Анализ Единой сети электросвязи Российской Федерации

В результате из множества G выделяется подмножество Gj

или, иначе, каждая строка матрицы (2) - есть подмножество Gj.

*Введем маркировку

, - при определенном j.

Тогда множество (1)

т.е. .

Каждое подмножество Gj или функция Zij определяет субмодуль с N входящими трактами и одним исходящим.

*Подмножество Gj определяет компоненты обобщенной функции, соответствующей исходящему тракту:

.

Это справедливо для любого тракта, поэтому модуль можно описать системой:

.

*Переменная aij при декомпозиции по выходам выступает как адрес входа (входящего тракта).

Эта переменная является совокупностью адресных переменных кодирования, количество которых зависит от технологических особенностей реализации управления коммутационным полем. При кодировании адреса aij возможны два подхода:

- общее кодирование по всему множеству NЧM;

- раздельное с ограничением, которое и получило распространение.

При последнем методе количество переменных кодирования, входящих в адрес (длина адреса), определяется из выражения:

Структурный эквивалент МПК строится в соответствии с системой Н (3) (рисунок 5). Функция Z*j каждого тракта реализуется своим субмодулем (СМПК), поэтому их количество равно числу исходящих трактов.

Рисунок 5 - Структурный эквивалент МПК при декомпозиции по выходам. электросвязь инфокоммуникационный сотовый станция

*Реализация МПК при декомпозиции по выходам наиболее эффективна при использовании мультиплексоров - избирательных схем типа (nЧ1), осуществляющих коммутацию различных входных сигналов на один выход в соответствии с поступающим адресом [Ошибка! Источник ссылки не найден.], [Ошибка! Источник ссылки не найден.].

Мультиплексор в общем случае реализует функцию типа

,

где Z - выходная переменная,

Xi - входная переменная,

fi(a) - функция адреса i-ого входа.

.

fi(a) представляет собой конъюнкцию адресных переменных кодирования, дополняемую переменной Si стробирования (управления в определенном временном интервале). Количество адресных переменных определяется по длине адреса, которая, в свою очередь, зависит от количества входов мультиплексора.

где n - число входов.

*Например, мультиплексор К15БКП1 16х1.

.

Длина адреса

,

Синтез МПК методом декомпозиции по входам

*Из множества G (1 или 2) выбираются функции Zj, содержащие переменные Xi с одноименными индексами i.

В результате из множества G выделяется подмножество Gi

или, иначе, каждый столбец матрицы (2) - подмножество Gi.

*Введем маркировку

, - при определенном i.

Тогда множество (1)

т.е. .

Каждое подмножество Gj или функция Zij определяет субмодуль с одним входом и с М выходами.

*Подмножество Gi определяет компоненты обобщенной функции, соответствующей исходящему тракту:

.

Это справедливо для любого тракта, поэтому модуль можно описать системой уравнений:

.

*Переменная aij при декомпозиции по входам выступает как адрес выхода (исходящего тракта).

*Структурный эквивалент строится в соответствии с системой Н (4) (рисунок 6). Функция Z*j (каждое подмножество Gi) определяют субмодуль с одним входящим трактом, поэтому количество СМПК равно числу входящих трактов.

Рисунок 6 - Структурный эквивалент МПК при декомпозиции по входам

*Наиболее эффективным для реализации такого МПК является демультиплексоры - избирательные схемы типа (1Чm) [Ошибка! Источник ссылки не найден.], [Ошибка! Источник ссылки не найден.].

Демультиплексор в общем случае реализует функцию:

,

где Zj - выходная переменная (выход, один из m),

X - входная переменная (вход),

fj(a) - функция адреса j-ого входа.

где m - число выходов демультиплексора.

Двухкаскадные структуры МПК

ИЗУ Т-ступени работают в режиме «последовательная запись/произвольное считывание»: последовательная запись кодовых слов в информационное ЗУ по сигналам специально организованного коммутатора адресов КА ячеек ИЗУ и произвольное считывание из информационного ЗУ по адресам, получаемым либо из адресного ЗУ, либо из управляющего устройства. В этом случае определенные ячейки памяти закрепляются за соответствующими каналами входящей ИКМ линии. Информация каждого входящего временного интервала запоминается в последовательных ячейках памяти, что обеспечивается увеличением на единицу содержимого счетчика коммутатора адресов на каждом временном интервале.

