Текст
                    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. Инженерно- технический 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 Реко- мендациями Международного союза электросвязи G.991...G .993. Описаны принципы построения оборудования xDSL, основные ал- горитмы функционирования цифровых систем передачи (ЦСП), ха- рактеристики передающего оборудования, потенциальные и дости- жимые характеристики передачи. Основное внимание уделено ЦСП xDSL с асимметричной скоростью передачи в направлениях от або- нента и к абоненту — ADSL и VDSL. Справочник включает обшир- ную систематизированную информацию, содержащуюся в Рекомен- дациях МСЭ-Т и отечественных стандартах. Предназначен специалистам, занимающимся проблемами разви- тия широкополосного xDSL-доступа, а также преподавателям и сту- дентам 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 xDSL- ДОСТУПА .................................................................................. 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 про- цессы создания (генерации) информации, ее обработки, хранения и передачи. Конвергенция информационных и телекоммуникацион- ных технологий явилась основой создания Интернета — глобальной инфокоммуникационной системы, преобразившей все стороны эко- номических и социальных отношений развитых стран. Сегодня уро- вень доступности населению ресурсов сети Интернет и информаци- онных услуг на ее основе рассматривается как важнейшая характе- ристика развития, считается залогом экономического и социального прогресса стран, условием ликвидации безработицы, бедности, бо- лезней. Доступ абонентов к телекоммуникационным и информационным ресурсам Интернета обеспечивается посредством сетей доступа — беспроводных, построенных с применением разнообразных радио- технологий (GSM, UMTS, CDMA, WiMax, Wi-Fi и других), либо проводных, использующих в качестве среды передачи сигналов раз- личные металлические и оптические кабели связи, кабели электро- снабжения и электропроводки. Важнейшей характеристикой або- нентского доступа является скорость доступа. К линиям широкопо- лосного доступа (ШД) совсем недавно относили линии со скоростью передачи выше 64 кбит/с, сегодня к ШД относят, как правило, дос- туп со скоростью более 1 Мбит/с. На начало 2007 года в мире экс- плуатировалось приблизительно 265 млн линий ШД. Наиболее рас- пространенным и быстро развивающимся является ШД, использую- щий хорошо развитую сеть абонентских линий (АЛ) местной теле- фонной сети. Из общего числа линий ШД на начало 2007 года 173 млн линий (65,4%) были построены на АЛ местной сети с использо- ванием специально разработанных для этих целей технологий пере- дачи xDSL (Digital Subscriber Line), характеристики которых регла- ментированы Рекомендациями МСЭ-Т G.991...G .993. Наибольшее распространение получили системы xDSL с асимметричной скоро- стью 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 сигна- лов по двухпроводным АЛ стремительно развиваются в последнее
7 время: в течение 8 лет, начиная с 1999 года, когда была принята Ре- комендация МСЭ-Т G.992.1 (ADSL), разработано и узаконено 5 ва- риантов систем ADSL и 2 варианта системы VDSL. Последняя вер- сия 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 за- дачи построения цифровых высокоскоростных абонентских линий, использующих существующие кабели местной телефонной сети. К основным характеристикам оборудования связи xDSL относятся: – использование в качестве среды передачи существующих або- нентских двухпроводных линий передачи на кабеле с металли- ческими жилами и обеспечение высокой достоверности пере- дачи данных, сравнимой с качеством, достижимым на воло- конно-оптических линиях связи; – высокая степень адаптации к частотным характеристикам ка- нала передачи, что позволяет не предъявлять высоких требова- ний к его состоянию; – электромагнитная совместимость с существующим на або- нентской сети оборудованием связи; – электромагнитная совместимость с разными типами xDSL, ра- ботающими по параллельным парам; – отсутствие регенераторов на линии в наиболее типичном вари- анте использования оборудования, что значительно повышает надежность системы; – возможность осуществления дистанционного питания або- нентского оборудования непосредственно по линии, исполь- зуемой для передачи; – совместимость практически с любым существующим телефон- ным и сетевым оборудованием по технологиям передачи, включая Frame Relay, ATM, протоколам и скоростям передачи информации; – удовлетворение существующим требованиям по контролю ха- рактеристик и управлению, которые предъявляются со сторо- ны сети. Сегодня можно говорить уже об актуальной задаче полномас- штабной замены традиционной телефонной абонентской сети на вы- сокоскоростную цифровую сеть доступа, способную предоставлять широкий спектр современных мультимедийных инфокоммуникаци- онных услуг. Те страны, которые успешно решат эту задачу, будут лидерами в экономическом развитии.
8 ВВЕДЕНИЕ Переход на современную цифровую сеть ШД, высокие требова- ния, предъявляемые к ее характеристикам, принципиально изменяют характер проектирования, строительства и эксплуатации цифровых АЛ, повышают требования к квалификации обслуживающего персо- нала и организации обслуживания. Значительную роль в успешном достижении нового качества линий и их обслуживания призваны сыграть разного рода научно-технические и методические публика- ции и пособия, предоставляющие разностороннюю информацию по ШД. Несмотря на многочисленные публикации в научно- технических 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 ал- горитмов передачи и приема сигналов, характеристик передающего оборудования, потенциально достижимых характеристик передачи. Предлагаемый инженерно-технический справочник призван воспол- нить недостающую информацию, необходимую для проектирования, строительства и эксплуатации сетей ШД, построенных на базе xDSL-технологий. Справочник составлен на основе материалов Ре- комендаций МСЭ-Т, стандартов ETSI, а также осуществленных ав- торами расчетов, моделирования и практических измерений харак- теристик линий xDSL. Главы 1, 2 подготовлены В.А . Балашовым, главы 3...6 и 8 — Л.М. Ляховецким, глава 7 — А.Г . Лашко. Общая редакция осущест- влена В.А . Балашовым. Авторский коллектив глубоко признателен российской компании «Аналитик-ТС» за поддержку издания и предоставление анализато- ров систем передачи и кабелей связи, позволивших осуществить из- мерения, результаты которых нашли отражение в справочнике. Ав- торы благодарны главному метрологу компании «Аналитик-ТС» А.В. Кочерову за высказанные им замечания и рекомендации, ис- пользованные при подготовке этой книги.
Глава 1 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ И ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ Цифровые системы передачи (ЦСП), использующие технологии пе- редачи xDSL (соответствующие Рекомендациям МСЭ-Т G.991... G.993), реализуют самые современные способы передачи, алгорит- мы 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 необходи- мая информация. В разделе 1.1 дана краткая информация о последо- вательном способе передачи сигналов с использованием амплитуд- но-импульсной модуляции (АИМ), который применяется в ЦСП, со- ответствующих 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 пере- дачи сигналов по каналам связи, который используется в ЦСП, соот- ветствующих Рекомендациям G.992, G.993 . Этот способ передачи обладает рядом достоинств и имеет применение в ряде современ- ных ЦСП различного назначения, начиная с систем цифрового ра- диовещания, телевидения, WiMAX, Wi-Fi и заканчивая системами абонентского доступа. Однако в современной литературе практи- чески 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, ко- торое реализуется в ЦСП xDSL, соответствующих Рекомендациям G.992, G.993 . 1.1. Последовательная передача цифровых сигналов по каналам связи Цифровое представление сигналов разнообразных источников ин- формации в виде временнóй последовательности двоичных импуль-
10 ГЛАВА 1 сов (сигналов, принимающих два значения), кодирующих параметры информационных сигналов, стало основным в современных системах создания, обработки, хранения и передачи информации. Это объясня- ется достоинствами цифрового представления сигналов и переноси- мой 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 поме- хозащищённости и секретности; – возможность сжатия сигналов путём устранения информаци- онной 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 информа- ции, преобразуются кодирующим устройством посредством анало- го-цифрового преобразования в цифровой сигнал, представляющий собой последовательность двоичных импульсов. Цифровой информационный сигнал подвергается ряду дополни- тельных преобразований: скремблированию, кодированию, цикло- образованию и других, в результате чего формируется последова- тельность двоичных сигналов, подлежащая передаче.
СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ 11 В зависимости от вида модуляции и размерности ансамбля пере- даваемых сигналов двоичные сигналы объединяются в кодовые сим- волы — m -разрядные двоичные числа. Последовательный способ передачи сигналов по каналу связи заключается в использовании одного несущего сигнала (сигнала- переносчика) f(t), –∞<t<∞, (1.1) согласованного с характеристиками канала и передаваемого с такто- вой частотой FT = 1/T (где Т — длительность тактового интервала) в моменты времени pT, p = 0, ±1, ±2, ..., () , ft pT − –∞<t<∞, 0, 1, 2,... p=±± . (1.2) Кодовые символы с тактовой частотой FT модулируют один либо несколько параметров сигнала-переносчика: амплитуду, фазу, часто- ту. Соответственно виды модуляции называют: амплитудная моду- ляция (АМ), фазовая модуляция (ФМ), частотная модуляция (ЧМ). Выходной сигнал модулятора в случае АМ описывается выра- жением: () (), p p st aftpT ∞ =−∞ =− ∑ –∞<t<∞, (1.3) где ap — амплитуда сигнала-переносчика, соответствующая значе- нию 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 интер- вала 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 называ- ют ЦСП с АИМ — амплитудно-импульсной модуляцией. Так, например, если f (t) на интервале Т представляет собой по- сылку 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 ко- дировании) кодовым символом (d1, d2, d3) и амплитудой сигнала ap
12 ГЛАВА 1 (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 переда- ются по непрерывному каналу связи (среде распространения сигна- ла). Реальные каналы связи весьма разнообразны по характеристи- кам и описываются большим числом параметров, влияющих на про- хождение через них сигналов. Важнейшей характеристикой канала связи является комплексная функция частоты, называемая переда- точной функцией (ПФ) и описывающая его частотные свойства: (), , HB Hiω Ω ≤ω<Ω (1.5) где ΩН и ΩВ — нижняя и верхняя частоты границ полосы пропуска- ния канала связи. Модуль ПФ (1.5) описывает амплитудно- частотную характеристику (АЧХ), а аргумент — фазочастотную ха- рактеристику (ФЧХ) канала связи [5, 11]. Сигналы-переносчики (1.1) в частотной области описываются соответствующей функцией частоты — спектром, который опреде- ляется преобразованием Фурье сигналов {f (t)}: () (), it Fi fte ∞ −ω −∞ ω=∫ –∞<ω<∞. (1.6) В силу свойств преобразования Фурье сигнал конечной длитель- ности обладает бесконечным спектром, а сигнал с ограниченным
СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ 13 спектром бесконечен по времени. Реальные каналы связи (среды пе- редачи сигналов) обладают ограниченной полосой пропускания. В зависимости от соотношения ширины полосы пропускания канала связи и спектра передаваемого сигнала последний в результате про- хождения по каналу связи искажается в большей либо меньшей сте- пени. В теории, однако, широко используется модель неискажающе- го канала связи (канала без интерференции). Если передача осуществляется по неискажающему каналу связи с белым аддитивным шумом, то оптимальный приемник АИМ- сигналов (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-пере- носчик с длительностью, равной длительности тактового интерва- ла, и реализующие корреляционный приём (рис. 1 .3), неэффектив- ны 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. Сигна- лы-переносчики (1.4) в результате прохождения по полосноограни- ченному каналу связи увеличиваются по длительности, перекры- ваются друг с другом на длительности многих тактовых интерва- лов, и их приём по схеме, приведённой на рис. 1.3, порождает зна- чительные интерференционные помехи (см. раздел 1.2). Поэтому для приёма используются более сложные оптимальные алгоритмы обработки, включающие адаптивную коррекцию с решающей об- ратной связью (КРОС), алгоритмы демодуляции Витерби и другие [11, 14]. Для построения ЦСП по полосноограниченным каналам связи применяют сигналы-переносчики, ширина спектров которых огра- ничена диапазоном частот канала связи. Длительность самих сигна- лов-переносчиков при этом теоретически бесконечна.
14 ГЛАВА 1 Для реализации алгоритмов модуляции и демодуляции в этом случае применяются фильтровые методы. Структурная схема одно- канальной (поскольку используется лишь один сигнал-переносчик) ЦСП с АИМ фильтрового типа и последовательной передачей при- ведена на рис. 1.4. Рис. 1.4. ЦСП с АИМ фильтрового типа Последовательность сигналов p a , размах которых на р-том так- товом интервале определяется передаваемым кодовым символом, с тактовой частотой FT = 1/T поступает на вход формирующего фильт- ра с передаточной функцией F(iω), –Ω ≤ ω ≤ Ω, () () p p spT atpT ∞ =−∞ =δ − ∑ , (1.7) который «откликается» соответствующими импульсными реакциями () , p aft pT − р=0,±1,±2, ..., где () () 1 2 it ft Fi edt Ω ω −Ω =ω π∫ ,а () t δ — дельта-функция. 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 пропуска- нии их через фильтр с передаточной функцией Р(iω), –Ω ≤ ω < Ω, согласованной с принимаемым сигналом, и взятии отсчётов в такто- вые моменты на его выходе. С теоретической точки зрения схемы ЦСП, приведенные на рис. 1.3 и 1.4, эквивалентны и отличаются реализацией. 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, поро- ждающих так называемую интерференционную межсимвольную помеху. Энергия помехи равна: 2 () ,0 , 1 , 2 , MC p p PM bap =− = ± ± ..., где М — символ математического ожидания случайной величины. ЦСП должна обеспечить выполнение условия РМС = 0, что воз- можно лишь при наложении определенных ограничений на характе- ристики ЦСП. Условие отсутствия межсимвольных помех при максимальной скорости передачи сигналов по полосноограниченному каналу связи известно как критерий Найквиста. В частотной области он формули- руется как () 1 2 () 1 Ki QiipT Tp ∞ π ω= ω− = ∑ =−∞ , –Ω≤ω<Ω,T π = Ω , (1.8) где () ()()() Qi FiHiPi ω= ω ω ω — передаточная функция сквозного ка- нала ЦСП (рис. 1 .5). Рис. 1.5. Графическая иллюстрация критерия Найквиста Импульсная реакция (ИР) линейной системы определяется соот- ношением 1 ()( ). 2 it gt pT Kied ∞ −∞ ω −= ωω π∫
16 ГЛАВА 1 Если эта система удовлетворяет условию (1.8), то ИР обладает свойством отсчетности (рис. 1.6): 1, () 0, , 1, 2, 3, .... tp T gt pT tp Tk Tk = ⎧ −= ⎨−= = ⎩ (1.9) Последнее условие известно как критерий Найквиста во времен- ной области (отсутствия межсимвольных помех при последователь- ной 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 ,0 , 1 , 2 , p ap =±±...: (),, 0,1,2, pq p agtpTatqTq ∞ =−∞ −== = ± ± ∑ .... (1.10) Рисунок 1.7 иллюстрирует импульсные реакции линейной сис- темы, 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 па- раллельный (многоканальный) способ передачи сигналов. При параллельном способе передачи используется множество из n сигналов-переносчиков () {}1 n l l ft = , –∞<t<∞, (1.11) в общем случае бесконечной длительности, которые одновременно и независимо модулируются передаваемыми информационными сиг- налами. Сигналы (1.11) должны удовлетворять условию ортогонально- сти, чтобы быть разделимыми линейными методами * , ,, () () , 1,2, ,, 0, , m Am ftf tdt lm n 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.
18 ГЛАВА 1 Свойство сигналов (1.12) является алгоритмом разделения их на приеме. Наряду с названием «ЦСП с параллельной передачей сигна- лов», 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 — фильт- ровсПФ {} 1 ()n l l Fi= ω , –Ω<ω<Ω, (1.13) демодулятор — соответственно n приемных согласованных фильт- ровсПФ {} 1 ()n l l Pi= ω , –Ω<ω<Ω, и ключи, стробирующие выходные сигналы фильтров в тактовые моменты времени. Канал связи описывается ПФ H(iω), –Ω < ω < Ω. Пара — пере- дающий 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 19 () () ll p p sp T atpT ∞ =−∞ =δ − ∑ ,l=1,2,...,n, (1.14) где alp — амплитуда сигнала, возбуждающего l-й фильтр в p-й так- товый момент времени; T — тактовый интервал поступления (пере- дачи) передаваемых сигналов, удовлетворяющий условию: n T π ≥ Ω . (1.15) В случае выполнения точного равенства в условии (1.15) n T π = Ω (1.16) обеспечивается максимально допустимая скорость передачи незави- симых сигналов 2 Бода (сигнала) на 1 Гц полосы частот по полос- ноограниченному каналу связи, при которой еще теоретически мо- гут отсутствовать интерференционные влияния сигналов и которую принято называть найквистовой скоростью передачи. Сигнал на выходе l-го фильтра передатчика описывается формулой () (), , ll p l p st aftpT t ∞ =−∞ =− − ∞ < < ∞ ∑ (1.17) а формируемый передатчиком групповой сигнал — выражением 1 () (), , n lpl lp st aftpT t ∞ == − ∞ =− − ∞ < < ∞ ∑∑ (1.18) где () lft— импульсная реакция l-го фильтра передачи. На приемной стороне выходные сигналы фильтров () lPiω стро- бируются с тактовой частотой 1/T, в результате чего формируются принятые сигналы 0 () ( ) , ll p p sp T btpTt ∞ =−∞ =δ − − ∑  l=1,2, ..., n, где t0 — временная задержка, вносимая каналом связи; blp — ампли- туда 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:
20 ГЛАВА 1 () 1 2 1 ll ll p PQ i i p T T ∞ =−∞ π =ω − = ∑ ,l=1,2,...,n, (1.19) где ()()() ll l l QFiHiPi =ω ωω — сквозная передаточная функция l-го канала ЦСП. Межканальные помехи возникают как результат прохождения («проецирования») сигнала из l-го канала ЦСП в k-й . Критерием от- сутствия межканальных переходов является условие () 1 2 0 lk lk p PQ i i p T T ∞ =−∞ π =ω − = ∑ , l,k =0,1,2, ..., n, lk ≠ , (1.20) где ()()() lk l k Q FiHiPi =ωωω — 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 интерференци- онных помех. Так как линейные частотные искажения канала связи носят случайный характер, то невозможно априорно задать требо- вания на передаточные функции Fl(iω) и Pl(iω) с целью выполне- ния условий (1.19), (1.20). По этой причине требование линейной независимости или более жесткое требование ортонормированно- сти друг другу предъявляется к передаточным функциям форми- рующих фильтров либо к системе сигналов-переносчиков, исполь- зуемых в передатчике. А на приёмной стороне оптимальные пере- даточные функции Pl(iω), l = 1, 2, ..., n, обеспечивающие мини- мальную дисперсию суммарных аддитивных и интерференционных помех в каждом канале ЦСП ОС, реализуются в виде последова- тельного соединения согласованных с принимаемым сигналом фильтров и адаптивных корректоров межканальных и межсим- вольных помех [11]. Задачей ЦСП (см. рис. 1.8) является обеспечение максимальной близости переданных дискретных отсчетов alp и принятых blp. За ме- ру качества передачи принимают усредненную величину квадратов отклонений blр от alр 2 () =− lp lp PMba,l=1,2,...,n,–∞<p<∞. (1.21) Величина P есть усредненная по множеству реализаций случай- ных 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, вве- денная оценка качества приема сигналов представляет собой сред- нюю мощность помехи на выходах стробирующих устройств при- емника. 1.4. Характеристики ЦСП ОС с узкополосными сигналами-переносчиками Среди множеств сигналов (1.11), удовлетворяющих условию (1.12), представляют интерес для передачи по полосноограниченным ка- налам связи сигналы, ширина полосы частот которых Ωk << Ω. В качестве примера может быть рассмотрена n-канальная ЦСП фильт- рового типа (см. рис. 1.8) при n >> 1 с идеальными полосовыми фильтрами () l F ω с полосами пропускания, определяемыми соот- ношением () 1/2 (1 /2 ),0 , 1 , 2 , , l l l ln nn −Ω +Ω ≤ω≤ = ... –1, (1.22) где (0, Ω) — полоса пропускания канала связи; l — номер канала ЦСП. Практически реализуемы ЦСП с канальными фильтрами, имею- щими косинусоидальную АЧХ, как с не перекрытыми по частоте со- седними каналами, так и с перекрытыми наполовину (модемы Р. Чанга) (рис. 1.9). Рис. 1.9 . ЦСП ОС с узкополосными каналами, перекрывающимися по частоте
22 ГЛАВА 1 Распространение получили ЦСП ОС с сигналами-переносчиками вида синусоидальных импульсов длительностью τ0, обладающих теоретически бесконечным спектром, но достаточно хорошо скон- центрированных в полосе частот шириной 2F0 (F0 = 1/τ0), и ортого- нальных на интервале τ0 (см. главу 2). Достоинства ЦСП с узкополосными сигналами, определившие их широкое распространение, заключаются в возможности их эф- фективной адаптации к характеристикам каналов и сред передачи сигналов. ЦСП с последовательной передачей сигналов включают, как правило, адаптивный корректор с целью коррекции частотных ха- рактеристик каналов передачи до требуемых норм. Адаптивный корректор — важнейший узел ЦСП, определяющий основные ее ха- рактеристики. ЦСП с узкополосными (полосноограниченными) ка- нальными сигналами принципиально не нуждается в коррекции час- тотных характеристик. Для обоснования этого утверждения рассмотрим n-канальную ЦСП с узкополосными каналами, работающую по каналу связи с по- лосой пропускания () , ωω нв , АЧХ— () Hiω иФЧХ—() φω. На рис. 1.10 показано условное размещение каналов ЦСП в диапазо- не 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, зани- маемый 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 () () 1/2 (1 /2 ) , it ll l l l ae nn − ω+φ −Ω +Ω ⋅≤ ω < , где al — значение АЧХ на центральной частоте l-го канала; tl — зна- чение задержки сигнала l-го канала; φl — плоская составляющая ФЧХ l-го канала. Таким образом, при достаточно большом п произвольная ПФ ка- нала связи может быть аппроксимирована рядом () 1 () 0 1 , n it ll l l l l ae nn − −ω+φ = −Ω Ω ≤ω< ∑ , где ,, lll at φ — константы. Следовательно, в ЦСП ОС с узкополосными сигналами- переносчиками при наличии индивидуальных для каждого канала систем АРУ, синхронизации несущей и тактовой частот линейные частотные искажения передаваемых сигналов могут быть пренебре- жимо 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 селективны- ми замираниями по частоте. Селективные замирания снижают от- ношение 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 ис- правляются соответствующими кодами. Важным результатом узкополосности каналов ЦСП ОС является гибкость в формировании спектра передаваемого сигнала. Если час- тотные характеристики канала связи достаточно стабильны во вре- мени, 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 мощ- ность помех велики. На рис. 1.11 показан пример зависимости моду- ля передаточной функции канала связи |H(iω)| (АЧХ) от частоты (на рис. 1.11 слева) и соответствующей зависимости от частоты скоро- сти передачи по каналам ЦСП (на рис. 1.11 справа). Видно, что на тех несущих, где значения коэффициента передачи больше, переда- ется больше информации, и наоборот, а на несущей, где действует сосредоточенная по спектру помеха большой мощности, информа- ция 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 бороть- ся с сосредоточенными по спектру помехами путем исключения ка- налов 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 спек- тром, перекрывающим спектр передаваемого сигнала. Предположим, что групповой сигнал ЦСП ОС состоит из n сиг- налов длительностью Т, обладающих средней энергией ЕС. Полная средняя энергия группового сигнала соответственно равна nЕС, а средний уровень сигнала — C nE T . Импульсная помеха характери- зуется длительностью T/n и размахом, равным среднему уровню группового сигнала. В этом случае энергия импульсной помехи со- измерима 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 одно- канальных систем передачи (с последовательной передачей сигна- лов) длительность импульсной помехи соизмерима с длительностью тактового интервала, а её спектр перекрывает спектр сигнала. По- этому практически вся энергия помехи попадает в приёмник и опре- деляет соотношение сигнал/шум. Таким образом, отношение сиг- нал/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 стра- тегии оптимизации спектра группового сигнала и достичь высокой эффективности использования полосы частот каналов связи, что особенно важно при передаче по каналам с ненормированными и не- стабильными характеристиками. К основным задачам оптимизации относится задача поиска оп- тимальной 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 опти- мальный спектр S(ω) мощности сигнала определяется формулой () () () 2 ;, 0; , B B N B S H ω ⎧−ω ∈ Ω ⎪ ω= ω ⎨ ⎪ ω∉Ω ⎩ (1.23) где B Ω — область частот, для которой спектральная плотность мощности приведенного ко входу канала связи шума (эквивалентно- го шума) 2 ()/ () NH ωω <B, а B является решением уравнения
26 ГЛАВА 1 2 (), () B N PBd H ω∈Ω ⎡⎤ ω =− ω ⎢⎥ ω ⎣⎦ ∫ 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) = 2 ()/ () NH ωω 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 мощно- стью сигнала S(ω) (водой) сосуда, форма дна которого определяется кривой эквивалентного шума. По этой причине оптимальное реше- ние 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 передавае- мой по каналам ЦСП ОС информации. Приемник ЦСП ОС на этапе инициализации определяет отношение сигнал/шум на входе, по спе- циальным алгоритмам вычисляет мощность и вид сигнального со- звездия для каждой несущей, передает эту информацию на передаю- щую сторону. В результате число битов передаваемой информации и мощность передатчика распределяются по несущим сигналам опти- мальным (по заданному критерию) образом (см. рис. 1 .11). Оптимиза- ция параметров группового сигнала может производиться по различ- ным 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) теле- фонной 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 разработа- ны технологии (методы) цифровой абонентской линии — xDSL (Digital Subscriber Line). Системы передачи, использующие эти тех- нологии, имеют характеристики, регламентируемые Рекомендация- ми 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 дуплекс- ных информационных каналов, число которых в зависимости от ти- па оборудования может быть различным, с сигналами синхрониза- ции, контроля и управления, администрирования, эксплуатации, синхронизированными единой тактовой частотой, в последователь- ность цифровых двоичных сигналов (данных), подлежащих переда- че. Сформированная последовательность сигналов подвергается не- зависимому CRC-кодированию (CRC — Cyclic Redundancy Check), скремблированию и кодированию кодом, исправляющим ошибки — ПКК-кодирование (ПКК — прямое корректирующее кодирование). Затем полученная последовательность сигналов подвергается опера- ции перемежения сигналов с целью уменьшения группирования
28 ГЛАВА 2 ошибок в принятом на приемной стороне сигнале. Полученный циф- ровой поток подвергается второму помехоустойчивому кодирова- нию, которое может объединяться с модуляцией, образуя сигнально- кодовые конструкции. Цифровой сигнал, полученный в результате модуляции, подвергается спектральной обработке с целью формиро- вания его спектра, затем преобразуется в аналоговый сигнал и по- ступает в выходной блок передатчика. Выходной блок передатчика осуществляет формирование сигнала, который передается по теле- фонному 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 раз- личными реализациями квадратурной амплитудной модуляции (КАМ), широкое распространение получила амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) благодаря простоте реализации модулятора- демодулятора 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), искажает- ся 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 сиг- нал/шум, а также выполняет функции предварительного корректора (предкорректора) приемника. КРОС в цепи обратной связи содержит адаптивный фильтр, ко- торый настраивается по критерию минимума среднеквадратичной погрешности (1.8) 2 min ( ), . pp PMb a p =−− ∞ ≤ < ∞ (2.1) Адаптивный цифровой фильтр в цепи обратной связи оценивает значения интерференционных сигналов-последствий (хвостов) от предыдущих принятых сигналов в тактовый момент — момент взя- тия отсчета на выходе приемного фильтра. Вычитание сигнала оцен- ки из принятого отсчета сигнала приводит к компенсации сигналов интерференции и, следовательно, к отсчетности ИР сквозного канала передачи в тактовые моменты времени.
