|
| |
|
Слаботочка Книги 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [61] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 Сигнал с большей скоростью перадачи Сигнал с меньшей скоростью передачи  I Мо I I IMol ! Биты вставок дпв сигнала 2 Биты вставок для сигнала 1 Рис. 7.13. Упрощенный пример согласования скоростей ветствии с этим операции согласования скоростей в каждом из каналов неизбежно являются независимыми. Пример выполнения операции согласования скоростей в аппаратуре группообразования двух каналов с преувеличенной разницей в хронировании входных сигналов показан на рис. 7.13. Отметим, что внутри каждого подканала число битов информации на цикл может меняться. Сигнал в канале 2 претерпевает большее число операций согласования скоростей, поскольку его скорость на входе ниже скорости передачи сигнала в канале 1. Формат группообразования по комбинациям показан только для иллюстрации. В аппаратуре группообразования, оперирующей последовательными входными сигналами, обычно используется формат группообразования по битам. В каждом цикле на выходе аппаратуры группообразования (рис. 7.13) число тактовых интервалов постоянно. Однако не во всех тактовых интервалах содержится информация. В дополнение к битам циклового синхросигнала (на рисунке не показаны) цикл содержит для каждого входного сигнала бит команды управления согласованием скоростей (У) и специальный тактовый интервал для хронирования (Х). Если значение управляющего бита равно О, то в тактовом интервале X передается информация. Если значение бита на позициях У равно 1, то в соответствующем тактовом интервале X передается пустышка (вставка). (Логическое значение бита вставки может быть как нулем, так и единицей, поскольку он предназначается только для того, чтобы осуществлять подстройки хронирующего колебания. Однако, если использовать конкретное значение, то можно определять ошибки в канале или состояние отсутствия циклового синхронизма, когда логическое значение принятого бита вставки противоположно обусловленному.) Важной особенностью, на которую следует обратить внимание в аппаратуре группообразования более высоких порядков, использующей согласование скоростей, является то, что структура цикла на выходе не связана со структурами циклов компонентных входных сигналов. По отношению к аппаратуре группообразования более высоких порядков каждый входной сигнал представляет собой простой последовательный двоичный поток битов, в котором никакой конкретной структуры не предполагается. Биты цикловой синхронизации в компонентных групповых сигналах передаются наравне с битами информации. После того, как агрегатный сигнал разделяется на компонентные (с выполнением процедуры, обратной операции согласования скоростей), должен быть установлен цикловый синхронизм для дальнейшего разделения в аппаратуре приема каждого компонентного сигнала. Хотя согласование скоростей может быть реализовано с использованием разнообразных структур и циклов агрегатного сигнала, наиболее желательные свойства цикла при согласовании скоростей в общем случае можно определить следуюищм образом. 1. Необходимость образования сверхциклов агрегатного сигнала фиксированной длины так, чтобы каждому компонентному потоку был придан в сверхцикле один тактовый интервал, в котором может передаваться или не передаваться вставка. 2. Избыточная передача команд управления операцией согласования скоростей. 3. Введение тактовых интервалов, не несущих информации и распределенных по сверхциклу агрегатного сигнала. Обычно смещения хронирующих колебаний весьма малы, так что от одиночного случайного бита в тактовом интервале хронирования требуется только малая подстройка. В соответствии с этим можно объединить большое число циклов агрегатного сигнала в один сверхцикл с одним определенным положением тактового интервала, определяемого как тактовый интервал X. В сверхциклах, где операция согласования скоростей не производилась, в этом тактовом интервале передается информация. В остальных сверхциклах в данном интервале передаются пустышки. Приблизительно в половине сверхциклов номинально передается максимальное число Лд информационных битов, а в другой половине - Nj- 1 информационных битов. Целью