ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Электрическая связь»

Проектирование системы

тактовой сетевой синхронизации

Учебное пособие

к дипломному и курсовому проектированию

Санкт-Петербург

2010 г.

Изложены основные вопросы организации и проектирования системы тактовой сетевой синхронизации на сети связи железнодорожного транспорта, в объеме необходимом для выполнения курсового проекта студентами специальности “Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте” специализаций “Системы передачи и распределения информации” и “Волоконно-оптические системы передачи информации и сети”. Учебное пособие составлено в соответствии с учебной программой курса по дисциплинам “Многоканальная связь на железнодорожном транспорте” и “Волоконно-оптические системы передачи информации”. Учебное пособие может быть использовано при выполнении дипломного проектирования.

Учебное пособие разработали:

профессор В.В. Шмытинский,

доцент В.П. Глушко,

доцент В.И. Кузнецов

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

1. Общие положения 4

2. Оборудование тактовой сетевой синхронизации 5

3. Сигналы в системе тактовой сетевой синхронизации 9

4. SSM алгоритм. Петли синхронизации. Приоритеты

сигналов синхронизации 13

5. Выбор основных и резервных направлений синхронизации 15

6. Тактовая синхронизация в кольцевых структурах 16

7. Условные обозначения для сигналов синхронизации 17

8. Синхронизация на узлах сети 19

9. Принципы разработки схемы ТСС 20

10. Задачи, решаемые в ходе разработки схемы ТСС.

Структурный анализ сети 22

11. Рекомендуемая литература 23

ПРИЛОЖЕНИЯ. Примеры схем тактовой сетевой синхронизации. 24

1. Общие положения

Развитие цифровых сетей связи требует создания и совершенствования системы тактовой сетевой синхронизации (ТСС), которая является одним из видов синхронизации в цифровых системах передачи. В общем случае под синхронизацией понимается процесс подстройки значащих моментов цифрового сигнала для установления и поддержания требуемых временных соотношений. В свою очередь, тактовая синхронизация обеспечивает равенство скоростей обработки сигналов на передаче и приеме.

Современные сети связи представляют собой комплекс систем передачи и коммутации различных уровней, и на всех участках таких сетей сигналы должны обрабатываться с одинаковой скоростью, т.е. на одной тактовой частоте. В случае, если тактовые частоты задающих генераторов каких-то элементов сети хотя бы незначительно отличаются, возникают специфические ошибки, называемые “проскальзываниями” [1,2,3]. Они представляют собой исключение или повторение в цифровом сигнале одного или нескольких бит, которые происходят вследствие различия в скоростях записи и считывания буферных устройств, находящихся на коммутационных станциях.

С помощью ТСС обеспечивается установка и поддержание тактовой частоты сигналов, что позволяет не выходить за установленные Рекомендациями МСЭ-Т пределы по количеству проскальзываний за определенный временной интервал [4,5]. При этом транспортная сеть синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy) сокращенно СЦИ или SDH, используется не только для передачи информационных цифровых потоков, но и для передачи сигналов ТСС.

Исходными материалами для проектирования ТСС, являются:

• схема организации связи;

• технические характеристики линейных трактов и станционного оборудования связи;

• технические характеристики оборудования ТСС;

• стандарты, нормативные документы и международные рекомендации.

Проектирование ТСС состоит в выборе источников сигналов синхронизации и распределении их внутри цифровой сети для обеспечения равенства скоростей обработки сигналов во всех ее элементах. Это позволяет избежать, как указывалось выше, специфических ошибок в цифровых трактах – проскальзываний.

В результате проектирования создается схема сети ТСС. В ней указываются источники получения сигналов синхронизации, порядок их распределения на сети связи, а также места установки и вид оборудования используемого для обеспечения тактовой синхронизации.

Построение системы ТСС осуществляется путем ее наложения на подлежащую синхронизации первичную цифровую сеть. Система ТСС не должна ухудшать живучесть цифровых сетей и должна быть рассчитана на работу в условиях оперативной перестройки сетей в процессе эксплуатации. Построение сети тактовой синхронизации для цифровой сети связи зависит от топологии синхронизируемой цифровой сети и применяемого на ней оборудования. Таким образом, транспортная сеть SDH используется не только для передачи информационных цифровых потоков, но также и для передачи сигналов синхронизации цифровых коммутационных станций, базовых станций стандарта GSM и других внешних, для сети SDH, систем.