УЗБЕКСКОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

УЗБЕКСКОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

СБОРНИК №2

«ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ»

для студентов бакалавриата очного и заочного обучения

по специальностям направления образования

Телекоммуникация (5522200)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Данный сборник лабораторно-практических работ предназначен для углубленного изучения соответствующих разделов дисциплины «Телекоммуникационные системы передачи» студентами старших курсов факультета «Телекоммуникация и информационные технологии», обучающихся по специальностям направления - Телекоммуникация (5522200). Тематика работ посвящена изучению современных базовых цифровых систем передачи плезиохронной и синхронной цифровых иерархий;

Описания лабораторных работ составлены:

Работы № 9, 10 и 11 подготовлены ассистентом Чанышевым В.А., работа № 12 - доцентом Бергановым И.Р., работы № 13 и 14 - ассистентом Былдиной Л.П.

Лабораторная работа №9

Изучение построения базовой 30-канальной цифровой системы передачи ИКМ-30-4

1. Цель работы

Изучение принципа построения цифровой системы передачи с импульсно--кодовой модуляцией на основе базовой 30 - канальной системы передачи ИКМ-30-4.

2. Содержание работы

2.1.Изучение структурной схемы и назначения основных блоков системы
ИКМ-30-4.

2.2.Изучение принципа работы системы ИКМ-30-4.

3. Домашнее задание

3.1. Изучить литературу [1, 2 (стр. 483-488)] и содержание данного
пособия.

3.2. Подготовить бланк для отчета со структурной схемой изучаемой
аппаратуры.

4. Краткие сведения об ИКМ-30-4.

4.1. Термины и обозначения:

АЦО - аналого-цифровое оборудование

ОЛТ - оборудование линейного тракта

НРП - необслуживаемый регенерационный пункт

ТСО - оборудование телеконтроля и служебной связи

ОЛП - оборудование линейных переключений

СКУ - унифицированный стоечный каркас

ОСА - согласующее оборудование межстанционных

соединительных линий АТС

УСО - унифицированное сервисное оборудование

ППН - преобразователь постоянного напряжения

КЛТ - комплект плат линейного тракта

КСИ - комплект плат исходящих согласующих устройств

КСВ - комплект плат входящих согласующих устройств

КЭД - комплект эксплуатационной документации

ДП - дистанционное питание

ВП - вторичный источник питания

РЛ - линейный регенератор

PC - станционный регенератор

TCP - рядовой сигнальный транспарант

Канал ТЧ - канал тональной частоты

Канал ДИ - канал дискретной (цифровой) информации

КИ - канальный интервал во временном спектре

ТК - телеконтроль

СУВ - сигналы управления и взаимодействия

МСЛ - межстанционная соединительная линия

СУ - согласующее устройство

ЗАС - экстренный аварийный сигнал

САС - сетевой аварийный сигнал

СИАС - сигнал индикации аварийного состояния

ПАС - приоритетный аварийный сигнал

4.2. Назначение системы

Система ИКМ-30-4 - первичная цифровая система передачи с импульсно-кодовой модуляцией на 30 каналов ТЧ (четвертого поколения) (рис.1) предназначена для уплотнения городских и пригородных кабелей связи типов Т и ТПП с диаметром жил 0,5 и 0,7 мм по одно- и двухкабельной схеме

Система ИКМ-30-4 позволяет организовать:

• межстанционные соединительные линии в местном и междугородном
шнуре станций типов АТС-47, АТС-54 и АТСК;

• межстанционные соединительные линии квазиэлектронных и
электронных АТС;

• межстанционные соединительные линии АМТС к АТС-47, ATC-54 и
АТСК;

• автономные вынесенные первичные линейные тракты;

• каналы передачи цифровой (дискретной) информации, в том числе
общий канал сигнализации (ОКС);

• четырехпроводные каналы служебной связи по выделенным парам
кабеля;

• автоматический (при управлении с внешней ЭВМ) или
полуавтоматический телеконтроль линейных трактов;

• централизованное обслуживание оборудования.

4.3. Состав оборудования системы

Оборудование системы ИКМ-30-4 разделяется на:

• оконечное оборудование - унифицированные стоечные каркасы, блоки
и платы, устанавливаемые в помещениях телефонных станций;

• промежуточное оборудование - устанавливается в колодцах телефонной
канализации, в подъездах и подвалах зданий;

• контрольно-эксплуатационные устройства, необходимые для обслуживания системы.

5. Описание устройства и работы системы

5. /. Общие сведения

5.1.1 Устройство оконечного оборудования обеспечивает максимальную гибкость его использования и основывается на двух конструктивных уровнях: платы (типовые элементы замены - ТЭЗы) и блоки, в состав которых входят платы. Третий конструктивный уровень - стойка - в оконечном оборудовании отсутствует. Формирование стоек осуществляется в местах установки согласно проектам потребителя.

Оконечное оборудование содержит шесть основных наименований блоков, имеющих одинаковую конструкцию и размеры, обеспечивающих организацию системы. Кроме того, предусмотрены модификации блоков, которые различаются составом плат или монтажными частями. Применение модификаций позволяет снизить стоимость оборудования.

Все платы имеют одинаковые размеры - 170x170 мм и различаются только шириной. Платы устанавливаются в блоки с шагом 7,5 * n мм, где п= 2, 3... -целое число, зависящее от высоты элементов данной платы. Блоки ОЛТ и ОСА комплектуются основными платами также у потребителя согласно проектам, для чего предусмотрена их поставка в виде комплектов или одиночных плат.

Оконечное оборудование размещается в унифицированных стоечных каркасах причем любой блок может быть установлен в любом месте каркаса. Стоечный каркас состоит из боковых стенок соединяемых верхней и нижней рамами, стенки в промежутках между блоками соединяются также передними и задними стяжками. Стяжки позволяют произвести укладку и крепление внешних кабелей.

Стоечные каркасы имеют направляющие в крепежные детали для установки 11 или 9 блоков.

5.1.2.Устройство промежуточного оборудования основывается на трех
конструктивных уровнях: платы, блоки (типовые элементы заменены - ТЭЗы),контейнеры. Контейнеры поставляются без основных блоков-линейных регенераторов. Установка блоков РЛ производится согласно проекту, для чего
поставка блоков производится в виде комплектов.

5.1.3.Взаимодействие основных видов оборудования системы ИКМ-30-4
показано на рис.2.

Разговорные и СУВ сигналы поступают в комплекты согласующих устройств КСИ, КСВ от АТС-ДШ по трем (или четырем) проводам, от АТС-К -по семи проводам.

Разговорные сигналы через дифсистему, находящуюся в платах ДС-12 или ДС-13 комплектов согласующих устройств, поступают на входы четырехпроводных окончаний каналов ТЧ в блоке^АЦО-! 1.

Разговорные сигналы подвергаются аналого-цифровому преобразованию по логарифмическому закону с параметром А = 87,6, аппроксимированному 13 -сегментной характеристикой. Сигналы СУВ всех 30 каналов преобразуются блоками ОСА-13 в групповой сигнал 64 кбит/с и через противонаправленный стык поступают в блок АЦО-11.

В блоке АЦО-11 формируется первичный цифровой сигнал электросвязи, содержащий введенный в него сигнал от блоков ОСА-13 и состоящий из следующих друг за другом сверхциклов. Сверхцикл подразделяется на 16 циклов ЦО - Ц15; цикл, содержащий сверхцикловой синхросигнал, обозначается ЦО. Сверхцикловой синхросигнал имеет вид 0000 и передается в тактовых интервалах ТИ1-ТИ4 КИ16 ЦО. Тактовые интервалы ТИ1, ТИ2 и ТИ5, ТИ6 КИ16 остальных циклов используются для передачи сигналов СУВ.

Каждый цикл содержит 32 канальных интервала КИО-КИ31; канальный интервал, содержащий цикловой синхросигнал, обозначается КИО. Канальные интервалы КИ1-КИ15, КИ17-КИ31 используются для передачи разговорных сигналов, а КИ16 для передачи сигналов СУВ.

Первичный цифровой сигнал электросвязи с выхода блока АЦО-11 поступает на передающую часть комплекта КЛТ-11 (платы PC-11 и ВУ-11) в блок ОЛТ-11 и через коммутационные гнезда высокого уровня блока ОЛП-11 поступает в линию.

5.1.4. Регенерация сигнала электросвязи в линии производится в
необслуживаемых регенерационных пунктах НРП-12-4 блоками РЛ-11, входящими в комплект КЛТ-111.

Принятый с линии сигнал электросвязи через гнезда низкого уровня блока ОЛП-11 поступает на приемную часть комплекта КЛТ-11 (платы ПУ-11 и РС-11) в блоке ОЛТ-11, где сигнал регенерируется, в комплекте КЛТ-11 производится также контроль достоверности принимаемого сигнала.

5.1.5. Далее сигнал поступает на вход блока АЦО-11, где осуществляется цифро-аналоговое преобразование, временная селекция сигналов, восстановление формы и передача их через оборудование ОСА-13 в разговорные провода АТС.

Генераторное оборудование приемной части блока АЦО-11 синхронизируется тактовой частотой, выделяемой фильтром из принимаемого сигнала, и синфазируется устройствами цикловой синхронизации.

Установка фазы генераторного оборудования происходит после проверки наличия циклового синхросигнала в цикле п (четном), отсутствия его в цикле п+1 (наличие символа "1" в Р2 КИО) и наличия в цикле п+2. В приемной части блоков ОСА-13 осуществляется временная селекция сигналов СУВ, коррекция длительности импульсов набора (в платах СВ-13, СВ-14), восстановление формы сигналов СУВ. Из блоков ОСА-13 сигналы СУВ поступают к приборам АТС.

Генераторное оборудование блоков ОСА-13 получает хронирующие сигналы с блока АЦО-11, установка фазы генераторного оборудования производится устройствами сверхцикловой синхронизации при наличии символов "1" в принимаемом сигнале после проверки наличия сверхциклового синхросигнала.

5.1.6. В аппаратуре ИКМ-30-4 применена система сигнализации и обслуживания, работающая как автономно так и от управляющих ЭВМ центров технического обслуживания (ЦТО). Основным блоком системы сигнализации и обслуживания является блок УСО-01, в дополнение к блоку УСО-01 может использоваться блок ТСО-11. Блок УСО-01 может взаимодействовать с 99-ю блоками (один ряд стоек аппаратуры), блоки УСО-01 двух соседних рядов могут резервировать друг друга.

Отображение аварийных состояний с локализацией их в большинстве случаев с точностью до платы (ТЭЗа) производится на индикаторах блока УСО-01. Кроме того, блок, в котором возникло аварийное состояние, отмечается загоранием находящегося на нем светодиода.

