83

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩНИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт по курсу

“Системи передачі”

(Частина 2)

(для студентів напрямку 6.050903 «Телекомунікації»)

Розглянуті

на засіданні кафедри АТ

протокол № 7 від 11.06.2009 г.

Затверджені

на засіданні видавничої ради ДонНТУ

протокол № 3 від 24.06.09 г.

- 2009 -

УДК 621.396.4

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт за курсом „Cистеми передачі” для напрямку 6.050903 «Телекомунікації». Уклали.: Бессараб В.І., Молоковський І.О., Лозинська В.М. - Донецьк: ДонНТУ, 2009. – 80 с.

Містять методичні вказівки та порядок виконання лабораторних робіт по курсу «Системи передачі» для отримання студентами практичних навиків роботи обладнання кінцевої станції, кодеру, декодеру цифрової системи передавання ІКМ – 30.

Методичні вказівки призначені для студентів напрямку 6.050903 «Телекомунікації».

Укладачі: В.І. Бессараб

І.О. Молоковський

В.М. Лозинська

Рецензент В.В. Пасльон

Відповідальний за випуск

Завідувач кафедри АТ В.І. Бессараб

ЗМІСТ

Перелік скорочень

Лабораторна робота №1. Кінцева станція первинної багатоканальної ЦСП ІКМ – 30

Лабораторна робота №2. Генераторне обладнання та пристрої циклової синхронізації ЦСП ІКМ – 30

Лабораторна робота №3. Кодер ЦСП ІКМ-30 і алгоритму його роботи

Лабораторна робота №4. Формування характеристик квантування кодеру ЦСП ІКМ-30

Лабораторна робота №5. Декодер ЦСП ІКМ-30

Лабораторна робота №6. Основні вузли лінійного регенератора ЦСП ІКМ-30

Лабораторна робота №7. Обладнання вторинного часового групотворення багатоканальної ЦСП ІКМ-120

Перелік скорочень

АЦО - аналого-цифрове обладнання

АТСДШ - декадно-шагова АТС

АТСК - координатна АТС

БКС - блоки контролю та сигналізації

БПСЗ - блок підсилювання службового зв’язку

ВК - виміряння та контролю

ГЗ-2048 - задавальній генератор

ГОпр - генераторне обладнання прийому

ГОпер - генераторне обладнання передавання

ДЕШ - дешифратор

ДЖ - дистанційного живлення

ДЖР - панелі дистанційного живлення та регенераторів

ДІ - дискретна інформація

ДК - дільник канальний

ДР - дільник розрядний

ДЦ - дільник цикловий

ЗЛ - з’єднувальні лінії

ЗМ - звукове мовлення

КЖ - блок контролю та живлення станційних регенераторів

КЗ - канальне закінчення

КІ - канальний інтервал

КП - кінцеві пункти

КС - кінцева станція

ЛТ - лінійний трансформатор

М - модулятор

НРП - необслуговувані регенераційні пункти

НЦС - надцикловий сигнал

ОА - обмежувач амплітуди

ОЗ - остаточного загасання

ОЛТ - кінцеве обладнання лінійного тракту

ПВУ - блок переговорно-викличного пристрою

ПерСС - передавач синхросигналу

ПЖ - блок пристрою живлення

ПКпр - перетворювач коду прийому

ПКпер - перетворювач коду передавання

ПО - пристрій об’єднання

ПО-1- панель обслуговування

ПП - прийомопередавач

ПР - пристрій розділення

ПрСС - приймач синхросигналу

ПСЗ - панель службового зв’язку

ПТЧ - підсилювач тональної частоти

РПр - регенератор прийому

РС - стаціонарний регенератор

СКВ - сигнали керування та взаємодії

СТЧ - селектор тактової частоти

УП - узгоджувальні пристрої

УВих - узгоджувальний пристрій вихідний універсальний

УВх - узгоджувальний пристрій вхідний для місцевого шнура

УВхМ - узгоджувальний пристрій вхідний для міжміського шнура

ФЛС - блок формування лінійного сигналу

ФНЧ - фільтр нижніх частот

ЦС - циклова сигналізація

ЧС - часовий селектор

ШИФ - шифратор

Лабораторна робота № 1

Кінцева станція первинної багатоканальної ЦСП ІКМ – 30

Мета роботи: Вивчення побудови та конструкції аналого – цифрового обладнання (АЦО), кінцевого обладнання лінійного тракту (ОЛТ) кінцевої станції ЦСП ІКМ – 30, та здобуття практичних навичок із вимірювання характеристик каналів ТЧ ЦСП ІКМ – 30.

