При расчете линий цифровой передачи важным соображением является накопление фазовых дрожаний в последовательно включенных цепях восстановления колебаний тактовой частоты. Если восстановленные колебания тактовой частоты используются для хронирования передачи исходящего цифрового сигнала, как в регенераторе, то фазовые дрожания принятого сигнала воздействуют на колебания тактовой частоты исходящего сигнала. Цепь восстановления колебаний тактовой частоты в следующем приемнике отслеживает принятые колебания тактовой частоты, но вносит также добавочные фазовые дрожания из-за шума и помех на втором участке. Таким образом, с каждым регенератором, использующим колебания тактовой частоты, которые получены из принятого линейного сигнала, для управления передачей, фазовые дрожания накапливаются. Если число регенераторов велико, то фазовые дрожания могут накопиться до такого уровня, что в последующих цепях восстановления колебаний тактовой частоты будет трудно отслеживать принятое хронирующее колебание, возникнут ошибки определения моментов решения и, возможно, система выйдет из режима захвата. Изменения длины тракта. Изменения длины тракта происходят в результате температурного расширения или сжатия среды передачи или в результате изгиба радиотракта в атмосфере. При удлинении тракта эффективная скорость передачи на входе приемника уменьшается, поскольку все больше и больше битов «накапливается» в среде передачи. Аналогично, при укорочении тракта скорость передачи на входе приемника увеличивается, поскольку число битов, «накопленных» в линии передачи, уменьшается. После того как длина тракта стабилизируется, восстанавливается номинальная скорость передачи цифрового сигнала. Наиболее значительны изменения длины тракта при связи через спутники. Для современных спутников на геостационарной орбите изменения длины тракта составляют примерно 300 км, что соответствует изменениям времени прохождения примерно на 1 мс.
Пример 7.1. Определите изменение длины тракта, изменение числа битов в тракте и относительное изменение скорости передачи цифрового сигнала на приеме в линии передачи типа Т2 длиной 800 км на медных парах кабеля сортамента 22. Предполагается, что температура изменяется на 20° С за 1 ч.
Изменение числа битов в тракте
Решение. Коэффициент температурного расширения для меди и скорость распространения по парам кабеля сортамента 22, которые можно найти в, составляют соответственно 16,5∙ 10-6 /° С и 47 300 км/с '. Таким образом, изменение длины тракта
Предполагая, что температура изменяется с постоянной скоростью, определим изменение скорости передачи цифрового сигнала:
ΔR = 35,4/3600=9,8∙ 10-3 бит/с.
Отсюда относительное изменение скорости передачи цифрового сигнала в точке приема (нестабильность)
ΔR /R=9,8∙ 10-3 /6,312- 106=1,56∙ 10-9.
Хотя нестабильность тактовой частоты на приеме, полученная в примере 7.1, выражается очень маленьким числом, она сопоставима со значением точности тактовой частоты, полученной для цифровой сети фирмы Bell System и равной 1,7- 10-9. Важно, однако, отметить, что нестабильность вследствие изменения длины тракта является всего лишь преходящим явлением, в то время как неточности тактовой частоты определяют максимальное смещение между установившимися значениями частот задающих генераторов.
Изменения скорости распространения. Изменения температуры вызывают не только удлинение и укорочение среды передачи проводных линий. Они могут также изменить те константы среды распространения, которые определяют скорость распространения.
Однако результирующее изменение стабильности тактовой частоты на приемной стороне много меньше того, которое создается изменением длины тракта.
Скорость распространения радиоволн в атмосфере также меняется с температурой и влажностью. Хотя эти изменения скорости имеют и большее значение, чем изменение скорости распространения в проводных линиях, они все равно меньше изменений, вызванных изменением длины тракта и определенных в примере 7.1. Отметим, что изменение скорости распространения, в сущности, эквивалентно изменению длины тракта, поскольку меняется число битов, накопленных в тракте передачи.