Скалин Цифровые системы передач. Учебник для техникумов Ю. В. Скалин, А. Г. Бернштейн, А. Д. Финкевич. М. Радио и связь, 1988. 272 с ил
 Скачать 4.61 Mb.
|
|
5.6 ВЫДЕЛЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ПОТОКОВ При организации связи с использованием ЦСП между оконечными пунктами может возникнуть необходимость в организации связи этих пунктов с некоторыми промежуточными. Для этого в промежуточных пунктах должен быть обеспечен ввод и вывод части цифрового потока. Наиболее просто выделение или ввод одного или несколько стандартных цифровых потоков из группового цифрового потока на обслуживаемом пункте может быть организовано с помощью оборудования временного группообразования потоков, аналогичного устанавливаемому на оконечных станциях. Структурная схема оборудования выделения потоков для одного направления передачи показана на рис. 5.14. Сигнал из линии, пройдя регенератор, поступает в преобразователь когда приема ПКпр, где преобразуется в простой однополярный код, и через схему распределения поступает в соответствующий блок сопряжения БС ПР Сопряжение может быть как синхронным, так и асинхронным. Рис. 5.14. Структурная схема оборудования выделения потоков Часть стандартных цифровых потоков может быть использована для выделения, остальные потоки пройдут транзитом. Вместо выделенных потоков в блоки БС пе р будут заведены цифровые потоки, сформированные в пункте выделения. При такой организации выделения цифровых потоков оборудование выделения включается последовательно в линейный тракт. Для случая неисправности оборудования выделения предусматривается его обход. Это позволяет сохранить в работе те потоки, которые проходят транзитом. Устройство контроля следит за правильной работой оборудования и включает при необходимости цепь обхода через схему И. Если неисправность возникает на участке линейного тракта между оконечной станцией А и пунктом выделения, устройство контроля создает такой режим работы БС пер и схемы объединения, который обеспечит нормальное прохождение цифровых потоков, вводимых в пункте выделения, в направлении оконечной станции Б. Как отмечалось ранее, при таком способе выделения цифровых потоков не требуется специального оборудования, однако объем оборудования пункта выделения равен объему оборудования двух оконечных станций. Транзит выделяемых цифровых потоков по более низкой скорости может вносить в эти потоки дополнительные временные флуктуации и перерывы связи. Последние могут быть вызваны сбоями цикловой синхронизации и ошибками при передаче команд согласования скоростей. Если на оконечной станции объединяются синхронные потоки, то сбоя от ошибок при передаче КСС можно избежать. Объем оборудования можно уменьшить, если транзитные потоки пустить в обход БС П р, ПКпр, ПКпер, БСпер, но при этом генераторное оборудование приемной и передающей частей станции должны работать синхронно. Для этого используется цепь синхронизации. При такой организации транзита не возникают дополнительные временные флуктуации, но возможны перерывы связи из-за сбоев цикловой синхронизации в оборудовании выделения. Рис. 5.15. Структурная схема оборудования выделения потоков из линейного сигнала На рис. 5.15 показан сопсоб построения оборудования выделения, свободного от указанных недостатков. Здесь изображено только одно направление передачи, аналогичное оборудование должно быть включено в обратном направлении. В линейный тракт включены преобразователи кода ПК пр , ПКпер и логические элементы НЕТ и ИЛИ. Генераторное оборудование, управляемое приемником синхросигнала, вырабатывает сигналы, соответствующие выделяемому (а следовательно, и вводимому) цифровому потоку. Эти сигналы запрещают передачу через схему НЕТ выделяемого потока и разрешают БС пер производить считывание информации вводимого потока, который через схему ИЛИ объединяется с потоком, проходящим транзитом. Вывод цифровых потоков от станции А происходит через БС„ Р , а ввод цифровых потоков в направлении станции Б — через БС пер . Устройство контроля выполняет те же функции, что и в рассмотренном ранее варианте построения оборудования выделения. Аналогично можно построить и оборудование выделения групп каналов из первичных и субпервичных цифровых потоков, только в этом случае вместо блоков БС будут использоваться соответствующие блоки оборудования АЦО. Это позволит получить на выходе соответствующее число каналов ТЧ. На рис. 5.15 оборудование АЦО показано штриховой линией. / Учитывая малое число устройств, включенных в линейный тратст при таком способе выделения, это оборудование может устанавливаться как на обслуживаемых, так и на необслуживаемых пунктах выделения. 