Пример 2.3. ЦСП, формирующая СТМ -1

Особенности М/Д в рассмотренных системах передачи.

1. Многоканальная система передачи с частотным разделением каналов использует нециклические сигналы и аналоговую аппаратуру с применением частотного М/Д. В зависимости от необходимого числа каналов она может состоять из пяти групп: первичной (ПГ), вторичной (ВГ), третичной (ТГ), четверичной (ЧГ) и пятеричной (ПтГ), а также их вариаций (табл.1, 2, 3). В первичной группе применяется плезиократное поканальное нециклическое М/Д. Во вторичной группе - кратное погрупповое нециклическое М/Д. В третичной, четверичной и пятеричной группах применяется плезиократное погрупповое нециклическое М/Д.

2. Цифровая система передачи плезиохронной цифровой иерархии использует временное М/Д (временное разделение каналов). Она состоит из пяти временных групп: первичной (ПВГ), вторичной (ВВГ), третичной (ТВГ), четверичной (ЧВГ) и пятеричной (ПтВГ) (табл. 4). В первичной временной группе применяется поканальное плезиократное циклическое М/Д (КПКМ/КПКД). Во вторичной, третичной, четверичной и пятеричной временных группах применяется побитное плезиократное циклическое М/Д (БИПКМ/БИПКД).

3. Цифровая система передачи гибридной цифровой иерархии для плезиохронной цифровой иерархии (формирующая синхронный транспортный модуль - 1) использует цифровую систему передачи с применением временного М/Д (табл.5). Она состоит из пяти групп: компонентных групп - 1, 2, 3, виртуального контейнера - 4, и синхронного транспортного модуля - 1. В компонентных группах - 1, 3, виртуальном контейнере - 4, и синхронном транспортном модуле - 1 применяется побайтное плезиократное циклическое М/Д (БАПКМ/БАПКД). Отдельно стоит компонентная группа - 2, в которой применяется побайтное кратное М/Д и отсутствует вставка (БАКМ/БАКД).

4. Цифровая система передачи синхронной цифровой иерархии, формирующая максимальный синхронный транспортный модуль - 256, использует цифровую систему передачи с применением временного М/Д. Она состоит из синхронных транспортных модулей - 4, 16, 64, 256 (табл.6). Существуют два варианта формирования синхронных транспортных модулей. В первом варианте в синхронных транспортных модулях - 16, 64, 256 используется погрупповое кратное циклическое М/Д (ГКМ/ГКД). Во втором варианте в синхронных транспортных модулях - 4, 16, 64, 256 используется поканальное кратное циклическое М/Д (ККМ/ККД).

Приведенная классификация может использоваться в задачах 1 и 2. Перейдем к особенностям решения задачи 1 на мультиплексирование.

Рис.1б демонстрирует этапы расчёта параметров ступеней мультиплексирования для всех четырёх, рассматриваемых в данной задаче, систем связи: от КС на входе М до ГС (группового сигнала) на выходе М.

Этапы расчета удобно связать с точками A, B, C, E, F (рис. 1б).

Этап А-В. Нахождение номера мультиплексора.

Этап В-С. Нахождение номера входной ветви мультиплексора.

На этапах А-B-C (прямом и обратном) формулы в алгоритме маршрутизации одинаковы для всех четырех видов систем передачи

Этап С-Е. Нахождение номера канального интервала, номера байта в STM-N _{s j} и номера столбца.

Этап Е-F. Нахождение тактовой частоты и групповой полосы частот для цифровых и аналоговых систем.

На этапах C-E-F ( прямом и обратном ) алгоритмы работы М/Д зависят от вида, характера, типов М/Д и места аппаратуры в иерархии (табл., рис.1а).

Для каждой ступени мультиплексирования расчет повторяется, причем для последующих ступеней исходными данными являются результаты расчета предыдущей ступени.

На рис. 2 изображена структурная схема построения М/Д.

Рассмотрим структуру построения блоков данных в различных системах.

Блоки данных в системах с синхронным транспортным модулем изображаются двумерными, это делается для большей наглядности и уменьшения размеров блока.

Размер блока равен одному такту частоты дискретизации. В начале блока расположены заголовки и указатели, занимающие 9 столбцов и 9 строк

( 9* 9 байт). Далее следует виртуальный контейнер - 1, состоящий из 261 столбца и 9 строк. При возрастании порядка группы число столбцов в заголовках и виртуальном контейнере умножается на число синхронных транспортных модулей (СТМ-1), составляющих эту группу.

Блоки данных в системах плезиохронной цифровой иерархии формируются из циклов, субциклов и сверхциклов.

Субцикл при мультиплексировании состоит из вставки и рабочих битов. Цикл состоит из субциклов, а сверхцикл образуется из циклов, что и показано на рис. 8.

М/Д могут работать в синхронном и асинхронном режимах [1], и поставленные задачи имеют множество решений для последнего вида режима. Следует особо подчеркнуть, что для получения однозначного решения рассматривается упрощенный (без учета согласования скоростей и фаз входных потоков) учебный вариант при следующих допущениях:

· все сигналы мультиплексируются (демультиплексируются) на одной станции, имеющей один задающий генератор - по рис. 2, т.е. применяется синхронный режим М/Д,

· начала всех циклов разных ступеней М/Д совпадают во времени.

Другими словами, циклы всех входных / выходных сигналов в j ступени М/Д - синхронны и синфазны.

В системах с частотным разделением каналов размер информационной полосы каждого канала - 3.1 кГц и вставка - 0.9 кГц. За каналом следует вставка, которая предназначена для расфильтровки каналов .

Классификация ступеней М/Д приведена на рис. 1а.

Отметим, что студентам предлагается определять только номера КС для процесса М и не рассматриваются номера КИ вставок, заголовков и указателей на передаче.

