SU644410A3 - Способ взаимной синхронизации тактовых генераторов станции сети телефонной св зи - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ВЗАИМНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ТАКТОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ СТАНЦИИ СЕТИ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ времени распространени  существенно вли ет на конечную частоту тактов. Цель изобретени  - уменьшение вли ни  изменений времени распространени  на конечную частоту тактов. Дл  этого в известном способе взаимной синхронизации тактовых генераторов стан . ции сети телефонной св зи с временным унлотнениен , в частности с кодо-импульсной модул цией, при котором производ т деление тактовой частоты станции и деление тактовых частот линий, причем, после образовани  опорной фазы осуществл ют деление тактовой частоты линии со сдвигом по времени-на 180° относительно делени  тактовой частоты станции, измер ют разности фаз между отдельными полученными делени ми сигналами такта линии и такта станции, из измеренных разностей фаз образуют суммарный или усредненный сигнал, которцй используют дл  регулировани  частоты тактового генератора станции внутри его диапазона регулировани  , частоты; дополнительно к сигналу регулировани  частоты в диапазоне регулировани , соответствующем разности фаз, вызванной максимальной разностью частот холостого .хода тактовых генераторов двух узлов сети, при выходе за пределы которого ввод т опорную фазу, образуют дополнительный сигнал, который при положительной разности между положением фазы сигнала такта станции и средним положением фаз сигнала тактов линии, в частности, при превосход щей заданное граничное значение положительной разности между положением фазы тактового сигнала станции и положением фазы, по крайней .мере, одного такта линии задает область регулировани  частоты, середина которой ниже частоты холостого хода тактового генератора станции, а при отрицательной разности - между положением фазы сигнала такта станции и средним значением положени  фаз сигналов такталинии, в частности, при уменьшении ниже заданного граничного значени  отрицательной разности между положением фазы сигнала такта станции и ноложением фазы, по крайней мере, одного такта линии задает область регулировани  частоты, середина которой лежит выше частоты холостого хода тактового генератора. Предложенное устройство основываетс  на принципе введени  в узлы сети ступенчатых смешений фазы в нужном направлеНИИ в результате взаимодействи  сформированной опорной фазы и скачков в области регулировани  частоты, в результате чего можно устранить большие фазовые сдвиги между тактами станции и тактами линии или ступенчато их уменьшить. Это обусловливает то нреимущество, что можно устранить вли ние изменени  времени распространени  на частоту тактов без необходимости у.меньшени  крутизны регулировани ; крутизна регулировани  может быть выбрана такой большой величины, как это необходимо дл  ограничени  фазовых сдвигов, обусловленных отклонением частоты холостого хода генератора от заданной частоты, а также без того, чтобы фазовые сдвиги, обусловленные изменением времени распространени , оказывали вли ние на частоту тактов . Следует отметить, что это вли ние также можно устранить только за счет целенаправленного формировани  опорных фаз так, что такое формирование опорных фаз приобретает особое значение; в св зи с введением определенных скачков в области регулировани  частоты этот результат может быть получен в каждом случае с те.м дополнительным преимуществом, что вследствие ограничени  фазового смещени  потребность в промежуточных накопител х уменьшаетс  до величины от 1/3 до 1/10. С другой стороны такие скачки в области регулировани  напр жени  имеют то значение, что без дополнительного формировани  опорной фазы обеспечивают возможность дополнительного уменьшени  разности фаз; в св зи с повторно проводимым формирование опорной фазы это, вначале ограниченное, уменьшение разности фаз может быть существенно продолжено. Кроме того, можнс) производить дополнительно независимое от образований опорной фазы деление тактовых частот линий, измер ть абсолютную разность фаз .между отдельными сигналами такта линии, получер ными в процессе делени , и сигналами такта станции; из измеренных абсолютных разностей фаз образовывать суммарное, в частности , среднее значение, соответственно формировать дополнительный сигнал, задаюший диапазон регулировани  частоты. Дополнительный сигнал .