Физические характеристики абонентского участка

При использовании абонентских линий для передачи широкополосных сообщений, на­пример, ISDN и DSL, очень важную роль играют такие параметры, как прямое и пе­реходное затухание, импульсные помехи, задержки сигналов, рабочее затухание на различ­ных частотах, переходное затухание и ряд других [56].

Рабочее затухание определяется в децибелах, как отношение мощности сигнала на вхо­де к мощности на выходе. Для удобства использования в случае больших величин принята логарифмическая шкала с десятичным основанием:

На практике удобно измерять не мощность, а напряжение, которое подается на эталон­ное сопротивление. В качестве эталонного принято входное сопротивление длинной линии, которое равно 600 Ом. Тогда при эталонной мощности Рэ, = 1 мВт эталонное значение на­пряжения, составляет 0,775 В.

Используя соотношение U и Р получим:

или

Измерение затухания можно осуществить с помощью измерения тока. Тогда

или

Из равенства Р = l2R эталонное значение тока составит 1,29 мА.

Влияние одной цепи на другую характеризуется переходным затуханием — отношением мощности сигнала, передаваемой в одной цепи, к мощности сигнала появляющейся из цепи влияния. Это происходит из-за наведения посторонних сигналов соседними цепями. На каж­дый провод цепи влияний наводятся две ЭДС. Однако из-за расположения проводов, их раз­личного сопротивления возникает суммарная ЭДС, которая может составлять значительную величину.

В связи с этим большое внимание уделя­ется симметрированию проводов, которое за­ключается в уравнивании их сопротивлений. Любая нагрузка, подключаемая к одному про­воду, должна иметь аналог по сопротивле­нию, подключаемый к другому проводу.

Для ослабления действия соседних про­водов применяется «скрещивание», когда провода абонентского кабеля скручи­ваются с определенным шагом. При этом сигналы, наводимые со стороны посторон­него источника на разные участки одного и того же провода, направлены в разные стороны, что ослабляет суммарный наведен­ный сигнал.

Рассматриваемые ниже системы, кото­рые используют диапазон выше речевого (ISDN, xDSL), обязательно применяют на участке до абонентского шкафа «скрещен­ные» (витые) телефонные пары. Нарушение этого правила приводит к неустойчивой работе системы.

Для использования существующей абонентской кабельной сети с целью передачи ин­формации используется еще одно решение, применяемое на абонентском участке в целях увеличения дальности передачи. Известно, что высокие частоты речевого спектра подвер­жены затуханию больше, чем низкие. Это вызвано преимущественно емкостным характе­ром абонентской линии. Зависимость затухания от частоты приводит к искажениям речево­го сигнала, которые получили название амплитудных искажений. В существующих сетях получило распространение введение искусственной индуктивности, которая ослабляет ем­костный характер. Эти устройства получили название «пупиновские катушки» (названные по имени их изобретателя — словацкого ученого Пупина). Эти катушки используются на длинных межстанционных и абонентских сельских линиях. Улучшая параметры речи, они препятствуют расширению частотного диапазона (например, для услуг, требующих ши­рокой полосы частот).

Рассмотренные в этом разделе характеристики телефонных линий влияют как на аналого­вые, так и на импульсные тракты. Обычно они измеряются в аналоговом режиме (т.е. сравни­ваются с эталоном). Есть характеристики, которые значительно влияют на цифровой тракт, а потому должны быть проверены до включения широкополосных и импульсных трактов и контролироваться в процессе эксплуатации.

Коэффициент импульсных помех служит для количественной оценки состояния ли­нии, он определяет количество ошибок на определенное число битов. Нормальным считает­ся коэффициент ошибок КГ6. Это означает, что на 106 битов в канале появляется одна поме­ха, которая может привести к ошибке. Минимально допустимая величина коэффициента ошибок (допускается обычно при применении радиотракта) составляет 10-3.

Следует учитывать, что эти показатели условны. Они измеряются за определенный ин­тервал времени, например за час. Но в реальности в течение этого интервала они распреде­ляются неравномерно и могут возникать концентрированно (пачкой). Поэтому иногда вво­дят коэффициент «пачечности» (концентрации), который показывает возможную величину превышения среднего значения ошибки.

Для уменьшения коэффициента ошибок применяются различные алгоритмы, которые будут рассмотрены далее. Помехи ухудшают качество приема речи, а при передаче данных могут вести к неверному их приему или задержкам, замедляющим реальную скорость обме­на данными.

Наибольшие проблемы измерения коэффициента ошибок возникают при его ухудшении и при контроле качества канала со стороны передающих или принимающих устройств. Ес­ли эти устройства настроены на отключение канала при превышении ошибки, то при слу­чайных возмущениях в сети это часто приводит к полному отключению станции. Поэтому при автоматическом контроле этого параметра необходимо оставлять возможность регули­ровки порога срабатывания.

Задержка (запаздывание) измеряется временем между поступлением сигнала на вход системы передачи и появлением его на выходе. На это время влияют: параметры линии, па­раметры аппаратуры, быстродействие и алгоритмы обработки. Задержка информации при­водит к возникновению эффекта эха при передаче речи, а фазовые задержки могут привести к ошибкам в передаче данных или к уменьшению скорости передачи за счет времени, необ­ходимого для исправления ошибок.