30 ГЛАВА 2 Наличие обратной связи в КРОС приводит к эффекту размноже- ния ошибок, возникающих при приеме. С целью устранения раз- множения 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 высо- кой частотной эффективности. В КАМ-модуляции используются два квадратурных несущих сигнала, одновременно модулируемых по амплитуде передаваемыми информационными сигналами. Квадратурными называются два гармонических сигнала с разно- стью фаз, равной π/2, — синусоидальные и косинусоидальные сиг- налы одной частоты: {sin ,cos } нн tt ωω , (2.2) где ωн = 2πFн; Fн = 1/Тн; Fн — частота несущего сигнала; Тн — пери- од несущего сигнала. Сигналы (2.2) ортогональны (см. (1.12)), что позволяет переда- вать и разделять их на приеме независимо: 0 cos cos 2 T нн tt d t T ω⋅ω = ∫ ,
АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL 31 0 sin cos 0, T нн н tt d t T T ω⋅ω = = ∫ , (2.3) 0 sin sin 2 T нн tt d t T ω⋅ω = ∫ . Алгоритм КАМ-модуляции описывается формулой () cos sin ,0 , k н k н sta tb t tT =ω +ω< ≤ (2.4) где ak и bk — значения передаваемых на k-м тактовом интервале ко- довых символов. Демодуляция сигналов (2.4) осуществляется на основе их орто- гональности 2 00 0 () cos cos sin cos , 2 =∫ ⋅ω= ∫ ω+ +∫ ω⋅ω = TT k н p н T p p нн as tt d tat d t aT btt d t 2 00 0 () sin sin cos sin . 2 =∫ ⋅ω= ∫ω+ +∫ ω⋅ω = TT k н p н T p p нн bst tdt b tdt bT att d t (2.5) Схема КАМ модулятора-демодулятора приведена на рис. 2.4. Распространены также и другие схемы модуляторов-демодулято- ров КАМ, использующие формирующие фильтры нижних частот (ФНЧ) на передаче и согласованные фильтры на приеме, образую- щие вместе с каналом связи канал передачи с найквистовой характе- ристикой (рис. 2.5, ρ(t) — ИР ФНЧ, ( )t ρ — ИР согласованного фильтра). Рис. 2.4. Схема модулятора-демодулятора КАМ
32 ГЛАВА 2 Рис. 2.5. Фильтровый вариант модулятора-демодулятора КАМ Сигнал на выходе модулятора () ( )cos ()sin. ∞ =−∞ =ρ − ⋅ ω + ρ − ⋅ ω ∑p н p н p st atpT tbtpT t (2.6) Для описания и анализа помехозащищенности сигналов КАМ широкое распространение получило их геометрическое представ- ление. Несущие сигналы cosωнt и sinωнt рассматриваются в качест- ве ортогональных осей координат, а передаваемые на тактовом ин- тервале 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 ко- ординат определяется числом M = 2 n . Совокупность сигнальных то- чек на плоскости представляет собой сигнальное созвездие. Сигналь- ное созвездие для n=4(M=2 4 = 16), содержащее 16 сигнальных то- чек, — 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 со- звездие, которое содержит 32 точки, — КАМ-32. Для задания коор- динат точек этого созвездия пять битов передаваемой информации перекодируются в координаты сигнальных точек ap и bp. Другие примеры сигнальных созвездий приведены в главе 4. Несложно по- строить 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, определив- шим их широкое применение, является их квазиоптимальность с по- зиций теории оптимального приема. При равновероятном распределе- нии сигнальных точек оптимальным является сигнальное созвездие на основе треугольной решетки (сигнальные точки находятся в вершинах равностороннего треугольника). Квадратная сигнальная решетка про- игрывает 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 приве- дена на рис. 2.7. Рис. 2.7 . Модулятор САР
34 ГЛАВА 2 Модулятор представляет собой пару полосовых фильтров, им- пульсные реакции которых h(t) и () ht  сопряжены по Гильберту. Фильтры возбуждаются дискретными последовательностями ин- формационных сигналов, поступающими с тактовой частотой F0 = 1/T: ( ) ()() . pp p st aht pT bht pT ∞ =−∞ =− + − ∑  (2.7) Выходные сигналы (2.6) и (2.7) будут совпадать при условии () ()cos н htt t =ρ ω,()()sin =ρ ω  н htt t. (2.8) 2.3. Параллельная передача ортогональными гармоническими сигналами ЦСП ортогональными гармоническими сигналами (ЦСП ОГС) обла- дают 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 мо- дуляцией, а вид передачи — многочастотным либо многоканальным. Разделение передаваемых сигналов на приеме осуществляется на основе свойства их ортогональности. В зарубежной технической ли- тературе 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 ортого- нальных сигналов, описываемые вещественными тригонометриче- скими функциями {} 00 00 0 0 1 cos , sin , 0, 1, 2, ..., 1, 2, , lt ltl N FF ωω= − ω = π= τ (2.9)
АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL 35 ортогональными на интервале τ0: 0 00 0 cos cos lt mt dt τ ω⋅ ω= ∫ 0 0, , , 0, 1, 2, ..., 1, , , , 0,1, 2, ..., 1, 2 lm lm N lm lm N ≠= − ⎧⎪ τ⎨ == − ⎪⎩ 0 00 0 . sin sin lt mt dt τ ωω = ∫ 0 0, , , 0,1, 2, ..., 1, , , , 0, 1, 2, ..., 1, 2 lmlm N lmlm N ≠= − ⎧⎪τ⎨ == − ⎪⎩ (2.10) 0 00 0 . cos sin 0, , 0,1,2, ..., 1, lt mt dt lm N τ ωω = = − ∫ 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 0τ опи- сываются формулой 0 0 0 sin( ) 2 () τ ω−ω ⋅ ω= ω−ω l Sl l , −∞<ω<∞, 0, 1, 2, ..., 1 lN =− . (2.11) 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: 3 0 4,5,6,22, 10, 512 lc N − =τ = = , а на рис. 2.9 — их вещественные спектры. При прохождении сигналов (2.9) через полосноограниченный канал связи их спектры (2.11) ограничиваются полосой частот про- пускания канала, в результате чего длительность сигналов возраста- ет и ортогональность принимаемых сигналов нарушается, что явля- ется причиной возникновения межсимвольных и межканальных ин- терференционных помех. Длительность тактового интервала Т (длительность передавае- мой элементарной посылки) выбирается несколько большей дли- тельности интервала ортогональности τ0. Их разность составляет защитный временной интервал τ3 между последовательно переда- ваемыми единичными элементами группового сигнала, который вводится с целью повышения помехозащищенности сигналов ЦСП ОГС от интерференционных помех. Важным преимуществом систе- мы ортогональных сигналов (2.9) перед другими ортогональными
36 ГЛАВА 2 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 () () 00 11 ll − ω≤ω< +ωи быстрое убыва- ние энергии вне этого диапазона, во-вторых, существование быст- рых 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 ко- ординат, независимая модуляция каждой оси которой передаваемы- ми информационными сигналами реализует соответствующее КАМ- созвездие. Кодовые символы, подлежащие передаче на p-ом тактовом ин- тервале, a1p, b1p, a2p, b2p, ..., anp, bnp, –∞ < p < ∞, с тактовой частотой, равной 1/Т, поступают на входы амплитудных модуляторов и моду- лируют амплитуды квадратурных несущих 2 0 21 0 1 cos () ,1 sin ( ) l ll ltp T lln ltp T= ω− ⎧⎫ −+= ⎨⎬ ω− ⎩⎭ , (2.12) 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
38 ГЛАВА 2 2 1 00 () cos ( )sin( ). l lp lp pl l st a ltpTbltpT ∞ =−∞ = =ω − + ω − ∑∑ (2.13) На приемной стороне осуществляется разделение сигналов и вы- деление информационных сигналов с помощью корреляционной об- работки: 0 0 0 00 01 1 2 00 2 ()cos( ), 2 ()sin ( ),,1,..., , lp lp as t l t p T d t bs t l t p T d t l l ll τ τ =ω − τ =ω − = + τ ∫ ∫    (2.14) где () st  — групповой сигнал на входе приемника, прошедший через канал связи с передаточной функцией () Hiω . 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 цифро- вой реализации систем передачи выполняются методами быстрого дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Операция модуляции определяется как обратное ДПФ (ОДПФ) последовательности ком- плексных чисел, сформированной на p-ом тактовом интервале = +, =0,1,2, ..., 2 1, lp lp lp Rai bl N − (2.15) 2 21 2 0 () , 0,1,2, ..., 2 1, ln N i N pl p l sn Ren N π − = ==− ∑ р=0,±1,±2, ..., а операция демодуляции — как прямое ДПФ (ПДПФ) 2 21 2 0 (),0 ,1 ,2 ,.. . ,2 1 ln N i N lp p n Rs n el N π − − = == − ∑ . (2.16) Комплексная последовательность Rlp является комплексно-со - пряженной и формируется следующим образом: 12 0, 0,1, ..., 1, 1, ..., , lp Rl ll lN == − = + 11 2 = +, =, +1, ..., , lp lp lp Rai blll l (2.17) 2, , , 1, ..., 2 1, lp Nlp RR lNN N ∗ − == +− где знак (*) означает операцию комплексного сопряжения.
АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL 39 Р и с . 2 . 1 0 . С х е м а n - к а н а л ь н о й Ц С П с о р т о г о н а л ь н ы м и г а р м о н и ч е с к и м и с и г н а л а м и - п е р е н о с ч и к а м и
40 ГЛАВА 2 Следует отметить, что в результате модуляции, выполняемой методом ОДПФ, формируется лишь 2N цифровых отсчетов группо- вого сигнала, соответствующих интервалу 0τ . Формирование сигна- ла на интервале T осуществляется в силу периодичности группового сигнала повторением последних Nз отсчетов (Nз — число цифровых отсчетов сигнала на интервале 3τ ) группового сигнала в начале по- сылки (эти отсчеты называют префиксом) (рис. 2.11). Защитный ин- тервал может формироваться и в конце посылки периодическим по- вторением первых Nз отсчетов. Рис. 2.11. Временные соотношения в групповом сигнале На рис. 2 .12 приведены функциональные схемы алгоритмов мно- гочастотной 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 ал- горитмом (2.17). Биты передаваемых кодовых символов на р-том тактовом интервале , pp abраспределяются по n несущим в количе-
АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL 41 стве, определяемом типом КАМ-созвездия, и задают значения ком- плексных амплитуд Rlp, l = l1, l1+1, ..., l2, остальным несущим при- сваиваются 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 2N- мерное ОДПФ сформированной последовательности, в результате чего вычисляются 2N отсчетов группового сигнала. Затем эти 2N от- счетов периодически продолжаются на N3 цифровых отсчетов. Последовательность, состоящая из 2N+N3 отсчетов длительно- стью Т, считывается последовательно по отсчету и поступает в виде дискретного цифрового сигнала s(k), k = 1, 2, ..., 2N+N3, на устрой- ство формирования спектра и далее на вход цифро-аналогового пре- образователя (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 пе- реданных сигналов, и формируется 2N-мерный отрезок дискретного сигнала. Затем осуществляется его прямое ДПФ, и из полученного 2N-мерного комплексного вектора выделяется n комплексных ам- плитуд переданного сигнала (см. подробно главу 3). 2.4. Кодирование с целью исправления ошибок в ЦСП xDSL С целью исправления ошибок, вносимых каналом связи, передавае- мая информационная последовательность подвергается кодирова- нию. Кодирование позволяет за счет внесения определенной избы- точности в передаваемый сигнал понизить вероятность ошибки в принятом сигнале. Мерой способности кода к исправлению ошибок служит выигрыш кодирования, измеряемый в децибелах. Так, на- пример, если выигрыш кодирования составляет 3 дБ, то это означа- ет, что применение кодирования обеспечивает такую же вероятность ошибки в системе передачи, что и без кодирования, но с увеличен- ной вдвое передаваемой мощностью (т. е . большей на 3 дБ).
42 ГЛАВА 2 В ЦСП xDSL нашли применение каскадные коды, используемые совместно с модуляцией, которые обеспечивают выигрыш кодиро- вания до 9 дБ. Каскадные коды были введены Форни [16] в качестве метода практической реализации кода с большой длиной блока и соответст- венно высокой корректирующей способностью. Эти цели достига- ются путем применения нескольких уровней (каскадов) кодирова- ния. 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 свер- точных 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 информационны- ми. Далее символы, выходящие из кодера внешнего кода, кодируют- ся кодером внутреннего кода. При этом добавляются (N-K) прове- рочных 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 внеш- него кода со сравнительно малой вероятностью ошибки ps. Затем де- кодер внешнего кода исправляет ошибки символов, приводя к низ- кой окончательной вероятности ошибки двоичного символа Pb. Хотя общая длина кода равна nN, каскадирование обеспечивает такую структуру кода, что декодирование может осуществляться с помо- щью двух декодеров для кодов с длинами N и n соответственно. Это позволяет существенно снизить сложность декодирования по срав- нению 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 внеш- них в ЦСП xDSL рекомендованы для применения коды Рида- Соломона. 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 неза- висимо изобрели их приблизительно в 1960 году. Коды Рида-Соломона, применяемые в СП xDSL, используют арифметику полей Галуа — GF(D) (Galois Field), где D = 2 m ,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<2 m +2, где k — число информационных битов, подлежащих передаче, а n — число кодовых символов в кодированном блоке. Для большинства кодов Рида-Соломона (n,k)=(2m – 1,2 m – 1–2t), где t — количество ошибочных битов в символе, которое может ис- править 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 инфор- мационных символов и фиксированного количества m-битовых про- верочных символов. В общем случае, количество символов, которые может исправ- лять декодер Рида-Соломона, равно половине используемых m- битовых проверочных символов. Для формирования кодового блока символов Рида-Соломона раз- мером 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 информа- ционной последовательности символов следующим образом: С(D) = М(D) Dr mod G(D), (2.18) где: М(D) = m0D k-1 ⊕ m1D k-2 ⊕ ... ⊕ mk-1D ⊕ mk — полином сообщения; C(D) = c0D r-1 ⊕ c1D r-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 вы- ходе декодера Витерби обычно группируются в пакеты, так что ошибки в последовательных символах, поступающих на декодер ко- да Рида-Соломона, будут коррелированы. Это снижает эффектив- ность внешнего кодирования, поэтому применяется перемежение символов в передаваемой последовательности на передаче и восста- новление исходного порядка следования сигналов на приемной сто- роне. В этом случае возникшие пачки ошибок в принятой последо- вательности сигналов после восстановления порядка следования сигналов распределяются равномерно по принятому кодовому бло- ку. Перемежение должно быть таким, чтобы никакие два символа на выходе декодера Витерби, расстояние между которыми меньше глу- бины перемежения, не принадлежали одному кодовому слову Рида- Соломона. В основном применяется два типа перемежений: блочное переме- жение и сверточное. Блочное перемежение передаваемых двоичных символов (битов) выполняется по правилу, иллюстрируемому табл. 2 .1 . Поступающие на вход блока перемежения двоичные симво- лы передаваемого блока в порядке поступления записываются по- строчно 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 глуби- ной 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 иллюстриру- ет 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 те- перь 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 при- меняться 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 рас- пределяется по принятому кодовому блоку, и возникшие ошибки могут быть эффективно исправлены кодом. Однако в реальных ка- налах связи длительность пачек ошибок может значительно пре- вышать три, поэтому практически используется перемежение с бóльшими значениями параметров n и b. Платой за исправление порождаемых каналом ошибок является вносимая в процесс пере- дачи информации задержка, равная 2 × n × b битов, которая для ряда приложений строго нормируется, что требует поиска компромисса между величинами допустимой задержки и допустимой вероятно- сти ошибок. В этом плане сверточное перемежение является более эффектив- ным по требованиям к памяти и по величине задержки способом борьбы с группированием ошибок, чем блочное. Таблица 2.3 иллю- стрирует сверточное перемежение с размером кодового слова b = 7 и глубиной n = 3.
46 ГЛАВА 2 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 записы- ваются по строкам и считываются по столбцам. Разница между этой схемой и схемой блочного перемежения состоит в том, что при свер- точном 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 опре- деляют, куда будет записываться следующее кодовое слово — в сле- дующую строку или в верхнюю строку. Таблица 2.4 иллюстрирует операцию, обратную сверточному пе- ремежению, 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 стро- кам, 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. По- сле этого снова происходит считывание первой строки, начиная с первого, не считанного прежде бита. Сверточное перемежение может распределять кодовое слово дли- ны 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). Од- нако многие схемы кодирования работают на уровне байтов (напри- мер, 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 сим- вольном уровне кодами, обычно функционирует также на уровне байтов или символов. Например, если принять размер кодового сло- ва равным семи байтам, то перемежение будет происходить на уров- не 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 сиг- нально-кодовые конструкции. Сверточное кодирование осуществляется путём пропускания пе- редаваемой информационной последовательности через линейный сдвиговый регистр с конечным числом состояний. В общем случае регистр сдвига состоит из K k-битовых ячеек и линейного преобра- зователя, состоящего из n функциональных генераторов и выпол- няющего алгебраические функции, как показано на рис. 2 .14 (⊕, как и раньше, означает суммирование по модулю 2). Входные данные кодера, которые считаются двоичными, про- двигаются вдоль регистра сдвига по k битов за такт. Число выход- ных битов для каждой k-битовой входной последовательности равно n. Следовательно, кодовая скорость, определенная как Rc = k/n, явля- ется скоростью блокового кода. Параметр K называется кодовым ог- раничением сверточного кода.
