Методические указания к выполнению лабораторной работы №8 «Формирование линейных кодов» по дисциплине ОП.07 «Основы телекоммуникаций» для специальности 11.02.15 «Инфокоммуникационные сети и системы связи»
Документ представляет собой методические указания к выполнению лабораторной работы, посвящённой изучению принципов формирования и параметров линейных кодов, используемых в цифровых системах передачи (ЦСП). Основной акцент сделан на практическое освоение кода HDB-3 (МЧПИ) с использованием специализированного программного симулятора, а также на сравнение различных типов линейных кодов. Основные технические аспекты документа:
✓ Целевая аудитория и контекст: Указания разработаны для студентов, изучающих основы телекоммуникаций. Лабораторная работа направлена на формирование практических навыков кодирования цифровых сигналов и понимания влияния линейного кодирования на качество передачи в линиях связи.
✓ Теоретические основы: В документе подробно обосновываются требования к линейным сигналам, передаваемым по каналам связи:
— Подавление постоянной и низкочастотных составляющих (из-за наличия в тракте разделительных конденсаторов и трансформаторов, что приводит к «плаванию постоянной составляющей»).
— Минимизация высокочастотных составляющих (из-за распределённых ёмкости и индуктивности линии, вызывающих затягивание фронтов импульсов).
— Наличие информационной избыточности (для контроля ошибок).
— Устойчивые признаки синхронизации (хронирующие свойства для выделения тактовой частоты).
— Минимальная мощность передатчика (для снижения взаимных помех).
✓ Классификация и параметры линейных кодов: Вводится понятие алфавитных кодов с обозначением mBnL, где m двоичных символов преобразуются в n символов с основанием L. Приводятся формулы для расчёта коэффициента изменения тактовой частоты и избыточности кода.
✓ Характеристика основных линейных кодов: 1. Код NRZ (без возвращения к нулю): Описан как однополярный двоичный код. Выделены его недостатки: наличие постоянной составляющей, зависящей от плотности единиц, и слабые хронирующие свойства (особенно в длинных сериях одинаковых бит). Показана проблема «плавания постоянной составляющей» и метод её компенсации с использованием квантованной обратной связи. 2. Код HDB-3 (МЧПИ): Детально описан как наиболее распространённый линейный код. Задания по работе с программой-симулятором требуют применения двух правил: чередования полярности единичных импульсов (+1, -1, +1, -1...) и замены комбинаций из четырёх подряд идущих нулей на специальные вставки (000V или B00V) в зависимости от чётности числа единиц с момента последней вставки. Приводятся правила определения полярности импульсов во вставках.
✓ Практическое задание и индивидуальные варианты: Основное задание включает формирование для заданной двоичной последовательности (из таблицы с 20 вариантами) трёх временных диаграмм (эпюр) линейных кодов. Список кодов для построения включает: HDB-3, NRZ, CMI, AMI, 4B3T, 2B1Q, PST, биимпульсные (абсолютный и относительный), B8ZS. В отчёте необходимо описать преимущества, недостатки и примеры практического применения указанных видов кодов в ЦСП.
✓ Используемое программное обеспечение: Для выполнения задания применяется специализированная программа «МЧПИ», в которой необходимо с помощью мыши выбирать амплитуду сигнала (0, +1, -1) на соответствующих позициях временной диаграммы, следуя правилам кодирования HDB-3. Нумерация импульсов в программе ведётся справа налево.
✓ Регламент выполнения и отчётность: Отчёт должен быть оформлен в соответствии со стандартом СТО 4.2-07 и содержать титульный лист, цель работы, графики линейных сигналов и заключение. Защита работы предусматривает устные ответы на 11 контрольных вопросов, касающихся параметров спектров, областей применения и искажений для каждого из изученных кодов (NRZ, AMI, HDB-3, CMI, 2B1Q, биимпульсных и др.).
☀ Ознакомиться с документом можно на официальном сайте учебного заведения ☀
✅
Комплект оценочных материалов (КОМ) для промежуточной аттестации по общепрофессиональной дисциплине ОП.07 "Основы телекоммуникаций" для специальности 11.02.15 Инфокоммуникационные сети и системы связи 1. Общая характеристика документа Документ представляет собой комплект оценочных материалов для проведения промежуточной аттестации по основам телекоммуникаций в 3 и 4 семестрах.
✓ Назначение: контроль и оценка профессиональных и общих компетенций в области построения, функционирования и обслуживания телекоммуникационных сетей и систем.
✓ Форма проведения: другая форма аттестации (тестирование) в 3 семестре и дифференцированный зачет (тестирование) в 4 семестре. 2. Проверяемые компетенции КОМ направлены на оценку сформированности следующих компетенций: ✓ Профессиональные компетенции (ПК):
ПК 1.1 – Выполнять монтаж и настройку сетей проводного и беспроводного абонентского доступа.