Теоретична частина

Первинна ЦСП ІКМ – 30 призначення для утворення сполучних ліній між міськими АТС, міськими та приміськими АТС, між АТС та АМТС шляхом формування 30-ти каналів ТЧ при роботі апаратурі ІКМ – 30 по низькочастотних кабелях з паперовою ізоляцією типів Т з діаметром жили 0,5; 0,6; 0,7 мм та ТПП з діаметром жил 0,5 та 0,7 мм у однокабельному або двокабельному режимі роботи.

Окрім того, у апаратурі ІКМ – 30 передбачена додаткова можливість передавання сигналів звукового мовлення (ЗМ) зі смугою частот 50…10000 Гц замість чотирьох каналів ТЧ, а також можливість передавання дискретної інформації (ДІ) зі швидкість передавання 8 кбіт/с шляхом безпосереднього її вводу до групового тракту по одному цифровому каналу та додатково ще по 8-ми таких каналах (ДІ) замість одного каналу ТЧ.

Структурна схема ЦСП ІКМ – 30 наведена на рис.1.1

Рис. 1.1 - Структурна схема ІКМ - 30

До складу кінцевої станції (КС), що розташована на кінцевих пунктах (КП) ЦСП ІКМ – 30, входять аналого-цифрове обладнання на 30 каналів ТЧ (АЦО-30) та кінцеве обладнання лінійного тракту (ОЛТ).

АЦО-30 призначена для аналого-цифрового (на передачі) та цифро-аналогового (на прийомі) перетворення 30-ти телефонних сигналів, формування (на передачі) та розподілення (на прийомі) групового цифрового сигналу зі швидкість 2048 кбіт/с, вводу та виводу сигналів ЗМ та ДІ, а також сполучення за допомогою узгоджувальних пристроїв (УП) обладнання ІКМ – 30 з обладнанням АТС.

Сформований в АЦО-30 груповий цифровий сигнал поступає до ОЛТ, що призначений для подання дистанційного живлення (ДЖ) на необслуговувані регенераційні пункти (НРП), організації службового зв’язку та телеконтролю лінійного тракту, передавання та прийому лінійного сигналу.

На рис. 1.2 наведена структура циклу передавання

Рис.1.2 - Структура циклу передавання

Цикл передавання відповідає Рекомендації МККТТ G.732 та складається з 32 канальних інтервалів (КІ 0…КІ 31), з котрих 30 канальних інтервалів призначені для передавання кодованих телефонних сигналів, один – для передавання сигналу циклової сигналізації (ЦС), один – для передавання сигналів керування та взаємодії (СКВ) від АТС та надциклового сигналу (НЦС). Нумерація циклів передавання: Ц 0…Ц 15.

Подібна структура кожного циклу передавання (Ц 0…Ц 15) приведена у табл. 1.1.

Табл.1.1 - Структура циклу передавання

Місцезнаходження сигналів			Номер циклу	Номер КІ	Номер розряду КІ
ТЧ			Ц 0..Ц 15	КІ 1…КІ 15, КІ 17…КІ 31	Р 1…Р 8
СКВ	для КІ 1		Ц 1	КІ 16	Р 1, Р 2
	для КІ 2		Ц 2	КІ 16	Р 1, Р 2
	…		…	…	…
	для КІ 15		Ц 15	КІ 16	Р 1, Р 2
	для КІ 17		Ц 1	КІ 16	Р 5, Р 6
	для КІ 18		Ц 2	КІ 16	Р 5, Р 6
	…		…	…	…
	для КІ 31		Ц 15	КІ 16	Р 5, Р 6
ДІ	1…8		Ц 0… Ц 15	КІ 8	Р 1…Р 8
	9		Ц 0… Ц 15	КІ 0	Р 1
ЦС			парні цикли (Ц0,Ц2…Ц14)	КІ 0	Р 2…Р 8
НЦС			Ц 0	КІ 16	Р 1…Р 4
аварія		ЦС	непарні цикли (Ц1, Ц3…Ц15)	КІ 0	Р 3
		НЦС	Ц 0	КІ 16	Р 6
		залишкового загасання	непарні цикли (Ц1, Ц3…Ц15)	КІ 0	Р 6
вільні розряди		пер. 1	Ц 0	КІ 16	Р 5, Р 8
			Ц 1...Ц 15	КІ 16	Р 4, Р 8
			непарні цикли	КІ 0	Р 2
		пер. 0	Ц 0...Ц 15	КІ 16	Р 3, Р 7

