Материал: Матюхин А. Ю. и др. Телекоммуникационные транспортные системы и сети. Практикум
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ПРАКТИКУМ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2015
УДК 621.391.(076) ББК 32.884я.73
Т31
Рецензент кандидат технических наук, доцент кафедры фотоники и линий связи СПбГУТ
А. С. Дюбов
Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом СПбГУТ
Т31 Телекоммуникационные транспортные системы и сети : практикум / А. Ю. Матюхин, И. В. Гришин, К. А. Комарова, Н. Н. Кулева, М. В. Лобастова, А. Б. Волчков, Б. Г. Осипов, Д. Г. Рафиков, А. М. Герасимов, А. В. Ульянов, Е. Л. Федорова ; СПбГУТ. – СПб., 2015. –
100 с.
Приведены задачи и справочные данные для их решения по основным разделам дисциплин «Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей», «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Многоканальные цифровые системы передачи и средства их защиты», Цифровые системы передачи», «Оптические цифровые телекоммуникационные системы и сети».
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 11.03.02 (210700.62) «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», квалификация (степень) бакалавр, 11.03.04 (210100.62) «Электроника и наноэлектроника», 11.04.02 (210700.68) «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», квалификация (степень) магистр.
УДК 621.391.(076) ББК 32.884я.73
Матюхин А. Ю., Гришин И. В., Комарова К. А., Кулева Н. Н., Лобастова М. В., Волчков А. Б., Осипов Б. Г., Рафиков Д. Г., Герасимов А. М., Ульянов А. В., Федорова Е. Л., 2015
© Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича», 2015
2
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Список сокращений ........................................................................................................... |
4 |
Предисловие ....................................................................................................................... |
9 |
1. ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СИГНАЛОВ И КАНАЛОВ |
|
В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ .............................................................. |
10 |
2. ЛИНЕЙНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ СИГНАЛОВ .................................................................. |
15 |
3. МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ..... |
16 |
4. ЛИНЕЙНЫЙ ТРАКТ ..................................................................................................... |
18 |
5. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СПЕКТРОВ СИГНАЛОВ В АНАЛОГОВЫХ |
|
СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ............................................................................................. |
24 |
6. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ВО ВРЕМЕНИ |
|
В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ .................................................................. |
30 |
7. ШУМЫ КВАНТОВАНИЯ В АНАЛОГОВЫХ КАНАЛАХ ЦИФРОВЫХ |
|
СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ................................................................................................... |
33 |
8. КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ В ЦИФРОВЫХ |
|
СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ С ИКМ ................................................................................ |
37 |
9. ПЕРЕДАЧА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ПО ЦИФРОВЫМ КАНАЛАМ ................. |
42 |
10. КОДЫ В ЦИФРОВЫХ ЛИНИЯХ ................................................................................ |
46 |
11. ЦИФРОВЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ ТРАКТЫ .......................................................................... |
51 |
12. АРХИТЕКТУРА И АССОЦИАЦИИ СЛОЕВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ |
|
ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЕЙ ........................................................................................... |
55 |
13. СТРУКТУРА МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ |
|
ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ ........................................................................................... |
58 |
14. ФУНКЦИИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЕЙ ........... |
63 |
15. АДАПТИВНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ........................................... |
68 |
Приложение А. СИГНАЛЫ В АНАЛОГОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ ............... |
70 |
Приложение В. КОДЕКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ В ЦИФРОВЫХ |
|
СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ С ИКМ ............................................................................ |
73 |
В1. Нелинейные кодеки вида А = 87,6/13 и = 255/15 ......................................... |
73 |
В2. Кодеки сигналов стандартных групп каналов .................................................. |
76 |
Приложение С. ЦИКЛЫ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ В ПЛЕЗИОХРОННЫХ |
|
СЕТЯХ ......................................................................................................................... |
80 |
Приложение D. КОДИРОВАНИЕ В ЦИФРОВЫХ ЛИНИЯХ ........................................ |
87 |
D1. Трехуровневые коды ........................................................................................... |
87 |
D2. Двухуровневые коды вида 1В2В ........................................................................ |
87 |
D3. Алфавитные коды вида mBnB ............................................................................ |
88 |
D4. Коды вида mB1C .................................................................................................. |
93 |
D5. Коды вида mB1P .................................................................................................. |
93 |
D6. Коды для преобразования трехуровневых сигналов в двухуровневые |
|
сигналы ........................................................................................................................ |
93 |
D7. Форматы цифровых сигналов ............................................................................. |
94 |
Приложение E. ПАРАМЕТРЫ СИГНАЛОВ И ТРАКТОВ В СЕТИ |
|
СИНХРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ИЕРАРХИИ ............................................................ |
95 |
Приложение F. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА |
|
ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНЫХ ТРАКТОВ ................................................................ |
97 |
Список литературы .............................................................................................................. |
99 |
3
|
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ |
A |
(Adaptation) – адаптация; |
ADM |
(Add/Drop Multiplexer) – мультиплексор ввода-вывода; |
AMI |
(Alternative Mark Inversion) – код с чередованием полярно- |
|
сти; |
AMI-Ш |
(Alternative Mark Inversion) – код с чередованием полярно- |
|
сти третьего вида; |
AP |
(Асcess Point) – точка доступа; |
ATM |
(Asynchronous Transfer Mode) – асинхронный режим |
|
передачи; |
AU |
(Administrative Unit) – административный блок; |
AU-3 |
(Administrative Unit level 3) – административный блок |
|
третьего уровня; |
AU-4 |
(Administrative Unit level 4) – административный блок чет- |
|
вертого уровня; |
AU-4-Xc |
(Administrative Unit level 4-Xc) – административный блок |
|
уровня 4 для конкатенированных виртуальных контейнеров |
|
с увеличенной в X раз полезной нагрузкой, X = 4 – 256; |
AUG |
(Administrative Unit Group) – группа административных |
|
блоков; |
BIF |
– бифазный духуровневый (манчестерский) код; |
B3ZS |
(Bipolar with 3 Zero Substitution) – биполярный код с заме- |
|
щением трех нулей; |
B6ZS |
(Bipolar with 6 Zero Substitution) – биполярный код с заме- |
|
щением шести нулей (0VB0VB); |
B8ZS |
(Bipolar with 8 Zero Substitution) – биполярный код с заме- |
|
щением восьми нулей (000VB0VB); |
C |
(Connection) – соедиение; |
C |
(Container) – контейнер; |
С |
(Control) – бит команды управления вставками; |
C-11 |
(Container of level 1) – контейнер первого уровня. Служит |
|
для размещения информации со скоростью 1 544 кбит/с; |
|
1 600 кбит/с; |
C-12 |
(Container of level 1) – контейнер первого уровня. Служит |
|
для размещения информации со скоростью 2 048 кбит/с; |
|
2 176 кбит/с; |
C-2 |
(Container of level 2) – контейнер второго уровня. Служит |
|
для размещения информации со скоростью 6 312 кбит/с; |
|
6 784 кбит/с; |
C-31 |
(Container of level 3) – контейнер третьего уровня. Служит |
|
для размещения информации со скоростью 34 368 кбит/с; |
|
48 384 кбит/с; |
4
C-32 |
(Container of level 3) – контейнер третьего уровня. Служит |
|
для размещения информации со скоростью 44 736 кбит/с; |
|
48 384 кбит/с; |
C-4 |
(Container of level 4) – контейнер четвертого уровня. Служит |
|
для размещения информации со скоростью 139 264 кбит/с; |
|
149 760 кбит/с; |
CP |
(Connection Point) – точка соединения; |
CMI |
Coded Mark Inversion; |
D |
(Disparity) – диспаритетность; |
DWDM |
(Dence Wavelength Division Multiplexing) – плотное мульти- |
|
плексирование с разделением по длинам волн; |
DMI |
Differential Mark Inversion; |
E11 |
– цифровой сигнал первого уровня плезиохронной цифро- |
|
вой иерархии в Америке и Японии; |
E12 |
– цифровой сигнал первого уровня плезиохронной цифро- |
|
вой иерархии в Европе; |
E2 |
– цифровой сигнал второго уровня плезиохронной цифро- |
|
вой иерархии в Северной Америке и Японии; |
E31 |
– цифровой сигнал третьего уровня плезиохронной цифро- |
|
вой иерархии в Европе; |
E32 |
– цифровой сигнал третьего уровня плезиохронной цифро- |
|
вой иерархии в Америке; |
E4 |
– цифровой сигнал четвертого уровня плезиохронной циф- |
|
ровой иерархии в Европе; |
GFP |
(Generic Framing Procedure) – основная процедура форми- |
|
рования кадров (процедура, позволяющая осуществлять бо- |
|
лее эффективное и гибкое отображение данных в тракты |
|
транспортных сетей); |
HDB-3 |
(High Density Bipolar-3) – код высокой плотности единиц |
|
с замещением четырех нулей; |
HD WDM |
(High Wavelength Division Multiplexing) – высокоплотное |
|
мультиплексирование с разделением по длинам волн; |
HPA |
(High order Path Adaptation) – адаптация тракта высокого |
|
порядка; |
HPC |
(High order Path Connection) – соединение тракта высокого |
|
порядка; |
HPT |
(High order Path Termination) – завершение тракта высокого |
|
порядка; |
LPA |
(Lower order Path Adaptation) – адаптация тракта низкого |
|
порядка; |
LPC |
(Lower order Path Connection) – соединение тракта низкого |
|
порядка; |
5