Основные принципы построения ГО в ЦСП

Генераторное оборудование (ГО) предназначено для управления работой функциональных узлов оконечной аппаратуры ЦСП, производящих обработку сигналов на приемной и передающей сторонах, а также для синхронизации оконечного оборудования. Генераторное оборудование выполняет функцию формирования и распределения во времени различных импульсных сигналов, отличающихся частотой следования, длительностью и временным положением.

Различают генераторное оборудование приемной и передающей сторон, ГОпр и ГОпд соответственно. На оконечном пункте должно находиться и ГОпр и ГОпд. В ЦСП должна обеспечиваться жесткая синхронизация ГО приемной и передающей сторон. Обычно синхронизация происходит по схеме: ГОпд – ведущее, ГОпр – ведомое. ГОпд может работать в режиме внутренней или внешней синхронизации, т.е. когда один оконечный пункт осуществляет принудительную синхронизацию другого. При работе в режиме внешней синхронизации в случае пропадания синхронизирующего сигнала автоматически происходит переход в режим внутренней синхронизации. Для осуществления синхронизации должны быть предусмотрены специальные сигналы синхронизации и специальные устройства синхронизации генераторов.

Генераторное оборудование первичной ЦСП должно обеспечивать последовательную передачу массива т - разрядных двоичных чисел, поступающих с частотой 8 кГц от N каналов. Таким образом, ГО должно формировать последовательность импульсов для адресации передаваемого бита и последовательность для передачи сигналов синхронизации (СС) и сигналов управления и взаимодействия (СУВ). Во вторичных ЦСП и системах более высокого уровня, где происходит временное объединение первичных цифровых потоков, необходимо дополнительно формировать сигналы синхронизации для различения местоположения каждого из объединяемых потоков.

Структурная схемаГО передающей части оконечного оборудования для первичной ЦСП приведена на рисунке 52.

Рисунок 52 – Обобщенная схема генераторного оборудования в ЦСП

Она содержит задающий генератор (ЗГ), генерирующий гармоническое колебание, формирователь импульсов (ФИ), распределитель импульсов разрядный (РИ-Р), распределитель импульсов канальный (РИ-К) и распределитель импульсов для сигналов управления и взаимодействия (РИ-СУВ).

ФИ обеспечивает формирование прямоугольных импульсов тактовой частоты fтиз гармонического колебания ЗГ (рисунок 53,а).

Рисунок 53 – Формирование разрядных и канальных импульсов ГО

Разрядный распределитель предназначен для формирования и распределения разрядных импульсов в кодовой группе. РИ-Р имеет m выходов p₁, p₂, …, pm (m = 8), причем в каждый момент времени активное состояние (сигнал «1») имеется только на одном из выходов (рисунок 53,б,в).

Этот сигнал указывает на номер передаваемого в данный момент бита кодовой комбинации. Частота следования импульсов на каждом из выходов РИ-Р равна

f_р = 1/Т_к = f_т/m.

В канальном распределителе с помощью сигнала (рисунок 53,г) производится формирование и распределение канальных импульсов, следующих с частотой

F_д = f_т//mN

(рисунок 53,д,е). По аналогии с разрядным распределителем РИ-К указывает,

какому каналу (канальному интервалу - КИ) принадлежит передаваемая кодовая комбинация. РИ-СУВ служит для формирования импульсных последовательностей, используемых для формирования сигналов синхронизации по циклам и импульсных последовательностей сигналов СУВ. Кроме перечисленных выше операций он осуществляет также формирование сигнала синхронизации по сверхциклам.

Для первичной системы типа ИКМ-30 имеем f_т = 2048 кГц, число разрядов в КИ m = 8. При этом частота следования разрядных импульсов f_р = 2048/8 = 256 кГц.. Частота канальных импульсов должна быть равна частоте дискретизации и рассчитывается по формуле

F_д = 2048/(mN) = 2048/(8 · 32) = 8 кГц.

Частота сигнала цикловой синхронизации F_цс равна 4 кГц и сверхцикловой синхронизации F_сцс = F_д /16 = 500 Гц.

