автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.14, диссертация на тему:Оптимизация управления и иерархической структуры сети тактовой синхронизации локальных интегральных цифровых сетей связи

ОДЕССКИЙ ЭЛШРШЕЖМЕСИИЙ ИНСТИТУТ СВЯЗИ им. А. С. ПОПОВА

На правах рукописи

Аж САДЕК ХАБИБ Сирийская Арабская Республика

.ОПГИШЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ И ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ . СЕТИ ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ЛОКАЛЬНЫХ ИНТЕГРАЛЫЖ ЦИФРОВЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ

05.12.14 -Сети, узлы связи и распределение информации;,

05.12.02 - Сисгеш и устройства передачи информации.по каналам связи

АВТОРЕФЕРАТ '

диссертации, на' соискание ученой степени кандидата технических наук

Одесса 199?

Работа выполнена в Одесском электротехническом институте^ * связи им. A.C. Попова.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

B.И. БОЩ ■

Официальные оппоненты: . доктор технических наук, профессор

C.B. БУХАРИН (Воронежский гос. университет)

кандидат технических наук Н.И. ТАРАСОВ (ШИИС)

Ведущее предприятие - Киевский институт инженеров

гражданской авиации

Защита состоится К »марта 1992 г. в 10.00 часов на заседании Специализированного Совета KII8.05.0I в Одесском электротехническом институте связи им. A.C. Попова по адресу: 270021, Одесса, 21, ул. Челюскинцев, I.

С диссертацией можно-ознакомиться в библиотеке СВИС им. A.C. Попова. ' _

Автореферат разослан "_" ■_ 1992 г. .

Учений секретарь Специализированного Совета :-:.г.н., профессор

П.П. Воробиенко

■ . ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. » г

. ¡I ismt - '

.Актуальное V ь темы и состояние

&& П р о с а. Теоретическое обоснование, принципы построения и техническая реализация синхронизации цифровых сетей связи (ЦСС) являются неотъемлемой частью их теории, разработки и внедрения. Главная проблема синхронизации ЦСС заключается в необходимости обеспечения взашшой работы большого числа узлов автоматической коммутации (УMí) различных уровней, систем передачи (СП) и т.п., имеющих пространственное и временное разделение; различные скорости перемещения цифровых потоков информации. i

В настоящее время во всех странах (СССР, США, Сирии, Японии, Англии, Франции, Германки, Италии, Швейцарии и др.) применяется различные вар.чанти способа принудительно?! синхронизация иерархичэ-скоЛ струхтурм. Во босх странах синхронизация сводится, в супмосги,

обеспечена синхронной п?родачч по ЦСС перзичьта групп (2048 кЗи*/« в Европе и 1514 кбит/с в С'ЛА п Японии). Этого достаточно для синхронизации есзх входящих в cccrait этих групп низкоскорост-ккх ?:з!<олов. Воздэ ictesroa на верхнем уровне иерархии один или несколько со,пущих yesos, коториэ задает частоту сети (обычно это ъгоют.з стандарт чзстога (АСЧ), в частности, цосиоеко) с долго-впс.'снпоИ irecïc.Si:rj;:'ocïbs частой;, не препяагщоП . На

c.CM.-btux перзр;'лчгск!сс урог.!ях рссго-тагазгся системы фазовой ззюлодзтро&ск veroгу 'MAI7Í/ с kmpt'ssu.'«! генераторами.

ii,;pr;ocT3r¿2HHoe wsiawse ученьк к специалистов все" стран c'jp?.r,c:*0 на .'.ач--а?":о.шых показателей, в час?ностл,

юпспсстл cetri) см.'пгрош'зацнн (СС), чуо позволило получить ряд cy,:¡,}cí'3;:,!HK; рззугьгагоэ. Вмссгз с том исследование псмохоустой-•--.::,.--;;:< СО оуг-чети з р^зр.-'ду ;»opee;ci«K.¡x гадлч.

