Цифровые системы передачи

ВВЕДЕНИЕ

      Цифровые системы передачи находят все более широкое распространение в сетях связи. В настоящее время в нашей стране освоен серийный выпуск аппаратуры ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480, аппаратура цифровой передачи сигналов звукового вещания и др. разработаны и внедряются в серийное производство аппаратура ИКМ-1920, кодово-импульсной телеграфии, цифровой телевизионной соединительной линии и др.   

         Интенсивное развитие этих систем  передачи объясняется существенным  преимуществом их по сравнению  с аналоговыми системами передачи. Вот несколько преимуществ ЦСП.

    Высокая помехоустойчивость. Представление информации в цифровой форме, то есть в виде последовательности символов, позволяет осуществить регенерацию этих символов при передачи их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество информации. Цифровые методы передачи информации весьма эффективны при работе по световодным трактам. Они отличаются высоким уровнем диперсионных искажений и большой нелинейностью электронно-оптических и оптоэлектронных преобразований.

   Возможность многократного  воспроизведения  информации без  ухудшения качества. При этом требования к качеству записи могут быть существенно снижены без ущерба для качества воспроизведения исходного сигнала.

    Независимость качества передачи от длины линии связи. Это достигается благодаря регенерации передаваемых сигналов, искажения в пределах регенерационного участка ничтожны.

  Стабильность параметров каналов ЦСП. Стабильность параметров каналов (остаточное затухание, частотная характеристика, нелинейные искажения) определяются в основном устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Поскольку таких устройств мало в ЦСП, стабильность значительно выше.  Этому способствует также отсутствие в цифровых системах с временным разделением каналов влияния загрузки систем передачи в целом на параметры отдельного канала, обеспечивается идентичность параметров всех каналов.

   Эффективность использования пропускной способности каналов цифровых систем для передачи дискретных сигналов. Обеспечивается это при вводе этих сигналов непосредственно в групповой тракт ЦСП. При этом скорость передачи дискретных сигналов может приближаться к скорости группового сигнала. Кроме того значительно снижаются требования к линейности амплитудной характеристики канала ТЧ.

    Более простая математическая обработка передаваемых сигналов. Цифровая форма представления информации позволяет производить различные виды математической обработки сигналов, направленной на устранение избыточности в исходных сигналах, так и на перекодирование передаваемых сигналов.

    Возможность построения  интегральной цифровой сети связи. Параметры каналов в цифровой сети связи практически  не зависят от ее структуры, что обеспечивает возможность построения гибкой разветвленной сети связи, обладающей высокой надежностью.

    Высокие технико-экономические показатели. Высокая стабильность параметров каналов ЦСП устраняет необходимость регулировки узлов аппаратуры в условиях эксплуатации. Высокая степень унификации узлов также упрощает эксплуатацию систем и повышает надежность оборудования. Широкое применение интегральных схем резко уменьшает трудоемкость изготовления оборудования ЦСП и позволяет снизить стоимость и габариты этого оборудования.

    В настоящее время уже сложилась  и нормализована МККТТ иерархия  цифровых систем передачи- первичные, вторичные, третичные и четверичные системы.

   Первичные ЦСП строятся на принципе импульсно-кодовой модуляции предаваемых непрерывных сигналов. К первой ступени относятся ИКМ-30, скорость передачи 2048 кбит/с. Аппаратура ИКМ- 120 соответствует второй ступени иерархии ЦСП, скорость передачи цифрового потока 8448 кбит/с. ИКМ- 480- третья ступень, скорость передачи 34368 кбит/с. Четвертая ступень- ИКМ-1920.

    Передача и коммутация сигналов  в цифровой форме позволяет  реализовать весь аппаратурный  комплекс цифровой сети связи  на чисто электронной основе. Возможность использования в  условиях интегральной цифровой  сети единого оборудования, осуществляющего  операции каналообразования и коммутации, повышает экономическую эффективность систем связи.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

   Для организации внутризоновых  и магистральных транспортных  сетей используется ЦСП ИКМ-480, позволяющая организовать по четырем коаксиальным парам кабеля МКТ-4 с парами 1,2/4,6мм. 480 каналов ТЧ или ОЦК.  С аппаратурой ЦСП ИКМ-480 работает типовое цифровое каналообразующее оборудование, оборудование вторичного и третичного группообразования.

