Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«Поволжский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

__________________________________________________________________________

Кафедра СИСТЕМ СВЯЗИ

(наименование кафедры)

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

«Цифровые системы связи и управление»

наименование учебной дисциплины

(наименование учебной дисциплины)

по специальности (направлению подготовки):

220201 – Управление и информатика в технических системах

наименование специальности (направления подготовки)

Самара 2011

УДК 621.391

Иванов В.И.

ОПТИЧЕСКИЕ ЦИФРОВЫЕ ТЕЛЕКОММУТАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. Конспект лекций. – Самара.: ПГУТИ, 2011. – 212 с.

В конспекте лекций рассматриваются основные вопросы построения современных оптических цифровых систем связи. Последовательно излагаются методы уплотнения оптических кабелей, способы построения оптических линейных трактов. Большое внимание уделяется технологии спектрального уплотнения.

Рецензент:

Ротенштейн И.В. – к.т.н., доцент, доцент кафедры « Систем связи» ФГОБУВПО ПГУТИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное

учреждение высшего профессионального образования

«Поволжский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

 Иванов В.И., 2011

Содержание конспекта лекций

Введение6

Список сокращений и обозначений7

Лекция 1 9

Тема 1. Роль и место ЦСС в управлении технологических объектов.

Каналы связи ………………………………………………………………………....9

Введение…....….. .… 9

Раздел 1.1. Роль и место ЦСС в управлении технологических объектов ...……...9

Выводы по разделу 15

Контрольные вопросы. 15

Лекция 2 16

Тема 2. Канал тональной частоты…………………………………………… ….16

Введение. 16

Раздел 3.1. Канал тональной частоты 16

Выводы по теме 22

Контрольные вопросы 22

Лекция 3………………………………………………………………………………..........23

Тема 3. Организация двухсторонних каналов………………....………………….23

Введение 23

Раздел 3.1. Организация двухсторонних каналов 23

Выводы по теме 26

Контрольные вопросы 26

Лекция 4 28

Тема 4. Принцип построения цифровых систем связи 28

Введение 28

Раздел 4.1 Принцип построения цифровых систем связи ..……………..............28

Выводы по теме 33

Контрольные вопросы . 33

Лекция 5 34

Тема 5. Алгоритмы и методы цифровой обработки сигналов 34

Введение 34

Раздел 5.1 Алгоритмы и методы цифровой обработки сигналов 34

Выводы………………………………………………………………………….........38

Контрольные вопросы 38

Лекция 6 40

Тема 6. Структура оптических цифровых телекоммуникационных систем…… 40

Введение 40

Раздел 6.1Структура оптических цифровых телекоммуникационных систем ...40

Выводы по теме 43

Контрольные вопросы 43

Лекция 7 44

Тема 7. Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и основные узлы оборудования 44

Введение 44

Раздел 7.1Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и основные узлы оборудования .…………………………………………………………............44

Выводы по теме 50

Контрольные вопросы 51

Лекция 8 52

Тема 7. Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и

основные узлы………………………………………………………………… …… 52

Введение 52

Раздел 7.1Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и основные узлы 52

