МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)»
(РУТ (МИИТ)

Одобрено кафедрой

«ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ АВТОМАТИКА ТЕЛЕМЕХАНИКА И СВЯЗЬ»

Протокол № от 201 г.

Автор:

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ С МЕТОДИЧЕСКИМИ
УКАЗАНИЯМИ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Информационные сети и телекоммуникации

Уровень ВО:	Бакалавриат
Форма обучения:	Заочная
Курс:	4

Специальность/Направление: 27.03.04 Управление в технических систе-
мах (УТб)

Специализация/Профиль/Магистерская программа: (УТ) Системы и
технические средства автоматизации и управления

Москва

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Задание на контрольную работу составлено в соответствии с действу-
ющей рабочей программой.

Контрольная работа состоит из двух задач, посвященных принципам
построения современных цифровых систем передачи. Варианты исходных
данных к задачам студент выбирает по двум последним цифрам своего учеб-
ного шифра.

К выполнению контрольной работы рекомендуется приступать после
изучения теоретической части курса в целом или разделов, рекомендованных
в задачах. При выполнении контрольной работы следует привести исходные
данные для каждой задачи в соответствии с вариантом, краткие пояснения,
расчеты и схемы, предусмотренные методическими указаниями. Схемы
должны быть выполнены в графических редакторах.

Оформление контрольной работы выполняется на одной стороне стан-
дартных листов А4, с использованием текстовых редакторов, в соответстви-
ями с требованиями по оформлению (14 шрифт, полуторный межстрочный
интервал, поля справа – 3,5, слева 3, сверху и снизу – 2 см). Листы должны
быть сброшюрованы и пронумерованы. В конце контрольной работы необ-
ходимо привести список использованной литературы.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ЗАДАЧА №1

Образовать кодовую группу для заданного отсчета сигнала при коди-
ровании способом потактового сравнения.

Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра	Последняя цифра шифра
Предпоследняя цифра шифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	16,5	27,0	16,0	20,7	-9,2	22,0	25,0	32,0	14,1	17,4
	0,03	0,15	0,01	0,07	0,15	0,14	0,02	0,60	0,25	0,25
1	27,1	21,5	-11,9	16,8	8,5	-19,0	-28,1	21,4	6,2	11,2
	0,02	0,02	0,12	0,05	0,20	0,22	0,05	0,75	0,32	0,35
2	-8,7	-19,6	-9,1	-19,7	10,9	-18,9	31,2	19,5	8,2	14,6
	0,09	0,10	0,02	0,03	0,01	0,12	0,04	0,13	0,75	0,27
3	-11,0	-14,2	5,7	18,1	16,7	-11,5	16,5	20,3	13,1	29,2
	0,02	0,20	0,01	0,02	0,05	0,25	0,03	0,18	0,50	0,18
4	32,5	23,0	-12,0	15,7	-19,9	-13,5	19,1	15,1	19,2	-17,1
	0,06	0,50	0,05	0,01	0,05	0,10	0,05	0,32	0,02	0,15
5	-24,0	16,5	21,4	-27,2	18,1	16,1	14,2	-25,2	18,4	18,0
	0,05	0,30	0,07	0,07	0,03	0,07	0,06	0,41	0,14	0,27
6	-12,5	-30,7	-18,6	9,1	14,9	-21,6	-22,1	23,4	-21,0	-19,6
	0,12	0,50	0,03	0,50	0,02	0,04	0,04	0,52	0,03	0,41
7	31,5	21,5	20,6	19,1	-5,7	24,0	-24,0	-21,6	-25,1	14,1
	0,10	0,02	0,04	0,30	0,01	0,03	0,02	0,60	0,18	0,01
8	-22	-11,0	26,5	-13,7	-29,0	-27,2	29,0	-18,6	-23,2	-12,4
	0,02	0,10	0,02	0,10	0,03	0,05	0,03	0,41	0,45	0,04
9	15	8,5	13,1	-17,2	35,0	32,4	-30,9	14,1	19,5	6,2
	0,07	0,05	0,05	0,01	0,02	0,02	0,02	0,35	0,60	0,02

Примечание. В таблице 1 верхнее число в каждой строке показывает значение от-
счета сигнала U, B, нижнее – минимальный шаг квантования Δ, B.

