ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 519
Скачиваний: 24
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
11
TCP
− Transmission Control Protocol – протокол управления переда- чей
TDD
− Time Division Duplex – дуплексный канал с временным раз- делением
TDMA
− Time Division Multiple Access – множественный доступ с разделением по времени
TFTP
− Trivial File Transfer Protocol – простой протокол передачи файлов
TMUX
− Trans Multiplexor – трансмультиплексор
UMTS
− Universal Mobile Telecomunicatins System – универсальная мобильная телекоммуникационная система
UTP
− Unshielded Twisted Pair – неэкранированная витая пара
VC
− Virtual Circuit – виртуальный канал
VDSL
(VHDSL)
− Very
High
Bit-Rate
Digital
Subscriber
Line
– сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия
VoATM
− Voice over ATM – одновременная передача данных и голоса через АТМ
VOD
− Video on Demand – видео по запросу
VoDSL
− Voice over DSL – одновременная передача данных и голоса в цифровом виде
VoIP
− Voice over IP – одновременная передача данных и голоса че- рез АТМ
WAN
− Wide Area Network – глобальные сети
WDM
− wavelength division multiplexing – система оптического уп- лотнения по длине волны
WiMAX
− Worldwide
Interoperability for
Microwave
Access
– телекоммуникационная технология
WLL
− Wireless Local Loop – технологии беспроводного абонент- ского доступа
АКМ
− абонентский кабельный модем
АЛ
− абонентская (пользовательская) линия
АМ
− амплитудная модуляция
АМТС
− автоматическая междугородная телефонная станция
АМ-ЧПБ
− амплитудная модуляция с частично подавленной боковой полосой
АСК
− аналоговая система коммутации
АСП
− аналоговые системы передачи
АТС
− автоматическая телефонная станция
АЦП
− аналого-цифровой преобразователь
БС
− базовая станция
ВОЛС
− волоконно-оптические линии связи
ВОСПИ
− волоконно-оптическая система передачи информации
ВСС
− Взаимоувязанная сеть связи
ГС
− головная станция
ГТС
− городская телефонная сеть
12
ДРС
− домовая радиорелейная сеть
ДТР УКВ
− дальнее тропосферное распространение ультракоротких волн
ДЦВ
− дециметровые волны
ЕСЭ РФ
− Единая сеть электросвязи Российской Федерации
ЗСЛ
− заказно-соединительная линия
ИКМ
− импульсно-кодовая модуляция
ИСЗ
− искусственный спутник Земли
КВЧ
− крайне высокие частоты
КК
− коммутация каналов
КС
− коммутация сообщений
КТВ
− кабельное телевидение
ЛЭП
− линия электропередачи
МСЭ-Т
− Сектор стандартизации электросвязи
ОАТС
− оконечные автоматические станции
ОВ
− оптическое волокно
ОВЧ ЧМ
− организация телевизионного и звукового радиовещания с частотной модуляцией
ОГСТфС
− Общегосударственная система автоматизированной теле- фонной связи
ОК
− оптический кабель
ОКС
− общий канал сигнализации
ОНЧ
− очень низкие частоты
ОС
− оконечная станция
ОТАТС
− оконечно-транзитные телефонные станции
ОЦК
− основной цифровой канал
ПЗС
− прибор с зарядовой связью
ПК
− персональный компьютер
ППВ
− предел прямой видимости
ПРД
− передатчик
ПСП
− псевдослучайная последовательность
ПЦИ
− плезиохронная цифровая иерархия
ПЦК
− первичный цифровой канал
ПЦС
− плезиохронные цифровые системы
РАТС
− районная АТС
РРЛ
− радиорелейная линия
РРС
− радиорелейная станция
РТПС
− радиотелевизионная передающая станция
РЭБ
− радиоэлектронная борьба
РЭП
− радиоэлетронное противоборство
САД
− сеть абонентского доступа
СВЧ
− сверхвысокие частоты
СКД
− сети коллективного доступа
СКМ
− станционный кабельный модем
СКТВ
− система кабельного телевидения
13
СЛМ
− соединительная линия междугородная
СПД
− сеть передачи данных
СРП
− cборщик-разборщик пакетов
СТМ
− синхронный транспортный модуль
СТС
− сельская телефонная сеть
СЦИ
− синхронная цифровая иерархия
ТГ
− тактовый генератор
ТКС
− телекоммуникационная сеть
ТС
− транспортная сеть
ТУ
− транзитный узел
ТфОC
− телефонная опорная сеть
ТфОП
− телефонная сеть общего пользования
ТЧ
− канал тональной частоты
УАК
− узел автоматической коммутации
УВС
− узел входящих сообщений
УВЧ
− ультравысокие частоты
УИВС
− узел исходящих и входящих сообщений
УИС
− узел исходящих сообщений
УК
− узел коммутации
УС
− узловая станция
У-ЦСИС
− узкополосная цифровая сеть с интеграцией служб
ЦАЛ
− цифровые абонентские линии
ЦАП
− цифро-аналоговый преобразователь
ЦКП
− центр коммутации пакетов
ЦСИО
− цифровая сеть интегрального обслуживания
ЦСИС
− цифровые сети с интеграцией служб
ЦСИУ
− цифровые сети с интеграцией услуг
ЦСК
− цифровая система коммутации
ЦСП
− цифровые системы передачи
ЦТВП
− цифровая телевизионная приставка
ЧИМ
− частотно-импульсная модуляция
ЧМ
− частотная модуляция
ШИМ
− широтно-импульсная модуляция
ШПД
− широкополосный доступ
ШПС
− широкополосный сигнал
ЭВМ
− электронная вычислительная машина
ЭМС
− электромагнитная совместимость
14
Введение
Учебное пособие ориентировано на курсантов, обучающихся по про- грамме подготовки инженеров по специальности «Применение и эксплуата- ция систем связи космических комплексов». Также оно может быть исполь- зовано специалистами в области проектирования и организации многока- нальных систем связи и передачи данных.
