Электронный учебно-методический комплекс по ТМ и О ЦВОСП

4.3. Классификация линейных кодов ВОСП.

Линейные коды ВОСП классифицируются по степени стандартизации и применению в существующих одномодовых системах передачи с аппаратурой мультиплексирования PDH, SDH и некоторой другой, например, оптических компьютерных сетей.

Линейные коды можно классифицировать по следующим параметрам: скремблированный; безызбыточные; избыточные – 1В2В; mBnB и со вставками;  двухуровневые, т.е. имеют два логических состояния; многоуровневые – имеющие более двух логических состояний (Рис.1)

Скремблированный линейный код в формате передачи NRZ (Non Return to Zero – без возврата к нулю на тактовом интервале) – является первым глобальным стандартом линейного кодирования для цифровых ВОСП SDH. Алгоритм его формирования рассмотрен в рекомендации МСЭ-Т G.707 (1996 года). Код обеспечивает выполнение требований, предъявляемых к линейным сигналам.

Безызбыточные коды подразделяются:

- NRZ-L -точно повторяет информационную последовательность;

- NRZ-S и NRZ-M - относительные коды, т.е. изменяющие состояния в последовательности после логического нуля (S) или логической единицы (М). При передаче этих кодов скорость передачи в линии не изменяется.

  Эти коды не получили широкого распространения из-за несоответствия требованиям к линейным сигналам, в частности, в связи со сложностью выделения тактовой частоты.

Под линейными кодами класса 1В2В понимают коды, в которых один бит исходного сигнала преобразуется в комбинацию из двух битов. При этом длительность этих битов в два раза меньше преобразуемого. Следовательно, тактовая частота линейного сигнала удваивается и скорость передачи в линии становится вдвое больше исходной последовательности. К линейным кодам класса 1В2В относятся:

- BI-L (биимпульсный абсолютный);

- BI-М (биимпульсный относительный М);

 -BI-S (биимпульсный относительный S);

- DBI (дифференциальный бифазный);

- CMI (с инверсией групп символов);

- MCMI (модифицированный CMI) и ряд других.

Линейные коды класса mBnB, где m ≥ 2, а n > m, называют алфавитными или табличными, т.к. при их формировании используются две - три таблицы кодирования, обеспечивающие балансировку числа логических символов «1» и «0». В кодах этого класса последовательность исходного сигнала разбивается на отрезки (блоки), состоящие из m бит, и преобразуется в определенную последовательность (блок) кодовых символов n. Широкое применение получили коды 2В3В, 2В4В, 3В4В, 5В6В, 7В8В. При формировании кодов со вставками предусмотрено разбиение исходной последовательности на блоки из m символов и присоединение к этим блокам дополнительных служебных символов. Примерами кодов со вставками являются: mB1C; mB1P; mB1P1R. При формировании кодов mВ1С к информационным символам m добавляется один дополнительный С, который имеет значение, инверсное последнему из m.

Если последний из m будет «1», то символ С будет  «0», и наоборот, если последним из m будет «0», то символ С будет «1» (3В1С, 8В1С). В кодах mВ1Р m – число информационных символов, Р – дополнительный символ. Если число единиц в блоке m нечетное, то символ Р принимает значение «1», а если нечетное, то символ Р равен «0» (10В1Р, 17В1Р). Если требуется организация служебной связи в линейном тракте, то исходная двоичная последовательность кодируется по алгоритму mВ1Р, а затем добавляется еще один бит R – для служебной связи. Получается линейный код mB1P1R. Пример: 10B1P1R. Многоуровневые коды могут применяться в оптических системах передачи при внешней модуляции излучения и также в случае строго линейных модуляционных характеристик прямой модуляции. В качестве примера можно назвать линейное трехуровневое кодирование HDB-3 орt, предусмотренное рекомендацией МСЭ-Т G.703 [82].

4.4. Алгоритм формирования скремблированного линейного сигнала

Скремблированием называется операция, приводящая к изменению статистических характеристик двоичного цифрового сигнала таким образом, что бы вероятности появления 1 и 0 в скремблированном двоичном сигнале были примерно одинаковы и при этом исключалась бы возможность появления длинной последовательности одинаковых символов 1 или 0.

Для восстановления из скремблированного сигнала исходного двоичного сигнала необходимо произвести операцию дескремблирования обратную преобразованию в скремблере. Эта группа символов образует синхрослово. Скремблирование осуществляют при помощи устройств, реализующих логическую операцию суммирования по модулю два исходной двоичной последовательности и преобразующего опорного сигнала, в качестве которого используется псевдослучайная последовательность.

При скремблировании линейного сигнала системы SDH группа двоичных символов, расположенная в начале цикла SDH-N не подвергается скремблированию, что необходимо для распознавания цикла на приемной стороне. Обнаружение этого цикла STM-N позволяет запустить процедуру дескремблирования и восстанавливать информационный сигнал из линейного.

Основные достоинства скремблирования:

-   стабильность скорости передачи по линии;

-   достаточно точное выделение тактовой частоты;

- скремблер делает любой информационный сигнал помехоустойчивым

  при передаче по ВОЛС.

Недостаток:

- возможность размножения ошибок.

После скремблирования происходит формирование линейного сигнала NRZ. Пример формирования сигнала в коде NRZ приведен на рисунке 2.