Методические указания

Перед выполнением задачи необходимо изучить принципы обработки
сигналов в цифровой связи, принципы квантования и кодирования сигналов в
системах передачи. Установить особенности линейного, нелинейного кван-
тования и кодирования, квантователей с симметричной характеристикой,
ознакомиться с устройством и работой кодера и декодера.

Материалы содержатся во втором разделе лекций.

Кодирование – это процесс замены отсчета сигнала определенной ко-
довой группой. Формирование кодовой группы осуществляется одновремен-
но с квантованием отсчета по амплитуде (уровню), т.е. заменой отсчета бли-
жайшим разрешенным значением кодовой группы в соответствии со шкалой
квантования.

В цифровых системах передачи используется нелинейное квантование.
Шкала квантования содержит 256 разрешенных значений – шагов квантова-
ния. Из них 128 для положительной полярности сигналов и 128 для отрица-
тельной.

Характер нелинейности шкалы квантования определяется кривой ком-
прессии типа А-87,6/13, показанная на рисунке 1 и представляющая собой
амплитудную характеристику кодера. Применение нелинейного квантования
позволило обеспечить достаточно высокую защищенность от шума кванто-
вания как сильных, так и слабых телефонных (речевых) сигналов.

Рисунок 1 - Характеристика компрессии сигнала типа А-87,6/13 кодера ЦСП

В соответствии с кривой компрессии шаг квантования изменяется в за-
висимости от величины поступающего в кодер отсчета и лежит в пределах от
Δ (для слабых сигналов) до 64Δ (для сильных сигналов). Характеристика
компрессии составлена из прямолинейных отрезков-сегментов. Их восемь в
положительной и восемь в отрицательной области значений сигнала (на ри-
сунке показана ее положительная ветвь). Каждый из сегментов содержит 16
одинаковых шагов квантования. Первые два сегмента (С0 и С1) имеют один и
тот же угол наклона к горизонтальной оси и равные шаги квантования Δ. С
увеличением номера сегмента (С2 … С7) его наклон уменьшается, а шаг кван-
тования возрастает до 64Δ. Такой характер изменения крутизны кривой А-
87,6/13 указывает на то, что при квантовании происходит и сжатие динами-
ческого диапазона сигнала.

Каждая кодовая группа цифрового сигнала представляет собой комби-
нацию из восьми двоичных символов 0 и 1. Отсюда число кодовых групп
2⁸=256, т.е. равно числу разрешенных значений на шкале квантования.

В процессе кодирования производится:

- определение и кодирование полярности (знака) отсчета; для этого до-
статочно одного такта кодирования, при котором фиксируются или 1 (при
знаке « + ») или 0 (при знаке « – »);
- поиск и кодирование сегмента, в переделах которого находится зна-
чение отсчета; для выбора одного из восьми сегментов очевидно необходимы
три такта (8=2³);
- поиск и кодирование отсчета в пределах найденного сегмента; для
выбора одного из 16 значений требуется четыре такта (16=2⁴).

В итоге кодовая группа содержит восемь разрядов.

Кодовая группа отсчета

P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7	P8
Знак от- счета	Сегмент, в котором находится отсчет			Значение отсчета в сегменте

В основе операции кодирования лежит способ потактового сравнения
(взвешивания). При каждом такте производится сравнение отсчета с эталон-
ным сигналом, вырабатываемым в кодере. Этот способ аналогичен способу
взвешивания предмета на механических рычажных весах при помощи гирь-
эталонов различного веса. Операция «электрического» взвешивания осу-
ществляется в кодере при помощи компаратора (compare – сравнивать, лат.).

