АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра Автоматической электросвязи

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

Тема: Улучшение качества услуг, передаваемых в сетях с коммутацией пакетов

Алматы 2002

АННОТАЦИЯ

Настоящий дипломный проект посвящен проблеме обеспечения качества услуг в сетях с коммутацией пакетов, путем устранения сигналов электрического эха. Рассмотрены основные комбинированные методы с мешающим действием токов электрического эха. Представлена система математических и имитационных моделей эхоподавления и их среды функционирования. Произведена оценка методов эхоподавления способом имитационного моделирования на ЭВМ и разработаны необходимые программы.

В экономической части дипломного проекта рассмотрены вопросы расчета стоимости разработки.

В разделе "Безопасность жизнедеятельности" приводится расчет искусственного освещения и системы кондиционирования воздуха.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Основные характеристики качества IP-телефонии

1.1 Показатели качества IP-телефонии

1.2 Влияние сети на показатели качества IP-телефонии

1.3 Сравнительный анализ задержек речи и передачи данных по сетям IP и Frame Relay

1.4 Расчет задержек при передаче речи

1.5 Обработка речи в IP-телефонии, необходимая для обеспечения качественной передачи

1.6 Обработка речи в IP-телефонии, необходимая для обеспечения качественной передачи

1.7 Постановка задачи

2. Улучшение качества услуг за счет борьбы с мешающим воздействием электрического эха

2.1 Физиологические аспекты влияния эха

2.2 Механизм возникновения электрического эха

2.3 Возможные способы борьбы с эхосигналом

2.4 Метод самобалансирующейся дифсистемы

2.5 Компенсационный метод

2.6 Метод эхозаграждения

2.7 Эподавление в структуре IP-телефонии

2.8 Комбинированные методы эхоподавления

3. Безопасность жизнедеятельности

3.1 Анализ условий труда

3.2 Расчет естественной освещенности

3.3 Расчет системы кондиционирования

4. Бизнес-план

4.1 Резюме

4.2 Обзор предоставляемых услуг

4.3 Анализ рынка

4.4 Маркетинг

4.5 Финансовый план

Заключение

Список литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Идея обеспечить гарантированное качество обслуживания в сетях передачи данных впервые возникла в 1970 году. Идея была воплощена в сети Х.25. Однако пакетные системы Х.25, производя проверку ошибок на каждом сетевом узле, вносили задержку порядка нескольких сотен миллисекунд в каждом узле на пути информации от отправителя до получателя.

В сетевых узлах (коммутаторах пакетов) высокоскоростных транспортных сетей Frame Relay проверка и коррекция ошибок не производится. Эти функции возложены на оборудование пользователя, вследствие чего задержка при передаче информации по таким сетям намного ниже, чем в сетях Х.25.

Но самой популярной сегодня технологией пакетной передачи информации является передача речи по сетям пакетной коммутации – концепция “Voice over IP” (VoIP) – с использованием алгоритмов низкоскоростного кодирования речевых сигналов. Объем потоков данных, передаваемых по глобальной информационной сети Интернет, удваивается каждые три месяца. Частично это происходит из-за постоянного увеличения количества новых пользователей сети Интернет, а также из-за того, что мультимедийная передача и видеоконференции через Интернет стали, наконец-то, доступны и популярны среди обеспеченных пользователей. Качество обслуживания в этой сети привлекает все более пристальное внимание специалистов пользователей, так как в Интернет заключается все больше сделок и контрактов, а рост ее пропускной способности несколько отстает от роста спроса.

Использование технологии VoIP приводит также к увеличению времени распространения сигналов даже в относительно «коротких» каналах и, как следствие, появлению в них эхосигналов. Существующие способы борьбы с мешающим воздействием электрического эха (методы эхозаграждения, эхокомпенсации и самобалансирующейся дифференциальной системы – СДС) имеют свои достоинства и недостатки. Так, например, широко применяемы на зарубежных сетях связи эхокомпенсатор (ЭК), обладая более высокой абонентской оценкой качества передачи, чем эхозаградитель (ЭЗ), неработоспособен на значительной части (до 20%) эхотрактов (ЭТ) Взаимоувязанной сети связи Республики Казахстан (ВСС РК) [2]. Данную проблему можно решить либо значительным повышением сложности технической реализации эхоподавителей (ЭП), не гарантируя при этом их стопроцентную работоспособность, либо созданием ЭП комбинированного типа. Последние должны обладать положительными качествами существующих методов эхоподавлениядля наибольшего улучшения качества услуг.

Следует отметить, что высокое качество обслуживания представляет интерес не только для конечного пользователя, но и для самого поставщика услуг. Например, исследования, проведенные в сетях мобильной связи, показали, что с улучшением качества передачи речи абоненты чаще и дольше пользуются услугами таких сетей, что означает увеличение годовых доходов операторов.

1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА IP-ТЕЛЕФОНИИ

1.1 Показатели качества IP-телефонии

Традиционные телефонные сети коммутируют электрические сигналы с гарантированной полосой пропускания, достаточной для передачи сигналов голосового спектра. При фиксированной пропускной способности передаваемого сигнала цена единицы времени связи зависит от удаленности и расположения точек вызова и места ответа.

Сети с коммутацией пакетов не обеспечивают гарантированной пропускной способности, поскольку не обеспечивают гарантированного пути между точками связи.

Для приложений, где не важен порядок и интервал прихода пакетов, например, e-mail, время задержек между отдельными пакетами не имеет решающего значения. IP-телефония является одной из областей передачи данных, где важна динамика передачи сигнала, которая обеспечивается современными методами кодирования и передачи информации, а также увеличением пропускной способности каналов, что приводит к возможности успешной конкуренции IP-телефонии с традиционными телефонными сетями.

Основными составляющими качества IP-телефонии являются (рисунок 1.1):

а) качество речи, которое включает:

1) диалог – возможность пользователя связываться и разговаривать с другим пользователем в реальном времени и полнодуплексном режиме;

2) разборчивость – чистота и тональность речи;

3) эхо – слышимость собственной речи;

4) уровень – громкость речи.

б) качество сигнализации, включающее:

1) установление вызова – скорость успешного доступа и время установления соединения;

2) завершение вызова – время отбоя и скорость разъединения;

3) DTMF – определение и фиксация сигналов многочастотного набора номера.

Факторы, которые влияют на качество IP-телефонии, могут быть разделены на две категории:

а) факторы качества IP-сети:

1) максимальная пропускная способность – максимальное количество полезных и избыточных данных, которые она передает;

2) задержка – промежуток времени, требуемый для передачи пакета через сеть;

3) джиттер – задержка между двумя последовательными пакетами;

4) потеря пакета – пакеты или данные, потерянные при передаче через сеть;

б) факторы качества шлюза:

1) требуемая полоса пропускания – различные вокодеры требуют различную полосу. Например, вокодер G.723 требует полосы 16,3 кбит/с для каждого речевого канала;

2) задержка – время, необходимое цифровому сигнальному процессору DSР или другим устройствам обработки для кодирования и декодирования речевого сигнала;

3) буфер джиттера – сохранение пакетов данных до тех пор, пока все пакеты не будут получены и можно будет передать в требуемой последовательности для минимизации джиттера;

4) потеря пакетов – потеря пакетов при сжатии и/или передаче в оборудование IP-телефонии;

5) подавление эхо – механизм подавления эхо, возникающего при передаче по сети;

6) управление уровнем – возможность регулировать громкость речи

Рисунок 1.1 – Факторы, влияющие на качество IP-телефонии

Качество передачи речи Качество передачи сигнализации

1.2 Влияние сети на показатели качества IP-телефонии

1.2.1 Задержка

Задержка создает неудобства при ведении диалога, приводит к перекрытию разговоров и возникновению эхо. Эхо возникает в случае, когда отраженные речевой сигнал вместе с сигналом от удаленного конца возвращается опять в ухо говорящего. Эхо становится трудной проблемой, когда задержка в петле передачи больше, чем 50 мс. Так как эхо является проблемой качества, системы с пакетной коммутацией речи должны иметь возможность управлять эхо и использовать эффективные методы эхоподавления. Данные методы будут рассмотрены в разделе 2.

Затруднение диалога и перекрытие разговоров становятся серьезным вопросом качества, когда задержка в одном направлении передачи превышает 250 мс [3]. Можно выделить следующие источники задержки при пакетной передачи речи из конца в конец, которые показаны на рисунке 1.2:

- задержка накопления (иногда называется алгоритмической задержкой): эта задержка обусловлена необходимостью сбора кадра речевых отсчетов, выполняемая в речевом кодере. Величина задержки определяется типом речевого кодера и изменяется от небольших величин (0,125 мкс) до нескольких милисекунд. Например, стандартные речевые кодеры имеют следующие длительности кадров:

G.729 CS-ACELP (8 кбит/с) – 10 мc

G.723.1 – Multi Rate Coder (5,3;6,3 кбит/с) – 30 мс;

- задержка обработки: процесс кодирования и сбора закодированных отсчетов в пакеты для передачи через пакетную сеть создает определенные задержки. Задержка кодирования или обработки зависит от времени работы процессора и используемого типа алгоритма обработки. Для уменьшения загрузки пакетной сети обычно несколько кадров речевого кодера объединяются в один пакет. Например, три кадра кодовых слов G.729, соответствующих 30 мс речи, могут быть объединены для уменьшения размера одного пакета;

- сетевая задержка: задержка обусловлена физической средой и протоколами, используемыми для передачи речевых данных, а также буферами, используемыми для удаления джиттера пакетов на приемном конце. Сетевая задержка зависит от емкости сети и процессоров передачи пакетов в сети.

Суммарная задержка не должна превышать 250 мс

Рисунок 1.2 – Составляющие задержки в сети IP-телефонии

Время задержки при передаче речевого сигнала можно отнести к одному из трех уровней:

- первый уровень до 200 мс – отличное качество связи. Для сравнения, в телефонной сети общего пользования допустимы задержки до 150- 200 мс;

- второй уровень до 400 мс – считается хорошим качеством связи. Но если сравнивать с качеством связи по сетям ТфОП, то разница будет видна. Если задержки постоянно удерживаются на верхней границе 2-го уровня (400 мс), то не рекомендуется использовать эту связь для деловых переговоров;

- третий уровень до 700 мс – считается приемлемым качеством связи для ведения неделовых переговоров. Такое качество связи возможно при передаче пакетов по спутниковой связи.

Качество Интернет-телефонии попадает под 2-3 уровни, причем невозможно уверено сказать, что тот или иной провайдер Интернет-телефонии работает по второму уровню, так как задержки в сети Интернет изменчивы. Более точно можно сказать о провайдерах IP-телефонии, работающих по выделенным каналам. Они попадают под 1-2 уровни. Также необходимо учитывать задержки при кодировании/декодировании голосового сигнала. Средние суммарные задержки при использовании IP-телефонии обычно находятся в пределах 150-200 мс.

Важно отметить тот факт, что задержки в сетях с коммутацией пакетов влияют не только на качество передачи речевого трафика в реальном времени. Не менее важно и то, что данные задержки в определенных ситуациях могут нарушить правильность функционирования телефонной сигнализации в цифровых трактах Е1/Т1 на стыке голосовых шлюзов с оборудованием коммутируемых телефонных сетей. Причиной этого можно назвать тот факт, что набор рекомендаций Н.323 на рисунке 1.3 в момент своего появления в 1997 году был ориентирован на мультимедийные приложения, осуществляющие аудио и видеоконференцсвязь через сети IP. Данное решение позволяло значительно снизить стоимость таких систем по сравнению с их аналогами, работающими в сетях традиционной телефонии с коммутацией каналов. В процессе выделения IP-телефониии в самостоятельное направление и развития ее до услуги операторского уровня возникла необходимость соединения IP-шлюзов с телефонными станциями ТфОП по цифровым трактам Е1/Т1.

Рисунок 1.3 – Совокупность рекомендаций Н.323

При этом, шлюзы осуществляют взаимодействие с цифровыми АТС, используя стандартные механизмы телефонной сигнализации Q.931, интерпретированные через команды Н.225 и транслируемые в IP-сети с использованием протокола ТСР. Сообщения сигнализации Q.931 могут передаваться по логическому каналу через gatekeeper (контроллер зоны) или непосредственно между двумя оконечными устройствами. Выбор способа передачи осуществляет gatekeeper и сообщает об этом оконечному оборудованию. Согласно рекомендации Q.931, при установлении телефонного соединения значения временных задержек между фазами выполнения команд сигнализации строго регламентированы. Однако, при интерпретации в IP-шлюзах команд телефонной сигнализации Q.931 стеком Н.225/ТСР/IP, задержки, возникшие на пути прохождения сигнала, увеличивают заданные временные интервалы между командами Q.931, и в большинстве случаев нарушают целостность функционирования данного протокола. Хотя версия второго набора рекомендаций Н.323 в фазе два предусматривает процедуру Н.323v2 Fast Connect, ускоряющую обработку команд Q.931 стеком Н.323/ТСР, задержки IP-канала, особенно характерные для инфраструктуры Интернет, могут заведомо превышать все допустимые значения временных интервалов протокола Q.931. Данное обстоятельство можно расценивать как еще один аргумент в пользу использования выделенных каналов при построении сети IP-телефонии.

1.2.2 Джиттер

Когда речь или данные разбиваются на пакеты для передачи через IP-сеть, пакеты часто прибывают в пункт назначения в различное время и в разной последовательности. Это создает разброс времени доставки пакетов (джиттер). Джиттер воспринимается в виде тресков и щелчков, искажает в первую очередь короткие звуки типа взрывных согласных. Не воспринимается джиттер не более 30-50 мс. Аналога таких искажений в коммутируемой сети нет. Различают три формы джиттера:

а) джиттер, зависимый от данных (Data Dependent Jitter – DDJ) – происходит в случае ограниченной полосы пропускания или при нарушениях в сетевых компонентах;

б) искажение рабочего цикла (Duty Cycle Distortion – DCD) – обусловлено задержкой распространения между передачей снизу вверх и сверху вниз;

в) случайный джиттер (Random Jitter – RJ) – является результатом теплового шума.

На рисунке 1.4 приведены гистограммы джиттера пакетов в локальной сети и в сети Интернет с различными скоростями работы, показывающие эмпирические распределения вероятностей задержек. На оси абсцисс отложена относительная задержка, характеризующая реальное положение пакета в последовательности на временной оси по отношению к идеальному в предположении, что первый пакет пришел без задержки.

Рисунок 1.4 – Гистограммы джиттера пакетов

Величины возникающих задержек и их вероятности важны для организации процедуры обработки и выбора параметров обработки. Понятно, что временная структура речевого пакетного потока меняется. Возникает необходимость организации буфера для превращения пакетной речи, отягощенной нестационарными задержками в канале, возможными перестановками пакетов, в непрерывный, естественный речевой сигнал реального времени.

Параметры буфера определяются компромиссом между величиной запаздывания телефонного сигнала в режиме дуплексной связи и процентом потерянных пакетов. Потеря пакетов является другим серьезным негативным явлением в IP-телефонии.

1.2.3 Потеря пакетов

Потерянные пакеты в IP-телефонии нарушают речь и создают искажения тембра. В существующих IP-сетях все голосовые кадры обрабатываются как данные. При пиковых нагрузках и перегрузках голосовые кадры будут отбрасываться, как и кадры данных. Однако кадры данных не связаны со временем и отброшенные пакеты могут быть успешно переданы путем повторения. Потеря голосовых пакетов, в свою очередь, не может быть восполнена таким способом и в результате произойдет неполная передача информации. Предполагается, что потеря до пяти процентов пакетов незаметна, а свыше 10-15% – недопустима. Причем данные величины существенно зависят от алгоритмов компрессии/декомпрессии.

Существенно, что потеря большой группы пакетов приводит к необратимым локальным искаежниям речи, тогда как потери одного, двух, трех пакетов можно пытаться компенсировать.

