Южно Уральский Государственный Университет

Курс лекций

По Информационным сетям

и телекоммуникациям

Выполнили: Адищев А.А.

Исламов И.Р.

Принял: Радкевич И. А.

Челябинск – 2010г.

Телекоммуникационные сети

Сети электросвязи предназначены для доставки информации в пункты, территориально разнесённые в пределах района, города, области, республики, страны, континента. По сетям информация передаётся сигналами электросвязи. Совокупность пунктов (узлов) и соединяющих их линий связи, по которым передаётся информация, образует сеть электросвязи.

Общими свойствами сетей связи являются: надёжность, структура построения, экономическая эффективность, пропускная способность (объём потоков информации). Под структурой сети понимается условное графическое изображение совокупности элементов сети связи. Элементами сети связи являются пункт (узел) и линия связи.

Различают следующие виды структур сетей: полносвязная сеть, в которой каждый узел имеет прямые связи со всеми остальными узлами; древовидная сеть ( радиально-узловая ), в которой между любыми двумя узлами имеется только один путь; сетевидная сеть, в которой каждый узел связан со смежными ближайшими узлами или узлами, имеющими большое тяготение.

Рисунок 1.

а) полносвязная сеть б) древовидная сеть в) сетевидная сеть

а)

б)

в)

Любая сеть электросвязи независимо от своей структуры выполняет следующие функции:

• преобразование любой информации в сигналы электросвязи;

• пространственный перенос сигналов из одного пункта в другой;

• выбор путей и перенос сигналов электросвязи;

• обратное преобразование в исходную информацию.

Современные средства электросвязи представляют собой сложный организационно – технический комплекс аппаратуры связи, ЭВМ, линейных и гражданских сооружений, требующий для своего обслуживания наличия высококвалифицированного технического персонала. В целом этот комплекс называется Единой автоматизированной сетью связи (ЕАСС). Основу ЕАСС составляют первичные сети (для передачи любых информационных сигналов), на основе которых формируются вторичные ( для передачи информационных сигналов конкретного вида).

Сеть ЕАСС строится по территориальному признаку и включает в себя: магистральную (соединяет между собой все областные центры), внутризоновую (соединяют райцентры с областными центрами), местную (на базе городских телефонных сетей и сетей сельских районов, соединяя райцентр с посёлками и т.д.) сети.

Рисунок 2.

Первичная сеть ЕАСС.

ГУС – главный

ЗУС – зоновый

РУС – районный

МУС - местный

Многоканальная система передач с частотным разделением каналов.

Многоканальная система передач – система, обеспечивающая передачу n – го числа сообщений по одной линии связи.

Передающая часть многоканальной системы связи с ЧРК содержит 2 ступени модуляции: в первой – поднесущие колебания модулируются передаваемыми сообщениями; во второй – несущая передатчика модулируется суммой модулированных поднесущих, т.е многоканальным сообщением.

Приёмная часть системы содержит 2 ступени демодуляции. Демодуляция принятого и усиленного сигнала позволяет выделить многоканальное сообщение. После разделения этого сообщения на отдельные модулированные поднесущие осуществляется их демодуляция канальными демодуляторами. В результате на выходе каналов появляются принятые канальные сообщения.

В данной схеме приняты следующие обозначения:

Si (t) – канальный сигнал (модулированные поднесущие),

Sг (t) – групповой сигнал (многоканальное сообщение),

Sл (t) – линейный сигнал,

Xi (t) - передаваемые канальные сообщения,

Р – разделяющее устройство,

ИС – источник сообщения,

N (t) – помеха,

ЛС – линия связи.

Все многоканальные системы делятся на линейные и нелинейные. Наиболее распространены линейные системы, так как в них разделение сигнала линейное.

Любой . Sk(t) можно дискретизировать.

, то есть

Для разделения сигнала необходимо выполнение следующего тождества:

,

,

где С_K – переносчик информации,

φ_к(t) – функция переносчика.

Физически это означает, что канальные сигналы должны быть линейно независимы друг от друга. Таким образом, условие линейной независимости сигналов – это неравенство нулю определителя Грамма:

Если Г=1, то функции переносчика ортонормированны. Если определитель Грамма равен произведению квадрата нормофункции, то такая функция является ортогональной.

- скалярное произведение.

Реакцию канала на групповой сигнал S_г можно определить как проекцию данной функции на ее функцию разложения.

S_k(t) - выходная функция сообщения по каждому каналу многоканальной системы, g_к(t) ортогональная весомая функция переносчика.

Многоканальные системы, которые требуют при передаче определённый канал для передачи определённого кодового разряда, называют синхронными. В противном случае – асинхронные.

Во многих системах существует перекрёстная помеха – неидеальность разделения.

Многоканальные системы с частотным разделением каналов – наиболее распространённые системы передачи, в которых каждое сообщение передаётся в определённом диапазоне частот, не перекрываемом друг друга. Основным свойством частотного канала является операция модуляции с распределением передаваемых сообщений по заданному диапазону частот.

В аппаратуре систем передачи с ЧРК исходные сигналы на передаче преобразуются по частоте в сигналы высокочастотного диапазона для образования общего группового сигнала линейного тракта. На приёме происходит обратное преобразование. Процесс преобразования тока исходной частоты в различные высокочастотные токи – модуляция, обратное преобразование – демодуляция.

₁ – первый канал

₂ – второй канал

₃ – третий канал

Обратная операция:

Все системы сравниваются по эффективности использования группового тракта передачи:

.

Чем меньше этот показатель, тем больше используется этот тракт.

Среди преобразователей сигналов выделяют:

• фильтры

• преобразователи частот

• усилители.