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.
| Линейный сигнал | |||
 Знак
| Амплитуда | |||
        0
| -3 (-2,5 В) | |||
 0
| -1 (-0,833 В) | |||
   1
| +3 (+2,5 В) | |||
| 1
| +1 (+0,833 В) |
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.