При ornase соответствующего оборудования каналов связи и узлов в соответствии с принципами "организации системы тактовой синхронизации на внутризоновых и местных первичных сетях", подяе-лавих разработке согласно "Основным положениям дальнейшего развития ЕАСС", предусматривается "запоминание" значения частоты при пропадании синхронизирующего сигнала и переход данного узла в плззиохронный режим с ограниченной продолжительностью работы в нем. При этом необходимо предусмотреть возможность подавления субнизкочастотных фазовых дрожаний.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является развитие методов составления к преобразования математических моделей, разработка принципов построения, исследовани помехоустойчивости и оптимизация иерархической структуры сети принудительной тактовой синхронизации (СТС) с гозшкнсетью работы локальной ИДСС в плезиохренном режиме. При этом решаются следующие задачи:

произвести обзор принципов построения национальных сетей синхронизации различных стран;

предложить математические модели различных способов и струх-vyp СТС и методы их преобразования с целью упрощения и облегчения исследований; . ...

получить аналитические выражения и исследовать помехоустойчивость структур СТС локальных ИЦСС на базе введенных аксиоматических определений помехоустойчивости структуры, потенциальной помехоустойчивости; функций готовности, пацекноати, восстанавливаемости; коэффициента го гси-юс ги;

построить алгоритм и произвести оптимизацию структуры СТС лекальных ИЦСС по минимуму убыли информативной эффективности методом последовательного отсечения-узлов и ветвей графа типа "hcí'Ok-cvokií", являющегося ь:атематической моделью гаяого рода сегеГ;;

разработать и обоснслзагь принципы построения принудительной иерархической СТС с возможностью работы локальной ИЦСС в плезиох-ронном режиме;

сформулировать основные требования, предъявляемые к тактовым генераторам ТГ и к управлению подстройкой их -частоты и фазы С необходимость работы с "запомненным" значением частоты; ^обеспече-ние соблюдения норм на проскальзывания и фазовые дрожания; формирование сигналов требуемых стыков, выполнения сервисных функций) и обосновать необходимость технической реализации управляемых (ведомых) -ТГ СТС ИЦСС на микропроцессорах с целью реализации оптимальных структур СТС, перераспределения функций между аппаратными и программными средствами;

экспериментально исследовать управляемый микропроцессорный (УМП) ТГ СТС локальных ИЦСС и проанализировать полученные данные.

Методы исследования. В работе использованы методы теорий вероятностей и случайных процессов, оптимального принятия решений, дифференциальных уравнений, линейной алгебры, распределения . информации и сетей связи, надежности и программирования.

' Научная новизна' работы состоит в получении совокупности теоретических предпосылок исследования'помехоустойчивости сгрукгур, принципов построения и аппаратной реализации сетей тактовой синхронизации локальных ИЦСС и их составных частей.

' Результаты работы сводятся к следующему:

1. Предложена математическая модель различных способов 'и сгрукгур СТС и приведены формулы, позволяющие эквивалентно преобразовывать их к более простому каноническому виду. -

2. Получены аналитические выражения и исследована помехоустойчивость структур СТС локальных ИЦСС.

3.- Построен алгоритм и 'оптимизированы иерархические сгрукгу-

5

ры принудительной СТС локальных ИЦСС по минимуму убыли информативной эффективности. .

4. Обоснована необходимость технической реализации управляемых (ведомых) тактовых генераторов. СТС ИЦСС с расширенными функциональными возможностями на микропроцессорах.

5. Изложены результаты экспериментальных исследований управляемого микропроцессорного тактового генератора СТС локальных ИЦСС.

Драктическ аяценосгь результатов диссертационной работа заключается в том, что:

использованием предлокенных математических моделей различных способов построения СТС и их преобразованных эквивалентов можно добиться упрощения расчетов, экономии машинного времени;

предложенная методика оценки помехоустойчивости различных структур СТС локальных ИЦСС позволяет сравнивать их,в том числе, и с учетом показателей надежности;

предложенный алгоритм оптимизации структур СГС локальных ИЦСС дает возможность производить обоснованный их выбор по критерию • минимума убыли информативной.эффективности, в частности, в условиях существования линейных взаимосвязей переменных в полученных выражениях дйя расчета убыли информативной эффективности рекомэндова-ны для практического применения, симметричные децентрализованные структуры с автономными информационными связями сипа "исток-стоки";

сделанный вывод о невозможности применения на локальных ИЦСС тактрвых генераторов, реализованных на високослабильных кварцевых генераторах без специальных мер по поддержанию на уровне рекомендаций МККГГ стабильности частоты и фазы тактовых синхросигналов позволил обосновать необходимость технической реализации управляемых ТГ на микропроцессорах, что обеспечило оптимальные структуры СТС ИЦСС, перераспределения функци^ между аппаратными и поограм-иг«\ с роде т вт-ли, реализацию арифметических и логических операций, ■ е г.сл ряда несинхронизиру^их функций;

проведенные экспериментальные исследования определения точности воспроизведения эталонной частоты, дрейфа частоты к фазы генераторов типа "Гиацин?-М" и "Тюльпан-М" ЭТИ ТГ, работающих соответственно в синхронном режиме и в реяиме свободных колебаний, позволяют выработать рекомендации по их использованию на сетях тактовой синхронизации ИЦСС.

