СПОСОБ ТАКТОВОЙ СЕТЕВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ГЕНЕРАТОРОВ ЦИФРОВОЙ СЕТИ СВЯЗИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
METHOD FOR LOCK SYNCHRONISATION OF GENERATORS OF RAILWAY DIGITAL COMMUNICATION NETWORK

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в цифровых системах связи для передачи цифровой информации, в частности в цифровой сети технологической связи железных дорог, имеющей структуры, вытянутые в отдельных направлениях, и с большим количеством последовательно включенных мультиплексоров.
0
0
0
0
0
0
o
0
0
Известен способ фазирования электрических сигналов заданной частоты в пространственно разнесенных центральном и оконечном пунктах, соединенных фазируемой линией связи, заключающийся в том, что на оконечном пункте формируют сигнал с частотой ω и передают его по фазируемой линии связи на центральный пункт, где регулируют в фазируемой линии связи его время задержки усредненным сигналом ошибки, полученным по результатам измерения фазовых сдвигов, а также в том, что формируют два вспомогательных сигнала, один из которых имеет частоту ω+Ω, а другой - ω-Ω, где ω>>Ω - фиксированная частота, вспомогательные сигналы формируют на центральном пункте поочередно, один из вспомогательных сигналов, прошедший фазируемую линию связи, на оконечном пункте смешивают с сигналом с частотой ω, полученный сигнал с разностной частотой Ω передают по фазируемой линии связи на центральный пункт, где и сравнивают по фазе с сигналом с разностной частотой W, полученным в результате смешения на центральном пункте сигнала с частотой ω, сформированным на оконечном пункте и прошедшим фазируемую линию связи, с тем же вспомогательным сигналом, результат сравнения по фазе, полученный на одном вспомогательном сигнале, сравнивают в дальнейшем по величине с результатом сравнения по фазе, полученным аналогичным образом на другом вспомогательном сигнале, получая при этом сигнал ошибки, который перед усреднением умножают на коэффициент, пропорциональный 1/4 длительности периода T=2π/ω сигнала с частотой ω, при этом при усреднении осуществляют суммирование с первоначально априорно установленным и запомненным сигналом воздействия на фазируемую линию связи, а при достижении заданной точности усредненный суммарный сигнал ошибки запоминают, прекращают формирование вспомогательных сигналов, а сфазированные сигналы снимают с концов фазируемой линии связи (RU 2057394 C1, H03L 7/00, 27.03.96).
Недостаток известного технического решения состоит в неудовлетворительной интенсивности проскальзываний и повышенном дрожании фазы сигнала синхронизации.
Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа способ тактовой сетевой синхронизации генераторов цифровой сети связи железных дорог, включающий формирование опорного сигнала синхронизации и передачу его к синхронизируемым генераторам по цепям синхронизации, состоящим из систем передачи и вторичных задающих генераторов, цепи синхронизации формируют из двух параллельно подключенных систем передачи первого и второго уровней, которые образуют из элементов синхронной цифровой иерархии, к системе передачи первого уровня подключают коммутационные станции, состоящие из мостовой станции и станций промежуточного пункта, разделяют цепи синхронизации на локальные участки, которые формируют из элементов системы передачи второго уровня с последующим подключением элементов системы передачи первого уровня, и синхронизируют от соответствующего вторичного задающего генератора, а передачу сигнала синхронизации к генераторам станций промежуточных пунктов осуществляют синхронно по локальным участкам цепей синхронизации от системы передачи второго уровня через соответствующие генераторы мостовых станций к системе передачи первого уровня (RU 2199178 C1, H03L 7/08, 20.02.03).
Известный способ тактовой сетевой синхронизации генераторов позволяет обеспечить относительно низкую интенсивность проскальзываний, низкий уровень блужданий и дрожаний синхросигнала; а также малые значения амплитуды и продолжительности переходных процессов. Однако известный способ может быть использован на недостаточно протяженных участках сети синхронизации с определенным количеством последовательно включенных сетевых элементов в сети синхронизации в целом и в каждой цепи синхронизации в системе передачи первого уровня. Он не позволяет реализовать требуемую надежность работы сети синхронизации на тупиковых направлениях. Реализация способа требует значительных затрат на строительство сети.
Технический результат заключается в устранении указанных недостатков, а именно: в увеличении длины участков сети синхронизации с одновременным увеличением как общего количества последовательно включенных сетевых элементов в сети синхронизации в целом, так и увеличением количества сетевых элементов в каждой цепи синхронизации в системе передачи первого уровня, в повышении надежности работы сети синхронизации на тупиковых направлениях и снижении затрат на реализацию способа.
