传输技术52

数字传输技术基础 第五章 讲义2

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5.2 码速调整原理

比特调整是通过改变输入支路的码流速度（通过插入/去除比特），达到统一各支路的频率（码流速率），以适应同步复接的要求。

由于比特的插入是随机的，因此，调整后的码流破坏了原支路的帧的完整性，因此，在合成码流中无法提取某一支路信息。这时称复接设备对支路信息的传输是透明的。

优点：对支路信息的要求低，保密性好

缺点：不能上下支路，网络管理困难。

5．2．1 帧结构

信控比ric

一帧插入的非信息比特一帧中的信息比特icr

注：这里的帧为复接后的高次群帧，与原支路中的帧无任何关系。

信息位 I，是支路的所有 bit(如一次群中各路信码及同步、信令、告警等)，

附加的非信息位也称控制位。

是由同步 F，调整指示 J和调整位 x，y等组成。

如果有一个非信息位就有 n个信息位，其帧结构可简化为：

附加位 信息位

1

N

分析表明，非信息位在帧内所占的比例是区分调整方向的重要参数。

例如：在不考虑容差的情况下，4个2048kb／s码流经过码速调整．以4/8448skb＝2112Kb／s进行同步复接其中插入的非信息位为2112kb／S-2048b／s=64kb／S。则信息位与非信息位之比，即信控比 ric为

1:32204821122048icr (5. 2 - 1)

每个支路中有32个信码 I就有 1个非信码作为控制位。如果在帧内以两个连续的码字作为控制位，紧接着必为64个信息码元。

虽然已加上控制数字 J1、J2，x和 y，帧长增加到原帧长的三倍，信息与控制数字的比值 ric，仍为32。 数字传输技术基础 第五章 讲义2

- 86 - J1、J2称作调整控制位，或调整指示码，表示时钟是否偏离预定的门限以及偏差的方向。如，按表4．2．1确定 J1，J2的逻辑状态。

码速调整的概念

信控比代表固定插入，这种插入是为了适应多支路的不同频率都可以有调整余地而建立的一个调整平台。

码速调整是指，在这种平台上，如果某个输入或输出支路频率发生变化时，系统如何调整，实现复接系统的无损失传输。

[1] 标准时钟运行

[2] 频率偏差运行

假定，写入时钟高于读出时钟速率，由于无法控制支路输入信息，唯一的办法是提高读出过程的速率。多余的信息是通过读出存储器在控制时隙 Y内传输得到的。在分接端必须提取时隙 Y的信息数字。这时称作负调整帧、确定 J1、J2为10来识别。

当写入时钟比读出时钟慢时，则发生相反的状况。即需要正调整帧。这时，读出过程必须稍微放慢。例如，在时隙 Z不读出存储器的内容。这样，在帧中时隙载荷信息的总数少 1。时隙Z通常称为调整或填充(塞入)位。由 J1，J2的代码01识别正调整的帧。

图4.2.2 正负调整及读写时差关系

如果在任何方向均无偏差出现读出速率则不需调整。正如表4．2．1所示，用00码识别不需要调整的帧。

表4.2.1 正负调整码

写入与读出时钟

速率的比较 调整控制位

J1 J2 Y时隙

载荷信息 Z时隙

载荷信息 调 整

类 型

太 快 1 0 有 有 负

太 慢 0 1 无 无 正

相 等 0 0 无 有 不

Ric和读学时钟的关系

实际上，信控比 ric与调整类型有关。只需适当的改变信控比的数值，可使系统处于一种调整状态。假定改变 ric值使其有固定的正调整率则为正调整，反之亦然。 数字传输技术基础 第五章 讲义2

- 87 - 现假定，支路信息以fw bit／s速率记入环形调整存储器，还假定存储器中写入速率fW和读出速率fR通常是保持相等的，则有下面的表达式：

jCCCRWFFFff （4．2一2）

其中：Fcc——已同步的支路时钟。对二次群来说Fcc＝2112kHz

Fc——控制数字定时速率。

±Fj——调整定时速率。

在恢复存储器中，有相似的表达式

jCCCRWFFFff'' （4．2一3）

其中：fW′和fR′分别表示在恢复存储器中写入和读出速率。

式（4．2一2）和（4．2一3）示出，调整过程可认为写入fW和未调整读出Fcc一Fc之间存在定时偏差信号。因此，如果偏差信号Fj的数值和极性是已知的，可以简单地得到被恢复的写入时钟fW′。

调整过程每帧仅出现一次，为了修正时钟的不精确性，每帧有一个调整位是足够的，这时最大的调整率Fjmax等于帧频。

5．2．2 帧结构变换

当系统时钟完全精确并相互同步时，则帧结构无需调整。上面的例子选择ric=32，现在取ric=31和33来扩展我们的分析。这时，在某一方向，如果不调整读出时钟，则循环存储器的读写速率接近于相等。若系统时钟完全精确需要一个固定的调整量。

假定ric值时有固定的正调整率＋3000Hz，并假定相对于系统时钟的标称频率有偏差，总偏差为±150Hz，这时的调整率处于2850Hz到3150Hz范围内，并且总是正方向调整。

下面定量的分析ric=31和ric=33的情况。

1．负调整（ric=31）

假定帧结构如图5．2．3所示，ric＝31 ：1。支路侧时钟或写入时钟速率fW＝2.048MHz，复接侧支路读出时钟3231112.2Rf MHz，因此，固定的调整率FJ由下式给出:

HzffFWRJ2000 （4．2一4）

负号表示需要负调整，如果fW的精确度是±50ppm，fR是±30ppm，则实际的调整率fs限制在规定的范围内。设△fWmax，△fRmax分别为fW与fR的最大偏差。 数字传输技术基础 第五章 讲义2

- 88 - minmaxRWJsffFf （4．2一5）

MHz303231112.250048.22000

.

HzHZ78.216332.1836到 （4．2一6）

然而，用实际调整比S来表示，其定义为：

fsssFfffSmax （4．2一7）

其中，Ff=帧频

每帧比特数复接支路时钟速率CCfFF

KHzMz6.6320112.2 （4．2一8）

把式（4．2一5）（4．2一8）代入式（4．2一7）则得到

328.0278.0到S （4．2一9）

系统的设计把参数S用作指出所建议的帧结构的最大可接受抖动，它与设备引起的等待时间抖动值类似。复接器的工作区域是由S的有限值确定的，当设计相位门限检测方式时，这是个重要的区域。

2．正调整（ric=33）

当选择ric=33时，重复前节的分析。假定图4．2．4所示的帧结构，这时固定的调整率由式（3．4一3）给出：

MHzFJ048.23433112.2 （4．2-10）

Hz35.1882

正号表示正调整，由于采用和前节相同的时钟容差，由式（4. 2 -5）得到：

303433112.250048.235.1882Sf （4. 2-11） 数字传输技术基础 第五章 讲义2

- 89 - Hz25.204645.1718到

代入方程（4．2一8）得到

340112.2MHzFf （4．2一12）

S可能的数值范围，由式（4．2一11）、（4．2一12）代入（4．2一7）得到：

S＝＋0，276到＋0．329

3．不规则的帧结构（ric=34．333）

为了得到S值的可能范围，我们再次重复上面的分析。这时考虑由图4. 2．5确定的帧结构，其中ric为

帧内控制比特数帧内信息比特数icr (4. 2 -13)

333.346206icr