Як видно з табл. 1.1 інформація, що відповідає 30 сигналам ТЧ, передається у початкових інтервалах КІ 1…КІ 15 та КІ 17… КІ 31 у всіх циклах передавання (Ц 0…Ц 15) з використанням усіх розрядів КІ (Р 1…Р8).

Частота повторення циклів передавання дорівнює частоті дискретизації: (Т_ц=125 мкс). Частота повторення КІ: (Т_КІ ≈ 4мкс).

Частота повторення символів у циклі передавання (тактова частота лінійного сигналу): кГц (Т_р=Т_т≈0,5мкс).

Сигнали СКВ для кожного каналу ТЧ передаються по двох сигнальних каналах у КІ 16 циклів Ц 1...Ц 15 на позиціях Р 1, Р 2 та Р 5, Р 6.

Сигнали ДІ передаються у КІ 8 (замість інформації для 8-го сигналу ТЧ) на позиціях Р 1...Р 8 у всіх циклах передавання (для каналів ДІ з 1-го по 8-й) та у КІ 0 на позиції Р 1 усіх циклів передавання (для 9-го каналу ДІ).

Сигнал циклової синхронізації (ЦС) передається у КІ 0 у парних циклах передавання на позиціях Р 2...Р 8 та має вид 0011011.

Сигнал надциклової синхронізації (НЦС) передається у КІ 16 у циклі Ц 0 на позиціях Р 1...Р 4 та має вид 0000.

Аварійні сигнали (аварія прийомної частини кінцевого обладнання) передаються у КІ 0 непарних циклів передавання на позиціях Р 3, Р6 та у КІ 16 циклу Ц 0 на позиції Р 6.

У вільних розрядах КІ 0 та КІ 16 на відповідних позиціях та циклах передаються неінформаційні сигнали у виді 1 та 0 (див. табл. 1.1).

Індивідуальне та групове обладнання АЦО-30 конструктивно розміщується у відповідних блоках на стандартній стойці САЦО, а обладнання ОЛТ – на стандартній стойці СОЛТ.

Структурна схема кінцевої станції ІКМ – 30 наведена на Рис.1.3. Основні функціональні вузли конструктивно розміщуються у блоках стойок САЦО та СОЛТ.

Рис.1.3 - Структурна схема кінцевої станції ІКМ-30

Індивідуальне обладнання АЦО-30 розташовується у 30-ти блоках узгоджувальних пристроїв (УП) та 15-ти блоках прийомопередавачів (ПП). На вхід узгоджувального пристрою від АТС поступає телефонний сигнал (вхід 1-го каналу ТЧ) та відповідні два сигнали СКВ (вхід 1-го та 2-го сигнальних каналів СК 1 та СК 2). Телефонний сигнал транслюється УП на вхід ПП (вхід дифсистеми), а сигнали СКВ перетворюються в УП у імпульсні послідовності з тактовою частотою 500 Гц кожна, синхронізовані (за допомогою ГО) з лінійним сигналом, які з виходу УП поступають на вхід пристрою об’єднання (ПО) групового тракту передавання АЦО-30. У тракті прийому імпульсні послідовності СКВ з частотою 500 Гц поступають на вхід УП від пристрою розділення (ПР) групового тракту прийому АЦО-30, де вони перетворюються у імпульси постійного струму, що поступає до АТС.

УП призначений для роботи з декадно-шаговими та координатними АТС (АТСДШ та АТСК). При цьому набір номеру абонента, що викликається при роботі з АТСК здійснюється частотним кодом по розмовному тракту, з АТСДШ – батарейним способом.

