Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Цифровые сети доступа технологии xDSL
.pdf
Окончание табл. 1.2
Система
Ти п
аппаратуры
FlexDSL
MDSL
FlexDSL
PA M
MEGATRANS 4-провод-
Примечание: Nк – число каналов; V – информационная скорость передачи; F – расчетная частота; U
* Версия с симметричными спектрами.
организа-
ции
связи
2-проводная
2-проводная
ная (две
пары)
N
Код
к
n×64 САР
8-128
n×64 ТС-
РАМ
n×64 САР
8-128
– уровень выходного сигнала.
вых
V,
кбит/с
144, 272, 400,
578, 784,
1040, 2064
192 кбит/с
– 2,3 Мбит/с
с шагом
8 кбит/с
144, 272, 400,
578, 784,
1040, 2064
F,
кГц
36, 68,
100, 146,
196, 260,
430
36, 68,
100, 146,
196, 260,
430
36, 68,
100, 146,
196, 260,
430
U
вых
дБ
13,5
14,5*
13,5
1.3. Анализ технологии кодирования цифровых
сетей доступа xDSL
,
1.3.1. Технология 2B1Q
Разработанная первой технология 2B1Q остается широко
распространенной в западноевропейских странах и США. Она
изначально использовалась в сетях ISDN (Integrated Services
Digital Network – цифровая сеть с интеграцией служб (ЦСИС))
для передачи потока 144 кбит/с (BR ISDN), а затем была модернизирована для передачи более высокоскоростных потоков. Код 2B1Q представляет собой модулированный сигнал,
имеющий 4 уровня, т. е. в каждый момент времени передается
2 бита информации (4 кодовых состояния). Спектр линейного
21
сигнала симметричный и достаточно высокочастотный, при-
100
500
1000
1500
F, кГц
Мощность сигнала
2B1Q HDSL
чем в нем присутствуют как низкочастотные, так и постоянная
составляющие (рис. 1.5) [16].
Рис. 1.5. Спектр линейного сигнала кода
Рассмотрим, как влияют на передачу кода 2B1Q различные факторы.
В городских условиях существует большое количество
низкочастотных наводок, например, при спуске мощных электрических машин (метро, трамваи и т.д.), электросварке, а также импульсных помехах (при наборе номера, передаче сигналов сигнализации и т. д.). Комплексы больших интегральных
схем (БИС), реализующие технологию 2B1Q, все же остаются
чувствительными к искажениям, так как сигнал имеет постоянную составляющую.
Наличие большого разброса частот в спектре сигнала
2B1Q вызывает необходимость решения проблем, связанных
с групповым временем задержки. Микропроцессорная обработка помогает решить проблему, хотя алгоритм обработки
сигнала существенно усложняется.
Спектр кода 2B1Q содержит высокочастотные составляющие, максимум энергии передается в первом «лепестке»,
ширина его пропорциональна скорости на линии. Затухание
22
сигнала в кабеле растет с увеличением его частоты, поэтому
в зависимости от требуемой дальности применяется одна из
трех скоростей линейного сигнала (784 кбит/с, 1168 кбит/с или
2320 кбит/с).
Те хнология 2B1Q предусматривает использование для
передачи потока 2 Мбит/с одной, двух или трех пар медного
кабеля. По каждой из пар передается часть потока с вышеупомянутыми скоростями. Наибольшая дальность работы достигается при использовании трех пар (около 4 км по
жиле 0,4 мм), наименьшая – при работе по одной паре (менее 2 км).
Ввиду того, что дистанция работы систем HDSL (кодирование 2B1Q), использующих одну пару, не удовлетворяет
базовым требованиям по дальности, такие системы не нашли
широкого распространения. Системы, работающие по трем
парам, до сих пор достаточно широко используются. Однако постепенно они вытесняются системами, применяющими технологию САР и обеспечивающими ту же дальность
по двум парам. Дальность работы таких систем (около 3 км
по жиле 0,4 мм) обеспечивает решение подавляющего большинства задач доступа в странах Западной Европы и США, а
длина АЛ в 80% случаев (данные Schmid Telecom AG) не превышает 3 км.
Большое влияние на передачу оказывает радиочастотная
интерференция. Радиопередачи в диапазонах длинных и средних волн, работа мощных радиорелейных линий вызывают
наводки на кабельную линию и мешают передаче кода 2B1Q,
если имеют совпадающие участки спектров. Это особенно негативно сказывается при использовании аппаратуры HDSL
для соединений студий и радиопередающих центров или при
монтаже оборудования в помещениях или в непосредственной
близости от радио- и телецентров.
23
1.3.2. Технология САР
100 200 300 400 500 600 700 F, кГц
Мощность сигнала
САР-64 – HDSL – 2 пары (1168 кбит/с)
САР-128 – HDSL – 1 пара (20648 кбит/с)
С технической точки зрения технология 2B1Q несколько
уступает более поздней технологии линейного кодирования
– САР. При использовании технологии САР несущая частота модулируется по амплитуде и фазе, создавая кодовое пространство от 64 (САР-64) до 128 (САР-128) состояний. При
этом перед передачей в линию сама несущая, не передающая
информацию, но содержащая наибольшую энергию, из сигнала «вырезается», а затем восстанавливается микропроцессором приемника [16].
