Технологии широкополосного доступа xDSL. Инженерно-технический справочник

В.А. Балашов, А.Г. Лашко, Л.М. Ляховецкий

Технологии широкополосного доступа xDSL Инженерно-технический справочник Под общей редакцией В.А. Балашова

Москва, 2009

УДК 621.391.28 ББК 32.889

В.А. Балашов, А.Г. Лашко, Л.М. Ляховецкий Б20 Технологии широкополосного доступа xDSL. Инженернотехнический справочник / Под общей редакцией В.А. Балашова. — М.: Эко-Трендз, 2009. — 256 с.: ил. ISBN 978-5-88405-086-0

В справочнике приведены основные характеристики технологий передачи xDSL (Digital Subscriber Line), регламентированные Рекомендациями Международного союза электросвязи G.991…G.993. Описаны принципы построения оборудования xDSL, основные алгоритмы функционирования цифровых систем передачи (ЦСП), характеристики передающего оборудования, потенциальные и достижимые характеристики передачи. Основное внимание уделено ЦСП xDSL с асимметричной скоростью передачи в направлениях от абонента и к абоненту — ADSL и VDSL. Справочник включает обширную систематизированную информацию, содержащуюся в Рекомендациях МСЭ-Т и отечественных стандартах. Предназначен специалистам, занимающимся проблемами развития широкополосного xDSL-доступа, а также преподавателям и студентам ВУЗов связи. ББК 32.889

ISBN 978-5-88405-086-0

© Авторы, 2009

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................... 6 Глава 1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ И ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ......... 9 1.1. Последовательная передача цифровых сигналов по каналам связи .................................................. 9 1.2. Интерференционные помехи. Критерий Найквиста....... 14 1.3. Параллельная передача цифровых сигналов по каналам связи................................................................. 17 1.4. Характеристики ЦСП ОС с узкополосными сигналами-переносчиками ................................................ 21 1.5. Оптимальный спектр сигнала при передаче по полосноограниченному каналу связи с линейными искажениями и аддитивным шумом......... 25 Глава 2. АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL ........................ 27 2.1. Обобщенная структурная схема передатчика ЦСП xDSL..................................................... 27 2.2. Алгоритмы модуляции-демодуляции ЦСП xDSL с последовательной передачей сигналов ......................... 28 2.2.1. Алгоритмы модуляции-демодуляции ЦСП с АИМ ...................................................................... 28 2.2.2. Квадратурная амплитудная модуляция ................ 30 2.2.3. САР-модуляция....................................................... 33 2.3. Параллельная передача ортогональными гармоническими сигналами .............................................. 34 2.4. Кодирование с целью исправления ошибок в ЦСП xDSL ........................................................................ 41 2.5. Перемежение сигналов ...................................................... 44 2.6. Сверточное кодирование ................................................... 47 2.7. Сигнально-кодовые конструкции..................................... 52 2.8. Модуляция ТСРАМ............................................................ 57 2.9. Циклическая избыточная проверка .................................. 58 2.10. Скремблирование сигнала................................................. 59 2.11. Методы разделения сигналов встречных направлений передачи ....................................................... 62

4

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 3. ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ SHDSL ................................. 65 Глава 4. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993.................................................................. 73 4.1. Общие характеристики ЦСП в соответствии с Рекомендациями МСЭ-Т G.992, G.993.......................... 73 4.2. Алгоритмы модуляции и демодуляции ЦСП ADSL....... 75 4.3. Структурная схема передатчика ....................................... 79 4.4. Структура кадров ADSL.................................................... 82 4.5. Циклическая избыточная проверка .................................. 87 4.6. Скремблирование ............................................................... 87 4.7. Предварительная коррекция ошибок и перемежение .................................................................... 88 4.8. Распределение битов по несущим .................................... 90 4.9. Решетчатое кодирование и преобразование битов ......... 91 4.10. Кодер созвездий ................................................................. 93 Глава 5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSLДОСТУПА .................................................................................. 95 5.1. Рекомендации МСЭ-Т, стандартизирующие системы передачи xDSL .................................................... 95 5.2. Эволюция ADSL и VDSL .................................................. 96 5.3. Характеристики интерфейсов ADSL и VDSL ............... 100 Глава 6. СЕТЬ АБОНЕНТСКОГО xDSL-ДОСТУПА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ РЕКОМЕНДАЦИИ МСЭ-Т G.995.1......................................................................... 129 Глава 7. ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ ..................................................................................... 136 7.1. Построение сети абонентских линий ............................. 136 7.2. Характеристики кабелей абонентских линий................ 139 7.2.1. Кабели, применяемые на абонентских линиях .................................................................... 139 7.2.2. Конструктивные характеристики кабелей ......... 142 7.2.3. Электрические характеристики кабелей ............ 149 7.2.4. Параметры передачи кабелей в широком диапазоне частот ................................................... 155 7.2.5. Параметры взаимного влияния............................ 158

СОДЕРЖАНИЕ

5

7.3. Нормирование электрических параметров абонентских линий........................................................... 165 7.4. Электрические измерения абонентских линий ............. 167 7.4.1. Правила проведения измерений .......................... 167 7.4.2. Измерение параметров на постоянном токе ...... 168 7.4.3. Измерение параметров на переменном токе ...... 171 7.5. Работы по подготовке абонентских линий для использования в составе xDSL-линий..................... 179 7.5.1. Причины, ограничивающие использование абонентских линий ............................................... 179 7.5.2. Перечень работ по подготовке абонентских линий для использования в составе xDSL-линий .......................................... 180 7.5.3. Особенности реконструкции абонентских линий ...................................................................... 181 7.6. Отбор пар в многопарных кабелях местной связи для организации xDSL-линий............................... 185 7.6.1. Отбор пар в кабелях по результатам измерений переходного затухания на ближнем конце ................................................. 186 7.6.2. Отбор пар в кабелях с повивным построением сердечника ...................................... 187 7.6.3. Отбор пар в кабелях с пучковым построением сердечника ...................................... 192 Глава 8. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИИ xDSL ..................... 194 8.1. Потенциальные характеристики систем ADSL и VDSL при равномерном аддитивном шуме на входе приемника............................................................... 194 8.2. Потенциальные характеристики систем SHDSL при равномерном аддитивном шуме на входе приемника ......................................................................... 201 8.3. Оценка потенциальных характеристик цифровых абонентских линий на многопарных телефонных кабелях......................................................... 204 Заключение ............................................................................................... 242 Список сокращений ................................................................................ 243 Литература ................................................................................................ 246

ВВЕДЕНИЕ Мир стремительно входит в новую экономическую эпоху, главной характеристикой которой по всеобщему признанию являются процессы создания (генерации) информации, ее обработки, хранения и передачи. Конвергенция информационных и телекоммуникационных технологий явилась основой создания Интернета — глобальной инфокоммуникационной системы, преобразившей все стороны экономических и социальных отношений развитых стран. Сегодня уровень доступности населению ресурсов сети Интернет и информационных услуг на ее основе рассматривается как важнейшая характеристика развития, считается залогом экономического и социального прогресса стран, условием ликвидации безработицы, бедности, болезней. Доступ абонентов к телекоммуникационным и информационным ресурсам Интернета обеспечивается посредством сетей доступа — беспроводных, построенных с применением разнообразных радиотехнологий (GSM, UMTS, CDMA, WiMax, Wi-Fi и других), либо проводных, использующих в качестве среды передачи сигналов различные металлические и оптические кабели связи, кабели электроснабжения и электропроводки. Важнейшей характеристикой абонентского доступа является скорость доступа. К линиям широкополосного доступа (ШД) совсем недавно относили линии со скоростью передачи выше 64 кбит/с, сегодня к ШД относят, как правило, доступ со скоростью более 1 Мбит/с. На начало 2007 года в мире эксплуатировалось приблизительно 265 млн линий ШД. Наиболее распространенным и быстро развивающимся является ШД, использующий хорошо развитую сеть абонентских линий (АЛ) местной телефонной сети. Из общего числа линий ШД на начало 2007 года 173 млн линий (65,4%) были построены на АЛ местной сети с использованием специально разработанных для этих целей технологий передачи xDSL (Digital Subscriber Line), характеристики которых регламентированы Рекомендациями МСЭ-Т G.991…G.993. Наибольшее распространение получили системы xDSL с асимметричной скоростью передачи в направлениях от абонента и к абоненту — ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) и VDSL (Very high speed Digital Subscriber Line). Ожидается, что темпы увеличения числа xDSL-линий в мире будут составлять от 40 до 50 млн в год, и в 2010 году только число линий ШД с использованием технологий xDSL будет превышать 500 млн из общего количества порядка 900 млн линий ШД. Технологии xDSL с асимметричной скоростью передачи сигналов по двухпроводным АЛ стремительно развиваются в последнее

7

время: в течение 8 лет, начиная с 1999 года, когда была принята Рекомендация МСЭ-Т G.992.1 (ADSL), разработано и узаконено 5 вариантов систем ADSL и 2 варианта системы VDSL. Последняя версия VDSL2, соответствующая Рекомендации G.993.2 (от февраля 2006 г.), обеспечивает скорость передачи по двухпроводной АЛ до 100 Мбит/с в дуплексном режиме. Технологии передачи xDSL разработаны непосредственно под задачи построения цифровых высокоскоростных абонентских линий, использующих существующие кабели местной телефонной сети. К основным характеристикам оборудования связи xDSL относятся: – использование в качестве среды передачи существующих абонентских двухпроводных линий передачи на кабеле с металлическими жилами и обеспечение высокой достоверности передачи данных, сравнимой с качеством, достижимым на волоконно-оптических линиях связи; – высокая степень адаптации к частотным характеристикам канала передачи, что позволяет не предъявлять высоких требований к его состоянию; – электромагнитная совместимость с существующим на абонентской сети оборудованием связи; – электромагнитная совместимость с разными типами xDSL, работающими по параллельным парам; – отсутствие регенераторов на линии в наиболее типичном варианте использования оборудования, что значительно повышает надежность системы; – возможность осуществления дистанционного питания абонентского оборудования непосредственно по линии, используемой для передачи; – совместимость практически с любым существующим телефонным и сетевым оборудованием по технологиям передачи, включая Frame Relay, ATM, протоколам и скоростям передачи информации; – удовлетворение существующим требованиям по контролю характеристик и управлению, которые предъявляются со стороны сети. Сегодня можно говорить уже об актуальной задаче полномасштабной замены традиционной телефонной абонентской сети на высокоскоростную цифровую сеть доступа, способную предоставлять широкий спектр современных мультимедийных инфокоммуникационных услуг. Те страны, которые успешно решат эту задачу, будут лидерами в экономическом развитии.

8

ВВЕДЕНИЕ

Переход на современную цифровую сеть ШД, высокие требования, предъявляемые к ее характеристикам, принципиально изменяют характер проектирования, строительства и эксплуатации цифровых АЛ, повышают требования к квалификации обслуживающего персонала и организации обслуживания. Значительную роль в успешном достижении нового качества линий и их обслуживания призваны сыграть разного рода научно-технические и методические публикации и пособия, предоставляющие разностороннюю информацию по ШД. Несмотря на многочисленные публикации в научнотехнических журналах на эту тему, а также ряд книг, вышедших в последнее время и рассматривающих вопросы построения ШД по существующим АЛ [1, 8, 11, 12], ощущается недостаток информации по ряду вопросов как для специалистов-разработчиков, так и для персонала эксплуатации. В первую очередь это касается принципов построения и функционирования оборудования xDSL, основных алгоритмов передачи и приема сигналов, характеристик передающего оборудования, потенциально достижимых характеристик передачи. Предлагаемый инженерно-технический справочник призван восполнить недостающую информацию, необходимую для проектирования, строительства и эксплуатации сетей ШД, построенных на базе xDSL-технологий. Справочник составлен на основе материалов Рекомендаций МСЭ-Т, стандартов ETSI, а также осуществленных авторами расчетов, моделирования и практических измерений характеристик линий xDSL. Главы 1, 2 подготовлены В.А. Балашовым, главы 3…6 и 8 — Л.М. Ляховецким, глава 7 — А.Г. Лашко. Общая редакция осуществлена В.А. Балашовым. Авторский коллектив глубоко признателен российской компании «Аналитик-ТС» за поддержку издания и предоставление анализаторов систем передачи и кабелей связи, позволивших осуществить измерения, результаты которых нашли отражение в справочнике. Авторы благодарны главному метрологу компании «Аналитик-ТС» А.В. Кочерову за высказанные им замечания и рекомендации, использованные при подготовке этой книги.

Глава 1 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ И ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ Цифровые системы передачи (ЦСП), использующие технологии передачи xDSL (соответствующие Рекомендациям МСЭ-Т G.991… G.993), реализуют самые современные способы передачи, алгоритмы передачи и приема сигналов, описание которых сложно найти в море современной технической информации. В связи с этим, для удобства пользования справочником в главах 1 и 2 дана необходимая информация. В разделе 1.1 дана краткая информация о последовательном способе передачи сигналов с использованием амплитудно-импульсной модуляции (АИМ), который применяется в ЦСП, соответствующих Рекомендации G.991. В разделе 1.2 формулируется критерий Найквиста безынтерференционной передачи для ЦСП с АИМ. В разделах 1.3…1.5 описывается параллельный способ передачи сигналов по каналам связи, который используется в ЦСП, соответствующих Рекомендациям G.992, G.993. Этот способ передачи обладает рядом достоинств и имеет применение в ряде современных ЦСП различного назначения, начиная с систем цифрового радиовещания, телевидения, WiMAX, Wi-Fi и заканчивая системами абонентского доступа. Однако в современной литературе практически отсутствует сколь-нибудь доступное описание преимуществ этого способа. В разделе 1.4 обосновываются его достоинства, а в разделе 1.5 рассматривается решение задачи оптимизации спектра группового сигнала систем с параллельной передачей сигналов, которое реализуется в ЦСП xDSL, соответствующих Рекомендациям G.992, G.993.

1.1. Последовательная передача цифровых сигналов по каналам связи Цифровое представление сигналов разнообразных источников информации в виде временнóй последовательности двоичных импуль-

ГЛАВА 1

10

сов (сигналов, принимающих два значения), кодирующих параметры информационных сигналов, стало основным в современных системах создания, обработки, хранения и передачи информации. Это объясняется достоинствами цифрового представления сигналов и переносимой ими информации, к основным из которых относятся: – унификация представления различных видов информационных сигналов; – сокращение информационной избыточности при переходе от аналогового к цифровому сигналу; – удобство хранения, воспроизведения и обработки цифровой информации; – простота кодирования информации с целью повышения помехозащищённости и секретности; – возможность сжатия сигналов путём устранения информационной избыточности сообщений. Для передачи цифровых сигналов по каналам связи служат ЦСП, обобщённая структурная схема которых приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Обобщённая структурная схема ЦСП

Информационные сигналы, генерируемые источником информации, преобразуются кодирующим устройством посредством аналого-цифрового преобразования в цифровой сигнал, представляющий собой последовательность двоичных импульсов. Цифровой информационный сигнал подвергается ряду дополнительных преобразований: скремблированию, кодированию, циклообразованию и других, в результате чего формируется последовательность двоичных сигналов, подлежащая передаче.

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

11

В зависимости от вида модуляции и размерности ансамбля передаваемых сигналов двоичные сигналы объединяются в кодовые символы — m-разрядные двоичные числа. Последовательный способ передачи сигналов по каналу связи заключается в использовании одного несущего сигнала (сигналапереносчика) f (t), –∞ < t < ∞, (1.1) согласованного с характеристиками канала и передаваемого с тактовой частотой FT = 1/T (где Т — длительность тактового интервала) в моменты времени pT, p = 0, ±1, ±2, …, f ( t − pT ) , –∞ < t < ∞, p = 0, ± 1, ± 2,... .

(1.2)

Кодовые символы с тактовой частотой FT модулируют один либо несколько параметров сигнала-переносчика: амплитуду, фазу, частоту. Соответственно виды модуляции называют: амплитудная модуляция (АМ), фазовая модуляция (ФМ), частотная модуляция (ЧМ). Выходной сигнал модулятора в случае АМ описывается выражением: s (t ) =

∞

∑a

p =−∞

p

f (t − pT ), –∞ < t < ∞,

(1.3)

где ap — амплитуда сигнала-переносчика, соответствующая значению кодового символа, передаваемого на р-ом тактовом интервале. ЦСП с последовательным способом передачи сигналов называют также одноканальными. Отдельно можно выделить класс сигналов-переносчиков (1.1), длительность которых ограничена длительностью тактового интервала Т: f (t), 0 ≤ t < Т. (1.4) В этом случае упрощается техническая реализация модулятора, а при невысоких скоростях передачи — и приемника. ЦСП с сигналами вида (1.4) и амплитудной модуляцией называют ЦСП с АИМ — амплитудно-импульсной модуляцией. Так, например, если f (t) на интервале Т представляет собой посылку постоянного напряжения и используется восьмиуровневая АИМ, переносящая 3 бита информации за один такт передачи, то выходной сигнал модулятора представляет собой функцию времени, приведенную на рис. 1.2. Процесс модуляции при этом заключается в установлении соответствия между трехбитовым (при двоичном кодировании) кодовым символом (d1, d2, d3) и амплитудой сигнала ap

ГЛАВА 1

12

(рис. 1.2). Рассмотренный вид модуляции называется линейным восьмиуровневым кодированием. В системах xDSL абонентского доступа применяются различные варианты АИМ-кодирования вплоть до 128-уровневого кодирования.

Рис. 1.2. Пример восьмиуровневого АИМ-сигнала

Сформированные модулятором электрические сигналы передаются по непрерывному каналу связи (среде распространения сигнала). Реальные каналы связи весьма разнообразны по характеристикам и описываются большим числом параметров, влияющих на прохождение через них сигналов. Важнейшей характеристикой канала связи является комплексная функция частоты, называемая передаточной функцией (ПФ) и описывающая его частотные свойства: (1.5) H (iω), Ω H ≤ ω < Ω B , где ΩН и ΩВ — нижняя и верхняя частоты границ полосы пропускания канала связи. Модуль ПФ (1.5) описывает амплитудночастотную характеристику (АЧХ), а аргумент — фазочастотную характеристику (ФЧХ) канала связи [5, 11]. Сигналы-переносчики (1.1) в частотной области описываются соответствующей функцией частоты — спектром, который определяется преобразованием Фурье сигналов {f (t)}: F ( iω ) =

∞

∫ f (t ) e

− iωt

, –∞ < ω < ∞.

(1.6)

−∞

В силу свойств преобразования Фурье сигнал конечной длительности обладает бесконечным спектром, а сигнал с ограниченным

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

13

спектром бесконечен по времени. Реальные каналы связи (среды передачи сигналов) обладают ограниченной полосой пропускания. В зависимости от соотношения ширины полосы пропускания канала связи и спектра передаваемого сигнала последний в результате прохождения по каналу связи искажается в большей либо меньшей степени. В теории, однако, широко используется модель неискажающего канала связи (канала без интерференции). Если передача осуществляется по неискажающему каналу связи с белым аддитивным шумом, то оптимальный приемник АИМсигналов (1.4) представляет собой коррелятор с опорным сигналом f (–t), последовательно которому включено пороговое решающее устройство РУ (корреляционный приемник) [14].

Рис. 1.3. ЦСП с последовательной передачей сигналов и корреляционным приемником

Системы передачи, использующие единственный сигнал-переносчик с длительностью, равной длительности тактового интервала, и реализующие корреляционный приём (рис. 1.3), неэффективны с точки зрения использования полосы частот канала. По этой причине ЦСП, приведённая на рис. 1.3, представляет в настоящее время в основном теоретический и методический интерес. Сигналы-переносчики (1.4) в результате прохождения по полосноограниченному каналу связи увеличиваются по длительности, перекрываются друг с другом на длительности многих тактовых интервалов, и их приём по схеме, приведённой на рис. 1.3, порождает значительные интерференционные помехи (см. раздел 1.2). Поэтому для приёма используются более сложные оптимальные алгоритмы обработки, включающие адаптивную коррекцию с решающей обратной связью (КРОС), алгоритмы демодуляции Витерби и другие [11, 14]. Для построения ЦСП по полосноограниченным каналам связи применяют сигналы-переносчики, ширина спектров которых ограничена диапазоном частот канала связи. Длительность самих сигналов-переносчиков при этом теоретически бесконечна.

ГЛАВА 1

14

Для реализации алгоритмов модуляции и демодуляции в этом случае применяются фильтровые методы. Структурная схема одноканальной (поскольку используется лишь один сигнал-переносчик) ЦСП с АИМ фильтрового типа и последовательной передачей приведена на рис. 1.4.

Рис. 1.4. ЦСП с АИМ фильтрового типа

Последовательность сигналов a p , размах которых на р-том тактовом интервале определяется передаваемым кодовым символом, с тактовой частотой FT = 1/T поступает на вход формирующего фильтра с передаточной функцией F(iω), –Ω ≤ ω ≤ Ω, s ( pT ) =

∞

∑ a δ ( t − pT ) ,

p =−∞

p

(1.7)

который «откликается» соответствующими импульсными реакциями a p f (t − pT ), р = 0, ±1, ±2, …, Ω

1 i ωt ∫ F ( iω) e dt , а δ ( t ) — дельта-функция. 2π −Ω Выходной сигнал фильтра передачи описывается формулой (1.3). Оптимальный приём сигналов, прошедших через канал связи с передаточной функцией H(iω), –Ω ≤ ω < Ω, заключается в пропускании их через фильтр с передаточной функцией Р(iω), –Ω ≤ ω < Ω, согласованной с принимаемым сигналом, и взятии отсчётов в тактовые моменты на его выходе. С теоретической точки зрения схемы ЦСП, приведенные на рис. 1.3 и 1.4, эквивалентны и отличаются реализацией.

где f ( t ) =

1.2. Интерференционные помехи. Критерий Найквиста Сигнал bp на выходе приемного фильтра P(iω) (рис. 1.4) в каждый тактовый момент рТ, р = 0, ±1, ±2, …, в общем случае является сум-

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

15

мой соответствующего данному моменту переданного сигнала и множества сигналов, переданных в другие моменты времени, порождающих так называемую интерференционную межсимвольную помеху. Энергия помехи равна: PMC = M (bp − a p )2 ,

p = 0, ± 1, ± 2, … ,

где М — символ математического ожидания случайной величины. ЦСП должна обеспечить выполнение условия РМС = 0, что возможно лишь при наложении определенных ограничений на характеристики ЦСП. Условие отсутствия межсимвольных помех при максимальной скорости передачи сигналов по полосноограниченному каналу связи известно как критерий Найквиста. В частотной области он формулируется как 1 ∞ ∑ Q iω − ip 2π T = 1 , T p = −∞ π –Ω ≤ ω < Ω, T = , Ω

(

K (iω) =

)

(1.8)

где Q(iω) = F (iω) H (iω) P(iω) — передаточная функция сквозного канала ЦСП (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Графическая иллюстрация критерия Найквиста

Импульсная реакция (ИР) линейной системы определяется соотношением g (t − pT ) =

∞

1 i ωt ∫ K (iω) e d ω. 2π −∞

ГЛАВА 1

16

Если эта система удовлетворяет условию (1.8), то ИР обладает свойством отсчетности (рис. 1.6): ⎧1, t = pT g (t − pT ) = ⎨ ⎩0, t − pT = kT , k = 1, 2, 3, ....

(1.9)

Последнее условие известно как критерий Найквиста во временной области (отсутствия межсимвольных помех при последовательной передаче сигналов).

Рис. 1.6. Импульсная реакция линейной системы, обладающая свойством отсчетного фильтра

Сигнал на выходе линейной системы, удовлетворяющей (1.9), в тактовые моменты pT равен a p , p = 0, ± 1, ± 2, … : ∞

∑ a g ( t − pT ) =a ,

p =−∞

p

q

t = qT , q = 0, ± 1, ± 2, … .

(1.10)

Рисунок 1.7 иллюстрирует импульсные реакции линейной системы, передаточная функция которой удовлетворяет критерию Найквиста, на последовательность возбуждающих импульсов. В отсчетные моменты t = 5T, 6T, 9T все ИР, кроме переданной в этот момент, принимают значение 0.

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

17

Рис. 1.7. Импульсные реакции линейной системы, удовлетворяющей критерию Найквиста (б), на возбуждающие импульсы a(pT) (a)

1.3. Параллельная передача цифровых сигналов по каналам связи Наряду с последовательным (одноканальным) способом передачи, использующим один сигнал-переносчик, широко применяется параллельный (многоканальный) способ передачи сигналов. При параллельном способе передачи используется множество из n сигналов-переносчиков

{ fl ( t )}l =1 , –∞ < t < ∞, n

(1.11)

в общем случае бесконечной длительности, которые одновременно и независимо модулируются передаваемыми информационными сигналами. Сигналы (1.11) должны удовлетворять условию ортогональности, чтобы быть разделимыми линейными методами*, ⎧ A,  = m, l , m = 1, 2, … , n, ∫ f  (t ) f m (t ) dt = ⎨ −∞ ⎩ 0,  ≠ m, ∞

(1.12)

где А — const. Если А = 1, то система функций, удовлетворяющая (1.12), называется ортонормированной. *

Строго говоря, для выполнения требования разделимости функций линейными методами достаточно лишь их линейной независимости.

ГЛАВА 1

18

Свойство сигналов (1.12) является алгоритмом разделения их на приеме. Наряду с названием «ЦСП с параллельной передачей сигналов», подобные системы называют также «ЦСП ортогональными сигналами» (ЦСП ОС) либо «многоканальные ЦСП» (число каналов ЦСП равно n — числу используемых сигналов-переносчиков). Общей моделью n-канальной ЦСП ОС служит система передачи с АИМ, структурная схема которой приведена на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Обобщенная структурная схема n-канальной ЦСП ОС фильтрового типа

Модулятор ЦСП содержит n формирующих устройств — фильтров с ПФ

{Fl (iω)}l =1 , –Ω < ω < Ω, n

(1.13)

демодулятор — соответственно n приемных согласованных фильтров с ПФ

{Pl (iω)}l =1 , –Ω < ω < Ω, n

и ключи, стробирующие выходные сигналы фильтров в тактовые моменты времени. Канал связи описывается ПФ H(iω), –Ω < ω < Ω. Пара — передающий и приемный фильтры — вместе с каналом связи образуют канал передачи ЦСП ОС. Формирующие фильтры модулятора одновременно и независимо возбуждаются импульсами передаваемых дискретных сигналов

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ∞

sl ( pT ) = ∑ alp δ(t − pT ) , l = 1, 2, …, n, p =−∞

19

(1.14)

где alp — амплитуда сигнала, возбуждающего l-й фильтр в p-й тактовый момент времени; T — тактовый интервал поступления (передачи) передаваемых сигналов, удовлетворяющий условию: πn T≥ . (1.15) Ω В случае выполнения точного равенства в условии (1.15) πn T= (1.16) Ω обеспечивается максимально допустимая скорость передачи независимых сигналов 2 Бода (сигнала) на 1 Гц полосы частот по полосноограниченному каналу связи, при которой еще теоретически могут отсутствовать интерференционные влияния сигналов и которую принято называть найквистовой скоростью передачи. Сигнал на выходе l-го фильтра передатчика описывается формулой sl (t ) =

∞

∑a

f (t − pT ), − ∞ < t < ∞,

lp l

p =−∞

(1.17)

а формируемый передатчиком групповой сигнал — выражением n

s (t ) = ∑

∞

∑a

l =1 p =−∞

f (t − pT ), − ∞ < t < ∞,

lp l

(1.18)

где fl ( t ) — импульсная реакция l-го фильтра передачи. На приемной стороне выходные сигналы фильтров Pl (iω) стробируются с тактовой частотой 1/T, в результате чего формируются принятые сигналы sl ( pT ) =

∞

∑ blp δ(t − pT − t ), p =−∞

0

l = 1, 2, …, n,

где t0 — временная задержка, вносимая каналом связи; blp — амплитуда отсчета сигнала на выходе l-го канала в p-й момент времени. В ЦСП ОС, наряду с межсимвольными, порождаются также межканальные интерференционные помехи. Условие отсутствия межсимвольных помех, порожденных сигналами «своего» канала, (критерий Найквиста) такое же, как и в случае последовательного (одноканального) способа передачи:

ГЛАВА 1

20

Pll =

1 T

∞

∑Q

p =−∞

ll

(iω − ip 2π T ) = 1 , l = 1, 2, …, n,

(1.19)

где Qll = Fl (iω) H (iω) Pl (iω) — сквозная передаточная функция l-го канала ЦСП. Межканальные помехи возникают как результат прохождения («проецирования») сигнала из l-го канала ЦСП в k-й. Критерием отсутствия межканальных переходов является условие Plk =

1 T

∑ Qlk ( iω − ip 2π T ) = 0 , l, k = 0, 1, 2, …, n, l ≠ k , p ∞

(1.20)

=−∞

где Qlk = Fl (iω) H (iω) Pk (iω) — сквозная передаточная функция от входа l-го канала ЦСП до выхода k-го канала приемника. Совокупность условий (1.19) и (1.20) известна как обобщенный критерий Найквиста, определяющий условия разделимости на приеме используемых сигналов-переносчиков без интерференционных помех. Так как линейные частотные искажения канала связи носят случайный характер, то невозможно априорно задать требования на передаточные функции Fl(iω) и Pl(iω) с целью выполнения условий (1.19), (1.20). По этой причине требование линейной независимости или более жесткое требование ортонормированности друг другу предъявляется к передаточным функциям формирующих фильтров либо к системе сигналов-переносчиков, используемых в передатчике. А на приёмной стороне оптимальные передаточные функции Pl(iω), l = 1, 2, …, n, обеспечивающие минимальную дисперсию суммарных аддитивных и интерференционных помех в каждом канале ЦСП ОС, реализуются в виде последовательного соединения согласованных с принимаемым сигналом фильтров и адаптивных корректоров межканальных и межсимвольных помех [11]. Задачей ЦСП (см. рис. 1.8) является обеспечение максимальной близости переданных дискретных отсчетов alp и принятых blp. За меру качества передачи принимают усредненную величину квадратов отклонений blр от alр P = M (blp − alp )2 , l = 1, 2, …, n, –∞ < p < ∞.

(1.21)

Величина P есть усредненная по множеству реализаций случайных последовательностей отсчётов передаваемых сигналов аlp (l = = 1, 2, …, n; p = 0, ±1, ±2, …) энергия суммарной (межсимвольной и

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

21

межканальной) интерференционной помехи. Таким образом, введенная оценка качества приема сигналов представляет собой среднюю мощность помехи на выходах стробирующих устройств приемника.

1.4. Характеристики ЦСП ОС с узкополосными сигналами-переносчиками Среди множеств сигналов (1.11), удовлетворяющих условию (1.12), представляют интерес для передачи по полосноограниченным каналам связи сигналы, ширина полосы частот которых Ωk << Ω. В качестве примера может быть рассмотрена n-канальная ЦСП фильтрового типа (см. рис. 1.8) при n >> 1 с идеальными полосовыми фильтрами Fl ( ω) с полосами пропускания, определяемыми соотношением

( l − 1/ 2 ) Ω n

≤ ωl ≤

(l + 1/ 2)Ω , l = 0,1, 2,… , n –1, n

(1.22)

где (0, Ω) — полоса пропускания канала связи; l — номер канала ЦСП. Практически реализуемы ЦСП с канальными фильтрами, имеющими косинусоидальную АЧХ, как с не перекрытыми по частоте соседними каналами, так и с перекрытыми наполовину (модемы Р. Чанга) (рис. 1.9).

Рис. 1.9. ЦСП ОС с узкополосными каналами, перекрывающимися по частоте

ГЛАВА 1

22

Распространение получили ЦСП ОС с сигналами-переносчиками вида синусоидальных импульсов длительностью τ0, обладающих теоретически бесконечным спектром, но достаточно хорошо сконцентрированных в полосе частот шириной 2F0 (F0 = 1/τ0), и ортогональных на интервале τ0 (см. главу 2). Достоинства ЦСП с узкополосными сигналами, определившие их широкое распространение, заключаются в возможности их эффективной адаптации к характеристикам каналов и сред передачи сигналов. ЦСП с последовательной передачей сигналов включают, как правило, адаптивный корректор с целью коррекции частотных характеристик каналов передачи до требуемых норм. Адаптивный корректор — важнейший узел ЦСП, определяющий основные ее характеристики. ЦСП с узкополосными (полосноограниченными) канальными сигналами принципиально не нуждается в коррекции частотных характеристик. Для обоснования этого утверждения рассмотрим n-канальную ЦСП с узкополосными каналами, работающую по каналу связи с полосой пропускания ( ωн , ωв ) , АЧХ — H ( iω) и ФЧХ — φ ( ω) . На рис. 1.10 показано условное размещение каналов ЦСП в диапазоне частот канала связи.

Рис. 1.10. Размещение каналов n-канальной ЦСП ОС в полосе пропускания канала связи

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

23

Предположим, что число каналов п увеличивается и, в принципе, стремится к бесконечности. В этом случае диапазон частот, занимаемый каждым каналом ЦСП ОС и определяемый соотношением (1.22), стремится к нулю. Но в узкой полосе частот ПФ канала связи с высокой точностью может быть аппроксимирована полиномом первой степени

( l − 1/ 2 ) Ω

(l + 1/ 2)Ω , n n где al — значение АЧХ на центральной частоте l-го канала; tl — значение задержки сигнала l-го канала; φl — плоская составляющая ФЧХ l-го канала. Таким образом, при достаточно большом п произвольная ПФ канала связи может быть аппроксимирована рядом al ⋅ e

− i ( ωtl +φl )

n −1

∑a e l =0

l

,

− i ( ωtl +φl )

,

( l − 1) Ω n

≤ω<

≤ω<

lΩ , n

где al , tl , φl — константы. Следовательно, в ЦСП ОС с узкополосными сигналамипереносчиками при наличии индивидуальных для каждого канала систем АРУ, синхронизации несущей и тактовой частот линейные частотные искажения передаваемых сигналов могут быть пренебрежимо малыми, а в результате малыми будут и интерференционные (межсимвольные) помехи. При этом необходимость в адаптивном корректоре отпадает. Отсутствие адаптивного корректора частотных характеристик является существенным при работе по радиоканалам с селективными замираниями по частоте. Селективные замирания снижают отношение сигнал/шум в каналах, совпадающих по частоте с областью замираний, не изменяя его в остальных каналах. При большом числе каналов даже полное замирание нескольких каналов не ухудшает качества работы системы. Порождённые замираниями ошибки исправляются соответствующими кодами. Важным результатом узкополосности каналов ЦСП ОС является гибкость в формировании спектра передаваемого сигнала. Если частотные характеристики канала связи достаточно стабильны во времени, то осуществляется их измерение, распределение мощности передаваемого сигнала и количества передаваемой информации по каналам ЦСП ОС с учётом результатов измерений. Это позволяет, например, не использовать для передачи те области частотной ха-

24

ГЛАВА 1

рактеристики канала связи, в которых затухание сигнала либо мощность помех велики. На рис. 1.11 показан пример зависимости модуля передаточной функции канала связи |H(iω)| (АЧХ) от частоты (на рис. 1.11 слева) и соответствующей зависимости от частоты скорости передачи по каналам ЦСП (на рис. 1.11 справа). Видно, что на тех несущих, где значения коэффициента передачи больше, передается больше информации, и наоборот, а на несущей, где действует сосредоточенная по спектру помеха большой мощности, информация вообще не передается.

Рис. 1.11. Зависимость скорости передачи по каналам ЦСП с узкополосными сигналами от АЧХ канала связи и мощности помех

Узкополосность каналов ЦСП ОС позволяет эффективно бороться с сосредоточенными по спектру помехами путем исключения каналов пораженного участка частот и импульсными помехами. Под импульсной помехой понимают, как правило, мешающий сигнал, длительность которого соизмерима с котельниковским интервалом канала связи и, следовательно, обладающий широкополосным спектром, перекрывающим спектр передаваемого сигнала. Предположим, что групповой сигнал ЦСП ОС состоит из n сигналов длительностью Т, обладающих средней энергией ЕС. Полная средняя энергия группового сигнала соответственно равна nЕС, а n EC средний уровень сигнала — . Импульсная помеха характериT зуется длительностью T/n и размахом, равным среднему уровню группового сигнала. В этом случае энергия импульсной помехи соизмерима с энергией одного сигнала. Но спектр помехи соответст-

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

25

венно в п раз шире спектра канального сигнала и в результате только 1/п часть её энергии попадает в индивидуальные каналы. Для одноканальных систем передачи (с последовательной передачей сигналов) длительность импульсной помехи соизмерима с длительностью тактового интервала, а её спектр перекрывает спектр сигнала. Поэтому практически вся энергия помехи попадает в приёмник и определяет соотношение сигнал/шум. Таким образом, отношение сигнал/импульсная помеха для индивидуальных сигналов п-канальной ЦСП ОС в n раз больше, чем для одноканальной ЦСП. Приведённые характеристики ЦСП с узкополосными сигналами обусловили интерес к ним разработчиков и распространение этого типа аппаратуры в новых разработках.

1.5. Оптимальный спектр сигнала при передаче по полосноограниченному каналу связи с линейными искажениями и аддитивным шумом ЦСП ОС позволяют достаточно просто реализовать различные стратегии оптимизации спектра группового сигнала и достичь высокой эффективности использования полосы частот каналов связи, что особенно важно при передаче по каналам с ненормированными и нестабильными характеристиками. К основным задачам оптимизации относится задача поиска оптимальной формы спектра передаваемого сигнала s(t), при которой скорость передачи информации по полосноограниченному каналу связи с функцией спектральной плотности мощности шума N(ω) и передаточной функцией H(iω) достигает максимума. Решение этой задачи дано в работе [8], согласно которой оптимальный спектр S(ω) мощности сигнала определяется формулой N ( ω) ⎧ ; ω∈ Ω B , ⎪B − 2 S ( ω) = ⎨ H ( ω) ⎪ 0 ; ω∉ Ω B , ⎩

(1.23)

где Ω B — область частот, для которой спектральная плотность мощности приведенного ко входу канала связи шума (эквивалентного шума) N (ω) / H 2 (ω)
ГЛАВА 1

26

P=

⎡ N (ω) ⎤ ⎢B − 2 ⎥ d ω, H (ω) ⎦ ω∈Ω B ⎣

∫

где Р — мощность передаваемого сигнала s(t). На рис. 1.12 приведена графическая интерпретация решения (1.23) задачи оптимизации спектра передаваемого сигнала: на тех частотах, где спектральная плотность мощности эквивалентного шума n(ω) = N (ω) / H 2 (ω) меньше константы, оптимальный спектр мощности S(ω) дополняет спектр мощности эквивалентного шума до константы на остальных частотах S(ω) = 0. Наглядной физической интерпретацией решения этой задачи является заполнение мощностью сигнала S(ω) (водой) сосуда, форма дна которого определяется кривой эквивалентного шума. По этой причине оптимальное решение получило следующее название — принцип «заполнения водой».

Рис. 1.12. Распределение спектра мощности сигнала в соответствии с принципом «заполнения водой»

Реализация этого принципа в ЦСП ОС позволяет оптимизировать не только спектр группового сигнала, но и распределение передаваемой по каналам ЦСП ОС информации. Приемник ЦСП ОС на этапе инициализации определяет отношение сигнал/шум на входе, по специальным алгоритмам вычисляет мощность и вид сигнального созвездия для каждой несущей, передает эту информацию на передающую сторону. В результате число битов передаваемой информации и мощность передатчика распределяются по несущим сигналам оптимальным (по заданному критерию) образом (см. рис. 1.11). Оптимизация параметров группового сигнала может производиться по различным критериям и с различными дополнительными условиями [4].

