HDSL - 2. část

Autor: M. Vejsada <(at)>, Pracoviště: České vysoké učení technické v Praze, FEL, Téma: HDSL, Vydáno dne: 29. 07. 2004

Popis systému HDSL. - 2.část

CAP HDSL

Přenos probíhá po dvou symetrických párech metalického vedení s přenosovou rychlostí 1168 kbit/s na každém z nich. Při použití CAP modulace je možné souběžně využívat na stejném metalickém vedení telefonní pásmo nebo ISDN.

Pro HDSL byla zvolena 64-CAP (Carriles Amplitude Phase Modulation) s trellis kódováním a Tomlinsonovův prekodér. Použitý mřížkový (trellis) kód je 2D (dvou dimenzionální) 8-stavový nebo 4D 16-stavový. HDSL systémy mohou podporovat oba druhy kódování najednou. Na obrázku 10 je základní zjednodušené blokové schéma CAP HDSL. Trellis dekódování se provádí Viterbi dekodérem.

Vysílané data jsou nejprve skramblovány, poté je provedeno mapování bitů do symbolů. Následuje trellis kódování, při kterém se generují soufázové a kvadraturní symboly. Tyto symboly, reprezentované digitálními čísly, jsou v CAP vysílači modulovány.

HDSL 14

Obrázek 10: CAP HDSL.

2D 8-stavový Trellis kód

Skramblovaný datový tok je rozdělen do skupin 5 po sobě jdoucích bitů (I1n až I5n) a přidá se jeden redundantní bit (viz obrázek 11). Těchto šest bitů (Z0n až Z5n) se přenáší jako jeden symbol.

HDSL 15

Obrázek 11: 2D 8-stavový trellis kodér.

4D 16-stavový Trellis kód

Skramblovaný datový tok je rozdělen do skupin 11 po sobě jdoucích bitů (I1 až I11) a přidá se jeden redundantní bit (viz obrázek 12). Těchto 12 bitů se přenáší jako dva po sobě jdoucí symboly (Z0n až Z5n a Z0n+1 až Z5n+1). Každý symbol má dvě dimenze (kvadraturní a soufázovou), dva symboly jsou tedy tvořeny čtyřmi dimenzemi, proto 4D kód.

HDSL 16

Obrázek 12: 4D 16-stavový trellis kodér.

Skramblování

Skrambler a deskrambler se liší v závislosti na směru přenosu.

Binární datový tok se v přijímači dekóduje použitím totožného polynomu jako při skramblování. Během inicializace systémů se používá totožný způsob skramblování jako u 2B1Q HDSL systému. Během přenosu dat pracuje skrambler v ?zamknutém? módu, viz obrázek 13. V tomto módu není potřeba synchronizace mezi vysílačem a přijímačem. Přechod mezi oběma módy je indikován samými jedničkami na místě přenášených dat.

HDSL 17

HDSL 18

Obrázek 13: Skramblování během přenosu dat.

Symbolová rychlost

Symbolová rychlost na každém páru HDSL CAP systému je:

Struktura HDSL CAP rámce

Délka HDSL CAP rámce je 7008 bitů (6 ms). Každý rámec může obsahovat 0, 1 nebo 2 satfingové páry bitů. Délka rámce se potom může mít délku 7008 bitů (6 ? 1/584 ms) nebo 7010 bitů (6 + 1/583 ms). Na obrázku 14 je znázorněna struktura rámce a jeho mapování do dvou párů vedení.

HDSL 19

B01 až B48 - HDSL bloky dat
HOH - HDSL záhlaví (eoc, crc, ?)
q - kvaternární symbol 1q = 2bity
SQ1, SQ2 - Stafingové kvaternární symboly
Syn. Slovo - 2 x Barkerův kód
?6-?, ?6+? - 6 ? 1/584 ms, 6 + 1/584 ms
Zmn - přidané záhlaví (Z ? bity)
m - označuje číslo krouceného páru (m = 1? 2)
n - označuje číslo bloku (n = 1? 48)

Obrázek 14: CAP HDSL rámec a jeho mapování do dvou párů.

Spektrum přenášeného signálu

Během inicializace LTU a NTU HDSL modemu se podle útlumu vyslané pseudo-náhodné posloupnosti zvolí jeden ze dvou možných výkonových režimů (LP ? nízká úroveň nebo HP ? vyšší úroveň výkonu) , viz tabulka 3.

HDSL 20

Tabulka 3: Výkonové režimy.

HDSL 21

Obrázek 15.

Na obrázku 15 A a B je maska pro výkonovou spektrální hustotu přenášeného signálu a HP výkonový mód. Hodnoty frekvencí f1 až f7 jsou v tabulce 4. Mezi frekvencemi f3 a f4 by měla být PSD pro HP výkonový mód respektive LP výkonový mód mezi ?40,25 a ?39,25 dBm/Hz respektive ?46,25 a ?45,25 dBm/Hz. Na frekvencích f1 a f6 je PSD o ?20 dBm menší než mezi f3 a f4.

HDSL 22

Tabulka 4.

HDSL 23

Obrázek 16.

Souhrnný přenášený výkon, pro jeden směr přenosu, by měl být mezi 13 dBm a 14 dBm v HP výkonovém módu respektive mezi 6 dBm a 8 dBm v LP výkonovém módu (při 135 ohm zakončení).

Zpoždění přenášeného signálu

Jednosměrné přenosové zpoždění signálu mezi aplikačními rozhraními nesmí být větší než 1250 μs. Rozdělení tohoto zpoždění na jednotlivé části HDSL CAP přenosového řetězce je následující:

Pro 2D 8-stavový trellis kód:

Pro 4D 16-stavový trellis kód: