Построение структуры цикла

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ростовской области

«Ростовский-на-Дону колледж связи и информатики»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

По выполнению практических работ

По МДК 01.02

Технология монтажа и обслуживания цифровых и волоконно-оптических систем передачи

основной профессиональной образовательной программы (СПО)

Специальность: 210709 «Многоканальные телекоммуникационные системы»

Рекомендовано к изданию Экспертным советом РКСИ

Протокол № от

Рецензенты

ГБОУ СПО РО «РКСИ»- преподаватель О.В. Коваленко

Авторы: Комов Е.Ю., Ермолина Л.В., Цыпорина И.Г.

Методические указания по выполнению практических работ по МДК 01.02 «Теоретические основы, методика монтажа и обслуживания цифровых и волоконно-оптических систем передачи». Специальность: 210709 «Многоканальные телекоммуникационные системы»

Методические указания подробно знакомят студентов с порядком подготовки и выполнения практических работ; предназначены для студентов третьего курса РКСИ.

СОДЕРЖАНИЕ

Практическая работа №1 «Расчет и построение структуры цикла с циклическим избыточным кодом CRC-4»…………………………………………………………………………………………………………5

Практическая работа №2 «Мультиплексирование цифровых потоков»………………………………......9

Практическая работа № 3 «Расчет и построение структуры цикла телекоммуникационных систем высшего порядка»……………………………………………………………………………………………..11

Практическая работа №4 «Расчет долговременных норм для ОЦК и цифровых групповых трактов»...15

Практическая работа №5 «Расчет оперативных норм для ОЦК и цифровых групповых трактов»…….19

Практическая работа№6 «Формирование линейных кодов ВОСП»………………………………………24

Практическая работа№7 «Формирование модулей STM-N»……………………………………………...25

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В соответствии с Типовым положением об ОУ СПО, утвержденным постановлением правительства РФ от 14 ноября 1994 года № 1168, к основным видам учебных занятий, наряду с другими, отнесены лабораторные работы и практические занятия. Этот вид учебных занятий направлен на экспериментальное подтверждение теоретических положений и формирование учебных и профессиональных практических умений. Лабо практические занятия составляют важную часть теоретической и профессиональной практической подготовки студентов.

Сборник практических работ и методических указаний к ним включает 7 практических работ.

Выполнение студентами практических работ направлено на:

· обобщение, систематизацию, углубление, закрепление теоретических знаний;

· формирование умений применять полученные знания на практике;

· развитие аналитических умений;

· выработку профессионально значимых качеств.

Практические работы проводятся в течение 2-х академических часов после инструктажа преподавателя.

Формы организации студентов на практических и лабораторных работах различные: групповая, фронтальная, индивидуальная.

Структура оформления практических и лабораторных работ по МДК 01.02 «Теоретические основы, методика монтажа и обслуживания цифровых и волоконно-оптических систем передачи».». Специальность: 210709 «Многоканальные телекоммуникационные системы» определена комиссией «Сетей связи».

Практическая работа №1

«Расчет и построение структуры цикла с циклическим избыточным кодом CRC-4»

Цель работы

1.1 Теоретическая:

- Уяснить назначение и принцип действия циклического избыточного кода CRC-4.

1,2 Практическая:

- Приобрести практические навыки расчета бит циклического избыточного кода CRC-4 и построения структуры цикла Е1.

2. Литература:

1.В.Н. Гордиенко «Многоканальные телекоммуникационные системы»: -М: Горячая линия-Телеком, 2007

3. Задание:

1.Определить значение остатка (синдрома) R (x) согласно заданным вариантам.

2. Рассчитанные значения остатка (синдрома) R (x) привести в таблице 1.

3. Согласно рассчитанным значениям бит циклического избыточного кода CRC-4, построить структуру КИ0(таблица 1)

4. Рассчитанные значения остатка (синдрома) R (x) привести в таблице 2

4.Порядок выполнения:

В настоящее время в линейное оборудование и системы самодиагностики цифровых каналов ИКМ встраивается функция анализа по CRC-4. Принцип CRC-4 базируется на простом математическом расчете, производимом в каждом сверхцикле данных. Оборудование передачи Е1 производит расчет суммы CRC-4 и включает результаты суммы в сигнал следующего сверхцикла. Оборудование приемника принимает сигнал и производит аналогичный расчет и сравнение полученной суммы и переданной в следующем сверхцикле. Если в двух полученных суммах имеется расхождение, генерируется сигнал ошибки CRC-4. Для передачи этой информации используется сверхцикловая структура. Однако, сверхцикл CRC-4 не обязательно связан со сверхциклом MFAS. Каждый сверхцикл может быть разбит на 2 подцикла (SMF). На рисунке 1 они отмечены как SMF#1 и SMF#2 и содержат по 8 циклов каждый. Соответственно отмечены по 4 бита, используемые для передачи CRC-4 каждого сверхцикла (биты С). Биты CRC-4 вычисляются методом деления двоичной суммы содержания 8 последовательных циклов на тестовый полином, остаток от деления в виде 4-битового сообщения вставляется в следующий сверхцикл для передачи в потоке Е1. Биты CRC-4 вычисляются методом деления двоичной суммы содержания 8 последовательных циклов на тестовый полином, остаток от деления в виде 4-битового сообщения вставляется в следующий сверхцикл для передачи в потоке Е1. Структура сверхцикла CRC-4 включает несколько сообщений сверхцикловой структуры CRC-4. В четных циклах NFAS битами Si передается сообщение сверхцикловой синхронизации CRC-4 - комбинация 001011, которая используется на приемной стороне для синхронизации по CRC. Кроме этого в составе сверхцикла SMF, передается его главная информация - сообщение C1C2C3C4. В качестве дополнительного сообщения, передаваемого в направлении передачи при обнаружении ошибки по CRC-4, используется 2-битовое сообщение Е1Е2. Каждый бит Е связан с одним из принятых сверхциклов SMF (в составе сверхцикла MFAS используется два сверхцикла SMF, поэтому сообщение использует два бита Е). Когда оборудование приемника получает информацию об ошибке CRC-4, оно генерирует бит Е для сообщения передатчику о принятой ошибке.

Рисунок 1. Структура КИ0

SMF#1 - Подцикл 1

SMF#2 - Подцикл 2

с1, с2, с3, с4 - биты CRC

001011 - сигнал сверхцикловой синхронизации CRC

Биты E1 и Е2 идентифицируют ошибку по CRC (E=1 - нет ошибки, Е=0 - ошибка по CRC)

Sn = биты, зарезервированные под задачи национального использования и для передачи управляющей информации сетевого уровня

Мониторинг по CRC производится в режиме реального времени непосредственно после установления циклового синхронизма. В этом случае возникает цикловая синхронизация по CRC-4 и сверхциклам SMF по кодовой последовательности 001011. Эта синхронизация достаточно устойчивая, потеря цикловой синхронизации по CRC-4 отображается только после того, как более чем 914 сообщений CRC в секунду не соответствует ожидаемым значениям.

Пример операции деления полинома, отображающего произвольную комбинацию 1100101101, на образующий полином кода CRC-4 приведен на рисунке 2. Деление осуществляется как обычно, только вычитание из делимого произведения члена частного на делитель заменяется сложением по модулю 2.

Рисунок 2. Пример расчета бит циклического избыточного кода CRC-4

делимое

делитель

1 0

0 0

х⁹₊

Х⁸+

Х⁵₊

х³₊

Х²+

х⁴*

Х+

Х⁹+

х⁶*

X⁵

Х⁵+

Х⁴+ Х²+

х⁸₊

х⁶₊

х³₊

Х²+

частное

Х⁸+

Х⁵+

X⁴

х⁶₊

х⁵₊

Х⁴+

х³₊

Х²+

х⁶*

х³₊

X²

Х⁵+

Х⁴+

Х⁵+

Х²+

хЧ

Х²+

х*+

X²

остаток

Варианты заданий

№ варианта
Заданный полином	Х⁶+Х⁴	Х⁷+Х⁵+Х⁴+Х²+1	Х⁶+Х⁵+Х⁴+Х	Х⁷+Х⁵+Х
Производящий полином	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1

№ варианта
Заданный полином	Х⁸+Х⁷+Х³+Х²+Х	Х⁷+Х⁵+Х⁴+Х²+1	Х⁵+Х³+Х²+Х	Х⁷+Х⁵+Х⁴+Х²+1
Производящий полином	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1
№ варианта
Заданный полином	Х⁶+Х⁴+Х³+Х²	Х⁵+Х⁴+1	Х⁷+Х⁵+Х⁴+Х³	Х⁸+Х⁷+Х⁶+Х²+1
Производящий полином	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1

№ варианта
Заданный полином	Х⁹+Х⁷+Х⁶+Х⁵	Х⁷+Х⁶+Х⁵+Х⁴+Х³+Х²+Х	Х⁷+Х⁶+Х⁵+Х²
Производящий полином	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1	Х³+Х²+1

Таблица 1. Структура КИ0

Сверхцикл	Подсверхцикл	Цикл	Канальный интервал КИ0
Номера битов

Таблица 2

Заданный полином
Производящий полином
Результат деления – остаток (синдром) R (x)
Последовательность деления

5. Контрольные вопросы:

1. Назначение избыточного циклического кода CRC-4.

2.Где в структуре цикла передается сообщений сверхцикловой структуры CRC-4?

3. Назначение бит Е1,Е2.

4. В каком случае отображается потеря цикловой синхронизации по CRC-4?

Практическая работа №2

«Мультиплексирование цифровых потоков»

Цель работы

1.1 Теоретическая:

- Уяснить формирование группового цифрового сигнала различными способами объединения цифровых потоков, необходимость выравнивания скоростей, возникновения временных сдвигов и неоднородностей.

1.2 Практическая:

- Приобрести практические навыки построения временных диаграмм, поясняющих принцип возникновения временных сдвигов и неоднородностей.

