Транспорт

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ДИЗАЙНА Современные транспортные телекоммуникационные сети используют технологии плезиохронной цифровой иерархии, синхронной цифровой иерархии и мультиплексирования с разделением по длине волны. Для приобретения навыков разработки и проектирования цифровых систем передачи, а также транспортных сетей, построенных на их основе, предлагается разработать нетиповую локальную цифровую систему передачи и организовать на ее основе транспортную сеть заданной структуры. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. Таблица 1 Каналы цифровой системы передачи Нет. Имя Опции Вариант 9 один Канал Количество каналов 42 телефон Кодовая частота, кГц 32 - 40 Количество битов в коде. слово, бит один 2 Вещательный канал Количество каналов 3 Кодовая частота, кГц Расчет Количество битов в коде. слово, бит Расчет 3 Канал Количество каналов 2 ПДС-19,2 кбит/с Кодовая частота, кГц 20-26 Количество битов в коде. слово, бит 3 четыре Канал перед.Внедорожник Количество каналов 100   ТРЕБОВАНИЯ К КАНАЛАМ. вещательный канал Таблица 2 Опции , кГц , кГц , кГц , дБм0 , дБм0 , дБм0 , дБ , пВт Номер шкалы 0,1 6.3 1,0 -25 -2 -55 25 1000 13 Где н и в - нижний и верхний пределы эффективно передаваемых частот канала соответственно,  р1 и р2 - соответственно нижняя и верхняя границы нормированного диапазона уровней преобразованного сигнала в ТЛОУ, an - минимально допустимое значение защиты передаваемого сигнала от шума в заданном диапазоне изменения его уровней Psh - ожидаемое значение средней мощности шума в канале из-за ошибок при изготовлении кодеков  Шкала квантования. Для положительной ветви характеристики квантования. Таблица 3 Сегмент № 2 Сегмент №3 Сегмент №4  п2/п1  n3/n1  п4/п1 четыре 3/2 восемь 1/2 16 один   Таблица 4 Топология сети. Вариант АБ ДО Н.Э CD Д – Е БЫТЬ Э – Ф С–Г г–ч Д–Ч Ф–Л Ф–К К–Л 9 76 181 175 32 51 65 9 38 42 Таблица 5 Цифровые сигналы на интерфейсах узлов Вариант 6 Минимальное количество компонентных сигналов для каждого локального узла для связи с каждым* четыре * В направлениях B–E, B–D и D–E количество компонентных сигналов должно быть в 10 раз больше минимального.  одинПЕРЕДАЧА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ Результатом проектирования подсистемы являются следующие параметры, уменьшение конечных и промежуточных значений которых является обязательным: f_д - частота дискретизации преобразованных сигналов или частота повторения кодовых слов (кодовых групп); m - количество разрядов в кодовом слове на выходе АЦП; - напряжение, соответствующее порогу ограничения характеристики квантования; а_ш (р) - зависимость помехоустойчивости передаваемых сигналов от их уровня в диапазоне от дБ до дБ; - уровень шума на выходе незанятого канала вещания ТНОУ. Расчетf_д Частота дискретизации должна быть выбрана таким образом, чтобы исходный сигнал можно было без искажений отделить от спектра дискретизированного сигнала. Следовательно, расчет заключается в выборе такого значения частоты дискретизации, чтобы: спектр исходного сигнала не перекрывался с боковыми спектрами на частоте дискретизации и ее гармониках; ширина защитного интервала между спектральными составляющими исходного сигнала и ближайшими к ним составляющими боковых полос будет не менее.〖Δf〗_ф Рекомендуется проверять правильность выбора частоты дискретизации путем построения спектра дискретизированного сигнала. Итак, в f_н= 0,1 кГц, = 6,3 кГц и = 1,0 кГцf_в 〖Δf〗_ф Согласно сказанному, мы можем принять: 2 fv / (k+1)2fн / k , при k = fн / (fв- fн)f_д≤ Указанный широковещательный канал имеет = 0,1 кГц и = 6,3 кГц, тогдаf_н f_в k = 0,1/6,3-0,1 = 0,016  1 Частота дискретизации выбирается из условия fd  2 fv С учетом полосы фильтрации можно принять фd = 2 fv += 2  6,3 + 1,0 = 13,6 кГц.