Tk Sistemi 3-2

TELEKOMUNIKACION I SISTEMI (3.2)

Školska 2007/2008. god.

Pregled kursa 

         

Uvod: istorija telekomunikacija, uvodni pojmovi o TK mrežama, model komunikacionog sistema, izobličenja u prenosu signala, šumovi Kablovski sistemi veza (žične linije veza) Analogni sistemi prenosa (drugi deo) Digitalni sistemi prenosa (PDH, SDH) Telefonska mreža, IDN, ISDN, signalizacija no. 7 Frame Relay tehnologija ATM tehnologija i B-ISDN xDSL (HDSL, ADSL, VDSL) Lokalne računarske mreže (LAN) Internet i IP tehnologija Multiservisne IP mreže; VoiP, IP televizija 2

Račvalica (1) 





Po vodovima je moguće signale prenositi u oba smera po jednoj parici. Paricu čine dva provodnika (žice), a tako realizovana veza se naziva dvožična veza. Tipičan primer je linija veze telefonskog pretplatnika do čijeg telefonskog priključka dolaze dve žice. Ali u samom telefonu, otpremni signal izlazi iz mikrofona, a prijemni ulazi u slušalicu. Za dovod signala u slušalicu se koristi jedna parica, a za odvod signala iz mikrofona druga parica. To znači da u telefonskom aparatu treba odvojiti predaju od prijema. Element koji obavlja ovu funkciju razdvajanja naziva se račvalica. račvalica U upotrebi su i nazivi: diferencijalna sprega i hibrid. hibrid Račvalica služi da se sa dvožične veza pređe na četvorožičnu vezu i obrnuto, da se sa četvorožične veze pređe na dvožičnu. 3

Račvalica (2)

Odlazni signal A→B treba preko račvalice da pređe u gornji vod bez slabljenja.

Isto važi i za dolazni signal B →A, koji račvalica treba da prenese na dvožični vod bez slabljenja.

Slabljenje u smeru 3–4 treba da bude beskonačno, taj smer treba da bude "zabranjen" za prenos signala što je povezano sa pojavom koje se zove eho

Idealne karakteristike slabljenja a(dB) su:

a14  0dB, a31  0dB, a34  

4

Diferencijalni transformator – najjednostavnija realizacija račvalice (1) 4

1

2

⇔

3

Diferencijalni transformator

4

Z4

U1

1

Disipacija

2

Z2=Z1

Balansna impedansa

Z1

Z3

Disipacija

3

U3

Račvalica 5

Diferencijalni transformator – najjednostavnija realizacija račvalice (2)

4



Uslov Z2=Z1 znači da je račvalica balansirana



Svojstva balansirane račvalice: račvalice 

1

2 3

Kompozitno slabljenje ac14 najmanje je kada je Z4=2Z1 i iznosi ac14 =3dB



Kompozitno slabljenje ac31 najmanje je kada je Z3=Z1/2 i iznosi ac31 =3dB



Slabljenje refleksije aρ 34 između ulaza i izlaza četvorožične strane je beskonačno, aρ 34 = ∞



U oba smera polovina snage signala usmerava se u željenom pravcu, a druga polovina se disipira:  

na balansnoj impedansi Z2 u smeru u 3-1 (četvorožično – dvožično)

6

Diferencijalni transformator – najjednostavnija realizacija račvalice (3)  Pošto transformator nije idealan, jer ima gubitke, stvarno kompozitno slabljenje je nešto veće:

4

1

2 3

ac  ac14  ac 31  3,5dB 

Isto tako, uslov balansirane račvalice Z2=Z1 praktično je nemoguće idealno realizovati, jer se kompleksna ulazna impedansa Z1 menja u zavisnosti od frekvencije



Koeficijent refleksije ρ – mera nebalansiranosti

Z1  Z2 ρ= Z1  Z2

7

Diferencijalni transformator – najjednostavnija realizacija račvalice (4)  Slabljenje refleksije je:

