通信网络概论第02章new

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1、第二章数字化技术及SDH2.1数字系统概述2.2数字系统的主要性能指标2.3数字终端技术2.4同步技术2.5数字传输技术2.6数字复接技术2.7电视信号数字化、卫星数字电视系统简介2.8同步数字系列（SDH）2.9综合业务数字网（ISDN）与宽带ISDN（B-ISDN）2.1数字系统概述数字系统模型如图2-1-1所示。图中信源的作用是完成非电信号/电信号的变换，这里产生的电信号是模拟信号。图2-1-1数字系统模型信源编码器的作用一是将信源发出的模拟信号变换为数字信号，称为数字信源码；二是实现压缩编码

2、，使数字信源码占用的信道带宽尽量小。信道编码器主要完成两个功能：一是码型变换，把数字信源码变换为数字信道码；二是差错控制。按照信道的特性，信道分为模拟信道和数字信道两种。2.2数字系统的主要性能指标①符号（码元）速率fB信道每秒钟内所传送的符号（或码元）个数定义为符号（码元）速率，单位为码元/秒或波特（Bd）。这里的码元可以是二进制的，也可以是多进制的。②信息速率fb信道每秒钟内所传送的二进制符号个数称为信息速率，又称数码率。③频带利用率η频带利用率是指单位时间（秒）、单位频带上传输信息量

3、（或码元）的多少。④误码率：描述通信的有效性。如果数字信号采用二进制，则误码率定义为（当考察时间足够长时）Pe又称误比特率。2.3数字终端技术2.3.1A/D变换实现A/D变换的方法很多，这里主要介绍应用最普遍的脉冲编码调制（PCM）方法。（1）抽样语音信号是模拟信号，它不仅在幅度取值上是连续的，而且在时间轴上也是连续的，要使语音信号数字化并实现时分多路复用，首先要在时间上对语音信号进行离散化处理，这一过程叫抽样。（2）量化样值序列在时间上是离散的，但它的幅度取值在信号幅度的变化范围内（通常

4、称动态范围）可以取任意值。因此，幅度的取值有无限多个。当将其转变为二进制数字信号时，需要无限多位二进制信号与之对应，这是不可能实现的。（3）编码编码是将量化值变为对应的8位二进制码组。只要设法将8位码的256种组合与256种不同的量化电平一一对应起来，然后通过逻辑电路，针对不同的量化电平输出对应的不同码组就完成了编码过程。模拟信号经过抽样、量化、编码完成A/D变换，这样的系统称为PCM系统。2.3.2PCM30/32系统帧结构典型的时分多路复用设备是PCM30/32系统。从前述可知，两相邻样值之

5、间间隔为125μs，这一时间间隔称为一帧。图2-3-4PCM30/32系统帧结构2.4同步技术同步是数字通信的基本要求之一。如果收端和发端不能很好的同步，数字通信是无法进行的。同步包括位同步、帧同步、复帧同步和网同步。2.4.1位同步位同步的基本含义是收发两端的时钟频率必须同频、同相，如图2-4-1所示。这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。所谓同频就是要求发送端发送了多少个码元，接收端必须产生同样多的判决脉冲，既不多一个，也不少一个。图2-4-1位同步示意图实现位同步的方法很多，现在最

6、常用的方法是接收端直接从接收到的信码流中提取时钟信号，作为接收端的时钟基准，去校正或调整接收端本地产生的时钟信号，使收发双方时钟保持同步。2.4.2帧同步帧同步的作用是实现语音信号的正确分路。2.4.3复帧同步正确理解复帧同步，要注意以下三个要点：①每一路语音信号都需要信令的支持才能进行通信，PCM30/32系统有30个话路，因此必须传输30路信令；②一路信令信号只需要4bit，1个TS16可以传送两路信令，15个TS16（15帧）可以传送30路信令；③信令信号每隔16帧传送一次，16帧称为1复帧

7、。2.4.4数字同步网在数字通信网内，若数字交换设备之间的时钟频率不一致，或数字比特流在传输中受到损伤，就会在数字交换系统的缓冲存储器中产生码元的丢失和重复，即导致在交换节点中出现滑动。1．数字同步网的准同步方式数字网同步的方式很多，其中准同步方式是指在一个数字网中各个节点上，分别设置高精度的独立时钟，这些时钟产生的定时信号以同一标称速率出现，而速率的变化限制在规定范围内，借助缓冲技术，每两个准同步时钟系统间的64kbit/s承载链路的滑动应在72天以上出现一次。通常国际通信时采用准同步方式。2．

8、数字同步网的等级主从同步方式第一级是基准时钟（PRC），由铯原子钟组成，它是数字网中最高质量的时钟，是其他所有时钟的惟一基准。第二级时钟设置在除北京、武汉以外的其他29个省中心以上的城市，装备GPS接收设备以及有保持功能的高稳定时钟（受控铷钟或高稳定度晶体时钟），构成高精度区域基准钟（LPR）。第三级时钟是有保持功能的温度补偿高稳定度晶体时钟，其频率偏移率、保持能力可低于二级时钟。第四级时钟是一般晶体时钟，当失去参考源后即进入自由运行状态，不传送定时基