Сигнал САР-64 передает 6 бит информации в каждый
момент времени, т. е. в 16 раз больше по сравнению с 2B1Q.
Модуляция САР-128, применяемая в системах SDSL (2 Мбит/с
по одной паре), имеет 128-позиционную модуляционную диаграмму и соответственно передает 7 бит за один такт.
Итогом повышения информативности линейного сигнала
является существенное снижение частоты сигнала и ширины
спектра, что, в свою очередь, позволило избежать диапазонов
спектра, наиболее подверженных различного рода помехам и
искажениям (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Спектр и модуляционная диаграмма сигнала САР
24
Сравнительный анализ рассмотренных спектров позволяет выделить целый ряд достоинств систем HDSL, основанных
на САР модуляции.
1. Максимальная дальность работы оборудования. Сигнал
САР, спектр которого не имеет составляющих выше 260 кГц,
распространяется на большее расстояние, чем сигнал с кодом
2B1Q или HDВ3. При условиях, что выходная мощность в системах HDSL ограничена стандартами (+13,5 дБ), а повышение
чувствительности приемника выше –43дБ не представляется
возможным из-за шумов, снижение частоты линейного сигнала ведет к выигрышу по дальности работы систем HDSL на
основе технологии САР по сравнению с 2B1Q. Для систем, работающих по двум парам (табл. 1.3), этот выигрыш составляет
15–20% (жилы 0,4–0,5 мм) [16].
Та блица 1.3
Протяженность линии для работы систем HDSL
Диаметр
жилы, мм
0,4 До 4 км 4–5 км
0,6 До 6 км 6–7 км
0,8 До 9 км 10–12 км
1,2 До 18 км 14–18 км
Допустимая длина линии без регенераторов при работе
по двум парам
2B1Q САР-64
При сравнении дальности передачи без регенераторов,
достигаемой в системах HDSL на основе технологии САР, с
дальностью работы линейного тракта HDВ3 выигрыш составит 340–400%.
2. Высокая помехоустойчивость и нечувствительность
к групповому времени задержки. Ввиду отсутствия в спектре высокочастотных, свыше 260 кГц, и низкочастотных составляющих, ниже 40 кГц, технология САР нечувствительна
25
к высокочастотным наводкам (перекрестные помехи, радиоинтерференция) и импульсным шумам. Кроме того, она нечувствительна и к низкочастотным наводкам и искажениям,
например, при пуске мощных электрических машин на железнодорожном транспорте, метро или электросварке. Так как
ширина спектра составляет лишь 200 кГц, то не проявляются и
эффекты, вызываемые групповым временем задержки.
3. Минимальный уровень создаваемых помех и наводок на
соседние пары в спектре канала т ональной частоты. Сигнал САР
не вызывает влияния на соседние пары обычного телефонного
сигнала благодаря отсутствию в спектре составляющих ниже
4 кГц, что снимает ограничения по использованию соседних
пар для абонентских или межстанционных соединений.
4. Совместимость с аппаратурой уплотнения, работающей
по соседним парам. Большинство аналоговых систем уплотнения абонентских и соединительных линий используют спектр
до 1 МГц. Системы с модуляцией САР могут вызывать наводки
на частотные каналы в диапазоне 40–260 кГц. Однако остальные каналы не подвергаются какому-либо влиянию, поэтому
есть возможность ограниченного использования аппаратуры
с САР в одном кабеле с аналоговой аппаратурой уплотнения.
Системы же HDSL с модуляцией 2B1Q вызывают наводки
фактически на все частотные каналы аналоговых систем уплотнения соседних пар, поэтому, как правило, не могут быть
использованы в одном кабеле с аналоговой аппаратурой уплотнения.
1.4. Электромагнитная совместимость цепей
передачи дискретных и аналоговых сигналов
кабельных линий
В настоящее время большое распространение в местных
линиях связи получило совмещение аналоговых и дискретных
26
сигналов. Совмещение цепей передачи аналоговых (телефонная связь, звуковое вещание) и дискретных (передача данных,
телеграфирование, сигналы телематических служб, цифровые
системы с интеграцией обслуживания, телесигнализация, телеуправление) сигналов в линиях местной связи возможно при
выполнении условий их электромагнитной совместимости, определяющих уровень взаимных помех, при котором обеспечиваются нормируемые достоверность и качество информации.
Проанализируем проблемы электромагнитной совместимости
цепей передачи дискретных и аналоговых сигналов кабельных
линий местных линий связи.
Передача дискретных и аналоговых сигналов должна осуществляться по двух- и четырехпроводным симметричным
цепям кабельных линий, удовлетворяющим требованиям
ОСТ 45.36 к цепям телефонной связи по постоянному и переменному токам.
