数字通信 第八章
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第八章 CDMA移动通信系统(一)
功率控制的原则是：当信道的传播条件突然改善时， 功率控制的原则 功率控制应作出快速反应(例如在几微秒时间内)，以防 止信号突然增强而对其它用户产生附加干扰；相反，当 传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。 也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要 宁愿单个用户的信号质量短时间恶化， 宁愿单个用户的信号质量短时间恶化 防止许多用户都增大背景干扰。 防止许多用户都增大背景干扰。
(2) 正向功率控制。 正向功率控制也称下行链路功 率控制。其要求是调整基站向移动台发射的功率，使 任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 收到基站 的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 作到 这一点，可以避免基站向距离近的移动台辐射过大的 信号功率，也可以防止或减少由于移动台进入传播条 件恶劣或背景干扰过强的地区而发生误码率增大或通 信质量下降的现象。
(a)
(b)
图 8-1 CDMA蜂窝系统的多址干扰
2. CDMA蜂窝通信系统的功率控制 蜂窝通信系统的功率控制
功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是 一个自扰系统，所有移动用户都占用相同的带宽和频率 占用相同的带宽和频率，在 占用相同的带宽和频率 CDMA系统中，不同用户发射的信号由于距基站的距离不同， 到达时的功率也不同。距离近的信号功率大，距离远的功率 小，相互形成干扰，这种现象称为“远近效应” 。CDMA系 “远近效应” 统要求所有用户到达基站接收机信号的平均功率要相等才能 正常解扩，功率控制就是为解决这一问题。它调整各个用户 发射机的功率，使其到达基站接收机的平均功率相等。功率 控制分为前向功率控制和反向功率控制，功率控制的原理有 两种类型：开环控制与闭环控制。
通信原理课件第八章 时分复用(一)
基带信号 m1(t)
m2(t)
信道
低通滤波器 1 低通滤波器 2
m1 ′(t ) m２′(t )
mn -1 (t ) mn(t)
发送端
接收端
低通滤波器 n－1 低通滤波器 n
mn -1 ′(t ) mn ′(t )
图 6-4 时分复用系统示意图
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
8
1路 2路 3路 4路
同步时分复用原理
4 32 1
D CB A d cb a
cC3 bB2 aA1
帧3
帧2
帧1
2
1
B
A
b
a
异步时分复用原理
2b B a A 1
帧6 帧5 帧4 帧3 帧2 帧1
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
12
TDM方式的优点（相对与FDM）
❖ 1、多路信号的汇合和分路都是数字电路，比 FDM的模拟滤波器分路简单、可靠。
❖ 把基群数据流采用同步(SDH)或准同步数字复接 技术汇合成更高速的数据(称为高次群)，高次群 的复接结构称为高次群的复接帧。
❖ 对帧的研究是时分复用系统研究的重点，相当于 对频分复用系统中频道的研究。
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
17
E1帧结构源于语音通信：
❖ 抽样频率：
fs=8000Hz
❖ 空分复用方式（SDM，space division multiplex ） 无线通信中(包括卫星通信)的位置复用 有线通信中的同缆多芯复用。
❖ 码分复用方式（CDM，code division multiplex ） 编码发射、相关接收技术。
数字通信第八章完整版
离、高速的信息传输。
03
数字信号的生成与传输
数字信号的生成
数字信号的种类
脉冲编码调制（PCM）、增量调制（ΔM）、脉码调制（PCM） 等。
数字信号的生成方法
通过采样、量化和编码三个步骤将模拟信号转换为数字信号。
采样定理
采样频率必须大于信号最高频率的两倍，才能准确恢复原始信号。
数字信号的调制与解调
BCH码与RS码的解码方法