Отличительными особенностями расчета параметров j ступени М являются получение простых целочисленных результатов и отсутствие нулевых номеров М, их ветвей и нулевых номеров КС или КИ.

Поэтому математические операции не должны содержать дробных ответов.

Имеются различные варианты подобных логических операций. Как один из таких вариантов, например, в j ступени побитного или побайтного ПКМ можно предложить следующие простейшие математические действия без дробей.

Определение n _j (в пункте B) - деление ( i - 1) на N _j нацело и добавление 1. Вычитание из i единицы и добавка ее после округления результата деления позволяют избежать появления несуществующего нулевого номера.

Определение n _{j - 1, j} ( C ) - деление ( i - 1) по модулю M _j с добавлением единицы. По-прежнему, - 1 и + 1 - исключают появление нулевого номера .

Определение номера КС m _j ( в пунктах E, F ) на выходе М - произведение ( это иначе и называется мультиплексированием) номера КС m _j - 1 входной ветви за вычетом 1 (т.е. ( m _{j - 1} - 1) - количество целых ветвей по N _j-1 КИ) и М _j , затем сложение его со вставкой D m _j и номером входной ветви n _{j – 1, j} (побитное или побайтное сложение).

Следует отметить, что вследствие простоты описанных действий часто их легче выполнять “в уме” при помощи рис. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и табл. 1, 2, 3, 4, 5, 6, поясняющих процесс М, чем по формулам. Формулы в этом случае полезны для проверки конечных результатов .Перейдем к расчетам.

В. Номер М (рис.1) n_j =(i-1)\ N_j +1,

иначе(i-1) \ N_j = INTEGER((i-1) \ N_j = целое ( ( i – 1 ) /N _j ).

Например: i=28, N_j =12. Тогда n_j =27 \ 12+1=3

С. Номер входной ветви n_j-1,j = ( n_j-1,j -1 ) MOD ( M_j ) +1, иначе

n_j-1,j = n_j-1 - (( n_j-1 -1 ) \ M_j ) * M_j .

где M_j - коэффициент мультиплексирования j ступени.

Например: n_j-1 = 38, M_j = 4 . Тогда n_j-1,j = 38 - ( 37 \ 4 ) * 4 = 2 .

Е,F. Определение m_j зависит от вида М. Рассмотрим классификацию М.

Практическая работа 2

F. При заданных виртуальной несущей частоте (для ЧРК) или – номере канального интервала (КИ) и номере максимальной ступени демультиплексирования (Д) (для ВРК, рис. 1, 2) найти параметры ступеней Д для следующих случаев:

1) многоканальная система передачи с частотным разделением каналов (МСП с ЧРК) [1, 2, 4], если задана виртуальная несущая частота искомого i канального сигнала или канального интервала вставки

f в 4 = 8000 + 600 ( X ₁ + 1 ) + 16 ( X ₂ +1 ) ( X ₃ + 1 ) кГц,

2) цифровая система передачи плезиохронной цифровой иерархии (ЦСП ПЦИ (PDH)) [2, 4], если номер неизвестного К бита канального интервала в седьмом цикле сверхцикла с частотой дискретизации 8 кГц,

3) цифровая система передачи, формирующая синхронный транспортный модуль - 1, (СТМ - 1) [2, 3], если номер байта канального интервала

4) При заданном m _j м v c = 960 ·( X ₁ + 1 + ( X ₂ + 1 )·( X ₃ + 1 ) ) - номере КИ в СТМ - 256 в ЦСП СЦИ (SDH), где может быть расположен основной цифровой канал (ОЦК) или заголовки и указатели (ЗУ), найти параметры ступеней Д [3].

- соответственно вторая и первая от конца цифры номера зачетной книжки. Величина X ₁ = ( Y ₁ ) MOD ( 4 ) = Y ₁ – ( Y ₁ \ 4 ) ? 4 =Y ₁ – [ целое (Y ₁ / 4) ] * 4, где - третья от конца цифра номера зачетной книжки.

Например, если номер зачетной книжки оканчивается на …957, то ,

а X ₁ = ( 9 ) MOD (4) = 9 – [целое (9 / 4) ] ? 4 = 1, , .

Параметры ступеней Д следующие (рис. 1, 2).

E. Номера канальных интервалов в групповом сигнале ( ГС ) каждой j ступени Д.

G. Для плезиократного Д ( ПД ) - проверка КИ на принадлежность вставке демультиплексируемых КИ. Для кратного Д ( КД ) - проверка КИ на принадлежность заголовкам или указателям (ЗУ).

C. Номера выходных ветвей , или сообщение о вставке или ЗУ в Д _j .

B. Номера демультиплексоров , или сообщение о вставке или ЗУ в Д _{j +1}.

A. Номер выходного КС , или сообщение о вставке или ЗУ в Д _j .

Изобразить на рисунке структуру Д с указанием численных значений и отсутствием Д _j-1 - Д _{1 -} в случае обнаружения вставок или ЗУ в Д _j – подобно рис. 11 - 14.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Структурная схема Д (рис. 2) - это схема, зеркальная по отношению к схеме мультиплексирования (М), где входными зажимами являются номера демультиплексоров , а выходными - номера ветвей младших ступеней j - 1 порядка внутри старшей j ступени. Решение задачи Д зеркально решению задачи М (см. задачу 1, рис. 1, 2). Необходимо учитывать, что названия ”Вх” и “Вых” в таблицах 1, 2, 3, 4, 5, 6 даны для М. При решении задач по Д эти названия можно только мысленно поменять местами, так как во всех формулах для Д сохраняются уже принятые раньше обозначения для М во избежание путаницы (табл. 1 - 6).

Подробная классификация Д приведена в методических указаниях к задаче 1 и на рис. 1а.

При решении задачи следует использовать допущения о синхронности и синфазности циклов сигналов в выходных ветвях каждой ступени Д, приведенные в методических указаниях к задаче 1.

Следует особо подчеркнуть, что в приведенных примерах решения этой задачи всегда есть решение для номера i КС на выходе последней ступени Д ₁, а структура Д всегда содержит четыре ступени. Это происходит по той причине, что в приведенных примерах задачи 2 специально осуществляется обратная проверка решения примеров задачи 1, и, следовательно, на входе Д ₄ исходные КИ всегда являются КС.

Реальные условия задачи 2 отличаются от условий примеров 1.1 - 1.4 и могут содержать КИ, которые являются вставками или ЗУ, а не КС. Поэтому решение по этим реальным условиям может заканчиваться сообщением о вставке или ЗУ в какой то j ступени Д, и дальнейшие решения на ступенях Д с номерами, меньшими j , не имеют смысла. Структура Д в этом случае содержит число ступеней, меньшее 4, и представляет собой только часть рис. 11, 12, 13, 14.

При расчете параметров j ступени Д так же, как в задаче 1 (см . методические указания к задаче 1), должны получаться целочисленные результаты, не содержащие нулевых значений.

Например, в j ступени побитного или побайтного ПКД можно из различных вариантов логических операций выбрать следующие .

Проверка КИ на принадлежность вставке (в пункте G) - проверка неравенства.

Определение номера выходной ветви n _{j – 1, j} Д (в пункте C) - вычитание из номера m_j КИ входной ветви вставки D m _j и единицы, затем деление остатка по модулю M _j и добавка единицы. Как и в задаче 1, вычитание 1 и ее добавка позволяют избежать появления несуществующего нулевого номера n _{j – 1, j.}

Определение номера КИ m _{j – 1} (в пункте E) выходной ветви Д - вычитание из номера КИ m_j входной ветви вставки D m _j и номера ветви n _{j ? 1, j}, затем деление (это и называется демультиплексированием) остатка на M _j нацело с последующим добавлением 1 (во избежание получения нулевого номера).

Определение номера Д _j (в пункте B) - сложение номера ветви n _{j, j+1} c произведением числа Д _j+1 без 1 (n _{j +1} – 1) на коэффициент M _j+1 .

Определение номера i КС (в пункте A) - суммирование n _{o, 1} с произведением числа Д ₁ без 1 (это величина (n ₁ – 1)) на число каналов N ₁ на выходе Д _1.

Вследствие простоты математических действий чаще их легче производить в “ в уме ” при помощи рис. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и табл.1, 2, 3, 4, 5, 6, чем по формуле. Формула позволит проверить конечный результат.

Перейдем к расчетам.

E, G, C. Определение зависит от вида Д , имеющего точно такую же классификацию, как мультиплексирование (рис. 1).

Практическая работа 3

Построить две диаграммы (в одном масштабе) помехозащищенности сигнала на выходах усилительных или регенерационных пунктов (П), включенных через участки линии связи (ЛС) (рис.15), а также на выходе участка первичной сети для аналоговой (АСП) и цифровой (ЦСП) систем передачи, каждая из которых содержит два участка зоновой сети (по 600 км) и один участок магистральной сети (12500 км).

Принять максимальную защищенность сигнала при длине регенерационного или усилительного участка, стремящейся к нулю

А _{з м а к с} = 110 дБ, коэффициент километрического затухания линии связи

a = 0,5*X₁+ (X₂+ 1 ) * (X₃+ 1 ) / 25 + 1 дБ / км,

где X₁ = (Y₁) MOD ( 4 ) =Y₁ - ( целое (Y₁/ 4 ) ) * 4 = Y ₁ - (Y₁\ 4)* 4,

Y₁- третья от конца цифра номера зачетной книжки;

X₁,X₂ - соответственно вторая и первая от конца цифры номера зачетной книжки.

Например, если номер зачетной книжки оканчивается на 957,

тоY₁= 9, X₁= 9 - ( целое ( 9 / 4 ) )* 4 = 1 , X₂= 5, X₃= 7.

Норма для среднерасчетной километрической мощности собственного шума (СКМСШ) в точке нулевого относительного уровня (ТНОУ) в АСП

Р _{ш 1 =} Р _{ш л т} / 13700 = 1 пВт / км.

где Р _{ш л т} - норма на мощность шума в канале протяженностью 13700 км в ТНОУ.

Норма для среднерасчетной километрической вероятности ошибки в ЦСП

Р _{ош 1} = Р _{о л т} / 13700 @ 10 1/ км,

где Р _{о л т} = - норма вероятности ошибки на выходе канала ЦСП протяженностью 13700 км.

Требование к относительной погрешности

d_т счета: d_т < 5

 

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

 

 

Рисунок 4

 

Рисунок 5

 

Рисунок 6

 

 

 

Рисунок 7

 

Рисунок 8

 

Рисунок 9

 

Рисунок 10

 

Рисунок 11

 

Рисунок 12

 

 

Рисунок 13

 

 

Рисунок 14

 

 

Рисунок 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1.1. Многоканальная система передачи с частотным разделением каналов (МСП с ЧРК, табл. 1, 2, 3)

А. Для Х ₁ = Х ₂ = Х ₃ = 0 номер i = 200( Х ₁ + 1 ) + 5( Х ₂ + 1 )( Х ₃ + 1 ) =205,
j _M = 4. Запишем решения для B, C, E, F.

В. Номера М: ;

;

С . Очевидно, что i = n₀ . Тогда номера входных ветвей М:

;

;

;

Е . В соответствии с табл.1 при j = 2 используется КМ, а при j = 1, 3, 4 - ПКМ.