Реализация результатов работы. Диссертационная работа является частью госбюджетных и хоздоговорных НИР, выполняемых в ОЭИС им. A.C. Попова. В частности, элементы разработанного управляемого мчкропроцессорного тактового генератора использованы при проведении исследований б рамках КИР ''Трест'', выполнявшейся согласно .постановлению ЦК КПСС и СМ СССР ;.?> 535-168 от 05.07.81 г. Применение Ш1 ТГ позролило обеспечить долгоярсмен-нсс хранение значения частоты, усггчюпягулгося до проподзкпя синхронизирующего сигнала, увелкчоь бзстродеЯсгвке CIC, повысить точность -з работ:.«, умегьгпгь обтем оборудования,'повысить живучесть осей системы передачи информации.

Результаты диссертационной работы использованы гакао в учоб-аом процессе при диплокасм проекгяровшпи и при постэкогко чтения ЧОЕЫ* курсов.

А п р о б а ц г. я р-а боты. Iis терниям диссерг^юнчой' работы ¿складывались и обсулпались: на ХНУ Всесоюзной научной зосскк, посвященыей Дна Радио -Шосхяа, I9C3 г.); н?» НТС "Citcrcv»' :!1нхрони?^г'.и;' сетей связи" (Мсоква-Каундс, 198Э г., Zb-'-C:3 спрсля); !? респубаикзнстгоЯ науччо-тахничзской школе-секинаро "Анализ и üih?ö3 с::сгем массового обслуживания и сетей ЭВМ" (Одесса-, 19*0г.); к> пустого;.: семинаре "Цифровое с;;сте:-:ы n устройства микхряь/зацга" (ь'осч'г-ч'юсса, 1983 г.}; па НТК прсфсссорс;со-пр-зподпзатедьского юстава ССИО им. A.C. Попова (Одесса, 1987-1991 гг.).

;1 у 6 л л к а ц к и.. По результатам штелнекных исследований ЗПуГ);лпкОЬаНС ПЯГ1- пеЧЗТПЙХ рлбег. rj

Объем и. структура работ. Диссергационна работа состоит из введения, пяти глав, заключения. Работа содержи 131 е., е том числе 92 с. текста, 28 с. рисунков и таблиц, II с. библиографии, содержащей 117 наименований.

ОСНОВНЫЕ ПОЛШЕНЙЯ, ВШССЙМЫЕ НА ЗМДОГУ

1. Результаты анализа принципов построения и технической ре£ лиэации структур национальных сетей -тактовой синхронизации ИЦСС различных стран, тенденции и перспективы их развития.

2. /.атематические модели различна: споссбоз и структур сетей тактовой синхронизации ИЦСС, а также кегоды их преобразования.

3. Исследование помехоустойчивости структур сетей тактовой синхронияацзк локальных ИЦСС на базе полученных аналитических выражений•

4. построение алгоритма и оптимизация на его основе структуры СТС локальных ИЦСС по критерию минимума убыли информативной эффективности методами структурного анализа и последовательного отсочония узлов (вершин) и ветвей Срзбер) . • .

5. Нобый подход к.разработке управляемого тактового генерато ра СТС ИЦСС на базе микропроцессоров и его техническая реализация

6. Изучение путем проведения эксперимента к обработки получе пых результатов точности воспроизведения эталонной частоты, дрейфа частоты и фазы генераторов типа "Гиацинг-И" и "Тюльпан-Ы", работающих соответственно в синхронном рокчие и в режиме свободных колебаний.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

со введении обоснована актуальность темы и состояние Р".'ПГ';с1, поставлена цель и яадоча диссертационной работы,

основные иаузнкз результаты, отражены научная новизн

практическая ценность и апробация результатов. Кратко изложено-содержание диссертации по разделам.

