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1、1/51课程内容第1章 绪论 第2章 语音信号脉冲编码调制PCM 第3章 时分多路复用及PCM30/32路系统 第4章 图象信号的数字化简介 第5章 数字复接与准同步数字体系PDH 第6章 数字信号的中继传输 第7章 SDH的信号结构 第8章 SDH复用与映射 第9章 SDH设备简介 第10章 SDH网络保护与恢复 第11章 SDH光电接口 第12章 同步与定时 第13章 数字传输损伤 第14章 SDH网络管理2/513.1 时分多路复用通信概念3.2 PCM30/32路系统帧结构3.3 PCM30/32路系统的构成3.4 PCM30/32路系统接口标准第3章 时分多路复用及PCM30/32路
2、系统3/51 3.1 时分多路复用通信概念3.1.1时分多路复用概念概念：利用多路信号在 信道上占用不同时间间 隔的特征来分开各路信 号，每路占用的时间间 隔称为路时隙，简称时 隙。时分复用示意图4/51时分复用系统示意图正常工作条件：两开关必须同频同相（转速、起始位置 相同）。术语：收、发端保持同步。5/513路PCM时分复用系统组成3.1.2 PCM时分多路通信系统的组成以3路复用为例，说明PCM时分多路通信系统的组成。6/51工作原理： 1抗干扰，低通滤波，截止3.4kHz。2采样周期T=125s,fs=8000Hz,ST为抽样脉冲，各 路依次错开，各路抽样信号在时间上分开，实现 多路复
3、用。3编码需要时间，为了保证编码精度，展宽多路抽 样值到整个时隙，将和路信号PAM送保持单元。4经过量化成为PCM信号，一路PCM信号（码字）占 用一个路时隙。5解码还原和路PAM信号，有量化误差，一路码字 到齐后开始解码，有延迟。6.分路、低通滤波重新恢复各路原始话音信号。 7/51推广N路：PCM30/32路系统、PCM24路系统。 几个基本概念：帧：重复出现的数字图案；帧周期就是各路信号的 抽样周期，tF=T重复出现的数字图样路时隙：合路PAM信号每个样值所允许的时间， tC=T/N位时隙：一个码元占用的时间，tB=tC/l 8/513.1.3时分多路复用系统中的位同步与帧同步1. 帧同
4、步的概念数字通信的同步：也称为定时，包括位同步 和帧同步。位同步（码元同步、时钟同步）：是指收发 两端时钟频率相等，相位一致。说明：位同步相当于开关旋转速度相同保证 收发两端设在指定时间协调一致地工作，能 正确区分，接收每一路信号。9/51 帧同步：是指收发两端相应的话路在时间上对准， 以便接收端能够正确分路。说明：复用时多路信号构成一帧，并且附加帧起始标志（帧同步码），以便接收端识别。每一帧内信号位固定，若能识别出首尾，就可以正确区分每一路信号，实现帧同步，相当于开关起始位置相同。10/512.帧同步系统的工作原理作用：同步码识别、同步调整 逐步移位法帧同步系统框图 1 2 3 4 5 6
5、7 8 9 1012/51 3. 帧同步系统的保护措施保护过程示意图 1）帧同步系统的相关概念假失步：由于误码引起的失步；假同步：因信息码可能出现的与帧同步码型相同的码组而误判的同步。13/51前方保护的目的：避免出现假失步。后方保护目的：避免出现假同步。保护过程示意图 失步状态同步状态同步状态前方保护时间后方保护时间 同步捕捉时间 14/51帧同步系统的要求： 同步性能稳定，具有一定的抗干扰能力； 同步识别效果好；（同步码组的长度要短,效果好) 同步引入时间要短； 构成系统的电路简单。4. 帧同步系统的要求及有关问题的讨论15/511）帧同步码的插入方式集中插入：如PCM30/32路系统分散
6、插入：如PCM24路系统帧码帧码16/512）帧码码型的选择帧码长度r的选择，需考虑以下几个因素。检定概率P1：发帧码，正确收的概率，大好漏检概率P2：发帧码，未检出的概率,小好, P1+P2=1假同步概率P3：未发帧码,识别为帧码的概率，小好 非假同步概率P4：未发帧码，收未识别为帧码概率,大好 P3+P4=1出现的矛盾：r小， P2小， P3大r大， P2大， P3小，同步码组太长，资源浪费解决此矛盾的方法： （1）提供后方保护，提高帧同步系统的稳定性； （2）选取最佳同步码码型，如临界点为的码组。 17/51概念：同步码邻接区：长度为r的帧码（同步码）码组，其前后各长为r-1位码的区域称
7、为同步码邻接区。临界点为的码组：在帧同步码邻接区内无假帧码的码组。 同步码邻接区，r=7 18/513）帧同步码检出方式逐位比较方式码型检出方式 ）同步引入方式 逐步引入方式 复位同步方式19/51 3.2 PCM30/32路系统说明：PCM30/32路系统，复用路数n=32，通常 话音路数为30，另外两个时隙用于传送帧同步 码和信令码。信令概念：信令是连接建立、拆除、控制及网 管信息，分为时隙内/外信令，共路信令与随路 信令。信令分类： 共路信令(CCS: Common Channel Signaling)是 多路信号共用一个信令信道， 随路信令(CAS: Channel Associate