〖Δf〗_ф Это значение будет минимальной частотой дискретизации. Для проверки правильности выбора частоты дискретизации построим спектр дискретизированного сигнала (рис. 1). Рисунок 1 – Спектр дискретизированного сигнала. Расчет и зависимости для канала вещанияmа_ш (р) Расчет по допустимому уровню шума в неработающем каналеΔ_1 Шум на каналевыход представляет собой сумму шума квантования и шума из-за производственной ошибки. Мощность шума в ВПОУ равна Р_(ш"\."н)=(Р_("\к\в\."н)+Р_(ш"\."и))⋅Δf/(0,5⋅f_д ), где - множитель, учитывающий, что в полосу пропускания канала попадают только спектральные составляющие шума с равномерным их распределением в интервале, равном половине частоты дискретизации.Δf=f_в-f_н Δf/(0,5⋅f_д ) ∆f=6,3-0,1=6,2"\к\Г\ц" Известно, что средний квадрат ошибки квантования в незанятом канале равен (Δ_1^2)/4. Тогда мощность шума квантования на выходе неработающего канала в интервале, равном половине частоты дискретизации, можно рассчитать по формуле: Р_("\к\в\."н)=(Δ_1^2)/(4⋅R). Для проецируемых каналовR= 600 Ом. С другой стороны, в соответствии с исходными данными мощность шума в неработающем канале не должна превышать Р_(ш"\."н)=〖"\1\0"〗^(0,1⋅р_(ш"\."н) ), мВт Пш.нмВт.=〖"\1\0"〗^(0,1⋅(-"\5\5"))=〖"\1\0"〗^(-5,5) Отсюда следует, что Δ_1≤√(4⋅Р_("\к\в\."н)⋅R)=2⋅√(((0,5⋅f_д)/Δf⋅P_(ш"\."н)-Р_(ш"\."и) )⋅R), где - должен быть выражен в ваттах, то шаг квантования будет иметь размерность в вольтах.Р_(ш"\."н),Р_(ш"\."и) ∆1 ≤2,43 мВ2⋅√(((0,5⋅"\1\3",6)/6,2⋅〖"\1\0"〗^(-8,5)-1⋅〖"\1\0"〗^(-9) )⋅"\6\0\0" )= где - должен быть выражен в ваттах, то шаг квантования будет иметь размерность в вольтах.Р_(ш"\."н),Р_(ш"\."и) 1.3 Расчет по допустимой защите сигналов от помехΔ_1 на выходе канала Пиковые значения сигналов самого низкого уровня обычно сопоставимы с . Можно предположить, что передача таких сигналов осуществляется с их линейным квантованием, а мощность шума на выходе канала в ТЛОУ равнаU_1 Р_ш (р_1)≃((Δ_1^2)/("\1\2"⋅R)+P_(ш"\."и) )⋅Δf/(0,5⋅f_д ). Защита сигнала от этих шумов а_ш (р_1)=р_1-"\1\0lg" (((Δ_1^2)/("\1\2"⋅R)+P_(ш"\."и) )⋅Δf/(0,5⋅f_д )⋅〖"\1\0"〗^3 ) не должно превышать значение номинальной защиты. Это может произойти только тогда, когда: Δ_1≤√("\1\2"⋅R⋅((0,5⋅f_д)/Δf⋅〖"\1\0"〗^((0,1(p_1-a_н)-3))-Р_(ш"\."и) ) ) ∆1 ≤= 8,47 мВ=√("\1\2"⋅"\6\0\0"((0,5⋅"\1\3",6)/6,2⋅〖"\1\0"〗^((0,1⋅(-"\2\5"-"\2\5")-3))-1⋅〖"\1\0"〗^(-9) ) ) Из двух рассчитанных предельных значений шагов квантования на первом участке (расчет по уровню шума в неработающем канале и расчет по защите сигналов от шумов) для дальнейших расчетов следует принять наименьшее предельное значение =2,43 мВ.Δ_1 1.5 Расчет предельного порога Известно, что ошибки квантования резко возрастаюти, соответственно, защита сигнала от помех снижается при попадании мгновенных значений преобразованного сигнала в зону ограничения характеристики квантования. Поэтому система должна принимать напряжение ограничения таким образом, чтобы при самом высоком уровне преобразованного сигнала мгновенные значения сигнала очень редко превышали напряжение ограничения. Коэффициент амплитуды сигнала (отношение пикового значения сигнала к его эффективному или среднеквадратичному значению) в этом случае при нормальном распределении вероятностей мгновенных значений можно принять равным 4,0. А так как действующее напряжение сигнала высшего уровня равно: U_("\э\ф\ф\."2)=〖"\1\0"〗^(0,"\0\5"⋅р_2 )⋅√(R⋅〖"\1\0"〗^(-3) ) U_("\э\ф\ф\."2)=〖"\1\0"〗^(0,"\0\5"⋅(-2))⋅√("\6\0\0"⋅〖"\1\0"〗^(-3) )=0,616 