tehnika telekomunikacija iv

Javna ustanova Mješovita srednja elektrotehniĉka škola Tuzla

Sejfudin Agić

TEHNIKA TELEKOMUNIKACIJA

za završne razrede

elektrotehniĉke škole

-Interna skripta-

Tuzla, septembar/rujan 2013.

Tehnike VF prenosa

Neposredno po završetku Prvog svjetskog rata u Evropi, kao i u Americi, mnogo se radilo na uvoĎenju tzv. višekanalne telefonije na visokim frekvencijama.

Ova tehnika je poznata i pod nazivom visokofrekventan (skraćeno VF) telefonija. Godine 1919. pušten je u saobraćaj prvi trokanalni visokofrekventni sistem na relaciji Berlin-Hanover (Njemačka).

U početku su visokofrekventni sistemi (VF sistemi) primjenjivani samo na dugim vezama, jer su u tom slučaju troškovi za ureĎaje mnogo manji od troškova za nove linije. Kada se započelo sa polaganjem meĎumjesnih telefonskih kablova, počelo se razmišljati o mogućnosti njihovog višestrukog korištenja posredstvom VF ureĎaja. Osnovni problem koji je tom prilikom trebalo riješiti je porast slabljenja tokom prenosa po kablovskim paricama sa porastom frekvencije struje koja se prenosi.

1 poglavlje

NAUČITE NOVE POJMOVE

Analogni signali VF prenos VF ureĎaji VF sistemi Podmorski telekomunikacioni kablovi

TEHNIKE VF PRENOSA 2

Tehnika telekomunikacija za završne razrede Elektrotehničke škole

1. TEHNIKE VF PRENOSA

Moţda je danas prerano tvrditi da se telekomunikacione mreţe mogu porediti sa nervnim sistememom ţivih bića, meĎutim, sve govori da se ide upravo tim pravcem. Naime, savremeno ljudsko društvo odlikuje se potrebom za brzom i racionalnom razmjenom poruka na velikoj udaljenosti u skoro svim oblastima ljudske djelatnosti. Da bi zadovoljili povećanu teţnju za prenosom poruka i odgovorili sve većim potrebama, telekomunikacione mreţe moraju se neprekidno proširivati i modernizovati. A sve je počelo prije nepunih 150 godina. Odmah po pronalasku stabilnih izvora struje, i pošto su konstruisani telegraf (Morze, 1884. godine) i telefon (Bel, 1876. godine), postavljeni su teme-lji tzv. prenosu signala u analognom obliku. Električni signali – nosioci poruka – proizvedeni u predajniku prenose se direktno, što je dalje moguće, u prvobitnom obliku. Posredstvom vodova sada je bilo moguće na velike udaljenosti, po ravnici, preko brda i dolina, kroz šume i planine prenostiti poruke bez obzira na vrijeme, godišnje doba i doba dana. Ostvareni dometi u to doba (shodno vremenu u kome su ostvareni) ne zaostaju mnogo za savremenim dostignućima. Kao primjer moţe se navesti telefonska veza London-Emden-Berlin-Varšava-Odesa-Kerč-Teheran- Karači-Kalkuta (Od Engleske do Indije) dugačka više od 10 000 km. Ova linija izvedna je vazdušnim vodom sa 68.706 drvenih uporišta (stubova), a izgraĎena je za samo dvije godine (1867-1869). Ovakva rješenja i pored svih atraktivnosti odmah su ukazala na dva osnovna nedostatka: - utrošak bakra za vodove je veoma veliki jer je

vrijedio princip jedna veza – jedan vod, - zbog neizbjeţnih gubitaka na vodovi-ma za prenos,

prenos sloţenijih električnih signala, npr. telefonskih signala ograničen je na vrlo kratke relacije.

Prvi koraci prema racionalnijem iskorištenju vodova za prenos učinjen je 1882. godine upotrebom tzv. fantomskih veza. Fantomska veza ili fantomski vod omogućava da se iz dva dvoţična voda, spregnuta na odreĎeni način, dobije treći fantomski vod. Ovaj vod je u pogledu saobraćaja potpuno nezavistan od dvoţičnih vodova koji ga formiraju. Potrošnja bakra se time smanjila za 33% po jednoj vezi. Problem ograničenja dometa zbog postojanja gubitaka na vodu riješili su na različite načine Mihajlo Pupin (USA) i Krarup (Danska). Rješenje koja je predloţio Pupin i danas je aktuelno i poznato je kao "pupinizacija". Primjenjujući ovo rješenje, već 1905. godine ostvarena je telefonska veza izmeĎu Njujorka i Filadelfije (USA) duţine 145 km. Istraţivanja usmjerena ka boljem i efikasnijem iskorištenju vodova za prenos išla su i u drugim pravcima koje su trasirali Nikola Tesla i Pupin. Tesla još 1893. godine radi na problemima električne rezonancije i mogućnosti njene primjene na prenos signala. Pupin 1905. godine daju prijedlog praktičnog rješenja

električnih rezonantnih kola u cilju razdvajanja struja različitih frekvencija. U to vrijeme dolazi do epohalnih pronalazaka kojima zapravo započinje era elektronike i telekomunikacija u pravom smislu riječi. Englez Fleming 1904. godine pronalazi vakuumsku elektronsku cijev sa dvije elektrode – diodu, a 1906 godine Amerikanac Li De Forest patentira elektronsku cijev sa tri elektrode – triodu. Kombinujući mogućnosti ove dvije elektronske cijevi (dioda – ispravljač, detektor, modulator i trioda – pojačavač, oscilator) u osnovi je riješen problem prenosa poruka na proizvoljna rastojanja. Ujedno, stekli su se uslovi da se riješi problem prenosa više različitih signala po zajedničkom vodu, tim prije što je već bilo riješeno višestruko korištenje prostora za otpremanje i prijem signala na različitim talasnim duţinama. Čim je ovako nešto bilo moguće izvesti u prostoru, nije bilo razloga da se ne moţe ostvariti i posredstvom bakarnih provodnika koji imaju daleko pogodnije karakteristike nego slobodni prostor. Ovakve pretprostavke je prvi praktično potvrdio Rumer (1908. godine) kada je eksperimentalno dokazao mogućnost prenosa šest telefonskih razgovora po zajedničkom prenosnom putu, i to u isto vrijeme. Tom prilikom je ustanovljeno da za prenos vodovima nisu potrebne tako visoke frekvencije kao za beţični prenos. Istovremeno se na istom problemu radio i za potrebe armije USA. G.O.Skvajer uspio je da realizuje dvije istovremene telefonske veze po istoj parici kabla duţine 11 km. Jedna telefonska veza bila je u prirodnom niskofrekventnom (skrać-eno NF) poloţaju, a druga pomjerena u više frekventno područje. Neposredno po završetku Prvog svjetskog rata u Evropi, kao i u Americi, mnogo se radilo na uvoĎenju tzv. višekanalne telefonije na visokim frekvencijama. Ova tehnika je poznata i pod nazivom visokofrekventan (skraćeno VF) telefonija. Godine 1919. pušten je u saobraćaj prvi trokanalni visokofrekventni sistem na relaciji Berlin-Hanover (Njemačka). U početku su visokofrekventni sistemi (VF sistemi) primjenjivani samo na dugim vezama, jer su u tom slučaju troškovi za ureĎaje mnogo manji od troškova za nove linije. Kada se započelo sa polaganjem meĎumjesnih telefonskih kablova, počelo se razmišljati o mogućnosti njihovog višestrukog korištenja posredstvom VF ureĎaja. Osnovni problem koji je tom prilikom trebalo riješiti je porast slabljenja tokom prenosa po kablovskim paricama sa porastom frekvencije struje koja se prenosi. Pravo rješenja problema naĎeno je u tzv. linijskim pojačavačima, čiji je zadatak da svojim pojačanjem kompenzuju uneseno slabljenje prenosnog puta. Povećano troškovi zbog dodavanja pojačavača kompenziran su kroz povećanje broja VF kanala. Ovim je NF način prenošenja signala u telefonskom saobraćaju za velika rastojanja potpuno izgubio svaki značaj. Došlo je, dakle, do stadija kada je prestalo podešavanje VF ureĎaja prema karakteristikama postojeće kablovske

TEHNIKE VF PRENOSA 3


linije, već je tehnika prenosnih sistema počela da diktira uslove koje treba da ispuni prenosi put. Prenos kablovima u današnje vrijeme još uvijek preovladava u višekanalnim telefonskim vezama na bazi frekventnog multipleksa. Rastuće potrebe za kanalima dovele su do upotrebe koaksijalnih parica, čija je gornja granična frekvencija primjene 60 MHz i koje imaju kapacitet od 10.800 telefonskih kanala širine od po 4 kHz. Ako pomeneno podatak da u eksploataciji ima kablova i sa 20 koaksijalnih parica, jasno je da se radi o moćnim prenosnim sistemima sa ogromnim kapacitetima prenosa. Poseban interes za kablovske veze velikih kapaciteta postoji u preko okeanskom saobraćaju. Prva tzv.

električna veza izmeĎu Evrope i Amerike ostvarena je 1868. godine kada je preko sjevernog Atlantika poloţen prvi telegrafski kabl, da bi se zatim slični kablovi polagali u more širom zemaljske kugle. Usavršavanje tehnike polaganja podmorskih kablova, tehnologije elektrotehničkih materijala i elektronike omogućilo je da se 1956. godine pusti u eksploataciju prvi podmorski telekomunikacioni kabl TAT-1 kapaciteta 48 telefonskih kanala. Time je prvi put ostvarena telefonska veza na

relaciji Londo-Njujork. Kao detalj treba navesti da sekcija ovog kaba na dionici Njufaundlend-Nova Škotska leţi na dubini od preko 3.000 metara. Kojim brzinom se razvijala tehnika podmorskih telekomunikacija moţe se zaključiti iz podatka da je već 1977. godine podmorski kabl PENCAN-1 omogućavao prenos 5.520 telefonskih kanala. U oblasti beţičnog prenosa posredstvom ultrakratkih talasa (tzv. radio-relejni prenos) i posebno satelitskih komunika-cija, vidna je ekspanzija iz godine u godinu. Prvi put je, uz korištenja ultrakratkih talasa, prenijet govorni signal iz Amerike u Evropu 15. maja 1959. godine. Kao pasivni reflektor korišten je zemljin prirodni satelit -Mjesec. Samo šest godina kasnije vještački steliti iz generacije INTELSAT I imaju kapacitet od 240 telefonskih kanala. Kapacitet prenosa najnovije

generacije INTELSAT VI je 500.000 telefonskih kanala. Na osnovu prikazanog istorijskog razvoja talekomunikacija, prateći uglavnom samo razvoj telefonije, moţe se zaključiti da se ne radi o meĎumjesnim ili meĎunarodnim mreţama već o svjetskoj mreţi veza u kojoj je sredinom 90-ih godine bilo 521.867.000 telefona sa tendencijom porasta od 24 miliona telefona godišnje.

Višekanalni prenos frekventnim multipleksom

Ostvarenju višekanalnog prenosa, na primjer, telefonskih signala, na bazi frekventnog multipleksa i po zajedničkom prenosnom putu potrebno je riješiti tri osnovna problema:

1. postupak transponovanja telefonskih signala u visoko frekventni (VF) opseg, 2. meĎusobno razdvajanje telefonskih kanala i grupa kanala u području visokih frekvencija, 3. razdvajanje dva samostalna smjera prenosa, tj. odvajanje smjera predaje od smjera prijema. Princip rada jednokanalnog VF ureĎaja je slijedeći: govorne struje iz pretplatničkog telefona T (koji moţe biti direktno vezan na VF ureĎaj ili preko centrale) dolaze u VF ureĎaj kroz diferencijalni transformator. U njemu se govorne struje dijele na dva dijela, pošto je slabljenje u smjeru izlaz-ulaz beskonačno, pri čemu se jedan dio struje troši na impedansi pojačavača u prijemnom dijelu, dok drugi dio odlazi u modulator gdje se uz pomoć noseće struje iz oscilatora prebacuje u viši frekventni opseg. Novodobijeni govorni signal pojačavamo i dovodimo u otpremni pojasni (kanalski) filtar koji propušta samo ţeljeni korisni opseg, dok sve ostale struje veoma slabi. Modulisani govorni signal sad odlazi preko linijske skretnice na liniju kao VF telefonski kanal.

2 poglavlje


Transponovanje signala Frekventni multipleks Modulator i demodulator Vremenski multipleks Dvoţično-četvoroţična veza

VIŠEKANALNI PRENOS FREKVENTNIM MULTIPLEKSOM 5

Komunikaciona tehnika za III razred elektrotehničke stručne škole

2. VIŠEKANALNI PRENOS FREKVENTNIM MULTIPLEKSOM

Pri ostvarenju višekanalnog prenosa, na primjer, telefonskih signala, na bazi frekventnog multipleksa i po zajednič-kom prenosnom putu potrebno je riješiti tri osnovna problema: 1. postupak transponovanja telefonskih signala u visoko frekventni (VF) opseg, 2. meĎusobno razdvajanje telefonskih kanala i grupa kanala u području visokih frekvencija, 3. razdvajanje dva samostalna smjera prenosa, tj. odvajanje smjera predaje od smjera prijema. Prvi problem rješava se najjednostavnije primjenom amplitudske modulacije.

Drugi problem riješen je standardiza-cijom većeg broja snopova telefonskih kanala, kako po broju, tako i po njihovom poloţaju na frekventnoj osi (primarne, sekundarne i tercijarne grupe). Treći problem u tehici višekanalnog prenosa analognih signala ba bazi frekventnog multipleksa, problem odvajanja smjera predaje od smjera prijema, znatno je sloţeniji za rješavanje. Zbog specifičnosti VF ureĎaja koji ovakav prenos omogućavaju, problem dvoţične i četvoroţične veze je prilično sloţen. Najlakše se moţe

sagledati na školskom primjeru ostvarivanja prenosa dva telefonska signala po zajedničkom prenosnom putu. Potrebno je, naime, omogućiti korištenje zajedničkog prenosnog puta za prenos dva nezavisna telefonska signala – s1 i s2, u skladu sa frekventnim planom prikazanim na slici 2.1.

Slika 2.1. Dva telefonska signala u istom frekventnom opsegu

Rješenje postavljenog problema prikazano je na frekventnom planu – slika 2.2.

Slika 2.2 Dva telefonska signala frekventno razmaknuta

2.1. FREKVENTNA RASPODJELA KANALA

Princip višekanalnog telefonskog prenosa kao i osnovne sastavne elemente jednog tipičnog VF telefonskog ureĎaja objasnićemo kroz prenos dva, gornja, telefonska kanala, koji treba da se istovremeno prenose po istoj telefonskoj liniji, što je prikazano na slici 2.3. Dva pretplatnika su obiljeţena sa 1A i 2A. Telefonski pretplatnik 1A šalje govorne struje direktno na liniju, dok telefonski pretplatnik 2A takoĎer treba da šalje svoje govorne struje na liniju, ali bi time po istom prenpsnom putu došlo do uzajamnog miješanja, tj. govorni signali bi se izmiješali i u prijemnoj stanici ih ne bismo mogli razdvojiti.

Da bismo izbjegli ovo miješanje frekvencija na liniji, kod pretplatnika 2A se postavlja pomoćni ureĎaj M (modulator), čiji je zadatak da izvrši prebacivanje

govornih frekvencija iz NF područja u viši frekventni opseg.

Drugim riječima, modulator vrši transponovanje govornih frekvencija u viši frekventni opseg i na osnovu takve njegove funkcije moţe se zaključiti da svaki multipleksni VF ureĎaj mora sdrţavati onoliko modulatora na predajnoj strani koliko ima predajnih kanala. Transponovane govorne frekvencije pretplatnika 2A odlaze na liniju i prostiru se zajedno sa NF govornim signalima pretplatnika 1A. Znači, po istoj liniji prenosimo istovremeno dva govorna signala izmeĎu kojih sad neće doći do ometanja i uzajamnog miješanja, jer su oni frekventno rasporeĎeni jedan pored drugog. MeĎutim, pri ovom prenosu se javlja jedan drugi

problem, a to je kako spriječiti da govorne struje pretplatnika 2A ne doĎu u aparat pretplatnika 1A i obrnuto. Ovaj problem je riješen pomoću dva filtra, kao što je prikazano na slici 2.3.

s1

f (kHz) 0,3 3,4 s2 f(kHz) 0,3 3,4

F s1 s1 0,3 3,4 F-0,3 F-3,4 F+0,3 F+3,4 s2

0,3 3,4



Slika 2.3. Uproštena šema za prenos jednog NF i VF kanala

NF filtar kod pretplatnika 1A ima zadatak da na liniju i sa linije propušta samo frekvencije govornog NF signala (frekvencije od 0-4 kHz, dok će sve ostale frekvencije iznad 4 kHz veoma slabiti. Na taj način govorne frekvencije pretplatnika 2A, koje su na frekvencijai iznad 4 kHz, ne mogu da doĎu do pretplatnika 1A. Sa druge strane, VF filtar kod pretplatnika 2A propušta samo frekvencije iznad 4 kHz, a sa njima i transponovani govorni opseg frekvencija. Zato NF govorne struje pretplatnika 1A na mogu doći u aparat pretplatnika 2A. Na slici 2.3. prikazan je i prijemnik analizirane telefonske veze. Prijemnik se sastoji od dva telefonska aparata 1B i 2B. Sa linije dolaze zajednički dva telefonska kanala, od kojih je jedan NF kanal, a drugi VF kanal dobijen modulacijom, tj. prebacivanjem u viši frekventni opseg. Da bi se uspostavila veza izmeĎu odgovarajućih pretplatnika na prijemu i predaji, na prijemnoj strani moraju da se strogo odvoje pojedini frekventni opsezi kanala. To radimo sa filtrima koji su identični onima na predajnoj strani a koji izdvajaju NF kanal prema aparatu (pretplatniku) 1B i VF kanal prema pretplatniku 2B. Transponovani VF kanal koji se dovodi pretplatniku 2B je neupotrebljiv, pošto se nalazi izvan mogućnosti prijema ljudskog uha, te je potrebno da se taj transponovani opseg frekvencija ponovo vrati u NF opseg, tj. da se dobiju normalne govorne frekvencije. Taj zadatak obavlja ureĎaj koji se naziva demodulator, a sam proces se naziva demodulacija. S obzirom da se telefonski saobraćaj obavlja u oba smjera, to svaki VF ureĎaj sadrţi predajni i prijemni dio koji su fizički odvojeni, što znači da VF multipleksni telefonski ureĎaji rade na četvoroţičnom principu. Razlog je taj što svaki VF multipleksni ureĎaj sadrţi i nelinearne elemente kao što su pojačavači, modulatori i demodulatori, koji mogu da rade samo u jednom pravcu prenosa, tj provode samo u jednom smjeru. Na slici 2.4. data je blok šema jednokanalnog VF telefonskog ureĎaja, istovremeno sa jednim kanalom u prirodnom govornom opsegu. Da bi se obavile operacije

kao što su transponovanje govornog opsega u viši frekventni opseg i vraćanje u normalni poloţaj, svaki VF telefonski ureĎaj treba da ima više sastavnih dijelova kao

što su: oscilator, modulator, filtri, diferencijalni transformator, pojačavače, demodulator i dr. Da bismo shvatili suštinu procesa u jednom VF ureĎaju razmotrimo ukratko uloge pojedinih dijelova sa slike 2.4. Oscilator proizvodi struju odreĎene visoke frekvencijai koja se naziva noseća struja i koja sluţi za formiranje jednog VF kanala, što znači da se za svaki NF kanal koristi druga noseća frekvencija pri obrazovanju odgovarajućeg broja VF telefonskih kanala.

Modulator, kao što smo već napomenuli, ima zadatak da izvrši transponovanje - prebacivanje normal-nog govornog opsega u odgovarajući viši frekventni opseg i on to čini tako što vrši utiskivanje NF signala u visoko-frekventnu govornu struju, što je suština modulacije. Filtri na otpremnoj strani sluţe da bi se iz spektra koji je nastao u postupku modulacije izdvojili samo one frekvencije koje su potrebne za prenos govornog signala, kao i za razdvajanje pojedinih kanal radi smanjenja meĎusobnog uticaja. Linijska skretnica je u stvari kombinacija NF i VF filtra, a sluţi za razdvajanje fizičkog NF kanala i jednog ili više VF telefonskih kanala.

Demodulator je sastavni dio prijemnog dijela VF ureĎaja i u njemu se vrši suprotan postupak od postupka modulacije, tj. vraćanje VF govornih struja u prirodni NF poloţaj. Pojačavači bilo govornih ili VF govornih struja sluţe da se izvrši dovoljno pojačanje signala bilo u samom VF ureĎaju ili na liniji, pa ih zbog toga ima raznih vrsta i karakteristika. Diferencijalni transformator ili račvalica omogućava prelaz sa dvoţične veze na četvoroţičnu i obratno, jer smo napomenuli da jedan VF telefonski ureĎaj pojedinačno posmatran radi četvoroţično, ali se ravnopravno moţe priključiti na dvoţični ili četvoroţični vod.



Slika 2.4. Blok šema jednokanalnog VF ureĎaja

Pored navedenih elemenata svaki VF ureĎaj bez obzira na broj kanala sadrţi odgovarajuće ureĎaje za signalizaciju, poziv i kontrolu, kao i ureĎaje za napajanje električnom energijom. Princip rada prikazanog jednokanalnog VF ureĎaja je

slijedeći: govorne struje iz pretplatničkog telefona T (koji moţe biti direktno vezan na VF ureĎaj ili preko centrale) dolaze u VF ureĎaj kroz diferencijalni transformator. U njemu se govorne struje dijele na dva dijela, pošto je slabljenje u smjeru izlaz-ulaz beskonačno, pri čemu se jedan dio struje troši na impedansi pojačavača u prijemnom dijelu, dok drugi dio odlazi u modulator gdje se uz pomoć noseće struje iz oscilatora prebacuje u viši frekventni opseg. Novodobijeni govorni signal pojačavamo i dovodimo u otpremni pojasni (kanalski) filtar koji propušta samo ţeljeni korisni opseg, dok sve ostale struje veoma slabi. Modučisani govorni signal sad odlazi preko linijske skretnice na liniju kao VF telefonski kanal. U prijemnom smjeru VF govorni signal preko linijske skretnice dolazi prvo u pojasni filtar gdje se oslobodi nepoţeljnih produkata koji su se pojavili u toku prenosa, zatim se demoduliše, tj. prebacuje u normalni govorni opseg i pojačava, pe preko diferencijalnog transformatora šalje prema pretplatniku direktno ili preko telefonske centrale. Pošto je nakon modulacije prirodni govorni opseg ostao prazan, on sada moţe da se iskoristi za prenos kompletnog fizičkog govornog kanala. Pri tome govorne struje iz aparata T1 preko linijske skretnice odlaze direktno na liniju i prenose se nazavisno od VF telefonskog kanala. U opštem slučaju princip izgradnje VF multipleksnih telefonskih ureĎaja na bazi frekventne raspodjele kanala, za istovremeni prenos N telefonskih kanala, bazira na slaganju N jednokanalnih VF ureĎaja, pri čemu svaki

kanal u okviru sistema čini posebnu vezu. Drugim riječima, svaki od N kanala posjedovaće svoj modulator, pojačavač, filtar, VF opseg, kao i druge neophodne elemente potrebne za dupleksnu, odnosno četvoroţični rad (prijem i predaja), kao što je prikazano na slici 2.4.

Način izgradnje multipleksnih telefon-skih ureĎaja zavisi još i od usvojenih normi i pravila za formiranje frekventnih grupa, namjene ureĎaja, vrste prenosnog puta i drugih faktora.

Slika 2.4. Blok šema višekanalnog VF ureĎaja

Tako, npr. zavisno od načina formiranja frekventnih grupa postoje ureĎaji sa kapacitetom od 3-12-24-60-120-...-2700 kanala. Prema vrsti prenosnog puta razlikuju se VF ureĎaji za rad po vazdušnim vodovima, simetričnim kablovima, koaksijalnim kablovima i usmjerenim radio-relejnim vezama.



Prema namjeni, VF ureĎaji mogu da se grupišu na oni koji sluţe za komercijalne telefonske veze, profesionalne veze, privredne veze, specijalističke sluţbe itd.

2.2. VREMENSKA RASPODJELA KANALA

U slučaju grupisanja po principu vremenske raspodjele signala, prenos različitih poruka po liniji ostvaruje se uzastopno, tj. po vremenskom redoslijedu, a ne istovremeno. Zbog toga i prijemni i predajni ureĎaj sadrţe distributore (rotacioni prekidač), čije se četkice okreću sinhrono i isngazno, periodično obrazujući električno kolo izmeĎu odgovarajućih segmenata predajnih i prijemnih ureĎaja.

Na slici 2.5. prikazan je princip rada ureĎaja sa vremenskom raspodjelom signala koji omogućava istovremeno korištenje linija za N poruka. Kao što se vidi na slici, na svaki segment distributora predajnog ureĎaja Pr dovode se električni signali S1, S2, ...Sn, od N različitih predajnih aparata Pd1, Pd2, ...Pdn. Pri prolazu četkice predajnog i prijemnog distributora po odgovarajućim segmentima, električni signali svake date poruke se prenose na liniju prema odgovarajućim prijemnim aparatima. Na taj način predaja signala svakog odgovarajućeg kanala se ostvaruje jedanput za svaki obrt četkice distributora, što znači da umjesto neprekidnog toka signala preko svakog ulaznog kanala u prijemni aparat

stiţe povorka impulsa. Ovojnica (anvelopa) ove povorke će tada odgovarati kontinualnom signalu odgovarajućeg kanala.

Slika 2.5. Princip rada VF ureĎaja na bazi vremenskog multipleksa

Da bi prijemni ureĎaj na osnovu povorek impulsa koje dobija sa linije mogao da obrazuje neprekidni izlazni signal, neophodno je da brzina obrtanja četkice distributora bude dovoljno velika. U tom slučaju svaki prijemni aparat će primati impulse u reletivno kratkom intervalu vremena, pa će i anvelopa pribliţno odgovarati obliku ulaznog neprekidnog signala. Primjena grupisanja po metodi vremenske raspodjele u VF vezama postala je moguća tek razvojem impulsne tehnike, pa su ovi ureĎaji relativno novijeg datuma.

2.3. DVOŢIĈNO-ĈETVOROŢIĈNI

PRENOS Prema onome što je do sada rečeno, VF ureĎaj se priključuje, s jedne strane, na niskofrekventni lokalni vod, a s druge strane na zajednički meĎumjesni vod. Strana na kojij se priključuje lokalni vod naziva se niskofrekventna strana VF ureĎaja, a druga visokofrekventna ili linijska strana VF ureĎaja.

2.3.1. DVOŢIĈNO-ĈETVOROŢIĈNA VEZA

NA NF STRANI VF UREĐAJA Svaki kanal VF ureĎaja vezuje se najčešće dvoţičnom vezom (slika 2.6) na centralu, pretplatnika ili na drugi VF ureĎaj radi ostvarenja tzv. tranzitne veze. Prelaz sa dvoţične veze na četvoroţičnu ostvaruje se upotrebom diferencijalnih transformatora.

Slika 2.6. Dvoţična veza na niskofrekventnoj strani VF ureĎaja

Četvoroţična veza na niskofrekventnoj strani (slika 2.7) povoljnija je od dvoţične jer se isključivanjem diferencijalnog transformatora postiţe mnogo veća stabilnost cjelokupnog sistema veze. Četvoroţični princip se primjenjuje najčešće za priključivanje VF ureĎaja na meĎumjesnu centralu. Pri ostvarivanju četvoroţične veze mora se voditi računa da nivo signala na mjestu priključenja VF ureĎaja ostane isti kao i u sistemu dvoţične veze. Zbog toga se neizbjeţno slabljenje od oko 3,5 dB, koje unosi diferencijalni

transformator u propusnom smjeru, zamjenjuje fiksnim slabljenjem atenuatora.

Prema centrali

3,5 dB

VF



2.3.2. DVOŢIĈNO-ĈETVOROŢIĈNA VEZA NA LINIJSKOJ STRANI VF UREĐAJA

Na linijskoj strani VF ureĎaja moguće su slijedeće varijante veze:

- dvoţična veza sa istom frekventnim poloţajem kanala u oba smjera prenosa,

- dvoţična veza sa različitim frekventnim poloţajem kanala u oba smjera prenosa,

- četvoroţična veza sa istom frekventnim poloţajem kanala u oba smjera prenosa, i

- četvoroţična veza sa različitim frekventnim poloţajem kanala u oba smjera prenosa.

Dvoţična veza sa istim frekventnim poloţajem kanala

Kod ovog tipa veze krajnje stanice su iste, u oba smjera se prenose isti frekventni opsezi, a prelaz sa dvoţične veze na četvoroţičnu i obrnuto izvodi se posredstvom diferencijalnih transformatora. Na slici 2.8 prikazana je blok šema jedne takve veze koja u VF tehnici nije više u upotrebi.

Slika 2.8. Dvoţična veza sa istom frekventnim poloţajem kanala

u oba smjera prenosa

Dvoţična veza sa različitim frekventnim

poloţajem kanala

Ovaj tip veze (slika 2.9) često se primjenjuje u svim varijantama upotrebe VF ureĎaja radi višestrukog korištenja zajedničkog prenosnog puta. Za rad po vazdušnim vodovima ovo je i jedino prihvatljivo rješenje.

Slika 2.9. Dvoţična veza sa različitim frekventnim poloţajem

kanala u oba smjera prenosa

Razdvajanje predajnog i prijemnog frekventnog opsega vrši se u ovom slučaju filtrima za pravac. Jedini

nedostatak ovakve veze je gubitak jednog dijela frekventnog prostora, od f2 do f3, koji mora da se obezbijedi za normalan rad filtera za pravac, čija karakteristika slabljenja ima konačnu strminu (nije idealna).

Četvoroţična veza sa istIm frekventnim

poloţajem kanala

Ovakva veza (slika 2.10) najviše se primjenjuje kod kablovskih linija velikog kapaciteta. Kao prenosni put najčešće se koriste koaksijalni kablovi, pa se time eliminiše uticaj preslušavanja koje bi inače bilo veliko.

Slika 2.10. Četvoroţična veza sa istom frekventnim poloţajem

kanala u oba smjera prenosa

Četvoroţična veza sa različitim frekventnim poloţajem kanala

Ovaj tip veze (slika 2.11) koristi se najčešće na privremenim vezama, kada se ne isplati postavljati kabl koji omogućava VF saobraćaj po sistemu – isti opseg u oba smjera prenosa.

Slika 2.11. Četvoroţična veza sa različitim frekventnim poloţajem kanala u oba smjera prenosa

2.4. LINIJSKI POJAĈAVAĈI

Poznato je da se niskofrekventna telefonska veza, u najprostijem slučaju, ostvaruje tako što se dva sagovornika meĎusobno poveţu dvoţičnim vodom. Poznato je i to da govorne struje slabe u toku prenosa i da je to slabljenje utoliko veće ukoliko je vod duţi. U jednom trenutku slabljenje biva tako veliko da je prenos telefonskog signala nemoguć i to je znak da se duţ

prenosnog puta moraju postaviti pojačavači. Ideja o postavljanju pojačavača duţ trase nije nova. U početku se na telefonskim vezama za veća rastojanja

VF ureĎaj VF ureĎaj

VF ureĎaj VF ureĎaj

VF ureĎaj VF ureĎaj Linijski pojačavači

VF ureĎaj VF ureĎaj Linijski pojačavači



eksperimen-tisalo sa povećanjem dometa na bazi predajne snage i utrošeno je dosta vremena i sredstava na konstruisanju mikrofona izuzetnih snaga. Ovakav prilaz rješavanju problema pokazao se kao potpuno pogrešan. Naime, dok je snaga mikrofona rasla po geometrijskoj progresiji, ostvareni domet je rastao vrlo sporo. Zbog svega ovog prihvaćeno je rješenje da se duţ telefonske trase na odreĎenim rastojanjima postave pojačavači sa zadatkom da kompenzuju slabljenje prenosnog puta i svih pasivnih četvoropola na vezi. Kako tokom procesa prenosa signala dolazi neizbjeţno do amlitudkih i faznih izobličenja, pojačavači duţ linije raspolaţu (po potrebi) i organima za korekciju pomenutih izobličenja. Kako pojačavači, bez obzira na tehnologiju izrade, funkcionišu samo u jendom smjeru, to iziskuje postavljanje odvojenih pojačavača - za svaki smjer

prenosa posebno.

2.4.1. POJAĈAVAĈI NA VF TRASAMA

Prenos većih snopova telefonskih kanala na bazi frekventnog multipleksa predstavlja poseban problem u pogledu projektovanja linijskih pojačavača i neizbjeţnog kompromisa izmeĎu optimalnog tehničkog rješenja i ekonomičnosti njihove primjene. Radi boljeg objašnjenja problema posluţiće slijedeći primjer. Potrebno je, naime, po koaksijalnoj parici tipa 2,6/9,5 i duţine 100 km obezbijediti prenos 2700 telefonskih kanala koji zauzimaju frekventni opseg od 12 MHz. Pri graničnoj frekvenciji od 12 MHz koaksijalna parica tipa 2,6/9,5 mm unosi slabljenje od 8,3 dB/km, što znači da koaksijalna dionica duţine 100 km suprotstavlja prenosu 2700 kanala slabljenje od 830 dB, Preojektovanje pojačavača koji bi se postavio na kraj date veze i koji bi imao pojačanje od -830 dB očigledno da nema nikakvog smisla. Drugo rješenje bi bilo da se projektuju dva pojačavača, svaki sa pojačanjem od -415 dB, i postave na 50. i 100. kilometru date dionice. Ukoliko pretpostavimo da je nivo na ulazu u vezu -15 dB, znači da bi pojačavač na 50 kilometru trebalo da kompenzuje slabljenje od -15 + 415 = 400 dB. Ako se prisjetimo da je 60 dB ekvivalentno snazi od 1MW, znači da bi trebalo raspolagati pojačavačima fantastične snage reda 1031 MW. Slijedeće rješenje koje se nameće jeste da se projektuje 10 linijskih pojačavača, svaki sa pojačanjem od –83 dB i koji bi bili na meĎusobom rastojanju od 10 km, ili koristili 20 linijskih pojačavača od kojih bi svaki imao sopstveno pojačanje od –41,5 dB, ili 30 pojačavača na meĎusobnom rastojanju od 3,33 km i sa sopstvenim pojačanjem od –27,67 dB itd. Zadnje navedeno rješenje pokazalo se najoptimalnije s obzirom da je dozvoljene snaga šuma u tom slučaju oko 30 pW/km, što je u okviru dozvoljenih normi i preporuka. Kako se u praksi najčešće realizuju liniski pojačavači za koaksijalne kablove sa pojačanjem od 30 do 35 dB, standardizovano je i njihovo meĎusobno rastojanje koje, u opisanom slučaju iznosi oko 4,5 km. Na osnovu izloţenog primjera moţe se zaključiti da je razmak linijskih pojačavača duţ VF trase, a samim tim i

njihov broj, zavisi od gornje granične frekvencije multipleksnog signala koji se prenosi. Dakle, što je gornja granična frekvencija viša, pojačavačke dionice su kraće, i obrnuto. U tabeli 2.1. je dat pregled rastojanja za različite VF sisteme i koaksijalne kablove sa malom koaksijalnom paricom 1,2/4,4 mm i normalnom koaksijalnom paricom 2,6/9,5 mm. Tabela 2.1.

Sistem i broj NF kanala

Frekventni Opseg [kHz]

Duţina dionice

[km]

1,2/4,4

2,6/9,5

V 300 V 960 V 1 260 V 2 700 V 3 600 V 10 800

60 – 1 300 60 – 4 028 60 – 5 516

312 – 18 400 312 – 18 400

4 332 – 59 684

8 4 4 2 2 -

- 9 9

4,5 4,5 1,5

Potreba za velikim brojem linijskih pojačavača duţ VF trase uslovljava i njihova konstruktivna rješenja. U početku, linijski pojačavači su smještani u posebne podzemne objekte (kućice). MeĎutim, razvojem elektronike i tehnologije dimenzije pojedinih komponenata i sklopova su se toliko smanjile da je moguće kompletan linijski pojačavač (za oba smjera prenosa), sa svim pratećim sistemima, smjestiti u omanji kofer. Zbog toga se danas linijski pojačavači grade isključiva za tzv. podzemnu montaţu.

Slika 2.12. Podzemni linijski pojačavač



Kućište takvog pojačavača, prikazano na slici 2.12 je metalni lonac, zaštićen od korozije i sa mogućnošću hermetičkog zatvaranja, na kome postoje predviĎeni otvori za uvoĎenje kablova i za montaţu samog pojačavača. Rad ovakvih linijskih pojačavača je automatski i njima se upravlja sistemom daljinske kontrole.

Slika 2.13. Montaţa podzemnog linijskog pojačavača i posude sa

6 i 3 muĎupojačavača

2.4.2. NAPAJANJE ENERGIJOM LINIJSKIH POJAĈAVAĈA

Kao što je već rečeno, broj podzemnih linijskih pojačavača duţ VF trase je veoma veliki. Logično se postavlja pitanje kako svakom od pojačavača obezbijediti energiju neophodnu za njegov rad? Podzemni pojačavači sa istosmjernim radnim naponom od oko 20 V , za sisteme V 200 do V 10 800, zahtijevaju relativno malu snagu za napajanje, koja, u zavisnosti od tipa, iznosi 1 do nekoliko W. Zbog velikog broja pojačavača na jednoj relaciji bilo bi previše skupo obezbjeĎivati potrebnu snagu iz lokalnih baterija ili mreţe ili nekog drugog izvora. Zato se linijski pojačavači daljinski napajaju posredstvom telekomuni-kacionog kabla iz nekoliko tačaka, s tim da struje napajanja protiču kroz unutrašnje provodnike istih koaksijalnih parica, koje prenose i telekomunikacione signale. Filtri za odvajanje (ili sistem blikade) struje napajanja, koji postoje u tačkama iz kojih se vrši napajanje i u svakom daljinski napajanom pojačavaču, odvajaju struju napajanja od telekomunikacionih signala. Daljinsko napajanje moguće je izmjenič-nom ili istosmjernom strujom. Svaka varijanta ima svoje prednosti i nedostatke. Ono što je ovim sistemima zajedničko je da od 6 do 12 linijskih pojačavača, lijevo i desno od posmatranog, nemaju sopstveni izvor energije već je dobijaju sistemom daljinskog napajanja. Na slici 2.14. dat je raspored sekcija daljinskog napajanja za sistem V900 (fmax= 4MHz) i za sistem V 2700 (fmax= 12MHz). Ukoliko se daljinsko napajanje izvodi istosmjernom strujom, mora se iz jedinice za daljinsko napajanje krenuti sa dovoljno velikim naponom jer ne postoji mogućnost za kasnije transformisanje.

Slika 2.14. Redoslijed sekcija daljinskog napajanja za sisteme V 960 i V 2 700



Napon na krajevima sekcije daljinskog napajanja izračunava se u tom slučaju kao zbir napona na pojedinim linijskim pojačavačima i pada napona duţ linije. Koliko će iznositi taj napon zavisi, prema tome, od duţine dionice koju treba napajati, kao i od karakteristika kablovske izolacije da izdrţi visoke napone (reda stotinak volti), bez opasnosti od oštećenja. Savremeni prenosni VF sistemi koriste uglavnom daljinsko napajanje tzv. konstantnom strujom, pa je tako kod sistema V 960 struja napajanja I = 60 mA, dok je za sistem V 2 700 ta struja I = 90 mA itd.

U slučaju daljinskog napajanja izmjeničnom strujom svaki linijski pojačavač ima sopstvenu mreţnu jedinicu sa filterskom skretnicom (FS) i ispravljačem (I), kao što je prikazano na slici 2.15. Filterskom skretnicom odvaja se struja za napajanje od telekomunikacionog signala. Neizbjeţni pad napona, uslijed prenosa kompenzuje se transformatorom. Dio energije se ispravlja ispravljačem i koristi za napajanje posmatranog linijskog pojačavača, a drugi dio preko filterske skretnice usmjerava se dalje na vod za prenos prema slijedećem linijskom pojačavaču.

Slika 2.15. Princip daljinskog napajanja izmjeničnom strujom

PITANJA

1. Objasni način funkcionisanja VF multipleksnog ureĎaja.

2. Koja je uloga i kako funkcioniše diferencijalni transformator?

3. Kakva je funkcionalna razlika izmeĎu filtera za pravac i linijskih filtera?

4. Koje se varijante povezivanja VF ureĎaja primjenjuju u odnosu na njihovu linijsku stranu?

5. Koje verijante daljinskog napajanja mogu da se primjene na VF trasama.

2.5. AMPLITUDSKI I FAZNI

KOREKTORI

Poznato je da su telekomunikacioni sistemi prenosa sastavljeni od pojedinih sklopova od kojih svaki predstavlja funkcionalnu cjelinu. Za takav sklop, imajući u vidu njegovu namjenu, mogu se uvijek odrediti dva ulazna i dva izlazna kraja. Od ulaza do izlaza, na signalu se uvijek obavljaju odreĎene operacije za koje je sklop namijenjen. Signal koji se prenosi kroz takav sistem veze, prije svega govorni signal, sastoji se od spektra komponenata različitih amplituda i frekvencija. Kako su ovi signali podvrgavani, duţ prenosnog puta, različitim uticajima, njihov spektar na emisionoj strani i strani prijema nisu

niti podudarni,a niti slični. Ova promjena amplitude i faze signala u funkciji frekvencije naziva se izobličenje.

Da bi se ova neţeljena pojava smanjila na najmanju moguću mjeru, duţ VF trase postavljaju se posebni sklopovi kojima se koriguju prenosne karakteristike sistema. Ovi sklopovi su najčešće pasivni dvopoli i četvoropoli, koji se nazivaju korektori. Razlikujemo korektore amplitudskih i korektore faznih izobličenja.

2.5.1. AMPLITUDSKI KOREKTORI

Da bi se otklonila izobličenja i da bi kvalitet prenosa signala ostao u dozvoljenim granicama, koriste se amplitudski korektori uz pomoć kojih se slabljenje prenosnog puta ili pojačanje pojačavača čine nezavisnim od frekvencije. Amplitudski korektori se obično

postavljaju ispred pojačavača, pri čemu se od njih zahtijeva da imaju karakteristiku slabljenja u funkciji frekvencije recipročnu karakteristici slabljenja prenosnog puta do tog pojačavača.

Slika 2.16. Korigovanje karakteristike slabljenja prenosnog puta



Uslijed ovog reciprociteta karakteristika slabljenja korektorom se vrši izjednačavanje, pa na njegovom izlazu dobijemo karakteristiku slabljenja koja ne zavisi od frekvencije (slika 2.16) Na slici 2.17 prikazani su načini vezivanja amplitudskih korektora. Pored već pomenutih načina vezivanja korektora ispred pojačavača, on se moţe uključiti i u kolo negativne povratne sprege pojačavača.

Moţe se, dakle, zaključiti da je osnovna uloga amplitudskih korektora da slabljenje kako prenosnog puta tako i nekog drugog elementa u prenosnom putu učini nezavisnim od frekvencije. Inače, za sve tipove amplitudskih korektora potrebno je poznavati: - radno slabljenje korektora, i

- uslov prilagoĎenja ulazne i izlazne impedanse korektora.

Slika 2.17. Način vezivanja korektora

Pošto je korektor najčešće četvoropol sastavljen od RLC elemenata, za radno slabljenje moţe se primjeniti relacija koja vrijedi za svaki četvoropol, tj.:

2

1

P

Plog10dBa .

Kada je u pitanju prilagoĎenje ulazne i izlazne

impedanse, ovakva vrsta korektora priključuje se na impedanse sklopova koje su u radnom opsegu aktivne (ne zavise od frekvencije), te je osnovni zahtjev za ovaj tip korektora dat relacijom:

.constRZZ 2izlul

Prema načinu izvoĎenja, sve amplitudske korektore moguće je svrstati u dvije grupe, i to: 1. Dvopolne ili serijske korektore (slika 2.18), koji se

najčešće uključuju ili u kolo baze tranzistora ili u kolo negativne povratne sprege pojačavača,

2. Četvoropolne korektore (slika 2.19) koji se priključuju

izmeĎu prenosnog puta i pojačavača. Inače, slabljenje u funkciji frekvencije moţe da bude:

- konstantno (ravno), - linearno(strmo), i - nelinearno (ispupčeno).

Slika 2.18. Dvopolni korektor

Slika 2.19. Četvoropolni korektor

Za korekciju navedenih slabljenja koriste se i korektori odgovarajućih karakteris-tika slabljanja radi postizanja ukupnog slabljenja koje treba da je nezavisno od frekvencije.

Zbog toga razlikujemo tri tipa korektora:

- ravni, - strmi i - ispupčeni korektor.

I pored upotrebe amplitudskih korektora, ipak ostaje izvjesni procenat linearnih amplitudskih izobličenja koja nije moguće izbjeći. Zato je CCITT propisao maksimalnu vrijednost ovih izobličenja po jednom prenesenom govornom kanalu.

2.5.2. FAZNI KOREKTORI

U nekim prenosnim sistemima neće bit faznih izobličenja iako je faza prenesenih signala proporcionalna frekvenciji, tj. ukoliko je vrijeme prenosa signala konstantno i ne zavisi od frekvencije. Samo u tom slučaju komponenete jednog sloţenog signala dati će na izlazu iz sistema istu talasnost kao i na ulazu, u sistem, naravno ou neizbjeţno vremensko pomjeranje. Ovaj zaključak moţe se analizirati na jednostavnom primjeru, ako se posmatra prostoperiodičan signal:

.tsinUtu 0max

Faza ovog signala je:

0t ,

dok se vrijeme prostiranja ovog signala dobije kao:



.constt

Dakle, da ne bi bilo faznih izobličenja, potrebno je da fazna karakteristika sistema bude linearna funkcija u posmatranom frekventnom opsegu. Primjer takve fazne karakteristike prikazan je na slici 2.10.

Slika 2.20. Korigovana fazna karakteristika

Zbog svega ovog prave se fazni korektori koji imaju zadatak da unesu u prenosni sistem takav fazni stav da on u kombinaciji sa faznom karakteristikom prenosnog sistema, na izlazu iz korektora, daje faznu karakteristiku koja ej linearna funkcija frekvencije.

Inače, za fazne korektore najčešće se koriste ukršteni i premošteni T-četvoropoli (slika 2.21).

Slika 2.21. Fazni korektor u obliku ukrštenog četvoropola

2.6. ATENUATORI

Posebna vrsta četvoropola izvedenih isključivo od termogenih otpornosti u vidu T, Π ili premoštenih T-ćelija naziva se atenuator, odnosno oslabljivač (slika 2.22) Pošto se sastoje isključivo od termogenih otpornosti, atenuatori ne unose nikakva linearna izobličenja. Vrlo često se koriste u telekomunikacionim ureĎajima za prilagoĎavanje opterećenja, podešavanje nivoa signala, formiranje vještačkog voda i sl.

Slika 2.22. Tipovi ćelija atenuatora Svakako da se pri eksploataciji atenuatora mora voditi

računa o uticaju parazitnih kapaciteta i induktivnosti koji se ne mogu izbjeći, a naročito dolaze do izraţaja pri višim frekvencijama. Zbog toga se ćelije atenuatora nikad ne prave za slabljenje preko 35 dB, a ukoliko je potrebno veće slabljenje – ćelije se vezuju kaskadno. Atenuatori mogu da budu fiksni, polupromjenljivi ili promjenljivi. Fiksni i polupromjenljivi atenuatori se koriste na mjestu gdje j epotrebno unijeti odreĎeno slabljenje, koje je jednako slabljenju nekog dijela ureĎaja ili prenosnog puta. Promjenljivi atenuatori, poznatiji kao potenciometri, sluţe za podešavanja nivoa snage nekog signala i nalaze veliku primjenu u korekcionim i regulacionim kolima.

PITANJA 1. Na koji način karakteristika slabljanja prenosnog voda

ili pojačanje pojačavača mogu da se učine nezavisnim od frekvencije?

2. Kakva je uloga faznog korektora?

3. Zašto se ćelije atenuatora ne projektuju za slabljenje preko 35 dB?

2.7. PILOTSKA KONTROLA

I REGULACIJA NIVOA

Brojni su uzroci zbog kojih ekvivalentno slabljenje neke veze tokom vremena mijenja svoju vrijednost. Varijacije izlaznog nivoa na kraju prenosnog sistema ili dionice neke veze najčešća su posljedica: - promjene nivoa na mjestu priključenja kablovske

linije i to na oba kraja veze, - temperaturnih promjena u toku dana i noći, ili izmeĎu

godišnjih doba, - starenja konstruktivnih elemenata i sl.



Zbog svega ovoga kvalitet veze neće biti stalan već će povremeno biti bolji ili lošiji. Sklopovi poznati opod nazivom regulatori nivoa imaju zadatak da nivo na vezi odrţavaju u dozvoljenim granicama. Da to nije tako jednostavno vidi se iz slijedećeg primjera. Naime, prema normama CCITT devijacija ekvivalentnog slabljenja tokom vremena na telefonskoj vezi meĎunarodnog karaktera ne smije biti od 1 dB. S druge strane, poznato je da za telefonsku vezu duţine 2500km ostvarenu koaksijalnim kablom sa paricom normalnog prečnika 2,6/9,5mm pri 12MHz ukupno slabljenje veze iznosi 2500·9dB/km = 22500dB. Istovremeno varijacija slabljenja moţe da dostigne i ±20% na 100km.