Учебное пособие учитывает требования государственного образова- тельного стандарта, тематически соответствует первой теме учебной про- граммы и тематического плана дисциплины «Многоканальные системы связи специального назначения». Отдельные главы пособия соответствуют мате- риалу отдельных занятий, преимущественно лекциям.
Данное учебное пособие написано с целью систематизации вопросов построения и функционирования современных вторичных сетей и сетей дос- тупа. Основное внимание уделяется современным направлениям развития те- лекоммуникационных сетей и систем с учетом их места и роли в единой сис- теме электросвязи, в основе которой реализован принцип многоканальности.
При составлении данного пособия авторы использовали известные, ставшие классическими в области телекоммуникационных систем учебные издания следующих авторов:
В.Г. Олифера,
Н.А. Олифер [7],
В.В. Крухмалева, В.Н. Гордиенко, Н.Н. Баева, С.А. Курицына [8, 9], В.П. Шу-
валова, Б.И. Крука, В.Н. Попантонопуло, Г.П. Катунина, Г.В. Мамчева,
В.В. Величко, Е.А. Субботина, А.Ф. Ярославцева [10 -12], Ю.А. Семенова
[13], Б. Скляра [14]. Также в пособие включены материалы общедоступных ресурсов сети Интернет, перечень которых можно найти в списке использо- ванной литературы.
Учебное пособие является развитием учебных работ К.Ю. Цветкова,
А.В. Радионова, А.Ф. Акмолова, С.Н. Ефимова [1 -4] по дисциплинам «Мно- гоканальные системы связи» и «Цифровые системы передачи», подготовлен- ных на кафедре сетей и систем связи космических комплексов ВКА имени
А.Ф. Можайского, а также материалов дисциплин «Системы связи» [5], «Вы- числительные системы, сети и телекоммуникации» [6], преподаваемых авто- рами в Ставропольском ВВАИУ(ВИ), Ставропольском филиале МГГУ имени
М.А. Шолохова и
ВУНЦ
ВВС
«ВВА имени
Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина».
В основу глав учебного пособия положен материал следующих источ- ников:
− глава 1 «Основные понятия и определения теории систем связи» – работы [5, 6, 15, 16, 17];
− глава 2 «Построение сетей и телекоммуникационных систем в соот- ветствии с моделью OSI» – работы [6, 7];
− глава 3 «Принципы построения единой сети электросвязи» – работы
[4, 6, 8, 9, 10, 13, 18, 19, 47];
− глава 4 «Сети факсимильной, телефонной и телеграфной связи» – работы [20, 21, 50, 51], дополненные информацией из работ [48, 49];
15
− глава 5 «Сети телевизионных трансляций и технолгического теле- видения» – работа [20];
− глава 6 «Сети и системы абонентского доступа» – работа [6] и обобщение работ [24 -33];
− глава 7 «Технологии доступа на основе цифровых абонентских ли- ний DSL» – работа [6] и обобщение работ [23, 33 -42];
− глава 8 «Технологии доступа на основе волоконно-оптических ли- ний связи» – работа [6] и обобщение работ [28, 32, 33, 43, 44, 45, 46].
Следует отметить, что в материалах учебного пособия нашли отраже- ние отдельные результаты научно-исследовательской работы Макарен- ко С.И. по исследованию качества функционирования систем связи в услови- ях нестационарной информационной нагрузки [52 -57]; устойчивости сетей и систем связи в условиях воздействия преднамеренных деструктивных фак- тров [58 -66]; а также исследования по управлению ресурсами систем связи в интересах компенсации нестационарных условий и дестабилизирующих фак- торов [67 -69].
Авторы признательны рецензентам за их кропотливый труд и доброже- лательный критичный подход к оценке содержания учебного пособия, за ценные замечания и предложения по формированию его структуры, способ- ствовавшие выработке единого подхода к рассмотрению вопросов рассмат- риваемой предметной области.
Авторы выражают благодарность Ушанёву К.В. за неоценимую помощь при подготовке пособия к изданию.
Предложения и замечания по учебному пособию авторы просят на- правлять Макаренко С.И. на email: mak-serg@yandex.ru.
