Системы КОММУТАЦИИ_Тылес / Системы КОММУТАЦИИ-1 / telekommunikacionnye_sistemy / Лк_ТКС_2008 / 5_1_1Синхронизация процесса передачи

2

5.1.1 Синхронизация процесса передачи.

Одним из условий эффективной передачи информации является синхронизация процесса приема с процессом передачи. Синхронизация этих процессов необходима для

1. своевременного переключения полудуплексной системы передачи из режима прием в режим передачи и обратно;

2. Синхронизация частоты и фазы несущей частоты;

3. Битовая синхронизация принятого сигнала;

4. Кадровая синхронизация на канальном уровне.

1 При передаче речевой информации синхронизация переключения режимов происходит путем ручного управления доступом к каналу путем передачи специальных командных слов («Прием» или имя абонента) и манипуляции тангентой (РТТ). В цифровых системах передачи управление доступом к каналу синхронизируется специальными алгоритмами доступа к каналу: прослушивание несущей или взаимодействие «ведущий-ведомый», в котором ведомые прослушивают канал и отвечают только на адресованные им команды ведущего (радиотакси).

2 Синхронизация несущей реализуется схамами ФАПЧ – фазовой автоподстройки частоты. Синхронизация несущей необходима для организации процесса приема например когерентного приема.

3 Битовая синхронизация реализуется путем использования сигналов синхронизации и специального кодирования информационного сигнала, которое позволяет восстановить на приемном конце сигналы синхронизации и определить битовые интервалы сигнала.

4 Кадровая синхронизация предназначена для выделения в битовом потоке границ переданного кадра данных.

В рамках данного курса мы рассмотрим процессы битовой и кадровой синхронизации процесса приема.

Битовая синхронизация позволяет определить границы битовых интервалов для организации процесса модуляции сигнала – изменения параметров несущего сигнала (тока, напряжения или электромагнитного сигнала) на стороне процесса передачи. И позволяет определить границы битового интервала в принятом сигнале и считать его значение. Для этого используются специальные сигналы синхронизации. Временная диаграмма определения границ битовых интервалов изображена на рисунке 1.

Рис. 1 Использование синхронизирующих импульсов

Двоичный информационный сигнал представляет собой последовательность логических значений, которые называют битовыми интервалами. Длительность каждого битового интервала  одинакова. Эта длительность определяет скорость передачи V=1/. Поэтому чем меньше длительность битового интервала, тем больше скорость передачи – тем больше бит можно передать в единицу времени. Так как длительности всех битовых интервалов одинаковы, то для синхронизации можно использовать периодическую последовательность сигналов, которые реализуются при помощи специальных электронных схем – генераторов импульсов. В состав этих схем входят специальные элементы – кварцевые резонаторы, у которых отклонение от номинальной частота выработки сигналов имеет порядок 10^-6-10^-9. Считывание логического значения информационного сигнала должно производиться через некоторое время после начала битового интервала. В начале битового интервала могут происходить его изменения – сброс или установка, которые сопровождаются переходным процессом (не изображенным на рисунке). После окончания переходного процесса значение сигнала стабильно и его можно считывать. На рисунке 1 значения информационного сигнала считываются по переднему фронту импульсов синхронизации, который размещается посредине битового интервала.

Различают два способа организации процессов битовой синхронизации: асинхронную передачу и синхронную передачу.

В процессе асинхронной передачи в канал передается специальный сигнал, который запускает на приемном конце генератор синхронизирующих импульсов. Приемник, учитывая известную длительность битового интервала, определяет место расположения сигналов для каждого бита и считывает значения бит. Для эффективной работы системы асинхронной передачи на передающем и приемном конце линии должны использоваться стабильные генераторы импульсов. При асинхронном способе передачи не требуется специальный канал синхронизирующих сигналов, но схема синхронизации на приемной стороне усложняется.

В процессе синхронной передачи вместе с информационными сигналами передаются синхронизирующие сигналы, определяющие границы битовых интервалов. На приемном конце при помощи сигналов синхронизации определяются границы битовых интервалов и считываются значения бит. В процессе синхронной передачи, как правило, необходим дополнительный канал для синхронизирующих сигналов, но схема синхронизации упрощается.

Вопросы для самопроверки:

1 Для чего нужен процесс синхронизации.

2 Определите элементы дискретных сигналов: битовый интервал, изменение информационного сигнала, фронт и спад сигнала синхронизации.

3 Почему считывание информационного сигнала надо производить позже начала битового интервала.

4 Что такое асинхронная передача.

5 Что такое синхронная передача.