Logično je, prema tome, da se odrţavanje varijacije ekvivalentnog slabljenja unutar propisane tolerancije ne

moţe obezbijediti bez posebnih sklopova – regulatora nivoa.

2.7.1. PRINCIPI REGULACIJE NIVOA

Da bi predviĎena regulacija mogla da funkcioniše, na vezi mora postojati signal čiji su nivo i frekvencija veoma precizno odreĎeni. Ta preciznost odgovara preciznosti kola kojim se signal generiše. Prema tome, iz posebnog generatora dobija se tzv. pilotski signal ili kraće pilot. Za razliku od signala koji je rezultat na primjer razgovora dva pretplatnika i koji se mijenja kao slučajni signal nastao iz brojnih govornikovih glasova različitih amplituda i frekvencija, pilotski signal je deterministički signal kontrolisanog oblika i moţe se prepoznati kroz vezu. Princip automatske regulacije nivoa prikazan je na slici 2.23.

Slika 2.23. Princip automatske regulacije nivoa

Generator pilotskog signala uključuje se u vezu posredstvom diferencijalnog transforma-tora i pilotski signal prepazi isti put kao i grupa telefonskih signala koju taj signal kontroliše. Pošto je nivo pilotskog signala mali, njegov generator nije mnogo opterećen pa mu se stabilnost povećava. Ovim se izbjegava mogućnost da izvjesna odstupanja pilotskog signala po amplitudi i frekvenciji dovedu do greške u samoj regulaciji nivoa. Na mjestu prijema (na drugom kraju kontrolisane dionice veze) pilotski signal se izdvaja uskopojasnim filtrom (PF)

te dolazi u pilotski prijemnik (PP). Tu se pilot obično pojača pojačavačem (P) i ispravi ispravljačem (I). Ispravljani napon dovodi se do jedinice za procjenu odstupanja (PO) gdje se uporeĎuje sa jednim fiksnim

naponom, a razlika ta dva napona dovodi na regulacioni element. Zadatak ovog elementa je da ostvari promejnu pojačanja ili slabljenja u sklopu za regulaciju nivoa (RN). Promjenljivi element moţe bit izveden na razne načine – kao mehanički, digitalni, MOSFET regulator i sl.

2.7.2. GENERISANJE PILOTSKOG

SIGNALA Svi pilotski signali u VF sistemima se dijele na:

- sinhronizacione, - linijske, i - grupne (referentne).

UREĐAJI ZA PILOTSKU KONTROLU I REGULACIJU NIVOA 16


Sinhronizicioni piloti ne učestvuju u procesima regulacije nivoa i korekcije linearnih amplitudnih izobličenja već se koriste za uporeĎivanje i podešavanje frekvencija osnovnih oscilatora krajnjih stanica. Zbog toga generisanje sinhroni-zacionih pilota mora da bude izvedeno iz osnovnih oscilatora. Frekvencije sinhro-nizacionog pilota odreĎene su preporukama CCITT-a, posebno za nacionalne, a posebno za meĎunarodne veze. Na primjer, u mreţi Telekoma BiH primjenjuju se sinhronizacioni piloti frekvencije 60 Hz za sisteme do 960 kanala i 300 Hz za sisteme kapaciteta preko 960 kanala. Linijski piloti upravljaju radom automatske linijske regulacije i korektorima za korekciju linearnih amplitudskih izobličenja, a moţe da ih bude jedan ili više. Linijski piloti su sinusni signali konstantnih amplituda i

frekvencije koja se odabira tako da se oni obično nalaze na krajevima prenosnog opsega. Otpremaju se zajedno sa sloţenim signalom višekanalnog sistema, tj. sa multipleksnim signalom. Generisanje linijskih pilota moţe biti iz posebnih izvora ili iz generatora signala – nosilaca, pogodnim umnoţavanjem i djeljenjem frekvencija osnovnog oscilatora. Inače stabilnost frekvencija linijskog pilota ne mora da bude jednaka strabilnosti frekvencije signala - nosioca jer je uslovljena jedino promjenama tokom vremena. Grupna regulacija nivoa pomoću tzv. grupnih (referentnih) pilota se izvodi na nivou primarne, sekundarne, tercijarne i kavaternarne grupe. Ova regulacija dopunjava rad linijske regulacije i na jednom

VF prenosnom sistemu moţe biti primjenjena jedna ili više grupnih regulacija. U Telekom mreţi BiH obavezna je uvijek primjena grupnih regulatora u tercijarnoj i kvaternarnoj grupi. Grupni piloti su takoĎer sinusni signali konstanten amplitude, čija frekvencija obično odgovara sredini opsega grupe kojoj pripada. Na slici 2.24 prikazan je poloţaj pilota primarne grupe. Stabilnost frekvencije grupnih pilota odgovara stabilnosti frekvencije linijskih pilota, iako za grupne pilote vrijede dodatni uslovi. Naime, preporuka CCITT-a koja se odnosi na projektovanje pilotskih filtara sadrţi i zahtjeve u pogledu stabilnosti frekvencije grupnih pilota. Ovi zahtjevi dati su u tabeli 2.2.

Vrsta pilota Dozvoljeno odstupanje

(HZ)

Piloti primarne grupe 84,08 kHz i 84,14 kHz

±1

Piloti sekundarne grupe 411,92 kHz ±1

Piloti tercijarne grupe 1552 kHz ±2

Piloti kvarternarne grupe 11096 kHz ±10

Tabela 2.2.

Pored regulacione uloge grupni piloti vrše i indikaciju uslova prenosa grupe, a prilikom prekida prenosnog puta daju alarm.

Slika 2.24. Poloţaj pilota primarne grupe

2.7.3. STEPEN ZA REGULACIJU NIVOA Ako se analizira postotak regulacije nivoa signala, očigledno je da sklop za regulaciju mora sadrţati komponentu kojom je moguće kontrolisati napon ili struju nastalu kao posljedicu promjene nivoa pilotskog signala, a time i izlaznu veličinu (npr. pojačanje). U savremenoj elektronici postoji mnogo takvih komponenata, a obično se od jnih zahtijeva vrlo širok dinamički opseg u pogledu promjene neke veličine, stabilnost u radu u širokom temperatur-nom rasponu i sl. Jedna takva komponenta je i termistor. Termistor je otpornik sa relativno širokim rasponom temperaturnog koeficijenta (pozitivnog PTC ili negativnog NTC). Prikladan je za regulacioni element jer ima malu

masu i zapreminu, a i snaga potrebna za njegovo grijanje je mala. Da bi od termistora postala kontrolna komponenta, njegov element za grijanje mora se napajati kontrolisanom strujom. Termistori, temperaturno osjetljivi nelinearni otpornici, predstavljaju samo praktičnu realizaciju otkrića Majkla Faradeja još davne 1850. godine. Faradej je prvi otkrio da srebro-sulfid, na primjer, ima negativan temoeraturni koeficijent (otpor mu se zagrijavanjem smanjuje). U kolima za regulaciju nivoa termistor moţe biti upotrebljen kao komponenta koja kontroliše slabljenje atenuatora ili koja odreĎuje pojačanje pojačavača. Pošto se u prvom slučaju nepotrebno gubi snaga, drugo rješenje primjene termisotra je prihvatljivije.

UREĐAJI ZA PILOTSKU KONTROLU I REGULACIJU NIVOA 17


Princip regulacije pojačanja pojačavače termistorom prikazan je na slici 2.25. gdje je pojačavač na slici izveden kao stepen sa malom izlaznom impedansom, čije je pojačanje:

,e

C

ul

izl

R

R

U

UA

gdje je R'e – ekvivalentnina otpornost emitora, a rezultat je paralelne veze fiksnog otpornika Re (koji odreĎuje baznu struju tranzistora) i otpora termistora Rt, pri čemu je Re>>Rt.

Slika 2.25. Regulacija pojačanja pojačavača termistorom

Termistor kontroliše struju koja teče kroz njegov grijaći element, uslijed čega dolazi do promjene otpora termistora za 1000 puta (slika 2.26).

Slika 2.26. Karakteristika R=f(If) termistora

Ukoliko nivo signala na vezi na primjer poraste, struja kroz grijaći element se priomijeni te se promijeni i otpor termistora za nekoliko kilooma, što dovodi do smanjenja pojačanja pojačavača.

Ako se nivo signala na vezi smanji, cijeli proces se odvija obrnuto i pojačanje pojačavača se poveća.

Napomenuto je da se u kolima za regulaciju nivoa termistor moţe koristiti i kao element za kontrolu slabljenja atenuatora. Postupak kojim se to izvodi prikazan je na slici 2.27 koja predstavlja atenuator u obliku premošćene T-ćelije sa dva termistora T1 i T2.

Slika 2.27. Kontrola slabljenja atenuatora termistorima

Da bi prikazana ćelija imala funkciju promjenljivog atenuatora, potrebno je obezbijediti promjenu otpornosti R1 i R2 termistora a da pri tome, i pored promjene sopstvenog slabljenja, ne doĎe do poremećaja postojećih prilagoĎenja u kolu. Da bi se obezbijedio navedeni uslov, mora se omogućiti da zbir struja zagrijavanja termistora bude konstantan, tj.

If1+If2=const.

18

Modulacije i demodulacije

Modulacija i demodulacija su dva vrlo vaţna postupka koji se primjenjuju pri prenosu podataka. Pod podatakom koja se prenosi popodrazumijevaju se govor, muzika, slika, Morzeovi znaci, kompjuterski podaci, komande za daljinsko upravljanje itd. Prvi korak pri prenosu je pretvaranje podatake u odgovarajeći električni signal. Na primjer, pri prenosu govora ovaj se pomoću mikrofona pretvara u električni signal koji je istog oblika, kao i zvuk koji djeluje na membranu mikrofona.

Svi postupci modulacije mogu da se, prema obliku nosioca, podijele u dvije grupe. U prvu grupu svrstavaju se postupci u kojima je nosilac kontinualan signal u obliku sinusoide a u drugu – postupci kod kojih je nosilac u obliku povorke periodično ponavljanih impulsa.

Demodulacija je postupak kojim se u prijemniku iz modulisanog signala izdvaja podataka, odnosno signal kojim je u predajniku ostvarena modulacija. Pojam demodulacije se često poistovjećuje sa pojmom detekcije, ali to, strogo govoreći, nije ispravno. Pod detekcijom se podrazumijeva postupak kojim se modulišući signal izdvaja iz modulisanog signala pomoću asimetrično provodnog sklopa, bez upotrebe lokalnog oscilatora.

3 poglavlje


Analogne i impulsne modulacije KAM signal PCM ureĎaj Demodulacija Detekcija

MODULACIJE I DEMODULACIJE


25

3. MODULACIJE I DEMODULACIJE

Modulacija i demodulacija su dva vrlo vaţna postupka koji se primjenjuju u telekomunikacijama pri prenosu podataka u obliku signala. Pod podacima koji se prenosi popodrazumijevaju se govor, muzika, slika, Morzeovi znaci, kompjuterski podaci, komande za daljinsko upravljanje itd. Prvi korak pri prenosu je pretvaranje podataka u odgovarajući električni signal. Npr. pri prenosu govora ovaj se pomoću mikrofona pretvara u električni signal koji je istog oblika, kao i zvuk koji djeluje na membranu mikrofona. Ovaj signal, u svom izvornom obliku, tj. u obliku u kakvom se javlja na izlazu iz mikrofona, moţe da se prenese do mjesta prijema pomoću električnih vodova. U principu, to je najjednostavniji prenos i za njega se kaţe da se obavlja u svom prirodnom opsegu frekvencija. Ovaj električni signal mogao bi da se prenese i beţičnim putem, pomoću električnih talasa. Ako bi se dovoljno pojačan signal odveo u emisionu antenu, oko nje bi se stvorilo elektromagnetno polje istog oblika kao što je podataka. Elektromagnetni talas se širi u okolni prostor i pod njegovim dejstvom se na mjestu prijema, u prijemnoj anteni, indukuje napon istog oblika kao što je podataka koja se prenosi. I u ovom slučaju prenos se obavlja u svom prirodnom opsegu frekvencijai. Ali, nije teško da se uvide veliki nedosataci ovakvih ,,direktnih“ sistema prenosa. U slučaju ţičanog prenosa jasno je da bi kroz jedan vod mogao da se obavlja samo jedan prenos. Za veći broj istovremenih prenosa bio bi neophodan vići broj parica vodova. Pri ,,direktnom“ radio prenosu, je praktično nerješivi problem u tome što, duţina antene mora da je veća od jedne desetine talasne duţine signala koji se prenosi da bi antena efikasno zračila elektromagnetnu energiju. To znači da bi pri prenosu govora duţina antene trebalo da je oko sto kilometara. Ali, čak i kad realizacija ove antene ne bi bila problem, istovremeni beţični prenos više podataka ne bi

bio moguć, jer na mjestu prijema ne postoji mogućnost da se od više signala koji realizuju predajnici stvaraju u prijemnoj anteni izdvoji samo jedan. Svi ovi problemi riješeni su primjenom modulacije i demodulacije. Pogledajmo kako se modulacija i demodulacija primjenjuju u radio prenosu. Osnovni dio svakog radio predajnika je oscilator koji stvara visokofrekventni (VF), napon sinusnog oblika. Ono po čemu se pojedini predajnici razlikuju je upravo frekvencija ovih oscilatora. Modulacija se obavlja tako što se, u stepenu koji se naziva modulator, amplituda nosioca mijenja tako da je proporcionalna trenutnoj vrijednosti podatake koja se prenosi. Taj, amplitudski modulisan signal se pojačava i vodi u emisionu antenu. Pod njegovim dejstvom oko antene se stvara promjenljivo elektromagnetno polje koji se u obliku talasa širi u okolni prostor. Tako problem u vezi sa dimenzijama više ne postoji, nosilac ima vrlo veliku frekvencija pa je njegova talasna duţina relativno mala i antene ne moraju da budu suviše veliki dimenzija. Na mjestu prijema, promjenljivo elektromagnetno polje u prijemnoj anteni indukuje napon. Jasno je da je to VF napon čija je frekvencija konstantna i jednaka frekvenciji nosioca predajnika i da mu se amplituda mijenja u skladu sa prenošenom podatakom. Naravno, u prijemnoj anteni postoji više signala različitih frekvencija, koje stvaraju različiti predajnici, ali se selekcija samo jednog od njih obavlja pomoću oscilatornih kola. Izdvojeni signal samo jednog predajnika se u prijemniku vodi u stepen u kome se izvodi demodulacija i na čijem se izlazu dobija električni signal kojim je u predajniku izvoĎena modulacija. Modulacija i demodulacija se, osim u radio tehnici, koriste i pri prenosu vodovima jer omogućuju veći broj istovremenih nezavisnih prenosa poruka preko istog voda.

a) b)

Slika 3.1 Modulacije a) analogne - nosilac u obliku sinusoide, b) impulsne - nosilac u obliku povorke impulsa



26

3.1. ANALOGNE MODULACIJE

Svi postupci modulacije mogu da se, prema obliku nosioca, podijele u dvije grupe. U prvu grupu svrstavaju se postupci u kojima je nosilac kontinualan signal u obliku sinusoide a u drugu – postupci kod kojih je nosilac u obliku povorke periodično ponavljanih impulsa, kako je prikazano na slici 3.1. Nosilac u obliku sinusoide ima tri karakteristična parametra. To su amplituda, frekvencija i faza. Modulacija je postupak kojim se jedan od parametara nosioca mijenja u skladu sa podacima (NF signal) koja se prenosi. Ako se u skladu sa NF signalom mijenja amplituda to je amplitudska modulacija (AM), ako se mijenja frekvencija to je frekventna modulacija (FM), a ako se mijenja faza – fazna modulacija (PM). Podataka koja se prenosi, tzv. modulišući ili NF signal je U1... To je, u slučaju prenosa govora, napon na izlaznim priključcima mikrofona. Nosilac u obliku sinusoide je U0. Amplitudski (UAM), frekvencijski (UFM) i fazno modulisan signal (UPM) se dobijaju kada se signalom U1 izvodi odgovarajuća modulacija nosioca U0. Povorka impulsa koji se periodično ponavljaju ima, takoĎe, tri parametra. To su amplituda impulsa, duţina trajanja impulsa i poloţaj impulsa. Prema tome, koji se od ovih parametara mijenja pod dejstvom modulišućeg signala, razlikuju se tri vrste modulacije: impulsna amplitudska modulacija (IAM), impulsna modulacija po trajanju (ITM) i impulsna poloţajna modulacija (IPM). Posebnu vrstu impulsne modulacije predstavlja impulsna kodna modulacija (IKM). Ove tri vrste modulisanih signala, zajedno sa modulišućim signalom U1 i nosioca U0, prikazani su na slici 3.1.b.

3.2. AMPLITUDSKA MODULACIJA

Na slici 3.2 moţemo vidjeti primjer kada se vrši modulacija prostoperiodičnog signala signale 10 kHz i VF signala 80 kHz u AM modulatoru. Osim zbira i razlike modulator je na izlazu dao i signal od 80 kHz koji je doslovno 'prošao' kroz modulator

Slika 3.2. Spektar AM sinusoidnog signala

Dakle, mijenjanje amplitude nosioca u funkciji o amplituda modulišućeg signala rezultira modulacijom amplitude. Kompletan proces moţemo prikazati na slikama koje slijede.

Slika 3.3. Vremenski prikaz govora

Modulišući signal ljudskog glasa, slika 3.3, modulira amplitudu nosioca, slika 3.4, što rezultira modulacijom, slika 3.5.

Slika 3.4. Nosilac – VF signal

Slika 3.5. Modulirani signal

Slika nam prikazuje kratak isječak svega nekoliko μs, da dobijemo predodţbu kako izgleda proces mješanja dva signala. A slika ispod pokazuje nam kombinaciju prve i treće slike kako bismo na najjednostavniji način vidjeli kako ljudski glas (podebljana linija) modulira amplitudu nosioca.

Slika 3.6. Miješanje dva signala.

Pogledajmo sada spektralnu karakteristiku i izgled AM signala na sljedećem primjeru. Ljudski glas širine 3 kHz, slika 3.7, pomješati ćemo u AM modulatoru sa nosiocem frekvencije 100 kHz. Na izlazu iz modulatora dobivamo 100 kHz nosilac i gornji i donji bočni pojasa (sidebanda) svaki širine 3 kHz.



27

Slika 3.7. Govor

Rezultat modulacije vidimo na slici 3.8.

Slika 3.8. Moduliran signal (AM)

Slika 3.7 pokazuje spektralni signal ljudskog glasa širine 3 kHz. Horizontalna linija (x-osa) na slici 3.7 označava frekvenciju, a vertikalna (y-osa) amplitudu signala. Kao što se vidi na slici 3.8, od jednog signala, dobili smo dva, od kojih je lijevi (onaj koji se nalazi od 97-100 kHz) spektralno zaokrenut naopačke, dok je desni (100-103 kHz) zadrţao potpuno istu spektralnu karakteristiku kakvu je imao kada je bio u audio području (0-3 kHz). Pogledajmo sliku 3.7 i usporedimo je sa desnim bočnim pojasom USB na slici 3.8. Kao što vidimo oni su identični. Signal u sredini (onaj najjači) na 100 kHz jest signal nosioca (CW - carrier wave).

Slika 3.9. AM modulirani signal radija na frekvenciji 1125 kHz

Pogledajmo sada konkretan primjer. Slika 3.9 nam prikazuje AM modulirani signal radija na frekvenciji 1125kHz. Da bismo prikazali kompletan AM signal, morali

smo sa prijemnikom doći 3kHz ispod, tako da je prijemnik bio podešen na 1122kHz. Na slici se moţe vidjeti gornji i donji bočni pojas koji su identični, ali spektralno zaokrenuti. Jaki signal u sredini izmeĎu njih je nosilac. U dvanaestoj sekundi prestaje muzika, ali kao što vidimo, nosilac i dalje ostaje, a bočni pojasevi nestaju u dvanaestoj sekundi. To je upravo glavna karakteristika AM modulacije.

3.3. FREKVENTNA MODULACIJA

Pri proučavanju amplitudske modulacije smatrali smo da je nosilac dat izrazom:

U 0 = U 0 cos f0 t Početna faza ovog napona nije uzimana u obzir jer ona nije bila od značaja. Kako to nije slučaj, napisaćemo kompletan izraz za nosilac:

U 0 =U 0 cos(f0 t+) = U 0 cos

gde je sa obiljeţena početna faza a sa (f0 t+)

0.

Postotak kojim se menja ugao φ skladu s podatakom koja se prenosi, naziva se ugaona modulacija. Pri tome se razlikuju fazna (PM) i frekvencijska (FM) modulacija. Ako se uskladu sa podatakom mijenja faza nosioca, tj. ako je:

k1 U 1 cosf1 t =m a x. cosf1 t,

za signal se kaţe da je fazno modulisan. Ako se u skladu sa podatakom koja se prenosi, mijenja učestalost nosioca, tj. ako je:

f = f2 + k2 U 1 cos f1 t = f0 +F f1 t Za signal se kaţe da je frekvencijski (ili frekventno)

modulisan. U predhodnim izrazima za i f , U 1 cos

f1 t predstavlja podataku koja se prenosi a k1 i k2 koeficijenti proporcionalnosti čija veličina zavisi od vrste

stepena u kome se obavlja modulacija. Izraz m a x

predstavlja maksimalnu promjenu faze i naziva se maksimalna devijacija faze, a F je maksimalna promjena frekvencija koja se naziva maksimalna devijacija frekvencije. Na slici 3.10 prikazani su U0, nosilac modulišući signal U1, i frekventno modulisani signal UFM. Fazno modulisan signal ima isti oblik kao signal UFM, samo što je u odnosu na njega fazno pomjeren. U stvari, obje modulacije se uvijek javljaju zajedno, jedna bez druge ne moţe postojati. Pogledajmo malo detaljnije oblik FM signala na slici 3.10.b. Za vrijeme od t0 do t1 se frekvencija nosećeg



28

signala povećava i u trenutku t1 ona je maksimalna: f=f0+F. Poslije toga od t1 do t2, frekvencija se

smanjuje i u trenutku t2 ona je f=f0. Frekvencija se i dalje smanjuje, od t2 do t3, i u trenutku t3 ona je minimalna: f = f0-F.

c Slika 3.10. Frekvencijska modulacija: a – nosilac (noseći signal),

b – modulišući NF signal, c – FM-signal

Zatim se ponovo povećava tako da u trenutku t4 postaje jednaka f0, u trenutku t5 je ponovo maksimalna itd.

Na slici 2.11 prikazano je kako se pri frekventnoj modulaciji mijenja frekvencija nosioca: ona se povećava i smanjuje na isti način kao što se povećava i smanjuje trenutna vrijednost modulišućeg signala. Maksimalno odstupanje od srednje frekvencije f0, tj. devijacija F se mijenja tokom stvarnog prenosa: jači zvuk koji se snima mikrofonom proizvodi veće F.

U radio difuziji, maksimalna vrijednost devijacije ograničena je na Fmax=75kHz. Očigledno frekvencija predajnika se mijenja u granicama od f0-Fmax do f0+Fmax, s tim što ona ove krajnje vrednosti dostiţe pri najjačem modulišućem signalu,a to znači da je širina spektra FM signala jednaka:

B = 2Fmax

Slika 3.11. Fekventna modulacija: a – modulišući (NF) signal, b – promjena frekvencije nosioca

3.3.1. SPEKTAR UGAONO MODULISANIH SIGNALA

Spektar ugaono modulisanih signala se znatno razlikuje od spektra AM signala. Kada modulaciju ostvaruje čisti ton frekvencije f1, tada spektar AM ima samo tri komponente: nosilac f0, f0-f1 i f0+f1. Kada isti prost ton ostvaruje frekventnu modulaciju, tada spektar FM signala ima beskonačan broj bočnih komponenata, simetrično rasporeĎenih oko noseće frekvencije Frekventne komponenata donjeg bočnog opsega su: f0-f1, f0-2f1, f0-3f1, f0-4f1,... , a frekvencije gornjeg bočnog opsega su: f0+f1, f0+2f1, f0+3f1, f0+4f1,..., Ovakav spektar je prikazan na slici 3.12.

Slika 3.12. Spektar FM – signala u slučaju kada modulaciju vrši

prost signal frekvencijai f1

Jasno je da je prenos ovakvog spektra beskonačne širine praktično neostvarljiv. MeĎutim, prenos kompletnog spektra nije neophodan. Kao što se vidi na slici, amplitude bočnih komponenti se smanjuju pri udaljavanju od f0 a sve komponente čije su amplitude vrlo male mogu da se zanemare, a da to nema praktičnog uticaja na kvalitet prenosa. Teorijska razmatranja i praktična provjeravanja su pokazala da komponente čije su frekvencije veće od f0+5f1 i manje od f0-5f1 imaju tako male amplitude da se nihovo odsustvo praktično ne zapaţa. Jednostavno rečeno, i tada ovih komponenata nema, slušalac ne zapaţa nikakvo pogoršanje u kvalitetu muzike, govora i slika koji se prenose. Kada se ove komponente zanemare, širina spektra FM signala, prema slici 6.12:

B =10 f1 U slučaju radio difuzije, najviša zvučna frekvencija koja se prenosi je f1max=150 kHz.



29

3.3.2. FREKVENTNI MODULATOR

Frekventna modulacija se ostvaruje tako što se kao jedna od komponenti oscilatornog kola oscilatora u kome se stvara nosilac U0 koristi neka reaktivna komponenta, čija se kapacitivnost mijenja u skladu sa trenutnom vrijednošću modulišućeg signala U1. Najčešće, to je kapacitivna (varikap) dioda ali postoje i druge komponente. Kao ilustracija principa ostvarivanja frekventne modulacije, na slici 3.13a. je prikazana elektična šema jednog jednostavnog FM predajnika. Tranzistor T i komponente oko njega obrazuju oscilator. Sa KM je obiljeţen kondenzatorski mikrofon. On se sastoji od dvije metalne ploče koje obrazuju kondenzator kapacitivnosti C0. Jedna ploča je masivna i nepokretna, a druga u obliku tanke elastične membrane. Kada postoji zvuk, pod dejstvom promjenjivog zvučnog pritiska, membrana osciluje i pri tome se pribliţava i udaljava od nepokretne ploče. Usljed toga se, kao što je prikazano na

slici 3.13b, kapacitivnost mikrofona mijenja u skladu sa trenutnom veličinom pritiska koji stvara zvuk. Frekvencija oscilatora je data Tomsonovim obrascem:

KMt

0CCL

1f

U kome je sa Ct Obiljeţene kapacitivnost trimer kondenzatora, a sa CKM kapacitivnost mikrofona. Dok nema zvuka, kapacitivnost mikrofona je CO. Kad se, prema slici 3.13b, u trenutku t0, pojavi zvuk, kapacitivnost mikrofona počinje da se mijenja u skladu s trenutnom vrijednošću zvučnog pritiska. Prema slici, kapacitivnost se mijenja u granicama od:

CKMmin=C0-∆C do, CKMmin=C0+C, pa se i frekvencija mijenja u skladu sa trenutnom vrijednošću zvučnog pritiska, čime je ostvarena frekventna modulacija.

Slika 3.13. a – elektična šema FM predajnika, b – zavisnost kapacitivnosti kondenzatorskog mikrofona od zvučnog pritiska

ZADACI: 1. Frekvencija napona (slika 3.1) je f0=92MHz a amplituda modulišućeg signala (slika 3.1c) U1=3V. Kolika je frekvencija FM signala (slika 3.1.b) u trenucima t2 i t4. Bez obzira na amplitudu modulišućeg signala, frekvencija FM signala je u trenucima kada modulišući signal prolazi kroz nulu jednaka frekvenciji nosioca kada nema modulacije. Prema tome frekvencija predajnika u trenucima t2 i t4 je f=f0=92MHz. 2. Zašto se frekvencijska modulacija ne koristi i za radiodifuziju na srednjim talasima?

Zbog širine spektra FM signala. Širina spektra monofrekventnog FM predajnika je B=150kHz, a radiodifuzija na srednjim talasima se

ostvaruje u opsegu 520–1600kHz. To znači da bi u ovom opsegu moglo da se smjesti samo sedam FM radio predajnika. U slučaju stereofonskog radio prenosa, situacija je još gora. Spektar stereofonskog FM predajnika je širok B=250 kHz, pa bi u radiodifuziono područje srednjih talasa moglo da se smjesti samo četiri predajnika.

3.4. DEMODULACIJA I DETEKCIJA

Demodulacija je postupak kojim se u prijemniku iz modulisanog signala izdvaja podataka, odnosno signal kojim je u predajniku ostvarena modulacija.

Pojam demodulacije se često poistovjećuje sa pojmom detekcije, ali to, strogo govoreći, nije ispravno. Pod detekcijom se podrazumijeva postupak kojim se modulišući signal izdvaja iz modulisanog signala pomoću



30

asimetrično provodnog sklopa (neki nelinearni element, dioda ili tranzistor), bez upotrebe lokalnog oscilatora. Prema vrsti modulisani signala detektori se dijele u dvije grupe:

- detektori amplitudno modulisanih signala i - detektori ugaono modulisanih signala.

Od ovih drugih, detaljnije će biti razmotreni samo FM detektori jer se oni koriste i pri detekciji fazno modulisanih signala. Naime, da bi jedan FM detektor postao PM detektor dovoljno je da se na njegov izlaz doda tzv. integrator, a to je prosto kolo koje se sastoji od jednog otpornika i kondenzatora.

Slika 3.14. blok – šema detektora AM signala

Slika 3.15. - blok – šema detektora FM signala. Blok šeme AM i FM detektora prikazani su na slikama 3.14 i 3.15. Na izlazu iz AM detektora dobija se signal koji je po obliku isti kao obvojnica ulaznog signala UAM. Signal na izlazu iz FM detektora prati promjene frekvencije izlaznog signala, tj. on se mijenja na isti način kao i frekvencija izlaznog signala UFM. Uočimo da se postupak FM detekcije sastoji iz dva odvojena procesa obrade i to: prvo se FM modulisani signal pretvara u AM modulisani signal i onda se vrši detekcija sa istim detektorom kao pri AM detekciji.

3.4.1. DETEKCIJA AM SIGNALA

Osnovni dijelovi svakog AM detektora su nelinearni elemenat (asimetrično prvodan sklop) i filtar propusnik niskih frekvencija. U praktičnim rješenjima, kao nelinearni elemenat najčešće se koristi dioda. Filtar se uvijek izvodi pomoću otpornika i kondenzatora. Detektori sa diodama mogu da se izvedu u obliku:

- serijskog diodnog detektora i - paralelnog diodnog detektora

Ako se detektor realizuje sa bipolarnim tranzistorima razlikujemo:

- kolektorski detektor i - emiterski detektor

Ako se detektor realizuje sa FET-ovima onda je to detektor kod koga se detekcija obavlja u kolu odvoda (drejna – D).

3.4.1.1. Diodni detektor

Električna šema serijskog diodnog detektora prikazana je na slici 3.16a.

b.

Slika 3.16 Serijski diodni detektor: a) električna šema, b) napon na ulazu (uAM) i izlazu (uC) detektora

Sa uAM je označen amplitudno modulisan napon, a sa u2 – podataka koja se dobija na izlazu detektora. Struja punjenja kondenzatora C je iD, a i2 – struja praţnjenja. Dioda D provodi struju samo dok je napon izmeĎu anode i katode pozitivan. Za vrijeme dok je katoda pozitivna u odnosu na anodu, otpornost diode je vrlo velika i kroz nju ne protče struja (popularno se kaţe da je dioda tada zakočena). Prema slici 3.16. napon izmeĎu anode i katode jednak je razlici uAM-u2 pa dioda provodi samo za vrijeme kada je uAM>u2. Na slici se vidi da je u2=uC, tj. da je izlazni napon jednak naponu na kondezatoru. Pri uključenju prijemnika kondezator C je prazan i napon na njemu jednak je nuli. Kako napon uAM (slika 3.16b) raste, kroz diodu teče stuja iD i kondezator se puni. Napon na njemu uC raste po liniji OA. U trenutku koji odgovara tački A, naponi uAM i uC postaju jednaki i dioda se zakoči. Zakočena dioda se ponaša kao prekid u kolu i kondezator i otpornik bivaju ,,odsječeni“ od lijevog dijela kola, tj. od napona uAM. Zato će kondezator početi da se prazni preko otpornika. Struja praţnjenja je i2. Usljed toga se napon uC smanjuje po liniji AB.



31

U trenutku koji odgovara tački B, uAM i uC postaju jednaki i dioda se otvara, ponovo teče struja iD i kondezator se dopunjava. Napon uC se povećava po krivoj BC. U tački C dioda se ponovo zakoči i kondezator se prazni po liniji CD, pa se ponovo dopunjava po liniji DE itd. Kao što se vidi, ovim naizmjeničnim praţnjenjem i dopunjavanjem kondezatora postiţe se napon uC prati obvojnicu signala uAM. Na prvi pogled izgleda da je napon uC prilično izobličen i da ne predstavlja vjernu sliku podatake kojom se izvodi modulacija. MeĎutim, to je posljedica loše razmjere korištene pri crtanju slike što se najbolje vidi na jednom primjeru. Uzmimo da je noseća frekvencija napona uAM jednaka f0=450kHz, a da je frekvencija podataka f1=4,5kHz. U

tom slučaju je f0=100f1 pa je T0=T1/100. Perioda nosećeg signala je 100 puta manja od periode modulišućeg signala, što na slici 3.16 ni pribliţno nije postignuto jer bi tada bilo nemoguće detaljno prikazati kako se kondezator puni i prazni.

Error!

Slika 3.17. a) naponi na ulazu i izlazu detektora kada je frekvencija f0=18f1 b) stvarni oblici napona na detektora

AM signal na slici 3.17a bliţi je stvarnoj slici nego signal na slici 3.16, ali se vidi da T0=T1/100 ni sada nije postignuto. Ipak se zapaţa da je sada "talasanje" napona uC znatno manje i da je ovaj napon po obliku mnogo bliţi obvojnici ulaznog signala. Prava slika AM signala, onako kako se vidi na osciloskopu prikazana je na slici 3.17b. Na njoj je i napon uC. Na osnovu predhodnih razmatranja jasno je da ovaj napon istog oblika kao i obvojnica. Na taj način je ostvarena detekcija AM signala. Na izlazu iz detektora se dobija napon koji je istog oblika kao i napon kojim je u predajniku izvoĎena modulacija.

3.4.2. DEMODULACIJA AM SIGNALA

3.4.2.1. Produktni demodulatori Pokazano je da se AM-2BO signal dobija mnoţenjem nosioca i modulišućeg signala. Kako se AM-2BO signal dobija potiskivanjem jednog bočnog opsega AM-2BO signala u tzv. produktnom iil ring modulatoru, a KAM signal moţe da se dobije tako što se AM-2BO signalu doda nosilac, jasno je da za svaki AM signal moţe da se kaţe da se on dobija mnoţenjem nosioca i modulišućeg signala. Taj postupak mnoţenja se obavlja u stepenu koji se naziva produktni modulator.

Slika 3.18. Blok šema produktnog demodulatora.

Stepen u prijemniku u kome se na istom principu, a to znači mnoţenjem modulisanog signala i jednog VF signala čija je frekvencija f0, dobija podataka, naziva se produktivni demodulator. Njegova principska šema prikazana je na slici 3.18. Na produktni demodulator,

obiljeţen sa X, dovode se amplitudski modulisan signal u0 koji se stvara u samom prijemniku, a čija je frekvencija jednaka frekvenciji nosioca AM signala. Njihovim mnoţenjem se na izlazu dobija signal koji predstavlja podataku kojom se u predajniku izvodila modulacija.

3.4.2.2. Demodulator AM-2BO signala AM-2BO signalu se, pri njegovom stvaranju u modulatoru predajnika, nosilac ne ukida u potputnosti. Ostavlja mu se nosilac ali sa mnogo manjom amplitudom nego što bi je imao u slučaju KAM signala. Ovaj nosilac se naziva pilotski signal. Blok šema demodulatora AM-2BO signala prikazan je na slici 3.19. Na blok u kome se signali mnoţe dovode se modulisani signal i signal iz osciloskopa. Pomoću filtra se izdvaja pilotski signal i njime se sinhronizira oscilator tako da je njegova frekvencija potpuno ista kao i frekvencija nosioca modulisanog signala. Na izlazu iz bloka u kome se obavlja mnoţenje, pored signala u1 koji predstavlja podataku, se dobijaju i neki drugi signali čija je frekvencija znatno veća od frekvencije podataka.



32

Slika 3.19. Blok šema produktnog demodulatora AM-2BO signala

Ovi signali se otklanjaju pomoću filtra propusnika niskih frekvencija (R-C element – tzv. integrator), tako da se na

izlazu dobije signal podatake kojim je u predajniku izvoĎena modulacija.

3.4.2.3. Demodulator AM-1BO signala

Demodulacija AM-1BO signala moţe takoĎe da se obavi pomoću kola prikazanog na slici 3.19. MeĎutim, kako se ovi AM signali koriste najčešće samo za prenos govora, zahtjevi u pogledu frekvencije i faze regenerisanog nosioca u0 nisu tako strogi kao kod demodulatora AM-2BO signala pa moţe da se koristi i neki pristojniji, nesinhronizovani oscilatori. Obično postoji mogućnost da se njegova frekvencija ručno podešava i tako ostvari optimalan prijem.

3.4.2.4. Demodulator KAM signala

Mada KAM signal ima nosioca, u produktni demodulator ipak mora da se dovede i signal iz lokalnog oscilatora. Frekvencija i faza ovog signala moraju da budu isti kao frekvencija i faza nosioca pa se i demodulacija KAM signala obavlja pomoću kola prikazanog na slici 3.19, na isti način kao i demodulacija AM-2BO signala.

3.4.3. DETEKCIJA FM SIGNALA

FM detektor je sklop koji iz frekventno modulisanog signala izdvaja podatak, tj. NF signal kojim je u predajniku vršena modulacija. Kao što je prikazano na slici 3.13 promjena noseće frekvencije FM signala je nelinearno srazmjera veličini modulišućeg signala. To znači da prenosna karakteristika FM detektora mora da je takva da je veličina napona na njegovom izlazu linearno srazmjerna promjeni frekvencije ulaznog VF signala. U idealnom slučaju, linija koja predstavlja zavisnost uiz od frekvencije ulaznog signala je prava linija. MeĎutim, u praksi ta zavisnost manje više odstupa od

idealizovanog oblika i prenosna karaktaristika je najčešće u obliku slova S, pa se naziva S-kriva, slika 3.20.

Slika 3.20. Prenosna karakteristika FM detektora – S kriva

Kada nema modulacije frekvencija nosioca je konstantna i jednaka je f0 pa je izlazni napon jednak nuli. U trenutku t0 počinje modulacija i na izlazu detektora pojavljuje se signal čija se frekvencija mijenja u ritmu NF signala – podataka, slika 3.20. Prema slici 3.20, u trenutku t0 se na izlazu detektora

pojavljuje NF napon koji se pri porastu frekvencije povećava, a smanjuje se kada se i frekvencija smanjuje. U trenucima kada je promjena frekvencijai maksimalna, uiz prolazi kroz maksimum. Da bi izlazni signal bio neizobličen, dio S-krive koji se koristi mora da bude što je mogućno više linearan. Frekventno rastojanje izmeĎu krajnji tačaka S-krive koji je linearan naziva se propusni opseg, označen sa B na slici 3.20. U monofonskim radio prijemnicima i TV prijemnicima propusni opseg ne smije da bude manji od 150 kHz a u stereofonskim prijemnicima od 250 kHz. Postoji više vrsta FM detektora ali je za sve njih zajedničko da se sastoje iz dva dijela, što je prikazano na

slici 3.21. Prvi dio je onaj u ome se prvo FM signal pretvara u AM signal, a u drugi onaj u kome se u AM detektor izdvaja NF signal. U ovom drugom dijelu se uvijek koristi gore opisani serijski diodni detektor.

Slika 3.21. Blok šema FM detektora



33

3.4.3.1. FM detektor sa razdešenim oscilatornim kolom

Princip rada FM detektora najlakše moţe da se razumije na vrlo prostom detektoru, prikazanom na slici 3.22a. Ulogu FM-AM pretvarača obavlja oscilatorno kolo, čija je rezonantna frekvencija malo veća od noseće frekvencijai FM signala, kao što je prikazano na slici 3.22b. Kad nema modulacije, frekvencija je f0 i napon na krajevima kola ima amplitudu Ua. Kada, u trenutku t0, frekvencija počinje da se povećava, i amplituda napona na oscilatornom kolu se povećava, jer je kolo sve bliţe rezonanciji. U trenutku maksimalnog povećanja frekvencije, amplituda napona je najveća. Na slici 3.22b. ona je tada jednaka Ub. Kada se frekvencija smanjuje, i amplituda napona na oscilatornom kolu se smanjuje. Oblik napona na krajevima oscilatornog kola prikazan je na slici 3.22b. To je AM napon koji se vodi na AM detektor, na čijem se izlazu dobija signal koji je po obliku isti kao signal kojim se u predajniku ostvaruje modulacija.

Slika 3.22. Detekcija FM signala: a-elektična šema detektora, b-rezonantna kriva paralelnog oscilatornog kola,

c) napon na oscilatornom kolu

3.5. IMPULSNE DE/MODULACIJE

U uvodnom dijelu ovog poglavlja smo vidjeli da se modulisani signali mogu, prema vrsti nosioca, podijele u dvije grupe.

U prvu grupu se svrstavaju signali čiji je nosilac kontinualan signal u obliku sinusoide a u drugu - signali

čiji je nosilac u obliku povorke prvougaonih impulsa, koja je prikazana na slici 3.1. Povorka impulsa ima tri karakteristične veličine:

- amplitudu U0, - duţina trajanja impulsa i

- periodu ponavljanja T Svaka od ovih veličina se moţe mijenjati pod dejstvom podataka (NF signala) koji se prenose. Ako se pod dejstvom NF signala mijenja amplituda, a ostale dvije veličine ostaju nepromijenjene, to je impulsna ampitudna modulacija – IAM. Ako se mijenja trajanje impulsa tako da je srazmjerno

trenutnoj vrijednosti signala podatake, dobija se impulsna modulacija po trajanju - ITM. I na kraju, kada se u ritmu podataka – NF signala impuls pomjera u odnosu na poloţaj kada nema modulacije, to je impulsna poloţajna modulacija – IPM.

Sve tri vrste impulsne modulacije prikazane su na slici 3.23. Na slici 3.23a je nosilac, periodična povorka pravougaonih impulsa. NF signal kojim se ostvaruje modulacija prikazana je na slici 3.23b, a amplitudno modulisana povorka – na slici 3.23c.

Slika 3.23. Impulsne modulacije a) nosilac, b) modulišući signal, c) IAM signal, d) ITM signal, e) IPM signal

To je povorka impulsa, jednakog trajanja i periode ponavljanja kao i noseći signal čija se amplituda mijenja u skladu sa podatakom koja se prenosi. Na slici 3.23c, širina (trajanje) impulsa se mijenja u skladu sa podatakom.

Duţina trajanja impulsa nije više konstantna već je srazmjerna trenutnoj vrijednosti podatake. Impulsna poloţajna modulacija prikazana je na slici 3.23d. Jednostavno rečeno, impuls se pomijera lijevo – desno u



34

skadu sa podatakom. Odstupanje od srednjeg poloţaja je srazmjerno trenutnoj vrijednosti podatake.

3.5.1. DETEKCIJA IAM SIGNALA

Detekcija IAM signala se obavlja pomOću filtra propusnika niskih frekvencija, koji se u impulsnoj elektronici naziva integrator impulsa, kako je prikazano na slici 3.24. Kada na ulazu integratora postoji impuls, kroz otpornik R teče struja i1, kondezator S se puni i napon na njemu raste. Kada na ulazu nema impulsa, kondezator se prazni kroz potrošač Rp i napon na njemu se smanjuje. Napon na kondezatoru je u obliku "testeraste" linije, kako na slici 3.24b, koja prati obvojnicu IAM signala.

b.

Slika 3.24. Detekcija IAM signala a) šema detektora

b) oblici napona u detektoru.

Ovaj sloţeni napon se sastoji od NF napona istog oblika kao i napon kojim se u modulatoru izvodi modulacija i više VF napona čija je frekvencija jednaka ili veća od frekvenciji ponavljanja impulsa. VF komponente se potiskuju pomoću još jednog filtra propusnika niskih frekvencijai, a NF signal u1 vodi na potrošač. Pomoću kola prikazanog na slici 3.24a. moţe da se izvodi i detekcija ITM signala. Kondezator se puni za vrijeme dok na ulazu postoji impuls. Ali, što je impuls širi, kondenzator se duţe puni, i obrnuto, što je impuls uţi, kondenzator se puni kraće vrijeme. Usljed toga, napon na kondenzatoru raste pri povećenju širine impulsa i smanjuje se pri smanjenju

širine. To znači da napon na kondenzatoru i sada prati oblik napona koji se u predajniku izvodi modulacija. Detekcija IPM signala se izvodi indirektnim putem. Najprije se IPM signal pretvori u ITM a zatim se ovaj detektuje na opisani način.

3.5.2. IMPULSNA KODNA MODULACIJA

Impulsna kodna modulacija - IKM ili PCM – eng. Pulse Code Modulation je posebna vrsta modulacije koja se po svojoj osnovnoj filozofiji bitno razlikuje od svih do sada opisanih vrsta modulacije. Ona se koristi u digitalnim (cifarskim) sistemima kroz koje se prenose brojevi koji predstavljaju veličinu odbiraka (uzoraka) podatake koja se prenosi. Blok šema prenosa pomoću IKM signala prikazana je na slici 3.25. Sa u1 je obiljeţen signal podataka koji se prenose, a sa u0 – nosilac u obliku povorke pravougaonih – četvrtastih impulsa.

Slika 3.25. Blok šema prenosa pomoću impulsne kodne modulacije



35

U IAM modulatoru se obavlja impulsna amplitudska modulacija tako da se na njegovom izlazu dobija IAM signal, koji je prikazan na slici 3.26a na kojoj su impulsi prikazani u obliku debljih uspravnih linija čija je visina jednaka trenutnoj vrijednosti signala u1.

Slika 3.26. Impulsna kodna modulacija a) podataka u IAM

signalu, b) kvantizirani IAM signal, c) IKM signal Ovi impulsi bi mogli da se vode u slijedeći stepen tzv. koder na čijem bi se izlazu redom, jedna za drugim, pojavljivale grupe impulsa koje bi u kodiranom obliku predstavljale brojeve 2,75; 3,92; 5,31; 6,75 itd. što su u stvari, amplitude impulsa u trenutcima t1, t2, t3, t4 itd. Ovi bi se brojevi mogli dalje prenositi na mjesto prijema, gdje bi se pomoću detektora ponovo dobila povorka kao

na slici 3.24, čijom bi se detekcijom dobio signal podatake u1. Ali, samo po sebi je razumljivo da bi i koder, koji u predajniku pretvara napone u brojeve, i dekoder u prijemniku koji treba te brojeve da pretvori u odgovarajuće napone, bili veoma komplikovani elektronski ureĎaji. Razlog tome je što, pri prenosu signala govora, muzike i slično, signal u1 moţe da ima bilo koju vrijednost u granicama od 0 – 8 V, a to znači da treba napraviti elektronski ureĎaj koji će razlikovati beskonačno mnogo različitih amplitudskih vrijednosti. Takav ureĎaj još ne postoji. Zbog toga se, kao što je prikazano na slici 3.25, IAM

signal vodi u stepen koji se naziva kvantizer i na slici je obiljeţen slovom Q. U kvantizeru se vrši obrada ulaznog IAM signal tj. obavlja se njegova kvantizacija.

