TOR TELETRANSMISYJNYJNY

Tor telekomunikacyjny jest to urządzenie, będące układem biernym, umożliwiające ruch fal elektromagnetycznych (świetlnych), w kanale przestrzennym w taki sposób, że energia tych fal zostaje skupiona w umyślnym walcu o dostatecznie małym promieniu.

Przykłady torów: przewodowe (symetryczne, koncentryczne), światłowodowe, radiowe (radiolinie), falowodowe. KANAŁ TELEKOMUNIKACYJNY - jest to zespół środków technicznych umożliwiających przesyłanie sygnałów telekomunikacyjnych od punktu A do punktu B ALBO od punktu B do punktu A. ŁĄCZE TELEKOMUNIKACYJNE - jest to zespół środków technicznych umożliwiających przesyłanie sygnałów telekomunikacyjnych od punktu A do punktu B I od punktu B do punktu A.

Fale elektromagnetyczne

Przekształcanie sygnałów (modulacja) - cele:

• Umożliwienie wypromieniowania energii sygnału - radiofonia, tory radiowe - wypromieniowanie fal radiowe jest możliwe dla częst.>15 kHz (rozmiary anteny); telewizja - pasmo sygnału naturalnego trzeba „przesunąć” w zakres wyższych częstotliwości.

• Stworzenie warunków do jednoczesnego i niezależnego przesyłania wielu różnych sygnałów - tworzenie kanałów częstotl. i czasowych do przesyłania różnych sygnałów przez to samo środowisko (tor teletransmisyjny).

• Stworzenie warunków dogodniejszego przesyłania sygnałów - przekształcenie sygnału, aby: był odporny na zakłócenia, umożliwiał detekcję i korekcję błędów, znalazł się w paśmie wolnym od zniekształceń.

• Stworzenie warunków do poufnego przesyłania sygnałów - utajnianie wiadomości: kodowanie, szyfrowanie.

MODULACJA - proces zmiany niektórych wielkości charakterystycznych jednego przebiegu elektrycznego zmiennego w czasie (przebiegu modulowanego - nośnego) pod wpływem drugiego przebiegu tzw. przebiegu modulującego. Rodzaje modulacji: analogowa, impulsowa, impulsowo-kodowa.

MODULACJA ANALOGOWA. MODULACJA AMPLITUDY:

WIDMO MODULACJI AMPLITUDOWEJ:

MODULACJI CZĘSTOTLIWOŚCI:

WIDMO MODLACJI CZĘSTOTLIWOŚCI:

MODULACJA FAZY:

MODULACJE IMPULSOWE:

PRÓBKOWANIE:

Twierdzenie o próbkowaniu: T_p≤0,5T_s lub f_p≥2f_g

IDEA ZWIELOKROTNIENIA CZASOWEGO (PRZEŁĄCZANIA) - aparat Baodota:

REGENERACJA IMPULSÓW:

Cechy systemów wielokrotnych z modulacją impulsowo-kodową:

• Transmisja cyfrowa umożliwia zastąpienie wzmacniania przez regenerację (złagodzenie warunków na dopuszczalne zakłócenia)

• Transmisja cyfrowa umożliwia wielokrotne wykorzystanie torów transmisyjnych przez tworzenie kanałów czasowych - krotnice czasowe są znacznie prostsze od częstotliwościowych

• Prosta zamian sygnału analogowego na cyfrowy

• Trakty przystosowane do transmisji sygnałów kodowanych cyfrowo (telefonia) mogą być bezpośrednio wykorzystywane do transmisji sygnałów z natury cyfrowych (transmisja danych)

• Zasada tworzenia kanałów czasowych jest wykorzystywana w elektronicznych centralach komutacyjnych umożliwia to unifikację techniki teletransmisyjnej i komutacyjnej

• Urządzenia cyfrowe są łatwiejsze w projektowaniu, realizacji i utrzymaniu; są tańsze

• Cyfryzacja analogowej techniki transmisyjnej przy równoczesnym rozwoju teletransmisji sygnałów cyfrowych i elektronizacji central prowadzi do integracji sieci telekomunikacyjnej w zakresie techniki (IDN) i w zakresie usług (ISDN)

Kwantyzacja - zakwalifikowanie wartości amplitudy próbki z ciągłego przedziału wartości do jednego ze skończonej liczby przedziałów, np. 128.

KODOWANIE ASYMETRYCZNE:

KODOWANIE SYMETRYCZNE:

ODTWARZANIE SYGNAŁU:

SZUM KWANTYZACJI:

A - punkt na krzywej nadanej, B - punkt na krzywej odtworzonej x - chwilowa wartość szumu kwantyzacji, a - skok kwantyzacji

Moc szumu kwantyzacji: P_q=a²/12; zależy wyłącznie od wartości skoku kwantyzacji (liczby skoków kwantyzacji), a nie zależy do wielkości próbki. Odstęp od szumu kwantyzacji jest mniejszy dla próbek o mniejszych wartościach.