В тогда U_"\о\г\р" =4⋅U_("\э\ф\ф\."2) UlimitAT=4⋅0,"\6\1\6"=2,"\4\6\4" 1.6 Расчетm Из пояснений к таблице 3 следует U_"\о\г\р" /Δ_1 =λ⋅2^(m-1), то количество битов в кодовом слове можно вычислить по формуле m≃1+3,"\3\3"⋅"lg" U_"\о\г\р" /(λ⋅Δ_1 ) кудаλ=(1+∑_(k=2)^N▒〖Δ_k/Δ_1 ⋅n_k/n_1 〗)/(1+∑_(k=2)^N▒n_k/n_1 ) λ=(1+4⋅3/2+8⋅1/2+"\1\6"⋅1)/(1+(3/2+1/2+1) )=6,"\7\5" м=1+3,"\3\3"⋅"lg" (2,"\4\6\4")/(6,"\7\5"⋅2,"\4\3"⋅〖"\1\0"〗^(-3) )=8,"\2\5" те. м = 9 В формулу следует подставить наименьшее значение шага квантования на первом отрезке из двух полученных выше. Если значение количества битов в кодовом слове оказалось дробным, то его следует округлить до ближайшего целого числа (число битов в кодовом слове не может быть дробным). При округлении соответственно уменьшается значение шага квантования в первом сегменте. Значение напряжения фиксации остается неизменным. После вычисления количества битов в кодовом слове необходимо вычислить новое значение шага квантования в первом сегменте, значения шагов квантования в других сегментах и значения напряжений, соответствующие верхние границы сегментов по величине напряжения ограничения и количеству битов в кодовом слове. Было предписано использовать тринадцатую шкалу квантования, и было установлено, что U_"\о\г\р" =2,"\4\6\4" В,,  = 6,75;m=9 Δ_1=(2,"\4\6\4")/(6,"\7\5"⋅2^8 )=1,"\4\3"⋅〖"\1\0"〗^(-3)В = 1,43 (мВ); Δ_2=4⋅1,"\4\3"=5,"\7\2" (мВ); 11,44 (мВ);Δ_3=8⋅1,"\4\3"= ∆4 = 16∙1,43 = 22,88 (мВ) U_1=1/(1+∑_(k=2)^N▒〖Δ_k/Δ_1 ⋅n_k/n_1 〗)⋅U_"\о\г\р" U1AT=(2,"\4\6\4")/(1+4*3/2+8*1/2+"\1\6"*1)=0,"\0\9\1" U_i= U20,637 В=(1+4⋅3/2)⋅0,"\0\9\1"= У31.001 В=(1+4⋅3/2+8⋅1/2)⋅0,"\0\9\1"= U4 = Uпредел = 2,464 В 1.7 Расчет зависимостиа_ш (р) Необходимо рассчитать зависимость защищенности от уровня передаваемого сигнала. Рекомендуется выбирать следующие уровни сигнала: █(р_"\с\1" =р_1-5=-"\2\5"-5=-"\3\0\д\Б";@р_"\с\2" =р_1=-"\2\5\д\Б";@р_"\с\3" =(р_1+р_2)/2=(-2+(-"\2\5"))/2=-"\1\3",5"\д\Б";@р_"\с\4" =р_2=-2"\д\Б";@р_"\с\5" =р_2+5=-2+5=3"\д\Б",) здесь а также - данные динамического диапазона. Для этих значений уровня необходимо найти соответствующие значения действующего напряжения (В). U_"c\1" =〖"\1\0"〗^(0,"\0\5"⋅(-"\3\0"))⋅√("\6\0\0"⋅〖"\1\0"〗^(-3) )= 0,025 В , остальные расчеты приведены в табл. 4. Ценностииспользуются в качестве исходных данных при расчете помехозащищенности , приведенных в таблице 3 и в пояснениях к ней, а значения нашли при проектировании АЦП. Известно, что в системах с линейными масштабами квантования при идеально точномисполнения всех его узлов шум в каналах имеет две основные составляющие: шум, возникающий при попадании мгновенных значений преобразованного сигнала в зону квантования; шум, возникающий, когда мгновенные значения превышают пределпорог. Средняя мощность шума в таких системах равна . При использовании реальных кодеков с сегментными масштабами квантования, например, с трехсегментными, основными шумовыми составляющими являются: шум, вызванный попаданием преобразованного сигнала вплощадь сегмента 1; вероятность этого события обозначается ; так как внутри отрезка шаг постоянный и равен , средняя мощность этой части шума равна ; шум, вызванный попаданием преобразованного сигнала в зоны сегментов2 и 3; соответствующие значения средних мощностей шума равны ; ; шум, вызванный попаданием преобразованного сигнала в зону ограничения характеристики квантования; средняя мощность этих шумов ; шум, вызванный ошибками впроизводство цифровых компонентов; средняя мощность этой части шума равна . Таким образом, суммарная мощность шума на выходе канала в ТЛОУ при передаче сигнала в случае использования трехсегментной шкалы квантования равна P_ш=((W_1*(Δ_1^2)/"\1\2" +W_2*(Δ_2^2)/"\1\2" +W_3*(Δ_3^2)/"\1\2" +W_4*(Δ_4^2)/"\1\2" +Δ_"\о\г\р"^2)*1/R+P_(ш"\."