Цифровые системы передачи — основные системы будущего

Создание и развитие цифровых методов передачи явилось одним из важнейших достижений в технике передачи информации за последнее двадцатилетие. Этим системам присущ ряд преимуществ, позволяющих считать, что в дальнейшем цифровые системы передачи будут вытеснять аналоговые системы на многих участках сетей связи.

Суммируем наиболее примечательные свойства цифровых систем передачи.

Во-первых, эти системы менее чувствительны к помехам. Если в аналоговых системах увеличение протяженности линии приводит к увеличению помехи, то здесь шум квантования создается в начале линии и к нему очень мало добавляется по пути к ее другому концу.

Во-вторых, каналы, организованные в цифровых системах, нечувствительны к изменениям затухания и усиления сигнала в линии. Ведь передаваемая информация

содержится не в амплитуде импульсов, которая чувствительна к изменениям затухания в линии, а в коде, который доходит до конца канала в неизмевном виде независимо от амплитуды. Это особенно важно для радиорелейных линий, где наблюдаются резкие изменения затухания в среде распространения электромагнитных волн.

В третьих, цифровые системы имеют дело с бинарными сигналами, т. е. с теми же сигналами, которые составляют основу систем передачи данных — отрасли, приобретающей все большее значение во всех областях человеческой деятельности.

В-четвертых, вследствие бинарного характера обработки и передачи информации цифровые системы технологически сливаются с электронной вычислительной техникой. Для создания цифровых систем уже не требуется сложнейших аналоговых фильтров с их резонаторами и . катушками индуктивностей, обычно достаточно громоздкими и требующими зачастую ручного труда для изготовления. Вместо этого — набор стандартизованных компонентов ЭВМ, в принципе таких же, какие применяются во всех других приборах вычислительной техники. Компонентная база ЭВМ совершенствуется быстрыми темпами, что позволяет непрерывно модернизировать цифровые системы, уменьшать габариты всех устройств систем передачи, повышать их надежность, совершенствовать другие качественные показатели.

И, наконец, в-пятых, развитие цифровых систем создает основу для новых, базирующихся на цифровых методах способов распределения (коммутации) сигналов.

Мы описали метод работы цифровой системы передачи, предназначенной для организации телефонных каналов. Но это только одна из ее возможностей. Цифровые системы могут использоваться для передачи любых видов аналоговой информации: радиовещания, телевидения, фототелеграфа и др. Надо лишь выбрать частоту повторения импульсов (частоту дискретизации) в два раза больше верхней частоты сигнала и выбрать код с учетом динамического диапазона сигнала. В частности, для передачи телевизионных изображений скорость передачи импульсов составляет примерно 90 Мбит/с.

Перечисленные выше системы импульсно-кодовой модуляции приспособлены для передачи указанной информации согласно с их пропускной способностью. Так, например, система ИКМ-1920, в которой наибольшая скорость передачи составляет около 140 Мбит/с, позволяет организовать передачу телевизионного вещания (90 Мбит/с). Что же касается дискретной информации (телеграф, передача данных), то каналы цифровых систем могут быть использованы для ее передачи непосредственно в цифровом виде. При этом пропускная способность каждого канала резко увеличивается. Действительно, в типовом канале тональной частоты в аналоговых системах скорость может составлять 4,8 или максимум 9,6 кбит/с, а в цифровом — 64 кбит/с, что соответствует 320 низкоскоростным каналам передачи данных со скоростью 200 бит/с. Вспомним, что в аналоговом канале тональной частоты организуется только шесть таких каналов.