Скалин Цифровые системы передач
.pdfГлава9 ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ВНУТРИЗОНОВЫХ И МАГИСТРАЛЬНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ
9.1 СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ИКМ-480
Комплекс аппаратуры третичной ЦСП ИКМ-480 предназначен для организации на внутризоновых и магистральной сетях связи пучков каналов по кабелю МКТ-4 с парами 1,2/4,6 мм. Аппаратура обеспечивает организацию до 480 каналов ТЧ при скорости передачи группового потока 34 368 кбит/с. Линейный тракт организуется по однополосной четырехпроводной однокабельной схеме. Длина переприемного участка по ТЧ 2500 км, расстояние между обслуживаемыми регенерационными пунктами до 200 км, длина регенерационного участка З^о^5 км.
Групповой цифровой поток со скоростью 34 368 кбит/с формируется с помощью асинхронного или синхронного побитного объединения четырех потоков со скоростью 8448 кбит/с. Принцип построения структуры цикла передачи тот же, что в системе ИКМ-120. Цикл содержит 2148 импульсных позиций (рис. 9.1), из которых 2112 информационных и 36 служебных. Сам цикл длительностью 62,5 мкс разбит на три группы. Каждая группа содержит
716 импульсных позиций, из которых 12 используются для передачи слу-
жебных сигналов, а остальные 704 импульсные позиции занимают информационные символы. В первой группе на позициях 1...12 передается синхрогруппа 111101000000. Во второй группе на позициях 1...4 передаются первые символы команд согласования скоростей, на позициях 5, 6 —
символы служебной связи, на позициях 7, 8 — сигналы аварии и вызова по служебной связи, на позициях 9...12 — вторые символы команд согласования скоростей. В третьей группе на позициях 1...4 передаются третьи символы команд согласования скоростей, на позициях 5...8 — символы дискретной информации, на позициях 9.. 12 — информационные символы, формируемые при отрицательном согласовании скоростей, на позициях 13...16 при
положительном согласовании скоростей ПСС вместо информационных символов передаются балластные символы, которые при приеме информации должны быть изъяты.
Рис. 9.1. Временная структура цикла системы передачи ИКМ-480
Рис. 9.2. Схема организации связи системы передачи ИКМ-480
Схема организации связи с помощью аппаратуры ИКМ-480 приведена на рис. 9.2, где можно выделить оборудование формирования третичного цифрового потока со скоростью 34 368 кбит/с и оборудование линейного тракта.
Оборудование формирования третичного потока содержит оборудование аналого-цифрового преобразования (на рис. 9.2 не показано),
оборудование вторичного временного группообразования, размещенного на стойке ВВГ, оборудование третичного временного группообразования,
размещенного на стойке ТВ Г. Аналого-цифровое оборудование АЦО и оборудование ВВГ уже рассматривалось в составе систем передачи ИКМ-30
и ИКМ-120. Стойка ТВГ предназначена для размещения до четырех комплектов аппаратуры третичного группообразования КТВГ и позволяет организовать до четырех третичных цифровых потоков. Комплект ТВГ обеспечивает асинхронное или синхронное объединение и разделение четырех цифровых потоков со скоростью передачи 8448 кбит/с. Принцип построения КТВГ аналогичен построению КВВГ, где используется двустороннее согласование скоростей и двухкомандное управление, система цикловой синхронизации — адаптивная.
Групповой сигнал на выходе оборудования ТВГ преобразуется в код КВП-3 или ЧПИ. По третичному цифровому тракту можно организовать канал служебной связи с использованием дельта-модуляции и четыре канала для передачи дискретной информации со скоростью 16 кбит/с, для чего предусмотрены соответствующие временные позиции в цикле передачи.
Система сигнализации обеспечивает включение рядовой и общестанционной сигнализации при следующих повреждениях:
пропадании любого внешнего напряжения, питающего КТВГ в стойке;
пропадании вторичных напряжений, питающих цепи сигнализации;
пропадании принимаемых цифровых сигналов; выходе из строя оборудования линейного тракта; выходе из строя любого блока КТВГ.
