Аналоговые сети связи. Аналоговый гос отв. Аналоговый систем передачи

Название	Аналоговый систем передачи
Анкор	Аналоговые сети связи
Дата	27.05.2022
Размер	55.82 Kb.
Формат файла
Имя файла	Аналоговый гос отв.docx
Тип	Документы #552909

Аналоговый систем передачи

Аналоговые системы передачи, использовавшие принцип частотного разделения каналов, были заменены системами плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ, Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH) с времен-ным разделением каналов (ВРК). Базовым каналом в иерархии цифровых систем PDH являлся основной цифровой канал со скоростью 64 кбит/с, цифровой эквивалент канала тональной частоты в аналоговых системах передачи. Переход к цифровым системам передачи и замена медных кабелей на волоконно-оптические сопровождались увеличением пропускной способности и существенным улучшением эксплуатационных характеристик систем передачи.
Классификация аналоговых систем предачи. Аналоговые электронные устройства можно условно разделить на две большие группы: усилители и устройства, выполненные на их основе. Усилители являются самыми распространенными электронными устройствами. Их принято классифицировать по нескольким признакам.
Основной цифровой канал телефонной сети — 64000 бит/с. Образуется из следующих соображений. Диапазон частот, в который помещается голос человека, составляет 300—3400 Гц. Для дискретизации по теореме Котельникова необходимо удвоить частоту 3400 Гц, получаем 6800 Гц. Из-за неидеальности фильтров, имеющих полосу расфильтровки, отличную от нуля, частоту дискретизации увеличили до 8000 Гц. Сейчас диапазон частот 3400 — 4000 Гц может быть использован для передачи сигнализации (к примеру, одночастотная сигнализация на частоте 3825 Гц). В канал передаётся не сам отсчёт (величина напряжения), а двоичная кодовая комбинация, обозначающая его номер. Способ получил название ИКМ.
Аналоговый стандарт скандинавской мобильной телефонии (NMT450 - Nordic Mobile Telephone) использует диапазон частот 453 - 468 МГц. В этом случае предоставляется значительно большая по сравнению с другими стандартами площадь обслуживания одной базовой станции и соответственно меньшие затраты, а также малое затухание сигнала на открытом пространстве. Возможность пользоваться связью на расстоянии в несколько десятков километров от базовой станции при благоприятных погодных условиях даже за пределами гарантированной зоны покрытия, если абонент может подключить высокоэффективные направленные антенны и усилители очень выгодно для обширных территорий с низкой плотностью населения. В довершение ко всему стоит отметить, что аналоговые стандарты планируется заменить цифровыми - например, NMT-450 на GSM-400.
ИКМ-30 используется в качестве каналообразующего оборудование для ЦСП более высоких порядков. Система может быть построена как двух, так и одного кабельной. При использовании одного кабеля регенераторы противоположных направлении передачи подключаются к разным парам одного кабеля, а двух кабелей – к парам разных кабелей. Необходимо иметь в виду, что в первом случае осуществляется специальный отбор пар по величине переходного затухания. При двух кабельной системе цифровые линейные тракты могут быть организованы практические на всех парах кабеля, что равноценно увеличению емкости кабелей примерно в 13-14 раз: при одного кабельной системе, когда используется только 1/3 емкости кабеля, примерно в 10 раз.
