Перечень типовых практических заданий по первому разделу

1. Определить отсчетные значения параметров U₀ и I₀ для канала тональной частоты (ТЧ). Для канала ТЧ в точке с отсчетными значениями P₀=1мВт, R₀=600 Ом.

2. Напряжение гармонического испытательного сигнала, измеренное в канале передачи на сопротивлении R_H = 75 Ом, составляет U_c = 1 мВ. Найти соответствующие этому напряжению абсолютные уровни по мощности и напряжению.

3. На вход канала передачи подается измерительный сигнал с уровнем р_вх = -4 дБ. В некоторой точке канала уровень измеренный уровень этого же сигнала составил р_х = -15 дБ. Найти относительный уровень сигнала в этой точке

4. На вход канала передачи подается измерительный сигнал с уровнем р_вх = -3,5 дБ. В некоторой точке канала уровень измеренный уровень этого же сигнала составил р_х = -10,5 дБ. Найти относительный уровень сигнала в этой точке.

5. Абсолютный уровень по мощности сигнала на выходе канала передачи в процессе его настройки был изменен по отношению к номинальному уровню на величину ∆р = -10дБ. Как измениться при этом мощность этого сигнала на выходе канала?

6. Сигнал имеет следующие параметры: дБ, мВт, . Найти пик-фактор сигнала .

7. Информационная ёмкость (количество информации) сигнала на входе канала бит./сек. Как изменится количество информации, содержащейся в сигнале, если его пропустить через канал с параметрами: дБ, Гц, дБ, .

8. В определенной точке имеется сигнал с параметрами и . Кроме того, в этой же точке имеется помеха . Определить защищенность сигнала от помех в этой точке.

9. Определите динамический диапазон, пик-фактор, количество информации и помехозащищенность сигнала, если минимальная и максимальная мощности сигнала равны = 500 нВт. = 1300 мкВт. = 140 мкВт.

10.Зная максимальный, минимальный и средний уровень по напряжению, определить динамический диапазон системы и пик-фактор, если уровни, которые известны, являются абсолютными, и найти максимальную мощность, выделенную на нагрузке Rн. p_{н мин} = 2 дБ; p_{н макс} = 6 дБ; p_{н ср} = 4 дБ; R_н = 210 Ом.

11.Изобразить координатным способом схему группообразования двухзвенной коммутационной схемы, имеющей входов, промежуточных линий и выходов. Рассчитать параметры группообразования. Рассчитать вероятность блокировки данной двухзвенной коммутационной схемы, если задана интенсивность нагрузки , поступающей на вход коммутатора звена (удельная интенсивность нагрузки). Рассчитать число точек коммутации в заданной двухзвенной коммутационной схеме. Указать, к какому количеству свободных выходов этой двухзвенной коммутационной схемы может быть подключен ее вход, соединенный с входом первого коммутатора звена , если через этот коммутатор уже установлено соединений. Считать, что , , , , , Эрл, .

12.Необходимо организовать N=30 телефонных каналов между пунктами A и B. Определить расстояние L_к начиная с которого целесообразно использовать систему передачи для организации 30 каналов на одной физической цепи. Известно, что стоимость одного километра физической цепи K_л=6000 руб/км, стоимость оборудования систем передачи оконечных станций равно K_o=1150000 руб.

13.Определить экономию от использования системы передачи К-300 вместо К-60 для организации 600 каналов тональной частоты на магистрали протяженностью L=1000 км. Варианты организации: 1-й вариант – используется кабель типа МКС 7x4x1,2 и n=10 систем K-60, позволяющих получить 600 каналов; 2-й вариант – применяется кабель типа МКТП-4 и n=2 системы передачи K-300, позволяющих получить также 600 каналов. Стоимость одного километра кабеля типа МКС равна K_Л = 278 500 руб/км и стоимость одной системы передачи К-60, отнесенная к одному километру магистрали, равна K_С = 5250 руб/км; стоимость одного километра кабеля типа МКТП равна 217600 руб/км и стоимость одной системы передачи К-300, отнесенная к одному километру равна К_С= 10 075 руб/км.

14.В спутниковой системе связи в одном стволе ретранслятора можно организовать n=256 частотных или временных каналов связи (МДЧР или МДВР). Принимаем, что помехоустойчивость приема сигналов с МДЧР или МДВР одинакова при равных средних мощностях передатчиков и одинаковых антеннах наземных станций спутниковой связи. Определить во сколько раз пиковая мощность передатчика наземной станции при МДВР должна быть больше мощности передатчика при МЧДР. В стволе ретранслятора организуется 16 частотных каналов и на каждой из 16 несущих организуется 16 временных каналов (метод МДВР-МДЧР) с общим числом частотно-временных каналов n=256. Определить во сколько раз пиковая мощность передатчиков наземных станций при МДВР-МДЧР должна быть больше мощности передатчика при МЧДР.

