23.4. Комбинированные линейные коды

Широкое применение на практике получили комбинированные способы преобразования ДС в ЛС. Эти способы основаны на совместном использова­нии сразу нескольких рассмотренных выше вариантов перехода от ДС к ЛС. Так, в ЦСП ИКМ-480С применяется линейное кодирование, при котором из ДС сначала формируется двоичный униполярный код 5В6B, имеющий такто­ вую частоту= =41 241 кбит/с (см. рис. 8.15, в), а затем осуществляется преобразование его в двоично-симметричный линейный код (рис. 8.15, г). Увеличение тактовой частоты в этой ЦСП компенсируется более высокой помехозащищенностью линейного сигнала, передаваемого двухуров­невым симметричным кодом. Широко применяется также совместное исполь­зование скремблирования исходного ДС и его дальнейшее преобразование в двоичный симметричный код или код ЧПИ.

Стандартизирован также стыковой сигнал, который передается на стыке между четырехпроводным цифровым окончанием первичной ДСП и цифро­вым абонентским телефоном. Особенностью этого сигнала является то, что в нем, кроме тактовых интервалов, следующих с частотой= 64 кбит/с, должна легко обнаруживаться граница между словами — 8-разрядными кодовыми комбинациями (рис. 8.18,а). Стыковой сигнал, удовлетворяющий этим требованиям, строится следующим образом. Сначала производят преобразова­ние вида 1В4В, при котором символы 0 исходного ДС заменяются 4-символьной комбинацией вида 1010, а символы 1 — комбинацией 1100 (рис. 8.18, б).

При этом постоянная составляющая в таком сигнале становится постоянной на любом тактовом интервале. Чтобы ее потерять (сделать равной нулю), достаточно поочередно на каждом интервале менять полярность символа на противоположную (рис. 8.18, в). Наконец, чтобы определить границу кодовой ком­бинации, по аналогии с кодом МЧПИ (HDB) достаточно в каждом последнем, 8-м разряде комбинации нарушать это правило чередования полярности. Окончательный вид стыкового сигнала показан на рис. 8.18, г.

Литература:

Осн. 4.[ стр. 90-95]

Доп. 2. [стр. 30-32].

Контрольные вопросы:

1. Состав линейного тракта ЦСП.

2. Линейные искажения импульсов первого и второго рода.

3. Принципы работы регенераторов.

4. Коды в линейных трактах ЦСП.

5. Код МУПИ.

6. Расстояние между РГП.

Лекция 24. Цифровые системы передачи

1. Цифровая система передачи ИКМ-15.

2. Цифровая система передачи ИКМ-30.

3. Необслуживаемые регенерационные пункты (НРП)

Цифровая система передачи ИКМ-15. Эта система передачи пред­назначена для организации соединительных линий между сельски­ми АТС по кабелям типа КСПП или ВТСП и позволяет получить 15 каналов ТЧ, до трех сигнальных каналов (СК.) на каждый те­лефонный канал, один канал вещания второго класса вместо двух каналов ТЧ и четыре 100-'бодных телеграфных канала. Кроме того, предусмотрена возможность организации канала передачи цифро­вой информации со скоростью 64 кбит/с вместо одного канала ТЧ.

Система ИКМ-15 обеспечивает передачу цифрового сигнала по линии со скоростью 1024 кбит/с. Два таких сигнала с помощью оборудования ВГ-15Х2 могут быть объединены в общий цифро­вой поток со скоростью передачи 2048 кбит/с, а восемь сигналов — в групповой сигнал со скоростью 8448 кбит/с. Таким образом обес­печивается возможность совместной работы на сети системы пере­дачи ИКМ-15 с ИКМ-30 и ИКМ-120.

Дальность действия этой системы передачи при использовании обслуживаемой промежуточной станции (ОПС) до 100 км, а мак­симальная длина участка регенерации составляет 7,2 (для кабеля КГСПП-1Х4ХО,9) и 7,4 км (для кабеля КСПП-1х4Х1,2). С уче­том возможностей АРУ в корректирующем усилителе регенерато­ра затухание участка регенерации должно находиться от 26 до 46 дБ.

