Абонентская линия isdn (цсис)

Технология ISDN разрабатывалась с целью предоставления пользователям быстрого и надежного доступа к ресурсам глобальных сетей передачи данных с одновременным поддержанием высококачественной телефонной связи.

Основным компонентом линии ISDN является В-канал с пропускной способностью 64 Кбит/с. По каналу можно передавать данные или оцифрованные аудио- или видео сообщения. В качестве канала служебной информации при установлении соединения и разъединении используется D-канал. Его пропускная способность обычно составляет 16 Кбит/с.

В ISDN предусмотрены две стандартные конфигурации каналов, то есть два стандартных интерфейса доступа. Базовый доступ (БД, BRI) представляет собой логическое объединение двух В-каналов и одного D-канала (2B+D). Первичный доступ (ПД, PRI) представляет собой доведенный до абонента цифровой поток (30B+D), причем канал D имеет пропускную способность 64 Кбит/с.

Рассмотрим структуру базового доступа.

S-шина

Абонентская линия

U-интерфейс

Сеть ISDN

До 8 терминалов

NT1

NT1 – сетевое окончание типа 1.

По абонентской линии цифровой поток доводится до пользователя. Точка подключения линии к сетевому окончанию называется U-интерфейс. Сетевое окончание NT соединяет абонентскую линию с аппаратурой пользователя (ООД, ТфА и пр.) через 4-проводную S-шину.

Передача данных по S-шине осуществляется со скоростью 192 Кбит/с (2В=128 Кбит/с, D=16 Кбит/с, остальные биты используются для целей синхронизации, активации S-интерфейса и т.д.) кодом AMI.

Скорость передачи в абонентской линии составляет 160 Кбит/с. Для линейного кодирования в интерфейсе U наиболее часто используются коды 2B1Q и 4B3T. Код 4В3Т представляет каждые 4 передаваемых двоичных символа тремя элементами трехуровневого сигнала (0, +1, -1). Обеспечивает передачу сигнала BRI со скоростью 120 Кбод.

Код 2B1Q используется в России. Выполняет 4-уровневое кодирование сигнала (-3, -1, +1, +3), в результате чего сигнал BRI (160 Кбит/с) передается со скоростью модуляции 80 Кбод, что значительно уменьшает необходимую полосу передачи. Правило кодирования приводится ниже. Положительная полярность линейного сигнала означает, что первый бит равен 1, а отрицательная – что он равен 0. Второй бит 1 указывает на низкий уровень напряжения, 0 – высокий уровень напряжения сигнала.

Дибит 01 10 00 10 11…..		Линейный сигнал
Знак	Амплитуда
0	0	-3 (-2,5 В)
0	1	-1 (-0,833 В)
1 время	0	+3 (+2,5 В)
1	1	+1 (+0,833 В)

Технология xDsl

Цифровая абонентская линия DSL позволяет использовать существующие абонентские линии и получать пропускную способность до 8 Мбит/с. В основном эта технология предлагается для доступа в Интернет.

HDSL – высокоскоростная цифровая абонентская линия, скорость передачи до 2 Мбит/с, дуплексный режим.

ADSL – асимметричная цифровая абонентская линия, при длине линии до 3,5 км скорость передачи из сети абоненту составляет до 8 Мбит/с, а в обратную сторону до 640 Кбит/с.

Основные способы модуляции, используемые в xDSL, это амплитудно-фазовая модуляция без высокочастотной несущей САР (несущая подавляется до передачи и восстанавливается на стороне получателя) и дискретный мультитон DMT. В соответствии с принципами дискретного мультитона входящие данные разделяются на множество подканалов, которые организуются в полосе частот до 1 Мгц . В каждом подканале используется КАМ с кратностью 4  12. Кратность модуляции зависит от соотношения сигнал/шум в данном подканале.

Основная литература 1 [78-88].

Дополнительная литература 4[ 254-259], 5[ 202-214].

Контрольные вопросы:

1. Основные показатели фильтра;

2. Коэффициент пульсации;

3. Параметры фильтра;

4. Сглаживающие фильтры.

5. Принцип действия транзисторного сглаживания фильтра.

Лекция №13. (2 час.)

Методы и устройства помехоустойчивого кодирования.

Известные блочные коды. Коды Хэмминга

Коды Хэмминга (Hamming codes) — это простой, класс блочных кодов, которые имеют следующую структуру:

(n, k) = (- 1, - 1 - т), (13.1)

где m = 2, 3, ... . Минимальное расстояние этих кодов равно 3, поэтому, согласно уравнениям (6.44) и (6.47), они способны исправлять все однобитовые ошибки или определять все модели ошибки из двух или малого числа ошибок в блоке. Декодиро­вание с помощью синдромов особенно хорошо подходит к кодам Хэмминга. Фактиче­ски синдром можно превратить в двоичный указатель местоположения ошибки [5]. Хотя Хэмминга не являются слишком мощными, они принадлежат к очень ог­раниченному классу блочных кодов, называемых совершенными; их особенности опи­сывались в разделе 6.5.4 коды. Если предположить, что используется жесткое декодирование, вероятность появ­ления битовой ошибки можно записать с помощью уравнения (6.46):

(13.2)

Здесь р — вероятность ошибочного приема канального символа (вероятность перехода в двоичном симметричном канале). Для отдельных кодов коррекции ошибок (таких как ко­ды Хэмминга) вместо уравнения (6.72) мы можем использовать другое эквивалентное уравнение (это уравнение (Г. 16), которое выводится в приложении Г):

(13.3)

На рис. 6.21 Л.2 приведен график зависимости вероятности ошибки в декодированном бите от вероятности ошибки в канальном символе, на котором сравниваются разные блочные коды. Для кодов Хэмминга на графике взяты значения m = 3, 4 и 5 или (п, к)- (7,4), (15, 11), (31,26). Для описания гауссового канала с использованием коге­рентной демодуляции сигналов BPSK, вероятность ошибки в канальном символе можно выразить через, как это было сделано в уравнении (4.79Л2):

(13.4)

Вероятность ошибочного приёма канального символа, р

Рис. 11.21. Зависимость вероятности битовой ошибки от вероятности

ошибки в канальном символе для нескольких блочных кодов

. Здесь— отношение энергии кодового символа к спектральной плотности мощ­ности шума, a Q(X) определено в уравнении (3.43). Чтобы связать с энергией би­та информации на единицу плотности спектрального шума () , используем сле­дующее выражение:

. (11.5)

Для кодов Хэмминга уравнение (6.75) принимает следующий вид:

. (11.6)

Объединяя уравнения (6.73), (6.74) и (6.76), при когерентной демодуляции сигна­лов BPSK в гауссовом канале можно выразить как функцию. Результаты для различных типов блочных кодов отображены на рис. 11.22. Для кодов Хэмминга взяты следующие значения (п,к)= (7,4), (15, 11), (31,26).

(дБ)

Рис. 11.22. Зависимость от при когерентной

демодуляции сигна­лов BPSK в гауссовом канале для

нескольких блочных кодов