Televerkon synkronointi ITU-T:n suositukset G.810, G.811, G.812, G.823 Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 1 Kurssin kuva välitysjärjestelmästä H.323 or SIP IP SIP or ISUP PABX CAS, R2 ISDN Kytkentäkenttä IP HLR MAP YKM ISUP puhetie AN V5 Ohjaus INAP SCP Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 2
Ajastuksen tarkkuus UTC - Universal Time Coordinated: virhe on luokkaa 10-13 Televerkon Primaari Referenssikellon (PRC) tarkkuus 10-11 Taajuusepätarkkuus jaetaan Jitter (värinä): lyhytaikaiset (yli 10 Hz) muutokset Wander(vaeltelu): alle 10 Hz muutokset pitkäaikainen taajuuspoikkeama Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 3 Ajastuspoikkeamien vaikutukset regeneroinnissa bittivirheitä analogisten signaalien laatu heikkenee luiskahduksia PCM signaalissa toistetaan tai menetetään kehys Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 4
Synkronointisignaalien käyttö keskuksessa Kytkentäkentän synkronointi tuleviin ja lähteviin PCMsignaaleihin. Sisäisen tiedonsiirron kytkentäkenttäliitäntöjen synkronointi kytkentäkentän nopeuteen. Aikaporras - sarjakirjoitus-osoiteluku tulokehyspuskuri lähtökehyspuskuri 1 2 3 n 1 2 3 m n 1 2 syklinen kirjoitus 3 Kytkentämuisti 1 kirjoitusosoite x m lukuosoite 2 n m (x) Ohjausmuisti Aikavälilaskuri n Rka/ML -k99 Tiedonvälitystekniikka I 5-11 Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 5 Ajastuspoikkemien ja niiden vaikutusten vähentämiseksi televerkon solmut on kytketty synkronointiverkkoon luiskahdukset suoritetaan kontrolloidusti Kansallinen verkko PRC noodi PRC - Primary Reference Clock Kauttakulkutaso Paikallistaso Synkronointiverkko on useimmiten hierarkinen. Myös kellojen keskinäisestä synkronoinnista puhutaan suosituksissa (ITU-T G.811). Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 6
Hypoteettinen referenssiyhteys 27 500 km Paikallinen Kansallinen verkko Kansainvälinen verkko LE PC SC TC ISC ISC ISC ISC ISC TC SC PC LE LE - paikalliskeskus PC - primaarikeskus TC - tertiaarikeskus ISC - kansainvälinen keskus Digitaalinen keskus Digitaalinen linkki Päästä päähän ajastusvaatimuksia tarkastellaan referenssiyhteyttä vasten. Yhteysvälikohtaiset ajastusvirheet summautuvat päästä päähän yhteydellä. Synkronoimalla kansalliset verkot molemmissa päissä ajastusvirheitä vähennetään plesiokroniseen toimintaan verrattuna. Kansainväliset yhteydet ovat useimmiten plesiokronisia. Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 7 Verkot voivat olla Täysin synkronoituja Plesiokronisia Sekaverkkoja koostuvat synkronoiduista osaverkoista Plesiokroninen = kaksi solmua toimivat ajatuksellisesti kumpikin omien kellojensa varassa. Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 8
MTIE - maximum time interval error ajastussignaalin viiveen huipusta huippuun vaihtelun maksimi tarkkailujakson aikana vrt. ideaaliseen ajastukseen Ajastusviive ideaaliin verrattuna MTIE Tarkkailujakso ( S ) t Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 9 PRC:n suurin sallittu ajastusvirhe MTIE ns 1E+7 f f 10-7 10-9 10-11 1E+6 1E+5 1E+4 Series1 1E+3 500 1E+2 1E+1 1E+0 1E-2 1E-1 1E+0 1E+1 1E+2 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 1E+7 1E+8 1E+9 5 S Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 10
Kuinka usein luiskahtaa Jos yhteyden molemmat päät on sisäisesti synkronoitu PRC -kelloihin, teoreettisesti luiskahduksia tulee noin kerran 70 päivässä. Referenssiyhteydellä luiskahduksia on teoreettisesti kerran 70/12 = 5.8 päivässä tai jos kansalliset osuudet on synkronoitu kerran 70/4 = 17.5 päivässä Luiskahdusvaatimus päästä päähän on kuitenkin löysempi: Keskimääräinen luiskahdustiheys Osuus ajasta 1v kuluessa alle 5/ 24h 98,90 % 5/24h... 30/1h alle 1% yli 30/1h alle 0,1% Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 11 Keskuksen kellojärjestelmä Mahdollistaa sekä plesiokronisen että alisteisen (slave mode) toiminnan Kellon tarkkuus valitaan sen mukaan, missä kohtaa synkronointihierarkiaa keskus sijaitsee. Tarkkuus heikkenee periferiaa kohti mentäessä. Kykenee synkronoitumaan useisiin PCM-signaaleihin ja valitsemaan niistä sopivimman (ensisijainen, toissijainen jne) Sisältää ajastuksen säätöalgoritmin (digitaalinen vaihelukko), joka pyrkii eliminoimaan äkkinäiset ajastusmuutokset, jotka johtuvat siirtoverkosta (esim. puolenvaihto) värinän ja seuraamaan tasaisesti tulevaa synkronointisignaalia Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 12
Luiskahduksia sattuu yhteyksillä, joiden tahti poikkeaa keskuksen valitsemasta tahdista Tulevat 2Mbit/s yhteydet Keskus Aktiivinen synkronointitulo Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 13 Keskuksen kello seuraa synkronointisignaalia Mittarina käytetään suhteellista virhettä: MRTIE - maximum relative time interval error : MRTIE 1000 ns (S 100s). Tämä kertoo kuinka hyvin synkronointisignaalia pitää pystyä seuraamaan kun käytettävissä on lähes virheetön tulosignaali. Kun yksikään synkronointitulo ei ole riittävän hyvä, keskuksen kello siirtyy plesiokroniseen toimintaan automaattisesti Plesiokronisessa toiminnassa keskuksen kellon MRTIE (a S +1/2bS 2 + c) ns (ks. seur. kalvo). Tuloja valvotaan koko ajan ja kun signaali taas ilmestyy, joko komennolla tai automaattisesti voidaan siirtyä takaisin alisteiseen toimintaan. Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 14
Keskuksen MRTIE plesiokronisessa toiminnassa MRTIE ns 1E+10 1E+9 Huom: Aikavälin kesto PCM-signaalissa 3.9 µs. Bitin kesto 0,488 µs = 488 ns. 1E+8 1E+7 1E+6 Paikalliskeskus 1E+5 Series1 Series2 1E+4 1E+3 Kauttakulkukeskus 1E+2 1E+1 1E+0 1E+2 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 1E+7 S tarkkailuaika Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 15 Keskuksen kellon stabiilisuus Stabiilisuutta mitataan ikääntymisellä (b = ageing) - lämpöstabiloidulle kiteelle tämä on luokkaa n 10exp-10/päivä. MRTIE (a S +1/2bS 2 + c)ns,s = tarkasteluaikaväli, ja a - kuvaa kellon alkuasetuksen tarkkuutta. Transit noodin kello Paikallisnoodin kello a 0.5 vastaa taajuuden alkusiirtymää 5 10-10 10.0 1 10-8 b 1.16 10-5 vastaa ikääntymistä 10-9 /päivä 2.3 10-4 vastaa ikääntymistä 2 10-8 /päivä c 1000 1000 Rka/ML -k2002 Tiedonvälitystekniikka 5a - 16