Первичная группа ( ПГ , j = 1, КПКМ)

Номер i КС .

Полоса частот для одного КС .

Из табл. 1 значения искомых частот:

f _n 0, 1 = f _{в 1 = f р 1 = f в(1)1}

Вторичная группа (ВГ, j = 2, ГКМ)

Номер i КС и ширина полосы частот, занимаемая m ₂ каналами, равны

Из табл.1 ( для j = 2 ) виртуальная несущая частота i КС

Реальная групповая частота

Третичная группа (ТГ,j = 3; ГПКМ)

Номер i КС

где

=12 * 2 + 60 * 3 = 204.

Величина вставки

Отсюда номер КС Общая ширина полосы для m ₃ КИ

Из табл. 3 виртуальная несущая частота первого канала в ТГ

Виртуальная несущая частота i КС

Реальная групповая несущая частота для n_2,3 = 4

Четверичная группа (ЧГ, j = 4; ГПКМ)

F. Номер i КС

где

Величина вставки и номер КИ:

Полоса частот, занимаемая m ₄ КИ,

Из табл. 1: виртуальная несущая частота первого канала

Искомая виртуальная частота для m ₄ КИ

Реальная групповая несущая частота

Величины можно выписать из табл. 1, 2, 3 при известных .

Проверка решения:

очевидно, что

Знак плюс внутри модуля суммы показывает, что спектр не инвертирован по отношению к спектру канала ТЧ. Знак минус внутри модуля суммы означает инверсию спектра [2, 4].

На рис. 11 показаны результаты счёта.

Пример 1.2. ЦСП ПЦИ (PDH) (табл. 4)

А. Для Х ₁ = Х ₂ = Х ₃ = 0 номер i = 200(X₁+1)+5(X₂+1)(X₃+1)=205, .

Решения для B, C, E, F.

В . Номера мультиплексоров: ;

;

n ₄ =1

С . i = n ₀ . Номера входных ветвей:

;

;

;

Е . Найдём номер первого бита i канального байта, учитывая, что применяется ПКМ, причём на первой ступени КПКМ, а на остальных - БИПКМ. Очевидно, что в расчётах параметров ступеней М надо брать входные величины а величины - выходные (табл. 4). В табл. 4 в столбце звёздочкой отмечен упрощенный учебный вариант . В реальной ЦСП величина зависит от номера субцикла, а является усредненной по числу субциклов вставкой.

Первичная временная группа (ПВГ, j = 1, КПКМ)

Для i номера байтабайта ( или i КС ) величина

где и в байтах

(1 байт = 8 бит). Следовательно

Номер первого бита ( К = 1 ) этого канального байта:

бит.

Вторичная временная группа (ВВГ, j = 2, БИПКМ)

В сверхцикле с частотой f _{д =} 8 кГц номер первого бита i КС

Номер цикла (в сверхцикле)

Номер первого бита ( К = 1 ) i КС внутри цикла

Третичная временная группа (ТВГ, j = 3, БИПКМ)

В сверхцикле с частотой f _д номер первого бита i байта (или i КС )

Номер цикла в сверхцикле

Номер первого бита i КС в цикле

Четверичная временная группа (ЧВГ, j = 4, БИПКМ)

F. В сверхцикле с частотой f_д номер первого бита i КС

Номер цикла (в сверхцикле)

Номер первого бита i КС внутри цикла

бит.

Тактовые частоты f _{Т j} указаны в табл. 4.

На рис. 12 показаны результаты счёта.

Пример 1.3. ЦСП ПЦИ, формирующая синхронный транспортный модуль - 1 (СТМ-1, табл. 5, HDH)

А. Для Х ₁ = Х ₂ = Х ₃ = 0 номер i = 200( Х ₁ + 1 ) + 5( Х ₂ + 1 )( Х ₃ + 1 ) = 205,
j _М = 4.

Решения для B, C, E, F.

В. Номера мультиплексоров: ;

С . i = n ₀ . Номера ветвей:

;

;

;

.

Е. Учитывая БАПКМ для j = 1, 3, 4 и побайтное КМ для j = 2

, а также положение вставки перед входными столбцами, найдём номера столбцов (рис. 10) при одинаковой строке цикла, подобного СТМ-1.

Компонентная группа 1 (КГ-1, j = 1, БАПКМ)

В одномерной записи номер i канального байта ( или КС)

где байт, байт из ПВГ.

В более компактной двумерной записи с неизменными 9 строками (иначе – это 9 субциклов) переменным количеством столбцов (здесь их 4) искомый номер столбца (рис. 9)

.

Номер строки . Далее номер строки остаётся неизменным во всех ступенях М: С ₀ = С ₁ = С ₂ = С ₃ = С ₄, а номер столбца

при М растёт.

Номер байта .

Компонентная группа 2 (КГ-2, j = 2, БАКМ)

Номер столбца (табл. 5)

, т.к. .

Номер байта

.

Компонентная группа 3 (КГ- 3, j = 3, БАПКМ)

Номер столбца, в котором находится i КС

.

Номер байта для i КС (табл. 5)

.

Виртуальный контейнер 4 (ВК - 4, j = 4, БАПКМ)

F.Номер столбца (рис.5а)

.

Номер байта i КС (табл. 5)

.

Синхронный транспортный модуль - 1 (СТМ - 1 )

Номер столбца, в котором находится КС,

.

Номер байта i КС (табл. 5)

.

Тактовые частоты указаны в табл. 5.

На рис. 13 показаны результаты счёта.

Пример 1.4. ЦСП синхронной цифровой иерархии (SDH, табл. 6, рис. 5а, б, в)

А . Для Х ₁ = Х ₂ = Х ₃ = 0 номер i _S = 50 + 2 = 52, номер байта КС , номер ступени .

