時分復(fù)用和復(fù)接

9.8時分復(fù)用和復(fù)接第六組2第9章模擬信號的數(shù)字傳輸9.8時分復(fù)用和復(fù)接

9.8.1基本概念時分多路復(fù)用原理mi(t)低通1低通2低通N信道低通1低通2低通N同步旋轉(zhuǎn)開關(guān)m1(t)m2(t)m2(t)m1(t)mN(t)mN(t)第六組3第9章模擬信號的數(shù)字傳輸

例如，若語音信號用8kHz的速率抽樣，則旋轉(zhuǎn)開關(guān)應(yīng)每秒旋轉(zhuǎn)8000周。設(shè)旋轉(zhuǎn)周期為Ts秒，共有N路信號，則每路信號在每周中占用Ts/N

秒的時間。此旋轉(zhuǎn)開關(guān)采集到的信號如下圖所示。每路信號實際上是PAM調(diào)制的信號。第六組4第9章模擬信號的數(shù)字傳輸m1(t)m2(t)1幀T/NT+T/N2T+T/N3T+T/N時隙1旋轉(zhuǎn)開關(guān)采集到的信號信號m1(t)的采樣信號m2(t)的采樣第六組5第9章模擬信號的數(shù)字傳輸

在接收端，若開關(guān)同步地旋轉(zhuǎn)，則對應(yīng)各路的低通濾波器輸入端能得到相應(yīng)路的PAM信號。 上述時分復(fù)用基本原理中的機械旋轉(zhuǎn)開關(guān)，在實際電路中是用抽樣脈沖取代的。因此，各路抽樣脈沖的頻率必須嚴格相同，而且相位也需要有確定的關(guān)系，使各路抽樣脈沖保持等間隔的距離。在一個多路復(fù)用設(shè)備中使各路抽樣脈沖嚴格保持這種關(guān)系并不難，因為可以由同一時鐘提供各路抽樣脈沖。 時分復(fù)用的主要優(yōu)點：便于實現(xiàn)數(shù)字通信、易于制造、適于采用集成電路實現(xiàn)、生產(chǎn)成本較低。 模擬脈沖調(diào)制目前幾乎不再用于傳輸。抽樣信號一般都在量化編碼后以數(shù)字信號的形式傳輸。故上述僅是時分復(fù)用的基本原理。第六組6第9章模擬信號的數(shù)字傳輸復(fù)接和分接復(fù)接：將低次群合并成高次群的過程。 在通信網(wǎng)中往往有多次復(fù)用，由若干鏈路來的多路時分復(fù)用信號，再次復(fù)用，構(gòu)成高次群。各鏈路信號來自不同地點，其時鐘（頻率和相位）之間存在誤差。所以在低次群合成高次群時，需要將各路輸入信號的時鐘調(diào)整統(tǒng)一。分接：將高次群分解為低次群的過程稱為分接。目前大容量鏈路的復(fù)接幾乎都是TDM信號的復(fù)接。標準：關(guān)于復(fù)用和復(fù)接，ITU對于TDM多路電話通信系統(tǒng)，制定了兩種準同步數(shù)字體系(PDH)和兩種同步數(shù)字體系(SDH)標準的建議。第六組7第9章模擬信號的數(shù)字傳輸9.8.2準同步數(shù)字體系(PDH)ITU提出的兩個建議：E體系－我國大陸、歐洲及國際間連接采用T體系－北美、日本和其他少數(shù)國家和地區(qū)采用，第六組8層次比特率（Mb/s）路數(shù)（每路64kb/s）E體系E-12.04830E-28.448120E-334.368480E-4139.2641920E–5565.1487680T體系T–11.54424T-26.31296T-332.064（日本）48044.736（北美）672T–497.728（日本）1440274.176（北美）4032T－5397.200（日本）5760560.160（北美）8064第六組9第9章模擬信號的數(shù)字傳輸E體系的結(jié)構(gòu)圖130(30路