4.1.2 Реализация взаимодействия отдельных блоков ГО в первичной
и вторичной ЦСП

Основным требованием к задающему генератору является обеспечение стабильности частоты. Для этого выполняется на базе узкополосных гармонических генераторов, стабилизируемых кварцевым резонатором. Частота ЗГ ( f_зг) выбирается в целое число раз большей, чем тактовая частота f_т. ЗГ включает в себя также формирователь импульсов и делитель частоты (ДЧ). При этом предусматривается, что ЗГ может работать не только в ведущем режиме, но и в ведомом. Для этого в схему ЗГ вводится варикап, управление которым осуществляется с помощью петли импульсной ФАПЧ. Делитель частоты выполняется обычно на основе интегральных счетчиков.

Варианты построения распределителей импульсов в ГО представлены на рисунке 54.

Распределители импульсов. Для формирования 8-разрядных импульсных последовательностей (рисунок 53,б, в) применяют два основных варианта.

Рисунок 54 – Варианты построения распределителей импульсов

В первом варианте используется кольцевой счетчик из восьми триггеров Т1 … Т8 (триггеры срабатывают по спаду входного импульса), который охвачен кольцом обратной связи через 8-входовую схему совпадения

(рисунок 54,а). Во втором варианте применяется 3-разрядный счетчик на трех триггерах Т1 … Т3 (рисунок 54,б). Диапазон значений счетчика – от 000 до 111, т.е. от 0 до 7. Другими словами, на выходе счетчика содержится адрес одного из восьми разрядов. Нагрузив счетчик дешифратором, получают импульсы нужного разряда.

Для формирования канального распределителя импульсов и РИ-СУВ можно использовать те же варианты построения. На практике предпочтение отдается второму варианту, который требует меньшего числа триггеров.

Часто возникает необходимость во временном сдвиге на один или несколько тактов (периодов Тт = 1/f_т) разрядных (и соответственно канальных, которые с ними жестко связаны) последовательностей. Эту задачу решают с помощью схемы запрета (рисунок 54,в), на которую подается сигнал управления (СУ), запрещающий прохождение одного или нескольких подряд тактовых импульсов на вход РИ-Р. Другое решение, когда СУ принудительно «обнуляет» счетчик РИ-Р. При этом сразу после СУ формируется импульсная последовательность первого разряда р₁.

Построение генераторного оборудования высокоскоростных ЦСП (вторичной, третичной и т.д.) несколько отличается. В качестве примера рассмотрим эти особенности для вторичной ЦСП типа ИКМ-120. В этой системе используется посимвольное уплотнение четырех первичных цифровых сигналов (от ЦСП1 до ЦСП4), имеющих номинальную тактовую частоту f_т1. Структура выходного цифрового потока (рисунок 55) является циклической с периодом Тц, причем каждый цикл состоит из 4 подциклов (ПЦ1 … ПЦ4).

Рисунок 55 – Структура подциклов выходного цифрового потока

В каждый подцикл входят уплотненные информационные биты, расположенные в 8 канальных интервалах четырех ЦСП, и одна 8-разрядная группа служебных символов (СС). Цикловой синхросигнал вторичной ЦСП передается только в одном из подциклов. Остальные СС используются для передачи команд согласования скоростей цифровых потоков, служебной связи и т.п. Таким образом, подцикл состоит из 264 импульсов (264 = 8+4·8·8), следующих с тактовой частотой

f_т2= · 4 = f_т1

(здесь учтено, что f_т1 = F_д· 8 · 32).

Такая структура вторичного цифрового сигнала формируется схемой, представленной на рисунке 56.

Рисунок 56 – Схема формирования вторичного цифрового сигнала

Короткие импульсы тактовой частоты fт2 от ЗГ поступают на распределитель импульсов (РИ-8), на 8 выходах которого формируются импульсные последовательности с частотой fт2/8. Импульсы с 1 и 5 выходов РИ-8 объединяются с помощью схемы ИЛИ 51 и образуют импульсный сигнал с частотой fт2/4, который осуществляет «считывание» информационных символов первичной ЦСП1. Аналогично формируются считывающие импульсы для первичных ЦСП2 – ЦСП4, при этом объединяются соответственно 2-й и 6-й, 3-й и 7-й, 4-й и 8-й выходы РИ-8 с помощью схем ИЛИ 52 – 54. Все выходы РИ-8 подключены к формирователю циклового синхросигнала (ФЦС), который совместно со схемой ИЛИ (7) формирует синхрогруппу требуемого вида. Чтобы цикловой синхросигнал располагался в нужном подцикле, используется делитель частоты (ДЧ-33) и распределитель импульсов (РИ-4). С помощью ДЧ-33 формируются импульсные сигналы, следующие с частотой 4Fд и расположенные на позициях СС (см. рисунок 55). С помощью РИ-4 формируются 4 импульсные последовательности с частотой Fд, каждая из которых занимает позиции СС одного из подциклов. С помощью 3-х входовой схемы И происходит выделение цикловой синхрогруппы, которая затем будет объединяться с уплотненными информационными сигналами.