АЗУ Т-ступени работают в режиме «произвольная запись/ последовательное считывание»: произвольная запись кодовых слов в информационное ЗУ по адресам, получаемым из управляющего устройства и последовательное считывание из адресного ЗУ по сигналам специально организованного коммутатора адресов КА ячеек АЗУ. В этом случае определенные ячейки памяти закрепляются за соответствующими каналами исходящей ИКМ линии. Информация каждого исходящего временного интервала запоминается в последовательных ячейках памяти, что обеспечивается увеличением на единицу содержимого счетчика коммутатора адресов на каждом временном интервале.

Структура модулей временной коммутации (МВК).

Требования к быстродействию МВК являются достаточно жесткими и для их удовлетворения необходимо выбирать соответствующую элементную базу с высокими показателями по быстродействию, либо применять структурные методы.

Одним из основных требований к микросхемам ОЗУ, на которых строятся МВК, является время обращения к памяти, определяющее частоту работы ЗУ. Реализация процесса временной коммутации требует двух обращений к памяти в течение одного временного интервала для каждого входящего и исходящего канала. Тогда время обращения к ЗУ (длительность цикла памяти):

,

где Тц - длительность цикла,

n - количество каналов в цикле.

Если известен тип микросхем ОЗУ, то можно определить количество каналов, обслуживаемых при заданном быстродействии ЗУ:

Например.

Тц =125 мкс, .

Тогда

Необходимо построить МВК для обслуживания 480 каналов с Тц =125 мкс. Время обращения к ЗУ:

Этому требованию удовлетворяют БИС К500РУ415 с и К155РУ5 с .

Для повышения быстродействия МВК могут применяться следующие структурные методы:

· метод двойной памяти;

· увеличение скорости передачи;

· переход от последовательного кода к параллельному.

1)Метод двойной памяти

МВК состоит из двух идентичных ИЗУ. Моменты записи и считывания в каждом ИЗУ разносятся во времени так, что во время записи в одно ИЗУ из другого производится считывание (рисунок 17).

Рисунок 17 - Метод двойной памяти

Для исключения потери информации скорость переключения сигнала з/с должна быть не менее частоты следования цикла:

На рисунке 18 показаны временные диаграммы работы МВК, при методе двойной памяти. Во время цикла Тi производится запись речевых слов, поступающих из входящего ИКМ тракта, в ИЗУ1 и считывание речевых слов, поступивших в цикле Ti-1, из ИЗУ2. Во время цикла Тi+1 производится запись речевых слов, поступающих из входящего ИКМ тракта, в ИЗУ2 и считывание речевых слов, поступивших в цикле Ti, из ИЗУ1.

Рисунок 18 - Временные диаграммы работы МВК, реализующего принцип разделения памяти

Достоинства:

· достаточно простая реализация МВК;

· скорость работы МВК примерно равна скорости цифрового потока.

Недостатки:

· необходимость дополнительной синхронизации, т. к. МВК поставлен в жесткие временные рамки;

· удвоенные аппаратные затраты.

2)Увеличение скорости передачи (сверхуплотнение)

При данном способе скорость внутренних трактов увеличивается в четыре раза по сравнению с внешними трактами. Так, при стандартном входящем потоке ИКМ-30 скорость внутреннего тракта будет равно 8,912 Мбит/с (рисунок 19).

Рисунок 19 - Структура тракта

При увеличении скорости передачи в 4 раза за время одного канала Кi (3,9 мкс) можно передать 4 восьмиразрядных слова, т. е. один тракт позволяет организовать 32*4=128 временных каналов (рисунок 20).

Рисунок 20 - Метод увеличения скорости передачи

3) Переход от последовательного кода к параллельному

При данном методе последовательно-параллельный преобразователь S - P преобразуют последовательный код, поступающий из входящих трактов ИКМ в параллельный, который далее передается к коммутационному полю (рисунок 21).

Рисунок 21 - Метод перехода от последовательного кода к параллельному

Диаграмма работы последовательно-параллельного преобразователя показана на рисунке 22. На выходе коммутационного поля осуществляется обратное преобразование P - S. На данной диаграмме показан пример преобразования стандартного потока ИКМ-30 в поток из восьми трактов для МВК 8Ч8.

Рисунок 22 - Диаграмма работы последовательно-параллельного преобразователя

22. Классификация интерфейсов цифровых систем коммутации. Характеристики абонентских и сетевых интерфейсов

Интерфейс - определенная стандартами граница между взаимодействующими объектами называется. Интерфейс определяет физические и электрические свойства сигналов обмена информацией между устройствами и дополняется протоколом обмена, описывающим логические процедуры по обработке сигналов обмена.

Сложные интерфейсы содержат несколько уровней, каждый из которых принимает сообщения нижнего уровня и поставляет результаты обработки более высокому уровню и наоборот. Описание интерфейсов и протоколов существуют в виде международных Рекомендаций ITU-T, ETSI и др. (см. раздел 1, п. 1.6).

Интерфейсы ЦСК (стыки) можно разделить на следующие группы:

абонентские:

аналоговый;

цифровой;

стык ISDN;

интерфейсы сети доступа:

интерфейс V 5.1;

интерфейс V 5.2;

сетевые интерфейсы:

интерфейс А;

интерфейс В;

интерфейс С.

Абонентские интерфейсы

Типы абонентских интерфейсов представлены в таблице

Интерфейсы сети доступа

Основное назначение сети доступа (AN) - экономия линейно-кабельных сооружений абонентской распределительной сети за счет временного уплотнения (мультиплексирования) на участке: сеть доступа - оконечная ЦСК. Интерфейс V5 является общим понятием для обозначения семейства интерфейсов между сетью доступа и узлом коммутации. В настоящее время в этом семействе определены два типа интерфейсов: V5.1 и V5.2.

Интерфейс V5.1 используется для подключения к опорной станции аналоговых абонентов и абонентов ISDN. Интерфейс V5.1 состоит из одного тракта Е1 (2048 кбит/с) и позволяет подключить к опорной станции до 30 аналоговых или до 15 цифровых АЛ, или смешанное подключение аналоговых и цифровых АЛ. Отличительной особенностью интерфейса V5.1 является статическое (без концентрации нагрузки) мультиплексирование в оборудовании сети доступа.

Интерфейс V5.2 используется для подключения к опорной станции аналоговых и абонентов ISDN (базовый и первичный доступ) и может включать в свой состав от 1 до 16 трактов Е1. Интерфейс V5.2 позволяет производить концентрацию абонентской нагрузки.

Организация взаимодействия через интерфейс V5 осуществляется посредством использования рядов протоколов, которые разделены на две группы:

протоколы управления вызовом, используемые для обслуживания вызовов аналоговых и ISDN-абонентов, т. е. протоколы ТфОП (гланая задача - поддержание процедур сигнализации по аналоговой АЛ при переходе к сигнализации по выделенному сигнальному каналу) и DSS1, ЕDSS1 (сигнализация этих протоколов прозрачно передается через интерфейс V5);

сервисные протоколы, главной задачей которых, является поддержание процедур, связанных с функциями управления на интерфейсе V5.

Сетевые интерфейсы

Интерфейс А используется для подключения цифровых трактов, уплотненных аппаратурой ИКМ-30 (поток Е1 2048 кбит/с).

Интерфейс В используется для подключения трактов, уплотненных аппаратурой ИКМ-120 (поток Е2 8448 кбит/с).

Интерфейс С используется для подключения двух- и четырехпроводных аналоговых СЛ.

23. Синхронизация ЦСК в цифровых сетях. понятия тактовой, цикловой и сверхцикловой синхронизации. «cкольжения» и применение эластичной памяти для борьбы с ними. понятия «джиттера» и «вандера»

Синхронизация оборудования

Процессы коммутации в ЦСК характеризуются жесткими временными соотношениями, в смысле взаимодействия с окружающей телекоммуникационной средой, поэтому они называются системами синхронной коммутации. Именно поэтому для цифровой коммутации, как и для цифровой передачи, необходима синхронизация.

Синхронизация - процесс установления и поддержания определенных временных соотношений между двумя и более процессами.

