吳冬梅-時分復用

1、復用，即在同一條物理線路上傳送多路話音信號。復用，即在同一條物理線路上傳送多路話音信號。 頻分多路復用（頻分多路復用（FDMFDM） 時分多路復用（時分多路復用（TDMTDM） 碼分多路復用（碼分多路復用（CDMCDM） 復用 模擬信號的頻分多路復用模擬信號的頻分多路復用 調制器 解調器 混 合 器 分 路 器 話路1 話路1 話路2 話路2 話路N 話路N f 1 f 2 f N f N f 2 f 1 調制載頻 解調同步載頻 圖圖 長途載波線路上的頻分多路復用原理示意圖長途載波線路上的頻分多路復用原理示意圖 9.8 時分復用和復接 時分復用時分復用- -定義定義 9.8.1 時分復用基本概

2、 念 欲傳輸的多路信號分配以固定的傳輸時隙（時間），欲傳輸的多路信號分配以固定的傳輸時隙（時間）， 以統一的時間間隔依次循環(huán)進行斷續(xù)傳輸，從而實現多路以統一的時間間隔依次循環(huán)進行斷續(xù)傳輸，從而實現多路 復用的技術。復用的技術。 實現？實現？ t1t2t3t4 時分復用時分復用- -原理原理 9.8.1 時分復用基本概 念 Ts Ts 時分復用時分復用- -原理原理 9.8.1 時分復用基本概 念 要求：要求：收、發(fā)兩端開關收、發(fā)兩端開關K1 、K2 完全同步。完全同步。 保證開關保證開關K1 、K2 旋轉一圈的頻率（即抽樣頻率）旋轉一圈的頻率（即抽樣頻率） 滿足抽樣定理，既可實現收發(fā)一致。滿足

3、抽樣定理，既可實現收發(fā)一致。 2 1 3 K2 1 3 2 K1 信道信道 時分復用時分復用- - 原理原理 9.8.1 時分復用基本概 念 第二路抽樣脈沖第二路抽樣脈沖 第三路抽樣脈沖第三路抽樣脈沖 第第n路抽樣脈沖路抽樣脈沖 n路時分復用路時分復用 路時隙路時隙 第一路抽樣脈沖第一路抽樣脈沖 一幀一幀一幀一幀 一幀一幀一幀一幀 利用各信號的抽樣值在時間上不相互重疊利用各信號的抽樣值在時間上不相互重疊, 來達到在同一來達到在同一 信道中傳輸多路信號的一種方法。信道中傳輸多路信號的一種方法。 123n123n 123n123n 時分復用時分復用- - 實現實現 9.8.1 時分復用基本概 念

4、2 1 3 量化量化 編碼編碼 譯碼譯碼 K2 1 3 2 量化量化 編碼編碼 譯碼譯碼 K1 信道信道 時分復用時分復用- -基本概念基本概念 9.8.1 時分復用基本概 念 幀（幀（Frame）：）：一個一個抽樣周期抽樣周期得到的多路信號抽樣值。得到的多路信號抽樣值。 路時隙：路時隙：合路的合路的PAM信號每個樣值所允許的時間間隔信號每個樣值所允許的時間間隔 位時隙：位時隙：編碼編碼 碼元脈寬（占用時間）碼元脈寬（占用時間） 數據格式數據格式 和和時間長度時間長度 是一樣的。是一樣的。 時分復用時分復用- -基本概念基本概念 9.8.1 時分復用基本概 念 幀周期（幀周期（Frame）：）

5、： 路時隙：路時隙： 位時隙：位時隙： fs， n路復用，路復用，N位編碼位編碼 Ts=1/fs Tts=Ts/n Tb=Tts/NTb=Tts/(n*N) 幀長度：幀長度： n*N 時分復用時分復用- -基本概念基本概念 9.8.1 時分復用基本概 念 幀（幀（Frame）：）： 路時隙：路時隙： 位時隙：位時隙： fs=8000Hz， n=32，PCM編碼（編碼（N=8） Ts=1/fs Tc=Ts/n Tb=Tc/N Tb=Ts/(n*N) =125us =3.09625us =488.3 ns E1基群基群 幀長度：幀長度： n*N =8*32=256 bit 時分復用時分復用- -基

6、本概念基本概念 9.8.1 時分復用基本概 念 位時隙：位時隙： fs=8000Hz， n=32，PCM編碼（編碼（N=8） Tb=Ts/(n*N) =0.4883us RB=1/Tb 碼元速率：碼元速率： =2.048 M Baud Rb=RB=2.048 M b/s 信息速率：信息速率： E1基群基群 RB= n*N *fs Tb 時分復用時分復用- -基本概念基本概念 9.8.1 時分復用基本概 念 fs=8000Hz， n=32，PCM編碼（編碼（N=8） RB=1/Tb 一路一路PCM： Rb=RB 信息速率：信息速率： Tb=Ts/(n*N) Rb=n*N*fs Rb=N*fs=6

7、4K 碼元速率：碼元速率： 復用后：復用后： 復用帶來復用帶來 了什么了什么? =2.048 M b/s 時分復用信號的時分復用信號的信息速率的提高，帶寬增加。信息速率的提高，帶寬增加。 時分復用時分復用- -基本概念基本概念 9.8.1 時分復用基本概 念 fs=8000Hz， n=32，PCM編碼（編碼（N=8） 一路一路PCM： B=RB B=RB=64K 復用后：復用后：=2.048 M 基帶信號基帶信號： B=4K 模擬信號模擬信號 數字信號數字信號 （低速）（低速） 復用信號復用信號 （高速）（高速） 變換變換 復用復用 時分復用時分復用- -基本概念基本概念 9.8.1 時分復用

8、基本概 念 模擬信號模擬信號 (4K) 數字信號數字信號 （64K） 復用信號復用信號 （2.048M） 變換變換 復用復用 語音信號語音信號貨物貨物，光信號光信號貨車，貨車， 光纖光纖公路，公路， 復用復用貨箱，貨箱， PCM？裝卸車間裝卸車間 10Gb/s 額定載重量額定載重量 貨物貨物 貨箱貨箱 復接復接 9.8.1 時分復用基本概 念 模擬信號模擬信號 數字信號數字信號 （低速）（低速） 一次群一次群 （2.048M） 變換變換 30路路 復用復用 二次群二次群 （8.448M） 4個個 一次群一次群 4個個 二次群二次群 三次群三次群 （34.368M） 第 一 級 復 用 1 30

9、 第 二 級 復 用 2.048 Mb / s 1 4 第 三 級 復 用 1 4 第 四 級 復 用 1 4 第 五 級 復 用 1 4 64 kb / s 8.448 Mb / s34.368 Mb / s139.264 Mb / s565.148 Mb / s 低次群合并為高次群的過程低次群合并為高次群的過程。 分接分接 高次群分解為低次群的過程高次群分解為低次群的過程。 復接和分接復接和分接 9.8.1 時分復用基本概 念 一次一次 PCMPCM 多多 路路 復復 用用 二次二次PCMPCM 多多 路路 復復 用用 復用復用 一次一次 PCMPCM 多多 路路 復復 用用 二次二次PC

10、MPCM 多多 路路 復復 用用 解復解復 64 kb/s 2.048 Mb/s 8.448 Mb/s 2.048 Mb/s 64 kb/s 1 30 1 30 256kb/s 256kb/s 用于群同步控制 輔加信息 圖圖9 9 基群基群PCM信號二次復用為信號二次復用為PCMPCM二次群信號原理二次群信號原理 128kb/s 128kb/s 復用和復接復用和復接- -標準標準 9.8.1 時分復用基本概 念 n關于復用和復接， ITU對于TDM多路電話通 信系統標準，制定了兩種建議： 準同步數字體系準同步數字體系(PDH) 同步數字體系同步數字體系(SDH) 與FDM方式相比： (1) (

11、1) 多路信號的復接和分路都是采用數字處理方式實現的，多路信號的復接和分路都是采用數字處理方式實現的， 通用性和一致性好，比通用性和一致性好，比FDMFDM的模擬濾波器分路簡單、可靠。的模擬濾波器分路簡單、可靠。 (2) (2) 信道的非線性會在信道的非線性會在FDMFDM系統中產生交調失真和高次諧系統中產生交調失真和高次諧 波，引起路間串話，因此，要求信道的線性特性要好波，引起路間串話，因此，要求信道的線性特性要好, , 而而 TDMTDM系統對信道的非線性失真要求可降低。系統對信道的非線性失真要求可降低。 時分復用時分復用- -優(yōu)點優(yōu)點 9.8.1 時分復用基本概 念 要插入冗余比特，進行幀同步。要插入冗余比特，進行幀同步。 要求產生準確的位、幀定時。要求產生準確的位、幀定時。 時鐘相位抖動，收發(fā)時鐘不同產生碼滑動，碼率時鐘相位抖動，收發(fā)時鐘不同產生碼滑動，碼率 調整產生時鐘抖動調整產生時鐘抖動 時分復用時分復用- -缺點缺點 9.8.1 時分復用基本概 念 時分復用時分復用- -基本概念基本概念 9.8.1