Для возможности переключения стандартных цифровых трактов на различные направления в процессе эксплуатации эти тракты заводятся на стандартные стойки коммутации групповых трактов, применяемые в аналоговых системах передачи: первичные цифровые тракты — на стойку коммутации первичных групп СКП, вторичные и третичные цифровые тракты — на стойку коммутации вторичных и третичных групп СКВТ.
Оборудование линейного тракта позволяет организовать по кабелю МКТ-4 два линейных тракта ИКМ-480 и содержит: линейное оборудование оконечной станции — стойку ОЛТ, обслуживаемые регенерационные пункты
ОРП, которые устанавливаются через 200 км, необслуживаемые регенерационные пункты НРП, которых на участке ОРП—ОРП может быть до 66.
Для работы НРП и обслуживания линейного тракта организуется дистанционное питание, служебная связь, участковая и магистральная телемеханика, для чего используются коаксиальные и симметричные пары кабеля МКТ-4: четыре коаксиальные пары — для работы линейных трактов двух систем, две симметричные пары— для организации служебной связи,
две симметричные пары — для работы участковой телемеханики и одна симметричная пара — для работы магистральной телемеханики.
Стойка оборудования линейного тракта СОЛТ входит в состав оконечной станции ИКМ-480 и предназначена для организации по кабелю МКТ-4 цифровых линейных трактов двух систем передачи ИКМ-480,
служебной связи, дистанционного питания и контроля НРП. В СОЛТ предусмотрена возможность обеспечения работоспособности и контроля линейного тракта как при нормальном режиме работы СТВГ, так и при отсутствии сигнала от СТВГ (в автономном режиме). Во втором случае в состав оборудования линейного тракта должен входить источник тактовой частоты (задающий генератор) и имитатор линейного сигнала, который подключается в линию при отсутствии сигнала от СТВГ. Структурная схема СОЛТ показана на рис. 9.3. В ее состав входят устройства окончания линейного тракта ОЛТ, дистанционного питания УДП, служебной связи УСС, телемеханики магистральной ТММ, телемеханики участковой ТМУ, а
также панель имитаторов кабельной линии ПИКЛ и оборудование контроля и сигнализации ОКС.
Рис. 9.3. Структурная схема СОЛТ аппаратуры ИКМ-480; КП — кабельная пара; СП — симметричная пара
Устройство окончания линейного тракта содержит регенератор станционной передачи РС„ер, регенератор станционный приема РСпр,
имитатор линейного сигнала ИЛС. Структурные схемы РфРи РС„ер показаны на рис. 9.4.
Рис. 9.4. Структурная схема РСП и РСПр стой- j ки СОЛТ аппаратуры I
ИКМ-480 отсТ8Г\
Задача РСП состоит в компенсации затухания и искажений, вносимых соединительной линией между СТВГ и СОЛТ. Регенератор содержит входной усилитель ВУ, формирующие устройства ФУ, выделитель тактовой частоты ВТЧ, выходной каскад ВК, устройство коммутации УК, схему контроля СК. Затухание соединительной линии не должно превышать 6 дБ на частоте 17 184 Гц, что дает возможность выполнить выходной усилитель и формирователь импульсов по упрощенной схеме.
Цифровой сигнал с выхода СТВГ в квазитроичном коде К.ВП-3 или ЧПИ поступает на ВУ, где усиливается и подается на три выхода. С одного из них сигнал поступает на ВТЧ, с двух других выходов противофазные сигналы подаются на формирователь импульсов, где отдельно восстанавливаются импульсы положительной и отрицательной полярностей.
Выходной каскад, выполненный по схеме токового ключа, обеспечивает объединение импульсов положительной и отрицательной полярностей и получение линейного сигнала с параметрами: амплитуда импульса 3,0±0,2 В
на нагрузке Ян = 75±0,8 Ом; длительность импульса (на уровне по схеме токового ключа, обеспечивает объединение импульсов на уровне от 0,1 до 0,9
амплитуды — не более 5 не. Устройство коммутации при пропадании сигнала на входе РС автоматически подает в линию сигнал от ИЛС,
содержащий единицы, что поддерживает работоспособность линейного тракта. Имитатор линейного сигнала при соответствующей команде подает в линейный тракт псевдослучайную последовательность импульсов, которая используется для проверки работы линейного тракта. Схемы контроля позволяют контролировать отсутствие входного и выходного сигналов блока РС. Сигнал «Авария входа РС» выдается при пропадании тактовой частоты на выходе ВТЧ, сигнал «Авария выхода РСП» — при пропадании сигнала на выходе ВК.
Регенератор станционный приема восстанавливает сигнал, пришедший из линейного тракта. Он содержит: входное устройство ВУ, усилитель-
корректор с АРУ (УК), решающие устройства РУ, формирующее устройство ФУ; выделитель тактовой частоты ВТЧ.
Сигнал через входное устройство поступает на усилитель-корректор,
усиливающий и корректирующий амплитудно-частотные искажения,
вносимые прилегающим регенерационным участком. Устройство АРУ позволяет поддерживать постоянный уровень сигнала на выходе усилителя при длине регенерационного участка в пределах 2,3...3,15 км и изменении затухания кабеля, вызванного изменением температуры грунта. Регулировка уровня производится в цепи ООС усилителя. Отказ от регулируемой искусственной линии на входе усилителя повышает помехозащищенность входного сигнала, но ограничивает пределы регулировки.
Усилитель построен аналогично усилителю регенератора ИКМ-120, но имеет два выхода, с которых противофазные сигналы поступают на решающие и формирующее устройства, управляемые импульсами от ВТЧ.
Последний через выпрямитель, преобразующий двухполярные сигналы в однополярные, подключается к обоим выходам усилителя, что обеспечивает их одинаковую нагрузку. Узкополосным кварцевым фильтром выделяется тактовая частота, которая проходит фазовый корректор ФК и поступает на формирователь Ф управляющих импульсов тактовой частоты. Контрольное
устройство КУ, подключенное к выходу ФУ, фиксирует пропадание сигнала на выходе РСпр.
Для электропитания микросхем ОЛТ имеются два стабилизатора напряжения СН +5 В и СИ —5 В, которые на схеме не показаны. При выходе СН из строя срабатывает сигнализация. Всего на устройстве индикации УИ фиксируются пять аварийных сигналов с ОЛТ: «Авария входа РС», «Авария выхода РС», «Авария РСпр», «Авария СН +5 В», «Авария СН —5 В».
Дистанционное питание линейного тракта системы ИКМ-480
осуществляется по центральным жилам коаксиальных пар постоянным током по схеме «провод — провод» независимо для каждой системы передачи.
Напряжение дистанционного питания, подаваемое в секцию ДП, может достигать 1300 В при токе 200 мА и последовательном включении нагрузок.
Дистанционное питание системы СС осуществляется по искусственным цепям первой и второй симметричных пар, дистанционное питание участковой телемеханики осуществляется по искусственным цепям четвертой и пятой симметричных пар. В обоих случаях ДП используется постоянный ток напряжением до 430 В. Дистанционное питание магистральной телемеханики осуществляется по жилам третьей симметричной пары постоянным током 20 мА, напряжением до 360 В. Во всех случаях включение нагрузок последовательное. Схема ДП позволяет организовать секцию ОП—ОРП или ОРП—ОРП максимальной длины 201 км с числом НРП в секции до 66, причем с каждого ОП или ОРП в этом случае питается 33 НРП.
Устройства дистанционного питания УДП представляют собой высоковольтные стабилизаторы тока с большим пределом регулировки выходного напряжения. Основу УДП составляет блок управляемого конвертора (преобразователя), нормальный режим работы которого обеспечивают устройства управления, защиты и сигнализации. Принцип построения такого блока ДП рассмотрен в системе ИКМ-120. Блоки ДП, ДП ТММ, ДП ТМУ и ДП СС построены аналогично, только в блоке ДП для
получения напряжения до 1300 В может последовательно включаться до пяти конверторов.
