Nyckelindikatorer för kommunikationssystemet:

1) tillförlitlighet för meddelandeöverföring.

Graden av överensstämmelse mellan det mottagna och sända meddelandet kallas överföringens tillförlitlighet.

Vid sändning av diskreta meddelanden bestäms tillförlitligheten av felfrekvensen.

Var är antalet felaktigt mottagna meddelandeelement och är det totala antalet meddelandeelement.

Felfrekvensen är slumpmässig.

Vid sändning av kontinuerliga meddelanden kännetecknas skillnaden mellan ett sänt och ett mottaget meddelande av ett slumpmässigt fel.

mottaget meddelande, x(t)-mottaget meddelande;

Slumpmässig störning vid utgången av kommunikationssystemet.

Kriteriet för rotmedelkvadratfel (RMSE) används ofta.

Rotmedelkvadratfelet bestäms av:

Genomsnittlig störningseffekt;

Genomsnittlig effekt för den användbara signalen.

P(- endimensionell densitet av probabilistiskt brus.

Angiven störningströskel.

Fysiskt motsvarar detta tillstånd den probabilistiska frånvaron av det så kallade anomala felet, dvs. ett fel som kanske inte matchar mottagaren.

Till exempel: kortvarigt systemfel, impulsljud, etc.

2) bullerimmunitet.

Överföring av information med erforderlig tillförlitlighet förutsätter tillförlitlig drift av kommunikationssystemet, detta är möjligt om kommunikationssystemet har hög tillförlitlighet, d.v.s. förmågan hos instrument och enheter att utföra sina tilldelade funktioner under lång tid och ge den nödvändiga brusimmuniteten - förmågan att motstå effekterna av störningar.

Brusimmunitet beror på faktorer:

1) metoder för praktisk implementering av kommunikationssystemet;

2) elementbas;

3) produktion, teknik för utrustning;

4) driftsförhållanden;

5) principer för att bygga ett kommunikationssystem, etc.

Ett kommunikationssystems tillförlitlighet kvantifieras genom sannolikheten att utrustningen kommer att utföra sina funktioner inom en given tid.

Signal-brusförhållande är en faktor som utvärderar brusimmuniteten hos ett kommunikationssystem:

Ju lägre signal-brusförhållande som krävs, desto högre är brusimmuniteten för kommunikationssystemet.

3) informationsöverföringshastighet.

Om överföringen av kontinuerliga meddelanden utförs i realtid. Det är dock ofta lämpligt att spela in ett meddelande och sedan sända det med en hastighet som skiljer sig mer eller mindre från den tidpunkt då det skapades. Detta möjliggör effektiv användning av kommunikationskanaler.

Numeriskt bestäms överföringshastigheten av mängden information som tas emot från avsändaren till mottagaren på 1 sekund. Mätt i bitar per sekund.

Hastigheten beror på:

1) från meddelandet och dess statistiska egenskaper;

2) egenskaper hos kommunikationskanalen;

3) distorsion och störningar i kanalen.

Mycket ofta, när man sänder diskreta meddelanden, används begreppet teknisk överföringshastighet för att beskriva egenskaperna hos hårdvaran i ett kommunikationssystem.

Den maximala möjliga överföringshastigheten bedöms av kanalkapaciteten, som bestäms numeriskt av den maximala mängden information som sänds över den på 1 sekund.

effektiva frekvensband för kommunikationskanalen;

genomsnittlig störeffekt.

4) effektiviteten hos kommunikationssystemet.

För att bedöma kvaliteten på arbetet används kostnadsrelaterade indikatorer.

1) energi;

2) frekvensband;

3) kostnad för utrustning;

4) vikt och storlek, etc.

Uppsättningen egenskaper som kännetecknar effektiviteten hos ett system ur kostnadssynpunkt kallas kommunikationssystem effektivitet.

För att välja ett kommunikationssystem baserat på effektivitet används kriterier, med hänsyn till förutbestämda fastställda restriktioner på vissa parametrar och egenskaper hos kommunikationssystemet.

Enhetskostnadskriterium - Dessa är de kriterier i enlighet med vilka kommunikationssystem bedöms utifrån kostnaden för att överföra 1 bit information med en given tillförlitlighet.

Specifik energiförbrukning, var

Signalenergin vid mottagaringången som spenderas på att sända 1 bit;

Spektral densitet av interferens.

Specifik bandförbrukning, var

Motsvarande kommunikationssystem bandbredd;

R-baudhastighet (bit*sek).

Värdet kan betraktas som indikatorer på kommunikationssystemets prestanda.

1.3 Klassificering av system och informationsöverföringsledningar.

Klassificeringstecken:

1) omfattning (telefonsystem, dataöverföring, tv, telemetri);

2) enligt meddelandets form (diskret, kontinuerlig);

3) efter utseende linjesignal(kontinuerlig, puls);

4) efter driftfrekvensområde och bandbredd (smalband, bredband);

5) efter typ av kommunikation (fast telefon, mobil);

6) enligt principen om komprimering och separation (tid, frekvens, kod).

Alla kommunikationssystem är indelade i två grupper:

1) system med fri utbredning av signaler.

