Курс лекций по дисциплине

Информационные сети и телекоммуникации

Часть I

Авторы:

К.т.н. Радкевич И.А.

Студенты группы ПС-462

Гапичева О.С.

Насырова Ю.И.

Нуреева Ф.Р.

Павленко В.В.

Тахаув А.С.

Телекоммуникационные сети.

Общие понятия.

Сеть — совокупность типовых каналов и групповых трактов передачи, узлов связи и линий передачи.

Узлы связи — или связной узел, или связная станция.

Сети делятся:

по территориальному признаку на:

— всемирную (глобальную);

— государственную (интегральную);

по виду передаваемой информации на:

— телеграфную;

— телефонную;

— телевизионную;

— передачи данных;

— проводного вещания и т.д.

по принадлежности на:

— общегосударственные;

— ведомственные

— локальные;

— корпоративные;

по построению:

— радиальные;

— радиально-узловые;

— непосредственные;

— линейные.

Линейный тракт, который осуществляет передачу групп сигнала многоканальной передачи называют групповым трактом.

Многоканальная система — система, которая обеспечивает независимую передачу n-го числа сообщений по одной линии связи.

Сеть строится по территориальному признаку:

— магистральная;

— зональная;

— местная.

Магистральная сеть — сеть связи между областями, республиками РФ.

Зоновая — связь внутри отдельной области, отдельной республики.

Местная связь — связь района, города, области.

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.

Многоканальная система передач с частотным разделением каналов.

Многоканальная система передач – система, обеспечивающая передачу (прием) 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 2 класса: линейные и нелинейные. Наиболее распространены линейные системы, так как в них разделение сигнала линейное.

Любой , а 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 перекрывающих 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.