Устройство контроля загрузки многоканальных систем передачи Советский патент 1990 года по МПК H04B3/46 G06G7/52 

1

(21)4286584/24-09

(22)20.07.87

(46) 23.05.90. Бюл. № 19

(71)Куйбышевский электротехнический институт связи

(72)И.С.Брайнина

(53)621.391.8(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1173426, кл. G 06 G 7/52, 1985.

(54)УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗАГРУЗКИ МНОГОКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ

(57)Изобретение относится к технике многоканальной связи. Цель изобрете- ния - сокращение времени контроля. Устройство для контроля загрузки многоканальных систем передачи (МСП) содержит входной блок 1, двухпороговый компаратор 2, элементы ИЗ, 7, счетчики 4, 8, индикатор 5, компаратор 6 нулевого уровня, формирователь 9t блок 10 дифференцирования, триггер

11и блок 12 сигнализации. В случае превышения допустимой загрузки МСП на выходе сиг-нала пепегрузки счетчика 4 формируется импульс, который устанавливает в единицу триггер 11, и его сигнал поступает на вход блока

12сигнализации. Подключая счетчик

к выходу сигнала neper рузки счетчика 4, можно судить о степени загрузки МСП. Цель достигается введением триггера II и блока 12 сигнализации. 1 ил.

с Ј

Изобретение относится к технике многоканальной связи. Цель изобретения - сокращение времени контроля. Устройство для контроля загрузки многоканальных систем передачи (МСП) содержит входной блок 1, двухпороговый компаратор 2, элементы И 3, 7, счетчики 4, 8, индикатор 5, компаратор 6 нулевого уровня, формирователь 9, блок 10 дифференцирования, триггер 11 и блок 12 сигнализации. В случае превышения допустимой загрузки МСП на выходе сигнала перегрузки счетчика 4 формируется импульс, который устанавливает в единицу триггер 11, и его сигнал поступает на вход блока 12 сигнализации. Подключая счетчик к выходу сигнала перегрузки счетчика 4, можно судить о степени загрузки МСП. Цель достигается введением триггера 11 и блока сигнализации 12. 1 ил.

ев

СП

оэ

0 4 СО

Изобретение относится к технике многоканальной связи и может быть использовано для контроля загрузки 60- канальных вторичных и 300-канальных третичных сетевых трактов магистральной первичной сети.

Цель изобретения - сокращение времени контроля.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство контроля загрузки многоканальных систем передачи содержит входной блок 1, первый компаратор 2, первый элемент ИЗ, первый счетчик 4, индикатор 5, второй компаратор 6, второй элемент И 7, второй счетчик 8, формирователь 9, блок 10 дифференцирования, триггер 11, блок 12 сигнали- зации.

Устройство работает следующим образом.

Существует однозначная связь между средним числом выбросов нормального случайного процесса над пороговым уровнем и вероятностью превышения максимальной пиковой мощностью многоканального сигнала порога перегрузки. Среднее число N(X0) выбросов модуля нормального процесса над уровнем Х0 за время Т равно

Н(Х„) - 2Л(0)Те

Хо/161

(D

где 6 Wcp - дисперсия (средняя

мощность) процесса; hfo - интенсивность выбросов за нулевой уровень или число выбросов процесса над нулевым уровнем в единице времени.

Среднее число нулей процесса с любым знаком производной за время Т равно

N(0) - 2Л(0)Т.

Число пересечений сигналов нулевого уровня подсчитывается счетчиком 8 импульсов вплоть до его заполнения

N(0) - 2А(0)Т - Е,

(2)

где Е - емкость счетчика 8 импульсов.

