- •Кафедра «Радиотехника, электроника и телекоммуникация» конспект лекции
- •Количество кредитов – 3 Шымкент-2014г.
- •Университет «мирас Конспект лекционных занятий
- •1.1 Основные характеристики сигналов
- •1.2. Виды каналов связи
- •1.3 Принципы построения многоканальных систем передачи
- •2.1. Формирование сигналов в системах с частотным разделением
- •2.2. Многократное преобразование
- •2.3. Классификация многоканальной аппаратуры
- •3.1. Телефонные каналы.
- •3.2. Образование телефонных каналов
- •3.3. Каналы двухстороннего действия
- •3.4. Дифференциальная система
- •4.2 Уровни передачи
- •6.1. Преобразователи частоты
- •6.2 Требования предъявляемые к преобразователям частоты
- •6.3 Пассивные преобразователи частоты
- •Лекция 7. Генераторное оборудование аналоговый мсп
- •7.1. Назначение и основные требования
- •7.2 Структурные схемы генераторного оборудования
- •7. 3 Структурные схемы генераторного оборудования
- •8.1 Умножители частоты
- •8.2 Делители частоты
- •9.1. Классификация электрических фильтров
- •9.2. Определение требований к параметрам электрических фильтров
- •Лекция 10. Параметры направляющих и линейных фильтров
- •10.1 Параметры канальных фильтров
- •Лекция 11. Принцип автоматического регулирования усиления
- •11.1 Принцип ару.
- •Лекция 12. Устройства и основные параметры системы ару
- •13.1 Технические требования к усилителям
- •13.2. Классификация и основные показатели усилительных устройств
- •Лекция №14 системы передачи с чрк для местных сетей
- •Лекция №15. Системы передачи с чрк для магистральной и внутризоновой сетей
- •16.1. Виды помех
- •16.2. Ожидаемые значения флуктуационных и селективных помех в каналах связи
- •17.1. Особенности построения цифровых систем передачи
- •Структурная схема оконечной станции первичной цтс
- •19.1. Принципы синхронизации в цсп
- •21.1. Объединение цифровых потоков в плезиохронной цифровой иерархии
- •21.2. Плезиохронная цифровая иерархия
- •22.1. Синхронная цифровая иерархия
- •23.1. Искажения цифрового сигнала в линейном тракте
- •23.4. Комбинированные линейные коды
- •10.1 Общие сведения о волоконно-оптической связи
- •26.1. Функциональная схема мультиплексора
- •26.2. Конфигурации мультиплексоров
- •26. 3. Структурная схема мультиплексора
- •Лекция 27 Аналоговые восп.
- •28.1. Общие принципы
- •28.2. Организация проектирования вокм
- •28.3.Технико-рабочий проект.
- •28.4. Применение типовых проектов.
- •29.1. Проектирование передатчика.
- •30.2. Проектное решение проводного оптического кабеля (пок).
- •30.3. Выбор ист.Излучения во
26.1. Функциональная схема мультиплексора
Мультиплексоры синхронных цифровых телекоммуникационных сис- тем (синхронные мультиплексоры, СМ) заменяют собой целый набор оборудования сетевых станций и узлов. Они не только осуществляют мультиплексирование синхронных потоков всех уровней, но и осуществляют оперативные переключения (кросс-коммутацию) на синхронной сети, выполняют функции ввода в синхронную сеть потоков доступа, функции линейного оборудования и некоторые другие. Каждый конкретный мультиплексор выполняет обычно только часть названных функций в том или ином объеме. Это зависит от конструкции данного мультиплексора и от его конфигурации, которая у многих мультиплексоров может достаточно широко изменяться. Полный набор функций синхронного мультиплексора стандартизирован на международном уровне и может быть представлен в виде обобщенной функциональной схемы, которая включает в себя стандартные функциональные блоки и эталонные точки, через которые проходят стандартные сигналы. В дальнейшем, при рассмотрении функций мультиплексора, в соответствии с европейскими стандартами, будем считать, что к трактам высокого уровня относится только тракт VC-4 (см. рис. 7.5).
На рис. 8.1 представлена обобщенная функциональная схема синхронного мультиплексора. Центральную часть рисунка занимают функциональные блоки преобразования сигналов. Сверху расположен блок функции транспортного терминала TTF. Через опорную точку А проходят транспортные модули STM-N в виде оптических сигналов. Через эту точку возможна передача и электрических сигналов, но только на уровне STM-1. Функции этого модуля подробнее будут рассмотрены ниже, здесь отметим только, что через опорную точку F сигналы уже проходят в виде виртуальных контейнеров высокого уровня VC-4 (или, в соответствии с американским стандартом, в виде VC-3 или VC-4). Таким образом, в функцию TTF входит обработка секционного заголовка ЗОН и указателя (указателей) PTR AU. Далее расположен блок HCS - его функцией является дистанционный контроль соединений трактов высокого уровня.
