10. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

10.1. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ МЕСТНЫХ СЕТЕЙ

Цифровая система передачи ИКМ-15. Эта система передачи пред­ назначена для организации соединительных линий между сельски­ ми АТС по кабелям типа К.СПП или ВТСП и позволяет получить 15 каналов ТЧ, до трех сигнальных каналов (СК) на каждый те­ лефонный канал, один канал вещания второго класса вместо двух каналов ТЧ и четыре 100-бодных телеграфных канала. Кроме того, предусмотрена возможность организации канала передачи цифро­ вой информации со скоростью 64 кбит/с вместо одного канала ТЧ.

Система ИКМ-15 обеспечивает передачу цифрового сигнала по линии со скоростью 1024 кбит/с. Два таких сигнала с помощью оборудования ВГ-15Х2 могут быть объединены в общий цифро­ вой поток со скоростью передачи 2048 кбит/с, а восемь сигналов — в групповой сигнал со скоростью 8448 кбит/с. Таким образом обес­ печивается возможность совместной работы на сети системы пере­ дачи ИКМ-15 с ИКМ-30 и ИКМ-120.

Дальность действия этой системы передачи при использовании обслуживаемой промежуточной станции (ОПС) до 100 км, а мак­ симальная длина участка регенерации составляет 7,2 (для кабеля КСПП-1 Х4Х0.9) и 7,4 км (для кабеля КСПП-1Х4Х 1,2). С уче­ том возможностей АРУ в корректирующем усилителе регенерато­

линии (Um= 3 В, т=0,98 мкс).

Временной спектр системы передачи ИКМ-15, т. е. структура цикла передачи, показан на рис. 10.2. Длительность цикла переда­

... КИ15), каждый из которых состоит из восьми тактовых интер­

на вход каналов ТЧ и преобразованной в восьмиразрядные кодо­ вые комбинации (Pi Ре). Канальный интервал КИо предназна­ чен для передачи сигналов цикловой и сверхцикловой синхрониза­ ции (СС), сигналов управления и

уровнями на входе и выходе —3,5 дБО или на двухпроводное окон­ чание с уровнями 0 и —3,5 дБО соответственно. Блок управления и кодирования (БУК) осуществляет объединение и разделение каналов и аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования исходных сигналов. Блок согласующих телеграфных устройств (СТУ) согласует характеристики телеграфных сигналов и канала передачи цифровой информации ИКМ-15. Блок сервисного обору­ дования (СО) обеспечивает организацию служебной связи по фан­ томной цепи и контроль каналов ТЧ и СУВ.

Блок окончания линейного тракта (БОЛТ), входящий в состав оборудования линейного тракта, обеспечивает регенерацию прини­ маемого цифрового сигнала, дистанционное питание линейных регенераторов, ввод кабеля и защиту от опасных напряжений.

Промежуточная станция (ПС) содержит два линейных реге­ неративных усилителя, в состав которых в том числе входят кор­ ректирующие усилители с АРУ, обеспечивающие возможность ре­ генерации сигнала при различных длинах участков регенерации.

Система передачи ИКМ-15 совместно с ИКМ-ЗОС, характерис­ тики которой будут приведены ниже, позволяет создать гибкую и надежную цифровую сеть сельской связи.

Цифровая система передачи И КМ-30. Эта СП предназначена для получения пучков соединительных линий между городскими АТС, городскими и пригородными АТС, между АМТС и АТС пу­ тем организации 30 каналов ТЧ на парах низкочастотных кабе­ лей с бумажной (типа Т) или полиэтиленовой (типа ТПП) изоля­ цией с жилами диаметром 0,5; 0,6 и 0,7 мм. Кроме того, ИКМ-30 используется в качестве каналообразующего оборудования для ЦСП более высоких порядков.

Система может быть построена как двух-, так и однокабельной. При использовании одного кабеля регенераторы противополож­ ных направлений передачи подключаются к разным парам одного кабеля, а двух кабелей — к парам разных кабелей. Необходимо иметь в виду, что в первом случае осуществляется специальный от­ бор пар по величине переходного затухания. При двухкабельной системе цифровые линейные тракты могут быть организованы практические на всех парах кабеля, что равноценно увеличению емкости кабелей примерно в 13—14 раз; при однокабельной сис­ теме, когда используется только 1/3 емкости кабеля, примерно в 10 раз.

Аппаратура ИКМ-30 может работать совместно с аппаратурой цифрового вещания (АЦВ). При использовании аппаратуры АЦВ в линейном тракте ИКМ-30 может быть организовано четыре кана­ ла звукового вещания высшего класса.

