Методът за комплексна статистическа оценка се основава на изчисляване на статистиката на времеви и спектрални параметри и техните промени въз основа на сравнение на изкривените в канала и оригиналните сигнали. Тази техника съчетава способността за оценка с помощта на субективни критерии и хардуерно базирана обективност на измерванията.

Тя се основава на моделите на човешкото възприемане на външни възбуждания.

- Високата корелация между промените в свойствата на сигнала и субективната оценка на слушателя за качеството на предаване позволява да се направи оценка въз основа на следните критерии:видимост

- промени в сигнала;резултат

- качество на предаване;предпочитание

предаван сигнал.

При оценка по критерия „забележимост на промяната на сигнала“ максимално допустимото изкривяване съответства на 50% забележимост. Това е ограничението за канали с честотна лента от 6300 Hz. За канали с честотна лента 10 kHz - P max = 30%, а за канали с честотна лента 15 kHz - P max = 15%. Като критерий за „видимост” на промените в сигнала се използва стойността интегрално отклонение ∆S (числова стойност на сумата от абсолютните отклонения на функциите - IO)от две OSM разпределения за оригиналния и изкривения сигнал. На фиг. Дадени са 7,5

(NCPP) OSM на интервали на анализ от 200 ms за два типа изкривявания: компактно представяне с помощта на алгоритъма MP-3 и ограничение на долната лента. IO∆Sви позволява да оцените степента на разминаване между две разпределения IO. Когато в сигнала се въведат изкривявания, IO повтаря промяната в средната стойност на LFPC, определена от промяната в стандартното отклонение и моменти от по-високи порядки. За потвърждаване на връзката между количествата със забележимо изкривяваневъведен от предавателния път на ZVS, на фиг. Фигура 7.14 показва интегралната крива на видимостта на изкривявания от типа "ограничение на честотната лента отдолу" (пунктирана крива), получена чрез възприемане на реални сигнали. Плътните линии на същата фигура показват оценки на интегралните отклонения на NFC OSM на излъчвани сигнали, подложени на същите изкривявания. Измерванията са извършени по едночасови програми на RVS „Маяк“, „Орфей“ и „Ехото на Москва“. Висока корелация на зависимостите е очевидна. Графиките за всички други характерни изкривявания са от подобен характер, което оправдава широкото използване на този критерий в различни приложения.

Характерът и видът на изкривяването могат да се определят с помощта настатистика на редица други ZVS параметри. Най-информативният от тях се оказа, освен енергиен параметър OSM, параметри на формата, показващи промени в обвивката в области на нестационарни VS, т.е. атаки и затихвания на сигнала. На фиг. 7.15 показва промяната в ROНЧПЗ тежестта на атакитеза същото като на фиг. 7.14, сигнали със същите изкривявания.

Използването на други участъци от нестационарността на VMS - спадове на сигнала - също е обещаващо, тъй като промените в участъците на спадове звуков сигналсе възприемат като промени във времето на реверберация, т.е. акустичната среда, което се отразява негативно на субективната оценка на звука.

На фиг. 7.16 и 7.17 показват промяната в ROНЧПЗ OSM и тежестта на атакитесъответно за същото като на фиг. 7.14 и 7.15, сигнали, но с въвеждането на нелинейни изкривявания.

Много информативно за каналитепремахване на излишъка са параметри на цепстрап.На фиг. Фигура 7.20 показва зависимостта на коефициента на върха на кепструма от скоростта на предаване, използвайки алгоритъма MP-3за двучасови излъчвани програми. Съществува добра корелация между пиковия фактор на кепструма като обективен параметър и субективната забележимост на изкривяванията (пунктирана крива).

На фиг. Фигура 7.21 показва графики на съответствието между оценката на промените в сигнала, когато скоростта на кодиране намалява от 256 kbit/s до 64 kbit/s (крива 1) и процента на забележимост на подобни промени, получени с SSI (крива 2).

Кривите са идентични, което показва еквивалентността на точковите и процентните скали на значимост.

- АЦП на канала за предаване на оригиналния и предавания сигнал;

- нормализиране на сигналите до ниво, превишено 98% от времето;

- синхронизация на сигнала;

Анализ на сигнала в съответствие с Международния стандарт за стандарти, който включва изчисляване на статистика на редица параметри и техните промени на базата на сравнение на обработените и оригиналните сигнали;

Формиране на цялостна оценка на промените в сигнала по време на предаване, както и честотната характеристика на канала върху реален излъчван сигнал. Показване на данни на екрана, отпечатване и запис в база данни.

В съответствие с Международния стандарт за стандарти се анализира група статистически характеристики, а именно: енергийни характеристики(относително средна мощноств две разновидности, различаващи се по метода на нормиране - OSMS и OSMS); характеристики на формата(анализ на интервалите на нарастване и спадане на филтрираната обвивка на сигнала на Хилберт); спектрални и кепстрални характеристики(на базата на моментни амплитудни спектри).

Резултатът от анализа на всяка група параметри е нормализирани статистически честоти на поява на стойности(NChPZ) параметър. Въз основа на NChPZ има интегрално отклонение(IO) LFPP като средната стойност на абсолютните отклонения на честотите на поява на стойностите на параметрите на сигнала преди и след преминаването на канала. За случая на спектрални характеристики се извършва допълнително графично представянеЧестотната характеристика на канала се намира от спектрите на моментната амплитуда и също се генерират данни за стандартното отклонение (RMS) от идеалната честотна характеристика.

В съответствие с Международния стандарт за стандарти, въз основа на резултатите от анализа на промените в статистическите характеристики на сигнала, обобщена оценка на забележимостта на промените в сигнала като процент и „резултат“ на качеството на предаване на 5 точки образуват се котлен камък. Като инструмент за измерване може да се използва хардуерно-софтуерен комплекс, който изчислява, конструира и анализира статистическите характеристики на редица параметри, както и промените в тези характеристики въз основа на сравнение на изкривените в канала и оригиналните сигнали.

Трудоемкостта на създаването на оценка в съответствие с оценката на международните стандарти е значително по-ниска, а точността и повторяемостта са много по-високи, отколкото при провеждането на SSI. Освен това този метод за оценка на качеството на предаване не се противопоставя на традиционните промени в съответствие с GOST 11515-91.

Държавен изпит

(държавен изпит)

Въпрос № 3 „Канали за комуникация. Класификация на комуникационните канали. Параметри на комуникационния канал. Условие за предаване на сигнал по комуникационен канал.”

(Пляскин)

Комуникационен канал. 3

Класификация. 5

Характеристики (параметри) на комуникационните канали. 10

Условие за предаване на сигнали по комуникационни канали. 13

Литература. 14

Комуникационен канал

Комуникационен канал- система технически средстваи среда за разпространение на сигнала за предаване на съобщения (не само данни) от източника до местоназначението (и обратно). Комуникационен канал, разбиран в тесен смисъл ( комуникационен път), представлява само физическата среда за разпространение на сигнала, например физическа комуникационна линия.

Комуникационният канал е предназначен за предаване на сигнали между отдалечени устройства. Сигналите носят информация, предназначена за представяне на потребител (лице) или за използване от компютърни приложни програми.

Комуникационният канал включва следните компоненти:

1) предавателно устройство;

2) приемно устройство;

3) преносна среда с различно физическо естество (фиг. 1).

Сигналът, генериран от предавателя и носещ информация, след преминаване през предавателната среда, пристига на входа на приемното устройство. След това информацията се отделя от сигнала и се предава на потребителя. Физическата природа на сигнала е избрана така, че да може да се разпространява през предавателната среда с минимално затихване и изкривяване. Сигналът е необходим като носител на информация, той самият не носи информация.

Фиг.1. Комуникационен канал (опция №1)

Фиг.2 Комуникационен канал (опция №2)

Тези. този (канал) - техническо средство(технология + околна среда).

Класификация

Ще има точно три вида класификации. Изберете според вкуса и цвета:

Класификация № 1:

Има много видове комуникационни канали, най-разпространените от които са кабелни каналикомуникации ( антена, кабел, оптично влакнои т.н.) и радиокомуникационни канали (тропосферен, сателитени т.н.). Такива канали от своя страна обикновено се квалифицират въз основа на характеристиките на входните и изходните сигнали, както и на промените в характеристиките на сигналите в зависимост от такива явления, възникващи в канала като затихване и затихване на сигнали.

В зависимост от вида на разпределителната среда каналите за комуникация се разделят на:

кабелен;

акустични;

оптичен;

инфрачервен;

Радио канали.

Комуникационните канали също се класифицират на:

· непрекъснато (непрекъснати сигнали на входа и изхода на канала),

· дискретни или цифрови (на входа и изхода на канала - дискретни сигнали),

непрекъснато-дискретно (на входа на канала има непрекъснати сигнали, а на изхода има дискретни сигнали),

· дискретно-непрекъснати (дискретни сигнали на входа на канала и непрекъснати сигнали на изхода).

Каналите могат да бъдат като линеенИ нелинейни, временноИ пространствено-времеви.

възможно класификация комуникационни канали по честотен диапазон .

Системите за предаване на информация са едноканаленИ многоканален. Видът на системата се определя от комуникационния канал. Ако една комуникационна система е изградена на същия тип комуникационни канали, тогава нейното име се определя от типичното име на каналите. В противен случай се използва детайлизирането на класификационните характеристики.

Класификация № 2 (по-подробна):

1. Класификация според обхвата на използваните честоти

Ø Километър (DV) 1-10 км, 30-300 kHz;

Ø Хектометричен (HW) 100-1000 m, 300-3000 kHz;

Ø Декаметър (HF) 10-100 m, 3-30 MHz;

Ø метър (MV) 1-10 m, 30-300 MHz;

Ø UHF (UHF) 10-100 cm, 300-3000 MHz;

Ø Сантиметрова вълна (SMV) 1-10 cm, 3-30 GHz;

Ø Милиметрова вълна (MMW) 1-10 mm, 30-300 GHz;

Ø Децимилиметър (DMMV) 0.1-1 mm, 300-3000 GHz.

2. Според посоката на комуникационните линии

- режисиран (използват различни проводници):

Ø коаксиален,

Ø усукани двойкина базата на медни проводници,

Ø оптични влакна.

- всепосочни (радиовръзки);

Ø зрителна линия;

Ø тропосферни;

Ø йоносферен

Ø пространство;

Ø радиорелейно (препредаване на дециметрови и по-къси радиовълни).

3. По вид на предаваните съобщения:

Ø телеграф;

Ø телефон;

Ø предаване на данни;

Ø факсимиле.

4. По вид сигнали:

Ø аналогови;

Ø цифрови;

Ø пулс.

5. По вид модулация (манипулация)

- В аналогови комуникационни системи:

Ø с амплитудна модулация;

Ø с еднолентова модулация;

Ø с честотна модулация.

- IN цифрови системиах връзка:

Ø с манипулация на амплитудата;

Ø с честотна манипулация;

Ø с фазова манипулация;

Ø с относителна фазова манипулация;

Ø с тонална манипулация (отделни елементи манипулират подносещо трептене (тон), след което манипулирането се извършва на по-висока честота).

6. Според базовата стойност на радиосигнала

Ø широколентов (B>> 1);

Ø теснолентов (В»1).

7. По броя на едновременно предадените съобщения

Ø едноканален;

Ø многоканален (честота, време, кодово разделение на каналите);

8. По посока на обмен на съобщения

Ø едностранно;

Ø двустранно.
9. По ред на размяна на съобщения

Ø симплексна комуникация- двупосочна радиокомуникация, при която предаването и приемането на всяка радиостанция се извършва последователно;

Ø дуплексна комуникация- предаването и приемането се извършват едновременно (най-ефективно);

Ø полудуплексна комуникация- се отнася за симплекс, който осигурява автоматичен преход от предаване към приемане и възможност за повторно запитване на кореспондента.

10. Методи за защита на предаваната информация

Ø открита комуникация;

Ø затворена комуникация (класифицирана).

11. Според степента на автоматизация на обмена на информация

Ø неавтоматизирани - управлението на радиостанцията и обменът на съобщения се извършва от оператора;

Ø автоматизиран – ръчно се въвежда само информация;

Ø автоматичен - процесът на обмен на съобщения се осъществява между автоматично устройство и компютър без участие на оператор.

Класификация № 3 (нещо може да се повтори):

1. По предназначение

Телефон

Телеграф

телевизия

Излъчване

2. По посока на предаване

Симплекс (предаване само в една посока)

Полудуплекс (предаване последователно в двете посоки)

Дуплекс (едновременно предаване в двете посоки)

3. Според характера на комуникационната линия

Механични

Хидравлични

Акустичен

Електрически (с кабел)

Радио (безжично)

Оптичен

4. По естеството на сигналите на входа и изхода на комуникационния канал

Аналогов (непрекъснат)

Дискретно във времето

Дискретни по ниво на сигнала

Цифрови (дискретни както по време, така и по ниво)

5. По брой канали на комуникационна линия

Единичен канал

Многоканален

И още една рисунка тук:

Фиг.3. Класификация на комуникационните линии.

Характеристики (параметри) на комуникационните канали

1. Функция за прехвърляне на канала: представени във формата амплитудно-честотна характеристика (AFC)и показва как амплитудата на синусоидата на изхода на комуникационния канал намалява в сравнение с амплитудата на неговия вход за всички възможни честоти на предавания сигнал. Нормализираната амплитудно-честотна характеристика на канала е показана на фиг. 4. Познаването на амплитудно-честотната характеристика на реален канал ви позволява да определите формата на изходния сигнал за почти всеки входен сигнал. За да направите това, е необходимо да намерите спектъра на входния сигнал, да преобразувате амплитудата на неговите компонентни хармоници в съответствие с амплитудно-честотната характеристика и след това да намерите формата на изходния сигнал чрез добавяне на преобразуваните хармоници. За експериментална проверка на амплитудно-честотната характеристика е необходимо да се тества канала с еталонни (равни по амплитуда) синусоиди в целия честотен диапазон от нула до някаква максимална стойност, която може да се намери във входните сигнали. Освен това честотата на входните синусоиди трябва да се променя на малки стъпки, което означава, че броят на експериментите трябва да бъде голям.

-- отношение на спектъра на изходния сигнал към входния
- честотна лента

Фиг.4 Нормализирана амплитудно-честотна характеристика на канала

2. Честотна лента: е производна характеристика от честотната характеристика. Той представлява непрекъснат диапазон от честоти, за които съотношението на амплитудата на изходния сигнал към входа надвишава някаква предварително определена граница, т.е. честотната лента определя диапазона от честоти на сигнала, при който този сигнал се предава през комуникационен канал без значително изкривяване . Обикновено честотната лента се измерва на 0,7 от максималната стойност на честотната характеристика. Честотната лента има най-голямо влияние върху максималната възможна скорост на предаване на информация по комуникационен канал.

