2.5 Модуляція типу DMT
Всупереч існуючій думці, багаточастотний алгоритм discrete multi tone (DMT) не є принципово новим. Основні положення цього алгоритму модуляції були сформульовані і запатентовані фахівцями Amati Communications (зараз ця компанія є частиною Texas Instruments Internet Access group) ще на початку 1990 року. У 1993 році технологія була вибрана ANSI як алгоритм лінійного кодування для перспективних систем передавання даних. Складність технічної реалізації даного алгоритму на первинному етапі розвитку DSL-технологій обмежувала область його можливого застосування. Проте на даний момент алгоритм DMT має численні технічні реалізації і є одним з основних алгоритмів модуляції найперспективніших технологій ADSL і VDSL.
Алгоритм DMT побудований за принципово іншою, ніж у поданих вище алгоритмів, схемою. На відміну від алгоритмів QAM, даний алгоритм використовує не одну, а групу частот несучих коливань. При використанні цього алгоритму модуляції весь розрахунковий частотний діапазон лінії ділиться на декілька ділянок шириною по 4,3125 кГц. Кожна з цих ділянок використовується для організації незалежного каналу передавання даних.
На рисунку 2.17 наведено варіант частотної організації вхідного потоку стандарту G.DMT для варіанта «echo cancellation».
Рисунок 2.17 – Спектр вхідного потоку стандарту G.DMT
Для даного варіанта в напрямі абонента організується 249 частотних каналів. Крім того, для цього варіанта характерно, що частотні діапазони, які використовуються для передавання вхідного і вихідного інформаційних потоків, перекриваються. На рисунку 2.18 подано варіант частотної організації вихідного потоку G.DMT.
На етапі перевірки якості лінії передавач, виходячи з рівня завад в частотному діапазоні ділянки, для кожного з цих каналів вибирає відповідну модуляційну схему. На чистих каналах з малим рівнем шумів можуть бути використані алгоритми з великими значеннями , наприклад, QAM 64, в той час як на більш зашумлених ділянках можуть бути використані простіші алгоритми модуляції, наприклад QPSK. Очевидно, що використання такого принципу регулювання швидкості передавання даних дозволяє найточніше погоджувати параметри модульованого сигналу з параметрами лінії, по якій він передаватиметься. При передаванні даних інформація розподіляється між незалежними каналами пропорційно їх пропускній здатності, приймач виконує операцію демультиплексування і відновлює початковий інформаційний потік. Рисунки 2.19, 2.20 ілюструють описаний вище процес адаптації.
Рисунок 2.18 – Частотний спектр вихідного потоку G.DMT
На рисунку 2.19 позначена неадаптована частотна характеристика DMT-передавача у вигляді дискретних суцільних ліній. Пунктиром виділена крива залежності згасання в лінії від частоти переданого сигналу. Штрих-пунктирною лінією позначена частотна завада, яка постійно діє на порівняно невеликій ділянці в межах робочого діапазону частот передавача.
Після виконання операцій узгодження пропускної здатності індивідуальних каналів з приведеними частотними характеристиками лінії зв’язку, залежності швидкостей передавання інформації від частотного номера індивідуального каналу відповідатимуть кривим, які наведено на рисунку 2.20.
Алгоритм модуляції DMT є подальшим розвитком алгоритмів QAM, тому він забезпечує вищу швидкість і надійність передавання інформації. Додатковими перевагами цього алгоритму є можливість оперативної та точної адаптації приймально-передавальних пристроїв до характеристик лінії зв’язку та визнання цього алгоритму організаціями стандартизування (у першу чергу – ANSI).
Рисунок 2.19 – Неадаптована частотна характеристика DMT-передавача
Рисунок 2.20 – Залежність швидкості передавання даних елементарних каналів від частоти для DMT-модуляції
Недоліками алгоритму модуляції DMT можна вважати його складність і низьку технологічність. Алгоритм DMT є найскладнішим для апаратної реалізації серед всіх алгоритмів, які в даний час використовуються для формування лінійного коду пристроїв DSL. В той самий час даний алгоритм затверджено як основу алгоритмів лінійного кодування стандартів ANSI для ADSL і VDSL.