16
1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕОРИИ СИСТЕМ
СВЯЗИ
1.1 Структурная схема системы связи и классификация
ее элементов
В системах управления различного назначения для передачи сообщений широко применяются различные виды электросвязи , в числе которых радио- связь посредством радиоволн.
Обобщенная структурная схема системы связи представлена на рис. 1.1. Отправителем и получателем сообщения могут выступать как человек, так и различного рода технические устройства, обеспечивающие формирова- ние, регистрацию, хранение и использование сообщений.
По своему характеру сообщения могут иметь различную структуру.
Сообщения могут быть в виде речи, буквенно-цифрового текста, изображения, цифровых данных и т. д.
Рис. 1.1. Обобщенная структурная схема системы связи
Совокупность передающего устройства, линии связи и приемного уст-
ройства принято называть каналом связи. Отправитель сообщений, канал
связи и получатель сообщений образуют систему связи. Часто приемные и передающие устройства, расположенные вместе, объединяют.
1.1.1 Каналы связи
Канал связи обеспечивает соединение передатчика и приёмника. Физи- ческий канал может быть как двухпроводной линией, которая пропускает элек- трический сигнал, так и стекловолокном, которое переносит информацию по- средством модулированного светового луча.
Для передачи информации в океане используют подводный акустиче- ский канал, а в свободном пространстве несущий информационный сигнал яв- ляется радиоволной и излучается при помощи антенны.
Другие среды, которые могут характеризоваться как каналы связи и средства хранения данных – магнитная лента, магнитные и оптические диски.
Одна общая проблема при передаче сигнала через любой канал – адди- тивный шум. Вообще говоря, аддитивный шум часто создаётся внутри различ- ных электронных компонентов, таких как резисторы и твёрдотельные устрой-
17 ства, используемые в системах связи. Эти шумы часто называют тепловым
шумом.
Другие источники шума и интерференции (наложения) могут возникать вне системы, например переходные помехи от других пользователей канала.
Когда такой шум и переходные помехи занимают тот же самый диапазон час- тот, что и полезный сигнал, их влияние может быть минимизировано путем со- ответствующего выбора передаваемого сигнала и демодулятора в приемнике.
Другие виды сигнальных искажений, которые могут встречаться при пе- редаче сигнала по каналу – это затухание сигнала, амплитудные и фазовые искажения сигнала и искажения сигнала, обусловленные многопутевым распро- странением волн. Влияние шума может быть уменьшено увеличением мощ- ности передаваемого сигнала. Однако конструктивные и другие практиче- ские соображения ограничивают уровень мощности передаваемого сигнала.
Другое базовое ограничение – доступная ширина полосы частот канала.
Ограничение ширины полосы обычно обусловлено физическими ограничения- ми среды и электрических компонентов, используемых в передатчике и при- емнике. Эти два обстоятельства приводят к ограничению количества данных, которые могут быть переданы надёжно по любому каналу связи.
Рис. 1.2. Частотный диапазон электромагнитных каналов
Рис. 1.2 поясняет частотный диапазон используемых электромагнитных каналов, которые включают волноводы и оптический кабель.
1.1.2 Классификация каналов связи
Рассмотрим основные типы каналов связи, классифицированные по ис- пользуемой среде передачи (рис. 1.3).
18
Рис. 1.3. Классификация каналов связи
Проводные каналы. Витые проводные пары и коаксиальный кабель в основном дают электромагнитный канал, который обеспечивает прохождение относительно умеренной ширины полосы частот. Так телефонный провод, обычно используемый для соединия абонента с центральной станцией, имеет ширину полосы несколько сотен килогерц. С другой стороны, коаксиальный кабель обычно имеет используемую ширину полосы частот несколько мегагерц.
Сигналы, передаваемые через такие каналы, искажаются по амплитуде и фазе, кроме этого на них накладывается аддитивный шум. Проводная линия связи в виде витой пары также склонна к интерференции переходных помех от рядом расположенных пар. Поскольку проводные каналы составляют боль- шой процент каналов связи по всей стране и миру, широкие исследования были направлены на определение их свойств передачи и на уменьшение амплитуд- ных и фазовых искажений в канале.
Волоконно-оптические каналы. Стекловолокно предоставляет проек- тировщику системы связи ширину полосы частот, которая на несколько поряд- ков больше, чем у каналов с коаксиальным кабелем. В течение прошедшего де- сятилетия были разработаны оптические кабели, которые имеют относительно низкое затухание для сигнала, и высоконадёжные оптические устройства для генерирования и детектирования сигнала. Эти технологические достижения привели к быстрому освоению таких каналов как для внутренних систем элек- тросвязи, так и для трансатлантических и мировых систем связи. С учётом большой ширины полосы частот, доступной на волоконно-оптических каналах, стало возможно для телефонных компаний предложить абонентам широкий диапазон услуг электросвязи, включая передачу речи, данных, факсимильных и видеосигналов.
Передатчиком или модулятором в волоконно-оптической системе связи является источник света, светоизлучающий диод или лазер. Информация пере- дается путем изменения (модуляции) интенсивности источника света посред- ством сигнала сообщения. Свет распространяется через волокно как световая