Борщ В.И., Вивчарюк А.В. и др.Терминальное оборудование цифровых сетей электросвязи с интеграцией служб - файл 100-119.doc

Борщ В.И., Вивчарюк А.В. и др.Терминальное оборудование цифровых сетей электросвязи с интеграцией служб
скачать (45839.5 kb.)
Доступные файлы (15):
100-119.doc3628kb.23.05.2004 00:30скачать
120-139.doc2012kb.23.05.2004 01:05скачать
140-159.doc3776kb.23.05.2004 01:40скачать
160-179.doc3504kb.23.05.2004 02:17скачать
180-219.doc6284kb.23.05.2004 12:24скачать
2-3.doc32kb.24.05.2004 10:47скачать
220-239.doc3545kb.23.05.2004 13:14скачать
240-259.doc2240kb.23.05.2004 13:44скачать
260-279.doc3065kb.23.05.2004 14:18скачать
280-299.doc3019kb.24.05.2004 10:18скачать
300-319.doc2348kb.24.05.2004 10:47скачать
4-43.doc3989kb.24.05.2004 10:49скачать
44-45.doc662kb.24.05.2004 10:49скачать
46-79.doc6356kb.24.05.2004 10:50скачать
80-99.doc2372kb.22.05.2004 23:55скачать

100-119.doc


Весьма широкое распространение получили следующие виды линей­ных кодов.

1В2В - 1 бит исходной ИКМ-последовательности длительностью Т ко­дируется комбинацией из 2 бит длительностью Т/2, что приводит к уве­личению в 2 раза скорости перемещения бит в канале связи. Примерами этого кода могут служить код СМ! и Миллера (см. рис.4.2,ж,з);

АО! (А11егпа1е 01д|11т/егзюп Сойе) -двоичный код с и:;ссрсией поляр­ности сигнала на каждом двоичном разряде (независимо "Г или "О" на­ходится в нем), т.е. это двухполярный двухуровневый код с поразрядно чередующейся инверсией;

АМ1 (А11егпа1е Магк 1луегзюп Сойе) - двоичный код К2. с инверсией на каждой "Г, т.е. это двухполярный код с возвращением к нулю, в резуль­тате чего формируется двухполярный трехуровневый код. Он может быть образован из кода А01 путем инверсии каждой четной "1";

В323 (В!ро1аг \м№ 3 2его ЗиЬзИМюп Соде) - биполярный код с под­становкой альтернативных блоков вместо блоков из трех "0я, т.е. вместо блока "000" подставляется блок "00\/" или "ВОУ" для сохранения парите­та - аналог кода НОВ2. Обозначения: V - инверсия, В - вставка;

В623 (В1ро!аг \лл(Г1 6 2его 5иЬзШи(юп Сойе) - биполярный код с под­становкой альтернативных блоков вместо блоков из шести "О", т.е. вме­сто блока "000000" подставляется блок "ОХ/ВОХ/В";

В625 (В1ро1аг \м1п 8 2его ЗиЬзШиИоп Сойе) - биполярный код с под­становкой альтернативных блоков вместо блоков из восьми "О", т.е. вме­сто блока "00000000" подставляется блок "ОООУВОУВ";

СМ1 (Содед Магк. (пуегеюп Соде) - двухуровневый без возвращения к "О" двоичный код класса 1В2В с инверсией полярности кодовой комбина­ции на полный интервал на каждой "Г (см. рис.4.2,ж), т.е. каждой "1" ста­вится в соответствие либо комбинация "11", либо "00"; и с изменением полярности в середине каждого интервала "О", т.е. каждому "О" ставится в соответствие "О Г;

НОВ2 (Н!дп - Оепзйу В1ро!аг Сойе о1 огдег 2) - двухполярный код вы­сокой плотности порядка 2 - код К2 с инверсией на "1"(аналогичен АМ1), в котором каждый блок "000" заменяется на блок "00\/" или "ВО\Г при этом вставка В импульса "Г выполняется так, чтобы число В импульсов между последовательными V импульсами было нечетным. Описанная процедура формирует трехуровневый код;

