Изучение систем высокоскоростной передачи сигналов технологии HDSL: Методические указания к лабораторным работам по курсах “Многоканальная связь на железнодорожном транспорте“ и “Цифровые системы передачи информации“, страница 3

3.   Нелинейность АЧХ. В первом приближении  кабельная линия связи  может быть представлена   фильтром нижних частот. Составляющие сигнала, имеющие большие частоты, будут претерпевать большее затухание при прохождении по линии связи. Это приведет к появлению амплитудно-частотных искажений сигала на приеме.

4.  Групповое время прохождения. Скорость распространения сигнала в кабеле зависит от его частоты,  поэтому  различные составляющие сигнала будут приходить  на приемную станцию с разными фазами. Таким образом, даже  при  равномерной АЧХ форма импульса на приеме будет искажаться.

Исходя из вышеизложенного, можно предъявить следующие требования к оборудованию HDSL, применяемому на сетях связи  железнодорожного транспорта:

1.  Дальность действия связи при передаче по кабелю МКС, МКПА должна составлять 18 – 22 км, что равняется  длине  одного усилительного участка  аппаратуры  системы передачи К-60П.

2.  Необходимость работы в условиях высокого уровня помех.

3.  Электромагнитная совместимость оборудования HDSL с аналоговыми и цифровыми системами передачи,  работающими по тем же кабельным линиям.

Для  выполнения указанных требований большое значение имеет выбор способа кодирования.  Технология HDSL предусматривает использование двух видов  линейного кодирования:

2B1Q (2 binary, 1 quartenary – два импульса сигнала, имеющих два разрешенных  значения амплитуды,  заменяются одним импульсом, имеющим четыре разрешенных значения амплитуды),

 CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation – амплитудно-фазовая модуляция без передачи тока несущей  частоты в линию).

Обе технологии основаны на цифровой обработке передаваемого и принимаемого сигналов сигнальным процессором и обладают рядом общих принципов, которые будут рассмотрены  в пунктах 3.1  и 3.2 данных методических указаний.

Кроме  выбора вида  линейного кодирования на снижение частоты линейного сигнала, а следовательно, повышения дальности действия связи аппаратуры  технологии HDSL существенную роль играет  адаптивная эхо-компенсация. Суть ее состоит в том, что прием и передача  сигналов ведутся в одном спектральном диапазоне.  Разделение сигналов  в аппаратуре осуществляет микропроцессор. Приемник модема HDSL вычитает из принятого суммарного линейного сигнала:

  имеющийся в нем сигнал собственного передатчика, который “просочился”  через  дифференциальную систему, имеющую конечную величину  переходного затухания;

 “эхо – сигнал”, появляющийся вследствие  отражения  от  точек  несогласованности сопротивлений строительных длин кабельных участков.

Настройка системы HDSL под параметры каждой линии происходит автоматически, оборудование адаптируется к параметрам каждого кабельного участка. Поэтому при установке аппаратуры или перенесении ее с одного участка на другой не требуется проведения каких-либо ручных настроек или регулировок.

Применение эхо-компенсации и снижение частоты линейного сигнала позволило вести передачу в обоих направлениях не только по одной паре, но и в одном кабеле. Это также является важнейшим  преимуществом технологии HDSL перед применявшимися ранее методами линейного кодирования HDB3 или AMI. Построенные до появления технологий DSL тракты Е1, помимо установки множества линейных регенераторов (через каждые 1000 – 1500 м), требовали прокладки двух кабелей. В одном из них все пары задействовались под передачу сигналов, а в другом – под прием.

3.2 ТЕХНОЛОГИЯ КОДИРОВАНИЯ 2B1Q

 Рассмотрим более подробно каждый из методов кодирования, используемый в аппаратуре  в HDSL. Разработанная первой технология 2B1Q остается широко распространенной в Западноевропейских странах и в США. Она изначально использовалась в сетях ISDN для передачи потока 144 кбит/с (с использованием стандартного интерфейса BRI  сетей ISDN), а затем была модернизирована для передачи более высокоскоростных потоков. Код 2B1Q представляет собой модулированный сигнал, имеющий 4 уровня, т. е. каждые 2 бита передаются за 1 такт сигналом, имеющим 4 кодовых состояния (рис.3.1).

Кодовая таблица имеет вид:

Таблица 1

Кодовая таблица кода 2B1Q.