Передачи

Обобщенная структурная схема многоканальной системы

Основы построения многоканальных систем передачи

Многоканальной системой передачи ( системой передачи) называется совокупность технических средств, обеспечивающих одновременную и независимую передачу однотипных или разнотипных сообщений от N источников к N получателям по одной линии связи (физической среде распространения сигналов электросвязи). Обобщенная структурная схема N – канальной системы передачи (МСП) приведена на рис.4.1 .

 

С₁(t) S₁(t) S^’ ₁(t) Cў₁ (t)

С₂(t) S₂(t) S^’ ₂(t) Cў₂ (t)

 

S(t) S^’(t)

 

 

 

C_N (t) S_N (t) S’_N (t) Cў_N (t)

 

Рис. 4.1- Обобщенная структурная схема многоканальной системы передачи

 

Первичные сигналы С_i(t), время существования и спектры которых могут частично или полностью перекрываться, поступают в передающую часть системы передачи, где с помощью устройств М_i преобразуются в канальные сигналы S_i(t).

Процесс преобразования первичного сигнала в канальный решает две задачи: во-первых, каждый канальный сигнал S_i(t) наделяется совокупностью физических признаков, отличающих его от остальных канальных сигналов; эти признаки или параметры называются разделительными,во-вторых, необходимо сформировать канальные сигналы так, чтобы в них содержались передаваемые сообщения, т.е. сведения о форме первичных сигналов, поступающих на входы каналов.

Многоканальный или групповой сигнал S(t) получается объединением канальных сигналов в устройстве объединения УО. В частности,групповой сигнал можно получить суммированием канальных сигналов, т.е.

( 4.1 )

Системы передачи, где групповой сигнал представляет сумму канальных сигналов, называются аддитивными.

Системы передачи, в которых при формировании группового сигнала применяются другие операции , носят название комбинационных. Современные многоканальные телекоммуникационные системы в основном являются аддитивными.

Прохождение группового сигнала по линии связи (среде распространения) сопровождается помехами и искажениями, следовательно, на входе приемной части системы передачи будем иметь сигнал S^/(t).

Разделение группового сигнала на отдельные канальные сигналы осуществляется разделяющими устройствами Ф_i (фильтрующими устройствами) на основе тех разделительных признаков, которыми первичные сигналы были наделены на передаче. На выходе устройств Ф_i получаем канальный сигнал S^ў_i(t), отличающийся от канального сигнала S_i(t) наличием помех и искажений, обусловленных прохождением канального сигнала по элементам оборудования систем передачи и среды распространения (линии связи).

Разделяющие устройства Ф_i могут быть линейными и нелинейными. Система передачи называется линейной, или системой передачи с линейным разделением сигналов, если развязывающие устройства являются линейными четырехполюсниками с постоянными или переменными параметрами. Если разделяющие устройства представляют нелинейные четырехполюсники, то такие системы передачи называются нелинейными. В основном применяются системы передачи с линейным разделением каналов (сигналов).

После разделения канальные сигналы поступают на устройства Д_i, где осуществляется преобразование канальных сигналов Sў_i(t) в первичные сигналы Cў_i(t), отличающиеся от первичных сигналов на передаче из-за наличия помех и искажений, вносимых элементами оборудования систем передачи и линий связи (среды распространения).

При разработке и исследовании многоканальных систем передачи обычно известны свойства первичных сигналов, число каналов и характеристики линий связи и помех.

Теория построения многоканальных телекоммуникационных систем должна указать класс канальных сигналов, обеспечивающих принципиальную возможность их разделения и определить требования к устройствам формирования канальных сигналов и их разделения, обеспечивающих минимальное различие между первичными сигналами на передачи С(t) и приеме Cў (t). Должны быть также указаны пути технической реализации устройств формирования канальных сигналов М, их объединения УО и разделения.

В многоканальных системах передачи кроме внешних помех возникают специфические помехи, обусловленные неидеальностью функционирования устройств разделения канальных сигналов. Эти помехи проявляются как взаимные переходные влияния между каналами. Необходимо указать пути снижения этих влияний до допустимых значений.

Системы передачи должны обеспечивать высокое качество и необходимую надежность передачи сигналов, причем дальность связи может достигать многих тысяч километров. Важной задачей техники многоканальных систем передачи является достижение высокой экономической эффективности,которая оценивается стоимостью строительства и эксплуатации 1 км канала передачи. Задача построения многоканальных систем передачи, минимизирующих эти показатели,весьма актуальна.

Следовательно, основные задачи построения многоканальных систем передачи сводятся к созданию систем, обеспечивающих заданное число каналов, требуемые качество передачи, надежность, эффективность и дальность связи.

Современные многоканальные системы передачи состоят из следующих основных частей (рис. 4.2): каналообразующего оборудования (КОО), оборудования сопряжения (ОС), оборудования линейного тракта (ОЛТ), унифицированного генераторного оборудования (УГО) и сервисного оборудования (СО).

 

 

 

Рис.4.2- Унифицированное оборудование многоканальных систем передачи

 

Каналообразующее оборудование для конкретного типа систем передачи является унифицированным и предназначено для создания типовых каналов с характеристиками, соответствующими определенным нормам.

Оборудование линейного тракта является частью системы передачи, в которой сигналы всех каналов объединены в групповой (многоканальный) сигнал, параметры которого согласованы с параметрами передачи среды распространения, и называется такой тракт линейным. Оборудование линейного тракта включает в себя устройства, устанавливаемые на оконечных станциях, линию связи и оборудование промежуточных станций (усилительные или регенерационные пункты).

Оборудование сопряжения является специфическим для каждой системы передачи, оно обеспечивает согласование каналообразующего оборудования с оборудованием линейного тракта.

В состав системы передачи входит также унифицированное генераторное оборудование, вырабатывающие электрические сигналы, необходимые для формирования канальных сигналов, и вспомогательные сигналы, обеспечивающие качественное функционирование всего оборудования систем передачи.

Сервисное оборудование обеспечивает автоматизацию процессов технического обслуживания каналов и трактов систем передачи.

Самой дорогостоящей частью многоканальной системы передачи является каналообразующее оборудование, реализующее различные методы разделения канальных сигналов.