第五章数字复接技术

1. 第五章数字复接技术 目前有两大系列：PDH 准同步数字复接系列 SDH同步数字复接系列

2. 5.1时分复用原理 • 1.多路复用技术 利用同一个信道传输多路互相独立的信号 方法：频分复用，时分复用，码分复用，波分复用

3. 3路时分复用方框图

4. 图 7 – 40 3 路时分复用波形 (a) 第 1 路； (b) 第 2 路； (c) 第 3 路； (d) 3路合成的波形

6. 5.2 PCM基群帧结构 一、PCM30/32终端机的帧结构 （A律） 1、帧结构：指一帧周期中时隙的安排。 每帧分为32个时隙（0 — 31号） 。 a.TS1-TS15，TS17-TS31（共30路时隙用于传话音） b.每个时隙传PCM8位编码 c.TS0传帧同步码 d.TS16传信令，即呼叫、应答等。

7. PCM30/32路制式基群帧结构

8. 2、规定：每16帧构成一个复帧（传送共路信令）2、规定：每16帧构成一个复帧（传送共路信令） 3、TSO 偶数帧 × 0 0 1 1 0 1 1 （ 固定为帧同步码） 奇数帧 × 1 A1 n n n n n （不传帧同步码组） ×: 国际电话通信用（保留） 。 1: 保证收端不误判为帧同步码。 A1：帧失步对告码A = 0，同步（本地同步） （通告对方） A = 1，失步（本地失步） n:保留国内用。

9. 4、TS16 ⑴ 第F0子帧中的TS16 0 0 0 0×A2 × ×（固定为复帧同步码） ×：保留（备用）。 A2：复帧失步对告码A2 = 1 失步 A2 = 0 同步 ⑵ 第F1— F15子帧中的TS16

10. 第F1— F15子帧中的TS16 两个话路的信令码，1—15对应30个话路， 禁止a b c d为全零，以免干扰复帧同步。 结论： 32路时隙，真正用于传送数据、话音的时隙只 有30路，所以称为30/32路基群。

11. 复帧周期 帧周期: 125us 帧长度：256bit 16*125us 路时隙宽度： 位时隙 数码率

12. 每帧长193个码元 其中第193位码用作同步码 12帧构成一个复帧，复帧周期为1.5ms。 12帧中奇数帧的第193位码元构成101010帧同步码组。 而偶数帧的第193位码元构成复帧同步码000111。 同步码组分散地插入各帧中 • μ律的24路基群帧结构

13. 例：北美采用PCM24路系统，每路的抽样频率8KHz，每个抽样值用8bit表示，每帧共有24个时隙，并加上1bit作为帧同步信号，求每路时隙宽度与总群路的数码率。例：北美采用PCM24路系统，每路的抽样频率8KHz，每个抽样值用8bit表示，每帧共有24个时隙，并加上1bit作为帧同步信号，求每路时隙宽度与总群路的数码率。 6路独立信源的频带分别为 b b 2b 2b 3b 3b ，若采用时分复用进行传输，每路信源均采用8位对数PCM编码。 设计该系统的帧结构和总时隙数 最小传输带宽

14. PCM30/32路系统的定时 • 定时系统产生数字信号系统中所需要的各种定时脉冲，这些脉冲主要有： （1）供抽样与分路用的抽样脉冲 （2）供编码和解码用的位脉冲 （3）供标志信号用的复帧脉冲

15. 5.3 PCM30/32路系统中的同步 （1）时钟同步（位同步/比特同步）： 建立系统同步的基础 • 通信系统中必须满足三个基本同步 要求收发端时钟频率一致 （2）帧同步（时隙同步）： 收发端时隙脉冲排列一致 （3）复帧同步：收发端复帧时序排列一致

16. 1.帧同步系统的工作原理 常用的同步方法： 简单 （1）逐步移位法（1bit移位） 复杂 （2）滑动方式（置位同步）

17. 后方保护计数 2.帧同步系统的保护措施 （1）后方保护：必须连续收到多个（n）帧同步码后，才能确定系统同步。 防止假同步 后方保护时间：从捕捉到第一个真正的同步码 到系统进入同步状态，这段时间叫做后方保护时间

18. 防止假失步 （2）前方保护：连续m次（m称为前方计数）检测不出同步码，才判为真正失步 前方保护时间：从第一个帧同步码丢失到 同步系统进入捕捉状态为止，这段时间称为 前方保护时间 捕捉时间（同步引入时间）：由失步检出到确认同步这段时间

