RU2237373C1 - Method for organizing clocking system for digital signal transfer in network communication center - Google Patents
Method for organizing clocking system for digital signal transfer in network communication center Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237373C1 RU2237373C1 RU2003104937/09A RU2003104937A RU2237373C1 RU 2237373 C1 RU2237373 C1 RU 2237373C1 RU 2003104937/09 A RU2003104937/09 A RU 2003104937/09A RU 2003104937 A RU2003104937 A RU 2003104937A RU 2237373 C1 RU2237373 C1 RU 2237373C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reception
- transmission
- signal
- digital signal
- interface
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к технике связи, точнее к передаче цифровых сигналов и системам синхронизации, и может быть использован при построении систем синхронизации сетей связи, в оборудовании сетевых узлов, в частности в коммутационном оборудовании и оборудовании систем передачи цифровых сигналов. Наиболее эффективно использование предлагаемого способа для организации стыков сетей связи различных операторов с сохранением существующих параметров качества передачи цифровых сигналов в сети каждого оператора. Предлагаемый способ обеспечивает независимое развитие сетей связи различных операторов.The proposed method relates to communication technology, more specifically to the transmission of digital signals and synchronization systems, and can be used in the construction of synchronization systems of communication networks, in the equipment of network nodes, in particular in switching equipment and equipment of digital signal transmission systems. The most effective use of the proposed method for organizing the joints of communication networks of various operators while maintaining the existing quality parameters of the transmission of digital signals in the network of each operator. The proposed method provides independent development of communication networks of various operators.
Основными причинами фазовых искажений являются:The main causes of phase distortion are:
- процессы дискретизации в передающем оборудовании связи,- discretization processes in transmitting communication equipment,
- изменения задержки распространения сигналов, связанные с изменениями температуры кабельных линий,- changes in the propagation delay of the signals associated with changes in the temperature of the cable lines,
- разность частот генераторов передающего и принимающего оборудования связи,- the frequency difference of the generators of the transmitting and receiving communications equipment,
- блуждания фазы сигналов внутренних генераторов и др.- wandering phase signals of internal generators, etc.
Такие фазовые искажения в технике связи разделяют на дрожания (jitter) и блуждания (wander) фазы сигналов, как указано в рекомендациях ETSI EN 300 462-1-1: "Transmission and Multiplexing (TM); Generic requirements for synchronization networks; Part 1-1: Definitions and terminology of synchronization networks" (Европейский Институт Стандартов Электросвязи, Европейский стандарт электросвязи 300 462-1-1 "Передача и мультиплексирование (TM); Общие требования для сетей синхронизации; Часть 1: Определения и терминология для сетей синхронизации").Such phase distortions in communication technology are divided into jitter and wander phases of signals, as described in ETSI EN 300 462-1-1: “Transmission and Multiplexing (TM); Generic requirements for synchronization networks; Part 1- 1: Definitions and terminology of synchronization networks "(European Institute of Telecommunication Standards, European Telecommunication Standard 300 462-1-1" Transmission and Multiplexing (TM); General requirements for synchronization networks; Part 1: Definitions and terminology for synchronization networks ").
В интерфейсах приема оборудования связи необходимо реализовать способы, обеспечивающие свободный от ошибок прием цифровых сигналов с фазовыми искажениями.In the interfaces of the reception of communication equipment, it is necessary to implement methods that provide error-free reception of digital signals with phase distortion.
Примеры таких способов приведены в ITU-D, Report on Question 16/2-Fascicle 1-New technologies supporting new networks. Chapter 5.2002 (Международный союз электросвязи. - Сектор разработок. Отчет по вопросу 16/2. Издание 1. Новые технологии для новых сетей. Глава 5.2002.)Examples of such methods are given in ITU-D, Report on Question 16/2-Fascicle 1-New technologies supporting new networks. Chapter 5.2002 (International Telecommunication Union. - Development Sector. Report on Question 16/2.
Снижение отрицательного эффекта от блужданий фазы принимаемых сигналов достигается за счет использования буфера, работающего по принципу "первым поступил - первым выводится" (first-in first-out") FIFO в интерфейсе приема, управления проскальзываниями (slip) и подстройки внутреннего генератора принимающего оборудования связи.Reducing the negative effect of phase wandering of the received signals is achieved through the use of a "first-in-first-out" FIFO buffer in the receive, slip control interface and tuning of the internal oscillator of the receiving communication equipment .
Устранение влияния дрожаний фазы принимаемого сигнала производится за счет управления тактами приема и также за счет использования упомянутого буфера FIFO в интерфейсе приема.The influence of phase jitter of the received signal is eliminated by controlling the reception clocks and also by using the mentioned FIFO buffer in the reception interface.