Интуитивно ясно, что с повышением трафика возрастают задержки и потери в телефонном канале. В условиях ограниченных пропускных способностей это проявляется не только при интегральном увеличении загрузки каналов, например, в часы наибольшейнагрузки, но и при увеличении потока локального источника информации. Кривые графиков рисунка 1.4 и 1.5, построенные для различных скоростей передачи информации, убедительно свидетельствуют о необходимости использования как можно более низких скоростей передачи речевой информации при естественном требовании обеспечения желаемого качества телефонной связи.

1.3 Анализ задержек речи и передачи данных по сетям IP и Frame Relay

Frame Relay (FR) – протокол коммутации пакетов, используемый в глобальных сетях для высокоскоростной передачи кадров или пакетов с минимальными задержками в узле коммутации и для эффективного использования пропускной способности сети. Действует на канальном уровне модели OSI. Может применяться в ЛВС, в каналах с временным мультиплексированием, а также в сетях с коммутацией пакетов и каналов. При ретрансляции сеть направляет кадр в точку назначения в соответствии с содержащимся в нем адресом получателя. Вместо средств управления потоком включает функции извещения о перегрузках в сети, использует более длинные кадры. Главным фактором повышения скорости передачи является то, что анализ ошибок в данном случае не осуществляется и узлы ретрансляции не посылают уведомления или запросы на повтор ошибочно принятых кадров.

При организации связи на основе сети Frame Relay (FR) основным руководящим документом является стандарт FRF.11 [4]. В нем четко сформулированы функции VFRAD, а также способы подключения к нему телефонного оборудования и место VFRAD в структуре сети. Для кодирования речи во FR желательно использовать вокодер ACELP, описанный в рекомендации ITU-T G.723.1 [4]. Выбор этого вокодера обусловлен самым выгодным соотношением «качество речи/скорость потока». Параметры задержек некоторых вокодеров приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Задержка некоторых вокодеров

Стандарт	Требуемая полоса пропускания, кбит/с	Задержка накопления, мс
G.726 (ADPCM)	16; 24; 32; 40	125·10-3
G.728 (LD-CELP)	16	2,5
G.729 (CS-ACELP)	8	10
G.723.1 (ACELP, MP-MLQ)	5,3; 6,3	30

Общая задержка в сети является величиной, состоящей из следующих компонентов:

а) задержка накопления. Эта задержка вызвана необходимостью подготовки кадра из последовательности речевых отсчетов, который будет обрабатываться вокодером. Величина данной задержки будет равна размеру (длительности) кадра выбранного типа вокодера. Время подготовки одного речевого отсчета равно 125 мкс.

б) Задержка кодирования. Для того, чтобы не вносить дополнительную задержку в результате собственно процесса кодирования, необходимо подобрать цифровой процессор обработки сигналов такой производительности, чтобы задержка кодирования была меньше или, по крайней мере, равна задержке накопления.

На рисунке 1.6 приведена схема подключения телефонного оборудования к сети Frame Relay.

Рисунок 1.6 – Схема организации телефонной связи по сети Frame Relay

Для определенности предположим, что услугами телефонной связи пользуются абоненты двух узлов. Для этого выделен постоянный виртуальный канал, в рамках которого может быть организовано до 255 речевых трактов (подканалов). Теоретически, максимальная гарантированная скорость передачи по виртуальному каналу (CIR) не может превышать величины пропускной способности физического канала связи, соединяющего узлы сети.

Предположим, что в одном виртуальном канале функционируют три речевых тракта. Это означает, что FR-кадр, согласно стандарту FRF.11, будет иметь вид, представленный на рисунке 1.7.

Биты Октеты	8	7	6	5		4	3	2	1
1	Флаг
2	DLCI							CR	EA
3	DLCI					FECN	BECN	DE	EA
4	EL	LI	CID
5	Порядковый номер				Тип кодирования
6	Речевой кадр G.723.1 (5,3 кбит/с)
.
.
.
25
26	FCS
27
28	флаг

Рисунок 1.7 – Формат кадра Frame Relay для единственного речевого подканала.

Из рисунка видно, что общий размер кадра FR составляет 28 байт. Из них 20 байт – полезная нагрузка. Исходя из того условия, что каждый речевой кадр должен быть передан со скоростью 5,3 кбит/с, скорость передачи кадра Frame Relay по каналу связи должна составить 7,4 кбит/с (20 байт, составляющих речевой кадр, должны быть переданы со скоростью 7,4 кбит/с для своевременной доставки речевого кадра). Этот вывод показывает, что для организации трех речевых трактов потребуется 22,2 кбит/с пропускной способности канала (7,4 кбит/с·3=22,2 кбит/с), и это означает, что невозможно организовать три речевых тракта в канале 19,2 кбит/с. Возможна организация лишь двух речевых трактов. В случае организации двух речевых трактов, необходимо 14,8 кбит/с пропускной способности канала связи.

Таким образом, для удобства рассмотрения введем такое условие, что в сети организован один виртуальный канал содержащий единственный речевой тракт. В этом случае размер кадра будет составлять 28 байт и, следовательно, должен быть передан со скоростью 7,4 кбит/с.

На рисунке 1.8 представлена схема распределения задержек, возникающих при передачи речи по сети Frame Relay корпоративной сети передачи данных.

Предположим, что в сети отсутствует какая-либо дополнительная нагрузка. Таким образом, опираясь на приведенную схему распределения задержек, а также учитывая количество транзитных узлов при передаче речевого сигнала от абонента к абоненту, можно с достаточной точностью определить величину совокупной задержки передачи речевого сигнала по сети передачи данных Frame Relay в соответствии со следующим соотношением:

Т=(t_накопл + t_обраб + t_посл) +…+ (t_распр + t_посл) +…+ (t_распр + t_посл + t_обраб), (1.1)

где t_накопл – задержка накопления (t_накопл=30 мс);

t_обраб – задержка обработки (t_обраб=30 мс);

t_посл – последовательная задержка (t_посл=30 мс);

t_распр – задержка распространения (t_распр=30 мс).

Последовательная задержка рассчитывается из того минимально допустимого условия, что кадры Frame Relay от узла к узлу будут передаваться с постоянной скоростью 7,4 кбит/с. Задержка распространения сигнала, рассчитывалась из того условия, что передача осуществляется по коаксиальному кабелю, и в соответствии с рекомендацией ITU G.I 14 рассчитывается из соотношения:

задержка распространения (мс) = 0,004 протяженность канала связи (км).

Как было описано выше, организация речевой связи по IP-сети основана на использовании протокола Н.323. Основными устройствами, обеспечивающими передачу речи, являются шлюз Н.323, к которому может быть подключена УПАТС или отдельные телефонные аппараты, и речевой терминал. В качестве речевого терминала, в частности, может выступать персональный компьютер удаленного абонента корпоративной сети, снабженный соответствующими аппаратными и программными средствами.

Задержка распространения сигнала в IP-сети рассчитывается из того условия, что передача осуществляется по коаксиальному кабелю, и в соответствии с рекомендацией ITU-T G. 114 рассчитывается из соотношения:

задержка распространения (мс) = 0,004·протяженность канала связи (км)

Рисунок 1.8 – Схема распределения задержек в сети передачи данных Frame Relay

На рисунке 1.9 представлена схема распространения задержек при передаче речи по сети IP.

Опираясь на приведенную схему распределения задержек, а также учитывая количество транзитных узлов, при передаче речевого сигнала от абонента к абоненту, можно с достаточной точностью определить величину совокупной задержки передачи речевого сигнала по сети передачи данных IP, в соответствии со следующим соотношением:

Т=(t_накопл + t_обраб + t_ЛВС + t_{посл.комм}) +…+ (t_распр + t_{посл.комм} + t_{посл.маршр}) +…+

+..+ (t_распр + t_{посл.комм} + t_{посл.маршр} + t_{ЛВС +} t_обраб), (1.2)

где t_накопл – задержка накопления (t_накопл=30 мс);

t_обраб – задержка обработки (t_обраб=30 мс);

t_посл – последовательная задержка (t_посл=30 мс);

t_распр – задержка распространения (t_распр=30 мс).

Рисунок 1.9 – Схема распределения задержек в сети IP

1.4 Расчет задержек при передаче речи

В очередях сообщения упорядочены по времени их поступления. Когда в канале заканчивается передача очередного сообщения, то управление переходит к программе “Привратник”. Программа выбирает для очередной передачи сообщение с наивысшим приоритетом, если очереди более старших приоритетов не содержат сообщений, т.е. оказываются пустыми. Выбранное для передачи сообщение захватывает канал на все время его передачи. Если в систему поступает N простейших потоков сообщений с интенсивностями , средние длительности передачи сообщений каждого типа, соответственно, равны , и вторые начальные моменты соответственно , то среднее время t_к ожидания в очереди сообщений, имеющих приоритет К, определится соотношением:

, (1.3)

где ,

,

t_x =

Получим соотношение среднеквадратичного отклонения времени передачи сообщения:

(1.4)

где к = 1, 2, …, N.

t_x =

Данный алгоритм задержек сообщений при передаче речи представлен на рисунке 1.10.

Рисунок 4.4 – Алгоритм задержек сообщения

В соответствии с данным алгоритмом разработана программа, представленная в приложении А.

1.5 Сравнение сетей IP и FR

Основное отличие VoIP от VoFR состоит в том, что размер служебной информации пакета IP существенно больше кадра Frame Relay. Трафик IP использует почти в три раза большую полосу пропускания, чем трафик FR. Например, в канале 64 кбит/с сети FR может быть организовано 64/7,4=8 речевых трактов, в отличие от 64/18=3 при использовании IP-сети.

Последствием сегментации пакетов данных является уменьшение эффективности передачи данных. Поскольку есть фиксированный заголовок для каждого пакета, то создание небольших пакетов увеличивает процент служебной информации. Последствия сегментации в сетях Frame Relay менее чувствительны, чем в сетях IP поскольку размер заголовка FR существенно меньше.

В сетях IP эффективность функционирования сети может уменьшиться на 10-15%, а в сетях Frame Relay – на 2-4%.

При использовании метода VoFR , сегментация пакетов происходит автоматически в VFRAD всякий раз, когда есть речевой вызов. В случае завершения разговора сегментация прекращается.

При использовании VoIP сегментация пакетов происходит в маршрутизаторе доступа по команде администратора сети или под управлением протокола «шлюз-маршрутизатор», как, например, RSVP. При использовании RSVP, устанавливается сеанс RSVP с маршрутизатором, в течение которого маршрутизатор сегментирует пакеты с данными.

Поскольку большинство маршрутизаторов и шлюзов VoIP не поддерживают RSVP или аналогичный управляющий протокол, принудительная сегментация, при использовании VoIP, в среднем на 10-15% снижает эффективность функционирования сети на низкоскоростных каналах, независимо от того, присутствуют или нет телефонные вызовы.

Таким образом, основным преимуществом VoFR над VoIP являются:

• более эффективное использование полосы пропускания каналов;

• меньшие показатели задержек передачи речи;

• автоматическая сегментация данных.

1.6 Обработка речи в IP-телефонии, необходимая для обеспечения качественной передачи

Для обеспечения качества услуг, предоставляемых в сетях с коммутацией пакетов в первую очередь необходимо применение качественного оборудования, которое позволит успешно решать задачи установления, модификации и завершения телефонных соединений, включая процессы межсетевого взаимодействия, управления безопасностью вызова, запроса качества обслуживания, шифрования, аутентификации и другие. В рекомендации Н.323 описаны четыре основных устройства, используемые для качественной передачи по IP-сетям, показанные на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 – Зона Н.323

Терминалы Н.323 представляют собой конечную точку в сети, способную передавать и принимать трафик в масштабе реального времени, взаимодействуя с другими терминалами Н.323, шлюзом или устройством многоточечной конференции (MCU – Multipoint Control Unit). Н.323-терминал должен поддерживать протоколы Н.245,Q.931, RAS, RTP/RTCP и семейство протоколов Н.450, а также включать в себя аудиокодек G.711. Примером терминала, поддерживающего стандарт Н.323 являются аппараты фирмы Selsius Systems и компании Cisco Sistems. Они выглядят как системные телефоны, только оснащенные интерфейсом Ethernet вместо порта RJ-11. Такие терминалы, используя собственные процессоры, микропрограммные кодеки и стек TCP/IP, обеспечивают высокое качество звука и уровень надежности.

Шлюз IP-телефонии обеспечивает сжатие информации (голоса), конвертирование ее в IP-пакеты и направление в IP-сеть. С противоположной стороны шлюз осуществляет обратные действия: расшифровку и расформирование пакетов вызовов. В результате обычные телефонные аппараты без проблем принимают эти вызовы. Большая часть функций IР-шлюза в рамках архитектуры TCP/IP реализуется в процессах прикладного уровня. В Казахстане в основном в IP-телефонии используются IP-шлюзы Н.323 фирмы Cisco следующей емкости:

• Cisco 3620 c одним модулем NM-HDV-2E1-60E, в зависимости от выбранного типа сложности кодеков – от 30 до 60 голосовых портов;

• Cisco 3640 с тремя модулями NM-HDV-2E1-60E, в зависимости от выбранного типа кодеков – от 90 до 180 голосовых портов;

• Cisco 3660 содержит на шасси встроенный порт Ethernet и благодаря этому имеет возможность установить шесть модулей NM-HDV-2E1-60E, что в зависимости от выбранного типа кодеков, позволяет получить от 180 до 360 голосовых портов.

А также используется продукт компании 3Com Corp. – PathBuilder S200 Voice Access Switch – представляющий собой маршрутизатор, коммутатор доступа и шлюз в едином исполнении. Допускает подключение до 28 речевых каналов. Поддерживает аналоговые телефонные интерфейсы FXS, FXO, E&M и цифровые Е и PRI-ISDN. Важным достоинством является возможность передачи речи через сети Frame Relay. Поддерживает стандарт Н.323 и, соответственно, алгоритмы кодирования голоса G.711, G.723.1 и G.729а. При этом достигается компрессия голоса до 5,3кбит/с. Положение шлюзов в сети показано на рисунке 1.11, а обработка сигнала – на рисунке 1.12.

Рисунок 1.11 – Положение шлюза в сети с коммутацией пакетов

Рисунок 1.12 – Схема обработки сигналов в шлюзе

Наличие разноплановых функций с вычислительной точки зрения функций, выполняемых системой, порождает проблему ее программной и аппаратной реализации. Рациональное решение этой проблемы основано на использовании распределенной системы, в которой управленческие задачи и связь с сетью осуществляется с помощью универсального процессора, а решения задач сигнальной обработки и телефонного интерфейса выполняются на цифровом процессоре обработки сигналов.

Телефонный сигнал с двухпроводной абонентской линии поступает на дифференциальную систему, которая разделяет приемную и передающую части канала. Далее сигнал передачи вместе с «просочившейся» частью сигнала приема подается на аналогово-цифровой преобразователь (ADC) и превращается либо в стандартный двенадцати разрядный сигнал, либо в восьмиразрядный сигнал, закодированный по μ- или А-закону. В последнем случае обработка должна также включать соответствующий экспандер. В устройстве эхокомпенсации (Echo canceller) из сигнала передачи удаляются остатки принимаемого сигнала. Эхокомпенсатор представляет собой адаптивный нерекурсивный фильтр, длина памяти (порядок) которого и механизм адаптации выбираются таким образом, чтобы удовлетворить требованиям МСЭ-Т G.165. Для обнаружения и определения сигналов внутриполосной многочастотной телефонной сигнализации (MF сигналов), сигналов частотного (DTMF) или импульсного наборов используются детекторы соответствующих типов. Дальнейшая обработка входного сигнала происходит в речевом кодере (Speech Coder). В анализаторе кодера сигнал сегментируется на отдельные фрагменты определенной длительности (в зависимости от метода кодировании) и каждому входному блоку присваивается информационный кадр соответствующей длины.

