otvety_TKAChUK

2

В технике многокональной проводной связи в качестве единиц измерения используют относительные логарифмические единицы: УРОВНИ Причины Характер изменения мощности сигнал при передачи по линиям связи носит логариф характер Чувствительность человеческого уха носит логариф характер Величины напряжения и мощности выраженные в единицах уровняудобны для совершения с ним арифметич действий умножение с абсолют величинами заменяется на сложение а деление на вычитание значения уровней в их числовом значении удобны для восприятия и работы с ними

АБСОЛЮТНЫМ УРОВНЕМ ПО МОЩНОСТИ

Р_м=0,5lnP(мвт)/1(мвт) (нп) непер Р_м=10lnР(мвт)/1 =дБ мвт- миливат

Р_н=20lnU(мв)/775 (БД) Р_н=lnU/775 (нп)

Р_т=20lnI(мА)/1,29(мА) (дб) Р_т=lnI/1,29 (н п) не используется

Где 1(мв) 775(мВТ) 1,29(мА) абсолютные значения напряжения тока принятые за нулевой абсолют уровень

Соотношение между Н П И ДБ 1НП =8,7 ДБ

1ДБ=0,115НП

ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ = РАЗНОСТЬ абсолютных уровней в рассматваемых точках Р_ОТНОС=Р_М1-Р_М2

Связь между уровнем по мощности и напряжением Р_М=10lnР/1=10lnU²600/R²⁽775)²=10lnU²600/775²R=20lnU/775=10ln/600R

При R=600 0м Р_М=Р_Н=Р_Т 600 ОМ ВСЕ уровни одинаковы

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ-НА 1НП (8,7ДБ=10ДБ) ниже абсолютного уровня за возможность перегрузки ГТ когда проводимость измерения каналов и трактов на ПОНИЖЕНОМ УРОВНЕ = ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ

3

групповые тракты-совокупность устройств обеспечивающих передачу суммарного многоканального сигнала в нормализованной полосе частот или в нормализованном цифровом потоке . на основе групповых трактов на узлах связи осуществляется выделение групп каналов передачи из одной системы в другую другими словами для передачи сигналов электросвязи нормализованного числа каналов тональной частоты или основных цифровых каналов в полосее частот со скоростью передачи характерных для данного группового тракта

Типовой канал тч - четырехпроводным имеет эффективную полосу 0,3-3,4Кгц рассчитан на нагрузки 600 Ом относительный уровень передачи 13дБ(1,5н п) и относительный уровень приема 4дб (0,5)н п Вон предназначен для организации телефонных и телеграфных каналов каналы передачи данных и факсимильных каналов .

4

Групповой тракт – это комплекс технических средств, предназначенный для передачи сигналов электросвязи нормализованного числа каналов тональной частоты или ОЦК в полосе частот или со скоростью передачи, соответствующей данному групповому тракту

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.. 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. При линейном квантовании выбирается 4096 разрешённых значений сигнала (без учёта знака). С учётом знака имеем 8192 разрешённых значения, при этом кодовая комбинация состоит из 13 разрядов. Это число можно сократить, проведя операцию компандирования сигнала. После неё у сигнала остаётся 256 разрешённых значений (без учёта знака), а с учётом знака — 512. Тогда кодовая комбинация будет состоять из 8 разрядов, и заметного снижения качества речи не произойдёт в силу особенностей человеческого слуха. В итоге получается 8000 × 8 = 64000 бит/с. Канал используется как основной в плезиохронной цифровой иерархии.

5

Остаточное затухание определяется затуханием абонентских и соединительных линий, каналов систем передачи между станциями и затуханием коммутационных устройств самих станций на частоте 1020 Гц.

При использовании систем передачи повышенное затухание может наблюдаться только в одном направлении обмена, а при использовании физических линий повышенное затухание обычно обнаруживается одновременно в двух направлениях обмена Остаточное затухание направления связи, превышающее нормированное значение, чаще всего обусловлено Между парой станций может быть несколько пучков каналов - несколько кабелей или несколько систем передачи, или сочетание физических линий и систем передачи. Поэтому повышенное затухание может наблюдаться только на части используемых линий

Остаточное затухание направления связи, превышающее нормированное значение, чаще всего обусловлено повышенным затуханием одной или нескольких межстанционных соединительных линий.