19. 3.帧同步系统的要求 • （1）同步引入时间要短。 • （2）同步系统工作要稳定可靠 • （3）在一定的同步引入时间要求下，同步码组应最短，以增加码流中信息比特位的数量 • （4）构成系统的电路要简单

20. 4.相关问题讨论 • 1）帧同步码的插入方式 a.分散式（跳跃式）插入帧同步码 特点：同步码不占用时隙，同步系统电路简单，但同步引入时间长 PCM24路设备，DM通信系统采用

21. b.集中式插入 • 特点：帧同步码组占用时隙，同步时间短 PCM30/32路系统，以及高次群设备

22. 5.4高次群数字复接 问题提出:如何利用分时传输,提高通信系统的通信容量或线路利用率? 数字复接技术 数字复接:两个或者多个数据流合并成一个高速数据流的过程.

23. 5.4.1数字比特系列与复接等级 根据不同传输介质的传输能力和电路情况， 在数字通信中将数字流比特率划分为不同等级， 其计量基本单元为一路PCM信号的比特率8000（Hz）×8（bit）＝64 kb/s（零次群）。 两类数字速率系列和数字复接等级如表5 .4.1 和5.4.2 所示。

26. 数字复接系统主要由数字复接器和分接器组成。数字复接系统主要由数字复接器和分接器组成。 5.4.2数字复接的原理与分类 复接器是把两个或两个以上的支路（低次群）按时分复用方式合并成一个单一的高次群 其设备由定时、码速调整和复接单元等组成； 分接器的功能是把已合路的高次群数字信号分解成原来的低次群数字信号 它是由同步、定时和码速恢复等单元组成

27. 数字复接系统框图

28. 复接器在各支路数字信号复接之前需要进行码速调整，即对各输入支路数字信号进行频率和相位调整，使其各支路输入码流速率彼此同步并与复接器的定时信号同步后，复接器方可将低次群码流复接成高次群码流。复接器在各支路数字信号复接之前需要进行码速调整，即对各输入支路数字信号进行频率和相位调整，使其各支路输入码流速率彼此同步并与复接器的定时信号同步后，复接器方可将低次群码流复接成高次群码流。

29. 复接条件：被复接的各支路数字信号彼此之间必须同步并与复接器的定时信号同步方可复接。复接条件：被复接的各支路数字信号彼此之间必须同步并与复接器的定时信号同步方可复接。 根据此条件划分的复接可分为 同步复接、异源（准同步）复接、异步复接三种。

30. 被复接的各输入支路之间，以及同复接器之间均是同步的，此时复接器便可直接被复接的各输入支路之间，以及同复接器之间均是同步的，此时复接器便可直接 将低支路数字信号复接成高速的数字信号。 (1)同步复接 这种复接方式无需进行码速调整、有时只需进行相位调整或根本不需要任何调整便可复接。

31. 被复接的各输入支路之间不同步，并与复接器的定时信号也不同步：但是各输入支路的标称速率相同，也与复接器要求的标称速率相同,但仍不满足复接条件，复接之前还需要进行码速调整，使之满足复接条件再进行复接。这种复接方式就称为异源复接或准同步复接。被复接的各输入支路之间不同步，并与复接器的定时信号也不同步：但是各输入支路的标称速率相同，也与复接器要求的标称速率相同,但仍不满足复接条件，复接之前还需要进行码速调整，使之满足复接条件再进行复接。这种复接方式就称为异源复接或准同步复接。 (2)异源（准同步）复接。

32. 速率的变化范围在规定的容差范围内， • 零次群：64kb/s±100ppm • 基群为2048kb/s±50ppm • 二次群为8448kb/s±30ppm • 三次群为34368kb/s±20ppm • 四次群为139264kb/s±15ppm • 1ppm=10-6

33. 被复接的各输入支路之间及与复接器的定时信号之间均是异步的，其频率变化范围不在允许的变化范围之内，也不满足复接条件，必须进行码速调整方可进行复接。这种复接方式称为异步复接。被复接的各输入支路之间及与复接器的定时信号之间均是异步的，其频率变化范围不在允许的变化范围之内，也不满足复接条件，必须进行码速调整方可进行复接。这种复接方式称为异步复接。 • (3) 异步复接 • 由以上可见，异源和异步复接方式都必须 进行码速调整，满足复接条件后方可复接。