Схема организации связи с помощью СП ИКМ-30 показана на рис. 10.4. Аналого-цифровое оборудование (АЦО) предназначено для аналого-цифрового (на передаче) и цифро-аналогового (на

Рис. 10.4

ввода и вывода дискретной информации, а также для сопряжения с помощью согласующих устройств с оборудованием АТС. Обору­ дование линейного тракта (ОЛТ) предназначено для формирова­ ния и приема линейного цифрового сигнала, организации дистан­ ционного питания и телеконтроля НРП, а также организации слу­ жебной связи.

Дистанционное питание осуществляется по схеме «провод — провод» с использованием фантомных цепей, образованных через средние точки симметрирующих трансформаторов в линейных ре­ генераторах. Приемники ДП в линейных регенераторах включе­ ны в цепь дистанционого питания последовательно.

Система телеконтроля аппаратуры ИКМ-30 обеспечивает воз­ можность локализации с обслуживаемой станции неисправного регенератора, участка регенерации, на котором произошел обрыв кабеля, а также НРП с пониженным давлением. Номер НРП с по­ ниженным давлением и неисправный регенератор определяются с помощью специально выделенной пары телеконтроля, причем конт­ роль регенераторов осуществляется с перерывом связи. Для опре­ деления места обрыва кабеля дополнительные пары не исполь­ зуются.

Служебная связь организуется по специально выделенным па­ рам кабеля и позволяет вести служебные переговоры между об­ служиваемыми станциями, между обслуживаемой станцией и НРП, а также между двумя любыми НРП.

В зависимости от типа кабеля и диаметра его жил длина участ­ ка регенерации составляет 1,5... 2,7 км, а протяженность переприемного участка по ТЧ — 50 ... 86 км. Максимальное расстояние между обслуживаемыми регенерационными пунктами, определяе­ мое возможностями ДП НРП, в зависимости от типа кабеля со­ ставляет 25... 43 км.

Кроме 30 каналов ТЧ ИКМ-30 позволяет организовать девять каналов передачи дискретной информации со скоростью 8 кБит/с, причем восемь из .них взамен одного канала ТЧ, два канала пере­ дачи СУВ на каждый канал ТЧ и канал вещания второго класса вместо четырех каналов ТЧ.

Тактовая частота равна 2048 кГц, частота дискретизации при передаче телефонных сигналов и сигналов дискретной информа-

ции составляет 8 кГц, при передаче сигналов звукового вещания — 32 кГц и СУВ — 0,5 кГц.

Временной спектр линейного сигнала или цикл передачи ИКМ-30 (рис. 10.5) состоит из последовательно следующих друг за другом сверхциклов, каждый из которых содержит 16 циклов. Циклы, в свою очередь, разделяются на 32 канальных интервала, каждый из которых содержит восемь разрядов. Длительность цик­ ла равна 125 мкс, что соответствует частоте дискретизации 8 кГц, длительность сверхцикла соответственно равна 2 мс, длительность канального интервала 3,9 мкс, а разряда 0,488 мкс.

Циклы в сверхцикле нумеруются следующим образом; Ц0, Ц 1, Цг,..., Цн, Ц 15. Отсчет циклов в сверхцикле начинается с Ц0, в ко­

(KHie). Символы остальных разрядов KHie в Цо имеют вид: P5-I; Р7-О; Ре-1, а Р6 используется для передачи сигнала о нарушении сверхциклового синхронизма на противоположную станцию.

Организация сверхциклов связана с тем, что передача СУВ для каждого телефонного канала ( Т К ) осуществляется не в каждом цикле передачи, а один раз в сверхцикле. При этом в каждом цик­ ле в KHie передаются СУВ для двух телефонных каналов, каждо­ му из которых соответствуют два одноразрядных канала СУВ. Они

Канальные интервалы в каждом цикле нумеруются следующим образом: КИ0, КИЬ КИ2, ..., КИ31. Отсчет КИ в цикле начинается с К И о , содержащего цикловой синхросигнал вида 0 0 1 1 0 1 1 , переда­ ваемый в Р 2 ... Р з четных циклов сверхцикла. Разряд P i в КИ0 всех циклов используется для передачи дискретной информации со скоростью 8 кБод. Символ разряда Р з в К И о нечетных циклов ис­ пользуется для передачи сигнала о нарушении циклового синхро­ низма на противоположную станцию: Р 2 имеет значение 0, а Р 3 используется для передачи сигнала автоматического контроля ос­

их местах формируется 1 .

Таким образом, канальные интервалы КИ0 и КИю используют­ ся для передачи синхросигналов и СУВ, а канальные интервалы КИ, КИ15 и КИ17 КИ3 1 — для организации 30 телефонных ка­ налов.

Рассмотрим структурную схему оконечной станции СП ИКМ-30 (рис. 10.6). Телефонные сигналы и СУВ от АТС поступают на со­ гласующие устройства (СУ). Квазиэлектронные согласующие уст­ ройства обеспечивают работу аппаратуры ИКМ-30 с оборудовани­ ем декадно-шаговых и координатных АТС. Из исходящего СУ в сторону входящего СУ осуществляется передача следующих сиг-

чиков. В каждом 'приемопередатчике с помощью временного се­ лектора выделяется индивидуальный АИМ-сигнал, из спектра ко­ торого фильтр НЧ выделяет разговорный сигнал, который через согласующие устройства (СУ) поступает к АТС.

Управление работой временных селекторов приемопередатчи­ ков осуществляется импульсными последовательностями, посту­ пающими от канального делителя ГОпр.

В приемнике синхросигнала (ПС) из группового ИКМ-сигнала выделяются цикловой и сверхцикловой синхросигналы, которые управляют запуском делителей ГОпр. В ПС также выделяются СУВ, поступающие затем в приемную часть согласующих уст­ ройств, где они преобразуются в сигналы соответствующего вида и подаются в оборудование АТС.

Генераторное оборудование формирует управляющие импульс­ ные последовательности, с помощью которых обеспечивается не­ обходимый порядок и последовательность работы индивидуальных и групповых устройств аппаратуры.

Структурная схема генераторного оборудования ИКМ-30 пока­ зана на рис. 10.7. Устройство тактовой синхронизации (УТС) вы­ рабатывает импульсную последовательность fT= 2048 кГц. В ГОПер таким устройством является высокостабильный генератор, а в ГОпр — выделитель тактовой частоты.

Делитель разрядный (ДР) формирует вбсемь импульсных по­ следовательностей, следующих с частотой следования кодовых групп и соответствующих временному положению отдельных раз­

..., КИ31) в цикле передачи.

Делитель цикловой (ДЦ) формирует 16 импульсных последо­ вательностей, соответствующих циклам (Ц0, U i,..., Ц15) в сверх­ цикле и следующих с частотой сверхцикла.

Для обеспечения синхронизации ГОПр по циклам и сверхцик­ лам осуществляется принудительная установка всех делителей с помощью сигналов «Установка по циклу» и «Установка по сверх­ циклу», поступающих от приемника синхросигнала.

рудование для четырех 30-канальных комплектов АЦО. На СОЛТ размещается оборудование для организации 30 линейных трактов; оно может также использоваться на обслуживаемых регенераци­ онных пунктах (ОРП).

На небольших оконечных станциях устанавливается стойка око­ нечного оборудования (СОО), на которой размещается аналогоцифровое и линейное оборудование трех систем передачи ИКМ-30.

Необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) предназна­ чены для установки в смотровых колодцах ГТС, подъездах и ни­ шах домов и рассчитаны на размещение до 12 двухсторонних ли­ нейных регенераторов.

Следует отметить, что СП ИКМ-30 постоянно совершенствуется. В последних модификациях аппаратуры ИКМ-30 в результате ис­ пользования нового поколения элементов микроэлектронной тех­ ники мощность, потребляемая оконечным оборудованием, умень­ шена примерно в 1,5 раза, улучшены частотная и фазовая харак­ теристики каналов, повышена надежность аппаратуры. Кроме того, разработаны блоки линейных переключений и сервисного обслуживания, позволяющие отыскать место неисправностей и обеспечить совместную работу ИКМ-30 и автоматизированной системы обслуживания, создаваемой на ГТС. В новой модифика­ ции ИКМ-30 предусматривается возможность установки согласую­ щих устройств отдельно от оконечной станции. Все это позволяет улучшить эксплуатационные характеристики аппаратуры.

Для сельских телефонных сетей была разработана модифика­ ция системы передачи, получившая название ИКМ-ЗОС. В качестве направляющей среды используются кабели типа КСПП-1Х4Х1.2 или КСПП-1 Х4Х0.9. Эта СП строится как однока'бельная и по­ зволяет организовать 30 каналов ТЧ, которые используются в ка­ честве либо абонентских, либо соединительных линии между стан­ циями, до трех сигнальных каналов на каждый канал, канал веща­ ния второго класса вместо четырех каналов ТЧ, канал ПДИ и общий канал сигнализации со скоростью 64 кбит/с.

Кроме того, в отличие от ИКМ-30 эта СП обеспечивает выделе­ ние части каналов и их разветвление на два направления. С этой целью используются станции разветвления (СР), число которых может достигать трех. Линейный тракт ИКМ-ЗОС отличается от линейного такта ИКМ-30 отсутствием дополнительных жил в ка­ беле для служебной связи и телеконтроля и более жесткими тре­ бованиями к устройствам защиты от опасных влияний, что обус­ ловлено особенностями прокладки кабеля. В связи с этим служеб­ ная связь и дистанционное питание осуществляются по фантом­ ным цепям, а телеконтроль исправности линейного тракта произ­ водится по принципу поочередного образования шлейфа по линей­ ному сигналу в каждом НРП, т. е. на оконечной станции осуществ­ ляется контроль коэффициента ошибок в линейном сигнале.

При использовании каналов ИКМ-ЗОС в качестве соединитель­ ных линий между АТС для согласования этих каналов с оборудо­ ванием станций предусмотрена установка комплектов низкочастот­

первые символы команд согласования скорости, а на ИП5 ИПв— сигналы Служебной связи. Для передачи вторых символов команд согласования скорости отводятся ИП1 ... ИП4 третьей группы, а для

согласования скорости, а на ИП5 ... ИПв в одном цикле передаются информационные символы при отрицательном согласовании ско­ рости, а в другом — сигналы аварии и контроля.

ные символы, из которых четыре отводятся для передачи сигнала

организацию 960 каналов ТЧ. На стойке САЦО ЧРКВ размеща­ ется по одному комплекту оборудования АЦО ЧРКВ, АЦО-ЗО и ВВГ. Стойка линейного оборудования обеспечивает подключение к кабелю четырех вторичных цифровых потоков со скоростью 8 4 4 8 кбит/с. Используемые НРП могут быть установлены в смот­ ровых колодцах, закопаны в грунт или установлены на опоры.

Цифровая радиорелейная система передачи «Радан». Разви­ тие сельских сетей на базе СП с ИКМ, работающих с использо­ ванием одночетверочных кабелей, в ряде случаев затруднено из-за неблагоприятных условий для прокладки кабеля. В связи с этим была создана цифровая радиорелейная система передачи с ЧМ «Радан», работающая в диапазоне 10,7 11,7 ГГц и позволяющая организовать два дуплексных ствола. Она используется для созда­ ния соединительных линий между сельскими АТС.

Вначале была разработана аппаратура «Радан», предназначен­ ная для совместной работы с ИКМ-12М и позволяющая организо­ вать в каждом из двух стволов 1 2 соединительных линий между сельскими АТС, расположенными на расстоянии до 30 км (без ПРС) или до 80 км (при установке двух ПРС). Мощность пере­ датчика не менее 50 мВт, коэффициент усиления антенны 39 дБ.

Оборудование ЦРРСП «Радан» может быть связано с ИКМ12М кабелем КСПП длиной до 5 км, что позволяет использовать для установки радиоаппаратуры и антенн высокие здания, водо­ напорные башни и другие сооружения, имеющиеся в радиусе 5 км.

В начале 80-х годов на СТС вместо ИКМ-12М стала внедрять­ ся более совершенная СП ИКМ-15, что привело к необходимости разработки модернизированной СП «Радан-2», рассчитанной на работу с ИКМ-15. Модернизация была вызвана увеличением ско­ рости передачи с 704 кбит/с, принятой для ИКМ-12М, до 1024 кбит/ с, принятой для ИКМ-15. Это привело к необходимости пропорцио­ нального уменьшения девиации частоты при ЧМ, конструктивной переработки блока ДП для его установки на стойке оконечной

станции ИКМ-15, переработки последетекторных видеорегенерато­ ров на приеме и регенераторов, восстанавливающих параметры сигнала, искаженного при его прохождении по соединительной ли­ нии между РРСП и ИКМ-15, протяженность которой может дости­ гать 4 км.

В процессе модернизации были улучшены некоторые характе­ ристики. Например, коэффициент шума приемника снижен до 10 дБ, выходная мощность передатчика возросла на 25%, улучше­ на избирательность по соседнему и зеркальному каналам, что по­ зволило расположить на одной опоре несколько станций. Послед­ нее возможно, если угол между их главными лепестками диаграм­ мы направленности будет не менее 30°.

Структурная схема ЦРРСП «Радан-2» приведена на рис. 10.12. Комплекс аппаратуры состоит из стойки ИКМ-15Р и приемопере­ дающей ИКМ-СВЧ станции (СПП). Стойка ИКМ-15Р представля­ ет собой оборудование аппаратуры ИКМ-15, к которому добавлен блок окончания линейного радиотракта (БОЛТ-Р) с устройством для ведения служебных переговоров (СС), регенератором (Р) вводно-кабельным устройством (ВКУ) и устройством дистанцион­ ного питания (ДП).

Станция СПП состоит из двух приемопередатчиков ПП (для каждого ствола), объединителя О и антенны. Станция СПП уста­ навливается на опоре, которая обеспечивает ее необходимый подъ­ ем над поверхностью земли. Масса и объем ПП относительно не­ велики (соответственно 10 кг и 10 дм3), что облегчает работы при строительстве и эксплуатации этой СП.

Передатчик состоит из генератора с системой стабилизации частоты, выходного полосового фильтра и видеорегенератора. При­ емник содержит входной полосовой фильтр, балансный смеситель, гетеродин с системой стабилизации частоты, усилитель промежу-

Рис. 10.13

единения четырех вторичных цифровых потоков со скоростью 8448 кбит/с. Это объединение осуществляется в оборудовании тре­ тичного временного группообразования (ТВГ), структурная схема которого приведена .на рис. 10.13. В устройстве вторичного стыка (ВС) биполярный код преобразуется в униполярный, выделяется тактовая частота 8448 кГц и код КВП-3 декодируется. В устрой­ ствах асинхронного сопряжения (АС) объединяемые цифровые по­ токи синхронизируются путем посимвольной записи входных сигна­ лов со скоростью 8448 кбит/с в запоминающее устройство и считы­ вания с частотой, кратной тактовой частоте следования группового сигнала. Кроме того, в АС контролируются временные интервалы между ИП записи и считывания в ячейках памяти, осуществляется ввод символов согласования скоростей, передача команд согласо­ вания скоростей и информации об изменении временного интервала между ИП записи и считывания.

В формирователе группового сигнала (ФГС) осуществляется объединение четырех потоков в групповой поток со скоростью 34368 кбит/с, ввод синхросигнала, сигналов служебной и дискрет­ ной информаций, а также скремблирование группового сигнала.

В устройстве третичного стыка (ТС) осуществляется преобразо­ вание группового цифрового сигнала из двоичного кода в линейный квазитроичный код КВП-3.

Генераторное оборудование (ГО и ГЗ) управляет работой всех устройств.

В устройствах приемной станции происходит обратное преобра­ зование, в результате которого восстанавливается первоначальная скорость переданного вторичного цифрового потока.

Аналого-цифровое преобразование сигнала третичной стандарт­ ной группы осуществляется в оборудовании АЦО ЧРКТ. Для уменьшения скорости цифрового сигнала спектр частот третичной стандартной группы (812... 2044 кГц) транспонируется в спектр 12... 1244 кГц. Транспонируемый сигнал подвергается дискретиза­ ции с частотой 2520 кГц. Используется нелинейное кодирование, ха­

рактеристика компандирования А-5,4/5. Для передачи информаци­ онного сигнала используется 10-разрядный код, 11- и 12-й разряды отводятся для передачи сигналов ЦС и аварии. Скорость цифро­ вого потока равна 25324 кбит/с. Этот поток в схеме разделения разделяется на три со скоростью 8448 кбит/с каждый. -Последние синхронно и синфазно вводятся в оборудование ТВГ, на четвертый вход которого асинхронно или синхронно подается вторичный циф­ ровой -поток, сформированный в ИКМ-120.

На рис. 10.14 представлена структура цикла передачи ИКМ-480. Число импульсных позиций в цикле передачи, имеющем длитель­ ность 125 мкс, составляет 2148. Все позиции цикла разбиты на три группы по 716 позиций в каждой. Для передачи информационных символов объединяемых потоков отводится 2108 позиций, по 704 позиции в первой и второй группах и 700 позиций в третьей. Со­ рок позиций отводится для передачи синхросигнала, команд согла­ сования скоростей, символов служебной связи и дискретной инфор­ мации.

Цикл АЦО ЧРКТ состоит из 2112 импульсных позиций, из ко­ торых 2100 используются для передачи информационного сигнала, 10 для передачи сигнала ЦС и по одной для передачи аварийного и служебного сигналов.

Цифровая система передачи ИКМ-1920. Эта СП предназначена для работы на магистральной сети с использованием -коаксиально­ го кабеля с парами 2,6/9,4 мм. Ее пропускная способность позво­ ляет организовать кроме каналов ТЧ канал передачи телевизион­ ного вещания, видеотелефонной связи и удовлетворить практиче­ ски любые потребности в передаче дискретной информации.

2148 симдолоб

P i s t i p