НОВЗ (Н1дп - ЬепзИу В1ро1аг Сойе о^ огдег 3) - двухполярный код вы­сокой плотности порядка 3; код с инверсией на "1", в котором каждый блок "0000" заменяется на блок "000\Г или "ВОО\Г, при этом вставка В импульса "Г выполняется так, чтобы число В импульсов между последо­вательными V импульсами было нечетным. В результате формирует трехуровневый код (см. рис.4.2,и);

МЯ2 (Моп КеЫгп 1о 2его Соде) - двухполярный или однополярный двухуровневый код без возвращения к нулю (см. рис.4.2,б и в);

К2 (КеШгп 1о 2его Соде) - двухполярный трехуровневый код с воз­вращением к "0м (см. рис.4.2,г);

тВпВ - общая формула блочных кодов, где т - длина в битах блоков, на которые разбивается исходная ИКМ-последовательность; п - соответ­ствующая им длина в битах блоков, составленных из кодовых символов;

В - бит;

МШег Сос1е - двухполярный двухуровневый код Миллера класса 1В2В, имеющий множество состояний {00, 01, 10, 11}, переходы между которы­ми описываются графом, приведенным на рис.4.3 [49]. Например, для приведенной на данном рисунке исходной последовательности 1101101000000... порождаемые графом кодовые комбинации имеют вид: 1110000110000111..., а сам процесс генерации (перехода из состояния в состояние) имеет вид:



Рис.4.3. Граф формирования кодовых комбинаций кода Миллера

На рис.4.2 [49] в качестве примера изображены некоторые типы ли­нейных кодов.


100

101

4.1.1. Организация абонентского доступа кЦСИС с использованием оптического кабеля

Указанный способ организации абонентского доступа с использовани­ем оптического кабеля будет являться в будущем фактически безальтер­нативным. Вместе с тем прокладка оптических кабелей, их стоимость, ор­ганизация ответвлений в настоящее время являются еще длительной и дорогостоящей процедурой. В такой ситуации предпочтение может быть отдано использованию медных кабелей и радиодоступа.

По оптическому кабелю, имеющему многомодовые волокна с различ­ными источниками света (светодиодами и лазерами), можно обеспечить следующую скорость передачи: используя двоичные коды, например. 1В2В - 2 и 8 Мбит/с; а код 5В6В - 8, 34 и 140 Мбит/с. Для одномодоеых волокон, используя код 5В6В можно обеспечить скорость передачи: 34, 140 и 565 Мбит/с.



Рис.4.4. Типовая схема волоконно-оптической связи

Типовая схема волоконно-оптической связи (ВОЛС) приведена на рис.4.4 [54]. Основными компонентами ВОЛС являются оптические пере­датчик и приемник, повторитель (регенератор), оптический усилитель и волоконно-оптический кабель (ВОК). Оптический передатчик преобразует входной аналоговый или цифровой электрический сигнал в выходной аналоговый или цифровой световой сигнал. Оптический приемник осу­ществляет обратное преобразование входных оптических импульсов в выходные электрические импульсы. Повторитель (регенератор) и опти­ческий усилитель обеспечивают усиление оптического сигнала, а повто­ритель и восстанавливает фронты импульсов. Строительная длина ВОК варьируется в пределах 2...10 км. На участке между двумя регенерато­рами могут помещаться десятки строительных длин ВОК, что вызывает

необходимость в сварке оптических волокон. В табл.4.1 [54] приведены стандарты оптических волокон и области их применения, а в табл.4.2 [54] общие возможности по развертыванию кабельных систем передачи на основе волокон ЗР, ОЗР, N208?.

Таблица 4.1

Стандарты оптических волокон и области их применения



Преобразование электрического сигнала в оптический происходит в передающем оптоэлектронном модуле (ПОМ), общая схема конструкции которого представлена на рис.4.5 [54]. Держатель закрепляет и защища­ет элементы передатчика: источник излучения, узел электрического ин­терфейса и место сопряжения с волокном. Важным элементом лазерных диодов является цепь тока накачки и система контроля температуры. Для сложных лазерных систем добавляют выходной мониторинг оптического сигнала.

Преобразование оптического сигнала, принятого из волокна, в элек­трический осуществляется приемным оптоэлектронным модулем(ПРОМ), функциональнее элементы которого приведены на рис.4.6 [54], а) анало­гового, б) цифрового. Фотоприемник преобразует полученный оптический сигнал в электрическую форму. Каскад электрических усилителей усили­вает сигнал и преобразует его в форму, пригодную к обработке. Демоду­лятор восстанавливает первоначальную форму сигнала.

С целью более надежной передачи сигналов по волоконно-оптическим сетям применяется кодирование данных. Например, сети РО01 - Р)Ьег 018(г1Ьи(ес1 Оа1а 1п1егт"асе используют две последовательные системы ко­дирования:


102

юз




Таблица 4.2 Общие возможности по развертыванию кабельных систем на основе волокон ЗР,

05Р и N205? а) Передача 2,5 Гбит/с сигнала (сигналов) по различным типам одномодовых волокон

Таблиц* 4.2 (продолжение) а) Передача 10 Гбит/с сигнала (сигналов) по различным типам одномодовых волокон



*- Компенсация дисперсии может требовать дополнительного усиления, чтобы пре­одолеть затухание.

Обозначения: УМ - усиление мощности; ЛУ - линейное усиление; КД - компенсация дисперсии; ПУ - прямое усиление; АЗЕ - спонтанно усиленное излучение (зтрИПео! ароп-(апеоиз еггпззюп); 4-у/ауе т1х!пд - четырехволноаое смешивание; 5РМ -межфаэная моду­ляция (зе!Г-рпа5е тооЫаИоп).


104

105









Рис.4.6. Функциональны» элементы приемных оптоэпектронных модулей (ПРОМ) а) аналогового, 6} цифрового


Рис.4.7. Системы кодирования 4В5В и N1121 уровня РНУ

4В5В и МР2! - невозвращение к нулю с последующей инверсией на еди­ницах [54]. Функция кодирования выполняется в соответствии со стан­дартом РНУ - Рпу5!Са! !ауег рго1осо! - протокол физического уровня, ко­торый кодирует полученные от уровня МАО - тесЛа ассезз согЛго! - уро­вень управления доступом к среде и затем направляет их к уровню РМО - рпу51са! тео'шт йерепйеп! - нижний подуровень физического уровня (см. рис.4.7) [54]. Если бы в Р001 использовалась схема кодирования ТоКеп Ртд или Е1легпе1, то на каждый бит информации приходилось бы два передаваемых сигнальных бита (манчестерское кодирование, рис.4.8 [54]), т.е. потребовалось бы посылать 200 миллионов сигналов в секунду, чтобы передавать сигналы со скоростью 100 Мбит/с. В РОО! принята схема кодирования 4В5В с меньшей избыточностью кода, кото­рая преобразовывает 4 бита данных в 5-ти битовые коды-символы, за счет чего при скорости передачи данных, равной 100 Мбит/с, отправля­ется только 125 миллионов сигналов в секунду (125 Мбит).


106

107






После выполнения кодирования данных 4В5В происходит побитовое кодирование МЯ21 (см. рис.4.9 [54]). Здесь нулю входящей последова­тельности соответствует повторение уровня предыдущего элемента (сохранение состояния), а единице - энергетический переход в альтер­нативное состояние.



Волоконно-оптические сети, декларирующие сетевой стандарт РОО! (Р(Ьег 01з1пЬи1ес1 Оа1а 1п1егтасе), предназначенные в основном для пере­дачи данных со скоростью ЮОМбит/с, обычно строятся на базе двух во­локонно-оптических колец (двойного кольца), световой сигнал по кото­рым распространяется в противоположных направлениях (см. рис.4.10, [54])- Каждый узел подключается на прием и передачу к обоим кольцам. В нормальном режиме работы данные идут от станции к станции только по одному из колец, которое называется первичным (рптагу). Все стан­ции, кроме передающей и принимающей, осуществляют ретрансляцию данных и являются сквозными. Вторичное кольцо (зесопйагу) является резервным и в случае возникновения отказа в сети {обрыв ВОК, выход из строя узлов и т.п.) для передачи данных активизируется вторичное коль­цо. Этот режим работы сети называется \Л/КАР - "свертывание" кольца (см. рис.4.11).





