Кодирование, применяемое в hdsl
Главной идеей технологии HDSL является использование существующего электрического кабеля для симметричной дуплексной безрегенераторной передачи цифровых потоков 2 Мбит/с на большие расстояния. Основу HDSL представляет способ кодирования цифровых потоков. В HDSL используется 2 технологии линейного кодирования:
2B1Q,
CAP.
Обе технологии кодирования 2B1Q и CAP используются совместно с адаптивной эхокомпенсацией. Суть её заключается в том, что передача и приём ведутся в одном спектральном диапазоне, а разделение сигналов осуществляет микропроцессор. Приёмник HDSL как бы вычитает с помощью цифровой фильтрации из линейного сигнала собственный сигнал передатчика и его эхо. Причем в технологии HDSL используется автоматическая настройка в зависимости от параметров линий связи.
Код 2B1Q использовался в линиях ISDN. Он представляет собой сигнал, имеющий 4 уровня, т.е. в каждый момент времени передаётся 2 бита информации. Код 2B1Q предусматривает для передачи голосового пакета со скоростью 2 Мбит/с использование одной, двух или трех пар проводов. При использовании трёх пар дальность передачи составляет 4 км, а при использовании одной – 2 км.
Системы CAP используют последние достижения модуляционной технологии и микроэлектроники. Сигнал модулируется по амплитуде и фазе, создавая кодовое пространство из 64 или 128 кодовых состояний. Но перед передачей в линию сама несущая «вырезается» из сигнала и в линию передаётся цифровой код, который затем восстанавливается микропроцессором приёмника.
За каждый такт кода, имеющего 128 состояний, передаётся 7 бит информации, а каждый код, имеющий 64 состояния – 6 бит информации. При этом обеспечивается дальность передачи до трёх километров.
Технология HDSL используется в цифровых модемах Watson производства Швейцарии. Watson-2 использует кодирование 2B1Q, работает по 2-м парам, дальность передачи от 4 до 18 км. Watson-3 использует код CAP-64, работает по 2-м парам, дальность передачи 4-18 км. Watson-4 использует код CAP-128, работает по одной паре, дальность передачи 3-13 км. Если указанная дальность недостаточна, возможно использование регенераторов. В России используется в основном Watson-3.
33. Модемы “голос + данные”. Технологии совместной передачи речи и данных. Сплиттер. Организация абонентского доступа на базе xDSL. Схемное решение.
Модемы «голос-данные»
В условиях дефицита кабельных линий выделение одной линн для ПД означает отказ абонента от одной телефонной линии. Для решения этой проблемы были разработаны специальные модемы для совместной передачи голоса и данных, они получили название «голос-данные».
В этих модемах применяются различные технологии.
Перенос спектра для передачи данных в высокочастотную область («данные над голосом»). Технология простая, недорогая, но имеет недостатки:
низкая скорость передачи данных(19,2 кбит/с);
небольшие расстояния;
влияние импульсных помех на передачу данных, которые вызваны набором номера или другими сигналами абонентской сигнализации.
Полностью цифровой метод передачи линейного сигнала. Этот метод предполагает разделение цифрового группового потока на составляющие. Например, цифровой групповой поток 160 кбит/с делится на 3 составляющие:
Первая часть, 64 кбит/с, отводится для передачи данных.
Вторая часть, 64 кбит/с, используется для передачи речи с применением кодирования ИКМ.
Третья часть, 32 кбит/с, используется для передачи сигналов управления.
Этот подход имеет следующие преимущества по сравнению с первым:
бо/льшая скорость передачи;
цифровизация;
отсутствие сбоев от сигналов абонентской сигнализации.
Метод, использующий кодирование CAP. Так как модуляция CAP не использует частотный диапазон аналогового телефонного канала, то имеется возможность с помощью фильтров разделить полосу пропускания медной линии на две составляющие.
Высокочастотная составляющая, которая используется для передачи данных по CAP.
Низкочастотная составляющая, которая используется для обычного аналогового телефонного канала.
Т
акие
фильтры-разделители называются
сплиттерами (splitter).
Покажем на рисунке применение модемов «голос-данные».
Рис 26. Применение модема «голос-данные».
Этот метод используется в цифровых модемах HDSL и ADSL, где используется кодирование CAP.
Покажем на рис. решение ADSL, предложенное фирмой Newbridge:
Р
ис
27. ADSL
– решение фирмы Newbridge
Оборудование на рис. 27 включает:
Восьми-портовую карту ADSL-модемов для коммутатора ATM 36170.
Устройство разделения сигналов - splitter.
Пользовательский ADSL-модем 27020 со встроенным устройством разделения сигналов и со встроенным мостом ЛВС. ADSL-модем серии 27020 использует дискретную модуляцию со многими несущими (DMT).
Абонентское оборудование, подключенное к устройству 27020 по стандартному интерфейсу Ethernet (RJ-45 для 10Base-T).
Установка аппаратуры ADSL с разделительным фильтром достаточно сложна. Аппаратура дорогая. Поэтому в 1998 г. был представлен новый тип оборудования ADSL известный как Universal ADSL (UADSL) или G.Lite.
Достоинство UDSL в том, что он не требует применения частотных разделителей. Используется тип модуляции DMT (дискретная многочастотная) с числом несущих 96 (в ADSL используется DMT с числом несущих 256). Меньшее число несущих приводит к уменьшению скорости (но и к упрощению). Получаем максимальную скорость «вниз» – 1,5 Мбит/с, а «вверх» – 384 кбит/с. При этом длина линии до 3,5 км.
Технологии xDSL будут привлекательными для операторов в ближайшие 10 лет. Эти технологии будут использоваться как квартирными абонентами, так и небольшими компаниями. Однако для традиционных операторов уже сегодня есть конкуренция со стороны операторов кабельного телевидения, которые используют кабельные модемы для абонентского доступа.