Z1  Z2 1 aρ =20log  20log ρ Z1  Z2 



4

1

2 3

Posmatrano sa četvorožične strane, reflektovani signal je dvostruko oslabljen jer dva puta prolazi kroz račvalicu Slabljenje račvalice u smeru 3-4 je

ar  a34ρ a  2ac , gde je ac  3,5dB

8

Diferencijalni transformator – najjednostavnija realizacija račvalice (5) 2-žični ulaz

1

4 1

ac ≅ 3,5dB

4

4-žični izlaz

a) 2

4

ac ≅ 3,5dB

3

aρ ≅ 20 log |1/ρ| 2-žični izlaz

a34 ≅ aρ + 2ac

Reflektovani signal

1

ac ≅ 3,5dB

3

4-žični ulaz

b) 9

Eho (1)







Reflektovani signal

Reflektovani signal – signal ili deo dolaznog signala B→A koji prolazi kroz račvalicu u smeru 3–4 i prosleđuje se nazad ka tački B, zajedno sa odlaznim signalom koji regularno prolazi kroz račvalicu u smeru 1–4. Ovaj signal može biti primljen, na primer, u slušalici na drugom kraju veze, a učesnik u razgovoru, pored govora drugog učesnika, čuje i sopstveni govor. Pošto signal eha prelazi duplo duži put, on duplo kasni, pa u zavisnosti od dužine veze, signal eha može biti potpuno razumljiv. 10

Eho (2) Eho govornika ae1  ar  2ac  2G4

4-žična veza

A 2-žična veza

B 2-žična veza

Osnovni signal

ac

Eho slušaoca ae2  2ar  2G4  ae1ρ a G4  ekvivalentno pojačanje 4-žične veze ae  slabljenje eha

G4

Osnovni signal

ac

ar

ae1

ae2

ac Eho govornika

ac  3,5dB

G4

aρ

ar

ac

ab

aρ  slabljenje refleksije

ac

ar  slabljenje račvalice ab  slabljenje petlje

aρ

G4

Eho slušaoca

ac 11

Potiskivanje eha 

Potiskivanje eha – echo suppression 



Prekid ili jako slabljenje jednog od smerova prenosa kada detektor nivoa ustanovi prisustvo telefonskog signala u drugom smeru Time se simulira poludupleksni način rada što je moguće u telefoniji ali nedopustivo u prenosu podataka

D 2-žična veza

Detektor nivoa 4-žična veza

D

2-žična veza

12

Poništavanje eha 

Poništavanje eha – echo cancellation 



Anticipacija reflektovanog signala i oduzimanje tog signala od prijemnog signala, pre ekstrakcije informacija iz njega Tipično u prenosu podataka (npr. u modemima), vrši se adaptivnim filtriranjem prijemnog signala e

–

d y

Mikrofon

Komunikacioni link

e – signal greške

Adaptivni filtar

Zvučnik x

d – željeni signal x – prijemni signal y – izlaz filtra

13

Pojačavači 



Pojačavači služe da kompenzuju slabljenje signala koje nastaje prilikom njegove obrade i prenosa. Pojačavači se dela na:  

digitalne i analogne.

14

Digitalni pojačavači



 



Na ulaz digitalnog pojačavača dolazi izobličen i oslabljen digitalni signal. Dig. pojačavač pojačava signal, ali i rekonstruiše njegov oblik Digitalni pojačavač regeneriše signal, odnosno na svom izlazu daje oblik signala kakav bi trabalo da bude bez slabljenja, izobličenja i šumova i zato je drugi nazivi za digitalne pojačavače: regenerator ili ripiter (repeater). Ovu funkciju regenerator će vršiti sve dok je ulazni signal "prepoznatljiv", odnosno sve dok se može bez greške zaključiti da li je na ulazu nula ili jedinica. Do te granice regenerator izlazni signal oslobađa od izobličenja i šumova. 15

