幀同步技術(shù)

在數(shù)字時(shí)分多路通信系統(tǒng)中，為了能正確分離各路時(shí)隙信號(hào)，在發(fā)送端必須提供每幀的起始標(biāo)記，在接收端檢測(cè)并獲取這一標(biāo)志的過程稱為幀同步。幀同步有起止式同步法和插入特殊同步碼組法兩種。要求開機(jī)后整個(gè)系統(tǒng)要能很快地進(jìn)人幀同步，或一旦幀失步后，能很快恢復(fù)幀同步。幀失步將使信息丟失，對(duì)于語(yǔ)音通信來講，人耳不易察覺出小于100 ms的通信中斷，所以一般認(rèn)為幀同步恢復(fù)時(shí)間在幾十毫秒量級(jí)是允許的。

幀同步碼在偶數(shù)幀的TS0時(shí)隙中，碼字規(guī)定為：0011011。幀同步就是從接收的數(shù)據(jù)流中搜索并識(shí)別這一同步碼字，并以該時(shí)隙作為一幀的排頭，使接收端的幀結(jié)構(gòu)和發(fā)送端完全一致，從而保證兩個(gè)交換機(jī)能同步的工作，這樣才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的正確接收和交換。在數(shù)字中繼電路中，幀同步的功能由幀同步檢測(cè)器來實(shí)現(xiàn)。幀同步檢測(cè)器有兩個(gè)基本狀態(tài)：幀同步狀態(tài)和幀失步狀態(tài)。在給定的幀同步碼位上檢測(cè)出已知的幀同步碼字，稱之為幀同步狀態(tài)。當(dāng)連續(xù)3次檢測(cè)到的碼字與幀同步碼字不相符時(shí)，則判定為幀失步狀態(tài)，這時(shí)便在奇數(shù)幀的TS0內(nèi)發(fā)失步告警碼通知對(duì)端局。這種連續(xù)3次檢測(cè)不到幀同步碼字才判定為幀失步的方法稱為前向保護(hù)。這是為了避免因?yàn)榕及l(fā)性誤碼或干擾而立即判定系統(tǒng)失步，致使系統(tǒng)過于頻繁的錯(cuò)誤調(diào)整而采取的保護(hù)措施。系統(tǒng)在幀失步的狀態(tài)下，采取后向保護(hù)，規(guī)定只有連續(xù)兩幀都檢測(cè)到幀同步碼字，且中間奇數(shù)幀Tso的第二比特為“1”，才判定為恢復(fù)到幀同步狀態(tài)。

幀同步有：起止式同步法和插入特殊同步碼組法兩種。起止式同步法：是在發(fā)送端利用特殊的碼元編碼規(guī)則使碼組本身自帶分組信息。插入特殊同步碼組法：是指在發(fā)送碼元序列中插入用于幀同步的若干同步碼.主要有集中式插入和間隔式插入兩種。集中式插入，也稱為連貫式插入，要求幀同步特殊碼組具有優(yōu)良的自相關(guān)特性。常用的幀同步碼組是巴克碼。間隔式插入。也稱為分散式插入，通常采用簡(jiǎn)單的周期性循環(huán)序列作為幀同步碼，并分散的均勻插入信息碼流中。

在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于噪聲和干擾的影響，在幀同步碼組中會(huì)出現(xiàn)誤碼情況，這樣會(huì)發(fā)生漏同步問題;另外，由于信息碼中也可能會(huì)出現(xiàn)與幀同步碼組一樣的碼元組合，這樣也就會(huì)產(chǎn)生假同步的問題。假同步和漏同步的存在，都會(huì)使幀同步系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定和不可靠。如果在實(shí)際通信系統(tǒng)中，假如系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)幀同步碼碼組就認(rèn)為系統(tǒng)已經(jīng)同步，或當(dāng)出現(xiàn)一次漏同步就認(rèn)為系統(tǒng)失步，則這樣的系統(tǒng)可能會(huì)一直在同步態(tài)和失步態(tài)之間來回轉(zhuǎn)換，無法正常工作，因此，必須對(duì)幀同步系統(tǒng)采取一些措施進(jìn)行保護(hù)，以提高幀同步的性能。對(duì)幀同步系統(tǒng)常采用的保護(hù)措施是將幀同步的工作狀態(tài)劃分為兩種狀態(tài)，即捕捉態(tài)和維持態(tài)。即在系統(tǒng)開始時(shí)或處于捕捉態(tài)(搜索態(tài)，也叫失步態(tài))時(shí)，通過～定規(guī)律多次檢測(cè)到幀同步信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)才由捕捉態(tài)轉(zhuǎn)換到維持態(tài)(同步態(tài));在維持態(tài)時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)因一次偶然的無幀同步信號(hào)而轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)，而是經(jīng)過多次按規(guī)律的檢測(cè)，的確發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)已經(jīng)失步才轉(zhuǎn)換到捕捉態(tài)，重新進(jìn)行捕捉。

1.在連貫式插入法中的幀同步保護(hù)在上文介紹連貫式插入法實(shí)現(xiàn)幀同步的原理時(shí)，從要求漏同步概率P1低和假同步概率P2低來看，對(duì)巴克碼識(shí)別器的判決門限電平的選擇是相互矛盾的。當(dāng)然，從系統(tǒng)可靠性考慮，希望：①在捕捉態(tài)時(shí)，提高識(shí)別器判決門限電平(聊減少)，使假同步概率P。減少。②在維持態(tài)時(shí)，減少識(shí)別器判決門限電平(研增大)，使漏同步概率P，減少。在連貫式插入法中進(jìn)行幀同步保護(hù)的原理方框，它主要由RS觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器，以及與門、或門電路組成。2.在間歇式插入法中的幀同步保護(hù)在間歇式插入法中用逐碼移位法實(shí)現(xiàn)幀同步時(shí)，實(shí)現(xiàn)幀同步系統(tǒng)的保護(hù)，關(guān)鍵是增加了兩個(gè)計(jì)數(shù)器。下面仍從兩個(gè)工作狀態(tài)來介紹其工作原理。