Цифрова система передавання по металевому кабелю

 

СЦС

Ц0

Ц2

Ц3

Ц4

Ц5

Ц6

Ц7

Ц8

...

Ц12

Ц13

Ц14

Ц15

 

ки0

...

ки16

...

ки31

ки0

...

ки16

...

ки31

...

ки0

...

ки16

...

ки31

цс             сув

сув

сув

Ц0

Ц1

...

Ц15

СЦС

 

 

 

 

Структура канальних интервалів КІ0(Ц0,Ц2....Ц14) у парних циклах
P1	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8
0/1	0	0	1	1	0	1	1
ди	Сигнал цс

 

КІ0 (Ц1, ЦЗ,...Ц15) у  непарних циклах

Р1	Р2	РЗ	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8
0/1	1	0/1	1	1	0/1	1	1
ди	Вільнапоз.	Авар.цс	Вільна поз.		Залиш.загас.	Вільна поз.

 

КІ16(Ц0)в  нулевому циклі

Р1	Р2	РЗ	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8
0	0	0	0	1	0/1	0	1
сцс			Вільна поз.		Ав.сцс	Вільна поз.

 

КИ16(Ц1....Ц15)

P1	Р2	РЗ	Р4	Р5	Р6	Р7	P8
0/1	0/1	0	1	0/1	0/1	0	1
СК-1	СК-2			СК-1	СК-2
1...15ТЧ				17...31 ТЧ

 

 

Рис 3.1

 

 

Цифровий  сигнал у лінії складається з  послідовно переданих надциклів  тривалістю 2 мс. Надцикл об'єднує 16 циклів, тривалість кожного з них 125 мкс. Нумерація циклів починається  з нульового: Ц0, Ц1, ..., Ц15. Цикл розбитий на 32 канальних інтервали (КИ) по вісім  тактових інтервалів кожний (Р1-Р8) (відповідно до розрядності використовуваного  коду). Канальні інтервали в циклі  нумеруються, починаючи з нульового: КИ0, КИ1, ... , КИ31.

Початок надциклу визначається по циклу, у 16-му канальному інтервалі якого на позиції тактових інтервалів Р1 - Р4 вводиться синхрогрупа 0000, використовувана для надциклової  синхронізації. На тактових інтервалах Р5, Р7 і Р8 згаданого канального інтервалу  передається баластний сигнал 101. Інтервал Р6 призначений для передачі сигналу аварії про втрату надциклової  синхронізації. Чотири тактових інтервали 16-го канального інтервалу інших 15 циклів (Р1, Р2, Р5 і Р6) використовуються для  передачі сигналів керування і взаємодії (СУВ) між АТС. Причому в 16-м канальному інтервалі першого циклу організуються  сигнальні канали (СК) першого і  сімнадцятого каналів ТЧ, у 16-м канальному інтервалі другого циклу організуються  СК другого і вісімнадцятого каналів  і т.д. Чотири тактових інтервали (РЗ, Р4, Р7 і Р8) даних канальних інтервалів зайняті передачею  баластного сигналу  виду 0101.

Початок циклу  визначається синхрогруппою виду 0011011, що передається в нульовому канальному інтервалі парних циклів. Частота  проходження синхросигналу 4 кГц. Перший тактовий інтервал Р1 нульового каналу у всіх циклах використовується для  передачі дискретної інформації. Символ РЗ нульового канального інтервалу  непарних циклів використовується для  передачі сигналу аварії про втрату циклової синхронізації, символ Р6 - для  передачі сигналу "контроль залишкового  загасання". У тактовому інтервалі  Р2 постійно передається символ 1. Інтервали  Р4, Р5, Р7 і Р8 КИ0 у непарних циклах не зайняті. Канальні інтервали КИ1 - КИ15 і КИ17 - КИ31 використовуються для  організації 30 каналів ТЧ ТК1 - ТК15, ТК17 - ТК31.

У неадаптивному  приймачі з послідовно працюючими ланцюгами  пошуку   й   утримання    синхронізму   середній    час    його    відновлення  визначається:

T_в = t_{н. вых} + t_п + t_{н. вх} 

t_{h. bx} - час накопичення по входу в синхронізм;

t_{h. bыx} - час накопичення по виходу із синхронізму;

t_n - середній час пошуку синхросигналу.

Оцінити середній час пошуку можна в такий спосіб :

К - кількість  інформаційних позицій, розміщених між

двома сусідніми  синхрословами;

m_с - кількість символів у синхрослові;

Т₀ - часовий інтервал між двома сусідніми синхрословами.

Для ІКМ-30 (АЦО).

В АЦО m = 8, а  кількість канальних інтервалів дорівнює 32. У нульовому канальному інтервалі кожного парного циклу  передається синхросигнал, що  складається  із семи розрядів

 

(m_с = m-1 = 8 – 1 = 7).

 

Так як синхрослово  передається через цикл,

 

Т₀ = 2 ∙ Т_Ц = 0,25 мс.

 

У кожному  парному циклі розміщується 31 · 8 = 248 информаційних позицій, а в  кожному непарному циклі розміщується  32 ·  8 = 256.

Загальна  кількість інформаційних позицій  між двома сусідніми синхрословами

K = 248 + 256 = 504.

Звідси

t_n =

= 1,23 мс.

З принципу дії приймача синхросигналу випливає, що

 

t_н.вых = T₀ ∙ r_вих, а t_н.вх = T₀ ∙ r_вх,

 

де  r_вих і r_вх - відповідно коефіцієнти накопичення по виходу із синхронізму і входу в синхронізм вибираємо

r_вих = 4; r_вх = 2.

t_н.вих = 0,25 ∙ 4 = 1;

t_н.вх = 0,25 ∙ 2 = 0,5;

T_В = 1 + 1,23 + 0,5 = 2,73.

