Оценка эффективности и надёжности проектируемых ЦСП

Содержание.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...…...3

1. ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦСП………………………………..…........5

1.1. Исходные данные при проектировании ЦСП…………………………….........5

1.2. Выбор трассы магистрали………………………………………………………..5

1.3. Выбор аппаратуры уплотнения………………………………………………….6

1.4. Нормирование параметров качества на участках сети ЦСП………………….9

 

2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ДИСКРЕТИЗАЦИИ, КВАНТОВАНИЯ И КОДИРОВАНИЯ……………………………………………………………………...12

2.1. Выбор частоты дискретизации в ЦСП с ВД-ИКМ……………………..…….12

2.2. Выбор параметров квантования и кодирования в ЦСП с ВД-ИКМ.…………14

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА……….………….16

3.1. Выбор типа кода ЛЦС для ЦСП на оптическом кабеле………..………..…..17

3.2. Расчет длины регенерационного участка ЦСП…………………….…………19

3.2.1. Расчет длины регенерационного участка по затуханию……………..19

3.2.2. Расчёт длины регенерационного участка по дисперсии……………...19

3.3 Оценка требуемой помехозащищенности регенератора………………20

 

4. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫЦИКЛА ПЕРЕДАЧИ…….…...………......23

4.1. Выбор метода согласования скоростей……………………………………....23

4.2. Формирование временной структуры группового сигнала и оценка сетки частот генераторного оборудования……………………………......................…….27

4.3. Оценка параметров системы цикловой синхронизации…………………….28

 

5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЦСП……………………………………………………………………………….……30

5.1. Оценка эффективности проектируемой ЦСП………………….……….…….30

5.2. Оценка надежности проектируемой ЦСП………………………………..……31

6. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АППАРАТУРЫИКМ-480………………………..33

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………….…………35

Введение.

В настоящее время во всём мире, в том числе и в РФ, возросли требования к сетям связи как с точки зрения обеспечения высоких показателей надёжности связи, так и расширения предоставляемых услуг абонентам. Удовлетворение потребностей в средствах связи, развитие и модернизация сетей электросвязи могут быть реализованы на базе новых технологий, таких как оптические линии связи, цифровые системы коммутации и цифровые системы передачи.

Интенсивное развитие цифровых систем передачи (ЦСП) объясняется существенными их преимуществами по сравнению с аналоговыми системами передачи (АСП). Основными преимуществами ЦСП перед АСП является следующее:

1) более высокая помехоустойчивость;

2) независимость качества передачи от длины линии;

3) стабильность параметров канала ЦСП;

4) эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов;

5) более простая математическая обработка сигналов;

6) Возможность построения цифровой сети связи;

7) высокие технико-экономические показатели.

 

Основным недостатком ЦСП, работающих на электрическом кабеле, является необходимость использования для передачи одинакового объёма информации значительно более широкого, чем в аналоговых системах, спектра частот в линии, из-за чего промежуточные регенерационные станции приходится размещать более часто, чем усилительные пункты в аналоговых системах. Однако при использовании ЦСП для работы на оптическом кабеле (ОК), благодаря широкой полосе пропускания и малому затуханию оптического волокна, это обстоятельство оказывается, несущественным и расстояние между регенераторами на ОК во много раз превышает длину усилительного участка АСП.

Достоинства ЦСП в наибольшей степени проявляется в условиях цифровой сети связи. Такая сеть содержит только цифровые тракты, которые соединяются на сетевых узлах и заканчиваются цифровыми системами коммутации и цифровыми абонентскими установками.

В настоящее время в нашей стране идёт интенсивный процесс цифровизации связи, то есть переход с традиционных аналоговых систем передачи на цифровые.

1. Эскизное проектирование ЦСП

 

1.1. Исходные данные при проектировании

Исходные данные при проектировании ЦСП являются:

- информационная емкость, определяемая числом каналов ТЧ: N = 800;

- оконечные пункты магистрали, определяющие длину трассы:

Москва – Ярославль.