6

Частотной характеристикой остаточного затухания (ЧХ ОЗ) называется зависимость остаточного затухания от частоты. Величина остаточного затухания зависит от режима работы. Зависимость ОЗ от частоты определяется по следующим выражениям:

  (7)

Вывод: полученная ЧХ ОЗ удовлетворяет предельным требованиям МСЭТ(МККТТ). Однако не удовлетворяет требованиям ГОСТа.

Измерения ЧХ ОЗ выполняются по методу разности уровней либо в ручную, либо в полуавтоматическим способом. Для полуавтоматического измерения ЧХ ОЗ служит измерительный генератор П-326-1 и индикатор ЧХ П-326-3, включенный на выходе канала. С целью документирования результатов измерений к индикатору ЧХ можно подключить самопишущий прибор типа Н-327. Аналогичные возможности имеет измерительный прибор П-323-ИЗВЗ.

7

Фазовой характеристикой канала называется зависимость его рабочей фазы от частоты

Порядок измерения.

Измерение неравномерности группового времени прохождения сигнала производится прибором П-323 ИЗВЗ в следующем порядке:

1. Установить номинальное ОЗ (усиление) в канале ТЧ.

2. Подключить к 4-проводному тракту канала на передаче и приеме в точки номинальных относительных уровней - 13 дБ (-1,5 Нп) и полос 4 дБ (+0,5 Нп) передающую и приемную части прибора П-323 ИЗВЗ. Измерения производить с измерительным уровнем - 23 дБ (-2,5 Нп), т. е. на 10 дБ (1 Нп) ниже номинального относительного уровня передачи - 13 Дб (-1,5 Нп).

3. Полученную характеристику неравномерности ГВП сравнить с нормой. Отклонение ГВП относительно его значения на частоте 1900 Гц не должно выходить за пределы разброса значений от номинальных величин в ЭППЧ канала (см. таблицу).

4. Аналогично произвести измерение и оценку неравномерности ГВП в обратном направлении.

8

Мощности различных видов шумов определяются по следующим формулам:

• Мощность собственных шумов (тепловые шумы линии, элементов схем, флуктуации электропроводности, дробовые шумы электронных приборов и т. п.)

Ко входу каждого из n усилителей магистрали подводится тепловой шум линии Р _ШТ [дБ]=10lg kTS и собственный шум, пересчитанный ко входу одного усилителя d_{Ш .}

- логарифмический коэффициент шума. Здесь F_Ш – коэффициент шума усилителя.

Р_{Ш ВХ} = Р_{ШТ лин} + d_Ш

Если усилителей n штук, то:

Р_Ш = Р + d_Ш + 10 lg n. Последнее слагаемое здесь учитывает накопление шумов.

• Мощность от электромагнитных линейных переходов между проводниками.

n – число усилительных участков;

m – число активно влияющих пар;

А₁ – защищённость на дальнем конце для 20% комбинаций влияющих пар;

А₂ - --------« »---------- для 80% --------« »---------- ;

Р_СР – уровень долговременной средней мощности сигнала;

А – затухание усилительного участка.

• Мощность нелинейных помех

и F – ширина спектра одного канала и всей группы.

- нормированная частота; f₁ и f₂ – нижняя и верхняя частоты, f – текущая частота.

y ₂();y ₃₁();y ₃₂() – коэффициенты спектрального распределения продуктов нелинейности второго и третьего порядка первого и второго рода.

А_2ГО(),А_3ГО() – затухание нелинейностей второго и третьего порядков.

W_МС – долговременная мощность многоканального ????? на выходе усилителя при работе без предыскажений.

Учёт нелинейных искажений носит весьма сложный и трудоёмкий характер.

9 Защищенность между направлениями передачи и приема канала ТЧ

Кроме "чистых" шумов, в каналах наблюдаются переходные помехи за счет конечной величины защищенности между трактами передачи и приема канала ТЧ.

Эти переходные помехи обусловлены:

- переходным влиянием на ближнем конце кабеля - для однополосных однокабельных СП (определяется несовершенством линейного кабеля);

- для однокабельных двухполосных, двухкабельных однополосных СП и РР станций - определяется переходами в монтаже аппаратуры и в соединительных линиях.

Защищенностью между направлениями передачи и приема называется разность уровней сигнала и внятной помехи на выходе канала, обусловленной сигналом, передаваемым в обратном направлении.

Нормирование.