Глава 2 АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL 2.1. Обобщенная структурная схема передатчика ЦСП xDSL Передача цифровых сигналов по абонентским линиям (АЛ) телефонной сети сопряжена со значительными трудностями, связанными как с двухпроводной конструкцией АЛ, так и с качеством частотных и переходных характеристик многопарных телефонных кабелей. Для передачи с высокой скоростью цифровых сигналов по АЛ разработаны технологии (методы) цифровой абонентской линии — xDSL (Digital Subscriber Line). Системы передачи, использующие эти технологии, имеют характеристики, регламентируемые Рекомендациями МСЭ-Т G.991.1, G.991.2, G.992.1, G.992.2, G.992.3, G.992.4, G.992.5, G.993.1, G.993.2 [28–36]. Разные типы оборудования связи объединяет ряд общих принципов построения, функционирования и алгоритмов обработки сигналов. Структурная схема передатчика ЦСП xDSL приведена на рис. 2.1. Рассмотрим назначение блоков передатчика, а в последующих разделах также и содержание выполняемых ими алгоритмов. Блок мультиплексирования объединяет сигналы симплексных и дуплексных информационных каналов, число которых в зависимости от типа оборудования может быть различным, с сигналами синхронизации, контроля и управления, администрирования, эксплуатации, синхронизированными единой тактовой частотой, в последовательность цифровых двоичных сигналов (данных), подлежащих передаче. Сформированная последовательность сигналов подвергается независимому CRC-кодированию (CRC — Cyclic Redundancy Check), скремблированию и кодированию кодом, исправляющим ошибки — ПКК-кодирование (ПКК — прямое корректирующее кодирование). Затем полученная последовательность сигналов подвергается операции перемежения сигналов с целью уменьшения группирования

ГЛАВА 2

28

ошибок в принятом на приемной стороне сигнале. Полученный цифровой поток подвергается второму помехоустойчивому кодированию, которое может объединяться с модуляцией, образуя сигнальнокодовые конструкции. Цифровой сигнал, полученный в результате модуляции, подвергается спектральной обработке с целью формирования его спектра, затем преобразуется в аналоговый сигнал и поступает в выходной блок передатчика. Выходной блок передатчика осуществляет формирование сигнала, который передается по телефонному двухпроводному абонентскому кабелю.

Рис. 2.1. Обобщенная структурная схема передатчика ЦСП xDSL

2.2. Алгоритмы модуляции-демодуляции ЦСП xDSL с последовательной передачей сигналов 2.2.1. Алгоритмы модуляции-демодуляции ЦСП с АИМ В ЦСП xDSL с последовательной передачей сигналов, наряду с различными реализациями квадратурной амплитудной модуляции (КАМ), широкое распространение получила амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) благодаря простоте реализации модуляторадемодулятора системы передачи и достаточно высокой частотной эффективности. Обобщенная схема ЦСП с АИМ фильтрового типа приведена на рис. 1.4. Приемный фильтр P(iω) реализуется в виде адаптивного корректора, перестраивающего свою ПФ таким обра-

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

29

зом, чтобы сквозная ПФ канала передачи удовлетворяла критерию Найквиста (1.9). В качестве корректора в ЦСП с АИМ применяется адаптивный корректор с решающей обратной связью — КРОС. Обобщенная схема ЦСП с АИМ и адаптивным КРОС приведена на рис. 2.2. Модулятор реализуется в виде цифрового фильтра с передаточной функцией F(iω), на вход которого поступают кодовые символы {ар}, –∞ ≤ р < ∞. Сигнал модулятора, пройдя через канал связи с ПФ H(iω), искажается и поступает на вход приемника.

Рис. 2.2. Обобщенная схема ЦСП с АИМ и КРОС

Фильтр на входе приемника W(iω) ограничивает диапазон частот принимаемого сигнала с целью повышения соотношения сигнал/шум, а также выполняет функции предварительного корректора (предкорректора) приемника. КРОС в цепи обратной связи содержит адаптивный фильтр, который настраивается по критерию минимума среднеквадратичной погрешности (1.8) min P = M (bp − a p )2 , − ∞ ≤ p < ∞.

(2.1)

Адаптивный цифровой фильтр в цепи обратной связи оценивает значения интерференционных сигналов-последствий (хвостов) от предыдущих принятых сигналов в тактовый момент — момент взятия отсчета на выходе приемного фильтра. Вычитание сигнала оценки из принятого отсчета сигнала приводит к компенсации сигналов интерференции и, следовательно, к отсчетности ИР сквозного канала передачи в тактовые моменты времени.

ГЛАВА 2

30

Наличие обратной связи в КРОС приводит к эффекту размножения ошибок, возникающих при приеме. С целью устранения размножения ошибок КРОС заменяют предкорректором, который включается на передаче (рис. 2.3). Блок Мод осуществляет операцию ограничения сигнала по модулю. Оценки значений коэффициентов отводов предкорректора осуществляются на приеме и возвращаются на передающую сторону.

Рис. 2.3. Обобщенная схема ЦСП с АИМ и предкоррекцией

2.2.2. Квадратурная амплитудная модуляция Квадратурная амплитудная модуляция (КАМ-модуляция) широко используется в современных ЦСП благодаря своей простоте и высокой частотной эффективности. В КАМ-модуляции используются два квадратурных несущих сигнала, одновременно модулируемых по амплитуде передаваемыми информационными сигналами. Квадратурными называются два гармонических сигнала с разностью фаз, равной π/2, — синусоидальные и косинусоидальные сигналы одной частоты: {sin ωн t , cos ωн t} ,

(2.2)

где ωн = 2πFн; Fн = 1/Тн; Fн — частота несущего сигнала; Тн — период несущего сигнала. Сигналы (2.2) ортогональны (см. (1.12)), что позволяет передавать и разделять их на приеме независимо: T

∫ cos ω t ⋅ cos ω t н

0

н

dt = T 2 ,

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

31

T

∫ sin ω t ⋅ cos ω t dt = 0, T = T н

н

н

,

(2.3)

0

T

∫ sin ω t ⋅ sin ω t dt = T н

н

2.

0

Алгоритм КАМ-модуляции описывается формулой s (t ) = ak cos ωн t + bk sin ωн t , 0 < t ≤ T ,

(2.4)

где ak и bk — значения передаваемых на k-м тактовом интервале кодовых символов. Демодуляция сигналов (2.4) осуществляется на основе их ортогональности T

T

0

0

ak = ∫ s (t ) ⋅ cos ωн t dt = ∫ a p cos 2 ωн t dt + T

a pT

0

2

+ ∫ bp sin ωн t ⋅ cos ωн t dt = T

T

0

0

,

bk = ∫ s (t ) ⋅ sin ωн t dt = ∫ bp sin 2 ωн t dt + T

+ ∫ a p cos ωн t ⋅ sin ωн t dt =

bpT

(2.5)

. 2 Схема КАМ модулятора-демодулятора приведена на рис. 2.4. Распространены также и другие схемы модуляторов-демодуляторов КАМ, использующие формирующие фильтры нижних частот (ФНЧ) на передаче и согласованные фильтры на приеме, образующие вместе с каналом связи канал передачи с найквистовой характеристикой (рис. 2.5, ρ(t) — ИР ФНЧ, ρ (t ) — ИР согласованного фильтра). 0

Рис. 2.4. Схема модулятора-демодулятора КАМ

ГЛАВА 2

32

Рис. 2.5. Фильтровый вариант модулятора-демодулятора КАМ

Сигнал на выходе модулятора s (t ) =

∞

∑ a ρ (t − pT ) ⋅ cos ω t + b ρ(t − pT ) ⋅ sin ω t.

p =−∞

p

н

p

н

(2.6)

Для описания и анализа помехозащищенности сигналов КАМ широкое распространение получило их геометрическое представление. Несущие сигналы cosωнt и sinωнt рассматриваются в качестве ортогональных осей координат, а передаваемые на тактовом интервале сигналы ap и bp определяют координаты сигнальных точек на двухмерной плоскости в этой системе координат. Число битов информации, передаваемое за один такт, является целочисленным из набора n = 1, 2, 3, …, nmax (как правило, nmax не превышает 15), и соответствующее число сигнальных точек в двухмерной системе координат определяется числом M = 2n. Совокупность сигнальных точек на плоскости представляет собой сигнальное созвездие. Сигнальное созвездие для n = 4 (M = 24 = 16), содержащее 16 сигнальных точек, — КАМ-16 — приведено на рис. 2.6, а (двоичными цифрами над сигнальными точками указаны соответствующие передаваемые информационные символы). На рис. 2.6, б приведено сигнальное созвездие, которое содержит 32 точки, — КАМ-32. Для задания координат точек этого созвездия пять битов передаваемой информации перекодируются в координаты сигнальных точек ap и bp. Другие примеры сигнальных созвездий приведены в главе 4. Несложно построить на базе описанных примеров созвездия КАМ-64, КАМ-128 и другие.

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

33

Рис. 2.6. Сигнальные созвездия: а — КАМ-16; б — КАМ-32

Достоинством сигнальных созвездий (решеток) КАМ, определившим их широкое применение, является их квазиоптимальность с позиций теории оптимального приема. При равновероятном распределении сигнальных точек оптимальным является сигнальное созвездие на основе треугольной решетки (сигнальные точки находятся в вершинах равностороннего треугольника). Квадратная сигнальная решетка проигрывает по помехозащищенности треугольной порядка 0,4 дБ, что является приемлемой платой в большинстве практически важных случаев за упрощение алгоритмов модуляции-демодуляции. 2.2.3. САР-модуляция Амплитудно-фазовую модуляцию без несущей — САР-модуляцию (Carrierless Amplitude and Phase modulation) — можно рассматривать как разновидность КАМ-модуляции. Схема САР-модулятора приведена на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Модулятор САР

ГЛАВА 2

34

Модулятор представляет собой пару полосовых фильтров, импульсные реакции которых h(t) и h (t ) сопряжены по Гильберту. Фильтры возбуждаются дискретными последовательностями информационных сигналов, поступающими с тактовой частотой F0 = 1/T: s (t ) =

∞

∑ a h (t − pT ) + b

p =−∞

p

p

h (t − pT ).

(2.7)

Выходные сигналы (2.6) и (2.7) будут совпадать при условии h(t ) = ρ(t ) cos ωн t , h (t ) = ρ(t ) sin ωн t .

(2.8)

2.3. Параллельная передача ортогональными гармоническими сигналами ЦСП ортогональными гармоническими сигналами (ЦСП ОГС) обладают рядом специфических преимуществ перед другими типами ЦСП с параллельной передачей сигналов, определивших их широкое использование для передачи по каналам связи разной природы, в том числе и по телефонным многопарным кабелям. В ЦСП ОГС в полосе частот канала связи передается не одна модулированная несущая, а некоторое множество ортогональных, независимо модулируемых передаваемыми сигналами несущих. Число независимых несущих может достигать нескольких тысяч. В силу сказанного, этот вид модуляции называют многочастотной модуляцией, а вид передачи — многочастотным либо многоканальным. Разделение передаваемых сигналов на приеме осуществляется на основе свойства их ортогональности. В зарубежной технической литературе метод параллельной передачи ОГС называют дискретной многотоновой передачей (модуляцией) — DMT (Discrete MultiTone). В радиосистемах за этим видом передачи (модуляции) закрепилось название ортогонального мультиплексирования с разделением по частоте (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing). В ЦСП ОГС в качестве несущих используются системы ортогональных сигналов, описываемые вещественными тригонометрическими функциями 1 (2.9) {cos l ω0t ,sin l ω0t} , l = 0, 1, 2, ..., N − 1, ω0 = 2πF0 , F0 = , τ0

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

35

ортогональными на интервале τ0: ⎧ 0, l ≠ m, l , m = 0, 1, 2, ..., N − 1, ⎪ ∫0 cos lω0t ⋅ cos mω0 t d t = ⎨ τ0 , l = m, l , m = 0, 1, 2, ..., N − 1, ⎪⎩ 2

τ0

⎧ 0, l ≠ m, l , m = 0, 1, 2, ..., N − 1, ⎪ . sin l t sin m t d t ω ω = ⎨ τ0 0 0 ∫0 ⎪⎩ 2 , l = m, l , m = 0, 1, 2, ..., N − 1,

τ0

τ0

∫ cos lω t . sin mω 0

0

(2.10)

t d t = 0, l , m = 0,1, 2,..., N − 1,

0

где N — общее число ортогональных сигналов; l, m — переменные номеров сигналов; τ0 — длительность интервала ортогональности. Сигнал, соответствующий l = 0, для передачи не используется. Спектры гармонических сигналов (2.9) длительностью τ0 описываются формулой τ sin(ω − l ω0 ) ⋅ 0 2 , −∞ < ω < ∞ , l = 0, 1, 2, ..., N − 1 . (2.11) S (l ω) = ω − l ω0 Спектры (2.11) определены на всей оси частот, т.е. бесконечны и убывают по частоте со скоростью, пропорциональной 1/ ω . На рис. 2.8 приведены примеры сигналов (2.9) для варианта: l = 4, 5, 6, 22, τ0 = 10−3 c, N = 512 , а на рис. 2.9 — их вещественные спектры. При прохождении сигналов (2.9) через полосноограниченный канал связи их спектры (2.11) ограничиваются полосой частот пропускания канала, в результате чего длительность сигналов возрастает и ортогональность принимаемых сигналов нарушается, что является причиной возникновения межсимвольных и межканальных интерференционных помех. Длительность тактового интервала Т (длительность передаваемой элементарной посылки) выбирается несколько большей длительности интервала ортогональности τ0. Их разность составляет защитный временной интервал τ3 между последовательно передаваемыми единичными элементами группового сигнала, который вводится с целью повышения помехозащищенности сигналов ЦСП ОГС от интерференционных помех. Важным преимуществом системы ортогональных сигналов (2.9) перед другими ортогональными

ГЛАВА 2

36

Рис. 2.8. Графики ортогональных гармонических сигналов

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

37

сигналами являются, во-первых, высокая концентрация энергии l -го сигнала в области частот ( l − 1) ω0 ≤ ω < ( l + 1) ω0 и быстрое убывание энергии вне этого диапазона, во-вторых, существование быстрых методов реализации алгоритмов их модуляции и демодуляции.

Рис. 2.9. Пример огибающих спектров гармонических сигналов длительностью τ0

Каждая из пар сигналов (2.9) образует двухмерную систему координат, независимая модуляция каждой оси которой передаваемыми информационными сигналами реализует соответствующее КАМсозвездие. Кодовые символы, подлежащие передаче на p-ом тактовом интервале, a1p, b1p, a2p, b2p, …, anp, bnp, –∞ < p < ∞, с тактовой частотой, равной 1/Т, поступают на входы амплитудных модуляторов и модулируют амплитуды квадратурных несущих l

⎧cos l ω0 (t − pT ) ⎫ 2 ⎨ ⎬ , ⎩sin l ω0 (t − pT ) ⎭l =l

l2 − l1 + 1 = n ,

(2.12)

1

где n — число используемых несущих из N–1 возможных; l1 и l2 — номера соответственно первой и последней используемых несущих. Групповой сигнал на выходе передатчика представляет собой сумму модулированных несущих

ГЛАВА 2

38

s (t ) =

l2

∞

∑ ∑a

p =−∞ l = l1

cos l ω0 (t − pT ) + blp sin l ω0 (t − pT ).

lp

(2.13)

На приемной стороне осуществляется разделение сигналов и выделение информационных сигналов с помощью корреляционной обработки: 2 τ0

τ0

2 blp = τ0

τ0

alp =

∫ s(t ) cos lω (t − pT )dt , 0

0

∫ s(t )sin lω (t − pT )dt , 0

(2.14) l = l1 , l1 + 1, ..., l2 ,

0

где s (t ) — групповой сигнал на входе приемника, прошедший через канал связи с передаточной функцией H ( iω) .

Схема n-канальной ЦСП с ортогональными гармоническими сигналами приведена на рис. 2.10. Практически операции модуляции в соответствии с формулой (2.13) и демодуляции в соответствии с формулой (2.14) при цифровой реализации систем передачи выполняются методами быстрого дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Операция модуляции определяется как обратное ДПФ (ОДПФ) последовательности комплексных чисел, сформированной на p-ом тактовом интервале l = 0, 1, 2, ..., 2 N − 1 ,

Rlp = alp + iblp , s p ( n) =

2 N −1

∑ l =0

Rlp e

i

2 πl n 2N

(2.15)

, n = 0, 1, 2, ..., 2 N − 1, р = 0, ±1, ±2, ...,

а операция демодуляции — как прямое ДПФ (ПДПФ) Rlp =

2 N −1

∑s n =0

p

( n )e

−i

2 πl n 2N

, l = 0, 1, 2, ..., 2 N − 1 .

(2.16)

Комплексная последовательность Rlp является комплексно-сопряженной и формируется следующим образом: Rlp = 0, l = 0, 1, ..., l1 − 1, l = l2 + 1, ..., N , Rlp = alp + iblp , l = l1 , l1 +1, ..., l2 ,

Rlp = R2∗N −l , p , l = N , N + 1, ..., 2 N − 1, где знак (*) означает операцию комплексного сопряжения.

(2.17)

Рис. 2.10. Схема n-канальной ЦСП с ортогональными гармоническими сигналами-переносчиками

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL 39

ГЛАВА 2

40

Следует отметить, что в результате модуляции, выполняемой методом ОДПФ, формируется лишь 2N цифровых отсчетов группового сигнала, соответствующих интервалу τ0 . Формирование сигнала на интервале T осуществляется в силу периодичности группового сигнала повторением последних Nз отсчетов (Nз — число цифровых отсчетов сигнала на интервале τ3 ) группового сигнала в начале посылки (эти отсчеты называют префиксом) (рис. 2.11). Защитный интервал может формироваться и в конце посылки периодическим повторением первых Nз отсчетов.

Рис. 2.11. Временные соотношения в групповом сигнале

На рис. 2.12 приведены функциональные схемы алгоритмов многочастотной модуляции и демодуляции, выполняемых с помощью алгоритмов дискретного преобразования Фурье.

Рис. 2.12. Алгоритмы многочастотной модуляции – демодуляции: а) модуляция; б) демодуляция

Алгоритм модуляции выполняется как 2N-точечное ОДПФ 2N-точечной последовательности, формируемой в соответствии с алгоритмом (2.17). Биты передаваемых кодовых символов на р-том тактовом интервале a p , bp распределяются по n несущим в количе-

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

41

стве, определяемом типом КАМ-созвездия, и задают значения комплексных амплитуд Rlp, l = l1, l1+1, …, l2, остальным несущим присваиваются нулевые значения амплитуд. Таким образом формируется N-мерный вектор Rlp, l = 0, 1, 2, …, N–1. Затем размерность вектора Rlp удваивается путем дополнения его N комплексно-сопряженными амплитудами несущих в соответствии с алгоритмом (2.17) и осуществляется стандартное комплексное 2Nмерное ОДПФ сформированной последовательности, в результате чего вычисляются 2N отсчетов группового сигнала. Затем эти 2N отсчетов периодически продолжаются на N3 цифровых отсчетов. Последовательность, состоящая из 2N+N3 отсчетов длительностью Т, считывается последовательно по отсчету и поступает в виде дискретного цифрового сигнала s(k), k = 1, 2, …, 2N+N3, на устройство формирования спектра и далее на вход цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). С выхода ЦАП сигнал поступает на выходной блок передатчика и затем в аналоговой форме на вход линии связи. Алгоритмы демодуляции многочастотного сигнала повторяют в обратном порядке операции, выполненные при модуляции. Во входном цифровом сигнале s(k) в результате работы системы тактовой синхронизации (СТС) приемника выделяются границы переданных сигналов, и формируется 2N-мерный отрезок дискретного сигнала. Затем осуществляется его прямое ДПФ, и из полученного 2N-мерного комплексного вектора выделяется n комплексных амплитуд переданного сигнала (см. подробно главу 3).

2.4. Кодирование с целью исправления ошибок в ЦСП xDSL С целью исправления ошибок, вносимых каналом связи, передаваемая информационная последовательность подвергается кодированию. Кодирование позволяет за счет внесения определенной избыточности в передаваемый сигнал понизить вероятность ошибки в принятом сигнале. Мерой способности кода к исправлению ошибок служит выигрыш кодирования, измеряемый в децибелах. Так, например, если выигрыш кодирования составляет 3 дБ, то это означает, что применение кодирования обеспечивает такую же вероятность ошибки в системе передачи, что и без кодирования, но с увеличенной вдвое передаваемой мощностью (т. е. большей на 3 дБ).

ГЛАВА 2

42

В ЦСП xDSL нашли применение каскадные коды, используемые совместно с модуляцией, которые обеспечивают выигрыш кодирования до 9 дБ. Каскадные коды были введены Форни [16] в качестве метода практической реализации кода с большой длиной блока и соответственно высокой корректирующей способностью. Эти цели достигаются путем применения нескольких уровней (каскадов) кодирования. Наиболее распространенной является схема с двумя уровнями кодирования. В качестве одного из кодов, называемого внешним, обычно используется код Рида–Соломона; в качестве внутреннего применяется один из ортогональных, коротких блоковых либо сверточных кодов. Основные принципы каскадного кодирования с двумя уровнями иллюстрирует рис. 2.13.

Рис. 2.13. Каскадное кодирование

Предполагается, что внешний код является блоковым и его блок состоит из n символов, причем k из них являются информационными. Далее символы, выходящие из кодера внешнего кода, кодируются кодером внутреннего кода. При этом добавляются (N-K) проверочных двоичных символов, так что длина блока внутреннего кода равна N. На приемном конце могут использоваться как жесткие, так и мягкие решения. Результаты этих решений подаются на декодер внутреннего кода. Этот декодер дает оценку каждого символа внешнего кода со сравнительно малой вероятностью ошибки ps. Затем декодер внешнего кода исправляет ошибки символов, приводя к низкой окончательной вероятности ошибки двоичного символа Pb. Хотя общая длина кода равна nN, каскадирование обеспечивает такую структуру кода, что декодирование может осуществляться с помощью двух декодеров для кодов с длинами N и n соответственно. Это позволяет существенно снизить сложность декодирования по сравнению с той, которая потребовалась бы для получения той же веро-

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

43

ятности ошибки при одном уровне кодирования. В качестве внешних в ЦСП xDSL рекомендованы для применения коды РидаСоломона. Эти коды наиболее распространены, поскольку являются кодами с максимальным расстоянием (d = n–k+1) и относительно просто реализуются. Кодирование Рида-Соломона было впервые описано в 1960 году. Коды являются подмножеством циклических кодов, которые, в свою очередь, являются подмножеством блочных недвоичных кодов БЧХ, названных в честь Боуза, Рея-Чаудхури и Хоквингема, которые независимо изобрели их приблизительно в 1960 году. Коды Рида-Соломона, применяемые в СП xDSL, используют арифметику полей Галуа — GF(D) (Galois Field), где D = 2m, m — положительное число, большее единицы. Коды Рида-Соломона (n, k) определены на всех m-битовых символах при всех n и k, для которых 0 < k < n < 2m + 2, где k — число информационных битов, подлежащих передаче, а n — число кодовых символов в кодированном блоке. Для большинства кодов Рида-Соломона (n, k) = (2m – 1, 2m – 1 – 2t), где t — количество ошибочных битов в символе, которое может исправить код, а n – k = 2t — число проверочных символов. Правила арифметики в GF(D) определяют результаты, когда два символа складываются, вычитаются, умножаются или делятся. Эти правила отличаются от правил в десятичных системах счисления. Результатом кодирования Рида-Соломона являются кодовые слова, состоящие из фиксированного количества m-битовых информационных символов и фиксированного количества m-битовых проверочных символов. В общем случае, количество символов, которые может исправлять декодер Рида-Соломона, равно половине используемых mбитовых проверочных символов. Для формирования кодового блока символов Рида-Соломона размером n = k+r символов к k информационным символам m0, m1, …, mк-2, mк-1 должны добавляться r проверочных избыточных символов с0, с1, …,сr-2, сr-1. Проверочные символы вычисляются из информационной последовательности символов следующим образом: С(D) = М(D) Dr mod G(D), (2.18) где: М(D) = m0Dk-1 ⊕ m1Dk-2 ⊕ … ⊕ mk-1D ⊕ mk — полином сообщения; C(D) = c0Dr-1 ⊕ c1Dr-2 ⊕ … ⊕ cr-2D ⊕ cr-1 — проверочный полином;

44

ГЛАВА 2

G(D) = П (D ⊕ ai) — образующий полином кода Рида-Соломона, где индекс произведения изменяется от i = 0 до i = r–1. Таким образом, C(D) — это остаток от деления М(D) Dr на G(D).

2.5. Перемежение сигналов В качестве внутреннего кода в ЦСП xDSL используются сверточные коды с алгоритмом декодирования Витерби. Однако ошибки на выходе декодера Витерби обычно группируются в пакеты, так что ошибки в последовательных символах, поступающих на декодер кода Рида-Соломона, будут коррелированы. Это снижает эффективность внешнего кодирования, поэтому применяется перемежение символов в передаваемой последовательности на передаче и восстановление исходного порядка следования сигналов на приемной стороне. В этом случае возникшие пачки ошибок в принятой последовательности сигналов после восстановления порядка следования сигналов распределяются равномерно по принятому кодовому блоку. Перемежение должно быть таким, чтобы никакие два символа на выходе декодера Витерби, расстояние между которыми меньше глубины перемежения, не принадлежали одному кодовому слову РидаСоломона. В основном применяется два типа перемежений: блочное перемежение и сверточное. Блочное перемежение передаваемых двоичных символов (битов) выполняется по правилу, иллюстрируемому табл. 2.1. Поступающие на вход блока перемежения двоичные символы передаваемого блока в порядке поступления записываются построчно в таблицу размерностью n × b, где n — число строк таблицы, b — число столбцов, а число n × b равно количеству символов в блоке. Табл. 2.1 иллюстрирует пример блочного перемежения с глубиной перемежения n = 3 и промежутком перемежения b = 7. Таблица 2.1. Блочное перемежение с глубиной 3 и промежутком 7

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

45

Числа в таблице обозначают порядок, в котором передаваемые символы поступают на вход блока перемежения. Таким образом, символы записываются в строки, а считываются же они по столбцам. Это означает, что порядок битов, поступающих в канал связи, будет следующим: 1, 8, 15, 2, 9, 16, 3, 10, 17, … . Таблица 2.2 иллюстрирует операцию, обратную блочному перемежению, при n = 3 и b = 7. В этом случае биты, пришедшие из канала, записываются в таблицу по столбцам, а считываются по строкам. Порядок битов в строках теперь будет соответствовать исходному, и биты в этом порядке будут считываться из таблицы и поступать на блок декодера. Таблица 2.2. Операция обратного перемежения с глубиной 3 и промежутком 7

Перемежение с такими параметрами (n = 3 и b = 7) может применяться для канала связи, в котором длина последовательностей ошибок не превышает трех битов. В этом случае пачка из трех ошибок на выходе блока обратного перемежения равномерно распределяется по принятому кодовому блоку, и возникшие ошибки могут быть эффективно исправлены кодом. Однако в реальных каналах связи длительность пачек ошибок может значительно превышать три, поэтому практически используется перемежение с бóльшими значениями параметров n и b. Платой за исправление порождаемых каналом ошибок является вносимая в процесс передачи информации задержка, равная 2 × n × b битов, которая для ряда приложений строго нормируется, что требует поиска компромисса между величинами допустимой задержки и допустимой вероятности ошибок. В этом плане сверточное перемежение является более эффективным по требованиям к памяти и по величине задержки способом борьбы с группированием ошибок, чем блочное. Таблица 2.3 иллюстрирует сверточное перемежение с размером кодового слова b = 7 и глубиной n = 3.

ГЛАВА 2

46

Таблица 2.3. Сверточное перемежение с глубиной перемежения n = 3 и с размером кодового слова b = 7

• от предыдущих кодовых слов

В этом примере верхние индексы бита B представляют собой номер кодового слова, которому B принадлежит. Нижние индексы — номера битов внутри кодового слова. Кодовые слова снова записываются по строкам и считываются по столбцам. Разница между этой схемой и схемой блочного перемежения состоит в том, что при сверточном перемежении кодовые слова начинаются не в одном и том же столбце, как это происходит при блочном перемежении, а в разных. К тому же строки не имеют конца. Глубина и длина перемежения определяют, куда будет записываться следующее кодовое слово — в следующую строку или в верхнюю строку. Таблица 2.4 иллюстрирует операцию, обратную сверточному перемежению, осуществляемую в приемнике. Таблица 2.4. Обратное сверточное перемежение с глубиной b = 3 и размером кодового слова n = 7

• от предыдущих кодовых слов

Здесь биты записываются по столбцам и считываются по строкам, после чего поступают на блок помехоустойчивого кодирования. При обратном сверточном перемежении из каждой строки таблицы

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

47

сначала считывается только одно кодовое слово, а затем то же самое происходит в следующей строке. Это осуществляется до тех пор, пока не считается кодовое слово из последней строки таблицы. После этого снова происходит считывание первой строки, начиная с первого, не считанного прежде бита. Сверточное перемежение может распределять кодовое слово длины n по интервалу nb, внося задержку длительностью (n – 1)b битов. Отметим, что рассмотренные примеры перемежения оперируют битами (глубина и размер кодового слова выражаются в битах). Однако многие схемы кодирования работают на уровне байтов (например, коды Рида-Соломона, действующие в GF (256)) или вообще на уровне символов. Естественно, что схемы перемежения, которые применяются в комплексе с работающими на байтовом или символьном уровне кодами, обычно функционирует также на уровне байтов или символов. Например, если принять размер кодового слова равным семи байтам, то перемежение будет происходить на уровне байтов, а вносимая сверточным перемежением задержка будет составлять nb байтов. Следует заметить, что возможны и другие типы перемежений, например, псевдослучайное перемежение.

2.6. Сверточное кодирование В качестве внутренних кодов в ЦСП xDSL применяются сверточные коды, которые используются совместно с модуляцией, реализуя сигнально-кодовые конструкции. Сверточное кодирование осуществляется путём пропускания передаваемой информационной последовательности через линейный сдвиговый регистр с конечным числом состояний. В общем случае регистр сдвига состоит из K k-битовых ячеек и линейного преобразователя, состоящего из n функциональных генераторов и выполняющего алгебраические функции, как показано на рис. 2.14 (⊕, как и раньше, означает суммирование по модулю 2). Входные данные кодера, которые считаются двоичными, продвигаются вдоль регистра сдвига по k битов за такт. Число выходных битов для каждой k-битовой входной последовательности равно n. Следовательно, кодовая скорость, определенная как Rc = k/n, является скоростью блокового кода. Параметр K называется кодовым ограничением сверточного кода.

ГЛАВА 2

48

Рис. 2.14. Обобщенная схема сверточного кодера

Для примера рассмотрим сверточный кодер со скоростью кода 2/3 (K = 2, k = 2, n = 3), показанный на рис. 2.15. В этом кодере каждый раз два бита поступают на вход регистров сдвига, а на выходе генерируются три бита. Генераторы определяются векторами g1 = [1011], g2 = [1101], g3 = [1010]. Имеются три альтернативных метода, которые часто используются для описания сверточного кода. Это — древовидная диаграмма, решётчатая диаграмма* и диаграмма состояний. Для примера, древовидная диаграмма для свёрточного кодера, показанного на рис. 2.15, иллюстрируется на рис. 2.16.

Рис. 2.15. Сверточный кодер с K = 2, k = 2, n = 3

*

В связи с этим сверточные коды называют также решетчатыми (trellis code).

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

49

Первые два входных бита кодера могут быть 00, 01, 10 или 11. Соответствующие выходные биты при первоначально обнуленном регистре кодера будут 000, 010, 111, 101. Когда следующая пара входных битов поступает в кодер, первая пара передвигается в следующую ячейку. Соответствующие выходные биты зависят от пары битов, переместившихся во вторую ячейку, и новой пары входных битов. Следовательно, древовидная диаграмма для этого кода, показанная на рис. 2.16, имеет четыре ветви на узел, соответствующие четырём возможным парам входных символов. Поскольку кодовое ограничение кодера К = 2, дерево начинает повторяться после второго шага. Как показано на рис. 2.16, все ветви, исходящие из узла, обозначенного а (состояния а), дают идентичные выходы. Путём слияния узлов, имеющих одинаковое название, мы получаем решётку, Рис. 2.16. Древовидная диаграмма для свёрточного кода показанную на рис. 2.17. с параметрами К = 2, k = 2, n = 3 Отметим, что свёрточный код со скоростью k/n и кодовым ограничением K характеризуется 2k ветвями, исходящими от каждого узла на древовидной диаграмме. Решётка и диаграмма состояний имеют (каждая из них) 2k(k-1) возможных состояний. Имеются 2k ветвей, входящих в каждое состояние, и 2k ветвей, покидающих каждое состояние (для решётки и дерева это верно после наступления установившегося режима).

ГЛАВА 2

50

Рис. 2.17. Решётчатая диаграмма для свёрточного кода с параметрами K = 2, k = 2, n = 3

На рис. 2.18 показан свёрточный кодер со скоростью 1/2 и длиной ограничения К = 3.

Рис. 2.18. Сверточный кодер со скоростью 1/2 (K = 3, k = 1, n = 2)

В табл. 2.5 приведены значения выходов кодера, соответствующие некоторой входной последовательности, приведенной в верхней строке таблицы.

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

51

Таблица 2.5. Значения входных и выходных сигналов сверточного кодера Вход Выход

0 0

0 0

0

1 0

1

0 1

1

1 0

0

0 0

1

0 0

1

0 1

0

1 1

1

1 1

0

1

Решетка, характеризующая работу рассматриваемого сверточного кодера, приведена на рис. 2.19. Каждый узел решетки представляет собой состояние кодера. К каждому состоянию ведут две линии, и из каждого состояния исходит две линии. Когда на вход кодера поступает очередной бит информации, происходит переход между текущим состоянием и новым состоянием. Линия, соединяющая текущее и новое состояние, будет сплошной, если на вход кодера поступил 0, и пунктирной, если 1. Двухбитовая надпись на каждом переходе характеризует выход кодера после того, как произошел этот переход.

Рис. 2.19. Диаграмма, характеризующая работу сверточного кодера со скоростью 1/2

Декодирование сверточных кодов выполняется по алгоритму Витерби с помощью решетки, описывающей работу кодера. Сущность алгоритма Витерби заключается в следующем. Каждому переходу (пути) между узлами решетки соответствует определенная допустимая комбинация битов на выходе кодера. Декодер на каждом тактовом интервале вычисляет расстояние в принятой метрике, например, в метрике Хемминга, принятой с возможными ошибками комбинации битов, до всех комбинаций битов, соответствующих переходам между узлами решетки. Эти расстояния называют метрика-

52

ГЛАВА 2

ми путей. Метрики пути, вычисленные на каждом тактовом интервале, суммируются, образуя метрику составного пути. При этом выполняется правило, в соответствии с которым из всех путей, приходящих в один узел, «выжившим» считается тот, который обладает минимальной метрикой. Так, например, для случая решетки, приведенной на рис. 2.19, «выжившими» на каждом такте будут четыре пути со своими метриками. С ростом числа тактов приема расстояния между «выжившими» путями увеличиваются, и при некотором значении алгоритм принимает решение о выборе пути с наименьшей метрикой. Биты, соответствующие этому пути, выдаются на выход декодера, а процесс декодирования продолжается.

2.7. Сигнально-кодовые конструкции Кодирование приводит к увеличению требуемой скорости передачи по каналу связи, которое в каналах связи без ограничения полосы частот обеспечивается за счет расширения полосы частот передаваемого сигнала. В каналах связи, полоса частот которых жестко ограничена, увеличение скорости передачи осуществляется за счет увеличения числа позиций сигналов-переносчиков. Так, например, вместо двухуровневой АИМ, применяемой для передачи некодированной информационной последовательности, для передачи этой последовательности, кодированной кодом со скоростью ½, необходимо использовать уже как минимум четырехуровневую АИМ. Но это повлечет за собой при условии сохранения прежней вероятности ошибки необходимость увеличения мощности передаваемого сигнала примерно на 4 дБ. Следовательно, применять кодирование имеет смысл лишь в случае, если выигрыш за его счет превышает потери, в данном случае — упомянутые 4 дБ. Исследования показали, что при независимом от модуляции кодировании для получения приемлемого выигрыша кодирования необходимы мощные коды, требующие значительных затрат на декодирование. Выход был найден на пути объединения кодирования с модуляцией. Операция модуляции рассматривается совместно с операцией кодирования с целью увеличения минимального евклидового расстояния между парами кодированных сигналов. При таком подходе при достаточно простых кодах достигается приемлемый выигрыш кодирования. Результат такого объединения называют сигнально-кодовой конструкцией (СКК). В основе построения СКК лежит предложенный Унгербоиком в 1982 году метод отображения кодовых символов в сигнальные точки [14, 15].

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

53

В основе отображения лежит последовательное разделение точек сигнального созвездия на поднаборы — подансамбли, содержащие вдвое меньшее число точек с соответственно большим минимальным расстоянием между ними. Демонстрируется этот подход на примере разделения ансамбля сигналов ФМ-8 (рис. 2.20).

Рис. 2.20. Разделение ансамбля сигналов ФМ-8 на подансамбли

ГЛАВА 2

54

При первом разделении восемь точек ансамбля ФМ-8 подразделяются на два подансамбля из четырех точек в каждом так, что минимальное расстояние между точками увеличивается от d0 = = 0,765 ε до d1 = 2ε . На втором уровне разделения каждый из двух подансамблей вновь разделяется на два подансамбля из двух точек и минимальное расстояние при этом увеличивается до d2 = 2 ε . В результате получилось четыре подансамбля с двумя точками в каждом. Наконец, последняя ступень разделения ведет к восьми подансамблям, где каждый подансамбль состоит из единственной точки. Заметим, что каждый уровень разделения увеличивает минимальное евклидовое расстояние между сигнальными точками. Другим примером, иллюстрирующим подход Унгербоека, является разделение сигнального созвездия КАМ-16 (рис. 2.21). Шестнадцатиточечное сигнальное созвездие сначала делится на два подансамбля, как показано на рисунке 2.21. Минимальное расстояние между сигнальными точками увеличивается при первом разделении с 2 ε до 2 2ε . Дальнейшее разделение двух подансамблей ведет к дальнейшему увеличению евклидового расстояния между сигнальными точками. Для прямоугольного сигнального созвездия каждый уровень разделения увеличивает минимальное евклидово расстояние в 2 раз, то есть di+1/di = 2 для всех i.

КАМ-16 0

B0 С0 0

1

1

D0 0

0

D2

D4 1 0

1 0

1 4√ε

2√ε С2

0

1 1 0

D6

D1

1 0

2 2ε

B1 0

1

С1 1 D5

0 1 0

1

D3

С3 1

0

0

1 0

D7 1

0000 1000 0100 1100 0010 1010 0110 1110 0001 1001 0101 1101 0011 1011 0111 1111

Рис. 2.21. Разделение ансамбля сигналов КАМ-16 на подансамбли

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

55

В этих двух примерах разделение ведется до тех пор, пока каждый подансамбль не будет содержать только одну сигнальную точку. В общем, это не всегда необходимо. Например, сигнальное созвездие 16-точечной КАМ можно разделить только дважды, чтобы получить четыре подансамбля с четырьмя сигнальными точками в каждом. Аналогично, сигнальное созвездие восьмифазовой ФМ можно разделить дважды, чтобы получить четыре подансамбля с двумя сигнальными точками в каждом. Смысл такого разделения заключается в том, что оно дает возможность подвергать кодированию лишь те двоичные символы, которым соответствуют сигнальные точки созвездия, находящиеся на близких расстояниях, в силу чего они наиболее подвержены воздействию шумов и ошибочно декодируются. Некодированные биты в случае, например, сигнального созвездия КАМ определяют квадрант или часть квадранта, в которой будет находиться сигнальная точка. Кодированные биты являются самыми младшими битами в КАМсимволе, определяющими координаты соседних точек созвездия. Кодирование самых младших битов уменьшает вероятность того, что соседние точки созвездия будут неправильно декодироваться (это наиболее распространенный тип ошибок в КАМ). Алгоритм кодирования показан на рис. 2.22. Блок из m информационных символов делится на две группы длиной k1 и k2; k1 символов перекодируются в n символов, в то время как k2 символов остаются некодированными. Затем n символов кодера используются для выбора одного из 2n возможных подансамблей в разделенном ансамбле сигналов, в то время как k2 символов используются для выбора одной из 2k2 сигнальных точек в каждом подансамбле. Если k2 = 0, то все m информационных символов кодируются. В качестве кода может быть использован в принципе любой код, исправляющий ошибки. Однако распространение в сигнально-кодовых конструкциях получили сверточные коды. На рис. 2.23 приведен пример использования сверточного кода со скоростью 1/2 для кодирования одного информационного символа двухбитовой последовательности, в то время как второй информационный символ остается некодированным. В результате такого преобразования передаваемой последовательности образуется трехбитовая последовательность, для передачи которой необходимо восьмиточечное сигнальное созвездие, например, восьмифазовая ФМ или восьмиточечная КАМ или АИМ. Два кодированных символа используются для выбора одного из четырех подансамблей сигнального созвездия, в то время как оставшийся информационный символ используется для выбора одной из двух точек внутри каждого подансамбля.

ГЛАВА 2

56

Рис. 2.22. Общая структура комбинированного кодера/модулятора

Рис. 2.23. Кодер СКК со скоростью кодирования 2/3

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

57

Решетчатая диаграмма, описывающая схему кодера, приведена на рис. 2.24. Коды состояний (a, b, c, d) соответствуют содержимому крайних правых (К – 1 = 2) разрядов регистра сдвига. Параллельные переходы на решетке обусловлены некодированными битами; некодированный бит представляется крайним левым битом каждого перехода решетки. В каждом состоянии кодера начинаются четыре перехода: два верхних перехода — от пары входных информационных битов m1, m2, равных 00 и 10; два нижних перехода проистекают от пары битов 01 и 11. Схема кодера определяет, какие кодовые слова появляются на переходах решетки, а разработчик системы только присваивает сигналы переходам.

Рис. 2.24. Решетчатая диаграмма кодера СКК со скоростью кодирования 2/3

2.8. Модуляция ТСРАМ В системах передачи SHDSL (Рекомендация МСЭ-Т G.991.2) сверточное кодирование применяется в сигнально-кодовых конструкциях совместно с амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ). Этот вид сигнально-кодовых конструкций получил название ТСРАМ — Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation (амплитудно-импульсная модуляция с решетчатым кодированием). Для примера рассмотрена

ГЛАВА 2

58

8-уровневая ТСРАМ, использующая сверточный код со скоростью кодирования 2/3, генерируемый рассмотренным выше кодером (см. рис. 2.23). Присвоение восьмиричных АИМ-сигналов переходам решетки осуществляется согласно правилам разделения Унгербоика (рис. 2.25). Присвоение сигналов, а также кодовые слова, присвоенные схемой кодера, показаны на рис. 2.25. Наиболее несопоставимая пара сигналов (с расстоянием d2 = 8) была присвоена наиболее уязвимым (в плане появления ошибок) параллельным переходам. Кроме того, как следует из правил Унгербоика, сигналы со следующим наибольшим расстоянием (d1 = 4) были присвоены переходам, выходящим или входящим в одно и то же состояние.

Рис. 2.25. Разделение Унгербоика сигналов АИМ-8

2.9. Циклическая избыточная проверка Циклическая избыточная проверка (CRC-кодирование) используется для внутрисистемных целей системы передачи и в первую очередь для контроля качества образуемого канала связи, характеризующегося вероятностью ошибки при передаче информации. Для циклической проверки применяется линейное кодирование информационной

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

59

последовательности. Последовательность передаваемых битов разбивается на кадры определенной длины, для каждого из которых вычисляются проверочные биты согласно следующему алгоритму: сrc(D) = M(D) Dnmod G(D), (2.19) где M(D) = m0Dk-1 ⊕ m1Dk-2 ⊕ … ⊕ mk-3D2 ⊕ mk-2D ⊕ mk-1 — полином сообщения (m0, m1, …, mk-3, mk-2, mk-1 — коэффициенты полинома сообщения, представляющие собой передаваемые биты); G(D) = a0Dn-1 ⊕ a1Dn-2 ⊕…⊕ an-3D2 ⊕an-2D ⊕ an-1 — порождающий полином (a0, a1, …, an-3, an-2, an-1 — коэффициенты порождающего полинома, которые могут принимать значения 0 или 1); crc(D) = c0Dn-1 ⊕ c1Dn-2 ⊕ … ⊕ cn-3D2 ⊕ cn-2D ⊕ cn-1 — проверочный полином (с0, c1, …, cn-3, cn-2, cn-1 — коэффициенты проверочного полинома, которые могут принимать значения 0 или 1); ⊕ — означает сложение по модулю два (исключающее «ИЛИ»); D — оператор задержки. Таким образом, crc(D) — это остаток от деления M(D)Dn на G(D). Для примера, порождающий полином, определяемый для СRCпроверки Рекомендацией МСЭ-Т G.991.2, представляется в виде: G(D) = D6 ⊕ D ⊕ 1. Проверочные биты crc(D) передаются на приемный конец. На приеме для принятой информационной последовательности также вычисляется сrc(D), который сравнивается с переданным. По числу битов, не совпадающих в сравниваемых CRC-последовательностях, судят о качестве канала связи.

2.10. Скремблирование сигнала В большинстве систем передачи используется скремблирование передаваемого двоичного сигнала. Скремблирование — это преобразование сигнала без внесения избыточности, придающее ему свойства псевдослучайной последовательности. Скремблирование применяется в двух основных целях. Во-первых, оно обеспечивает независимость спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика от передаваемой информации, что является важным для избежания искажений сигналов из-за перегрузок канала связи и выполнения требований электромагнитной совместимости различных радиоэлектронных систем. Во-вторых, скремблирование исключает

ГЛАВА 2

60

наличие в принимаемом сигнале длинных последовательностей единиц либо нулей, что является условием для нормальной работы большинства алгоритмов адаптации систем автоматического регулирования приемника ЦСП. Скремблирование осуществляется в передатчике путем безызбыточного линейного кодирования передаваемой последовательности двоичных сигналов в результате прохождения её через устройство, называемое скремблером. Пример скремблера приведен на рис. 2.26, а. Здесь, как и ранее: ⊕ — означает сложение по модулю два; D — оператор задержки. Работа скремблера, приведенного на рис. 2.26, описывается алгоритмом: dn′ = dn ⊕ d ′n–18 ⊕ d ′n–23,

(2.20)

где dn — n-ый бит на входе скремблера; dn′ — n-ый бит после операции скремблирования. В приемнике осуществляется обратное преобразование принятого сигнала путем декодирования его с помощью дескремблера. На рис. 2.26, б изображен дескремблер. Приведенные в качестве примера скремблер и дескремблер широко используются в оборудовании связи, включая аппаратуру систем SHDSL и ADSL.

Рис. 2.26. Схемы скремблирования: а — скремблер; б — дескремблер

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

61

Заметим, что скремблер является рекурсивным устройством, в то время как дескремблер — нерекурсивным (обратную связь не содержит). Приведенная пара скремблера и дескремблера характеризуется порождающим полиномом G(D) G(D) = D23 + D18 + 1. (2.21) Так как коэффициенты порождающего полинома могут принимать только значения 0 и 1, то полином (2.21) содержит только те «слагаемые», которым соответствуют коэффициенты 1. Коэффициенты 1 полинома (2.21) указывают на расположение отводов, где осуществляется операция суммирования по модулю 2. Порождающий полином скремблера обычно выбирается таким образом, чтобы обеспечить на выходе псевдослучайную последовательность максимальной длины, когда на вход скремблера поступают подряд идущие нули или единицы. Другими словами, последовательность максимальной длины характеризует периодичность генерируемой последовательности при неизменном сигнале на входе скремблера. Если коэффициенты полинома выбраны правильно, то обычно, чем длиннее скремблер, тем более длинные последовательности максимальной длины он производит. При этом длина последовательности максимальной длины скремблера равна 2n – 1, где n — порядок порождающего полинома скремблера. Скремблер и дескремблер, изображенные на рис. 2.26, а, б, являются самосинхронизирующимися: начав работать в произвольном состоянии (т.е. при произвольных начальных сигналах в ячейках скремблера/дескремблера), по истечении определенного промежутка времени дескремблер начинает выдавать правильно переданные двоичные символы. Кроме того, ошибка бита в канале не будет катастрофически размножаться после дескремблирования и приводить к значительному увеличению количества ошибок на выходе дескремблера. Этим свойством дескремблер обладает благодаря отсутствию в нем обратной связи. Однако дескремблер увеличивает число ошибок. Одна однобитовая ошибка на входе дескремблера приводит к количеству однобитовых ошибок, равному числу отводов дескремблера. В показанном на рис. 2.26, б примере одна однобитовая ошибка на входе производит три однобитовых ошибки на выходе дескремблера. Такое явление называют размножением ошибок. Этот недостаток компенсируется теми преимуществами, которые обеспечивает скремблирование, и поэтому оно широко применяется в современной аппаратуре связи. В разных направлениях передачи используются разные порождающие полиномы скремблирования.

ГЛАВА 2

62

2.11. Методы разделения сигналов встречных направлений передачи Абонентские линии, как правило, строятся по двухпроводной схеме и передача цифровых сигналов в обоих направлениях требует применения мер по их разделению. Для обеспечения дуплексной передачи по двухпроводным линиям применяются в основном частотное либо эхокомпенсационное разделение сигналов встречных направлений передачи. В некоторых моделях оборудования цифровых абонентских линий (ЦАЛ) на базовой скорости передачи (144 кбит/с) использовалось также временное разделение сигналов. При временном разделении (рис. 2.27) двухпроводная линия связи на каждом конце поочередно синхронно коммутируется либо на передачу сигналов S1 одного передатчика, либо на прием сигналов S2 противоположного передатчика. При этом скорость передачи сигналов по АЛ более чем в два раза выше требуемой для передачи сигналов одного направления. Это влечет за собой сокращение дальности связи, что ограничивает применение этого метода разделения невысокими скоростями передачи. Достоинством этого метода разделения является его простота и возможность реализации ЦСП исключительно на цифровых элементах.

Рис. 2.27. Временное разделение сигналов встречных направлений: Прд — передатчик ЦСП; Прм — приемник ЦСП

Разделение сигналов S1 и S2 встречных направлений передачи по полосам частот, как правило, осуществляется парой (вилкой) фильтров, состоящей из низкочастотного и высокочастотного фильтров (ФНЧ и ФВЧ), включаемых в каждом из направлений передачи (рис. 2.28). К достоинствам этого метода разделения можно отнести отсутствие переходных помех на ближнем конце, которые будут определять дальность связи при низком переходном затухании между параллельно работающими ЦСП. Однако расширение полосы частот, требуемой для передачи сигналов встречных направлений в разных полосах частот, нивелирует это достоинство.

АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL

63

Рис. 2.28. Разделение сигналов встречных направлений передачи по частоте: Прд — передатчик ЦСП; Прм — приемник ЦСП

В ЦСП xDSL разделение сигналов встречных направлений передачи по полосам частот, занимаемым сигналами, нашло применение в приемо-передающем оборудовании типа ADSL, использующем асимметричную по скорости передачу в разных направлениях. Это обусловлено тем, что, во-первых, асимметрия по скорости передачи значительно снизила потери от расширения полосы частот, а вовторых, ортогональность и частотная избирательность сигналовпереносчиков ADSL-оборудования позволяет при синхронизации передатчиков разных направлений передачи осуществить разделение их сигналов без применения фильтров либо с использованием достаточно простых фильтров. Достоинством эхокомпенсационного метода разделения сигналов встречных направлений передачи является высокая частотная эффективность передачи информации, обусловленная тем, что сигналы встречных направлений передачи передаются одновременно во всей полосе частот, доступной (выделенной) для передачи. Для разделения таких сигналов применяются дифференциальные системы (ДС). Однако принцип, положенный в основу функционирования традиционных (не адаптивных) ДС, не позволяет обеспечить требуемую степень разделения направлений передачи и приема. Для обеспечения требований по разделению направлений передачи применяется специальное устройство — эхокомпенсатор, включаемый параллельно ДС (рис. 2.29). Эхокомпенсатор представляет собой цифровой адаптивный фильтр, на вход которого поступает сигнал передатчика, а выходной сигнал которого вычитается из входного сигнала приемника, представляющего собой смесь полезного сигнала (сигнала дальнего передатчика) и помехи (сигнала собственного передатчика). Эхокомпенсатор настраивается по критерию минимума энергии сигнала передатчика на входе собственного приемника. Этот метод разделе-

ГЛАВА 2

64

ния сигналов S1 и S2 встречных направлений передачи получил преимущественное применение в ЦСП xDSL.

Рис. 2.29. Эхокомпенсационный метод разделения сигналов: ЭК — эхокомпенсатор; ДС — дифференциальная система; Прд — передатчик ЦСП; Прм — приемник ЦСП

Глава 3 ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ SHDSL Система передачи на основе однопарной высокоскоростной цифровой абонентской линии SHDSL (Single-pair High-speed Digital Subscriber Line — Рекомендация МСЭ-Т G.991.2 [29]) в базовом варианте использует 16-позиционную амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ) с решетчатым кодированием — 16-TCPAM (TCPAM — Trellis Coded PAM). Этот способ модуляции обеспечивает передачу четырех битов (трех битов полезной информации и дополнительного бита кодирования) на одном тактовом интервале. Использование решетчатых (trellis) кодов дает выигрыш в 5 дБ, что позволяет снизить вероятность ошибки при передаче и увеличить дальность связи. Для декодирования в приемнике используется эффективный алгоритм Витерби. Дополнительный выигрыш в ЦСП SHDSL получен за счет применения предкодирования Томлинсона (Tomlinson) — предкоррекции сигнала в передатчике на основе знания импульсной характеристики канала. В результате применения этих алгоритмов SHDSL по сравнению с однопарным вариантом ЦСП на основе технологии HDSL (Рекомендация МСЭ-Т G.991.1 [28]), использующей код 2B1Q, как показала эксплуатация, позволяет увеличить на 35…45% скорость передачи при той же дальности или увеличить дальность на 15…20% при той же скорости. В целях обеспечения предоставления услуг различного уровня в ЦСП SHDSL предусмотрена возможность выбора скорости в диапазоне от 192 кбит/с до 2312 кбит/с с шагом 8 кбит/с. За счет расширения набора скоростей передачи оператор может выстроить маркетинговую политику, более полно удовлетворяющую потребностям клиентов. Кроме того, снижение скорости передачи позволяет в необходимых случаях добиться увеличения дальности передачи, например, когда установка регенераторов невозможна. При максимальной скорости передачи длина цифровой АЛ ЦСП SHDSL составляет около 2 км (для кабеля ТПП с диаметром жил 0,4 мм), при минимальной — свыше 6 км.

ГЛАВА 3

66

Для увеличения скорости передачи в ЦСП SHDSL предусмотрена возможность использования одновременно до четырех пар, что позволяет обеспечить скорость передачи данных до 9,248 Мбит/с. Введенная в декабре 2003 года редакция Рекомендации G.991.2 предусматривает опцию ЦСП SHDSL с увеличенной скоростью передачи информации по одной паре кабеля до 5696 кбит/с, при этом возможно использование как модуляции 16-TCPAM, так и 32-TCPAM. Это позволяет ЦСП SHDSL при работе в четырехпарном режиме передачи достигать скорости 22784 кбит/с. В 2007 году появились сообщения о дальнейшем увеличении максимальной скорости передачи ЦСП SHDSL по одной паре до 15200 кбит/с путем реализации методов модуляции 64-TCPAM и 128-TCPAM. Дальнейшее описание ЦСП SHDSL будет относиться к базовому варианту системы со скоростью передачи от 192 кбит/с до 2312 кбит/с. Самым крупным элементом структуры сигнала SHDSL является кадр, состоящий из 4-х блоков полезных данных и служебной информации (рис. 3.1). Каждый блок данных содержит 12 подблоков. Длительность кадра в случае синхронного режима передачи равна 6 мс, а в случае плезиохронного режима — 6+3/(k+12) мс, где k — размер каждого блока полезной информации, k = 12(i+8n) битов. Скорость передачи информации равна 64n+8i кбит/с, где 3 ≤ n ≤ 36 и 0 ≤ i ≤ 7. При n = 36 i может принимать только два значения: 0 и 1. Значение скорости передачи информации устанавливается в процессе инициализации.

Рис. 3.1. Структура кадра SHDSL

Структурная схема передатчика STU-C (SHDSL Transceiver Unit at the Central office — приемопередатчик SHDSL на станционной стороне) или STU-R (SHDSL Transceiver Unit at the Remote end — приемопередатчик SHDSL на стороне пользователя) изображена на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Структурная схема передатчика SHDSL

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ SHDSL

67

Входной мультиплексор передатчика объединяет информационные Sинф и служебные сигналы Sслуж с сигналами синхронизации и управления Sсин в единый цифровой поток f (n), n = 1, 2, …, (n — номер бита) в соответствии с кадровой структурой сигнала. Сформированный цифровой поток скремблируется, и псевдослучайный сигнал s(n), n = 1, 2, …, поступает на вход кодера TCM (Trellis Coded Modulation). Выходным сигналом TCM-кодера являются K-битовые информационные символы — x(m), m = 1, 2, … (m — номер символа). Затем символы x(m) пересчитываются по алгоритму предкодирования Томлинсона в символы y(m), m = 1, 2, …, и поступают в формирователь спектра, осуществляющий преобразование цифрового сигнала y(m) в аналоговый сигнал z(t) с требуемой спектральной характеристикой. При передаче K информационных битов на один АИМ-символ длительность символа в K раз превышает длительность бита, поэтому биты при данном m нумеруются следующим образом: {mK + 0, mK + 1, … , mK + K − 1} . Символьная скорость fsym (символ/с) связана со скоростью передачи полезной информации R (бит/с) следующим соотношением: fsym = (R+8)/3. Схема кодера TCM изображена на рис. 3.3. Последовательный поток битов s(n) с выхода скремблера преобразовывается в K-битовое параллельное слово m-го символа, которое затем обрабатывается сверточным кодером. Полученное в результате этого (K+1)-битовое слово представляется одним из 2K+1 определенных уровней АИМсигнала, формируя x(m). Правило преобразования битового слова в шестнадцатиуровневый АИМ-сигнал (АИМ-16) приведено в табл. 3.1.

Рис. 3.3. Кодер TCM

ГЛАВА 3

68

Таблица 3.1. Преобразование битового слова в уровни АИМ Y3(m)

Y2(m)

Y1(m)

Y0(m)

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

x(m) для АИМ-16 –15/16 –13/16 –11/16 –9/16 –7/16 –5/16 –3/16 –1/16 1/16 3/16 5/16 7/16 9/16 11/16 13/16 15/16

Схема сверточного кодера приведена на рис. 3.4, на котором, как и ранее, D означает операцию задержки на один такт, ⊕ — операцию сложения по модулю 2, ⊗ — операцию двоичного умножения.

Рис. 3.4. Сверточный кодер

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ SHDSL

69

Значения коэффициентов двоичных многочленов А и В определяются в процессе инициализации СП SHDSL: A = a20·220+a19·219+ a18·218+ … + a0·20, B = b20·220+b19·219+ b18·218+ … + b0·20. Сигнал с выхода кодера TCM поступает на предварительный кодер, схема которого приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Предварительный кодер (предкодер)

Коэффициенты Ck, k = 1, 2, …, N, определяются приемником на противоположном окончании оборудования ЦСП и передаются на передающую сторону в процессе инициализации, что обеспечивает предварительную коррекцию спектра формируемого сигнала, частично компенсирующую частотные искажения сигнала при его распространении в линии связи. Функцией блока «Модуль» является определение y(m) следующим образом: для каждой величины u(m) найти такое целое число d(m), чтобы выполнялось условие: –1 ≤ u(m) + 2d(m) <1, тогда y(m) = u(m) + 2d(m). Для скремблирования сигнала в ЦСП SHDSL используется самосинхронизирующийся скремблер-дескремблер. Полином скремблирования в нисходящем направлении описывается выражением

70

ГЛАВА 3

G(D) = D23 + D5+1. А в восходящем направлении передачи используется полином скремблирования G(D) = D23 + D18+1. Схема скремблера приведена ранее на рис. 2.26. Устройство формирования спектра создает на выходе сигнал, спектральная плотность мощности которого удовлетворяет маскам мощности, приведенным на рис. 3.6 и 3.7. Одна из особенностей ЦСП SHDSL состоит в том, что ширина спектра передаваемого сигнала изменяется пропорционально скорости передачи информации. На рис. 3.6 изображены маски спектральной плотности мощности передаваемого сигнала СПМ(f) для скоростей 256, 512, 768, 1536, 2048 и 2304 кбит/с, а на рис. 3.7 — графики зависимости номинальной спектральной плотности мощности передаваемого сигнала СПМном(f) от частоты для тех же скоростей. На рис. 3.8 изображены маски спектральной плотности мощности передаваемого сигнала для опциональных скоростей 3848 и 5696 кбит/с. В ЦСП SHDSL допускается опциональное использование несимметричных (различных на станционной и абонентской стороне) масок спектральной плотности мощности.

Рис. 3.6. Маски спектральной плотности мощности сигнала SHDSL для различных скоростей, кбит/с (16-TCPAM)

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ SHDSL

71

Рис. 3.7. Номинальная спектральная плотность мощности сигнала SHDSL для различных скоростей, кбит/с (16-TCPAM)

Рис. 3.8. Маски спектральной плотности мощности для скоростей 3848 (16-TCPAM) и 5696 (32-TCPAM) кбит/с

ГЛАВА 3

72

Максимальный уровень мощности на выходе передатчика составляет 15 дБм при скоростях, больших либо равных 2048 кбит/с, и 14 дБм при скоростях ниже 2048 кбит/с. Значения затухания несогласованности, определенные относительно нагрузочного сопротивления 135 Ом, должны удовлетворять маске, приведенной на рис. 3.9. На этом рисунке RLMIN = 12 дБ, f0 = 12,56 кГц, f1 = 50 кГц, f2 = fsym/2, f3 = 1,99fsym, где fsym — символьная скорость, fsym = (R+8)/3, R — полезная скорость передачи. Значения затухания асимметрии должны удовлетворять маске, приведенной на рис. 3.10. На этом рисунке LBMIN = 40 дБ, f1 = 5 кГц, f2 = fsym/2.

Рис. 3.9. Маска значений затухания несогласованности для интерфейсов SHDSL

Рис. 3.10. Маска значений затухания асимметрии для интерфейсов SHDSL

Глава 4 ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993 4.1. Общие характеристики ЦСП в соответствии с Рекомендациями МСЭ-Т G.992, G.993 В основу функционирования ЦСП в соответствии с Рекомендациями G.992, G.993 [30-36] положен метод передачи ортогональными гармоническими сигналами (ОГС) (см. главу 1). Отличительной чертой этого класса ЦСП является то, что, учитывая характер трафика при работе в сети Интернет, скорости передачи в направлениях к абоненту и от абонента выбраны разными — асимметричными, хотя предусмотрен также вариант симметричных скоростей передачи. В силу этого цифровые абонентские линии, построенные с применением оборудования этого класса, получили название асимметричных цифровых АЛ — ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line). Варианты регламентированных Рекомендациями МСЭ-Т ЦCП ADSL принципиально отличаются друг от друга лишь числом ортогональных несущих и соответственно скоростями передачи. Так, например, ЦСП ADSL по Рекомендации G.992.1 МСЭ-Т может максимально использовать 255 ортогональных несущих, а ЦСП VDSL по Рекомендации G.993.1 использует уже 2782 ортогональных несущих. Другие отличия носят непринципиальный, инженерный характер. В этой связи в дальнейшем будут рассмотрены подробно лишь характеристики и алгоритмы функционирования ЦСП ADSL, соответствующие Рекомендации G.992.1 МСЭ-Т, для остальных ЦСП будут указаны по мере необходимости лишь отличия. Важным достоинством ЦСП ADSL является возможность совместной работы по одной АЛ с аналоговым телефоном традиционной телефонной сети. Для развязки сигналов и сохранения телефонной связи на станционной и абонентской сторонах ЦСП ADSL содержат разделительные устройства — сплиттеры (рис. 4.1).

74

ГЛАВА 4

Рис. 4.1. Сопряжение ЦСП ADSL с телефонным оборудованием, использующим полосу частот 0,3…3,4 кГц: ATU-C — ADSL Transceiver Unit, Central office end (приемопередатчик ADSL на станционной стороне); ATU-R — ADSL Transceiver Unit, Remote terminal end (приемопередатчик ADSL на стороне абонента)

Разделение сигналов встречных направлений передачи в ЦСП ADSL осуществляется либо по частоте с помощью фильтров или за счет частотной избирательности сигналов-переносчиков, либо эхокомпенсационным способом с помощью эхокомпенсатора, включаемого между выходом передатчика и входом приемника (см. раздел 2.11). Спектр линейного сигнала АDSL для варианта частотного разделения сигналов встречных направлений передачи показан на рис. 4.2. Снизу спектр сигнала ограничен частотой порядка 30 кГц (точнее — 25,875 кГц согласно Рекомендации G.992.1 Приложение A), что позволяет сохранить телефонный канал. Есть также вариант спектра АDSL, начинающегося с частоты 138 кГц, что обеспечивает совместимость с сигналами ISDN при работе по одной линии (G.992.1 Приложение B). Существуют и варианты «полностью цифрового режима» ADSL2 и ADSL2+, при котором допускается использование полосы частот, начиная с 3 кГц (G.992.3 Приложения I и J, G.992.5 Приложения I и J). Подробно технические характеристики различных вариантов систем АDSL и VDSL, регламентированных Приложениями к Рекомендациям G.992 и G.993 МСЭ-Т, приведены в главе 5. Гибкость в формировании спектра линейного сигнала является одним из достоинств технологии АDSL.

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

75

Рис. 4.2. Спектр линейного сигнала ADSL (частотное разделение сигналов встречных направлений)

4.2. Алгоритмы модуляции и демодуляции ЦСП ADSL Рекомендацией G.992.1 МСЭ-Т определены следующие основные параметры группового сигнала: – разнос по частоте между соседними несущими ΔF = 4,3125 кГц, – максимальное число несущих (включая неиспользуемые) составляет: • в нисходящем направлении (downstream) — N = 256, • в восходящем направлении (upstream) — N = 32, – используемые несущие имеют номера l1 …l2, – несущая с l = 64 (соответствующая частоте lΔF = 276 кГц) предназначена для передачи пилот-сигнала в нисходящем направлении. В соответствии с рассмотренными выше (см. главу 2) алгоритмами модуляции сигналов в ЦСП АDSL, полученные в результате кодирования созвездий в станционном передатчике ATU-C координаты сигнальных точек al и bl, l = l1, l1+1, l1+2, …, l2–1, l2, образуют комплексный вектор Rl согласно следующему правилу: Rl = 0, l = 0, 1, 2, ..., l1 − 1, l = l2 + 1, ..., 256, Rl = al + ibl , l = l1 , l1 + 1, l1 + 2, ..., l2 − 1, l2 , R64 = a64 + ib64 , * Rl = R512l , l = 256, 257, ..., 511,

(4.1)

ГЛАВА 4

76

где a64 , b64 — немодулируемые амплитуды синфазной и квадратурной составляющих пилот-сигнала, а знак (*) означает операцию комплексного сопряжения. В результате выполнения обратного дискретного преобразования Фурье (ОДПФ) вектора Rl 511

i 2 πln

sгр ( n ) = ∑ Rl e 512 , n = 0, 1, 2, ..., 511,

(4.2)

l =0

формируются 512 отсчетов группового сигнала, которые дополняются отсчетами префикса (защитного интервала), совпадающими с 32-мя отсчетами с номерами n = 480…511, полученными в результате ОДПФ-преобразования, что позволяет сформировать 544 отсчета группового сигнала в нисходящем направлении на каждом тактовом интервале. В абонентском передатчике (ATU-R) вектор Rl, соответствующий восходящему потоку, формируется следующим образом: Rl = 0, l = 0, 1, 2, ..., l1 − 1, l = l2 + 1, ..., 32, Rl = al + ibl , l = l1 , l1 + 1, l1 + 2, ..., l2 − 1, l2 , * Rl = R64l , l = 32, 33, ..., 63.

В результате осуществления ОДПФ-преобразования вектора Rl 63

sгр ( n ) = ∑ Rl e

i 2 πln 64

, n = 0, 1, 2,..., 63 ,

l =0

формируются 64 отсчета группового сигнала, которые дополняются отсчетами префикса (защитного интервала), совпадающими с четырьмя отсчетами с номерами n = 60…63, полученными в результате ОДПФ-преобразования, что позволяет сформировать 68 отсчетов группового сигнала в восходящем направлении на каждом тактовом интервале. Дискретные спектры, формируемые передатчиком ATU-C, при эхокомпенсационном и фильтровом разделении сигналов приведены на рисунках 4.3 и 4.5 соответственно. На рисунке 4.6 приведен дискретный сигнал ATU-C. Дискретный спектр и групповой сигнал, формируемые передатчиком ATU-R, приведены на рисунках 4.4 и 4.7 соответственно. Штриховкой на рис. 4.6 и 4.7 отмечены совпадающие (вследствие добавления защитного интервала) области группового сигнала на тактовом интервале.

Рис. 4.4. Дискретный спектр ADSL (ATU-R) (l — номера несущих сигналов)

Рис. 4.3. Дискретный спектр ADSL (ATU-C) при эхокомпенсационном разделении сигналов (l — номера несущих сигналов, П — пилот-сигнал)

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993 77

Рис. 4.6. Дискретный сигнал ADSL (ATU-C) (n — номер отсчета)

Рис. 4.5. Дискретный спектр ADSL (ATU-C) при фильтровом разделении сигналов (l — номера несущих сигналов, П — пилот-сигнал)

78 ГЛАВА 4

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

79

Рис. 4.7. Дискретный сигнал ADSL (ATU-R) (n — номер отсчета)

4.3. Структурная схема передатчика Структурная схема передатчика ADSL станционной стороны (ATU-C) в соответствии с Рекомендацией G.992.1 МСЭ-Т приведена на рис.4.8.

Рис. 4.8. Структурная схема передатчика ADSL (ATU-C)

Введены следующие определения. Физический канал ADSL называется физическим каналом, а все информационные и служебные каналы называются логическими или транзитными каналами. Все виды информации, кроме полезной информации, называются служебной информацией. ЦСП ADSL позволяет одновременно передавать сигналы более одного информационного канала. Для передачи служебной информации используются встроенный рабочий канал — EOC (Embedded Operations Channel), служебный канал управления — AOC (ADSL Overhead Control Channel), а также служебные биты. Комбинирование и разделение логических каналов в передатчике и приемнике

ГЛАВА 4

80

осуществляется с помощью кадровой структуры, которая описана ниже. Таким образом, в физическом канале ADSL создается ряд логических каналов. В ЦСП ADSL в нисходящем направлении (в направлении от станции к абоненту) может быть организовано до 4-х симплексных логических каналов и до 3-х полнодуплексных логических каналов, которые мультиплексируются в единый физический канал мультиплексором (рис. 4.8). Симплексные каналы в табл. 4.1 обозначены AS0, AS1, AS2 и AS3, а дуплексные — LS0, LS1 и LS2. Дуплексные каналы могут иметь различные скорости передачи в различных направлениях, включая и нулевую скорость в одном или обоих направлениях. Когда скорость дуплексного канала равна нулю в одном направлении, он превращается в симплексный канал в направлении с ненулевой скоростью. Допустимые скорости различных транзитных каналов приведены в табл. 4.1. Для всех логических каналов реальные скорости передачи кратны 32 кбит/с. Во многих реализациях в нисходящем направлении используется только один симплексный канал, а в восходящем направлении дуплексный канал используется в симплексном режиме. Обычно в этих случаях используются каналы AS0 и LS0. Таблица 4.1. Логические каналы ADSL Канал

Тип канала

Допустимая скорость

AS0

Нисходящий симплексный

0…6,144 Мбит/с

AS1

Нисходящий симплексный

0…4,608 Мбит/с

AS2

Нисходящий симплексный

0…3,072 Мбит/с

AS3

Нисходящий симплексный

0…1,536 Мбит/с

Комментарии Чаще всего используется как единственный нисходящий канал

LS0

Дуплексный

0…640 кбит/с

Может иметь различные скорости в каждом направлении. Чаще всего используется как восходящий симплексный канал

LS1

Дуплексный

0…640 кбит/с

Может иметь различные скорости в каждом направлении

LS2

Дуплексный

0…640 кбит/с

Может иметь различные скорости в каждом направлении

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

81

Возможность использования различных логических каналов позволяет ADSL быть достаточно гибкой для поддержки разных приложений. Например, одним из приложений ADSL является видео по запросу по телефонной линии. В этом случае для передачи цифрового видео и аудио может использоваться, например, нисходящий симплексный канал AS0, в то время как для передачи и приема информации управления, такой как команды паузы или перемотки, может использоваться, например, дуплексный канал LS0. Характерной особенностью передатчика является наличие в нем двух трактов — быстрого и с перемежением. Эти названия обязаны своим происхождением тому факту, что данные тракта с перемежением (называемые впоследствии данными с перемежением) с целью декорреляции потока ошибок (приводящей к повышению помехозащищенности) подвергаются операции сверточного перемежения, которая вносит в эти данные задержку. Данные же быстрого тракта (быстрые данные) не содержат блока перемежения и поэтому проходят через этот тракт быстрее. Такое решение связано с тем, что используемый в ADSL метод параллельной передачи ортогональными гармоническими сигналами (ОГС) вносит в передаваемые данные значительные задержки, определяемые длительностью тактового интервала. Но для некоторых видов передаваемой информации, например, телефонных сообщений, задержки строго нормируются и большие задержки недопустимы. Для того, чтобы не вносить в такие сигналы дополнительную задержку, вызываемую перемежением, эти данные передаются по отдельному (быстрому) тракту, в котором отсутствует перемежение. Следует отметить, что любой логический канал назначается или быстрому, или тракту с перемежением, но никак не обоим. Тем не менее, оба тракта могут быть активными одновременно (если каждому будет назначен один или более логических каналов). Однако во многих реализациях используется только один тракт. Функционально передатчик станционного модема ATU-C и передатчик абонентского модема ATU-R реализуются по одним и тем же алгоритмам. Однако между ними существуют и незначительные различия, связанные с отличием скоростей передачи «вниз» и «вверх». Прежде всего, ATU-C и ATU-R отличаются числом используемых несущих сигналов. Остальные различия между ATU-C и ATU-R вытекают из этого и будут рассмотрены по мере описания передатчика ADSL. Рассмотрим назначение блоков передатчика. Блок мультиплексирования объединяет до 4-х симплексных (AS0…AS3) и до 3-х дуплексных (LS0…LS2) информационных (логических) сигналов, син-

82

ГЛАВА 4

хронизированных с тактовой частотой 4 кГц, с сигналами управления, администрирования и эксплуатации в два отдельных потока данных: быстрый и с перемежением. Каждый из потоков подвергается независимо CRC-кодированию, скремблированию и кодированию кодом, исправляющим ошибки (прямое корректирующее кодирование — ПКК), — кодом Рида-Соломона. Затем данные тракта с перемежением подвергаются операции сверточного перемежения. Сформированные потоки двоичных символов распределяются по каналам (несущим) передатчика в соответствии с оптимальным распределением мощности передатчика и числа битов передаваемой информации по несущим. Это распределение определяется в приемнике модема ATU-R и передается на противоположную сторону. В соответствии с этим распределением выбираются вид сигнального созвездия (при этом используются сигнально-кодовые конструкции) и коэффициент усиления в каждом канале. В результате формируется комплексный вектор (4.1), который преобразовывается по алгоритму ОДПФ (4.2). Цифровой сигнал, полученный в результате ОДПФ-преобразования, дополняется сигналами префикса, преобразуется в аналоговый сигнал и передается по абонентской линии.

4.4. Структура кадров ADSL Кадровая и сверхкадровая структура сигнала ADSL позволяет объединять (мультиплексировать) и разделять логические каналы при передаче их по физическому каналу ADSL. Самым крупным элементом сигнала ADSL является сверхкадр (рис. 4.9). Сверхкадр имеет длительность 17 мс и состоит из 68 информационных кадров, нумеруемых от 0 до 67, и одного кадра (символа) синхронизации. Кадр синхронизации имеет ту же самую длительность, что и кадр данных, и он может рассматриваться как кадр, не переносящий пользовательских данных. Каждый кадр ADSL, включая и кадр синхронизации, соответствует одному ADSL-символу. Частота следования кадров составляет 69 кадров ≈ 4, 0588 кГц . Так как информационных кадров за 17 мс 17 мс передается всего 68 (символ синхронизации является служебным и здесь не учитывается), то частота передачи информационных кадров 68 кадров данных составляет = 4 кГц . 17 мс

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

83

Структура кадра и сверхкадра передатчика ATU-C приведена на рис. 4.9. Все информационные кадры имеют аналогичную структуру. Каждый кадр разбивается на две части: полукадр, содержащий данные быстрого тракта, и полукадр, содержащий данные тракта с перемежением.

Рис. 4.9. Структура сверхкадра ADSL (передатчик ATU-C)

Полукадры, в свою очередь, разбиваются на байты. Каждый полукадр содержит точно определенное количество байтов данных, относящихся к каждому из активных логических каналов. В каждом полукадре данных содержатся также и байты служебной информации, однако эти служебные байты различны для разных номеров кадров. На рис. 4.10 изображена общая структура информационного кадра ADSL, соответствующая точке А рис. 4.8 (на выходе блока CRC или на входе скремблера).