Povorka impulsa, kao na slici 3.26a, poslije kvantizacije, dobija oblik kao na slici 3.26b. Kao što se vidi, prvi impuls u ovom slučaju ima amplitudu 3 V, drugi 4V, treći 5V, četvrti 7V itd., što predstavlja zaokruţene vrijednosti njihovih amplituda sa slike 3.26a. Prema tome, jednostavno rečeno, kvantizacija je zaokruţivanje na bliţu cijelu vrijednost. Time se problem konstrukcije kodera i dekodera veoma uprošćava jer se sada radi samo sa cijelim brojevima iz skupa od nule do osam, a ne sa beskonačno mnogo brojeva iz istog skupa. Ali to uprošćavanje ima i nedostatke. Obvojnica IAM-Q signala na slici 3.26b nije ista kao

obvojnica IAM signla na slici 3.26a. Kada bi se ove obvojnice nacrtale na istoj slici pa zatim oduzele, dobio bi se sloţeni signal, koji se naziva greškom ili izobličenjem kvantizacije. Ovaj signal se na mjestu prijema manifestuje kao šum, pa se naziva i šum kvantizacije. Šum je neizbjeţan pratilac svakog prenosa, ali on moţe da se toleriše ako je dovoljno puta manji od korisnog signala. To vaţi i za šum kvantizacije. Prenos je zadovoljavajućeg kvaliteta ako je šum kvantizacije jednak ili manji od neke odreĎene veličine koja zavisi od potrebnog kvaliteta prenosa. Prema slici 3.26a, maksimalna amplituda signala koji se prenosi je umax=4V i tada je postojanje od "vrha do vrha" jednako 2umax=8V. Ova amplituda je u posmatranom primjeru podijeljena na osam dijelova od po 1V. Svaki od ovi dijelova se naziva korakom kvantizacije. Ako se broj dijelova obiljeţi sa q, a korakom kvantizacije sa U, tada

je: 2 umax==qU

Iz dosadašnjih izlaganja je jasno da je šum kvantizacije u toliko manji ukoliko je i korak kvantizacije manji, odnosno ukoliko je broj kvantizacionih nivoa q veći. Kvantizirani signal, slika 3.26b, se zatim pretvara u grupe impulsa. Svaka od grupa predstavlja binarni broj čija je veličina jednaka amplitudi impulsa koji predstavlja dotična grupa. To pretvaranje u stepenu koji se naziva analogno – digitalni konvertor ili pretvarač, koji je na slici 3.25 obiljeţen sa A/D. On ima jedan ulaz, izmeĎu tačke i i mase i više izlaza: u datom primjeru tri, izmeĎu tačke 1 i mase, tačke 2 i mase i tačke 3 i mase. Na ulazu se dovodi analogni signal, a na izlazu se dobijaju tri signala koji zajedno predstavljaju binarni broj jednak trenutnoj veličini napona na ulazu. Npr. kada se u trenutku t1 na ulazu u A/D konventor pojavi napon od 3V, tada će napon na noţici 1, izmeĎu nje i mase, biti 0V, na noţici 2 će biti 5V, a na noţici 3 takoĎe 5V. Napon od 5V predstavlja binarnu jedinicu a napon od 0V

binarnu 0 pa je na izlazu iz konvertora binarni broj 011, koji je ekvivalentan dekadnom broju 3.



36

Malo kasnije, u trenutku t2, na izlazu konvertora će se pojaviti naponi koji predstavljaju binarni broj 100 (dekadno 4), a još malo kasnije, u trenutku t3, naponi koji predstavljaju binarni broj 101 (dekadno 5) itd. Dekadno 8 je binarno 1000, što znači da se pomću A/D konvektora sa tri izlazna priključka, kao na slici 3.25, ne moţe vjerno prikazati impuls čija je amplituda 8 V. U praksi je korak kvantizacije znatno manji nego u ovom primjeru. Veza izmeĎu broja kvantizacionih nivoa q i broja izlaza A/D pretvarača n data je izrazom:

q<2n U telefonskom prenosu zadovoljavajući kvalitet se postiţe

sa q=256, pa A/D konvertor ima osam izlaza. Pema slici 3.25 za prenos signala od IKM predajnika do IKM prijemnika neophodan je trostruki prenosni sistem

kojim bi se istovremeno prenosili impulsi sa sva tri izlaza A/D konvertora. Kada se zna da je u praksi broj izlaza znatno veći od tri, jasno je da bi takav prenosni sistem bio izuzetno sloţen. Zato se iza A/D konvertora stavlja tzv. P/S, paralelno/serijski, pretvarač na čijem se izlazu dobija povorka impulsa koji predstavljaju binarne brojeve, u grupama od po tri impulsa. Ova povorka, čija je amplituda u datom primjeru jednaka 5V, prikazana je na slici 3.26. Impulsi su uspravne pune linije isprekidane linije samo označavaju mjesto gdje u dotičnom bajtu (niz od 8 bita se naziva bajt) nema impulsa jer je to binarna nula.

Zbog pomenutog nedovoljnog broja izlaza A/D konvertor, sedmi impuls je prikazan kao da mu je amplituda 7V, a ne 8 V, što se na primjeru manifestuje kao izobličenje amplitudne NF signala - podataka.

Komutacioni sistemi

Osnovni zadatak telekomunikacione mreţe je da omogući prenošenje poruka od mjesta gdje one nastaju do mjesta gdje su upućene tj. odredišta. Pri tome poruke mogu biti različite vrste: govorne, pisane, telekomande, podaci iz računara i dr. U zavisnosti od toga telekomunikacione mreţe se dijele na telefonske, telegrafske, telekomandene, mreţe za prenos podataka itd. Novijeg datuma su telekomunikacione mreţe tzv. integrisanih sluţbi, koje omogućavaju prenošenje poruka različitih vrsta na čemu počiva Internet.

Telekomunikaciona mreţe se sastoji od:

učesničkih aparata (telefon, faks, računar) spojnih puteva komutacionih sistema

Postoji više vrsta telekomunikacionih sistema. To su:

lokalni komutacioni sistemi komutacioni sistemi prvog nivoa komutacioni sistemi drugog nivoa

Osnovni elementi komutacionog sistema su:

učesnički pribori (UP1-UPn) spojni organi (SO1-SOk) prenosnici (PN1-PNm) komutacioni polje (KP) i upravljački organ (UO)

4 poglavlje


Komutacija govornih kanala Komutacioni sistem Telefonski saobraćaj Signalizacija komutacionih sistema Signalizacija pri prenosu opdataka

KOMUTACIONI SISTEMI


38

4. KOMUTACIONI SISTEMI Osnovni zadatak telekomunikacione mreţe je da omogući prenošenje poruka od mjesta gdje one nastaju do mjesta gdje su upućene tj. odredišta. Pri tome poruke mogu biti različite vrste: govorne, pisane, telekomande, podaci iz računara i dr. U zavisnosti od toga telekomunikacione mreţe se dijele na telefonske, telegrafske, telekomandene, mreţe za prenos podataka itd. Novijeg datuma su telekomunikacione mreţe tzv. integrisanih sluţbi, koje omogućavaju prenošenje poruka različitih vrsta na čemu počiva Internet.

4.1. ORGANIZACIJA I ELEMENTI TELEKOMUNIKACIONE MREŢE

Telekomunikaciona mreţe se sastoji od:

- učesničkih aparata (telefon, faks, računar) - spojnih puteva - komutacionih sistema

Primjer organizacije jedne telekomunikacione mreţe dat je na slici 4.1. Učesnički aparati su predajnici i prijemnici poruka. Uobičajeno je da su funkcije predaje i prijema objedinjene u jednom istom aparatu. Svaki aparat ima svog korisnika, npr. čovjeka koji se sluţi aparatom.

MeĎutim, korisnik moţe biti i automat (računar). U oba slučaja upotrijebićemo termin korisnik telekomunikacione mreţe. Za poruke koje se razmjenjuju izmeĎu učesnika u telekomunikacionoj mreţi koristiće se termin učesničke poruke. Pod spojnim putevima u telekomunikacionim mreţama podrazumijevaju se tehnička sredstva koja omogućavaju prenos poruka izmeĎu različitih tačaka mreţe. Njima se ostvaruju veze učesničkih aparata sa komunikacionim sistemima i obrnuto, kao i komunikacionih sistema meĎusobno. Komutacioni sistemi su tehnička sredstva koja omogućavaju usmjeravanje puteva u telekomunikacionoj mreţi izmeĎu učesnika koji imaju potrebu za razmjenom poruka. To podrazumijeva da kad prestane potreba za razmjenom poruka, izmeĎu dva korisnika, da se veza, putem ovih sistema, raskine. MeĎutim, u specijalnim slučajevima uspostavlja se veza i tri ili više korisnika/učesnika. Proces uspostavljanja i raskidanja veza u komuntacionim sistemima naziva se komutacionim procesom. Ili samo komutacijom, pa otuda potiče i njen naziv.

Slika 4.1. Organizacija telekomunikacione mreţe

KOMUTACIONI SISTEMI


39

4.1.1. HIJERARHIJA KOMUTACIONIH SISTEMA

Na slici 4.1. se vidi da u telekomunikacionoj mreţi postoji više vrsta telekomunikacionih sistema. To su: lokalni komutacioni sistemi komutacioni sistemi prvog nivoa komutacioni sistemi drugog nivoa

Na lokalne komutacione sisteme povezani su učesnički aparati odgovarajućim spojnim putevima. Ako treba uspostaviti vezu izmeĎu učesnika koji su povezani na na različite lokalne komutacione sisteme, to se moţe ostvariti meĎusobnim povezivanjem svih lokalnih komutacionih sistema u telekomunikacionoj mreţi. MeĎutim, u slučaju mreţe sa većim brojem ovakvih komutacionih sistema, njihovo povezivanje po principu svaki-sa-svakim postaje neekonomično. Tada se uvode komutacioni sistemivišeg hijerarhijskog nivoa. Uloga komutacionog sistema prvog nivoa je da ostvari komutacioni proces za sve lokalne komutacione sisteme povezane na njega. Time omogućuje i ostvarivanje veza izmeĎu korisnika u različitim lokalnim komutacionim sistemima. Komutacioni sistem drugog nivoa sluţi da se na njega odgovarajućim spojnim putevima povezuju grupe komutacionih sistema prvog nivoa, za koje on obavlja komutacioni proces. Na taj način ostvaruje se veza korisnika koji su povezani na različite lokalne keomutacione sisteme, a pripadaju različitim komutacionim sistemima prvog nivoa.Da bi veze mogle da se ostvauju izmeĎu učesnika u cijeloj telekomunikacionoj mreţi, svi komutacioni sistemi drugog nivoa povezani su meĎusobno odgovarajućim spojnim putevima. U slučaju velikih telekomunikacionih mreţa uvode se još viši hijerarhijski nivoi. Tako na primjer u javnoj meĎumjesnoj telefonskoj mreţi u Bosni i Hercegovini postoje:

krajnje telefonske centrale, koje odgovaraju lokalnim komutacionim sistemima

čvorne telefonske centrale, prvi nivo glavne telefonske centrale, drugi nivo tranzitne telefonske centrale meĎunarodne telefonske centrale

4.2. BLOK ŠEMA KOMUTACIONOG

SISTEMA

Osnovni elementi komutacionog sistema, prikazani na slici 4.2, su: učesnički pribori (UP1-UPn) spojni organi (SO1-SOk) prenosnici (PN1-PNm) komutacioni polje (KP) i upravljački organ (UO)

Učesnički pribori su organi kojima se spreţu učesnički aparati sa komuta-cionim poljem radi ostvarivanja prilagoĎenja u električnom smislu. S druge strane pomoću njih se vrši razmjena svih signala koji nose upravljačke poruke, a potrebni su za ostvarivanje i raskidanje veze odgovarajućih učesnika. Svi putevi ovih signala, koji vode prema upravljačkom organu, označeni su isprekidanim linijama. Sponji organi učestvuju u uspostavljanju i raskidanju lokalnih veza tj. veza učesničkih aparata priključenih na posmatrani komutacioni sistem.

Slika 4.2. Blok šema komutacionog sistema

Prenosnici su organi kojima se spreţe komutaciono polje sa spojnim putevima koji vode prema drugim komutacionim sistemima. Drugim riječima to su organi čijim posredstvom se ostvaruju dolazne i odlazne veze učesnika, kao i trenzitne veze. Komutaciono polje spregnuto je sa svim učesničkim priborima, prenosnicima i spojnim organima. Njegova funkcija je da ostvari komutacioni proces za učesnike koji to traţe, odnosno da uspostavi vezu izmeĎu aparata

pozivajućeg i traţenog učesnika, omogućujući na taj način razmjenu učesničkih poruka, a po završetku ove razmjene da raskine vezu. Upravljanje komutacionim procesom obavlja upravljački organ. Upravljački organ spregnut je sa svim ostalim organima komutacionog sistema što mu omogućava da vrši upravljačku funkciju u komutacionom sistemu. Postoje različiti principi organizacije obavljanja upravljačkih funkcija, počevši od decentralizovanih pa do jednog centralizovanog upravljačkog organa. Osim organa prikazanih na slici 4.2. postoje organi koji imaju pomoćnu ulogu u ovom procesu, kao što su: izvori za napajanje, razdjelnici, organi za ispitivanje ispravnosti

rada i sl. Ili specijalni organi kao što su: brojači tarife, prijemnici i predajnici signala koji nose upravljačke poruke itd.

KOMUTACIONI SISTEMI


40

4.2.1. KOMUTACIONO POLJE

Komutaciono polje obavlja osnovnu funkciju komutaciong sistema – komutacioni proces. Zbog toga se posvećuje posebna paţnja organizaciji i realizaciji komutacionog polja u svakom komutacionom sistemu. Prema obliku organizacije, načinu grupisanja i povezivanja osnovnih komutacionih sklopova komutaciona polja dijelimo na:

jednokaskadna komutaciona polja, i višekaskadna komutaciona polja

Na slici 4.3. prikazan je primjer jednokaskadnog komutacionog polja.

Slika 4.3. Jednokaskadno komutaciono polje

Za njega je karakteristično da se veza od nekog ulaza do

nekog izlaza ostvaruje preko jedne komutacione tačke. U njoj se nalazi komutacioni element, koji je na slici principski predstavljen prekidačem. Na slici 4.4. predstavljeno je višekaskadno komutaciono polje.

Slika 4.4. Višekaskadno komutaciono polje

Ono se sastoji od više komutacionih matrica poredanih u n kaskana. Matrice susjednih kaskada povezane su tzv. meĎuvezama. Realizacija komutacionog polja zasniva se na dva osnovna principa: 1. Princip prostorne raspodjele koji se svodi na to da se

veza izmeĎu ulaza i izlaza ostvaruje u originalnom obliku i relanom vremenu, bez kašnjenja.

Postoji više načina izvoĎenja komutacionog polja na ovom principu što je posljedica tehnološkog razvoja komunikacija. Poseban značaj imaju komutaciona polja realizovana biračima tipa:

Korak-po-korak Krozbar birač Sa diskretizovanim komutacionim elementi

Birač korak-po-korak je elektro-mehanički sklop, koji omogućava prespajanje jednog ulaza na jedan od više izlaza. Krozbar birač je elektromehanički sklop, čija se konstrukcija zasniva na radu elektromagnetnog relea. U komutacio-nom smislu on sadrţi m ulaza, od kojih svaki moţe da se prespoji na n izlaza. Odgovarajuće komutaciono polje dobije se prespajanjem meĎusobno povezaih krozbar birača. Diskretizovani komutacioni elemementi su mehaničke ili električne komponenete koje se grupišu u module u

obliku komutacionih matrica. Mogu biti elektromehanički (rid-relei) i elektronski (tiristori). 2. Princip vremenske raspodjele koji se zasniva na

uspostavljanju veze izmeĎu ulaza i izlaza komutacionog polja signalima u diskretnom obliku (digitalnom obliku) uz eventualni vremenski pomjeraj.

Komutaciono polje na principu vremenske raspodjele se sastpji od poluprovodničkih komponeneti. Koristi se postupak impulsne kodovane modulacije (Pulse Code Modulation) – PCM. To je postupak u kome se analogni signal prevodi u digitalni oblik (digitalizacija). Digitalno komutaciono polje realizuje se obično različtitm kombinacijama vremenske i prostorne komutacije.

4.3. SAOBRAĆAJ U KOMUTACIONOM

SISTEMU

Pod saobraćajem se podrazumijeva u komutacionom sistemu ukupno zauzimanje svih elemenata, sklopova i većih funkcionalnih cjelina u ovom sistemu, koji će se sa aspekta saobraćaja zvati organima. Pri tome ovo zauzimanje moţe biti namjerno ili nenamjerno, kratkotrajno ili dugotrajno, pri uspostavljenoj ili neuspostavljenoj vezi učesnika. Saobraćaj nastaje kao neposredna poteba učesnika za meĎusobnim komuniciranjem te su oni u stvari izvor saobraćaja. Svako zauzimanje komutacionog ssitema od izvora saobraćaja naziva se pozivom. Pri tome se poziv moţe završiti uspostavljanjem veze sa drugim učesnikom, ali ne mora. Veličina saobraćaja se mijenja u toku vremena što je posljedica više faktora; namjene i lokacije komutacionog sistema, strukture učesnika, doba dana i noći, dana u sedmici, godini itd. Zbog toga je uveden tzv. čas najvećeg opterećenja, definisan kao perdiod vrenema od 60 uzastopnih minuta za vrijeme kojeg je veličina saobraćaja najveća.

Veličinu saobraćaja definiše srednji broj istovremeno zauzetih organa i to je poznato kao saobraćajna vrijednost. Jedinica saobraćajne vrijednosti je erling (označava se sa E). Po definiciji organ koji je ukupno

KOMUTACIONI SISTEMI


41

zauzet neko vrijeme t u posmatranom intervalu vremena T ima saobraćajnu vrijednost t/T erlinga. Postoji više načina da se izrazi vrijednost saobraćaja a jedan koji se često koristi je:

A = ctm gdje je: A - vrijednost saobraćaja, c – broj poziva u jedinici vremena, tm – srednje vrijeme zauzeća organa izraţeno u jedinici vremena

4.4. PODJELE KOMUTACIONIH

SISTEMA

Najbrojniji su sistemi za komutaciju govornih učesničkih poruka. tzv. telefonski komutacioni sistemi. Negovorni komutacioni sistemi su telegrafski ali naglim razvojem računarske tehnike postaju veoma aktuelni sistemi za komutaciju podataka, paketa podataka i poruka u računarskim mreţama (internet). Podjelu komutacionih sistema moţemo izvršiti na nekoliko različitih osnova: prema vrstu učesničke poruke, telefonski, telegrafski,

telekomande itd. prema načinu uspostavljanja veze, manuelni,

poluautomatski i automatski, prema hijerarhijskom mjestu u mreţi, lokalni, prvog

hijerarhijsko nivoa itd. vrsti elemenata i sklopova, koračni, krozbar,

elektronski itd.

kapacitetu, malog, srednjeg i velikog kapaciteta, realizaciji komutacije, sa vremenskom i prostornom

raspodjelom u komuta-cionom polju, upravljanju, sa centralizovanim ili decentralizovanim

upravljačkim organima, tj. direktnim, registarsko-markerskim i programskim upravljanjem.

4.5. SIGNALIZACIJA SA OKOLINOM Pod okolinom komutacionog sistema podrazumijevaju se svi učesnici koje komutacioni sistem opsluţuje. Signali koji nose upravljačke poruke se pojavljuju pri procesu uspostavljnja i raskidanja veza izmeĎu učesničkih aparata. U zavisnosti od toga kako su učesnici spregnuti sa komutacionim sistemom, posmatrani signali se mogu podjeliti na dvije vrste:

signali za rad komutacionog sistema sa učesničkim aparatima,

signali za meĎusobni rad komutacionih sistema u telekomunikacionoj mreţi.

4.5.1. SIGNALI ZA RAD SA UĈESNIĈKIM

APARATIMA - TELEFONIMA

Na slici 4.5. prikazan je princip razmjene signala izmeĎu komutacionog sistema (KS) i učesničkog aparat (UA). Pri tome je sa UAp označen pozivajući učesnički aparat, a sa UAt traţenu učesnički aparat.

Slika 4.5. Razmjena signala pozivajućeg i traţenog učesničkog aparata

U toku uspostavljanja i raskidanja veze izmeĎu ova dva učesnička aparata KS sa svakim od njih razmijeni odreĎeni broj signala. Svaki od ovih signala ima različito značenje, jer nosi različitu upravljačku poruku. Procedura uspostavljanja veze dva učesnička aparata započinje kada UAp uputi signal najave, kojim obavještava KS da ţeli da započne sa uspostavljanjem

veze. Komutacioni sistem, ukoliko ima mogućnosti da opsluţi ovog učesnika, šalje prema UAp signal potvrde. U suprotnom slučaju KS šalje signal odbijanja. U slučaju da postoje uslovi za uspostavljanje veze, KS šalje signal najave prema UAt i očekuje od njega signal odziva. Pri prijemu ovog signala KS šalje prema UAp signal odziva, čime je veza UAp – UAt uspostavljena.

KOMUTACIONI SISTEMI


42

Prekid prethodno uspostavljene veze UAp – UAt moţe se inicirati sa obje strane pri čemu inicijator prekida šalje signal rskidanja prema KS, a ovaj šalje odgovarajući isgnal prema drugom učesničkom aparatu. MeĎutim, kod nekih sistema je prekid veze jednostran zbog uvedenih prioriteta. Tako npr. U javnoj telefonskoj mreţi pozivajući učesnik plaća za ostvarenu vezu, pa ima i prioritet za njenom prekidu.

4.5.2. SIGNALI ZA RAD KOMUTACIONIH SISTEMA

Na slici 4.6. prkazan je princip meĎusobne razmjene signala izmeĎu dva komutaciona sistema. Sa KSp i KSt su označeni komutacioni sistemi pozivajućeg, odnosno traţenog učesnika.

Slika 4.6. Razmjena signala izmeĎu dva komutaciona sistema

Signalizacija na releciji učesnički aparat – komutacioni sistem, kako za pozivajućeg tako i za traţenog učesnika odgovara skupu signala prikazanom na slici 4.5. Posmatrajući signale na relaciji učesnički aparat – komutacioni sistem i komutacioni sistem – komutacioni sistem moţe se zapaziti da oni, po sadrţaju poruke koje nose, mogu da se podijele u dvije grupe: upravljačke signale, koji učestvuju u procesima

uspostavljanje i raskidanja veza, a nazivaju se još i linijski signali, i

adresne signale, koji nose poruke o adresama

učesnika. U većini komutacionih sistema ove poruke su cifre, koji sus sastavni dijelovi pozivnih brojeva učesnika. Pri tome se pod pozivnim brojevima podrazumijevaju adrese učesnika komutacionog sistema, odnosno telekomunikacione mreţe po kojima se ovi meĎusobno razlikuju. Nazivaju se još i registarski signali.

4.6. SISTEMI SIGNALIZACIJE

Pod sistemima signalizacije podrazu-mijevamo skupove signal koji omogućavaju razmjenu upravljačkih poruka prema unaprijed definisanim uslovima.

4.6.1. TELEFONSKI SISTEMI SIGNALIZACIJE

U slučaju telefonije vrijede nazivi za: - telekomunikaciona mreţa – telefonska mreţa, - učesnički aparat – telefonski aparat,

- komutacioni sistem – telefonska centrala. Upravljački signali koji se prenose od telefonskog aparata prema telefonskoj centrali dobiju se prekidanjem toka istosmjerne struje u signalizacionoj petlji. Pri tome signalizacionu petlju obrazuju učesnički vod (UV) tj. vod koji veţe telefonski aparat i telefonsku centralu. Upravljački signali od telefonskog aparata pozivatelj su:

- signal najave - signal raskidanja,

Upravljački signali od telefonskog aparata onog koga se poziva su:

- signal odziva, - signal raskidanja.

U slučaju automatske telefonske centrale poruke o pozivnom broju traţenog učesnika prenose se skupovi adresnih signala od automatskog telefonskog aparata (ATA). Postoji više načina za generisanje adresnih signala. Na slici 4. 7. su prikazani adresni signali koji se dobiju tehnikom prekidanja signalizacione petlje za slučaj ATA sa brojčanikom. Ovi signali nose adresene poruke o izabranom pozivnom broju 32. Pozivni broj se sastoji od tzv. biračkih cifara, od kojih svaka predstavlja poseban signal. Ovaj se sastoji od biračkih impulsa, čiji broj odgovara brojnoj vrijednosti odgovarajućeg dijela adresne poruke.

KOMUTACIONI SISTEMI


43

Svaki birač impulsa se sastoji od impulsa i pauze. Normalna vrijednost vremena impulsa tj. bezstrujnog stanja (BS) u petlji učesničkog voda je 62 ms, a pauza izmeĎu impulsa tj. strujno stanje (SS) u je 38 ms.

Minimalna vrijednost pauze izmeĎu cifara iznosi 200 ms.

Slika 4.7. Adresni signali telefonskog aparata sa brojčanikom

Na slici 4.8. prikazano je ako se formiraju adresni signali u slučaju ATA sa tastaturnim biranjem na principu tehnike više frekvencija. Pritiskom na taster kodira se adresni signal na taj način što se šalju dvije unaprijed odreĎene frekvencije, od kojih jedna pripada skupu niţih

vrijednosti (fn), a druga skupu viših vrijednosti (fv). Na ovaj način je moguće znatno brţe birati nego u slučaju ATA sa brojčanikom jer je minimalno potrebno vrijeme za raspoznavanje primljenih frekvencija na prijemnom dijelu automatske telefonske centrale je 40 ms.

Slika 4.8. Adresni signali telefonskog aparata sa tastaturom

Upravljački signali od telefonske centrale prema telefonskom aparatu su: - pozivni signal, koji ima odreĎene električne

karakteristike potrebne za pobudu akustičkih indikatora (najčešće zvona) u telefonskom aparatu traţenog učesnika, i

- tonski signali, (signal slobodnog biranja, zauzeto, kontrola poziva idr.), koji se šalju prema telefonskom aparatu onog koji poziva.

4.6.2. SIGNALIZACIJA TELEFONSKIH

CENTRALA Sitemi signalizacije koji se primjenjuju pri meĎusobnom radu automatskih telefonskih centrala znatno su sloţeniji od sistema signalizaicje telefonskog aparata.

U javnoj telefonskoj mreţi danas se uglavno koriste dva tipična sistema signalizacije:

sistem signalizacije tipa D1, sistem isgnalizacije tipa R2.

Na slici 4.9. prikazan je sistem signalizacije D1 tipa. U ovom sistemu signalizacije koristi se tehnika prekidanja signalizacione petlje. Signali se meĎusobno razlikuju po vremenu trajanja, pri čemu njihovo značenje zavisi i od trenutnog stanja veze. Registarski signalči su u ovom slučaju adresni signali, signali stanja učesnika i signali blokade, dok su ostali linijski signali. Signalizacija je sa potvrdom tj. za poslati signal očekuje se potvrda od druge ATC. Sami nazivi

KOMUTACIONI SISTEMI


44

signala dovoljno govore o njihovim funkcijama, odnosno upravljačkim porukama koje nose. Drugi je sistem signalizacije tipa R2. Upotrebljava se u evropskim zemljama i to kako u nacionalnom, tako i u internacionalnom telefonskom saobraćaju.

U tabeli 4.1. prikazan je skup linijskih signala. Ovi signali se mogu primjeniti u dvije varijante: a) analognoj varijanti, kada se prenos vrši uključivanjem

(UK) i isključiva-njem (ISK) frekvencije 3825 Hz, koja se nalazi izvan govornog opsega,

b) digitalnoj varijanti, predviĎenoj za PCM sisteme za prenos, u kojoj se koriste 2 bita za signale unaprijed (af i bf) i 2 bita za signale unazad (ab i bb).

Slika 4.9. Sistem telefonske signalizacije tipa D1

Signali Smijer

Analogna varijanta Digitalna varijanta

Unaprijed Unazad Unaprijed Unazad

af bf ab bb

Signal slobodan ↔ UK UK 1 0 1 0

Signal najave → ISK UK 0 0 1 0

Signal potvrde ← ISK ISK 0 0 0 1

Signal raskidanja → UK ISK 1 0 0 1

Signal raskidanja ← ISK UK 0 0 1 1

Signal blokiranja → UK ISK 1 0 1 1

Tabela 4.1. CCITT R2 sistem signalizacije, linijski signali

KOMUTACIONI SISTEMI


45

4.6.3. TELEGRAFSKI SISTEMI SIGNALIZACIJE

U slučaju telegrafije telekomunikaciona mreţa se naziva tekegrafskom mreţom, učesnički aparat teleprinterom, a komutacioni sistem telegrafskom centralom. Teleprinteri koriste dva stanja toka istosmjerne struje u petlji učesničkog voda za kodiranje poruka, kako učesničkih tako i upravljačkih. To su strujno i bezstrujno stanje, prikazana start i stop potencijalima. Pri tome je start - negatinog potencijala, a stop -pozitivnog potencijala. Na slici 4.10. prikazana je tehnika formiranja telegrafskih riječi koje se koriste u Evropi.

Slobodan teleprinter šalje kontinuiran stop potencijal. Početak svake telegrafske riječi označen je start impulsom, odnosno start potencijalom u trajanju 20 ms. Slijedećih 5 vremenskih intervala od po 20 ms zauzimaju 5 elementarnih signala (bita), kojima se koduje telegrafski znak (slovo, broj ili neki znak), koji u ovom slučaju predstavlja učesničku poruku (na slici je prikazan primjer poruke 10010). Na kraju telegrafske riječi je stop impuls, odnosmo stop potencijal minimalnog vremena trajanja 30 ms. Njagova duţina trajanja se razlikuje od ostalih impulsa u okviru telegrafske riječi, da bi se razdvojile pojedine telegrafske riječi kada se naĎu u nizu. Ima teleprintera koji koriste 8 elementarnih signala za

kodovanje telegrafskog znaka, ali je princip signalizacije sličan.

Slika 4.10. Teleprinterski signal sa petobitnim kodom

4.6.4. SIGNALIZACIJA PRI PRENOSU PODATAKA

U slučaju da su učesničke poruke podaci, kao npr. kod prenosa različitih podataka internetom, oni se obično šalju u obliku kraćih paketa podataka. Svakom od voih paketa potregno je pridruţiti odreĎene upravljačke poruke i na taj način dobiju se tzv. ramovi podataka. Razmjena ovakvih ramova podataka obavlja se po unaprijed definisanoj proceduri, koja se naziva protokolom. Na slici 4.11. prikazan je opšti slučaj formata rama

podataka koji se šalje od jednog do drugog

komutacionog sistema (a u sličnom obliku i izmeĎu terminala-računara). Na početku formata nalazi se meĎa – znak za raspoznavanje rama podataka. Za njim slijdede dijelovi formata u koje se smještaju upravljačke poruke - adresa nastanaka poruke (onaj ko ju je stvorio), adresa odredišta poruke (onog kome je upućena) i adresa puta kojim treba proći poruka sa upravljačkim podacima. Iza ovog se smješta učesnička poruka, koja ima oblik paketa podataka. Na kraju je dio za ispitivanje greške pri prenosu.

4.11. Uopšteni format za prenos podataka

Sika 4.12 HDLC formata za prenos podataka

UPRAVLJAČKI ORGANI KOMUTACIONIH SISTEMA 46


Na slici 4.12. prikazan je primjer formata koji se koristi u tzv. HDLC (High level data link control (eng.))protokolu pri prenosu podataka. Ovaj format nije vezan za neku odreĎenu duţinu ili metodu prenosa, što ga čini univerzalnim. Ram podataka koji se prenosi ograničen je sa obje strane meĎom. To je osmobitna riječ specifičnog sadrţaja: 01111110. Iza početne meĎe slijede dvije osmobitne riječi u kojima su smejštene upravljačke poruke, u prvoj o adresi odredišta, a druga je poijeljena na dva dijela i nosi podatke o nekoj komandi koju treba izvršiti na odredištu i duţini učesničke poruke. Slijedi poruka u obliku paketa podataka od n bita. Zadnjih 16 bita ispred završne meĎe sluţe za provjeru ispravnosti primljene poruke (provjera greške u prenosu).

Provjera ispravnosti prijema poruke obavlja se pomoću cikličkih kodova. To su kodovi kod kojih se cikličkim pomjeranjem jedne kodne riječi dobija neka druga kodna riječ. Ukoliko se pri prijemu dobije različita kodna riječ od poslane znači da je došlo do greške u prenosu. Na osnovu ovako detektovane greške moţe se traţiti ponovno slanje učesničke poruke od izvora prema odredištu.

4.7. UPRAVLJAĈKI ORGANI KOMUTACIONIH SISTEMA

Osnovna najmjena komutacionog sistema je opsluţivanje poziva izmeĎu učesnika u komutacionom procesu. Pri opsluţivanju poziva komutacioni sistem treba obaviti iz radnji ili operacija koje moraju biti unaprijed definisane. To su funkcije komutacionog sistema. Sve funkcije komutacionog sistema mogu se podijeliti u dvije grupe:

izvršne funkcije, i upravljačke funkcije.

Izvršne funkcije neposredno izvršavaju komutacioni proces, tj. to su one funkciej koje učestvuju u uspostavljanju i raskidanju puteva preko kojih se obavlja razmjena učesničkih poruka. Upravljačke funkcije

učestvuju samo posredno u izvršavanju komutacionog procesa, tj. one upravljaju ostvarivanjem izvršnih funkcija. Kada poziv doĎe u komutacioni sistem, započinje njegovo opsluţivanje. U toku ovog opsluţivanja izvršni podsistem prelazi iz jednog stanja u drugi, a sve prelaske definiše i sprovodi upravljački podsistem. I tako čitav proces obuhvata više etapa opsluţivanja. Na slici 4.13. dat je primjer opsluţivanja lokalnog poziva tj. poziva koji zahtijeva uspostavljanje lokalne veze u automatskoj telefonskoj centrali. Naznačeni su svi signali koje ATC razmjenjuje sa

okolinom tj. sa pozivaju-ćim učesnikom (PU) i traţenim učesnikom (TU). Proces opsluţivanja lokalnog poziva obuhvata šest etapa opsluţivanja, pri čemu etapa 4. ima pet faza opsluţivanja, a etapa 6. dvije faze opsluţivanja.

Slika 4.13. Prikaz etapa i faza opsluţivanja poziva u ATC

Osnovne upravljačke funkcije pri opsluţivanju poziva su neophodne za izvršavanje osnovne funkcije komutacio-nog sistema – obavljanje komutacionog procesa,a to su: a) detekcija poziva učesnika - signal koji dolazi od

pozivatelja, b) prijem adresnih signala, poruka i njihovo skladištenje, c) identifikacija i ispitivanje stanja traţenog učesnika –

na osnovu primljene adresne poruke, d) traţenje i uspostavljanje naĎenog puta kroz

komutaciono polje, e) slanje signala najave prema traţenom učesniku, f) slanje signala zauzet učesnik, organ – ako se veza n

emoţe uspostaviti, g) nadgledanje uspostavljne veze u cilju detekcije

signala od učesnika u vezi, h) raskidanje veze i osloboĎenje putaa kroz

komutaciono polje, kao i svih ostalih zauzetih organa komutacionog sistema.

Sa stanovišta stanja posmatrane veze u komutacionom sistemu osnovne upravljačke funkcije se mogu svrstati u tri grupe:

funkcije koje se odnose na učesnika (slučaj pod a),

funkcije koje se odnose na vezu (slučaj pod g), funkcije koje se odnose na postupak

uspostavljanja i raskidanja veze (slučajevi pod b, c, d, e, f, h).



4.7.1. UPRAVLJAĈKI ORGANI

Razmotrimo sad princip organizacije i način gradnje upravljačkih organa u zavisnosti od različitih kriterija: načina opsliivanja, raspodjele upravljačkih funkcija i primjenjenih tehnika.

Opšti model upravljačkog organa komutacionog sistema definiše se na bazi upravljačkih funkcija koje ovaj organ obavlja.

Kao što znamo, sa stanovišta rada upravljačkog organa funcije koje se odnose na opsluţivanje poziva su: prijem upravljačkih poruka, obrada priljenih poruka, skladištenje potrebnih podataka i predaja upravljački poruka. Polazeći od ove podjele dolazimo do opšteg oblika organizacije upravljačkog organa, koji je prikazan na slici 4.14. Pri čemu su: SKu – ulazna spreţna kola, SKi – izlazna spreţna kolai UB – upravljački blok.

Slika 4.14. Opšti oblik organizacije upravljačkog organa

Ulazna spreţna kola prihvataju signale koji nose upravljačke poruke iz okoline upravljačkog organa i prevode ih u oblik koji moţe da koristi upravljački blok. Izlazan spreţna kola imaju suprotnu ulogu, tj. prihvataju upravljačke signale iz UB i prevode ih u oblik koji moţe da koristi okolina upravljačkog organa. Pri praktičnim realizacijama upravljačkih organa često se ulazna i izlazna spreţna kola objedinjuju.

Upravljački blok obavlja prijem i predaju signala koji nose upravljačke poruke, obradu poruka i skladištenje podataka. Signali na ulazima i izlazima spreţnih kola mogu imati različite oblike, ali oni moraju biti usklaĎeni sa oblicima koje raspoznaje i s kojima operiše UB. Obično su to signali u binarnom obliku.

4.7.1.1. Upravljaĉki blok Najprostiji oblik upravljačkog bloka je kombinaciona mreţa. Ona je sastavljena od logičkih elemenata, a na slici 4.15 prikazan je opšti model kombinacione mreţe

koja ima m ulaza (xi ... xm) i n izlaza (yi ... ym).

Slika 4.15. Prikaz kombinacione mreţe

Za kombinacionu mreţu je karakteristično da je signal na nekom izlazu funkcija signala na ulazima i to u posmatranom vremenu. Pri tome je signali na ulazima i izlazima mogu uzimati vrijednosti binarno 0 ili binarno 1.

MaĎutim, kod većine upravljačkih blokova signal na nekom izlazu nije samo funkcija signala na ulazima u posmatranom vremenu, već i signala u nekom

prethodnom vremenukoji su uklonjeni sa ulaza. To znači da postoji memorijski element za privremeno skladištenje podataka koje nosi ulazni signal. Povezivanjem kombinacione mree i memorijskog elementa dobije se tzv. sekvencijalna mreţa, koja u opštem slučaju ima oblik prikazan na slici 4.16. Pored ulaza i izlaza, čiji je broj isti kao u prethodno definisanoj kombinacionoj mreţi postoji i k memoriskih

elemenata. Polazeći od toga da svaki memorijski elementa moţe da se naĎe u dva stanja (binarno 0 ili binarno 1), moguće je memoristai K=2k stanja.

Slika 4.16 Sekvencijalna mreţa

4.7.2. OSNOVNI ELEMENTI UPRAVLJAĈKIH ORGANA

Upravljački organ ili upravljački blok (slika4.15) čine dvije grupe elemenata. Jedna grupa se sastoji od tzv. logičkih elemenata, od kojih je izgraĎena kombinacina mreţa. Drugu grupu sačinjavaju memorijski elementi, koji ulaze u sastav sekvencijalne mreţe.



4.7.2.1. Logiĉki elementi Logičkim elementima se ostvaruju osnovne logičke funkcije. Osnovni princip rada logičkih elemenata zasniva se na zakonima logičke algebre, koja se naziva i Bulova algebra (John Bool – englaski matematičar). Ova disciplina tretira probleme funkcija koje su primjenljive na binarne brojeve. Pod binarnom promjenljiom se podrazumijeve promjenljiva koja moţe imati dva stanja koja se označavaju sa binarnim brojevima 0 i 1. Osnovne logičke funkcije su:

I funkcija ILI funkcija NE funkcija

I funkcija, za dvije promjenljiva X i Y ima oblik:

f1 = X·Y,

i u zavisnosti od vrijednosti ovih promjenljivih, dobija se razliučit rezultat funkcije, što je prikazano u tabeli 4.2. ILI funkcija, za dvije promjenljiva X i Y ima oblik:

f2 = X+Y,

a rezulatat je takoĎer prikazan u tbeli 4.2.

NE funkcija, koja definiše komplementarnu (inverznu) vrijednost posmatrane promjenljive x ima oblik

Xf3

Rješavanje različitih logičkih izraza zasniva se na primjeni prethodno navedenih logičkih funkcija. Pri tome postoji niz pravila logičke algebre koji se mogu naći u odgovarajućim tablicama. Tehnike realizacije i principi izgradnje osnovnih logičkih elemenata mogu biti različiti.

X Y X·Y X+Y X

0 0 0 0 1

0 1 0 1 1

1 0 0 1 0

1 1 1 1 0

Tabela 4.2. Pregled osnovnih logičkih operacija

Tako npr. logičke elemente moţemo realizovati u:

a) relejnoj tehnici, b) diodnoj tehnici, ili c) tranzistorskoj tehnici.

Na slici 4.17.a, b i c prikazane su električne šeme logičkih elemenata koji odgovaraju logičkim funkcijama I, ILI i NE, a realizovane su u nakoj od gore navedenih tehnika. Na slici 4.17.d prikazani su simboli pojedinih logičkih

elemenata.

Slika 4.17.a. Logički elementi I, ILI i NE izvedeni u relejnoj tehnici Slika 4.17.b. Logički elementi I i ILI izvedeni u diodnoj tehnici

Slika 4.17.c. Logički elementi NI i NILI u tranzistorskoj tehnici Slika 4.17.d. Simboli I, ILI, NE, NI i NILI elemenata

4.7.2.2. Memorijski elementi Osnovna osobina memorijskog elementa je da u njega mţe da se unese odreĎeni podatak, sačuva odreĎeno

vrijeme i poslije toga izvadi, odnosno, stavi na raspolaganje radi daljeg korištenja. Uobičajeni termin za unošenje podatka je upisivanje u memorijski element, a za njegovo vaĎenje čitanje memorijskog elementa.



Za posmatranu namjenu koriste se memorijski elementi koji imaju dva stanja. Prebacivanje iz jednog u drugo memorijsko stanje obavlja se signalima na ulazu (moţe biti jedan ili više ulaza), u obliku impulsa koji odgovaraju binarnim vrijednostima 0 i 1. Signal na izlazu pokazuje jedno od dva moguća stanja memorijskog elementa. To znači da se u logičkom smislu i na ulazu i na izlazu memorijskog elementa nalaze binarne prmjenljive. Prema tome memorijski elementi su u tom smislu kompatibilni sa logičkim elementima i mogu se sa njima direktno sprezati.

Koristi se više različitih tehnika za relaizaciju memorijskih elemenata upravljačkih organa komutacionih sistema. Na slici 4.18.a prikazana je varijanta izvoĎenja memorijskog elementa u relejnoj tehnici, a na slici 4.18.b prikazan je princip korištenja feritnog jezgra kao memorijskog elementa. Za ovu namjenu koristi se feritno jezgro koje ima pribkliţno pravougaonu histerezisnu petlju tj. zavisnost magnetnog fluksa – Φ, od struje pobude – I. To omofućava da jezgro ima dva stanja kojaodgovaraju binarnim vrijednostima 0 i 1.

Slika 4.18.a. Memorijski element izveden relejnom tehnikom, releom s jednim i dva namotaja

Slika 4.18.b. Prestenasto feritno jezgro kao memorijski element

Polu/Elektronski komutacioni sistemi

Poluelektronski komutacioni sistemi su predviĎeni za široku oblast primene. Koriste se za centrale svih nivoa, od mjesnih i krajnjih do tranzitnih i meĎunarodnih centrala. U zavisnosti od namjene razlikuju se i rješenja mada u svim njima ima dosta zajedničkog.

Metaconta 10 C je automatski telefonski sistem sa programiranim upravljanjem pomoću računara a u komutacionoom delu tj. govornim kolima primjenjuje i rid rele sa hermetičkim zatvorenim kontaktima.

Sistem AXE 10 je komutacioni sistem za upravljanjem na bazi uskladištenog - memorisanog programa, a namenjen za mjesne i meĎunarodne centrale uključujući i tranzitne centrale. Komutaciona mreţa ovog sistema se sastoji od stupnjeva biranja izraĎenh rid releima u vidu matrica, na pločama sa štampanim kolima. Sistem SI 2000 zadovoljava i ispunjava sve zahtjeve u modernim telekomunikacijama. Telefonske centrale iz familije SI 2000 su modularni i potpuno programski upravljani komutacioni sistemi. Raspodjela baza podataka, procesiranja i kontrole postignuta je veća upotrebljivost centrale.

5 poglavlje


Ukrsna tačka govornog multipleksa Komutaciona matrica Pretplatnički stepen Rid rele Prenaponska zaštita

POLUELEKTRONSKI I ELEKTRONSKI KOMUTACIONII SISTEMI 51


5. POLUELEKTRONSKI I ELEKTRONSKI KOMUTACIONI SISTEMI

Razvoj elektronike i digitalne tehnike te pojava novih elektronskih elemenata i njihova široka primena u raznim oblastima dovela je do primene istih i u raznim komutacionim sistemima. U prvo vreme ovi elementi su se primenjivali u cilju poboljšanja već postojećih rešenja klasičnim elementima. Očigledne prednosti koje su postignute njihovom primenom dovele su do vrlo obimnih teorijskih istraţivanja u cilju razvoja elektronskih komutacionih sistema. Razvoj elektronskih komutacionih sistema išao je u dva smjera:

- razvoj potpuno elektronskih sistema i - razvoj poluelektronskih sistema.

MeĎutim, istraţivanjima se došlo do zaključka da je sa raspoloţivim elementima teško realizovati potpuno elektronske sisteme i postići odgovarajući kvalitet, prije svega u govornim kolima. Radi toga su se sve svjetske firme, u ovom periodu, orijentisale na razvoj poluelektronskih sistema. Pri tome se za govorna kola koriste razni elektromehanički elementi kao što su:

- krozbar birači - minijaturizovani birači, - razne vrste relea--rid, erid, SK i dr,

dok se za upravljanje se koriste elektronski elementi odnosno računari i procesori. Elektronski komutacioni sistemi su odavno prošli fazu razvoja i eksperimentalnog rada i već se široko primjenjuju.

Poluelektronski komutacioni sistemi su predviĎeni za široku oblast primene. Koriste se za centrale svih nivoa, od mjesnih i krajnjih do tranzitnih i meĎunarodnih centrala. U zavisnosti od namjene razlikuju se i rješenja mada u svim njima ima dosta zajedničkog. Opšta karakteristika svih poluelektronskih komutacionih sistema je sistem upravljanja. Upravljanje je centralizovano a u osnovi je elektrnsko sa računarima ili bez njih. Sem toga ono je i programirano. Na osnovu tehničke dokumentacije, obavljenih podataka i praktičnih rezultata rada poluelektronskih komutacionih sistema dolazi se do niza prednosti u odnosu sa klasične komutacione sisteme. Brzina rada: Zahvaljujući upotrebljenim elementima poluelektronski komutacioni sistem postiţu vrlo veliku brzinu u radu čime se stvaraju mogućnosti za bolje iskorištenje telekomunikacione mreţe. Povećanje saobraćajnih mogućnosti: Kod svih

komunatacioni sistema postoje odreĎena ograničenja u pogledu kapaciteta, veličine saobraćaja i propousne moći. Kod poluelektronski sistema te granice su neuporedivo veće nego kod klasični sistema, odnosno

daleko se lakše realizuju centrale velikih kapaciteta tj. centrale su vrlo velikim brojem vodova, velikim saobraćajem i velikim brojem poziva. Elastičnost sistema: Primjena principa programiranog upravljanja čine poluelektronske sisteme veoma elastičnim. Oni se vrlo lako prilagoĎavaju postavljenim zahtjevima.Tokom eksplatacije mogu se na vrlo jednostavan način vršiti izmene pojedinih funkcija, uvoĎenjem novih saobraćajnih zahtjeva, uspostavljanje veze najpovoljnijim spojnim putevima i sl. Čak i kod oţičenih programa ove izmjene se sprovode dosta brţe i lakše nego kod klaasićni sistema. PrilagoĎavajje na zajednički rad: Zahvaljujući svojoj elastičnosti ovi sistemi se vrlo lako prilagoĎavaju za zajednički rad sa drugim sistemima, tako da su problemi u vezi uvoĎenja ovih sistema u postojeće mreţe svedene na minimum. Ušteda u prostoru: Primjenom elektronskih komutacionih sistema postiţe se i znatna ušteda u prostoru za smeštaj ureĎaja. Ova ušteda u odnosu na klasične sisteme moţe biti veća ili manja što zavisi uglavnom od uptrebljenih elemenata i rešenja koja su primjena nagovorna kola. Pouzdanost u radu: Zahvaljujući izboru sastavnih komponenata, tehničkim rešenjima u okviru sistema,

dupliranju glavnih sklopova sistema prije svega u okviru sistema, upravljačkih organa, načinu kontrole u cilju utvrĎivanja eventualnih grešaka i načinu njihovog otklanjanja pluelektronski komutacionisistemi su veoma pouzdani u radu. Tarifni ureĎaji: Ovi ureĎaji koji poluelektronski sistema imaju vrlo široke mogućnosti. Zaduţenje pretplatnika kao i razni drugi podaci u vezi sa tarifom vrše se u okviru memorije i na način veoma pogodan za prenos istih u centar za obradu. Zahvaljujući tome otpada potreba da se u centralama ugraĎuju individualni pretplatničkih brojači kao i neki dopunski ureĎaj za registrovanje razni podataka u vezi sa tarifiranjem.

Odrţavanje: Poluelektronski komutacioni sistemi zahtevaju manji broj osoblja za odrţavanje nego klasični sistemi.Jedan deo toga osoblja moraju biti visokokvalifikovani i specijalizovani stručnjaci za ovu vrstu tehnike. MeĎutim,takvi stručnjaci mogu sluţiti za odrţavanje večeg broja centrala odnosno za odreĎena područja. Način odrzavanja ovi sistema dosta se razlikuje od odrţavanja klasičnih sistema.Izvesne pogodnosti doprinose efikasnijem odrţavanju. IzmeĎu ostali su slijedeće: - sistemi vrše automatsko samoispitivanje ispravnosti

rada i omogućuju lokaciju eventualnih grešaka. Podaci o greškama daju se u štampanom obliku.

- otklanjanje grešaka vrši se u većini slučajeva zamenom neispravnog dijela, najčešće pločice sa



štampanim kolima koje su na principu utikačke jedinice.

- vrši se automatsko mjerenje saobraćaja, registruju razni statistički podaci o saobraćaju, kao i razni drugi podaci koji se mogu koristiti za ocjenu kvaliteta rada, saobraćaja uopšte kao i za planiranje.

