Основы построения телекоммуникационных систем и сетей Основные
Структура ПС сети
Классификация сетей по масштабно-территориальному признаку
Классификация по принципу декомпозиции
Сеть доступа завершается, с одной стороны, устройством, называемым сетевым терминалом (NT – Network Terminal) или сетевым оконечным устройством (NTU – Network Termination Unit), а с другой – интерфейсом узла доступа (ANI – Access Node Interface).
Принцип передачи сообщений, информации, сигналов
Для достаточно высокого качества (каналы вещания первого класса) полоса частот ПЧ должна составлять 50...10000 Гц, для идеального воспроизведения программ вещания (каналы высшего класса Гц, второго класса Гц. При передаче 25 кадров в секунду с 625 строк в каждом разложении номинала частоты по строкам (частота строки) равна 15,625 кГц.
Средняя мощность сигнала тональной частоты, измеренная в часы наибольшей нагрузки (ЧЧЧ), с учетом сигналов управления - набора номера, набора номера и т.п. - составляет 32 мкВт, что соответствует уровню (по сравнению с 1 мВт) pav = -15 дБм. Максимальная мощность телефонного сигнала, вероятность превышения которой мала, составляет 2220 мкВт (что соответствует уровню +3,5 дБм); минимальная мощность сигнала, которую еще можно услышать на фоне шума, составляет 220 000 пВт (1 пВт = 10-12 мВт), что соответствует уровню - 36. Динамический диапазон сигналов вещания постоянного тока составляет 25...35 дБ для динамика. речь 40... для инструментального ансамбля 50 дБ, для симфонического оркестра до 65 дБ.
Спектральное представление сигналов
Основные параметры и характеристики каналов
Поэтому нормируется отклонение группового времени передачи (ГВП) от его значения на частоте 1900 Гц на одном участке перехода длиной 2500 км (рисунок 2.7).
Виды модуляции
Пропускная способность воздушной линии связи со стальными жилами составляет 30 кГц, с медными - 150 кГц, для кабельных линий связи - 10 МГц, для коаксиального кабеля примерно - 1000 МГц. Четыре канала E-1 мультиплексируются в один канал E-2, причем на этом и последующих уровнях мультиплексирование осуществляется побитно, а не побайтно, как это было в случае, когда 30 аудиоканалов были мультиплексированы в один E-канал. 1. . Эту задачу необходимо решать независимо от того, поступает ли на вход ключа ток только в «чистом» виде или «смешанный», объединяющий несколько токов.
Поскольку скорость пользовательского трафика достигает 10 Мбит/с, каждый пользователь должен установить соединение с пропускной способностью 10 Мбит/с. Суммарная средняя скорость передачи данных по сети составит всего 10 Мбит/с (10 пользователей передают данные со средней скоростью 1 Мбит/с). Здесь можно смириться с невозможностью «вырезать» паузы из разговора и более рационально использовать физические каналы магистрали между коммутаторами.
Поэтому дополнительная задержка, связанная с передачей заголовков пакетов, составляет 10% от времени передачи всего сообщения, т.е. 80мс. «Мягкость» пути пакетов с одинаковым адресом назначения по сети является прямым следствием принципа независимой обработки каждого пакета, который является частью дейтаграммных протоколов. PDH — это принцип построения систем цифровой передачи, использующий групповой мультиплексированный сигнал PCM, состоящий из цифровых 30-канальных потоков (2,048 Мбит/с), и требующий синхронизации скорости цифровых потоков на входе мультиплексирующего оборудования.
Следующие уровни иерархии формируются путем мультиплексирования четырех цифровых потоков предыдущего уровня, в результате чего получаются скорости 8 Мбит/с, 34 Мбит/с и 140 Мбит/с. Основной модуль СТМ-1, модули более высокого уровня СТМ-4, СТМ-16, СТМ-64 и СТМ-256 несут помимо основной информационной нагрузки значительное количество резервных сигналов, обеспечивающих функции управления, контроля и обслуживания. , а также множество вспомогательных функций. Контейнеры С-4, С-3, С-12 или С-11 затем преобразуются в виртуальные контейнеры (Virtual Container — VC) соответствующего уровня с периодом 125 или 250 мкс с помощью операции компоновки.
Как следует из рисунка 5.2, виртуальный контейнер VC-4 формируется либо на основе контейнера C-4, либо путем мультиплексирования с коэффициентом мультиплексирования 3 из блоков компонентов TUG-3. Наконец, для размещения виртуального контейнера VC-4 в модуле STM-1 ему снабжается указатель (PTR), образуя таким образом административную единицу AU-4 (Administrative Unit), а последняя размещается непосредственно в STM. 1 модуль вместе с заголовком раздела SOH (рисунок 5.4). Сначала три транспортных блока TU-12 мультиплексируются в TUG-2 (Tributary Unit Group), затем семь групп TUG-2 мультиплексируются в группы транспортных блоков TUG-3, а три группы TUG-3 объединяются вместе и в виртуальный контейнер VC-4.
Благодаря наличию большого количества указателей (PTR) модуль STM-1 позволяет четко определять местоположение каждого цифрового потока на скорости 139,264 Мбит/с. Основной модуль СТМ-1, модули более высокого уровня СТМ-4, СТМ-16, СТМ-64 и СТМ-256, помимо основной информационной нагрузки, несут значительное количество резервных сигналов, обеспечивающих функции мониторинга, управления и обслуживания и ряд вспомогательных функций. Для других значений q, l и N таблицу 5.1 пришлось бы просто воссоздать с помощью линейного пересчета путем умножения табличных значений на коэффициенты q/0,1; л/100; N/25 соответственно.
