Аналогты сигналдарды тарату жолдары
МАЗМҰНЫ
Нормативті сілтемелер 6
Анықтамалар 7
Белгіленулер мен қысқартулар 8
Кіріспе 9
1 Диплом тақырыбы бойынша аналитикалық зерттеулер 12
1.1 Дипломдық жұмыстың тақырыбына сай әдебиеттерге шолу 12
1.2 Электрлі байланыс жүйесіндегі ақпараттың өзгертіліп 13
түрлендірілуі және бір жерден екінші жерге таратылуы
1.3 Цифырлық сигналдардың аналогты сигналдардан негізгі 15
айырмашылықтары
1.4 Дыбыстың цифрлық түрге түрленуі 16
1.5 Аналогты сигналдарды тарату жолдары 17
1.6 Мәселені қоюды негіздеу 19
2 Зерттеу аймағы бойынша теориялық мағлұматтар 22
2.1 PDH және SDH жүйелеріне аналитикалық зерттеу жүргізу және 22
олардың айырмашылықтарын айқындау
- SDH)
2.2 Синхронды цифрлық иерархия 25
2.3 Ағымдардың ақпараттарды тарату сапасын сараптау 27
2.4 Қызметтік байланыс стойкасын модернизациялау 31
2.5 Цифрлық тарату жүйелерінің ерекшеліктері 36
2.6 Стандартты ИКМ жүйелері және оның параметрлері 38
2.7 Аналогты-цифрлық түрлендіргіш құрылғысының құрылымы мен 40
жұмыс істеу принципі
3 Зерттеу аймағы бойынша жұмыстық құжаттар 44
3.1 Кедергіге тұрақты кодалау әдістері 44
3.2 Қателік пайда болу заңдылығы 45
3.3 Жинақты түзеуші кодалар 47
3.4 Түзетуші кодалардың классификациясы және оларды құру 49
принципі
3.5 Бөгеуліге қарсы кодалау және кодадан шығару әдісі 51
3.6 Қателерді анықтау және түзету 52
3.7 Функцияның берілген жүйесінде сигналдың еркін жіктелуі 58
3.8 Фурье қатарының гармоникалық анализі 56
4 Телекоммуникациялық жүйелердің жаңа тәжірибелік шарттар 61
бойынша жұмыс істеуі кезіндегі еңбекті қорғау және
экологиялық қауіпсіздік
4.1 Еңбекті қорғаудағы құқықтық ұйымдастыру мәселелері 61
4.2 Өнеркәсіп орындарындағы санитарлық – гигиеналық нормалар 61
4.3 Сызықты-аппаратты цехтың жасанды жарықтануын есептеу 64
4.4 Өрт қауіпсіздігін адамдарға қорғаныс қауіпсіздігін 68
қамтамасыз ету
5 Телекоммуникациялардағы жаңа ғылыми және тәжірибелік 70
өңдеулерді ендіру тиімділігінің экономикалық тиімділігі
5.1 Экономиканың негіздемесі 70
5.2 Жобаның сипаттамасы 71
5.3 Қаржыландыру және даму жоспары 71
5.4 Жалпы шығындар 72
5.5 Желі құрылысының жалпы шығыны 72
5.6 Жүйенің арна жасаушы аппаратурасының жалпы шығыны 73
5.7 Қосымша құрал- жабдықтың жалпы шығыны 74
5.8 Жылдық пайдалану шығындарын анықтау 74
5.9 Кірістер 77
Шешідер мен қорытындылар 80
Пайдаланылатын әдебиеттер тізімі 82
Қосымша 1 84
НОРМАТИВТІ СІЛТЕМЕЛЕР
ҚР радио және телеарнадағы көрсетілімдердің радиожилік (арнадағы)
келісім реті (8 қараша 1999 жылы ҚР мәдениет, ақпарат және қоғамдық
келісімнің бұйрығымен бекітілді.
№382-I Байланыс туралы заңы 18.05.1999ж.
ҚР Президентінің Үкімі 14.03.2000 ж. №359 Қазақстан Республикасының
еңбек қорғау кодексі бойынша 319-бап “Еңбек қауіпсіздігі және еңбекті
қорғау саласындағы нормативтік құқықтық актілерді қабылдау”.
Қазақстан Республикасындағы электробайланыс жүйесі мен сертификаттау
процедурасы.
ГОСТ 30 23611-79. Электромагнитті радиоэлектронды құралдардың
сыйымдылығы. Терминдер мен анықтамалар.
ГОСТ 12.1.006-84( СТ СЭВ 5801-86) Еңбек қауіпсіздігінің стандартты
жүйелері . Жұмыс орнындағы рұқсат етілген деңгейлер және бақылау жүргізуге
арналған талаптар Электромагниттік өрістің радиожиілігі.
№209- КР Налогтық кодексі 12.06.2001ж.
Қазақстан Республикасының Мемлекеттік ведемоствоаралық коми СЦИясының
радиожиілік туралы негіздемесі. ҚР Үкіметінің №1418 Қаулысы бойынша 1996 ж.
21 қарашасында бекітілді.
Санитарлық ережелер мен нормалар: Тұрғындарды радиотехникалық
құрылғылардың әсерінен пайда болатын электромагниттік өріс әсерінен қорғау,
Каз . мәртебе - эпид . Респ . станция , Алматы 1996 ж.
№2200 Лицензиялау туралы заңы 17.04.1995ж.
№ 434-1 Сертификациялау туралы заңы 16.07.1999ж.
Қазақстан Республикасының мемлекеттік сертификаттық жүйелері.
Телекоммуникация құралдарын міндетті түрде сертификаттаудың негізгі
жағдайы. СТ ҚР 3.12-98.
АНЫҚТАМАЛАР
Модуляция электр байланыстың бастапқы дабылдарын екінше және керісінше
түрлендіру үшін қолданылады.
Егер құрастырушы дабыл дискретті болып табылатын болса, онда осындай
модуляция түрін манипуляция деп атайды.
АЦТ аналогты-цифрлық түрлендіргіш көмегімен екілік код импульстерінің
цифрлық тіркесіне түрленеді.
ЦАТ - қабылдаушы басында бастапқы сигналдарды алу үшін кері цифрлы-
аналогты түрлендіру жүргізіледі.
ИКМ - импульсті-кодтық модуляция
ДМ - дельта модуляция
ИКМ келесі тәртіпте жүргізіледі: аналогты сигналды уақыт ішінде
дискреттеу (амплитудты-импульстік модуляция – АИМ), сигналдың санақтық
мәндерінің деңгейі бойынша кванттау және оларды кодтау.
Радиожүйе – мәліметтерді алмастыру үшін немесе соңғы құрылғылармен
қарапайым желілі жүйені қосу үшін ұйымдастырылған.
Радиожүйе – радио технологиясы арқылы Интернетке қосылу мүмкіншілігін
ұйымдастыруға арналған.
Радиожелілер (сымсыз желілер) жергілікті компьютерлі желілер (ЖКЖ)
арасында ақпарат алмасуды қамтамасыз ету үшін арналған. Оны кәбілді
технологияны қолдану қиын және қымбат болғанда пайдаланады.
Бөгеуілдер дегеніміз – сигналға түрлі кездейсоқ әсер етулер. Бөгеуіл
деп сигналдың дұрыс қабылдануына кедергі жасайтын жат електрлік
тербелістері атайды.
Радиобайланыс - дегеніміз жоғары жиілікті токты пайдалана отырып,
электромагниттік сәулелендіру арқылы ең үлкен қашықтықта хабар тарату үшін
арналған электрлік байланысты атаймыз. Радиобайланыстың арнасы немесе
радиожол дегеніміз техникалық құралдар мен табиғи ортаның жиынтығын
атаймыз, онда таратылатын ақпаратты көрсететін сигналдар оның көзінен соның
алушысына таратылады, және де тарататын орта ашық кеңістік болу қажет.
Радиохабар тарату – байланыс жолы арқылы радиохабар тарататын
стансалардың таратқыштарынан – жертөңірегіндегі кеңістік – электромагниттік
толқындар көмегімен тыңдаушылардың қабылдағыштарына дыбыстық сигналдар
түрінде ақпаратты біржақты тарату.
Теледидарлама – жертөңірегіндегі кеңістік арқылы немесе
электромагниттік толқындардың көмегімен коаксиал кабель арқылы оптикалық
бейнелеуден және дыбыстық сигналдар түрінде тыңдаушылардың теледидарлық
қабылдағыштарына ақпаратты біржақты тарату.
Радиолокация – кеңістік координаталарды табу, өлшеу және
радиотехникалық құралдар арқылы түрлі объектілерді тану.
БЕЛГІЛЕНУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
- сигнал ұзақтығы;
- сигнал спектрінің кеңдігі;
- сигналдық бөгеулікпен салыстырғандағы деңгейлік ауқым;
Pс -сигнал қуаты;
- бөгеулік қуаты;
Ппайд -берілген пайдалы импульс саны;
Тж -жалпы хабар таратылған уақыт;
-сигналдың өтетін уақыты;
Ск-сигналдың негізін салатын функцияларының коэффициенттері;
-үздіксіз өзгеретін параметрлі негізделген функция;
S()-спектрі үздіксіз сигналдың спектрлік тығыздығы;
- модуляцияланушы гармоникалық сигнал жиілігі;
- тасымалдаушы жиілік;
Ғ - жоғарғы жиілік шегі;
n-элементті комбинацияда әр түрлі t элементтің қате болуының жалпы
саны;
п-элементті комбинациядағы қателік пакетінің басталу ықтималдығы;
Ғ1(X)-тексеруші символды қосқандағы комбинацияның қосындысы;
- табылған немесе түзетілген қателіктер саны;
М-қателігі табылмаған немесе түзетілмеген комбинациялар саны;
К-рұқсат етілген кодалық комбинациялар саны;
N-кодалық комбинациялардың жалпы саны;
және - табылатын және түзетілетін қателіктер саны;
в1ақп, в2ақп,...,вмқарап,ақп – ақпараттық таратулар;
в1бақ, в2бақ,...,вМбақ – бақылау (тексеру) таратулары.
КІРІСПЕ
Дипломдық жұмыстың өзектілігі: қазір байланыс ақпараттарының барлық
түрлері цифровизация яғни сандық жолымен дамып келеді. Бұл негізгі бағдар
болып экономикалық тарату тәсілмен ғана емес және де оны бөлу, сақтау және
өңдеумен қамтамасыз етеді.
Тез дамитын ақпараттық қоғам байланыс жүйесінде телекоммуникациялық
қызметтің әр алуандығын қамтамасыз етуін талап етеді. Байланыс желісі
құралымен өңделетін және таратылатын ақпарат үздіксіз ұлғайып отырады.
Сондықтан, қазіргі заманға сай байланыс желісінің талабы – ол персоналды,
интеллектуалды, интеграцияланған және цифрлық болу керек.
Маңызды бөлігі ретінде тарату жүйесінің байланыс желісі, желінің
дамуына тікелей ықпалын тигізеді. Ақпараттық магистралдерді құруда әлемнің
барлық елдері үлкен көлемде күш жігерлерін шығындауда. Ақпараттық
магистральдің маңызды жобаларының бірі – жоғары өткізушілік талшықты -
оптикалық тарату жүйесін орнату және өткізу жолағын кеңейте отырып, тарату
сызықтарында сигналдар жылдамдығын үлкейтуге болады. Бұл интенсивті
трафикте транспорттық магистральдің кеңейуіне ұқсас. Соған қарамастан
байланыс желісі үшін абонент универсалды стандартты интерфейсті күтеді,
әрбір абонент біздің дүние жүзілік ауылда кез келген уақытта және кез
келген жерде басқа абонентпен оңай қарым - қатынаста бола алады.
Неліктен әскери және коммерциялық жүйелерде сандар қолданылады? Оған
көптеге себептер бар. Аналогты сигналға қарағанда сандық сигналдарды оңай
қалпына келтіру оның негізгі артықшылығы болып табылады.
Енді екілік сандық импульсті берілу арнасынан таратуды қарастырамыз.
Сигналдың формасына немесе пішініне екі негеізгі механизм әсер етеді: 1
сондықтан барлық арналар және тарату желілерінде жиіліктік сипаттама бірдей
емес болғандықтан импульсіміз бұрмаланады, 2 импульстің формасын кейбір
керек емес электрлік шуылдар немесе басқа да әсерлер жағынан көп
бұрмаландырады.Арна бойы ұзақ болған сайын механизмдер импульсті курделі
бұрмаландырады.Сол сәтте берілген импульті әлі де болса анықтауға
болатындай кезінде яғни жағыдайы түсініксіз болғанға дейін, импульс сандық
күшейткіш арқылы күшейтіліп алынады, содан сон бастапқы формасына
келтіреді. Импульс жаңарады немесе қалпына келді деуге де болады. Сигналды
қалпына келтіруге регенеративті ретрансляторлар жауапты, олар баланыс
жолдарында белгілі бір ара қашықтықтарда отнатылады. [1]
Сандық арналарда аналогта арналарға қарағанда бурмаланулар аз болып
тұрады. Екілік санды жағыдай сигналдың қалпына келтіруді жеңілдетеді, және
де берілу процесі кезінде жиналған шуылдар мен басқа да әсерлерді
қақпайлайды. Ал аналогты сигнал керісінше екі жағыдайдағы сигналға
жатпайды, олар шексіз формалар жиынтығын қабылдай алады. Аналогты
арналарда кішігірім құбылыстар сигналды бұрмалайды. Бұрмаланған аналогты
сигналды күшейту жолымен алу мумкін емес.
Байланыс жолының жоғары құндылығы бір байланыс сымымен тауелсіз
хабарламалардың үлкен (бірнеше) санын бір уақытаралығында жібере алатын
жүйелер көпарналы деп аталады.
Қазіргі заманға сай байланыс желілерінде тенденцияның ақырындап тек
сандық жүйелерге пайдалануға ауысуымен аналогты және сандық жіберу жүйелері
пайдаланылады.
Хабарлаушы шыққан сигналды тікелей радиоканал арқылы таратуға
болмайды. Мәселе, бұл сигналдардың амплитудасы жеткілікті жоғары
еместігінен жиіліктерінің төмендігі себепті. Сондықтан төменгі жиілікті
сигналды ұзақтарға әрі тиімді жіберу үшін оларды жоғары жиілікті сигналмен
байланыстуыру керек. Бұл процесс радиотехникада модуляция деп аталады. [3]
ИКМ және каналдарды уақыттык мультиплексациялау әдістерін қолданатан
алғашқы коммерциялық цифрлық дыбысты тарату желісі ретінде Bell system
(АҚШ) компаниясының желісін санайды. Ол 1962 жылы Чикагода орнатылды. Желі
Bell System компаниясының офистерінің арасына жүргізілген мыс кабель
бойымен 24 дыбыстық каналды таратуға мүмкіндік береді. Әрбір дыбыстық канал
64 кбитс тарату жылдамдығын қолданды, барлық каналдар мультиплексор
көмегімен 1536 кбитс жылдамдығындағы ортақ екілік берілгендер ағымына
біріктірілді, ал қызметтік каналды қоса есептегенде (8 кбитс) бұл ағымның
жылдамдығы 1544 кбитс болды. Ол кейіннен стандартталуына байланысты одан
әрі АҚШ-та цифрлық телефония желісіндегң мультиплексциялаудың бірәнші
деңгейі үшін (немесе алғашқы) қабылданған DS1 немесе T1 каналы ретінде
белгілі болды. Бұл үшінші буын ЭЕМ-ң (IBM System 360, 1963ж) пайда болу
кезеңі болатын. Ол цифрлық ақпарат таратудың коммерциялық және
компьютерлерді локалдық желіге біріктіру үшін қолданылатын енгізушығару
мультиплексордың дамыған жүйесі бар енгізушығару каналының концепсиясын
алып келді.
