第 4 章 数字信号复接

1. 4.1 4.2 准同步数字体系（PDH） 同步数字系体（SDH） 第4章 数字信号复接

2. 本章首先介绍PDH，然后介绍SDH的相关内容。 • 学习时应掌握PDH中数字复接的基本概念、异步复接的基本原理，了解同步复接的方法；而对于SDH，则应重点掌握其基本概念和基本原理。

3. 4.1 准同步数字体系（PDH） • 4.1.1 数字复接的基本概念 • 1.准同步数字体系（PDH）

4. 表4-1 数字复接系列（准同步数字体系）

5. 2. PCM复用和数字复接 • 扩大数字通信容量，形成二以上的高次群的方法通常有两种：PCM复用和数字复接。

6. （1）PCM复用 • PCM复用就是直接将多路信号编码复用。 • 即将多路模拟话音信号按125μs的周期分别进行抽样，然后合在一起统一编码形成多路数字信号。

7. 若二以上的高次群的形成采用PCM复用，编码速度太快，对编码器的元件精度要求过高，不易实现。 • 所以，高次群的形成一般不采用PCM复用，而采用数字复接的方法。

8. （2）数字复接 • 数字复接是将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群。

9. 3.数字复接的实现 • 数字复接的实现主要有两种方法：按位复接和按字复接。 • （1）按位复接 • 按位复接是每次复接各低次群（也称为支路）的一位码形成高次群。

10. 按位复接要求复接电路存储容量小，简单易行，准同步数字体系（PDH）大多采用它。 • 但这种方法破坏了一个字节的完整性，不利于以字节（即码字）为单位的信号的处理和交换。

11. （2）按字复接 • 按字复接是每次复接各低次群（支路）的一个码字形成高次群。

12. 按字复接要求有较大的存储容量，但保证了一个码字的完整性，有利于以字节为单位的信号的处理和交换。 • 同步数字体系（SDH）大多采用这种方法。

13. 4.数字复接的同步 • 数字复接要解决两个问题：同步和复接。 • 数字复接的同步指的是被复接的几个低次群的数码率相同。 • 如果各低次群的数码率不同，复接时会产生重叠和错位。

14. 5.数字复接的方法及系统构成 • （1）数字复接的方法 • 数字复接的方法实际也就是数字复接同步的方法，有同步复接和异步复接两种。

15. 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，使这几个低次群的数码率统一在主时钟的频率上，可直接复接（复接前不必进行码速调整，但要进行码速变换）。

16. 同步复接方法的缺点是一旦主时钟发生故障时，相关的通信系统将全部中断，所以它只限于局部地区使用。

17. 异步复接是各低次群各自使用自己的时钟，由于各低次群的时钟频率不一定相等，使得各低次群的数码率不完全相同，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。

18. （2）数字复接系统的构成 图4-4 数字复接系统方框图

19. 4.1.2 同步复接与异步复接 • 1.同步复接 • 同步复接虽然被复接的各支路的时钟都是由同一时钟源供给的，可以保证其数码率相等，但为了满足在接收端分接的需要，还需插入一定数量的帧同步码。

20. 为使复接器、分接器能够正常工作，还需加入对端告警码、邻站监测及勤务联络等公务码（以上各种插入的码元统称附加码），即需要码速变换。

21. 2.异步复接 • 异步复接时，四个一次群虽然标称数码率都是2048kbit／s，但因四个一次群各有自己的时钟源，并且这些时钟都允许有100bit／s的偏差，因此四个一次群的瞬时数码率各不相等。

22. 所以对异源一次群信号的复接首先要解决的问题就是使被复接的各一次群信号在复接前有相同的数码率，这一过程叫码速调整。

23. （1）码速调整与恢复 • 码速调整是利用插入一些码元将各一次群的速率由2048kbit／s左右统一调整成2112kbit／s。

24. 接收端进行码速恢复，通过去掉插入的码元，将各一次群的速率由2112kbit／s还原成2048kbit／s左右。

25. 码速调整技术可分为正码速调整、正／负码速调整和正/零/负码速调整三种。

26. （2）异步复接二次群帧结构 • CCITT G.742推荐的正码速调整异步复接二次群帧结构如图4-9（b）所示。

27. 图4-9 异步复接二次群帧结构

28. 异步复接二次群的帧周期为100．38μs，帧长度为848bit。 • 其中有4×205＝820bit（最少）为信息码（这里的信息码指的是四个一次群码速变换之前的码元），有28bit的插入码（最多）。 • 28bit的插入码具体安排如表4-2所示。

