П.1.1. Краткое описание внутреннего модуля оборудования «Антерум 630»

Внутренний модуль выполнен в компактном монтажном блоке типа 1RU и содержит интеллектуальную программируемую структуру обработки цифровых потоков, а также, модулятор и демодулятор. Конфигурации лицевой панели модуля определяются сетевыми интерфейсами и пропускной способностью.

Упрощенная структурная схема внутреннего блока показана на рис.П.1. Цифровые потоки подключаются к стандартному блоку ввода-вывода и поступают на схему обработки кадров. Стандартный блок ввода-вывода поддерживает пользовательскую нагрузку до 16 потоков E1, 2 потока со скоростью 100 Мб/с для быстрого интернета, подключаемого через витую пару (Fast Ethernet – 100Base TX) и служебный речевой канал (64 кб/c).

Схема обработки кадров содержит коммутатор и фирменное устройство для обработки сигналов конфигурации 1+1, маршрутизации, кадровой синхронизации и функций общесетевого управления. Дополнительные блоки ввода - вывода позволяют гибко организовать до 64 потоков E1, от 1 до 4 потоков E3, STM-0, STM-1, 2 потока STM-1 и прочие конфигурации.

На рис.П.2 показана стандартная конфигурация (1+0), содержащая разъем питания, разъемы сигналов трафика, управления и точку подключения кабеля, идущего к наружному блоку. Кроме того на передней панели размещены светодиоды индикации состояния оборудования. Имеется возможность расширения конфигурации за счет установки дополнительных плат. Во внутреннем модуле предусмотрен специальный слот для подключения встроенного мультиплексора уровня STM-1, который позволяет собирать и выделять цифровые потоки непосредственно на терминале.

Внутренний блок имеет гибкую архитектуру, позволяющую в будущем добавлять и другие типы каналов ввода-вывода. Управление внутренним блоком осуществляется центральным процессором, связанным через специальный канал 2x100Base-TX с сервером по протоколу SNMP (Simple Network Management Protocol – Простой Протокол Управления Сетью)

Устройства ввода – вывода соединены с трактом обработки основной полосы (ТОП) и модемом. Большинство функций этих устройств реализовано в специализированном высокоскоростном сигнальном процессоре CM8910.

Основные операции в направлении передачи:

- скремблирование цифрового потока;

- помехоустойчивое кодирование Рида-Соломона;

- перемежение кодовых групп;

- решетчатое кодирование (TCM - Trellis Coded Modulation);

- разделение на синфазный (I) и квадратурный (Q) многоуровневые потоки;

- цифровая фильтрация потоков;

- компенсация межпотоковых (IQ) искажений.

Основные операции в направлении приема:

- демодуляция сигналов промежуточной частоты приема;

- фильтрация цифровых сигналов (фильтр с характеристикой приподнятого косинуса RRC - route raised cosine) с регулируемым коэффициентом скругления в диапазоне 0,2-0,5;

- выделение тактовой частоты и устранение фазовых дрожаний символов в цифровых потоках (джиттера) и скольжения (вандера);.

Рис.П.1.Упрощенная структурная схема внутреннего модуля

Рис.П.2. Внешний вид внутреннего модуля оборудования «Антерум 630»

Обобщенная структурная схема процессора показана на рис.П.3.

Рис.П.3.Структурная схема процессора CCM8910

- устранение межсимвольной интерференции в адаптивном эквалайзере;

- декодирование, деперемежение и дескремблирование.

Скремблирование – добавление к цифровому сигналу псевдослучайной составляющей. Эта операция выравнивает спектр цифрового потока, устраняет цепочки одинаковых символов и, в конечном итоге, повышает точность синхронизации, скорость вхождения в синхронизм и облегчает работу системы связи. На приемном конце осуществляется обратная операция - дескремблирование, при которой псевдослучайная последовательность удаляется из сигнала

Помехоустойчивое кодирование (FEC - Forward Error Correction) обеспечивает нахождение и устранение ошибок в цифровом потоке. В оборудовании «Антерум 630» применяется комбинация из кодирования Рида-Соломона и решетчатого кодирования (TCM). Такая комбинация обеспечивает долговременный коэффициент ошибок в канале связи около 10^-12.

Перемежение кодовых групп и последующая операция - деперемежение позволяют расформировать длинные серии ошибок, возникающих при глубоких замираниях, на более короткие серии. Это позволяет облегчить работу систем помехоустойчивого кодирования и во многих случаях восстановить поврежденные блоки. Кроме того, при использовании перемежения повышается устойчивость тактовой и кадровой синхронизации.

После операций скремблирования, кодирования и перемежения цифровой поток разделяется на 2 канала I и Q, из которых формируются многоуровневые сигналы в зависимости от запрограммированного вида модуляции от QPSK до 128 QAM. Затем сигналы каналов I и Q проходят через устройство цифровой фильтрации и компенсатор взаимных искажений между каналами. Цифровая фильтрация обеспечивает оптимизацию спектра сигнала оборудования.

Формирование модулированного сигнала осуществляется в последующих устройствах внутреннего блока (рис.П.1). Модуляция в направлении передачи проводится на промежуточной частоте 350 МГц, которая вырабатывается специальным синтезатором частоты. Для работы демодулятора также применяется синтезатор, но на частоту 140 МГц. Процессор промежуточной частоты обеспечивает обработку сигналов 350 МГц и 140 МГц.

Сигналы контроля, управления и наблюдения за работой внешнего модуля (приемопередатчика) передаются на собственных несущих частотах. В направлении передачи – на частоте 5,5 МГц, в направлении приема – 10 МГц. Скорость этих цифровых потоков 19,6 кб/с.

Питание внутреннего модуля производится при помощи встроенного преобразователя DC/DC, который формирует нужные напряжения из первичного источника постоянного тока с напряжением -48 вольт.

Внутренний модуль соединяется с наружным модулем коаксиальным кабелем, по которому передаются модулированные сигналы промежуточных частот 350 МГц и 140 МГц, сигналы управления и контроля и первичное постоянное напряжение -48 В.