Princip rada regeneratora







Kada napon na ulazu u regenerator U1 dostigne neki unapred definisan nivo (prag okidanja), zatvori se prekidač P pa se napon izvoda za napajanje U priključi na izlaz regeneratora. regeneratora Taj napon postoji u elementarnom vremenskom intervalu T i prekida se kada se prekidač otvori. Vreme između zatvaranja i otvaranja prekidača je kontrolisano, na primer, takt impulsima. Napon na izlazu U2 ima pravilan pravougaoni oblik. oblik 16

Analogni pojačavači 

Povećavaju amplitudu signala, ali zbog same prirode analognog prenosa ne mogu da utiču na oblik signala u smislu oslobađanja od izobličenja i šumova

17

Osnovne karakteristike analognih  pojačavača Analogni pojačavači su integrisana poluprovodnička kola velike 

  

složenosti. Najveći deo karakteristika analognih pojačavača se može analizirati ne ulazeći u način realizacije pojačavača ( princip "crne kutije" ) koji je inače jedno kompleksno integrisano kolo.

Na ulazu deluje pobudni generator napona Ug i impedanse Zg. Ulazni napon u pojačavač je U1, a struja I1 . Na izlaz pojačavača je priključen potrošač impedanse Zp na kome je napon U2, a struja I2. 18

Model pojačavača (1) 

Veličine napona, struje i pojačanja se mogu izračunati ako se pojačavač zameni svojim modelom



Model pojačavača je dat pod idealnim uslovima:  



Pojačavač je linearan i Ulaz ne zavisi od izlaza (to znači da pojačavač prenosi signal samo u jednom smeru – od ulaza ka izlazu)

Elementi modela se mogu teorijski odrediti iz poznate elektronske šeme pojačavača, a mogu se lako i izmeriti

19

Model pojačavača (2) 

Elementi modela se definišu na sledeći način: Zu =

U1 I1

Zi =

U2 za U g =0 kada je U1 =0 odnosno A U1 =0 (ulaz u kratkom spoju) I2

A=

U2 za Zp = (otvoren izlaz) U1

20

Karakteristike pojačavača (1) 

Pojačanje napona se može definisati i u odnosu na napon generatora kao:

U2 A'= = A'(jω) =|A'(jω)| e j (ω) Ug 



Amplitudska karakteristika u određenom opsegu frekvencija treba da ima željeni oblik. Najčešće je to "ravna" amplitudska karakteristika, odnosno u opsegu primene pojačanje ne zavisi od frekvencije. Fazna karakteristrika treba da bude linearna funkcija frekvencije kako ne bi bilo faznih izobličenja.

21

Karakteristike pojačavača  (2) Pojačavači na liniji veze treba da imaju amplitudsku 

 

karakteristiku kod koje pojačanje raste sa frekvencijom čime se kompenzuje povećanje slabljenja kod vodova sa frekvencijom. Takav model je linearan što nije slučaj kod realnog pojačavača koji u sebi sadrži izrazito nelinearne elemente, kao što su diode i tranzistori. Zato pojačavač unosi nelinearna izobličenja. izobličenja Takođe, pojačavač unosi dodatni šum, šum te pogoršava odnos signal/šum u odnosu na taj odnos na ulazu. Šumovi su pre svega termički, termički jer pojačavač sadrži u sebi brojne otpornike.