В первом разделе подчеркивается необходимость синхронизации ИЦСС. Приведены различные способы синхронизации ИЦСС. Рассмотрен анализ различных структур и реяшмов работы сетей тактовой синхронизации ИЦСС, имеющихся на сегодня в мировой практике. Показано, что во всех странах мира применяют способ принудительной синхронизации иерархической структуры. При таком способе предусматривается один или несколько ведущих узлов, которые задают эталонную частоту. Для повыпения надежности сети синхронизации используются на ведущем узле три или больше цезиевых'стандарта частоты, обеспечивающих нестабильность частоты не хуке ЫО-**. На остальных узлах иерархии используются устройства ФАШ с кварцевыми генераторами. При пропадании синхросигнала (отказе всех линий) данный узел переходит в автономный режим работы с запоминанием частоты сети в момент пропадания синхросигнала.

Второй раздел.посвящен оптимизации структур сетей тактовой синхронизации локальных ИЦСС и систем ФАПЧ, применяемых на ведомых УАК в качестве основы кварцевых тактовых генераторов. Математическая модель различных способов построения сети тактовой синхронизации ИЦСС, определяющая их структуру, представляется' в виде следующей системы неоднородных дифференциальных уравнений

* ДУ Ьс/, % а -п/ - г/£) -

А/

- Е к/1 [у у и - П/) У Л Ш,

£

где ¡"¿у - задержка передачи между УАК различных тактовых центров; - коэффициент управления; - фаза генератора синхронизации на I -й станции; (¿) - собственная частота этого генератора.

Понятно, что в математической модели (I) частоты и фазы гакто вых синхросигналов зависят, прежде всего, от величин задержек передачи между УАК различных тактовых центров, что нежелательно. В СТС, поведение которых описывается дкфуравнением (I) при определенных условиях, этот недостаток мокно устранить.

В математической литературе давно известна идея эквивалентного преобразования дифференциальных уравнений и методы его выполнения, в результате чего исходная структура эквивалентно изменяется; что упрощает исследование такого рода систем, в частности исследование устойчивости, управляемости, динамики и т.д. Результат упрощений - получение различных канонических форм дифференциальных уравнений. Главное достоинство основного вида таких форм -огсуютвие взаимосвязи между каноническими переменными, возможность* непосредственного интегрирования, нахождения решений, а, следовательно, исследование, динамики и- др.

Система (I) записывается в матричной форме и показывает ¿не,

что получение канонической чисто диагональной формы квадратной

матрицы размера М* N коэффициентов, каждый из которых являет-

-РТ

ся полиномом от переменных р . и 2.= в ( р - - оператор

Лапласа), возможно при реализации условий и только в этом случае, когда все диагональные элементы указанной выше матрицы равны друг другу, т.е. числа /77/ , У/ - N должны быть одинаковы.

№ I - число УАК СТС ЩСС, имеющих информационные (синхронизирующее) связи с с -м УАК. Выбор матрицы преобразования, эквивален1

но приводящей матрицу коэффициентов к чисто диагональной форме,

\ ■

о;>'о?'--дч:-ю определяет и эквивалентные преобразования структур ¡Л С сводящиеся к каноническим.

Рассмотрены структурные преобразования математических моделей кварцевых тактовых генераторов на основе систем ФАГН ведомых УАК.

Математической модельв непрерывней однопеглевой типовой сис-томц ФМН (объекта регулирования)служит неоднородное дифуравнение Рида

кш си 7 (2)

где {р(к) - елглбка системы; ;

Уотт ~ Фаза ведущего тактового генератора (ВТГ) (задающее воздействие); (¿) -фаза ведомого генератора (ВдТГ) (регулируемая величина); К(¿) - нелинейный когф^чгеенв передали (СЬЧ) (кнзрциоккоегь улрав::голп); 3(/ - крутизна характерно мес: управителя; 1Л (с) - мгновсннс-а нспряясяио на сходе учрзгкгелл (рггулируап;. о воздействие); - начальная'расстройка ВдТГ относительно ВТГ (гневнее ьозиученке);. / ("О - деста-факторы, обускозяизает-кз пссгабияыюсгь час тоги (фаз«) ВдТГ; £' - ¡зрецд (независимая переменная).