BCH码和RS码的解码通常采用代数方法和迭代算法相结合的方式进行。在解码过程中，需要解决一系列 复杂的数学问题，如求解高次方程和矩阵运算等。
05
数字通信中的多路复用技术
时分复用（TDM）
总结词
时分复用是一种将时间分割成多个时间段，并在每个时间段上传输一路信号的 复用技术。
详细描述
CDMA通过给每个用户分配一个独特的扩频码型，实现多个 用户在同一频段上的通信。接收端利用相关器对接收到的信 号进行解扩频，还原出原始信号，从而实现多路信号的复用 和解复用。
06
数字通信中的交换技术
电路交换与分组交换的基本概念
电路交换
在通信过程中保持通信链路状态，占 用通信资源直到通信结束。
ATM
异步传输模式，采用固定长度的信元传输，支持实时、非实时等多种业务，具有高效的带宽管理和统计复用功能。
ATM交换
基于信元的交换方式，通过建立虚通道和虚路径实现灵活的带宽管理和多业务支持。
07
数字通信中的无线通信技术
无线通信的基本概念
无线通信
利用电磁波在空间传输信 息的通信方式。
无线通信系统
由发送端、接收端和传输 媒介组成，传输媒介通常 是空气或空间。
线性分组码的编码原理
线性分组码的编码过程是在满足一定数学关系的前提下， 将输入信息序列映射到一个新的码字序列。这种映射关系 可以由线性方程组表示。
03
数字信号的生成与传输
数字信号的生成
数字信号的种类
脉冲编码调制（PCM）、增量调制（ΔM）、脉码调制（PCM） 等。
数字信号的生成方法
通过采样、量化和编码三个步骤将模拟信号转换为数字信号。
采样定理
采样频率必须大于信号最高频率的两倍，才能准确恢复原始信号。
数字信号的调制与解调
BCH码与RS码的解码方法
BCH码和RS码的解码通常采用代数方法和迭代算法相结合的方式进行。在解码过程中，需要解决一系列 复杂的数学问题，如求解高次方程和矩阵运算等。
05
数字通信中的多路复用技术
时分复用（TDM）
总结词
时分复用是一种将时间分割成多个时间段，并在每个时间段上传输一路信号的 复用技术。
详细描述
CDMA通过给每个用户分配一个独特的扩频码型，实现多个 用户在同一频段上的通信。接收端利用相关器对接收到的信 号进行解扩频，还原出原始信号，从而实现多路信号的复用 和解复用。
06
数字通信中的交换技术
电路交换与分组交换的基本概念
电路交换
在通信过程中保持通信链路状态，占 用通信资源直到通信结束。
ATM
异步传输模式，采用固定长度的信元传输，支持实时、非实时等多种业务，具有高效的带宽管理和统计复用功能。
ATM交换
基于信元的交换方式，通过建立虚通道和虚路径实现灵活的带宽管理和多业务支持。
07
数字通信中的无线通信技术
无线通信的基本概念
无线通信
利用电磁波在空间传输信 息的通信方式。
无线通信系统
由发送端、接收端和传输 媒介组成，传输媒介通常 是空气或空间。
线性分组码的编码原理
线性分组码的编码过程是在满足一定数学关系的前提下， 将输入信息序列映射到一个新的码字序列。这种映射关系 可以由线性方程组表示。
第八章 时分复用
·
A1：帧对局告警用
A ：复帧对局告警用 2
X ：传数据用
8.3 增量调制复用终端的帧结构
TS1分布结构
8.4 PCM-ADPCM变换编码终端的帧结构
60路帧结构编排
TS16内容介绍
8.5 数字复接终端
8.6 帧同步
TS3 1 话路时隙 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8X X 复帧同 步码组
帧同步码组 奇帧
· 1 1 A1 X X X X X
F15帧 a b c d a b c d 第n路信令 第n＋15路 信令 1 ：留给国际用，暂定为1
TDM 帧
时间
采用TDM制的数字通信系统原则上是先把一 定路数的的电话语音复合成一个标准数据 流，称为基群。然后再把基群数据流汇合 成更高的数据信号。分别为基群、二次群、 三次群、四次群等，
• TDM与FDM（频分复用）的原理的差别在 与：TDM是在时域上是各路信号分割开来 的，但是在频域上各路信号是混叠在一起 的。而FDM是在频域上将各路信号分割开 来，在时域上是混叠在一起的。
第八章 时分复用
8.1 时分复用TDM原理 所谓复用是指多路信号（语音、数据 或图像信号）利用同一个信道进行独 立的传输。时分复用（TDM）利用 的是不同的时隙来传送各路不同的信 号。
时分复用
频率
在 TDM 帧中的位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
频率