Синхронизация номинальных тактовых частот первичного fт1 и вторичного fт2 цифрового сигналов может производиться по разному. Наиболее простое решение будет (рисунок 57,а), если все первичные сигналы формируются в том же оконечном пункте, что и вторичные. Здесь ЗГ (1), настроенный на 8-ю гармонику частоты f_т2, формирует импульсный сигнал частоты 8f_т2 . После делителя частоты с коэффициентом деления 8 (2)получим импульсный сигнал с частотой f_т2, а после делителя частоты с коэффициентом деления 33 (3) - соответственно 8 f_т2 /33 = f_т1. Если в качестве высокостабильного задающего генератора используется ЗГ, настроенный на частоту fт2, то схема синхронизации строится с использованием ФАПЧ (рисунок 57,б).

Рисунок 57 – Варианты синхронизации номинальных тактовых частот

первичного и вторичного цифровых сигналов

Здесь частоты автономных ЗГ1 (он настроен на частоту fт2) и ЗГ5 (настроен на частоту fт1) с помощью делителей частоты на 33 (2) и на 8 (4) приводятся к почти одинаковым частотам, которые сравниваются фазовым детектором (ФД). Сигнал ошибки с выхода ФД после фильтра нижних частот и усилителя поступает на ЗГ5 и меняет его параметры так, чтобы обеспечить точное равенство: fт2/33 = fт1/8.

Возможен вариант (он характерен, когда первичные цифровые сигналы формируются в других оконечных пунктах), при котором (рисунок 57,в) частота ЗГ(7) вторичного цифрового сигнала синхронизируется под номинальную частоту первичного fт1. Сигналы тактовой частоты первичных ЦСП1 … ЦСП4, выделенные с помощью устройств тактовой синхронизации, проходят соответствующие однотипные блоки 1j, 2j, 3j, j = 1, …, 4, где блок 1 - делитель частоты, 2 – фазовый детектор, 3 – фильтр нижних частот. На вторые входы всех ФД (2) поступает импульсный сигнал с частотой fт2/33, полученный с помощью автономного ЗГ (7)и делителя частоты (6) с коэффициентом деления 33. Сигналы ошибки с выходов ФД усредняются сумматором (4) и после усиления в усилителе (5) поступают на вход управления (на варикап) ЗГ (7), перестраивая его частоту fт2 так, чтобы выполнялось равенство:

.

Вывод:

Генераторное оборудование передающей и приемной станции ЦСП могут работать в ведущем (ГО_прд) и ведомом (ГО_прм). В соответствии с иерархией ЦСП различают ГО первичных, вторичных и ЦСП более высоких уровней. Задача ГО формировать последовательность импульсов для передачи информационных сигналов, сигналов синхронизации и сигналов управления и взаимодействия с АТС.

Обобщенная структурная схема поясняет работу ГО ЦСП. При построении высокоскоростных ЦСП (вторичной, третичной и т.д.) структура цикла передачи будет отличаться от первичной системой передачи синхросигналов и команд согласования скоростей цифровых потоков, служебной связи и т.д.

Контрольные вопросы:

1. Назовите назначение генераторного оборудования (ГО) в ЦСП.

2. Поясните сущность ведущего и ведомого ГО.

3. Поясните необходимость в канальном интервале сигналов синхронизации в первичных ЦСП.

4. Поясните необходимость в дополнительных сигналов синхронизации во вторичных ЦСП.

5. Изобразите структурную схему ГО первичной ЦСП.

6. Исходя из значений тактовой частоты f_т и частоты следования разрядных импульсов f_р, рассчитайте F_д для ЦСП ИКМ-30.

7. Поясните работу распределителя импульсов для формирования 8-ми разрядных импульсных последовательностей с использованием 3-х разрядного счетчика и дешифратора.

Дата добавления: 2014-09-10; просмотров: 1142; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!