ГЛАВА 4

84

Служебная информация быстрого тракта

Данные быстрого тракта

Служебная информация быстрого тракта

Служебная ин формация трак та с перемеже нием

Данные тракта с перемежени ем

Служебная ин формация тракта с пере межением

Рис. 4.10. Структура кадра, включающая компоненты быстрого тракта и тракта с перемежением (соответствует точке А на рис. 4.8)

На рис. 4.11 изображена более детальная структура полукадра восходящего и нисходящего направлений передачи быстрого тракта на выходе блока CRC. Быстрый байт

Байты AS0

Байты AS1

Байты AS2

Байты AS3

Байты LS0

Байты LS1

Байты LS2

Байт AEX

Байт LEX

а) Быстрый байт

Байты LS0

Байты LS1

Байты LS2

Байт LEX

б) Рис. 4.11. Детальная структура быстрой части кадра ADSL, соответствующая точке А на рис. 4.8, для нисходящего направления (а) и восходящего направления (б)

Из рис. 4.11 видно, что каждый логический канал наделяется определенным количеством байтов. Кадр данных, использующийся в нисходящем направлении, имеет места для всех семи транзитных каналов, а кадр восходящего направления может переносить только байты дуплексных каналов (LS), потому что в восходящем направлении симплексные каналы (AS) не передаются. Если некоторый логический канал не используется в быстром тракте, то количество соответствующих этому каналу байтов равно нулю (поэтому он не будет занимать место в этом тракте). Из-за того, что распределение информации по кадрам (а информационные кадры следуют друг за другом с частотой 4 кГц) происходит байтами, а не частями байтов, скорость передачи данных по информационному каналу кратна величине 32 кбит/с. Фактически скорость передачи данных по информационному каналу можно определить из следующего выражения: Rchannel = количество байт на кадр × 8

бит кадров × 4000 . байт с

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

85

В кадре данных быстрого буфера присутствует и несколько служебных байтов — быстрый байт, AEX-байт и LEX-байт в нисходящем направлении и LEX-байт в восходящем направлении. Первый байт быстрой части кадра называется быстрым байтом и служит для передачи кодовой, служебной и синхронизирующей информации. Быстрый байт — это сокращение для байта синхронизации быстрого тракта. Быстрый байт всегда присутствует, даже если быстрый тракт не используется ни одним транзитным каналом. Он выполняет четыре следующие функции в зависимости от номера кадра (от 0 до 67): – перенос CRC-информации, относящейся к предыдущему сверхкадру быстрого тракта; – передача индикаторных битов; – перенос вложенного (внутреннего) рабочего канала EOC; – перенос информации управления синхронизацией для того, чтобы управлять вложением и извлечением байтов с целью синхронизации (выравнивания) скорости логического канала с пользовательской скоростью (скоростью, которую необходимо обеспечить). Назначение канала EOC и индикаторных битов остается за пределами рассмотрения данного справочника. Байты AEX и LEX используются для того, чтобы включать дополнительный байт в AS- и LS-каналы с целью выравнивания скорости логического канала с пользовательской скоростью. На рис. 4.12, а и 4.12, б изображена структура быстрой части кадра ADSL на выходе блока скремблирования и кодирования (см. рис. 4.8) для восходящего и нисходящего направлений соответственно. Отличием структуры сигнала быстрой части в этой точке от структуры на выходе блока CRC является скремблирование данных и наличие добавленных кодером байтов ПКК. На рис. 4.13, a, б изображена структура полукадра с перемежением, соответствующая выходу блока CRC (см. рис. 4.8). Первый байт полукадра с перемежением называется байтом синхронизации и выполняет следующие основные функции (некоторые из этих функций аналогичны функциям быстрого байта): – передача CRC-информации, относящейся к предыдущему сверхкадру тракта с перемежением; – перенос информации управления синхронизацией для добавления и удаления байтов из транзитных каналов тракта с перемежением;

ГЛАВА 4

86

– перенос AOC-канала, когда тракт с перемежением не используется ни одним из транзитных каналов. Назначение канала AOC остается за пределами рассмотрения данного справочника. Байты LS0

Быстрый байт

Байты LS1

Байты LS2

Проверочные байты кода Рида Соломона

LEX байт

а)

Быстрый Байты байт AS0

Байты AS1

Байты AS2

Байты AS3

Байты LS0

Байты LS1

Байты LS2

Байт AEX

Байт LEX

Проверочные байты кода Рида

Соломона

б) Рис. 4.12. Структура быстрой части кадра ADSL после блока ПКК (точка B на рис. 4.8):

a — для восходящего направления, б — для нисходящего направления

Байты LS0

Байт синхронизации

Байты LS1

Байт LEX

Байты LS2

а) Байт синхро

низации

Байты AS0

Байты AS1

Байты AS2

Байты AS3

Байты LS0

Байты LS1

Байты LS2

Байт AEX

Байт LEX

б) Рис. 4.13. Структура полукадра с перемежением на выходе блока CRC (точка A на рис. 4.8):

a — для восходящего направления, б — для нисходящего направления

В тракте с перемежением кодовое слово ПКК, в отличие от кодового слова в быстром тракте, может быть составлено из нескольких кадров. Реальное количество кадров S в кодовом слове ПКК тракта с перемежением устанавливается в процессе инициализации. Если каждый из этих кадров содержит K полезных байтов, то кодер Рида-Соломона добавляет к S×K полезных данных R проверочных байтов, формируя кодовое слово длиной S×K+R байтов. После рав-

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

87

номерного распределения проверочных байтов по S кадрам на выходе блока ПКК каждый кадр тракта с перемежением будет содержать (S×K+R)/S байтов. После кодирования Рида-Соломона кодовые слова ПКК подвергаются сверточному перемежению, в результате которого кадры, поступающие на вход кодера созвездий (точка С на рис. 4.8), состоят из байтов, принадлежащих нескольким кодовым словам ПКК.

4.5. Циклическая избыточная проверка Циклическая избыточная проверка (CRC) предназначена для оценки количества принятых сверхкадров, содержащих ошибки, не исправленные блоком ПКК. Существует два типа циклической избыточной проверки — одна для быстрого тракта, другая для тракта с перемежением. Они генерируются для каждого сверхкадра и передаются в нулевом кадре следующего сверхкадра. Для циклической избыточной проверки в каждом сверхкадре выделяются восемь битов для каждого тракта (в быстром тракте проверочные биты CRC передаются в быстром байте (8 битов) кадра 0, а в тракте с перемежением — в «синхробайте» (8 битов) кадра 0). Эти биты рассчитываются из k битов сообщения согласно следующему равенству: сrc (D) = M(D) D8 mod G(D), где M(D) = m0Dk-1 ⊕ m1Dk-2 ⊕ … ⊕ mk-2D ⊕ mk-1 — многочлен сообщения; G(D) = D8 ⊕ D4 ⊕ D3 ⊕ D2 ⊕ 1 — образующий многочлен; crc(D) = c0D7 ⊕ c1D6 ⊕ … ⊕ c6D ⊕ c7 — проверочный многочлен; ⊕ — означает сложение по модулю два (исключающее или); D — оператор задержки. Для каждого из трактов биты, контролируемые CRC (биты, на основе которых рассчитываются проверочные биты CRC), включают все биты, передаваемые по данному тракту в течение сверхкадра, кроме битов ПКК, битов предыдущего CRC и синхрокадра (кадр 68).

4.6. Скремблирование В соответствии с Рекомендацией G.992.1 МСЭ-Т потоки двоичных данных каждого тракта (быстрого и с перемежением) после CRC-

88

ГЛАВА 4

кодирования должны независимо друг от друга скремблироваться по следующему алгоритму: d′n = dn ⊕ d′n–18 ⊕ d′n–23, где dn — n-й бит на входе скремблера соответствующего тракта; d′n — n-й бит после операции скремблирования в соответствующем тракте. Данный алгоритм должен применяться для всех последовательных потоков данных независимо от кадрообразования или синхронизации символов. Дескремблирование в приемнике выполняется независимо от синхронизации символов. Структурные схемы скремблера и дескремблера были приведены на рис. 2.26.

4.7. Предварительная коррекция ошибок и перемежение После скремблирования данные обоих трактов (быстрого и с перемежением) независимо подвергаются предварительному корректирующему кодированию (ПКК). Оба тракта используют код РидаСоломона в поле Галуа GF(256). Количество k проверочных байтов и количество n полезных байтов, которые составляют кодовое слово, определяется в процессе инициализации ADSL-соединения. В быстром тракте каждому кадру соответствует одно кодовое слово. В тракте с перемежением кодовое слово может состоять из целого числа S кадров, где S — число, меньшее либо равное 16 (S = 1, 2, 4, 8 или 16). Для обоих трактов количество проверочных байтов может быть любым четным числом между 0 и 16 включительно. Отношение количества проверочных байтов к количеству полезных байтов должно быть близко к нулю. Такое отношение дает приемлемый выигрыш кодирования без значительной избыточности. Для формирования кодового слова Рида-Соломона размером n = k + r байтов к k информационным байтам m0, m1, …, mk-2, mk-1 должны добавляться r проверочных избыточных байтов с0, с1, …, сr-2, сr-1. Проверочные байты вычисляются из информационного байта следующим образом: С(D) = М(D) Dr mod G(D), где М(D) = m0Dk-1 ⊕ m1Dk-2 ⊕ … ⊕ mk-2D ⊕ mk-1 — многочлен сообщения;

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

89

C(D) = c0Dr-1 ⊕ c1Dr-2 ⊕ … ⊕ cr-2D ⊕ cr-1 — проверочный многочлен; G(D) = Π (D ⊕ αi) — образующий многочлен кода Рида-Соломона, i

где П обозначает умножение, а i изменяется от 0 до r-1. Арифметика выполняется в поле Галуа GF(256), где α — примитивный элемент, который удовлетворяет примитивному бинарному многочлену х8 ⊕ х4 ⊕ х3 ⊕ х2 ⊕ 1 (является его корнем). Байт данных (d7, d6, …, d1, d0) идентичен элементу поля Галуа d7α7 ⊕ d6α6 ⊕ … ⊕ d1α ⊕ d0. Число проверочных байтов r и размер кодового слова n могут изменяться. Кодированный сигнал в тракте с перемежением подвергается операции сверточного перемежения. Глубина перемежения варьируется, но всегда должна быть кратна 2. Сверточное перемежение осуществляется по следующему правилу. Каждый байт кодовой конструкции Рида-Соломона В0, В1, …, ВN-1 задерживается на величину, которая пропорциональна индексу байта. Иначе говоря, байт Bi (с индексом i) задерживается на (D–1)×i байтов, где D — глубина перемежения. Пример для n = 5, d = 2 показан в табл. 4.2, где BiJ соответствует i-му байту j-го кодового слова. Таблица 4.2. Сверточное перемежение для n = 5, d = 2 Вход блока перемежения

B0J

B1J

BJ2

B3J

BJ4

B0J+1 B1J+1 BJ+1 B3J+1 BJ+1 2 4

Выход блока перемежения

B0J

B3J–1

B1J

BJ–1 4

BJ2

B0J+1

B3J

B1J+1

BJ4

BJ+1 2

В соответствии с рассмотренным правилом и выбранной глубиной перемежения (кратной 2) в случае нечетного n байты на выходе буфера с перемежением всегда занимают «свой» временной интервал. Нетрудно проверить, что если n является четным, то такое перемежение осуществить невозможно: байты с предыдущего кодового слова «накладываются» на байты следующего кодового слова. Например, при d = 2 и n = 4 байт BJ2 должен был бы занять место байта B0J+1 . Выходом из этого положения является добавление холостого байта в начало кодового слова на входе блока перемежения, благодаря чему длина кодового слова становится нечетной. Получившееся кодовое слово затем подвергается сверточному перемежению, а холостой байт изымается на выходе блока перемежения.

ГЛАВА 4

90

4.8. Распределение битов по несущим Перед поступлением на блок модуляции подлежащие передаче данные накапливаются в буферах данных быстрого тракта и тракта с перемежением. Перед модуляцией несущих определяется количество битов данных, которое должно передаваться на каждой несущей в течение одного тактового интервала. Эта информация определяется в процессе инициализации, когда измеряется защищенность принимаемого на противоположной стороне сигнала на частоте каждой несущей. По результатам измерений в приемнике ATU-R рассчитываются допустимое количество битов и передаваемая мощность на каждой несущей. Результаты расчетов передаются на ATU-C. Для ADSL количество битов на одну несущую может составлять 2…15 включительно или быть нулем (в ADSL2 и ADSL2+ обеспечена возможность передачи одного бита в канале). Пример распределения подлежащих передаче битов по несущим приведен на рис. 4.14.

Рис. 4.14. Пример распределения количества передаваемых в течение тактового интервала битов Bl по несущим l

Важной особенностью распределения битов по несущим является то, что биты быстрого тракта распределяются по несущим с небольшим количеством битов, а биты тракта с перемежением — с большим количеством битов. Это осуществляется с целью минимизации вероятности ошибки при действии в канале связи импульсных помех. Импульсные помехи абонентской линии практически одинаково влияют на каждую несущую в силу равномерного спектра помехи. Однако, ошибок при этом будет порождаться больше при демодуляции несущих, промодулированных более плотными сигнальными созвездиями. Это увеличение числа ошибок после демодуля-

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

91

ции и выполнения функций внутреннего уровня декодирования будет скомпенсировано большей корректирующей способностью внешнего кода в тракте с перемежением (см. раздел 2.5).

4.9. Решетчатое кодирование и преобразование битов Распределенные по несущим биты передаваемой информации до преобразования в соответствующие сигналы сигнальных созвездий подвергаются внутреннему кодированию, рекомендованные алгоритмы которого иллюстрирует рис. 4.15.

Рис. 4.15. Схема преобразования битов

На вход схемы преобразования поступает двоичный символ u = (uZ, uZ–1, …, u1), состоящий из Z = x+y–1 битов, подлежащих передаче на двух соседних несущих ЦСП ADSL, где x и y — количество битов, подлежащих передаче на первой и второй из этих несущих соответственно (вычитание единицы связано с тем, что на две несущие приходится один избыточный бит, полученный в результате сверточного кодирования). Младшие биты символа u (u1 и u2) преобразуются с помощью сверточного кодера (рис. 4.16) в биты u0, u1 и u2.

ГЛАВА 4

92

Рис. 4.16. Схема сверточного кодера

Рис. 4.17. Решетчатая диаграмма

Соответствующая сверточному кодеру решетчатая диаграмма приведена на рис. 4.17, где S = (S3, S2, S1, S0) является двоичным представлением текущего состояния (от 0 до F), в то время как T = (T3, T2, T1, T0) является двоичным представлением следующего состояния (также от 0 до F). Рассмотренная решетчатая диаграмма используется при декодировании кода по алгоритму Витерби. В результате кодирования двоичное слово u = (uZ, uZ–1, …, u1) преобразуется в два двоичных слова v = = (vZ–y, …, v0) и w = = (wy–1, …, w0), каждое из которых используется для задания точки созвездия на соответствующей несущей.

ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993

93

4.10. Кодер созвездий Для каждой несущей кодер созвездий должен преобразовать двоичные слова (символы) v и w в точку (al, bl) сигнального созвездия, где координаты al и bl являются нечетными целыми числами. Для удобства описания каждая точка созвездия обозначается целым числом, двоичное представление которого соответствует подлежащему кодированию набору битов. Например, при количестве подлежащих кодированию битов n = 2 созвездия состоят из четырех точек, которые обозначаются как 0, 1, 2, 3 и соответствуют наборам битов (0, 0), (0,1), (1, 0), (1, 1) соответственно. На рисунке 4.18 изображены примеры созвездий для n = 2 и n = 4.

Рис. 4.18. Точки созвездия для n = 2 и n = 4

Четырехбитовое созвездие может быть получено из 2-битового путем замены каждой точки x блоком точек 2×2: 4x+1 4x+3 4x 4x+2. Такая же процедура может быть применена для конструирования созвездий с бóльшим четным числом бит. Созвездия для четного числа n представляют собой квадрат. На рис. 4.19 показаны созвездия для n = 3 и n = 5. Семибитовое созвездие может быть получено из пятибитового путем замены каждой точки x блоком точек 2×2: 4x+1 4x+3 4x 4x+2.

ГЛАВА 4

94

Такая же процедура может затем осуществляться для конструирования созвездий с бóльшим нечетным числом битов.

Рис. 4.19. Точки созвездия для n = 3 и n = 5

Глава 5 ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА 5.1. Рекомендации МСЭ-Т, стандартизирующие системы передачи xDSL Характеристики приемопередатчиков xDSL регламентированы Рекомендациями G.991…G.993 МСЭ-Т [28-36]. В таблице 5.1 приведено соответствие между типами систем передачи (СП) xDSL и регламентирующими их Рекомендациями МСЭ-Т. Таблица 5.1. Соответствие между типами СП xDSL и Рекомендациями МСЭ-Т Тип СП xDSL HDSL SHDSL ADSL ADSL G.Lite (Splitterless ADSL — ADSL без сплиттера) ADSL2 Splitterless ADSL2 (ADSL2 без сплиттера) ADSL2+ VDSL VDSL2

Обозначение Рекомендации МСЭ-Т G.991.1 G.991.2 G.992.1

Год публикации последней версии 1998 2003 1999

G.992.2

1999

G.992.3

2005

G.992.4

2002

G.992.5 G.993.1 G.993.2

2005 2004 2006

Многообразие разновидностей СП xDSL не исчерпывается приведенными в табл. 5.1 типами. СП каждого типа могут быть реализованы в различных вариантах, определяемых Приложениями к соответствующей Рекомендации. Варианты СП, определяемые соответствующими Приложениями, отличаются в основном диапазоном

96

ГЛАВА 5

частот сигнала на выходе передатчиков в нисходящем и восходящем направлениях передачи и маской спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика (маска определяет максимально допустимые значения спектральной плотности мощности сигнала на каждой частоте). В источниках [30…36] перечислены Приложения для всех типов СП xDSL, кроме HDSL и SHDSL. СП HDSL далее не рассматривается в силу того, что она фактически вытеснена СП SHDSL, а последняя описана в главе 3.

5.2. Эволюция ADSL и VDSL Технологии ADSL и VDSL стремительно развиваются. Начиная с 1999 года, когда была принята Рекомендация МСЭ-Т G.992.1 (ADSL), стандартизировано 5 типов систем ADSL и 2 типа систем VDSL (см. табл. 5.1). Ниже приведено краткое описание каждого из этих типов СП. Асимметричная цифровая абонентская линия ADSL (Asymmetric DSL) в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т G.992.1 обеспечивает скорость передачи до 6,144 Мбит/с в нисходящем направлении и до 640 кбит/с в восходящем направлении. Оборудование большинства производителей обеспечивает скорость передачи до 8 Мбит/с в нисходящем направлении и до 1 Мбит/с в восходящем направлении. Асимметричность скорости передачи в комплексе с постоянно установленным соединением (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установления соединения) делает технологию ADSL идеальной для организации доступа к сети Интернет. Технология ADSL позволяет сохранить телефонную связь путем использования частотных разделителей (сплиттеров) — одного на АТС и другого в помещении пользователя. К одному входу сплиттера в помещении пользователя подключается аналоговый телефонный аппарат, а к другому — ADSLмодем, который в зависимости от реализации может выполнять также функции маршрутизатора, коммутатора или моста. При этом работа ADSL-модема не мешает функционированию традиционной телефонной связи, работающей независимо от того, функционирует ли канал ADSL. Примечание 1. В Приложении H к Рекомендации МСЭ-Т G.992.1 описан симметричный вариант ADSL, обеспечивающий скорость

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

97

передачи от 192 до 1600 кбит/с как в нисходящем, так и в восходящем направлениях. Предусмотрено использование полностью цифрового режима передачи, когда используются несущие с частотами n×4,3125 кГц, где n = 1, 2, …, 5. Примечание 2. В Приложении I Изменения 1 от 2003 г. к Рекомендации МСЭ-Т G.992.1 фактически описан прототип ADSL2+, обеспечивающий скорость передачи до 24 Мбит/с в нисходящем направлении. Асимметричная цифровая абонентская линия ADSL G.Lite в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т G.992.2 — это вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость передачи в нисходящем направлении до 1,5 Мбит/с, а в восходящем направлении — до 512 кбит/с. Оборудование технологии G.Lite является более простым в установке и более дешевым, чем ADSL. Одним из путей упрощения установки модемов ADSL G.Lite стало введение высокочастотной части сплиттера в корпус модемов, что избавило от необходимости установки внешнего сплиттера (отсюда и название — Splitterless ADSL (ADSL без сплиттера)). Асимметричная цифровая абонентская линия ADSL2 согласно Рекомендации МСЭ-Т G.992.3 является усовершенствованной версией ADSL. Технология ADSL2 обеспечивает скорость передачи в нисходящем направлении до 8 Мбит/с, а в восходящем направлении — до 800 кбит/с. Оборудование большинства производителей обеспечивает скорость передачи до 12 Мбит/с в нисходящем направлении и до 1 Мбит/с в восходящем направлении. Увеличение скорости передачи по сравнению с ADSL, соответствующей Рекомендации G.992.1, обусловлено внесением целого ряда описанных ниже усовершенствований. 1) Более гибкое и эффективное построение кадра позволяет управлять количеством служебной информации (от 4 до 64 кбит/с), то есть уменьшить ее объем, а значит увеличить скорость передачи полезной информации, что особенно важно на длинных линиях. 2) Структура кадров позволяет более эффективно использовать выигрыш за счет кодирования Рида-Соломона. 3) Обновлены процедуры диагностики линии, предназначенные для выявления неисправностей и мониторинга характеристик линий ADSL2 во время работы: приемопередатчики ADSL2 могут осуществлять измерения уровня шума в линии, затухания и отношения сигнал/шум на обоих концах линии. При этом измерения этих параметров могут осуществляться даже при невозможности установления нормального соединения по данной линии.

98

ГЛАВА 5

4) Добавлена поддержка однобитовых кодовых созвездий, что позволяет получить бóльшую дальность работы системы на малых скоростях. 5) Улучшены процедуры управления передачей. Например, система может адаптировать скорость передачи данных в режиме реального времени. Это нововведение, называемое фоновой адаптацией скорости (Seamless Rate Adaptation, SRA), позволяет системам ADSL2 изменять скорость передачи данных во время работы без прерываний связи или битовых ошибок. Для этого система диагностирует изменения характеристик канала связи (например, когда местная АМ-радиостанция выключает свой передатчик на ночь) и незаметно для пользователя меняет скорость передачи. 6) Добавлена функция регулирования потребляемой мощности, позволяющая системе находится в устойчивом режиме L0 (режиме постоянной передачи полезной информации), режиме низкого потребления мощности L2 (потребляемая мощность зависит от характера трафика) или в режиме холостого хода L3 (спящий режим, когда информация длительное время не передается). Асимметричная цифровая абонентская линия ADSL2 без сплиттера, соответствующая Рекомендации G.992.4, — следующее поколение технологии ADSL G.Lite. По сравнению с технологией ADSL G.Lite она имеет ряд усовершенствований: – улучшена поддержка цифровых служб и передачи голоса; – улучшена возможность изменения характеристик линии «на ходу»; – усовершенствованы процедуры управления спектром передачи; – добавлена поддержка однобитовых кодовых созвездий; – добавлен полностью цифровой режим работы. Асимметричная цифровая абонентская линия ADSL2+, соответствующая Рекомендации G.992.5, обеспечивает скорость передачи в нисходящем направлении до 16 Мбит/с, а в восходящем — до 800 кбит/с. Оборудование ADSL2+ большинства производителей обеспечивает скорость передачи в восходящем направлении до 1 Мбит/с, а в нисходящем направлении — до 24 Мбит/с. Такое увеличение скорости передачи стало возможным за счет почти двухкратного (до 2,208 МГц) расширения полосы частот, используемой для передачи в нисходящем направлении. Основные отличия ADSL2+ от ADSL2: – поддержка до трех кодовых слов кода Рида-Соломона на один DMT-символ;

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

99

– усовершенствованы процедуры управления спектром при установлении соединения и во время передачи информации; – улучшена поддержка услуг, требующих высоких скоростей передачи данных в нисходящем направлении (например, широкополосные развлекательные услуги). Примечание. Прототип ADSL2+, обеспечивающий скорость передачи до 24 Мбит/с в нисходящем направлении, фактически описан в Приложении I Изменения 1 от 2003 г. к Рекомендации МСЭ-Т G.992.1. Сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия VDSL (Very high speed Digital Subscriber Line), соответствующая Рекомендации МСЭ-Т G.993.1, обеспечивает в асимметричном варианте скорость передачи в нисходящем направлении до 57 Мбит/с, а в восходящем — до 33 Мбит/с. В симметричном варианте скорость передачи в обоих направлениях составляет до 33 Мбит/с. Такая высокая скорость передачи достигается только на небольших расстояниях: около 300 м при скорости 57 Мбит/с и около 1,8 км при скорости 13 Мбит/с. Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL, а также для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.д. Сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия VDSL2, соответствующая Рекомендации МСЭ-Т G.993.2, обеспечивает суммарную скорость передачи в нисходящем и восходящем направлениях до 200 Мбит/с. Основные отличия VDSL2 от VDSL: – определены планы частот до 30 МГц, что позволяет получить суммарную скорость передачи до 200 Мбит/с (скорость передачи в нисходящем направлении плюс скорость передачи в восходящем направлении); – определено большее количество профилей для поддержки широкого спектра сценариев установки (например, на АТС, в распределительном ящике с подведенной к нему оптоволоконной линией, в здании абонента и т.п.); – увеличена до 20,5 дБм максимальная мощность передачи в нисходящем направлении; – регламентирована обязательная поддержка решетчатого кодирования; – улучшены процедуры инициализации; – регламентирована обязательная поддержка всех типов сигнальных созвездий для передачи от 1 до 15 битов в течение тактового интервала;

ГЛАВА 5

100

– поддержка широкого спектра параметров тестирования (по аналогии с ADSL2); – улучшенное строение кадра, основанное на ADSL2, с усовершенствованным служебным каналом; – улучшены возможности избыточного кодирования и перемежения, расширен спектр настроек кодирующего устройства кода Рида-Соломона и устройства перемежения; – поддержка полностью цифрового режима работы.

5.3. Характеристики интерфейсов ADSL и VDSL Характеристики интерфейсов ADSL и VDSL сведены в таблицу 5.2, в которой даны ссылки на соответствующие рисунки. Для каждой разновидности СП xDSL на рис. 5.1…5.41 представлены маски спектральной плотности мощности (СПМ) сигнала на выходе передатчика, определяющие максимально допустимые значения спектральной плотности мощности сигнала на каждой частоте. В ряде случаев суммарная мощность в диапазоне частот от 0 до 4 кГц (обозначаемом на рисунках фигурной скобкой) ограничена величиной 15 дБ(пВт). Скорость возрастания СПМ измеряется в [дБ/октава]. Например, запись «21 дБ/октава» означает, что СПМ сигнала возрастает на 21 дБ при увеличении частоты в 2 раза. В подписях к рисункам использованы следующие сокращения: – ATU-C — ADSL Transceiver Unit, Central office end (приемопередатчик ADSL на станционной стороне); – ATU-R — ADSL Transceiver Unit, Remote terminal end (приемопередатчик ADSL на стороне пользователя); – VTU-O — VDSL(2)* Transceiver Unit at the Optical network unit (приемопередатчик VDSL(2) на оптическом сетевом узле); – VTU-R — VDSL(2) Transceiver Unit at the Remote side (приемопередатчик VDSL(2) на стороне пользователя).

*

VDSL(2) означает VDSL или VDSL2.

Таблица 5.2. Характеристики интерфейсов ADSL и VDSL

Разно- Рекоменвидность дация СП xDSL МСЭ-Т

Скорость передачи, кбит/с нисх.

1

2

восх.

Номинальная спекМаксимальная тральная плотность мощность сигнала мощности в полосе на выходе передатчастот наибольшего чика в полосе прососредоточения пускания, дБм спектра, дБм/Гц нисх.

3

восх.

нисх.

4

восх. 5

Диапазон частот, кГц

нисх.

восх.

Разнос между соседними несущими, кГц

Максимальное затухание асимметрии, дБ нисх.

восх.

Маска спектра сигнала на выходе передатчика, рисунок № нисх.

восх.

6

7

8

9

от 25,875 до 1104 (с перекрытием спектров сигнаот 25,875 лов встречных до 138 направлений передачи) или от 138 до 1104 (без перекр.)

4,3125

40 (в диапазоне частот от 30 до 1104 кГц)

Рис. 5.1, 5.2

Рис. 5.3

от 138 до 276

4,3125

40 (в диапазоне частот от 138 до 1104 кГц)

Рис. 5.4

Рис. 5.5

ADSL Annex A

От 32 до 6144 с шагом 32

От 32 до 640 с шагом 32

–40

–38

20,4

12,5

ADSL Annex B

От 32 до От 32 до 640 с ша6144 с гом 32 шагом 32

–40

–38

19,9

13,3

От 32 до От 32 до 640 с ша6144 с гом 32 шагом 32

–40

–38

20,4

12,5

от 25,875 до 1104 от 25,875 (с перекр.) или до 138 от 138 до 1104 (без перекр.)

4,3125

40 (в диапазоне частот от 30 до 1104 кГц)

Рис. 5.1, 5.2

Рис. 5.3

ADSL Annex I

От 32 до 6144 (опОт 32 до ция 24448) 640 с шас шагом гом 32 32 (опция 96)

–40

–38

20,9 (с перекр.) 20,4 (без перекр.)

12,5

от 25,875 до 2208 от 25,875 (с перекр.) или до 138 от 138 до 2208 (без перекр.)

4,3125

40 (в диапазоне частот от 30 до 2208 кГц)

Рис. 5.6, 5.7

Рис. 5.3

ADSL Annex H

От 192 до От 192 до 1600 с ша- 1600 с шагом 32 гом 32

20,4

от 25,875 от 25,875 до 1104 до 1104 или от или от 4,3125 до 1104 4,3125 до 1104

4,3125

40 (в диапазоне частот от 4,3125 до 1104 кГц)

Рис. 5.8

Рис. 5.8

ADSL Annex C

G.992.1

–40

–40

20,4

от 138 до 1104

Продолжение таблицы 5.2 1

2

3

4

5

6

7

8

от 138 до 552

от 25,875 до 138

4,3125

40 (в диапазоне частот от 30 до 552 кГц)

Рис. 5.9

Рис. 5.3

12,5

от 25,875 до 552

от 25,875 до 138

4,3125

40 (в диапазоне частот от 30 до 552 кГц)

Рис. 5.10

Рис. 5.3

12,5

от 138 до 552 или от 25,875 от 25,875 до 552 до 138

4,3125

40 (в диапазоне частот Рис. 5.9 или от 30 до 552 кГц) рис. 5.10

Рис. 5.3

13

от 25,875 до 1104 от 25,875 (с перекр.) или до 138 от 138 до 1104 (без перекр.)

4,3125

50 (в диап. от 30 до 50 (в диап. Рис. 5.11 и 138 кГц), 40 от 30 до 5.12 (в диап. от 1104 кГц) 138 до 1104 кГц)

Рис. 5.3

4,3125

50 (в диап. от 120 до 50 (в диап. Рис. 5.13 и 276 кГц), 40 от 120 до 5.14 (в диап. от 1104 кГц) 276 до 1104 кГц)

Рис. 5.15

4,3125

50 (в диап. от 30 до 50 (в диап. Рис. 5.11 и 138 кГц), 40 от 30 до (в диап. от 5.12 1104 кГц) 138 до 1104 кГц)

Рис. 5.3

4,3125

50 (в диап. от 120 до 50 (в диап. Рис. 5.11 и 276 кГц), 40 от 30 до 5.12 (в диап. от 1104 кГц) 276 до 1104 кГц)

Рис. 5.16

От 32 до От 32 до 1536 с ша- 512 с шагом 32 гом 32

–40

–38

16,2

12,5

От 32 до От 32 до 1536 с ша- 512 с шагом 32 гом 32

–40

–38

17,2

ADSL G.Lite Annex C

От 32 до От 32 до 1536 с ша- 512 с шагом 32 гом 32

–40

–38

16,2 или 17,2

ADSL2 Anex A

От 32 до От 32 до 8000 с ша- 800 с шагом 32 гом 32

–38

20,9 (с перекр.) 20,4 (без перекр.)

ADSL2 Annex B

От 32 до От 32 до 8000 с ша- 800 с шагом 32 гом 32

–38

20,4 (с перекр.) 19,8 (без перекр.)

–38

20,9 (с перекр.) 20,4 (без перекр.)

–41

20,9 (с перекр.) 20,4 (без перекр.)

ADSL G.Lite Annex A ADSL G.Lite Annex B

G.992.2

–40

–40

13,8

от 120 до 1104 (с перекр.) или от 254 до 1104 (без перекр.)

от 120 до 276

G.992.3 ADSL2 Annex C.A

От 32 до От 32 до 8000 с ша- 800 с шагом 32 гом 32

ADSL2 Annex C.B

От 32 до От 32 до 8000 с ша- 800 с шагом 32 гом 32

–40

–40

13

от 25,875 до 1104 от 25,875 (с перекр.) или до 138 от 138 до 1104 (без перекр.)

13

от 25,875 до 1104 от 25,875 (с перекр.) или до 276 от 138 до 1104 (без перекр.)

9

Продолжение таблицы 5.2 1

2

3

4

5

ADSL2 Annex I

От 32 до От 32 до 800 с 8000 с шагом 32 шагом 32

–40

–38

20,9 (с перекр.), 20,4 (без перекр.)

ADSL2 Annex J

От 32 до От 32 до 800 с 8000 с шагом 32 шагом 32

–40

–38 (см. табл. 5.4)

20,9 (с перекр.), 19,8 (без перекр.)

G.992.3

19,4 (с пе–36,4 (масрекр.), ка 1), –32,9 19,3 (без (маска 2) перекр.)

ADSL2 Annex L

От 32 до От 32 до 800 с 8000 с шагом 32 шагом 32

ADSL2 Annex M

От 32 до От 32 до 8000 с ша- 800 с шагом 32 гом 32

–40

–38 (см. табл. 5.3)

Splitterless ADSL2 Annex A

От 32 до От 32 до 512 с 1536 с шагом 32 шагом 32

–40

От 32 до От 32 до 512 с 1536 с шагом 32 шагом 32

–40

–40

6

7

13,8

от 3 до 1104 (с перекр.) или от 138 до 1104 (без перекр.)

от 3 до 138

4,3125

13,9

от 3 до 1104 (с перекр.) или от 254 до 1104 (без перекр.)

от 3 до f1 (см. табл. 5.4)

4,3125

13

от 25,875 до 552 (с перекр.) или от 138 до 552 (без перекр.)

от 25,875 до 103,5 (маска 1) или от 25,875 до 60,375 (маска 2)

4,3125

20,9 (с пеот 25,875 до 1104 от 25,875 рекр.), (с перекр.) или 13 (см. до f1 (см. табл. 5.3) от 254 до 1104 19,8 (без табл. 5.3) (без перекр.) перекр.)

4,3125

–38

17,7 (с перекр.), 16,7 (без перекр.)

13

от 25,875 до 552 (с перекр.) или от 138 до 552 (без перекр.)

от 25,875 до 138

4,3125

–38

17,7 (с перекр.), 16,7 (без перекр.)

13,8

от 3 до 552 (с перекр.) или от 138 до 552 (без перекр.)

от 3 до 138

4,3125

G.992.4 Splitterless ADSL2 Annex I

8 9 50 (в диап. от 4 до 138 50 (в диап. Рис. 5.17 и кГц), 40 (в Рис. 5.19 от 4 до 5.18 диап. от 138 1104 кГц) до 1104 кГц) 50 (в диап. от 4 до 276 50 (в диап. Рис. 5.17 и кГц), 40 (в Рис. 5.20 от 4 до 5.14 диап. от 276 1104 кГц) до 1104 кГц) 50 (в диап. Рис. 5.23 от 30 до 50 (в диап. 103,5 кГц), Рис. 5.21 и (маска 1) и от 30 до 40 (в диап. 5.22 5.24 (маска от 103,5 до 552 кГц) 2) 552 кГц) 50 (в диап. от 30 до 276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 1104 кГц) 50 (в диап. от 30 до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 552 кГц) 50 (в диап. от 4 до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 552 кГц)

50 (в диап. Рис. 5.11 и от 30 до 5.14 1104 кГц) 50 (в диап. от 30 до 552 кГц)

Рис. 5.16

Рис. 5.10 и 5.9

Рис. 5.3

50 (в диРис. 5.25 и ап. от 4 до 5.26 552 кГц)

Рис. 5.19

Продолжение таблицы 5.2 1

2

3

4

От 32 до От 32 до 800 с 16000 с шагом 32 шагом 32

ADSL2+ Annex A

От 32 до От 32 до 800 с 16000 с шагом 32 шагом 32

ADSL2+ Annex B

От 32 до 16000 с шагом 32

От 32 до 800 с шагом 32

ADSL2+ Annex C.B

От 32 до 16000 с шагом 32

От 32 до 800 с шагом 32

ADSL2+ Annex I

От 32 до 16000 с шагом 32

От 32 до 800 с шагом 32

ADSL2+ Annex C.A

G.992.5

–40

–40

–40

–40

–40

5

–38

20,9 (с перекр.), 20,4 (без перекр.)

–38

20,4 (с перекр.), 19,8 (без перекр.)

–38

20,9 (с перекр.), 20,4 (без перекр.)

–41

20,9 (с перекр.), 20,4 (без перекр.)

–38

20,9 (с перекр.), 20,4 (без перекр.)

6

13

7

от 25,875 до 2208 (с перекр.) или от 25,875 от 138 до 2208 до 138 (без перекр.)

13,8

от 120 до 2208 (с перекр.) или от 254 до 2208 (без перекр.)

13

от 25,875 до 2208 (с перекр.) или от 138 до 2208 (без перекр.)

13

от 25,875 до 2208 (с перекр.) или от 138 до 2208 (без перекр.)

13,8

от 3 до 2208 (с перекр.) или от 138 до 2208 (без перекр.)

от 120 до 276

от 25,875 до 138

от 25,875 до 276

от 3 до 138

8

9

4,3125

50 (в диап. от 30 до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 2208 кГц)

50 (в диап. от 30 до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц)

Рис. 5.6 и 5.7

Рис. 5.27

4,3125

50 (в диап. от 120 до 276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 2208 кГц)

50 (в диап. от 120 до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц)

Рис. 5.28 и 5.29

Рис. 5.30

4,3125

50 (в диап. от 30 до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 2208 кГц)

50 (в диап. от 30 до 1104 кГц), Рис. 5.6 и 5.7 Рис. 5.27 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц)

4,3125

50 (в диап. от 120 до 50 (в диап. 276 кГц), 40 от 30 до Рис. 5.6 и 5.7 Рис. 5.16 (в диап. от 2208 кГц) 276 до 2208 кГц)

4,3125

50 (в диап. от 4 до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 2208 кГц)

50 (в диап. от 4 до 1104 кГц), Рис. 5.31 и 5.32 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц)

Рис. 5.33

Продолжение таблицы 5.2 1

2

ADSL2+ Annex J

3

4

От 32 до 16000 с шагом 32

От 32 до 800 с шагом 32

От 32 до 16000 с шагом 32

От 32 до 800 с шагом 32

5 20,9 (с перекр.), 19,8 (без перекр.)

6 от 3 до 2208 (с перекр.) или от 254 до 2208 (без перекр.)

7

от 3 до f1 (табл. 5.4)

–40

–38 (см. табл. 5.4)

–40

от 25,875 20,9 (с педо 2208 рекр.), 13 (см. –38 (см. от 25,875 до f1 (с перекр.) или табл. 5.3) 19,8 (без табл. 5.3) (табл. 5.3) от 254 до 2208 перекр.) (без перекр.)

13,9

VDSL Annex E

G.993.1

От 64 до От 64 до 57024 с 33024 с шагом 64 шагом 64

–40

–38

14,5

11,5

Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональная), от 138 до 3750, от 5200 до 8500; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональная), от 138 до 3000, от 5100 до 7050

Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональная), от 3750 до 5200, от 8500 до 12000; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональная), от 3000 до 5100, от 7050 до 12000

9

4,3125

50 (в диап. от 4 до 1104 кГц), Рис. 5.31 и 5.29 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц)

Рис. 5.20

4,3125

50 (в диап. от 30 до 276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 2208 кГц)

50 (в диап. от 30 до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц)

Рис. 5.16

4,3125

55 (в диап. от 0 до 25 см. п. кГц), от 55 на част. 25 см. п. 8.1.5.3 8.1.5.3 [43], кГц до 43 на частоте 30 [43], рис. рис. 5.36, МГц 5.34, 5.35 5.37 (см. п. 8.1.3 [43])

G.992.5 ADSL2+ Annex M

8 50 (в диап. от 4 до 276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 2208 кГц)

Рис. 5.6 и 5.29

Окончание таблицы 5.2 1

2

VDSL G.993.1 Appendix III

VDSL2 Annex B

G.993.2

3

От 64 до От 64 до 57024 с 33024 с шагом 64 шагом 64

до 100000 до 100000

4

–40

–40

5

–38

–38

14,5

20,5

6

7

8

9

11,5

Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональная), от 138 до 3750, от 5200 до 8500; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональная), от 138 до 3000, от 5100 до 7050

Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональная), от 3750 до 5200, от 8500 до 12000; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональная), от 3000 до 5100, от 7050 до 12000

8,625

55 (в диап. до 25 кГц), от см. п. см. п. 8.1.5.3 55 на част. 25 кГц до 43 8.1.5.3 [43], [43], рис. на частоте 30 МГц рис. 5.36, 5.34, 5.35 5.37 (см. п. 8.1.3 [43])

14,5

Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональная), от 138 до 3750, от 5200 до 8500; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональная), от 138 до 3000, от 5100 до 7050

Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональная), от 3750 до 5200, от 8500 до 12000; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональная), от 3000 до 5100, от 7050 до 12000

4,3125 или 8,625

см. п. B.2 см. п. B.2 Рек. Рек. G.993.2 38 (в диап. до 12 МГц) G.993.2 [36], [36], рис. рис. 5.40, 5.38, 5.39 5.41

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

107

Примечание 1. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц). Примечание 2. Единица измерения дБ(пВт) означает децибелы относительно нулевого уровня 1 пВт. Фигурная скобка вместе с надписью «0...4 кГц» означает диапазон частот от 0 до 4 кГц. Суммарная мощность в этом диапазоне составляет 15 дБ(пВт).

