TTS Moduł 12

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania
Plik:TTS M12 Slajd1.png Cyfrowe łącze optyczne jest najważniejszym, elementarnym modułem współczesnego systemu telekomunikacyjnego na świecie. Wniosło ono do starych systemów telekomunikacyjnych trzy bardzo ważne cechy:
  • ogromną, niewyobrażalną do niedawna przepustowość,
  • znacznie mniejszą wrażliwość na szumy i tym samym lepsza wierność transmisji,
  • uniwersalność jaką daje cyfryzacja wszelkiego rodzaju informacji.

Tak więc łączem cyfrowym możemy z powodzeniem transmitować rozmowę, piosenkę, obraz, film, a także program komputerowy, bilans płatniczy firmy, itp.

Znamy już narzędzia, z których można zbudować łącze optyczne. Czas poznać ich działanie.

Plik:TTS M12 Slajd2.png Wykład, którego studiowanie zaczynamy jest długi i wprowadza nas w złożony świat łączy optycznych. Mam nadzieję, że będzie zrozumiały. Spis treści zawiera szereg ważnych tematów, które mogą być prezentowane w rozmaitej kolejności. Wydaje się, że najlepiej zacząć referowanie tematu na łączach analogowych, a skończyć na multipleksacji. Rozmiar wykładu każe nam opisywać bardzo krótko kolejne tematy, które wartą są osobnych wykładów.
Plik:TTS M12 Slajd3.png Sygnał elektryczny może mieć formę sygnału analogowego bądź sygnału cyfrowego. Typowe sygnały analogowe to głosu z mikrofonu, obrazu z kamery video. Sygnały transmisji danych między komputerami są sygnałami cyfrowymi. Sygnały cyfrowe przyjmują kilka z możliwych wartości, sygnały binarne - jedną z dwu wartości ”1” lub ”0”.

Sygnał analogowy zamieniamy na cyfrowy przez:

  • próbkowanie go w określonym rytmie,
  • kwantyzację próbki, czyli przypisanie jej jednej z M wartości, na co potrzeba m bitów:

Obie funkcje wykonuje przetwornik A/D. Wartość próbki zostaje zapisana binarnie przez m bitów a informacja o tej wartości zostaje podana cyfrowo.

Analogową postać sygnału przywraca przetwornik D/A. Przebieg analogowy nie zostaje odtworzony wiernie, zmienia się zawartość wyższych harmonicznych.

Plik:TTS M12 Slajd4.png Wszystkie sygnały można ostatecznie zapisać w formacie cyfrowym. Transmisja cyfrowa staje się uniwersalnym sposobem na przesyłanie: dźwięku, obrazu i danych cyfrowych. Popatrzmy jakie pasma transmisji są wymagane przy transmisji rozmaitych danych.

Transmisja rozmowy telefonicznej:

  • pasmo: 200...3400 Hz;
  • częstotliwość próbkowania: 8 kHz;
  • rozdzielczość kwantowania 8 bitów;
  • szybkość transmisji 64 kb/s;
  • dynamika powiększona przez stosowanie logarytmicznej PCM.

Audio-CD., popularny odtwarzacz:

  • pasmo: 20...20 000 Hz;
  • częstotliwość próbkowania: 44,10 kHz;
  • rozdzielczość kwantowania 16 bitów;
  • szybkość transmisji 706 kb/s na kanał.

Digital Audio Tape – DAT:

  • pasmo: 20...20 000 Hz;
  • częstotliwość próbkowania: 48 kHz.

Systemy telewizji: NTSC/PAL:

  • szybkość transmisji 3...5 Mb/s.

System telewizji zgodny z CCIR 601:

  • szybkość transmisji 5...10 Mb/s;
  • cyfrowy strumień danych zawiera informacje kolejno o 3 kolorach: czerwonym, zielonym i niebieskim;
  • 3 przetworniki A/D analizuję każdy z kolorów zapisując intensywność barwy za pomocą 8 bitów.

High Definition Television Format – HDTV:

  • szybkość transmisji bez kompresji: 60 Mb/s;
  • szybkość transmisji z kompresją: 20-40 Mb/s.

Wnioski: Porównanie pasma zajętego przez transmisję sygnału analogowego z pasmem zajętym przez sygnał cyfrowy odwzorowujący przebieg analogowy wskazuje na znaczne powiększenie warunków szerokopasmowości;

Plik:TTS M12 Slajd5.png Sieci telekomunikacyjne tworzą rozległe, nieregularne struktury, wśród których można wyodrębnić charakterystyczne elementy:
  • LAN - Local-Area-Network, łączy niewielkie liczby użytkowników, najmniejsze z sieci.
  • MAN - Metropolitan-Area-Network, większe struktury sieci telekomunikacyjnej.
  • WAN - Wide-Area-Network, największe struktury sieci, budowane w dużych rejonach geograficznych.

Łącza optyczne są jednym z elementów sieci, która poza tym może wykorzystywać:

  • radiolinie,
  • sieci telekomunikacji komórkowej,
  • sieci satelitarne,
  • sieci telefonii tradycyjnej,
  • sieci CATV, itp.
Plik:TTS M12 Slajd6.png Mimo rozwoju techniki transmisji cyfrowej, transmisja sygnałów w postaci analogowej jest ciągle istotnym elementem wielu systemów telekomunikacyjnych i radiolokacyjnych.

Prosty schemat takiego łącza pokazano na rysunku. Sygnał analogowy dostarczony do nadajnika kierowany jest przez wzmacniacz WM do lasera. Którego moc optyczna modulowana jest w takt tego sygnału. Po transmisji światłowodem sygnał dociera do fotodetektora i po wzmocnieniu wzmacniaczem W0 pojawia się na wyjściu odbiornika. Sygnał wyjściowy powinien być możliwie wierną kopią wejściowego. Oczywiście struktura łącza analogowego może być nieco inna. Rozwiązania takie poznamy w dalszych segmentach wykładu.

Źródło: „https://wazniak.mimuw.edu.pl/index.php?title=TTS_Moduł_12&oldid=13907”