Kompleksās statistiskās novērtēšanas metode balstās uz laika un spektrālo parametru un to izmaiņu statistikas aprēķināšanu, pamatojoties uz kanālā izkropļoto un sākotnējo signālu salīdzinājumu. Šis paņēmiens apvieno spēju novērtēt, izmantojot subjektīvus kritērijus, un uz aparatūru balstītu mērījumu objektivitāti. Tas ir balstīts uz cilvēka ārējās ierosmes uztveres modeļiem.

Augstā korelācija starp signāla īpašību izmaiņām un klausītāja subjektīvo pārraides kvalitātes novērtējumu ļauj veikt novērtējumu, pamatojoties uz šādiem kritērijiem:

- redzamība signāla izmaiņas;

- rezultāts pārraides kvalitāte;

- priekšroka pārraidīts signāls.

Vērtējot pēc “signāla izmaiņu pamanāmības” kritērija, maksimāli pieļaujamais kropļojums atbilst 50% pamanāmībai. Tas ir ierobežojums kanāliem ar joslas platumu 6300 Hz. Kanāliem ar joslas platumu 10 kHz - P max = 30%, un kanāliem ar joslas platumu 15 kHz - P max = 15%.

Kā signāla izmaiņu “redzamības” kritērijs tiek izmantota vērtība integrālā novirze ∆S (funkciju absolūto noviržu summas skaitliskā vērtība - IO) no diviem OSM sadalījumiem oriģinālajiem un izkropļotajiem signāliem. Attēlā Tiek doti 7.5 (NCPP) OSM ar analīzes intervāliem 200 ms divu veidu kropļojumiem: kompakts attēlojums, izmantojot MP-3 algoritmu, un zemāks joslas ierobežojums.

UN PAR ∆Sļauj novērtēt divu sadalījumu atšķirības pakāpi. Kad signālā tiek ieviesti kropļojumi, IO atkārto LFPC vidējās vērtības izmaiņas, ko nosaka standarta novirzes izmaiņas un augstākas kārtas momenti. Lai apstiprinātu korelāciju starp daudzumiem ∆S ar ievērojamu kropļojumu R, ieviesa ZVS pārraides ceļš, attēlā. 7.14. attēlā parādīta “frekvenču joslas ierobežojuma no apakšas” veida traucējumu redzamības integrālā līkne (punktēta līkne), kas iegūta, uztverot reālus signālus. Cietās līnijas tajā pašā attēlā parāda NFC OSM integrālo noviržu aplēses apraides signāliem, kas pakļauti tādiem pašiem kropļojumiem. Mērījumi tika veikti stundu garajās RVS programmās “Mayak”, “Orpheus” un “Echo of Moscow”. Ir acīmredzama augsta atkarību korelācija. Visu pārējo raksturīgo izkropļojumu diagrammas ir līdzīgas, kas attaisno šī kritērija plašo izmantošanu dažādos lietojumos.

Izkropļojuma veidu un veidu var noteikt, izmantojot vairāku citu ZVS parametru statistika. Visinformatīvākā no tām izrādījās, izņemot enerģijas parametrs OSM, formas parametri, parāda izmaiņas aploksnē nestacionāra VS zonās, t.i., signāla uzbrukumus un pavājināšanos. Attēlā 7.15 parāda RO izmaiņas NChPZ uzbrukumu smagums par tādu pašu kā attēlā. 7.14, signāli ar tādiem pašiem traucējumiem.

Daudzsološa ir arī citu VMS nestacionaritātes sadaļu - signāla kritumu - izmantošana, jo izmaiņas kritumu sadaļās skaņas signāls tiek uztvertas kā izmaiņas reverberācijas laikā, t.i., akustiskajā vidē, kas negatīvi ietekmē skaņas subjektīvo vērtējumu.

Attēlā 7.16 un 7.17 parāda RO izmaiņas NChPZ OSM un uzbrukumu smagums attiecīgi par tādu pašu kā attēlā. 7.14 un 7.15, signāli, bet ieviešot nelineārus kropļojumus.

Ļoti informatīvs kanāliem atlaišanas novēršana ir cepstrap parametri. Attēlā 7.20. attēlā parādīta cepstrum maksimuma faktora atkarība no pārraides ātruma, izmantojot MP-3 algoritmu divu stundu ilgām pārraidēm. Pastāv laba korelācija starp cepstruma pīķa faktoru kā objektīvu parametru un izkropļojumu subjektīvo pamanāmību (punktētā līkne).

Attēlā 7.21. attēlā parādīti atbilstības grafiki starp signāla izmaiņu punktu skaitu, kodēšanas ātrumam samazinoties no 256 kbit/s līdz 64 kbit/s (1. līkne) un līdzīgu izmaiņu pamanāmības procentuālo attiecību, kas iegūta ar SSI (2. līkne).

Līknes ir identiskas, norādot punktu un procentuālās skalas līdzvērtību.

- sākotnējā un pārraidītā signāla pārraides kanāla ADC;

- signālu normalizēšana līdz līmenim, kas pārsniedza 98% laika;

- signāla sinhronizācija;

Signālu analīze saskaņā ar Starptautisko standartu standartu, kas ietver vairāku parametru un to izmaiņu statistikas aprēķināšanu, pamatojoties uz apstrādāto un sākotnējo signālu salīdzinājumu;

Visaptveroša signāla izmaiņu novērtējuma veidošana pārraides laikā, kā arī kanāla frekvences reakcija uz reālu apraides signālu. Datu parādīšana uz ekrāna, drukāšana un saglabāšana datu bāzē.

Saskaņā ar IQSR tiek analizēta statistisko raksturlielumu grupa, proti: enerģijas īpašības(radinieks vidējā jauda divās šķirnēs, kas atšķiras ar normēšanas metodi - OSMS un OSMS); formas īpašības(filtrētā Hilberta signāla aploksnes pieauguma un krituma intervālu analīze); spektrālās un cepstrālās īpašības(pamatojoties uz momentānās amplitūdas spektriem).

Katras parametru grupas analīzes rezultāts ir normalizētās statistiskās vērtību rašanās frekvences(NChPZ) parametrs. Pamatojoties uz NChPZ ir integrālā novirze(IO) LFPP kā signāla parametru vērtību rašanās frekvenču absolūto noviržu vidējā vērtība pirms un pēc kanāla caurbraukšanas. Spektrālo raksturlielumu gadījumā to veic papildus grafiskais attēlojums Kanāla frekvences reakcija tiek noteikta no momentānās amplitūdas spektriem, un tiek ģenerēti arī dati par standarta novirzi (RMS) no ideālās frekvences reakcijas.

Saskaņā ar starptautisko standartu standartu, pamatojoties uz signāla statistisko raksturlielumu izmaiņu analīzes rezultātiem, vispārināts signāla izmaiņu pamanāmības novērtējums procentos un pārraides kvalitātes “vērtējums” 5 punktos. veidojas mērogs. Kā mērīšanas rīku var izmantot aparatūras-programmatūras kompleksu, kas aprēķina, konstruē un analizē vairāku parametru statistiskos raksturlielumus, kā arī šo raksturlielumu izmaiņas, pamatojoties uz kanālā izkropļoto un sākotnējo signālu salīdzinājumu.

Darba intensitāte, veidojot novērtējumu saskaņā ar starptautisko standartu standartiem, ir ievērojami zemāka, un precizitāte un atkārtojamība ir daudz augstāka nekā veicot SSI. Turklāt šī pārraides kvalitātes novērtēšanas metode nav pretrunā tradicionālajām izmaiņām saskaņā ar GOST 11515-91.

Valsts eksāmens

(valsts eksāmens)

Jautājums Nr.3 “Sakaru kanāli. Komunikācijas kanālu klasifikācija. Sakaru kanālu parametri. Nosacījums signāla pārraidīšanai pa sakaru kanālu.

(Pļaskins)

Saite. 3

Klasifikācija. 5

Sakaru kanālu raksturojums (parametri). 10

Nosacījums signālu pārraidīšanai pa sakaru kanāliem. 13

Literatūra. 14

Saite

Saite- sistēma tehniskajiem līdzekļiem un signāla izplatīšanas nesēju ziņojumu (ne tikai datu) pārsūtīšanai no avota uz galamērķi (un otrādi). Saziņas kanāls, saprotams šaurā nozīmē ( komunikācijas ceļš), apzīmē tikai fizisko signāla izplatīšanās vidi, piemēram, fizisko sakaru līniju.

Sakaru kanāls ir paredzēts signālu pārraidīšanai starp attālām ierīcēm. Signāli nes informāciju, kas paredzēta prezentēšanai lietotājam (personai) vai datora lietojumprogrammu lietošanai.

Komunikācijas kanāls ietver šādas sastāvdaļas:

1) raidierīce;

2) uztveršanas ierīce;

3) dažāda fiziska rakstura pārraides vide (1. att.).

Raidītāja ģenerētais signāls, kas nes informāciju, pēc tam, kad tas iziet cauri pārraides videi, nonāk uztverošās ierīces ieejā. Tālāk informācija tiek atdalīta no signāla un nosūtīta patērētājam. Signāla fiziskais raksturs ir izvēlēts tā, lai tas varētu izplatīties pa pārraides vidi ar minimālu vājinājumu un kropļojumiem. Signāls ir nepieciešams kā informācijas nesējs, tas pats nenes informāciju.

