Формирование структуры цикла передачи

Использование рассмотренных способов согласования скоростей при­водит к тому, что скорость передачи агрегатного потока оказывается не­сколько больше суммы скоростей компонентных потоков. Для количест­венной оценки требуемого увеличения скорости агрегатного потока необ­ходимо рассмотреть структуру цикла передачи, который должен содер­жать позиции для передачи символов: информационных (для каждого из компонентных цифровых потоков); команды о наличии согласования ско­ростей с числом символов, обеспечивающих требуемую помехоустойчи­вость этих команд; сигналы цикловой синхронизации, длительность кото­рых должна обеспечивать требуемое время восстановления синхронизма; информационные символы, формируемые при отрицательном согласова­нии скоростей, и др.

Отметим, что общее число служебных символов в цикле должно быть кратным числу компонентных потоков.

Введем следующие обозначения:

С_ап - номинальная скорость передачи сигналов агрегатного цифрового потока;

С_кп - номинальная скорость передачи сигналов компонентных цифро­вых потока;

N_K - число объединяемых компонентных потоков;

С\ — скорость в канале, предназначенном для передачи сигналов одно­го компонентного потока в агрегатном потоке;

Р - число дополнительных позиций в цикле, предназначенных для пе­редачи символов циклового синхросигнала d_w, команд согласования ско­ростей (КСС) d_c, сигналов служебной связи da,, сигналов контроля и сиг­нализации d_K и сигналов дискретной информации d_a, непосредственно вводимых в групповой тракт;

Q - число информационных символов в цикле, включая согласующие символы при отрицательном согласовании скоростей.

Скорость передачи агрегатного цифрового потока вне зависимости от используемого метода согласования скоростей с учетом принятых обо­значений равна:

Следует отметить, что увеличение скорости передачи из-за добавления согласующих символов мало по сравнению с увеличением скорости пере­дачи из-за добавления служебных символов. Соотношение числа инфор­мационных (а) и служебных (в) символов в цикле передачи для каждого компонентного потока имеет вид

(3.15)

где а/Ь — несократимая дробь, в которой а определяет минимальное число информационных символов, а Ъ - число служебных символов, приходя­щихся на один компонентный поток. Тогда общее число информацион­ных М_к и служебных М_с символов в цикле передачи будет определяться соотношениями При этом минималь-

ное значение i выбирается из условия

(3.16)

а реальное значение i выбирается после анализа параметров системы с выбранной структурой цикла.

Кроме выбора оптимального соотношения числа информационных и служебных символов, обеспечивающего заданные параметры систем пе­редачи, при построении цикла передачи необходимо учитывать следую­щие важные требования к его структуре:

- число следующих подряд служебных символов должно быть по воз­
можности минимальным, что обеспечивает минимизацию объема памяти
ЗУ в ОВГ;

- распределение символов синхросигнала должно быть таким, чтобы
обеспечивалось минимальное время восстановления синхронизма (обыч­
но это достигается формированием сосредоточенного синхросигнала со­
ответствующей длительности);

- распределение команд согласования должно быть таким, чтобы обес­
печивалась их максимальная помехоустойчивость (обычно это достигает­
ся за счет равномерного распределения символов команд согласования по
циклу передачи, при котором уменьшается вероятность их искажений
сосредоточенными помехами);

- длительность цикла должна быть по возможности минимальной, что
позволяет уменьшить время вхождения в синхронизм и временные флук­
туации цифрового сигнала за счет оборудования объединения;

- распределение служебных символов в цикле должно быть равномер­
ным, что обеспечивает минимизацию объема памяти ЗУ в ОВГ;

структура цикла должна обеспечивать возможность работы системы
передачи как в асинхронном, так и в синхронном режиме и т. П

Переход к синхронному режиму работы в системах с односторонним согласованием скоростей вызывает некоторые трудности, связанные с необходимостью уменьшения частоты считывания до частоты записи и переводом (для сохранения прежней частоты агрегатного цифрового по­тока) соответствующей части информационных импульсных позиций цикла в разряд служебных.