22

Karakteristike pojačavača (3) 

Poseban problem predstavlja nestabilnost pojačavača, odnosno pojava da menjaju svoje karakteristike tokom vremena zbog čega pojačanje pojačavača nije stabilno. Nestabilnosti pojačanja doprinose:  



Zavisnost karakteristika dioda i tranzistora od temperature Nestabilnost jednosmernih napona napajanja pojačavača koji se dobijaju usmeravanjem naizmeničnog napona energetske mreže, a koji je nestabilan, “Starenje komponenti", tj. promene karakteristika tokom vremena. Broj otkaza



Testiranje

Operativni život

Istrošenost

vreme

23

Karakteristike pojačavača (4) 



Integrisani pojačavači se proizvode serijski. Integrisani pojačavači kompanije Texas instruments →

24

Karakteristike pojačavača (5) 



Zbog jeftine proizvodnje, znači i cene integrisanih pojačavača, tolerancije karakteristika su velike što dovodi do odstupanja pojačanja u odnosu na proračunato. Za razliku od analognih pojačavača, kod regenatora ovi štetni uticaji ne menjaju njihove karakteristike, jer regeneratori rade samo u dva stanja: ili je kontakt uključen, ili isključen (on - off ).

25

Primer pojačavača opšte namene (µSimbol A 741) Šema Čip

Raspored pinova

26

Pojačavači sa negativnom reakcijom (1) Nabrojani nedostaci analognih pojačavača se mogu u znatnoj 

 

meri otkloniti primenom negativne reakcije (negative feedback). feedback Pod reakcijom se podrazumeva u opštem smislu vraćanje signala sa izlaza pojačavača na njegov ulaz. Ako je vraćeni signal Ur u protivfazi sa ulaznim signalom Uu reakcija je negativna.

U u  UβU 1 UβU r 

2

U 2 = A(U1 -βU2 )

2

A U2 = U1 1+βA Pojačanje sa reakcijom je

A Ar = 1+βA 27

Pojačavači sa negativnom reakcijom (2) A Ar =





1+βA

Pojačanje pojačavača sa reakcijom, Ar, je smanjeno u odnosu na pojačanje bez reakcije, A, za veličinu 1+βA koja se naziva funkcija reakcije. Za βA>>1 svodi se na:

A r  1β 

Ovaj izraz pokazuje da, pod navedenim uslovom, pojačanje pojačavača sa reakcijom zavisi samo od karakteristika kola reakcije (a ne zavisi od pojačanja pojačavača bez reakcije).

28

Pojačavači sa negativnom reakcijom (3) A U1

A

R1





R2

U2

Ar =

1+βA

R1 β= R1 +R 2

R2 1 A r   1+ , za βA >> 1 β R1

Karakteristike otpornika u kolu reakcije ne zavise od frekvencije, linearne su i mogu se učiniti skoro nezavisnim od temperature. To znači da, dok je ispunjen uslov A>>1, A>>1 promene u osnovnom pojačavaču izazvane promenama frekvencije, temperature, starenje i tolerancija ne utiču na ukupno pojačanje pojačavača sa reakcijom 29

Pojačavači sa negativnom reakcijom (4) 

Važne osobine pojačavača sa negativnom reakcijom zbog kojih se analogni pojačavači se uvek realizuju sa negativnom reakcijom  

   

Pojačanje je smanjeno za funkciju reakcije Relativne promene pojačanja sa reakcijom smanjene u odnosu na relativne promene pojačanja bez reakcije za funkciju reakcije Stabilnost pojačanja je povećana za funkciju reakcije Nelinearna izobličenja su smanjena za funkciju reakcije Propusni opseg povećan za funkciju reakcije Odnos signal/šum je poboljšan za šumove koje generiše sam pojačavač, utoliko više, ukoliko je izvor šuma bliži izlazu pojačavača. Reakcija ne poboljšava odnos signal/šum za šumove koji dođu na ulaz pojačavača, jer se i signal i šum pojačavaju za isti iznos. 30

Regulacija pojačanja (1) 







Varijacije nivoa signala na mestu prijema su ograničene (primer: kod koaksijalnih vodova, zbog promene temperature ambijenta varijacije slabljenja dostižu ±20dB na 100km dužine voda) Da bi se ove varijacije svele u propisane granice potrebno je da pojačavači imaju mogućnost promene pojačanja Ako nivo signala opadne ispod nekog nivoa, pojačanje pojačavača treba da se poveća. Obrnuto, ako nivo signala pređe neki nivo, pojačanje pojačavača treba da se smanji Pojačavač treba da je adaptivan na slabljenje linije veze 31