Д'.ф-рагнеяи-з (2) привод'.п'ся :с системе уравнений к локазывеоу-сл. ир::<глы преобразования последней к более простому ¡гансннчзско-т.-:у ввду. Согласно указсквнм экв^валентн-лл иагекаитссхиа креоб-рллоз&.глп; структура тактового гензргуора на базе с «стеки ЗАГЛ •;акзсе ко^сиится эквивалентно, получая более простой канояичзсклй чпзго даэлидоьмь'П зад. Указапик-;- прзобрг.золания рагемотргш, когда згзрак^ер'/сл-ичзским числам уравнения (2) огвзчазт элегектар-ныз дгмгели перзого порядка, а коэффициент передачи '1'НЧ в кольце регуткрзвагая сястона ФлГЯ линейный.

П ::ачоствз примеров нсследсганы окгииалентпые преобразования структур аисте?.! $АШ с ВС ($1.) псгсдскиг когорих опн-

оятогсл двфдаюксгояки ппда: * ,,

- с пропорционально-интегрирующим фильтром

+ м г и{±) он Т

- с астатическим фильтром второго порядка

аЦ3"ТгТг сИ^Ъ-Тг ш * т< -П ^

/^,//1 / ' (4)

с/5ч>ш , ТЛ.¿/V. _} , к,Кг „

Н4-3 ТУГ.•: Н^ТЛ' г1+ ~ + 7~Т~ Ъу'ЩЧ-

с1Ш) 7Л с1И1) 1 7и)

сИ2 Ъ-Тг' (И Т( 7г • ' '

Б уравнениях (3) и (4) обозначено: ^Ё) _

•':оозая озибка системы ФА1Н я первые три ее производные; То , 7/, Тг постоянные времени соответственно пропорционально-интегрирующего и звеньев астатического ФНЧ; , Х-/ , - коэффициенты усиления;

1 ' ~ ~ внеганее возмущение (начальная рас-

стройка) и первые'две ее производные.

В третье м разделе исследуется помехоустойчивость иерархических структур СТС локальных ИЦСС и "приводится их оптимизация по критерия минимума убыли синхроинформации в зависимости от деформации структуры. ' '

Определение. Помехоустойчивость структуры СТС - это ее способ-ноегь перемещать сшгхроинформаци» от отправителя (перЕичнэго генератора эталонной частоты - ПГЭЧ, ведущего ТГ) к получателям Уведомим ТГ) с заданным качество;.; и учетом дейт-вия дестабилизирующих факторов, включая и экстремалг ныз услсэия (действия разрушающих сил).

Зависимость во времени помехоустойчивости (информативной эф-;-.-л:гизнэсти) структуры СТС локальной ЩСС от ее деформации пред-"V злена в виде

И^Ф^К-ог) & ^ С(/)в(/)

у г,... 6-\ Л= (5)

?де СхГ - наименьшее число верзин графа , удаление ксго-

эых приводит к несвязанному графу; - наименьпее число ребер графа ГШ,Я?) , удаление которых приводит к несвязанному грэ-^у; Ь*/Г ~ эес. К -го узла/ £ -Я ветви; - козф^щкзнг

адаптации (программируемое«!) Л -го уола/^-й зетви; /у/^-ранг у* -й ветви/ А -го узла; ~ Еес (значимость) у- -й

Еетви/ Л-го узла; ~ пропускная способность у-' -й ветви/

/{-го узла; ^(//.<} - стоимость /-й сэтмт/ Х-го узла;/// /V -соответственно число ребзр и гзрпш графа

гТ (•/ г Г 1 - / ^ ^^ Л' ^ ' ^ - 1 о д < о/ ,

(о;

В виду случайности протекания процессов наступления отяаиоа (разрушения) узлов и пегезй СТС, во времени функция п.-еггео^г'-ойч :•• восуи Л) является такзе случайной и можно гопорчть о ¡.п-

тематическом ожидании помехоустойчивости структуры ОЧо г/[{/>..../,:

V момент времени при текущем состоянии СТС. характер!:-

мом ¡\-qTn Я у~о~т

л'сР /^2,

/С-/ '

к-г

где /УСр , Шср - соответственно среднее число из У\~0,Н н '\-0~m работоспособных узлов и ветвей СТС в момент времени Ь^С Анализируя сущность полученных выражений (6) и (7), можно в качестве одного из основных: показателей качества функционирования СЮ локальной ИЦСС ввести функцию потенциальной помехоустойчивоет как отношение функции математического ожидания помехоустойчивое г;: СТС к общей помехоустойчивости, определяемой выражение:.! (5), то есть

Мср п* Мер . Щ

____т —---' (8)

I

■ OÖ

Очевидно, что переходя к прзделу в выражении (Ö) и уеграмл» £~~оо , получим число, которое ко завлсьг от начального состояния СТС локальной ИЦСС полученное число

А - hm /U (K,J, ij • .