 

1.2. Выбор трассы магистрали

 

Трасса линии передачи прокладывается так, чтобы при обеспечении связью всех пунктов затраты на сооружение и эксплуатацию магистрали были минимальными.

Трасса магистрали выбирается, как правило, вдоль шоссейных и железных дорог, чтобы обеспечить удобное эксплуатационное обслуживание линейных сооружений связи, проходит через населенные пункты, в которых можно разместить обслуживаемые усилительные пункты (ОУП).

При сравнении вариантов трасс учитываются следующие факторы: протяженность трассы, необходимое количество каналов между различными пунктами, рельеф местности, энерговооруженность промежуточных пунктов и т. п.

Электрическая длина кабеля равна 101% от длины трассы.

 

 

Рис. 1. Ситуационная схема трассы

 

1.3. Выбор аппаратуры уплотнения и построение схемы организации связи

 

В соответствии с выбранной трассой осуществляются выбор аппаратуры уплотнения и построение схемы организации связи. При этом необходимо знать назначение проектируемой связи, требуемую дальность связи и количество каналов между оконечными и промежуточными пунктами.

 

 

Рис. 2. Схема условного размещения пунктов связи

 

Расстояние между Москвой и Ярославлем составляет , а электрическая длина кабеля при этом

В качестве вариантов аппаратуры уплотнения будем рассматривать системы передачи ИКМ-1920 (1-ый вариант) и ИКМ-480 (2-ой вариант).

Рассчитаем экономическую эффективность этих вариантов.

Значения показателей для КОО оконечных станций для всех вариантов могут быть приняты как:

; .

Нормированный коэффициент эффективности .

Электрическая длина кабеля .

Для первого варианта:

;

;

;

.

Удельные капитальные затраты на один телефонный канал можно оценить как:

.

Годовые эксплуатационные затраты на один телефонный канал:

.

Наименьшая сумма приведенных затрат:

.

Второй вариант:

;

;

;

.

Удельные капитальные затраты на один телефонный канал можно оценить как:

.

Годовые эксплуатационные затраты на один телефонный канал:

.

Наименьшая сумма приведенных затрат:

.

 

 

Сводная таблица расчета:

 

ИКМ-1920							1442.58
ИКМ-480							1317.69

 

Таким образом, видно, что наиболее целесообразным следует считать 2-ой вариант, т. е. построение ЦСП на основе системы связи ИКМ-480, но нужно обеспечить передачу 800 каналов, так что рассмотрим варианты построения:

1) 1*ИКМ-1920, число каналов 1920, т.е. 1120 каналов лишних.

2) 2*ИКМ-480,число каналов 960, т.е. 160 каналов лишних. Это соответствует установленным пределам (30%).

Во 2 варианте используется более современная система передачи ИКМ-480, также там используется коаксиальный кабель, поэтому выбираем вариант №2.

 

Характеристики ЦСП ИКМ-480:

 

Число каналов
Частота дискретизации , кГц
Цикловая частота , кГц
Число разрядов кода,
Защищённость от шумов квантования , дБ
Максимальная частота согласования скоростей , Гц
Среднее время восстановления синхронизма , мс	0.5
Тип линейного кода	КВП-3
Максимальная дальность связи , км
Длина регенерационного участка , км
Тип электрического кабеля	МКТ-4
Затухание кабеля на полутактовой частоте α0.5fт,дБ
Энергетический потенциал системы , дБ
Энергетический запас системы , дБ

 

1.4 Нормирование параметров качества на участках сети ЦСП

 

При проектировании цифровых систем передачи и оценке их параметров необхо­димо учитывать ряд особенностей.

