Лекция 24. Цифровые системы передачи

1. Цифровая система передачи ИКМ-15.

2. Цифровая система передачи ИКМ-30.

3. Необслуживаемые регенерационные пункты (НРП)

Цифровая система передачи ИКМ-15. Эта система передачи предназначена для организации соединительных линий между сельскими АТС по кабелям типа КСПП или ВТСП и позволяет получить 15 каналов ТЧ, до трех сигнальных каналов (СК.) на каждый телефонный канал, один канал вещания второго класса вместо двух каналов ТЧ и четыре 100-'бодных телеграфных канала. Кроме того, предусмотрена возможность организации канала передачи цифровой информации со скоростью 64 кбит/с вместо одного канала ТЧ.

Система ИКМ-15 обеспечивает передачу цифрового сигнала по линии со скоростью 1024 кбит/с. Два таких сигнала с помощью оборудования ВГ-15Х2 могут быть объединены в общий цифровой поток со скоростью передачи 2048 кбит/с, а восемь сигналов — в групповой сигнал со скоростью 8448 кбит/с. Таким образом обеспечивается возможность совместной работы на сети системы передачи ИКМ-15 с ИКМ-30 и ИКМ-120.

Дальность действия этой системы передачи при использовании обслуживаемой промежуточной станции (ОПС) до 100 км, а максимальная длина участка регенерации составляет 7,2 (для кабеля КГСПП-1Х4ХО,9) и 7,4 км (для кабеля КСПП-1х4Х1,2). С учетом возможностей АРУ в корректирующем усилителе регенератора затухание участка регенерации должно находиться от 26 до 46 дБ.

Временной спектр системы передачи ИКМ-15, т. е. структура цикла передачи, показан на рис. 9.2. Длительность цикла передачи Тц=125 мкс, что соответствует частоте дискретизации ƒ_д = 8 кГц. Каждый цикл содержит 16 канальных интервалов (КИ₀...... KHis), каждый из которых состоит из восьми тактовых интервалов (ТИ) или восьми разрядов (Р). Канальные интервалы КИ,1... КИ₁₅ используются для передачи информации, поступающей на вход каналов ТЧ и преобразованной в восьмиразрядные кодовые комбинации (Pi... Ре). Канальный интервал КИ₀ 'предназначен для передачи сигналов цикловой и сверхцикловой синхронизации (СС), сигналов управления и взаимо- действия (СУВ), а также сигналов телеграфирования ТГ. Сигнал цикловой синхронизации передается в виде комбинации 110, формируемой на ТИ₆......ТИ₈ КИ₀.

Сверхцикл образуется для передачи СУВ всех телефонных каналов и содержит 16 циклов (Цо... Цш). В начале каждого сверхцикла в Ц₀ на месте THi К.И₀ передается сигнал сверхцикловой синхронизации, обеспечивающий правильное распределение СУВ на приеме. Для передачи СУВ организуется до трех сигнальных, каналов (на ТИ₂... ТИ₄ КИ₀), причем в Ui передаются СУВ первого информационного канала, в Ц₂ — второго, в Цз — третьего и т. д., т. е. в течение сверхцикла осуществляется передача СУВ всех каналов.

Для передачи информации, поступающей от телеграфных каналов, используется ТИ₅ КИ₀.

Структурная схема системы передачи ИКМ-15 изображена на рис. 9.3, где показаны оконечные станции (Od и ОС₂) и оборудование линейного тракта. Блоки сигнализации (БС) обеспечивают ввод напряжения питания на оконечную станцию и формируют сигналы аварийной сигнализации. Блок комплектов низкочастотных окончаний (КНО) организует двухпроводные окончания каналов с уровнями 0 и —7 дБО соответственно на их входе и выходе при осуществлении соединений между каналами ИКМ-15 и приборами АТС. Кроме того, сигналу с МТС обеспечивается автоматическое переключение каналов на четырехпроводное окончание с уровнями на входе и выходе —3,5 дБО или на двухпроводное окончание с уровнями 0 и —3,5 дБО соответственно. Блок управления и кодирования (БУК) осуществляет объединение и разделение каналов и аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования исходных сигналов

Блок согласующих телеграфных устройств (СТУ) согласует характеристики телеграфных сигналов и канала передачи цифровой информации ИКМ-15. Блок сервисного оборудования (СО) обеспечивает организацию служебной связи по фантомной цепи и контроль каналов ТЧ и СУВ.

Блок окончания линейного тракта (БОЛТ), входящий в состав оборудования линейного тракта, обеспечивает регенерацию принимаемого цифрового сигнала, дистанционное 'питание линейных регенераторов, ввод кабеля и защиту от опасных напряжений.

Промежуточная станция (ПС) содержит два линейных регенеративных усилителя, в состав которых в том числе входят корректирующие усилители с АРУ, обеспечивающие возможность регенерации сигнала при различных длинах участков регенерации.

Система 'передачи ИКМ-15 совместно с ИКМ-ЗОС, характеристики которой будут приведены ниже, позволяет создать гибкую и надежную цифровую сеть сельской связи.

Цифровая система передачи ИКМ-30. Эта СП предназначена для получения лучков соединительных линий между городскими АТС, городскими и пригородными АТС, между АМТС и АТС путем организации 30 каналов ТЧ на парах низкочастотных кабелей с 'бумажной (типа Т) или полиэтиленовой, (типа ТПП) изоляцией с жилами диаметром 0,5; 0,6 и 0,7 мм. Кроме того, ИКМ-30 используется в качестве капалообразующего оборудования для ЦСП более высоких порядков.

Система может быть построена как двух-, так и однокабельной. При использовании одного кабеля регенераторы противоположных направлений передачи подключаются к разным парам одного кабеля, а двух кабелей — к парам разных кабелей. Необходимо иметь в виду, что в первом случае осуществляется специальный отбор пар по величине переходного затухания. При двухкабельной системе цифровые линейные тракты могут быть организованы практические на всех парах кабеля, что равноценно увеличению емкости кабелей примерно в 13—14 раз; при однокабельной системе, когда используется только 1/3 емкости кабеля, примерно в 10 раз.

Аппаратура ИКМ-30 может работать совместно с аппаратурой цифрового вещания (АЦВ). При использовании аппаратуры АЦВ в линейном тракте ИКМ-30 может быть организовано четыре канала звукового вещания высшего класса.

Схема организации связи с помощью СП ИКМ-30 показана на рис. 9.4. Аналого-цифровое оборудование (АЦО) предназначено для аналого-цифрового (на передаче) и цифро-аналогового (на приеме) преобразования 30 телефонных сигналов, формирования и распределения группового цифрового потока со скоростью 2048 кбит/с в соответствии с принятой структурой цикла передачи, ввода и вывода дискретной информации, а также для сопряжения с помощью согласующих устройств с оборудованием АТС. Оборудование линейного тракта (ОЛТ) -предназначено для формирования и приема линейного цифрового сигнала, организации дистанционного питания и телеконтроля НРП, а также организации служебной связи.

В зависимости от типа кабеля и диаметра его жил длина участка регенерации составляет 1,5... 2,7 км, а протяженность переприемного участка по ТЧ — 50... 86 км. Максимальное расстояние между обслуживаемыми регенерационными пунктами, определяемое возможностями ДП НРП, в зависимости от типа кабеля составляет 25... 43 км.

Кроме 30 каналов ТЧ ИКМ-30 позволяет организовать девять каналов передачи дискретной информации со скоростью 8 кБит/с, причем восемь из.них взамен одного канала ТЧ, два канала передачи СУВ на каждый канал ТЧ и канал вещания второго класса вместо четырех каналов ТЧ.

Тактовая частота равна 2048 кГц, частота дискретизации при передаче телефонных сигналов и сигналов дискретной информации составляет 8 кГц, при передаче сигналов звукового вещания — 32 кГц и СУВ — 0,5 кГц.