Из таблиц интеграла вероятности следует, что порогу перегрузки, превышающему с вероятностью f 0 соответствует по модулю уровень |Х0| - 3,725i, т.е. вероятность пребывания мгновенных значений многоканального

сигнала выше порогов перегрузки Von ±3,7256, в случае аппроксимации сигнала нормальным случайным процессом не должна превышать величины

Vf 2,10-. Из (1) и (2) устанавливается связь между средним числом выбросов N(Xb) модуля многоканального сигнала над уровнем Х0 ±3,725d за время измерений Т и средней мощностью сигнала W 6

-6,94

wnpeA

Ее

w

(3)

преА

- предельное значение средней мощности сигнала, соответствующее границе перегрузки с вероятностью 10.

Из (3) следует, что при W Wn предельно допустимое число выбросов сигнала над порогом Хо lvon | 3,725б„ред равно

N(|Von|) Е-9,7.10-4 Е-10-3 .

При выборе Е const равенство (3) позволяет рассчитать градуировочную кривую измерителя, связывающую значения W средней мощности многоканального сигнала с показаниями М(Х0) счетчика выбросов нормального случайного процесса над порогом перегрузки.

Логарифмируя (3), получают

(4)

пред

Кроме того, используя таблицы интеграла вероятности, а также равенства (1) - (3), устанавливают связь показаний N(X0) счетчика выбросов с вероятностью превышения порога перегрузки Х„ 3,725блрЈдПоскольку при Хв /6 1

2(1+х„ЛьУ

(5)

5

./6

где 4(Х0/6)

- A J

d t - интегI

рал вероятности,

в соответствии с формулами () - (2) из (5) имеем

N/E

2(1+ /-2 Pn N/E)

Кривая VЈ f(N/E), построенная по выражению (6) на интервале ч () - () аппроксимируется выражением

(7)

Таким образом, при фиксированных уровнях порогов перегрузки Хд tVon const в момент заполнения заданной емкости Е второго счетчика 8 импульсов показания первого счетчика 4 однозначно определяют вероятность Ј превышения порога перегрузки (формулы 6 и 7) и среднюю мощность W многоканального сигнала (формула 4).

Емкость Е второго счетчика 8 должна выбираться из компромиссных соображений. Как следует из (2), при заданной интенсивности Л(0)выбросов за нулевой уровень многоканального сигнала время Т

контроля загрузки прямо пропорционально емкости Е счетчика. Интенсивность /(0) выбросов определяется шириной ДР (FMaKC - FmHH) энергетического спектра процесса, формой его спектральной плотности F(f) и расположением границ спектра FWMH и Рмаксна оси частот. Для многоканальных систем передачи характерен равномерный спектр в полосе частот F - FMaKC, F(f) const,

при этом из

f

2А

f

1

где

маис

f F(f)dt

в

(FMQKC F

Ри...

5 F(f)df

FMMH

F3- FJ

Г МО КСГ МИН

V VOKC- MK1

макс миИ

+ F

). 1566491

Расчеты показывают, что для вторичных многоканальных трактов в диапазоне частот 312-552 кГц Л(0) f, 437,52 кГц. Для третичных (ТГ) трактов в диапазоне частот 800 - -2000 кГц А0(0) f, 1442 кГц. В обоих случаях интенсивность выбросов сигнала над нулевым уровнем /UO) весьма близка к средней частоте спектра

многоканального сигнала Я(0) к. f

+ Fww« „„

-.- ...... . Время измерений

15

F + F

МакС гмин

устанавливается авто

матически обратно пропорционально средней частоте спектра многоканального сигнала и уменьшается при переходе от контроля ВГ к контролю ТГ.

Для снижения времени измерений Т и повышения оперативности контроля загрузки многоканальных систем передачи необходимо уменьшить емкость Е второго счетчика 8. Однако это влечет за собой увеличение относительной среднеквадратичной погрешности измерений из-за ограниченности объема статистической информации о многоканальном сигнале вследствие конечности времени наблюдений.

