в каком цикле передается сверхцикловой синхросигнал

В каком цикле передается сверхцикловой синхросигнал

Синхронизация по циклам обеспечивает правильное разделение каналов, т.е. поступление декодированных АИМ сигналов определенных каналов в приемные устройства этих каналов. Кроме цикловой синхронизации в системах ИКМ осуществляется сверхцикловая синхронизация, обеспечивающая правильное распределение сигналов управления и взаимодействия (СУВ) между АТС.

Устройства цикловой и сверхцикловой синхронизации содержат формирователи синхросигналов на передающей станции и приемники синхросигналов на приемной станции. При включении аппаратуры в работу синхронизм устанавливается через определенный промежуток времени, который называется временем вхождения в синхронизм. При нарушении синхронизма система переходит в режим поиска. Поиск состояния синхронизма осуществляется в два этапа: сначала устанавливается состояние циклового, а затем сверхциклового синхронизма.

Цикловая синхронизация осуществляется следующим образом: На передающей станции в состав группового цифрового сигнала в начале цикла передачи (обычно в КИ₀) вводится цикловой синхросигнал, а на приемной станции устанавливается приемник синхросигнала (ПСС), который выделяет цикловой синхросигнал из группового цифрового сигнала и тем самым определяет начало цикла передачи. Очевидно, что цикловой синхросигнал должен обладать определенными отличительными признаками в качестве которых используется заранее определенная и неизменная структура синхросигнала (например, 0011011 в ЦСП ИКМ-30), а также периодичность следования синхросигнала на определенных позициях цикла (например, в КИ₀ через цикл в ЦСП ИКМ-30). Групповой цифровой сигнал в силу случайного характера информационных сигналов таким свойствами не обладает.

Принцип организации сверхцикловой синхронизации аналогичен цикловой и основан на передаче в групповом сигнале синхрогруппы в одном из циклов передачи (например 0000 в Ц₀, ЦСП ИКМ-30).

К системе цикловой синхронизации предъявляется ряд требований, в частности:

— время вхождения в синхронизм при первоначальном включении аппаратуры и время восстановления синхронизма при его нарушении должно быть минимально возможным;

— приемник синхросигнала должен обладать высокой помехоустойчивостью;

— число символов синхросигнала и частота повторения должны быть минимально возможными.

Эти требования носят противоречивый характер, поэтому приходится принимать компромиссные решения. Время восстановления синхронизма должно быть минимальным (обычно не более нескольких миллисекунд), так как помимо того, что сбой синхронизма приводит к потере связи, т.е. к ухудшению качества передачи, возможны нарушения работы каналов передачи СУВ, что может, например, привести к разъединению абонентов. Сокращение времени восстановления синхронизма, в частности, может быть достигнуто за счет увеличения числа символов синхросигнала и частоты его повторения, но это неизбежно приведет либо к сокращению информационной части цикла передачи, либо к увеличению скорости передачи цифрового группового сигнала. Чаще всего используется многоразрядный синхросигнал, все символы которого передаются в виде единой синхрогруппы (сосредоточенный синхросигнал).

Когда речь идет о помехоустойчивости приемника синхросигнала, имеется в виду защита как от установления ложного синхронизма, так и от ложного выхода из состояния синхронизма. Это обеспечивает наибольшее среднее время между сбоями синхронизации и может быть достигнуто за счет принятия того или иного решения после анализа ситуации в течение некоторого периода времени, а следовательно, приведет к возрастанию времени восстановления синхронизма.

Рассмотрим принцип работы приемника синхросигнала (ПСС) со скользящим поиском, упрощенная структурная схема которого приведена на Рис. 1.

Рис. 1. Упрощенная структурная схема приемника синхросигнала.

Приемник синхросигнала выполняет следующие основные функции: установление синхронизма после включения системы в работу; контроль за синхронным состоянием системы в процессе работы; обнаружение сбоя синхронизма; восстановление состояния синхронизма после каждого сбоя.

