Способ передачи сигналов временипО СиНХРОННыМ диСКРЕТНыМ КАНАлАМ СВязи Советский патент 1981 года по МПК G08C17/02 

I

Изобретение относится к синхронизации шкал времени, в частности к способам передачи сигналов времени по синхронным .дискретным каналам связи.

Известны способы синхронизации шкал времени с помощью транспортируемого эталона, передачи сигналов времени по радиои спутниковым каналам связи 1. . Способу передачи сигналов времени по радио- и спутниковым каналам связи присущ ряд существенных недостатков: подверженность сильному влиянию радиопомех, высокая стоимость вновь создаваемых сетей передачи сигналов времени из-за необходимости заново организовывать сеть каналов связи и др.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ передачи сигналов времени по синхронным дискретным каналам связи, согласно которому смещают в сторону опережения момент выдачи ведущей станцией сигналов времени с учетом величины времени распространения сигналов между ведущей и ведомой станциями, используют смещенные сигналы для синхронизации шкалы времени ведомой станции и передачи их обратно на ведущую станцию 2.

Недостатком известного способа является то, что повышение точности передачи сигналов времени приводит к увеличению времени готовности аппаратуры из-за необходимости ее повторного фазирования после смещения ведущей станцией сигналов вре5 мени, предназначенных для передачи, на величину времени распространения сигналов между ведущей и ведомой станциями. Цель изобретения - повышение точности синхронизации путем уменьшения времени

0 фазирования аппаратуры.

Для этого в спосоое передачи сигналов времени по синхронным дискретным каналам связи на ведущей станции кодируют положение сигнала времени, предназначенного для передачи, внутри посылки, передают этот код на ведомую станцию, на роторой его ретранслируют, учитывая задержку на время формирования кода, или оез задержки передают на ведущую станцию,

Q на которой после приема кода восстанавливают положение сигнала времени внутри следующей посылки, затем измеряют интервал менаду восстановленным и переданным в канал сигналами времени, и осуществляют смещение на половину значения измеренной величины, а на ведомой станции после приема кода смещенного сигнала восстанавливают положение сигнала времени внутри следующей посылки и используют этот сигнал для синхронизации.

Кроме того, для повышения точности при передаче двоичной информации на ведомой станции дополнительно определяют интервал времени между моментом декодирования сигнала, принятого от ведущей станции, и очередным тактом передачи, кодируют этот интервал, передают его код на ведущую станцию, где его декодируют и учитывают при измерении.

На фиг. 1 и 2 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип передачи сигналов времени по синхронному дискретному каналу связи; на фиг. 3, 4 и 5 - временные диаграммы, поясняющие принцип передачи сигналов времени по одному из синхронных каналов многоканальной системы передачи двоичной информации.

На фиг. 1 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип передачи сигналов времени, если ведомая станция ретранслирует сигналы времени в сторону ведущей станции с задержкой на время формирования кода сигнала времени. На фиг. 2 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип передачи сигналов времени, если ведомая станция ретранслирует сигналы времени в сторону ведущей станции по щлейфу, образованному на ведомой станции, т. е. без задержки.

Сигнал от эталонного датчика сигналов времени (ЭДСВ) (см. фиг. 1) поступает на вход ведущей станции с задержкой относительно границы синхронной посылки длительностью TO на величину ТА- При поступлении на вход ведущей станции сигнала от ЭДСВ ведущая станция начинает формировать и одновременно передавать в канал код сигнала времени, включающий в себя непосредственно код передаваемого сигнала времени - код префикса и код положения сигнала времени внутри синхронной посылки - код интервала (то - тл)

Ведомая станция принимает из канала код сигнала времени и с задержкой на величину TO ретранслирует этот код на ведущую станцию. Кроме того, ведомая станция после приема кода префикса и кода интервала (tto - ТА) восстанавливает положение принятого сигнала времени внутри следующей посылки, т. е. после приема кода сигнала времени ведомая станция формирует сигнал с задержкой на величину ТАВедущая станция после приема кода сигнала времени аналогичным образом, восстанавливая положение сигнала времени внутри следующей посылки, формирует сигнал с задержкой на величину ТА.

Согласно фиг. 1

Тсм (0 - + + + «л

-fp + + (1)

Тизм ( - «А + 4- tc + + с + «л -

32tp + 2te + V(2)

где Гсм - интервал времени Между моментом постуцденця ца. эход ведущей станции сигнала от ЭДСВ и моментом восстановления ведомой станцией положения принятого сигнала времени вйутри посылки;

Тизгл - интервал времени между моментом поступления на вход ведущей станции сигнала от ЭДСВ и моментом восстановления ведущей станцией положения принятого сигнала времени внутри посылки;

Тр - величира, равная задержке при распространении сигнала между ведущей и ведомой станциями в канале связи.