н))*Δf/〖"\0\,\5\*f" 〗_д Значения, входящие в формулу полностью определенный , те. значение распределения плотности вероятности мгновенных значений входного сигнала и параметров шкалы квантования: ; ; ; . Легко видеть, что при нормальном распределении вероятностей мгновенных значений сигнала, среднеквадратичное значение которого , вероятность попадания преобразованных мгновенных значений сигнала в один сегмент можно рассчитать по формуле: , куда - интеграл вероятностей, значения которого приведены в таблице приложения [1]. W_1=2∫_0^(U_1)▒〖w(U)"dU" 〗=2F(U_1/U_C ) W_2=2∫_(U_1)^(U_2)▒〖ω(U)"dU" 〗=2Φ(U_2/U_C )-2Φ(U_1/U_C ) W_3=2Φ(U_3/U_C )-2Φ(U_2/U_C ) W_4=2Φ(U_"\о\г\р" /U_C )-2Φ(U_3/U_C ) Дисперсия шума отсечения может быть аппроксимирована формулой . Δ_("\о\г\р"1)^2=√(2/(3,"\1\4" )⋅0,〖"\0\2\5"〗^2⋅((2,"\4\6\4")/(0,"\0\2\5" ))^(-1)⋅е^("\-\0\,\5"⋅("\2\,\4\6\4"/"\0\,\0\2\5" )^2 ) )= 0 В2 Остальные расчеты приведены в таблице 4. Расчет защиты сигналов от помех выполняется в следующем порядке: Расчет для определенного значения с известными значениями . Расчет . Расчет помехоустойчивости по формуле . а_"\ш\1" ="\1\0"*"lg" ("\0\,\0\2\5" )^2/(1,"\1\7\1"*〖"\1\0"〗^(-9)*"\6\0\0" )= 29,493 дБ а_"\ш\2" ="\1\0"*"lg" ("\0\,\0\4\4" )^2/(1,"\2\0\2"*〖"\1\0"〗^(-9)*"\6\0\0" )= 34,289 дБ а_"\ш\3" ="\1\0"*"lg" ("\0\,\1\6\4" )^2/(1,"\6\2\3"*〖"\1\0"〗^(-9)*"\6\0\0" )= 44,413 дБ а_"\ш\4" ="\1\0"*"lg" ("\0\,\6\1\6" )^2/("\7\4","\3\1"*〖"\1\0"〗^(-9)*"\6\0\0" )= 39,3 дБ а_"\ш\5" ="\1\0"*"lg" ("\1\,\0\9\5" )^2/("\4\6","\9\6"*〖"\1\0"〗^(-6)*"\6\0\0" )= 16,29 дБ Сравним расчетные значения помехозащищенности с минимально допустимым (номинальным) значением помехозащищенности, приведенным в таблице 2. Считаетсячто результат проектирования соответствует требованиям, если соотношение выполняется в заданном динамическом диапазоне: а_ш≥а_н Данные, полученные при расчете, сведены в таблицу 4: Таблица 4 я один 2 3 четыре 5 PCI дБ - тридцать - 25 - 13,5 -2 3 Учи В 0,025 0,044 0,164 0,616 1,095 П1 один 0,96 0,418 0,135 0,064 П2 0 0,04 0,582 0,562 0,374 П3 0 0 0 0,199 0,199 П4 0 0 0 0,103 0,339 В 2 0 0 0 4,123*10-5 0,031 нВт 1,171 1.202 1,623 74,31 46960 дБ 29.493 34.289 44.413 39,3 16.29 Результат проектирования соответствует требованиям, так как в заданном динамическом диапазоне p1 = -25 дБм0 p2 = -2 дБм0 обеспечивается: а_ш≥а_н ("\2\5\д\Б"). Проект считается выполненным правильно, если принятая разрядность кода является минимально допустимой. Кроме того, также вычисляется уровень шума в незанятом канале, по конечному значению шага квантования в первом сегменте: P_"\ш\н" =(((Δ_1^2)/(4⋅R)+Р_(ш"\."и) )⋅Δf/(0,5⋅f_д )) P_(ш"\."н"\." )=((((1,"\4\3"⋅〖"\1\0"〗^(-3) )^2)/(4⋅"\6\0\0" )+"\1\0\0\0"⋅〖"\1\0"〗^(-"\1\2" ) )⋅6,2/(0,5⋅"\1\3",6))= 1,11 * 10-8Вт P_(ш"\."н)=〖"\1\0"〗^(0,1p_(ш"\."н) )⋅〖"\1\0"〗^(-3); P_(ш"\."н)="\1\0lg"(P_(ш"\."н"\." )⋅〖"\1\0"〗^(-3))="\1\0lg"(1,"\1\1"⋅〖"\1\0"〗^(-8)⋅〖"\1\0"〗^(-3))=-109,5 дБм0 зола, дБ Пик, дБ Рисунок 2 – График зависимости помехоустойчивости от уровня передаваемого сигнала для широковещательного канала.   2 ЦИКЛ ПЕРЕДАЧИ 2.1. Требования к циклам и суперциклам: Способ построения цикла передачи определяет такие важные параметры DSP, как скорость передачи, время поиска и захвата в случае сбоя синхронизации, использование полосы пропускания цифрового многоадресного тракта и т. д.. Исходя из этого, к курсовому проекту на цикл и суперцикл предъявляются следующие требования. 