Типова апаратура цифрових систем передачі (ЦСП)

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТИПОВА АПАРАТУРА ЦИФРОВИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧІ (ЦСП)

1. Первинні ЦСП

На первинній мережі використовуються 30-канальні первинні ЦСП з ІКМ: ІКМ-30, ІКМ-30С та їх модифікації.

ЦСП ІКМ-30 призначена для організації зв'язку між міськими та приміськими АТС. Вона дозволяє організовувати 30 ОЦК за парами низькочастотних кабелів з паперовою і поліетиленовою ізоляцією у двокабельному (ДК) або однокабельному (ОК) режимах роботи. В залежності від режиму роботи (ДК або ОК), типу кабелю, що використовується, залежить довжина ОРП-ОРП (в межах 0,35…2,7 км), максимальна довжина регенераційної ділянки (в межах 25…40 км), максимальна довжина цифрового лінійного тракту (50...86 км). Кількість послідовно підключених НРП - 15-28. У системі передбачена можливість організації каналу звукового мовлення зі смугою частот 50...10 000 Гц замість чотирьох телефонних каналів, восьми каналів передачі дискретної інформації (ДІ) зі швидкістю 8 кбіт/с кожний замість одного телефонного каналу. Ще один такий канал ДІ можна організувати безпосередньо у груповому тракті апаратури ЦСП ІКМ-30.

До основної апаратури, що надходить у склад ЦСП ІКМ-30, відносяться аналого-цифрове обладнання (АЦО), кінцеве обладнання лінійного тракту (ОЛТ), проміжні регенераційні пункти, що не обслуговуються (НРП), й ті, що обслуговуються (проміжні станції - РПО). Структурна схема ЦСП ІКМ-30 наведена на рис. 1. Телеконтроль лінійного тракту і службовий зв'язок організовуються за окремими парами кабелю.

Підключення входів ЦСП до міських АТС здійснюється за допомогою узгоджуючих пристроїв (УП). Кожний з УП забезпечує підключення одного телефонного каналу і двох сигнальних каналів СК1 і СК2 для передачі сигналів управління і взаємодії (СУВ), що необхідні для функціонування пристроїв комутації АТС.

Рисунок 1

Аналого-цифрове обладнання побудовано на принципах, що розглянуті у розділі 1. На передавальній стороні аналогові телефонні сигнали окремих (індивідуальних) абонентів перетворюються в АІМ сигнал. Індивідуальні сигнали об'єднуються у груповий АІМ сигнал, після чого кодуються нелінійним кодером, амплітудна характеристика якого відповідає квазілогарифмічному закону А=86,7. Після кодування сформований потік восьмирозрядних кодових комбінацій об'єднується з сигналами управління і взаємодії, сигналами дискретної інформації та іншими сигналами, що необхідні для забезпечення нормальної роботи ЦСП. У результаті на виході АЦО видається типовий цифровий потік Е1 зі швидкістю 2048 кбіт/с. Параметри потоку у точці стику (ТС) стандартизовані, що дозволяє використовувати цю ЦСП як для побудови ЦСП наступних ступенів ієрархії, так і для сумісної роботи з іншим типовим обладнанням, наприклад, з обладнанням волоконно-оптичних і радіорелейних трактів.

Часове мультиплексування, що здійснюється у первинній ЦСП, передбачає почергову періодичну (циклічну) передачу сигналів окремих абонентів (окремих канальних сигналів). Ця періодичність визначається частотою дискретизації F_д=8 кГц, тому тривалість циклу передачі Т_ц дорівнює періоду дискретизації Т_д, тобто Т_ц=Т_д=1/F_д=125 мкс. Структура циклу передачі ЦСП ІКМ-30 наведена на рис. 2.

ЗЦ - зверхцикл; Ц - цикл; КІ - канальний інтервал ДІ - дискретна інформація; СГ - синхрогрупа; ЗЦС - зверхцикловий синхросигнал; А - аварія циклової синхронізації; З - залишкове згасання; СК - сигнальний канал передачі сигналів СУВ; А₁ - аварія зверхциклової синхронізації.