может быть бинарным сигналом . При этом можно образовывать дополнительный сигнал, пропорциональный разности фаз между тактовыми сигна- . лами станции и линий; сигнал регулировани  частоты накладывают на дополнительный сигнал, задающий диапазон регулировани  частоты; суммарное или среднее значение можно сравнить с заданным номинальным значением и при этом при превышении номинального значени  образуют дополнительный сигнал, задающий нижний диапазон регулировани  частоты и при уменьшении ниже номинального значени  образуют дополнительный сигнал, задающий верхний диапазон регулировани  частоты; изменение дополнительного сигнала целесообразно производить только совместно с образованием опорной фазы; образование опорной фазы может быть вызвано также извне. На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа. Устройство содержит тактовый генератор 1, линии 2 телефонной св зи, делители частоты 3. тактов линии, фазовые дискриминаторы 4, делитель частоты 5 тактов станции , сумматоры 6, фильтр нижних частот 7, регулирующий блок 8, делитель частоты 9 тактов станции, делители частоты 10 тактов линии, фазовые дискриминаторы 11, регулирующий блок 12, сумматоры 13, фильтр нижних частот 14, блок сравнени  15, генератор бинарного сигнала 16, элемент НЕ 17, смеситель 18. Тактовый генератор 1 в соответствии с принципом усреднени  фаз синхронизируетс  тактовыми генераторами других станций сети по лини м 2 телефонной св зи. По этим лини м поступают тактовые импульсы на входы делителей частоты 3 тактов линии, последовательно с которыми включены фазовые дискриминаторы 4, счетные входы которых св заны с выходом делител  частоты 5 тактов станции. Посто нна  составл юща  выходного сигнала каждой опрокидывающей ступени фазовых дискриминаторов пропорциональна разности фаз между соответствующим тактом линии и тактом станции. Выходные сигналы фазовых дискриминаторов 4 суммируютс  в сумматорах 6, с выходов которых сигналы поступают на фильтр нижних частот 7. Выходной сигнал с фильтра нижних частот 7  вл етс  сигналом, регулирующим частоту тактового генератора 1, и подводитс  к управл ющему входу этого генератора через смеситель 18. Делители частоты 3, 10 тактов линии работают со смещением по фазе относительно делителей частоты 5, 9 тактов станции примерно на 180°. Формирование опорных фаз осуществл етс  регулирующим блоком 8. Помимо делител  частоты 5 тактов станции , делителей частот.ы 3 тактов линии, фазовых дискриминаторов 4 и сумматоров 6, содержащихс  в первой схеме синхронизации , область регулировани  которой соответствует разности фаз, обусловленной максимальной разностью частот холостого.хода тактовых генераторов, расположенных в узлах сети (станци х или ретрансл торах), имеетс  втора  схема синхронизации, содержаща  делитель частоты 9 тактов станции, делители частоты 10 тактов линиии фазовые дискриминаторы 11, рабоча  область которой Определ етс  суммой разности фаз, задающей область регулировани  первой схеме синхронизации, и разности фаз, обусловленной максимальным колебанием времени распространени  сигнала в линии. Втора  схема синхронизации в цринципе может иметь аналогичный регулирующий блок 12, как и перва  схема синхронизации, однако, область регулировани  фазы выбираетс  такой величины, что во врем  работы во второй схеме синхронизации не возникает процесс формировани  опорной фазы. Дл  этого область регулировани  фазы Р второй схемы синхронизации должна удовлетвор ть условию : Z/tvmaKc, где 2;4vrn.aKc,:- максимальное колебание времени распространени  в линии между двум  узлами сетиук.рп - указанна  область регулировани  фазы первой схемы синхронизации. (,акс где Щк - Wv - максимальна  разность частот холостого хода между двум  узлами/ v .(э, - крутизна регулировани . В процессе работы,делители частоты 10 второй схемы синхронизации жестко завис т от отдельных тактов линии или тактов станции, причем при необходимости дл  обеспечени  такой жесткой св зи следует предусмотреть дополнительные меропри ти , например , удвоение схем и/или схемы замещени  делителей частот тактов. Выходные сигналы устройств сравнени  фазы к второй схеме синхронизации представл ют поэтбму в каждый момент времени мгновенный фазовый сдвиг между кодовой группой импульсов станции и кодовой группой соответствующей линии. Выходные сигналы фазовых дискриминаторов 11 второй схемы синхронизации суммируютс  в сумматорах 13, и с их выходов через фильтр нижних частот 14 сигнал поступает на блок сравнени  15, осуществл ющий сравнение с заданным значением. Выход блока сравнени  15 соединен с одним подготовительным входом генератора 16 бинарнцх сигналов непосредственно, а с другим подготовительнь1м входом генератора 16 через элемент НЕ 17. Выход тактового генератора 1 подсоединен к регулирующему блоку 8, а вход - к смесителю 18. Втора  схема синхронизации добавл ет к регулирующему сигналу первой схемы дополнительный бинарный сигнал, который при положительной разности между положением фазы такта станции и средним положением фазы тактов линии задает область регулировани  частоты, лежащую ниже частоты холостого хода генератора, а при отрицательной разности между положением фазы такта станции и средним положением фаз тактов линии задает область регулировани  частоты , лежащую над частотой холостого хо-. д,а генератора, в которой частота тактового генератора 1 тактов станции регулируетс  сигналом, поступающим с первой схемы синхронизации , причем изменение дополнительного сигнала производитс  только в св зи с фо1)л111)ова1гисм опорной фазы в первой схеме синхронизации. Дл  этого междусуммирующим или усредн юш,им элементом первой схемы синхронизации и тактовым генератором 1 тактов станции