Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 26
Текст из файла (страница 26)
4.2,6) структурами. Имеют ряд достоинств: взаимная независимость направлений информационного обмена; минимальная задержка передачи информации; возможность использования каналов связи общего назначения для передачи данных; простота наращивания системы путем увеличения числа направлений информационного обмена. Для повышения надежности и живучести передачу сообщений в каждом направлении часто осуществляют по 2-3 каналам, причем вдоль географически разнесенных трасс (рис. 4.2,в). На рис. 4.2,а-в; ОП вЂ” оконечные пункты; УК вЂ” узлы коммутации. ОГ! 01! ОП ОП 01! 01! О!1 б) г) д) е) Рнс.
4.2 Линейная структура (рис. 4.2,г) характеризуется использованием одной обшей линии связи с организацией в ней каналов связи для каждого из оконечных пунктов. Она обеспечивает высокую эффективность использования линий связи, но отличается пониженными надежностью и живучестью. Кольцевая структура (рис. 4.2,д) обеспечивает повышение надежности и живучести сети. Многосвязные структуры (рис. 4.2,д,е) обеспечивают независимую связь между каждой парой оконечных пунктов при максимальной живучести сети, обусловленной наличием обходного пути передачи информации.
Однако они требуют наибольшего (по сравнению с другими структурами) числа линий связи. 4.б. Многоканальные системы связи Системы связи, в которых по одной линии осуществляется одновременная независимая передача сигналов между несколькими парами абонентов, называют тнагоканачьны.чи. Сообщения между абонентами следуют в этих системах по своим каналам. Использование обшей линии для осуществления многоканальной связи принято называть упчатненикч или раздвоением каналов, Применяемую для этой цели аппаратуру называют аппаратурой уплотнения (разделения/. 4.б.1. Принципы многоканальной связи Структурная схема многоканальной системы связи приведена на рис.
4.3. Сигналы г,(/)(/=1,2,...,п) от и независимых источников поступают на устройства уплотнению С помощью канальных кодеров КК и модуляторов они преобразуются в канальные сигналы Я(г). г',н) Рис. 4.3 В процессе преобразования канальные сигналы приобретают отличительные признаки, по которым на приемной стороне производится их разделение. Такими признаками могут быть, например, время излучения сигнала, его частота, форма. Все п канальных сигналов суммируются и образуют л групповой сигнал Вт(г) = 2 В,(г), который поступает в (=1 общий групповой канал многоканальной системы связи. Групповой сигнал модулирует несущие колебания передатчика, в результате чего образуется линейный сигнал. На приемной стороне линейный сигнал демодулируется в канальных декодерах КДК.
Групповой сигнал восстанавливается, но с наложенным шумом. Неидеальность разделения может вести к перехадныгч пагчеха.ч. Условием эффективного разделения канальных сигналов Я,(/) является их линейная независиэюсть. Сигналы считаются линейно независимыми, когда любой из них не может быть образован линейной комбинацией других сигналов. Широкое применение нашли многоканальные системы с частотным и временным уплотнением каналов. 4.6.2. Частотное уплотнение каналов Предполагает выделение участка частот в полосе пропускания линии связи каждой паре абонентов. Как правило, каждому каналу тональной частоты ТЧ (см. разд. 4.5.2) отводится полоса частот П=4 кГц. В диапазоне частот от 64 до 108 кГц, по рекомендациям МККТТ, размещается 12 каналов ТЧ (и1 и из на рис. 4.4).
В качестве несущих выделены частоты от 64 до 108 кГц с интервалом 4 кГц. Формируемая таким образом 12-канальная группа (К-12) называется первичной группой. и1 /; кГп ОЗ ~кол иг ЭЬ1 - Ы /. кГи и4 Гч Рис. 4.4 Из первичных групп могут формироваться вторичные группы, в частности 60-канальные группы (К-60) в полосе частот 312...552 кГц (из). Для передачи такого сигнала по кабельной линии его преобразуют в область частот 12...252 кГц (ил). Аналогично, из вторичных групп могут формироваться третичнь1е н четверичные группы (4.22, 4.31, 4.36].
Вторичное частотное уплотнение — состоит в использовании канала тональной частоты ТЧ для передачи нескольких сигналов, обладающих более узкими полосами частот (например, телеграфных). 4.б.З. Временное уплотнение каналов Предполагает поочередное подключение абонентов к общей линии связи с помощью синхронных коммутаторов на передающей и приемной сторонах. Информация передается путем кодово-импульсной модуляции видеоимпульсов: по амплитуде, временному положению, длительности (равд.
!О). Импульсам каждого из каналов отведены свои временные интервалы. Частоту дискретизации 8 кГц задают с некоторым запасом по отношению к требованиям теоремы Котельникова. В стандартизованном интервале между импульсами одного канала Л/ = 125 мкс размещаются импульсы всех других каналов (рис. 4,5), а также тактовые импульсы, если они передаются.
15З мкс н-го капелл Импульсы и-го канала Импульсы и-го канала Рчс. 4.5 В цифровых (кодово-импульсных) каналах каждый отсчет кодируется 8 двоичными разрядами. В результате частота следования импульсов одного канала достигает 64 кГц (скорость передачи 64 кбит/с). При временном уплотнении, как и при частотном, выделяют первичные, вторичные и т.д.
стандартные группы. Первичная 30-канальная группа ИКМ-30 рассчитана на скорость передачи цифрового сигнала В = = 2048 кбит/с (с учетом служебных сигналов и сигналов 30 каналов по 64 кбит/с). Вторичная 120-канальная группа ИКМ-120 состоит из четырех первичных ИКМ- 30 и рассчитана на скорость передачи цифрового сигнала В = 8448 кбит/с. Варианты цифрового телевидения рассчитаны на частоту дискретизации 12,672 МГц и скорость передачи 114,048 Мбит/с (4.19, 4.20, 4.30]. 56 4.6.4.
