. (13)
При этом минимальной допустимой полосой частот цифрового линейного тракта ΔFцтл, является ширина полосы частот основного «лепестка» энергетического спектра линейного сигнала, в которой, как известно, сосредоточена основная часть энергии линейного сигнала (от 90 до 95%).
В качестве вспомогательных показателей эффективности при классификации линейных сигналов рассматриваются также такие показатели, как его сбалансированность, частота максимума плотности распределения энергетического спектра, вид и форма посылок линейного сигнала.
В таблице 3 приводятся результаты сравнения наиболее распространенных линейных сигналов (AMI, HDB, CAP, 2B1Q, TC – РАМ, ДБК-ЧПИ) по предложенной классификации и делается вывод о высокой эффективности линейного кода вида ДБК-ЧПИ-4.
Таблица 3 Сравнительная эффективность линейных сигналов при транспортировке
потока Е1 по электрическому ЦЛТ
Тип линейного сигнала | Полоса частот, кГц | Частота максимума энергетического спектра, кГц | Максимальное значение цифровой суммы, бит | Ктлс, |
ДБК | 0÷2048 | ≈ 0 | ∞ | 1 |
ЧПИ | 0÷2048 | 1024 | ±1 | 1 |
МЧПИ | 0÷2048 | 1024 | ±2 | 1 |
2B1Q | 0÷1024 | 512 | → ∞ | 2 |
ДБК-ЧПИ | 0÷1024 | 512 | ±2 | 2 |
САР-16 | 0÷1024 | 512 | ±1 | 2 |
САР-16 | 0÷512 | 512 | ±1 | 4 |
ДБК-ЧПИ-4 | 0÷512 | 256 | ±10 | 4 |
Разработанный в диссертационной работе дуобинарный код с чередованием полярности импульсов n-го порядка (ДБК-ЧПИ-n), который может использоваться в качестве линейного сигнала в ЦЛТ (цифровых линейных трактах) ЦСП, работающих по электрическим кабелям связи, имеет ряд преимуществ перед другими цифровыми линейными сигналами. Эти преимущества можно эффективно использовать при передаче всех видов цифровых сигналов на цифровых сетях технологии xDSL.
Алгоритм формирования линейного сигнала с кодом ДБК-ЧПИ-n заключается в том, что длительность передаваемых импульсов одной полярности составляет не только один тактовый интервал, как в коде ЧПИ (при этом n = 1), а несколько тактовых интервалов: n = 2, 3, 4, …. При этом энергетический спектр линейных сигналов с ДБК-ЧПИ-n имеет вид:
, (14)
где m – количество импульсов длительностью Δt в однополярной посылке ДБК-ЧПИ-n; Δt = 1/fТ; ωТ = 2πfТ; fТ – тактовая частота передаваемого цифрового (бинарного) сигнала.
Для линейного сигнала с ДБК-ЧПИ-n его основная энергия сосредоточена в полосе частот 0÷ωТ/n, а максимум энергетического спектра имеет место на частоте ωТ/(2n).
Последнее обстоятельство является чрезвычайно важным при использовании кода ДБК-ЧПИ-n в качестве линейного сигнала для организации цифровых сетей технологии xDSL, так как позволит «цифровизировать» существующие электрические кабельные линии связи без значительных затрат на их реконструкцию.