48 ГЛАВА 2 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 каж- дый 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.СверточныйкодерсK=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 би- та кодера могут быть 00, 01, 10 или 11. Соответствующие выходные биты при первона- чально обнуленном регистре кодера будут 000, 010, 111, 101. Когда следующая пара входных битов поступает в кодер, первая пара передви- гается в следующую ячейку. Соответствующие выходные биты зависят от пары битов, переместившихся во вторую ячейку, и новой пары вход- ных битов. Следовательно, древовидная диаграмма для этого кода, показанная на рис. 2.16, имеет четыре ветви на узел, соответствующие четырём возможным парам входных символов. Посколь- ку кодовое ограничение ко- дера К = 2, дерево начинает повторяться после второго шага. Как показано на рис. 2.16, все ветви, исходящие из узла, обозначенного а (со- стояния а), дают идентичные выходы. Путём слияния узлов, имеющих одинаковое назва- ние, мы получаем решётку, показанную на рис. 2.17. Отметим, что свёрточ- ный код со скоростью k/n и кодовым ограничением K характеризуется 2 k ветвями, исходящими от каждого узла на древовидной диаграмме. Решётка и диаграмма состояний имеют (каждая из них) 2k(k-1) возможных состояний. Име- ются 2 k ветвей, входящих в каждое состояние, и 2 k ветвей, покидаю- щих каждое состояние (для решётки и дерева это верно после насту- пления установившегося режима). Рис. 2 .16. Древовидная диаграмма для свёрточного кода спараметрамиК=2,k =2,n =3
50 ГЛАВА 2 Рис. 2.17. Решётчатая диаграмма для свёрточного кода спараметрамиK=2,k =2,n =3 На рис. 2.18 показан свёрточный кодер со скоростью 1/2 и дли- ной 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, соответствую- щие 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 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 Выход00001110001011011101 Решетка, характеризующая работу рассматриваемого сверточно- го кодера, приведена на рис. 2 .19. Каждый узел решетки представля- ет собой состояние кодера. К каждому состоянию ведут две линии, и из каждого состояния исходит две линии. Когда на вход кодера по- ступает очередной бит информации, происходит переход между те- кущим состоянием и новым состоянием. Линия, соединяющая теку- щее и новое состояние, будет сплошной, если на вход кодера посту- пил 0, и пунктирной, если 1. Двухбитовая надпись на каждом пере- ходе 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. Сущ- ность алгоритма Витерби заключается в следующем. Каждому пере- ходу (пути) между узлами решетки соответствует определенная до- пустимая комбинация битов на выходе кодера. Декодер на каждом тактовом интервале вычисляет расстояние в принятой метрике, на- пример, в метрике Хемминга, принятой с возможными ошибками комбинации битов, до всех комбинаций битов, соответствующих пе- реходам между узлами решетки. Эти расстояния называют метрика-
52 ГЛАВА 2 ми путей. Метрики пути, вычисленные на каждом тактовом интер- вале, суммируются, образуя метрику составного пути. При этом вы- полняется правило, в соответствии с которым из всех путей, прихо- дящих в один узел, «выжившим» считается тот, который обладает минимальной метрикой. Так, например, для случая решетки, приве- денной на рис. 2.19, «выжившими» на каждом такте будут четыре пути со своими метриками. С ростом числа тактов приема расстоя- ния 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 переда- ваемого сигнала. В каналах связи, полоса частот которых жестко ог- раничена, увеличение скорости передачи осуществляется за счет увеличения числа позиций сигналов-переносчиков. Так, например, вместо двухуровневой АИМ, применяемой для передачи некодиро- ванной информационной последовательности, для передачи этой по- следовательности, кодированной кодом со скоростью 1⁄2, необходимо использовать уже как минимум четырехуровневую АИМ. Но это по- влечет за собой при условии сохранения прежней вероятности ошибки необходимость увеличения мощности передаваемого сигна- ла 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 приемлемо- го выигрыша кодирования необходимы мощные коды, требующие значительных затрат на декодирование. Выход был найден на пути объединения кодирования с модуляцией. Операция модуляции рас- сматривается совместно с операцией кодирования с целью увеличения минимального евклидового расстояния между парами кодированных сигналов. При таком подходе при достаточно простых кодах достига- ется приемлемый выигрыш кодирования. Результат такого объедине- ния называют сигнально-кодовой конструкцией (СКК). В основе по- строения 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 минималь- ным 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
54 ГЛАВА 2 При первом разделении восемь точек ансамбля ФМ-8 подразде- ляются на два подансамбля из четырех точек в каждом так, что ми- нимальное 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 ре- зультате получилось четыре подансамбля с двумя точками в каждом. Наконец, последняя ступень разделения ведет к восьми подансамб- лям, где каждый подансамбль состоит из единственной точки. Заме- тим, что каждый уровень разделения увеличивает минимальное евк- лидовое расстояние между сигнальными точками. Другим примером, иллюстрирующим подход Унгербоека, явля- ется разделение сигнального созвездия КАМ-16 (рис. 2 .21). Шестнадцатиточечное сигнальное созвездие сначала делится на два подансамбля, как показано на рисунке 2.21 . Минимальное рас- стояние между сигнальными точками увеличивается при первом разделении с 2 ε до 2 2ε . Дальнейшее разделение двух подан- самблей ведет к дальнейшему увеличению евклидового расстояния между сигнальными точками. Для прямоугольного сигнального со- звездия каждый уровень разделения увеличивает минимальное евк- лидово расстояние в 2 раз, то есть di+1/di = 2 для всех i. КАМ-16 D0 0 10 10 10 10 10 10 10 1 0 1 0 1 0 1 0 1 D4 D2 D6 D1 D5 D3 D7 0 1 0 1 0 1 С0 С2 С1 С3 2√ε B0 B1 2ε2 4√ε 0000 0101 1101 0011 1011 0111 1111 1010 0110 1110 0001 1001 0010 1100 0100 1000 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 каж- дый подансамбль не будет содержать только одну сигнальную точ- ку. В общем, это не всегда необходимо. Например, сигнальное со- звездие 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 воз- можность подвергать кодированию лишь те двоичные символы, ко- торым соответствуют сигнальные точки созвездия, находящиеся на близких расстояниях, в силу чего они наиболее подвержены воздей- ствию 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 КАМ- символе, 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 информа- ционных символов делится на две группы длиной k1 и k2; k1 симво- лов перекодируются в n символов, в то время как k2 символов оста- ются некодированными. Затем n символов кодера используются для выбора одного из 2 n возможных подансамблей в разделенном ан- самбле сигналов, в то время как k2 символов используются для вы- бора одной из 2 2k 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 конструкци- ях 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 информаци- онный символ остается некодированным. В результате такого преоб- разования передаваемой последовательности образуется трехбитовая последовательность, для передачи которой необходимо восьмиточеч- ное сигнальное созвездие, например, восьмифазовая ФМ или восьми- точечная 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.
56 ГЛАВА 2 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; неко- дированный бит представляется крайним левым битом каждого пе- рехода решетки. В каждом состоянии кодера начинаются четыре пе- рехода: 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) свер- точное кодирование применяется в сигнально-кодовых конструкци- ях 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
58 ГЛАВА 2 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 схе- мой 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 наиболь- шим 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, характеризующе- гося вероятностью ошибки при передаче информации. Для цикличе- ской проверки применяется линейное кодирование информационной
АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ xDSL 59 последовательности. Последовательность передаваемых битов раз- бивается на кадры определенной длины, для каждого из которых вычисляются проверочные биты согласно следующему алгоритму: сrc(D) = M(D) Dn mod G(D), (2.19) где M(D) = m0D k-1 ⊕ m1D k-2 ⊕...⊕mk-3D 2 ⊕ mk-2D ⊕ mk-1 — полином сообщения (m0, m1, ..., mk-3, mk-2, mk-1 — коэффициенты полинома сообщения, представляющие собой передаваемые биты); G(D) = a0D n-1 ⊕ a1D n-2 ⊕...⊕ an-3D 2 ⊕an-2D ⊕ an-1 — порождаю- щий полином (a0, a1, ..., an-3, an-2, an-1 — коэффициенты порождаю- щего полинома, которые могут принимать значения 0 или 1); crc(D) = c0D n-1 ⊕ c1D n-2 ⊕...⊕cn-3D 2 ⊕ cn-2D ⊕ cn-1 — провероч- ный 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 СRC- проверки Рекомендацией МСЭ-Т G.991.2, представляется в виде: G(D)=D 6 ⊕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 пе- редаваемого двоичного сигнала. Скремблирование — это преобразо- вание сигнала без внесения избыточности, придающее ему свойства псевдослучайной последовательности. Скремблирование применя- ется в двух основных целях. Во-первых, оно обеспечивает независи- мость спектральной плотности мощности сигнала на выходе пере- датчика от передаваемой информации, что является важным для из- бежания искажений сигналов из-за перегрузок канала связи и вы- полнения требований электромагнитной совместимости различных радиоэлектронных систем. Во-вторых, скремблирование исключает
60 ГЛАВА 2 наличие в принимаемом сигнале длинных последовательностей еди- ниц либо нулей, что является условием для нормальной работы большинства алгоритмов адаптации систем автоматического регу- лирования приемника ЦСП. Скремблирование осуществляется в передатчике путем безызбы- точного 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 ал- горитмом: dn ′ = dn⊕d ′ n–18⊕d ′ n–23, (2.20) где dn — n-ый бит на входе скремблера; dn ′ — n-ый бит после опера- ции скремблирования. В приемнике осуществляется обратное преобразование принято- го сигнала путем декодирования его с помощью дескремблера. На рис. 2.26, б изображен дескремблер. Приведенные в качестве примера скремблер и дескремблер широко используются в оборудо- вании 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 со- держит). Приведенная пара скремблера и дескремблера характеризу- ется порождающим полиномом G(D) G(D)=D 23 +D 18 +1. (2.21) Так как коэффициенты порождающего полинома могут прини- мать только значения 0 и 1, то полином (2.21) содержит только те «слагаемые», которым соответствуют коэффициенты 1. Коэффици- енты 1 полинома (2.21) указывают на расположение отводов, где осуществляется операция суммирования по модулю 2. Порождаю- щий полином скремблера обычно выбирается таким образом, чтобы обеспечить на выходе псевдослучайную последовательность макси- мальной длины, когда на вход скремблера поступают подряд иду- щие нули или единицы. Другими словами, последовательность мак- симальной длины характеризует периодичность генерируемой по- следовательности при неизменном сигнале на входе скремблера. Ес- ли коэффициенты полинома выбраны правильно, то обычно, чем длиннее скремблер, тем более длинные последовательности макси- мальной длины он производит. При этом длина последовательности максимальной длины скремблера равна 2 n – 1, где n — порядок по- рождающего полинома скремблера. Скремблер и дескремблер, изображенные на рис. 2 .26, а, б, яв- ляются самосинхронизирующимися: начав работать в произволь- ном состоянии (т.е . при произвольных начальных сигналах в ячей- ках скремблера/дескремблера), по истечении определенного про- межутка времени дескремблер начинает выдавать правильно пере- данные двоичные символы. Кроме того, ошибка бита в канале не будет катастрофически размножаться после дескремблирования и приводить к значительному увеличению количества ошибок на вы- ходе дескремблера. Этим свойством дескремблер обладает благо- даря отсутствию в нем обратной связи. Однако дескремблер увели- чивает число ошибок. Одна однобитовая ошибка на входе деск- ремблера 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 размно- жением ошибок. Этот недостаток компенсируется теми преимуще- ствами, которые обеспечивает скремблирование, и поэтому оно широко применяется в современной аппаратуре связи. В разных направлениях передачи используются разные порождающие поли- номы скремблирования.
62 ГЛАВА 2 2.11. Методы разделения сигналов встречных направлений передачи Абонентские линии, как правило, строятся по двухпроводной схеме и передача цифровых сигналов в обоих направлениях требует при- менения мер по их разделению. Для обеспечения дуплексной пере- дачи по двухпроводным линиям применяются в основном частотное либо эхокомпенсационное разделение сигналов встречных направ- лений передачи. В некоторых моделях оборудования цифровых або- нентских линий (ЦАЛ) на базовой скорости передачи (144 кбит/с) использовалось также временное разделение сигналов. При времен- ном разделении (рис. 2 .27) двухпроводная линия связи на каждом конце поочередно синхронно коммутируется либо на передачу сиг- налов S1 одного передатчика, либо на прием сигналов S2 противопо- ложного 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 ско- ростями 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) фильт- ров, 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 оп- ределять дальность связи при низком переходном затухании между параллельно работающими ЦСП. Однако расширение полосы час- тот, требуемой для передачи сигналов встречных направлений в раз- ных 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 пере- дачи 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 во- вторых, ортогональность и частотная избирательность сигналов- переносчиков ADSL-оборудования позволяет при синхронизации передатчиков разных направлений передачи осуществить разделение их сигналов без применения фильтров либо с использованием доста- точно простых фильтров. Достоинством эхокомпенсационного метода разделения сигна- лов встречных направлений передачи является высокая частотная эффективность передачи информации, обусловленная тем, что сиг- налы встречных направлений передачи передаются одновременно во всей полосе частот, доступной (выделенной) для передачи. Для раз- деления таких сигналов применяются дифференциальные системы (ДС). Однако принцип, положенный в основу функционирования традиционных (не адаптивных) ДС, не позволяет обеспечить тре- буемую степень разделения направлений передачи и приема. Для обеспечения требований по разделению направлений передачи при- меняется 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, пред- ставляющего собой смесь полезного сигнала (сигнала дальнего пе- редатчика) и помехи (сигнала собственного передатчика). Эхо- компенсатор настраивается по критерию минимума энергии сигнала передатчика на входе собственного приемника. Этот метод разделе-
64 ГЛАВА 2 ния сигналов S1 и S2 встречных направлений передачи получил пре- имущественное 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 цифро- вой абонентской линии SHDSL (Single-pair High-speed Digital Sub- scriber Line — Рекомендация МСЭ-Т G.991.2 [29]) в базовом вариан- те использует 16-позиционную амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ) с решетчатым кодированием — 16-TCPAM (TCPAM — Trel- lis Coded PAM). Этот способ модуляции обеспечивает передачу че- тырех битов (трех битов полезной информации и дополнительного бита кодирования) на одном тактовом интервале. Использование решетчатых (trellis) кодов дает выигрыш в 5 дБ, что позволяет сни- зить вероятность ошибки при передаче и увеличить дальность связи. Для декодирования в приемнике используется эффективный алго- ритм 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 тех- нологии 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 диапа- зоне от 192 кбит/с до 2312 кбит/с с шагом 8 кбит/с. За счет расшире- ния набора скоростей передачи оператор может выстроить марке- тинговую политику, более полно удовлетворяющую потребностям клиентов. Кроме того, снижение скорости передачи позволяет в не- обходимых случаях добиться увеличения дальности передачи, на- пример, когда установка регенераторов невозможна. При макси- мальной скорости передачи длина цифровой АЛ ЦСП SHDSL со- ставляет около 2 км (для кабеля ТПП с диаметром жил 0,4 мм), при минимальной — свыше 6 км.
66 ГЛАВА 3 Для увеличения скорости передачи в ЦСП SHDSL предусмотре- на 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 пе- редачи 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 пе- редачи достигать скорости 22784 кбит/с. В 2007 году появились со- общения о дальнейшем увеличении максимальной скорости переда- чи ЦСП SHDSL по одной паре до 15200 кбит/с путем реализации методов модуляции 64-TCPAM и 128-TCPAM. Дальнейшее описа- ние 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 ин- формации (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.Приn=36iможет принимать только два значения: 0 и1. Значение скорости передачи информации устанавливается в процес- се инициализации. Рис. 3 .1. Структура кадра SHDSL Структурная схема передатчика STU-C (SHDSL Transceiver Unit at the Central office — приемопередатчик SHDSL на станционной сторо- не) или STU-R (SHDSL Transceiver Unit at the Remote end — приемопе- редатчик 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 информацион- ные Sинф и служебные сигналы Sслуж с сигналами синхронизации и управления Sсин в единый цифровой поток f (n), n = 1, 2, ..., (n — но- мер бита) в соответствии с кадровой структурой сигнала. Сформи- рованный цифровой поток скремблируется, и псевдослучайный сиг- нал 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 симво- ла). Затем символы x(m) пересчитываются по алгоритму предкоди- рования Томлинсона в символы y(m), m = 1, 2, ..., и поступают в формирователь спектра, осуществляющий преобразование цифрово- го 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, поэто- му биты при данном m нумеруются следующим образом: { } 0, 1,, 1 mK mK mKK +++ − ... . Символьная скорость fsym (сим- вол/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 2 K+1 определенных уровней АИМ- сигнала, формируя x(m). Правило преобразования битового слова в шестнадцатиуровневый АИМ-сигнал (АИМ-16) приведено в табл. 3.1. Рис. 3.3. Кодер TCM
68 ГЛАВА 3 Таблица 3.1. Преобразование битового слова в уровни АИМ Y3(m) Y2(m) Y1(m) Y0(m) x(m) для АИМ-16 0 0 0 0 –15/16 0 0 0 1 –13/16 0 0 1 0 –1 1/16 0 0 1 1 –9/16 0 1 0 0 –7/16 0 1 0 1 –5/16 0 1 1 0 –3/16 0 1 1 1 –1/16 1 1 0 0 1/16 1 1 0 1 3/16 1 1 1 0 5/16 1 1 1 1 7/16 1 0 0 0 9/16 1 0 0 1 11/16 1 0 1 0 13/16 1 0 1 1 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 опреде- ляются в процессе инициализации СП SHDSL: A = a20·2 20 +a19·2 19 + a18·2 18 +...+a0·2 0 , B =b20·2 20 +b19·2 19 + b18·2 18 + ... +b0·2 0 . Сигнал с выхода кодера TCM поступает на предварительный ко- дер, 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, час- тично компенсирующую частотные искажения сигнала при его рас- пространении в линии связи. Функцией блока «Модуль» является определение y(m) следую- щим 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 само- синхронизирующийся скремблер-дескремблер. Полином скрембли- рования в нисходящем направлении описывается выражением
70 ГЛАВА 3 G(D)=D 23 +D 5 +1. А в восходящем направлении передачи используется полином скремблирования G(D)=D 23 +D 18 +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 скоро- сти передачи информации. На рис. 3 .6 изображены маски спектраль- ной плотности мощности передаваемого сигнала СПМ(f) для скоро- стей 256, 512, 768, 1536, 2048 и 2304 кбит/с, а на рис. 3.7 — графики зависимости номинальной спектральной плотности мощности пере- даваемого сигнала СПМном(f) от частоты для тех же скоростей. На рис. 3.8 изображены маски спектральной плотности мощности пере- даваемого сигнала для опциональных скоростей 3848 и 5696 кбит/с. В ЦСП SHDSL допускается опциональное использование не- симметричных (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
72 ГЛАВА 3 Максимальный уровень мощности на выходе передатчика со- ставляет 15 дБм при скоростях, больших либо равных 2048 кбит/с, и 14 дБм при скоростях ниже 2048 кбит/с. Значения затухания несогласованности, определенные относи- тельно 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 — символь- ная 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 гар- моническими 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 або- ненту и от абонента выбраны разными — асимметричными, хотя предусмотрен также вариант симметричных скоростей передачи. В силу этого цифровые абонентские линии, построенные с применени- ем оборудования этого класса, получили название асимметричных цифровых АЛ — ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line). Вари- анты регламентированных Рекомендациями МСЭ-Т ЦCП ADSL принципиально отличаются друг от друга лишь числом ортогональ- ных 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 Реко- мендации G.993 .1 использует уже 2782 ортогональных несущих. Другие отличия носят непринципиальный, инженерный характер. В этой связи в дальнейшем будут рассмотрены подробно лишь харак- теристики и алгоритмы функционирования ЦСП ADSL, соответст- вующие Рекомендации G.992.1 МСЭ-Т, для остальных ЦСП будут указаны по мере необходимости лишь отличия. Важным достоинством ЦСП ADSL является возможность совме- стной 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 эхо- компенсационным способом с помощью эхокомпенсатора, вклю- чаемого между выходом передатчика и входом приемника (см. раз- дел 2.11). Спектр линейного сигнала АDSL для варианта частотного разде- ления 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 циф- рового режима» ADSL2 и ADSL2+, при котором допускается ис- пользование полосы частот, начиная с 3 кГц (G.992.3 Приложения I и J, G.992.5 Приложения I и J). Подробно технические характеристи- ки 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 яв- ляется 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) со- ставляет: • 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 на- правлении. В соответствии с рассмотренными выше (см. главу 2) алгорит- мами модуляции сигналов в ЦСП АDSL, полученные в результате кодирования созвездий в станционном передатчике ATU-C коорди- наты сигнальных точек al и bl, l = l1, l1+1, l1+2, ..., l2–1, l2, образуют комплексный вектор Rl согласно следующему правилу: 12 11 1 2 2 64 64 64 * 512- 0, 0,1, 2, ..., 1, 1, ..., 256, , , 1, 2, ..., 1,, , , 256, 257, ..., 511, == − = + =+ =++ − =+ == l lll ll Rl ll l Rai bllll ll Rai b RRl (4.1)
76 ГЛАВА 4 где 64 64 , ab— немодулируемые амплитуды синфазной и квадратур- ной составляющих пилот-сигнала, а знак (*) означает операцию комплексного сопряжения. В результате выполнения обратного дискретного преобразования Фурье (ОДПФ) вектора Rl () 2 511 512 гр 0 , 0, 1, 2, ..., 511, π = == ∑ il n l l snR en (4.2) формируются 512 отсчетов группового сигнала, которые дополня- ются отсчетами префикса (защитного интервала), совпадающими с 32-мя отсчетами с номерами n = 480...511, полученными в результа- те ОДПФ-преобразования, что позволяет сформировать 544 отсчета группового сигнала в нисходящем направлении на каждом тактовом интервале. В абонентском передатчике (ATU-R) вектор Rl, соответствую- щий восходящему потоку, формируется следующим образом: 12 11 1 2 2 * 64- 0, 0,1, 2, ..., 1, 1, ..., 32, , , 1, 2, ..., 1,, ,3 2 , 3 3 , . . . , 6 3 . == − = + =+ =++ − == l lll ll Rl ll l Rai bllll ll RRl В результате осуществления ОДПФ-преобразования вектора Rl () 2 63 64 0 ,0 , 1 , 2 , . . . , 6 3 π = == ∑ il n гр l l sn Ren , формируются 64 отсчета группового сигнала, которые дополняются отсчетами префикса (защитного интервала), совпадающими с че- тырьмя 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 дис- кретный 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 совпа- дающие (вследствие добавления защитного интервала) области группового сигнала на тактовом интервале.
ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993 77 Р и с . 4 . 3 . Д и с к р е т н ы й с п е к т р A D S L ( A T U - C ) п р и э х о к о м п е н с а ц и о н н о м р а з д е л е н и и с и г н а л о в ( l — н о м е р а н е с у щ и х с и г н а л о в , П — п и л о т - с и г н а л ) Р и с . 4 . 4 . Д и с к р е т н ы й с п е к т р A D S L ( A T U - R ) ( l — н о м е р а н е с у щ и х с и г н а л о в )
78 ГЛАВА 4 Р и с . 4 . 5 . Д и с к р е т н ы й с п е к т р A D S L ( A T U - C ) п р и ф и л ь т р о в о м р а з д е л е н и и с и г н а л о в ( l — н о м е р а н е с у щ и х с и г н а л о в , П — п и л о т - с и г н а л ) Р и с . 4 . 6 . Д и с к р е т н ы й с и г н а л A D S L ( A T U - C ) ( n — н о м е р о т с ч е т а )
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 на- зывается физическим каналом, а все информационные и служебные каналы называются логическими или транзитными каналами. Все виды информации, кроме полезной информации, называются слу- жебной информацией. ЦСП ADSL позволяет одновременно передавать сигналы более одного информационного канала. Для передачи служебной инфор- мации используются встроенный рабочий канал — EOC (Embedded Operations Channel), служебный канал управления — AOC (ADSL Overhead Control Channel), а также служебные биты. Комбинирова- ние и разделение логических каналов в передатчике и приемнике
80 ГЛАВА 4 осуществляется с помощью кадровой структуры, которая описана ниже. Таким образом, в физическом канале ADSL создается ряд ло- гических 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 мультип- лексором (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 на- правлениях, включая и нулевую скорость в одном или обоих на- правлениях. 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 реаль- ные 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 кана- лы AS0 и LS0. Таблица 4.1. Логические каналы ADSL Канал Тип канала Допустимая скорость Комментарии AS0 Нисходящий симплексный 0...6,144 Мбит/с Чаще всего используется как единственный нисходящий канал AS1 Нисходящий симплексный 0...4,608 Мбит/с AS2 Нисходящий симплексный 0...3,072 Мбит/с AS3 Нисходящий симплексный 0...1,536 Мбит/с LS0 Дуплексный 0...640 кбит/с Может иметь различные скоро- сти в каждом направлении. Ча- ще всего используется как вос- ходящий симплексный канал LS1 Дуплексный 0...640 кбит/с Может иметь различные скоро- сти в каждом направлении LS2 Дуплексный 0...640 кбит/с Может иметь различные скоро- сти в каждом направлении
ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993 81 Возможность использования различных логических каналов по- зволяет ADSL быть достаточно гибкой для поддержки разных при- ложений. Например, одним из приложений ADSL является видео по запросу по телефонной линии. В этом случае для передачи цифрово- го видео и аудио может использоваться, например, нисходящий симплексный канал AS0, в то время как для передачи и приема ин- формации 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 перемежени- ем (называемые впоследствии данными с перемежением) с целью де- корреляции потока ошибок (приводящей к повышению помехозащи- щенности) 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 гармонически- ми сигналами (ОГС) вносит в передаваемые данные значительные за- держки, определяемые длительностью тактового интервала. Но для некоторых видов передаваемой информации, например, телефонных сообщений, задержки строго нормируются и большие задержки недо- пустимы. Для того, чтобы не вносить в такие сигналы дополнитель- ную 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 каж- дому будет назначен один или более логических каналов). Однако во многих реализациях используется только один тракт. Функционально передатчик станционного модема ATU-C и пе- редатчик 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 исполь- зуемых 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 мультиплек- сирования объединяет до 4-х симплексных (AS0...AS3) и до 3-х ду- плексных (LS0...LS2) информационных (логических) сигналов, син-
82 ГЛАВА 4 хронизированных с тактовой частотой 4 кГц, с сигналами управле- ния, администрирования и эксплуатации в два отдельных потока данных: быстрый и с перемежением. Каждый из потоков подверга- ется независимо CRC-кодированию, скремблированию и кодирова- нию кодом, исправляющим ошибки (прямое корректирующее коди- рование — 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 рас- пределением мощности передатчика и числа битов передаваемой информации по несущим. Это распределение определяется в прием- нике 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 формирует- ся комплексный вектор (4.1), который преобразовывается по алго- ритму ОДПФ (4.2). Цифровой сигнал, полученный в результате ОДПФ-преобразования, дополняется сигналами префикса, преобра- зуется в аналоговый сигнал и передается по абонентской линии. 4.4. Структура кадров ADSL Кадровая и сверхкадровая структура сигнала ADSL позволяет объ- единять (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 ин- формационных кадров, нумеруемых от 0 до 67, и одного кадра (сим- вола) синхронизации. Кадр синхронизации имеет ту же самую дли- тельность, что и кадр данных, и он может рассматриваться как кадр, не переносящий пользовательских данных. Каждый кадр ADSL, включая и кадр синхронизации, соответст- вует одному ADSL-символу. Частота следования кадров составляет 69 кадров 4, 0588 кГц 17 мс ≈ . Так как информационных кадров за 17 мс передается всего 68 (символ синхронизации является служебным и здесь не учитывается), то частота передачи информационных кадров составляет 68 кадров данных 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 структу- ру. 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 по- лукадр содержит точно определенное количество байтов данных, относящихся к каждому из активных логических каналов. В каждом полукадре данных содержатся также и байты служебной информа- ции, 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).
84 ГЛАВА 4 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 оп- ределенным 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 направ- лении симплексные каналы (AS) не передаются. Если некоторый ло- гический канал не используется в быстром тракте, то количество со- ответствующих этому каналу байтов равно нулю (поэтому он не бу- дет занимать место в этом тракте). Из-за того, что распределение информации по кадрам (а инфор- мационные кадры следуют друг за другом с частотой 4 кГц) проис- ходит байтами, а не частями байтов, скорость передачи данных по информационному каналу кратна величине 32 кбит/с. Фактически скорость передачи данных по информационному каналу можно оп- ределить из следующего выражения: бит кадров количество байт на кадр 8 4000 . байт с channel R =× ×
ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993 85 В кадре данных быстрого буфера присутствует и несколько слу- жебных байтов — быстрый байт, AEX-байт и LEX-байт в нисхо- дящем направлении и LEX-байт в восходящем направлении. Первый байт быстрой части кадра называется быстрым байтом и служит для передачи кодовой, служебной и синхронизирующей ин- формации. Быстрый байт — это сокращение для байта синхрониза- ции быстрого тракта. Быстрый байт всегда присутствует, даже ес- ли 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 сверх- кадру 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 пре- делами рассмотрения данного справочника. Байты AEX и LEX используются для того, чтобы включать до- полнительный байт в AS- и LS-каналы с целью выравнивания скоро- сти 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 соответст- венно. 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 перемеже- нием, 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 добав- ления и удаления байтов из транзитных каналов тракта с пере- межением;
86 ГЛАВА 4 – перенос AOC-канала, когда тракт с перемежением не используется ни одним из транзитных каналов. Назначение канала AOC остается за пределами рассмотрения данного справочника. Быстрый байт Байты LS0 Байты LS1 Байты LS2 LEX байт Проверочные байты кода Рида Соломона а) Быстрый байт Байты 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 Байт синхронизации Байты LS0 Байты LS1 Байты LS2 Байт LEX 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 ко- дового слова в быстром тракте, может быть составлено из несколь- ких 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 выхо- де 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 которо- го 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 исправ- ленные блоком ПКК. Существует два типа циклической избыточной проверки — одна для быстрого тракта, другая для тракта с переме- жением. Они генерируются для каждого сверхкадра и передаются в нулевом кадре следующего сверхкадра. Для циклической избыточ- ной проверки в каждом сверхкадре выделяются восемь битов для каждого тракта (в быстром тракте проверочные биты CRC переда- ются 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) = m0D k-1 ⊕ m1D k-2 ⊕...⊕mk-2D⊕mk-1 — многочлен сооб- щения; G(D)=D 8 ⊕ D4 ⊕ D3 ⊕ D2 ⊕ 1 — образующий многочлен; crc(D) = c0D 7 ⊕ c1D 6 ⊕ ... ⊕ 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 последователь- ных потоков данных независимо от кадрообразования или синхро- низации 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 пере- межением) независимо подвергаются предварительному корректи- рующему кодированию (ПКК). Оба тракта используют код Рида- Соломона 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 быст- ром 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. Отноше- ние количества проверочных байтов к количеству полезных байтов должно быть близко к нулю. Такое отношение дает приемлемый вы- игрыш 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) = m0D k-1 ⊕ m1D k-2 ⊕...⊕mk-2D⊕mk-1 — многочлен сооб- щения;
ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993 89 C(D) = c0D r-1 ⊕ c1D r-2 ⊕...⊕cr-2D⊕cr-1 — проверочный многочлен; G(D) = i Π(D⊕α i ) — образующий многочлен кода Рида-Соломона, где П обозначает умножение, а i изменяется от 0 до r-1 . Арифметика выполняется в поле Галуа GF(256), где α — прими- тивный элемент, который удовлетворяет примитивному бинарному многочлену х 8 ⊕х4⊕х 3 ⊕ х2 ⊕ 1 (является его корнем). Байт данных (d7, d6, ..., d1, d0) идентичен элементу поля Галуа d7α 7 ⊕ d6α 6 ⊕... ⊕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 варьиру- ется, но всегда должна быть кратна 2. Сверточное перемежение осуществляется по следующему правилу. Каждый байт кодовой кон- струкции 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 пе- ремежения. Примердляn=5,d =2показанвтабл.4.2,где J i B соответствует i-му байту j-го кодового слова. Таблица 4.2. Сверточное перемежение для n = 5, d = 2 Вход блока перемежения J 0 B J 1 B J 2 B J 3 B J 4 B J+1 0 B J+1 1 B J+1 2 B J+1 3 B J+1 4 B Выход блока перемежения J 0 B J–1 3 B J 1 B J–1 4 B J 2 B J+1 0 B J 3 B J+1 1 B J 4 B J+1 2 B В соответствии с рассмотренным правилом и выбранной глуби- ной перемежения (кратной 2) в случае нечетного n байты на выходе буфера с перемежением всегда занимают «свой» временной интер- вал. Нетрудно проверить, что если n является четным, то такое пе- ремежение осуществить невозможно: байты с предыдущего кодово- го слова «накладываются» на байты следующего кодового слова. Например,приd=2иn=4байт J 2 B должен был бы занять место байта J+1 0 B.Выходом из этого положения является добавление холо- стого байта в начало кодового слова на входе блока перемежения, благодаря чему длина кодового слова становится нечетной. Полу- чившееся кодовое слово затем подвергается сверточному перемеже- нию, а холостой байт изымается на выходе блока перемежения.
90 ГЛАВА 4 4.8. Распределение битов по несущим Перед поступлением на блок модуляции подлежащие передаче дан- ные накапливаются в буферах данных быстрого тракта и тракта с пе- ремежением. 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 прини- маемого на противоположной стороне сигнала на частоте каждой несущей. По результатам измерений в приемнике ATU-R рассчиты- ваются 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 воз- можность 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 являет- ся то, что биты быстрого тракта распределяются по несущим с не- большим количеством битов, а биты тракта с перемежением — с большим количеством битов. Это осуществляется с целью миними- зации вероятности ошибки при действии в канале связи импульсных помех. Импульсные помехи абонентской линии практически одина- ково влияют на каждую несущую в силу равномерного спектра по- мехи. Однако, ошибок при этом будет порождаться больше при де- модуляции несущих, промодулированных более плотными сигналь- ными созвездиями. Это увеличение числа ошибок после демодуля-
ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993 91 ции и выполнения функций внутреннего уровня декодирования бу- дет 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 алго- ритмы 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 пере- даче на двух соседних несущих ЦСП ADSL, где x и y — количество битов, подлежащих передаче на первой и второй из этих несущих со- ответственно (вычитание единицы связано с тем, что на две несущие приходится один избыточный бит, полученный в результате сверточ- ного кодирования). Младшие биты символа u (u1 и u2) преобразуются с помощью сверточного кодера (рис. 4.16) в биты u0, u1 и u2.
92 ГЛАВА 4 Рис. 4.16. Схема сверточного кодера Соответствующая сверточному кодеру ре- шетчатая диаграмма приведена на рис. 4.17, гдеS=(S3,S2,S1,S0)яв- ляется двоичным пред- ставлением текущего состояния (от 0 до F), в то время как T = (T3, T2, T1, T0) является двоич- ным представлением следующего состояния (также от 0 до F). Рас- смотренная решетчатая диаграмма использует- ся при декодировании кода по алгоритму Ви- терби. В результате ко- дирования двоичное слово u = (uZ, uZ–1, ..., u1) преобразуется в два двоичных слова v = =(vZ–y,...,v0)иw= = (wy–1, ..., w0), каждое из которых использует- ся для задания точки созвездия на соответст- вующей несущей. Рис. 4.17. Решетчатая диаграмма
ЦСП, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИЯМ МСЭ-Т G.992, G.993 93 4.10. Кодер созвездий Для каждой несущей кодер созвездий должен преобразовать двоич- ные слова (символы) v и w в точку (al, bl) сигнального созвездия, где координаты al и bl являются нечетными целыми числами. Для удоб- ства описания каждая точка созвездия обозначается целым числом, двоичное представление которого соответствует подлежащему ко- дированию набору битов. Например, при количестве подлежащих кодированию битов n = 2 созвездия состоят из четырех точек, кото- рые обозначаются как 0, 1, 2, 3 и соответствуют наборам битов (0, 0), (0,1), (1, 0), (1, 1) соответственно. На рисунке 4.18 изображены при- мерысозвездийдляn=2иn=4. Рис.4.18.Точкисозвездиядляn=2иn=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. Нарис. 4.19показаны 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.
94 ГЛАВА 4 Такая же процедура может затем осуществляться для конструи- рования созвездий с бóльшим нечетным числом битов. Рис.4.19.Точкисозвездиядляn=3иn=5
Глава 5 ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА 5.1. Рекомендации МСЭ-Т, стандартизирующие системы передачи xDSL Характеристики приемопередатчиков xDSL регламентированы Ре- комендациями G.991...G.993 МСЭ-Т [28-36]. В таблице 5.1 приведе- но соответствие между типами систем передачи (СП) xDSL и регла- ментирующими их Рекомендациями МСЭ-Т. Таблица 5.1. Соответствие между типами СП xDSL и Рекомендациями МСЭ-Т Тип СП xDSL Обозначение Рекомендации МСЭ-Т Год публикации последней версии HDSL G.991.1 1998 SHDSL G.991.2 2003 ADSL G.992.1 1999 ADSL G.Lite (Splitterless ADSL — ADSL без сплиттера) G.992.2 1999 ADSL2 G.992.3 2005 Splitterless ADSL2 (ADSL2 без сплиттера) G.992.4 2002 ADSL2+ G.992.5 2005 VDSL G.993.1 2004 VDSL2 G.993.2 2006 Многообразие разновидностей СП xDSL не исчерпывается при- веденными в табл. 5 .1 типами. СП каждого типа могут быть реали- зованы в различных вариантах, определяемых Приложениями к со- ответствующей Рекомендации. Варианты СП, определяемые соот- ветствующими 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 до- пустимые 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 рассматривает- ся в силу того, что она фактически вытеснена СП SHDSL, а послед- няя 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 (Asym- metric DSL) в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т G.992.1 обес- печивает скорость передачи до 6,144 Мбит/с в нисходящем направ- лении 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 на- правлении. Асимметричность скорости передачи в комплексе с по- стоянно установленным соединением (когда исключается необходи- мость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установле- ния соединения) делает технологию ADSL идеальной для организа- ции доступа к сети Интернет. Технология ADSL позволяет сохра- нить телефонную связь путем использования частотных разделите- лей (сплиттеров) — одного на АТС и другого в помещении пользо- вателя. К одному входу сплиттера в помещении пользователя под- ключается аналоговый телефонный аппарат, а к другому — ADSL- модем, который в зависимости от реализации может выполнять так- же функции маршрутизатора, коммутатора или моста. При этом ра- бота ADSL-модема не мешает функционированию традиционной те- лефонной 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 восходя- щем направлениях. Предусмотрено использование полностью циф- рового 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 Реко- мендации МСЭ-Т G.992.1 фактически описан прототип ADSL2+, обеспечивающий скорость передачи до 24 Мбит/с в нисходящем на- правлении. Асимметричная цифровая абонентская линия ADSL G.Lite в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т G.992.2 — это вариант тех- нологии 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 упроще- ния установки модемов ADSL G.Lite стало введение высокочастот- ной части сплиттера в корпус модемов, что избавило от необходи- мости установки внешнего сплиттера (отсюда и название — Splitter- less ADSL (ADSL без сплиттера)). Асимметричная цифровая абонентская линия ADSL2 соглас- но 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 направле- нии — до 800 кбит/с. Оборудование большинства производителей обеспечивает скорость передачи до 12 Мбит/с в нисходящем на- правлении и до 1 Мбит/с в восходящем направлении. Увеличение скорости передачи по сравнению с ADSL, соответствующей Реко- мендации 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 осуще- ствлять измерения уровня шума в линии, затухания и отношения сигнал/шум на обоих концах линии. При этом измерения этих пара- метров могут осуществляться даже при невозможности установле- ния 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, сис- тема может адаптировать скорость передачи данных в режиме ре- ального времени. Это нововведение, называемое фоновой адаптаци- ей скорости (Seamless Rate Adaptation, SRA), позволяет системам ADSL2 изменять скорость передачи данных во время работы без прерываний связи или битовых ошибок. Для этого система диагно- стирует изменения характеристик канала связи (например, когда ме- стная АМ-радиостанция выключает свой передатчик на ночь) и не- заметно 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 по- требления мощности L2 (потребляемая мощность зависит от харак- тера трафика) или в режиме холостого хода L3 (спящий режим, ко- гда 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+, соот- ветствующая Рекомендации G.992.5, обеспечивает скорость переда- чи 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 увели- чение скорости передачи стало возможным за счет почти двухкрат- ного (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 ус- тановлении соединения и во время передачи информации; – улучшена поддержка услуг, требующих высоких скоростей пе- редачи данных в нисходящем направлении (например, широ- кополосные развлекательные услуги). Примечание. Прототип ADSL2+, обеспечивающий скорость пе- редачи 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 Рекомен- дации МСЭ-Т G.993.1, обеспечивает в асимметричном варианте ско- рость передачи в нисходящем направлении до 57 Мбит/с, а в восхо- дящем — до 33 Мбит/с. В симметричном варианте скорость переда- чи 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 на- правлениях 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 пере- дачи в нисходящем направлении плюс скорость передачи в восходящем направлении); – определено большее количество профилей для поддержки ши- рокого спектра сценариев установки (например, на АТС, в рас- пределительном 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 коди- рования; – улучшены процедуры инициализации; – регламентирована обязательная поддержка всех типов сиг- нальных созвездий для передачи от 1 до 15 битов в течение тактового интервала;
100 ГЛАВА 5 – поддержка широкого спектра параметров тестирования (по аналогии с ADSL2); – улучшенное строение кадра, основанное на ADSL2, с усовер- шенствованным служебным каналом; – улучшены возможности избыточного кодирования и переме- жения, 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 пред- ставлены 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) огра- ничена величиной 15 дБ(пВт). Скорость возрастания СПМ измеря- ется 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 (приемопе- редатчик ADSL на станционной стороне); – ATU-R — ADSL Transceiver Unit, Remote terminal end (прие- мопередатчик 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 (приемо- передатчик VDSL(2) на стороне пользователя). * VDSL(2) означает VDSL или VDSL2.
