1.1.       Основные типы синхронизации

Бакланов И.Г. Технологии измерений первичной сети. Часть 2 - Системы синхнонизации в B-ISDN, ATM. ЭКО-ТРЕНДЗ, М 2000, 149 с Глава 1.1. c. 6-8

 

Проблемы, связанные с синхронизацией, возникли сразу с появлением цифровых методов передачи информации. Действительно, любая процедура дискретизации, передачи и приема дан­ных в виде бинарного сигнала или кодированного бинарного сигнала, требует согласованности час­тот передачи и приема, в противном случае передаваемая информация будет некорректно принята.

Из сказанного выше следует, что проблемы синхронизации не ограничиваются только циф­ровой первичной сетью, но имеют важное значение при рассмотрении сетей ISDN, передачи дан­ных (СПД), цифровой телефонии, сетей специального назначения и других вторичных сетей, Учи­тывая это, в настоящей книге рассмотрение вопросов построения и эксплуатации различных сетей синхронизации целесообразно вынести в отдельную главу.

Определим, что понимается под синхронизацией и какое место она играет в современных цифровых системах связи.

В технологии современной связи существует три основных понятия синхронизации: частот­ная, фазовая и временная (то же самое, что и синхронизация по времени).

Наиболее важным типом синхронизации для первичной сети является частотная синхрониза­ция (ЧС), которая означает согласованность генераторов различных цифровых устройств в сети по частоте. В этом случае в идеале все генераторы сети работают с одинаковой частотой, скорость передачи цифровой информации с высокой степенью точности равна скорости приема, в результа­те в системе связи нет потерь информации вследствие проскальзываний (см. ниже), т.е. нет оши­бок, связанных с нарушениями синхронизации. Существенно, что это и является основной целью эксплуатации - добиваться возможно меньшего уровня ошибок в сети. Поэтому именно ЧС пред­ставляет главный интерес операторов связи, и рассмотрена ниже наиболее подробно.

Фазовой синхронизацией (ФС) называется соответствие фаз приемного и передающего сиг­налов. Наиболее важна эта синхронизация внутри различных электронных устройств. Для ее дос­тижения используют различные компоненты (фазовращатели), фазовые детекторы и т.д. В совре­менной практике систем связи ФС наиболее часто используется в цепях приемников сигнала в ви­де петлей ФАПЧ, где осуществляется достижение ФС между линейным сигналом и цепью прием­ника. Для рассмотрения вопросов настоящей книги ФС не представляет особого значения, по­скольку книга ориентирована на системное описание сетей связи, тогда как ФС существенна для внутренних схемотехнических решений. В дальнейшем практически не рассматривается этот тип синхронизации.

Временная синхронизация (ВрС) или синхронизация по времени предусматривает, что все устройства в сети имеют единое время. Это время обычно согласуется со всемирным скоордини­рованным временем (UTC - Coordinated Universal Time). Обычно задача ВрС связана с различными вторичными сетями и системами (СПД, сетями специального назначения, системами биллинга и т.д.). В качестве примера можно рассмотреть очень распространенный метод защиты банковских электронных сетей, когда каждому документу присваивается точная временная метка. На приемной стороне метка сравнивается с текущим временем и анализируется принципиальная возможность преобразования электронного документа при его передаче по сети. В случае превышения задерж­ки передачи определенного порога, документ считается недействительным. Такая схема защиты является довольно мощной, однако требует, чтобы все рабочие станции в сети были синхронизи­рованы по времени. Следует отметить, что ВрС представляет собой совершенно независимую от частотной синхронизации задачу. В современной практике построения корпоративных сетей есть однако несколько методов интегрального решения обоих задач. Эти методы кратко рассмотрим в конце этой главы.

Таким образом, из сказанного выше следует, что для современных цифровых первичных се­тей наиболее важным вопросом является ЧС. Именно ей и будет посвящена настоящая глава. В дальнейшем под синхронизацией понимается ЧС. Вопросы ФС не будут рассматриваться, чита­тель, желающий более подробно ознакомится с ними, может легко найти профессиональное и полное описание всех вопросов ФС в книгах по современной схемотехнике. Вопросы ВрС рас­смотрены кратко в конце этой главы, поскольку в настоящее время имеет место тенденция к инте­грации решений частотной и временной синхронизации.