Цикловая синхронизация

Принципы организации цикловой синхронизации. Синхрониза­ция приемной и передающей станции по циклам обеспечивает правильное декодирование кодовых групп и распределение груп­пового АИМ сигнала по соответствующим приемникам каналов. Для обеспечения этой синхронизации в начале каждого цикла в состав группового цифрового сигнала вводится специальный син­хросигнал, который представляет собой отдельный импульс или группу импульсов определенной комбинации.

К системам цикловой синхронизации предъявляются следую­щие основные требования:

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

- число разрядов синхросигнала в цикле передачи при заданном времени восстановления синхронизма должно быть минимальным;

- приемник синхросигнала должен быть помехоустойчивым, что обеспечивает большее среднее время между сбоями синхронизма.

При реализации этих требований приходится решать противо­речивые задачи. Ввод синхросигнала в групповой сигнал допол­нительно к кодовым группам информации требует увеличения скорости передачи группового сигнала, а это увеличивает полосу частот, передаваемых по линии. Если скорость передачи оставить прежней, то синхросигнал надо вводить взамен части информа­ционных символов, а это уменьшает пропускную способность системы передачи. Аналогичные противоречия встречаются и при выборе числа разрядов в синхросигнале. Уменьшение разрядов в синхросигнале повышает пропускную способность ЦСП, но уве­личивает время восстановления синхронизма, так как возрастает вероятность появления аналогичных комбинаций в информационных символах.

Увеличение разрядов в синхросигнале улучшает работу цикловой синхронизации, но уменьшает пропускную спо­собность ЦСП.

Отметим основные отличительные признаки синхросигнала и способы ввода его в групповой сигнал. Основными отличительны­ми особенностями синхросигнала являются его периодичность, или повторяемость, на одних и тех же позициях в каждом цикле и постоянство кодовой комбинации. Эти свойства используются при выделении синхросигнала на приемной станции. Групповой цифровой сигнал каналов в силу случайного характера абонент­ских сигналов свойствами периодичности не обладает. По числу разрядов различают одноразрядные и многоразрядные синхросиг­налы. Многоразрядные синхросигналы различаются по распреде­лению разрядов в цикле передачи: сосредоточенные, рассредото­ченные. На рис. 3.32 показаны циклы, содержащие одноразряд­ный (рис. 3.32, а) и многоразрядные (с комбинацией 101) сосре­доточенный (рис. 3.32, б) и рассредоточенный (рис. 3.32, в) син­хросигналы. Наибольшее распространение в ЦСП получил способ передачи многоразрядного сосредоточенного синхросигнала. Кодо­вая комбинация синхросигнала должна выбираться такой, чтобы вероятность ее появления при передаче информационных симво­лов была наименьшей. Построению систем цикловой синхрониза­ции с использованием передачи сосредоточенного синхросигнала и будет уделено основное внимание.

Система цикловой синхро­низации представляет собой совокупность устройств, о бес­печивающих синхронную рабо­ту соответствующих узлов (разрядных и канальных рас­пределителей) ГО приемной и передающей станций. На пере­дающей станции находится устройство формирования и ввода синхрогруппы в группо­вой цифровой сигнал. Это уст­ройство достаточно просто реализуется и рассматривается при разборе конкретных систем передачи. На приемной станции находится приемник синхросигна­ла, обеспечивающий установку синхронизма после включения ап­паратуры в работу, контроль за состоянием синхронизма в рабо­чем режиме, обнаружение сбоя синхронизма и его восстановление. Рассматривая принцип построения приемника синхросигнала, схе­ма которого показана на рис. 3.33, можно выделить следующие ос­новные узлы: опознаватель, анализатор, решающее устройство.

Опознаватель синхросигнала предназначен для выделения из группового ИКМ сигнала кодовых комбинаций, совпадающих по структуре с синхросигналом. Анализатор определяет соответствие момента времени прихода истинной синхрогруппы и контрольного сигнала с генераторного оборудования. Решающее устройство определяет состояние синхронизма, момент выхода из синхро­низма, управляет работой соответствующих узлов ГО в режиме поиска синхронизма.

Алгоритм поиска синхросигнала при нарушении синхронизма показан на рис. 3.34. Опознаватель, сдвигая каждый раз момент

регистрации на один такт, будет пробовать поступающие комби­нации группового сигнала на их соответствие синхрогруппе. Та­ким образом, если за период цикла будет отсутствовать комбина­ция, похожая на синхрогруппу, а это маловероятно, синхросигнал будет найден в течение одного цикла или быстрее. Для подтверж­дения правильности выделения синхросигнала следующая провер­ка наличия синхросигнала будет ровно через цикл. Приемник синхронизации с таким принципом работы называется приемни­ком со скользящим поиском и одноразрядным сдвигом. Разверну­тая структурная схема такого приемника синхросигнала показана на рис. 3.35. На схеме штриховой линией выделены опознаватель, анализатор, решающее устройство, генераторное оборудование приема.

Опознаватель синхросигнала может быть построен как регистр сдвига и дешифратор — многовходовая схема совпадения И1. Анализатор содержит элементы НЕТ и И2. Появление импульса на выходе И2 означает совпадение по времени синхросигнала и контрольного импульса от ГОпр. Появление импульса на выходе схемы НЕТ означает отсутствие синхросигнала в момент появле­ния контрольного импульса от ГОпр.

Решающее устройство содержит накопитель по выходу из син­хронизма, накопитель по входу в синхронизм, схему Из. Накопи­тели по входу и выходу из синхронизма выполнены по схеме счетчика со сбросом.

C6ой синхронизма при искажении символа синхрогруппы по­казан на рис. 3.36, а. Из временных диаграмм 2 и 3 видно, что цикловая синхронизация не нарушена и подстройку ГОпр произ­водить не требуется. Сбой синхронизма при изменении длитель­ности цикла показан на рис. 3.36, б, В данном случае восстанов­ление синхронизма возможно только при подстройке ГОпр.

Из приведенных выше примеров можно сделать вывод, что в первом случае защиту приемника синхронизации от сбоя обеспе­чивает накопитель по выходу из синхронизма, тогда как во втором

случае желательно начинать поиск синхросигнала по первому его пропаданию. В этом случае накопитель по выходу из синхронизма будет увеличивать время восстановления синхронизма. Время вос­становления синхронизма является одним из основных параметров ДСП. Допустимое время восстановления синхронизма определя­ется свойствами передаваемой информации.