сазовек коэффициентом помогоусгойчисссга crpyKiypu СТО локальной

Дглна оценка покехсустой'ШВоеги раз.-.'кчжзс структур'СТС .га-.ал1 :;::>: ИЦСС е. использование*. ••¡экасагса-а'- функций готов-

н хт:, и&дсздосги, оиг,:г:1,.,;:лл;.г.сзког1.:. 3;аодоно дкффзрзнциалыхх уравнение, описывающее фунмрга готовности СТС, найдено его раю -мне сделано ззилючание о си.ичом илияп;;;; значений средней инте] сивности огказев обопудеганкя СТС и сроднс": инуонсивнссти его ьосетсновленля на диьамшеу функци;: готовности.

Информативная эффективность (помехоустойчивость) СТС лак эль-пых ИЦСС проанализирована с зависимости от деформация ее структу сначаяг для узлов и линий «вязи в отдельноеги, а затем в Целом д

всей СГС. В качестве критерия оптимальности-зыбран минимум убыйн информативной эффективности СТС.

Для исследования ил формативной эффективности СТС ИЦСС (расчета убыли скнхооинформации) за счет деформации ее структур..; применён метод последовательного отсечения узлов/ветвей. Сущность метода заключается в следующем. Отсекается любой,наугад взяткй узт/ ветвь и рассчитывается убыль синхроинформации по формулам:

- для узлов (тактовых центров) тк

л/, (i--

- для ветвей (информационных сзязей) S * .

y^bAfcföcMSfxl ¿ = ,

где Шк , А/г - соответственно число отказавших ветвеЛ/уахог

- 11у

при отсечении Л -го узла/ J -й ветви; Ь/-,,_ - -л5ыль синхроин.го'.ма-

Ua •

ции при отсечении К -го узла; ->cpfj - убыль синхроинформацииi при отсечении J -й ветви; !Т\ А/ - соответственно число ветвей и узлов СТС ицсс. : '

Отсеченный узел/ветвь восстанавливается и болызе не огсекалтсч. Отсекается следующий ff/j + ) узел/ветвь и рассчитывается ин■'.-:■,;;-мативная эффективность полученной деформированной структуры CTС ИЦСС по формулам (10) или (II) соответственно.

Определяется, общая информативная эффективность всей ст'п-с.-у-рн СТС ИЦСС

о // т

I ¡о

Вычисления аналогичным образом производятся г.;:-:

всех G- различных сравниваемых структур « затем эг.1>;д«т;;

У* — мин , V /,г.....а.

/ /

Структура CTС МЦСС с наименьшим УСИ2 , У ; vW,<?, .... £ признается оптимальной. Построен соответствующий алгоритм оптимизации. В качестве конкретного численного примера исследована структура СТС ИЦСС типа исток-стоки.

В четвергом разделе разрабатывается принудительная сеть тактовой синхронизации с возможностью работы локальной ИЦСС в плезкохронном режиме.

Сформулированы требования, предъявляемые к СТС ИЦСС, обоснован выбор метода образования синхронизирующего сигнала.

В качестве примера метода построения принудительной синхронизации иерархической структуры выбран концерн ßsEE Sysictll (США приведена предлагаемая сеть синхронизации Сирийской Арабской Республики.

Подчеркивается природа возникновения проскальзываний ЦСЭ из-за расхождения частот сигналов ТГ тактовых уровней СТС ИЦСС и изменения значений задержек в линиях связи,. их связывающих. Обосно пинается по числу проскальзываний ЦСЭ возможность применения для t СТС локальных ИЦСС плезиохронного режима работы СТС ИЦСС; этот режим работы соизмерим по качеству организации связи различных видов с синхронным и его можно рекомендовать для применения на локальных ИЦСС, особенно вначале внедрения или в аварийных ситуациях. Дана оценка жесткости требований к относительной нестабильности ТГ: автономный тактовый генератор на любом тактовом уровне, реализованный на .базе кварцевых генераторов, не может выработать тактовый синхросигнал с такой нестабильностью без дополнительных мероприятий, например, без автоподстройки частоты таких ТГ.