Варианты способов управления тактами приема также описаны в ITU-D, Report on Question 16/2-Fascicle 1-New technologies supporting new networks. Chapter 5.2002 (Международный союз электросвязи. Сектор разработок. Отчет по вопросу 16/2. Издание 1. Новые технологии для новых сетей. Глава 5.2002.)Variants of how to control receive clocks are also described in ITU-D, Report on Question 16/2-Fascicle 1-New technologies supporting new networks. Chapter 5.2002 (International Telecommunication Union. Development Sector. Report on Question 16/2.
В общем виде, способы управления тактами приема сводятся к следующим действиям, выполняемым циклически:In general terms, the methods of controlling the reception cycles are reduced to the following actions performed cyclically:
- формирование тактов приема,- the formation of clock cycles,
- сравнение фазы тактов приема и временных границ существования битов информации в принимаемом сигнале,- comparison of the phase of the clock cycles and the time limits of the existence of bits of information in the received signal,
- подстройка фазы тактов приема при приближении фазы такта приема к временной границе существования бита информации в принимаемом сигнале.- adjustment of the phase of the reception clock when the phase of the reception clock approaches the time limit of the existence of the information bit in the received signal.
Варианты технической реализации способов управления тактами приема могут быть различны. Например, в Техническом описании 4a2.104.282 ТО 4. "Концентратор АПК-1000. Блок ET-L" описана структура и принцип действия блока оконечного станционного комплекта (exchange terminal) ET-L, являющегося интерфейсным блоком для приема и передачи цифровых сигналов ИКМ со скоростью 2048 кбит/с. В блоке ET-L управление тактами приема производится при помощи так называемого “выделителя” тактовой частоты, входящего в приемную часть согласующего устройства. Выделение тактовой частоты в ET-L основано на широко известном способе с использованием колебательного контура, настроенного на частоту 2048 кГц.Variants of the technical implementation of the methods for controlling the clock strokes may be different. For example, in Technical Description 4a2.104.282 TO 4. "Hub APK-1000. ET-L Block" describes the structure and principle of operation of the exchange terminal ET-L unit, which is an interface unit for receiving and transmitting PCM digital signals with speed of 2048 kbit / s. In the ET-L block, the reception clocks are controlled using the so-called “clock selector” included in the receiving part of the matching device. The clock allocation in ET-L is based on the well-known method using an oscillatory circuit tuned to a frequency of 2048 kHz.
Тактирование передачи обычно производится от внутреннего генератора оборудования связи.Transmission timing is usually done from an internal communications equipment generator.
Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности существенных признаков является метод, изложенный в патенте США №5923704 "Transmit clock generation system and method", 13.07.1999, выбранный авторами в качестве прототипа. Предложенная в нем система связи состоит, как минимум, из двух блоков связи, содержащих внутренние генераторы. Генератор второго блока связи является ведущим, а генератор первого блока связи - ведомым. Второй блок связи передает, а первый блок связи принимает сигнал данных. В первом блоке связи производится определение величины разности фаз между принимаемым сигналом данных и тактами приема. По мере нарастания разности фаз, производится подстройка тактов приема. Информация об упомянутых подстройках накапливается и используется для подстройки внутреннего генератора первого блока связи. Сигнал с выхода внутреннего генератора подается на устройство деления/умножения частоты, формирующее сигнал тактирования передачи.Closest to the proposed method for the combination of essential features is the method described in US patent No. 5923704 "Transmit clock generation system and method", 07/13/1999, selected by the authors as a prototype. The communication system proposed in it consists of at least two communication units containing internal generators. The generator of the second communication unit is the master, and the generator of the first communication unit is the slave. The second communication unit transmits, and the first communication unit receives a data signal. In the first communication unit, the phase difference between the received data signal and the reception clocks is determined. As the phase difference increases, the reception clock is tuned. Information about these adjustments is accumulated and used to adjust the internal generator of the first communication unit. The signal from the output of the internal generator is fed to the frequency division / multiplication device, which generates a transmission clock signal.
Однако такой способ имеет следующий существенный недостаток.However, this method has the following significant drawback.
В способе, выбранном в качестве прототипа, синхронизация генератора первого блока связи осуществляется от генератора второго блока связи по принципу “ведущий-ведомый”, что обеспечивает безошибочную передачу цифровых сигналов между этими блоками вследствие отсутствия больших значений размаха относительных блужданий фазы между выходными сигналами внутренних генераторов блоков.In the method selected as a prototype, the synchronization of the generator of the first communication unit is carried out from the generator of the second communication unit according to the “master-slave” principle, which ensures error-free transmission of digital signals between these blocks due to the absence of large values of the amplitude of the relative phase wander between the output signals of the internal block generators .