34. 5.4.3复接方式及码速调整 1.复接方式有三种： • 按位（逐比特）复接， • 按（码）字复接， • 按帧复接 • 三种方式。

35. (1)按位复接。 复接器每次复接一个支路的一比特信号，依次轮流复接各支路信号，这种复接就称为逐位（逐比特）复接。 特点：按位复接简单易行，且对存储器容量要求不高。 其缺点是对信号交换不利。

36. (2)按码字复接。复接器每次复接一个支路的一个码字（8bit），依次复接各支路的信号，这种复接就称为按码字复接。(2)按码字复接。复接器每次复接一个支路的一个码字（8bit），依次复接各支路的信号，这种复接就称为按码字复接。 特点：复接后码流保留了完整的码字结构，有利于合成和处理。这种方法有利于数字电话交换，但要求有较大的存储容量。

37. (3)接帧复接。就是复接器每次复接一个支路的一帧信号，依次复接各支路的信号，这种复接称为按帧复接。(3)接帧复接。就是复接器每次复接一个支路的一帧信号，依次复接各支路的信号，这种复接称为按帧复接。 优点是复接时不破坏原来的帧结构，有利于交换，但需要更大的存储容量，目前极少应用。

38. 两种复接方式示意图 36 35

39. “复用”与“复接”的区别：PCM复用是对多路（电话）信号在一个定长的时间内（帧）完成的PCM和TDM全过程。“复用”与“复接”的区别：PCM复用是对多路（电话）信号在一个定长的时间内（帧）完成的PCM和TDM全过程。 而复接是对多路数字信号（数字流或码流）在一个定长的时间内进行的码元压缩与安排，它只负责把多路数字信号安排（复用）在给定的时间内，而不需要再进行抽样、量化和编码的PCM过程，从而减少了对每路信号的处理时间，降低了对器件和电路的要求，实现了大路数（高次群）信号的“时分复用”。

40. 复接的原理就是改变各低速数字流的码元宽度，并把它们重新编排在一起，从而形成一个高速数字流。从表面上看，复接是一种合成，但其本质仍然是一种时分复用的概念。为了与PCM复用相区别，所以称之为“复接”。复接的原理就是改变各低速数字流的码元宽度，并把它们重新编排在一起，从而形成一个高速数字流。从表面上看，复接是一种合成，但其本质仍然是一种时分复用的概念。为了与PCM复用相区别，所以称之为“复接”。

41. 2.异步信号的同步化方法 程控交换机 滑动缓冲存储法 指针处理法 码速调整法 SDH PDH 码速调整的方法： 正码速调整，正／负码速调整， 正/零/负码速调整

42. ＰＤＨ异步信号同步化： 发端： 码速调整＋同步复接 按位复接 按字复接 按帧复接 正码速调整，正／负码速调整，正/零/负码速调整 各支路同步 收端： 同步分接＋码速还原

43. 合成 同步 复接 缓存 调整 （１）正码速调整原理 fL fm’ fm a)支路信号码流以fL速率写入缓存器，以fm’速率读出 正码速调整 fm’〉fL 取空现象

44. b)在缓冲存储器要取空还没有取空时，插入一个非信息码元b)在缓冲存储器要取空还没有取空时，插入一个非信息码元 停止一次读出 插入命令控制三个动作 插入一个脉冲V 给插入脉冲作标志C

45. 达到各支路同步，然后再进行复接 C）各支路的速率均调整到指定的速率 收端： a)通过码流提取时钟 b)由插入脉冲检出电路测出插入脉冲后，发出去插命令，使写入时钟停止输出一次 c)恢复原来支路信号的速率

47. 带来两种附加影响 相位抖动 塞入误码 （2）正/负码速调整 调整原理与正码速调整相同 不同点：同步复接时钟不同

48. 1）在调整状态，设置调整标志（调整指示码）1）在调整状态，设置调整标志（调整指示码） 正负码速调整和正码速调整相同部分 正码速 调整c1c2c3=111 不调整c1c2c3=000 正调整：c1c2c3=111 负调整： c1c2c3=000

49. 2）调整以帧为单位进行 设置c1c2c3-----调整指示码 +v/-V------正负调整时隙（比特） fm>fL(正调整） +v位不传信码 fm<fL(负调整）-v位传信码 fm=fL(相间正，负调整） 调整时，传无意义的脉冲 不调整时，传信码

50. （3）正/零/负码速调整 • 与正/负码速调整不同点 (1)存在三个调整状态 正调整 /不调整 /负调整 （2）在不调整状态时， +v位传信码 –v位不传信码