Методические указания по курсу «Основы построения телекоммуникационных систем и сетей»

1. Введение

Дисциплина «Основы построения телекоммуникационных систем и сетей» является первой из дисциплин специального цикла, посвященной изучению конкретных методов и устройств телекоммуникаций. Для ее успешного изучения необходимо знание в области электрических цепей, электродинамики, радиосигналов. Особое внимание нужно уделить дисциплине «Теория электрической связи», обосновывающей методы формирования, кодирования и передачи сигналов в каналах связи.

Поскольку для специальностей «Радиосвязь, радиовещание и телевидение», «Физика и техника оптической связи» и т.д. в Государственном образовательном стандарте и учебных планах отсутствует дисциплина «Системы передачи», при разработке учебно-методических материалов по данному курсу вопросам многоканальной передачи уделено достаточно много внимания как при составлении учебного пособия, так и при формировании учебного практикума и контрольных заданий. Подробно рассмотрены цифровые системы передачи.

Помимо разделов, посвященных системам передачи, в учебно-методическое пособие включены материалы и задания по общим принципам построения телекоммуникационных систем, особенностям сигналов и каналов электрической связи, линиям связи и системам распределения информации. Рассматриваются транспортные сети и сети доступа для телефонных служб и служб передачи данных, а также различные способы интеграции служб передачи данных, речи и видео с помощью таких технологий, как коммутация каналов (ISDN) и коммутация пакетов (IP, ATM).

Приводятся и анализируются конкретные примеры телефонных сетей различного назначения и масштаба.

2. Краткая программа курса «основы построения телекоммуникационных систем и сетей»

2.1. Введение

Роль и значение телекоммуникаций в современном обществе. Развитие телефонии, теле- и радиовещания и служб передачи данных. Интеграция услуг и сетей электрической связи и передачи данных.

2.2. Телекоммуникационные сети

Основные принципы построения. Типы структур сетей. Сети передачи индивидуальных сообщений и широковещательные сети: топология, особенности построения и функционирования. Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем. Предпосылки объединения различных сетей электросвязи в единую. Взаимоувязанная сеть связи (ВСС). Первичные сети и сети доступа ВСС. Системы передачи, узлы и станции первичной сети.

2.3. Принципы многоканальной передачи

Телекоммуникационные сигналы (телефония, теле- и радиовещание, документальная электросвязь и передача данных) и их спектры. Системы с частотным (ЧРК) и временным (ВРК) разделением каналов. Двусторонняя передача сигналов. Каналы связи. Методы формирования канальных и групповых сигналов при ЧРК. Построение линейных трактов. Помехи в линейных трактах с ЧРК. Линейные искажения в каналах и трактах и их коррекция.

2.4. Цифровые системы передачи (ЦСП)

Особенности построения ЦСП. Формирование цифрового сигнала. Группообразование. Равномерное и неравномерное квантование. Принципы синхронизации в ЦСП. Линейное кодирование. Структурная схема оконечной станции ЦСП. Объединение цифровых потоков. Иерархия ЦСП. Плезиохронные и синхронные ЦСП.

2.5. Системы распределения сигналов

Коммутация каналов и коммутация пакетов. Пространственная коммутация. Временная коммутация в цифровых системах связи. Системы ВПВ (временная – пространственная – временная) и ПВП (пространственная – временная – пространственная). Маршрутизация цифровых потоков.

2.6. Линии передачи

Кабельные, волоконно-оптические, радиорелейные, спутниковые линии связи. Основные характеристики, сравнительный анализ.

2.7. Транспортные сети и сети доступа

Магистральные сети на волоконно-оптических и кабельных линиях связи. Мультиплексоры ввода-вывода и кросс-коннекторы. Сети доступа на мультиплексорах, коммутаторах и маршрутизаторах. Модемы для сетей передачи данных.

2.8. Общегосударственная система телефонной связи. Общие принципы построения. Примеры.

2.9. Сети передачи данных. Принцип построения. Примеры.

2.10. Системы теле- и радиовещания. Принцип построения. Примеры.

2.11. Системы радиосвязи. Спутниковая и радиорелейная связь. Системы подвижной радиосвязи. Транкинговые и сотовые системы. Радиодоступ в сетях передачи данных.