定時(shí)是分組通信的關(guān)鍵(05-100)

　　在通信系統(tǒng)中,定時(shí)和同步對(duì)于保證話音和數(shù)據(jù)連接的可靠和無誤差是關(guān)鍵性的設(shè)計(jì)因素。隨著網(wǎng)絡(luò)日益趨向分組基結(jié)構(gòu),定時(shí)要求也在變化。因此,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)依從的網(wǎng)絡(luò)定時(shí)和同步現(xiàn)在更加復(fù)雜。

　　為了避免數(shù)據(jù)丟失,電路開關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(定時(shí)從機(jī))同步到一個(gè)節(jié)點(diǎn)(定時(shí)主機(jī))是用高精度自激時(shí)鐘,這種時(shí)鐘稱之為基本基準(zhǔn)時(shí)鐘(PRC)。其精度必達(dá)到+10-11S或更好,需要一個(gè)銫(原子)時(shí)鐘或銫時(shí)鐘控制無線電信號(hào)(如全球定位系統(tǒng)GPS,全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)GLONASS或遠(yuǎn)距離導(dǎo)航系統(tǒng)C版本LORAN-C)。

　　同步“島”

　　當(dāng)然,所有全球電信網(wǎng)絡(luò)不可能同步到一個(gè)單一的PRC/PRS。實(shí)際上,每個(gè)電信供應(yīng)商都有自己的PRC/PRS,這意味著全世界的電信網(wǎng)絡(luò)是由鏈路連接的同步“島”組成的。數(shù)據(jù)損失(也稱之為緩沖器漏失)仍可能發(fā)生在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)“島”之間,但這是很少發(fā)生的,因?yàn)樵訒r(shí)鐘之間的頻率差別是非常小的。

　　抖動(dòng)和漂移也影響電路開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。電路開關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的所有接收器都應(yīng)該包含足夠大的緩沖器來補(bǔ)償所允許的最大抖動(dòng)和漂移。

　　導(dǎo)步分組網(wǎng)絡(luò)

　　分組開關(guān)網(wǎng)絡(luò)是為突發(fā)數(shù)據(jù)通信傳輸設(shè)計(jì)的,其中在源中的信息分成分組,分組經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(如開關(guān)和路由器)以存儲(chǔ)和前向形式傳輸,直到分組到達(dá)目標(biāo)為止。分組網(wǎng)絡(luò)與電路開關(guān)網(wǎng)絡(luò)有非常不同的特性。異步是分組網(wǎng)絡(luò)的固有特性,分組選擇網(wǎng)絡(luò)的不同路由后可以在錯(cuò)誤的命令下到達(dá)目標(biāo)地。

　　分組排隊(duì)的隨機(jī)性意味著傳播延遲隨分組不同而變化,并依賴于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載(見圖1)。由于這些原因,分組網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上不是很適合于話音和其他恒位率(CBR)通訊(如話音調(diào)制解調(diào),視頻會(huì)議,傳真)的傳輸。

 

　　圖1 分組網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延遲和延遲變化

　　分組網(wǎng)絡(luò)中的總傳輸延遲包括兩個(gè)分量。固定傳輸延遲是由傳播延遲和網(wǎng)絡(luò)中的最小緩沖延遲引起的?？勺儌鬏斞舆t經(jīng)常稱之為分組抖動(dòng),主要是由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)排隊(duì)引起的。接收器中的分組抖動(dòng)是用抖動(dòng)緩沖器來補(bǔ)償?shù)?。它們通常比電路開關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的抖動(dòng)緩沖器大很多,因?yàn)榉纸M抖動(dòng)比電路開關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的抖動(dòng)和漂移大幾個(gè)量級(jí)。