Загальні вимоги до аналогових телефонних каналів

Загальні підходи до вимірювань на телефонній мережі загального користування ТФЗК

Лекція 4. Вимірювання на телефонній мережі загального користування

План лекції:

4.1 Загальні підходи до вимірювань на телефонній мережі загального користування ТФЗК

4.2. Загальні вимоги до аналогових телефонних каналів

4.3. Варіанти і способи вимірювань характеристик телефонних каналів

Сучасні телефонні мережі, як правило, є цифровими. До того ж цифровізація мереж реалізувалась в першу чергу за рахунок використання мереж з апаратурою ІКМ-30 та ОПМ-30. Сьогодні для з’єднання телефонних станцій можуть використовуватись і тракти SDH. Почнемо розмову з вимірів телефонних цифрових каналів на телефонній цифровій мережі, утвореними із застосуванням апаратури ІКМ-30, яка має класичну назву IDN Integrated Digital Network.

Інтегрована цифрова мережа (ІЦМ-Integrated Digital Network-IDN) забезпечує передавання трафіку в цифровому вигляді,але надає послуги тільки аналоговій телефонії.

Цифрова мережа IDN являє собою цифрові АТС, з`єднані цифровими каналами ІКМ-30 з циклічною і надциклічною структурою, а також з каналом сигналізації в16-канальному інтервалі.

Вимірювання фізичного та канального рівнів для мережі IDN співпадають з вимірюваннями в ІКМ-30. Вимірювання рівня мережі IDN зводиться до аналізу протоколів взаємодії та завданням імітації трафіку в мережі.

Як правило, в мережі IDN використовуються протоколи сигналізації, зв`язані з каналом голосового зв`язку. В відповідності з побудовою таких протоколів в надциклі ІКМ-30 кожному каналу голосового зв`язку відводиться 4 біти в TS16 для передачі сигнальної інформації. В практиці вимірювань такі біти отримали назву ABCD. Більшість аналізаторів ІКМ виконують функцію простого моніторингу протоколу голосового зв`язку (Common Associated Signaling-CAS), показуючи в бітовому вигляді ABCD для кожного каналу голосового зв`язку .

Але функції аналізатора протоколу не вичерпуються простим бітовим моніторингом. Сучасні аналізатори протоколів CAS виконують функції аналізатора повідомлень в протоколі і побудови сигнальних діаграм встановлення/роз`єднання з`єднання.

Загальна специфікація вимірювань включає:

Аналіз аналогових каналів зв`язку у відповідності з нормами та вимогами на канал ТЧ згідно з рекомендаціями ITU-T M.1020; M.1040;

Вимірювання рівня та частоти;

Вимірювання зсуву частот за рекомендацією 0.111;

Аналіз ГВП та АЧХ за рекомендацією 0.81;

Вимірювання фазового джитера за рекомендацією 0.91;

Вимірювання амплітудного джитера;

Вимірювання шумів за рекомендацією 0.132;

Вимірювання переривів за рекомендацією 0.62;

Вимірювання нелінійних викривлень за рекомендацією 0.42;

Вимірювання селективних перешкод;

Нерівномірність амплітудно-частотної характеристики каналу та затухання в каналі має значний вплив на параметри телефонного зв’язку та модемної передачі даних. Затухання в каналі являє собою відношення рівня сигналу між приймачем та передавачем сигналу. Затухання значною мірою залежить від довжини абонентського кабелю та впливає на параметри якості зв`язку в поєднанні з іншими параметрами, особливо з рівнем шумів. Так як на різних частотах затухання може бути різним, виникає задача аналізу нерівномірності затухання по частоті (еквівалентна нерівномірність АЧХ каналу). Звичайно ці виміри виконуються відносно затухання на одній стандартизованій частоті: 800 або 1020 Гц. Допустимий рівень затухання в каналі описується маскою допустимого значення. Такі маски приводяться в ITU-T М1020, М1025 та М1040

Зсув по частоті викликається порушеннями в роботі мультиплексорів з частотним розподіленням каналів (аналогова система передачі) , в мережі IDN не актуальний. Стандартним допустимим значенням є відхилення по частоті в межах 5 Гц. Зсув по частоті особливо сильно впливає на параметри модемної передачі даних.

Груповий час затримки (ГЧЗ) найбільший вплив має на якісні параметри модемної передачі даних та факсимільного зв`язку з швидкістю більше 2400 Біт/с.