15.При квадратурной амплитудно-фазовой модуляции (КАМ) используются 4 градации фазы сигнала, так что образуются два независимых канала связи, синфазный и квадратурный, в каждом из которых используется L амплитудных значений сигнала (L/2 положительной полярности и L/2 отрицательной полярности), итого М = L². При L = 2 получаем известную
ФМ-4. Требуется определить скорость передачи в канале тональной частоты в соответствии с предлагаемой таблицей для модуляции сигнала методом КАМ.

Число амплитудных уровней(L) сигнала КАМ
Fсимв, Гц
Число бит на один символ, log2M
R, бит/с

16.Определить степень подавления ненужной боковой полосы частот ФРС A₃ в зависимости от значений коэффициента асимметрии k ветвей ФРС формирования ОБП и погрешности фазирования Δj, если 1) k=1,1 и Δj=3⁰; 2) k=1 и Δj=1⁰; 3) k=1,2 и Δj=0⁰; 4) k=1 и Δj=2⁰.

17.Определить ширину спектра группового сигнала 10-канальной системы ЧРК при условии, что каждое канальное сообщение имеет спектр сигнала постоянный в диапазоне от 0 до 3400 Гц. Разделение сигналов осуществляется фильтром с АЧХ при Q=20. Уровень помех от соседнего канала не превосходит 5%.

18.Определить ширину спектра группового сигнала системы однополосной ЧРК с коммутацией каналов при условии, что каждое канальное сообщение имеет спектр в диапазоне от 300 до 3400Гц с коэффициентом запаса 20%, интенсивностью вызова 2 за 5 сек., средней продолжительностью соединения 40 сек. и вероятностью блокировки 0,5%.

19.Дискретизации во времени подвергается сигнал с полосой частот от 60 до 84 кГц. При каких из перечисленных ниже значениях частоты дискретизации искажений дискретизации наблюдаться не будет; 48 кГц, 96 кГц, 144 кГц и 192 кГц? Фильтры, используемые в канальных амплитудно-импульсном модуляторе и селекторе, считать идеальными.

20.Определить минимальное значение частоты дискретизации аналогового сигнала, занимающего полосу частот 0,3...3,4 кГц, если на входе канального амплитудно-импульсного модулятора и на выходе канального селектора включаются фильтры нижних частот с крутизной характеристики затухания, равной 0,1 дБ/Гц, и затухание в полосе эффективного задерживания равно 60 дБ.

21.Определить коэффициент защищенности канала и защищенность от переходных помех первого рода, если временной сдвиг переднего фронта импульса (k+1)-го канала из-за переходной помех составляет Δτ₀= 1 мкс, а максимальное изменение положения переднего фронта импульса Δτ₀=5 мкс.

22.Определить ширину спектра группового сигнала 8-канальной системы ВРК при условии, что каждое канальное сообщение имеет спектр в диапазоне от 300 до 3400 Гц, и уровень помех от соседнего канала не превосходит 5%.

23.Определить ширину спектра группового сигнала системы ВРК с коммутацией каналов при условии, что каждое канальное сообщение имеет спектр в диапазоне от 0 до 8000Гц с коэффициентом запаса 40%, интенсивностью вызова 1 за 5 с, средней продолжительностью соединения 60с и вероятностью блокировки 0,1%.

24.Полагая, что шумы квантования описываются равновероятной плотностью распределения вероятностей внутри интервала квантования ±Δ/2, определить дисперсию шумов квантования σ²_кв.

25.При передаче вещательного телевизионного сигнала цифровым методом требуется обеспечить отношение сигнал—шум квантования не менее 50 дБ. Определить число разрядов АЦП, необходимых для оцифровки выборок телевизионного сигнала.

26.Определить дисперсию ОВ, его числовую апертуру, полосу пропускания и максимальную скорость передачи ВОСП, работающей по данному волокну длиной с показателями преломления , затуханием , дБ/км. Источник излучения работает на длине волны и характеризуется шириной спектра излучения , измеренной на уровне 0,5 от величины максимальной мощности. Исходные данные: тип ОВ – ГМОВ; км; мкм; нм; ; ; дБ/км.

27.Пользуясь ватт-амперной характеристикой ППЛ выбрать ток смещения так, чтобы сигнал с мА преобразовывался в мощность излучения без искажений. Найти пороговый ток. Определить глубину модуляции и максимальную мощность излучения.

28.Длина волны мкм полупроводникового лазера даны и его ширина спектральной линии спектра излучения нм. Определите ширину спектральной линии в Гц, считая, что находится точно на середине диапазона . Найти добротность резонатора лазера.

29.Определить длину регенерационного участка цифровой ВОСП с длиной волны по исходным данным. Исходные данные: мкм – основная длина волны излучения; дБ/км – затухание кабеля; дБ – потери при вводе излучения в волокно; мВт – мощность на выходе источника излучения; км – строительная длина кабеля; дБ – потери на стыке длин ОК; дБ – среднеквадратичное отклонение затухания ОВ в строительных длинах ОК; дБ – энергетический потенциал ВОСП; дБ – энергетический запас на нестабильность параметров участка регенерации; Мбит/с – скорость передачи оптического сигнала; дБ – потери на стыке между ОВ и ФПУ; км – длина магистрали.

30.Рассчитать расстояние радиовидимости для ультракоротких волн, если высота подвеса антенн h₁ и h₂ = 25 м.