Pored ovih osobina i odreĎenih prednosti koje su zajedničke za poluelektronske sisteme bez obzira na to gde su primenjene postoje i posebne mogućnosti odnosno prednosti zavisno od primjene. Tu se prije svega misli na primjenu sistema za lokalne telefonske centrale na koje su priključeni pretplatnici i na meĎumjesne telefonske centrale. Navešćemo neke od mogućnosti kod primene ovih

sistema za lokalne telefonske centrale: - mogućnost kategorizacije pretplatnika, - prioritetne veze, - ograničenje biranje, - biranje skraćeneim pozivnim brojevima, - prenošenje poziva, - naknadni pozivi i dr. Kao što se i predhodno vidi poluelektronski sistemi pruţaju niz prednosti u odnosu na klasične sisteme. Mnoge svjetske firme razvile su posebne sisteme iz ove oblasti. Svaki sistem je po svojoj konstrukciji, mogućnostima i osobinama nešto drukčijim u odnosu na ostale. PTT uprave se u svom izboru rukovode svojim potrebama i zahtjevima i pri tome se opredjeljuju za onaj sistem koji im po njihovoj procjeni najvise odgovara. U nastavku ćemo dati prikazi sistema automatskih telefonskih centrala koji su bili u prmjenjeni u našoj zemlji. To je sistem Metaconta 10-C, koji je razvila Belgijska firma Bell telephone Mfg Co iz Antverpena, a koja se nalazi u sistemu svjetskog koncerna ITT. Pored ovog sistema prikazaćemo i elektronsku telefonsku centralukoja se danas koristi tzv. Sistem AXE, koju je razvila firma LM Ericsson iz Švedske.

5.1. SISTEM METACONTA 10 C

Metaconta 10 C je automatski telefonski sistem sa programiranim upravljanjem pomoću računara a u komutacionoom delu tj. govornim kolima primjenjuje i rid rele sa hermetičkim zatvorenim kontaktima. To je sistem koji se moţe primjenjivati za lokalne, čvorne, glavne, tranzitne i meĎunarodne telefonske centrale. U zavisnosti od mjesta primenjivanja zavisi i opremljenost mada su osnovna rešenja ista bez obzira na mjesto primjene. Sistem se sastoji iz 4 osnovna dela : 1. Komutacionog dijela centrale – tj. govornog

multipleksa koji se sastoji iz više stupnjeva sa pripadajućim telefonskim perifernim organima

(linijska kola, prenosnici i spojni vodovi), signalnog i komutacionog multipleksa preko koga se uspostavlja veza organa.

2. Elektronskih perifernih upravljačkih kola koja sadrţe kola za prikupljanje podatake iz komutacionog multipleksa i pripadajućih perifernih telefonskih organa, kao i kola pomoću kojih se na osnovu instrukcije primljenih od centralnog procesora, vrši upravljanje svih markerskih i drugih prekidačkih procesora.

3. Centralnog procesorskog sistema koji se sastoji od dupliranih procesora koji rade u realnom vremenu na principu podjele opterećenja. Svaki procesor obuhvata memoriju i logička kola pomoću kojih obavlja slijedeće funkcije :

- prikuplj podatke o stanju prikljčaka, prenosnika, spojnih slogova, linkova,

- otkriva promjenu njihovog stanja, - za svaki poziv odreĎuje dopunske podatke, kao

što su kategorija pretplatnika, podaci o uplaćivanju i dr.,

- odabira prigodan slobodan put kroz multipleks, šalje komande z

- a markiranje i provjerava pravilno izoĎenje istih. Pored toga centralnih procesori su programirani za izvršavanje operacija koje su u vezi sa eksploatacijom i odrţavanjem centrale kao što su: testiranje razgovora, rutinska ispitivanja, praćenje saobraćaja i rada i dr. 4. Ulazno izlaznih ureĎaja koji omogućuju osoblju za

odrţavanje da komunicira sa sistemom (teleprinter, čitač trake, bušač trake, magnetske trake itd.) pomoću ovih ureĎaja vrši se odrţavanje sistema, ispitivanje i praćenje kao i unošenje svih izmjena, kojima se u toku eksplotacije ukaţe potreba.

Na slici 5.1 je prikazana uproštena blok šema organizacije sistema Metaconta 10 C. Na njoj su prikazani osnovni sastavni dijelovi lokalne centrale ovog sistema.

5.1.1. KOMUTACIONI DIO

Osnovni element komutacionog dijela čini rid rele koji je sa svojim mehaničkim i hermetičkim zatvorenim kontaktima vrlo pogodan za brze elektronske sisteme upravljanja. Osnovne osobine ovih relea su slijedeće:

- velika brzina rada, ispod 2 msec, - neosjetljivost na uticaje vanjske temperature,

vlage, prašine i sl., - mali kontaktni otpor, - zanemarivi šum uslijed komutacija, - dugi vijek trajanja.



Slika 5.1. Principska šema telefonske centrale Metaconta 10 C

Ovi relei se mogu, kao i ostale elektronske komponente, montirati na ploče sa štampanim kolima u vidu utikačke jedinice.

Slika 5.2. Ukrsna tačka govornog multipleksa

Relei koji u osnovi imaju 3 ili 5 kontakata u zavisnosti da li se radi o 2-ţičnim ili 4-ţičnim vezama, zajedno sa ostalim elemetima – diodama za markiranje i otpornicima

stvaraju ukrsne tačke govornog multipleksa, kako je prikazano na slici 5.2.

Slika 5.3. Standardna matrica 4x4 ukrsnih tačaka



Vidimo sa slike da ova ukrsna tačka ima rele sa tri kontaka i to dva kontakta se koriste za prespajanje govornih ţila, a treći kontakt je vezan u seriju sa pobudnim namorajem i sačinjava kolo za drţanje. Dioda za markiranje svakog ukrsnog mjesta vezana je za spojnu tačku izmeĎu namotaja i kontakta za drţanje. Preko nje se na namotaj dovodi pobudni napon pri markiranju i uspostavljanju veze. Otpornik vezan u paralelu sluţi za ograničavanje naponskih udara. Ukrsne tačke su grupisane u standardne matrice 4x4=16 tačaka koje predstavljeju elementarne jedinice od kojih je izraĎen čitav komutacioni multipleks. Na slici 5.3. data je šema standardne matrice 4x4. Radi

bolje preglednosti na šemi su uz elemente matrice prikazane ţile za drţanje h i ţile za markiranje m. Odvojeno su prikazane govorne ţile a i b sa kontaktima c1 i c2. Na slici 5.4 je dat simboličan prikaz jedne matrice 4x4 tj. matrice sa 4 ulaza i 4 izlaza. Svaki ulaz moţe biti spojen sa svakim izlazom. Istovremeno se mogu prespojiti 4 veze. Na slici su prespojene veze označene krugovima.

Slika 5.4. Simboličan prikaz matrice 4x4

Slika 5.5. Simboličan prikaz matrice 4x8

Odgovarajućom kombinacijom standardnih matrica 4x4 mogu se dobiti matrice sa većim brojem ulaza, odnosno izlaza. Tako se mogu dobiti matrice sa 4 ulaza i 8 izlaza, tj. matrice 4x8 itd. Na slici 5.5 je dat simboličan prikaz matrice 4x8. na sličan način se realizuju i matrice drugih kapaciteta u pogledu broja ulaza i izlaza. Standardne matrice 4x4 grupišu se u grupe od više matrica i postavljaju na ploče sa štampanim kolima, koje čine utikačke jedinice. Na slici 5.6 je prikazana utikačka jedinica sa standardnim matricama 4x4, što predstavlja komutacionu matricu.

Slika 5.6. Komutaciona matrica

Komutacioni multipleks je baziran na tri osnovna principa:

- princip modularne graĎe, prema kome su svi priključci centrale podjeljeni na osnovne linijske module,

- upotreba binarno organizovanih komutacionih matrica, koje su sastavljene od matrica 4x4. Ovim je postignuto optimalno prilagoĎavanje na centralni procesor,

- princip grupisanja i maĎusobnog povezivanja komutacionih matrica po principu da su linkovi kroz stepene centrale odreĎeni identitetom dvije krajnje tačke spojnog puta.

U zavisnosti od broja ulaza i izlaza u okviru komutacionih stepeni, uzima se odgovarajući broj matrica, koje omogućavaju realizaciju potrebnog broja ulaza i izlaza. Kod većih kapaciteta matrice se grupišu u ravnine čiji broj zavisi od kapaciteta, tj. ukupnog broja ulaza i izlaza.

5.1.2. CENTRALNI PROCESORI

Funkcije centralnog procesorskog sistema su već predočene i to je zapravo najvaţniji dio centrale. Od procesora zavise mogućnosti, brzina i pouzdanost sistema. Svaki procesor prestavlja zaseban ureĎaj, koji na osnovu uskladištenog programa obrraĎuje podatke.

On obuhvata memoriju registre podataka, upravljačku jedinicu i dr. U sastavu procesora se koriste integrisana kola koja omogućuju veliku radnu brzinu. okviru sistema



Metaconta 10 C se primenjuju dva tipa procesora. To su procesori tipa ITT1600 i ITT3200. Prvi tip se primjenjuje u lokaknim i kombinovanim centralama, a drugi u meĎumjesnim centralama većih kapaciteta i u meĎunarodnim centralama. Izbor tipa procesora se vrši na osnovu saobraćajni podataka za krajnji kapacitet centrala. Procesorski sistem je organizovan na principu podjele opterećenja tako da svaki procesor preuziman podjednak dio saobraćaja. Ispitivanje pretplatničkih priključaka i prenosnika u cilju otkrivanja novih poziva, procesori vrše izmjenično. Dok jedan procesor pravlja ispitivanjem drugi obraĎuje pozive, koji su prethodno detektovani i obrnuto.

Na slici 5.7 dat je prikaz principa rada procesora na bazi podele opterećenje.

Slika 5.7. Raspodjela opterećenja procesora Metaconta 10 C

Kao što se sa slike vidi, aktivnosti procesora su podjeljene u dve osnovne grupe, tj. na ispitivanje i obradu poziva. Ove aktivnosti se vrše naizmjenično

zahvaljujući sistemu prekida programa. Jedan sat prekida programe svakih 14 msec. Satovi koji su pridodati procesorima A i B su fazno pomjereni za 7 msec. U svakom vremenskom intervalu od 14 msec, prva polovina, od 7 msec, se koristi za operaciju ispitivanja a druga polovina za obradu primljenih podataka. Kako se periodi ispitivanja neizmjenično smjenjuju proizilazi da svaki procesor preuzima polovinu saobraćajnog opterećenja. Kad god jedan procesor otkrije jedan poziv, procesoru šalje podataku o identitetu pozivajućeg pretplatnika ili prenosnika. Slične podatake koje se odnose na tog pretplatnika ili prenosnik, šalju se čim doĎe u vezi sa njim do bilo kakve vaţnije promjene npr. priključenje znaka centrale, prespajanje veze,

javljanje pozvanog pretplatnika, prekidanje veze. Zahvaljujući ovakvom sistemu rada svaki procesor je u svakom trenutku upoznat sa stanjem veza koje uspostavnja drugi procesor. Na taj je način automatski sprečeno da se jedan procesor angaţuje za veze koje uspostavlja drugi procesor. U izuzetnim situacijama, ako je potrebno jedan procesor moţe preuzeti kontrolu nad cjelokupnim saobraćajem centrale, tj. i na vezama koje uspostavlja drugi procesor. Na slici 5.8 je prikazana štampana ploče, koja je dio memorije procesora.

Slika 5.8. Štampana ploča precesora sa integralnim kolima

5.1.3. SOFTVER

U okviru procesorskog sistema postoje razni softveri na osnovu koji procesori obavljaju odreĎene funkcije. Postoje:

- radni programi, - ispitni programi - programi za automatsku regeneraciju sistema, - programi za praćenje saobraćaja i rada centrale - dijagnostički i kontrolni programi i dr.

Svi navedeni softveri nemaju istu vaţnost. Nekih od njih su priritetni, kao što su npr. radni programi za obradu poziva. Ovi programi su stalno prisutni u memoriji i obezbjeĎuju pravilno odvijanje telefonskog saobraćaja a pored toga vrše odreĎene kontrolne operacije. Pored toga ti programi prikupljaju statističke podatke, pomoću kojih se moţe ustanovit ponašanje pojedinih ili organa centrale u odnosu na telefonski saobraćaj. U ovu grupu programa i programi za rutinska ispitivanja pojedinih djelova centrale i pravilnost njihovog rada. Kod montaţe centrale oba procesora se mogu koristiti za ispitivanje kod proširenja, za ispitivanje se moţe koristiti samo jedan procesor dok drugi radi na obradi telefonskog saobraćaja. Procesor koji se koristi zaispitivanje novo montirane opreme nalazi se u stanju pripravnosti koje mu omogućuje da automatski prekine ispitivanje i preĎe na obradu poziva u slučaju pojave bilo kakve smetnje na prvom procsoru.

5.2. SISTEM AXE

Sistem AXE 10 je komutacioni sistem za upravljanjem na bazi uskladištenog - memorisanog programa, a namenjen za mjesne i meĎunarodne centrale uključujući i tranzitne centrale. Komutaciona mreţa ovog sistema se sastoji od stupnjeva biranja izraĎenh rid releima u vidu matrica, na pločama sa štampanim kolima. Sistem AXE 10 koristi način upravljanja sa dva hijerarhijska nivoa. Viši nivo je centralni procesor a niţi regionalni procesori. Broj regionalnih procesora zavisi od kapaciteta centrala. Centralni procesor obraĎuje kompleksne operacije dok regionalni procesori obraĎuju prostije operacije i one koje se ponavljaju



5.2.1. BLOK ŠEMA SISTEMA AXE 10

Na slici 5.9. je data osnovna šema sistema AXE 10, na kojoj su prikazni sastavni djelovi sistema:

- komutacioni dio - dio za obradu podataka tj. za upravljanje sa

najbitnijim slogovima.

Oznake na šemi su one koje koristi firma Ericsson, a u okviru komutacionog djela centrale postoje tri stupnja:

SSN – pretplatnički stupanj GSN – grupni stupanj TSN – mreţa i signalizacija

Slika 5.9. Struktura sistema AXE 10

U sistemu AXE 10 je primjenjena modularna gradnja. U pretplatnićkom stupnju SSN koriste se moduli za 2000 priključaka a u grupnom stupju GSN modul ima 512 ulaza i 512 izlaza. Sistem AXE 10, se na najvišem nivou dijelu na dva osnovna sistema:

- APT 210 - komutacioni sistem - APZ 210 - sistem za upravljanje

Komutacioni sistem APT 210

Komutacioni sistem APT 210 ima 6 podsistema:

- SSS – pretplatnički podsistem , - GSS – podsistem grupnog stupnja , - TSS – podsistem za spojne vodove i

signalizaciju,

- TSC – podsistem za upućivanje i kontrolu saobraćaja,

- CHS – podsistem za tarifiranje, - OMS – podsistem za funkcionisanje i

odrţavanje. SSS podsistem kontroliše stanje pretplatničkih vodova, uspostavjla i raskida veze u pretplatničkoj mreţi, otprema i prima signale i od preplatnike. GSS podsistem ima zadatak da uspostavlja veze kroz grupni birački stupanj izmeĎu organa SSS i TSS. TSS posistem kontroliše stanje spojnih vodova prema drugim centralama, otprema i prima signale tj. upravlja signalizacijom sa drugim centralama. TCS podsistem ima zadatak da kontroliše uspostavljanje i raskidanja govornih veza. TCS memoriše i analizira cifre primljene od SSS i TSS i na osnovu memorisanih podataka o kategorijama pretplatnika, pravcima,



tarifama i dr., odlučuje o tome kako poziv treba da bude obraĎen. CHS podsistem vrši tarifiranje obavnjenih razgovora. Ako je tarifiranje na bazi tarifnih impulsa, CHS otprema ove impulse za svaki razgovor preko TSC-a ka pretplatničkoj vezi ili ka spojnom vodu ili ka internom brojaču. Ukoliko se koristi sistem tarifiranja sa zapisivanja tzv. toll ticketing CHS skuplja potrebne podatke za svaki razgovor i bijleţi npr. na magnetnoj traci. OMS podsistem ima zadatak da kontroliše rad APT i da preduzima potrebne mjere ako nastupi greška. OMS je takoĎe odgovoran za statistiku saobraćaja i dr.

Sistem za upravljanje APZ 210

Sistem za upravljanje i uspostavljanje APZ 210 ima 4 podsistema:

- RPS - regionalni procesorski sistem, - CPS - centralni procesorski sistem, - IOS - sistem ulaz/izlaz, - MAS - sistem za odrţavanje. -

Slika 5.10. Sistemi APT i APZ 210 RPS sistem obraĎuje proste, rutinske, često ponavljanje operacije. Regionalni dio za APT je memorisan i izvršava se od RPS-a. RPS je podjeljen na izvjestan broj regionalnih procesora – računara RP od kojih svaki kontroliše dio ATP-a CPS sistem izvršava sloţene operacije. Centralni dio

programa za APT je memorisan i izvršava se od CPS-a. CPS se sastoji od jednog dupliciranog centralnog procesora CP koji rade sinhrono.

IOS sistem prestavlja vezu čovjek – mašina. Preko njega se predaju razne komande i nareĎenja, unose i uzimaju razni podaci i sl. MAS sistem kontroliše rad APZ-a i njegove funkcije se koriste za dijagnozu, analizu i korekciju grešaka. APT I APZ prikazan je na slici 5.10.

5.2.2. MATERIJALNA STRUKTURA AXE 10

Materijalna struktura sistema prikazana je na slici 5.11. Nju karakteriše hijerarhijska podela u opremi komutacije, regionalnih i centralnog procesora. Zajednički rad ova tri tipa opreme odvija se preko sistema sabirnica – basova. Postoji bas sistem izmeĎu centralnog i regionalnih procesora – RPB, na koji su priključeni svi regionalni procesori i EM bas sistem izmeĎu svakog regionalnog procesora i odgovarajućeg komutacionog dijela koji su prikazani na slici 5.11.

Slika 5.11. Materijalna struktura sistema AXE 10

5.2.3 KOMUTACIONI SISTEM APT 210

Komutacioni sistem APT 210 izvršava komutacione funkcije sistema AXE kao i funkcije eksplatacije odrţavanja. Struktura APT 210 je nezavisna od toga da li se centrala koristi kao mjesna ili meĎumjesna centrala. Kao što je već rečeno APT 210 se sastoji od šest podistema. Svaki od ovih podsistema se sastoji od funkcionalnih blokova, a ovi od više funkcionalnih jedinica. Na slici 5.12 je dat prikaz funkcinalne strukture i sistema APT 210 kao cjeline, zatim podsistemima SSS i funkconalnog bloka AJ, u okviru podsistema SSS.



Slika 5.12. Funkcionalna struktura APT 210

Funkcionalni blok AJ je uzet samo kao primjer. Ovaj blok

se sastoji iz tri djela, tri funkcionalne jedinice: AJC, AJR i AJM. AJC - oprema relejskog sloga koja sadrţi kola za prijem impulsa, biranja, signala podizanja i spuštanja mikrotelefonske kombinacije tj. otvaranja i zatvaranja telefonskog aparata od strane pretplatnika A, zatim kolo za napajanje pozivajućeg pretplatnika i za emitovanje tonskih signala. AJR – kolo regionalne logike. Ono ispituje i upravlja radom AJC, kao na slici 5.12.

AJM – kolo centralne logike. Ono koordinira funkcije obrade poziva kao i funkcije odrţavanja spoljnog relejskog sloga AJ. Slična je situacija i sa ostalim pod sistemima odnosno funkcinalnim jedinicama. Modul EM je osnovna konstruktivna jedinica sa kojom se izraĎuje komutaciono dio centrale i u sebi sadrţi odreĎen broj identićni organa ili birača. U ramu modula ima mjesta za šesnaest organa i zajedničkih kola za ispitivanjae i upravljanje kao i za priključak basova. maksimum šezdeset četiri modula EM moţe biti kontrolisan od dupliciranog regionalnog procesora RP. Modul EM prestavlja najveću baznu jedinicu na koju moţe uticati pojedinačna greška. Sistem napajanja je decentralizovan što znači da svaki

modul i svaki procesor ima sopstvenu opremu za napajanje (pretvarače i sl.).

5.2.3.1. Obrada poziva

Radi ilustracije postupka obrade poziva, opisa će se slućajevi odlaznih,dolaznih i internih poziva pretplatnika. Za ovaj opis će se koristiti slika 5.13. Odlazni pozivi: Poziv od pretplatnika se signalizira na linijskom slogu LIC. Poslje ispitivanja kategorije pretplatnika i ako se radi o telefonskom aparatu sa brojčanikom veza se uspostavlja kroz SSN do slobodnog relejskog sloga AJC. Ako poziv dolazi do telefonskog aparata sa tastaturom uspostavlja se dopunska veza do slobodnog kodnog prijemnika KRD i prosljeĎuje kroz GSN. Emitovane cifre sa telefonskog aparata detektuju se ispitivanjem od AJC i memorišu se u RE. Poslije prijema i analize dovoljnog broja cifara odabira se jedan odlazni prenosnik OTC i rezerviše slobodan put do njega od AJC u GSN. Ukoliko sistem signalizacije na snopu zahtjeva kodni otpremnik, npr. ako se koristi MFC-multifrekventni kod, odabira se slobodan CSD koji se spaja sa OTC preko GSN. Prenos cifara se vrši od GSD preko GSN i OTC pod kontrolom bloka RE.

Slika 5.13. APT 210 – upućivanje prometa



Ukoliko se koristi integrisani sistem linijske i registarske signalizacije (npr. kod sa dekadskim impulsima), signali

se prenose direktno od OTC pod kontrolom programa. Pošto je emitovanje signala završeno SCD se oslobaĎa, a AJC i OTC povezuje preko grupnog stupnja GSN. Isto tako je i obezbjeĎena veza kroz komutacionu mreţu.Tokom razgovora AJC i OTC su pod nazorom bloka CL. Interni pozivi: Postupak do prijema cifara od pozivajućeg pretplatnika je isti kao kod odlaznih poziva. Pošto su cifre primjene ispituju se cifre katregorija B – pozvanog pretplatnika to vrši RE pozivajući CSD. Zajedno sa kategorijom potvrĎuje se i poloţaj na komutacionom djelu koji odgovara pozvanom broju. Zatim se ispituje stanje B pretplatnika i ako je slobodan, odabira se slobodan BJC a istovremeno se uspostavnja veza u GSN i SSN. Ako je broj zauzet šalje se signal zauzeća iz AJC. Dolazni pozivi: Ovi pozivi dolaze preko prenosika ITC u kojem se i detektuju. Ako se radi o dekadskom ili nekom drugom obliku integrisane signalizacije, impulsi se primaju i ITC. Akjo se koristi MFC signalizacija na ITC se priključuje preko grupnog stupnja prijemnik koda CRD. Broj se prenosi u blok RE koji dobija kategoriju i poloţaj na multiplu od CSD. Pošto se osčobodi prijemnik koda uspostavlja se veza do B pretplatnika na isti način kao kod internog poziva.

5.2.4. KOMUTACIONA MREŢA

Rid rele: Je osnovni element za komutacionu mreţu. Uz pomoć rid relea formiraju se matrice montirane na pločama sa štampanim kolima. Na jednoj štampanoj ploči ima mesta za 64 rid relea sa opremom za upravljanje i odrţavanje. Zapravo jedna takva ploča prestavlja osnovnu matricu sa 64 ukrsne tačke tj. matricu 8x8 sa 8 ulaza i 8 izlaza. Matrice drugih velićina se formiraju djeljenjem osnovne matrice 8x8 npr. u dvije matrice 8x4. Tri takve štampane ploče mogu biti vezane na način da obrazuju dve matrice 8x12. Kombinacijom se mogu dobiti i matrice 16x8 i dr. Princip rada i odrţavanje rid relea moţe se pratiti na slici 5.14, a na slici 5.15 je fotografija komutacione matrce 8x8.

Da bi se izvršilo spajajnem jedne unakrsne tačke, prethodno se programom odreĎuju kordinate x i y kojih ima 8, preko kojih se napaja tranzistor TR i tirstora Th1. Rele ukrsne tačke, tj. rid rele, privlači u seriji sa TH1 izmeĎu +5V i -8V. Rele ostaje privučen pomoću struje drţanja izmeĎu TH0 – 0V i Th1 – 8V. Prekidanje veze se vrši kratkim spajanjem tiristora. Kod ovog sistema se komutiraju samo dvije ţile tj. ţile a i obzirom da je drţanje i prekidanje elektronsko. Birački stupnjevi: Jedna od karakteristika AXE sistema je razdvojenost komutacione mreţe u 2 podsistema: preplatnički stupanj u okviru podsistema SSS i grupni stupanj biranja u okviru podsistema GSS. S obzirom da se napajanje pretplatnika kao i otpremanje poziva vrši iz

podsistema SSS prolazi da kroz grupni stupanj ne prolazi ni struja napajanja ni pozivna struja. Na osnovu toga

grupni stupanj se moţe realizovati kao analogni ili kao numerički stupanj.

Slika 5.14. Šema komutacione matrice sa 8x8 rid relea

Slika 5.15. Komutaciona matrica 8x8

Pretlatnički stupanj: Modul pretlatničkog stupnja SSN je izraĎen za 2048 pretplatnika. Postoje 4 standardne konstrukcije u zavisnosti od veličine saobraćaja po pretplatniku. U zavisnosti od toga biraju se i konstrukcije matrica. Grupni stupanj: Grupni stupanj gradi se u modulima koji se sastoje iz blokova sa tri podstupnja, od kojih svaki ima 512 ulaza i 768 ili 1152 izlaza. Ovi blokovi sluţe za odlazni, odnosno za dolazni saobraćaj. Po konstrukciji su identični a oznake su im:GSNO i GSNI. Na slici 5.16 dat je modul grupnog biračkog stupnja iz koga se vidi na koji se način, uz upotrebu odgovarajućih matrica, realizuje odgovarajući broj ulaza i broj izlaza. Alternativa 1. predstavnja modul sa 512 ulaza i 768 izlaza, a alternativa 2. modul sa 512 ulaza i 1152 izlaza.



Razlika izmeĎu njih je zapravo u tipu matrice u podsistemu.

Slika 5.16. Modul grupnog stupnja

5.2.5. SISTEM ZA UPRAVLJANJE APZ 210

Sistem za upravljanje APZ 210 je konstruisan sa ciljem da se dobije jednostavna eksploatacija, velika pouzdanost i veliki kapacitet poziva i upućivanja. U ovom sistemu postoji centralni procesor CP i više regionalnih procesora RP. Regionalni procesori su preko posebnih basova RPB spojeni sa centralnim procesorom, kao što se vidi na slici 5.11. Zajednički rad centralnog procesora i regionalnig procesora se vrši pomoću poruka – signala koje se prenose preko basova. Ne postoji direktan rad izmeĎu regionalnih procesora. Regionalni procesori upravljaju radom organa priključenih na njih, kao što su biračke jedinice, razni relejski slogovi, prenosnici i ulazno izlazni organi. Centralni procesor uporavlja sloţeniji funkcijama. Centralni procesto je dupliciran. Ojbe polovine rade paralelno a kao cjelina sinhrno. PoreĎenjem rezultata

jedne i druge polovine omogućeno je otkrivanje grešaka. Regionalni procesori su takoĎe duplicirani, budući da se svaki telefonski organ priključuje na dva procesora. Centralni procesor poseduje centralno – upravljačku jedinicu sa memorijama i izvršnim programima. Izvršni programi tesno saraĎuju sa opremom centrale i opremom za obradu. Centralno-upravljačka jedinica se sastoji iz više samostalnih funkcionalnih jedinica koje su priključene na zajednički bas. Slični kao i centralni procesor, regionalni procesori posjeduju centralno – upravljačku jedinicu sa memorijama i izvršnim programima. I oni se sastoje iz više samostalnih funkcionalnih priključenih na zajednički bas.

5.3. SISTEM SI 2000

Sistem SI 2000 zadovoljava i ispunjava sve zahtjeve u modernim telekomunikacijama. Telefonske centrale iz familije SI 2000 su modularni i potpuno programski upravljani komutacioni sistemi. Raspodjela baza podataka, procesiranja i kontrole postignuta je veća upotrebljivost centrale. Sistemi odreĎuju slijedeće karakteristike:

- modularnost, - digitalizacija, - programsko upravljanje, - upotreba modernih nastavnih dijelova, - jednostavna montaţa.

Modularnost: Telefonsku centralu SI 2000 su sastavljene od:

- materijalna oprema - programska porema

Materijalnu opremu SI 2000 dijelimo na:

- sistemsku materijalnu opremu, - aplikativnu materijalu opremu.

Sistemsku materijlnu opremu čine elementi koji su zajednički za različite aplikacije, dok je aplikativna materijalna oprema namjenjena za izvršivanje tačno odreĎenih funkcija. Programsku opremu SI 2000 djelimo na:

- sistemsku programsku opremu, - apikativnu programsku opremu.

Sistemska programska oprema predstavlja jezgro znanja sistem i omogućava upotrebu materijala ne opreme te realizaciju kompleksniih aplikativnih funkcija. U aplikativnoj programskoj opremi je sadrţana sva logika za izvršavanje funkcija telefonske centrale i nezavisna je od materijlne opreme. Ukoliko ţelimo proširiti funkcije centrale, dodamo joj odgovarajuću aplikativnu opremu – novo znanje. U skladu sistema SI 2000 se nalazi veći broj fizičkih (materijalna oprema) i logičkih (programska oprema)

modula. Odgovarajući fizički i logički modul zajedno čine funkcionalni modul, koji samostalno realizira sve funkcije, predviĎene za manji broj priključaka (terminala). To su moduli, koji izvršavaju osnovne telefonske funkcije. Pored osnovnih, postoje još i funkcije opšteg značaja, koje su realizovane u zajedničkim modulima. Razlikujemo slijedeće funkcionlne module:

- pretplatnički modul, - administrativni modul, - grupni komutacioni stepen, - mreţni modul, - tarifni modul.



Ovi funkcionalni moduli su osnovni elementi sistema. Dizajn SI 2000 omogućava modularnu gradnju sistema

od 32 pretplatnička modula, te do 4 administrativna ili tarifna modula. Digitalizacija : Digitalni prenos govora u telekomunikacijama otvara mogućnost zajedničkog prenosa govora i podataka. Zbog toga je u centrale iz familije SI 2000 uvedena digitalna komunikacija u PCM obliku, koja treba da omogući uključenje sistema SI 2000 u savremene telekomunikacione mreţe. Pretvaranje analognih signala govora u digitalnim PCM uzorke se vrši pomoću A/D pretvarača, smještenih u samim modulima. Pretvaranje se vrši po A zakonu (CCITT), sa frekvencijom odmjeravanja 8kHz. Kolo za multipleksiranje daje 32-kanalni PCM signal. Za govor je upotrebljeno 32 kanala, koji serijski prenose 8-bitni paralelni PCM kod na grupni komutacioni stepen. PCM signal iz zajedničkog komutacionog stepena se demultipleksira i dekodira u analogni signal pomoću D/A pretvarača u modulima. Sistem SI 2000 je programski upravljena telefonska centrala, u kojoj računar, sa odgovarajućom programskom opremom upravlja sistemom. Pored toga, preko sistema za komuniciranje sa čovjekom, sistem pruţa mogućnost jednostavne interakcije i upliva u rad i upravljanje centrale. UvoĎenje računara je, na taj način, omogućilo uvoĎenje novih funkcija za kontrolu i administriranje sistema, što omogućava optimalnije iskorištenje sistema, a samim time i mreţe.

Za sistem sa izuzetnim kompleksnim funkcijama, nije preporučljiv sistem sa centralizovanim upravljanjem. Zbog toga je sistem SI 2000 sistem sa potpuno razdjeljenim upravljanjem. Na taj način se, kompletnost upravljanja podjeli u veći broj jednostavnih, meĎusobno nezavisnih sistema upravljanja, pri čemu se, istovremeno, izvrši i decentrizacija kontrole obrade i baza podataka. Distributivnost: Prednost sistema sa raspodjeljenim upravljnjem u odnosu na centralizovane sisteme je u:

- većoj pouzdanosti rada,

- lakša upotrebi i odrţavanju, - većoj fleksibilnosti,

Za postizanje gore navedenih prednosti je, u sistemu SI 2000, svakoj manjoj grupi priključaka (pretplatnika, prenosnika), odnosno, pojedinim specifičnim funkcijama dodijeljen mikroračunar. Na taj način, mikroračunar je sastavni elemenat svakog funkcionalnog modula. Procesne mogoćnosti ovih mikroprocesora su ograničene, ali je istovremeno, ograničen i njihov negativan uticaj na rad sistema – ukiliko jedan mikroračunar otkaţe, iz rada ispada samo jedan dio priključaka. Upotreba modernih sastavnih dijelova:

U sistemu SI 2000 su upotrebljeni mikroelektronski elementi, izgraĎen po najsavremenijim tehnologijama.

U sistem su ugraĎeni sljedeći moderni elementi: - standardni mikroprocesor, - standardna HC i HCT MOS integrisana kola, - standardna LS TTL itegrisana kola. Montaţa centrala: Konstrukcija sistema SI 2000 omogućava vrlo jednostavnu montaţu centrala na terenu, jer su centrale istestirane još u fabrici. Montaţa centrala se odvija u sljedećem redoslijedu:

- montaţa centrale SI 2000 (stalaka), - montaţa razdjeljnika, - montaţa ispravljača, - montaza dodatne opreme, - povezivanje napajanja - povezivanje centrale i razdjeljnika (sa

standardnim kablovima sa konektorima), - testiranje cjelog sistema (sa testnim

programima), - kvalitativno preuzimanje, - asistenca kod uključenja i praćenja prometa.

Kapacitet centrale je 32/34/0-606/0/3-0/0 priključaka tj.:

- 32 javna prenosnika, - 34 prenosnika prečnih veza, - 0 PLB prenosnika, - 606 internih priključaka, - 0 utikačkih jedinica za MFC prijemnike i

predajnike, - 3 posrednička aparata, - 0 analognih mreţnih prenosnika, - 0 digitalnih mreţnih prenosnika.

Zbog testiranja multipleksa ko ON-line diagnostike, u svakom modulu ASM upotebljen je jedan priključak samo u svrhu testiranja, (C7- priključak).

Za smještaj opreme su predviĎene tri prostorije i to:

- prostorija za telefonsku centralu, rezdjeljnik i ispravljač,

- prostorija za akomulatorsku bateriju i - prostorija za posredničke aparate

Centrala SI 2000/024 biće namještena u prostoriji u jedan red stalaka, zajedno sa 300/300 djelnim razdjelnikom. Kablovi za povezivanje centrala – razdjelnik vode se u limenom koritu K- 210. Kablovi za priključenje posredničkih aparata i audio alarma vode se u PVC koritu 40x40 mm (u prostoriji posredničkih aparata). Kablovi ispravljač- centrala vode se u PVC koritu 40x40 mm do razdjeljnika i u koritu K- 210 od razdjeljnika do centrale.



Slika 5.17. primjer zauzeća ranţirane raglete (32 x 2)

5.3.1. PRENAPONSKA ZAŠTITA

PRIKLJUĈAKA

Visokonaponski udari mogu se pojaviti u pretplatničkoj telefonskoj centrali preko spoljnih vodova, zbog sljedećih razloga:

1. atmosferska praţnjenja, 2. kontakt telefonskog voda sa mreţom jake struje, 3. kratki spoj u mreţi jake sruje, 4. longitudinalne i transverzalne smetnje inducirane u

telefonskim vodovima zbog uključivanja i isključivanja visoko – energetskih ureĎaja, visoko naponskih dalekovoda, elektrovuče itd.

Najviše udara prouzrokuju atmosferska razelektrisanja. Zato je centrala, koja je zaštićena od atmosferskog razelektrisanja, istovremeno zaštićena i od uticaja

kratkog spoja u mreţi jake struje, a budući da gasni odvodnici imaju napon paljenja 230V, centrala je zaštićena od uticaja kontakta telefonskog voda sa mreţom jake struje. Na slici 5.18. moţemo vidjeti blok-šeme zaštita kod krone: Naponski udar u linijama indukuju struje kroz atmosferske slojeve i razne objekte, kao i uzemljenje u blizini vodova. Mogu ga indukovati takoĎe i struje, koje se šire od tačke udara groma u zemlju, ili udara koji se širi po susjednom vodu. Naponski udar moţe imati strminu 5 kV/s. Širi se na obje strane voda: strmina sa duţinom voda naglo pada. Visina

napona je zavisna od vrste voda i od udaljenosti udara od centrale.

a)

b)

c)

Slika 5.18. Prenaponske zaštite gasnim odvodnicima i varistorima (PTC)

U zavisnosti od vrste voda moţemo očekivati sledeće maksimalne napone vodova na razdjeljniku.

1. Vazdušni vod – napon udara od 15 kV, 2. kombinacija vazdušnog voda i kabla – napona udara

od 3 – 5 kV, 3. nadzemni kabl – napon udara do 3 kV, 4. kod kratkog spoja mreţe ake struje je indukovani

napona u nadzamnom kablu do 3kV, 5. struja kroz zemlju (grom) indukuje u kablu, koji je po cijeloj duţini u zemlji, napon 1 kV.

Sa gasnim odvodnicima i varistorima potrebno je zaštititi javne vodove, po potrebi i lokalne vodove, ako postoji opasnost prenaponskog udara po tačkame od 1. do 5. Zaštita se ugradi izmeĎu ţile a i zemlje i ţile b i zemlje.



Peteropolni zaštitni modul omogućava prenaponsku zaštitu pojedine telefonske linije u longitudinalnom i

transverzalnom pravcu. Simetrični gasni tropolni odvodnik sluţi za grubu zaštitu protiv longitudinalnih udara i dodatno riješava problem nesimetričnih smetnji na a i b grani. Prenaponski zaštitni modul pritiskanjem namjestimo u rastavnu regletu. Kontakti na rastavnoj regleti se otvore (K). Na taj način dobijemo četveropol sa dvije tačke (a,b) i dvije izlazne tačke (a',b'). Peti kontakt je jači i sluţi za povezivanje elemenata zaštite na zemlji. Zaštitni modul ima bitno bolju karakteristiku u komparaciji sa trpolnim, koji štiti centralu samo protiv srednje jakih longitudinalnih smetnji. Simetriju i fini izlazni napon obezbjeĎuju dva ili tri varistora na izlazu modula.

Na slici 5.19. su prikazane krone reglete sa zaštitom:

Slika 5.19. Krone regleta sa prenaponskom zaštitom

U slučaju prenaponskog udara obezbjeĎuju vrlo brzo reagiranje varistora (reda nsec), dok veliku energiju odvajaju na zemlju, sporiji a energetsko jači gasni odvodnici (reagiraju nakon 200 nsec). Vazdušne prigušnice usporavaju prelaz prenaponsko impulsa na izlaz zaštitnog peteropolnog modula i istovremeno sluţe kao strujni osigurač. U slučaju brzih promjena induktivitet prigušnica i kapacitet varistora tvore efikasan LC filter. Gušenje peteropolnog modula iznosi 0,05dB u frekventnom području 0 – 120kHz. Propisano gušenje je 0,1dB u govornom frekventnom području 0,3 – 3,4kHz. Najmanje jednom godišnje treba kontrolisati napon paljenja gasnih odvodnika. Kontrolu treba izvršiti pred kraj aprila, dakle pred početak olujnog razdoblja. Odvodnike kontrolišemo takoĎe u slučaju štete, koju je prouzrokovao udar na razdjelniku ili u centrali. U tom slučaju uzrik je pokvaren odvodnik (oštećenje prilikom montaţe ili gubitak hermetičnosti zbog fabričke greške). Kod uzemljenja mora biti otpor uzemljenja manji od 2Ω i prolaziti paralelno sa kablom javnih vodova.

Udari visokog napona mogu se pojaviti u ATC preko vanjskih linija zbog: atmosferska praţnjenja, dodir linije

sa mreţom jake struje, kratki spojevi u mreţi jake struje. Zaštita se izvodi neposredno na razdjeljniku na rastavnoj regleti. Zaštita se ugradi izmeĎu ţile a i zemlje, te izmeĎu ţile b i zemlje.

5.3.2. GLAVNI RAZDJELNIK

Za centrale SI 2000 predviĎen je razdjelnik zidnog tipa sa: - primarnom stranom za priključenje izlaza iz

pretplatničke telefonske centrale, koji se zaključuje na 20-dijelnim ranţirnim regletama, slike 5.20 i 5.21, (pretplatnički priključci) i na 20-dijelnim ranţirnim regletama (javni prenosnici) i

- sa sekundarnom stranom gdje završavaju javni

vodovi i interna instalacija na rastavnim regletama (a, b ţila je zajednička, c ţila za uzemljenje).

Slika 5.20. 20-dijelna ranţirna regleta

Slika 5.21. 20-dijelna ranţirna regleta, dimenzije

Na glavnom razdjelniku je potrebno priključiti i uzemljenje, čiji otpor mjeren na priključnoj tački na razdjelniku ne smije da iznosi više od 5 Ω.



Slika 5.22. Zauzeće razdjelnika krone sa strane mreţe i centrale

Za ispitivanje rada pretplatničke automatske telefonske centrale predviĎen je ispitni ormarić pomoću kojeg se moţe ispitivati besprijekornosti javnih vodova interne instalacije kao i telefonskog aparata. Na slikama 5.23 i 5.24 se vide detalj i blok šema razdjeljnika:

Slika 5.23. Razdjeljnik, detalj

Slika 5.24. Blok šema razdjeljnika

5.3.3. NUMERACIJA

Raspodjela pozivnih brojeva lokalnih pretplatnika i vezivanja brojeva u noćnom spoju (NS) vrši se kod montaţe sa ranţiranjem priključaka po zahtjevima investitora. Raspodjela moţe da se vrši na više načina i to:

- po opravdanosti s obzirom na telefonski saobraćaj,

- po sluţbama, - u skladu sa organizacijom.

Invenstitor treba u vremenu ranţiranja glavnog razdjeljnika da obezbjedi montaţnoj ekipi spisak telefonskih pozivnih brojeva i opravdanost pojedinih brojeva u telefonskom saobraćaju. Lokalni pretpjatnici imaju dvocifranu numeraciju i to 00...99, a pozivni broj posredničkog mjesta je 11.

Slika 5.25. Raspored analognih pretplatnika na regletama krone



5.3.4. IZBOR I UREĐENJE PROSTORIJA

Da bi se izbjegao uticaj okoline na rad telefonske centrale, potrebno je pripremiti prostorije u skladu sa ovim uputstvima. Na centralama kod kojih je moguće proširenje, mora biti prostorija predviĎena i za buduća proširenja do zahtevanog (prediĎenog) konačnog kapaciteta centrale.

Slika 5.26. Kompletna centrala SI 2000 u radu

Centrala se ne treba montirati: - na nezaštićenim mjestima gdje postoji mogućnost

poplava ili jakog uticaja vlage i toplote, - u prostorijama gdje postoji mogućnost zagaĎenja od

prašine, dima ili štetnih plinova, - na mjestima gdje se pojavljuju stalne ili povremene

vibracije koje bi mogle uticati na rad centrale, - na mjestima gdje bi mogle atmosverske neprilike

onemogućiti odrţavanje klimatskih uslova u samoj centrali,

Minimalna visina prostorija za telefonsku centralu mora biti 2,4m. MeĎusobni raspored prostorija (tel. Centrala, ispravljači, razdjelnik, baterije) mora biti takav, da je postavljanje kablova što jednostavnije. Zidovi i plafoni prostorija za telefonske centrale trebaju uraĎeni tako, da se mogu čistiti (disperzijske boje). Kod

kod novogradnji moraju prostorije biti prirodno osušene. Prije početka montaţe potrebno je izvršiti sve instalacije

radove (rasvjeta, klimatizacija prostorija). Ako su potrebni naknadni radovi po montaţi centrale, potrebno je centralu dobro zaštititi od vlage i prašine. U prostorijama za male i srednje centrale (do 300 priključaka) poţeljno je, a u prostorijama za velike centrale obavezno je ugraditi automatske dojavljivače poţara. U prostorijama za srednje i velike centrale trebaju biti namješteni ručni aparati za gašenje poţara (CO2 ili halon). Da bi se onemogoćilo plavljenje prostorija centrale porebno je izbjegavati: - voĎenje vodovodnih i kanalizacionih cjevi kroz

prostorije , njhove zidove i plafone, - postavljanju sanitarija izmeĎu prostorija centrale, - prodiranje podzemnih voda u prostorije, ako su

prostorije centrale u podzemlju ili podrumu, - treba da kanali za polaganje kablova kod prelaza

kroz zid dobro dihtuju. Podovi moraju imati betonsku podlogu pokrivenu sa takvim plastičnim materijalom koji se lako čisti. Da bi izbegli posledice poplave iz susjednih prostorija podovi u prostorijama centrale treba da su bar za 5cm viši od ostalih prostorija. U prostorijama za akumulatorske baterije od 250 Ah poţeljno je, a kod većih obavezno, predvidjeti predprostor u kojem bi bio umivaonik sa tekućom

vodom, te prostor za posudu sa kiselinom, destiliranom vodom i pribor za odrţavanje. Vrata se moraju otvarati na vanjsku stranu. Podovi u prostorijama akumulatorskih batarija moraju biti prekriveni sa keramičkim pločicama ili sa drugim materijalom otpornim na kiselinu. Moraju biti izraĎeni u obliku plitke kade, a to se postiţe sa oblaganjem zidova jednakim materijalom kao podovi u visini 10cm te postavljanjem pragova. U prostoriji mora biti predviĎen skupljač prolivene kiseline najmanje zapremine od 3 litra. Iz prostorija je potrebno odvoditi vodoni i isparenja sumporne kiseline. Zbog toga je potrebno predviddjeti ventilaciju koja omogućava najmanje 5-puta izmjenu vazduha i gasova na sat.

Sve električne instalacije moraju odgovarati propisima za eksplozivno ugroţene prostore.

Okolina mora imAti odreĎene karakteristike, da centrala radi sa pouzdanošću i ţivotnim dobom od 15 godina. Da bi postigli zahtjevnu pouzdanost i ţivotno doba 15 godina , ne smije prosjek temperature na duţe vrijeme prelaziti +25 °C. Radni uslovi su: T=+(15 – 25) °C, vlaţnost H=20 – 80%

Električno osvjetljenje prostorija potrebno je izvesti kao:

- glavno i dodatno



Glavno osvjetljenje treba izvesti tako da je moguće u prostorijama i bez dnevne svjetlosti. Izvori svjetlosti

moraju biti postavljeni na plafonu izmeĎu redova stakala i imati boju svjetlosti slično dnevnoj. Dodatno osvjetljenje se izvodi pomoću prenosnih i fiksnih svjetiljki. Fiksne svjetiljke se upotrebljavaju za osvjetljenje radnog mjesta mehaničara. Prenosne svjetiljke se upotrebljavaju za osvljetljenje kod otklanjanja grešaka na centrali. To osvjetljenje mora odgovarati zahtjevima za vrlo lako osvjetljenje. U prostorijii centrale mora biti odgovarajući broj utičnica za priključenje instrumenata, prenosih svjetiljki i ostalih ureĎaja. Utičnice za lemilice i prenosne svjetiljke mogu se izvesti i za istosmjerni napon 24V il 48V. Na tim utičnicama obavezno mora biti vidna oznaka napona. Utičnice za 220V, 50Hz moraju imati zaštitni kontakt.

5.4. SISTEMI EWSD

EWSD je sposoban i prilagodljiv digitalni elektronski komutacioni sistem za javne komunikacione mreţe. Odgovara svim savremenim zahtjevima, a svojim sastavom će činiti to i u budućnosti. Tehnologija i arhitektura sistema EWSD baziraju se na bogatim iskustvima sa područja telekomunikacija i računarstva. Otkad se je godine 1981 pojavio na svjetskom trţištu, EWSD je stekao veliki ugled zbog svoje pouzdanosti, ekonomičnosti i brojnih funkcija, koje se nudi

pretplatnicima. EWSD je sistem, koji je univerzalan u pogledu veličine, osobina, usluga i mreţa. Pogodan je za upotrebu u

najmanjoj seoskoj centrali i u najvećoj lokalnoj ili tranzitnoj centrali, na primjer u gusto naseljenim

gradskim područjima. Modularnost i otvorenost materijalne i programske opreme omogućava prilagoĎenje sistema za uključenje u bilo koju okolinu. Jedan od faktora koji pridonosi njegovoj prilagodljivosti, je upotreba distribuiranih procesora, sa lokalnim funkcijama. Zajedničke funkcije obraĎuje koordinacioni procesor. EWSD omogućava telefonskoj mreţi da se postepeno razvija u digitalnu mreţu sa integrisanim uslugama tzv. ISDN (Integrated Services Digital Network

). EWSD odgovara meĎunarodnim standardima i preporukama, koje propisuje CCITT (Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique) i CEPT. Učestvovanje Siemensovih stručnjaka u studijskim grupama ovih organizacija, garantuje dobar tok informacija izmeĎu procesa standardizacije i razvoja. Primjeri primjene standarda CCITT su:

doslijedna upotreba programskog jezika CHILL (CCITT High Level Language) i

upotreba jezika MML (Man-Machine Language) za komunikaciju čovjek-sistem,

sistem signalizacije po zajedničkom kanalu br. 7 i ugraĎena mogućnost za dograĎivanje ISDN-funkcija pretstavljaju uključenje CCITT standarda u sistem,

osim toga, zahtjevima za lokalni komutacioni sistem (local switching system general requirements LSSGR), koji upotrebljavaju u

SAD. Na slici 5.27 je prikazan vanjski izgled jedne EWSD centrale.

