Відмінності між версіями «Методи кодування в технології DSL»
| (не показані 7 проміжних версій ще одного учасника) | |||
| Рядок 3: | Рядок 3: | ||
[[Файл:2.JPG]] | [[Файл:2.JPG]] | ||
| − | 1. Квадратурна амплітудна модуляція (Quadrature Amplitude Modulation - QAM) відповідає зміні (фіксованому зміщенню) амплітуди і фази сигналу різноманітним значенням бітів. Назва квадратурна амплітудна модуляція (тобто QAM) виникла тому, що сигнали відрізняються за фазою на <math>90^o</math>, і 4 такі фази (звідси і квадратурна) разом складають <math>360^o</math>, чи повний цикл. | + | '''1. Квадратурна амплітудна модуляція''' (Quadrature Amplitude Modulation - QAM) відповідає зміні (фіксованому зміщенню) амплітуди і фази сигналу різноманітним значенням бітів. Назва квадратурна амплітудна модуляція (тобто QAM) виникла тому, що сигнали відрізняються за фазою на <math>90^o</math>, і 4 такі фази (звідси і квадратурна) разом складають <math>360^o</math>, чи повний цикл. |
[[Файл:3DSL.JPG]] | [[Файл:3DSL.JPG]] | ||
| + | |||
На рис.1 (сузір"я QAM) показано кодуванне QAM з трьома бітами на бод (стан сигналу описуєтся різноманітними амплітудами і фазами). | На рис.1 (сузір"я QAM) показано кодуванне QAM з трьома бітами на бод (стан сигналу описуєтся різноманітними амплітудами і фазами). | ||
У кожному з напрямків (<math>0^o</math>; <math>90^o</math>; <math>180^o</math> і <math>270^o</math>) знаходяться дві точки, що відповідають двом можливим значенням амплітуди, що дає в результаті вісім різних станів. Якщо є вісім унікальних станів, то в кожному з них можна передати по 3 біти (23 = 8). | У кожному з напрямків (<math>0^o</math>; <math>90^o</math>; <math>180^o</math> і <math>270^o</math>) знаходяться дві точки, що відповідають двом можливим значенням амплітуди, що дає в результаті вісім різних станів. Якщо є вісім унікальних станів, то в кожному з них можна передати по 3 біти (23 = 8). | ||
[[Файл:4DSL.JPG]] | [[Файл:4DSL.JPG]] | ||
| + | |||
В табл.2 показані можливі значення для кодування 8 QAM (8 можливих бітових комбінацій). Чим більше різних фазових зсувів і рівнів амплітуди використовується, тим більше бітів інформації можна включити в кожну крапку або символ. Проблеми виникають тоді, коли точки сузір'я розміщені настільки близько, що через шуми на лінії або в приймальному обладнанні неможливо відрізнити одну точку від іншої. | В табл.2 показані можливі значення для кодування 8 QAM (8 можливих бітових комбінацій). Чим більше різних фазових зсувів і рівнів амплітуди використовується, тим більше бітів інформації можна включити в кожну крапку або символ. Проблеми виникають тоді, коли точки сузір'я розміщені настільки близько, що через шуми на лінії або в приймальному обладнанні неможливо відрізнити одну точку від іншої. | ||
| − | 2. Кодування САР - це адаптивна форма коду QAM. Цей метод дозволяє коректувати значення символів, враховуючи стан лінії (наприклад, шумів) на початку з'єднання. При кодуванні за допомогою даного методу з отриманої на виході хвилі віддаляється несуча частота. У методі САР частотне ущільнення (FDM) забезпечує підтримку трьох подканалов - телефонного каналу (POTS), каналу передачі низхідного потоку даних (downstream) і каналу передачі висхідного потоку даних (upstream). | + | '''2. Кодування САР''' - це адаптивна форма коду QAM. Цей метод дозволяє коректувати значення символів, враховуючи стан лінії (наприклад, шумів) на початку з'єднання. При кодуванні за допомогою даного методу з отриманої на виході хвилі віддаляється несуча частота. У методі САР частотне ущільнення (FDM) забезпечує підтримку трьох подканалов - телефонного каналу (POTS), каналу передачі низхідного потоку даних (downstream) і каналу передачі висхідного потоку даних (upstream). |
| + | |||
[[Файл:5DSL.JPG]] | [[Файл:5DSL.JPG]] | ||
| + | |||
| + | Голосові сигнали займають стандартну смугу частот 0 ... 4 кГц (див. рис.2). У методі САР здійснюється адаптація швидкості передачі, виходячи зі стану каналу, шляхом модифікації номера бітів або циклу (тобто розмір сузір'я + бітрейт несуть в бодах). На це вказують різні пари несучих частот (наприклад, 17 кГц і 136 кГц). | ||