Различают следующие виды синхронизации (рисунок 23):

1) тактовую синхронизацию, которая обеспечивает равенство частот следования импульсов в устройствах обработки сигналов на передающей и приемной станциях;

2) цикловую синхронизацию, которая обеспечивает правильное распределение каналов по циклам передачи. Циклом передачи называется совокупность сигналов, передаваемых за время между двумя соседними отсчетами одного канала, то есть за период дискретизации. Для обеспечения синхронной и синфазной работы ключей одноименных каналов передачи в состав группового сигнала вводится специальный сигнал - синхросигнал. Для ИКМ-30 кодовая группа синхросигнала содержит семь разрядов и имеет вид «0011011»;

3) сверхцикловую синхронизацию для синхронизации устройств СУВ (она обеспечивает правильное распределение сигналов управления и взаимодействия).

Рисунок 23 - Классификация видов синхронизации

При организации взаимодействия модулей внутри станции проблема синхронизации решается относительно просто, так как все модули синхронизируются от внутристанционных генераторов. В качестве тактовых генераторов используются высокостабильные задающие генераторы. Стабильность оценивается по соотношению:

,

где - отклонение от номинальной частоты; - номинальная частота.

Например, станция MT 20/25, стабильность 10-6; AXE, EWSD, стабильность 10-9 и 10-11 соответственно.

Для повышения надежности устройства синхронизации резервируются.

На верхнем уровне системы синхронизации, одновременно работает один из ведущих генераторов (рисунок 24). Переключение на другой генератор производится в случае аварии или по команде оператора в других ситуациях. Все ведомые генераторы являются рабочими. На каждый статив подаются тактовые частоты от всех ведомых генераторов. Устройство мажоритарной логики выдает тактовые сигналы на приборы статива при наличии тактовой частоты хотя бы от одного ведомого генератора.

Рисунок 24 - Иерархия генераторов

Способы синхронизации цифровых сетей

Понятие «скольжений»

С появлением на сетях цифровых систем коммутации, связанных между собой цифровыми трактами, возникла необходимость их взаимной синхронизации по тактовой частоте и по фазе (как по циклу, так и по сверхциклу).

На стыке каждой входящей цифровой линии обязательно располагается устройство эластичной памяти (буфер) (рисунок 25), предназначенное для удаления фазовых дрожаний хронирующего колебания, которые вызваны линией передачи. Фазовые дрожания- кратковременные отклонения значащих моментов цифрового сигнала от идеальных положений во времени. Если частота отклонения превышает 10 Гц, то их называют джиттерами, в противном случае - блужданиями или вандерами.

Рисунок 25 - Подключение эластичной памяти

На каждой ЦС запись в эластичную память осуществляется с помощью восстановленных из линейного сигнала колебаний тактовой частоты fл, а считывание производится с частотой местного генератора fст. Если среднее значение тактовой частоты fл отличается от fст, то эластичная память постепенно опустошается или переполняется в зависимости от того какая частота больше (рисунок 26).

Рисунок 26 - Принцип работы эластичной памяти

Рассмотрим пример. Пусть объем эластичной памяти равен 1 биту.

1) fл=fст

Этот случай является идеальным и не встречается на практике. Так как скорости записи и чтения в буферной памяти одинаковы, не происходит ни заполнения, ни опустошения эластичной памяти. Таким образом, потери синхронизации не наблюдается, «скольжения» отсутствуют. Это видно из рисунка 27, а.

2) fл>fст

В этом случае скорость потока, поступающего из линии выше, чем скорость считывания информации из буферной памяти, иными словами, скорость записи битов в буферную память выше, чем скорость считывания из буферной памяти (рисунок 27, б). В результате в определенный момент времени из-за задержки считывания происходит потеря одного бита информации, после чего вновь достигается синхронизация.

3) fл<fст

В данном случае скорость потока, поступающего из линии меньше, нежели скорость считывания информации из эластичной памяти, иными словами, скорость записи битов в буферную память меньше, чем скорость считывания (рисунок 27, в). В результате в определенный момент времени происходит повторное считывание одного бита, после чего достигается синхронизация.

Рисунок 27 - Временные диаграммы работы буферной памяти

Различия в тактовых частотах линии и станции приводят к скольжениям (slip) - проскальзываниям. Slip - исключение или повторение в цифровом сигнале одного или нескольких бит, происходящие в следствие различия в скоростях записи и считывания двоичных данных в буфер данных. Slip могут быть неуправляемыми или управляемыми. При неуправляемом slip потери или повторения позиции не восполнимы. Slip, которое не приводит к потере цикловой синхронизации называют управляемым. Образование управляемых скольжений заключается в том, чтобы обеспечить их появление в форме повторения или удаления целого цикла. В результате этого счетчики тактовых интервалов и логические устройства цикловой синхронизации, связанных с временным группообразованием, остаются синхронизированными. Образование скольжений в виде целых циклов можно обеспечить, если использовать эластичную память объемом не менее одного цикла.

