Основы построения телекоммуникационных сетей. Тема 1.1

1. Основы построения телекоммуникационных сетей Тема 1.1

2. Основы построения телекоммуникационных сетей

1. Крук, Б. И. Телекоммуникационные системы и сети. Т. 1. Современные
технологии / Б.И.Крук, В.Н.Попантонопуло, В.П.Шувалов.– М: Горячая
линия - Телеком, 2003.
2. Крухмалев, В.В. Основы построения телекоммуникационных систем и
сетей: учебник для вузов/ В.В. Крухмалев, В.Н. Гордиенко, А.Д. Моченов и
др.; под ред. В.Н. Гордиенко и В.В. Крухмалева. – М.: Горячая линия –
Телеком, 2004.
3. Абилов, А. В. Сети связи и системы коммутации / А.В. Абилов. – Ижевск
ИжГТУ, 2002.
4. Бакланов, И.Г. SDH - NGSDH: практический взгляд на развитие
транспортных сетей / И.Г. Бакланов. – М.: Метротек, 2006.

3. История развития связи

октябрь 1832 г. - первая публичная демонстрация электромагнитного
телеграфа Шиллинга, налажена связь между Зимним дворцом и
Министерством путей сообщения.
1841 г. - Б.С. Якоби ввел в эксплуатацию линию, оборудованную
пишущим телеграфом, соединявшую Зимний дворец с Главным
штабом.
Июнь 1866г. - прокладка кабеля через Атлантический океан, Европа и
Америка связанны телеграфом.
1876г. - американский изобретатель А.Г. Белл запатентовал
устройство для передачи речи по проводам – телефон.
1878г. - русский ученый М. Махальский сконструировал первый
чувствительный микрофон с угольным порошком.

4. История развития связи

1882-1883гг. - первые телефонные станции в России были построены
в Москве, Петербурге, Одессе.
1886 г. - русский физик П.М. Голубицкий разработал новую схему
телефонной связи. Эта система была внедрена во всем мире под
названием системы ЦБ.
1895 г. - спроектирована специальная двухпроводная телефонная
линия между Петербургом и Москвой профессором Петербургского
электротехнического института П.Д. Войнаровским и построена в
1898г.
На 1 января 1916 г. в России насчитывалось 66 155 абонентов
правительственной телефонной сети, а общая протяженность
правительственных междугородных линий составляла 3667,5 версты.

5. История развития связи

7 мая 1895 г. - Первая публичная демонстрация устройства А.С.
Попова для приема электромагнитных волн на заседании Русского
физико-химического общества.
1922 г. - сотрудники созданной в 1918 г. Нижнегородской лаборатории
(глава М.А. Бонч-Бруевич) построили в Москве первую в мире
радиовещательную станцию мощностью 12 кВт, а 17 сентября 1922 г.
состоялась первая передача радиоцентра.
1924 г. - радиовещательные станции появились в Ленинграде,
Горьком.
1935г. - между Нью-Йорком и Филадельфией вступила в строй
радиолиния на ультракоротких волнах (протяженность 150 км). Через
50 и 100 км построены две промежуточные «релейные» станции,
которые принимали ослабленные радиоволны, «заменяли» их
новыми и посылали дальше. Сама радиолиния была названа
«радиорелейной пинией».

6. История развития связи

1947г. появилось первое упоминание о разработанной фирмой
«Белл» системе ИКМ (громоздкая и неработоспособной).
1962 г. была внедрена в эксплуатацию первая коммерческая система
передачи ИКМ-24.
23 апреля 1965г. - в СССР был запущен искусственный спутник
Земли «Молния-1», на борту которого находилась
приемопередающая ретрансляционная станция.
1960г. - в Америке был создан первый в мире лазер. Это стало
возможным после появления работ советских ученых В.А.
Фабриканта, Н.Г. Басова и A.M. Прохорова и американского ученого
Ч.Таунса, получивших Нобелевскую премию.

7. История развития связи

начале 60-х годов – появляются первые лазерные пинии.
1964 г. – лазерная линия связи была построена в Ленинграде.
1970г. - в американской фирме «Corning Glass Company» было
получено сверхчистое стекло – приводит к созданию и внедрению
оптических кабелей связи.
1990-е г. - на смену телеграфной связи пришли такие как
факсимильная связь, передача данных, электронная почта и др.
1990- 2010 г. - развивается российский сегмент Интернет.
Быстрыми темпами идет развитие мобильной связи.

8. История развития связи

На современном этапе совершенствование средств электросвязи
идет по трем направлениям:
цифровизация;
оптиковизация;
компьютеризация.

9. История развития связи

Дальнейшая эволюция телекоммуникационных технологий будет идти
в направлениях :
• увеличения скорости передачи информации;
• интеллектуализация сетей ;
• глобальное распространение мобильных оконечных устройств.

10. Основные понятия в телекоммуникациях

• Информация;
• Сообщение;
• Сигнал
• Сигнал электросвязи;
• Телекоммуникационные системы;
• Телекоммуникационные сети;
• Системы электросвязи;
• Инфокоммуникации.

11. Классификация систем электросвязи по видам и среды передачи передаваемых сообщений

12. Взаимодействие телекоммуникационных систем

13. ЕДИНАЯ СЕТЬ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ РФ

Связь РФ
ЕСЭ РФ
ССОП
Выделенные сети связи
Технологические сети связи
Сеть связи спец. назначения
Почтовая
связь

14. ПЕРВИЧНАЯ СЕТЬ СВЯЗИ

Сетевая
станция
Сетевой
узел
Линия передачи
Сетевой
узел

15. ПЕРВИЧНАЯ СЕТЬ СВЯЗИ

Первичная сеть по территориальному
принципу делится на:
1. Магистральную;
2. Внутризоновую;
3. Местную.

16. ПЕРВИЧНАЯ СЕТЬ СВЯЗИ

Магистральная
Внутризоновая
Местная
Местная

17. ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ

Каналы первичной сети служат базой
для
построения
вторичных
сетей,
которые
разделяются
по
типу
передаваемой информации (телефонная
сеть, сеть передачи данных и т.д.)
Назначением конкретной вторичной
сети является доставка информации
определенного вида от/к абоненту.

18. ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ

Узел коммутации - узел, в котором
установлена аппаратура коммутации
каналов и линий, обеспечивающая
подключение
абонентских
линий
к
каналам.

19. ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ

Вторичные
коммутируемые
сети
подразделяются по способу коммутации
на сети с:
1.Коммутацией каналов,
2.Коммутацией сообщений,
3.Коммутацией пакетов.

20. ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ

21. ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ

Структуры построения телефонных сетей
Нерайонированная ГТС

22. ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ

Структуры построения телефонных сетей
Районированная ГТС

23.

ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ
Структуры построения телефонных сетей
Районированная ГТС с УВС
УВС
Район 1
УВС
Район 2

24.

ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ
Структуры построения телефонных сетей
Районированная ГТС с УВС и УИС
УИС
УВС
УВС
УИС

25.

ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ
Структуры построения телефонных сетей
Радиальная СТС
ОС
ЦС
ОС
ОС

26.

ВТОРИЧНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ
Структуры построения телефонных сетей
Радиально-узловая СТС
ЦС
УС
УС
ОС
ОС
ОС

27.

Организации стандартизации в области
телекоммуникаций
1 . ISO (International Standard Organization) – Международная
организация стандартизации (МОС).
2. ITU-T (Telecommunication Standardization Sector of International
Telecommunication Union) - телекоммуникационный сектор
стандартизации Международного союза электросвязи (МСЭ-Т).
До 1993 года Международного Консультативного Комитета по
Телеграфии и Телефонии (МККТТ) (Comite Consultatif
International Telegraphique et Telephonique - CCITT)
3. IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) - Институт
Инженеров по Электротехнике и Электронике.
4. ETSI (European Telecommunications Standards Institute) Европейский институт стандартизации электросвязи.

28.

Организации стандартизации в области
телекоммуникаций
5. CEPT (Conference of European Posts and Telegraphs) Европейская конференция администраций почт и электросвязи.
6. ECMA (European Computer Manufactures Association) Европейская ассоциация производителей ЭВМ.
7. ANSI (American National Standard Institute) - Американский
Национальный Институт Стандартизации.
8. FCC (Federal Communication Commission) – федеральная
комиссия по связи США.
9. IAB (Internet Activities Board ) - Совет по Регуляции Работы
Internet.
10. Различные альянсы и форумы (Форум ATM, Форум Frame
Relay, Альянс Gigabit Ethernet, консорциум FSAN).

29.

Организации стандартизации в области
телекоммуникаций
11. 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) – проект
партнерства третьего поколения – это партнерство самых
известных организаций по стандартизации (ARIB, ATIS,
CCSA, ETSI, TTA, TTC).

30.

Организации стандартизации в области
телекоммуникаций
1.
Министерство цифрового развития, связи
и массовых коммуникаций Российской Федерации.
2. Федеральное агентство связи (Россвязь)
3. Федеральное агентство по печати и массовым
коммуникациям (Роспечать) .
4. Федеральная служба по надзору в сфере связи,
информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор) .
5. Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) .
6. Федеральное агентство по техническому регулированию и
метрологии.

31. МОДЕЛЬ ВОС

32. МОДЕЛЬ ВОС

№ уровня
Уровни
Функции, реализуемые уровнем
7
Прикладной
Представление или потребление информационных
ресурсов. Управление прикладными программами
6
Представительный
Представление (интерпретация) смысла (значения)
содержащейся в прикладных процессах
информации
5
Сеансовый
Организация и проведение сеансов взаимодействия
между прикладными процессами
4
Транспортный
Передача массивов информации, кодированных любым
способом
3
Сетевой
Маршрутизация и коммутация информации, управление
потоками данных
2
Канальный
Установление, поддержание и разъединение соединения
1
Физический
Физические, механические и функциональные
характеристики каналов

33. ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

Различают четыре вида сигналов:
1. Непрерывный непрерывного времени;
2. Непрерывный дискретного времени;
3. Дискретный непрерывного времени;
4. Дискретный дискретного времени.

34. ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

35. ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

Спектральное представление сигналов.
Sk
S(t)
t
w1
Sk
S(t)
t
w1 2w1
Sk
S(t)
t
w1 2w1 3w1 4w1 5w1

36. ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

Спектральное представление сигналов.

37. ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

Спектральное представление сигналов.

38. ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

Характеристики первичных сигналов.
Динамический диапазон
D=10 lg(Pmax / Pmin)
Пик-фактор
Q=10 lg(Pmax / Pср)

39. ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

Характеристики первичных сигналов.
Информационная емкость
I = ΔFc log2(1 + Pср / Pп)
– для аналогового сигнала.
J f т pi log 2 pi
i 1
– для цифрового сигнала.
lk

40. ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

Характеристики первичных сигналов.
Уровни передачи
рм=10 lg(P / P0) – по мощности.
рт=20 lg(I / I0) – по току.
рн=20 lg(U / U0) – по напряжению.
P0 = 1 мВт, R0 = 600 Ом, U0 = 0.775 В

41. СИГНАЛЫ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ

Устройство преобразования речи.
Микрофон
Телефон
Мембрана
Уголь
Магнит
Корпус
Линия

42. СИГНАЛЫ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ

1. Спектр телефонного сигнала 300 - 3400 Гц.
2. Средняя мощность телефонного сигнала
на интервалах активности - 88 мкВт.
3. Максимальная мощность - 2220 мкВт.
4. Минимальная мощность - 220 нВт.
5. Динамический диапазон - D = 40 дБ.
6. Пик-фактор - Q =18,5 дБ.
7. Количество информации - I = 8000 бит/c.

43. СИГНАЛЫ ЗВУКОВОГО ВЕЩАНИЯ

1. Спектр звукового сигнала:
• для каналов вещания первого класса 50 - 10 000 Гц,
• для каналов высшего класса 30 - 15000 Гц.
2. Средняя мощность:
• 923 мкВт при усреднении за час,
• 2230 мкВт – за минуту,
• 4500 мкВт – за секунду.
3. Максимальная мощность - 8000 мкВт.
4. Минимальная мощность - 0.8 мкВт.
5. Динамический диапазон D:
• для речи диктора 25 - 35 дБ,
• для инструментального ансамбля 40 - 50 дБ,
• для симфонического оркестра до 65 дБ.
6. Количество информации: I=180000 бит/с.

44. ФАКСИМИЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ

Источник
света
Линза
Фотобумага
ГЛ
Барабан
Усилитель
Линза
Линия
ФЭ
Усилитель
Барабан
Схема устройства передачи и приема
факсимильных сигналов

45. ФАКСИМИЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ

1. Ширина спектра первичного факсимильного
сигнала зависит от
• передаваемого изображения,
• скорости развертки изображения,
• размеров светового пятна.
2. Динамический диапазон D ≈ 25 дБ (для
полутоновых изображений).
3. Пик-фактор Q = 4,5 дБ (для изображения с 16
градациями яркости).
4. Информационная емкость при скорости
вращения барабана 120 мин-1 составляет
• для штриховых изображений (две градации яркости) I =
2930 бит/c
• для полутоновых изображений (16 градаций яркости) I =
11700 бит/c.

46. ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СИГНАЛЫ

ОС
Ф
ФЭУ
УЭ
ОС
Схема передающей
электронной трубки.
ЭП
Ф
Л
ЭП
М
Ф
Схема приемной
телевизионной
трубки.
ОС
УЭ
Ф
ОС

47. МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ

Амплитудная модуляция
v(t)=V(1+ Мamсоs(Ωt))соs(ωt)
Мam= ΔV / V
- глубина амплитудной модуляции

48. МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ

Амплитудная модуляция
s(t)
S
t
-S
а
v0(t)
V
t
-V
v(t)
б
t
в

49.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Спектры АМ сигналов
s(ω)
V(ω)
MамV/2
S
V
MамV/2
ω
ω
ω-Ω
Ω
S(ω)
а
S(ω)
ω
б
ω
ω
Ωmin
Ωmax
в
ω+Ω
ω-Ωmax ω-Ωmin ω+Ωmin ω+Ωmax
г

50.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Угловая модуляция
v(t) = Vcos (ωt +Мчм sin Ωt + φ) –
частотно модулированный
сигнал.
v(t) = Vcos (ωt+ Мфм sinΩt + φ) –
фазо модулированный сигнал.

51.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Угловая модуляция
S
t
Формирование -S
ЧМ-сигнала
v (t)
а
0
V
t
-V
б

52.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Спектр УМ сигнала
I
I
1
1 I
I3
3
I
I5
I5
I2 0 I2
I4 I6
I6 I4
V(ω)
I7
I7
ω
ω-Ω ω ω+Ω

53.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Импульсная модуляция
s(t)
t
АИМ
v(t)
t

54.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Импульсная модуляция
s(t)
t
ШИМ
v(t)
t
Δt
Δt
Δt
Δt

55.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Импульсная модуляция
s(t)
t
ЧИМ
v(t)
t

56.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
s(t)
Импульсная модуляция
t
ФИМ
v(t)
t

57.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Спектр АИМ сигнала
S(ω)
ω
ωr-Ω ωr ωr+Ω
2ωr
3ωr

58.

МОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
Импульсно-кодовая модуляция
Этапы преобразования сигнала к ИКМмодулированному сигналу:
sд(t)
1. Дискретизация
(т. Котельникова).
t
sд(t)
2. Квантование
Δδ = ±0,5 l - ошибка
квантования.
t

59. ДЕМОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ

Схемы амплитудных детекторов
v
VD
R
C
ik
vАМ (t)
R
C
vвых (t)
vАМ (t)
VT
vбэ
vвых (t)
б
v0
а

60. ДЕМОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ

Прохождение АМ сигнала через НЭ
i
i
а
0
v
v
б
vАМ (t)
t
в
t

61. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Коммутация на сети
– это комплекс технических операций,
в результате которых между любыми
абонентами по определенной адресной
информации
устанавливается
соединение.

62. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Вх.
линии
ЛК
КП
ЛК
ЛК
ЛК
УУ
УУ – управляющее устройство;
ЛК – линейный комплект;
КП – коммутационное поле.
Исх.
линии

63. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

N входов
Полносвязная коммутационная матрица
1
2
3
4
5
6
7
8
1 2 3 4 5 6 7 8
N выходов

64. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Двухзвеньевая коммутационная матрица
1
2
1
3х3
3х3
2
3
3
4
4
5
3х3
3х3
5
6
6
7
7
8
9
3х3
3х3
8
9

65. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Трехзвеньевая коммутационная матрица
1
2
1
3х3
3х3
3х3
2
3
3
4
4
5
3х3
3х3
3х3
5
6
6
7
7
8
9
3х3
3х3
3х3
8
9

66. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Трехзвеньевая коммутационная матрица
(пример блокировки, 3-7 пунктиром)
1
2
1
3х3
3х3
3х3
2
3
3
4
4
5
3х3
3х3
3х3
5
6
6
7
7
8
9
3х3
3х3
3х3
8
9

67. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Занятые
соединения
(n-1)
nxk
Условие
неблокируемости
трехзвеньевой
матрицы
Занято 2(n-1)
коммутаторов
N N
n n
N N
n n
kxn
Занятые
соединения
(n-1)
N N
n n
nxk
kxn
N N
n n
nxk
Свободное
соединение
N N
n n
Свободное
соединение
2(n-1) коммутатор
kxn

68.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
СИСТЕМ КОММУТАЦИИ
Принцип временной коммутации
Информ. память (ИП)
E D C B A
4 3
2 1 0
ИКМ тракт
приема
А0
B1
C2
4 3
E4
100
0
1
000
2
010
3
001
4
ЦУУ
2 1 0
ИКМ тракт
передачи
D3
011
Управляющая
память (УП)
B C A E D

69. ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

1. Предгрупповой широкополосный канал с
полосой частот 12 - 24 кГц на основе трех каналов
ТЧ;
2. Первичный широкополосный канал (ПШК) с
полосой частот 60 - 108 кГц на основе 12 каналов
ТЧ;
3. Вторичный широкополосный канал (ВШК) с
полосой частот 312 - 552 кГц на основе 60
каналов ТЧ;
4. Третичный широкополосный канал (ТШК) с
полосой частот 812 - 2044 кГц на основе 300
каналов ТЧ.

70. ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ Характеристики

Диаграмма уровней канала
ОПпер
L1
S1
L2
S2
L3
S3
ОПпр
L4
pвых
p,
дБ
pпер0
pпер1
pпер2
pпер3
pвых
0
ar
pпр1
pпр2
pпр3
pпр4

71. ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ Характеристики

Частотная характеристика
ar
1
arm
2
f1
f0
f2
f

72. ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ Характеристики

Амплитудная характеристика
Pвых
ar
Pвх0
а)
Pвх
Pвх0
Pвх
б)

73. ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

а
b
РУ
c
а
РУ
c
b

74. ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

Четырехпроводная однополосная
система двусторонней связи
КФ2
КФ 2
КФN
КФN
Г
fн1
Д
КФ 1
Успр
Линия передачи
РУ
КФ1
Успр
Линия передачи
М
Успер
ФНЧ
Д
КФ1
f н1
Ус пер
КФ 1
Г
М
ФНЧ
КФ 2
КФN
Оконечная станция
Усилительная
станция
КФ 2
КФN
Оконечная станция
РУ

75. ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

Взаимное влияние между цепями
S1
S1 + S2 ≥ 2A0
А0
А0
S2

76. ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

Двухпроводная двухполосная
система двусторонней связи
КФ2
КФ 2
КФN
КФ N
Г
РУ
Г
f 1A .. f 2A
fн1A
f н1Б
Успр НФБ
ФНЧ
Д
КФ1
КФ 2
f1Б .. f 2Б
Линия передачи
М
НФА
Линия передачи
Успер
КФ1
НФА
Успер
f1A .. f2A
fн1A
fн1Б
Усилительная
Д
Г
f1Б .. f2Б
РУ
Г
НФБ Успр
станция
ФНЧ
КФ 1
М
КФ 1
КФ2
КФN
КФN
Оконечная станция А
Оконечная станция Б

77. ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

Двухпроводная двухполосная
система двусторонней связи
НФБ
НФА
Б-А
А -Б
Каналы
1
f1A
2
N
1
f 2A
f1Б
2
N
f2Б

78. ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

Двухпроводная однополосная
система двусторонней связи

79. РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Условие
сбалансированности
Z1-1 = Z3
A2 1 A1 2 3дБ .
2
1
A4 1 A4 3 3дБ .
1
A4-2=A2-4 = ∞.
WII
2
3
WI
4
4
W III
Z3
3

80. ПОМЕХИ В ЛИНЕЙНЫХ ТРАКТАХ И КАНАЛАХ

Внутренние:
- помехи линейного тракта и
каналообразующей аппаратуры;
- помехи нелинейного
происхождения;
- помехи плохих контактов и
переключений.

81. ПОМЕХИ В ЛИНЕЙНЫХ ТРАКТАХ И КАНАЛАХ

Внешние:
- помехи за счет переходных
влияний между параллельными
цепями;
- атмосферные помехи;
- помехи от радиостанций;
- промышленные помехи (ЛЭП,
ж/д).

82. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ

Канал 1
Канал 2
ω1+Ωв ω 2-Ωв
ω1
ΩН
1
Ωв
2
ΩН
Ωв
ΩН
N
Ωв
Канал N
ω2+Ωв ω N-Ωв
ω2
ωN +Ωв
ωN

83. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ

s1(t)
s2(t)
sN (t)
М1
v1(t)
М2
v2(t)
МN
vN (t)
Ф1
УО
v(t)
Цепь v(t)
связи
Помехи и
искажения
Ф2
ФN
v1(t)
v2(t)
vN (t)
Д1
Д2
ДN
s1(t)
s2(t)
sN(t)

84. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧ С ЧРК

АМ с двумя боковыми и
несущей
АМ с одной
боковой и несущей
АМ с двумя боковыми
АМ с несущей, одной боковой и
частично погашенной второй
АМ с одной боковой

85. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ С ЧРК (передающая часть)

АППГ
АПВГ
АПТГ
5
4
ГО
2
АС
ОЛТ
Линия

86. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ С ЧРК (приемная часть)

Линия
ОЛТ
АС
АПТГ
АПВГ
АРУ
ГО
АППГ

87. ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВНОЙ ПЕРВИЧНОЙ ГРУППЫ КАНАЛОВ ТЧ

1
КП
КПФ
60 – 108 кГц
fH1
2
КП
КПФ
12
60,6
fH2
12
КП
fH12
КПФ
11
63,7
1
104,6
107,7

88. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

А
Характеристика затухания линии
f

89. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

Амплитудный корректор (на входе усилителя)
АК
А
АΣ = const
А
АК
f

90. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

Амплитудный корректор (ООС к усилителю)
АК
А
А
S
АΣ = const = А - S
f

91. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

Зависимость затухания в линии от окружающей
температуры
ТМАХ0
А
ТМIN0
f

92. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

Размещение контрольных частот в групповом
спектре
КЧ
КЧ
f

93. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

Пилот-сигнальный АРУ
УПФ
ПАК
Э
Рег.
СС
~
=

94. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

Температурный АРУ
ТД
ПАК

95. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧ С ВРК

v1(t)
t
v2(t)
t
v3(t)
t
v(t)
t
1
2 3 1
2
3 1

96. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧ С ВРК

Схема устройства временного разделения каналов
v(t)
ФНЧ
ЭК
ФНЧ
ГИ
У
О
ЭК
ФНЧ
vпосле(t)
ЭК
ЭК
ЭК
РИК
ФНЧ
ЭК
ЦС
СС
СС
РИК
sпосле(t)
ФНЧ
ФНЧ

97. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧ С ВРК

Последовательности импульсов посылаемые РИК
tд
1
t
2
t
3
t

98. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧ С ВРК

Сигналы i-го канала слева и их спектры справа
si(ω)
si(t)
t
Ωmax
v0i(ω)
v0i(t)
V1
V0
t
ωд
vi(ω)
vi(t)
t
2ωд
V1
Ωmax
ωд
V2
ω
V2
2ωд
ω

99. ИЕРАРХИЧЕСКОЕ ПОСТРОЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ С ИКМ

1
2
3
ИКМ
30
30
2,048
Мбит/с
ИКМ
120
2,048
2,048
2,048
8,448
Мбит/с
ИКМ
480
8,448
8,448
8,448
34,368
Мбит/с
ИКМ
1920
34,368
34,368
34,368
139,264
Мбит/с

100. СИНХРОНИЗАЦИЯ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧ С ИКМ

В системах передач с ИКМ
выделяют три типа синхронизации.
1. Тактовая;
2. Цикловая;
3. Сверхцикловая.

101. ТАКТОВАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧ С ИКМ

fT
fT = 1/T
1
0
1
0
0
1
LC-контур
Усилитель
колебаний
fT = 1/T = fP
Ограничитель
напряжения
Тактовые
импульсы

102. ПРОЦЕДУРА СКРЭМБЛИРОВАНИЯ СИГНАЛА

Цифровой поток: 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1
Скрэмбл:
0101010101010
--------------------------------Сигнал в линии: 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1

103. ЦИКЛОВАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧ С ИКМ

Цикловая
синхронизация
(ЦС)
необходима для указания приемному
оборудованию начала цикла ИКМ.
ЦС имеет определенную
комбинацию 0011011 (ИКМ-30).
ЦС повторяется каждые 250 мкс.
кодовую

104. СВЕРХЦИКЛОВАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧ С ИКМ

Сверхцикловая синхронизация (СЦС)
указывает на начало сверхцикла и
повторяется каждые 2 мс (125х16).
Кодовая комбинация СЦС - 0000.

105. ЦИКЛОВАЯ СТРУКТУРА ИКМ-30

КИ0
СЦi-2
СЦi-1
СЦi
Ц0
Ц1
Ц2
КИ1
СЦi+1
СЦi+2
СЦi+3
......
2 мс
КИ15
КИ3
...
Ц15
Циклы
КИ31
Канальные
интервалы
125 мкс
b0
b1
b2
b3
b4
b5
b6 b7
Сверхциклы
Биты

106. СОСТАВ СИГНАЛОВ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ В КИ0 ЧЕТНОГО ЦИКЛА

КИ0
ПД
0
0
1
1
0
1
Канал передачи данных (8 кбит/с)
1

107. СОСТАВ СИГНАЛОВ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ В КИ0 НЕЧЕТНОГО ЦИКЛА

КИ0
ПД
1
СА
1
1
CА2
1
1
Авария остаточного затухания
Авария цикловой СС

108. СОСТАВ СИГНАЛОВ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ В КИ16 НУЛЕВОГО ЦИКЛА

КИ16
0
0
0
0
1
CА3
0
1
Сверхцикловая СС
Сигнал аварии СЦС

109. СОСТАВ СИГНАЛОВ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ В КИ16 НЕНУЛЕВОГО ЦИКЛА

КИ16
1сиг 2сиг
кан кан
i
0
1
1сиг 2сиг
кан кан
0
1
i +15
Каналы сигнализации 2ВСК

110. РАЗМЕЩЕНИЕ СИГНАЛОВ 2ВСК В КИ16 НЕНУЛЕВОГО ЦИКЛА

1 абонент
0 1
16 абонент
0 1
Ц1
2 абонент
0 1
17 абонент
0 1
Ц2
…
…
14 абонент
0 1
29 абонент
0 1 Ц14
15 абонент
0 1
30 абонент
0 1 Ц15
8 бит

111. ЛИНЕЙНЫЙ ТРАКТ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ С ИКМ

U1(t)
U(t)
1
1
0
1
1
0
1
1
1
t
t
Разложение
произвольного двоичного
кода на две
составляющие:
постоянную и случайную
U2(t)
1
1
1
-1
t

112. СПЕКТР ИКМ-СИГНАЛА

U(f)
fT
2fT
3fT
f

113. ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ ЛИНИИ СВЯЗИ

A(f)
f

114. МЕЖИМПУЛЬСНЫЕ ПОМЕХИ 1 РОДА

U(t)
t

115. МЕЖИМПУЛЬСНЫЕ ПОМЕХИ 2 РОДА

U(t)
t

116. ТРЕБОВАНИЯ К ЛИНЕЙНОМУ ЦИФРОВОМУ СИГНАЛУ

1. Иметь как можно более узкий
энергетический спектр. В нем должна
отсутствовать постоянная составляющая и
ослаблены высоко- и низкочастотные
составляющие;
2. Иметь высокую и почти постоянную
плотность
импульсов
(количество
импульсов на единицу времени);
3. Обеспечивать возможность выделения
тактовой частоты.

117. КОД С ЧЕРЕДОВАНИЕМ ПОЛЯРНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Исходный двоичный код
Код с чередованием
полярности импульсов

118. КОД С ЧЕРЕДОВАНИЕМ ПОЛЯРНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Исходный двоичный код
Код HDB-3
вставка

119. СТРУКТУРА ИКМ-120

120. СТРУКТУРА ИКМ-480

121. ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧ С ИКМ

Параметр
Число каналов
Скорость передачи входных потоков,
кбит/с
Скорость передачи выходных потоков,
кбит/с
Тип кода линейного сигнала
ИКМ-30
30
ИКМ-120
120
ИКМ-480
480
8448
2048 (1±3·10-5)
(1±2·10-5)
2048 (1±3·1034368 (1±1,5·10-5
8448 (1±2·10 )
5)
5)
CMI или HDBCMI
HDB-3
3
ИКМ-1920
1920
34368
(1±1,5·10-5)
139264
(1±10-5)
HDB-3
Среднее время восстановления циклового
синхронизма, мс
2+2 (СЦС)
0,75
0,5
0,15
Коэффициент ошибок на линейном тракте
постоянной длины
10-7
10-7
10-7
10-7
МКС, ЗКЛ
МКТ-4
КМБ-4
5±0,5
200
600
2,3…3,2
200
2500
2,75…3,15
240
2500
40
80
80
Тип кабеля
Максимальная дальность связи, км
Т, ТПП
(КСПП)
До 2,7 (3,8)
43 (110)
85 (440)
Максимальное число НРП между
обслуживающими станциями
20 (28)
Длина участка регенерации, км
Максимальная длина секции ДП, км

122. НЕДОСТАТКИ СП ПЛЕЗИОХРОННОЙ ИЕРАРХИИ

1. Наличие трех различных иерархий европейской,
американской, японской сильно затрудняет организацию
международной связи.
2. Затруднен ввод/вывод цифровых потоков в
промежуточных пунктах. Требуется большое количество
сложного оборудования.
3. Отсутствие средств сетевого автоматизированного
контроля и управления, без которых невозможно создать
сеть
связи,
удовлетворяющую
современным
требованиям к качеству обслуживания и надежности.
4. Длительное время вхождения в синхронизм при его
потере.

123. СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ СИНХРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ИЕРАРХИИ (СЦИ)

Существует две иерархии СЦИ:
1. Американская
SONET
(synchronous optical network).
2.
Европейская SDH
digital hierarchy).
(synchronous

124. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ СЦИ

Регенератор
Физическая
среда
Регенератор
Каналы
Каналы
Окончание
тракта
Окончание
мультиплексорной
секции
Регенерационная
секция
Мультиплексорная секция
Тракт
Окончание
мультиплексорной
секции
Окончание
тракта

125. УРОВНИ СЦИ

Уровень
Модуль
1
STM-1
Скорость
передачи
155 Мбит/с
4
STM-4
622 Мбит/с
16
STM-16
2,5 Гбит/с
64
STM-64
10 Гбит/c

126. СТРУКТУРА КАДРА STM-1

2430
2430
2430
1
2
1
125 мс
STM-1
2
125 мс
STM-1

127. ДВУХМЕРНАЯ СТРУКТУРА КАДРА STM-1

1
2
270
271
9
2430
270

128. СОСТАВ КАДРА STM-1

3
SOH –
регенерац. часть POH
Нагрузка
1
PTR
5
SOH –
мультиплик. часть
9
261

129. МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ КАДРОВ СЦИ

STM-1 #1
STM-2
3 байт 2 байт 1 байт
STM-1 #2
3 байт 2 байт 1 байт
#1
#2
#1
#2

130. ПРИМЕР МУЛЬТИПЛЕКСРОВАННОГО КАДРА STM

3
SOH
1
PTR
5
SOH
2х9
НАГРУЗКА
2х261

131. СХЕМА ПЕРЕДАЧИ СИНХРОСИГНАЛА В СЦИ

STM-1
STM-1
STM-1
ЗГ
STM-1
STM-1
STM-1

132. ИЕРАРХИЯ ГЕНЕРАТОРОВ В СЦИ

ЗГ 3
ЗГ рез.
ЗГ 1
ЗГ 2
ЗГ 2
ЗГ 3
ЗГ 3
ЗГ 2
ЗГ 3
ЗГ 3
ЗГ 3

133. ВЫРАВНИВАНИЕ В СЦИ

f1 > f2
MUX 1
(f1)
SOH
MUX 2
(f2)
VC-4
SOH
PTR
VC-4
PTR
SOH
SOH
VC-4
SOH
VC-4
SOH
PTR
SOH
SOH
VC-4
VC-4
MUX 3
(f3)

134. ОПТИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ КОД СЦИ

STM-N
STM-N
оптичес.
перед.
оптичес.
приемн.
оптичес.
перед.
оптичес.
приемн.
Регенератор
STM-N
оптичес.
приемн.
оптичес.
перед.
оптичес.
приемн.
оптичес.
перед.
STM-N
В СЦИ используется λ1 = 1310 нм, λ 2 = 1550 нм

135. ОПТИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ КОД СЦИ процедура скрэмблирования

STM-1
0110000001
SCR
1100101010
Скрэмблер
10101010101
MUX
.
.
.
STM-1

136. СХЕМА ФОРМИРОВАНИЯ КАДРА STM-1

AU-4 PTR
139.264 Мбит/с
C-4
VC-4
+POH
х3
34,368 Мбит/с
C-3
2,048 Мбит/с
C-12
VC-3
+POH
TU-3
+TU-3 PTR
+6байт
х7
голос
TU-12
TUG12
VC-12
+POH
TUG3
+TU-12
PTR
Размещение
Мультиплексирование
Выравнивание
х3
AU-4
+SOH
STM-1

137. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ СЦИ

Синхронные мультиплексоры
64 кбит/с
1,5 Мбит/с
2 Мбит/с
6 Мбит/с
34 Мбит/с
45 Мбит/с
140 Мбит/с
STM-1
STM-4
LAN,WAN
FDDI
ISDN
BISDN
STM-1 (155 Мбит/c)
STM-4 (622 Мбит/c)
STM-16 (2,5 Гбит/c)

138. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ СЦИ

Мультиплексор ввода-вывода
МВВ
STM-1
STM-1
30*2 Мбит/с
30*2 Мбит/с
30*2 Мбит/с
...
...
64*2 Мбит/с

139. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ СЦИ

Топология СЦИ: точка – точка
Основной
Резервный

140. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ СЦИ

Топология СЦИ: цепочка

141. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ СЦИ

Топология СЦИ: кольцо

142. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ СЦИ

Радиально-кольцевая архитектура

143. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ СЦИ

Архитектура кольцо-кольцо
STM-1
STM-4
STM-4

144. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ СЦИ

Архитектура каскадного соединения колец
STM-1
STM-4
STM-16

145. СП С ВОЛНОВЫМ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕМ

ATM
IP
SDH/SONET
ATM
IP
WDM
ATM
IP
SDH/SONET
Физический уровень
Физический уровень
Оптическая среда
Оптическая среда
До внедрения
технологии WDM.
После внедрения
технологии WDM.

146. СП С ВОЛНОВЫМ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕМ

Передающая часть
Инт1
М1
Инт2
М2
Инт
N
МN
WDM
mux
Приемная часть
МУ
ЛУ
ЛУ
Оптический
кабель
ПУ
WDM
Ф1
Д1
ДМ1
Ф2
Д2
ДМ2
ФN
ДN
ДМN
mux

147. СП С ВОЛНОВЫМ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕМ

Стандартный частотный план с разносом частот 100 ГГц
f,
ТГц
196,1
λ,
нМ
1528,77 1529,55 1530,33 1531,12 1531,90 … 1566,31 1567,13 1567,95 1569,59 1568,77
196,0
195,9
195,8
195,7 … 191,4
191,3
191,2
191,1
191,0
Стандартный частотный план с разносом частот 200 ГГц
f,
ТГц
196,1
λ,
нМ
1528,77 1530,33 1531,90 1533,47 1535,04 … 1562,23 1563,86 1565,50 1567,13 1568,77
195,9
195,7
195,5
195,3 … 191,9
191,7
191,5
191,3
191,1

148. СП С ВОЛНОВЫМ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕМ

Классификация:
1. Системы WDM – системы с частотным разносом
каналов не менее 200 ГГц, позволяющие
мультиплексировать не более 16 каналов.
2. Системы DWDM – системы с разносом каналов не
менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать
не более 64 каналов.
3. Системы HDWDM – системы с разносом каналов 50
ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не
менее 64 каналов.

149. СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

УС
Сеть доступа
Терминалы
ВЦ
УС
УС
Магистральная
сеть
УС
УС

150. СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

СПД без обратной связи
ИС
Передатч.
Канал
Приемн.
ПС

151. СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

СПД с обратной связью
ИС
Передатч.
Канал
Приемн.
Приемн.
Канал
Передатч.
ПС

152. ПРИМЕР МНОГОКРАТНОЙ ПЕРЕДАЧИ

ИС
А
n= 5
повторений
Передатч.
Канал
ААААА
Приемн.
АБААС
Помехи
ПС

153. ПРИМЕР ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ

А
ИС
А
Передатч
.
А
А
Канал
Канал
Канал
n= 3 линии
Помехи
ПС
Приемн.
А

154. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ

t обн d - 1
d -1
tиспр
2
N0= 2k
Разрешенные
N-N0
Запрещенные
N = 2n - исходное множество

155. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ПД

Канал ПД
ИС
УЗО
УПС
Канал
Кодиров.
УПС
УЗО
ПС
Декодиров.
Дискретный канал

156. ВИДЫ МАНИПУЛЯЦИЙ ДИСКРЕТНОГО СИГНАЛА

1
0
1
1
0
1
АМ
t
ФМ
«1»-Δφ = 00
«0»-Δφ =1800
t
ЧМ
f0 = 1,5 f1
t

157. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ МАНИПУЛЯЦИЙ

1
0
1
0
1
0
АМ
ЧМ
1
0
ФМ – наибольшая помехоустойчивость

158. ПРАВИЛА ФОРМИРОВАНИЯ ОФМ СИГНАЛА

0
1
0
1
1
0
=
=1
≠
=0
=
=1
=
=1
эт. ≠
=0
эт.
эт.
эт.
эт.
0
1800
0
0
1800

159. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА

Системы распределения информации
Система распределения
информации
Входящий поток
Исходящий поток
Дисциплина
обслуживания

160. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА

Системы распределения информации
Классификация систем распределения
информации предложенная Д. Кендаллом
X1 / X2 / X3 / X4 / X5 / X6
X1 – распределение интервалов между поступлениями
вызовов;
X2 – распределение времени обслуживания;
X3 – количество обслуживающих приборов (линий);
X4 – количество мест в накопителе;
X5 – количество источников нагрузки;
X6 – способ выборки из очереди.

161.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Потоки вызовов
1. Детерминированные
потоки.
потоки
и
случайное
2. Однородные и неоднородные.
3. Стационарные и нестационарные.
4. Ординарные и неординарные.
5. С последействием и без последействия.

162.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Характеристики потоков вызовов
- ведущая функция потока М(0; t) - это
математическое ожидание числа вызовов,
поступающих в интервале времени [0;t).
- параметр потока – плотность вероятности
наступления вызывающего момента в момент t.
интенсивность
потока
математическое ожидание числа
поступающих за единицу времени.
μ(t)
–
вызовов,

163.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Характеристики потоков вызовов
Для любых потоков μ(t) ≥ λ(t);
Для ординарных потоков μ (t) = λ (t);
Для стационарных потоков λ ≤ μ;
Для стационарных и ординарных λ = μ.

164.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Простейший поток вызовов
Это стационарный ординарный поток без
последействия.
Является
распространенной
реального потока вызовов от
телефонной сети.
моделью
абонентов
Вероятность поступления точно k вызовов
простейшего потока за отрезок времени t
определяется формулой Пуассона:
( t ) t
Pk (t )
e ;
k!
k

165.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Примитивный поток вызовов
Это симметричный поток, у которого параметр
потока зависит от числа свободных источников
λi = (n-i) α.
Примитивный поток вызовов используется для
имитации процесса поступления вызовов от
конечного числа источников. Например, поток от
числа абонентов менее 100 можно считать
примитивным.
Вероятность
поступления
определяется формулой Энгсета.
вызовов

166.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Нагрузка
Нагрузка
вызовов.
–
это
суммарное
время
обслуживания
- поступающая – эта та нагрузка, которая бы
обслужилась, если бы каждому вызову предоставили бы
свободную линию.
- обслуженная – суммарное время занятия всех вызовов.
- потерянная = поступающая – обслуженная.
yпост
yобсл
АТС
yпот

167.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Интенсивность обслуженной нагрузки
Интенсивность обслуженной нагрузки
рана среднему числу единовременно
занятых
линий,
обслуживающих
эту
нагрузку:
yобсл
зан

168.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Интенсивность поступающей нагрузки
Интенсивность поступающей нагрузки,
создаваемой простейшим потоком вызовов,
равна математическому ожиданию числа
вызовов, поступающих за время, равное
средней длительности одного занятия:
yпост t N ct.

169.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Распределение суточной интенсивности
нагрузки
АТС1
АТС2
7…….. 10 11
t, часов
15 16
19 20

170.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Качество обслуживания
Дисциплины обслуживания
С потерями:
- явные (теряются после
отказа)
- условные (с ожиданием)
- комбинированные (часть с
явными, а часть с условными)
С приоритетами
Без приоритетов
Без потерь

171.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Качество обслуживания
Для оценки обслуживания с явными потерями
используют следующие величины:
Потери по вызовам Рв = NП / N.
Потери по нагрузке РН = yп/y.
Потери по времени Pt – это доля времени, в
течение которого все соединительные пути,
доступные группе источников, заняты.

