Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



1. Синхронна тактова синхронізація та її впровадження на первинній мережі Україні 11. Типи синхронізації в електрозв’язку

1. Синхронна тактова синхронізація та її впровадження на первинній мережі Україні 11. Типи синхронізації в електрозв’язку




Сторінка1/12
Дата конвертації11.05.2017
Розмір0.93 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


11.Синхронна тактова синхронізація та її впровадження на первинній мережі

Україні

11.1 Типи синхронізації в електрозв’язку

При мережевій синхронізації забезпечується розподіл часу і частоти по мережі генераторів, розміщених у досить великому географічному просторі.

Генератор (рос. генератор, англ. generator, нім. Generator m) - пристрій, апарат чи машина, що виробляє якийсь продукт (газ, лід тощо), електричну енергію (генератор електромашинний, радіосигналів тощо), створюють електричні, електромагнітні, світлові або звукові сигнали - коливання, імпульси (наприклад, ламповий, магнетронний, квантовий, ультразвуковий генератор).
Геогра́фія або земле́пис (грец. γεωγραφία, опис Землі, походить від двох еллінських слів: γεια - Земля і γραφειν - писати, описувати) - наука, що вивчає географічну оболонку Землі (епігеосферу), її просторову природну і соціально-економічну різноманітність, а також зв'язки між природним середовищем і діяльністю людини.
В комп'ютерних системах поділ часу - це спосіб розподілу обчислювальних ресурсів між багатьма користувачами за допомогою мультипрограмування та багатозадачності. Вперше презентований в 1960-тих, та розвинутий в помітну обчислювальну модель в 1970-тих він здійснив значний технологічний прорив в історії обчислювальної техніки.
Задача полягає у вирівнюванні тимчасових і частотних шкал усіх генераторів з використанням пропускної здатності з'єднуючих їх ліній зв'язку (наприклад, мідних і волоконно-оптичних кабелів, радіоліній). Нижче перераховані лише деякі з найбільш відомих застосувань мережної синхронізації:



    • синхронізація генераторів, розміщених у різних точках мультиплексування і комутації цифрової мережі зв'язку;

    • синхронізація генераторів мережі зв'язку, що вимагають деяких форм багатократного доступу з тимчасовим поділом каналів, таких як супутникова мережа, глобальна система мобільного зв'язку GSM (Global System for Mobile communications), мобільні термінали і т.д.
      Терміна́л (від лат. terminus - кінець, англ. terminal - кінцевий, заключний).
      Супутник - небесне тіло, яке рухається навколо планети або зірки. Запущені людиною у космос із дослідницькою метою пристрої, апарати або снаряди, які рухаються за інерцією навколо небесного тіла, називаються штучними супутниками.
      ;

    • вимірювання відстаней між двома вузлами мережі і визначення місця розташування і навігації користувачів мережі;

    • фазування антенних решіток.

Мережева синхронізація грає головну роль у цифровому зв’язку, створюючи важливий вплив на якість більшості послуг, які пропонують оператори своїм клієнтам.

Для багатьох інженерів електрозв'язку термін синхронізація найчастіше означає тільки виділення і відстеження тактової частоти, що міститься в періодичній тимчасовій структурі прийнятого сигналу.

Ві́дстань або ві́ддаль між двома точками простору - довжина уявного відрізка прямої, що сполучає ці точки.
Озна́чення, ви́значення чи дефіні́ція (від лат. definitio) - роз'яснення чи витлумачення значення (сенсу) терміну чи поняття. Слід зауважити, що означення завжди стосується символів, оскільки тільки символи мають сенс що його покликане роз'яснити означення.
Інжене́рія (від лат. ingenium - здібність, винахідливість; син. - інжиніринг, рідше вживають «інженерна справа», ще рідше «інженерство») - галузь людської інтелектуальної діяльності по застосуванню досягнень науки до вирішення конкретних проблем людства.
Структу́ра (лат. structūra, англ. structure, рос. структура, нім. Struktur) - це характеристика складу та просторова картина складу об'єкта, речовини (ізотропна, анізотропна, кристалічна, аморфна, гомогенний чи колоїдний розчин, фазові суміші) взаєморозміщення формацій, частин, деталей, елементів, певний функціональний взаємозв'язок складових частин об'єкта, внутрішня будова.
Та́ктова частота́ - основна одиниця виміру частоти тактів у синхронних колах, що визначає кількість елементарних операцій (тактів), що виконуються системою за 1 секунду.(За підручником І.Л. Володіна, В.В. Володін 9 клас)
Насправді синхронізація відіграє головну роль у деяких областях електрозв'язку. Нижче перераховані типи синхронізації в електрозв'язку на різних рівнях абстракції:



