Для знову споруджуваних мереж зв'язку таких проблем не виникає, можуть застосовуватись 4-х проводові тракти.
3. Технології підвищення ефективності систем доступу
3.1. Технології кодування аналогових і мовних сигналів
3.1.1. Класифікація і характеристики методів кодування мовних сигналів
Головна задача технологій САД – домогтися компромісу між лінійною швидкістю, граничною безрегенераційною довжиною абонентської лінії і числом додатково створюємих каналів за умови збереження необхідної якості переданої інформації. Це досягається спеціальними методами кодування мовних і лінійних сигналів.
В системах доступу застосовуються індивідуальні кодеки. Класифікацію методів кодування мовних сигналів можна представити наступною схемою (рис. 3.1.):
Тип ІКМ, у якій, відповідно до зміни сигналу, що перетворюється, регулюються параметри квантування, називається адаптивною ІКМ (АІКМ). Класифікацію адаптивних параметрів АІКМ можна представити в наступному вигляді (рис. 3.2.).
де регулюючі параметри наступні:
Д – діапазон сигналу;
О – нульовий рівень кроку квантування;
Н – крок квантування;
Т – часовий інтервал між відліками.
Якщо алгоритм адаптації має поточний нульовий рівень шкали квантування, що дорівнює попередньому відліку, помноженому на деякий коефіцієнт, то таку АІКМ називають АДІКМ (адаптивною диференціальною ІКМ). На відміну від ІКМ АДІКМ має дві швидкості передачі – 16 і 32 кбіт/с. Вимоги до АДІКМ встановлюються рекомендацією ITU-T G.726.
Рисунок
3.2
3.1.2. Обробка мовних сигналів в стандарті gsm
Обробка мови забезпечує:
високу якість передачі мовних повідомлень;
реалізацію додаткових сервісних можливостей;
підвищення споживчих якостей абонентських терміналів. Здійснюється
в режимі преривчастої передачі мови (передавач працює тільки за умови виникнення звукового сигналу). Для цього використовується детектор активності мови, що виявляє інтервали мови й адитивного шуму. У паузах використовується пристрій комфортного шуму без застосування якого знижується розбірливість. Також забезпечується процес інтерполяції фрагментів мови, загублених через завади в каналі. У стандартній схемі обробки мови головним є мовний кодек (рис.3.3а – кодер, 3.3б – декодер).
До мовного кодеку пред'являються наступні вимоги:
Висока якість передачі, не гірше за кращі аналогові.
Низька швидкість передачі не вище 16 кбіт/с.
Мала затримка мови в процесі перетворення.
Стійкість до завад, що виникають у каналі передачі.
Можливість роботи в широкому динамічному діапазоні вхідних
сигналів і завад.
Великий динамічний діапазон вихідних сигналів.
Незначне зниження якості мови при каскадному з'єднанні кодеків.
Прозорість для сигналів ПД.
Пряме сполучення з аналоговими пристроями терміналів.
Простота реалізації.
Мале споживання електроенергії.
Низька вартість.
Розглянемо характеристики чотирьох підсмугових кодеків із предикативним кодуванням у порівнянні з компандованим ЧМ (FM)- кодеком (табл. 3.1).
Таблиця 3.1
-
Кодек
Якість мови
В, кбіт/с
Кількість операцій, млн/c
Ємність пам'яті в 16-бітових словах
RPE-LPC
MPE-LTP
SBC-APCM
SBC-ADPCM
FM (ЧМ)
3,53
3,27
3,14
2,92
1,95
14,77
13,2
13,0
15,0
–
1,5
4,9
1,5
1,9
–
555
340
350
448
–
RPE-LPC – кодек з регулярним імпульсним порушенням і лінійним кодуванням із передбаченням.
MPE-LTP – кодек із багатоімпульсним порушенням і довгостроковим передбаченням.
SBC-APCM – 14-ти смуговий підсмуговий кодек з адаптивною ІКМ.
SBC-ADPCM – 6-ти смуговий кодек з адаптивною диференціальною ІКМ.
По сукупності технічних характеристик обрано кодек з довгостроковим прогнозуючим пристроєм LTP, що забезпечує швидкість передачі 13кбіт/с у модифікованому RPE–LTP кодеку (у табл. 3.1 виділено підкресленням).