11 Кодирование. Коды икм (натуральный, симметричный, рефлексный).
При импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) осуществляется дискретизация передаваемого сигнала во времени. Сформированные при дискретизации отсчеты преобразуются в группы кодовых сигналов. В каждой группе содержится одинаковое число символов, каждый символ – разряд в группе. Если каждый символ группы может принимать любое из r значений {1, 2, 3, … r-1,0}, а кодовая группа содержит n символов (разрядов), то можно сформировать rn различных кодовых групп, где r – основание кода, n – число разрядов. На практике r = 2, а разрядность определяется диапазоном двоичных чисел.
Аналоговые сигналы на входе цифровой системы передачи непрерывно принимают произвольные значения в пределах заданного (известного) амплитудного диапазона. Используя n-разрядные кодовые группы, можно зафиксировать и передать информацию не более, чем о rn различных значениях сигнала. Поэтому дискретный сигнал должен быть квантован по уровню для передачи, а затем только значение этого уровня может быть передано в виде кода.\
Таким образом, при ИКМ осуществляются три вида преобразований: дискретизация во времени исходного сигнала, квантование амплитуд дискретных отсчетов и кодирование, т.е. собственно формирование кодовых групп. Структура ИКМ представляется так
Натуральный двоичный код ИКМ — код, при котором кодовые слова, соответствующие квантованным отсчетам сигнала электросвязи при ИКМ, расположенным в порядке возрастания амплитуд, представляют собой неотрицательные целые двоичные числа, взятые в том же порядке.
Симметричный-Код, при котором полярность квантованного отсчета сигнала электросвязи при ИКМ выражается одним символом цифрового сигнала электросвязи, а остальные символы выражают двоичное число, представляющее абсолютную величину отсчета этого сигнала.
рефлексный двоичный код – код Грея, представленный таблицей в. В этом коде группы, соответствующие соседним уровням, во всем диапазоне изменения отличаются лишь одним разрядом. Использование кода Грея позволяет значительно снизить искажения из-за ошибок кодирования, которые моментально выявляются. Достаточно, чтобы соседние уровни отличались более, чем в одном разряде
12. Формирование группового сигнала. Структура цикла первичного цифрового сигнала
Групповые сигналы получаются на выходе устройства системы объединения и представляют собой сумму канальных сигналов, в качестве которых, в основном, используются однополосные сигналы.
Казалось бы, групповой сигнал наиболее просто сформировать путем непосредственного объединения нужного количества канальных сигналов, преобразованных таким образом, чтобы получить требуемый линейный спектр системы передачи.
Рисунок 4 Формирование группового сигнала
13. Европейская плезиохронная иерархия цифровых каналов.
Плезиохронная цифровая иерархия (PDH) - это технология, используемая в телекоммуникационных сетях для передачи больших объемов данных по цифровому транспортному оборудованию.
Исторически, первой появилась плезиохронная иерархия. Создавалась она с учетом того, что в качестве среды передачи в большинстве случаев использовались металлические кабели, а системы коммутации являлись аналоговыми.
Отличительной особенностью PDH является то, что при мультиплексировании (объединении) применяется, в общем случае, асинхронное объединение цифровых потоков, т. е. задающие генераторы источников компонентных сигналов и аппаратуры группообразования, формирующей агрегатный сигнал, не синхронизированы между собой, а следовательно, скорости как компонентных, так и агрегатного потоков могут меняться случайным образом независимо друг от друга. В связи с этим, в ЦСП PDH при выполнении мультиплексирования используется механизм согласования скоростей объединяемых потоков, а кроме того, на каждой ступени группообразования к информационному сигналу добавляется сигнал синхронизации.
Каждая иерархия представляет собой набор стандартных цифровых стыков, определяющих параметры соединения и обеспечивающих тем самым согласованную работу различных видов оборудования ЦСП. Описание стыков этих интерфейсов и уровней мультиплексирования дано в рекомендации МСЭ (Международного Союза Электросвязи) G.703. Потока E5 не существует согласно рекомендации G.702.
Требования к цифровым иерархиям:
· возможность передачи всех видов непрерывных и дискретных сигналов;
· обеспечение как синхронного, так и асинхронного объединения, разделения и транзита цифровых потоков и сигналов в цифровом виде;
· выбор параметров ЦСП с учетом характеристик существующих и перспективных линий связи;
· возможность взаимодействия ЦСП с АСП и различными системами коммутации;
· выбор стандартизированных скоростей передачи цифровых потоков с учетом возможности использования цифровых и аналоговых систем передачи
В качестве базовой скорости, которую относят к нулевому уровню (ступени), и на основе которой построены все иерархии, принята скорость 64 кбит/с 8 бит × 8 кГц (диапазон человеческой речи 300-3400 Гц → округляем верхнюю грань до 4000 Гц → теорема Котельникова → 8000 Гц). Скорость 64 кбит/с – это скорость, необходимая для передачи речевого сигнала с использованием ИКМ. Канал, предназначенный для передачи сигнала со скоростью 64 кбит/с, получил название основного цифрового канала (ОЦК).
Термин плезиохронный происходит от греческого πλησίος plesios ("рядом") и χρόνος chrónos ("время"). В телекоммуникациях плезиохронная система - это система, в которой различные части системы почти, но не совсем идеально синхронизированы. Согласно стандартам ITU-T, пара сигналов является плезиохронной, если их значимые моменты происходят с номинально одинаковой скоростью, причем любое изменение скорости ограничивается определенными пределами. Отправитель и приемник работают плезиосинхронно, если они работают на одной и той же номинальной тактовой частоте, но могут иметь небольшое рассогласование тактовой частоты, что приводит к дрейфующей фазе.
В общем, плезиохронные системы ведут себя аналогично синхронным системам, за исключением того, что они должны использовать некоторые средства, чтобы справиться с "синхронизирующими проскальзываниями", которые будут происходить с интервалами из-за плезиохронной природы системы.