Рисунок 2

Цикл передачі розподіляється на n_k канальних інтервалів з тривалістю кожного з них Т_к = Т_ц / n_k. У ЦСП ІКМ-30 n_k = 32, тому Т_к = 125 / 32 = 3,9 мкс, а частота прямування канальних сигналів F_k = 1 / Т_к = 256 кГц. Кожний з канальних інтервалів містить в собі 8 розрядних (тактових) інтервалів Т₀ тривалістю Т₀ = Т_к / 8 = 0,488 мкс. У 30 з 32-х канальних інтервалів (КІ 1, КІ 2,...КІ 15, КІ 17, КІ 18,...КІ 31) забезпечується передача абонентської інформації, у двох (КІ 0 і КІ 16) - службової. У канальному інтервалі КІ 0 передаються сигнали циклової синхронізації, у КІ 16 - сигнали управління і взаємодії (СУВ). У кожному з циклів передаються СУВ двох телефонних каналів, тому для передачі СУВ 30-ти каналів необхідно використовувати 15 циклів. Передача СУВ циклічна, тому необхідно використовувати ще один цикл для передачі сигналу вже зверхциклової синхронізації. З урахуванням вищенаведеного тривалість зверхциклу дорівнює 16-ти циклам Т_ц, тобто Т_зцс=16Т_ц.

Слід зазначити, що інтервал Р1 канального інтервалу КІ 0 усіх циклів призначений для організації каналу передачі дискретної інформації (ДІ) зі швидкістю 8 кбіт/с. В інтервалах Р2...Р8 канального інтервалу КІ 0 парних циклів (Ц0, Ц2, ... Ц14) передається сигнал циклової синхронізації (синхрогрупа 0011011). В інтервалах Р3 і Р6 КІ 0 непарних циклів (Ц1, Ц3, ... Ц15) передаються аварійні сигнали про втрату циклової синхронізації (А) і зниження залишкового згасання (З) відповідно. В інтервалі Р2 передається символ „1”, що забезпечує більшу відмінність від структури синхросигналу, яка має у Р2 КІ 0 символ „0”. Інтервали Р4, Р5, Р7 і Р8 вільні, їх заповнюють „одиницями” для покращення роботи виділювача тактової частоти.

В канальному інтервалі КІ 16 нульового циклу (Ц0) передається синхросигнал зверхциклової синхронізації (ЗЦС), що має вигляд 0000 і займає розрядні інтервали Р1...Р4, а також сигнал про втрату зверциклової синхронізації (А1) в інтервалі Р6. Інтервали Р5,Р7 і Р8 вільні, їх заповнюють символами 1,0 і 1 відповідно. В КІ 16 інших циклів (Ц1...Ц15) передаються сигнали службових каналів СК1 і СК2 (СУВ). Послідовність передачі цих сигналів така: сигнали СК для 1-го і 16-го телефонних каналів передаються в циклі Ц1, 2-го і 17-го - в циклі Ц2 і т.д. Інтервали Р3, Р4, Р6, Р7 вільні і заповнюються символами 0,1,0,1 відповідно.

Більш сучасною модифікацією є ЦСП ІКМ-30-4. Апаратура побудована на сучасній елементній базі, збільшені функціональні можливості, що забезпечуються первинним мультиплексором, обладнанням погодження з абонентами і АТС, сервісним обладнанням, підвищена якість деяких показників лінійного тракту: майже вдвічі збільшена довжина секцій ОРП-ОРП і максимальна дальність лінійного зв'язку. Крім того, якщо лінійний тракт організований за двокабельною схемою на десятипарному кабелі ТПП-07, в ЦСП ІКМ - 30 передбачена можливість збільшення регенераційної ділянки на 40% порівняно з ділянкою ІКМ - 30.