Временной спектр линейного сигнала или цикл передачи ИКМ-30 (рис. 9.5) состоит из последовательно следующих друг за другом сверхциклов, каждый из которых содержит 16 циклов. Циклы, в свою очередь, разделяются на 32 канальных интервала, каждый, из которых содержит восемь разрядов. Длительность цикла равна 125 мкс, что соответствует частоте дискретизации 8 кГц, длительность сверхцикла соответственно равна 2 мс, длительность канального интервала 3,9 мкс, а разряда 0,488 мкс.

Циклы в сверхцикле нумеруются следующим образом; Отсчет циклов в сверхцикле начинается с в котором передается сверхцикловой синхросигнал (СЦС) в виде комбинации 0000 в разрядах 16-го канального интервала (KHi₆). Символы остальных разрядов в имеют вид:

а используется для передачи сигнала о нарушении сверхциклового синхронизма на противоположную станцию.

Организация сверхциклов связана с тем, что передача СУВ для каждого телефонного канала (ТК) осуществляется не в каждом цикле передачи, а один раз в сверхцикле. При этом в каждом цикле в KHie передаются СУВ для двух телефонных каналов, каждому из которых соответствуют два одноразрядных канала СУВ. Они располагаются в следующим образом: (Р|

иР₂); (Pi иР₂),...,СУВ (Pi и Р₂),

(Р₅и Р₆), (Р₅ и Р₆),... СУВ

(Ps и Р₆). Символы имеют значение О,

а символы Р₄ и ps

Канальные интервалы в каждом цикле нумеруются следующим образом: Отсчет КИ в цикле начинается

с КИо, содержащего цикловой синхросигнал вида 0011011, передаваемый в Р₂... ps четных циклов сверхцикла. Разряд pi в всех циклов используется для передачи дискретной информации со скоростью 8 кБод. Символ разряда рз в КИ₀ нечетных циклов используется для передачи сигнала о нарушении циклового синхро-. низма на противоположную станцию:. Р₂ имеет значение 0, а Р$ используется для передачи сигнала автоматического контроля остаточного затухания канала Использование символов нечетных циклов не регламентируется и на их местах формируется 1.Таким образом, канальные интервалы используются для передачи синхросигналов и СУВ, а канальные интервалы — для организации 30 телефонных каналов.

Рассмотрим структурную схему оконечной станции СП ИКМ-30 (рис. 9.6). Телефонные сигналы и СУВ от АТС поступают на согласующие устройства (СУ). Квазиэлектронные согласующие устройства обеспечивают работу аппаратуры ИКМ-30 с оборудованием декадно-шаговых и координатных АТС. Из исходящего СУ в сторону входящего СУ осуществляется передача следующих сигналов управления и взаимодействия: занятие, набор номера, отбой вызывающего абонента и др. В обратном направлении передаются сигналы контроля исходного состояния, ответа абонента, отбой вызываемого абонента и др. Кроме того, согласующие устройства фомируют сигналы к приемопередатчикам для организации четырехпроводного транзита. Затем информационные сигналы поступают в приемопередатчик, который обеспечивает двух- и четырехпроводное окончание канала ТЧ. В приемопередатчике после ограничения частотного диапазона осуществляется АИ модуляция сигнала, т. е. дискретизация сигнала по времени. Управление работой ключей АИМ-модуляторов осуществляется импульсными последовательностями, поступающими от канальных делителей ГО передачи. С выхода всех 30 приемопередатчиков АИМ-сигналы, сдвинутые относительно друг друга, объединяются и поступают на вход кодирующего устройства.

В кодере происходит преобразование группового АИМ-сигнала в цифровой. Кодирование осуществляется восьмиразрядным кодом с использованием квазилогарифмического закона Л-87,6/13. С выхода кодера цифровой сигнал поступает на схему формирования линейного сигнала (ФЛС), где происходит объединение выходного сигнала кодера, импульсных сигналов СУВ, поступающих после преобразования из согласующих устройств, сверхциклового и циклового синхросигналов, а также сигналов дискретной информации (ДИ). Временное объединение указанных сигналов происходит в соответствии со структурой цикла передачи, показанной на рис. 9.5.