1. Длительность мультицикла не должна превышать (2-3 мс) в связи с ограничением максимального времени восстановления синхронизма в ЦСП. 2.Количество битов в цикле и количество циклов в суперкадре ограничено: N_ц≤"\2\0\0\0" , N_ц"\.\с\ц" ≤"\7\0" где Nц — количество битов в цикле; Nc.sc – количество циклов в суперцикле; Желательно, чтобы эти числа были разложены на простыеle коэффициенты наименьшего возможного значения (≤53), упрощая при этом генераторную аппаратуру ЦСП. 3. В цикле должны быть предусмотрены тактовые интервалы для передачи сигналов синхронизации. Рекомендуется брать количество битов в wв слове сигнала кадровой синхронизации равно (7-12), а в слове сигнала многокадровой синхронизации - (4-8). 4. Групповой цифровой сигнал ЦСП должен быть получен в результате объединения цифровых сигналов по кодовым группам. Кодовые слова сигнала каждого канала shдолжны быть организованы в цикл (суперцикл) как можно более регулярно и ритмично. Чем регулярнее поток кодовых групп, тем проще аппаратура объединения и разделения цифровых потоков, так как в генераторной аппаратуре можно использовать устройства буферной памяти с меньшим объемом и более простым алгоритмом формирования последовательностей управляющих импульсов. Для регулярного размещения разрядов цифровых сигналов цикл может быть разделен на группы, частота повторения которых выше и кратна циклической. 5. Допустимо наличие тактов в цикле и суперкадре, не занятых передачей информации. Наличие таких интервалов может быть использовано для повышения регулярности цифровых потоков, а в дальнейшем — как реслужат для передачи сигналов данных для служебных разговоров и т. д. 6. Тактовые интервалы в цикле и такты в суперцикле рекомендуется нумеровать, начиная с единицы. Первые тактовые интервалы в цикле рекомендуется использовать для передачи сигналов кадровой синхронизации. 7. Для оценки качества циклового и многотактового проектирования рекомендуется рассчитывать коэффициент использования полосы пропускания группового цифрового тракта системы передачи по формуле: куда Н¬¬СК– количество битов в мультикадре; Н.С.СИНХР. – количество битов сигнала кадровой синхронизации в мультикадре; NSC.S.SYNC. – количество битов сигнала синхронизации мультикадра в мультикадре; НСВ. – количество свободных тактовых интервалов в мультикадре; Коэффициент использования полосы пропускания проектируемого DSP должен удовлетворять условию: Если в ЦОС групповой цифровой сигнал имеет только циклическую структуру, то формулу расчета коэффициента использования полосы пропускания необходимо изменить. Известно, что для двоичных сигналов числовые значения скоростей сигналов и тактовых частот совпадают, поэтому для расчета значений тактовых частот можно использовать следующую формулу: f_(т"\."н"\." )=∑_i▒〖N_i⋅f_(г"\."i) 〗⋅m_i, куда я-индекс типа канала по таблице 1, Ни, ми,- соответственно количество каналов данного типа, количество разрядов в кодовых группах и частота повторения кодовых групп.f_(г"\."i) ft.n. = 42 * 1 * 32 + 3 * 16 * 9 + 2 * 24 * 3 +100 * 0,4 * 1 = 1960 кГц 1. Подготовим таблицу исходных данных для расчета цикла. 2. Примем в качестве частоты повторения циклов наименьшее значение частоты повторения кодовых групп: fc = 0,4 кГц; Нц = фут/фут = 1960/0,4 = 4900; 3. Если2000 г. 2000 70, то наличие суперциклов обязательно. 4. Определим области ожидаемых значений частоты повторения циклов. f_T/"\2\0\0\0" ≤f_Ц≤"\7\0"⋅"min"("min" f_(r"\."i)); "\1\9\6\0"/"\2\0\0\0" ≤f_Ц≤"\7\0"⋅0,4;;0,"\9\8"≤f_ц≤"\2\8" Для суперциклов: "min"("min" f_(г"\."i))≤f_"c\ц" ≤"min"("max" f_(г"\."i)) 0,4"\к\Г\ц"≤f_"c\ц" ≤0,8"\к\Г\ц" давайте примем: фс= 6 кГц фСК= 0,4 кГц 6. Выбираем окончательные значения частот повторения кодовых групп, частот повторения циклов. Принятые значения должны соответствовать требованиям: , за , , за , , N_ц"\.