В том случае, когда внутренние генераторы блоков связи синхронизируются от разных источников сигналов синхронизации или по различным цепям синхронизации (например, принадлежат к сетям связи различных операторов), могут возникать ошибки при передаче цифровых сигналов вследствие больших относительных блужданий фазы между выходными сигналами внутренних генераторов блоков связи и принимаемыми цифровыми сигналами.In the case when the internal generators of the communication blocks are synchronized from different sources of synchronization signals or on different synchronization circuits (for example, belong to communication networks of various operators), errors may occur during the transmission of digital signals due to the large relative phase wander between the output signals of the internal generators of the communication blocks and received digital signals.
Если относительные блуждания фазы между выходными сигналами внутренних генераторов блоков и принимаемыми цифровыми сигналами превышает 18 мкс, безошибочная передача цифровых сигналов между блоками не обеспечивается, как указано в рекомендации ETSI EN 302 084 V1. 1.1 (2000-02) Transmission and Multiplexing (TM); The control of jitter and wander in transport networks. Таким образом, величина относительных блужданий фазы влияет на качество передачи цифровых сигналов между блоками связи.If the relative phase wander between the output signals of the internal block generators and the received digital signals exceeds 18 μs, error-free transmission of digital signals between the blocks is not ensured, as indicated in ETSI Recommendation EN 302 084 V1. 1.1 (2000-02) Transmission and Multiplexing (TM); The control of jitter and wander in transport networks. Thus, the magnitude of the relative phase wandering affects the quality of the transmission of digital signals between communication units.
Задачей настоящего изобретения является исключение влияния величины относительных блужданий фазы между выходными сигналами внутренних генераторов блоков связи и принимаемыми цифровыми сигналами на качество передачи цифровых сигналов между блоками связи.The objective of the present invention is to eliminate the influence of the magnitude of the relative phase wander between the output signals of the internal generators of the communication units and the received digital signals on the quality of transmission of digital signals between the communication units.
С целью решения указанной задачи предлагается производить формирование сигнала тактирования передачи не из выходного сигнала внутреннего генератора, а из опорных тактов приема.In order to solve this problem, it is proposed to generate the transmission clock signal not from the output signal of the internal generator, but from the reference reception clocks.
Суммируя изложенные выше признаки, можно констатировать, что суть предложенного метода состоит в следующем.Summarizing the above features, we can state that the essence of the proposed method is as follows.
Способ организации системы тактирования передачи цифрового сигнала реализуется в сетевом узле связи, который содержит, в частности, интерфейс передачи сигнала, интерфейс приема сигнала и генератор сигнала тактирования приема, используемый для приема цифрового сигнала, и заключается в следующей последовательности действий:A method of organizing a digital signal transmission clock system is implemented in a network communication node, which comprises, in particular, a signal transmission interface, a signal receiving interface and a reception clock signal generator used to receive a digital signal, and consists in the following sequence of actions:
- прием цифрового сигнала в интерфейсе приема с использованием сигнала тактирования приема, вырабатываемого генератором сигнала тактирования приема,- receiving a digital signal in a reception interface using a reception clock signal generated by a reception clock signal generator,
- накопление фазовых отклонений между сигналом тактирования приема и принимаемым цифровым сигналом в интерфейсе приема,- accumulation of phase deviations between the reception clock signal and the received digital signal in the reception interface,
- подстройка генератора сигнала тактирования приема для устранения фазовых отклонений между сигналом тактирования приема и принимаемым цифровым сигналом,- tuning the generator of the reception clock signal to eliminate phase deviations between the reception clock signal and the received digital signal,
- передача цифрового сигнала в интерфейсе передачи с использованием сигнала тактирования передачи.- transmitting a digital signal in a transmission interface using a transmission clock signal.
Способ отличается от ранее известных тем, что в качестве сигнала тактирования передачи в интерфейсе передачи используется не сигнал, вырабатываемый внутренним генератором, а сигнал тактирования приема, вырабатываемый генератором сигнала тактирования приема после подстройки и устранения фазовых искажений.The method differs from previously known in that the transmission clock in the transmission interface uses not a signal generated by the internal generator, but a reception clock signal generated by the reception clock signal generator after adjusting and eliminating phase distortion.