Для кодирования используются 11 эталонов: Δ, 2Δ, 4Δ, 8Δ, 16Δ, 32Δ,
64Δ, 128Δ, 256Δ, 512Δ и 1024Δ. При кодировании сегмента используются
семь эталонов: 16Δ, 32Δ, 64Δ, 128Δ, 256Δ, 512Δ и 1024Δ (рис. 2). При коди-
ровании отсчета в пределах сегмента требуются четыре эталона n·Δ, 2n·Δ,
4n·Δ и 8n·Δ. Причем значение n определяется минимальным шагом кванто-
вания в сегменте (n = 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64).

После каждого такта (операции сравнения) в соответствующем разряде
кодовой группы фиксируется символ 0 или 1. В случае, если значение отсче-
та оказалось больше эталона, то фиксируется 1, если меньше, то фиксируется
0. В электрическом сигнале символ 1 соответствует импульсу, а 0 – пробелу.

Поясним на примере порядок формирования кодовой группы на при-
мере отсчета y=110Δ. Из рисунка 1 видно, что отсчет находится в пределах
сегмента С3. На рисунке 2 показана шкала сегментов и шкала значений от-
счетов в сегменте.

Шкала сегментов (рис. 2, а) используется для образования первых че-
тырех разрядов, шкала уровней (рис. 2, б) – остальных четырех. Выполним
кодирование.

Первый такт – определяется знак отсчета путем сравнения с 0. Так как
y > 0, то в первом разряде фиксируется 1. Символ 1 указан в скобках. Далее
кодирование продолжается в положительной области шкалы квантования.

Второй такт – делается сравнение отсчета с эталоном 128Δ, это значе-
ние делит шкалу сегментов на две равные части по числу сегментов. При
сравнении имеем y<128Δ, следовательно, во втором разряде будет 0.

Номера шагов
квантования и уровни
на границах сегментов

Номера шагов
квантования и уровни
в сегменте С3

Рисунок 2 - Шкала квантования сегментов (а)
и шкала значений отсчетов в сегменте (б)

128Δ


	124Δ

	120Δ

	116Δ

	112Δ

	108Δ

	104Δ

	100Δ

	96Δ

	92Δ
	1
	4Δ
	80Δ

	76Δ

	72Δ

	68Δ

	64Δ

Третий такт – делается сравнение с меньшим эталоном 32Δ, он делит
нижнюю половину шкалы сегментов, в которой находится кодированное
значение отсчета, также на две части. Так как y>32Δ, то в третьем разряде
фиксируется тоже 1.

Четвертый такт – проводится сравнение с большим эталоном 64Δ и в
четвертом разряде фиксируется 1.

После четырех тактов кодирования найден знак отсчета (он «+») и сег-
мент, в пределах которого находится кодированное значение отсчета (он С3).
Кодирование продолжается в пределах сегмента С3 (см. рис.2, б), помня при
этом, что минимальный шаг квантования в этом сегменте равен 4Δ (n=4).

Пятый такт – делается уже сравнение с сумой эталонов 64Δ+32Δ=96Δ –
значением на середине шкалы уровней. Сравнение отсчета с этой суммой да-
ет y > 96Δ, поэтому в пятом разряде будет 1.

Далее кодирование продолжается в верхней половине шкалы сегмента.

Шестой такт – проводится сравнение с суммой эталонов
64Δ+32Δ+16Δ=112Δ. При сравнении с полученной сумой получается y<112Δ
и в шестом разряде 0.

Седьмой такт – проводится сравнение с суммой эталонов
64Δ+32Δ+8Δ=104Δ. В результате y>104Δ и в седьмом разряде 1.

Восьмой такт – проводится сравнение с сумой эталонов
64Δ+32Δ+8Δ+4Δ=108Δ. При сравнении получается y>108Δ и в восьмом раз-
ряде 1.

На этом кодирование заканчивается, а кодовая группа отсчета будет
определять двоичное число 10111011.

Весь процесс формирования кодовой группы представлен в таблице 2.

В заключение следует отметить, что при каждом такте кодирования
поле поиска объекта на всей шкале квантования уменьшается в два раза.

Кроме того, из рисунка 2 можно видеть, что при кодировании сегмента
используется нелинейное квантование, а при кодировании уровня в сегменте
– линейное квантование.

Таблица 2 – Процесс формирования кодовой группы

Объект коди-	Такт коди-	Эталон или	Результат	Фиксированный
рования	рования	сумма эталонов	сравнения с	символ в кодовой
		сравнения	эталонами	группе
Полярность	1	0	y>0	1
отсчета
Сегмент, в
пределах ко-	2	128Δ	y<128Δ	0
торого нахо-	3	32Δ	y>32Δ	1
дится значе-	4	64Δ	y>64Δ	1
ние отсчета
Значение от-	5	64Δ+32Δ	y>96Δ	1
счета в сег-	6	64Δ+32Δ+16Δ	y<112Δ	0
менте	7	64Δ+32Δ+8Δ	y>104Δ	1
	8	64Δ+32Δ+8Δ+4Δ	y>108Δ	1

Ознакомившись с пояснениями и рекомендованным материалом, мож-
но приступать к выполнению задачи. Заданный отсчет (таблица 1) может
быть выражен через свое значение и минимальный шаг квантования Δ

y = —Д .
д

Тогда, например, для отсчета, напряжение которого U=25B, а мини-
мальный шаг квантования Δ=0,02В, находим

y =----Д = 1250Д.

0,02

Материал выполняемой задачи должен содержать шкалы квантования
(рис. 2), таблицу кодирования (табл. 2) и необходимые пояснения при фор-
мировании кодовой группы для заданного отсчета.

ЗАДАЧА №2

Определить параметры цифровых каналов, построенных на основе
принципов временного уплотнения сигналов в аналого-импульсной и цифро-
вой форме (с применением группообразования с двухсторонним согласова-
нием скоростей). Исходные данные приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Исходные данные

Пара- метр	Предпоследняя цифра шифра	Последняя цифра шифра
Пара- метр	Предпоследняя цифра шифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
N		12	18	24	36	42	48	54	60	66	72
M1	0	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/1	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2
N		18	24	36	42	48	54	60	66	72	12
M1	1	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/3	4/2	2/1	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2
N		24	36	42	48	54	60	66	72	12	18
M1	2	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/3	4/2	2/1	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2	2/3	4/2
N		36	42	48	54	60	66	72	12	18	24
M1	3	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/3	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2	2/1	4/2	2/3	4/2
N		42	48	54	60	66	72	12	18	24	36
M1	4	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/3	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2	2/1	4/2
N		48	54	60	66	72	12	18	24	36	42
M1	5	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/1	4/2	2/1	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2
N		54	60	66	72	12	18	24	36	42	48
M1	6	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/1	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2
N		60	66	72	12	18	24	36	42	48	54
M1	7	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/3	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2
N		66	72	12	18	24	36	42	48	54	60
M1	8	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/3	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2	2/3	4/2	2/1	4/2
N		72	12	18	24	36	42	48	54	60	66
M1	9	3	3	4	4	5	5	6	6	7	7
q3/q4		2/3	4/2	2/1	4/2	2/1	4/2	2/3	4/2	2/3	4/2

1. Определить тактовую частоту передачи fт0 основного цифрового ка-
нала ОЦК, полученного путем преобразования стандартного аналогового те-
лефонного сигнала в цифровой форму при использовании:

- линейной шкалы квантования;
- нелинейной шкалы квантования.

2. Построить цикл передачи первичного цифрового канала, в котором,
за один цикл передается N стандартных телефонных сигнала (ОЦК) и два
служебных. Значение N берется из таблицы 3. Шкала квантования нелиней-
ная. Определить тактовую частоту fт1 первичной цифровой системы переда-
чи, длительность сверхцикла Тсц, информационную эффективность ЭΣ1 циф-
рового потока.
3. Построить цикл передачи вторичного цифрового канала, получаемо-
го путем временного группообразования М1 первичных (полученных в
предыдущем пункте). Кратность мультиплексирования М1 берется из табли-
цы 3. Определить тактовую частоту fт1^* цифрового сигнала на выходе БАС,
скорость передачи вторичного цифрового канала fт2, информационную эф-
фективность ЭΣ2 суммарного цифрового потока.
4. Построить цикл передачи третичного цифрового канала, получаемо-
го путем временного группообразования четырех вторичных (полученных
предыдущем пункте), при условии, что для возможности реализации средств
сетевого автоматического контроля и управления (ССАКУ) в каждой группе
на выходе БАС дополнительно формируется по q3 служебных позиций (таб-
лица 3). Определить тактовую частоту fт2^* цифрового сигнала на выходе
БАС, скорость передачи fт3 третичного цифрового канала, информационную
эффективность ЭΣ3 суммарного цифрового потока.
5. Построить цикл передачи четверичного цифрового канала, получен-
ного путем 4-хкратного мультиплексирования третичных, при условии, что
для организации дополнительного канала передачи служебных данных во
второй и третьей группе формируется по q4 служебных позиции (таблица 3).
Определить тактовую частоту fт3^* цифрового сигнала на выходе БАС, ско-
рость передачи fт4 четверичного цифрового сигнала, информационную эф-
фективность ЭΣ4 суммарного цифрового потока.

Методические указания

Перед выполнением задачи необходимо изучить принципы временного
уплотнения сигналов в аналого-импульсной форме, особенности построения
первичных систем передачи (ИКМ-30). Установить особенности посимволь-
ного объединения цифровых потоков, смысл определения информационной
эффективности суммарного цифрового потока, ознакомиться с общей струк-
турной схемой работы оборудования временного группообразования. Изу-
чить особенности процедуры согласования скоростей, принципы построения
циклов передачи вторичного, третичного и четверичного каналов плезио-
хронной цифровой иерархии.

Материалы находятся в третьем и четвертом разделах лекций.

1. Тактовая частота передачи основного цифрового канала определяет-
ся по выражению

fт0 = fд · m,
где fд – частота дискретизации телефонного сигнала;

m – разрядность кода.

Разрядность кода, используемого при кодировании квантованных от-
счетов, определяется способом квантования.

2. Период цикла первичного цифрового канала равен периоду дискре-
тизации телефонного сигнала Tд = 125 мкс. Цикл передачи показан на рисун-
ке 3.

ЦС

СУВ

ЦС

Рисунок 3 - Цикл передачи первичного цифрового канала

В интервале Тц последовательно передаются в цифровом двоичном ко-
де выборки 30 телефонных сигналов (т.е. в данном случае, N=30) и два слу-
жебных цифровых сигнала: цикловой синхронизации (ЦС) и сигналов управ-
ления и взаимодействия для АТС (СУВ). Каждая выборка передается в своем
канальном интервале (КИ), имеет длительность кодовой комбинации Тк и со-
стоит из m разрядов. Длительность разряда - Тт. При m = 8 получим

f_T.= — = — =---¹---= F • 32 • 8 = 2048 кГц

Т¹ Т_т Т_к/8 Т_и/8 • 32 ^дТк ц

Как видно из рисунка, для передачи сигнала ЦС используется нулевой
канальный интервал КИ0, а для передачи сигнала СУВ - 16-й канальный ин-
тервал КИ16 ([N+2]/2). Остальные канальные интервалы используются для
передачи телефонных сигналов.

В первичной ЦСП выборка СУВ одного абонента передается в виде 3-
разрядной кодовой комбинации, при этом в одном КИ16 размещаются вы-
борки СУВ двух абонентов. Для передачи по одному разу выборок всех N
абонентов потребуется время Тсц = Тц (N/2 + 1) мс, которое называется
сверхциклом, при этом в каждом 16 цикле будет передаваться сигнал
сверхцикловой синхронизации (СЦС). С помощью сигнала СЦС на приемной
стороне производится разделение кодированных выборок СУВ отдельных
каналов.

Информационная эффективность суммарного цифрового определяется

следующим выражением.

Э Е =

M + C

(1)

где М – общее количество информационных символов в цифровом потоке;

С – общее число служебных символов в цифровом потоке.

3. Построение циклов передачи вторичного, третичного и четверичного
цифровых каналов рассмотрим на примере стандартов Европейской плезио-
хронной иерархии (цифровые потоки Е2, Е3 и Е4).

Цикл передачи вторичного сигнала Тц2 выбран равным 125 мкс, что
равно циклу первичного цифрового канала. Построение цикла вторичного
цифрового сигнала, получаемого путем временного асинхронного объедине-
ния четырех первичных цифровых сигналов с использованием двухсторонне-
го (положительно-отрицательного) согласования скоростей, иллюстрирует
рисунок 4.

Рисунок 4 – Построение цикла передачи вторичного цифрового канала

В номинальном режиме в блок асинхронного согласования БАС (рису-
нок 5) за это время поступит первичный цифровой поток ЦП1, который со-
держит в себе 256 информационных символов (рисунок 4, а). Для уменьше-

ния объема памяти БАС цикловой сигнал преобразованного цифрового пото-
ка ЦП1 * на выходе БАС формируют в виде последовательности четырех под-
циклов (групп), нумеруемых соответственно Гр1, Гр2, Грз и Гр4. Каждая
группа преобразованного ЦП1 * на выходе БАС дополнительно содержит по
два служебных символа (рис. 4, б), соответственно, каждая группа включает
66 импульсных позиций (ИП), а всего в цикле размещается 264 ИП.

Длительность каждой ИП равна Тт* = Тц2/264, а частота следования со-
ответственно ft 1* = 1/ Тт* = 2112 кГц, что равно 1/4 номинальной частоты вто-
ричного ЦП2. Для определения тактовой частоты преобразованного цифрово-
го потока можно воспользоваться следующими выражениями:

fT. = Nn-, (2)

цn

где Nn* - общее количество символов в преобразованном цифровом потоке;
Тцп - период цикла соответствующего цифрового потока.

f* = — • fn, (3)

^тN^т

Где Nn - общее количество символов в ЦП на входе БАС

fm - тактовая частота ЦП на входе БАС.

В устройстве объединения УО (рис. 5) происходит посимвольное объ-
единение четырех синхронных и синфазных ЦП1* вида рис. 4, б, которые
имеют одинаковую структуру цикла и скорость передачи 2112 кбит/с. В ре-
зультате этого происходит формирование вторичного цифрового потока со
скоростью fт2 = 8448 = 4^2112, кбит/с. Одновременно, во вторичный цифровой
поток вводятся служебные символы (рис. 4, в):

- 8-битовая группа ЦСС на позициях циклового синхросигнала;
- 4-битовая группа для организации канала служебной связи;
- 4-битовая группа для организации канала передачи дискретной ин-
формации.

Распределение символов в 4-й группе зависит от режима работы обо-
рудования.

На рисунке 5 показана обобщенная структурная схема устройства вре-
менного объединения.

Рисунок 5 – Обобщенная структурная схема оборудования временного группообра-
зования

Количество символов первичного цифрового потока на входе БАС
определяется ПЦК, полученным в предыдущем пункте. Количество объеди-
няемых ПЦК определяется из таблицы 4 в соответствии с вариантом. Коли-
чество и распределение служебных символов принимается по аналогии со
стандартным вторичным цифровым потоком, рассмотренным в примере.