Поэтому , .

Решения для B, C, E, F.

В . Номера мультиплексоров: ,

С . i _S = n _{0 .} Номера входных ветвей:

Е. Учитывая ККМ ( j = 1 ) и ГКМ ( j = 2, 3, 4 ) , находим номера столбцов V _j и байт .

Синхронный транспортный модуль - 1 (СТМ -1, j = 0)

Номера столбца и строки ( раздел 1.1):

,

.

Синхронный транспортный модуль - 4 (СТМ-4, j = 1, ККМ)

Hомер столбца, в котором находится i КС,

,

номер i КС

.

Синхронный транспортный модуль - 16 (СТМ - 16, j = 2, ГКМ)

Номер столбца, в котором находится i КС,

Номер i КС

Синхронный транспортный модуль - 64 (СТМ - 64, j = 3, ГКМ)

Номер столбца, в котором находится i КС ,

Номер i КС

Синхронный транспортный модуль - 256 ( СТМ - 256, j = 4, ГКМ)

F.Номер столбца, в котором расположен i КС ,

Сравним результаты, полученные при помощи ГКМ (первый вариант, рис. 1а), с результатами ККМ (второй вариант) для получения СТМ-16,

СТМ-64, СТМ-256.

Синхронный транспортный модуль - 16 ( СТМ - 16)

E. Во втором варианте (ККМ) номер столбца, в котором имеется i КС,

 

Синхронный транспортный модуль - 64 (СТМ - 64)

Во втором варианте (ККМ) номер столбца, содержащего i КС,

Синхронный транспортный модуль - 256 ( СТМ - 256)

F. Во втором варианте (ККМ) номер столбца с расположенным в нем i КС

Полученные при помощи второго варианта (ККМ) результаты совпадают с результатами ГКМ. Формулы для не зависят от вида мультиплексирования, поэтому результаты вычислений такие же, как

для ГКМ (см. выше).

На рис. 14 показаны результаты счёта.

Пример2.1Многоканальная система передачи с частотным разделением каналов (МСП с ЧРК, табл. 1, 2, 3 )

Четверичная группа (ЧГ, ГПКД)

F. По условию задачи 2 необходимо в зависимости от номера зачётной книжки выбрать f_в4. Однако, чтобы проверить решения на мультиплексирование примера 1.1. задачи 1, возьмём ответ этого примера в качестве исходных данных для решения задачи 2.1.

Пусть виртуальная несущая частота в ЧГ f _в4 = 9356 кГц (ответ примера 1.1 задачи 1).

Запишем решение для E, G, C, B, A.

Ширина спектра, занимаемая числом КИ, равным i ,

D f ₄ = | f _в4 – f _в(1)4 + 4 | = 9356 – 8516 = 844 кГц.

G. Номер КИ внутри ЧГ

q ₄ = D f 4 / 4 = 844 / 4 = 211.

Проверяем неравенство (табл. 1): m_гр4,5вх > q₄ , ( 924 > 211 ) , следовательно, - не вставка, и тогда

Третичная группа (ТГ, j = 3, ГПКД)

E. Величина m _j–1 = ( m _j – 1 ) MOD ( m _{гр j–1, j вых} ) + 1, и поэтому

q ₃ = ( m ₄ –1 ) MOD ( m_{гр3,4вых} ) + 1, где “вых.” (табл. 1) принадлежит ступени М, являющейся “входом” ступени Д. Величина

q ₃ = ( 211 –1 ) MOD ( 330 ) + 1 = 211.

G. Значение m_гр3,4вх > q ₃ , ( 308 > 211 ) , КИ является КС. Поэтому m ₃ = q ₃ = 211 .

Вторичная группа (ВГ, j = 2, ГПКД)

E. Номер КИ q ₂ = ( m ₃ – 1 ) MOD ( m _{гр2,3вых} ) + 1 = ( 210 ) MOD ( 62 ) + 1 = 25.

G. Величина m_{гр2,3вых} > q ₂ ,( 60 > 25 ). Следовательно m ₂ = q ₂ = 25.

Первичная группа (ПГ, j = 1, ГКД )

E. Номер

m₁ = ( m ₂ – 1 ) MOD ( m_{гр1,2вых} ) + 1 = (24)MOD (12 ) + 1 = 1 .

C . Определение номеров выходных ветвей:

n_0,1 = m₁ = 1. Поскольку

n _j –1, j = ( m _j – 1 ) \ m_{грj–1, jвых} + 1, то

n _{3, 4} = ( m ₄ – 1 ) \ m_{гр3,4вых} + 1 = 210 \ 330 + 1 = 1,

n _{2, 3} = ( m ₃ – 1 )\ m_{гр2,3вых} + 1 = 210 \ 62 + 1 = 4,

n _{1, 2} = ( m ₂ – 1 ) \ m_{гр1,2вых} + 1 = 24 \ 12 + 1 = 3.

B . Определение номеров демультиплексоров:

A . Искомый номер КС

Или иначе:

На рис. 11 показана структура Д.

Пример 2.2. ЦСП ПЦИ (PDH)

Четверичная временная группа (ЧВГ, j _м = 4, БИПКД)

F. Выберем в качестве условия m _j м не по формуле, данной в условии задачи 2, а по результатам решения примера 1.2 задачи 1, чтобы проверить зеркальность обратных при Д (по сравнению с М) преобразований.

Пусть номер К бита i КИ в цикле ЧВГ , номер цикла .

Тогда очевидно, что общий номер неизвестного пока К бита этого КИ в сверхцикле с частотой 8 кГц

m_(к)4 = ( S₄ – 1 ) m_ц4вых + m_(к)4 = 6 * 2176 + 1234 = 14290.