В цифровых системах передачи аналоговые сигналы преобразуются в цифровую форму, поэтому не существует непосредственной взаимосвязи между характеристика­ми цифрового сигнала и мощностью исходного аналогового сигнала т.е. параметры цифровой системы передачи в значительной степени не зависят от загрузки. Таким об­разом, понятие часа наибольшей нагрузки, весьма важное для АСП, практически теря­ет свое значение для цифровых систем передачи. Одной из важнейших характеристик цифровых систем передачи является коэф­фициент ошибок. Для цифровых систем передачи характерно наличие определенного порога, ниже которого система работает почти идеально, а при превышении его оказы­вается практически непригодной для использования. Поэтому поддержанию требуемо­го отношения сигнал/шум, а следовательно коэффициента ошибок в цифровых систе­мах передачи, необходимо уделять особое внимание. При нормировании параметров каналов передачи и групповых трактов первич­ной сети за основу принимаются параметры ОЦК. При проектировании цифровых трактов передачи обычно стремятся обеспечить вероятность ошибки . Для выполнения этого требования при международном соединении, максимальная протя­женность которого в соответствии с рекомендациями МККТТ составляет 27500 км, должны выполняться более жесткие требования к значениям на различных участ­ках номинальной цепи ОЦК ВСС РФ. В настоящее время окончательно не установлены принципы нормирования пара­метров качества, определяемых рекомендацией МККТТ G.821 на отдельных участках сети. Рассмотрим один из подходов к распределению указанных норм между различ­ными участками соединения.

Международное соединение канала с пропускной способностью 64 кбит/с (т.е. ОЦК) предлагается рассматривать как линию, состоящую из участков низшего и среднего классов качества на каждом конце соединения и участка высшего класса ка­чества максимальной протяженностью 25000 км.

При этом общие нормы соответствующих параметров качества при оценке оши­бок при международном соединении разделяются по участкам следующим образом: на весь участок высшего качества отводится 80 % общей нормы, на каждый участок среднего качества по 8 %, а на участки низшего качества по 2 %.

Если принять указанное распределение за основу, то при переходе от междуна­родного соединения к номинальной цепи ОЦК (национальная сеть) получим следую­щие значения параметров качества: на номинальную цепь магистральной первичной сети (протяженностью 12500 км), входящую в состав участка высшего качества на­циональной сети, отводится 40 % общих норм, на участок внутризоновых первичных сетей (протяженностью 600 км), соответствующий участку среднего класса качества.

Участок низшего класса качества состоит из участка местной первичной сети (протяженностью 100 км) и абонентского участка местной вторичной сети, соединение на котором должны обеспечивать ЦСП вторичных сетей. Таким образом, нормы, отво­димые на участок низшего качества, должны быть распределены между участком ме­стной первичной сети и абонентским участком. Возможное распределение норм пара­метров на различных участках номинальной цепи ОЦК

Если для каждого из национальных участков международного соединения принять и распределить эту норму между участками цепи ОЦК ВСС, то получим:

; ; ,

где – допустимая вероятность ошибки соответственно для местного, внутризонового и магистрального участков номинальной цепи ОЦК ВСС.

Учитывая, что в ЦСП ошибки суммируются (накапливаются), можно получить нормированные условные значения вероятности ошибки в расчете на один километр линейного тракта (этот параметр аналогичен километрической норме шумов в АСП):

; ;

Пользуясь значением километрической нормы вероятности ошибок, можно опре­делить допустимые значения вероятностей ошибки для рассчитываемого участка:

; ; ,

где , , .

Используя эти значения, можно оценить требования к линейным регенераторам ЦСП (установить допустимую защищенность на входе решающего устройства регене­ратора), работающего на соответствующих участках номинальной сети.

 

, тогда следует использовать формулу для внутризонового расчёта ошибки.

 

 

2. Оценка параметров дискретизации, квантования и кодирования.

2.1. Выбор частоты дискретизации в ЦСП с ВД-ИКМ.

 

 

В цифровых системах передачи с ВД-ИКМ дискретизации подвергается индиви­дуальный сигнал (сигнал КТЧ). Возможность передачи дискретизированных по време­ни сигналов вместо непрерывных и их неискаженного восстановления в месте приема основана на применении известной теоремы В.А. Котельникова. В соответствии с ней любой непрерывный сигнал, спектр которого находится в полосе частот от до , можно воспроизвести по последовательности его мгновенных значений, следующих через интервалы времени, не превышающие . Таким образом, частота следова­ния дискретных отсчетов сигнала, то есть частота дискретизации:

.