1. att. Sakaru kanāls (opcija Nr. 1)

2. att. Sakaru kanāls (opcija Nr. 2)

Tie. šis (kanāls) - tehniskā ierīce(tehnoloģija + vide).

Klasifikācija

Būs tieši trīs veidu klasifikācijas. Izvēlieties pēc garšas un krāsas:

Klasifikācija Nr. 1:

Ir daudz veidu saziņas kanālu, no kuriem visizplatītākie ir vadu kanāli sakari ( antena, kabelis, šķiedra utt.) un radiosakaru kanāli (troposfēra, satelīts un utt.). Šādi kanāli, savukārt, parasti tiek kvalificēti, pamatojoties uz ieejas un izejas signālu īpašībām, kā arī uz signālu raksturlielumu izmaiņām atkarībā no tādām kanālā notiekošām parādībām kā signālu izbalēšana un vājināšanās.

Atkarībā no izplatīšanas līdzekļa veida saziņas kanālus iedala:

Vadu;

Akustiskais;

Optiskais;

Infrasarkanais;

Radio kanāli.

Saziņas kanālus iedala arī:

· nepārtraukts (nepārtraukti signāli kanāla ieejā un izejā),

· diskrēti vai digitāli (kanāla ieejā un izejā - diskrēti signāli),

nepārtraukti diskrēti (kanāla ieejā ir nepārtraukti signāli, un izejā ir diskrēti signāli),

· diskrēti nepārtraukti (diskrēti signāli kanāla ieejā un nepārtraukti signāli izejā).

Kanāli var būt līdzīgi lineārs Un nelineārs, pagaidu Un spatiotemporāls.

Iespējams klasifikācija komunikācijas kanāliem pēc frekvenču diapazona .

Informācijas pārraides sistēmas ir vienkanāla Un daudzkanālu. Sistēmas veidu nosaka sakaru kanāls. Ja sakaru sistēma ir veidota uz tāda paša veida sakaru kanāliem, tad tās nosaukumu nosaka tipiskais kanālu nosaukums. Pretējā gadījumā tiek izmantota klasifikācijas pazīmju detalizācija.

Klasifikācija Nr.2 (sīkāk):

1. Klasifikācija pēc izmantoto frekvenču diapazona

Ø Kilometrs (DV) 1-10 km, 30-300 kHz;

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

Ø Dekametrs (HF) 10-100 m, 3-30 MHz;

Ø Metrs (MV) 1-10 m, 30-300 MHz;

Ø UHF (UHF) 10-100 cm, 300-3000 MHz;

Ø centimetru vilnis (SMV) 1-10 cm, 3-30 GHz;

Ø Milimetru vilnis (MMW) 1-10 mm, 30-300 GHz;

Ø Decimilimetrs (DMMV) 0,1-1 mm, 300-3000 GHz.

2. Atbilstoši sakaru līniju virzienam

- režisēts ( tiek izmantoti dažādi vadītāji):

Ø koaksiāls,

Ø vīti pāri pamatojoties uz vara vadītājiem,

Ø optiskā šķiedra.

- daudzvirzienu (radio saites);

Ø redzamības līnija;

Ø troposfēra;

Ø jonosfērisks

Ø telpa;

Ø radiorelejs (retranslācija uz decimetra un īsākiem radioviļņiem).

3. Pēc pārsūtīto ziņojumu veida:

Ø telegrāfs;

Ø telefons;

Ø datu pārraide;

Ø faksimils.

4. Pēc signālu veida:

Ø analogais;

Ø digitālais;

Ø pulss.

5. Pēc modulācijas veida (manipulācijas)

- Analogajās sakaru sistēmās:

Ø ar amplitūdas modulāciju;

Ø ar vienas joslas modulāciju;

Ø ar frekvences modulāciju.

- IN digitālās sistēmas ah savienojums:

Ø ar amplitūdas manipulāciju;

Ø ar frekvences maiņas taustiņu;

Ø ar fāzes manipulāciju;

Ø ar relatīvo fāzes nobīdi;

Ø ar tonālo taustiņu (atsevišķi elementi manipulē ar apakšnesēja svārstību (tonis), pēc tam manipulācijas tiek veiktas ar augstāku frekvenci).

6. Atbilstoši radiosignāla bāzes vērtībai

Ø platjosla (B>> 1);

Ø šaurjosla (B»1).

7. Pēc vienlaicīgi pārsūtīto ziņojumu skaita

Ø vienkanāls;

Ø daudzkanālu (frekvence, laiks, kanālu koda iedalījums);

8. Pēc ziņojumu apmaiņas virziena

Ø vienpusējs;

Ø divpusējs.
9. Pēc ziņu apmaiņas pasūtījuma

Ø vienkāršā komunikācija- divvirzienu radiosakari, kurā pārmaiņus tiek veikta katras radiostacijas pārraide un uztveršana;

Ø dupleksā komunikācija- pārraide un saņemšana tiek veikta vienlaicīgi (visefektīvākais);

Ø pusdupleksā komunikācija- attiecas uz simpleksu, kas nodrošina automātisku pāreju no nosūtīšanas uz saņemšanu un iespēju vēlreiz jautāt korespondentam.

10. Pārsūtītās informācijas aizsardzības metodes

Ø atvērta komunikācija;

Ø slēgta komunikācija (klasificēta).

11. Atbilstoši informācijas apmaiņas automatizācijas pakāpei

Ø neautomatizēts - radiostacijas vadību un ziņojumu apmaiņu veic operators;

Ø automatizēts - manuāli tiek ievadīta tikai informācija;

Ø automātisks - ziņojumapmaiņas process notiek starp automātisko ierīci un datoru bez operatora līdzdalības.

Klasifikācija Nr.3 (kaut kas var atkārtot):

1. Pēc mērķa

Tālrunis

Telegrāfs

Televīzija

Apraide

2. Pēc pārraides virziena

Simplekss (pārraide tikai vienā virzienā)

Pusduplekss (pārraide pārmaiņus abos virzienos)

Duplekss (vienlaicīga pārraide abos virzienos)

3. Atbilstoši sakaru līnijas veidam

Mehānisks

Hidrauliskais

Akustisks

Elektrība (vadu)

Radio (bezvadu)

Optiskais

4. Pēc sakaru kanāla ieejas un izejas signālu rakstura

Analogais (nepārtraukts)

Diskrēts laikā

Diskrēts pēc signāla līmeņa

Digitālais (diskrēts gan laikā, gan līmenī)

5. Pēc kanālu skaita vienā sakaru līnijā

Viens kanāls

Daudzkanālu

Un vēl viens zīmējums šeit:

3. att. Sakaru līniju klasifikācija.

Sakaru kanālu raksturojums (parametri).

1. Kanālu pārsūtīšanas funkcija: uzrādīts formā amplitūdas-frekvences reakcija (AFC) un parāda, kā sinusoīda amplitūda komunikācijas kanāla izejā samazinās, salīdzinot ar amplitūdu tās ieejā visās iespējamās pārraidītā signāla frekvencēs. Kanāla normalizētā amplitūdas-frekvences reakcija ir parādīta 4. attēlā. Zinot reāla kanāla amplitūdas-frekvences reakciju, jūs varat noteikt izejas signāla formu gandrīz jebkuram ieejas signālam. Lai to izdarītu, ir jāatrod ieejas signāla spektrs, jāpārveido to veidojošo harmoniku amplitūda atbilstoši amplitūdas-frekvences raksturlielumam un pēc tam jāatrod izejas signāla forma, pievienojot pārveidotās harmonikas. Lai eksperimentāli pārbaudītu amplitūdas-frekvences reakciju, ir nepieciešams pārbaudīt kanālu ar atsauces (amplitūdas vienādiem) sinusoīdiem visā frekvenču diapazonā no nulles līdz noteiktai maksimālajai vērtībai, ko var atrast ieejas signālos. Turklāt ievades sinusoīdu frekvence ir jāmaina mazos soļos, kas nozīmē, ka eksperimentu skaitam jābūt lielam.

-- izejas signāla spektra attiecība pret ieeju
- joslas platums

4. att. Kanāla normalizētā amplitūdas-frekvences reakcija

2. Joslas platums: ir atvasināts raksturlielums no frekvences reakcijas. Tas attēlo nepārtrauktu frekvenču diapazonu, kurā izejas signāla amplitūdas attiecība pret ieeju pārsniedz kādu iepriekš noteiktu robežu, tas ir, joslas platums nosaka signāla frekvenču diapazonu, kurā šis signāls tiek pārraidīts pa sakaru kanālu bez būtiskiem traucējumiem. . Parasti joslas platums tiek mērīts 0,7 no maksimālās frekvences reakcijas vērtības. Joslas platumam ir vislielākā ietekme uz maksimālo iespējamo informācijas pārraides ātrumu pa sakaru kanālu.

