Структура и принципы функционирования системы телеграфной связи

Системы телеграфной связи. Телеграфные коды. Краевые искажения, дробления сигналов и способы борьбы с ними. Синхронизация и фазирование. Архитектура современных сетей телеграфной связи. Структура типового абонентского пункта

В системах телеграфной связи в качестве первичных сигналов используются равномерные двоичные коды, например, Международный Телеграфный код №2, рекомендованный МККТТ. Это пятиэлементный код, с которым мы уже познакомились в разделе 1.6. В нашей стране используются 7-битовые и 8-битовые коды, являющиеся модификацией стандартных международных кодов.

Передача двоичных кодов по каналам телеграфной связи может осуществляться последовательным или параллельным способами.

При последовательном способе каждая кодовая комбинация последовательно бит за битом передается по каналу связи (КС).

При параллельном способе все биты кодовой комбинации одновременно передаются по каналу связи.

В обоих указанных способах не накладываются какие-либо ограничения на моменты начала передачи элементов кодовой комбинации и их длительность, поэтому эти способы передачи называют асинхронными.

На практике чаще всего в оконечных устройствах систем передачи телеграфных сообщений формирование в источнике сообщений кодовых комбинаций и их воспроизведение в приемнике осуществляется в параллельном коде, а передача их по каналам связи осуществляется последовательно, как показано на рисунке 2.11.

Рис.2.11.

Для этого в ИС и П имеется распределитель (Р), с помощью которого на передаче осуществляется поочередное подключение элементов кодовой комбинации а₁, …, а₅ к каналу связи (КС), а на приеме – поочередное подключение КС к элементам регистрирующего устройства b₁, …, b₅. Очевидно, что для правильного приема кодовых комбинаций при таком способе передачи необходимо обеспечить одинаковую скорость работы распределителей ИС и П, т.е. синхронность и синфазность (в одинаковой фазе). Поэтому такой способ называется синхронным.

Кодовые комбинации, соответствующие различным символам телеграфных сообщений передаются по каналу связи непрерывно одна за другой, т.е. в приемник поступает непрерывная последовательность единичных элементов кодовых комбинаций. Для правильного их приема и идентификации необходимо определить начало и конец каждого единичного элемента, а также начало и конец кодовых комбинаций. Первая задача реализуется путем синхронизации по элементам, а вторая – путем фазирования по циклу.

Прежде чем перейти к описанию способов синхронизации и фазирования, рассмотрим вопрос о том, к чему приводят нарушения синхронности и синфазности.

Нарушения в аппаратуре передачи телеграфных сообщений приводят к искажению двоичных сигналов, которые бывают двух типов: краевые искажения и дробление.

Под краевыми искажениями понимают смещение значащих моментов (краев) принимаемых элементов относительно их идеального положения. Идеальным считается значащий момент (ЗМ), отстающий от отсчетного ЗМ на целое число единичных интервалов t₀. На рисунке 2.12 а) и б) показана переданная (а) и принятия (б) последовательности с идеальными ЗМ, причем принятая последовательность принята с задержкой канала связи t_p.

Рис.2.12.

На рисунке 2.12 в) показана последовательность принятая с краевыми искажениями, т.к. ее ЗМ сдвинуты на t₁, t₂, t₃, t₄. Краевые искажения приводят к изменению длительности единичных сигналов. Величина Dt_i = |t_i| - абсолютное краевое искажение, а – степень индивидуального искажения.

Под дроблением понимают изменение ЗМ принимаемого сигнала как внутри единичного интервала, так и за его пределами как показано на рисунке 2.13.

Рис.2.13.

Дробления продолжительностью t_g1 и t_g2 расположены внутри единичного интервала t₀. Дробление t_g3 захватывает два смежных элемента сигнала.

С краевыми искажениями можно бороться методом стробирования сигналов короткими по длине синхроимпульсами следующими, через интервалы t₀. Момент стробирования выбирают обычно в середине элемента сигнала как показано на рисунке 2.14.

Рис.2.14.

Допустимые пределы смещения ЗМ сигнала при стробировании примерно 0.5 t₀.

Максимально допустимая величина краевых искажений, при которой обеспечивается правильный прием единичных сигналов, называют исправляющей способностью приемника.

Вернемся теперь к вопросам синхронизации и фазирования. Синхронизация – это процесс установления и поддержания требуемых фазовых отношений между ЗМ переданных и принятых единичных элементов.