Таблица 5.2 . Характеристики интерфейсов ADSL и VDSL Скорость передачи, кбит/с Номинальная спек- тральная плотность мощности в полосе частот наибольшего сосредоточения спектра, дБм/Гц Максимальная мощность сигнала на выходе передат- чика в полосе про- пускания, дБм Диапазон частот, кГц Максимальное затухание асиммет- рии, дБ Маска спектра сигна- ла на выходе передат- чика, рисунок No Разно- видность СП xDSL Рекомен- дация МСЭ-Т нисх. восх. нисх. восх. нисх. восх. нисх. восх. Разнос между соседними несущими, кГц нисх. восх. нисх. восх. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ADSL An - nex A От32до 6144 с шагом 32 От32до 640 с ша- гом 32 –40 –38 20,4 12,5 от 25,875 до 1104 (с перекрытием спектров сигна- лов встречных направлений пе- редачи) или от 138 до 1104 (без перекр.) от 25,875 до 138 4,3125 40 (в диапазоне частот от 30 до 1104 кГц) Рис. 5.1, 5.2 Рис. 5.3 ADSL An - nex B От32до 6144 с шагом 32 От32до 640 с ша- гом 32 –40 –38 19,9 13,3 от 138 до 1104 от 138 до 276 4,3125 40 (в диапазоне частот от 138 до 1104 кГц) Рис. 5.4 Рис. 5.5 ADSL An - nex C От32до 6144 с шагом 32 От32до 640 с ша- гом 32 –40 –38 20,4 12,5 от 25,875 до 1104 (с перекр.) или от 138 до 1104 (без перекр.) от 25,875 до 138 4,3125 40 (в диапазоне частот от 30 до 1104 кГц) Рис. 5.1, 5.2 Рис. 5.3 ADSL An - nex I От32до 6144 (оп- ция 24448) с шагом 32 (опция 96) От32до 640 с ша- гом 32 –40 –38 20,9 (с пе- рекр.) 20,4 (без перекр.) 12,5 от 25,875 до 2208 (с перекр.) или от 138 до 2208 (без перекр.) от 25,875 до 138 4,3125 40 (в диапазоне частот от 30 до 2208 кГц) Рис. 5.6, 5.7 Рис. 5.3 ADSL An - nex H G.992.1 От 192 до 1600 с ша- гом 32 От 192 до 1600 с шагом 32 –40 –40 20,4 20,4 от 25,875 до 1104 или от 4,3125 до 1104 от 25,875 до 1104 или от 4,3125 до 1104 4,3125 40 (в диапазоне частот от 4,3125 до 1104 кГц) Рис. 5.8 Рис. 5.8
Продолжение таблицы 5.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ADSL G.Lite An- nex A От32до 1536 с ша- гом 32 От32до 512 с ша- гом 32 –40 –38 16,2 12,5 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 ADSL G.Lite An- nex B От32до 1536 с ша- гом 32 От32до 512 с ша- гом 32 –40 –38 17,2 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 ADSL G.Lite An- nex C G.992.2 От32до 1536 с ша- гом 32 От32до 512 с ша- гом 32 –40 –38 16,2 или 17,2 12,5 от 138 до 552 или от 25,875 до 552 от 25,875 до 138 4,3125 40 (в диапазоне частот от 30 до 552 кГц) Рис. 5.9 или рис. 5.10 Рис. 5.3 ADSL2 Anex A От32до 8000 с ша- гом 32 От32до 800 с ша- гом 32 –40 –38 20,9 (с перекр.) 20,4 (без перекр.) 13 от 25,875 до 1104 (с перекр.) или от 138 до 1104 (без перекр.) от 25,875 до 138 4,3125 50 (в диап. от30до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 1104 кГц) 50 (в диап. от30до 1104 кГц) Рис. 5.11 и 5.12 Рис. 5.3 ADSL2 Annex B От32до 8000 с ша- гом 32 От32до 800 с ша- гом 32 –40 –38 20,4 (с пе- рекр .) 19,8 (без пе- рекр.) 13,8 от 120 до 1104 (с перекр.) или от 254 до 1104 (без перекр.) от 120 до 276 4,3125 50 (в диап. от 120 до 276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 1104 кГц) 50 (в диап. от 120 до 1104 кГц) Рис. 5.13 и 5.14 Рис. 5.15 ADSL2 Annex C.A От32до 8000 с ша- гом 32 От32до 800 с ша- гом 32 –40 –38 20,9 (с перекр.) 20,4 (без перекр.) 13 от 25,875 до 1104 (с перекр.) или от 138 до 1104 (без перекр.) от 25,875 до 138 4,3125 50 (в диап. от30до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 1104 кГц) 50 (в диап. от30до 1104 кГц) Рис. 5.11 и 5.12 Рис. 5.3 ADSL2 Annex C.B G.992.3 От32до 8000 с ша- гом 32 От32до 800 с ша- гом 32 –40 –41 20,9 (с перекр.) 20,4 (без перекр.) 13 от 25,875 до 1104 (с перекр.) или от 138 до 1104 (без перекр.) от 25,875 до 276 4,3125 50 (в диап. от 120 до 276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 1104 кГц) 50 (в диап. от30до 1104 кГц) Рис. 5.11 и 5.12 Рис. 5.16
Продолжение таблицы 5.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ADSL2 Annex I От32до 8000 с ша- гом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –38 20,9 (с пе- рекр.), 20,4 (без перекр.) 13,8 от3до1104 (с перекр.) или от 138 до 1104 (без перекр.) от 3 до 138 4,3125 50 (в диап. от4до138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 1104 кГц) 50 (в диап. от4до 1104 кГц) Рис. 5.17 и 5.18 Рис. 5.19 ADSL2 Annex J От32до 8000 с ша- гом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –38(см. табл. 5.4) 20,9 (с пе- рекр.), 19,8 (без перекр.) 13,9 от3до1104 (с перекр.) или от 254 до 1104 (без перекр.) от3доf1 (см. табл. 5.4) 4,3125 50 (в диап. от4до276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 1104 кГц) 50 (в диап. от4до 1104 кГц) Рис. 5.17 и 5.14 Рис. 5.20 ADSL2 Annex L От32до 8000 с ша- гом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –36,4 (мас- ка 1), –32,9 (маска 2) 19,4 (с пе- рекр.), 19,3 (без перекр.) 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 50 (в диап. от30до 103,5 кГц), 40 (в диап. от 103,5 до 552 кГц) 50 (в диап. от30до 552 кГц) Рис. 5.21 и 5.22 Рис. 5.23 (маска 1) и 5.24 (маска 2) ADSL2 Annex M G.992.3 От32до 8000 с ша- гом 32 От32до 800 с ша- гом 32 –40 –38(см. табл. 5.3) 20,9 (с пе- рекр.), 19,8 (без перекр.) 13 (см. табл. 5.3) от 25,875 до 1104 (с перекр.) или от 254 до 1104 (без перекр.) от 25,875 до f1 (см. табл. 5 .3) 4,3125 50 (в диап. от30до276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 1104 кГц) 50 (в диап. от30до 1104 кГц) Рис. 5.11 и 5.14 Рис. 5.16 Splitterless ADSL2 Annex A От32до 1536 с ша- гом 32 От32до 512 с шагом 32 –40 –38 17,7 (с пе- рекр.), 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 50 (в диап. от30до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 552 кГц) 50 (в ди- ап. от 30 до 552 кГц) Рис. 5.10 и 5.9 Рис. 5.3 Splitterless ADSL2 Annex I G.992.4 От32до 1536 с ша- гом 32 От32до 512 с шагом 32 –40 –38 17,7 (с пе- рекр.), 16,7 (без перекр.) 13,8 от3до552 (с перекр.) или от 138 до 552 (без перекр.) от3до 138 4,3125 50 (в диап. от4до138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 552 кГц) 50 (в ди- ап.от4до 552 кГц) Рис. 5.25 и 5.26 Рис. 5.19
Продолжение таблицы 5.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ADSL2+ Annex A От32до 16000 с шагом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –38 20,9 (с пе- рекр.), 20,4 (без перекр.) 13 от 25,875 до 2208 (с перекр.) или от 138 до 2208 (без перекр.) от 25,875 до 138 4,3125 50 (в диап. от30до 138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 2208 кГц) 50 (в ди- ап. от 30 до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц) Рис. 5.6 и 5.7 Рис. 5.27 ADSL2+ Annex B От32до 16000 с шагом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –38 20,4 (с пе- рекр.), 19,8 (без перекр.) 13,8 от 120 до 2208 (с перекр.) или от 254 до 2208 (без перекр.) от 120 до 276 4,3125 50 (в диап. от 120 до 276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 2208 кГц) 50 (в ди- ап. от 120 до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц) Рис. 5.28 и 5.29 Рис. 5.30 ADSL2+ Annex C.A От32до 16000 с шагом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –38 20,9 (с пе- рекр.), 20,4 (без перекр.) 13 от 25,875 до 2208 (с перекр.) или от 138 до 2208 (без перекр.) от 25,875 до 138 4,3125 50 (в диап. от30до138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 2208 кГц) 50 (в диап. от30до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц) Рис. 5.6 и 5.7 Рис. 5.27 ADSL2+ Annex C.B От32до 16000 с шагом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –41 20,9 (с пе- рекр.), 20,4 (без перекр.) 13 от 25,875 до 2208 (с перекр.) или от 138 до 2208 (без перекр.) от 25,875 до 276 4,3125 50 (в диап. от 120 до 276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 2208 кГц) 50 (в диап. от30до 2208 кГц) Рис. 5.6 и 5.7 Рис. 5.16 ADSL2+ Annex I G.992.5 От32до 16000 с шагом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –38 20,9 (с пе- рекр.), 20,4 (без перекр.) 13,8 от3до2208 (с перекр.) или от 138 до 2208 (без перекр.) от 3 до 138 4,3125 50 (в диап. от4до138 кГц), 40 (в диап. от 138 до 2208 кГц) 50 (в диап. от4до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц) Рис. 5.31 и 5.32 Рис. 5.33
Продолжение таблицы 5.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ADSL2+ Annex J От32до 16000 с шагом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –38(см. табл. 5 .4) 20,9 (с пе- рекр.) , 19,8 (без перекр.) 13,9 от3до2208 (с перекр.) или от 254 до 2208 (без перекр.) от3доf1 (табл. 5.4) 4,3125 50 (в диап. от4до276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 2208 кГц) 50 (в диап. от4до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц) Рис. 5.31 и 5.29 Рис. 5.20 ADSL2+ Annex M G.992.5 От32до 16000 с шагом 32 От32до 800 с шагом 32 –40 –38(см. табл. 5 .3) 20,9 (с пе- рекр.) , 19,8 (без перекр.) 13 (см. табл. 5 .3) от 25,875 до 2208 (с перекр.) или от 254 до 2208 (без перекр.) от 25,875 до f1 (табл. 5.3) 4,3125 50 (в диап. от30до276 кГц), 40 (в диап. от 276 до 2208 кГц) 50 (в диап. от30до 1104 кГц), 40 (в диап. от 1104 до 2208 кГц) Рис. 5.6 и 5.29 Рис. 5.16 VDSL Annex E G.993 .1 От64до 57024 с шагом 64 От64до 33024 с ша- гом 64 –40 –38 14,5 11,5 Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 138 до 3750, от 5200 до 8500; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 138 до 3000, от 5100 до 7050 Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 3750 до 5200, от 8500 до 12000; поло- сы плана час- тот B: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 3000 до 5100, от 7050 до 12000 4,3125 55(вдиап.от0до25 кГц), от 55 на част. 25 кГц до 43 на частоте 30 МГц (см. п. 8 .1 .3 [43]) см. п. 8.1.5.3 [43], рис. 5.34, 5.35 см. п. 8.1 .5 .3 [43], рис. 5.36, 5.37
Окончание таблицы 5.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 VDSL Appendix III G.993.1 От64до 57024 с шагом 64 От64до 33024 с ша- гом 64 –40 –38 14,5 11,5 Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 138 до 3750, от 5200 до 8500; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 138 до 3000, от 5100 до 7050 Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 3750 до 5200, от 8500 до 12000; поло- сы плана час- тот B: от 25,875 до 138 (опцио- нальная), от 3000 до 5100, от 7050 до 12000 8,625 55 (в диап. до 25 кГц), от 55начаст.25кГцдо43 на частоте 30 МГц (см. п. 8 .1 .3 [43]) см. п. 8.1.5.3 [43], рис. 5.34, 5.35 см. п. 8.1 .5 .3 [43], рис. 5.36, 5.37 VDSL2 Annex B G.993.2 до 100000 до 100000 –40 –38 20,5 14,5 Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 138 до 3750, от 5200 до 8500; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 138 до 3000, от 5100 до 7050 Полосы плана частот A: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 3750 до 5200, от 8500 до 12000; полосы плана частот B: от 25,875 до 138 (опциональ- ная), от 3000 до 5100, от 7050 до 12000 4,3125 или 8,625 38 (в диап. до 12 МГц) см.п.B.2 Рек. G .993.2 [36], рис. 5.38, 5.39 см.п.B.2 Рек. G.993 .2 [36], рис. 5.40, 5.41
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕЙСОВ ОБОРУДОВАНИЯ xDSL-ДОСТУПА 107 Примечание 1. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты сум- марной 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 ну- левого 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 сум- марной 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
108 ГЛАВА 5 Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты сум- марной 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 сум- марной 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 ли- нейный 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 сум- марной 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 ли- нейный 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
110 ГЛАВА 5 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 сум- марной 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 так- же 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 сум- марной 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 сум- марной 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
112 ГЛАВА 5 Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты сум- марной 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 сум- марной 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 сум- марной 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 сум- марной 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
114 ГЛАВА 5 Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты сум- марной 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 опреде- лены 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 восхо- дящего потока Указа- тель Номи- наль- ная СПМ, дБм/Гц Макси- мальная суммарная мощность передачи, дБм Пиковая СПМ внутри полосы, дБм/Гц Час- тота f1, кГц Частота пересе- чения fпер, кГц СПМ на частоте пересе- чения СПМпер, дБм/Гц 1 EU-32 –38,0 12,5 –34,5 138,00 242,92 –93,2 2 EU-36 –38,5 12,62 –3 5,0 155,25 274,00 –94,0 3 EU-40 –39,0 12,66 –3 5,5 172,50 305,16 –94,7 4 EU-44 –39,4 12,75 –3 5,9 189,75 336,40 –95,4 5 EU-48 –39,8 12,78 –3 6,3 207,00 367,69 –95,9 6 EU-52 –40,1 12,87 –3 6,6 224,25 399,04 –96,5 7 EU-56 –40,4 12,94 –3 6,9 241,50 430,45 –97,0 8 EU-60 –40,7 12,97 –37,2 258,75 461,90 –97,4 9 EU-64 –41,0 12,98 –37,5 276,00 493,41 –97,9 Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты сум- марной 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
116 ГЛАВА 5 Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты сум- марной 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 сум- марной 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 определе- ныв 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 восхо- дящего потока Указа- тель Номи- наль- ная СПМ, дБм/Гц Максималь- ная суммар- ная мощ- ность пере- дачи, дБм Пиковая СПМ внутри полосы, дБм/Гц Часто- та f1, кГц Частота пересе- чения fпер, кГц СПМ на частоте пе- ресечения СПМпер, 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
118 ГЛАВА 5 Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты сум- марной 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 сум- марной 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 119 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)
120 ГЛАВА 5 Примечание. Штриховой линией изображен график зависимости от частоты сум- марной 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 сум- марной 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 121 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
122 ГЛАВА 5 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 123 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
124 ГЛАВА 5 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).
126 ГЛАВА 5 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 тех- нологий 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 досту- па и транспортная сеть разделены эталонной точкой V. Сеть доступа и система управления ею разделены эталонной точкой Q. Сетевое окончание (network termination) NT1 обеспечивает физическое со- единение с сетью доступа в эталонной точке U и терминирует сек- цию цифрового доступа широкополосного соединения, обеспечивая управление и мониторинг параметров передачи. NT1 может не тер- минировать транспортный протокол (например, ATM), используе- мый 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 дос- тупа необязательно подразумевает право собственности на него. Терминальный адаптер (TA) адаптирует транспортный протокол к специфическим требованиям пользовательского терминала. Один или несколько элементов эталонной модели могут отсутст- вовать 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.
130 ГЛАВА 6 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 эта- лонную 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 Реко- мендаций 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 широко- полосную 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 пользо- вателя.
СЕТЬ АБОНЕНТСКОГО xDSL-ДОСТУПА... 131 Р и с . 6 . 2 . С о о т н е с е н и е ф у н к ц и о н а л ь н ы х э л е м е н т о в м о д е л и п о Р е к о м е н д а ц и и G . 9 9 2 . 1 и э т а л о н н о й м о д е л и : P H Y — P H Y s i c a l l a y e r — ф и з и ч е с к и й у р о в е н ь ; Ф В Ч — ф и л ь т р в е р х н и х ч а с т о т ; Ф Н Ч — ф и л ь т р н и ж н и х ч а с т о т
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 поль- зования) 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 линей- ного 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 используе- мых моделей является отсутствие выделенного сплиттера на стороне пользователя. Функции сплиттера в данном случае распределены между высокочастотным и низкочастотным трактами.
СЕТЬ АБОНЕНТСКОГО xDSL-ДОСТУПА... 133 Р и с . 6 . 3 . С о о т н е с е н и е ф у н к ц и о н а л ь н ы х э л е м е н т о в м о д е л и , с о о т в е т с т в у ю щ е й Р е к о м е н д а ц и и G . 9 9 2 . 2 , с э т а л о н н о й м о д е л ь ю
134 ГЛАВА 6 Р и с . 6 . 4 . С о о т н е с е н и е ф у н к ц и о н а л ь н ы х э л е м е н т о в м о д е л и , с о о т в е т с т в у ю щ е й Р е к о м е н д а ц и и G . 9 9 1 . 2 , с э т а л о н н о й м о д е л ь ю
СЕТЬ АБОНЕНТСКОГО xDSL-ДОСТУПА... 135 Высокочастотный фильтр интегрирован в NT1, а необязательный низкочастотный фильтр расположен перед терминалом пользовате- ля. В системе передачи, описанной в Рекомендации G.992.2, не ис- пользуется 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 досту- па 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 которо- го 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 реге- нераторов 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 мо- гут выполнять все или часть функций NT1. Блоки STU-R могут под- ключаться 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 комби- нированную 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 изображе- ны на рис. 7.1. При шкафной системе построения АЛ состоит из совокупности линий от АТС до телефонного аппарата и включает в себя магист- ральный, распределительный участки и абонентскую проводку (рис. 7.1, а). Бесшкафная система построения сети АЛ (рис. 7 .1, б) обеспечи- вает бóльшую гибкость за счет параллельного включения кабелей. При этом отдельные пары кабеля включаются параллельно в не- скольких распределительных коробках. При шкафной системе построения сети (рис. 7 .1, а) от автома- тической телефонной станции (АТС) в разных направлениях выхо- дят крупные по емкости кабели (до 1200...2400 пар), которые в разветвительных муфтах (перчатках) делятся на кабели меньшей емкости. Эти кабели вместе с линейным оборудованием составля- ют магистральную сеть. Кабели магистральной сети включаются в распределительные шкафы емкостью 1200×2 или 600×2. Из рас- пределительных шкафов выходят кабели меньшей емкости (100...50 пар), которые разветвляются в муфтах и подходят к рас- пределительным 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 абонент- скую 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, кото- рая 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 объе- диняются с магистральными кабелями. Магистральная сеть отлича- ется от распределительной сети и зоны прямого питания тем, что ее кабели должны содержаться под избыточным воздушным давлени- ем, что обеспечивает поддержание лучших электрических парамет- ров в течение длительного периода эксплуатации. В кабельную шахту АТС от защитных полос кросса подаются кабели емкостью 100 пар, где они соединяются с линейными кабе- лями большой емкости (до 1200 пар и более) в разветвительных муфтах (перчатках). Линейные кабели выходят из шахты через стан-
138 ГЛАВА 7 ционный колодец и расходятся по разным направлениям района по кабельной канализации. Распределительные шкафы устанавливают- ся в жилых и административных зданиях, на улицах города и обору- дуются кабельными боксами 100×2. Магистральные кабели по мере удаления от АТС вблизи распределительных шкафов последова- тельно распаиваются в перчатках на кабели емкостью 100 пар, кото- рые затем могут последовательно распаиваться в перчатках на кабе- ли емкостью до 10 пар. Последние включаются в распределительные коробки, устанавливаемые под кабельными стойками, на стенах по- мещений и чердаках. От распределительных коробок прокладыва- ются провода однопарной абонентской проводки, которые включа- ются в телефонные аппараты, таксофоны и другую аппаратуру, ус- танавливаемую в квартирах и помещениях административных зда- ний. От кабельных ящиков воздушных телефонных линий до зданий подвешиваются провода, которые заканчиваются абонентской про- водкой 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 скрут- кой, 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 изо- ляцией 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 изоля- цией, с жилами диаметром 0,32; 0,4; 0,5; 0,64; 0,7; 0,9 мм, в по- лиэтиленовой 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, защи- щенной 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, поли- этиленовой изоляцией жил, алюминиевым экраном, полиэтиленовой обо- лочкой 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, по- лиэтиленовую и поливинилхлоридную оболочку соответственно (ТУ 16.705.450-87). Вместо низкочастотного кабеля ПРППМ может использоваться за- щищенный от грызунов и внешних электромагнитных полей абонент- ский кабель КАПЗоп с медными жилами диаметром 0,5; 0,64 и 0,9 мм, полиэтиленовой изоляцией жил, гидрофобным заполнением сердечни- ка, оплеткой из оцинкованных проволок и полиэтиленовым шлангом.
140 ГЛАВА 7 Таблица 7.1. Типы кабелей, применяемые на абонентских линиях местной телефонной сети Тип кабеля Диа- метр жил, мм Материал изоляции жил/ оболочки Гидрофобное заполнение сердечника Диапа- зон частот Область применения Т 0,4; 0,5; 0,7 Кабельная бумага Нет Низкие Магистраль- ный и распре- делительный участки ГТС и СТС ТП 0,32; 0,4; 0,5; 0,64; 0,7; 0,9 Полиэтилен/ полиэтилен Есть / нет Низкие Магистраль- ный и распре- делительный участки ГТС и СТС КТПЗБбШп 0,64 Полиэтилен/ полиэтилен Есть Низкие СТС КВППэпЗ КЦППэпЗ 0,5; 0,64 Полиэтилен/ полиэтилен Есть Высокие Уплотнение АЛ оборудо- ванием xDSL ПРППМ ПРПВМ 0,8; 0,9; 1,2 Полиэтилен/ полиэтилен (поливинил- хлорид) Нет Низкие СТС КАПЗоп 0,5; 0,64; 0,9 Полиэтилен/ полиэтилен Есть Низкие и высо- кие СТС, уплотне- ние АЛ обору- дованием xDSL ТСВ 0,4; 0,5 Поливинилхло- рид / поливи- нилхлорид Нет Низкие Станционный участок ТРП 0,4; 0,5 Полиэтилен/ полиэтилен Нет Низкие Абонентская проводка ТРВ 0,4; 0,5 Полиэтилен, поливинилхло- рид Нет Низкие Абонентская проводка ТПВЭ АД 0,5 Полиэтилен/ поливинилхло- рид Нет До 2048 кГц Внутридомо- вая проводка с применением ЦСП ЭКС-ГВПВ-5 ЭКС-МВПВ 0,52 0,52; 0,64 Полиэтилен/ поливинилхло- рид Нет До 16...100 МГц СКС, цифро- вые сети абонентского доступа
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 141 Станционные кабели марки ТСВ имеют медные жилы диамет- ром 0,4 и 0,5 мм, полиэтиленовую изоляцию жил и поливинилхло- ридную оболочку (ТУ 16.К71-005 -87). Для абонентской проводки применяют провода телефонные рас- пределительные 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 примене- нием 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, заклю- ченные 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 диапа- зоне до 16; 20; 100 МГц. Таблица 7.2. Классификация кабелей СКС по категориям Категория кабеля Полоса частот и область применения 1 Передача голоса и низкоскоростная передача данных. Мини- мальные требования к скорости передачи. Максимальная частота — 100 кГц 2 Линии ISDN. Передача данных со средней скоростью. Полоса пропускания — 1 МГц 3 Передача данных с высокой скоростью. Полоса пропускания — 16 МГц. Ethernet, Token Ring, телефония 4 Передача данных с высокой скоростью. Полоса пропускания — 20 МГц. Ethernet, Token Ring, телефония 5, 5е Передача данных с высокой скоростью. Полоса пропускания — 100 МГц. Ethernet, Fast Ethernet, ATM, Token Ring, телефония 6 Передача данных с очень высокой скоростью. Полоса пропус- кания — 200 (250) МГц. Gigabit Ethernet, Ethernet, Fast Ethernet, ATM, Token Ring (пары экранируются или не экрани- руются) 7 Передача данных с очень высокой скоростью. Полоса пропус- 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 те- перь уже не относятся к кабелям СКС [7].
