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 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 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.

Литература:

Осн. 2. [стр. 70-85]

Доп. 3. [стр. 130-132].

Контрольные вопросы:

1. Первичные ЦСП.
2. Аналогово-цифровое оборудование ИКМ-30.
3. Приемопередатчик АЦО-30.
4. Линейное оборудование тракта.
5. Система передачи ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920.