PDH原理

瑞斯康达公司RCPE培训PDH基础理论 (1)瑞斯康达公司RCPE培训 (1)PDH基础理论 (1)第一章概述 (4)1. 通信及通信系统构成 (4)2. 模拟信号及模拟通信 (6)3. 数字信号及数字通信 (7)4. 数字信号的时分多路复用概念 (9)5. 数字通信系统的特点 (10)第二章编码 (11)1.语声信号编码的基本概念 (11)2.脉冲编码调制----PCM (12)2.1 PCM的概念 (12)2.2 抽样 (13)2.3 量化 (13)2.4 编码 (14)第三章时分多路复用及PCM30/32路系统 (16)1. 时分多路复用的概念 (16)2. PCM时分多路通信系统的构成 (16)3. 时分多路复用系统帧同步的概念 (16)4. PCM30/32系统的帧结构 (17)4.1 PCM30/32简介 (17)4.2 PCM30/32信道的帧结构简述 (18)5. PCM30/32路定时系统 (21)6. PCM30/32路帧同步系统 (21)6.1 PCM30/32路系统帧同步的实现方法 (22)6.2 前、后方保护 (23)7. 总结 (25)8. 附注 (26)第四章数字复接及准同步数字体系 (28)1.数字复接的基本概念 (28)2.准同步数字体系 (28)3.PCM复用和数字复接 (28)3.1 PCM复用 (29)3.2 数字复接 (29)4.数字复接的同步 (30)4.1 数字复接的方法 (31)5.同步复接与异步复接 (31)5.1 同步复接 (31)5.2 异步复接 (31)5.3PCM系统的劣势 (34)第五章数字信号传输 (36)1.常见的传输码型 (36)1.1 电接口编码: (36)1.2 光接口编码 (39)2.传输码型特性的分析比较 (41)3.电接口类型 (42)3.1 概述 (42)3.2 电接口参数概述 (43)4.光接口类型 (43)第六章PCM系统常见告警分析 (44)1.E1电路原理 (44)2.常见告警分析 (44)3.故障处理的常用手段和工具仪表的使用 (45)4.自环和鸳鸯线 (46)5.一些故障的具体实例 (47)6.故障处理的一些经验 (47)7.误码 (48)第七章V.35信号 (49)1.V.35的基本概念 (49)2.V.35的电气特性 (49)2.1 接口类型 (49)2.2 接口速率 (51)2.3 工作过程 (51)第一章概述本章讲述通信系统构成、分类和数字通信的特点。

1. 通信及通信系统构成信息的传递和交换的过程称为通信。

但什么是信息呢？从信息论的观点很难为信息一词给出一个很确切而又一目了然的定义。

与通信结合较紧密的一个定义是美国的一位数学家，信息论的主要奠基人仙农(C.E.Shannon)提出的。

他把信息定义为“用来消除不定性的东西”。

通信的过程就是传递“用来消除不定性的东西”。

近代通信系统种类繁多、形式各异，但可以把通信系统概括为一个统一的模型。

这一模型包括信源、变换器、信道、反变换器、信宿和噪声源6个部分。

模型框图如图1所示。

模型中各部分功能如下：(1)信源信源是信息的产生或信息的形成者。

根据信源所产生信号的性质不同可分为模拟信源和离散信源。

模拟信源(如电话机和电视摄像机等)输出幅度连续的信号；离散信源(如电传机、计算机等)输出离散的符号序列或文字。

模拟信源可通过抽样和量化变换为离散信源。

随着计算机和数字通信技术的发展，离散信源的种类和数量会愈来愈多。

(2) 变换器变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合于在信道上传输的信号,将信源和传输媒介匹配起来。

