Более простое осуществление мультиплексирования

Цифровые сигналы очень легко мультиплексируются, для чего может быть использована цифровая логическая интегральная микросхема невысокой стоимости, о которой уже упоминалось выше. Фильтры, которые необходимо использовать для разделения каналов, гораздо проще по сравнению с фильтрами для мультиплексирования аналоговых сигналов, а необходимость использования индивидуальной пары проводов для передачи сигнала при мультиплексировании значительно снижается.

Передача сигнала о текущем положении телефонной трубки аппарата выполняется путем выделения одного сигнального бита на канал, с помощью которого и указывается состояние телефона.

Более простое осуществление управления и контроля.Передача сигналов управления, осуществляющих контроль за каналом и набором номера, осуществляется гораздо проще и дешевле. Эти сигналы являются, без всяких сомнений, цифровыми; например, сигналы, соответствующие снятой или лежащей на рычагах телефонной трубке и последовательности импульсов набираемого номера, представляют двоичные сигналы с уровнями, соответствующими логическим 0 и 1, и могут быть попросту представлены с использованием другого бита в передаваемом потоке цифровых сигналов, как это показано на рис. 6.7.

Рис. 6.7.Передача сигналов управления и контроля в цифровом битовом потоке

Более высокая помехозащищенность в присутствии шумов.Двоичные сигналы, поскольку они представлены импульсами, имеющими строго определенную и одинаковую форму, могут быть очень легко восстановлены в случаях, когда они оказываются искаженными шумовыми сигналами. Данный процесс иллюстрируется на рис. 6.8 для различных участков цифровой линии связи.

Рис. 6.8.Двоичные сигналы в присутствии сигнала шума

На рис. 6.8а показан биполярный битовый поток. Этот слегка отличающийся формат получил название биполярного, так как единицы, входящие в код, могут изменять свой знак как на положительный, так и отрицательный относительно уровня логического нуля. Формат, представленный на рис. 6.1а, называется нейтральным битовым потоком, так как уровень логической единицы всегда имеет положительное значение относительно уровня сигнала логического нуля.

С точки зрения терминологии связи прием, продемонстрированный на рис. 6.8, дает возможность осуществлять связь при низком значении отношения уровня сигнала к уровню шума. Для аналоговых систем связи отношение уровня сигнала к уровню шума должно составлять от 40 до 50 дБ, чтобы обеспечить приемлемое качество передачи речи. Это связано с тем, что сигнал шума усиливается схемой наравне с речевым сигналом, поэтому допустимым может быть только очень незначительный уровень шума. Цифровые системы обеспечивают сохранение работоспособности без помех при отношениях уровня сигнала к шуму, имеющих очень низкое значение, от 15 до 25 дБ, при этом не происходит усиления шума.

По сравнению с аналоговыми сигналами цифровые сигналы могут использоваться при более высоком уровне шумов, так как они могут значительно легче распознаваться и выделяться из сигнала шума.

В усилителях-повторителях (рис. 6.9) каждый импульс восстанавливается до той же самой формы, с какой он начинал передаваться, что исключает добавление шума на всем пути прохождения речевого сигнала по линии связи.

Рис. 6.9.Восстановление формы зашумленного сигнала с использованием повторителя

Так как сигнал шума не смешивается и не усиливается с полезным сигналом, речевой сигнал на приемном конце телефонной линии протяженностью 2 тыс. миль настолько же четкий и не имеющий шума, как если бы он передавался по линии связи, имеющей длину всего в 2 мили. Чем чаще устанавливаются повторители, тем ниже вероятность, что цифровые импульсы будут искажены за счет воздействия шума, и тем выше будет оставаться отношение полезного сигнала к шуму. Таким образом, скорость появления ошибок на всем пути прохождения сигнала от начала до конца линии связи может быть получена со сколь угодно малым значением за счет правильной установки регенерирующих повторителей сигнала.