Генераторное оборудование формирует управляющие импульсные последовательности, с помощью которых обеспечивается не-(обходимый порядок и последовательность работы индивидуальных и групповых устройств аппаратуры.

Структурная схема генераторного оборудования ИКМ-30 показана на рис. 9.7. Устройство тактовой синхронизации (УТС) вырабатывает импульсную последовательность =2048 кГц. В таким устройством является высокостабильный генератор, а в — выделитель тактовой частоты.

Делитель разрядный (ДР) формирует восемь импульсных последовательностей, следующих с частотой следования кодовых групп и соответствующих временному положению отдельных разрядов

Делитель канальный (ДК) вырабатывает 32 импульсные последовательности с частотой следования циклов. Эти последовательности соответствуют канальным интервалам в цикле передачи.

Делитель цикловой (ДЦ) формирует 16 импульсных последовательностей, соответствующих циклам в сверхцикле и следующих с частотой сверхцикла.

Для обеспечения синхронизации ГО_Пр по циклам и сверхциклам осуществляется принудительная установка всех делителей с помощью сигналов «Установка по циклу» и «Установка >по сверхциклу», поступающих от приемника синхросигнала.

На СОЛТ размещается оборудование для организации 30 линейных трактов; оно может также использоваться на обслуживаемых регенерационных пунктах (ОРП).

На небольших оконечных станциях устанавливается стойка оконечного оборудования (СОО), на которой размещается аналого-цифровое и линейное оборудование трех систем передачи ИКМ-30.

Необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) предназначены для установки в смотровых колодцах ГТС, подъездах и нишах домов и рассчитаны на размещение до 12 двухсторонних линейных регенераторов.

Для сельских телефонных сетей была разработана модификация системы передача, получившая название ИКМ-ЗОС. В качестве направляющей среды используются кабели типа КСПП-1Х4Х1,2 или КСПП-1Х4ХО,9. Эта СП строится как однокабельная и позволяет организовать 30 каналов ТЧ, которые используются в качестве либо абонентских, либо соединительных линий между станциями, до трех сигнальных каналов на каждый канал, канал вещания второго класса вместо четырех каналов ТЧ, канал ПДИ и общий канал сигнализации со скоростью 64 кбит/с.

На крупных оконечных станциях ИКМ-30 размещается на стойках аналого-цифрового преобразования (САЦО) и оборудования линейного тракта (СОЛТ). На САЦО устанавливается оборудование для четырех 30-канальных комплектов АЦО.

На рис. 9.8 показаны некоторые возможные варианты организации сети с использованием СР, а на рис. 10.9,а— схема перераспределения каналов, приходящих с четырех направлений О, 1, 2 и 3 (режим «квадрат»). Стрелками показаны связи между различными направлениями, а буквами k, тип обозначено число каналов, организуемых между соответствующими направлениями. Очевидно, должно выполняться условие & + m + n = 30. Оборудование цифрового разветвления может быть включено в режиме «треугольник» (рис. 10.9,6), когда происходит перераспределение 15-канальных групп между различными направлениями. При этом с целью согласования временных спектров предусмотрен сдвиг 16-канальной группы одного направления на половину цикла.

На оконечных станциях обычно устанавливается стойка линейного и каналообразующего оборудования (СОЛК), на которой размещается оборудование для двух систем.

Каждая из станций ОС, ЦС или СР может быть питающей. Расстояние между ними может достигать 90 км (для кабеля с жилами диаметром 0,9 мм) или 110 км (для кабеля с жилами диаметром 1,2 мм). Число НРП в секции не должно превышать 28.

Временной спектр системы ИКМ-ЗОС аналогичен временному спектру ИКМ-30, что обеспечивает возможность их совместной работы.