第四讲时分多路复用讲义

OPTIONAL PAYLOAD FCS (CRC-32)
Bit
帧同步
帧同步 接收设备的帧与所接收到的信号的帧处于准确同相的状态，是保证分 接器正确分离各支路信号的前提 帧同步的建立：捕捉接收信号中的帧定位信号，以此相位作为标准来 调整接收设备的时间系统 帧同步的建立与保持的时间是TDM系统的重要指标，与帧定位码型、 帧长、帧同步的方法等有关系 帧同步码型的选择 随机变化的信码将会以一定的概率出现与帧定位一致的假帧定位信号， 将影响帧定位的搜捕过程 帧定位码要具有良好的相位辨识能力，及应具有脉冲自相关特性 帧定位码还应对传输误码具有高容忍性，即允许帧定位码有一些误码 而不影响帧同步 巴克码：110 1110010 11100010010…
TDM的主要技术问题
帧结构的设计 同步、开销、净荷等结构设计 复分接的方法
支路信号如何形成合路信号，合路信号中如何解出支路信 号 同步 时钟及数据的恢复问题 时钟 接入控制 同 定时 定时
固定性业务 变化的业务
步 调 支 路 整 复 接 合路 去 调 整 分 接 支 路
时间
TDM的方法的突出优点
可靠性 多路信号的汇合与分路都是数字电路，比FDM的模拟滤波 器分路简单、可靠 对信道要求 信道的非线性会在FDM系统中产生交调失真与高次谐波， 引起路际串话，因此，对信道的非线性失真要求很高 TDM系统的非线性失真要求可降低 复用速率高 40Gbps、100Gbps、160Gbps 随器件的进步，发展很快
现代通信原理
2010.9~2011.1
第四讲 时分多路复用
主要内容
时分复用原理 PCM基群帧结构 帧同步技术 数字复分接原理 统计时分复用技术
为什么要采用时分复用技术？ 时分复用包含哪些关键技术？
为什么要定义帧结构或包结构？
如何实现帧或包的定位？ 支路信号怎样形成合路信号？ 什么是统计时分复用技术？
F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
32路时隙，256 bit , 125us TS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1 24 25 26 27 28 29 1 30 31 0 话路 话路 帧同步时隙 CH31 信令时隙 时隙 时隙 0 0 0 0 1 A2 1 1 (CH17× 0 0 1 1 0 1 1 (CH1CH30) CH15) 复帧同 备用 帧同步信号 步信号 3.91μs 比特 F1
PAY来自百度文库OAD HEADERS (4-64 BYTES)
PAYLOAD AREA
CLIENT PAYLOAD INFORMATION FIELD
5 6 7 8 9
Type tHEC Extension Header Field eHEC
1 2 3 4 5 6 7 8
2
2 2
. . .
Octet
0 to 60
数据传输包结构
GFP数据包帧结构
1 2 3
16-bit PAYLOAD LENGTH INDICATOR
cHEC (CRC-16)
PLI PLI cHEC cHEC
1 2 3 4
<15:08> <07:00> <15:08> <07:00> 5 6 7 8
4 Octet Bit
CORE HEADER
a b c d a b c d
CH1 CH16 CH17
× 1 A1 1 1 1 1 1
保留给 国内通 信用 F2
a b c d a b c d
CH2
F15
a b c d a b c d
CH15 CH30
关注参数：帧长、帧 周期、帧同步、开销 结构
SDH STM－N帧结构
SDH帧结构：STM-N
9*270*N字节
SOH: 段开销 RSOH: 再生段开销 MSOH: 复用段开销 AU: 管理单元 PTR: 指针 AU = PTR+payload
1
3 4 5
RSOH
1 2 STM-N Payload
10 270 1
PTR
MSOH
9
1 9
3 传输 N 顺序
单位:字节
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 • • E1 • F1 D1 • • D2 • D3
时分复用原理
时分复用（TDM）
Time-Division Multiplexing 主要特点是利用不同时隙来传送各路不同信号 充分利用信道带宽 与FDM的比较
TDM在时域上是各路信号分割开来，但在频域上是各路信号混叠在一起 FDM在频域上是各路信号分割开来，但在时域上是混叠在一起 频率
TDM技术的发展
PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy) 采用TDM方式的数字通信系统，在国际上已建立起标准。数字复接序 列中按传输速率不同，分别称为基群、二次群、三次群、四次群等等 目前四次群以下已存在两套准同步数字复接系列 ( PDH)，分别用于北 美、日本和欧洲、中国 PDH速率等级 基群：2.048M 二次群：8.448M 三次群：34.368M 四次群：139.264M SDH (Synchronous Digital Hierarchy) 随着光纤通信的发展，四次群速率已不能满足大容量高速传输的要求 美国首先提出同步光纤网（SONET）的建议 现已形成ITU正式建议，STM-1/4/16/64/256 SDH则是全球统一的同步数字复接系列 SDH速率等级 STM-1:155.52M STM-4:622.28M STM-16:2448.32M STM-64:9953.28M STM-256:39813.12M 统计时分复用
TDM系统的帧结构
设计帧结构的必要性 要有起始标志 要有用于OAM的开销 收发端要有统一的约定 帧结构的组成部分 帧同步标志 开销 1 RSOH 净荷 STM-N 3
4 5 9 1 9 10 270 PTR MSOH 1 Payload N
PDH的基群帧结构
16帧，2.0ms
研究对象
研究对象在数字通信系统中的位置
消息码元 信源 格式化 信源 编码 加密 信道 编码 多路 复用 脉冲 调制 带通 调制 频率 扩展 复用 多址 接入
数字输入 消息码元
比特流
同步
数字基带波形 数字频带波形
信 道
数字输出 消息码元 信宿 格式化 信源 译码 消息码元 解密 信道 译码 多路 分接 检测 解调 采样 频率 解扩 复用 多址 接入