Требуется найти номер i КС и номер К бита внутри КС.

Запишем решение для E ,G, C, B, A.

Номер К бита КИ в субцикле (табл. 4)

q_сц4 = ( m_(к)4 – 1 ) MOD ( m_сц4вых ) + 1 = ( 14289 ) MOD ( 544 ) + 1 = 146.

G. Так как q_сц4 > D m_{сц4 ,} (146 > 7) , то бит q_сц4 не является вставкой в Д _4. Если получится, что q_сц4 ? D m_сц4 , то дальнейшие расчеты производить не нужно. Результат решения - сообщение о вставке в ЧВГ.

Суммарная вставка

D m₄ = (( m_(к)4 – 1 )\ m_сц4вых +1 )D m_сц4 = (14289 \ 544 + 1 )* 7 = 189 бит.

C . Определение номера выходной ветви. Из общей формулы

n _{j–1, j} = ( m_(к)j – D m_j – 1 ) MOD ( M_j ) + 1, следует, что

n _3,4 = ( m_{( к )4} – D m₄ – 1 ) MOD ( M₄ ) + 1 = (14290 – 189 – 1 ) MOD (4) + 1 =

= (14100) MOD (4) + 1 = 1.

Третичная временная группа (ТВГ, j = 3, БИПКД)

E . Номер К бита КИ в сверхцикле (табл. 4)

m_(к)j –1 = ( m_(к)j – D m_j – n_{j–1, j} ) \ M_j + 1,

m_(к)3 = ( m_(к)4 – D m₄ – n_3,4 ) \ M₄ + 1 = ( 14290 – 189 – 1 ) \ 4 + 1 = 3525+1 =

= 3526.

G. Номер К бита КИ в субцикле

q_сц3 = ( m_(к)3 –1 ) MOD (m_сц3вых ) + 1 = ( 3525) MOD ( 716 ) + 1 = 662.

Так как q_сц3 > D m_{сц3 ,} ( 662 > 12 ), то бит q_сц3 - не вставка в Д ₃. Если получится, что q_сц3 ? D m_сц3 - то дальнейшие расчеты производить не нужно. Результат решения - сообщение о вставке в ТВГ.

Номер цикла S ₃ = ( m_(к)3 – 1 )\ m_ц3вых +1 ) = 3525 \ 2148 + 1 = 2.

Номер К бита i КИ в цикле q₃ = ( m_(к)3 –1 ) MOD (m_ц3вых ) + 1 = 1378.

Суммарная вставка в сверхцикле с частотой дискретизации ОЦК

D m₃ = ( ( m_(к)3 –1 ) \ m_сц3вых + 1) D m_сц3 = (3526 \ 716 + 1 )*12 = 60 бит.

C . Номер выходной ветви

n _2,3 = ( m _(к)3 – D m ₃ – 1 ) MOD ( M ₃ ) + 1 = ( 3526 – 60 – 1 ) MOD (4) + 1 =

= ( 3465 ) MOD ( 4 ) + 1 = 2.

Вторичная временная группа (ВВГ, j = 2, БИПКД)

E . Номер К бита i КИ в сверхцикле с частотой дискретизации ОЦК (табл. 4)

m_(к)2 = ( m_(к)3 – D m₃ – n_2,3 ) \ M₃ + 1 = ( 3526 – 60 – 2 ) \ 4 + 1 = 867.

G. Номер К бита i КИ в субцикле

q_сц2 = ( m_(к)2 – 1 ) MOD (m_сц2вых ) + 1 = ( 866) MOD ( 264 ) + 1 = 75.

Так как q_сц2 > D m_сц2 , ( 75 > 8 ) , то бит q_сц2 не является вставкой в Д ₂. Если получится, что q_сц2 ^? D m_{сц2 -} то дальнейшие расчеты проводить не нужно и результат решения - сообщение о вставке в ВВГ.

Номер цикла

S ₂ = ( m_(к)2 – 1 )\ m_ц2вых +1 = 866 \ 1056 + 1 = 1.

Следовательно, номер К бита i КИ в цикле

q_(к)4 = m_(к)2 = 867.

Суммарная вставка (в сверхцикле с частотой дискретизации ОЦК)

D m₂ = (( m_(к)2 –1 ) \ m_сц2вых + 1) D m_сц2 = ( 866 \ 264 + 1 ) * 8 = 32 бит.

C . Номер выходной ветви

n _1,2 = ( m _(к)2 – D m ₂ – 1 ) MOD ( M ₂ ) + 1 = ( 867 – 32 – 1 ) MOD (4) + 1 = 3.

Первичная временная группа (ПВГ, j = 1, КПКД)

E. Номер К бита i КИ (табл. 4)

m_{( к ) 1} = ( m_{( к ) 2} – D m ₂ – n _{1, 2} ) \ M ₂ + 1 = ( 867 – 32 – 3 ) \ 4 + 1 = 832 \ 4 + 1 = 209.

G. Номер К бита i КИ в субцикле

q_сц1 = ( m _{( к )1} – 1 ) MOD (m_сц1вых ) + 1 = ( 208) MOD ( 128 ) + 1 = 81

Так как q_сц1 > D m_сц1 , ( 81 > 8 ) , то бит q_сц1 не является вставкой в Д ₁. Если получится, что q_сц1 ? D m_сц1 - то дальнейшие расчеты производить не нужно. Результат решения - сообщение о вставке в ПВГ.

Номер цикла , т.к. m_ц1 = 256, а номер бита i КИ в цикле

q₁ = m_(к)1 = 209.

Суммарная вставка

D m₁ = (( m_(к)1 – 1 ) \ m_сц1вых + 1) D m_сц1 = ( 208 \ 128 + 1 )* 8 = 16 бит.