Для восстановления непрерывного сигнала из последовательности его дискрет­ных отсчетов в пункте приема используется ФНЧ с частотой среза .

Если выбрать , то, как видно из рисунка 11, нижняя боковая полоса, опреде­ляемая из условия , совпадает с верхней частотой спектра моду­лирующего сигнала и для восстановления непрерывного сигнала из последовательно­сти его дискретных отсчетов необходимо использовать идеальный ФНЧ с частотой среза .

В реальных системах ФНЧ реализуется на LC-элементах, поэтому частоту дис­кретизации выбирают больше критической: , то есть относительная полоса расфильтровки , где – полоса расфильтровки, – частота среза реального ФНЧ (рисунок 4).

 

Рисунок 3 - Восстановление непрерывного сигнала из последовательности его дискретных отсчетов идеальным ФНЧ

Рисунок 4 - Восстановление непрерывного сигнала из последовательности его дискретных отсчетов реальным ФНЧ

Исходный аналоговый сигнал обычно не имеет четко выраженной верхней гра­ничной частоты, поэтому перед дискретизацией требуется ограничить его спектр. Так, спектр сигнала тональной частоты занимает полосу 0,3...3,4 кГц. Рассчитаем частоту дискретизации для КТЧ.

При , получим .

2.2 Выбор параметров квантования и кодирования в ЦСП с ВД-ИКМ

Если использовать линейное равномерное квантование, то разрядность кода будет равной , что нас не устраивает, т.к. приводит к существенному увеличению числа уровней квантования . Это значительно усложняет аппаратуру и приводит к увеличению скорости цифрового потока группового цифрового сигнала. Распределение амплитуд речевого сигнала неравномерное: малые амплитуды сигнала более вероятны, чем большие. ТЛФ сигналы имеют динамический диапазон порядка 40 дБ, в пределах которого должно обеспечиваться примерно постоянное ОСШ квантования. При использовании равномерного квантования указанное отношение для слабых сигналов будет практически на 40 дБ хуже, чем для сильных.

Поэтому в реальных системах с ВД-ИКМ используется нелинейное неравномерное квантование, которое устраняет указанные недостатки. При выборе характеристики компрессии , связывающей нормированную величину входного сигнала с соответствующей величиной сигнала на выходе, используется критерий оптимизации с точки зрения обеспечения постоянства ОСШ квантования. Чаще всего применяется А-характеристика компрессии, где

Использование квазилогарифмической характеристики А-типа дает выигрыш по защищенности в сравнении с линейным квантованием на величину ΔАз:

Защищённость от шумов квантования:

=61.006

k=4 – для многоканального группового телефонного сигнала

Зная защищенность от шумов квантования при линейном равномерном квантовании Аз.кв.л. речевого телефонного сигнала и зная выигрыш от компандирования DАз можно определить Аз.кв.н. нелинейного квантования:

Аз.кв.н.=Аз.кв.л.-DАз, дБ

Аз.кв.н.=Аз.кв.л.-DАз=61.006-24=37.006 дБ

Из графика определим m:

Рисунок 5 - Зависимость защищенности от шумов квантования при нелинейном квантовании от разрядности кода m

 

m 8

Тогда количество уровней квантования M_y=2^m=2⁸=256.

 

3. Определение параметров линейного тракта

 

Для ЦСП ИКМ-480 будем использовать электрический кабель МКТ-4

Маркировка МКТ-4 означает: малогабаритный, коаксиаль­ный, трубчато-полиэтиленовая (баллонная) изоляция, четыре ко­аксиальные пары. Малогабаритные коаксиальные кабели типа МКТ-4 содержат четыре коаксиальные пары 1,2/4,6 мм и пять симметричных пар. Коаксиальная пара 1,2/4,6 имеет внутренний медный проводник диаметром 1,2±0,01 мм, внешний проводник в виде медной трубки с продольным швом и толщиной стенок 0,16±0,01 мм; внутренний диаметр трубки равен 4,6 мм; изоля­цию в виде полиэтиленовой трубки толщиной 0,45 мм, наложенной методом прессования на внутренний проводник и обжатой вдоль проводника через каждые 15,8 мм для центрирования проводников коаксиальной пары; экран из двух стальных лент толщиной по 0,10±0,03 мм, наложенных по спирали в противоположные сторо­ны, и внешнюю изоляцию из одного слоя пластмассовой ленты, наложенной спиралью с перекрытием. По типу оболочек ка­бели МКТ-4 разделяются на две группы: а) кабели МКТС-4 в свинцовой оболочке; б) кабели МКТА-4 в алюминиевой оболочке.

