|
| |
|
Главная Журналы дует учитывать, что задающие кварцевые генераторы периодически необходимо подстраивать и регулировать. Плезиохронный режим легко внедряется на сетях любых размеров и конфигураций. Основной недостаток этого peiKHMa заключается в необходимости применения задающих генераторов высокой стабильности, например, атомных. Для соблюдения требований МККТТ (одно проскальзывание за 70 дн) международные оконечные станции, работающие в плезиохронном режиме, должны иметь допуск на отклонение частоты не более 1 Ю"". Для удовлетворения э*о-го требования эти станции должны быть синхронизированы с помощью цезие-вого атомного эталона частоты. Предполагается синхронизировать национальные сети от этого эталона частоты. Следует отметить, что стоимость атомных стандартов частоты почти в 100 раз выше, чем стоимость кварцевых генераторов [75]. Кроме того, у атомных генераторов короткий срок службы, так, у цезие-вых генераторов он составляет примерно 4 года. Пример 4.3. Рассмотрим работу сети с четырьмя коммутационными станциями [12]. При такой структуре сети соединения можно установить максимум через три коммутационные станции, и, следовательно, согласование цифрового потока будет происходить дважды: на второй и третьей станциях (на второй синхронизируется цифровой поток от первой станции, на третьей -от второй в одну сторону. В обратную согласование потоков происходит на второй и первой станциях). Согласно табл. 4.2, при нестабильности частот задающих гене-раторов±1,72-10-5 дд каждую станцию максимальное число проскальзываний составляет одно за 10 ч. Если эту величину распределить по участкам, то получим одно проскальзывание за 5 ч (1 проск./5 ч; 2 участка; следовательно, 1 проск./5 чХ2 участка=1 проок./Ю ч.). В разветвленной сети можно добиться синхронизма, не пользуясь тактовой частотой головной станции. Каждая коммутационная станция синхронизируется по усредненной величине всех тактовых частот, приходящих от других коммутационных станций. Эта средняя величина используется для запуска задающих генераторов каждой станции. При этом неисправность одного задающего генератора незначительно влияет на точность задающего генератора всей сети. При взаимной синхронизации сеть никогда не находится в состоянии покоя из-за неопределенности текущего среднего значения частоты. Частота сети зависит от изменения времени распространения сигналов по линиям и, следовательно, от температуры окружающей среды. Метод взаимной синхронизации требует большого числа цифровых станций, полностью связанных меяеду собой цифровой сетью, и сложную структуру программного обеспечения [30]. Несмотря на взаимную синхронизацию, на кая{дой станции необходимо устанавливать генераторы высокой точности для управления собственным задающим генератором при повреждении сети при передаче эталонных частот, т. е. при работе в плезиохронном режиме должны обеспечиваться все планируемые качественные показатели передачи. Взаимная синхронизация может быть равноправной (demokratic), в которой все задающие генераторы сети равноправны и оказывают одинаковое управляющее воздействие друг на друга, а рабочая частота равна среднему значению начальных частот всех задающих генераторов, и иерархической (hierarchic), в которой некоторые ЗГ влияют на управление больше, чем другие, а рабочая частота сети представляет собой среднюю взвешенную величину из начальных частот всех ЗГ [20; 30]. При построении сети с взаимной синхронизацией используется однополюсное (single - ended) и двухполюсное (double - ended control) управление. При однополюсном управлении сигнал управления тактовой частотой коммутационной станции (сигнал фазовой ошибки) формируется на основе усредненной разности фаз тактовых частот, приходящих от других станций, и собственной тактовой частоты. При двухполюсном управлении информация для управления тактовой частотой на каждой коммутационной станции получается в результате сравнения фазы входящего цифрового сигнала и фазы ЗГ на обеих станциях. По результатам сравнения, получаемым на обеих станциях, формируются сигналы фазового рассогласования, используемые для управления местным ЗГ. Однополюсное управление применяют на разветвленных сетях. Надежность управления выше, чем при принудительной синхронизации, а требования к стабильности ЗГ ниже. Недостатком однополюсного управления является невозможность компенсировать изменения времени распространения, обусловленные температурными колебаниями. Поэтому частота в сети изменяется пропорционально колебаниям температуры окружающей среды. Запишем частоту установившихся колебаний при двухполюсном управлении сети с равноправным взвешиванием, если считать- одинаковыми коэффициенты передачи по петле ФАПЧ и задержки всех линий [2]: 1 " где foi - собственная частота генератора на г-м узле; - число узлов сети; ?i,- коэффициент, передачи по петле ФАПЧ; т -• задержка между узлами i и /". Метод двухполюсного управления делает тактовую частоту сети независимой от изменений времени распространения сигналов в сети, что дает преимущества на сетях с линиями большой протяженности. Однако преимущества достигаются за счет усложнения оборудования и соответственно более высоких затрат. Принудительная синхронизация основана на принципе, когда одна головная станция осуществляет синхронизацию подчиненных станций, т. е. метод «ведущий - ведомый». При этом