Основными узлами ПСС являются опознаватель, анализатор и решающее устройство. Опознаватель содержит регистр сдвига, число разрядов в котором совпадает с числом символов в синхросигнале, и дешифратор (Дш), настроенный на дешифрацию синхросигнала заданной структуры. Как только в регистре сдвига, на вход которого поступает групповой цифровой сигнал, оказывается записанной кодовая комбинация, совпадающая по структуре с принятой структурой синхросигнала, на выходе опознавателя появляется импульс.

Поиски циклового синхросигнала производятся в зоне, равной двум циклам передачи, (что соответствует периоду следования синхросигнала) путем последовательного анализа кодовых групп на соответствие синхронизирующей. Алгоритм поиска 7-разрядного синхросигнала при нарушении синхронизма показан на Рис. 2.

Рис. 2. График алгоритма поиска синхросигнала.

Если анализируемая кодовая группа отличается от синхронизирующей, то осуществляется сдвиг на одну позицию и следующей анализируется 7-разрядная кодовая группа, содержащая 6 символов предыдущей кодовой группы. Такой анализ продолжается до тех пор, пока анализируемая комбинация не окажется аналогичной синхронизирующей. Следующей будит анализироваться комбинация, расположенная на тех же позициях цикла передачи, но со сдвигом на период следования синхросигнала.

Накопитель по выходу из синхронизма, вход которого соедини с выходом схемы запрета анализатора, обеспечивает защиту от ложного выхода из состояния синхронизма, когда из-за ошибок в линейном тракте или по другим причинам происходит кратковременное изменение структуры синхросигнала. Обычно емкость накопителя по выходу из синхронизма n₂ составляет 4-6 разрядов.

Рассмотрим работу приемника синхросигнала. Если система находится в режиме синхронизма, то накопитель по входу в синхронизм будет заполнен, поскольку на выходе схемы И 2 регулярно появляются импульсы, подтверждающие совпадение моментов поступления импульсов с выхода опознавателя и контрольных импульсов от ГОпр. Накопитель по выходу из синхронизма опустошается. Импульсы на выходе опознавателя, соответствующие случайным комбинациям со структурой, аналогичной структуре синхросигнала, не влияют на работу ПСС, так как не совпадают по времени с контрольными импульсами от ГОпр. Если, например, в результате ошибок в одном из циклов будет искажен синхросигнал, на выходе опознавателя в нужный момент импульс не появится, в результате чего с выхода схемы запрета в накопитель по выходу из синхронизма поступит импульс. Однако схема остается в прежнем состоянии, поддерживая ранее установленное состояние синхронизма. Только в том случае, если будут искажены n₂ синхросигналов подряд, т.е. когда полностью заполнится накопитель по выходу из синхронизма, будет принято решение о выходе системы из состояния синхронизма При этом, если накопитель по входу в синхронизм будет заполнен раньше накопителя по выходу из синхронизма, последний будет сбрасываться в исходное нулевое положение.

На Рис. 3. приведены причины сбоя синхронизма, которые могут привести к нарушению режима синхронизма, или же не повлекут за собой нарушения этого режима.

Рис. 3. Причины сбоя синхронизма.

На Рис 4. приведена последовательность действий ПЦС при разных причинах сбоя синхронизма.

Рис. 4. Последовательность действий ПЦС при разных причинах сбоя синхронизма

Недостатки рассмотренного способа построения ПСС заключаются в следующем: Во-первых поиск синхросигнала начинается только после окончания процесса заполнения накопителя по выходу из синхронизма, т.е. через t_н.вых, что приводит к увеличению времени восстановления синхронизма t_B. Во-вторых, емкости накопителей по входу в синхронизм и выходу из синхронизма (n₁ и n₂) фиксированы, что не позволяет добиваться оптимальных соотношений между временем восстановления синхронизма и помехоустойчивостью

Если вероятность ошибок в линейном тракте, увеличивается (по сравнению с расчетной величиной), то время удержания состояния синхронизма, оказывается меньше требуемого. Однако при уменьшении вероятности ошибки возникает запас по времени удержания синхронизма, что свидетельствует о необоснованном увеличении времени восстановления синхронизма.

