Линейные цифровые стыки

Важнейшими техническими характеристиками оборудования линейного тракта (ОЛТ) ЦСП являются параметры так называемых линейных стыков, то есть стыков ОЛТ с канало- или группообразующим оборудованием, а также параметры групповых линейных сигналов.

При выборе типов стыковых сигналов разработчики ЦСП руководствуются соответствующими рекомендациями МСЭ-Т, в первую очередь, G.703.

Номенклатура линейных сигналов ЦСП существенно шире, чем стыковых. Как правило, выбор типа линейного сигнала не связан с конкретными рекомендациями МСЭ-Т. Основным нормативным документом являются технические требования на линейный тракт, утверждённые в соответствующем порядке, которые, в свою очередь, определяются техническими характеристиками линейного тракта, в том числе:

• скоростью передачи,
• требуемой величиной коэффициента ошибок,
• протяжённостью регенерационного участка,
• уровнями и характером помех,
• электромагнитной совместимостью.

К основным требованиям, предъявляемым к линейным сигналам ЦСП, относятся:

• возможность передачи информационной последовательности любого вида, включая последовательности, состоящие из одних нулей или единиц;
• возможность выделения из линейного сигнала хронирующей последовательности для организации тактовой синхронизации аппаратуры линейного тракта;
• возможность организации непрерывного контроля качества передачи;
• эффективное использование полосы частот спектра информационного сигнала.

Важным фактором, определяющим выбор линейного сигнала, является осуществление эффективного использования мощности выходных усилителей линейного оборудования.
В большинстве первичных и в ряде ЦСП высших ступеней плезиохронной иерархии, работающих по металлическим кабелям,  используется линейный сигнал МЧПИ (HDB3). Сигнал ЧПИ применяется только в ряде ЦСП для СТС, а также в устаревших ЦСП ГТС.

Собственно бинарные сигналы, получившие название сигналов с возвращением к нулю (RZ) (см. рис. 11б), формируются из исходного бинарного сигнала (рис. 11а) путём образования токовых посылок с длительностью, равной 0,5 тактового интервала, разделяемых защитными интервалами, также имеющими длительность, равную  0,5 тактового интервала. Сигналы без возвращения к нулю (NRZ) (см. рис. 11в) формируются путём образования единичных посылок с длительностью, равной длительности тактового интервала.

На сетях связи РФ и стран СНГ широко используются так называемые субпервичные ЦСП, параметры стыковых и линейных сигналов которых не соответствуют рекомендациям G.702 и G.703. Одной из самых массовых субпервичных ЦСП является система передачи ИКМ-15, предназначенная для эксплуатации на СТС и ведомственных сетях. В ЦСП ИКМ-15 в качестве стыкового и линейного группового сигналов используется относительный моноимпульсный сигнал (ОМС). ОМС (см. рис. 11г) относится к разряду двоичных сигналов без возвращения к нулю (NRZ). Алгоритм формирования ОМС заключается в изменении позиции сигнала в случае появления «1» исходного бинарного сигнала.«0» не вызывает изменения.

Преобразование исходного бинарного сигнала в ОМС реализуется триггером со счётным входом управления. Простота схемотехнической реализации формирователя и решающего устройства регенератора ОМС является его несомненным достоинством. Длительность единичной посылки ОМС  равна тактовому интервалу, что обеспечивает определённый выигрыш в энергии сигнала, и, следовательно, в помехозащищённости тракта. Однако энергетический спектр ОМС содержит постоянную составляющую. (Рис. 12). Поэтому при построении принципиальных схем регенераторов приходится усложнять схемы усилителей или использовать специальные узлы преобразования формы сигнала. По этой причине ОМС не получил широкого распространения в технике передачи цифровых сигналов.

Биполярные двоичные сигналы используются, в основном, при формировании электрических стыков ВОСП и РРС.
Следует также отметить, что термин «прямоугольные импульсы», часто используемый в технической литературе, в действительности является весьма условным. Основным критерием правильности формы импульсов цифрового сигнала следует считать их соответствие маскам импульсов, данных в рекомендации МСЭ-Т G.703 и Гост 26886-86.

Ранее уже говорилось о том, что в ЦСП ИКМ-480 в качестве линейного сигнала используется сигнал HDB-3, другие модификации ИКМ-480 используют: ИКМ-480С – сигнал 5В6В, а ИКМ-480х2 – сигнал 4В3Т. Последние 2 сигнала относятся к классу сигналов, при формировании которых использовались алфавитные коды. Бинарный сигнал 5В6В формируется путём образования 6-символьного кодового слова (6В) из 5-символьной комбинации бит исходного бинарного сигнала (5В). Скорость передачи при этом возрастает на 20%. Вместе с тем, при регенерации такого сигнала используется так называемый дуобинарный приём, позволяющий увеличить помехозащищённость. Кроме того, избыточность этого сигнала позволяет организовать контроль параметров передачи.

Однако использование этого сигнала связано с необходимостью значительного усложнения схемы регенератора, путём ввода в него устройств оперативной памяти. Сигнал 4В3Т относится к классу квазитроичных сигналов, трёхсимвольная комбинация квазитроичного линейного сигнала (3Т) формируется из 4-х бит исходного бинарного сигнала (4В). При этом скорость передачи уменьшается на 25%, что позволяет сдвинуть спектр сигнала в область более низких частот и, соответственно, уменьшить затухание и увеличить длину регенерационного участка.

Рис. 11: Сигналы RZ(б), NRZ,(в), (ОМС)(г), 2B1Q(д).

Рис. 12: Энергетические спектры сигналов RZ (NRZ), 2B1Q.