Regulacija pojačanja (2) 







Ocena veličine slabljenja ne može da se vrši preko nivoa signala koji nosi informaciju. informaciju Ako signal ima veliku dinamiku, na primer kod govora 62 dB, kolo koje odlučuje "ne zna" da li je nivo signala opao zbog opadanja nivoa zvučnog signala govornika, ili se slabljenje povećalo. Nestanak signala ne znači da je linija u prekidu, ona to može biti, ali može biti da se ne šalje nikakva informacija. Za detekciju slabljenja na liniji veze i detekciju prekida veze (alarm) služi poseban referentni pilotski signal. signal To je signal tačno određene frekvencije i tačno određene amplitude koji se šalje na liniju veze zajedno sa signalima koji nose informaciju. 32

Regulacija pojačanja (3) 







Na mestu gde sa nalazi pojačavač referentni pilot izdvaja se uskopojasnim filtrom. U zavisnosti od njegove primljene amplitude (normalna, veća, manja) reguliše se pojačanje pojačavača. Regulacija se vrši menjanjem stepena negativne reakcije promenom vrednosti otpornika u kolu reakcije, automatski ili ručno. Moguće je ne menjati pojačanje pojačavača, a ispred pojačavača staviti promenljivi amplitudski korektor i promenom otpornika u njemu menjati slabljenje. Izostanak pilotske frekvencije signalizira alarm.

33

Oscilatori 







Oscilatori služe da na svom izlazu generišu naizmenični prostoperiodični signal ili povorku pravougaonih impulsa. Najvažnija namena generisanih sinusoidalnih signala je da služe kao nosioci kod analognih modulacija. Važna im je i primena kao referentnih pilotskih frekvencija, sinhronizacionih frekvencija i referentnog, tačnog vremena ( T=1/f ). Isto važi i za povorku pravougaonih impulsa, koji se koriste kao nosioci kod analognih i digitalnih modulacija, izvori podatka o referentnom vremenuili ili služe kao generatori takt impulsa, itd. 34

Realizacija oscilatora (1) Oscilatori su pojačavači sa pozitivnom povratnom spregom 

U u  U1 +βU 2 UβU r 

2

U2 A U 2 = A(U1 +βU 2 ); A r  = U1 1βA  35

Realizacija oscilatora (2) A Ar 









1βA 

Ako je βA=1, βA=1 tada Ar →∞; →∞ pošto U2 fizički ne može da bude beskonačan napon, to znači da U1 →0. Ovo znači da se na izlazu pojačavača sa pozitivnom reakcijom generiše neki napon, a da je pri tome nema neke spoljne pobude pošto je ulazni napon U1 =0 Uslov oscilovanja βA=1 znači da koliko kolo reakcije oslabi signal, toliko ga pojačavač pojača. Stvoreni signal kruži unutar te petlje, odnosno pojačavač osciluje. Frekvencija oscilovanja biće tačno određena, a napon oscilacija biće prostoperiodičan, ako se kolo reakcije izvede kao redno oscilatorno kolo. 36

Niskofrekventni (NF) prenos 







Kod niskofrekventnog prenosa signal se prenosi bez obrade, u svom osnovnom opsegu frekvencija. S obzirom na osobine vodova NF prenos govora je moguć samo kod vazdušnih i simetričnih vodova. vodova Ako je slabljenje duž linije veze veće od dozvoljenog, na liniji veze, kod žičnih veza, se ugrađuju pojačavači. NF prenos se može vršiti dvožično i četvorožično.

