Радкевич И.А.Конспект лекций по курсу Информационные сети и телекоммуникации

Подождите немного. Документ загружается.

Рисунок 10

К-1920

К-1920 состоит из двух вторичных : (300*6)+(60*2)=1920

Рисунок 11

5∙60=300 каналов

1 канал телевизионный: 0,05–15 кГц (звуковой сигнал),

0-6000 кГц (сигнал изображения)

1 2 3 4 5

0,05 6000

0,05 15

ТВ

ЗвС

273 288 312 552

1116 1364 1612 1860

1891

2491 8491

ВИ

видео изображение

9608 16109

18000

ЗвС

звуковое сопровождение

Рисунок 12

Типовой цифровой телефонный канал

0,3÷3,4 кГц

Fg=8 кГц

N=127 уровней / разрядность передачи (n=8 бит)

С=8∙10

∙8=64кбит/с – пропускная способность телефонного канала

∆Lост=Pвх-Pвых – остаточное затухание

Для 4-х проводного окончания:

Pвх = –13,5дБм ∆L = – 17,5 дБм

Pвых = + 4 дБм

ЛС

-13,5 дБм

+4 дБм

Для 2-х проводного окончания: ∆L = – 7 дБм

пер

-7 дБм

0 дБм

Основным видом преобразования цифрового сигнала является импульсно-кодовая

модуляция.

Кодер является кодером неравномерного кодирования.

Если бы кодер был равномерным, то необходимо было бы

использовать 11 разрядов.

В служебных целях используют разновидность ИКМ

сигнала – ∆t=125 мкс согласно теореме Котельникова.

Длительность элементарного сигнала:

125мкс

t 

Чем больше число каналов, тем меньше длительность

сигналов.

Для цифровых систем, у которых аналоговый сигнал меняется незначительно, удобнее

использовать разновидность ИКМ сигналов – ДИКМ (дифференциальная ИКМ).

Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция

Если имеются сигналы с большим размахом, которые медленно меняются, то

MAX





X

– погрешность.

N = 2

Чем больше

MAX

, тем меньше

X

, следовательно больше разрядность.

Дискретизация по уровню разности между последующим уровнем и предыдущим.

010

SSS 

121

SSS 

Схема построения кодера/декодера:

Это снижает разрядность переданного сигнала, следовательно снижается напряжение

передачи, и повышается точность передачи.

Дельта модуляция (ДМ)

Если взять частоту квантования очень большой (150-160 кГц), то приращение сигнала

предыдущего в последующий (∆S) будет очень мало, следовательно можно передать только

приращение (либо падение, либо прирост).

Если сигнал не меняется, то на выходе будет ноль. Если меняется, то – импульс, который

можно закодировать любым кодом.

Стандартными ИКМ системами являются субсистема ИКМ-15, первичной типовой – ИКМ-

(2)

, вторичной – ИКМ-120

(8)

, третичной – ИКМ-480

(32)

и четверичная – ИКМ-1920

(128)

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Структурная схема передачи первичной ИКМ

Помимо информационного сигнала существуют вспомогательные сигналы управления

(СУВ): номеронабиратель, занятость и свободность линии.

Т.к. для первичной

20486432 C

, то помимо сигнальных существуют 2 служебных

канала.

Обозначения:

ГО – групповое оборудование передачи;

УО – устройство объединения;

ПК – преобразователь кода передачи;

Г – генератор;

f т – тактовая частота.

пер

СУВ

ГО

пер

кодер

ГО

пер

КИ 1

КИ 30

УО

пер

ОС

ПК

пер

СУВ

f т

f д

АИМ

линейный тракт

ГрИКМ

УР – устройство разделения;

ПрСС – приемник синхросигналов;

ВТЧ – выявитель тактовой частоты;

ГОпр – генератор оборудования приема.

ПК

пр

УР декодер

ГО

пр

СС

ВТЧ

СУВ

пр

СУВ пр

КИ 1

КИ 2

КИ 30

S1(t)

S2(t)

S30(t)

f д

ВС

ГрСУВ

ГО пр

Цифровой поток состоит из сверхцикла, цикла и начальной комбинации. Для ИКМ-30

длительность сверхцикла 2 мс. Обычный цикл состоит из 32 канальных импульсов. За

каждый цикл передается СУВ 2-х сигналов.

Ц1 Ц2 Ц16

сверхцикл (2 мс)

СС КИ1 КИ2 КИ14 СУВ КИ16 КИ32

цикл (125 мксек)

Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 Р6 Р7 Р8

3,91 мксек

244 нс

488 нс

t и

Ц0 Ц6 Ц15

сверхцикл (2 мс)

КИ0 КИ2 КИ16 КИ31

цикл (125 мксек)

Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 Р6 Р7 Р8

-- 0 0 1 1 0 1 1

-- 1 а 1 1 1 1 1

ДИ -- Ав -- -- ОЗ -- --

в четных циклах

в нечетных циклах

Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 Р6 Р7 Р8

а в 0 1 а в 0 1

0 0 0 0 1 0 а 1

СцС -- Ав -- --

СК1 СК2 СК3 СК4 СК5 СК6 СК7 СК8

ЦС – цикловая синхронизация

Ав – авария ЦС

ОЗ – остаточное затухание

ДИ – дискретизация информационная

Каждый сверхцикл состоит из 16 циклов, каждый цикл состоит из 32 канальных

интервалов (из них 30 – информационных, служебные – 0 и 16).

