光同步数字传输网第一章

第一章PDH技术基础第一章PDH技术基础时分多路复用原理1PCM30/32路系统帧结构2数字复接等级和系列3准同步复接的帧结构4码速调整原理5复接抖动的产生及抑制61.1时分多路复用1.1.1时分多路复用原理图1.1PCM时分多路复用示意图1.1.2PCM30/32路系统的帧结构F0F1F2F3F13F12F4F5F6F7F8F9F10F11F14F15TS0TS1TS2TS3……TS15TS16TS17……TS30TS31100110111复帧2ms(含16帧)一个帧125μs(含32时隙)同步时隙信令时隙偶帧11A111111帧同步码留给国际通信用或用于CRC校验留给国内通信用固定为1奇帧00001A211abccabcdabcdabcdabcdabcdD1D2D3D4D5D6D7D8F0F1F2F15...复帧同步码CH1CH2CH16CH17CH15CH30话路时隙话路时隙话路时隙极性码段落码段内电平码注：①信令码bcd不用时固定为101；②abcd不允许使用0000组合；③A1为帧对告码，A2为复帧对告码；正常为1，告警为0。1.1.2PCM30/32路系统的帧结构抽样频率＝8kHz；抽样周期＝125μs时隙数＝32，时隙编号TS0－TS31每路时隙＝125μs/32＝3.9μs每路时隙传送8位码组

每位码的时间＝3.9μs/8＝488ns每帧传送位数＝32×8=256bits每路数码率＝8bit/125μs＝64kbit/s传输速率（数码率）＝256bit/125μs＝2048kbit/s容差为2048kbit/s±50ppm1.2.1数字复接等级和系列

表1.1原CCITT推荐的数字速率系列和数字复接等级系列地区一次群二次群三次群四次群五次群1北美话路数24×496×7672×64032数码率1.5446.31244.732274.176日本话路数24×496×5480×31440×45760数码率1.5446.31232.064397.22欧洲话路数30×4120×4480×41920×47680数码率2.0488.44834.368139.264564.992注：数码率的单位为Mbit/s。1.2.2同步与复用的概念定时系统调整单元复接单元外时钟支路1支路2支路3支路n……复接器定时系统分接单元恢复单元同步支路1支路2支路3支路n……分接器图1.3数字复接设备框图1.2.2同步与复用的概念同步复接（复用）：各支路信号的速率相等。PCM基群及SDH为同步复用。准同步复接：各支路信号速率的标称值相等，但实际值不同，在一定容差范围内变化，瞬时数码率不同。如基群→二次群→三次群→四次群，为准同步复用(PDH)。复用方法：将低次群复接成高次群若按每个时间间隔上传输码字的多少分类可分为三类。复接（1）逐比特复接（或称按位复接）图1.4逐比特复接的示意图（2）按码字复接（或称按路复接）按码字复接就是按被复接支路的顺序，每次复接一个支路的一个“码字”。这种方法循环周期长，需要大容量的缓存器，高次群复接设备一般不采用此方法。它的优点是可以保存完整的字结构，便于多路合成和交换。PCM基群采用的这种方法。SDH设备是以字节为单位进行复接的，也属于这种方法。（3）按帧复接每次复接一个支路一帧的码元，需要更大容量缓存器，极少用。1.2.3准同步复接原理及组成如果被复接支路的时钟各自由本机提供，这些时钟源都允许有一定的（如±50ppm）偏差，显然它们的瞬时数码率是不同的。在复接这些异源信号之前，要对各个支路的信号实施频率和相位调整，使之成为同步的数字信号，然后才能复接，这种复接方式称为准同步复接(PDH)。1.2.3准同步复接原理及组成复接器定时时钟总时钟源帧同步码组码速调整基群18448kHz码速调整基群2码速调整基群3码速调整基群42048kbit/s2112kbit/s2048kbit/s±50ppm复接合成及输出业务码时钟提取及分接电路8448kbit/s码速还原基群12048kbit/s2112kbit/s码速还原基群2码速还原基群3码速还原基群4业务码检出帧同步码检出分接定时8448kHz2112kHz图1.5二次群异步复接方框图1.2.4准同步复用的帧结构二次群的帧结构支路复接信号的安排1234……535455……106107212bit108……159160161……162212Ⅰ组Ⅱ组Ⅲ组Ⅳ组53bitFj1Fj2Fj3信息码50bit信息码52bitCj1Cj2Cj3Vj信息码52bit信息码51bit图1.6基群支路比特分配示意图1.2.4准同步复用的帧结构二次群的帧结构123……91011Ⅰ组(212bit)Ⅱ组(212bit)信息码帧同步码F11F21F3150×4=200C1152×4=2081213……212213214215216217……424插入标志码告警备用信息码F13F23F33F43C21C31C41Ⅲ组(212bit)信息码C1252×4=208425426427428429……636插入标志码C22C32C42637638639640641642643644645……84851×4=204C13C23C33C43V1V2V3V4插入标志码插入码或信息码信息码Ⅳ组(212bit)图1.7准同步复接的二次群帧结构1.2.5码速调整原理将异源信号复接时，一个重要问题就是系统同步，其措施为码速调整。码速调整技术有三种：（1）正码速调整；（2）正-负码速调整；（3）正-零-负码速调整。其中正码速调整应用广泛，PDH设备几乎都是采用正码速调整。正码速调整——就是将被复接支路信号的数码率都调高，通常采用“脉冲插入同步”方式。这种方式就是人为地在各支路信号中插入一些脉冲，通过控制插入脉冲的多少来使得各数码率达到一致。1.2.5码速调整原理1①支路输入数码流S1②调整后数码流Sm③扣除插入脉冲后的接收数码流Sm④恢复后的原数码流S123456789101112插入脉冲插入脉冲扣除脉冲扣除脉冲图1.10正码速调整原理示意图1.2.6复接抖动的产生及抑制抖动的定义及表示方法抖动的定义：数字信号的各生效瞬间对其理想时间位置的短时偏离。抖动的计量单位：单位时隙（即一个码元的宽度）“UI”。“UI”并不是一个定值，它是随着数码率的大小而变的。例如，对于二次群的数字信号而言，1UI=118.37ns；对于三次群，1UI=29.096ns……。1.2.6复接抖动的产生及抑制抖动分为3类：（1）复接抖动：仅与正码速调整的复接设备有关；（2）系统性抖动：与线路设备的传输码型有关；（3）非系统性抖动：主要由噪声引起的抖动。噪声的来源很广，如串话、码间干扰、幅-相变换等。复接抖动的产生及抑制所谓复接抖动，就是在采用正码速调整的异步复接器中，由复接、分接过程给支路码流引入的抖动。1.2.6复接抖动的产生及抑制复接抖动分为3种：（1）由支路码速调整比特（插入码）的插入和扣除造成的随机抖动；（2）由码速调整标志和勤务比特的插入和扣除造成以帧为周期的抖动；（3）由帧定位信号的插入和扣除引起的读、写时差的变化，造成以帧为周期的抖动。复接抖动对通信质量有影响，轻则引起误码，重则引起滑码。为了抑制复接抖动，在接收端必须使用锁相环。锁相环的工作原理当VCO输出信号Vo的频率滞后于输入信号Vi的频率时，误差电压Vd增大，控制电压Vc也增大。经VCO控制使其输出频率升高，即：fvco↓→Vd↑→Vc↑→fvco↑;当输出信号Vo的频率超前于输入信号Vi的频率时，误差电压Vd减小，控制电压Vc也减小。经VCO控制