Расчет линейного тракта ЦСП

Выбор типа линейного кода

 

Под кодированием понимается процесс преобразования дискретных по уровню и по времени сигналов в сигнал, удобный для передачи по цифровому каналу связи [3, стр. 402]:. Процесс кодирования предполагает две ступени: 1) преобразование дискретного отсчета в число, записанное в какой-либо системе счисления; 2) преобразование числа в форму эквивалентной комбинации электрических сигналов.

 

Для эффективной передачи цифровой информации по линии связи оцифрованный речевой сигнал преобразуется в код передачи, который определяет форму линейного сигнала передаваемого по линии связи.

 

Приведенные выше требования к линейным кодам в некотором аспекте являются взаимоисключающими и зависят от различных факторов. Только конкретные условия и состояния работы ВОСП определяют предпочтитель­ность выбора одного из рассмотренных кодов.

 

При рассмотрении структуры линейного кода легко заметить, что осуществить выделение ТЧ тем проще, чем больше число переходов уровня в цифровом сигнале, т. е. чем больше переходов «10» или «01», при которых синусоидальное колебание тактовой частоты легко «вписывается» в структуру кода. Если же в коде имеются длинные последовательности со значительным преобладанием одинаковых символов, спектр будет содержать НЧ-составляющие, что затруднит обработку сигнала в приемных устройствах и регенераторах. Такой случай неизбежен при безызбыточном кодировании (NRZ-L, NRZ-S, NRZ-M). Достоинствами этих кодов являются простота, относитель­ная узость спектра и высокая энергетическая эффективность. Однако такие, коды характеризуются такими существенными недостатками, как высокий уро­вень НЧ-составляющих, невозможность контроля ошибок, отсутствие дискрет­ных составляющих в энергетическом спектре. Поэтому указанные линейные ко­ды применяют редко лишь при небольших расстояниях связи. Для улучшения статистических свойств цифровых сигналов используют скремблирование ис­ходного двоичного сигнала для превращения его в сигнал, близкий к случай­ному, имеющему биноминальное распределение вероятностей появления лю­бой комбинации (при равновероятном появлении символов «1» и «0»).

 

Скремблирование осуществляют с помощью устройства, реализующего логическую операцию суммирования по модулю 2 исходной двоичной последовательности и преобразующего случайного сигнала, в качестве которого используются псевдослучайные последовательности (ПСП).

 

К достоинствам скремблированного сигнала можно отнести: непроизвольное появление серии нулей в линии после скремблирования определяется в соответствии с биноминальным законом вероятности появле­ния одного символа и длинной серии; возможность сквозной передачи скремблированного сигнала по сети связи по любым цифровым трактам, так как исходный двоичный сигнал скремблируется без преобразования в другой вид и выделяется только в приемном оборудовании оконечной станции; стабильность скорости передачи по линии; возможность достаточно точного расчета выделителя тактовой частоты (ВТЧ) регенераторов, поскольку может быть определена вероятность появ­ления любой комбинации в коде; уменьшение влияния статистических параметров исходного сигнала на фазовое дрожание цифрового сигнала.

 

К существенному недостатку скремблирования относится размножение ошибок при восстановлении сигнала в дескремблере на приемной стороне, что ограничивает область применения данного метода.

 

Ширина энергетического спектра кода (непрерывная со­ставляющая) и величина дискретных составляющих во многом определяются статистикой исходной двоичной последовательности и формой элементарных импульсов линейного кода.

 

Блочные коды вида mBnB - это способ преобразования, при котором каждая группа из m символов исходного двоичного сигнала заменяется группой из n символов двоичного линейного сигнала.

 

Блочные коды класса mBnB находят широкое применение в ВОСП на средних и высоких скоростях (третья и четвертая ступени иерархии ЦСП).

 

К недостаткам блочных кодов можно отнести сложность кодека, так как для их построения требуется блок памяти, что ограничивает их приме­нение на высоких скоростях передачи. Кроме сложности построения схем кодека блочных кодов увеличение т приводит к задержкам в передаче и за­метно усложняет кодирующие устройства.

 

Увеличение избыточности в кодах mBnB путем введения дополнитель­ных символов позволяет использовать комбинации постоянной дискретностью и получить более простые алгоритмы кодиро­вания, т.е. кодер имеет единственное состояние в конце каждого блока. Однако при этом увеличивается тактовая частота, и ухуд­шаются условия контроля ошибок в регенераторе.

 

Согласно технической документации, в аппаратуре НАТЕКС FlexGain A2500 применяется код NRZ.

 

Выбор типа кабеля

 

Для магистральной связи рекомендуется использование кабеля ОКЛ с одномодовыми волокнами, обеспечивающими на волне 1,55 мкм большие дальности связи и число каналов. Кабели содержат 4, 8, 16 одномодовых ОВ с градиентным показателем преломления и коэффициентом затухания 0,2…0,3 дБ/км [1, стр. 27].

 

 

Рис. 5. Конструкция кабеля ОКЛ