Nivån på signalspridningen är proportionell mot kvadraten på avståndet mellan sändaren och mottagaren (radioteknik).

2) system med riktningsutbredning av signaler.

Påtvingad signalutbredning. Enheter används för detta. Energin i dem försvinner inte utan absorberas av styranordningen. Systemen är stabila och idealiska ur tillförlitlighetssynpunkt. Den idealiska lösningen på problemet med elektromagnetisk kompatibilitet är hög genomströmning. Dessa system är dock mycket dyra och kräver skapandet av förstärkande reläpunkter.

Problem:

1) elektromagnetisk kompatibilitetsproblem, störningar;

2) hög effektivitet, flexibilitet, rörlighet.

System med fri spridning av signaler är indelade i:

1) system med konstanta parametrar - system där signalparametrarna som passerar genom utbredningsmediet inte genomgår betydande slumpmässiga förändringar, med undantag för fasen (systemet radioreläkommunikation, satellitkommunikation - de fungerar i centimetervågområdet).

2) system med slumpmässiga parametrar - parametrarna för signalen ändras när den passerar genom mediet. Dessa förändringar i mottagaren är antingen i reflekterade eller direktvågssystem (kortvågssystem - signaler genomgår djup fading).

Med en våglängd l=3-10 meter reflekteras radiosignaler väl från jonosfären, vilket gör att de kan spridas över 2000 km.

Vid l<3 метров радиоволны распространяются в пределах видимости.

Vågklassificering:

Blockschema över ett enkanaligt kommunikationssystem. Klassificering av kommunikationssystem

Uppsättningen av tekniska medel och distributionsmiljö som säkerställer överföringen av meddelanden från källa till mottagare anropas telekommunikationssystem.

Vid överföring av meddelanden via ett telekommunikationssystem utförs följande operationer:

Konvertering av ett meddelande som kommer från en meddelandekälla (MS) till en primär telekommunikationssignal (nedan helt enkelt "primär signal");

Omvandling av primära signaler till linjära signaler med egenskaper som överensstämmer med egenskaperna hos utbredningsmediet (kommunikationslinjen);

Val och växling av överföringsväg;

Överföring av signaler längs den valda rutten;

Konvertera signaler till meddelanden.

Generaliserat blockschema över systemet

telekommunikation

IS – meddelandekälla (information);

PR 1 (PR -1) – omvandlare (omvänd omvandlare) av meddelandet till den primära signalen;

SC – växelstation, som representerar en uppsättning växlings- och kontrollutrustning som säkerställer etableringen av olika typer av anslutningar (lokala, långväga, internationella, inkommande, utgående och transitering)

OS 1 (OS -1) – gränssnittsutrustning som utför direkt (invers) omvandling av primära signaler till linjära signaler (sekundära signaler).

Telekommunikationskanalär ett komplex av tekniska medel som säkerställer överföring av meddelanden mellan dess källa och mottagare.

Sändningskanalär ett komplex av tekniska medel och spridningsmedia som säkerställer överföringen av en primär telekommunikationssignal i ett visst frekvensband.

Överföringssystemär ett komplex av tekniska medel och utbredningsmedia som säkerställer överföringen av en primärsignal i ett visst frekvensband eller med en viss överföringshastighet mellan kopplingsstationer.

Huvudkännetecken för kommunikationssystem

När man bedömer ett kommunikationssystems prestanda är det först och främst nödvändigt att ta hänsyn till vad noggrannheten i meddelandeöverföringen tillhandahåller systemet och med vad fart information överförs. Den första avgör kvalitet transmission, andra - kvantitet.

Brusimmunitet för att ta emot meddelanden kännetecknar graden av överensstämmelse mellan de sända och mottagna meddelandena, uttryckt i något kvantitativt mått. Brusimmunitet, är förmågan hos ett system att motstå de skadliga effekterna av störningar. Brusimmunitet bedöms på noggrannheten i meddelandemottagningen för ett givet signal-till-störningsförhållande (SNR) och beror både på egenskaperna hos de sända signalerna och på mottagningsmetoden. Lojalitet mottagning bestäms av graden av likhet mellan de mottagna och sända meddelandena.

Om meddelandet beskrivs av en kontinuerlig funktion a(t), sedan avvikelsen ε (t) mottaget meddelande på) från det överförda A(t) är kontinuerlig:

(1.2.1)

och används ofta som ett mått på skillnad standardavvikelse(RMS):

, (1.2.2)

där överstapeln anger medelvärde över många realiseringar.

Informationsöverföringshastighet R kallas den genomsnittliga mängden information jag, sänds i detta system per tidsenhet:

R[dv. enheter/sek.] = jag/T, (1.2.4)

Var T– Informationsöverföringens varaktighet.

Aktualitet meddelandeöverföring bestäms av acceptabel dröjsmål, betingad av omvandlingen av meddelanden och signaler, såväl som den ändliga tiden för signalutbredning längs kommunikationskanalen.

4 Grundparametrar för signaler och kommunikationskanaler. En nödvändig förutsättning för oförvrängd signalöverföring

Kommunikationskanalen kännetecknas på samma sätt som signalen av tre huvudparametrar:

- tid T till, under vilken överföring är möjlig över kanalen;

- dynamiskt område D till(förhållandet mellan den tillåtna effekten för den överförda signalen och störningseffekten, uttryckt i decibel);

- kanalbandbredd Fc.

En generaliserad egenskap hos en kanal är dess kapacitet (volym):

(1.5.1)

Ett nödvändigt villkor för oförvrängd överföring av signaler med volym över en kanal är:

I det enklaste fallet matchas signalen med kanalen i alla tre parametrarna, d.v.s. uppnår uppfyllandet av följande villkor:

Ojämlikhet (1.5.2) kan också tillfredsställas när en eller två av ojämlikheterna (1.5.3) inte är uppfyllda. Detta innebär att du kan "handla" varaktighet för spektral bredd, eller spektral bredd för dynamiskt omfång, etc.

Tillsammans med ovanstående grundläggande parametrar för kanalen kännetecknas dess frekvensegenskaper av frekvensöverföringskoefficient och tidsegenskaper - av impulssvar h till (t,τ). Det följer av avsnitt 1.2.5 att dessa egenskaper gör det möjligt att beskriva transformationerna av insignaler i tids- eller frekvensdomänen, utförda både av kanalen som helhet och av dess individuella element.

Prestandan hos alla kommunikationssystem bedöms i första hand av informationsöverföringens noggrannhet och hastighet. Den första bestämmer kvaliteten på överföringen, den andra - kvantiteten. I ett riktigt kommunikationssystem är kvaliteten på överföringen relaterad till graden av förvrängning av det mottagna meddelandet. Dessa förvrängningar beror på systemets egenskaper och tekniska skick, såväl som på störningens intensitet och karaktär. Om kommunikationssystemet är korrekt utformat och är tekniskt bra, beror irreversibel förvrängning av meddelanden endast på påverkan av störningar. I det här fallet bestäms kvaliteten på överföringen helt av systemets brusimmunitet.

Under bullerimmunitet förstå förmågan hos ett kommunikationssystem att motstå de skadliga effekterna av störningar på meddelandeöverföring. Eftersom effekten av störningar yttrar sig i det faktum att det mottagna meddelandet skiljer sig från det sända, kan brusimmuniteten för en given störning karakteriseras kvantitativt graden av överensstämmelse mellan det mottagna meddelandet och det överförda. Denna kvantitet kännetecknas av termen lojalitet. Trohetsmåttet väljs på olika sätt, beroende på meddelandets karaktär och mottagarens krav. Det kan visas att överföringsfideliteten beror på förhållandet mellan signalens medeleffekter och störningar (oftare - signal-brusförhållandet; engelska - signal-brusförhållande - SNR; Detta förhållande betecknas vanligtvis som S/N).

Verken av V. A. Kotelnikov och K. Shannon visar att med ett valt kriterium och en given uppsättning signaler som tas emot med en viss störning ( vitt brus; vitt brus), Det finns en maximal (potentiell) brusimmunitet som inte kan överskridas av någon mottagningsmetod. En mottagare som implementerar potentiell brusimmunitet kallas optimal. Vid en viss störningsintensitet är sannolikheten för ett mottagningsfel lägre, ju mer olika signalerna som sänder olika meddelanden är. Problemet är att välja vitt skilda signaler för att förmedla information. Sändningsfideliteten kan ökas genom att öka komplexiteten hos modulerings-demodulationsmetoder och introducera brusresistent meddelandekodning. Slutligen beror överföringens noggrannhet också på metoden för att ta emot meddelanden. Det är nödvändigt att välja en mottagningsmetod som bäst inser skillnaden mellan signaler vid ett givet signal-brusförhållande.

En annan viktig indikator på ett kommunikationssystem är informationsöverföringshastighet.

Som redan nämnts, volymen överförd information Det är vanligt att mäta i bitar och byte. Större härledda enheter för informationsvolym (liksom datorminneskapacitet) används också i stor utsträckning: kilobyte, megabyte, gigabyte och även, på senare tid, terabyte och petabyte.

Vid bestämning av informationsmängden utvecklades en situation historiskt att med namnen "bit" och "byte" användes (och används) SI-prefixen felaktigt (i enlighet med den internationella standarden IEC 60027-2 används dessa enheter, för exempel, så här: istället för 1000 = 10 3 skriv 1024 = 2 10):

• 1 KB = 2 10 byte = 1024 byte;
• 1 MB = 2 20 byte = 1024 KB;
• 1 GB = 2 30 byte = 1024 MB = 1 048 576 KB, etc.

I det här fallet börjar beteckningen "KB" vanligtvis med en stor bokstav, i motsats till den gemena bokstaven "k" för att beteckna multiplikatorn 10 3.

Kom ihåg att antalet bitar eller byte som sänds per sekund är informationsöverföringshastigheten, som definieras i bitar/s, baud eller byte/s. Med ökad överföringshastighet definieras den i Kbit/s, Mbit/s, Gbit/s, KB/s, MB/s, GB/s, Kbaud, Mbaud, Gbaud, etc.