Выводы……………………………………………………………………………… 60

Контрольные вопросы 60

Лекция 9 61

Тема 7. Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и

основные узлы ..……………………………………………………………………..61

Введение 61

Раздел 7.1Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и

основные узлы…. …………………………………………………………...............61

Выводы по теме …...………………………………………………………………. .66

Контрольные вопросы 66

Лекция 10 67

Тема 7. Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и основные узлы 67

Введение 67

Раздел 7.1Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и

основные узлы.…………………………………………………………...….............67

Выводы по теме 70

Контрольные вопросы 70

Лекция 1171

Тема 8. Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и

основные узлы ……..………………………………………………………………..71

Введение 71

Раздел 8.1Структурная схема оконечной станции первичной ОЦТС и

основные узлы ………..……………………………………………………………..71

Выводы по теме 74

Контрольные вопросы 75

Лекция 12 76

Тема 9. Принцип временного группообразования……………………………….76

Введение …………………………………………………………………………… 76

Раздел 9.1Принцип временного группообразования …………………………….76

Выводы по теме 83

Контрольные вопросы 83

Лекция 13 84

Тема 10. Принцип временного группообразования 84

Введение 84

Раздел 10.1Принцип временного группообразования ……….…………..............84

Выводы по теме ……………………………………………………………………..89

Контрольные вопросы 90

Лекция 14 91

Тема 11.Цифровые волоконно – оптические линейные тракты (ОЛТ)…………91

Введение 91

Раздел 11.1Цифровые волоконно – оптические линейные тракты (ОЛТ)..........91

Выводы по теме ……………………………………………………………………..98

Контрольные вопросы 98

Лекция 15 99

Тема 11. Цифровые волоконно – оптические линейные тракты (ОЛТ)99

Введение 99

Раздел 11.1Цифровые волоконно – оптические линейные тракты (ОЛТ)..........99

Выводы по теме ……………………………………………………………………..108

Контрольные вопросы 108

Лекция 16 109

Тема 11. Цифровые волоконно – оптические линейные тракты (ОЛТ)109

Введение 109

Раздел 11.1Цифровые волоконно – оптические линейные тракты (ОЛТ).........109

Выводы по теме …………………………………………………………………….114

Контрольные вопросы 114

Лекция 17 115

Тема 12. Спектральное уплотнение. ТехнологииCWDM,DWDM. 115

Введение 115

Раздел 12.1Спектральное уплотнение. ТехнологииCWDM,DWDM. .............115

Выводы по теме …………………………………………………………………….128

Контрольные вопросы 128

Список использованных источников...…………………………………………….......129

Глоссарий…………………………………………………………………………………..130

Введение

Целью и задачами преподавания дисциплины «Оптические цифровые телекоммуникационные системы» является изучение общих принципов построения и функционирования оптических цифровых телекоммуникационных систем (ОЦТС), принципов организации и расчета параметров цифровых волоконно-оптических линейных трактов (ОЛТ), методов расчета параметров каналов и групповых трактов, организованных посредством ОЦТС, а также вопросов их технической эксплуатации. Кроме того, целью преподавания дисциплины является ознакомление студентов с российскими и международными стандартами в области телекоммуникаций и перспективами развития оптических цифровых телекоммуникационных систем.

Освоение курса ОЦТС базируется на основных смежных курсах: «Физика», «Теория электрической связи», «Основы построения телекоммуникационных систем и сетей», «Устройства цифровой обработки сигналов», «Нелинейная оптика», «Физические основы волоконной и интегральной оптики», «Оптоэлектронные и квантовые приборы и устройства», «Микропроцессорная техника в оптических системах связи», «Оптические направляющие среды и пассивные компоненты ВОЛС».

Список обозначений и сокращений

АЛ - абонентская линия;

АМТС - автоматическая междугородняя телефонная станция;

АРУ - автоматическая регулировка уровня;

АСК - аппаратно-студийный комплекс;

АРП - аппаратура регенерационного пункта;

АТС - автоматическая телефонная станция;

АСТЭ - автоматическая телефонная станция электронная;

ВЗГ - ведомый задающий генератор;

ВОЛП - волоконно-оптическая линия передачи;

ВОЛС - волоконно-оптическая линия связи;

ВСС - взаимоувязанная сеть связи;

ГСЭ - генератор сетевого элемента;

ГТС - городская телефонная сеть;

ДП - дистанционное питание;

ЗС - звуковое сообщение;

ИКМ - импульсно-кодовая модуляция;

К.З. - короткое замыкание;

ЛАЦ - линейно-аппаратный цех;

ЛД - лазерный диод;

ЛТ - линейный тракт;

ЛФД - лавинный фотодиод;

МДМ - минимальная детектируемая мощность;

МСЭ-Т - Международный Союз Электросвязи, комитет по Телефонии;

НРП - необслуживаемый регенерационный пункт;

НС - неразъемное соединение;

ОВ - оптическое волокно;

ОК - оптический кабель;

ОП - оконечный пункт;

ОРП - обслуживаемый регенерационный пункт;

ОЦК - основной цифровой канал;

ПОМ - передающий оптический модуль;

ПОРП - полуобслуживаемый регенерационный пункт;

ПРОМ - приёмный оптический модуль;

ПЦИ - (PDH) плезиохронная цифровая иерархия;

ПЭГ - первичный эталонный генератор;

РАТС - районная АТС;

РП - регенерационный пункт;

РС - разъемный соединитель;

РТМ - руководящий технический материал;

РТЦ - радио -, телецентр;

РУ - регенерационный участок;

СКТВ - система кабельного телевидения;

СЛ - соединительная линия;

СТМ - (STM) синхронный транспортный модуль;

СЦИ - (SDH) синхронная цифровая иерархия;

ТКС - телекоммуникационная система;

ТМ - терминальный (оконечный) мультиплексор;

ТО - техническое обслуживание;

ТРС - токораспределительная сеть;

ТС - транспортная сеть или система;

ТСЛ - транссибирская линия;

ТСС - тактовая сетевая синхронизация;

ТЭ - техническая эксплуатация;

УВС - узел входящих сообщений;

УИС - узел исходящих сообщений;

УС - узел связи;

ФД - фотодетектор;

ЦСП - цифровая система передачи;

ЦУС - центральный узел связи;

ЭПУ - электропитающее устройство;

APS - автоматическое защитное переключение;

ADM - мультиплексор ввода/вывода;

B-ISDN - широкополосная сеть с интеграцией служб;

BBER - Кош по блокам с фоновыми ошибками;

DCC - канал передачи данных;

DM - несрочная сигнализация;

DCCM - канал передачи данных в мультиплексной секции;

DCCR - канал передачи данных в регенерационной секции;

ECC - канал управления;

ESR - Кош по секундам, с ошибками;

ETSI - Европейский институт стандартов в области связи;

FS - балласт;

IEEE - институт инженеров по электронике и радиотехнике;

LAN - локальная вычислительная сеть;

Лекция 1