\с\ц" =6/0,4="\1\5" Выбираем значения частот повторения кодовых групп для каналов с частотой вышеf_ц: f_"\г\ \т\л\ф" ="\3\2" кГц; n_"\т\л\ф" =f_г"\.\т\л\ф" /f_ц ="\3\2"/6=6 f_"\г\в\е\щ" ="\1\6" кГц; n_"\в\е\щ" =f_("\г\ "в"\е\щ" )/f_ц ="\1\6"/6=3 f_"\г\ \П\Д\С\-\1\9\,\2" ="\2\4" кГц; n_"\ \п\д\с\-\1\9\,\2" =f_"\г\ \П\Д\С\-\1\9\,\2" /f_ц ="\2\4"/6=4 А также для каналов с частотой ниже:f_ц f_"\г\ \с\у\в" =0,4кГц; n_"\с\у\в" =f_"\г\ \с\у\в" /f_"c\ц" =0,4/0,4=1 8. Рассчитайте количество тактов в цикле и суперцикле, необходимых для организации каналов каждого типа: за ; , за . нк.т. = 42*1*6 = 252 Нск. т = 252 * 15 = 3780 Остальные расчеты приведены в таблице 6. По данным расчета заполните восьмой и девятый столбцы таблицы 6. 9. Рассчитайте минимально необходимое количество тактов в цикле: мин Nc = == 377,9 бит за цикл."\5\6\6\9"/"\1\5" Для упрощения аппаратуры формирования управляющих сигналов ЦСП или генераторной аппаратуры желательно количество тактов в цикле разлагать на простые множители. ПриниматьNC = 378 бит за цикл. 10. Внесите в таблицу дополнительную строку «Интервалы свободных часов» и заполните для нее столбцы 8-11. "N\с\ц\с\в"=N_ц⋅N_"\ц\с\ц" -∑▒N_"\с\цi" "N\с\ц\с\в"="\3\7\8"⋅"\1\5"-"\5\6\6\9"=1 11. Разместим кодовые слова и биты сигналов на тактовых интервалах цикла и мультицикла, заполнивстолбцы 9 и 10 таблицы. Структура цикла и суперцикла должна соответствовать требованиям п. 2.1. размещение в петле рекомендуется начинать с сигнала кадровой синхронизации. После размещения всех кодовых слов, передаваемых в цикле, приступаем к размещению слов, передаваемых в мультикадре. В первом кадре рекомендуется разместить многокадровый тактовый сигнал. При выполнении этого пункта, как правило, рассматривается несколько конкурирующих вариантов и выбирается лучший из них.кт. 12. Рассчитайте коэффициент использования полосы пропускания группового пути DSP. Коэффициент использования должен соответствовать требованиям, приведенным в подразделе 2.1. η=("\5\6\6\9"-"\2\1\0"-4-1)/"\5\6\6\9" = 0,96 13. Рассчитайте точное значение тактовой частоты цифровой группы sсигнала прогнозируемой частоты по формуле: fT = fc * Nc; fT=6*378 = 2268 кГц Основные параметры ЦСП по таблице 6: fC=6 кГц; NC = 378 бит; fSC=0,4 кГц; NSC=5669 бит; fТ = 2268 кГц; =0,96. Изобразим структуру цикла: Рисунок 3 – Структура цикла. таблица 6 параметры цифровой обработки сигналов Нет. Тип канала Количество каналов Мин. f_(г"\."i), кГц Максимум f_(г"\."i), кГц Выпускной f_(г"\."i), кГц m_("\."i), кусочек N_(ц"\."i) N_("\с\ц\."i) Количество тактов в цикле Номера циклов один телефон 42 32 40 32 один 252 3780 8…91, 147…230, 268…351 1-16 2 Вещание 3 13,6 16 9 81 1215 91…118, 231…257, 352…378 1-16 четыре ПДС - 19,2 кбит/с 2 20 26 24 3 24 360 119…142 один 5 внедорожник 100 0,4 0,8 0,4 один 100 143…144, 258…259 1-16 6 Цикл. синхронизировать один 0,016 28 восемь 7 четырнадцать 210 1…7, 260…266 1-16 7 Синхронизация за кадром. один 0,4 0,8 0,4 четыре четыре 145, 267 1-16 восемь Свободный такт. внутр. один 146 один 3 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ КОММУНИКАЦИЙ В этом разделе необходимо разработать схему организации связи. Выберите типы мультиплексоров и разместите их в узлах. Выберите коды приложений для оптических интерфейсов между узлами и укажите параметры выбранных интерфейсов. Разработка схемы сети должна включать расчет межузлового трафика сети, в результате которого определяется необходимое количество компонентных