•Кварцевые генераторы подразделяются на три вида: обычные кварцевые, кварцевые с температурной компенсацией ТСХО (Temperature Compensated Crystal Oscillator) и охлаждаемые кварцевые источники OCXO (Oven Compensated Crystal Oscillator). Они используются в качестве ГСЭ, ВЗГ.
•Обычные кварцевые генераторы имеют стабильность в интервале времени 1 с – 10-9, в сутки – 10 -7, в год 10 -6.
•Генераторы ТСХО имеют стабильность в интервале времени 1с –10-9 в сутки–10-8, в гoд 10-7...10-8.
•Генераторы OCXO имеют стабильность в интервале времени 1с – 10-9…10-10, в cyтки – 10-7…10-9, в год 10-9…10-11.
•Источники тактового синхронизма на основе GPS (Global Position System) - глобальной системы позиционирования (российский аналог ГЛОНАСС). В основе системы лежит использование низкоорбитальных спутников системы NAVSTAR. Одновременно над горизонтом в любой точке земного шара наблюдаются минимум три спутника. На спутниках размещаются цезиевые стандарты, которые генерируют сигналы заданного вида. Особенностью синхросигнала, генерируемого приемником от GPS, является его высокая долговременная стабильность и низкая кратковременная стабильность, которая зависит от количества спутников.
•В качестве иллюстрации параметров стабильности и точности на рис. ниже представлены несколько вариантов работы генераторов с
номинальной частотой fQ . На рис. а показана практически идеальная работа генератора - стабильная и точная. Генератор рис. b работает стабильно, но не точно, рис. c - точно, но не стабильно, на рис. d показана неточная и нестабильная работа генератора.
•Неточность в работе генератора связана с наличием постоянного отклонения генерируемой частоты (частотным сдвигом). В случае высокой стабильности генератора передаваемые от него синхросигналы будут иметь постоянный частотный сдвиг. Нестабильная работа генератора, наоборот, характеризуется наличием переменного сдвига частот и переменной вариации. Такие вариации можно характеризовать как собственный вандер генератора
•При проектировании схем ТСС для СЦИ необходимо:
•определить основной и резервный источник сигналов синхронизации;
•определить оборудование, на которое будут подаваться сигналы синхронизации от выбранных источников;
•определить возможность оборудования (по техническим характеристикам генератора и интерфейсам) принять сигналы синхронизации от выбранных источников;
•определить потребность в дополнительном оборудовании синхронизации в соответствии с нормами на цепь сетевых элементов (МСЭ-Т G.823 или исходя из условий присоединения к сетям ТСС);
•подготовить схему распределения основных и резервных сигналов синхронизации между узлами;
•подготовить схему внутриузловой синхронизации;
•указать приоритеты приема сигналов синхронизации на оборудовании (в случае если резервных синхросигналов более одного, а также при технической необходимости, учитывая конкретные особенности оборудования);
•определить качество источника (SSM) в передаваемом сигнале синхронизации в точке выдачи синхросигнала для сети синхронизации и на резервном оборудовании;
•определить объект и стык сопряжения разных колец ЦСП СЦИ для возможного резервирования;
•указать использование возможности мониторинга в оборудовании ВЗГ, а также путь прохождения тестового сигнала.
В наиболее общем случае СС включает в себя:
·все цифровые устройства системы электросвязи, которые можно охарактеризовать как генераторы синхросигналов;
·систему путей, по которым передается информация о единой тактовой частоте;
·синхросигналы, которые осуществляют передачу информации о тактовой частоте.
Любое устройство в сети синхронизации представляет собой генератор с заданными характеристиками. Отсюда вытекает, что основными параметрами СС являются параметры генераторов синхросигналов и самих синхросигналов при их передаче по распределительной сети.
Характеристики качества синхросигнала Параметры, определяющие работу задающих генераторов: * Точность установки номинала тактовой частоты СС
(относительная погрешность) df/f - определяется максимальным относительным отклонением частоты от ее номинального значения для заданного временного интервала
·Стабильность частоты - случайные изменения частоты задающего генератора, вызываемыми в течение заданного интервала времени внешними воздействиями или внутренними процессами.
·Дрожание (джиттер) - быстрые (краткосрочные) изменения
значащих моментов цифрового сигнала относительно их эталонного положения во времени. Эта характеристика легко отфильтровывается.
· Блуждание фазы (вандер) - соответствующие медленные (долгосрочные) изменения. Устранить вандер сложнее.
Некорректная синхронизация в цифровых сетях связи может приводить к очень серьезным проблемам передачи данных. Как следствие, телефонный разговор будет разорван, факсы начнут печатать с ошибками, а передаваемые цифровые данные будут целиком или частично потеряны.
•Главная причина проблем синхронизации в цифровых сетях передачи данных - нестабильность временной синхронизации. А качественное управление параметрами временной синхронизации требует мониторинга величины нестабильности в течение большого периода времени (часы или даже дни), что возможно только при использовании только сверхустойчивых генераторов времени.
•Медленные изменения фазы характеризуются ОВИ (ошибкой временного интервала), возникают за счет нестабильности частоты.
•ОВИ - разность между величиной временного интервала, воспроизводимого данным задающим генератором, и величиной того же самого временного интервала, воспроизводимого эталонным задающим генератором той же частоты и абсолютной стабильности.
•МОВИ - (максимальная ошибка временного интервала, MTIE) максимальное значение размаха изменения задержки выходного сигнала задающего генератора по отношению к идеальному сигналу тактовой синхронизации, получаемого от эталонного задающего генератора как функция временного интервала наблюдения.
•ДВИ - (девиация временного интервала, TDEV) значение ожидаемого изменения длительности группы тактовых временных интервалов, формируемых задающим генератором как функций временного интервала наблюдения (длительности рассматриваемой группы тактовых временных интервалов).
•Дрейф частоты - систематическое изменение частоты генератора, вызываемое старением и внешними воздействиями (радиацией, давлением, температурой, влажностью, источником питания, нагрузкой и т.д.).
•В соответствии с европейскими нормами параметры MTIE и TDEV первичного эталонного генератора ПЭГ должны укладываться в маски, показанные на рис. 9. Правая асимптота графика MTIE соответствует долговременной нестабильности частоты, равной 10-11.
Синхронизация в пакетных сетях