5.7 ВВОД ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ГРУППОВОЙ ЦИФРОВОЙ ПОТОК Дискретные сигналы вводятся либо на определенные импульсные позиции, предусмотренные во временном цикле группового потока, либо на временные позиции определенных телефонных каналов, предназначенных для передачи этих сигналов. Ввод дискретной информации может быть синхронным или асинхронным. При синхронном вводе тактовая частота вводимого сигнала должка быть синхронной с тактовой частотой предоставляемых импульсных позиций. С этой целью ГО источника дискретной информации должно работать синхронно с ГО цифровой системы передачи. Реализация этого требования иногда затруднительна, так как источник дискретной информации может быть удален на значительное расстояние и работать одновременно с несколькими ЦСП. При асинхроннном вводе дискретной информации используются три способа: наложения, кодирования и согласования скоростей передачи дискретных сигналов со скоростью передачи символов цифрового канала. При выборе способа передачи дискретной информации учитывается степень использования пропускной способности цифрового канала ТЧ и простота построения аппаратуры ввода. При скорости передачи дискретных сигналов 50...200 Бод наиболее простым способом ввода асинхронных сигналов является способ наложения. Он состоит в том, что кодовые импульсы дискретного сигнала стробируются импульсами тактовой частоты канала, полученные пакеты импульсов передаются на противоположную станцию, где выделяется их огибающая. Этот метод нашел применение при передаче СУВ (см. § 3.8). Передаваемые таким способом импульсы дискретной информации подвергаются краевым искажениям, так как моменты начала и конца импульсов дискретной информации практически не будут совпадать по времени с первым и последним стробирующими импульсами в пакете, что приводит к уменьшению длительности импульса дискретной информации при его восстановлении. Коэффициент использования пропускной способности канала (у цифрового канала ТЧ она равна 64 кбит) будет определяться допустимыми краевыми искажениями передаваемых импульсов. Если допустимы краевые искажения до 10%, то тактовая частота стробирующих импульсов должна превышать тактовую частоту дискретного сигнала не менее чем в 10 раз. В этом случае пропускная способность цифрового канала ТЧ будет использоваться на 10%, а коэффициент использования канала составит / И дЯик = 0,1, где / И д — частота следования импульсов дискретной информации, а /ик — частота следования импульсов цифрового канала ТЧ. Обычно пропускная способность канала при таком методе передачи дискретной информации используется на 5...20%. Рис. 5.16. Передача дискретной информации методом кодирования информации о временных положениях фронтов импульсов дискретной информации и характере перехода Можно вводить дискретную информацию, кодируя временные положения фронтов импульсов и характер перехода: от 0 к 1 или от 1 к 0. • Информация кодируется трехразрядным кодом, где первый разряд — 1, если переход произошел в предшествующем временном интервале, или 0, если переход отсутствовал; второй разряд — 1, если фронт находился в первой половине этого интервала, или 0, если во второй половине; третий разряд — 0, если переход от 0 к 1, и 1, если переход от 1 к 0. Пример кодирования импульсов дискретной информации по такому алгоритму приведен на рис. 5.16. Так как на каждый импульс приходится не менее трех стробирующих импульсов, максимальный коэффициент использования канала будет равен 0,33. Недостатком способа кодирования является возможность размножения ошибок при передаче подряд одноименных импульсов дискретной информации, если будет искажен символ кодовой группы, несущий информацию о полярности перехода. Такая ошибка вызовет инверсию всех следующих подряд одинаковых импульсов вплоть до следующего перехода. Этот недостаток можно устранить, если на приеме применить корректирующее устройство с запоминанием предыдущего знака или с передающей станции периодически передавать информацию о полярности сигнала. Метод согласования скоростей передачи дискретных сигналов со скоростью передачи цифрового канала осуществляется аналогично асинхронному объединению цифровых потоков. Как и при асинхронном объединении потоков, сигналы дискретной информации записываются в ЗУ со своей тактовой частотой и считываются с частотой следования импульсов канала. Обычно частоту считывания выбирают несколько больше частоты записи, что приводит к появлению временных