УП конструктивно розташовуються у наступних типах блоків: УВих - узгоджувальний пристрій вихідний універсальний; УВх - узгоджувальний пристрій вхідний для місцевого шнура; УВхМ - узгоджувальний пристрій вхідний для міжміського шнура. Замість блоків УВих, УВх, УВхМ можуть встановлюватися блоки: КЗ - канальне закінчення; ВК - вимірювання та контролю. Якщо канали ТЧ використовуються у якості вихідних з’єднувальних ліній (ЗЛ) до АТС, тоді встановлюються блоки УВих, якщо у якості вхідних ЗЛ встановлюються блоки УВх або УВхМ.

У кожному блоці ПП встановлюється індивідуальне обладнання для двох каналів ТЧ. Через це число блоків ПП дорівнює 15-ти. До складу кожного передавача входять: обмежувач амплітуди (ОА), підсилювач тональної частоти (ПТЧ), фільтр нижніх частот (ФНЧ), модулятор (М). До складу кожного приймача входять: часовий селектор (ЧС), ФНЧ, ПТЧ. Перехід з двохпроводового тракту каналу ТЧ на чотирьохпроводовий здійснюється за допомогою дифсистеми (ДС). ПП може працювати при 2-х або 4-х провідному закінченні каналу ТЧ. В вихідному стані ПП має 2-х провідне закінчення. Окрім основних функціональних вузлів (ОА, ПТЧ, ФНЧ, М, ЧС) у ПП міститься подовжувачі та реле (на Рис.1.3 не наведені), що забезпечують необхідні: закінчення каналу ТЧ (за допомогою реле) та номінальні рівні при різних закінченнях каналів ТЧ (за допомогою підсилювачів). Обмежувач амплітуди (ОА) у тракті передавання забезпечує захист ПТЧ від перевантаження, яке може виникнути через імпульсні перешкоди АТС.

До складу групового тракту передавання АЦО-30 входять: шифратор (ШИФ), пристрій об’єднання (ПО), перетворювач коду передавання (ПКпер), передавач синхросигналу (ПерСС). На вхід шифратора надходить груповий сигнал АІМ - сигнал, який складається з 30-ти індивідуальних АІМ - сигналів. Конструктивно шифратор розташовується у двох блоках: ШИФ.А, де розташована аналогова частина шифратора, та ШИФ.Ц, де розташована цифрова частина шифратору. ПО, ПКпер, ПерСС конструктивно розташовані у блоці формування лінійного сигналу (ФЛС).

До складу групового тракту прийому АЦО-30 входять: регенератор прийому (РПр), перетворювач коду прийому (ПКпр), селектор тактової частоти (СТЧ), приймач синхросигналу (ПрСС), пристрій розділення (ПР), дешифратор (ДЕШ). РПр, ПКпр, ВТЧ конструктивно входять до складу блоку ПКпр, ПрСС та ПР конструктивно входять до складу блоку Пр. сінхр., а ДЕШ - до складу блоку ДЄШ.

ПерСС та ПрСС призначені для передавання та прийому сигналів як циклової, так і надциклової синхронізації. РПр призначений для регенерації символів лінійного сигналу через з’єднувальні лінії від СОЛТ до САЦО.

Керує роботою функціональних вузлів тракту передавання (УП, М, ШИФ, ПО, ПКпер, ПерСС) та тракту прийому (ПКпр, ПР, ДЕШ, ЧС) відповідно генераторне обладнання передавання (ГОпер) та генераторне обладнання прийому (ГОпр).

До складу ГОпер (Рис.1.4) входять: задавальний генератор (ГЗ-2048), конструктивно розташований у блоці ГЗ; дільник розрядний (ДР), дільник канальний (ДК), дільник цикловий (ДЦ). Конструктивно ДР та ДЦ розташовані у блоці ДЧ, а ДК - у блоці ДК.

Рис.1.4 - Структурна схема ГОпер

До складу ГОпр (Рис.1.5) входять: селектор тактової частоти (СТЧ-2048), що конструктивно розташований у блоці ПКпр; дільники ДР, ДК, ДЦ. Дільники ДР та ДЦ конструктивно розташовані у блоці ДЧ, а дільник ДК - у блоці ДК.

