Системы передачи в системах связи_конспект_лекций. Системы передачи в системах связи_конспект_лекций (1). Конспект лекций по дисциплинЕ системы передачи в системах связи
 Скачать 119 Kb.
|
|
НОВИКОВ И.В. аспирант кафедры ИКТ ЮУрГУ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплинЕ «СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ» 1. Основные понятия и определения. Система передачи – это совокупность технических устройств, предназначенных для передачи полезной информации. В общем случае информация может быть представлена в аналоговом или цифровом виде. Информацией могут быть речь, данные и т.д. Под системой передачи в телефонной связи понимают совокупность технических устройств, предназначенных для передачи информации между двумя телефонными станциями или узлами коммутации, а так же между географически разнесенными блоками и модулями одного узла коммутации или телефонной станции. Канал передачи – это единица какого-либо общего для нескольких соединений ресурса, предназначенная для передачи информации одного соединения. Несколько каналов, объединенных каким-либо методом (способом) уплотнения, образуют тракт (передачи) или транк (от английского "trunk" – ствол). Большинство современных систем передачи являются цифровыми с временным уплотнением (разделением) каналов. Если в качестве физической среды используется оптическое волокно (ОВ), то такую систему передачи называют волоконно-оптической системой передачи (ВОСП). Если в качестве физической среды передачи используется радиоканал, то такую систему передачи называют радиорелейной системой передачи (РРСП). Основой цифровых систем передачи в телефонной связи является "основной цифровой канал" или DS0, который занимает один временной интервал (ВИ или TS, time slot) и содержит 8 бит, передаваемых с частотой 8 кГц. Таким образом, скорость передачи DS0 составляет 64 кбит/с. 2. Иерархии в системах передачи. В настоящее время на телефонных сетях связи применяют две цифровые иерархии систем передачи: плезиохронную и синхронную. 2.1. Плезиохронная цифровая иерархия PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy). В ситемах передачи PDH тактовые частоты приемника и передатчика несинхронные, но близкие, т.е. входят в полосу захвата. Иерархия PDH России и Европы имеет пять уровней, представленных в таблице 1. Таблица 1 Иерархия PDH России и Европы
В качестве примера в таблице 2 приведена Североамериканская иерархия PDH. Таблица 2 Иерархия PDH Северной Америки
2.2. Синхронная цифровая иерархия SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Стандарт SDH (в Северной Америке SONET, Synchronous Optical Network) был принят всем мировым сообществом в 1988г. В спецификациях стандарта предусмотрена совместимость SDH с PDH (как Европейской и Российской, так и Северной Америки). В SDH тактовые частоты приемника и передатчика жестко синхронизированы. Это позволило значительно (в сотни раз) увеличить скорость передачи информации и одновременно уменьшить количество ошибок при передаче. Основные понятия: а) STM, Synchronous Transport Mode, синхронный транспортный модуль – используется в SDH для обозначения уровня иерархии и группового потока; б) STS, Synchronous Transport Signal, синхронный транспортный сигнал – используется в SONET для обозначения уровня иерархии и группового потока; в) трибутарный поток – поток, который поступает на оборудование SDH со стороны потребителя и является компонентным для группового потока; г) агрегатный поток – групповой поток, который передается по сети SDH; таким образом, трибутарный поток является компонентным для агрегатного потока; в) информация в агрегатном потоке передается в формате кадров, четыре кадра образуют суперкадр; г) VT, virtual tribe, виртуальный триб – содержит полезную нагрузку (информацию) и занимает по нескольку позиций в каждом из четырех кадров одного суперкадра; для разных типов трибутарных потоков используются разные типы VT; таким образом, информация одного потока Е1 передается не подряд, а в течение четырех кадров, что позволяет избежать пакетных ошибок; д) каждый кадр имеет два поля – поле транспортного заголовка и поле полезной нагрузки; поле полезной нагрузки называется синхронным контейнером с полезной нагрузкой (SPE, Synchronous Payload Envelope). Иерархия SDH/SONET приведена в таблице 3. Таблица 3 Иерархия SDH/SONET
