E1T1基础知识介绍
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E1T1基础知识介绍
讲解内容纲要
1. 2. 3. 4. 5. 6. 概述 PCM原理介绍 TDM原理介绍 E1/T1帧格式介绍 E1/T1线路编码方式 E1/T1告警介绍
2
概述
• 通讯系统发展到现在，话音通信仍然是所有通信流量中一 个重要的部分。最初通信系统使用的方法是频分复用 （FDM：Frequency Division Multiplexing） • 随着对传输速率、传输质量、传输成本方面的追求，PCM （Pulse Code Modulation，脉冲编码调制）、TDM 技术 （Time Division Multiplexing，时分复用）等数字系统在通 信系统中得到了广泛的应用。 • 在PDH（Plesiochronous digital hierarchy，准同步数字系列) 中，以两种基本的PCM 通信系统作为其基础，一种是 ANSI推荐的T1系统，一种是ITU-T推荐的E1系统。T1系 统主要在北美得到广泛使用（日本采用的J1，与T1 基本相 似），而欧洲以及中国使用的则是E1系统。
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The End
18
E1帧格式介绍
E1复帧格式包括CAS复帧格式和CRC4复帧格式。 CAS复帧已基 本不使用； CRC-4复帧由ITU-T G.704建议使用
10
T1帧格式介绍
一个T1基本帧DS1（digital signal-level one）包含24个DS0（64kbps）时隙，编号 从1到24，每个时隙8bit位，共192bit位。T1基本帧还包括一个F比特位（framing bit），作为帧同步位，表示当前帧结束和下一帧的开始。DS1的传送速率= 193 X 8k=1.544 Mbps。
每 帧 3 2 时 隙 (1 2 5 u S ) TS 0 TS 1 TS 2 TS 16 TS 30 TS 31
同步时隙
1
0
0
1
1
0
1
1
偶帧时隙0
帧定位码组 保留给国际用 （目前固定为“ 1” ）
1
1
0 /1 1
1
1
1
1
奇帧时隙 0
保留 给国内用 帧对告码 固定为“ 1” 0”
以区别于偶帧的 “
9
6
PCM原理介绍
• 编码过程
经过抽样后的PAM信号还不是一种二进制信号，必须要通过量化和编 码才能把PAM信号转换成二进制码。在实际的PCM设备中，量化和编 码是紧密结合在一起的。量化的过程就是对样值脉冲进行编码的过程， 量化完了，编码也就结束了。
经过上述抽样、量化、编码的过程，将模拟信号 变化成64K标准速率的PCM信号，我们通常称其 为DS0（digital signal-level zero 帧 格 式 ， 把 SF帧模式从12 帧扩展到24帧， 共 193* 24= 4632 bits。ESF 跟SF编帧格式 基本相同
13
E1/T1线路编码方式
• E1的常用线路编码 有HDB3码、AMI码； • T1常用线路编码有 B8ZS码、AMI码。 1. AMI （Alternate mark inversion 信号极性 交替翻转码）编码 规则
b*d=8000*8=64 kbit/s
T1 u-law ，15段 24 d*g+1=8*24+1=193 （c*d）/h=（125*8） /193=大约 5.2 微秒 b*h=8000*193=1544 kbit/s
（c*d）/h=（125*8） /256=大约 3.9 微秒 b*h=8000*256=2048 kbit/s
11
T1帧格式介绍
SF帧格式(也称为D4帧格式)是现在的公共交换电话网络中最常用的格式， 每个SF由12个DS1基本帧组成，每帧的第193bit作为控制位，SF的12个 第193bit组合在一起形成12位的控制字（如：100011011100）来提供帧 同步和信令管理信息。SF帧的12位控制字的奇数位（称为Ft位，对应帧 称为终端帧）用来标志帧和超帧边界以便接收设备能够正确的处理用户 数据；控制字的偶数位（称为Fs位，对应帧称为信令帧）用来携带信令 标志。
16
T1告警介绍
T1告警定义
1. 故障告警： • LOS（Loss of Signal：信号丢失）T1的LOS也叫Red Alarm：红色告 警。 • AIS（Alarm Indication Signal：告警指示信号）T1的AIS也叫Blue Alarm：蓝色告警。 • RAI（Remote Alarm Indication：远端告警指示）RAI也叫Yellow Alarm：黄色告警。 • LFA（Loss of frame alignment：帧失步） 2. 事件告警： • CRC6 Error（CRC6 检测错） • BER of Frame Alignment > 1e-3（帧定位信号误码率过大） • Slip（滑码）
3
E1/T1系统异同
基本特征 采样频率 E1和T1 8 KHz
每通道电话信号的采样次数
PCM帧的长度 每采样点的编码字的位数
8000
1/b=1/8000 s=125 微秒 8
电话通道的速率
差别 编解码方法，段数 每PCM帧的时隙数 每PCM帧的位数 每时隙的时长 PCM系统的比特率 E1 A-law ，13段 32 d*g=8*32=256
4
PCM原理介绍
PCM，即脉冲编码调制，包含三个过程：抽样、量化、编码。 • 抽样过程 抽样，就是将模拟信号变成时间轴上离散的信号 。 抽样定理：fs>=2f 对于0.3～3.4（KHZ）的语音信号，在PCM系统中，抽样频率为8000Hz， 就能用这些离散的样值取代原来连续的语音信号