| + | На рис.2 показаний частотний спектр САР-модуляції. Підтримується доступ в двох частотних діапазонах: 25-160 кГц для upstream і 240-1100 кГц (аж до 1,5 МГц) - для downstream. | ||
| + | |||
| + | '''3. Кодування DMT''' (Discreate Multi - Tone modulation 0 дискретна багаточастотна (багатотонова) модуляція) - метод передачі сигналів, в якому повна смуга пропускання ділиться між 255 піднесучими або підканалами з шириною смуги пропускання в 4 кГц кожна. Перший канал піднесучої використовується для передачі традиційного голосового сигналу і мережі POTS. Дані upstream зазвичай передаються по каналах 7-32 (26-128 кГц), а дані downstream - по каналам 33-250 (138-1100 кГц). Насправді, метод DMT є різновидом ущільнення FDM. Потік вхідних даних ділиться на N каналів, що мають однакову пропускну здатність, але різну середню частоту несучої. | ||
| + | ''Використання декількох каналів з вузькою смугою пропускання дає такі переваги:'' | ||
| + | |||
| + | • якими б не були характеристики лінії, всі канали залишаються незалежними, тому їх можна декодувати окремо; | ||
| + | |||
| + | • при використанні DMT коефіцієнт передачі підбирається таким чином, щоб кожен канал при наявності шуму міг функціонувати незалежно; в цьому методі змінюється кількість бітів на подканал або тон. В результаті знижується загальний вплив шуму при імпульсної перешкоди на постійній частоті. | ||
| + | |||
| + | '''Основними характеристиками методу DMT є:''' | ||
| + | |||
| + | • в методі використовується мультиплексування FDM, тісно пов'язане з ортогональним мультиплексуванням з частотним поділом (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing - OFDM), як і в DVB-T / H; | ||
| + | |||
| + | • метод обумовлений в стандарті Т1.413, розробленому Національним інститутом стандартизації США (American National Standards Institute - ANSI); | ||
| + | |||
| + | • в каналі задані 256 підканалів; | ||
| + | |||
| + | • полоса пропускання кожного підканалу дорівнює 4,3125 кГц; | ||
| + | |||
| + | • кожен підканал незалежно моделюється за допомогою методу дискретної модуляції QAM; | ||
| + | |||
| + | • коефіцієнт посилення (спектральна щільність) кожного підканалу становить 16 біт / с / Гц для теоретичного значення пропускної здатності, рівного 64 кбіт / с; | ||
| + | |||
| + | • сигнал передається за допомогою постійного струму при ширині смуги пропускання 1,104 МГц; | ||
| + | |||
| + | • теоретична пропускна здатність для даних із смугою пропускання 1,104 МГц дорівнює 16,384 Мбіт / с; | ||
| + | |||
| + | • в стандартах ITU 992.1 (G.dmt), ITU 992.2 (G.lite) і ANSI T 1.431 Issue 2 обумовлено використання різних варіантів і реалізацій каналів ADSL, заснованих на методі кодування DMT; | ||
| + | |||
| + | • метод DMT був прийнятий комітетом ANSI T1 як стандарт кодування для ліній зв'язку і використовується в системах передачі сигналів по каналах ADSL. | ||
| + | |||
| + | [[Файл:6DSL.JPG]] | ||
| + | |||
| + | На рис.3 показаний частотний спектр для модуляції DMT. | ||
| + | |||
| + | '''4. Кодування TC-PAM''' | ||
| + | |||
| + | TC-PAM (Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation)[http://ru.wikipedia.org/wiki/TC-PAM] | ||
| + | |||
| + | '''5. Кодування 2B1Q''' | ||
| + | |||
| + | 2B1Q (2 Binary 1 Quandary)[http://posibnyky.vntu.edu.ua/s_d/2.2.html] | ||
Поточна версія на 19:49, 14 листопада 2013
В технології DSL найбільш розповсюдженими є три основнхх методи кодування, які коротко переглянуті нижче.
1. Квадратурна амплітудна модуляція (Quadrature Amplitude Modulation - QAM) відповідає зміні (фіксованому зміщенню) амплітуди і фази сигналу різноманітним значенням бітів. Назва квадратурна амплітудна модуляція (тобто QAM) виникла тому, що сигнали відрізняються за фазою на Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): 90^o , і 4 такі фази (звідси і квадратурна) разом складають Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): 360^o , чи повний цикл.