37

Ograničenja NF prenosa 







Pošto račvalica ima konačno slabljenje u zabranjenom pravcu pojačanje pojačavača je ograničeno. Ono mora da bude manje od slabljenja račvalice. U protivnom, došlo bi do pojave samooscilovanja. Koliko račvalica oslabi signal u zabranjenom pravcu, pojačavač ga toliko pojača, pa signal kruži unutar pojačavačke stanice. Zbog mogućnosti samooscilovanja, broj pojačavačkih stanica je maksimalno pet, pa je domet NF dvožične veze ograničen na nekoliko desetina kilometara. 38

Visokofrekventni (VF) prenos 





Kod visokofrekventnih analognih sistema, signal se moduliše pre prenosa i njegov osnovni spektar se transponuje u drugo, više, frekvencijsko područje. Na mestu prijema se vrši obrnuti proces – demodulacija. VF prenos je moguć u svim vrstama linija veza. veza

39

Princip SSB 

SSB (Single Side Band) – amplitudska modulacija sa jednim bočnim opsegom Spektar ulaznog signala 0 ÷ fp

Modulator

f0 ÷ f 0 + fp ili f0 ÷ f0 – fp

~ ~ ~

M

U0 cos 2πf 0t

~ ~

Demodulator D

0 ÷ fp

Spektar ulaznog signala f0 ÷ f0 + fp ili f0 ÷ f0 – fp

U0 cos (2πf0t + ϕ) 40

Dvožična veza (1) pojačavač



račvalica

Za dvožični prenos signala u oba smera, kod dvožične veze se koristi jedna bakarna parica.

41

Dvožična veza (2) 



Pošto se u terminalu, na primer telefonu, moraju razdvojiti predaja od prijema, spoj terminal - vod se vrši sa račvalicom. Na mestu gde se pojačava signal (pojačavačka stanica) se takođe pomoću račvalice moraju odvojiti predajni i prijemni smer, jer pojačavač može da pojačava samo u jednom pravcu, od ulaza ka izlazu, dok u obrnutom smeru signal ne prolazi.

42

Dvožični prenos – isti frekvencijski opseg 





Dvožični prenos sa istim opsegom frekvencija u oba smera zahteva upotrebu račvalice. Problem – račvalica se teško može uravnotežiti za visoke frekvencije Ova vrsta prenosa se, uprkos tome što je najekonomičnija sa gledišta korišćenja raspoloživog frekvencijskog opsega, ne koristi.

43

Dvožični prenos – različiti frekvencijski opsezi (1)  Dvožični prenos sa različitim opsegom frekvencija u oba smera u predaji koristi opseg od f1 do f2, a u prijemu od f3 do f4, uz uslov f3>f2. 





Signal se posle prelaska sa dvožične na četvorožičnu vezu i obrnuto, na terminalima i pojačavačkim stanicama, uspešno razdvaja pomoću filtarske skretnice Prednost ove vrste prenosa je u korišćenju jedne parice za oba smera Nedostatak ove vrste prenosa je u tome što je za prenos potreban više nego duplo veći frekvencijski opseg. 44

Dvožični prenos – različiti frekvencijski Princip filtarske skretnice: opsezi (2) Dvožičnom vezom prostire se u jednom smeru signal čiji je 







spektar u opsegu {f1, f2}. Po istoj parici, u suprotnom smeru, prenosi se signal čiji spektar leži u opsegu od {f3, f4}. Razdvajanje ova dva signala vrši filtarska skretnica, koju čine dva filtra propusnika opsega.

45

Četvorožična veza 





Kod četvorožične veze jedna parica se koristi za prenos signala u jednom smeru, a druga parica za prenos u suprotnom smeru. Račvalice su samo ostale na krajevima veze. Razlog za to je što je privod od terminala pretplatnika, preko instalacije, do razvodne kutije najčešće dvožičan, a iz razvodne kutije se preko račvalice prelazi na četvorožičnu vezu. Opasnost od samooscilovanja je neznatna, pa je domet četvorožične veze veoma veliki. Plaćena cena za to je da je broj žica dupliran u odnosu na dvožičnu vezu. Problem eha sa krajeva veze i dalje ostaje prisutan.

