Переоборудование аналоговой линии передачи, использующей АСП-ЧРК, на линиюс ЦСП
Исходные данные:
Схема организации связи АСП-ЧРК с указанием магистрали, которая подлежит переоборудованию. На схеме организации связи указано количество каналов ТЧ и групповых трактов между пунктами магистрали, тип кабеля и аппаратура АСП-ЧРК, работающая по этому кабелю. Одной из характеристик аппаратуры АСП является способ организации двухсторонней связи.
Порядок проектирования:
1. Выбираем аппаратуру ЦСП, которая должна сменить действующую аппаратуру АСП-ЧРК, в соответствии с принципами развития зоновой и магистральной первичной сети ЕАСС, изложенными во введении к настоящему учебному пособию. Так, например, если необходимо переоборудовать магистраль А, В, С сети рис. 3.1, на которой работает аппаратура К-300, на ЦСП, то необходимо выбрать аппаратуру с большим количеством каналов, предназначенную для работы по кабелю МКТ-4. Такой является аппаратура ИКМ-480.
2. Разрабатываем схему организации связи с использованием выбранной аппаратуры ЦСП, распределяя большое количество каналов ТЧ между заданными пунктами.
3. Для выбранной ЦСП, заданного кабеля и способа организации двухсторонней связи рассчитываем 
, 
и номинальную длину участка регенерации 
ЦСП заданной ступени иерархии (см. подробнее подраздел 3.2).
4. Определяем номинальную длину участка регенерации проектируемой аппаратуры ЦСП 
, учитывая особенности размещения регенераторов на уже существующей магистрали АСП '
, (3.11)
где 
— длина усилительного участка в АСП., Здесь величина 
определяет количество регенераторов, которое можно разместить на длине ,a 
— количество участков регенерации на этой длине.
Логично все регенераторы располагать на равных расстояниях так, чтобы было кратно 
. Поэтому рассчитываем по (3.11). Это позволяет каждый регенератор размещать в контейнере существующего НУП АСП.
На рис. 3.4 показан участок существующей магистрали К-300, для которой 
. Для ИКМ-480 
. Поэтому
Регенераторы ИКМ-480 располагают вдвое чаще, чем усилители К-300. Каждый второй регенератор можно располагать в контейнере НУП.
5. Определяем запас по ожидаемой защищенности того вида помех, которые в основном ограничивают величину 
.
 |
Так, для аппаратуры ИКМ-480 (см. пример рис. 3.4), работающей по коаксиальному кабелю, основным видом помех участка регенерации являются СШ. Поэтому запас по ожидаемой защищенности ИКМ-480 определяем по отношению к этому виду помех. Для ИКМ-480С, работающей по симметричному кабелю по двухкабельной системе связи, основным видом помех, ограничивающим расчетную длину участка регенерации 
, являются ЛП-ДК-ВВ и т. д. (см. подраздел 2.3).
Запас ожидаемой защищённости определяем как разность:
. (3.11)
Величина 
характеризует эксплуатационный запас по защищенности при данном способе размещения регенераторов.
6. Определяем экономическую эффективность переоборудования АСП на ЦСП.
Для этого рассчитаем коэффициент Е0 экономической эффективности
, (3.13)
где R — прибыль предприятия, которая определяется как разность:
, (3.14)
— собственные доходы предприятия; С — эксплуатационные расходы; 
— дополнительные капитальные затраты в тыс. руб. на приобретение и установку новой аппаратуры ЦСП.
При упрощенных расчетах можно полагать, что
(3.15)
где 
—дополнительное число каналов за счет замены АСП на ЦСП. Более детальный расчет и С можно найти, например, в [12]. В соответствии с существующими нормативами, необходимо, чтобы 
.
ОСОБЕННОСТИ ЦСП
Повышенный интерес разработчиков систем передачи к цифровым системам обусловлен рядом их положительных особенностей. Вместе с тем разработка и внедрение ЦСП выявили и их слабые стороны. Рассмотрим отличительные особенности ЦСП.
Высокая помехоустойчивость ЦСП.В цифровых системах передачи в линию передается сигнал с малым числом уровней: двоичный, квазитроичный. Понятно, что различить такой сигнал в условиях больших помех легче, чем аналоговый, у которого информация передается большим количеством амплитудных градаций. Этим и определяется большая помехоустойчивость ЦСП по сравнению с аналогичными системами передачи АСП.
Большая помехоустойчивость ЦСП позволила внедрить системы передачи на многопарных низкочастотных симметричных кабелях ГПС, а также организовать двухстороннюю связь по однокабёльной системе, используя дешевый одночетверочный кабель КСПП на СПС.