введен смеситель 18, выполненный в виде суммирующего элемента из двух сопротивлений, к которому подводитс  дополнительный сигнал от генератора бинарных сигналов 16, переключаемого только при формировании опорной фазы. К генератору бинарных сигналов 16 от включенного перед ним блока сравнени  15 при превыщении выходным сигналом с суммирующих или усредн ющих элементов порога, соответствующего соотношению импульс-пауза 1 : .1. в фазовых дискриминатоpax II, подводитс  управл ющий сигнал, обеспечивающий переключение генератора бинарных сигналов в такое рабочее состо ние , которое св зано с выдачей дополнительного сигнала, определ ющего нижнюю область регулировани  частоты при уменьщении ниже порогового значени  от сргавнивающего устройства; на генератор бинарных сигналов 16 подаетс  подготовительный сигнал, что обеспечивает переключение генератора бинарных сигналов в рабочее состо ние , которое св зано с выдачей дополнительного сигнала, задающего верхнюю область регулировани . Сама перерегулировка происходите подведением соответствующего сигнала освобождени  от регулирующего блока 8, контролирующего формирование опорной фазы. Способ взаимной синхронизации тактовых генераторов станции сети телефонной св зи заключаетс  в следующем. С помощью блока сравнени  15 определ етс  состо ние лежит ли разность между положением фазы такта станции и средним положением фазы такта линии выще или ниже заданного значени , например 180°, и как только по каким-либо причинам в гервой схеме синхронизации происходит формирование опорной фазы, генератор 16 переводитс  в рабочее состо ние, завис щее от текущего сигнала с блока сравнени  15, при котором добавл етс  к напр жению, регулирующему частоту тактового генератора 1, поступающему с первой схемы синхронизации , такое дополнительное напр жение , что тактовый генератор 1 работает в области регулировани  Частоты, лежащей либо выще частоты холостого хода тактового генератора 1, либо ниже его частоты, и в этой области регулировани  происходит устранение разности между положени ми фаз тактов станции и тактов линии. При этом формирование опорной фазы в первой схеме синхронизации происходит при превыщении области регулировани  первой схемы и (или) при превь1щении максимального фазового сдвига между тактом станции и тактом линии, что определ етс  с помощью регулирующего блока 12 второй схемы синхронизации и (или) путем приложени  воздействи  извне. Следует отметить, что скачок в области регулировани  частоты производитс  одновременно с формированием опорной фазы. Можно также св зать изменение области регулировани  с формированием опорной фазы так, что сначала имеет место скачок в области регулировани  частоты и только после переходного процесса в системе производитс  формирование фазы или же наоборот сначала производитс  формирование фазы и тЬлько после этого формирование опорной фазы. Устранение фазовых сдвигов, обусловлен изменением времени распространени  может быть с достаточной степенью точности получено с помощью чертежа, который в известном смысле осуществл ет двухпозиционное регулирование. Точность можно повысить , если вместо равноверо тных перескоков из одной области в другую предусмотреть скачки, пропорциональные разности фазы тактов станции илинии, дл  чего следовало бы ввести на место блока сравнени  15 и генератора бинарных сигналов 16 соответствующий накопитель аналоговых значений. Возможен также и другой вариант, цри котором можно добавл ть к регулирующему сигналу, поступающему от первой схемы синхронизации , дополнительный сигнал, который при превыщении положительной разности между положением фаз тактов станции и линии заданного граничного значени  задает , по крайней мере, одну область регулировани , лежащую ниже частоты холостого хода генератора, а при уменьщении отрицательной разности между положением фаз тактов станции и линии ниже зад.а нного значени  задает, по крайней мере, одну область регулировани  частоты, лежащую выщ.е холостого хода генератора, в которой частота генератора О тактов станции регулируетс  результирующим сигналом, поступающим с первой схемы синхронизации. При выполнении схемы в соответствии с изобретением в отличие от описанного выще случа  во второй схеме синхронизации отсутствует суммирующий или усредн ющий элемент. Вместо этого выходные сигналы с индивидуальных фазовых дискриминаторов 11 линии подвод тс  к пороговой схе.ме, задающей выщеуказанные граничные значени , котора  управл ет генератором бипарных сигналов 16. В отличие от варианта, изображенного на чертеже, возможно также дл  определенной разности фаз между тактами станции и линии производить не аналоговое, а дискретное сравнение. В качестве фазосдвигающего устройства следует использовать не бистабильную опрокидывающую ступень, а полный сумматор, к которому подводитс  от делител  частоты тактов станции, выполнениого в виде бинарного счетчика, выходное слово, соответствующее текущему счетному шагу в пр мом направлении, а от делител  частоты тактов линии, выполненному в виде бинарного счетчика, выходное слово подводитс  через элемент НЕ.