Часть параметров, вычисленная в анализаторе кодера, используется в блоке определения голосовой активности (VAD – Voice Activity Detector), который решает, является ли текущий анализируемый фрагмент сигнала речью или паузой. При наличии паузы информационный кадр может не передаваться в службу виртуального канала. На сеансовый уровень передается лишь каждый пятый «паузный» информационный кадр. Кроме того, при отсутствии речи для кодировки текущих спектральных параметров используется более короткий информационный кадр. На приемной стороне из виртуального канала в логический поступает либо информационный кадр, либо флаг наличия паузы. На паузных кадрах вместо речевого синтезатора включается генератор комфортного шума (Noise Generator), который восстанавливает спектральный состав паузного сигнала. Параметры генератора обновляются при получении паузного информационного кадра. Наличие информационного кадра включает речевой декодер, на выходе которого формируется речевой сигнал. Для эхокомпенсатора этот сигнал является сигналом дальнего абонента, фильтрация которого дает составляющую электрического эха в передаваемом сигнале. В зависимости от типа цифро-аналогового преобразования (DAC) сигнал может быть подвергнут дополнительной кодировке по А- или μ-закону.

Можно выделить следующие основные проблемы цифровой обработки сигналов в шлюзе.

При использовании двухпроводной абонентской линии актуальной остается задача эхокомпенсации, особенность которой состоит в том, что компенсировать необходимо два различных класса сигналов – речи и телефонной сигнализации. Очень важной является задача обнаружения и детектирования телефонной сигнализации. Ее сложность состоит в том, что служебные сигналы могут перемешиваться с сигналами речи.

С построением кодеков тесно связана задача синтеза VAD. Основная трудность состоит в правильном детектировании пауз речи на фоне достаточно интенсивного акустического шума (шум офиса, улицы, автомобиля и т.д.).

Gatekeeper (контроллер зоны) выполняет функции управления вызовами, а также:

• преобразовывает адреса-псевдонимы в транспортные адреса;

• контролирует доступ в сеть на основании авторизации вызовов, наличия необходимой для связи полосы частот и других критериев, определяемых производителем;

• контролирует полосу частот;

• управляет зонами.

Сервер управления конференциями (MCU) обеспечивает связь трех и более Н.323-терминалов. Сервер управляет ресурсами конференции, согласовывает возможности терминалов по обработке звука и видео, определяет аудио- и видеопотоки, которые необходимо направлять по многим адресам.

Также для обеспечения качественной передачи речевых сигналов в IP-телефонии необходима их следующая обработка:

а) устранение всех нежелательных компонентов из входного аудиосигнала. После оцифровки речи необходимо удалить эхо из динамика в микрофон, комнатное эхо и непрерывный фоновый шум (например, шум от вентиляторов), а также отфильтровать шумы переменного тока на низких частотах звукового спектра.

Эффективное эхоподавление и уменьшение шумов абсолютно необходимо в любой конфигурации с «открытым микрофоном» и с громкоговорителем на базе персонального компьютера (ПК) для традиционной и IP-телефонии. Эти функции все в большей мере реализуются аудиокомпонентами ПК, так что сама система IP-телефонии может их и не иметь. Шлюзам IP-телефонии требуется выполнять меньший объем предварительной обработки, нежели конечным решениям, потому что УАТС и телефонная сеть обеспечивают фильтрацию и уменьшение шумов;

б) подавление пауз в речи; распознавание остаточного фонового шума (внешних шумов) и кодирование для восстановления на дальнем конце; то же самое для опознаваемых сигналов. Паузы лучше всего полностью подавлять на ближнем конце. Для сохранения окружающих звуков необходимо смоделировать фоновые шумы, чтобы система на дальнем конце могла восстановить их для слушателя. Сигналы многочастотного набора номера DTMF и другие сигналы можно заменить на короткие коды для восстановления на дальнем конце (или для непосредственной обработки). Возможные проблемы: из-за того, что функция подавления пауз активизируется, когда громкость речи становится ниже определенного порога, некоторые системы обрезают начала и концы слов (в периоды нарастания и снижения энергии речи);

в) сжатие голосовых данных. Сжать оцифрованный голос можно разными способами. В идеале решения, используемые для IP-телефонии, должны быть достаточно быстрыми и давать на выходе небольшие массивы данных;

г) «нарезание» сжатых голосовых данных на короткие сегменты равной длины, их нумерация по порядку, добавление заголовков пакетов и передача. Хотя стек протоколов TCP/IP поддерживает пакеты переменной длины, их использование затрудняет достижение устойчивой и предсказуемой межсетевой маршрутизации в голосовых приложениях. Маршрутизаторы быстро обрабатывают небольшие пакеты и рассматривают обычно все передаваемые по одному и тому же IP-адресу пакеты одного размера одинаковым образом. В результате пакеты проходят по одному маршруту, поэтому их не надо переупорядочивать;

д) прием и переупорядочивание пакетов в адаптивном «буфере ресинхронизации» для обеспечения интеллектуальной обработки потерь или задержек пакетов. Главной целью здесь является преодоление влияния переменной задержки между пакетами. Решение данной проблемы состоит в буферизации достаточного числа поступающих пакетов (при отложенном их воспроизведении) с тем, чтобы воспроизведение было непрерывным, даже если время между поступлением пакетов сильно различается. Лучшие продукты для IP-телефонии моделируют производительность сети и регулируют размер буфера ресинхронизации соответствующим образом – уменьшая его (сокращая задержку перед воспроизведением), когда сеть ведет себя предсказуемым образом, и увеличивая в противоположной ситуации.

1.7 Постановка задачи

Так как настоящий дипломный проект посвящен проблеме обеспечения качества услуг в сетях с коммутацией пакетов, путем устранения сигналов электрического эха, то в следующих главах будут подробно рассмотрены основные методы борьбы с мешающим действием токов электрического эха, а также комбинированные методы, объединяющие методы эхозаграждения и эхокомпенсации, эхокомпенсации и самобалансирующейся дифференциальной системы (СДС), а также эхозаграждения и СДС. Представлена система математических и имитационных моделей эхоподавления и их среды функционирования. Произведена оценка методов эхоподавления по критерию эффективности способом имитационного моделирования на ЭВМ, для чего были разработаны необходимые программы.

В экономической части дипломного проекта рассмотрены вопросы расчета стоимости разработки. Произведено технико-экономическое обоснование целесообразности разработки программы имитирующей различные методы эхоподавления.

Таким образом, остановимся подробнее на мешающем воздействии эха и борьбе с ним.

2 УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА УСЛУГ ЗА СЧЕТ БОРЬБЫ С МЕШАЮЩИМ ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭХА

2.1 Физиологические аспекты влияния эха

При обмене телефонными сообщениями каждый абонент осознанно или неосознанно оценивает качество принятой информации. Эта оценка ведется по нескольким критериям одновременно: громкости, разборчивости, смысловому восприятию, узнаваемости и т. д. Такой метод оценки получил наименование “интегрального”. Снижение интегральной оценки приводит к таким последствиям, как возрастание времени ведения разговоров за счет переспросов, усиление напряженности ведения разговора из-за увеличения уровня шума, а в отдельных случаях вообще к отказу обмена сообщениями.

Причины снижения качества ведения переговора могут быть самыми различными: акустические помехи, помехи линейного тракта и станционного оборудования, кратковременные перерывы, отраженные сигналы, погрешности в работе систем АРУ и др. Рассмотрим подробнее одну из перечисленных причин – отраженные сигналы, действие которых особенно проявляется на каналах связи большой протяженности.

Телефонный разговор между двумя абонентами состоит из ряда смысловых отрезков речи, разделенных паузами. IP-сеть для обычного вызова с двумя абонентами и временные диаграммы эхосигнала представлены в приложении Б и в приложении В. Смысловые отрезки могут содержать отдельные слово, фразу, ряд фраз, длительность которых может колебаться от долей секунды до сотен секунд. Такую же длительность имеют паузы между смысловыми отрезками. Наличие времени запаздывания в прямом и обратном направлениях передачи приводит к замедлению скорости ведения разговора, что уже само по себе снижает эффективность телефонной связи с точки зрения ее оперативности. Кроме того, наличие времени запаздывания увеличивает общее время существования “встречного разговора”, когда оба собеседника говорят одновременно. Часто время ответа собеседника t_отв может быть отрицательным, т. е. абонент начинает говорить, не дослушав до конца смысловой отрезок, если ему уже все ясно из предыдущих фраз. В этом случае при значительном времени задержки ответ абонента Б может быть воспринят абонентом А как ответ на последующую смысловую фразу из смыслового отрезка и вызвать недоумение, что, в свою очередь, потребует переспроса, а следовательно, увеличения общего времени “встречного разговора”.

Опыты, проведенные в ряде стран, показали, что при общем времени запаздывания до 2 с телефонная связь становится невозможной. Это явление получило название “потеря чувства контакта между говорящими абонентами”.

Еще большие трудности при ведении разговоров вызывают отраженные сигналы. Следует отметить, что наличие отраженных сигналов при малых временах запаздывания не вызывает неприятных ощущений в процессе разговора и, наоборот, создается ощущение “исправности” телефонного канала, так как голос говорящего маскирует звуки отраженных сигналов, поступающих с телефона. При увеличении времени запаздывания сигналов эха, т. е. при возрастании дальности связи, повышается вероятность попадания таких сигналов в межслововые или межфразовые паузы исходного речевого сигнала, а, следовательно, увеличивается вероятность того, что говорящий их будет слышать.

Для того чтобы эффективно бороться с мешающим действием отраженных сигналов, необходимо знать причины их возникновения.

2.2 Механизм возникновения электрического эха

Телефонный канал связи представляет собой электрически замкнутую систему, обеспечивающую двусторонний режим работы.

Как и во всякой электрически замкнутой системе, в телефоном канале всегда присутствуют токи обратной связи, вызывающие характерные искажения амплитудно-частотных (АЧХ) и фазо-частотных (ФЧХ) характеристик прямого и обратного трактов. Условия работы одиночной замкнутой системы, схема которой представлена на рисунке 2.1, в значительной степени определяются влиянием одного направления передачи на другое.

Рисунок 2.1 – Схема одиночной замкнутой системы

Это влияние, если оно велико, может вызывать самопроизвольные колебания, т. е. генерацию, и тем самым нарушать связь. Но даже если генерация не возникнет, это влияние оказывает мешающее действие в виде специфических искажений частотных характеристик; искажений от обратной связи или мешающих токов электрического эха. Величина этих искажений однозначно связана с затуханием по петле X, определяемой выражением:

где S_у1 и S_у2 – коэффициенты усиления усилительных устройств;

а_п1 и a_п2 – переходные затухания дифференциальных систем.

Если учесть, что переходное затухание а_п развязывающего устройства (дифсистемы) связано с затуханием несогласованности сопротивлений абонентского тракта Z_a61 и входного дифсистемы Z₁, т. е.

или а_п1=A_l1+7 дБ, то выражение для затухания по петле может быть преобразовано в другой вид:

где S₁=S_y1-7 дБ и S₂=S_y2-7 дБ – рабочие усиления в прямом и обратном направлениях замкнутой системы.

Величина искажений от обратной связи должна быть в следующих пределах:

Анализ (2.4) показывает, что искажения от обратной связи могут быть сведены к минимуму либо за счет увеличения A_l1 и A_l2 (улучшения условия согласования), либо за счет снижения S₁ и S₂ (ослабление усиления в прямом и обратном направлениях передачи). С точки зрения повышения качества передачи информации для снижения искажения целесообразно использовать первый фактор.

Все эти положения справедливы только при условии, что время распространения сигнала в замкнутой системе неизмеримо меньше времени существования стационарного сигнала, т. е. процесс можно рассматривать в установившемся режиме. В действительности сигналы, передаваемые в каналах телефонной связи большой протяженности, особенно через ИСЗ, приходят на приемный конец с существенным замедлением (время запаздывания t_з), а следовательно, время распространения сигналов по замкнутому пути больше. Это обстоятельство приводит к значительному снижению качества ведения телефонных переговоров, а при некоторых условиях делает их совершенно невозможным.

Запаздывание сигналов при передаче их на большие расстояния обусловлено конечной скоростью распространения электрических сигналов в линейных трактах, а также в аппаратуре оконечной и промежуточной станций из-за наличия в различных ее узлах реактивных элементов. Речь идет об абсолютном запаздывании, т. е. о равномерном по спектру замедлении группового времени прохождения сигнала. Неравномерность в замедлении группового времени распространения db/dw=const приводит к изменению формы сигнала, т. е. к его искажению. Для всех видов связи, за исключением телефонной, абсолютное запаздывание на несколько миллисекунд или даже на долю секунды не играет никакой роли. Однако при телефонной связи абсолютное запаздывание сигнала более чем на 1,8 с значительно снижает качество связи [5], так как контактность ведения переговора резко падает.

Схема телефонной связи с учетом существующих временных задержек в распространении информационных сигналов изображена на рисунке 2.2.

Как видно из схемы, отражение сигналов может возникнуть в различных точках трактов. Основными из этих точек являются: места соединения абонентского тракта с дифференциальной системой и телефонного аппарата с абонентским трактом, а также микротелефонная трубка телефонного аппарата (источник акустического эха). Однако могут быть и дополнительные точки отражения внутри абонентского тракта, особенно при использовании аппаратуры систем передачи по городским соединительным линиям. Причины появления отраженных сигналов кроются в рассогласовании характеристических сопротивлений трактов в перечисленных выше местах соединения. Количественно степень рассогласования оценивается коэффициентом отражения:

где Z_л и Z_б – характеристические сопротивления трактов в месте их со единения.

Рисунок 2.2 – Схема телефонной связи с учетом существующих временных задержек в распространении информационных сигналов

t’_{а т}, t”_{а т} – времена задержки в абонентских трактах;

а₁, а₂ – затухания прямого и обратного трактов;

Z _б1, _{Z б2} – балансные сопротивления дифсистем;

t’_{л т} , t”_{л т} – времена задержки в прямом и обратном направлениях линейного тракта.

В технике связи степень рассогласования может оцениваться величиной затухания несогласованности, определяемой выражением:

Как видно из приведенных выражений, степень рассогласования будет тем меньше, чем ближе будут величины характеристических сопротивлений соединяемых трактов. Мощность отраженного сигнала пропорциональна квадрату коэффициента отражения, т.е.

где P_э – мощность эхосигнала (отраженного сигнала);

Р_с – мощность информационного сигнала.

Таким образом, для снижения мощности отраженных сигналов и устранения их мешающего воздействия необходимо обеспечить согласование характеристических сопротивлений в места соединений различных узлов и трактов канала связи. Если в канале имеется несколько точек отражения, то общая мощность эхосигнала может быть определена как сумма мощностей отраженных от различных точек. Для схемы, изображенной на рисунке 2.2, при наличии двух точек отражения n и m мощность эхосигнала на входе с удлинителя с затуханием а₁ будет:

где Р_с – мощность информационного сигнала на выходе усилителя Ус2; а_дс – затухание дифференциальной системы от двухпроводного тракта к прямому и обратному направлениям передачи;

d_n и d_m – коэффициенты отражения в точках n и m.

На основании полученного выражения можно получить обобщенную формулу при любом числе точек отражения для эхосигнала:

Даже поверхностный анализ выражения (2.9) показывает, что около 80% мощности эхосигнала приходится на составляющую первой точки отражения. Поэтому особое внимание с точки зрения возникновения эхосигнала следует обращать именно на эту точку. В то же время необходимо учитывать то обстоятельство, что все составляющие суммарной мощности эхосигнала появляются неодновременно. Это вызывает дополнительные сложности при решении проблемы подавления отраженных сигналов.

Итак, подводя итог, можно сделать вывод о том, что наибольшее мешающее действие эхосигналы будут оказывать на абонента, у которого собеседник находится в непосредственной близости от междугородной телефонной станции (близкий абонент), а канал связи организован либо через ИСЗ, либо имеет значительную протяженность.

2.3 Возможные способы борьбы с эхосигналом

Мешающее воздействие токов электрического эха тем больше чем меньше затухание на их пути и чем больше абсолютное время распространения этих токов. Для оценки мешающего влияние эхосигналов были получены экспериментальные субъективные кривые зависимости затухания на пути токов эха от времени их распространения по этому пути. На рисунке 2.3 приведены кривые зависимости а_эmin=j(t_з). Ниже кривых находится область недопустимого мешающего действия электрического эха, а выше кривых – область допустимого влияния эха.

