Коммутация с нулевым затуханием

ЦИФРОВАЯ КОММУТАЦИЯ В АНАЛОГОВОМ ОКРУЖЕНИИ

Когда цифровые системы коммутации на оконечных станциях вводятся в условиях аналогового окружения, то аналоговые устройства сопряжения с местными линиями остаются неизменными. Цифровая передача по местным линиям будет развиваться постепенно по мере того, как, во-первых, будет осуществляться интеграция с коммутационной системой абонентских цифровых систем передачи и, во-вторых, пользователи, заинтересованные в цифровых средствах обслуживания. будут вносить плату за то, чтобы их телефонные аппараты и линии обслуживания были соответствующим образом модифицированы. Несмотря на то, что некоторые местные линии будут пропускать с требуемым качеством цифровые сигналы с более широкой полосой частот, трудности, связанные с преобразованием, будут в значительной степени зависеть от аналогового окружения, а также от методов эксплуатации этого оборудования. К некоторым из факторов, усложняющих этот процесс преобразования, относятся использование на линиях связи пупиновских катушек, искусственных линии, отпаек, больших сопротивлений или временных сростков кабеля, молниеотводов. Кроме того, учет переходных помех в цифровых системах может привести к необходимости либо перехода на двухкабельную систему связи с использованием отдельного кабеля для каждого направления передачи, либо использования более новых типов кабелей с внутренним экраном, чтобы разделить прямое и обратное направления передачи.

Хорошо спроектированная цифровая система передачи и коммутации не вызывает существенного снижения качества передачи речевых сигналов, представленных в цифровом виде, от одного оконечного устройства до другого. В частности, величина аналогового сигнала, поступающего с выхода декодера, может быть скорректирована таким образом, чтобы она была равна величине сигнала, поступающего на вход кодера на дальнем конце. Интересно отметить, что при использовании систем цифровой коммутации на центральной станции класса 5 в условиях аналогового окружения передача с нулевым затуханием вносит некоторые серьезные проблемы.
В аналоговых коммутационных системах оконечных станций применяется двухпроводная коммутация, что позволяет осуществлять соединения двусторонних двухпроводных линий связи пользователей. Процесс преобразования речевого сигнала в цифровую форму принципиально связан с необходимостью разделения путей передачи сигнала в прямом и обратном направлениях ври установлении каждого соединения. Таким образом, цифровая оконечная станция класса 5 должна осуществлять четырехпроводную коммутацию. Чтобы разделить два направления передачи в условиях двухпроводного аналового окружения, необходимо вводить диффсистемы. Как показывает рис. 22, введение диффсистем на каждом конце цифровой подсети приводит к образованию четырехпроводных цепей и вместе с тем создает условия для возникновения сигналов эха и самовозбуждения (генерации). (Усилители показаны вместе с кодерами; они используются для компенсации затухания сигнала при прохождении его через диффсистему.) Нестабильность возникает как результат рассогласования полных сопротивлений диффсистем, вызывающего нежелательное соединение приемной и передающей частей четырехпроводного соединительного тракта. Рассогласование полных сопротивлений возникает вследствие того, что абонентские линии различаются как по длине, так и по диаметру проводов, используемых в этих линиях. В частности, пупинизированные и непупинизированные пары существенно различаются по полным сопротивлениям. Добиться полного исключения нежелательных связей путем согласования полных сопротивлений для каждой линии можно было бы только путем исключительно больших затрат.

Проблема неустойчивости усложняется из-за наличия искусственной задержки, которая возникает в цифровых системах коммутации с ВРК. И хотя задержка при коммутации в цифровой системе составляет всего несколько сотен микросекунд и, в основном, неощутима пользователем, тем не менее она эквивалентна введению 50... 65 км кабеля. Эта дополнительная задержка приводит к снижению частот возбуждения, которые в противном случае могли бы лежать за пределами полосы речевых сигналов и могли быть эффективно отфильтрованы в кодере и декодере.
Диффсистемы широко применяются на стыках с междугородной сетью связи, где средства передачи, в основном, являются четырехпроводными. В этих случаях с нестабильностью четырехпроводной цепи борются, внося в тракты передачи более коротких междугородных линий связи некоторое предварительно определенное затухание (остаточное затихание). На более длинных линиях с явлениями эха и возбуждения борются с помощью эхо-заградителей. На цифровых коммутационных станциях класса 5 можно было бы предотвратить возникновение нестабильности таким же образом предусматривая внесение некоторого затухания в процессе кодирования и декодирования сигналов. Если для местных соединений необходимое затухание сигнала является вполне приемлемым (оно может составлять приблизительно 2. 3 дБ на каждый тракт), то дополнительное затухание, которое нужно было бы внести при установлении которых междугородных соединений, было бы недопустимо большим.

Из приведенного обсуждения следует, что использование регулируемого затухания является одним из решений проблемы устойчивости. Необходимое затухание вносится в тракт передачи речевых сигналов при установлении только местных соединений, поскольку на кабелях междугородной связи оно уже внесено в соответствии с расчетом. Второе решение проблемы устойчивости состоит в более точном согласовании полных сопротивлений диффсистем. Хотя почти полное исключение возможности нежелательной связи трактов передачи весьма дорогостоящая процедура, тем не менее для обеспечения требуемого разделения трактов передачи можно применять только две схемы согласования: одну — для непупинизированных, другую—для пупинизированных линий связи. Второе решение имеет преимущество перед первым, состоящее в том, что (при установлении между сродных соединений) оно позволяет добиться лучшего согласования, а следовательно, более высокой устойчивости трактов. Другая возможность обеспечения цифровой коммутации с нулевым затухании состоит в использовании эхо-заградителей.
Заметим, что полностью цифровые сети (с четырехпроводными телефонными аппаратами) исключают проблему устойчивости, поскольку они не содержат двухпроводных аналоговых линий. Речевые сигналы преобразуются в цифровую форму непосредственно в телефонном аппарате и далее передаются по отдельному пути от приемника речевого сигнала на передающем конце к телефонному аппарату в пункте назначения. Таким образом, прямая четырехпроводная цепь полностью исключает возможность возникновения эха и возбуждения канала, обеспечивая, следовательно, для всех видов соединений передачу с нулевым затуханием.

Дата добавления: 2014-01-07