    • синхронізація по несучій частоті, тобто виділення в когерентному демодуляторі несучого коливання з модульованого сигналу;

    • синхронізація по символах, тобто ідентифікація в цифровому демодуляторі часу дискретизації і часу прийняття рішення для вилучення логічної інформації з прийнятого аналогового сигналу;
      Модуляція (від лат. modulatio - мірність, розміреність) перехід з одної тональності в іншу з подальшим закріпленням в новій тональності.
      Дискретиза́ція - перетворення функцій неперервних змінних у функції дискретних змінних, за якими початкові неперервні функції можуть бути відновлені із заданою точністю. Роль відліків виконують квантовані значення функцій.
      Колива́ння- специфічні рухи або зміни стану систем різної фізичної природи, для яких спостерігається певна повторюванність в часі. Якщо це відбувається через однаковий проміжок часу - період Т, то коливання називають періодичними.
      Когере́нтність - це властивість хвилі зберігати свої частотні, поляризаційні й фазові характеристики.
      Абстра́кція (лат. abstractio - відвернення, відволікання) - одна з основних операцій мислення, а також метод наукового дослідження, що полягає в тому, що суб'єкт, відокремлюючи які-небудь ознаки об'єкту, що вивчається, відволікається від інших, не враховуються його неістотні сторони і ознаки.
      Ана́логовий сигна́л - сигнал (напруга, струм тощо), неперервний на всьому проміжку часу. Аналоговий сигнал є або вираженим синусоїдальним коливанням, або, у загальному випадку, розкладеним у ряд (Фур'є) накладанням синусоїдальних коливань певної амплітуди і частоти.


    • синхронізація по циклах, тобто визначення початку і кінця кодових слів, груп кодових слів (циклів) або виділення циклу в неопрацьованому і нерозділеному потоці прийнятих бітів;

    • пакетна синхронізація, тобто вирівнювання затримок у часі надходження пакетів при їхній передачі через мережу з комутацією пакетів з метою відновлення постійної швидкості в каналі користувача;
      Комутація пакетів - принцип комутації, при якому інформація розділяється на окремі пакети, які передаються в мережі незалежно один від одного. В таких мережах, по одній фізичній лінії зв'язку, можуть обмінюватися даними багато вузлів.


    • мережева синхронізація, тобто розподіл загального синхросигнала по мережі генераторів, розташованих у досить великому географічному просторі;

    • мультимедійна синхронізація, тобто гармонічне сполучення різнорідних елементів зображень, тексту, звуку, відео і т.д.
      Сполу́чення - особливе розташування об'єкта Сонячної системи (здебільшого, планети) відносно Сонця так, що їх екліптичні довготи для земного спостерігача рівні. У сполученні об'єкт візуально розташований на небі поряд із Сонцем.
      у мультимедійному зв'язку на різних рівнях інтеграції. Наприклад, фізичному і користувальницькому;

    • синхронізація годин у реальному часі, тобто передача по мережі електрозв'язку сигналів абсолютного часу (наприклад, національного стандарту часу) головним чином для цілей керування мережею.


11.2 Необхідність системи тактової синхронізації для мережі СЦІ

Проблеми, пов'язані з синхронізацією цифрових пристроїв, виникли з появою цифрових методів передавання інформації.

Необхідність - система зв'язків і відносин, що зумовлює зміну, поступальний рух, розвиток у жорстко визначеному напрямку з жорстко визначеними результатами. Іншими словами, необхідність - це такий зв'язок, що обов'язково призводить до певної події.
Абсолют (від лат. absolutus - безумовний, необмежений) - в ідеалістичній філософії і релігійних тлумаченнях - вічна, незмінна нескінченна першооснова Всесвіту (бог, абсолютна ідея тощо). Те, що нічим не зумовлене, ні від чого не залежне.
Цифровий пристрій (англ. digital device) - технічний пристрій або пристосування, призначене для отримання та обробки інформації в цифровій формі, використовуючи цифрові технології.
І дійсно, будь-яка процедура дискретизації, передавання та прийому бінарного сигналу або кодованого бінарного сигналу потребує узгодженості частот передавання та прийому. Якщо цього не забезпечити, інформація, що передається, буде прийнята некоректно.

Головною метою синхронізації є забезпечення однакових або кратних тактових частот генераторів усіх цифрових пристроїв, що складають мережу телекомунікацій.