Slika 5.27. EWSD centrala

5.4.1. FUNKCIJE EWSD EWSD sa svojim brojnim funkcijama nudi sve, što očekujemo sa savremenog telefonskog sistema. U ovom

poglavlju su nabrojane značajne funkcije sistema i funkcije za analogne pretplatnike. Funkcije sistema:

FUNKCIJE EWSD 67


EWSD nudi korisniku mnoge funkcije, koje pridonose univerzalnosti, prilagodljivosti i kvaliteti

komutacionog sistema. Obseg funkcija sistema i njihovo jednostavno uvoĎenje dokazuju visoki tehnički nivo komutacionog sistema EWSD.

Strategija integrisanog nadzora: EWSD automatski otkriva greške i smetnje u radu

materijalne i programske opreme i pokreće postupak za odstranjivanje grešaka. Zbog toga glavni djelovi sistema su udvostručeni. Strategija integrisanog nadzora obuhvata nadzor nad radom i javljanje, analizu i dijagnozu grešaka.

Uključenje u postojeću mreţu: EWSD moţemo uključiti u bilo koju postojeću

mreţu. Od samog početka naručita vaţnost je bila posvećena prilagodljivosti relevantnih parametara. To je bio i jedan od razloga, da su sistemi signalizacije bili uvedeni u periferne procese. Unaprijed su predviĎene promjene numeracije, tarifnih zona, pravaca i tarifiranja.

Alternativno usmjerenje: Odlazna veza se moţe uspostaviti preko osnovnog

pravca ili preko jednog od sedam alternativnih pravaca. Broj raspoloţivih pravaca, koji vode do odreĎenog cilja, moţe se mjenjati s obzirom na dio dana. Sistem odabire pravac na osnovne informacije o izvoru i cilju poziva. Prenosnik o odreĎenom pravcu se odabire na zaporedni,

slučajni ili ciklučni način. Zapisivanje tarifnih podataka. EWSD nudi dvije mogućnosti za registovanje tarifnih podataka: periodično tarifiranje (pojedinačno, višestruko ili

povremeno) PPM, (Periodic Pulse Metering), različite oblike automatskog zapisivanja podataka

za obračun AMA: (Automatic Message Accounting), centralizovano zapisivanje podataka za obračun

CAMA (Centrelized Automatic Message Accounting), vlastito zapisivanje podataka na obračun LAMA

(Local Automatic Message Accounting) U centrali mogu da se upotrebe obje ili jedna metoda.

Mjerenje saobraćaja:

Mjerenje saobraćaja obuhvata registraciju, zapisivanje i nadzor. Registrovanje podataka o pretplatniku počinje i vrši se preko programa za obradu poziva. Programi za upravljanje i odrţavanje vrše ispis (''snimanje'') podataka. Programe pokrećemo sa MML ukazima i mogu se, prema potrebi, puniti u glavnu memoriju koordinacionog procesora.

Funkcije za analogne pretplatnike: Brzo uspostavljenje veze

o skraćeno biranje

o direktni poziv

o direktni poziv sa zakašnjenjem

Naručivanje poziva o automatsko buĎenje, jednokratno o automatsko buĎenje, abonentsko

Ograničenje poziva

o ograničenje odlaznih poziva o ograničenje odlaznih poziva, aktivira

pretplatnik o ograničenje dolaznih poziva

Odsutan pretplatnik

o odsutan pretplatnik, preusmjeravanje na telefonisticu

o odsutan pretplatnik, preusmjeravanje na izabrani broj

o odsutan pretplatnik, preusmjeravanje na najavnu sluţbu

o odsutan pretplatnik, preusmjeravanje na različite najave

Ne smetaj o ne smetaj

Završenje poziva

o poziv sa čekanjem o poziv sa prioritetom

Usluge kod tarifiranja: tarifni brojač kod pretplatnika (16 kHz) novčani aparat

Poziv u slučaju nuţde:

poziv u slučaju nuţde

Poziv sa više pretplatnika: drţanje trećega u meĎuvezi konferencijska veza tri pretplatnika

Usluge za pretplatničku centralu: direktno biranje u pretplatničkoj centrali pretplatnička centrala/sekvencijalno zauzeće

prenosnika pretplatnička centrala/proizvoljno zauzeće

prenosnika Administrativne usluge: hvatanje poziva

Razne usluge: hvatanje zlonamjernih poziva

Dodatne usluge: dvojnički priključak vod za prenos podatka observacija pretplatnika pozivi bez tarifiranja opravdanost 1 i 2 u vanrednim uslovima

DTMF multifrekvencijsko biranje

FUNKCIJE EWSD 68


5.4.2. HADWARE SISTEMA EWSD Materijalna oprema predstavlja fizičke komponente sistema. Karakteristika savremenih komutacionih sistema kao što je EWSD je modularna, pouzdana, prilagodljiva i visoko kvalitetna materijalna oprema, koja omogućava prilagoĎenje novim tehnologijama i racionalnu proizvodnju.

To je postignuto sa: jednostavnom i savremenom arhitekturom,

modularnom mehaničkom izvedbom, upotrebom odgovarajućih tehnologija

materijalne opreme, dosljednim obezbjeĎenjem kvaliteta materijalne

opreme. Na slici 5.28. je prikazana jedna EWSD centrala.

Slika 5.28. Izgled EWSD centrale

5.4.2.1. Arhitektura EWSD

Slika 5.29. Upravljački sklopovi i arhitektura EWSD sistema

FUNKCIJE EWSD 69


Na slici 5.29 je prikazana arhitektura tipičnog EWSD sistema.

Arhitektura materijalne opreme omogućava mnoge prilagodljive kombinacije podsistema. Interfejsi su jasno definisani. Ovo je osnova za ekonomičnu primjenu sistema EWSD na svim područjima aplikacija.

Upravljački sklopovi podsistema nezavisno izvode skoro sve zadatke, koji se odnose na njih (LTG – i npr. brinu za

prijem brojeva, registrovanje tarifnih podataka, nadzor i izvršavaju druge funkcije). Kod sistemskih i koordinacijskih funkcija (npr. dodjeljivanje pravaca i zona) potreban je još i koordinacioni procesor (coordination procesor CP.).

5.4.2.2. Blok šema sistema EWSD

Slika 5.30. prikazuje blok šemu sistema EWSD sa funkcijskim jedinica.

Slika 5.30. Blok šemu sistema EWSD sa funkcijskim jedinica

Pojedine oznake imaju slijedeća značenja: CCG - Glavni generator takta CCNC- Upravljanje signalizacione mreţe po zajedničkom kanalu CCNP - Procesor upravljanja signalizacionog polja po zajedničkom kanalu CP - Koordinacijski procesor CSC - Zajednički signalizacioni kanali DLU - Digitalna pretplatnička jedinica GP - Grupni procesor MB - Bafer za poruke (mjesto u memoriji za obradu poruka) O&M - Upravljanje i odrţavanje SN - Komutaciono polje

LTG - pretplatničko/prenosna jedinica DLU - digitalna pretplatnička jedinica

Pretplatnička/prenosna jedinica ima 120 ulaza za priključenje 120 digitalnih prenosniih linija (do 4 PCM30 primarnih sistema).

Ovisno od aplikacije, EWSD sistem raspolaţe sljedećim tipovima LTG jedinica: LTG:DLU; za priključenje analognih prenosničkih linija preko A/D konvertora i digitalnih prenosničkih linija sa ili bez MFC signalizacijom, kao i digitalnih pretplatničkih jedinica – DLU povezanih sa sistemima PCM, sa ili bez ton-frekvencijskog biranja. LTGB:DSB; za priključenje digitalnih posredničkih mjesta. LTGC; a priključenje analognih prenosničkih linija (preko A/D konvertora) i digitalnih prenosničkih linija (PCM30) sa MFC signalizacijom ili bez nje. DLU: za priključenje udaljenih i/ili lokalnih pretplatničkih linija na centralu EWSD sistema, preko primarnih digitalnih prenosnih sistema (PDC). Priključna jedinica u centrali je već pomenuta LTGB:DLU. Digitalna pretplatnička jedinica (DLU) ima do 976 ulaza za

pretplatničke linije.

FUNKCIJE EWSD 70


SN - Komutaciono polje

Komotuciono polje – SN primjenjuje vremensku komutaciju, koja meĎusobno povezuje digitalne kanale po bilo kojoj sekvenci, te posjeduje strukturu ''vrijeme-prostor-vrijeme''. Kapacitet komutacionog polja moguće je optimizirati u skladu sa veličinom centrale.

CP - Koordinacijski procesor Zahtjevi komutacije uvjetuju primjenu različitih tipova koordinacijskih procesora (CP). Potrebno je napomenuti, da su za upravljanje i odrţavanje sistema isto tako potrebne i vanjske memorije te ulazno/izlazni ureĎaji (O&M ureĎaji).

CCNC - upravljanje signalizacione mreţe po zajedničkom kanalu

Upravljanje signalizacione mreţe po zajedničkom kanalu je podsistem EWSD sistema. Omogućuje adekvatnu upotrebu prenosa poruka u pravilnim sekvencama, u skladu sa preporukama CCITT-a za sistem signalizacije No.7.

5.4.3. DISTRIBUIRANO UPRAVLJANJE U EWSD SISTEMU

Slika 5.29 prikazuje raspored najznačajnijih upravljačkih sklopova u sistemu. Način distribuiranog upravljanja smanjuje potrebu po koordinaciji i komunikaciji meĎu procesorima i na taj način povećava dinamičku sposobnost sistema EWSD. Prilagodljivost, koju omogućava distribuirano upravljanje, olakšava uvoĎenje i promjene funkcija i njihovo dodjeljivanje specifičnim pretplatnicima.

5.4.3.1. Digitalna pretplatniĉka jedinica Na slikama 5.31 i 5.32 su prikazani priključenje i struktura digitalne pretplatničke jedinice.

DLU sluţi za priključenje: analognih pretplatnika, ISDN pretplatnika, analognih pretplatničkih telefonskih centrala (PBX), ISDN pretplatničkih telefonskih centrala.

Slika 5.31. Priključenje digitalnih pretplatničkih jedinica

Slika 5.32. Digitalna pretplatnička jedinica - DLU

FUNKCIJE EWSD 71


DLU mogu biti priključeni kao sastavni dio centrale ili udaljeno u blizini grupa pretplatnika.

Obje spomenute mogućnosti, koje su funkcijski i jednokovrijedne prikazene su na slici 5.31. Najznačajnije funkcijske jedinice i njihove meĎusobne veze prikazene su na slici 5.32. DLU su namjenjeni za koncentraciju pretplatničkog saobraćaja. Dodavanjem odgovarajućeg broja pretplatničkih linija i PDC mogu se prilagoditi očekivanom saobraćaju. Radi sigurnosti je svaki DLU povezan na dva različita LTG. DLU su povezani na LTG preko dva ili četiri primarna digitalna prenosna sistema (PDC). PDC prenose korisničke i upravljačke informacije te informacije o upravljanju i odrţavanju. Za prenos upravljačkih informacija (signalizacija, poruke i komande) i informacija o upravljanju i odrţavanju izmeĎu DLU i LTG upotrebljava se sistem signalizacije br. 7 po preporukama CCITT.

5.4.3.2. Pretplatniĉko-prenosne jedinice

LTG su interfejsi za povezivanje sa komutacionim poljem. Na linijsku stranu LTG moţemo priključiti:

neposredno: digitalne prenosničke vodove i/ili ISDN linije sa primarnim dostupom,

preko DLU: pretplatničke linije i/ili ISDN linije sa osnovnim dostupom

preko signalnih A/D pretvarača analogne prenosničke vodove.

LTG mogu raditi sa svim standardnim sistemima signalizacije (D1/D1, D1/R2, D4/R2, D2/D2 i br. 7). Za jako udaljene veze (npr. preko satelita) predviĎena je mogućnost ugraĎivanja eho prigušivača. LTG prevodi sve različite signalizacije i linijske protokole

u interni protokol meĎuprocesorskih komunikacija sistema EWSD. To znači da je LTG signalno nezavisan interfejs prema komutacionom polju, koji omogućava jednostavno uvoĎenje dodatnih ili izmjenjenih protokola signalizacije i istovremeno obezbjeĎuje nezavisnost programske opreme u CP od tipa signalizacije. Najznačajnije funkcijske jedinice LTG sa odgovarajućim meĎusobnim vezama prikazane su na slici 5.33.

Slika 5.33. Pretplatničko prenosna grupa

5.4.3.3. Komutaciono polje Komutaciono polje sistema EWSD sastavljeno je od vremenskih i prostornih komutacionih stepena. U vremenskim komutacionim stepenima bajtovi, koji se komutiraju, mjenjaju vremenski frekventne pojaseve i magistrale, dok se u stepenima prostorske komutacije mjenjaju samo magistrale bez uticaja na vremenske frekventne pojaseve.

Parametri vremenskih i prostorskih stepena (4/4, 16/16, 8/15, 15/8, slika 5.34) uvijek predstavljaju broj 8-Mbit / s magistrala, od kojih svaka ima 128 kanala. Veze kroz vremenske i prostorske stepene se komutiraju pomoću upravljačkih sklopova komutacionog stepena (switch group control SGC) u skladu sa informacijama iz koordinacionog procesora. Uspostavljanje veze kroz komutaciono polje je na pojednostavljen način prikazana na slici 5.35.

FUNKCIJE EWSD 72


Najveća konfiguracija komutacionog polja u sistemu EWSD omogućava priključenje 504 LTG. Komutaciono

polje je sastavljeno od samo 7 različitih modula.

Njegov saobraćajni kapacitet je do 25.200 erlanga. Širimo ga dodavanjem utičnih modula i kablova, a ako je

potrebno i dodavanjem novih stalaka.

Slika 5.34. Jednodimenzionalna predstava komutacionog polja podjeljenog na vremenske T i prostorne S stepene

Slika 5.35. Uprošten prikaz veze kroz komutaciono polje

5.4.3.4. Koordinacioni procesor Koordinacioni procesor – CP obraĎuje bazu podataka i izvodi konfiguracione i koordinacione funkcije. Najznačajnije funkcije, koje vrši koordinacioni procesor su: upravljanje i administriranje svih programa i

podataka o centrali i preplatnicima, obrada primljenih podataka za odraĎivanje cilja,

usmjeravanje, izbor puta, tarifiranje, komunikacija sa centrima upravljanja i odrţavanja, nadzor svih podsistema, prijem poruka o greškama,

analiza podataka o nadzoru, greškama, obrada alarma, otkrivanje, lokalizacija i neutralizacije grešaka i promjena konfiguracije,

omogućavanje komunikacije čovjek-mašina. Srce koordinacijskog procesa je CP 113-multiprocesor, koji se moţe širiti po stepenima. Njegov maksimalni kapacitet obrade poziva je preko 1.000.000 BHCA.

U procesoru CP 113 (slika 5.36) rade paralelno dva ili više jednakih procesora, koji djele opterećenje. Nazivno opterećenje n procesora je podjeljeno na n+1 procesor. To znači, ukoliko jedan procesor ispadne iz rada, rad se nastavlja bez ograničenja (reţim redundance sa n+1 procesora). Glavne funkcionalne jedinice multiprocesora su slijedeće:

bazni procesor (base processor BAP) za

upravljanje, odrţavanje i obradu poziva, procesor poziva (call processor CAP), namjenjen

za obradu poziva, zajednička memorija (common memory CMY), ulazno / izlazni kontroler (input / output

controller IOC) ulazno /izlazni procesori (iput / output

processors IOP).

PROGRAMSKA OPREMA


76

Slika 5.36. Koordinacioni procesor 113

Pored navedenih procesora koordinacioni procesor (slika 5.36) sadrţi još slijedeće jedinice:

bafer poruka MB (Message buffer) za koordinaciju

saobraćaja internih meĎuprocesorskih poruka, centralni generator takta CCG (central clock

generator) za sinhronizaciju centrale i po potrebi telefonske mreţe,

nadzornu ploču sistema SYP (system panel) za prikaz internih alarama sistema, poruka i opterećenja koordinacionog procesora,

ulazno / izlazne terminale za upravljanje i odrţavanje,

eksternu memoriju EM (external memory) u kojoj su zapisani: programi i podaci koji ne moraju biti uvjek u

memoriji koordinacionog procesora, kopija svih rezidentnih programa i podataka u slučaju ponovnog startanja tj. obnavljanja akcija.

Slika 5.37. Upravljanje mreţom sa signalizacijom po zajedničkom kanalu

5.4.3.5. Upravljanje mreţom sa signalizacijom po zajedniĉkom kanalu

CCITT je pri formiranju signalizacije br.7 upotrijebio princip podjele na nivoe. Kod te podjele donji nivoi sluţe

za prenos poruka (message transfer part MIP), a gornji nivoi su različiti korisnički djelovi (user part UP). Korisnički djelovi se mjenjaju s obzirom na tip aplikacije (npr.telephone user part TUP=MUP = mobilni korisnički dio). Zajedničke funkcije MTP-a obraĎuje CCNC, dok su

PROGRAMSKA OPREMA


77

različiti korisnički djelovi ugraĎeni u programsku opremu odgovarajućih LTG.

Na CCNC moţemo povezati najviše do 254 signalizacije kanala preko digitalnih linkova. Digitalni linkovi su od LTG do CCNC izvedeni preko polustalnih veza. Radi veće sigurnosti CCNC ima udvostručen procesor (common channel signalling processor CCNP), koji je sa koordinacionim procesorom povezan preko udvostručenog sistema sabirnica. CCNC ima modularnu strukturu, kako je prikazano na slici 3.10 i njegovu veličinu postepeno prilagoĎavamo potrebama u mreţi. Funkcije CCNC zavise od njegovog poloţaja u signalnoj mreţi. U izvornoj ili ponornoj centrali radi kao signalna tačka (signalling point SP), a u tranzitnim centralama kao signalna prenosna tačka (signalling transfer point STP).

5.4.4. MEHANIĈKA KONSTRUKCIJA Kod mehaničke konstrukcije za EWSD upotrebljava se modularni sistem SIVAPAC. Osnovne jedinice su: utični moduli, okviri modula, stalci, redovi stalaka, kablovi.

Moduli, prikazani na slici 5.38, su standardnog formata i montirani su vertikalno u okvirima. Čeona ploča moţe imati konektore, indikatore i utične elemente za kontrolu. Na zadnjoj strani modula se nalaze konektori sa

opruţnim kontaktima.

Slika 5.38. Obje strane memorijske ploče

Okviri modula, prikazani su na slikama 5.39 i 5.40, zdruţuju module u cilju formiranja konstrukcione oţičene jedinice. Sastavljeni su od zadnje ploče (back plane), veznih šina, bočnih djelova i voĎica za module. Zadnja ploča se sastoji od višeslojne štampane ploče i noţastih konektora.

Okviri modula su namještani u stalcima. Vrata se otvaraju komotno što omogućava nesmetani dostup do sastavnih djelova sistema. Jednostavne spone povezuje stalke u redove, a istovremeno omogućavaju i električne priključke.

Slika 5.39. Okvir modula EWSD

PROGRAMSKA OPREMA


77

Slika 5.40. Okvir modula u stalku EWSD centrale

Stalci mogu stajati neposredno na podu ili pak na uzdignutom podu, što omogućava kablaţu ispod poda kao i dovod rashlaĎenog vazduha. Ukoliko nije predviĎen dupli pod, potrebno je namjestiti kabelske police iznad samih redova. Kablovi su opremljeni konektorima. Proizvodi ih fabrika u traţenoj duţini. Dobavljaju se na objekte sa već pričvršćenim konektorima.

5.4.4.1. Tehnologija materijalne opreme

Upotrebom visoko kvalitetnih elemenata koji rade sa visokom rezervom kapaciteta, kompjuterski poduprtim

inţenjeringom (computer-aided engineering CAE) i najmodernija visokoautomatizovana proizvodna tehnika omogućavaju visoku pouzdanost, dugi vijek trajanja, malo prostora i jednostavno odrţavanje sistema EWSD. Dosljedna strategija nabavke i strogi nadzor ulaznih materijala garantuju, da je kvalitet elemenata na visokom nivou, a to znači i dugi vjek trajanja. U sistemu EWSD se najviše koriste standardni elementi. Pojedine aplikacije zahtjevaju specijalne komponente po narudţbi. Na taj način se smanjuje broj potrebnih elemenata (ušteda prostora) i povećava se kapacitet Korištene skraćenice imaju slijedeća značenja:

ISDN - Integrated Services Digital Network

SDL - Specification and Description Language MML - Man – Machine Language LSSGR - Local Switching System General Requirement PPM - Periodic Pulse Mereting AMA - Automatic Message Accounting CAMA - Centrelized Automatic Message Accounting LAMA - Local Automatic Message Accounting CAP - Call Processor CMV - Common Memory IOC - Input/Output Controller IOP - Input/Output Processors CCG - Central Clock Generator SYP - System Panel EM - External memory

MTP - Message Transfer Part MUP - Mobilni korisnički dio / Mobile User Part CCNC - Common Channel Signalling Processor SP - Signalling Point STP - Signalling Transfer Point CAE - Computer – Aided Engineering LTG - Pretplatničko/Prenosnička Jedinica DLU - Digitalna Pretplatnička Jedinica CCG - Glavni Generator Takta CCNC - Upravljanje Signalizacije Mreţe CP - Koordinacijski Procesor CSC - Zajednički Signalizacioni Kanal DLU - Digitalna Pretplatnička Jedinica GP - Glavni Procesor MB - Bafer za poruke

PROGRAMSKA OPREMA


76

5.4.5. Software sistema EWSD

Slika 5.41. Arhitektura programske opreme (CP)

Osnovne karakteristike programske opreme u sistemu EWSD su visok kvalitet i pouzdanost, veliki kapacitet za rad u relnom vremenu i prilagodljivost kod izvedbe dodatnih funkcija.

To je postignuto pomoću:

prilagodljive modularne arhitekture programske

opreme, efikasne tehnologije programske opreme na bazi

CHILL jezika, doslijednog obezbeĎivanja kvaliteta programske

opreme.

5.4.5.1. Arhitektura programske opreme

Upotreba programske opreme (programi i podaci), kako je prikazano na slici 5.41, koja se puni u memorije procesora, omogućava veliku fleksibilnost sistema EWSD. Samo procesori, koji imaju malo funkcija i ne zavise od aplikacija, npr. upravljačke jedinice za komutaciono polje i bafer poruka, sadrţe programe, koji se nalaze u permanentnoj memoriji (ROM). Programske oprema, koja se puni i sadrzi specifične podatke za centralu, predstavlja aplikativni programski sistem – APS (APS - Application Program System). Zbog bezbednosti svaki APS ima svoju kopiju u udvostručenoj eksternoj memoriji centrale.

Materijalna oprema je podvrgnuta brzim tehnološkim promenama. Zbog toga je programska oprema sistema EWSD razvijena tako, da je sto manje zavisna od materijalne opreme. Zbog distribuiranog upravljanja, svaki procesor ima svoju programsku opremu. Za svaki procesor vazi da je programska oprema podijeljena na aplikativno nezavisni i aplikativno zavisni dio.

Operativni sistemi

Slika 5.42. Programske ljuske za procesor

UPRAVLJANJE I ODRŢAVANJE SOFTVERA


77

Svaki procesor u sistemu EWSD ima sopstveni operativni sistem, ciji kapacitet zavisi od zadatka, koje izvrsava

procesor i resursa kojima upravlja. Svi operativni sistemi moraju da vrse svoje funkcije pod uslovima realnog vremena, zato rade sa prekidima sa obzirom na prioritete. Na slici 5.42 je prikazana programska ljuska za EWSD procesor. Operativni sistem koordinacionog procesora (CP) čine: Izvršni programi koji se sastoje od :

- dijela za rasporeĎivanje, - dijela za administriranje vremenskih kontrola, - dijela za upravljanje memorijom, - ulazno i izlaznog dijela.

Zaštitni programi, čije su najznačajnije funkcije:

- odreĎivanje funkcionalne konfiguracije sistema pri uspostavljanju ove konfiguracije,

- zapisivanje i obrada zaštitnih poruka iz periferije i iz procesa koordinatnog procesora,

- ponovno uspostavljanje radnog sistema nakon grešaka u materijalnoj opremi i otklanjanju posljedica tih grešaka u programskoj opremi, koje ne moţemo neutralizirati sa korisničkim programima

Korisnička programska oprema

Korisnička programska oprema izvršava funkcije obrade poziva, administriranje i odrţavanje, a isto tako omogućava pripadajuće baze podataka, koje su potrebne za odreĎene aplikacije. Nove funkcije (npr. posebni sistem signalizacije) ili čitavi paketi funkcija (ISDN, OSS, CCS ili mobilni radio), mogu se lako uvesti u EWSD sa dodavanjem novih podsistema ili dodavanjem odgovarajućih varijanti podsistema.

Tehnologija programske opreme Za tehnologiju programske opreme sistema EWSD karakteristično je slijedeće:

- metodologija izrade programske opreme (software engineering production plan SEPP) - standardizirani opisni i izvedbeni jezici (SDL, CHILL).

Programska oprema u sistemu EWSD je bila razvijena u skladu sa metodologijom izrade te opreme. To osigurava jednoobrazan i sistemski pristup i omogućava racionalni

razvoj, kompletnu dokumentaciju i prije svega kvalitetnu programsku opremu, koja je jednostavna za odrţavanje.

Opisni i izvedbeni jezici SDL: Značajno pomagalo kod razvoja programske opreme je specifikacijski i opisni jezik SDL, standardizovan u CCITT. Pogotovo je pogodan za jednostavan opis procesa i izvršnih sekvencija, za koja su značajna stanja, dogaĎaji, činovi i prelazna stanja. Razvojna okolina omogućava razvojnom osoblju sistema EWSD, da pomoću računara razvija i administrira dijagrame u SDL-u.

CHILL:Izvorni moduli programske opreme sistema EWSD

su napisani u jeziku visokog nivoa CHILL, koje je tandardizovao CCITT. Taj jezik omogućava struktuirano programiranje i modularnu strukturu. Programi, koji su napisani u CHILL-u, lako se čitaju, proširuju i odrţavaju. CHILL je kao moderan programski jezik visokog nivoa osnova za veliku prenosivost programske opreme sistema EWSD.

5.4.6. UPRAVLJANJE/ODRŢAVANJE

SOFTWERA U sistemu EWSD su funkcije, koje se odnose na upravljanje i odrţavanje, organizovane u skladu sa preporukama CCITT. Planirane su tako da vode i uspješno podupiru operatore kod upravljanja i odrţavanja

centrala. U sistemu EWSD se za komunikaciju koristi MML jezik, koji je standardizovao CCITT. Jezik je jednostavan i olakšava rad osoblja za terminalima. Osim toga MML se koristi za komuniciranje sa sistemom kod uključenja centrale, kod prijemnih testova i kod proširenja centrale. Centar za upravljanje i odrţavanje softverom EWSD je prikazan na slici 5.43. Telekom operater moţe da se odluči izmeĎu funkcija upravljanja i odrzavanja u samoj centrali ili u centru za upravljanje i odrţavanje. Oba načina se mogu upotrebljavati u istoj telekomunikacionoj mreţi. U slučaju potrebe, moguć je jednostavan prelaz iz jednog u drugi način upravljanja o čemu presuĎuje sam telekom operater.

Lokalno upravljanje i odrţavanje Ovaj način se preporučuje ukoliko je centrala EWSD prva digitalna centrala u odreĎenom području telefonske mreţe (digitalno ostrvo). Zadatke upravljanja i odrţavanja izvodimo u centrali sami sa opremom, koja obuhvata tablo – SYP (System Panel), udvostručeni terminal za upravljanje i odrţavanje – OMT (Operation and Maintenance Terminal) i ureĎaj sa magnetnom trakom (magnetic tape device MTD). Drugu opremu dodajemo po potrebi.

Centralizovano upravljanje Upravljanje i odrţavanje centrala EWSD, koje su

priključene na Centar za upravljanje i odrţavanje, je zajedničko za više centrala. Zadaci upravljanja i odrţavanja su koncentrisani po tipovima na pojedinim OMT, gdje ih obraĎuje specijalizovano osoblje. Pri centralizovanom upravljanju i odrţavanju nema stalnog osoblja u centralama, zato se takav način upravljanja isplati čak i za mali broj centrala. Pomoću terminala, koji su u centru za upravljanje i odrţavanje, osoblje ima dostup do svake centrale, a svakom operatoru u pojedinoj centrali su omogućene sve funkcije, koje su raspoloţljive u centralama koje nisu priključene na centar za upravljanje i odrţavanje.



78

Slika 5.43. Centar za upravljanje i odrţavanje

5.4.7. PRIKAZ STANJA SISTEMA Stanje centrala, koje su povezane na centar za upravljanje i odrţavanje, prikazuje se na video jedinici u centru (i u centrali) za upravljanje i odrţavanje, kako je prikazano na slikama 5.44 i 5.45. Prikaz stanja sistema daje podatke osoblju centra za upravljanje i odrţavanje o

greškama u centrali. Prikazi stanja na ekranu su organizovani u tri nivoa. Prvi nivo daje opštu sliku stanja svih centrala, koje upravljamo iz centra za upravljane i odrţavanje. Ako se na bilo kojoj od tih centrala pojavi alarm, operator moţe traţiti sledeći prikaz(drugi nivo), koji omogućava grubu ocjenu greške. N bazi podataka iz trećeg nivoa, operator moţe da odredi pokvareni podsistem.

Sistemski tablo Sistemski tablo prikazuje alarme i stanja centrale, a pored toga još i alarme u zgradi centrale (npr. poţar, stanje napojnih i klima ureĎaja i ulaz neovlašćenih lica u zgradu ili kontejner).

Sistemski tablo ima svaka EWSD centrala, a ako je upravljanje i odrţavanje centralizovano svaka centrala ima sistemski tablo u Centru za upravljanje i odrţavanje.

ObezbjeĎivanje kvaliteta

Mjere za obezbjeĎivanje kvaliteta prate centralu EWSD od same proizvodnje do puštanja u saobraćaj. Sva odgovorna odjeljenja drţe se pravila o obezbjeĎivanju kvaliteta. Visoki nivo pouzdanosti i raspoloţivost brojnih centrala EWSD po cijelom svijetu, je dokaz, da njihov kvalitet odgovara najvišim standardima.

ObezbjeĎivanje kvaliteta materijalne opreme Razvojni propisi i Simensove specifikacije osobina upotrebljenih elemenata, zajedno sa specifikacijama sistema i tačno odreĎenom metodologijom izrade materijalne opreme(hardware engineering production plan HEPP) obezbjeĎuju programiran kvalitet EWSD centrala. Osobine elemenata sistematično provjeravamo (ulazna kontrola). Svi potpuno opremljeni moduli se



79

podvrgavaju vizuelnim pregledima, a nakon toga se još ispituju električnim testovima na automatskom ispitnom

ureĎaju kojim upravlja računar. Istu opremu upotrebljavamo i za jednostavne i jeftine ispravke grešaka na pločama vraćenim na popravku. Automatsko

testiranje stalaka se vrši u testnoj centrali. Zadnji test je rad centrale pod strogim radnim uslovima, a time se

smanjuje nogućnost otkazivanja centrale u početnom periodu rada

Slika 5.44. Prikaz stanja sistema EWSD centrale

Slika 5.45. Prikaz stanja sistema EWSD centrale

ObezbjeĎivanje kvaliteta programske opreme Upotreba jezika visokog nivoa CHILL i SDL u toku razvoja i ispitivanja je značajan faktor pri obezbjeĎivanju

kvaliteta obimne programske opreme sistema EWSD. Upotrebom CHILL-a izrada programske opreme postaje mnogo lakša i brţa. Administrativna odvojenost razvojnih i kontrolnih odjeljenja omogućava objektivnu procjenu kvaliteta programske opreme. Razvoj programske opreme bazira se na ispitnoj metodologiji izrade programske opreme (software engineering production plan SEPP). Osnovno načelo te metode je da svakom prethodno definisanom razvojnom stepenu slijedi provjeravanje. Taj usmjereni postupak efikasno smanjuje broj grešaka u programskoj opreme.

Faze provjere po pojedinim razvojnim stepenima su slijedeće: provjera razvoja:

Stručnjaci vrše precizne provjere dali je programski proizvod u skladu sa funkcijskim specifikacijama. Provjeravaju se svi interfejsi, koji su isto tako kodirani u CHILL. U projektnoj biblioteci skladište se svi podaci (parametri), koji su povezani sa radom interfejsa.

provjera kodiranih modula:

Stručnjaci pregledaju kode programskih modula i izvrše provjeru tih modula. Prije svega provjeravaju da li je koda funkcionalno pravilna i dali je u skladu sa pravilima programiranja. Ako je to potrebno, ustanovljava se i usklaĎenost sa uslovima rada u realnom vremenu. sloţeni test:



80

Odvija se na modelu centrale sa sastavljenim upustvom za ispitivanje, koje je sastavljeno tako da se otkriju sve

neusklaĎenosti istovremenog rada različitih programskih modula. sistemski test:

Odvija se na modelu centrale i vrše ga odjeljenje koje je nezavisno od razvojnog odjeljenja. Sistemski test

pokazuje kako se ponaša u sistemu cijela programska oprema. Sistem mora ostati stabilan i reagovati kontrolirano u slučaju simuliranog saobraćajnog preopterećenja i simuliranih grešaka.

5.4.8. EWSD – TEHNIĈKI PODACI

Podaci o sistemu

Krajnji kapaciteti centrala:

broj pretplatničkih priključaka do 250.000

broj prenosnika do 60.000

kapacitet komutacije (Erl) do 25.000

Seoske centrale:

broj pretplatničkih linija do 7.000

Kontejnerske centrale (12- metarski kontejner):

broj pretplatničkih linija do 6.000

Komutacijski centri mobilnih telefona:

broj mobilnih telefona (na komutacioni centar) do 65.000

Digitalna pretplatnička jedinica:

broj pretplatničkih linija do 944

Posrednička mjesta:

broj digitalnih posredničkih mjesta na centralu do 300

Broj pokušaja uspostavljanja poziva u toku glavnog saobraćajnog sata (BHCA)

po CCITT prep. Q. 504 više od 1.000.000

Koordinacioni procesor:

kapacitet memorije do 64 Mbyte

kapacitet adresiranja do 4 Gbyte

Eksterna memorija:

magnetska traka/80 Mbyte do 4

magnetski disk/337 Mbyte do 2

Signalizacija po zajedničkom kanalu:

signalizacijskih kanala do 254

Radni napon:

negativni istosmjerni napon - 48V ili - 60V

Prenosne karakteristike:

CCITT, prep. Q. 507, Q. 517

Rad i pouzdanost:

CCITT, prep. Q. 504, Q. 514

Usmjeravanje i tarife

Do 7 direktnih pravaca i 1 put poslednjeg izbora sekvencijalno ili slučajno unutar prenosničke grupe

Broj prenosničkih grupa po centrali:

dolaznih do 1.000

odlaznih do 1.000

dvosmijernih do 1.000

Registracija tarife

svi standardni načini

AMA (CAMA, LAMA) , IARSTAT

Tarife:

tarifne zone do 127

broj 6 tarifa po zoni do 6

promjena tarife na na 15 min

Tarifni brojači i podaci: u CP memoriji

Čuvanje tarife automatski: na dvostruki MMD

Brojači tarife 8 puta dnevno

Prenos datoteka u sistem za obradu. Zapis na magnetnoj traci/preko kanala za prenos podataka

TEHNIČKI PODACI


81

Dimenzije

Stalci

visina/standard 2.450 mm

visina/kontejner 2.000 mm

dubina 500 mm

širina 770 mm

visina kablovske rešetke 2.600 mm

udaljenost izmeĎu redova stalaka 1.200 mm

za prolaz od prednje strane do prednje strane 700 mm

širina prolaza u kontejneru 550 mm

teţina po metru reda stalaka 450 kg

teţina po metru reda stalaka/kontejner 380 kg

Uzdignuti pod

ploča 600x600 mm

visina min. 300 mm

Uslovi okoline

temperatura 5 - 40 C

relativna vlaţnost 10 - 80

Interfejsi

Signalizacija:

svi standardni sistemi signalizacije

R2/R2, D4/R2, D1/R2, D1/D1, D2/D2 i br. 7

Karakteristike pretplatniĉke linije

2.000 Ω / 20 kΩ k

Dekadno biranje:

5 - 22 impulsa/s

Biranje tastaturom:

DTMF po preporuci CCITT Q. 23

Ispitivanje pretplatničkih linija i digitalnih prenosnika se vrši pomoću ispitne opreme u centrali sastavljene iz: Ispitne jedinice – TU za ispitivanje pretplatničkih linija ugraĎene u svakoj DLU jedinici, Automatske ispitne

opreme – ATE za ispitivanje prenosnika, smještene u LTGB i Opreme za ispitivanje prenosa i mjerenje nivoa (M:TEM:LE)

5.4.9. STANDARDNE PRETPLATNIĈKE USLUGE U SISTEMU EWSD

Naziv % Tarifni brojač kod pretplatnika - Skraćeno biranje - Govornica -

Pozivanje bez biranja 5 Područje hitnog poziva -

Pozivanje bez biranja sa time-outom 5 Drţanje veze-meĎupoziv 5

Automatsko buĎenje-jednokratno 5 Konferencijska veza sa tri učesnika 5

Automatsko buĎenje višekratno 5 Direktno biranje u kućnu centralu -

Ograničenje odlaznih poziva pod kontrolom Telekoma 10 Zasjedanje vodova po redoslijedu -

Ograničenje odlaznih poziva pod kontrolom pretplatnika - Zasjedanje vodova-slučajno -

Ograničenje dolaznih poziva 10 Presretanje poziva -

Odsutan pretplatnik, preusmjeravanje na telefonisticu 10 Identifikacija zlonamjernih poziva -

Odsutan pretplatnik, preusmjeravanje na bilo koji broj 10 Dvojnički priključak -

Odsutan pretplatnik,preusmjeravanje na najavu 10 Linija za prenos podataka -

Odsutan pretplatnik, preusmjeravanje na jednu od 4 predefinirane snimljene poruke

10 Posmatranje pretplatnika

-

Ne smetaj, preusmjeravanje na najavu - Poziv bez tarifiranja -

Poziv sa čekanjem 5 Prioritet u uslovima katastrofe -

Prioritetni priključak 5 Tonsko biranje -

STANDARDNE PRETPLATNIČKE USLUGE U SISTEMU EWSD


82

5.4.10. EWSD CENTRALA TUZLA

Na slici 5.47 je dat kao praktični primjer EWSD centrale u Tuzli.

Slika 5.47. Pregledni nacrt EWSD Tuzla

STANDARDNE PRETPLATNIČKE USLUGE U SISTEMU EWSD


83

Na slici 5.48 je dat plan slabljenja za centralu sa slike 5.47.

Slika 5.48. Plan Slabljenja EWSD Tuzla

Sistemi za prenos signala

Svi sistemi profesionalni radio veza djele se u dvije velike grupe:

1. sistemi nepokretnih ili fiksnih radio veza, i 2. sistemi pokretnih ili mobilnih veza.

U nepokretne ili fiksne radio veze spadaju različiti sistemi radio veza u kojima predajne i prijemne stanice imaju fiksan geografski poloţaj. Ovakve veze sluţe javnom telefonskom i telegrafskom saobraćaju, prenosu televizijskog, muzičkog programa, faksimila i podataka. One se nalaze takoĎe u eksploataciji posebnih organizacija kao što je vojska, različiti oragani uprave, aeronautička sluţba, novinske agencije meteorološka sluţba i drugi.

Pri planiranju telekomunikacionih prenosnih mreţa postavlja se uvijek pitanje

na koji se idelani način mogu upotpunjavati beţični i kablovski prenosni put. Beţični put sa usmjerenom UKV-radio vezom ima u odreĎenim slučajevima znatne prednosti Iznalaţenje i realizacija novih spojnih puteva uvijek su predstavljali jedan od glavnih domena u oblasti naučnih istraţivanja u telekomunikacijam. Lansiranje prvog satelita 1957. godine od strane SSSR-a, zatim počev od 1960. godine, niz poslatih telekomunikacionih satelita od strane SAD te sovjetski telekomunikacioni satelit Molnija pokazali su da se otvara nova era u telekomumikacijama. Mobilni sistemi telekomunikacija, uz upotrebu prenosnih radio primopredajnika, se koriste još od prvih dana nastanka radio tehnike, ali prava eksplozija masovnih mobilnih veza desila se tek kad se pojavila mobilna telefonija koja je bila dostupna prosječnom čovjeku, prosječnom kako u pogledu tehničkog znanja tako i u pogledu materijalnih mogućnosti.

6 poglavlje


Jonosfera Talasovodi Geostacionarna orbita Transporderi Celularni komunikacioni sistemi

SISTEMI ZA PRENOS SIGNALA 85


6. SISTEMI ZA PRENOS SIGNALA

Radio talasima se, prema meĎunarodnoj definiciji Union internationale des Telecommunications – UIT1 nazivaju elektromagnetni talasi2 čija je frekvencija niţa od 3000 GHz. S obzirom na neke osnovne karakteristike u njihovom prostiranju, izvršena je podjela i dati nazivi, prikazani u tabeli 6.1. Veza izmeĎu frekvencijai i talasne duţine data je obrascem:

cf ,

gdje je: f - frekvencija, λ - talasana duţina, c - fazna brzina prostiranja talasa.

Ona je u slobodnom prostoru, kao što je poznato, ravna brzini prostiranja svjetlosti i iznosi:

s

m103c .

Prema načinu na koji se radio talasi prostiru brzinom svjetlosti od predajnika do prijemnika, razlikujemo tri tipa talasa i to:

- jonosferski talas, - površinski talas, i - direktan talas.

Jonosferski talas se prostire ka gornjim slojevima zemljine atmosfere. Ovdje, nailazeći na jonizovane čestice moţe da se reflektuje i ponovo vrati na zemlju. Površinski talas se prostire duţ površine zemlje, slijedeći pri tom njenu prirodnu zakrivljenost. Direktan talas se prostire po liniji optičkog vidika. Najduţe veze se ostvaruju pomoću jonosferskih, a zatim površinski talas. Najjednostavniji je u pogledu prostiranja direktni talasa. Uopšte uzevši mogu se iznijeti slijedeći zaključci: - Mirjametarski talasi, frekvencije izmeĎu 10 – 300 KHz, prostiru se na razdaljina duţ zamlje koje mogu da iznose i nekoliko 1000 kilometara pod uslovom da je snaga emitovanog VF signala reda 500 KW i više.

- Hektametarski talasi, frekvencije izmeĎu 300 – 3000

KHz, prostiru se na srednje razdaljine od 800 – 1200 km, ako su emitovani snagom od 0,5-1 KW.

- Dekametarski talasi, frekvencije u opsegu 3-30 MHz,

prostiru se na vrlo velike razdaljine na zemlji posredstvom refleksije od jonizovanih slojeva atmosfere, pod uslovom da su emitovani snagom 2 – 50 kW.

1 MeĎunarodna unija za telekomunikacije 2 elektromagnetni talasi = emt

- Metarski talasi i ultrakratki talasi, čija je frekvencija izmeĎu 30 MHz i 3 000 MHZ, prostiru se ili direktno po liniji optičke vidljivosti, na vrlo kratka rastojanja do oko 150 km ili se veze na velike distance ostvaqruju pomoću supcesivnih skokova od tačke do tačke. Emitovane snage su vrlo male, ispod 50 W.

Dva su ozbiljna nedostatka koji karakterišu sisteme radio veza:

I) nestabilnost polja na mjestu prijema, i II) pojava smetnji uslijed bilo kakvih električnih procesa u okolnom prostoru ili uslijed interferencija sa drugim sistemima radio veza.

Frekvencija Skraćenica za opseg

Talasna duţina

(3-30) kHz VLF ili 4 (100-10) km

(30-300) kHz LF ili 5 (10-1) km

(300-3 000) kHz MF ili 6 (1000-100) m

(3-30) MHz QF ili 7 (100-10) m

(30-300) MHz VHF ili 8 (10-1) m

(300-3000) MHz UHF ili 9 (100-10) cm

(3-30) GHz SHF ili 10 (10-1) cm

(30-300) GHz EHF ili 11 (10-1) mm

(300-3 000) GHz 12 (1-0,1) mm

Tabela 6.1. Podjela elektromagnetnih talasa

I) Uslovi prostiranja su diktirani mnogim faktorima koji

ne zavise od nas. Tako pojava sunčanih pjega, intenzitet jonizacije gornjih slojeva atmosfere, vlaţnost, pritisak i temperatura, vjetrovi, dan i noć, doba godine, promjena pogodnosti tla i mnogi drugi faktori doprinose da se procesima i uslovima prostiranja te odreĎivanju karakteristika spojnog puta treba prići sa velikom paţnjom. Stoga se uvjek prilikom projektovanja ovakvih veza radi sa izvjesnim rizikom. On moţe da se smanjuje do ţeljenih vrijednosti, no uz znatne dodatne investicije. I tada, ostaće uvjek jedan procenat vremena, npr. u jednom mjesecu, u kom se dozvoljava da veza ima loši kvalitet od onoga koji se traţi. Stoga se ove veze tako i projektuju. Zahtjev za kvalitet se formuliše tako što se unaprijed zna da veza u toku jednog odreĎenog procenta vremena smije da ima odnos signal/šum manji od neke zadane vrijednosti. Ako je taj procenat vremena tp, a zahtjevani odnos signal/šum aN , onda će u toku 100%tp vremena odnos signal/šum biti bolji od aN .

II) Drugi nedostatak, pojava smetnji i interferencije sa

ostalim sistemima radio veza, neminovno je vezana za pojavu slobodnog prostiranja radio talasa kroz sredinu u kojoj se nalaze svi sistemi radio veze.

Obrazovanje radio kanala izmeĎu dvije tačke, a koji bi bili neosjetljivi na ove smetanje i interferencije, moţe se ostvariti na dva načina. Prvi i najsnaţniji predstavlja raspodjela raspoloţivih frekvencija. Ako se svakom od sistema dodjeli odgovarajuća radna frekvencija onda će se moći realizovati nezavisni spojni putevi, zahvaljujući



selektivnosti predajnika i prijemnika. Selektivnost se zasniva na raspodjeli po frekvencija. Svi sistemi u prostoru tada mogu da se shvate kao multipleks sa frekventnom raspodjelom kanala. Veza će se ostvariti izmeĎu onih koji rade na kanalima kojih imaju isti frekventni poloţaj. Raspodjela kanala u prostoru i kosmosu je dogovor izmeĎu zemalja. Tako je 1947. godine donesena u Atlantik Sitiju, u okviru UIT, Konvencija o radiju, kojom je izvršena raspodjela frekvencija niţih od 30 GHz. Kasnije, 1963. godine u Ţenevi, Vanredna administrativna konferencija o radiju proširila je ovaj opseg na frekvencije do 40 GHz, uključujući sisteme kosmičkih veza.

Raspodjela je izvršena na dva osnova. Cijela planeta Zemlja je podjeljena u tri regiona, u kojima se frekvencijai mogu ponavljati. Drugi osnov za raspodjelu predstavljaju vrste radio veza, klasificirane prema njihovom karakteru i tipu sluţbe. Na osnovu ove Konvencije, prijavljuju se IFRB3 sve frekvencije pojedinih radio veza iz pojedinih zemlja. I pored toga, danas je došlo do prenaseljenosti u spektru radio talasa. Masovna produkcija sredstava radio veza i ogroman broj korisnika su generirali ovakvo stanju. Dakle, ovom pitanju se mora posvetiti posebna paţnja i tehnički i administrativno ga rješavati na drugi način. Kosmičke veze i postavljanje telekomunikacioni satelita predstavljaju jedanu mogućnost u tom cilju.

Drugi način za izbjegavanje smetnji i interferencija predstavlja usmjereno zračenje radio talasa. Zahvaljujući oblicima antena i antenski sistema, radio talasi mogu da se prostiru tako da njihov glavni dio bude koncentrisan u vidu snopa koji podsjeća na svjetlosni. Jasno je da se ovakve veze, u manjoj ili većoj mjeri, pribliţavaju vezama po fizičkim vodovima. Uz odgovarajuće planiranje ovih veza, smanjuje se mogućnost meĎusobnih interferencija i smetnji. U ovom radu ćemo se osvrnuti na pojedine karakteristične sisteme radio veza, drţeći se pri tome njhove meĎunarodne klasifikacije.

6.1. FIKSNE I MOBILNE RADIO VEZE

Svi sistemi profesionalni radio veza djele se u dvije velike grupe:

1. sistemi nepokretnih ili fiksnih radio veza, I 2. sistemi pokretnih ili mobilnih veza.

U nepokretne ili fiksne radio veze spadaju različiti sistemi radio veza u kojima predajne i prijemne stanice imaju fiksan geografski poloţaj. Ovakve veze sluţe javnom telefonskom i telegrafskom saobraćaju, prenosu televizijskog, muzičkog programa, faksimila i podataka. One se nalaze takoĎe u eksploataciji posebnih organizacija kao što je vojska, različiti oragani uprave,

3 IFBR - International Frequency Registration Board Tijelo za meĎunarodnu registraciju frekvencija

aeronautička sluţba4, novinske agencije meteorološka sluţba i drugi. Shodno nekim njihovim zajedničkim osobinama, nepokretne radio veze mogu se podjeliti u tri grupe:

- sistemi veza na kilometarskim i dekametarskim talasima,

- sistemi radio relejnih veza, i - sistemi radio veza preko satelita.

