System Wspomagania Synchronizacji

(1)

> REPLACE THIS LINE WITH YOUR PAPER IDENTIFICATION NUMBER (DOUBLE-CLICK HERE TO EDIT) < 1

Streszczenie—W artykule przedstawiono genezĊ, podstawowe elementy skáadowe, rozwój oraz wáaĞciwoĞci systemu wspomagania synchronizacji (SWS) opracowanego przez zespóá zajmujący siĊ w Politechnice PoznaĔskiej synchronizacją sieci telekomunikacyjnych.

Sáowa kluczowe — Synchronizacja sieci, pomiary synchronizacyjne, aparatura pomiarowa, zalecenia ITU-T

I. WPROWADZENIE

SPÓàCZESNE sieci telekomunikacyjne cechuje róĪnorodnoĞü urządzeĔ i systemów transportu informacji pochodzących z wielu Ĩródeá. NiezaleĪnie od charakteru sygnaáu Ĩródáowego jest on zawsze zamieniany na sygnaá cyfrowy. PrzepáywnoĞci strumieni bitów przesyáane w wyĪszych warstwach sieci telekomunikacyjnej dochodzą do 40 Gbit/s dla pojedynczej dáugoĞci fali. Po zastosowaniu zwielokrotnienia falowego mogą przekraczają nawet 1Tbit/s.

Podstawową barierą w dalszym zwiĊkszaniu tej przepáywnoĞci w odniesieniu do jednego wáókna optycznego nie są juĪ wzglĊdy techniczne czy technologiczne lecz ekonomia. Ewentualne straty operatora spowodowane uszkodzeniem jednego wáókna ze strumieniem o przepáywnoĞci 40Gbit/s lub wiĊkszej są na tyle duĪe, Īe musi on zapewniü szybką protekcjĊ uszkodzonego áącza. Czas wymiany áącza na áącze zapasowe powinien byü jak najkrótszy, na przykáad krótszy od 50 ms w przypadku Synchronicznej Hierarchii Cyfrowej (SDH) uĪywanej obecnie w warstwie transportowej sieci. NiezaleĪnie od tego, czy w dalszej perspektywie transport informacji na duĪe odlegáoĞci pomiĊdzy róĪnymi punktami warstwy dostĊpowej sieci bĊdzie realizowaá system SDH czy jakiĞ inny, oczekuje siĊ, Īe dáugoterminowy báąd czĊstotliwoĞci sygnaáów taktujących strumienie bitów nie bĊdzie wiĊkszy od 10^-11. Spodziewamy siĊ takĪe, Īe wolnozmienne fluktuacje fazy sygnaáów taktujących nie przekroczą 21 Ps, gdzie 18 Ps przypada na áącze, a 3 Ps przypadają na dowiązanie fazy do miĊdzynarodowego czasu koordynowanego UTC [1-6]. Cel ten moĪna osiągnąü albo poprzez wyposaĪenie kaĪdego urządzenia cyfrowego w super dokáadny zegar, co jest zbyt drogie, albo poprzez zbudowanie systemu synchronizacji taktów strumieni cyfrowych do taktu tzw. zegara odniesienia

Autorzy są pracownikami Wydziaáu Elektroniki i Telekomunikacji Politechniki PoznaĔskiej (e-mail andrzej.dobrogowski@et.put.poznan.pl;

mieczyslaw.jessa@et.put.poznan.pl; michal.kasznia@et.put.poznan.pl;

lange@gmail.com).

(ang. Primary Reference Clock), nazywanego takĪe zegarem gáównym odniesienia lub zegarem gáównym sieci.

ĩądanie wysokiej jakoĞci taktowania strumieni cyfrowych w początkowym okresie rozwoju sieci cyfrowych wynikaáo przede wszystkim z koniecznoĞci unikania báĊdów transmisji spowodowanych brakiem synchronicznoĞci strumieni bitów wymienianych pomiĊdzy róĪnymi wĊzáami sieci telekomunikacyjnej. Obecnie to nie wystarcza. Dokáadne taktowanie, w szczególnoĞci minimalne wartoĞci fluktuacji fazy, są niezbĊdne samym usáugom. Trudno sobie wyobraziü, przesyáanie na duĪe odlegáoĞci obrazu ruchomego HDTV, a w niedalekiej przyszáoĞci takĪe 3D, bez zapewnienia ĞciĞle okreĞlonych relacji fazowych w przestrzenie oddalonych obiektach sieci telekomunikacyjnej. Istotnym elementem, który moĪe zapewniü odpowiednią jakoĞü taktowania, áącznie z procesem kontroli tej jakoĞci, jest system wspomagania synchronizacji opracowany w Instytucie Elektroniki i Telekomunikacji (od 2006 roku na Wydziale Elektroniki i Telekomunikacji) Politechniki PoznaĔskiej.

II. GENEZA I ROZWÓJ SYSTEMU WSPOMAGANIA

SYNCHRONIZACJI (SWS)

W zespole zajmującym siĊ zagadnieniami synchronizacji sieci telekomunikacyjnej opracowano koncepcjĊ, zaprojektowano i wdroĪono do produkcji siáami wáasnymi i wspóápracujących firm, nastĊpujące urządzenia tworzące SWS:

1. Unikatowy w skali Ğwiatowej system pomiarowy do kompleksowego badania wolnozmiennych parametrów sygnaáów taktowania i synchronizacji na zgodnoĞü z normami miĊdzynarodowymi. Najpierw byá to system SP-2000, od roku 1999 system SP-3000, a od 2009 roku – system SP-4000.

2. Zestaw sond pomiarowych do pobierania sygnaáów badanych z pracujących linii telekomunikacyjnych bez pogarszania jakoĞci informacji transmitowanej w sieci.

3. ħródáo sygnaáu czasu i czĊstotliwoĞci z termostatowanym generatorem kwarcowym lub rubidowym, synchronizowane z satelitarnego globalnego systemu pozycjonowania GPS.

4. Unikatowe Ĩródáo czĊstotliwoĞci wzorcowej z generatorem rubidowym i automatyczną kompensacją starzeniowych zmian czĊstotliwoĞci generatora za pomocą zewnĊtrznego sygnaáu taktowania lub sygnaáu z odbiornika GPS. ħródáo pozbawione jest báĊdu retrygowalnoĞci, dziĊki wbudowaniu podtrzymania zasilania na czas transportu.

5. Tanie i proste w obsáudze dystrybutory sygnaáów taktowania DST pozwalające na zwielokrotnienie sygnaáu wejĞciowego podstawowego lub zapasowego na wiele sygnaáów wyjĞciowych. W dystrybutory wbudowano

System Wspomagania Synchronizacji

A. Dobrogowski, M. Jessa, M. Kasznia, K. Lange

W

2012

(2)

> REPLACE THIS LINE WITH YOUR PAPER IDENTIFICATION NUMBER (DOUBLE-CLICK HERE TO EDIT) < 2 sygnalizacjĊ alarmową zwarciową, co pozwala operatorowi na

bezinwestycyjnie (za pomocą istniejących zasobów sieci transmisyjnej lub komutacyjnej) zorganizowanie scentralizowanego nadzoru nad obecnoĞcią wejĞciowych i wyjĞciowych sygnaáów synchronizacji w przestrzennie oddalonych obiektach.

Prace nad SWS rozpoczĊto z inicjatywy prof. Andrzeja Dobrogowskiego w roku 1992 od budowy Ĩródáa sygnaáu czasu i czĊstotliwoĞci synchronizowanego sygnaáami powstającego wtedy globalnego systemu pozycjonowania GPS (system oficjalnie oddano do uĪytku w roku 1994). Rok póĨniej ruszyáy prace nad wielokanaáowym systemem pomiarowym do kompleksowego badania wolnozmiennych parametrów sygnaáów taktowania i synchronizacji na zgodnoĞü z normami miĊdzynarodowymi. System do roku 1998 nie miaá swojego odpowiednika w postaci urządzenia oferowanego przez firmĊ zagraniczną. PrzyjĊto wówczas nowatorską w skali Ğwiatowej koncepcje umieszczenia w jednej obudowie wielu urządzeĔ sterowanych za poĞrednictwem standardowego, zewnĊtrznego wobec systemu, komputera personalnego. DziĊki tej koncepcji nie tylko obniĪono cenĊ systemu pomiarowego ale znacząco wydáuĪono jego eksploatacjĊ. Dostosowanie do aktualnych wymagaĔ odbywa siĊ poprzez wymianĊ oprogramowania i ewentualnie samego komputera na nowszy.

Opracowanie systemu wspomagania synchronizacji poprzedziáa budowa w 1990 roku modelu piĊciowĊzáowej sieci synchronizacyjnej, w którym generatory kwarcowe termostatowane OCXO trzech wĊzáów byáy sterowane za pomocą komputera a czwarty generator miaá sterowanie wáasne, zrealizowane za pomocą mikroprocesora Z80. Piąty generator nie podlegaá regulacjom. W roku 1992 opracowano dwukanaáowy miernik báĊdu przedziaáu czasu (symbol TIEM- 1) zbudowany w postaci karty montowanej w komputerze PC.

Oprogramowanie pracowaáo pod kontrolą systemu DOS.

W tym samym roku powstaáo Ĩródáo STS-1 sygnaáu czasu synchronizowane sygnaáami Globalnego Systemu Pozycjonowania (GPS). Oprócz dowiązania do czasu UTC z báĊdem mniejszym od +/-300 ns Ĩródáo dostarczaáo kilku czĊstotliwoĞci wzorcowych np. 10 MHz i 1 Hz. W roku 1993 opracowano i uruchomiono „Wzorzec czasu i czĊstotliwoĞci STFS/GPS synchronizowany sygnaáami GPS”, który oprócz dowiązania do czasu UTC z báĊdem mniejszym od +/-150 ns, STFS/GPS dostarczaá szeĞciu czĊstotliwoĞci wzorcowych 2048 kHz na potrzeby synchronizacji sieci telekomunikacyjnej. W tym samym roku opracowano takĪe koncepcjĊ systemu pomiarowego SP-2000. NastĊpnie, w 1994 roku, Instytut àącznoĞci na zlecenie Telekomunikacji Polskiej (TP) opracowuje „Wymagania Techniczno-Eksploatacyjne na Wielokanaáowy Miernik BáĊdu Przedziaáu Czasu (MBPC)”.

W wymaganiach wykorzystano pozytywne doĞwiadczenia z pracy TP z miernikiem TIEM-1 oraz zaáoĪenia systemu SP- 2000 przedstawione przez nasz zespóá. W roku 1995 powstają pierwsze 4 egzemplarze miernika speániającego wymagania Instytutu àącznoĞci. PoniewaĪ w tej samej obudowie umieszczone są cztery urządzenia do kompleksowego badania

sygnaáów synchronizacji w sieciach cyfrowych sterowane za pomocą zewnĊtrznego komputera ustalono, Īe caáoĞü zostanie nazwana systemem pomiarowym SP-2000. System SP-2000 pracuje pod kontrolą systemu Win 3.0/3.11, a póĨniej Win 98.

W roku 1995 opracowano i uruchomiono sondy pomiarowe E1 i E1/E1 do pozyskiwania sygnaáu badanego przez system SP-2000 z pracujących linii telekomunikacyjnych bez zakáócania transmisji. Sonda E1/E1 dodatkowo umoĪliwia wyprowadzenie danych dla jednoczesnego badania jakoĞci taktowania i stopy báĊdów. Rok 1996 to opracowanie i uruchomienie sond E3 oraz E4 do pozyskiwania sygnaáu taktowania bezpoĞrednio ze strumieni, odpowiednio E3 oraz E4. Pozyskany sygnaá moĪe byü dalej badany za pomocą systemu SP-2000.

Kolejnym skáadnikiem SWS jest opracowany w 1998 roku na zlecenie firmy ALCATEL dystrybutor sygnaáów taktowania. Dystrybutor DST-8 dostarcza oĞmiu, separowanych galwanicznie i synfazowych sygnaáów 2048 kHz o parametrach zgodnych z zaleceniem ITU-T G.703-13 [7]. Báąd fazy sygnaáów na wyjĞciu nie przekracza 4 ns.

W roku 1999 uruchomiono nastĊpcĊ systemu SP-2000 o zwiĊkszonej funkcjonalnoĞci i mniejszych gabarytach, tj.

system SP-3000. Zastosowanie ukáadów CPLD, wbudowanie ukáadu automatycznej korekcji czĊstotliwoĞci wewnĊtrznego generatora kwarcowego albo rubidowego do sygnaáu GPS lub zewnĊtrznego sygnaáu 2048kHz, praca pod kontrolą systemu Win 2000, a póĨniej takĪe Win XP oraz Win 7, to podstawowe cechy nowego systemu, odróĪniające go od poprzednika. W tym samy roku powstaje takĪe sonda STM-1 do pozyskiwania sygnaáu taktowania bezpoĞrednio ze strumienia elektrycznego STM-1 sieci SDH. Parametry wolnozmienne pobranego sygnaáu mogą byü dalej badane za pomocą systemu SP-3000. W roku 2000 dystrybutor sygnaáu taktowania i synchronizacji DST-16 jako urządzenie stacyjne otrzymuje wymaganą wówczas homologacjĊ Instytutu àącznoĞci i rozpoczyna siĊ proces wytwarzania dystrybutorów na potrzeby wĊzáów sieci telekomunikacyjnej. Kolejny istotny krok w rozwoju SWS przypada na rok 2001. W tym roku powstaje przenoĞne Ĩródáo czĊstotliwoĞci wzorcowej Syn-Rb, zastĊpujące w pomiarach synchronizacyjnych wielokrotnie od niego droĪsze wzorce cezowe. ħródáo ma akumulatorowe podtrzymanie zasilania na czas transportu i jest synchronizowane sygnaáem 1pps z mobilnego odbiornika GPS lub sygnaáem 2048 kHz z synchronizowanej sieci telekomunikacyjnej. W roku 2005 dochodzi do rozszerzenia funkcjonalnoĞci dystrybutorów DST-16 o dostarczanie sygnaáów kodowanych HDB-3 z tzw. „pustą” ramką PCM 30/32 na potrzeby warstwy dostĊpowej sieci telekomunikacyjnej, a w roku 2009 powstaje pierwszy egzemplarz nastĊpcy systemu SP-3000, tj. system SP-4000.

Wszystkie urządzenia skáadowe systemu SP-4000 są sterowanego za poĞrednictwem záącza USB 2.0. Ukáady CPLD zostają zastąpione ukáadami FPGA, co czterokrotne zwiĊksza rozdzielczoĞü wszystkich czterech niezaleĪnych kanaáów pomiarowych. Nowy system pracuje pod kontrolą Win XP/7. Szybki rozwój sieci optycznej wymusza powstanie

(3)

> REPLACE THIS LINE WITH YOUR PAPER IDENTIFICATION NUMBER (DOUBLE-CLICK HERE TO EDIT) < 3 w 2011 roku sond optycznych OSTM-1 i OSTM-16 do

wydzielania taktu z pracujących áączy optycznych z sygnaáami odpowiednio STM-1 (155,52 Mbit/s) i STM-16 (2,4 Gbit/s).

Wydzielone sygnaáy mogą byü dalej badane za pomocą systemu pomiarowego SP-3000 lub SP-4000.

W pracach nad SWS, na róĪnych etapach jego powstawania i rozwoju, uczestniczyli:

o Prof. dr hab. inĪ. Andrzej Dobrogowski¹ o Dr hab. inĪ. Mieczysáaw Jessa¹

o Dr inĪ. Henryk Batycki² o Dr inĪ. Tomasz Bilski³ o Dr inĪ. Michal Kasznia¹ o Dr inĪ. Krzysztof Lange¹ o Mgr inĪ. Michaá Jaworski¹ o Mgr inĪ. àukasz Matuszewski¹ o InĪ. Jerzy Gumny¹

o InĪ. Wáodzimierz Mankiewicz⁴ o InĪ. Andrzej Nowak³

1Wydziaá Elektroniki i Telekomunikacji, Katedra Systemów Telekomunikacyjnych i Optoelektroniki

2Wydziaá Elektroniki i Telekomunikacji, Katedra Telekomunikacji Multimedialnej i Mikroelektroniki

3Wydziaá Elektryczny, Instytut Automatyki i InĪynierii Informatycznej

4Wydziaá Elektroniki i Telekomunikacji, Katedra Radiokomunikacji

Urządzenia byáy montowane w dwóch firmach:

x Zakáad Techniki Mikroprocesorowej „EXE”, Ul. AnyĪowa 15, 61-680 PoznaĔ,

x Zakáad Elektroniczny „Securus”

Ul. PopliĔskich 11, 61-573 PoznaĔ.

Podzespoáy sprowadzano z nastĊpujących krajów: Polska, USA, Niemcy, Szwajcaria, Francja, Wielka Brytania, Austria.

Na wszystkie urządzenia zaprojektowane w zespole zajmującym siĊ synchronizacją i firmowane logo Politechniki PoznaĔskiej jest udzielana trzyletnia gwarancja.

III. ELEMENTY SKàADOWE SYSTEMU WSPOMAGANIA

SYNCHRONIZACJI

Pierwszym urządzeniem, które znalazáo szersze zastosowanie w sieci telekomunikacyjnej jest Ĩródáo STFS/GPS sygnaáu czasu i czĊstotliwoĞci synchronizowane sygnaáem systemu satelitarnego GPS (rys.1) [8]. Najbardziej zaawansowane pod wzglĊdem sprzĊtowym i programowym są systemy pomiarowe SP-2000 (rys. 2), SP-3000 (rys 3) i SP- 4000 (rys. 4) [8]. Kolejnym istotnym skáadnikiem SWS jest przenoĞne Ĩródáo sygnaáu wzorcowego z atomowym generatorem czĊstotliwoĞci wzorcowej – model Syn-Rb (rys.

5) [8]. ħródáo to, po uprzednim zsynchronizowaniu do sygnaáu 1pps pochodzącego z zewnĊtrznego odbiornika GPS lub sieci telekomunikacyjnej, moĪe przez co najmniej dwie doby zastąpiü w pomiarach synchronizacyjnych wielokrotnie od niego droĪsze wzorce cezowe. MoĪe byü takĪe Ĩródáem sygnaáu synchronizacji o dáugoterminowym báĊdzie czĊstotliwoĞci nie wiĊkszym od 10^-12. Kolejnym istotnym elementem SWS są dystrybutory sygnaáu synchronizacji DST- 16 [8]. Są to relatywnie proste urządzenia, bez sterowania mikroprocesorowego, dostarczające sieci jednoczeĞnie wielu

sygnaáów synchronizacji. Najpierw powstaá model DST-16 o zadanej (na etapie produkcji) postaci sygnaáu wyjĞciowego (G.703.9 albo G.703.13) (rys. 6). Od roku 2006 jest dostĊpny dystrybutor z programowalnymi bankami wyjĞü 2x8 wyjĞü.

Dla kaĪdego banku uĪytkownik moĪe wybraü przeáącznikiem z páyty czoáowej sygnaá G.703.9 albo G.703.13 (rys. 7).

ħródáo STFS/GPS sygnaáu czasu i czĊstotliwoĞci synchronizowane sygnaáem systemu satelitarnego

GPS

• Synchronizacja do sygnaáu pochodzącego z odbiornika GPS zintegrowanego z anteną.

• OdlegáoĞü od odbiornika GPS - max 150 metrów.

• Wbudowany lokalny generator kwarcowy OCXO lub rubidowy Rb.

• Sygnaáy wyjĞciowe TTL: 1Hz, 50Hz, 1kHz, 5MHz, 10MHz,

• Sygnaáy wyjĞciowe sinusoidalne: 6x2048kHz.

• ZgodnoĞü skali czasu generowanej lokalnie ze skalą UTC z báĊdem nie wiĊkszym od r50ns.

• Dáugoterminowy báąd czĊstotliwoĞci nie wiĊkszy od 810^-13.

• MoĪliwoĞü synchronizacji czasu dowolnego komputera poprzez záącze RS-232 Wybrane parametry Ĩródáa STFS/GPS

Wersja z wejĞciami i wyjĞciami z tyáu obudowy

Wersja z wejĞciami i wyjĞciami z przodu obudowy

Rys 1. ħródáo STFS/GPS sygnaáu czasu i czĊstotliwoĞci synchronizowane sygnaáem systemu satelitarnego GPS

System Pomiarowy SP-2000

• Pomiar báĊdu czasu z filtracją w filtrze dolnopasmowym o regulowanej czĊstotliwoĞci odciĊcia od 1nHz do 10Hz.

• Cztery niezaleĪne kanaáy pomiarowe.

ವ )XQNFMDV]\ENLHMNRPSDUDFMLF]ÛVWRWOLZRĝFL

• Obliczanie parametrów sygnaáów taktowania i synchronizacji, np. MTIE, odchylenia Allana, odchylenia czasu, niedokáadnoĞci czĊstotliwoĞci, niestaáoĞci czĊstotliwoĞci itp.

• Odtwarzanie off-line procesu pomiarowego wyzwalanego automatycznie i trwającego zaprogramowany czas (np. 3 doby).

• Zliczanie i rejestracja tzw. poĞlizgów o 125Ps, bĊdących „zgrubnym” wyznacznikiem jakoĞci synchronizacji.

• Analiza wyników pomiarów z wykorzystaniem funkcji kursora, kompresja do jednego ekranu itp.

ವ 3RUµZQDQLHZ\QLNµZSRPLDUµZ]QRUPDPL

PLÛG]\QDURGRZ\PL

Podstawowe funkcje systemu SP-2000

ವ 6SRU]ÇG]DQLHVWDQGDU\]RZDQ\FK

JUDILF]Q\FKLWHNVWRZ\FKUDSRUWµZ ]SRPLDUµZ

ವ 6WHURZDQLH]DSRPRFÇ]HZQÛWU]QHJR

NRPSXWHUD3&SRSU]H]]ĄÇF]H

&HQWURQLFV.

ವ 2SURJUDPRZDQLHdla systemu :LQdows 3.0/RUD]:LQdows

Rys 2. System pomiarowy SP-2000

ವ 3RPLDUEĄÛGXF]DVX]ILOWUDFMÇZILOWU]H

GROQRSDVPRZ\PRUHJXORZDQHMF]ÛVWRWOLZRĝFL

RGFLÛFLDRGQ+]GR+]

ವ &]WHU\QLH]DOHľQHNDQDĄ\SRPLDURZH

ವ .DUWDG\VWU\EXFMLNRQZHUVMLF]ÛVWRWOLZRĝFL

0+]QDF]WHU\V\JQDĄ\N+]*

ವ :EXGRZDQ\JHQHUDWRUUXELGRZ\]IXQNFMÇ

DXWRPDW\F]QHMNRUHNFMLF]ÛVWRWOLZRĝFLGR

LPSXOVµZSSV]RGELRUQLND*36OXE

]HZQÛWU]nHJRV\JQDĄXZ]RUFRZHJRN+]

ವ 2EOLF]DQLHSDUDPHWUµZV\JQDĄµZWDNWRZDQLD

L V\QFKURQL]DFMLQS07,(RGFK\OHQLD$OODQD

RGFK\OHQLDF]DVXQLHGRNĄDGQRĝFL

F]ÛVWRWOLZRĝFLQLHVWDĄRĝFLF]ÛVWRWOLZRĝFLLWS

ವ 2GWZDU]DQLHRIIOLQH SURFHVXSRPLDURZHJR

Z\]ZDODQHJRDXWRPDW\F]QLHLWUZDMÇFHJR

]DSURJUDPRZDQ\F]DVQSGRE\ ವ =OLF]DQLHLUHMHVWUDFMDW]ZSRĝOL]JµZRPV

EÛGÇF\FKಱ]JUXEQ\PರZ\]QDF]QLNLHPMDNRĝFL

V\QFKURQL]DFML

ವ $QDOL]DZ\QLNµZSRPLDUµZ

]Z\NRU]\VWDQLHPIXQNFMLNXUVRUD

NRPSUHVMDGRMHGQHJRHNUDQXLWS

ವ 3RUµZQDQLHZ\QLNµZSRPLDUµZ

]QRUPDPLPLÛG]\QDURGRZ\PL

NRPSXWHUD3&SRSU]H]]ĄÇF]H

&HQWURQLFV.

ವ 2SURJUDPRZDQLHGODV\VWHPX

:LQdows 2000 RUD]:LQdows XP

(4)

> REPLACE THIS LINE WITH YOUR PAPER IDENTIFICATION NUMBER (DOUBLE-CLICK HERE TO EDIT) < 4

ವ 3RPLDUEĄÛGXF]DVX]ILOWUDFMÇZILOWU]H

GROQRSDVPRZ\PRUHJXORZDQHM

F]ÛVWRWOLZRĝFL RGFLÛFLDRGQ+]GR+]

ವ &]WHU\QLH]DOHľQHNDQDĄ\SRPLDURZH

ವ .DUWDG\VWU\EXFMLNRQZHUVMLF]ÛVWRWOLZRĝFL

0+]QDF]WHU\V\JQDĄ\N+]*

ವ :EXGRZDQ\JHQHUDWRUUXELGRZ\]IXQNFMÇ

DXWRPDW\F]QHMNRUHNFMLF]ÛVWRWOLZRĝFLGR

LPSXOVµZSSV]RGELRUQLND*36OXE

]HZQÛWU]nHJRV\JQDĄXZ]RUFRZHJR

N+]

ವ 2EOLF]DQLHSDUDPHWUµZV\JQDĄµZWDNWRZDQLD

L V\QFKURQL]DFMLQS07,(RGFK\OHQLD$OODQD

RGFK\OHQLDF]DVXQLHGRNĄDGQRĝFL

F]ÛVWRWOLZRĝFLQLHVWDĄRĝFLF]ÛVWRWOLZRĝFLLWS

ವ 2GWZDU]DQLHRIIOLQH SURFHVXSRPLDURZHJR

Z\]ZDODQHJRDXWRPDW\F]QLHLWUZDMÇFHJR

]DSURJUDPRZDQ\F]DVQSGRE\ ವ =OLF]DQLHLUHMHVWUDFMDW]ZSRĝOL]JµZR

PVEÛGÇF\FKಱ]JUXEQ\PರZ\]QDF]QLNLHP

MDNRĝFLV\QFKURQL]DFML

ವ $QDOL]DZ\QLNµZSRPLDUµZ

]Z\NRU]\VWDQLHPIXQNFMLNXUVRUD

NRPSUHVMDGRMHGQHJRHNUDQXLWS

ವ 3RUµZQDQLHZ\QLNµZSRPLDUµZ

]QRUPDPLPLÛG]\QDURGRZ\PL

NRPSXWHUD3&SRSU]H]]ĄÇF]HUSB ವ 2.0.2SURJUDPRZDQLHGODV\VWHPX

:LQdows Vista RUD]:LQdows 7

PrzenoĞne Ĩródáo Syn-Rb sygnaáu wzorcowego z atomowym generatorem czĊstotliwoĞci

wzorcowej

Funkcje Syn-Rb:

• ħródáo sygnaáu wzorcowego w badaniach jakoĞci synchronizacji sieci telekomunikacyjnej.

• ħródáo sygnaáu synchronizacji dla fragmentów sieci telekomunikacyjnych (tzw. przenoĞne PRS).

Wybrane parametry dystrybutora Ĩródáa Syn-Rb

Sygnaáy synchronizujące:

- impulsy 1pps pochodzące z odbiornika satelitarnego systemu nawigacyjnego GPS - sygnaá 2048kHz z sieci telekomunikacyjnej.

Sygnaáy wyjĞciowe:

1Hz (TTL), 1MHz (TTL), 5MHz (TTL), 10MHz (TTL), 4x2048kHz (sinus, o poziomach zgodnych z zaleceniami miĊdzynarodowymi) Wbudowany atomowy generator rubidowy z akumulatorowym podtrzymaniem czĊstotliwoĞci pracy na czas transportu.

Rys 5. PrzenoĞne Ĩródáo sygnaáu wzorcowego z atomowym generatorem czĊstotliwoĞci wzorcowej – model Syn-Rb

Dystrybutor sygnaáu taktującego DST-16

Wybrane parametry dystrybutora DST-16

• WejĞcie dla sygnaáu okresowego sinusoidalnego, prostokątnego, trójkątnego o czĊstotliwoĞci 2048kHz.

• WejĞcie dla sygnaáu sinusoidalnego 2048kHz lub sygnaáu liniowego 2048kbit/s/HDB-3.

• Liczba wyjĞü: 2x8 w dwóch bankach (postaü sygnaáu wyjĞciowego w kaĪdym z banków jest wybierana na etapie zamawiania dystrybutora).

• Galwaniczna separacja wejĞü od wyjĞü oraz wyjĞü pomiĊdzy sobą.

• RóĪnice faz pomiĊdzy sygnaáami wyjĞciowymi tego samego banku mniejsze od 2ns.

Funkcje DST-16

• Wzmocnienie/wytáumienie sygnaáu wejĞciowego.

• Standaryzacja postaci sygnaáów wyjĞciowych zgodnie z zaleceniami ITU-T.

• Detekcja zaników sygnaáów wejĞciowych oraz wyjĞciowych.

• Sygnalizacja alarmów zwarciowa, nie wymagająca dla przesáania alarmu tworzenia oddzielnego systemu informatycznego.

Rys 6. Dystrybutor sygnaáu taktującego DST-16 o zadanej postaci sygnaáu wyjĞciowego G.703.9 albo G.703.13

Dystrybutor sygnaáu taktującego DST-16 z programowanymi bankami wyjĞü

Funkcje DST-16

• Wzmocnienie/wytáumienie sygnaáu wejĞciowego.

• Standaryzacja postaci sygnaáów wyjĞciowych na zgodne z zaleceniami miĊdzynarodowymi.

• Detekcja zaników sygnaáów wejĞciowych oraz wyjĞciowych.

• Sygnalizacja alarmów zwarciowa, nie wymagająca dla przesáania alarmu tworzenia oddzielnego systemu informatycznego.

Wybrane parametry dystrybutora DST-16

• WejĞcie dla sygnaáu okresowego sinusoidalnego, prostokątnego, trójkątnego o czĊstotliwoĞci 2048kHz.

• WejĞcie dla sygnaáu sinusoidalnego 2048kHz lub sygnaáu liniowego 2048kbit/s/HDB-3.

• Liczba wyjĞü: 2x8 w dwóch bankach Sygnaáy wyjĞciowe G.703.13 (sinus) lub G.703.9 (HDB-3) wybierane niezaleĪnie dla kaĪdego banku.

• Galwaniczna separacja wejĞü od wyjĞü oraz wyjĞü pomiĊdzy sobą.

• RóĪnice faz pomiĊdzy sygnaáami wyjĞciowymi tego samego banku mniejsze od 2ns.

Rys 7. Dystrybutor sygnaáu taktującego DST-16 z programowalnymi bankami wyjĞü

System wspomagania synchronizacji uzupeánia zestaw sond pomiarowych opisany w innym artykule.

IV. PODSUMOWANIE

W pracy przestawiono genezĊ, rozwój i podstawowe elementy skáadowe systemu wspomagania synchronizacji opracowanego przez pracowników Politechniki PoznaĔskiej.

Poszczególne urządzenia byáy montowane w firmach zewnĊtrznych. Na terenie Politechniki PoznaĔskiej powstaáa koncepcja SWS i caáoĞü oprogramowania. Czáonkowie zespoáu zajmują siĊ takĪe badaniem poprawnoĞci dziaáania elementów SWS przed dostarczeniem do odbiorcy koĔcowego oraz serwisowaniem po upáywie trzyletniego okresu gwarancyjnego. Obecnie w sieciach róĪnych operatorów, gáównie w sieci Telekomunikacji Polskiej, pracuje áącznie ponad tysiąc elementów skáadowych SWS. W roku 2005 zespóá w skáadzie Tomasz Bilski, Andrzej Dobrogowski, Mieczysáaw Jessa, Michaá Kasznia i Krzysztof Lange otrzymaá nagrodĊ zespoáowa Prezesa Rady Ministrów w kategorii „Wybitne krajowe osiągniĊcia naukowo- techniczne”, za „System Wspomagania Synchronizacji w sieciach telekomunikacyjnych”.

LITERATURA [1] Zalecenie ITU-T G.803.

[2] Zalecenie ITU-T G.811.

[8] Instrukcje eksploatacyjne elementów skáadowych systemu wspomagania synchronizacji SWS.