مزامنة الإطارات

في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية ، تعد مزامنة الإطارات أو تأطيرها هي العملية التي يقوم من خلالها جهاز الاستقبال، أثناء استقباله لتدفق من الإطارات ذات الطول الثابت ، بتحديد حدود الإطار، مما يسمح باستخراج بتات البيانات داخل الإطار لفك تشفيرها أو إعادة إرسالها.

عند إرسال حزم بيانات بأطوال مختلفة، من الضروري وجود فاصل واضح لنهاية الحزمة (مثل رمز نهاية التدفق في الإيثرنت ). في بعض الحالات، يمكن تفسير فقدان إشارة الناقل كفاصل لنهاية الحزمة. عند إرسال تدفق مستمر من الإطارات ذات الطول الثابت، يمكن لجهاز استقبال متزامن من حيث المبدأ تحديد حدود الإطارات بشكل دائم. عمليًا، تستطيع أجهزة الاستقبال عادةً الحفاظ على التزامن رغم أخطاء الإرسال؛ إذ أن انزلاق البتات أقل شيوعًا بكثير من أخطاء البتات . لذا، من المقبول استخدام علامة حدود إطار أصغر بكثير، على حساب إطالة عملية إنشاء التزامن في المقام الأول.

يتم تحقيق مزامنة الإطار عندما يتم تحديد إشارات محاذاة الإطار الواردة (أي تمييزها عن بتات البيانات)، مما يسمح باستخراج بتات البيانات داخل الإطار لفك التشفير أو إعادة الإرسال.

إذا انقطع الإرسال مؤقتًا، أو حدث انزلاق بت، فيجب على جهاز الاستقبال إعادة المزامنة.

يجب على المرسل والمستقبل الاتفاق مسبقاً على نظام مزامنة الإطارات الذي سيستخدمانه.

من بين مخططات مزامنة الإطارات الشائعة ما يلي:

جزء التأطير

من الممارسات الشائعة في الاتصالات ، كما هو الحال في تقنية T-carrier ، إدراج بت تأطير غير معلوماتي في خانة زمنية محددة ضمن الإطار، يُستخدم لمزامنة البيانات الواردة مع جهاز الاستقبال. في تدفق البتات ، تكون بتات التأطير قابلة للتنبؤ (لا تحمل معلومات)، وتظهر في مواقع محددة ضمن الإطار. يتم التحقق من صحة التأطير عندما تكون قيم جميع بتات التأطير تقريبًا (مع هامش خطأ بسيط لأخطاء الإرسال) مطابقة للقيم المتوقعة.

تأطير تسلسل الكلمات المتزامنة والعلامات

بدلاً من استخدام بت واحد، تستخدم بعض الأنظمة كلمة تزامن متعددة البتات في كل إطار، أو تسلسل علامات يحدد بداية ونهاية كل إطار. يستخدم نظام التحكم في وصلة البيانات عالي المستوى والأنظمة المماثلة تسلسلات العلامات. ^{[ 1 ]}

التأطير القائم على CRC

تستخدم بعض أجهزة الاتصالات تقنية تأطير تعتمد على CRC ، حيث يتم التحقق من صحة التأطير عندما تحتوي جميع الإطارات تقريبًا على CRC صالح.

في تطبيقات القياس عن بعد ، يتم استخدام مزامِن الإطار لتحديد حدود الإطار داخل دفق ثنائي متسلسل مُعدَّل برمز النبض (PCM).

يأتي مُزامِن الإطارات مباشرةً بعد مُزامِن البتات في معظم تطبيقات القياس عن بُعد. وبدون مُزامِن الإطارات، يصبح فك التبديل مستحيلاً.

يبحث مُزامِن الإطارات في تدفق البتات الوارد عن أنماط مُزامِن الإطارات. إذا استمر النمط لفترة كافية تجعل التطابق العرضي غير وارد، يُعلن المُزامِن أن البيانات مُزامَنة وجاهزة للفك. أما إذا حدث عدد كبير من حالات عدم التطابق، يُعلن المُزامِن عن فقدان التزامن.

يمكن أن يكون البحث تسلسليًا (باعتبار نقطة بداية واحدة فقط في كل مرة)، أو يمكن اعتبار عدة نقاط بداية محتملة في آن واحد. وتستمر التقنيات المتقدمة في البحث حتى أثناء استقرار التزامن، بحيث إذا فُقد التزامن، فبحلول الوقت الذي يُلاحظ فيه الفقدان، يكون قد تم العثور على موضع بداية إطار جديد. ^{[ 2 ]}

ليس من النادر وجود مستويات متعددة لمزامنة الإطارات، حيث تُجمّع سلسلة من الإطارات في إطار رئيسي أكبر. وتُعتبر الإطارات الفردية إطارات فرعية ضمن هذا الإطار الرئيسي. يحتوي كل إطار على مُعرّف إطار فرعي (غالبًا ما يكون عدادًا بسيطًا) يُحدد موقعه داخل الإطار الرئيسي. يقوم مُزامِن إطارات ثانٍ بإنشاء مزامنة الإطار الرئيسي. وهذا يسمح بالتبديل الجزئي، حيث تُرسل بعض البيانات بتردد أقل من كل إطار.

• بدء وإيقاف غير متزامن
• تزامن الطور
• رمز متزامن ذاتيًا
• سوبر فريم

 تتضمن هذه المقالة موادًا متاحة للعموم من المعيار الفيدرالي 1037C ، إدارة الخدمات العامة . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22 يناير 2022. (دعماً لـ MIL-STD-188 ).