Пока еще абонентские линии в большинстве случаев двухпроводные. Цифровые и аналоговые системы передачи, как правило, применяют четырехпроводные физические линии. Поэтому одна из задач состоит в переходе от двухпроводной линии к четырехпроводной. Схема, включаемая в линию и выполняющая такой переход, называется дифференциальной системой (
(рис 6.1) Принцип работы дифференциальной системыСигналы из цепей приема поступают в двухпроводную линию, а из нее — в цепь передачи с помощью трансформаторной связи. Информация, передаваемая в двухпроводную линию, может пройти в цепь приема четырехпроводной линии, как это показано пунктирной линией на рис. 6.1. Для того чтобы этого не произошло, установлена третья обмотка (В), которая наводит в цепи приема четырехпроводной линии ток, обратный и равный по величине току передатчика четырехпроводной линии. Балансные цепи, предназначаются для того, чтобы установить нужные параметры этого тока. Балансный контур содержит активные (
Основная проблема заключается в том, что при работе дифференциальной схемы возможен переход информации с цепей передачи на цепь приема, как это показано на рисунке пунктирной линией.
Такой переход вызывает у абонента эффект эха. В линии, при наличии усилителей, это может привести к генерации. Информация, поступившая в цепь приема, может, пройдя усилитель, снова поступить в цепь передачи, что приведет, как принято говорить, к возбуждению всей системы передачи. Поэтому имеется третий трансформатор, задача которого — порождать в трансформаторе передачи компенсационный ток (текущий в обратном направлении и равный по величине току, поступившему от приемника). Чтобы этот ток можно было регулировать, применяется балансный контур, комплексное сопротивление которого регулируется в зависимости от параметров
В цифровых системах для улучшения качества тракта применяется цифровая схема эхокомпенсации (см. рис. 6.2). Явление "эхо" заключается в поступлении в приемник сигнала передатчика. Это может порождаться не только несовершенством дифференциальной системы, но и многими другими причинами (рассогласованием входных сопротивлений на разных участках передачи, эффектом отражения сигнала на длинной линии и т.п). Эхо-компенсация [6.1] основывается на том, что обратный сигнал, повторяющий прямой, приходит с некоторым
(рис 6.2) Структурная схема двухпроводной линии с эхокомпенсаторомМетод эхоподавления основан на том, что при передаче информации закрывается (ослабляется) цепь собственного приема. При эхоподавлении может происходить ухудшение качества связи в момент, когда оба абонента активны, а тракт приема одного из них заблокирован. Принцип действия эхоподавителя показан на рис. 6.3.
(рис 6.3) Структурная схема двухпроводной линии с эхоподавителемУстройство для подавления эхосигнала основано на автоматической блокировке приема на время передачи. Для этого существуют два устройства: первое следит за активностью абонента A, второе — за активностью абонента Б. Активность Б определяется тем, что уровень сигнала в приемной цепи выше, чем уровень сигнала в передающей цепи.
Приведем (таблица 6.1) примерные требования к
| Параметр | Абонентская линия | соединительная линия | соединительная линия (междугородняя) |
|---|---|---|---|
| Сопротивление каждого из разговорных проводов Ом, не более | 500 1700* | 700 | 1000 |
| Сопротивление изоляции между проводами или между любым проводом и землей кОМ, не менее | 20 50* | 50 | 150 |
| Емкость между проводами или любым проводом и землей, мкФ, не более | 0,5 1* | 1,6 | 1,3 |
| * Для удаленных абонентов | |||
Данные, приведенные в таблице 6.1, показывают требования, предъявляемые при предоставлении услуг при передаче речи при установленном обычном телефонном соединении. Услуги при передаче данных с помощью модема и организации передачи речи через Internet предъявляют другие, более жесткие требования к физическим параметрам линий и станции (станционного четырехполюсника). Точнее, они требуют жесткого выполнения объявленных норм и идеального содержания всех участков линейных и станционных сооружений. Одним из важнейших показателей является затухание линий и их частотные зависимости.
Здесь только укажем на возможные пути замены проводных абонентских линий.
Первый из них — это радиодоступ. При таком способе рядом с местом концентрации абонентов (жилым домом или пригородным массивом) возводится базовая радиостанция для связи с абонентами, а с другой стороны подключенная к стационарной проводной сети. У абонентского аппарата устанавливается радиоприставка, которая позволяет вести переговоры и в большинстве случаев пользоваться Internet-связью. При этом возможно множество решений, очень близких к решениям применяемых при подвижной связи [6.17], [6.27]. В качестве протоколов используется уже упомянутый ранее
Применение радиодоступа позволяет создавать эффективную сеть в пригородных зонах. Недостатком является зависимость этой сети от прямой видимости и чувствительность к помехам.
