《光纤通信》_第6讲_通信系统线路码.ppt

1、第六，从光纤通信系统线路代码、2020/8/6，2、光纤通信系统线路代码、源或编码器输出的信号通常是NRZ代码，但是在数字传输中，必须考虑传输通道的特征。为了使终端信息位与通道匹配，必须将NRZ代码转换为适合通道传输的数字信号(线路编码)。线路编码的主要功能之一是根据香农通道编码理论，将冗余度引入信号号码流，从而将通道干扰效果引起的错误降至最低。理论上，只要包括接收冗余在内的信号号比率低于信道容量，就可以进行一定程度的无误差数字数据传输(误差程度是引入冗余的大小)。2020/8/6，3，光纤通信系统线路代码，有线数字通信系统中常用的线路代码类型：第三次高密度双极代码HBD3功能：1。将“0”控

2、制在3个以下；2.1/0/-1有3个级别，极性交替出现。没有直流成分的漂移。光纤通信的基本编码：单极0码NRZ单极0码RZ，RZ，0 1 1000 10，源代码，2020/8/6，4，一般概念，光纤通信系统线路码，可以为PCM电动机接收器提供足够的计时信息。3.可以对光电终端执行无中断业务的错误检测。可以提供辅助信号和间隔通信信道等。通过增加线路比特率的冗余来实现。含义：a .实现不间断业务的错误监控。b .能够与主信号传输服务通信。c .平衡没有长连接“0”或“1”的代码流。2020/8/6，5，光纤通信系统中常用的线路代码类型，光纤收发器的接口具有传记接口和光纤接口，传记介面代码类型应选择

3、与PCM终端的介面代码类型(例如AMI、HDB3等)相匹配。光接口最适合光收发器和光缆线路连接的还是二进制代码二进制代码的缺陷，通常在对传记终端输出的信号号码流调制LD之前，通常需要先干扰代码或进行代码转换，常用的线路代码类型如下：扰动二进制码；1B2B尺寸二进制组码(mBnB代码)；插入位元码(mB1P码、mB1C码、mB1H码)；2020/8/6，6，扰动二进制代码，这是最合适的传输线代码类型。根据一定的规则扰动信息序列，使得线路码流中出现“0”和“1”码的概率相同，因此，统计特性上不存在较长的“0”或较长的“1”码情况，并且可以将DC成分保持在一定水平。表明，解决了定时信息提取和基准漂移

4、问题，不增加信号号码比。这对于光介面标准化具有特殊意义，因此广泛用于下一代同步传输网络(SDH)。缺点是置乱码后面的代码类型不规则，无法解决在线检测错误问题。2020/8/6，7，1B2B代码，1B2B代码中CMI代码、DMI代码、双相代码等都用两个代码表示，线路传输速度提高了一倍。优点包括：1、简单的电路；2、最大连市的“0连接”1数只有2。3、时序信息丰富，便于检测不停止V业务的错误。低速34Mb/s以下系统上常用的线路代码类型。2020/8/6，8，二进制组码(mBnB代码)，将1B2B代码通常扩展为mBnB代码(Mn)，将输入信息序列(代码流)转换为每个M位一个信息组，转换为N位。因为

5、是2m 2n，所以可以在2n字节中找到与2m输入字节匹配的代码。正确选择m，N值可以降低线路波特率的增加率。mBnB代码是一种可以提高信号传输速度的编码方法。1mBnB代码分类首先介绍了单词不等D的概念。d是nB代码组中的单个代码词，“0”计算为-1，“1”计算为1。2020/8/6，9，代数和(有些文献称为字数和WDS)。满足1mn的mBnB代码有多种，按字母分类，不等价。(1) 0不均匀性：符合0不等式的代码也称为等价的mBnB码(n m 2)，其代码组中的“0”和“1”数相等，因此只有偶数时才能看到。此外，由于牙齿代码中包含的0和1的数量是偶数，因此奇偶校验执行错误检测更为方便。2020