Рис. 5.1. Маска спектральной плотности мощности (СПМ) сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.1 Annex A) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.2. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.1 Annex A) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

ГЛАВА 5

108

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 1221 кГц).

Рис. 5.3. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.1 Annex A)

Примечание 1. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц). Примечание 2. Значения спектральной плотности мощности в полосе от 80(90) кГц до 138 кГц зависят от реализации фильтров. Примечание 3. Частоты 50 и 80 кГц относятся к случаю, когда ISDN использует линейный код 2B1Q (G.961 Appendix II). Частоты 70 и 90 кГц относятся к случаю, когда ISDN использует линейный код 4B3T (G.961 Appendix I).

Рис. 5.4. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.1 Annex B) при работе по одной линии с ISDN

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

109

Примечание 1. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 1221 кГц). Примечание 2. Значения спектральной плотности мощности в полосе от 80(90) кГц до 138 кГц зависят от реализации фильтров. Примечание 3. Частоты 50 и 80 кГц относятся к случаю, когда ISDN использует линейный код 2B1Q (G.961 Appendix II). Частоты 70 и 90 кГц относятся к случаю, когда ISDN использует линейный код 4B3T (G.961 Appendix I).

Рис. 5.5. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.1 Annex B) при работе по одной линии с ISDN

Рис. 5.6. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.1 Annex I) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

ГЛАВА 5

110

Рис. 5.7. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.1 Annex I) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

Примечание 1. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц). Примечание 2. В режиме EFT (Expanded Frequency band Transmission — передача в расширенной полосе частот) для передачи цифровой информации используются также несущие с частотами n·4,3125 кГц, где n = 1, 2, …, 5.

Рис. 5.8. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.1 Annex H)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

111

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.9. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.2 Annex A) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.10. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.2 Annex B) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

ГЛАВА 5

112

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.11. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.3 Annex A) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.12. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.3 Annex A) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

113

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.13. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.3 Annex B) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.14. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.3 Annex B) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

ГЛАВА 5

114

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 1221 кГц).

Рис. 5.15. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.3 Annex B)

Примечание 1. Значения не определенных на рисунке параметров маски определены в табл. 5.3. Примечание 2. Для G.992.3 Annex M и G.992.5 Annex M может применяться любой вариант маски из указанных в табл. 5.3, а для G.992.3 Annex C.B и G.992.5 Annex C.B — только вариант EU-64.

Рис. 5.16. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.3 Annex C.B и Annex M)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

115

Таблица 5.3. Параметры семейства масок СПМ сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.3 Annex C.B) Номер маски для восходящего потока 1 2 3 4 5 6 7 8 9

МаксиПиковая Номимальная СПМ нальУказасуммарная внутри ная тель мощность СПМ, полосы, передачи, дБм/Гц дБм/Гц дБм EU-32 –38,0 12,5 –34,5 EU-36 –38,5 12,62 –35,0 EU-40 –39,0 12,66 –35,5 EU-44 –39,4 12,75 –35,9 EU-48 –39,8 12,78 –36,3 EU-52 –40,1 12,87 –36,6 EU-56 –40,4 12,94 –36,9 EU-60 –40,7 12,97 –37,2 EU-64 –41,0 12,98 –37,5

Час- Частота тота пересечения f1, кГц fпер, кГц 138,00 155,25 172,50 189,75 207,00 224,25 241,50 258,75 276,00

242,92 274,00 305,16 336,40 367,69 399,04 430,45 461,90 493,41

СПМ на частоте пересечения СПМпер, дБм/Гц –93,2 –94,0 –94,7 –95,4 –95,9 –96,5 –97,0 –97,4 –97,9

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.17. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.3 Annex I) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

ГЛАВА 5

116

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.18. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.3 Annex I) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 1221 кГц).

Рис. 5.19. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.3 Annex I)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

117

Примечание. Значения не определенных на рисунке параметров маски определены в табл. 5.4.

Рис. 5.20. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.3 Annex J)

Таблица 5.4. Параметры семейства масок СПМ сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.3 Annex J) Номер маски для восходящего потока

Указатель

Номинальная СПМ, дБм/Гц

Максимальная суммарная мощность передачи, дБм

Частота СПМ на Пиковая Частопересе- частоте пеСПМ та чения ресечения внутри f1, fпер, СПМпер, полосы, кГц кГц дБм/Гц дБм/Гц

1

ADLU-32 –38,0

13,4

–34,5

138,00 242,92

–93,2

2

ADLU-36 –38,5

13,4

–35,0

155,25 274,00

–94,0

3

ADLU-40 –39,0

13,4

–35,5

172,50 305,16

–94,7

4

ADLU-44 –39,4

13,4

–35,9

189,75 336,40

–95,4

5

ADLU-48 –39,8

13,4

–36,3

207,00 367,69

–95,9

6

ADLU-52 –40,1

13,4

–36,6

224,25 399,04

–96,5

7

ADLU-56 –40,4

13,4

–36,9

241,50 430,45

–97,0

8

ADLU-60 –40,7

13,4

–37,2

258,75 461,90

–97,4

9

ADLU-64 –41,0

13,4

–37,5

276,00 493,41

–97,9

ГЛАВА 5

118

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.21. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.3 Annex L) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.22. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.3 Annex L) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

Рис. 5.23. Маска 1 спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.3 Annex L)

Рис. 5.24. Маска 2 спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.3 Annex L)

119

ГЛАВА 5

120

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.25. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.4 Annex I) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты суммарной мощности в скользящем окне шириной 1 МГц в диапазоне от f до f + 1 МГц (f > 3093 кГц).

Рис. 5.26. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.4 Annex I) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

Рис. 5.27. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.5 Annex A)

Рис. 5.28. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.5 Annex B) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

121

ГЛАВА 5

122

Рис. 5.29. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.5 Annex B) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

Рис. 5.30. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.5 Annex B)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

Рис. 5.31. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.5 Annex I) в режиме с перекрытием спектров передачи и приема

Рис. 5.32. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-C (G.992.5 Annex I) в режиме без перекрытия спектров передачи и приема

123

ГЛАВА 5

124

Рис. 5.33. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика ATU-R (G.992.5 Annex I)

Рис. 5.34. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика VTU-O (G.993.1) для плана частот А (вариант FTTEx)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

125

Рис. 5.35. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика VTU-O (G.993.1) для плана частот В (вариант FTTEx)

Рис. 5.36. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика VTU-R (G.993.1) для плана частот А*

*

Использование полосы частот, соответствующей фрагменту маски, изображенному штриховой линией (рис. 5.36), является опциональным (Опц).

ГЛАВА 5

126

Рис. 5.37. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика VTU-R (G.993.1) для плана частот В*

Рис. 5.38. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика VTU-O (G.993.2) для плана частот А (вариант маски 998-M2x-A)

*

Использование полосы частот, соответствующей фрагменту маски, изображенному штриховой линией (рис. 5.37), является опциональным (Опц).

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА

127

Рис. 5.39. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика VTU-O (G.993.2) для плана частот В (вариант маски 997-M2x-A)

Рис. 5.40. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика VTU-R (G.993.2) для плана частот А (вариант маски 998-M2x-A)

128

ГЛАВА 5

Рис. 5.41. Маска спектральной плотности мощности сигнала на выходе передатчика VTU-R (G.993.2) для плана частот В (вариант маски 998-M2x-A)

Глава 6 СЕТЬ АБОНЕНТСКОГО xDSL-ДОСТУПА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ РЕКОМЕНДАЦИИ МСЭ-Т G.995.1 Эталонная модель построения сети доступа при использовании технологий xDSL приведена в Рекомендации МСЭ-Т G.995.1 [37], там же приведен обзор Рекомендаций, относящихся к семейству xDSL (рис. 6.1). Сеть доступа включает абонентскую телефонную сеть и оборудование агрегации цифровых абонентских линий. Сеть доступа и транспортная сеть разделены эталонной точкой V. Сеть доступа и система управления ею разделены эталонной точкой Q. Сетевое окончание (network termination) NT1 обеспечивает физическое соединение с сетью доступа в эталонной точке U и терминирует секцию цифрового доступа широкополосного соединения, обеспечивая управление и мониторинг параметров передачи. NT1 может не терминировать транспортный протокол (например, ATM), используемый для передачи пользовательского трафика, но может выполнять такую функцию транспортного протокола, как адаптация скорости передачи, необходимая для поддержки различных характеристик в эталонных точках T и U. NT2 соединяется с сетью в эталонной точке T и может подключаться к множеству пользовательских терминалов в эталонных точках S. NT2 терминирует транспортный протокол (например, ATM), используемый для передачи пользовательского трафика, и может выполнять функции коммутации/маршрутизации. NT2 может объединяться с NT1, формируя NT1/2. Для некоторых услуг сетевое окончание может входить в состав сети доступа, а для некоторых — нет. Включение сетевого окончания в состав сети доступа необязательно подразумевает право собственности на него. Терминальный адаптер (TA) адаптирует транспортный протокол к специфическим требованиям пользовательского терминала. Один или несколько элементов эталонной модели могут отсутствовать в некоторых сценариях, следовательно, одна или несколько эталонных точек также могут отсутствовать. Приведенная эталонная модель предусматривает подключение к сети как аналоговых, так и цифровых терминальных устройств.

ГЛАВА 6

130

Рис. 6.1. Эталонная модель сети для Рекомендаций семейства G.99x: NT — Network Termination (сетевое окончание); TA — Terminal Adapter (терминальный адаптер); V, U, T, S, R, Q — эталонные точки; SNI — Service Node Interface (интерфейс узла услуг)*; XNI — Access Network Interface (интерфейс сети доступа)*

Данная эталонная модель представляет собой абстрактное группирование выполняемых оборудованием функций, которое может и не соответствовать группированию функций в реальном оборудовании. Реальное оборудование может выполнять одну или более абстрактных групп функций или часть абстрактной группы функций. Оставшаяся часть данного раздела соотносит обобщенную эталонную модель, представленную на рис. 6.1, с функциональными блоками, реализующими ЦСП ADSL, ADSL G.Lite и SHDSL. Она нацелена на пояснение того, каким образом одни и те же функции могут быть реализованы при использовании различных типов СП xDSL. Рис. 6.2 позволяет соотнести эталонную модель семейства Рекомендаций G.99x и модель, рассмотренную в Рекомендации МСЭ-Т G.992.1 [30]. На этом рисунке приведены функциональные блоки, реализующие систему передачи ADSL, описанную в Рекомендации МСЭ-Т G.992.1. Согласно данной модели, концентратор и/или узел коммутации находятся в составе транспортной сети, которая делится на широкополосную и узкополосную.

*

Согласно Рекомендации G.995.1 МСЭ-Т, SNI — это интерфейс между сетью доступа и транспортной сетью, а XNI — интерфейс между сетью доступа и помещениями пользователя.

Рис. 6.2. Соотнесение функциональных элементов модели по Рекомендации G.992.1 и эталонной модели: PHY — PHYsical layer — физический уровень; ФВЧ — фильтр верхних частот; ФНЧ — фильтр нижних частот

СЕТЬ АБОНЕНТСКОГО xDSL-ДОСТУПА... 131

132

ГЛАВА 6

Сеть абонентского доступа, реализованная на технологии ADSL, включает: – приемопередатчик ADSL на станционной стороне (ATU-C — ADSL Transceiver Unit, Central office end); – абонентские линии, представляющие собой пары медного кабеля; – частотный разделитель (сплиттер), состоящий из ФВЧ и ФНЧ, для объединения канала ТфОП (телефонной сети общего пользования) или ISDN и канала ADSL. Оборудование NT1 для технологии ADSL может включать: – сплиттер для разделения канала ТфОП или ISDN и канала ADSL; – приемопередатчик ADSL на стороне пользователя (ATU-R — ADSL Transceiver Unit, Remote terminal end); – мультиплексор/демультиплексор; – оборудование, реализующее функции физического уровня (PHY — PHYsical layer); – интерфейс к пользовательскому терминалу или к домашней сети; – функциональные блоки для реализации функций сетевого и более высоких уровней. Функции, реализуемые NT1, могут быть встроены в блоки NT2, терминального адаптера и терминала. В этой модели эталонные точки V, U и T принимают вид U-C, U-R, V-C и T-R (добавление «C» или «R» означает принадлежность станционной стороне (central office end) или стороне пользователя (remote terminal end) соответственно). По причине асимметрии линейного сигнала параметры передаваемых сигналов в эталонных точках U-C и U-R отличаются и полностью определены в Рекомендации G.992.1. Эталонная точка V-C может состоять из интерфейсов к одной или нескольким системам коммутации, работающим в синхронном или асинхронном режиме. Если высокочастотный фильтр сплиттера встроен в блок ATU-C или ATU-R, то функции интерфейсов U-C и U-C2 (U-R и U-R2) совпадают. Обозначение T/S (рис. 6.2) означает, что в данной точке совмещены функции эталонных точек T и S. Рис. 6.3 иллюстрирует соотнесение модели, соответствующей Рекомендации G.992.2 [31], с эталонной моделью. На этом рисунке приведены функциональные блоки, реализующие систему передачи G.Lite, рассмотренную в Рекомендации G.992.2. Сравнивая рис. 6.2 и рис. 6.3, можно отметить, что основным расхождением используемых моделей является отсутствие выделенного сплиттера на стороне пользователя. Функции сплиттера в данном случае распределены между высокочастотным и низкочастотным трактами.

Рис. 6.3. Соотнесение функциональных элементов модели, соответствующей Рекомендации G.992.2, с эталонной моделью

СЕТЬ АБОНЕНТСКОГО xDSL-ДОСТУПА... 133

Рис. 6.4. Соотнесение функциональных элементов модели, соответствующей Рекомендации G.991.2, с эталонной моделью

134 ГЛАВА 6

СЕТЬ АБОНЕНТСКОГО xDSL-ДОСТУПА...

135

Высокочастотный фильтр интегрирован в NT1, а необязательный низкочастотный фильтр расположен перед терминалом пользователя. В системе передачи, описанной в Рекомендации G.992.2, не используется эталонная точка U-R2. Рис. 6.4 отражает соотнесение эталонной модели со структурой системы передачи, рассмотренной в Рекомендации G.991.2 [29]. В этой модели представлены функциональные блоки, необходимые для реализации технологии SHDSL. Элементы транспортной сети, не показанные на рисунке, включают станционное оборудование, подключаемое к сети доступа с помощью интерфейса V. Сеть доступа включает локальную (внутреннюю) цифровую линию — DLL (Digital Local Line), ретрансляторы SHDSL — SRU (SHDSL Repeater Unit) и блок приемопередатчика SHDSL на станционной стороне — STU-C (SHDSL Transceiver Unit, Central office end), функции которого аналогичны функциям блока ATU-C. Между STU-C и STU-R (SHDSL Transceiver Unit, Remote terminal end — приемопередатчик SHDSL на стороне пользователя) может находиться несколько регенераторов SRU. Подключение линий DLL, связывающих блоки STU и SRU (или два соседних SRU), определено эталонными точками U. Для каждого STU и SRU подключение со стороны сети обозначено U-R, а со стороны пользователя — U-C. STU-C обычно соединяется со станционным оборудованием в эталонной точке V. NT1 включает в себя функции STU-R. Блоки NT2, ТА и терминал пользователя могут выполнять все или часть функций NT1. Блоки STU-R могут подключаться к одному или нескольким терминалам, которые могут быть как однотипными, так и разнотипными.

Глава 7 ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 7.1. Построение сети абонентских линий Местная сеть связи включает в себя городскую, сельскую и комбинированную телефонные сети [17]. Городская телефонная сеть (ГТС) состоит из сетей абонентских линий (АЛ) и соединительных линий (СЛ). Сеть АЛ строится по шкафной и бесшкафной системам. Схемы построения сети АЛ по шкафной и бесшкафной системам изображены на рис. 7.1. При шкафной системе построения АЛ состоит из совокупности линий от АТС до телефонного аппарата и включает в себя магистральный, распределительный участки и абонентскую проводку (рис. 7.1, а). Бесшкафная система построения сети АЛ (рис. 7.1, б) обеспечивает бóльшую гибкость за счет параллельного включения кабелей. При этом отдельные пары кабеля включаются параллельно в нескольких распределительных коробках. При шкафной системе построения сети (рис. 7.1, а) от автоматической телефонной станции (АТС) в разных направлениях выходят крупные по емкости кабели (до 1200…2400 пар), которые в разветвительных муфтах (перчатках) делятся на кабели меньшей емкости. Эти кабели вместе с линейным оборудованием составляют магистральную сеть. Кабели магистральной сети включаются в распределительные шкафы емкостью 1200×2 или 600×2. Из распределительных шкафов выходят кабели меньшей емкости (100…50 пар), которые разветвляются в муфтах и подходят к распределительным коробкам емкостью 10 пар. Эти кабели вместе с линейным оборудованием составляют распределительную сеть. От распределительных коробок до телефонных аппаратов абонентов прокладываются однопарные кабели, которые составляют абонентскую проводку.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

137

а)

б) Рис. 7.1. Примеры схем шкафной (а) и бесшкафной (б) систем построения сети АЛ ГТС:

АТС — автоматическая телефонная станция; РШ — распределительный шкаф; РК — распределительная коробка; УАТС — учрежденческая АТС; АВУ — абонентское высокочастотное устройство; ЗПП — зона прямого питания

Вокруг АТС обычно располагается зона прямого питания, которая имеет приближенно форму круга радиусом 300…500 м (рис. 7.2). Все телефонные аппараты (Тлф), расположенные в зоне прямого питания, включаются в АТС через распределительные коробки (РК), минуя распределительные шкафы с помощью отдельных кабелей. Кабели для обслуживания абонентов зоны прямого питания не объединяются с магистральными кабелями. Магистральная сеть отличается от распределительной сети и зоны прямого питания тем, что ее кабели должны содержаться под избыточным воздушным давлением, что обеспечивает поддержание лучших электрических параметров в течение длительного периода эксплуатации. В кабельную шахту АТС от защитных полос кросса подаются кабели емкостью 100 пар, где они соединяются с линейными кабелями большой емкости (до 1200 пар и более) в разветвительных муфтах (перчатках). Линейные кабели выходят из шахты через стан-

ГЛАВА 7

138

ционный колодец и расходятся по разным направлениям района по кабельной канализации. Распределительные шкафы устанавливаются в жилых и административных зданиях, на улицах города и оборудуются кабельными боксами 100×2. Магистральные кабели по мере удаления от АТС вблизи распределительных шкафов последовательно распаиваются в перчатках на кабели емкостью 100 пар, которые затем могут последовательно распаиваться в перчатках на кабели емкостью до 10 пар. Последние включаются в распределительные коробки, устанавливаемые под кабельными стойками, на стенах помещений и чердаках. От распределительных коробок прокладываются провода однопарной абонентской проводки, которые включаются в телефонные аппараты, таксофоны и другую аппаратуру, устанавливаемую в квартирах и помещениях административных зданий. От кабельных ящиков воздушных телефонных линий до зданий подвешиваются провода, которые заканчиваются абонентской проводкой и телефонным аппаратом.

Рис. 7.2. Вариант фрагмента сети абонентских линий в зоне прямого питания: РАТС — районная автоматическая телефонная станция

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

139

7.2. Характеристики кабелей абонентских линий 7.2.1. Кабели, применяемые на абонентских линиях В таблице 7.1 приведена краткая характеристика типов кабелей с медными жилами, применяемых на АЛ местной телефонной сети. Многопарные кабели типа Т [18]: – с медными жилами диаметром 0,4; 0,5; 0,7 мм, парной скруткой, бумажной изоляцией жил, в стальной гофрированной или алюминиевой оболочках (марки ТСтШп, ТАШп, ТАгШп); – с медными жилами диаметром 0,4; 0,5; 0,7 мм, бумажной изоляцией жил и в свинцовой влагозащитной оболочке (марки ТГ, ТГШп, ТБ, ТБпШп, ТБГ, ТК, ТКпШп и др.). Многопарные кабели типа ТП [19,20]: – с медными жилами, парной скруткой, полиэтиленовой изоляцией, с жилами диаметром 0,32; 0,4; 0,5; 0,64; 0,7; 0,9 мм, в полиэтиленовой оболочке, с заполнением или без заполнения сердечника гидрофобной массой; – с жилами диаметром 0,4; 0,5; 0,64 мм в поливинилхлоридной оболочке (марки ТПВ); – с жилами диаметром 0,5 мм в алюминиевой оболочке, защищенной полиэтиленовым или поливинилхлоридным шлангом (марки СТПА). Малопарные кабели марки КТПЗБбШп содержат медные жилы диаметром 0,64 мм, полиэтиленовую изоляцию и оболочку (ТУ 16.К71-006-87). Кабели предназначены для применения на местных сетях связи в цифровых линейных трактах передачи сигналов со скоростью до 2048 кбит/с. Высокочастотные (цифровые) абонентские кабели местной связи КВППэпЗ, КЦППэпЗ с медными жилами диаметром 0,5 и 0,64 мм, полиэтиленовой изоляцией жил, алюминиевым экраном, полиэтиленовой оболочкой заполнены гидрофобным компаундом (ТУ 16.К01-24-00). Кабели обеспечивают работу оборудования xDSL со скоростью 2048 кбит/с. Однопарные кабели марки ПРППМ и ПРПВМ содержат медные жилы диаметром 0,9 и 1,2 мм, полиэтиленовую изоляцию жил, полиэтиленовую и поливинилхлоридную оболочку соответственно (ТУ 16.705.450-87). Вместо низкочастотного кабеля ПРППМ может использоваться защищенный от грызунов и внешних электромагнитных полей абонентский кабель КАПЗоп с медными жилами диаметром 0,5; 0,64 и 0,9 мм, полиэтиленовой изоляцией жил, гидрофобным заполнением сердечника, оплеткой из оцинкованных проволок и полиэтиленовым шлангом.

ГЛАВА 7

140

Таблица 7.1. Типы кабелей, применяемые на абонентских линиях местной телефонной сети Тип кабеля

Диаметр жил, мм

Материал изоляции жил/ оболочки

Т

0,4; 0,5; 0,7

Кабельная бумага

ТП

0,32; 0,4; 0,5; 0,64; 0,7; 0,9

КТПЗБбШп

Гидрофобное Диапазаполнение зон сердечника частот

Область применения

Нет

Магистральный и распреНизкие делительный участки ГТС и СТС

Полиэтилен/ полиэтилен

Есть / нет

Магистральный и распреНизкие делительный участки ГТС и СТС

0,64

Полиэтилен/ полиэтилен

Есть

КВППэпЗ КЦППэпЗ

0,5; 0,64

Полиэтилен/ полиэтилен

Есть

ПРППМ ПРПВМ

0,8; 0,9; 1,2

Полиэтилен/ полиэтилен (поливинилхлорид)

Нет

Низкие

КАПЗоп

0,5; 0,64; 0,9

Полиэтилен/ полиэтилен

Есть

СТС, уплотнеНизкие ние АЛ оборуи высодованием кие xDSL

ТСВ

0,4; 0,5

Нет

Низкие

Станционный участок

ТРП

0,4; 0,5

Нет

Низкие

Абонентская проводка

ТРВ

0,4; 0,5

Нет

Низкие

Абонентская проводка

ТПВЭ АД

ЭКС-ГВПВ-5 ЭКС-МВПВ

Поливинилхлорид / поливинилхлорид Полиэтилен/ полиэтилен Полиэтилен, поливинилхлорид Полиэтилен/ поливинилхлорид

Нет

Полиэтилен/ 0,52 поливинилхло0,52; рид 0,64

Нет

0,5

Низкие

СТС

Уплотнение Высокие АЛ оборудованием xDSL СТС

ВнутридомоДо 2048 вая проводка кГц с применением ЦСП СКС, цифроДо вые сети 16…100 абонентского МГц доступа

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

141

Станционные кабели марки ТСВ имеют медные жилы диаметром 0,4 и 0,5 мм, полиэтиленовую изоляцию жил и поливинилхлоридную оболочку (ТУ 16.К71-005-87). Для абонентской проводки применяют провода телефонные распределительные однопарные марок ТРП, ТРВ с медными жилами диаметром 0,4 и 0,5 мм, с полиэтиленовой и поливинилхлоридной изоляцией соответственно (ТУ 16.К04-005-80). Для внутридомовой проводки при организации связи с применением оборудования ЦСП в диапазоне частот до 2048 кГц применяют кабели типа ТПВЭ АД, которые содержат две параллельно уложенные экранированные группы из одной, двух или четырех пар медных жил диаметром 0,5 мм, изолированные сплошным полиэтиленом, заключенные в поливинилхлоридную оболочку (ТУ 16.К17-162-97). Инсталляционные кабели предназначены для прокладки внутри зданий, станций, сооружений, аппаратуры, для эксплуатации в структурированных кабельных системах (СКС) в частотном диапазоне до 16; 20; 100 МГц. Таблица 7.2. Классификация кабелей СКС по категориям Категория кабеля

Полоса частот и область применения

Передача голоса и низкоскоростная передача данных. Минимальные требования к скорости передачи. Максимальная частота — 100 кГц Линии ISDN. Передача данных со средней скоростью. Полоса 2 пропускания — 1 МГц Передача данных с высокой скоростью. Полоса пропускания — 3 16 МГц. Ethernet, Token Ring, телефония Передача данных с высокой скоростью. Полоса пропускания — 4 20 МГц. Ethernet, Token Ring, телефония Передача данных с высокой скоростью. Полоса пропускания — 5, 5е 100 МГц. Ethernet, Fast Ethernet, ATM, Token Ring, телефония Передача данных с очень высокой скоростью. Полоса пропускания — 200 (250) МГц. Gigabit Ethernet, Ethernet, Fast 6 Ethernet, ATM, Token Ring (пары экранируются или не экранируются) Передача данных с очень высокой скоростью. Полоса пропус7 кания — 600 МГц. Gigabit Ethernet, Ethernet, Fast Ethernet, ATM, Token Ring (пары обязательно экранируются) Примечание. Согласно документу «Правила применения кабелей связи с металлическими жилами» по сертификации кабели категории 1, 3 и 5 теперь уже не относятся к кабелям СКС [7]. 1

ГЛАВА 7

142

Марки кабелей СКС для широкополосного доступа (ТУ 3574006-001.450.628-01-99): малопарные ЭКС-ГВПВ-5 (2, 4 пары); многопарные ЭКС-МВПВ (до 100 пар). Диаметр жил — 0,52 и 0,64 мм. Соединения в кроссах и распределительных шкафах выполняются кроссировочными проводами марки ПКСВ с диаметром медных жил 0,4 и 0,5 мм (ТУ 16.К71-80-90). Классификация кабелей СКС по категориям в соответствии с требованиями стандарта ISO/IEC 11801 приведена в табл. 7.2. Неэкранированная витая пара является основной средой передачи сигналов.

7.2.2. Конструктивные характеристики кабелей Кабели с пучковой скруткой сердечника

Пары скручивают в элементарные пучки (пяти- или десятипарные) или сердечник (пяти- или десятипарного кабеля) однонаправленной или разнонаправленной скруткой. На рис. 7.3, а приведена схема образования сердечника кабеля емкостью 10 пар. Пары в элементарном десятипарном пучке и десятипарном сердечнике имеют определенную расцветку. Пары в элементарном пятипарном пучке или пятипарном сердечнике имеют расцветку первых или вторых пяти пар десятипарного элементарного пучка.

а)

б)

в)

Рис. 7.3. Схема образования сердечников кабелей: а — емкостью 10×2 (элементарный пучок); б — 100×2 (пучковая скрутка); в — 20×2 (повивная скрутка)

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

143

На элементарный пучок накладывается по спирали скрепляющая обмотка из синтетических нитей или идентификационных лент. Элементарные пучки скручивают в главные (50- или 100-парные) пучки однонаправленной или разнонаправленной скруткой. На рис. 7.3, б приведена схема образования 100-парного пучка. Главные пучки скручивают в сердечник кабеля однонаправленной или разнонаправленной скруткой. Допускается маркировка при помощи счетного и направляющего элементарных пучков в каждом повиве сердечника или главного пучка, отличающихся от остальных пучков цветом скрепляющей нити или ленты. Счетный элементарный пучок обматывают скрепляющей синтетической нитью или идентификационной лентой красного цвета, направляющий — нитью или лентой зеленого или синего цвета. Кабели с повивным построением сердечника

Пары в сердечнике кабеля располагают в повивах. Повивы с взаимно противоположным направлением скрутки обматывают синтетической нитью или лентой. В каждом повиве должна быть одна счетная и одна направляющая пары, расцветка которых отличается от расцветки остальных пар в повиве. Расцветка счетной и направляющей пар также отличаются между собой. Пары, расположенные в центре сердечника, могут не скручиваться между собой и не отделяться синтетической нитью или лентой от смежного повива. На рис. 7.3, в приведена схема образования сердечника кабеля емкостью 20 пар. Системы скрутки элементарных пучков и пар в сердечник кабеля емкостью до 100 пар приведены в табл. 7.3…7.5 [6]. Номинальное число пар в кабелях типа ТП приведено в табл. 7.6. В табл. 7.7 приведены конструктивные параметры многопарных кабелей типа Т, ТП, СТПА и ТСВ. В табл. 7.8 приведены конструктивные характеристики малопарных и однопарных кабелей КТПЗБбШп, ПРППМ, ТРП, ТРВ, ПКСВ. Таблица 7.3. Системы скрутки элементарных пучков в сердечник кабеля емкостью до 100 пар с пучковой скруткой Номинальное число пар 5

Система скрутки

10

1×(10×2)

20

2×(10×2)

20

4×(5×2)

1×(5×2)

ГЛАВА 7

144

Окончание таблицы 7.3 Номинальное число пар 30

Система скрутки

30

3×(10×2)

6×(5×2)

50

5×(10×2)

100

(3+7)×(10×2)

100 (2+8)×(10×2) Примечание. В правой части обозначения системы скрутки сердечника содержится обозначение количества пар (5 или 10) в элементарном пучке (5×2 или 10×2). Одна (две) цифры перед (5×2) или (10×2) означает количество элементарных пучков в центральном (центральном и первом) повивах.

Таблица 7.4. Системы скрутки сердечника кабеля емкостью до 100 пар с повивной скруткой Номинальное число пар Система скрутки 10 2+8 20 2+6+12 30 4+10+16 50 4+10+16+20 100 2+8+14+20+26+30 Примечание. Обозначение системы скрутки сердечника содержит несколько чисел, количество которых равно количеству повивов. Первая цифра указывает на количество пар в центральном повиве, вторая цифра — на количество пар в первом повиве и т.д.

Таблица 7.5. Система скрутки сердечника емкостью более 100 пар из главных пучков Номинальное число пар

Система скрутки сердечника

200

4×(50×2)

пучки 100×2 -

300

(1+5)×(50×2)

3×(100×2)

400

(2+6)×(50×2) или (1+7)×(50×2)

4×(100×2)

500

(3+7)×(50×2) или (2+8)×(50×2)

5×(100×2)

600 700 800

пучки 50×2

(4+8)×(50×2) или (3+9)×(50×2) – –

(1+5)×(100×2) или 6×(100×2) (1+6)×(100×2) (2+6)×(100×2) или (1+7)×(100×2)

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

145

Окончание таблицы 7.5 Система скрутки сердечника

Номинальное число пар

пучки 50×2

пучки 100×2

900

–

(2+7)×(100×2)

1000

–

(3+7)×(100×2)

1200

–

(4+8)×(100×2) или (3+9)×(100×2)

1400

–

(4+10)×(100×2)

1600

–

(1+6+9)×(100×2)

1800

–

(2+6+10)×(100×2)

2000

–

(3+7+10)×(100×2)

2400

–

(4+8+12)×(100×2)

Примечание. Обозначение системы скрутки сердечника кабеля содержит набор цифр, расположенных в двух или в одной скобках. В правой части обозначения системы скрутки указано количество пар в главном пучке (50 или 100). В левой части обозначения системы скрутки указано количество главных пучков, которые входят в состав центрального, первого и второго повивов сердечника. Если в кабеле находится только центральный повив, то скобка из трех цифр превращается в одно число.

Таблица 7.6. Номинальное число пар в кабелях типа ТП с различным диаметром жил Марка кабеля

Номинальное число пар для кабелей с диаметром жил, мм 0,32

0,4

0,5

0,64

0,7

0,9

ТППэп

5…2400

5…1800

5…1200

5…600

5…600

5…200

ТППэпЗ

5…1200

5…1200

5…900

5…600

5…500

5…200

ТПппЗП

–

10…600

10…600

10…300

10…200

–

ТППэпБбШп

10…600

10…600

5…600

5…500

5…500

–

ТППэпЗБбШп 10…600

10…600

5…600

5…500

5…500

5…100

ТППэпт

–

–

10…100

10…100

10…100

10…100

ТПВ

–

5…100

5…100

5…100

–

–

ГЛАВА 7

146

Таблица 7.7. Конструктивные параметры многопарных кабелей Конструктивный параметр кабеля Диаметр жил, мм Материал жил Изоляция жил Толщина изоляции жил, мм Цвета изоляции жил в паре (четверке)

Тип или марка кабеля Т 0,5; 0,64 Медь Воздушно-бумажная или бумагомассная –

ТП и СТПА

ТСВ

0,32; 0,4; 0,5; 0,64 для ТП, 0,5 для СТПА Медь

0,32; 0,4; 0,5

Полиэтиленовая

От 0,15 до 0,45 (зависит от диаметра жилы) Натуральные, изоля- В десятипарном пучке жиция жилы пары отли- лы «а» пар 0…4 — белые, чается количеством и пар 5…9 — красные; жилы цветом колец или по- «б» 0, 5 — голубые (силос ние); жилы 1, 6 — оранжевые; жилы 2, 7 — зеленые; жилы 3, 8 — коричневые; жилы 4, 9 — серые

Медь Поливинилхлоридная 0,25±0,05

В пятерках пар: жила «а» — белая, красная, черная, желтая без полосы или с голубой, оранжевой, зеленой, коричневой полосой; жила «б» — голубая, оранжевая, зеленая, коричневая Скрутка Парная Парная, одно- или разноПарная, жил направленная тройками Скрутка Повивная или пучко- Повивная в 5- или 10-пар- Повивная вая пар (четных пучках с гидрофобным или пучковерок) заполнением или без него вая Поясная Бумажные ленты тол- Полиэтиленовые, поливи- Полиэтиизоляция щиной не более 0,36 нилхлоридные, полиамид- лен-терефмм ные, полиэтилен-терефта- талатная латные или бумажно-поли- или поливиэтиленовые ленты нилхлоридная лента Материал Cвинец; для кабеля Для кабелей типа Поливинилоболочки марки ТСтШп — гоф- ТП — полиэтилен, хлорид рированная сталь; для кабелей типа СТПА — марки ТАШп — алю- алюминий миний Защитные Шп, Б, БпШп, БГ, К, Б, БГ, БбШп – покровы КпШп

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

147

Окончание таблицы 7.7 КонструкТип или марка кабеля тивный параметр Т ТП и СТПА кабеля Для кабелей марки ТППэп: Количест- Для кабелей марок: во пар, ТГ, ТГШп — до 1200 до 2400 пар при диаметре жил 0,32 мм, троек пар при диаметре до 1200 пар при диаметре жил 0,5 мм, до 600 жил 0,4 мм, пар при диаметре до 900 пар при диаметре жил 0,64 мм; жил 0,5 мм, ТБ, ТБГ, ТК — до 600 до 500 пар при диаметрах пар; жил 0,64 и 0,7 мм; ТБпШп — до 100 пар; для кабелей с гидрофобТКпШп — до 150 пар; ным заполнением всех марок: до 300 пар при диаметТСтШп — от 100 до рах жил 0,32, 0,4 и 0,5 мм; 600 пар при диамет- до 100 пар при диаметрах ре жил 0,5 мм и от жил 0,64 и 0,7 мм; 100 до 400 пар при для бронированных кабедиаметре жил 0,64 лей всех марок: мм; до 600 пар при диаметрах жил 0,32; 0,4; 0,5 мм; ТАШп — 100 пар; до 500 пар при диаметрах ТАгШп — от 150 до жил 0,64 и 0,7 мм; 600 пар для кабелей марок ТППэпт и ТПВ — до 100 пар; для кабелей типа СТПА — до 200 пар СтроиКоличест- Длина, м, Количество Длина, м, тельная во пар в не менее: пар в кабеле: не менее: длина ка- кабеле: 5…20 500 беля 10…20 500 30…50 400 30…50 300 100…150 300 100…200 255 200…300 250 300…400 200 400…600 200 500…1200 150 700…1200 150 1400…2400 125 Для кабелей марки ТППэпт: 10…30 300 50…100 250 Для кабелей марок: Для кабелей без заполнеМиниТСтШп, ТАШп, ния с полиэтиленовой обомальний лочкой — 20; срок служ- ТАгШп — 20; для кабелей марок: с алюминиевой оболочбы, лет кой — 30; ТГ, ТГШп, ТБ, ТБГ, ТБпШп, ТК, для кабелей с гидрофобТКпШп — 25 ным заполнением — 25

ТСВ 5, 10, 20, 30, 41, 103 пар; 5, 10, 20 троек

Длина, м, не менее 200

15

ГЛАВА 7

148

Таблица 7.8. Конструктивные характеристики малопарных, однопарных кабелей и проводов Конструктивный параметр

КТПЗБбШп

Марка кабеля, провода ПРППМ, ТРП,ТРВ ПРПВМ

ПКСВ

Диаметр жил, мм

0,64

0,9; 1,2

0,4; 0,5

0,4; 0,5

Материал жил

Медь

Медь

Медь

Медь

Изоляция жил

Полиэтилен

Полиэтилен

0,6

Не менее 0,6

Номинальная толщина изоляции жил, мм Материал оболочки (шланга)

Полиэтилен Поливи(поливинилхло- нилхлорид рид) 0,7

Полиэтилен Полиэтилен (поПолиэтилен ливинилхлорид) (поливинилхлорид)

0,25±0,05

-

Номинальная толщина оболочки (шланга), мм

1,7

Суммарная толщина изоляции и оболочки: 1,2 (диаметр жилы 0,9 мм), 1,4 (диаметр жилы 1,2 мм)

–

–

Защитные покровы

БбШп

–

–

–

3,7×7,6 для диаметра жилы 0,9 мм, 4,4×9,0 для диаметра жилы 1,2 мм

2,2×6,4 для диаметра жилы 0,4 мм, 2,3×6,6 для диаметра жилы 0,5 мм

2×1 для диаметра жилы 0,4 мм, 2,2×1,1 для диаметра жилы 0,5 мм

Внешние раз- 13,62 для меры (диа3 пар, метр), мм 15,48 для 5 пар, 13,74 для 10 пар Максимальная масса, кг/км

Для 3 пар — 158,6, для 5 пар — 209,1, для 10 пар — 316,4

СтроительДля 3 и 5 ная длина, м, пар — 750, не менее для 10 пар — 500

От 26,4 до 47,6 Для 0,4 мм — 8,0 (10,6), для 0,5 мм — 10 (13)

500

400

То же

100

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

149

Окончание таблицы 7.8 Конструктивный параметр

Марка кабеля, провода КТПЗБбШп

ПРППМ, ПРПВМ

ТРП,ТРВ

ПКСВ

ТРП — до –30°С, ТРВ — до –15°С

до –5°С

Температурный режим: – монтаж

– эксплуатация

Минимальный срок службы, лет

до –10°С

ПРППМ — до –10°С

от –50°С до ПРППМ — от –60°С до 50 °С, 50°С ПРПВМ от –40°С до 60°С) 25

10

от –10°С до 50°С

Внешняя прокладка — 12, внутри зданий — 25

5

Примечание. Провода ПРППМ, ТРП и ТРВ, ПКСВ, состоящие из двух токопроводящих жил, имеют приближенно поперечное сечение в виде прямоугольника. Размеры прямоугольника характеризуют высота и ширина, значения которых и приведены в строке «внешние размеры» в виде произведения двух чисел.