31.Для телефонизации удаленного поселка и организации междугородной связи оператор приобрел за 500 тыс. рублей станцию фиксированной спутниковой связи VSAT с пропускной способностью 128 кбит/с для организации 12 телефонных канатов. Тариф за предоставление одного исходящего телефонного канала междугородной связи составляет 50 руб/мин. В сутки станция спутниковой связи эффективно работает 2,4 часа. Аренда всего ствола спутникового ретранслятора емкостью 200 каналов по 128 кбит/с составляет 20 млн. рублей в год.

Принимая Р_отк = 0,01 и режим предоставления каналов по требованию, определить доход за год оператора наземной станции спутниковой связи и оценить сроки окупаемости приобретенной аппаратуры с учетом необходимого сценария эксплуатационных расходов.

32.На рис. 1 изображена схема радиорелейной связи с параметрами: h = 10 м, дальность связи r = 20 км, длина волны радиолинии λ = 3 см (частота радиолинии 10 ГГц).

Рис. 1 – Радиорелейная линия связи

Определить разность хода Δr между отраженным и прямым лучом и разность фаз между отраженным и прямым лучом φ = 2πΔr/λ + π, считая, что при отражении сигнала от поверхности гладкой Земли фаза отраженного сигнала меняется на 180°. Принимая, что амплитуда отраженного сигнала равна амплитуде сигнала прямого луча, определить амплитуду суммарного прямого и отраженного сигналов и найти потери в мощности сигнала в дБ по сравнению со случаем отсутствия отраженного сигнала.

33.Определить необходимые высоты подъема антенн радиорелейной линии связи диапазона частот 6 ГГц для работы на дальности r = 50 км в условиях гладкой поверхности Земли с обеспечением просвета, Равного радиусу первой зоны Френеля в середине трассы где λ — длина волны радиолинии.

34.Для радиорелейной линии связи на частоте 19,7 ГГц построить кривую поглощения радиосигнала в дожде с интенсивностью I = 30 мм/ч в зависимости от расстояния между радиорелейными станциями. Полагая, что допустимое поглощение радиосигнала в дожде не должно превышать 30 дБ, определить максимальную длину интервала между радиорелейными станциями.

35.Для спутниковой радиолинии связи «Космос–Земля», работающей в диапазоне 20 ГГц, построить зависимость поглощения радиосигнала в дожде от угла места наземной станции для интенсивности дождя I = 6 мм/ч.

36.Разработать план нумерации при сопряжении ТфОП с сетью сотовой подвижной связи (СПС), показанной на рис.2. Статус сети СПС – УПАТС (учрежденческая). Исходные данные: РАТС №1 – 375. РАТС №2 – 376. Зона XXX – зона 343. Емкость сети (номеров) – 1000.

Рис.2 – Схема ТфОП

37.Составить структурную схему абонентского и станционного оборудования ISDN, если телефонный аппарат пользователя совместим с ISDN.

38.Составить MSC сценарий местного вызова с использованием протокола обмена линейными сигналами по 2ВСК односторонних СЛ и декадного кода для передачи адресной информации на сети с пятизначной нумерацией: - к свободному абоненту, отбой абонента В. Какие сообщения и в каком порядке должны передаваться (соединение устанавливается от абонента АТС_А к абоненту АТС_В 12354).

39.Пункт сигнализации принимает первую LSSU с индикатором SIB. Какой таймер необходимо запустить для контроля длительности перегрузки звена?

40.Опираясь на изученный материал, нарисовать простейший вариант физической структуры TMN.

41.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
Скачивание файлов c FTP-сервера	400 кбайт	Frame Relay
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
Скачивание файлов c FTP-сервера	FTP	TCP

42.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
ICQ	3500 байт	ATM
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
ICQ	HTTP	UDP

43.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
IP-телефония	9 мин	PPP
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
IP-телефония	RTP	UDP

44.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
Электронная почта (SMTP)	10 кбайт	Frame Relay
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
Электронная почта (SMTP)	SMTP	TCP

45.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
ICQ	2500 байт	Gigabit Ethernet
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
ICQ	HTTP	UDP

46.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
Электронная почта (SMTP)	3 кбайт	FastEhernet
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
Электронная почта (SMTP)	SMTP	TCP

47.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
IP-телефония	6 мин	ATM
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
IP-телефония	RTP	UDP

48.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
Веб-приложения	1 Мбайт	Frame Relay
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
Веб-приложения	HTTP	TCP

49.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
Скачивание файлов c FTP-сервера	200 кбайт	PPP
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
Скачивание файлов c FTP-сервера	FTP	TCP

50.Изобразить графически процесс инкапсуляции. Рассчитать протокольную избыточность, %, для заданного типа приложения и технологии канального уровня.

Исходные данные
Приложение, генерирующее трафик	Размер передаваемых данных	Технология канального уровня
Веб-приложения	1,3 Мбайт	ATM
Приложение и используемый им протоколы
Приложение	Протокол прикладного уровня	Протокол транспортного уровня
Веб-приложения	HTTP	TCP