Структурную схему передающей и приемной части аппаратуры ИКМ, предназначенной для передачи телефонных сигналов по кабельной линии связи. Речевые сигналы каждого из 30 абонентов че- рез канальные фильтры нижних частот поступают на входы канальных ампли- тудно-импульсных модуляторов, при помощи которых непрерывный речевой сигнал преобразуется в последовательность его отсчетов (дискретизируется по времени). Управление работой модуляторов осуществляется с помощью им- пульсных последовательностей, вырабатываемых генераторным оборудованием передачи. Выходы всех канальных модуляторов соединены параллельно и здесь формируется групповой АИМ-сигнал. В групповом АИМ-сигнале отсчеты ка- нальных сигналов следуют поочередно: за отсчетом первого канала следует от- счет второго, за вторым – третьего и т.д. до отсчета последнего канала. Затем вновь следует отсчет первого канала и т.д. Таким образом, передача в системах ИКМ носит циклический характер, определяемый периодичностью следования отсчетов сигнала в каждом канале. Совокупность сигналов, передаваемых за один период частоты дискретизации, образует цикл передачи.
Процесс передачи сигнала неустранимую ошибку, которая тем меньше, чем больше уровней квантования. Этим объясняется, что информация канала кодируется 8-ю элементами. В системе ИКМ-30 помимо 30 речевых каналов предусмотрены два служебных канала. ... Следовательно для ИКМ30 скорость передачи информации в линии связи: 2,048 Мбит/с. Тактовая частота основного цифрового канала равна. f т = 8кГц х 1 х 8 = 64 кГц.
Аналого-цифровое оборудование АЦО предназначено для формирования 30-канального цифрового сигнала с временным разделением каналов (первичного цифрового потока ПЦП) со скоростью 2048 кбит/с и формирования 30 сигналов ТЧ на приеме из первичного цифрового потока.
Одним из способов введения управляющей информации в цифровой тракт передачи является использование для этих. В противоположность этому в аналоговых системах происходит накопление помех и искажений по мере прохождения сигнала.
Пункты в которых осуществляется регенерация (цифровая система передачи) или усиление (аналоговая, либо цифровая система передачи) сигнала. Физически представляет зарытый в землю на небольшую глубину контейнер (например, бочку), в который помещен регенератор или усилитель. Зарытый контейнер, обычно имеет надстройку (деревянную, кирпичную, железную или железобетонную). Так же встречается расположение регенератора или усилителя в верхней части надстройки. В городской черте возможно расположение НРП/НУП в здании, на подземной станции метрополитена или распределительном шкафу.
На таком же расстоянии от оконечной станции устанавливается обслуживаемый регенерационный пункт ОРП, в качестве которого используется стойка СОЛТ. На АТС сравнительно небольшой емкости вместо САЦО и СОЛТ целесообразно применять комбинированную стойку оконечного оборудования СОО, на которой может быть размещено до трех комплектов АЦО и один комплект ОЛТ, что позволяет организовать 3 30 = 90 каналов ТЧ.
Канал информационный — это совокупность устройств, объединенных линиями связи, предназначенных для передачи информации от источника информации (начального устройства канала) до ее приемника (конечного устройства канала). В формате CD-Audio из всех служебных каналов используются только P и Q. Другие каналы используются в других разновидностях формата CD и заполнение их в каждом из вариантов
(лат. modulator — соблюдающий ритм) — устройство, изменяющее параметры несущего сигнала в соответствии с изменениями передаваемого (информационного) сигнала. Этот процесс называют модуляцией, а передаваемый сигнал модулирующим. По виду управляемых параметров модуляторы делятся на амплитудные, частотные, фазовые, квадратурные, однополосные и т.д. Если несущими являются импульсные сигналы, то их модулируют с помощью амплитудно-импульсных, частотно-импульсных, время-импульсных и широтно-импульсных модуляторов. Качество работы модуляторов определяется линейностью его модуляционных характеристик.
Селекторы импульсов по временному положению (временные селекторы) представляют собой устройства, отбирающие те импульсы, которые поступают на них в определенные интервалы времени.