Берілгендерді тарату жүйелерінде цифрлық технологияларды қолдану ИКМ-
мен байланысты болды. Атап айтқанда дыбысты тарату үшін колданылатын
кабельдік байланыс жүйесінің негізіндегі цифрлық телефония желісімен
байланысты.
Барлық, 1971 жылы Intel компьютерінің бірінші микропроцессордың пайда
болуынан бастаған микропроцестіқ техника мен технологияның қарқынды дамуы
ғана телекоммуникациялық жүйеге цифрлық техниканы енгізуге мүмкіндік берді
де, ИКМ негізіндегі ақпарат тарату жүйелерінің дамуына екінші қуатты
импульс берген компьютерлік желілірдің кең таралуына және дамуына алып
келді. ИКМ-24 кейін ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920 шықты, одан кейін
сандық синхронды иерархия тарату жүйесі (СЦИ)шықты. [4]
Цифрлық телефондық желілердің дамуы алғашқы аз жылдамдықты Т1
каналдарды мультиплексациялау есебінде де, модуляциялаудың тиімдірек
әдістерін (мысалы, дыбыстық сигналды тарту үшін 32,16 және 8 кбитс
жылдамдықтарын қолдануға мүмкіндік берген дифференциалды ИКМ мен оның
модификацияларын қолдану) қолдану есебінен де каналдардың тығыздалу
сызығымен дамыды.
Көптеген локалды компьютерлік желілерді байланыстыратын мекемелік,
корпаративтік, аймақтық және глобалдық масштаптағы компьютерлік ақпаратты
тарату желілерін жасау өз кезегінде Х.25, интеграциялық қызмет көрсету
желісі (немесе қызметтерді интеграциялауы бар) ISDN (ИҚКЖ) және Freme Reley
кадрларды ретрансляциялау сияқты танспорттық ақпарат тарату технологияларын
жасауға алып келді. Бұл технологиялар тапсырмаларды алғашқыда сәйкесінше 64
кбитс-144 кбитс-1,52 Мбитс жылдамдықта шешті.
Сигнал өзінің ең қарапайым формасында екі дискретті де анық екілік
немесе бинарлық код мәніне ие бола алады. Сигналдың болуын ``1``, жоқтығын
- ``0`` деген ыңғайлы. Екілік кодпен таралатын сигналдар көп турғыдан
алғанда тиімді. Кез–келген цифрлық дискретті сигнал ретінде, оларды
регенерациялауға, яғни бөгеуілдермен бұрмаланған формаларын қайта қолына
келтіруге болады. [7]
Дипломдық жұмыстың мақсаты цифрлық сигналдарды тарату мақсатымен
аналогты қондырғыны модернизациялау.
Жұмыста келесідей мәселелер қарастырылады:
-цифырлық сигналдардың аналогты сигналдардан негізгі айырмашылықтары
- дыбыстың цифрлық түрге түрленуі;
- аналогты сигналдарды тарату жолдары;
- PDH және SDH жүйелеріне аналитикалық зерттеу жүргізу және олардың
айырмашылықтарын айқындау;
- синхронды цифрлық иерархия;
- ағымдардың ақпараттарды тарату сапасын сараптау;
- қызметтік байланыс стойкасын модернизациялау;
- зерттеу аймағы бойынша жұмыстық құжаттар;
- аналогты-цифрлық құрылғысы және атқаратын қызметтері;
- цифрлық тарату жүйелерінің ерекшеліктері;
- стандартты ИКМ жүйелері және оның параметрлері;
- аналогты-цифрлық түрлендіргіш құрылғысының құрылымы мен жұмыс
істеу принципі.
1 ДИПЛОМ ТАҚЫРЫБЫ БОЙЫНША АНАЛИТИКАЛЫҚ ЗЕРТТЕУЛЕР
1.1 Дипломдық жұмыстың тақырыбына сай әдебиеттерге шолу
1) Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH . М.:ЭКО-ТРЕНДЗ, 2008ж.
кітабында SDH желісі арқылы цифрлық сигналдарды тарату принциптері мен
кодалау принциптері қарастырылған.
2) Поляков В.Т. Посвящение в радиоэлектронику. М.:Радио и связь,
2007ж. кітабында радиоэлектроникада қолданылатын аспаптардың техникалық
сипаттамалары мен оларды модернизациялау мәселелері талданған.
3) Даубай М. Супермагистраль и другие планы Казахтелеком. Com &
Com.kz. Алматы: 2009, №6 сайтында қазақтелекомның іске асырған ірі жобалары
мен талшықты-оптикалық кабельдер көмегімен супермагистраль жүргізу арқылы
ақпаратты таратудың үзілуге тұрақтылық пен жоғарғы жылдамдықты ақпарат
тарату принциптері қарастырылған.
4) Зингеренко А.М., Баева Н.Н., Тверецкий М.С. Многосетевые системы
доступа, М.: РиС, 2006ж. кітабында глобалдық супермагистраль желілерінде
ақырғы қосылатын абоненттер саны мен ақпарат тарату жылдамдығын өсіруді
жүйенің логикалық құрылымы мен аспаптыр құрамына едәуір өзгерістер
енгізусіз іске асыру жолдары қарастырылған.
5) Мордухович Л.Г. Радиорелейные линии связи, М.: Радио и связь.
2007ж. кітабында радиорелелік тракт арқылы аналогты сигналдарды импульсты-
кодалық модуляция арқылы модуляциялап, әртүрлі кодалау әдістерімен кодтау
принциптері қарастылырған.
6) Дарынбаев Қ.С. Асанкұлов М.А. Еңбекті қорғау және жұмыс орнындағы
қауіпсіздік шаралары – Алматы, 2005. – 40 с., кітапта өндірістің
функционерленуінің тиімділігін арттыру, техникалық қамтамасыз ету, сапаны
бағалауды ұйымдастыру мәселелерінің кешені қарастырылған.
7) Волков О.И. Экономика предприятий связи. – М.: Экономика, 2010.,
кітабында Базалық бекеттердің қызмет көрсету зоналарының радиустарын
есептеу әдістемесі қолданылады. Берілгені бойынша бөлімшелеріндегі
есептеулерден кейін сапаны бағалауды ұйымдастыру мәселелерінің кешені
қарастырылған.
1.2 Электрлі байланыс жүйесіндегі ақпараттың өзгертіліп түрлендірілуі
және бір жерден екінші жерге таратылуы
Бұдан бұрын келтірілгендей ақпаратқа болған бір оқиға туралы немесе
материалдық жүйенің жағдайы туралы берілетін хабарлардың жиынтығы жатады.
Сөйтіп ақпарат берілетін хабарлар түрінде жинақталады. Ондай хабарлардың
мысалы ретінде телеграмма текстін, фототелеграмманы, сөйлеген сөзді,
музыканы, теледидарлық бейнені, есептеу машинасына берілетін хабарлық
сандар мен сол машинадан алынатын нәтижелерді, қашықтан басқарудағы
командаларды т.б. алуға болады.
Хабарларды тиісті орнына жеткізіп беру үшін әртүрлі жылдамдықпен
таратылатын физикалық процессті пайдалану қажет болады. Уақытқа байланысты
өзгеріп, хабарды бейнелеп бере алатын физиқалық шаманы сигнал деп атайды
(мысалы тоқ күші, электромагнит өрісі т.б.). Сөйтіп хабарлар және оларға
сәйкес келетін сигналдар пайда болатын орынды хабарлар немесе сигналдар
көзі деп аталады.
Хабарларды шығырып жөнелтуші және оны қабылдап алушы адам немесе
әртүрлі таратушы, тіркеуші, сақтаушы және пайдаланушы аспаптар болулары
мүмкін. Хабарлардың өзінің шыққан көзінен пайдаланушысына дейінгі бір
бағыттағы жүріп өтетін жолын қарайық (1.1-сурет).
1.1-сурет. Хабарлардың жүріп өту жолы
Хабарларды таратушы құрылғы хабарлардың алғашқы түрлерін сигналдарға
ауыстырып, ал хабарларды қабылдап алушы құрылғы сол сигналдары алғашқы
хабарларға қайтадан ауыстырады. [4]
Хабарларды бір орнынан екінші орынға жеткізуші құралдар жиынтығын
байланыс арнасы деп атайды. Бұл құралдарға сигналдарды өткізетін техникалық
құрылғылар мен байланыс жолдары жатады. Сигналдардың өту жолдарына
байланысты арналарындағы құралдар жиынтығы да әртүрлі болады. Кейде
әдебиетте жазғанда байланыс арнасының орнына тек байланыс жолы ұғымын
пайдаланады. Мысалы хабарларды таратушы және қабылдап алушы құрылғылардың
арасындағы радиобайланыс немесе сымды байланыс арналары, не болмаса радио
немесе сымды байланыс жолдары дейді. Байланыс арнасында сигналдан басқа
әдетте бөгеуіл немесе шуыл деп аталатын бөгде сигналдар пайда болады. Бөгде
сигнал негізгі сигналмен қосылып, оның түрін, сипатын өзгертіп, одан
алғашқы сигналды қайта қалпыны келтіруді қиындатады. Дұрысында бөгде
сигналдар барлық жол бойында пайда болғанымен, оларды балама қосынды сигнал
ретінде бегеулік көзі блогынан шығады деп есептейміз. Сөйтіп қабылдау
құрылғысына негізгі сигналдан басқа барлық бөгеулік сигналдарға балама
бөгеуілдер қосылып әсер етеді.
Қабылдау құрылғысы келген (қабылданған) сигналды, болғанынша
бөгеуліктен ажыратып, алғашқы берілген хабар түріне айналдырады.
Хабар шығу көзі, хабарды сигналдарға айналдырып-таратушы құрылғы: екі
жердегі құрылғылар арасын жалғастырушы жол (орталық). Сигналды қабылдап
алып, оны хабарға айналдырушы қабылдау құрылғысы және хабарды алып
пайдаланушы – барлығы байланыс жүйесін құрайды.
Әдетте ақпаратты таратып жеткізу оларды түрлендіріп өңдеумен
байланысты болады. Мысалы, жылылық туралы хабар термометрдегі сынап
бағанасының өзгеруіне ауыстырылып, біз сол сынап бағанасындағы биіктікті
қабылдап аламыз. Өйткені нағыз жылылықтың өзін адам тікелей қабылдап
бағалай алмайды. Кей кезде ақпарат бірнеше рет өзгертіліп беріледі. Бір
түрден екіншіге, одан келесіге ауыстырылғанда, ақпаратты таратып беру
жолының оңайлылығы және сапалылығы көзделеді. [1,3]
Ақпарат үзіліссіз немесе үзілісті болуы мүмкін.
Ақпараттың мұндай екі түрін айтқанда олардың физикалық жаратылысы
емес, тек берілу түрі ғана сөз болады.
Үзіліссіз сигналдың бойында барлық уақытта да тұрақты түрде хабар
болады. Мұндай сигнал уақыт бойынша да және өзінің денгейі бойынша да
үзіліссіз болады. Өйткені оның шамасы шексіз көп мәнмен белгіленуі мүмкін.
Кей уақытта сигнал тек қана уақыт бойынша немесе тек қана деңгейі бойынша
үзіліссіз болуы мүмкін.
Үзікті сигналдардың бойлық мәндері тек белгілі санды мәндерде ғана
болады. Сондықтан үзіліссіз сигналдан үзікті сигналға өткенде, оның мәнін
жуықтатып алуға тура келеді. Яғни сол уақыттағы сигналдың тура бойлық
мәнінің орнына соған жуық келетін белгілі бір мәнін алады. Сигналдың мұндай
қасиетін үзіліс деңгейі деп атайды. Егер сигналда хабарлар тек белгілі бір
берілген уақытта ғана болатын болса және олардың аралықтары болмаса, ондай
сигналды уақыт бойынша үзікті сигналдар деп атайды. [4]
Іс жүзінде сигналдың екі түрі де кездеседі. Мысалы жылылықты термометр
шкаласымен үздіксіз өлшеуге болады, яғни оны кез-келген уақытта және кез-
келген мөлшерде үздіксіз түрде беруге болады. Сол сияқты оны тек берілген
уақытта ғана немесе белгілі бір деңгейге жеткенде ғана алсақ, онда сигнал
үздік-үздік болады. Алдыңғысында сигнал уақыт бойынша үзіліс болса,
екіншісінде деңгейі бойынша үзіліс болады.
Сигналдың дәл мәнін өзіне жуық мәнімен алмастырғанда, біріне бірі
жақын тұрған көршілес үздік (дискреттік) мәннің бірінен бірінің
айырмашылығын квант деп, ал осы жұмысты деңгейі бойынша кванттау деп
атайды. Деңгейі бойынша кванттауға ұқсас сигналдың белгілі бір уақыттағы
үздік-үздік (дискреттік) мәнін алуды, уақыт бойынша кванттау деп атайды.
Сигналдарды бір түрден екінші түрге өзгертілуі оның (өзгертудің)
қажеттілігіне байланысты белгілі бір заңдылықпен орындалады.
Сонымен қатар үздіксіз сигналдардың өзі бір түрден екінші түрге
айналдырылды және бір маршруттың өзінде сигналдар үздіксізден үздік-үздікке
және одан кері алмастырылуы мүмкін. [1,3,4]
1.3 Цифырлық сигналдардың аналогты сигналдардан негізгі
айырмашылықтары
Аналогты сигнал күшейтпелі және беру трактісіның әр нүктесіндегі
қалыпты электірлік сигналға ұқсас болып келеді.Тасымалдаушы электрлік
сигналың формасының кедергіге ұшырауы өзімен бірге тасымалданатын сигнал
формасының өзгерісіне алып келеді.Ақпараттар терминінің теориясы бойынша
тасымалдаушы сигналдың ақпараттар саны шығыс сигналдың ақпараттар санына
тең болып келеді.Электрлік сигналдардың цифрлық түрлері паразиттік
бөгеуілдерден қорғануға алдын ала шаралар қолданады.Бұл жағдайда
тасымалдаушы электрлік сигналға орасан көп жауапгершіліктер
жүктеледі.Тасымалдаушы сигнал амплитудасы тек қана 0 және 1 түріндегі
шектелген мәліметтерді қабылдай алады.Осы кезде амплитуданың барлық ауданы
үш деңгейге бөлінеді:төменгі деңгей нөлдік мағына береді,жоғарғы деңгей
бірлік мағына береді жіне желіаралық деңгей тыйым салынған деңгей болып
есептеледі.Желіааралық деңгей құрамына тек қана бөгеуілдер ене алады.
