Niveles de sincronismo y transmisión libre de errores
Primer nivel de sincronismo El receptor debe saber cuando y por
cuanto tiempo “escuchara” los bits recibidos Segundo
nivel de sincronismo El receptor debe saber que bits agrupar para
formar los caracteres Tercer nivel de sincronismo El receptor
debe saber que caracteres debe agrupar para formar los
mensajes
¿Cuando se lee la data? DATA ORIGINAL 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 0 1 (Gp:) 1 (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) 0 (Gp:)
1 (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) 0 (Gp:) 0 (Gp:) 0 (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) 1
(Gp:) 1 (Gp:) 1 CK 1 CK 2 (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) 0
(Gp:) 1 (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) CK 3 ¿CUAL RELOJ SE EMPLEA
PARA LEER LA DATA? CK 0 (TRANS.)
Efecto de perder sincronismo Voz Efecto menor: impulso de ruido a
veces imperceptible Señalización por canal
común Efecto menor: demora en la señalizacion dado
los mecanismos de control de errores Transmisión de datos
Potencialmente grave: se refleja en retransmisiones que
disminuyen la velocidad de transmision. De no existir
correcciones en los extremos, puede ser muy dañina
Facsimil Potencialmente grave: puede deteriorar la imagen
transmitida. La pérdida de sincronismo produce un
desplazamiento de la linea que es transmitida
Sincronismo Se obtiene cuando dos eventos se producen de acuerdo
a una relación de tiempo específica y estan sujetos
a un reloj maestro Dos eventos: Transmisión de bits
(escritura sobre el canal de transmisión) Recepcion de
bits (lectura del canal de transmisión) Relación de
tiempo específica: Momento en que se transmite (escribe)
en fase con el momento en que se recibe (lee) Momento: instante
de tiempo significativo para el proceso
Modalidades de sincronismo CENTRAL DIGITAL BANCO DE CANALES BANCO
DE CANALES BANCO DE CANALES Split-Timed Loop-Timed Tx y Rx pueden
operar con distinta referencia de reloj (Destino y procesamiento
analógico) La PABX espera ver la misma referencia de reloj
(La PABX opera internamente con esta referencia) MUNDO ANALOGICO
MUNDO ANALOGICO MUNDO DIGITAL
Recepcion BUFFER RED DE CONMUTACION DIGITAL RELOJ LECTURA
ESCRITURA
Relojes Reloj maestro Fuente de temporización que emplean
todos los elementos de la red para fijar el instante de tiempo
significativo de los procesos en cada uno de ellos El instante de
tiempo significativo para cada elemento debe estar en sincronismo
con los de los otros elementos de la red Reloj de
transmisión Usado para fijar el instante de tiempo
significativo para la transmisión de los bits (escritura)
Reloj de recepción Usado para fijar el instante de tiempo
significativo para la recepción de los bits
(lectura)
Propiedades de los relojes Precision (sincronizado) Es la
habilidad de un reloj de operar a la “misma”
frecuencia que la de un reloj de referencia Ambos relojes operan
a la misma “hora” Se mide en base a su nivel
“stratum” Estabilidad (sintonizado) Es la habilidad
de un reloj para mantenerse operando sintonizado con una
frecuencia de referencia producida por otro reloj Los eventos
controlados por ambas frecuencias varian a la misma tasa (se
mantiene la diferencia relativa entre ellos) Se mide en base al:
Corrimiento en fase que presenta un reloj dentro de un
período de tiempo Intervalo de tiempo que puede operar sin
que tenga que ser ajustado
Desviacion de relojes (precisión) to t1 Frecuencia Tiempo
fr = Frecuencia de referencia (Ejem. 2048 kbps) fc = Frecuencia
real del reloj d = desviación en el tiempo t1 (bits
errados en el tiempo t1) A = Precisión en el tiempo t1
(Nivel de STRATUM) A = Bits errados en t1 (d) fr
Precision de los relojes FUENTE LORAN – C STRATUM 1 STRATUM 2
STRATUM 3 STRATUM 4 PRECISION 5 x 10-12 1 x 10-11 1.6 x 10-8 4.6
x 10-6 3.2 x 10-5 CORRIMIENTOS (SLIPS) 1 CADA 289 Dias 1 CADA 145