Синхронизация при временном уплотнении Подразделяется на тактовую и цикловую Тактовая синхронизация. Обеспечивает согласование частот и периодов подключения абонентов к линии. Достигается подстройкой частоты и фазы местных генераторов принимаемыми сигналами. Цикловая синхронизация. Обеспечивает одновременное подключение абонентов одного и того же канала к линии связи. Для этого импульсам определенного (1-го) канала придают отличительные признаки: передают их парами или тройками (рис. 4.5), либо передают перед ними специальную кодовую комбинацию. Расстановка сигналов по каналам осуществляется после выявления указанных признаков [4.8, 4.!1]. 4.6.6. Специальные виды уплотнения Подразделяются на кодовое, комбинационное, смешанное (комбинированное) и статистическое. Кодовое уплотнение.
Двоичные сигналы каждого из каналов кодируются при этом в соответствии с адресами абонентов. Декодирующее устройство на приемной стороне выделяет сигнал заданного адреса. Достоинством такого метода уплотнения является возможность асинхронного подключения абонентов. Получает в настоящее время преобладающее распространение в сетях мобильной связи. Комбинационное уплотнение. В этом случае групповой сигнал определяется сочетанием двоичных разрядов передаваемых сообщений отдельных каналов, что позволяет повысить скорость передачи (системы ДЧМ, ДЧТ, ДОФМ, см. разд. ! 0).
Смешанное (комбинированное) уплотнение. Использует ранее рассмотренные способы уплотнения в различных сочетаниях. Статистическое уплотнение. Обеспечивает организацию дополнительных связей по существующим каналам в паузах речевых сигналов, используя нх статистические свойства. 4.6.6. Международная стандартизация скорости передачи в цифровых сетях связи Предусматривает 155,52 Мб/с объединение (рис. 4.6) систем связи, работаюхн щих по общеевропей- 155,52 Мбге ским, североамерикан- хз ским и японским стан- 51,84 М61с дартам, а также общее увеличение скорости передачи [4.67, 4.45]. Учтех7 но, что общеевропейские 6,512 Мб/с скорости передачи 2,048 х4 хз и 8,448 Мбит/с отлича- 1,544 мбгс 2,048 мбн ются от североамерикан- ских и японских, кратРие.
4.6 ных 1,544 Мбит/с. 4 7. Разновидности линий связи 4.7.1. Кабельные линии Представляют собой совокупности оконечных и промежуточных усилительных пунктов, соединенных кабелями. Усилительные пункты разделяются на обслуживаемые ОУП и необслуживаемые НУП. Последние работают автоматически и управляются дистанционно с ОУП по каналам телеуправления и телесигнализации. Питание дпя усилителей НУП поступает с ближайшего ОУП по жилам магистрального кабеля. В зависимости от условий прокладки различают подземные, подводные и воздушные кабели, а по конструкции симметричные и коаксиальные. Симметричный кабель содержит несколько четверок проводов, заключенных в свинцовую (алюминиевую или стальную) оболочку.
Коаксиальный кабель содержит от 4 до 8 пар, также заключенных в оболочку. Подземный кабель укладывается под землей на глубине от 0,8 до 1,2 м. Для предохранения от проникновения влаги при повреждении оболочки под нею с использованием специальных баллонов на усилительных пунктах часто поддерживается избыточное давление инертного газа (0,5...0,7 атмосферы). Одна пара симметричного кабеля имеет полосу пропускания до 500 кГц, что позволяет организовать в ней до 120 каналов ТЧ, а одна пара коаксиального кабеля — до нескольких десятков мегагергЬ что позволяет организовать до нескольких тысяч каналов ТЧ (для К-10800 организуется 1О 800 каналов ТЧ).
С увеличением числа каналов, организуемых в линии связи, уменьшается расстояние между усилительными пунктами. Так, в линни связи на симметричном кабеле емкостью 24 канала протяженность участка между усилительными пунктами составляет 40 км, а в линии емкостью 60 каналов— около 20 км. При использовании коакснального кабеля это расстояние еще меньше. 4.7.2. Радиорелеиные линии Представляют собой цепочки приемопередающих станций сантиметрового, дециметрового илн метрового диапазонов, удаленных друг от друга на расстояние прямой видимости (на равнинной местности 40...60 км, в гористой местности 110...! 50 км).
Включают высоко- направленные антенные системы, что позволяет понижать мощность передатчиков до 2...5 Вт, ослабляя при этом воздействие внешних н взаимных помех. Высокая стабильность уровня сигнала на входе приемника повышает устойчивость связи, хотя использование многих ретрансляторов и высоких опор дпя антенн удорожает ее [4.18, 4.22]. 4.7.3. Тропосферные линии Основаны на явлении рассеяния ультракоротких волн в тропосфере (рис. 4.7).
Антенны с большими коэффици- ентами усиления ориентируются так, чтобы их диаграммы направленности пересекались в тропосфере на высоте 1 2 Ь. Объем тропосфеРне. 4.7 ры Г, образованный пересечением диаграмм направленности антенн, рассеивает облучающне его радиоволны. Небольшая, но заметная часть рассеянной электромагнитной энергии улавливается антенной станции 2 и поступает на вход приемника. Дальность тропосферной связи между двумя станциями (см.
разд. 1!.3.8) ограничивается соотношением Р = 2,(2)зйз, где Кз — радиус Земли, равный 6370 км. Высота рассеивающих слоев тропосферы определяется значениями !0...12 км. Поэтому дальность тропосферной связи редко превышает 850 км, а чаше имеет значение 250...500 км.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
