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1、 第一部分 数字通信信基本原理理一 数字通信系系统信号信号可用来来传输信息息。信息可可用语言、文文字、图象象等表达，但但在很多情情况下，这这些表达信信息的语言言文字不便便于直接传传输。因此此在近代科科学技术中中，常用电电信号来传传送各种信信息，即利利用一种变变换设备把把各种信息息转换为随随时间作相相应变化的的电流或电电压进行传传输。这种种随信息作作相应变化化的电压或或电流就是是电信号。由由消息转换换成的电信信号可分为为两类：模模拟信号和和数字信号号。模拟信信号是指时时间和幅度度都连续的的信号。数数字信号是是指时间和和幅度都离离散的信号号。如图11-1 电电压 1 0 00 时间 a.模模拟信号
2、 bb.数字信信号 1-11 模拟信信号及数字字信号的模模型数字系统统 以数数字信号的的方式来传传输消息的的通信系统统，叫数字字通信系统统。 典型型的数字通通信系统的的组成如图图1-2。 信宿 电/非电 信源译码 信道译码 信道 信道编码 信源编码 非电/电 信源 噪声干扰1-2 典典型数字通通信系统的的组成信源即是是发信者。通通常的信源源指电话机机、摄象机机及各种数数字终端设设备。信源编码码的作用是是对信号进进行编码，去去除或减少少冗余度，把把能量集中中起来缩窄窄占据频带带，从而提提高数字传传输的有效效性。例如如进行模拟拟信号变换换为数字信信号的过程程（A/DD转换），PPCM编码码。信道编
3、码码。由于传传输信道上上噪声的干干扰，数字字信号在传传输中可能能会发生差差错，导致致信息传输输质量下降降。为了在在接收端自自动检出错错码或纠正正错码，使使差错控制制在允许范范围内，可可在信源编编码后的数数字信号中中按一定规规律加一定定数量的数数字码（监监督码），形形成新的数数字信号，这这种新的信信号间的关关系形成较较强的规律律性，使收收端可检查查或纠正差差错。信道道编码是将将信息比特特变换为适适合于信道道传输的数数字信号，它它是为了提提高系统的的抗干扰能能力，提高高数字传输输的可靠性性，即改善善系统的误误码性能。信道和噪声声：信道指指传输信号号的通道。按按传输媒质质可分为有有线信道和和无线信道
4、道两类。有有线信道包包括明线、同同轴电缆、光光缆等。无无线信道包包括微波中中继、卫星星和各种散散射等。信信道在传输输中会受到到各种噪声声的干扰，通通常把所有有的噪声干干扰都折合合到信道中中，成为一一个等效噪噪声源。 数字通通信的主要要特点A、抗干扰扰能力强，无无噪声积累累因数字信号号以0、11两个数码码形式传输输，被噪声声干扰和经经衰减后的的数字信号号，在没恶恶化到不可可正确判断断之前，可可用再生的的方法恢复复成原来的的信号。只只要再生设设备设定位位置适当，可可认为噪声声干扰不会会对传输信信号产生不不良影响，即即不会出现现噪声积累累。因而数数字传输适适用较远距距离传输，也也能适应性性能差的信信
5、道。B、保密性性强，易于于实现检错错纠错数字信号是是模拟信号号经过信源源编码后形形成的。它它本身已具具有一定的的保密性，同同时数字信信号便于码码型转换，进进行加密处处理，还可可通过信道道编码实现现检错，纠纠错功能。C、便于建建立综合通通信网数字传输和和数字交换换结合，有有利于传输输和交换多多种业务的的数字信息息，实现多多种业务信信息的综合合通信。为为建立综合合业务数字字网ISDDN提供必必要条件。D、设备可可集成，微微型化由于设备多多数属于数数字电路，可可采用集成成元件，能能做到集成成度高，体体积小，耗耗电低和成成本低，且且便于生产产和维护。E、 占用频带宽宽数字传输也也有缺点，它它与模拟信信