Технический результат достигается тем, что в способе тактовой сетевой синхронизации генераторов цифровой сети связи железных дорог, включающем формирование опорного сигнала синхронизации и передачу его к синхронизируемым генераторам по цепям синхронизации, состоящим из параллельно размещенных систем передачи транспортной сети и систем передачи оперативно-технологической связи первого и второго уровней, которые образуют из элементов синхронной цифровой иерархии, к системам передачи первого уровня подключают коммутационные станции, состоящие из мостовых станций и станций промежуточного пункта, разделяют цепи синхронизации на локальные участки, которые формируют из элементов систем передачи транспортного уровня с последующим подключением локального участка, сформированного из элементов системы передачи второго уровня, к которому подключен локальный участок, сформированный из элементов системы передачи первого уровня, от сетевых элементов которого синхронизируют генераторы коммутационных станций, согласно изобретению сформированный опорный сигнал синхронизации передают по транспортной цифровой сети магистрального уровня, передачу сигнала синхронизации к генераторам системы передачи второго уровня осуществляют через соответствующие генераторы сетевых элементов транспортной сети дорожного уровня, на которые подают опорный сигнал синхронизации через сетевые элементы и ведомые задающие генераторы транспортной цифровой сети магистрального уровня, а передачу сигнала синхронизации к генераторам коммутационных станций оперативно-технологической связи осуществляют от сетевых элементов системы передачи первого уровня, которые, в свою очередь, получают сигнал синхронизации от сетевых элементов системы передачи второго уровня, а резервный сигнал синхронизации в аварийном режиме для последнего локального участка цепи синхронизации, не имеющего других источников резервного сигнала, формируют с помощью резервного ведомого задающего генератора в режиме удержания и подключаемого к цепи синхронизации последнего локального участка только при аварии основного сигнала синхронизации.
На чертеже представлена структурная схема, поясняющая реализацию предлагаемого способа тактовой сетевой синхронизации генераторов цифровой сети связи железных дорог.
Способ тактовой сетевой синхронизации генераторов цифровой сети связи железных дорог осуществляют следующим образом.
Посредством первичного эталонного генератора 1 (ПЭГ) формируется опорный сигнал синхронизации и передается по транспортной цифровой сети магистрального уровня (четвертый уровень сети синхронизации) с сетевыми элементами 2 (3, 4) в узлах связи исключительно магистрального уровня, с определенным числом вторичных задающих генераторов 5 (ВЗГ-1) и приемников 6 Глонасс/GPS к самым удаленным участкам зоны синхронизации. Число последовательно включенных сетевых элементов 2 (3, 4) на магистральном участке сети наименьшее (исчисляется единицами штук), в силу чего качество синхросигнала на магистральном участке в начале цепи (на выходе ПЭГ) и в самом дальнем конце зоны синхронизации мало отличаются.
Синхросигнал с четвертого уровня сети синхронизации на третий передается от сетевого элемента 2 (3, 4) магистрального уровня, либо от ВЗГ-1 и транслируется по транспортной цифровой сети дорожного уровня к удаленным участкам дорожной сети с сетевыми элементами 7 (8-12) в узлах связи исключительно дорожного уровня. В том случае, когда трассы транспортных сетей магистрального и дорожного уровней совпадают, установка вторичных задающих генераторов 13 (14) (ВЗГ-2), как правило, не требуется. Число последовательно включенных сетевых элементов в транспортной цифровой сети дорожного уровня больше, чем в сети магистрального уровня, но существенно меньше, чем в сети оперативно-технологической связи, в силу чего качество синхросигнала в конце участка дорожной сети ниже, чем в конце участка магистральной сети, однако, остается такого уровня качество, которое позволяет обеспечивать качественным синхросигналом достаточно протяженные участки оперативно-технологической связи. Таким образом, транспортные сети магистрального и дорожного уровня являются пространственно-протяженным основным источником синхросигнала (ОИС) для оперативно-технологической связи. В том случае, когда трассы транспортных сетей магистрального и дорожного уровней не совпадают, требуется установка ВЗГ-2 в сети дорожного уровня.
Синхросигнал из сети дорожного уровня (третий уровень сети синхронизации) в сеть оперативно-технологической связи (второй уровень сети синхронизации) передается от сетевого элемента 7 (8, 9) сети дорожного уровня либо от ВЗГ-2 к синхронизируемым генераторам по цепям синхронизации. Причем цепи синхронизации в секторе оперативно-технологической связи формируют из двух параллельно подключенных систем передачи первого и второго уровней, которые образуют соответственно из элементов 15 (16-26) и элементов 27 (28-34) синхронной цифровой иерархии. К системе передачи первого уровня подключают коммутационные станции 35 (36-46) оперативно-технологической связи (ОТС), состоящие из мостовых и промежуточных станций, коммутационные станции ОбТС, коммутационные станции СПД-ОТН. Разделяют цепи синхронизации второго уровня на локальные участки, которые формируют из элементов системы передачи второго уровня с последующим подключением элементов системы передачи первого уровня. Синхросигнал получают от пространственно-протяженного основного источника синхросигнала (сетевых элементов и ВЗГ транспортных сетей магистрального и дорожного уровня).
В конце цепи синхронизации сектора оперативно-технологической связи устанавливают резервный вторичный задающий генератор 47 (ВЗГ-2р) при невозможности получения резервного синхросигнала из узла в конце цепи (тупиковое направление в сети синхронизации). Синхросигнал от ВЗГ-2р используется как резервный только при аварии основной цепи и только на время выполнения восстановительных работ.