Таблица 12.6. Формирование кода 2B1Q

тот (0,3...3,4 кГц). И даже самые скоростные модемы используют при этом только малую часть (около 1 %) пропускной способности медной кабельной линии, проложенной от потребителя до АТС и называемой абонентской линией.

Использовать более рационально возможности абонентской медной кабельной линии позволяют технологии XDSL. DSL (Digital Subscriber Line) означает цифровая абонентская линия, а X определяет вид технологии.

Не вдаваясь в подробности реализации технологии XDSL, рассмотрим здесь только методы преобразования сигналов источника, обеспечивающие высокий коэффициент использования пропускной способности абонентских линий.

Заметим, что преобразование сигналов, поступающих от источника, осуществляется в XDSL путем перекодирования или модуляции [4].

Широко применяемым методом перекодирования сигналов является перекодирование с использованием кода 2B1Q (Two - Binary, One - Quaternary). Сущность кодирования 2B1Q заключается в преобразовании двух двоичных единичных элементов в один четверичный (табл. 12.6). Таким образом, код 2B1Q обеспечивает передачу на одном единичном интервале двух бит.

Вид сигнала, соответствующий передаче последовательности 10000110110010, представлен на рис. 12.12, а спектр сигнала для скорости передачи информации 2320 кбит/с - на рис. 12.13.

Мощность сигнала

2B1Q HDSL -1 пара (2320 Кбит/с)

Частота, кГц

Рис. 12.12. Вид сигнала лри кодировании кодом 2B1Q

Рис. 12.13. Слектр сигнала для скорости передачи информации 2330 Кбит/с

Из рис. 12.13 видно, что максимум энергетического спектра приходится на низкие частоты, в спектре содержится постоянная составляющая. Все это делает сигнал 2B1Q достаточно чувствительным к искажениям и помехам [4].

Использование кода 2B1Q позволяет обеспечить скорость передачи информации в технологии HDSL - (High-data-rate Digital Subscriber Line - высокоскоростная цифровая абонентская линия) 2048 Кбит/с. Такая скорость не является предельной для медных абонентских линий. Так, в технологии ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line) скорость передачи информации от сети порядка 8 Мбит/с, а от абонента около 800 Кбит/с. В ADSL используется или модуляция САР (Carrierless Amplitude and Phase Modulation), что означает амплитудно-фазовая модуляция без несущей, или DMT (Discrete Multitone Modulation) - дискретная модуляция со многими несущими. САР - модуляция похожа на QAM, она имеет ту же форму спектра. Несущая частота при САР модулируется по амплитуде и фазе. При этом перед передачей в линию сама несущая вырезается из сигнала, так как она не содержит информацию и в то же время обладает наибольшей энергией.

На практике используются САР64 и САР128. В первом случае на интервале, равном длительности единичного элемента, передается 6 бит, во втором - 7 бит. Благодаря этому достигается существенное ограничение спектра сигнала как в области высоких, так и низких частот, что позволяет избежать диапазонов спектра, наиболее подверженных различного рода помехам и искажениям.

При DMT обычно используется частотный диапазон от 26 кГц до 1,1 МГц, который делится на 256 поддиапазонов по 4 кГц (рис. 12.14).

Мощность сигнала

4,3 кГц

Каждый подканал (тон) имеет QAM-модуляцию и оптимизируется в зависимости от отношения Неиспользуемые, сигнал/шум

зашумленные тоны

Максимальный разброс 3 Дб

4 кГц 20 кГц h

1,1 МГц Частота, F

Спектр обратного канала

Спектр прямого канала

Рис. 12.14. Спектр DMT-сигнала

Энергия, сигнала

САР (WATS0N3, WATS0N4)

ооооооооооооооо ооооооооооооооо ст. о

C\J го N3- U-l VO

c\j m N3- u-i

о Частота, кГц

Рис. 12.15. Спектры сигналов САР, 2B1Q

На рис. 12.15 представлены для сравнения спектры сигналов для САРи2В10.

Основные преимущества САР по сравнению с 2B1Q заключаются в следующем:

повышение дальности работы, обусловленное тем, что более низкочастотный (по сравнению с 2B1Q) сигнал меньше ослабляется кабельной линией;

благодаря отсутствию в спектре высокочастотных составляющих обеспечивается нечувствительность к вьюокочастотным и импульсным шумам, радиоинтерференции, значительное снижение перекрестных наводок;

отсутствие взаимовлияния в низкочастотной части спектра, традиционно используемой для аналоговой передачи телефонных разговоров и сигнализации;

нечувствительность к низкочастотным наводкам от силовых установок (метро, железнодорожный транспорт и др.) и электрических сетей;

высокая помехоустойчивость и нечувствительность к групповому времени задержки. Ввиду отсутствия в спектре вьюокочастотных (свыше 260 кГц) и низкочастотных (ниже 40);

поскольку ширина спектра составляет лишь 200 кГц, не проявляются эффекты, вызываемые групповым временем задержки;

минимальный уровень создаваемых помех и наводок на соседние пары;

в спектре нет составляющих ниже 4 кГц;

совместимость с аппаратурой уплотнения, работающей по соседним парам.

Каждая из 256 несущих моделируется информационным сигналом по методу QAM. Использование QAM позволяет регулировать скорость в каждом из подканалов в зависимости от отношения сигнал/помеха в подканале (рис. 12.16).