Блок НРС-n представляет функцию переключения трактов высокого уровня. Аппаратно функция переключения реализуется как коммутационное поле мультиплексора; его параметры в значительной мере определяют стоимость мультиплексора в целом.
Заголовок РОН тракта высокого уровня создается (и уничтожается на приемном конце) функцией НОА - функцией сборки виртуальных контейнеров VC-4. Виртуальные контейнеры высокого уровня могут собираться или из контейнеров высокого уровня (по европейским стандартам только из контейнеров С-4), или из транспортных структур низкого уровня.
ОНА - доступ к заголовкам; TTF - транспортный терминал;
SEPTI -физический интерфейс тактового генератора; SETS - тактовый генератор;
MCF - передача сообщений; HCS - дистанционный контроль соединений трактов высокого уровня; НРС-п - переключение трактов высокого уровня;
SEMF - управление оборудованием; НОА - сборки виртуальных контейнеров высокого уровня; LCS - дистанционный контроль соединений трактов низкого уровня; LPC-m - переключатель 'трактов низкого уровня; HOI - интерфейс тракта высокого уровня; LOI, LOA - интерфейс тракта низкого уровня.
Рис. 8.1. Обобщенная функциональная схема мультиплексора:
В первом случае создание виртуальных контейнеров VC-4 обеспечивается функцией HOI - интерфейсом тракта высокого уровня (в которую входит и функция НОА -левая ветвь функциональной схемы). Во втором случае (правая ветвь рис. 8.1) функции НОА предшествуют (на передаче) функции трактов низкого уровня LCS, LPC-m и LOI, аналогичные соответствующим функциям трактов высокого уровня.
Центральной функцией синхронного мультиплексора является функция управления оборудованием SEMF. Этот блок взаимодействует с другими функциональными блоками через эталонные точки S. Информация, проходящая через точки S, подразделяется на аварийные сигналы, команды и сообщения. Управляющая информация для блока SEMF и отклики на нее проходят через эталонную точку V от блока MCF - функции обмена сообщениями.
Этот блок имеет интерфейсы F - для подключения рабочей станции, Q - для входа в операционную систему управления, N - для подключения к каналу передачи данных байтами D1 - D3 секционного подзаголовка RSOH и Р - для подключения к каналу передачи данных байтами D4 - D12 секционного подзаголовка MSOH.
Формирование тактовых сигналов для всех блоков оборудования обеспечивается функцией тактового генератора SETS. Тактовые сигналы к оборудованию поступают через точки ТО. В качестве эталонных сигналов для тактового генератора могут выбираться сигналы в точках Т1 - сигнал, выделенный в блоке TTF из поступающего линейного сигнала, Т2 - сигнал, выделенный в блоке LOI из сигнала, поступающего из сети доступа, и ТЗ - сигнал, поступающий от внешнего источника через блок SEPTI, реализующий функцию физического интерфейса тактового генератора. Генератор может передавать свой сигнал синхронизации во внешнюю средучерез точку Т4 и блок SEPTI. Информация о статусе синхронизации (байт S1 заголовка ЗОН) поступает в TTF через точку Y.
Функциональная схема мультиплексора содержит также блок ОНА - функцию доступа к заголовкам. Его основное назначение -организация служебной связи посредством байтов Е1, Е2 и F1 секционного заголовка ЗОН и байтов F2, N1 и N2 трактовых заголовков РОН. Блок ОНА имеет интерфейс внешнего доступа и передает информацию к байтам заголовков через эталонные точки U.
На рис. 8.2 показаны функции, входящие в состав функции TTF. Функция SPI - синхронного физического интерфейса, обеспечивает согласование аппаратуры со средой передачи (с электрическим или оптическим кабелем). На приеме эта функция обеспечивает регенерацию линейного сигнала, а также выделение тактового синхросигнала. Функция SPI осуществляет контроль сигналов на приеме и передаче.
Основное назначение функции RST - окончания регенераторной секции, прием и генерация подзаголовка RSOH. При этом осуществляется цикловая синхронизация, а также скремблирование сигнала на передаче и дескремблировние на приеме. Как и для большинства других функций преобразования сигналов, эта функция осуществляет контроль определенных параметров сигнала. В частности, здесь производится проверка сигнала на наличие ошибок кодом BIP-8 (подробнее о функциях контроля см. гл. 14).