При заданной емкости буферной памяти время между скольжениями при скорости первичного потока можно рассчитать по формуле:

, с,

Где - объем буферной памяти, бит;

- стабильность генератора;

- скорость первичного потока, бит/с.

На частоту проскальзываний существуют нормативы, введенные МСЭ-Т, для стандартного условного цифрового соединения канала 64 кбит/с длиной 27500 км. Это соединение представляет собой соединение двух национальных сетей через несколько международных трактов и насчитывает в общей сложности до 13 узлов и станций (из них 5 - международных центров коммутации и на каждой национальной сети по 4 центра коммутации разных уровней). Для такого соединения возможно:

1) псевдосинхронный режим сети: не более 5 slip за 24 часа в течение 98,9% времени работы;

2) понижение качества при котором сохраняется трафик: более 5 slip за 24 часа, но менее 30 за один час а течение 1% времени работы;

3) неудовлетворительное качество, нарушение соединения: более 30 slip за 1 час при 0,1% времени работы.

Время работы не менее 1 года

Slip в явной форме отражается на качестве услуг:

· в виде щелчков при передаче речи;

· искажение текста при факсимильной связи;

· шум и перерывы в связи в СПС;

· остановка кадров изображения в мультимедийных системах и др.

Число скольжений может быть определено из выражения:

(243600)(число циклов в секунду).

Число циклов в секунду равно ,

где 125 - длительность цикла в мкс для fТ=8000 Гц.

Таким образом:

Соотношение

позволяет установить связь норматива на появление скольжений и требуемую точность на синхронизацию для первичного потока.

Например:

.

Тогда число скольжений в сутки:

.

Составив пропорцию, определим количество суток между двумя скольжениями:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таким образом скольжение наблюдается раз в 14,5 суток.

Например:

.

Тогда:

.

24. Сеть тактовой сетевой синхронизации (тсс). виды задающих генераторов, требования к стабильности генераторов. методы синхронизации цск в сети: плезиохронный режим, взаимная и принудительная синхронизация

Синхронизация в цифровых сетях, включающих в себя ЦСК, ЦСП разных иерархий, обеспечивается за счет создания сети тактовой сетевой синхронизации (ТСС). Через сеть ТСС обеспечивается поддержка определенных тактовых частот цифровых сигналов, предназначенных для передачи и коммутации. Принципы построения ТСС определены рядом рекомендаций международных организаций ISO (International Standardization Organization) - Международная организация стандартизации; ANSI (American National Standardization Institute) - Американский национальный институт стандартизации; ETSI (European Telecommunication Standardization Institute) - Европейский Телекоммуникационный Институт Стандартизации; ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunications) - Международный Союз Электросвязи - секция телекоммуникаций.

Источниками тактовых сигналов являются генераторы, которые подразделяются на следующие виды:

1) первичный эталонный генератор (ПЭГ) со стабильностью 10-11, 10-12, 10-13 (атомные генераторы, три эталона: рубидиевый, водородный, цезиевый);

2) ведомые/вторичные ЗГ (ВЗГ) со стабильностью 10-9, 10-10, 10-11 (кварцевые генераторы с температурной компенсацией);

3) генераторы сетевого элемента (ГСЭ) со стабильностью 10-610-11 (кварцевые генераторы с температурной компенсацией и обычные).

Указанные генераторы имеют следующие иерархические положения сети ТСС:

ПЭГ (первичный эталонный генератор) - первый или высший уровень иерархии;

ПЭИ (первичный эталонный источник) - первый источник иерархии, не являющийся составной частью сети ТСС. Например, навигационный спутник GPS или ПЭГ другой сети;

ВЗГ (ведомый задающий генератор) - второй уровень иерархии, транзитный или оконечный, совмещенный с УАК (узел автоматической коммутации), АМТС и/или ЦСК;

ГСЭ (генератор сетевого элемента) - третий уровень иерархии, совмещенный с мультиплексорами и кроссовыми коммутаторами SDH, оконечными ЦАТС.

