Ierarhia Digitală Sincronă

1. Retele de telecomunicatii

Reteaua de telecomunicatii reprezinta ansamblul de mijloace care asigura transmiterea la distanta a informatiilor (sunete, imagini, texte, date multimedia, etc.) intre utilizatori (indiferent de pozitia geografica a acestora) cu ajutotul semnalelor electrice sau optice.

O retea de telecomunicatii este formata din sisteme care asigura transportul informatiei – numite sisteme de transmisiuni sau legaturi, si din sisteme care asigura comutatia (rutarea) acestora, numite sisteme de comutatie sau comutatoare.In afara de acestea, orice retea de telecomunicatii contine o infrastructura ce permite accesul abonatilor la serviciile oferite.Aceasta formeaza reteaua de acces.Retelele digitale de telecomunicatii contin sisteme de transmisiuni digitale si comutatoare digitale.Obiectivul final al integrarii digitale (IDN – Integrated Digital Nerwork) cansta in utilizarea exclusiva a tehnologiei digitale in toate cele trei domenii: transport, comutatie, acces.

In retelele de telecomunicatii ale prezentului si,mai ales, ale viitorului, aceste elemente reprezinta doar o parte dintr-un ansamblu vast rezultat prin intrepatrunderea functionala a mai multor (sub)retele.Astfel, in retelele moderne de telecomunicatii, in afara de sistemele de transmisiuni si de comutatie, reteaua de telecomunicatii mai poate contine o retea de semnalizari, o retea de sincronizare, respectiv o retea de gestiune (TMN – Telecommunication Management Network).Aceste retele, orintate spre crearea unei societati informationale globale, ofera sau vor oferi o gama din ce in ce mai large de servicii, pornind de la serviciul telefonic clasic (POST – Plain Old Telephone Service), transmisii de date, videoconferinte, video la cerere (VOD – Video On Demand), televiziune digitala de inalta definitie (HDTV – High Definition Television), etc.Noile retele de telecomunicatii sunt proiectate pentru a transmite trei tipuri fundamentale de informatii: voce (sunet), date si imagini.

Sincronizarea retelei este un proces tot mai important in domeniul telecomunicatiilor mai ales din ultimii 30 de ani, cand transmisiunile si comutatiile au devenit digitale.Sincronizarea este procesul de a face sincrone operatii a diferite dispozitive sau evolutia a diferite procese prin alinierea scarii timpului ce le caracterizeaza pe fiecare in parte (adica obtinerea unei aceeasi scari de timp pentru fiecare operatie sau proces).

In functie de domeniul de aplicatie, diferite sisteme de abstractie sunt cu necesitate adoptate, unde fiecare nivel de abstracrie se bazeaza pe abstractiile facute la un nivel inferior si ascunde detalii nefolositoare pentru nivelul superior, permitand astfel inginerilor sa se concentreze pe anumite functii si facand mult mai usoara sarcina de a obtine sisteme de mare complexitate necesare omului.In sistemele digitale hardware de exemplu, nivelele de abstractie pot fi impartite astfel : nivelul fizic, unde proiectantul este axat pe studiul fizicii semiconductorilor; nivelul circuit, unde proiectantu are de a face cu tranzistori, rezistori, etc.; nivelul element, concentrat pe porti, porturi logice, etc; nivelul modul, unde elementele sunt grupate pentru a forma entitati mai complexe ca memorii,unitati logice,procesoare,etc.

Multe operatii in sistemele digitale trebuie sa se supuna unor relatii de prioritate. Daca doua operatii se supun aceleiasi prioritati, sincronizarea asigura ca operatiile urmaresc o ordine corecta.La nivelul hardware, sincronizarea este obtinuta prin distribuirea unui semnal de sincronizare tuturor modulelor sistemului.La un nivel mai inalt (de exemplu in procesele software), sincronizarea se realizeaza prin schimb de mesaje.

Pntru multi ingineri din domeniul telecomunicatiilor, termenul sincronizare se refera,intr-un sens mai restrans,la recuperarea si urmarirea unui clock (semnal de tact) dintr-un receptor,care face referire la informatii de sincronizare continute in semnalul receptionat.Mai simpu spus,termenul se refera la sincronizarea de purtatoare si de simbol.Insa,sincronizarea joaca un rol esential in alte cateva domenii din telecomunicatii,la diferite nivele de abstractie si in diferite contexte de asemenea.

Modulatia este un proces in care un parametru ce caracterizeaza un semnal purtator (amplidudine,frecventa,faza) este modificat de un semnal de modulatie,astfel incat parametrul modulat urmareste fidel forma semnalului de modulatie,rezultand modulatie de amplitudine (MA),de frecventa (MF) sau de faza (MΦ).O demodulare coerenta a unui semnal modulat in amplitudine se bazeaza pe recuperarea purtatoarei, adica a unui semnal coerent in amplitudine si faza cu purtatoarea (sincronizare de purtatoare).

Demodularea digitala necesita,in afara de o demodulare coerenta,necesita identificarea esantionului si a nivelelor de decizie pentru a se extrage informatia logica din semnalul analogic, decizand astfel ,in cazul binar de exemplu, daca s-a receptionat un „0” sau un „1” (sincronizare de simbol).

Odata ce informatia logica a fost extrasa,urmatorul pas,la un nivel mai inalt de abstractie,este de a delimita cadrele din sirul de biti receptionati (sincronizare de cadru).

Determinarea inceputului unui cadru permite echipamentului receptor sa inteleaga rolul bitilor din diferite pozitii.

Cand sursa de informatie este impartita in mesaje sau pachete transmise sau chiar rutate independent de destinatie (retele cu comutatie de pachete),circuitul poate interpreta daca echipamentul receptor este capabil sa compenseze diferitele intarzieri ale pachetelor primite (jitter de pachet),reconstruind astfel sirul de biti ca si cum ar fi fost transmisi dea lungul unei retele cu comutatie de circuit.Aceasta compensare a intarzierii (sincronizare de pachet) este realizata prin determinarea distributiei initiale din pachetul receptionat prin tehnici adaptive sau prin procesare ce informatii de sincronizare existente in antetul pachetului (adica prin procesatea amprentei temporale).

Notiunile de mai sus au legatura cu mai multe nivele de sincronizare din transmisiunile punct-la-punct.Un alt nivel de sincronizare este sincronizarea retelei : bazandu-se pe operatiile intregului sistem de noduri ale retelei, poate fi avantajoasa distribuirea unui acelasi semnal de sincronizare (clock) in toate nodurile retelei, pentru a transmite si comuta in format digital, astfel incat fiecare element al retelei sa opereze sincron cu celelalte si cu bitii receptionati.

La cel mai inalt nivel de abstractie,sincronizarea multimedia urmareste aranjarea elementelor heterogene (imagin,text,audio,video,etc.) intr-o comunicare multimedia la diferite nivele de integrare (pentru interfata fizica si umana).

Un alt mod de sincronizare a retelei este in sfarsit sincronizarea ceasurilor in timp real dea lungul retelei de telecomunicatii,in care intereseaza distributia timpului absolut, urmarindu-se in special administrarea retelei.