Как правило, сети SDH строятся по кольцевой схеме. В некоторых случаях применяются "плоские" кольца. В узлах сетей устанавливаются мультиплексоры SDH, а управление каждой сетью осуществляется из центра управления. 3. Волоконно-оптические системы передачи, ВОСП. Структурная схема ВОСП приведена на рис. 1.  Рис. 1 Структурная схема ВОСП. 4. Оптическое волокно, ОВ. В ВОСП используют два типа ОВ: а) многомодовое ОВ или ОВ первого поколения; б) одномодовое ОВ или ОВ второго поколения. На рис. 2 представлен разрез многомодового ОВ. Каждый луч, имеющий в многомодовом ОВ путь, отличный от других лучей, называется модой. В одномодовом ОВ распространяется только один луч или одна мода по оси ОВ. Диаметр защитной оболочки многомодового и одномодового ОВ равен 240÷250 мкм, диаметр оболочки – 125 мкм. Диаметр сердечника многомодового ОВ равен 50 или 62,5 мкм, одномодового ОВ - 6÷10 мкм. Скорость передачи по многомодовому ОВ ограничена "размыванием" импульсов света за счет того, что моды проходят по ОВ разные расстояния, и это ограничение зависит от длины ОВ. ОВ работают только в окнах прозрачности. В настоящее время существует пять окон прозрачности (ОП):  Рис. 2 Разрез многомодового ОВ, показаны моды. 1 ОП - 780÷860 нм; 2 ОП - 1280÷1330 нм; 3 ОП - 1530÷1560 нм; 4 ОП - 1580÷1650 нм; 5 ОП - 1360÷1380 нм. Диапазон ОП определяется технологией изготовления ОВ. 5. Оптические кабели, ОК. Оптические кабели, ОК содержат несколько ОВ, защитную оболочку, обеспечивающую защиту от негативных факторов внешней среды, и упрочняющий элемент, обеспечивающий механические свойства ОК. ОК имеют преимущества по сравнению с медными кабелями: а) малый диаметр и вес при намного большей емкости кабеля; б) устойчивость к агрессивным средам"; в) большая строительная длина (длина на барабане) – до 6 км сухопутный и до 50 км морской. Современные ОК обеспечивают: а) прокладку в тех же условиях, что и условия прокладки медных кабелей; б) использование тех же методов, техники и оборудования кабелепрокладывания, что и для медных кабелей; в) легкие и быстрые сращивание и монтаж в полевых условиях. Основные конструкции ОК (см. рис. 3): а) повивной скрутки; б) пучковой скрутки; в) с профильным несущим сердечником; г) ленточные.  Рис. 3 Конструкция ОК.Сращивание ОВ осуществляют путем сварки или склеивания. И тот и другой процессы требуют специального оборудования. Измерение потерь в ОВ проводят с помощью оптического тестера или рефлектометра. 6. Основные примы поиска неисправностей на МСС. МСС – это межстанционные связи. Существует три основных способа поиска неисправностей на МСС: а) заворот; б) крест; в) замена. И заворот, и крест, и замена могут быть как физическими, так и программными (если оборудование позволяет выполнять эти операции программным способом). На рис. 4 представлены схемы постановки заворота, креста и замены для медных линий связи. Заворот, крест и замена устанавливаются в доступных (физически или программно) местах на трассе линии связи. По сохранению или переходу ошибки с одной стороны на другую или с одной системы передачи на другую определяют поврежденное направление. Затем перемещают (физически или программно) заворот, крест или замену по трассе линии связи в ту или другую сторону до тех пор, пока не удастся локализовать неисправный участок или оборудование. Замену можно рассматривать как частный случай креста.  Рис.4 Схемы постановки заворота, креста и замены. |