数字复接以及网络同步讲稿.doc

5数字复接以及网络同步技术
5.1数字复接的概念以及分类
数字复接设备包括数字复接器和数字分接器。数字复接器是把两个以上的低速数字信号合并成一个高速数字信号的设备；数字分接器是把高速数字信号分解成相应的低速数字信号的设备。一般把两者做成一个设备，简称为数字复接器。
数字复接器是由定时单元，调整单元和同步复按单元组成；数字分接器是由帧同步单元、定时单元、同步分接单元和恢复单元组成。复接器的定时单元受内部时钟或外部时钟控制，产生复接需要的各种定时控制信号；调整单元受定时单元控制，对各个输入支路信号进行频率和相位调整，使之适合参与同步复接；同步复接单元也受定时单元控制，对各个已经调整好的支路信号实施同步复接，形成一个高速合路数字信号。合路数字信号和相应的时钟同时送给分接器。合路数字信号中包含帧同步信号，各交路信息信号以及其它勤务和控制信号。分接器的定时单元受台路时钟控制，因此它的工作拍节是与复接器定时单元同步的。分接器定时单元产生的各种控制信0与复接定时单元产生的各种控制信号是类似的；同步单元从合路信号中提出帧定位信号，用它再去控制分接器定时单元。这样，分接器定时单元产生的各种控制信号就与帧定位信号保持确定的相位关系；同步分接单元受分接定时单元控制，把合路信息信号分解为支路信息信号；恢复单元也受分接器定时单元控制，把各分解出来的支路信息信号恢复成为各支路信号。这样就完成了一个更接与分接过程，原理如图5.1。

图5.1数字复接原理图
复接器可分为三种：
5.1.1同步复接器
从时分多路通信原理可知，在复接单元的输入端上，各个参与复接的支路数字信号，必须是同步的。所谓“同步”是指各个支路数字信号的有效瞬间与更接定时单元产生各种控制信号的有效瞬间必须保持确定的时间关系。但是在实际应用中，出现在各调整单元输入端上的支路数字信号相对于复接控制信号不一定保持理想的同步关系，每个支路数字信号的时钟不一定出自同～频率源；即使同出一源，各自经历不同的传输路径，所以到达此处所受的抖动和漂移也不一样。对于各个参与复接的支路信号与复接定时同出一个频率源的情况，复接调整单元只需对各个支路信号进行相位调整，吸收掉各自的抖动和漂移损伤，就可以进行同步复接。这种复接器称为同步复接器。
5.1.2准同步复接器
如果各个支路信号的时钟虽然不是同出一源，但是有一样的标称速率，一即各个输入支路数字信号的生效瞬间相对于复接定时信号是以同一标称速率出现的，而各自速率的任何变化都限制在规定的容差范围内，则合并这种支路信号的复接器称为准同步复接器。
5.1.3异步复接器
如果各个支路信号时钟不是同出一源，又没有统一的标称频率或相应的数量关系，合并这种支路信号的复接器叫做异步复接器。
这三种复接器都有实用价值，但应用场合不同。在比较小的区域之内，或者网路结构比较简单，技术上比较容易分配统一时钟，经济上也比较合算的场合，适于使用同步复接器。同步复接设备相对来说比较简单，效率较高，可达98％。在比较大的区域内，或者网路比较复杂的情况下，分配统一的时钟在技术上存在困难，经济代价也比较高，这时适于采用准同步复接器。准同步复接器较同步复接器设备复杂一些，但效率与同步复接器相差不多，也可达98％。从目前的技术状况看，实现异步复接的效率较低，只达37％。因此，不适用于数字电话网或其它高速数字网中，但它适用于数据网。因为，在数据网中传输效率较低，效率不是主要问题，但异步复接器设备相当简单。
5.2同步复接工作原理
各输入支路数字信号与复接器的对应定时信号彼此同步，则只需要相位调整，有时甚至无须任何调整，就可实现数字复接。
如果把图5.1的数字复接器的调整单元和恢复单元分用一个寄存器代替，就成了同步数字复接器。这种同步数字复接器可分成定时控制部分和复接/分接通路部分。
在同步条件下，时钟彼此同步，但是相位不一定对齐。为了便于说明，假定各条输入支路的时钟相位也是对齐的。
为了确保正确的同步分接，在合路信号中必须周期地插入一种规定信号。在分接器中首先要识别出这种规定的信号，然后根据这种特征信号的出现时刻来决定控制信号所起作用的时刻，以实现正确地数字复接，这种规定的特征信号称为帧定位信号。
这样的同步信号需要不断校验/保护逻辑，逻辑转换图如图5.2。

图5.2帧定位校验/保护逻辑转换状态图
5.3准同步复接
准同步复接是指参与复接的各支路码流时钟与复接码流时钟在一定的容差范围内标称相等，并经适当的调整把它们复接起来。严格地说，如果两个数字信号的对应生效瞬间以同一标称速率出现，而速率的任何变化都限制在规定的范围之内，则这两个数字信号彼此是准同步的。例如，具有相同标称速率仅不是由同一个时钟源产生的两个时钟信号通常就是准同步的。
5.3.1准同步复接方法
准同步复接有三种方法：
（1）高速采样法
高速采样法