9.3. МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ГРУППОВОЙ И ЦИКЛОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

Требования к устройствам групповой синхронизации.

К устройствам групповой синхронизации в системах ПДС предъявляются следующие требования:

обеспечение требуемой точности групповой синхронизации с учетом всех факторов, влияющих на канал и систему связи;

малое время вхождения в синхронизм как при первоначальном включении, так и после кратковременных перерывов;

автоматическое вхождение в синхронизм и поддержание синхронизации в процессе сеанса связи;

минимальные потери пропускной способности канала связи за счет введения синхронизирующей информации в сообщение;

простота и надежность работы устройств групповой синхронизации.

Методы групповой синхронизации. Классификация.

Этот вид синхронизации имеет исключительно важное значение, так как нарушение синхронизма приводит к неправильному декодированию кодовых комбинаций.

В устройствах групповой (цикловой) синхронизации в отличие от устройств синхронизации по элементам информации о фазе можно извлечь лишь тогда, когда в сообщении есть избыточная информация. Для этого можно воспользоваться избыточностью, вводимой для повышения верности передачи информации. В таком случае факт синхронизации подтверждается сравнительно малым числом обнаруженных ошибок, которые обусловлены только действием в канале связи помех. Когда избыточная информация в сообщении отсутствует, необходимо на передаче вводить специальные сигналы, позволяющие на приеме разделить группы элементов, в качестве которых, в частности, могут выступать кодовые комбинации. При этом скорость передачи информации снижается.

В случаях передачи информации в течение сравнительно короткого промежутка времени и при использовании равномерного кодирования для обеспечения групповой синхронизации достаточно определить начало сеанса связи и послать сигнал пуска (стартовый сигнал) перед передачей информации в канал связи. Такой метод одноразовой передачи синхронизирующей информации называют безмаркерным методом групповой синхронизации. Метод, при котором специальные сигналы, позволяющие отделить одну кодовую комбинацию от другой, посылаются в течение всего сеанса связи, называется маркерным.

Безмаркерный метод групповой синхронизации.

Безмаркерный метод групповой синхронизации можно использовать только при синхронном способе передачи. На рис. 9.17,а приведена структурная схема организации связи при безмаркерном методе групповой синхронизации. Первоначально запуск распределителя приема производится от специальной кодовой комбинации (или серии комбинаций), называемой фазирующей ФК и формирующейся в датчике фазирующей комбинации. В исходном состоянии источник сообщения ИС заблокирован управляющим устройством УУ и передается фазирующая кодовая комбинация с помощью «-элементного распределителя передачи Распределитель передачи в простейшем случае может представлять собой устройство, состоящее из контактной группы и щетки. С помощью щетки происходит считывание элементов сообщения на передаче и запись в соответствующие ячейки распределителя приема Фазирующая комбинация регистрируется на приеме приемником ФК. Если приемник не сфазирован с передатчиком, то ФК не будет зарегистрирована. В конце цикла УУ приемника произведет подстройку фазы приемника. Эта подстройка будет происходить до тех пор, пока приемник не будет сфазирован с передатчиком. После того как приемник сфазирован, передатчик начинает передачу информационных кодовых комбинаций. Накопители передачи Нпер и приема выполняют на схеме рис. 9.17, а роль буферных устройств.

Временная диаграмма работы при безмаркерном методе групповой синхронизации приведена на рис. 9.17, б.

Рис. 9.17. Схема организации связи при безмаркерном методе групповой синхронизации (а) и временная диаграмма работы устройства синхронизации (б)

Время фазирования зависит от длины самой ФК и фазового положения распределителя приема относительно распределителя передачи.

При безмаркерном методе групповой синхронизации подстройка распределителя приемника, как правило, производится на величину, равную длительности одного элемента. Групповой синхронизм после того, как приемник и передатчик сфазировались при данном методе, поддерживается благодаря тому, что приемнику заранее известна длина принимаемых кодовых комбинаций. Моменты начала и конца кодовых комбинаций определены после вхождения в синхронизм на весь сеанс передачи информации.

Недостатки безмаркерного метода: необходимость прекращения передачи информации после любого нарушения групповой синхронизации; отсутствие постоянного контроля синхронизма приемника относительно передатчика (наличие синхронизации можно оценивать лишь косвенно, по появлению большого числа ошибочных кодовых комбинаций); необходимость наличия обратного канала для передачи информации о рассинхронизации приемника. Преимущество безмаркерного метода состоит в том, что фазирование осуществляется без существенного снижения скорости передачи информации.

Маркерный метод групповой синхронизации.

Маркерный метод можно использовать как при синхронном, так и при стартстопном методах передачи. На рис. 9.18, а приведена структурная схема синхронной системы, использующей маркерный метод групповой синхронизации, а на рис. 9.18, б представлена его временная диаграмма.

Рис. 9.18. Схема организации связи в синхронной системе, использующей маркерный метод групповой синхронизации (а) и временная диаграмма работь устройства синхронизации (б)

Алгоритм работы устройства состоит в следующем. От источника сообщение поступает на накопитель и с помощью щетки распределителя считывается элементов в канал связи. На такте считываются элементы маркера, поступающие от датчика маркера. В данном случае за цикл передачи считывается один элемент маркера, который находится в конце кодовой комбинации.

На приеме кодовая комбинация с помощью щетки распределителя приемника записывается элемент за элементом на выходу распределителя подключен приемник маркера, выход которого соединен с управляющим устройством УУ. При расхождении распределителей по фазе маркер не поступает на приемник маркера и УУ смещает щетку распределителя приема на один шаг.

Количество шагов (циклов) подстройки определяется исходным положением щетки распределителя приема (расхождением по фазе между передатчиком и приемником). Смещение щетки распределителя приема будет происходить до тех пор, пока приемник маркера не зарегистрирует фазирующую комбинацию (маркер). Синхронизм в такой системе контролируется на протяжение всего сеанса работы, так как в каждом цикле передачи имеется элемент маркера. При обнаружении рассинхронизации приемник маркера, спустя некоторое время, снимет блокировку с УУ и система связи перейдет в режим синхронизации. В этом режиме приемник маркера запрещает выдачу информации с накопителя.

На рис. 9.19 приведены структурная схема и временная диаграмма стартстопной системы, которая относится к системам с маркерным методом групповой синхронизации.

Рис. 9.19. Схема организации связи в стартстопной системе, использующей маркерный метод групповой синхронизации (а) и временная диаграмма работы устройства синхронизации (б)

Отличительной особенностью данной системы по отношению к синхронной является то, что маркер представляет собой совокупность двух элементов: элемента «Старт», с которого начинается каждая стартстопная кодовая комбинация, и элемента «Стоп», которым кодовая комбинация заканчивается (рис. 9.19, б).

Передатчик стартстопной системы содержит приемник старта и стопа. С помощью схем объединения СО и разделения СР (рис. 9.19, а) производится объединение и разделение информационной части и сигналов маркера.

Преимущество маркерного метода групповой синхронизации состоит в том, что при передаче информации осуществляется постоянный контроль за синхронизмом передатчика и приемника. Недостатком маркерного метода является большее, чем при безмаркерном снижение информационной скорости передачи информации.

В зависимости от требований, предъявляемых к системе связи, может применяться тот или иной маркерный метод групповой синхронизации. Так, синхронный метод широко используется в средне- и высокоскоростных системах ПДС. Стартстопный метод синхронизации применяется в телеграфных аппаратах как в механических, так и в электронных и в низкоскоростных системах ПДС.