сдвигов. Так как частоты / 3 и / еч асинхронны, отношение между ними будет нестабильным, что приводит к появлению неоднородностей. В приемном устройстве временные сдвиги должны быть обнаружены и устранены, а возникшие неоднородности скорректированы. Для этого применяется специальный приемник, где. путем соответствующей обработки принятой информации выявляют и убирают временные сдвиги, а при обнаружении неоднородностей подстраивают скорость передачи цифровых сигналов дискретной информации. При использовании такого способа ввода дискретной информации и коррекции неоднородностей на приеме коэффициент использования канала можно довести до 0,85 ...0,9. Если предусмотреть передачу команд согласования скоростей, можно довести коэффициент использования канала до 0,98. Но это потребует соответствующего усложнения оборудования ввода информации на передающей станции и вывода ее на приемной. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Как строится иерархия цифровых систем передачи? 2. Какими способами можно объединить цифровые потоки? Принцип построения такого оборудования. 3. В чем отличия объединения синхронных и асинхронных цифровых потоков? 4. Как производится выравнивание скоростей записи и считывания при объединении асинхронных цифровых потоков? 5. Как строятся структурные схемы трактов передачи и приема оборудования временного группообразования при объединении асинхронных цифровых потоков с двусторонним согласованием скоростей передачи? 6. Как строится временной цикл системы передачи ИКМ-120? 7. Как построены отдельные узлы оборудования асинхронного объединения цифровых потоков? 8. Как строится структурная схема оборудования временного группообразования синхронных цифровых потоков? 9. Как можно организовать выделение цифровых потоков? 10. Как организовать ввод дискретной информации в групповой цифровой поток? Г л а в а 6 ПЕРВИЧНЫЕ ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИКМ-30 И ИКМ-ЗОС 6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ИКМ-30 Цифровая система передачи ИКМ-30 предназначена для формирования абонентских и соединительных линий ГТС и пригородной связи и позволяет организовать до 30 каналов ТЧ по парам низкочастотного кабеля ГТС, а при наличии соответствующего оборудования сопряжения и линейного тракта каналоформирующая аппаратура ИКМ-30 может использоваться для систем передачи по оптическим кабелям и РРЛ. Предусмотрена возможность организации канала звукового вещания вместо четырех каналов ТЧ и от одного до девяти каналов передачи дискретной информации со скоростью 8 кбит/с. Один канал передачи дискретной информации организуется в групповом тракте, остальные восемь — вместо одного из каналов ТЧ. Каналы ТЧ ИКМ-30 можно загружать нетелефонной информацией любого вида без ограничения их числа и способа группировки. Основные кабели, на которых строится линейный тракт ИКМ-30, — это низкочастотные симметричные кабели типов Т и ТПП с диаметром жил 0,5 и 0,7 мм, но в случае необходимости система обеспечивает заданные параметры и по высокочастотным кабелям ТЗ, ЗК, МКС с диаметром жил 1,2 мм. Линейный сигнал системы строится на основе сверхциклов, циклов, канальных и тактовых интервалов (рис. 6.1). Рис. 6.1. Структура цифрового линейного сигнала ИКМ-30 (первичный цифровой поток) Сверхцикл передачи (СЦ) представляет собой интервал времени, за который передается информация всех сигнальных каналов (каналов СУВ) и каналов аварийной сигнализации. Длительность сверхцикла в системе ИКМ- 30 Г сц =2,0 мс. Сверхцикл состоит из 16 циклов передачи. В течение цикла, длительность которого равна интервалу дискретизации Т Ц =Т Л = \25 мкс, передаются восьмиразрядные кодовые комбинации 30 каналов ТЧ, кодовые комбинации двух сигнальных каналов или сигнал сверхцикловой синхронизации СЦС (либо сигнал потери сверхциклового синхронизма), сигнал цикловой синхронизации ЦС (либо сигнал потери цикловой синхронизации), сигнал дискретной информации. Цикл передачи соответствует Рекомендации МККТТ G.732 и состоит из 32 канальных интервалов КИ 0 ... КИи с длительностью Гки = 3,91 мкс. Канальные интервалы КИ1...КИ15 и КИ17... КИ31 предназначены для передачи информации каналов ТЧ. Каждый канальный интервал состоит из восьми разрядов Pi...P 8 , 7 Р =488 не. Частота следования циклов передачи равна частоте дискретизации f a = f s = = 8 кГц, частота следования канальных интервалов /к.