Кез келген бөгеуіл амплитудасы тасымалдаушы сигнал амплитудасының
жартысынан кем болса онда ол 0 және 1 түріндегі ақпараттарын таратуға
кедергң болмайды.Егер бөгеуілдің импульс ұзақтығы ақпараттың импульс
ұзақтығынан белгілі дәрежеде аз болса жіне қабылдағыштың кірісіне
бөгеуілдерге арнлған импульсті сүзгі орнатылса онда үлкен амплитудалы
бөгеуілдер де таратылатын ақпараттарға кедергі жасац алмайды.Осы түрде
қалыптасқан цифрлық сигнал 0 және 1 биттерімен кодталып тізбектелген кез
келген сигналды тасымалдай алады.Көптеген жағдайда бұл ақпарат түрі
электрлік және цифрлықсигналдар көзі болып табылады. Ақпараттар саны
кодаланған шығыс сигнплмен салыстырғанда тасымалдаушы цифрлық сигнал
құрамында орасан көп болады.Сол себептен тасымалдаушы сигнал шығыс
сигналына қарағанда көптеген жоғалтуларға ие болады.Бірақ бөгеуілдердің
мықты әсерінен хабар дұрыс таратылмайды.Ақпаратта қателер пайда болады
нәтижесінде қабылдағыш ол ақпараттарды түзете алмайды. [7]
Цифрлық сигналдардың бөгеуілмен өшулікке тұрақтылығын арттыру
мақсатында сигналдарға екі түрлік цифрлық кодалау қолданылады:тексеруші
және корректірлеуші.Бұл кодалардың бірінші түрі (EDC) қате кодаларды
анықтайды,ал екіншісі (ECC) анықталған кодаларды түзетеді.Цифрлық кодалау
таратуға берілетін ақпараттардың құрамына қосымша биттердің қосылуымен
түсіндіріледі.EDC 0ателерд34 пайда болуын табады ал ECC беріліп жатқан
ақпараттарды өзгеріссіз қалдырып сол табылған қателерді түзетіп отырады.
Көптеген жағдайда EDC түрі ретінде CRC циклдық коды қолданылады.CRC
мақсаты екілік сөздердің формалануымен шығыс сигналдарды ақпараттық блокта
қатаң орналастыру.Блоктағы бір биттің өзгеруі CRC есептеулеріне ацтарлықтай
әсер етеді.ECC түрі ретінде Хэмминг және Рида-Саломон кодалары
қолданылады.
Цифрлық сигналдардың тасушысы ақпараттардың арнайы шегімен жилік
жолағының кеңеюіне алып келеді,себебі аналогты формада берілген
сигналдармен салыстырғанда тасушы цифрлық сигналдың берілуі сәтті
орындалады.Сондай ақ цифрлық импульстардың қажетті деңгейде сақталуы да
жиілік жолақтарының кеңеюіне алып келеді. [3,4]
Сигналддардың электрлік параметрлерін оптимазациялау мақсатында
цифрлық түрде таратылған ақпарат сызықтық немесе арналық кодалауға
түрленеді.Қабылданған тасымалдаушы сигналдарында өз кезегінде қарапайым
сигналдарғы сияқты күшейту,сүзгілеу,модуляциялау т.б операциялары
орындалуы мумкін.Тасымалдаушы сигналдың қарапайым сигналдардан ерекшелігі
ол сақталған ақпаратты өз кезегінде декодалау прцесі нәтижесінде шығыс
сигналы арқылы қайта тарата алуы болып есептелінеді.
1.4 Дыбыстың цифрлық түрге түрленуі
Дыбыстық сигналдардың формасы цифрлық түрде уақытпен деңгейдің
қиылыспалы дискретизация түрінде болады.Котельников теоремасы бойынша
спектрі шектелген кез-келген үздіксіз процесс өз кезегінде әр бір мәлімет
тізбектелген дсикреттік түрде болады.Fd жиілігі дискретизация жиілігінің әр
сәттегі мәні уақыт бойынша сәтті дискретизацияланады.Теоремадан шығатыны Fa
жиілікті сигналы синусойдалы болса онда ол уақыт бойынша 2Fa жиілігімен
дискретизацияланады.Ал жиіліктің синусойдалық формадан ауытқуы 2Fa
жиілігінің спектрінің ауытқуына алып келеді.Сол себептен дыбыстық сигналды
уақыт бойынша дискретизациялау үшін жиіліктік дискретизацияны артығымен
қолдану қажет немесе кіріс сигналының жиіліктік дискретизациясы жарты
спектрмен шектелуі керек.
Уақыттық дикретизациялаумен қатар бір уақытта нақты дәлдікпен
амплитудалық өлшеулер жүреді.Өлшеу дәлдігі цифрлық сигналдың динамикалық
диапазонымен кванттау нәтижесін анықтайды.Дыбыстық сигналды бейнелейтін
алынған сандар ағыны импульсті-кодалық модуляция немесе ИКМ деп
аталады,дегенмен әр бір сигналдың уақыт бойынша дискретизациялнған импульсі
өз кезегінде цифрлық кодпен суретеледі.
Амплитудалық кванттау және уақыт бойынша дискрктизациялау өз
кезегінде сигналға белгілі шуылдарды алып келеді.Бұл бұрмаланулар деңгейі
келесі формуламен анықталады:
6N+10lg(Fдискр2Fмакс)+С (дБ)
мұндағы С таза синусойда үшін 17 дБ,дыбыстық сигналдар үшін 15-2 дБ.
Қазіргі заманда көптеген дыбыстық цифрлық жүйелерде 44,1 және 48
кГц дискретизацияның стандартты жиілігі қолданылады.Бірақ көптеген
жағдайларда сигналдың диапазондық жиілігі 20 кГц-ті құрайды.сонымен бірге
98 дБ сигналшуыл шекті байланысты беретін 16 разрядты кванттау көптеп
қолданылады. [1]
Аналогты сигналдың цифрлық түрде белгіленуін импульсті кодалық
модуляция деп те атайды.Өйткені сигнал жиілігі тұрақты импульсті
сериялармен ал амплитудасы цифрлық кодамен беріледі.Әр есеп беру кезінде
барлық биттер дикретизация жиілігімен бір уақытта берілсе РСМ ағыны
параллельді болады,ал биттер кезекпен берілсе РСМ ағыны тізбектей болады.
1.5 Аналогты сигналдарды тарату жолдары
Аналогты сигналдарды қазіргі уақытқа дейін телефондық байланыста,
радиотарату және телевидениеде қолданады. Бұл техника жағынан жеңіл, оның
үстіне радиотехниканың даму тарихында да алғашқы болып аналогты сигналдар
қолданылған.
Аналогты сигналдарды қазіргі уақытқа дейін телефондық байланыста,
радиотарату және телевидениеде қолданады. Бұл техника жағынан жеңіл, оның
үстіне радиотехниканың даму тарихында да алғашқы болып аналогты сигналдар
қолданылған. Аналогты сигналдарды тарату кезінде едәуір көп сигнал – шуыл
қатынасы қажет. Телефон арқылы берілетін сөздің сапасы жақсы болу үшін
кернеу бойынша сигнал – шуыл қатынасын шамамен 100, немесе 40 децибел (дБ)
ету керек (децибелдегі деңгейлер айырмашылығы кернеулер қатынасының жиырма
ондық логарифмі болып табылады)
Аналогты сигналдардың ең үлкен кемшілігі – оларды регенеряциялау
мүмкін емес, өйткені бізге оның бастапқы формасы белгісіз. Мысалы, оншақты
жыл бұрын біз қалааралық телефонмен сөйлескенде байланыстың қаншалықты
нашар екендігін байқайтынбыз. Бұл әдіс дыбыстық сигналды сымдық телефон
жолымен тарату кезінде қайта – қайта, айталық әрбір 100 немесе 200 км сайын
күшейтіп отыру керектігімен түсіндірілетін. Ал өткізушілер гуілдеп,
күшейткіштер шуылдап, әрбір осы кедергі көзі берілетін сигналды бұрмалай
береді. Бірақ та сөзді тарату үшін екілік каналды қолдануға болады. [7]
Қазіргі уақытта мұндай тарату әдісі кеңінен қолданылады. Бұл жағдай ең
бірінші қолданылатын амал – аналогты сигналды цифрлыққа түрлендіру. Сосын
цифрлық сигнал байланыс жолымен таралып әрбір аралық күшейткіш пункттерінде
регенерацияланады. Бұл кезде бөгеулер жойылады. Ал телефон тұтқасына
берілердің алдында цифрлық сигналды қайта аналогтыға айландырады. Мұндай
жүйелер қазір көптеген қалааралық байланыс жолдарында қолданылады.
Аналогты сигналдарды тарату кезінде едәуір көп сигнал – шуыл қатынасы
қажет. Телефон арқылы берілетін сөздің сапасы жақсы болу үшін кернеу
бойынша сигнал – шуыл қатынасын шамамен 100, немесе 40 децибел (дБ) ету
керек (децибелдегі деңгейлер айырмашылығы кернеулер қатынасының жиырма
ондық логарифмі болып табылады)
Бүгінгі таңда халықаралық байланыс қызметі үш жерлік спутниктік
станция көмегімен іске асады. Оның мәнісі – жердегі кабелдік желінің
қосымша дамуынсыз спутниктік сигналдар арқылы абонентке қатты кешігіп
жетеді, ал Internet-те жұмыс істеу типті қиынға соғады. Оның үстіне
білетіндегіміздей, Қазақстанның аймағы үлкен де, халықтың орналасу
тығыздығы өте аз. Алғашқы телекоммуникациялар желісі зоналық принцип
бойынша құрылған. Облыс орталықтары өзара стандартты магистралды тарату
жолдарымен байланысқан. Алғашқы олар аналогты тарату жүйесімен тығыздалған
әуелік байланыс жолдары болады.
Қазір телекоммуникациялар желісі ескірген аналогты аспаптарды
жинақтаумен сипатталады. Электрондық жүйелер үлесі жалпы желінің 20% - ын
құрайды. Альтернативті ретінде Қазақтелеком ұлттық Ақпараттық
супермагистралін жасауды жоспарлап отыр. Ол барлық облыс орталықтары мен
республиканың ірі қалаларын шеңберге қосады. Желілің бұлайша құрылуы
жолдың сенімді жұмысын қамтамасыз етеді. Желінің жұмыс істеуі үшін
қолданылатын SDN (синхронды цифрлық иерархия) технологиясы қалалар
арасындағы үзілуді дерлік жоққа шығарады. Бұған ақпараттық ағымды автоматты
түрде магистральдік шеңбер бойымен бағыттау арқылы қол жеткізіледі. Супер
магистраль құрылысы 3 этаптан тұрып, 2001 жылы аяқталды. Ұлттық
супермагистраль Қазақстанның барлық облыстарын қосып, ТМД мемлекеттері мен
шет елдермен жоғары сапалы байланысты қамтамасыз ететін STN техникасын
қолданатын талшықты-оптикалық жоғарғы жылдамдықты цифрлық магистральды
желілер болып табылады. [1,3]
Екілік цифрлық сигналдардың тағы бір артықшылығы – олардың байланыс
каналында аз сигнал – бөгеуіл қатынасын талап етеді. Байланыстырушылардың
айтуы бойынша, сигнал – бөгелу бірден көп болуы керек. Байланыстың берілген
сапасын алу үшін қажетті сигнал – шуыл немесе сигнал – бөгелу қатынасы
екілік цифрлық сигналдарды қолданған кезде ең аз болып қалады. Сондықтан
цифрлық екілік кодты қолданатын байланыс жолдары ең жоғары бөгелуге
тұрақтылықты қамтамасыз етеді.
Қандай да болса хабарды жіберіп қабылдау үшін таратушы және қабылдаушы
қажет. (1.2 - сурет)
1.2 - сурет. Хабарды таратушы және қабылдаушы құрылғылары
Структуралық схемада хабарды таратушы және қабылдаушы көрсетілген.
Жіберілген хабар таратқышқа келгенде электр сигналына түрленеді. Таратқыш
жүйесі екі топқа бөлінеді: бірінші этап – кодалау құрылғысы, екінші этап –
дискретті модуляциялау. Сигнал түрленген кезде әрбір символ арасындағы
хабар кірісінде және шығысында бір-бірімен сәйкес келуі шарт. Электр
сигналын байланыс желісіне келіп түскенде сол жерден таратыла бастайды,
Байланыс сызығы болуы мүмкін: электрлік кабель, радио канал, оптикалық –
талшықты кабель.
Хабар дегеніміз ақпараттық формасы болып оны сақтауға, түрлендіруге
немесе қолдануға болатын түсінікті айтамыз. [4]
Хабар көзі деп хабар ансамблін жіберетін құрылғыны айтамыз.
Дискреттік хабар өзінің көлемімен (V) сипатталады, сонымен қатар
элементтер санымен (T), хабардың санымен (I), ақпараттың тездігі (C)
берілген екілік өлшемде (1,0) болы бір секундта жіберілген хабар битпен
өлшенеді
Модуляция тездігі бірлік элементтердің санымен анықталады.
В = 1 to (Бод)
мұндағы to – бірлік элементтің ұзындығы.
1.6 Мәселені қоюды негіздеу
Бұл дипломдық жұмыстың бірінші бөлімі Диплом тақырыбы бойынша
аналитикалық зерттеулер деп аталады. Тақырыпқа байланысты мен цифрлық
тарату құрылғысына, аналитикалық зерттеу жүргіздім. Аналогты қондырғыны
цифрлық сигналдарды тарату мақсатымен модернизациялау принциптеріне талдау
жүргізілді. Жұмыс барысында радиорелелік жолдар арқылы сигналдарды
таратудың техникалық аспектілері қарастырылып, ақпаратты аналогты және
цифрлық түрлерде таратудың айырмашылықтары, цифрлық сигналдардың
артықшылықтары, аналогты сигналдарды модуляциялаудың түрлері мен дискреттеу
принциптері қарастырылды. Сонымен қатар бірқатар сигналдарды кодтау
стандарттары өзара салыстырылып, оларға кішігірім талдау жүргізілді.
Дипломдық жұмыстың екінші бөлімі Зерттеу аймағы бойынша теориялық
мағлұматтар деп аталады. Бұл бөлімде мен аналогты аспаптарды
аппаратурасының көмегімен цифрлау мүмкіндіктерін қарастырамыз. Цифрлық
тарату жүйелерінде аналогты сигналдар аналогты-цифрлық түрлендіргіш (АЦТ)
көмегімен екілік код импульстерінің цифрлық тіркесіне түрленеді. Қабылдаушы
басында бастапқы сигналдарды алу үшін кері цифрлы-аналогты түрлендіру (ЦАТ)
жүргізіледі.
