Загальні принципи об’єднання цифрових потоків у PDH
При побудові ЦСП вищих порядків у принципі можуть використовуватися наступні методи формування групового сигналу: 1. Безпосереднє кодування відповідного числа аналогових сигналів; 2.Тимчасове групоутворення, яке передбачає формування групового сигналу ЦСП вищого порядку шляхом поєднання цифрових групових сигналів, сформованих у системах нижчого порядку. Апаратура першого типу застосовується обмежено, тому що при великій кількості каналів дуже високі вимоги пред'являються до швидкодії та точності кодеків, що використовуються. Апаратура другого типу відіграє основну роль під час створення ієрархії ЦСП. Для систем вищого порядку повинна виконуватися умова незалежності швидкості передачі сигналу в лінійному тракті від інформації, що передається, що дозволяє використовувати цифровий лінійний тракт для взаємодії з кінцевим обладнанням різного типу. При цьому швидкість передачі повинна бути відповідним чином пов'язана зі швидкістю передачі нижчого рівня ієрархії. Тимчасове групоутворення може бути здійснене синхронним або асинхронним способом. Основною особливістю синхронного групоутворення необхідність використання одного високостабільного джерела хронирования, тобто. генератора, що задає, частота якого відповідає тактовій частоті групового сигналу на виході обладнання тимчасового групоутворення. Генераторне обладнання систем нижчого порядку повинне бути строго синхронізоване з генератором, що розташовується в обладнанні тимчасового групоутворення, що на практиці пов'язано з певними загальномережевими труднощами. Навіть за наявності синхронізації, т. е. за рівності тактових частот сигналівоб'єднаних СП нижчого порядку фази окремих сигналів можуть відрізнятися і змінюватися в часі. Компенсація цих змін фази може бути здійснена за допомогою буферної пам'яті, ємність якої залежить від довжини лінійного тракту. Використання асинхронного об'єднання є загальним вирішенням проблеми тимчасового групоутворення. При асинхронному групоутворенні потоки, що об'єднуються, є плезіохронними, тобто передаються з однаковою номінальною швидкістю, але миттєві значення швидкості передачі через нестабільність місцевих генераторів можуть змінюватися в деяких межах. У процесі об'єднання цифрових потоків здійснюється їх запис в пристрій ЗУ з частотою fз, що дорівнює тактовій частоті вхідного сигналу, а потім зчитування з частотою fсч, кратній тактовій частоті групового сигналу. Так як частоти запису та зчитування відрізняються один від одного, то після кожного зчитування часовий інтервал між моментами запису та зчитування τ змінюється на величину Δt = Tз - Tсч.Якщо Tз > Tсч, то часовий інтервал між моментами запису та зчитування поступово зменшується до деякої мінімальної величини (від Δt до 0), а при наступному зчитуванні виявляється максимальним (від Tсч - Δt до Tсч). В результаті в ліченій послідовності відбудеться позитивний тимчасовий зсув (ВС), внаслідок чого між ліченими імпульсами виникає інтервал, рівний Tсч.Якщо Tз
У реальних умовах відношення Tсч/Tз може змінюватися у відносно невеликих межах, що визначаються нестабільністю частот запису та зчитування, для яких у загальному вигляді можна записати , , де fзн, fсчн – номінальні значення частот запису та зчитування; δз, δсч - відносна нестабільність частот запису та зчитування відповідно. При цьому, якщоTсч/Δt – ціле число, ВС розподілені в ліченій послідовності рівномірно через R=[Tсч/Δt] інформаційних символів, тобто послідовність однорідна. Якщо ж Tсч/Δt - дробова величина, то в ліченій послідовності виникають неоднорідності, що призводять до зміни інтервалу між ВС. Щоб неоднорідності, що виникають при асинхронному об'єднанні цифрових потоків, не змінювали положення ВС у циклі передачі, моменти їх виникнення в передавальному обладнанні необхідно компенсувати. Цього можна досягти або введенням додаткової позиції в лічену послідовність, або винятком однієї позиції з ліченої послідовності. Відповідна інформація про зміни в ліченій імпульсній послідовності передається в приймальне обладнання, де відповідно до цієї інформації здійснюється відновлення вихідного потоку. Таким чином, відбувається узгодження швидкості (стаффінг) об'єднуваного цифрового потоку з деякою опорною, якою в даному випадку є швидкість вищого порядку в перерахунку на один цифровий потік системи нижчого порядку. Розрізняють три види узгодження швидкостей: позитивне, негативне, позитивно-негативне (двостороннє). При позитивному узгодженні швидкостей передбачається, що максимальна швидкість вхідного потоку менше мінімальної швидкості складеного потоку, тобто. виконується умова. В цьому випадку при виникненні неоднорідностей в лічену послідовність вводиться додаткова імпульсна позиція, тобто тактовий інтервал, що узгоджує. На