Малый эффект накопления помех.В линейных трактах ЦСП применяют регенератор. Использование регенератора уменьшает эффект накопления помех на магистрали. Действительно, с ростом числа регенераторов увеличивается вероятность ошибки рош. Однако существенное увеличение вероятности ошибки эквивалентно незначительному увеличению шума (см. табл. 2.4). Если же вспомнить, что абсолютная величина результирующей вероятности ошибки, допустимая в линейном тракте, мала (меньше 10-6) и что поэтому шумы линейного тракта вносят малый вклад в величину суммарного шума канала, то станет ясно, почему характеристики ЦСП мало зависят от длины магистрали. Это обстоятельство может оказаться решающим при необходимости организовать связь на большие расстояния.
Экономическая целесообразность преимущественного использования ЦСП на местных сетях и ВЗС.В канальном оборудовании ЦСП применяется, в основном, временное разделение каналов. Первоначальным стимулом разработки систем с ВРК было желание упростить и уменьшить стоимость оконечных станций многоканальных систем. Известно, что стоимость оконечных станций СП-ЧРК на 70% определяется фильтрами, и в основном — канальными полосовыми фильтрами, формирующими и выделяющими спектры канальных сигналов. При ВРК разделение каналов осуществляется ключами, без сложных фильтрующих схем. Групповые устройства ОС ЦСП являются цифровыми. Поэтому оконечные станции цифровых систем дешевле аналоговых.
Стоимость линейного тракта определяется стоимостью физических цепей, а также стоимостью и количеством промежуточных станций. Пусть в сравниваемых вариантах используются одни и те же цепи. Стоимости промежуточных станций АСП (НУП) и ЦСП (НРП) приблизительно одинаковы. Определим, где необходимо чаще устанавливать промежуточные станции: в АСП или ЦСП? Длины усилительного участка и участка регенерации определяются затуханием этого участка и поэтому зависят от ширины полосы частот 
системы передачи. Для ЦПС 
, для СП-ЧРК 
, если двухсторонняя связь организуется по однополосной системе. Поэтому
,
где т — количество разрядов кода ИКМ.
Видно, что ЦСП занимают большую полосу частот, чем СП-ЧРК, при том же количестве каналов ТЧ N. В связи с этим регенераторы ЦСП надо размещать чаще, чем усилители АСП. Это увеличивает стоимость линейных трактов ЦСП по сравнению с АСП. Поэтому цифровые системы передачи выгодно применять на линиях малой протяженности. В настоящее время это прежде всего системы для местных участков ЕАСС (СПС и ГПС), затем для внутризоновой связи ВЗС.
Широкое применение цифровых элементов в ЦСПпозволяет:
— повысить стабильность характеристик каналов, надежность аппаратуры, технологичность ее изготовления;
— уменьшить вес и габариты аппаратуры;
— упростить эксплуатацию за счет увеличения стабильности как характеристик каналов, так и узлов ЦЛТ;
— увеличить выпуск большего числа систем передачи.
В полной мере эти достоинства смогут проявиться при использовании в ЦСП БИС.
Стабильность характеристик каналов ЦСП выше, чем в АСП, еще и потому, что нелинейные искажения при использовании ВРК не приводят к взаимным влияниям между каналами, поэтому характеристики каналов ЦСП не зависят от загрузки системы.
Большая полоса частот ЦСП в ЦЛТделает нецелесообразным разрабатывать ЦСП для ВЛС, несмотря на то, что ВЛС и сейчас и в обозримом будущем будут широко использоваться на СПС. К этому надо добавить, что, ввиду низкой надежности ВЛС, СП этих цепей делают двухпроводными, в то время как все ЦСП преимущественно четырехпроводные системы.
Малая длина участка регенерации ЦСП,по сравнению с усилительным участком АСП, увеличивает частость выхода из строя НРП, по сравнению с УП, из-за ударов молнии и удорожает стоимость линейного тракта.
Возможность высококачественной передачи цифровых сигналов по каналам и трактам ЦСП.Аналоговые системы СП-ЧРК мало приспособлены для передачи цифровых сигналов. Вместе с тем создание сети передачи данных, сети вычислительных машин и, наконец, рост телеграфного обмена настоятельно требует организации высококачественных цифровых трактов. Такие тракты могут предоставить ЦСП. В этих системах имеется возможность ввода низкоскоростной цифровой информации непосредственно в групповой тракт ЦСП, обеспечивающий высококачественную передачу этой информации. В настояще время разрабатывается новый тип аналого-цифрового оборудования ЦСП - АЦК, в котором, наряду с аналоговым входом канала ТЧ, потребителям смогут предоставляться цифровые входы каналов со скоростью 64 кбит/с.
