Механизмы нестабильности сигналов синхронизации.

На практике в цифровой сети нестабильность сигналов синхронизации или хронирующих сигналов возникают по причинам как физическим, из-за внешних электрических помех и изменения физических параметров линии передачи, так и алгоритмическим.

Результирующую нестабильность тактовой частоты называют фазовым дрожанием синхросигнала или джиттером. В зависимости от его частоты различают высокочастотное фазовое дрожание (выше 10 Гц0, называемое собственно джиттером., и низкочастотное (ниже 10 Гц), называемое дрейфом фазы или вандером. Джиттер наиболее сильно влияет на фазовую синхронизацию и почти не влияет на синхронизацию в сети, вандер, наоборот может накапливаться в сети и сильно воздействует на систему синхронизации.

Основными физическими причинами нестабильности частоты являются: электромагнитная интерференция; шумы и помехи, воздействующие на цепь синхронизации в приемнике; изменения длины линейного тракта и скорости распространения синхросигналов; нерегулярное поступление синхросигнала. К алгоритмической причине нестабильности частоты относится процесс выравнивания скоростей передачи с использованием битового или байтового стаффинга, например, смещение указателей.

Из – за шумов и помех различной природы и структуры повышается вероятность неправильного принятия сигнала синхронизации, в результате чего система фазовой автоподстройки частоты может выйти из режима захвата. То есть помехи и шумы влияют на фазовую синхронизацию и не приводят к появлению вандера.

Длина линейного тракта изменяется при изменении его физических параметров, которые в свою очередь возникают из-за изменения температуры или рефракции радиосигнала в атмосфере. Увеличение длины тракта приводят к уменьшению групповой скорости сигнала в физическом канале, что снижает эффективную скорость передачи на входе приемника, а уменьшение длины приводит к ее увеличению на входе приемника. Наиболее существенно изменение длины линейного тракта влияет на космический (спутниковый) канал связи. Изменение длины линейного тракта влияет на систему частотной синхронизации, так как изменение скорости передачи эквивалентно вандеру – основному параметру нестабильности систем частотной синхронизации.

Изменение скорости распространения сигнала обычно связано с изменением характеристик среды передачи или физического канала и наиболее характерно для радиосистем.

Нерегулярное поступление синхросигнала – приводит к фазовым дрожаниям тактовой частоты приемника. Основное требование состоит в том, чтобы код в цифровой системе передачи обеспечивал уровень синхросигнала достаточный для установления и поддержания колебаний тактовой частоты в приемнике на конце линии. Если этот уровень зависит от характера цифрового сигнала, то фазовые дрожания в восстановленных колебаниях тактовой частоты увеличиваются в течение периодов времени с относительно низкими плотностями импульсов, от которых зависит синхронизация. Амплитуда фазовых дрожаний зависит не только от плотности импульсов, но и от структуры цифрового сигнала.