变换方式是多种多样的，在需要频率搬移时，调制是最常见的变换方法。

变换器还包括为达到某些特殊要求所进行的各种特殊处理，如多路复用、保密处理和纠错编码处理等。

(3) 信道信道是信号传输媒介的总称。

信号是经过信道传输到反变换器的。

传输媒介既可以是有线，也可以是无线，二者都有多种物理传输媒介。

在信号传输过程中，必然会引入发送变换器、接收变换器和传输媒介的热噪声和各种干扰和衰落，即信号在信道中传输时，会产生信道噪声。

媒介的固有特性和干扰特性会直接影响变换方式的选取，如通过电导体传播的有线信道和通过自由空间传播的无线信道，其信道的变换方式是不同的。

不同频段的无线电波在空间传播的途径、性能和衰减(衰落)也是不同的。

(4) 反变换器反变换器是变换器的逆变换。

反变换器的主要作用是将来自信道的带有干扰的发送信号加以处理，并从中提取原始信息，完成发送变换过程的逆变换——解调、译码等。

对于多路复用信号，还包括多路去复用，实现正确分路。

由于接收的消息信号存在噪声和传输损伤，接收变换器还可能包含趋近理想恢复的某些措施和方法。

应当指出，上述的模型是点对点的单向通信系统。

对于双向通信，通信双方都要有变换器和反变换器。

对于多个用户之间的双向通信，为了能实现信息的有效传输，必须要进行信息的交换和分发。

由传输系统和交换系统组成一个完整的通信系统或通信网络来实现。

其中交换系统完成不同地址信息的交换，因此交换系统中的每一台交换机组成了通信网中的各个节点。

(5) 信宿信宿是指信息传送的终点，也就是信息接收者。

(6) 噪声源噪声源并不是人为实现的一个实体，但在实际通信系统中又是客观存在的。

语言、图像和文字等都是表示信息的一种形式。

对于通信系统特别是电信系统，信源发出的信息要经过适当的变换和处理，使之变成适合在信道上传输的信号才可以传输。

所以说，信号是用来携带信息的载体。

2. 模拟信号及模拟通信信号应具有某种可以感知的物理参量——如电压、电流及光波强度和频率等。

通常称为语声信号、图像信号、数据信号等。

根据信号物理参量基本特征的不同，信号可以分为两大类：模拟信号和数字信号。

注：本材料所讨论的信号是指电信号。

模拟信号是指电信号的某一参量的取值范围是连续的，因此可有无限多个取值，如话筒产生的话音电压信号、摄像机所产生的图像电流信号等。

模拟信号通常是时间连续函数，也有时间离散函数的情况，但无论时间是否连续，其取值一定是连续的。

连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值。

举例来说，在1~2V的取值范围内，可以取1.1V、1.11V、1.111V等无限多个数值。

所以说，模拟信号可以有无限多个量的强度取值。

最简单的模拟信号如图2-1所示，图2-2为时间离散的模拟信号。

图2-1 时间连续的模拟信号图2-2 时间离散的模拟信号信源所发出的信息经变换器变换和处理后,送往信道上传输的是模拟信号的通信系统称为模拟通信系统。

模拟通信系统的一般构成模型如图2-3所示。

在图中用调制器取代图1中的变换器,用解调器取代了图1中的反变换器。

这里的调制器和解调器对信号的变换起着决定性的作用,直接关系着通信质量的优劣。

图2-3 模拟通信系统的基本组成图3. 数字信号及数字通信与模拟信号相反，数字信号强度参量的取值是离散变化的，其示例如图3-1所示。

数字信号又叫离散信号，离散的含义是其强度的取值是有限个数值。

A001111001图3-1 数字信号与模拟通信系统相对应，信源所发出的信息经变换和处理后，送往信道上传输的是数字信号的通信系统称为数字通信系统。

数字通信系统的基本组成如图3-2所示。

数字通信系统除包括调制器和解调器外，还包括信源编码器、信道编码器、信道译码器、信源译码器和同步系统等。

发信源信源编码器信道编码器调制器信道解调器信道译码器信源译码器收信者噪声源图3-2 数字通信系统的基本组成图1)数字通信系统的组成a)信源编码器信源编码器的主要作用是提高数字信号传输的有效性。

如果信息源是数据处理设备，还要进行并/串变换，以便进行数据传输。

通常的数字加密也可归并到信源编码器中。

收端的信源译码器是信源编码的逆变换。

b)信道编码器信道编码器的主要作用是为了提高数字信号传输的可靠性。

由于传输信道内噪声的存在和信道特性不理想造成的码元间干扰，通信系统很容易产生传输差错，而信道的线性畸变所造成的码间干扰可通过均衡办法基本消除，因此信道中的噪声是导致传输差错的主要原因。

减小这种差错的基本做法是在信码组中按一定规则附加上若干监视码元(或称冗余度码元)，使原来不相关的数字信息序列变为相关的新的序列，然后在接收端根据这种相关的规律性来检测或纠正接收序列码组中的误码，提高可靠性，因此信道编码器又称差错控制编码器。

接收端的译码器是信道编码器的逆过程。

c)同步系统同步系统用于建立通信系统收、发相对一致的时间关系。

只有这样，收端才能确定每位码的起止时间，并确定接收码组与发送码组的正确对应关系，否则接收端无法恢复发端的信息。

因此同步是数字通信系统正常工作的前提，通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于同步系统性能的好坏。

同步可分为载波同步、位同步、帧同步和网同步四大类。

注: 对于模拟通信系统中的时分多路脉冲调制系统，图像(电视)传输系统和采用相干解调的连续波调制系统也同样存在同步问题。

4. 数字信号的时分多路复用概念前述讨论中，依据信号幅度取值的连续特性和离散特性将信号分为模拟信号和数字信号。

另外，根据信号的时间域特性又可将信号分为时间连续信号和时间离散信号两类。

图4-1(a)是模拟信号的时间连续信号；图4-1(b)是数字信号的时间连续信号。

图4-2(a)是模拟信号的时间离散信号，图4-2(b)是数字信号的时间离散信号。

多路信号互不干扰地沿同一信道传输称为多路复用。

多路复用的主要方法有频分多路复用和时分多路复用。

多路复用是提高传输信道利用率的主要方法。

频分多路复用的方法主要用于模拟通信，时分多路复用的方法主要用于数字通信。

时分多路复用利用了信号的时间离散性，也就是使各信号在不同的时间占用信道进行传输，在接收端由不同的时间取出对应的信号。

具体来说，把时间分成均匀的时间间隙，将每路信号的传输时间分配在不同的时间间隙内，达到各路互相分开的目的，如图4-3所示。

5. 数字通信系统的特点模拟通信系统与数字通信系统各有特点，但从总体上看，数字通信系统与模拟通信系统相比，其具有以下优点：1)抗干扰能力强，数字通信系统可通过再生中继器消除噪声积累；2)可采用差错控制技术，从而提高数字信号传输的可靠性；3)便于进行各种数字信号处理，如计算机存储和处理，使数字通信和计算机技术相结合而组成综合化、智能化的数字通信网；4)数字通信系统可使传输与交换相结合，电话、数据和图像传输相结合，有利于实现综合业务数字网；5)数字通信系统的器件和设备易于实现集成化、微型化6)由于数字通信系统中大部分电路都是由数字电路来实现的，微电子技术的发展可使数字通信便于用大规模和超大规模集成电路来实现；然而数字通信系统也存在占用频带宽的缺点，但近年来卫星通信和光纤通信等宽带通信系统日趋发展成熟，为数字通信提供了足够宽的频带，因而相比之下，此缺点就不显得突出了。