频率 5 频率 4 频率 3
频率 2
频率 1
时间
复接结构图
8.2 PCM基群结构
1复帧＝16子帧＝2ms F1 5 F0 F1 F2 … F1 5 F0
A1：帧对局告警用
A ：复帧对局告警用 2
X ：传数据用
8.3 增量调制复用终端的帧结构
TS1分布结构
8.4 PCM-ADPCM变换编码终端的帧结构
60路帧结构编排
TS16内容介绍
8.5 数字复接终端
8.6 帧同步
TS3 1 话路时隙 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8X X 复帧同 步码组
帧同步码组 奇帧
· 1 1 A1 X X X X X
F15帧 a b c d a b c d 第n路信令 第n＋15路 信令 1 ：留给国际用，暂定为1
TDM 帧
时间
采用TDM制的数字通信系统原则上是先把一 定路数的的电话语音复合成一个标准数据 流，称为基群。然后再把基群数据流汇合 成更高的数据信号。分别为基群、二次群、 三次群、四次群等，
• TDM与FDM（频分复用）的原理的差别在 与：TDM是在时域上是各路信号分割开来 的，但是在频域上各路信号是混叠在一起 的。而FDM是在频域上将各路信号分割开 来，在时域上是混叠在一起的。
第八章 时分复用
8.1 时分复用TDM原理 所谓复用是指多路信号（语音、数据 或图像信号）利用同一个信道进行独 立的传输。时分复用（TDM）利用 的是不同的时隙来传送各路不同的信 号。
时分复用
频率
在 TDM 帧中的位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
频率
频率 5 频率 4 频率 3
频率 2
频率 1
时间
复接结构图
8.2 PCM基群结构
1复帧＝16子帧＝2ms F1 5 F0 F1 F2 … F1 5 F0
第八章-多路复用技术PPT课件
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
2
第八章 多路复用技术
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
3
频分多路复用技术
• 所谓频分复用(Frequency division Multiplexing，FDM ) 是指按照频率的不同来区分多路信号的方法。
23
帧与复帧结构
• 帧同步码组为X0011011，它插入在偶数帧的TS0时隙， 其中第 一位码“X”保留作国际电话间通信用。接收端识别出帧同步码 组后，即可建立正确的路序。
• TS16为信令时隙， 插入各话路的信令。在传送话路信令时，若 将TS16所包含的总比特率集中起来使用，则称为共路信令传送； 若将TS16按规定的时间顺序分配给各个话路，直接传送各话路 所需的信令，则称为随路信令传送。
帧同步时隙
偶帧 TS0
×0
0
1
1
0
1
1
帧同步信号
奇帧 TS0
× 1 A1 1
1
1
1
1
保留给国 内通信用
话路 时隙 CH1～15
F1 TS16
F2 TS16
0 0 0 0 1 A2 1 1
复帧同 步信号
备用比特
abcdabcd
CH1信令
CH16信令
abcdabcd
话路 时隙 CH16～29
CH2信令
CH17信令
17
TDM, 分用(Demultiplexing)
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
18
异步TDM(Asynchronous TDM)
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
19
时分复用的PCM系统
话音1 话音2 话音3
精品文档-数字通信原理(李白萍)-第8章
11
第 8 章 同步原理
平方变换法实现载波提取的原理方框图如图8-1所示。
图 8-1 平方变换法提取同步载波原理方框图
12
第 8 章 同步原理
如果基带信号m(t)=±1， 那么该抑制载波的双边带信号为 二进制相移键控信号(2PSK信号)， 这时已调信号sm(t)经过平方 律部件后得
sm2
(t)
1 2
1 2
cos
2ct
(8-3)
13
第 8 章 同步原理
(2) 平方环法。 为了改善平方变换法的性能， 使恢复的相 干载波更为纯净， 可以在平方变换法的基础上， 把窄带滤波器 改为锁相环， 这种实现的载波同步的方法就是平方环法。 其原 理方框图如图8-2所示。 由于锁相环具有良好的跟踪、 窄带滤 波和记忆功能， 因此平方环法比一般的平方变换法具有 更好的性能， 在载波提取中得到了广泛的应用。