U pokretne ili mobilne radio veze spadaju oni sistemi radio veza kod kojih su jedna ili obje stanice pokretne. Ove radio veze se takoĎer mogu podjeliti u tri grupe:

- pomorska mobilna sluţba,

- aeronautička mobilna sluţba, i - zemaljska mobilna sluţba.

Sem ovih navedenih grupa u zvaničnim dokumentima, naročito onim koji se odnose na raspodjelu frekvencijai, susreću se i radio meteorologija, radio astronomija, radio navigacija i radio amaterske veze. Izloţićemo detaljnije osnovne principe i karakteristike pojedinih sistema radio veza.

6.1.1. SISTEMI RADIO RELEJNIH VEZA Pri planiranju telekomunikacionih prenosnih mreţa postavlja se uvijek pitanje na koji se idelani način mogu

upotpunjavati beţični i kablovski prenosni put. Beţični put sa usmjerenom UKV-radio vezom ima u odreĎenim slučajevima znatne prednosti, na primjer: - lako se savladavaju geografske prepreke - izgradnja usmjerene veze izvodi se najčešće brţe od

polaganja kablova - postojanje usmjerene UKV-radio veze zadaje promjeni strukture mreţe manje problema

- usmjerena veza moţe biti ekonomičnija - kod naročito velikih zahtjeva za sigurnošću i pouzdanošću veze upotpunjavaju se paralelno uključe-nje usmjerene i kablovske veze, jer mogući uzroci smetnji (npr. Prekid kabla ili feding) nisu meĎusobno zavisni

Pokazalo se da je posljednjih godina porast radio-veza veći nego općeniti porast kablovskih veza u dalekim mreţama. Prema mogućnostima njihove izgradnje postoji u odnosu prema kablovskim vezama bitna razlika: broj kablovskih veza moţe se povećavati po volji, naprotiv, broj radio kanala po smjeru je ograničen. Pored toga ipak se otvaraju nova područja radio kanala. Oba načina prenosa, meĎutim, odgovaraju istim zahtjevima za kavalitet, a kod radio-veze dolazi još u obzir izbor radio frekvencije. Budući da radio veza ne unosi linearna izobličenja i da je već an njemu predviĎena automatska regulacija nivoa, ti ssitemi obično nisu opskrbljeni pilotskom opremom i sloţenim korektorima. Osim toga, razmak izmeĎu multipleksnih i radio-ureĎaja obično je neznatan i u najnepovoljnijem

4 Veze izmeĎu aerodroma



slučaju ne prelazi jednu dionicu pojačala od oko 9-10 km. Multipleksnim sistemima nije potrebno vrlo skupo predajno i prijemno linijsko pojačalo. Veza izmeĎu multipleksnog i radio dijela obično je četvoroţična. Frekventno područje je u skladu s osnovnim grupama CCITT-a i super-grupama, tako da je moguće jednostavno prespajanje izmeĎu tih sistema i kablovskih sistema. Jedna od karakteristika tih sistema je i nizak predajni i prijemni nivo signala.

Izraz usmjerena veza ili takoĎer radio-relejna veza definisan je kao kompleks ureĎaja sposobnih da se ostvari jedna radio-veza u oba smjera (i što je normalno višekanalno) izmeĎu dvije čvrste tačke. Takva veza uopšteno se ostvaruje s u opsegu mikrotalasa (SHF opseg) za koje se zahtijeva optička vidljivost izmeĎu predajne i prijemne stanice. Ako, zbog nekih prirodnih zapreka, ne postoji takva optička vidljivost, ili je udaljenost izmeĎu dvije krajnje stanice prevelika, potrebno je postavljati meĎustanice sa zadatkom da prime predani signal, da ga zatim pojačaju i onda pretvore u frekvenciju različitu od one primljene, i da ga predaju slijedećoj stanici.Smatra se normalnim da je domet talasa, tj. razmak izmeĎu dvije susjedne stanice, oko 50 km, odnosno zavisi od frekvencije. U biti svaka radio-relejna veza sadrţi dvije vrste ureĎaja:

- radio-ureĎaj koji omogućava spojni put izmeĎu dvije meĎumjesne telefonske centrale,i

- višekanalni ureĎaj čiji je zadatak da izvrši prethodno pripremanje kanala koji će se prenijeti putem radio veze.

Na oba kraja te vrste veze nalaze se predajnik i prijemnik, koji imaju zajedničke antene (slika 6.1). Antene i sami ureĎaji postavljaju se na istaknutim mjestima s dobrom opričkom vidljivošću. Na mjestima gdje takvi uslovi ne postoje postavljaju se meĎustanice (slika 6.2).

Slika 6.1. Primcipski prikaz radio-relejne veze

Slika 6.2. Radio-relejna veza sa meĎustanicama

Slika 6.3. RRV sa većim brojem meĎustanica

Na još većim udaljenostima postavlja se veći broj radio-relejnih ureĎaja (stanica), slika 6.3.

Osnovna struktura jedne radio-relejne veze prikazana je na slici 6.4.

Slika 6.4. Struktura radio-relejne veze

Slika 6.5. Prikaz jednog antenskog ureĎaja

ADSL TEHNOLOGIJE 88

Takva veza sastavljena je od krajnjih stanica KS1 i KS2, i dvije radio stanice RS1 i RS2, a te se stanice sastoje od otpremnika (Ot) i prijemnika (Pr). Na slici 6.5. prikazana je antena prečnika 3 m s nosačem na vrhu zgrade PTT, za 960 kanala radio-relejne veze.

Antenski ureĎaji za širokopojasne sisteme usmjerenih veza moraju imati što bolji odnos signal/šum. Primjer tipične izvedbe antenskog ureĎaja prikazan je na slici 6.6. To je parabolična antena prečnika 3m na rešetkastom čeličnom stupu. Signal se do antene dovodi talasovodima.

Slika 6.6. Primjer izvedbe antenskog ureĎaj

Na slici 6.7. prikazan je ureĎaj radio-relejne veze za 960 kanala

Slika 6.7. UreĎaj radio-relejne veze za 960 kanala

Na slici 6.8. prikazan je primjer jednog antenskog sistema za 960 kanala.

Slika 6.8. Antenski sistem za 960 kanala



Dakle, radio relejne veze rade u opsegu metarskih, decimetarskih i centimetarskih talasa. Nazivaju se i veze na ultra kratkim talasima (UKT). Ako je talasna duţina manja od 25 cm, često nose naziv mikrotalasne veze ili veze na hiperfrekvencijama. Visoke frekvencije iz području mikrotalasa, za rad ovih veza, su iskorištene iz slijedećih razloga: - Na prvom mjestu, zahvaljujući malim talasnim duţinama, moguće je graditi antenu na drugom principu od onoga na kom se grade antene za duge, srednje ili kratke talase. Mogu da se realizuju antene za koje vaţe principi geometrijske optike. Radijator vrlo mali dimenzija, postavljen u ţiţu paraboloidalnog reflektora, zrači radio talase tako da se oni poslije refleksije od ovog metalnog reflektora prostiru ka udaljenoj tački u vrlo usko snopu. Zato se ove veze nazivaju i Hertzovim kablovima. Zahvaljujući jakoj usmjerenosti, dovoljne su vrlo male snage predajnika za ostvarenje veze. Npr, na frekvencijaima većim od 4000 MHz, često se susreću predajnici čija je izlazna snaga manja od 1 W. Iste antene se koriste i za prijemnike.

- Drugi razlog u prilog izbora vrlo visokih frekvencija je činjenica da, npr. širina opsega centimetarski talasa iznosi 27000 MHz. U tako širokom opsegu frekvencijai moguće je smjestiti ogroman broj kanala, jer npr. jedan od najširih spektara prenošeni signala za TV signal, iznosi svega 5 MHz.

- Treći razlog jeste činjenica da u ovom opsegu ne

postoje niti industrijske niti smetnje atmosferskog praţnjenja.

Postoji i vrlo ozbiljn nedostatak koji sobom nosi primjena ovih frekvencijai. Uslijed refleksije od površine zemlje ili refleksije koja nastaje zbog nehomogenosti u atmosferi, na mjesto prijema dolaze uvijek direktan talas i reflektovani talas. Rezultantno polje zavisi od njihovog meĎusobnog faznog stava. Kako se uslovi refleksije mjenjaju tokom dana i noći, godišnjih doba i atmosferskih prilika, prijemno polje stalno varira. Pojava iščezavanja polja na prijemu, naziva se feding. Ta iščezavanja mogu biti tako velika da doprinose još većem skraćenju duţine pojedinih dionica od onog koji zahtjeva uslov optičke vidljivosti. Stoga, praktično, srednje duţine pojedinih dionica – skokova, iznose od 40 – 70 km.

Slika 6.9. Plan frekvencija i raspodjela radio kanala u opsegu od 4 GHz

Izbor radio kanala nije sasvim slobodan. S obzirom na to da su mreţe radio relejni veza veoma razvijene i da povezuju mnoge zemlje, CCIR (Comité consultatif international des radiocommunications – MeĎunarodni konsultativni komitet za radio) je dao preporuke koje se odnose na plan frekvencija radio kanala. Drţeći se njega, moguće je spajanje ureĎaja različite proizvodnje. Radi ilustracije na slici 6.9. prikazana je raspodjela radio kanala u opsegu frekvencijai čiji je nominalni naziv opsega 4 GHz. Kao što se vidi, ukupno ima 6 pari frekvencija na kojima je moguće realizovati 6 dupleksnih radio kanala. Frekvencija predaje i prijema na jednoj stanici, npr. f3 i f3

' uvijek se razlikuju za 213 MHz. Za dupleksnu vezu (veza u oba smijera) je potreban par frekvencija f1-f1

'. Često se takav par naziva dupleksnim radio kanalom. Pravilo o izboru frekvencijai na relejnoj stanici je jednostavno: oba predajnika moraju da rade na istoj frekvencija isto kao i oba prijemnika s tim što se te dvije frekvencije razlikuju. Ne taj način eleminiše se mogućnost preslušavanja. Dakle, gledajući vezu sa više relejni stanica, poloazeći od A ka B, na sukcesivnim dionicama biće frekvencije f1, f1

' itd. Na tim istim dionicama u suprotnom smjeru veze koriste se frekvencije f1

', f1 itd. Na jednoj trasi moţe se ralizovati najviše 6 paralelnih dupleksnih radio kanala u opsegu od 4 GHz.

Radio relejne veze su namjenjene u principu pranosu takvih signala koji imaju vrlo širok spektar. Njima se prenose multipleksni telefonski signali, TV signali sa signalima koji odgovaraju tonskom kanalu, veći broj nezavisni progaramski kanala (muzika), radarski signali ili se ostvaruje prenos podataka koji zahtjeva veliku brzinu. Prema tome, radio relejni sistem je tako izgraĎen da on vjerno prenosi neki, bilo kakav signal čiji je osnovni opseg ograničen frekvencijaom fmax. Npr, istim sistemom moţe se prenijeti multipleksni signal dobijen iz VF ureĎaja za 1800 telefonskih kanala ili jedan TV signal sa 4 tonska kanala. Vaţno je uočiti da sistem radio relejne veze u stvari zamjenjuje fizički vod sa pojačavačima, dakle, predstavlja ono što smo nazvali linijom veze. Najnoviji radio relejni sistem, razvijen u Bell-labaratorijama, radi u opsegu od 13 GHz. Male je zapremine i sa antenom u obliku lijevka. UreĎaj i antena se postavljaju na stubove koji se postavljaju duţ autoputeva na rastojanju od nekoliko kilometara. Kapacitet sistema iznosi 1200 telefonski kanala. Ovakvo rješenje podsjeća na klasično rješenje, gdje se duţ puteva postavljao fizički vazdušni vod na uporištima. Mikrotalasi se sa vrlo malim gubitkom snage reflektuju od metalnih pvršina, otprilike onako kako se reflektuje svjetlost od ogledala. Stoga se često postavljaju ravne metalne površine – reflektori, čije su dimenzije 9x7 m2,



izmeĎu dvije susjedne stanice, kad izmeĎu njih ne postoji direktna optička vidljivost. Izborom podesne tačke za reflektor, prepreke se tako mogu zaobići. Početkom razvoja radio relejnih veza postojala je dilema o tome da li je bolje za spojni put uzimati koaksijalne kablove ili radio relejne veze. Danas, zahvaljujući vanrednim naprecima postignutim u tehnologiji izrade mikrotalasnih komponenata i primjeni poluprovodnika ta dilema je otpala. Isti kvalitet prenosa moţe da se dostigne korištenjem oba spojna puta. U ovoj ili onoj situaciji, jedan od njih moţe da ima lokalne prednosti. Npr, sigurno je da je sistem televizijskih predajnika koji sluţe difuziji ovoga programa, bolje napajati TV signalom prenesenim radio relejnim vezama, pošto se ovi predajnici nalaze na istaknutim kotama gdje je teško dovesti koaksijalni kabal. Sigurnost u radu radio relejni sistema rješava se postavljanjem rezervnih, aktivnih ureĎaja. Oni su indentični onim glavnim i rade na drugom paru frekvencija. Ako feding nastupi na glavnom snopu, pošto on zavisi od frekvencije, mala je vjerovatnoća da će nastupiti istovremeno i na rezervnom. Tada se, elektronskim automatskim sklopom koji reaguje na jače od 2 primljena polja, uključuje u vezu onaj sistem u kom ne postoji feding. Ti prelazi su vrlo brzi, reda 100 ms i ne utiču na

kvalitet prenosa signala. Izloţeno objašnjava razloge koji su doveli do razgranate mreţe radio relejnih veza u svijetu. Pomoću njih su na kotinentima povezane gotovo sve zemlje. Zahvaljujući ovome, učinjen je ogroman skok u razvoju telefonskog i telegrafskog saobraćaja, a prenos dogaĎaja televizijom, praktično je izbrisao sve geografske razdaljine koje su donedavno izgledale ne premostive. Veza sa prijemnikom se uspostavlja tako što je pravac zračenja predajne antene orijentisan pod nekim elevacionim uglom ka troposferi. Ovdje, uslijed uvijek prisutnih nehomogenosti, dolazi do disperzije talasa i relativno veoma mali dio snage se reflektuje prema Zemlji. Osvjetljivim prijemnikom, signal moţe da se primi. Tako se ovim vezama mogu jednim skokom premostiti razdaljine od nekoliko stotina kilometara. Njima se prenose multipleksni telefonski i televijski signali. Podesne su za veze preko mora i nepristupačnih terena. Takva je, npr, veza na francuskoj juţna obala sa Alţirom i Italije sa Sardinijom.

6.2. SATELITSKE RADIO VEZE

Što je uopšte satelit? To je neko tijelo koje se obrće izvjesnom brzinom oko nekog drugog tijela, po nekoj putanji. Pri tom ono prvo tijelo takoĎer moţe da se

okreće i oko svoje ose, a moţe imati i tijelo koje se okreće oko njega, tj. svoj satelit ili više njih. Da ne bismo išli dalje od našeg planetarnog sistema, posmatrajmo mjesec kao zemljin prirodni satelit. Ako poĎemo od Njutnovog zakona gravitacije koji kaţe da se dva tijela koja imaju izvjesnu masu meĎusobno privlače tzv. gravitacionom silom koja je propoircionalna

veličini tih masa, a obrmuto proporcionalna kvadratu njihovog meĎusobnog rastojanja, ne moţemo a da se ne zapitamo: Kako je onda moguće da manja masa ne "padne" na tu veću, s obzirom da je ova veća masa privlači k sebi?

Slika 6.10. Mjesec

Odgovor je začuĎujući: Tijela manje mase kontinualno "padaju" na tijelo veće mase (Zemlja, Mars, Venera, Jupiter, i Saturn na Sunce, a Mjesec kontinualno "pada" na Zemlju!), ali nas od eventualne katastrofe spašava činjenica da se ta tijela istovremeno kreću "na stranu" sa dovoljno velikom brzinom da izbjegnu pad i udar o Sunce, odnosno o Zemlju! To se dešava konstantno zahvaljujući kretanju tih planate po putanjama oko centralnog tijela, čime se izbjegava "pad". Za svako

drugo tijelo koje bi se našlo u svemiru, koje se ne bi kretalo po nekoj putanji i ne bi imalo neophodnu ugaonu brzinu, palo bi na Sunce (ili Zemlju) i tamo bi ili sagorjelo ili se stopilo sa tim tijelom.

Slika 6.11. Orbita mjeseca

U slučaju kad bi u nekom trenutku prestalo dejstvo gravitacione sile, tijelo koje orbitira oko nekog drugog tijela, izletjelo bi sa orbite i pravolinijski odletjelo, pa slobodno moţemo reći da upravo gravitaciona sila i drţi tijelo na orbiti.

6.2.1. PRIRODNI SATELITI Kao što znamo, u svemiru postoji mnogo zvijezda od kojih je jedna i Sunce. Pretpostavlja se da one sve imaju oko sebe svoje prirodne satelite, kao što Sunce ima Zemlju. TakoĎer, sasvim je moguće da i ti njihovi sateliti imaju neke svoje satelite kao što Zemlja ima Mjesec. Naučnici su izračunali da bi umjetni satelit, koji bi orbitirao na udaljenosti 6.400 km od površine Zemlje morao imati ugaonu brzinu od oko 27.200 km/h (8km/s), da ne bi pao nazad na Zemlju.



Tek otkrićem i usavršavanjem raketne tehnike, takvo nešto je postalo moguće, pa su Rusi (bivši SSSR) 1957. lansirli prvi umjetni satelit – Sputnik, što je izazvalo pravu paniku meĎu Amerikancima. Naime, oni su se bojali da bi Rusi iz takvog satelita mogli bacati bombe na njih! Strah je bio bezrazloţan, jer takva bomba, koja bi se pokušala "ispustiti" sa Sputnika, bi imala istu toliku ugaonu brzinu kao i on, pa bi i ona ostala na istoj orbiti i na taj način izbjegavala pad, odnosno sudar sa Zemljom. Nakon Sputnika, nekoliko godina kasnije USA je lansirala svoj satelit, a Rusi su lansirali satelit sa Jurijem Gagarinom, čovjekom koji je prvi orbitirao oko Zemlje. Nakon toga Amerikanci su poslali Dţona Glena u orbitu itd.

Slika 6.12. Solarni sistem

6.2.2. UMJETNI SATELITI Još 1945. godine pisac naučne fantastike Artur Klark, je objavio "Odiseja u svemiru", u kjo je tvrdio da bi satelit, koji bi orbitirao na visini od 36.000 km zahtijevao 24 h vremena za jedan obilazak oko Zemlje, tj. upravo toliko koliko i Zemlji treba da se okrene oko svoje ose. Takav satelit bi bio u sinhronizmu sa okretanjem Zemlje, pa je orbita kojom bi se on kretao nazvana geosinhrona ili geostacionarna. Uz to, ako bi orbitirao u orbiti koja je iznad ekvatora, posmatraču na Zemlji bi izgledalo kao

da satelit stalno stoji na jednom mjestu. To nije bilo moguće ostvariti sve do 1963. god.

Slika 6.13. Sputnik I

Od samih početaka satelitske tehnologije vidjelo se da će njen najveći značaj biti u oblasti telekomunikacija,

pa prvi sateliti lansirani s takvim zadatkom. Prvi ruski satelit Sputnik I lansiran 1957. je bio opremljen i sa radio-predajnikom. I prvi američki satelit Score, lansiran 1958. je imao je magnetofon sa snimljenim porukama. NASA je 1960. lansirala Echo satelit koji je trebao da igra ulogu pasivnog reflektora za radio-komunikacije. Odmah nakon njega, iste 1960. lansiran je Courier 1B koji je bio prvi aktivni repetitorski komunikacioni satelit u svijetu. Telestar je bio prvi aktivni direktno komunikacioni i meĎunarodni satelit koji je pripadao NASI, Bell laboratories, British Post Office, France Natoinal Post i dr. Sateliti se mogu podijeliti po više različitih kriterija, ali je najuobičajenije podijeliti ih prema udaljenosti njihove orbite od površine zemlje. Po tom kriteriju postoje:

1. LEO - nisko orbitni 2. MEO - srednje orbitni 3. GEO - visoko orbitni

Slika 6.14. Orbite satelita

GEO sateliti orbitiraju na visinama od oko 30.000 km i više, a prednost im je u tome što je za pokrivanje čitave površine Zemlje potrebno samo nekoliko takvih satelita. MeĎutim, imaju manu koja u nekim primjenama stvara velike teškoće, a radi se o velikom vremenskom kašnjenju signala od 0,24 s i ograničen je broj mjesta u orbitama na tim visinama. Znatno su skuplji nego da se problem riješi sistemom radio-relejnih veza. MEO sateliti orbitiraju na visinama 10.000 – 21.000 km, a prednost u odnosu na GEO im je u manjem vremenu kašnjenju signala od 0,06-0,14 s, jer su bliţi Zemlji. Za pokrivanje čitave Zemljine površine potrebno ih je desetak. Mana im je što je odnos izmeĎu kašnjenja i broja satelita ispod optimuma i troše dio svojih resursa i na pokrivanje nenaseljenih površina (npr. okeana). Poloţaj ovih satelita se mijenja u odnosu na tačku na Zemlji. Danas nema mnogo takvih satelita u orbiti. LEO sateliti obećavaju veliku propusnu moć i malo vremensko kašnjenje signala od 0,03 s, jer orbitiraju na visinama 800 – 2.400 km. Mana što ih je potreban velik broj da bi pokrili čitavu površinu Zemlje (desetine i stotine!). TakoĎer troše dio svojih resursa na pokrivanje



nenaseljenih prostora. Postoji nekoliko vrsta LEO satelita sa različitim propusnim moćima. Mali sluţe za slanje poruka, a veliki za razne druge primjene. Pojedinačni sateliti se umreţavaju u tzv. Satelitske mreţe, npr. Globstar ili Iridium. Postoje još i platforme Hale na velikoj visini. To su neke letilice koje lebde na visini od 21.000 km iznad nepomične tačke na Zemlji. O njima se ne govori često, a za sada se zna da su im misije istraţivačke, mada nije isključeno da su i špijunske. Takva letilica je Skystation. Osim klasifikacije satelita prema visini orbite od površine zemlje, ponekad se radije koristi klasifikacija s obzirom na njihovo relativno kretanje u odnosu na zemlju. Po toj klasifikaciji sateliti mogu biti: sinhroni, subsinhroni i stacionarni.

Sinhroni satelit je takav satelit čiji je period obrtanja oko Zemlje jednak srednjoj zvjezdanoj periodi obrtanja Zemlje oko njene ose (23h 56min). Ravan njegove orbite moţe da ima, u principu, bilo kakvu inklinaciju, tj. nagib ravni putanje prema ekvatorijalnoj ravni Zemlje. Subsinhroni satelit je takav satelit kod koga je srednja zvjezdana perioda obrtanja Zemlje oko sopstvene ose jednaka cijelom multiplu srednje zvjezdane periode obrtanja satelita oko Zemlje. Npr. Ruski sateliti Molnia imaju period obrtanja 12 sati.

Stacionarni satelit je sinhroni satelit čija inklinacija orbite je jednaka nuli, a orbita mu je kruţna sa centrom u centru Zemlje. Ovog tipa je satelit Intelsat I, koji se nalazi na visini od 36.000 km, a ravan orbite mu se poklapa sa ekvatorijalnom ravni Zemlje. Postoji i klasifikacija prema oblasti primjene. Tako moţemo reći da postoje: - telekomunikacioni sateliti koji sluţe za protok

informacija, - radiodifuzni koji sluţe za emitovanje radio i TV

programa - metorološki sateliti za prikupljane podataka o

promjenama u atmosferi - vojni i špijunski sateliti koji sluţe u svrhu prikupljana

podataka za obranu!!! - sateliti koji sluţe u naučne svrhe i - mješoviti. Satelit se sa Zemlje lansira u orbitu pomoću rakete. Orbita je trajektorija koju satelit opisuje u prostoru pod uticajem prirodnih sila kao što su gravitacija prema Zemlji i drugim tijelima. Tijelo koje u glavnini utiče na kretanje satelita naziva se glavnim tijelom, što je u našem slučaju Zemlja. Vektor

poloţaja satelita u odnosu na centar glavnog tijela i vektor njegove brzine obrazuju ravan orbite. Ugao nagiba ove ravni prema referentnoj ravni naziva se inklinacija orbite. Referentnu ravan obično predstavlja ekvatorijalna ravan glavnog tijela, tj Zemlje. Apogej predstavlja tačku orbite koja je najviše udaljena od centra Zemlje, a perigej njenu tačku čije rastojanje od centra je najmanje. Visina apogeja i perigeja mjere se od površine Zemlje.

Prvi lansirani sateliti imali su malu snagu od nekoliko W do 10 W. Danas se lansiraju sateliti snage do 150 W. Što je veća snaga emitovanja potrebna je manja antena za prijem signala. Na nebu se, koliko je poznato, nalazi oko 8.700 satelita, od kojih je samo dio aktivan.

6.2.3. TELEKOMUNIKACIONI SATELITI Prvi pokušaj da se za telekomunikacione svrhe iskoristi satelit je bio onaj kad se kao reflektor-repetitor pokušao iskoristiti Mjesec. Taj eksperiment je uspio i Mjesec je uspješno odigrao ulogu reflektora, ali od praktične primjene nije bilo ništa. Zbog toga je u orbitu 1960.

lansiran Echo koji se pokazao boljim od Mjeseca jer je, s obzirom na materijal od kog je bio načinjen, bolje reflektovao signal koji je poslan sa Zemlje i tako ponovo vraćen na Zemlju gdje su ga mogle primiti sve stanice u vidnom polju satelita.

Slika 6.15. Echo

MeĎutim, ni ovaj pasivni satelit nije zadovoljio, s obzirom

da je signal koji je stigao sa njega bio veoma slab, a pokrivenost Zemlje signalom je bila veoma ograničena i kratkog vremena trajanja. Iz tih eksperimenata se zaključilo da se sateliti neće moći uključiti u sistem telekomunikacija ako ostanu pasivni, pa im je dodat primo-predajni sistem. Dodatno je trebalo riješiti i pitanje kontinuiteta vidljivosti satelita iz pojedinih tačaka na Zemlji.

LEO sateliti

Nisko-orbitni sateliti obično kruţe po kruţnim orbitama koje su na oko 150 km iznad površine Zemlje, a vrijeme obilaska oko Zemlje mu je oko 90 minuta. Ako je satelit u niskoj orbiti, on će rotirati oko Zemlje vrlo kratko vrijeme. Ako je na višoj orbiti trebat će mu više vremena da obiĎe Zemlju. Prvi sateliti su kruţili po niskim eliptičnim orbitama. Lansiranjem u više orbite ta elipsa postepeno postaje



kruţnica, a vrijeme kruţenja se postepeno povećava do 24 sata. Zbog male visine njihove orbite oni su vidljivi samo sa površine Zemlje radijusa od oko 1000 km od podsatelitske tačke. Uz to, ovi sateliti mijenjaju svoj poloţaj u odnosu na zemlju veoma brzo i mora ih biti mnogo tako da čine satelitske konstelacije koje sadrţe od 66 satelita (Iridium) do 720 (Microsoft Paul Allan). LEO satelitski sistemi imaju značajne prednosti u odnosu na geostacionarne satelitske sisteme kod pruţanja mobilnih satelitskih usluga. Korisniku se omogućuje pokretljivost, upotreba mobilnih ureĎaja malih dimenzija i male snage. Mreţa LEO satelita koji su postavljeni u orbitu na oko 650 km se naziv Iridijum i sadrţi 66 satelita (trebalo je biti 77 zbog čega je dobila ime po rednom broju iridijuma u periodnom sistemu). Orbitira u 6 ravni koje su odvojene uglovima od 300, a u svakoj ima 11 satelita.

Slika 6.16. Sistem nisko-orbitalni satelita

Globalstar sistem je drugi vaţan sistem na LEO orbitama. On će omogućiti pouzdan rad i ukoliko poneki satelit u konstelaciji otkaţe (za razliku od geostacionarnog gdje se to gotovo nikad ne dešava). Vrijeme ophodnje mu je 113 minuta, pa 12.7 puta obiĎe Zemlju za 24 sata. Ipak, to mijenjanje poloţaja satelita u odnosu na tačku na Zemlji neće uticati na kvalitet veze, jer će simultana upotreba do tri satelita omogućiti kvalitetnu vezu. Ovaj sistem se sastoji od 56 satelita, 48 aktivnih i 8 rezervnih. Sateliti su smješteni u 8 orbitalnih ravni sa po 6 satelita na visini od 1.414 km pod uglom od 520. Inače LEO sateliti su omiljeni za primjene u mobilnim

sistemima, za razliku od geostacionarnih koje preferiraju za prenos TV signala i prenos podataka velikom brzinom.

MEO sateliti

Srednje-orbitni (MEO) sateliti su relativno malobrojni. I MEO su kao i LEO subsinhroni sateliti koji su tako lansirani da je srednja zvjezdana perioda obrtanja Zemlje

oko svoje ose jednaka multiplu srednje zvjezdane periode obrtanja satelita oko Zemlje. Nalaze se na visinama 9.600 – 19.000 (21.000) km, sa periodom obrtanja oko Zemlje od 2-12 h. Prednosti su im umjereni troškovi lansiranja, a mane veće vrijeme kašnjenja nego LEO.

Slika 6.17. Molnia

U ovu grupu satelita spada i MOLNIA, koji je lansiran iz potrebe da se u Rusiji pokriju sjeverna područje zemlje koja nije mogao pokriti geostacionarni sistem. On doduše ima vrijeme obilaska 12 sati i nalazi se na visini od oko 21.000 km (gornja granica MEO orbitiranja), za razliku

od drugih MEO satelita koji su u znatno niţim orbitama i obilaze Zemlju za 2-4 h.

Slika 6.18. Eliptična orbita satelita Molnia

Orbita MOLNIA satelita je tako dizajnirana da satelit troši najviše vremena iznad dalekih sjevernih predjela, a za to vrijeme njegova sjena se pomiče sporo. Njegov period je pola dana, tako da satelit je na raspolaganju za rad iznad ciljane oblasti 8 sati.

GEO sateliti

GEO sateliti se nalaze na visini od 36.000 km iznad Zemlje, gdje su ugaona brzina satelita i ugaona brzina okretanja Zemlje iste, tj. period obrtanja je 24 h. Zbog toga se moţe smatrati da se satelit u odnosu na zemlju i ne kreće, mada postoji neko malo "klizanje" zbog uticaja drugih nebeskih tijela.



Prednosti ovog sistema su što jedan satelit pokriva 42% Zemljine površine i što ima konstantan poloţaj u odnosu na odreĎenu tačku na Zemlji. Zbog toga su u sistemu potrebna 3 satelita da bi pokrila čitavo područje Zemljine površine (osim polarnih). Geostacionarni satelit se okreće oko zemlje jednom dnevno, iznad ekvatora.

Slika 6.19. GEO satelit

Nedostaci su veliko vrijeme kašnjenja signala (koje je bitno u telefoniji, ali nije u prenosu podataka i TV tehnici i nekim drugim namjenama), skupe zemaljske stanice i nepokrivenost polarnih područja .

Slika 6.20. Tri geostacionarna satelita

Ovaj satelitski sistem je pogodan za primjenu u komunikacijama jer antene na Zemlji, koje moraju biti usmjerene ka satelitu, rade efikasno bez potrebe da imaju skupu opremu za traganje za satelitom. Ušteda je tolika da opravdava veća ulaganja za troškove lansiranja na tako veliku udaljenost od površine zemlje. Danas u orbitama ima najviše geostacionarnih komunikacionih satelita i to oko 2/3 od ukupnog broja. Komunikacijski sateliti kao što je EchoStar nalaze se u geostacionarnoj orbiti. To znači da se satelit nalazi uvijek iznad jedne tačke na Zemlji. Područje na Zemlji koje "vidi" satelit naziva se trag prekrivanja signalom- footprint. Na slici 2.9. prikazan je trag prekrivanja koji se odnosi na Afrički kontinent. Korisnik signala u Africi moţe da koristi ovaj satelit da bi komunicirao sa bilo kim drugim u Africi

Slika 6.21. Tragovi prekrivanja signalom

TakoĎe moţemo da koristimo satellite kao prenosne - relejne sisteme kojim šaljemo signale bilo gdje na Zemlji. Na slici 2.10. prikazano je preklapanje tragova prekrivanja koji potiču od četiri različita satelita. Ako bi ţeljeli poslati signal iz Afrike ka jugoistočnoj Aziji mogli bi ili preskakati signalom odreĎeno područje ili preusmjeriti signal koristeći veći broj satelita.

Slika 6.22. Preklapanje tragova prekrivanja

6.2.4. PRIMJENA SATELITA

Sateliti su uvedeni prvenstveno iz potrebe za globalnim komunikacijama, mada su im dati i razni drugi zadaci. Ali, bez obzira na to, njihova primarna uloga je da obezbijede komunikaciju izmeĎu bilo koje dvije tačke, ne samo na površini zemlje, već i ispod površine okeana, pa u izvjesnoj mjeri i u kosmosu.

Telefonija Prva, ali još uvijek najvaţnija primjena komunikacionih satelita je u oblasti internacionalne telefonije. Sa fiksnog telefonskog aparata pozivi se upućuju zemaljskoj stanici odakle se oni šalju geostacionarnom satelitu. Ovaj satelitski sistem je pogodan za primjenu u komunikacijama jer antene na Zemlji, koje moraju biti usmjerene ka satelitu, rade efikasno bez potrebe da imaju skupu opremu za traganje za satelitom, pa se zato i koristi u fiksnoj telefoniji. Ručni celularni telefoni u urbanim sredinama ne koriste satelitske telekomunikacije. Umjesto toga oni koriste pristup zemaljskim baznim stanicama, bez obzira da li se



radi o prijemnim ili odašiljačkim stanicama. Kod pruţanja mobilnih satelitskih usluga LEO satelitski sistemi imaju značajne prednosti u odnosu na geostacionarne satelitske sisteme. Korisniku se omogućuje pokretljivost, upotreba mobilnih ureĎaja malih dimenzija i male snage. U ovom slučaju LEO sateliti su primjer korištenja satelita od strane čovjeka. Mobilna telefonija nam je donijela i novi tehnološki sistem - lični sistem za komunikaciju (PCS). U kompletno razvijenom PCSu osoba nosi samo telefon. Taj telefon je sposoban za prenos glasa ili podataka bilo gdje u svijetu. Nekoliko kompanija je zasluţno za razvoj jednog vida ove tehnologije, koristeći satelite u niskoj orbiti (LEO). Ovaj sistem obezbjeĎuje usluge hand-held telefonima od 1998.

Slika 6.23. Pokrivanje područja signalom

Najpoznatiji satelitski sistemi za ovu namjenu su Iridijum i Globalstar, oba na LEO orbitama, koji se koriste u mobilnoj telefoniji. Pri tom satelit neće direktno spajati korisnike nego nastoje iskoristiti postojeće javne telefonske mreţe, analogni i digitalni celularni sistem, pa će se prebacivati poziv izmeĎu korisnika i zemaljske stanice(gateway) ili direktno sa satelita, ako je sagovornik korisnik Globalstara.

Radio-televizija Prijem TV programa moţe se obavljati posredstvom klasičnog sistema prenosa ili posredstvom satelitskih sistema komuniciranja. Kod klasične televizije predajnik se nalazi na zemlji, sa antenom koja je uzdignuta iznad površine zemlje, da bi se obezbijedio veći domet i potrebna jačina signala. Kod satelitske televizije predajnik se nalazi na vještačkom Zemljinom satelitu.

Televizijski signali se emituju ka elektromagnetni talas sa Zemlje do satelita, a zatim se vraća na Zemlju. Da bi TV signal stigao do nekog veoma udaljenog korisnika na globusu, potrebno je koristiti bar četiri antene:

- antenu zemaljskog predajnika,

- prijemnu antenu na satelitu, - predajnu antenu na satelitu i - prijemnu antenu na Zemlji.

Da bi se domet klasičnog prenosa TV signala povećao i izvan dometa predajnika, 60 – 150 km, grade se mreţe repetitora na svakih 100 – 300 km jedan od drugoga,

čime se postiţe pokrivanje znatno veće teritorije. TV signal se šalje posredstvom relejnih predajnika.

Slika 6.24. Trag prekrivanja signalom sa satelita

Ovakvo rješenje nije baš efikasno u planinskim područjima, pa se počelo za drugačijim rješavanjem ovog problema koje je omogućila satelitska tehnika. Ona je omogućila veliku teritorijalnu pokrivenost televizijskim signalom, kvalitet tona i slike je neuporedivo bolji, smetnje i ostale pojave prisutne kod zemaljske televizije praktično i ne postoje, a broj programa koji se mogu pratiti prelazi nekoliko hiljada u analognom ili digitalnom domenu. Satelitski prenos TV signala koristi predajnik i predajnu antenu na vještačkom Zemljinom satelitu. Predajnik nije snaţan (50 – 100 W) pa je zbog toga signal na mjestu prijema veoma slab (10-17 W/m2). Zato se mora koristi prijemna antena sa velikim pojačanjem (35 – 50dB) i pojačavač u sklopu konvertora frekvencije (55 – 60 dB). Frekvencije koje se koriste za satelitsku televiziju su u okviru C opsega (3,7 – 4,2 GHz) i u okviru Q opsega (10,7 – 12,75 GHZ) sa tendencijom širenja na K opsegu (20 GHz). Komunikacijski sateliti se u svemiru ponašaju kao prenosne - relejne stanice. Ljudi ih koriste da bi prenijeli poruke sa jednog kraja svijeta na drugi. Ove poruke mogu da budu telefonski pozivi, TV slika internet konekcija...

Slika 6.25. Komunikacioni satelit kao prenosna stanica

Na satelitu se nalazi prijemna antena koja prima signal iz studija na Zemlji, koji on preko predajnika i predajne



antene vraća na Zemlju, pokrivajući tim signalom znatno veću oblast nego što je to mogao sistem relejnih veza. Vaţno je istaći da kod satelitskog prenosa signala današnja tehnika omogućava da je povećanjem snage predajnika na satelitu moguće smanjenje dimenzija i prijemnih antena, tako da se danas neki satelitski programi mogu primati antenama prečnika od 40 cm. Emitovanje i prenos radio i televizijskog programa je samo jedan dio funkcije satelita od posebnog interesa. Tokom 90-tih godina u svijetu je postojalo preko 300 geostacionarnih satelita, pri čemu su neki od njih, pored

ostalih telekomunikacionih servisa, korišteni za emitovanje većeg broja TV programa.

Televizijski programi se mogu svrstati u grupu onih koji se mogu slobodno gledati bez plaćanja pretplate i na grupu kodiranih koji se mogu pratiti samo preko sistema sa dekoderom, što podrazumijeva plaćanje. Plaćanje pretplate se realizuje posredstvom kupovine dekoder kartice koja se ubacuje u dekoder. Od poznatijih programa koji su kodirani spomenut ćemo MTV, Discovery, TV1000 itd.

Slika 6.26. Pojedinačni – osnovni prijem satelitskog signala

Slika 6.27. Zajednički satelitski sistem



Osim što ih moţemo svrstati u ove dvije grupe, programe moţemo razvrstati i po sadrţaju i to na dječije, filmske, muzičke itd. Kako se zemaljski televizijski satelitski sistem sastoji od antene, konvertora i satelitskog prijemnika, to će kvalitet slike i zvuka, ali i komfora, zavisiti od kvaliteta tih komponenata. Antena fokusira primljeni signal konvertoru koji će ga primiti i dalje obraditi. Od njegovog kvaliteta zavisi kvalitet signala. Ako je TV signal slabiji, potrebna je antena većeg prečnika. TakoĎer je bitna preciznost izrade antene, tj. ne smije biti mehanički deformisana jer je tada fokus nepravilan, pa njeni efekti ne odgovaraju nominalnima.

Najčešće se koriste tzv. offset antene koje su kod nas prečnika 90cm i one u potpunosti zadovoljavaju. Konvertor se postavlja u fokus antene i ima zadatak da primi signal, pojača ga, izdvoji odgovarajuću polarizaciju i prebaci signal iz opsega od sa desetak GHz u opseg 0,7 – 2 GHz, kako bi se mogao prenijeti koaksijalnim kablom do satelitskog prijemnika koji se nalazi u stanu. Prijemnik, iz dolazećeg signala, izdvaja odabrani program i proslijeĎuje ga TV aparatu. Pored individualnih sistema namijenjenih pojedinačnim korisnicima, postoje i varijante za više korisnika, što se moţe izvesti na dva načina. Upotrebom razdjelnika (multiswitch) će u svakom stanu moći da se koristi satelitski prijemnik i gledaju programi sa nekoliko satelita. Takva antenska instalacija izvodi se tako da se koristi zajednički satelitski tanjir, jedan ili dva dvostruka LNBa (konvertora), zavisno o tome koliko se ţeli pratiti satelita. Takav sistem, ako je na njega spojeno više zgrada, naziva se sistemom kablovske televizije. U kablovske sisteme je moguće ugraditi razne dekodere za gledanje kodiranih programa. Pomoću kablovskih sistema obično se prati 15-20 satelitskih i 5-8 domaćih programa. Postoje i pokretni (motorni) satelitski sistemi koji nam omogućuju praćenje programa sa svih satelita koji su nam optički vidljivi, a to su oni izmeĎu 400 istočno i 400 zapadno. Sistem se obično sastoji od antene od 90 cm, konvertora, satelitskog prijemnika i motora sa ugraĎenim potenciometrom. Njegova prava vrijednost se vidi tek ako ga opremimo i sa digitalnim prijemnikom i dekoderom, jer je većina dobrih programa prešla na digitalno emitovanje ili je kodirana. Digitalna TV je noviji i bolji način emitovanja programa pri čemu se otklanjaju mnogi problemi prisutni u emitovanju zemaljske televizije, a istovremeno se racionalnije koristi frekvencijski opseg odreĎen za televiziju, pa se umjesto klasičnog analognog programa moţe emitovati desetak digitalnih TV i radio programa po istom transponderu. Da bismo to mogli, moramo nabaviti satelitsku antenu od 90 cm, univerzalni (digitalni) konvertor LNB i digitalni prijemnik. Ako imamo analogni sistem sa univerzalnim LNB-om, dodaje se samo digitalni prijemnik umjesto/uz postojeći analogni.

GPS - Globalni Pozicioni Sistem

Glibalni Pozicioni Sistem - GPS je najprije zamišljen kao sistem za vojno i civilno pozicioniranje i navigaciju. Razvijen, kontrolisan i odrţavan od Ministarstva obrane SAD, GPS postaje moćan sistem za pozicioniranje na Zemlji, dostupan svima i svugdje. GPS signali su besplatni i pokrivaju čitavu Zemlju. On omogućuje korisnicimana na moru, kopnu i u vazduhu odreĎivanje 3D pozicije, brzine i tačnog vremena 24 h dnevno, bez obzira na atmosferske prilike, sa tačnošću većom nego bilo koji radionavigacijski sistem do sada. Ovaj sistem koristi satelite Block I i II, a do 2009. bit će lansiran i Block III.

Slika 6.28. Upotreba GPS za navigaciju

Što je GPS? To je mreţa satelita koja kontinualno šalje kodovane informacije pomoću kojih je omogućeno precizno odreĎivanje poloţaja na Zemlji. Sateliti šalju vrlo slabe radiosignale omogućujući GPS prijemniku da odredi svoj poloţaj na zemlji. U suštini, GPS omogućuje da se zabiljeţe poloţaji tačaka na Zemlji i da se pomogne u navigaciji do tih tačaka. GPS se moţe koristiti svagdje osim na mjestima gdje ne moţe doprijeti signal, a to su mjesta unutar zgrada, u tunelima, spiljama, garaţama i drugim podzemnim lokacijama, te ispod vode.

Slika 6.29. GPS satelit



Najčešća primjena u vazduhu obuhvata navigaciju u vazduhoplovstvu, dok na moru GPS obično koriste za navigaciju rekreativni nautičari i ribolovci. Primjene na kopnu su raznovrsne. Naučnici često koriste GPS zbog njegove mogućnosti preciznog mjerenja vremena. Geodeti ga koriste da bi bili efikasniji u svom radu, jer im smanjuje vrijeme potrebno za njihova mjerenja. GPS se moţe koristiti u svim rekreativnim sportovima kao što su planinarenje, biciklizam, lovstvo itd. ViĎamo ih u automobilima kao sisteme za navigaciju, zatim na brodovima i avionima. GPS sve više postaje pomagalo i u automobilu, npr. pozivanje pomoći na cesti. Sofisticiraniji sistemi mogu pokazati poloţaj vozila na elektronskoj karti dajući

vozačima mogućnost da obiljeţe svoje poloţaje i potraţe neku adresu, npr. ulicu, restoran, hotel ili nešto drugo. Neki opet mogu automatski kreirati rutu i davati uputstva za svako skretanje do traţenog mjesta.

Slika 6.30. GPS sateliti GPS ima tri segmenta: svemirski, kontrolni i korisnički. Svemirski segment se sastoji od 24 satelita (21 aktivan i 3 za rezervu) koji su teški oko 900kg, sa snagom predajnika od 50W. Oni su na relativno velikoj visini 20.000 km (12 h za obilazak) što omogućuje da pokriju veće područje i da su kontinuirano dostupni GPS prijemniku. Kontrolni segment kontroliše GPS satelite i upravlja njima dajući im ispravljene orbitalne i vremenske informacije. Ima 5 kontrolnih stanica širom svijeta. Korisnički segment se sastoji od prijemnika onih koji koriste GPS, pomorci, piloti, planinari, lovci, vojnici i bilo tko drugi tko ţeli znati gdje se nalazi, gdje je bio ili kuda ide. Za odreĎivanje 2D koordinata, odnosno geografske širine i duţine, potrebna su tri satelita, a za odreĎivanje treće

dimenzije (nadmorske visine), potrebna su najmanje četiri satelita. Kad se ovi podaci kombinuju sa vremenom moţe se izračunati brzina kretanja, preĎeni put, brzina penjanja ili spuštanja, vrijeme potrebno da se stigne do cilja itd. GPS prijemnik to radi neprestano. On prima signale, pamti, uporeĎuje, proračunava i daje nam rezultate. Kako se koristi GPS? Opišimo sferu čiji je poluprečnik udaljenost od satelita do traţene tačke. Ta tačka se nalazi negdje na površini sfere. Ako se zatim opiše i sfera oko drugog satelita, naš poloţaj biće suţen na kruţnicu nastalu kao presjek dve sfere. Prijesekom sfere opisane oko trećeg satelita, mogući poloţaj svodi se na samo dvije tačke. Jedna je obično u svemiru i to

rješenje otpada, a druga je rješenje, tj. tačan poloţaj objekta. Lista poslova koje moţe obaviti GPS je duga: - moţe da prikaţe koordinate (geografsku širinu i

duţinu) na kojima se trenutno nalazimo. - da na displeju iscrta liniju koja predstavlja put kojim

smo prošli, - da prikaţe vrijednost brzine kojom se krećemo,

prosječnu brzinu, maksimalnu brzinu i ukupni preĎeni put,

- da prikaţe nadmorsku visinu tačke na kojoj se nalazimo,

- da prikaţe sve relevantne podatke kompasa (numerički) kao i sam kompas (grafički). Moguća je navigacija po azimutu, navigacija ka projektovanoj tački itd.

- da memoriše našu maršrutu sa svim podacima o geografskim koordinatama i nadmorskoj visini tačaka koje smo prošli,

- da nas vodi po putu kojim nikad nismo prošli, dajući mu samo tačke kroz koje ţelimo proći, a on sklapa trasu,

- moţe nam dati kratkoročnu prognozu vremena, vremena izlaska sunca, preporuku najboljeg vremena za pecanje ili lov itd.

GPS je američki sistem, a u Evropa već od 2007. funkcionira sistem pod nazivom GALILEO. On je eliminisao neke nedostatke koje ima GPS, npr. funkcionira i na mjestima sa lošim prijemom gdje GPS zakazuje. I Rusi su razvijali svoj GPS pod nazivom GLANASS, ali on nikad nije zaţivio u komercijalnom smislu.

Mobilne tehnologije

Ovdje se radi o mobilnim prijemnicima kao što su oni koje koriste vozila u pokretu. Korištenjem GPS tehnologije kao reference, antena se automatski preusmjerava ka satelitu, bez obzira gdje se vozilo na koje je antena montirana, nalazilo. Ove mobilne satelitske antene su popularne kod vlasnika rekreacionih vozila. TakoĎer se koriste i za gledanje programa na LCD

ekranima montiranim na sjedala u avionu ili brodu. MeĎutim, najznačajnija primjena ovih sistema je u mornarici. Tako je još 1976. COMSAT lansirao satelit



Marisat, koji je obezbijedio mobilne usluge američkoj mornarici. Početkom 80-tih Evropljani su lansirali Marecs satelite koji su imali istu svrhu, a 1979. je MeĎunarodna moreplovačka organizacija čak inicirala osnivanje MeĎunarodne moreplovačke satelitske organizacije IMARSAT, kao što je prije toga osnovan INTELSAT. IMARSAT je u početku iznajmljivao kapacitete na Marisat i Marecs satelitima, da bi 1990. lansirao svoj vlastiti satelit za tu namjenu Inmarsat II F-1. Danas je u orbiti već i treća generacija ovih satelita.