46

Četvorožični prenos – isti frekvencijski opseg 



Četvorožični prenos sa istim opsegom frekvencija u oba smera koristi za prenos dve parice, jednu u jednom smeru, drugu u drugom smeru, te sa gledišta potrebe za duplo većim brojem provodnika nije ekonomičan. To se kompenzuje većom stabilnošću veze i potrebom za minimalnim korišćenjem frekventnog opsega, jer se u oba smera prenosi signal od f1 do f2, pa se ovaj prenos najčešće koristi.

47

Četvorožični prenos – različiti frekvencijski opsezi 



Četvorožični prenos sa različitim opsegom frekvencija u oba smera je sigurno najkvalitetniji, posebno sa gledišta preslušavanja. Neekonomičan je – duplo veći frekvencijski opseg i duplo veći broj parica, pa se praktično ne koristi.

48

Višestruka modulacija 



Transponovanje govora u visoka frekvencijska područja je izuzetno teško, usled ekstremnog povećanja cene filtra koji treba da obezbedi zahtevanu selektivnost. Takav filtar bi zahtevao, već pri premeštanju govora u područje iznad 60kHz, ekstremni broj LC elemenata, ili primenu skupih kristala kvarca

49

Frekvencijski multipleks (1)  FDM – Frequency Division Multiplexing 



SSB – Single Side Band modulacija (AM sa jednim bočnim opsegom) Svaki od više kanala moduliše nosioce na različitim frekvencijama koje su međusobno pomerene za širinu kanala, tako da nema preklapanja njihovih spektara. Na prijemu se svaki kanal izdvaja odgovarajućim filtrom i vodi na demodulator. Kanal br . 1

2

3

4

5

n

... B1

B≅nB1 50

Frekvencijski multipleks (2) Vremenski domen

Frekvencijski domen

51

Frekvencijski multipleks  (3 ) Primena: u telefoniji   







Svaki govorni kanal moduliše različit nosilac. Frekvencije nosioca su pomerene za po 4kHz. Filtrom se odvaja jedan bočni opseg. opseg Svaki od govornih kanala leži u "svojih" 4kHz, pa nema međusobnog preklapanja spektara kanala - zbog nesavršenosti filtara jedan deo signala iz jednog kanala pređe u drugi kanal, ali je njegov nivo dovoljno mali da ne utiče na kvalitet prenosa. Tako se kanali "pakuju" u sukcesivne frekvencijske sekvence od 4kHz, sve dok se propusni opseg voda ne popuni. Na prijemu, svaki kanal se odvaja iz grupe kanala filtrom koji propušta samo opseg u kome se dotični kanal nalazi, a ostale kanale ne propušta. Odvojen kanal ide na demodulator. 52

Frekvencijski multipleks (4 ) pravila, koja se odnose na opseg frekvencija u Postoje 





kome se svaki kanal nalazi, gde počinje taj opseg i gde se završava. Pravila postoje i za veće grupe kanala. Ona određuju broj kanala, na kojoj frekvenciji oni počinju i na kojoj frekvenciji se grupa kanala završava. Skup pravila se naziva hijerarhija – FDM hijerarhiju čine pravila za višekanalni analogni prenos telefonskih signala po kojima se premeštanje kanala u više frekvencijsko područje se ne vrši direktno, već korak po korak formiranjem grupa različitih nivoa.

53

Frekvencijski multipleks ( 5 ) Hijerarhijski princip formiranja grupa: 





Od određenog broja govornih kanala formira se grupa u najnižem hijerarhijskom nivou Sledeći hijerarhijski nivo se formira modulacijom više grupa iz predhodnog nivoa Zatim se grupe iz tog, drugog nivoa grupišu u sledeći nivo, i tako dalje, sve do najvišeg hijerarhijskog nivoa.