v6
1 2
m(t ) s in
v5、v6经过乘法器后得到
(8-6)
v7
v5
v6
1 m2(t)sin
4
cos
1 m2(t)sin 2
8
(8-7)
20
第 8 章 同步原理
当θ较小时， (t)
(8-8)
式中，v7的大小与相位误差θ成正比。v7相当于一个鉴相器的 输出， 通过环路滤波器后就可以控制压控振荡器的输出相位，
图 8-6 DSB信号的导频插入示意图
28
第 8 章 同步原理
图 8-7 (a) 发送端; (b) 接收端
29
第 8 章 同步原理
设基带信号为m(t)， 且无直流分量; 被调载波为acsinωct;
插入导频为被调载波移相90°形成的， 为－accosωct。 其中
第八章-数字信号的最佳接收
E1 s (t )dt E2 s 2 2 (t )dt
0 2 1 0
T
T
（8-19）
s(t) n(t)
+
最佳接收机
输出
图8-3 接收机基本原理框图
根据上面的分析可知，在加性高斯白噪声条件下，最小差错概率准 则与似然比准则是等价的。可以直接利用似然比准则对确知信号做出 判决。在观察时间(0，T)内，接收机输入端的信号为s1(t)和s2(t)，信号 与噪声的混合波形为 发送s1(t) y(t ) s1 (t ) n(t ) 时 发送s2(t)时 由前面分析可知，当出现s1(t)或s2(t)时，观察空间的似然函数分别为
判为s1 判为s2
ps1 ( y) ps2 ( y)
（8-12）
在实际接收时，如果将信号与噪声的混合波形直接送入判决器， 接收端的判决器采用一次判决显然不可靠。从概念上来说，只要能 够看出接收到的信号与噪声的混合波形的“形态”更像哪个信号， 就该能够判决为哪个信号。采用多次判决能增加可靠性，且要求多 次抽样值必须是统计独立的。
根据式（8-10）判决规则，似然比为
T
T
0
y (t )[ s2 (t ) s1 (t )]dt}
式中，利用了式（8-19）的假设条件。进一步可得
2 exp{ n0
2 exp{ n0
0
P ( s2 ) y(t )[ s2 (t ) s1 (t )]dt} P( s1 )
y(t )[ s2 (t ) s1 (t )]dt} P ( s2 ) P( s1 )
若
2 e12 (t ) e2 (t )
则说明接收信号x(t)与s1(t)的均方误差更小，即更“像”s1(t)，因此，接 收判决时应判为s1(t)。反之，若
通信原理第八章数字信号的最佳接收
第八章 数字信号的最佳接收8. 0、概述数字信号接收准则：⎩⎨⎧→→相关接收机最小差错率匹配滤波器最大输出信噪比 8. 1、最佳接收准则最佳接收机：误码率最小的接收机。
一、似然比准则0 ≤ t ≤ T S ，i = 1、2、…、M ，其中：S i (t) 和n (t)分别为接收机的输入信号与噪声，n(t) 的单边谱密度为n 0n(t)的k 维联合概率密度：()似然函数→⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎰ST kn dt t n n n f 0201exp )2(1)(σπ式中：k = 2f H T S 为T S 内观察次数，f H 为信号带宽出现S 1(t)时,y(t)的联合概率密度为:[]⎭⎬⎫⎩⎨⎧--=⎰ST kn S dt t s t y n y f 02101)()(1exp )2(1)(σπ → 发“1”码 出现S 2(t)时, y(t)的联合概率密度为:[]⎭⎬⎫⎩⎨⎧--=⎰ST kn S dt t s t y n y f 02202)()(1exp )2(1)(σπ→ 发“0”码 误码率：f S2(y) f S1(y)a 1 y T a 2 y()()()()()()(){t n t s t n t s i t n t s t y ++=+=12()()()()⎰⎰∞-∞++=iT iT V V S S e dyy f s p dy y f s p S P S S P S P S S P P )()()()(2211221112要使P e 最小，则：0=∂∂Tey p 即：()()()()02211=+-T S T S y f s p y f s p故：P e 最小时的门限条件为 ：最小满足e T T S T S P y s p s p y f y f →=)()()()(1221 判定准则： 似然比准则判判→⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫→<→>2122111221)()()()()()()()(S s p s p y f y f S s p s p y f y f S S S S二、最大似然比准则最大似然比准则判判如时当→⎭⎬⎫→<→>=22112112)()()()(:,)()(S y f y f S y f y f s p s p S S S S用上述两个准则来构造的接收机即为最佳接收机。