В последнее время появилась широкополосная технология радиодоступа
В последнее время началось практическое использование бытовой электрической сети для передачи информационных сигналов [6.30].
Последнее, что стоит упомянуть, — это использование кабельного телевидения для организации дополнительных каналов и
Прямое затухание — это интегральный
Количественно оно выражается отношением значения мощности на выходе $$P_{вых}$$ к мощности входе $$P_{вх}$$:
$$b=\frac{P_{вых}}{P_{вх}}$$Наиболее распространено представление затухания в виде логарифмического отношения, единица которого называется децибел (дБ).
$$b_{\partial Б}=10 \log \frac{P_{вых}}{P_{вх}}$$Обычно мощность согласно этой формуле определяется относительно 1 мВт. На практике удобно измерять не мощность, а напряжение, которое подается на входное сопротивление линии. В этом случае затухание определяется относительно напряжения $$U = 0,775 мВ$$.
Затухание тогда определяется по формуле
$$b_{\partial Б}=20 \log \frac{U_{вых}}{U_{вх}}$$Измерение затухания можно также проводить с помощью измерения тока. Тогда затухание определяется относительно величины $$I = 1,29$$ мкА по формуле
$$b_{\partial Б}=20 \log \frac{I_{вых}}{I_{вх}}$$В официальных документах, например нормах МСЭ-Т, начальным уровнем передачи считается 0 дБ, т.е. входная мощность равна 1 мВт. Эта единица измерения обозначается дБм (мощность в децибелах, отсчитываемая относительно 1 милливатта).
Однако в реальной системе передачи входной сигнал редко совпадает с этим значением мощности. Уровень входного сигнала диктуется
При этом уровень в других точках, измеренный относительно данной, обозначается для точек с более высоким уровнем +дБр (децибелразность), или, для точек с более низким уровнем, просто дБр. (Английская аббревиатура
На рис. 6.4 показана зависимость коэффициента затухания от частоты для кабеля марки ТПП ([6.11]). Под коэффициентом затухания понимается [6.25] относительное изменение мощности передачи сигнала, при распространении его на единицу расстояния, выраженное в км.
(рис 6.4) Частотная характеристика коэффициента затухания для кабеля ТП с диаметром жилы 0,4 ммНа рис. 6.5 показана зависимость коэффициента затухания от частоты высокочастотного кабеля марки МКС (Многопарные Симметричные Кабели) 1X4 в алюминиевой оболочке с диаметром жилы 1,2 мм. Она приведена, чтобы показать характер поведения затухания при увеличении частоты и отметить, что кабельные пары способны поддерживать гораздо более высокие частоты, чем требует речевой тракт (примерно 3,4 КГц).
(рис 6.5) Частотная характеристика высокочастотного кабеля марки МКС (Многопарные Симметричные Кабели) 1X4 в алюминиевой оболочке с диаметром жилы 1,2 мм
Максимальное затухание между двумя телефонными аппаратами на городской телефонной сети должно быть не более 28 дБр (децибелразность). В данном случае все величины затухания показаны от уровня предыдущей точки.
При этом затухание абонентских линий (АЛ) не должно превышать 4,5 дБ для кабеля с диаметром жил 0,32 и 3,5 дБ для жил с большим диаметром.
Затухание станционного четырехполюсника не должно превышать 1 дБ на РАТС (районных АТС) и 0,5 на
При четырехпроводной коммутации затухание станционного четырехполюсника
При переходе от двухпроводного соединения к четырехпроводному тракту затухание равно 1дБ.
При использовании электронных АТС затухание на участках с системой передачи ИКМ должна быть 7 дБ. Распределение затухания в дБ на ГТС приведено на рис. 6.6, а для зоновой сети — на рис. 6.7.
(рис 6.7) Распределение затухания на городской телефонной сети(рис 6.6) Распределение затухания на внутризоновой телефонной сетиПереходное затухание — величина, которая характеризует относительное количество энергии, переходящей вследствие электромагнитной связи из одной цепи в другую; выражается в децибелах.
Так же как обычное затухание, оно измеряется отношением мощности на выходе к мощности на входе. Но в данном случае входным является мощность полезного сигнала одной цепи, выходным — мощность этого же сигнала в соседней цепи. Этот эффект обязательно имеет место между соседними цепями (жилами кабеля, проводами воздушной линии). Он может порождаться переходами сигналов из приемника в передатчик, а также при преобразовании четырехпроводной линии в двухпроводную и обратным преобразованием.