разность фаз между тактовыми частотами ведущей и ведомой станций остается постоянной или сводится к нулю, а частоты остаются равными. Информацию о фактическом сдвиге фаз получают из буферного ЗУ на ведомой етанциц. Эта информация используется на станции для управления тактовой частотой. Используют две структуры головного задающего генератора: 1) распределенную (олигархическую), в которой несколько синхронизированных генераторов управляют работой сети; 2) иерархическую, в которой направление синхронизации повторяет иерархию сети. При нарушерши цепи синхсонизации (например, из-за повреждения головного ЗГ или линии) следующая по подчиненности ведомая станция берет на себя задачу синхронизации нижестоящей сети, что значительно повышает надежность работы сети. Иерархическая структура «ведущий - ведомый» особенно подходит для разветвленных сетей открытого типа и ее применяют на начальном этапе развития сети. Основная трудность внедрения этого метода заключается в необходимости «передачи и оценки информации по иерархическому уровню на каждой станции. Наибспее прост в реализации и хорошо сочетается с радиальной структурой сети метод синхронизации с одним ЗГ. Однако ввиду зависимости ведомых станций от ведущей надежрюсть сети мала. Поэтому ЗГ на ведомых станциях должны иметь высокую стабильность, чтобы сохранить, работоспособность в случае пропадания тактовой частоты от ведущей станции, что увеличивает затраты на синхронизацию. Пример 4.4. Рассмотрим использование принудительной синхронизации с с одним задающим (ведущим) генератором на сети из четырех станций (пример 4.3). Теоретически число проскальзываний при этой системе синхронизации равно нулю. Но на практике следует учесть неисправности, обусловленные повреждениями ведущего ЗГ или соединений между станциями. В случае потери тактовой частоты все ЗГ работают независимо в плезиохронном режиме. Тактовые частоты могут значительно отличаться друг от друга, и число проскальзываний возрастает. Поэтому необходимо выбрать допустимое число проскальзываний и сформулировать требования к частоте сбоев в синхронизации. Если, например, допустимое число проскальзываний - одно за 5 ч, а средний интервал Ведущая статия  Ведомые станции 1-го уроВт между сбоями синхронизации - 24 ч (1 день), то согласно табл. 4.2 требуемая стабильность генератора составляет 3,44-10-8 в день. Пример 4.5. Синхронизация сети станций EWSD. На сети станций EWSD применяется иерархический метод принудительной синхронизации [75]. Основные цепи синхронизации с целью повышения надежности дополняются резервными линиями (рис. 4.3). Головной ЗГ передает тактовые импульсы ведомым станциям, стоящим на нижнем иерархическом уровне. ЗГ на всех уровнях имеют одинаковую точность. Ведомые станции, кроме сигналов головного ЗГ, могут принимать сигналы . от смежных станций. С этой целью ЗГ этих станций имеют по два входа. Такая структура обеспечивает высокую устойчивость к ошибкам и способна при повреждении рабочих линий синхронизации от головного ЗГ поддерживать синхронизм сети со стабильностью 10-". Ведомые станции переходят в плезиохронный режим только при повреждении всех линий. Вэтом случае станции" работают в ведущем режиме и синхронизируют остальные генераторы. При повреждении всех эталонных ЗГ точность ЗГ на всех уровнях обеспечивает соблюдение Рекомендаций G.811 МККТТ (10-") в течение нескольких дней. Плезиохронный режим работы станций EWSD можно использовать и на этапе ввода в процессе строительства сети. Передача эталонных частот осуществляется по первичным цифровым линейным трактам ИКМ-30 (ИКМ-24) с частотой 2048 кбит/с (1544 кбит/с). Тактовые частоты принимаются блоком интерфейса DIU оконечного оборудования и в качестве эталонных частот передаются в блок управления частотой станционного задающего генератора ССС. Блок DIU EWSD имеет буферную память объемом в два цикла ИКМ-30, в которую записываются данные с частотой входящего потока, а считываются с частотой местного генератора. Выделенн-ая в блоке DIU эталонная частота передается с искажениями, обусловленными дрожаниями фазы, которые устраняются в блоке задающего генератора ССС с помощью математических и статистических методов, реализованных с помощью управляющей программы. Ведомые стащш 2-го уро5ня Рис. 4.3. Пример синхронизации сети станций EWSD: - активная (рабочая) линия;---- резервная линия 4. устройства тактовой синхронизации Для получения синхронизирующей (хронирующей) информации применяют два способа: независимое хронирование и метод внутренней синхронизации (самохронирование). При независимом хронировании используют специальные синхронизирующие сигналы, передаваемые по выделенным цепям или вместе с рабочим сигналом. В цифровых системах передачи с ИКМ используют, главным образом, внутреннюю синхронизацию, при которой колебание тактовой частоты, необходимое для формирования стробирующих импульсов, выделяется непосредственно из входного рабочего сигнала (см. рис. 4.1). Структуры двоичных кодов, применяемых в ЦСП, можно условно разделить на три группы: 1) элементы двоичного кода формируются без возвращения к нулевому уровню (БВН); 2) элементы двоичного кода формируются возвращением к нулевому уровню (ВН); 3) метод расщепленной фазы (РФ). Основное различие структур двоичных кодов заключается в использовании 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 |