Линейное кодирование, применяемое в SHDSL

TC-PAM16/32 (Trellis Coded – Pulse Amplitude Modulation с 16/32 уровнями)

Ключевым техническим принципом, характерным для xDSL-оборудования, является использование многопозиционных линейных сигналов, имеющих компактный спектр, что важно для передачи цифрового сигнала по кабелю с ограниченной полосой пропускания. Для xDSL-технологии нашли практическое применение следующие виды линейных сигналов:

· 2B1Q (2 Bits equal 1 of Quarto);

· TC-PAM16 (Trellis Coded – Pulse Amplitude Modulation с 16 уровнями);

· TC-PAM32 (Trellis Coded – Pulse Amplitude Modulation с 32 уровнями);

· CAP (Carrier less Amplitude Phase modulation);

· DMT (Discrete Multi Tone).

Перечисленные виды линейных сигналов можно разбить на 3 группы. В первую группу входят сигналы, основанные на импульсной амплитудной модуляции – 2B1Q, TC-PAM16, TC-PAM32. Вторую группу представляют сигналы с амплитудно-фазовой модуляцией – САР. И, наконец, третью группу - многочастотный линейный сигнал – DMT.

Однако дальнейшее стремление еще больше сузить спектр наталкивается на резкое ухудшение помехоустойчивости вследствие снижения различимости уровней сигналов из-за их большого количества. Тем не менее, уже появились и тестируются TC-PAM64 и TC-PAM128, обеспечивающие скорость передачи до 15 Мбит/с по одной паре кабеля. Область применения таких сигналов ограничена включениями на короткие расстояния (до 1 км), и они не стандартизированы МСЭ-Т.

Для компенсации потерь помехоустойчивости применяют решетчатое (Trellis - в отечественной терминологии «сверточное») кодирование, улучшающее помехоустойчивость в отношении тепловых шумов на 3…5 дБ. Декодирование, как правило, производится по алгоритму Витерби, основанному на правиле максимального правдоподобия.

4) Линейное кодирование, применяемое в ADSL

При построении аппаратуры используется линейное кодирование DMT. Принцип DMT заключается в распределении передаваемого цифрового потока по многим несущим (называемым в некоторых иностранных источниках bins), что позволяет эффективно бороться с сосредоточенными по спектру и импульсными помехами, а также проводить спектральную адаптацию сигнала.

Частота каждой из несущих определяется по правилу: N x 4, 3125 кГц, где N = 0, 1…511 – номер несущей. Несущая с N=0 соответствует постоянному току и не используется. Для совместной передачи ADSL и телефонного речевого сигнала номера несущих с 1 по 7 также не используются, освобождая полосу частот под телефонию. Частотный план линейного сигнала с DMT, передаваемого совместно с сигналами телефонии, представлен на рис. 6.6.

В действительности, метод DMT является разновидностью уплотнения FDM. Поток входящих данных делится на N каналов, имеющих одинаковую пропускную способность, но разную среднюю частоту несущей. Использование нескольких каналов с узкой полосой пропускания дает следующие преимущества:

• какими бы ни были характеристики линии, все каналы остаются независимыми, поэтому их можно декодировать по отдельности;

• при использовании DMT коэффициент передачи подбирается таким образом, чтобы каждый канал при наличии шума мог функционировать независимо; в этом методе изменяется количество битов на подканал или тон. В результате снижается общее воздействие шума при импульсной помехе на постоянной частоте.

Основными характеристиками метода DMT являются:

• в методе используется мультиплексирование FDM, тесно связанное с ортогональным мультиплексированием с частотным разделением (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing - OFDM), как и в DVB-T/H;

метод оговорен в стандарте Т1.413, разработанном Национальным институтом стандартизации США (American National Standards Institute - ANSI);

• в канале заданы 256 подканалов;

• полоса пропускания каждого подканала равна 4,3125 кГц;

• каждый подканал независимо моделируется с помощью метода дискретной модуляции QAM;

• коэффициент усиления (спектральная плотность) каждого подканала составляет 16 бит/с/Гц для теоретического значения пропускной способности, равного 64 кбит/с;

• сигнал передается с помощью постоянного тока при ширине полосы пропускания 1,104 МГц;

• теоретическая пропускная способность для данных с полосой пропускания 1,104 МГц равна 16,384 Мбит/с;

• в стандартах ITU 992.1 (G.dmt), ITU 992.2 (G.lite) и ANSI T 1.431 Issue 2 оговорено использование различных вариантов и реализаций каналов ADSL, основанных на методе кодирования DMT;

• метод DMT был принят комитетом ANSI T1 как стандарт кодирования для линий связи и используется в системах передачи сигналов по каналам ADSL.

Дата добавления: 2015-07-10