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6
第八章 SDH的网同步
四、SDH网同步的工作方式
1、同步方式：网络中所有时钟都能最终跟踪到主基准时钟 （PRC），SDH指针调整只是由于同步分配过程中不可避免的 噪声所引起的，呈随机性。这是同步网正常工作方式。 2、伪同步方式：当网络中有两个以上PRC时，网络中的从时 钟可能跟踪于不同的基准时钟，形成几个不同的同步区（网）。 由于不同基准时钟频率间会有微小差异，因而，在不同同步区的 边界网元会出现频率或相位差异，从而引起指针调整。这是国际 网络之间、多基准时钟控制的不同同步区之间以及不同运营者的 网络之间的正常运行方式。 3、准同步方式：当网络中一个或多个节点时钟的同步路径 和替代路径都不能使用时，节点时钟进入保持模式或自由运行模 式，时钟频偏和漂移将导致指针调整。
从时钟 从时钟 从时钟
4
第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
5、时钟类型和工作模式 ①时钟类型 铯原子钟：是一种长期频率稳定度和精确度很高的时钟， 长期频偏优于1×10-11。可作为基准主时钟。不足是可靠性较 差，平均无故障工作时间仅2-3年，需双重备份和自动切换技 术。 石英晶体振荡器：可靠性高、价格低、频率稳定度范围宽， 缺点是长期频率稳定度不好，可作为长途交换局和端局的从时钟。 铷原子钟：成本和性能介于上述两者之间，适用于作同步 区域基准时钟。 ②工作模式： 正常工作模式：时钟同步于输入基准时钟。 保持模式：从时钟利用定时基准信号丢失前所存储的最后频 率信息作为其定时基准而工作。可应付长达数天的外定时中断故 5 障。
17
第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用 （2）线状
PRC
外同步源
外同步源
外同步源
SETG TM 外定时 REG 通过定时
SETG ADM 外定时
SETG ADM 线路定时
SETG TM 外定时
18
第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用（3）环状
ADM
20
1、外定时
8
第八章 SDH的网同步
五、SDH网元定时工作方式
2、通过定时 发送时钟是从同方向终结的STM-N输入信号中提取的定时 （见下图），通常再生器采用通过定时，定时透明传输。
9
第八章 SDH的网同步
五、SDH网元定时工作方式
3、环路定时 发送时钟从相应的STM-N接收信号中提取（见下图），适 用于没有外同步接口的星形网配置。
7
第八章 SDH的网同步
四、SDH网同步的工作方式
4、异步方式：当网络节点时钟出现较大频率偏差时，则工 作于异步方式，如果节点时钟频率准确度低于G.813建议的SEC （网元设备时钟）自由振荡频率准确度要求时，SDH网络不再维 持正常业务，而将发送AIS（告警指示信号）。
五、SDH网元定时工作方式
第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
1、网同步的概念 网同步就是使网中所有交换节点的时钟频率和相位保持 一致，以便使交换节点的所有数字流实现正确交换。 数字 同步网是一个支撑网（支撑公用电话网、移动电话网等） ，也支撑SDH传输网的同步。 2、网同步的必要性 交换节点的支路接收时钟与本局时钟不同步有可能造成交 换过程的信号滑动。滑动造成的影响有： ①对PCM语声电话业务：每次滑动产生一次喀呖声。 ②对信令：每次滑动产生5ms的短时中断。 对随路信令：需复帧重新定位。 对公共信道信令：需检错重发，产生微小时延。
12
第八章 SDH的网同步
六、SDH设பைடு நூலகம்时钟结构
SDH设备同步设备定时源（SETS）结构如下图所示。
选择A
T1 T2 T3
选择C SETG
T4
选择B
T0