Защищенность от внятного переходного разговора между разными направлениями передачи канала ТЧ стационарных и 2-кабельных полевых систем передачи протяженностью 2500 км, измеренная на выходе четырехпроводной части канала, должна быть:

- по рекомендации МККТТ - не менее 52 дБ ;

- для проектируемых систем - не менее 55 дБ

12

Дискретизация и квантование.

В системах передачи с ВРК используются цифровые сигналы, представляющие собой ту или иную импульсную кодовую последовательность, т.е. это система для передачи цифровых данных. для преобразования аналогового сигнала в цифровой используются операции ДИСКРЕТИЗАЦИЯ, КВАНТОВАНИЕ, КОДИРОВАНИЕ. Дискретизация осуществляется на основе теоремы Котельникова. Для сигналов ТЧ с полосой 0,3 – 3,4 кГц + 0,9 кГц (защитный интервал), т.е. f_в = 4 кГц. Тактовая частота дискретизации f_т = 2f_в = 8 кГц. Каждый отсчёт передаётся 8 битами, значит сигнал ТЧ можно передавать со скоростью f_т × 8 бит = 8×103 ×8 = 64 кбит/с. Это и есть скорость передачи одного канала ТЧ. Отсчёты передаются в виде восьмиразрядных двоичных чисел, получаемых при квантовании отсчётов. Т.к. квантование имеет конечное число уровней, да ещё ограничения по max и min, то очевидно, что квантованный сигнал не является точным. Разница между истинным значением отсчёта и его квантованным значением – это шум квантования. Значение шума квантования зависит от количества уровней квантования, скорости изменения сигнала и от спосрба выбора шага квантования.

15 Недостатки волоконно-оптической технологии:

1. Необходимы оптические коннекторы (соединители) с малыми оптическими потерями и большим ресурсом на подключение-отключение. Точность изготовления таких элементов линии связи должна соответствовать длине волны излучения, то есть погрешности должны быть порядка доли микрона. Поэтому производство таких компонентов оптических линий связи очень дорогостоящее. 2. Для монтажа оптических волокон требуется дорогое технологическое оборудование. 3. Как следствие, при аварии (обрыве) оптического кабеля затраты на восстановление выше, чем при работе с медными кабелями

16 По существу, ВОСП содержат функциональные узлы, присущие любым радиотехническим системам связи. Более того, при формировании сигналов, в принципе, возможно использование тех же разнообразных способов кодирования и видов модуляции, которые известны в радиотехническом диапазоне. Однако ряд особенностей оптического диапазона и используемого в нем элементного базиса накладывают свои ограничения на реализационные возможности ВОСП или приводят к техническим решениям, отличным от традиционных в технике связи.

Волоконно-оптической системой передачи называется совокупность активных и пассивных устройств, предназначаемых для передачи информации на расстояние по оптическим волокнам (ОВ) с помощью оптических волн и сигналов. Другими словами, ВОСП – это совокупность оптических устройств и оптических линий передачи для создания, обработки и передачи оптических сигналов. При этом оптическим сигналом служит модулированное оптическое излучение лазера или светодиода. Передатчик преобразует электрические сигналы в световые. Данное преобразование выполняет источник, представляющий собой либо светоизлучающий, либо лазерный диод. Электронная схема управления преобразует входной сигнал в сигнал определенной формы, необходимой для управления источником. Волоконно-оптический кабель – среда, по которой распространяется световой сигнал. Кабель состоит из  оптического волокна и защитных оболочек. Приемник предназначен для приема светового сигнала и его обратного преобразования в электрические сигналы. Его основными частями являются оптический детектор, непосредственно выполняющий функцию преобразования сигнала. Соединители (коннекторы) предназначены для подключения волокна к источнику, оптическому детектору и для соединения волокон между собой.

цифровым системам передачи (ЦСП) с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), что обусловлено помимо общих преимуществ ЦСП по сравнению с аналоговыми системами передачи (АСП) особенностью работы и построения ВОСП. Это связано  с высоким уровнем шумов фотодиодов, которые используются в качестве приемников оптического излучения. Для получения необходимого качества передачи информации с помощью АСП требуются специальные методы приема и обработки аналоговых оптических сигналов. ЦСП обеспечивает требуемое качество передачи информации при отношении сигнал-помеха на 30...40 дБм меньше, чем АСП. Поэтому реализация ВОСП с использованием ЦСП намного проще по сравнению с АСП.