Как показано в таблице 5.1, поворот плоскости поляризации, например на 45 градусов при удельном сопротивлении 100 Ом, происходит примерно раз в пять лет и при ρ = 400.
Многоканальная телефонная связь и методы разделения каналов в
Телекоммуникационная система с частотным разделением каналов
Методы мультиплексирования и демультиплексирования сигналов
Наиболее распространенным стандартом является то, что двенадцать речевых каналов шириной 4000 Гц мультиплексируются в диапазоне частот от 60 до 108 кГц. TDM (англ. TDM, Time Division Multiplexing) предполагает передачу кадровых данных, при этом переход от каналов с меньшей шириной (пропускной способностью) к каналам с большей высвобождает резервы для передачи нескольких меньших кадров в пределах одного кадра большего объема. В Европе, как и в остальном мире, за исключением США и Японии, стандартной системой является PCM-32/30 (или E-1) с 32 временными каналами со скоростью 64 кбит/с, где используется 30 каналов. в качестве каналов данных для передачи голоса, данных и т. д.
Метод доступа, используемый в сетях Ethernet в общей проводной среде, называется CSMA/CD (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов). CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов) — это технология связи, обычно радио, в которой каналы передачи используют общую полосу частот, но разные полосы пропускания. Сигнал данных с длительностью импульса Tb подвергается операции XOR с сигнальным кодом, длительность импульса которого одинакова (ремикс: полоса пропускания пропорциональна 1/T, где T — время передачи одного бита), поэтому полоса пропускания сигнала данных равна 1. /Tb, а ширина полосы принимаемого сигнала равна 1/Tc.
Преобразование аналоговой информации в цифровую форму
Схема выборки и хранения. Определение интервала дискретизации
Цифро-аналоговое преобразование
Методы коммутации в каналах связи
Время передачи данных по сети с коммутацией каналов представляет собой сумму времени распространения сигнала, которое на расстояние 5000 км можно оценить примерно в 25 мс (при условии, что скорость распространения сигнала равна 2/3 скорости света), а время передачи сообщения, которое для полосы пропускания 2 Мбит/c и длины сообщения 200 КБ составляет примерно 800 мс.
Плезиохронная цифровая иерархия
Другие стандарты PDH были приняты в Северной Америке и Японии, которые объединяют 24 канала по 64 кбит/с в DSP уровня 1, что дает скорость 1,5 Мбит/с. Плезиохронная цифровая иерархия (PDH), PDH, технология PDH — система стандартов, описывающая метод цифровой передачи данных или звука в диапазоне частот человеческой речи, закодированных с помощью метода импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), основанного на временном разделении. каналов в непрерывном потоке данных, передаваемом между передатчиком и приемником, расположенными в разных точках связи. В технологии PDH в качестве входного используется сигнал цифрового основного канала (BCC), а на выходе формируется поток данных со скоростями n ∙ 64 кбит/с.
Структура и работа синхронного транспортного модуля
Исходная информационная нагрузка (PDH E1, E3 и E4 европейского стандарта и DS1, DS2 и DS3 американского стандарта) упаковывается в контейнеры C (Container) соответствующего уровня, представляющие собой базовые элементы структуры мультиплексирования SDH, соответствующие уровень ПДГ. При соответствующем мультиплексировании с коэффициентами мультиплексирования, равными 3, 7 и 1, формируются группы составных блоков TUG (Tributary Unit Group) второго уровня TUG-2 и третьего (высшего) TUG-3. Виртуальный контейнер VC-4 преобразуется в административную единицу AU-4, которая преобразуется в группу административных единиц AUG посредством мультиплексирования.
Обобщенная структурная схема волоконно-оптической системы
При гетеродинном приеме одновременно с оптическим сигналом частоты fc на фотоприемник подается достаточно мощное оптическое излучение гетеродина с частотой fr; на выходе фотоприемника задается центральная частота fnpoNi = fc-fr, на которой и осуществляются дальнейшие преобразования оптического сигнала в электрический сигнал. УСО (или MUX — мультиплексор WDM) — спектральный сумматор, вводящий несколько оптических несущих в одно оптическое волокно (ОФ); USR (или DMUX — демультиплексор WDM) — устройство спектрального разделения, в котором оптические несущие разделяются в пространстве и доставляются к оптическим приемникам. Оптическое излучение, поступающее с выхода источника оптического излучения (ИК), содержащего ряд носителей f1, f2,.., fN, поступает в анализатор А1, представляющий собой спектральную призму Глана-Тейлора, а затем, через четверть пройти -волновую призму.
Затем суммарный сигнал поступает на анализатор А2 и процесс повторяется с той лишь разницей, что оптическое излучение модулируется с частотой f2. Временное мультиплексирование на уровне электрических сигналов показано на рисунке 5.11, где приняты следующие обозначения: 1..N - источники составляющих информационных потоков, представляющие собой многоканальные электрические сигналы; MUX — временной мультиплексор, который, создавая групповой электрический сигнал, последовательно соединяет электрические сигналы со многими компонентными каналами с общим оптическим передатчиком (ОПТ) в течение определенного интервала времени; ОВ – оптоволокно; ОПР - оптический приемник, преобразующий оптический сигнал в групповой электрический сигнал, содержащий многоканальные электрические сигналы из N составляющих; DMUX – временной демультиплексор, распределяет многоканальные электрические сигналы принятых компонентов на соответствующие приемники 1..Н.
Особенности передачи электромагнитных колебаний по оптическому