Возможность построения интегральных сетей связи.Интегральная сеть — это сеть связи, в которой абонентские устройства, устройства коммутации и системы передачи построены на единой общей (интегральной) основе — с применением цифровых методов передачи сигнала, цифровых методов коммутации и с использованием цифровых интегральных микросхем. Цифровые коммутационные устройства являются самыми совершенными. Их появление стало возможным только благодря разработке и внедрению цифровых систем передачи ЦСП.
5. ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАЩИТЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
1. Назовите основные узлы структурной схемы оконечной станции ЦСП с непосредственным кодированием.
2. Назовите основные узлы оконечной станции ЦСП с группообразованием.
3. Каково назначение аналого-цифрового оборудования ОС ЦСП типа АЦО-30 или АЦО-15?
4. Каково назначение блока ВГо ОС ЦСП (например, ВВГ или ТВГ)?
5. Каково назначение блока ОЛТ ОС ЦСП?
6. Какова структура цикла передачи ПЦСП (количество канальных интервалов и их назначение)?
7. Каково назначение основных узлов функциональной схемы АЦО-30: ФНЧ передатчика и приемника; ключей передатчика и приемника, кодека, преобразователя кода передачи и приема?
8. Какой способ объединения и разделения каналов ист пользуется в АЦО-30 (АЦО-15)?
9. Из каких соображений выбирается и чему равна частота дискретизации сигналов в каналах ТЧ АЦО-30 (АЦО-15)?
10. Какова связь между шириной полосы частот группового ИКМ сигнала 
со скоростью передачи этого сигнала В Мбит/с?
11. Что называется тактовой частотой 
ЦСП?
12. Чем определяется тактовая частота ОС с непосредственным кодированием?
13. Чем определяется тактовая частота ОС с группообразованием?
14.Для чего в АЦО - ВГ используют преобразователь частоты?
15. Какие требования предъявляются к линейному сигналу ЦСП?
16. Поясните алгоритм работы преобразователя кода передачи формирующего ЧПИ.
17. Для чего в ЦСП применяют преобразование ИКМ сигнала в сигнал с ЧПИ?
18. Поясните алгоритм работы преобразователя кода передачи, формирующего КВП-3.
19. Для чего в ЦСП применяют преобразование ИКМ сигнала в сигнал с КВП-3?
20. Назовите основные функции регенератора.
21. Что такое интерференционная помеха? Каким устройством регенератора уменьшают интерференционную помеху?
22. Какие требования предъявляются к корректирующему усилителю регенератора?
23. Какова связь между относительной размытостью глаздиаграммы и погрешностью работы корректирующего усилителя?
24. Чему равно оптимальное положение порога решающего устройства регенератора при наличии только аддитивного шума?
25. Как изменяется (увеличивается или уменьшается) вероятность ошибки регенератора при сдвиге порога решающего устройства от оптимального?
26. Укажите приблизительно, на сколько децибел необходимо изменить защищенность на входе регенератора, чтобы вероятность ошибки на его выходе изменилась на порядок.
27. Поясните назначение блока ВТИ регенератора.
28. В чем принципиальное отличие АРУ ЦСП от АРУ АСП-ЧРК?
29. Сформулируйте достоинства и недостатки АРУ с регулируемой искусственной линией и АРУ с регулируемый корректором.
30. Чем определяются шумы регенератора?
31. Какие шумы ЦЛТ преобладают в ЦСП на коаксиальном кабеле?
32. Какие шумы ЦЛТ преобладают в однокабельной ЦСП на симметричном кабеле?
33. Какие шумы ЦЛТ преобладают в двухкабельнбй ЦСП на симметричном кабеле?
34. При каком способе организации двухсторонней связи (однокабельном и двухкабельном) можно получить большую длину участка регенерации?
35. При переходе на большую скорость передачи цифрового потока В требуется большая или меньшая длина участка регенерации?
36. Что такое ожидаемая вероятность ошибки регенератора и чем она определяется?
37. Что такое допустимая вероятность ошибки и как ее нормируют для различных участков сети?
38. Что такое ожидаемая защищенность регенератора?
39. Что такое допустимая защищенность регенератора?
40. Зависит ли ожидаемая защищенность по отношению к собственным помехам от уровня передачи рпер и как (увеличивается, уменьшается или не изменяется с увеличением рпер)?
41. Зависит ли ожидаемая защищенность по отношению к помехам линейных переходов от уровня передаваемого сигнала и как (увеличивается, уменьшается или не изменяется с увеличением рпер)?
42. С увеличением длины участка регенерации l какая защищенность изменяется быстрее: ожидаемая или допустимая?
43. Каковы достоинства ЦСП?
44. Каковы недостатки ЦСП?
45. На каких участках сети ЕАСС экономически целесообразно внедрять ЦСП?
ПРИЛОЖЕНИЯ