РОССИЙСКАЯ ОТКРЫТАЯ АКАДЕМИЯ ТРАНСПОРТА
Одобрено кафедрой
«Железнодорожная автоматика,
телемеханика и связь»
Задание на контрольную работу
с методическими указаниями
для студентов V курса
специальности
СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
Специализация: Телекоммуникационные системы и сети железнодорожного транспорта
РОАТ
2016
Задание на контрольную работу составлено в соответствии с дейст-
вующей рабочей программой.
Контрольная работа состоит из трех 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 соответст-
виями с требованиями по оформлению (14 шрифт, полуторный межстрочный
интервал, поля справа – 2,5, слева 1,5, сверху и снизу – 2 см). Листы должны
быть сброшюрованы и пронумерованы. В конце контрольной работы необ-
ходимо привести список использованной литературы.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Образовать кодовую группу для заданного отсчета сигнала при коди-
ровании способом потактового сравнения.
Исходные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные
|
Предпоследняя |
Последняя 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 ∆, B.
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, оз-
накомиться 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
∆ (для слабых сигналов) до 64∆ (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 ∆. С
увеличением номера сегмента (С2 … С7) его наклон уменьшается, а шаг кван-
тования возрастает до 64∆. 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:
В итоге кодовая группа содержит восемь разрядов.
Кодовая группа отсчета
|
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
P5 |
P6 |
P7 |
P8 |
|
Знак от- |
Сегмент, в котором находится |
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 осуще-
ствляется в кодере при помощи компаратора (compare – сравнивать, лат.).
Для кодирования используются 11 эталонов: ∆, 2∆, 4∆, 8∆, 16∆, 32∆,
64∆, 128∆, 256∆, 512∆ и 1024∆. При кодировании сегмента используются
семь эталонов: 16∆, 32∆, 64∆, 128∆, 256∆, 512∆ и 1024∆ (рис. 2). При коди-
ровании отсчета в пределах сегмента требуются четыре эталона n·∆, 2n·∆,
4n·∆ и 8n·∆. 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=110∆. 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 128∆, это значе-
ние делит шкалу сегментов на две равные части по числу сегментов. При
сравнении имеем y<128∆, 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)
128∆
|
124∆ | |
|
120∆ | |
|
116∆ | |
|
112∆ | |
|
108∆ | |
|
104∆ | |
|
100∆ | |
|
96∆ | |
|
92∆ | |
|
I | |
|
4∆ | |
|
80∆ | |
|
76∆ | |
|
72∆ | |
|
68∆ | |
|
64∆ |
б
Третий такт – делается сравнение с меньшим эталоном 32∆, он делит
нижнюю половину шкалы сегментов, в которой находится кодированное
значение отсчета, также на две части. Так как y>32∆, то в третьем разряде
фиксируется тоже 1.
Четвертый такт – проводится сравнение с большим эталоном 64∆ 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 4∆ (n=4).
Пятый такт – делается уже сравнение с сумой эталонов 64∆+32∆=96∆ –
значением на середине шкалы уровней. Сравнение отсчета с этой суммой да-
ет y > 96∆, поэтому в пятом разряде будет 1.
Далее кодирование продолжается в верхней половине шкалы сегмента.
Шестой такт – проводится сравнение с суммой эталонов
64∆+32∆+16∆=112∆. При сравнении с полученной сумой получается y<112∆
и в шестом разряде 0.
Седьмой такт – проводится сравнение с суммой эталонов
64∆+32∆+8∆=104∆. В результате y>104∆ и в седьмом разряде 1.
Восьмой такт – проводится сравнение с сумой эталонов
64∆+32∆+8∆+4∆=108∆. При сравнении получается y>108∆ 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 | 128∆ | y<128∆ | 0 |
торого нахо- | 3 | 32∆ | y>32∆ | 1 |
дится значе- | 4 | 64∆ | y>64∆ | 1 |
ние отсчета | ||||
Значение от- | 5 | 64∆+32∆ | y>96∆ | 1 |
счета в сег- | 6 | 64∆+32∆+16∆ | y<112∆ | 0 |
менте | 7 | 64∆+32∆+8∆ | y>104∆ | 1 |
8 | 64∆+32∆+8∆+4∆ | y>108∆ | 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 ∆
U
у = —Л .
Л
Тогда, например, для отсчета, напряжение которого U=25B, а мини-
мальный шаг квантования ∆=0,02В, находим
25
у =----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.
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- | Предпоследняя | Последняя 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 | 3 | 5 | 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 | 3 | 5 | 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 | 3 | 5 | 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 | 3 | 5 | 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 | 3 | 5 | 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 | 3 | 5 | 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 | 3 | 5 | 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 | 3 | 5 | 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 | 3 | 5 | 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 | |
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.
m – разрядность кода.
Разрядность кода, используемого при кодировании квантованных от-
счетов, определяется способом квантования.
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 = — = — =--1---= F • 32 ■ 8 = 2048 кГц
Т1 Тт Т /8 Т /8■32 д
Тк 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 сверх-
цикловой синхронизации (СЦС). С помощью сигнала СЦС на приемной сто-
роне производится разделение кодированных выборок СУВ отдельных кана-
лов.
Информационная эффективность суммарного цифрового определяется
следующим выражением.
Э! =
M
M + C
(1)
где М – общее количество информационных символов в цифровом потоке;
С – общее число служебных символов в цифровом потоке.
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.
1
256
а) ЦП,
б) ЦП,
в) ЦП2
1
1
2
1......8
■ГРг
64 | 1
*
-Гр2-
64
*
1
-Грз-
64 | 1
*
'Гр4'
64
31
1
2
1
2
1
2
сл
3 ... 66
3 ... 66
3 ... 66
3 ... 66
t
13....264
9
264 1...4 5...8 9
264 1...4 5...8 9
264 1-4 5-12
Инф.
' сл '
! св.]
!ди! Инф.
; цсс ; инф.
t
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, Гр3 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 fт1* = 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:
*
fт* = Nn , (2)
цn
где Nn* - общее количество символов в преобразованном цифровом потоке;
Tцn – период цикла соответствующего цифрового потока.
*
f* = Nn-. f, (3)
тт
n
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 объе-
динение 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):
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 оп-
ределяется ПЦК, полученным в предыдущем пункте. Количество объединяе-
мых ПЦК определяется из таблицы 4 в соответствии с вариантом. Количест-
во и распределение служебных символов принимается по аналогии со стан-
дартным 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.
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 освобо-
ждается 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.
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- | 30 (N) | 4 (M1) | 4 | 4 |
Скорость передачи сигнала, | 2 048 | 8 448 | 34 368 | 139 264 |
Дополнительные параметры | т | Iсл.св | Iс3 | Iс4 |
Число каналов ТЧ | 30 | 120 | 480 | 1920 |
Информационная эффектив- | 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:
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.
Составить письменный ответ на один из перечисленных ниже вопросов
по материалу курса. Номер вопроса выбирается из таблицы 5.
Последняя | Предпоследняя цифра шифра | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 8 | 9 | 10 | 13 | 15 | 20 |
1 | 2 | 18 | 3 | 2 | 5 | 6 | 4 | 10 | 11 | 1 |
2 | 3 | 14 | 1 | 7 | 10 | 11 | 5 | 3 | 1 | 19 |
3 | 4 | 17 | 2 | 8 | 9 | 12 | 6 | 14 | 8 | 18 |
4 | 5 | 16 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 2 | 9 | 16 |
5 | 6 | 20 | 13 | 14 | 15 | 16 | 10 | 1 | 7 | 14 |
6 | 7 | 19 | 20 | 1 | 7 | 17 | 19 | 18 | 12 | 2 |
7 | 8 | 17 | 5 | 2 | 8 | 9 | 18 | 17 | 13 | 3 |
8 | 9 | 15 | 4 | 3 | 10 | 19 | 1 | 16 | 14 | 8 |
9 | 10 | 12 | 6 | 11 | 12 | 13 | 15 | 20 | 19 | 5 |
Комментарии (0)