потоков, передаваемых на каждом из участков сети. Здесь необходимо учитывать, что каждый локальный узел должен обмениваться потоками со всеми остальными локальными узлами. На основании полученных результатов определяются уровни совокупных потоков. Другими словами, после расчета трафика определяются уровни синхронных транспортных модулей на всех участках сети. В то же время очевидно, что часть виртуальных контейнеров в СТМ-Н может быть необорудована. Рисунок 4 – Схема телекоммуникационной транспортной сети. Из предыдущего раздела берем тактовую частоту сигнала: fТ = 2268 кГц; Далее берем цифровой сигнал второго уровня плезиохронной цифровой иерархии - Е-2. Скорость передачи сигналов VC - 2 = 6848 кбит/с По таблице 5 «Цифровые сигналы в интерфейсах узлов» для варианта 6 имеем: Минимальное количество компонентных сигналов для каждого локального узла для связи с каждым = 4. При этом в направлении D–E количество составляющих сигналов должно быть в 10 раз больше минимального. Так как в соответствии с задачей каждый локальный узел с каждым локальным узлом в сети должен обмениваться четырьмя потоками Е-2 и, учитывая, что в сети организована двусторонняя передача, то есть составные потоки для прямой и обратной передачи между узлами должны иметь одинаковые номера, мы получаем номера потоков компонентов. Будем считать, что в данном случае это соответствует номерам их интерфейсов (в десятичном коде).   Заполнить таблицу 7. Таблица 7 Интерфейсы узла Двусторонняя связь между узлами Номера интерфейсов Д ГД 1,2,3,4 ЦТ 5,6,7,8 DE 9 - 48 ДФ 49, 50, 51, 52 ДЗ 53, 54, 55, 56 DL 57, 58, 59, 60 грамм ГД 1,2,3,4 ГХ 61, 62, 63, 64 Дженерал Электрик 65, 66, 67, 68 ГФ 69, 70, 71, 72 ГК 73, 74, 75, 76 ГЛ 77, 78, 79, 80 ЧАС HD 5,6,7,8 ХГ 61, 62, 63, 64 ОН 81, 82, 83, 84 ВЧ 85, 86, 87, 88 Гонконг 89, 90, 91, 92 ХЛ 93, 94, 95, 96 Е ЭД 9 - 48 НАПРИМЕР 65, 66, 67, 68 ЭХ 81, 82, 83, 84 ЭФ 97, 98, 99, 100 ЭК 101, 102, 103, 104 ЭЛЬ 105, 106, 107, 108 Ф ФД 49, 50, 51, 52 ФГ 69, 70, 71, 80 ФХ 85, 86, 87, 88 КЭ 97, 98, 99, 100 ФК 109, 110, 111, 112 Флорида 113, 114, 115, 116 Таблица 7 продолжение Интерфейсы узла Двусторонняя связь между узлами Номера интерфейсов К КД 53, 54, 55, 56 КГ 73, 74, 75, 76 КХ 89, 90, 91, 92 КЭ 101, 102, 103, 104 КФ 109, 110, 111, 112 КЛ 117, 118, 119, 120 л ЛД 57, 58, 59, 60 LG 77, 78, 79, 80 левый 93, 94, 95, 96 ЛЭ 105, 106, 107, 108 НЧ 113, 114, 115, 116 ЛК 117, 118, 119, 120 3.1 Выбор уровней совокупных потоков Количество путей виртуальных контейнеров на отдельных участках сети равно количеству путей с разными номерами на этом участке сети. То есть количество путей ВК - 2 = 120. Далее будем считать: Путь D — E — F — «линейный контур». Путь D — C — G — H — «кольцо». Путь F — K — L — «кольцо». Также нам необходимо рассмотреть передачу через мультиплексор E из кольца D - C - G - H в кольцо F - K - L. Из таблицы 7 имеем: Количество ВК-2 с разными номерами в кольце D - C - G - H = 44. ГД=4 ГД=4 ВГ=4 ОН=4 Г - Е = 4 Н - Ж = 4 ГФ=4 НК=4 ГК=4 ГК=4 G – L = 4 Всего 44 ВК – 2 пути. Количество ВК-2 с разными номерами в кольце F–K–L = 44. ЛД=4 КД=4 Л - Г = 4 К - Г = 4 L – Н = 4 К – Н = 4 Л - Е = 4 К - Е = 4 Л - Ж = 4 К - Ж = 4 L – K = 4 Всего 44 ВК – 2 пути. Количество ВК-2 с разными номерами на участке Г - Е - Ж - "линейная цепь" = 96 ВК - 2. Э - Д = 40 Д - Э = 40 ЭГ=4 ДФ=4 ЭГ=4 ФЭ=4 Э - Ж = 4 Ж - Д = 4 ЭК=4 E - L = 4 Итого 68 ВК - 2 пути. По схеме мультиплексирования (рис. 2.2 [2]) можно определить, сколько путей VC2 можно организовать, используя совокупность сигналов разного уровня. Данные приведены в таблице 8. Таблица 8 Максимальное количество используемых путей VC2 совокупность сигналов разного уровня Совокупный сигнал Количество путей VC2 СТМ один 21 СТМ четыре 84 СТМ 16 336 СТМ 64 1344   Таблица 9 График с топологией Совокупный сигнал "кольцо" Д - С - Г - Н СТМ четыре "Ринг" ФКЛ СТМ четыре "линейная схема" D - E - F СТМ четыре 3.2 Схема организации сети. Телекоммуникационные сети синхронной цифровой иерархии имеют сложную конфигурацию, но в основу построения любой сети положены топологии: 1. «Точка - точка». 