Dias 1 CADA 130 Minutos 1 CADA 27 Segs 1 CADA 4 Segs NOTA: Tasa
de transmision: 2.048 kbps Slip: perdida de 1 trama (256 bits) Se
considera el efecto de un solo reloj BITS ERRADOS 1/Día
2/Día 2/Min 10/Seg 66/Seg SLIPS/PERIODO: 256 [2.048 Kbps x
Período en segs (Mes/Día/Min./Segs) x
Precisión]
S = d . 1 fr (t1 – t0) Desviacion de relojes(estabilidad a largo
plazo) to t1 Frecuencia Tiempo fr = Frecuencia de referencia
(Ejem. 2048 kbps) fc = Frecuencia real del reloj d =
desviación en el tiempo t1 (bits errados en el tiempo t1)
Estabilidad a largo plazo (S): Desviación en fase durante
el período t1 y t0 Precisión deseada: d (Ejem. en
partes por millón: 1 x 10-6 x fr) fr
Estabilidad de los relojes TIPO CESIO RUBIDIO QUARZO EN HORNO
(BUENO) QUARZO EN HORNO (MEDIO) QUARZO SIN HORNO DESVIACION /MES
3 x 10-12 2 x 10-11 1.5 x 10-9 1.5 x 10-8 5 x 10-7 PERIODO DE
AJUSTE 33 MESES 5 MESES 2 DIAS 5 HORAS 12 MINUTOS NOTA: Ajuste
requerido para mantener una Estabilidad de 1 parte en 1010
Errores en precision o estabilidad Dos señales digitales
operando a la misma velocidad binaria si estan fuera de fase no
se sincronizan (inestabilidad) Dos señales digitales
operando a distintas velocidades binarias no se sincronizan
(imprecision) Resultado: corrimientos (slips)
Mapeo de la carga en los intervalos de tiempo Vsalida Vllegada Si
Vllegada > Vsalida, el cubo tiende a llenarse cada vez
más, hasta desbordar Si Vllegada < Vsalida, el cubo
tiende a vaciarse cada vez más, hasta quedar vacío
velocidad comandada por el transmisor lejano velocidad comandada
por el reloj local el cubo representa una memoria elástica
las bandas transportadoras representan tramas subdivididas en
intervalos de tiempo síncronos Si Vllegada = Vsalida, el
nivel en el cubo permanece constante
Errores de sincronismo ERROR ERROR DATA ORIGINAL LECTURA 1 0 1 0
1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 SE “PERDIERON” DOS BITS DATA
ORIGINAL 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 LECTURA 0 1 0 1 0 1
0 1 LECTURA CORRIDA 0 0 0 0 1 1 1 1 SE “GANARON” OCHO
BITS S L I P S PERDIDA DE ESTABILIDAD INEXACTITUD DE LOS RELOJES
INEXACTITUD DE LOS RELOJES
Seleccion del esquema Maestro- esclavo Facil de implementar y es
muy estable Alta dependencia de un unico reloj maestro Muy util
en redes tipo estrella Jerarquica Mas confiable que el anterior,
pero mas complejo de implementar (varios relojes con su
jerarquia) Referencia externa El mas facil de introducir, pero
muy costoso a nivel de la recepcion en cada central y aun
presenta problemas de confiabilidad
Seleccion del esquema (cont.) Control uniterminal Conveniente en
redes con estructuras arbitrarias Se pueden usar relojes de menor
estabilidad Dependiente de cambios ambientales (temperatura)
Control biterminal Aunque mas complejo y costoso, es mas
independiente a las variaciones ambientales Plesiócrono
Muy estable pero altamente costoso
Generalidades Generalidades del control mutuo: uniterminal y
biterminal En un sistema donde cada reloj controla a todos los
demás, la adición de un nuevo reloj requiere que
este se encuentre en estrecha alineación con la fase del
resto del sistema Criterios generales de seleccion
Plesiócrono para centrales internacionales Jerarquia
descendiente hasta centrales locales, usando algun tipo de
sincronismo mutuo o maestro/esclavo Maestro/esclavo para
concentradores o módulos remotos dependientes de la
central principal
Etapa de Relleno Memoria Elastica Recuperación de Reloj
(PLL) Etapa de Relleno Memoria Elastica Recuperación de
Reloj (PLL) Afluentes a 2048 Kb/s SEÑAL DE ALINEACION DE
TRAMA (SAT) y BitsNacionales Reloj de lectura 2112 KHz Reloj de
lectura 2112 KHz DATOS DATOS Entrelazado de los bits y Consulta
de SAT Oscilador de reloj 8448 KHz Salida 8448 Kb/s 1 4
Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH)
Arquitectura de redes de Sincronismo Primary Reference Clock
Synchronization Supply Unit SDH Equipment Clock PDH Slave Clock