7.2.3. Электрические характеристики кабелей К электрическим параметрам кабелей относятся [10] электрическое сопротивление токопроводящих жил постоянному току, электрическое сопротивление изоляции жил, электрическая (рабочая) емкость, коэффициент затухания α, дБ/км, коэффициент фазы β, рад/км, модуль волнового сопротивления |Zв|, Ом и его фаза ϕ, град, электрическое сопротивление изоляции наружной оболочки и шланга, переходное затухание на ближнем, дальнем конце и защищенность на дальнем конце. Значения нормированных и допустимых электрических параметров кабелей типа Т, ТП и СТПА, КТПЗБбШп, ТСВ, ПКСВ, ПРППМ, ПРВПМ, ТРП, КАПЗоп, категорий 3, 5 и 5е приведены в табл. 7.9…7.19 [6, 7, 12, 13, 18–20].

ГЛАВА 7

150

Таблица 7.9. Электрические параметры телефонных кабелей типа Т, ТП и СТПА в металлической и пластмассовой оболочках Параметр Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, Ом/км, диаметром, мм: 0,32 0,40

Частота, кГц

Норма для кабелей типа Т ТП и СТПА

0 – –

216±13 139±9

0,50

90±5

90+5,9 –6

0,64 0,70

55±3 –

55±3 45±3

8000

–

– –

6500 8000

– в течение 2 мин 500/750 –

5000 в течение 1 мин 1000/1500 2000/3000

500/750

5000/7500

–/–

5000/7500-

1,24 0,97

– –

1,31

–

– – – – – –

2,4 1,9 1,5 1,2 1,1 0,7

Электрическое сопротивление изоляции жил, МОм·км, не менее: – трубчато-бумажной и пористо-бумажной – полиэтиленовой: – для 100% значений – для 80% значений – для кабелей с гидрофобным заполнением Испытательное напряжение, В, приложено: – между жилами рабочих пар – между жилами и экраном – между жилами и металлической оболочкой – между алюминиевой оболочкой и броней и между алюминиевой оболочкой и водой для подводного кабеля марки СТПАПП Расчетный коэффициент затухания, дБ/км, для кабелей: – с трубчато-бумажной изоляцией жил диаметром, мм: 0,50 0,64 – с пористо-бумажной изоляцией жил диаметром 0,5 мм – с полиэтиленовой изоляцией жил диаметром, мм: 0,32 0,40 0,50 0,64 0,7 0,9

0

0,05/ 0

0,8

0,8 1

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

151

Окончание таблицы 7.9 Параметр – с гидрофобным заполнением и полиетиленовой изоляцией жил диаметром, мм: 0,32 0,40 0,50 0,64 0,7 0,9 – кабель без гидрофобного заполнения, мм: 0,4 0,5 – кабель с гидрофобным заполнением, мм 0,4 0,5 – кабель без гидрофобного заполнения, мм: 0,4 0,5 – кабель с гидрофобным заполнением, мм 0,4 0,5

Частота, кГц

Норма для кабелей типа Т ТП и СТПА

1 – – – – – –

2,5 2,0 1,6 1,3 1,2 0,8

– –

19,5 16,7

– –

20,8 18,0

– –

27,2 23,4

– –

29,1 25,2

512 512 1024 1024

Таблица 7.10. Электрические параметры малопарных кабелей марки КТПЗБбШп Параметр

Частота, Гц

Норма

токопроводящей жилы, Ом/км

0

55±3

Электрическое сопротивление изоляции токопроводящей жилы, МОм·км, не менее

0

5000

Испытательное напряжение, приложенное между жилами в течение 1 мин, В, не менее

50

1500

Электрическое сопротивление изоляции защитного шланга, МОм·км, не менее

0

5

800…1000

45±5

1020

75

Электрическое сопротивление

Рабочая емкость, нФ/км Переходное затухание на ближнем конце, дБ/км, не менее

ГЛАВА 7

152

Таблица 7.11. Электрические параметры кабелей и проводов марок ТСВ и ПКСВ Норма для кабелей и проводов марок

Частота, кГц

Параметр Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, Ом/км, не более, диаметром, мм: 0,32 0,4 0,5

0

Электрическое сопротивление изоляции жил, МОм·км, не менее

0

ТСВ

ПКСВ

229 148 95

– 148 95

200, 100 для пластиката И40-13А (PS/2)

100 –

Таблица 7.12. Электрические параметры однопарных кабелей и проводов длиной 1 км Марка кабеля или провода

Диаметр Сопротив- Электри- Сопротивлежил, ление па- ческая ем- ние изоляции мм ры жил, Ом кость, нФ жил, МОм

Рабочее напряжение, В

ПРППМ

1,2 0,9

32 56,8

56 50

10 000 10 000

380 380

ПРПВМ

1,2 0,9

32 56,8

88 87

10 000 10 000

380 380

ТРП (ТРВ)

0,4 0,5

296 188

– –

500(30) 500(30)

500 500

Таблица 7.13. Низкочастотные параметры кабелей 3, 5 и 5е категорий Электрические характеристики кабеля длиной 100 м Категория кабеля 3, 5, 5е

Сопротивление Oмическая Сопротивление Рабочая асимметрия емкость, жилы, Ом, изоляции, МОм, жил пары, %, нФ, не менее не более не более не более 9,5

3

50 000

5,2

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

153

Таблица 7.14. Электрические параметры кабеля категорий 5 и 5е длиной 100 м на частотах до 2 МГц Частота, кГц

Затухание, дБ

64 100 256 512 1000 2000

0,65 0,93 1,04 1,34 1,81 2,40

Модуль волнового сопротивления, Ом 130 126 117 114 107 104

Таблица 7.15. Средние значения электрических параметров кабелей типа ТП Частота, Гц

Параметр Электрическое сопротивление токопроводящей жилы длиной 1 км, Ом, при температуре 20 °С, для диаметра жил, мм: 0,32 0,40 0,50 0,64 0,70 0,90 Омическая асимметрия жил пары,%, не более Рабочая емкость, пересчитанная на длину 1 км, нФ, при температуре 20 °С, не более: – для кабелей без гидрофобного заполнения – для кабелей с гидрофобным заполнением – для кабелей с гидрофобным заполнением «Зв»

Среднее значение

0 223,0 144,0 92,1 56,5 47,0 28,3 1

0 800 или 1000

48 54 57

Таблица 7.16. Электрические характеристики кабелей КВППэпЗ, КЦППэпЗ Параметры Электрическое сопротивление постоянному току токопроводящей жилы длиной 1 км при температуре 20 °С, Ом, для диаметра жил, мм: 0,5 0,64 Омическая асимметрия жил пары, %, не более

Частота, Гц 0

0

Норма

90+5,9 –6 55±3 1

ГЛАВА 7

154

Окончание таблицы 7.16 Параметры Электрическое сопротивление изоляции токопроводящих жил длиной 1 км при температуре 20 °С, МОм, не менее Электрическое сопротивление изоляции наружной оболочки (шланга) кабелей, МОм·км Рабочая емкость пары длиной 1 км при температуре 20 °С, нФ

Частота, Гц

Норма

0

5 000

0 от 800 до 1000

5 45±3

Таблица 7.17. Усредненные значения вторичных параметров передачи цепей кабеля КТПЗБбШп Параметр

Частота, кГц 64

128 160 256 352 512 1024 2048

2

4

8

16

32

α, дБ/км

1,5

2,0

2,7

3,2

3,8 4,3

5,0

6,0

6,9

β, рад/км

0,1 0,17 0,33 0,74 1,3 2,5

4,7

6,3

9,0 12,6 18,0 35,6 69,9

|Zв|, Ом

463 330 239 182 153 141 138 136 135 133 132 131,5 129

–ϕ, град

42

40 35,5 27,9 18,5 10,8 6,6

6

4,5

8,2 10,0 11,0 14,6

3,7

2,3

1,7

1,5

Таблица 7.18. Частотные характеристики вторичных параметров передачи цепей кабеля КАПЗоп Частота, кГц

Коэффициент затухания, дБ/км, при диаметре жил, мм

Модуль волнового сопротивления, Ом, при диаметре жил, мм

0,5

0,64

0,9

0,5

0,64

0,9

1

1,25

0,9

0,7

890

728

540

8

3,5

2,7

1,5

280

239

200

16

4,8

3,2

1,8

210

182

160

32

5,9

3,8

2,2

190

153

150

64

6,8

4,3

2,7

142

141

135

128

7,4

5,0

3,5

114

138

130

160

7,8

6,0

4,0

116

136

129

256

9,3

6,9

4,6

115

135

128

512

12,7

8,9

6,5

112

132

124

1024

17,5

11,0

9,1

110

131,5

121

2048

23,8

14,6

12,9

107

129

117

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

155

Таблица 7.19. Максимально допустимое затухание кабелей категорий 3, 5 и 5е длиной 100 м Затухание пар кабеля, дБ, не более Категория 3 Категория 5, 5е 2,2 1,8 2,6 2,0 5,6 4,1 9,7 6,5 13,1 8,2 – 9,3 – 11,7 – 17,0 – 22,0

Частота, МГц 0,772 1 4 10 16 20 31,25 62,5 100

7.2.4. Параметры передачи кабелей в широком диапазоне частот Использование технологий xDSL требует знания параметров передачи кабельных цепей в широком диапазоне частот (до 12 МГц). Для определения параметров передачи кабелей в широком диапазоне частот были применены формулы расчета первичных и вторичных параметров, приведенные в [6, 10]. Результаты расчета вторичных параметров кабелей типа ТП с диаметром жил 0,32; 0,4; 0,5 и 0,64 мм приведены в табл. 7.20, 7.21. Электрическая емкость пар кабеля равна 45 нФ/км. Таблица 7.20. Результаты расчета вторичных параметров кабеля типа ТП длиной 1 км с диаметром жил 0,32 и 0,4 мм Частота, кГц

Вторичные параметры передачи кабеля с медными жилами Диаметр 0,32 мм α, дБ/км

β, рад/км

⎢Zв ⎢, Ом

Диаметр 0,4 мм –ϕ, град

α, дБ/км

β, рад/км

⎢Zв⎢, Ом

–ϕ, град

1

1,95

0,25

1201,3

44,8

1,72

0,18

1011,3

44,7

3

3,69

0,44

717,0

44,3

2,91

0,35

578,0

44,0

5

4,73

0,57

555,5

43,8

3,72

0,45

448,0

43,3

10

6,55

0,82

393,3

42,8

5,10

0,66

317,7

41,5

20

8,89

1,21

279,5

40,3

6,80

1,00

227,2

38,2

50

12,50

2,15

182,8

33,8

9,13

1,86

153,5

29,4

100

14,96

3,62

141,8

25,4

10,51

3,30

126,3

20,1

ГЛАВА 7

156

Окончание таблицы 7.20 Частота, кГц

Вторичные параметры передачи кабеля с медными жилами Диаметр 0,32 мм

Диаметр 0,4 мм

α, дБ/км

β, рад/км

⎢Zв ⎢, Ом

–ϕ, град

α, дБ/км

β, рад/км

⎢Zв⎢, Ом

–ϕ, град

150

16,07

5,13

128,5

19,8

11,22

4,78

118,6

15,1

200

16,78

9,66

122,6

16,2

11,83

6,28

115,4

12,2

300

17,93

9,77

117,6

11,9

13,07

9,23

112,7

9,2

400

19,08

12,89

115,6

9,6

14,39

12,29

111,4

7,6

500

20,27

16,02

114,5

8,3

15,73

15,27

110,4

6,7

600

21,53

19,13

113,7

7,3

17,07

18,22

109,7

5,7

700

23,37

22,24

113,1

6,8

18,38

21,16

109,0

5,3

800

24,10

25,32

112,1

6,2

19,62

24,07

108,5

5,0

900

25,39

28,39

112,1

5,8

20,81

26,98

108,0

4,8

1000

26,67

31,45

111,7

5,5

21,93

29,87

107,6

3,9

1500

32,48

46,59

110,2

4,5

26,77

44,23

106,1

3,4

2000

37,41

61,55

109,1

3,9

30,78

58,52

105,2

3,0

2500

41,66

76,50

108,4

3,5

34,30

72,76

104,6

2,8

3000

46,47

91,38

107,9

3,2

37,50

86,96

104,2

2,6

3500

48,97

106,23

107,5

3,0

40,47 101,14

103,8

2,4

4000

52,24

121,06

107,1

2,8

43,23 115,30

103,6

2,3

4500

55,33

135,85

106,8

2,6

45,84 129,44

103,3

2,2

5000

58,27

150,65

106,6

2,5

48,37 143,39

103,0

2,1

5500

61,05

165,42

106,4

2,4

50,67 157,67

103,0

2,0

6000

63,73

180,19

106,3

2,3

52,92 171,79

102,9

1,9

6500

66,31

194,93

106,1

2,2

55,09 185,88

102,7

1,8

7000

68,78

209,67

106,0

2,1

57,17 199,96

102,6

1,8

7500

71,18

224,40

105,9

2,0

59,17 214,05

102,5

1,7

8000

73,75

253,87

105,7

1,9

61,10 228,12

102,4

1,6

8500

75,75

261,20

105,6

1,9

63,06 242,19

102,3

1,6

9000

77,96

268,55

105,6

1,8

64,91 256,25

102,3

1,6

9500

80,10

283,26

105,5

1,8

65,71 270,30

102,2

1,5

10000

82,18

297,95

105,4

1,7

68,46 284,36

102,1

1,5

10500

84,23

312,63

105,3

1,7

70,18 298,41

102,1

1,4

11000

86,21

327,31

105,2

1,7

71,86 312,45

102,0

1,4

11500

88,13

342,00

105,2

1,6

73,41 326,49

102,0

1,4

12000

90,02

356,68

105,1

1,6

75,03 340,53

101,9

1,4

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

157

Таблица 7.21. Результаты расчета вторичных параметров кабеля типа ТП длиной 1 км с диаметром жил 0,5 и 0,64 мм Частота, кГц 1 3 5 10 20 50 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 10500 11000 11500 12000

Вторичные параметры передачи кабеля с медными жилами Диаметр 0,5 мм Диаметр 0,64 мм α, дБ/км 1,31 2,33 2,96 3,99 5,16 6,52 7,31 7,92 8,56 9,90 11,30 12,55 13,74 14,83 15,84 16,79 17,68 21,51 24,77 27,65 30,27 32,69 34,94 37,06 39,05 41,00 42,84 44,60 46,31 47,90 49,50 51,06 52,58 54,06 55,51 56,92 58,30 59,66 60,99

β, рад/км 0,16 0,28 0,37 0,56 0,86 1,73 3,22 4,74 6,26 9,28 12,28 15,23 18,16 21,08 23,99 26,89 29,80 44,21 58,58 72,92 87,21 101,49 115,76 130,00 144,24 158,47 172,68 186,90 201,11 215,30 229,50 243,69 257,87 272,05 286,23 300,40 314,57 328,74 342,90

⎢Zв ⎢, Ом 804,4 457,5 354,9 252,7 183,3 133,1 116,7 112,9 111,2 109,4 108,3 107,4 106,7 106,1 105,6 105,2 104,8 103,6 102,9 102,5 102,1 101,8 101,6 101,4 101,3 101,2 101,1 101,0 101,0 100,8 100,7 100,6 100,6 100,5 100,5 100,4 100,4 100,3 100,3

–ϕ, град 44,6 43,4 42,3 39,3 34,6 23,5 14,6 10,9 8,9 7,0 6,0 5,4 4,9 4,6 4,3 4,1 3,8 3,1 2,7 2,4 2,2 2,1 1,9 1,8 1,7 1,6 1,6 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1

α, дБ/км 0,99 1,79 2,23 2,92 3,59 4,24 4,82 5,44 6,09 7,36 8,48 9,46 10,34 11,12 11,88 12,56 13,24 16,15 18,62 20,81 22,77 24,62 26,91 27,91 29,44 30,91 32,31 33,67 34,97 36,24 37,5 38,66 39,82 40,96 42,07 43,15 44,21 45,26 46,28

β, рад/км 0,13 0,23 0,30 0,46 0,76 1,66 3,21 4,77 6,31 9,35 12,36 15,33 18,31 21,28 24,24 27,20 30,15 44,87 59,54 74,18 88,80 103,41 118,00 132,58 147,15 161,72 176,28 190,83 205,38 219,92 234,50 249,00 263,53 278,06 292,59 307,10 321,63 336,15 350,70

⎢Zв⎢, Ом 612,4 357,9 278,4 200,7 151,4 121,5 114,5 112,5 111,4 109,8 108,7 107,9 107,3 107,9 106,5 106,2 105,9 105,1 104,5 104,2 103,9 103,7 103,4 103,4 103,3 103,2 103,1 103,0 103,0 102,9 102,9 102,8 102,8 102,7 102,7 102,6 102,6 102,6 102,5

–ϕ, град 44,1 42,2 40,4 36,0 28,6 16,3 9,8 7,5 6,3 5,1 4,5 4,0 3,7 3,4 3,2 3,0 2,8 2,3 2,0 1,8 1,6 1,5 1,3 1,3 1,3 1,2 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8

ГЛАВА 7

158

7.2.5. Параметры взаимного влияния Уровень взаимных помех, возникающих внутри кабеля, определяется переходными затуханиями между парами. В соответствии с действующими нормативами для телефонной связи могут быть использованы пары, переходное затухание между которыми на ближнем конце Ао составляет величину не менее 69,5 дБ на частоте 1020 Гц [21…23]. Для передачи сигналов дискретной информации требуются пары, обладающие повышенным значением Ао. Переходное затухание на ближнем конце

Средние значения переходного затухания на ближнем конце кабелей типа ТП с повивным и пучковым построением сердечника на частоте 1 МГц приведены в табл. 7.22 и 7.23 [10]. Таблица 7.22. Среднее значение переходного затухания на ближнем конце в кабеле типа ТП с повивным построением сердечника на частоте 1 МГц Расположение пар в сердечнике кабеля Смежные в повиве Через 1 пару в повиве Через 2 пары в повиве Через 3 пары в повиве Через 4 пары в повиве В смежных повивах Через 1 повив Через 2 повива Через 3 повива Через 4 повива

Среднее значение переходного затухания на ближнем конце, дБ 53 65 73 74 75 68 75 79 81 81,5

Среднеквадратическое отклонение, дБ 4,7 5,5 7,4 7,2 5,2 5,6 6,3 6,8 6,2 6,9

Таблица 7.23. Среднее значение переходного затухания на ближнем конце в кабеле типа ТП с пучковым построением сердечника на частоте 1 МГц Расположение пар в сердечнике кабеля Внутри элементарного пучка В смежных элементарных пучках

Среднее значение переходного затухания на ближнем конце, дБ 65 69

Среднеквадратическое отклонение, дБ 8,1 7,2

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

159

Окончание таблицы 7.23 Расположение пар в сердечнике кабеля Через один элементарный пучок Через два элементарных пучка В элементарных пучках смежных повивов

Среднее значение переходного затухания на ближнем конце, дБ 84 88 75

Среднеквадратическое отклонение, дБ 6,5 5,2 7,7

Зависимость среднего значения переходного затухания между парами на ближнем конце в кабелях типа ТП от частоты в диапазоне от 10 кГц до 2 МГц можно определить по следующей, основанной на анализе проведенных авторами результатов измерений, приближенной формуле: A0 ( f ) = A01 − 15lg ( f 1000 ) ,

(7.1)

где А01 — значение переходного затухания на ближнем конце на частоте 1 МГц (табл. 7.23); f — частота, кГц. Как показали измерения на абонентских линиях, среднее значение переходного затухания на ближнем конце в многопарных кабелях не зависит от длины и определяется переходным затуханием на ближнем конце первой строительной длины.

Защищенность и переходное затухание на дальнем конце

Среднее значение переходного затухания на дальнем конце и защищенности на дальнем конце многопарного кабеля местной телефонной сети в зависимости от частоты и длины абонентской линии определяется с помощью следующих формул [10]: Aз ал = Aз сд − 10 lg ( l / lсд ) ,

(7.2)

Al ал = Aз ал + α ⋅ l ,

где Aз ал — защищенность на дальнем конце абонентской линии длиной l км, дБ; Aз сд — защищенность на дальнем конце одной строительной длины кабеля, дБ; Al ал — переходное затухание на дальнем конце абонентской линии, дБ; α — коэффициент затухания кабеля, дБ/км, на частоте ƒ; lсд — протяженность строительной длины кабеля, км.

ГЛАВА 7

160

Кабели с пучковым построением сердечника

Среднее значение защищенности на дальнем конце строительной длины многопарного кабеля типа ТП протяженностью 280 м между рядом расположенными парами (внутри одного элементарного пучка) на частотах выше 10 кГц определяется с помощью выражения, основанного на результатах проведенных авторами измерений Aз сд ( f ) = 65 − 20 lg ( f 1000 ) ,

(7.3)

где f — частота, кГц. Следует отметить, что в случае, если протяженность строительной длины кабеля lсд отличается от 280 м, то величина защищенности на дальнем конце изменяется на величину, равную –10lg(lсд/280). Величина защищенности Aз сд1 на дальнем конце между не рядом расположенными парами (в разных элементарных пучках одного повива или сердечника) одной строительной длины кабеля определяется по формуле Aз сд1 = Aз сд + δAз , где δАз — приращение защищенности за счет взаимного удаления влияющей и подверженной влиянию пар, установленное на основе проведённых авторами измерений (табл. 7.24). Таблица 7.24. Значения приращения защищенности на дальнем конце (δАз) строительной длины кабеля типа ТП с пучковым построением сердечника при различном взаимном расположении пар относительно друг друга Расположение пар в сердечнике кабеля В смежных элементарных пучках Через один элементарный пучок Через два элементарных пучка В элементарных пучках смежных повивов Через 1 повив пучков Через 2 повива пучков Через 3 повива пучков

Приращение защищенности на дальнем конце, дБ 10 11,5 12 11 13 14,5 15

Кабели с повивным построением сердечника

Среднее значение защищенности на дальнем конце в кабелях типа ТП протяженностью 280 м между рядом расположенными пара-

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

161

ми внутри одного повива на частотах выше 10 кГц приближенно определяется с помощью выражения, основанного на проведенных авторами результатах измерений Aз сд ( f ) = 60 − 15lg ( f 1000 ) ,

(7.4)

где f — частота, кГц. В том случае, если протяженность строительной длины кабеля lсд отличается от 280 м, то величина защищенности на дальнем конце изменяется на величину, равную –10·lg(lсд /280). Величина защищенности Aз сд1 на дальнем конце между не рядом расположенными парами (между несоседними парами одного повива или между парами разных повивов) одной строительной длины кабеля определяется по формуле Aз сд1 = Aз сд + δAз ,

где δАз — приращение защищенности за счет взаимного удаления влияющей и подверженной влиянию пар, установленное на основе проведенных авторами измерений (табл. 7.25). Таблица 7.25. Значения прибавки защищенности на дальнем конце (δАз) строительной длины кабеля типа ТП с повивным построением сердечника при различном взаимном расположении пар относительно друг друга Расположение пар в сердечнике кабеля Через 1 пару в повиве Через 2 пары в повиве Через 3 пары в повиве Через 4 пары в повиве В смежных повивах Через один повив Через два повива Через три повива Через четыре повива

Приращение защищенности на дальнем конце, дБ 6 10 11 12 8 13 15 16 16,5

Допустимые значения параметров взаимного влияния между парами кабелей категорий 3, 5 и 5е, ЭКС-ГВПВ-5 4×2×0,52, КВППэпЗ и КЦППэпЗ приведены в табл. 7.26…7.28 [12, 13].

ГЛАВА 7

162

Таблица 7.26. Переходное затухание на ближнем конце (NEXT) между парами кабелей категорий 3, 5 и 5е длиной 100 м Частота, МГц 0,772 1 4 10 16 20 31,25 62,5 100

Переходное затухание на ближнем конце (NEXT), дБ Категория 3 Категория 5 Категория 5е 43 64 67 41 62 65 32 53 60 26 47 50 23 44 47 – 42 45 – 39 42 – 35 38 – 32 35

Таблица 7.27. Средние значения параметров влияния в кабеле ЭКС-ГВПВ-5 4×2×0,52 длиной 300 м

Частота, кГц 1 80 160 512 1024 2048

Средние значения переходного затухания, дБ защищенности на ближнем конце на дальнем конце через одну через одну между соседмежду соседними парами ними парами пару пару 92,0 95,0 92,5 97,5 88,5 92,5 87,0 84,5 87,5 88,5 81,5 80,5 84,5 82,8 71,0 71,0 78,0 78,8 65,0 68,5 66,0 72,8 61,5 67,5

Таблица 7.28. Нормированные значения параметров влияния кабелей КВППэпЗ и КЦППэпЗ одной строительной длины Вид переходного затухания Переходное затухание на ближнем конце между цепями, не менее, дБ/стр. дл. (строительная длина): на частотах 40, 80 и 160 кГц 50% комбинаций 40% комбинаций 10% комбинаций на частотах 512 и 1024 кГц 50% комбинаций 40% комбинаций 10% комбинаций

Норма

70 65 60 65 60 58

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

163

Окончание таблицы 7.28 Вид переходного затухания Защищенность между цепями на дальнем конце, не менее, дБ/стр.дл.: на частотах 40, 80 и 160 кГц 40% комбинаций 60% комбинаций на частотах 512 и 1024 кГц 40% комбинаций 60% комбинаций

Норма

65 70 50 55

О нормировании параметров взаимного влияния многопарных кабелей

В [41] приведены зависимости допустимых значений переходных затуханий на ближнем А0 доп (NEXT) и защищенности Аз доп (ELFEXT) на дальнем конце кабелей с пучковой скруткой сердечника от частоты f, количества пар кабеля m, используемых для организации xDSL-линий, и длины l A0 доп ( f , m) = 58 − 6 lg(m − 1) − 15lg( f / 300),

(7.5)

Аз доп ( f , l , m) = 56 − 6 lg(m − 1) − 20 lg( f / 300) − 10 lg(l ),

(7.6)

где 58 и 56 дБ соответствуют минимально допустимым значениям переходного затухания на ближнем конце и защищенности на дальнем конце только для двух взаимовлияющих пар в элементарном пучке на частоте 300 кГц и длине кабеля 1 км. В [42] приведены допустимые значения переходных затуханий на ближнем и защищенности на дальнем конце для кабелей с пучковой скруткой сердечника на частоте 300 кГц при стопроцентной загрузке кабеля, которые равны 52 и 48 дБ соответственно. Однако при этом не указывается длина кабеля, для которой установлена норма на защищенность. По данным некоторых изготовителей кабельной продукции Российской Федерации, Республики Беларусь, Узбекистана и Украины минимальные значения переходных затуханий на ближнем конце и защищенности на дальнем конце кабелей длиной 1 км на частоте 300 кГц составляют 52 и 50 дБ соответственно. Исходя из приведенных в настоящем справочнике средних значений переходных затуханий, в кабелях типа ТП были определены минимальные значения переходного затухания на ближнем и защи-

ГЛАВА 7

164

щенности на дальнем конце кабеля с пучковой скруткой сердечника, которые на частоте 300 кГц, при длине 1 км и стопроцентной загрузке пучка составили 51 и 48 дБ соответственно. Порядок получения этих значений включал в себя: 1) На частоте 1 МГц были определены средние значения переходных затуханий на ближнем конце А0 сд и защищенности на дальнем конце Аз сд, которые составили соответственно 65 дБ (см. табл. 7.23) и 65 дБ (по формуле (7.3) для строительной длины кабеля протяженностью 280 м). 2) Из определенных в п.1 значений были вычтены удвоенные значения среднеквадратического отклонения, которые равны 16,2 дБ как для А0 сд, так и для Аз сд. 3) Из определенных в п.2 значений А0 сд были вычтены 37,2 дБ, а из Аз сд вычтены 49,5 дБ, которые учли переход на частоту 300 кГц по формулам (7.1) и (7.3). 4) Из определенного в п.3 значения Аз сд были вычтены 5,5 дБ (переход на длину 1 км согласно (7.2)). 5) Из определенных в п.3 и п.4 значений переходного затухания на ближнем конце и защищенности на дальнем конце была вычтена величина 5,7 дБ (переход от двух взаимовлияющих пар в пучке к десяти проводился по составляющим формул (7.5) и (7.6)). В табл. 7.29 приведены полученные из различных источников минимально допустимые значения переходных затуханий на частоте 300 кГц при длине кабеля с пучковой скруткой сердечника 1 км и стопроцентной загрузке пучка кабеля линиями xDSL. Таблица 7.29. Допустимые значения переходных затуханий Минимально допустимое значение переходного затухания, дБ На ближнем конце Защищенность на дальнем конце

ANSI T1. 417 [41]

МСЭ-Т L.19 [42]

СНГ

52

52

52

Справочник (подраздел 7.2.5) 51

50

48

50

48

Недостаточные однородность и симметрия кабельной пары являются причинами дополнительного воздействия как внешних, так и переходных помех. В международных стандартах [40…42] приведены нормы на затухание асимметрии и отражения. Так затухание асимметрии для ADSL должно составлять не менее 40 дБ в диапазоне частот 25…1104 кГц [40, 42]. Согласно [41], в диапазоне частот

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

165

8…800 кГц величина затухания асимметрии аас должна удовлетворять условию: aас ≥ 44 − 5lg ( f / 80 ) ,

где f — частота, кГц. Косвенно в [41] сформулировано требование к минимальной величине затухания отражения кабельной цепи, которое в диапазоне частот 50…400 кГц составляет не менее 10 дБ при внутреннем сопротивлении измерительного прибора 100 Ом, 13 дБ — при 120 Ом и 15 дБ — при 135 Ом.

7.3. Нормирование электрических параметров абонентских линий В настоящее время нормируются электрические параметры абонентских линий [21…23]. К нормируемым эксплуатационным параметрам аналоговых кабельных абонентских линий ГТС относятся: 1) Электрическое сопротивление одного км цепи постоянному току при температуре окружающей среды 20 °С, которое не должно превышать значений, приведенных в табл. 7.30. Таблица 7.30. Электрическое сопротивление одного км цепи постоянному току Тип кабеля

Диаметр жил, мм

Сопротивление цепи, Ом, не более

Т, ТП

0,32 0,40 0,50 0,64 0,70

458 296 192 116 96

2) Омическая асимметрия цепи постоянному току, которая не должна превышать 1% от сопротивления шлейфа. 3) Электрическое сопротивление изоляции одного км жил при нормальных климатических условиях при вводе в эксплуатацию должно иметь значение не меньше приведенных в табл. 7.31.

ГЛАВА 7

166

Таблица 7.31. Электрическое сопротивление изоляции одного км жил кабеля постоянному току Тип кабеля Т ТП ТППэпЗ ТСтШп ТСВ

Сопротивление изоляции, МОм, не менее, при состоянии линии без оконечных устройств с оконечными устройствами 8 000 1 000 5 000 1 000 6 500 1 000 8 000 1 000 200 200

4) Электрическое сопротивление изоляции одного км жил при нормальных климатических условиях и различном сроке эксплуатации (табл. 7.32). Таблица 7.32. Электрическое сопротивление изоляции одного км жил кабеля постоянному току с учетом срока эксплуатации Тип кабеля Т ТП ТППЗ

Электрическое сопротивление изоляции одного км жил, МОм, не менее, при сроке эксплуатации до 5 лет до 10 лет свыше 15 лет 1 000 400 200 1 000 500 300 1 000 800 500

5) Рабочая емкость цепи, пересчитанная на один км длины, приведена в табл. 7.33. Таблица 7.33. Рабочая емкость одного км жил кабеля постоянному току Тип кабеля Т ТП ТППэпЗ

до 5 лет 52 50 50

Рабочая емкость, нФ, не более до 10 лет свыше 15 лет 55 60 55 60 50 55

6) Затухание цепи на частоте 1020 Гц, не превышающее 5 дБ при диаметре жил 0,32 мм и 6 дБ при диаметрах жил 0,4, 0,5 и 0,64 мм. 7) Значение переходного затухания между цепями на ближнем конце на частоте 1020 Гц, которое должно быть не менее 69,5 дБ.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

167

8) Псофометрическая мощность помех, не превышающая 100 пВт, невзвешенная мощность помех, не превышающая 200 пВт. 9) Затухание асимметрии в диапазоне частот от 300 до 3400 Гц, которое должно быть не менее 43,5 дБ. 10) Сопротивление заземления металлических экранов и оболочек кабелей в зависимости от удельного сопротивления грунта ρ, которое не должно превышать 20 Ом при ρ ≤ 100 Ом·м, 30 Ом — при 300 ≥ ρ > 100 Ом·м, 35 Ом — при 500 ≥ ρ > 300 Ом·м, 45 Ом — при 1000 ≥ ρ > 500 Ом·м и 55 Ом — при ρ > 1000 Ом·м. 11) Сопротивление заземления кабельных ящиков в зависимости от удельного сопротивления грунта ρ, не превышающее 10 Ом при ρ ≤ 100 Ом·м, 15 Ом — при 300 ≥ ρ > 100 Ом·м, 20 Ом — при 500 ≥ ≥ ρ> 300 Ом·м, 25 Ом — при 1000 ≥ ρ > 500 Ом·м. 12) Сопротивление заземления абонентских защитных устройств в зависимости от удельного сопротивления грунта ρ, не превышающее 30 Ом при ρ ≤ 100 Ом·м, 45 Ом — при 300 ≥ ρ > 100 Ом·м, 55 Ом — при 500 ≥ ρ > 300 Ом·м, 65 Ом — при 1000 ≥ ρ > 500 Ом·м и 75 Ом — при ρ > 1000 Ом·м. 13) Электрические параметры модулей подключения оконечных кабельных устройств: – электрическое сопротивление контактного соединения жил должно быть не более 30 мОм при диаметре жил 0,32 мм, 20 мОм — при диаметре жил 0,4 мм, 15 мОм — при диаметре жил 0,5 мм, 12 мОм — при диаметре жил 0,64 мм; – электрическое сопротивление изоляции между контактами модулей должно быть не менее 5 000 МOм; – переходное затухание между контактами должно быть не менее 100 дБ на частотах от 0,3 до 3,4 кГц, 80 дБ — на частотах от 3,4 до 192 кГц, 70 дБ — на частотах от 192 до 1024 кГц.

7.4. Электрические измерения абонентских линий 7.4.1. Правила проведения измерений Рассматриваемые правила состоят в следующем: 1. Перед началом измерений необходимо удостовериться, что средства измерений имеют действительное клеймо о проведении калибровки.

ГЛАВА 7

168

2. Средствами измерений можно пользоваться только в строгом соответствии с инструкциями и описаниями, прилагаемыми к каждому прибору. 3. Измерение всех параметров АЛ проводят по методикам, приведенным в инструкции по эксплуатации средства измерения. 4. Электрические измерения параметров АЛ выполняют при строгом соблюдении правил техники безопасности и охраны труда при работах на кабельных линиях связи и телефонных станциях. 5. До начала измерений от местной метеостанции необходимо получить данные о средней температуре грунта на глубине прокладки кабеля или температуре воздуха в колодце на расстоянии 0,5 м от его дна. 6. Измерения кабельных линий производятся в точках коммутации абонентских линий на защитных полосах, боксах, кабельных ящиках, распределительных коробках и телефонных розетках. 7. Средства измерения необходимо подключать к измеряемым цепям с помощью соединительных проводов из комплекта прибора. 8. Электрические измерения параметров АЛ производят сначала постоянным, а затем переменным током. 9. Если результаты измерения параметров АЛ постоянным током не соответствуют электрическим нормам, то измерения переменным током не производят до тех пор, пока неисправность не будет устранена.

7.4.2. Измерение параметров на постоянном токе Общие сведения об измерительных приборах

На постоянном токе измеряют: омическую асимметрию цепи, электрическое сопротивление изоляции жил, электрическое сопротивление цепи (шлейфа), электрическое сопротивление экрана кабеля, электрическое сопротивление изоляции металлической оболочки (экрана), электрическую (рабочую) емкость между жилами пары кабеля. Измерение первичных электрических параметров линий проводят с помощью анализатора кабельных линий RD6000 хDSL (Radiodetection, США), моста для определения мест повреждения EFL-10 (Elektronika, Венгрия), кабельного прибора ИРК-ПРО Альфа (Связьприбор, Россия), универсального модульного анализатора сетей доступа SunSet МТТ (Sunrise Telecom, США), анализатора систем передачи и кабелей связи AnCom A-7 (Аналитик-ТС, Россия), универсального измерительного прибора для абонентской телефон-

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

169

ной сети ПИТ-801 (Фарлеп, Украина), измерителя параметров металлических кабелей ОЛИМП-МЦ (группа компаний «АЛАСЭЛ», Россия), прибора кабельного мостового ПКМ-МЦ (группа компаний «АЛАСЭЛ», Россия) и других устройств. Основные технические характеристики некоторых средств измерений первичных параметров АЛ приведены в табл. 7.34. Таблица 7.34. Основные технические характеристики средств измерений параметров кабельных АЛ Средства измерений Измеряемый параметр

ИРКSunSet AnCom ПИТ-801 ПРО MTT EX A-7 АЛЬФА

RD6000 xDSL

EFL-10

Напряжение постоянного тока, В

до 400

до 100

до 400

до 300

до 350 до 1000*

Напряжение переменного тока, В

до 400

до 100

до 400

до 250

до 250 до 1000*

Электрическое сопротивление шлейфа, Ом

до 10000

до 10000

до 10000

до 1010 ** до 108 ** до 3000

Сопротивление изоляции пары, МОм

до 10000

до 20000

до 50000

до 10000 **

Омическая асимметрия, Ом

до 200

до 1000

до 10000

до 5000

Электрическая емкость, нФ

до 2000

до 25000

до 2000

до 20000

до 100 **

до 10000 *

до 108 ** до 3000 до 2000

до 3000

* Измерения напряжения и сопротивления изоляции обеспечиваются измерителем сопротивления изоляции АРРА 607, включаемым в комплект поставки анализатора по заказу. ** Измерения сопротивления проводятся в одном диапазоне, который устанавливается в соответствии с технической документацией на анализатор.