6、号传输相相比，占用用传输频带带宽，如传传输一路数数字化语音音信息占664khzz的带宽，而而传输一路路模拟信息息只需占44khz的的带宽。然然而随着微微波和卫星星信道及光光线信道的的迅速发展展（它们有有很宽的带带宽），使使占用传输输频带宽的的矛盾逐渐渐缩小。因因而数字传传输的应用用日益广泛泛。二 语音信号的的数字化要将模拟信信号在数字字传输系统统中进行传传递，就必必须用信源源编码器对对话音信号号进行模数数变换。语语音信号模模数变换的的方法很多多，如脉冲冲编码调制制，增量调调制和参数数编码等，其其中用得较较为广泛的的是脉冲编编码调制。话音信号（模模拟信号）数数字化的过过程是：取取样量化编码。取样
7、信号在时时间上的离离散化话音信号不不仅在幅度度取值上是是连续的，而而且在时间间上也是连连续的，参参见图1-1(a)。取样就就是每隔一一定的时间间间隔(TT)对在时时间上连续续的话音信信号抽取瞬瞬时幅值的的过程，简简称取样或或抽样。取取样后所得得到的一串串在时间上上离散的序序列信号称称为样值序序列信号，或或取样信号号，参见图图1-3。 1-3 模拟拟信号的取取样 将话音信号号取样后，所所得取样信信号在信道道上占用的的时间被压压缩了，因因而它为时时分复用奠奠定了基础础，同时也也为数字化化提供了条条件。但取取样信号中中必须含有有原始话音音信号的信信息，并要要求在接收收端能将取取样信号恢恢复成原始始话
8、音信号号。为了达达到上述要要求，取样样的时间间间隔T(取样周周期)不能太长长，或者说说取样频率率不能太低低。由取样定理理奈奎斯斯特定理可可知：取样样频率(ffs)应大大于传输信信号中最高高频(fmm)的两倍倍。即fss2fm。在电话通信信系统中，用用34000赫作为最最高频率(fm)已已能很好满满足用户的的要求。考考虑到一定定的冗余，目目前PCMM通信规定定话音信号号的取样频频率fs为80000赫，即fss80000赫。取样周期TT1/fss1/80000125uus(微秒秒)。为了在取样样前把话音音信号中大大于fm(fm34000赫)的频率成成分去掉，在在取样器要要设置一个个上限频率率为34
9、000赫的低低通滤波器器，使最高高频率限制制在34000赫。量化信号在幅幅值上的离离散化取样化所得得到的取样样信号虽在在时间上是是离散的，但但它在幅度度取值上仍仍是连续的的，即它可可以是输入入模拟信号号幅值中的的任意幅值值，或者说说可有无限限多种取值值，它不能能用有限个个数字来表表示，它仍仍属模拟信信号。要想想使它成为为数字信号号，还需把把它的取样样值进行离离散化处理理，将幅值值为无限多多的连续信信号，变换换成幅值为为有限数目目的离散信信号，这一一幅值上离离散化处理理的过程称称为量化。量量化就是“分级”的意思，量量化采用类类似“四舍五入入”的方法，使使每一个取取样值用一一个相近的的幅值来近近似
10、。量化化方法可分分为线性量量化和非线线性量化法法。a.线性量量化线性量化也也称均匀量量化，它把把输入的取取样值的范范围划分为为若干等距距离的小间间隔，每个个小间隔叫叫做一个量量化级。当当某一输入入的取样值值落在某一一间隔内时时，就用这这个间隔内内的中间值值来近似地地表示这个个取样值的的大小，并并以此值输输出。这样样大信号和和小信号的的绝对误差差相同，而而对小信号号来说，相相对误差（噪噪声）很大大，也就是是说信噪比比小，不能能满足语音音信号的传传输要求。（注注：信噪比比为输出的的信号功率率与噪声功功率之比。信信噪比越大大，说明通通信质量越越好）b. 非线线性量化非线性量化化（又称非非均匀量化化）