3. Затихване: се определя като относителното намаляване на амплитудата или мощността на сигнала, когато сигнал с определена честота се предава по канал. Често, когато се работи с канал, основната честота на предавания сигнал е известна предварително, т.е. честотата, чиято хармонична има най-голяма амплитуда и мощност. Следователно е достатъчно да се знае затихването при тази честота, за да се оцени приблизително изкривяването на сигналите, предавани по канала. По-точни оценки са възможни, ако знаем затихването при няколко честоти, съответстващи на няколко основни хармоника на предавания сигнал.

Затихването обикновено се измерва в децибели (dB) и се изчислява по следната формула: , Къде

Мощност на сигнала на изхода на канала,

Мощност на сигнала на входа на канала.

Затихването винаги се изчислява за конкретна честота и е свързано с дължината на канала. На практика винаги се използва понятието „линейно затихване“, т.е. затихване на сигнала за единица дължина на канала, например затихване 0,1 dB/метър.

4. Скорост на предаване: характеризира броя на битовете, предадени по канала за единица време. Измерва се в битове за секунда - бит/сек, както и производни единици: Kbit/s, Mbit/s, Gbit/s. Скоростта на предаване зависи от честотната лента на канала, нивото на шума, вида на кодирането и модулацията.

5. Устойчивост на канала срещу шум: характеризира способността му да осигурява предаване на сигнал в условия на смущения. Смущенията обикновено се разделят на вътрешни(представлява топлинен шум на оборудването) И външен(те са разнообразни и зависят от предавателната среда). Шумоустойчивостта на канала зависи от хардуерните и алгоритмични решения за обработка на получения сигнал, които са вградени в приемо-предавателното устройство. Устойчивост на шумпредаване на сигнали през канала може да се увеличипоради кодиране и специална обработкасигнал.

6. Динамичен диапазон : логаритъм на отношението максимална мощностсигналите, предавани от канала, са сведени до минимум.

7. Устойчивост на шум: Това е шумоустойчивост, т.е. шумоустойчивост.

2. КОМУНИКАЦИОННИ СИСТЕМИ И ТЕХНИТЕ ОСНОВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Основни понятия и определения

Обектът на предаване във всяка комуникационна система е съобщение, носещо някаква информация.

В системите за предаване на съобщения семантичното съдържание на понятията информация и съобщение са много близки.

Като цяло информацията се разбира като набор от информация за всякакви събития, явления или обекти. Използва се за предаване или съхраняване на информация различни знаци(символи), които ви позволяват да изразите (представите) информация под някаква форма. Това могат да бъдат букви, цифри, жестове и рисунки, математически или музикални символи, думи и фрази на човешката реч, различни изпълнения на форми на електрически вибрации и др.

Съобщението се отнася до формата, в която се представя информацията. С други думи, съобщението е нещо, което трябва да бъде предадено. много възможни съобщенияс техните вероятностни характеристики се нарича ансамбъл от съобщения.Източникът на съобщение избира съобщения от ансамбъла. Процесът на подбор е случаен; не се знае предварително какво съобщение ще бъде предадено. Прави се разлика между дискретни и непрекъснати съобщения.

Дискретните съобщения се формират в резултат на последователното извеждане на отделни елементи - символи - от източника. Наричат ​​се много различни знаци азбука на източника на съобщението, а броят на знаците е обем на азбуката.По-специално, знаците могат да бъдат букви от естествен или изкуствен език, които отговарят на определени правила за взаимно свързване.

Съобщенията, предназначени за обработка в компютърни информационни системи, обикновено се наричат ​​данни.

Съобщението е поредица от състояния източник на информацияразгръщане във времето. В зависимост от това дали множеството от състояния на източника на информация е изброимо, крайно (със силата на азбуката М) или приема своите състояния от определен континуум от възможни стойности, източниците се делят на

дискретни и непрекъснати (аналогов). Поддискретни под източник на информация се разбира някакъв обект, който е определени моментивремето отнема едно отМ състояния на дискретно множество. Един непрекъснат източник във всеки момент от време може да приеме едно от безкраен брой свои състояния. Съответно се въвежда понятието източник на съобщение, като всички възможни източници могат да бъдат разделени на дискретни и непрекъснати.

За да се предаде съобщение на разстояние, трябва да има някакъв носител, материален носител. Като такива се използват статични или динамични средства и физически процеси. Физически

процесът, използван като носител на съобщение и показващ предаваното съобщение, се нарича сигнал.

Показването на съобщение се осигурява от промяна на всяка физическа величина, характеризираща процеса. Тази стойност е

информационен параметър на сигнала.

Сигналите, подобно на съобщенията, могат да бъдат непрекъснати или дискретни. Информационният параметър на непрекъснат сигнал във времето може да приеме всякакви моментни стойности в определени граници. Непрекъснатият сигнал често се нарича аналогов. Дискретният сигнал се характеризира с краен брой стойности на информационни параметри. Често този параметър приема само две стойности.

В телекомуникационните системи електрическите сигнали се използват като носител за предаване на съобщения на разстояние, тъй като имат най-висока скорост на разпространение (доближаваща се до скоростта на светлината във вакуум - 3,108 m/s).

Всеки физически процес, който се променя в съответствие с предаденото съобщение, може да се използва като сигнал. Важно е, че сигналът не е самият физически процес, а промяна в отделните параметри на този процес. Тези промени се определят от съобщението, което този сигнал носи.

В много случаи сигналът отразява временни процеси, протичащи в дадена система. Следователно описанието на определен сигнал може да бъде някаква функция на времето. След като сме дефинирали тази функция по един или друг начин, ние дефинираме сигнала. Подобно пълно описание на сигнала обаче не винаги е необходимо. За решаване на редица проблеми, повече от общо описаниепод формата на няколко обобщени параметъра, характеризиращи основните свойства на сигнала, подобно на начина, по който това се прави в транспортните системи.

Технологията за предаване на информация е по същество технологията за транспортиране (предаване) на сигнали по комуникационни канали. Поради това е препоръчително да се определят параметрите на сигнала, които са основни от гледна точка на неговото предаване. Тези параметри са продължителност на сигнала, динамичен диапазон и ширина на спектъра.

Всеки сигнал, разглеждан като времеви процес, има начало и край. Ето защо продължителност на сигнала Tе негов естествен параметър, който определя интервала от време, в рамките на който съществува сигналът.

Характеристиките на сигнала в интервала на неговото съществуване са динамичният обхват и скоростта на изменение на сигнала.

Динамичен диапазонсе определя като съотношението на най-високата моментна мощност на сигнала към най-ниската:

Ä =10 lg P c max , (dB).

P cmin

Динамичният диапазон на речта на говорещия е 25 ÷ 30 dB, вокал

ансамбъл – 45 ÷ 55 dB, симфоничен оркестър – 65 ÷ 75 dB.

IN В реални условия винаги има смущения. Задоволителното предаване изисква минималната мощност на сигнала да надвишава мощността на смущението. Съотношението сигнал/шум характеризира относителната сила на сигнала. Обикновено се определя логаритъма на това отношение, което се нарича излишък на сигнала над шума. Този излишък се приема като втори параметър на сигнала. Третият параметър еширина на спектъра на сигнала F.Тази стойност дава представа за скоростта на промяна на сигнала в рамките на интервала на неговото съществуване. Спектърът на сигнала може да се простира върху много широка честотна лента. За повечето сигнали обаче е възможно да се определи честотната лента, в която е концентрирана основната му енергия. Тази лента определя ширината на спектъра на сигнала.