В оборудовании связи цифровой сигнал, предназначенный для передачи, может иметь временные характеристики, отличающиеся от временных характеристик сигнала тактирования передачи. Чтобы при передаче этого цифрового сигнала не происходили битовые ошибки, дополнительно предлагается использовать буфер со структурой FIFO в интерфейсе передачи. Алгоритм работы этого буфера аналогичен алгоритму работы буфера FIFO в интерфейсе приема, за исключением того, что запись в буфер цифрового сигнала, предназначенного для передачи, производится с тактами, имеющими временные характеристики самого цифрового сигнала, затем передаваемый цифровой сигнал считывается из упомянутого буфера FIFO с тактами, определяемыми сигналом тактирования передачи.In communication equipment, a digital signal for transmission may have time characteristics different from those of a transmission clock signal. To avoid bit errors during the transmission of this digital signal, it is additionally proposed to use a buffer with the FIFO structure in the transmission interface. The operation algorithm of this buffer is similar to the operation algorithm of the FIFO buffer in the reception interface, except that the digital signal intended for transmission is written to the buffer with clocks having the time characteristics of the digital signal itself, then the transmitted digital signal is read from the mentioned FIFO buffer with clock cycles determined by the transmission timing signal.
Общая последовательность действий в предлагаемом способе представлена на фиг.1. На фиг.2 показан вариант реализации способа с использованием буфера FIFO.The general sequence of actions in the proposed method is presented in figure 1. Figure 2 shows an embodiment of a method using a FIFO buffer.
На практике способ может быть реализован, например, при его использовании в адаптере сигналов, устанавливаемом на стыках между сетями связи. В одном из вариантов, такой адаптер может иметь два интерфейса приема-передачи цифровых сигналов. Один интерфейс может быть связан с оборудованием связи одной сети, а второй интерфейс - с оборудованием связи другой сети. Внутри адаптера сигналы, принимаемые на одном из интерфейсов, передаются на второй интерфейс для осуществления передачи.In practice, the method can be implemented, for example, when it is used in a signal adapter installed at the joints between communication networks. In one embodiment, such an adapter may have two digital transmit / receive interfaces. One interface can be connected to communication equipment of one network, and the second interface can be connected to communication equipment of another network. Inside the adapter, signals received at one of the interfaces are transmitted to the second interface for transmission.
Блок-схема адаптера на стыке двух сетей связи представлена на фиг.3. В интерфейсе приема-передачи №1 производится выделение тактов из принимаемого сигнала 2048 кбит/с, поступающего из сети связи №1.The block diagram of the adapter at the junction of two communication networks is presented in figure 3. In the receive-transmit interface No. 1, the clocks are extracted from the received 2048 kbit / s signal from the communication network No. 1.
Сигнал тактирования передачи, формируемый из сигнала тактирования приема, используется для передачи цифрового сигнала в сеть связи №1.A transmission timing signal generated from a reception timing signal is used to transmit a digital signal to communication network No. 1.
На интерфейсе приема-передачи №2 производится выделение тактов из принимаемого сигнала 2048 кбит/с, поступающего из сети связи №2. Сигнал тактирования передачи, формируемый из сигнала тактирования приема, используется для передачи цифрового сигнала в сеть связи №2.On the receive-transmit interface No. 2, the clocks are extracted from the received 2048 kbit / s signal from the communication network No. 2. A transmission timing signal generated from a reception timing signal is used to transmit a digital signal to communication network No. 2.
При использования предлагаемого способа организации системы тактирования передачи цифрового сигнала на обоих интерфейсах адаптера, может быть обеспечено исключение влияния фазовых характеристик цифровых сигналов, принимаемых из одной сети, на качество передачи этих сигналов в другой сети.Using the proposed method of organizing a clock system for transmitting a digital signal on both adapter interfaces, the influence of the phase characteristics of digital signals received from one network on the transmission quality of these signals in another network can be eliminated.
Внедрение предлагаемого способа позволит снизить затраты на организацию стыков между сетями связи (в том числе и различных операторов), обеспечивая при этом их независимое развитие.Implementation of the proposed method will reduce the cost of organizing joints between communication networks (including various operators), while ensuring their independent development.
Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа может быть показан на примере.The economic effect of the implementation of the proposed method can be shown by example.