C . Определение номера выходной ветви

n_0,1 = m₀ = ( m_(к)1 –1 ) \ 8 + 1 – D m₁ \ 8 , где D m ₁ в битах. Поэтому

n_0,1 = m₀ = ( 209 –1 ) \ 8 + 1 – 16 \ 8 = 26 +1 – 2 = 25.

Номер бита (внутри канального байта)

K = ( m _(к)1 – 1) MOD ( 8 ) + 1 = ( 208 ) MOD ( 8 ) + 1 = 1.

B. Определение номеров демультиплексоров:

A . Искомый номер КС

.

Или иначе

На рис. 12 показана структура Д.

Пример 2.3. ЦСП, формирующая СТМ -1

Синхронный транспортный модуль - 1 (СТМ -1, j _м= 4)

F. Выберем номер байта КИ не по формуле для задачи 2, а по результатам решения примера 1.3 задачи 1 с целью проверки зеркальности процесса Д по отношению к М.

Пусть m_{СТМ -1} = 1978 , запишем решение для E, C, B, A (рис. 1).

Очевидно, что декартовы координаты байта m_{СТМ -1} с номером в цикле

СТМ - 1 (рис. 5а, п. 2.4.б.) таковы:

номер строки C ₀ = ( m_{СТМ -1} – 1 ) \ 270 + 1 = ( 1978 – 1 ) \ 270 + 1 = 8,

номер столбца V_{СТМ -1} = ( m_{СТМ -1} – 1 ) MOD ( 270 ) + 1 = 88.

G. Так как V_{СТМ -1} = 88 > 9 (рис. 5а), то байт m_{СТМ -1} - не вставка на этой ступени Д.

Виртуальный контейнер - 4 (ВК - 4, j _м = 4, БАПКД)

E . Номер столбца в ВК - 4 (рис. 5а)

V₄ = V_{СТМ -1} – 9 = 88 – 9 = 79.

Номер байта

m _{4 v c} = V₄ + (C ₀ – 1 ) V_ц4вых = 79 + ( 8 – 1) * 261 = 1906.

G . Так как V₄ = 79 > D V_ц4 = 3 , то байт m_4vc - не вставка.

C . Номер выходной ветви 4 ступени Д

n_3,4 = ( V₄ – D V _{ц 4} – 1 ) MOD ( M 4 ) + 1 = ( 79 – 3 – 1 ) MOD ( 3 ) + 1 = 1.

Компонентная группа - 3 (КГ - 3, j _м = 3, БАПКД)

E . Номер столбца

V₃ = ( V₄ – D V_ц4 – n_3,4 ) \ M 4 + 1 = ( 79 – 3 – 1 ) \ 3 + 1 = 26.

Номер байта

G . Очевидно, что , следовательно байт m_3vc - не вставка.

C . Номер выходной ветви 3 ступени Д

n_2,3 = (V₃ – D V _{ц 3} – 1 ) MOD ( M 3 ) + 1 = ( 26 – 2 – 1 ) MOD ( 7 ) + 1 = 3.

Компонентная группа - 2 (КГ - 2, j _м = 2, БАКД)

E . Номер столбца

V₂ = ( V₃ – D V_ц3 – n_2,3 ) \ M 3 + 1 = ( 26 – 2 – 3 ) \ 7 + 1 = 4.

Номер байта

m_2vc = V₂ + ( C₀ – 1) V_ц2вых = 4 + ( 8 – 1 )* 12 = 88.

G . Если V₂ = 4 > D V_ц2 = 0, то байт m_2vc - не вставка.

C . Номер выходной ветви 2 ступени Д

n_1,2 = ( V₂ – D V _{ц 2} – 1 ) MOD ( M ₂ ) + 1 = ( 4 – 0 – 1 ) MOD ( 3 ) + 1 = 1.

Компонентная группа - 1 (КГ -1, j _м = 1, БАПКД)

E . Номер столбца

V₁ = (V₂ – D V_ц2 – n_1,2 ) \ M₂ + 1 = ( 4 – 0 – 1 ) \ 3 + 1 = 2.

Номер байта

m_1vc = V₁ + ( C₀ – 1 ) V_ц1вых = 2 + ( 8 – 1)* 4 = 30.

G . Величина m_1vc > 4 , m_{1vc /}= 20 , m_{1vc /}= 36 , поэтому байт - рабочий (рис. 9б).

C . Номер выходной ветви 1 ступени Д

,

где ,

. Так как байт (табл. 4),

.

B . Определение номеров демультиплексоров:

A . Искомый номер КС

Или иначе

На рис. 13 показана структура Д.

Пример 2.4. ЦСП СЦИ (SDH)

Синхронный транспортный модуль - 256 (СТМ - 256, j _{м =} 4, ГКД)

F . Выберем в качестве условия m_jмvcне по условию задачи 2, а по результатам решения примера 1.4 задачи 1 с целью проверки последнего.

Пусть m_4vc = 94516. Запишем решения для пунктов E, B, C, A (рис. 1).

Определим декартовы координаты байта m_4vc :

номер строки

,

номер столбца

G . Величина , поэтому байт является рабочим ( не ЗУ) (рис. 5в).

C . Номер выходной ветви

Синхронный транспортный модуль - 64 (СТМ - 64, j _м = 3, ГКД)

E . Номер столбца

Номер байта i КС

G . Если , то байт является рабочим ( не ЗУ) (рис. 5в).

C . Номер выходной ветви

.

Синхронный транспортный модуль - 16 (СТМ - 16, j _м = 2, ГКД)

E . Номер столбца

Номер байта i КИ

G . Поскольку , то байт является рабочим (рис. 5в).

C . Номер выходной ветви

.