С учетом (2) выражение (1) принимает

РИД

(3)

си - о

т. е. при синхронизации П1калы времени ведомой станции ведущая станция должна смещать предназначенные дл,5 п.ередачи сигналы вр.ем,еди ЭДСВ в, сторону опережения на величину

(Т нзиЧ-.).

Из фиг. 2 видно, что

7см (в - «А) + -Ср + tc + 30 :-Cp-|.t,T,;(4)

Тяз (в - ) + р + р + с + -«А

2Tp + Te + V(5)

35 с уче.ом (5) вцраж.ение (4) принимает

вид

(Г,зи-Ь с-Ьо),(6)

А-

т. е. в случае ретрансляции ведомой станцией снгйалов без аадер ски на величину Тс ведущая станция должна сйёщать предназначенные Для передачи сигналы времёнц ЗДСВ в сторону опережения на величину

у(2язм + t.).

На фиг. 3 представлены временные диаграммы для случая, когда ведомая станция по окончании приема кода сигнала времени осущеСтйляет декодирование принятого сигнала, кодирует ийтервал (то -тв) между мойентОм декодирования ТА и очередньш тактом передачи и с этим же тактом передачи начинает передавать код сигнала времени в сторону ведущей станции.

На фиг. 4 представлены временные диаграммы для случая, когда ведомая станция

принимает и одновременно передает в сторону ведущей станции код префикса и код интервала (то - ТА), а по окончании их приема осуществляет декодирование принятого сигнала времени, кодирует интервал

(to - Тв) между моментом декодирования

ТА И очередным тактом передачи и с stHM же тактом передачи начинает передавать этот код в сторону ведущей станции.

Для унификации устройств приема-передачи ведущей и ведомой станций целесообразно, чтобы код передаваемого сигнала времени включал в себя код префикса, код интервала (TO - ТА) между сигналом ЭДСВ, предназначенным для передачи, и границей передаваемой посылки и код интервала (тго-тя) между моментом декодирования ведомой станцией принятого сигнала ТА и очередным тактом передачи. ПОСКОЛЬКУ на ведущей станции нет необходимости передавать код интервала (тп-Гв ведущая станция вместо кода интервала (тп - тп) может передавать код какой-либо служебной информации.

На фиг. 5 представлены диаграммьт для случая, когда ведомая станция, осуществляя лекодиоование принятого сигнала в момент его восстановления ВНУТРИ следутощей Гпогле поиемя кода сигнала времени посылки ТА, начиняет кодировать интервал времени то - тп) между моментом пекопирования Т л и очередным тактом пер ёпячи и с этим же тактом пеоепячи начинает Формировять и одновпеменно перепявять код преЛикпя и код интервала (тгп-Тв) в сторону ведущей станции.

В этом случае коя сигнала времени вклгочяет в себя коп префикса и код интервала между сигналом времени. прег иазначенным для передачи, и гранипей. перед.аваемой посылки - код (то-ТА), Для ведущей станции и код (TO - тв) для ведЬйЬй стянции.

Из фиг. 3 видно, что при поступлении сигнала от ЭДСВ на вход вепушей станции последняя начинает формировать и одновременно передавать в канал код префикса и код интервала frn-Тл), а вместо кона интервала (то - ТР) Формирует и передает в канал код служебной информации.

Ве.яомяя станция принимает из канала код префикса, код интервала (то - т) и код служебной инАоРмапии, а по окончании их приема осуществляет лекодировяние .принятого кода сигнала времени, кодирует интервал (тл - тв) между моментом лейодипочания 7д к очередньтм. тактом пепегсачи и с этим же тактом передачи начинает передавать код префикса, коц интервала (тп - тл) 1т ..ко д интерв я .да (тп...- Тв) в стрг пону ведущей стянпии. Кроме того, ведомая гтаниия. осуществ.дяя декодирование принятого кода интеовала (. восстанявливает положение принятого сигнала ВНУТРИ следующей Гпосле приема кода префикса, кода интервала (TO-ТА) и кода служебной информации) посылки и испо.пьзует этот сигнал для синхронизации своей щкалы времени.

Ведущая станция аналогичным образом, осуществляя декодирование принятого кода интервала (TO-ТА) и кода интервала (TO-тгв), восстанавливает положение принятого сигнала времени внутри очередной (после приема кода префикса, кода интеовала (TO - ТА) и кода интервала (TO - Тв) посылки.

Согласно фиг. 3

7см ( - л) + -Ср -f Те -Ь Л

Tp-|-Te-fr ;(7)

THSM - ) + -Ср + с -f - ) -f

15 + Тр+Т,- -Тл+Тв. 2(Тр + Те-ЬтЛ (8)

С учетом (8) выражение (7) принимает

вид

20

(9)

Т ---Т

см - п изм

т. е. для компенсации задержки доставки эталонного сигнала ведущая станция должна смещать-преднязняченные для передачи сигналы времени ЭДСВ в сторону опережения на величину - ТизмИз фиг. 4 видно, что

7см (% - ) + tp 4- -«с 4-

Тр+.4-%;(10)

Тнэм 0 - -ЕЛ) + i:p -f (-Со - ta) 4- +

+ + тЛ-Те, (П)

.т. е. в случае ретрансляции ведомой станцией кода префикса и кода интервала (TO - ТА) без задержки на величину Тс ведущая станция должна смещать птэеяназначенньте для передачи сигналы ЭДСВ в сторону опережения на величину - (Уизм -f ) Согласио фиг. 5

7см (TO - ) + Тр -f Ч- л Ср 4-Ч 4-

(12)

7изм - (в - л) -f -Ср + -f + (TO - Тв)4+ Т, + Тр + (Ср4-Тс + тД (13)

С учетом (13) выражение (12) принимает вид

г Lr

(14)

55

см - п изм

Выражение (14) определяет величину необходимого смещения ведущей станцией сигналов времени ЭДСВ при синхронизации щкалы времени ведомой станции лля случая, когда ведомая станция, осуществляя декодирование принятого сигнала в момент восстановления внутри следующей (после приема кода префикса и кода интервала (TO-ТА) посылки ТА, начинает кодировать

интервал времени (TO-Тв) между моментом декодирования ТА и очередным тактом передачи и с этим же тактом передачи начинает формировать и одновременно передавать в сторону ведущей станции код префикса и код интервала (то - тв).

Таким образом, настоящий способ исключает необходимость повторного фазиро вания аппаратуры после смещения ведущей станцией сигналов времени, подлежащих передаче, в результате чего обеспечивается сокращение времени готовности аппаратуры.

При наличии многоканальных систем передачи двоичной информации способ позволит передавать с достаточной точностью сигналы времени по любому из синхронных каналов системы, исключая при этом необходимость организации специальных синхронных дискретных каналов.

Формула изобретения

1. Способ передачи сигналов времени по синхронным дискретным каналам связи, согласно которому смещают в сторону oneoej жения момент выдачи ведущей станцией сигналов времени с учетом величины времени распространения сигналов между ведущей и ведомой станциями, используют смещенные сигналы для синхронизации щкалы времени ведомой станции и передачи их обратно на ведущую станцию, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности синхронизации путем уменьщения времени фазирования аппаратуры, на ведущей станции кодируют положение сигнала времени, предназначенного для передачи, внутри посылки, передают этот код на ведомую станцию, на которой его ретранслируют, учитывая задержку на время формирования кода, или без задержки передают на ведущую станцию, на которой после приема кода восстанавливают положение сигнала времени внутри следующей посылки, затем измеряют интервал между восстановленным и переданным в канал сигналами времени, и осуществляют смещение на половину значения измереннойвеличины, а на ведомой станцни после приема кода смещенного сигнала восстанавливают положение сигнала времени внутри следующей посылки и используют этот сигнал для синхронизации. 2. Способ по п. 1, отличающийся

тем, что, с целью повыщения точности при передаче двоичной информации, на ведомой станции дополнительно определяют интервал времени между моментом деколи рования сигнала, принятого от ведущей

станции, и очередным тактом передачи, кодируют этот интервал и передают его код на -ведущую станцию, где его декодируют и учитывают при изд ерении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1Время и частота. Под ред. Дж. Джесперсона. - М., Мир, 1973, с. 39-70.

2Авторское свидетельство СССР по заявке № 2483156/18-10, кл. G 04С 11/02, 10.05.77 (прототип).

Сигна/ ы

злев

tn-tA npeais Cfif, I I I I I I I I Стаици А Пд « (беёусцкя) СгпанцийА Пм () Станция В Пм (бедомая) Станция 8 Пд (бедомая) L I II I I I I I I I I шз тегш

Сигна/1ы ЫСВ ifff .. | | | | | | I I Станция А Пд, (бедутая) Станция А Пм (бедущая) Станция В Пм Шоиая) Станция В Пд (бедомай) . III I I I X Л L. ГА 8 Стна/1ы ЭДСВ . J 1 J Стации я fdlS (бегущая) 1 СтанцияА Пм (6 едущая) Стадий В Пм (Мамая) tgСтанций В П8 (ведомая) L-LX