《现代通信网及其关键技术》第一章

1 11通信网络的技术1 11 1多路复用与寻址技术 1 多路复用技术多路复用就是在一个公共信道上建立两条或多条传输信道 其目的是为了充分利用信道的容量 提高信道传输效率 常用的多路复用技术有频分多路 时分多路等 复用Multiplexing 针对资源 给用户一个很好的利用资源的方式 在一根线上传送多路信号 重复使用 共同使用 1 频分多路复用 FDM FDM是把一个公共信道上可用的传输频段分割成多个较窄的频带 并使每个窄带都变成为一个独立信道的复用方法 2 时分多路复用 TDM TDM是一种按规定的间隔 并在时间上相互错开 在一条公共信道上传输多路信号的复用技术 TDM的工作原理 时分多路复用示意图 时分多路复用电路结构示意图 2 TDM的特点 TDM的主要优点是 不存在保护频带 可有效地提高信息传输效率 信道占用频带窄 容量大 其主要缺点是 通信双方时隙必须严格保持同步 3 码分复用CDM 码分多路复用是指在信号传输前进行特殊的编码 地址码 且每一个用户的编码序列是相互正交的 多个用户信号可同时用同一个载波上传输 在接收端进行正交解码恢复信号 4 波分复用WDM技术 在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术 2 数字信号的时分复用传输时分多路复用利用了信号的时间离散性 也就是使各路信号在不同的时间占用信道进行传输 在接收端由不同的时间取出对应的信号 把时间分成均匀的时间间隙 将每路信号的传输时间分配在不同的时间间隙内 达到各路互相分开的目的 a 同步时分复用信号 位置化信道 b 统计时分复用信号 标志化信道 3 多址方式MutipleAccess 针对用户 实现多路 多点 接入 根据不同的 址 来区分用户 基本类型有频分多址 FDMA 时分多址 TDMA 码分多址 CDMA 空分多址 SDMA FDMA系统的收发工作示意图 TDMA系统的收发工作示意图 FDMA TDMA示意图 CDMA示意图 SDMA 空分多址 通过不同的空间来区分不同用户 用户群 的方式 叫空分多址技术智能天线 利用智能天线实现的空分多址 1 11 2PDH准同步数字体系与传输系统 国际上主要有两大系列的准同步数字体系 每路话音信号抽样速率fs 8000Hz 故对应的每帧时间间隔为125 s 一帧共有32个时间间隔 称为时隙 每一路信号分配一个时隙叫路时隙 帧同步码和信令码也各分配一个路时隙 PCM30 32系统的意思是整个系统共分为32个路时隙 其中30个路时隙分别用来传送30路话音信号 一个路时隙用来传送帧同步码 另一个路时隙用来传送信令码 1 PCM基群 E1 帧结构 PCM30 32路基群帧结构时隙信号作如下安排 1 30个话路时隙 TS1 TS15 TS17 TS312 帧同步时隙 TS03 信令时隙 TS16 1 11 3数字同步与复接 数字复接是将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群 数字复接器是把两个或两个以上支路的数字信号按时分复用方式合并成为单一的合路数字信号的设备 数字分接器是把一个合路数字信号分解为原来支路数字信号的设备 数字复接系统方框图 1 数字复接技术 1 按位复接按位复接的各低次群 支路 的位码依次逐位循环形成高次群 复接后高次群每位码的间隔是复接前各支路的1 4 既高次群速率提高到复接前各支路的4倍 2 按字复接 按字复接是每次复接各低次群 支路 的一个码字依次逐位循环形成高次群 这种按字复接要求有较大的存储容量 但保证了一个码字的完整性 有利于以字节为单位的信号的处理和交换 同步数字体系 SDH 大多采用按字复接方式 3 按帧复接 指每次复接支路的1帧 不破坏原来各支路信号的帧结构 利于交换处理 但需要缓存器容量很大 3 数字复接的同步 数字复接的同步指的是被复接的几个低次群的数码率相同 如果低次群的数码率不同 复接时会产生重叠和错位 这样复接合成后的信号 在接收端是无法分接恢复成原来的低次群信号 如果被复接支路时钟都由同一个主时钟源所供给的 这时的复接就是同步复接 在同步时钟复接中各被复接信号的时钟源是同一个 所以可保证各支路的时钟频率相等 虽然被复接的各支路的时钟都是由同一时钟源供给 可以保证其数码率相等 但为了满足在接收端分解的需要 还需插入一定数量的帧同步码 为了复接器 分接器的正常工作 还需加入对端告警码以及邻站监测和勤务联系等公务码 1 同步复接 同步复接是用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低次群 使这几个低次群的数码率 简称码速 统一在主时钟的频率上 这样就使几个低次群系统达到同步的目的 可直接复接 同步复接方法的缺点是一旦主时钟发生故障时 相关的通信系统将全部中断 所以它只限于局部地区使用 2 异步复接及码速调整 异步时钟复接也叫准同步复接 指的是参与复接的各支路码流时钟不是出于同一时钟源 异步复接是各低次群各自使用自己的时钟 由于各低次群的时钟频率不一定相等 使得各低次群的数码率不完全相同 这是不同步的 因而先要进行码速调整 使各低次群获得同步 再复接 对异源基群信号的复接首先要解决的问题就是使被复接的各基群信号在复接前有相同的数码率 这一过程叫做码速调整 我国在异步复接中 采用的是正码速调整的技术 3 码速调整与恢复异步时钟复接就是先把参与复接的各支路码流调整为同步码流 然后再把这些同步码流实施同步复接 码速调整技术可分为正码速调整 正 负码速调整和正 零 负码速调整 目前应用较为普遍的是正码速调整 4 PDH技术存在的问题 PDH在现代网络通信中 已暴露出一些它固有的弱点 它存在的主要问题有 1 PDH主要业务是为话音设计的 而现代通信的趋势是宽带化 智能化和个性化 PDH不能满足需求 2 PDH传输线路主要是点对点连接 缺乏网络拓扑的灵活性 使数字设备的利用效率低 网络调度性差 缺乏自愈功能 3 存在相互独立的两大类或三种地区性标准 日本 北美和欧州 由于没有统一的世界性标准 这三者之间互不兼容 因而造成国际互通难以实现 4 现有的PDH技术中只有1 544Mbit s和2 048Mbit s的基群信号采用同步复用 其余高速等级信号都采用异步复用 这样需要逐级码速调整来实现复用和解复用 增加了设备的复杂性 体积和功耗 使信号产生损伤 同时也难以实现低速和高速信号间的直接互通 5 由于缺少统一的标准光接口规范 各个厂家自