На рис.1 (сузір"я QAM) показано кодуванне QAM з трьома бітами на бод (стан сигналу описуєтся різноманітними амплітудами і фазами). У кожному з напрямків (Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): 0^o
- Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): 90^o
- Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): 180^o
і Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): 270^o
) знаходяться дві точки, що відповідають двом можливим значенням амплітуди, що дає в результаті вісім різних станів. Якщо є вісім унікальних станів, то в кожному з них можна передати по 3 біти (23 = 8).
В табл.2 показані можливі значення для кодування 8 QAM (8 можливих бітових комбінацій). Чим більше різних фазових зсувів і рівнів амплітуди використовується, тим більше бітів інформації можна включити в кожну крапку або символ. Проблеми виникають тоді, коли точки сузір'я розміщені настільки близько, що через шуми на лінії або в приймальному обладнанні неможливо відрізнити одну точку від іншої.
2. Кодування САР - це адаптивна форма коду QAM. Цей метод дозволяє коректувати значення символів, враховуючи стан лінії (наприклад, шумів) на початку з'єднання. При кодуванні за допомогою даного методу з отриманої на виході хвилі віддаляється несуча частота. У методі САР частотне ущільнення (FDM) забезпечує підтримку трьох подканалов - телефонного каналу (POTS), каналу передачі низхідного потоку даних (downstream) і каналу передачі висхідного потоку даних (upstream).
Голосові сигнали займають стандартну смугу частот 0 ... 4 кГц (див. рис.2). У методі САР здійснюється адаптація швидкості передачі, виходячи зі стану каналу, шляхом модифікації номера бітів або циклу (тобто розмір сузір'я + бітрейт несуть в бодах). На це вказують різні пари несучих частот (наприклад, 17 кГц і 136 кГц). На рис.2 показаний частотний спектр САР-модуляції. Підтримується доступ в двох частотних діапазонах: 25-160 кГц для upstream і 240-1100 кГц (аж до 1,5 МГц) - для downstream.
3. Кодування DMT (Discreate Multi - Tone modulation 0 дискретна багаточастотна (багатотонова) модуляція) - метод передачі сигналів, в якому повна смуга пропускання ділиться між 255 піднесучими або підканалами з шириною смуги пропускання в 4 кГц кожна. Перший канал піднесучої використовується для передачі традиційного голосового сигналу і мережі POTS. Дані upstream зазвичай передаються по каналах 7-32 (26-128 кГц), а дані downstream - по каналам 33-250 (138-1100 кГц). Насправді, метод DMT є різновидом ущільнення FDM. Потік вхідних даних ділиться на N каналів, що мають однакову пропускну здатність, але різну середню частоту несучої. Використання декількох каналів з вузькою смугою пропускання дає такі переваги:
• якими б не були характеристики лінії, всі канали залишаються незалежними, тому їх можна декодувати окремо;
• при використанні DMT коефіцієнт передачі підбирається таким чином, щоб кожен канал при наявності шуму міг функціонувати незалежно; в цьому методі змінюється кількість бітів на подканал або тон. В результаті знижується загальний вплив шуму при імпульсної перешкоди на постійній частоті.
Основними характеристиками методу DMT є:
• в методі використовується мультиплексування FDM, тісно пов'язане з ортогональним мультиплексуванням з частотним поділом (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing - OFDM), як і в DVB-T / H;
• метод обумовлений в стандарті Т1.413, розробленому Національним інститутом стандартизації США (American National Standards Institute - ANSI);
• в каналі задані 256 підканалів;
• полоса пропускання кожного підканалу дорівнює 4,3125 кГц;
• кожен підканал незалежно моделюється за допомогою методу дискретної модуляції QAM;
• коефіцієнт посилення (спектральна щільність) кожного підканалу становить 16 біт / с / Гц для теоретичного значення пропускної здатності, рівного 64 кбіт / с;
• сигнал передається за допомогою постійного струму при ширині смуги пропускання 1,104 МГц;
• теоретична пропускна здатність для даних із смугою пропускання 1,104 МГц дорівнює 16,384 Мбіт / с;
• в стандартах ITU 992.1 (G.dmt), ITU 992.2 (G.lite) і ANSI T 1.431 Issue 2 обумовлено використання різних варіантів і реалізацій каналів ADSL, заснованих на методі кодування DMT;
• метод DMT був прийнятий комітетом ANSI T1 як стандарт кодування для ліній зв'язку і використовується в системах передачі сигналів по каналах ADSL.
На рис.3 показаний частотний спектр для модуляції DMT.
4. Кодування TC-PAM
TC-PAM (Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation)[1]
5. Кодування 2B1Q
2B1Q (2 Binary 1 Quandary)[2]
