5. Проектирование линейного тракта

Исходные данные для проектирования линейного тракта приведены в таблицах 4 и 5. Из них нам известно, что для построения линейного тракта проектируемой ЦСП должен использоваться коаксиальный кабель нормального диаметра.

При расчетах полагается, что:

• Все виды помех в линии, включая переходные, имеют нормальный или гауссовский закон распределения вероятностей мгновенных значений;

• Потери помехозащищенности регенератора не зависят от характеристик используемого корректора (т.е. от фактической длины регенерационного участка).

Однополярная двухуровневая последовательность импульсов, сформированная нами выше, по ряду причин не может быть применена для непосредственной передачи по цифровому линейному тракту. Среди этих причин – значительное изменение плотности токов импульсов, особенности спектра (сильно выраженная низкочастотная часть, непосредственно примыкающая к постоянной составляющей, существенные высокочастотные составляющие) и т.д., поэтому перед расчетом мы должны осуществить выбор кода линейного тракта.

К кодам, используемым для передачи по линейному тракту ЦСП, предъявляются следующие требования:

• Спектр линейного цифрового сигнала не должен содержать постоянной составляющей, что позволяет применять симметрирующие трансформаторы и обеспечивать дистанционное питание регенераторов постоянным током;

• Энергетический спектр сигнала должен занимать как можно более узкую полосу частот, причем желательно, чтобы его максимум был на возможно более низких частотах – это позволяет получить большие участки регенерации;

• Необходимо обеспечивать возможность выделения сигнала тактовой частоты для правильной работы регенератора;

• Структура кода должна быть такой, чтобы в случае ее нарушения за счет возникновения ошибок в процессе регенерации можно было бы осуществлять контроль коэффициента ошибок в процессе эксплуатации.

В цифровых металлических линиях используются в основном трехуровневые коды. В таблице 8 приведены параметры некоторых кодов в цифровых линиях.

Параметры кодов в цифровых линиях

Таблица 8

Наименование кода	Количество уровней в линии,	Тактовая частота в линии,	Коэффициент размножения ошибок
AMI (ЧПИ)	3		1
HDB-3 (МЧПИ)	3		1
4B3T (алфавитный)	3		1,25
6B4T (алфавитный)	3

• ЧПИ – код с чередованием полярности импульсов (он же AMI). Основная энергия кода с ЧПИ сосредоточена в области частот, близких к половине тактовой, поэтому расчет затухания участка регенерации и оценка взаимных влияний должны осуществляться на этой частоте. Достоинство кода – он позволяет использовать наиболее простые устройства для преобразования кодов и обнаружения ошибок. Недостаток – полное подавление тактовой частоты, вследствие чего в регенераторах требуются высокооборотные выделители тактовой частоты для ее восстановления; низкая плотность единиц в линии (сохраняется такое же количество нулей, как и в исходном коде), что вынуждает использовать специальные устройства, повышающие случайность статистики передаваемого цифрового сигнала.

• КВП-3 – код с высокой плотностью единиц (модификация ЧПИ, он же HDB-3). Энергетический спектр его близок к ЧПИ (расчеты необходимо проводить также на половине тактовой частоты). Существенно улучшаются условия работы устройств хронирования регенераторов;

• 4В-3Т – код «4 Binary – 3 Ternary». Каждым четырем двоичным символам ставится в соответствие три троичных согласно специальной таблице кодирования. Тактовая частота понижается на треть. Это позволяет увеличить длину регенерационного участка примерно на 18%, однако при этом усложняются преобразователи кодов и регенераторы.

Все приведенные выше коды - это избыточные коды. Избыточность для кодов AMI и HDB-3 равна 0,58. Значение тактовой частоты в линии зависит от выбранного кода. Коды AMI и HDB-3 не изменяют тактовую частоту. Алфавитные коды понижают тактовую частоту в линии, что позволяет увеличить длину регенерационного участка при высокой тактовой частоте системы. На практике при преобразовании кодов не всегда стремятся к снижению частоты передаваемого сигнала, так как зачастую сокращение необслуживаемых регенерационных пунктов не компенсирует требуемого усложнения оконечного и промежуточного оборудования. Наиболее распространены на практике код ЧПИ и его модификация КВП-3.

Сравнивая коды, отдадим предпочтение КВП-3, как более простому в реализации и характеризующемуся меньшим коэффициентом размножения ошибок. Тактовая частота сигнала в линии будет равна рассчитанной ранее тактовой частоте группового цифрового сигнала =55040 кГц.