IN В комуникационните технологии спектърът на сигнала често е умишлено ограничен. Това се дължи на факта, че оборудването и комуникационната линия имат ограничена честотна лента. Спектърът е ограничен въз основа на допустимото изкривяване на сигнала. Например, когато телефонна комуникациятрябва да бъдат изпълнени две условия: речта да е разбираема и кореспондентите да могат да се разпознават по гласа. За да се изпълнят тези условия, спектърът на говорния сигнал може да бъде ограничен до лента от 300 до 3400 Hz. Предаването на по-широк спектър от реч в този случай е непрактично, тъй като това води до технически усложнения и увеличаване на разходите.

По-обща физическа характеристика на сигнала е обемът на сигнала:

Ако ν ≤ 1, тогава сигналите се наричат ​​теснолентови (прости). Ако ν >> 1, тогава – широколентов (сложен).

В естествени условия сигналите, създадени и получени от живите същества, се разпространяват в цялата им среда. Тази среда може да се нарече канал за предаване на съобщения.Веднага да отбележим, че дори

V такива най-простата системапредаване, типично е, че има смущения в канала, т.е. сигнали, генерирани от външни източници. С възникването на необходимостта от бързо предаване на съобщения на дълги разстояния хората имат нужда да използват различни устройства („технически средства“). В съвременните преносни системи

V използвани като физически носители за съхранение електрически токовеили напрежение, както и електромагнитни вибрации.

При предаване на съобщения е необходимо да се използват такива технически средства като сензори - преобразуватели на различни

физически процеси в нискочестотни електрически токове, т.нар първични сигнали(например микрофон, видеоконектор); кодиращи устройства дискретни съобщения, използвани както за целите на съпоставяне на силата на изходната азбука M и броя на кодовите символи, използвани в предавателния канал, така и за целите на осигуряване на висока надеждносттрансфери; устройства за модулиране на високочестотни сигнални носители с първични сигнали. Тъй като получателят възприема съобщението, като правило, във формата, която е представена на изхода на оригиналния източник, предавателната система изисква такива технически средства като демодулатор, декодер, които обратно преобразуват високочестотните сигнали в аналози на първичните, нискочестотни сигнали в аналози на оригинални съобщения (например с помощта на високоговорител, кинескоп и др.).

2.2. Комуникационни системи

Съвкупността от технически средства (хардуер и софтуер) и средата за разпространение, необходими за предаване на съобщение от източника до получателя, се нарича комуникационна система. Във функционалните диаграми и техните реализации възли като енкодер и модулатор се комбинират в предавателно устройство; по същия начин демодулаторът и декодерът са комбинирани в едно устройство - приемника. Типична функционална схема, включваща основните компоненти на комуникационната система, е показана на фиг. 1.2. Посочената тук комуникационна линия, в много случаи идентифицирана с предавателния канал, е проектирана да предава сигнали с минимална възможна загуба на техния интензитет от предавателя към приемника. В електрическите комуникационни системи комуникационната линия е двойка проводници, кабел или вълновод; в радиокомуникационните системи това е област от пространството, в която се разпространяват електромагнитни вълни от предавателя към приемника.

Интерференцията w(t), която неизбежно присъства в комуникационната система, е локализирана в комуникационната линия, което води до случайно, непредсказуемо изкривяване на формата на предавания сигнал.

ориз. 2.1. Генерализиран блокова схемателекомуникационни системи

Приемникът обработва получения сигнал x (t), изкривен от смущения, и възстановява предаденото съобщение u (t) от него. Обикновено приемникът извършва операции, противоположни на тези, извършвани в предавателя.

Комуникационен канал обикновено се нарича набор от технически средства, използвани за предаване на съобщение от източник до потребител. Тези средства са предавател, комуникационна линия и приемник.

Комуникационният канал заедно с източника и потребителската форма система за предаване и обработка на информация. Разграничете дискретни системи за предаване на съобщения(например телеграфна комуникационна система) и системи за непрекъснато предаване на съобщения(системи за радиоразпръскване, телевизия, телефония и др.). Съществуват и комуникационни системи от смесен тип, при които се предават непрекъснати съобщения дискретни сигнали. Такива системи включват например системи за импулсно-кодова модулация.

При предаване на съобщения в една посока от подателя към получателя или от точка до точка се използва еднопосочен комуникационен канал от точка до точка. Ако източникът и получателят последователно сменят местата си, тогава за обмен на сигнали е необходимо да се използва алтернативен двупосочен комуникационен канал, позволяващ предаване както в една, така и в обратна посока (полудуплексен режим). По-големи възможности за обмен предоставя едновременен двупосочен комуникационен канал, който осигурява едновременно предаване на сигнали в противоположни посоки (дуплексен режим).

Една комуникационна система се нарича многоканална, ако осигурява взаимно независимо предаване на няколко съобщения едно по едно. общ каналкомуникации.

Ако е необходимо да се обменят съобщения между много податели и получатели, наречени в този случай потребители или абонати, е необходимо да се създадат системи за предаване на съобщения (MTS) с голям брой комуникационни канали. Това води до концепцията за система за предаване и разпространение на съобщения (MTDS), т.е. комуникационни системи в широк смисъл. Такава система обикновено се нарича комуникационна (телекомуникационна) мрежа, информационна мрежа или мрежа за съобщения. Пример за SPRS е напълно свързана мрежа (фиг. 1.1), където крайните точки (EP) са свързани една към друга според принципа „всеки към всеки“.

Фиг.2.2. Напълно свързана мрежа за пренос на информация

Тази мрежа е некомутируема и комуникацията между абонатите се осъществява чрез постоянно зададени (некомутируеми) канали. Разпространението на информация в такива мрежи се осигурява чрез специални методи за достъп или процедури за контрол на преноса на информация, които служат за уведомяване кои абонати ще обменят съобщения. С увеличаване на броя на абонатите в многоточкова мрежа забавянията при предаването на информация се увеличават значително, а в напълно свързаните мрежи броят на комуникационните линии и обемът на оборудването значително се увеличават. Решението на тези проблеми е свързано с използването на комутирани мрежи SPRS, където абонатите комуникират помежду си не директно, а чрез един или повече комутационни възли (SM).

По този начин комутирана SPRS е колекция от OP, комутационни възли и комуникационни линии, които ги свързват.

Основната задача на съвременния SPRS е да предостави на широк кръг потребители (хора или организации) разнообразие от информационни услуги, които включват основно ефективното доставяне на съобщения от една точка до друга, удовлетворявайки изискванията за скорост, вярност, латентност, надеждност и цена.

Статистическите характеристики на потока от повиквания се изучават по-специално с помощта на методите на теорията на опашките теории за телетрафика.Тази теория дава възможност да се установят изисквания за превключващите устройства и броя на линиите, които гарантират задоволително качество на комуникацията за даден процент повреди или време на изчакване.

Така например натоварването телефонна мрежазависи от количеството, времето на възникване и продължителността телефонни разговори.

Интензивността на натоварване означава математическо очакваневходящо натоварване за единица време (при телефония – 1 час).

Erlang (1 час урок) се приема като единица за измерване на интензивността на натоварването. Натоварването се променя през деня; часът на най-голямо натоварване се нарича CHN. Всеки абонат осигурява средно натоварване в диапазона от 0,06 ...

0,15 Ърл. Въз основа на тези стойности се изчислява телефонната мрежа и нейните комутационни системи.

