Кловский Д.Д. и др. Теория электрической связи (1999) (1151853), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Однако это не типично для телефонии, когда в среднем каждый из говорящих тратит примерно одинаковое время на разговор и слушание. Имеются периоды, когда ни один из абонентов не говорит, ожидая ответа или обдумывая, что сказать. Эти факторы оцениваются коэффициентами активности и учитываются при проектировании многоканальных систем. (9.30) Влияние взаимных помех при разделении сигналов на пропускную способ- ность многоканальных сметем. Предельная пропускная способность системы передачи (бит/с) с равномерной АЧХ и линейной ФЧХ в пределах полосы пропускания тракта передачи при наличии стационарного гауссовского шума средней мощностью Рш и сигналов со средней мощностью Ре определяется по формуле Шеннона С' = Р 1об, 1+ — ') Р.) (9.28) При многоканальной передаче, как уже отмечалось, возникают специфиче- ские переходные помехи между каналами, обусловленные неидеальностью раз- деляющих устройств на приемной стороне и устройств формирования сигналов на передающей, линейными и нелинейными искажениями в групповом тракте передачи.
Качество многоканальной системы с точки зрения переходных помех можно охарактеризовать величиной затухания (дБ) между влияющим 1-м кана- лом и подверженным влиянию 1-м каналом: (Р) А„ = 1018~ †' ~ , (9.29) где Р, и Є— мощности на входе влияющего и выходе подверженного влия- нию каналов; затухание А,„называют также защищенностью канала от пере- ходных помех. При большом числе каналов можно считать, что плотность ве- роятности помех подчиняется нормальному закону, а спектральная плотность мощности является равномерной. Иначе говоря, результирующую помеху, обу- словленную действием шумов и переходных помех, можно считать гауссовской и квазибелой. В соответствии с (9.29) для мощности помех, наводимых 1-м каналом на выходе к-го канала, имеем Р = Р,10~'~", в ( а общая мощность переходных помех Р„= р)',, где и = ~~~ 10 """ (1;с А) — коэффициент взаимных переходных помех между ка- 3 1 налами.
Если формулу Шеннона (9.28) переписать с учетом действия переходных помех (9.30), то С'=Р1ой, 1+ Поскольку обычно Р «р1'„то для пропускной способности системы мно- гоканальной связи можно записать ( 1'1 С =Л 8Р+ — ~. (9. 31? Р Из (9.31) следует, что переходные помехи ограничивают пропускную спо- собность системы многоканальной связи. Расчеты показывают, что при у<0,01(А„>20 дБ) увеличение мощности сигнала Р, приводит к повышению Зб9 Р пропускной способности если — > и. При дальнейшем увеличении мощности \ р сигнала пропускная способность практически не возрастает и определяется (9.31).
Например, для систем многоканальной связи, работающих при отношении сигнал-шум '40 дБ, или — ы10, коэффициент р должен быть меньше этого отношения. Практика проектирования аппаратуры многоканальной связси показывает, что для снижения уровня взаимных помех в системах ЧРК приходится вводить защитные частотные интервалы между каналами, занимающие .до 20 % общей полосы пропускания системы связи. Кроме того, предъявляются жесткие требования к линейным и нелинейным искажениям во всех звеньях тракта передачи. 9.6. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ СВЯЗИ 9.6.1. СЕТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТЫ С целью организации обмена информацией между многими источниками и получателями информации каналы и системы передачи объединяются в сети связи — ' системы передачи и распределения информации (СПРИ), иначе говоря, под системой связи в широком смысле следует понимать организованные в единый комплекс системы передачи и распределения информации.
При этом отправителей и получателей информации называют пользователями или абонентами. Понятие распределения информации охватывает задачи распределения маршругов передачи информации и связанные с этим задачи анализа и синтеза сетей связи и узлов коммутации. Задача распределения информации возникла сразу же вслед за созданием устройств для ее передачи. Примером простейшей СПРИ является полносвязная сеть (рис.