Информационная эффективность вторичного цифрового потока опре-
деляется по формуле 1. В качестве информационных символов принимаются
символы первичного цифрового канала.

4. Цикл передачи третичного цифрового канала Тц3 имеет период
Тц3 = 0,5 ∙Тц2 = 62,5 мкс

и делится на три подцикла (группы) длительностью Тпц3 = Тц3/3. При этом,
общее количество символов ЦП2 на входе БАС будет составлять

Тц3 ∙ fт2 = 528,
т.е. половину символов вторичного цифрового канала, а каждая группа, соот-
ветственно, номинально будет содержать по 176 ИП (рис. 6, а).

Рисунок 6 – Построение цикла передачи третичного цифрового канала

После преобразования в БАС в каждой группе дополнительно осво-
бождается по три ИП для служебных целей, и получаемый преобразованный
вторичный цифровой поток ЦП2^* в каждой группе будет содержать по 179
ИП (рис. 6, б).

Четыре преобразованных вторичных потока ЦП2^* затем посимвольно
объединяются в третичный цифровой поток (рис. 6, в), у которого в каждой
группе теперь насчитывается 716 ИП, при этом первые 12 позиций Гр1 отда-
ны для передачи сигнала цикловой синхронизации вида 111110100000, на по-
зициях 5 и 6 в Гр2 передается сигнал служебной связи, на позициях 5-8 в Гр3
– сигнал дискретной информации, а на позициях 7 и 8 в Гр2 – сигналы аварии

и вызова. Позиции, отданные в третичном сигнале для передачи КСС и СК,
нетрудно определить самостоятельно. Используя рисунок 6, можно убедить-
ся, что тактовая частота преобразованного потока ЦП2* равна

fт2^* = fт2∙(179/176) = fт2 (1 + 3/176) = 8592 кбит/с.

Тактовую частоту преобразованного цифрового потока ЦП2^* можно
также определить по формулам (2, 3).

Тактовая частота третичного потока соответственно будет равна
fт3 = 4∙8592 = 34 368 кбит/с.

Информационная эффективность третичного потока Э∑ определяется
по формуле 1.

При решение задачи необходимо обратить внимание, что количество
символов ЦП2, поступающих в БАС, будет зависеть от вторичного цифрового
потока, полученного ранее. Кратность мультиплексирования является стан-
дартной и равна 4, но при этом помимо служебных позиций, предусмотрен-
ных стандартом, в каждой группе на выходе БАС необходимо сформировать
по q3 служебных позиций (таблица 3) для возможности реализации средств
сетевого автоматического контроля и управления.

5. При формировании четверичного цифрового потока методом двух-
стороннего согласования скоростей цикл передачи составляет Тц4 = Тц3 / 4 =
15,625 мкс, при этом цикл разделяется на четыре подцикла (группы) дли-
тельностью Тпц4 = Тц4 / 4. По аналогии с третичным цифровым потоком, мож-
но определить количество символов ЦП3, поступающих за это время в БАС,
что составляет 537 символов, т.е. ровно в четыре раза меньше, чем в ЦП3, по-
лученном в предыдущем пункте (рис. 6, в). В отличие от предыдущих вари-
антов временного группообразования здесь количество символов в каждой
группе на входе БАС различное, а цикл преобразованного цифрового потока
ЦП3^* строится по-разному для каждой группы (рис. 7, б).

а)

ЦП3

б)

ЦП3

в)

ЦП4

<—сл.

133

135

Гр1

Гр2

Тц4

537

Гр3

135

Гр4

134

2 3 4 … 136

2...инф...136

1-10 1112 13 … 544 1..4

КСС

5...инф..544

2...инф...136

1...4

5...инф...544

2 3 4 … 136

СК ;

1-4 5-12

13...544

_ЦСС сл. ав.

св.выз.

