《现代通信网及其关键技术》第4章1数字同步网.ppt
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1、第4章 数字同步网4.1 同步的基本概念,1数字网网同步的必要性 同步是指信号之间频率相同、相位上保持某种严格的特定关系。,1)同步(Synchronization)指两个或两个以上信号之间,在频率或相位上保持某种特定关系,即两个或两个以上信号在相对应的有效瞬间,其相位差或频率差保持在约定的允许范围之内。位(bit)同步指通信双方的定时脉冲信号频率相等且符合一定的相位关系;帧同步指通信双方的帧定时信号的频率相同且保持一定的相位关系;,2)同步网(Synchronization Network)提供同步参考信号的网络,是由同步链路将同步网节点连接起来而形成的物理网,同步网节点由各级时钟构成。,3
2、)网同步(Network Synchronization)网同步是一个广义概念,用于描述网络将频率或时间信号传送至网元的方案。网同步是指为了保证数字通信网正常工作,分配定时信号到网内所有节点,要求网内所有节点的时钟频率和相位严格控制在一定的容差范围内。6)同步链路(Synchronization Link)指连接两个同步网节点的物理链路,用于承载定时信号和同步信息。,每个交换局都装有数字交换机,数字交换机都以等间隔数字比特流将消息送入传输系统,经传输链路传入另一个数字交换机,经转接后再传送给被叫用户。在每个交换机中数字信息流是以其流入的比特率接收并存储在缓冲器中,即以流入信息流的比特率作为缓冲
3、器的写入时钟,而进入数字交换网路(DSN)的信息流的比特率又必须与本局的时钟速率一致,故缓冲器的读出时钟应是本局时钟。,缓冲器的写入时钟速率和读出时钟速率必须相同,否则,将会产生以下两种传输信息差错的情况:写入时钟速率大于读出时钟速率,将会造成存储器溢出,致使输入信息比特丢失。写入时钟速率小于读出时钟速率,可能会造成某些比特被读出两次,即重复读出。产生以上两种情况都会造成帧错位,这种帧错位的产生就会使接收的信息流出现滑动(滑码)。,2.滑动,在实际的数字交换机中,缓冲器的容量可为1帧或大于1帧(典型值为2个帧长),把滑码一次丢失或增加的码元数控制为1帧。这样做的优点是:仅对完整的一个帧漏读或重
4、读,而不打乱帧结构,防止帧失步的产生。,当通信双方由于位定时偏差,造成码元增加和减少时,造成滑码(滑动)。滑码(滑动)与误码作为数字网的同步损伤,会对网络应用造成影响,例如通信网难以定位。,在数字通信网中,输入各交换节点的数字信息流的比特速率必须与交换设备的时钟速率一致,否则在进行存储和交换处理时将会产生滑动。滑动将使所传输的信号受到损伤,影响通信质量,若速率相差过大,还可能使信号产生严重误码,直至中断通信。,目前提出的数字网的网同步方式主要有:准同步方式 主从同步方式 互同步方式,4.2 实现网同步的方式,(1)准同步方式 准同步方式工作时,各局都具有独立的时钟,且互不控制,为了使两个节点之
5、间的滑动率低到可以接受的程度,应要求各节点都采用高精度与高稳定度的原子钟。目前,国际数字网的连接是采用准同步方式运行,在ITU的G.811建议中已规定了所有国际数字连接的国家出口数字交换局时钟稳定度指标为110-11,这意味着在国际数字连接中两出口交换机之间每隔70天才可能出现一次滑动。,准同步适用于各种规模和结构的网络,易实现,无稳定问题,各网之间相互平等,其主要缺点是,为了满足正常滑码指标,必须使用成本高的高稳定时钟。同时还存在周期性滑动。,(2)主从同步方式 主从同步方式是在网内某一主交换局设置高精度和高稳定度的时钟源,并以其作为主基准时钟的频率控制其他各局从时钟的频率,也就是数字网中的
6、同步节点和数字传输设备的时钟都受控于主基准同步信息。,主从同步网的优点:,(a)各同步节点和设备的时钟纳入主从同步网后,都能直接或间接地同步于主基准时钟,具有与主基准时钟相同的精度,因而在正常情况下不会产生滑动;(b)除要求高性能的主基准时钟外,其余从钟与准同步方式的独立时钟相比,由于性能要求低,所以建网费用也低;(c)没有准同步所不可避免的周期性滑动。,等级主从同步方式的缺点:,(a)在传送定时信号的链路和设备中,如有任何故障或扰动,都将影响同步信号的传送,而且产生的扰动会沿传输途径逐段累积;(b)当等级同步方式用于较复杂的数字网络时,必须避免造成定时环路,尤其是用于SDH系统的环路形网或网
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