Развитие сетей связи приводит к изменению их структурных параметров и, как следствие этого, в большинстве случаев, к увеличению величины относительных блужданий фазы на стыках между сетями. Для обеспечения безошибочной передачи цифровых сигналов требуется установка дополнительного оборудования на таких стыках. Это оборудование должно устранять влияние относительных блужданий фазы сигналов. Используемое в настоящее время оборудование вторичных задающих генераторов (ВЗГ) или адаптеров/разветвителей сигналов синхронизации (АРСС) лишь частично устраняет это влияние, поскольку реализуют способ описанного прототипа.The development of communication networks leads to a change in their structural parameters and, as a result of this, in most cases, to an increase in the magnitude of the relative phase walks at the junctions between the networks. To ensure error-free transmission of digital signals requires the installation of additional equipment at such joints. This equipment should eliminate the effects of relative phase wandering signals. The currently used equipment of the secondary master oscillators (VZG) or adapters / splitters of synchronization signals (APCC) only partially eliminates this influence, since they implement the method of the described prototype.
Внедрение предлагаемого способа позволит не только полностью устранить влияние относительных блужданий фазы сигналов, но и существенно снизить затраты на дополнительное оборудование.Implementation of the proposed method will not only completely eliminate the influence of the relative phase wander of the signals, but also significantly reduce the cost of additional equipment.
Ориентировочная стоимость устройства, реализующего предлагаемый способ, не превышает 32000 рублей. Минимальная стоимость сертифицированных ВЗГ превышает 580000 рублей. Минимальная стоимость сертифицированного АРСС составляет около 102000 рублей. Таким образом экономический эффект может составить от 70000 р до 550000 рублей на каждый стык.The estimated cost of the device that implements the proposed method does not exceed 32,000 rubles. The minimum cost of certified VZG exceeds 580,000 rubles. The minimum cost of certified ARSS is about 102,000 rubles. Thus, the economic effect can range from 70,000 p to 550,000 rubles for each joint.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003104937/09A RU2237373C1 (en) | 2003-02-18 | 2003-02-18 | Method for organizing clocking system for digital signal transfer in network communication center |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003104937/09A RU2237373C1 (en) | 2003-02-18 | 2003-02-18 | Method for organizing clocking system for digital signal transfer in network communication center |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003104937A RU2003104937A (en) | 2004-08-20 |
RU2237373C1 true RU2237373C1 (en) | 2004-09-27 |
Family
ID=33433534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003104937/09A RU2237373C1 (en) | 2003-02-18 | 2003-02-18 | Method for organizing clocking system for digital signal transfer in network communication center |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237373C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610697C1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-02-14 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for retransmitting data via user datagram protocol |
-
2003
- 2003-02-18 RU RU2003104937/09A patent/RU2237373C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАРКУН М.А. и др. Цифровые системы синхронной коммутации. - М.: Эко-Трендз, 2001, с.147 и 148. СИТНЯКОВСКИЙ И.В. и др. Цифровые системы передачи абонентских линий. - М.: Радио и связь, 1987, с.155-157. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610697C1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-02-14 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for retransmitting data via user datagram protocol |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2528254B1 (en) | Method and device for time synchronization | |
US5357360A (en) | Optical data network having adjustable delays for switching over to backup unit | |
US5423058A (en) | Simulcast transmission system with selective call tones | |
US9172525B2 (en) | Method and device for compensating for time path | |
JP2006503480A (en) | System and method for synchronizing communication terminals in an asynchronous network using time stamps | |
EP0138434B1 (en) | Multipoint data communications | |
KR20050102668A (en) | Method providing distribution means for reference clocks across packetized networks | |
US5796796A (en) | Pointer adjustment jitter cancellation processor utilizing phase hopping and phase leaking techniques | |
CN101795190B (en) | Method and arrangement for adjustment of a clock signal | |
AU722056B2 (en) | Virtual time loop | |
US7305013B2 (en) | Handling traffic in a synchronous communication network | |
RU2237373C1 (en) | Method for organizing clocking system for digital signal transfer in network communication center | |
US6658073B1 (en) | Method and system for reducing jitter on constant rate data transfer between asynchronous systems | |
EP1164730B1 (en) | Method to transport a reference clock signal | |
JPH08139642A (en) | Radio equipment | |
KR100718380B1 (en) | Method and apparatus to improve the resolution of time measurements and alignment in packet networks by time modulation | |
US7139273B2 (en) | System and method for synchronizing between communication terminals of asynchronous packets networks | |
RU2199178C1 (en) | Method for network clock synchronization of generators | |
JP3773219B2 (en) | Time synchronization method and system in digital synchronization network | |
JPH02142231A (en) | Jitterless optical transmitting system | |
JPS601952A (en) | Frequency synchronizing system | |
JPH08154088A (en) | Phase adjusting circuit | |
JP2004040569A (en) | Clock phase supply method and system | |
JP3041333B2 (en) | Data communication system | |
KR100307403B1 (en) | Network synchronization of mobile communication exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120207 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160219 |