Източникът на информация в комуникационната система (виж фиг. 2.1) е подателят на съобщението, а потребителят е неговият получател. В някои системи за предаване на информация източник и потребител на информация може да бъде човек, а в други - различни видове автоматични устройства, компютри и др.

Преобразуването на съобщение в сигнал включва три операции:

– преобразуване от неелектрическа в електрическа форма;

– първично кодиране;

– трансформация, за да се съгласуват характеристиките на сигнала с характеристиките на комуникационния канал.

Тези три операции могат да бъдат независими или комбинирани.

На първия етап съобщението се преобразува с помощта на сензори в електрическо количество - първичен сигнал.

Основните първични телекомуникационни сигнали са: телефон (глас), аудиоразпръскване, факс, телевизия, телеграф, предаване на данни (например въвеждане на текст от клавиатура).

За да може полученото съобщение да съответства най-точно на предаденото, препоръчително е да предавате сигнали в дискретна форма. Аналоговите сигнали се преобразуват в дискретни сигнали чрез процес на квантуване, при който непрекъснат диапазон от стойности на сигнала е разделен на дискретни домейни, така че всички стойности на сигнала, които попадат в един от тези домейни, се заменят с една отделна стойност. В този случай квантуването се извършва не само според някакъв параметър на сигнала, например амплитуда, но и според времето.

Вторият етап на преобразуване на съобщение в сигнал - кодиране - се състои в преобразуване на букви, цифри, знаци в определени комбинации от елементарни дискретни символи, наречени кодови комбинации или думи. Правилото за тази трансформация се нарича код. Целта на кодирането, като правило, е да координира източника на съобщения с комуникационните канали, осигурявайки или максималната възможна скорост на предаване на информация, или дадена устойчивост на шум. Координацията се извършва, като се вземат предвид статистическите свойства на източника на съобщението и естеството на въздействието на смущенията.

На третия етап първичните сигнали u (t) се преобразуват в сигнали, удобни за предаване по комуникационна линия (по форма, мощност, честота и т.н. Тези операции се извършват в предавателя. В най-простия случай предавателят може да съдържа усилвател на първичните сигнали или само филтър , ограничаващ обхвата на предаваните честоти. В повечето случаи предавателят е носещ (носещ) генератор и модулатор. t) На изхода на предавателя получаваме модулиран сигнал s (u, t).

Система за предаване на информация се нарича многоканална, ако осигурява взаимно независимо предаване на няколко съобщения по един общ комуникационен канал.

Комуникационният канал може да се характеризира по същия начин като сигнала чрез три параметъра: времето, през което каналът предава, динамичният обхват и честотната лента на канала. За неизкривено предаване на сигнала капацитетът на канала V k трябва да бъде не по-малък от обема на сигнала.

Общите характеристики на различните канали са следните. Първо, повечето канали могат да се считат за линейни. В такива канали изходният сигнал е просто сумата от входните сигнали (принцип на суперпозиция). Второ, на изхода на канала, дори при липса на полезен сигнал, винаги има шум. Трето, когато сигнал се предава по канал, той претърпява забавяне във времето и затихване на нивото. И накрая, в реалните канали винаги има изкривявания на сигнала, причинени от несъвършенства на канала.

Сигналът на изхода на канала може да бъде записан в следната форма:

x (t) = µ s (t − τ) + w (t),

където s (t) – сигнал на входа на канала; w (t) – смущение; µ и τ са величини, характеризиращи затихването и времето на забавяне на сигнала.

2.3. Основни показатели за качеството на функциониране на комуникационната система

Въз основа на предназначението на всяка телекомуникационна система - прехвърляне на информация от източник към потребител - е възможно да се оцени ефективността на системата по два показателя: качеството и количеството на предаваната информация. Тези показатели са неразривно свързани.

Качеството на предаваната информация обикновено се оценява от надеждността (вярността) на предаването на съобщението. Количествено надеждността се характеризира със степента на съответствие на полученото съобщение с предаденото. Намаляване на надеждността в комуникационния канал възниква поради смущения и изкривявания. Но тъй като изкривяването в канала по принцип може да бъде компенсирано и в правилно проектираните канали те са доста малки, основната причина за намаляване на надеждността е смущението. По този начин верността на предаването на съобщения е тясно свързана с шумоустойчивостсистеми, т.е. способността му да устои на смущаващите ефекти на външни сигнали. Колкото по-шумоустойчива е една система, толкова по-висока точност на предаване осигурява тя за дадени характеристики на смущаващи влияния и определена мощност на предаваните сигнали, отразяващи състоянието на източника. Количествената мярка за достоверност се избира по различен начин в зависимост от естеството на съобщението.

Ако съобщението е дискретна последователност от елементи от някакво крайно множество, влиянието на смущението се проявява в това, че вместо действително предавания елемент може да бъде получен друг елемент. Това събитие се нарича грешка. Като количествена мярка за надеждност можем да приемем вероятността за грешка p или всяка нарастваща функция на тази вероятност.

Косвена мярка за качество може да бъде оценка на степента на изкривяване на формата на получените стандартни сигнали (изкривяване на ръба, смачкване, фронтални колебания и др.). Тези изкривявания също са нормализирани за дискретни канали. Има прости зависимости за преобразуване на изкривяването на формата на вълната във вероятност за грешка.

При предаване на непрекъснати съобщения степента на съответствие на полученото съобщение v (t) с предаденото u (t) може да бъде определена стойност ε, която е отклонението на v от u. Често се приема критерият за стандартно отклонение, изразен чрез отношението:

ε 2 = 1 T ∫ [ v (t ) − u (t ) ] 2 dt . T0

Стандартното отклонение ε 2 отчита влиянието върху полученото съобщение ν (t) както на смущенията, така и на всички видове изкривявания (линейни, нелинейни).

Надеждността на предаването зависи от съотношението мощност сигнал/смущение. Колкото по-висок е този коефициент, толкова по-малка е вероятността от грешка (толкова по-голяма е надеждността).

За даден интензитет на шума вероятността от грешка е по-малка, колкото повече се различават един от друг сигналите, съответстващи на различни елементи на съобщението. Предизвикателството е да се изберат сигнали с големи разлики за предаване.

Надеждността зависи и от начина на приемане. Необходимо е да се избере метод на приемане, който най-добре реализира разликата между сигналите за дадено съотношение сигнал/смущение. Правилно проектираният приемник може значително да увеличи съотношението сигнал/смущение.

Непряка оценка на качеството на предаване на непрекъснати съобщения се дава от характеристиките на каналите (честота, амплитуда, фаза, ниво на смущения и т.н.), чрез някои параметри на сигналите и смущенията (скорост на изкривяване, съотношение сигнал/смущение , и т.н.), чрез съобщения за субективно възприятие. Качеството на телефонните комуникации например може да се оцени по разбираемостта на речта.

Има значителни разлики между дискретни и непрекъснати системи за предаване на съобщения. В аналоговите системи всеки, дори и малък, смущаващ ефект върху сигнала, който причинява изкривяване на модулирания параметър, винаги води до въвеждане на съответната грешка в съобщението. В системите за предаване на дискретни съобщения грешка възниква само когато сигналът е възпроизведен (идентифициран) неправилно и това се случва само при относително големи изкривявания.

В теорията за устойчивост на шум, разработена от V.A. Котелников показва, че за даден метод на кодиране и модулация има максимална (потенциална) шумоустойчивост, която в реален приемник може да бъде постигната, но не може да бъде надмината. Приемащо устройство, което реализира потенциална устойчивост на шум, се нарича оптимален приемник.