В качестве синхросигналов в сети ТСС могут использоваться:

1) цифровой сигнал 2048 Кбит/с с кодированием в коде HDB-3;

2) гармонический одночастотный сигнал с частотой 2048 Гц;

3) гармонический одночастотный сигнал 10 МГц или 5 МГц и др.

Источники синхронизации сетей ТСС

Источники синхронизации сетей ТСС подразделяются на два вида: атомные и кварцевые.

Атомные генераторы используют три атомных эталона:

1) Рубидий. Поглощает микроволновые колебания на частоте 6834682608 ГЦ или 6834,682608 МГц. Этот эталон представляет собой стеклянную колбу, заполненную рубидиевыми парами. Ее нагревают и помещают в микроволновую камеру со стеклянными окошками на торцах. Камера просвечивается рубидиевой лампой. Свет, прошедший через камеру, фиксирует фотоэлемент. Одновременно на камеру подается модулированный микроволновый сигнал, полученный с помощью кварцевого генератора. Таким образом, можно точно совместить микроволновый сигнал с резонансной частотой рубидия, так как оптическое поглощение газа рубидия изменяется на резонансной частоте. Эталон рубидия требует коррекции, так как подвержен старению. Рубидиевый генератор используется в связи с GPS.

2) Цезий. Поглощает микроволновые колебания на частоте 9192631770 Гц или 9192,631770 МГц. Цезиевые генераторы не отличаются миниатюрностью и дешевизной. Они представляют атомную лабораторию в миниатюре, в которой атомы цезия запускаются из нагреваемой камеры в вакуумную. Этот эталон не требует коррекции.

3) Водород. Поглощает микроволновые колебания на частоте 1420405751,768 Гц или 1420,405751768 МГц. В этом эталоне используется водородный лазер; обладает очень высокой стабильностью на коротких промежутках времени, но не заменяет цезиевый эталон из-за долговременного дрейфа.

Кварцевые генераторы подразделяются на три вида:

1) обычные;

2) с температурной компенсацией ТССО (Temperature Compensated Crystal Oscillator);

3) охлаждаемые кварцевые генераторы ОССО (Over Compensated Crystal Oscillator).

Таблица - Стабильность различных видов генераторов

Синхронизация ЦСК

Различают несколько сетевых конфигураций сети ТСС и методов синхронизации ЦСК в сетях:

1) принудительная синхронизация (деспотический метод)

Сеть принудительной синхронизации строится на иерархическом принципе по древовидной схеме (рисунок 28). В качестве ведомых генераторов на АМТС, ТС, ОС и т.д. могут использоваться блоки, встроенные в аппаратуру коммутации. Надежность такой схемы синхронизации обеспечивается резервированием генераторов и маршрутов доставки синхросигналов.

На территории России базовая сеть ТСС состоит из шести подсетей. Каждая подсеть имеет свои ПЭГ. Доставка синхросигналов от ПЭГ по основным и резервным линиям по всей аппаратуре систем передачи и линиям коммутации осуществляется с помощью синхронных (SDH - Synchronous Digital Hierarchy) и плезиохронных (PDH - Plesiochronous Digital Hierarchy) линий передачи. В системах PDH в качестве синхросигнала используется сигнал 2048 кбит/с. Носителем синхроинформации в SDH является линейный сигнал STM-N (N=1, 4, 16, 64…). При распределении тактового синхронизма внутри подсети (региона) используется принцип принудительной синхронизации.

Рисунок 28 - Конфигурация сети ТСС методом принудительной синхронизации

2) Взаимная синхронизация (демократический метод). При этом методе общая тактовая частота сети устанавливается благодаря тому, что все ЦСК обмениваются опорными частотами.

а) «односторонняя» взаимная синхронизация

На каждой станции производится усреднение частот, выделенных из всех приемных трактов и частоты собственного генератора (рисунок 29). Полученная тактовая частота используется для формирования сигнала управления собственным ЗГ.

Рисунок 29 - «Односторонняя» взаимная синхронизация

Взвешенные разности фаз суммируются, фильтруются и используются для сигнала управления частотой местного генератора.