Первый недостаток может быть устранен, если процессы накопления по выходу из синхронизма и поиска синхросигнала осуществлять параллельно. Для этого схему ПСС, приведенную на Рис. 1. необходимо дополнить схемой поиска синхросигнала, содержащей собственные анализатор и решающее устройство. Эта схема начинает работать при появлении первого же импульса на входе накопителя по выходу из синхронизма, т.е. не дожидаясь его заполнения, и осуществляет поиск нового состояния синхронизма. Генераторное оборудование будет сохранять предыдущее состояние до тех пор, пока не будет зафиксировано новое состояние синхронизма.

Второй недостаток может быть устранен, если емкости накопителей (n₁ и n₂) сделать величинами переменными, зависящими от вероятности ошибок в линейном тракте. При понижении вероятности ошибок уменьшается емкость накопителя по выходу из синхронизма, при увеличении вероятности ошибок уменьшается емкость накопителя по входу в синхронизм. Такие приемники синхросигнала называются адаптивными и широко применяются в высокоскоростных отечественных ЦСП.

На Рис. 5. приведена структурная схема неадаптивного приемника синхросигнала, приник работы, которого был рассмотрен ранее по упрощенной структурной схеме ПСС. На Рис. 6. приведена структурная схема адаптивного приемника синхросигнала.

Рис. 5. Структурная схема неадаптивного ПЦС

Рис. 6. Структурная схема адаптивного ПЦС

Источник

Электронный учебно-методический комплекс ТМ и О ЦВОСП( ЦСП)

1.2. Структура потока Е1

Существуют три вида структуры потока Е1: неструктурированный поток, поток с цикловой структурой и поток с цикловой и сверхцикловой структурой.

Неструктурированный поток используется в сетях передачи данных и не имеет цикловой структуры, т.е. разделения на каналы.

Цифровые системы передачи и коммутации работают только со структурированным потоком Е1.

Поток,структурированный по циклу предусматривает разделение на 32 ОЦК. Передача 32 канальных интервалов образует цикл (рис 1.2.).

Для каждого КИ в цикле отводится 8 бит, т.е. цикл состоит из 8 бит х 32 КИ = 256 битов, что составляет Т ц =Т д =125 мкс.

В течение одного КИ, длительность которого равна 3910 нс, передаётся кодовая комбинация одного телефонного канала.

Нулевой канальный интервал КИ0 чётных циклов отводится под передачу сигнала цикловой синхронизации (FAS – Frame Alignement Signal), который передаётся в разрядах 2 – 8 и имеет вид 0011011. В разряде 1 КИ0 передаётся бит Si, зарезервированный под задачи международного использования.

Разряд 3 в КИ0 нечётных циклов используется для передачи сигналов об аварии и потери цикловой синхронизации (бит А). В разряде 2 КИ0 нечётных циклов постоянно передаётся «1», что необходимо для проверки в процессе поиска циклового синхросигнала. Остальные разряды (с 4 по 8) в КИ0 нечётных циклов обычно незаняты, зарезервированы под задачи национального использования.

Рис 1.2. Поток Е1, структурированный по циклам

В структурированном по циклам и сверхциклам потоке Е1 16 циклов Ц0 – Ц15 объединяются и образуют сверхцикл длительностью 2 мс (16 циклов ´ 125 мкс), которая приведена на рис. 1.3.

В остальных циклах Ц1 – Ц15 КИ16 используется для передачи сигналов управления и взаимодействия между АТС. Сигналы управления и взаимодействия между АТС не требуют 8-ми разрядного кодирования, поэтому в каждом цикле для одного телефонного канала организуются по два одноразрядных сигнальных канала СК. В Ц1 для первого (1 и 2 разряды) и шестнадцатого (5 и 6 разряды) разговорных каналов, в Ц2 – для 2 и 17 разговорных каналов и т.д.

В КИ1 – КИ15 и КИ17 – КИ31 всех циклов передаются кодовые комбинации каналов ТЧ.

Рис. 1.3. Структурированный по циклам и сверхциклам.