Қазіргі уақытта мұндай тарату әдісі кеңінен қолданылады. Бұл жағдай ең
бірінші қолданылатын амал – аналогты сигналды цифрлыққа түрлендіру. Сосын
цифрлық сигнал байланыс жолымен таралып әрбір аралық күшейткіш пункттерінде
регенерацияланады. Бұл кезде бөгеулер жойылады. Ал телефон тұтқасына
берілердің алдында цифрлық сигналды қайта аналогтыға айландырады. Мұндай
жүйелер қазір көптеген қалааралық байланыс жолдарында қолданылады. Әдетте
кванттау мен кодтау кодер деп аталатын бір функционалдық түйінде
жүргізіледі
Ал зерттеу аймағы бойынша жұмыстық құжаттар дипломдық жұмыстың
үшінші бөліміне тиесілі.Берілгендерді тарату жүйелерінде цифрлық
технологияларды қолдану ИКМ-мен байланысты болады. Атап айтқанда дыбысты
тарату үшін колданылатын кабельдік байланыс жүйесінің негізіндегі цифрлық
телефония желісімен байланысты. ИКМ және каналдарды уақыттык
мультиплексациялау әдістерін қолданатан алғашқы коммерциялық цифрлық
дыбысты тарату желісі ретінде Bell system (АҚШ) компаниясының желісін
санайды.
Әрбір дыбыстық канал 64 кбитс тарату жылдамдығын қолданды, барлық
каналдар мультиплексор көмегімен 1536 кбитс жылдамдығындағы ортақ екілік
берілгендер ағымына біріктірілді, ал қызметтік каналды қоса есептегенде (8
кбитс) бұл ағымның жылдамдығы 1544 кбитс болды. Ол кейіннен
стандартталуына байланысты одан әрі АҚШ-та цифрлық телефония желісіндегң
мультиплексциялаудың бірәнші деңгейі үшін (немесе алғашқы) қабылданған DS1
немесе T1 каналы ретінде белгілі болды. Бұл үшінші буын ЭЕМ-ң (IBM System
360, 1963ж) пайда болу кезеңі болатын. Ол цифрлық ақпарат таратудың
коммерциялық және компьютерлерді локалдық желіге біріктіру үшін
қолданылатын енгізушығару мультиплексордың дамыған жүйесі бар
енгізушығару каналының концепсиясын алып келді.
Дипломдық жұмыстың мақсаты: Цифрлық сигналдарды тарату мақсатымен
аналогты қондырғыны модернизациялау.
Дипломдық жұмыста қарастырылатын мәселелер:
-цифырлық сигналдардың аналогты сигналдардан негізгі айырмашылықтары
- дыбыстың цифрлық түрге түрленуі;
- аналогты сигналдарды тарату жолдары;
- PDH және SDH жүйелеріне аналитикалық зерттеу жүргізу және олардың
айырмашылықтарын айқындау;
- синхронды цифрлық иерархия;
- ағымдардың ақпараттарды тарату сапасын сараптау
- қызметтік байланыс стойкасын модернизациялау
- зерттеу аймағы бойынша жұмыстық құжаттар
- аналогты-цифрлық құрылғысы және атқаратын қызметтері
- цифрлық тарату жүйелерінің ерекшеліктері
- стандартты ИКМ жүйелері және оның параметрлері
- аналогты-цифрлық түрлендіргіш құрылғысының құрылымы мен жұмыс
істеу принципі;
- еңбекті қорғаудағы құқықтық ұйымдастыру мәселелері;
- өнеркәсіп орындарындағы санитарлық – гигиеналық нормалар;
- сызықты-аппаратты цехтың жасанды жарықтануын есептеу;
- өрт қауіпсіздігін адамдарға қорғаныс қауіпсіздігін қамтамасыз
ету;
- экономиканың негіздемесі;
- жобаның сипаттамасы;
- қаржыландыру мен қызметтер;
- даму жоспары;
- жалпы шығындар;
- жылдық пайдалану шығындарын анықтау;
- кірістер.
2 ЗЕРТТЕУ АЙМАҒЫ БОЙЫНША ТЕОРИЯЛЫҚ МАҒЛҰМАТТАР
2.1 PDH және SDH жүйелеріне аналитикалық зерттеу жүргізу және олардың
айырмашылықтарын айқындау
Плзиохронды (яғни дерлік синхронды) цифрлық иерархиялар РDН (ПЦИ) деп
аталған бұл иерархиялар кеңінен қолданыста болды және де цифрлық
телефонияда да, ақпаратты тарату үшінде қолданып келеді.
РDН негізіндегі жылдам телекоммуникуциялардың дамуы соңғы кезде едәуір
жаңа екі цифрлық технологиялардың пайда болуына алып келеді: SONET (СОС)
сихронды оптикалық жүйесінің және SDH (СЦИ) сихронды цифрлық иерархияның
тарату жылдамдықтарының қолданылатын диапазонын 40Гбитс-қа дейн кеңіткен,
оларды кейде SONETSDH бір технологиясы ретінде қарастырады. Бұл
технологиялар қарастыру ортасы реінде талшықты-оптикалық кабельдерді (ТОК)
қолдануға негізделген. Желінің жұмыс істеуі үшін қолданылатын SDN
(синхронды цифрлық иерархия) технологиясы қалалар арасындағы үзілуді дерлік
жоққа шығарады.
Мультиплексациялау сұлбаларының дамуы әртүрлі (мемілекетткрдің әртүрлі
топтары үшін) стандартталған тарату жылдамдықтары немесе каналдары бар үш
цифрлық иерархияның пайда болуына алып келді: DS2 және T2E2, DS3 немесе
Т3Е3, DS4 немесе Т4Е4. Плзиохроды (яғни дерлік синхронды) цифрлық
иерархиялар РDН (ПЦИ) деп аталған бұл иерархиялар кеңінен қолданыста болды
және де цифрлық телефонияда да, ақпаратты тарату үшінде қолданып келеді.
[1]
Көптеген локалды компьютерлік желілерді байланыстыратын мекемелік,
корпаративтік, аймақтық және глобалдық масштаптағы компьютерлік ақпаратты
тарату желілерін жасау өз кезегінде Х.25, интеграциялық қызмет көрсету
желісі (немесе қызметтерді интеграциялауы бар) ISDN (ИҚКЖ) және Freme Reley
кадрларды ретрансляциялау сияқты танспорттық ақпарат тарату технологияларын
жасауға алып келді. Бұл технологиялар тапсырмаларды алғашқыда сәйкесінше 64
кбитс-144 кбитс-1,52 Мбитс жылдамдықта шешті.
СЕРТ жүйесі 70жылдардан дами бастады. Ол алғашқы үшеуі секілді екілік-
ондық эвивалентте емес, толықтай екілік эквивалентке негізделген.
Нәтижесінде 8-биттік кодификация сұлбасы және мультиплексациялаудың бірінші
деңгейі үшін 32 (24 емес) канал таңдалады. Каналдардың бірі (0-тайм-слоты)
толығымен синхронизациялау (фреймдерде тегістеу) мен жүйелік статусты беру
үшін, екіншісі (16 тайм-слоты) – сигнализацияның ортақ каналын ұйымдастыру
үшін қолданылады.
Мультифреймдегі фреймдер саны екіге бөлінеді және де сигнализация
типіне тәуелді. Ішкі каналдық сигнализация кезінде – бір мультифреймге 2
фрейм тегістеу сұлбасы қарапайым және екіге қысқарады: фреймді тегістеу
кезінде фреймге 8 бит және мультифреймді тегістеу үшін 16 фреймге 8бит.
Бұл технологиялардың одан арі дамуы да тарату жылдамдықтарының өсу
сызығымен өрбуі де, үш маңызды нәтижелерді құрайды. Әлі қолданыста жүрген
Х.25 технолгияларының біртіндеп жойылуына, даму перспективасының
жоқтығынан. Freme Reley технологиясы іске асыратын ақпарат тарату
жылдамдығының Т3(45 Мбитс)-ке дейін көрсетілуіне. Кең жолақты ISDN (B-
ISDN) технологиясының негізінде жана АТМ технологияның немесе ақпаратты
инкапсуляциялау техникасын қолдануы есебінен принципиалды түрде әртүрлі
тарату жылдамдықтарында (1,5 Мбитс-тен 40 Гбитс-ке дейн) қолданыла алатын
асихронды тарату режимінің пайда болуына алып келеді.
Сигнал өзінің ең қарапайым формасында екі дискретті де анық екілік
немесе бинарлық код мәніне ие бола алады. Сигналдың болуын ``1``, жоқтығын
- ``0`` деген ыңғайлы. Екілік кодпен таралатын сигналдар көп турғыдан
алғанда тиімді. Кез–келген цифрлық дискретті сигнал ретінде, оларды
регенерациялауға, яғни бөгеуілдермен бұрмаланған формаларын қайта қолына
келтіруге болады.
SDH бұл аббревиатура СЦИ – синхронды цифрлық иерархия. РDH сияқты
(плезиохронды цифрлық иерархия) SDH – бұл тарату жүйесі, интерфейстің
кодтық үлгісі мен цифрлық сигналдардың иерархиясы, фрейм құрылымын қоса
цифрлық сигналдардың мінездемесін анықтайды.
Стандартизациялау мен сыйымдылықты үлкейту бағытында желінің дамуын
ұстау үшін, қазіргі заманғы байланыс желісінде PDH жүйесі көбірек парасатты
кедергі бола бастады, PDH – тің дәстүрлі жүйесінде негізделген тарату
жүйесінде мультиплекстік әдіс, PDH – тің аймақтық стандартты жүйесі мен
таратудың жоғары өндірушілік талаптарын қанағаттандыра алмағандықтан
желілік қарым-қатынасты қиындатады. [5]
PDH – тің алдында SDH-тің артықшылықтары:
PDH – тен кецін дами бастаған SDH тарату жүйесі, PDH алдында көптеген
артықшылықтарға ие. PDH – пен салыстырғанда, бұл жаңа тарату жүйесі
техникалық жүйеде радикалды революцияға алып келді.
Жарықта интеграцияланған ұлттық байланыс желiсi және ұлтаралық
телекоммуникацияның ядросы – интеграциялық қызмет көрсету (ISDN) желісінің
негізгі бөліктерін біріктіру және цифрлық байланыс желісін орнату, әсіресе
қызмет көрсету интеграциясы (B-ISDN) кең жолақты желісі. Дәстүрлі PDH
желісіне қарағанда SDH-те негізделген жүйе интеллектуалды, стандартталған
және унифицерленген болып табылады. Ол әр түрлі өндірушілердің құрал-
жабдықтарымен бірігуіне жету үшін универсалды интерфейсті қолданылады. Сол
сияқты ол қалпына келу функциясы мен трафикті иілгішті аңду, тарату
процессі және барлық желіні үйлескен және жоғары нәтижелікпен басқарумен
сипатталады. Ол басқарудың күшейтілген функциясы арқылы ОАМ бағасын
төмендетеді және желілік қорларды қолдану аясын кеңейтеді. [1]
Алғашқы желінің құрылымы хабарлардың берілу ағындарын біріктіреді және
бөлінуін алдын ала анықтайды, сондықтан қолданылатың жүйенің берілуі
иерархиялық қағидасымен құрылады. ЦСП арналарының саны, тап осы иерархиялық
сатысына сәйкес келуі, ЦСП арналарының саны алдынғы сатысының санынан
бірнешеге көбірек, цифрлық жүйеге бұл қағиданың сәйкес келуі осыда.
Аналогты жүйенің берілуі ЧРК мен қатар иерархиялық қағида құрылады, бірақ
ЦСП - нің айырмашылығы сатылы иерархиялық өзіндік жүйесінің берілуінде
емес, ал үлгілі топтық арналарында. Иерархияның бірінші деңгейіне сәйкес
келетін, цифрлық берілу жүйесі алғашқы деп аталады, бұл ЦСП-да
салыстырмалы алғашқы сигналдардың аз ғана санын алғашқы цифрлік ағынға
тікелей өзгеруін іске асырады. Иерархияның екінші сатыдағы жүйесі екінші
цифрлік ағынға алғашқы ағынның белгілі бір санын біріктіреді және сол
сияқты. МСЭ-Т кепілдемелерінде ЦСП - нің екі үлгі иерархиясы ұсынған: PDH-
тің плезиохронды цифрлық иерархия және синхронды цифрлық иерархия SDH. ЦСП-
ның барлық үлгілері үшін алғашқы сигналдары болып цифрлық ағынның берілу
жылдамдығы 64 кбитс, аталуы негізгі цифрлық арна (НЦК). НЦК сигналдарын
топтық жоғарғы жылдамдықты цифрлық сигналдарға біріктіру үшін уақыттық
бөліну арнадар қағидасы қолданылады. Ақпаратты беру аналогтыдан цифрлық
әдіске өзгеруіне байланысты жаңа технологиялық телекомуникациялар дами
бастады, импульстік кодтық модуляцияға (ИКМ) және мультиплексирлеудің
уақытша бөліну арналарымен негізделген. Тегістеуші биттің керекті санын аз
жылдамдықты беру арналарына енгізу арқылы ПЦИ мультиплексоры кіруші
ағындарының жылдамдығын өзі тегістейді. Тегістеуші битті жою және бұл
ағынды толық демультиплексирлеусіз берілудің жоғарғы жылдамдықты ағыннан
төменгі жылдамдықты ағынды шығару мүмкінсіздігі – осыдан PDH - те
жетіспеушілік байқалды. Тапсыру жылдамдығының қатарында иерархиялық жүйелеу
және құру шашуды өткізуін қажетінсіз құру ағындарын енгізу шығару
мүмкіншілігі болды, PDH – тегі жетіспеушілік синхрондық цифрлық иерерхияда
(SDH) өндеуді қажет етті. SDH PDH – тің алдында келесі артықшылықа ие:
- желіде сөйлесу, PDH - дей цифрлық ағындарды құрастыру шашусыз
оларды енгізуге шығаруға мүмкіншілік жасалған;
- бөгеугеқорғанушылық - талшықты оптикалық кабельді желіде қолдану,
электромагниттік бөгеу әрекетіне шалдықпаған;
- талап бойынша өткізу жолағын ерекшелеу – бұл қызмет басқа кең
жолақты арнаға ауыстырып қосу жолымен санаулы секунд ішінде жүзеге асыруға
болады;
- кез-келген трафиктің берілуінің анықтылығы – басқа технологияларымен
қалыптастырылған, ATM, ISDN және Freme Relay жаңа технологияларды қоса,
трафиктің берілуі үшін ескерілген виртуалды контейнерлерді пайдалану факт;
- қолданылатың әмбебаптығы – ондаған жергілікті желілерді біріктіретін
корпоративті желі және глобалді магистралді немесе глобалді желілерді жасау
үшін пайдаланатын технологиялар;
- қуаттылықтың өсіру жайшылығы – универсалды бағандардың болуы,
иерархияның келесі жоғары жылдамдыққа ауысып аспаптарды орналастыру үшін
функционалды блоктың бір тобын шығарып, блоктардың жаңа тобын енгізу арқылы
жүзеге асыруға болады. [6]
SDH басқару мен бақылау, ақпаратты беру функциясын орындаушы және
желінің барлық бөлімшілерін қамтитын әмбебап транспорттық жүйені
ұйымдастыруға рұқсат етеді.
PDH, сонымен қатар барлық қызмет етуші және перспективтік қызметтер,
соның ішінде кең жолақты цифрлық желінің қызметтердің интеграциялаудың
(ISDN) тасмалдаудың синхронды тәсілін пайдаланушы (ATM).