Тактову частоту  первинного (компонентного) потоку розрахуємо по формулі:   

                               

f₁ = 32 ∙ f_Д ∙ m

де f_Д = 8 кГц;  m=8.

f = 32 ∙  8 ∙ 8 = 2048 кГц.

 

Задача другого  ступеню цифрового групоутворення складається в

об'єднанні декількох компонентних цифрових сигналів в агрегатний сигнал з відповідно більшою швидкістю  передачі. Відомі два методи групоутворення: синхронний і асинхронний.

У розроблюваній  ЦСП рекомендується використовувати  синхронне об'єднання, реалізація його здійснюється більш простими технічними засобами.

Розрахуємо  тактову частоту агрегатного  цифрового сигналу по формулі:  

 

f = f₁ ∙ М ∙ (1 + r)

 

де   М - кількість об'єднаних компонентних сигналів;

r - відношення  кількості додаткових символів  у циклі агрегатного сигналу  до загальної кількості символів  у циклі (r = 0,01. ..0,02).

Загальна  кількість каналів 180 ТЧ, дві ЦСП  по 90 КТЧ, кожна з яких містить  по 3 комплектів АЦО-30.

У нашому випадку  М = 3.

F_т = 2048 ∙ 2 ∙ (1 + 0,015) = 4157,44 кГц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ПОБУДОВА СИГНАЛУ НА ВИХОДІ РЕГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ЗАДАНОЇ КОДОВОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ СИМВОЛІВ.

 

Найпростішим  кодом є квазитроїчний код, який звуть також кодом з чергуванням  полярностей імпульсів (ЧПІ). Перетворення вихідного дворівневого коду в квазитроїчний  полягає в зміні полярності кожного  наступного імпульсу на протилежну стосовно попереднього. Квазитроїчний код  є попарно збалансованим, його цифрова  сума змінюється від +1 до -1. При ЧПІ - коді для передачі використовуються три рівні,  проте код залишається  двійковим. Рівні "+" і "-" відповідають символу "1", а нульовий проміжок - символу "0".

Недоліком квазитроїчного коду є труднощі виділення тактової частоти, оскільки щільність імпульсів  у нього така ж, як і у вихідного  дворівневого коду. При застосуванні в лінійному тракті квазитроїчного коду часто на вихідний сигнал накладають умову, що полягає в тому, що серія  з послідовно переданих нулів  не повинна бути більше заданої. При  цьому в залежності від інерційності схем ВТЧ регенератора у вихідному двійковому цифровому потоці допускається поява від 16 до декількох десятків нулів підряд. Завдяки своїй простоті і гарним спектральним властивостям квазитроїчний код одержав широке поширення, однак виникаючі при його використанні труднощі синхронізації привели до появи класу кодів лінії, у яких обмежується число послідовних нулів незалежно від довжини нульової послідовності у вихідному цифровому потоці. Ці коди звуться кодами з високою щільністю одиниць (КВЩ - N). Правило їхнього формування збігається з правилом формування    ЧПІ - коду доти, поки між символами “1” не з'явиться підряд чотири чи більше “0”. Якщо в двійковому коді з'являються чотири чи більш "0", то кожна комбінація з чотирьох послідовних "0" заміщується однією з комбінацій, приведених у табл. 4.1.

Таблиця 4.1

Полярність останнього імпульсу перед  заміною	Вид комбінації, що заміщує, для числа  імпульсів після останньої заміни
	Непарного	Парного
-	(000-)	(+00+)
+	(000+)	(-00-)

 

При   використанні   такого   алгоритму   відбувається   систематична зміна полярностей  імпульсів, що порушує правило чергування знаків,  прийняте в коді з ЧПІ. Це веде до вирівнювання кількості  позитивних імпульсів у переданому сигналі, що забезпечує відсутність  у його спектрі частот постійної  складової і зменшення рівня  низькочастотних складових. На прийомному боці заміни розпізнаються по порушенню  правила чергування полярностей  і у свою чергу заміщуються  комбінаціями (0000).

Розглянемо  приклад побудови сигналу на виході регенератора для коду КВЩ-3 заданої  кодової послідовності символів 1000100001000001 (рис.7). Перші чотири символи формуються так само, як у коді з ЧПІ. Далі послідовність з чотирьох наступних підряд "0" замінюється однією з двох комбінацій, що заміщують, (000+) чи  (-00-), вибір якої в даному випадку довільний, оскільки невідомо, яке число імпульсів було передано після останньої заміни. Нехай у якості комбінації, що заміщує, була обрана комбінація (-00-). Дев'ятий і десятий символи формуються відповідно до правила чергування полярностей імпульсів. Наступні за десятим символом чотири нулі заміщуються комбінацією (+ 0 0 +), тому що полярність останнього імпульсу перед заміною негативна, а після останньої заміни пройшла парна кількість імпульсів (два). Якщо в якості першої комбінації, що заміщує, обрана комбінація (000+), то структура коду  змінюється (рис. 4.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Важлива перевага ЦСП перед аналоговими  СП міститься у можливості регенерації  цифрового сигналу. Задачею регенерації  є відновлення  початкової форми, амплітуди і часового положення  імпульсів.

Причинами спотворень прямокутної  форми імпульсів на виході фізичного  кола є лінійні (частотні і фазові) спотворення, що вносяться колом. Через  них спотворений імпульс значно збільшує свою тривалість. Тому на кожний символ сигналу в лінії, який поступає на вхід регенератора після проходження  дільниці кола діє безліч сусідніх символів цифрового коду. Такий сильний  вплив між символами, який називається  міжсимвольними спотвореннями , приводить  до неможливості правильної регенерації  цифрового сигналу.