11、就是使使用不等的的量化级差差（间隔），小小信号分级级密，量化化级差小；大信号分分级疏，量量化级差大大。或者说说量化间隔隔随着信号号幅值的减减小而缩小小，使信号号幅值在较较宽的动态态范围内的的信噪比都都能达到指指标规定的的要求。非线性量化化是利用压压缩和扩展展的方法来来实现的。不不同幅值的的信号经过过具有压缩缩特性的放放大器后对对小信号的的幅度有较较大的放大大作用，而而对大信号号的幅度则则有压缩作作用。这样样在对经过过放大后的的取样小信信号进行量量化时，就就使小信号号的量化误误差相对减减少，信噪噪比得到改改善，如果果放大作用用大，则改改善的程度度也大；至至于大信号号经压缩、量量化后，信信噪比将降
12、降低，结果果使话音信信号在整个个动态范围围内的信噪噪比基本上上相差不多多，且都能能满足规定定的要求。国际上允许许采用两种种折线形压压扩特性：13折线A律压扩特特性和155折线u律压扩特特性，美采采用u律，我国国与欧洲规规定采用AA律。编码模拟信号经经过取样和和量化以后后，在时间间上和幅度度取值上都都变成了离离散的数字字信号。如如果量化级级数为N，则信号号幅度上有有N个取值，形形成有N个电平值值的多电平平码。但这这种具有NN个电平值值的多电平平码信号在在传输过程程中会受到到各种干扰扰，并会产产生畸变和和衰减，接接收端难以以正确识别别和接收。如如果信号是是二进制码码，则只要要接收端能能识别出是是“
13、1”码还是“0”码即可。所所以二进制制码具有抗抗干扰能力力强的优点点，且容易易产生，在在数字通信信中，一般般都采用二二进制码。量化级为NN时，则量量化离散值值共有N个。将每每个离散值值用一组二二进制码表表示。这一一组二进制制码的位数数为L，则有2LN。L为码字位位数，如：238，将多电电平码变成成二进制码码的过程称称为编码，N为量化级数。 经经过量化后后，形成128个个数量级，用用8位码表表示，其中中第一位码码为极性码码，第二、三三、四位为为段落码，最最后四位为为段内码，如如图1-44。 极极性码 段落码码 段内码图1-4 PCMM 码字的的分配三几种常常见码型语音信号经经过取样、量量化、编码
14、码后形成的的二进制数数字信号，一一般是单极极性不归“0”码，它只只有0和1码，分别别对应正（或或负电位）电电位和零电电位。单极性不不归零码（NNRZ）NRZ是简简单的二进进制数字信信号，其频频谱包含有有直流分量量与较多的的低频分量量，只能用用于设备内内部传输及及交换，不不能作为在在电缆信道道上进行基基带传输的的码型。在在电缆信道道上的传输输码型应不不包含直流流分量和只只允许有少少量低频分分量。为了了适应电缆缆信道的传传输特性，必必须对编码码后的单极极性数字信信号进行码码型变换，使使变换后的的码型能适适应电缆信信道传输的的要求。极极性交替反反转码和三三阶高密度度双极性码码是在电缆缆信道上进进行基
15、带传传输的常用用码型。极性交替替反转码（AAMI）极性交替反反转码（AAMI码）又又称伪三元元码，有“0”码，“1”码和“1”码（三元元），如图图1-111(b)所所示。二进进制码中的的“0”码对应AMMI中的“0”码，而二二进制码中中的“1”码则对应应AMI中交交替变化的的“1”和“1”。例如：二进制码序序列： 1 1 0 11 0 0 0 00 1 1AIMI码码序列： 1 1 0 1 0 0 00 0 1 1由于AMII码中极性性码（“1”码）的极极性是交替替反转的，所所以称为极极性交替反反转码；又又由于极性性码是双极极性的，所所以也称为为三元双极极性码。AAMI码正正、负极性性交替出现