2. Кольцо. 3. Линейная схема с функциями ввода-вывода. В сети с топологией «точка-точка» в качестве мультиплексоров используются терминальные мультиплексоры, матрицы соединений которых имеют два набора портов. Сеть с кольцевой топологией использует мультиплексоры ввода-вывода, матрицы соединений которых имеют три набора портов. В качестве промежуточных мультиплексоров в сети «линейная схема с функциями ввода-вывода» используются мультиплексоры ввода-вывода, матрицы соединений которых имеют четыре набора портов. Таблица 10 Типы мультиплексоров в сетевых узлах Морской узел Типы мультиплексоров Компонентные сигнальные интерфейсы Интерфейсы агрегат сигналы Имена мультиплексоров грамм АДМ III.1 Е2 СТМ4 G1 ЧАС АДМ III.1 Е2 СТМ4 Н1 Д АДМ III.2 СТМ4 СТМ4 Д1 Д ТМ I.2 Е2 СТМ4 Д2 Е АДМ III.2 СТМ4 СТМ4 Е-1 Е ТМ I.2 Е2 СТМ4 Е-2 Ф АДМ III.2 СТМ4 СТМ4 Ф-1 Ф ТМ I.2 Е2 СТМ4 Ф-2 л АДМ III.1 Е2 СТМ4 L1 К АДМ III.1 Е2 СТМ4 К1 На рис. 5 представлена схема организации сети, последовательность построения которой показана выше. Имя мультиплексора состоит из имени узла и серийного номера. Одна линия на диаграмме показывает двустороннюю передачу сигналов. Рисунок 5 – Схема организации сети.   На следующей странице приведена правильная схема сети.   3.3 Оптические интерфейсы. Выбираем коды использования оптических интерфейсов, обеспечивающих минимальное количество сквозных регенераторов и по возможности одинаковую длину волны излучения. Обратите внимание, что в курсовом проекте не требуется рассчитывать длину участков регенерации. Выбранные типы оптических интерфейсов приведены в таблице 11. Таблица 11 Оптические интерфейсы. Расстояние между узлами Расстояние в километрах Коды приложений оптического интерфейса CD 76 Л-4,2; Л-4.3 ЦТ 65 Л-4,2; Л-4.3 ХГ 51 Л-4,2; Л-4.3 ГК 32 Л-4.1 DE 181/3 (2 регенератора на интервале) Л-4,2; Л-4.3 ЭФ 175/3 (2 регенератора на интервале) Л-4,2; Л-4.3 Флорида 9 С-4.1; С-4.2 ФК 38 Л-4.1 КЛ 42 Л-4,2; Л-4.3 В таблице 12 приведены параметры интерфейса L - 4.2.   Таблица 12 Параметры оптических интерфейсов для сигналов СТМ - 4. Опции Ед. изм. Ценности Передатчик в точке S Тип источника УУЗР Спектральные характеристики: максимальная среднеквадратичная ширина нм - – максимальная ширина уровня –20 дБ нм < 1 – минимальное подавление побочных мод–йи дБ тридцать Средняя входная мощность – максимум дБм +2 - минимум дБм -3 Минимальный коэффициент вымирания дБ 10 Оптический путь между S и R Диапазон затухания дБ 10–24 Максимальная дисперсия пс/нм Минимальные оптические обратные потери в кабеле и в точке S, включая любые разъемы и соединения дБ 24 Максимальный дискретный коэффициент отражения между S и R дБ -27 Приемник в точке R Минимальная чувствительность дБм -28 Минимальная перегрузка дБм -восемь Максимальный дефект оптического пути дБ один Максимальная отражательная способность приемников, измеренная в точке R дБ -27   3.4 Структура мультиплексирования. По схеме организации сети необходимо привести все возможные варианты формирования совокупных сигналов из составных. Есть три варианта этого задания. Если компонентные сигналы представляют собой сигналы СТМ-М (агрегатный сигнал СТМ-N, M