Передача сигналов может осуществляться по кабельным
линиям путем использования выделенных или коммутируемых симметричных цепей. К цепям кабельных линий должна
подключаться аппаратура, имеющая симметричные входы и
выходы. Согласно [19], нормы переходного затухания между
цепями кабелей должны выполняться не менее чем для 90 %
комбинаций цепей. Для остальных комбинаций цепей допускается снижение значения нормы переходного затухания не
более чем на 5 дБ.
По уровню передаваемых в линию сигналов и степени
влияния на остальные цепи дискретные сигналы подразделяются на сигналы низкого уровня, оказывающие влияние, мало
отличающееся от влияния телефонных цепей, и сигналы высокого уровня, влияние которых превосходит взаимное влияние
телефонных цепей. К сигналам низкого уровня относятся сигналы постоянного и переменного тока напряжением не более
0,5 В.
27
Критерии оценки помех от влияний цепей передачи дискретных сигналов в зависимости от скорости передачи должны
выбираться в соответствии с табл. 1.4 [19].
Та блица 1.4
Критерии оценки помех
Вид сигнала
двухполярная
посылка пос-
тоянного тока
в первичном
коде
50, 100, 200, 400,
600, 1200, 2400,
4800
9600 4800, 9600 – Значение псофометри-
– 12000, 24000,
На скоростях передачи 4800 бит/с и выше
Примечание. Частотные характеристики контуров МККТТ и МККР приведены, соответственно, в [71] и [72].
двухполярная
посылка
биимпуль-
сного
сигнала
скорость передачи, бит/с
1200, 2400 – Значение псофометри-
48000
двухполяр-
ная
посылка
квазитроич-
ного сиг-
нала
24000,48000,
64000, 96000
Критерий оценки
помех
ческих шумов в телефонной цепи, измеренное с
контуром МККТТ
ческих шумов в цепи
проводного вещания,
измеренное с контуром
ИККР
Значение невзвешенного шума в полосе канала
системы передачи от 0,3
до 3,4 кГц
Значение невзвешенного
шума в цепи передачи
данных в полосе частот
до 100 кГц
Значения напряжения помех от сигналов передачи данных в цепях абонентских и соединительных линий кабелей
28
местной связи должны быть не более значений, указанных в
табл. 1.5.
Та блица 1.5
Значения напряжения помех
Скорости передачи, бит/с
Критерии взаимного влияния
Значение псофометрических шумов в телефонной цепи, измеренное с контуром
МККТТ 0,2 0,3 - - - Значение псофометрических шумов в
цепи проводного вещания, измеренное с
контуром МККР 1,0 1,0 1,0 1,0 - Значение невзвешенного шума в полосе
канала систем передачи от 0,3 до 3,4 кГц 0,3 0,5 - - - 0,6
Значение невзвешенного шума в цепи
передачи данных в полосе частот до
100 кГц - - 1,2 1,2 1,2 1,2
Примечание. Частотные характеристики контуров ИККТТ и МККР приведены в [71] и [72] соответственно.
до 2400
АЛ СЛ АЛ СЛ АЛ СЛ
напряжение помех, мВ, не
4800–
9600
более
свыше
9600
Оценка взаимных влияний между цепями низкоскоростных систем передачи дискретных сигналов (до 300 бит/с),
а также для среднескоростных (600–9600 бит/с) и высокоскоростных (свыше 9600 бит/с) систем передачи дискретных
сигналов низкого уровня должна производиться на частоте
1000 Гц.
Для сигналов высокого уровня эта оценка должна производиться на измерительных частотах, соответствующих максимальной мощности энергетического спектра сигнала.
29
Значения этих частот для разных скоростей передачи и
разных видов кодирования исходного информационного сигнала приведены в табл. 1.6, где УПС-ПТ – устройство преобразования сигнала, использующее посылки постоянного тока;
БИ – биимпульсный сигнал; БИО – биимпульсный однополярный сигнал; ПИЕ – псевдослучайная импульсная последовательность единиц.
Та блица 1.6
Значение измерительных частот
Скорость
передачи,
бит/с
50
100
200
600
1200
2400
4800
9600
12000
24000
32000
48000
64000
96000
УПС-ПТ БИ БИО ПИЕ
25
50
100
300
600
1200
2400
-
-
-
-
-
-
-
Вид кодирования
измерительная частота, Гц
-
-
-
450
900
1800
4000
4500
9000
12000
18000
28000
36000
-
-
-
-
900
1800
3600
7200
9000
18000
24000
36000
56000
72000
-
-
-
450
900
1800
4000
4500
9000
12000
18000
28000
36000
Код
Миллера
-
-
-
450
900
1800
4000
4500
9000
12000
18000
28000
36000
Допустимые значения переходного затухания на ближнем конце между цепями передачи информации и остальными цепями абонентских и соединительных линий приведены
в табл. 1.7.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]