16、现，故直流流分量为零零，低频分分量也较少少，且便于于检查，适适用于电缆缆信道传输输。AMI码也也有其缺点点，主要是是在码流若若出现连续续多个“0”码（称连连“0”码）时，会会影响定时时时钟信息息的提取。三阶高密密度双极性性码三阶高密度度双极性码码（HDBB3码）将将连“0”码给予限限制，使之之不超过33个，它既既保持了AAMI码的的优点（无无直流分量量，低频分分量少），又又克服了AAMI码的的连“0”码所引起起的缺点，因因此，在PPCM中它被被广泛采用用。HDB3码码的规律是是：a. 连续续的“0”码不超过过3个时，与与AMI码规规律相同：b. 连续续的“0”码出现4个时，则则将4个连续的的“
17、0”码用被称称为“取代节”的000VV或B00VV来代替。VV、B都是附加加的极性码码（“1”码），称称为取代码码。取代码V和和B的安排原原则： 出现44个连续的的“0”码时，将将第4个“0”码变换成成极性码VV码（简称称V码），此此码或为“1”（以V表示）码码，或为“1”（以V_表示）码码。V码的安排排如图1-5(c)所示示；各V码本本身之间极极性交替反反转（如图图1-5(c)中V1、V2、V3之间极性性交替反转转），以保保证V码的插入入不引起直直流分量；V码必须须与前邻的的极性码（“1”码）保持同极性，以保证接收端能识别V码，例如图1-5(c)中，V1与a4同极性，V2与a9同极性。由于V
18、码破坏了极性交替反转的规律，所以V码在位被称为破坏点；“各V码码之间极性性交替反转转的原则”和“V码与前邻邻极性码同同极性的原原则”必须同时时满足。两两个原则同同时得到满满足的条件件是：相邻邻两V码之间的的原始极性性码的个数数为奇。例例如，图11-5(c)中V2与V1之间只只有一个aa9极性码码；但在VV2与V3之间的的原始极性性码（a114、a15、a19、a22）的个个数是偶数数（6个），此此时V3与V2虽然满满足极性交交替的反转转的原则，但但V3与前邻邻传a222不能满足足同极性的的原则。为为了解决这这个矛盾，在在相邻V码之间的的原始极性性的个数为为偶数时，需需在此相邻邻V码之间被被上一
19、个极极性码，即即将第一个个连“0”码变换成成“”极性性码，它被被称为B取代码。BB取代码的的极性与后后邻V码极性查查同，如图图1-5(c)中的的B1与V3均为“1”码。总之之，相邻两两V码之间原原始极性码码的个数为为奇数时，用用000VV取代00000，为偶偶数时，用用B00VV取代00000。还有有一点必须须指出，BB00V之之后 的原始极极性码的极极性必须与与V码极性相相反。 1 0 11 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 00 0 1 11 1 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 （a）NNRZ（单单极性不归归零码） （b）AAMI （极极性交替反反转码） a11
20、1 a44 a8 a144 a119 aa21 a233 a266 a2 a55 a66 a7 aa10a111a122 a16 a224 a227 a3 a99 a13 a115 a20 a222 a29 （cc）HDBB3 （三阶阶高密度双双极性码）四时分多多路复用通常在通信信网中用于于传输介质质的成本约约占65%左右，而而用于设备备部分只占占35%左左右。可见见提高线路路的利用率率的途径是是值得重视视的课题之之一。如在在一条线路路上只传一一个话路，线线路的利用用率不高，我我们希望将将多个话路路信号合成成一个多路路信号，在在一个信道道中传输，在在接收端再再将这一信信号分成多多路。这就就引用
