Методы синхронизации в ЦСС

Синхронизация есть процесс установления и поддержания определенных временных соотношений между двумя и более процессами. Различают поэлементную, групповую и цикловую синхронизацию. Поэлементная, групповая и цикловая синхронизация – это синхрони­зация переданного и принятого цифровых сигналов данных, при которой устанавливаются и поддерживаются требуемые фазовые соотношения между значащими моментами переданных и принятых, соответственно, единичных элементов сигналов, групп единичных элементов этих сигналов и циклов их временного объединения. По­элементная синхронизация позволяет на приеме правильно отде­лить один единичный элемент от другого и обеспечить наилучшие условия для его регистрации. Групповая синхронизация обеспечи­вает правильное разделение принятой последовательности на кодо­вые комбинации, а цикловая синхронизация — правильное разде­ление циклов временного объединения элементов на приеме. Обыч­но задачи цикловой и групповой синхронизаций решаются одними и теми же методами.

Синхронизация в синхронных системах. При синхронном методе передачи передатчик непрерывно формирует элементы сигнала длительностью, равной единичному интервалу. Эле­менты объединяются в комбинации длительностью Т. Зная мо­мент начала включения передатчика, можно определить время прихода любого единичного элемента, а зная число единичных эле­ментов кодовой комбинации, легко отделить одну кодовую комби­нацию от другой.

Синхронная работа распределителя передатчика и приемника обычно поддерживается автоматически. Для этого в приемнике по мере необходимости вырабатываются сигналы подстройки частоты задающего генератора (ЗГ) приема. Частота этого генератора должна по возможности совпадать с частотой генератора переда­чи.

Синхронизация при стартстопном методе передачи. При стартстопной работе каждая кодовая комбинация начинается со стартового эле­мента, за которым следуют кодовые элементы. Каждая кодовая комбинация оканчивается стоповым.

Приемный распределитель запускается стартовым элементом и останавливается при поступлении стоповой посылки. За счет оста­новки распределителя приема накопившееся по фазе расхождение распределителей передачи и приема ликвидируется, и прием сле­дующей кодовой комбинации начинается при нулевом расхождении по фазе распределителей.

При стартстопной передаче вследствие необходимости поддерживать требуемые фа­зовые соотношения только на интервале стартстопного цикла, тре­бования к стабильности генератора тактовых импульсов сущест­венно ниже, чем при синхронной передаче. При синхронной передаче на приеме требуется подстройка генератора тактовых импуль­сов в течение всего сеанса связи.

Другими преимуществами стартстопного метода являются быст­рое вхождение в синхронизм и возможность аритмичной работы передатчика. Однако при стартстопном методе хуже используется пропускная способность канала за счет включения в состав пере­даваемых кодовых комбинаций элементов «Старт» и «Стоп», кото­рые не несут информации потребителю. Кроме того, при стартстоп­ном методе помехоустойчивость приемника хуже.

Стартстопный метод находит применение в системах телеграф­ной связи и низкоскоростных системах ПД. Работа со скоростью свыше 300 Бод предусматривает только синхронный способ пере­дачи.

Абонентская линия ISDN (ЦСИС )

Технология ISDN разрабатывалась с целью предоставления пользователям быстрого и надежного доступа к ресурсам глобальных сетей передачи данных с одновременным поддержанием высококачественной телефонной связи.

Основным компонентом линии ISDN является В-канал с пропускной способностью 64 Кбит/с. По каналу можно передавать данные или оцифрованные аудио- или видео сообщения. В качестве канала служебной информации при установлении соединения и разъединении используется D-канал. Его пропускная способность обычно составляет 16 Кбит/с.

В ISDN предусмотрены две стандартные конфигурации каналов, то есть два стандартных интерфейса доступа. Базовый доступ (БД, BRI) представляет собой логическое объединение двух В-каналов и одного D-канала (2B+D). Первичный доступ (ПД, PRI) представляет собой доведенный до абонента цифровой поток (30B+D), причем канал D имеет пропускную способность 64 Кбит/с.

Рассмотрим структуру базового доступа.

NT1 – сетевое окончание типа 1.

По абонентской линии цифровой поток доводится до пользователя. Точка подключения линии к сетевому окончанию называется U-интерфейс. Сетевое окончание NT соединяет абонентскую линию с аппаратурой пользователя (ООД, ТфА и пр.) через 4-проводную S-шину.

Передача данных по S-шине осуществляется со скоростью 192 Кбит/с (2В=128 Кбит/с, D=16 Кбит/с, остальные биты используются для целей синхронизации, активации S-интерфейса и т.д.) кодом AMI.

Скорость передачи в абонентской линии составляет 160 Кбит/с. Для линейного кодирования в интерфейсе U наиболее часто используются коды 2B1Q и 4B3T. Код 4В3Т представляет каждые 4 передаваемых двоичных символа тремя элементами трехуровневого сигнала (0, +1, -1). Обеспечивает передачу сигнала BRI со скоростью 120 Кбод.

Код 2B1Q используется в России. Выполняет 4-уровневое кодирование сигнала (-3, -1, +1, +3), в результате чего сигнал BRI (160 Кбит/с) передается со скоростью модуляции 80 Кбод, что значительно уменьшает необходимую полосу передачи. Правило кодирования приводится ниже. Положительная полярность линейного сигнала означает, что первый бит равен 1, а отрицательная – что он равен 0. Второй бит 1 указывает на низкий уровень напряжения, 0 – высокий уровень напряжения сигнала.

Технология xDSL

Цифровая абонентская линия DSL позволяет использовать существующие абонентские линии и получать пропускную способность до 8 Мбит/с. В основном эта технология предлагается для доступа в Интернет.

HDSL – высокоскоростная цифровая абонентская линия, скорость передачи до 2 Мбит/с, дуплексный режим.

ADSL – асимметричная цифровая абонентская линия, при длине линии до 3, 5 км скорость передачи из сети абоненту составляет до 8 Мбит/с, а в обратную сторону до 640 Кбит/с.

Основные способы модуляции, используемые в xDSL, это амплитудно-фазовая модуляция без высокочастотной несущей САР (несущая подавляется до передачи и восстанавливается на стороне получателя) и дискретный мультитон DMT. В соответствии с принципами дискретного мультитона входящие данные разделяются на множество подканалов, которые организуются в полосе частот до 1 Мгц. В каждом подканале используется КАМ с кратностью 4  12. Кратность модуляции зависит от соотношения сигнал/шум в данном подканале.

Основная литература 1 [78-88].

Дополнительная литература 4[ 254-259], 5[ 202-214].

Контрольные вопросы:

1. Основные показатели фильтра;

2. Коэффициент пульсации;

3. Параметры фильтра;

4. Сглаживающие фильтры.

5. Принцип действия транзисторного сглаживания фильтра.

Лекция №13. (2 час.)