Рисунок 7 – Построение цикла передачи четверичного цифрового канала

Количество символов в каждой группе на выходе БАС одинаковое. В
Гр1 преобразованного ЦП3^* первые три ИП остаются «пустыми» для служеб-
ных целей, а остальные (с 4 по 136) заняты информационными символами
исходного ЦП3. В Гр2 и Гр3 для служебных целей освобождается по одной

ИП1, а в четвертой группе – первые две ИП. Таким образом, каждая группа
преобразованного цифрового потока ЦП3^* содержит по 136 ИП.

Тактовая частота преобразованного цифрового потока определяется по
формуле 3 и составляет:

fт3 ^* = fт3 (544/537) = fт3 (1 + 7/537) = 34 816 кбит/с

Четыре преобразованных третичных потока посимвольно объединяют-
ся в один четверичный (рис. 7, в), в результате чего в каждой группе разме-
щается 544 символа. В Гр1 на первых 10 позициях размещают цикловой син-
хросигнал, на 11-й позиции передают сигнал служебной связи, на 12-й – сиг-
нал вызова и аварии.

Тактовая частота четверичного потока соответственно будет равна
fт4 = 4∙34 816 = 139 264 кбит/с.

Информационная эффективность четверичного потока Э∑ определяется
по формуле 1.

В контрольной работе при построении цикла передачи четверичного
цифрового канала необходимо предусмотреть в Гр2 и Гр3 преобразованного
цифрового потока по q4 (таблица 3) ИП для организации канала служебных
данных. Распределение и назначение остальных служебных символов и крат-
ность мультиплексирования (4) соответствуют стандартному потоку Е4.

Уровни плезиохронной цифровой иерархии, и основные параметры
цифровых каналов сведены в таблицу 4.

Таблица 4 – Иерархия ПЦИ (PDH)

ЦСП Параметр	Первичная	Вторичная	Третичная	Четверичная
Кратность мультиплексирова- ния	30 (N)	4 (M1)	4	4
Скорость передачи сигнала, кбит/c	2 048	8 448	34 368	139 264
Дополнительные параметры	Тсц	Iсл.св Iди	Iс3	Iс4
Число каналов ТЧ	30	120	480	1920
Информационная эффектив- ность	ЭΣ1	ЭΣ2	ЭΣ3	ЭΣ4

На основании построенных циклов цифровых потоков, определить ин-
формационную производительность канала служебной связи Iсл.св и дискрет-
ной информации Iди организованных во вторичном цифровом канале, сфор-
мированного канала для средств сетевого автоматического контроля и управ-
ления Iс3 в третичном цифровом канале, и канала служебных данных Iс4 в
четверичном цифровом канале. Вопрос определения информационной произ-
водительности источника информации приведен в разделе 1.1 лекций. Ре-
зультаты занести в таблицу 4 (дополнительные параметры).

Ознакомившись с пояснениями и рекомендованным материалом, мож-
но приступать к выполнению задачи.

Материалы выполняемой задачи должны содержать:

- циклы передачи полученных цифровых потоков (рис. 3, 4, 6, 7); на ри-
сунках необходимо отобразить поля служебных и информационных бит в
преобразованном цифровом потоке, и назначение служебных бит в группо-
вом потоке;
- структурные схемы оборудования вторичного, третичного и четве-
ричного временного группообразования (рис. 5), с указанием численных зна-
чений тактовых частот цифровых потоков на входе и выходе БАС и группо-
вого сигнала на выходе УО;
- необходимые пояснения и вычисления при формировании циклов
цифровых потоков.

При построении циклов передачи полученных цифровых потоков на
рисунках необходимо отобразить поля служебных и информационных сим-
волов, обозначить назначение служебных бит.

Рассчитанные параметры полученной плезиохронной цифровой иерар-
хии свести в таблицу 4.

Информационные сети и телекоммуникации кр2

Информационные сети и телекоммуникации

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ЗАДАЧА №1

Методические указания

ЗАДАЧА №2

Методические указания

Рекомендуемая литература

Комментарии (0)