SDH – тің орны мен ролі.PDH жүйесі маңызды жетіспеушіліктеріне ие
болғандықтан қолданыста және қызмет етуде оның тиімсіз еткендіктен 80-ші
жылдардың басында SDH технологиясы пайда болып оны алмастырды. Оны
демультиплексирлеусіз төменгі ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Нормативті сілтемелер 6
Анықтамалар 7
Белгіленулер мен қысқартулар 8
Кіріспе 9
1 Диплом тақырыбы бойынша аналитикалық зерттеулер 12
1.1 Дипломдық жұмыстың тақырыбына сай әдебиеттерге шолу 12
1.2 Электрлі байланыс жүйесіндегі ақпараттың өзгертіліп 13
түрлендірілуі және бір жерден екінші жерге таратылуы
1.3 Цифырлық сигналдардың аналогты сигналдардан негізгі 15
айырмашылықтары
1.4 Дыбыстың цифрлық түрге түрленуі 16
1.5 Аналогты сигналдарды тарату жолдары 17
1.6 Мәселені қоюды негіздеу 19
2 Зерттеу аймағы бойынша теориялық мағлұматтар 22
2.1 PDH және SDH жүйелеріне аналитикалық зерттеу жүргізу және 22
олардың айырмашылықтарын айқындау
- SDH)
2.2 Синхронды цифрлық иерархия 25
2.3 Ағымдардың ақпараттарды тарату сапасын сараптау 27
2.4 Қызметтік байланыс стойкасын модернизациялау 31
2.5 Цифрлық тарату жүйелерінің ерекшеліктері 36
2.6 Стандартты ИКМ жүйелері және оның параметрлері 38
2.7 Аналогты-цифрлық түрлендіргіш құрылғысының құрылымы мен 40
жұмыс істеу принципі
3 Зерттеу аймағы бойынша жұмыстық құжаттар 44
3.1 Кедергіге тұрақты кодалау әдістері 44
3.2 Қателік пайда болу заңдылығы 45
3.3 Жинақты түзеуші кодалар 47
3.4 Түзетуші кодалардың классификациясы және оларды құру 49
принципі
3.5 Бөгеуліге қарсы кодалау және кодадан шығару әдісі 51
3.6 Қателерді анықтау және түзету 52
3.7 Функцияның берілген жүйесінде сигналдың еркін жіктелуі 58
3.8 Фурье қатарының гармоникалық анализі 56
4 Телекоммуникациялық жүйелердің жаңа тәжірибелік шарттар 61
бойынша жұмыс істеуі кезіндегі еңбекті қорғау және
экологиялық қауіпсіздік
4.1 Еңбекті қорғаудағы құқықтық ұйымдастыру мәселелері 61
4.2 Өнеркәсіп орындарындағы санитарлық – гигиеналық нормалар 61
4.3 Сызықты-аппаратты цехтың жасанды жарықтануын есептеу 64
4.4 Өрт қауіпсіздігін адамдарға қорғаныс қауіпсіздігін 68
қамтамасыз ету
5 Телекоммуникациялардағы жаңа ғылыми және тәжірибелік 70
өңдеулерді ендіру тиімділігінің экономикалық тиімділігі
5.1 Экономиканың негіздемесі 70
5.2 Жобаның сипаттамасы 71
5.3 Қаржыландыру және даму жоспары 71
5.4 Жалпы шығындар 72
5.5 Желі құрылысының жалпы шығыны 72
5.6 Жүйенің арна жасаушы аппаратурасының жалпы шығыны 73
5.7 Қосымша құрал- жабдықтың жалпы шығыны 74
5.8 Жылдық пайдалану шығындарын анықтау 74
5.9 Кірістер 77
Шешідер мен қорытындылар 80
Пайдаланылатын әдебиеттер тізімі 82
Қосымша 1 84
НОРМАТИВТІ СІЛТЕМЕЛЕР
ҚР радио және телеарнадағы көрсетілімдердің радиожилік (арнадағы)
келісім реті (8 қараша 1999 жылы ҚР мәдениет, ақпарат және қоғамдық
келісімнің бұйрығымен бекітілді.
№382-I Байланыс туралы заңы 18.05.1999ж.
ҚР Президентінің Үкімі 14.03.2000 ж. №359 Қазақстан Республикасының
еңбек қорғау кодексі бойынша 319-бап “Еңбек қауіпсіздігі және еңбекті
қорғау саласындағы нормативтік құқықтық актілерді қабылдау”.
Қазақстан Республикасындағы электробайланыс жүйесі мен сертификаттау
процедурасы.
ГОСТ 30 23611-79. Электромагнитті радиоэлектронды құралдардың
сыйымдылығы. Терминдер мен анықтамалар.
ГОСТ 12.1.006-84( СТ СЭВ 5801-86) Еңбек қауіпсіздігінің стандартты
жүйелері . Жұмыс орнындағы рұқсат етілген деңгейлер және бақылау жүргізуге
арналған талаптар Электромагниттік өрістің радиожиілігі.
№209- КР Налогтық кодексі 12.06.2001ж.
Қазақстан Республикасының Мемлекеттік ведемоствоаралық коми СЦИясының
радиожиілік туралы негіздемесі. ҚР Үкіметінің №1418 Қаулысы бойынша 1996 ж.
21 қарашасында бекітілді.
Санитарлық ережелер мен нормалар: Тұрғындарды радиотехникалық
құрылғылардың әсерінен пайда болатын электромагниттік өріс әсерінен қорғау,
Каз . мәртебе - эпид . Респ . станция , Алматы 1996 ж.
№2200 Лицензиялау туралы заңы 17.04.1995ж.
№ 434-1 Сертификациялау туралы заңы 16.07.1999ж.
Қазақстан Республикасының мемлекеттік сертификаттық жүйелері.
Телекоммуникация құралдарын міндетті түрде сертификаттаудың негізгі
жағдайы. СТ ҚР 3.12-98.
АНЫҚТАМАЛАР
Модуляция электр байланыстың бастапқы дабылдарын екінше және керісінше
түрлендіру үшін қолданылады.
Егер құрастырушы дабыл дискретті болып табылатын болса, онда осындай
модуляция түрін манипуляция деп атайды.
АЦТ аналогты-цифрлық түрлендіргіш көмегімен екілік код импульстерінің
цифрлық тіркесіне түрленеді.
ЦАТ - қабылдаушы басында бастапқы сигналдарды алу үшін кері цифрлы-
аналогты түрлендіру жүргізіледі.
ИКМ - импульсті-кодтық модуляция
ДМ - дельта модуляция
ИКМ келесі тәртіпте жүргізіледі: аналогты сигналды уақыт ішінде
дискреттеу (амплитудты-импульстік модуляция – АИМ), сигналдың санақтық
мәндерінің деңгейі бойынша кванттау және оларды кодтау.
Радиожүйе – мәліметтерді алмастыру үшін немесе соңғы құрылғылармен
қарапайым желілі жүйені қосу үшін ұйымдастырылған.
Радиожүйе – радио технологиясы арқылы Интернетке қосылу мүмкіншілігін
ұйымдастыруға арналған.
Радиожелілер (сымсыз желілер) жергілікті компьютерлі желілер (ЖКЖ)
арасында ақпарат алмасуды қамтамасыз ету үшін арналған. Оны кәбілді
технологияны қолдану қиын және қымбат болғанда пайдаланады.
Бөгеуілдер дегеніміз – сигналға түрлі кездейсоқ әсер етулер. Бөгеуіл
деп сигналдың дұрыс қабылдануына кедергі жасайтын жат електрлік
тербелістері атайды.
Радиобайланыс - дегеніміз жоғары жиілікті токты пайдалана отырып,
электромагниттік сәулелендіру арқылы ең үлкен қашықтықта хабар тарату үшін
арналған электрлік байланысты атаймыз. Радиобайланыстың арнасы немесе
радиожол дегеніміз техникалық құралдар мен табиғи ортаның жиынтығын
атаймыз, онда таратылатын ақпаратты көрсететін сигналдар оның көзінен соның
алушысына таратылады, және де тарататын орта ашық кеңістік болу қажет.
Радиохабар тарату – байланыс жолы арқылы радиохабар тарататын
стансалардың таратқыштарынан – жертөңірегіндегі кеңістік – электромагниттік
толқындар көмегімен тыңдаушылардың қабылдағыштарына дыбыстық сигналдар
түрінде ақпаратты біржақты тарату.
Теледидарлама – жертөңірегіндегі кеңістік арқылы немесе
электромагниттік толқындардың көмегімен коаксиал кабель арқылы оптикалық
бейнелеуден және дыбыстық сигналдар түрінде тыңдаушылардың теледидарлық
қабылдағыштарына ақпаратты біржақты тарату.
Радиолокация – кеңістік координаталарды табу, өлшеу және
радиотехникалық құралдар арқылы түрлі объектілерді тану.
БЕЛГІЛЕНУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
- сигнал ұзақтығы;
- сигнал спектрінің кеңдігі;
- сигналдық бөгеулікпен салыстырғандағы деңгейлік ауқым;
Pс -сигнал қуаты;
- бөгеулік қуаты;
Ппайд -берілген пайдалы импульс саны;
Тж -жалпы хабар таратылған уақыт;
-сигналдың өтетін уақыты;
Ск-сигналдың негізін салатын функцияларының коэффициенттері;
-үздіксіз өзгеретін параметрлі негізделген функция;
S()-спектрі үздіксіз сигналдың спектрлік тығыздығы;
- модуляцияланушы гармоникалық сигнал жиілігі;
- тасымалдаушы жиілік;
Ғ - жоғарғы жиілік шегі;
n-элементті комбинацияда әр түрлі t элементтің қате болуының жалпы
саны;
п-элементті комбинациядағы қателік пакетінің басталу ықтималдығы;
Ғ1(X)-тексеруші символды қосқандағы комбинацияның қосындысы;
- табылған немесе түзетілген қателіктер саны;
М-қателігі табылмаған немесе түзетілмеген комбинациялар саны;
К-рұқсат етілген кодалық комбинациялар саны;
N-кодалық комбинациялардың жалпы саны;
және - табылатын және түзетілетін қателіктер саны;
в1ақп, в2ақп,...,вмқарап,ақп – ақпараттық таратулар;
в1бақ, в2бақ,...,вМбақ – бақылау (тексеру) таратулары.
КІРІСПЕ
Дипломдық жұмыстың өзектілігі: қазір байланыс ақпараттарының барлық
түрлері цифровизация яғни сандық жолымен дамып келеді. Бұл негізгі бағдар
болып экономикалық тарату тәсілмен ғана емес және де оны бөлу, сақтау және
өңдеумен қамтамасыз етеді.
Тез дамитын ақпараттық қоғам байланыс жүйесінде телекоммуникациялық
қызметтің әр алуандығын қамтамасыз етуін талап етеді. Байланыс желісі
құралымен өңделетін және таратылатын ақпарат үздіксіз ұлғайып отырады.
Сондықтан, қазіргі заманға сай байланыс желісінің талабы – ол персоналды,
интеллектуалды, интеграцияланған және цифрлық болу керек.
Маңызды бөлігі ретінде тарату жүйесінің байланыс желісі, желінің
дамуына тікелей ықпалын тигізеді. Ақпараттық магистралдерді құруда әлемнің
барлық елдері үлкен көлемде күш жігерлерін шығындауда. Ақпараттық
магистральдің маңызды жобаларының бірі – жоғары өткізушілік талшықты -
оптикалық тарату жүйесін орнату және өткізу жолағын кеңейте отырып, тарату
сызықтарында сигналдар жылдамдығын үлкейтуге болады. Бұл интенсивті
трафикте транспорттық магистральдің кеңейуіне ұқсас. Соған қарамастан
байланыс желісі үшін абонент универсалды стандартты интерфейсті күтеді,
әрбір абонент біздің дүние жүзілік ауылда кез келген уақытта және кез
келген жерде басқа абонентпен оңай қарым - қатынаста бола алады.
Неліктен әскери және коммерциялық жүйелерде сандар қолданылады? Оған
көптеге себептер бар. Аналогты сигналға қарағанда сандық сигналдарды оңай
қалпына келтіру оның негізгі артықшылығы болып табылады.
Енді екілік сандық импульсті берілу арнасынан таратуды қарастырамыз.
Сигналдың формасына немесе пішініне екі негеізгі механизм әсер етеді: 1
сондықтан барлық арналар және тарату желілерінде жиіліктік сипаттама бірдей
емес болғандықтан импульсіміз бұрмаланады, 2 импульстің формасын кейбір
керек емес электрлік шуылдар немесе басқа да әсерлер жағынан көп
бұрмаландырады.Арна бойы ұзақ болған сайын механизмдер импульсті курделі
бұрмаландырады.Сол сәтте берілген импульті әлі де болса анықтауға
болатындай кезінде яғни жағыдайы түсініксіз болғанға дейін, импульс сандық
күшейткіш арқылы күшейтіліп алынады, содан сон бастапқы формасына
келтіреді. Импульс жаңарады немесе қалпына келді деуге де болады. Сигналды
қалпына келтіруге регенеративті ретрансляторлар жауапты, олар баланыс
жолдарында белгілі бір ара қашықтықтарда отнатылады. [1]
Сандық арналарда аналогта арналарға қарағанда бурмаланулар аз болып
тұрады. Екілік санды жағыдай сигналдың қалпына келтіруді жеңілдетеді, және
де берілу процесі кезінде жиналған шуылдар мен басқа да әсерлерді
қақпайлайды. Ал аналогты сигнал керісінше екі жағыдайдағы сигналға
жатпайды, олар шексіз формалар жиынтығын қабылдай алады. Аналогты
арналарда кішігірім құбылыстар сигналды бұрмалайды. Бұрмаланған аналогты
сигналды күшейту жолымен алу мумкін емес.
Байланыс жолының жоғары құндылығы бір байланыс сымымен тауелсіз
хабарламалардың үлкен (бірнеше) санын бір уақытаралығында жібере алатын
жүйелер көпарналы деп аталады.
Қазіргі заманға сай байланыс желілерінде тенденцияның ақырындап тек
сандық жүйелерге пайдалануға ауысуымен аналогты және сандық жіберу жүйелері
пайдаланылады.
Хабарлаушы шыққан сигналды тікелей радиоканал арқылы таратуға
болмайды. Мәселе, бұл сигналдардың амплитудасы жеткілікті жоғары
еместігінен жиіліктерінің төмендігі себепті. Сондықтан төменгі жиілікті
сигналды ұзақтарға әрі тиімді жіберу үшін оларды жоғары жиілікті сигналмен
байланыстуыру керек. Бұл процесс радиотехникада модуляция деп аталады. [3]
ИКМ және каналдарды уақыттык мультиплексациялау әдістерін қолданатан
алғашқы коммерциялық цифрлық дыбысты тарату желісі ретінде Bell system
(АҚШ) компаниясының желісін санайды. Ол 1962 жылы Чикагода орнатылды. Желі
Bell System компаниясының офистерінің арасына жүргізілген мыс кабель
бойымен 24 дыбыстық каналды таратуға мүмкіндік береді. Әрбір дыбыстық канал
64 кбитс тарату жылдамдығын қолданды, барлық каналдар мультиплексор
көмегімен 1536 кбитс жылдамдығындағы ортақ екілік берілгендер ағымына
біріктірілді, ал қызметтік каналды қоса есептегенде (8 кбитс) бұл ағымның
жылдамдығы 1544 кбитс болды. Ол кейіннен стандартталуына байланысты одан
әрі АҚШ-та цифрлық телефония желісіндегң мультиплексциялаудың бірәнші
деңгейі үшін (немесе алғашқы) қабылданған DS1 немесе T1 каналы ретінде
белгілі болды. Бұл үшінші буын ЭЕМ-ң (IBM System 360, 1963ж) пайда болу
кезеңі болатын. Ол цифрлық ақпарат таратудың коммерциялық және
компьютерлерді локалдық желіге біріктіру үшін қолданылатын енгізушығару
мультиплексордың дамыған жүйесі бар енгізушығару каналының концепсиясын
алып келді.