Измерение электрического сопротивления шлейфа, омической асимметрии, электрического сопротивления изоляции и рабочей электрической емкости цепи

Названия методов и номера стандартов, в соответствии с которыми выполняются измерения, тип нагрузки, подключаемой в конце цепи, и способ пересчета измеряемых электрических параметров цепи на длину 1 км приведены в табл. 7.35. Универсальная схема измере-

ГЛАВА 7

170

ния электрических параметров цепи длиной L с помощью анализатора АЛ приведена на рис. 7.4. На рис. 7.4…7.7 буквами а и б обозначено наименование жил измеряемой цепи. Точки, которые находятся на пересечении вертикальных пунктирных линий и горизонтальных сплошных, обозначают зажимы подключения средств измерений (анализатора АЛ) и нагрузочных сопротивлений. Измерения проводят по методике, приведенной в инструкции по эксплуатации анализатора АЛ. Таблица 7.35. Сведения о методах измерения первичных параметров кабельной цепи Параметр

Метод измерения

Стандарт

Нагрузка в конце цепи

Пересчет на длину 1 км

Электрическое сопротивление шлейфа

Сравнение

ГОСТ 17441

Асимметрия сопротивлений жил

Сравнение

нет

Электрическое сопротивление изоляции

Сравнение

ГОСТ 12997

Обрыв

Измеренное значение умножается на длину цепи

Рабочая электрическая емкость

Сравнение

ГОСТ 27893

Обрыв

Измеренное значение делится на длину цепи

Измеренное знаКороткое чение делится на замыкание длину цепи Короткое замыкание Не проводится с землей

Рис. 7.4. Схема измерений электрических параметров цепи

Если измерение сопротивления шлейфа жил Rшл t выполнялось при температуре окружающей среды t, отличающейся от 20 °С, то значение сопротивления шлейфа приводится к температуре 20 °С по формуле

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

171

Rшл 20 = Rшл t / (1 + α R ⋅ ( t − 20 ) ) ,

где α R — температурный коэффициент сопротивления, равный для медных жил 0,004. Сопротивление шлейфа цепи длиной L км пересчитывается на длину 1 км по формуле Rшл 20 1 км = Rшл 20 L / L .

При наличии в измеряемой цепи значительных помех можно использовать в качестве земли исправную свободную цепь (две жилы цепи в качестве одной жилы). Приведение результатов измерений электрического сопротивления изоляции жил кабелей с бумажной изоляцией жил к температуре 20 °С длиной L км производится по формуле

Rиз 20 = Rизм t / (1 + αиз ⋅ ( t − 20 ) ) ,

где Rизм t — электрическое сопротивление изоляции цепи длиной L, измеренное при температуре t, °С; αиз — температурный коэффициент сопротивления изоляции, равный для бумажной изоляции 0,06; t — температура грунта или воздуха в колодце кабельной канализации на глубине 0,5 м от его дна в момент измерения, °С. Результаты измерения электрического сопротивления изоляции кабелей с полиэтиленовой изоляцией к температуре 20 °С не пересчитываются. Приведение значения сопротивления изоляции цепи Rиз20 на длину 1 км производится по следующей формуле Rиз 20 1 км = Rиз 20 ⋅ L .

Измеренное значение электрической емкости цепи пересчитывается на длину 1 км по формуле C0 = Cизм / L .

7.4.3. Измерение параметров на переменном токе Средства измерений параметров АЛ

На переменном токе измеряют: собственное или рабочее затухание, переходное затухание на ближнем и дальнем конце, защищенность на дальнем конце, затухание асимметрии и несогласованности, параметры шума, рефлектограмму.

ГЛАВА 7

172

Измерение электрических параметров линий переменным током проводят с помощью анализатора кабельных линий RD6000 хDSL (Radiodetection, США), прибора для оценки линий ELQ2+ (Elektronika, Венгрия), кабельного универсального модульного анализатора сетей доступа SunSet МТТ (Sunrise Telecom, США), анализатора кабельных линий ALT-2000 (ATEN, Италия), анализатора систем передачи и кабелей связи AnCom A-7 (Аналитик-ТС, Россия). Для измерения рабочего и переходного затухания на ближнем конце на частоте 1020 Гц применяется прибор ИПЗ-АЛ (группа компаний «АЛАСЭЛ», Россия). Для измерения рабочего и переходного затухания на фиксированных частотах в диапазоне от 1 кГц до 1100 кГц применяется измеритель затухания симметричных кабельных линий ИЗКС-АЛ (группа компаний «АЛАСЭЛ», Россия). При решении вопроса уплотнения телефонных кабельных линий цифровыми системами xDSL в диапазоне частот до 2 МГц и отборе пар по сопротивлению шлейфа и переходному затухания на ближнем конце применяется тестер кабельных пар ТКП (ЗАО «Эрстэд», Россия). Основные функциональные возможности и технические характеристики некоторых средств измерений параметров АЛ приведены в табл. 7.36, 7.37. Измерения проводят по методике, приведенной в инструкции по эксплуатации анализатора АЛ. Таблица 7.36. Функциональные возможности средств измерений параметров кабельных линий сетей абонентского доступа Универсальный модульный анализатор сетей доступа SunSet MTT EX (Sunrise Telecom, США)

Анализатор кабельных линий ALT-2000 (ATEN, Италия)

Анализатор систем передачи и кабелей связи AnCom A-7 («Аналитик-ТС», Россия)

1 Измерение напряжения постоянного тока Измерение напряжения переменного тока

Прибор для оценки линий ELQ2+ (Elektronika, Венгрия)

Основные функциональные возможности

Анализатор кабельних линий RD6000 xDSL (Radiodetection США)

Типы средств измерений

2

3

4

5

6

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

173

Продолжение таблицы 7.36 1 Измерение силы тока Измерение сопротивления шлейфа Измерение электрической емкости Измерение сопротивления изоляции Измерение омической асимметрии Измерение и анализ амплитудно-частотных характеристик Измерение и анализ затухания несогласованности Измерение и анализ шума в линии Измерение и анализ асимметрии линии Измерение и анализ переходных затуханий на ближнем/ дальнем конце (NEXT/FEXT) Функции генератора и измерителя уровня Измерение и анализ спектра сигнала Измерение и анализ отношения сигнал/шум; определение запаса соотношения сигнал/шум

2

3

4

5

6

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

ГЛАВА 7

174

Окончание таблицы 7.36 1 Измерение затухания линии с одного конца Измерение скорости передачи данных по xDSLлинии Анализ импульсных шумов Анализ краткосрочных перерывов связи Определение максимально достижимой скорости передачи данных по xDSLлинии Рефлектометрические измерения

2

3

4

5

6

да

да

да

да

да

нет

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

да

нет

да

да

да

да

да

да

да

да

да

Таблица 7.37. Основные технические характеристики средств измерений параметров кабельных линий сетей абонентского доступа Измеряемый параметр Напряжение постоянного тока, В Напряжение переменного тока, В Электрическое сопротивление шлейфа, Ом Сопротивление изоляции, МОм Омическая асимметрия, Ом Электрическая емкость, пФ

RD6000 xDSL

Типы средств измерений SunSet ELQ2+ ALT-2000 MTT EX

AnCom A-7

до 400

до 200

до 350

до 140

до 1000*

до 400

до 100

до 250

нет

до 1000*

до 10000

до 10000

до 108

до 2000

до 3000

до 1000

до 10000

до 100

до 1000

до 10000*

до 2000

до 1000

до 108

до 2000

до 3000

до 2000

до 10000

до 1000

до 10000

до 3000

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

175

Окончание таблицы 7.37 Измеряемый параметр Переходное затухание на ближнем конце (NEXT), дБ Переходное затухание на дальнем конце (FEXT), дБ Затухание, дБ

RD6000 xDSL до 70

Типы средств измерений SunSet ELQ2+ ALT-2000 MTT EX до 80

до 85

AnCom A-7

до 90 до 90

до 70 от 63 дБ затухания до 10 дБ усиления от 40 до 62

до 90

от 0 до 90

до 85

до 90

от 0 до 90 от 0 до 90 от 0 до 90

Затухание от 20 до 40 до 90 до 50 асимметрии, дБ до 60 СПМ (анализ до –140 до –120 до –145 до –135 до –145 спектра), дБм/Гц Рефлектометрические измедо 19,4 до 10,0 до 7,2 до 12,288 до 8,0 рения: диапазон расстояний, км Диапазон час2,02 2,2 20,2 2,02 4,096 тот исследования АЛ, МГц * Измерения напряжения и сопротивления изоляции обеспечиваются измерителем сопротивления изоляции АРРА 607, включенным в комплект поставки анализатора AnCom А-7 по заказу.

Измерение переходных затуханий между цепями в широком диапазоне частот

Измерениям подлежат переходные затухания между цепями кабеля на ближнем конце, на дальнем конце и защищенность на дальнем конце. Измерения всех переходных затуханий проводят методом разности уровней или методом сравнения, которые реализованы в специализированных приборах. При измерениях влияющая и подверженная влиянию цепи должны быть нагружены на согласованные нагрузки, сопротивления которых равны модулям волновых сопротивлений цепей. В качестве

ГЛАВА 7

176

нагрузок необходимо использовать безындуктивные резисторы, помещенные в экранирующие корпуса. Схема измерения переходного затухания на ближнем конце с помощью одного анализатора абонентских линий приведена на рис. 7.5.

Рис. 7.5. Измерение переходного затухания на ближнем конце между цепями

Схема измерения защищенности на дальнем конце Аз и переходного затухания на дальнем конце Аl с помощью анализатора АЛ приведена на рис. 7.6.

Рис. 7.6. Измерение защищенности и переходного затухания на дальнем конце

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

177

Измерение затухания цепи и затухания асимметрии цепи

Для измерения затухания цепи используются методы: – разности уровней (требуется подключение двух анализаторов АЛ по концам цепи); – анализа спектра отраженного сигнала (требуется подключение только одного анализатора АЛ на одном конце цепи). Для измерения затухания асимметрии цепи используется метод сравнения. При этом выполняется подключение только одного анализатора АЛ на одном конце к жилам измеряемой цепи и к экрану кабеля. На рис. 7.7 приведена схема для измерения затухания цепи методом разности уровней.

Рис. 7.7. Измерение затухания цепи методом разности уровней

Отличие в измерениях собственного и рабочего затухания цепи заключается в том, что при измерении собственного затухания цепь на каждой частоте необходимо нагружать по концам на согласованные с волновым сопротивлением цепи нагрузки. При измерении рабочего затухания цепи методом анализа спектра отраженного сигнала анализатор АЛ подключается на одном конце цепи, а на противоположном конце цепи включается несогласованная нагрузка для создания режима отражения (желателен режим холостого хода или короткого замыкания). После определения значения затухания цепи при температуре, не равной 20 °C, его необходимо пересчитать к температуре 20 °С по формуле a 20 = a t / (1 + α a ⋅ ( t − 20 ) ) ,

где аt — затухание цепи, измеренное при температуре t, °C; αа — температурный коэффициент затухания цепи, значения которого на различных частотах приведены в табл. 7.38.

ГЛАВА 7

178

Таблица 7.38. Температурный коэффициент затухания кабеля типа ТП Параметр

Частота, кГц 10

20

50

100

300

500

1000 1500 2000

Температурный 3,45 3,25 3 2,5 2,25 2 2 1,99 3,5 коэффициент затухания,· ×10–3 ×10–3 ×10–3 ×10–3 ×10–3 ×10–3 ×10–3 ×10–3 ×10–3 1/град

Коэффициент затухания цепи α на каждой измеренной частоте определяется по формуле α = ac 20 / L ,

где ac 20 — собственное затухание цепи длиной L при температуре 20 °С; L — длина цепи, км (берется из паспорта линии). Измерение параметров шума

Современные специализированные средства измерений параметров кабельных линий позволяют измерить уровень и зависимость спектральной плотности мощности шума от частоты. Для выделения шума задают частотную характеристику фильтра, которая может быть плоской или характеристикой взвешивания произвольной формы. Для выполнения измерений параметров шума анализатор АЛ необходимо подключить на одном конце цепи, а на противоположном конце цепи подключить согласованную нагрузку. Рефлектометрические измерения

Рефлектометрические измерения проводятся с целью определения характера дефектов (неоднородностей) линии и расстояния до этих дефектов. Одной из функций анализаторов абонентских линий типа RD6000, ELQ2+, SunSet MTT, ALT-2000, AnCom A-7, ИРК-ПРО Альфа являются рефлектометрические измерения, для выполнения которых анализатор АЛ подключается на одном конце АЛ, а на противоположном конце подключается несогласованная нагрузка (короткое замыкание или обрыв). Пользуясь инструкцией по эксплуатации анализатора АЛ, определяется наличие, характер дефекта АЛ и расстояние до него.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

179

7.5. Работы по подготовке абонентских линий для использования в составе xDSL-линий 7.5.1. Причины, ограничивающие использование абонентских линий Необходимым условием успешной работы xDSL-линии является соответствие нормам электрических параметров всех устройств, входящих в ее состав — кабеля, муфт, распределительных шкафов, боксов, коробок, кроссировок и xDSL-оборудования. В табл. 7.39 приведены основные причины, которые ограничивают использование АЛ существующей телефонной сети в составе xDSL-линий. Таблица 7.39. Причины, ограничивающие использование телефонных АЛ в составе xDSL-линий, и меры по их устранению Причины Некачественные контакты соединений жил кабелей АЛ

Грязь и влага в плинтах распределительных коробок и распределительных шкафов Попадание влаги под оболочку

Кроссировочные провода в распределительных шкафах и кроссах «Разбитость» пар в муфтах Использование для абонентской проводки кабелей с нескрученными жилами

Меры устранения • Переход от ручной скрутки жил в муфтах к технике врезных контактов • Использование в распределительных коробках и распределительных шкафах плинтов с врезными контактами • Герметизация соединений токопроводящих жил • Чистка увлажненных и загрязненных плинтов • Покрытие плинтов влагозащитным слоем • Герметизация распределительных коробок и шкафов • Введение в сердечник кабеля жидкого, медленно полимеризующегося гидрофобного заполнителя • Замена замокшего участка кабеля герметизированным • Замена некачественных муфт • Применение кроссировочных проводов со значительно меньшим шагом скрутки • Применение экранированных проводов с обязательным заземлением экрана • Перемонтаж муфт с применением индивидуальных и групповых механических соединителей жил • Замена кабелей ТРП, ТРВ кабелем типа «витая пара»

180

ГЛАВА 7

Окончание таблицы 7.39 Причины Отсутствие непрерывности экрана по всей длине кабеля Повышенная величина сопротивления заземления металлической оболочки или экрана кабеля

Меры устранения • Поиск места обрыва экрана и его восстановление • Восстановление непрерывности неизолированной жилы под алюминиевой лентой экрана • Проверка исправности заземления и его соединения с металлической оболочкой или экраном • Заземление металлической оболочки или экрана кабеля в кроссе

7.5.2. Перечень работ по подготовке абонентских линий для использования в составе xDSL-линий Для использования существующих телефонных АЛ в составе xDSLлиний необходимо выполнить следующие виды работ на линейных сооружениях местной телефонной сети: 1. Измерение электрических (низкочастотных и высокочастотных) характеристик АЛ. 2. Устранение некачественных контактов соединений в АЛ. 3. Удаление влаги из замокших кабелей распределительной сети. 4. Устранение разбитости пар в муфтах. 5. Замена кабелей абонентской проводки ТРП, ТРВ. 6. Герметизация муфт и восстановление оболочек кабелей «холодным» способом с помощью композиционных «компрессионных» муфт (при прокладке новых и ремонте поврежденных абонентских линий). 7. Обеспечение целостности экрана и экранной жилы по всей длине кабеля в каждой муфте. 8. Исключение из состава АЛ параллельно подключенных отрезков кабелей, пупиновских катушек. 9. Замена кроссировок в распределительных шкафах. 10. Уменьшение уровня помех. Примечание. В случае, если после проведения всех этих работ выяснилась невозможность приведения параметров АЛ к нормам, необходимо перекроссировать неисправную пару кабеля на исправную или заменить некачественные участки АЛ, муфты, распределительные коробки, шкафы, боксы и оборудование кросса.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

181

7.5.3. Особенности реконструкции абонентских линий Вопросы технологии монтажа кабелей местной связи, восстановления и стабилизации электрических характеристик цепей кабелей с пластмассовой изоляцией жил рассмотрены в [12, 24]. Соединение жил в муфтах

Токопроводящие жилы кабелей местной телефонной связи с полиэтиленовой изоляцией соединяют ручным скручиванием и с помощью механических соединителей. Ручное скручивание приводит к тому, что со временем сопротивление соединения жил увеличивается из-за окисления и может достигать величины 200…900 мОм. При этом величина сопротивления изменяется в зависимости от амплитуды сигнала, что приводит к дополнительной модуляции сигнала. Изменение сопротивления соединения жил увеличивает омическую асимметрию линии, что, в свою очередь, приводит к увеличению взаимных влияний между парами кабеля. Для надежной работы систем передачи по кабелям местной связи сопротивление соединения не должно превышать 25 мОм. Уменьшение сопротивления соединения жил до нормы достигается применением врезного контакта c помощью одно- и многожильных механических соединителей. Они обеспечивают простую и экономичную технологию соединения, которая сокращает время строительства, реконструкции и ремонта сети АЛ. Герметизация соединений токопроводящих жил

Необходимость герметизации соединения сростка жил вызвана влиянием влаги на параметры передачи и взаимного влияния между парами кабеля. Влага в месте соединения жил появляется в результате диффузии паров через пластмассовую оболочку и в результате проникновения влаги из окружающей среды (повреждение оболочки кабеля или муфты, разгерметизация кабеля в оконечных устройствах). Герметизация соединений жил осуществляется с применением механических соединителей с гидрофобным заполнением внутри корпуса, механических соединителей, помещенных в капсулу с гидрофобным заполнителем. Для герметизации соединений жил в муфте и восстановления оболочек кабеля применяют две технологии — «горячую» и «холодную». При «горячем» способе восстановления оболочек исполь-

ГЛАВА 7

182

зуют наплавление усаживаемой ленты из полиэтилена под стеклолентой или термоусаживаемые трубки и манжеты. Применение этого способа связано с применением открытого огня и процесса нагревания. Следует обратить внимание на то, что при охлаждении термоусаживаемых манжет внутри муфты образуется конденсат, который покрывает все конструктивные элементы муфты. «Холодный» метод предполагает использование ленточных, компаундных и механических муфт. Использование ленточных и механических муфт устраняет недостатки «горячего» метода, но не решает проблему восстановления гидрофобного заполнителя. Последнего недостатка лишен способ монтажа с использованием компаундных «компрессионных» муфт. Эти муфты обеспечивают полную влагонепроницаемость и защиту соединений жил от влаги. После соединения всех жил с помощью механических соединителей сросток и края оболочки обматывают пластиковым листом, образуя емкость, которую заполняют гелем. Далее кабельщик поверх пластикового листа наматывает эластичную ленту, создавая избыточное давление до 50 кПа. В результате этого гель проникает в сердечник кабеля по обе стороны от концов муфты, чем и создается полная его герметизация. Этот метод герметизации муфт рекомендуется для использования как на кабелях с гидрофобным заполнением, так и на кабелях без гидрофобного заполнения. Удаление влаги из-под оболочки кабеля

Технология удаления влаги из кабелей связи была разработана ЛОНИИС (Санкт-Петербург) и ВНИИСК (Москва). Технология заключается в вытеснении влаги, находящейся под оболочкой кабеля, в результате давления гидрофобного заполнителя. Заполнение воздушного пространства в сердечнике кабеля заполнителем приводит к восстановлению сопротивления изоляции и параметров взаимного влияния до нормативных значений. Введение гидрофобного заполнителя приводит к увеличению рабочей и частичной емкостей, а также рабочего затухания пары. Рабочая емкость пар при этом увеличивается на 10…15%. В целом после удаления влаги кабель обладает свойствами кабеля с гидрофобным заполнением. К достоинствам применения технологии удаления влаги относятся: почти полное восстановление сопротивления изоляции кабеля, экономия средств (по сравнению с приобретением нового заполненного кабеля в 6…9 раз), малое время перерыва связи (1…2 минуты на соединение пары), отказ от применения устройств по содержанию магистральных

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

183

кабелей под избыточным воздушным давлением, увеличение срока эксплуатации. Ориентировочное количество заполнителя, необходимого для заполнения сердечника, определяется маркой кабеля и приведено в табл. 7.40. Таблица 7.40. Расход гидрофобного заполнителя, литры на один км кабеля Марка кабеля

Диаметр жил, мм 0,4 12

ТПП 10×2

0,32 8

0,5 15

ТПП 20×2

12

20

45

ТПП 30×2

20

35

55

ТПП 50×2

35

50

80

ТПП 100×2

50

100

125

ТПП 200×2

120

150

200

ТПП 300×2

180

225

300

ТПП 400×2

220

300

400

ТПП 600×2

300

420

560

Для проведения работ организуется подготовленная бригада кабельщиков, которая снабжается установкой, гидрофобным заполнителем, компаундными компрессионными муфтами, компаундом, измерительными приборами и инструментами кабельщика.

Организация работ по заполнению кабеля гидрофобным заполнителем

Предполагается выполнение следующих этапов работ. 1. Оценка возможности замены кабеля На кабельной сети можно условно выделить два характерных случая ее состояния. Первый характеризуется минимальным числом муфт. Второй характеризуется наличием дополнительных муфт, которые появились в результате устранения повреждений. Каждая дополнительная муфта является источником изменения электрических параметров АЛ и взаимных влияний. Если на участке кабеля находится более трех-четырех муфт, то целесообразно заменить кабель и выполнить операцию гидрофобного заполнения.

ГЛАВА 7

184

2. Электрические измерения параметров кабеля До начала работ необходимо выполнить электрические измерения кабеля. Это позволит оценить состояние кабеля до начала и качество проведенных работ по заполнению кабеля гидрофобным заполнителем. 3. Перемонтаж муфт Если токопроводящие жилы соединены в муфтах ручной скруткой, то необходимо демонтировать муфты и выполнить соединение жил с помощью механических соединителей. В качестве новых муфт можно использовать, например, муфты компаундные производства компании МАКО с гелем 8882. Качество выполнения монтажных работ необходимо контролировать электрическими измерениями. 4. Замена шкафов, боксов и плинтов В распределительных шкафах необходимо устанавливать боксы с плинтами врезного типа, например производства фирм 3М, R&M. Это позволит уменьшить переходное сопротивление в месте соединения проводников и не уменьшить переходные затухания между парами включенного кабеля. В распределительных коробках также необходимо установить плинты с врезными контактами. После окончания всех перечисленных работ проводятся электрические измерения для оценки качества проведенных работ. 5. Накачивание кабеля гидрофобным заполнителем Пользуясь описанием установки, осуществляют ее подключение к кабелю и заполняют пространство между жилами и оболочкой гидрофобным заполнителем. 6. Герметизация отверстий в кабеле По окончании заполнения сердечника кабеля гидрофобным заполнителем производят отключение технологической установки и герметизацию отверстий в кабеле. 7. Консервация установки После отключения установки от кабеля ее необходимо промыть, очистить и собрать для дальнейшего хранения. Монтаж муфт с помощью одножильных и многожильных соединителей

При соединении строительных длин кабелей в муфтах происходит увеличение взаимного влияния между парами кабеля из-за на-

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

185

рушения однородности поперечного сечения кабеля и шага скрутки пар. Применение соединителей токопроводящих жил тоже изменяет взаимное расположение пар, пучков и повивов в муфте. Одножильные соединители целесообразно располагать равномерно вдоль муфты и применять для монтажа малопарных (преимущественно десятипарных) кабелей. Многопарные соединители сохраняют высокие переходные затухания между пучками, однако уменьшают их внутри пучка. Многопарные соединители (10, 20, 25 пар) больше подходят для монтажа многопарных кабелей (50 и более пар). Восстановление экрана в муфтах

Эффективным решением вопроса уменьшения внешних электромагнитных влияний на пары кабелей местной телефонной связи является применение экрана. В кабелях местной телефонной связи применяется экран в виде ленты из тонкой алюминиевой фольги толщиной 0,1…0,2 мм, которая накладывается на сердечник спирально с перекрытием. Экран будет эффективно работать, если сохраняется его непрерывность по всей длине. Для сохранения непрерывности экрана при прокладке кабеля в телефонной канализации и при монтаже муфт в конструкцию кабеля введен луженый медный проводник. При монтаже муфт необходимо восстановить непрерывность как алюминиевой ленты, так и луженого медного проводника. Для восстановления луженого медного проводника необходимо применять одиночный соединитель. Эффективность работы экрана зависит от его заземления. Экран кабеля необходимо заземлять в кроссе и в распределительном шкафу.

7.6. Отбор пар в многопарных кабелях местной связи для организации xDSL-линий Ниже рассмотрены три подхода к решению вопроса отбора пар для подключения оборудования xDSL. Первый подход [13] основан на выполнении измерений переходных затуханий на ближнем конце в десятипарном кабеле пучковой скрутки и изложен в подразделе 7.6.1. Второй подход заключается в определении последовательности загрузки пар многопарного кабеля сигналами xDSL с учетом статистики, описывающей зависимость переходных затуханий от взаимного расположения пар. Другими словами, второй подход основан на расчете уровня помех в каждой паре кабеля с учетом влияния всех остальных взаимовлияющих пар. Критерием выбора первой и

186

ГЛАВА 7

последующих пар является рассчитанное минимальное значение уровня помех при воздействии всех остальных пар. При расчетах использовались средние значения переходных затуханий между парами кабелей с повивной и пучковой скруткой сердечника, приведенные в [10]. Результаты отбора пар в кабелях с повивной и пучковой скруткой, выполненного в соответствии со вторым подходом, приведены в подразделах 7.6.2 и 7.6.3 соответственно. Наконец, третий подход, реализуемый анализаторами сетей абонентского доступа, например, анализатором систем передачи и кабелей связи AnCom A-7, заключается в том, что в ходе измерений анализатор осуществляет контроль пары по множеству параметров, определяя их соответствие системе норм, охватывающей погонные параметры кабеля, частотные характеристики затухания, согласованности и симметрии, рефлектограмму, спектр помех и скоростной потенциал пары применительно к технологиям ADSL, ADSL2, ADSL2+, SHDSL. Результаты контроля позволяют квалифицировать пару как качественно (Норма/Не норма), так и количественно – величиной запаса соответствия. 7.6.1. Отбор пар в кабелях по результатам измерений переходного затухания на ближнем конце Практика оценки пригодности пар кабеля для цифрового уплотнения основана на тестировании пар по измеряемым параметрам цепи на постоянном токе, затуханию и шумовым характеристикам. При малых внешних электромагнитных влияниях основным источником шумов является оборудование xDSL, работающее по соседним парам кабеля. Уровень помех, создаваемый работой оборудования xDSL, определяется переходными затуханиями в кабеле. Наибольший уровень шумов наблюдается в десятипарном пучке кабеля абонентской линии со стороны абонента. Для отбора цепей абонентских линий в десятипарном кабеле используется устройство автоматического отбора пар ТКП (тестер кабельных пар), выпускаемое по ТУ 4221-001-23133837-02. Отбор пар проводится по результатам измерений переходного затухания на ближнем конце между всеми парами пучка в десятипарной распределительной коробке. В приборе реализован алгоритм отбора пар на действующих и строящихся линиях для подключения оборудования xDSL, который реализует следующие функции: – проверку всех пар на соответствие величине электрического сопротивления шлейфа;

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

187

– вывод на блок индикации номеров пар, не соответствующих требованию по сопротивлению шлейфа; – оценку переходного затухания на ближнем конце между всеми отобранными по сопротивлению шлейфа парами кабеля на соответствие установленному оператором порогу; – отбор пар, у которых переходное затухание на ближнем конце больше или равно установленному оператором порогу; – вывод на блок индикации номеров отобранных пар.

7.6.2. Отбор пар в кабелях с повивным построением сердечника В кабелях с повивным построением сердечника пары скрученных между собой жил располагаются в сердечнике в повивах, концентрически расположенных друг относительно друга. В каждом повиве счетная и направляющая пары выделяются своим цветом изоляции жил. Представляет интерес определение последовательности подключения оборудования xDSL к парам многопарного кабеля, при которой обеспечивается минимальный суммарный уровень переходных помех на ближнем конце каждой из пар. С этой целью была разработана программа расчета суммарных помех, которая позволила определить порядок загрузки многопарных кабелей емкостью до 100 пар (табл. 7.41…7.50 и рис. 7.8). На рис. 7.8 в кружках малого диаметра, которые символизируют пары, вписаны две цифры. Верхняя цифра в числителе обозначает номер пары, а нижняя — порядковый номер подключения пары к оборудованию xDSL. Таблица 7.41. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 10×2 Номер шага Номер пары

1 0

2 1

3 2

4 3

5 4

6 5

7 6

8 7

9 8

10 9

Примечание. Порядок загрузки состоит из шагов и представляет собой очередность отбора пар кабеля для подключения оборудования xDSL. На первом шаге выбирается та пара кабеля, в которой по результатам расчета возможного воздействия всех окружающих пар уровень помехи должен быть минимальным. Так, например, для кабеля с повивной скруткой сердечника емкостью 10×2 на первом шаге выбирается пара № 3. В случае необходимости выбора второй и третьей пар для подключения оборудования xDSL в этом же кабеле в соответствии с табл. 7.42 выбираются пары № 7 и № 0.

ГЛАВА 7

188

Таблица 7.42. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 10×2 Номер шага Номер пары

1 3

2 7

3 0

4 9

5 5

6 1

7 2

8 6

9 4

10 8

Таблица 7.43. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 20×2 Номер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 шага Номер 0 10 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 пары

Таблица 7.44. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 20×2 Номер 1 2 3 шага Номер 10 16 0 пары

4

5

6

7

7 13 18 1

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

4 11 15 8

2

5 14 19 9 12 17 3

6

Таблица 7.45. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 30×2 Номер шага Номер пары Номер шага Номер пары

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0 10 20 1 11 21 2 12 22 3 13 23 4 14 24 5 15 25 6 16 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 –

–

–

–

–

–

–

–

–

–

26 7 17 27 8 18 28 9 19 29 –

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Таблица 7.46. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 30×2 Номер 1 2 3 шага Номер 18 26 0 пары Номер 21 22 23 шага Номер 17 27 3 пары

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

14 22 2 16 24 20 28 4

9

6 11 7 12 15 21 25 1

24 25 26 27 28 29 30 –

–

–

–

–

–

–

–

–

–

19 23 29 5 10 13 8

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

189

Таблица 7.47. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 50×2 Номер 1 2 3 4 шага Номер 0 20 30 10 пары Номер 21 22 23 24 шага Номер 4 24 34 14 пары Номер 41 42 43 44 шага Номер 8 28 38 18 пары

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

40 1 21 31 11 41 2 22 32 12 42 3 23 33 13 43 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 44 5 25 35 15 45 6 26 36 16 46 7 27 37 17 47 45 46 47 48 49 50 –

–

–

–

–

–

–

–

–

–

48 9 29 39 19 49 –

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Таблица 7.48. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 50×2 Номер шага Номер пары Номер шага Номер пары Номер шага Номер пары

1

2

3

4

5

6

7

34 44 29 39 0 47 4

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

9 32 41 36 6 11 2 14 21 25 17 23 19

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 27 48 42 30 38 45 7 12 15 1

3 33 35 43 49 37 46 31 40 5

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 –

–

–

–

–

–

–

–

–

–

10 8 13 22 18 26 16 24 20 28 –

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Таблица 7.49. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 100×2 Номер 1 2 3 шага Номер 0 30 70 пары Номер 21 22 23 шага Номер 2 32 72 пары Номер 41 42 43 шага

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

50 90 10 40 60 80 20 1 31 71 51 91 11 41 61 81 21 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 52 92 12 42 62 82 22 3 33 73 53 93 13 43 63 83 23 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

ГЛАВА 7

190

Окончание таблицы 7.49 Номер 4 34 74 54 пары Номер 61 62 63 64 шага Номер 6 36 76 56 пары Номер 81 82 83 84 шага Номер 8 38 78 58 пары

94 14 44 64 84 24 5 35 75 55 95 15 45 65 85 25 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 96 16 46 66 86 26 7 37 77 57 97 17 47 67 87 27 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 98 18 48 68 88 28 9 39 79 59 99 19 49 69 89 29

Таблица 7.50. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 100×2 Номер шага Номер пары Номер шага Номер пары Номер шага Номер пары Номер шага Номер пары Номер шага Номер пары

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

78 93 70 85 0 10 17 97 74 89 81 13 20 24 34 29 39 72 87 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 76 83 95 6 91 99 26 37 31 42 4

8 15 22 44 57 50 63 53 66

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 46 60 55 68 1 79 11 18 33 40 28 36 48 61 51 64 69 59 3

7

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 94 90 98 75 82 5 71 86 9 14 21 77 92 84 47 73 88 80 96 12 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 19 16 23 25 32 43 38 30 41 27 35 54 67 45 58 52 65 49 62 56

В кабелях емкостью более 100 пар отбор пар производится по следующему правилу. 1. Если необходимое количество пар для подключения xDSLоборудования меньше количества повивов в сердечнике кабеля, то пары выбирают так, чтобы ближайшие используемые повивы располагались на максимальном расстоянии один от другого.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

191

2. Если необходимое количество пар для подключения xDSLоборудования больше количества повивов в сердечнике кабеля, то сначала выбирают по одной паре в каждом повиве, а затем оставшиеся пары выбирают на максимальном расстоянии друг от друга внутри повива.

Рис. 7.8. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки сердечника емкостью 10 пар (а), 20 пар (б), 30 пар (в), 50 пар (г) и 100 пар (д)

ГЛАВА 7

192

7.6.3. Отбор пар в кабелях с пучковым построением сердечника Жилы одной пары кабеля имеют изоляцию с резко отличающимся цветом. Отдельные пары скручиваются в пяти- или десятипарные (элементарные) пучки. Расцветка изоляции жил а и б в элементарном пучке и скрепляющих обмоток или идентификационных лент в пятидесяти- или стопарных (главных) пучках приведена в табл. 7.51. Таблица 7.51. Расцветка изоляции жил в элементарном пучке и пучков в 100-парном кабеле или главных пучках Номер пары/ элементарного пучка

Цвет жила а

жила б

скрепляющей обмотки или идентификационной ленты

0

Белый

Голубой (синий)

Голубой

1

Белый

Оранжевый

Оранжевый

2

Белый

Зеленый

Зеленый

3

Белый

Коричневый

Коричневый

4

Белый

Серый

Серый

5

Красный

Голубой (синий)

Белый

6

Красный

Оранжевый

Красный

7

Красный

Зеленый

Черный

8

Красный

Коричневый

Желтый

9

Красный

Серый

Фиолетовый

изоляции жил пары

На рис. 7.9 приведены условные поперечные сечения сердечников кабелей емкостью 10, 20, 30, 50 и 100 пар с пучковым способом построения. Поперечное сечение сердечника кабеля изображается набором секторов, цвет которых совпадает с цветом скрепляющей ленты. Цвета скрепляющих обмоток или идентификационных лент приведены в табл. 7.51. Для определения места расположения искомой пары в поперечном сечении кабеля с пучковым способом построения сердечника необходимо сначала выбрать требуемое поперечное сечение кабеля (рис. 7.9), затем сектор поперечного сечения (элементарный пучок), в котором оказалась искомая пара (рис. 7.9 и/или табл. 7.51), а далее определить цвет изоляции жил искомой пары (табл. 7.51).

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

193

Рис. 7.9. Поперечное сечение сердечника кабеля пучковой скрутки емкостью 10 пар (а), 20 пар (б), 30 пар (в), 50 пар (г) и 100 пар (д)

В кабелях емкостью более 100 пар отбор пар выполняется согласно следующего правила. 1. Если необходимое количество пар для подключения xDSLоборудования меньше количества пучков в сердечнике кабеля, то пары выбираются в разных пучках так, чтобы ближайшие используемые пучки располагались на максимальном расстоянии один от другого. 2. Если необходимое количество пар для подключения xDSLоборудования больше количества пучков в сердечнике кабеля, то сначала выбирают по одной паре в каждом пучке, а затем оставшиеся пары выбирают так, чтобы количество используемых пар во всех пучках было одинаковым (или отличалось на единицу).

Глава 8 ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИИ xDSL 8.1. Потенциальные характеристики систем ADSL и VDSL при равномерном аддитивном шуме на входе приемника Под потенциальными характеристиками цифровых абонентских линий понимаются полученные расчетным путем зависимости скорости передачи по xDSL-линии от типа оборудования xDSL, типа телефонного кабеля, длины абонентской линии и спектра аддитивных помех на входе приемника. Данный подраздел посвящен потенциальным характеристикам СП ADSL и VDSL при равномерной по частоте спектральной плотности мощности аддитивных помех на входе приемника. Предполагается, что в состав этих помех могут входить различного рода помехи и шумы от различных источников, в том числе и переходные помехи между парами многопарных кабелей. Приведенные в настоящем разделе графики потенциальных характеристик для СП ADSL и VDSL рассчитаны по методике, изложенной ниже. Суммарная скорость передачи R по xDSL-линии складывается из скоростей передачи по всем DMT-несущим. Число несущих n и количество передаваемых на каждой несущей битов информации b(i) задается адаптивно в зависимости от характеристик канала связи, что определяет как скорость передачи, так и занимаемую полосу частот канала l2

R = 4000 ⋅ ∑ b ( i ) , i = l1

где i — номер несущей, соответствующей частоте i·4,3125 кГц;

(8.1)

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

195

l1 и l2 — номера первой и последней используемых несущих; 4000 — число информационных кадров в секунду. Максимальное количество b(i) передаваемых в течение посылки на i-й несущей битов информации связано с отношением сигнал/шум SNR(i) на частоте i-й несущей и вероятностью ошибки p на выходе приемника соотношением [3, 32]

⎧⎪ ⎛ 3 SNR ( i ) ⎞ ⎫⎪ b ( i ) = floor ⎨log 2 ⎜1 + ⎟⎬ , h2 ⎝ ⎠ ⎭⎪ ⎩⎪

(8.2)

где floor { x} — операция отбрасывания дробной части числа x; h — отношение «полурасстояния» между ближайшими точками сигнального созвездия к среднеквадратическому значению гауссовского шума в i-м канале модема. Величина h рассчитывается по формуле ⎛ p ⎞ h = Q −1 ⎜ ⎟, ⎝ 1, 7 ⎠

где Q −1 ( x) — функция, обратная Q(x), Q( x) =

(8.3) ∞

∫ x

1 2π

e

−

y2 2

dy ;

p — вероятность ошибки.

Примечание. При p = 10-7 h ≈ 5,3. Однако надо учесть, что в системах ADSL и VDSL [30-36] скорость передачи информации должна быть кратна по меньшей мере 32 кбит/с, поэтому правую часть формулы (8.1) требуется округлить в меньшую сторону до ближайшего кратного 32 кбит/с: l2 ⎧ ⎫ ⎪ 4000 ⋅ ∑ b ( i ) ⎪ ⎨ ⎬ i = l1 R = 32 ⋅ floor ⎪ ⎪ кбит/с. 32000 ⎩ ⎭

(8.4)

Отношение сигнал/помеха на входе приемника на частоте i-й несущей SNR(i) = 100,1(PSD(i) – A(i) – N(i)),

ГЛАВА 8

196

где PSD(i) — номинальная спектральная плотность мощности передаваемого сигнала на частоте i-й несущей (см. табл. 5.2); A(i) — затухание на частоте i-й несущей, которое определяется частотной характеристикой затухания абонентского кабеля (километрическим затуханием и длиной кабеля); N(i) — спектральная плотность мощности помехи на частоте i-й несущей на входе приемника. В оборудовании xDSL количество битов b(i) устанавливается обычно несколько ниже максимального, определяемого формулой (8.2), с целью недопущения разрыва соединения вследствие непредсказуемого изменения уровня помех. Поэтому в расчетах необходимо учесть запас помехозащищенности (SNR margin) ΔSNR (i) и в формулу (8.2) подставляется значение SNR (i ) = 10

0,1( PSD ( i ) − A( i ) − N ( i ) −ΔSNR ( i ) )

.