3. Vājināšanās: tiek definēts kā signāla amplitūdas vai jaudas relatīvais samazinājums, kad pa kanālu tiek pārraidīts noteiktas frekvences signāls. Bieži vien, strādājot ar kanālu, iepriekš ir zināma pārraidītā signāla pamatfrekvence, tas ir, frekvence, kuras harmonikai ir vislielākā amplitūda un jauda. Tāpēc pietiek zināt vājinājumu šajā frekvencē, lai aptuveni novērtētu pa kanālu pārraidīto signālu kropļojumus. Precīzāki aprēķini ir iespējami, zinot vājinājumu vairākās frekvencēs, kas atbilst vairākām pārraidītā signāla pamatharmonikām.

Vājināšanos parasti mēra decibelos (dB) un aprēķina, izmantojot šādu formulu: , Kur

Signāla jauda pie kanāla izejas,

Signāla jauda pie kanāla ieejas.

Vājināšanās vienmēr tiek aprēķināta noteiktai frekvencei un ir saistīta ar kanāla garumu. Praksē vienmēr tiek lietots jēdziens “lineārā vājināšanās”, t.i. signāla vājināšanās uz kanāla garuma vienību, piemēram, vājināšanās 0,1 dB/metrs.

4. Pārraides ātrums: raksturo kanālā pārraidīto bitu skaitu laika vienībā. To mēra bitos sekundē - bits/s, kā arī atvasinātās vienības: Kbit/s, Mbit/s, Gbit/s. Pārraides ātrums ir atkarīgs no kanāla joslas platuma, trokšņu līmeņa, kodēšanas veida un modulācijas.

5. Kanāla trokšņu imunitāte: raksturo tā spēju nodrošināt signāla pārraidi traucējumu apstākļos. Traucējumi parasti tiek sadalīti iekšējais(attēlo iekārtu termiskais troksnis) Un ārējā(tie ir dažādi un atkarīgs no pārraides vides). Kanāla trokšņu noturība ir atkarīga no aparatūras un algoritmiskajiem risinājumiem saņemtā signāla apstrādei, kas ir iegulti raiduztvērēja ierīcē. Trokšņa imunitāte signālu pārraide caur kanālu var tikt palielināts līdz kodēšana un īpaša apstrāde signāls.

6. Dinamiskais diapazons : koeficienta logaritms maksimālā jauda kanāla pārraidītos signālus līdz minimumam.

7. Trokšņa imunitāte: Tā ir trokšņu imunitāte, t.i. trokšņa imunitāte.

2. KOMUNIKĀCIJAS SISTĒMAS UN TO GALVENĀS RAKSTUROJUMS

2.1. Pamatjēdzieni un definīcijas

Pārraides objekts jebkurā sakaru sistēmā ir ziņojums, kas satur kādu informāciju.

Ziņojumu pārraides sistēmās informācijas un ziņojuma jēdzienu semantiskais saturs ir ļoti tuvs.

Kopumā informācija tiek saprasta kā informācijas kopums par jebkuriem notikumiem, parādībām vai objektiem. Izmanto informācijas pārsūtīšanai vai uzglabāšanai dažādas zīmes(simboli), kas ļauj kādā formā paust (attēlot) informāciju. Tie var būt burti, cipari, žesti un zīmējumi, matemātiski vai muzikāli simboli, cilvēka runas vārdi un frāzes, dažādas elektrisko vibrāciju formu realizācijas utt.

Ziņojums attiecas uz formu, kādā tiek sniegta informācija. Citiem vārdiem sakot, ziņojums ir kaut kas, kas ir jānosūta. ķekars iespējamās ziņas ar to varbūtības raksturlielumiem sauc ziņojumu ansamblis. Ziņojumu avots atlasa ziņojumus no ansambļa. Atlases process ir nejaušs; iepriekš nav zināms, kāds ziņojums tiks pārraidīts. Tiek izšķirti diskrēti un nepārtraukti ziņojumi.

Diskrēti ziņojumi veidojas atsevišķu elementu - rakstzīmju - secīgas izvades rezultātā no avota. Tiek sauktas daudzas dažādas zīmes ziņojuma avota alfabēts, un rakstzīmju skaits ir alfabēta skaļums. Jo īpaši zīmes var būt dabiskas vai mākslīgas valodas burti, kas atbilst noteiktiem starpsavienojuma noteikumiem.

Ziņojumus, kas paredzēti apstrādei datoru informācijas sistēmās, parasti sauc par datiem.

Ziņojums ir stāvokļu secība informācijas avots kas atklājas laikā. Atkarībā no tā, vai informācijas avota stāvokļu kopa ir saskaitāma, ierobežota (ar alfabēta M spēku) vai tās stāvokļus saņem no noteikta iespējamo vērtību kontinuuma, avoti tiek sadalīti

diskrēts un nepārtraukts (analogs). Zem diskrēts ar informācijas avotu saprot kādu objektu, kas ir noteikti brīži laiks aizņem vienu no M diskrētās kopas stāvokļi. Nepārtrauktam avotam katrā laika momentā var būt viens no bezgalīgi daudziem stāvokļiem. Attiecīgi tiek ieviests ziņojuma avota jēdziens, un visus iespējamos avotus var iedalīt diskrētos un nepārtrauktos.

Lai pārraidītu ziņojumu attālumā, ir jābūt kaut kādam nesējam, materiālam nesējam. Kā tādi tiek izmantoti statiski vai dinamiski līdzekļi un fizikāli procesi. Fiziskā

procesu, ko izmanto kā ziņojumu nesēju un pārraida ziņojumu, sauc par signālu.

Ziņojuma parādīšanu nodrošina jebkura procesu raksturojoša fiziska lieluma maiņa. Šī vērtība ir

signāla informācijas parametrs.

Signāli, tāpat kā ziņojumi, var būt nepārtraukti vai diskrēti. Nepārtraukta signāla informācijas parametrs laika gaitā var iegūt jebkuras momentānas vērtības noteiktās robežās. Nepārtraukto signālu bieži sauc par analogo. Diskrētu signālu raksturo ierobežots informācijas parametru vērtību skaits. Bieži vien šim parametram ir tikai divas vērtības.

Telekomunikāciju sistēmās elektriskos signālus izmanto kā nesēju, ko izmanto ziņojumu pārsūtīšanai no attāluma, jo tiem ir vislielākais izplatīšanās ātrums (tuvojoties gaismas ātrumam vakuumā - 3108 m/s).

Kā signālu var izmantot jebkuru fizisku procesu, kas mainās saskaņā ar pārraidīto ziņojumu. Ir svarīgi, lai signāls nebūtu pats fiziskais process, bet gan šī procesa atsevišķu parametru izmaiņas. Šīs izmaiņas nosaka šī signāla ziņojums.

Daudzos gadījumos signāls atspoguļo pagaidu procesus, kas notiek kādā sistēmā. Tāpēc konkrēta signāla apraksts var būt kāda laika funkcija. Tā vai citādi definējot šo funkciju, mēs definējam signālu. Tomēr šāds pilnīgs signāla apraksts ne vienmēr ir nepieciešams. Lai atrisinātu vairākas problēmas, vairāk nekā vispārīgs apraksts vairāku vispārinātu parametru veidā, kas raksturo signāla pamatīpašības, līdzīgi kā tas tiek darīts transporta sistēmās.

Informācijas pārraides tehnoloģija būtībā ir signālu transportēšanas (pārraidīšanas) tehnoloģija pa sakaru kanāliem. Tāpēc ir ieteicams noteikt signāla parametrus, kas ir pamata no tā pārraides viedokļa. Šie parametri ir signāla ilgums, dinamiskais diapazons un spektra platums.

Katram signālam, kas tiek uzskatīts par laika procesu, ir sākums un beigas. Tāpēc signāla ilgums T ir tā dabiskais parametrs, kas nosaka laika intervālu, kurā signāls pastāv.

Signāla raksturlielumi tā pastāvēšanas intervālā ir signāla dinamiskais diapazons un izmaiņu ātrums.

Dinamiskais diapazons tiek definēts kā lielākās momentānās signāla jaudas attiecība pret mazāko:

Ä =10 lg P c max , (dB).

P cmin

Runātāja runas dinamiskais diapazons ir 25 ÷ 30 dB, vokāls

ansamblis – 45 ÷ 55 dB, simfoniskais orķestris – 65 ÷ 75 dB.

IN Reālos apstākļos traucējumi vienmēr notiek. Apmierinošai pārraidei ir nepieciešams, lai minimālā signāla jauda pārsniedz traucējumu jaudu. Signāla un trokšņa attiecība raksturo signāla relatīvo stiprumu. Parasti tiek noteikts šīs attiecības logaritms, ko sauc par signāla pārsniegumu pār troksni. Šis pārpalikums tiek pieņemts kā otrais signāla parametrs. Trešais parametrs irsignāla spektra platums F.Šī vērtība sniedz priekšstatu par signāla izmaiņu ātrumu tā pastāvēšanas intervālā. Signāla spektrs var paplašināties ļoti lielā frekvenču joslā. Tomēr lielākajai daļai signālu ir iespējams norādīt frekvenču joslu, kurā koncentrējas tā galvenā enerģija. Šī josla nosaka signāla spektra platumu.

