Zegary plezjochroniczne i różnice częstotliwości
Główny problem synchronizacji PDH wynika z pracy plezjochronicznej. Urządzenia korzystają z zegarów o tej samej częstotliwości nominalnej, a zegary są niezależne i nie są zestrojone fazowo. Niewielkie różnice częstotliwości narastają z czasem.
Dane przychodzące są zapisywane do przy użyciu zegara odzyskanego z sygnału, a odczytywane przy użyciu zegara lokalnego. Gdy szybkości zapisu i odczytu stale się różnią, bufor zbliża się do stanu pełnego (przepełnienie) albo pustego (opróżnienie), co może wywołać poślizg.
Poślizgi przy granicach bufora elastycznego
Gdy bufor osiąga stan przepełnienia lub opróżnienia, urządzenie może powtórzyć albo usunąć blok danych, aby przywrócić zakres pracy bufora. ITU-T G.810 definiuje poślizg jako powtórzenie lub usunięcie bloku bitów wynikające z różnicy szybkości zapisu i odczytu. W funkcji ścieżki PDH ETSI dodatnia justyfikacja pomija raz jeden oktet 64 kbit/s, a ujemna odczytuje ten sam oktet drugi raz. Dla usługi 64 kbit/s normy zwykle oceniają kontrolowane poślizgi oktetów. Urządzenie może stosować większy blok wewnętrzny, a ramka E1 ma 256 bitów. Cel G.822 wyraża się w poślizgach oktetów. Poślizg wynika z taktowania. Losowy pojedynczy błąd bitowy medium ma inną przyczynę.
Wpływ poślizgów na różne usługi
- Mowa (nieskompresowana PCM). Pojedynczy poślizg jest zwykle słyszalny jako krótki „trzask” lub „klik”. Zazwyczaj nie powoduje utraty zrozumiałości rozmowy.
- Dane z faksu i modemu. Te usługi są wrażliwe na taktowanie. Poślizg może uszkodzić część transmisji i wymusić ponowne przesłanie strony faksu albo bloku danych.
- Dane cyfrowe. Poślizg może uczynić ramkowany blok danych nieużytecznym. Protokół wyższej warstwy, taki jak TCP, może ponownie przesłać brakujące informacje, zmniejszając efektywną przepustowość.
- Skompresowane wideo. Uszkodzony ładunek może zakłócić dekodowanie zależnych klatek i wywołać artefakty albo zamrożenie obrazu do nadejścia kolejnej klatki wewnętrznej. Czas trwania zależy od kodeka i odstępu między klatkami wewnętrznymi.
Kontrola poślizgów za pomocą Hipotetycznego Łącza Odniesienia (HRX)
ITU-T definiuje cele częstości poślizgów w pracy plezjochronicznej za pomocą modelu Hipotetycznego Łącza Odniesienia (HRX).
HRX to teoretyczne połączenie międzynarodowe o łącznej długości 27 500 km. Przy założeniach dotyczących dokładności zegarów zalecenie ITU-T G.822 wyznacza cel nie większy niż jeden kontrolowany poślizg oktetu w ciągu 70 dni dla każdego plezjochronicznego łącza międzynarodowego. Ta wartość służy do planowania w określonych warunkach i nie stanowi gwarancji dla każdej sieci. W jednym z przykładów G.822 12 plezjochronicznych odcinków między 13 węzłami daje jeden poślizg w ciągu 5,8 dnia. W innym przykładzie cztery łącza międzynarodowe przy zsynchronizowanych zakończeniach krajowych dają jeden poślizg w ciągu 17,5 dnia. Wahania temperatury, przerwy w taktowaniu i konfiguracja sieci mogą zmienić obserwowaną częstość.
Dlaczego wprowadzono synchronizację
Kumulacja różnic taktowania i poślizgów ograniczała długie łańcuchy urządzeń PDH. SDH/SONET wykorzystuje synchroniczny transport i hierarchię taktowania, a strumienie składowe mogą korzystać ze wspólnej, kontrolowanej domeny zegara.
W sieci synchronicznej urządzenia korzystają ze wspólnego źródła taktowania, ostatecznie odniesionego do bardzo dokładnego zegara nadrzędnego. Usuwa to stałą różnicę częstotliwości wywołującą poślizgi plezjochroniczne. Awarie taktowania, jitter i wander nadal wymagają kontroli. Zalecenia ITU-T G.823 i G.824 określają limity jitteru i wanderu dla hierarchii 2048 i 1544 kbit/s.