Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції.  /  Зміст  /  Розділ 5. Способи формування групових сигналів   /  Тема 5.6. Об’єднання низькошвидкісних потоків

Зміст:

5.6.1. Об’єднання низькошвидкісних потоків

Існують два методи об’єднання низькошвидкісних даних у цифровому каналі: метод простого накладення й метод кодування фронтів.

Метод накладення передбачає стробування інформаційних імпульсів послідовністю більш коротких імпульсів, у результаті чого кожний інформаційний імпульс перетворюється в пачку коротких імпульсів (рис. 5.6.1). Зазначене перетворення легко реалізується за допомогою схеми збігу, на один вхід якої подаються інформаційні, а на другий — стробуючі імпульси (СІ).

Рис. 5.6.1. Принцип методу накладення

У приймальному обладнанні інформаційні імпульси відновлюються за обвідною прийнятою імпульсною послідовністю. Оскільки при такому методі передачі інформаційні й стробуючі імпульси не синхронізовані між собою, то відновлення інформаційних імпульсів відбувається із крайовими перекрученнями, максимальна величина яких (ΔTmax) дорівнює тактовому інтервалу (періоду повторення) стробуючих імпульсів (T0), тобто ΔTmax = T0, а відносна величина крайових перекручень де Vc й V0 — швидкості потоків інформаційних і стробуючих імпульсів відповідно.

Чим вище швидкість потоку стробуючих імпульсів (V0) у порівнянні із швидкістю інформаційних імпульсів (Vc) тим менше величина крайових перекручень. Для заданих значень δ і V0 припустима швидкість передачі інформаційних імпульсів становить величину Vc = δ·V0.

Наприклад, для δ = 0,05 й V0 = 8 кбіт/с припустима швидкість передачі даних Vc = 0,05·8·103 = 400 кбіт/с. Для передачі низькошвидкісних даних (наприклад, телеграфних сигналів) по каналу передачі дискретної інформації ЦСП ІКМ-30 використовується послідовність імпульсів першого розряду (Р1) канального інтервалу КІО. Швидкість передачі цього каналу V0 = 8 кбіт/с.

Оскільки зазвичай V0 > Vc, то для повного використання пропускної здатності цифрового каналу в ньому можна організувати кілька каналів передачі даних. Кількість цих каналів визначається співвідношенням:

Наприклад, для заданих значень δ = 5 %, V0 = 8 кбіт/с і Vc = 50 Бод величина

Перевагою методу накладення є його простота. Недолік — низька ефективність використання цифрового каналу. Коефіцієнт використання цього каналу (K) чисельно дорівнює відносній величині крайових перекручень, тобто K = δ.

Метод накладення через низьку ефективність використання пропускної здатності цифрового каналу використовується для передачі сигналів зі швидкістю не вище 1200 кбіт/с. Так, наприклад, при значеннях V0 = 64 кбіт/с (для передачі даних використовується ОЦК) і Vc = 120 біт/с величина тобто крайові перекручення невеликі, але й коефіцієнт використання цифрового каналу вкрай низький (K = 0,02).

Існують ефективніші, хоча й складніші методи об’єднання низькошвидкісних потоків, що забезпечують підвищення ефективності використання цифрового каналу. Одним із цих методів є метод кодування фронтів інформаційних імпульсів (метод ковзного індексу).

Метод кодування фронтів передбачає передачу інформації про наявність і напрямок переходів у дискретному сигналі (фронтів інформаційних імпульсів) усередині тактового інтервалу T0 імпульсної послідовності цифрового каналу. Ця інформація передається кодовими комбінаціями, що складаються з n ≥ 3 розрядів. Значення першого (стартового) розряду визначає наявність фронту (переднього або заднього) інформаційного імпульсу всередині тактового інтервалу T0, значення другого — напрямок переходу інформаційного імпульсу (з нижнього рівня «0» у верхній «1» — 1, з верхнього рівня «1» у нижній «0» — 0). Значення інших (n – 2) розрядів визначають положення фронту інформаційного імпульсу всередині тактового інтервалу. Для n = 3 значення 1 може відповідати положенню фронту в лівій половині тактового інтервалу T0, а 0 — у правій половині інтервалу T0. Якщо n = 4, то положення фронту визначається з точністю до 1/4 тривалості інтервалу T0.

Приклад, що пояснює розглянутий метод передачі для n = 3, наведено на рис. 5.6.2.

Рис. 5.6.2. Принцип методу кодування фронтів імпульсів

Відновлення переданого сигналу в приймачі здійснюється із затримкою на 3T0 (при n = 3). Відносна величина крайових перекручень має значення тобто δ в 2n–2 рази менше, ніж при методі простого накладення при тій самій частоті стробуючих імпульсів і швидкості передачі цифрового каналу.

Оскільки для кодування фронту інформаційного імпульсу необхідно не менше трьох імпульсів цифрового каналу, то максимальне значення коефіцієнта використання цього каналу становить величину

У методі кодування фронтів момент зміни рівня (наявність фронту) інформаційного імпульсу й положення стартового імпульсу, що вказує на наявність цієї зміни, не синхронізовані між собою. Це викликає «ковзання» стартового імпульсу по часовій осі, що визначило іншу назву цього методу — «метод ковзного індексу».