Определения тактовой сетевой синхронизации

Тактовая сетевая синхронизация представляет собой один из видов синхронизации, необходимой для обеспечения функционирования цифровых систем передачи и коммутации. Тактовая синхронизация это процесс точного временного соответствия между принимаемым сигналом и последовательностью тактовых импульсов [22].

В цифровых системах понятие "синхронизм" тесно связано с понятием "проскальзывания" (slips).

Проскальзывание – исключение или повторение в цифровом сигнале одного или нескольких бит, происходящее вследствие различия в скоростях записи и считывания двоичных данных в буферных устройствах.

Проскальзывание может быть управляемым или неуправляемым.

Проскальзывание, которое не приводит к сбою цикловой синхронизации, называют управляемым. При этом сигнал с потерями восстанавливает синхронизм.

При неуправляемом проскальзывании моменты потери и повторения позиций в цифровом сигнале невосполнимы.

Количество проскальзываний является предметом нормирования и служит основой определения требований к тактовым генераторам сети синхронизации.

Нормирование проскальзываний введено с рекомендации МСЭ-Т G.822 для стандартного цифрового условного эталонного соединения длиной 27 500 км основного цифрового канала 64 кбит/с между абонентскими окончаниями. Это соединение представляет собой соединение двух национальных сетей через несколько международных транзитов и насчитывает в общей сложности до 13 узлов и станций (из них пять центров международной коммутации и на каждой национальной сети по третичному, вторичному и первичному центру коммутации).

В таком соединении может происходить:

а) не более пяти проскальзываний за 24 часа в течение 98,9% времени работы;

б) более пяти проскальзываний за 24 часа, но менее 30 за один час в течение 1% времени работы;

в) более 30 проскальзываний за один час в течение 0,1% времени работы.

Время работы – не менее одного года. Качество, обозначенное а), соответствует псевдосинхронному режиму сети. Качество, обозначенное б), оценивается как пониженное качество, при котором сохраняется трафик. Качество, обозначенное в), считается неудовлетворительным и соответствует нарушению соединения.

Фазовые дрожания – кратковременные отклонения значащих моментов цифрового сигнала от их идеальных положений во времени. Если частота отклонений превышает 10 Гц, то их называют джиттером (Jitter). Если частота отклонений не превышает 10 Гц, то их называют блужданиями или вандером (Wander). На рис.5.1 представлены характеристики импульсного сигнала с изменением значащих моментов.

В современной технологии контроля получила распространение практика измерения амплитуды дрожания цифрового сигнала в единицах времени: абсолютных (микросекунды) или приведенных – единичных интервалах (Unit Interval). Одним единичным интервалом называется время, необходимое для передачи одного бита информации с заданной скоростью передачи.

Источниками тактовых сигналов в цифровых системах и сетях являются тактовые генераторы, которые подразделяются на первичный эталонный (ПЭГ), ведомый/вторичный задающий (ВЗГ), генератор сетевого элемента (ГСЭ).

Число проскальзываний, которые возникают из-за ухудшения качества

Первичный эталонный генератор (ПЭГ) – высокостабильный генератор, долговременное относительное отклонение частоты которого от номинального значения поддерживается не превышающим 1х10 ^{– 11} при контроле по универсальному координированному времени.

Ведомый или вторичный задающий генератор (ВЗГ) – генератор, фаза которого подстраивается по входному сигналу, полученному от генератора более высокого или того же качества. ВЗГ обеспечивает, как правило, высокую кратковременную относительную стабильность частоты (около 10 ^{– 9}.....10 ^{– 11}) и существенно более низкую относительно ПЭГ долговременную относительную стабильность (около 10 ^{– 8}).

Рис. 5.1 Временные диаграммы цифрового сигнала

Генератор сетевого элемента (ГСЭ) – синхронизируемый внешним синхросигналом генератор (обычный кварцевый), помещаемый в мультиплексоры PDH, SDH, АТМ, кроссовых коммутаторов и т. д. Такты ГСЭ так же подстраиваются под внешние такты, как и в ВЗГ, однако их собственная относительная долговременная стабильность не превышает 10 ^{– 6}.

Сеть синхронизации ТСС образуется совокупностью генераторов (ПЭГ, ВЗГ, ГСЭ), системой распределения синхросигналов в узлах связи SASE (Stand Alone Synchronization Equipment – отдельное оборудование синхронизации или блоки сетевой синхронизации БСС) и связью между ними и самими синхросигналами, которые транслируются в определенном порядке.

В качестве синхросигналов в сети ТСС могут применяться следующие сигналы: цифровой сигнал 2048 кбит/с с кодированием в троичном коде HDB-3; гармонический одночастотный сигнал с частотой 2048 кГц; гармонический одночастотный сигнал с частотой 10 МГц или 5 МГц и некоторые другие [22].