3.4 ISDN на базі кодування 2B1Q
Розглянемо взаємозв’язок між кодуванням 2B1Q для лінії і технологією ISDN. Кодування 2B1Q (два двійкових і один четвірковий) призначалося для використання в ISDN DSL. Це чотирирівневий код для ліній зв’язку (звідси – "четвірковий"), що являє собою два двійкових біти (2В) як один четвірковий символ (1Q). Кодування 2B1Q розглядалося як поліпшення початково прийнятого для лінії Т1 біполярного почергового кодування з поверненням знака (біполярного AMI – bipolar alternate маrк inversion); оскільки в 2B1Q одному станові сигналу на лінії (бод) відповідають два біти замість одного. Це також означає, що сучасне з’єднання ISDN, що використовує BRI на 160 кбіт/с (два В-канали по 64 кбіт/с плюс D-канал на 16 кбіт/с плюс ще один канал на 16 кбіт/с), працює зі швидкістю 80 тисяч символів за секунду (80 кбод), замість 160 кбод.
Кодування 2B1Q задумувалося для забезпечення швидкостей ISDN BRI (144 кбіт/с плюс накладні витрати в лінії) на локальних лініях до 5400 метрів по одній парі проводів, хоча в основному виходила швидкість у 144 кбіт/с з повнодуплексним режимом у кожному напрямку і у тому ж діапазоні частот.
Кодування 2B1Q недостатнє для кількамегабітових швидкостей на великих відстанях. Хоча 2B1Q використовує меншу смугу пропускання, ніж біполярне AMI, 2B1Q займає весь діапазон частот передавання аналогового голосу на аналогових локальних лініях. На рис. 3.3 показані діапазони частот для різних методів кодування. Кодування з амплітудно-фазовою модуляцією без несучої (САР) як і будь-який інший метод модуляції пропускної здатності лінії зберігає діапазон від 300 до 3300 Гц для аналогових телефонних служб. Технологія 2B1Q застаріла вже до середини 90-х рр. Можливо для нових технологій DSL кодування 2B1Q не є найкращим.
Обговоримо різні методи кодування сигналів ліній для технологій DSL. Відомий код 2В1Q для ISDN є членом сімейства кодів з амплітудно-імпульсною модуляцією (РАМ, Pulse Amplitude Modulation). Для підстроювання кодування під технології DSL, РАМ оптимізується за допомогою формування спектра (spectral shaping). Це означає, що код РАМ не повинен опускатися до частоти 0 Гц або додавати складову постійного струму в лінію доступу. Код РАМ, оптимізований чи ні, багато в чому відрізняється від САР і QAM, залишаючись кодом в основній смузі частот.
Рисунок 3.3 – Енергетичні спектри АМІ, 2B1Q і САР
У ISDN BRI застосовувалася одна пара проводів. Але оскільки інші схеми ISDN допускають роботу на двох парах, потрібно використовувати в устаткуванні DSL спеціальний пристрій для послаблення луносигналу. У загальному випадку послаблення луно-сигналу необхідно для будь-якого повнодуплексного передавання по одному проводу й в одному діапазоні частот для прийнятого й одержаного сигналів. Лунопридушення потрібне для повнодуплексних і далеких телефонних розмов, а також для повнодуплексних цифрових ліній з рознесеними частотами, тобто для аналогового телефону ISDN і xDSL. Коли той самий діапазон частот одночасно використовується сигналами в двох протилежних напрямках, потрібна одна з форм придушення луносигналу незалежно від того чи є сигнал аналоговим, чи цифровим.
Більш того, усі випущені після 1980 р. модеми використовували власні методи лунопридушення для виконання повнодуплексних операцій у смузі пропускання діапазону частот голосу (300 – 3400 Гц) на аналогових лініях з єдиною парою.
У HDSL використовується не тільки 2B1Q. Можуть застосовуватися й інші схеми кодування, наприклад САР або подвійна багатотональна модуляція (DMT, dual multitone modulation), хоча і надзвичайно рідко.