ПК 1.2 – Выполнять монтаж, демонтаж и техническое обслуживание кабелей связи и оконечных устройств.
ПК 1.4 – Осуществлять текущее обслуживание оборудования мультисервисных сетей доступа.
ПК 2.1 – Выполнять монтаж, демонтаж, первичную инсталляцию, мониторинг, диагностику инфокоммуникационных систем передачи.
ПК 2.
2 – Устранять аварии и повреждения оборудования инфокоммуникационных систем.
ПК 2.3 – Разрабатывать проекты инфокоммуникационных сетей и систем связи. ✓ Общие компетенции (ОК): ОК 01–09 (включая выбор способов решения задач, поиск информации, планирование развития, работу в команде, коммуникацию, гражданскую позицию, ресурсосбережение, здоровьесбережение, работу с документацией). 3. Проверяемые знания и умения В ходе аттестации проверяется: ✓ Умения: анализировать графы сети; составлять матрицы связности и маршрутов; описывать фазы коммутации; сравнивать виды сигнализации; составлять структурные схемы систем передачи; выполнять нелинейное кодирование/декодирование; формировать линейные коды; определять качество работы регенераторов; рассчитывать параметры передачи и радиосистем; исследовать свойства радиоволн и схемы вторичных сетей. ✓ Знания: состав и классификация Единой сети электросвязи РФ (ЕСЭ РФ); теория графов и сетей; задачи и типы коммутации; модель OSI/ISO; методы маршрутизации; системы сигнализации; структурные схемы систем передачи с ВРК и ЧРК; принципы нелинейного кодирования и формирования линейных кодов; виды синхронизации; назначение регенераторов; основы радиосистем, РРЛ, СПС, спутниковых систем; технология VoIP; структура АТМ и интеллектуальной сети; ОКС№7; сети NGN; модель коммутационной системы. 4. Структура и регламент аттестации 3 семестр (другая форма – тестирование):
✓ Тест содержит 30 вопросов: 20 закрытых (из блока 1) и 10 открытых (из блока 2).
✓ Банк заданий: блок 1 – вопросы по темам ПК 1.1, 1.4, 2.3; блок 2 – открытые вопросы по этим же темам.
✓ Время выполнения – 90 минут (1,5 минуты на закрытый, 2 минуты на открытый). Дополнительное время на подготовку и проверку – 40 минут. 4 семестр (дифференцированный зачет – тестирование):
✓ Тест содержит 30 вопросов: 20 закрытых (из блока 1) и 10 открытых (из блока 2).
✓ Банк заданий: блок 1 – вопросы по темам ПК 1.2, 1.4, 2.1, 2.2; блок 2 – открытые вопросы по этим же темам.
✓ Время выполнения – 90 минут (1,5 минуты на закрытый, 2 минуты на открытый). Дополнительное время на подготовку и проверку – 40 минут. Шкала оценивания (для обеих форм):
«5» (отлично) – 90-100% правильных ответов.
«4» (хорошо) – 75-89% правильных ответов.
«3» (удовлетворительно) – 55-74% правильных ответов.
«2» (неудовлетворительно) – менее 55% правильных ответов. 5. Содержание заданий 3 семестра (другая форма) ✓ ПК 1.1 (закрытые и открытые вопросы):
ЕСЭ РФ: определение, классификация сетей (общего пользования, ведомственные).
Первичные и вторичные сети: назначение, структура, взаимосвязь.
Магистральные, зоновые и местные сети.
Классификация вторичных сетей по виду передаваемых сообщений (телефонные, передачи данных, телеграфные, звукового/телевизионного вещания).
Инфокоммуникационная сеть: состав (сети, телекоммуникационное оборудование, информационные технологии).
Зоновая телефонная сеть (ЗТС), междугородная сеть, опорные станции, узлы автоматической коммутации (УАК).
Структура междугороднего номера (код АВС).
Ориентированные и неориентированные графы.
Функции транспортной сети и сети доступа. ✓ ПК 1.4 (закрытые и открытые вопросы):
Методы коммутации: каналов (организация сквозного канала), сообщений, пакетов.
Модель OSI/ISO: количество уровней, назначение уровней (физический, сеансовый, прикладной, представления), отсутствие "административного" уровня.
Характеристики коммутации каналов (нерациональное использование пропускной способности).
Схемы коммутации абонентов.
Маршрутизация: функции маршрутизаторов (выбор маршрута).
Верхние уровни модели OSI (прикладной, представления, сеансовый, транспортный).
