Мини атс

Рисунок 7.3- Включение мини – АТС в сеть доступа на аналоговых линиях

Поэтому абонентские линии, идущие к АТС могут испытывать блокировку, но нагрузка в каждой линии (трафик) будет большой. Можно сказать, что мини – АТС выполняют также функции концентратора.

Мини – АТС наряду с аналоговыми входами и выходами могут иметь и цифровые. Эти случаи будут рассмотрены ниже.

7.3 Цифровые сети доступа

Развитие транспортных цифровых сетей заставляет искать решения по цифровым сетям доступа с целью повышения качества и удобства телекоммуникационных услуг. Для этого цифровой сигнал нужно как можно больше приблизить к абоненту. В этом случае все или большинство компонент сети доступа должны функционировать с цифровыми сигналами. Рассмотрим возможные варианты.

7.3.1. Абонентские линии

Коммутируемые - на основе канала тональной частоты работают в полосе частот 0.3 – 3.4 кГц. Модемы с многоуровневой модуляцией, где число уровней квантования достигает 128, обеспечивают скорости передачи не выше 34кБ/с ( протокол V.34 ) в двустороннем режиме и до 56кБ/с ( протокол К56Flex ) при симметричном режиме передачи. Основная особенность такого ( аналогового ) режима передачи является ограничение полосы пропускания, и тот факт, что устройство АЦП и ЦАП находится на стороне АТС. ( рисунок 7.4 ).

Рисунок 7.4 - Модемное (dial up) соединение

7.3.2. Цифровые коммутируемые линии.

В этих линиях цифровой сигнал формируется в терминальном оборудовании абонента (компьютер, цифровой телефон ), а затем передается по линии связи но уже не в полосе 3.1кГц, а в той, которую позволяет среда передачи. Наиболее распространенной является все та же пара или две пары медных проводов (рисунок 7.5).



Рисунок 7.5 - Цифровая линия доступа

Частотная характеристика затухания и волнового сопротивления двухпроводной линии на один километр длины приведена на рисунке 7.6.

f, кГц

Рисунок 7.6 - Частотная характеристика затухания в двухпроводной линии

Из него видно, что затухание увеличивается с ростом частоты но эффективная полоса пропускания может быть значительно больше чем у КТЧ ( 3.1кГц ). Так, если допустить максимальную неравномерность затухания 75 – 80дБ, то при полосе пропускания Δf=500 кГц можно получить дальность действия линии в 3-5км. Скорость передачи при этом можно увеличить за счет многоуровневого кодирования. Так, в соответствии с теоремой Шеннона пропускная способность канала связи в битах в секунду

,

где - отношение сигнал – шум в децибелах.

При и шестнадцати уровневом кодировании В=2Мбит/с.

Для реализации таких теоретических оценок разработано много разновидностей модемов для цифровых абонентских линий ( ЦАЛ ). Самым простым вариантом является использование линейного кодирования 2В1Q. Суть этого кода иллюстрируется рисунком 7.7, где изображены осциллограмма (а) и векторная диаграмма (б) цифрового сигнала. Здесь каждому временному интервалу соответствует одно из четырех состояний (4 – х уровневое кодирование).

Рисунок 7.7 - Диаграммы сигнала 2B1Q

Спектр сигнала 2В1Q изображен на рисунке 7.8. Из этого рисунка следует еще одно важное свойство таких модемов.

Рисунок 7.8 - Спектр сигнала 2BIQ

Поскольку сигнал биполярный, то его спектральные составляющие на низких частотах равны нулю. Следовательно, наряду с широкополосным сигналом в такой линии можно одновременно передавать сигналы КТЧ (телефонию).

Разумеется, что в модемах реализуется компенсация неравномерности частотной характеристики линии, эхокомпенсация и другие технические приемы для повышения качества и скорости передачи.

Вернемся теперь к коммутируемым цифровым абонентским линиям. В настоящее время на основании рекомендаций ITU-T разработан стандарт ISDN (Integrated Services Digital Network) – цифровых сетей с интегральным обслуживанием. Этот стандарт предусматривает цифровой базовый доступ BRI по трем каналам 2B+D, где В – канал со скоростью 64Кбит/с, а D – цифровой канал со скоростью 16Кбит/с. Упрощенная схема доступа с интерфейсами приведена на рисунке 7.9.

Рисунок 7.9 - Схема доступа ISDN BRI

Здесь ТЕ1 – терминальное оборудование, непосредственно работающее в стандарте ISDN, например цифровой телефон или мини АТС с цифровым выходом.

Точка подключения этих терминальных устройств S или Т содержит стандартный разъем RJ45 для подсоединения двух линий передачи и питания. Через интерфейс в точке S происходит непрерывная передача битов в обоих направлениях. В точке S могут быть подключены до 8 терминальных устройств, однако одновременно передавать информацию могут только 2.

В системе ISDN BRI могут работать не только терминальные устройства стандарта ISDN, но и другие, например, наиболее распространенные аналоговые телефонные аппараты, или компьютеры. Они на схеме обозначены как ТЕ2. Для их согласования с интерфейсом S применяется терминальный адаптер ТА. Поскольку такие устройства различны, то интерфейс R также будет разным. Так для согласования, аналогового телефона, работающего по двухпроводной линии в составе ТА необходима дифсистема.

Интерфейс U определяет процедуру передачи сигналов между оборудованием абонента и АТС. Этот интерфейс не стандартизован, поэтому допускаются различные его варианты. Наиболее распространен базовый доступ по двухпроводной линии с общей скоростью 160 Кбит/с (2B+D+ служебная информация синхронизации и управления). Для сжатия полосы частот используется код 2B1Q (скорость передачи 80 Кбод), и для обеспечения двунаправленной передачи метод эхокомпенсации. Суть этого метода заключается в том, что приемник и передатчик работают одновременно. Поскольку уровень сигнала передатчика и время действия импульса известен, то он вычитается из суммарного сигнала (передаваемый плюс принимаемый).

Упрощенная схема эхокомпенсатора приведена на рисунке 7.10.