Требования к системам HDSL

Одной из наиболее широко применяемых систем передачи технологий семейства xDSL в настоящее время на сетях связи железнодорожного транспорта является аппаратура, реализующая технологию HDSL. Ее основным назначением является использование существующего электрического кабеля с медными жилами для симметричной дуплексной передачи цифровых потоков со скоростью 2048 кбит/с на большие расстояния. Оборудование HDSL может применяться для работы по кабелю любого типа – симметричному городскому (например, Т, ТПП), магистральному (МКПА, МКС) и даже коаксиальному.

Главными факторами, влияющими на качество работы оборудования HDSL, являются параметры линии связи. К основным из них относятся следующие.

1. Затухание сигнала. Затухание сигнала в кабельной линии зависит от типа кабеля, длины его участка и частоты сигнала. Как известно, уменьшение мощности информационного сигнала при его передаче вызвано наличием омического сопротивления линии. Чем меньше диаметр сечения провода и чем длиннее линия, соединяющая приемник сигнала с передатчиком, тем меньший уровень сигнала будет на приемной стороне и тем хуже будет отношение сигнал/помеха. Процесс распознавания принятого сигнала на фоне помех будет затрудняться, что приведет к увеличению количества ошибок. Сопротивление линии кроме активной составляющей имеет также реактивные составляющие. Вследствие этого появляется частотная неравномерность ослабления мощности сигнала.

2. Перекрестные помехи на ближнем и дальнем окончаниях линии (FEXT, NEXT). Теоретически значение соотношения сигнал/помеха можно увеличить, если поднять уровень передаваемого сигнала. Однако в этом случае возрастет и уровень помехи, которую данный сигнал будет наводить на соседние каналы, организованные по другим парам жил того же кабеля. Помимо электрических наводок от внешних источников электромагнитного излучения (атмосферные разряды, коммутация сильноточных цепей и т.д.), наибольшее влияние на принимаемый сигнал оказывают как раз те помехи, которые вызваны высокоскоростной передачей данных по остальным жилам многожильного кабеля. Поэтому стандарты xDSL технологий обычно определяют максимальный уровень сигнала, который может передаваться в линию. Этот уровень соответствует значению минус 13,5 дБм.

3. Нелинейность АЧХ. В первом приближении кабельная линия связи может быть представлена фильтром нижних частот. Составляющие сигнала, имеющие большие частоты, будут претерпевать большее затухание при прохождении по линии связи. Это приведет к появлению амплитудно-частотных искажений сигала на приеме.

4. Групповое время прохождения. Скорость распространения сигнала в кабеле зависит от его частоты, поэтому различные составляющие сигнала будут приходить на приемную станцию с разными фазами. Таким образом, даже при равномерной АЧХ форма импульса на приеме будет искажаться.

Исходя из вышеизложенного, можно предъявить следующие требования к оборудованию HDSL, применяемому на сетях связи железнодорожного транспорта:

1. Дальность действия связи при передаче по кабелю МКС, МКПА должна составлять 18 – 22 км, что равняется длине одного усилительного участка аппаратуры системы передачи К-60П.

2. Необходимость работы в условиях высокого уровня помех.

3. Электромагнитная совместимость оборудования HDSL с аналоговыми и цифровыми системами передачи, работающими по тем же кабельным линиям.

Для выполнения указанных требований большое значение имеет выбор способа кодирования. Технология HDSL предусматривает использование двух видов линейного кодирования:

2B1Q (2 binary, 1 quartenary – два импульса сигнала, имеющих два разрешенных значения амплитуды, заменяются одним импульсом, имеющим четыре разрешенных значения амплитуды),

CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation – амплитудно-фазовая модуляция без передачи тока несущей частоты в линию).

Обе технологии основаны на цифровой обработке передаваемого и принимаемого сигналов сигнальным процессором и обладают рядом общих принципов, которые будут рассмотрены в пунктах 3.1 и 3.2 данных методических указаний.

Кроме выбора вида линейного кодирования на снижение частоты линейного сигнала, а следовательно, повышения дальности действия связи аппаратуры технологии HDSL существенную роль играет адаптивная эхо-компенсация. Суть ее состоит в том, что прием и передача сигналов ведутся в одном спектральном диапазоне. Разделение сигналов в аппаратуре осуществляет микропроцессор. Приемник модема HDSL вычитает из принятого суммарного линейного сигнала:

имеющийся в нем сигнал собственного передатчика, который “просочился” через дифференциальную систему, имеющую конечную величину переходного затухания;

“эхо – сигнал”, появляющийся вследствие отражения от точек несогласованности сопротивлений строительных длин кабельных участков.

Настройка системы HDSL под параметры каждой линии происходит автоматически, оборудование адаптируется к параметрам каждого кабельного участка. Поэтому при установке аппаратуры или перенесении ее с одного участка на другой не требуется проведения каких-либо ручных настроек или регулировок.

Применение эхо-компенсации и снижение частоты линейного сигнала позволило вести передачу в обоих направлениях не только по одной паре, но и в одном кабеле. Это также является важнейшим преимуществом технологии HDSL перед применявшимися ранее методами линейного кодирования HDB3 или AMI. Построенные до появления технологий DSL тракты Е1, помимо установки множества линейных регенераторов (через каждые 1,5 – 2,7 км в аппаратуре ИКМ-30-5), требовали прокладки двух кабелей. В одном из них все пары задействовались под передачу сигналов, а в другом – под прием.

Поиск по сайту: