«Многоканальная связь на ж.д. транспорте»
Конспект лекций
для студентов V курса
специализация СПИ
Содержание
1. Общие сведения о системах и сетях телекоммуникаций 3
1.1. Основные понятия и определения 3
1.2. Первичные и вторичные сети 4
1.3. Классификация и перспективы развития МСП 5
2. Параметры типовых первичных сигналов 7
2.1. Обобщенная система параметров первичного сигнала 7
2.2. Основные параметры типовых первичных сигналов 10
2.2.1. Телефонный сигнал 11
2.2.2. Сигнал звукового вещания 12
2.3.3. Факсимильный сигнал. 13
2.3.4. Сигнал дискретной информации (СДИ) 13
2.3.5. Телевизионный сигнал. 13
3. Принципы временного уплотнения сигналов 14
3.1. Общие принципы формирования основного цифрового канала 14
3.2. Временное объединение аналоговых сигналов 14
3.2.1. Общие принципы объединения аналоговых сигналов 15
3.2.2. Система передачи ИКМ-30 16
3.3. Объединение цифровых потоков 19
3.3.1. Посимвольное синхронное объединение 19
3.3.2. Объединение асинхронных цифровых потоков 22
3.3.3 Процедура согласования скоростей 24
4. Плезиохронная цифровая иерархия 28
4.1. Стандарты плезиохронной иерархии 28
4.2. Группообразование с двухсторонним согласованием скоростей. 32
4.2.1. Временное группообразование вторичного цифрового сигнала 32
4.2.2. Временное группообразование третичного и четверичного цифрового сигнала 33
4.3. Группообразование с односторонним согласованием скоростей. 35
5. СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ Е1 39
5.1. Физический уровень Е1 39
5.1.1 Линейное кодирование 40
5.1.2 Уровни сигналов, электрические параметры интерфейса, форма импульса 42
5.2. Канальный уровень Е1 44
5.2.1. Цикловая и сверхцикловая структура Е1 44
5.2.2. Процедуры контроля ошибок передачи. Использование избыточного кода CRC-4 46
5.3. Сетевой уровень Е1 48
5.4. Структура систем передачи Е1 50
6. Синхронная цифровая иерархия 52
6.1. Сравнение SDH и PDH 52
6.2. Особенности построения синхронной иерархии 53
6.3. Сборка модулей STM-N 55
6.4. Правила образования транспортного модуля STM-1 56
6.5. Процесс формирования модуля STM-1 из потока трибов Е1 58
6. 6. Назначение заголовков и указателей 62
6.7. Особенности технической реализации синхронных муьлтиплексоров 63
6. 8. Методы контроля четности 65
6.9 Резервирование 66
1. Общие сведения о системах и сетях телекоммуникаций 1.1. Основные понятия и определения
Многоканальные системы передачи представляют собой большие и сложные технические системы, которые воплощают в себе самые современные знания и технологии, полученные в разных областях науки и техники. Чтобы дать компактное и в то же время исчерпывающее описание этих систем, нужно использовать общепринятые (желательно согласованные на международном уровне) термины и определения различных объектов, процессов и устройств, относящихся к этой области.
Информацией называют совокупность сведений, данных о каких-либо событиях, явлениях или предметах окружающего нас мира. Для передачи или хранения информации используют различные знаки (символы), которые являются своеобразной формой представления информации. Такими знаками могут быть слова и фразы человеческой речи на том или ином языке, буквы и слова письменной речи, жесты и рисунки, математические и нотные знаки и т.п. Совокупность знаков, отображающих ту или иную информацию, называют сообщением.
Сообщение может иметь электрическую или неэлектрическую природу. В большинстве случаев интерес представляют сообщения неэлектрической природы. Источник и получатель сообщений разделены некоторой средой, в которой источник образует возмущения. Именно эти возмущения отображают сообщения и воспринимаются получателем. Например, при разговоре источником сообщений является голосовой аппарат человека, в качестве сообщения выступает изменяющееся в пространстве и во времени воздушное давление – акустические волны, а получателем служит человеческое ухо.
Процесс передачи (транспортирования) сообщения от источника к получателю в соответствии с принятыми правилами называют связью. При этом используют какой-либо материальный носитель сообщения (бумагу, магнитную ленту и т.д.) и/или физический процесс, отображающий (несущий) передаваемое сообщение. Последний называют сигналом. Тип сигнала определяется характером физического процесса передачи информации. Сигнал называют электрическим, если физический процесс представляет собой передачу электрического тока (напряжения), звуковым – если используется передача акустических колебаний и т.д.
Совокупность средств, обеспечивающих передачу сообщений от источника к получателю, образует канал связи.
Передача сообщений посредством электрических сигналов называется электросвязью, соответственно канал связи, который обеспечивает такую передачу, – каналом электросвязи.
Для передачи каких-либо сообщений неэлектрической природы по каналу электросвязи они должны подвергнуться определенным преобразованиям, которые выполняют первичные преобразователи сообщений (ППС). ППС представляет собой устройство, которое формирует в пункте передачи первичный электрическийсигнал (ПЭС) – электромагнитное колебание, изменение параметров которого соответствует сообщению неэлектрической природы. Примерами ПЭС являются телефонный, телеграфный, телевизионный, сигнал звукового вещания и другие сигналы. В качестве типовых ППС можно назвать микрофон, фотодиод, телевизионную передающую камеру и т.д.
Первичный электрический сигнал может передаваться непосредственно по физической цепи, содержащей пару металлических проводников, но, как правило, ПЭС подвергается дополнительным преобразованиям. Например, для передачи по волоконно-оптической линии связи ПЭС преобразуется в определенного вида оптический сигнал, для направленной передачи в открытом пространстве – в высокочастотный радиосигнал и т.д. На приемной стороне осуществляются обратные преобразования и снова восстанавливается ПЭС. Далее он поступает на обратный преобразователь сообщения (ОПС) – устройство, которое преобразует электрический сигнал в сообщение неэлектрической природы. Типовыми ОПС являются громкоговоритель, светодиод, кинескоп телевизора и др.
Различные виды электросвязи классифицируют либо по типу передаваемых ПЭС (например, телефонная, видеотелефонная, телеграфная, факсимильная, телевизионная и т.п.), либо по типу линии передачи (спутниковая, волоконно-оптическая, радиорелейная и т.п.), если канал электросвязи является универсальным.
Системой электросвязи называют совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающих передачу сигналов электросвязи. В качестве среды распространения используют проводные и беспроводные линии (или радиолинии).
Проводными называются линии, в которых электромагнитные сигналы распространяются в пространстве вдоль непрерывной направляющей среды. К проводным относятся металлические воздушные и кабельные линии, волноводы, световоды. В радиолиниях сообщения передаются посредством радиоволн в открытом пространстве. Этот вид связи обеспечивает большую дальность, пригоден для подвижных источников и получателей сообщения, но зато в большей степени подвержен воздействию внешних помех.
|