T1：从线路（STM-N）信号提取定时 T2：来自PDH的2Mbit/s业务信号
13
第八章 SDH的网同步
六、SDH设备时钟结构
T3：来自外同步基准时钟信号，即外时钟源，包括 2Mbit/s和2MHz信号 T4：外时钟输出，为其他设备提供定时。包括2Mbit/s 和2MHz信号。 T0：为本设备各功能块提供定时。
15
第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用 （1）点对点
外同步源 外同步源
SETG TM 外定时 REG 通过定时 SETG TM 外定时
16
第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用 （1）点对点
外同步源
SETG TM REG 外定时 通过定时 SETG TM 环路定时
14
第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
1、SDH网同步规划的一般原则 （1）受控时钟应从高等级时钟或同等级时钟获得定时基 准；
（2）尽量减少实际基准定时信号传输链路长度； （3）链路节点数由G.803控制，串接的SDH网元数尽量少； （4）要有备用，防止定时环路； （5）SDH运载的2048kb/s支路输出信号不宜做定时基准； （6）尽量避免级联多个PDH/SDH岛，通常不超过4个。
第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
5、时钟类型和工作模式
自由运行模式：从时钟振荡器工作于自由振荡方式。
三、SDH网同步的结构
SDH网同步的结构通常采用主从同步方式，要求网元时钟最 终跟踪全网基准主时钟。 1、局内应用：星形结构，所有网元定时都直接从本局内最 高质量的时钟（BITS：大楼综合定时系统）获取。 2、局间应用：采用树形结构，使网内所有节点都能同步。 低等级的时钟只能接收更高等级或同一等级时钟的定时，以避免 定时信号环路，造成同步信号不稳。
外同步源
SETG ADM 外定时
ADM SETG
SETG ADM 线路定时 线路定时
线路定时
SETG ADM
19
第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用（3）环状
外同步源
SETG ADM 外定时
线路定时 ADM SETG SETG ADM 线路定时 线路定时 SETG 故障
10
第八章 SDH的网同步
五、SDH网元定时工作方式
4、线路定时 SDH设备所有输出STM-N信号发送时钟都将同步于从某一特 定STM-N信号中提取的定时信号（见下图），适用于没有外同步 输入定时的ADM。
11
第八章 SDH的网同步
五、SDH网元定时工作方式
5、内部定时 所有外同步源都丢失时，使用内部定时方式（见下图）， 当内部定时有保持功能时，首先工作于保持模式，丢失保持后， 还可工作于自由振荡模式；若无保持功能时，只能工作于自由 振荡模式。
1
第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
2、网同步的必要性
③对数据业务：检错重发，产生时延。 ④对传真：取决于编码技术，可能破坏整条扫描 线甚至整个画面。
3、同步网结构
2
第八章 SDH的网同步
3
第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
4、网同步的方式 网同步方式有：主从同步方式、互同步方式等。目前各国 用网中交换节点始终的同步主要采用主从同步方式。 主从同步采用分级时钟，ITU-T划分为四级： ①基准主时钟，G.811规范 主时钟 ②转接局从时钟,G.812规范 ③端局从时钟,G.812规范 ④SDH网络单元时钟,G.813规范 从时钟 从时钟
第八章 SDH的网同步
四、SDH网同步的工作方式
1、同步方式：网络中所有时钟都能最终跟踪到主基准时钟 （PRC），SDH指针调整只是由于同步分配过程中不可避免的 噪声所引起的，呈随机性。这是同步网正常工作方式。 2、伪同步方式：当网络中有两个以上PRC时，网络中的从时 钟可能跟踪于不同的基准时钟，形成几个不同的同步区（网）。 由于不同基准时钟频率间会有微小差异，因而，在不同同步区的 边界网元会出现频率或相位差异，从而引起指针调整。这是国际 网络之间、多基准时钟控制的不同同步区之间以及不同运营者的 网络之间的正常运行方式。 3、准同步方式：当网络中一个或多个节点时钟的同步路径 和替代路径都不能使用时，节点时钟进入保持模式或自由运行模 式，时钟频偏和漂移将导致指针调整。