IN Sakaru tehnoloģijās signāla spektrs bieži ir apzināti ierobežots. Tas ir saistīts ar faktu, ka aprīkojumam un sakaru līnijai ir ierobežots joslas platums. Spektrs ir ierobežots, pamatojoties uz pieļaujamo signāla kropļojumu. Piemēram, kad telefona saziņa ir jāievēro divi nosacījumi: lai runa būtu saprotama un lai korespondenti varētu atpazīt viens otru pēc balss. Lai izpildītu šos nosacījumus, runas signāla spektru var ierobežot līdz joslai no 300 līdz 3400 Hz. Plašāka runas diapazona pārraidīšana šajā gadījumā ir nepraktiska, jo tas rada tehniskus sarežģījumus un palielina izmaksas.

Vispārīgāka signāla fiziskā īpašība ir signāla skaļums:

Ja ν ≤ 1, tad signālus sauc par šaurjoslu (vienkāršajiem). Ja ν >> 1, tad – platjoslas (komplekss).

Dabiskos apstākļos dzīvu būtņu radītie un saņemtie signāli izplatās visā to dzīvotnē. Šo vidi var saukt ziņojumu pārraides kanāls. Uzreiz atzīmēsim, ka pat

V tādi visvienkāršākā sistēma pārraidi, raksturīgi, ka kanālā ir traucējumi, t.i. signāli, ko rada sveši avoti. Parādoties nepieciešamībai pēc ātras ziņojumu pārsūtīšanas lielos attālumos, cilvēkam rodas nepieciešamība izmantot dažādas ierīces (“tehniskos līdzekļus”). Mūsdienu pārvades sistēmās

V izmanto kā fizisko datu nesēju elektriskās strāvas vai spriegumu, kā arī elektromagnētiskās vibrācijas.

Pārraidot ziņojumus, ir jāizmanto tādi tehniskie līdzekļi kā sensori - dažādu veidu pārveidotāji

fizikālie procesi pārvēršas zemfrekvences elektriskās strāvās, ko sauc primārie signāli(piemēram, mikrofons, videokons); kodēšanas ierīces diskrēti ziņojumi, ko izmanto gan avota alfabēta M jaudas un pārraides kanālā izmantoto koda simbolu skaita saskaņošanai, gan ar mērķi nodrošināt augsta uzticamība pārskaitījumi; ierīces augstfrekvences signālu nesēju modulēšanai ar primārajiem signāliem. Tā kā saņēmējs ziņojumu parasti uztver tādā formā, kāds tiek parādīts sākotnējā avota izejā, pārraides sistēmai ir nepieciešami tādi tehniski līdzekļi kā demodulators, dekodētājs, kas apgriezti pārvērš augstfrekvences signālus par primārā avota analogiem, zemfrekvences signālus oriģinālo ziņojumu analogos (piemēram, izmantojot skaļruni, kineskopu utt.).

2.2. Sakaru sistēmas

Tehnisko līdzekļu (aparatūras un programmatūras) kopumu un izplatīšanas vidi, kas nepieciešama ziņojuma pārsūtīšanai no avota adresātam, sauc par sakaru sistēmu. Funkcionālajās diagrammās un to realizācijā tādi mezgli kā kodētājs un modulators ir apvienoti raidīšanas ierīcē; līdzīgi demodulators un dekodētājs ir apvienoti vienā ierīcē - uztvērējā. Tipiska funkcionālā diagramma, ieskaitot sakaru sistēmas galvenās sastāvdaļas, ir parādīta attēlā. 1.2. Šeit norādītā sakaru līnija, kas daudzos gadījumos identificēta ar pārraides kanālu, ir paredzēta signālu pārraidīšanai ar minimālu iespējamo to intensitātes zudumu no raidītāja uz uztvērēju. Elektriskās sakaru sistēmās sakaru līnija jo īpaši ir vadu pāris, kabelis vai viļņvads radiosakaru sistēmās, tas ir telpas apgabals, kurā elektromagnētiskie viļņi izplatās no raidītāja uz uztvērēju.

Traucējumi w(t), kas neizbēgami ir sakaru sistēmā, ir lokalizēti sakaru līnijā, izraisot nejaušus, neparedzamus pārraidītā signāla formas kropļojumus.

Rīsi. 2.1. Vispārināts strukturālā shēma telekomunikāciju sistēmas

Uztvērējs apstrādā saņemto signālu x (t), kas izkropļots ar traucējumiem, un no tā rekonstruē pārraidīto ziņojumu u (t). Parasti uztvērējs veic darbības, kas ir pretējas tām, kas tiek veiktas raidītājā.

Komunikācijas kanālu parasti sauc par tehnisko līdzekļu kopumu, ko izmanto, lai nosūtītu ziņojumu no avota patērētājam. Šie līdzekļi ir raidītājs, sakaru līnija un uztvērējs.

Komunikācijas kanāls kopā ar avota un patērētāja formu informācijas pārraides un apstrādes sistēma. Atšķirt diskrētas ziņojumu pārraides sistēmas(piemēram, telegrāfa sakaru sistēma) un nepārtrauktas ziņojumu pārraides sistēmas(radio apraides sistēmas, televīzija, telefonija utt.). Ir arī jaukta tipa sakaru sistēmas, kurās tiek pārraidīti nepārtraukti ziņojumi diskrēti signāli. Šādas sistēmas ietver, piemēram, impulsa koda modulācijas sistēmas.

Pārsūtot ziņojumus vienā virzienā no sūtītāja līdz adresātam vai no punkta uz punktu, tiek izmantots vienvirziena sakaru kanāls no punkta uz punktu. Ja avots un saņēmējs pārmaiņus mainās vietām, tad signālu apmaiņai nepieciešams izmantot alternatīvu divvirzienu sakaru kanālu, kas ļauj pārraidīt gan vienā, gan pretējā virzienā (pusdupleksais režīms). Lielākas apmaiņas iespējas nodrošina vienlaicīga divvirzienu sakaru kanāls, kas nodrošina vienlaicīgu signālu pārraidi pretējos virzienos (dupleksais režīms).

Sakaru sistēmu sauc par daudzkanālu, ja tā nodrošina vairāku ziņojumu savstarpēji neatkarīgu pārraidi pa vienam vispārējais kanāls komunikācijas.

Ja ir nepieciešams apmainīties ar ziņojumiem starp daudziem sūtītājiem un saņēmējiem, kas šajā gadījumā tiek saukti par lietotājiem vai abonentiem, ir jāizveido ziņojumu pārraides sistēmas (MTS) ar lielu sakaru kanālu skaitu. Tas noved pie ziņojumu pārraides un izplatīšanas sistēmas (MTDS) koncepcijas, t.i. sakaru sistēmas plašā nozīmē. Šādu sistēmu parasti sauc par sakaru (telekomunikāciju) tīklu, informācijas tīklu vai ziņojumapmaiņas tīklu. SPRS piemērs ir pilnībā savienots tīkls (1.1. att.), kur gala punkti (EP) ir savienoti viens ar otru pēc principa “katrs katram”.

2.2.att. Pilnībā savienots informācijas pārraides tīkls

Šis tīkls nav komutēts, un saziņa starp abonentiem tiek veikta, izmantojot pastāvīgi piešķirtus (nepārslēgtus) kanālus. Informācijas izplatīšanu šādos tīklos nodrošina īpašas piekļuves metodes vai procedūras informācijas pārsūtīšanas kontrolei, kas kalpo, lai informētu, kuri abonenti apmainīsies ar ziņojumiem. Palielinoties abonentu skaitam daudzpunktu tīklā, ievērojami palielinās informācijas pārraides kavēšanās, un pilnībā savienotos tīklos ievērojami palielinās sakaru līniju skaits un aprīkojuma apjoms. Šo problēmu risinājums ir saistīts ar komutācijas tīklu SPRS izmantošanu, kur abonenti sazinās savā starpā nevis tieši, bet caur vienu vai vairākiem komutācijas mezgliem (SM).

Tādējādi komutētais SPRS ir OP, komutācijas mezglu un tos savienojošo sakaru līniju kopums.

Mūsdienu SPRS galvenais uzdevums ir nodrošināt plašam lietotāju lokam (cilvēkiem vai organizācijām) dažādas informācijas pakalpojumi, kas galvenokārt ietver efektīvu ziņojumu piegādi no viena punkta uz otru, kas atbilst ātruma, precizitātes, latentuma, uzticamības un izmaksu prasībām.

Zvanu plūsmas statistiskie raksturlielumi tiek pētīti, jo īpaši izmantojot rindu teorijas metodes telesatiksmes teorijas.Šī teorija ļauj noteikt prasības komutācijas ierīcēm un līniju skaitam, kas garantē apmierinošu sakaru kvalitāti noteiktam kļūmju procentuālajam vai gaidīšanas laikam.

Tā, piemēram, slodze telefonu tīkls atkarīgs no daudzuma, notikuma laika un ilguma telefona sarunas.

Slodzes intensitāte nozīmē paredzamā vērtība ienākošā slodze laika vienībā (telefonijā – 1 stunda).

Par slodzes intensitātes mērvienību tiek ņemts erlang (1 stundas nodarbība). Slodze mainās visas dienas garumā lielākās slodzes stundu sauc par CHN. Katrs abonents vidēji nodrošina slodzi diapazonā no 0,06 ...

0.15 Ērls. Pamatojoties uz šīm vērtībām, tiek aprēķināts telefona tīkls un tā komutācijas sistēmas.