Заедно с надеждност (шумоустойчивост) най-важният показателработата на комуникационната система е скорост на предаване.В системите за предаване на дискретни съобщения скоростта се измерва с броя на предадените двоични символи за секунда R. За един канал скоростта на предаване се определя от съотношението

R = 1 труп 2 m,

където T е продължителността на елементарен сигнал; m – кодова база. За m = 2 имаме R = 1/T = v, Baud.

Обикновено се нарича максималната възможна скорост на предаване R max

пропускателна способностсистеми. Капацитетът на аналогова система за предаване на съобщения се оценява по броя на едновременно предаваните телефонни разговори, радио- или телевизионни програми и др.

Капацитетът на системата R max не трябва да се бърка с

капацитет на комуникационния канал C (вижте Глава 4). Пропускателната способност на комуникационната система е техническо понятие, което характеризира използваното оборудване, докато пропускателната способност на канала определя потенциалните възможности на канала за предаване на информация. В реалните системи скоростта на трансферР винаги по-малко от капацитета на каналаСЪС. В теорията на информацията е доказано, че когато R ≤ C възможно е да се намерят такива методи за предаване и съответни методи за приемане, при които надеждността на предаването може да бъде направена колкото се желае.

От обсъденото следва, че количеството и качеството на информацията, предавана в комуникационния канал, се определя главно от смущенията в канала. Следователно при проектирането и експлоатацията на комуникационните системи е необходимо да се постигнат не само малки изкривявания на получения първичен сигнал, но и определен излишък на сигнала над смущението. Обикновено съотношението сигнал/смущение за получените първични сигнали се нормализира.

Важна характеристика на комуникационната система е латентността. Закъснението се разбира като максималното време, изминало между момента, в който съобщението е изпратено от източника до входа на предаващото устройство, и момента, в който възстановеното съобщение е издадено от приемащото устройство. Закъснението зависи, първо, от характера и дължината на канала, и второ, от продължителността на обработката в предавателните и приемащите устройства.

Въпроси за сигурност

1. Какво се разбира под съобщение и сигнал?

2. Начертайте функционална схема на системата за предаване на информация.

3. Какво е комуникационен канал? Какви видове канали познавате?

4. Как непрекъснатото съобщение се преобразува в сигнал?

5. Какво представлява целостта на предаването и как се определя количествено?

6. Определете основните характеристики на сигнала?

7. Какво е модулация?

8. Как се възстановява предаденото съобщение при приемника?

9. Какви параметри определят качеството на предаване на информация и количеството на предадената информация?

10. Какво се разбира под пропускателна способност на комуникационната система?

Лекция 3

Фактори, които определят качествените параметри на ADSL връзките

Фактори, влияещи върху качествените параметри на ADSL

Нашето изследване на ADSL технологията е чисто практическо и ориентирано към измерване.

Поради тази причина в книгата ще се интересуваме не толкова от принципите на работа на ADSL системите, а от онези фактори, които определят качествените параметри на ADSL мрежата и в крайна сметка технологичния и търговски успех на технологията като цяло.

В този малък раздел, въз основа на горната информация за ADSL технологията, ще се опитаме да идентифицираме факторите, които характеризират качествените параметри на ADSL.

За да подчертаем групите фактори, които ни интересуват, нека се върнем на фиг. 1.8.

Както следва от фигурата, диаграмата на ADSL връзката на потребителя съдържа три обекта: модем, DSLAM и секция за двойка абонати.

Ние се интересуваме по-малко от индивидуалните параметри на модема или DSLAM, отколкото от параметрите на тези устройства като технологична двойка.

Следователно могат да се разграничат две групи фактори, влияещи върху параметрите на качеството на ADSL.

Влияние от двойката модем-DSLAM. Влияние на параметрите на чифта абонатен кабел.

Нека проучим тези фактори поотделно.

Въздействие на крайни точки и DSLAM

Принципите на работа на двойката модем-DSLAM, обсъдени по-горе, показват, че параметрите на такива устройства могат да повлияят на общите параметри на качеството на ADSL достъп. Тук играят няколко фактора.

Технологията ADSL осигурява технологична независимост на параметрите на DSLAM и модема, тези устройства могат да бъдат от различни производители. Всички несъответствия в двойката модем-DSLAM трябва да повлияят на качеството на ADSL достъпа.

Факторът на несъответствие на ниво „ръкостискане“ може да се прояви във факта, че модемът и DSLAM може да не установят най-много ефективен режимработа и обмен на данни.

На ниво диагностика на връзката факторът на несъответствие може да доведе до неправилна настройкаеквалайзери и ехокомпенсатори, които ще повлияят на параметрите на скоростта на предаване. Тук може да има фактор за нарушаване на работата само на едно устройство.

Например, процедурата за настройка на ехокомпенсатор в модема може да се окаже неправилна и да възникнат нарушения.

Подобни нарушения могат да бъдат причинени от неправилна работа на процедурите за изравняване на нивото на сигнала в DSLAM и др.

По подобен начин проблемите могат да бъдат причинени от несъответствия на ниво диагностика на канала. Тук нарушенията в процеса на договаряне на схемите за кодиране и всякакви повреди в работата на SNR диагностичните алгоритми могат да доведат до влошаване на качеството на ADSL връзката.

Гледайки напред, отбелязваме, че диагностиката на всички изброени фактори може да се осъществи само в процеса на комплексни изследвания на устройства, използващи методи за изпитване на съответствие. Тези техники са твърде сложни за работа и твърде скъпи.

Влияние на параметрите на абонатната линия

Най-интересният фактор за работа, който пряко влияе върху качествените параметри на ADSL, са параметрите на двойката абонатни кабели.

Тъй като абонатният кабел и неговите параметри не се въвеждат от ADSL технологията отвън, а вече са достъпни за оператора във формата и състоянието, в които е живял преди ерата на NGN, това съдържа най-слабия елемент от ADSL технологичната верига. И въпреки че е невъзможно да се отъждествят кабелните измервания с ADSL измерванията, измерванията на двойки абонати представляват повече от 50% от всички оперативни измервания в началните етапи на внедряването на ADSL.

Нека разгледаме накратко какви параметри на абонатната линия могат да бъдат критични за качеството на ADSL. Всеки от изброените параметри е даден по-подробно в Глава 4.

Основни параметри на абонатни кабели

Да започнем с общите (или основните) параметри на абонатните кабели. Те включват всички онези параметри, които исторически са били използвани за сертифициране на кабелната система на оператора.

Може да се твърди, че това е група от параметри и методи за техния анализ, еднакви за всички абонатни кабели, независимо от вида и начина им на използване.

Всъщност, ако има метален кабел, тогава той има параметри на съпротивление, капацитет, изолация и всички изброени параметри не зависят от целта, за която е положен кабелът. Може да се използва за редовна телефонна комуникация, за ADSL, за радио система и др.

И всички приложения изискват определен набор от параметри, за да се прецени качеството на двойката абонати.

Ето защо такива параметри се наричат ​​основни.

Основните параметри на двойка абонати са напълно описани в нормативните документи и са добре известни.

Основните основни параметри включват:

наличие на постоянно/променливо напрежение по линията; съпротивление на абонатна верига; съпротивление на изолацията на абонатния контур; капацитет и индуктивност на абонатния контур; комплексно съпротивление на линия при определена честота (линеен импеданс); симетрия на двойката в смисъл на омично съпротивление.

Стойностите на изброените параметри определят качеството на абонатната двойка и на тази база можем да кажем, че са важни за сертифициране на кабели за ADSL.