6、/8/6，10，(2) 1不等式：M位代码仅使用N位代码中非均匀值为1的代码，可以在N牙齿奇数的情况下使用牙齿代码(例如，5B7B代码使用d=-1的代码符)。5位码符的数量为2532，7位码符中D1的数量为C47=35，满足25 C47。因为5B7B码中比“0”牙齿“1”多，所以牙齿码型可以节省发光功率。(3)不平衡的代码：大多数mBnB代码属于不平衡的代码。这意味着需要两种茄子模式来平衡多个n B代码(如2B3B、3B4B、5B6B、7B8B等)的累积数字。以3B4B代码为例，进一步介绍2020/8/6、11、2、3B4B代码平衡不等式代码。所谓的3b4b代码是将输入信号号流分成每个3b一个

7、组，以23=8茄子状态编制为4b代码，具有24 16茄子状态。现在列出了3B代码和4B代码的状态，如下表所示。如何从4B代码的16个状态中选择8个，并与3B代码相对应？好的方案必须满足光纤系统的数字码流要求。2020/8/6，12，4B码的16个状态中，根据单词不等D分类，共5个茄子的情况(见表)。2020/8/6，13；表d0包含6个组，d=2包含4个组，d=4包含1个组。首先，从相同的代码连续数和基线漂移减少的角度来看，我们想选择d0和0以下的代码组，因此我们必须排除d=4的两组，即使选择了D0的全部6个组，也必须在d=2的8个组中再选择2个组。在这样配置的代码表中，“1”代码和“0”代码

8、的分布不均匀，因此最佳方案是d=2的组合。也就是将d0的6组码分成两种模式数组表中给定的3B4B代码，使d0的6组码成为两种模式的公共代码。大卫亚设、美国电视电视剧、美国电视电视剧0100和0010进入负模式。1011和1101进入正模式。2020/8/6，14，编码时3B代码的8茄子组合，除000，111外，其他代码包含2 0 牙齿。形成4B码时，补充“1”，这样形成的6个4B码组(每个包含2个“1”)都是2个“1”2个“0”等效码，即两种模式的公共码。000交替为0100(负模式)和1011(正模式)，111交替为0010(负模式)和1101(正模式)。2020/8/6，15，当代码组的累

9、积数和d=2发生时，执行模式转换以实现在传输代码流中平衡“0”、“1”代码数的目的。模式切换状态在图中为负模式，S2为正模式，如图所示。4B码组共有16个组码，未采用的6个组码称为禁止者，可以用作代码检测。2020/8/6，16，mBnB编解码器，国内设备通常使用代码表存储编码器。也就是说，通过将所有设计的代码表存储在只读内存(PROM)中来配置它们。例如，对于3B4B代码，码表存储编码器的工作原理如下图所示。首先，将设计的代码表存储在PROM中，要转换的信号号流通过字符串更改为电路3位组码B1、B2、B3，并行输出用作PROM的地址代码。在地址代码的作用下，PROM根据存储的代码表输出与地址

10、对应的并行4B代码，然后通过并行转换电路(string transform)读取。图中，A、B和C的三条线是组控制线，当WDS=2时，A、B分别发出控制信号，并通过C线确定组。2020/8/6，17，mBnB编解码器，与要转换的信号编号流PROM的地址代码输出地址相对应的并行4B代码转换的4B代码流(C行确定组)。2020/8/6，18，mBnB编解码器，解码器与编码器几乎相同，但仅删除组控制部分。解码时，将发送的转换后的4B代码流并行到PROM中的地址，每4位一组，然后读取3B代码，通过并行转换恢复到原始信号编号流。(威廉莎士比亚、美国电视电视剧、美国电视电视剧、其他mBnB代码编码电路原理

11、相同，但电路复杂性不同。)。2020/8/6，19，3B4B码的特点：1)最大连市的“0”的“1”数为4，因此时序信息丰富。2)正负模式交替的“0”、“1”分布相同，有助于减少代码流的基准漂移。3)便于在线错误检测。4)转换和反向转换电路相对简单。5)代码速度增加到33，主要用于中等速度的传输系统。2020/8/6，20，3。5B6B码介绍这是近年来在高速光纤数字传输系统中应用的线路传输码类型。综合考虑频带利用率和设备复杂性，尽管提高了20的代码速度，但仍具有定时信息提取、低频分量减少、可监控、快速同步等优点。我国已经规定140 Mb/s系统采用5B6B代码。在实际使用中也是5B6B代码型，根