Kompresja i ekspansja Kompresja polega na zwiększeniu wartości małych amplitud i zmniejszeniu dużych amplitud sygnału kodowanego, zaś ekspansja polega na procesach odwrotnych. Kompresor + ekspandor = komandor (momentalny). Krzywa kompresji:

A - parametr, przyjmuje się A=87,6 (x=0,0114)

Aproksymacja krzywej kompresji - linią łamaną.

Kompandor analogowy o A = 87,6 jest w działaniu równoważny efektowi, jaki osiąga się przy podzieleniu przedziałów kwantyzacji bliskich zera na 16 podprzedziałów. Odpowiada to dodaniu do kodu liniowego 4 elementów, czyli pozornemu zwiększeniu długości kodu z 8 do 12 elementów. Ta obserwacja pozwala na zbudowanie kompresora (i ekspandora) cyfrowego.

Kompresja cyfrowa. Zasada: przedział próbkowania wstępnie dzieli się na 4096 poziomów (2048 - dodatnich i 2048 ujemnych). Są one kodowane 12 bitami (bit znaku + 11 bitów wartości poziomu kwantyzacji). 2048 poziomów dzieli się nierównomiernie na 8 przedziałów (kodowanych 3 bitami). Każdy przedział jest kodowany 4 bitami (16 poziomów).

MODULACJA RÓŻNICOWA δ:

W modulacji częstotliwość próbkowania jest większa, niż w PCM Dla sygnału Asinωt powinien być spełniony warunek: δ/t_p=δf_p≥Aϖ

Przyczyny wywołujące tłumienie:

• Straty energii w drodze sygnału

• Ucieczka energii z drogi sygnału: wypromieniowanie, sprzężenie

• Niedopasowanie energetyczne

• Działanie filtrujące

• Zwalczanie tłumienia:

• Zmniejszanie tłumienności w torach przewodowych

• Zwiększanie rozmiarów anten w torach radiowych

• Skażenie sygnału - wszelkie odchylenie kształtu przebiegu sygnału (proporcjonalne zmniejszenie lub zwiększenie wszystkich wartości chwilowych sygnału z zachowaniem ich kolejności nie jest skażeniem).

ZNIEKSZTAŁCENIA SYGNAŁU:

• LINEARNE: tłumieniowe, fazowe

• NEILINEARNE: harmoniczne, modulacji skrośnej, od błędu częstotliwości nośnej

ZNIEKSZTAŁCENIA TŁUMIENIOWE:

Kompensacja za pomocą odpowiedniej charakterystyki wzmocności.

Korekcja zniekształceń opóźnieniowych:

Zmiana dynamiki sygnału - komandor sylabiczny:

ZNIEKSZTAŁCENIA NIELINEARNE:

ZAKŁÓCENIA:

ZAKŁÓCENIA - przenika w kanałach czasowych:

Transmisja dla systemów cyfrowych:

Kody transmisyjne - stosowane w celu uzyskania pożądanych (z punktu widzenia toru lub kanału transmisyjnego) własności sygnału cyfrowego (binarnego). Wymagane własności:

• Dopasować widmo sygnału do charakterystyki toru

• Umożliwić wyłowienie przebiegu synchronizacyjnego (zegara) w każdym punkcie toru

• Umożliwić nadzór nad jakością transmisji - wykrywanie błędów

• Dla systemów przewodowych nie może być składowej stałej (transformatory)

• Dla systemów światłowodowych musi być składowa stała

KSZTAŁT IMPULSÓW KODOWYCH:

WIDMO MOCY IMPULSÓW KODOWYCH:

WĘZEŁ W SYSTEMIE TELEKOMUNIKACYJNYM:

Metody komutacji

• Komutacja łączy (kanałów)

• Komutacja wiadomości

• Komutacja pakietów

• Komutacja ATM

Komutacja ATM

Odmiana komutacji pakietów - stała długość przesyłanych, krótkich bloków - co umożliwia sprzętową realizację komutacji. Pewne cechy komutacji łączy: zapewnienie przed realizacją połączenia odpowiednich (w sensie statystycznym) zasobów sieci (łączy, buforów) na czas przesyłania informacji.

Klasyfikacja pól komutacyjnych - stany blokady:

• Stan blokady pola komutacyjnego - stan, w którym nie można zestawić połączenia między dowolną parą wolne wejście/wolne wyjście, mimo, że istnieje taki stan pola, dla którego takie połączenie jest możliwe.

• Pole nieblokowalne w szerszym sensie - niezależnie od istniejących połączeń można realizować dowolne połączenie;

• Pole nieblokowalne w węższym sensie - blokadę można ominąć za pomocą odpowiednich algorytmów połączeniowych.

---