9.18), где абонентные (оконечные) пункты (ОП) соединены друг с другом по принципу "каждый с каждым". Такие сети относятся к некоммутируемым сетям, здесь связь между М пользователями осуществляется по закрепленным некоммутируемым каналам. В каждом ОП необходимо лишь располагать переключателем на М вЂ” 1 положений, обеспечивающим подключение ОП к нужному каналу как при исходящей, так и при входящей связи. К достоинствам некоммутируемых сетей относится то, что в них информация передается без потерь времени на ожидание соединения с ОП полу- ОП чателя и нет необходимости в передаче адреса вызываемого ОП. Вместе с тем при увеличении числа ОП резко возрастает число необходимых соединительных каналов.
Например, если число ОП равно У, то потребуется )т'(У-1)(2 каналов. С целью сокращения числа необходимых кана- лов используют коммутируемые СПРИ, где ОП со- ОП единяются между собой не непосредственно, а че- рез один или несколько узлов коммутации (УК). рис.9Л 8. Структура полиосикаиой сети передачи информации ис. л .с РУ УРаполио ио» При ком у ации кан ов по переданно у дресу ОП получателя отыскивается путь со свободными 370 в данный момент каналами. Сформированный таким образом составной канал предоставляется пользователям ОП (источника) и ОП (получателя) на время, необходимое для обмена информацией, Короче говоря, коммугируемая СПРИ представляет собой совокупность ОП, УК и соединяющих их каналов (линий).
На рис. 9.19 в качестве примера представлена структура коммутируемой телефонной сети. Назначение системы коммугации состоит в обеспечении возможности прохождения информации от любого ОП к любому другому ОП, выбранному пользователем. В данном случае в качестве УК служат телефонные станции (ТС). Телефонные аппараты (ТА) выполняют функции ОП и подключаются к ТС с помощью абонентских линий (АЛ). Телефонные станции между собой связываются многоканальными (межстанционными) соединительными линиями (МЛ).
Телефонные аппараты ТА1 и ТА2 пользователей соединены между собой с помощью составного коммутируемого канала по цепи от ТА1 через ТС1, ТС4, ТСЗ, ТС6 к ТА2. Такой способ соединения носит название коммутации каналов (КК). Здесь сформированный канал предоставляется в полное распоряжение пользователей ТА1 и ТА2 вне зависимости от того, передается ли информация по каналу или нет. При большой загрузке сети может случиться, что некоторый пользователь (абонент) может получить отказ на запрос об установлении связи с другим пользователем. Поэтому системы передачи и распределения информации проектируются так, чтобы вероятность отказа в обслуживании была меньше некоторой допустимой величины, однако полностью исключить такую ситуацию невозможно. В дальнейшем будем считать, что в функции оконечного пункта (ОП) входит преобразование передаваемой информации в электрический сигнал и обратное преобразование электрического сигнала в соответствующим образом отображаемую информацию, а также формирование и передача управляющих сигналов, указывающих, в частности, адрес ОП получателя информации.
Источниками и получателями могут б,ь различные терминалы пользователей, компьютеры, принтеры или любые другие устройства передачи и (или) обработки данных. Представленный на рис. 9.19 способ КК нашел широкое применение Рис.9Л 9. Структура коммутируемой телефонной сети 371 в сетях телефонной связи на короткие расстояния, когда телефонные аппараты соединяются между собой низкочастотными линиями передачи. Способ КК является далеко не единственным.
Во многих случаях (в особенности при односторонней передаче информации) можно использовать способ коммутации сообщений (КС). В таких системах, построенных на базе ЭВМ, передаваемые сообщения, сопровождаемые адресом, принимаются на ОП отправителя без отказа, обрабатываются и накапливаются в памяти центра коммутации. Передача информации в адрес ОП получателя производится по мере освобождения необходимых каналов. При этом, естественно, возникает задержка, затрудняющая передачу информации в реальном масштабе времени, например, при телефонном разговоре. С целью сокращения времени задержки в современных СПРИ используется разновидность способа КС, называемая коммутацией пакетов (КП).
В сетях с КП от источника к получателю передаются короткие блоки данных, называемые пакетами. Наиболее типичные виды нагрузки создает передача данных в интерактивном диалоговом режиме, когда между терминалами (сюда относятся и компьютеры) передаются короткие пачки сообщений, содержащие 100-200 знаков. Под пакетом понимается при этом часть сообщения, представленная в виде блока с заголовками, имеющего установленный формат (структуру данных) и ограниченную длину передаваемая по сети как часть единого целого.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