64kb/s)一次群

2.048Mb/s復(fù)用設(shè)備14路2.048Mb/s二次群

8.448Mb/s二次復(fù)用4復(fù)用設(shè)備三次群

34.368Mb/s三次復(fù)用復(fù)用設(shè)備144路8.448Mb/s五次復(fù)用復(fù)用設(shè)備五次群

565.148Mb/s4路139.264Mb/s四次群

139.264Mb/s復(fù)用設(shè)備144路34.368Mb/s四次復(fù)用第六組10第9章模擬信號的數(shù)字傳輸1幀：由于1路PCM電話信號的抽樣頻率為8000Hz，抽樣周期為125s，即1幀的時間。時隙(TS)：將1幀分為32個時隙，每個時隙容納8比特。在32個時隙中，30個時隙傳輸30路語音信號，另外2個時隙可以傳輸信令和同步碼。其中時隙TS0和TS16規(guī)定用于傳輸幀同步碼和信令等信息；其他30個時隙，即TS1～TS15和TS17～TS31，用于傳輸30路語音抽樣值的8比特碼組。時隙TS0的功能：在偶數(shù)幀和奇數(shù)幀不同。規(guī)定在偶數(shù)幀的時隙TS0發(fā)送一次幀同步碼。幀同步碼含7比特，為“0011011”，規(guī)定占用時隙TS0的后7位。時隙TS0的第1位“*”供國際通信用；若不是國際鏈路，則它也可以給國內(nèi)通信用。TS0的奇數(shù)幀留作告警(alarm)等其他用途。在奇數(shù)幀中，TS0第1位“*”的用途和偶數(shù)幀的相同；第2位的“1”用以區(qū)別偶數(shù)幀的“0”，輔助表明其后不是幀同步碼；第3位“A”用于遠端告警，“A”在正常狀態(tài)時為“0”，在告警狀態(tài)時為“1”；第4～8位保留作維護、性能監(jiān)測等其他用途，在沒有其他用途時，在跨國鏈路上應(yīng)該全為“1”。第六組11第9章模擬信號的數(shù)字傳輸時隙TS16的功能：可以用于傳輸信令，但是當無需用于傳輸信令時，它也可以像其他30路一樣用于傳輸語音。信令是電話網(wǎng)中傳輸?shù)母鞣N控制和業(yè)務(wù)信息，例如電話機上由鍵盤發(fā)出的電話號碼信息等。在電話網(wǎng)中傳輸信令的方法有兩種。一種稱為共路信令(CCS)，另一種稱為隨路信令(CAS)。共路信令是將各路信令通過一個獨立的信令網(wǎng)絡(luò)集中傳輸；隨路信令則是將各路信令放在傳輸各路信息的信道中和各路信息一起傳輸。在此建議中為隨路信令作了具體規(guī)定。采用隨路信令時，需將16個幀組成一個復(fù)幀，時隙TS16依次分配給各路使用。如圖中第一行所示。第六組12第9章模擬信號的數(shù)字傳輸在一個復(fù)幀中按照下表共用此信令時隙。在F0幀中，前4個比特“0000”是復(fù)幀同步碼組，后4個比特中“x”為備用，無用時它全置為“1”，“y”用于向遠端指示告警，在正常工作狀態(tài)它為“0”，在告警狀態(tài)它為“1”。在其他幀（F1至F15）中，此時隙的8個比特用于傳送2路信令，每路4比特。由于復(fù)幀的速率是500幀/秒，所以每路的信令傳送速率為2kb/s。幀比特12345678F00000xyxXF1CH1CH16F2CH2CH17F3CH3CH18

F15CH15CH30第六組13第9章模擬信號的數(shù)字傳輸9.8.3同步數(shù)字體系(SDH)SDH基本概念SDH是針對更高速率的傳輸系統(tǒng)制定出的全球統(tǒng)一的標準。整個網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備的時鐘來自同一個極精確的時間標準（例如銫原子鐘），沒有準同步系統(tǒng)中各設(shè)備定時存在誤差的問題。在SDH中，信息是以“同步傳送模塊(STM)”的信息結(jié)構(gòu)傳送的。一個同步傳送模塊主要由信息有效負荷和段開銷(SOH)組成塊狀幀結(jié)構(gòu)，其重復(fù)周期為125μs。按照模塊的大小和傳輸速率不同，SDH分為若干等級。第六組14第9章模擬信號的數(shù)字傳輸SDH的速率等級目前SDH制定了4級標準，其容量（路數(shù)）每級翻為4倍，而且速率也是4倍的關(guān)系，在各級間沒有額外開銷。STM-1：是基本模塊，包含一個管理單元群(AUG)和段開銷(SOH)。STM-N：包含N個AUG和相應(yīng)的SOH。等級比特率(Mb/s)STM-1155.52STM-4622.08STM-162488.32STM-649953.28第六組15第9章模擬信號的數(shù)字傳輸PDH體系和SDH體系之間的關(guān)系通常將若干路PDH接入STM-1內(nèi)，即在155.52Mb/s處接口。這時，PDH信號的速率都必須低于155.52Mb/s，并將速率調(diào)整到155.52上。例如，可以將63路E-1，或3路E-3，或1路E-4，接入STM-1中。對于T體系也可以作類似的處理。這樣，在SDH體系中，各地區(qū)的PDH體制就得到了統(tǒng)一。第六組16第9章模擬信號的數(shù)字傳輸管理單元AU-n(n=3,4)：也是一種信息結(jié)構(gòu)。它為高階路徑層和復(fù)用段層之間提供適配。管理單元由一個信息有效負荷（高階虛容器）和一個管理單元指針組成。此指針指明有效負荷幀的起點相對于復(fù)用段幀起點的偏移量。管理單元有兩種：AU-3和AU-4。AU-4由一個VC-4和一個管理單元指針組成，此指針指明VC-4