Оценен объем эластичной памяти, обеспечивающий заданный интервал времени между проскальзываниями ЦСЭ,.и сделан вывод: применена пп локальных ИЦСС ТГ, реализованных на високостабильньтх кварцевых un,-paтор«х, невозможно из-за существенных величин задержек пере-

дачи тактового синхросигнала и трудностей технической реализации эластичной памяти.

На основании анализа"полученных расчетных данных по выведенным аналитическим соотношениям определено, с сгшой стороны, неприемлемость найденной величины задержки тактового синхгссигнала, а с другой - затруднительность технической реализации расчетного значения объема эластичной памяти. Все вместо взятое позволило констатировать факт: применение на локальных ИЦСС ТГ, реалисоазе-ных на высокоетабильных кварцевых генераторах без специальных • по поддержанию на уровне рекомендаций ЖКТТ стабильности и фазы тактовых синхросигналов невозможно. Разработка указанных спецмер и техническая реализация управляемого микропроцессор.- то ТГ приведены в п я т о и разделе диссертационной рабе гл. Сформированы .требования, предъявляемые к характерно тикам упраг^-емого ТГ:

1. Необходимость работы с "запомненным" значением час тоги при пропадании внешнего синхронизирующего сигнала и

ее "хранения" в течение длительного времени (порядка нескольких часов и деле суток).

2. Выдержать нормы ШШТ на проскальзывания и.фазовые

ния* тактовых синхросигналов, обеспечив подавление "субнизксчаст.г-ных дрожаний фазы, обусловленных изменением эааери?х рэспроетрлне-ния синхросигнала по различны?,I линиям езяен.

3. Возможность работы и формирование сигналов требуемых с.гг-ков, в частности, возможность синхронизации от внешнего нсточ^к^ с инхрокикирущей • час то ты.

4. Обеспечение выполнения сервисы!«:, якглчаяг и ' н-г? --.л -зир.-хедге" функции.

Обоснована необходимость реализации управляемого Г1 .—» ■ -процессорах.

Разработана функциональная схема управляемого микропроцессор-;г;г:.' Т:' СТС <ЦСС, приведенная на рис. I, а на рис. 2 изображены г'1; fzsa точности воспроизведения частоты эталонного генератора Чл'-cJ; црайфа частоты и фазы сигнала УМП ТГ в автономном режиме.

о з а к л а ч е н и и приведены основные результаты диссер-которые можно свести к следующему:

1. Обоснована .необходимость синхронизации, принципы синхронизации цифровых систем и выполнен обзор различных структур сетей так тоьэй синхронизации ЩСС, имеющихся в эксплуатации в различных странах мира.

2. Показана возможность эквивалентного преобразования математи ческих моделей сетей тактовой синхронизации ИЦСС в виде дифуравне-ний к чисто диагональному виду с соответствующим изменением сгрунту

3. Приведены эквивалентные преобразовании структур систем 1А'Н с Р,С (R L) фильтрами никних частот -в кольце регулирован!:«, д::памйка которых описывается неоднородными дифуравнениями второго и третьего порядков.

»

4. Исследована помехоусгойчивость структур сетей тактовой '!И:;хро:11'.заии»1 локальных ИДСС на базе введенных аксиоматических:

с теделений: помехоустойчивости-структуры, потенциальной помехоустойчивости; функций гстогчосги, надежноеги, восстанавливаемости; гсэлфицяенга • готовности.

Ь. Произведена оптимизация структуры сотеР синхронизации .■г:".йльныг мСС по-минимуму к 1шфор:1&;,'/.1:-;оп эффективности mstö-последовательного отс&ч. г.кя узлов и ьывей графа типа "исгок-г-токк", являющегося маг^магической моделью тгл )го рода сетей. ..г.оцлэхзч алгоритм указанно;; оптимизации структуры сетей.

О. РбС5М0?репи принципы ПОСТРОС'Ч!£Я иесйрхкчзской структуры ^етн та i-:v о вой с'лнхррнизации ИЦСС и охарактеризован плезиохронныи V""-./'.; ¡.обогм с точки зрения соогвею?г<ия рекомендациям ЖНИ'.