从时钟 从时钟 从时钟
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第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
5、时钟类型和工作模式 ①时钟类型 铯原子钟：是一种长期频率稳定度和精确度很高的时钟， 长期频偏优于1×10-11。可作为基准主时钟。不足是可靠性较 差，平均无故障工作时间仅2-3年，需双重备份和自动切换技 术。 石英晶体振荡器：可靠性高、价格低、频率稳定度范围宽， 缺点是长期频率稳定度不好，可作为长途交换局和端局的从时钟。 铷原子钟：成本和性能介于上述两者之间，适用于作同步 区域基准时钟。 ②工作模式： 正常工作模式：时钟同步于输入基准时钟。 保持模式：从时钟利用定时基准信号丢失前所存储的最后频 率信息作为其定时基准而工作。可应付长达数天的外定时中断故 5 障。
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第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用 （2）线状
PRC
外同步源
外同步源
外同步源
SETG TM 外定时 REG 通过定时
SETG ADM 外定时
SETG ADM 线路定时
SETG TM 外定时
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第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用（3）环状
ADM
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1、外定时
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第八章 SDH的网同步
五、SDH网元定时工作方式
2、通过定时 发送时钟是从同方向终结的STM-N输入信号中提取的定时 （见下图），通常再生器采用通过定时，定时透明传输。
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第八章 SDH的网同步
五、SDH网元定时工作方式
3、环路定时 发送时钟从相应的STM-N接收信号中提取（见下图），适 用于没有外同步接口的星形网配置。
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第八章 SDH的网同步
四、SDH网同步的工作方式
4、异步方式：当网络节点时钟出现较大频率偏差时，则工 作于异步方式，如果节点时钟频率准确度低于G.813建议的SEC （网元设备时钟）自由振荡频率准确度要求时，SDH网络不再维 持正常业务，而将发送AIS（告警指示信号）。
五、SDH网元定时工作方式
第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
1、网同步的概念 网同步就是使网中所有交换节点的时钟频率和相位保持 一致，以便使交换节点的所有数字流实现正确交换。 数字 同步网是一个支撑网（支撑公用电话网、移动电话网等） ，也支撑SDH传输网的同步。 2、网同步的必要性 交换节点的支路接收时钟与本局时钟不同步有可能造成交 换过程的信号滑动。滑动造成的影响有： ①对PCM语声电话业务：每次滑动产生一次喀呖声。 ②对信令：每次滑动产生5ms的短时中断。 对随路信令：需复帧重新定位。 对公共信道信令：需检错重发，产生微小时延。
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第八章 SDH的网同步
六、SDH设பைடு நூலகம்时钟结构
SDH设备同步设备定时源（SETS）结构如下图所示。
选择A
T1 T2 T3
选择C SETG
T4
选择B
T0
T1：从线路（STM-N）信号提取定时 T2：来自PDH的2Mbit/s业务信号
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第八章 SDH的网同步
六、SDH设备时钟结构
T3：来自外同步基准时钟信号，即外时钟源，包括 2Mbit/s和2MHz信号 T4：外时钟输出，为其他设备提供定时。包括2Mbit/s 和2MHz信号。 T0：为本设备各功能块提供定时。