 

Рисунок 6 - Коаксиальный кабель МКТС-4

3.1. Выбор типа кода ЛЦС для ЦСП на электрическом кабеле.

 

В ЦСП ИКМ-480 используется код КВП-3.

Недостаток кода ЧПИ – возможность появления длинных последовательностей «нулей» и связанная с этим возможность сбоя тактовой синхронизации устраняется в так называемых кодах с высокой плотностью единиц (КВП-n), которые являются модификациями кода ЧПИ (МЧПИ). В коде КВП-n количество нулей, следующих подряд, не должно превышать n. Обычно величина n=2 (код КВП-2) и n=3 (код КВП-3). Если в преобразуемой последовательности число подряд следующих «нулей» не превышает n, то последовательность символов линейного кода формируется по правилу формирования кода ЧПИ. При появлении числа «нулей» больше n каждая группа из n+1 нулей заменяется определенной кодовой комбинацией той же длины (n+1), состоящей из «единиц» и «нулей». Структура этой комбинации выбирается такой, чтобы она обеспечивала чередование полярностей импульсов в ней и обеспечивала нарушение биполярности в формируемом линейном коде. Это позволяет сбалансировать код и, как следствие, снизить плавание базовой линии до допустимой величины, а так же позволяет на приемной стороне восстановить нарушенные последовательности «нулей».

Из семейства кодов с высокой плотностью единиц наиболее широко используются КВП-3. В частности, этот код используется в первичных, вторичных и четверичных ЦСП (ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480). В этом коде (английская аббревиатура HDB-3) группа из 4-х «нулей» замещается кодовой комбинацией B00V или 000V. Импульс B формируется, если между соседними группами их 4-х «нулей» число «единиц» четное, т.е. импульс Вдополняет число «единиц» между двумя «паузами» из 4-х «нулей» до нечетного числа. Полярность импульса В всегда противоположна полярности предыдущего импульса. Импульс V формируется постоянно при обнаружении группы из 4-х нулей, а его полярность совпадает с полярностью предыдущего импульса. Последовательное изменение полярности импульса V, нарушающего чередование полярности импульсов в кодовой последовательности, выравнивает число положительных и отрицательных импульсов в линейном коде. На рисунке 7 приведен пример формирования кода КВП-3. Воздействие любой одиночной ошибки приводит либо к нарушению правила чередования полярности импульсов, либо уничтожает ранее введенное нарушение закона чередования полярности. В обоих случаях ошибка обнаруживается по нескомпенсированности нарушения полярности импульсов.

 

 

Рисунок 7 - пример формирования кода КВП-3.

 

Вместе с тем, коду КВП-3 свойственно явление размножения ошибок. Случайные ошибки могут вызывать в процессе преобразования линейного кода КВП-3 в двоичный код появление дополнительных ошибок. Например, если в переданной группе +1 0 -1 +1 искажается символ -1, то на приеме группа +1 0 0 +1 будет воспринята как комбинация B00V, которая будет замещена на 0000. Таким образом, вместо одной ошибки появятся три. Считается, что значение коэффициента размножения ошибок в процессе декодирования может составлять от 1,18 до 1,26.

 

 

3.2. Расчет длины регенерационного участка ЦСП

 

В настоящее время для ЦСП применяются различные типы кабелей связи. Это симметричные, коаксиальные, а в последнее время широкое применение получили оптические кабели. По заданию требуется рассчитать ЦСП на электрическом кабеле.

3.2.1. Расчет длины регенерационного участка по затуханию.

