Вопрос 6.
В чем разница между линейным кодом и модуляцией?
Мнение ведущего:
Информация может быть передана из точки А в точку В путем изменения формы сигнала переменного тока. Для этого подлежащую передаче информацию представляют в виде сигнала и с помощью этого сигнала изменяют какую-либо характеристику (или характеристики) сигнала высокой частоты. Таким образом, информационный сигнал оказывается заключенным в высокочастотный сигнал. Этот процесс называется модуляцией.
Высокочастотный сигнал называется несущей, а после модуляции - модулированной несущей. При применении модуляции информационный сигнал не передается непосредственно, а "переносится" с помощью несущей.
Все виды модуляции объединяются в группы в зависимости от того, какую характеристику (или характеристики) несущей изменяет информационный сигнал. Например, если в соответствии с сигналом изменяется амплитуда несущей, то такая модуляция называется амплитудной (АМ); если частота - частотной (ЧМ); если фаза - фазовой (ФМ); если амплитуда и фаза - амплитудно-фазовой и т.д.
В вышеперечисленных видах модуляции используется непрерывная несущая (аналоговый сигнал). Существует еще один вид модуляции, когда несущая представляет собой последовательность импульсов. В этом случае модулирующий сигнал воздействует на характеристики этих импульсов.
Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), при которой амплитуда импульса изменяется в соответствии с сигналом.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ), при которой ширина, или длительность, импульса изменяется в соответствии с сигналом.
Фазоимпульсная модуляция (ФИМ), при которой положение (фаза) импульса изменяется в соответствии с сигналом.
При амплитудно-импульсной модуляции модулирующий сигнал используется для изменения амплитуды импульсов. Частота повторения импульсов и их ширина остаются неизменными. Следовательно, для передачи информации вместо непосредственной передачи импульсов нужно передавать только изменение их амплитуды. Если амплитуду каждого импульса задавать некоторым кодом и затем передавать этот код, то мы получи то, что называется системой импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). В этой системе уровень каждого импульса или отсчета (выборки) аналогового сигнала представляется набором импульсов постоянной амплитуды и частоты, соответствующим двоичному коду. Порядок расположения импульсов в этом наборе, т.е. наличие или отсутствие импульсов в соответствующих местах, характеризует уровень исходного импульса (отсчета).
Например, трехразрядный двоичный код составляется из комбинаций трех импульсов для представления уровня. С помощью трехразрядного двоичного кода можно закодировать, т.е. преобразовать в двоичный код, только восемь дискретных уровней. Четырехразрядный двоичный код позволяет закодировать 16 уровней и т.д.
При передаче информации ИКМ сигнала на большие расстояния возникают следующие проблемы:
а) с течением времени нарастает постоянный ток, блокируемый некоторыми электрическими устройствами цифрового тракта, например, трансформаторами, что приводит к искажению передаваемых импульсов;
б) изменение постоянного тока в цепи отрицательно сказывается на функционировании устройств, получающих питание из линии (регенераторы);
в) передача длинных серий нулей или единиц приводит к нарушению правильной работы устройств синхронизации;
г) отсутствует возможность контроля возникающих ошибок на уровне физического канала.
Перечисленные проблемы решаются при помощи методов цифровой модуляции или, как более правильно их называют, методами линейного кодирования. Параметры получаемого линейного сигнала должны быть согласованы с характеристикой используемой линии и отвечать ряду следующих требований:
а) энергетический спектр линейного сигнала должен быть как можно уже. В нем должна отсутствовать постоянная составляющая, что позволяет повысить верность либо дальность передачи;
б) структура линейного сигнала должна обеспечивать возможность выделения тактовой частоты на приемной стороне;
в) обеспечение возможности постоянного контроля за ошибками на уровне физической линии;
г) линейный код должен иметь достаточно простую техническую реализацию;
д) сигнал должен быть неполярным, т.е. полярность сигнальных проводников не должна иметь значения, в таком случае система передачи не боится ошибок типа "зеркальный прием", или "обратная работа" (инверсия знаков), а также переполюсовки контактов физической линии или используемых разъемов.