Синхронный транспортный модуль - 4 (СТМ - 4, j _м = 1, ГКД)

E . Номер столбца

Номер байта i КИ

.

G . Величина , поэтому байт является рабочим (рис.5в).

C . Номер выходной ветви

.

Синхронный транспортный модуль -1 (СТМ - 1, j _м = 0, ККД)

E . Номер столбца (рис. 5а)

Номер байта

.

Сравним результаты, полученные при помощи ГКД (первый вариант, рис. 1а), с результатами ККД (второй вариант, рис. 1 а) для получения параметров СТМ - 1 прямо из параметров СТМ - 256, СТМ - 64, СТМ - 16.

Определение из (ККД, j = 4):

.

Определение из (ККД, j = 3):

.

Определение из (ККД, j = 2):

.

Полученные при помощи второго варианта демультиплексирования результаты совпадают с ГКД.

Формула для не зависит от вида демультиплексирования. Поэтому при одноступенчатом ККД величина такая же, как при многоступенчатом ГКД.

B . Вернёмся к варианту ГКД. Определение номеров демультиплексоров из известных n_{j –1,j} :

A. Искомый номер КС

Или иначе

На рис. 14 показана структура Д.

Пример 3.1

АСП, Y₁ = 0 ; X₁ = 0 ; X₂ = 0 ; X₃= 0; a = 1,04 дБ/км, l ₀ = 1 км .

1. Из (4): l ₁ = ( А _{з м а к с} – р _с + 10 lg ( Р _{ш 1} / 1мВт ) =

= ( 110 + 15 + 10 lg ( )) / a = ( 125 – 90 ) / 1,04 = 33,65 км,
 d₁ = | ( l₁ - l ₀ ) / l ₀ | = ( 33,65 - 1 ) / 33,65 >> d_т = 5%

Из (5): l₂ = l₁ + ( 10 lg l₁ ) / a = 33,65 + 14,68 = 48,33 км,

d ₂ = | (l₂ - l₁ ) / l₂ | = 14,68 / 48,33 = 30 % > d _т = 5 %.

Поэтому l₃ =l₁ + ( 10 lg l₂ ) / a = 33,65 + 16,19 = 49,84 км,

d ₃ = | ( 49, 84 - 48,33) / 49,84 | = 2,7 % < d_т= 5 %.

Следовательно l = l₃ = 49,84 км.

2. Величина

D А_з1 = a * l = 1,04 * 49,84 = 51,83 дБ.

3. Значение

D А _з n = 10 lg (L \ l + 1 ) = 10 lg (13700 \ 49,81 + 1) =10 lg (274+1) =24,3 дБ.

4. Минимальная защищенность

А _{з м и н} = А _{з м а к с} - D А _{з 1} - D А _{з n} = 110 – 51,83 – 24,3 = 33,87 дБ.

На рис. 15 построен график защищенности сигнала для АСП,

где n = ( L \ l+1).

Пример 3.2

ЦСП, Y₁ = 0; X₁ = 0; X₂ = 0; X₃ = 0; a =1,04 дБ / км, l₀ = 1км.

1. Из (6): А _{з н 0} = 9 + 10 lg [- ln Р _{о ш 1} - 0,57 - 0,5 ln ( - ln Р _{о ш 1} - 0,57 )] =

=9 + 10 lg [ - ln10 ^-11- 0,57 - 0,5 ln (- ln10 ^-11 - 0,57 )] =

= 9 + 10 lg [ 24,75 - 0,5 ln ( 24,75 )] = 23,15 дБ .

Из (7): l₁ = ( 110 – 23,15 ) / 1,04 = 84,03 км,

d ₁ = | (l ₁ –l ₀ ) / l ₀ | = ( 84,03 – 1 ) / 84,03 > > 5%_.

Из (8): А _{з н 1} = 9 + 10 lg [ – ln Р _{о ш 1} – ln l₁ – 0,57 – 0,5 ln ( – ln Р _{о ш 1 –}

– ln l 1 – 0,57 )] = 9 + 10 lg [20,32 – 0,5 ln ( 20,32 )] = 21,75 дБ.

Из (9): l₂ = ( 110 – 21,75 ) / 1,04 = 84,85 км ,

d ₂ = | (l₁ – l ₂ ) / l ₂ | = | (84,85 – 84,03) / 84,85 | = 0,94 % <5 %.

l = l ₂ = 84,85 км.

2. Величина

D А _з1 =a * l = 1,04 84,85 = 88,24 дБ,

3. Потери защищенности

D А _{з n} = ( 10 lg ( L \ l + 1 )) / k _,

где k = – ln Р _{о ш 1} – ln l – 0,57 – 0,5 ln ( – ln Р _{о ш 1} – ln l – 0,57) = 18,82_.

Чмсленное значение А _{з n} = ( 10 lg ( 13700 \ 84,85 + 1 )) / 18,82 = 1,17 дБ.

4. Минимальная защищенность

А _{з м и н} = А _{з м а к с} – D А _{з 1} – D А _{з n} = 110 – 88,24 – 1,17 = 20,6 дБ.

На рис. 15 построен график защищенности сигнала для ЦСП,

где n = ( L \ l + 1 ).

Из этого решения видны преимущества ЦСП перед АСП:

1) ЦСП имеют большую дальность связи, чем АСП, так как

потери защищенности в их ЛТ значительно меньше, чем в ЛТ АСП;

2) ЦСП могут работать (при одинаковом качестве передачи с АСП) при меньшей защищенности сигнала, или, что то же самое, при большем уровне помех;

3) ЦСП имеют более высокую надежность и экономичность , так как при одинаковой с АСП длине ЛТ число регенерационных пунктов меньше, чем усилительных.

 

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 210; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!