Функция MST - окончания мультиплексной секции, осуществляет прием и генерацию секционного подзаголовка MSOH. На этом уровне контролируется появление ошибок в сигнале методом BIP-24.
Следующая функция, входящая в блок TTF, функция MSP - резервирования мультиплексной секции, обеспечивает возможность ответвления сигнала на другую линейную систему для целей резервирования. С этой целью здесь производится обработка байтов автоматического переключения на резерв («1 и К2 MSOH).
Заканчивается блок функций транспортного терминала функцией MSA - адаптации мультиплексной секции. Основное назначение этой функции - обработка указателей административных блоков PTR AU. В направлении передачи указатели генерируются; в случае необходимости в них вводятся команды согласования скоростей. На приеме указатели анализируются с целью определения положения первого байта виртуального контейнера (байт Л РОН) в нагрузочном поле синхронного модуля. Другим назначением этой функции является на передаче формирование групп административных модулей AUG и мультиплексирование их в синхронный модуль STM-N. На приеме, естественно, осуществляется обратная операция.
На рис. 8.3 представлен блок функций интерфейсов трактов высокого и низкого уровней. Состав блока, как для высокого уровня, так и для низкого одинаков; отличие заключается лишь в некоторых обозначениях. На рисунке обозначения, относящиеся к тракту низкого уровня,взяты в скобки.
Основное назначение функции НРТ - окончания тракта высокого уровня, генерация на передаче и извлечение на приеме трактового заголовка РОН. На этом уровне создается тракт, как объект технического обслуживания, здесь устанавливается (на передаче) идентификатор тракта (байты Л) и анализируется идентификатор на приеме.
Для правой ветви функциональной схемы (блок НОА на рис. 8.1), функция адаптации тракта высокого порядка HPA-n/m обеспечивает формирование и разборку виртуальных контейнеров порядка п с использованием контейнеров меньшего уровня т. Контейнеры низких уровней на передаче формируются в соответствующие структуры нагрузочных блоков TU, которые на приеме расформировываются. Следовательно, данная функция обеспечивает также генерацию и обработку соответствующих указателей (PTR TU). Для левой ветви (блок HOI на рис. 8.1) функция HPA-n/m обеспечивает сборку виртуальных контейнеров VC-4 из контейнеров С-4, поэтому (см. рис. 7.5) генерации и обработки указателей здесь не требуется.
Функция PPI - физического интерфейса, обеспечивает взаимосвязь синхронного мультиплексора с сетью каналов доступа. Здесь осуществляется регенерация сигналов, поступающих из канала доступа, и формирование контейнеров. В противоположном направлении функция PPI преобразует контейнеры в сигналы пользователя.
Все функции блока LOI аналогичны рассмотренным функциям блока HOI. Можно отметить, что функция PPI тракта низкого уровня предполагает выделение синхросигнала из канала сети доступа и передачу его в блок тактового генератора SETS через эталонную точку Т2. Однако такие сигналы для синхронизации используются редко.
Функциональная схема дистанционного контроля соединения трактов H(L)CS представлена на рис. 8.4. Блок HCS (LCS) - дистанционного контроля соединений трактов высокого (низкого) уровней включает в себя две функции HPOM-n (LPOM-n) - функцию контроля заголовка тракта и HUG-n (LUG-n) - функцию генерации сигнала необорудованного тракта. Каждая из этих функций может быть отключена оператором сети. Как следует из названия, функция контроля заголовка тракта осуществляет контроль байтов заголовка, в частности, для трактов высокого уровня проверяет соответствие метки тракта (байт Л) и метки сигнала (байт С2 - тип нагрузки виртуального контейнера) установленным значениям, проверяет наличие ошибок методом BIP-8 (байт ВЗ). Для трактов низкого уровня выполняются аналогичные операции, но с байтами V5 и J2 (см. § 7.5). Основное назначение функции HUG (LUG) - генерация сигнала, имитирующего нагрузку VC-n, и формирование трактового заголовка при отсутствии информационных сигналов на передаче. Создание такого сигнала исключает возможность формирования случайных ложных сигналов при отсутствии сигналов передачи. Ложные сигналы могут быть восприняты приемником как аварийные с трудно предсказуемыми последствиями.
Поскольку функции блока HCS (LCS) дублируют некоторые операции функции окончания трактов, этот блок входит обычно в состав мультиплексоров, образующих на сети такой объект технического контроля, как «секция тракта высокого (низкого) уровня». Как правило, эти мультиплексоры выполняют задачи аппаратуры оперативного переключения (АОП).