Аварийные состояния отображаются также на рядовом сигнальном транспаранте ТСР-01, имеющем две красные лампы - ЛП и ЛО и белую лампу -ЛС. Аварийные состояния могут также отображаться на общестанционном табло, имеющем помимо трех сигнальных ламп, звонок.

При появлении аварийного состояния загораются лампы ЛП и ЛО, при нажатии кнопок отключения звонка (или при вводе команды "0 0") лампа ЛО гаснет, при появлении в это время другого аварийного состояния лампа ЛО загорается снова и т.д. Загорание лампы ЛО сопровождается включением звонка. При превышении допустимого числа блокировок МСЛ загораются лампы ЛО, ЛС и ЛО, лампа ЛО гаснет, как и в предыдущем случае, при нажатии кнопок отключения звонка.

Все лампы гаснут автоматически после устранения аварийных состояний. Прием вызова по каналу служебной связи сопровождается загоранием ламп ЛС и ЛО.

5.1.7. Блоки системы для обеспечения локализации неисправностей, помимо сигнальной информации, передаваемой в блок УСО-01, выдают следующие аварийные сигналы:

экстренный аварийный сигнал (ЭАС), приоритетный аварийный сигнал (ПАС), сигнал индикации аварийного состояния (СИАС), сигнал "Извещение".

Экстренный аварийный сигнал (ЭАС) отображается на индикаторах блока УСО-01 и на транспаранте ТСР-01 немедленно по возникновении аварийного состояния.

Приоритетные аварийные сигналы (ПАС) передаются постоянным током через специальные двухпроводные стыки между блоками в направлении блок ОЛТ-11 (КЛТ-11) → блок АЦО-11 → блоки ОСА-13, запрещая выдачу аварийных сигналов последующими блоками в случае неисправности в предыдущем блоке. Приоритетный аварийный сигнал между блоками АЦО-11 и ОСА-13 выполняет функции сетевого аварийного сигнала (САС), т.е. сигнала, блокирующего работу МСЛ при аварии в системе. В блоке АЦО-11 предусмотрена возможность передачи ПАС "вверх" по ступеням иерархии и приема ПАС "снизу". Эта возможность может быть реализована при работе блока АЦО-11 в ЦСП высших ступеней иерархии.

Цепи ПАС в блоках гальванически развязаны с помощью оптронов.

Сигнал индикации аварийного состояния (СИАС) передается символом "1" в тактовых интервалах временного спектра.

Приемники СИАС имеются в блоках АЦО-11 и ОСА-13. Прием СИАС не вызывает появления ЭАС и индицируется блоком УСО-01 по запросу (команда "01"). Прием СИАС запрещает выдачу ЭАС при нарушениях в работе приемной части блоков. В блоке АЦО-11 имеются передатчики СИАС, которые передают его "вниз" во всех цифровых каналах при возникновении аварии или приеме СИАС "сверху". При пропадании сигналов от блоков ОСА-1 3блок АЦО-11передает СИАС в КИ16 на противоположную станцию.

Сигнал "Извещение" передается на противоположную станцию из блоков АЦО-11 и ОСА-13 при возникновении в них аварийных состояний. Прием сигнала "Извещение" не вызывает появления ЭАС и индицируется блоком УСО-01 по запросу.

5.2. Общие данные.

5.2.1. Электропитание оконечного оборудования осуществляется от двух
станционных источников (рабочего и сигнального) напряжением (60 ± 6) В с
заземленным плюсом.

Возможно также электропитание оконечного оборудования от станционного источника напряжением (24 ± 2,4) В через блок ППН-01, либо от сети переменного тока 220 В через выпрямительное устройство.

мощность, отдаваемая блоком ППН-01 в нагрузку, не более 350 Вт.

мощность, отдаваемая устройством УВ в нагрузку, не более 200 Вт.

Общая мощность, выделяемая оборудованием в одном стоечном каркасе, не должна превышать 400 Вт - для СКУ-01 и 320 Вт - для СКУ-03.

5.2.2.Расчетная наработка на отказ одного канала (одной межстанционной соединительной линии) системы, линейный тракт которой содержит четыре линейных регенератора, не менее 6000 ч (без учета отказов кабеля).

5.2.3.Среднее время восстановления любого повреждения оборудования с учетом использования ЗИП не превышает 30 мин (без учета времени нахождения в пути к необслуживаемому оборудованию).

5.2.4.Оконечное оборудование работает при температуре окружающего
воздуха от 5°С до 40°С и относительной влажности до 93% при температуре
30°С.

Промежуточное оборудование (НРП-12-4, КЛТ-111, КЛТ-113) работает при температуре окружающего воздуха от минус 40°С до плюс 40°С.

Рис. 1 Принцип организации системы передачи с ИКМ.

Рис.2 Принцип взаимодействия оборудования системы ИКМ-30-4.

6. Порядок выполнения работы

6.1.Ознакомиться с данным описанием системы ИКМ-30-4.

6.2.Изучить структурные схемы системы и принципы работы.

7. Содержание отчета

7.1.Структурные схемы системы ИКМ-30-4.

7.2.Краткое описание принцип работы.

7.3.Выводы.

8. Контрольные вопросы

8.1.Назначение системы ИКМ-30-4.

8.2.Каковы функции основных блоков системы.

8.3.Назначение аналого-цифрового оборудования.

8.4.Объяснить принцип взаимодействия оборудования системы передачи ИКМ-30-4?

Лабораторная работа №10

Исследование передающей части

цифровой системы передачи ИКМ-30-4

1. Цель работы

Изучение и исследование передающей части цифровой системы передачи с импульсно кодовой модуляцией ИКМ-30-4.

2. Содержание работы

2.1. Изучение принципа построения и работы передающей части системы передачи ИКМ-30-4.

2.2. Исследование основных показателей качества работы передающей части.

3. Домашнее задание

3.1.изучить литературу [1] (стр. 10-12), [2] (стр. 483-488, 496-508) и содержание данного пособия.

3.2.Подготовить бланк для отчета со структурной схемой передающей части и временного цикла передачи аппаратуры ИКМ-30-4, таблицей в соответствии с п. 5.4 и шаблоном, аналогичному с приведенным на рис.4.

4. Краткие теоретические сведения

4.1. Структурная схема передающей части оконечной станции ЦСП-30-4

Оконечная станция аппаратуры ЦСП-30-4 состоит из индивидуального и группового оборудования. Узлы индивидуального оборудования всех N каналов однотипны и на рис.1 показано индивидуальное оборудование только для одного канала.

Сигнал от абонента поступает на двухпроводный вход канала и далее через дифференциальную систему (ДС) в тракт передачи. Передающая часть индивидуального оборудования каждого канала содержит усилитель низкой частоты (УНЧпер), фильтр нижних частот (ФНЧпер) и амплитудно-импульсный модулятор (АИМ). В ФНЧпер сигнал ограничивается по спектру (F, = 3,4 кГц), что необходимо перед дискретизацией сигнала. В модуляторе аналоговый сигнал дискретизируется по времени, в результате чего формируется канальный АИМ сигнал, представляющий собой последовательность канальных АИМ отсчетов. Канальные АИМ сигналы всех каналов объединяются в групповой АИМ сигнал (АИМгр).

В групповом оборудовании тракта передачи перед кодированием групповой АИМ сигнал, имеющий вид АИМ1 преобразуется в групповой сигнал АИМ2 (см. рис.1 и 2). В кодирующем устройстве (Код) осуществляется последовательное нелинейное кодирование отсчетов группового АИМ сигнала, в результате чего на выходе кодера формируется групповой цифровой сигнал с импульсно-кодовой модуляцией, представляющий собой последовательность восьмиразрядных кодовых комбинаций каналов. В цикле передачи системы помимо информационных символов, формируемых на выходе кодера, необходимо передавать ряд дополнительных сигналов, к которым в частности, относятся: сигналы управления и взаимодействия (СУВ), передаваемые по телефонным каналам для управления приборами АТС (набор номера, вызов, ответ, отбой, разъединение и др.); сигналы цикловой (ЦС) и сверхцикловой (СЦС) синхронизации; сигналы передачи дискретной информации (ДИ) и др.

Сигналы СУВ от АТС поступают на вход передающей части согласующего устройства (СУпер), где преобразуются в цифровую форму для ввода через схему формирования циклов (ФЦ) (так же как и сигналы ЦС, СЦС и ДИ) в цифровой поток, т. е. добавляются к информационным символам. В результате на выходе ФЦ формируется полный цифровой поток, имеющий циклическую структуру, причем его основные параметры строго регламентированы.

Цифровой сигнал на выходе ФЦ представляет собой униполярный (однополярный) цифровой поток. Однако передача такого сигнала по линии затруднена, поэтому униполярный двоичный код в преобразователе кода передачи (ПКпер) преобразуется в двуполярный код, параметры которого отвечают соответствующим требованиям.

С помощью линейного трансформатора ЛТр обеспечиваются -согласование аппаратуры с линией и подключение блока дистанционного питания (ДП) линейных регенераторов. Как видно из рис.1, дистанционное питание в данном случае осуществляется постоянным током по искусственным цепям (с использованием средних точек ЛТр) по системе «провод-провод».

Работой всех основных узлов оконечной станции управляет генераторное оборудование(ГОпер и ГОпр_р), формирующее все необходимые импульсные последовательности, следующие с различными частотами (например, с частотой дискретизации Fд, тактовой частотой Fт и др.).

На рис.2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу оконечной станции при условии безыскаженной передачи сигналов и m=4 (контрольные точки указаны на рис.1).

Цифровой групповой сигнал представляет собой непрерывную последовательность следующих друг за другом циклов (цикличность передачи заложена в самом принципе временного разделения каналов). Под циклом передачи будем понимать интервал времени, в течение которого передаются отдельные кодовые комбинации (или разряды) всех N каналов системы передачи и n_сл, символов необходимых служебных сигналов (синхронизации, СУВ.ДИ и др.).

В системе передачи ИКМ-30-4 длительность цикла Тц выбирается равной периоду дискретизации Тд, т. е. Тц = Тд=125 мкс (при Fд = 8 кГц). Помимо длительности цикла Тц строго регламентируются общее число импульсных позиций n и их распределение между различными информационными и служебными сигналами. Таким образом, каждая импульсная позиция цикла строго закреплена за сигналами определенного вида.

4.2. Аналогово-цифровое оборудование

4.2.1. Аналого-цифровое оборудование (блок АЦО-11) системы ИКМ-
30-4 формирует и принимает первичный многоканальный цифровой сигнал
электросвязи в кодах ЧПИ (АИ) или МЧПИ (НДВ-3).

Блок АЦО-11 может использоваться самостоятельно в качестве каналообразующего оборудования других систем передачи. Модификации блока АЦО-11 обеспечивают его использование во всех практически встречающихся случаях.

4.2.2. Временной спектр многоканального цифрового сигнала блока
АЦО-11 состоит из последовательно следующих друг за другом циклов
длительностью 125 мкс.

Циклы разделяются на 32 канальных интервала (КИ) рис.3, каждый из которых содержит по восемь тактовых интервалов (ТИ).

Один из КИ, нумеруемый КИО, используется для передачи синхросигнала. Синхросигнал в системе ИКМ-30-4 следует считать распределенным, состоящим из сосредоточенной группы 0011011, передаваемой в тактовых интервалах ТИ2-ТИ8 КИО в циклах, называемых четными, и символа "1", передаваемого в тактовом интервале ТИ2 КИО в циклах, называемых нечетными. Таким образом, имеет место чередование значений символа, передаваемого в тактовом интервале ТИ2 КИО каждого цикла. Использование такого синхросигнала рекомендовано Международным союзом электросвязи (МСЭ) и позволяет резко уменьшить вероятность ложного синхронизма при передаче по цифровым каналам "медленно" изменяющейся информации.

В тактовом интервале ТИЗ КИО нечетных циклов передается на противоположную станцию аварийный сигнал - сигнал "Извещение".

4.2.3. Индивидуальная часть блока АЦО-11 - восемь индивидуальных преобразователей ИП-10 на четыре канала каждая (восьмая плата ИЛ содержит устройства двух каналов).

Схема каждого канала содержит передающий и приемный фильтры НЧ, АИМ - модулятор, временной селектор, согласующие и усилительные каскады. Вход и выход канала - трансформаторные.

Плата ИП-10 содержит также формирователи управляющих сигналов АИМ - модулятора и временного селектора.

Выходы всех АИМ - модуляторов подключены параллельно к АИМ -шине передачи, а входы всех временных селекторов - к АИМ - шине приема.

4.2.4. Основным узлом групповой передающей части блока АЦО-11
является аналого-цифровой (плата АЦ) преобразователь.

В групповую часть блока АЦО-11 входят также платы цифрового оборудования передачи (ЦО-11), а также плата внешнего стыка по первичному сигналу электросвязи (ВС-10).

Плата ЦО-11 содержит задающий генератор (2048000 ±70) Гц, формирователи импульсных последовательностей, необходимых для работы передающей части блока АЦО-11, формирователь циклового синхросигнала и формирователь многоканального сигнала электросвязи.

Плата ВС-11, ВС-10 содержит преобразователи кода передачи.

4.2.5. Задающий генератор блока АЦО-11 обычно работает в
автоколебательном режиме с кварцевой стабилизацией. Предусмотрена
возможность захвата задающего генератора от внешнего источника тактовой
частоты, что бывает необходимо при работе, например, в синхронной сети.

Предусмотрена также возможность захвата задающего генератора от тактовой частоты, выделяемой приемной частью блока АЦО-11, т.е. возможность работы передающей и приемной части в синхронном режиме.

Кроме того, в блоке АЦО-11 имеется возможность установки жесткой связи по фазе между передающей и приемной частями.

4.2.6. Блок АЦО-11 позволяет организовать до четырех цифровых
каналов, имеющих противонаправленный стык 64 кбит/с. Цифровые каналы
подключаются к двум платам ВС-61, каждая из которых содержит устройства
двух противонаправленных стыков.

Одна плата ВС-61 обычно используется для организации цифровых каналов в канальных интервалах КИО (или КИ8) и КИ16. В канальном интервале КИО используется только тактовый интервал ТИ1, и поэтому этот цифровой канал имеет пропускную способность 8 кбит/с.

Цифровой канал, организуемый в канальном интервале КИ16, используется для включения оборудования ОСА-13 или другого оборудования передачи - сигналов управления и взаимодействия с АТС.

При установке в блок АЦО-11 второй платы ВС-61 можно организовать еще два цифровых канала в канальных интервалах КИ6 и КИ22.

4.2.7. Контролирующая часть блока АЦО-11 размещается в платах КС-
11(КС-10) и КС-12.

Плата КС-11 (КС-10) осуществляет автоматический контроль исправности плат АЦ и ЦА. Плата выдает сигнал о неисправностях, приводящих к снижению отношения сигнал/шум квантования на величину более 18 дБ относительно заданных норм в диапазоне уровней входного сигнала от минус 21 дБмО до минус 6 дБмО.

При проверке плат АЦ определяется полнота множества выходных

кодовых комбинаций, проверка платы ЦА основана на определении монотонности выходного сигнала.

В плате КС-12 осуществляется сбор информации о состоянии блока АЦО и передача этой информации в блок УСО-01 по запросу.

Состояние блока АЦО-11 может контролироваться автономно без использования блока УСО-01, для этого вместо платы КС-12 следует установить плату АК-11, находящуюся в комплекте ЗИП-11.

4.3 Контрольно-эксплуатационное устройство

Измеритель шумов квантования (ИШК) - предназначен для проверки качества телефонных каналов цифровых систем передачи. ИШК генерирует псевдослучайный узкополосный шумовой сигнал, подаваемый на вход телефонного канала. Уровень сигнала на внешней нагрузке 600 Ом устанавливается в пределах от 0 до минус 59,5 дБ ступенями через 0,5 дБ. Погрешность установки уровня не превышает 0,5 дБ.

Измерительная часть ИШК обеспечивает измерение уровней шумового сигнала в пределах от плюс 10 до минус 70 дБ и измерение отношений сигнал-шум квантования в пределах от 10 до 40 дБ при изменении уровня сигнала в пределах от 0 до 59 дБ. Погрешность измерений не превышает 1дБ.

ИШК питается от сети переменного тока 220 В, потребляемая мощность не превышает 30 Вт. Ток, потребляемый измерителем коэффициента ошибок, не превышает 20 мА.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Включить питание оконечного оборудования

5.2. Подать сигнал от измерительного генератора ИШК (выходное
сопротивление - 600 Ом) на вход четырехпроводного канала ТЧ.

5.3. Подключить к выходу четырехпроводного канала ТЧ указатель
уровня ИШК.

5.4. Изменяя уровень генератора ИШК от -3 дБмО до -55 дБмО,
фиксировать значения отношения сигнал/шум на выходе канала
ТЧ. Результаты измерений занести в табл. 1

Таблица 1. Зависимость отношения сигнал/шум на выходе канала ТЧ

Уровень на входе канала (дБмО)

-55

-40

-34

-27

-6

-3

Отношение

сигнал/шум (дБ)

6.Содержание отчета

6.1.Структурная схема временного спектра цикла системы ИКМ-30-4.

6.2.Таблицу измерений зависимости сигнал/шум.

6.3.Шаблон в соответствии с рис.2 с нанесенными на него значениями
отношения сигнал/шум, измеренные в ходе выполнения работы.

6.4 Выводы.

7. Контрольные вопросы

7.1.Основные функции блока АЦО.

7.2.Назначение канальных интервалов в циклах передачи.

7.3.Применение контрольно-эксплуатационных устройств.

7.4.Оценка отношения сигнал/шум в каналах ТЧ.

Рис. 1 Структурная схема оконечной станции ЦСП

Рис. 2. Временной диаграммы работы оконечной станции

Рис. 3. Временной спектр цикла системы ИКМ-30-4.

Рис.4 Рекомендованный МСЭ шаблон для зависимостей защищённости от шумов квантования для различных значений уровня входного измерительного сигнала.

Лабораторная работа №11

Исследование приемной части цифровой системы передачи ИКМ-30-4

1. Цель работы

Изучение и исследование приемной части цифровой системы передачи с имлульсно-кодовой модуляцией ИКМ-30-4.

2. Содержание работы

2.1.Изучение принципа построения и работы приемной части системы
передачи ИКМ-30-4.

2.2.Исследование основных показателей качества работы приемной

части.

3. Домашнее задание

3.1.Изучить литературу [1, 2 (стр. 483 - 508)] и содержание данного
пособия.

3.2.Подготовить бланк для отчета в соответствии с п. 5 и шаблонами,
аналогичными с приведенными на рис.1 и 2.

4. Краткие теоретические сведения

4.1. Структурная схема приемной части

Приемная часть системы ИКМ-30-4 приведена на рис.1 в лаб. раб. №10. В тракте приема искаженный цифровой линейный сигнал поступает в станционный регенератор (PC), где восстанавливаются основные параметры сигнала (амплитуда, длительность, период следования). На выходе ПКпрвосстанавливается униполярный двоичный сигнал, из которого с помощью приемника синхросигнала (ПСС) выделяются сигналы цикловой и сверхцикловой синхронизации, управляющие работой генераторного оборудования приема (ГОпр), а также символы сигналов управления и взаимодействия (СУВ) и дискретной информации (ДИ), которые поступают на приемное согласующее устройство (СУпр) -и приемное устройство для дискретной информации (ДИпр) соответственно.

Декодирующее устройство (Дек) последовательно декодирует кодовые группы отдельных каналов, в результате чего на выходе декодера формируется групповой АИМ сигнал.

В индивидуальной части оборудования приема с помощью временных селекторов (ВС) из последовательности отсчетов группового АИМ сигнала выделяются АИМ отсчеты соответствующего канала. С помощью ФНЧпр выделяется огибающая последовательности канальных АИМ отсчетов, т. е. восстанавливается исходный аналоговый сигнал, который усиливается в усилителе низкой частоты (УНЧпр) и через дифференциальную систему (ДС) поступает к абоненту. Временные диаграммы прохождения сигнала в приемной части приведены на рис.2 в лаб. раб. №10.

4.2. Цифро-аналоговое оборудование

4.2.1. Основным узлам групповой приемной части блока АЦО-11
является цифро-аналоговый (плата ЦА) преобразователь (см. стойку системы
передачи ИКМ-30-4).

В групповую часть блока АЦО-11 входят также платы цифрового оборудования приема (ЦО-12), а также плата внешнего стыка по первичному сигналу электросвязи (ВС-10).

4.2.2.Из блока АЦО-11 в плату ВС-67 поступают тактовые частоты 64
кГц выходной части цифрового канала, представляющие собой октетные
сигналы, содержащие метку начала байта, в котором передаются значения
символов одного канального интервала. В плате ВС-67 из этих сигналов
происходит выделение тактовых последовательностей передачи и приема, из
которых в плате ЦО-13 формируются последовательности, управляющие
работой согласующего устройства (СУ). Оборудование ОСА-13 работает
синхронно с блоком АЦО-11.

4.2.3.В плате ВС-67 к приемнику информационного сигнала подключен
приемник сигнала индикации аварийного состояния (СИАС), формирующий
сигнал приема СИАС при отсутствии символов "0" в принимаемом сигнале в
течение 2 мс.