В ВОСП используется приграничный к инфракрасному диапазон длин волн от 800 до 1600 нм, при этом предпочтительными являются длины волн 850, 1300 и  1550 нм.

17

Восп ввиду используемой модуляции делятся на аналоговые и цифровые

В аналоговых восп используются аналоговые методы модуляции характеризующиеся непрерывным изменением одного из параметров переносчика сигнала: интенсивности оптического излучения при МИ положения оптического импульса при фазоимпульсной (ФИМ) ИЛИ ЕГО ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРИ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ (шим) модуляциях и ит.д

В ЦИФРОВЫХ ВОСП применяются дискретные методы модуляции характеризующиеся дискретным изменением одного из параметров переносчика сигнала при этом область значении исходного параметра длится на достаточно большое число уровней квантования каждому из которых ставится в соответствие определенный дискретный сигнал

1.1. ВОСП представляет собой комплекс технических средств, обеспечивающих образование цифрового волоконно-оптического тракта по волоконно-оптическому кабелю (ВОК), подвешиваемых на опорах высоковольтных линий (ВЛ) электропередачи, в том числе встроенных в грозозащитный трос.

1.2. ВОСП по линиям электропередачи включает оконечную и промежуточную аппаратуру.

1.3. Оконечная аппаратура состоит из передающего и приемного устройств, каждое из которых содержит аналоговую и цифровую электрическую части, а также электрический преобразователь и выходную оконечную часть.

1.4. Промежуточная аппаратура предназначена для регенерации группового оптического сигнала электросвязи и состоит из обслуживаемых и необслуживаемых регенерационных пунктов.

Количество регенераторов в тракте - не менее 8.

1.5. Скорость передачи символов цифрового сигнала 2048, 8448 кбит/с. Номинальное число стандартных телефонных каналов - 30, 60, 90.

1.6. Оптическое излучение передатчиков - одномодовое с длиной волны (l) лазерного излучения 0,85; 1,30; 1,55 мкм.

Средняя мощность оптического излучения на выходе передающего устройства - не менее 1×10^-3 Вт.

18

ИЕРАРХИЯ ЦИФРОВЫХ СП

Цифровые СП соответствуют определенной иерархической структуре, в которой учитываются следующие основные требования:

1. Возможность передачи всех видов аналоговых и дискретных сигналов;

2. Возможность объединения, разъединения и транзита передаваемых сигналов,

3. Выбор стандартизованных скоростей передачи с учетом существующего и перспективного оборудования;

4. Возможность взаимодействия с АСП и с различными иными системами связи и коммутации

Это позволяет унифицировать каналообразующее оборудование различных стран и различных производителей.

Основные характеристики СЦИ

Синхронная цифровая иерархия (Synchronous Digital Hierarchy - SDH) является всемирным стандартом технологии передачи. Определена стандартом ITU-T.Скорости передачи СЦИ определены стандартами ITU-T G.702, G.707.Первичным цифровым потоком СЦИ является синхронный транспортный модуль STM-1 (Synchronous Transport Module). Скорость передачи STM-1 равна 155,52 Мбит/с. Дальнейшее увеличение скорости передачи достигается мультиплексированием с коэффициентом 4. Образуются модули STM-N. В настоящее время стандартизированы модули с N=1,4,16,64.

Для СЦИ характерны следующие особенности:

• Синхронизованность сети.

• Побайтное объединение (мультиплексирование) на основе указателей.

• Возможность функционирования в плезиохронном режиме. Фазовое соотношение регулируется положительным, нулевым или отрицательным побайтным выравниванием.

• Модульность структуры. Более высокие скорости передачи достигаются побайтным мультиплексированием нескольких STM-1. Мультиплексирование выполняется таким образом, что структура результирующего модуля STM-N практически идентична структуре STM-1. Скорости передачи СЦИ в целое число раз выше скорости передачи 155,52 Мбит/с, а именно: STM-4 – 622,08 Мбит/с, STM-16 – 2488,32 Мбит/с, STM-64 – 9953,28 Мбит/с.

• Фазовые соотношения между кадрами и пользовательской информацией фиксируется посредством указателей. Обработка указателей обеспечивает возможность доступа к любому сигналу в высокоскоростном потоке.

19

Параметры цифровых сигналов в системах плезиохронной иерархии.