В соответствии с теоремой Котель- никова общее число независимых от- счетов сигнала за время Т равно

К 24FT 2(FMaKC- Гиин )« Е

40

(Г + F

V1 макс г мин

)

5

Число независимых отсчетов сигнала, превысивших по модулю порог перегрузки Х0 с вероятностью f Ю, равно

L 2К

2E(FMaKC - FMHH ) -2--.10(F

ММ КС

+ F.,

)

Относительная среднеквадратичная погрешность измерений вероятности перегрузок сГ 1 /тТ. Задаваясь допустимой величиной сГ, в пределах единиц процента можно определить необходи- муя емкость Е счетчика 8 и время из- мерений. Например, при выборе f 0,03 для контроля загрузки (ВГ) необходимо предусмотреть емкость счетчика 8 не менее Е 10 , что соотнетствует времени измерений из (2) Т 11,4 с.

Сохраняя Е 10Т и для контроля загрузки (ТГ), получают, соответственно, относительную статистическую погрешность Ј 0,024, а время измерений автоматически устанавливается г-3,47 с.

С выхода блока I многоканальный сигнал подается одновременно на объединенные сигнальные входы компарато- pa 2 и компаратора 6 (компаратор нулевого уровня).

С выхода источника опорных уровней (не показан) два высокостабильных опорных уровня, равных по величине и противоположных по знаку, подаются на соответствующие входы компаратора 2, на выходе которого при поступлении входного сигнала формируется последовательность прямоугольных импульсов превышения по модулю порога перегрузки, поступающая на первый вход первого элемента И 3. Одновременно с выхода компаратора 6 на первый вход второго элемента И 7 поступает последо- вательность прямоугольных импульсов, соответствующих моментам перехода многоканального сигнала через нулевой уровень.

На объединенные вторые входы пер- вого 3 и второго 7 элементов И поступает сигнал логической 1, разрешающий прохождение обеих импульсных последовательностей через элементы И 3 и 7 на выходы первого 4 и второго 8 счетчиков соответственно. Подсчет импульсов каждым счетчиком продолжается до момента заполнения емкости Е второго счетчика 8, после чего измерения автоматически завершаются и на- чинается формирование времени t4 индикации, т.е. с выхода переполнения второго счетчика 8 на вход формирователя 9 поступает импульс, под действием которого в формирователе 9 вы- рабатывается импульс регулируемой длительности tM, запрещающий прохождение импульсов на счетные входы счетчиков 4и в. В течение времени tw состояние счетчика 4 отображается на ин- дикаторе 5.

В случае превышения допустимой загрузки многоканальной системы на выходе сигнала перегрузки счетчика 4 формируется импульс, который устанав- ливает в 1 триггер 11. С выхода триггера 11 сигнал логической 1 поступает на вход блока 12 сигнализации. По окончании времени индикации tM на выходе блока 10 формируется импульс, обнуляющий счетчики 4 и 8, а также триггер 11 и начинается повторное накопление информации. Подключая счетчик к выходу сигнала перегрузки счетчика 4, можно судить о степени загрузки многоканальной системы передачи.

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаются в возможности его непосредственного использования для контроля загрузки многоканальных систем передачи путем измерения вероятности превышения сигналом нормированного порога и сравнения ее с допустимой вероятностью перегрузки , а также в повышении оперативности контроля загрузки многоканальных систем передачи благодаря сокращению цикла измерений перегрузок по сравнению с известным устройством.

Формула изобретения

Устройство контроля загрузки многоканальных систем передачи, содержащее входной блок, последовательно соединенные первый компаратор, первый элемент И, первый счетчик и индикатор, последовательно соединенные второй компаратор, вход которого соединен с входом первого компаратора, второй элемент И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, второй счетчик, вход Сброс которого соединен с входом Сброс первого счетчика, и формирователь, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, блок дифференцирования, выход которого подключен к входу Сброс второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени контроля, первый компаратор выполнен двух пороговым, введены последовательно соединенные триггер, вход которого соединен с выходом блока дифференцирования, и блок сигнализации, при этом второй вход триггера соединен с выходом сигнала перегрузки первого счетчика, выход формирователя подключен к входу блока дифференцирования, а выход входного блока подключен к входу первого компаратора.