1 I I

5000 КГЦ О-

Г"

204-3 КГЦ О-|

"О о

ФУ

ДМ

Босо/гмз

дч

£043/8

<рункции, выполнимые микропроцессором

II

/Г

ц:рнч с изменяемой полосой гчгапусканиа

цифровой интегратсо с £в;мя гс—О>Т.!ЙЛЛ1/ интегрирование.

—I/

иифреюи с/жотор

'/и N—

-¡V ^ ч-ароистю-,

.'л,о - ""Ллчгх.

п

ЦФД

Гун ДЧ

цап 5000кГЦ фу —¡> 5000/&МЗ г

^ .Х'

Компарэтср

частот

бих. 2048 крц

О

Пф

<рУ

ДЧ,

устройсгво контроля сигмалоз эталонной частоты а пенного генератора

Контрочь сигналов эталонной частоты и нестрого гксрэтора и ыдая ивда-ации о цягарш лйсго '"1 этих талое; кршд гскрзторд системы фагм в{ам1 га-л'уьих аясиавиие'вчрбр^ра о^аю-

№з ьзй8,«памлл а гараш кляцм; вдгю кфрткра м 1*Ди!;1П; «и;«?» вфмдоп а ужч рйиы «.лм-ут:.

н

«стар*

I

. л

авария»

На основания анализа полученных" расчетных данных сцалан ы ,— .вод, с одной стороны, о неприемлемости имеющихся величин залео--:-:; тактового синхросигнала, а с другой,. затруднительности гех>:ич>з«гэ реализации расчетного значения объема эластичной памяти. 3 свс-о очередь эти обстоятельства не позволяют применять ка локальччх тахтовъсх генераторов, реализованных на. гысокостабнльных чвир'тев :.•; генераторах, без специальных мер па поддержания ка уровне мсклу-народных рекомендаций стабильности частоты и фазы тактов'-я 31!;!хр:,~ сигналов.

7. Сфэрмулираванъг основные требования, предъявляема к Т-' СТС ЩСС и к управлению подстройки их частоты и фазы, к рллрел;:-тан ТГ на микропроцессорах, обеспечивагаций их реализация.

8. Проведены ¿ксперкментальние исследования управ::ле:.";.го микропроцессорного тактового генератора СТС КЦСС. Огтозззя-з:*:: ность воспроизведения эталонной частоты, драйф частотр и г;::;;; генераторов типа "Гиацинт-;.!" и '"Гпльпан-М" ЛЯ ТГ, работе;:. их соответственно в"синхронном режиме и в рени:1е свободна коллеллл,*.

Основные положения 'диссертации излетали з следуосих рсб.чгг::

1. Борч В.И., Коваль 3.В., Ази С. 11а?:?хоустоГгл^.Бость н-.-г-. хической структур» еэтей гактоБоЗ синхронизации репюналь:-лч интзгральнкх цифровых сетей связи. - Труди МЙЮА, ГЛ1.

2. Борц В.Я., Коваль В.В., Али- С. Иерархичеекек сеть

вон синхронизации ЩСС с интеграцией обслуживания. ХШ л-;-::-. ; >_ ная научная сессия, - посвященная Дню Радио. Тезису долллллл. Часть I.

'3. Борщ В.И., Кисленко Е.0., Али С., Сево В. Специфика применения метода фазового пространства при синтезе оптимально по быстродействию систем фазовой синхронизации. Республикакскаг научно-техническая школа-семинар "Анализ и сннгез систем массо1 го обслуживания и сетей ЭВМ". Тезисы докладов. Часть И. С. 17^ Одесса, 1990.

4. Борщ В.И., Коваль В.В., Али С. Экспериментальные иасле.1 вания фазовых дрожаний тактового синхросигнала микропроцессора УГС ТСС ЕАСС. Республиканская научно-техническая скола-семинар "Анализ и синтез систем массового обслуживания и сетей ЭВМ", Тезисы докладов. Часть П. С. 180-181. Одесса, 1590.

5. Борщ В.К., Коваль В.В., Али С. Домехоусгойчнеосгь иерархической структуры сети тактовой синхронизации ИЦСС. Ресщ ликаяская научно-техническая школа-ссмжар "Анализ п синтез систем массового обслуживания и сетей СШ". Тезисы докладов.

Часть П. С. 182. Одесса, 1990.

/