Такая селекция обеспечивается сравнением заданной последовательности импульсов со специальной, состоящей из разрешающих (стробирующих или селекторных) импульсов, временное положение которых вполне определенно.

Индикатором временного совпадения однополярных импульсов может служить элемент. На выходе его появляется импульс, когда «зацепляются» импульсы исследуемой (u_ВХ) и стробирующей (u_строб) последовательностей.

Принцип временной селекции можно использовать для того, чтобы выявить, имеется ли в поступающей на вход импульсной последовательности комбинация из нескольких импульсов с определенными интервалами.

Мультиплексоры и демультиплексоры относятся к классу комбинационных устройств, которые предназначены для коммутации потоков данных в линиях связи по заданным адресам. Большая часть данных в цифровых системах передается непосредственно по проводам и проводникам печатных плат. Мультиплексор – это комбинационное устройство, предназначенное для подключения одного из n входных сигналов к общему выходу в соответствии с кодом адреса. Применительно к компьютерной схемотехнике: мультиплексор – это функциональный узел цифровой системы, предназначенный для коммутации (переключения) информации от одного из m адресуемых входов на общий выход. Номер конкретной входной линии, подключаемой к выходу, в каждый такт машинного времени определяется адресным кодом А₀,…А_k-1.

Демультиплексором называется функциональный узел компьютера, предназначенный для коммутации (переключения) сигнала единственного информационного входа D на один из n информационных выходов. Номер выхода, на который в каждый такт машинного времени подается значение входного сигнала, определяется адресным кодом A₀,A₁…,A_m-1. Адресные входы m и информационные выходы n связаны соотношением n2^m.В качестве демультиплексора может быть использован дешифратор DC.

Большинство линий интерфейса используются для двусторонней передачи сигналов. При этом как процессор и ОЗУ, так и ВУ подключаются по этим линиям параллельно. Так как по одним и тем же проводам могут передаваться как входные, так и выходные сигналы, то один и тот же регистр ВУ используется как для ввода, так и для вывода информации.

Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю или двустороннюю передачу различных сигналов - команд в условиях, когда использование других видов связи технически нецелесообразно, затруднено или невозможно - например, использование телефона в производственном помещении.

Канал связи (англ. channel, dataline) — система технических средств и среда распространения сигналов для односторонней передачи данных (информации) от отправителя (источника) к получателю (приёмнику). В случае использования проводной линии связи, средой распространения сигнала может являться оптическое волокно или витая пара. Канал связи является составной частью канала передачи данных.

Для организации по одной линии передачи большого числа каналов в аналоговых системах передачи используют метод ЧРК и АМ для формирования отдельных канальных сигналов. Как отмечалось выше (см. подраздел 6.1.1 "Методы модуляции в системах связи"), наиболее сложным блоком амплитудных модуляторов и демодуляторов является полосовой фильтр. В ряде случаев (при высоких значениях несущей частоты) ширина полосы расфильтровки оказывается настолько малой, что выполнение высокодобротных фильтров оказывается затруднено, а иногда невозможно. В этих случаях по экономическим соображениям, в том числе с целью уменьшения количества типов используемых фильтров, объединение канальных сигналов в групповой осуществляется методом многократного преобразования частоты.

При многократном преобразовании сигнал проходит последовательно через несколько преобразователей частоты (ПЧ) с различными несущими частотами. Абсолютная ширина полосы расфильтровки на выходе каждого последующего ПЧ больше, чем на выходе предыдущего, что позволяет увеличивать значение несущих частот без уменьшения относительной ширины полосы расфильтровки.

