Lektsia_5_DSL (Электронные лекции), страница 2

Пусть данныепоступают со скоростью R бит/с. Они должные быть разделены нагруппы бит, которые будут затем присвоены DMT символу. Скоростьпередачи DMT символа обратно пропорциональна его длительности Т,таким образом, число бит, присваиваемых символу будет b=R.T. (т.е.символьная скорость будет 1/Т). Из этих b бит, bi бит (i=1, …, N=256)предназначены для использования в I подканале, таким образом:Nb   bii 1Для каждого из Nподканалов, соответствующие ему bi биты,транслируются кодером DMT в сложный символ Xi, с соответствующейамплитудой и фазой. Каждый символ Xi, может быть рассмотрен каквекторное представление процесса модуляции КAM на частоте несущейfi.

Для данного вектора существует 2bi возможных значений. Фактическикаждые bi бит представляют точку на сигнальной решетке КAM,присвоенную определенному каналу i в DMT символе. В результатеполучается N КAM векторов. Данные N векторов подаются на вход блокинверсного быстрого преобразования Фурье (Inverse Fast FourierTransform – IFFT). Каждый символ Xi представлен на определеннойчастоте, с амплитудой и фазой соответствующими КAM модуляции. Врезультате N КAM векторов представляют из себя набор из N=256равноудаленных друг от друга частот с заданными частотой и фазой.Данный набор преобразуется IFFT во временную последовательность.

Nвыходов IFFT затем подаются на конвертер, преобразующий сигнал изпараллельноговпоследовательный.Далееосуществляетсяцифроаналоговое преобразование, с помощью ЦАП (DAC). Передотправкой непосредственно в линию DMT- символ пропускается черезаналоговый полосовой фильтр, который необходим для разделения почастоте направлений передачи от пользователя и к пользователю (каквидно, с точки зрения направления передачи система являетсясистемой с частотным разделением каналов (ЧРК). Для приемникаосуществляются обратные действия.Использование узких подканалов имеет преимущество, котороезаключается в том, что характеристики кабеля линейны для данногоподканала.

Поэтому дисперсия импульса в пределах каждого подканала,а следовательно и необходимость в коррекции в приемнике будетминимальна. В следствии наличия импульсного шума принятый символбудет искажен, однако БПФ «раскидает» данный эффект по большомучислу подканалов, в результате чего вероятность ошибки будетневелика.При использовании DMT количество бит данных, передаваемых покаждому подканалу может варьироваться в зависимости от уровнясигнала и шума в данном подканале. Это не только позволяетмаксимизироватьпроизводительностьдлякаждойконкретнойабонентской линии, но также позволяет уменьшить влияние такихэффектовкакпередаваемыхпереходныепокаждомупомехи.подканалуКоличествобитопределяетсяданных,нафазеинициализации. В общем случае использование более высоких частотвызывает более сильное затухание, что приводит к необходимостииспользования КAM более низкой разрядности.

С другой стороны,затухание на низких частотах будет ниже, что позволяет использоватьКAM более высокой разрядности. В дополнении к этому, распределениеколичества бит по подканалам может адаптироваться на фазе передачиданных, в зависимости от качества канала.Распределение бит по частотным подканалам при использовании DMTДля обеспечения хорошего качества передачи в технологии ADSLиспользуются коды исправляющие ошибки. Из всего многообразия кодовданной разновидности, после длительных исследований, ANSI выбралкод Рида-Соломона (Reed-Solomon – RS) в качестве обязательного длявсех приемопередатчиков ADSL.Не двоичные коды Рида-Соломона являются специальным классомлинейных блоковых кодов.RS коды функционируют точно так же как и двоичные коды.Единственным различием являются не двоичные символы. Алфавит RSкодов состоит из 256 элементов.

Именно поэтому данный класс кодовявляется не двоичным.(n,k) RS код представляет из себя циклический код, которыйпреобразует блок из k байтов в блок из n байтов (n255).С точки зрения кодового расстояния RS коды функционируютнаилучшим образом для заданных n и k, т.е. dmin=n-k+1(dmin –минимальное расстояние Хэмминга).Аппаратная реализация RS кодера выполняется в виде одного чипа,и позволяет добавить к вектору сообщения до 32 байт, причеммаксимальный размер кодового вектора может достигать 255 байт.Наиболее часто используется RS код (255,239). С помощью 16проверочных байт осуществляется коррекция до 8 ошибочных байт вкодовом вектореdmin=255-239+1=17=2q+1.R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line — цифроваяабонентская линия с адаптацией скорости соединения)Технология R-ADSL обеспечивает такую же скорость передачиданных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптироватьскорость передачи к протяженности и состоянию используемой витойпары проводов.

При использовании технологии R-ADSL соединение наразных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачиданных.Скоростьсинхронизациипередачилинии,воданныхвремяможетсоединениявыбиратьсяилипоприсигналу,поступающему от станции.G . Lite (ADSL.Lite) представляет собой более дешёвый и простойв установке вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость«нисходящего» потока данных до 1,5 Мбит/с и скорость «восходящего»потока данных до 512 Кбит/с или по 256 Кбит/с в обоих направлениях.HDSL(HighBit-RateDigitalSubscriberвысокоскоростная цифровая абонентская линия)Line—Стандарт HDSL (высокоскоростная цифровая абонентская линия)берет свое начало от стандарта ISDN-BA.

Оригинальная концепцияHDSL была разработана в Северной Америке, разработчики DSLпытались повысить тактовую частоту ISDN, чтобы увидеть, насколькодалеко и насколько быстро могут работать системы высокоскоростнойпередачи данных. Следует также учитывать, что одновременно такжеочень быстро развивалась технология DSP (технология цифровойобработкисигнала).Исследовательскаяработапривелакудивительному открытию. Оказывается, даже простая 4-уровневаямодуляцияPAM(амплитудно-импульснаямодуляция)позволяетработать на скоростях до 800 Кбит/с при вполне приемлемой длинелинии (в США данная зона называется Carrier Serving Area — зонаобслуживанияоператора).Былакомпенсацииэхо-сигналов,сновакотораяиспользованапозволилатехнологияорганизоватьдвустороннюю передачу данных со скоростью 784 Кбит/с по одной парепроводов, отвечая при этом всем требованиям по расстоянию передачии запасу по помехоустойчивости, которые должны быть выполнены дляпредоставления необходимого качества обслуживания.Концепция высокоскоростной цифровой абонентской линии (HDSL).Технология HDSL предусматривает организацию симметричнойлинии передачи данных, то есть скорости передачи данных отпользователя в сеть и из сети к пользователю равны.

Благодаряскорости передачи (1,544 Мбит/с по двум парам проводов и 2,048 Мбит/спо трем парам проводов) телекоммуникационные компании используюттехнологию HDSL в качестве альтернативы линиям T1/E1. (Линии Т1используются в Северной Америке и обеспечивают скорость передачиданных1,544обеспечиваютМбит/с,скоростьалинииЕ1передачииспользуютсяданных2,048вЕвропеМбит/с.)иХотярасстояние, на которое система HDSL передает данные (а это порядка3,5 — 4,5 км), меньше, чем при использовании технологии ADSL, длянедорогого,ноэффективного,увеличениядлинылинииHDSLтелефонные компании могут установить специальные повторители.Использование для организации линии HDSL двух или трех витых партелефонных проводов делает эту систему идеальным решением длясоединения серверов Интернет, локальных сетей и т.п.

ТехнологияHDSL2 является логическим результатом развития технологии HDSL.Даннаятехнологияобеспечиваетхарактеристики,аналогичныетехнологии HDSL, но при этом использует только одну пару проводов.РаботалинииHDSLосновываетсянапримененииэхокомпенсаторов, использующих методы цифровой обработки сигнала.Однаконесмотрянабольшуюкорректирующуюспособностьэхокомпенсаторов, их возможности не безграничны.Физическая цепь линии HDSL, как правило, неоднородна ипредставляетсобойсовокупностьпоследовательновключённыхотрезков витой пары различной длины и различного диаметра. Какправило, диаметр витой пары увеличивается по мере удаления откоммутационнойстанции,чтодиктуетсяэкономическимииконструктивными соображениями.

Кроме того, типовая абонентскаялиния имеет достаточно большое количество паяных соединений,посколькуабонентскихстроительнаякабелейдлинасравнительномногопарныхневелика.низкочастотныхТак,например,многопарные кабели телефонной сети имеют строительные длины 150м; таким образом, при средней длине абонентской линии 3 км она можетсодержать примерно 10 сростков. С учётом различия диаметра проводана отдельных участках типовая абонентская линия является оченьнеоднородной средой передачи.Кроме того, абонентские линии могут содержать параллельныеотводы (bridged taps). Вышеуказанные факторы отклонения реальнойабонентской линии от идеальной однородной симметричной парыувеличивают число и уровень отражённых сигналов и, таким образом,требуют значительного увеличения корректирующих возможностейэхокомпенсатора, что практически недостижимо.