Мультимедиа: определение технологии, объединяющей текст, звук, графику, видео. ✓ ПК 2.3 (закрытые и открытые вопросы):
Виды электросвязи: телефонная связь (передача речи), факсимильная, телеграфная, звуковое вещание.
Структура телефонных сетей: магистральная, зоновая, внутризоновая, местная.
Городские телефонные сети (ГТС): типы построения (комбинированное, районированное, кольцевое, древовидное).
Сельские телефонные сети (СТС): принципы построения (районированная с узлами, нерайонированная, радиальная).
Принадлежность станций: опорные (сельские), оконечные (сельские), УАК (междугородные).
Нумерация: количество цифр в междугородном номере (10), структура (код АВС – код города), префикс национальный (8), количество цифр номера на ГТС (5-7), запрет на цифры 0 и 8 в первом знаке, значение цифр в пятизначном номере (К – код станции, ТСДЕ – номер абонента).
Линии: абонентские (подключение ТА к станции), соединительные (между станциями). 6. Содержание заданий 4 семестра (дифференцированный зачет) ✓ ПК 1.2 (закрытые и открытые вопросы):
Линии передачи: классификация (проводные/беспроводные), определение радиолинии (передача радиоволнами в открытом пространстве).
Классификация кабелей связи по применению (магистральные, зоновые, городские, сельские и др.).
Проводные линии: распространение сигналов вдоль направляющей среды.
Надежность линий: коммутируемые телефонные линии менее надежны.
Пропускная способность и помехозащищенность: ВОЛС имеют наилучшие показатели.
Доступ к Интернет: постоянное соединение по оптоволокну обеспечивает наибольшие возможности.
Направляющая система (НС), транспортная сеть, сеть доступа.
Среды передачи уровня доступа (витая пара, коаксиальный кабель, ВОЛС, радиоканал, спутниковый канал).
Полоса частот цифрового телефонного канала (64 кбит/с), спектр канала тональной частоты (0,3–3,4 кГц).
Назначение кросса на телефонных станциях. ✓ ПК 1.4 (закрытые и открытые вопросы):
Сети NGN: виды услуг (речь, видео, данные), вид коммутации (пакетная), уровни (А – доступа, Т – транспорта).
Сети АТМ: единица информации (ячейка), размер ячейки (53 байта), направляющая система (оптико-волоконный кабель), оборудование (коммутатор), метод коммутации пакетов (асинхронный), скорость передачи (до 622 Мбит/с и выше).
VoIP: Softswitch (программный коммутатор), оборудование для голосовых/мультимедийных услуг в пакетных сетях, преобразование голоса (в цифровые пакеты), задержки (наибольшая часть – сетевая задержка), виды VoIP-телефонов (аппаратные и программные), модель SCTA в NGN. ✓ ПК 2.1 (закрытые и открытые вопросы):
Преобразование аналогового сигнала в цифровой: дискретизация, квантование, кодирование.
Цифровые системы передачи (ЦСП): назначение (уплотнение линий связи), применение регенераторов (в ЦСП).
Линейный регенератор: функции (восстановление сигнала).
Кодек: устройство, сочетающее кодер и декодер.
Кодирование в ЦСП: преобразование АИМ сигнала в ИКМ.
Первичный цифровой поток (Е1): 30 информационных каналов, скорость 2048 кбит/с.
Декодер: преобразование кодовой комбинации в квантованный АИМ сигнал.
Число разрядов в кодовой комбинации для кодирования уровня в сегменте (4 разряда).
Количество уровней квантования (256), шаг квантования, синхросигнал в КИ0, назначение КИ16 (для сигнализации). ✓ ПК 2.2 (закрытые и открытые вопросы):
IP-телефония: задержка (наименьшая в выделенных сетях), влияние на качество связи (темп беседы), джиттер (разброс времени доставки пакетов).
Эхо: устройство отключения канала передачи (эхозаградитель).
Оценка работы регенератора: коэффициент ошибок, помехоустойчивость.
Помехи: основные для симметричного кабеля (переходные), для коаксиального (отраженных сигналов).
Оборудование ЦСК: формирование акустических сигналов, коммутационное поле (соединение линий), управляющее устройство, блоки подключения абонентских/соединительных линий.
Пропускная способность: единица измерения (бит/с).
Кодер: преобразование дискретных отсчетов в цифровые.
Компоненты VoIP-соединения по Н.323 (терминалы, шлюзы, привратники, устройства управления конференциями).
☀ Ознакомиться с документом можно на официальном сайте учебного заведения ☀
✅
Новинки
Нет содержания для этого блока
Все права на документы принадлежат их правообладателям. Ссылки ведут на официальные источники