Под фазированием по циклу понимается процесс автоматического установления такого фазового соотношения между распределителями приемника и передатчика, при котором циклы приема и передачи кодовых комбинаций совпадают.

Наиболее просто указанные процедуры реализуются в стартстопных системах телеграфной связи.

В таких системах для обозначения моментов начала и конца кодовой комбинации вводят специальные фазирующие элементы: стартовый и стоповый как показано на рисунке 2.15.

Рис.2.15.

Принцип работы таких систем заключается в том, что в исходном состоянии, в отсутствии передачи сообщений, распределители приемника и передатчика не работают (стоят на "стопе"). С приходом стартового элемента (обычно "0") распределители запускаются, обеспечивая прием кодовой комбинации, и останавливаются с приходом стопового элемента (обычно "1"). В таких системах синхронизацию по элементам можно не применять вообще, т.к. накапливаемое за цикл смещение фазы синхроимпульса, обычно весьма незначительно и полностью ликвидируется при остановке (стопе) распределителей.

После рассмотрения видов двоичных сигналов, способов их передачи, искажения сигналов и методов борьбы с ними, перейдем собственно к системам телеграфной связи.

Основными функциями сети телеграфной связи являются:

· Прием от пользователей, передача и доставка адресатам телеграфных сообщений различных видов и категорий в заданные сроки.

· Передача телеграфных сообщений и ведение документальных переговоров между предприятиями, учреждениями, организациями.

· Предоставление в аренду некоммутируемых дискретных каналов.

Телеграфная сеть – это совокупность телеграфных станций коммутации (ТгСК) оконечных установок, а также телеграфных каналов (ТК). Структура телеграфной сети показана на рисунке 2.16.

Рис.2.16.

Например, в нашей стране сеть телеграфной связи имеет иерархическую организацию с тремя уровнями. На верхнем уровне расположены главные узлы (располагаются в наиболее крупных городах с наибольшей нагрузкой), соединенные по полносвязной схеме и играющие роль транзитных пунктов. На следующем уровне располагаются областные узлы и на последнем нижнем уровне районные узлы. Областные узлы имеют связи между собой и соединяются радиальными связями с главными узлами. Районные узлы не соединены между собой, но соединены радиальными связями с областными узлами. Такая архитектура является наиболее экономически эффективно для больших территорий.

Непосредственные услуги сеть телеграфной связи (ТгС) предоставляет в оконечных пунктах ТгС, располагаемых в отделениях связи городских, районных, сельских, и в абонентских пунктах, располагаемых в учреждениях и предприятиях.

Таким образом, система телеграфной связи любого уровня содержит дискретные каналы связи и соответствующую им каналообразующую аппаратуру, коммутационную аппаратуру и оборудование оконечных (абонентских) пунктов.

Принципы функционирования каналообразующей аппаратуры мы уже рассматривали когда знакомились с методами модуляции сигналов и организации многоканальных систем передачи данных. Поэтому здесь имеет смысл более подробно рассмотреть оконечные устройства систем передачи телеграфных сообщений.

В общем виде структура типового абонентского пункта имеет вид, представленный на рисунке 2.17.

Рис.2.17.

В режиме передачи оконечное оборудование данных (ООД) преобразует поступающие от источника сообщений (ИС) сигналы в первичный код, который затем преобразуется в аппаратуре окончания данных (АКД) таким образом, чтобы обеспечить эффективную их передачу по каналу связи. При приеме информации ООД и АКД осуществляют обратные преобразования. Важнейшим блоком ООД систем телеграфной связи является телеграфный аппарат (ТА). В настоящее время используются электронно-механические и электронные телеграфные аппараты. В электронно-механических ТА основные функции выполняются механическими узлами, требующими высокой точности изготовления. Такие аппараты имеют ряд недостатков: высокий уровень акустического шума и краевые искажения, вносимые аппаратом, низкая исправляющая способность, ограниченная скорость телеграфирования. В более современных ТА большинство функций выполняется электронным способом с использованием средств микропроцессорной техники. Эти аппараты, хотя у них некоторые функции (перемещение бумажного носителя) реализуются механически, получили название электронных. В электронных ТА существенно лучше технические характеристики и шире функциональные возможности.

Для обеспечения большего удобства в процессе подготовки и редактирования текста, а также для обеспечения возможности отображения принимаемого из канала связи текста без печати на бумаге, современные ТА снабжаются видеотерминальными устройствами (дисплеями).

Дата добавления: 2014-01-11