В нулевом канальном интервале четных циклов (0, 4, 6) передается цикловая

синхронизация, служебными можно передавать любую дискретную информацию (Ав и ОЗ).

В 16 передаются сигналы управления набора номера и ответ занят – незанят. В 0 цикле

передается ССЦ, АвСц. УС – установка любого цифрового оборудования в исходное

состояние перед каждым циклом.

Генераторное оборудование ИКМ-30

ЦС – цикловая синхронизация;

СЦС – сверхцикловая синхронизация;

ВТЧ – выявитель тактовой частоты (для генераторов и

приемной стороны);

ФТЧ – формирователь тактовой частоты;

РК – распределитель каналов (формирователь канальных

интервалов);

РЦ – распределитель циклов.

Тактовая частота = 2048 кГц (fт) = 64 кГц∙32

Стандартный телефонный канал = 64 кГц.

NnFf

CТ

 2

– тактовая частота,

где

N – число каналов (=32),

Fс – спектр передаваемого сообщения (4 кГц с запасом

вместо 3,1 кГц),

n – разрядность двоичного кода (= 8).

кГцкГцкГцf

20483264824 

кГц

256

– частота переключения канальных

интервалов.

кГц

8

мкс

кГц

цикловВсех

500





Распределитель либо матричный, либо регистр сдвига. Матричный (3-х разрядный

счетчик, 8-разрядный дешифратор).

Объединение цифровых потоков

2048 кбит/с

8448 кбит/с

34368 кбит/с

134296 кбит/с

ИКМ-120

ИКМ-480

ИКМ-1920

Скорость объединенного канала больше суммы скоростей объединяемых каналов, т.к. на

каждый объединяемый канал добавляется по одному служебному со скоростью 64

кбит/с

Существует 3 способа объединения потоков:

- посимвольный

- поканальный

Задающий

генератор

ФТЧ

РР

ВТЧ

f такт

...

РК

ЦС

...

КИ0

КИ31

РЦ

...

К0

К15

СЦС

- посистемный

1. Посимвольный (наиболее распространен) – это когда в пределах одного символа

объединяемого потока.

1 1 10

+ служебная

информация

2. Поканальный – объединение по циклам

10101

1 1 10 0

1 10 0

1 1 1 00

0 1 1 0 0

01010 11010 01100

3. Посистемный (используется реже) – по сверхциклам.

Виды синхронизации:

1. Синхронная. Когда генераторное оборудование низких потоков и более высоких

потоков синхронизировано.

2. Асинхронная. В этом случае может оказаться, что скорости одной системы по

отношению к другой могут отличаться и задача состоит в

выравнивании скоростей. Объединение происходит так: входящий

цифровой поток записывается в ЗУ.

Если скорость считывания больше скорости записи, то

может быть пропущен нулевой интервал (положительный

стаффинг). Если скорость считывания будет меньше

скорости записи, то будет потерян символ (отрицательный

стаффинг).

При положительном стаффинге надо убрать один символ,

при отрицательном – добавить.

Чаще всего fсчит > fзап (отрицательный стаффинг).

ИКМ – 120

Используются для организации местных и зоновых сетей по высокочастотным и

коаксиальным линиям.

Обеспечивает:

 120 телефонных каналов;

 60 каналов стандартного частотного уплотнения;

 30 цифровых каналов;

 скорость передачи 8448 кбит/с.

Блок

цифрового

сигнала

передачи

записи

счит

Посимвольное объединение в группе.

Цикл передачи составляет 1056 бит, которые разбиты на 4 группы по 264 бита, время

всего цикла составляет 125 мкс.

1 2 3 4

1056 бит

Т цикла = 125 мксек

1 гр

11100110

1 8

синхрокомбинация

информация(1234)

2 гр

служеб

4 5 8

ССС

3 гр

служеб

4 5 8

Дискр инф

4 гр

служеб

4 5 8

ССС

информация(1234)

264

Каждый поток имеет скорость 2048 кбит/с на запись и 2112 кбит/с на чтение, при этом

существует согласование скоростей. Символы положительного стаффинга идут в ССС биты

4 группы. В ССС и в дискретной информации в соответствующем бите потока в группах 2÷4

записывается "0" для отрицательного стаффинга и "1" – для положительного. В 3 группе в

дискретной информации, как правило, записывается не наличие стаффинга, а потерянные

символы.

ИКМ – 480

Цикл передачи составляет 2148 бит, скорость передачи 34368 кбит/с.

Цикл состоит из трех групп, время цикла 62.5 мкс.

Скорость на запись – 8448 кбит/с, скорость на чтение – 8592 кбит/с.

В цифровом потоке каждого цикла содержится 36 служебных бит.

1 2 3

2048 бит

Т цикла = 62,5 мксек

1 гр

1110100000

1 12

синхрокомбинация

2 гр

1 символ КС

4 5 6

служеб

716

авария

2 символ КС

9 12 13 716

3 гр

3 символ КС

4 5

Дискр инф

ОСС

9 12 13 716

информация потоков

ПСС

информация потоков

КС – команда согласования скоростей;

ОСС – отрицательное согласование скоростей. Команды – 000 (001, 010, 100);

ПСС – положительное согласование скоростей. Команды – 111 (011, 110, 101).

ИКМ – 1920