54

Pet osnovnih grupa se u MUX-2 moduliše na pet različitih frekvencija nosioca i tako se formira super grupa sa 60 kanala.

FDM hijerarhija

Na prijemnoj strani se vrši demultipleksiranje obrnutim redom od multipleksiranja.

Grupa od 900 kanala se može formirati Hijerarhija demultipleksiranja je identična od 15 super grupa, odslikama kojih svaka Na kraju u MUX-4, od tri master nosilac na posebnoj a) i b)formira na ovom slajdu,moduliše samo je smer signala obrnut, grupe, supermaster grupa frekvenciji. Ovako dobijena grupa se od 900 kanala koja predstavlja a umesto oznake MUXnaziva trebaglavna upotrebiti grupa. grupaoznaku najviši hijerarhijski nivo.

DMUX.

Pet super grupa u MUX-3 formira master grupu sa 300 kanala.

Dvanaest telefonskih kanala širine po 4kHz u prvom multiplekseru (MUX -1) grupišu se modulišu nosioce na različitim frekvencijama u osnovnu grupu, grupu koja zauzima opseg širine 12 x 4kHz=48 kHz i nalazi se u opsegu učestanosti od 4-52 kHz (grupa A) i 60 do 108 kHz (grupa B).

55

FDM hijerarhija – šema i simboli f0 prema slajdu 57

56

Kod postupka predgrupne modulacije 12 kanala se grupiše u četiri podgrupe, svaka sa po tri kanala.

Formiranje osnovne U svakoj podgrupi se tri kanala modulišu identično na grupe 3 frekvencije nosioca, od 12, 16 i 20kHz. Posle filtriranja dobijaju se četiri podgrupe, svaka sa po tri kanala, koje leže u istom frekventnom području od 12 do 24kHz. a) direktno

Svaka podgrupa se moduliše na nove 4 frekvencije: 84, 96, 108 i 120 kHz. Filtrima se b) predgrupna odvajaju donji bočni opsezi, tako da su na kraju (podgrupna) svih dvanaest kanala u opsegu od 60 do 108kHz.

modulacija

Kod postupka predgrupne modulacije potrebno je 16 filtara, ali su samo 7 različitog tipa i mogu se realizovati u LC tehnologiji. Broj modulatora je 16, ali su 7 različitog tipa. Potrebno je ukupno 7 različitih frekvencija nosioca.

Postupak direktne modulacije se vrši na taj način što se 12 kanala moduliše na 12 različitih frekvencija, pa se sa 12 različitih filtara odvajaju donji bočni opsezi. Ovaj postupak zahteva da filtri budu realizovani pomoću kristala kvarca. Primenjuje se kod malog broja kanala i kod specijalnih službi, na primer kod vojnih dvanaestokanalnih uređaja.

Postupak predgrupnog formiranja osnovne grupe, iako komplikovaniji, jeftiniji je od direktnog postupka te se primenjuje u analognoj javnoj telefonskoj mreži. 57

Prednosti hijerarhijskog formiranja multipleksnog signala Smanjuje se broj modulatora i demodulatora 



Frekvencijski položaj svakog kanala i grupe kanala je tačno određen Jednostavno je manipulisati grupama kanala   



izdvajanje iz sistema i prosleđivanje u drugom pravcu izdvajanje iz jednog i ubacivanje u drugi sistem Demultipleksiranje i dr.

Terminalna oprema je standardizovana i modularna.

58

Linijski sistemi 





Priključivanje standardizovane terminalne opreme na konkretnu liniju veze (simetrična parica, koaksijalni vod) najčešče zahteva još jedan postupak modulacije. Njime se grupa iz svog standardnog opsega frekvencija premešta u neki drugi opseg koji odgovara izabranom vodu. Vrsta i broj grupa kanala koji se smeštaju u dati vod i njihov frekvencijski raspored je takođe standardizovan u takozvane linijske sisteme (ITU-T preporuke serije G). 59