通信工程師考試綜合能力網(wǎng)同步方式

網(wǎng)同步方式（網(wǎng)同步技術(shù)）可分為兩大類(lèi)：準(zhǔn)同步和同步。同步又有主從同步和互同步之分，它們又可分成各種不同的實(shí)施方法。

本模塊首先介紹對(duì)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的控制方法，然后討論幾種網(wǎng)同步方式。

一、對(duì)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的控制方法 交換節(jié)點(diǎn)中的同步控制信號(hào)來(lái)自線路中的時(shí)鐘信號(hào)和節(jié)點(diǎn)本地時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差值，或者直接來(lái)自傳輸鏈路中的控制信號(hào)。

不同的同步技術(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的控制將采用不同的方法。

1、單向控制

對(duì)同步的控制僅在傳輸鏈路的一個(gè)方向上進(jìn)行，或者說(shuō)僅對(duì)鏈路的一側(cè)有效。

強(qiáng)制同步都是單向控制的。主從同步是網(wǎng)中指定一個(gè)主時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)，所有其他從時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)都受主時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的控制；時(shí)間基準(zhǔn)分配是從節(jié)點(diǎn)都接受時(shí)間基準(zhǔn)的同步控制；外部基準(zhǔn)是利用通信網(wǎng)外的基準(zhǔn)時(shí)鐘來(lái)控制網(wǎng)中所有的節(jié)點(diǎn)。

2、雙向控制

網(wǎng)同步的控制在傳輸鏈路的兩個(gè)方向上都使用，也就是說(shuō)，鏈路兩側(cè)都受到控制。

互同步方法中節(jié)點(diǎn)之間的控制是雙向的。

3、單端控制

節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的同步控制信號(hào)來(lái)自輸入時(shí)鐘信號(hào)和本地時(shí)鐘信號(hào)的差值，也就是來(lái)自節(jié)點(diǎn)的本端。

主從同步是單端控制的。

4、雙端控制

節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的同步控制信號(hào)除來(lái)自本端輸入時(shí)鐘信號(hào)和本地時(shí)鐘的相位差值外，還將發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)對(duì)端所得到的相位差值通過(guò)傳輸線路傳送到本端作為控制信號(hào)。因?yàn)榭刂菩盘?hào)利用了兩端的相位差值，所以稱(chēng)為雙端控制。

雙端技術(shù)可以抵消傳輸鏈路時(shí)延變化的影響，提高網(wǎng)絡(luò)的同步質(zhì)量，時(shí)間基準(zhǔn)分配和雙端互同步方式都采用了雙端控制。

二、網(wǎng)同步方式

1、準(zhǔn)同步

準(zhǔn)同步方式中各交換節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘彼此是獨(dú)立的，但它們的頻率精度要求保持在極窄的頻率容差之中，網(wǎng)絡(luò)接近于同步工作狀態(tài)，通常稱(chēng)為準(zhǔn)同步工作方式。

準(zhǔn)同步工作方式的優(yōu)點(diǎn)：

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘彼此獨(dú)立工作，節(jié)點(diǎn)之間不需要有控制信號(hào)來(lái)校準(zhǔn)時(shí)鐘的精度。

網(wǎng)絡(luò)的增設(shè)和改動(dòng)都很靈活。

準(zhǔn)同步方式的缺點(diǎn)：

節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘是互相獨(dú)立的，不管時(shí)鐘的精度有多高，節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)字鏈路在節(jié)點(diǎn)入口處總是要產(chǎn)生周期性的滑動(dòng)，這對(duì)通信業(yè)務(wù)的質(zhì)量是有損傷的。

滑動(dòng)的概念參見(jiàn)本節(jié)模塊“同步網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)”

為了減小對(duì)通信業(yè)務(wù)的損傷，時(shí)鐘必須有很高的精度，通常要求采用原子鐘，需要較大的投資，可靠性也差。

準(zhǔn)同步方式適合于國(guó)際交換節(jié)點(diǎn)之間同步使用。

2、主從同步

主從同步方式指數(shù)字網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)都以一個(gè)規(guī)定的主節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘作為基準(zhǔn)，主節(jié)點(diǎn)之外的所有節(jié)點(diǎn)或者是從直達(dá)的數(shù)字鏈路上接收主節(jié)點(diǎn)送來(lái)的定時(shí)基準(zhǔn)，或者是從經(jīng)過(guò)中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)后的數(shù)字鏈路上接收主節(jié)點(diǎn)送來(lái)的定時(shí)基準(zhǔn)，然后把節(jié)點(diǎn)的本地振蕩器相位鎖定到所接收的定時(shí)基準(zhǔn)上，使節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘從屬于主節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘。主從同步方式的定時(shí)基準(zhǔn)由樹(shù)型結(jié)構(gòu)傳輸鏈路的數(shù)字信息來(lái)傳送。

主從同步方式的優(yōu)點(diǎn)：

避免了準(zhǔn)同步網(wǎng)中固有的周期性滑動(dòng)。

鎖相環(huán)的壓控振蕩器只要求較低的頻率精度，較準(zhǔn)的同步方式，大大降低了費(fèi)用。

控制簡(jiǎn)單，特別適用于星型或樹(shù)型網(wǎng)。

主從同步方式的缺點(diǎn)：

系統(tǒng)采用單端控制，任何傳輸鏈路中的擾動(dòng)都將導(dǎo)致定時(shí)基準(zhǔn)的擾動(dòng)。這種擾動(dòng)將沿著傳輸鏈路逐段累積，影響網(wǎng)中定時(shí)信號(hào)的質(zhì)量。

一旦主節(jié)點(diǎn)基準(zhǔn)時(shí)鐘和傳輸鏈路發(fā)生故障，就會(huì)造成從節(jié)點(diǎn)定時(shí)基準(zhǔn)的丟失，導(dǎo)致全系統(tǒng)或局部系統(tǒng)喪失網(wǎng)同步能力。為此，主節(jié)點(diǎn)基準(zhǔn)時(shí)鐘需采用多重備份手段以提高可靠性，而定時(shí)基準(zhǔn)分配鏈路采用備用路由的時(shí)鐘或者在從節(jié)點(diǎn)設(shè)置具有存儲(chǔ)功能的松耦合鎖相環(huán)路來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。

討論：

主從同步方式由于優(yōu)點(diǎn)多，而缺點(diǎn)又均可采取措施加以克服，因此應(yīng)用較廣泛。

當(dāng)數(shù)字網(wǎng)為分布式結(jié)構(gòu)時(shí)，主從同步方式就不太合適了。

3、相互同步

相互同步技術(shù)是指數(shù)字網(wǎng)中沒(méi)有特定的主節(jié)點(diǎn)和時(shí)鐘基準(zhǔn)，網(wǎng)中每一節(jié)點(diǎn)的本地時(shí)鐘通過(guò)鎖相環(huán)路受所有接收到的外來(lái)數(shù)字鏈路定時(shí)信號(hào)的共同加權(quán)控制。因此，節(jié)點(diǎn)的鎖相環(huán)路是一個(gè)具有多個(gè)輸入信號(hào)的環(huán)路，而相互同步網(wǎng)構(gòu)成是將多輸入鎖相環(huán)相互連接的一個(gè)復(fù)雜的多路反饋系統(tǒng)。在相互同步網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的相互作用下，如果網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選擇得恰當(dāng)，網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘最后將達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)頻率，從而實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)的同步工作。

相互同步方式必然是一個(gè)雙向控制系統(tǒng)，它可以是單端或雙端控制的。單端控制技術(shù)無(wú)法消除傳輸鏈路時(shí)延變化的影響，只適用于局部地區(qū)的小網(wǎng)；雙端控制技術(shù)消除了傳輸鏈路時(shí)延變化的影響，可以用在較大的區(qū)域網(wǎng)中。

互同步系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

當(dāng)某些傳輸鏈路或節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘發(fā)生故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)仍然處于同步工作狀態(tài)，不需要重組網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化了管理工作。

可以降低節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘頻率穩(wěn)定度的要求，設(shè)備較便宜。

較好地適用于分布式網(wǎng)路。

互同步系統(tǒng)的缺點(diǎn)：

穩(wěn)態(tài)頻率取決于起始條件、時(shí)延、增益和加權(quán)系數(shù)等，因此容易受到擾動(dòng)。

由于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率的不確定性，因此很難與其他同步系統(tǒng)兼容。

由于整個(gè)同步網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)閉路反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)參數(shù)的變化容易引起系統(tǒng)性能變壞，甚至引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。

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