Различаются переходное затухание:
Измерение проводятся во всем диапазоне рабочих частот, т.е. для речевого сигнала — в диапазоне частот 300-3400 Гц.
Для уменьшения влияния переходного затухания применяются кабели с витыми (скрученными) парами. Это многожильные кабели, у которых жилы скручены по парам или четверкам.
Принцип борьбы с помехами переходного затухания заключается в том, что при скрутке провода, влияющие на отдельные участки кабеля, наводят электромагнитную энергию, равную по амплитуде и противоположную по направлению, как это показано на рис. 6.7. При идеально сбалансированной скрутке (равный шаг скрутки, идеальная симметрия проводов) переходное затухание равно нулю.
Однако в реальной обстановке имеется большое различие амплитуд наведенных сигналов. Оно возникает из-за различного расположения проводов и их различного сопротивления (см.
В связи с проблемой устранения переходного затухания большое внимание уделяется симметрированию проводов разговорного тракта (провода a и b). Любая нагрузка, подключаемая к одному проводу, должна иметь аналог по сопротивлению, подключаемый к другому проводу.
Шумы (помехи) — это паразитные сигналы, поступающие в пользовательский канал. Они в большинстве случаев имеют случайный характер и случайные характеристики. По своему происхождению они делятся на внутренние и внешние. Внутренние шумы возникают от теплового движения заряженных частиц, температурных изменений и т.п. Внешние шумы или помехи возникают от многих источников излучения, а также при недостатках заземления. Они могут быть естественного происхождения, но чаще это промышленные источники, а также бытовые электроприборы, флуоресцентные лампы,
(рис 6.8) Метод устранения помех с помощью "скрещивания" проводовНаличие шумов может, в частности, значительно снизить максимальную длину
Коэффициент импульсных помех служит для цифровой оценки состояния линии, он указывает количество ошибок на определенное число переданных битов. Нормальным считается коэффициент ошибок $$10^{-6}$$ — это означает, что на $$10^{6}$$ битов в канале появляется одна помеха, которая может привести к ошибке. Минимально приемлемая величина коэффициента ошибок (допускается обычно при применении радиотракта) составляет $$10^{-3}$$. Величина $$10^{-6}$$ считается хорошей. Следует учитывать, что эти показатели условны. Они измеряются за определенный интервал времени, например, за час. Но в реальности в течение каждого интервала они распределяются неравномерно и могут приходить концентрированно (пачкой). Поэтому иногда вводят коэффициент "пачечности" (концентрации ошибок), который показывает отношение количества ошибок, полученных в данном интервале времени, к ожидаемому среднему по всем интервалам.
Для преодоления ошибок применяются различные алгоритмы, которые будут рассмотрены далее. Помехи ухудшают качество приема речи, а при передаче данных могут привести к неверному их принятию или задержкам, замедляющим реальную скорость обмена данными (скорость модема).
Наибольшие проблемы возникают при ухудшении этого коэффициента и при
Стандартный уровень шума, относительно которого измеряются помехи, равен 1 пВт или $$10^{-12}$$ Вт. Это равняется принятому акустическому порогу слышимости (см. раздел 1.1 в части "Акустические свойства человеческого уха"). В относительных единицах дБм (децибелмилливатт, мощность, отсчитываемая относительно одного милливатта) это составляет 90 дБм.
Мощность, измеряемая относительно эталона 1 пВт, называется эталонной и обозначается в дБэт. Мощность, указанная в дБэт, показывает, насколько уровень шума превышает эталонный.
Иначе
$$bдБм = bдБэт —90 дБм$$.
Уровень 20 дБэт равен 70 дБм, т.е. уровню, измеренному относительно одного децибела.
И наоборот,
$$bдБэт = bдБм + 90 дБм$$.
Однако, как мы уже отмечали в разделе 1.1, акустическое восприятие человеком звука зависит от частоты. Эта чувствительность изображается кривой на рис. 1.2 (Диаграмма слуха) и имеет максимум на частоте 1000 Гц. Поэтому при измерении мощность шума усредняют (взвешивают) в соответствии с псофометрической кривой, учитывающей уровень слышимости в соответствии с чувствительностью человеческого уха. Приблизительно эта величина составляет 0,562 от мощности шума, измеренной в пВт. Эта мощность называется псофометрической мощностью и обозначается пВтп. Поэтому мощность, выражаемая в дБм, легко пересчитывается в дБп (децибелы псофометрические).