Under de senaste åren har termen "bitrate" ( bithastighet), vilket återspeglar mängden information som överförs per tidsenhet. Bitrate används vanligtvis för att mäta den effektiva överföringshastigheten för användbar information. Bithastigheten uttrycks i bitar per sekund |bit/s|, såväl som härledda värden med prefixen kilo-, mega-, etc.

När du använder m-ära istället för binära symboler, är den maximala mängden information som kan överföras via en kommunikationskanal log 2 m [bitar]. Därför kan en diskret meddelandekälla ge maximal prestanda (utmatningshastighet) för information [bit/s], som inte överstiger

Var T n - varaktighet för ett paket; m- digital kodbas.

På m = 2 RH = 1 /T n och informationsöverföringshastighet R H numeriskt lika teknisk hastighet v. På t > 2 möjlig informationsöverföringshastighet R u > v. Dock ofta i digitala system kommunikationshastighet för informationsöverföring R H Detta alternativ uppstår när inte alla paket används för att överföra information, till exempel om några av dem används för synkronisering eller för att upptäcka och korrigera fel (vid användning korrigeringskod).

Som kommer att visas senare är den maximala mängden information som kan överföras av en binär symbol ("1" eller "0") 1 bit. Teoretiskt sett orsakar varje symbol som tas emot vid ingången av en kommunikationskanal uppkomsten av en symbol vid utgången, så att den tekniska hastigheten vid ingången och utgången av kanalen är densamma.

Komprimering av överförd information. Vid överföring av information finns det två relaterade problem: att eliminera redundant information och komprimera den senare. Under redundans förstå den värdelösa, överflödiga informationen vid mottagandet, som fortfarande är omöjlig att använda, och konsumenten faktiskt inte behöver den. Meddelanden från nästan alla källor är överflödiga. Faktum är att meddelandets individuella tecken står i ett visst statistiskt samband. Så, i ord på det ryska språket, efter två på varandra följande vokaler, är en konsonant mer sannolikt, och efter tre på varandra följande konsonanter, kommer det troligen att finnas en vokal. Redundans gör att meddelanden kan presenteras i en mer ekonomisk form. Måttet på möjlig reduktion av ett meddelande utan förlust av information på grund av statistiska samband mellan dess element bestäms av redundans. Begreppet "redundans" gäller inte bara meddelanden eller signaler, utan även språket som helhet, kod. Till exempel når redundansen för europeiska språk 60-80%.

Anledningen till uppkomsten av redundans är mänskliga organs okänslighet för någon del av den mottagna informationen. Till exempel kan en TV-bild innehålla upp till 16 tusen nyanser av en färg, medan mänskligt syn, känsligt för ljusstyrka, är okänsligt för ett så stort utbud av färger. I bästa fall kan en person urskilja upp till flera hundra färgnyanser av samma färg. Därför kan vissa färgnyanser elimineras under överföring utan en märkbar förlust av kvaliteten på färgbilden på skärmen. Detsamma kan sägas om överföringen av muntligt tal över en kommunikationskanal, vars övre frekvens av spektrumet kan begränsas till en frekvens på 3400 Hz utan att förlora betydelsen av det mottagna meddelandet. Ett annat mycket enkelt exempel - anta att informationen om värdena för induktans I, kapacitans MED och resonansfrekvens/oscillerande krets. I det här fallet är det möjligt att bara överföra värdena för två kvantiteter, till exempel induktans och kapacitans, till kanalen och beräkna resonansfrekvensen i mottagningsänden med hjälp av en välkänd formel.

Eliminering av redundans i den ursprungliga informationen gör att färre bitar kan överföras eller lagras. I informationsteori bevisade K. Shannon en sats (se nedan), enligt vilken för en källa utan redundans kl. Är du här MED - kommunikationssystemets kapacitet), är det möjligt att hitta en kodnings-avkodningsmetod där det är möjligt att sända meddelanden över en kommunikationskanal med störningar med ett godtyckligt litet fel. Närvaron av redundans i ett meddelande är ofta användbart och till och med nödvändigt, eftersom det gör att fel kan upptäckas och korrigeras, d.v.s. öka tillförlitligheten av meddelandereproduktion. Om meddelanderedundans inte används för att förbättra överföringstillförlitligheten bör den elimineras. För detta ändamål används speciell statistisk kodning, och signalredundansen reduceras i förhållande till meddelanderedundansen.

En universell indikator på ett kommunikationssystem är informationseffektivitet c, som kännetecknar användningen av kanalkapacitet r = RJC.

Tidpunkten för meddelandeöverföring bestäms av det acceptabla dröjsmål, orsakad av omvandlingen av meddelanden och signaler, såväl som den ändliga tiden för signalutbredning längs kommunikationskanalen (utbredningstiden är särskilt märkbar i satellitkommunikationssystem). Det beror på två indikatorer: arten och längden på kanalen och varaktigheten av signalbehandlingen i sändnings- och mottagningsanordningarna. Hastigheten för informationsöverföring och dess fördröjning i kommunikationslinjer är oberoende egenskaper.

Kommunikationskanalen, såväl som den sända signalen, kännetecknas av tre parametrar: tid Tk, under vilken information kan överföras över kanalen, dynamiskt område D K och kanalbandbredd F K .