Специализирани параметри на кабела

Както е показано по-горе в параметрите ADSL предаваниявлияние не толкова основни параметриабонатна двойка, колко параметри на абонатния кабел като канал за предаване на сигнал 256DMT/QAM.

В този случай важна група параметри е свързана пряко с процедурата на предаване, която включва параметри като изкривяване на сигнала, затихване на сигнала, различни видове шум и външни влияния върху линията.

Тъй като тази група параметри е пряко свързана с областта на приложение на ADSL кабела, те се наричат ​​специализирани.

Процедурно специализираните параметри се различават от основните по това, че всички измервания на тези параметри винаги се основават на техники за тестване на честотата на линията.

Според тези методи, за диагностициране на абонатен кабел, трябва да приложите специализиран тестов сигнал (удар) и да анализирате качеството на преминаване на такъв сигнал по линията (отговор).

Специализираните опции включват:

затихване на кабела;

широколентов шум и съотношение сигнал/шум (SNR); амплитудно-честотна характеристика (AFC); преслушване в близкия край (NEXT); преслушване в далечния край (FEXT); импулсен шум; възвратни загуби; симетрия на двойката в смисъл на неравномерни предавателни характеристики.

Нередности в кабела

Третият фактор, който пряко влияе върху качествените параметри на ADSL на ниво абонатен кабел, е наличието на нееднородности в кабела.

Всички нееднородности в абонатния кабел влияят негативно на параметрите на предаване.

Като илюстрация на процесите, протичащи в преносната система, Фиг. 3.1 показва паралелно разклонение, което е доста често срещано явление в битовата мрежа.

В случай на предаване на широколентов сигнал през паралелен разклонител, предаваният сигнал първо се разклонява и след това се отразява от несъответстващия край на разклонителя.

В резултат на това от страната на приемника два сигнала - директен и отразен - се наслагват един върху друг, а отразеният сигнал може да се счита за шум. Тъй като шумовият сигнал в случая, показан на фиг. 3.1, има същата структура като обикновения сигнал, неговото влияние е максимално върху параметрите на качеството на предаване.

ориз. 3.1. Паралелно подслушване и влиянието му върху параметрите на ADSL предаване

Нивото на разрушително въздействие на отразения сигнал ще зависи пряко от нивото на отражение на крана. От теорията на сигнала, колкото по-висока е честотата на предавания сигнал, толкова по-високо е нивото на отражение.

В резултат на това всяка широколентова система за предаване е много чувствителна към всякакви нехомогенности в кабела. В случая на ADSL, чувствителността към нехомогенности е леко компенсирана от адаптивната настройка на двойката модем-DSLAM, така че наличието на кранове не отрича възможността за предаване.

Но в случай на кран, скоростта на ADSL предаване пада рязко, което позволява на производителите на оборудване и системните инженери да поставят изисквания да не се допускат нееднородности в ADSL кабела.

Кръстосани смущения

Концепцията за преходно затихване е по-малко ясна от гледна точка на естеството на появата на този фактор, но по-добре отразява метода на измерване. Следователно на практика се използват и двете понятия.

Четвъртият фактор, влияещ върху параметрите на ADSL предаване в кабела, е факторът на взаимното влияние на абонатните кабели един върху друг.

Методически параметрите на взаимно влияние се наричат ​​преходна интерференция или преходно затихване.

Фиг.3.2. Crosstalk NEXT и FEXT

Има два параметъра на преходните смущения (фиг. 3.2).

загуба на свързване в близкия край (т.е. ефектът на предавателя в близкия край върху приемника в близкия край); кръстосани смущения в далечния край (т.е. ефектът на отдалечен предавател върху приемник в близкия край).

Номинално FEXT и NEXT се отнасят за специализирани параметри на кабелната двойка. Но ролята на този параметър е толкова уникална, че изисква отделно разглеждане и изследване.

Достатъчно е да се каже, че въпреки съществуването на понятията NEXT и FEXT от десетилетия, обща методика за измерване на тези параметри няма и в условията на абонатни NGN мрежи тя трудно може да бъде изградена.

Например взаимното влияние на една двойка върху друга може потенциално да съществува, но да не се прояви по никакъв начин, докато едната двойка носи телефония, а другата ADSL.

Но веднага щом свържете нов ADSL абонат, това влияние може да „убие“ качеството на комуникация и в двете двойки.

Същото важи и за смущения от външни източници електромагнитно излъчване- в общия случай е невъзможно да се предвиди проявата им върху отделна двойка.

Може да се посочи като най-важните параметри за качеството на ADSL следните видовевъзможни преходни смущения.

Влиянието на един ADSL абонат върху друг ADSL абонат. Влияние на AM радиочестотите върху ADSL. Влияние на външни електромагнитни смущения. Въздействие от цифрови предавателни системи (E1, HDSL и др.).

Потенциалното влияние на ADSL върху качеството на традиционната телефония се обсъжда от дълго време. Повод за обсъждане на тази тема бяха оплаквания от абонати на традиционна телефония за влошаване на качеството на комуникацията в процеса на масово въвеждане на ADSL.

Въпреки че теорията за използване на сплитери изключва влиянието на ADSL върху телефонната мрежа, статистиката за оплакванията показва стабилна връзка между нивото на внедряване на ADSL и броя на оплакванията.

Специални проучвания показаха, че между телефонната мрежа и ADSL наистина няма кръстосани смущения, а оплакванията се дължат до голяма степен на дейността на самите оператори.

За да осигурят по-добро качество на ADSL услугите, операторите превключиха двойки, така че ADSL потребителят получи по-качествена двойка, докато обикновеният телефонен абонат получи по-лоша двойка, което доведе до оценка на негативната роля на ADSL.

Между другото, този пример показва, че в процеса на масово внедряване на ADSL, чисто техническите фактори са силно смесени със социални, исторически и административни фактори. Както е показано в глава 7, този примерТова не е единственият случай, в който се оказва трудно да се раздели влиянието на технологиите и други процеси в операционната система.

Някои ADSL приложения

Сега, от общ анализ на технологията ADSL, нека да преминем към разглеждане на някои опции за използване на тази технология в мрежи за абонатен достъп на NGN.

Както следва от самата парадигма на мрежата NGN, основната цел на изграждането на широколентови мрежи за абонатен достъп е да се предостави на потребителите максимално възможна честотна лента за предаване на данни към транспортната мрежа. От това зависи обхватът на услугите, предоставяни на потребителя, а успехът на внедряването на NGN зависи от ефективността на внедряването на нови услуги, тъй като именно заради тях се извършва нова техническа революция.

По този начин темата за услугите е основна за изучаването на всякакви въпроси, свързани с NGN. Без изключение ADSL технология. В този раздел ще разгледаме възможностите за използване на ADSL в съвременна мрежа, което трябва да допълни нашето разбиране за мястото на тази технология в съвременната комуникационна система.

Индивидуална връзка

Най-простото приложение на ADSL технологията е индивидуалната употреба широколентов достъпза предоставяне на услуги на отделен потребител.

Безспорното предимство на ADSL е, че предлага много ефективен методмиграция на абонати от телефонна мрежа към NGN мрежа.

Нека припомним, че за това трябва само да инсталирате сплитери в двата края на абонатната линия, като по този начин разделите трафика на данни и телефонния трафик, след което свържете ADSL модем от страната на потребителя и DSLAM от страната на станцията.