Slika 6.31. Primjena satelita u mobilnoj komunikaciji

Pokušalo se i sa aeronautičkim satelitskim sistemima, ali se odustalo, pa danas i aeronautičari koriste usluge Inmarsat. Tako je Inmarsat, koji je u početku zamišljen kao sistem za pruţanje telefonskih usluga brodovima i za praćenje pomorskog saobraćaja, postao mnogo više od toga. Pomoću njega je praćen čak i Zaljevski rat. Očigledno, mobilne tehnologije su satelitski sistemi i ne treba mješati sa sistemima celularne mobilne telefonije.

6.2.5. SATELITSKI PRENOS PODATAKA Budućnost komunikacija kreće se ka stvaranju globalnih informacionih mreţa koje će korisnicima obezbijediti fleksibilne multimedija servise, po zahtjevu, uvijek i na svakom mjestu. Multimedija servisi omogućuju zajedničku prezentaciju različitih izvora podataka od kojih su najčešći: slike, glas i tekst. Ovakvi servisi uključivat će: video na zahtjev, brz pristup Internetu, telemedicinu, teleobrazovanje, prenos velike količine podataka, kao i niz drugih servisa usmjerenih ka poboljšanju kvaliteta ţivota. Analize trţišta pokazuju da će, u bliskoj budućnosti, zahtjevi za servisima koji prenose različite vrste podataka biti veći nego zahtjevi za standardnim telefonskim servisima. Na koji način tu moţe da pomogne satelitska tehnologija? Do sada su za prenos multimedija servisa korišćene zemaljske komunikacione mreţe nastale razvojem tehnike optičkih vlakana i tehnologija kao što su DSL (Digital Subscriber Line). Ove mreţe predstavljaju dobro i ekonomično rješenje za primjenu u gusto naseljenim regijama. MeĎutim, one ne mogu zadovoljiti

osnovni cilj koji postavljaju savremene telekomunikacije: obezbjeĎenje širokopojasnog pristupa za različite aplikacije, svakom korisniku na svakom mjestu i u svako vrijeme. Naime, zemaljske mreţe zahtijevaju ogromna ulaganja da bi se prekrio tzv. posljednji kilometar izmeĎu lokalnog čvora i korisnika, jer preko 2/3 od ukupnih investicija za telefonsku mreţu izdvaja se za taj posljednji kilometar! Da bi se svakom korisniku obebjedio pristup širokopojasnoj zemaljskoj infrastrukturi, potrebne su ogromne investicije i dug vremenski period za izgradnju.

Slika 6.32. Globalna mreţa za prenos podataka

Rješenje za ovaj problem ponudile su satelitske komunikacije, pa se u svijetu konstantno razvijaju mnogobrojni satelitski multimedijalni sistemi koji pruţaju:

- mogućnost globalnog pokrivanja uključujući i udaljene ruralne i teško dostupne zone,

- fleksibilnost u pogledu konfiguracije mreţe, koja se moţe lako mijenjati i prilagoĎavati zahtjevima korisnika,

- mogućnost komunikacije sa fiksnim i mobilnim korisnicima,

- jednostavno pristupanje korisnika instaliranjem odgovarajuće opreme, itd.

Planiranje i razvoj savremenih širokopojasnih satelitskih sistema je veoma sloţen proces koji se ne moţe posmatrati samo sa tehničkog aspekta, već se moraju uzeti u obzir i pravni i ekonomski i dr. faktori. Ovi sistemi treba, u prvom redu, da zadovolje potrebe korisnika tj. Da obezbijede multimedija servise pravovremeno, kvalitetno i po pristupačnoj cijeni. U svijetu postoji više satelitskih sistema za ovu namjenu. Neki su se razvili dogradnjom prethodnih koji su sluţili digitalnoj televiziji. Takav je DVD/MPEG-2 (Digital Video Broadcast/Moving Picture Experts Group) koji se razvio iz DVD-S (Digital Video Broadcast-Satellite). Satelitski sistem SWITCH-IN-THE-SKY koncepta se moţe

ponašati kao mreţa za lokalni pristup korisnika, pri čemu satelit, preko pristupne (gateway) stanice samo povezuje korisnike sa zemaljskom infrastrukturom. TakoĎer moţe da sluţi kao osnovna mreţa (core network).



Većina novih i budućih širokopojasnih satelitskih sistema bit će zasnovana na ATM (Asynchronous Transfer Mode). ATM je tehnika za komutaciju i multipleksiranje, idealna za multimedijalne aplikacije, jer omogućuje integraciju servisa za prenos glasa, videa i podataka, MeĎutim, ATM je razvijen za primjenu u zemaljskim širokopojasnim mreţama koje koriste optička vlakna i samim tim omogućavaju gotovo neograničene opsege za prenos i veoma nizak "ber" (bit-error-rate). Nasuprot tome, satelitski linkovi imaju ograničene opsege, a česta je i pojava paketskih grešaka. Zato implementacija ATM-a u satelitskom okruţenju zahtjeva specifične postupke kodiranja i kontrole greške. U svijetu postoji nekoliko veoma ambicioznih projekata

širokopojasnih satelitskih sistema, od kojih su već neki pušteni u rad. Takav je Skybridge. To je širokopojasni sistem sa malim kašnjenjem za lokalni pristup koji povezuje terminale krajnjih korisnika za zemaljsku širokopojasnu strukturu. Veze se uspostavljaju kroz regionalne zemaljske gateway stanice preko konstelacije od 80 satelita u LEO orbiti na visini od 1.469 km. Sistem radi u Q opsegu (10 – 18 GHz). To je jedini od ovih sistema koji koristi taj opseg, inače pogodan zbog toga što ima manje slabljenje signala pri propagaciji, posebno kad pada kiša, što omogućava upotrebu provjerenih i široko dostupnih tehnologija. Drugi sistem je Teledesic, prvobitno nazvan Internet-in-the-sky. To je širokopojasni LEO sistem koji radi u K opsegu i koristi znatno napredniju tehnologiju od prethodnog koja uključuje obradu signala i komutaciju na samim satelitima. Potreba za globalizacijom komunikacija je ogromna, a izgradnja sveopšte zemaljske mreţne strukture i skupa i spora. Zato je jedino rješenje razvoj globalnih širokopojasnih satelitskih multimedija sistema. Neki od ovih sistema bit će samo mreţe za pristup, dok će neki predstavljati samostalne komunikacione mreţe i dopunjavat će zemaljske širokopojasne mreţe. Onog trenutka kada postanu operativni, svi ovi sistemi će obezbjediti raspoloţivu infrastrukturu u svakoj tački na planeti.

ASTRA

Ovaj sistem predstavlja tipičan primjer radiodifuzijskih satelita koji se koristi za prenos TV ili radio programa. 1988. je lansiran Astra 1A satelit prvi u floti koja danas broji ukupno 13 satelita. 1996. Astra uvodi uslugu digitalne televizije lansiranjem satelita Astra 1E. 2001. nastaje SES GLOBAL ujedinjenjem SESAstra i Americom čime ova firma dobija flotu od 41 operativnog satelita.

Danas ASTRA satelitski sistem nudi preko 1100 različitih analognih i digitalnih televizijskih i radio programa, te internet usluge za preko 91 miliona korisnika širom Evrope. Pokrivenost Evrope je od Moskve na isoku, do

Irske na zapadu, te skandinavskih zemalja na sjeveru do Kanarskih ostrva na jugu. TV kuće emituju svoj program ka satelitu ili preko vlastitih linkova ili preko SESAstra Satellite Control Facilities u Betzdorfu, Luksemburg. Sateliti konvertuju ove signale i šalju ih nazad na područje Evrope uglavnom u obliku koncentričnog kruga u kome je snaga primljenog signala sa satelita jednaka, odnosno bolje reći konstantna.

Slika 6.33. Platforma ASTRA-NET Neke od usluge koje sistem ASTRA pruţa su slijedeće:

- Distribucija programa i to: radio i TV programa sa preko 1100 različitih programa (kanala).

- Interaktivna televizija tzv. Projekat SATmode koji pruţa slijedeće usluge: televoting, home-shopping, SMS,chat i e-mail preko televizijskog interfejsa, interaktivne igre i klaĎenje.

- Televizija visoke rezolucije HDTV-Astra postaje začetnikom televizije visoke rezolucije na području Evrope, jer je prva emitovala putem satelita signal za televiziju visoke rezolucije.

- Direct-to-Cable je jedinstven servis koji omogućava operaterima kablovske televizije usluge broadband interneta.

- Internet servisi namjenjeni kućnim korisnicima- uglavnom se svodi na omogućenje downloada velikim brzinama.

Flota Astra satelita se sastoji od 13 satelita: - sedam na poziciji 19.2º istočno (od Griniča)i to su 1B,

1C, 1E, 1F, 1G, 1H, 2C - tri na poziciji 28.2º istočno i to su 2A, 2B, 2D - jedan na poziciji 5.2º istočno 1A - dva na poziciji 23.5º/24.2º istočno i to su : 3A I 1D



Tehničke karakteristike satelita ASTRA 1E

Datum lansiranja: 19.10.1995

Za lansiranje korištena: Ariane 4-2L, let broj 79

Mjesto lansiranja: Korou,Francuska Gvajana

Masa atelita: 3014kg

ProizvoĎač: Hughes

Orbitalni poloţaj satelita: 19.2º E

Očekivani vijek trajanja: 14 godina

Potrošnja: 4150W

Broj transpondera: 18

EIRP. 51dBW

Broj kanala 66 od 10,70 – 12,10 GHz.

ProizvoĎači satelita za SESAstra su: Boeing Satellite Systems, Astrium i Alcatel Space. Svi oni danas vaţe za proizvoĎače najkvalitetnijih satelita.Izrada jednog Astra satelita traje u prosjeku 3 godine u toku koje se vrše

opseţna ispitivanja kako bi se osigurao kvalitetan rad u svemiru. Radni vijek jednog satelita iz Astra familije je 15-ak godina.

IRIDIUM

Slika 6.34. Satelit Irijdium

Iridium je komunikacijski satelit kojeg je razvila Motorola (slika 4.6). Zapravo, Iridijum je dizajniran kao sistem satelita. U sistemu treba da postoji 66 Iridijum satelita koji bi omogućili usluge mobilne telefonije i slanja podataka (paging) širom svijeta. Svaki korisnik koji posjeduje Iridijum telefon biće u mogućnosti da napravi pozive u bilo kojem dijelu svijeta. Prije nekoliko godina Motorola je započela lansiranje tih satelita u nisku zemljinu orbitu LEO. 01.01.1998. na poziciji je bilo 46 satelita. Dodatna lansiranja su nastavljena a do 1998. je planiran Globalni servis..

Glavni dio zemaljskih stanica je komutacioni sklop Siemens EWSD D900 baziran na GSM standardima koji je kompatibilan s postojećim zemaljskim telekomunikaci-onim sistemima.

Slika 6.35. Satelitski sistem Iridium

Iridium sistem koristi kombinaciju višestrukog prenosa signala FDMA/TDMA. Komandni centar cijelog sistema nalazi se u Virdţiniji, SAD, a na Havajima i u Kanadi postoje tri centra za kontrolu putanje i pozicije satelita.

GLOBALSTAR

Globalstar sistem (LEO) omogućit će pouzdan rad ukoliko poneki satelit i prestane raditi, za razliku od geostacionarnih sistema gdje ukoliko doĎe do kvara na satelitu cijeli sistem koji opsluţuje taj satelit prestaje raditi.

Slika 6.36. Raspored satelita u mreţi GLOBSTAR



Višestruki prenos (Path diversity) je metoda prijema signala koja omogućuje kombiniranje višestrukog signala promjenljive snage u jedinstven koherentni signal. Pretplatnički ureĎaji omogućit će komunikaciju i s jednim satelitom, dok će 2-4 satelita biti dostupna. Mobilne stanice će prema potrebi mijenjati nivoe disipirane snage zbog raznih interferencija ili mijenjanja snage polja, tako da će srednja izlazna snaga biti izmeĎu 50-300mW.

S obzirom da je Globalstar sistem na niskoj orbiti (LEO) vrijeme satelita oko Zemlje je mnogo manje od Zemljinog, tako da sateliti nisu na fiksnom poloţaju u odnosu na tačku na Zemlji kao kod geostacionarnih, nego neprestano kruţe, 12.7 puta (113 min) obiĎe Zemlju za 24 h.

Simultana upotreba do tri satelita omogućit će kvalitetnu vezu. Npr. pretplatnik koji se vozilom kreće izmeĎu zgrada kod upotrebe samo jednog satelita zbog prirode mikrovalova veza bi bila prekinuta, meĎutim u ovom slučaju signal dolazi sa preostala dva satelita (Slika 4.9.). Ova tehnika prenosa ima takoĎer prednosti u tome jer ukoliko doĎe do kvara na satelitu, sistem će i dalje raditi.

Slika 6.37. Simultana upotreba tri satelita

Sateliti neće direktno spajati korisnike nego se nastoje iskoristiti postojeće javne telefonske mreţe (PSTN), analogni i digitalni celularni sistemi, te će se prebacivati poziv izmeĎu korisnika i zemaljske stanice (gateway ) ili direktno preko satelita ukoliko je sugovornik korisnik Globalstara.

Slika 6.38. Pokrivanje površine Zemlje signalom Globalstara Glavni dio Globalstar satelita je komunikacijski dio. Sastoji se od niza antena za frekvencijska područja C

(komunikacija s čvorištem), L i S (komunikacija s korisničkim ureĎajima). Antene su tako dizajnirane da emitiraju snop od 16 zraka na Zemljinu površinu, pokrivajući područje u promjeru od nekoliko hiljada kilometara (Slika 4.11). Kod prenosa signala koristi se kombinacija FDMA i CDMA tehnika višestrukog prenosa, te u Globalstaru vjeruju da će takva tehnologija prenosa kombinirana sa tehnikom višestrukog prenosa (path diversity) rezultirati visokom kvalitetom signala. Zemaljske stanice su sastavni dio Globalstar sistema na Zemlji, koji uključuje kontrolne centre za upravljanje putanjom satelita, bazama podataka i ostalim

postrojenjima potrebnim za neometan rad sistema. Zemaljske stanice priključuju se na postojeće javne telefonske mreţe (PSTN), mobilne analogne (AMPS, NMT) i digitalne (GSM, PCS) mreţe.

Slika 6.39. Raspored frekvencija prema vrsti veza

Početkom 1998. prvi Globalstar sateliti lansirani su u svemir, te se komercijalna upotreba očekuje početkom 1999. godine. Lansiranja vrše Boeing (Seattle, Washington, USA), NPO Yuzhnoye (Kiev, Ukraina) i Starsem (Sureness, Francuska).

Prilikom svakog lansiranja svemirsko vozilo moţe ponijeti nekoliko satelita. Globalstar usluge najviše će koristiti meĎunarodni putnici koji putuju u područja gdje nema celularnih GSM sistema ili je mreţa slabo razvijena. Sistem će koristiti svi koji mnogo putuju: istraţivači, znanstvenici, političari, turisti itd.

Omogućit će se upotreba solarnih telefonskih govornica u mjestima gdje bi uvoĎenje fiksne mobilne mreţe bilo preskupo i neisplativo (npr. autoceste, na neprohodnim predjelima itd.). Globalstar satelitska telefonija bit će mnogostruko jeftinija od današnjih skupih satelitskih telefona sa usmjerenom paraboličnom antenom. Prema predviĎanjima očekuje se 30 miliona potencijalnih pretplatnika.

6.2.6. SATELITSKI OTPAD Još 1996. je francuski mikrosatelit Cerise neočekivano zapao u probleme kad su mu počeli nekontrolisano otpadati dijelovi. Kontrolna stanica na Zemlji nije mogla



razriješiti ovu zagonetku, jer je taj vojni istraţivački ureĎaj do tada besprijekorno funkcionisao. Analizom radarske slike ustanovilo se da je bilo došlo do sudara ovog satelita sa dijelom jedne stare rakete. Desilo po prvi put da je satelitski otpad, koji je ostao u kosmosu, izazvao smetnje kod aktivnog satelita.

Slika 6.40. Satelitski otpad

Svjesni smo činjenice da se u kosmosu nalazi mnogi isluţenih neaktivnih satelita i ostataka raketa kojima su bili lansirani, te da o njima niko ne vodi brigu. A svaki takav komad je potencijalna opasnost za „saobraćaj“ u

kosmosu s obzirom da im je brzina kretanja i do 30.000 km/h. MeĎutim, brzina kretanja tog otpada je manja od brzine kretanja kosmičke prašine i meteorita, ali su oni izraĎeni od metala te imaju veću probojnu snagu. Zbog svega ovoga je osnovana agencija IACD koja se bavi problemima svemirskog otpada. Radarima i teleskopima je do 1999. utvrĎeno da u orbitama ima oko 8.700 većih letećih tijela, od kojih je oko 700 u funkciji, dok ostali predstavljaju svemirski otpad. Kakva li je tek situacija danas? Sudar satelita Cerise sa komadom svemirskog otpada je pokazao da je opasnost prisutna i nepredvidiva, pa su naučnici simulirali jedan takav sudar koji je pokazao da

se proizvode udarni talasi koji stvaraju krater u materijalu koji je 4-5 puta veći od projektila, a mogu da izazovu i prsnuće zadnjeg zida cilindra. Svemirski otpad predstavlja opasnost i za internacionalnu svemirsku stanicu, jer moţe oštetiti njezin zaštitni omotač. Da bi se to spriječilo, danas se postavljaju višeslojni omotači. Za gornje stepene sagorjelih raketa koje kruţe oko Zemlje proizvoljno je pronaĎeno rješenje. Da ne bi eksplodirale, s obzirom da u njima ima još nešto zaostalog goriva, sa Zemlje se još jednom aktivira motor da to potroši. Time se sprečavaju eksplozije koje razbiju ostatak te rakete u mnogo sitnijih komada od kojih svaki

predstavlja potencijalnu opasnosat za „saobraćaj“ u svemiru.

Što se tiče isluţenih geostacionarnih satelita, IADC je predloţio da se oni pomoću posljednjeg ostatka goriva prebacuju na višu orbitu, iznad geostacionarne, u kojoj neće smetati aktivnim satelitima. Što se tiče isluţenih satelita iz niţih orbita, oni se navedu u niţe orbite tako da sagore u atmosferi.

6.3. MOBILNI TELEKOMUNIKACIONI SISTEMI

Mobilni sistemi telekomunikacija, uz upotrebu prenosnih radio primopredajnika, se koriste još od prvih dana nastanka radio tehnike, ali prava eksplozija masovnih

mobilnih veza desila se tek kad se pojavila mobilna telefonija koja je bila dostupna prosječnom čovjeku, prosječnom kako u pogledu tehničkog znanja tako i u pogledu materijalnih mogućnosti. Njeni počeci spadaju u 1970. godine kada su uvedeni sistemi MTS i IMTS. 1970/80. se uvode poboljšani sistemi AMPS, NAMPS, GSM i DAMPS (TDMA), a 1990. SDMA. Interesantan podatak, koji ilustruje šta se ovoj oblasti telekomunikacija dešavalo u proteklim 30 godina, je cijena mobilnih telefona. Na početku masovne upotrebe 1970. godina, ona je bila veća od 15000 (nije greška 15 hiljada) njemačkih maraka, a danas je manja od jednog procenta te sume. Savremeni mobilni telefon značajno nadmašuje svoje predhodnike u dimenzijama – znatno su manji, u teţini – višestruko su lakši i u mogućnostima koje posjeduje. Kad se tome doda i njegova atraktivnost kao i da nisu potrebne nikakve posebne investicije u priključenje na centralu i sl. a on svakim danom nudi nove sluţbe, jasno je da je mobilnom telefone, odnosno onima koji se bave ovom vrstom posla, osigurana cijela budućnost. Blok šema mobilne telefonije prikazana je na slici 9.16. Cijeli sistem moţe da se podjeli na dva dijela: beţični - radio i ţičani – klasične telefonske veze. Beţični dio je prikazan kao grupa od sedam šestougaonika, koji se nazivaju ćelije, odakle i potiče naziv ovog sistema celularni, ćelijski mobilni sistem (engl. cellular – ćelijski). Ovakav sistem je poznat pod imenom N=7-frekvencijski plan. Svaka ćelija pokriva odreĎenu površinu na kojoj se nalaze korisnici, a njene dimenzije zavise od konfiguracije terena i visine na kojoj su montirane antene baznih sistema. Isprekidanim linijama su prikazani dijelovi šestougaonika iz susjednih šest grupa sa po sedam ćelija, koje se naslanjaju na grupu na slici 6.41. U svakoj ćeliji se nalazi bazna – osnovna stanica. To je radio primopredajnik sa kojim korisnik uspostavlja dvosmjernu radio vezu preko svoh mobilnog telefona,

koji je takoĎe radio primopredajnik.



Slika 6.41. – Onovni elementi celularnog komunikacionog sistama

Ove radio veze se ostvaruju djelovima UHF talasnog područja (300 MHz do 3 GHz). U početku, mobilne radio veze su obavljane u opsegu od 800 MHz do 900 MHz, ali se kasnije, sa porastom broja korisnika, prešlo i na više frekvencije. Svih sedam baznih stanica u osnovnoj grupi povezano je sa MTX5, preko koga se ostvaruju veze izmeĎu svih ćelija i vrši biranje pozvanog broja. Npr. veza izmeĎu korisnika koji se nalazi u ćeliji A i jednog koji se nalazi u ćeliji B ide radio putem od mobilnog sistema u ćeliji A do bazne stanice u toj ćeliji, pa, preko optičkog kabla, do MTX i od njega do bazne stanice u ćeliji B. iz ove stanice se ostvaruje radio veza sa pozvanim korisnikom ćeliji B. U gusto naseljenim područjima, na MTX se priključuje više sedmočlanih grupa ćelija, na slici su prikazana samo tri priključka, a preko njega se ostvaruje veza izmeĎu bilo koje dvije ćelije iz bilo koje dvije grupe. Kao što se vidi, MTX u mobilnoj telefoniji ima istu ulogu kao lokalna telefonska centrala u klasičnoj telefoniji. Sa druge strane MTX je povezan sa klasičnom telefonskom centralom koja je na slici obiljeţena sa PSTN6. To omogućuje vezu izmeĎu mobilnih i stacionarnih telefona. Pored toga, povezivanje sa klasičnom telefonskom mreţom omogućava vezu sa vrlo udaljenim mobilnim telefonima, recimo sa mobilnim telefonima u drugim regionima, drugim drţavama, na različitim kontinentima i sl. Povezivanjem MTX rzličitih operatora - kompanija vlasnika grupa baznih stanica i ostalih veza, kao i povezivanjem MTX operatora iz drugih drţava ostvaruje se mogućnost komuniciranja sa bilo kim unutar površine koju pokrivaju sve bazne stanice. Samo su veze izmeĎu krajnjih korisnika i baznih stanica isključivo beţična, odnosno radio veza. Sve ostale veze se ostvaruju na različite načine, što zavisi od konkretnih uslova u svakom pojedinačnom slučaju. Znači, one mogu da budu preko koaksijalnih kablova, optičkih kablova, preko satelita itd.

5 Mobile Telephone Exchange 6 Public Switching Telephone Network

6.3.1. BEŢIĈNI SERVISI

Osnovna mana postojećih mobilnih sistema je da ne mogu podrţavati servise velike širine propusnog opsega, koje zahtevaju današnji korisnici. Uporedo sa trendom globalizacije svjetske ekonomije neophodno je da telekomunikacije obezbjedi razmjenu podataka bilo gdje i u bilo koje vrijeme. Današnji celularni telefoni uglavnom rade brzinom od 9 Kb/s što je malo da bi se dobio visoko kvalitetan audio i video signal, video konferencija u realnom vremenu ili brza internet veza. Komunikaciona scena je veoma šarena, u smislu da postoji mnogo različitih ureĎaja za različite tipove mreţa. Danas su u upotrebi:

- analogni celularni sistemi prve generacije, - digitalni celularni sistemi druge generacije, - analogni i digitalni beţični sistemi, - satelitske mreţe za zemaljske, morske i

vazdušne mobilne komunikacije, i - fiksne mreţe nadzemnih vodova.

Uprkos činjenici da neki od novijih sistema rade na sličnom principu, većinom su meĎusobno nekompatibilni.

Zbog ovih problema, neophodna je nova generacija beţičnih servisa. Njen razvoj je u toku i ona je nazvana treća generacija mobilnih komunikacionih sistema ili 3G sistemi. Evolucija GSM ka UMTS sistemu odvijaće se postepeno korištenjem multiplikacije kanala za jednog korisnika - HSCSD7, zatim paketiranjem kanala i uvoĎenjem komutacije paketa u GSM mreţu - GPRS8, kao i korištenjem novih metoda modulacije kao što je 8-PSK EDGE9 tehnologija, odnosno WCDMA10. Uvodenje HSCSD 1999. godine označio je prvi korak ka uslugama treće generacije. HSCSD omogućava prenos podataka do 57.6 Kb/s u GSM mreţama ili nešto viši ukoliko se koriste metode filtriranja i kompresije.

7 High Speed Circuit Switched Data 8 General Packet Radio Service 9 Enhanced Data for Global Evolution 10 Wideband Code Division Multiple Access



GPRS je nova negovorna usluga dodatne vrednosti koja omogućava prenos podataka preko mobilne mreţe. Ona je slična prenosu podataka komutacijom kanala i SMS-u. GPRS na postojeću GSM mreţu dodaje paketsku komutaciju koja omogućava slanje paketa podataka brzinom do 115 Kb/s. EDGE je tehnologija koja će omogućiti GSM operaterima da koriste postojeće GSM radio područje (900, 1800, 1900 MHz) za pruţanje MM usluga na bazi IP-a i njima odgovarajućih aplikacija brzinama do 384 Kb/s. Primena ovih tehnologija je omogućila postizanje ciljeva UMTS mreţa: maksimalnu brzinu pristupa do 2 Mb/s u lokalnim područjima, odnosno 384 Kb/s u širim područjima uz punu mobilnost korisnika.

6.4. INTERNET

Internet je telekomunikaciona mreţa koja omogućuje uspostavljanje veze izmeĎu bilo koja dva računara na Zemlji. Kada se imaju u vidu mogućnosti računara da piše, crta, vrše proračuni, komponuje i snima muzika, prave i reprodukuju filmovi itd. i da sve to moţe da se pošalje i primi preko ove mreţe jasno je koliki je njen značaj. Dodamo li obavljanje raznih poslovnih transakcija, telefonske razgovore i sve ostalo što nudi klasična telefonska mreţa, a sve to po niţim cijenama od te mreţe, moţe da se kaţe da internet postaje izuzetno značajan svjetski telekomunikacioni sistem. Postoji više načina za umreţavanje – povezivanje u sistem svih računara, ali se to najčešće ostvaruje preko postojeće telefonske mreţe. Sedamdesetih godina prošlog vijeka u vrijeme hladnog rata izmeĎu istoka i zapada, traţeno je u Americi rješenje problema ranjivosti postojeće telekomunikacione mreţe, čiji je glavni nedostatak bila njena centralizovanost. U slučaju uništenja ili oštećenja nekoliko centara, cijela mreţa bi postala ne upotrebljiva. Trebalo je, koristeći dijelove postojeće mreţe, napraviti alternativnu mreţu koja ne bi bila centralizovana, tako da, pri oštećenju jednog njenog dijela, ostatak nastavlja normalno da radi. U tom duhu, krajem sedamdesetih godina, je stvoren standard za povezivanje većeg broja udaljenih računara u jedinstvenu mreţu, pod nazivom TCP/IP11. U mreţu su prvi počeli da se povezuju američki Univerziteti i naučne ustanove i postajala je sve veća. Uskoro je počelo stvaranje mreţe u Evropi: Britanija, Danska, Skandinavske zemlje, a krajem 80-tih godina došlo je do povezivanja američke i evropske nreţe. Globalizacija i ogromno povećanje broja korisnik Mreţe su otpočeli pojavom brzih računara i modema i odgovarajućeg softvera koji su bili dostupni prosječnom korisniku, kao i pojavi standarda za hardverske kompanije i korekciju grešaka pri prenosu podataka. U današnjem svijetu u kome svaka stvar ima svoga vlasnika, Mreţa predstavlja fenomen – nju niko ne

11 TCP/IP – Transmission Control Protocol / Interface Protocol.

posjeduje u cjelini, ili mreţu posjeduju svi koji je koriste, tako da ne postoje nikakve zabrane ili ograničenja o izgledu, sadrţaju i sl. onoga što je na njoj, na hiljadama sajtova izloţeno, ili što se preko nje prenosi. Internet obrazuju stalno priključeni - host računari, koji su meĎusobno povezani preko postojećih klasičnih telekomunikaconih kanala. Ovi kanali su vlasništvo pojedinih firmi i drţava, ali mreţa kao cjelina, kao što je rečeno, ne pripada nikome. Prosječan korisnik priključuje se na mreţu preko provajdera12, najčešće preko telefonske linije. Provajder ima ureĎaj koji moţe da opsluţi veći broj korisnika, a koji je stalno uključen i povezan sa drugim provajderima kao i sa jednim ili više nadprovajdera čiji su ureĎaji stalno uključeni. I nadprovajderi su povezani meĎusobno i svi

oni zajedno, korisnici provajderi i nadprovejderi, čine mreţu, čiji su oni čvorovi.

Slika 6.42. Internet

UreĎaji koji koriste provajderi kao i oni iznad njih, su inteligentni ureĎaji koji neprekidno prate protok podataka i vrše potrebne intervencije, pronalazeći najkraći i najsigurniji put od jednog do drugog korisnika.

Fizičke veze izmeĎu čvorova mreţe ostvaruju se klasičnim telefonskim kablovima, koaksijalnim i drugim, optičkim kablovima, radio relejnim vezama, satelitskim vezama itd. Najbolje, najbrţe i najpouzdanije veze su preko optički kablova, koji u ovoj oblasti, telekomunikacija imaju veliku budućnost. Slično poštanskoj sluţbi koja ima razne servise: pisma, paketi, slanje novca, telegrami, telefon itd. i Internet ima razne srevise, koji se koriste pomoću odgovarajućih programa. Najpoznatiji i najviše korišteni programi su: - Outlook express za prijem i slanje elektronske pošte

e-mail,

12 Pojedinci ili firme koje nude uslugu priključenja na mreţu.



- Internet Explorer za korištenje Web servisa, - ICQ za "razgovor" sa korisnicima priključenim na

mreţu u realnom vremenu, - NetMeeting za telefonsku i/ili video vezu izmeĎu

računara, itd.

6.4.1. INTERNET SERVISI

Komponente Interneta se nazivaju Internet servisi. Neki od najpoznatijih i najviše korišteni servisa su:

- World Wide Web – www, - Elektronska pošta - E-mail, - Telnet , - FTP, - Diskusije putem elektronske pošte, - Usenet novosti, - Gopher, - Irc - "razgovor" putem interneta...

World Wide Web World Wide Web ili skraćeno WWW je servis Interneta koji podrţava tzv http13 – hipertekst protokol. Ovaj dio interneta je zadnjih godina doţivio najbrţi razvoj. Za to postoji više razloga. Www pruţa veoma jednostavan korisnički interfejs. TakoĎe je moguće raditi sa multimedijom - grafičke animacije, zvuk kao i izvršavati razne napredne programe. Www se pri radu oslanja prvenstveno na hipertekst. Hipertekst je dokument koji sadrţi riječi koje vrši spajanje na neki drugi dokument. Ove riječi se nazivaju link14 veze i korisnik ih moţe selektovati. Jedan hipertekst dokument moţe sadrţati veze na više dokumenata. Riječi ili čak slike na Webu mogu predstavljati veze na druge dokumente, slike, video ili zvuk. Hipertekst se kreira pomoću hipertekst jezika koji se naziva HTML15. Tzv. tagovi se smještaju u dokument da se postigne formatiranje dokumenta, veličina i oblika slova kao i veze na druge dokumente. Grafika takoĎe moţe biti dio hipertekst dokumenta. Web obezbjeĎuje niz podataka i usluga kao što su multimedialna prezentacija, interaktivne stranice, praćenje radio i TV programa, kao i automatsko "guranje" podataka na korisnički računar. Novi programski jezici kao što su Java i JavaScript su još više proširili mogućnosti weba.

Elektronska pošta E-mail

Elektronska pošta ili e-mail omogućava korisnicima Interneta meĎusobnu razmjenu poruka. Svaki korisnik elektronske pošte na Internetu ima adresu svog "poštanskog sandučeta". Poruke poslate na Internetu mogu biti primljene u roku nekoliko sekundi.

13 Hyper Text Transfer Protocol 14 engl. links - veze 15 Hyper Text Markup Language

Pored velike brzine prijema poruka poslanih elektronskom poštom, velika prednost e-mail je i mogućnost slanja elektronskih datoteka. Te datoteke se nazivaju MIME16. MIME je nastao da bi se omogućio prenos različitih formata poruka. Npr. dokument kreiran u Microsoft Wordu moţe biti pridodan e-mail poruci i kao takav primljen na drugoj strani, sa svim dodacima, tabelama i slikama koje taj tekst moţe imati.

6.5. INTERNET KROZ KABLOVSKU TV

Za razliku od klasičnih dial-up modema koji su godinama sluţili za povezivanje na Internet, a koji kao infrastrukturu koriste telefonske instalacije, kablovski Internet koristi mreţu kablova koja je primarno

namijenjena prenosu signala kablovske TV. Kablovska TV nastala je 40-tih godina prošlog stoljeća da bi se ljudima u ruralnim i slabije signalom pokrivenim područijima obezbijedio bolji TV prijem. Prednosti kablovske TV naspram klasične antenske TV su brojne, a očituju se prije svega u neuporedivo većem kvalitetu audio-video signala i znatno većem izboru TV programa. Kako je prodor Interneta u sve sfere društva napredovao, u traţenju načina da se pristup ovoj mreţi olakša i ubrza stvorene su tehnološke pretpostavke da se postojeća infrastruktura kablovske TV iskoristi i za pruţanje usluga pristupa Internetu.

6.5.1. MODEM ZA KABLOVSKU TV

Kablovski modemi omogućavaju brz pristup Internetu korištenjem resursa postojećih širokopojasnih kablovskih TV mreţa. Postoje dvije značajno različite klase kablovskih modema:

hibridno fiber-koaksijalni (HFC) modemi, koji su dvosmjerni ureĎaji koji rade preko HFC kabla, i

stariji, jednosmjerni modemi koji rade preko tradicionalnog koaksijalnog TV kabla.

Konvencionalni jednosmjerni kablovi danas preovlaĎuju. Bez obzira na to, svaki kablovski modem koristi jedan ili dva TV kanala od 6 MHz.

Slika 6.43. Frekventni opseg kablovskog modema

Funkcija kablovskog modema je da moduliše i demoduliše kablovski signal u tok podataka. Sličnost sa analognim modelima se tu završava.

Kablovski modemi takoĎe obuhvataju i:

16 Multimedia Internet Mail Extension



tjuner da bi razdvojili signal podataka od ostatka toka koji se emituje;

dijelove mreţnih adaptera, mostova (bridge) i router-a da bi povezali više računara;

softverske agente za upravljanje mreţom da bi na taj način kablovska kompanija mogla da upravlja i nadgleda njen rad;

Kablovski modem ima najmanje dva inteface-a. Prvi inteface je standardni F port konektor, odnosno kontektor za koaksijalni kabl koji je sličan konektoru na

poleĎini TV aparata ili video rekordera. Kablovska televizija se priključuje na taj port. Dugi interface je najčešće 10Base-T konektor, koji kablovski modem povezuje sa računarom. Korisnik moţe istovremeno primati i signal kablovske televizije i podatke preko kablovskog modema (koji se potom prenose do PC) uz pomoć splitter-a, jer se splitter na strani korisnika vezuje na kablovski modem i TV izlaz.

Slika 6.44. Dualnost prijema signala kablovske TV i prenosa podataka

Kablovski modem šalje i prima podatke na dva potpuno drugačija načina. U downstream smjeru, digitalni podaci se moduliraju i nakon toga šalju na 6 MHz televizijski kanal (propusni opseg) na frekvenciju izmeĎu 50 MHz i 750 MHz. Najčešće se upotrebljava 64 QAM (ili 256 QAM) downstream modulacijska tehnika obezbjeĎujući brzinu do 27 Mbit/s po 6 MHz kanalu. Ovaj signal se smješta u 6 MHz kanal do TV signala bez ometanja distribucije video signala kablovske televizije. Upstream kanal je nešto nepouzdaniji. U dvosmjernoj kablovskoj mreţi, upstream podaci se prenose na

frekvencijama izmeĎu 5 MHz i 42 MHz po kanalu od 2 MHz (propusni opseg). U ovakvom okruţenju je prisutna RF interferencija i impulsni šum. Dodatno, interferencija se često pojavljuje kod privatnih korisnika zbog nedostatka konektora ili slabog kabliranja. Pošto kablovske mreţe imaju strukturu stabla, ovaj šum se akumulira prilikom upstream prenosa. Većina proizvoĎača stoga koristi QPSK ili sličnu modulacijsku šemu u upstream smjeru, jer je QPSK robustnija šema nego modulacijske tehnike višeg reda u slučaju okruţenja u kojem je prisutan šum. Nedostatak ovog pristupa je to što je QPSK sporija u odnosu na QAM.

6.5.2. BRZINA KABLOVSKOG MODEMA

Prilikom odreĎivanja brzine rada kablovskog modema mora se uzeti u obzir nekoliko činioca (kablovska mreţna arhitektura, gustina saobraćaja, itd.). Neki činioci (ali ne svi) su van kontrole providera kablovskog Interneta.

Tipična instalacija kablovskog modema sa kanalom od 6 MHz je namjenjena prenošenju podataka sa Interneta u računar. Način na koji se kombinuju bitovi i bajtovi zahtjeva vezu brzine 36 Mbit-a na kanalu od 6 MHz. Dakle, teorijski 36 000 000 bit/s je 1 000 puta više od 36 600 bit/s. MeĎutim, nekoliko činioca utiče na stvarnu brzinu. Počnimo od računara, odnosno od interface-a sa kablovskim modemom preko 10Base-T veze. Ova veza se zove 10Base-T, jer je njena maksimalna brzina 10 000 000 bit/s (10 Mbit/s). To je manje za oko 73% od 36

Mbit/s. To nije jedino što usporava vezu. Signal koji pristiţe preko 6 MHz kanala u računar dolazi zajedno sa signalima koji pristiţu u druge računare u blizini. Kablovski Internet signal pristiţe istim kablom koji povezuje veliki broj korisnika. Teorijski, taj kabl moţe prenositi 36 Mbit/s podataka u jednu oblast. Medutim, koliki je maksimalni broj korisnika koji se moţe povezati, a da se ne izgubi na brzini? Četiri računara koja imaju 9 Mbit/s vezu? Ili 40 korisnika koji imaju veze brzine 900 000 bit/s? Moţda 400 korisnika koji imaju veze brzine 90 kbit/s (manje od dva modema 56 kbit/s)? Svaka od ovih kombinacija bi iscrpila mogućnosti kablovskog signala koji pristiţe u odreĎeno područje, a nije rijedak slučaj da jedan kabl povezuje od 500 do 2 000 pretplatnika kablovske televizije. Naravno, svi oni ne koriste usluge

kablovskog pristupa Internetu. Ukoliko ga ipak koriste, veza sa Internetom neće biti mnogo bolja od veze koja se uspostavi preko 56 kbit/s modema. Osim toga,



"zagušenje" veze moţe nastati i na vezi izmeĎu kompanije koja pruţa kablovske usluge i Internet mreţe.

6.5.3. KABLOVSKI I DIAL-UP PRISTUPA

Uprkos mogućim "zagušenjima" u 99 od 100 slučajeva kablovski modem će obezbjediti daleko veće brzine i pouzdanost od analognih modema. Brzina download-a (smjer od mreţe prema korisniku) teoretski moţe imati vrijednost do 36 Mbit/s, meĎutim, samo nekoliko korisnika imat će mogućnost da pristupi Internetu velikom brzinom. U praksi će stvarna brzina download-a biti mnogo manja što je rezultat efekta dijeljenja medija. Brzina upload-a (od korisnika prema mreţi) moţe imati vrijedost do 10 Mbit/s. MeĎutim, većina proizvoĎača modema odabrala je brzinu izmeĎu 500 kbit/s i 2,5 Mbit/s kao optimalnu. Dakle, downstream kanal ima mnogo veću brzinu prenosa podataka u odnosu na upstream prvenstveno iz razloga što Internet aplikacije teţe da budu asimetrične. World Wide Web aktivnosti potenciraju slanje više podataka u smjeru prema korisniku nego prema mreţi. Kliktaji miša (URL zahtjevi) i e-mail poruke zahtjevaju mnogo manje propusnog opsega u upstream smjeru, nego slike, audio i video koji se prenose u downstream smjeru. Kabl ima nekoliko praktičnih nedostataka u poreĎenju sa konkuretskom DSL tehnologijom. Dvije najznačajnije se tiču lokacije. Naime, još uvijek nisu svi stanovi oţičeni TV kablom, neki nikada neće ni biti. Ipak najveći nedostatak kablovskog pristupa Internetu je dijeljenje propusnog opsega prema headend-u. Veliki broj korisnika dijeli isti kabl kojem je ukupni, maksimalni

propusni opseg ispod 30 Mbit/s. U praksi, kablovske kompanije ostvaruju brzine od, tipično, 512 kB/s ka korisniku i 128 kB/s od korisnika. Štaviše, pošto se radi o borbi za dobijanje usluge, performansa i brzina će opadati sa povećanjem broja pretplatnika na datom lokalitetu. TakoĎe, prisutan je i problem zaštite dijeljenog propusnog opsega, jer stalna veza, odnosno dugotrajni boravak na Internetu pored pogodnosti donosi i neke opasnosti kao što su virusi, spam-ovi, itd. Još uvijek ne postoje kablovski sistemi koji šifriraju/filtriraju saobraćaj unutar lokalne kablovske petlje.

6.6. ISDN

Izuzetno vaţna karakteristika mreţa je brzina prenosa

podataka. Brzina prenosa podataka se izraţava kao broj prenesenih bita u sekundi (bps). Brzina prenosa modema je rasla od 14,4 Kbps, 28,8 Kbps do današnjeg standarda 56 Kbps. Danas sve više na značaju dobija jedan novi način prenosa podataka prvenstveno zbog brzine koju nudi. Riječ je o ISDN (Integrated Services Digital Network). ISDN je skup standarda za digitalni prenos preko obične telefonske ţice – parice. kao i preko drugih medija. Korisnici koji kode kuće, na poslu, u školi ili bilo gdje drugo instaliraju ISDN adapter, umjesto modema, imaju mogućnost npr. da vide web stranice brzinom oko 128 Kbps. ISDN zahtjeva adapter na oba kraja, tako da i onaj ko vam omogućava pristup npr. internetu mora imati ISDN. ISDN je svuda u svijetu dostupan kao jedna od usluga telekom kompanija.

ADSL Tehnologije

U tehnologiji DSL-a postoji nekoliko podvrsta, meĎutim, ona koja se danas najčešće koristi je takozvana asimetrična digitalna pretplatnička linija (ADSL-Asymetric Digital Subscriber Line).

Kao što joj i samo ime kaţe, osnovna karakteristika ove vrste DSL izvedbe je asimetričnost. Upravo ona je i čini najzanimljivijom DSL izvedbom za privatne i poslovne korisnike.

xDSL je akronim za različite izvedbe DSL-a kao što su: ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) – xDSL izvedba koju nudi BH Telecom, HDSL (High-data-rate DSL - Brza DPL), VDSL (Very-high-data-rate DSL), SDSL (Single-line DSL), RADSL (Rate-Adaptive DSL), IDSL (ISDN DSL), CDSL (Consumer DSL, Rockwell Corp.), UDSL (Unidirectional DSL), DSL Lite (Splitterless DSL). Brzina protoka podataka od mreţe ka korisniku, preko standardne bakrene parice (promjera od 0,4 do 0,6 mm) u ovisnosti o udaljenosti, postiţe slijedeće vrijednosti:

1,544 Mbit/s na udaljenosti do 5400 m (T1) 2,048 Mbit/s na udaljenosti do 4800 m (E1) 6,312 Mbit/s na udaljenosti do 3600 m (DS2) 8,448 Mbit/s na udaljenosti do 2700 m.

7 poglavlje


xDSL ADSL modem CAP i DMT modulacija Splitter ADSL 2+

ADSL TEHNOLOGIJE 110


7. ADSL TEHNOLOGIJE

U tehnologiji DSL-a postoji nekoliko podvrsta, meĎutim, ona koja se danas najčešće koristi je takozvana asimetrična digitalna pretplatnička linija (ADSL-Asymetric Digital Subscriber Line). Kao što joj i samo ime kaţe, osnovna karakteristika ove vrste DSL izvedbe je asimetričnost. Upravo ona je i čini

najzanimljivijom DSL izvedbom za privatne i poslovne korisnike. Asimetričnost, zapravo, znači mogućnost mnogo brţeg prenosa podataka u download-u, odnosno prenosu podataka od mreţe ka korisniku nego što je to u upload-u, odnosno u odašiljanju podataka od korisnika ka mreţi.

Slika 7.1. Simbolički prikaz prenosa podataka ADSL tehnologijama

Većina najzanimljivijih aplikacija za korisnike na mreţi su asimetične (video on demand-video na zahtjev, pristup udaljenim lokalnim mreţama LAN, pristup Internetu, multimedijalni pristup, home shopping, itd.), gdje puno više informacija korisnik ''uzima'' s mreţe nego što ih u nju ''šalje''. Ta asimetričnost čini ADSL idealnim za ove aplikacije. ADSL podrţava brzine do 9 Mbps za skidanje (en. downstream) i do 1024 Kbps za slanje (en. upstream) podataka. Prošireni standard poznat pod imenom ADSL2 podrţava brzine do 12 Mbps. ADSL2+ podrţava brzine do 24 Mbps. Da bi koristili ADSL potreban je modem koji podrţava ADSL standarde (tzv. ADSL modem). ADSL modemi su najčešće namijenjeni za Ethernet (na mreţnoj karti) ili za nešto slabiji USB priključak. Obično, brzina downoload-a ide od 128 kilobita po sekundi (Kbps) pa sve do 24000 Kbps, sve u zavisnosti koja se tehnologija koristi. Kod Asimetrične (ADSL) linije, upload (brzina slanja) je manji nego brzina downloada (skidanja), dok su kod simetrične SDSL linije obje stavke iste. Bakarna parica moţe da prenese mnogo više komunikacija nego što je sadrţano u telefonskoj

konverzaciji – odnosno mogu da rade sa mnogo većim opsegom frekvencija od onog koji se zahtjeva za telefonski saobraćaj. ADSL koristi višak ovog kapaciteta za prenos informacija preko ţice bez ometanja telefonskog razgovora koji se odvija paralelno. Čitav mehanizam se zasniva na tome da se odgovarajuće frekvencije veţu uz odreĎene zadatke. ADSL tehnologija dijeli raspoloţivi frekvencijski opseg obične bakarne parice na tri dijela. Govorna signalizacija zahtjeva ograničen propusni opseg, jer ljudsko uho moţe registrovati samo zvuke u opsegu od 20 Hz do 20.000 Hz (ili 20 kHz) što predstavlja samo jedan dio raspoloţivog propusnog opsega bakarne parice. Osnovni opseg koji je predviĎen za telefonski saobraćaj, posebnim filterom, odnosno splitter-om je odvojen od ostalih opsega metodom koji garantuje da će se telefonski razgovor odvijati i u slučaju da ADSL zakaţe. Drugi opseg frekvencija prenosi signal podataka koji šalje informacije od korisnika ka njegovoj osnovnoj stranici na Internetu (upload). Treći propusni opseg je veza velike brzine ka korisniku (download), maksimalne brzine 8 Mbit/s. Na sljedećoj slici se mogu vidjeti vizuelno predstavljeni frekventni opsezi koji ADSL koristi.



Slika 7.2. Raspored frekventnih opsega ADSL

Postoje dva konkurentska i nekompatibilna standarda za ADSL. Sluţbeni ANSI standard za ADSL je sistem koji se zove Discrete MultiTone ili DMT. Prema proizvoĎačima opreme, većina današnje instalirane ADSL opreme koristi DMT. Raniji standard zvao se Carrierless Amplitude/Phase (CAP) sistem, koji se uglavnom koristio na ranim

izvedbama ADSL-a. CAP radi tako što dijeli signale na telefonskoj liniji u tri odvojena frekventna opsega:

telefonski saobraćaj se prenosi u opsegu 0 – 4 KHz, kao što je to slučaj u svim telefonskim mreţama.

upstream (od korisnika prema serveru) kanal se prenosi u opsegu 20 – 160 kHz.

downstream (od servera do korisnika) kanal počinje na 240 kHz i ide do nivoa koji zavisi od velikog broja faktora (duţina linija, šum na

liniji), ali ima teoriski maksimum od 1,5 MHz. Ovaj sistem, sa tri široko razdvojena kanala, minimizira vjerovatnoću interferencije meĎu njima, ili izmeĎu signala na različitim linijama.