108

Рис.4.10. Двойное кольцо Р001: нормальный Рис.4.11. Двойное кольцо Р001: режим
режим работы "свернутого" кольца (ИКАР)

Варианты физической топологии сетей Р001 приведены на рис.4.12 [54]. "Точка-точка" (рис.4.12,а) связывает две станции типа 5АЗ - Зтд!е АПасптеп! 81а1юп - станция с одинарным подключением к магистраль­ной сети Р001 через концентратор либо с помощью ВОК, либо по витой паре.

"Двойное кольцо" (рис.4.12,б) образуется соединениями "точка-точка" между рабочими станциями ОАЭ - Оиа! АНасптеп! 31а1юп - станция с двойным подключением к магистральной сети Р001 по паре оптических волокон или витой парой.

Отдельный концентратор (рис.4.12,в) - это топология с одним концен­тратором типа МАС МЫ! АИасптеШ Сопсеп1га(ог - концентратор Р001. не имеющий подключений к магистральной сети; не имеет доступа к двои-

109




ному кольцу и имеет внутреннюю Р001 шину (ЬасК р!апе). К т-портам концентратора могут подключаться 8А8 и ОАЗ станции.

Дерево концентраторов (рис.4.12,г) - это топология, при которой кон­центраторы связываются в иерархическую звездную топологию с одним концентратором МАО в корне дерева. От корневого концентратора идут связи к станциям 8АС и ОАО и/или к другим концентраторам (8А8 - 8!п-д!е АЙасптеШ СопсегМгаЮг и ОАО - Оиа! АПаслтеШ Сопсеп1га1ог).

Двойное кольцо деревьев (рис.4.12,д) - это топология, которая обра­зована иерархическими деревьями с концентраторами в корнях, непо­средственно подключенные к двойному кольцу (ОАС). В кольцо могут быть также подключены рабочие станции ОАЗ. Физическое кольцо обра­зуется соединениями "точка-точка" между ОА5 и ОАС. Корневые концен­траторы образуют кольцевую магистраль Р001. К этим концентраторам могут быть подключены другие концентраторы ЗАО или ОАС, а также станции ЗА5 или ОАЗ и т.д.

Оиа! Ногтппд (рис.4.12,е) - это механизм увеличения надежности сети, когда станция с двойным подключением ОАЭ или концентратор ОАС, не включенные непосредственно в двойное кольцо, могут одновременно подключаться своими портами А и В к М-портам других концентраторов сети РОО1.

Рассмотрим концепции построения широкополосных абонентских се­тей. Обычно здесь выделяют три подхода: 1) гибридная волоконно-оптическая сеть НРС-архитектура - Н1Ьпс1 Р1Ьег Соах (агсгШес(иге); "волокно в уличный монтажный шкаф" РТТС - Р1оег То ТИе СигЬ; 3) "волокно в квартиру" РТТН - Р1оег То Тпе Ноте.

Сеть НРС изображена на рис.4.13 {54]. Она строится на основе коак­сиальной и воконно-оптической кабельных систем. Применение ВОК по­зволяет строить такие сети длиной до 80 км; предоставлять новые виды служб - видеосервис, телефония, интерактивные службы, службы ПД и

др.

Сеть РТТС представлена на рис.4.14 [54]. Здесо ВОК из центрального узла (РАТС, оператора связи) приходит в монтажный шкаф (сигЬ) с элек­тронным распределительным оборудованием уличного (отапливаемый, герметичный) или анутрипомещенческого исполнения. К" абонентам от шкафа идут витые пары с улучшенными техническими харатеристиками с длиной до 100 м и пропускной способностью до 100 Мбит/с и выше. Это обстоятельство позволяет предоставить пользователям новые интерак­тивные услуги: 1п1егпе1, видеоконференции, прием "сжатых" видеопере-дач и т.д.

Сеть РТТН приведена на рис.4.15 [54]. Здесь ВОК от головного узла подается непосредственно в квартиру пользователя. По трассе могут ус­танавливаться пассивные оптические распределительные кроссы, "дробящие" многожильные кабели вплоть до двухжильных.