5
PCM原理介绍
7
TDM原理介绍
TDM 时分复用，即将某一信道按照时间进行分割，各语音信号的抽样 量化后的数值按照一定的顺序占用某一固定时间间隔，即所说的时隙。 这样，多路信号采用时分复用的方式按照一定的结构形式复接成一路 高速率的复合数字信号，即群路信号。各路信号的传输相对独立。
8
E1帧格式介绍
奇偶帧是E1基本帧格式，被称为“双帧格式” 。
• 量化过程
1. Y轴均匀分为8段，每段均匀分为16份，每份表示一个量化等级，则Y轴一共有128个量化 等级。X轴的划分与Y轴不同，它是用不均匀的分段方法达到非均匀量化的目的，划分规 律是每次以二分之一来进行分段。 2. 由于分成128个量化等级，故有7位二进制码（2^7＝128），又因为Y轴有正值也有负值， 因而还需要一极性码，故总共有8位二进制码。
14
E1/T1线路编码方式
2. B8ZS 为Bipolar with 8-Zero Substitution的缩写，主要是解决 AMI编码格式中出现长0时无法提取定时信号的缺陷。
15
E1告警介绍
E1告警定义
1. • • • • • • • 2. • • • 故障告警： LOS（Loss of signal：信号丢失） AIS（Alarm Indication Signal：告警指示信号） LFA（Loss of frame alignment：帧失步） RAI（Remote Alarm Indication：远端告警指示） LMFA（Loss of Mulitframe Alignment：复帧失步） RMFA（Remote Multiframe Alignment：复帧对告） TS16-AIS（TS16 Alarm Indication Signal：16时隙AIS信号） 事件告警： CRC4 Error（CRC4检测错） BER of Frame Alignment > 1e-3（帧定位信号误码率过大） Slip（滑码）
讲解内容纲要
1. 2. 3. 4. 5. 6. 概述 PCM原理介绍 TDM原理介绍 E1/T1帧格式介绍 E1/T1线路编码方式 E1/T1告警介绍
2
概述
• 通讯系统发展到现在，话音通信仍然是所有通信流量中一 个重要的部分。最初通信系统使用的方法是频分复用 （FDM：Frequency Division Multiplexing） • 随着对传输速率、传输质量、传输成本方面的追求，PCM （Pulse Code Modulation，脉冲编码调制）、TDM 技术 （Time Division Multiplexing，时分复用）等数字系统在通 信系统中得到了广泛的应用。 • 在PDH（Plesiochronous digital hierarchy，准同步数字系列) 中，以两种基本的PCM 通信系统作为其基础，一种是 ANSI推荐的T1系统，一种是ITU-T推荐的E1系统。T1系 统主要在北美得到广泛使用（日本采用的J1，与T1 基本相 似），而欧洲以及中国使用的则是E1系统。
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The End
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E1帧格式介绍
E1复帧格式包括CAS复帧格式和CRC4复帧格式。 CAS复帧已基 本不使用； CRC-4复帧由ITU-T G.704建议使用
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T1帧格式介绍
一个T1基本帧DS1（digital signal-level one）包含24个DS0（64kbps）时隙，编号 从1到24，每个时隙8bit位，共192bit位。T1基本帧还包括一个F比特位（framing bit），作为帧同步位，表示当前帧结束和下一帧的开始。DS1的传送速率= 193 X 8k=1.544 Mbps。
每 帧 3 2 时 隙 (1 2 5 u S ) TS 0 TS 1 TS 2 TS 16 TS 30 TS 31
同步时隙
1
0
0
1
1
0
1
1
偶帧时隙0
帧定位码组 保留给国际用 （目前固定为“ 1” ）
1
1
0 /1 1
1
1
1
1
奇帧时隙 0
保留 给国内用 帧对告码 固定为“ 1” 0”
以区别于偶帧的 “
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PCM原理介绍
• 编码过程
经过抽样后的PAM信号还不是一种二进制信号，必须要通过量化和编 码才能把PAM信号转换成二进制码。在实际的PCM设备中，量化和编 码是紧密结合在一起的。量化的过程就是对样值脉冲进行编码的过程， 量化完了，编码也就结束了。
经过上述抽样、量化、编码的过程，将模拟信号 变化成64K标准速率的PCM信号，我们通常称其 为DS0（digital signal-level zero 帧 格 式 ， 把 SF帧模式从12 帧扩展到24帧， 共 193* 24= 4632 bits。ESF 跟SF编帧格式 基本相同
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E1/T1线路编码方式
• E1的常用线路编码 有HDB3码、AMI码； • T1常用线路编码有 B8ZS码、AMI码。 1. AMI （Alternate mark inversion 信号极性 交替翻转码）编码 规则