. Основные характеристики ПЦИ

В настоящее время распространены две цифровые плезиохронные иерархии. В США и некоторых других странах иерархия основана на первичном цифровом потоке со скоростью 1,5 Мбит/с. Скорости передачи цифровых потоков равны: 1,544 Мбит/с, 6,312 Мбит/с и 44,736 Мбит/с. В Европе, Австралии и ряде других регионов используется иерархия, основанная на первичном цифровом потоке со скоростью 2 Мбит/с. Данный цифровой поток стандартизован CEPT. Скорости передачи цифровых потоков составляют: 2,048 Мбит/с, 8,448 Мбит/с, 34,368 Мбит/с и 139,264 Мбит/с. ITU-T объединил оба варианта в Рекомендации G.702 (“Плезиохронная цифровая иерархия”).

Для ПЦИ характерны следующие особенности:

• Плезиохронные сигналы.

• Побитное мультиплексирование (временное группообразование).

• Объединение асинхронных сигналов при помощи побитного положительного выравнивания (положительного согласования скоростей). В России и ряде других европейских стран ранее выпускалось оборудование ПЦИ, использующее положительно-отрицательное (двустороннее) согласование скоростей. Это оборудование несовместимо с оборудованием ПЦИ, использующим положительное (одностороннее) согласование скоростей.

• Специальный формат кадра (цикла) передачи для каждого уровня мультиплексирования.

• Приемному мультиплексору внешняя синхронизация не обязательна.

Фазовое соотношение между кадрами и нагрузочной информацией не фиксируется. Невозможен прямой доступ к индивидуальным каналам, объединенным в групповом потоке. Для такого доступа необходимо произвести полное последовательное демультиплексирование

Коммуникации:обеспечение точной доставки данных между конечными станциями.
	7. Прикладной уровень
	6.Представительный уровень
	5. Сеансовый уровень
	4.Транспортный уровень
Соединение:управление физической доставкой данных по сети.	3.Сетевой уровень	Маршрутизаторы, коммутаторы
	2. Канальный уровень	Мосты, коммутаторы
	1. Физический уровень	Кабели, повторители, концентраторы, модемы

20

Следующий (шестой) уровень называется представительным (уровень представления данных). Он определяет единый для всех систем синтаксис передаваемой информации. Необходимость данного уровня обусловлена различной формой представления информации в сети передачи данных и компьютерах. Этот уровень играет важную роль в обеспечении «открытости» систем, позволяя им общаться между собой независимо от их внутреннего языка. На данном уровне может выполняться шифрование и дешифрование данных, благодаря которому секретность обмена данными обеспечивается сразу для всех прикладных служб.  Примером такого протокола  для  TCP/IP (протокол Интернет) является протокол Secure Socket Layer (SSL).

Пятый уровень называют сеансовым, так как основным его назначением является организация сеансов связи между прикладными процессами различных рабочих станций. На этом уровне создаются порты для приема и передачи сообщений и организуются соединения — логические каналы между процессами. Необходимость протоколов этого уровня определяется относительной сложностью сети передачи данных и стремлением обеспечить достаточно высокую надежность передачи информации. На практике немногие приложения используют сеансовый уровень, и он редко реализуется в виде отдельных протоколов. Функции этого уровня часто объединяют с функциями прикладного уровня и реализуют в одном протоколе

Четвертый, транспортный уровень (уровень сквозной передачи) служит для передачи данных между двумя взаимодействующими открытыми системами. На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Транспортный уровень обеспечивает приложениям или прикладному и сеансовому уровням передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется. 

Третий, сетевой уровень, предназначен для маршрутизации информации и управления сетью передачи данных. В отличие от предыдущих, этот уровень в большей степени ориентирован на сеть передачи данных. Здесь решаются вопросы управления сетью передачи данных, в том числе маршрутизация и управление информационными потоками

Канальный уровень обеспечивает функциональные и процедурные средства для установления, поддержания и расторжения соединений на уровне каналов передачи данных. Процедуры канального уровня обеспечивают обнаружение и, возможно, исправление ошибок, возникающих на физическом уровне.

Физический уровень обеспечивает механические, электрические, функциональные и процедурные средства организации физических соединений при передаче бит данных между физическими объектами

Основным, с точки зрения пользователя, является прикладной уровень - набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам: файлам, принтерам, web-страницам и др. Также организует совместную работу протоколов