Физический уровень Е1 включает в себя описание электрических параметров интерфейсов Е1 и параметров сигналов передачи. Маска импульса Е1 отражающая параметры интерфейса и форму импульса приведена на рис. 1.4.

Электрический интерфейс Е1 представляет собой симметричный интерфейс на 120 Ом. Ему соответствует значения либо ± 3В (для сигнала бинарной 1), либо 0В (для сигнала 0). Реальный сигнал обычно находится в пределах ± 10 % от этой величины.

Рис. 1.4. Маска формы импульса Е1

Комплекс измерений параметров, представляющий собой анализ потока Е1 предназначен для определения состояния, предупреждения повреждения и накопления статистических данных, используемых при разработке мероприятий по повышению надежности связи. Измерения производятся в следующих случаях:

· при инсталляции оборудования;

· при проведении приемо-сдаточных испытании;

· во время эксплуатации оборудования при выполнении профилактических, контрольных и аварийных измерений.

Профилактические измерения выполняются с целью выявления и устранения в процессе эксплуатации отклонений параметров от установленных норм. Программа и методики этих измерений в основном схожи с программами и методиками приемо-сдаточных испытаний. Правила проведения профилактических измерений этого вида зависит от условий эксплуатации, состояния контролируемых объектов и требований по поддерживанию эксплуатационной готовности.

Аварийные измерения проводятся с целью определения характера и места повреждения. Основными требованиями к аварийным измерениям являются высокая скорость и точность определения характера аварии.

Контрольные измерения осуществляются после окончания ремонтных и аварийных работ. Их целью является определение качества выполнения ремонтно-восстановительных работ. Обычно они включают в себя весь комплекс проверок параметров потока Е1 и выполняются по правилам и методикам, принятым для проведения приемо-сдаточных измерений.

Все измерения потока Е1 делятся по уровням семиуровневой модели OSI на измерения параметров физического, канального и сетевого уровня.

1. Определение потока Е1?

2. Сколько видов структуры потока Е1 и какие?

4. В каких случаях производятся измерения параметров потока Е1?

Опишите каждый из этих параметров измерения потока Е1

Источник

Цикловая и сверхцикловая структура Е1

Поток Е1 с цикловой структурой предусматривает разделение на 32 канала ОЦК по 64 кбит/с в форме разделения на канальные интервалы (КИ или TS-Time Slot) от 0 до 31. Цикловая структура описана в. Для каждого канального интервала в составе цикла отводится 8 битов, таким образом длина цикла равна 256 битов, что при заданной скорости передачи Е1 составляет 125 мкс (длительность одного цикла). Нулевой канальный интервал отводится под передачу сигнала цикловой синхронизации FAS (Frame Alignment Signal).

В составе сигнала NFAS передается бит Si, зарезервированный под задачи международного использования, бит А, используемый для передачи сигналов о неисправностях, а также пять служебных битов Sn4, Sn5, Sn6, Sn7, Sn8,используемые для передачи сигналов сетевого управления первичной сети Е1, диагностики и дополнительных процедур контроля ошибок.

В отечественной терминологии вариант потока Е1 с цикловой структурой получил название ИКМ-31. Он используется в ряде систем передачи данных, а также в некоторых приложения ОКС7, ISDN и B-ISDN. В ряде случаев аппаратура передачи/приема Е1 использует еще и шестнадцатый канальный интервал (TS-16) для передачи информации о сигнализации, связанной с разговорным каналом (сигнализации CAS).

Первый цикл содержит информацию MFAS о сверхцикле в шестнадцатом канальном интервале, а остальные 15 интервалов используются для передачи сигнальной информации. Структура MFAS показана на рисунке.

Источник

Структура первичного цифрового потока

На выходе первичной ЦТС получается первичный цифровой поток со скоростью передачи 2048 кбит/с. Первичный цифровой поток в данном случае является структурированным. Структурированныйпоток– поток, в котором можно выделить периодически повторяющиеся характерные структуры. Заметим, что в некоторых телекоммуникационных устройствах используются и неструктурированные первичные цифровые потоки.