 

Метод расчёта по затуханию заключается в нахождении длины регенерационного участка по заданному значению затухания усилительного участка, на основе равенства допустимой и ожидаемой (расчётной) защищенности от собственных помех.

энергетический потенциал ЦСП.

уровень мощности сигнала на входе кабеля.

уровень мощности сигнала на входе приёмного устройства.

Длина регенерационного участка:

Для ИКМ-480 и кабеля МКТ-4 эти значения равны:

 

, дБ	, дБ	, дБ	, дБ/км
			22.15

 

3.2.2. Расчёт длины регенерационного участка по дисперсии.

 

Длина регенерационного участка, в зависимости от пропускной способности линии определяется с помощью выражения:

Определим километрическое значение полосы пропускания электрического кабеля:

, где α=38дБ,значения параметр А=5 и соответствующее им значения киллометрической полосы пропускания ∆F_1,эк=59 МГц*км

 

 

Пропускная способность ЦСП определяется по формуле:

,

где

 

Длина регенерационного участка:

 

Длина регенерационного участка выбирается как минимальная величина из рассчитанных по дисперсии и затуханию:

 

3.3 Оценка требуемой помехозащищенности регенератора

 

Под помехозащищенностью регенератора понимают минимальное отношение сигнал/шум на его входе, при котором обеспечивается заданный коэффициент ошибок в регенерированном сигнале. Основными видами помех в линейном тракте ЦСП явля­ются межсимвольные (переходные) помехи, вызванные наличием несогласованностей на участках регенерации, тепловой шум, а также помехи от устройств коммутации (например, приборов АТС) и индустриальные. Мощность помех во многом определя­ется параметрами линии связи, условиями эксплуатации и схемой организации связи.

 

 

;

Рис. 5. Графики зависимости вероятности ошибки от защищенности на входе регенератора

 

Таким образом, при использовании многоуровневых сигналов для обеспечения заданной вероятности ошибки требуется соответствующее увеличение помехоустой­чивости на входе регенератора. Это может быть достигнуто, например, за счет увели­чения амплитуды передаваемых импульсов Um либо за счет сокращения длины регенерационного участка.

Более существенное влияние на возникновение ошибок оказывают импульсные помехи АТС, вызванные работой коммутационных устройств в процессе установления соединений. Плотность распределения вероятности для таких помех описывается до­вольно сложными соотношениями, которые зависят от типа АТС, интенсивности те­лефонного обмена и многих других факторов. Одно из экспериментально полученных соотношений для вероятности ошибки за счет импульсных помех при использовании кода с ЧПИ выглядит следующим образом:

 

;

Зависимость вероятности ошибки от защищенности на входе регенератора от импульсных помех представлена на рис. 3.11 (кривая 2).

Импульсные помехи действуют на прилегающих к АТС участках и в этом случае являются основными. На других участках руководствуются шумовыми помехами.

На практике необходимо увеличивать отношение сигнал/шум на входе РУ реге­нератора по сравнению с этим отношением для идеального регенератора. Например: допустимому значению коэффициента ошибок 10"'^J соответствует величина А_зит =21.7 дБ. Принимая запас на заводские допуски изготовления регенератора 3 дБ, а также предполагая равенство мощностей трех составляющих помех из-за переходно­го влияния на ближнем конце, на дальнем конце и тепловых шумов, следует увели­чить А_зит на 4.8 дБ (10Lg3) и тогда минимально допустимая защищенность от шумо­вых помех на входе регенератора: А_з.шп.р=21,7+3+4,8=29,5дБ.

Для случая двухуровневых сигналов, какими являются сигналы, передаваемые по оптическому кабелю, расчет вероятности появления ошибки определяется по следующей формуле: (кривая 3 рис. 3.11, соответствует значениям, рассчитанным по данной формуле).

4. Формирование структуры цикла передачи

4.1Выбор метода согласования скоростей

 

 

Одной из важнейших задач, возникающих при проектировании ЦСП, является выбор метода временного группообразования. Существует три метода временного группообразования: асинхронный, синхронный и синхронно-синфазный. Первые два используются для передачи цифровьгх потоков, сформированных в оборудовании вре­менного группообразования (ОВГ), Третий используется для передачи трех цифровых потоков, формируемых на выходе оборудования АЦО, и одного стандартного цифро­вого потока.

В процессе объединения цифровых потоков осуществляется их запись в запоми­нающее устройство с частотой f _зап, равной тактовой частоте входного сигнала, а затем - считывание с частотой кратной тактовой частоте группового сигнала. На рис. 4.1 для различных соотношений между T_зап и Т_си изображены последовательности: ин­формационных символов (для простоты все они приняты единичными), следующих с периодом Т_юп; импульсов считывания, следующих с периодом Т_сч, и считанных им­пульсов. Так как частоты записи и считывания информации несколько отличаются друг от друга, то после каждого считывания временной интервал между моментами записи и считывания Т (рис. 4.1) изменяется на ∆t=T_зап-T_cч Если Т_зап=Т_сч, ∆ t =0, то это синхронный режим.

Если Т_зап > Т_си, то в считанной последовательности произойдет положительный временной сдвиг (рис.4.1, а, б), если Т_зап<Т_СЧ-отрицательный временной сдвиг (ВС) (рис. 4.1, в, г). Синхронный режим - частный случай асинхронного режима.

Частота формирования ВС в считанной импульсной последовательности зависит от соотношения частот записи и считывания. Число информационных символов, пере­даваемых между соседними ВС: R=П[Т_cч/∆t], где П[...]- округление до ближайше­го целого.

Период возникновения ВС: Tcdв=(R+1) * Т_сч \.

Если T_cч/∆t - целое число, временные сдвиги распределены равномерно через R информационных символов, т.е. считанная последовательность однородна (рис. 4.1, б, г).

Если T_сч/∆t - дробная величина, в считанной последовательности возникают неод­нородности, которые приводят к изменению интервала между ВС (рис. 4.1, а, б). Неоднородности возникают с периодичностью, определяемой разностью: Tсч/∆t-R=-±n/l

где l -число ВС, составляющих цикл возникновения неоднородностей; n-число неоднородностей в цикле.

На рис. 4.1 штриховой линией обведены два информационных символа, на кото­рые приходится один импульс считывания, моменты возникновения ВС помечены точкой (.), а неоднородностей - звездочкой (*).

Рис. 6. Временные диаграммы, поясняющие принцип возникновения временных сдвигов и неоднородностей

 

Чтобы возникающие при асинхронном объединении цифровых потоков неодно­родности не изменяли положение ВС в цикле передачи, моменты их возникновения в передающем оборудовании необходимо компенсировать. Это достигается согласова­нием скоростей объединяемого цифрового потока с некоторой опорной, которой в данном случае является скорость системы высшего порядка в пересчете на один циф­ровой поток системы низшего порядка. В считанной последовательности либо вводит­ся одна позиция, либо одна исключается. Соответствующая информация об изменени­ях в считанной импульсной последовательности передается в приемное оборудование, где в соответствии с этой информацией осуществляется восстановление исходного по­тока.

В этом случае в зависимости от знака текущей разности частот записи и считы­вания необходимо осуществлять либо положительное, либо отрицательное согласова­ние. При этом в передающей части ОВГ требуется формировать информацию не толь­ко о наличии согласования, но и об его знаке.

Поскольку отрицательное согласование скоростей (ОСС) не имеет преимуществ по сравнению с положительным согласованием скоростей (ПСС), а реализуется с по­мощью более сложных устройств, то в качестве самостоятельного метода не применя­ется. На практике нашли применение два метода: ПСС и двустороннее согласование скоростей (ДСС). По рекомендации МККТТ G.745 ДСС используется с двухкомандным управлением, т. е. применяются только две команды: о наличии ПСС(+) и о нали­чии ОСС(-). Нулевая команда заменяется чередованием указанных команд согласова­ния (+, -).

Двустороннее СС с двухкомандным управлением обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с односторонним:

1) в ОВГ с односторонним СС принципиально невозможен синхронный режим работы, а с ДСС при синхронном режиме не передается никаких команд СС, что уве­личивает пропу