Если сигнал шума имеет мощность $$P$$, то затухание, выраженное в дБм, равно
$$b \partial Бм= \lg \frac{P}{10^{-3}}$$а затухание, выраженное в дБп,
$$b \partial Бn=10(\lg \frac{0,562P}{10^{-3}}=b \partial \partial Б +\lg 0,562 \partial Б)$$$$b дБп $$
$$b дБп = bдБм - 2,5дБ$$.
Учитывая, что эталонный уровень
$$bдБм = bдБэт + 90 дБм$$,
то
$$bдБм = bдБп + 87,5 дБм$$.
Для полноты изложения отметим, что в Северной Америке принято учитывать частотную зависимость восприятия звука с помощью C-взвешивания. Кривая восприятия звука определяется путем измерения чувствительности на различных типах телефонных аппаратов (не менее 500). В этом случае диаграмма восприятия звука несколько отличается от псофометрической. Приблизительно эта величина составляет 0,631 от мощности шума, измеренной в пВт. В этом случае
$$bдБм = bдБC+88дБ$$.
Задержка информации приводит к наличию эффекта эха при передаче речи. А фазовые задержки могут привести к ошибкам в передаче данных или к уменьшению скорости передачи за счет времени, необходимого для исправления ошибок.
Для использования существующей абонентской кабельной сети с целью передачи интегральной информации следует упомянуть еще одно решение, применяемое на абонентском участке в целях увеличения дальности передачи информации в речевом диапазоне — это пупиновские катушки. Известно, что высокие частоты спектра речи подвержены затуханию больше, чем низкие. Это определяется преимущественно емкостным характером
Существует три категории отводов
Если использование кабельных отводов и допустимо в аналоговых телефонных сетях, обычно такие отводы оказывают серьезное воздействие на работу цифровых систем передачи.
Еще один тип отвода — неиспользуемая пара (
Определению всех понятий и расчету потерь посвящена большая область теоретических исследований. Для детального рассмотрения этих вопросов рекомендуются книги [6.15, 6.16]. Кратко приведем нормы на обслуживания.
Имеются потери двух типов — явные потери и потери по ожиданию. В первом случае при отсутствии свободных путей или каналов заявка снимается с обслуживания, во втором случае — ставится на ожидание. Она снимается с обслуживания, если время ожидания превышает заранее заданную величину.
Суммарные потери любого типа от абонента до абонента не должны превышать:
Эти потери следует разделять на станционные и линейные. Поскольку стоимость линейных сооружений больше стоимости станционной аппаратуры, для станций устанавливаются нормы небольшой величины, а оставшаяся часть приходится на потери из-за отсутствия линий и каналов.
Для станций существуют следующие нормы:
В конце отметим, что норма потерь очень отражается на
Рассмотренные выше показатели потери характеризуют только одну сторону услуги передачи речи. В современных сетях телекоммуникаций применяется характеристика
Все виды трафика можно разделить на три основные категории [6.16].
Трафик реального времени включает в себя аудио и видеоинформацию, критичную к задержкам при передаче. Обычно качество характеризуется явными потерями. Допустимые значения задержек обычно не превышают 0,1 с (сюда входит время на обработку пакетов конечной станцией). Кроме того, задержка должна иметь малые флуктуации (с ними связан эффект "дрожания"). При сжатии информации трафик данной категории становится очень чувствительным к ошибкам при передаче, а из-за жестких требований к задержкам при передаче потоков в режиме реального времени возникающие ошибки не могут быть исправлены с помощью повторной посылки.
Трафик транзакций (интерактивный). При передаче этого вида трафика задержки не должны превышать 0,1 с. В противном случае пользователи будут вынуждены прерывать работу и ждать ответа на свои сообщения. Такая схема обмена информацией снижает производительность труда, а разброс в значениях задержек может привести к возникновению чувства дискомфорта у пользователей. В некоторых случаях превышение допустимого времени задержек приводит к сбою рабочей сессии.
Трафик данных. Задержки при передаче трафика этой категории могут иметь практически любые значения и достигать даже нескольких секунд. Для такого трафика полоса пропускания более важна, чем время задержек: увеличение пропускной способности сети влечет за собой уменьшение времени передачи. Приложения, передающие большие объемы данных, разработаны преимущественно в расчете на предоставление им всей доступной полосы пропускания сети.
Следующим шагом на пути к реализации коэффициента качества обслуживания
Преимущества ECR таковы:
В первом случае при отсутствии свободных путей или каналов заявка снимается с обслуживания, во втором случае — ставится на ожидание. Она снимается с обслуживания, если время ожидания превышает заранее заданную величину.
Такой переход вызывает у абонента эффект эха. Явление "эхо" заключается в поступлении в приемник сигнала передатчика.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.