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第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用 （1）点对点
外同步源 外同步源
SETG TM 外定时 REG 通过定时 SETG TM 外定时
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第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用 （1）点对点
外同步源
SETG TM REG 外定时 通过定时 SETG TM 环路定时
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第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
1、SDH网同步规划的一般原则 （1）受控时钟应从高等级时钟或同等级时钟获得定时基 准；
（2）尽量减少实际基准定时信号传输链路长度； （3）链路节点数由G.803控制，串接的SDH网元数尽量少； （4）要有备用，防止定时环路； （5）SDH运载的2048kb/s支路输出信号不宜做定时基准； （6）尽量避免级联多个PDH/SDH岛，通常不超过4个。
第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
5、时钟类型和工作模式
自由运行模式：从时钟振荡器工作于自由振荡方式。
三、SDH网同步的结构
SDH网同步的结构通常采用主从同步方式，要求网元时钟最 终跟踪全网基准主时钟。 1、局内应用：星形结构，所有网元定时都直接从本局内最 高质量的时钟（BITS：大楼综合定时系统）获取。 2、局间应用：采用树形结构，使网内所有节点都能同步。 低等级的时钟只能接收更高等级或同一等级时钟的定时，以避免 定时信号环路，造成同步信号不稳。
外同步源
SETG ADM 外定时
ADM SETG
SETG ADM 线路定时 线路定时
线路定时
SETG ADM
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第八章 SDH的网同步
七、SDH网同步的应用
2、SDH网同步工程应用（3）环状
外同步源
SETG ADM 外定时
线路定时 ADM SETG SETG ADM 线路定时 线路定时 SETG 故障
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第八章 SDH的网同步
五、SDH网元定时工作方式
4、线路定时 SDH设备所有输出STM-N信号发送时钟都将同步于从某一特 定STM-N信号中提取的定时信号（见下图），适用于没有外同步 输入定时的ADM。
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第八章 SDH的网同步
五、SDH网元定时工作方式
5、内部定时 所有外同步源都丢失时，使用内部定时方式（见下图）， 当内部定时有保持功能时，首先工作于保持模式，丢失保持后， 还可工作于自由振荡模式；若无保持功能时，只能工作于自由 振荡模式。
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第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
2、网同步的必要性
③对数据业务：检错重发，产生时延。 ④对传真：取决于编码技术，可能破坏整条扫描 线甚至整个画面。
3、同步网结构
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第八章 SDH的网同步
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第八章 SDH的网同步
一、网同步的基本概念
4、网同步的方式 网同步方式有：主从同步方式、互同步方式等。目前各国 用网中交换节点始终的同步主要采用主从同步方式。 主从同步采用分级时钟，ITU-T划分为四级： ①基准主时钟，G.811规范 主时钟 ②转接局从时钟,G.812规范 ③端局从时钟,G.812规范 ④SDH网络单元时钟,G.813规范 从时钟 从时钟