29. 表4-2 28bit插入码具体安排 插入码个数 作 用 10bit 二次群帧同步码（1lll010000） lbit 告警 lbit 备用 4bit（最多） 码速调整用的插入码 4×3＝ 12bit 插入标志码

30. 图4-9（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。

31. 各一次群（支路）码速调整之前（速率2048kbit／s左右）100.38μs内有约205～206个码元，码速调整之后（速率为2112kbit／s）100．38μs内应有212个码元（bit），即应插入6～7个码元。

32. 以第1个一次群为例100.38μs内插入码及信息码分配情况如图4-9（a）所示，其他支路与之类似。

33. 四个支路码速调整后按位复接，即得到图4-9（b）的二次群帧结构。 • 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”。

34. 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。 • “三中取二”，即当收到两个以上的“1”码时，认为有 插入，当收到两个以上的“0”码时，认为无 插入。

35. 4.1.3 PCM零次群和PCM高次群 • 1.PCM零次群 • PCM通信最基本的传送单位是64kbit／s，即一路话音的编码，因此它是零次的。

36. 一个话路通道既可传送话音亦可传送数据，利用PCM信道传送数据信号，通常称为数字数据传输。 • 64kbit／s速率的复接数字信号被称为零次群DS0。

37. 2.PCM高次群 • 比二次群更高的等级有PCM三次群、四次群等。

38. （1）PCM三次群 • CCITT G.751推荐的PCM三次群有480个话路，速率为34．368Mbit／s。

39. 三次群的异步复接过程与二次群相似。 • 四个标称速率是8.448Mbit／s（瞬时速率可能不同）的二次群分别进行码速调整，将其速率统一调整成8.592Mbit／s，然后按位复接成三次群。

40. 异步复接三次群的帧长度为1536bit，帧周期为 μs。

41. （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。帧长度为2928bit，帧周期为 μs。

42. （3）高次群的接口码型 表4-3 接口码型 群路等级 一次群（基群） 二次群 三次群 四次群 接口速率（kbit／s） 2048 8448 34368 139264 接口码型 HDB3 HDB3 HDB3 CMI

43. 4.1.5 PDH的弱点 • 1.只有地区性数字信号速率和帧结构标准，而不存在世界性标准 • 2.没有世界性的标准光接口规范 • 3.异步复用缺乏灵活性

44. 4.按位复接不利于以字节为单位的现代信息交换4.按位复接不利于以字节为单位的现代信息交换 • 5.网络管理能力较差 • 6.数字通道设备利用率低

45. 4.2 同步数字系体（SDH） • 4.2.1 SDH的基本概念 • 1.SDH的概念 • SDH网是由一些SDH的网络单元（NE）组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络（SDH网中不含交换设备，它只是交换局之间的传输手段）。

46. SDH网的概念中包含以下几个要点： • （1）SDH网有全世界统一的网络节点接口（NNI），从而简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接等过程。

47. （2）SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为同步传递模块，并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络的OAM。 （2）SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为同步传递模块，并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络的OAM。

48. （3）SDH网有一套特殊的复用结构，允许现存准同步数字体系（PDH）、同步数字体系和B-ISDN的信号都能纳入其帧结构中传输，即具有兼容性和广泛的适应性。（3）SDH网有一套特殊的复用结构，允许现存准同步数字体系（PDH）、同步数字体系和B-ISDN的信号都能纳入其帧结构中传输，即具有兼容性和广泛的适应性。

49. （4）SDH网大量采用软件进行网络配置和控制，增加新功能和新特性非常方便，适合将来不断发展的需要。（4）SDH网大量采用软件进行网络配置和控制，增加新功能和新特性非常方便，适合将来不断发展的需要。

50. （5）SDH网有标准的光接口。 • （6）SDH网的基本网络单元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）和同步数字交叉连接设备（SDXC）等。