Рисунок 30 - Упрощенная модель взаимной синхронизации

Упрощенной модели соответствует аналитическое выражение:

где - характеристика передачи фильтра; параметры фильтра выбираются из условий:

· обеспечения устойчивости системы при замкнутой цепи обратной связи;

· получения необходимой постоянной времени для сглаживания скачков, обусловленных случайными процессами, а также переходными процессами, возникающими в системе при включении и выключении отдельных генераторов (направлений);

- время распространения сигнала по j-ому тракту (между станциями j и i);

n - общее число трактов приема.

Недостаток: зависимость тактовой частоты, устанавливаемой на каждой станции, от времени распространения сигналов по линии, которое, в свою очередь, зависит от многих случайных факторов (типа и длины линии, температуры и т. д.).

В связи с этим были предложены другие способы взаимной синхронизации.

б) «двухсторонняя» взаимная синхронизация

При этом способе замеренные на данной станции разности фаз передаются на удаленную станцию и решение по выбору сигнала коррекции производится по совокупности двух измерений:

откуда

при , что практически всегда имеет место.

Достоинство: разность фаз синхросигналов, а, следовательно, и сигнал коррекции, не зависят от времени распространения сигнала по линии.

Недостаток: сложная система синхронизации.

в) «побитовая» взаимная синхронизация

Выделяемые из всех принимаемых групповых сигналов тактовые последовательности сравниваются непрерывно с тактовой последовательностью местного генератора по принципу «бит за битом». В результате сравнения получают различные ситуации, анализ которых позволяет определить, какая из частот превышает другую (местная или линейная), и, следовательно, какой сигнал коррекции («+» или «-») должен быть выработан. После суммирования этих сигналов по всем трактам вырабатывается общий сигнал управления местным генератором (ускоряющий или замедляющий).

Достоинства методов взаимной синхронизации:

· низкие требования к стабильности ЗГ;

· возможность работы без резервирования генераторов.

Недостатки методов взаимной синхронизации:

· ограниченность зоны действия из-за зависимости тактовой частоты от времени распространения сигналов по линии;

· наличие переходных процессов при включении выключении генераторов, вызывающих кратковременную нестабильность системы;

· относительная сложность реализации устройств синхронизации.

3) Плезиохронный режим синхронизации, при котором фактически отсутствует синхронизация между ЦСК. Вследствие этого возникают скольжения и основной метод борьбы с ними - применение буферной (эластичной) памяти объемом 256 бит или 512 бит.

В целом в стране цифровые сети синхронизируются по методу принудительной синхронизации, а отдельные подсети ТСС работают по отношению друг к другу в плезиохронном режиме.

25. Состав программного обеспечения ЦСК. Характеристика разработки по методом «сверху вниз». Этапы разработки ПО. Характеристики по: время реакции, структурность и адаптируемость

Состав программного обеспечения ЦСК

В зависимости от целевой установки ПО подразделяется на три типа: инструментальное, системное и прикладное (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Состав ПО ЦСК

ИПО - инструментальное ПО

СПО - системное ПО

ППО - прикладное ПО

САПР - система автоматизации проектирования

ОС - операционная система

SDL (Specification and Description Language) - язык спецификаций и описаний

MML (Man Machine Language) - язык диалога «человек-машина»

1. Инструментальное ПО (ИПО) используется программистами как инструмент для написания и отладки программ. В составе ПО ЦСК инструментальное ПО предназначено для автоматизации проектирования программ на различных уровнях - от уровня алгоритмов до уровня машинных команд. Автоматизация обеспечивается специальными системами автоматизации проектирования (САПР). Применяемые САПР соответствуют различным уровням проектирования:

1) на этапе разработки алгоритмов функционирования используются САПР на основе языка SDL (Specification and Description Language). Алгоритм, представленный в терминах языка SDL, автоматически преобразуется в программу на одном из языков программирования;

2) на этапах программирования используются САПР на языке CHILL, на машинно-зависимом языке высокого уровня, на языке ассемблера.

Язык CHILL (CHILL - High Level Language - язык высокого уровня МККТТ) предназначен для поддержки систем реального времени, т.е. он является проблемно-ориентированным.

1) Если в ПО ЭУС используется машинно-ориентированный язык высокого уровня, то САПР на машинно-зависимом языке дает возможность программисту учитывать архитектурные возможности конкретной ЭВМ, входящий в состав ЭУС. САПР на языке ассемблера позволяет разрабатывать программы с нормированным временем выполнения.