Лекція 3 Кодування і модуляція лінійних сигналів. Термінальне обладнання та керування системами доступу.

В системах доступу використовуються наступні лінійні коди:

1. 3В2Т – код з компенсацією еха і лінійною швидкістю передачі символів 108 кбіт/с.

2. 4В3Т або MMS43 – це модифікований код моніторингу з ехо компенсацією, де 4 біта інформації відображається в 3 точечних символа з лінійною швидкістю передачі символів 120 кбіт/с.

3. 2В1Q – 4-х рівневий код з ехо компенсацією, де два двійкових біта відображаються в один четвертинний символ з лінійною швидкістю передачі символів 80 кбіт/с.

4. АМІ – біполярний код з ехо компенсацією і лінійною швидкістю передачі символів 160 кбіт/с.

5. АМІ – зі змінним чередуванням напрямків передачі, з лінійною швидкістю передачі 320 кбіт/с.

6. Двійковий двохфазний код з використанням ехо компенсації з лінійною швидкістю передачі символів 160 кбіт/с.

3В2Т

Набір з 3-х бітів, з 8-ю можливими комбінаціями, як пару трійкових величин, які дозволяють скласти 9 комбінацій, число яких можливо зменшити якщо не використовувати тріскову пару 0-0.

4В3Т

Представляє собою групу з 4-х бітів з 16-ю можливими комбінаціями, як групу з 3-х трійкових величин, яка допускає 27 комбінацій. Відображення коду 4В3Т можливо скоротити до двох відображень 3В2Т, якщо перший з 4-х бітів, що відображається буде відображати значення першої трійкової величини (це може бути +1 або -1), а 3 біти, що залишилися будуть відображенням коду 3В2Т. Код 4В3Т отримав більше розповсюдження ніж 3В2Т, тому що отримав комерційну підтримку. Резервні комбінації 4В3Т та 3В2Т можливо використовувати для спеціальних функцій для покращення спектрального складу коду, або характеристик при наявності шуму.

2B1Q

Має переваг над попередніми кодами внаслідок менших вимог до смуги пропускання і внаслідок цього меншого впливу згасання і шуму.

АМІ

Простіший трійковий код, код з чередуванням полярності імпульсів, який почергово представляє двійкові символи як +1 так -1. Основний недолік полягає в тому, що у випадку коли передається довга строка нулів, виділення тактової частоти може мати складнощі. Щоб допомогти відновити такт частоти дані скремблюються, але для цього не потрібні додаткові засоби, тому що скремблювання необхідне для ехо компенсації.

Двійковий двохфазний код

Є одним з простіших кодів, він може представити 1 позитивним переходом фази в центрі бітового інтервалу, а 0 негативним переходом фази. Щоб уникнути необхідності відмічати окремі жили мідної пари, що створює проблеми в експлуатації, краще використовувати диференційний двохфазний код. При цьому 1 представлена як одинична прямокутна хвиля, а 0 як половина періоду прямокутної хвилі вдвічі більшої ширини. При цьому також має місце перехід через 0 на кожній границі бітових інтервалів.

Недоліком двохфазного кодування є необхідність мати смугу пропускання вдвічі більшу, чим для більшості інших кодів, але це компенсується перевагами більш простої реалізації. Оскільки смуга пропускання велика і спектральна енергія на нижніх частотах дуже мала, ехо сигнал швидко завмирає, що дозволяє реалізувати ехо компенсатор на основі запам’ятовуючого пристрою. Крім того реалізацію можливо виконати за допомогою фіксованого вирівнювача так як цей код є частково самовирівнюючим. Самовирівнювання відбувається тому що дисперсія 0 та 1 може нейтралізуватися по довжині лінії. Двохфазне кодування тісно пов’язане з Мілерівськими кодами, які мають набагато менший спектр.

Мілерівські коди представляють 1 як передачу всередині бітового інтервалу, а 0 як передачу не в середині бітового інтервалу і вводять передачу кінцевого біту після передачі двох послідовних нулів, якщо за ними передається третій. Використовування Мілерівського коду замість двохфазного дає можливість зниження спектру коду, що спрощує реалізацію так як відсутність енергії на нижніх частотах сприяє швидкому завмиранню ехо сигналів.

Одним з факторів, який обмежує можливість передачі по цифровим лініям є шум.

Існують дві складові шуму:

- перехідні впливи на ближньому (NEXT) і дальньому кінці (FEXT);

- імпульсний шум.

Перехідний вплив визваний несиметричними зв’язками між різними кабельними парами. Коли зв’язок несиметричний сигнал від сусідніх пар визиває появу різнисного сигналу на 2-х плечах пар, оскільки вплив на ці плечі різний. Складова наведеного сигналу, який продовжує розповсюдження по кабелю в тому ж напрямку, що і сигнал в сусідній парі, який її визвав називається перехідним впливом на дальньому кінці.

Складова, яка розповсюджується в зворотньому напрямку називається перехідним впливом на ближньому кінці.

При симетричній двосторонній передачі перехідний вплив на ближньому кінці оказує більший вплив. NEXT оказує більший вплив на корисний сигнал, ніж FEXT, тому що FEXT згасає як із-за перехідних зв’язків так і під час передачі по всій довжині кабелю. В той час як NEXT проходить тільки невелику відстань і знову повертається.

Завади NEXT від різних сусідніх пар зазвичай діють так, якщо їх фази були випадковими, тому загальна потужність переданого сигналу складається як сума потужностей усіх наведених сигналів. Це дуже спрощене представлення так як перехідний вплив із-за несиметричності біля джерела сигналу має тенденцію до більшої величини внаслідок меншого згасання при передачі. А загальний сигнал має тенденцію до симфазності або протифазності в залежності від того яке плече пари приймає більший сигнал. Тому загальний сигнал NEXT виникаючи в парі більше отриманого при оцінці шляхом складання окремих потужностей.

У більшості випадків шум внаслідок перехідного впливу не перевищує імпульсного шуму. А імпульсний шум визивається електромагнітними наводками, які поступають з різних джерел. Одне з цих джерел це телефонні станції. Шуми на станціях генеруються обмотками електромагнітних пристроїв, в нових станціях також генеруються шуми.

Імпульсні шуми з’являються при вмиканні і вимиканні визивної напруги при переполюсуванні живлення ліній, при замиканні шлейфу сусідньої лінії або передачі по ній імпульсів набору номера.