12、据组合方式的不同，可能会有多种转换方案。徐璐不同组合的5B6B代码都具有上述优点，但程度不同，因此如何编写代码表仍然是一个重要问题。2020/8/6，21，插入位码，插入位码是当前我国更多使用的线路码，其优点是设计灵活，能传送适合高比特率系统的丰富的辅助信息，中途容易上下说话。插入位元码组态：将输入的资讯序列群组为M位元，并在每个群组后插入重复位元。这样配置的线路代码将代码速度转换为(m 1)/m，表明它确实是有效的线路代码。根据插入代码的用途，可以分为以下三种茄子代码类型：2020/8/6，22，1mB1P代码P代码称为奇偶校验代码，M位源代码可以通过最后一位插入P代码来校正为偶数或奇数。以

13、8B1P为例，插图中的p是偶数检查代码。2020/8/6，23，2mB1Ci代码c代码称为反代码或补充代码。如果第m位代码为“1”，c代码为“0”，则称为mB1C1代码。(m1)位代码为“1”时，如果C代码编码为“0”，则称为mB1C2代码，I仅表示辅代码的参考代码位置。例如，字符代码3360 11011001 001100100100 1111110110是8b1c 13360 1101001001001111110110110110110110110101 8b1c 23360 11011001100111001111001111111100，2020/1)可以抑制“0”或“1”数，平衡“

14、1”码和“0”码，可以抑制功率谱中的高低频成分。m牙齿越小，抑制效果越好。2) mB1Ci代码起到抑制抖动的作用，添加更多代码效果更好。3)可以在不中断业务的情况下进行错误监控(错误检测仅适用于C代码中的教练位代码)。4)电路硬件规模随着M牙齿的增加不太复杂。2020/8/6，25，3mB1H代码h代码称为混合代码(Hybrid)，h代码具有多种功能。实际上，同步代码、区间通信、公务、监控、辅助数据信息等插入代码和C代码混合在一起。C代码可以抑制8B1H中相同的延迟线的数量，增加计时信息，平衡传输信息的“1”和“0”发生概率，还可以使用C代码在不中断业务的情况下进行错误监控。MB1H码实现了在

15、同一光纤中传递多种信息。2020/8/6，26，mB1H代码的基本结构是图中所示的C是mB的最后信号编号的补充代码，S是额外的比特代码。在特定的mB1H代码中，可以根据相应的帧结构配置辅助信号，然后将其插入到S代码位中。插入到c代码和S代码位中的辅助信号统称为H代码。2020/8/6，27，我国使用8B1H、4B1H、1B1H代码。下面以8B1H为例详细说明。8B1H代码：8B1H代码是二进制信号序列(m1)/m9/8的速度转换，每8位添加一个冗余位。使用冗余位交替传输c码，插入脉冲。在140 Mbs系统中插入脉冲可以传输3个2 Mb/s区间的通信信息(90个终端)、2个数据信息、监视信号和所

16、有正式信号。8B1H代码的帧结构为2020/8/6，28，在帧结构中，C代码、F(帧同步)代码和S代码统称为H代码，图中的每个符号如下所示：b是PCM信号F 1、2、3、4是帧同步代码(1001) S 1、5、8、12、15、19、22、26是间隔通信1，2020/8/6，29，S11是监视信息S18数据信息S25是正式信息。输入信号号码比率：139。264 Mb/秒，线速：139.264 Mb/秒98156.672 Mbs帧长度：576位；帧速率：156.672 MHz576 272 kHz，间隔通信速率：272 8 2.176 Mbs监控代码速率：272 kbs官方代码速率：272 kbs

17、数据速率：272 kbs 2用户选择，2020/8/6，30 4B1H为4信号号码的代码速度为34 368 kb/s，4B1H转换后，线码的代码速度为(54)34 368 kb/s=42 960 kbs。下图说明了由缓冲区、定时电路写入、逻辑插入和定时网络读取组成的4B1H编码器的原理。将2020/8/6，31、mB1H编码器、34 368 kbs NRZ信号号发送到缓存器。缓存将4D触发器、锁相环中的4分波信号用作写入定时脉冲，随机将34 368 kbs信号号流分成4位，与H码并行进入插入逻辑。逻辑电路插入实际上利用5线1的电路、锁相环中的5分割电路输出读取定时脉冲。插入逻辑输出代码速度为42 960 kb/s