Временное группообразование вторичного цифрового потока £2 при двустороннем согласовании скоростей. Исходными данными для построения цикла передачи в соответствии с указанными к его структуре требованиями являются:

Число первичных компонентных цифровых потоков Е1 равно 4

Тактовая частота каждого их компонентных потоков, кГц........ 2048

Тактовая частота агрегатного цифрового потока, кГц...... 8448

Число корректируемых искаженных символов команд

согласования скоростей.,........................................ 1

Среднее время поиска циклового синхросигнала не более, мс 1

метод согласования скоростей - двусторонний с двухкомандным управлением

В соответствии с (3.15) соотношение числа информационных и слу­жебных символов в расчете на каждый компонентный поток составляет а/b = 2048/(8448/4 - 2048) = 32/1/. Отсюда минимальное число служебных и информационных символов в цикле передачи соответственно равно Общее число информационных и служебных

символов равно 132. Для обеспечения коррекции одного искаженного символа команды согласования необходимо выбрать d_c, как минимум равную 3, и в качестве команд использовать комбинации типа 111 и 000 (в этом случае легко корректируются одиночные ошибки в лю­бом символе команд согласования) т.е.

Учитывая, что сигналы контроля могут передаваться на позициях цик­ла, предназначенных для передачи информационных символов при отри­цательном согласовании скоростей в те моменты, когда это согласование не осуществляется, можно принять d_K= d_u= 4. Выбирая также

/ц = CJM= 8448/624 =

равными 4, в соответствии с (3.16) находим, что i = 7, а следовательно об­щее число импульсных позиций в цикле М = М_с + М_и = 7-4-1 + 7-4-32= =28 +896 = 924. Отсюда частота следования циклов f_u = С^М= 8448/624 = = 9,1 кГц, а частота следования групп = 8448/128 = 64 кГц.

Однако при такой структуре цикла с = 4 не обеспечивается требуе­мое время поиска синхросигнала. Поэтому необходимо увеличить число символов в синхросигнале, т. е. принять = 8. В этом случае i = 8, а об­щее число импульсных позиций в цикле передачи М = 8-4-1 + 8-4-32 = =32 + 1024 =1056.

Рис. 3.10. Структура цикла вторичного цифрового потока Е2

Минимизируя число следующих подряд служебных символов и рав­номерно распределяя их по циклу, получаем структуру цикла потока Е2, изображенную на рис. ЗЛО. В данном случае частота следования циклов = 8448/1056 = 8 кГц, а частота следования групп = 8448/264 = 32 кГц, час­тота следования служебных символов в расчете на один входной поток 32-2 = 64 кГц, среднее время поиска синхросигнала 0,625 мс. Структура цикла передачи потока Е2 представлена в табл. 3.1.

Виды передаваемой информации	Номер позиции в цикле	Номер группы в цикле
Синхросигнал	1-8	I
Информационные символы	9-264
Первые символы КСС	1-4	II
Символы служебной связи	5-8
Информационные символы	9-264
Вторые символы КСС	1-4	III
Символы дискретной информации	5-8
Информационные символы	9-264
Третьи символы КСС	1-4	IV
Информационные символы, форми­руемые при отрицательном согласова­нии скоростей, сигналы контроля и сигнализации	5-8
Информационные символы	9-264

Рис. 3.11. Структура третичного цифрового потока ЕЗ

Временное группообразование третичного цифрового потока ЕЗ при двустороннем согласовании скоростей. Поток ЕЗ формируется на основе асинхронного объединения четырех компонентных потоков Е2, каждый из которых содержит 1056 импульсных позиций (ИП).

Для третичного временного группообразования цикл передачи (рис. 3.11,а) имеет период = 62,5 мкс и делится на три субцикла

длительностью = 62,5 /3 мкс. Следовательно, таких субциклов

в цикле потока Е2 шесть. Номинально каждый субцикл содержит 176 ИП. После преобразования в блоке асинхронного сопряжения преоб-

разованный компонентный вторичный цифровой поток Е2\ в котором каждый субцикл содержит 179 ИП (рис.3.11 б).