операции согласования скоростей является предотвращение потерь в цифровом сигнале, когда взаимодействующие линии цифровой передачи не синхронизированы друг с другом. Если одиночные ошибки могут вызвать восприятие пустышки как информационного бита (или наоборот), то основная цель не достигается. Кроме того, отметим, что ошибочная интерпретация команды согласования скоростей приводит к потере циклового синхронизма в аппаратуре приема компонентных групповых сигналов. По этой причине биты на позициях У должны передаваться с избыточностью. Если предположим, что ошибки в канале являются случайными, то вероятность ошибочной интерпретации команды согласования скоростей о , , Pf=2Cf+ty+4l-p) , (7.5) где р - вероятность ошибки в канале, а и - число исправляемых ошибок в команде согласования скоростей (в этой команде содержится 2п-\-1 бит). Такое распределение сверхциклов характерно для такой разновидности согласования скоростей, когда информационный сигнал дополняется вставками (положительное согласование скоростей). - Прим. перев. Это приближенное выражение, справедливое при достаточно малых значениях рп. - Прим. ред. Биты, не несущие информации, должны быть распределены по сверхциклу по следующим причинам. Во-первых, при максимально возможном разделении этих битов ошибки в битах команды согласования скоростей (биты У) становятся с большой вероятностью независимыми. Если биты команды согласования скоростей расположены слишком близко друг к другу, а преобладают пакетные ошибки, то польза от избыточной передачи становится незначительной. Во-вторых при распределенной передаче битов, не несухцих информации, минимизируется нерегулярность в потоке информации. При разделении агрегатного сигнала на компонентные нужно извлекать колебание тактовой частоты для каждого из компонентных сигналов из нерегулярно передаваемого информационного сигнала, переносившего этот компонентный сигнал. Получение колебаний с достаточной стабильностью, синхронизированных со скоростью передачи информации, упрощается, если разрывы в информационном потоке минимизированы. Кроме того, объем эластичной памяти, предназначенной для сглаживания неравномерностей при передаче информации, уменьшается при минимизации разрывов в потоке. Пример цикла аппаратуры группообразования высшего порядка представлен на рис. 7.14. Такой формат цикла используется для сигналов типа DS-2 со скоростью передачи 6,312 Мбит/с в североамериканской иерархии цифровых систем передачи. Как указывалось, сигнал типа DS-2 формируется путем фуппообразования по битам из четырех сигналов типа DS-1 с добавлением соответствующих избыточных битов. Длительность сверхцикла в сигнале типа DS-2 составляет 1176 тактовых интервалов. Из них 1148 предназначаются для информации (по 287 на каждый компонентный сигнал), 12-для передачи циклового и сверхциклового синхросигналов (Со, С, Цо, Щ), 12 - для передачи команд управления согласованием скоростей {У\, -Цикл длительностью 294 ТИ- Биты вставок оиты Bcrai --Уг/-*-/o У, У. Ui Нтттп--ГЬ-т---[Ь-тт1---П-гтт1---Пп §5 с, у, /, /, ц Fhrn fh-rn Rrm Птгп ITrm UWi i~rm Rttt ТТЛ Пттт- RnSb-.  у* Уа Цх Пттп Пттп ГПтгпи Рис. 7.14. Формат цикла цифрового сигнала типа DS-2 Согласование скоростей производится для /-го компонентного сигнала, если предшествующие биты на позициях У-равны 1 М. На позиции а передается аварийная сигнализация, причем 1 соответствует отсутствию аварийного состояния. Цикловый синхронизм устанавливается с помощью последовательности UoUiUq.... позиции в которой разделены 146 промежуточными тактовыми интервалами (ТИ) Уг, Уз) и 4 для организации тактовых интервалов X {Х\, Х2, Хз, Xi). Поскольку тактовый интервал X может быть заполнен либо пустышкой, либо битом информации, каждому компонентному сигналу в сверхцикле могут соответствовать 287 или 288 бит. Тактовый интервал X заполнен информационным битом, если все три соответ-ствуюхцие бита на позициях У равны 1. Тактовый интервал X заполнен пустышкой (вставкой), если все три соответствующих бита на позициях У равны О . Очевидно, что команды управления согласованием скоростей допускают исправление одиночной ошибки. Первый уровень циклового синхронизма устанавливается за счет чередующейся комбинации (Ца, Ци Цо,-)- Отметим, что биты Цо 1л Ц[ разделяет ровно 146 тактовых интервалов. Следующий уровень цикловой синхронизации, предназначенный для идентификации позиций тактовых интервалов У ч X, устанавливается за счет битов Со и С. Четвертый бит в позиции С (А) не используется для цикловой синхронизации и может поэтому служить в качестве символа аварийной сигнализации. Аналогичные структуры циклов существуют и для других цифровых сигналов высокого порядка. -Цикл длительностью 680 ТИ lA/-*-М гЬ 0 ~.