Временной спектр системы передачи ИКМ-15, т. е. структура цикла передачи, показан на рис. 9.2. Длительность цикла переда­чи Тц=125 мкс, что соответствует частоте дискретизации ƒ_д = 8 кГц. Каждый цикл содержит 16 канальных интервалов (КИ₀ ... ... KHis), каждый из которых состоит из восьми тактовых интер­валов (ТИ) или восьми разрядов (Р). Канальные интервалы КИ,1 ... КИ₁₅ используются для передачи информации, поступающей на вход каналов ТЧ и преобразованной в восьмиразрядные кодо­вые комбинации (Pi ... Ре). Канальный интервал КИ₀ 'предназна­чен для передачи сигналов цикловой и сверхцикловой синхронизации (СС), сигналов управления и взаимо- действия (СУВ), а также сигналов телеграфирования ТГ. Сигнал цикловой синхрониза­ции передается в виде комбина­ции 110, формируемой на ТИ₆ ... ...ТИ₈ КИ₀.

Сверхцикл образуется для передачи СУВ всех телефонных ка­налов и содержит 16 циклов (Цо... Цш). В начале каждого сверх­цикла в Ц₀ на месте THi К.И₀ передается сигнал сверхцикловой синхронизации, обеспечивающий правильное распределение СУВ на приеме. Для передачи СУВ организуется до трех сигнальных, каналов (на ТИ₂... ТИ₄ КИ₀), причем в Ui передаются СУВ пер­вого информационного канала, в Ц₂ — второго, в Цз — третьего и т. д., т. е. в течение сверхцикла осуществляется передача СУВ всех каналов.

Для передачи информации, поступающей от телеграфных кана­лов, используется ТИ₅ КИ₀.

Структурная схема системы передачи ИКМ-15 изображена на рис. 9.3, где показаны оконечные станции (Od и ОС₂) и обору­дование линейного тракта. Блоки сигнализации (БС) обеспечива­ют ввод напряжения питания на оконечную станцию и формируют сигналы аварийной сигнализации. Блок комплектов низкочастот­ных окончаний (КНО) организует двухпроводные окончания кана­лов с уровнями 0 и —7 дБО соответственно на их входе и выходе при осуществлении соединений между каналами ИКМ-15 и прибо­рами АТС. Кроме того, сигналу с МТС обеспечивается автомати­ческое переключение каналов на четырехпроводное окончание с уровнями на входе и выходе —3,5 дБО или на двухпроводное окон­чание с уровнями 0 и —3,5 дБО соответственно. Блок управления и кодирования (БУК) осуществляет объединение и разделение каналов и аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования исходных сигналов

Блок согласующих телеграфных устройств (СТУ) согласует характеристики телеграфных сигналов и канала передачи цифровой информации ИКМ-15. Блок сервисного обору­дования (СО) обеспечивает организацию служебной связи по фан­томной цепи и контроль каналов ТЧ и СУВ.

Блок окончания линейного тракта (БОЛТ), входящий в состав оборудования линейного тракта, обеспечивает регенерацию прини­маемого цифрового сигнала, дистанционное 'питание линейных регенераторов, ввод кабеля и защиту от опасных напряжений.

Промежуточная станция (ПС) содержит два линейных реге­неративных усилителя, в состав которых в том числе входят кор­ректирующие усилители с АРУ, обеспечивающие возможность ре­генерации сигнала при различных длинах участков регенерации.

Система 'передачи ИКМ-15 совместно с ИКМ-ЗОС, характерис­тики которой будут приведены ниже, позволяет создать гибкую и надежную цифровую сеть сельской связи.

Цифровая система передачи ИКМ-30. Эта СП предназначена для получения лучков соединительных линий между городскими АТС, городскими и пригородными АТС, между АМТС и АТС пу­тем организации 30 каналов ТЧ на парах низкочастотных кабе­лей с 'бумажной (типа Т) или полиэтиленовой, (типа ТПП) изоля­цией с жилами диаметром 0,5; 0,6 и 0,7 мм. Кроме того, ИКМ-30 используется в качестве капалообразующего оборудования для ЦСП более высоких порядков.