Фиг.3.3. Абонатна индивидуална схема на свързване

В резултат на този процес на миграция ADSL технологията става индивидуално ориентирана. Той е насочен към индивидуални абонати на телефонната мрежа и предлага свързването им към NGN мрежата на минимална цена. Съответно ADSL най-често се използва в режим на индивидуална връзка (фиг. 3.3).

Както е показано на фигурата, в случай на връзка на индивидуален абонат към ADSL, задачата е да се осигури на един потребител широколентов достъп.

Например, това може да е апартаментът на абоната. В този случай абонатът остава с обикновен телефон, свързан чрез сплитер, и се добавя широколентов достъп до NGN мрежата. Това може да бъде в зависимост от конфигурацията и типа на ADSL модема USB интерфейсза свързване на един компютър или Ethernet, към който можете дори да свържете домашна локална мрежа. На свой ред компютри или IPTV устройства могат да бъдат инсталирани в домашната локална мрежа, за да осигурят излъчване на телевизионни сигнали.

VoDSL технология

Ново приложение във връзка с традиционните ADSL услуги е свързано с развитието на технологията за предаване на глас в пакетни мрежи (Voice over IP, VoIP). В момента VoIP е станал много разпространен. Пример за това е услугата Skype, която вече се използва широко от над 5 милиона абонати по света.

Ако има потенциал за гласови данни, друго приложение на ADSL може да бъде предоставянето на VoIP услуги. Тази услуга може да се нарече глас през ADSL или VoDSL.

Сервизната схема е показана на фиг. 3.4. От страна на потребителя не само компютърът, но и VoIP телефонът са свързани към ADSL модема. От страната на станцията, след DSLAM, има превключвател за достъп (BRAS), който разпределя VoIP трафика и го препраща към VoIP/PSTN телефонния шлюз, така че VoIP трафикът се преобразува в обикновен телефонен трафик и излиза към обществена мрежа.

Call" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">колективно използване на ADSL

Обсъдените по-горе VoDSL услуги имат и друго интересно приложение, а именно възможността за споделяне на една ADSL връзка.

Както е показано по-горе, модерно VoIP технологииви позволяват да инсталирате допълнителен телефон от страната на потребителя на ADSL. Но никой не забранява свързването на няколко VoIP телефона вместо един телефон и създаването на локална мрежа вместо един компютър (фиг. 3.5). В този случай получаваме цяла мрежа за малък офис на един ADSL.

Този подход към използвайки ADSLобещава голямо обещание за тази технология. Например, малка фирма наема нов офис и традиционно си задава въпроса как да осигури комуникация с външния свят. Ако офисът преди това е бил апартамент, тогава в него има само един телефон. И точно тогава едно ADSL решение може да дойде на помощ. Достатъчно е да се свържете към един чифт ADSL и офисът ще има необходимия брой телефони и доста широка „тръба“ към интернет.

https://pandia.ru/text/78/444/images/image006_42.gif" width="534" height="418">

Фиг.3.6. Интегрирана широколентова мрежа за достъп и мястото на ADSL в нея

Нивото на адаптация на ATM е AAL2, пакетите данни също се преобразуват в ATM клетъчен поток (ниво на адаптация AAL5). С други думи, IAD изпълнява задачата да мултиплексира реч и потоци от данни във виртуални схеми (VC) за предаване през DSL линия, както и да служи като мост или трафик рутер локални мрежи Ethernet, като същевременно поддържа достатъчен брой гласови връзки.

Още сега използването на IAD за създаване корпоративни мрежимного

популярен в рамките на проекти за масово внедряване на ADSL в Москва и Санкт Петербург. С развитието на „интернетизацията“ на малкия и среден бизнес и ADSL мрежите, предложената схема на използване ще продължи да намира своите клиенти.

Библиография

1. Бакланов ADSL/ADSL2+: теория и практика на приложение. М.: Метротек, 2007.

Въпроси за сигурност

Избройте факторите, влияещи върху параметрите на качеството на ADSL. Как се влияят параметрите за качество на ADSL крайни устройстваи DSLAM. Избройте и опишете основните параметри на абонатния кабел. Избройте и опишете параметрите на специализирания кабел. Как кабелните нееднородности влияят на ADSL. Как паралелното подслушване в кабела влияе на параметрите на ADSL предаване? Опишете термините „кръстосано смущение и затихване на кръстосаното смущение“. Начертайте диаграма на появата на преходни смущения. Наименувайте и характеризирайте параметрите на преходните смущения. Назовете най-важните видове кръстосани смущения. Начертайте схема на индивидуална ADSL абонатна връзка. Начертайте схема на организацията на услугата VoDSL. Начертайте схема на колективна връзка към ADSL. Какво е IAD и какви функции изпълнява? Начертайте интегрирана мрежа за широколентов достъп и мястото на ADSL в нея

За честотните ленти Ku и Ka съотношението носеща към шум C/N има стойност преди демодулацията в приемащото устройство. Съотношението S/N има значение след демодулацията. По този начин съотношението S/N зависи както от съотношението C/N, така и от характеристиките на модулацията и кодирането.

Предаваният сигнал може да бъде неправилно възприет от приемащото устройство поради различни смущения и изкривявания, които възникват, когато се предава по шумен комуникационен канал. За да се повиши устойчивостта на шум, те се използват различни методикодиране Следователно изходът на източника на информация е свързан с енкодера на връзката, където се въвежда излишък в сигнала, за да се намали вероятността от грешни битове. Тази процедура се нарича корекция на грешки напред (FEC) и е единственият метод за осигуряване на корекция на грешки, без да се изисква повторно предаване на данните. Степента на битова грешка е свързана с честотата на битова грешка (BER) на декодера на приемащото устройство. Индикатор за качеството на приемания сигнал в цифровите системи за предаване, както е известно, е съотношението E b /N 0, при което се постига определена стойност на BER и което е еквивалентно на отношението S/N за цифровите системи.

Съотношението между C/N и E b /N 0, изразено в децибели, се определя по следната формула:

E b /N 0 = C/N + 10 log(1/R) + 10 logDf, dB (5,32)

Където E b /N 0 dB е съотношението на количеството енергия в бит E b (J) към плътността на шумовия поток N 0 (W/Hz); R - скорост на предаване на информация, bit/s; Df – честотна лента, заета от канала, Hz; C/N - отношение носеща/шум в честотната лента Df, dB.

Характерна особеностпрактическата цифрова система е следната: за дадено съотношение на скоростта на предаване на информация към честотната лента на канала има съотношение сигнал/шум, над което е възможно да се получи сигнал без грешки и под което приемането е невъзможно. За разлика от аналогови сигналикоито постепенно се влошават от шума, цифровите системи са относително незасегнати от шума, докато системата за коригиране на грешки вече не може да функционира ефективно. Резултатът е рязко влошаване или колапс на системата. Това свойство на цифровите системи елиминира необходимостта от градации на качеството. Качеството на получения сигнал няма да пострада, ако общото влошено ниво на съотношението E b /N 0 е по-високо от определено изисквано ниво, съответстващо на приемливо процент битови грешки() или определена стойност на BER. Съотношението между и E b /N 0 зависи от особеностите на избрания метод цифрова модулация, така че операторите сателитни комуникацииОбикновено те определят минималното изисквано ниво на съотношението E b /N 0. Отлично качество отговаря на BER= . BER на входа на демултиплексора зависи от два фактора: качеството на входния сигнал и способност за коригиране на кода против смущения FEC. FEC номерът показва излишъка на кода против заглушаване.

Необходимо съотношение сигнал/шум за висококачествено приемане цифров сигналсъс стойност на BER, равна на определена от таблицата.