Jod kanalens dynamiska omfång förstå förhållandet mellan den tillåtna signaleffekten och störningseffekten i kanalen, uttryckt i decibel.

En generaliserad egenskap hos en kommunikationskanal är dess kapacitet(volym)

En nödvändig förutsättning för oförvrängd överföring över signalkanalen

Ofta tjänar omvandlingen av primärsignalen till en högfrekvent radiosignal syftet att matcha den sända signalen med kanalen. I det enklaste fallet matchas signalen med kanalen i alla tre parametrar:

Om dessa villkor är uppfyllda "passar" volymen av den sända signalen nästan helt in i kanalens volym.

I ett antal fall kan ojämlikhet (1,2) tillgodoses även när en eller två av ojämlikheterna (1,3) inte är uppfyllda. Detta betyder att du kan "handla" varaktighet för spektral bredd eller spektral bredd för dynamiskt omfång, etc. Låt oss titta på ett exempel.

Exempel 1.1

Låt en telefonsignal inspelad på en bandspelare med en spektrumbredd på 3,4 kHz sändas genom en kommunikationskanal vars bandbredd är 340 Hz. Detta kan göras genom att spela upp signalen med fem gånger den hastighet med vilken den spelades in. I det här fallet kommer alla frekvenser för den ursprungliga signalen att minska med fem gånger, men sändningstiden kommer också att öka med samma mängd. Den mottagna signalen spelas också in på en bandspelare och sedan, genom att spela upp den med fem gånger hastigheten, kan den ursprungliga signalen återställas med hög noggrannhet. På liknande sätt kan en signal sändas snabbare om kanalbandbredden är bredare än signalspektrumet.

Det största intresset ligger dock i möjligheten att byta ut det dynamiska omfånget för en kommunikationskanal mot bandbredd. Det visar sig att med introduktionen av pulskodsmodulationstyper (se kapitel 2) är det möjligt att sända ett meddelande med ett dynamiskt omfång på till exempel 60 dB över en kanal där signalen överstiger störningen med endast 30 dB. I detta fall används kanalbandbredden flera gånger bredare än meddelandespektrumet.

Föreläsning 3

Faktorer som bestämmer kvalitetsparametrarna för ADSL-anslutningar

Faktorer som påverkar ADSL-kvalitetsparametrar

Vår studie av ADSL-teknik är rent praktisk och fokuserad på studiet av mätmetoder.

Av denna anledning kommer vi i boken inte att vara intresserade så mycket av driftprinciperna för ADSL-system, utan av de faktorer som bestämmer kvalitetsparametrarna för ADSL-nätverket och i slutändan den tekniska och kommersiella framgången för tekniken som helhet .

I detta lilla avsnitt, baserat på ovanstående information om ADSL-teknik, kommer vi att försöka identifiera faktorer som kännetecknar ADSL-kvalitetsparametrar.

För att belysa de grupper av faktorer som intresserar oss, låt oss återgå till fig. 1.8.

Som följer av figuren innehåller ADSL-användaranslutningsdiagrammet tre objekt: ett modem, en DSLAM och en abonnentparsektion.

Vi är mindre intresserade av individuella parametrar för ett modem eller DSLAM än av parametrarna för dessa enheter som ett tekniskt par.

Följaktligen kan två grupper av faktorer som påverkar ADSL-kvalitetsparametrar urskiljas.

Inflytande från modem-DSLAM-paret. Inverkan av parametrar för abonnentkabelpar.

Låt oss studera dessa faktorer separat.

Effekten av endpoints och DSLAMs

Funktionsprinciperna för ett modem-DSLAM-par som diskuterats ovan visar att parametrarna för sådana anordningar kan påverka de övergripande parametrarna för ADSL-åtkomstkvalitet. Det är flera faktorer som spelar in här.

ADSL-teknik ger tekniskt oberoende av parametrarna för DSLAM och modem; dessa enheter kan vara av olika tillverkare. Eventuella inkonsekvenser i modem-DSLAM-paret bör påverka kvaliteten på ADSL-åtkomst.

Inkonsekvensfaktorn på "handskakning"-nivå kan visa sig i det faktum att modemet och DSLAM kanske inte etablerar det mest effektiva driftsättet och datautbytet.

På anslutningsdiagnostiknivån kan inkonsekvensfaktorn leda till felaktiga inställningar av utjämnare och ekodämpare, vilket kommer att påverka överföringshastighetsparametrarna. Här kan det finnas en faktor av störning i driften av endast en enhet.

Till exempel kan proceduren för att sätta upp en ekodämpare i modemet visa sig vara felaktig och överträdelser kan inträffa.

Liknande störningar kan orsakas felaktigt arbete rutiner för utjämning av signalnivån i DSLAM osv.

På liknande sätt kan problem orsakas av inkonsekvenser på kanaldiagnostiknivå. Här kan överträdelser i förhandlingsprocessen för kodningsscheman och eventuella fel i driften av SNR-diagnosalgoritmer leda till försämring av kvaliteten på ADSL-anslutningen.

När vi blickar framåt noterar vi att diagnosen av alla de listade faktorerna endast kan realiseras i processen med komplexa studier av enheter som använder testmetoder för efterlevnad. Dessa tekniker är för komplexa att använda och för dyra.

Påverkan av parametrar abonnentlinje

Den mest intressanta faktorn för drift, som direkt påverkar ADSL-kvalitetsparametrar, är parametrarna för abonnentkabelparet.

Eftersom abonnentkabeln och dess parametrar inte introduceras av ADSL-teknik utifrån, utan redan är tillgängliga för operatören i den form och tillstånd som den levde i före NGN-eran, innehåller denna den svagaste delen av ADSL-teknologikedjan. Och även om det är omöjligt att likställa kabelmätningar med ADSL-mätningar, står abonnentparmätningar för mer än 50 % av alla driftsmätningar i de inledande stadierna av ADSL-implementeringen.

Låt oss kort överväga vilka abonnentlinjeparametrar som kan vara avgörande för ADSL-kvalitet. Var och en av de listade parametrarna ges mer detaljerat i kapitel 4.

Grundläggande parametrar för abonnentkablar

Låt oss börja med de allmänna (eller grundläggande) parametrarna för abonnentkablar. Dessa inkluderar alla de parametrar som historiskt har använts för att certifiera operatörens kabelsystem.

Det kan hävdas att detta är en grupp parametrar och metoder för deras analys, samma för alla abonnentkablar, trots deras typ och användningsmetod.

Faktum är att om det finns en metallkabel, har den resistans, kapacitans, isoleringsparametrar, och alla de listade parametrarna beror inte på syftet med vilket kabeln läggs. Den kan användas för normala telefonkommunikation, för ADSL, för radiosystem, etc.

Och alla applikationer kräver en viss uppsättning parametrar för att bedöma kvaliteten på abonnentparet.

Det är därför sådana parametrar kallas grundläggande.

De grundläggande parametrarna för ett abonnentpar beskrivs fullständigt i regulatoriska dokument och är välkända.

De viktigaste grundläggande parametrarna inkluderar:

närvaro av lik-/växelspänning på linjen; abonnentslingresistans; isolationsmotstånd för abonnentslingor; kapacitans och induktans för abonnentslingan; komplex resistans hos en linje vid en viss frekvens (linjeimpedans); symmetri av paret i betydelsen ohmskt motstånd.

Värdena för de listade parametrarna bestämmer kvaliteten på abonnentparet, och på grundval av detta kan vi säga att de är viktiga för certifiering av kablar för ADSL.

Specialiserade kabelparametrar

Som visas ovan påverkas ADSL-överföringsparametrar inte så mycket av abonnentparets basparametrar, utan av parametrarna för abonnentkabeln som en kanal för sändning av 256DMT/QAM-signaler.

I det här fallet är en viktig grupp parametrar direkt relaterad till överföringsproceduren, som inkluderar parametrar som signaldistorsion, signaldämpning, olika typer av brus och yttre påverkan på linjen.

Eftersom denna grupp av parametrar är direkt relaterade till användningsområdet för ADSL-kabeln, kallas de specialiserade.

Procedurmässigt specialiserade parametrar skiljer sig från grundläggande genom att alla mätningar av dessa parametrar alltid baseras på linjefrekvenstestningstekniker.

Enligt dessa metoder, för att diagnostisera en abonnentkabel, bör du applicera en specialiserad testsignal (påverkan) och analysera kvaliteten på passagen av en sådan signal längs linjen (svar).

Specialiserade alternativ inkluderar:

kabeldämpning;

bredbandsbrus och signal-brusförhållande (SNR); amplitud-frekvenssvar (AFC); överhörning nära slutet (NEXT); fjärröverhörning (FEXT); impulsljud; avkastningsförluster; parets symmetri i betydelsen ojämna transmissionsegenskaper.

Ojämnheter i kabeln

Den tredje faktorn som direkt påverkar ADSL-kvalitetsparametrar på abonnentkabelnivå är förekomsten av inhomogeniteter i kabeln.

Eventuella inhomogeniteter i abonnentkabeln påverkar överföringsparametrarna negativt.

Som en illustration av de processer som sker i transmissionssystemet visar figur 3.1 ett parallellt uttag, vilket är ett ganska vanligt fenomen i det inhemska nätet.

I fallet med sändning av en bredbandssignal genom ett parallellt uttag, förgrenas den utsända signalen först och reflekteras sedan från den omatchade änden av uttaget.

Som ett resultat, på mottagarsidan, överlagras två signaler - direkta och reflekterade - på varandra, och den reflekterade signalen kan betraktas som brus. Eftersom brussignalen i fallet som visas i fig. 3.1 har samma struktur som en vanlig signal, är dess inflytande maximalt på överföringskvalitetsparametrarna.

Ris. 3.1. Parallelltappning och dess inverkan på ADSL-överföringsparametrar

Nivån av destruktiv påverkan av den reflekterade signalen kommer direkt att bero på reflektionsnivån vid kranen. Från signalteorin gäller att ju högre frekvens den sända signalen har, desto högre blir reflektionsnivån.

Som ett resultat är alla bredbandsöverföringssystem mycket känsliga för eventuella inhomogeniteter i kabeln. När det gäller ADSL kompenseras känsligheten för inhomogeniteter något av den adaptiva justeringen av modem-DSLAM-paret, så att närvaron av kranar inte förnekar möjligheten till överföring.

Men vid tappning sjunker ADSL-överföringshastigheten kraftigt, vilket gör att utrustningstillverkare och systemingenjörer kan ställa krav på att inga inhomogeniteter i ADSL-kabeln tillåts.

Överhörning

Konceptet med övergående dämpning är mindre tydligt ur synvinkeln av utseendet på denna faktor, men det återspeglar bättre mätmetoden. Därför används båda begreppen i praktiken.

Den fjärde faktorn som påverkar ADSL-överföringsparametrar i en kabel är faktorn för ömsesidig påverkan av abonnentkablar på varandra.

Metodologiskt kallas parametrarna för ömsesidig påverkan transient interferens, eller transient attenuation.

Fig.3.2. Överhörning NEXT och FEXT

Det finns två parametrar för transient interferens (Fig. 3.2).

kopplingsförlust nära änden (dvs. effekten av närändssändaren på närändsmottagaren); fjärröverhörning (d.v.s. effekten av en avlägsen sändare på en närändsmottagare).

Nominellt hänvisar FEXT och NEXT till specialiserade parametrar för kabelparet. Men rollen för denna parameter är så unik att den kräver separat övervägande och forskning.

Det räcker med att säga att, trots existensen av begreppen NEXT och FEXT i decennier, finns det ingen generell metod för att mäta dessa parametrar, och under förhållandena för NGN-abonnentnätverk kan den knappast byggas.

Till exempel kan ett pars ömsesidiga påverkan på ett annat potentiellt existera, men inte visa sig på något sätt så länge det ena paret bär telefoni och det andra ADSL.

Men så snart du ansluter en ny ADSL-abonnent kan denna påverkan "döda" kommunikationskvaliteten i båda paren.

Detsamma gäller störningar från Externa källor elektromagnetisk strålning- i det allmänna fallet är det omöjligt att förutsäga deras manifestation på ett enskilt par.

Följande typer av möjlig överhörning kan identifieras som de viktigaste för ADSL-kvalitetsparametrar.

En ADSL-abonnents inflytande på en annan ADSL-abonnent. AM-radiofrekvensernas inverkan på ADSL. Påverkan av extern elektromagnetisk störning. Påverkan från digitala överföringssystem (E1, HDSL, etc.).

ADSL:s potentiella inverkan på kvaliteten på traditionell telefoni har diskuterats länge. Anledningen till att diskutera detta ämne var klagomål från traditionella telefoniabonnenter om försämringen av kommunikationskvaliteten i processen med massintroduktion av ADSL.

Även om teorin om att använda splitters utesluter påverkan av ADSL på telefonnätet, visade klagomålsstatistiken ett stabilt samband mellan nivån på implementeringen av ADSL och antalet klagomål.

Särskilda studier har visat att det verkligen inte finns någon överhörning mellan telefonnätet och ADSL, och klagomålen beror till stor del på operatörernas egen verksamhet.

För att tillhandahålla ADSL-tjänster av bättre kvalitet bytte operatörerna par, så att en ADSL-användare fick ett par av bättre kvalitet, medan en ordinär telefonabonnent fick ett sämre par, vilket ledde till en bedömning av ADSL:s negativa roll.

Förresten visar det här exemplet att i processen med massantagande av ADSL blandas rent tekniska faktorer starkt med sociala, historiska och administrativa faktorer. Som framgår av kapitel 7, detta exempel Detta är inte det enda fallet där det visar sig vara svårt att separera påverkan från teknik och andra processer i operativsystemet.

Vissa ADSL-applikationer

Nu, från en allmän analys av ADSL-teknik, låt oss gå vidare till att överväga några alternativ för att använda denna teknik i NGN-abonnentaccessnätverk.

Som följer av själva paradigmet för NGN-nätverk, är huvudmålet med att bygga bredbandsabonnentaccessnät att ge användarna maximal möjlig dataöverföringsbandbredd i transportnät. Utbudet av tjänster som tillhandahålls användaren beror på detta, och framgången för implementeringen av NGN beror på effektiviteten i implementeringen av nya tjänster, eftersom det är för deras skull som en ny teknisk revolution äger rum.

Sålunda är ämnet tjänster grundläggande för studiet av alla frågor relaterade till NGN. Inga undantag ADSL-teknik. I det här avsnittet kommer vi att titta på alternativ för att använda ADSL i ett modernt nätverk, vilket bör komplettera vår förståelse av denna tekniks plats i ett modernt kommunikationssystem.

Individuell anslutning

Den enklaste tillämpningen av ADSL-teknik är individuell användning av bredbandsaccess för att tillhandahålla tjänster till en enskild användare.

Den otvivelaktiga fördelen med ADSL är att den erbjuder mycket effektiv metod migration av abonnenter från telefonnätet till NGN-nätet.

Låt oss komma ihåg att för detta behöver du bara installera splitter i båda ändar av abonnentlinjen, och därigenom separera datatrafik och telefontrafik, och sedan ansluta ett ADSL-modem på användarsidan och en DSLAM på stationssidan.

Fig.3.3. Abonnent individuellt anslutningsschema

Som ett resultat av denna migreringsprocess blir ADSL-tekniken individuellt orienterad. Den riktar sig till enskilda abonnenter av telefonnätet och erbjuder att ansluta dem till NGN-nätet till minimal kostnad. Följaktligen används ADSL oftast i individuellt anslutningsläge (Fig. 3.3).

Som visas i figuren är uppgiften vid en enskild abonnentanslutning till ADSL att ge en enskild användare bredbandsaccess.

Det kan till exempel vara abonnentens lägenhet. I det här fallet är abonnenten kvar vanlig telefon, ansluten via en splitter, och bredbandsaccess till NGN-nätverket läggs till. Beroende på konfigurationen och typen av ADSL-modem kan detta vara USB-gränssnitt att ansluta en dator eller Ethernet, till vilken du till och med kan ansluta ett lokalt hemnätverk. I sin tur kan datorer eller IPTV-enheter installeras på det lokala hemnätverket för att tillhandahålla TV-signaler.

VoDSL-teknik

En ny applikation i förhållande till traditionella ADSL-tjänster är förknippad med utvecklingen av röstöverföringsteknik i paketnätverk (Voice over IP, VoIP). För närvarande har VoIP blivit mycket utbredd. Ett exempel är Skype-tjänsten, som redan används flitigt av mer än 5 miljoner prenumeranter runt om i världen.

Om det finns en potential för röst över data kan en annan tillämpning av ADSL vara tillhandahållandet av VoIP-tjänster. Denna tjänst kan kallas röst över ADSL, eller VoDSL.

Servicediagrammet visas i fig. 3.4. På användarsidan ADSL-modem inte bara en dator är ansluten, utan även en VoIP-telefon. På stationssidan, efter DSLAM, installeras en access switch (BRAS) som allokerar VoIP-trafiken och vidarebefordrar den till VoIP/PSTN-telefongatewayen, så att VoIP-trafiken omvandlas till vanlig telefontrafik och går ut till Publikt nätverk.

Ring" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">kollektiv användning av ADSL

VoDSL-tjänsterna som diskuterats ovan har en annan intressant tillämpning, nämligen möjligheten att dela en ADSL-anslutning.

Som visas ovan tillåter modern VoIP-teknik dig att installera ADSL på användarsidan Ytterligare telefon. Men ingen förbjuder att ansluta flera VoIP-telefoner istället för en telefon och att skapa ett lokalt nätverk istället för en dator (Fig. 3.5). I det här fallet får vi ett helt nätverk för ett litet kontor på en ADSL.

Detta tillvägagångssätt för att använda ADSL lovar mycket lovande för denna teknik. Till exempel hyr ett litet företag ett nytt kontor och ställer sig traditionellt frågan hur man säkerställer kommunikationen med omvärlden. Om kontorslokalen tidigare var en lägenhet så har den bara en telefon. Och det är då en ADSL-lösning kan komma till undsättning. Det räcker att ansluta till ett enda par ADSL, och kontoret kommer att ha det erforderliga antalet telefoner och ett ganska brett "rör" till Internet.

https://pandia.ru/text/78/444/images/image006_42.gif" width="534" height="418">

Fig.3.6. Integrerat bredbandsnätverk och platsen för ADSL i det

ATM-anpassningsnivån är AAL2, datapaket omvandlas också till en ATM-cellström (anpassningsnivå AAL5). Med andra ord utför IAD:n uppgiften att multiplexera tal- och dataströmmar till virtuella kretsar (VC) för överföring över en DSL-linje, samt fungera som en bro eller trafikrouter lokala nätverk Ethernet samtidigt som det stöder ett tillräckligt antal röstanslutningar.

Redan nu användningen av IAD för att skapa företagsnätverk mycket

populär inom ramen för massprojekt för ADSL-implementering i Moskva och St. Petersburg. Allt eftersom "internetiseringen" av små och medelstora företag och ADSL-nätverk utvecklas, kommer det föreslagna användningsschemat att fortsätta att hitta sina kunder.

Bibliografi

1. Baklanov ADSL/ADSL2+: teori och praktik för tillämpning - M.: Metrotek, 2007.

Kontrollfrågor

Lista de faktorer som påverkar ADSL-kvalitetsparametrar. Hur påverkar slutenheter och DSLAM:er ADSL-kvalitetsparametrar? Lista och beskriv de grundläggande parametrarna för abonnentkabeln. Lista och beskriv specialiserade kabelparametrar. Hur kabelinhomogeniteter påverkar ADSL. Hur påverkar parallelltappning i kabeln ADSL-överföringsparametrar? Beskriv termerna "överhörning och överhörningsdämpning." Rita ett diagram över förekomsten av transienta störningar. Namnge och karakterisera parametrarna för transient interferens. Nämn de flesta viktiga typeröverhörning. Rita ett diagram över en enskild ADSL-abonnentanslutning. Rita ett diagram över VoDSL-tjänstorganisationen. Rita ett diagram över en kollektiv anslutning till ADSL. Vad är IAD och vilka funktioner har den? Rita ett integrerat bredbandsnätverk och platsen för ADSL i det