     Линейный тракт организуется  по однополосной четырехпроводной однокабельной схеме. Групповой цифровой поток со скоростью 34368 кбит/с формируется с помощью асинхронного или синхронного побитного объединения четырех потоков со скоростью 8448 кбит/с.

  НРП  питается дистанционно по схеме  провод-провод:

- ЦЛТ-  по центральным жилам коаксиальных  пар, напряжение дистанционного  питания (ДП) меньше или равно 1300 В, ток ДП=200 мА;

- ДП  служебной связи (СС) организуется  по первой и второй симметричным  парам, напряжение ДП меньше  или равно 430 В, ток ДП= 20 мА;

-ДП  телемеханики участковой  (ТМУ) организуется по фантомным цепям четвертой и пятой симметричных пар, напряжение ДП меньше или равно 430В, ток ДП=20Ма;

- ДП  телемеханики магистральной (ТММ)  организуется по третьей симметричной  паре, напряжение меньше или равно  360 В, ток ДП= 20мА.

ОСНОВНЫЕ  ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ЦСП ИКМ-480

Таблица нр 2

2. СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ  СВЯЗИ

2.1. Расчет числа систем

Число систем рассчитывается по формуле:

Nсист=N∑канТЧприв/480                                                           (1)

Где N∑канТЧприв.-количество приведенных каналов ТЧ между оконечными пунктами, берется из исходных данных (табл.1)

480- количество  каналов ТЧ, организуемых одной  системой ИКМ-480.

N∑канТЧприв=Nтч+Nоцк+NЕ1 х 30+Nзв х 4+Nмодем+Nрез   (2)

Где Nтч- количество организуемых телефонных каналов ТЧ;

Nоцк- количество организуемых потоков Е1;

Nзв- количество организуемых каналов звукового вещания;

Nмодем- количество каналов, организованных с помощью модемов со скоростью до 64 кбит/с;

Nрез- количество резервных каналов ТЧ

Число каналов ТЧ составит: Nзв=0

N∑канТЧприв=510+31+12 х 30+5+54+960 кан ТЧ

Nсист= 960/480=2 системы 

2.2. размещение регенерационных  пунктов.

  При размещении ОРП следует руководствоваться следующими соображениями:

-расстояние  ОРП-ОРП (ОП-ОРП) не должно превышать  максимальной длины секций ДП;

- ОРП  может располагаться только в  населенном пункте.

  При размещении НРП длина регенерационного участка должна находиться в пределах возможных отклонений от указанных в технических характеристиках системы передачи.

 Расчетная  длина участка регенерации определяется по формуле:

Lper.уч.расч=Ан.ру/αmax0.5 fT                                                                                           (3)

Где Ан.ру- номинальное затухание участка регенерации Ан.ру= 55 дб

αmax0.5fT     - коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте ЦСП (полутактовой частоте) при максимальной t грунта на глубине прокладки кабеля.                                                                                   

αmax0.5fT     = α20(0,5fT) x (1- αα x 20º-tºmax )) дБ/км                                 (4)

где α 20(0,5ft)- коэффициент затухания при t= +20º град.С на расчетной частоте 0,5 ft

Для кабеля МКТ-4 на частоте 0,5 fT=17,184 мГц- α20 =18,9дб/км

 αα- температурный коэффициент затухания кабеля по расчетной частоте

0,5fT=1,98 x 10     10-3

tmax – максимальная температура грунта на глубине прокладки кабеля (исходные данные).

Коэффициент затухания:

 αt = 19º = 18,9 x [ 1-1,98 x 10  (20-19)] =18,9 x (1- 0,00198)=18,9 x 0,99802= 18,863 дб/км

Теперь  L рег.уч.расч= 55/18,863= 2,92 км

Lmin = 2,92-0,7=2,22км

Lmax=2,92+0,15=3,07км

Количество  регенерационных участков определяется по формуле:

Nрег.уч.=Lon- орп/ Lрег.уч                                                      (5)

Для первой секции Nрег.уч 1=Lon 1- орп 2/ Lрег.уч  

                                                          172.3/2.92=59

Для второй секции    Nрег.уч 2=Lon 2- орп 3/ Lрег.уч  

                                                          184/2.92=63

Количество НРП в секции определяется по формуле:

NНРП=Nрег.уч-1                                                                                (6)

В первой секции NНРП=59-1=58