Вимірювання шумів пов`язані з використанням різних фільтрів. Шуми завжди присутні в телефонному каналі і визначаються впливом інтерференції, теплового шуму, роботою підсилювачів, комутаторів і т.д. Розрізняють вимірювання псофометричного шуму, в смузі ТЧ (3-3,8 кГц) та шуму в широкій смузі (15-20 кГц). Псофометричний шум визначає рівень шумів , який чує “пересічний користувач” , так як псофометричний фільтр адаптований до АЧХ людського вуха. Цей параметр особливо важливий для аналогової телефонії. Параметр шуму в смузі ТЧ найбільш важливий для модемної передачі даних, яка використовує всю смугу частот ТЧ. Дані про рівень шумів в широкій смузі суттєві для передавання по абонентським кабелям та для оцінки можливості використання каналу в цифровій телефонії та ISDN.

Завада з тоном –важливий параметр вимірювання ,так як такі пристрої як кодеки та АЦП стають активними джерелами шуму тільки у випадку подачі сигналу. Для вимірювання впливу шумів від цих пристроїв виконують генерацію одночастотного сигналу , який потім селектується і вимірюється рівень шумів

Відношення сигнал/завада –інтегральна характеристика шумів в каналі. Гранична норма на цей параметр становить 28 дБ. Відношення сигнал/завада вимірюється паралельно з вимірюванням завади з тоном.

Фазовий джитер є не суттєвим параметром для якості телефонного зв`язку, але він впливає на параметри модемної передачі даних, яка використовує фазову модуляцію. Фазовий джитер вимірюється методом генерації одночастотного сигналу (за звичай на частоті 1020 Гц, або 1004 Гц). На приймаючій стороні відбувається фазове захоплення сигналу, який в цьому випадку являється опорним, фазовий джитер вимірюється відносно опорного сигналу. Природа фазового джитера може бути різною. Так було встановлено, що викликаючі сигнали суміжних кабелів можуть викликати джитер з частотою 20 Гц, джерела живлення мультиплексорів з частотним розділенням – з частотою 50 – 60 Гц. Зазвичай вимірювання джитера проводяться з частотою до 300 Гц, що забезпечує не тільки аналіз джитера, а і його гармонік. Для передачі даних граничним значенням являється значення 10^о для частот 20 – 300 Гц і 15^о для частот 4 – 300 Гц.

Перехідні перешкоди також значно впливають на якість модемної передачі даних. Це перешкоди тривалістю декілька мілісекунд зазвичай з малим повтором, тому для абонента аналогової телефонії вони інколи навіть не помітні. Основними перехідними перешкодами є: імпульсні шуми, сплеск сигналу та сплеск фази.

Імпульсний шум являє собою появу сплесків потужності шуму вище максимального значення. В більшості випадків природа їх появи пов`язана з трафіком мережі коли абоненти встановлюють і відбивають виклики. Іншою причиною може бути інтерференція від зовнішніх джерел, як натуральних (гроза і т д.), так і штучних (електрозварювання і т д.). Вимірювання імпульсного шуму потребує встановлення граничного значення сплесків потужності шуму, відносно якого ведеться підрахунок кількості імпульсних перешкод. Нормою вважається рівень 15 перешкод на протязі 15 хвилин вимірювання з порогом 6 дБ нижче рівня сигналу що приймається.

Сплески сигналу являють собою збільшення або зменшення (зникнення) сигналу що приймається. Це може тривати від 4 мс. до декількох годин і особливо сильно впливає на параметри якості модемної передачі даних, яка використовує амплітудну модуляцію. Особливо важливим параметром є зникнення сигналу, яке визначається як зменшення амплітуди на 10 - 12 дБ з тривалістю більше 4 мс. Нормою на кількість зникнень сигналу вважається 2 зникнення на протязі 15 хвилин вимірювань.

Сплески фази сигналу являють собою різкі зміни в фазі сигналу який приймається на протязі 4 мс. та більше. Граничним значенням цього параметра вважається 8 фазових сплесків на протязі 15 хвилин з порогом 20^о та більше.

Нелінійні викривлення призводять до появи інтермодуляційних сигналів в каналі та пов`язані з порушенням роботи посилювачів, повторювачів і т д. Технологія вимірювання нелінійних викривлень передбачає використання двочастотного сигналу та аналіз інтермодуляційних сигналів. Так в методиці, запропонованій Bell Laboratory, використовуються сигнали з частотою f₁=860 Гц, f₂=1380 Гц. Приймач в такому разі вимірює рівень нелінійних викривлень другого порядку на частотах 2240 Гц (f₁₊ f₂) та 520 Гц (f₁- f₂) та третього порядку на частоті 1900 Гц (2f₁- f₂) по відношенню до сигналу, що приймається.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основні структури ВІС.	\|	Варіанти і способи вимірювань характеристик телефонних каналів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.017 сек.