Informācijas avots sakaru sistēmā (sk. 2.1. att.) ir ziņojuma sūtītājs, bet patērētājs ir tā saņēmējs. Dažās informācijas pārraides sistēmās informācijas avots un patērētājs var būt cilvēks, savukārt citās - dažāda veida automātiskās ierīces, datori utt.

Ziņojuma pārvēršana signālā ietver trīs darbības:

– pārveidošana no neelektriskas uz elektrisku;

– primārā kodēšana;

– transformācija, lai saskaņotu signāla raksturlielumus ar sakaru kanāla īpašībām.

Šīs trīs darbības var būt neatkarīgas vai apvienotas.

Pirmajā posmā ziņojums, izmantojot sensorus, tiek pārveidots par elektrisko lielumu - primāro signālu.

Galvenie primārie telekomunikāciju signāli ir: telefons (balss), audio apraide, faksimils, televīzija, telegrāfs, datu pārraide (piemēram, teksta ievade no tastatūras).

Lai saņemtais ziņojums visprecīzāk atbilstu nosūtītajam, signālus ieteicams pārraidīt diskrēta forma. Analogie signāli tiek pārveidoti par diskrētiem signāliem, izmantojot kvantēšanas procesu, kurā nepārtraukts signālu vērtību diapazons tiek sadalīts diskrētos domēnos tā, ka visas signāla vērtības, kas ietilpst vienā no šiem domēniem, tiek aizstātas ar vienu diskrētu vērtību. Šajā gadījumā kvantēšana notiek ne tikai pēc kāda signāla parametra, piemēram, amplitūdas, bet arī pēc laika.

Otrais ziņojuma pārvēršanas signālā posms - kodēšana - sastāv no burtu, ciparu, zīmju pārvēršanas noteiktās elementāru diskrētu simbolu kombinācijās, ko sauc par kodu kombinācijām vai vārdiem. Šīs transformācijas noteikumu sauc par kodu. Kodēšanas mērķis, kā likums, ir saskaņot ziņojumu avotu ar sakaru kanāliem, nodrošinot vai nu maksimālo iespējamo informācijas pārraides ātrumu, vai arī noteiktu trokšņu noturību. Koordinācija tiek veikta, ņemot vērā ziņojuma avota statistiskās īpašības un traucējumu ietekmes raksturu.

Trešajā posmā primārie signāli u (t) tiek pārveidoti par signāliem, kas ir ērti pārraidei pa sakaru līniju (pēc formas, jaudas, frekvences utt. Šīs darbības tiek veiktas raidītājā. Vienkāršākajā gadījumā raidītājs var saturēt primāro signālu pastiprinātājs vai tikai filtrs, kas ierobežo pārraidīto frekvenču joslu. Vairumā gadījumu raidītājs ir nesēja (nesēja) ģenerators un modulators. Modulācijas process sastāv no nesēja parametru vadīšanas ar primāro signālu. t) Pie raidītāja izejas iegūstam modulētu signālu s (u, t).

Informācijas pārraides sistēmu sauc par daudzkanālu, ja tā nodrošina vairāku ziņojumu savstarpēji neatkarīgu pārraidi pa vienu kopīgu sakaru kanālu.

Sakaru kanālu var raksturot tāpat kā signālu, izmantojot trīs parametrus: laiku, kurā kanāls pārraida, dinamisko diapazonu un kanāla joslas platumu. Lai pārraidītu signālu bez traucējumiem, kanāla kapacitātei V k jābūt ne mazākai par signāla skaļumu.

Dažādu kanālu kopīgās iezīmes ir šādas. Pirmkārt, lielāko daļu kanālu var uzskatīt par lineāriem. Šādos kanālos izejas signāls ir vienkārši ieejas signālu summa (superpozīcijas princips). Otrkārt, kanāla izejā, pat ja nav noderīga signāla, vienmēr ir troksnis. Treškārt, kad signāls tiek pārraidīts pa kanālu, tam tiek veikta laika aizkave un līmeņa vājināšanās. Visbeidzot, reālos kanālos vienmēr ir signāla kropļojumi kanālu nepilnību dēļ.

Signālu kanāla izejā var ierakstīt šādā formā:

x (t) = µ s (t − τ) + w (t),

kur s (t) – signāls kanāla ieejā; w (t) – traucējumi; µ un τ ir lielumi, kas raksturo signāla vājināšanās un aizkaves laiku.

2.3. Sakaru sistēmas darbības kvalitātes galvenie rādītāji

Balstoties uz jebkuras telekomunikāciju sistēmas mērķi – informācijas nodošanu no avota patērētājam – sistēmas darbību iespējams novērtēt pēc diviem rādītājiem: pārraidītās informācijas kvalitātes un kvantitātes. Šie rādītāji ir nesaraujami saistīti.

Pārraidītās informācijas kvalitāti parasti novērtē pēc ziņojuma pārraides uzticamības (precizitātes). Kvantitatīvi uzticamību raksturo saņemtā ziņojuma atbilstības pakāpe pārsūtītajam. Sakaru kanāla uzticamības samazināšanās notiek traucējumu un izkropļojumu dēļ. Bet, tā kā izkropļojumus kanālā principā var kompensēt un pareizi veidotos kanālos tie ir diezgan mazi, galvenais uzticamības samazināšanās iemesls ir traucējumi. Tādējādi ziņojumu pārraides precizitāte ir cieši saistīta ar trokšņa imunitāte sistēmas, t.i. tā spēja pretoties svešu signālu traucējošajiem efektiem. Jo sistēma ir izturīgāka pret troksni, jo augstāku pārraides precizitāti tā nodrošina, ņemot vērā noteiktas traucējošās ietekmes īpašības un noteiktu pārraidīto signālu jaudu, kas atspoguļo avota stāvokli. Uzticamības kvantitatīvais mērs tiek izvēlēts atšķirīgi atkarībā no ziņojuma veida.

Ja ziņojums ir diskrēta elementu secība no kādas ierobežotas kopas, traucējumu ietekme izpaužas tajā, ka faktiski pārraidītā elementa vietā var tikt saņemts kāds cits elements. Šo notikumu sauc par kļūdu. Kā ticamības kvantitatīvu mēru mēs varam ņemt kļūdas varbūtību p vai jebkuru šīs varbūtības pieaugošo funkciju.

Netiešs kvalitātes mērs var būt saņemto standarta signālu formas izkropļojumu pakāpes novērtējums (malu kropļojumi, drupināšana, priekšējās svārstības utt.). Šie kropļojumi tiek normalizēti arī diskrētiem kanāliem. Ir vienkāršas attiecības, lai viļņu formas kropļojumus pārvērstu kļūdas varbūtībā.

Pārraidot nepārtrauktus ziņojumus, saņemtā ziņojuma v (t) atbilstības pakāpe pārraidītajam u (t) var būt noteikta vērtība ε, kas ir v novirze no u. Bieži tiek pieņemts standarta novirzes kritērijs, ko izsaka ar attiecību:

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

Standartnovirze ε 2 ņem vērā gan traucējumu, gan visu veidu traucējumu (lineāru, nelineāru) ietekmi uz saņemto ziņojumu ν (t).

Pārraides uzticamība ir atkarīga no signāla un traucējumu jaudas attiecības. Jo augstāka šī attiecība, jo mazāka ir kļūdas iespējamība (jo lielāka ticamība).

Pie noteiktas trokšņa intensitātes kļūdas iespējamība ir mazāka, jo vairāk dažādiem ziņojuma elementiem atbilstošie signāli atšķiras viens no otra. Izaicinājums ir izvēlēties pārraidei signālus ar lielām atšķirībām.

Uzticamība ir atkarīga arī no uzņemšanas metodes. Ir nepieciešams izvēlēties uztveršanas metodi, kas vislabāk realizē signālu atšķirību noteiktai signāla-traucējumu attiecībai. Pareizi izstrādāts uztvērējs var diezgan ievērojami palielināt signāla un traucējumu attiecību.

Nepārtraukto ziņojumu pārraides kvalitātes netiešu novērtējumu sniedz kanālu raksturlielumi (frekvence, amplitūda, fāze, traucējumu līmenis utt.), daži signālu un traucējumu parametri (kropļojumu līmenis, signāla-traucējumu attiecība). utt.), izmantojot subjektīvās uztveres vēstījumus. Tālruņa sakaru kvalitāti, piemēram, var novērtēt pēc runas saprotamības.

Pastāv būtiskas atšķirības starp diskrētu un nepārtrauktu ziņojumu pārraides sistēmām. Analogās sistēmās jebkura, pat neatkarīgi no tā, cik maza, traucējoša ietekme uz signālu, kas izraisa modulētā parametra izkropļojumus, vienmēr nozīmē atbilstošas ​​kļūdas ievadīšanu ziņojumā. Diskrētās ziņojumu pārraides sistēmās kļūda rodas tikai tad, ja signāls tiek reproducēts (identificēts) nepareizi, un tas notiek tikai ar salīdzinoši lieliem kropļojumiem.

Trokšņa imunitātes teorijā, ko izstrādāja V.A. Koteļņikovs parāda, ka noteiktai kodēšanas un modulācijas metodei ir maksimālā (potenciālā) trokšņu imunitāte, ko reālā uztvērējā var sasniegt, bet nevar pārspēt. Uztvērēju ierīci, kas realizē potenciālo trokšņu imunitāti, sauc par optimālo uztvērēju.

