|
| |
|
Главная Журналы Цифровые методы обработки и передачи информации прочно утвердились е современной технике и оказывают решаюиее влияние на тенденции развития средств связи. Цифровые системы передачи (ЦСП) проилли более чем тридцатилетний путь развития и занимают ведущее место на сетях связи. В настоящее время в связи с развитием микропроцессорной техники и построения на ее основе управляющих микроЭВМ, обладающих высокими экономическими характеристиками, появилась возможность построения цифровых систем передачи (ЦСП) с применением микроЭВМ. На основе управляющих микроЭВМ строят децентрализованные автоматизированные системы, программно решают задачи автоматического соединения абонентов при использовании электронной АТС и др. Цифровые системы передачи информации имеют существенные достоинства по сравнению с аналоговыми: высокую помехоустойчивость; независимость качества передачи от длины линии связи; стабильность параметров каналов; высокие технико-экономические показатели и др. Одновременно с ЦСП создается цифровое коммутационное оборудование, т. е. можно реализовать весь аппаратурный комплекс сети связи на чисто цифровой основе. В такой сети передача, транзит и коммутация сигналов осуществляются в цифровой форме. При этом параметры каналов практически не зависят от структуры сети связи, что обеспечивает построение гибкой разветвленной цифровой сети, обладающей высокой надежностью. Круг вопросов, с которыми приходится сталкиваться специалистам, занимающимся проектированием, производством и эксплуатацией ЦСП, очень широк. Поэтому в справочнике основное внимание уделено- прикладным вопросам. При подготовке справочника учитывалось современное состояние стандартизации в области цифровой связи. Поэтому в справочник включены основная терминология и материалы МККТТ, а также сведения как о принципиальных или проблемных вопросах цифровой связи, например, временном группообразо-вании, согласовании скоростей цифровых потоков, синхронизации сети, так и данные о конкретных ЦСП, используемых на сетях связи. Справочник содержит данные по аппаратуре, выпускаемой серийно или готовящейся к производству, а тако1се некоторых типов ЦСП, снятых с производства, но еще имеющихся в эксплуатации. Для каждого типа аппаратуры указано назначение, тип рекомендуемой линии, электрические характеристики, способ электропитания, комплектация, конструкция, сведения о ЦСП ведущих европейских фирм, что позволит получить представление об уровне и основных тенденциях разработки. Авторы выраояают благодарность инженерам П. М. Давыдову и Л. С. До-линскому за предоставленные материалы о ЦСП отечественного и зарубежного п{)оизводства, а также Е. В. Морозовой за решете примеров и подбор справочных материалов. Отзывы и предлоокения просим направлять по адресу: 252601 Киев, 1, ул. Пушкинская, 28/9. Издательство «Техшка». Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ Цифровые системы передачи (ЦСП) имеют следующие преимущества по сравнению с аналоговыми [6; 19; 29]: высокую помехоустойчивость, независимость качества передачи от длины линии связи, стабильность параметров ка налов, эффективность использования пропускной способности при передаче дискретных сигналов, возможность построения цифровой сети связи, высокие технико-экономические показатели. Высокая помехоустойчивость ЦСП обусловлена тем, что представление информации в цифровой форме (в виде последовательности импульсов с малым числом разрешеннь}х значений и с детерминированной частотой следования) позволяет регенерировать импульсы при передаче по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации. С помощью первичных ЦСП можно организовать связь по городским многопарным кабелям с бумажной изоляцией, в то время как применение аналоговых систем передачи по таким каналам невозможно из-за высокого уровня переходных помех. Цифровые методы передачи предпочтительны и при передаче сигналов по волоконно-оптическим трактам, получающим все более широкое распространение несмотря на имеющиеся недостатки: высокий уровень дисперсионных искажений и нелинейности электронно-оптических и оптоэлектронных преобразователей. , Вследствие регенерации передаваемых сетналов искажения в пределах ре-генерационного участка ничтожны. Поэтому в ЦСП качество передачи не зависит от длины линии связи. Длина регенерационного участка и оборудование регенератора при передаче информации на большие расстояния остаются такими же, как и при передаче на малые расстояния. Транзитная передача осуществляется в цифровой форме. Стабильность параметров каналов ЦСП (остаточное затухание, частотня-характеристика, величина нелинейных искажений) определяется в основном устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Так как такие устройства составляют только часть аппаратурного комплекса ЦСП, стабильность параметров каналов в таких устройствах значительно выше, чем в аналоговых. Этому способствует также отсутствие в ЦСП с временным разделением каналов влияния загрузки системы передачи иа параметры отдельного канала. Кроме того, при временном разделении каналов обеспечивается идентичность параметров всех каналов, что также способствует стабильности характеристик каналов в коммутируемой сети связи в отличие От систем с частотным разделением, где параметры каналов зависят от их размещения в линейном спектре. В ЦСП дискретные сигналы можно вводить непосредственно в групповой тракт. При этом скорость передачи дискретных сигналов приближается к скорости передачи группового сигнала. Например, дискретные сигналы, вводимые в групповой тракт вместо одного канала тональной частоты (ТЧ), можно передавать со скоростью 50-60 кбит/с. При передаче же дискретных сигналов по каналу ТЧ методами тонального телеграфирования скорость передачи обычно не превышает 10 кбит/с. Это позволяет более эффективно использовать пропускную способность при передаче дискретных сигналов. Кроме того, при передаче дискретных сигналов путем ввода их непосредственно в групповой тракт ЦСП можно значительно снизить требования к линейности амплитудной характеристики канала ТЧ, которые являются более жесткими при передаче методами тонального телеграфирования. ЦСП совместно с цифровым коммутационным оборудованием образуют ап- паратурный комплекс сети связи на цифровой основе. При этом параметры каналов не зависят от структуры сети связи, поэтому можно построить гибкую разветвленную цифровую сеть, обладающую высокой надежностью. Использование в цифровой сети однотипного оборудования для каналов и коммутации повышает экономическую эффективность сети сиязи. Большой удельный вес цифрового оборудования в аппаратурном комплексе ЦСП определяет особенности изготовления, настройки и эксплуатации таких систем. Высокая степень унификации узлов упрощает эксплуатацию и повышает надежность оборудования. Имеются широкие возможности для организации автоматизированного пооперационного контроля при производстве аппаратуры ЦСП. Вследствие высокой стабильности параметров каналов ЦСП не требуется регулировка узлов аппаратуры, в частности узлов линейного тракта, что повышает технико-экономические показатели. Для многоканальной передачи на зоновых и магистральных сетях выпускают следующую аппаратуру: для городских телефонных сетей на 30 каналов ТЧ (первичная система передачи ИКМ-ЗО); для городских и зоновых сетей на 120 каналов ТЧ (вторичная система передачи ИКМ-120); для сельских сетей (ИКМ-12, ИКМ-15); третичная ЦСП на 480 каналов ТЧ (ИКМ-480); четверичная ЦСП на 1920 каналов (ИКМ-1920). Первичные ЦСП предназначены для передачи информации по низкочастотным телефонным кабелям с бумажной изоляцией, а ЦСП высших порядков - по высокочастотным симметричным, коаксиальным и волоконно-оптическим кабельным линиям, а также спутниковым и радиорелейным линиям связи. Цифровые системы передачи в сочетании с оборудованием коммутации цифровых сигналов являются основой построения цифровой сети связи. Для дальнейшего совершенствования аппаратуры ЦСП и улучшения их технико-экономических характеристик необходимо повышать эффективность испо." зевания линий связи, разрабатывать и внедрять световодные ЦСП, снижать потребляемую мощность, уменьшать габаритные размеры, расширять номенклатуру и функциональные возможностиаппаратуры. Повышение эффективности использования линий связи достигается при разработке такого оборудования цифровых линейных трактов, помехоустойчивость которых приближается к потенциально возможной при данном способе передачи, или использованием кодов с малой избыточностью. Для ЦСП, работающих по симметричным кабелям, предельное значение помехоустойчивости определяется переходными влияниями в кабеле. Для однокабельной ЦСП максимальное затухание рёгенерационного участка равно 40 дБ, при двухкабельной ЦСП 65- 75 дБ. Для ЦСП, работающих по коаксиальным кабелям, помехоустойчивость определяется тепловым шумом кабеля и защищенностью от переходных влияний в блоке линейного регенератора, а максимальное затухание рёгенерационного участка составляет 85-90 дБ. Пропускную способность линейного тракта можно увеличить, снижая избыточность линейных кодов (например, при использовании троичных блочных кодов 4БЗТ или 6Б4Т) или усложняя алгоритмы обработки линейных сигналов (используя коды с числом уровней больше трех и др.). Применение этих способов увеличения пропускной способности позволяет в некоторых случаях удвоить скорость передачи сигналов в ЦСП без уменьшения длины рёгенерационного участка (т. е. объем линейных сооружений не меняется). Реконструкция линии в случае удвоения скорости передачи заключается и замене блока линейного генератора в необслуживаемых регенерационных пунктах (НРП). Важным направлением совершенствования аппаратуры ЦСП и улучшения их технико-экономических характеристик является применение волоконно-оптических кабелей, обеспечивающих передачу сигналов оптического диапазона. В лучших образцах волоконно-оптических кабелей затухание не превышает 1 дБ/км в диапазоне 1,3-1,5 мкм. В наиболее освоенном диапазоне 0,85 мкм затухание равно 3-5 дБ/км. Для ЦСП используют комплекс оптоэлектронных приборов, включающий светодиоды, оптические квантовые генераторы и фотодиоды. Пере- [ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 |