10-9 (TNC) 10-8 (LNC) 10-11 4.6 x 10-6 (Gp:) Low-pass filter
(Gp:) VCO (Gp:) Output Clock (Gp:) 1 / X (Gp:) Frequency Divider
(Gp:) ? /? (Gp:) Phase comparator (Gp:) Reference Clock ITU-T
ETSI ANSI/Bellcore Definition G.810 300 462-1 T1.101/ GR-253
Network G.825 300 462-3 T1.105/GR-253 PRC G.811 300 462-6 T1.101
SSU G.812 300 462-4 SEC G.813 300 462-5 GR-253 (G.81s)
1 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 SINCRONIZACION PRIMARIA SINCRONIZACION
SECUNDARIA ENLACE DIGITAL PRC ESCLAVO ESCLAVO N elementos de red
Unidad de Suministro de Sincronización G.812 Reloj
Síncrono de Equipo G.81s Reloj Primario de Referencia
G.811 Distribución del Sincronismo
Determinación del valor TIE (Gp:) Observation Interval (s)
(Gp:) Time (t) (Gp:) TIE (Gp:) Measurement time (T) (Gp:) TIE
TIE: Time Interval Error Representa la desviación de
tiempo en la señal de reloj bajo prueba relativa a una
fuente de referencia. Recomendación G.813 al menos 30
muestras/seg deberian ser tomadas (low pass filter 10 Hz
cutoff)
Determinación del valor MTIE (Gp:) Measurement time (T)
(Gp:) TIE (Gp:) Time (t) (Gp:) Observation Interval (s) (Gp:)
MTIE MTIE: MaximunTime Interval Error Representa el máximo
error en el intervalo de tiempo (valor pico a pico) de la
señal de reloj que esta siendo medida en un tiempo de
observación específico (s). Medida a largo plazo de
estabilidad de la señal de reloj Detecta los ajustes de
frecuencia Configuración del buffer
(Gp:) TIE (Gp:) Measurement time (T) (Gp:) Short Interval (Gp:)
Medium Interval (Gp:) Long Interval (Gp:) S1 (Gp:) S2 (Gp:) S3
(Gp:) RMS Interval (Gp:) RMS Interval (Gp:) RMS Interval (Gp:)
0.42 S1 (Gp:) 0.42 S2 (Gp:) 0.42 S3 (Gp:) H(f) (Gp:) H(f) (Gp:)
H(f) (Gp:) Observation Interval (Gp:) Time (t) (Gp:) Sx (Gp:)
Higher Lower frequency components (Gp:) TDVE Determinación
del valor TDEV TDVE: Time Deviation Representa la
variación de error de fase vs. La intergación de
tiempo. El análisis TDEV provee información acerca
del contenido espectral de la variación de fase, es decir
comportamiento de la frecuencia o ruido en el oscilador. Medida a
corto plazo de estabilidad
¿Cómo se manifiestan los problemas de sincronismo?
Si una prueba de BER no indica la causa puede ser un problema de
sincronismo Fallas en la transmisión aunque la
degradación de la característica física de
la línea no sea aparante Esporádica y posiblemente
periódica ocurrencia de interferencia (sync. loss)
Análisis de pruebas de puntero y wander (SDH)
¿Por qué pueden ocurrir los problemas de
sincronismo? Interacción entre varias redes de
sincronismo, cada una de las cuales esta alimentada de diferentes
fuentes de referencia (PRC) Transición entre diferentes
tecnologías (SDH -> ATM, ISDN, GSM, PDH, etc).
Interrupción de la cadena de sincronización, la
fuente local reduce la exactitud
¿Dónde y cómo se mide? REF PRC SSU (Gp:) SEC
(Gp:) SEC (Gp:) SEC Alternativas 10, 5, 2.048, 1.544 MHz Standard
PDH/SDH optical/electrical data signals (Gp:) Clock (Gp:) Data
Mediciones en los elementos de red a través de su cadena
de sincronización. (mediciones relativas o
absolutas)
¿Dónde y cómo se mide? (Gp:) 2.048 Mb/s
(Gp:) 2.048 Mb/s (Gp:) 2.048 Mb/s (Gp:) TIE MTIE (Gp:) GSM (Gp:)
PDH (Gp:) ATM (Gp:) SDH PRC Switch B Switch A Mediciones de una
señal transmitida sobre varios elementos de red.
(mediciones relativas)
¿Dónde y cómo se mide? Mediciones de la
calidad del reloj en los limites de la red (medición
absoluta) Medida absoluta: contra una fuente de referencia
externa. (Gp:) STM-1, PCM 30 (Gp:) SDH network (Gp:) SDH
network
Restablecimiento de servicio en anillos digitales Sistemas de
transmisión de linea B A D C OPERACION NORMAL (Gp:) Anillo
de Servicio (Gp:) Anillo de Proteccion
Sistemas de transmision de linea B A D C OPERACION DE
RESTAURACION Restablecimiento de servicio en anillos digitales
(Gp:) Anillo de Servicio (Gp:) Anillo de Proteccion