Рисунок 2.3 – Кривые зависимости а_эmin=j(t_з): а – для проводных линий связи; б – для линий связи с использованием ИСЗ.

Приведенные зависимости определены экспериментально и подтверждены соответствующими исследованиями, проведенными в ряде стран. Они учитывают влияние первого эха на говорящего абонента, при этом другие возможные влияния не учитываются. Сейчас проводятся эксперименты по оценке мешающего действия токов эха не только от двух факторов (затухания и времени распространения), но и от других не менее важных: структуры абонентских трактов, вида помех линейных и абонентских трактов, мощности этих помех, акустических помех и т. д. Такой многофакторный анализ даст возможность еще полнее вскрыть причины мешающего воздействия отраженных сигналов на качество передачи информации и найти новые нетрадиционные способы устранения (подавления) эхосигналов.

Остановимся подробнее на известных в настоящее время методах борьбы с мешающим действием токов эха. Как показывают приведенные на рисунке 2.3 зависимости, ослабить или вообще исключить мешающее действие токов электрического эха в телефонных каналах можно путем либо уменьшения времени распространения электрических сигналов в линиях связи до величины менее 30 мс, либо увеличения затухания на пути токов эха а_э. Первый путь практически нереализуем, так как скорости распространения электромагнитной волны в различных средах имеют конечную величину. Второй же путь широко используется на практике.

Самым эффективным способом устранения мешающего действия токов эха явился бы переход от телефонного канала, представляющего собой замкнутую систему, к каналу с разделенными прямым и обратным трактами передачи, т. е. на четырехпроводную систему связи с устраненной акустической связью между микрофоном и телефоном абонентского аппарата. Однако на данном этапе такой переход экономически неоправдан, так как стоимость линейных сооружений канала составляет значительную часть (порядка 60%) общей его стоимости. Поэтому изыскиваются технические возможности увеличения затухания на пути токов электрического эха. Величина такого затухания по отношению к говорящему абоненту определяется выражением:

где a_{г пр}, a_{г обр} – остаточные затухания между точками n и k, k и n;

А_{е дс} – затухание несогласованности дифференциальной системы слушающего абонента;

A_еm, A_еn – затухание несогласованности в точках m и n.

Все обозначения в (2.10) введены согласно рисунку 2.2.

Как видно из (2.10), затухание на пути токов эха зависит от затухания абонентских трактов, остаточных затуханий прямого и обратного направлений передачи и от затуханий несогласованности двухпроводного тракта дальнего (слушающего) абонента. Рассмотрим за счет каких составляющих возможно увеличить a_э.г. Естественно, что последнее нельзя делать за счет устройств, которые включены в тракт прямого (неотраженного) информационного сигнала (a’_ат, a_{г пр}). Следовательно, увеличить затухание на пути эхосигналов возможно за счет затуханий A_{е дc} и a_{г обр}. Остаточное затухание a_{r обр} желательно увеличивать только для сигналов электрического эха и оставлять постоянным для информационного сигнала слушающего абонента. Практически такой способ, получивший название компенсационного, реализуем, но связан с большими техническими трудностями.

Одновременное увеличение a_{r обр} для эхосигналов и информационных сигналов обеспечить проще, но при этом возникают некоторые неудобства при ведении двустороннего разговора (оба абонента говорят одновременно – режим перебоя). Эти неудобства состоят в том, что при увеличении затухания a_{r обр} телефонный канал на время введения дополнительного затухания превращается из двустороннего в односторонний, а это затрудняет прерывание говорящего абонента слушающим. В данном случае слушающий абонент может говорить лишь в моменты межслововых или межфразовых пауз другого абонента. С целью обеспечения возможности быстрого перебоя предусматривают снижение затухания a_{r обр} до его первоначального значения (7 дБ) в момент появления информационного сигнала от перебивающего абонента. При этом одновременно с полезным сигналом будут приниматься и эхосигналы, воздействующие на абонента как помеха. Влияние такой помехи зависит от уровня сигнала перебоя. Однако, как показывает практика, оно незначительно из-за стремления перебивающего абонента повысить голос при перебое. Рассмотренный выше способ получил название эхозаградительного. Итак, подводя итог можно выделить три основных метода борьбы с мешающим воз действием токов электрического эха:

- метод самобалансирующейся дифсистемы (увеличение затухания не согласованности A_{е дc});

• компенсационный (увеличение остаточного затухания обратного направления передачи а_{г обр} только для сигналов электрического эха);

• метод заграждения (увеличение остаточного затухания o6paтного направления передачи a_{г обр} для отраженного и информационного сигналов).

2.4 Метод самобалансирующейся дифсистемы

При этом методе на пути токов электрического эха вносится дополнительное затухание за счет увеличения затухания несогласованности A_{е дc}, определяемое выражением:

Обозначения в выражении (2.11) введены согласно рисунку 2.4.

Анализ выражения (2.11) показывает, что увеличить балансное затухание дифсистемы A_{е дc} возможно либо за счет согласования характеристических сопротивлений в точках отражения k и l, либо за счет увеличения затухания абонентского тракта а”_ат, что крайне нежелательно, так как это обстоятельство приведет к снижению громкости разговора. Наиболее эффективно повышение затухания A_ek. Если принять условие, что либо а”_ат=¥, либо А_еl =¥, то А_{е дс}= А_еk.

Рисунок 2.4 – Функциональная схема абонентского тракта

Однако в реальных ситуациях чаще встречается другой случай, когда а”_ат®0, а A_ek и А_еl – конечные величины, неравные ни 0, ни ¥. Тогда выражение (2.11) принимает вид:

Таким образом, при коротких абонентских трактах с малым затуханием мощность отраженных сигналов зависит одновременно от затуханий несогласованности во всех возможных точках отражения. Выполнение условия согласования лишь в одной точке в данном случае недостаточно. Так, если в выражении (2.12) принять A_ek= ¥, то А_{е дс}=А_еl, и если А_еl=¥, то А_{е дс}=A_ek. Из схемы, приведенной на рисунке 2.4, видно, что максимальному изменению подвержено входное сопротивление телефонного аппарата Z”_тa. Величина его меняется во время ведения переговора в широких пределах. В меньшей степени изменяется входное сопротивление абонентского тракта Z”_л. Следовательно, в балансном контуре должна быть предусмотрена возможность компенсации и Z”_л и Z”_тa.

Как известно, сопротивление балансного контура Z_б подбирается под среднестатистический абонентский тракт и обеспечивает требуемое затухание несогласованности А_{е дс}. Таким образом, если считать, что Z_б=const и дифференциальная система симметрична, т. е. Z”_вх=Z_б, то изменение структуры абонентского тракта (характеристической постоянной передачи q и характеристических сопротивлений Z_c1 и Z_c2) и величины сопротивления телефонного аппарата Z”_тa приводит к непостоянству затухания несогласованности А_{е дс}. Следовательно, можно считать, что:

Итак, метод самобалансирующейся дифсистемы предусматривает замену статического балансного контура динамическим, т. е. контура у которого:

где Z_дк – сопротивление динамического балансного контура;

Z”_л – входное сопротивление абонентской линии;

A’_{е дс} – нормируемая величина затухания несогласованности дифсистемы, при которой эхосигнал не оказывает мешающего действия.

Входное сопротивление абонентской линии Z”_л связано с сопротивлением телефонного аппарата Z”_та, соотношением:

где А, В, С, D - А параметры четырехполюсника (абонентского тракта).

Для получения малой величины токов эха только за счет баланса дифференциальной системы затухание несогласованности А’_{е дс} должно быть практически более 50 дБ. Если для подавления токов эха и можно найти способ изготовления точных балансных цепей, все же они будут нуждаться в устройствах автоматической регулировки, так как сопротивление двухпроводной линии Z”_л меняется не только от соединения к соединению, но и в одном соединении под влиянием изменения сопротивления телефонного аппарата Z”_тa.

Применение автоматических настраиваемых дифсистемы для борьбы с мешающим воздействием электрического эха экономически невыгодно из-за сложности технической реализации и большого их числа на телефонных сетях магистральной дальней связи.

2.5 Компенсационный метод

Сохранение двусторонней системы передачи по телефонному каналу при наличии токов электрического эха возможно, если для устранения мешающего воздействия этих токов использовать метод компенсации. Суть этого метод заключается в следующем. Из информационного сигнала S(t) поступившего в тракт приема, путем соответствующего преобразования формируется сигнал e(t), подобный эхосигналу e(t). Затем производится вычитание из эхосигнала e(t) подобного ему сигнала e(t). Остаток эхосигнала r(t)=e(t)-e (t) характеризует степень подавления токов электрического эха.

Схема, поясняющая процесс подавления токов эха методом компенсации, представлена на рисунке 2.5.

Если разговор ведет только абонент А, то:

r (t) = e (t) – ê (t), (2.16)

где e{t) =S_A(t)h(t) и e(t) =S_A(t)h*(t) – эхосигнал и подобный ему сигнал;

S_A(t) – речевой сигнал абонента А в тракте приема абонента Б;

h(t) – передаточная функция дифсистемы;

h*(t) – передаточная функция дополнительного четырехполюсника.

Если разговор одновременно ведут оба абонента, то:

r (t) = S_Б (t) + e (t) – ê (t), (2.17)

где S_Б (t) – речевой сигнал абонента Б.

Рисунок 2.5 – Схема поясняющая компенсационный метод подавления сигналов электрического эха

Применение метода компенсации для уменьшения действия токов электрического эха осложняется тем, что требует решения довольно трудоемкой инженерной задачи: создания сигнала e(t), подобного сигналу эха e(t). Для получения из S_А(t) сигнала e(t) необходимо сигнал S_А(t) пропустить через четырехполюсник, передаточная функция которого соответствовала бы передаточной функции дифсистемы в направлении от тракта приема к тракту передачи, т. е. h* (t) ®h (t).

Сигнал, возвращаемый в виде эха, обычно подвергается существенным изменениям вследствие амплитудных и фазовых искажений. Токи компенсации эхосигнала должны быть искажены таким же образом. Функцию создания компенсирующих токов эха может выполнить линия задержки с отводами, схема которой приведена на рисунке 2.6.

Для того чтобы показать, что она может отображать при достаточно большой задержке цепи амплитуду эха и его амплитудные и фазовые искажения, предполагается, что система связи линейная. Теорема дискретизации утверждает, что информационный сигнал S_А(t) с ограниченной полосой частот может быть представлен последовательностью импульсов sin х/х, т. е.

где ωс=π/τ;

τ – интервал между импульсами;

n – число импульсов.

Рисунок 2.6 – Схема линии задержки с регулируемыми отводами для создания компенсационного сигнала

Амплитуда сигнала в момент времени nτ определяется как:

S_A(nτ) = a_n, (2.19)

Это следует непосредственно из того, что для каждого t=mτ, где m – число отсчетов за время t (m - целое число), справедливо соотношение:

Полоса частот сигнала ограничена частотой fс=ωс/2π. Эхосигнал e_n(t), возникающий от любого сигнала S_A(t) с ограниченной полосой частот, может быть представлен аналогично выражению (2.18), т. е.

где h(mτ) – импульсная реакция цепи эха (переходная функция дифф ренциальной системы).

Поскольку эхо не может опережать сигнал, то h(mτ)=0 при отрицательной m. Так как система является устойчивой, то эхо через определенное время τ становится меньше некоторого заданного уровня, например помехи в тракте передачи. Поэтому практически суммирование в (2.21) ограничивается конечным числом членов m=0, 1, 2, ..., М. Сравнивая это с линией задержки с таким же числом отводов, можно записать следующее выражение для остаточной величины эхосигнала r_n(t) от импульса сигнала a_n:

где g_m – коэффициент передачи в цепи m-го отвода линии задержки, характеризуемый величиной и знаком.

Подбирая коэффициенты g_m так, чтобы они равнялись h(mτ), можно полностью скомпенсировать остаточное эхо.

Таким образом, компенсационный метод подавления токов электрического эха фактически приводит к увеличению затухания а_э.г за счет возрастания остаточного затухания обратного направления передачи а_{г обр} только для эхосигналов, т. е. для e(t) (см. выражение (2.11)).

2.6 Метод эхозаграждения

Суть эхозаграждения заключается в том, что при появлении сигналов электрического эха в обратное направление передачи вносится дополнительное затухание, в результате чего возрастает затухание а_{г обр} и, следовательно, затухание по петле. Вносимое затухание:

а_вн ≥ а_{э доп} – 2а_ат – 2а_т – А_{е дс}, (2.23)

где а_вн – затухание, вносимое в обратное направление передачи;

а_э.доп – затухание, допустимое на пути токов эха и определяемое из графиков на рисунке 2.4;

а_ат – затухание абонентского тракта;

а_г – остаточное затухание канала связи;

А_едс – затухание несогласованности дифсистемы слушающего (дальнего) абонента.

При проектировании и разработке устройств заграждения необходимое вносимое затухание рассчитывается для условия максимального значения а_э.доп и минимальных значений а_ат, а_г и А_{е дс}.

Введение дополнительного затухания в обратное направление увеличивает остаточное затухание а_{г обр} до такой степени, что ведение двустороннего разговора становится невозможным.

Таким образом, на время присутствия сигналов электрического эха при введении дополнительного затухания телефонный канал превращается из двустороннего в односторонний. Это, в свою очередь, снижает естественность речи, увеличивает время ведения переговора и делает совершенно невозможным передачу такого вида информации, который требует наличия двух направлений одновременно.

Любое эхозаградительное устройство, отвечающее современным требованиям, должно состоять из трех основных узлов: тракта передачи УТ пер; тракта приема УТ пр; устройства формирования сигнала управления УФСУ.

В состав УФСУ входят распознающие устройства РУ1 и РУ2, подключаемые к трактам передачи и приема ЭЗ, а также блок логики БЛ, на выходах которого появляются сигналы управления в зависимости от режима работы ЭЗ.

Функциональная схема ЭЗ представлена на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Функциональная схема ЭЗ

Распознающее устройство предназначено для выделения информационных сигналов из обоих направлений. Блок логики анализирует сигналы различных направлений и вырабатывает сигналы управления ключами в трактах передачи и приема.

Эхозаградительное устройство должно обеспечивать следующие четыре режима работы: покой, блокировку, перебой, нейтрализацию.

Режиму покоя соответствует такое состояние ЭЗ, при котором речевой сигнал полностью отсутствует как в тракте приема, так и в тракте передачи. В этом режиме дополнительное затухание в тракт передачи не вносится.

Режиму блокировки соответствует такое состояние ЭЗ, при котором отсутствует речевой сигнал со стороны слушающего абонента и присутствует сигнал в тракте приема, со стороны же тракта передачи через время t_эт (время распространения сигнала по эхотракту) появляется отраженный сигнал электрического эха. В этом режиме в тракт передачи (обратное направление) должно быть внесено дополнительное затухание.

Режиму перебоя соответствует такое состояние эхозаградителя, при котором речевой сигнал имеется как в тракте приема, так и в тракте передачи, при этом в последнем одновременно присутствует и сигнал электрического эха. В этом режиме вносимое ранее в тракт передачи дополнительное затухание устраняется, одновременно в тракт приема может быть внесено небольшое затухание для уменьшения токов эха и облегчения условия перебоя.

Режиму нейтрализации соответствует такое состояние ЭЗ, при котором либо из тракта передачи или из тракта приема, либо одновременно с обоих трактов подается сигнал частотой 2100 Гц с определенным уровнем и определенной длительностью. Дополнительные затухания в тракты приема и передачи не вносятся. Режим нейтрализации необходим в случаях использования телефонных каналов под вторичное уплотнение.