Контроль за роботою ЦСП ІКМ - 30-4 забезпечує сервісне обладнання. Один комплект цього обладнання дозволяє контролювати по 100 блоків апаратури як в черговому режимі, так і за командами оператора. Кількість різних команд - 1 На табло оператора передбачена можливість відображення до 12 різних станів каналів, до 21 різноманітного порушення у їх роботі та до 20 різних несправностей блоків. За командами сервісне обладнання може контролювати будь-який НРП, а в ньому - будь-який лінійний регенератор. Кількість НРП, що можна контролювати, може сягати 99, а кількість лінійних регенераторів у кожному з них -12. Крім зазначених функцій контролю сервісне обладнання дозволяє організовувати службовий і стаціонарний зв'язок по цифровому каналу зі швидкістю передачі 32 кбіт/с. Коли потрібно, цей канал може використовуватися для передачі дискретної інформації.

2. Гнучкий мультиплексор Т-130

телефонна станція мультиплексор цифровий

Гнучкий мультиплексор Т-130 входить до складу апаратури первинної ЦСП ІКМ-30- Він забезпечує ущільнення до 30 аналогових з'єднувальних ліній телефонних станцій АТСК, АТС ДШ, квазіелектронних АТСЕ, перетворення аналогових телефонних сигналів у цифровий сигнал.

З технічних характеристик слід зазначити:

число аналогових або цифрових каналів - 30;

лінійний код HDB-3 або AMІ;

синхронізація внутрішня (внутрішній ЗГ), зовнішня (зовнішній ЗГ) або з зовнішнім запуском (ВТЧ).

Структура циклу передачі мультиплексора визначається рекомендацією ITU-T G.740 і є трохи модернізованою структурою циклу ЦСП ІКМ-30 (первинна група). Зміни торкнулися змісту канального інтервалу КІ 0.

Часовий інтервал КІ 0 парних циклів містить синхрогруппу (FAS) або NFAS (відсутність ідентифікатора синхрогрупи циклу). Структура КІ 0 наведена на рис. 3.

У ЦСП ІКМ-30 розряд Р1 канального інтервала КІ 0 усіх циклів використовується для організації передачі дискретної інформації (ДІ). За рекомендацією G.704 на позиціях Р1 16-ти циклів (розділених на 2 групи по 8 циклів (8х256=2048 біт)) замість ДІ передаються надлишкові біти завадостійкого циклічного коду, що формується з використанням полінома Р(х) =х⁴+х+1.

Біти S_A..S_A8 використовуються для передачі коротких 4-х бітових послідовностей для керування мультиплексором передачі й інших команд. Швидкість передачі для кожного з S_Ai дорівнює 4 кбіт/с.

Рисунок 3

На нижченаведеному рис. 4 пояснюється розміщення надлишкових бітів у циклах передачі.

Рисунок 4

Згідно з принципом формування циклічного коду цифрова послідовність восьми циклів (G(x)x⁴) ділиться на Р(х) = х⁴+х+1. Отриманий 4-розрядний залишок (R) розміщується на зазначених позиціях (С₁С₂С₃С₄). На приймальній стороні за прийнятою послідовністю визначається 4-розрядний залишок (R) і порівнюється з отриманими значеннями С₁С₂С₃С₄. Якщо їхні значення не збігаються, то приймається рішення про те, що принаймні хоча б один біт прийнятий з перекручуваннями. Значення F1 й F2 (для секцій зверхциклів 1 і 2) інвертуються під час виявлення помилок (приймач сповіщає передавач про виявлення помилок). Спрощена структурна схема мультиплексора наведена на рис.

До складу мультиплексора входять:

- ЦПМ - основний вузол Т-130. Здійснює прийом сигналів від АТС, формування потоку Е1 на передачу, прийом потоку Е1 і синхронний розподіл канальних сигналів між ПП. Реалізує інформаційний обмін з модулями погоджуючих пристроїв й УСО-02$

- погоджувальні пристрої (ПП). Вони забезпечують з'єднання кінцевих пристроїв лінії зв'язку зі ЦПМ. ПП - двоканальні. Кожний з них забезпечує АЦП сигналів (аналогових сигналів від АТС) у цифрові, необхідні для подальшої обробки в ЦПМ.