Итак, зная отношение сигнал/помеха на входе приемника и задавшись требуемой вероятностью ошибки p, можно определить количество передаваемых в течение посылки на каждой i-й несущей битов информации b(i), а затем и суммарную скорость передачи информации по конкретной линии. Некоторые результаты расчетов достижимых скоростей передачи по xDSL-линии по описанной методике приведены в виде графиков на рис. 8.1…8.4. Расчеты проведены при равномерной по частоте спектральной плотности мощности помех и p = 10-7. СП ADSL2 характеризуется такой же, как и ADSL, маской мощности передаваемого сигнала. Поэтому результаты расчетов по описанной методике для СП ADSL, приведенные на рис. 8.1…8.2, справедливы также и для ADSL2.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

197

а)

б) Рис. 8.1. Зависимость скорости передачи информации в нисходящем направлении от длины линии кабеля типа ТП при различной спектральной плотности мощности помех на входе приемника ADSL и ADSL2+: а) диаметр жил — 0,32 мм; б) диаметр жил — 0,4 мм

ГЛАВА 8

198

а)

б) Рис. 8.2. Зависимость скорости передачи информации в нисходящем направлении от длины линии кабеля типа ТП при различной спектральной плотности мощности помех на входе приемника ADSL и ADSL2+: а) диаметр жил — 0,5 мм; б) диаметр жил — 0,64 мм

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

199

а)

б)

в) Рис. 8.3. Зависимость скорости передачи информации в нисходящем направлении от длины линии кабеля типа ТП с различными диаметрами жил при спектральной плотности мощности помех на входе приемника VDSL (план частот B): а) –140 дБм/Гц; б) –120 дБм/Гц; в) –110 дБм/Гц

ГЛАВА 8

200

а)

б)

в) Рис. 8.4. Зависимость скорости передачи информации в нисходящем направлении от длины линии кабеля типа ТП с различными диаметрами жил при спектральной плотности мощности помех на входе приемника VDSL2 (план частот B): а) –140 дБм/Гц; б) –120 дБм/Гц; в) –110 дБм/Гц

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

201

8.2. Потенциальные характеристики систем SHDSL при равномерном аддитивном шуме на входе приемника Приемопередатчики симметричных линий (SHDSL) осуществляют передачу цифрового потока с применением амплитудно-импульсной модуляции с решетчатым кодированием (Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation). Такой способ модуляции обычно обозначается как 2K+1-TCPAM. Числовой показатель в обозначении представляет собой количество равноотстоящих градаций амплитуды импульса выходного напряжения передатчика и равен 2K+1, где K — количество переносимых битов за такт передачи; дополнительный треллис-бит используется для повышения помехозащищенности. Существующие промышленные образцы оборудования SHDSL могут адаптивно или директивно реализовать вариант модуляции из ряда 4-, 8-, 16-, 32-, 64-, 128-TCPAM, что позволяет обеспечить скорость передачи полезной нагрузки (payload data rate) RSHDSL в диапазоне 192…15360 кбит/с. Значение скорости передачи определяет частоту посылки символов f sym в кГц: f sym = ( RSHDSL + 8) / K .

(8.5)

Верхняя граница F2 полосы частот передатчика определяется частотой посылки символов fsym: F2 = f sym / 2 .

(8.6)

Начало полосы частот SHDSL соответствует началу полосы пропускания типового согласующего трансформатора:

F1 = 5 кГц.

(8.7)

Номинальная спектральная плотность мощности сигнала передатчика SHDSL в мВт в полосе передачи полезного сигнала (F1…F2) и в переходной полосе сглаживающего низкочастотного фильтра (работа НЧФ начинается выше частоты F2 ) определяется формулой P 1 ⎛ sin ( πf / f sym ) ⎞ ⎟ × × SHDSL × ×⎜ 135 f sym ⎜ πf / f sym ⎟ ⎝ ⎠ f2 , × 2 f + F12 2

S ( f ) = 10 Tx

×

Tx /10 − ASHDSL

1 1 + ( f / F2 )

2 × Order

(8.8)

ГЛАВА 8

202

где PSHDSL — масштабный коэффициент: ⎧7,86, RSHDSL < 2048 кбит/c; PSHDSL = ⎨ ⎩9,90, RSHDSL ≥ 2048 кбит/c, f — частота, кГц; Order = 6 — порядок сглаживающего ФНЧ передатчика; Tx ASHDSL — величина возможного дополнительного затухания передатчика (функция Power Backoff), дБ. Tx составляет: ASHDSL Tx ⎧⎪ ASHDSL = [ 6 − EPL ] + 1; ⎨ Tx ⎪⎩ ASHDSL ≥ 0,

(8.9)

где оценка затухания линии EPL (Estimated Power Loss) производится по следующей формуле: Tx ⎛ Psign EPL = 10 lg ⎜ Rx ⎜ Psign ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠

(8.10)

с учетом мощности сигнала на выходе передатчика Tx Psign =

F2

∫S

Tx

( f )df , мВт

F1

и мощности сигнала на входе приемника Rx Psign =

F2

∫S

Rx

( f )df , мВт,

(8.11)

F1

где S Rx ( f ) — спектральная плотность мощности сигнала на входе приемника, мВт/Гц. Параметры СП SHDSL сведены в табл. 8.1. В главе 3 представлены примеры графиков номинальной спектральной плотности мощности SHDSL 16-TCPAM. Методика расчета потенциальных характеристик СП SHDSL основывается на соотношении, устанавливающем условие устойчивой работы SHDSL: Tx ⎛ Psign SNR = 10 lg ⎜ Tx ⎜ Pnoise ⎝

⎞ ⎟⎟ ≥ 9, 75 + ΔSNR + 3K , ⎠

(8.12)

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

203

где SNR — отношение сигнал/помеха на входе приемника SHDSL, дБ; ΔSNR — заданный запас помехозащищенности (SNR Margin), дБ; Tx Pnoise =

F2

N( f ) df 2 (f)

∫H

F1

(8.13)

— приведенный к выходу передатчика (входу линии связи) уровень помех, мВт, определяемый спектром мощности помех N ( f ) на входе приемника и коэффициентом передачи линии H(f). Таблица 8.1. Параметры СП SHDSL Тип линии Максимальная скорость max , RSHDSL

кбит/с Количество битов K, передаваемых за такт передачи Минимальная частота спектра СП SHDSL частот F1, кГц Максимальная частота спектра СП SHDSL

F2max = max + 8) / ( RSHDSL / K / 2, кГц Минимальная скорость min RSHDSL ,

кбит/с Максимальный уровень сигнала Tx , дБм Psign

4-TCPAM 8-TCPAM 16-TCPAM 32-TCPAM 64-TCPAM 128-TCPAM

2560

5120

7680

10240

12800

15360

1

2

3

4

5

6

5

1280

192

14 при скоростях меньше 2048 кбит/с; 15 при скоростях больших либо равных 2048 кбит/с

204

ГЛАВА 8

Для примера на рис. 8.5 показан график зависимости скорости передачи R от длины линии L, полученный расчетным путем на основе формулы (8.12), при равномерной по частоте спектральной плотности мощности помех –120 дБм/Гц для кабеля ТП с диаметром жил 0,4.

Рис. 8.5. Зависимость скорости передачи от длины линии для СП SHDSL (кабель типа ТП с диаметром жил 0,4, спектральная плотность мощности помех –120 дБм/Гц)

8.3. Оценка потенциальных характеристик цифровых абонентских линий на многопарных телефонных кабелях Одним из основных факторов, которые ограничивают скорость и дальность передачи по абонентским линиям, являются переходные влияния при параллельной работе цифровых абонентских линий (ЦАЛ) по многопарным телефонным кабелям. Для иллюстрации алгоритма расчета переходных влияний между ЦАЛ приведен рис. 8.6, на котором схематично изображены две влияющие ЦАЛ (DSLi и DSLj) и одна ЦАЛ, подверженная влиянию (DSLk). Мощность сигнала, поступающая на вход i-й DSL, обозначена Pi пер. На вход приемника DSLk приходит ослабленный в линии связи собственный полезный сигнал мощностью Pk пр и переходные помехи от ближнего — Pбл,i,k, Pбл,j,k, и дальнего концов — Pд,i,k и Pд,j,k, вызванные передаваемыми сигналами DSLi и DSLj.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

205

Рис. 8.6. Модель электромагнитных взаимодействий DSL в многопарном кабеле

Отношение сигнал/шум на входе приемника k-й DSL определяется выражением Pk пр , SNRk = 10 lg ∑ Pбл,i, k + ∑ Pд,i,k + ∑ nm i,i ≠ k

где Pk пр = ∫ PSDk ( f ) ⋅ H

i,i ≠k

2

( f ) df

m

; PSDk(f) — зависимость спектраль-

ной плотности мощности сигнала на выходе передатчика k-й DSL от частоты; H(f) — амплитудно-частотная характеристика канала связи; ∑ nm — сумма всех других помех nm, действующих на входе приm

емника DSLk. Величины Pбл,i,k и Pд,i,k определяются аналогично Pk пр по формулам, в которых H2(f) заменены на частотные функции переходных характеристик между i-й и k-й парами на ближнем и дальнем концах Hбл,i,k(f) и Hд,i,k(f) соответственно: Pбл ,i , k = ∫ PSDi ( f ) ⋅ H бл2 ,i , k ( f ) df .

По приведенной модели электромагнитной совместимости в ГП «Одесский научно-исследовательский институт связи» была разработана программа «DSL Lab» ([email protected]) для расчета длины и скорости передачи в восходящем и нисходящем направлениях по ЦАЛ при различных вариантах xDSL-оборудования, применения однородного и неоднородного (составного) кабеля, в зависимости от загрузки, уровня шума, числа пар, диаметра жил кабелей. На рис. 8.7…8.78 приведены результаты расчетов предельной длины линии ADSL2+ при использовании 10-, 50- и 100-парных кабелей типа ТП пучковой скрутки сердечника с диаметрами жил 0,32; 0,4; 0,5 и 0,64 мм для раз-

206

ГЛАВА 8

личных уровней спектральной плотности мощности (СПМ) белого шума на входе приемника в зависимости от процента пар кабеля, использованных для передачи сигналов ADSL2+.

Рис. 8.7. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.8. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

207

Рис. 8.9. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.10. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

208

ГЛАВА 8

Рис. 8.11. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.12. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

209

Рис. 8.13. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.14. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

210

ГЛАВА 8

Рис. 8.15. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.16. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

211

Рис. 8.17. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.18. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

212

ГЛАВА 8

Рис. 8.19. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.20. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

213

Рис. 8.21. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.22. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

214

ГЛАВА 8

Рис. 8.23. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.24. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

215

Рис. 8.25. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.26. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

216

ГЛАВА 8

Рис. 8.27. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.28. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

217

Рис. 8.29. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.30. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

218

ГЛАВА 8

Рис. 8.31. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 10-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.32. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

219

Рис. 8.33. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.34. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

220

ГЛАВА 8

Рис. 8.35. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.36. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

221

Рис. 8.37. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.38. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

222

ГЛАВА 8

Рис. 8.39. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.40. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

223

Рис. 8.41. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.42. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

224

ГЛАВА 8

Рис. 8.43. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.44. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

225

Рис. 8.45. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.46. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

226

ГЛАВА 8

Рис. 8.47. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.48. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

227

Рис. 8.49. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.50. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

228

ГЛАВА 8

Рис. 8.51. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.52. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

229

Рис. 8.53. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.54. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

230

ГЛАВА 8

Рис. 8.55. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.56. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 50-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

231

Рис. 8.57. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.58. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 19648 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

232

ГЛАВА 8

Рис. 8.59. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.60. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

233

Рис. 8.61. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.62. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

234

ГЛАВА 8

Рис. 8.63. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 14720 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.64. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

235

Рис. 8.65. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.66. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

236

ГЛАВА 8

Рис. 8.67. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.68. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 9824 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

237

Рис. 8.69. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.70. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

238

ГЛАВА 8

Рис. 8.71. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.72. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

239

Рис. 8.73. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 4896 кбит/с в нисходящем направлении и 928 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.74. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –140 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

240

ГЛАВА 8

Рис. 8.75. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –130 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.76. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –120 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

241

Рис. 8.77. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –110 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Рис. 8.78. Достижимая длина линии ADSL2+ для скорости 2464 кбит/с в нисходящем направлении и 608 кбит/с в восходящем направлении при использовании 100-парного кабеля типа ТП и СПМ белого шума –100 дБм/Гц в зависимости от процента загрузки пар кабеля линиями ADSL2+

Заключение Существуют разные точки зрения на перспективность применения xDSL-технологий в ближайшем будущем. Некоторые специалисты предрекают уже в ближайшие несколько лет значительное снижение темпов их распространения. Этот прогноз обосновывается, вопервых, неудержимо растущими требованиями пользователей к скорости обмена информацией (уже сейчас в дискуссиях о требуемой скорости доступа звучат цифры до 1 Гбит/с, что невозможно обеспечить по телефонному многопарному кабелю), во-вторых, значительным удорожанием эксплуатации кабелей с металлическими жилами, многие из которых эксплуатируются уже много лет, при переходе на цифровые широкополосные технологии передачи по ним информации, в-третьих, постоянно снижающейся стоимостью оптического кабеля. Безусловно, все эти факторы объективны и определяют тенденции развития ШД в будущем на базе оптического кабеля вплоть до абонентской розетки. Среди перспективных оптических технологий ШД выделяется технология построения сети PON (Passive Optical Network), базирующаяся на полностью пассивных оптических элементах сети. Более реалистичный, с нашей точки зрения, прогноз на развитие ШД предполагает, что еще значительный промежуток времени xDSL-технологии будут сохранять лидирующие позиции среди других видов доступа. При этом будут совершенствоваться как сами технологии, что мы и наблюдаем в настоящее время, так и способы их использования. К последним, в первую очередь, следует отнести применение xDSL-технологий передачи совместно с системами передачи по оптическим кабелям по технологии FTTCab (Fiber To The Cabinet). Построение сети ШД по этой технологии предполагает на магистральном участке сети доступа до распределительного шкафа применять оптический кабель и соответствующее оборудование передачи, а на распределительном участке применять кабель типа «витая пара» и технологии xDSL и/или Ethernet. Этот способ построения сети ШД в настоящее время используется при новом строительстве. На существующей телефонной сети для построения цифровых линий ШД идут по пути сокращения длины линий путем организации выноса мультиплексора xDSL-линий. Таким образом, возможности xDSL-технологий еще далеко не исчерпаны и, как надеются авторы, предлагаемый читателям справочник выполнит свое предназначение. Авторы также будут очень признательны всем, кто пришлет отзывы на справочник, которые независимо от содержания будут с благодарностью приняты и учтены в дальнейших публикациях.

Список сокращений Two-binary, one-quaternary — линейный четырехуровневый код, в котором пара двоичных символов кодируется в один из 4-х уровней сигнала ADSL Asymmetrical Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия AOC ADSL Overhead Control — служебный канал управления ADSL ATM Asynchronous Transfer Mode — асинхронный режим передачи ATU-C ADSL Transceiver Unit at the Central office end — приемопередатчик ADSL на станционной стороне ATU-R ADSL Transceiver Unit at the Remote terminal end — приемопередатчик ADSL на стороне абонента САР Carrierless Amplitude-Phase modulation — амплитуднофазовая модуляция с подавленной несущей CRC Cyclic Redundancy Check — циклическая избыточная проверка DLL Digital Local Line — локальная (местная, внутренняя) цифровая линия DMT Discrete MultiTone — дискретная многотоновая передача (модуляция) DSL Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия EOC Embedded Operation Channel — встроенный канал управления ETSI European Telecommunications Standards Institute — Европейский институт стандартов электросвязи FTTEx Fiber-To-The-Exchange — оптическое волокно до коммутатора/АТС HDSL High bit rate Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия HDTV High Definition Television — телевидение высокой четкости IEC International Electrotechnical Commission — Международная электротехническая комиссия ISDN Integrated Services Digital Network — цифровая сеть с интеграцией служб ISO International Standards Organization — Международная организация по стандартизации NT Network Termination — сетевое окончание

2B1Q

244

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing — ортогональное уплотнение с разделением по частоте PAM Pulse Amplitude Modulation — амплитудно-импульсная модуляция PHY Physical layer — физический уровень PSD Power Spectral Density — спектральная плотность мощности SHDSL Single-pair High-speed Digital Subscriber Line — однопарная высокоскоростная цифровая абонентская линия SNI Service Node Interface — интерфейс узла услуг SRU SHDSL Repeater Unit — ретранслятор (регенератор) SHDSL STU-C SHDSL Transceiver Unit at the Central office — приемопередатчик SHDSL на станционной стороне STU-R SHDSL Transceiver Unit at the Remote end — приемопередатчик SHDSL на стороне пользователя TA Terminal Adapter — терминальный адаптер TCM Trellis Coded Modulation — модуляция с решетчатым кодированием ТСРАМ Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation — амплитудноимпульсная модуляция с решетчатым кодированием VDSL Very high speed Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия VTU-O VDSL(2) Transceiver Unit at the Optical Network Unit — приемопередатчик VDSL(2) на оптическом сетевом узле VTU-R VDSL(2) Transceiver Unit at the Remote site — приемопередатчик VDSL(2) на стороне пользователя хDSL (x-type) Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия х-типа XNI Access Network Interface — интерфейс сети доступа

АВУ АИМ АЛ АМ АРУ АТС АЧХ

абонентское высокочастотное устройство амплитудно-импульсная модуляция абонентская линия амплитудная модуляция автоматическая регулировка усиления автоматическая телефонная станция амплитудно-частотная характеристика

245

ГТС дБм ДПФ ДС ЗПП ИР КАМ КРОС МСЭ-Т

городская телефонная сеть абсолютный уровень сигнала по мощности, в децибелах дискретное преобразование Фурье дифференциальная система зона прямого питания импульсная реакция квадратурная амплитудная модуляция корректор с решающей обратной связью Сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи ОГС ортогональный гармонический сигнал ОДПФ обратное дискретное преобразование Фурье ОС ортогональный сигнал ПДПФ прямое дискретное преобразование Фурье ПКК прямое корректирующее кодирование Прд передатчик Прм приемник ПФ передаточная функция РАТС районная автоматическая телефонная станция РК распределительная коробка РУ решающее устройство РШ распределительный шкаф СКК сигнально-кодовая конструкция СКС структурированная кабельная система СЛ соединительная линия СП система передачи СПМ спектральная плотность мощности СТС система тактовой синхронизации ТфОП телефонная сеть общего пользования УАТС учрежденческая АТС ФМ фазовая модуляция ФВЧ фильтр верхних частот ФНЧ фильтр нижних частот ФЧХ фазочастотная характеристика ЦАЛ цифровая абонентская линия ЦСП цифровая система передачи ЦСП ОС ЦСП ортогональными сигналами ЦСП ОГС ЦСП ортогональными гармоническими сигналами ЧМ частотная модуляция ШД широкополосный доступ ЭК эхокомпенсатор

Литература 1. 2.

3.

4.

5. 6. 7.

Бакланов И.Г. Технологии ADSL/ADSL2+: теория и практика применения. — М.: Метротек, 2007. Балашов В.А., Ефремов В.П., Ляховецкий Л.М. Системы передачи, основанные на Рекомендации ITU G.992 // Зв'язок. — 2001. — № 2. — С. 34-40. Балашов В.А., Копийка О.В., Ляховецкий Л.М. VDSL — ближайшее будущее цифрового абонентского доступа // Зв’язок. — 2005. — № 4. — С. 10-16. Балашов В.А., Ляховецкий Л.М. Алгоритмы оптимизации спектра группового сигнала в многоканальных модемах // Наукові праці УДАЗ ім. О. С. Попова. — 1999. — № 1. — С. 37-43. Белецкий А.Ф. Теория электрических цепей. — М.: Радио и связь, 2001 Брискер А.С., Руга А.Д., Шарле Д.Л. Городские телефонные кабели. Справочник. — М.: Радио и связь, 1984. Власов В.Е., Парфенов Ю.А., Рысин Л.Г., Кайзер Л.И. Кабели СКС на сетях электросвязи: теория, конструирование, применение. — М.: Эко-Трендз, 2006.

8.

Галлагер Г. Теория информации и надежная связь. — М.: Советское радио, 1974.

9.

Горальски Вальтер. Технологии ADSL и DSL. — М.: Издательство «Лори», 2000. Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи. — М.: Радио и связь, 1988. Захарченко Н.В., Нудельман П.Я., Кононович В.Г. Основы передачи дискретных сообщений. — М.: Радио и связь, 1990 Парфенов Ю.А. Кабели электросвязи. — М.: Эко-Трендз, 2003. Парфенов Ю.А., Мирошников Д.Г. Цифровые сети доступа. Медные кабели и оборудование. — М.: Эко-Трендз, 2005.

10. 11. 12. 13.

14. Прокис Дж. Цифровая связь. — М.: Радио и связь, 2000. 15. Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 16. Forney G.D. Concatenated Codes. — Cambridge.: MIT Press Jr, 1966. 17. РД 45.120-2000 Нормы технологического проектирования. Городские и сельские телефонные сети. 18. ГОСТ 20802-75. Городские симметричные телефонные кабели с медными жилами в свинцовой оболочке.

247

19. ГОСТ 22498-77. Городские телефонные кабели с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке. 20. ГОСТ Р 51311-99. Кабели телефонные, кабели с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке. 21. ОСТ 45.36-97. Линии кабельные, воздушные и смешанные городских телефонных сетей. Нормы электрические эксплуатационные. 22. ОСТ 45.82-96. Сеть телефонная городская. Линии абонентские кабельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные. 23. ОСТ 45.83-96. Сеть телефонная сельская. Линии абонентские кабельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные. 24. Руководство по строительству линейных сооружений местных сетей связи. — М.: ССКТБ-ТОМАСС, 1996. 25. Руководство по эксплуатации линейно-кабельных сооружений местных сетей связи. — М.: Информсвязь, 1998 26. Рекомендация МСЭ-Т G.961. Digital transmission system on metallic local lines for ISDN basic access (Цифровая система передачи на металлических линиях для доступа на базовой скорости ЦСИС). 27. Рекомендация МСЭ-Т G.902. Framework Recommendation on functional access networks. Architecture and functions, access types, management and service node access (Базовая Рекомендация по функциональным сетям доступа. Архитектура и функции, типы доступа, доступ к узлу управления и услуг). 28. Рекомендация МСЭ-Т G.991.1. High bit rate Digital Subscriber Line (HDSL) transceivers (Приемопередатчики высокоскоростной цифровой абонентской линии (HDSL)). 29. Рекомендация МСЭ-Т G.991.2. Single-pair high-speed digital subscriber line (SHDSL) transceivers (Приемопередатчики однопарной высокоскоростной цифровой абонентской линии (SHDSL)). 30. Рекомендация МСЭ-Т G.992.1. Asymmetrical digital subscriber line (ADSL) transceivers (Приемопередатчики асимметричной цифровой абонентской линии (ADSL)). Ann. A. Specific requirements for an ADSL system operating in the frequency band above POTS (Особые требования для ADSLсистем, работающих в полосе частот выше тональной); Ann. B. Specific requirements for an ADSL system operating in the frequency band above ISDN as defined in ITU-T Recommendation G.961 Appendices I and II (Особые требования к ADSL-

248

ЛИТЕРАТУРА

системе, работающей в полосе частот выше занимаемой системой ISDN, определенной в Дополнениях I и II к Рекомендации G.961 МСЭ-Т); Ann. C. Specific requirements for an ADSL system operating in the same cable as ISDN as defined in ITU-T Recommendation G.961 Appendix III (Особые требования к системе ADSL, работающей в том же кабеле, что и система ISDN, определенная в Дополнении III к Рекомендации МСЭ-Т G.961); Ann. I. Specific requirements for an ADSL system with improved performance on short loops operating in the same cable as ISDN as defined in Appendix III of ITU-T Rec. G.961 (Особые требования к системе ADSL с улучшенными характеристиками на коротких шлейфах, работающей в том же кабеле, что и ISDN, определенная в Дополнении III к Рекомендации МСЭ-Т G.961); Ann. H. Specific requirements for a synchronized symmetrical DSL (SSDSL) system operating in the same cable binder as ISDN as defined in ITU-T G.961 Appendix III (Особые требования к синхронизированной симметричной системе DSL (SSDSL), действующей в том же кабеле, что и система ISDN, определенная в Дополнении III к Рекомендации МСЭ-Т G.961). 31. Рекомендация МСЭ-Т G.992.2. Splitterless asymmetric digital subscriber line (ADSL) transceivers (Приемопередатчики асимметричной цифровой абонентской линии (ADSL) без сплиттера)); Ann. A. Non-overlapped spectrum operation (Работа без перекрытия спектров встречных направлений передачи); Ann. B. Overlapped spectrum operation (Работа с перекрытием спектров встречных направлений передачи); Ann. C. ADSL above POTS co-existing in the same binder as TCMISDN DSL (Одновременное функционирование ADSL поверх POTS в одной и той же среде связи с цифровой абонентской линией TCM-ISDN). 32. Рекомендация МСЭ-Т G.992.3. Asymmetric digital subscriber line transceivers 2 (ADSL2) (Приемопередатчики асимметричной цифровой абонентской линии 2 (ADSL2)). Ann. A. Specific requirements for an ADSL system operating in the frequency band above POTS (Особые требования к системе ADSL, работающей в полосе частот выше тональной); Ann. B. Specific requirements for an ADSL system operating in the frequency band above ISDN as defined in ITU-T Rec. G.961 Appendices I and II (Особые требования к системе ADSL, работающей в полосе частот выше занимаемой системой ISDN, определенной в Дополнениях I и II к Рекомендации МСЭ-Т G.961);

249

Ann. C. Specific requirements for an ADSL system operating in the same cable as ISDN as defined in ITU-T Rec. G.961 Appendix III (Особые требования к системе ADSL, работающей в том же кабеле, что и система ISDN, определенная в Дополнении III к Рекомендации МСЭ-Т G.961); Ann. C.A. Specific requirements for an Annex C-based ADSL system operating with a downstream bandwidth of 1104 kHz and an upstream bandwidth of 138 kHz (Особые требования к базирующейся на Приложении C системе ADSL, работающей в полосе частот 1104 кГц в нисходящем направлении и в полосе частот 138 кГц в восходящем направлении); Ann. C.B. Specific requirements for an Annex C-based ADSL system operating with a downstream bandwidth of 1104 kHz and an upstream bandwidth of 276 kHz (Особые требования к базирующейся на Приложении C системе ADSL, работающей в полосе частот 1104 кГц в нисходящем направлении и в полосе частот 276 кГц в восходящем направлении); Ann. I. All digital mode ADSL with improved spectral compatibility with ADSL over POTS (Система ADSL полностью цифрового режима с улучшенной спектральной совместимостью с системой ADSL поверх POTS); Ann. J. All digital mode ADSL with improved spectral compatibility with ADSL over ISDN (Система ADSL полностью цифрового режима с улучшенной спектральной совместимостью с системой ADSL поверх ISDN); Ann. L. Specific requirements for a Reach Extended ADSL2 (READSL2) system operating in the frequency band above POTS (Особые требования к системе ADSL2 c увеличенной дальностью действия (READSL2), работающей в полосе частот выше тональной); Ann. M. Specific requirements for an ADSL system with extended upstream bandwidth operating in the frequency band above POTS (Особые требования к системе ADSL с расширенной полосой частот восходящего направления передачи, работающей в полосе частот выше тональной). 33. Рекомендация МСЭ-Т G.992.4 Splitterless asymmetric digital subscriber line transceivers 2 (splitterless ADSL2) (Приемопередатчики асимметричной цифровой абонентской линии без сплиттера 2). Ann. A. Specific requirements for an ADSL system operating in the frequency band above POTS (Особые требования к системе ADSL, работающей в полосе частот выше тональной); Ann. I. All digital mode ADSL with improved spectral compatibility with ADSL over POTS (Система ADSL полностью цифрового

250

ЛИТЕРАТУРА

режима с улучшенной спектральной совместимостью с системой ADSL поверх POTS). 34. Рекомендация МСЭ-Т G.992.5 Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL) transceivers — Extended bandwidth ADSL2 (ADSL2+) (Приемопередатчики асимметричной цифровой абонентской линии — расширенная полоса частот ADSL2 (ADSL2+)). Ann. A. Specific requirements for an ADSL system operating in the frequency band above POTS (Особые требования к системе ADSL, работающей в полосе частот выше тональной); Ann. B. Specific requirements for an ADSL system operating in the frequency band above ISDN as defined in ITU-T Rec. G.961, Appendices I and II (Особые требования к системе ADSL, работающей в полосе частот выше занимаемой системой ISDN, определенной в Дополнениях I и II к Рекомендации G.961 МСЭ-Т); Ann. C. Specific requirements for an ADSL system operating in the same cable as ISDN as defined in ITU-T Rec. G.961, Appendix III (Особые требования к системе ADSL, работающей в том же кабеле, что и система ISDN, определенная в Дополнении III к Рекомендации G.961 МСЭ-Т); Ann. C.A. Specific requirements for an Annex C-based ADSL system operating with a downstream bandwidth of 2208 kHz and an upstream bandwidth of 138 kHz (Особые требования к базирующейся на Приложении C системе ADSL, работающей в полосе частот 2208 кГц в нисходящем направлении и в полосе частот 138 кГц в восходящем направлении); Ann. C.B. Specific requirements for an Annex C-based ADSL system operating with a downstream bandwidth of 2208 kHz and an upstream bandwidth of 276 kHz (Особые требования к базирующейся на Приложении C системе ADSL, работающей в полосе частот 2208 кГц в нисходящем направлении и в полосе частот 276 кГц в восходящем направлении); Ann. I. All Digital Mode ADSL with improved spectral compatibility with ADSL over POTS (Система ADSL полностью цифрового режима с улучшенной спектральной совместимостью с системой ADSL поверх POTS); Ann. J. All Digital Mode ADSL with improved spectral compatibility with ADSL over ISDN (Система ADSL полностью цифрового режима с улучшенной спектральной совместимостью с системой ADSL поверх ISDN); Ann. M. Specific requirements for an ADSL system with extended upstream bandwidth, operating in the frequency band above POTS (Особые требования к системе ADSL с расширенной полосой

251

частот восходящего направления передачи, работающей в полосе частот выше тональной). 35. Рекомендация МСЭ-Т G.993.1. Very High speed Digital Subscriber Line transceivers (Приемопередатчики сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии). Ann. E. Requirements for Region B (Europe) (Требования для региона B (Европа)); Ann. F. Regional requirements for environment coexisting with TCMISDN DSL as defined in Appendix III/G.961 (Региональные требования для среды, сосуществующей с системой TCM-ISDN DSL, определенной в Дополнении III к Рекомендации МСЭ-Т G.961); Appendix III 8.625-kHz tone spacing (Разнос между несущими 8,625 кГц). 36. Рекомендация МСЭ-Т G.993.2. Very high speed Digital Subscriber Line transceivers 2 (VDSL2) (Приемопередатчики сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии (VDSL2)). Ann.B. Region B (Europe) (Регион B (Европа)). 37. Рекомендация МСЭ-Т G.995.1. Overview of digital subscriber line (DSL) Recommendations (Обзор Рекомендаций по цифровым абонентским линиям (DSL)). 38. Рекомендация МСЭ-Т G.996.1. Test procedures for Digital Subscriber Line (DSL) transceivers (Процедуры тестирования приемопередатчиков цифровой абонентской линии (DSL)). 39. Рекомендация МСЭ-Т G.997.1. Physical layer management for Digital Subscriber Line (DSL) transceivers (Управление на физическом уровне для приемопередатчиков цифровых абонентских линий). 40. Рекомендация МСЭ-Т L.19. Multi-pair copper network cable supporting shared multiple services such as POTS, ISDN and xDSL (Многопарный медный сетевой кабель, обеспечивающий одновременную работу нескольких служб, таких как POTS, ISDN и xDSL). 41. ANSI T1.417-2001. Spectrum Management for Loop Transmission Systems (Управление спектром для систем передачи по абонентским линиям). 42. ETSI TR 101 830-2v.1.1.1. Technical Report. Transmission and multiplexing (TM); Access networks; Spectral management on metallic access networks; Part 2: Technical methods for performance evaluation (Технический отчет. Передача и мультиплексирование. Сети доступа. Управление спектром на сетях доступа, построенных на кабелях

252

ЛИТЕРАТУРА

с металлическими жилами. Часть 2. Технические методы для оценки характеристик). 43. ETSI TS 101 270-1. Transmission and Multiplexing (TM); Access transmission systems on metallic access cables; Very high speed Digital Subscriber Line (VDSL); Part 1: Functional requirements (Передача и мультиплексирование. Системы передачи для доступа по металлическим кабелям. Сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия (VDSL). Часть 1. Функциональные требования).

БАЛАШОВ Виталий Александрович, доктор технических наук, профессор, директор Государственного Предприятия «Одесский научно-исследовательский институт связи» (ГП «ОНИИС»). Автор более 100 печатных работ и 21 авторского свидетельства на изобретения СССР. Научные интересы — цифровые системы передачи с ортогональными сигналами, электромагнитная совместимость оборудования xDSL при работе по кабелям местной телефонной сети.

ЛАШКО Анатолий Григорьевич, кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник ГП «ОНИИС». Автор более 50 печатных работ и 4 авторских свидетельств на изобретения СССР. Научные интересы в последние годы — электромагнитная совместимость оборудования xDSL при работе по кабелям местной телефонной связи.

ЛЯХОВЕЦКИЙ Леонид Михайлович, кандидат технических наук, начальник лаборатории ГП «ОНИИС». Автор более 20 печатных работ. Научные интересы — цифровые системы передачи с ортогональными сигналами, электромагнитная совместимость оборудования xDSL при работе по кабелям местной телефонной сети.

Бакланов И.Г. ТЕХНОЛОГИИ ADSL/ADSL2+: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ Бакланов И.Г. ТЕСТИРОВАНИЕ И ДИАГНОСТИКА СИСТЕМ СВЯЗИ Бакланов И.Г. ТЕХНОЛОГИИ ИЗМЕРЕНИЙ ПЕРВИЧНОЙ СЕТИ Часть 1. Системы Е1, PDH, SDH Часть 2. Системы синхронизации B%ISDN, ATM Бакланов И.Г. NGN: ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ Беллами Д. ЦИФРОВАЯ ТЕЛЕФОНИЯ (перевод с англ.) Берлин А.Н. КОММУТАЦИЯ В СИСТЕМАХ И СЕТЯХ СВЯЗИ Берлин А.Н. ЦИФРОВЫЕ СОТОВЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ Власов В.Е. КАБЕЛИ СКС НА СЕТЯХ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ: ТЕОРИЯ, КОНСТРУИРОВАНИЕ, ПРИМЕНЕНИЕ Власов В.Е., Парфенов Ю.А. КАБЕЛИ ЦИФРОВЫХ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ РАДИОСВЯЗИ: БАЗОВЫЕ МЕТОДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ Воробьев А.В. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ Воронцов А.С. и др. ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ СВЯЗИ РОССИЙСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Гребешков А.Ю. СТАНДАРТЫ И ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЯМИ СВЯЗИ Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. СЕТИ И СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА Громаков Ю.А., Голяницкий И.А. Шевцов В.А. ОПТИМАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА РАДИОСИГНАЛОВ БОЛЬШИМИ СИСТЕМАМИ Громаков Ю.А., Северин А.В., Шевцов В.А. ТЕХНОЛОГИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ В GSM И UMTS Довгий С.А. и др. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ И ЭКОНОМИКА Иванова Т.И. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ТЕЛЕФОНИИ Игнатов А.Н. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА Карташевский В.Г. и др. ЦИФРОВЫЕ АТС ДЛЯ СЕЛЬСКОЙ СВЯЗИ Карташевский В.Г., Росляков А.В. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ ДЛЯ ГТС Колтунов М.Н., Рыжков А.В., Давыдкин П.Н. ТАКТОВАЯ СЕТЕВАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ Лагутенко О.И. СОВРЕМЕННЫЕ МОДЕМЫ Лихтциндер Б.Я. и др. МУЛЬТИСЕРВИСНЫЕ АТМ%СЕТИ Муссель К.М. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ И БИЛЛИНГ УСЛУГ СВЯЗИ Парфенов Ю.А. КАБЕЛИ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Парфенов Ю.А., Мирошников Д.Г. ЦИФРОВЫЕ СЕТИ ДОСТУПА Резникова Н.П. МАРКЕТИНГ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ Резникова Н.П. и др. МЕНЕДЖМЕНТ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ Росляков А.В. ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТНЫЕ СЕТИ. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ Росляков А.В. ОКС № 7. АРХИТЕКТУРА, ПРОТОКОЛЫ, ПРИМЕНЕНИЕ Росляков А.В. и др. СЕТИ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ NGN Росляков А.В., Самсонов М.Ю., Шибаева И.В. ЦЕНТРЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВЫЗОВОВ (CALL CENTRE) Соловьев Ю.А. СПУТНИКОВАЯ НАВИГАЦИЯ И ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЯ Сухман А.В., Бернов А.В., Шевкопляс Б.В. СИНХРОНИЗАЦИЯ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИС% ТЕМАХ: АНАЛИЗ ИНЖЕНЕРНЫХ РЕШЕНИЙ ТВОРЦЫ РОССИЙСКОЙ РАДИОТЕХНИКИ. Под ред. М.А. Быховского Тихвинский В.О., Терентьев С.В. УПРАВЛЕНИЕ И КАЧЕСТВО УСЛУГ В СЕТЯХ GPRS/UMTS Фокин В.Г. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ И ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ Чаадаев В.К. БИЗНЕС%ПРОЦЕССЫ В КОМПАНИЯХ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Чаадаев В.К., Шеметова И.В., Шибаева И.В. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ КОМПАНИЙ СВЯЗИ. СОЗДАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ 

127473, Москва, 2%й Щемиловский пер., д. 5/4, стр. 1, ИТЦ «Эко%Трендз»

Тел./факс: (499) 978%4836, 978%8031 E%mail: [email protected], [email protected], eko%trendz@mtu%net.ru, http://www.ekot.ru

ПЛАНИРУЮТСЯ К ИЗДАНИЮ Деарт В.Ю. ШИРОКОПОЛОСНЫЕ СЕТИ ДОСТУПА: ТЕХНОЛОГИИ, ТРАФИК, МОДЕЛИРОВАНИЕ

Котенко М., Однорог П. ВОЛОКОННООПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ. ТЕХНОЛОГИИ И ПРИМЕНЕНИЕ

Надеев А.Ф. и др. БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СЕТЯХ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ NGN

Немировский М.С. и др. БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТ «ПОСЛЕДНЕЙ МИЛИ» ДО «ПОСЛЕДНЕГО ДЮЙМА»

Носов В.И. ОПТИМАЛЬНОЕ ЧАСТОТНОТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ СЕТЕЙ РАДИОСВЯЗИ

Резникова Н.П. и др. БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЁТ В ОТРАСЛИ СВЯЗИ

Степанов С.Н. ОСНОВЫ ТЕЛЕТРАФИКА МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ

Тихвинский В.О. ЭВОЛЮЦИЯ СЕТЕЙ UMTS К LTE: АРХИТЕКТУРА И РАДИОИНТЕРФЕЙСЫ



127473, Москва, 2й Щемиловский пер., д. 5/4, стр. 1, ИТЦ «ЭкоТрендз»

Тел./факс: (499) 9784836, 9788031 Email: [email protected], [email protected], ekotrendz@mtunet.ru, http://www.ekot.ru

Издание для специалистов Виталий Александрович БАЛАШОВ Анатолий Григорьевич ЛАШКО Леонид Михайлович ЛЯХОВЕЦКИЙ

Технологии широкополосного доступа xDSL Инженерно-технический справочник

ЛР № 065232 от 20.06.97 Подписано в печать с оригинал-макета 12.01.2009. Формат 60×88/16. Тираж 1500 экз. Бумага офсетная № 1. Гарнитура Times. Печать офсетная. Усл. печ. л. 14,9. Зак. № Информационно-технический центр «Эко-Трендз». Отпечатано в ППП «Типография «Наука», 121099, Москва, Шубинский пер., 6