Устройства служебной связи УСС обеспечивают организацию трех каналов служебной связи. Канал постанционной и участковой служебной связи ПСС—УСС организуется по двум симметричным парам в спектре тональной частоты 0,3...3,4 кГц и предназначен для организации участковой служебной связи между НРП и ОРП. Для осуществления служебной связи с наружной стороны контейнера НРП имеется вилка для подключения аппарата обходчика. Канал ПСС ВЧ занимает полосу 12... 16 кГц, он организуется по четырехпроводной схеме на тех же парах, что и канал ПСС— УСС, и предназначен для организации постанционной служебной связи. Канал цифровой служебной связи организуется в каждом третичном цифровом потоке на СТВГ методом адаптивной дельта-модуляции при скорости цифрового потока 32 кбит/с.
Для разделения ПСС—УСС и ПСС—ВЧ используются фильтры ФПСС. Устройство коммутации УКСС служит для подключения ПВУ к любому из каналов СС на любом направлении, обслуживаемом с данной СОЛТ, и вывод каналов СС на громкоговорящую связь. Предусмотрена возможность использования ПСС—УСС при аварийных работах на линейном тракте, когда подача ДП в кабель невозможна.
Устройства магистральной телемеханики ТММ обеспечивают прием с ОРП и противоположного ОП аварийных сигналов «Предупреждение» и «Авария» и индикации на стойке СОЛТ направления и номера ОРП, откуда поступил сигнал.
Устройства участковой телемеханики ТМУ обеспечивают прием с НРП сигналов извещения и передачу на НРП сигналов управления, для чего предназначен блок линейный БЛ. Блок распределителя сигналов БРС управляет работой ТМУ всей секции, определяет, какой аварийный сигнал и с какого НРП поступает, вырабатывает соответствующие сигналы
управления для подключения ДП к устройствам обнаружения ошибок,
расположенных в НРП.
Оборудование контроля и сигнализации ОКС обеспечивает включение общестоечной и рядовой сигнализации и содержит: устройства контроля достоверности работы линейного тракта УДК, устройства индикации УИЬ УИ2, УИ3 работы блоков ОЛТ, ДП, ТМУ, ТММ и общерядовой сигнализации БОС.
МКТСБ-4, а с другой стороны расположена плата с установленными на ней розетками и разъемами коаксиальных и симметричных пар кабеля.
Линейный регенератор РЛ служит для приема и восстановления линейного цифрового сигнала. Для защиты РЛ от токов грозового разряда и промышленной частоты при аварии высоковольтных линий используются блоки разрядников БР. В состав РЛ входят два устройства регенерации УР и плата обнаружения обрыва дистанционного питания ООДП. Построение УР аналогично станционному регенератору СОЛТ на приеме, только УР дополнительно содержит плату ДП. Плата ООДП служит для определения места обрыва внутренних проводников коаксиального кабеля, для чего в случае обрыва цепи ДП блоков РЛ на обслуживаемой станции вместо комплекта ДП к линии подключается устройство переполюсовки. Это позволяет включить платы ООДП в блоках РЛ между обслуживаемой станцией и местом обрыва, и на данных НРП в устройствах БТМ будет поступать сигнал «Обрыв», который будет передан на обслуживаемую станцию.
Блок телемеханики осуществляет сбор информации о состоянии контейнера, давлении воздуха в кабеле и баллоне, передачу этих сигналов на обслуживаемый пункт, прием от обслуживаемого пункта сигналов управления, которые позволяют произвести дистанционное измерение вероятности ошибки в РЛ, и является ретранслятором сигналов извещения из всех последующих НРП или сигналов управления для них. По тем же симметричным парам кабеля, по которым работает участковая телемеханика,