2. Возникновение ошибок по битам и их влияние на параметры цифровой передачи

В аналоговых системах передачи канал, воздействуя на параметры передаваемого ана­логового сигнала, снижает качественные параметры сигнала. В цифровых системах передачи различные воздействия на цифровой канал приводят к снижению основного качественного параметра - параметра ошибки. Причины возникновения ошибок в цифровом канале имеют аналоговую природу, поскольку связаны с интерференцией, затуханием в линии и различны­ми аддитивными шумами (рис. 2).

Рис. 2. Основные источники ошибок в цифровом канале

На рис.2 представлены основные источники ошибок в цифровом канале: искажения, наличие импульсных помех, аддитивный шум в канале и затухание в линии. Как видно, на­личие искажений в канале может быть связано как с затуханием, так и с отражением сигнала. Источниками шумов выступают физически разрушенный кабель (например, разбитая пара), слишком малое поперечное сечение, большая распределенная емкость в кабеле. Другим важ­ным источником шумов являются интерферирующие импульсы или импульсные помехи в канале. Источниками ошибок здесь могут быть силовые кабели, проложенные в непосредст­венной близости от линии связи, нарушение оболочки кабелей, сигнализация по постоянному току. Наиболее существенным и многоплановым фактором влияния на параметры цифрового канала является наличие аддитивных шумов различной природы. Источниками ошибки здесь могут быть нарушение балансировки кабеля, параметра скручивания витой пары, интерфе­ренция с различными радиочастотными и СВЧ-сигналами, сигналы вызова, нарушение по­лярности кабеля (перепутанные жилы, короткое замыкание между жилами и т.д.) Высокий уровень шумов может привести к значительному увеличению параметра ошибки.

Цифровые системы передачи имеют большую по сравнению с аналоговыми системами помехозащищенность. Однако закономерность влияния уровня шума на параметр ошибки справедлива только для большого отношения сигнал/шум. Если рассматривать влияние ин­терференции на параметры цифрового канала, то эту закономерность можно схематически представить графиком рис. 3. Как видно из графика, цифровые системы передачи имеют определенный порог чувствительности к интерференции, в отличие от аналоговых систем передачи, где имеет место прямая зависимость эффекта влияния интерференции от ее уров­ня. Однако влияние интерференции на параметры цифровых систем передачи более сущест­венно, и с определенного уровня эффект этого влияния даже превышает эффект воздействия на параметры аналоговых систем.

Рис. 3. Влияние интерфе­ренции на параметры анало­говых и цифровых систем передачи

Наконец, важным источником шумов в цифровых каналах является затухание в кабелях и линиях передачи, причем не только высокий уровень затухания, но и его неравномерная харак­теристика приводят к появлению субгармоник, вносящих дополнительный аддитивный шум.

Если рассматривать источники ошибок не только в канале, но и в цифровой системе пе­редачи, то можно выделить внутренние и внешние источники.

К внутренним источникам ошибок относятся:

• различная нестабильность во внутренних цепях синхронизации цифровых устройств, дрейф в системе внутренней синхронизации устройства;

• нестабильность, связанная с измерением характеристик электронных компонентов в со­ставе устройства;

• перекрестные помехи в цепях устройств;

• нарушения в работе эквалайзеров и в процессах, связанных с неравномерностью АЧХ;

• повышение порога по шуму, связанное с изменением параметров модулей устройств со временем.

• перекрестные помехи в каналах передачи;

• джиттер в системе передачи;

• электромагнитная интерференция (от машин, флуорисцентных ламп и т д.);

• нестабильность источников питания устройств;

• импульсные шумы в канале;

• механические повреждения, воздействие вибрации, плохие контакты;

• деградация качественных параметров среды передачи (электрического или оптического кабеля, радиочастотного канала и т.д),

• глобальные нарушения, связанные с разрушением канала цифровой передачи. Влияние всех перечисленных источников ошибок и интерференции значительно повышается при снижении параметра отношения сигнал/шум

Если рассмотреть влияние интерференции на параметры качества работы цифровой сис­темы передачи, можно отметить, что влияние битовых ошибок отличается для различных услуг и систем передач в зависимости от следующих факторов:

• типа передаваемого трафика (голос, данные, видео, мультимедиа и т.д.),

• типа системы передачи, принципов кодирования и наличия цепей резервирования пере­дачи сигнала;

• распределения битовых ошибок (равномерно распределенные ошибки, ошибки, возни­кающие пакетами и т д);

• источника интерференции;

• устойчивости принятого в системе передачи принципа передачи цифровой информации к ошибкам;

• устойчивости принятого в системе передачи принципа передачи цифровой информации к другим факторам воздействия (джиггеру, нестабильности синхронизации и т.д)