Синхронизация и электропитание. Синхронная и асинхронная передача

Частота задающего генератора всегда выше, чем любая другая из набора частот на станции. Например, при частоте, необходимой для управления цифровым трактом, требуется частота 2,048 МГц и для управления управляющим вычислительным комплексом — 4,096 МГц. Тогда частоту задающего генератора выбирают равной 8,192 МГц, и необходимые последовательности импульсов нужной частоты получают путем деления частоты генератора. Напомним, что делитель обычно представляет счетную схему — двоичный счетчик, который работает от импульсов задающего генератора. Этот счетчик имеет число выходов, равное количеству разрядов. Тогда каждый последующий выход вырабатывает импульсы с частотой, в два меньшей предыдущего. (Сравните изменение двоичных разрядов в последовательных двоичных числах).

По команде сравнивающее устройство может либо отсчитать еще дополнительно импульс или задержать отсчет в любом разряде, либо пропустить его. Таким образом, происходит подстройка фазы общестанционного генератора.

Отметим некоторые особые моменты в работе генераторов.

Во-первых, селекторы тактовой частоты работают от фронтов импульсов, поступающих по линии, и в случае большого перерыва в поступлении таких импульсных сигналов селекторы не могут выдать информацию. Поэтому становится понятной важная роль кодирования информации для обеспечения достаточной плотности поступления импульсов. Во-вторых, для выделения из линейных сигналов тактовой частоты селектору требуется определенное соотношение "сигнал-шум". Если уровень шума будет близок к уровню сигнала (низкое соотношение), то селектор не сможет определить моменты начала импульсов, приходящих с линии, поэтому частота приемника не будет корректироваться либо корректировка будет неверной, что приведет к дезорганизации сети.

Различие между значениями приходящей частоты и местным генератором может быть сглажено с помощью "эластичной памяти". "Эластичная память" (рис. 6.5а) представляет собой буферную память для цифрового сигнала, в которую запись производится с частотой линии, а считывание — с частотой местного генератора. Эластичная память накапливает информацию (побайтно), что позволяет:

1. при опережении линейной частотой частоты местного генератора памяти — считывать информацию с частотой местного генератора (с учетом опасности переполнения, о которой будет сказано в дальнейшем);
2. при запаздывании линейной частоты по отношению к местному генератору получить поступающую информацию в следующем такте.

увеличить изображение
Рис. 6.5. Процесс двойного чтения и записи во временном коммутаторе. а) Процесс запись- считывание в "эластичной памяти". б) При опережении тактов считывания тактами записи происходит двукратное считывание одной и той же информации ("проскальзывание") в) При опережении тактов записи тактами считывания происходит двукратная запись.

С помощью такого решения можно компенсировать только кратковременные нестабильности генераторов, при которых число переданных и принятых бит ограничено. Если между частотой импульсов, поступающих по линии, и местным генератором существует постоянный сдвиг, то "эластичная память" в конце концов либо переполнится, либо станет пустой.

По сути дела при временной коммутации каналов, которую мы уже упоминали при описании временной коммутации, информационная память представляет "эластичную память" и требует определенного соотношения между моментами записи и моментами считывания. При нарушении этого соотношения происходит искажение передаваемой информации.

При опережении тактов считывания тактами записи происходит двукратное считывание одной и той же информации ("проскальзывание") (рис. 6.5б).

При обратном соотношении происходит двойная запись (рис. 6.5в).

Наиболее опасно, когда моменты чтения и записи для одного и того же информационного буфера почти совпадают. Тогда нестабильность может привести к тому, что оба обращения будут периодически меняться местами.

Вследствие этого "проскальзывания", вызванные двойными считываниями, могут следовать за "проскальзываниями", вызванными двойными записями.

Поэтому необходимо вводить запаздывание между записью и чтением (оно символически показано на рис. 6.4а).

Частота "проскальзывания" определяется разностью частот повторения цикла ?F. Зная точность генератора, можно определить частоту "проскальзывания" и наоборот.

Влияние проскальзывания на информацию

В ИКМ речевом сигнале при 25 проскальзываниях возникает резкий кратковременный звук — "щелчок". Для снижения влияния на речь этих "щелчков" определена норма обеспечения качества речи — 300 "проскальзываний" в час. Это обеспечивается точностью генератора 10^-4.

При передаче данных одно "проскальзывание" приводит к запросу и повторной передаче информации, а следовательно, к уменьшению реальной скорости передачи.

Кроме синхронизации станционных генераторов на канальном уровне необходима синхронизация генераторов всей сети.

Принципы формирования акустических (зуммерных) сигналов, стандартных фраз (сообщений) и сигналов многочастотных генераторов

Рассматриваемые ниже принципы предназначены для обеспечения приборов станции акустическими и многочастотными сигналами. В электромеханических системах это были аппаратурные устройства. В системах с программным управлением эти функции реализуются с помощью следующих программных средств:

1. Набор акустических сигналов (зуммерных) на сети Российской Федерации включает в себя следующие сигналы:
   • ответ станции (dial tone) 425 ± 3Гц (Непрерывный);
   • занятость (busy tone) 425 ± 3Гц (Посылка 0,3-0,4 с; пауза 0,3-0,4 с);
   • контроль посылки вызова 425 ± 3Гц (Посылка 1 ± 0,1 ; пауза 4 ± 0,4 ).
2. Для обеспечения передачи многочастотным кодом необходимо сформировать частоты: 500 Гц, 700 Гц, 900 Гц, 1100 Гц, 1300 Гц, 1500 Гц, 1700 Гц. Для обеспечения других способов многочастотной сигнализации, предусмотренных МККТТ, необходим более широкий спектр частот. Однако все они могут быть сформированы приведенным ниже способом.
3. Кроме этого, станции требуют формирования "стандартных фраз" и "стандартных сообщений".

Стандартные фразы применяются при стабильных сообщениях. Например, при обращении к службе времени произносится стандартная фраза: "Московское время .... часов..... минут". При использовании карт с предварительной оплатой разговоров произносятся фразы "Наберите PIN-код" или "Извините, вы набрали неверный PIN-код".

Стандартные сообщения могут устанавливаться по желанию абонента.

Это примерно следующие тексты: "Абонент... изменил номер. Звоните, пожалуйста, по номеру....". Иногда он сам может их записать на станции (помимо своего автоответчика). Это, например, тексты "Я уехал, буду только .... ноября. Все сообщения передавайте маме. Ее телефон..."