О компанії Послуги Прейскурант Абонентам Контакти Карта сайту
МАРИУПОЛЬ
головной офис
| схема проезда
 
 
КОРПОРАТИВНІ
РІШЕННЯ
| опис
|
технологія
 
БЕЗПЕКА
В ІНТЕРНЕТ
| ваш пароль
| рекомендації
 


ПУБЛИКАЦИИ В ПРЕССЕ
Главная О компании

Разработка и испытания 2 Мбит/с модема для
организации цифровых каналов в стволах
аналоговых радиорелейных линий связи

В Украине дальнейшее развитие современных информационных технологий передачи данных зачастую сдерживается отсутствием цифровых каналов связи, необходимых операторам мобильной и фиксированной телефонной, пейджерной и транкинговой связи для организации доступа в Интернет и корпоративные сети. Да и внедрение, например, Frame Relay или ATM, немыслимо без цифровых каналов. Ныне проблема организации цифровых каналов в определенной степени решена на межобластном уровне благодаря завершению строительства ВОЛС ИТУР. Цифровыми оптическими каналами охвачены почти все областные центры Украины. Однако проблема организации цифровых каналов между областными и районными центрами остается нерешенной, поскольку существующие зоновые ИКМ-системы, во-первых, не охватывают многих районных центров, а во-вторых, не имеют свободных каналов. Строительство новых линий связи на наземных оптоволоконных или медных кабелях либо на радиорелейных линиях связи требует больших капитальных вложений.

Выйти из создавшегося положения позволяет широко используемый как в Украине, так и за рубежом метод организации цифровых каналов в стволах аналоговых радиорелейных линий связи (РРЛС).

Сущность и преимущества этого метода изложены в одной из наших статей (см. прим.). Схема организации такого цифрового дуплексного канала связи изображена на рис.1. Ключевое устройство, позволяющее вводить новый цифровой поток в действующую радиорелейную линию связи и выводить его оттуда,- так называемый радиорелейный модем (РРЛ-модем). Основное его назначение - линейный перенос спектров цифровых сигналов в свободный участок спектра РРЛС. Выпускаются такие модемы лишь за рубежом. Наиболее дешевыми и доступными являются 2 Мбит/с модемы МД DAV-01 и МДП-2, производимые в России. Цены их колеблются от 2,2 до 2,5 тыс. дол. США.


Схема организации цифрового 2 Мбит/с канала в стволе аналоговой РРС с помощью РРЛ-модемов
Рис. 1. Схема организации цифрового 2 Мбит/с канала в стволе аналоговой РРС с помощью РРЛ-модемов

Необходимость разработать собственный РРЛ-модем возникла 2 года назад, когда для ускоренного развития сетей передачи данных, в частности Интернет, остро потребовались зоновые цифровые каналы со скоростями передачи от 64 кбит/с и выше.

Вначале были изготовлены полумегабитные модемы, работающие на поднесущих частотах 10,7 и 4,3 МГц, поскольку в окрестностях этих поднесущих имеются, как правило, свободные участки спектров. В таких модемах использовалась двухполосная амплитудная модуляция. Опыт разработки этих устройств и их технические характеристики описаны в упомянутой ранее статье, Они обладают высокой надежностью - за полтора года эксплуатации на трассах Донецкой области не было ни одного отказа.

С развитием информационных технологий возрастают потребности в скоростях передачи данных и, следовательно, полумегабитные модемы устраивают нас все меньше. Тем более, что характеризуются они сравнительно низкой эффективностью использования свободных участков спектра /(0,34 бит/с): Гц/ и отсутствием интерфейса G.703. Поэтому мы посчитали нецелесообразной сертификацию и серийный выпуск полумегабитных модемов, а решили направить наши усилия и средства на разработку новых двухмегабитных модемов.

Основной задачей разработки новых 2 Мбит/с РРЛ-модемов было создание устройства с характеристиками, не уступающими зарубежным аналогам, но существенно более дешевого.

Согласно функциональной схеме (рис. 2 и 3) РРЛ-модем состоит из двух независимых устройств - приемника и передатчика. Рассмотрим принцип работы передатчика (см. рис. 2).

Подаваемые на вход передатчика линейные трехуровневые коды HDB3 (High Dencity Binary) или AMI (Alternate Mark Incertion) поступают на линейный преобразователь кода, где преобразуются в линейный двухуровневый код NRZ. Затем код NRZ обрабатывается скремблером 16-го порядка. Иными словами, на код накладывается псевдослучайная последовательность (ПСП) импульсов. Этим обеспечивается нормальная работа схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) демодулятора, так как в случае появления нескольких нулей подряд (когда сигнал отсутствует) нормальная работа этих устройств нарушается. Затем код преобразуется из последовательного в параллельный и происходит его дифференциальное кодирование. Чтобы обеспечить квадратурно-фазовую модуляцию, кварцевый генератор генерирует частоту, в 4 раза превышающую необходимую несущую частоту fн РРЛ-модема. Эта частота подается на фазовый расщепитель, на отдельных выходах которого создаются когерентные сигналы на частоте fн и с квадратурными фазами (0, 90, 180 и 270°). С помощью этих сигналов в мультиплексоре (MX) осуществляется квадратурно-фазовая модуляция несущей преобразованным кодом. Фазомодулированный сигнал поступает на согласующий усилитель и затем фильтруется фильтром Баттерворта 6-го порядка, который выделяет главный лепесток в спектре фазомодулированного (ФМ) сигнала.

