数字通信原理第六章.ppt

1、吉林大学通信工程学院第六章（1）,准同步数字体系(PDH),随着数字通信容量不断增加，PCM通信方式的 传输容量已由一次群（ PCM30/32路或PCM24路,群 指群路、多路信号）扩大到二次群、三次群以及高 次群，PCM各次群构成了准同步数字体系(PDH)。 通信网的发展要求传输技术（体制）不断 发展。,第一节 数字复接基本概念,一 .准同步数字体系(PDH) 根据不同的需要和不同的传输介质的传输能力要有不同的话路数和不同速率的复接，形成一个系列，由低向高逐级复接，这就是数字复接系列，称为体系。目前使用较多的是准同步数字体系PDH。 国际上主要有两大准同步数字体系：PCM24路系列和PCM3

2、0/32路系列，都已成为国际标准。,数字通信系统，还可以传输其他宽带信号，如可视电话、电视等，既可以单独传输也可以和相应高次群复接成更高次群传输。,二PCM复用和数字复接,1 PCM复用 将多路模拟信号按125s周期抽样，然后合 在一起统一编码，形成多路数字信号。 以二次群为例，125s时间内要安排120多个 路时隙，每个样值（8位码）编码时间为1s，是 一次群的1/4，对编码器的元件速度要求提高，不 易实现，所以，高次群的形成一般不采用PCM复 用，而采用数字复接。,2 数字复接,数字复接是将几个低次群在时间的空隙上 叠加合成高次群，但对于低次群编码速度要 求并未提高。 具体实现： 1.缩窄

3、脉宽 2.位移 3.合成 三部曲，如图所示：,三数字复接的实现方法,两种主要实现方法：按位复接和按字复接 1. 按位复接（按比特复接）：每次复接各 低次群的一位码形成高次群。 特点：复接电路存储容量小，简单易行， PDH大多采用，但破坏了一个字节完整性， 不利于以字节为单位的信号的处理和交换。,2 按字复接：每次复接各低次群的一个码字形成高次群。,特点：要求有较大 的存储容量，但保证 了码字的完整性。SDH大 多采用。 数字复接须解决两个 问题:同步、复接,四数字复接的同步,被复接的几个低次群的数码率必须相同， 否则复接后的数码就会产生错位和重叠；,数码率不同不能直接复接；这种同步为系统同步。

4、,五数字复接的方法,同步复接和异步复接 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，使码速统一在主钟频率上，可直接复接（不必进行码速调整）。缺点：若主时钟发生故障，通信全部中断。 异步复接是各低次群使用各自的时钟，各自数码率不完全相同，因而先要进行码速调整，使各低次群获得同步，再复接，PDH大多采用异步复接。,第二节 同步复接与异步复接,一同步复接 各支路共用统一时钟保证数码率相同后，为分接 需要，要插入帧同步码；为复接/分接正常工作， 要插入告警、监测和勤务联系等公务码（统称附加 码），需要码速变换。 复接之前要移相（延时）。 码速变换和移相要通过缓冲存储来完成。,1 码速变换与

5、恢复,以一次群复接成二次群为例说明码速变换恢复。(8448kb/s,8448/4=2112kb/s) 码速变换是为了插入附加码留下空位，将码速由2048kbit/s提高到2112kbit/s，可以算出各支路每256位码中应插入8位码(2048kb/s,125s,256bit;125s,2112kb/s,264bit)，按位复接均匀分布，平均32位码插入一个空位。 接收端进行码速恢复，去掉发送端插入码元，由2112kbit/s还原(恢复)成2048kbit/s。,码速变换及恢复过程如下：,说明：复接端缓冲器处于慢写快读状态。起始时刻，滞后一码元周期读出，留一个空位。随着时间推移，读出脉冲相位逐渐

6、接近写脉冲，读完32位后，读、写脉冲可能会同时出现或未写先读，这时将禁读一个码元，即插入一个空位，然后继续读下一位码，读写脉冲又相差一个码元，如此循环下去，形成每32位加插一个空位的2112kbit/s码流以供复接合成。,分接端，处于快写慢读（2112k写，2048k读），在起点一写入便被读出。读写相位越差越大，写33位时，才读到32位，若不加处理，存储器积存一位，且会越存越多，产生溢出。但分接器已知第33位是插入码位，将扣除该处写入码元，从而在33位后的第一位写入后，被32位后的第一个脉冲立即读出，读出相位关系回到起始点处，如此循环，实现恢复。,2 同步复接（按位复接）二次群帧结构,帧基本数

7、据：二次群一帧分成八段，段中四个基群信码为128个码元（每基群32个），再插入四个码元，一帧共有1328=1056个码元。 插入码元作用为：,二异步复接,异步复接时，4个一次群瞬时频率可能各不相等（100Hz偏差），不能直接复接（？）。实现异源一次群信号复接，首先解决的问题是：在复接之前有相同数码率，通过码速调整实现。 1. 码速调整与恢复 是利用插入一些码元将2048kbit/s左右统一调整成2112kbit/s，接收端进行码速恢复，还原成2048k左右。 有正码速、正/负码速和正/负/零码速调整。正码速调整应用最普遍。,正码速调整、恢复电路如图：,码速调整装置主体为缓冲存储器以及必 要的控

8、制电路。支路信码由写入时钟fl（同 码速调整前信码速率）控制写入缓存，由 读出时钟fm（同码速调整后速率）控制逐 位读出，实现码速调整； fm fl，称为正码 速调整。,调整过程：码速调整时，存储器处于慢写快读（？）， 最后将取空，快取空时控制它停读一次，并插入一个脉 冲（非信息码元），且标志该码元，如图所示：,插入与否根据缓存状态（比较入/出码流相位）由控制电路完成。,接收端，分接后各支路信号分别写入缓存器，根据标志信号，脉冲扣除电路扣除插入脉冲，并控制写入，写入的信码与原来的次序一样，但时间上不均匀。提取fl的平滑读出时钟（锁相），控制读缓存器，恢复原支路信号码流。,从恢复中看出，传输时插

9、空位置可以灵活安排。码速调整与码速变换的区别是：前者是可能插入，也可能不插入脉冲；后者是先留出空位，复接合成时再插入脉冲（附加码）。,第三节 PCM零次群和高次群,一PCM零次群 PCM通信基本传送单位是64kbit/s，是一路话音编码，相对于PCM30/32一次群来说是零次的；也可以利用PCM信道传输数据信号，称为数字数据传输；把多个低速数据信号复接成一个64k信号，称为零次群DS0。,异步复接二次群的帧周期为10038s,帧长度为848bit。其中有4205820bit（最少）为信息码（这里的信息码指的是四个一次群码速调整之前的码元，即不包括插入的码元），有28bit的插入码（最多）。28

10、bit的插入码具体安排如表6-2所示。,图6-9(b)的二次群是四个一次群分别码速调整后，即插入一些附加码以后按位复接得到的。,经计算得出，各一次群（支路）码速调整之前（速率2048kbits左右）100.38s内有约205206个码元，码速调整之后（速率为2112kbits）10038s内应有212个码元（bit），即应插入67个码元。,以第1个一次群为例100.38s内插入码及信息码分配情况如图6-9(a)所示，其他支路与之类似。,插入标志码的作用就是用来通知收端第161位有无插入，以便收端“消插”。每个支路采用三位插入标志码是为了防止由于信道误码而导致的收端错误判决。,二PCM高次群,P

11、CM三次群 G.751推荐有480个话路，速率34.368Mbit/s。 四个8.448Mbit/s（瞬时速率可能不等）进行码速调 整为8.592Mbit/s，然后按位复接成三次群。,二次群（支路）码速调整后一帧384比特： 三位插入码Fi1 、Fi2、 Fi3（i=14）将作为三次 群同步码、告警及备用； Ci1 、Ci2、 Ci3 为插入标志码； Vi可能是插入码（原支路 数码率偏低）或是信码（原支路数码率偏 高）； 异步复接三次群帧结构：,帧长1536bit，速率：34.368Mb/s,周期 44.69s。 前10 bit为三次群帧同步码 （1111010000），第11位为告警码，第12位为 备用码； 有最多4bit码速调整用插入码（V1V4）； 有12bit插入标志码。 注意：高次群主要是异步复接，各次群之间帧周 期不再是常数。,（2）PCM四次群 CCITT G.751推荐的PCM四次群有1920个话路，速率为139.264Mbit/s。 四次群的异步复接过程也与二次群相似。,（3）高次群的接口码型 CCITT对PCM各等级信号接口码型的建议如表6-3所示。,作业：,1试画出二次群