и=8-32 = 197= 256 кГц, а частота следования символов (разрядов) в цикле, или тактовая частота /т = 8-32-8 = 2048 кГц. Так как в каждом разряде передается 1 бит информации, скорость передачи информации в цифровом потоке линейного сигнала и„ = 2048 кбит/с, а частота следования сверхциклов /<щ=/ц/16 = 8/16 = 0,5 кГц. Цикловой синхросигнал передается, в КИ 0 в четных циклах на позициях Р 2 ...Р 8 и имеет вид 0011011. На позициях Р| нулевого КИ передается сигнал дискретной информации. В нечетных циклах на позиции Р 3 передается сигнал сбоя цикловой синхронизации, на позиции Р6 — сигнал проверки остаточного затухания канала 03 и на позиции Р 2 — символ 1. В канальном интервале KHi 6 на позициях Р ( , Р 2 и Р 5 , Р 6 в циклах Ц] Ц 15 передаются сигналы СУВ прямого и обратного направления для каждого из двух каналов ТЧ, закрепленных за циклом. Передача СУВ осуществляется поочередно в 15 циклах для I- и 16-го, 2- и 17-го, 3- и 18-го, 15- и 30-го каналов ТЧ. В том же КИ 16 на позициях Pi... Р 4 в цикле Ц 0 передается сигнал сверхцикловой синхронизации 0000, на позиции Р 6 — сигнал отсутствия сверхцикловой синхронизации, на позициях Р5, Р» - единичные символы, на Рз, Р 7 — нулевые символы. Позиции Р 3 , Р 8 в КИ (6 заняты нулевыми символами и в циклах, отличных от Цо. Линейный сигнал на тактовых интервалах представляет собой импульсы и пробелы, длительность символа 240±30 не, амплитуда импульса 3±0,3 В на нагрузке 120 Ом. В системе применен квазитроичный линейный код с чередованием полярности импульсов ЧПИ. Кодовые комбинации в системе получают с помощью кодера с нелинейной характеристикой квантования. Характеристика кодера соответствует логарифмическому закону компандирования А = = 87,6, аппроксимированному 13 сегментами с отношением наклонов соседних сегментов, равным двум. Система цикловой и сверхцикловой синхронизации позволяет восстанавливать состояние синхронизма в течение 2 мс. Остаточное затухание каналов системы в двухпроводном окончании может быть установлено равным 1,8; 3,5 и 7,0 дБ, а в четырехпроводном 0 и — 17,3 дБ. Канал звукового вещания организуется вместо 1-, 9-, 16- и 24-го каналов, а дискретная информация без использования систем тонального телеграфа и модемов систем передачи данных может быть введена в 8-й канал. Линейный тракт системы строится на основе необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) и обслуживаемых регенераци-онных пунктов (ОРП). Длины регенерационных участков и секций дистанционного питания представлены в табл. 6.1. Длины регенерационных участков на реальной линии передачи выбираются в процессе проектирования с целью обеспечения номинальной помехозащищенности регенераторов, причем затухание регенерационно го участка на полутактовой частоте f T /2=1024 кГц не должно превышать 36 дБ. Таблица 6.1 Тип кабеля Длина регенерацион-ного участка, км Максимальное расстояние между ОРП (длина секции ДП), км Максимальная длина переприемного участка, по ТЧ. км Т=0,5 0,35... 1.5 25 50 Т=0,6 0,52 ... 2,3 36 72 Т=0,7 0,59 ...2,6 41 82 ТПП=0,5 0,47 ... 2,0 28 56 ТПП=0,7 0,62 ... 2,7 43 86 Электропитание оборудования оконечных станций и ОРП осуществляется от станционной батареи напряжением — 60 В, а дисстанционное питание НРП — по искусственным цепям постоянным током 1.10 мА±10% по системе «провод — провод». Напряжение дистанционного питания в зависимости от числа НРП может меняться в пределах 16... 48 В для коротких линий и 35... 245 В для длинных. Линейный тракт охвачен системой телеконтроля, позволяющей выявить поврежденный регенерационный участок или регенератор. Система телесигнализации позволяет осуществлять сигнализацию о пропадании цикловой и сверхцикловой синхронизации на противоположной станции и о понижении избыточного воздушного давления в корпусе НРП. Оконечные станции и ОРП комплектуются стойками стандартных размеров 2600X600X225 мм. В состав оконечного пункта входят: стойка аналого-цифрового оборудования САЦО и стойка оборудования линейного тракта СОЛТ. При организации соединительной линии с числом каналов менее 90 вместо стоек САЦО и СОЛТ может быть использована комбинированная стойка оконечного оборудования СОО. Обслуживаемые регенерационные пункты комплектуются стойками СОЛТ, но в некоторых случаях в ОРП можно использовать оборудование линейного тракта стойки СОО. Необслуживаемые регенерационные пункты устанавливаются в колодцах кабельной канализации ГТС большого типа и размещаются в специальных герметизированных контейнерах НРП-К12, в которых может располагаться оборудование НРП для 12 систем. Система комплектуется специализированной контрольно- измерительной аппаратурой: прибором контроля достоверности ПКД-У, пультом контроля регенераторов ПДКР. измерителем затухания кабельной |