Рис.1.5 - Структурна схема ГОпр

Окрім розглянутих пристроїв до складу стойки САЦО входять також: блок дискретної інформації (ДІ), блок пристрою живлення (ПЖ), блоки контролю та сигналізації (КС), панель обслуговування (ПО-1). КС та ПО-1 відносяться до пристроїв контролю та сигналізації САЦО та призначені для контролю та спостереження за станом обладнання АЦО-30, а також для з’ясування виду аварії, що дозволяє персоналу, який обслуговує систему, з’ясувати який блок вийшов з ладу. На стандартній стойці САЦО з розмірами 2600х600х225 мм розташовується до 4-х комплектів АЦО-30, тобто при повній комплектації стойки забезпечується організація 30х4=120 каналів ТЧ. Відповідно пристрій контролю та сигналізації розташовані у 4-х блоках КС₁…КС₄ (на панелі ПО-1) та на платі загальностоєчної сигналізації з індикацією наступних видів сигналізації на ПО-1:

1. Аварійних сигналів, до яких відноситься:

• збій циклової синхронізації (сигнал ЦС);

• збій надциклової синхронізації сигнал (СЦС);

• збій системи синхронізації на протилежній кінцевій станції (сигнали: Спов.ЦС, Спов.СЦС);

• зникання ІКМ-сигналу на виході тракту передавання та на вході тракту прийому (сигнали: Пер, Пр);

• відсутність основної напруги живлення (сигнал -60В);

• вихід з ладу пристрою живлення (сигнал ПЖ).

2. Сигнали сповіщення, до яких відносяться:

• блокування каналу (сигнал БЛОК);

• зміна залишкового загасання (сигнал ОЗ).

Функціональні вузли кінцевого обладнання лінійного тракту розташовані у відповідних блоках стойки СОЛТ (Рис.1.3).

Сформований у тракті передавання АЦО-30 груповий цифровий сигнал поступає через лінійних трансформатор (ЛТ) тракту передавання стойки СОЛТ у лінію. До функціональних вузлів тракту прийому стойки СОЛТ відносяться: лінійний трансформатор (ЛТ) та стаціонарний регенератор (РС). За допомогою ЛТ забезпечується ввід дистанційного живлення (ДЖ) на НРП. Конструктивно обидва ЛТ та СР розташовані у блоці СР, пристрій ДЖ - у блоці типу ДЖ (для ліній великої протяжності з U_дж=35…245 В) або ДЖК (для ліній малої протяжності з U_дж=16…48 В).

Окрім основних функціональних вузлів (ЛТ, РС, ДЖ) до складу стойки СОЛТ входять також: блок контролю та живлення станційних регенераторів (КЖ); панель службового зв’язку (ПСЗ), що містить в собі блоки підсилювання службового зв’язку (ПідСЗ) та блок переговорно-викличного пристрою (ПВУ); панель обслуговування ПО-2, де розташовані пристрої телеконтролю лінійного тракту та пристрої контролю та сигналізації стойки СОЛТ.

Блоки СР, ДЖ, та КЖ розташовані на панелі дистанційного живлення та регенераторів ДЖР (по три блоки СР та ДЖ та один блок КЖ).

На стандартній стойці СОЛТ розташовується до 24-х комплектів ОЛТ, кожний з яких обслуговує 3 цифрових лінійних тракти. При цьому на стойці розташовуються: до 8-ми панелей ДЖР, панель ПСЗ, панель по-2. у верхній частині стойці розташовані 5 панелей ввідних пристроїв, що призначені для розведення пар кабелів. На кожній панелі розводиться по 9 пар напрямків передавання та прийому, з яких 6 пар обох напрямків підключаються до ЛТ, а три пари - до ланцюгів передавання та прийому ПідСЗ та ланцюгів обладнання телеконтролю. Всі пари кабелю захищені розрядниками Р-27.

Електроживлення кінцевої станції ІКМ-30 здійснюється від станційної батареї з напругою 60В. необхідні градації напруги (5 В, 12 В) отримують за допомогою перетворювачів постійного струму. Струм дистанційного живлення НРП 110 А. Споживана потужність одним комплектом АЦО стойки САЦО складає 150 Вт, а одним комплектом ОЛТ стойки СОЛТ - 50 Вт (з врахуванням енергії, що споживає лінійний регенератор НРП).