21、了多多路复用技技术。目前采用的的较多的多多路复用方方式是频分分多路复用用（FDMM：freequenncy-ddivission multtipleex）和时时分多路复复用（TDDM：tiime ddivission multtipleex）。频分复用用在频分复用用中，把传传输频带分分割成若干干部分，将将信号的频频率搬移。每每个用户占占用的仅仅仅是其中的的一个频段段。频分通通信又称载载波通信，是是模拟通信信的主要手手段。频分分复用原理理如图（a）时分复用用把一个传输输信道按时时间分量进进行分割。原原理如图（bb）每个话话路占用一一个小的时时间段，称称为时隙。把把多个设备备接到一条条公共的通通道
22、上，按按一定的次次序轮流地地给各个设设备分配一一段使用通通道时间。当当轮到某个个设备时，这这个设备与与通道接通通，执行操操作。信道1信道N 信道2 信道1 频率频率信道2 ： 。信道N ： 时间时间 （a）FFDM信道道划分 （b） TDMM信道划分分图图复用原理理时分复用的的原理如下下：各路语音信信号加到由由电子开关关组成的分分配器K11上，K11不断地作作匀速旋转转（实际是是电子开关关依次闭合合和断开，KK2也如此此），每旋旋转一周的的周期等于于一个取样样周期T，这这样就达到到每一路信信号每隔TT时间取样样一次的目目的。由下下图可知，各各路取样后后在一个信信道上传输输，所以发发端的分配配器
23、K1不不仅起到取取样的作用用，还有复复用合路的的作用，也也称合路门门。各路取取样信号按按时间错开开，沿一条条传输线传传至接收端端。接收端端分配器KK2的旋转转开关依次次接通各路路信号，起起到分开话话路的作用用，也称分分路门。应应该注意KK1与K22的旋转速速度必须相相同（同频频），而且且要求K11与K2同同时接通同同一个话路路（同相），就就是说收发发双方在时时间上保持持严格的同同步。第一路第一路第二路 信道道第二路 合路门KK1 分路门门K2第三路第三路 时时分复用的的原理示意意图五 PCM帧结结构 PCM的基基本原理抽样频率为为80000Hz（周期为为125uus），对对每一话路路每抽样一一
24、次经过量量化可以编编成8位码码组，占用用一个时隙隙。30/32路PPCM系统统中，322路复用1125uss。这322路时隙构构成一个“帧”。而166帧又合成成一个复帧帧。计算几几个数据：1 1帧时长为为125S，1时时隙的时长长为1255/32=3.9S，一个个复帧占用用2ms。2 1帧的位长长：832=2256位。3 信道的速率率：2566位/帧 80000帧/秒秒 =20048KBBPS4 话路的速率率：8位/路 80000 路/秒秒=64KKBPS一个模拟信信号的带宽宽最大为44K(300030000HZZ).数字字信号的优优点靠牺牲牲带宽获得得的。30/332系统PPCM的帧帧结构3
25、0/322系统的帧帧结构如图图：1复帧=16帧（2ms） F0 F1 F2 。 F14 F151帧=332时隙（1125uss）TS0 TS1 TS2 。 TS15 TS16 TS17 。 TS30 TS31 同步时时隙 信号标标志时隙0 0 0 0 1 0/1 1 11 0 0 1 1 0 1 1（偶）F0帧定定位码组复帧定位位码 复复帧对告码码1 1 0/1 1 1 1 1 1a b c d a b c d（奇）F1帧帧对告码 第11路第16路路a b c d a b c dF15 第115路第30路路图1-7 PCM330/322 系统帧帧结构六PCMM高次群在数字信道道中，为了了扩大传