b*d=8000*8=64 kbit/s
T1 u-law ，15段 24 d*g+1=8*24+1=193 （c*d）/h=（125*8） /193=大约 5.2 微秒 b*h=8000*193=1544 kbit/s
（c*d）/h=（125*8） /256=大约 3.9 微秒 b*h=8000*256=2048 kbit/s
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T1帧格式介绍
SF帧格式(也称为D4帧格式)是现在的公共交换电话网络中最常用的格式， 每个SF由12个DS1基本帧组成，每帧的第193bit作为控制位，SF的12个 第193bit组合在一起形成12位的控制字（如：100011011100）来提供帧 同步和信令管理信息。SF帧的12位控制字的奇数位（称为Ft位，对应帧 称为终端帧）用来标志帧和超帧边界以便接收设备能够正确的处理用户 数据；控制字的偶数位（称为Fs位，对应帧称为信令帧）用来携带信令 标志。
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T1告警介绍
T1告警定义
1. 故障告警： • LOS（Loss of Signal：信号丢失）T1的LOS也叫Red Alarm：红色告 警。 • AIS（Alarm Indication Signal：告警指示信号）T1的AIS也叫Blue Alarm：蓝色告警。 • RAI（Remote Alarm Indication：远端告警指示）RAI也叫Yellow Alarm：黄色告警。 • LFA（Loss of frame alignment：帧失步） 2. 事件告警： • CRC6 Error（CRC6 检测错） • BER of Frame Alignment > 1e-3（帧定位信号误码率过大） • Slip（滑码）
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E1/T1系统异同
基本特征 采样频率 E1和T1 8 KHz
每通道电话信号的采样次数
PCM帧的长度 每采样点的编码字的位数
8000
1/b=1/8000 s=125 微秒 8
电话通道的速率
差别 编解码方法，段数 每PCM帧的时隙数 每PCM帧的位数 每时隙的时长 PCM系统的比特率 E1 A-law ，13段 32 d*g=8*32=256
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PCM原理介绍
PCM，即脉冲编码调制，包含三个过程：抽样、量化、编码。 • 抽样过程 抽样，就是将模拟信号变成时间轴上离散的信号 。 抽样定理：fs>=2f 对于0.3～3.4（KHZ）的语音信号，在PCM系统中，抽样频率为8000Hz， 就能用这些离散的样值取代原来连续的语音信号
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PCM原理介绍
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TDM原理介绍
TDM 时分复用，即将某一信道按照时间进行分割，各语音信号的抽样 量化后的数值按照一定的顺序占用某一固定时间间隔，即所说的时隙。 这样，多路信号采用时分复用的方式按照一定的结构形式复接成一路 高速率的复合数字信号，即群路信号。各路信号的传输相对独立。
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E1帧格式介绍
奇偶帧是E1基本帧格式，被称为“双帧格式” 。
• 量化过程
1. Y轴均匀分为8段，每段均匀分为16份，每份表示一个量化等级，则Y轴一共有128个量化 等级。X轴的划分与Y轴不同，它是用不均匀的分段方法达到非均匀量化的目的，划分规 律是每次以二分之一来进行分段。 2. 由于分成128个量化等级，故有7位二进制码（2^7＝128），又因为Y轴有正值也有负值， 因而还需要一极性码，故总共有8位二进制码。
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E1/T1线路编码方式
2. B8ZS 为Bipolar with 8-Zero Substitution的缩写，主要是解决 AMI编码格式中出现长0时无法提取定时信号的缺陷。
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E1告警介绍
E1告警定义
1. • • • • • • • 2. • • • 故障告警： LOS（Loss of signal：信号丢失） AIS（Alarm Indication Signal：告警指示信号） LFA（Loss of frame alignment：帧失步） RAI（Remote Alarm Indication：远端告警指示） LMFA（Loss of Mulitframe Alignment：复帧失步） RMFA（Remote Multiframe Alignment：复帧对告） TS16-AIS（TS16 Alarm Indication Signal：16时隙AIS信号） 事件告警： CRC4 Error（CRC4检测错） BER of Frame Alignment > 1e-3（帧定位信号误码率过大） Slip（滑码）