8、d Signaling )是每 路信号一个信令信道。20/51话音信号8kHz采样，PCM帧周期125s。合理利用帧结构，将若干帧组成一个复帧。 3.2.1 PCM30/32路系统帧结构1.基本帧结构一个子帧含32个时隙，一个时隙宽度为一个时隙含8比特，比特间隔 1复帧含16个子帧，复帧周期子帧周期为21/51PCM30/32路 系统帧结构22/51PCM30/32路 系统帧结构23/51PCM30/32路系统帧结构24/51帧结构说明：30个话路时隙，TS1TS15,TS17TS32帧同步时隙TS0，分为偶帧、奇帧情况。奇帧时 第二位为“1”，此位用以区别奇/偶帧，A1为失 步对告，A1=0
9、为同步，A1=1为失步，其它位传送 其它信息。信令与复帧同步时隙TS16。信令信号抽样频率 500Hz，抽样周期2ms，每隔16帧传一次。16帧为一复帧，为使信令码对准，需复帧同步， 信令码不能出现0000，以免与复帧同步混淆。 25/51例题：计算基群PCM30/32系统的码元传输速率。 解：例题：计算基群PCM30/32系统中帧码的码元传输速率。 解：26/51p练习：请计算PCM30/32系统的几个标准数据 :帧周期（s）帧长度（bit）路时隙（s）位时隙（s）传码率Rb 27/512）CRC复帧结构1个CRC复帧含2个CRC子复帧SMF，SMF也称为CRC块。 1个CRC复帧含16（3
10、28）=4096比特1个SMF含8个子帧（基本帧）， 含8（328）=2048比特。2. CRC复帧结构 （简介）1）CRC：Cyclic Redundancy Check 循环冗余校验 。28/56CRC 复 帧CRC子复帧 SMF序号基本 帧号TS0时隙 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8说明SMF0C1 0 0 1 1 0 1 11* 表示不用时 固定发1 TS1TS31的帧 结构与基本帧 中的结构完全 相同 CRC复帧中的基 本帧序号可以 和复帧中的序 号不一致。10 1 A1 1* 1* 1* 1* 1* 2C2 0 0 1 1 0 1 1 30 1 A1 1* 1* 1
11、* 1* 1* 4C3 0 0 1 1 0 1 1 51 1 A1 1* 1* 1* 1* 1* 6C4 0 0 1 1 0 1 1 70 1 A1 1* 1* 1* 1* 1* SMF8C1 0 0 1 1 0 1 1 91 1 A1 1* 1* 1* 1* 1* 10C2 0 0 1 1 0 1 1 111 1 A1 1* 1* 1* 1* 1* 12C3 0 0 1 1 0 1 1 131* 1 A1 1* 1* 1* 1* 1* 14C4 0 0 1 1 0 1 1 151* 1 A1 1* 1* 1* 1* 1* 29/51 4）循环编码过程：（1）将SMF（N）中的CRC比特位置为
12、0，即令 C1=C2=C3=C4=0，得到由SMF（N）的信息码组。（3）将SMF（N）循环编码得到的监督位b1b2b3b4 插 入到SMF(N+1)中的CRC比特位上。即令SMF（N+1） 中的C1=b1,C2=b2, C3=b3, C4=b4，进行发送传输 。（4）重复步骤（1）、（2）、（3）。（2） 除 得余数，存储对应的码 组b1b2b3b4.30/51 5）循环译玛过程：（3）提取SMF（N+1）中的CRC校验码C1、C2、 C3、C4，并与b1b2b3b4相比较，如有不同， 说明SMF（N+1）有误码。（4）重复步骤（1）、（2）、（3）。（2） 除 得余数，存储对应的 码组b1
13、b2b3b4.(1)将SMF（N）中的CRC比特位置为为0，构成接收 端SMF（N）的信息码组码组31/513）基群中附加CRC校验的目的 提供防止假同步的附加保护措施; 增强通信系统的误码检测能力。（CRC码可以检测整条数字链路）32/513.2.2 PCM30/32路定时系统1.时钟系统：用于产生帧、路、位等时钟信号的系统.2.时钟的作用主时钟CP：用于产生各类定时脉冲的时钟源。时隙脉冲：TS0、TS16帧时隙脉冲用于帧码及信令码的 插入和分离。路脉冲：CH1 CH30路脉冲用于抽样、合路和分路；位脉冲：D1 D8用于编码、译码。复帧脉冲：复帧码、线路信令码的插入和分离。33/513.发端
14、时钟系统PCM30/32路系统发端定时系统方框图：34/51各种定时信号的作用及参数：（1）时钟脉冲 频率：2048kHz 频率稳定度：5010-6， 误差：102Hz 占空比：50%， 脉冲宽度： 0.488/2=0.244s（2）位脉冲 用于编码、解码、产生路脉冲、帧同步码和标志信号 码等; 频率：256kHz，8相，脉冲宽度：0.244 s35/51时钟脉冲、位脉冲示意图36/51 (3) 路脉冲作用： （1）用于各话路信号抽样和分路;（2）TS0、TS16路时隙脉冲形成。 频率：8kHz（抽样）宽度：0.488 s4=1.95 s 37/51（4）路时隙与复帧脉冲时隙脉冲： TS0路时
15、隙脉冲： 传送帧同步码 TS16路时隙脉冲：传送信令码 频率均为：8kHz，宽度均为： 0.488s8=3.91s复帧脉冲：传送复帧同步码，频率：0.5kHz,16相， 宽度：125 s 38/514. 收端定时钟提取说明：收端定时系统没有主时钟源(晶体振荡器) ，由时钟提取电路代替，2.048MHz时钟产生位脉冲、路脉冲等方法同发端一样。谐振槽提取定时钟的方框图问题：接收端如何获得同步时钟（2.048MHz)?39/513.2.3 PCM30/32路帧同步系统位同步无法判别收到的信码是第几路信号的第 几 位码，须采用帧同步方法解决以下问题：分辨出哪8位是一个码字码字属于哪一路注意：PCM30/32