26、输输容量，提提高传输效效率，将若若干低速码码流合并成成一个高速速码流，这这就是数字字复接技术术。目前传传输容量已已由一次群群发展到二二次群、三三次群、四四次群、五五次群等。传送送信道除采采用电缆、微微波外，已已扩展到光光缆、卫星星通信等。除除开通电话话、电报、传传真等业务务外，还可可传输可视视电话、电电视、高速速数据等信信息。各高高次群都是是由各低次次群通过频频率搬移迭迭加构成的的，多路复复用的示意意图如1-8：同步复接有有三种方式式： 按位复接。每每次复接每每路的一位位码。 按字复接，也也称按路复复接。每次次复接每路路的一个字字（8BIIT）。 按帧复接。每每次复接每每路的一帧帧。介绍30/
27、32系统统各高次群群的话路数数和速率： 速率（bbps） 话话路数一次群： 20488K 30二次群： 48844K 120三次群： 34M 480四次群： 1139M 11920五次群： 5564M 77680四、五次群群多为光纤纤传输。 四次群 五次群 二次群 基群 三次群 *4 *44*4 *4 *16 1-8 PPCM 高高次复接原原理图七定时与与同步定时PCM系统统是时分多多路复用的的通信系统统各话路需需传送的信信号在不同同的时隙内内取样、量量化、编码码，送到接接收端，再再依次解码码，分路恢恢复成原信信号。要求求信号的处处理和传输输都在规定定的时隙内内进行。为为使系统正正确工作，需需
28、一个定时时系统，由由它产生取取样、编码码、解码、分分路等所需需的各种定定时脉冲统统一指挥。同步数字通信的的同步是指指收、发两两端的数码码率及各种种定时标志志都步调一一致，不仅仅要求频率率相同，而而且要求相相位一致。接接收端和发发送端在时时间上的同同步是正确确接收、识识别信息和和分出每一一路的信息息码和信令令码的保证证。同步包括：比特同步步：帧同步步、复帧同同步和网同同步。a.比特同同步比特同步也也称位同步步，又称码码元同步。它它是指接收收端时钟的的频率和相相位与发送送端一致，或或者说比特特起止时间间收发一致致，它是正正确识别和和再生信号号码元的保保证。两个交换局局间通信（点点对点通信信）的比特
29、特同步是由由接收端的的“定时信号号提取电路路”来实现的的，所以PPCM的时时钟频率由由发送端时时钟决定，而而接收端是是被动的。b.帧同步步帧同步是指指接收端每每帧的起止止时间与发发送端一致致，它是收收、发端每每帧各对应应时隙在时时间上“对准”的保证，如如果没有保保持这种“对准”关系，帧帧同步系统统就处于失失步状态，通通信将中断断。帧同步步是通过帧帧同步时隙隙TS0中的帧同同步码来实实现的。 偶帧的的TS0发送帧同同步码。帧帧同步码占占用后7位，规定定为“00111011”；第1位留给国国际通信用用，暂定为为1。只要接接收端能识识别出此同同步码，就就能正确辨辨别出帧的的起止时间间，从而正正确分出
30、发发送端送来来的各路信信息。 奇帧的的TS0发送帧失失步告警信信号，其中中第1位码留给给国际通信信用，暂定定为1；第2位码固定定为1，以便接接收端区别别偶帧和奇奇帧（偶帧帧TS0的第2位码为0）；第3位A1码为帧帧失步告警警码，当接接收端帧同同步时，向向发送端传传送的A11码为0，当接收收端帧失步步时，向发发送端传送送的A1码就改改为1，以便发发送端，接接收端已发发生帧的，无无法工作；其它5位码可供供传送其它它信息之用用，目前均均固定为11，这样，奇奇帧TS0的8位码为111A11 111 11。c.复帧同同步复帧同步是是指接收端端每复帧的的起止时间间和发送端端一致，它它是收发端端各对应帧帧在