Зависимость вносимого затухания от режима работы ЭЗ приведена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Зависимость вносимого затухания от режима работы ЭЗ

Режим работы ЭЗ	Затухание тракта, дБ
	передачи	приема
Покой	0	0
Нейтрализация

	0	0
Перебой	0	7 (максимум)
Блокировка	50 (минимум)	0

Работоспособность ЭЗ, в отличие от ЭК, практически не зависит от условий функционирования, вероятных для IP-телефонии. Даже в предельных ситуациях не происходит полной потери работоспособности ЭЗ, хотя ухудшается качество его работы. Таким образом, с точки зрения работоспособности, метод ЭЗ является более приемлемым для применения в IP-телефонии. Однако, низкая абонентская оценка качества работы протяженных телефонных каналов, оборудованных ЭЗ, не позволяет рекомендовать данный метод эхоподавления в качестве перспективного для использования на IP-сетях.

2.7 Эподавление в структуре IP-телефонии

IP-телефония представляет собой совокупность IP-шлюзов, серверов конференций, IP-маршрутизаторов, каналов и линий телефонной сети и оконечных абонентских устройств (терминалов Н.323).

Эхоподавители ЭП, ЭК или ЭЗ размещаются в DSP-модулях [6] (модули обработки сигналов) IP-шлюзов, функциональная схема которого показана в приложении Г.

Аналоговый сигнал от телефонной линии или от телефонного аппарата проходит дифференциальную систему, аналогово-цифровой преобразователь и преобразуется в цифровой поток 64 кбит/с по «А№ закону (ITU-T G.711). Эхокомпенсатор удовлетворяет требованиям Рекомендации ITU-T G.165. Новыми элементами является адаптивное изменение порога чувствительности детектора двойного переговора, позволяющее работать с уровнями эхосигнала белее –6 дБ, и управление скоростью схождения коэффициентов исходя из результатов анализа параметров сигнала. Благодаря этому эхокомпенсатор способен понижать скорость адаптации на сигналах с узкополосным спектром, таких как сигналы телефонной сигнализации или вокализованные участки речи. Далее сигнал проходит автоматическую регулировку усиления (АРУ) и речевое кодирование.

Реализованы следующие алгоритмы вокодеров: CELP кодек со скоростью 4,6 кбит/с, имеющий улучшенный механизм интерполяции потерянных пакетов (разборчивость речи сохраняется вплоть до 15% одиночных потерь) и быстрый поиск в алгебраической кодовой книге [6], CS-ACELP кодек со скоростью 8 кбит/с (G.729А), MP-MLQ/ACELP кодек (G.723.1) со скоростями 6,3 и 5,3 кбит/с. Все речевые кодеки имеют встроенный детектор речевой активности (VAD), позволяющий понижать скорость выходного потока в паузах практически до нуля и тем самым снижать загрузку сети. Выполнение рекомендаций G.723.1 и G.729А полностью соответствует контрольным тестовым последовательностям. Параллельно кодированию осуществляется анализ входных сигналов на предмет обнаружения служебной сигнализации АТС: ответа станции, контроля посылки вызова, сигнала «занято» или посылок тонового набора номера (DTMF). Детектор DTMF сигналов работает в диапазоне входных уровней от 0 до –25 дБ·м, он устойчив к речевым сигналам. Далее формируются пакеты речевых данных, содержащие временную метку и тип речевого кадра. Затем они отправляются приложению в ПК и далее – в IP-сеть с использованием UDP-протокола.

На приемной стороне происходит адаптивная буферизация принятых пакетов для сглаживания неравномерностей времени их доставки по сети, сортировка пакетов по времени синтеза и интерпретация отсутствующих пакетов либо как паузных, либо как потерянных. После этого осуществляется декодирование с интерполяцией потерянных кадров, цифро-аналоговое преобразование и выдача звукового сигнала в абонентскую линию.

Поскольку тип вокодера на приемной стороне определяется автоматически по типу пришедшего кадра, скорость соединения может переключаться без разрыва сессии связи. Через шлюз абонент дополнительно получает голосовые сообщения, которые поступают от ПК и смешиваются с выходным речевым потоком.

Вероятность того, что соединение между любой парой абонентов окажется неудовлетворительным с точки зрения эха говорящего, должна быть менее 1%. В IP-сеть (протяженный телефонный канал) включается, как правило, два полукомплекта ЭП по возможности ближе к оконечным дифсистемам (ДС) канала. В соединения, которые не требуют включения ЭП, последние включаться не должны.

В протяженном телефонном соединении неудовлетворительным с точки зрения эффекта электрического эха и оборудованном ЭП, можно выделить два характерных участка рисунок 2.8. Это непосредственно протяженный телефонный канал и два эхотракта (ЭТ) со стороны абонентов А и Б.

Рисунок 2.8 – Протяженное телефонное соединение

Протяженный телефонный канал образуется элементами IP-сети и характеризуется значительным (более 50 мс) суммарным временем распространения сигнала. К протяженным телефонным каналам относятся все каналы, организованные с использованием искусственных спутников земли ИСЗ, и каналы, организованные с помощью наземных линий связи при длине соединения, превышающей 8000 км.

Параметры ЭТ определяются параметрами его составных частей, а именно длинной и диаметром жил кабеля АЛ, типом используемого ТА, типом IP-оборудования, соединительных линий (СЛ), а также степенью износа данного оборудования.

Большой интерес с точки зрения эхоподавления представляет импульсная характеристика ЭТ (ИХ ЭТ). Такие параметры ИХ ЭТ, как общая длительность, характер изменения, скорость спада, инвариантность по времени в значительной мере определяют сложность алгоритмов обработки, применяемых в том или ином ЭП. Общая длительность ИХ ЭТ определяется временем распространения сигнала в ЭТ. Скорость спада ИХ ЭТ – наличием в составе ЭТ соединительных линий, выполненных на основе стандартных каналов систем передачи с резким ограничением полосы частот передаваемых сигналов. Причиной возможной зависимости ИХ ЭТ от времени (ИХ такого вида имеют так называемые нестационарные ЭТ) может являться использование систем передачи с не синхронизированным генераторным оборудованием для организации в составе ЭТ соединительных линий. При этом наблюдается эффект “качания фазы”, обуславливающий гармоническое изменение значений отсчетов ИХ ЭТ во времени.

Также большое значение в эхоподавлении имеет характер сигналов, действующих в ЭТ. Наряду с речевыми сигналами ближнего и дальнего абонентов в ЭТ действуют шумовые сигнал, обусловленные рядом причин. Это может быть шум из-за дребезга контактов коммутационного оборудования, шум длительно эксплуатируемого угольного микрофона ТА, шумы квантования при наличии в составе ЭТ соединительных линий, выполненных на основе каналов ЦСП. Кроме того, это могут быть помехи, обусловленные возможным внешним влиянием или взаимным влиянием каналов. К помехам за счет внешнего и взаимного влияния можно отнести импульсные помехи за счет управляющих сигналов АТС (сигналы набора номера и т.п.) и гармонические помехи в спектре частот телефонного канала за счет остатков несущих частот, частот вызова, от источника питания и т.п. В некоторых случаях значительное влияние на работоспособность ЭП может оказать степень нелинейности ЭТ.

Так как рассмотренные выше методы защиты от мешающего воздействия электрического эха не очень эффективны для IP-телефонии, то необходима разработка и использование комбинированных методов эхоподавления с учетом рассмотренных выше особенностей функционирования эхоподавителей.

2.8 Комбинированные методы эхоподавления

Создание комбинированных методов эхоподавления – один из путей повышения качества передачи. Потенциально более высокое качество телефонной передачи по каналам, оборудованным ЭП, обеспечивает ЭК, благодаря отсутствию переключений в трактах, снижению искажений от токов обратной связи и т.п. В то же время качество передачи по реальным каналам, оборудованным ЭК, в сильной степени зависит от внешних факторов, к основным из которых относятся:

- нелинейные процессы в ЭТ, включая квантование сигнала;

- проскальзывание цикла в ЦСП;

- сдвиг частот, вносимый оборудованием систем передачи в эхосигнал (ЭС);

- применение устройств обработки речи, например интерполяторов и др

Указанные факторы могут привести к неправильной адаптации ЭК. Особую актуальность проблема потери работоспособности ЭК приобретает по мере цифровизации магистральной первичной сети ВСС Республики Казахстан и внедрения электронного управления междугородных и международных коммутационных станций. Использование для этих целейразнотипного оборудования и его частичная функциональная несовместимость может привести к возникновению ситуаций, препятствующих выполнению ЭК своих основных функций.

Применяемые в настоящее время модели ЭК чаще всего выполняют в виде адаптивного трансверсального фильтра (АТФ), вектор весовых коэффициентов которого корректируются по определенному алгоритму адаптации. Обычно используется алгоритм адаптации по методу наименьших квадратов (МНК), обладающий, по сравнению с другими алгоритмами, наименьшей вычислительной сложностью при удовлетворительной скорости и точности адаптации. Большинство существующих на сегодняшний день ЭК, особенно входящих в состав коммутационных станций, часто разработаны с учетом ограниченного допустимого разброса характеристик ЭТ и способны моделировать лишь независимую от времени импульсную характеристику (ИХ) ЭТ, в то время как на практике часто встречаются нелинейные и нестационарные ЭТ, форма ИХ которых существенно изменяется во времени.

Указанные особенности функционирования ЭК на ВСС Республики Казахстан влекут за собой ухудшение качества передачи, причем вероятность возникновения таких ситуаций значительно превышает допустимую в соответствии с Рекосендацией МККТТ вероятность (равную 1%) того, что текущее соединение будет неудовлетворительно из-за мешающего воздействия эхосигналов.

Несмотря на относительную простоту технической реализации эхозаградитель (ЭЗ), он имеет более низкую абонентскую оценку качества эхоподавления, чем ЭК. Поэтому метод эхозаграждения нельзя рекомендовать как перспективный способ борьбы с мешающим воздействием эффекта электрического эха.

Основной метод воздействия на главный источник эха (дифференциальную систему) - улучшить настройку балансного контура, т.е. возможность подстройки под данную абонентскую линию (АЛ). Все это требует существенных схемных изменений в таком "массовом" элементе как СДС. Из-за сложности технической ренализации и высокой стоимости данный метод не нашел широкого применения в качестве самостоятельного метода эхоподавления.

Таким образом, необходима разработка нового комбинированного метода эхоподавления, аккумулирующего в себе все положительные качества существующих методов. Необходима оптимизация такого метода по критерию эффективности для достижения наилучшей абонентской оценки качества передачи информации и максимизации объема пространства условий функционирования. Рассмотрим возможные варианты построения комбинированных ЭП.

2.8.1 Комбинированный метод эхоподавления (КМЭ 1)

Комбинированный метод эхоподавления (КМЭ 1) – сочетание методов эхокомпенсации и эхозаграждения. Обобщенный алгоритм данной компенсации представлен на рисунке 2.9.

Для текущего момента телефонного разговора определяются: отсутствие речевых сигналов в обоих направлениях передачи – режим покоя (блок 1); наличие встречного разговора – детектирование перебоя (блок 2) и, в зависимости от принятого решения, запрещается (блок 3) или разрешается (блок 4) адаптация ЭК к текущему ЭТ. Затем определяется (блоки 5 и 6) настроен ли ЭК на подключенный ЭТ. Если это так, то производится операция (блоки 7 и 8), аналогичные эхокомпенсации: формирование первоначальной структуры АТФ, адаптация, синтез копии ЭС, ее вычитание из сигнала обратного направления передачи. Если ЭК в отсутствии перебоя не настроен на текущий ЭТ, то в обратное направление передачи вносится дополнительное затухание (блок 9). При наличии перебоя дополнительное затухание в обратное направление не вносится, а вносится небольшое затухание в тракт приема (порядка 6 дБ) для облегчения условий перебоя (блок 10).Очевидно, что данный метод является комбинацией методов эхозаграждения и эхокомпенсации. При условиях функционирования, в которых работоспособен ЭК, эхосигнал подавляется по методу эхокомпенсации; иначе ЭС подавыляется по методу эхозаграждения.

Рисунок 2.9 – Алгоритм комбинированного метода эхокомпенсации и эхозаграждения

Разработанная на основе обобщенного алгоритма структурная схема комбинированного метода эхоподавления показана на рисунке 2.10.

В данной модели комбинированного ЭП совокупность блоков МА, ТФ и вычитателя образуют структуру ЭК. Функции детектора перебоя структуры ЭК и устройства формирования сигналов управления структуры ЭЗ выполняет совокупность блоков РУ1-2, ПУ1-3, ЛЗ1-3 и БЛ, образующая совместно с блоками УТпр и УТпер структуру ЭЗ. Совокупность блоков РУ3, ПУ4, ЛЗ4, БЛ и К реализует алгоритм управления взаимодействием структур ЭЗ и ЭК.

Рисунок 2.10 – Структурная схема комбинированного метода эхоподавления (КМЭ 1)

где УТпер – устройство тракта передачи;

УТпр – устройство тракта приема;

РУ – распознающие устройства;

ПУ – пороговые устройства;

ЛЗ – линии задержки;

БЛ – блок логики;

ФУ – формирующее устройство;

ТФ – трансверсальный филтр;

МА – механизм адаптации;

К – коммутатор;

x_k – входной сигнал со стороны протяженного телефонного канала;

R(x_k) – выходной сигнал тракта приема (входной сигнал ЭТ);

R(*) – оператор обработки УТпр;

y_k – выходной сигнал ЭТ;

S(y_k) – выходной сигнал структуры ЭЗ;

S(*) – оператор обработки УТпер;

r_ik, i = 1...3 – выходные сигналы распознающих устройств;

V_ik, i = 1...4 – первичные управляющие сигналы с выходов ПУ;

l_ik, i = 1...4 – входные сигналы БЛ;

W_ik, i = 1...4 – окончательные управляющие сигналы;

е_k – выходной сигнал структуры ЭК;

y^{^}_k – синтезированная копия ЭС на выходе ТФ;

H^{^}_k – вектор весовых коэффициентов ТФ;

U_п1 – порог чувствительности структуры ЭЗ;

U_п2 – порог чувствительности к неподавленному ЭС;

z_k – выходной сигнал.

Рассмотрим подробнее назначение и функционирование блоков комбинированного ЭП. Распознающее устройство реализует здесь три последовательные операции над входным сигналом:

где S_k – вектор входного сигнала;

r_k – выходной сигнал РУ;

Т(*) – операция взвешивания входного сигнала согласно усредненной спектральной плотности мощности телефонной речи;

D(*) – операция идеального детектирования, реализуемая с помощью взятия абсолютного значения текущей величины;

J(*) – операция нижнечастотной фильтрации.

Данная последовательность соответствует вычислению огибающей входного сигнала S_k. Операция Т(*) реализует ТФ, ИХ которого является одним из входных параметров модели:

где Н^Т_тф – импульсная характеристика взвешивающего ТФ.

Операция J(*) осуществляется рекурсивным фильтром нижних частот второго порядка.

Пороговые устройства производят операцию мгновенного сравнения абсолютных значений сигналов на их входах

где а_k,b_k - входные сигналы i-го ПУ.

Пороговые устройства ПУ1 и ПУ3 сравнивают выходные сигналы РУ1 и РУ2, r_1k и r_2k с пороговой величиной Uп1, а ПУ2 – сигналы r_1k и r_2k между собой, определяя текущий режим работы ЭЗ и вырабатывая первичные сигналы управления V_ik.

Линии задержки ЛЗ1-ЛЗ4 реализуют следующий алгоритм обработки первичных сигналов управления:

где N1, N2 – параметры ЛЗ, определяющие время срабатывания (переход 0→1) и время отпускания (переход 1→0) устройства.

Динамические соотношения при смене рабочих сигналов выбираются в соответствии с Рекомендацией МККТТ.

Формирующее устройство предназначено для создания первоначальной структуры ТФ, определяемой числом звеньев линии задержки (ЛЗ-ТФ). ФУ дает возможность оптимизировать первичную структуру АТФ (его порядок), т.е. определить то количество отводов ЛЗ, которое позволяет с достаточной степенью точности создать копию ИХ практически любой абонентской структуры. Кроме того, ограничение числа элементов ЛЗ (устранение избыточности), приводит к снижению уровня собственных помех АТФ, и, следовательно, к созданию более точной копии ЭС. Количество элементарных звеньев ЛЗ-ТФ зависит от времени задержки сигнала в ЭТ и времени задержки одного звена. Таким образом, число звеньев ЛЗ-ТФ составит

где t_эт – время задержки сигнала в ЭТ;

τ_з – время задержки одного звена ЛЗ-ТФ.