Kopā ar uzticamību (trokšņa imunitāte) svarīgākais rādītājs sakaru sistēmas darbība ir pārraides ātrums. Diskrētās ziņojumu pārraides sistēmās ātrumu mēra pēc pārraidīto bināro simbolu skaita sekundē R. Vienam kanālam pārraides ātrumu nosaka sakarība

R = 1 log 2 m,

kur T ir elementāra signāla ilgums; m – koda bāze. Ja m = 2, mums ir R = 1/T = v, Baud.

Parasti tiek saukts maksimālais iespējamais pārraides ātrums R max

caurlaidspēja sistēmas. Analogās ziņojumu pārraides sistēmas jauda tiek novērtēta pēc vienlaikus pārraidīto telefona sarunu, radio vai televīzijas programmu skaita utt.

Sistēmas jaudu R max nedrīkst sajaukt ar

sakaru kanāla jauda C (skat. 4. nodaļu). Sakaru sistēmas caurlaidspēja ir tehnisks jēdziens, kas raksturo izmantoto iekārtu, savukārt kanāla caurlaidspēja nosaka kanāla potenciālās iespējas informācijas pārraidei. Reālās sistēmās pārsūtīšanas ātrums R vienmēr mazāka par kanāla ietilpību AR. Informācijas teorija pierāda, ka kad R ≤ C ir iespējams atrast tādas pārraides metodes un atbilstošas ​​uztveršanas metodes, kurās pārraides uzticamību var padarīt tik lielu, cik vēlas.

No apspriestā izriet, ka komunikācijas kanālā pārraidītās informācijas kvantitāti un kvalitāti galvenokārt nosaka traucējumi kanālā. Tāpēc, projektējot un ekspluatējot sakaru sistēmas, ir jāpanāk ne tikai nelieli uztvertā primārā signāla kropļojumi, bet arī noteikts signāla pārsniegums pār traucējumiem. Parasti uztverto primāro signālu signāla un traucējumu attiecība tiek normalizēta.

Svarīga komunikācijas sistēmas īpašība ir latentums. Aizkave tiek saprasta kā maksimālais laiks, kas pagājis no brīža, kad ziņojums tiek nosūtīts no avota uz raidošās ierīces ievadi, un brīdi, kad saņēmēja ierīce izdod atjaunoto ziņojumu. Aizkave, pirmkārt, ir atkarīga no kanāla rakstura un garuma, un, otrkārt, no apstrādes ilguma raidīšanas un uztveršanas ierīcēs.

Kontroles jautājumi

1. Ko nozīmē ziņojums un signāls?

2. Uzzīmējiet informācijas pārraides sistēmas funkcionālo diagrammu.

3. Kas ir komunikācijas kanāls? Kādus kanālu veidus jūs zināt?

4. Kā nepārtraukts ziņojums tiek pārveidots par signālu?

5. Kas ir pārraides integritāte un kā to nosaka kvantitatīvi?

6. Definējiet galvenos signāla raksturlielumus?

7. Kas ir modulācija?

8. Kā nosūtītais ziņojums tiek atjaunots uztvērējā?

9. Kādi parametri nosaka informācijas pārraides kvalitāti un pārraidītās informācijas apjomu?

10. Ko nozīmē sakaru sistēmas caurlaidspēja?

3. lekcija

Faktori, kas nosaka ADSL savienojumu kvalitātes parametrus

ADSL kvalitātes parametrus ietekmējošie faktori

Mūsu pētījums par ADSL tehnoloģiju ir tīri praktisks un koncentrējas uz mērīšanas metožu izpēti.

Šī iemesla dēļ grāmatā mūs interesēs ne tik daudz ADSL sistēmu darbības principi, bet gan tie faktori, kas nosaka ADSL tīkla kvalitātes parametrus un galu galā arī tehnoloģijas tehnoloģiskos un komerciālos panākumus kopumā. .

Šajā nelielajā sadaļā, pamatojoties uz iepriekš minēto informāciju par ADSL tehnoloģiju, mēs mēģināsim identificēt faktorus, kas raksturo ADSL kvalitātes parametrus.

Lai izceltu mūs interesējošās faktoru grupas, atgriezīsimies pie att. 1.8.

Kā izriet no attēla, ADSL lietotāja savienojuma diagrammā ir trīs objekti: modems, DSLAM un abonentu pāra sadaļa.

Mūs mazāk interesē atsevišķi modema vai DSLAM parametri, nevis šo ierīču kā tehnoloģiskā pāra parametri.

Līdz ar to var izdalīt divas faktoru grupas, kas ietekmē ADSL kvalitātes parametrus.

Modema-DSLAM pāra ietekme. Abonentu kabeļu pāru parametru ietekme.

Izpētīsim šos faktorus atsevišķi.

Galapunktu un DSLAM ietekme

Iepriekš apskatītie modema-DSLAM pāra darbības principi parāda, ka šādu ierīču parametri var ietekmēt kopējos ADSL piekļuves kvalitātes parametrus. Šeit spēlē vairāki faktori.

ADSL tehnoloģija nodrošina DSLAM un modema parametru tehnoloģisko neatkarību, šīs ierīces var būt dažādu ražotāju. Jebkādām neatbilstībām modema-DSLAM pārī vajadzētu ietekmēt ADSL piekļuves kvalitāti.

Neatbilstības faktors “rokasspiediena” līmenī var izpausties faktā, ka modems un DSLAM var nenodibināt vislabāk efektīvs režīms darbs un datu apmaiņa.

Savienojuma diagnostikas līmenī neatbilstības faktors var izraisīt nepareizs iestatījums ekvalaizeri un atbalss slāpētāji, kas ietekmēs pārraides ātruma parametrus. Šeit var būt tikai vienas ierīces darbības traucējumu faktors.

Piemēram, atbalss slāpētāja iestatīšanas procedūra modemā var izrādīties nepareiza un var rasties pārkāpumi.

Līdzīgus pārkāpumus var izraisīt nepareiza signāla līmeņa izlīdzināšanas procedūru darbība DSLAM u.c.

Tāpat problēmas var izraisīt neatbilstības kanālu diagnostikas līmenī. Šeit pārkāpumi kodēšanas shēmu sarunu procesā un jebkādas kļūmes SNR diagnostikas algoritmu darbībā var izraisīt ADSL savienojuma kvalitātes pasliktināšanos.

Raugoties nākotnē, mēs atzīmējam, ka visu uzskaitīto faktoru diagnostiku var veikt tikai sarežģītu ierīču pētījumu procesā, izmantojot atbilstības pārbaudes metodes. Šīs metodes ir pārāk sarežģītas un pārāk dārgas.

Abonenta līnijas parametru ietekme

Visinteresantākais darbības faktors, kas tieši ietekmē ADSL kvalitātes parametrus, ir abonenta kabeļa pāra parametri.

Tā kā abonenta kabelis un tā parametri netiek ieviesti ar ADSL tehnoloģiju no ārpuses, bet jau ir pieejami operatoram tādā formā un stāvoklī, kādā tas dzīvoja pirms NGN ēras, tas satur vājāko ADSL tehnoloģiskās ķēdes elementu. Un, lai gan nav iespējams pielīdzināt kabeļu mērījumus ADSL mērījumiem, abonentu pāru mērījumi veido vairāk nekā 50% no visiem darbības mērījumiem ADSL ieviešanas sākumposmā.

Īsi apsvērsim, kādi abonenta līnijas parametri var būt būtiski ADSL kvalitātei. Katrs no uzskaitītajiem parametriem ir sniegts sīkāk 4. nodaļā.

Abonentu kabeļu pamatparametri

Sāksim ar vispārējiem (vai pamata) abonentu kabeļu parametriem. Tie ietver visus tos parametrus, kas vēsturiski ir izmantoti operatora kabeļu sistēmas sertifikācijai.

Var apgalvot, ka šī ir parametru un to analīzes metožu grupa, kas ir vienāda visiem abonenta kabeļiem, neskatoties uz to veidu un lietošanas metodi.

Patiešām, ja ir metāla kabelis, tad tam ir pretestības, kapacitātes, izolācijas parametri, un visi uzskaitītie parametri nav atkarīgi no mērķa, kādam kabelis ir likts. To var izmantot regulārai telefona saziņai, ADSL, radio sistēmai utt.

Un visām lietojumprogrammām ir nepieciešams noteikts parametru kopums, lai spriestu par abonentu pāra kvalitāti.

Tāpēc šādus parametrus sauc par pamata.

Abonentu pāra pamatparametri ir pilnībā aprakstīti normatīvajos dokumentos un ir labi zināmi.

Galvenie pamatparametri ietver:

tiešā/maiņstrāvas sprieguma klātbūtne līnijā; abonenta cilpas pretestība; abonenta cilpas izolācijas pretestība; abonenta cilpas kapacitāte un induktivitāte; līnijas kompleksā pretestība noteiktā frekvencē (līnijas pretestība); pāra simetrija omiskās pretestības izpratnē.

Uzskaitīto parametru vērtības nosaka abonentu pāra kvalitāti, un, pamatojoties uz to, mēs varam teikt, ka tie ir svarīgi ADSL kabeļu sertifikācijai.