142 ГЛАВА 7 Марки кабелей СКС для широкополосного доступа (ТУ 3574- 006-001.450.628-01-99): малопарные ЭКС-ГВПВ-5 (2, 4 пары); мно- гопарные ЭКС-МВПВ (до 100 пар). Диаметр жил — 0,52 и 0,64 мм. Соединения в кроссах и распределительных шкафах выполняют- ся 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 тре- бованиями стандарта ISO/IEC 11801 приведена в табл. 7 .2 . Неэкрани- рованная 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 десятипар- ные) или сердечник (пяти- или десятипарного кабеля) однонаправ- ленной или разнонаправленной скруткой. На рис. 7 .3, а приведена схема образования сердечника кабеля емкостью 10 пар. Пары в эле- ментарном 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 разнонаправ- ленной скруткой. Допускается маркировка при помощи счетного и направляющего элементарных пучков в каждом повиве сердечника или главного пуч- ка, 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 вза- имно противоположным направлением скрутки обматывают синте- тической 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 направ- ляющей пар также отличаются между собой. Пары, расположенные в центре сердечника, могут не скручиваться между собой и не отде- ляться 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 при- ведены конструктивные параметры многопарных кабелей типа Т, ТП, СТПА и ТСВ. В табл. 7.8 приведены конструктивные характе- ристики 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 Система скрутки 5 1×(5×2) 10 1×(10×2) 20 2×(10×2) 20 4×(5×2)
144 ГЛАВА 7 Окончание таблицы 7.3 Номинальное число пар Система скрутки 30 6×(5×2) 30 3×(10×2) 50 5×(10×2) 100 (3+7)×(10×2) 100 (2+8)×(10×2) Примечание. В правой части обозначения системы скрутки сердечника со- держится 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 указы- вает на количество пар в центральном повиве, вторая цифра — на количест - во пар в первом повиве и т.д. Таблица 7.5. Система скрутки сердечника емкостью более 100 пар из главных пучков Система скрутки сердечника Номинальное число пар пучки 50×2 пучки 100×2 200 4×(50×2) - 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 (4+8)×(50×2) или (3+9)×(50×2) (1+5)×(100×2) или 6×(100×2) 700 – (1+6)×(100×2) 800 – (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 Номинальное число пар для кабелей с диаметром жил, мм Марка кабеля 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 – –
146 ГЛАВА 7 Таблица 7.7. Конструктивные параметры многопарных кабелей Тип или марка кабеля Конструк- тивный параметр кабеля Т ТП и СТПА ТСВ Диаметр жил, мм 0,5; 0,64 0,32; 0,4; 0,5; 0,64 для ТП, 0,5 для СТПА 0,32; 0,4; 0,5 Материал жил Медь Медь Медь Изоляция жил Воздушно-бумажная или бумагомассная Полиэтиленовая Поливинил- хлоридная Толщина изоляции жил, мм – От 0,15 до 0,45 (зависит от диаметра жи- лы) 0,25±0,05 Цвета изоляции жил в па- ре (чет- верке) Натуральные, изоля- ция жилы пары отли- чается количеством и цветом колец или по- лос В десятипарном пучке жи- лы «а» пар 0...4 — белые, пар 5...9 — красные; жилы «б» 0, 5 — голубые (си- ние); жилы 1, 6 — оранже- вые; жилы 2, 7 — зеленые; жилы 3, 8 — коричневые; жилы 4, 9 — серые В пятерках пар: жила «а» — белая, красная, чер- ная, желтая без полосы или с голу- бой, оранже- вой, зеленой, коричневой полосой; жила «б» — голубая, оранжевая, зеленая, коричневая Скрутка жил Парная Парная, одно- или разно- направленная Парная, тройками Скрутка пар (чет- верок) Повивная или пучко- вая Повивная в 5- или 10-пар- ных пучках с гидрофобным заполнением или без него Повивная или пучко- вая Поясная изоляция Бумажные ленты тол- щиной не более 0,36 мм Полиэтиленовые, поливи- нилхлоридные, полиамид- ные, полиэтилен-терефта- латные или бумажно-поли - этиленовые ленты Полиэти- лен-тереф- талатная или поливи- нилхлорид- ная лента Материал оболочки Cвинец; для кабеля марки ТСтШп — гоф- рированная сталь; марки ТАШп — алю- миний Для кабелей типа ТП — полиэтилен, для кабелей типа СТПА — алюминий Поливинил- хлорид Защитные покровы Шп, Б, БпШп, БГ, К, КпШп Б, БГ, БбШп –
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 147 Окончание таблицы 7.7 Тип или марка кабеля Конструк- тивный параметр кабеля Т ТП и СТПА ТСВ Количест- во пар, троек Для кабелей марок: ТГ, ТГШп — до 1200 пар при диаметре жил 0,5 мм, до 600 пар при диаметре жил 0,64 мм; ТБ,ТБГ,ТК —до600 пар; ТБпШп — до 100 пар; ТКпШп — до 150 пар; ТСтШп — от 100 до 600 пар при диамет- режил0,5ммиот 100 до 400 пар при диаметре жил 0,64 мм; ТАШп — 100 пар; ТАгШп — от 150 до 600 пар Для кабелей марки ТППэп: до 2400 пар при диаметре жил 0,32 мм, до 1200 пар при диаметре жил 0,4 мм, до 900 пар при диаметре жил 0,5 мм, до 500 пар при диаметрах жил 0,64 и 0,7 мм; для кабелей с гидрофоб- ным заполнением всех ма- рок: до 300 пар при диамет- рах жил 0,32, 0,4 и 0,5 мм; до 100 пар при диаметрах жил 0,64 и 0,7 мм; для бронированных кабе- лей всех марок: до 600 пар при диаметрах жил 0,32; 0,4; 0,5 мм; до 500 пар при диаметрах жил 0,64 и 0,7 мм; для кабелей марок ТППэпт иТПВ—до100пар; для кабелей типа СТПА — до 200 пар 5, 10, 20, 30, 41, 103 пар; 5, 10, 20 троек Строи- тельная длина ка- беля Количест- вопарв кабеле: 10...20 30...50 100...200 300...400 500...1200 Длина, м, не менее: 500 300 255 200 150 Количество пар в кабеле: 5...20 30...50 100...150 200...300 400...600 700...1200 1400...2400 Для кабелей марки ТППэпт: 10...30 50...100 Длина, м, не менее: 500 400 300 250 200 150 125 300 250 Длина, м, не менее 200 Мини- мальний срок служ- бы, лет Для кабелей марок: ТСтШп, ТАШп, ТАгШп — 20; для кабелей марок: ТГ, ТГШп, ТБ, ТБГ, ТБпШп, ТК, ТКпШп — 25 Для кабелей без заполне- ния с полиэтиленовой обо- лочкой — 20; с алюминиевой оболоч- кой — 30; для кабелей с гидрофоб- ным заполнением — 25 15
148 ГЛАВА 7 Таблица 7.8. Конструктивные характеристики малопарных, однопарных кабелей и проводов Марка кабеля, провода Конструк- тивный параметр КТПЗБбШп ПРППМ, ПРПВМ ТРП,ТРВ 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 Полиэтилен (поливинилхло- рид) Поливи- нилхлорид Номинальная толщина изоляции жил, мм 0,6 Не менее 0,6 0,7 0,25±0,05 Материал оболочки (шланга) Полиэтилен Полиэтилен (по- ливинилхлорид) Полиэтилен (поливинилхло- рид) - Номинальная толщина обо- лочки (шлан- га), мм 1,7 Суммарная тол- щина изоляции и оболочки: 1,2 (диаметр жилы 0,9 мм), 1,4 (диаметр жилы 1,2 мм) – – Защитные по- кровы БбШп – – – Внешние раз- меры (диа- метр), мм 13,62 для 3 пар, 15,48 для 5 пар, 13,74 для 10 пар 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 диа- метра жи- лы 0,5 мм Максималь- ная масса, кг/км Для3пар— 158,6, для5пар— 209,1, для10пар— 316,4 От26,4до47,6 Для0,4мм— 8,0 (10,6), для0,5мм— 10 (13) То же Строитель- ная длина, м, не менее Для3и5 пар — 750, для 10 пар — 500 500 400 100
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 149 Окончание таблицы 7.8 Марка кабеля, провода Конструк- тивный параметр КТПЗБбШп ПРППМ, ПРПВМ ТРП,ТРВ ПКСВ Температур- ный режим: – монтаж до –10°С ПРППМ — до –10°С ТРП — до –30°С, ТРВ — до –15°С до –5°С – эксплуата- ция от –50°С до 50°С ПРППМ — от –60°С до 50 °С, ПРПВМ от –40°С до 60°С) от –10°С до 50°С Минималь- ный срок службы, лет 25 10 Внешняя про- кладка — 12, внутри зданий — 25 5 Примечание. Провода ПРППМ, ТРП и ТРВ, ПКСВ, состоящие из двух токо- проводящих жил, имеют приближенно поперечное сечение в виде прямо- угольника. Размеры прямоугольника характеризуют высота и ширина, зна- чения которых и приведены в строке «внешние размеры» в виде произве- дения двух чисел. 7.2.3 . Электрические характеристики кабелей К электрическим параметрам кабелей относятся [10] электрическое сопротивление токопроводящих жил постоянному току, электриче- ское сопротивление изоляции жил, электрическая (рабочая) емкость, коэффициент затухания α, дБ/км, коэффициент фазы β, рад/км, мо- дуль волнового сопротивления |Zв|, Ом и его фаза φ, град, электри- ческое сопротивление изоляции наружной оболочки и шланга, пере- ходное затухание на ближнем, дальнем конце и защищенность на дальнем конце. Значения нормированных и допустимых электрических пара- метров 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].
150 ГЛАВА 7 Таблица 7.9. Электрические параметры телефонных кабелей типа Т, ТП и СТПА в металлической и пластмассовой оболочках Норма для кабелей типа Параметр Час- тота, кГц Т ТП и СТПА Электрическое сопротивление токопро- водящей жилы, Ом/км, диаметром, мм: 0 0,32 – 216±13 0,40 – 139±9 0,50 90±5 +5,9 –6 90 0,64 55±3 55±3 0,70 – 45±3 Электрическое сопротивление изоляции жил, МОм·км, не менее: – трубчато-бумажной и пористо-бумажной – п олиэтиленовой: – для 100% значений – для 80% значений – для кабелей с гидрофобным заполнением 0 8000 – – – – 6500 8000 5000 Испытательное напряжение, В, приложено: – м ежду жилами рабочих пар – м ежду жилами и экраном – м ежду жилами и металлической обо- лочкой – м ежду алюминиевой оболочкой и бро- ней и между алюминиевой оболочкой и водой для подводного кабеля марки СТПАПП 0,05/ 0 в течение 2 мин 500/750 – 500/750 –/– в течение 1 мин 1000/1500 2000/3000 5000/7500 5000/7500- Расчетный коэффициент затухания, дБ/км, для кабелей: – с трубчато-бумажной изоляцией жил диаметром, мм: 0,50 0,64 – с п ористо-бумажной изоляцией жил диаметром 0,5 мм – с п олиэтиленовой изоляцией жил диа- метром, мм: 0,32 0,40 0,50 0,64 0,7 0,9 0,8 0,8 1 1,24 0,97 1,31 – – – – – – – – – 2,4 1,9 1,5 1,2 1,1 0,7
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 151 Окончание таблицы 7.9 Норма для кабелей типа Параметр Час- тота, кГц Т ТП и СТПА – с гидрофобным заполнением и полиети- леновой изоляцией жил диаметром, мм: 0,32 0,40 0,50 0,64 0,7 0,9 1 – – – – – – 2,5 2,0 1,6 1,3 1,2 0,8 – кабель без гидрофобного заполнения, мм: 0,4 0,5 – к абель с гидрофобным заполнением, мм 0,4 0,5 – к абель без гидрофобного заполнения, мм: 0,4 0,5 – к абель с гидрофобным заполнением, мм 0,4 0,5 512 512 1024 1024 – – – – – – – – 19,5 16,7 20,8 18,0 27,2 23,4 29,1 25,2 Таблица 7.10. Электрические параметры малопарных кабелей марки КТПЗБбШп Параметр Частота, Гц Норма Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, Ом/км 0 55±3 Электрическое сопротивление изоляции то- копроводящей 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 Рабочая емкость, нФ/км 800...1000 45±5 Переходное затухание на ближнем конце, дБ/км, не менее 1020 75
152 ГЛАВА 7 Таблица 7.11. Электрические параметры кабелей и проводов марок ТСВ и ПКСВ Норма для кабелей и проводов марок Параметр Частота, кГц ТСВ ПКСВ Электрическое сопротив- ление токопроводящей жи- лы, Ом/км, не более, диа- метром, мм: 0,32 0,4 0,5 0 229 148 95 – 148 95 Электрическое сопротив- ление изоляции жил, МОм·км, не менее 0 200, 100 для пласти- ката И40-13А (PS/2) 100 – Таблица 7.12. Электрические параметры однопарных кабелей и проводов длиной 1 км Марка кабеля или провода Диаметр жил, мм Сопротив- ление па- ры жил, Ом Электри- ческая ем- кость, нФ Сопротивле- ние изоляции жил, МОм Рабочее напряже- ние, 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 Сопротивление жилы, Ом, не более Oмическая асимметрия жил пары, %, не более Сопротивление изоляции, МОм, не менее Рабочая емкость, нФ, не более 3,5,5е 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 Модуль волнового сопротивления, Ом 64 0,65 130 100 0,93 126 256 1,04 117 512 1,34 114 1000 1,81 107 2000 2,40 104 Таблица 7.15. Средние значения электрических параметров кабелей типа ТП Параметр Часто- та, Гц Среднее значение 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 0 223,0 144,0 92,1 56,5 47,0 28,3 Омическая асимметрия жил пары,%, не более 0 1 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» 800 или 1000 48 54 57 Таблица 7.16. Электрические характеристики кабелей КВППэпЗ, КЦППэпЗ Параметры Частота, Гц Норма Электрическое сопротивление постоянному току токопроводящей жилы длиной 1 км при темпе- ратуре 20 °С, Ом, для диаметра жил, мм: 0,5 0,64 0 +5,9 –6 90 55±3 Омическая асимметрия жил пары, %, не более 0 1
154 ГЛАВА 7 Окончание таблицы 7.16 Параметры Частота, Гц Норма Электрическое сопротивление изоляции токо- проводящих жил длиной 1 км при температуре 20 °С, МОм, не менее 0 5 000 Электрическое сопротивление изоляции наруж- ной оболочки (шланга) кабелей, МОм·км 0 5 Рабочая емкость пары длиной 1 км при темпе- ратуре 20 °С, нФ от 800 до 1000 45±3 Таблица 7.17. Усредненные значения вторичных параметров передачи цепей кабеля КТПЗБбШп Частота, кГц Пара- метр 2 4 8 16 32 64 12816025635251210242048 α, дБ/км 1,5 2,0 2,7 3,2 3,8 4,3 5,0 6,0 6,9 8,2 10,0 11,0 14,6 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 3,7 2,3 1,7 1,5 Таблица 7.18. Частотные характеристики вторичных параметров передачи цепей кабеля КАПЗоп Коэффициент затухания, дБ/км, при диаметре жил, мм Модуль волнового сопротивления, Ом, при диаметре жил, мм Частота, кГц 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 Частота, МГц Категория 3 Категория 5, 5е 0,772 2,2 1,8 1 2,6 2,0 4 5,6 4,1 10 9,7 6,5 16 13,1 8,2 20 – 9,3 31,25 – 11,7 62,5 – 17,0 100 – 22,0 7.2.4 . Параметры передачи кабелей в широком диапазоне частот Использование технологий xDSL требует знания параметров пере- дачи 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 Вторичные параметры передачи кабеля с медными жилами Диаметр 0,32 мм Диаметр 0,4 мм Час- тота, кГц α, дБ/км β, рад/км ⎢Zв ⎢, Ом –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
156 ГЛАВА 7 Окончание таблицы 7.20 Вторичные параметры передачи кабеля с медными жилами Диаметр 0,32 мм Диаметр 0,4 мм Час- тота, кГц 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 Вторичные параметры передачи кабеля с медными жилами Диаметр 0,5 мм Диаметр 0,64 мм Час- тота, кГц α, дБ/км β, рад/км ⎢Zв ⎢, Ом –φ, град α, дБ/км β, рад/км ⎢Zв⎢, Ом –φ, град 1 1,31 0,16 804,4 44,6 0,99 0,13 612,4 44,1 3 2,33 0,28 457,5 43,4 1,79 0,23 357,9 42,2 5 2,96 0,37 354,9 42,3 2,23 0,30 278,4 40,4 10 3,99 0,56 252,7 39,3 2,92 0,46 200,7 36,0 20 5,16 0,86 183,3 34,6 3,59 0,76 151,4 28,6 50 6,52 1,73 133,1 23,5 4,24 1,66 121,5 16,3 100 7,31 3,22 116,7 14,6 4,82 3,21 114,5 9,8 150 7,92 4,74 112,9 10,9 5,44 4,77 112,5 7,5 200 8,56 6,26 111,2 8,9 6,09 6,31 111,4 6,3 300 9,90 9,28 109,4 7,0 7,36 9,35 109,8 5,1 400 11,30 12,28 108,3 6,0 8,48 12,36 108,7 4,5 500 12,55 15,23 107,4 5,4 9,46 15,33 107,9 4,0 600 13,74 18,16 106,7 4,9 10,34 18,31 107,3 3,7 700 14,83 21,08 106,1 4,6 11,12 21,28 107,9 3,4 800 15,84 23,99 105,6 4,3 11,88 24,24 106,5 3,2 900 16,79 26,89 105,2 4,1 12,56 27,20 106,2 3,0 1000 17,68 29,80 104,8 3,8 13,24 30,15 105,9 2,8 1500 21,51 44,21 103,6 3,1 16,15 44,87 105,1 2,3 2000 24,77 58,58 102,9 2,7 18,62 59,54 104,5 2,0 2500 27,65 72,92 102,5 2,4 20,81 74,18 104,2 1,8 3000 30,27 87,21 102,1 2,2 22,77 88,80 103,9 1,6 3500 32,69 101,49 101,8 2,1 24,62 103,41 103,7 1,5 4000 34,94 115,76 101,6 1,9 26,91 118,00 103,4 1,3 4500 37,06 130,00 101,4 1,8 27,91 132,58 103,4 1,3 5000 39,05 144,24 101,3 1,7 29,44 147,15 103,3 1,3 5500 41,00 158,47 101,2 1,6 30,91 161,72 103,2 1,2 6000 42,84 172,68 101,1 1,6 32,31 176,28 103,1 1,1 6500 44,60 186,90 101,0 1,5 33,67 190,83 103,0 1,1 7000 46,31 201,11 101,0 1,5 34,97 205,38 103,0 1,1 7500 47,90 215,30 100,8 1,4 36,24 219,92 102,9 1,0 8000 49,50 229,50 100,7 1,4 37,5 234,50 102,9 1,0 8500 51,06 243,69 100,6 1,3 38,66 249,00 102,8 1,0 9000 52,58 257,87 100,6 1,3 39,82 263,53 102,8 0,9 9500 54,06 272,05 100,5 1,2 40,96 278,06 102,7 0,9 10000 55,51 286,23 100,5 1,2 42,07 292,59 102,7 0,9 10500 56,92 300,40 100,4 1,2 43,15 307,10 102,6 0,9 11000 58,30 314,57 100,4 1,2 44,21 321,63 102,6 0,8 11500 59,66 328,74 100,3 1,1 45,26 336,15 102,6 0,8 12000 60,99 342,90 100,3 1,1 46,28 350,70 102,5 0,8
158 ГЛАВА 7 7.2.5 . Параметры взаимного влияния Уровень взаимных помех, возникающих внутри кабеля, определяет- ся переходными затуханиями между парами. В соответствии с дей- ствующими нормативами для телефонной связи могут быть исполь- зованы 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 ка- белей 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 Среднее значение переходного затухания на ближнем конце, дБ Среднеквадра- тическое отклонение, дБ Смежные в повиве 53 4,7 Через 1 пару в повиве 65 5,5 Через 2 пары в повиве 73 7,4 Через 3 пары в повиве 74 7,2 Через 4 пары в повиве 75 5,2 В смежных повивах 68 5,6 Через 1 повив 75 6,3 Через 2 повива 79 6,8 Через 3 повива 81 6,2 Через 4 повива 81,5 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 Среднее значение переходного за- тухания на ближ- нем конце, дБ Среднеквадра- тическое отклонение, дБ Внутри элементарного пучка 65 8,1 В смежных элементарных пучках 69 7,2
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 159 Окончание таблицы 7.23 Расположение пар в сердечнике кабеля Среднее значение переходного за- тухания на ближ- нем конце, дБ Среднеквадра- тическое отклонение, дБ Через один элементарный пучок 84 6,5 Через два элементарных пучка 88 5,2 В элементарных пучках смежных повивов 75 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, приближен- ной формуле: () () 00 1 15 lg 1000 =− AfA f, (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 значе- ние переходного затухания на ближнем конце в многопарных кабе- лях 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 те- лефонной сети в зависимости от частоты и длины абонентской ли- нии определяется с помощью следующих формул [10]: () 10lg / зал зсд сд A Al l =− , (7.2) lал зал AAl =+ α ⋅ , 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 дли- ны кабеля, км.
160 ГЛАВА 7 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 пуч- ка) на частотах выше 10 кГц определяется с помощью выражения, основанного на результатах проведенных авторами измерений () () 65 20 lg 1000 =− зсд Af f, (7.3) где f — частота, кГц. Следует отметить, что в случае, если протяженность строитель- ной длины кабеля lсд отличается от 280 м, то величина защищенно- сти на дальнем конце изменяется на величину, равную –10 lg(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 опреде- ляется по формуле 1 зсд зсд з A AA =+ δ, 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 Приращение защищенности на дальнем конце, дБ В смежных элементарных пучках 10 Через один элементарный пучок 11,5 Через два элементарных пучка 12 В элементарных пучках смежных повивов 11 Через 1 повив пучков 13 Через 2 повива пучков 14,5 Через 3 повива пучков 15 Кабели с повивным построением сердечника Среднее значение защищенности на дальнем конце в кабелях ти- па ТП протяженностью 280 м между рядом расположенными пара-
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 161 ми внутри одного повива на частотах выше 10 кГц приближенно оп- ределяется с помощью выражения, основанного на проведенных ав- торами результатах измерений () () 60 15 lg 1000 =− зсд Af f, (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 пови- ва или между парами разных повивов) одной строительной длины кабеля определяется по формуле 1 зсд зсд з A AA =+ δ, 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 построе- нием сердечника при различном взаимном расположении пар относительно друг друга Расположение пар в сердечнике кабеля Приращение защищенности на дальнем конце, дБ Через 1 пару в повиве 6 Через 2 пары в повиве 10 Через 3 пары в повиве 11 Через 4 пары в повиве 12 В смежных повивах 8 Через один повив 13 Через два повива 15 Через три повива 16 Через четыре повива 16,5 Допустимые значения параметров взаимного влияния между па- рами 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].
162 ГЛАВА 7 Таблица 7.26. Переходное затухание на ближнем конце (NEXT) между парами кабелей категорий 3, 5 и 5е длиной 100 м Переходное затухание на ближнем конце (NEXT), дБ Частота, МГц Категория 3 Категория 5 Категория 5е 0,772 43 64 67 1 41 62 65 4 32 53 60 10 26 47 50 16 23 44 47 20 – 42 45 31,25 – 39 42 62,5 – 35 38 100 – 32 35 Таблица 7.27. Средние значения параметров влияния в кабеле ЭКС-ГВПВ-5 4×2×0,52 длиной 300 м Средние значения переходного затухания, дБ на ближнем конце защищенности на дальнем конце Часто- та, кГц между сосед- ними парами через одну пару между сосед- ними парами через одну пару 1 92,0 95,0 92,5 97,5 80 88,5 92,5 87,0 84,5 160 87,5 88,5 81,5 80,5 512 84,5 82,8 71,0 71,0 1024 78,0 78,8 65,0 68,5 2048 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 Норма 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 70 65 60 65 60 58
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 163 Окончание таблицы 7.28 Вид переходного затухания Норма 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 65 70 50 55 О нормировании параметров взаимного влияния многопарных кабелей В [41] приведены зависимости допустимых значений переход- ных затуханий на ближнем А0 доп (NEXT) и защищенности Аз доп (ELFEXT) на дальнем конце кабелей с пучковой скруткой сердечни- ка от частоты f, количества пар кабеля m, используемых для органи- зации xDSL-линий, и длины l 0 (,) 586lg(1 )1 5 l g( / 300), доп Af m m f =− − − (7.5) (,, ) 56 6lg(1 )2 0 l g( / 300) 10 lg(), здоп А flm m f l =− − − − (7.6) где 58 и 56 дБ соответствуют минимально допустимым значениям переходного затухания на ближнем конце и защищенности на даль- нем 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 пучко- вой скруткой сердечника на частоте 300 кГц при стопроцентной за- грузке 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 Рос- сийской 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 зна- чений переходных затуханий, в кабелях типа ТП были определены минимальные значения переходного затухания на ближнем и защи-
164 ГЛАВА 7 щенности на дальнем конце кабеля с пучковой скруткой сердечника, которые на частоте 300 кГц, при длине 1 км и стопроцентной загруз- ке пучка составили 51 и 48 дБ соответственно. Порядок получения этих значений включал в себя: 1) На частоте 1 МГц были определены средние значения переход- ных 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 протяжен- ностью 280 м). 2) Из определенных в п.1 значений были вычтены удвоенные значения среднеквадратического отклонения, которые равны 16,2 дБ какдляА0сд,такидляАзсд. 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 де- сяти 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 ANSI T1. 417 [41] МСЭ-Т L.19 [42] СНГ Справочник (подраздел 7.2.5) На ближнем конце 52 52 52 51 Защищенность на дальнем конце 50 48 50 48 Недостаточные однородность и симметрия кабельной пары яв- ляются причинами дополнительного воздействия как внешних, так и переходных помех. В международных стандартах [40...42] приведе- ны нормы на затухание асимметрии и отражения. Так затухание асимметрии для ADSL должно составлять не менее 40 дБ в диапазо- не частот 25...1104 кГц [40, 42]. Согласно [41], в диапазоне частот
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 165 8...800 кГц величина затухания асимметрии аас должна удовлетво- рять условию: () 44 5lg /80 ≥− ас af , где f — частота, кГц. Косвенно в [41] сформулировано требование к минимальной ве- личине затухания отражения кабельной цепи, которое в диапазоне частот 50...400 кГц составляет не менее 10 дБ при внутреннем со- противлении измерительного прибора 100 Ом, 13 дБ — при 120 Ом и15дБ—при135Ом. 7.3. Нормирование электрических параметров абонентских линий В настоящее время нормируются электрические параметры абонент- ских линий [21...23]. К нормируемым эксплуатационным парамет- рам 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.
166 ГЛАВА 7 Таблица 7.31. Электрическое сопротивление изоляции одного км жил кабеля постоянному току Сопротивление изоляции, МОм, не менее, при состоянии линии Тип кабеля без оконечных устройств с оконечными устройствами Т 8 000 1 000 ТП 5 000 1 000 ТППэпЗ 6 500 1 000 ТСтШп 8 000 1 000 ТСВ 200 200 4) Электрическое сопротивление изоляции одного км жил при нормальных климатических условиях и различном сроке эксплуата- ции (табл. 7.32). Таблица 7.32. Электрическое сопротивление изоляции одного км жил кабеля постоянному току с учетом срока эксплуатации Электрическое сопротивление изоляции одного км жил, МОм, не менее, при сроке эксплуатации Тип кабеля до5лет до 10 лет свыше 15 лет Т 1 000 400 200 ТП 1 000 500 300 ТППЗ 1 000 800 500 5) Рабочая емкость цепи, пересчитанная на один км длины, при- ведена в табл. 7 .33. Таблица 7.33. Рабочая емкость одного км жил кабеля постоянному току Рабочая емкость, нФ, не более Тип кабеля до5лет до 10 лет свыше 15 лет Т 52 55 60 ТП 50 55 60 ТППэпЗ 50 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 оболо- чек кабелей в зависимости от удельного сопротивления грунта ρ, ко- торое не должно превышать 20 Ом при ρ ≤ 100 Ом·м, 30 Ом — при 300≥ρ>100Ом·м,35Ом—при500≥ρ>300Ом·м,45Ом—при 1000≥ρ>500Ом·ми55Ом—приρ>1000Ом·м. 11) Сопротивление заземления кабельных ящиков в зависимости от удельного сопротивления грунта ρ, не превышающее 10 Ом при ρ≤100Ом·м,15Ом—при300≥ρ>100Ом·м,20Ом—при500≥ ≥ρ>300Ом·м,25Ом—при1000≥ρ>500Ом·м. 12) Сопротивление заземления абонентских защитных устройств в зависимости от удельного сопротивления грунта ρ, не превышаю- щее30Омприρ≤100Ом·м,45Ом—при300≥ρ>100Ом·м, 55Ом—при500≥ρ>300Ом·м,65Ом—при1000≥ρ>500Ом·м и75Ом—приρ>1000Ом·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 мо- дулей должно быть не менее 5 000 МOм; – переходное затухание между контактами должно быть не ме- нее 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 ка- либровки.
168 ГЛАВА 7 2. Средствами измерений можно пользоваться только в строгом соответствии с инструкциями и описаниями, прилагаемыми к каж- дому прибору. 3. Измерение всех параметров АЛ проводят по методикам, при- веденным 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 проклад- ки кабеля или температуре воздуха в колодце на расстоянии 0,5 м от его дна. 6. Измерения кабельных линий производятся в точках коммута- ции 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 то- ком 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 сопро- тивление цепи (шлейфа), электрическое сопротивление экрана кабеля, электрическое сопротивление изоляции металлической оболочки (эк- рана), электрическую (рабочую) емкость между жилами пары кабеля. Измерение первичных электрических параметров линий прово- дят с помощью анализатора кабельных линий RD6000 хDSL (Radio- detection, США), моста для определения мест повреждения EFL-10 (Elektronika, Венгрия), кабельного прибора ИРК-ПРО Альфа (Связьприбор, Россия), универсального модульного анализатора се- тей доступа SunSet МТТ (Sunrise Telecom, США), анализатора сис- тем 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 ме- таллических кабелей ОЛИМП-МЦ (группа компаний «АЛАСЭЛ», Россия), прибора кабельного мостового ПКМ-МЦ (группа компаний «АЛАСЭЛ», Россия) и других устройств. Основные технические ха- рактеристики 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 RD6000 xDSL EFL-10 ИРК- ПРО АЛЬФА ПИТ-801 SunSet MTT EX AnCom A-7 Напряжение по- стоянного тока, В до400 до100 до400 до300 до350 до1000* Напряжение пере- менного тока, В до400 до100 до400 до250 до250 до1000* 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 ** до 100 ** до 10000 * Омическая асим- метрия, Ом до 200 до 1000 до 10000 до 5000 до 108 ** до 3000 Электрическая емкость, нФ до 2000 до 25000 до 2000 до 20000 до 2000 до 3000 * Измерения напряжения и сопротивления изоляции обеспечиваются изме- рителем сопротивления изоляции АРРА 607, включаемым в комплект по- ставки анализатора по заказу. ** Измерения сопротивления проводятся в одном диапазоне, который уста- навливается 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 кото- рыми 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-
170 ГЛАВА 7 ния электрических параметров цепи длиной L с помощью анализа- тора АЛ приведена на рис. 7.4. На рис. 7.4...7 .7 буквами а и б обо- значено наименование жил измеряемой цепи. Точки, которые нахо- дятся на пересечении вертикальных пунктирных линий и горизон- тальных сплошных, обозначают зажимы подключения средств изме- рений (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 Короткое замыкание Измеренное зна- чение делится на длину цепи Асимметрия сопротивлений жил Сравнение нет Короткое замыкание с землей Не проводится Электрическое сопротивление изоляции Сравнение ГОСТ 12997 Обрыв Измеренное зна- чение умножает- ся на длину цепи Рабочая элек- трическая ем- кость Сравнение ГОСТ 27893 Обрыв Измеренное зна- чение делится на длину цепи 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 () () 20 /12 0 шл шл tR RR t =+ α ⋅ − , где R α — температурный коэффициент сопротивления, равный для медных жил 0,004. Сопротивление шлейфа цепи длиной L км пересчитывается на длину 1 км по формуле 201 20/ шл км шл L RR L = . При наличии в измеряемой цепи значительных помех можно ис- пользовать в качестве земли исправную свободную цепь (две жилы цепи в качестве одной жилы). Приведение результатов измерений электрического сопротивле- ния изоляции жил кабелей с бумажной изоляцией жил к температуре 20 °С длиной L км производится по формуле () () 20 /12 0 из изм t из RR t =+ α ⋅ − , где Rизм t — электрическое сопротивление изоляции цепи длиной L, измеренное при температуре t, °С; αиз — температурный коэффици- ент сопротивления изоляции, равный для бумажной изоляции 0,06; t — температура грунта или воздуха в колодце кабельной канализа- ции 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 пере- считываются. Приведение значения сопротивления изоляции цепи Rиз20 на длину 1 км производится по следующей формуле 201 20 из км из RR L =⋅ . Измеренное значение электрической емкости цепи пересчитыва- ется на длину 1 км по формуле 0 / изм CCL = . 7.4.3 . Измерение параметров на переменном токе Средства измерений параметров АЛ На переменном токе измеряют: собственное или рабочее затуха- ние, переходное затухание на ближнем и дальнем конце, защищен- ность на дальнем конце, затухание асимметрии и несогласованности, параметры шума, рефлектограмму.
172 ГЛАВА 7 Измерение электрических параметров линий переменным током проводят с помощью анализатора кабельных линий RD6000 хDSL (Radiodetection, США), прибора для оценки линий ELQ2+ (Elek- tronika, Венгрия), кабельного универсального модульного анализа- тора сетей доступа SunSet МТТ (Sunrise Telecom, США), анализато- ра 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 зату- хания 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 во- проса уплотнения телефонных кабельных линий цифровыми систе- мами xDSL в диапазоне частот до 2 МГц и отборе пар по сопротив- лению шлейфа и переходному затухания на ближнем конце приме- няется тестер кабельных пар ТКП (ЗАО «Эрстэд», Россия). Основные функциональные возможности и технические харак- теристики 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 Типы средств измерений Основные функциональ- ные возможно- сти А н а л и з а т о р к а б е л ь н и х л и н и й R D 6 0 0 0 x D S L ( R a d i o d e t e c t i o n С Ш А ) П р и б о р д л я о ц е н к и л и н и й E L Q 2 + ( E l e k t r o n i k a , В е н г р и я ) У н и в е р с а л ь н ы й м о д у л ь - н ы й а н а л и з а т о р с е т е й д о с т у п а S u n S e t M T T E X ( S u n r i s e T e l e c o m , С Ш А ) А н а л и з а т о р к а б е л ь н ы х л и н и й A L T - 2 0 0 0 ( A T E N , И т а л и я ) А н а л и з а т о р с и с т е м п е р е д а ч и и к а б е л е й с в я з и A n C o m A - 7 ( « А н а л и т и к - Т С » , Р о с с и я ) 1 2 3 4 5 6 Измерение на- пряжения посто- янного тока да да да да да Измерение на- пряжения пере- менного тока да да да да да
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 173 Продолжение таблицы 7.36 1 2 3 4 5 6 Измерение силы тока да да да да да Измерение со- противления шлейфа да да да да да Измерение элек- трической емкости да да да да да Измерение со- противления изоляции да да да да да Измерение оми- ческой асиммет- рии да да да да да Измерение и анализ ампли- тудно-частотных характеристик да да да да да Измерение и анализ затуха- ния несогласо- ванности да да да да да Измерение и анализ шума в линии да да да да да Измерение и анализ асим- метрии линии да да да да да Измерение и анализ переход- ных затуханий на ближнем/ дальнем конце (NEXT/FEXT) да да да да да Функции генера- тора и измери- теля уровня да да да да да Измерение и анализ спектра сигнала да да да да да Измерение и анализ отноше- ния сигнал/шум; определение за- паса соотноше- ния сигнал/шум да да да да да
174 ГЛАВА 7 Окончание таблицы 7.36 1 2 3 4 5 6 Измерение зату- хания линии с одного конца да да да да да Измерение ско- рости передачи данных по xDSL- линии нет да да да да Анализ им- пульсных шумов да да да да да Анализ кратко- срочных пере- рывов связи да да да да да Определение максимально достижимой ско- рости передачи данных по xDSL- линии нет да да да да Рефлектометри- ческие измере- ния да да да да да Таблица 7.37. Основные технические характеристики средств измере- ний параметров кабельных линий сетей абонентского доступа Типы средств измерений Измеряемый параметр RD6000 xDSL ELQ2+ SunSet MTT EX ALT-2000 AnCom A-7 Напряжение постоянного то- ка, В до 400 до 200 до 350 до 140 до 1000* Напряжение переменного тока, В до 400 до 100 до 250 нет до 1000* Электрическое сопротивление шлейфа, Ом до 10000 до 10000 до 108 до 2000 до 3000 Сопротивление изоляции, МОм до 1000 до 10000 до 100 до 1000 до 10000* Омическая асимметрия, Ом до 2000 до 1000 до 108 до 2000 до 3000 Электрическая емкость, пФ до 2000 до 10000 до 1000 до 10000 до 3000
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 175 Окончание таблицы 7.37 Типы средств измерений Измеряемый параметр RD6000 xDSL ELQ2+ SunSet MTT EX ALT-2000 AnCom A-7 Переходное за- тухание на ближнем конце (NEXT), дБ до 70 до 80 до 85 до 90 Переходное за- тухание на дальнем конце (FEXT), дБ до 70 до 90 до 85 до 90 до 90 Затухание, дБ от63дБ затухания до10дБ усиления от0до90 от0до90 от0до90 от0до90 Затухание асимметрии, дБ от 40 до 62 до 40 от 20 до 60 до 90 до 50 СПМ (анализ спектра), дБм/Гц до –140 до –120 до –145 до –135 до –145 Рефлектомет- рические изме- рения: диапазон рас- стояний, км до 19,4 до 10,0 до 7,2 до 12,288 до 8,0 Диапазон час- тот исследова- ния АЛ, МГц 2,02 2,2 20,2 2,02 4,096 * Измерения напряжения и сопротивления изоляции обеспечиваются изме- рителем сопротивления изоляции АРРА 607, включенным в комплект по- ставки анализатора AnCom А-7 по заказу. Измерение переходных затуханий между цепями в широком диапазоне частот Измерениям подлежат переходные затухания между цепями ка- беля на ближнем конце, на дальнем конце и защищенность на даль- нем конце. Измерения всех переходных затуханий проводят методом разно- сти уровней или методом сравнения, которые реализованы в специа- лизированных приборах. При измерениях влияющая и подверженная влиянию цепи долж- ны быть нагружены на согласованные нагрузки, сопротивления ко- торых равны модулям волновых сопротивлений цепей. В качестве
176 ГЛАВА 7 нагрузок необходимо использовать безындуктивные резисторы, по- мещенные 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 переход- ного затухания на дальнем конце Аl с помощью анализатора АЛ при- ведена 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 ана- лизатора АЛ на одном конце к жилам измеряемой цепи и к экрану кабеля. На рис. 7 .7 приведена схема для измерения затухания цепи мето- дом 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 согласован- ные с волновым сопротивлением цепи нагрузки. При измерении рабочего затухания цепи методом анализа спек- тра отраженного сигнала анализатор АЛ подключается на одном конце цепи, а на противоположном конце цепи включается несогла- сованная нагрузка для создания режима отражения (желателен ре- жим 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 () () 20 /12 0 ta aa t =+ α ⋅ − , где аt — затухание цепи, измеренное при температуре t, °C; αа — температурный коэффициент затухания цепи, значения которого на различных частотах приведены в табл. 7.38 .
178 ГЛАВА 7 Таблица 7.38. Температурный коэффициент затухания кабеля типа ТП Частота, кГц Параметр 10 20 50 100 300 500 1000 1500 2000 Температурный коэффициент затухания,· 1/град 3,5 ×10–3 3,45 ×10–3 3,25 ×10–3 3 ×10–3 2,5 ×10–3 2,25 ×10–3 2 ×10–3 2 ×10–3 1,99 ×10–3 Коэффициент затухания цепи α на каждой измеренной частоте определяется по формуле 20/ c aL α= , где 20 c a — собственное затухание цепи длиной L при температуре 20 °С; L — длина цепи, км (берется из паспорта линии). Измерение параметров шума Современные специализированные средства измерений парамет- ров 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 фор- мы. Для выполнения измерений параметров шума анализатор АЛ не- обходимо подключить на одном конце цепи, а на противоположном конце цепи подключить согласованную нагрузку. Рефлектометрические измерения Рефлектометрические измерения проводятся с целью определе- ния 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 про- тивоположном конце подключается несогласованная нагрузка (ко- роткое замыкание или обрыв). Пользуясь инструкцией по эксплуатации анализатора АЛ, опре- деляется 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 со- ответствие нормам электрических параметров всех устройств, вхо- дящих в ее состав — кабеля, муфт, распределительных шкафов, бок- сов, коробок, кроссировок и xDSL-оборудования. В табл. 7 .39 приведены основные причины, которые ограничи- вают 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 Меры устранения Некачественные кон- такты соединений жил кабелей АЛ • Переход от ручной скрутки жил в муфтах к тех- нике врезных контактов • Использование в распределительных коробках и распределительных шкафах плинтов с врез- ными контактами • Герметизация соединений токопроводящих жил Грязь и влага в плин- тах распределитель- ных коробок и распре- делительных шкафов • Чистка увлажненных и загрязненных плинтов • Покрытие плинтов влагозащитным слоем • Герметизация распределительных коробок и шкафов Попадание влаги под оболочку • Введение в сердечник кабеля жидкого, медлен- но полимеризующегося гидрофобного заполни- теля • Замена замокшего участка кабеля герметизиро- ванным • Замена некачественных муфт Кроссировочные про- вода в распредели- тельных шкафах и кроссах • Применение кроссировочных проводов со зна- чительно меньшим шагом скрутки • Применение экранированных проводов с обяза- тельным заземлением экрана «Разбитость» пар в муфтах • Перемонтаж муфт с применением индивидуаль- ных и групповых механических соединителей жил Использование для абонентской проводки кабелей с нескручен- ными жилами • Замена кабелей ТРП, ТРВ кабелем типа «витая пара»
180 ГЛАВА 7 Окончание таблицы 7.39 Причины Меры устранения Отсутствие непрерыв- ности экрана по всей длине кабеля • Поиск места обрыва экрана и его восстановле- ние • Восстановление непрерывности неизолирован- ной жилы под алюминиевой лентой экрана Повышенная величина сопротивления зазем- ления металлической оболочки или экрана кабеля • Проверка исправности заземления и его соеди- нения с металлической оболочкой или экраном • Заземление металлической оболочки или экра- на 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 xDSL- линий необходимо выполнить следующие виды работ на линейных сооружениях местной телефонной сети: 1. Измерение электрических (низкочастотных и высокочастот- ных) 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 «хо- лодным» 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 отрез- ков 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 исправ- ную или заменить некачественные участки АЛ, муфты, распредели- тельные коробки, шкафы, боксы и оборудование кросса.
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 181 7.5.3 . Особенности реконструкции абонентских линий Вопросы технологии монтажа кабелей местной связи, восстановле- ния 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 по- лиэтиленовой изоляцией соединяют ручным скручиванием и с по- мощью механических соединителей. Ручное скручивание приводит к тому, что со временем сопротивление соединения жил увеличивает- ся из-за окисления и может достигать величины 200...900 мОм. При этом величина сопротивления изменяется в зависимости от ампли- туды 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 свя- зи сопротивление соединения не должно превышать 25 мОм. Умень- шение сопротивления соединения жил до нормы достигается приме- нением врезного контакта c помощью одно- и многожильных меха- нических 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 резуль- тате диффузии паров через пластмассовую оболочку и в результате проникновения влаги из окружающей среды (повреждение оболочки кабеля или муфты, разгерметизация кабеля в оконечных устройст- вах). Герметизация соединений жил осуществляется с применением механических соединителей с гидрофобным заполнением внутри корпуса, механических соединителей, помещенных в капсулу с гид- рофобным заполнителем. Для герметизации соединений жил в муфте и восстановления оболочек кабеля применяют две технологии — «горячую» и «хо- лодную». При «горячем» способе восстановления оболочек исполь-
182 ГЛАВА 7 зуют наплавление усаживаемой ленты из полиэтилена под стекло- лентой или термоусаживаемые трубки и манжеты. Применение это- го способа связано с применением открытого огня и процесса нагре- вания. Следует обратить внимание на то, что при охлаждении тер- моусаживаемых манжет внутри муфты образуется конденсат, кото- рый 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. По- следнего недостатка лишен способ монтажа с использованием ком- паундных «компрессионных» муфт. Эти муфты обеспечивают пол- ную влагонепроницаемость и защиту соединений жил от влаги. По- сле соединения всех жил с помощью механических соединителей сросток и края оболочки обматывают пластиковым листом, образуя емкость, которую заполняют гелем. Далее кабельщик поверх пла- стикового 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 за- ключается в вытеснении влаги, находящейся под оболочкой кабеля, в результате давления гидрофобного заполнителя. Заполнение воз- душного пространства в сердечнике кабеля заполнителем приводит к восстановлению сопротивления изоляции и параметров взаимного влияния до нормативных значений. Введение гидрофобного запол- нителя приводит к увеличению рабочей и частичной емкостей, а также рабочего затухания пары. Рабочая емкость пар при этом уве- личивается на 10...15%. В целом после удаления влаги кабель обла- дает свойствами кабеля с гидрофобным заполнением. К достоинст- вам 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 па- ры), 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 Диаметр жил, мм Марка кабеля 0,32 0,4 0,5 ТПП 10×2 8 12 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 ка- бельщиков, которая снабжается установкой, гидрофобным заполни- телем, компаундными компрессионными муфтами, компаундом, из- мерительными 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, ко- торые появились в результате устранения повреждений. Каждая до- полнительная муфта является источником изменения электрических параметров АЛ и взаимных влияний. Если на участке кабеля нахо- дится более трех-четырех муфт, то целесообразно заменить кабель и выполнить операцию гидрофобного заполнения.
184 ГЛАВА 7 2. Электрические измерения параметров кабеля До начала работ необходимо выполнить электрические измере- ния кабеля. Это позволит оценить состояние кабеля до начала и ка- чество проведенных работ по заполнению кабеля гидрофобным за- полнителем. 3. Перемонтаж муфт Если токопроводящие жилы соединены в муфтах ручной скрут- кой, 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 контроли- ровать 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 соеди- нения 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 из- мерения 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 за- полнителем 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 происхо- дит 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. Одножиль- ные соединители целесообразно располагать равномерно вдоль муф- ты и применять для монтажа малопарных (преимущественно деся- типарных) кабелей. Многопарные соединители сохраняют высокие переходные за- тухания между пучками, однако уменьшают их внутри пучка. Мно- гопарные соединители (10, 20, 25 пар) больше подходят для монтажа многопарных кабелей (50 и более пар). Восстановление экрана в муфтах Эффективным решением вопроса уменьшения внешних элек- тромагнитных 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 спи- рально с перекрытием. Экран будет эффективно работать, если со- храняется его непрерывность по всей длине. Для сохранения непре- рывности экрана при прокладке кабеля в телефонной канализации и при монтаже муфт в конструкцию кабеля введен луженый медный проводник. При монтаже муфт необходимо восстановить непрерыв- ность 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 стати- стики, описывающей зависимость переходных затуханий от взаим- ного 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 па- рами кабелей с повивной и пучковой скруткой сердечника, приве- денные в [10]. Результаты отбора пар в кабелях с повивной и пучко- вой скруткой, выполненного в соответствии со вторым подходом, приведены в подразделах 7.6 .2 и 7.6.3 соответственно. Наконец, третий подход, реализуемый анализаторами сетей або- нентского доступа, например, анализатором систем передачи и кабе- лей связи AnCom A-7, заключается в том, что в ходе измерений ана- лизатор осуществляет контроль пары по множеству параметров, оп- ределяя их соответствие системе норм, охватывающей погонные па- раметры кабеля, частотные характеристики затухания, согласован- ности и симметрии, рефлектограмму, спектр помех и скоростной по- тенциал пары применительно к технологиям ADSL, ADSL2, ADSL2+, SHDSL. Результаты контроля позволяют квалифицировать пару как качественно (Норма/Не норма), так и количественно – ве- личиной 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 ис- точником шумов является оборудование xDSL, работающее по со- седним парам кабеля. Уровень помех, создаваемый работой обору- дования xDSL, определяется переходными затуханиями в кабеле. Наибольший уровень шумов наблюдается в десятипарном пучке ка- беля абонентской линии со стороны абонента. Для отбора цепей абонентских линий в десятипарном кабеле ис- пользуется устройство автоматического отбора пар ТКП (тестер ка- бельных 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 распре- делительной 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 со- ответствие 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 ме- жду собой жил располагаются в сердечнике в повивах, концентриче- ски расположенных друг относительно друга. В каждом повиве счет- ная и направляющая пары выделяются своим цветом изоляции жил. Представляет интерес определение последовательности подклю- чения оборудования xDSL к парам многопарного кабеля, при кото- рой обеспечивается минимальный суммарный уровень переходных помех на ближнем конце каждой из пар. С этой целью была разрабо- тана программа расчета суммарных помех, которая позволила опре- делить 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 1 2 3 4 5 6 7 8 910 Номер пары 0 1 2 3 4 5 6 7 8 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 No 3. В случае необходимости выбора второй и третьей пар для подклю- чения оборудования xDSL в этом же кабеле в соответствии с табл. 7.42 выбираются пары No 7 и No 0.
188 ГЛАВА 7 Таблица 7.42. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 10×2 Номер шага 1 2 3 4 5 6 7 8 910 Номер пары 3 7 0 9 5 1 2 6 4 8 Таблица 7.43. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 20×2 Номер шага 1234567891011121314151617181920 Номер пары010111212313414515616717818919 Таблица 7.44. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 20×2 Номер шага 123 4567891011121314151617181920 Номер пары 101607131814111582514199121736 Таблица 7.45. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 30×2 Номер шага 1234567891011121314151617181920 Номер пары 010201112121222313234142451525616 Номер шага 21222324252627282930–––––––––– Номер пары 26717278182891929–––––––––– Таблица 7.46. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 30×2 Номер шага 1234567891011121314151617181920 Номер пары 182601422216242028496117121521251 Номер шага 21222324252627282930–––––––––– Номер пары 17273192329510138––––––––––
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 189 Таблица 7.47. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 50×2 Номер шага 1234567891011121314151617181920 Номер пары 020301040121311141222321242323331343 Номер шага 2122232425262728293031323334353637383940 Номер пары 424341444525351545626361646727371747 Номер шага 41424344454647484950–––––––––– Номер пары828381848929391949–––––––––– Таблица 7.48. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 50×2 Номер шага 1234567891011121314151617181920 Номер пары 34442939047493241366112142125172319 Номер шага 2122232425262728293031323334353637383940 Номер пары 274842303845712151333354349374631405 Номер шага 41424344454647484950–––––––––– Номер пары 1081322182616242028–––––––––– Таблица 7.49. Порядок загрузки кабеля пучковой скрутки емкостью 100×2 Номер шага 1234567891011121314151617181920 Номер пары 03070509010406080201317151911141618121 Номер шага 2122232425262728293031323334353637383940 Номер пары 23272529212426282223337353931343638323 Номер шага 4142434445464748495051525354555657585960
190 ГЛАВА 7 Окончание таблицы 7.49 Номер пары 43474549414446484245357555951545658525 Номер шага 6162636465666768697071727374757677787980 Номер пары 63676569616466686267377757971747678727 Номер шага 81828384858687888990919293949596979899100 Номер пары 83878589818486888289397959991949698929 Таблица 7.50. Порядок загрузки кабеля повивной скрутки емкостью 100×2 Номер шага 1234567891011121314151617181920 Номер пары 78937085010179774898113202434293972872 Номер шага 2122232425262728293031323334353637383940 Номер пары 7683956919926373142481522445750635366 Номер шага 4142434445464748495051525354555657585960 Номер пары 466055681791118334028364861516469593 7 Номер шага 6162636465666768697071727374757677787980 Номер пары 94909875825718691421779284477388809612 Номер шага 81828384858687888990919293949596979899100 Номер пары 1916232532433830412735546745585265496256 В кабелях емкостью более 100 пар отбор пар производится по следующему правилу. 1. Если необходимое количество пар для подключения xDSL- оборудования меньше количества повивов в сердечнике кабеля, то пары выбирают так, чтобы ближайшие используемые повивы распо- лагались на максимальном расстоянии один от другого.
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 191 2. Если необходимое количество пар для подключения xDSL- оборудования больше количества повивов в сердечнике кабеля, то сначала выбирают по одной паре в каждом повиве, а затем остав- шиеся 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), 50пар(г)и100пар(д)
192 ГЛАВА 7 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 элементар- ном 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 Цвет изоляции жил пары Номер пары/ элементарного пучка жила а жила б скрепляющей обмотки или идентификацион- ной 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 На рис. 7 .9 приведены условные поперечные сечения сердечни- ков 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 попереч- ном 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 со- гласно следующего правила. 1. Если необходимое количество пар для подключения xDSL- оборудования 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 xDSL- оборудования больше количества пучков в сердечнике кабеля, то сначала выбирают по одной паре в каждом пучке, а затем оставшие- ся 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 ли- ний понимаются полученные расчетным путем зависимости скоро- сти передачи по xDSL-линии от типа оборудования xDSL, типа те- лефонного кабеля, длины абонентской линии и спектра аддитивных помех на входе приемника. Данный подраздел посвящен потенци- альным 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 кабе- лей. Приведенные в настоящем разделе графики потенциальных ха- рактеристик для СП ADSL и VDSL рассчитаны по методике, изло- женной ниже. Суммарная скорость передачи R по xDSL-линии складывается из скоростей передачи по всем DMT-несущим. Число несущих n и ко- личество 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 () 2 1 4000 , l il Rb i = =⋅ ∑ (8.1) где i — номер несущей, соответствующей частоте i·4,3125 кГц;
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 сиг- нал/шум SNR(i) на частоте i-й несущей и вероятностью ошибки p на выходе приемника соотношением [3, 32] () () 2 2 3 log 1, SNR i b i floor h ⎧⎫ ⎛⎞ ⎪⎪ =+ ⎨⎬ ⎜⎟ ⎪⎪ ⎝⎠ ⎩⎭ (8.2) где {} floor x — операция отбрасывания дробной части числа x; h — отношение «полурасстояния» между ближайшими точками сигналь- ного созвездия к среднеквадратическому значению гауссовского шума в i-м канале модема. Величина h рассчитывается по формуле 1 , 1,7 p hQ− ⎛⎞ = ⎜⎟ ⎝⎠ (8.3) где 1 () Qx − — функция, обратная Q(x), 2 2 1 () ; 2 ∞ − = π ∫ y x Qx edy p — вероятность ошибки. Примечание. При p = 10-7 h≈5,3. Однако надо учесть, что в системах ADSL и VDSL [30-36] ско- рость 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: () 2 1 4000 32 кбит/с. 32000 = ⎧⎫ ⋅ ⎪⎪ ⎨⎬ =⋅ ⎪⎪ ⎩⎭ ∑ l il bi R floor (8.4) Отношение сигнал/помеха на входе приемника на частоте i-й не- сущей SNR(i) = 100,1(PSD(i) – A(i) – N(i)) ,
196 ГЛАВА 8 где PSD(i) — номинальная спектральная плотность мощности пере- даваемого 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 (ки- лометрическим 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 непред- сказуемого изменения уровня помех. Поэтому в расчетах необходи- мо учесть запас помехозащищенности (SNR margin) SNR Δ (i)ив формулу (8.2) подставляется значение () 0,1 ()()() () ()10PSDiAiNi SNRi SNR i −−− Δ = . Итак, зная отношение сигнал/помеха на входе приемника и за- давшись требуемой вероятностью ошибки p, можно определить ко- личество передаваемых в течение посылки на каждой i-й несущей битов информации b(i), а затем и суммарную скорость передачи ин- формации по конкретной линии. Некоторые результаты расчетов достижимых скоростей переда- чи по xDSL-линии по описанной методике приведены в виде графи- ков 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 мощ- ности передаваемого сигнала. Поэтому результаты расчетов по опи- санной методике для СП ADSL, приведенные на рис. 8.1...8.2, спра- ведливы 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
198 ГЛАВА 8 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
200 ГЛАВА 8 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 Ampli- tude Modulation). Такой способ модуляции обычно обозначается как 2K+1 -TCPAM. Числовой показатель в обозначении представляет со- бой количество равноотстоящих градаций амплитуды импульса вы- ходного напряжения передатчика и равен 2 K+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 ско- рость передачи полезной нагрузки (payload data rate) SHDSL R в диапа- зоне 192...15360 кбит/с. Значение скорости передачи определяет частоту посылки символов sym f вкГц: (8 ) / sym SHDSL fRK =+ . (8.5) Верхняя граница F2 полосы частот передатчика определяется частотой посылки символов fsym: 2 /2 sym Ff = . (8.6) Начало полосы частот SHDSL соответствует началу полосы про- пускания типового согласующего трансформатора: 15 F= кГц. (8.7) Номинальная спектральная плотность мощности сигнала пере- датчика SHDSL в мВт в полосе передачи полезного сигнала (F1...F2) и в переходной полосе сглаживающего низкочастотного фильтра (работа НЧФ начинается выше частоты 2 F ) определяется формулой () () 2 /10 2 22 2 1 2 sin / 1 () 10 135 / 1 , 1/ Tx SHDSL sym A Tx SHDSL sym sym Order ff P Sf ff f f fF fF − × ⎛⎞ π ⎜⎟ =× × × × ⎜⎟ π ⎝⎠ ×× + + (8.8)
202 ГЛАВА 8 где PSHDSL — масштабный коэффициент: 7, 86, 2048 кбит/c; 9, 90, 2048 кбит/c, < ⎧=⎨ ≥ ⎩ SHDSL SHDSL SHDSL R P R f — частота, кГц; 6 Order = — порядок сглаживающего ФНЧ передатчика; Tx SHDSL A — величина возможного дополнительного затухания пе- редатчика (функция Power Backoff), дБ. Tx SHDSL A составляет: [] 61 ; 0, ⎧=− + ⎪⎨≥ ⎪⎩ Tx SHDSL Tx SHDSL AE P L A (8.9) где оценка затухания линии EPL (Estimated Power Loss) произво- дится по следующей формуле: 10 lg Tx sign Rx sign P EPL P ⎛⎞ = ⎜⎟ ⎜⎟ ⎝⎠ (8.10) с учетом мощности сигнала на выходе передатчика 2 1 () F Tx Tx sign F PS f d f = ∫ ,мВт и мощности сигнала на входе приемника 2 1 () F Rx Rx sign F PS f d f = ∫ ,мВт, (8.11) где () Rx Sf— спектральная плотность мощности сигнала на входе приемника, мВт/Гц. Параметры СП SHDSL сведены в табл. 8.1. В главе 3 представ- лены примеры графиков номинальной спектральной плотности мощности SHDSL 16-TCPAM. Методика расчета потенциальных характеристик СП SHDSL ос- новывается на соотношении, устанавливающем условие устойчивой работы SHDSL: 10 lg 9, 75 3, Tx sign Tx noise P SNR SNR K P ⎛⎞ =≥ + Δ + ⎜⎟ ⎜⎟ ⎝⎠ (8.12)
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ 203 где SNR — отношение сигнал/помеха на входе приемника SHDSL, дБ; SNR Δ — заданный запас помехозащищенности (SNR Margin), дБ; 2 1 2 () () F Tx noise F Nf Pd f Hf = ∫ (8.13) — приведенный к выходу передатчика (входу линии связи) уровень помех, мВт, определяемый спектром мощности помех () Nf на вхо- де приемника и коэффициентом передачи линии H(f). Таблица 8.1. Параметры СП SHDSL Тип линии 4-TCPAM 8-TCPAM 16-TCPAM 32-TCPAM 64-TCPAM 128-TCPAM Максималь- ная скорость max SHDSL R, кбит/с 2560 5120 7680 10240 12800 15360 Количество битов K, пе- редаваемых за такт пере- дачи 1 2 3 4 5 6 Минималь- ная частота спектра СП SHDSL час- тот F1, кГц 5 Максималь- ная частота спектра СП SHDSL max 2 max (8 ) / //2 , SHDSL F R K = + кГц 1280 Минималь- ная скорость min SHDSL R, кбит/с 192 Максималь- ный уровень сигнала Tx sign P ,дБм 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 ос- нове 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 ал- горитма 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 сигна- ла, поступающая на вход i-й DSL, обозначена Pi пер. На вход прием- ника DSLk приходит ослабленный в линии связи собственный полез- ный 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 передавае- мыми 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 определя- ется выражением ,, ,, ,, 10 lg kпр k бл ik дik m iik iik m P SNR PPn ≠≠ = ++ ∑∑∑ , где () () 2 kпр k PP S D f H f d f =⋅ ∫ ; PSDk(f) — зависимость спектраль- ной плотности мощности сигнала на выходе передатчика k-й DSL от частоты; H(f) — амплитудно-частотная характеристика канала связи; m m n ∑ — сумма всех других помех nm, действующих на входе при- емника DSLk. Величины Pбл,i ,k и Pд,i ,k определяются аналогично Pk пр по форму- лам, в которых H 2 (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: () () 2 ,, ,, бл ik i бл ik PP S D f Hf d f =⋅ ∫ . По приведенной модели электромагнитной совместимости в ГП «Одесский научно-исследовательский институт связи» была разрабо- тана программа «DSL Lab» (lm@oniis.org.ua) для расчета длины и ско- рости передачи в восходящем и нисходящем направлениях по ЦАЛ при различных вариантах xDSL-оборудования, применения однород- ного и неоднородного (составного) кабеля, в зависимости от загрузки, уровня шума, числа пар, диаметра жил кабелей. На рис. 8 .7 ...8 .78 при- ведены 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, ис- пользованных 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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 – 1 40 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 – 1 20 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 – 1 10 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, во- первых, неудержимо растущими требованиями пользователей к ско- рости обмена информацией (уже сейчас в дискуссиях о требуемой скорости доступа звучат цифры до 1 Гбит/с, что невозможно обеспе- чить по телефонному многопарному кабелю), во-вторых, значитель- ным удорожанием эксплуатации кабелей с металлическими жилами, многие из которых эксплуатируются уже много лет, при переходе на цифровые широкополосные технологии передачи по ним информа- ции, в-третьих, постоянно снижающейся стоимостью оптического кабеля. Безусловно, все эти факторы объективны и определяют тен- денции развития ШД в будущем на базе оптического кабеля вплоть до абонентской розетки. Среди перспективных оптических техноло- гий ШД выделяется технология построения сети PON (Passive Opti- cal 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 дру- гих 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 пе- редачи 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 пе- редачи, а на распределительном участке применять кабель типа «ви- тая пара» и технологии xDSL и/или Ethernet. Этот способ построе- ния сети ШД в настоящее время используется при новом строитель- стве. На существующей телефонной сети для построения цифровых линий ШД идут по пути сокращения длины линий путем организа- ции выноса мультиплексора xDSL-линий. Таким образом, возможности xDSL-технологий еще далеко не исчерпаны и, как надеются авторы, предлагаемый читателям спра- вочник выполнит свое предназначение. Авторы также будут очень признательны всем, кто пришлет от- зывы на справочник, которые независимо от содержания будут с благодарностью приняты и учтены в дальнейших публикациях.
Список сокращений 2B1Q 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 — приемо- передатчик ADSL на станционной стороне ATU-R ADSL Transceiver Unit at the Remote terminal end — прие- мопередатчик ADSL на стороне абонента САР Carrierless Amplitude-Phase modulation — амплитудно- фазовая модуляция с подавленной несущей CRC Cyclic Redundancy Check — циклическая избыточная проверка DLL Digital Local Line — локальная (местная, внутренняя) циф- ровая 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 — Евро- пейский институт стандартов электросвязи FTTEx Fiber-To-The-Exchange — оптическое волокно до коммута- тора/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
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 — приемопере- датчик SHDSL на станционной стороне STU-R SHDSL Transceiver Unit at the Remote end — приемопере- датчик SHDSL на стороне пользователя TA Terminal Adapter — терминальный адаптер TCM Trellis Coded Modulation — модуляция с решетчатым коди- рованием ТСРАМ Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation — амплитудно- импульсная модуляция с решетчатым кодированием VDSL Very high speed Digital Subscriber Line — сверхвысокоско- ростная 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 — приемопере- датчик VDSL(2) на стороне пользователя хDSL (x-type) Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия х-типа XNI Access Network Interface — интерфейс сети доступа АВУ абонентское высокочастотное устройство АИМ амплитудно-импульсная модуляция АЛ абонентская линия АМ амплитудная модуляция АРУ автоматическая регулировка усиления АТС автоматическая телефонная станция АЧХ амплитудно-частотная характеристика
245 ГТС городская телефонная сеть дБм абсолютный уровень сигнала по мощности, в децибелах ДПФ дискретное преобразование Фурье ДС дифференциальная система ЗПП зона прямого питания ИР импульсная реакция КАМ квадратурная амплитудная модуляция КРОС корректор с решающей обратной связью МСЭ-Т 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. Бакланов И.Г. Технологии ADSL/ADSL2+: теория и практика при- менения. — М.: Метротек, 2007. 2. Балашов В.А., Ефремов В.П ., Ляховецкий Л.М . Системы передачи, основанные на Рекомендации ITU G.992 // Зв'язок. — 2001. — No2. — С.34-40. 3. Балашов В.А., Копийка О.В ., Ляховецкий Л.М. VDSL — ближайшее будущее цифрового абонентского доступа // Зв’язок. — 2005. — No4. — С.10-16. 4. Балашов В.А ., Ляховецкий Л.М. Алгоритмы оптимизации спектра группового сигнала в многоканальных модемах // Наукові праці УДАЗім. О.С.Попова. — 1999. — No 1. — С.37-43. 5. Белецкий А.Ф. Теория электрических цепей. — М.: Радио и связь, 2001 6. Брискер А.С., Руга А.Д ., Шарле Д.Л. Городские телефонные кабели. Справочник. — М.: Радио и связь, 1984. 7. 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.: Совет- ское радио, 1974. 9. Горальски Вальтер. Технологии ADSL и DSL. — М.: Издательство «Лори», 2000. 10. Гроднев И.И., Верник С.М . Линии связи. — М .: Радио и связь, 1988. 11. Захарченко Н.В ., Нудельман П.Я ., Кононович В.Г. Основы передачи дискретных сообщений. — М.: Радио и связь, 1990 12. Парфенов Ю.А . Кабели электросвязи. — М.: Эко-Трендз, 2003. 13. Парфенов Ю.А ., Мирошников Д.Г. Цифровые сети доступа. Мед- ные кабели и оборудование. — М.: Эко-Трендз, 2005. 14. Прокис Дж. Цифровая связь. — М.: Радио и связь, 2000. 15. Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практиче- ское 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. Город- ские 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 город- ских телефонных сетей. Нормы электрические эксплуатационные. 22. ОСТ 45.82-96 . Сеть телефонная городская. Линии абонентские ка- бельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные. 23. ОСТ 45.83 -96. Сеть телефонная сельская. Линии абонентские ка- бельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные. 24. Руководство по строительству линейных сооружений местных се- тей связи. — М.: ССКТБ-ТОМАСС, 1996. 25. Руководство по эксплуатации линейно-кабельных сооружений ме- стных 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 ме- таллических линиях для доступа на базовой скорости ЦСИС). 27. Рекомендация МСЭ-Т G.902. Framework Recommendation on func- tional access networks. Architecture and functions, access types, man- agement 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 циф- ровой абонентской линии (HDSL)). 29. Рекомендация МСЭ-Т G.991.2 . Single-pair high-speed digital subscriber line (SHDSL) transceivers (Приемопередатчики однопарной высоко- скоростной 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 ADSL- систем, 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 Recommen- dation G.961 Appendices I and II (Особые требования к ADSL-
248 ЛИТЕРАТУРА системе, работающей в полосе частот выше занимаемой сис- темой ISDN, определенной в Дополнениях I и II к Рекоменда- ции 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 Ap- pendix 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 per- formance on short loops operating in the same cable as ISDN as de- fined 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 de- fined 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 асиммет- ричной 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 TCM- ISDN DSL (Одновременное функционирование ADSL поверх POTS в одной и той же среде связи с цифровой абонентской ли- нией TCM-ISDN). 32. Рекомендация МСЭ-Т G.992.3. Asymmetric digital subscriber line transceivers 2 (ADSL2) (Приемопередатчики асимметричной циф- ровой 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 Appen- dices 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 кабе- ле, что и система ISDN, определенная в Дополнении III к Реко- мендации 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 subscri- ber 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 ли- нии — 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, Appen- dices 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 цифро- вой абонентской линии). Ann. E . Requirements for Region B (Europe) (Требования для региона B (Европа)); Ann. F. Regional requirements for environment coexisting with TCM- ISDN DSL as defined in Appendix III/G.961 (Региональные требо- вания 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 сверхвысокоско- ростной 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 приемопередат- чиков цифровой абонентской линии (DSL)). 39. Рекомендация МСЭ-Т G.997.1 . Physical layer management for Digital Subscriber Line (DSL) transceivers (Управление на физическом уров- не для приемопередатчиков цифровых абонентских линий). 40. Рекомендация МСЭ-Т L .19. Multi-pair copper network cable support- ing shared multiple services such as POTS, ISDN and xDSL (Много- парный медный сетевой кабель, обеспечивающий одновременную работу нескольких служб, таких как POTS, ISDN и xDSL). 41. ANSI T1.417-2001. Spectrum Management for Loop Transmission Sys- tems (Управление спектром для систем передачи по абонентским линиям). 42. ETSI TR 101 830-2v.1 .1.1 . Technical Report. Transmission and multi- plexing (TM); Access networks; Spectral management on metallic ac- cess networks; Part 2: Technical methods for performance evaluation (Технический отчет. Передача и мультиплексирование. Сети досту- па. Управление спектром на сетях доступа, построенных на кабелях
252 ЛИТЕРАТУРА с металлическими жилами. Часть 2. Технические методы для оцен- ки 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 металли- ческим кабелям. Сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия (VDSL). Часть 1. Функциональные требования).
БАЛАШОВ Виталий Александрович, доктор технических наук, профессор, директор Государственного Предпри- ятия «Одесский научно-исследователь- ский институт связи» (ГП «ОНИИС»). Автор более 100 печатных работ и 21 ав- торского свидетельства на изобретения СССР. Научные интересы — цифровые системы передачи с ортогональными сигналами, электромагнитная совмести- мость оборудования xDSL при работе по кабелям местной телефонной сети. ЛАШКО Анатолий Григорьевич, кан- дидат технических наук, доцент, веду- щий научный сотрудник ГП «ОНИИС». Автор более 50 печатных работ и 4 ав- торских свидетельств на изобретения СССР. Научные интересы в последние годы — электромагнитная совмести- мость оборудования xDSL при работе по кабелям местной телефонной связи. ЛЯХОВЕЦКИЙ Леонид Михайлович, кандидат технических наук, начальник лаборатории ГП «ОНИИС». Автор бо- лее 20 печатных работ. Научные интере- сы — цифровые системы передачи с ор- тогональными сигналами, электромаг- нитная 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 ВGSMИUMTS 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 Росл яков А .В . ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТНЫЕ СЕТИ. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ Росл яков А .В . ОКС No 7. АРХИТЕКТУРА, ПРОТОКОЛЫ, ПРИМЕНЕНИЕ Росл яков 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: izdat@ekot.ru, office@ekot.ru, 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 , 978 8031 Email: izdat@ekot.ru, office@ekot.ru, 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 No 065232 от 20.06.97 Подписано в печать с оригинал-макета 12.01.2009. Формат 60×88/16. Тираж 1500 экз. Бумага офсетная No 1. Гарнитура Times. Печать офсетная. Усл. печ. л. 14,9. Зак. No Информационно-технический центр «Эко-Трендз». Отпечатано в ППП «Типография «Наука», 121099, Москва, Шубинский пер., 6