Slika 7.3. CAP standard za ADSL



Slika 7.4. DMT standard za ADSL

DMT takoĎe dijeli signale u odvojene kanale, ali ne koristi dva široka kanala za upstream i downstream podataka. Umjesto toga, DMT dijeli podatke u 247 odvojenih kanala, pri čemu je svaki širok 4 kHz. Na neki način moţe se smatrati da je bakarna linija podijeljena na 247 različite 4 kHz linije i onda se svakoj pridodaje modem. Ekvivalent ovome jesu dakle 247 modema koji su istovremeno povezani na računar korisnika. Svaki

kanal se nadgleda, i ako kvalitet nije zadovoljavajući – signal se prebacuje na drugi kanal. Ovaj sistem stalno prebacuje signale izmeĎu različitih kanala, traţeći najbolje kanale za prenos i prijem. Neki od niţih kanala (oni koji počinju na 8 kHz), se koriste kao bidirekcioni kanali, za upstream i downstream podataka. Zbog nadgledanja i sortiranja informacija na bidirekcionim kanalima, i čuvanja kvaliteta svih 247 kanala, DMT je

daleko kompleksniji od CAP sistema, ali je zato mnogo fleksibilniji na linijama različitog kvaliteta.

7.1. STRUKTURA DSL MREŢE

Postojeća telefonska infrastruktura je stvorena prvenstveno za prenos glasa, tako da ova mreţa nije

izvorno prilagoĎena za prenos podataka velikom brzinom. Zbog toga su potrebne izvjesne prilagodbe i izmjene na postojećoj PTSN mreţi. Da bi se ostvarila mreţa za brzi prenos podataka bazirana na DSL uslugama, potrebno je obezbijediti nekoliko vrsta mreţne opreme.

Slika 7.5. Struktura širokopojasne DSL pristupne mreţe

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) je ureĎaj na strani davaoca usluge čija je uloga da više DSL korisničkih linija povezuje na mreţu ISP-a preko jako brzih veza (100 Mbit/s, 1000 Mbit/s, itd.). Ta veza na

mreţu treba biti većeg kapaciteta nego što je ukupni zbir download, odnosno uplaod brzina svih korisnika na DSLAM-u zbog eliminacije problema zagušenja i padova brzine u periodima kada se Internet najviše koristi.

Slika 7.6. DSLM multiplekser

http://web.bih.net.ba/fileadmin/template/bihnet/ostalo/adsl_poredjenje.html



DSLAM je smješten je u objektu davaoca usluge i predstavlja kamen temeljac DSL izvedbe. Njegova uloga je da vrši koncentraciju podatkovnog saobraćaja generisanog od strane korisnika, a pristiglog sa velikog broja DSL linija i da ih preko backbone linka spoji sa ostatkom mreţe. DSLAM omogućava usluge za paketske, ćelijske i/ili kanalne aplikacije pomoću koncentracije saobraćaja sa DSL linija na 10Base-T, 100Base-T, T1/E1, T3/E3 ili ATM izlazima. Noviji DSLAM-ovi su otporniji na temperature i okolne uticaje. Ta pogodnost omogućava i instalaciju DSLAM-ova u udaljenim terminalima (Remote Terminals) umjesto samo u centralama. Mogućnost pomicanja DSLAM-ova na udaljene lokacije moţe uvelike poboljšati kvalitetu pruţanja usluga, te omogućiti pruţanje usluge i

korisniku koji bi inače bio izvan dometa DSL mreţe. DSLAM podrţava više vrsta DSL izvedbi kao i više vrsta protokola i modulacija u istoj DSL izvedbi. TakoĎe, moţe obavljati i dodatne funkcije kao što su usmjeravanje i dinamičko pridruţivanje IP adresa za korisnike. Splitter je ureĎaj koji se veţe na oba kraja telefonske linije i sluţi za razdvajanje DSL signala od signala klasične telefonije ili ISDN-a. Splitter-i kao djelitelji frekventnog opsega realizuju se u dvije izvedbe u ovisnosti od toga da li su smješteni kod korisnika ili uz DSLAM ureĎaj. Oni omogućavaju da bakrena parica bude istovremeno upotrebljena i za prenos podataka velikim brzinama i za razgovor putem telefonske linije.

Slika 7.7. Splitter

Postoje dvije izvedbe:

pojedinačni splitter-i koji se postavljaju kod

korisnika,

višestruki splitter-i koji su dizajnirani za

mnogostruki završetak (termination) u centrali.

Splitter-i na korisničkoj lokaciji mogu biti splitter-i za analognu telefonsku liniju (POTS) ili digitalnu telefonsku liniju (ISDN). POTS splitter-i mogu biti pasivni ili aktivni. Aktivni zahtjevaju vanjski izvor napajanja za obavljanje prenosa glasa i DSL usluga preko jedne bakrene parice. Pasivni ne trebaju energiju i imaju veće srednje vrijeme izmeĎu pogrešaka MTBF (Mean Time Between Failures) od aktivnih. Na splitter lociran na korisničkoj strani veţu

se DSL terminalni ureĎaj i telefonski ureĎaji (telefoni, fax-ovi, modemi, itd.) koji se ţele koristiti. DSL terminalni ureĎaj (DSL Modem / DSL Router) koji se spaja na računar i na DSL liniju, odnosno splitter sluţi za prenos podataka. DSL terminali dolaze uglavnom u dvije izvedbe:

onoj koja se na računar spaja preko USB-a,

onoj koja se na računar spaja preko mreţne

kartice.

Druga izvedba je praktičnija ako se preko DSL-a na Internet ţeli spojiti više računara, za što je potrebno obezbijediti DSL router.

Slika 7.8. Struktura ADSL

DSL router-i dolaze u različitim izvedbama – pored osnovne funkcionalnosti, mnogi od njih imaju ugraĎen switch, tako da se računari iz lokalne mreţe mogu spojiti direktno na njih. Postoje dva tipa DSL terminalnih ureĎaja:

- interni, i

- eksterni. Interni se daju u obliku kartica koje se instaliraju u računar u PCI slot. Eksterni ureĎaji se mogu povezati na korisnički računar putem USB, 10/100 BaseT ili drugih mreţnih interface.


Slika 7.9. DSL Router

7.2. PODJELA xDSL TEHNOLOGIJA xDSL je akronim za različite izvedbe DSL-a kao što su:

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) – xDSL izvedba koju nudi BH Telecom, HDSL (High-data-rate DSL - Brza DPL), VDSL (Very-high-data-rate DSL), SDSL (Single-line DSL), RADSL (Rate-Adaptive DSL), IDSL (ISDN DSL), CDSL (Consumer DSL, Rockwell Corp.), UDSL (Unidirectional DSL), DSL Lite (Splitterless DSL). xDSL tehnologije se, ovisno o vrijednostima brzina prenosa informacija od krajnjeg korisnika, odnosno prema krajnjem korisniku, mogu podijeliti u dvije glavne skupine: skupinu simetričnih DSL tehnologija koje

omogućavaju istu brzinu prenosa podataka u oba smjera, i

skupinu asimetričnih DLS tehnologija kod kojih brzina prenosa podataka ovisi o smjeru prenosa.

Slika 7.10. Pregled xDSL izvedbi

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) – Asimetrični DSL predstavlja jedinu od xDSL izvedbi prisutnih u Bosni i Hercegovini. Osnovna karakteristika je značajno veća brzina download-a (8 Mbit/s) u odnosu na brzinu upload-a (1,5 Mbit/s). HDSL (High bit-rate DSL) - Brzi DSL je jedna od najstarijih izvedbi DSL-a. Osnovna karakteristika mu je simetričnost, odnosno jednaka brzina prenosa je moguća u oba smjera. VDSL (Very-high-data-rate DSL) - Vrlo brzi DSL prenosi podatke velikom brzinom, ali na relativno kratkim duţinama bakrene parice, gdje je brzina prenosa ovisna o duţini parice. Maksimalna brzina download-a je izmeĎu

51 Mbit/s i 55 Mbit/s na ograničenom dometu linije duţine do 300 m (1000 ft), te oko 14 Mbit/s za duţine linije do 1500 m (4500 ft). SDSL (Symmetric DSL) – Simetrični DSL karakteriše

jednaka brzina prenosa u oba smjera, sličan je HDSL-u samo za razliku od HDSL-a koji zahtjeva 2 ili 3 parice, SDSL treba samo jednu. Radi na brzinama 1,544 Mbit/s (SAD) ili 2,048 (Evropa) u oba smjera. RADSL (Rate-Adaptive DSL) – DSL koji je prilagodljive brzine prenosa. Predstavlja tehnologiju razvijenu od strane Westell-a gdje je software u stanju odrediti brzinu na kojoj signal moţe biti prenesen po zadatoj liniji, te podesiti brzinu isporuke prema tome. IDSL (ISDN DSL) – Za ovu izvedbu moţe se reći da je prije pogrešno nazvana, nego što je zaista vrsta DSL-a. IDSL je zbog svojih brzina (128 kbit/s) puno bliţi ISDN-u nego DSL-u. CDSL (Consumer DSL) – Korisnički DSL koji je razvijen od strane Rockwell corp.-a, koji je sporiji od ADSL-a, a ima tu prednost da nije potrebna instalacija splitter-a na korisničkoj lokaciji. UDSL (Unidirectional DSL) – Jednosmjerna verzija HDSL-a. DSL Lite (poznat još i kao G.Lite, splitterless ADSL ili Universal ADSL) je u osnovi sporiji ADSL koji ne treba splitter-e na korisničkoj lokaciji jer se linija dijeli u telefonskoj centrali. G.Lite je standardiziran ITU-T standardom G-992.2, postiţe brzine download-a od 1,544 Mbit/s do 6 Mbit/s i brzine upload-a od 128 kbit/s do 384 kbit/s.

7.3. PRIMJENA ADSL

ADSL je najisplativije rješenje za ponudu novih aplikacija na masovnom trţištu korištenjem postojeće bakarne mreţne infrastrukture. Postoje stotine obrazovnih, rezidencijalnih, poslovnih i vladinih aplikacija koje se efikasno realizuju putem ADSL tehnologije. Primjene ADSL tehnologije su brojne, na primjer: Glas putem ADSL-a (Voice over DSL)

Ovo je nova tehnologija koja obezbjeĎuje voice (glasovne) usluge korištenjem ADSL-a za integraciju voice i data usluga; podrazumjeva super brze



podatkovne i višestruke voice kanale preko jedne telefonske linije.

Video na zahtjev (Video on Demand)

Omogućava pristup bilo kom video programu koji korisnik ţeli da gleda, kad god to poţeli. Mogu se gledati filmske premijere kao i filmski klasici. Moguće je otići u video obilazak nečije kuće iz snova, igrati on-line najnoviju igricu, ili obaviti virtuelnu posjetu nekom mjestu za odmor prije nego što se tamo stvarno i ode. Sa Video on Demand ADSL tehnologijom sve je ovo moguće, preko postojeće telefonske linije uz istovremeno primanje i upućivanje poziva. Video konferencije (Video Conferencing)

Ova aplikacija obezbjeĎuje alate koji poboljšavaju radne rezultate sastanaka, treninga, ili usluge koje obezbjeĎuju istovremenu komunikaciju geografski distribuiranih dijelova jedne ili više firmi, nudeći face-to-face komunikaciju. Telecommuting

Sa ovom uslugom zaposleni mogu da rade od kuće sa punom funkcionalnošću kao da svoj posao obavljaju u firmi. Kao telekomuter (telecommuter), radnik moţe pristupiti virtuelnoj lokalnoj mreţi sa drugim telekomuterima, pristupiti aplikacionim serverima, dijeliti file-ove sa saradnicima, pretraţivati i preuzimati faksove koji pristiţu na centralni korporacijski fax server. Telekomuteri mogu primati e-mail i imati na raspolaganju propusni opseg za primanje poruka sa voice mail

servera. Telemedicina (Tele Medicine)

Ovo je aplikacija zasnovana na resursima Interneta koja omogućava korisnicima da pristupaju informacijama koje su smještene na serverskoj bazi podataka korišćenjem web browser-a. Ova usluga stimuliše izgradnju baze podataka medicinskih izveštaja, omogućavajući korisnicima dobijanje i pregledanje informacija o pacijentu, dijagnoza, recepata i grafičkih podataka kao što je rendgenski snimak. Sa telemedicinom doktori se mogu kvalitetnije brinuti o svojim pacijentima. Ljekari na taj način primaju najnovije podatke o svojim pacijentima, iz druge bolnice ili medicinske ustanove, kao i istoriju bolesti, a moguće su i konsultacije sa specijalistima.

Učenje na daljinu (Distance Learning)

Interaktivno obrazovanje obećava revolucionarne promjene u obrazovanju mladih i odraslih. Distance Learning usluge podrazumjevaju interaktivne programe edukacije u školama, kućne dopunske obrazovne materijale za studente i učenike, obrazovno-zabavne programe namjenjene predškolskoj djeci koji uključuju elemente interaktivnog učenja i/ili jednostavne igre iz kojih se dosta moţe naučiti, virtuelne učionice i još mnogo toga. Interaktivne mreţne igre (Interactive Network

Games)

Ove aplikacije podrţavaju interaktivne računarske igre za više učesnika preko mreţe zasnovane na IP tehnologiji.

Nakon pretplaćivanja na ovu uslugu korisnik moţe da bira ţeljenu igru iz menija. Radio i TV (Broadcast Audio & TV)

Ovo je aplikacija koja hvata i distribuira live TV ili audio emisije preko mreţe bazirane na IP protokolu, na taj način demonstrirajući emitovanje live putem ADSL superbrzog Interneta. Sa ADSL tehnologijom, audio i video tokovi zahvataju samo dio propusnog opsega tako da korisnici mogu da nastave surfovanje Internetom dok slušaju muziku CD-kvaliteta ili gledaju live TV prenos. Online kupovina (Online Shopping)

Ove aplikacije pokrivaju veliki dio proizvoda koji se prodaju na Internetu: CD prodavnica u kojoj kupci prije kupovine mogu preslušavati dijelove CD-a, prodavnica mode gdje se prodaje garderoba korištenjem Virtual Reality (VR) alata pomoću kojih je moguće pregledati model sa svih strana (3D) prije nego što se kupi, video prodavnica u kojoj kupci mogu gledati video inserte sa kaseta i DVD-a prije formalne kupovine. Potencijalne mogućnosti su praktično beskonačne.

7.3.1. BRZINA ADSL VEZE

Korištenjem ADSL tehnologije moguće je ostvariti brzinu do 8 Mbit/s u download-u i 1,5 Mbit/s u upload-u. MeĎutim, ovo je teorijska brzina – stvarna brzina prenosa će ovisiti o raznim faktorima (duţina bakarne linije, prečnik provodnika, preslušavanja, itd). Brzina protoka podataka od mreţe ka korisniku, preko standardne bakrene parice (promjera od 0,4 do 0,6 mm) u ovisnosti o udaljenosti, postiţe slijedeće vrijednosti: 1,544 Mbit/s na udaljenosti do 5400 m (T1) 2,048 Mbit/s na udaljenosti do 4800 m (E1) 6,312 Mbit/s na udaljenosti do 3600 m (DS2) 8,448 Mbit/s na udaljenosti do 2700 m

Korisnici koji se nalaze izvan ovih udaljenosti, mogu postići ţeljenu ADSL vezu pomoću sistema digitalnog nositelja petlje (DLC-Digital Loop Carrier) baziranog na optičkoj tehnici. Dakle, gornja (teoretska) granica propusnosti za download na ADSU-u je oko 8 Mbit/s, a

granica za upload je znatno manja i iznosi 1,5 Mbit/s. Ove brzine su moguće u idealnim uslovima koji podrazumijevaju:

kvalitetnu bakrenu paricu, kvalitetnu DSL opremu, malu udaljenost korisničke lokacije od DSL

čvorišta (telefonske centrale ili drugog objekta u kome je instalirana pristupna DSL oprema).

Teoretski, maksimalna udaljenost korisnika od DSL čvorišta (ukupna duţina bakrene parice) ne bi trebala prelaziti 4 km (neki proizvoĎači navode još i 8 km kao maksimalnu udaljenost).



U praksi se gotovo i ne moţe naći operater koji nudi veću propusnost od 5 Mbit/s, a u Evropi je uobičajeno da

najjači paketi ADSL usluga staju na 1,5 Mbit/s. Ovo se moţda čini malo s obzirom na makslimalan ostvariv kapacitet, meĎutim treba uzeti u obzir da većini korisnika puno više odgovara imati stabilnu, a nešto sporiju vezu, nego vrlo brzu i vrlo nestabilnu. Osim toga, 1,5 Mbit/s je gotovo trideset puta brţe od modema. Dodatni razlog za ograničavanje brzine ADSL-a predstavljaju i potrebe operatera da svim korisnicima budu u stanju ponuditi isiti kapacitet i nastojanje da veliki broj korisnika sa brzim vezama ne preoptereti infrastrukturu operatera i njegove linkove prema ostatku Interneta.

7.4. ADSL2+

ADSL2+ predstavlja nadogradnju na postojeću mreţu ADSL-a koja izmeĎu ostalog omugućuje veće brzine upload-a i download-a od postojeće. Iako obični ADSL moţe teoretski ostvariti brzine downolad-a i do 8 Mbit/sec, realno zbog tehničkih ograničenja (kapaciteti linkova, kvaliteti bakarnih parica, itd) ta brzina je značajno niţa i kreće se oko 1 Mbit/sec. Slična situacija je i sa upload-om koji trenuračno ima brzinu od oko 128 Kbit/sec. Uvodjenjem ADSL2+ standarda, brzine prenosa podataka bit će znatno veće. Kao novi standard ADSL-a, ADSL2+ mora podrţavati odreĎene standarde koje zahtjeva regulatorna agencija, tako da ADSL2+ podrţava ITU G.992.5 standard.

ADSL2+ dodaje nove karakterisike koje poboljšavaju funkcionalnost, performancu, te pruţaju podršku za nove usluge. Neke od promjena u odnosu na ADSL su značajno veća brzina protoka podataka, doseţnost, diagnostika, konzumacija energije itd. ADSL 2+ duplicira frekventni spektar koji se koristi za prenos podataka, što efektivno udvostručuje maksimalne brzine prenosa podataka za download. Brzine download-a koje je moguće dostići sa ADSL 2+ kreću se izmeĎu 20-25 Mbit/sec na distancama od oko 2 km. ADSL 2+ rješenja su u većini slučaja multi-modalna što znači da su operativni i kompatibilni sa ADSL, ADSL2 i ADSL2+ čip-setovima (chipsets). Za razliku od ADSL koji ima frekvencijski opseg za download sve do 1.1 MHz,

ADSL2+ specificira svoj frekvencijski opseg za download sve do 2.2 MHz. Rezultat ovoga je veliko povećanje u brzini download-a na kraćim distancama kako je to navedeno ranije. Brzina prenosa podataka za upload-a za ADSL 2+ je oko 1Mbit/sec u zavisnosti od kvaliteta parice. Ove brzine su moguće poboljšanjem modulacijske efikasnosti, smanjejem paketskih okvira (framing overhead), poboljšanjem kodiranja, poboljšanjem inicijalnog stanja mašina, te dostavljajući pojačan signal procesnih algoritama. TakoĎe, ADSL2+ povećava doseţnost ADSL-a za oko 0,2 km, povećava imunost veza na buke i drugih smetnji, te omogućuje bonding – mogućnost da se koristi više bakarnih parica da bi se

povećao frekvencijski opseg.

Slika 7.11. ADSL2+

ADSL2+ ima i bolju dijagnostiku od ADSL-a, odnosno posjeduje alate za riješavanje problema za vrijeme i poslije instalacije, za “real-time “ monitoring performanci tako što ADSL2+ transiveri dostavljaju mjerenja linijske buke, atenuacije petlji, SNR sa obje linijske strane. Ovo su izuzetno korisni alati koji će pomoći pri spreječavanju budućih grešaka. Prva generacija ADSL transivera oprerira u tzv. Full-Power mode, što znači da se električna energija koristi danonoćno, čak i kada to nije potrebno. Kada je na hiljade modema uključeno, značajna količina energije moţe biti ušteĎena ako su ti modemi u standby/sleep modu, nešto kao računari. ADSL2+ standard donosi menadţment energije sa dva različita moda, pri tom zadrţavajući “always-on” funkcionalnost za korisnika. Još jedna bitna prednost ADSL2+ standarda je što smanjuje interferenciju cross-talk. Budući da su telefonske ţice sakupljene zajedno u skupine od 25 ili više parica, moţe se desiti da se elektro signali sa jedne parice "preslušaju-prebace" na drugu. Ovaj fenomen se naziva cross-talk, te moţe da uzurpira ADSL konekciju tako što je terminira. ADSL2+ je izuzetno značajan za korisnike koji regularno potiskuju limite broadband-a; grafički intezivne online igre, video sadrţaje, "streaming" video klipovei online. U suštini je odličan za sve multimedijalne usluge.

Slika 7.12. Wireless Router Extern, 4 Port Switch, Ethernet, Fast Ethernet, IEEE 802.11b

BH TELECOM BH Line, BH Mobile

BH Telecom d.d. Sarajevo, je lider trţišta u segmentu fiksne telefonije Bosne i Hercegovine, ima licencu za fiksnu mreţu na području cijele BiH kao jedan od tri licencirana operatora fiksne mreţe u Bosni Hercegovini.

BH Telecoma mobilna mreţa trenutno u sistemu ima oko 800.000 korisnika, od čega su oko 650.000 prepaid korisnici. U poreĎenju sa druga dva operatora u Bosni i Hercegovini, BH Telecoma u pogledu broja korisnika mobilne mreţe je na prvom mjestu. U procesu kreiranja i pruţanja usluga na bazi prenosa podataka najveći iskorak je napravljen u sferi usluga prenosa poruka, usluga zabave i usluga iz web-domena. Na jednom integralnom e-mail sistemu su implementirane i usluge:

a) e-mail to sms, b) sms to e-mail i c) e-mail notification (obavještenje)

8 poglavlje


BH Line BH Mobile

BIHnet Sms ADSL

BH TELECOM, BH LINE, BH MOBILE 118


8. BH TELECOM

8.1. BH LINE

BH Telecom d.d. Sarajevo, je lider trţišta u segmentu fiksne telefonije Bosne i Hercegovine, ima licencu za fiksnu mreţu na području cijele BiH kao jedan od tri licencirana operatora fiksne mreţe u Bosni Hercegovini. BH Telecom posjeduje 54% trţišta fiksne telefonije Bosne i Hercegovine mada je trenutno, zbog objektivnih uslova, područje djelovanja geografski ograničeno. Izvršna direkcija fiksne mreţe je dio BH Telecoma sa najduţom tradicijom rada i usko koordinira sa sedam regionalnih direkcija BH Telecoma, na teritoriji Federacije BiH, sa sjedištima u: Sarajevu, Tuzli, Zenici, Mostaru, Bihaću, Travniku i Goraţdu. Ostvareni prihod fiksne mreţe BH Telecoma iz 2004.godine iznosi 303.881,00 KM što je 57.89% prihoda od osnovne aktivnosti firme. BH line je novi naziv za fiksnu mreţu BH Telecoma i postali su sinonim za kvalitet i raznovrsnost usluga koje BH Telecom pruţa putem svoje fiksne mreţe. U ovom trenutku izvršna direkcija fiksne mreţe poseban značaj pridaje planiranju i uvoĎenju novih usluga, te podizanju nivoa zadovoljstva naših korisnika postojećim uslugama. Sadašnje i buduće aktivnosti su usmjerene na bolje razumijevanje segmenta potrošača i njihovih potreba kako bi se usluge mogle razvijati i modifikovati shodno njihovim potrebama. Nadalje se u ovom smislu treba segmentirati baza korisnika i vršiti analizu ovog segmenta. Jednako vaţan značaj ima i razvoj kanala distribucije koji će definisati različite korisničke kanale i osigurati upravljanje kontaktima sa korisnicima. Pored osnovnih i dodatnih usluga fiksne mreţe, BH line je jedini fiksni operator u BiH koji pruţa usluge bazirane na platformi IN mreţe. U toku su aktivnosti integracije IVR (Interactive Voice Response) mašine i SMS/VMS-a (Short Message Service/Voice Mail Service) u fiksnoj mreţi. Još jedna novost je uvoĎenje usluge jedinstvenog pristupnog broja (Universal Acces Number). U junu 2005. godine je završena realizacija projekta prelaska sa impulsnog na vremensko tarifiranje, što omogućava da se svim korisnicima uz račun ponudi detaljan izvještaj o ostvarenim pozivima. Osim planiranja i uvoĎenja novih usluga, osnovna zadaća BH Telecoma u segmentu fiksne mreţe je kontinuirani razvoj infrastrukture fiksne mreţe. Područje odgovornosti fiksne mreţe, u smislu infrastrukture, obuhvata:

- pristupne mreţe, - komutacione sisteme i - sisteme prenosa.

Relativno mali broj zaposlenika Generalne direkcije BH Telecoma koji radi u Izvršnoj direkciji fiksne mreţe rasporeĎene na tri segmenta rada:

- upravljanje i odrţavanje mreţe,

- planiranje i razvoj mreţe i - planiranje i uvoĎenje novih usluga.

BH line pruţa baznu infrastrukturu za ostala područja djelovanja BH Telecoma a i za druge firme i organizacije, te se moţe reći da je fiksna telekominikaciona mreţa BH Telecoma kičma komunikacionog sistema drţave. Infrastruktura fiksne mreţe je bazirana na kilometrima podzemnih optičkih kablova na kojima su izgraĎeni sistemi prenosa BH Telecoma. Oni povezuju lokalne tranzitne i meĎunarodne telefonske centrale, komutacije, a koriste se i za prenos saobraćaja mobilnih govornih i paketskih usluga. Mreţa sistema prenosa BH Telecoma d.d. Sarajevo je 100% digitalna. Mediji sistema su optička vlakna i radio-relejni sistemi. Gdje god je to moguće, planira se izgradnja optičkih prstenova, na magistralnom i meĎunarodnom nivou, u skladu sa ITU i ETSI standardima, čime se obezbjeĎuje maksimalna zaštita telekomunikacionog saobraćaja BH Telecoma (fiksna, mobilna, paketska, iznajmljeni kapaciteti) i spremno dočekivanje budućih zahtjevi za širokopojasnim pristupom, što je evolucija postojeće infrastrukture prema mreţi nove generacije NGN (New Generation Networks), a što predstavlja komunikacionu infrastrukturu sutrašnjice.

Pretplatničke pristupne mreţe su veoma vaţan segment odgovornosti BH line – fiksne mreţe BH Telecoma. Prvi najvaţniji zadatak u ovom segmentu je potpuna eliminacija dvojnika do kraja 2005. godine. Podaci pokazuju sljedeće: broj fiksnih telefonskih priključaka je 34 instalirana, a 26 korištena na 100 stanovnika. Cilj je podići nivo penetracije iznad nivoa regiona i pribliţiti ga nivou zemalja Zapadne Evrope, što je u skladu sa strategijom razvoja infomaciono komunikacione infrastrukture BiH. BH Telecom ima obavezu pruţanja univerzalne telekomunikacione usluge, a to je najmanji opseg

telekomunikacionih usluga koji je dostupan cijeloj javnosti po pristupačnoj cijeni na čitavom teritoriju Bosne i Hercegovine. S obzirom da najveći dio investicionih troškova u izgradnji telekomunikacionih mreţa odlazi na pretplatničke pristupne mreţe, posebna paţnja na paţna se posvećuje izboru tehnologija koja se primjenjuju u ovom dijelu telekomunikacionih meţa. Prilikom ovog procesa potrebno se voditi računa o zahtjevima za širokopojasnim pristupom, koje donosi budućnosti. Danas postoje različite vrste mreţa koje su meĎusobno isprepletene i koje se koriste za prenos različitih vrsta podataka. Za većinu novih usluga neophodne su daleko veće brzine prenosa nego što je to bio slučaj kod uobičajenog telefonskog kanala. Tehnologija xDSL, je ta koja omogućava dramatično povećanje brzine prenosa po običnoj bakarnoj parici, predviĎenoj inače za prenos govornog telefonskog signala.



Komutacioni sistemi fiksne mreţe BH Telecoma organizovani su na hijerarhijskom principu, tzv. plitke mreţe i mogu se svrstati u:

- meĎunarodni, - tranzit i - lokalni nivo.

BH line je uveo kombinovane tranzitno-lokalne i meĎunarodno – tranzitne centrale, te time smanjio dubinu mreţe, a takoĎer i broj centrale u mreţi. Ovakav način organizacije mreţe pojednostavljuje odrţavanje, eksploataciju i upravljanje mreţom. MeĎunarodni saobraćaj se odvija preko dvije meĎunarodne centrale. Nastavljen je trend povećanja stepena digitalizacije od komutacionih sistema i do kraja

2005. godine, je značajno pribliţien planiranom stepenu digitalizacije od 100%. Pokazatelj visokog stepena raspoloţivosti i funkcionalnosti digitalizovane mreţe je svakako procent javljanja ASR-a (Answer rate), koji je na nivou telekom operatora u Evropi. Neostvarenih veza zbog tehničke neispravnosti skoro da i nema, odnosno sav saobraćaj koji nije realizovan je zbog stanja nejavljanja B korisnika ili stanja zauzeća B korisnika. Implementacijom STP-a (Signaling Transfer Point) para je BH Telecom poboljšava sve svoje servise, podigao ih na veći nivo sigurnosti, ali i dostupnosti elemenata u mreţi. S obzirom da novi servisi kako u mobilnoj, tako i u fiksnoj mreţi zahtijevaju sve više signalizacijske podrške to formiranje izdvojene i snaţne signalizacione mreţe, otvara se prostor za nesmetano uvoĎenje novih servisa u mreţu BH Telecoma. U komutacionom dijelu, ID fiksne mreţe je postigla značajan rezultat limitiranjem broja hostova, te se ne planira uvoĎenje novih. Sva buduća rješenja mreţe i zamjena postojećih komutacija biće izvedena u tehnologijama udaljenih pretplatničkih stupnjeva. Na polju servisa fiksne mreţe BH Telecoma ima implementiranu IN platformu koja omogućava pruţanje i zahtjevnih servisa kao što je televoting. Velike manifestacije (tipa Eurosonga) ne mogu se riješiti na drugi način, tako da BH Telecom jedini operator u BiH koji tehnički podrţava ovakve manifestacije već nekoliko godina. Tehnički aspekt pravca razvoja fiksne mreţe podrazumijeva sve elemente koji utiču na tri osnovna zahtjeva koje treba da ispuni infrastrukturu:

- dovoljno kapaciteta, - brzina prenosa tranksancije i - raspoloţivost za korištenje i aplikativnost.

Ovi zahtjevi se zadovoljavaju pravilnim dimenzioniranjem kapaciteta sistema u pristupu, prenosu, komutacija, a vodeći računa o trendovima i trţištu.

8.2. BH MOBILE

Mobilna mreţa je u svijetu odavno pokazala svoju aktivnost i prihvaćanje od strane korisnika. To se ogleda

u vrlo brzom rastu broju korisnika ali i broju usluga, u čemu je prevazišla onu svoju izvornu – fiksnu mreţu. Naime, mobilnost korisniku daje veći stepen slobode i za to je spreman i više platiti. Zato je posebna paţnja BH Telecoma usmjerena na segment razvoja mobilne mreţe. BH Telecoma mobilna mreţa trenutno u sistemu ima oko 800.000 korisnika, od čega su oko 650.000 prepaid korisnici. U poreĎenju sa druga dva operatora u Bosni i Hercegovini, BH Telecoma je u pogledu broja korisnika mobilne mreţe na prvom mjestu. Značajan je ostvareni prihod u 2004. godini, od 220,000,00 KM iz ovog segmenta, što u ukupnom prihodu firme iznosi nešto preko 40%. Treba imati u vidu naglašenu tendenciju dinamički promjene u kapacitetima

svih elemenata sistema, kako zbog povećanja broja novih korisnika koje se godišnje kreće do 200.000, tako i zbog uvoĎenja novih usluga i tehnologija. Očekuje se takav trend i u budućnosti. BH Telecom d.d. Sarajevo, kroz svoju misiju i viziju ţeli da zadrţi lidersku poziciju u odnosu na druga dva operatora sa najmanje 50% učešća na trţištu BiH. Njihovi kapaciteti se zato uvećavaju za 220.000 portova u komutacijama i HLR-u, pa je npr. ukupno dostignut kapacitet za 990.000 korisnika krajem 2004.godine. U radio dijelu se sa novih 120 baznih stanica značajno poboljšala pokrivenost GSM radio signalom teritorije i graĎana Bosne i Hercegovine. Krajem 2004. godine uveden je GPRS i već u sljedećem mjesecu ostvaren broj priključaka na GPRS više od 10.000 korisnika. GPRS je po završetku probnog rada pušten u komercijalnu upotrebu 17.maja 2005.godine. Paralelno sa instaliranjem GPRS-om u urbanim sredinama je instaliran EDGE. On omogućava kapacitet i brzine 3 puta veće os GPRS-a. EDGE je ustvari po brzini ekvivalentan ISDN priključku u fiksnoj mreţi. Testiranjem je ostvarena brzina downloada od 120 Kb/s od mogućih 360 Kb/s. Paralelno ADSL širokopojasnom pristupu u fiksnoj mreţi, razvija se i širokopojasna usluga u mobilnoj mreţi, pristup putem WLAN odnosno WiFi-a. NA hotelu Holidey INN i poslovnom objektu UNITIC-a u Sarajevu je montirano 40-tak antena, koje imaju funkcuje pokrivanja GPRS signalom i mogućnost korištenja beţičnog pristupa Internetu brzinama 2 Mb/s pa i većim. Viziju BH Telecoma je razvoja sa poslovnog aspekta, da se u mobilnoj mreţi ostvari pentencije od preko 70% i tako dostigne kapacitet za usluţivanje 1,8 miliona korisnika u komutacijama. Ne manje je vaţan i usvojeni princip da se svi servisi pruţaju i za prepaid kao i za pospaid korisnike. To znači da su za sve korisnike omogućeni svi servise, i ne pravi se diskriminaciju meĎu korisnicima prema načinu plaćanja, nago ih se dijeliti po veličini i vrsti servisa koje koriste odnosno po paketima. Razvoj odnosa sa korisnicima je relativno zapostavljen i zasnovan na starim principima i treba ga osmisliti na modernim osnovama. Kako organizirati i osmisliti



moderne sisteme business intellgence unutar CRM-a su noviji problemi, prvo u svijesti o konceptu ali i u organizaciji i kadrovskoj popuni. Osjeća se nedostatak kvalitetnih stručnjaka za ove nove pristupe. Opredjeljenje je da se izvrši krupno kadrovsko prestruktuiranje i to u korist visoko obrazovanog kadra prijemom mladih stručnjaka-tako da se udio VSS kadrova vrlo brzo poveća sa sadašnjih 15% do najmanje 25% sa krajnjim ciljem da to bude 50%. Edukacija korisnika za pomoć u razumijevanju korištenja servisa i aplikacija je postao prioritet. Povećanjem broja aplikacija sa mogućnošću njihove personalizacije to je višestruko usloţnjeno.

8.3. BIHnet

Brzina promjena u tehnologijama prenosa podataka je nadmašila brzinu promjena u svim ostalim segmentima ţivota, a primjena dostignuća koja se rezultat tih promjena, iz dana u dan mijenja naše ponašanje i naše navike. Stalni napredak u oblasti telekomunikacijama i informatičke tehnologije, kao i porast broja korisnika naveli su BiHnet da u protekloj godini obezbijedi široku paletu novih usluga i servisa, kao i da izvrši neophodne korake potrebne za podizanje kvaliteta postojećih usluga i servisa. U procesu kreiranja i pruţanja usluga na bazi prenosa podataka najveći iskorak je napravljen u sferi usluga prenosa poruka, usluga zabave i usluga iz web-domena. Usluge iz ove skupine su najvećim dijelom razvijene i prisutne u ponudi BH Telecoma. MeĎutim, neosporna je činjenica o postojanju stalne potrebe za njihovim daljnjim usavršavanjem i razvojem. Usluge bazirane na e-mail servisu čine osnovne ponude BH Telecoma. Instaliran je potpuno novi redundatni sistem za e-mail, čime su otvorene brojne mogućnosti za razvoj novih usluga baziranih na e-mail servisu, dok je kvalitet postojećih usluga podignut za zavidan nivo, kako sa aspekta raspoloţivosti tako i sa aspekt sigurnosti. U okviru e-maila su implementirani najsavremenija svjetska rešenja u domenu antivirusne i antispam zaštite e-mila boksova krajnjih korisnika ovog servisa. S praktične strane je izuzetno značajno da je u okviru sistema implementirano automatsko, dnevno aţurno, osvjeţavanje pravila za detekciju virusa i spama koji dolaze putem e-maila. Postignuta su unapreĎenja s aspekta usluge antispama zaštite u vidu monitoring sistema koji vrši automatsku provjeru i skidanje BiHnet IP adresa sa SPAM lista. Posebna specifičnost ovog rješenja je uvoĎenja usluge web e-maila na bosanskom jeziku. Ova usluga omogućava korisnicima BiHnet-a da im je njihova elektronska pošta tj. poruke koje im dolaze kroz e-mail servis uvijek i svuda "pri ruci". To znači da, ako se nalaze bilo gdje sa mogućnošću konekcije na Internet, isključivo pomoću standardnog web browsera (Microsoft Explorera, Mozille, Netscape i slično) bez postavljanja bilo kakvih podešenja računara ili e-mail klijenta, za tili čas mogu

pristupiti svom e-mail boxu i provjeriti da li im je pristilgla neka nova, njima vaţna poruka. Ističemo da su pri tome sve komande i upute te sve instrukcije za rad sa elektronskom poštom na bosanskom jeziku što treba ohrabriti i one koji se ne sluţe najbolje engleskim jezikom da bez ustezanja, lagano i jednostavno koriste ovaj servis. Ovakav servis na bosanskom jeziku trenutno nudi samo BiHnet i ni jedan drugi ISP u Bosni i Hercegovini. Na jednom integralnom e-mail sistemu sa gore navedim karakteristitikama su implementirane i usluge:

- e-mail to sms, - sms to e-mail i - e-mail notification (obavještenje).

Ovim uslugama su se uvezale dvije mreţe (Internet i GSM/GPRS/EDGE) kako bi se krajnjim korisnicima omogućilo da posredstvom svojih mobilnih aparata (ukoliko su korisnici BiHnet e-mail servisa) na iste mogu dobiti podataku o prispjeloj vaţnoj poruci u e-mail box, dobiju dio poruke ili cijelu poruku na mobilni aparat kroz sms ili pak da sa mobilnog aparata putem sms editora pošalju poruku na e-mail ţeljenog sagovornika. Prostije rečeno, na ovaj način BiHnet je omogućio korištenje usluge elektronske pošte proširi i na mobilne aparate. Podsredstvom ove usluge moguće je koristiti elektronsku poštom i kad nismo pored personalnog računara vezani na Internet mreţu. Na ovaj način sve vaţne poruke elektronske pošte će nas "pronaći" u svakome trenutku, te nas kao poslovnog korisnika oslobaĎaju "vezanosti" za velik i glomazni PC koji mora biti konektovan na Internet. Usluga e-mail to SMS omogućava korisnicima koji to ţele da im se u odreĎenim mail-ovi preusmjeravaju preko SMS-a na njihove mobitele. Korisnik moţe dobivati te mail-ove na SMS i u trenutku kad više ne ţeli koristiti ili dobivati mailove na ovaj način, dovoljno je da preko web maila isključi opciju preusmjeravanje poruka na SMS. Posredstvom web maila sistema korisnik moţe kreirati i aktivirati pravila koja tačo definišu odreĎene skupine ili sve e-mailove za koje sistem e-amil notifikacije šalje obavijest o prispjeću maila putem SMS poruke. Nakon implementacije novog e-mail sistema za korisnike BiHneta, primljenom sličnih tehnoloških rješenja na potpuno naovoj platformi je podignut sistem sličnih funkcionalnosti i za interne potrebe BH Telecoma. Novi e-mail sistem za internetu mreţu BH Telecoma je aktiviran od februara, 2005.godine. Pored uvoĎenja potpuno novog MTA-a (MailTransverAgent), on je opremljen i najmodernijim antivirusom antispam zaštitom kao i web pristupom mailiboxovima. Odmah nakon puštanja novog mail sistema, količina virusa u mreţi BH Telecoma je smanjena za 99%, dok se količina spam poruka postupno smanjila, tako da se sada kreće u rasponu od 5 – 10% što je zadovoljavajući prosjek. Pa dobro Evo, spojim se na Internet, i šta ću sada?

Zabavljaj se!



Ţivot je kratak i svaki njegov trenutak treba učiniti ugodnim. Navodno kroz igru jer igra je vrlo vaţna za svakoga čovjeka u bilo kojoj dobi. BiHnet je od 2004. godine značajno radio na realizaciji ovog koncepta. Vlastitim snagama su razvijeni i pušteni u funkciju: BiHnet Music servis, koji je jedinim dijelom

namjenama svim korisnicima Interneta i omogućava kontinuirano praćenje BiHneta tematskih radio stanica,

BiHnet Music Player Generator Playlist BiHnet multiplayer game zone BiHnet Music servis omogućava korisnicima slušanje muzike i gledanje video clipova. BiHnet Music servis je

pionirski poduhvat i jedinstveni je u okvir BiH cyber (Internet) prostora. Interesantan je podatak da su od početka aprila 2005.godine, kada je servis i pušten u rad korisnici kroz njega za samo nekoliko mjeseci preslušali 43.861 pjesmu! U svrhu aktivnijeg pristupa igrama, priključenja softvera vezanog za igre, te praćenje rezultata igre, BiHnet je razvio i aktiviriao web stranicu na kojoj je sve što je posvećeno mreţnim igrama i u vezi s njima, pod imenom Gaming Area. Gaming Area je posvećena praćenju dešavanja i razvijanju domaće scene igara. Gaming Area svim zainteresovanim pruţa novosti iz svijeta igara, najave naslova koji se očekuju u svijetu realizacija igara koje su do sada izašle. Jedna od najvaţnijih usluga stranica za domaću scenu jeste jednostavan pristup BiHnet servisima za igranje. Na Gaming Area forumu, koji predstavlja centralno mjesto za komunikaciju posjetilaca. Komunikacija Gaming Area tima se, takoĎer, odvija preko Gamingu Area forumu, čime su u stanju odgovoriti na sve racionalne ţelje korisnika. Do sada su postavljena 34 servera sa najpopularnijim igrama za igrače iz Bosne i Hercegovine, ali i susjednih zemalja. Mreţna video igre (game zone) predstavljaju jedan od top trendova koji pomaţe posješenju širenje širokopojasnog pristupa Interneta. Klasični primjer za navedenu tezu jest igra "Battefield 2". Primjećena je njena izuzetna popularnost kod korisnika, a nakon puštanja pune verzije zbog posjećenosti je bilo potrebno otvoriti dodatni servera (dva isto paralelno). Vlastitim snagama je razvijen i unikatan produkt u toku prve polovine 2005. godine – BiHnet Free Zone. Ovo rješenje omogućava i prepoznavanje servisa koje korisnik i u skladu s time partikularno upravljanje kvalitetom saobraćajem pa i naplatom po vrsti servisa. Za početak se u cilju promocije širokopojasne DLS konekjcije kroz ovaj proizvod stimulisao dostup do BiHnet pojedinih servera (npr.game,music) bez mjerenja i naplaćivanja ostvarenog prometa. News usluge (praćenje i učestvovanje u diskosionim grupama širom svijeta) je već dugo sastavni dio ponude BH Telecoma. U cilju unapreĎivanja ove usluge koja ima stalnu skupinu korisnika u rad je pušten novi News server sa mnogostruko većim diskovima prostorom i tako

je omogućeno praćenje velikog broja News grupa. Najveća novost je web-to-news interface sa kojim je omogućeno korištenje korištenje ovog servisa putem BiHnet web stranice sa bilo kojeg računara, bez potrebe za zamornim konfigurisanjem News klijenta na njima. Procjena je da samo 5-10% BiHnet serveru, te da bi se sa novim serverom taj postotak trebao znatno povećati. Od servisa i servera sa potpuno novog hardwerskom i softwerskom podrškom mogu se izdvojiti:

- FTP, - Proxy, - BiHnetov Forum (Linux, Apache, PHP,MySQL), - antispam servera za BiHnet-ov mail sistem i - Real Media server.

Instaliran je i NTP (Network Time Protocol) servis. To je servis koji omogućava sinhronizaciju vremena na većini servera u BiHnetu. Značaj servisa je uočljiv u slučaju nepravilnosti rada nekih servisa, kada se jedino iz vremenskih sinhroniziranih logova moţe rekonstruisati slijed dogaĎaja i utvrditi šta se dogodilo. BiHnet danas ima svoju web stranicu sa svim osobinama portala, www.bih.net.ba koja se kontinuirano usavršava. Rekonstrukcijom web stranice je dodato mnogo elemenata koji upotpunjuju novu BiHnet stranicu – novosti, online igre, nagradne igre, TV program, vremenska prognoza, kursna lista, itd. dodati su sasvim novi segmenti stranice – BiHnet Info, BiHnet Fun, BiHnet Mailing Liste. Nova stranica ima sekcije rezervisane isključivo za BiHnet korisnike. BiHnet stranica doţivljava kako organizacione i strukturalne, tako i sadrţajne promjene. Realizirana je i WAP stranica BiHneta, WAP imenik, BiHnet Instant Messaging servisa koji se koristiti uz pomoć BiHnet Komunikatora. BiHnet Komunikator je kompletno komunikacijsko rješenje prilagoĎeno i usmjereno za Bihnet korisnike. BiHnet Komunikator je Windows aplikacija na bosanskom jeziku, a korisnicima nudi: Instant Messaging, SMS, e-mail notification, Auto login na BiHnet servise (Music, provjera stanja računa, News, itd.). Postoje tri verzije: BiHnet Komunikator Lite - Besplatni program za sve

korisnike Interneta sa bosanskog govornog područja – sadrţi samo Instant Messaging;

BiHnet komunikator – Besplatni program isključivo

za BiHnet korisnike(primamo dail-up)sadrţi sve prethodno navedene funkcionalnosti;

BiHnet Komunikatora ADSL- Besplatni program isključivo za BiHnet ADSL korisnike koji pojednostavljuje korištenje BiHnet Free Zone, a sadrţi i sve ostale navedene mogućnosti.

http://www.bih.net.ba/



LITERATURA

1. Miomir Filipović, Osnovi telekomunikacija za II, III i IV razred, Zavod za udţbenike i nastavna sredstva Beograd, Beograd 2002.

2. Miodrag Radojlović, Radio predajnici za IV razred elektrotehničke škole, Zavod za udţbenike i nastavna

sredstva Beograb, Beograd 1996. 3. Predavanja na predmetu Komunikaciona tehnika i Primopredajna tehnika, JU Mješovita srednja

elektrotehnička škola Tuzla, školska 2005/06. godina. 4. Predavanja na predmetu Tehnika telekomunikacija i Radiotehnika, JU Mješovita škola Gračanica, školska

2004/05. godina. 5. Ratko Opačić, Elektronika II, za III razred elektrotehničke škole, Zavod za udţbenike i nastavna sredstva

Beograd, Beograd 1996. 6. Senad Četović, Boţo Ljuboja, Ţivko Marjanović, Osnovi elektronike, telekomunikacija i automatike, Svjetlost,

Sarajevo,1989. 7. I. Modlic, B. Modlic, Visokofrekvencijska elektronika – modulacija, modulatori, pojačala snage, Školska knjiga

Zagreb, 1982. 8. Praktična elektronika, Časopis za elektronike, ETŠ Nikola Tesla, Beograd, 1998. 9. Slavoljub Marjanović, Elektronika, diskretna i integrisana analogna kola, Naučna knjiga, Beograd, 1981. 10. Spasoje Tešić, Integrisana digitalana elektronika, Naučna knjiga, Beograd 1981. 11. L.W.Turner, Electronic Engineers Reference Book, Newnes-Butterworth, London, 1976.

12. Katalog firme Intel, Component Data Catalog, Santa Clara, 1998. 13. Katalog firme Motorola, Analog Devices, Data-Acquisitio Databook, Norwood, 1982. 14. C. Jung, The New Penguin Dictionary of Electronics, London 1985. 15. P. Obradović, Telekomunikacioni vodovi, Beograd, 1990. 16. International Telecommunication Union, Radio-relay systems, 1994. 17. International Telecommunication Union, Fixed-satelite service, 1994. 18. G.Lukatela, D.Drajić, D.Petrović, R.Perović, Digitalne telekomunikacije, GraĎevinska knjiga, Beograd, 1984. 19. R. Galić, Telekomunikacije satelitima, Školska knjiga, Zagreb, 1983. 20. Z. Smrkić, Mikrotalasna elektronika, Školska knjiga, zagreb, 1986. 21. www.diyaudio.com 22. www.elektronika.ba 23. www.sound.westhost.com 24. www.driverguide.com 25. www.telekomunikacije.hr 26. www.bih.net.ba 27. www.bhtelecom.ba

http://www.diyaudio.com/

http://www.elektronika.ba/

http://www.sound.westhost.com/

http://www.driverguide.com/

http://www.telekomunikacije.hr/

http://www.bih.net.ba/

http://www.bhtelecom.ba/

tehnika telekomunikacija iv

Documents