Сигналы синхронизации

В соответствии с Рекомендациями международных стандартов, сигналом синхронизации называется сигнал частотой 2,048 МГц с определенной амплитудой и скважностью. Кроме этого сигнала используется также сигнал, имеющий вид информационного потока первичной цифровой группы в системах передачи ПЦИ, называемый сигналом 2,048 Мбит/с. По своей структуре он аналогичен информационному сигналу Е1 и содержит сигнал цикловой синхронизации в каждом нулевом канальном интервале, остальные биты образуют псевдослучайную последовательность. Кроме сигналов синхронизации на цифровой сети используются так называемые переносчики синхросигналов. В системах ПЦИ это поток Е1 или сигнал более высокой иерархии, а в СЦИ – линейный или компонентный поток STM-N.

В процессе передачи синхросигналов происходят фазовые искажения за счет быстрых и медленных изменений (флуктуаций) их значащих моментов - джиттер и вандер соответственно. Джиттером, или дрожанием фазы, называются кратковременные изменения значащих моментов цифрового сигнала относительно их эталонного положения во времени с частотой 10 Гц и выше. Вандер, или дрейф фазы, характеризует долговременные медленные изменения. Джиттер и вандер имеют одинаковую сущность, состоящую в паразитной частотной модуляции синхросигнала сигналами высокой (джиттер) или низкой (вандер) частоты. Частота, разделяющая джиттер и вандер, принимается равной 10 Гц. Причинами возникновения джиттера и вандера яв­ляются перекрестные помехи в линии, пульсации напряжения питания источников и приемников сигнала, неблагоприятные кодовые комбинации при формировании линейного сигнала, процедуры выравнивания скоростей (джиттер), перепады температуры (сверхнизкочастотный вандер). Наличие фазовых флуктуаций ухудшает условия восстановления тактовой частоты, что может привести к нарушению синхронизации генератора сетевого элемента (ГСЭ).

Задача внутристанционной синхронизации состоит в выборе синхросигнала из сигналов, поступающих на данный синхронизируемый узел (станцию), максимально возможном восстановлении этого сигнала путем фильтрации возникающих в линии помех, а также в распределении восстановленного сигнала в пределах данного узла связи (станции).

Внутриузловое распределение синхросигналов имеет топологию звезды, т.е. в цепи распределения синхросигнала не должно быть последовательных цепей. Частный случай построения внутристанционной синхронизации при наличии на станции ВЗГ показан на рисунке 6.30. Вторичный задающий генератор по своим характеристикам, определяющим обработку синхросигнала, значительно лучше, чем остальные расположенные на узле генераторы. В мультиплексорах выходные синхросигналы формируются без участия собственного ЗГ, как показано на рис. 6.30, они подаются на вход ВЗГ, от которого синхросигналы поступают по первому приоритету на входы всех остальных ЗГ, находящихся в пределе данного узла связи, в том числе и на мультиплексор, от которого синхросигнал поступает на ВЗГ. Внутриузловая синхронизация, однако, не исключает возможности получения задающими генераторами узла резервных синхросигналов, минуя ВЗГ станции. Основным видом аппаратуры, подлежащим синхронизации, являются цифровая телефонная станция, аппаратура цифровых кроссовых переключений и мультиплексоры, формирующие сигналы 2048 кбит/с.

На данной схеме ВЗГ имеет три приоритета. При выходе из строя ВЗГ источником тактовой частоты может стать цифровая АТС, но при этом ее блок сетевой синхронизации БСС должен отвечать определенным требования. Тактовая частота в этом случае может передаваться по рабочим потокам 2048 кбит/с. Если станция АТС укомплектована блоком ГО с внешним выходом 2048кГц, то может быть создана сеть распределения этой частоты по узлу (станции).

Наиболее массовые сетевые элементы в цепи ретрансляции сигнала ТСС – мультиплексоры SDH. Основным узлом мультиплексорного оборудования, обеспечивающего прием сигнала ТСС, его восстановление и дальнейшую передачу, является генератор сетевого элемента. При этом ГСЭ обеспечивает и внутреннюю тактовую синхронизацию соответствующих узлов мультиплексора. Мультиплексор должен иметь возможность синхронизации ГСЭ от цифрового линейного сигнала или компонентного сигнала STM-N, информационного сигнала Е1, подлежащего передаче по СП СЦИ, и внешнего синхросигнала. Каждый из сигналов, поступающий по своему стыку, преобразуется в сигнал синхронизации 2,048 МГц (рис. 6.31).

Так, сигнал, полученный из STM-N, имеет условное обозначение Т1, Т2 – из Е1, Т3 – из внешнего сигнала синхронизации. С помощью схемы выбора синхросигнала для управления генератором выбирается один сигнал по данным установленного качества источника Q_L, а при равном качестве – по установленному приоритету. С помощью фильтра и системы памяти осуществляется управление частотой внутреннего генератора мультиплексора ГСЭ, обеспечивающее наилучшее подавление фазовых помех. Сигнал с ГСЭ (Т0) участвует в формировании выходных сигналов мультиплексора STM-N, а также может быть использован для получения выходного синхросигнала (Т4). Сигнал Т4 также можно получить непосредственно из сигнала Т1, без участия ГСЭ. Тип синхросигнала, участвующего в формировании Т4, устанавливается оператором. При качестве источника Q_L хуже заданного синхросигнал на выход Т4 не поступает. Т4 предназначен для синхронизации других ЗГ, установленных на том же узле, что и мультиплексор.

Для предотвращения поступления синхросигнал сформированного ГСЭ, на генераторы более высокого уровня иерархии, вместе с сигналами STM-N в байте S1 заголовка мультиплексной секции STM-N. передаются SSM-биты, определяющие иерархию генератора.

В процессе работы синхронный мультиплексор постоянно контролирует каждый сконфигурированный источник синхросигналов. При отказе используемого в данный момент источника синхросигналов синхронный мультиплексор автоматически переключается на следующий источник синхросигналов с меньшим приоритетом. Если первоначальный источник синхросигналов (с более высоким приоритетом) снова становится доступным, то, в зависимости от предыдущей конфигурации синхронизации синхронного оборудования, может либо сохраняться активный в данный момент источник синхросигналов (нереверсивный режим), либо мультиплексор может автоматически переключиться на первоначальный источник синхросигналов (реверсивный режим). Для предотвращения частых переключений между нестабильными источниками синхросигналов каждое переключение осуществляется только после регулируемого в синхронном мультиплексоре времени ожидания.