光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)第一章

第一章PDH技術(shù)基礎(chǔ)第一章PDH技術(shù)基礎(chǔ)時分多路復(fù)用原理1PCM30/32路系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)2數(shù)字復(fù)接等級和系列3準(zhǔn)同步復(fù)接的幀結(jié)構(gòu)4碼速調(diào)整原理5復(fù)接抖動的產(chǎn)生及抑制61.1時分多路復(fù)用1.1.1時分多路復(fù)用原理圖1.1PCM時分多路復(fù)用示意圖1.1.2PCM30/32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)F0F1F2F3F13F12F4F5F6F7F8F9F10F11F14F15TS0TS1TS2TS3……TS15TS16TS17……TS30TS31100110111復(fù)幀2ms(含16幀)一個幀125μs(含32時隙)同步時隙信令時隙偶幀11A111111幀同步碼留給國際通信用或用于CRC校驗留給國內(nèi)通信用固定為1奇幀00001A211abccabcdabcdabcdabcdabcdD1D2D3D4D5D6D7D8F0F1F2F15...復(fù)幀同步碼CH1CH2CH16CH17CH15CH30話路時隙話路時隙話路時隙極性碼段落碼段內(nèi)電平碼注：①信令碼bcd不用時固定為101；②abcd不允許使用0000組合；③A1為幀對告碼，A2為復(fù)幀對告碼；正常為1，告警為0。1.1.2PCM30/32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)抽樣頻率＝8kHz；抽樣周期＝125μs時隙數(shù)＝32，時隙編號TS0－TS31每路時隙＝125μs/32＝3.9μs每路時隙傳送8位碼組

每位碼的時間＝3.9μs/8＝488ns每幀傳送位數(shù)＝32×8=256bits每路數(shù)碼率＝8bit/125μs＝64kbit/s傳輸速率（數(shù)碼率）＝256bit/125μs＝2048kbit/s容差為2048kbit/s±50ppm1.2.1數(shù)字復(fù)接等級和系列

表1.1原CCITT推薦的數(shù)字速率系列和數(shù)字復(fù)接等級系列地區(qū)一次群二次群三次群四次群五次群1北美話路數(shù)24×496×7672×64032數(shù)碼率1.5446.31244.732274.176日本話路數(shù)24×496×5480×31440×45760數(shù)碼率1.5446.31232.064397.22歐洲話路數(shù)30×4120×4480×41920×47680數(shù)碼率2.0488.44834.368139.264564.992注：數(shù)碼率的單位為Mbit/s。1.2.2同步與復(fù)用的概念定時系統(tǒng)調(diào)整單元復(fù)接單元外時鐘支路1支路2支路3支路n……復(fù)接器定時系統(tǒng)分接單元恢復(fù)單元同步支路1支路2支路3支路n……分接器圖1.3數(shù)字復(fù)接設(shè)備框圖1.2.2同步與復(fù)用的概念同步復(fù)接（復(fù)用）：各支路信號的速率相等。PCM基群及SDH為同步復(fù)用。準(zhǔn)同步復(fù)接：各支路信號速率的標(biāo)稱值相等，但實際值不同，在一定容差范圍內(nèi)變化，瞬時數(shù)碼率不同。如基群→二次群→三次群→四次群，為準(zhǔn)同步復(fù)用(PDH)。復(fù)用方法：將低次群復(fù)接成高次群若按每個時間間隔上傳輸碼字的多少分類可分為三類。復(fù)接（1）逐比特復(fù)接（或稱按位復(fù)接）圖1.4逐比特復(fù)接的示意圖（2）按碼字復(fù)接（或稱按路復(fù)接）按碼字復(fù)接就是按被復(fù)接支路的順序，每次復(fù)接一個支路的一個“碼字”。這種方法循環(huán)周期長，需要大容量的緩存器，高次群復(fù)接設(shè)備一般不采用此方法。它的優(yōu)點是可以保存完整的字結(jié)構(gòu)，便于多路合成和交換。PCM基群采用的這種方法。SDH設(shè)備是以字節(jié)為單位進行復(fù)接的，也屬于這種方法。（3）按幀復(fù)接每次復(fù)接一個支路一幀的碼元，需要更大容量緩存器，極少用。1.2.3準(zhǔn)同步復(fù)接原理及組成如果被復(fù)接支路的時鐘各自由本機提供，這些時鐘源都允許有一定的（如±50ppm）偏差，顯然它們的瞬時數(shù)碼率是不同的。在復(fù)接這些異源信號之前，要對各個支路的信號實施頻率和相位調(diào)整，使之成為同步的數(shù)字信號，然后才能復(fù)接，這種復(fù)接方式稱為準(zhǔn)同步復(fù)接(PDH)。1.2.3準(zhǔn)同步復(fù)接原理及組成復(fù)接器定時時鐘總時鐘源幀同步碼組碼速調(diào)整基群18448kHz碼速調(diào)整基群2碼速調(diào)整基群3碼速調(diào)整基群42048kbit/s2112kbit/s2048kbit/s±50ppm復(fù)接合成及輸出業(yè)務(wù)碼時鐘提取及分接電路8448kbit/s碼速還原基群12048kbit/s2112kbit/s碼速還原基群2碼速還原基群3碼速還原基群4業(yè)務(wù)碼檢出幀同步碼檢出分接定時8448kHz2112kHz圖1.5二次群異步復(fù)接方框圖1.2.4準(zhǔn)同步復(fù)用的幀結(jié)構(gòu)二次群的幀結(jié)構(gòu)支路復(fù)接信號的安排1234……535455……106107212bit108……159160161……162212Ⅰ組Ⅱ組Ⅲ組Ⅳ組53bitFj1Fj2Fj3信息碼50bit信息碼52bitCj1Cj2Cj3Vj信息碼52bit信息碼51bit圖1.6基群支路比特分配示意圖1.2.4準(zhǔn)同步復(fù)用的幀結(jié)構(gòu)二次群的幀結(jié)構(gòu)123……91011Ⅰ組(212bit)Ⅱ組(212bit)信息碼幀同步碼F11F21F3150×4=200C1152×4=2081213……212213214215216217……424插入標(biāo)志碼告警備用信息碼F13F23F33F43C21C31C41Ⅲ組(212bit)信息碼C1252×4=208425426427428429……636插入標(biāo)志碼C22C32C42637638639640641642643644645……84851×4=204C13C23C33C43V1V2V3V4插入標(biāo)志碼插入碼或信息碼信息碼Ⅳ組(212bit)圖1.7準(zhǔn)同步復(fù)接的二次群幀結(jié)構(gòu)1.2.5碼速調(diào)整原理將異源信號復(fù)接時，一個重要問題就是系統(tǒng)同步，其措施為碼速調(diào)整。碼速調(diào)整技術(shù)有三種：（1）正碼速調(diào)整；（2）正-負碼速調(diào)整；（3）正-零-負碼速調(diào)整。其中正碼速調(diào)整應(yīng)用廣泛，PDH設(shè)備幾乎都是采用正碼速調(diào)整。正碼速調(diào)整——就是將被復(fù)接支路信號的數(shù)碼率都調(diào)高，通常采用“脈沖插入同步”方式。這種方式就是人為地在各支路信號中插入一些脈沖，通過控制插入脈沖的多少來使得各數(shù)碼率達到一致。1.2.5碼速調(diào)整原理1①支路輸入數(shù)碼流S1②調(diào)整后數(shù)碼流Sm③扣除插入脈沖后的接收數(shù)碼流Sm④恢復(fù)后的原數(shù)碼流S123456789101112插入脈沖插入脈沖扣除脈沖扣除脈沖圖1.10正碼速調(diào)整原理示意圖1.2.6復(fù)接抖動的產(chǎn)生及抑制抖動的定義及表示方法抖動的定義：數(shù)字信號的各生效瞬間對其理想時間位置的短時偏離。抖動的計量單位：單位時隙（即一個碼元的寬度）“UI”。“UI”并不是一個定值，它是隨著數(shù)碼率的大小而變的。例如，對于二次群的數(shù)字信號而言，1UI=118.37ns；對于三次群，1UI=29.096ns……。1.2.6復(fù)接抖動的產(chǎn)生及抑制抖動分為3類：（1）復(fù)接抖動：僅與正碼速調(diào)整的復(fù)接設(shè)備有關(guān)；（2）系統(tǒng)性抖動：與線路設(shè)備的傳輸碼型有關(guān)；（3）非系統(tǒng)性抖動：主要由噪聲引起的抖動。噪聲的來源很廣，如串話、碼間干擾、幅-相變換等。復(fù)接抖動的產(chǎn)生及抑制所謂復(fù)接抖動，就是在采用正碼速調(diào)整的異步復(fù)接器中，由復(fù)接、分接過程給支路碼流引入的抖動。1.2.6復(fù)接抖動的產(chǎn)生及抑制復(fù)接抖動分為3種：（1）由支路碼速調(diào)整比特（插入碼）的插入和扣除造成的隨機抖動；（2）由碼速調(diào)整標(biāo)志和勤務(wù)比特的插入和扣除造成以幀為周期的抖動；（3）由幀定位信號的插入和扣除引起的讀、寫時差的變化，造成以幀為周期的抖動。復(fù)接抖動對通信質(zhì)量有影響，輕則引起誤碼，重則引起滑碼。為了抑制復(fù)接抖動，在接收端必須使用鎖相環(huán)。鎖相環(huán)的工作原理當(dāng)VCO輸出信號Vo的頻率滯后于輸入信號Vi的頻率時，誤差電壓Vd增大，控制電壓Vc也增大。經(jīng)VCO控制使其輸出頻率升高，即：fvco↓→Vd↑→Vc↑→fvco↑;當(dāng)輸出信號Vo的頻率超前于輸入信號Vi的頻率時，誤差電壓Vd減小，控制電壓Vc也減小。經(jīng)VCO控制