Первые три ИП в каждом субцикле и отдаются для передачи служеб­ной информации синхросигнала трехсимвольной команды согласования скоростей (КСС) и др. В частности, ИПЗ, ИП4 третьего субцикла - для передачи символов коррекции (СК), причем 3-й символ этого субцикла отдается для передачи пропущенного информационного символа при от­рицательном согласовании скоростей, а 4-й символ этого субцикла - для передачи балластного (лишнего) импульса при положительном согласо­вании скоростей.

При отсутствии согласования скоростей КСС в соседних циклах пред­ставляют собой чередующуюся последовательность символов 111 и 000; положительное согласование скоростей выполняется только при условии повторения в двух соседних циклах КСС вида 111, а отрицательных - ви­да 000. Четыре преобразованнняются в третичный цифровой поток ЕЗ (рис. 3.11,в), у которого в каждом субцикле теперь насчитывается 716 ИП, при этом первые 12 позиций первого субцикла отданы для передачи сигнала цикловой синхрониза­ции вида 111110100000, на позициях 5 и 6 второго субцикла передается сигнал служебной связи, на позициях 5... 8 в третьем субцикле — сигна­лы дискретной информации, а на позициях 7 и 8 второго субцикла -сигналы аварии и вызова. Позиции, отданные в третичном потоке для передачи КСС и СК, нетрудно определить самостоятельно. Из рис. 3.12 следует, что тактовая частота преобразованного потока Е2 равна (179/176) = -(1 + 3/176) = 8592 кбит/с, а тактовая частота потока ЕЗ -соответственно = 4 -8592 = 34368 кбит/с.

Временное группообразование четверичного цифрового потока Б4 при двустороннем согласовании скоростей. При формировании цифро­вого потока Е4 методом двустороннего согласования скоростей цикл пере­дачи уменьшается до значения = =15,625 мкс, при этом цикл разделяется на четыре субцикла длительностью В отличие от предыдущих вариантов группообразования, здесь преобразованный циф­ровой поток ЕЗ* имеет разную структуру для каждой группы (рис. 3.12,а).

В первом субцикле первые три ИП остаются пустыми (для служебных целей), а остальные позиции (с 4 по 136) заняты информационными сим­волами компонентного потока ЕЗ. Во втором и третьем субциклах для служебных целей отдана только первая ИП, а в четвертом субцикле - пер­вые две ИП, при этом первые ИП в субциклах II - IV отдаются для пере­дачи трехсимвольной КСС (111- при положительном согласовании и 000 в соседних циклах - при отсутствии согласования). Сигналы коррекцииых потока Е2* затем посимвольно объеди

Рис. 3.12. Структура цикла четверичного цифрового потока Е4

скоростей (СК) передаются в четвертом субцикле, при этом на второй ИП передается пропущенный информационный символ в случае отрицатель­ного согласования, а на третьей ИП - балластный символ в случае поло­жительного согласования. В синхронном режиме (при отсутствии согла­сования скоростей) в цикле преобразованного потока Е3*передается 537 информационных символов (133+2135+134), при этом тактовая частота преобразованного компонентного потока Е3*равна (544/537) = •(1 +7/537) = 34816 кбит/с. В режиме согласования скоростей в цикле по­тока ЕЗ* передается 536 информационных символов (при отрицательном согласовании) или 538 - при положительном.

Четыре преобразованных третичных потока посимвольно объединя­ются в один четверичный поток Е4 (рис. 3.12,6), и теперь в каждой группе размещается 544 символа. В первом субцикле на первых десяти позициях размещают цикловой синхросигнал вида 1111010000, на 11-й позиции передают сигнал служебной связи, на 12-й - сигналы вызова и аварии, позиции 13 - 544 используют для передачи информационных символов. Размещение символов в субциклах показано на рис. 3.12,6, при этом в четвертом субцикле информационные символы передаются также на 9 -12 ИП при отсутствии согласования и дополнительно на позициях 5-8 -при отрицательном согласовании. При положительном согласовании на 9-12 ИП передают балластные импульсы, 5-8 ИП - пустые и могут быть использованы для дополнительных целей.