2. Литература:

1.В.Н. Гордиенко «Многоканальные телекоммуникационные системы»:. -М: Горячая линия-Телеком, 2007

3. Задание:

3.1 Построить временные диаграммы, поясняющие принцип возникновения временных сдвигов и неоднородностей;

3.2 Рассчитать число информационных импульсов между соседними временными сдвигами при синхронном и асинхронном объединением цифровых потоков

4. Порядок выполнения:

Формирование потоков Е2, Е3, Е4 осуществляется путём побитового объединения.

Различают синхронное и асинхронное объединение цифровых потоков. При синхронном объединении цифровых потоков скорость записи информации и скорость считывания будут постоянными и кратными, так как вырабатываются одним и тем же генераторным оборудованием.

При асинхронном объединении цифровых потоков ГО устройств объединения цифровых потоков и ГО устройств формирования цифровых потоков низшего порядка работают независимо, поэтому возможно расхождение между скоростями записи и считывания. На рисунке 1 построить временные диаграммы побитого объединения согласно индивидуальному заданию.

Рисунок 1 – Побитовое объединение по принципу чередования битов

Рассчитать число информационных импульсов между соседними временными сдвигами при синхронном или асинхронном объединении цифровых потоков на основании индивидуальных заданий. При появлении неоднородностей необходимо обеспечить согласование скоростей передачи символов путём коррекции соответствующих моментов временных сдвигов.

Число информационных импульсов между соседними временными сдвигами рассчитывается по формуле:

, (1)

где Е (х) – функция целой части;

Тсч.и – период считывания информационных символов;

Тз – период записи информационных символов.

Например: , следовательно, временной сдвиг будет после каждых трёх позиций передачи информации. В этом случае в считанной последовательности импульсов интервалы между временными сдвигами будут постоянными. Период возникновения временных сдвигов рассчитывается по формуле:

Период возникновения неоднородностей рассчитывается по формуле:

. (2)

Примечание – Если в результате расчёта П=1/3, это означает, что неоднородности возникают в каждом третьем временном сдвиге.

На основании приведённых расчётов изобразить временные диаграммы на рисунке 2, поясняющие принцип возникновения временных сдвигов и неоднородностей.

Рисунок 2 – Временные диаграммы:

а) импульсы последовательности записи;

б) импульсы последовательности считывания;

в) последовательность считанных импульсов.

5. Контрольные вопросы:

1.1 Когда необходимо положительное согласование скоростей?

1.2 Сколько символов необходимо предусмотреть в цикле передачи для передачи КСС?

1.3 Когда необходимо согласование скоростей?

1.4 Сколько корректирующих символов содержит команда согласования скоростей, состоящая из трех символов?

Практическая работа №3

«Расчет и построение структуры цикла телекоммуникационных систем высшего порядка»

Цель работы

1.1Теоретическая:

- Уяснить принцип построения структуры циклов передачи телекоммуникационных систем высшего порядка.

1.2 Практическая:

- Приобрести практические навыки построения структуры циклов передачи телекоммуникационных систем высшего порядка.

2 Литература:

1.В.Н. Гордиенко «Многоканальные телекоммуникационные системы»:. -М: Горячая линия-Телеком, 2007

3. Задание:

3.1 Произвести расчет структуры цикла согласно заданному варианту.

3.2 Построить рассчитанную структуру цикла передачи.

4 Порядок выполнения:

Расчет структуры цикла:

1. Соотношение числа информационных и служебных символов в цикле передачи для каждого входного потока рассчитывается по формуле:

где f_з.и- частота записи информации;

f_сч.и.- частота считывания информации;

- несократимая дробь.

2. Количество информационных символов в цикле передачи рассчитывается

по формуле:

, симв

где i = 1,2… Линейное значение i рассчитывается по формуле:

i =

где q – число объединенных сопряженных потоков (q=4);

m – число символов в одной команде согласования скоростей (m=3);

b₁ – минимальное число служебных символов в цикле передачи

(из формулы 12);

d_сл. – cимволы цифровой служебной связи (d_сл.=4);

d_к. – символы контроля и сигнализации (d_к. =4);

d_Д. – символы сигналов дискретной информации (d_Д.=4);

d_и. – информационные символы при ОСС – отрицательном согласовании скоростей (d_и=4);

а₁ – минимальное число информационных символов в цикле передачи (из формулы 12)

Полученное значение округлять в сторону целого большего.

3. Количество служебных символов в цикле рассчитывается по формуле:

, симв

4. Количество символов в цикле передачи рассчитывается по формуле:

N=A+B, симв

Построение структуры цикла

Цикл разбивается равномерно на 4 группы. Вид передаваемой информации в группах указан в таблице 15б. Необходимо указать номера позиций в цикле.

Таблица 15б

Вид передаваемой информации	Номера позиций в цикле	Номера групп в цикле
Синхросигнал Информационные символы	………….. ………….	I
Первые символы КСС Символы служебной связи Информационные символы	………….. …………. ………….	II
Вторые символы КСС Символы дискретной информации Информационные символы	………….. …………. ………...	III
Третьи символы КСС Информационные символы ОСС Информационные символы	…………… ……………. …………….	IV