Швидкість передачі (канальна) 64 кбіт/с. Кодери й декодери - індивідуальні.

Сигнальна лінія 2,048 Мбіт/с від ЦПМ до ПП призначена для синхронізації контролерів, що входять до складу ПП.

Тактова синхронізація може бути:

внутрішньою (внутрішній ЗГ);

зовнішньою (зовнішній ЗГ);

від ВТЧ, що формує сигнали тактової частоти із прийнятого сигналу.

Під час формування потоку Е1 на передачу кожний ПП дешифрує призначену йому адресу КІ й видає в загальну лінію TDATA сигнал в уніполярному коді RZ. Під час приймання потоку Е1 ЦПМ здійснює регенерацію сигналів, перетворення лінійного коду HDB-3 або AMІ у код RZ, дешифрування синхрогруппи й наступну передачу інформаційного потоку RDATA в уніполярному коді RZ у погоджуючі пристрої у супроводі серії тактових імпульсів (сітки тактових імпульсів). Одночасно сигнал кожного інформаційного каналу супроводжується адресою (номером) канального інтервалу КІ (0...31), що передається по лінії окремо. Кожний ПП за зазначеним йому номером КІ із загального потоку RDATA 2,048 Мбіт/з виділяє „свій” сигнал (призначений даному ПП). Далі ПП перетворює прийняту інформацію у відповідний вид.

Рисунок 5.

Модулі лінійного закінчення ЕЛО й ОЛО відносяться до лінійного обладнання і призначені для формування лінійного сигналу (ФЛС на передачу, ПК - передачі) та регенерації прийнятого сигналу. Модулі УСО-2 та УСО-4 забезпечують контроль роботи Т-130 й окремих телефонних каналів, формування сигналів аварії і узгодження з зовнішнім уніфікованим сервісним обладнанням (УСО-01) через спеціальну шину і персональний комп'ютер (ПЕВМ) за стандартним інтерфейсом RS-232.

Модуль УСО-2 дозволяє організувати канал зв'язку за будь-яким із 30 телефонних каналів.

Для організації ліній, що з'єднують АТС сільської телефонної мережі, використовуються субпервинні і первинні ЦСП типу ІКМ-15, ІКМ-15/30 (Зона-15) і ІКМ-30С. Зазначені ЦСП працюють по одночетвіркових симетричних кабелях КСПП-1 в однокабельному режимі.

ЦСП ІКМ-30С крім можливостей системи ІКМ-30 дозволяє організувати додатковий загальний канал сигналізації зі швидкістю 64 кбіт/с, здійснити виділення частини каналів і розгалуження групового потоку. Зазначені операції виконуються за допомогою станцій розгалуження (СР).

Кінцевий пункт (КП) ЦСП ІКМ-30С дещо відрізняється від КП ІКМ-30 тільки обладнанням лінійного тракту, що розраховано на використання кабелю КСПП і забезпечується дистанційним живленням до 28 НРП (у ЦСП ІКМ-30 кабелі типу Т-05 (06,07) та ТПП-05 (07) і максимальна кількість НРП-15).

Система ІКМ-30С може працювати сумісно з системою ІКМ-30-4, тому що вони мають однакову структуру циклу передачі, однаковий лінійний код КВП-3.

Субпервинні ЦСП ІКМ-15 і „Зона-15” забезпечують організацію 15-ти каналів ТЧ по кабелях КСПП і ВТСП. Груповий сигнал передається зі швидкістю 1024 кбіт/с. Є можливість об'єднати цифрові потоки двох ЦСП і отримати первинний потік 2048 кбіт/с, що забезпечує сумісність цих ЦСП із системами європейської цифрової ієрархії.

У ЦСП ІКМ-15 довжина регенераційної ділянки від 4 до 7,4 км залежно від кабелю, що використовується, максимальна довжина лінійного тракту 50 км. Є можливість використовувати одну проміжну станцію і збільшити довжину лінійного тракту до 100 км.