Рис.4.13. Архитектура гибридной вопоконно-коаксиальной сети абонентского доступа (НРС)


110

111

г




112

Рис.4.14. Концепция "волокно и уличный монтажный шкаф" (РТТС)




113

Рис.4.15. Концепция "волокно в квартиру" (РТТН)




4.1.2. Организация абонентского доступа к ЦСИС с использованием медного кабеля

Указанный способ организации абонентского доступа с использова­нием существующих кабелей с медными жилами позволяет быстро и по сравнению с вышеперечисленными способами (см. подраздел 4.1} не­дорого модернизировать абонентскую сеть; увеличить ее пропускную способность на базе применения СП, построенных на основе современ­ных технологий; предоставить пользователям новые виды услуг, напри­мер, обеспечить высокоскоростной доступ к глобальной компьютерной сети 1п(егпе1 и т.п. Вышеприведенные обстоятельства позволяют оха­рактеризовать рассматриваемый способ организации абонентского дос­тупа к ЦСИС как перспективный на время создания и удешевления або­нентской сети ЦСИС с использованием оптических кабелей.

По медным проводникам можно обеспечить:

- нормализованный коаксиал (2,6/9,5 мм), код 4ВЗТ - 34 Мбит/с и 9,3 км, 4ВЗТ - 140 Мбит/с и 4,65 км; АМ! - 565 Мбит/с и 1,65 км.

Весьма часто для организации ЦАЛ ЦСИС используются технологии: 051 (01дНа1 ЗиозспЬег 1_оор), обеспечивающая скорость перемещения ЦСЭ по одной паре 160 кбит/с в дуплексе; Н051_ (Шдй Ы1-га1е О1д|1а1 ЗиЬзспЬег 1_оор), обеспечивающая скорость перемещения ЦСЭ по двум или трем парам 2,048 Мбит/с, а по одной паре - 768 кбит/с, 1168 кбит/с или 2048 кбит/с, базовая дальность составляет 5-6 км при 0=0,4...0,5 мм; 5031_ (5тд!е Ра1г 5утте1пса1 01д11а1 ЗиЬзсп'Ьег 1_оор), обеспечи­вающая скорость перемещения ЦСЭ по одной паре 2336 кбит/с в дуп­лексе; А081 (АзуттеШ'с 01д11а1 ЗиЬзспЬег 1_оор), высокоскоростная асимметричная техмспогия, обеспечивающая скорость перемещения ЦСЭ до 8 Мбит/с в I:--равнении "от сети к абоненту" и до 1 Мбит/с - в направлении "от абонента к сети", что может быть перспективным для организации доступа к сети 1Шегпе1; \/031_ (Уегу Н1дп-Ы1-га!е 0]д11а1 ЗиЬ-БспЬег 1_оор), сверхскоростная система, позволяющая передавать дан­ные со скоростью до 52 Мбит/с.

В таблице 4.3 [5] приведены характеристики некоторых ЦСП по АЛ.

В качестве примера ознакомления с принципом действия СП по ЦАЛ рассмотрим аппаратуру ТОРСА1М-4-МАТЕК5 и РСМ-8ВА. построение ко­торой основано на технЬлогии 051. Оборудование ТОРСА1Ы-4-МАТЕК5 обеспечивает инвариантную работу от двух до четырех телефонных ка-

114

налов - одновременное использование АЛ четырьмя пользователями; а аппаратура РСМ-8ВА - одновременное использование АЛ восемью пользователями.

Принцип действия СП ТОРСА1М-4-ЫАТЕКЗ показан на рис.4.16, а ее структурная схема - на рис.4.17 [5],

:КТ - абонентский полукомплеет. Его

СОТ - станционный полу комплект. Его функции: :функции:

Рис.4.16. Принцип действия ЦСП ТОРСА1М-4-ИАТЕК5

По медной паре (физическая АЛ) аналоговые ТА подключаются к аналоговым портам АТС (интерфейс ав\2). От АК АТС аналоговые сиг­налы через схему согласования станционного полукомплекта СОТ по­ступают на кодер-декодер (кодек) ИКМ, который преобразует их в циф­ровой поток со скоростью 64 кбит/с на каждый канал Микросхема транс­кодера по алгоритму АДИКМ сжимает цифровые потоки до скорости 32 кбит/с или 16 кбит/с в зависимости от числа каналов в СП по ЦАЛ. После этого цифровые потоки мультиплексируются микросхемой, реализующей интерфейс ЦСИС в базисной точке и. Сюда же подаются управляющие, линейные сигналы (см. рис.4.17), а также служебные сигналы для диаг­ностики СП по ЦАЛ. Каждый канал В базисного абонентского доступа (ВА=2В+О плюс дополнительный канал 16 кбит/с) для аппаратуры

115




116

Рис.4.17. Структурная схема ЦСП ТОРСА1М -4-КАТЕК5




117



ТОРОА1М-4-МАТЕКЗ содержит два цифровых канала со скоростью пе­редачи по 32 кбит/с, а для аппаратуры РСМ-8ВА - четыре со скоростью передачи по 16 кбит/с каждый [27]. В точке У-интерфейса ЦСИС проис­ходит преобразование двух двоичных символов в символ с четверичным кодовым основанием счисления (многоуровневое линейное кодирование 2ВЮ). Для передачи ЦСЭ по одной паре АЛ используется метод эхо-компенсации.

В случае необходимости с помощью мультиплексирования и незави­симого программирования процесса кодирования можно реализовать различные комбинации по структуре каналов, например, в СП по ЦДЛ ТОРСА1М-4-ЫАТекЗ: трехканальный режим - 2 канала АДИКМ 32 кбит/с плюс 1 канал ИКМ 64 кбит/с; или двухканальный режим - 2 канала ИКМ 64 кбит/с В СП по ЦАЛ РСМ-8ВА (ВА - ВапйжкЛЬ АйарНуе) используется динамическое перераспределение полосы пропускания: при скорости перемещения ЦСЭ по ЦАЛ, равной 160 кбит/с=2-64 кбит/с + 16 кбит/с + 16 кбит/с, скорость кодирования каждого из каналов автоматически из­меняется в зависимости от числа задействованных в данный момент времени каналов.

Схема защиты на выходе СОТ обеспечивает подачу в АЛ дистанци­онного питания, его аварийное отключение при КЗ или обрыве АЛ, а так­же грозозащиту. Управление работой СОТ СП по ЦАЛ осуществляет микропроцессор, который связан с центральным процессором МСУ мо­дуля диагностики управления. МСЫ в свою очередь через систему цен­трализованного сетевого управления связан с центральным управляю­щим компьютером.

Принцип действия абонентского полукомплекта РТ СП по ЦАЛ во многом аналогичен работе станционного полукомплекта СОТ. В нем реализуются возможности абонентской сигнализации, питания ТА и др. Электропитание СОТ осуществляется от станционных батарей напряже­нием 36-72 В через источник питания (ИП) с возможностью резервиро­вания. Энергоснабжение РТ - местное или дистанционное. В ЯТ имеет­ся вторичный ИП, получающий энергию по ЦАЛ от СОТ (дистанционное питание), или от местной сети напряжением 110\220 В (местное пита­ние).

Допустимая длина АЛ для СП ТОРСА1М-4-МАТЕК5 и РСМ-8ВА со­ставляют для диаметра жил кабеля 0=0,4 мм 1=5 км; 0=0,6 мм 1_=13 км; 0=0,9 мм 1_=22 км; 0=1,2 мм 1=30 км без применения регенераторов; 0=0,4 мм 1_=20 км; 0=0,5 мм 1=28 км; 0=0,6 мм 1_=52 км; 0=0,9 мм 1=84 км; 0=1,2 мм 1_=120 км с применением трех регенераторов.

На рис.4.18 приведены схемы применения аппаратуры ТОРОА1М-4-МАТЕКБи РСМ-8ВА(5].

Рассмотрим несколько примеров СП, реализованных на основании технологии Н031. В Н051. - технологии для перемещения цифровых

118

Рис, 4.1 8. Схемы применения ЦСП по АЛ типа: ») ТОРСА1М-4-МАТТК5 ; б) РСМ-8ВА

119

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации