第二章 PDH基础原理.ppt

第二章PDH基础原理 中国网通 集团 有限公司2006年11月1日 中国网通运维人员岗位培训丛书 传输专业 PDH基础原理PCM30 32路系统数字复接技术PDH接口标准线路码型性能指标规范PDH设备使用情况 准同步数字体系 为了将低速信号复接成高速信号并使复接方便 规定了各信道比特流之间的各速率等级标称值和容差范围 注 日本体制的应用比较有限 不再列举 PCM的基本原理 脉冲编码调制的构成 模 数变换抽样 是把模拟信号在时间上离散化 变为脉冲幅度调制 PAM 信号量化 是把PAM信号在幅度上离散化 变为量化值 共有N个量化值 编码 用二进制码表示N个量化值 每个量化值编n位码 则N 2n 信道部分信道部分包括传输线路及再生中继器数 模变换解码 是编码的反过程 解码后还原为PAM信号 假设忽略量化误差 量化值与PAM信号样值之差 低通 收端低通的作用是恢复或重建原模拟信号 模拟信号处理流程图 抽样 量化 量化的意思是将时间域上幅度连续的样值序列变换为时间域上幅度离散的样值序列信号 即量化值 1 均匀量化在量化区内大 小信号的量化间隔相同 最大量化误差也就相同 所以小信号的量化信噪比小 大信号的量化信噪比大 2 非均匀量化在不增大量化级数N的前提下 利用降低大信号的量化信噪比来提高小信号的量化信噪比 大信号的量化信噪比远远满足要求 即使下降一点也没关系 编码与解码 例 A律13折线近似 这里的编码指的是根据A律13折线非均匀量化间隔的划分对样值进行编码 称为非均匀编码 接收端再进行非均匀解码 即直接非均匀编解码法 编码时所采用的是折叠二进码 折叠二进码的特点是 样值为正时 极性码 第1位I码 为 1 样值为负时 极性码为 0 正负样值的绝对值相等时 其幅度码 后几位码 相等 由此可见 采用折叠二进码编码可以简化编码设备 A律13折线压缩特性幅度为正 或负 的有8个非均匀量化段 为减小量化误差 每段又均匀分为16份 每份为一个量化级 量化级数N 2 正负极性 8 段 16 段 256 N 256 码位n 8 即每个样值8编位码 PDH基础原理PCM30 32路系统数字复接技术PDH接口标准线路码型性能指标规范PDH设备使用情况 PCM30 32路系统帧结构 CRC 4复帧结构 PDH基础原理PCM30 32路系统数字复接技术PDH接口标准线路码型性能指标规范PDH设备使用情况 PDH系统构成 数字复接将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群是扩大数字通信容量的方法之一 PDH系统构成 PDH系统构成 数字复接的实现方法 按位复接按字复接按帧复接 PDH系统构成 数字复接要解决的两个问题同步复接 PDH系统构成 数字复接要解决的问题 同步 PDH系统构成 数字复接要解决的问题 复接 一 同步复接 异步复接 PDH系统构成 数字复接系统由数字复接器和数字分接器组成 数字复接器是把两个或以上的低次群按时分复用方式合并成一个单一的高次群数字信号设备 由定时 码速调整和复接单元等组成 数字分接器是把以合路的高次群数字信号分解成原来的低次群数字信号 由同步 定时分接和码速恢复等单元组成 数字复接要解决的问题 复接 二 PDH基础原理PCM30 32路系统数字复接技术PDH接口标准线路码型性能指标规范PDH设备使用情况 接口标准 2048kbit s电接口一般特性比特率 2048kbit s比特率容差 50ppm 即 50 10 6代码 HDB3码过压保护要求 在10个具有最大幅度为U 5个负脉冲和5个正脉冲 的标准雷电脉冲 1 2 50 s 下 输入口和输出口经受住试验而不致损坏 接口标准 输出口规范 0 95至1 05 脉宽中点处正负脉冲幅度比 0 0 3V 3V 120欧姆 电阻性 一个对称线对 带宽20Hz 100MHz为1 5UIpp带宽18kHz 100kHz为0 2UIpp 在输出口的最大峰 峰值抖动 0 95至1 05 标称半幅度处正负脉冲宽度比 244ns 标称脉冲宽度 0 0 237V 空号 无脉冲 的峰值电压 2 37V 传号 脉冲 的标称峰值电压 75欧姆 电阻性 测试负载阻抗 一个同轴线对 每个传输方向的线对 不管符号如何 有效信号的所有 传号 应符合图1所示的模框 图中V值对于标称峰值 脉冲形状 标称矩形 2048kbit s输出口规范 接口标准 输入口规范 允许衰减反射损耗抖动容限抗干扰能力 接口标准 输入口规范 2048kbit s输入口抖动容限参数 2048kbit s输入口反射损耗 接口标准 139264kbit s电接口一般特性比特率 139264kbit s比特率容差 15ppm 即 15 10 6代码 CMI码过压保护要求 在10个具有最大幅度为U 5个负脉冲和5个正脉冲 的标准雷电脉冲 1 2 50 s 下 输入口和输出口经受住试验而不致损坏 接口标准 输出口规范 带宽200MHz 3500MHz为1 5UIpp带宽10kHz 3500kHz为0 075VIpp 在输出口的最大峰 峰值抖动 在7MHz到210MHz范围内 15dB 反射损耗 负向转换 0 1ns在单位间隔边界的正向转换 0 5ns在单位间隔中心的定向转换 0 35ns 转换定时容差 指负向转换的50 的幅度点的平均值 2ns 实测稳态幅度的10 与90 间的上升时间 1V 0 1V 峰 峰电压 75欧姆 电阻性 测试负载阻抗 一个同轴线对 每个传输方向的线对 标称矩形 并符合图1和图2所示模框 脉冲形状 139264kbit s输出口规范 接口标准 输出口规范 接口标准 输出口规范 接口标准 输出口规范允许衰减反射损耗抖动容限输入口所容许的抖动 用正弦信号调制相位的PRBS来测试 所应承受的最低抖动容限见表 PDH基础原理PCM30 32路系统数字复接技术PDH接口标准线路码型性能指标规范PDH设备使用情况 线路码型 传输码型的选择原则 传输信道低频截止特性的影响码型频谱中高频分量的影响定时时钟的提取码型具有误码检测能力码型变换设备简单 易于实现 常用传输码型 单极性码传号交替反转码 AMI码 三阶高密度双极性码 HDB3码 线路码型 传输码型变换的误码增值误码增殖可用误码增殖比来表示 定义为 反变换后的误码个数 线路误码个数 线路码型 网络性能标准 误码性能 对于二元数字传输系统 收端将0误判为1 或0误判为1的概率 称为比特错误率 也称误码率 在光纤数字传输系统的误码特性 以误比特率 误码率BER 衡量 定义为在测量时间周期内差错比特数与传输的总比特数之比 也可以定义错误接收的码元数与传输的码元数之比 产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和噪声 网络性能标准 误码性能 网络性能标准 抖动性能 抖动是数字传输线路在传送电信号过程中出现的一种瞬间不稳定状态 在高速数据传输中 相位抖动是传输过程中所形成的周期性的相位变化 定时抖动是脉冲传输中的同步误差 数字信号定额抖动超过允许值时会造成数字码流的误码 由于传输速率高 脉冲的宽度和间隔愈窄 抖动的影响就愈明显 相位抖动和定时抖动统称为抖动 它们可使接收即由于脉冲移位而造成误码 网络性能标准 抖动性能 抖动产生的原因有 由于噪声引起 时钟恢复电路产生 数字系统复接 分接 光缆老化等 网络性能标准 漂移性能 漂移是一个数字信号的有效瞬时的时间上偏离其理想位置的长期的 非积累性的偏离 所谓长期的偏离是指偏离随时间较慢的变化 通常认为变化频率低于大约10Hz就属于较慢的变化 支路口 2M系列 抖动和漂移容限模板的各点数值 PDH基础原理PCM30 32路系统数字复接技术PDH接口标准线路码型性能指标规范PDH设备使用情况 PDH设备使用情况 为了加快发展宽 窄带通信业务 及时向用户提供通信服务 提高网络服务质量 另外也是为了提高网络的安全性和可维护性 需要对现网的PDH网络进行优化和改造 把不能监控上网管 点对点应用 不能调度 大量2M转接的PDH网络改造成可监控上网管 点对多点应用 可调度 通过光口转接的网络 优化网络结构 提高网络使用效率 集中式局端PDH设备 主要有两种应用形式 完成PDH支路方向小8M上2M业务到SDH方向的直通 实现本地2M业务对PDH8M支路方向的上下 因此既可用作普通单板小8M 又可完成SDH与小8M的对接 集中式PDH产品特点 以某厂家产品为例 插板式结