Очевидно, что чем больше порядок фильтра N, тем больше предельная длительность ИХ ЭТ, которую способен моделировать ЭК. Окончательная структура ТФ считается сформированной после определения коэффициентов передачи отводов ЛЗ-ТФ.

Трансверсальный фильтр ТФ реализует следующий алгоритм: для текущего вектора входного сигнала X_k = {x_k, x_k-1, ..., x_k-N+1} вычисляется значение копии

Затем определяют сигнал ошибки адаптации для текущего значения входного сигнала с выхода ЭТ y_k (алгоритм работы вычитателя)

После этого вектор весовых коэффициентов

H^Т_k = {h_0k, h_1k, ..., h_(N-1)k}

корректируется по одному из следующих алгоритмов работы МА:

где 2µ – коэффициент адаптации, влияющий на скорость сходимости ЭК.

Данные алгоритмы оптимальны с точки зрения сходимости (в отличие от других возможных вариантов [7]) и дают возможность не только подавить ЭС, но и предотвратить расстройку при смене ситуации в процессе ведения разговора.

Далее процесс повторяется для новых значений X_k и y_k, причем вычисления по формулам (2.29) – (2.31) должны быть завершены до поступления на вход новых значений X_k и y_k. В реальных условиях вычисления должны быть завершены за время, не превышающее периода дискретизации Т=125 мкс.

Устройство УТпер предназначено для внесения в обратное направление передачи большого (более 55 дБ) дополнительного затухания, УТпр – в прямое направление (тракт приема) небольшого затухания для уменьшения уровня ЭС во время перебоя. При соответствии

W_ik="H"-W_ik=0;

W_ik="B"-W_ik=1,

где "Н" и "В" – соответственно низкий (неактивный) и высокий (активный) логический сигнал, операторы обработки УТпер и УТпр можно записать как

S(y_k)=W_ik · y_k;

R(x_k)=(1-0,5W_2k)· x_k, (2.32)

При этом УТпр вносит затухание 6 дБ (независимо от уровня входного сигнала x_k).

С помощью коммутатора К на выход комбинированного ЭП подается выходной сигнал структуры ЭЗ или ЭК. В рассматриваемой модели алгоритм К имеет вид:

Z_k=S(y_k)(1-W_3k)+e_kW_3k, (2.33)

Блок логики БЛ реализует алгоритм, предусматривающий однозначное соответствие входных l_ik и выходных W_ik сигналов.

2.2.2 Комбинированный метод эхоподавления (КМЭ 2)

Комбинированный метод эхоподавления (КМЭ 2) – сочетание методов эхокомпенсации и СДС. Алгоритм данной модели представлен на рисунке 2.11. Для текущего момента телефонного разговора детектируется состояние покоя (блок 1). После определения времени задержки сигнала в ЭТ дифсистема подстраивается под текущую абонентскую линию (блок 2), детектируется перебой (блок 3), запрещается (блок 4) или разрешается (блок 5) адаптация ЭК к данному ЭТ. Затем происходит формирование первоначальной структуры АТФ (блок 6), синтез копии ЭС и ее вычитание из сигнала обратного направления передачи (блок 7).

Данный метод, очевидно, является комбинацией методов эхозаграждения и СДС. Его структурная схема приведена на рисунке 2.12. Помимо основных блоков (смотрите пояснение к рисунку 2.10), в схему введены дополнительные устройства: ДП – детектор перебоя и ПерУ – переключающее устройство.

Работа блоков ФУ, ТФ и МА не отличается от работы аналогичных блоков в предыдущей модели. ФУ реализует алгоритм (2.28), ТФ – алгоритм (2.29), МА – один из алгоритмов (2.31). С учетом сигнала Дп, приостанавливающего адаптацию ЭК во время перебоя, алгоритм (2.31) можно записать

где С_k = 1 при отсутствии перебоя;

С_k = 0 при наличии перебоя.

Рисунок 2.11 – Алгоритм комбинированного метода эхокомпенсации и СДС

Рисунок 2.12 – Структурная схема комбинированного метода эхоподавления и СДС

Переключающее устройство обеспечивает настройку балансного контура на длину данной АЛ и удерживает текущее состояние балансного контура до конца разговора.

Легко заметить, что отличие от КМЭ 1, данный метод эхоподавления предполагает совместную работу обоих устройств (ЭК и СДС) при любом телефонном разговоре независимо от структуры ЭТ.

2.2.3 Комбинированный метод эхоподавления (КМЭ 3)

Комбинированный метод эхоподавления (КМЭ 3) – сочетание методов эхозаграждения и СДС. Алгоритм данной модели представлен на рисунке 2.13. Для текущего момента телефонного разговора осуществляется детектирование покоя (блок 1), затем (после определения времени задержки сигнала в ЭТ) – подстройка дифсистемы под текущую абонентскую линию (блок 2) и после этого – детектирование перебоя (блок 3). При отсутствии перебоя в обратное направление передачи вносится дополнительное затухание (блок 5), а при его наличии – небольшое затухание в тракт приема (блок 4).

Рисунок 2.13 - Алгоритм комбинированного метода эхозаграждения и СДС

Данный метод служит комбинацией методов эхозаграждения и СДС. Структурная схема метода показана на рисунке 2.14 (смотрите пояснения к рисунку 2.10 и рисунку 2.12). Здесь распознающие устройства реализуют алгоритм (2.24), пороговые устройства – алгоритм (2.26), линии задержки – алгоритм (2.27).

Блок логики в данном случае осуществляет несложную перекодировку входных сигналов lik, i = 1 ...3 и вырабатывает окончательные сигналы управления:

Рисунок 2.14 – Структурная схема комбинированного метода эхозаграждения и СДС

Оценка эффективности применения комбинированных методов эхоподавления. Из всех рассмотренных выше моделей ЭП комбинированного типа наибольшим пространством функционирования (работоспособностью на любых ЭТ) обладают КМЭ 1 и КМЭ 3. Поскольку основу КМЭ 2 составляет метод эхокомпенсации, то можно считать, что данный метод будет неработоспособен на некоторой части абонентских трактов. Балансировка СДС в КМЭ 2 может дать некоторый положительный эффект, однако если задержка в АЛ составит порядка 1,5 мс, то балансировка СДС потеряет смысл.

Очевидно, что самую высокую абонентскую оценку получил КМЭ 1, поскольку в его основе лежит ЭК, работоспособность которого (благодаря ЭЗ) будет гарантирована на ЭТ практически любой структуры.

Основной недостаток КМЭ 2 и КМЭ 3 – необходимость схемных изменений в СДС, к которой мало применим групповой принцип использования, повышающий эффективность применения ЭЗ и ЭК. Кроме того, поскольку АЛ представляет собой протяженную неоднородную цепь, то повышение балансного затухания становится затруднительным и может произойти разбалансировка СДС.

Для проведения полной оценки эффективности применения комбинированных ЭП необходима оценка их качественных (качество передачи информации), стоимостных и эксплуатационных (масса, габариты, энергопотребление, надежность, ремонтопригодность и т.п.) характеристик. Очевидно, что все эти характеристики в значительной мере противоречивы, и поэтому следует определить такую характеристику, по которой будет проводиться оптимизация модели ЭП комбинированного типа (с ограничениями на другие характеристики). В нашем случае главными критериями оптимизации будут: качество передачи информации и работоспособность на любых ЭТ при ограничении на стоимость.

Даже поверхностный теоретический анализ представленных моделей комбинированных ЭП позволяет выбрать наиболее оптимальный – КМЭ 1, как имеющий высокое качество эхоподавления, работоспособность практически на 100% АЛ, приемлемые стоимость (благодаря возможности группового построения) и сложность технической реализации (применение микропроцессоров).

Таим образом, проведенный анализ различных моделей эхоподавителей комбинированного типа позволяет делать следующие выводы:

а) повышение качества передачи информации по эхозащищенным каналам связи можно добиться путем создания новых эхоподавляющих устройств, основанных на комбинации нескольких методов эхоподавления;

б) разрабатываемые устройства должны учитывать особенности построения и развития не только IP-сетей, но и ВСС Республики Казахстан;

в) из представленных моделей кобинированных эхоподавителей оптимальным по критерию эффективности является КМЭ 1;

г) повышение качества передачи происходит благодаря расширению пространства условий функционирования ЭК,что позволяет считать устройство на основе КМЭ 1 работоспособным практически на любых ЭТ;

д) необходимо проведение более точной оценки эффективности использования разрабатываемых моделей эхоподавителей по обобщенному критерию эффективности.

Для выше рассмотренных моделей эхоподавления разработана программа на языке Си и скомпилирована в исполняемые файлы с помощью встроенного компилятора. Работа с программами осуществляется в системе Norton Commander.

Программа ЕК_МАIN моделирующая работу эхоподавителей запускается следующим образом:

а) осуществляется запрос входного файла (вход приема ЭП). В качестве входного файла используется файл: гаусовского шума или равномерно распределенного шума. На запрос необходимо ввести имя файла и нажать “ENTER”.

б) программа спрашивает: “Будет ли файл аддитивной помехи (y/n) ?”. Если пользователь нажмет клавишу “y”, то необходимо будет ввести имя файла аддитивной помехи. В качестве аддитивной помехи используется: импульсная, тональная, с Гаусовским шумом, с равномерно распределенным шумом или константа. Затем необходимо указать время включения файла аддитивной помехи от 0 до 150 мс.

в) программа спрашивает: “Будет ли нелинейность в эхотракте (y/n) ?”. при ответе утвердительно, программа предлагает выбрать тип нелинейных искажений. Выбор осуществляется цифрами от 1 до 6. В зависимости от выбранного типа НИ необходимо будет ввести: коэффициент нелинейных искажений (%), степень ограничения по максимуму или минимуму (дБ).

г) программа спрашивает “Будут ли параметрические явления в эхотракте (y/n)?”. Если “y” то необходимо ввести частоту флуктуаций отсчетов в пределах от 0 до 20 Гц.

д) осуществляется выбор режима: комбинированный эхоподавитель, эхозаградитель, эхокомпенсатор, нейтрализация.

Работа программы завершается звуковым сигналом. При работе программы автоматически создаются файлы, в которые записывается соответствующие данные: outet – выходной сигнал эхотракта, out – выходной сигнал с эхоподавителя, outru1, outru2, outru3 – выходные сигналы соответственно с РУ-1, РУ-2, РУ-3.

Выход из программы осуществляется нажатием клавиши “X”.

3. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

3.1 Анализ условий труда

3.1.1 Анализ помещений

Аппаратно-программный комплекс для работы IP-телефонии включает в себя оборудование:

а) телефонный шлюз;

б) управляющий сервер;

в) сервер адресов;

г) транспортная сеть IP,

которое питается от сети напряжением 220 В, частотой 50 Гц, полная мощность 1,5 кВт и состоит из восьми штативов размером 185 м´87 м´80 м (высота´длина´ширина) и двух стоек размером 185 м´261 м´80 м.

Данное оборудование находится в помещении автоматного зала размером 10 м´5 м´4,5 м, объемом 175 м³. В комнате находятся два световых проема размером 3,7 м´2,5 м, выходящие на запад. План помещения представлен в приложении Н.

Под операторской имеется помещение с размерами 10 м´5 м´4,5 м, где также находятся два световых проема размером 3,7 м´2,5 м, выходящие на восток. В помещении имеется семь рабочих мест операторов, оснащенных персональными компьютерами. По санитарным нормам на одного человека рабочая зона составляет 5 м². Так как в операторской постоянно находятся шесть человек, то размеры помещения удовлетворяют вышеуказанным условиям.

Каждое рабочее место организовано с учетом ГОСТ 21958-76 “Система “человек-машина”. Зал и кабины операторов. Расположение рабочих мест. Общие эргономические требования” [11].

Функционирование машины направлено на преобразование информации и состоит в упорядоченной совокупности машинных операций, предназначенных для решения предписанной задачи.

Размещение технических средств и кресла оператора в рабочей зоне должно обеспечивать удобный доступ к основным функциональным узлам и блокам аппаратуры, исключение случайного приведения в действие средств управления и ввода информации, удобную рабочую позу и позу отдыха.

3.1.2 Режим труда и отдыха

В соответствии с требованиями СНиП режим труда и отдыха организовывается в зависимости от вида и категории трудовой деятельности при работе на персональном компьютере (ПК).

Виды трудовой деятельности приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Виды трудовой деятельности

Большую часть рабочего времени операторы находятся в помещении операторской, но периодически операторам приходится находится в помещении автоматного зала. Для обеспечения оптимальной работоспособности и сохранения здоровья пользователей на протяжении рабочей смены устанавливаются регламентированные перерывы, продолжительность которых зависит от длительности рабочей смены, вида и категории трудовой деятельности. Перерывы входят в общее рабочее время и указаны в таблице 3.2.

Продолжительность работы с ПК без перерыва не превышает двух часов.

Рабочий день операторов составляет восемь часов. При работе с ПК в ночную смену (с 22 до 6 часов) независимо от категории и вида трудовой деятельности, продолжительность перерывов увеличивается на 60 минут.

Помещение IP-телефонии соответствует категории 1а – легкая физически, так как работа производится сидя и не требует физического напряжения, а энергозатраты организма (расход энергии при выполнении работы) составляют менее 138 ккал/ч [12].

Таблица 3.2 – Категория условий труда

Категория работы с ПК

Уровень нагрузки за рабочую смену

Суммарное время регламентированных перерывов

Группа А, кол. знак.

Группа Б, кол. знак.

Группа В, час.

При 8-ми часовой смене

При 12-ти часовой смене

1а

до 20000

до 15000

до 2,0

30

60

Помещение автоматного зала, где располагается оборудование является помещением с повышенной опасностью, так как имеет следующие признаки:

а) температура воздуха до 30⁰С;

б) влажность до 60%;

в) наличие токопроводящего пола.

3.1.3 Требования к оборудованию помещений

Так как при поступлении на аккумуляторную приходит переменный ток напряжением 380/220 В и при выпрямлении в постоянный ток напряжением 58/60 В подается на оборудование IP-телефонии, то все оборудование является электро- и пожароопасным и подлежит защитному заземлению. Соответствие устройств защитного заземления требованиям ГОСТ 12.1.030-81 “Электробезопасность. Защитное заземление, зануление” [13] устанавливается при приемо-сдаточных испытаниях после их монтажа на месте эксплуатации.

В данном случае для обеспечения электробезопасности все оборудование заземлено к выносному контурному заземлителю, расположенному по периметру здания.

В зависимости от взрывопожарной и пожарной опасности здания и помещения подразделяют на категории А, Б, В, Г, Д.

В зависимости от категории определяются соответствующие нормы по огнестойкости строительных конструкций, планировке зданий, оснащенности устройствами противопожарной защиты и другими мероприятиями.

Помещение опраторской IP-телефонии соответствует категории В (пожароопасное), так как в нем используются горючие и трудногорючие жидкости.

Учитывая высокую стоимость оборудования, а так же специфику загорания ПК в помещении установлены десять дымовых датчиков. Каждый датчик соединен с электронным блоком, который оповещает в каком помещении произошло возгорание. Согласно условиям размещения датчиков этого достаточно для данной площади помещения (один извещатель может контролировать площадь 5 м². Так же в помещении для обеспечения пожаробезопасности установлены порошковые огнетушители типа ОП-5 и ОП-10.

В зависимости от пределов огнестойкости строительных конструкций, СНиП 2.01.02-85 “Противопожарные нормы” [14], установлено восемь степеней огнестойкости зданий. Данное помещение относится к первой степени огнестойкости, так как оно находится в здании, построенном из несгораемых и трудносгораемых материалов. Минимальные пределы огнестойкости строительных конструкций первой степени приведены в таблице 3.3

Таблица 3.3 - Минимальные пределы огнестойкости строительных конструкций.