Лінійний сигнал ЦСП ІКМ-15 за структурою подібний до лінійного сигналу ЦСП ІКМ-30. Він складається зі зверхциклів тривалістю 2 мс, кожний зверхцикл містить у собі 16 циклів (Ц0...Ц15) тривалістю 125 мкс кожний, що відповідає частоті дискретизації 8 кГц (у кожному циклі - 16 канальних інтервалів (КІ0...КІ15). Нульовий канальний інтервал нульового зверхциклу (Ц0) призначений для передачі службової інформації і сигналів дискретної інформації. Для кожного каналу ТЧ передбачена організація трьох сигнальних каналів (СК) замість двох, що організовуються у ЦСП ІКМ-30. Інформація сигнальних каналів передається почергово у канальному інтервалі Кі0 циклів Ц1...Ц1 Лінійний код уніполярний типу NRZ (без повернення до нуля), у якому ширина імпульсу дорівнює ширині тактового інтервалу. Такий код порівняно з кодом ЧПІ більш завадостійкий, але його використання потребує деякого ускладнення обладнання регенераторів.

Апаратура „Зона-15” побудована на базі апаратури ЦСП ІКМ-15 і має таке ж призначення. Структура агрегатного цифрового потоку, що утворюється апаратурою часового групоутворення шляхом об'єднання двох потоків ЦСП „Зона-15” (1024х2=2048 кбіт/с), практично збігається зі структурою потоку первинної групи ЦСП, тому система „Зона-15” суміщується з ЦСП ІКМ-30С.

У ЦСП ІКМ-15 використовується лінійний код ЧПІ. Довжина регенераційної ділянки 1...4,3 км у залежності від типу кабелю, що використовує можливості регенераторів компенсувати завмирання сигналу.

3. Вторинні ЦСП

Вторинні системи передачі ІКМ-120 використовуються на міжміських лініях зонової мережі зв'язку, а також для організації з'єднуючих ліній між АТС на місцевій і сільській первинних мережах по кабелях МКС і ЗКП. Розрізнюють дві основні модифікації цієї системи, що відрізняються між собою за конструкцією, елементною базою, та деякими іншими показниками.

У системі ІКМ-120У номінальне значення регенераційної ділянки 5 км, максимальна довжина секції дистанційного живлення 200 км, максимальна довжина лінійного тракту 600 км, що дорівнює довжині зонової ділянки первинної мережі.

Система ІКМ-120 4/5 призначена в основному для організації зв'язку між АТС місцевої мережі. Довжина регенераційної ділянки 3,2 км під час використання двокабельної схеми зв'язку і 2,6 км - при однокабельній. Максимальна довжина лінійного тракту не перевищує 100 км. В обох системах використовується лінійний код КВП-3. Окрім симетричних кабелів система ІКМ-120 4/5 може працювати на одночетвірковому кабелі типу КСПП, а також на ВОЛЗ.

Структура циклу передачі обох систем однакова. Вони були розглянуті раніше.

За допомогою вторинної ЦСП є можливість організувати передачу аналогового сигналу 60 канальної групи АСП. Принципи передачі інших сигналів також були розглянуті раніше.

4. Третинні ЦСП

Третинні системи передачі використовуються на внутрішньо зонових і магістральних мережах зв'язку. Першою з третинних ЦСП для організації зв'язку по кабелю МКТ-4 була розроблена система ІКМ-480. У цієї системи передачі номінальна довжина регенераційної ділянки 3 км, максимальна довжина відстані ОРП-ОРП дорівнює 200 км, максимальна довжина лінійного тракту 2500 км.

Цифровий потік, що формується системою ІКМ-480 зі швидкістю 8448 кбіт/с кожний (Е3), має швидкість 34468 кбіт/с. Параметри цього потоку дозволяють використовувати обладнання третинної групи як для формування четверинного рівня ієрархії PDH, так і для формування лінійних трактів на волоконно-оптичних лініях зв'язку.

