多路复用技术课件.ppt

* * 2 多路复用技术 2.1 多路复用的概念 　　1. 频分复用 　　频分复用(FDM)是指把传输信道的总带宽划分成若干个子频段，如图2-10所示的信道1、信道2、……、信道n。每个子频段可作为一个独立的传输信道使用，每对用户所占用的仅仅是其中的一个子频段。 图2-10 频分制示意图 　　2. 时分复用 　　时分制是将信道的传输时间划分成若干个时隙，每个被传输的信号独立占用其中的一个时隙，各路信号轮流在自己的时隙内完成传输，如图2-11所示的信道1、信道2、……、信道n。 由此可见： 　　频分制是按频率划分信道的，而时分制是按时间划分信道的； 频分制同一时间传送多路信息，而时分制同一时间只传送1路信息； 频分制的多路信息是并行传输的，而时分制的多路信息是串行传输的； 实际应用中频分制多用于模拟通信，而时分制多用于数字通信。 　　目前，程控数字交换机采用的多路复用技术为时分复用(TDM)。 图2-11 时分制示意图 R1 = n × 64 (kb/s) (2.1) 2.2 PCM信号的时分复用 　　为了提高信道的利用率，常对基带PCM信号进行时分复用的多路调制，如图2-12所示。 　　比较图2-12(b)～图2-12(e)我们发现，在125　s抽样周期内，PAM信道每传送一个抽样值，对应基带PCM传送8 bit，而TDM PCM则可传输n × 8 bit。因此，TDM PCM信号的码元速率为 图2-12 PCM信号的时分复用 (a) 原始模拟语言信号；(b) 抽样后形成的PAM信号；(c) 基带PCM编码信号； (d) 多路基带PCM信号调制后形成的TDM PCM信号；(e) 第2路基带PCM信号 　　时分多路复用是利用一个高速开关电路(抽样器)来实现的。 高速开关电路使各路信号在时间上按一定顺序轮流接通，以保证任一瞬间最多只有一路信号接在公共信道上。 具体地说，就是利用时钟脉冲把信道按时间分成均匀的间隔，每一路信号的传输被分配在不同的时间间隔内进行，以达到互相分开的目的，如图2-13所示。 图2-13 时间分割信道原理 　　所以就PCM时分制而言，就是把抽样周期125　s分割成多个时间小段，以供各个话路占用。若有n条话路，则每路占用的时间小段为125/n。显然，路数越多，时间小段将越小。 　　我们知道，每路信号经PCM调制后，都是以8 bit抽样值为一个信号单元传送的，因此，每个8 bit所占据的时间称为1个“时隙”(TS，Time Slot)，n个时隙就构成了一个帧。因此，一路基带PCM在TDM PCM中周期地每帧占有1个时隙，如图2-14所示。 图2-14 帧与时隙的关系图 2.3 PCM帧结构 　　目前国际上有两种PCM体制：一种是由贝尔(BELL)公司提出，主要在北美各国和日本采用的24路PCM(n = 24)； 另一种是欧洲邮电管理协会(CEPT)提出，主要在欧洲各国和中国等国家采用的30/32路PCM(n = 32)。这两种体制均已被CCITT采纳为正式标准。两种PCM体制的比较如表2.1所示。 表2.1 BELL 24路、CEPT 30/32路PCM体制的比较 　　1. 30/32路一次群帧结构 　　30/32路一次群帧结构如图2-15所示。 　　在图2-15所示的30/32路一次群帧结构中，1帧由32个时隙组成，编号为TS0～TS31。第1～15话路的消息码组依次在TS1～TS15中传送，而第16～30话路的消息依次在TS17～TS31传送。16个帧构成1复帧，由F0～F15组成。 　　TS0用来做“帧同步”工作，而TS16则用来做“复帧同步”工作或传送各话路的标志信号码(信令码)。 　　“帧同步”和“复帧同步”的工作意义是控制收、发两端数字设备同步地工作。对于偶数帧(F0，F2，F4，…)，TS0被固定地设置第1位码没有利用，暂定为“1”，后7位码“0011011”为帧同步字。帧同步字在偶数帧到来时，由发送端数字设备向接收端数字设备传送。