Берілгендерді тарату жүйелерінде цифрлық технологияларды қолдану ИКМ-
мен байланысты болды. Атап айтқанда дыбысты тарату үшін колданылатын
кабельдік байланыс жүйесінің негізіндегі цифрлық телефония желісімен
байланысты.
Барлық, 1971 жылы Intel компьютерінің бірінші микропроцессордың пайда
болуынан бастаған микропроцестіқ техника мен технологияның қарқынды дамуы
ғана телекоммуникациялық жүйеге цифрлық техниканы енгізуге мүмкіндік берді
де, ИКМ негізіндегі ақпарат тарату жүйелерінің дамуына екінші қуатты
импульс берген компьютерлік желілірдің кең таралуына және дамуына алып
келді. ИКМ-24 кейін ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920 шықты, одан кейін
сандық синхронды иерархия тарату жүйесі (СЦИ)шықты. [4]
Цифрлық телефондық желілердің дамуы алғашқы аз жылдамдықты Т1
каналдарды мультиплексациялау есебінде де, модуляциялаудың тиімдірек
әдістерін (мысалы, дыбыстық сигналды тарту үшін 32,16 және 8 кбитс
жылдамдықтарын қолдануға мүмкіндік берген дифференциалды ИКМ мен оның
модификацияларын қолдану) қолдану есебінен де каналдардың тығыздалу
сызығымен дамыды.
Көптеген локалды компьютерлік желілерді байланыстыратын мекемелік,
корпаративтік, аймақтық және глобалдық масштаптағы компьютерлік ақпаратты
тарату желілерін жасау өз кезегінде Х.25, интеграциялық қызмет көрсету
желісі (немесе қызметтерді интеграциялауы бар) ISDN (ИҚКЖ) және Freme Reley
кадрларды ретрансляциялау сияқты танспорттық ақпарат тарату технологияларын
жасауға алып келді. Бұл технологиялар тапсырмаларды алғашқыда сәйкесінше 64
кбитс-144 кбитс-1,52 Мбитс жылдамдықта шешті.
Сигнал өзінің ең қарапайым формасында екі дискретті де анық екілік
немесе бинарлық код мәніне ие бола алады. Сигналдың болуын ``1``, жоқтығын
- ``0`` деген ыңғайлы. Екілік кодпен таралатын сигналдар көп турғыдан
алғанда тиімді. Кез–келген цифрлық дискретті сигнал ретінде, оларды
регенерациялауға, яғни бөгеуілдермен бұрмаланған формаларын қайта қолына
келтіруге болады. [7]
Дипломдық жұмыстың мақсаты цифрлық сигналдарды тарату мақсатымен
аналогты қондырғыны модернизациялау.
Жұмыста келесідей мәселелер қарастырылады:
-цифырлық сигналдардың аналогты сигналдардан негізгі айырмашылықтары
- дыбыстың цифрлық түрге түрленуі;
- аналогты сигналдарды тарату жолдары;
- PDH және SDH жүйелеріне аналитикалық зерттеу жүргізу және олардың
айырмашылықтарын айқындау;
- синхронды цифрлық иерархия;
- ағымдардың ақпараттарды тарату сапасын сараптау;
- қызметтік байланыс стойкасын модернизациялау;
- зерттеу аймағы бойынша жұмыстық құжаттар;
- аналогты-цифрлық құрылғысы және атқаратын қызметтері;
- цифрлық тарату жүйелерінің ерекшеліктері;
- стандартты ИКМ жүйелері және оның параметрлері;
- аналогты-цифрлық түрлендіргіш құрылғысының құрылымы мен жұмыс
істеу принципі.
1 ДИПЛОМ ТАҚЫРЫБЫ БОЙЫНША АНАЛИТИКАЛЫҚ ЗЕРТТЕУЛЕР
1.1 Дипломдық жұмыстың тақырыбына сай әдебиеттерге шолу
1) Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH . М.:ЭКО-ТРЕНДЗ, 2008ж.
кітабында SDH желісі арқылы цифрлық сигналдарды тарату принциптері мен
кодалау принциптері қарастырылған.
2) Поляков В.Т. Посвящение в радиоэлектронику. М.:Радио и связь,
2007ж. кітабында радиоэлектроникада қолданылатын аспаптардың техникалық
сипаттамалары мен оларды модернизациялау мәселелері талданған.
3) Даубай М. Супермагистраль и другие планы Казахтелеком. Com &
Com.kz. Алматы: 2009, №6 сайтында қазақтелекомның іске асырған ірі жобалары
мен талшықты-оптикалық кабельдер көмегімен супермагистраль жүргізу арқылы
ақпаратты таратудың үзілуге тұрақтылық пен жоғарғы жылдамдықты ақпарат
тарату принциптері қарастырылған.
4) Зингеренко А.М., Баева Н.Н., Тверецкий М.С. Многосетевые системы
доступа, М.: РиС, 2006ж. кітабында глобалдық супермагистраль желілерінде
ақырғы қосылатын абоненттер саны мен ақпарат тарату жылдамдығын өсіруді
жүйенің логикалық құрылымы мен аспаптыр құрамына едәуір өзгерістер
енгізусіз іске асыру жолдары қарастырылған.
5) Мордухович Л.Г. Радиорелейные линии связи, М.: Радио и связь.
2007ж. кітабында радиорелелік тракт арқылы аналогты сигналдарды импульсты-
кодалық модуляция арқылы модуляциялап, әртүрлі кодалау әдістерімен кодтау
принциптері қарастылырған.
6) Дарынбаев Қ.С. Асанкұлов М.А. Еңбекті қорғау және жұмыс орнындағы
қауіпсіздік шаралары – Алматы, 2005. – 40 с., кітапта өндірістің
функционерленуінің тиімділігін арттыру, техникалық қамтамасыз ету, сапаны
бағалауды ұйымдастыру мәселелерінің кешені қарастырылған.
7) Волков О.И. Экономика предприятий связи. – М.: Экономика, 2010.,
кітабында Базалық бекеттердің қызмет көрсету зоналарының радиустарын
есептеу әдістемесі қолданылады. Берілгені бойынша бөлімшелеріндегі
есептеулерден кейін сапаны бағалауды ұйымдастыру мәселелерінің кешені
қарастырылған.
1.2 Электрлі байланыс жүйесіндегі ақпараттың өзгертіліп түрлендірілуі
және бір жерден екінші жерге таратылуы
Бұдан бұрын келтірілгендей ақпаратқа болған бір оқиға туралы немесе
материалдық жүйенің жағдайы туралы берілетін хабарлардың жиынтығы жатады.
Сөйтіп ақпарат берілетін хабарлар түрінде жинақталады. Ондай хабарлардың
мысалы ретінде телеграмма текстін, фототелеграмманы, сөйлеген сөзді,
музыканы, теледидарлық бейнені, есептеу машинасына берілетін хабарлық
сандар мен сол машинадан алынатын нәтижелерді, қашықтан басқарудағы
командаларды т.б. алуға болады.
Хабарларды тиісті орнына жеткізіп беру үшін әртүрлі жылдамдықпен
таратылатын физикалық процессті пайдалану қажет болады. Уақытқа байланысты
өзгеріп, хабарды бейнелеп бере алатын физиқалық шаманы сигнал деп атайды
(мысалы тоқ күші, электромагнит өрісі т.б.). Сөйтіп хабарлар және оларға
сәйкес келетін сигналдар пайда болатын орынды хабарлар немесе сигналдар
көзі деп аталады.
Хабарларды шығырып жөнелтуші және оны қабылдап алушы адам немесе
әртүрлі таратушы, тіркеуші, сақтаушы және пайдаланушы аспаптар болулары
мүмкін. Хабарлардың өзінің шыққан көзінен пайдаланушысына дейінгі бір
бағыттағы жүріп өтетін жолын қарайық (1.1-сурет).
1.1-сурет. Хабарлардың жүріп өту жолы
Хабарларды таратушы құрылғы хабарлардың алғашқы түрлерін сигналдарға
ауыстырып, ал хабарларды қабылдап алушы құрылғы сол сигналдары алғашқы
хабарларға қайтадан ауыстырады. [4]
Хабарларды бір орнынан екінші орынға жеткізуші құралдар жиынтығын
байланыс арнасы деп атайды. Бұл құралдарға сигналдарды өткізетін техникалық
құрылғылар мен байланыс жолдары жатады. Сигналдардың өту жолдарына
байланысты арналарындағы құралдар жиынтығы да әртүрлі болады. Кейде
әдебиетте жазғанда байланыс арнасының орнына тек байланыс жолы ұғымын
пайдаланады. Мысалы хабарларды таратушы және қабылдап алушы құрылғылардың
арасындағы радиобайланыс немесе сымды байланыс арналары, не болмаса радио
немесе сымды байланыс жолдары дейді. Байланыс арнасында сигналдан басқа
әдетте бөгеуіл немесе шуыл деп аталатын бөгде сигналдар пайда болады. Бөгде
сигнал негізгі сигналмен қосылып, оның түрін, сипатын өзгертіп, одан
алғашқы сигналды қайта қалпыны келтіруді қиындатады. Дұрысында бөгде
сигналдар барлық жол бойында пайда болғанымен, оларды балама қосынды сигнал
ретінде бегеулік көзі блогынан шығады деп есептейміз. Сөйтіп қабылдау
құрылғысына негізгі сигналдан басқа барлық бөгеулік сигналдарға балама
бөгеуілдер қосылып әсер етеді.
Қабылдау құрылғысы келген (қабылданған) сигналды, болғанынша
бөгеуліктен ажыратып, алғашқы берілген хабар түріне айналдырады.
Хабар шығу көзі, хабарды сигналдарға айналдырып-таратушы құрылғы: екі
жердегі құрылғылар арасын жалғастырушы жол (орталық). Сигналды қабылдап
алып, оны хабарға айналдырушы қабылдау құрылғысы және хабарды алып
пайдаланушы – барлығы байланыс жүйесін құрайды.
Әдетте ақпаратты таратып жеткізу оларды түрлендіріп өңдеумен
байланысты болады. Мысалы, жылылық туралы хабар термометрдегі сынап
бағанасының өзгеруіне ауыстырылып, біз сол сынап бағанасындағы биіктікті
қабылдап аламыз. Өйткені нағыз жылылықтың өзін адам тікелей қабылдап
бағалай алмайды. Кей кезде ақпарат бірнеше рет өзгертіліп беріледі. Бір
түрден екіншіге, одан келесіге ауыстырылғанда, ақпаратты таратып беру
жолының оңайлылығы және сапалылығы көзделеді. [1,3]
Ақпарат үзіліссіз немесе үзілісті болуы мүмкін.
Ақпараттың мұндай екі түрін айтқанда олардың физикалық жаратылысы
емес, тек берілу түрі ғана сөз болады.
Үзіліссіз сигналдың бойында барлық уақытта да тұрақты түрде хабар
болады. Мұндай сигнал уақыт бойынша да және өзінің денгейі бойынша да
үзіліссіз болады. Өйткені оның шамасы шексіз көп мәнмен белгіленуі мүмкін.
Кей уақытта сигнал тек қана уақыт бойынша немесе тек қана деңгейі бойынша
үзіліссіз болуы мүмкін.
Үзікті сигналдардың бойлық мәндері тек белгілі санды мәндерде ғана
болады. Сондықтан үзіліссіз сигналдан үзікті сигналға өткенде, оның мәнін
жуықтатып алуға тура келеді. Яғни сол уақыттағы сигналдың тура бойлық
мәнінің орнына соған жуық келетін белгілі бір мәнін алады. Сигналдың мұндай
қасиетін үзіліс деңгейі деп атайды. Егер сигналда хабарлар тек белгілі бір
берілген уақытта ғана болатын болса және олардың аралықтары болмаса, ондай
сигналды уақыт бойынша үзікті сигналдар деп атайды. [4]
Іс жүзінде сигналдың екі түрі де кездеседі. Мысалы жылылықты термометр
шкаласымен үздіксіз өлшеуге болады, яғни оны кез-келген уақытта және кез-
келген мөлшерде үздіксіз түрде беруге болады. Сол сияқты оны тек берілген
уақытта ғана немесе белгілі бір деңгейге жеткенде ғана алсақ, онда сигнал
үздік-үздік болады. Алдыңғысында сигнал уақыт бойынша үзіліс болса,
екіншісінде деңгейі бойынша үзіліс болады.
Сигналдың дәл мәнін өзіне жуық мәнімен алмастырғанда, біріне бірі
жақын тұрған көршілес үздік (дискреттік) мәннің бірінен бірінің
айырмашылығын квант деп, ал осы жұмысты деңгейі бойынша кванттау деп
атайды. Деңгейі бойынша кванттауға ұқсас сигналдың белгілі бір уақыттағы
үздік-үздік (дискреттік) мәнін алуды, уақыт бойынша кванттау деп атайды.
Сигналдарды бір түрден екінші түрге өзгертілуі оның (өзгертудің)
қажеттілігіне байланысты белгілі бір заңдылықпен орындалады.
Сонымен қатар үздіксіз сигналдардың өзі бір түрден екінші түрге
айналдырылды және бір маршруттың өзінде сигналдар үздіксізден үздік-үздікке
және одан кері алмастырылуы мүмкін. [1,3,4]
1.3 Цифырлық сигналдардың аналогты сигналдардан негізгі
айырмашылықтары
Аналогты сигнал күшейтпелі және беру трактісіның әр нүктесіндегі
қалыпты электірлік сигналға ұқсас болып келеді.Тасымалдаушы электрлік
сигналың формасының кедергіге ұшырауы өзімен бірге тасымалданатын сигнал
формасының өзгерісіне алып келеді.Ақпараттар терминінің теориясы бойынша
тасымалдаушы сигналдың ақпараттар саны шығыс сигналдың ақпараттар санына
тең болып келеді.Электрлік сигналдардың цифрлық түрлері паразиттік
бөгеуілдерден қорғануға алдын ала шаралар қолданады.Бұл жағдайда
тасымалдаушы электрлік сигналға орасан көп жауапгершіліктер
жүктеледі.Тасымалдаушы сигнал амплитудасы тек қана 0 және 1 түріндегі
шектелген мәліметтерді қабылдай алады.Осы кезде амплитуданың барлық ауданы
үш деңгейге бөлінеді:төменгі деңгей нөлдік мағына береді,жоғарғы деңгей
бірлік мағына береді жіне желіаралық деңгей тыйым салынған деңгей болып
есептеледі.Желіааралық деңгей құрамына тек қана бөгеуілдер ене алады.