Specializētie kabeļu parametri

Kā parādīts iepriekš parametros ADSL pārraides ietekmēt ne tik daudz pamata parametri abonentu pāris, cik parametru abonenta kabelis kā 256DMT/QAM signāla pārraides kanālu.

Šajā gadījumā svarīga parametru grupa ir tieši saistīta ar pārraides procedūru, kas ietver tādus parametrus kā signāla kropļojumi, signāla vājināšanās, dažāda veida trokšņi un ārējās ietekmes uz līniju.

Tā kā šī parametru grupa ir tieši saistīta ar ADSL kabeļa pielietojuma jomu, tos sauc par specializētiem.

Procesuāli specializētie parametri atšķiras no pamata parametriem ar to, ka jebkuri šo parametru mērījumi vienmēr ir balstīti uz līnijas frekvences pārbaudes metodēm.

Saskaņā ar šīm metodēm, lai diagnosticētu abonenta kabeli, jums jāizmanto specializēts testa signāls (trieciens) un jāanalizē šāda signāla pārejas kvalitāte pa līniju (atbilde).

Speciālās iespējas ietver:

kabeļa vājināšanās;

platjoslas troksnis un signāla-trokšņa attiecība (SNR); amplitūdas-frekvences reakcija (AFC); tuvā gala šķērsruna (NEXT); tālā gala šķērsruna (FEXT); impulsu troksnis; atgriešanas zaudējumi; pāra simetrija nevienmērīgu pārraides raksturlielumu nozīmē.

Nelīdzenumi kabelī

Trešais faktors, kas tieši ietekmē ADSL kvalitātes parametrus abonenta kabeļa līmenī, ir neviendabīgumu klātbūtne kabelī.

Jebkādas neviendabīgums abonenta kabelī negatīvi ietekmē pārraides parametrus.

Pārvades sistēmā notiekošo procesu ilustrācijai 3.1. attēlā parādīts paralēlais krāns, kas ir diezgan izplatīta parādība vietējā tīklā.

Ja platjoslas signāls tiek pārraidīts caur paralēlu pieskārienu, pārraidītais signāls vispirms tiek sazarots un pēc tam atspoguļots no nepārspējamā pieskāriena gala.

Rezultātā uztvērēja pusē divi signāli - tiešie un atstarotie - tiek uzlikti viens otram, un atstaroto signālu var uzskatīt par troksni. Tā kā 3.1. attēlā redzamajā gadījumā trokšņa signālam ir tāda pati struktūra kā parastajam signālam, tā ietekme uz pārraides kvalitātes parametriem ir maksimāla.

Rīsi. 3.1. Paralēlā pieskaršanās un tās ietekme uz ADSL pārraides parametriem

Atstarotā signāla destruktīvās ietekmes līmenis būs tieši atkarīgs no atstarošanas līmeņa pie krāna. No signālu teorijas izriet, ka jo augstāka ir pārraidītā signāla frekvence, jo augstāks ir atstarošanas līmenis.

Tā rezultātā jebkura platjoslas pārraides sistēma ir ļoti jutīga pret kabeļa neviendabīgumu. ADSL gadījumā jutību pret neviendabīgumu nedaudz kompensē modema-DSLAM pāra adaptīvā pielāgošana, lai pieskārienu klātbūtne nenoliegtu pārraides iespēju.

Bet pieskāriena gadījumā ADSL pārraides ātrums strauji samazinās, kas ļauj iekārtu ražotājiem un sistēmu inženieriem izvirzīt prasības, lai ADSL kabelī nebūtu pieļaujama neviendabība.

Šķērsruna

Pārejošas vājināšanās jēdziens ir mazāk skaidrs no šī faktora izskata rakstura viedokļa, taču tas labāk atspoguļo mērīšanas metodi. Tāpēc praksē tiek izmantoti abi jēdzieni.

Ceturtais faktors, kas ietekmē ADSL pārraides parametrus kabelī, ir abonentu kabeļu savstarpējās ietekmes faktors.

Metodoloģiski savstarpējās ietekmes parametrus sauc par pārejošiem traucējumiem jeb pārejošu vājināšanos.

3.2.att. Crosstalk NEXT un FEXT

Ir divi pārejošu traucējumu parametri (3.2. att.).

tuvā gala savienojuma zudums (t.i., tuvā gala raidītāja ietekme uz tuvā gala uztvērēju); tālā gala šķērsruna (t.i., attālā raidītāja ietekme uz tuvākā gala uztvērēju).

Nomināli FEXT un NEXT attiecas uz kabeļu pāra specializētajiem parametriem. Bet šī parametra loma ir tik unikāla, ka tas prasa atsevišķu apsvērumu un izpēti.

Pietiek pateikt, ka, neskatoties uz jēdzienu NEXT un FEXT pastāvēšanu gadu desmitiem, nav vispārējas šo parametru mērīšanas metodikas, un NGN abonentu tīklu apstākļos to diez vai var uzbūvēt.

Piemēram, viena pāra savstarpējā ietekme uz otru potenciāli var pastāvēt, bet nekādā veidā neizpausties tik ilgi, kamēr viens pāris nodrošina telefoniju, bet otrs ADSL.

Bet, tiklīdz pievienosit jaunu ADSL abonentu, šī ietekme var “nogalināt” sakaru kvalitāti abos pāros.

Tas pats attiecas uz traucējumiem no ārējiem avotiem elektromagnētiskā radiācija- vispārīgā gadījumā nav iespējams paredzēt to izpausmi atsevišķā pārī.

Var norādīt kā svarīgāko ADSL kvalitātes parametriem šādiem veidiem iespējami pārejoši traucējumi.

ADSL abonenta ietekme uz citu ADSL abonentu. AM radiofrekvenču ietekme uz ADSL. Ārējo elektromagnētisko traucējumu ietekme. Ietekme no digitālajām pārraides sistēmām (E1, HDSL utt.).

ADSL iespējamā ietekme uz tradicionālās telefonijas kvalitāti ir apspriesta jau ilgu laiku. Šīs tēmas apspriešanas iemesls bija tradicionālās telefonijas abonentu sūdzības par sakaru kvalitātes pasliktināšanos ADSL masveida ieviešanas procesā.

Lai gan sadalītāju izmantošanas teorija izslēdz ADSL ietekmi uz telefonu tīklu, sūdzību statistika uzrādīja stabilu saistību starp ADSL ieviešanas līmeni un sūdzību skaitu.

Speciālie pētījumi ir parādījuši, ka starp telefonu tīklu un ADSL tiešām nav šķērsrunu, un sūdzības lielā mērā ir saistītas ar pašu operatoru aktivitātēm.

Lai nodrošinātu labākas kvalitātes ADSL pakalpojumus, operatori pārslēdza pārus, tādējādi ADSL lietotājs saņēma labākas kvalitātes pāri, bet parasts telefona abonents saņēma sliktāku pāri, kā rezultātā tika novērtēta ADSL negatīvā loma.

Starp citu, šis piemērs parāda, ka ADSL masveida ieviešanas procesā tīri tehniski faktori ir stipri sajaukti ar sociāliem, vēsturiskiem un administratīviem faktoriem. Kā parādīts 7. nodaļā, šis piemērsŠis nav vienīgais gadījums, kad izrādās sarežģīti nodalīt tehnoloģiju un citu procesu ietekmi operētājsistēmā.

Dažas ADSL lietojumprogrammas

Tagad, veicot vispārēju ADSL tehnoloģijas analīzi, pāriesim pie dažu iespēju apsvēršanas šīs tehnoloģijas izmantošanai NGN abonentu piekļuves tīklos.

Kā izriet no pašas NGN tīkla paradigmas, platjoslas abonentu piekļuves tīklu veidošanas galvenais mērķis ir nodrošināt lietotājus ar maksimāli iespējamo datu pārraides joslas platumu uz transporta tīklu. No tā ir atkarīgs lietotājam sniegto pakalpojumu klāsts, un NGN ieviešanas panākumi ir atkarīgi no jauno pakalpojumu ieviešanas efektivitātes, jo tieši viņu labā notiek jauna tehniskā revolūcija.

Tādējādi pakalpojumu tēma ir būtiska, lai izpētītu visus ar NGN saistītos jautājumus. Nav izņēmums ADSL tehnoloģija. Šajā sadaļā apskatīsim ADSL izmantošanas iespējas modernā tīklā, kam jāpapildina mūsu izpratne par šīs tehnoloģijas vietu mūsdienu sakaru sistēmā.

Individuāls savienojums

Vienkāršākais ADSL tehnoloģijas pielietojums ir individuāla lietošana platjoslas piekļuve sniegt pakalpojumus individuālam lietotājam.

Neapšaubāma ADSL priekšrocība ir tā, ka tas piedāvā ļoti efektīva metode abonentu migrācija no telefonu tīkla uz NGN tīklu.

Atgādināsim, ka šim nolūkam ir nepieciešams tikai uzstādīt sadalītājus abos abonenta līnijas galos, tādējādi atdalot datu trafiku un telefona trafiku, un pēc tam pievienot ADSL modemu lietotāja pusē un DSLAM stacijas pusē.