Телекомуніка́ції, також електрозв'язок (англ. Telecommunications) - передавання, випромінювання та/або приймання знаків, сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду дротовими, радіо, оптичними або іншими електромагнітними системами.
Логічний елемент - пристрій, призначений для обробки інформації в цифровій формі (послідовності сигналів високого - «1» і низького - «0» рівнів у двійковій логіці, послідовність «0», «1» та «2» в трійковій логіці, послідовності «0», «1», «2», «3», «4», «5», «6», «7», «8» та «9» в десятковій логіці).

Для досягнення мети синхронізації цифрової мережі потрібно:



  • встановити єдину тактову частоту для всіх елементів цифрової мережі, що потребують синхронізації, так, щоб ці елементи працювали з однаковою середньою швидкістю;
    Пра́ця - цілеспрямована діяльність людей зі створення матеріальних і духовних благ, необхідних для задоволення потреб кожного індивіда і суспільства в цілому.


  • компенсувати затримку передавання сигналу між вузлами комутації та коливання цієї затримки, викликані температурними та іншими змінами, довівши її до цілого значення періоду циклу, щоб фази циклу в кожній лінії передавання точно збіглися;

  • підтримувати синхронізацію мережі в будь-який час незалежно від аварій та перемикань, що виникають у процесі експлуатації.

Підсумовуючи сказане, можна зробити висновок про необхідність синхронізації усіх цифрових пристроїв мережі незалежно від того, на якому рівні мережі ці пристрої розміщені. Незважаючи на це, сучасні методи проектування та побудови мереж телекомунїкацій встановлюють деяку пріоритетність у побудові систем синхронізації. В телекомунікаціях первинна (транспортна) мережа є ядром і забезпечує не тільки транспортування трафіка вторинних мереж, а й також передавання сигналів синхронізації. Тому первинна мережа є першим рівнем мережі синхронізації, від якого здійснюється синхронізація усіх видів вторинних мереж з урахуванням, звичайно, особливостей архітектури останніх. Далі мова йтиме в основному про організацію першого рівня мережі синхронізації.
Транспортування англ. transportation - процес переміщення людей, вантажів, сигналів та інформації з одного місця в інше. В логістиці транспортування розглядається, як процес переміщення людей та вантажів, або перевезення.
Організа́ція (від грец. ὄργανον - інструмент) - цільове об'єднання ресурсів для досягнення певної мети.

Технологія SDH, яка нині є основою транспортних мереж, для забезпечення високої якості послуг потребує синхронної роботи усіх її складових з високим рівнем стабільності. Це визначає роль мережі синхронізації.

Рівень проблем, пов'язаних з синхронізацією, знаходиться в прямій залежності від рівня цифровізації усіх видів мереж, тобто від загальної кількості цифрових пристроїв, що встановлені на мережі телекомунікацій. При невеликій їх кількості та незначній розосередженості завдання синхронізації можуть вирішуватись індивідуально окремими операторами, які не вбачають у цьому значних проблем. Проте зі швидким розвитком цифрової мережі проблеми синхронізації вже не можуть вирішуватися приватне і виникає потреба системного підходу.

Проблема - складне теоретичне або практичне питання, що потребує розв'язання, вивчення, дослідження. Проблема - об'єкт (питання, недолік чи потреба чогось,завада від надлишку чи наявності чогось, процес) явище збуджуючого характеру як стимул діяльності спонукаючого характеру - незадоволений попит чи нереалізовані потреби (нестача або відсутність, надлишок або наявність чого-небудь), дефект, вада, чи загроза що змушує цілеспрямовано ліквідувати проблему шляхом уникнення взаємодії чи зміни стану об'єкту, себе чи свого ставлення до подій.
Кількість - в Арістотелівській логіці друга з 10 категорій (класів, розрядів, які спрощують процес розумового визначення будь-якої речі), побічна обставина матеріальних речей , за допомогою якої вони поширюються в просторі, вимірюються якоюсь математичною нормою і здатні бути поділеними на окремі частини.
Систе́мний підхі́д (англ. Systems thinking - системне мислення) - напрям методології досліджень, який полягає в дослідженні об'єкта як цілісної множини елементів в сукупності відношень і зв'язків між ними, тобто розгляд об'єкта як модель системи.
Також заслуговує на увагу проблема управління мережею синхронізації як на рівні одного оператора, так і на міжоператорському рівні.
11.3 Класифікація режимів та методів синхронізації мереж

11.3.1 Режими синхронізації мереж

Рекомендацією МСЕ-Т G.803. визначено 4 режима роботи мережі синхронізації рис.11.1.



  1. синхронний; 2) плезіохронний;



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12



  • 11.Синхронна тактова синхронізація та її впровадження на первинній мережі Україні 11.1 Типи синхронізації в електрозв’язку
  • 1 1. 3 Класифікація режимів та методів синхронізації мереж 1 1. 3 .1 Режими синхронізації мереж