Кез келген бөгеуіл амплитудасы тасымалдаушы сигнал амплитудасының
жартысынан кем болса онда ол 0 және 1 түріндегі ақпараттарын таратуға
кедергң болмайды.Егер бөгеуілдің импульс ұзақтығы ақпараттың импульс
ұзақтығынан белгілі дәрежеде аз болса жіне қабылдағыштың кірісіне
бөгеуілдерге арнлған импульсті сүзгі орнатылса онда үлкен амплитудалы
бөгеуілдер де таратылатын ақпараттарға кедергі жасац алмайды.Осы түрде
қалыптасқан цифрлық сигнал 0 және 1 биттерімен кодталып тізбектелген кез
келген сигналды тасымалдай алады.Көптеген жағдайда бұл ақпарат түрі
электрлік және цифрлықсигналдар көзі болып табылады. Ақпараттар саны
кодаланған шығыс сигнплмен салыстырғанда тасымалдаушы цифрлық сигнал
құрамында орасан көп болады.Сол себептен тасымалдаушы сигнал шығыс
сигналына қарағанда көптеген жоғалтуларға ие болады.Бірақ бөгеуілдердің
мықты әсерінен хабар дұрыс таратылмайды.Ақпаратта қателер пайда болады
нәтижесінде қабылдағыш ол ақпараттарды түзете алмайды. [7]
Цифрлық сигналдардың бөгеуілмен өшулікке тұрақтылығын арттыру
мақсатында сигналдарға екі түрлік цифрлық кодалау қолданылады:тексеруші
және корректірлеуші.Бұл кодалардың бірінші түрі (EDC) қате кодаларды
анықтайды,ал екіншісі (ECC) анықталған кодаларды түзетеді.Цифрлық кодалау
таратуға берілетін ақпараттардың құрамына қосымша биттердің қосылуымен
түсіндіріледі.EDC 0ателерд34 пайда болуын табады ал ECC беріліп жатқан
ақпараттарды өзгеріссіз қалдырып сол табылған қателерді түзетіп отырады.
Көптеген жағдайда EDC түрі ретінде CRC циклдық коды қолданылады.CRC
мақсаты екілік сөздердің формалануымен шығыс сигналдарды ақпараттық блокта
қатаң орналастыру.Блоктағы бір биттің өзгеруі CRC есептеулеріне ацтарлықтай
әсер етеді.ECC түрі ретінде Хэмминг және Рида-Саломон кодалары
қолданылады.
Цифрлық сигналдардың тасушысы ақпараттардың арнайы шегімен жилік
жолағының кеңеюіне алып келеді,себебі аналогты формада берілген
сигналдармен салыстырғанда тасушы цифрлық сигналдың берілуі сәтті
орындалады.Сондай ақ цифрлық импульстардың қажетті деңгейде сақталуы да
жиілік жолақтарының кеңеюіне алып келеді. [3,4]
Сигналддардың электрлік параметрлерін оптимазациялау мақсатында
цифрлық түрде таратылған ақпарат сызықтық немесе арналық кодалауға
түрленеді.Қабылданған тасымалдаушы сигналдарында өз кезегінде қарапайым
сигналдарғы сияқты күшейту,сүзгілеу,модуляциялау т.б операциялары
орындалуы мумкін.Тасымалдаушы сигналдың қарапайым сигналдардан ерекшелігі
ол сақталған ақпаратты өз кезегінде декодалау прцесі нәтижесінде шығыс
сигналы арқылы қайта тарата алуы болып есептелінеді.
1.4 Дыбыстың цифрлық түрге түрленуі
Дыбыстық сигналдардың формасы цифрлық түрде уақытпен деңгейдің
қиылыспалы дискретизация түрінде болады.Котельников теоремасы бойынша
спектрі шектелген кез-келген үздіксіз процесс өз кезегінде әр бір мәлімет
тізбектелген дсикреттік түрде болады.Fd жиілігі дискретизация жиілігінің әр
сәттегі мәні уақыт бойынша сәтті дискретизацияланады.Теоремадан шығатыны Fa
жиілікті сигналы синусойдалы болса онда ол уақыт бойынша 2Fa жиілігімен
дискретизацияланады.Ал жиіліктің синусойдалық формадан ауытқуы 2Fa
жиілігінің спектрінің ауытқуына алып келеді.Сол себептен дыбыстық сигналды
уақыт бойынша дискретизациялау үшін жиіліктік дискретизацияны артығымен
қолдану қажет немесе кіріс сигналының жиіліктік дискретизациясы жарты
спектрмен шектелуі керек.
Уақыттық дикретизациялаумен қатар бір уақытта нақты дәлдікпен
амплитудалық өлшеулер жүреді.Өлшеу дәлдігі цифрлық сигналдың динамикалық
диапазонымен кванттау нәтижесін анықтайды.Дыбыстық сигналды бейнелейтін
алынған сандар ағыны импульсті-кодалық модуляция немесе ИКМ деп
аталады,дегенмен әр бір сигналдың уақыт бойынша дискретизациялнған импульсі
өз кезегінде цифрлық кодпен суретеледі.
Амплитудалық кванттау және уақыт бойынша дискрктизациялау өз
кезегінде сигналға белгілі шуылдарды алып келеді.Бұл бұрмаланулар деңгейі
келесі формуламен анықталады:
6N+10lg(Fдискр2Fмакс)+С (дБ)
мұндағы С таза синусойда үшін 17 дБ,дыбыстық сигналдар үшін 15-2 дБ.
Қазіргі заманда көптеген дыбыстық цифрлық жүйелерде 44,1 және 48
кГц дискретизацияның стандартты жиілігі қолданылады.Бірақ көптеген
жағдайларда сигналдың диапазондық жиілігі 20 кГц-ті құрайды.сонымен бірге
98 дБ сигналшуыл шекті байланысты беретін 16 разрядты кванттау көптеп
қолданылады. [1]
Аналогты сигналдың цифрлық түрде белгіленуін импульсті кодалық
модуляция деп те атайды.Өйткені сигнал жиілігі тұрақты импульсті
сериялармен ал амплитудасы цифрлық кодамен беріледі.Әр есеп беру кезінде
барлық биттер дикретизация жиілігімен бір уақытта берілсе РСМ ағыны
параллельді болады,ал биттер кезекпен берілсе РСМ ағыны тізбектей болады.
1.5 Аналогты сигналдарды тарату жолдары
Аналогты сигналдарды қазіргі уақытқа дейін телефондық байланыста,
радиотарату және телевидениеде қолданады. Бұл техника жағынан жеңіл, оның
үстіне радиотехниканың даму тарихында да алғашқы болып аналогты сигналдар
қолданылған.
Аналогты сигналдарды қазіргі уақытқа дейін телефондық байланыста,
радиотарату және телевидениеде қолданады. Бұл техника жағынан жеңіл, оның
үстіне радиотехниканың даму тарихында да алғашқы болып аналогты сигналдар
қолданылған. Аналогты сигналдарды тарату кезінде едәуір көп сигнал – шуыл
қатынасы қажет. Телефон арқылы берілетін сөздің сапасы жақсы болу үшін
кернеу бойынша сигнал – шуыл қатынасын шамамен 100, немесе 40 децибел (дБ)
ету керек (децибелдегі деңгейлер айырмашылығы кернеулер қатынасының жиырма
ондық логарифмі болып табылады)
Аналогты сигналдардың ең үлкен кемшілігі – оларды регенеряциялау
мүмкін емес, өйткені бізге оның бастапқы формасы белгісіз. Мысалы, оншақты
жыл бұрын біз қалааралық телефонмен сөйлескенде байланыстың қаншалықты
нашар екендігін байқайтынбыз. Бұл әдіс дыбыстық сигналды сымдық телефон
жолымен тарату кезінде қайта – қайта, айталық әрбір 100 немесе 200 км сайын
күшейтіп отыру керектігімен түсіндірілетін. Ал өткізушілер гуілдеп,
күшейткіштер шуылдап, әрбір осы кедергі көзі берілетін сигналды бұрмалай
береді. Бірақ та сөзді тарату үшін екілік каналды қолдануға болады. [7]
Қазіргі уақытта мұндай тарату әдісі кеңінен қолданылады. Бұл жағдай ең
бірінші қолданылатын амал – аналогты сигналды цифрлыққа түрлендіру. Сосын
цифрлық сигнал байланыс жолымен таралып әрбір аралық күшейткіш пункттерінде
регенерацияланады. Бұл кезде бөгеулер жойылады. Ал телефон тұтқасына
берілердің алдында цифрлық сигналды қайта аналогтыға айландырады. Мұндай
жүйелер қазір көптеген қалааралық байланыс жолдарында қолданылады.
Аналогты сигналдарды тарату кезінде едәуір көп сигнал – шуыл қатынасы
қажет. Телефон арқылы берілетін сөздің сапасы жақсы болу үшін кернеу
бойынша сигнал – шуыл қатынасын шамамен 100, немесе 40 децибел (дБ) ету
керек (децибелдегі деңгейлер айырмашылығы кернеулер қатынасының жиырма
ондық логарифмі болып табылады)
Бүгінгі таңда халықаралық байланыс қызметі үш жерлік спутниктік
станция көмегімен іске асады. Оның мәнісі – жердегі кабелдік желінің
қосымша дамуынсыз спутниктік сигналдар арқылы абонентке қатты кешігіп
жетеді, ал Internet-те жұмыс істеу типті қиынға соғады. Оның үстіне
білетіндегіміздей, Қазақстанның аймағы үлкен де, халықтың орналасу
тығыздығы өте аз. Алғашқы телекоммуникациялар желісі зоналық принцип
бойынша құрылған. Облыс орталықтары өзара стандартты магистралды тарату
жолдарымен байланысқан. Алғашқы олар аналогты тарату жүйесімен тығыздалған
әуелік байланыс жолдары болады.
Қазір телекоммуникациялар желісі ескірген аналогты аспаптарды
жинақтаумен сипатталады. Электрондық жүйелер үлесі жалпы желінің 20% - ын
құрайды. Альтернативті ретінде Қазақтелеком ұлттық Ақпараттық
супермагистралін жасауды жоспарлап отыр. Ол барлық облыс орталықтары мен
республиканың ірі қалаларын шеңберге қосады. Желілің бұлайша құрылуы
жолдың сенімді жұмысын қамтамасыз етеді. Желінің жұмыс істеуі үшін
қолданылатын SDN (синхронды цифрлық иерархия) технологиясы қалалар
арасындағы үзілуді дерлік жоққа шығарады. Бұған ақпараттық ағымды автоматты
түрде магистральдік шеңбер бойымен бағыттау арқылы қол жеткізіледі. Супер
магистраль құрылысы 3 этаптан тұрып, 2001 жылы аяқталды. Ұлттық
супермагистраль Қазақстанның барлық облыстарын қосып, ТМД мемлекеттері мен
шет елдермен жоғары сапалы байланысты қамтамасыз ететін STN техникасын
қолданатын талшықты-оптикалық жоғарғы жылдамдықты цифрлық магистральды
желілер болып табылады. [1,3]
Екілік цифрлық сигналдардың тағы бір артықшылығы – олардың байланыс
каналында аз сигнал – бөгеуіл қатынасын талап етеді. Байланыстырушылардың
айтуы бойынша, сигнал – бөгелу бірден көп болуы керек. Байланыстың берілген
сапасын алу үшін қажетті сигнал – шуыл немесе сигнал – бөгелу қатынасы
екілік цифрлық сигналдарды қолданған кезде ең аз болып қалады. Сондықтан
цифрлық екілік кодты қолданатын байланыс жолдары ең жоғары бөгелуге
тұрақтылықты қамтамасыз етеді.
Қандай да болса хабарды жіберіп қабылдау үшін таратушы және қабылдаушы
қажет. (1.2 - сурет)
1.2 - сурет. Хабарды таратушы және қабылдаушы құрылғылары
Структуралық схемада хабарды таратушы және қабылдаушы көрсетілген.
Жіберілген хабар таратқышқа келгенде электр сигналына түрленеді. Таратқыш
жүйесі екі топқа бөлінеді: бірінші этап – кодалау құрылғысы, екінші этап –
дискретті модуляциялау. Сигнал түрленген кезде әрбір символ арасындағы
хабар кірісінде және шығысында бір-бірімен сәйкес келуі шарт. Электр
сигналын байланыс желісіне келіп түскенде сол жерден таратыла бастайды,
Байланыс сызығы болуы мүмкін: электрлік кабель, радио канал, оптикалық –
талшықты кабель.
Хабар дегеніміз ақпараттық формасы болып оны сақтауға, түрлендіруге
немесе қолдануға болатын түсінікті айтамыз. [4]
Хабар көзі деп хабар ансамблін жіберетін құрылғыны айтамыз.
Дискреттік хабар өзінің көлемімен (V) сипатталады, сонымен қатар
элементтер санымен (T), хабардың санымен (I), ақпараттың тездігі (C)
берілген екілік өлшемде (1,0) болы бір секундта жіберілген хабар битпен
өлшенеді
Модуляция тездігі бірлік элементтердің санымен анықталады.
В = 1 to (Бод)
мұндағы to – бірлік элементтің ұзындығы.
1.6 Мәселені қоюды негіздеу
Бұл дипломдық жұмыстың бірінші бөлімі Диплом тақырыбы бойынша
аналитикалық зерттеулер деп аталады. Тақырыпқа байланысты мен цифрлық
тарату құрылғысына, аналитикалық зерттеу жүргіздім. Аналогты қондырғыны
цифрлық сигналдарды тарату мақсатымен модернизациялау принциптеріне талдау
жүргізілді. Жұмыс барысында радиорелелік жолдар арқылы сигналдарды
таратудың техникалық аспектілері қарастырылып, ақпаратты аналогты және
цифрлық түрлерде таратудың айырмашылықтары, цифрлық сигналдардың
артықшылықтары, аналогты сигналдарды модуляциялаудың түрлері мен дискреттеу
принциптері қарастырылды. Сонымен қатар бірқатар сигналдарды кодтау
стандарттары өзара салыстырылып, оларға кішігірім талдау жүргізілді.
Дипломдық жұмыстың екінші бөлімі Зерттеу аймағы бойынша теориялық
мағлұматтар деп аталады. Бұл бөлімде мен аналогты аспаптарды
аппаратурасының көмегімен цифрлау мүмкіндіктерін қарастырамыз. Цифрлық
тарату жүйелерінде аналогты сигналдар аналогты-цифрлық түрлендіргіш (АЦТ)
көмегімен екілік код импульстерінің цифрлық тіркесіне түрленеді. Қабылдаушы
басында бастапқы сигналдарды алу үшін кері цифрлы-аналогты түрлендіру (ЦАТ)
жүргізіледі.
Қазіргі уақытта мұндай тарату әдісі кеңінен қолданылады. Бұл жағдай ең
бірінші қолданылатын амал – аналогты сигналды цифрлыққа түрлендіру. Сосын
цифрлық сигнал байланыс жолымен таралып әрбір аралық күшейткіш пункттерінде
регенерацияланады. Бұл кезде бөгеулер жойылады. Ал телефон тұтқасына
берілердің алдында цифрлық сигналды қайта аналогтыға айландырады. Мұндай
жүйелер қазір көптеген қалааралық байланыс жолдарында қолданылады. Әдетте
кванттау мен кодтау кодер деп аталатын бір функционалдық түйінде
жүргізіледі
Ал зерттеу аймағы бойынша жұмыстық құжаттар дипломдық жұмыстың
үшінші бөліміне тиесілі.Берілгендерді тарату жүйелерінде цифрлық
технологияларды қолдану ИКМ-мен байланысты болады. Атап айтқанда дыбысты
тарату үшін колданылатын кабельдік байланыс жүйесінің негізіндегі цифрлық
телефония желісімен байланысты. ИКМ және каналдарды уақыттык
мультиплексациялау әдістерін қолданатан алғашқы коммерциялық цифрлық
дыбысты тарату желісі ретінде Bell system (АҚШ) компаниясының желісін
санайды.