Основной тип преобразователя частоты, применяемый в СП с ЧРК, представляет собой амплитудный модулятор с полосовым фильтром, включенным на его выходе. Фильтр выделяет одну из боковых полос частот в спектре выходного сигнала модулятора и подавляет на 65..70 дБ неиспользуемую полосу частот. Генераторное оборудование СП с ЧРК предназначено для получения колебаний индивидуальных и групповых несущих частот, а также контрольных частот. Каждое из этих колебаний должно удовлетворять ряду требований, важнейшими из которых являются стабильность частоты и амплитуды, помехозащищенность, надежность. В современных СП все колебания несущих и контрольных частот вырабатываются в генераторном оборудовании (ГО), содержащем задающий генератор (ЗГ), аналоговые перемножители частоты в виде генераторов гармоник (ГГ), делитель частоты (ДЧ), узкополосные фильтры (ПФ), выделяющие соответствующие гармоники kf₀, mf₀, pf₀, gf₀ и т.д., усилители, обеспечивающие необходимую мощность несущих и контрольных частот.
К-1920П Позволяет организовать 1920 каналов ТЧ или 300 каналов ТЧ и канал телевизионного (ТВ) и звукового вещания (ЗВ). В первом случае линейный спектр формируется из 6 ТГ и 2 ВГ в полосе частот 312...8524 кГц. Во втором случае преобразуются 5 ВГ, которые совместно с каналами ТВ и ЗВ занимают полосу частот 273...8491 кГц. Дальность действия 12500 км, максимальная длина переприемного участка по ТЧ 1500 км. В линейном тракте используются ОУП и НУП. Питание НУП осуществляется дистанционно. Между двумя ОУП может размещаться до 40 НУП. Длина усилительного участка 6± 0,15 км.К-3600. Позволяет организовать 360 каналов ТЧ или 1800 каналов ТЧ, а также канал ТВ и ЗВ. Линейный спектр 812...17596 кГц. Дальность действия 12500 км. В линейном тракте используются ОУП и НУП. Питание НУП осуществляется дистанционно. Между двумя ОУП может размещаться до 61 НУП. Длина усилительного участка 3± 0,15 км.К-10800 и К-5400. Линейный спектр 4..60 МГц. Небольшая длина усилительного участка, равная 1,5 км, обусловила высокую стоимость канало километра, получаемого с помощью К-10800. К-5400 имеет линейный спектр 4..32 МГц, за счет чего длина усилительного участка у данной системы равна 3± 0,15 км. Это позволяет использовать систему передачи К-5400 для реконструкции магистралей, оборудованных К-1920П и К-3600.На магистральном участке первичной сети также используются системы передачи VLT-1920, ВК-960. Распределительная система К-1020Р образует с системой К-3600 единый комплекс и предназначена для распределения каналов по промежуточным пунктам основной магистрали.
Многоканальные системы передачи строятся по групповому принципу, который состоит в том, что аппаратура оконечных станций ( ОС) состоит из индивидуального оборудования ИО, отдельного для каждого канала, и группового оборудования ГО, общего для всех каналов. Оборудование промежуточного усилителя ПУ является общим для группы каналов, К индивидуальному оборудованию ИО оконечной станции обычно относятся вызывные устройства, дифференциальные системы, модуляторы и демодуляторы, усилители и полосовые фильтры. В состав оборудования многоканальной системы передачи СП входит аппаратура оконечных пунктов ОП и промежуточных усилительных пунктов УП. Эти пункты могут быть обслуживаемыми ОУП и необслуживаемыми НУП.
Развязывающее устройство и с импульсным набором номера показана. Когда трубка лежит на телефонном аппарате, замкнуты контакты 1 и 3 ключа Кл. При вызове, исходящем от АТС, по абонентской линии начинает протекать низкочастотный синусоидальный ток вызова, который активизирует звонок телефонного аппарата. После поднятия трубки ключ замыкает контакты 1 и 2, подсоединяя микрофон телефонного аппарата к абонентской линии, так что по ней может протекать разговорный ток. При вызове, исходящем от телефонного аппарата, после поднятия трубки также замыкаются контакты 1 и 2 ключа Кл. При вращении диска номеронабирателя его контакты замыкают накоротко концы линий Л1 и Л2 и таким образом формируются импульсы постоянного тока отрицательной полярности, действующие на стороне АТС, число которых соответствует набираемой цифре номера. После набора номера на коммутаторе АТС осуществляется соединение абонентских линий вызывающего и вызываемого абонентов. В сторону ТА вызывающего абонента направляется сигнал (переменный ток): непрерывный - тон "ждите" или прерывистый - "занято". Если коммутированный канал (линия) не занят, то после поднятия трубки ТА на стороне вызываемого абонента можно вести разговор.
Затухание сигналов в канале может быть резко снижено покрытием бурильных колонн изоляционной пленкой. Затухание сигналов в скрученной паре выше, чем в коаксиальном, волоконно-оптическом кабелях, и сравнимо с потерями в микроволновом канале связи. Обычно оно составляет от 12 до 28 дБ на 100 м при частоте 10 МГц и быстро увеличивается с ростом частоты сигналов. Эта зависимость показывает, что скрученные пары могут успешно применяться в большинстве ЛВС, где информационные потоки сосредоточены на площади с периметром 0 8 - 1 5 км. Оцениваемое отношением эдс на выходе линии к напряжению на со входе в зависимости от времени задержки, конструкции и материала звукопровода и др., составляет от 30 до 80 дб. Затухание в УЛЗ складывается из потерь на двукратное меха-нич. В МЛЗ затухание, определяемое гл. Уровень ложных сигналов ( УЛС) оценивается выраженным в % отношением амплитуды наибольшего из ложных сигналов к амплитуде задержанного сигнала. Ложные сигналы возникают в УЛЗ
( ТЧ) РРЛ образуются с помощью аппаратуры с частотным разделением каналов, которая, как правило, не входит в состав радиорелейного оборудования. предназначен для измерения остаточного затухания ( усиления) в процессе обслуживания, настройки и проведения ремонтных работ стандартных каналов тональной частоты. амплитудная характеристика снимается ( для обоих направлений передачи) в четырехпроводной части канала на частоте 800 Гц при подаче на вход измеряемого канала ( в точку с номинальным относительным уровнем - 13 дБ) сигналов с уровнями, заданными по норме. Регулировка уровня на входе канала производится изменением затухания магазина М3 ( Zc 600 Ом), включенного между генератором и входом канала.
Коэффициент передачи таких модуляторов и демодуляторов может быть высокостабильным, а изменение затухания канала мало влияет на стабильность суммарного коэффициента передачи, что используется в системах телеизмерений, в магнитографах и других устройствах. Наличие в схеме модема приема ограничителя максимальных амплитуд обеспечивает устойчивую работу в условиях изменения затухания канала защищает дискриминатор приемного устройства от воздействия амплитудных помех и паразитной амплитудной модуляции частотно-модулированного сигнала.

Две величины, которые характеризуют телефонный аппарат как приемник энергии ( допустимое затухание цепи, равное 30 дБ, и нижний порог чувствительности, равный - 65 дБ), положены в основу существующих норм на затухание каналов них защищенность от перехода сигналов с соседних цепей.

В реальном канале сигнал при передаче искажается, и сообщение воспроизводится с некоторой ошибкой. Причиной таких ошибок являются как искажения, вносимые самим каналом, так и помехи, воздействующие на сигнал. Частотные и временные характеристики канала определяют так называемые линейные искажения. Кроме того, канал может вносить и нелинейные искажения, обусловленные нелинейностью тех или иных звеньев (функциональных узлов) канала. Если линейные и нелинейные искажения обусловлены известными характеристиками канала, то они, по крайней мере в принципе, могут быть устранены надлежащей коррекцией. Следует отличать искажения от помех, имеющих случайный характер. Помехи заранее не известны и поэтому не могут быть полностью устранены.
Особенно эффективно в цифровых системах Связи, которые обеспечивают высокую помехоустойчивость. Осуществляется мультиплексором ( см. гл. Эта аппаратура образует в канале тональной частоты ( 300 - 3400 Гц) 23 канала со скоростью передачи 50 Бод, 4 канала со скоростью передачи до 200 Бод и 45 каналов со скоростью передачи до 50 Бод. Информация передается международным телеграфным кодом. Требует еще одного дополнительного сигнала - сигнала синфазирования. Этот специальный сигнал, называемый синхросигналом и существенно отличающийся от речевого сигнала, регулярно передается пе-ред сигналом первого канала.
Способ образования нескольких телеграфных каналов путем разделения занимаемой полосы частот на несколько более узких полос, каждая из которых используется для отдельного канала. является одним из самых ранних методов многоканальной связи. Имеются системы, в которых сочетаются по 2, 4, 8, 16 и 24 сообщения. При проектировании систем с частотным разделением каналов чрезвычайно важным становится соблюдение линейности, в противном случае возникают перекрестные искажения между каналами. Кроме того, очень тщательно должны подстраиваться уровни сигналов, особенно в тех случаях, когда требуется большое количество повторителей. Могут иметь следующие комбинации используемых видов первичной и вторичной модуляций: AM-AM; ЧМ-AM; AM-ЧМ; ЧМ-ЧМ; AM-ФМ; ЧМ-ФМ; здесь AM, ЧМ, ФМ - соответственно амплитудная, частотная и фазовая модуляции.
Сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. Это функция непрерывного аргумента (времени). Если график периодически прерывается, как происходит в последовательности импульсов, к примеру, уже говорят о некой дискретности пачки.
Аналого-цифровое оборудование АЦО предназначено для формирования 30-канального цифрового сигнала с временным разделением каналов (первичного цифрового потока ПЦП) со скоростью 2048 кбит/с и формирования 30 сигналов ТЧ на приеме из первичного цифрового потока. Кроме указанных функций АЦО обеспечивает согласование низкочастотных окончаний каналов ТЧ с линейным оборудованием коммутационных систем, организацию сигнальных каналов и передачу сигналов дискретной информации и звукового вещания в групповом цифровом потоке. На стандартной стойке САЦО размещаются четыре комплекта АЦО и панель обслуживания ПО-1, таким образом, одна стойка САЦО обеспечивает работу четырех систем ИКМ-ЗО. Оборудование АЦО размещается в специальном каркасе на стойке и содержит следующие блоки: УП — устройство питающее; СИ (СВ, СВМ) — согласующее устройство исходящее (входящее,междугородного шнура), 30 шт.; ПП — приемопередатчик, 15 блоков; ФЛС — формирователь линейного сигнала; ГЗ — генератор задающий; ДКпр, ДКпер — делитель канальный (приема и передачи); ДЧпр, ДЧпер — делитель частоты (приема и передачи); КодЦ — кодер (цифровая часть); Код А — кодер (аналоговая часть); КС — блок контроля и сигнализации; Дек — декодер; Пр. Синхр. — приемник синхросигналов; ПКпр — преобразователь кода приема.