Структура цифрового потока на выходе первичной ЦТС показана на рис. 1.3. Прежде всего, поток разделяется на сверхциклы передачи (СЦ), длительности которых равны двум миллисекундам. Сверхцикл объединяет 16 циклов передачи с нулевого (Ц0) по пятнадцатый (Ц15).

Рис. 1.3. Структура первичного цифрового потока (2,048 Мбит/с):

Тсц, Тц, Т ки, Тр, Ти — длительности сверхцикла, цикла, канального интервала, разрядного интервала, импульса, соответственно

Длительность каждого цикла 125 мкс. Частота следования циклов составляет 1/(125×10-6) = 8×103 = 8 кГц. Поскольку в цикле передается одна кодовая комбинация каждого канала, частота следования циклов совпадает с частотой дискретизации канальных сигналов, которая также равна 8 кГц.

Цикл передачи содержит 32 канальных интервала с нулевого (КИ0) по тридцать первый (КИ31).

В соответствии с рекомендацией МСЭ-Т G.704 существует четыре варианта структуры цикла первичного цифрового потока, которые имеют обозначения РСМ30, РСМ31, РСМ30С и РСМ31С.

Вариант РСМ30 является вариантом с канально-связанной (внутриканальной) сигнализацией. Именно такой вариант цикла используется в ЦТС (см. функциональную схему на рис. 1.3).

Канальный интервал КИ0

Вариант РСМ31 является вариантом с сигнализацией по любому каналу. В этом случае сигнальных каналов не образуют, а освободившийся канальный интервал КИ16 используется для организации цифрового канала со скоростью передачи 64 кбит/с (ОЦК), который может быть передан пользователю. Остальные позиции используются так же, как и в РСМ30. Деление потока на сверхциклы в этом варианте также отсутствует. Сигналы управления и взаимодействия при этом варианте передаются обычно по системе ОКС №7 (системе отдельного канала сигнализации). Для этой системы требуется выделение одного канала из пучка каналов данного направления. Такой способ передачи СУВ является наиболее современным.

Варианты РСМ30С и РСМ31С аналогичны рассмотренным, но в них предусматривается контроль появления ошибок посредством избыточного циклического кода CRC-4. В ЦТС, работающих по кабелям с металлическими жилами, такой контроль осуществляется непосредственно в линейном тракте. При использовании оптического кабеля, контроль появления ошибок в линейном тракте в ряде случаев невозможен, что и заставляет использовать контроль посредством кода CRC.

Контроль появления ошибок посредством кода CRC-4 осуществляется следующим образом. Шестнадцать циклов передачи первичного потока РСМ31С объединяются в сверхцикл, который должен начинаться с первого бита четного цикла. Очевидно, что циклы варианта РСМ30С в сверхцикл изначально объединены. Далее блок, состоящий из первых восьми циклов, делится по модулю два на образующий полином х4 + х + 1. Биты CRC-4 определяются как остаток от деления блока из восьми циклов (2048 бит) на полином и помещаются в следующий сверхцикл, как это показано в табл. 1.1.

Например, результат вычислений по циклам 0. 7 (рис. 1.5) помещается в биты С1. С4 циклов 0, 2, 4 и 6-го следующего сверхцикла. На приемном конце биты кода также вычисляются и сравниваются с принятыми. Несовпадение вычисленных и принятых битов свидетельствует об ошибке в принятом сигнале, извещение об этом передается на дальний конец в бите Е1. Аналогично, результаты вычислений по циклам 8. 15 передаются в битах С1. С4 циклов 8,10, 12 и 14-го, извещение об ошибках передается в бите Е2.

На рис.1.5 показана структура только канальных интервалов КИ0 циклов РСМ30С и РСМ31С, другие канальные интервалы этих циклов тождественны соответствующим канальным интервалам циклов РСМ30 и РСМ31.

Рис 1.5. Структура канальных интервалов КИ0 циклов РСМ30С и РСМ31С

На рис. 1.5 приведен пример операции деления полинома, отображающего произвольную комбинацию 1100101101, на образующий полином кода CRC-4. Деление осуществляется как обычно, только вычитание из делимого произведения члена частного на делитель заменяется сложением по модулю 2.

Источник

Система цикловой и сверхцикловой синхронизации

Синхронизация приемной и передающей частей генераторного оборудования (ГО) ЦСП по циклам обеспечивает правильное декодирование импульсных кодовых групп и распределение КИ группового АИМ сигнала по соответствующим временным секторам в соответствии с номером канала.

Для обеспечения цикловой синхронизации в начале каждого цикла в состав группового цифрового сигнала вводится синхросигнал (СС), который может представлять собой либо отдельный импульс либо группу импульсов определенной комбинации.

К системам цикловой синхронизации предъявляют следующие требования:

Минимальное время вхождения в синхронизм

Восстановление синхронизма при сбое

Минимальное число разрядов синхросигнала в цикле при заданном времени восстановления синхронизма

Передаваемый синхросигнал должен обеспечивать высокую помехоустойчивость

СС Информационные символы

2)

Цикл

Различают одноразрядные (рис. 1) и многоразрядные (рис. 2, 3) синхросигналы.

Многоразрядные синхросигналы по распределению разрядов в цикле передачи делятся на:

Сосредоточенные (рис. 2) – полностью передаются в начале каждого цикла передачи

Рассредоточенные (рис. 3) – передаются в разных местах цикла передачи между информационными символами

Отличительные признаки сигналов сигнализации:

Заранее известное и неизменное значение кодовой комбинации

Повторяемость на строго определенных временных позициях ()

В ЦСП наибольшее распространение получил способ передачи многоразрядного сосредоточенного синхросигнала, при этом кодовая комбинация синхросигнала выбирается так, чтобы вероятность появления аналогичного набора символов в составе информационных символов была минимальной.

Ввод синхросигнала в групповой сигнал можно осуществить следующим образом:

При увеличении скорости передачи группового сигнала. Следовательно, увеличивается пропускная способность системы передачи

При сохранении скорости передачи. Следовательно, синхросигнал вводится взамен части информационных символов. Пропускная способность системы передачи уменьшается

Причины сбоя цикловой синхронизации:

Выход из синхронизма по тактовой частоте. Это приводит к изменению длительности цикла за счет появления или пропадания КИ

Искажение символов синхросигнала за счет воздействия помех

Принцип построения приемников синхросигнала

Система цикловой синхронизации представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих синхронную работу соответствующих узлов (разрядных и канальных распределителей) ГО приемной и передающей станции.

На передающей станции в состав передатчика синхросигналов входит устройство формирования и ввода синхрогруппы в групповой ИКМ сигнал.

На приемной станции находится приемник синхросигналов, который обеспечивает:

Вхождение в синхронизм после включения аппаратуры ЦСП в работу

Осуществление контроля за состоянием синхронизма в рабочем режиме

Обнаружение сбоя синхронизма и его восстановление

Групповой входящий к декодеру

ИКМ-сигнал

нальные импульсы

Приемник синхросигнала состоит из опознавателя, анализатора и решающего устройства (РУ).

Опознаватель необходим для выделения из группового цифрового сигнала кодовой комбинации, совпадающей по структуре с синхросигналом. Анализатор определяет соответствие момента времени прихода истинной синхрогруппы и контрольного сигнала с ГО. ВТЧ контролирует режим работы приемника синхросигнала, определяет состояние синхронизма, фиксирует момент времени потери синхронизма, управляет работой соответствующих узлов ГО в режима поиска синхронизма.

Сверхцикловая синхронизация обеспечивает правильное распределение сигналов СУВ по соответствующим каналам.

Работа сверхцикловой синхронизации, как и работа цикловой синхронизации, основана на передаче в групповом сигнале сверхцикловой синхрогруппы (передается в нулевом цикле).

Работа приемника сверхциклового синхросигнала практически ничем не отличается от работы приемника циклового синхросигнала. Только, установка сверхцикловой синхронизации начинается после установки цикловой.

Источник