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;

С₁ - 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_ЦС, команд согласования скоростей (КСС) dc, сигналов служебной связи d_лс, сигналов контроля и сигнализации dк и сигналов дискретной информации d_Д, непосредственно вводимых в групповой тракт;

Q - число информационных символов в цикле, включая согласующие символы (d_И) 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

(2.15)

где - несократимая дробь, в которой а определяет минимальное число информационных символов, а b - число служебных символов, приходящихся на один компонентный поток. Тогда общее число информационных М_И и служебных М_C символов в цикле передачи будет определяться соотношениями , , где i= 1, 2, 3,... При этом минимальное значение i выбирается из условия

, (2.16)

а реальное значение 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 возможности минимальным, что обеспечивает минимизацию объема памяти ЗУ в ОВГ;

- распределение символов синхросигнала должно быть таким, чтобы обеспечивалось минимальное время восстановления синхронизма (обычно это достигается формированием сосредоточенного синхросигнала соответствующей длительности);

- распределение команд согласования должно быть таким, чтобы обеспечивалась их максимальная помехоустойчивость (обычно это достигается 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 флуктуации цифрового сигнала за счет оборудования объединения;

- распределение служебных символов в цикле должно быть равномерным, 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 Е2 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 a / b = 2048/(8448/4 - 2048) = 32/1/. Отсюда минимальное число служебных (N_K b) и информационных (N_K a) символов в цикле передачи соответственно равно N_K b = 4, N_K a = 128. 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 ООО (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 . Выбирая d_цc, d_сл и d_Д также равными 4, в соответствии с (2.16) 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 ƒ_ц = C_ап/M= 8448/624 = = 9,1 кГц, а частота следования групп ƒ_гр= С_ап/[N_k(a + b)] = 8448/128 = 64 кГц.

Однако при такой структуре цикла с d_цс=4 не обеспечивается требуемое время поиска синхросигнала. Поэтому необходимо увеличить число символов в синхросигнале, т. е. принять d_цс=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. 3.10. В данном случае частота следования циклов ƒ_ц= 8448/1056 = 8 кГц, а частота следования групп/ц = 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. 2.1.

Таблица 2.1

Виды передаваемой информации	Номер позиции в цикле	Номер группы в цикле
Синхросигнал	1-8	I
Информационные символы	9-264
Первые символы КСС	1-4
Символы служебной связи	5-8	II
Информационные символы	9-264
Вторые символы КСС	1-4
Символы дискретной информации	5-8	III
Информационные символы	9-264
Третьи символы КСС	1-4
Информационные символы, формируемые при отрицательном согласовании скоростей, сигналы контроля и сигнализации	5-8	IV
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 T_ц3 = 0,5T_ц2 = 62,5 мкс и делится на три субцикла длительностью Г_сц3 = T_ц3/3 = 62,5 /3 мкс. Следовательно, таких субциклов в цикле потока Е2 шесть. Номинально каждый субцикл содержит 176 ИП. После преобразования в блоке асинхронного сопряжения (БАС_пер) преобразованный 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 ООО. Четыре преобразованных потока Е2^* затем посимвольно объединяются 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 ƒ_T2(179/176) = ƒ_T2(1 + 3/176) = 8592 кбит/с, а тактовая частота потока ЕЗ -соответственно ƒ_T3= 4*8592 = 34368 кбит/с.

Временное группообразование четверичного цифрового потока Е4 при двустороннем согласовании скоростей. При формировании цифрового потока Е4 методом двустороннего согласования скоростей цикл передачи уменьшается до значения T_ц4 = T_ц3/4 = =15,625 мкс, при этом цикл разделяется на четыре субцикла длительностью T_сц4 = T_ц4 / 4. 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 коррекции

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+2-135+134), при этом тактовая частота преобразованного компонентного потока Е3^* равна ƒ_T3 (544/537) = ƒ_T3 (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, б), 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, б, 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.

Дата добавления: 2015-08-26