Устройство контроля уровня и аттенюатор на выходе передатчика предназначены для контроля и регулировки уровня мощности на выходе передатчика.

Модем может работать в режиме тестирования с разрывом связи. Режимы переключаются вручную переключателем работа/тест, при этом на вход скремблера подается тестовый сигнал от кварцевого генератора с тактовой частотой fт = 2,048 МГц и формирователя кода теста.

В приемнике (см. рис. 3) все происходит в обратной последовательности. Входной сигнал фильтруется, усиливается в усилителе и подается на пороговое устройство, выделяющее сигнал из шума. Устройства синхронизации и выделения несущей (ВН) вырабатывают сигнал с частотой f = 4fн, подаваемый на фазовый расщепитель, на выходе которого формируются 4 когерентных сигнала с частотой fн и квадратурными фазами. Используется схема ВН, с которой информацию об изменении фазы сигнала можно получить, определив полярность реализации сигнала в некоторых точках периода его ВЧ заполнения. В демодуляторе происходит квадратурно-фазовая демодуляция сигнала. Далее сигнал подается на дифференциальный декодер, где закодированный сигнал восстанавливается. Затем параллельный код преобразуется в последовательный. Последние два устройства и демодулятор синхронизируются от устройства выделения тактовой частоты 2,048 МГц, построенного на основе ФАПЧ. Дескремблер выделяет наложенную в передатчике ПСП. Очищенный от ПСП двухуровневый код в выходном преобразователе кода NRZ преобразуется в трехуровневый код HDB3 (AMI). Переключатель работа/тест предназначен для переключения режимов работы модема (работа - анализ ошибок). Каждая ошибка индицируется миганием красного светодиода.

В настоящее время изготовлены и испытаны 4 опытных образца РРЛ-модема, которые установлены на двух зоновых радиорелейных линиях связи для организации 2 Мбит/с потоков в интересах мобильной сети. Характеристики разработанного РРЛ-модема приведены далее. Типичный спектр группового сигнала ствола аналоговой РРС изображен на рис. 4, из которого видно, что кроме сигналов многоканальной телефонии в ствол введены два двухмегабитных потока на поднесущих 4,3 и 10,75 МГц.


Размещение спектров сигналов цифровых потоков в типовом линейном спектре группового сигнала ствола аналоговой РРС
Рис. 4. Размещение спектров сигналов цифровых потоков в типовом линейном спектре группового сигнала ствола аналоговой РРС

Ныне несколько модемов тестируются на эксплуатационную надежность. Материалы статьи аппробированы на 3-й Международной научно-практической конференции (Ялта, 4-6 октября 2000 г.) «Эволюция транспортных сетей телекоммуникаций. Проблемы построения, развития и управления».
Технические характеристики РРЛ-модема
N Характеристика Значение
1 Линейная скорость цифрового потока, кбит/с 2048
2 Линейный код HDB3 (AMI)
3 Интерфейс стандартный синхронный интерфейс G.703
4 Вид модуляции поднесущей частоты ОФМ-4
5 Поднесущая частота, МГц 4,3-11,5
6 Амплитуда сигнала на входе и выходе линейного интерфейса на нагрузке 120 Ом, В (3 ± 0,5)
7 Напряжение радиосигнала на выходе на нагрузке 75 Ом, мВ эф 20-300
8 Напряжение радиосигнала на входе на нагрузке 75 Ом, мВ эф 1-50
9 Ширина спектра выходного радиосигнала по уровню 40 дБ, не более, МГц 2
10 Относительная нестабильность частоты выходного радиосигнала, не более ±5*10-5
11 Вероятность возникновения ошибки в канале, не более 2*10-9
12 Эффективность использования спектра, (бит/с):Гц 0,84
13 Информационный стык разъем RJ-45,120 Ом, симметричный
14 Электропитание 220 В ±10% с частотой 50 Гц
15 Потребляемая мощность, Вт 12


Авторы
А. Л. Бабосюк, В. А. Бадия, А. А. Биленко, канд. техн. наук, В. А. Коибаш, М. Г. Малкин, О. В. Носов канд. техн. наук, А. Н. Омельченко, Л. П. Петров, А. Г. Цитрин, канд. техн. наук, П. М. Цыплаков, А. Н. Шишко

Примечание
Бабосюк А. Л., Биленко А. А., Койбаш В. А., Малкин М. Г., Носов О. В., Петров Л. П., Цитрин А. Г., Цыплаков П. М. Передача цифровых сигналов по аналоговым радиорелейным линиям связи // Зв'язок.- 1999.- № 6.- С. 49-50.

«Зв'язок» № 3 (29), 2001

 


   Підтримка сервера : webmaster@doris.ua Дизайн, програмування © ПРАТ «ДОРІС», 1995 - 2021