приймальну станцію передається відповідна команда узгодження, відповідно до якої зазначена позиція виключається з потоку, що відновлюється. Оскільки fсч > fз, то в процесі зчитування має місце тенденція до повного звільненняосередків пам'яті ЗУ передавальної частини устаткування тимчасового групоутворення (ОВГ). Спеціальна схема контролю порівнює фази сигналів запису та зчитування, тобто поточне значення τ і тим самим контролює стан заповнення осередків пам'яті. Коли заповнення пам'яті виявляється нижче за допустиму межу, схема контролю забороняє один імпульс зчитування. В результаті в ліченій послідовності виникає додатковий символ, якого не було у вхідному сигналі, але в цей час забезпечується необхідне заповнення буферної пам'яті обладнання, що передає. На приймальній стороні символ узгодження усувається із цифрового потоку шляхом задерки запису в буферну пам'ять на час тривалості цього символу. При цьому формується потік з такою ж швидкістю, як у вхідного потоку, але з тремтінням фази один тактовий інтервал. Згладжування фазового тремтіння здійснюється за допомогою ланцюга фазового автопідстроювання.При негативному узгодженні швидкостей передбачається, що мінімальне значення частоти запису в пристрої пам'яті передавального обладнання більше максимального значення частоти зчитування, тобто виконується умова . інформаційний символ, який передається на приймальну станцію по додатковому спеціально виділеному каналу. На приймальній стороні після прийому відповідної команди узгодження цей символ вводиться у послідовність, що відновлюється. Таким чином, при негативному узгодженні має місце тенденція до переповнення буферної пам'яті.Двостороннє узгодження швидкостей: У таких системах номінальні значення частоти запису та зчитування передбачаються рівними, тобто в деякий момент часу може виконуватися будь-яке ззгаданих вище умов. У цьому випадку справедливо наступне співвідношення між частотами запису та зчитування: .При використанні двостороннього узгодження швидкостей залежно від знака поточної різниці частот запису та зчитування необхідно або вводити в лічену послідовність додатковий символ узгодження, або передавати деякий інформаційний символ додаткового каналу. При цьому в передавальній частині ОВД необхідно формувати інформацію не лише про наявність узгодження, а й про його знак. При використанні двостороннього узгодження швидкостей можливі трикомандне та двокомандне управління. При трикомандному управлінні формуються та передаються команди трьох типів: відсутність узгодження; наявність позитивного узгодження (+); наявність негативного узгодження (-). При двокомандному управлінні нульова команда замінюється чергуванням команд позитивного та негативного узгодження (+-). В Україні при побудові ЦСП вищих щаблів ієрархії досі використовувалося виключно двостороннє узгодження швидкостей з двокомандним управлінням. У той же час у переважній більшості країн застосовується ОВГ, що використовує виключно позитивне узгодження швидкостей.
Принципи синхронізації ЦСП. Основні положення ТСС. Загальні положення.
Основне завдання ТСС – забезпечення рівності частот генераторів із заданою похибкою з метою усунення прослизу або зменшення їх кількості до допустимої величини. Усі операції з обробки сигналів у цифрових системах передачі та системах комутації повинні виконуватися у суворій послідовності у часі та синхронно. У всіх системах передачі з ВРК приймальне обладнання завжди має працювати синхронно з передавальним. Тільки в цьому випадку передані сигнали потраплятьна приймальній стороні на відведені ним тимчасові позиції та у свої канали.Мета синхронізації – отримати найкраще можливе синхронізоване джерело або генератор тактових імпульсів або таймер для всіх вузлів мережі. Для цього необхідно мати високоточне джерело, що синхронує, але і надійну систему передачі сигналу синхронізації на всі вузли мережі. Система такого розподілу базується нині на ієрархічній схемі, що полягає у створенні низки точок, де знаходиться первинний еталонний генератор тактових імпульсів (ПЕГ, PRC), або первинний таймер, сигнали якого потім розподіляються по мережі, створюючи вторинні джерела – вторинний або ведений еталонний тактових імпульсів SRC (ВЕГ), або вторинний таймер, що реалізується у вигляді таймера транзитного вузла TNC, або таймера локального (місцевого) вузла LNC.
Для SDH ланцюг передачі сигналів синхронізації визначено у рекомендації G.803. Високостабільний генератор первинного еталонного годинника (PRC) знаходиться на вершині ланцюга синхронізації, що містить два типи підлеглих годинників: Годинник, відповідний рекомендації G.812, зазвичай звані елементами синхронного забезпечення (SSU). Годинник, що відповідає рекомендації G.81s, як правило, називається годинником синхронного обладнання (SEK).