Система может быть построена как двух-, так и однокабельной. При использовании одного кабеля регенераторы противополож­ных направлений 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 двухкабельной системе цифровые линейные тракты могут быть организованы практические на всех парах кабеля, что равноценно увеличению емкости кабелей примерно в 13—14 раз; при однокабельной сис­теме, когда используется только 1/3 емкости кабеля, примерно в 10 раз.

Аппаратура ИКМ-30 может работать совместно с аппаратурой цифрового вещания (АЦВ). При использовании аппаратуры АЦВ в линейном тракте ИКМ-30 может быть организовано четыре кана­ла звукового вещания высшего класса.

Схема организации связи с помощью СП ИКМ-30 показана на рис. 9.4. Аналого-цифровое оборудование (АЦО) предназначено для аналого-цифрового (на передаче) и цифро-аналогового (на приеме) преобразования 30 телефонных сигналов, формирования и распределения группового цифрового потока со скоростью 2048 кбит/с в соответствии с принятой структурой цикла передачи, ввода и вывода дискретной информации, а также для сопряжения с помощью согласующих устройств с оборудованием АТС. Обору­дование линейного тракта (ОЛТ) -предназначено для формирова­ния и приема линейного цифрового сигнала, организации дистан­ционного питания и телеконтроля НРП, а также организации слу­жебной связи.

В зависимости от типа кабеля и диаметра его жил длина участ­ка регенерации составляет 1,5... 2,7 км, а протяженность перепри­емного участка по ТЧ — 50 ... 86 км. Максимальное расстояние между обслуживаемыми регенерационными пунктами, определяе­мое возможностями ДП НРП, в зависимости от типа кабеля со­ставляет 25 ... 43 км.

Кроме 30 каналов ТЧ ИКМ-30 позволяет организовать девять каналов передачи дискретной информации со скоростью 8 кБит/с, причем восемь из .них взамен одного канала ТЧ, два канала пере­дачи СУВ на каждый канал ТЧ и канал вещания второго класса вместо четырех каналов ТЧ.

Тактовая частота равна 2048 кГц, частота дискретизации при передаче телефонных сигналов и сигналов дискретной информации составляет 8 кГц, при передаче сигналов звукового вещания — 32 кГц и СУВ — 0,5 кГц.

Временной спектр линейного сигнала или цикл передачи ИКМ-30 (рис. 9.5) состоит из последовательно следующих друг за другом сверхциклов, каждый из которых содержит 16 циклов. Циклы, в свою очередь, разделяются на 32 канальных интервала, каждый, из которых содержит восемь разрядов. Длительность цик­ла равна 125 мкс, что соответствует частоте дискретизации 8 кГц, длительность сверхцикла соответственно равна 2 мс, длительность канального интервала 3,9 мкс, а разряда 0,488 мкс.

Циклы в сверхцикле нумеруются следующим образом; Отсчет циклов в сверхцикле начинается св ко­тором передается сверхцикловой синхросигнал (СЦС) в виде ком­бинации 0000 в разрядах16-го канального интервала (KHi₆). Символы остальных разрядоввимеют вид:

аиспользуется для передачи сигнала о нарушениисверхциклового синхронизма на противоположную станцию.

Организация сверхциклов связана с тем, что передача СУВ для каждого телефонного канала (ТК) осуществляется не в каждом цикле передачи, а один раз в сверхцикле. При этом в каждом цик­ле в KHie передаются СУВ для двух телефонных каналов, каждо­му из которых соответствуют два одноразрядных канала СУВ. Они располагаются вследующим образом: (Р|

иР₂);(Pi иР₂),...,СУВ(Pi и Р₂),

(Р₅и Р₆),(Р₅ и Р₆),... СУВ

(Ps и Р₆). Символыимеют значение О,

а символы Р₄ и ps

Канальные интервалы в каждом цикле нумеруются следующим образом:Отсчет КИ в цикле начинается

с КИо, содержащего цикловой синхросигнал вида 0011011, переда­ваемый в Р₂... ps четных циклов сверхцикла. Разряд pi ввсех циклов используется для передачи дискретной информации со скоростью 8 кБод. Символ разряда рз в КИ₀ нечетных циклов ис­пользуется для передачи сигнала о нарушении циклового синхро-. низма на противоположную станцию:. Р₂ имеет значение 0, а Р$ используется для передачи сигнала автоматического контроля ос­таточного затухания канала Использование символов нечетных циклов не регламентируется и на их местах формируется 1.Таким образом, канальные интервалы используются для передачи синхросигналов и СУВ, а канальные интервалы — для организации 30 телефонных ка­налов.

Рассмотрим структурную схему оконечной станции СП ИКМ-30 (рис. 9.6). Телефонные сигналы и СУВ от АТС поступают на со­гласующие устройства (СУ). Квазиэлектронные согласующие уст­ройства обеспечивают работу аппаратуры ИКМ-30 с оборудовани­ем декадно-шаговых и координатных АТС. Из исходящего СУ в сторону входящего СУ осуществляется передача следующих сигналов управления и взаимодействия: занятие, набор номера, от­бой вызывающего абонента и др. В обратном направлении пере­даются сигналы контроля исходного состояния, ответа абонента, отбой вызываемого абонента и др. Кроме того, согласующие уст­ройства фомируют сигналы к приемопередатчикам для организа­ции четырехпроводного транзита. Затем информационные сигналы поступают в приемопередатчик, который обеспечивает двух- и четырехпроводное окончание канала ТЧ. В приемопередат­чике после ограничения частотного диапазона осуществляется АИ модуляция сигнала, т. е. дискретизация сигнала по времени. Уп­равление работой ключей АИМ-модуляторов осуществляется им­пульсными последовательностями, поступающими от канальных делителей ГО передачи. С выхода всех 30 приемопередатчиков АИМ-сигналы, сдвинутые относительно друг друга, объединяются и поступают на вход кодирующего устройства.

В кодере происходит преобразование группового АИМ-сигнала в цифровой. Кодирование осуществляется восьмиразрядным кодом с использованием квазилогарифмического закона Л-87,6/13. С выхода кодера цифровой сигнал поступает на схему форми­рования линейного сигнала (ФЛС), где происходит объединение выходного сигнала кодера, импульсных сигналов СУВ, поступаю­щих после преобразования из согласующих устройств, сверхцикло­вого и циклового синхросигналов, а также сигналов дискретной информации (ДИ). Временное объединение указанных сигналов происходит в соответствии со структурой цикла передачи, пока­занной на рис. 9.5.

Генераторное оборудование формирует управляющие импульс­ные последовательности, с помощью которых обеспечивается не-(обходимый порядок и последовательность работы индивидуальных и групповых устройств аппаратуры.

Структурная схема генераторного оборудования ИКМ-30 пока­зана на рис. 9.7. Устройство тактовой синхронизации (УТС) вы­рабатывает импульсную последовательность=2048 кГц. Втаким устройством является высокостабильный генератор, а в — выделитель тактовой частоты.

Делитель разрядный (ДР) формирует восемь импульсных по­следовательностей, следующих с частотой следования кодовых групп и соответствующих временному положению отдельных раз­рядов

Делитель канальный (ДК) вырабатывает 32 импульсные по­следовательности с частотой следования циклов. Эти последова­тельности соответствуют канальным интервалам в цикле передачи.

Делитель цикловой (ДЦ) формирует 16 импульсных последо­вательностей, соответствующих цикламв сверх­цикле и следующих с частотой сверхцикла.

Для обеспечения синхронизации ГО_Пр по циклам и сверхцик­лам осуществляется принудительная установка всех делителей с помощью сигналов «Установка по циклу» и «Установка >по сверх­циклу», поступающих от приемника синхросигнала.

На СОЛТ размещается оборудование для организации 30 линейных трактов; оно может также использоваться на обслуживаемых регенерационных пунктах (ОРП).

На небольших оконечных станциях устанавливается стойка око­нечного оборудования (СОО), на которой размещается аналого-цифровое и линейное оборудование трех систем передачи ИКМ-30.

Необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) предназна­чены для установки в смотровых колодцах ГТС, подъездах и ни­шах домов и рассчитаны на размещение до 12 двухсторонних ли­нейных регенераторов.

Для сельских телефонных сетей была разработана модифика­ция системы передача, получившая название ИКМ-ЗОС. В качестве направляющей среды используются кабели типа КСПП-1Х4Х1,2 или КСПП-1Х4ХО,9. Эта СП строится как однокабельная и по­зволяет организовать 30 каналов ТЧ, которые используются в ка­честве либо абонентских, либо соединительных линий между стан­циями, до трех сигнальных каналов на каждый канал, канал веща­ния второго класса вместо четырех каналов ТЧ, канал ПДИ и общий канал сигнализации со скоростью 64 кбит/с.

На крупных оконечных станциях ИКМ-30 размещается на стойках аналого-цифрового преобразования (САЦО) и оборудова­ния линейного тракта (СОЛТ). На САЦО устанавливается оборудование для четырех 30-канальных комплектов АЦО.

На СОЛТ размещается оборудование для организации 30 линейных трактов; оно может также использоваться на обслуживаемых регенерационных пунктах (ОРП).

На небольших оконечных станциях устанавливается стойка око­нечного оборудования (СОО), на которой размещается аналого-цифровое и линейное оборудование трех систем передачи ИКМ-30.

Необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) предназна­чены для установки в смотровых колодцах ГТС, подъездах и ни­шах домов и рассчитаны на размещение до 12 двухсторонних ли­нейных регенераторов.

Для сельских телефонных сетей была разработана модифика­ция системы передача, получившая название ИКМ-ЗОС. В качестве направляющей среды используются кабели типа КСПП-1Х4Х1,2 или КСПП-1Х4ХО,9. Эта СП строится как однокабельная и по­зволяет организовать 30 каналов ТЧ, которые используются в ка­честве либо абонентских, либо соединительных линий между стан­циями, до трех сигнальных каналов на каждый канал, канал веща­ния второго класса вместо четырех каналов ТЧ, канал ПДИ и общий канал сигнализации со скоростью 64 кбит/с.

На рис. 9.8 показаны некото­рые возможные варианты организации сети с использованием СР, а на рис. 10.9,а— схема перераспределения каналов, приходящих с четырех направлений О, 1, 2 и 3 (режим «квадрат»). Стрелками показаны связи между различными направлениями, а буквами k, тип обозначено число каналов, организуемых между соответст­вующими направлениями. Очевидно, должно выполняться условие & + m + n = 30. Оборудование цифрового разветвления может быть включено в режиме «треугольник» (рис. 10.9,6), когда происходит перераспределение 15-канальных групп между различными на­правлениями. При этом с целью согласования временных спектров предусмотрен сдвиг 16-канальной группы одного направления на половину цикла.

На оконечных станциях обычно устанавливается стойка линей­ного и каналообразующего оборудования (СОЛК), на которой размещается оборудование для двух систем.

Каждая из станций ОС, ЦС или СР может быть питающей. Расстояние между ними может достигать 90 км (для кабеля с жи­лами диаметром 0,9 мм) или 110 км (для кабеля с жилами диа­метром 1,2 мм). Число НРП в секции не должно превышать 28.

Временной спектр системы ИКМ-ЗОС аналогичен временному спектру ИКМ-30, что обеспечивает возможность их совместной ра­боты.

Литература:

Осн. 2. [стр. 70-85]

Доп. 3. [стр. 130-132].

Контрольные вопросы:

1. Первичные ЦСП.

2. Аналогово-цифровое оборудование ИКМ-30.

3. Приемопередатчик АЦО-30.

4. Линейное оборудование тракта.

5. Система передачи ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920.

Лекция 25. Волоконно-оптические системы передачи.

1.Общие сведения о волоконно-оптической связи.

2. Принцип приема оптического сигнала .

3. Принцип работы мультиплексора и демультиплексора