3.3.att. Abonenta individuālā pieslēguma shēma

Šī migrācijas procesa rezultātā ADSL tehnoloģija kļūst individuāli orientēta. Tas ir paredzēts atsevišķiem tālruņu tīkla abonentiem un piedāvā tos savienot ar NGN tīklu par minimālām izmaksām. Attiecīgi ADSL visbiežāk tiek izmantots individuālā savienojuma režīmā (3.3. att.).

Kā parādīts attēlā, individuālā abonenta savienojuma gadījumā ar ADSL uzdevums ir nodrošināt platjoslas piekļuvi vienam lietotājam.

Piemēram, tas varētu būt abonenta dzīvoklis. Šajā gadījumā abonentam paliek parasts tālrunis, kas savienots caur sadalītāju, un tiek pievienota platjoslas piekļuve NGN tīklam. Atkarībā no ADSL modema konfigurācijas un veida tas var būt USB interfeiss lai savienotu vienu datoru vai Ethernet, kuram var pieslēgt pat mājas lokālo tīklu. Savukārt apraides televīzijas signālu nodrošināšanai mājas lokālajā tīklā var uzstādīt datorus vai IPTV ierīces.

VoDSL tehnoloģija

Jauns lietojums saistībā ar tradicionālajiem ADSL pakalpojumiem ir saistīts ar balss pārraides tehnoloģiju attīstību pakeštīklos (Voice over IP, VoIP). Pašlaik VoIP ir kļuvis ļoti izplatīts. Kā piemēru var minēt Skype pakalpojumu, ko jau plaši izmanto vairāk nekā 5 miljoni abonentu visā pasaulē.

Ja pastāv balss datu pārraides iespēja, cita ADSL lietojumprogramma varētu būt VoIP pakalpojumu sniegšana. Šo pakalpojumu var saukt par balss pārraidi ADSL vai VoDSL.

Servisa shēma ir parādīta attēlā. 3.4. Lietotāja pusē ADSL modemam ir pievienots ne tikai dators, bet arī VoIP tālrunis. Stacijas pusē pēc DSLAM ir uzstādīts piekļuves slēdzis (BRAS), kas piešķir VoIP trafiku un pārsūta to uz VoIP/PSTN telefona vārteju, lai VoIP trafiks tiktu pārvērsts parastā telefona trafikā un izietu uz publiskais tīkls.

Zvaniet uz" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">kolektīvu ADSL izmantošanu

Iepriekš apskatītajiem VoDSL pakalpojumiem ir vēl viena interesanta lietojumprogramma, proti, iespēja koplietot vienu ADSL savienojumu.

Kā parādīts iepriekš, moderns VoIP tehnoloģijasļauj uzstādīt papildu tālruni ADSL lietotāja pusē. Bet neviens neaizliedz viena tālruņa vietā pieslēgt vairākus VoIP telefonus un viena datora vietā izveidot lokālo tīklu (3.5. att.). Šajā gadījumā mēs iegūstam visu tīklu nelielam birojam vienā ADSL.

Šī pieeja, lai izmantojot ADSL sola lielu solījumu šai tehnoloģijai. Piemēram, mazs uzņēmums īrē jaunu biroju un tradicionāli uzdod sev jautājumu, kā nodrošināt komunikāciju ar ārpasauli. Ja biroja telpa iepriekš bija dzīvoklis, tad tajā ir tikai viens telefons. Un tad ADSL risinājums var nākt palīgā. Pietiek izveidot savienojumu ar vienu ADSL pāri, un birojā būs nepieciešamais tālruņu skaits un diezgan plata "caurule" uz internetu.

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

Att.3.6. Integrētais platjoslas piekļuves tīkls un ADSL vieta tajā

ATM adaptācijas līmenis ir AAL2, arī datu paketes tiek pārveidotas ATM šūnu plūsmā (adaptācijas līmenis AAL5). Citiem vārdiem sakot, IAD veic uzdevumu multipleksēt runas un datu plūsmas virtuālajās shēmās (VC), lai pārraidītu pa DSL līniju, kā arī kalpotu kā tilts vai satiksmes maršrutētājs. vietējie tīkli Ethernet, vienlaikus atbalstot pietiekamu skaitu balss savienojumu.

Jau tagad izmanto IAD, lai izveidotu korporatīvie tīkliļoti

populārs masveida ADSL ieviešanas projektu ietvaros Maskavā un Sanktpēterburgā. Attīstoties mazo un vidējo uzņēmumu un ADSL tīklu “internetizācijai”, piedāvātā lietošanas shēma turpinās atrast savus klientus.

Bibliogrāfija

1. Baklanov ADSL/ADSL2+: pielietojuma teorija un prakse - M.: Metrotek, 2007.g.

Kontroles jautājumi

Uzskaitiet faktorus, kas ietekmē ADSL kvalitātes parametrus. Kā tiek ietekmēti ADSL kvalitātes parametri termināla ierīces un DSLAM. Uzskaitiet un aprakstiet abonenta kabeļa pamatparametrus. Uzskaitiet un aprakstiet specializētos kabeļu parametrus. Kā kabeļu neviendabīgums ietekmē ADSL. Kā paralēlā pieskāriens kabelī ietekmē ADSL pārraides parametrus? Aprakstiet terminus “šķērsstats un šķērsruna vājināšanās”. Uzzīmējiet pārejošu traucējumu rašanās diagrammu. Nosauciet un raksturojiet pārejošo traucējumu parametrus. Nosauciet svarīgākos šķērsrunu veidus. Uzzīmējiet atsevišķa ADSL abonenta savienojuma shēmu. Uzzīmējiet VoDSL pakalpojumu organizācijas diagrammu. Uzzīmējiet diagrammu kolektīvam savienojumam ar ADSL. Kas ir IAD un kādas funkcijas tas veic? Uzzīmējiet integrēto platjoslas piekļuves tīklu un ADSL vietu tajā

Ku un Ka frekvenču joslām nesēja un trokšņa attiecībai C/N ir vērtība pirms demodulācijas uztveršanas ierīcē. S/N attiecībai ir nozīme pēc demodulācijas. Tādējādi S/N attiecība ir atkarīga gan no C/N attiecības, gan no modulācijas un kodēšanas īpašībām.

Uztvērēja ierīce var nepareizi uztvert pārraidīto signālu dažādu traucējumu un kropļojumu dēļ, kas rodas, pārraidot to pa trokšņainu sakaru kanālu. Lai palielinātu trokšņa imunitāti, tie tiek izmantoti dažādas metodes kodēšana Tāpēc informācijas avota izeja tiek savienota ar saites kodētāju, kur signālā tiek ievadīta dublēšana, lai samazinātu kļūdainu bitu iespējamību. Šo procedūru sauc par priekšu kļūdu labošanu (FEC), un tā ir vienīgā metode kļūdu labošanai, neprasot datu atkārtotu pārsūtīšanu. Bitu kļūdu līmenis ir saistīts ar uztverošās ierīces dekodētāja bitu kļūdu līmeni (BER). Saņemtā signāla kvalitātes rādītājs digitālajās pārraides sistēmās, kā zināms, ir attiecība E b /N 0, pie kuras tiek sasniegta noteikta BER vērtība un kas ir ekvivalenta S/N attiecībai digitālajām sistēmām.

Attiecību starp C/N un Eb/N 0, kas izteikta decibelos, nosaka pēc šādas formulas:

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

kur E b /N 0 dB ir enerģijas daudzuma bitā E b (J) attiecība pret trokšņa jaudas plūsmas blīvumu N 0 (W/Hz); R - informācijas pārraides ātrums, bit/s; Df – kanāla aizņemtā frekvenču josla, Hz; C/N - nesēja/trokšņa attiecība frekvenču joslā Df, dB.

Raksturīga iezīme praktiskās digitālās sistēmas ir šādas: noteiktai informācijas bitu pārraides ātruma attiecībai pret kanāla joslas platumu ir signāla un trokšņa attiecība, virs kuras ir iespējams uztvert signālu bez kļūdām un zem kuras uztveršana nav iespējama. Atšķirībā no analogie signāli kuras pakāpeniski degradē troksnis, digitālās sistēmas relatīvi neietekmē troksnis, līdz kļūdu labošanas sistēma vairs nevar darboties efektīvi. Rezultāts ir strauja sistēmas stāvokļa pasliktināšanās vai sabrukums. Šis digitālo sistēmu īpašums novērš nepieciešamību pēc kvalitātes gradācijām. Saņemtā signāla kvalitāte necietīs, ja attiecības E b /N 0 kopējais degradētais līmenis ir augstāks par kādu nepieciešamo līmeni, kas atbilst pieņemamam. bitu kļūdu līmenis() vai noteikta BER vērtība. Attiecības starp un E b /N 0 ir atkarīgas no izvēlētās metodes specifiskajām iezīmēm digitālā modulācija, tāpēc operatori satelīta sakari Parasti tie nosaka minimālo nepieciešamo attiecības E b /N 0 līmeni. Lieliska kvalitāte atbilst BER=. BER demultipleksera ieejā ir atkarīgs no diviem faktoriem: ieejas signāla kvalitātes un prettraucējumu koda korekcijas spēja FEC. FEC numurs norāda prettraucēšanas koda dublēšanos.

Nepieciešamā signāla un trokšņa attiecība augstas kvalitātes uztveršanai digitālais signāls ar BER vērtību, kas vienāda ar noteikto no tabulas.