172.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Распределение нагрузки между АТС
1
y11y12 ………y1m
2
yij =
3
yij = yисх i
4
yисх j nij
Σ yисх j nij
y21y22 ………y2m
………
ym1ym2……… ymm
- нагрузка между
станциями i и j

173.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕЛЕТРАФИКА
Распределение нагрузки между АТС
nij
lij – расстояние между i и
j станцией
0,8
0,6
nij – нормированный
коэфф. тяготения
0,4
lij, км
4
8
12

174.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Различают 2 типа линий связи (ЛС):
1. Атмосферные ЛС (радиорелейные
линии,
спутниковые,
сотовые,
т.е
радиолинии).
2. Направляющие ЛС (кабели).

175.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Направляющие линии связи
-
Высокое качество передачи сигналов.
-
Высокая скорость передачи.
-
Большая защищенность от внешних влияний
- Простота построения оконечных устройств.

176.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Направляющие линии связи
Различают 3 основных ЛС:
1. Кабельные (КЛС);
2. Воздушные (ВЛС);
3. Волоконно-оптические (ВОЛС).

177.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Одномодовые ВОЛС
n2
n1
P
На выходе
t
t1
t2

178.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Многомодовые ВОЛС
n2
n1
P
На выходе
t
t1
t2

179.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Градиентные ВОЛС
n2
n1
P
На выходе
t1
t2
t

180.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Радиорелейные системы связи (РРС)
РРС делятся на:
1. РРС прямой видимости;
2. РРС тропосферной связи.

181.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Радиорелейные системы связи.
Пример двухчастотного плана при построении РРС.
Помехи 4 типа
1
f2
f1
f2
f1
f1
Помехи f2
2 типа
f1
f2
2
Помехи
3 типа
Помехи 1 типа
3
4

182.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Радиорелейные системы связи.
Структурная схема радиорелейной линии связи.
УРС
ОРС
ПРС
Пер.
П
р.
Пе
р.
П
р.
Пе
р.
Пр.
Пе П
р. р.
Пе
р.
П
р.
ТЦ
МТС

183.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Структурная схема оконечной РРС.
Ствол 1
СВЧЗГ
Передатчик
Аппаратура
ЧРК ТЛФ
ЧМ
Г
УП
Ч
СМ
УСВ
Ч
ФС
УС
Приемник
ЧД
ОГ
Р
УП
Ч
СМ
Г
Ствол 2
Аппаратура
ЧРК ТВ
РФ
Передатчик
Приемник

184.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Структурная схема промежуточной РРС.
Ретранслятор по групповому спектру.
Пр.
Пер.
Пер.
Пр.

185.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Структурная схема промежуточной РРС.
Гетеродинный ретранслятор.
РФ
fc
fпр+ fЗГ = fc + f cд
fпр=fc-( fЗГ-f cд)
СМпр
УПЧ
ОГР
СМпер
ГС
СС
СВЧ ЗГ
fcд
fЗГ
УСВЧ
ФС

186.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Структурная схема промежуточной РРС.
Ретранслятор прямого усиления.
РФ
МШУ
УСВЧ
СС
АРУ
ГС
УСВЧ
ФС

187.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Спутниковая связь.
Классификация спутников:
1. По зоне обслуживания:
- глобальные;
- региональные;
- национальные.
2. По типу услуг:
- стационарная служба связи;
- радиовещательная служба связи;
- мобильная служба связи.
3. По характеру использования:
- коммерческие;
- военные;
- любительские;
- экспериментальные.

188.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Спутниковая связь.
Классификация орбит:
1. По форме:
- круговая;
- эллиптическая.
2. По плоскости:
- экваторивальная;
- полярная;
- наклонная.
3. По высоте над уровнем моря:
- геостационарные околоземные орбиты;
- средние околоземные орбиты;
- низкие околоземные орбиты.

189.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Спутниковая связь.
Геостационарные спутники.
Высота орбиты составляет 35863 км.
Круговая орбита проходит вдоль экватора
Земли.
Угловая скорость движения спутников равна
угловой скорости вращения Земли, поэтому
геостационарный спутник постоянно находится
над одной точкой Земли.

190.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Спутниковая связь.
Спутники низкой околоземной орбиты.
Высота орбиты: от 500 до 1500 км.
Орбита эллиптическая или круговая. Период орбиты – 1,52 часа.
Диаметр зоны обслуживания равен приблизительно 8000
км.
Задержка не более 20 мс (вверх-вниз).
Время связи со спутником с точки на Земле – 20 минут.

191.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Спутниковая связь.
Спутники средней околоземной орбиты.
Высота орбиты 5000…12000 км.
Орбита круговая. Период орбиты – 6 часов.
Диаметр зоны обслуживания – 10000…15000 км.
Задержка сигнала – менее 50 мс.
Время наблюдения спутника с точки на земле –
примерно час.

192.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Сотовая связь.
БС
БС
БС
Центр
коммутации
БС
БС
БС

193.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Сотовая связь.
Подвижная станция.
Приемник
ЦАП
Дисплей
динамик
Приемо-передающий блок
Декодер
речи
Декодер
канала
Демоду
лятор
Гетерод
ин
Смесите
ль
Логический
блок
Клавиат
ура
Генерат
ор
АЦП
микрофон
Эквалай
зер
Передатчик
Кодер
речи
Кодер
канала
Модулят
ор
Синтезатор
Коммутатор приема/
передачи
Блок
управления
Антенный
блок

194.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Сотовая связь.
Базовая станция.
БППС
БППС
БППС
БППС
СБС
Контроллер базовой станции
К ЦКС

195.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Сотовая связь.
Центр коммутации.
К БС
Средства
отображения и
регистрации
Контроллеры БС
Гостевой регистр
ТфОП
Домашний регистр
Коммутатор
Центр аутентификации
Регистр аппаратуры
Контроллеры БС
К БС
Терминал
оператора

196. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

• развитие концепции «транспортная сеть - сеть
доступа»;
• внедрение высокоскоростных ВОЛП на транспортной
сети;
• внедрение на транспортной сети асинхронного
способа переноса сообщений (ATM) и синхронной
цифровой иерархии (SDH);
• внедрение на сети кольцевых структур;
комбинированное
использование
проводных
абонентских линий (медный и оптический кабели) и
радиолиний (сотовая и спутниковая связь);
• развитие услуг сотовой связи;
• развитие службы мультимедиа;
• создание интеллектуальных сетей.