Кроме того, из блока АЦО-11 в оборудование ОСА-13 по отдельной паре проводов постоянным током передается сетевой аварийный сигнал - САС. САС передается при всех неисправностях блока АЦО-11. Приемник САС гальванически развязан через оптрон от схемы блока АЦО-11.

4.2.4. В системе применен адаптивный приемник синхросигнала с
раздельными схемами удержания и поиска синхронизма, обеспечивающий
высокую помехоустойчивость устройств синхронизации.

Приемник синхросигнала работает по следующему алгоритму.

Синхронизм считается потерянным, если принято подряд четыре искаженных сосредоточенных группы синхросигнала или нарушено четыре раза подряд чередование символов тактового интервала ТИ2 КИ0.

Поиск синхронизма ведется, начиная с проверки наличия сосредоточенной группы в четном цикле n, проверки наличия символа "1" в тактовом интервале ТИ2 КИ0 цикла п + 1 и снова проверки наличия сосредоточенной группы в цикле n + 2. При невыполнении хотя бы одного из этих трех условий поиск синхронизма продолжается, начиная с цикла п + 1.

Синхронизм считается найденным после того, как были приняты без ошибок сосредоточенные группы в двух следующих подряд четных циклах и между ними в нечетном цикле был принят символ " 1" в тактовом интервале ТИ2 КИ0.

4.2.5. Приемник синхросигнала имеет коэффициент накопления по выходу из синхронизма 4 (или 3) и коэффициент накопления по входу в синхронизм 2 (или 3). Плата ЦО-12 содержит приемник циклового синхросигнала, схемы поиска, поддержания и контроля циклового синхронизма, приемники вспомогательных сигналов ("Извещение", "СИАС"), формирователи импульсных последовательностей, необходимых для работы приемной части блока АЦО-11, осуществляет выделение многоканального сигнала электросвязи, поступающего на вход платы ЦА, и выделение сигналов цифровых каналов.

Платы ВС-11 и ВС-10 содержат преобразователи кода приема, схему выделения тактовой частоты из спектра принятого сигнала и приемник внешнего хронирующего сигнала.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Включить электропитание оконечного оборудования

5.2. Подать сигнал от измерительного генератора (выходное сопротивление: 600 Ом, уровень: 0 дБ) на вход двухпроводного канала ТЧ передающей станции.

5.3. Подключить к выходу двухпроводного канала ТЧ приемной станции указатель уровня (высокоомный вход).

5.4. Изменяя частоту генератора от 0,3 до 3,400 кГц,занести в табл. 1 значения уровня сигнала на выходе. Остаточное затухание Аострассчитать по формуле:

Аост(1) =Рвх-Рвых. (1)

Таблица 1.

Остаточное затухание на выходе канала ТЧ

Частота на входе канала (кГц)	0,3	0,4	0,6	1,02	2,4	3,0	3,4
Уровень сигнала на выходе канала Рвых, (дБ)
Остаточное затухание канала Аост (дБ)

5.5. Подать сигнал от измерительного генератора (выходное сопротивление: 600 Ом, частота: 1020 Гц) на вход двухпроводного канала ТЧ передающей станции.

5.6. Изменяя уровень сигнала от -55 дБмО до 3 дБмО, фиксировать значения уровня сигнала на выходе канала ТЧ. Результаты измерений занести в табл.2. Отклонения остаточного затухания определяется по формуле:

∆Аост=Аост-7 (2)

Таблица 2.

Отклонения амплитудной характеристики на выходе канала ТЧ

Уровень сигнала на входе канала (дБ)	-55	-50	-40	0	3
Уровень сигнала на выходе канала Рвых, (дБ) на частоте f= 1020Гц
Остаточное затухание канала Аост, (дБ) на частоте f=1020Гц
∆Аост(дБ)

6. Содержание отчета

6.1.Структурная схема приемной части системы ИКМ-30-4.

6.2.Таблицы 1 и 2.

6.3.Шаблон в соответствии с рис. 1 и 2 с нанесенными на него значениями, рассчитанными в п. 5.

6.4 Выводы.

7. Контрольные вопросы

7.1.Назначение и основные функции цифро-аналогового оборудования.

7.2.Пояснить принцип построения приемной части.

7.3.Назначение оборудования синхронизации в приемной части.

7.4.Основные характеристики качества функционирования приемной
части.

7.5.Объяснить прохождение информационных сигналов в приемной
части системы передачи ИКМ-30-4

Рис. 1 Шаблон отклонений остаточного затухания цифрового канала ТЧ.

Рис.2 Шаблон отклонений амплитудной характеристики канала ТЧ.

Лабораторная работа №12

Исследование линейного тракта цифровой системы передачи ИКМ-30-4

1. Цель работы

Изучение и исследование линейного тракта системы передачи ИКМ-30-4.

2. Содержание работы

2.1.Изучение принципа построения и работы линейного тракта
системы передачи ИКМ-30-4.

2.2.Исследование основных показателей качества работы линейного
тракта.

3. Домашнее задание

3.1.Изучить литературу [1] стр.16-18, [2] стр. 483-508 и содержание
данного пособия.

3.2.Подготовить бланк для отчета в соответствии с п. 6 и схемой
линейного тракта, приведенной на рис.1.

4. Краткие теоретические сведения

4.1.Термины и обозначения:

РЛ - линейный регенератор

PC - станционный регенератор

НРП - необслуживаемый регенерационный пункт

КЛТ - комплект плат линейного тракта

ДП - дистанционное питание

ОЛП - оборудование линейных переключений

СКУ - унифицированный стоечный каркас

УСО - унифицированное сервисное оборудование

АЦО - аналого-цифровое оборудование

ОСА - согласующее оборудование межстанционных соединительных линий АТС

ОЛТ - оборудование линейного тракта

ГШ - генератор шума

ИЦ - цепь искажений

Канал ТЧ - канал тональной частоты

ИЛ - искусственная линия

4.2. Линейный тракт

4.2.1. Линейный тракт является основной и самостоятельной частью системы ИКМ-30-4 и может использоваться автономно для передачи первичных цифровых сигналов электросвязи. Линейный тракт содержит:

устройства регенерации цифрового сигнала электросвязи в линии;

устройства дистанционного питания регенераторов;

систему телеконтроля регенераторов и служебной связи; устройства ввода и защиты.

4.2.2. Регенерация цифрового сигнала электросвязи в линии осуществляется блоками линейных регенераторов РЛ-11 или РЛ-13.

Для организации одного линейного тракта используется две пары по одно или двухкабельной схеме.

Включение блока РЛ-11 в кабельные пары может быть односторонним или двусторонним. При одностороннем включении оба регенератора одного блока передают сигналы двух линейных трактов в одном направлении. При двустороннем включении оба регенератора одного блока передают сигналы одного линейного тракта в разных направлениях.

При одностороннем включении оба линейных тракта, проходящие через один блок РЛ, должны включаться в платы РС-11 одного комплекта - 1 и 2, 3 и 4. Такое же условие должно выполняться на промежуточной станции при двухстороннем включении, причем платы 1 и 3 должны работать в направлении А, а платы 2 и 4 - в направлении Б. Это необходимо для правильной работы системы телеконтроля промежуточной станции.

Применение двустороннего включения блоков РЛ-11 является предпочтительным, т.к. при его отказе останавливается только один линейный тракт, (при одностороннем включении - останавливаются два линейных тракта). Кроме того, при двустороннем включении упрощается эксплуатация оборудования, например, упрощается организация шлейфов в НРП.

На линиях, проходящих по открытой местности, либо на линиях, подверженных опасным влияниям, следует устанавливать блоки РЛ-13, содержащие устройства защиты. Блоки РЛ-13 содержат односторонний регенератор и заполненный ими контейнер НРП-12-4 обеспечивает работу только шести линейных трактов, причем в каждый линейный тракт следует включать два стоящих рядом блока: 1 и 2, 3 и 4,... 11 и 12.

4.2.3. Расстояние между линейными регенераторами (длина регенерационного участка) зависит от переходного затухания между парами кабеля и от рабочего затухания пар кабеля. Обычно, ограничивающим фактором являются взаимные влияния между парами кабеля, расчет допустимого рабочего затухания регенерационного участка в этом случае можно производить по формулам:

Aр<(An – 20 lgN - 20) дБ при N≤10 (1)

Ар <(An -10 lgN - 35) дБ при N>JO.

где Ар - рабочее затухание регенерационного участка,

Аn - переходное затухание между парами в кабеле на ближнем конце (при однокабельной схеме) или защищенность на дальнем конце (при двухкабельвой схеме),

N - число линейных трактов в кабеле. Все расчеты и измерения производятся для полутактовой частоты 1024 кГц. Величина рабочего затухания, рассчитанная по формулам (1), не должна превышать максимального значения усилительной способности регенераторов, при этом следует учитывать также температурные и другие разбросы затухания.

Блоки РЛ-11, РЛ-13 и комплект КЛТ-11 имеют усилительную способность в пределах от 6 до 44 дБ, комплект КЛТ-12 имеет усилительную способность в пределах от 32 до 60 дБ.

Пристанционные участки должны иметь длину вдвое меньшую, чем определенная по формулам (1), в том случае, если в кабеле часть пар используется для организации неуплотненных соединительных линий. При использовании кабеля только для уплотнения цифровыми системами пристанционные участки могут иметь полную длину.

Вынесенные линейные тракты, в которых отсутствуют линейные регенераторы, рекомендуется использовать только в кабелях с малым числом пар по двухкабельной системе, в этом случае удается использовать максимальную усилительную способность комплектов КЛТ-12.

4.2.4. Дистанционное питание РЛ осуществляется по схеме "провод-провод" через средние точки линейных трансформаторов.

Источник дистанционного питания - плата ДП-11 представляет собой преобразователь напряжения с широтно-импульсной стабилизацией тока.

Максимальное напряжение на выходе платы ДП-11 имеет две градации -120 В и 240 В, устанавливаемые переключением перемычек.

Выход платы имеет заземленную среднюю точку, т.е. напряжение между каждым выходным полюсом и "землей" равно половине рабочего.

В плате ДП-11 предусмотрена защита, отключающая напряжение ДП при попадании "земли" на полюса или обрыве цепи ДП. Обратное включение ДП производится только вручную, исходя из соображений техники безопасности.

Напряжение на выходе платы ДП-11 изменяется в зависимости от длины линейного тракта и определяется по формуле:

(2)

Uдп = Jдп Ro l + u_рл n ,

где Jдп (A) - ток ДП;

Ro (ом/км) - километрическое сопротивление одной жилы кабеля;

l (км) - длина участка ДП;

u_рл (В) - падение напряжения на одном РЛ;

n - число РЛ на участке ДП.

В системе ИКМ-30-4 Jдп = 0,05 A и u_рл = 11 В определяется по формулам

(3)

для жил 0,5 мм Uдп = 4,51 + 11 n

для жил 0,7 мм Uдп= 2,251+ 11 n

Полученное из формул (3) напряжение не должно превышать максимально допустимое напряжение 120 В или 240 В.

4.2.5. Плата ДП-11 может питать до 15 РЛ, что в большинстве случаев
достаточно для организации цепи дистанционного питания линейного тракта с одной стороны с заворотом на противоположной станции. Такая организация цепи ДП является предпочтительной, т.к. в этом случае все РЛ включаются по одинаковой схеме, что облегчает их эксплуатацию.

При необходимости дистанционного питания линейного тракта с двух сторон должен быть организован заворот цепей ДП в одном из линейных регенераторов.

Заворот цепей ДП следует выполнять так, чтобы обеспечить протекание тока ДП по всем участкам кабеля, т.к. при этом повышается надежность контактов в жилах кабеля. Обтекание жил кабеля током ДП рекомендуется предусматривать и при организации вынесенных линейных трактов, несмотря на отсутствие в них линейных регенераторов.

Протяженность линейного тракта может быть увеличена применением промежуточных питающих станций.

4.2.6. Линейные регенераторы помещаются в герметичный стальной
контейнер НРП, который содержится в условиях эксплуатации под
избыточным давлением воздуха 0,3 – 0,5 ат. (29,4 - 49,1 кПа).

Контейнер НРП состоит из стального сварного корпуса, крышки, вводной муфты, имеющие сложное антикоррозионное покрытие. Съемные петли позволяют изменить направление откидывания крышки.

Вводная муфта имеет два патрубка для включения отводов высокого и низкого уровня от магистрального кабеля. На вводной муфте расположены вентиль, используемый для закачивания воздуха в контейнер, и разъем для подключения аппарата монтера при организации служебной связи из НРП.

В корпус вставляется выемной каркас, в котором имеется 12 мест для установки линейных регенераторов. Корпус и выемной каркас соединяются через коммутационное поле, позволяющее производить необходимые переключения и измерения кабеля.

4.2.7. Ввод и защита цепей линейного тракта на станции осуществляется в блоках ОЛП. Блок ОЛП-11 содержит восемь плинтов на пять пар каждый (т.е. всего на 40 пар), блок ОЛП-12 четыре плинта (т.е. всего на 20 пар). В блоках ОЛП четыре плинта расположены под передней крышкой, в блоке ОЛП-11 еще четыре плинта - под задней крышкой. При установке блока ОЛП-11 в каркасе СКУ необходимо обеспечить доступ к тыльной стороне стойки.

При размещении десяти блоков ОЛП в каркасе СКУ имеется возможность полной распайки двух или четырех стопарных кабелей. Распайка жил кабеля производится на линейные гнезда плинтов, причем рекомендуется левые пленты использовать для включения пар высокого уровня, правые - для низкого.

Разводка цепей по станции производится со станционных гнезд плинтов однопарными кабелями. Станционные и линейные гнезда плинтов соединяются между собой перемычками, которые позволяют в случае необходимости разорвать линейный тракт. К станционным гнездам каждой пары плинта подключен разрядник Р-27.

5. Измерения ошибок в линейном тракте.

Показатели ошибок в цифровых каналах и трактах являются статистическими параметрами и нормы на них даются с соответствующей вероятностью их выполнения. Показатели ошибок должны удовлетворять эксплуатационным нормам, как долговременным, так и оперативным.

Оперативные нормы определяются на основе рекомендаций МСЭ-Т М.2100, М.2110 и М2120. Эти нормы требуют значительно меньшего времени измерений и ими чаще пользуются при эксплуатации. Для определения квоты, по нормам на параметры ошибок в трактах со скоростью передачи 2.048 Мбит/с и выше, приняты следующие определения:

секунда с ошибками {errored second (ES)} - период в одну секунду с одним или более блоком с ошибками;

секунда, пораженная ошибками {severely errored second (SES)} -период в одну секунду, который содержит ≥30% блоков с ошибками;

коэффициент ошибок по секундам с ошибками {errored second ratio (ESR)} - отношение секунд с ошибками к общему количеству секунд периода готовности, за фиксированный интервал времени измерений;

коэффициент ошибок по секундам пораженных ошибками {severely errored second ratio (SESR)} - отношение сек'унд пораженных ошибками к общему количеству секунд периода готовности, за фиксированный интервал времени измерений;

В данной работе проводится исследование качества работы линейного тракта по коэффициенту ошибок, который определяется в соответствии с выражением:

Kош = n/N ,

где n - количество ошибочно принятых символов,

N - общее количество переданных символов.

6. Порядок выполнения работы

6.1.Включить электропитание оконечного оборудования, генератора
ОГ5-87 и измерителя коэффициента ошибок ИКО-832.

6.2. Выход генератора ОГ5-87 подать на вход линейного тракта
клеммы «1» (рис.1), к выходу линейного тракта подключить
измеритель коэффициента ошибок ИКО-832 клеммы «4».

6.3.Нажмите кнопки 1-1, 2-1, 3-4, 5-1 измерителя коэффициента
ошибок ИКО-832, в результате должны светиться следующие
индикаторы:

ВРЕМЯ, S - «1»

ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА, МГц - «2»
КОДОВАЯ КОМБИНАЦИЯ -«15»
КОД- «БИНАРНЫЙ»

РЕЖИМ РАБОТЫ - «ИЗМЕР.»

6.4. Нажмите следующие кнопки генератора ОГ5-87:
«2,048» переключателя ЧАСТОТА, МГц,
нижнюю кнопку переключателя ВНУТР,

«15» переключателя ДЛИНА,

«БИН» переключателя КОД,

кнопки «Т/2, Т/4»,«ТТЛ, ЭСЛ», «1» , «2» переключателя

РП переведите в нажатое положение,

кнопки «ЛАЗЕР», «3», «16» переключателя РП переведите в

отпущенное положение.

6.5. Нажмите кнопку «ПУСК» генератора ОГ5-87 и измерителя
коэффициента ошибок ИКО-832.

6.6. На табло измерителя коэффициента ошибок ИКО-832 фиксируйте
коэффициент ошибок за установленное время измерений.

6.7. Вводя, по требованию преподавателя, в линейный тракт
искажения с помощью генератора шума (ПИ) и цепей искажений
(ИЦ), показанных на рис.1, проведите измерения коэффициента
ошибок в соответствии с указанной ранее последовательностью.

6.8. Результаты исследований занести в табл.1.

Таблица 1

Результаты измерения коэффициента ошибок линейного тракта

Измерения	Показания ГШ	Показания ИЦ	Коэффициент ошибок, К_ош
1
2
3

7. Содержание отчета

7.1.Структурная схема линейного тракта системы ИКМ-30-4.

7.2.Результаты измерения коэффициента ошибок линейного тракта.

7.3.Выводы.

8. Контрольные вопросы

8.1.Пояснить принцип построения линейного тракта.

8.2.Чем руководствуются при выборе расстояния между линейными
регенераторами?

8.3.Как организуется электропитание необслуживаемых
регенерационных пунктов?

8.4.Основные показатели качества передачи информационных
сигналов по линейному тракту.

Рис.1 Структурная схема лабораторного макета по изучению цифрового линейного тракта системы передачи ИКМ-30-4

Лабораторная работа №13

Изучение принципа построения базовой системы передачи SDH

1.Цель работы

Изучение принципа построения базового синхронного транспортного модуля (STM-l)SOH.

2.Содержание работы

2.1.Изучение формирования модуля STM-1 на основе потока Е1.

2.2.Изучение назначения заголовков РОН и SOH и указателей систем SDH.

3.Домашнее задание

3.1.Изучить варианты построения модуля STM-1 [3] с.26-3 8.

3.2.Подготовить бланк для отчёта, в котором должна быть приведена
структурная схема модуля STM-1 (сформированная из нагрузки потока
Е1).

4. Краткое описание принципа построения синхронного
транспортного модуля STM-1

Как известно из [2], синхронные транспортные модули могут быть сформированы на основе различных потоков нагрузки (рис.1).

Процесс загрузки цифрового потока в синхронные транспортные модули (STM-N)

Рис. 1. Общая схема мультиплексирования PDH трибов в технологии SDH

На этом рисунке приняты следующие обозначения:

С-11 - контейнер, инкапсулирующий триб Т1=1,5 Мбит/с;

С-12 - контейнер, инкапсулирующий триб Е1=2 Мбит/с;

С-2 — контейнер, инкапсулирующий трибы Т2=6 Мбит/с и Е2=8 Мбит/с;

С-3 - контейнер, инкапсулирующий трибы Е3=34 Мбит/с и Т3=45 Мбит/с;

С-4 - контейнер, инкапсулирующий триб Е4=140 Мбит/с;

VC-11, VC-12, V-2 - виртуальные контейнеры нижних уровней;

VC-3 - виртуальный контейнер верхнего уровня;

TU-11, TU-12, TU-2, TU-3 -трибные блоки;

TU(j-2 и TUG-3 - группы трибных блоков уровня 2 и 3 соответственно;

VC-3 и VC-4 - виртуальные контейнеры уровня 3 и 4;

AU-3 и AU-4 - административные блоки уровня 3 и 4;

AUG - группа административных блоков;

STM-N - синхронный транспортный модуль (N=1,4...).

На практике наибольшее распространение получили модули STM-1, формируемые из трибов Е1. Схема одного из вариантов такого модуля приведена на рис.2.

Рис.2. Формирование синхронного транспортного модуля STM-1 из нагрузки потока Е1.

Как видно из рисунка, в процессе формирования синхронного транспортного модуля к нагрузке сначала добавляются выравнивающие биты, а также фиксированные, управляющие и упаковывающие биты. К сформированному контейнеру С-12 добавляется заголовок маршрута VC-12 РОН (Path Overhead), в результате формируется виртуальный контейнер.

Добавление к виртуальному контейнеру 1 байта указателя (PTR) превращает первый в блок нагрузки (TU). Затем происходит процедура мультиплексирования блоков нагрузки в группы блоков нагрузки (TUG) различного уровня вплоть до формирования виртуального контейнера верхнего уровня VC-4. В результате присоединения заголовка маршрута VC-4 РОН образуется административный блок (AU), к которому подсоединяется секционный заголовок SOH (Section Overhead). SOH состоит из заголовка регенераторной секции (RSOH) и заголовка мультиплексорной секции (MSOH) (рис.3).

Заголовок регенераторной секции (RSOH)

Указатель Нагрузка

Заголовок мультиплексирования (MSOH)

125 микросекунд на цикл, т.е. 8000 циклов/с. (155.520 Мбит/с)

Рис.3. Структура заголовка SOH уровня STM-1.

Заголовки и указатели играют в SDH очень важную роль, поскольку тесно связаны с процессами загрузки и выгрузки цифрового потока, с процессами управления и т.д. Поэтому необходимо чётко представлять себе, для чего используются два типа заголовков и указатели.

Секционный заголовок (SOH) используется: для создания каналов управления (сервисных каналов) в сети SDH; для выполнения сервисных функций; для обеспечения резервирования и управления автоматическим резервным переключением; для создания каналов передачи данных специального назначения; для обеспечения функций обслуживания сети; для мониторинга качества.

Заголовки маршрута (РОН), включая заголовки высокого уровня и заголовки низкого уровня, используются: для создания установления маршрутизации виртуального контейнера (VC); для передачи информации о структуре мультиплексирования VC; для передачи сигналов неисправности (alarms); для обеспечения функций обслуживания сети; для мониторинга качества в рамках VC.

Указатели блоков TU и AU используются для динамического размещения нагрузки в контейнерах SDH.

Рассмотрим процессы, связанные с загрузкой и выгрузкой цифрового потока в транспортный модуль системы SDH (транспортный модуль STM-N).

Процесс загрузки цифрового потока в транспортные модули представлен на рис.1.

Как видно из рисунка, процесс загрузки цифрового потока связан с использованием процессов выравнивания (битового стаффинга), активностью указателей, а также с использованием заголовков РОН и SOH.

Как известно, размер контейнера в системе передачи SDH стандартизирован. Его размер несколько больше размера, необходимого для загрузки потока PDH соответствующего уровня иерархии с учётом максимально допустимой вариации скорости загружаемого потока. При загрузке цифрового потока производится процедура выравнивания его скорости методом битового стаффинга, для этого используется часть контейнера.

Различают два типа битового стаффинга:

• плавающее выравнивание предусматривает не только компенсацию разницы в скоростях загружаемых цифровых потоков, но и её вариацию. В этом случае полезная нагрузка в контейнере может гибко увеличиваться и уменьшаться, давая возможность загрузки в контейнер потока с вариацией скорости. Для обеспечения плавающего выравнивания в нескольких частях контейнера предусматриваются поля
переменного стаффинга. Периодически повторяемые индикаторы стаффинга определяют, является ли бит в поле переменного стаффинга информационным или битом выравнивания и подлежит уничтожению в
процессе выгрузки;

• фиксированное выравнивание предусматривает добавление в состав контейнера дополнительных битов для того, чтобы его размер соответствовал стандартному. В отличие от процесса плавающего выравнивания, где стаффинговые биты идентифицируются индикаторами, в процессе фиксированного выравнивания индикаторы не используются. Место расположения стаффингового поля определено структурой контейнера.

В процессе загрузки и выгрузки цифрового потока в синхронный транспортный модуль обычно используются оба вида выравнивания.

Процедура выравнивания важна, постольку поскольку она обеспечивает компенсацию возможной рассинхронизации загружаемых потоков, а также вариацию скорости. Допустимые значения вариации скорости загружаемых потоков иерархии РDH, представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Допустимые значения вариации скорости загружаемого потока и различные
типы контейнеров.

Скорость цифрового потока, Мбит/с	Максимальная допустимая вариации скорости,ppm	Скорость цифрового потока в контейнере, Мбит/c	Название контейнера
1,544	50	1,600	С-11
2,048	50	2,176	С-12
6,312	30	6,784	С-2
34,368	20	36,864	С-3
44,736	20	48,384	С-3
139,260	15	149,760	С-4

В качестве примера виртуального контейнера низкого уровня рассмотрим асинхронную загрузку потока 2 Мбит/с - наиболее часто используемый вариант загрузки цифрового потока (рис.4).

32 байт

C1C20000RR

32 байт

C1C20000RR

32 байт

C1C2RRRRS1

S2DDDDDDD

31 байт

RRRRRRRR

C - индикатор стаффинга

С - индикатор стаффинга D - информационный бит О - биты заголовка R - биты фиксированного

стаффинга

S - стаффинговый или

информационный бит

С - индикатор стаффинга D - информационный бит О - биты заголовка R - биты фиксированного

стаффинга

S - стаффинговый или

информационный бит

D - информационный бит

O - биты заголовка

R- биты фиксированного стаффинга

S – стаффинговый или информационный бит

Рис.4. Асинхронная загрузка потока 2 Мбит/с в синхронный транспортный модуль.

На этом рисунке представлена побайтовая структура загруженного в синхронный транспортный модуль потока Е1 (2048 кбит/с), отдельно выделены байты заголовка РОН (V5, J2, N2 и К4). Как видно из рисунка, в процессе асинхронной загрузки потока Е1 используются процедуры фиксированного и плавающего выравнивания.

СТРУКТУРА ЗАГОЛОВКА SOH

А1,А2 Сигнал цикловой синхронизации

D1-D3 Канал 192 кбит/с для управления рег.секцией

D4-D12 Канал 576 кбит/с для управления мульт.секцие

B1 Контроль четности (BIP-8)

B2 Контроль четности (BIP-24)

M1 Подтверждение ошибки BIP (FEBE) К1,К2 Управление резервным переключением Z1,Z2 Зарезервированы под будущие задачи X Зарезервированы для национального использования

£ Не используются

Байты, зависящие от среды передачи

С1 Идентификатор STM-1

J0 Трасса регенераторной секции

Е1.Е2 Служебные каналы голосовой связи

F1 Зарезервировано поя задачи создания канала

передачи данных управления

S1 Индикатор качества синхронизации

Рис.5. Структура заголовка SOH.

Как видно из рисунка, информация о цикловой синхронизации (А1, А2) повторяется три раза, что связано с объединением стандартов SDH и SONET.

Байты D1-D12 создают канал передачи данных, который может использоваться встроенными системами самодиагностики и системами TMN. Например, использование служебного канала передачи данных, образованного байтами D, позволяет выполнять реконфигурирование сети из единого центра.

Трасса регенераторной секции выполняет те же функции, что и байт J1 в заголовке РОН.

Важным для проведения тестирования систем SDH является служебный канал F1, в котором передаётся информация о результатах контроля чётности и обнаружения ошибок. В состав байта F1 входят идентификаторы регенераторов RI и информационные биты S, где передаётся информация об ошибках (рис.6).

Байты К1 и К2 заголовка SOH также имеют большую важность при анализе работы системы SDH. Эти байты обеспечивают резервное переключение и оперативную реконфигурацию сети. В настоящее время получила широкое распространение концепция самозалечивающихся сетей, механизм действия которых связан с оперативной реконфигурацией и переходом на резервный ресурс. Именно эти процедуры обеспечиваются

байтами К1 и К2. Поэтому их анализ обеспечивает тестирование работоспособности процессов резервирования.

Рис.6. Структура канала управления F1.

СТРУКТУРА ЗАГОЛОВКА РОН

Заголовок маршрута РОН выполняет функции контроля параметров качества передачи контейнера. Он сопровождает контейнер по маршруту следования от точки формирования до точки расформирования. Структура и размер заголовка РОН определяются типом соответствующего контейнера. Следовательно, различаются два основных типа заголовков:

• заголовок маршрута высокого уровня (High-order РОН - LO-POH),
используемый для контейнеров VC-4/VC-3;

• заголовок маршрута низкого уровня (Low-order РОН - LO-POH),
используемый для контейнеров VC-3/VC-2/VC-1.

Рассмотрим подробно структуру заголовков маршрута высокого и низкого уровней. Структура заголовка НО-РОН представлена на рис.7.

Рис.7. Структура заголовка НО-РОН.

Структура заголовка LO-POH представлена на рис.4 и состоит из четырёх циклически повторяемых байтов - V5, J2, N2 и К4. Наиболее важным для технологии передачи является байт V5, где передаётся информация о контроле чётности, индикации ошибок и типе загрузки.

Структура байта V5 представлена на рис.7. Байты J2, N2 и К4 имеют значения, аналогичные байтам Л, N1 и КЗ НО-РОН. Все остальные информационные поля (байты С, G, В) объединены на уровне маршрута низкого уровня в один байт V5.

Рис.8. Структура байта V5.

Первая функция указателей является наиболее важной, поскольку именно с ней связано основное преимущество технологии SDH - отсутствие необходимости пошагового мультиплексирования/демультиплексирования. Указатели административных блоков AU PTR и блоков нагрузки TU PTR обеспечивают прямой доступ к загруженному в синхронный транспортный модуль потоку на любом уровне (рис.9).

Как видно из рис.9, в системах передачи SDH используются два типа указателей - административной (AU-PRT) и трибутарной групп (TU-PTR). Указатели образуются байтами Н.

В качестве примера структуры указателей рассмотрим указатель AU-4, представленный на рис.10.

Рис.9. Механизм организации прямого доступа к нагрузке.

Рис.10. Структура указателя AU-4.

Начало каждого контейнера VC-4 идентифицируется номером, соответствующим положению этого контейнера в поле нагрузки. Каждое такое положение (или ячейка) включает в себя по 3 байта. Ячейка номер 0 следует непосредственно за 9 байтами указателей (Н1-НЗ) в составе SOH STM-1. Стандартами предусмотрено до 782 ячеек в поле нагрузки включительно, несмотря на то, что потенциально указатели обеспечивают индикацию до 1023 ячеек. Таким образом, указатели обеспечивают индикацию положения виртуальных контейнеров. Механизм формирования указателей - обратный к механизму поиска нагрузки, представленной на рис.9. Схематически его можно представить рис.11.

Как уже было отмечено, весь путь передаваемого сигнала (на рисунке -нагрузки потока Е1) по системе передачи SDH представляет собой несколько участков, а именно маршрута низкого уровня, маршрута высокого уровня и мультиплексорных секций, где осуществляется физическое соединение. Соответственно выделяется трёхуровневая процедура формирования транспортного модуля, где участвуют средства формирования виртуальных контейнеров низкого и высокого уровня (Assembler) и средства формирования транспортного модуля. При загрузке и мультиплексировании положению нагрузки присваивается номер, который передаётся указателем. Для выделения нагрузки используется обратная процедура (Disassembler), использующая анализ указателей.

Помимо основной функции - указывать местоположение нагрузки в информационном поле, указатели выполняют ещё одну важную функцию, которая существенна не столько для описания механики работы оборудования SDH, сколько для эксплуатации и измерений. Речь идёт о процедурах компенсации рассинхронизации в системах SDH. Технология SDH предусматривает использование для процессов выравнивания скоростей алгоритма смещения указателей, что можно рассматривать как процедуру байтового стаффинга (поскольку размер указателя составляет 3 байта или 24 бита).

Рис.11. Структура присвоения/поиска, формирование сигнала SDH.

5. Содержание отчёта

5.1.Схема формирования модуля STM-1.

5.2.Структура заголовка РОН.

5.3.Структура заголовка SOH.

5.4.Назначение указателей.

6. Контрольные вопросы

6.1. Что называется системой SDH?

6.2. Как формируется модуль STM-1?

6.3. Для чего используется процедура стаффинга?

6.4. Назначение и структура РОН.

6.5. Назначение и структура SOH.

6.6. Назначение указателей.

Лабораторная работа №14

Эксплуатационные измерения в системах передачи SDH.

1. Цель работы

Изучение концепции измерений и видов эксплуатационных измерений в системах передачи SDH.

2. Содержание работы

2.1.Изучение концепции измерений систем SDH.

2.2.Измерения мультиплексоров ввода-вывода.

3. Домашнее задание

3.1.Изучить литературу [4], с.89-110.

3.2.Подготовить бланк отчёта со схемами измерений.

4. Краткое изложение концепции измерений в системах
передачи SDH

Рис. 4.1. Архитектура системы SDH.

Классификация измерений параметров участков типового тракта SDH строится на основе архитектуры системы SDH (рис.4.1), в результате чего выделяются четыре уровня анализа системы SDH: секционный, маршрута

высокого уровня, маршрута низкого уровня и уровень нагрузки. Для каждого уровня могут быть выделены определённые параметры измерений, приведённые в табл.4.1. Отдельно должны рассматриваться измерения тракта (маршрута) в целом, а также измерения параметров сети, связанные с анализом всех трактов (уровень сети).

Из рис.4.1 непосредственно следует, что технология измерений в системах SDH сложнее технологии PDH. Для технологии измерений Е1 предложено разделение измерений на 3 уровня, тогда как для систем SDH такое разделение даёт 6 уровней анализа.

Таблица 4.1.

Основные параметры измерений в системе SDH по уровням

Секционный уровень	Параметры оптического и электрического интерфейсов. Сообщения о неисправности. Параметры ошибок. Контроль автоматического переключения. Анализ джиггера и вандера линейного оптического сигнала.
Маршрут высокого уровня	Сообщения о неисправности. Параметры ошибок. Анализ указателей.
Маршрут низкого уровня	Сообщения о неисправности. Параметры ошибок. Анализ указателей.
Уровень нагрузки	Процессы" загрузки/выгрузки. Параметры электрического интерфейса. Джиггер нагрузки. Анализ параметров загружаемых и выгружаемых потоков PDH.
Анализ параметров маршрута в целом	Анализ прохождения виртуального контейнера по системе передачи. Анализ логического взаимодействия устройств в составе маршрута. Анализ процессов генерации, передачи и анализа сообщений о неисправности.
Анализ параметров сети SDH	Анализ системы синхронизации, активности указателей, компенсации рассинхронизации, компенсации активности указателей. Анализ параметров качества системы передачи (надёжность, оперативность реконфигурации, производительность и т.д.). Анализ параметров системы управления.

Все измерения делятся на три наиболее важные группы: функциональные тесты, измерения стрессового тестирования и логическое тестирование.

Рассмотрим более подробно эти группы измерений.

Функциональные тесты. К функциональным тестам относятся измерения, связанные с проверкой функциональности различных частей системы SDH, уровней типового тракта, тракта в целом и сети в целом. Обычно эта категория измерений реализуется методами пассивного мониторинга, но в ряде случаев проводятся измерения с отключением канала. К этой категории измерений, например, относятся:

• измерения на стыке пользователь-система передачи. Обычно связаны с
анализом процессов загрузки и выгрузки потока PDH;

• измерения, связанные с реализацией различных вариантов загрузки
потока PDH;

• анализ процедур мультиплексирования и функций загрузки в
интерфейсах кросс-коннекторов и т.д.

Стрессовое тестирование. К измерениям стрессового тестирования относятся измерения, связанные с имитацией различных ситуаций в сети SDH, в трактах, а также на участках трактов. Сюда же можно отнести измерения, связанные с активным тестированием компонентов сети SDH. Все измерения этой группы делаются с отключением канала и с использованием принципа анализа по схеме "воздействие-отклик". К этой категории измерений, например, относятся:

• измерение параметров устойчивости к джиттеру (MTJ);

• анализ процессов компенсации рассинхронизации методом смещения
указателей;

• имитационные измерения в системе управления;

• тестирование процессов оперативного переключения и т.д.

Логическое тестирование. К измерениям логического тестирования относятся все измерения, связанные с анализом обмена управляющей информацией в сети SDH между устройствами составными частями системы передачи, а также между системой передачи и системой управления. К этой категории измерений, например, относятся:

• имитация и анализ функций передачи информации об ошибках,
сообщений о неисправностях и нарушениях работы;

• анализ корректности работы процедур поиска ошибок и анализ
протоколов управления в узлах системы передачи;

• мониторинг производительности системы передачи.

ПОСТРОЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ КОНЦЕПЦИИ СИСТЕМ SDH

Для построения классификации измерений в системе SDH используется трёхмерная измерительная концепция (рис.4.2).

В результате применения этой концепции все группы измерений в системах SDH можно классифицировать в соответствии в тремя координатами X Y Z, где

X - номер в классификации по компонентам;

Y - номер в классификации по уровням измерений;

Z — номер по типу метода.

В соответствии с вышеизложенным присваиваются номера X, Y и Z различным классификационным группам (табл.4.2).

В результате каждая группа измерений в описываемой классификации имеет свой номер X.Y.Z.

	Анализ работы МВВи мультиплексоров	Анализ работы регенераторов	Анализ коммутаторов	Анализ сети в целом
Измерение уровня нагрузки	Группы измерений	Группы измерений	Группы измерений	Группы измерений
Измерение маршрута низкого уровня	Группы измерений		Группы измерений	Группы измерений
Измерение маршрута высокого уровня	Группы измерений		Группы измерений	Группы измерений
Измерение секционного уровня	Группы измерений		Группы измерений	Группы измерений

Проекция "плоскостей" 1-2 Рис.4.2. Концепция измерений систем SDH.

Таблица 4.2.

Классификация по компонентам	Х	Классификация по компонентам	Y
Анализ мультиплексоров МВБ Анализ мультиплексоров Анализ регенераторов Анализ коммутаторов Анализ сети в целом	1 2 3 4 5	Секционный уровень Уровень маршрута низкого уровня Уровень маршрута высокого уровня Уровень нагрузки Уровень маршрута Уровень сети	1 2 3 4 5 6
Классификация по методам	Z		1 2 3 4 5 6
Функциональные тесты Стрессовое тестирование Логическое тестирование	1 2 3

Рассматривая три проекции трёхмерной измерительной концепции рис.4.2, получим три двумерных таблицы групп измерений, представленные соответственно в табл.4.3-4.5 по номерам.

Таблица 4.3.

Группы измерений плоскости X-Y

Класс группы по компонентам	1.Секционный уровень	2.Уровень маршрута низкого уровня	3.Уровень маршрута высокого уровня	4.Уровень нагрузки	5.Уровень маршрута	б.Уровень сети
1.Анализ мультиплексоров МВВ	1.1.Z	1.2.Z	1.3.Z	1.4.Z	1.5.Z
2.Анализ мультиплексоров	2.1.Z
3. Анализ регенераторов	3.1.Z
4.Анализ коммутаторов	4.1.Z	4.2.Z	4.3 .Z		4.5.Z
5.Анализ сети в целом	5.1.Z	5.2.Z	5.3.Z	5.4.Z	5.5.Z	5.6.Z

Таблица 4.4.

Группы измерений плоскости Z-Y

Группы по методам	1 .Секционный уровень	2.Уровень маршрута низкого уровня	3.Уровень маршрута высокого уровня	4.Уровень нагрузки	5.Уровень маршрута	б.Уровень сети
1 .Функциональные тесты	Х.1.1	Х.2.1	Х.3.1	Х.4.1	Х.5.1	Х.6.1
2. Стрессовое тестирование	Х.1.2	Х.2.2	Х.3.2	Х.4.2	Х.5.2	Х.6.2
3. Логическое тестирование	Х.1.3	Х.2.3	Х.3.3	ХАЗ	Х.5.3	Х.6.3

Таблица 4.5.

Группы измерений плоскости X-Z

Группы по методам	1 .Анализ мультиплексоров МВВ	2.Анализ мультиплексоров	3. Анализ регенераторов	4.Анализ коммутаторов	5.Анализ сети в целом
1 .Функциональные тесты	l.Y.l	2.Y.1	3.Y.1	4.Y.1	5.Y.1
2.Стрессовое тестирование	1.Y.2	2.Y.2	3.Y.2	4.Y.2	5.Y.2
3. Логическое тестирование					5.Y.3

Исходя из размерности измерительной концепции 5x6x3=90, можно было бы предположить, что все измерения в первичной сети SDH можно разделить на 90 групп, однако, как видно из таблиц 4.3 и 4.5, часть ячеек,

Таблица 4.6.

Группы измерений в системах SDH

Номер	Номере классификации	Описание группы
		Анализ мультиплексоров МВБ
1	1.1.1.	Функциональные тесты мультиплексоров МВВ секционного уровня
2	1.1.2.	Стрессовое тестирование мультиплексоров МВВ секционного уровня
3	1.2.1.	Функциональные тесты мультиплексоров МВВ маршрута низкого уровня
4	1.2.2.	Стрессовое тестирование мультиплексоров МВВ маршрута низкого уровня
5	1.3.1.	Функциональные тесты мультиплексоров МВВ маршрута высокого уровня
б	1.3.2.	Стрессовое тестирование мультиплексоров МВВ маршрута высокого уровня
7	1.4.1.	Функциональные тесты мультиплексоров МВВ уровня нагрузки
8	1.4.2.	Стрессовое тестирование мультиплексоров МВВ уровня нагрузки
9	1.5.1.	Функциональные тесты мультиплексоров МВВ уровня маршрута
10	1.5.2.	Стрессовое тестирование мультиплексоров МВВ уровня маршрута
		Анализ мультиплексоров
11	2.1.1.	Функциональные тесты мультиплексоров секционного уровня
12	2.1.2.	Стрессовое тестирование мультиплексоров секционного уровня
		Анализ регенераторов
13	3.1.1.	Функциональные тесты регенераторов секционного уровня
14	3.1.2.	Стрессовое тестирование регенераторов секционного уровня
		Анализ коммутаторов
15	4.1.1.	Функциональные тесты коммутаторов секционного уровня
16	4.1.2.	Стрессовое тестирование коммутаторов секционного уровня
17	4.2.1.	Функциональные тесты коммутаторов маршрута низкого уровня
18	4.2.2.	Стрессовое тестирование коммутаторов маршрута низкого уровня
19	4.3.1.	Функциональные тесты коммутаторов маршрута высокого уровня
20	4.3.2.	Стрессовое тестирование коммутаторов маршрута высокого уровня
21	4.5.1.	Функциональные тесты коммутаторов уровня маршрута
22	4.5.2.	Стрессовое тестирование коммутаторов уровня маршрута
		Анализ сети в целом
23,	5.1.1.	Функциональные тесты процессов сети секционного уровня
24	5.1.2.	Стрессовое тестирование процессов сети секционного уровня
25	5.1.3.	Логическое тестирование сети секционного уровня
26	5.2.1.	Функциональные тесты процессов сети маршрута низкого уровня
27	5.2.2.	Стрессовое тестирование процессов сети маршрута низкого уровня
28	5.2.3.	Логическое тестирование сети маршрута низкого уровня
29	5.3.1.	Функциональные тесты процессов сети маршрута высокого уровня
30	5.3.2.	Стрессовое тестирование процессов сети маршрута высокого уровня
31	5.3.3.	Логическое тестирование сети маршрута высокого уровня
32	5.4.1.	Функциональные тесты процессов сети уровня нагрузки
33	5.4.2.	Стрессовое тестирование процессов сети уровня нагрузки
34	5.5.1.	Функциональные тесты процессов сети уровня тракта
35	5.5.2.	Стрессовое тестирование процессов сети уровня тракта
36	5.5.3.	Логическое тестирование сети уровня тракта
37	5.6.1.	функциональные тесты процессов сети
38	5.6.2.	Стрессовое тестирование процессов сети
39	5.6.3.	Логическое тестирование сети

обозначающих группы измерений, оказывается пустой, что значительно сокращает количество групп создаваемой классификации. Так, например, измерения уровней высокого и низкого маршрутов не имеют смысла для регенераторов (табл.4.3), для компонентов сети практически не выполняется логическое тестирование (табл.4.5), которое по определению более относится ко всему маршруту или сети. В результате наличия таких "пустых ячеек" общее количество групп измерений уменьшается до 39 групп, приведённых в табл.4.6.

Каждая группа измерений состоит от нескольких измерений до нескольких десятков, в результате объём построенной классификации измерений для систем SDH можно оценить как несколько сотен различных измерений.

В качестве примера рассмотрим некоторые группы измерений.

ИЗМЕРЕНИЯ МУЛЬТИПЛЕКСОРОВ ВВОДА-ВЫВОДА

Группа измерений МВВ {I.Y.Z.} является одной из самых важных и включает в себя 10 отдельных групп измерений (см.табл.4.6). Большое количество измерений группы определяется тем, что МВВ представляет собой чрезвычайно важный элемент сетей SDH, осуществляющий, с одной стороны, загрузку и выгрузку потоков PDH в сеть SDH, с другой стороны - формирование синхронного транспортного модуля в соответствии с правилами мультиплексирования. МВВ как сетевой элемент находится на границе сопряжения сетей PDH и SDH, и следовательно, параметры его функционирования чрезвычайно важны для работы всей сети SDH. В результате на всех этапах эксплуатации системы SDH выполняются измерения, связанные с анализом работы МВВ.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕСТЫ УРОВНЕЙ МАРШРУТОВ (ГРУППЫ {1.2.1.} И {1.3.1.})

Группы функциональных тестов МВВ уровней маршрутов включают различные методы анализа формирования заголовков маршрутов высокого и низкого уровней (рис.4.5). Как следует из рис.4.1, все измерения уровня маршрутов связаны с формированием виртуальных контейнеров VC-12, VC-2, VC-3 и VC-4. Основным элементом формирования виртуальных контейнеров являются заголовки НО-РОН и LO-POH. Использование того или другого типа заголовка зависит от типа загружаемой нагрузки (загружаются ли потоки Е1 или потоки ЕЗ/Е4).

В случае комбинированной нагрузки измерения обоих групп объединяются. Основным объектом измерений групп {1.2.1.} и (1.3.1.), таким образом, являются заголовки маршрутов. В соответствии с основными информационными полями заголовков РОН, можно выделить следующие группы измерений.

Функциональные тесты МВБ маршрута высокого уровня включают в себя:

• анализ поля индикатора маршрута;

• анализ типа полезной нагрузки и правильности формирования поля С;

• мониторинг канала управления F в случае, если известен протокол
управления по каналу;

• анализ сверхцикловой структуры в байтах Н4.

Анализ перечисленных полей даёт информацию о корректности формирования структуры виртуальных контейнеров верхнего уровня VC-3 и VC-4. Другие информационные поля, такие как поля ВЗ, G1 и N1, используются для контроля ошибок и наиболее важны в измерениях уровня маршрута, тогда как информационное поле КЗ существенно не для измерений МВВ, а для функциональных тестов коммутаторов и процедур резервного переключения APS.

Рис.4.5. Функциональные тесты маршрутов высокого и низкого уровней.

Аналогично к функциональным тестам маршрута низкого уровня относятся:

• анализ поля идентификатора маршрута J2;

• анализ информационного поля байтов V5.

Для организации измерений могут использоваться две схемы, представленные на рис.4.6.

Система управления

Рис.4.6. Функциональные тесты МВВ уровней маршрутов.

Для проведения измерений на этапе эксплуатации сети используется схема рис.4.6а. В этом случае от системы управления сетью SDH оператор получает данные о параметрах загрузки и выгрузки потоков PDH тестируемого МВВ, куда включаются данные о типах и параметрах загружаемых потоков (например, загружаются только потоки Е1 или поток Е4, возможны варианты комбинированной загрузки), а также о методе загрузки (например, асинхронная, бит-синхронная и т.д.). На основании этих данных анализируется информация заголовков НО-РОН и/или LO-POH, передаваемых в потоке STM-1. Для проведения измерений анализатор включается в поток без нарушения связи. Для этого могут использоваться два метода подключения: подключение к тестовому гнезду МВВ по. электрическому интерфейсу STM-1 (иногда этот интерфейс в литературе называется STM-le), либо непосредственно к оптическому сигналу через пассивный оптический разветвитель. Пассивный оптический разветвитель представляет собой устройство, обеспечивающее передачу от 5 до 10% мощности оптического сигнала на измерительный прибор. Обычно небольшое падение оптической мощности не оказывает воздействия на линейный сигнал, в то же время использование оптического разветвителя позволяет проводить измерения в режиме мониторинга линейного сигнала по оптическому интерфейсу.

В качестве возможной схемы организации измерений (рис.4.66) анализатор PDH/SDH может использоваться не только как анализатор, но и как генератор потока PDH, загружаемого в мультиплексор. В этом случае для проведения измерений используется обычно один канал PDH., На анализаторе выставляются параметры загружаемого потока PDH, система

управления позволяет указать метод загрузки потока. Затем анализатор подключается к линейному сигналу в режиме мониторинга по интерфейсу STM-le или через оптический разветвитель, и производятся измерения параметров заголовка. Основным результатом измерений является выделяемая из канала структура заголовков НО-РОН и/или LO-POH, связанная уже непосредственно с загружаемым потоком. Для проведения стрессового тестирования из линейного сигнала может выделяться загружаемый тестовый поток PDH. Основными преимуществами схемы рис.4.6б являются:

• отсутствие необходимости выделения информации о загружаемом
потоке из базы данных системы управления;

• большая гибкость в проведении тестирования МВВ, так как в этом
случае можно в качестве тестового потока PDH задавать различные
варианты его структуры;

• возможность проведения помимо функциональных тестов процессов
мультиплексирования различных вариантов стрессового тестирования.

Основным недостатком варианта рис.4.6б является необходимость загружать систему передачи тестовым графиком, что не всегда возможно и оправдано.

Обе схемы рис.4.6 являются эксплуатационными, поскольку позволяют проводить измерения без отключения мультиплексора от сети и без нарушения работы системы передачи. Эти схемы организации измерений актуальны для проведения работ в процессе эксплуатации сети SDH.

5. Порядок выполнения работы

Практическая часть данной лабораторной работы выполняется с помощью персонального компьютера в виде виртуального варианта. Порядок выполнения излагается в отдельном методическом указании.

6. Содержание отчёта

5.1. Структурная схема архитектуры SDH.

6.1. Таблица основных параметров измерений в системе SDH по
уровням.

6.2. Результаты наблюдений, выполненных по пункту 5 данной работы.

6.3. Выводы по работе.

7. Контрольные вопросы

7.1. Как проводится классификация измерений в системах передачи
SDH?

7.2. Уровни анализа системы SDH.

7.3. Назовите группы измерений SDH.

7.4. По каким тестам производится анализ мультиплексоров МВВ?

ЛИТЕРАТУРА

1. Техническое описание аппаратуры ИКМ-30-4.

2. Многоканальные системы передачи: Учебник для вузов/ Н.Н. Баева,
В.Н. Гордиенко, С.А. Курицин и др.; Под ред. Н.Н. Баевой и В.Н.
Гордиенко. - М.: Радио и связь, 1997.

3. Н.Н.Слепов. Синхронные цифровые сети SDH.-M: ЭКО-ТРЕНДЗ,
1997.

4. Н.Г.Бакланов. Технологии измерений первичной сети.-Ч.1. Системы
El, PDH, SDH.-M.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие 2

Лабораторная работа №9 Изучение построения базовой 30 канальной 3

цифровой системы передачи ИКМ-30-4

Лабораторная работа № 10 Исследование передающей части 10

цифровой системы передачи ИКМ-30-4.

Лабораторная работа №11 Исследование приемной части цифровой 18

системы передачи ИКМ-30-4.

Лабораторная работа № 12 Исследование линейного тракта цифровой 23

системы передачи ИКМ-30-4.

Лабораторная работа №13 Изучение принципа построения базового 30

модуля SDH(STM-l).

Лабораторная работа № 14 Мониторинг качества функционирования 40

модуля STM-1.

Литература 51

Описание лабораторных работ по дисциплине Телекоммуникационные системы передачи Сборник №2 «Цифровые системы передачи»

Для студентов бакалавриата очного и заочного обучения по специальностям направления образрвания-Телекоммуникация (5522200).

Составители Берганов И.Р.

Чанышев В.А.

Былдина Л.П.

Печатается по решению научно-методического

Совета университета

Редактор Берганов И.Р

Корректор Павлова С.И.

Бумага офсетная

Заказ 336 Тираж 100

Отпечатано в типографии ТУИТ

Ташкент 700084, ул. Амира Темура 108