Ух Л. j£L у<,  гт-. Рис. 7.15. Формат цикла цифрового сигнала типа DS-3 По биту V осуществляется проверка на четность по всем информационным битам в предыдущем сверхцикле. Согласование скоростей выполняется для /-го компонентного сигнала, если предшествующие биты на позициях У,- равны 111. Биты А (авария) и Ч должны иметь вид 00 или И, так что по последовательности CqCjCq можно определить конец сверхцикла Между двумя последними предложениями и подрисуиочной подписью к рис. 7. 14 имеется противоречие. Согласно рисунку, операция согласования скоростей происходит при равенстве единице трех битов на позициях У, а в соответствии с текстом - при передаче на позициях У трех нулей.- Прим. перев. Биты вставок Временной \ Временной Временной интервал 1 Хинтервал 8 интервал 16 гп--- hTTHi--itttm
Рис. 7.16. Формат цикла цифрового сигнала типа DS-4 Равенство У,- III означает, что на позиции восьмого бита информации для /-го комлонеитиого сигнала следом за последними битами У; произведена операция согласования скоростей; 7, - бит проверки на четность по 192 предшествующим информационным битам, обозначенным нечетными номерами; 4i - бит проверки на четность по 192 предшествующим информационным битам, обозначенным четными номерами О) X -Цикл длительностью 318 ТИ- Биты вставок 1ттЛ -[Ьтл- 7тЛ ГП -ту 1 [Тттп Мттп Пш у. i/o у, Ътп Ягт Птг Ггтгп Rtt  Рис. 7.17. Формат цикла цифрового сигнала типа DS-1C Согласование скоростей производится для i-ro компонентного сигнала, если предшествующие биты на позициях равны 111; А - бит аварийной сигнализации, который рааен 1 При отсутствии аварии; цикловый синкронизм устанавливается с помощью последовательности Ц Ц,Цд..., позиции в которой разделены 158 промежуточными тактовыми интервалами -Цикл длительностью 212 ТИ- Цикловый синхросигнал 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 200 информационных битов- УгУЛзУ -208 информационных битов- -208 информационных битов- УгУгУзУ -208 информационных битов- Биты вставок Рис. 7.18. Формат цикла для цифрового сигнала второго уровня иерархии МККТТ Согласование скоростей выполняется для (-го компонентного сигнала, если предшествующие биты на позициях У,- равны 111 На рис. 7.15-7.18 показаны соответственно структуры сигналов типа DS-3, DS-4, DS-1C и цифрового сигнала второго уровня иерархии МККТТ 2. Пример 7.4. Определим максимальную и минимальную скорости передачи компонентного сигнала, согласующиеся с аппаратурой группообразования типа Ml 2- Определим также частость выходов из циклового синхронизма для аппаратуры приема сигнала типа DS-I, обусловленных ошибочной интерпретацией бита вставки. Предполагается, что вероятность ошибки равна 10 *. Решение. Максимальная скорость передачи компонентного сигнала приближенно равна 6,312 - 288/1176= 1,5458 Мбит/с. Минимальная скорость передачи компонентного сигнала равна 6,312- 287/1176= 1,5404 Мбит/с. Поскольку существуют три возможные комбинации из двух ошибок в битах У, вероятность неправильного приема бита X равна 3(10 *) = 3- 10 Длительность каждого сверхцикла составляет 1176/6,312= 186 мкс. В соответствии с этим частость выходов из циклового синхронизма для аппаратуры приема сигнала типа DS-1 равна 3- 10Vl86- 10* = 0,016- 10~ выходов из циклового синхронизма в секунду. что эквивалентно одному выходу из циклового синхронизма в два года. Бит fl в цикле предназначается для использования каждой администрацией связи.- Прим. перев. Сигналы типа DS-1, DS-2, DS-3 и DS-4 также нормализованы на национальной сети МККТТ. Сигнал второго уровня соответствует рекомендации G.742.- Прим. перев. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [61] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||