Третинна ЦСП ІКМ-480Р (розподілювальна) працює на комбінованому кабелі КМ-8/6 і використовується для передачі до пунктів відгалуження каналів ТЧ, що виділяються у пунктах транзиту із трактів магістральної АСП типу К-3600. Параметри ЦСП ІКМ-480Р співпадають з параметрами ЦСП ІКМ-480. Структура циклу передачі цих систем була розглянута раніше (див. п. 2.5). Лінійний код обох систем - КВП-3.

Для підвищення ефективності третинних ЦСП розроблено ЦСП ІКМ-480х2. У цій системі здійснюється посимвольне об'єднання двох третинних потоків з тактовою частотою 34368 кГц, додається 8-розрядний цикловий синхросигнал з частотою повторення , після чого агрегатний потік з тактовою частотою кодується трирівневим кодом типу FOMOT (варіант коду 4В3Т). Таке кодування забезпечує зниження тактової частоти агрегатного потоку до величини 51480 кбіт/с. Удосконалення регенератора (збільшення спроможності підсилювача на НРП) дозволило отримати таку саму довжину регенераційної ділянки, що і в системі ІКМ-480. Інші показники також збігаються з показниками ЦСП ІКМ-480.

З метою використання третинних систем на симетричних кабелях МКС розроблено систему ІКМ-480С. Одна з особливостей цієї системи, що відрізняє її від ЦСП ІКМ-480, - інший тип лінійного коду. Цифровий потік 34368 кбіт/с підлягає двом ступеням перетворення. На першій здійснюється кодування алфавітним уніполярним без повернення до нуля кодом 5В6В, що збільшує тактову частоту до 41241,7 кбіт/с, а на другій формується двійково-симетричний (двополярний дворівневий) код тієї ж тактової частоти. Лінійний тракт має такі параметри: номінальна довжина регенераційної ділянки 3 км, відстань РПО-РПО - не більше 200 км, максимальна довжина лінійного тракту 1500 км.

5. Четвертинні ЦСП

Четвертинні ЦСП-1920 забезпечують зв'язок на коаксіальних парах кабелів КМ-4 або КМ-8/6. Агрегатний потік Е4 зі швидкістю 139264 кбіт/с формується з чотирьох потоків Е3 зі швидкістю 34368 кбіт/с кожний. Основні параметри лінійного тракту ЦСП ІКМ-1920: лінійний код КВП-3, номінальна довжина регенераційної ділянки 3 км, відстань РПО-РПО - 240 км, максимальна довжина лінійного тракту 2500 км, а за наявності чотирьох переприйомів - 1250 км. Система ІКМ-1920 дозволяє з використанням АЦО-ТГ передавати телевізійний сигнал і сигнал звукового супроводження шляхом їх перетворення у три типові третинні цифрові потоки. Особливості структури циклу передачі ЦСП ІКМ-1920 розглянута раніше (див. підрозділ 2.5).

Для підвищення пропускної здатності розроблена ЦСП ІКМ-1920х2. У цій системі два синхронних потоки Е4 посимвольно об'єднуються, об'єднаний потік скремблюється, після чого кодується чотири (6В3Q) або п'ятирівневим (5B1QI) кодом. У першому з кодів дозволені відносні рівні сигналу +0,5; -0,5; +1,5 і -1,5, а у другому - 0; +1; +2; -1; -2. Використання цих кодів дозволило забезпечити тактову частоту систем ІКМ-1920х2 приблизно таку ж, що і ЦСП ІКМ-1920.

Доцільно зауважити, що внутрішньозонові та магістральні ЦСП, які працюють по металевих кабелях, не мають суттєвих переваг перед аналоговими, а за деякими показниками навіть поступаються їм. Використання ВОЛЗ змінило ситуацію - переваги ЦСП перед АСП проявляються у повній мірі. На базі ЦСП з ВОЛЗ створено волоконно-оптичні системи передачі (ВОСП) різних модифікацій. Цифрові потоки (Е1, Е2, Е3, Е4) систем передачі ієрархії PDH використовуються як компонентні в системах синхронної цифрової ієрархії (SDH).

Размещено на Allbest.ru