Әрбір дыбыстық канал 64 кбитс тарату жылдамдығын қолданды, барлық
каналдар мультиплексор көмегімен 1536 кбитс жылдамдығындағы ортақ екілік
берілгендер ағымына біріктірілді, ал қызметтік каналды қоса есептегенде (8
кбитс) бұл ағымның жылдамдығы 1544 кбитс болды. Ол кейіннен
стандартталуына байланысты одан әрі АҚШ-та цифрлық телефония желісіндегң
мультиплексциялаудың бірәнші деңгейі үшін (немесе алғашқы) қабылданған DS1
немесе T1 каналы ретінде белгілі болды. Бұл үшінші буын ЭЕМ-ң (IBM System
360, 1963ж) пайда болу кезеңі болатын. Ол цифрлық ақпарат таратудың
коммерциялық және компьютерлерді локалдық желіге біріктіру үшін
қолданылатын енгізушығару мультиплексордың дамыған жүйесі бар
енгізушығару каналының концепсиясын алып келді.
Дипломдық жұмыстың мақсаты: Цифрлық сигналдарды тарату мақсатымен
аналогты қондырғыны модернизациялау.
Дипломдық жұмыста қарастырылатын мәселелер:
-цифырлық сигналдардың аналогты сигналдардан негізгі айырмашылықтары
- дыбыстың цифрлық түрге түрленуі;
- аналогты сигналдарды тарату жолдары;
- PDH және SDH жүйелеріне аналитикалық зерттеу жүргізу және олардың
айырмашылықтарын айқындау;
- синхронды цифрлық иерархия;
- ағымдардың ақпараттарды тарату сапасын сараптау
- қызметтік байланыс стойкасын модернизациялау
- зерттеу аймағы бойынша жұмыстық құжаттар
- аналогты-цифрлық құрылғысы және атқаратын қызметтері
- цифрлық тарату жүйелерінің ерекшеліктері
- стандартты ИКМ жүйелері және оның параметрлері
- аналогты-цифрлық түрлендіргіш құрылғысының құрылымы мен жұмыс
істеу принципі;
- еңбекті қорғаудағы құқықтық ұйымдастыру мәселелері;
- өнеркәсіп орындарындағы санитарлық – гигиеналық нормалар;
- сызықты-аппаратты цехтың жасанды жарықтануын есептеу;
- өрт қауіпсіздігін адамдарға қорғаныс қауіпсіздігін қамтамасыз
ету;
- экономиканың негіздемесі;
- жобаның сипаттамасы;
- қаржыландыру мен қызметтер;
- даму жоспары;
- жалпы шығындар;
- жылдық пайдалану шығындарын анықтау;
- кірістер.
2 ЗЕРТТЕУ АЙМАҒЫ БОЙЫНША ТЕОРИЯЛЫҚ МАҒЛҰМАТТАР
2.1 PDH және SDH жүйелеріне аналитикалық зерттеу жүргізу және олардың
айырмашылықтарын айқындау
Плзиохронды (яғни дерлік синхронды) цифрлық иерархиялар РDН (ПЦИ) деп
аталған бұл иерархиялар кеңінен қолданыста болды және де цифрлық
телефонияда да, ақпаратты тарату үшінде қолданып келеді.
РDН негізіндегі жылдам телекоммуникуциялардың дамуы соңғы кезде едәуір
жаңа екі цифрлық технологиялардың пайда болуына алып келеді: SONET (СОС)
сихронды оптикалық жүйесінің және SDH (СЦИ) сихронды цифрлық иерархияның
тарату жылдамдықтарының қолданылатын диапазонын 40Гбитс-қа дейн кеңіткен,
оларды кейде SONETSDH бір технологиясы ретінде қарастырады. Бұл
технологиялар қарастыру ортасы реінде талшықты-оптикалық кабельдерді (ТОК)
қолдануға негізделген. Желінің жұмыс істеуі үшін қолданылатын SDN
(синхронды цифрлық иерархия) технологиясы қалалар арасындағы үзілуді дерлік
жоққа шығарады.
Мультиплексациялау сұлбаларының дамуы әртүрлі (мемілекетткрдің әртүрлі
топтары үшін) стандартталған тарату жылдамдықтары немесе каналдары бар үш
цифрлық иерархияның пайда болуына алып келді: DS2 және T2E2, DS3 немесе
Т3Е3, DS4 немесе Т4Е4. Плзиохроды (яғни дерлік синхронды) цифрлық
иерархиялар РDН (ПЦИ) деп аталған бұл иерархиялар кеңінен қолданыста болды
және де цифрлық телефонияда да, ақпаратты тарату үшінде қолданып келеді.
[1]
Көптеген локалды компьютерлік желілерді байланыстыратын мекемелік,
корпаративтік, аймақтық және глобалдық масштаптағы компьютерлік ақпаратты
тарату желілерін жасау өз кезегінде Х.25, интеграциялық қызмет көрсету
желісі (немесе қызметтерді интеграциялауы бар) ISDN (ИҚКЖ) және Freme Reley
кадрларды ретрансляциялау сияқты танспорттық ақпарат тарату технологияларын
жасауға алып келді. Бұл технологиялар тапсырмаларды алғашқыда сәйкесінше 64
кбитс-144 кбитс-1,52 Мбитс жылдамдықта шешті.
СЕРТ жүйесі 70жылдардан дами бастады. Ол алғашқы үшеуі секілді екілік-
ондық эвивалентте емес, толықтай екілік эквивалентке негізделген.
Нәтижесінде 8-биттік кодификация сұлбасы және мультиплексациялаудың бірінші
деңгейі үшін 32 (24 емес) канал таңдалады. Каналдардың бірі (0-тайм-слоты)
толығымен синхронизациялау (фреймдерде тегістеу) мен жүйелік статусты беру
үшін, екіншісі (16 тайм-слоты) – сигнализацияның ортақ каналын ұйымдастыру
үшін қолданылады.
Мультифреймдегі фреймдер саны екіге бөлінеді және де сигнализация
типіне тәуелді. Ішкі каналдық сигнализация кезінде – бір мультифреймге 2
фрейм тегістеу сұлбасы қарапайым және екіге қысқарады: фреймді тегістеу
кезінде фреймге 8 бит және мультифреймді тегістеу үшін 16 фреймге 8бит.
Бұл технологиялардың одан арі дамуы да тарату жылдамдықтарының өсу
сызығымен өрбуі де, үш маңызды нәтижелерді құрайды. Әлі қолданыста жүрген
Х.25 технолгияларының біртіндеп жойылуына, даму перспективасының
жоқтығынан. Freme Reley технологиясы іске асыратын ақпарат тарату
жылдамдығының Т3(45 Мбитс)-ке дейін көрсетілуіне. Кең жолақты ISDN (B-
ISDN) технологиясының негізінде жана АТМ технологияның немесе ақпаратты
инкапсуляциялау техникасын қолдануы есебінен принципиалды түрде әртүрлі
тарату жылдамдықтарында (1,5 Мбитс-тен 40 Гбитс-ке дейн) қолданыла алатын
асихронды тарату режимінің пайда болуына алып келеді.
Сигнал өзінің ең қарапайым формасында екі дискретті де анық екілік
немесе бинарлық код мәніне ие бола алады. Сигналдың болуын ``1``, жоқтығын
- ``0`` деген ыңғайлы. Екілік кодпен таралатын сигналдар көп турғыдан
алғанда тиімді. Кез–келген цифрлық дискретті сигнал ретінде, оларды
регенерациялауға, яғни бөгеуілдермен бұрмаланған формаларын қайта қолына
келтіруге болады.
SDH бұл аббревиатура СЦИ – синхронды цифрлық иерархия. РDH сияқты
(плезиохронды цифрлық иерархия) SDH – бұл тарату жүйесі, интерфейстің
кодтық үлгісі мен цифрлық сигналдардың иерархиясы, фрейм құрылымын қоса
цифрлық сигналдардың мінездемесін анықтайды.
Стандартизациялау мен сыйымдылықты үлкейту бағытында желінің дамуын
ұстау үшін, қазіргі заманғы байланыс желісінде PDH жүйесі көбірек парасатты
кедергі бола бастады, PDH – тің дәстүрлі жүйесінде негізделген тарату
жүйесінде мультиплекстік әдіс, PDH – тің аймақтық стандартты жүйесі мен
таратудың жоғары өндірушілік талаптарын қанағаттандыра алмағандықтан
желілік қарым-қатынасты қиындатады. [5]
PDH – тің алдында SDH-тің артықшылықтары:
PDH – тен кецін дами бастаған SDH тарату жүйесі, PDH алдында көптеген
артықшылықтарға ие. PDH – пен салыстырғанда, бұл жаңа тарату жүйесі
техникалық жүйеде радикалды революцияға алып келді.
Жарықта интеграцияланған ұлттық байланыс желiсi және ұлтаралық
телекоммуникацияның ядросы – интеграциялық қызмет көрсету (ISDN) желісінің
негізгі бөліктерін біріктіру және цифрлық байланыс желісін орнату, әсіресе
қызмет көрсету интеграциясы (B-ISDN) кең жолақты желісі. Дәстүрлі PDH
желісіне қарағанда SDH-те негізделген жүйе интеллектуалды, стандартталған
және унифицерленген болып табылады. Ол әр түрлі өндірушілердің құрал-
жабдықтарымен бірігуіне жету үшін универсалды интерфейсті қолданылады. Сол
сияқты ол қалпына келу функциясы мен трафикті иілгішті аңду, тарату
процессі және барлық желіні үйлескен және жоғары нәтижелікпен басқарумен
сипатталады. Ол басқарудың күшейтілген функциясы арқылы ОАМ бағасын
төмендетеді және желілік қорларды қолдану аясын кеңейтеді. [1]
Алғашқы желінің құрылымы хабарлардың берілу ағындарын біріктіреді және
бөлінуін алдын ала анықтайды, сондықтан қолданылатың жүйенің берілуі
иерархиялық қағидасымен құрылады. ЦСП арналарының саны, тап осы иерархиялық
сатысына сәйкес келуі, ЦСП арналарының саны алдынғы сатысының санынан
бірнешеге көбірек, цифрлық жүйеге бұл қағиданың сәйкес келуі осыда.
Аналогты жүйенің берілуі ЧРК мен қатар иерархиялық қағида құрылады, бірақ
ЦСП - нің айырмашылығы сатылы иерархиялық өзіндік жүйесінің берілуінде
емес, ал үлгілі топтық арналарында. Иерархияның бірінші деңгейіне сәйкес
келетін, цифрлық берілу жүйесі алғашқы деп аталады, бұл ЦСП-да
салыстырмалы алғашқы сигналдардың аз ғана санын алғашқы цифрлік ағынға
тікелей өзгеруін іске асырады. Иерархияның екінші сатыдағы жүйесі екінші
цифрлік ағынға алғашқы ағынның белгілі бір санын біріктіреді және сол
сияқты. МСЭ-Т кепілдемелерінде ЦСП - нің екі үлгі иерархиясы ұсынған: PDH-
тің плезиохронды цифрлық иерархия және синхронды цифрлық иерархия SDH. ЦСП-
ның барлық үлгілері үшін алғашқы сигналдары болып цифрлық ағынның берілу
жылдамдығы 64 кбитс, аталуы негізгі цифрлық арна (НЦК). НЦК сигналдарын
топтық жоғарғы жылдамдықты цифрлық сигналдарға біріктіру үшін уақыттық
бөліну арнадар қағидасы қолданылады. Ақпаратты беру аналогтыдан цифрлық
әдіске өзгеруіне байланысты жаңа технологиялық телекомуникациялар дами
бастады, импульстік кодтық модуляцияға (ИКМ) және мультиплексирлеудің
уақытша бөліну арналарымен негізделген. Тегістеуші биттің керекті санын аз
жылдамдықты беру арналарына енгізу арқылы ПЦИ мультиплексоры кіруші
ағындарының жылдамдығын өзі тегістейді. Тегістеуші битті жою және бұл
ағынды толық демультиплексирлеусіз берілудің жоғарғы жылдамдықты ағыннан
төменгі жылдамдықты ағынды шығару мүмкінсіздігі – осыдан PDH - те
жетіспеушілік байқалды. Тапсыру жылдамдығының қатарында иерархиялық жүйелеу
және құру шашуды өткізуін қажетінсіз құру ағындарын енгізу шығару
мүмкіншілігі болды, PDH – тегі жетіспеушілік синхрондық цифрлық иерерхияда
(SDH) өндеуді қажет етті. SDH PDH – тің алдында келесі артықшылықа ие:
- желіде сөйлесу, PDH - дей цифрлық ағындарды құрастыру шашусыз
оларды енгізуге шығаруға мүмкіншілік жасалған;
- бөгеугеқорғанушылық - талшықты оптикалық кабельді желіде қолдану,
электромагниттік бөгеу әрекетіне шалдықпаған;
- талап бойынша өткізу жолағын ерекшелеу – бұл қызмет басқа кең
жолақты арнаға ауыстырып қосу жолымен санаулы секунд ішінде жүзеге асыруға
болады;
- кез-келген трафиктің берілуінің анықтылығы – басқа технологияларымен
қалыптастырылған, ATM, ISDN және Freme Relay жаңа технологияларды қоса,
трафиктің берілуі үшін ескерілген виртуалды контейнерлерді пайдалану факт;
- қолданылатың әмбебаптығы – ондаған жергілікті желілерді біріктіретін
корпоративті желі және глобалді магистралді немесе глобалді желілерді жасау
үшін пайдаланатын технологиялар;
- қуаттылықтың өсіру жайшылығы – универсалды бағандардың болуы,
иерархияның келесі жоғары жылдамдыққа ауысып аспаптарды орналастыру үшін
функционалды блоктың бір тобын шығарып, блоктардың жаңа тобын енгізу арқылы
жүзеге асыруға болады. [6]
SDH басқару мен бақылау, ақпаратты беру функциясын орындаушы және
желінің барлық бөлімшілерін қамтитын әмбебап транспорттық жүйені
ұйымдастыруға рұқсат етеді.
PDH, сонымен қатар барлық қызмет етуші және перспективтік қызметтер,
соның ішінде кең жолақты цифрлық желінің қызметтердің интеграциялаудың
(ISDN) тасмалдаудың синхронды тәсілін пайдаланушы (ATM).
SDH – тің орны мен ролі.PDH жүйесі маңызды жетіспеушіліктеріне ие
болғандықтан қолданыста және қызмет етуде оның тиімсіз еткендіктен 80-ші
жылдардың басында SDH технологиясы пайда болып оны алмастырды. Оны
демультиплексирлеусіз төменгі ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz