Основным методом преобразования аналогового сигнала электросвязи в цифровой сигнал является, как известно, импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Оптическая система с ИКМ отличается от соответствующей кабельной системы главным образом линейным оборудованием и средой передачи сигналов. Поэтому, рассматривая работу цифровой ВОСП, необходимо выделить прежде всего код в линии передачи сигнала, оптические приемник и передатчик, построение линейного тракта.
Выбор элементной базы при реализации ВОСП и параметры ее линейного тракта зависит от скорости передачи символов цифрового сигнала. МККТТ установлены правила объединения цифровых сигналов и определена иерархия аппаратуры временного объединения цифровых сигналов электросвязи. Сущность иерархии состоит в ступенчатом расположении указанной аппаратуры, при котором на каждой ступени объединяется передачи символов, соответствующую предыдущей ступени. Цифровые сигналы во вторичной, третичной и т.д. системах получаются объединением сигналов пердыдущих иерархических систем. Аппаратура, в которой выполняется объединение этих сигналов, называется аппаратурой временного объединения цифровых сигналов (рис. 1.2). На выходе этой аппаратуры цифровой сигнал в устройстве, назваемом скреблером, преобразуется по структуре без изменения скорости передачи символов, т.е. его свойства приближены к свойствам случайного сигнала. Это позволяет достигнуть устойчивой работы линии связи вне зависимости от статических свойств источника информации. С помощью аппаратуры стыка скремблированный цифровой сигнал может подаваться на вход любой цифровой системы связи. Для каждой иерархической скорости МККТТ рекомендует свои коды стыка, например для вторичной — код HDB-3, для четверичной — код CMI и т.д. Операцию преобразования бинарного сигнала, поступающего от аппаратуры временного объединения в код стыка, выполняет преобразователь кода стыка. Код стыка может отличаться от кода, принятого в оптическом линейном тракте. Операцию преобразования кода стыка в код цифровой ВОСП выполняет преобразователь кода линейного тракта, на выходе которого получается цифровой электрический сигнал, моделирующий ток излучателя передающего оптического модуля.
Моделированное оптическое излучение с помощью оптического соединителя вводится в волокно оптического кабеля. Затухание световода приводит к уменьшению интенсивности распространяющихся по нему оптических импульсов, а конечные значения ширины полосы пропускания — к уширению этих импульсов. Для восстановления формы, амплитуды и временных характеристик цифровой последовательности в ВОСП, так же как в цифровых системах с другой средой передачи сигнала, используются регенераторы. Регенератор состоит из приемного оптического модуля, устройства обработки сигнала, передающего оптического модуля и устройства контроля. Различают линейные регенераторы, устанавливаемые вдоль линейного тракта системы в необслуживаемых пунктах (НРП), обслуживаемых пунктах с гарантированным электропитанием (ОРП) и станционные регенераторы, размещаемые на оконечных станциях и входящие в состав приемной части станционной аппаратуры линейного тракта. Восстановленный в регенераторе сигнал проходит следующий участок регенерации, восстанавливается в очередном регенераторе и т.д. Этот процесс продолжается до тех пор, пока оптический сигнал не достигает приемного оптического модуля станционного регенератора.
После восстановления в станционном регенераторе электрический цифровой сигнал преобразуется в цифровой сигнал в коде стыка преобразователя кода (декодером), затем по соединительной линии поступает на преобразователь кода (декодер) аппаратуры стыка, на выходе которого получаетя сигнал в бинарном коде. После этого в дескремблере над сигналом выполняется операция, обратная скремблированию, и исходный цифровой сигнал поступает в аппаратуру временного разделения.
Рассмотрим особенности построения приемопередеющей аппаратуры цифровых ВОСП.
Оптический ретранслятр, структурная схема котороо приведена на рис. 1.3. состоит из оптического приемника (цифрового приемного оптоэлектронного модуля — ПРОМ), устройства обработки сигнала, оптического передатчика (цифрового передающего оптоэлектронного модуля — ПОМ), обнаружителя ошибок и устройства телеконтроля.
Цифровой сигнал принимается и усиливается оптическим приемником, восстанавливается по формуле, амплитуде, длительности и положению относительно тактового интервала в устройстве обработки сигнала, а затем управляет работой переключателя тока излучателя, на выходе которого образуется исходная последовательность цифрового сигнала. Устройство телеконтроля предназначено для обработки и передачи информации о частоте появления ошибок, сигнал о наличии которых поступает от обнаружителя ошибок.
Рассмотрим назначение отдельных элементов оптического ретранслятора.
Предусилителем является высокочувствительный широкополосный усилитель с фотодетектором на выходе. Основная функция предусилителя заключается в преобразовании оптического сигнала электрический с максимальным отношением сигнал-шум в заданной полосе частот. В магистральных, зоновых и городских системах важно обеспечить высокую чувствительность фотоприемного устройства, так как это позволяет уменьшить число участков переприема, снизить требования к выходной мощности излучателя, реализовать малую стоимость системы. Шумовые свойства предусилителя зависят от многих факторов: схемы реализации, типа фотодиода, требуемой полосы пропускания, типа используемого транзистора (полевой или биполярный), технологии изготовления (дискретная, гибридная — толстопленочная или тонко-пленочная), вида корректирующего фильтра, выбора режима транзистора и т.д.
Реализация предусилителя по технологии гибридных интегральных схем позволяет расширить полосу пропускания вследствие уменьшения паразитных индуктивностей и емкостей элементов схемы, улучшить экранировку от внешних полей, обеспечить высокую надежность, применяя герметизацию в нейтральной среде.
| Перейти к содержанию | Читать далее.. |
