Линейные коды. Требования. Коды классов 1B2B, mBnB, mB1P1R. Алгоритмы формирования.

Основные характеристики ВОС (длина регенерационного участка, метод обработки сигнала, система контроля ошибок в регенераторах, система синхронизации, помехозащищенность и др) в значительной степени зависят от выбора кода в линии.

Особенности построения линейных кодов для цифровых ВОС связи зависят от физических свойств среды распространения сигналов. Оптическое волокно как среда передачи сигналов, а также источник излучения в передающем и фотоприемник в приемном оптическом модулях предъявляют специфические требования к свойствам цифрового сигнала:

- спектр сигнала должен быть узким и иметь ограничение как сверху, так и снизу. Чем уже спектр сигнала, тем меньше требуется полова пропускания фотоприемника, а соответственно уменьшаются мощность шума и его влияния. Ограничение спектра сверху снижает уровень межсимвольной помехи, а ограничение снизу - флуктуации уровня принимаемого сигнала в электрической части фотоприемника, имеющего цепи развязки по постоянному току. Минимальное содержание НЧ составляющих позволяет также обеспечивать устойчивую работу цепи стабилизации выходной мощности оптического передатчика;

- код линейного сигнала должен обеспечивать возможность выделения колебания тактовой частоты, необходимой для нормальной работы тактовой синхронизации;

- код линейного сигнала должен обладать максимальной помехоустойчивостью, которая позволяет получать при прочих равных условиях максимальную длину участка регенерации;

- код линейного сигнала должен обладать избыточностью, которая позволяет по нарушениям правила образования кода судить о возникновении ошибок;

- код линейного сигнала должен быть простым для практической реализации преобразователей кода.

Под линейными кодами класса 1B2B понимают коды, в которых осуществляется преобразование одного бита исходного ИКМ- сигнала длительностью T в комбинацию из двух символов. Каждая из которых имеет длительность T/2 (следовательно, тактовая частота линейного сигнала в двое больше тактовой частоты исходного ИКМ – сигнала и скорость передачи в линии в 2 раза выше скорости исходной последовательности).

К классу блочных кодов mBnB с m> =2 принадлежит большое число различных линейных кодов, алгоритм формирования которых обычно даются кодовыми таблицами (алфавитами). Чаще всего используются 2 кодовые таблицы, что позволяет обеспечить равенство (балансирования) числа «1» и «0» в коде. В кодах этого класса последовательность исходного ИКМ- сигнала разбивается на отрезки (блоки), состоящие из m бит, и каждый из них преобразуется в определенную последовательность (блок) кодовых символов (из n бит). Пример, 2B3B, 2B4B, 3B4B, 5B6B.

В качестве символов кода 10B1P1R помимо 10 информационных символов присутствуют еще два дополнительных P и R. Функции символа R заключаются в передаче дополнительной информации: кода синхронизации, сигналов СС, символов ТМ, резервных цифровых потоков. Функции символа P заключаются в организации процесса компенсации дрейфа постоянной составляющей кода 10B1P1R. Частота следования дополнительных символов P и R составляет 27, 85 МГц при скорости передачи сигналов в линии 167, 1168 Мбит/с.