Различают неалфавитные (HDB3) и алфавитные (mBnB, mBnT, mBnQ) коды (B (Binary) - двоичное, Т (Ternary) - троичное, Q (Quaternary) - четверичное основание кода). В случае алфавитных кодов кодирующее устройство преобразует каждую группу из m символов (исходного алфавита) в новую группу из n символов (выходного алфавита), причем таким образом, чтобы примерно уровнять число нулей и единиц в передаваемой последовательности.
Дополнить, возразить и т.д.: ditec@mail.ru
Вопрос 7.
Что такое DWDM?
Мнение ведущего:
WDM (Wavelength Division Multiplexing) - мультиплексирование с разделением по длине волны, т.е. волновое (спектральное) уплотнение. При WDM несущие генерируются отдельными источниками (лазерами), сигналы которых затем объединяются мультиплексором в единый многочастотный сигнал.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) - плотное мультиплексирование с разделением по длине волны, т.е. плотное волновое уплотнение. Технология, используемая для увеличения полосы пропускания существующих оптоволоконных магистралей.
DWDM - это технология передачи нескольких сигналов с различной длиной волны по одному волокну - используемая по отношению к WDM устройствам с расстоянием между соседними каналами 1,6 нм и менее. Фактически одно волокно превращается в несколько виртуальных волокон.
Главные отличия от технологии WDM:
а) использование только одного окна прозрачности 1550 нм;
б) малые расстояния между мультиплексными каналами (3,2 / 1,6 / 0,8 или 0,4 нм).
Мультиплексоры DWDM рассчитаны на работу с числом каналов до 32-х и более.
Дополнить, возразить и т.д.: ditec@mail.ru
Вопрос 8.
Какие бывают типы потоков Е1?
Мнение ведущего:
Скорее всего, здесь вопрос о типах цикловой структуры.
Существуют три основных варианта цикловой структуры Е1: неструктурированный поток, с цикловой структурой и с цикловой и сверхцикловой структурой.
Неструктурированный поток Е1 используется в сетях передачи данных и не имеет цикловой структуры, т.е. разделения на каналы.
Поток Е1 с цикловой структурой предусматривает разделение на 32 канала ОЦК по 64 кбит/с в форме разделения на канальные интервалы (Time Slot - TS) от 0 до 31. Нулевой канальный интервал отводится под передачу сигналов управления, сигнализации и цикловой синхронизации (FAS - Frame Alignment Signal), а оставшиеся канальные интервалы (от 1 до 32) отводятся под передачу полезной информации. В отечественной терминологии вариант потока Е1 с цикловой структурой получил название ИКМ-31. Он используется в ряде систем передачи данных, а также в некоторых приложениях ОКС7, ISDN и B-ISDN.
При использовании шестнадцатого канального интервала (TS-16) для передачи информации о сигнализации, связанной с разговорным каналом (сигнализации CAS) поток Е1 имеет дополнительно к цикловой структуре и сверхцикловую структуру (MFAS - Multi Frame Alignment Signal). В отечественной терминологии такой вариант получил название ИКМ-30. При этом 16 циклов объединяются в сверхцикл. В первом цикле в TS-16 передается информация MFAS о сверхцикле, а в остальных 15 циклах TS-16 используется для передачи сигнальной информации.
Дополнить, возразить и т.д.: ditec@mail.ru
Вопрос 9.
Расскажите, пожалуйста, о типах мультиплексоров SDH.
Мнение ведущего:
В состав сети SDH обычно входит несколько типовых устройств:
а) Системы кросс-коммутации DXCS (Digital Cross-Connect System) переключают цифровые потоки иерархий PDH и SDH уровней Е1, STM-N (N = 1,4,…). Обычно коммутаторы используются для оперативной реконфигурации сети, что повышает ее надежность и живучесть, а также для оперативного управления ресурсами сети.
б) Мультиплексоры ввода/вывода МВВ/ADM (Add/Drop Multiplexer) являются основными в сети SDH, так как они обеспечивают ввод и вывод потоков нагрузки в сетевом элементе, формирование транспортных модулей STM-N, управление процедурами мультиплексирования/демультиплексирования и резервирования в сети.
в) Терминальные мультиплексоры ТМ (Terminal Multiplexer) обеспечивают мультиплексирование нескольких потоков нагрузки низкого уровня иерархии в цифровые потоки STM-N и обычно являются конечными сетевыми элементами в сети или входят в состав мультиплексоров ADM или систем кросс-коммутации DXCS.
г) Регенераторы РГ/Reg (Regenerator) выполняют функции восстановления и усиления линейного сигнала, передаваемого модулем STM-N, при его передаче по сети SDH.
Мультиплексоры SDH являются универсальными и гибкими устройствами, позволяющими решать множество задач, т.е. кроме задачи мультиплексирования выполнять еще и задачи коммутации, концентрации и регенерации. Это оказывается возможным в силу его модульной конструкции, при которой выполняемые функции определяются лишь возможностями системы управления и составом модулей, включенных в спецификацию мультиплексора. В зависимости от комплектации они могут быть использованы в качестве сетевого элемента для пяти основных применений в сети: соединение точка-точка, регенератор, ввод-вывод в линию, ввод-вывод в кольцо, а также в качестве кросс-коммутатора.
Дополнить, возразить и т.д.: ditec@mail.ru
Вопрос 10.
Какие технологии применяются в xDSL?
Мнение ведущего:
В xDSL применяются различные технологии такие как, например WDSL (W-wireless), AirDSL, skyDSL (это радиодоступ), FDSL (F-Fiber), PDSL (P-powerline), технологии линейного кодирования и др., но в вопросе, как я понимаю, речь идет непосредственно о технологиях xDSL для медных кабелей. Поэтому рассмотрим кратко некоторые из них.
Технологии DSL (Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия) позволяют значительно расширить полосу пропускания действующих медных кабелей и значительно увеличить скорость соединения, например с локальной сетью, сетью Интернет и др. Цифровые данные передаются именно как цифровые - нет преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую и наоборот. Существует возможность использовать одновременно и аналоговую телефонную и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов.
Буква "х" перед DSL означает лишь версию технологии, причем обозначение этой версии для большинства технологий не стандартизовано.
IDSL (ISDN Digital Subscriber Line) - цифровая абонентская линия ISDN. Технология IDSL обеспечивает полностью дуплексную передачу данных в лини на скорости до 160 Кбит/с. Несмотря на то, что IDSL, также как и ISDN, использует модуляцию 2B1Q, между ними имеется ряд отличий. В отличие от ISDN линия IDSL является некоммутируемой линией, не приводящей к увеличению нагрузки на коммутационное оборудование провайдера. Также линия IDSL является "постоянно включенной" (как и любая линия, организованная с использованием технологии DSL), в то время как ISDN требует установки соединения.
HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Line) - это высокоскоростная цифровая абонентская линия. Технологи HDSL обеспечивает полный дуплексный обмен на скорости 2,048 Мбит/с (Е1). Для передачи используются две или три кабельных пары.
SDSL (Single Pair Symmetrical Digital Subscriber Line) - симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной кабельной паре. Это дальнейшее развитие технологии HDSL.
ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия).
Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием "постоянно установленного соединения" (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, доступа к локальным сетям (ЛВС) и т.п. Технология ADSL обеспечивает скорость "нисходящего" потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость "восходящего" потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с по одной витой паре.
RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line) - цифровая абонентская линия с адаптируемой скоростью соединения в зависимости от качества лини.
Технология RADSL обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов (длина, соотношение сигнал-шум и др.). При использовании технологии RADSL соединение на разных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачи данных, которая может выбираться при синхронизации линии, во время соединения или по сигналу, поступающему от станции.
G.Lite (ADSL Lite или UADSL (Universal ADSL)) представляет собой более дешёвый ("облегченный") и простой в установке вариант технологии ADSL. За счет некоторого снижения скорости передачи G.Lite позволяет упростить схему параллельной работы модема и телефона по одной и той же линии.
VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line) - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия.
Технология VDSL является наиболее "быстрой" технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока до 51…55 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26 Мбит/с. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 метров до 1300 метров. То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей).
Дополнить, возразить и т.д.: ditec@mail.ru