Час

Степень огнестойкости	Стены				Колонны	Лестничные пло-щадки, ступеньки и балки	Плиты, настилы и дру-гие несущие конструк-ции покрытий	Элементы покрытий
	Несущие лест-ничных клеток	Самонесущие	Наружные несущие	Внутренние несущие				Плиты, настилы и прогоны	Балки, арки и рамы
I	2,5	1,25	0,5	0,5	2,5	1	1	0,5	0,5

3.1 Микроклимат помещения

Обеспечение параметров микроклимата в помещении операторов IP-телефонии. Для создания нормальных условий труда для персонала и надежности технологического процесса установлены нормы производственного микроклимата, которые приведены в таблице 3.4.

Поскольку в помещении операторской выполняется более 60%, а также исходя из категории работы, температура воздуха превышает допустимые нормы, т.е. в помещении все время находится обслуживающий персонал, который выделяет тепло.

Чтобы нормализовать микроклимат применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Но такие системы представляют дополнительную пожарную опасность для помещения, так как с одной стороны они обеспечивают подачу кислорода во все помещения, а с другой - при возникновении пожара быстро распространяют огонь и продукты горения.

Таблица 3.4 – Нормы микроклимата

Период года	Категория работ	Температура, 0С				Относительная влажность			Скорость движения воздуха
		Оптимальная	Допустимая на раб.месте		Фактическая	Оптимаьная	Допустимая на рабочем метсе	Фактическая	Оптималная	Допустимая на рабочем месте	Фактическая
			Постоян-ных	Непостоян-ных
Хо-лод-ный	1а	22-24	21-25	18-26	25-28	40-60	75 при 280С	60-65	0,1	0,1	0,1
Теп-лый	1а	23-25	22-28	28-30	28-30	40-60	55 при 280С	40-45	0,1	0,1-0,2	0,1

Оборудование IP-телефонии относится к разряду шумных. Шум согласно ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ “Шум. Общие требования безопасности” [15] должен соответствовать требованиям, представленным в таблице 3.5.

Таблица 3.1.5 – Допустимые уровни звукового давления.

Помещение	Среднестатистические частоты активных полос, Гц								Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Комната ПК	71 61 54 49 45 42 40 38 50 Действительное значение превышает допустимый уровень на 15 дБ. Для борьбы с шумом используют следующие мероприятия: – рациональное размещение оборудования и рабочих мест; – использование в качестве изоляции и снижения специальных крышек; своевременная замена изношенных деталей. 3.1.5 Естественное и искусственное освещение Так как в помещении операторской постоянно находится обслуживающий персонал, следовательно, согласно СНиП II–4-79 “Естественное и искусственное освещение” [16] имеем естественное освещение, которое осуществляется через окна (боковое освещение). Ввиду узких окон освещение рабочих мест операторов недостаточно и составляет – 1,7%. Нормированное значение КЕО должно составлять 2,5% [17]. Нормированное значение КЕО выбирается в зависимости от характеристики и разряда работы. Для данного объекта выполняемые работы – работы очень высокой точности. Так как освещение рабочих мест операторов от оконных проемов недостаточное, установлены светильники местного освещения для подсветки документов. Исходя из данного анализа условий труда в помещении операторской произведем расчет параметров, не соответствующих нормированным значениям (таблица 3.6). Таблица 3.6 – Сравнение нормированных и фактических параметров Нормированное значение Фактическое значение Освещение (КЕО), % 2,5 1,7 Температура, 0С Холодный период года 22-24 25-28 Теплый период года 23-25 28-30 3.2 Расчет естественной освещенности 3.2.1 Расчет естественной освещенности Помещение, в котором постоянно находятся люди требует наличие естественного освещения. При недостаточном естественном освещении требуется наличие искусственного освещения. В помещении используется естественное боковое освещение, которое характеризуется коэффициентом естественной освещенности (КЕО). Размеры помещения: длина L = 10 м., ширина B = 5 м., высота H = 4,5 м. Данное помещение находится в операторской с высотой рабочей поверхности hр = 0,8 м., окна начинаются с высоты 0,8 м., высота окна hо = 2,5 м. Освещение одностороннее. Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов. При боковом освещении определяют площадь световых проемов (окон), Sо обеспечивающую нормированные значения КЕО, по формуле [18]: 100 (3.1) где S0 – площадь световых проемов при боковом освещении, м2; Sn – площадь пола помещения, м2; ен – нормированное значение КЕО (таблица 1.2 [18]); ηо – световая характеристика окон (таблица 1.3 [18]); Кзд – коэффициент, учитывающий значение окон противостоящими зданиями (таблица 1.7 [18]); Кз – коэффициент запаса (таблица 1.10 [18]); τо – общий коэффициент светопропускания, определяется по формуле: (3.2) где r1 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (таблица 1.2 [18]); – коэффициент светопропускания материала (таблица 1.5 [18]); – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема (таблица 1.5 [18]); – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (таблица 1.5 (при боковом освещении ) [18]); – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (таблица 1.5 [18]). В качестве светопропускного материала используются пустотелые стекла двойных блоков, вид несущих покрытий – железобетонные. Из таблицы 1.5 [18] значения: ; ; ; ; (3.3) Определим значения всех составляющих, пользуясь таблицами. = B·L = 10·5 = 50 м2 а) ; б) ; в) ; г) т.к. для работ высокой точности; д) lnIv=2. Определим из таблицы 1.3 [18]. Отношение длины к глубине (т.е. наиболее удаленной точки от окон): L: B = 10 : 5 = 2 Отношение В : h1 = 5 : 3,3 = 1,51, где h1 = hр + hо = 0,8 + 2,5 = 3,3 м Таким образом, = 9 Средний коэффициент отражения в цехе ρср = 0,4, т.к. одностороннее боковое освещение. Определяем значение r1 из таблицы 1.6 [18] В : h1 = 1,51 l : В =2,5 : 5 = 0,5 (l = ) принимаем r1 = 1,2; Кзд=1, т.к. рядом нет зданий, затеняющих окна; Кз= 1,3. Тогда м2 Так как высота оконных проемов 2,5 м, то, следовательно, ширина их составит 18,3 : 2,5 = 7,32 м. 3.2.2 Расчет искусственного освещения Так как при выполнении в помещении работ высокой точности естественного освещения недостаточно, рекомендуется применение комбинированного освещения. При комбинированном освещении к общему добавляется местное освещение, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах. Проектирование искусственного освещения заключается в решении задач: – выбор системы освещения; – типа источника света; – расположение светильников; – выполнение светотехнического расчета; определение мощности осветительной установки. Для искусственного освещения выбираем лампы газоразрядные, низкого давления, так как они являются более экономичными: номинальная мощность, Вт40 номинальный световой поток, лк3120 диаметр, мм40 длина со штырьками, мм1212,6 Расчет производится по двум методам: методу коэффициента использования и точечному методу. Метод коэффициента использования предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затеняющих предметов. Метод заключается в определении значения коэффициента η, равного отношению светового потока, падающего на расчетную поверхность, к полному потоку осветительного прибора. Значение η находятся из таблиц, связывающих геометрические параметры помещений (индекс помещений i) с их оптическими характеристиками (коэффициентами отражения потолка ρпот, стен ρст, пола ρп). а) ρпот = 70% , ρст = 50%, ρпол = 30%; б) наивыгоднейшее расстояние между светильниками определяется как z = λ· h = 1,2 · 3,2 = 3,84м; λ = 1,21,4 (3.4) в) i = (формула индекса помещения) (3.5) где А – длина помещения – 10 м; В – ширина помещения – 5 м; h – расчетная высота – 0,8 м. Так как высота свеса ламп – 0,5 м, то h = 4,5 – (0,8 + 0,5) = 3,2 м. Определим индекс помещения i = Коэффициент использования находим по таблице 2.5 [18] η = 49%, а коэффициент запаса – по таблице 1.10 [18] Кз = 1,3 Подставим в формулу (3.2.6) эти значения и определим количество люминесцентных ламп. N=, (3.6) где Е – заданная минимальная освещенность; Кз – оэффициент запаса (Кз = 1,3); S – освещаемая площадь, (S = 50 м2); Z – коэффициент неравномерности освещения, Z = 1,11,2; N – число светильников; Фл – световой поток выбираемой лампы; n – количество ламп в светильнике, (n = 4). N = 10м 5м Рисунок 3.2.1 – План размещения осветительных ламп. Осветительные лампы размещаем в два ряда с расстоянием между ними 0,96 м (учитывая, что длина лампы 1213,6 мм). Всего для создания нормируемой освещенности 500 лк необходимо 20 ламп ЛБ мощностью 40 Вт. По точечному методу при круглосимметричных точечных излучателях принимается, что световой поток лампы (или суммарный световой поток ламп) в каждом светильнике равен 1000лм. Создаваемую таким светильником освещенность называют условной. Световой поток лампы в каждом светильнике определяется по формуле: Ф = , (3.7) где μ – коэффициент, учитывающий действие “удаленных” светильников (μ = 1,1 1,2); – суммарная условная освещенность в контрольной точке; – отдельного светильника определяется по графикам пространственных изолюкс [18]. В качестве контрольных выбираются точки, в которых имеет наименьшее значение. Нормируемая освещенность – 500лк, разряд зрительной работы – высокой точности, коэффициент запаса Кз – 1,3, полностью пыленепроницаемые светильники установлены на высоте 4,5м, высота рабочей поверхности над полом hp – 0,8м, высота светильника над освещенной поверхностью h = 4 – 0,8 = 3,2 м Выбираем светильник СД2 ДРЛ, для которого λ : h = 1,7 м отсюда λ= 1,7 · h = 1,7 ·3,2 = 5,44 м Устанавливаем два ряда светильников. Намечаем контрольную точку О. Для нее ближайшие четыре светильника находятся на расстоянии d=1,8 м., h=3,2 м. На рисунке 2.2.б [18] проводим горизонтальную линию от точки h=3,2 м до пересечения с вертикальной линией, опущенной из точки d=1,8 м. Точка пересечения А лежит на изолюксе 7 лк. Следовательно, каждый из четырех светильников создает условную освещенность по 7 лк, а всего 28 лк. Для двух следующих светильников d=2,3 м, они создают условную освещенность по 5лк каждый (точка В), т.о.: . Световой поток вычислим по формуле: Ф= лм По таблице 2.3 [18] выбираем лампу ДРЛ со световым потоком 19000 лм, мощностью 400 Вт. 3.3 Расчет системы кондиционирования Наиболее перспективным методом и средством, обеспечивающим чистоту и нормальный микроклимат помещения, является кондиционирование, т.е. создание искусственного микроклимата в производственном помещении с помощью кондиционирующих установок. Кондиционирование помещений выполняется в соответствии с требованиями СНиП II-33-75 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [19]. Количество воздуха L (м3/ч), которое необходимо вывести за один час из производственного помещения (операторской), чтобы вместе с ним удалить избыток тепла Qизб (ккал/ч), определяется по формуле: где Св – теплоемкость сухого воздуха (Св – 0,24 ккал/кг·град); t = tух - t вх – разность температур уходящего и входящего воздуха (при расчетах принимаем t = 5 0С, т.е. tух = 28 0С, t вх = 23 0С); ув – плотность уходящего воздуха, определяемая в зависимости от температуры (при расчетах принимаем ув = 1,2 кг/м3). Избыточное тепло – разность тепловыделений в помещении и теплоотдачи через наружные ограждения в окружающую среду: Qизб = Qп – Qот , (3.9) где Qп – количество тепла, поступающего в воздух помещения, ккал/ч; Qот – теплоотдача в окружающую среду через наружные ограждения (в теплое время года, при расчетах принимается равным нулю). Количество тепловыделений Qп зависит от мощности оборудования, числа работающих людей и тепла, которое вносится в помещение солнечной радиацией через оконные проемы. Qп = Qоб · Qл ·Qр, (3.10) где Qоб – тепло, выделяемое производственным оборудованием, ккал/ч; Qл – тепло, выделяемое людьми, ккал/ч; Qр – тепло, вносимое солнечной радиацией, ккал/ч. Тепло, выделяемое производственным оборудованием, определяется из соотношения: Qоб = 860 · Роб · n, (3.11) где 860 – тепловой эквивалент 1 кВТ·ч, т.е. тепло эквивалентное 1 кВТ·ч электрической энергии; Роб – мощность, потребляемая оборудованием (Роб = 1,98 кВТ); n – коэффициент перехода тепла в помещение (n = 0,75). Тогда Qоб = 860 · 1,98 · 0,75 = 1277,1 ккал/ч Тепло, вносимое солнечной радиацией, определяется из соотношения: Qр = m · F · gост , (3.12) где m – количество окон в помещении (m = 2); F – площадь одного окна (F = 9,13 м2); gост – солнечная радиация через стеклянную поверхность, т.е. количество тепла, вносимое за один час через остекленение площадью в 1м2. Qр = 2 · 9,13 · 145 = 2653,5 ккал/ч. Qизб = Qп =1277,1 + 2653,5 = 3930,6 ккал/ч. Необходимый воздухообмен рассчитываем по формуле (3.8): Отношение количества воздуха, поступающего в помещение за один час, к объему помещения называется кратностью воздухообмена [17]: К = L / Vп, (3.13) где Vп – объем помещения (Vп = 225 м3). К = 272,96 / 225 = 1,21 В данном помещении можно установить два параллельно подключенных кондиционера типа БК-1500, рассчитанные на площадь не более 25 м2. Его потребляемые характеристики: потребляемый ток, А5 потребляемая мощность, ВТ1800 напряжение, В220 частота, Гц 50 4. БИЗНЕС-ПЛАН Резюме Технология передачи речевой информации по сетям с маршрутизацией пакетов IP (Voice over IP) очень быстро прошла путь от ранних экспериментов энтузиастов – до коммерческой эксплуатации на глобальных сетях связи. Одной из основных причин этого является выгода, которая для конечных пользователей заключается в экономии на междугородных и международных переговорах, а для операторов в возможности увеличить свою прибыль и повысить конкурентоспособность. Казахстанские операторы традиционной телефонии уже начали внедрять услуги IP-телефонии на своих предприятиях, многие активно интересуются тем, что представляет собой эта технология и что необходимо для ее внедрения. Основной целью данного экономического проекта является построение сети передачи данных на базе IP-телефонии в городе Алматы. Данная сеть должна использоваться для: создания широкополосной сети передачи данных в городе; создания первичной сети для построения глобальных компьютерных сетей (WAN); создания информационных баз данных различных городских служб; предоставления доступа к мировым информационным службам (Интернет); обмена деловой информацией между различными компаниями и подразделениями; получение максимально возможной прибыли от продажи услуг высокоскоростной передачи данных; укрепление позиций компании как оператора телекоммуникационных услуг; обучение собственных специалистов компании в области проектирования, монтажа, наладки и эксплуатации широкополосных сетей передачи данных; приобретение личного опыта в данной области; использование приобретенных знаний и опыта при построении национальной широкополосной сети передачи данных в республике. Предлагается использовать шлюз «Протей-ITG» и систему обработки телефонных карт «Протей-ТК», разработанные ЛОНИИС, инсталляция и все необходимые пуско-наладочные работы производятся сотрудниками фирмы ЛОНИИС. Данная фирма имеет большой опыт в разработке и производстве интересующего оборудования, а также в Казахстане есть сертифицированные партнеры, которые могут оказать помощь в монтаже, наладке и обслуживании оборудования фирмы ЛОНИИС. Сумма контракта с данной фирмой составляет 3060000 тг., из которых стоимость оборудования 2448000 тг. и 612000 тг. составляет сумма монтажа, наладки и обучения. Общая стоимость контракта с учетом стоимости доставки – таможенных расходов (30%) и НДС (16%) – составит 2631600 тг. Стоимость монтажа оплачивается из собственных средств компании, осуществляющей данный проект. Срок реализации проекта один год с момента начала работ. Обзор предоставляемых услуг Сеть высокоскоростной широкополосной передачи данных, построенная на базе технологии IP-телефонии обладает следующими особенностями и возможностями: универсальность – данная технология обеспечивает поддержку всех типов трафика, интеграцию потоков данных, речи и изображений; уникальная масштабируемость – данная технология обеспечивает работу, в принципе, на любой скорости и в сетях любого масштаба – от небольшой локальной (25-50 Мит/с) до глобальной (12,8 Гбит/с); автоматический выбор необходимого класса обслуживания – в современной коммуникации можно выделить два вида запросов: передачи данных, устойчивых к некоторым потерям, но критичных к возможным задержкам (системы телевидения высокой четкости – ТВЧ, звуковая информация), и передача данных, не очень критичным к задержкам, о не допускающих потерь информации (межкомпьютерный обмен); дешевое решение – более низкая стоимость IP-телефонии по сравнению с традиционными сетями обусловлена рядом причин: во-первых, использование однотипного сетевого оборудования, равно как и его сопровождения, а во-вторых, централизация управления сетью (сеть управляется из одного места) снижает затраты на коммуникационное управление и обслуживание. Таким образом, если заказчик заказывает себе корпоративную сеть, построенную на базе технологии IP-телефонии, то он получает дешевое решение, удовлетворяющее всем его требованиям: большая производительность, возможность интеграции различных служб – т.е. одно и то же оборудование используется для организации телефонной связи, передачи данных, организации видеоконференций. Сеть, построенная на базе технологии IP-телефонии, позволяет эффективно использовать арендуемые магистральные каналы, таким образом, заказчик может арендовать меньшее число каналов, что приводит так же к экономии средств заказчика. Анализ рынка Потенциальными покупателями услуг высокоскоростной передачи данных являются следующие категории предприятий: крупные и средние торговые центры, промышленные компании и корпорации; компании нефтегазовой/ добывающей промышленности; офисы, представительства и предприятия иностранных фирм; бизнес-центры; учебные заведения; предприятия международной и междугородной связи; предприятия местной связи и других существующих операторов; конечные пользователи. На сегодняшний день крупнейшим поставщиком услуг IP-телефонии в Казахстане является ЗАО «Нурсат», однако также в республике развиваются частные операторы, предоставляющие услуги на качественно новом уровне, и становящиеся реальными конкурентами в этой области рынка. Предоставлением услуг IP-телефонии сильно заинтересован национальный оператор связи ОАО “Казахтелеком”, так как построение собственных широкополосным сетей IP-телефонии упрочит положение компании как главного оператора телекоммуникационных услуг, а также позволит конкурировать на должном уровне с другими операторами, предоставляющими аналогичные услуги. 4.4 Маркетинг Цены на услуги передачи данных складываются из: стоимости оборудования; эксплуатационных расходов; стоимости собственно услуг передачи данных, складывающейся согласно определенных тарифных единиц. Предположительно цены на услуги передачи данных будут дифференцированы пропорционально спросу на предоставляемые услуги. Услуги по передаче данных будут предоставляться в трех возможных формах: а) розничная продажа. Предоставление услуг передачи данных через местные сети и получение доходов от: предоставления конечным пользователям доступа к мировым и формационным ресурсам (Интернет); предоставления конечным пользователям услуг передачи данных (факс-бюро, электронная почта); б) оптовая продажа. Продажа оборудования передачи данных другим операторам и получение доходов от: управления и технического обслуживания; наценки на продажу оборудования; доли от доходов; в) сдача в аренду магистральных каналов передачи данных и получение доходов от: управления и технического обслуживания; арендной платы. Для продвижения услуг на телекоммуникационный рынок применяется: проведение презентаций; программы прямых продаж с посещением заказчика; проведение на первом этапе рекламной компании по телевидению, в средствах массовой информации (СМИ); применение гибкой системы скидок (дневные, ночные, праздничные тарифы); применение различных методов воздействия на общественное мнение, связи с общественностью. Финансовый план Расчет капитальных затрат. Капитальные затраты определим по формуле: где Ц – цена системы (Ц = 2448000 тг.); Кмон – стоимость монтажа на месте составляет 5% от цены системы: Кмон = Ц · 0,05 (4.2) Кмон = 2448000 · 0,05 = 122400 тг.; Кпер – стоимость перевозки к месту эксплуатации составляет 2% от цены системы: Кпер = Ц · 0,02 (4.3) Кпер = 2448000 · 0,02 = 48960 тг.; Тогда капитальные затраты составят: К = 2448000 + 122400 + 18960 = 2589360 тг. Расчет годовых эксплуатационных расходов. Эксплуатационные расходы определяются по формуле [20]: Эр = ФОТ + Ос + Ао + М + Ар + Эл + Кр, (4.4) где ФОТ – фонд оплаты труда; Ос – отчисления на социальные нужды (социальный налог); Ао – амортизационные отчисления; М – затраты на материалы и запасные части; Ар – выплаты за аренду канала; Эл – затраты на электроэнергию со стороны производственных нужд; Кр – выплаты по кредиторской задолженности. Для вычисления ФОТ приведем среднемесячную заработную плату работников IP-телефонии, которую сведем в таблицу 4.1. Таблица 4.1 – Среднемесячные оклады работников IP-телефонии Наименование должностей Месячная заработная плата, ЗПi (тг.) Число работников, n (чел.) Итого месячная заработная плата, тг. Директор 40000 1 40000 Ведущий инженер 25000 1 25000 Инженер 20000 1 20000 Инженер монтажа 15000 2 30000 Юрист 30000 1 30000 Менеджер по рекламе 25000 1 25000 Итого 7 170000 Фонд оплаты труда состоит из основной (ЗПосн и дополнительной (ЗПдоп) заработной платы персонала, обслуживающего прибор (устройство или систему) или объект связи, а также директора предприятия, менеджера по рекламе и юриста и премиальных выплат: ФОТ = ЗПосн + ЗПдоп + П, (4.5) Основная заработная плата за год рассчитывается по формуле: где ЗПi – месячная заработная плата i-того работника; n – число работников. Тогда ЗПосн = 12 · 170000 = 2040000 = 2040,0 т.тг. Дополнительная заработная плата (работа в праздничные дни, сверхурочные работы и т.п.) составляет 30% от основной заработной платы работников: ЗПдоп = ЗПосн · 0,3, (4.7) ЗПдоп = 2040000 · 0,3 = 612000 тг. Премиальные выплаты, входящие в ФОТ, составляют 15% от основной заработной платы: П = ЗПосн · 0,15, (4.8) П = 2040000 · 0,15 = 306000 тг. Таким образом, ФОТ составляет: ФОТ =2040000 + 612000 + 306000 = 2958000 = 2958,0 т.тг. Отчисления на социальные нужды составляют 21% от фонда оплаты труда: Ос = ФОТ · 0,21, (4. 9) Ос = 2958000 · 0,21 = 621180 тг. Амортизационные отчисления на предприятиях связи составляют 7-14% от основных производственных фондов [20]. В данном случае амортизационные отчисления составляют 7,8% от стоимости оборудования: Ао = Ц · 0,078, (4. 10) Ао = 2448000 · 0,078 = 190944 тг. Затраты на электроэнергию можно рассчитать по следующей формуле: Эл = W · T · S, (4.11) где W – потребляемая мощность оборудования (W = 1,5 кВТ); Т – количество часов работы оборудования (Т = 8760 ч.); S – стоимость киловатт-часа электроэнергии (S = 4,64 тг/кВТ·ч); Тогда Эл = 1,5 · 8760 · 4,64 = 60969,6 тг. Аренда каналов составляет 30600 тг. в месяц, тогда годовые затраты на аренду каналов составят: Ар = 30600 · 12 = 367200 тг. Исходя из выше рассчитанных данных, годовые эксплуатационные расходы составят: Эр = 2958000+621180+190944+22400+367200+60969,6 = 4320,694 т.тг. Расчет доходов от внедрения системы Сумму доходов от внедрения системы определим следующим образом [20]: а) доходы от подключения вторичных операторов к сети: Доп = (Твкл + (Таб · 12)) · N, (4.12) где Твкл – единовременная плата за включение в сеть (Твкл = 3011040 тг.); Таб – ежемесячная абонентская плата за аренду порта (Таб = 30600 тг.); N – число операторов (N = 4); Тогда Доп = (3011040 + (30600 · 12)) · 4 = 13512,96 т.тг. б) доходы от включения бизнес клиентов в сеть: Дбк = (Твкл + (Таб · 12)) · N, (4.13) где Твкл – единовременная плата за включение в сеть (Твкл = 918000 тг.); Таб – ежемесячная абонентская плата за аренду порта (Таб = 30600 тг.); N – число операторов (N = 2); Тогда Дбк = (918000 + (30600 · 12)) · 2 = 2570,4 т.тг. в) поскольку система позволяет снизить загрузку аппаратуры и соединительных линий в час наибольшей нагрузки (ЧНН) почти в 9,7 раза (за счет своей широкополосности и маршрутизации), то доходы от предоставления услуг IP-телефонии (трафика) вычисляем по следующей формуле: Дусл = Nаб · Tср · 0,097 · 12 , (4.14) где Nаб – количество абонентов, пльзующихся услугами IP-телефонии (Nаб = 55330 аб.); Тср – среднедоходная такса от одного абонента (Тср = 1,53 тг). Отсюда Дусл = 55330 · 1,53 · 0,097 · 12 = 985,38 т.тг. Таким образом, общий доход, получаемый от внедрения системы составит: Добщ = Доп + Дбк + Дусл , (4.15) Добщ = 13512,96 + 2570,4 + 985,38 = 17068,74 т.тг. Расчет срока окупаемости и абсолютного экономического эффекта Для расчета срока окупаемости необходимо определить чистый доход и доход предприятия после налогообложения. Чистый доход предприятия определим по формуле: ЧД = Добщ – Эр, (4.16) ЧД = 17068,74 - 4320,694 = 12748,05 т.тг. Сумма налога в бюджет составляет 30% от чистого дохода предприятия. Следовательно, чистый доход предприятия после налогообложения составит: ЧДн = ЧД · 0,3 , (4.17) ЧДн = 12748,05 · 0,3 = 3824,42 т.тг. Абсолютная экономическая эффективность данного проекта вычмсляется по формуле: Расчетныйсрок окупаемости определяется как величина обратная абсолютной экономической эффективности: Таким образом Нормативный (плановый) срок окупаемости (возврата) капитальных вложений характеризует период времени в годах, в течение которого вложенные средства полностью возместятся прибылью, получаемой в соответствии с нормативным коэффициентом абсолютной экономической эффективности. Условие эффективности имеет вид: Тр≤Тн; Ер≥Ен, (4.20) где Тн – нормативный срок окупаемости (Тн=5 лет); Ен – нормативная абсолютная экономическая эффективность. Исходя из вышеприведенного финансово-экономического обоснования данного проекта, можно сделать вывод, что данный проект является экономически выгодным и эффективным, так как выполняется условие эффективности: 0,7года ≤ 5лет и 1,5 ≥ 0,2. Вложенные в данный проект средства окупятся уже через семь месяцев после вложения. Все полученные результаты сведены в таблице 4.2. Таблица 4.2 – Расчетные экономические показатели Наименование статей затрат Расчетные данные Капитальные вложения, тенге 2589360 Эксплуатационные расходы, тенге 4320694 В том числе: Фонд оплаты труда, тенге 2958000 Отчисления на социальные нужды, тенге 621180 Амортизационные отчисления, тенге 190944 Затраты на электроэнергию, тенге 367200 Затраты на материалы, тенге 22400 Аренда каналов, тенге 60969,6 Общий доход предприятия, тенге 17068740 Чистый доход предприятия, тенге 12748050 Чистый доход после налогообложения, тенге 3824415 Абсолютный экономический эффект 1,5 Срок окупаемости, год 0,7 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Гольдштейн Б.С., Пинчук А.В., Суховицкий А.Л. IP-телефония. – М.: Радио и связь, 2001. – 336 с. 2. Кунегин С.В. Разработка и исследование комбинированного метода эхоподавления в телефонных каналах: Диссертация на соиск. ученой степени канд. техн. наук. – М., 1992. – 200 с. 3. Росляков А.В., Самсонов М.Ю., Шибаева И.В. IP-телефония. – М.: Эко-Трендз, 2001. – 250 с. 4. Кунегин С.В. 5. Цыбулин М.К. Подавление электрического эха в телефонных каналах. – М.: Радио и связь, 1988. – 112 с. 6. Бабкин В.В. Архитектура модуля обработки сигналов двухканального шлюза IP-телефонии // Электросвязь. – № 7. – 2000. – С.16-18. 7. Лам К.К. Разработка и исследование новых методов адаптивной эхокомпенсации: Автореферат дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук. – М., 1999. – 24 с. 8. Еншель Х.И., Цыбулин М.К., Шевелев С.В. Комбинированные методы эхоподавления. Анализ их структур и алгоритмов работы // Электросвязь. – № 8. – 1999. – С.32-36. 9. Шевелев С.В. Разработка и исследование комбинированных методов защиты от мешающего воздействия электрического эха в каналах связи: Автореферат дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук. – М., 1999 – 24 с. 10. Шелухин О.И., Лукьянцев Р.Ф. Цифровая обработка и передача речи. – М.: Радио и связь, 2000. – 454 с. 11. ITU-T Recommendation G.168 Digital network echo cancellers. – 1997. 12. ГОСТ 21.958-76. Система “человек-машина”. Зал и кабины операторов. Расположение рабочих мест. Общие эргономические требования. – М.: Изд-во стандартов,1982. 13. Охрана труда на предприятиях связи: Учебник для вузов / Под ред. Н.И. Баклашова. – М.: Радио и связь, 1985. – 280 с. 14. ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление. – М.: Изд-во стандартов,1982. 15. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы. – М.: Изд-во стандартов,1982. 16. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности. – М.: Изд-во стандартов, 1982. 17. СНиП II–4-79. Естественное и искусственное освещение. – М.: Изд-во стандартов, 1982. 18 Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды: Учебник для вузов / Н.И. Баклашов, Н.Ж.Китаев, Б.Д. Терехов. – М.: Радио и связь, 1989. – 288 с. 19. Кошулько Л.П., Суляева Н.Г., Генбач А.А. Производственное освещение. Методические указания к выполнению раздела «Охрана труда» в дипломном проекте (для студентов энергетических специальностей всех форм обучения). – Алматы: изд. РУМК, 1989. – 40 с. 20. СНиП II-33-75. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: Изд-во стандартов, 1982. 21. Алибаева С.А. Дипломное проектирование. Методические указания (для студентов всех форм обучения направления – 652400 – Радиоэлектроника и телекоммуникации).- Алматы: Алматинский институт энергетики и связи, 2001. – 18 с. 22. Основы экономики телекоммуникаций (связи) / Под ред. М. Н. Горелик.– М.: Радио и связь, 1997. – 280 с. 23. Берл Г.Н., Киршнер П.В. Мгновенный бизнес-план: двенадцать быстрых шагов к успеху. – М.: Финансы и статистика, 1994. – 170 с. 24. Сухова Л.Ф., Чернова Н.А. Практикум по разработке бизнес-плана и финансовому анализу предприятия. – М.: Финансы и статистика, 1999. – 250 с. Приложение 1. Курсовая Служебное расследование дорожно-транспортных происшествий 2. Курсовая на тему Технологии формирования общественного мнения 3. Сочинение Женский вопрос в романе Льва Толстого Война и мир 4. Курсовая Обязательное страхование вкладов проблемы и перспективы 5. Курсовая на тему Решение размерных цепей методом полной взаимозаменяемости Характеристика эскизы 6. Статья на тему Общий алгоритм оценки эффективности рекламной кампании 7. Реферат на тему Michelangelo Buonarroti The Artist Essay Research Paper 8. Реферат на тему Mining In Sapce Essay Research Paper On 9. Реферат Дионисий Парижский 10. Реферат на тему Студенческий спорт Bukvasha Правила Контакты