Тогда на выходе полного сумматора дл  каждого тактового импульса будет фиксироватьс  мгновенное значение разности фаз между тактом станции и тактом линии, представленное в виде соответствующего бинарного слова, которое может быть преобразовано .в аналоговое значение, либо переработано в дискретной форме.

Claims (8)

1. Способ взаимной синхронизации тактовых генераторов станции сети телефонной св зи с временным уплотнением, в частности , с ко до-импульсной модул цией, при котором производ т деление тактовой частоты станции и деление тактовых частот линий, причем, после образовани  опорной фазы осуществл ют деление тактовой частоты линии сосдвигом по времени на 180° относительно делени  тактовой частоты станции , измер ют разности фаз между отдельными полученными делени ми сигналами такта линии и такта станции, из измеренных разностей фаз образуют суммарный или усредненный сигнал, который используют дл  регулировани  частоты тактового генерато . ра станции внутри его диапазона регулировани  частоты, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  вли ни  изменений времени распространени  на конечную частоту тактов, дополнительно к сигналу регулировани  частоты в диапазоне регулировани , соответствующем разности фаз, вызванной максимальной разностью частот холостого хода тактовых генераторов двух узлов сети, при выходе за пределы которого ввод т опорную фазу, образуют дополнительный сигнал, который при положительной разности между положением фазы сигнала такта станции и средним положением фаз сигнала тактов линии, в частности, при превосход щей заданное граничное значение положительной разности между положением фазы тактового сигнала станции и положением фазы, по крайней мере одного такта линии, задает область регулировани  частоты, середина которой лежит ниже частоты холостого хода

тактового генератора станции, а при отрицательной разности между положение.м фазы сигнала такта станции и средним значением положени  фаз сигналов такта лиНИИ , в частности при уменьшении ниже заданного граничного значени  отрицательной разности между положением фазы сигнала такта станции и положением фазы, по крайней мере однЪго та.кта линии, задает область регулировани  частоты, середина которой лежит вьипе частоты холостого хода тактового генератора.

2.Способ пЬ п. 1, отличающийс  тем, что производ т дополнительно независимое от образований опорной фазы деление тактовых частот линии, измер ют абсолютную разность фаз между отдельными сигналами такта линии, полученными в процессе делени , и сигналами такта станции, из измеренных абсолютных разностей фаз образуют суммарное, в частности, среднее значение , соответственно формируют дополни .тельный сигнал, задающий диапазон регулировани  частоты.

3.Способ riori. 2, отличающийс  тем, что дополнительный сигнал  вл етс  бинарным сигналом.

4.Способ по п. 2, отличающийс  тем, что образуют дополнительный сигнал, пропорциональный разности фаз между тактовыми сигналами станции и линий.

5.Способ по п. 3 или п. 4, отличающийс  тем, что сигнал регулировани  частоты

накладывают на дополнительный сигнал, задающий диапазон регулировани  частоты.

6.Способ по пп. 3 и 5, отличающийс  тем, что суммарное или среднее значение,

сравнивают с заданным номинальным значением и при превыщении номинального значени  образуют дополнительный сигнал, задающий нижний диапазон регулировани  частоты и при уменьшении ниже номинального значени  образуют дополнительный сигнал, задающий верхний диапазон регулировани  частоты.

7.Способ по одному из пп. 3-6, отличающийс  тем, что производ т изменение дополнительного сигнала только совместно с образованием опорной фазы.

8.Способ по одному из пп. 1-7, отличающийс  тем, что образование разности фаз вызывают извне.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе.

1. Патент США № 3597552, кл. 179- 15B.S, 03.08.71..