Линейный сигнал с кодом ДБК-ЧПИ-n имеет ряд преимуществ по сравнению с используемыми в настоящее время ДБК, ЧПИ (AMI), МЧПИ (HDB-3), 2В1Q, QAM-M, СAP-M, TC-PAM, а именно:
– являясь трехуровневым многопозиционным кодом, обладает более высокой потенциальной помехозащищенностью при передаче элементарных посылок, в сравнении с многоуровневыми и многопозиционными сигналами (2B1Q, TC-PAM и СAP-M), т. к. увеличение числа позиций кодирования приводит к пропорциональному уменьшению защищенности от всех видов помех;
– максимум энергии спектра плотности мощности выбором параметра n может быть смещен в низкочастотную часть спектральной характеристики направляющей среды, обеспечивая тем самым большую длину регенерационного участка по сравнению с другими двух - и трехуровневыми кодами (ДБК, ЧПИ и МЧПИ);
– при сопоставимой (одинаковой) скорости передачи цифровых потоков передаваемых по ЦЛТ (цифровому линейному тракту) и длине регенерационного участка применение линейного сигнала ДБК-ЧПИ-n в сравнении с технологиями 2B1Q, TC-PAM и СAP-M не требует сложных систем коррекции и шумоподавления и при этом обеспечивается возможность применения традиционной трехуровневой регенерации, что обуславливает более низкую себестоимость аппаратуры с ДБК-ЧПИ-n.
В пятой главе на основе методики, приведенной в главе 3, решена задача по определению количества пар, которые можно использовать для передачи данных.
Расчет ожидаемой защищенности выполнен для кабеля ТПП 10×2×0,4, используемого в кабельных сооружениях ГТС. А0 – величина переходного затухания на ближнем конце взята для девяти значений в соответствии с рабочими частотами, измеренными для десятипарного пучка кабеля типа ТПП 10
2
0,4 длиной 1293 м в диапазоне частот до 1024 кГц. Расчеты выполнены для кодов HDB-3, 2B1Q, CAP-64, TC-PAM, ДБК-ЧКИ-4 (рисунки 21-25).
|
|
Рисунок 21 График зависимости допустимой и ожидаемой защищенности от длины регенерационного участка кабеля ТПП 100×2×0,4 для кода HDB-3 | Рисунок 22 График зависимости допустимой и ожидаемой защищенности от длины регенерационного участка кабеля ТПП 100×2×0,4 для кода 2B1Q |
|
|
Рисунок 23 График зависимости допустимой и ожидаемой защищенности от длины регенерационного участка кабеля ТПП 100×2×0,4 для кода CAP-64 | Рисунок 24 График зависимости допустимой и ожидаемой защищенности от длины регенерационного участка кабеля ТПП 100×2×0,4 для кода TC-PAM |
Рисунок 25 График зависимости допустимой и ожидаемой защищенности от длины регенерационного участка кабеля ТПП 100×2×0,4 для кода ДБК-ЧПИ-4
Таблица 4 Результаты расчета длины регенерационного участка
Линейный код | Длина регенерационного участка (ТПП 100×2×0,4, скорость передачи двоичного сигнала – 2048 кБит/с при максимальном значении А0), км |
HDB-3 | 2,5 |
2B1Q | 3,1 |
CAP-64 | 4,1 |
TC-PAM | 3,8 |
ДБК-ЧПИ-4 | 4,8 |
Из приведенных расчетов видно, что в случае построения цифрового абонентского доступа наиболее целесообразно использовать код ДБК-ЧПИ-4, который обеспечивает максимальную длину регенерационного участка (таблица 4), а максимальное количество одновременно работающих систем на заданной длине 1,293 км обеспечивают коды TC-PAM, CAP-64 и ДБК-ЧПИ-4.
Разработанная методика расчета количества одновременно работающих систем передачи xDSL позволяет определить количество одновременно работающих в многопарных кабелях систем передачи xDSL при заданной длине LРУ, заданной вероятности ошибки Рош доп рег и требуемой скорости передачи двоичного цифрового сигнала.
В заключении изложены основные результаты, полученные в диссертационной работе в ходе исследований.
В приложении представлены акты внедрения результатов диссертационной работы.
Основные выводы и результаты. В диссертационной работе произведен анализ эффективности использования различных линейных сигналов и предложены методы, позволяющие повысить эффективность использования существующих кабельных линий связи на внутризоновых и местных участках Единой сети электросвязи:
- в качестве линейного сигнала предложено использовать линейный код с дуобинарным кодированием и чередованием полярности импульсов, позволяющий существенно повысить длину регенерационных участков по сравнению с известными линейными кодами с ДБК и ЧПИ (МЧПИ); получены аналитические выражения, базирующиеся на неравенстве Коши-Буняковского, для «оценки сверху» энергетических спектров цифровых линейных сигналов; разработана схема преобразователя кода для реализации алгоритмов ДБК-ЧПИ-n; предложен способ расчета помехозащищенности цифровых линейных трактов от линейных переходов; произведен расчет предельно достижимых длин регенерационных участков для внутризоновых и местных сетей; предложен метод классификации электрических линейных сигналов по критерию удельного транспортного коэффициента линейного сигнала КТЛС; разработана методика расчета возможности совместной работы систем передачи xDSL по многопарным симметричным кабелям ГТС.
Список работ автора по теме диссертации
, Глава 11. «Нормы на показатели качества цифровых каналов и трактов сети доступа» (236-282 с.) в учебном пособии «Нормирование качества телекоммуникационных услуг». , Попов ред. – М.: Горячая линия – Телеком. - 2004. – 312с. Рекомендовано УМО в качестве учебного пособия для специальностей 654400 и 550400 «Телекоммуникации». Garmaev V. D., Shuvalov V. P., Popov G. N. «Proceedings Intrazonal Transmission Network». Proceedings EDM-2002, Erlagol. IEEE Catalog No. 02FX518, pp. 6-7. , , Попов в глобальное информационное общество. Бурятский вариант // Инфосфера. – 2002. - № 3 [14]. - С. 15-16. Garmaev V. D., Shuvalov V. P., Popov G. N. Entering the Global Information Sosiety. Buryut Way // IEEE Communications munications Newsletter. – 2003. - vol.43. - № 36. - pp. 3-4. Garmaev V. D., Gusev A. Y., Popov G. N. Analysis of Spectral Characteristics of DBC – AMI Class Linear Codes // Proceeding EDM-2003, Erlagol. IEEE Catalog No 03EX664, pp. 123-126. , , О возможности повышения эффективности использования цифровых линейных трактов. Депонированная статья, ВИНИТИ, № 10 – В2003, 11 с. , , Попов спектральных характеристик линейных кодов класса ДБК-ЧПИ. Депонированная статья, ВИНИТИ, № 000 – В2003, 11 с. , , О возможности расширения зоны покрытия сотовой связи при помощи использования направляющей среды в виде контактного провода электрифицированных железных дорог. Депонированная статья, ВИНИТИ, № 000 – В2002, 6 с. , , Попов модель цифрового линейного тракта для первичного цифрового потока Е1 / Сборник материалов Международной научно-технической конференции «Перспективы развития современных средств и систем телекоммуникаций». – Новосибирск.: СибГУТИ. – 2002. - 1 с. , , Об опыте использования линейных сооружений магистральных сетей для организации внутризоновой и местной связи / Сборник материалов Международного форума. – Новосибирск. – 2003. - 1 с. , , Попов синхронизации на качество связи / Сборник материалов Международной научно-практической конференции. – Новосибирск. – 2008. - 1 с. , Гармаев эффективности использования кабельных сооружений сетей доступа в условиях формирующегося рынка массовых инфокоммуникационных услуг / Теория, техника и экономика сетей связи: Сборник научно-технических и методических трудов, выпуск 7 / Под редакцией . – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ». – 2008. , Субботин определения допустимого количества пар для организации систем передачи данных // «Естественные и технические науки». – 2009. - №5. , , «О возможности использования кодов класса ДБК-ЧПИ-n на цифровых сетях железнодорожного транспорта». Сборник «Проблемы информационной безопасности и электромагнитной совместимости телекоммуникационных систем железнодорожного транспорта». – Омск: ОГУПС. - 2009. – 4 с.
____________________________________________________________________
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
____________________________________________________________________________________
Подписано в печать __ __ 2009,
формат бумаги 60х84/16, отпечатано на ризографе, шрифт №10,
изд. л. ___, заказ № ___, тираж 100. СибГУТИ
630102, Новосибирск, ул. Кирова, 86
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