31、时间上上“对准”的保证，使使接收端能能正确分离离出各路的的信令码。复复帧同步是是通过每一一复帧中FF0帧的TS16来实现现的。复帧帧F0帧TS16的前4位传送复复帧同步码码00000，第6位传送复复帧失步告告警码A2，复帧同同步时，AA2为0，复帧失失步时，AA2为1；第5、7、8位三位码码，可供传传送其它信信息用。目目前均固定定为1。网同步在由数字交交换局（包包括发、收收和转接数数字交换机机）、数字字传输设备备等组成的的数字通信信网中，要要使整个通通信网的各各个交换局局有效地进进行交换、转转接，就必必须使各交交换局的时时钟频率和和相位统一一协，保持持一致，这这就是网同同步。实现网同步步的方式
32、主主要有3种，即准准同步方式式、主从同同步方式和和相互同步步方式。a.准同步步方式采用这种方方式时，各各交换局的的时钟各自自独立，没没有任何联联系，主要要依靠各交交换局时钟钟的准确性性，来保证证两局间滑滑码率（由由时钟频率率不等及传传输时延变变化引起）不不超过规定定范围，以以达到同步步的目的。由由于晶体时时钟远远不不能满足准准同步的要要求，所以以采用准同同步方式时时，一般都都要求采用用高精度的的铯（或铷铷）原子钟钟，它的频频率精度为为110-111。准同步方式式的的优点点是：网络络结构简单单，交换局局间不需要要有控制信信号来校准准时钟精度度，不受其其它交换局局时钟障碍碍的影响，因因而工作稳稳定
33、、可靠靠，网络的的增设和变变动都很灵灵活。b.主从同同步方式是指在在数字通信信网中选择择一个交换换局为主局局，主局以以外的其它它各交换局局作为从局局。在主局局内设置一一个高精度度的时钟（如如采用铯原原子钟）作作为基准时时钟，通过过数字信道道（也称数数字链路）传传送定时基基准信息来来强制各从从局的晶体体时钟与主主局的基准准时钟同步步。这种关关系还可逐逐级下推，使使整个数字字通信网内内所有交换换局的时钟钟都统一于于主局基准准时钟的频频率，从而而达到网同同步，这种种同步方式式称为简单单主从同步步方式。这种方式的的优点是，结结构简单、经经济。其缺缺点是可靠靠性差，一一旦主局的的基准时钟钟或链路发发生故
34、障，则则从局只好好依赖其自自身的时钟钟，临时形形成与准同同步相似的的方式。但但由于得不不到定时基基准信息，可可能会导致致全网或局局部丧失网网同步的能能力。为了了克服上述述可靠性差差的缺点，可可采用等级级主从同步步方式。它它将各交换换局的时钟钟分成几个个等级。在在这种方式式中，当主主局基准时时钟发生障障碍时，就就由另一个个局的时钟钟代替。c.相互同同步所谓是指在在数字通信信网中不设设主时钟，各各数字交换换局不分主主局、从局局，各局的的时钟频率率工作在一一个平均值值上，而这这个平均值值是由每个个局的时钟钟频率和输输入该局的的其它局的的时钟频率率求出的。相相互同步方方式的优点点是可靠性性、稳定性性较
35、高，可可以降低对对时钟的要要求，缺点点是电路复复杂，随着着时钟稳定定度的提高高，大部分分趋向采用用主从同步步方式。我国同步步网我国数字通通信网采用用分等级的的主从同步步方式，目目前暂将网网同步的等等级分为44级。第一级时钟钟为基准时时钟。它使使用铯原子子种，是同同步网中的的最高基准准源，可设设置在国际际局或指定定的一级长长途交换中中心(C11)，并应应设有主用用和备用时时钟，其频频率偏移应应小于110-11/年；第二级时钟钟为长途局局时钟。它它使用有记记忆功能、松松耦合的高高稳定度晶晶体时钟，受受第一级时时钟或第二二级时钟控控制，设置置在各级长长途交换中中心(C11、C2、C3、C4)，也也设
36、置在疏疏通长途话话务的本地地网汇接局局；第三级时钟钟为本地网网时钟。它它使用有记记忆功能的的一般高稳稳晶体时钟钟，受第二二级或第三三级时钟控控制，可设设置在本地地网中的汇汇接局及端端局；第四级时钟钟使用一般般晶体时钟钟，它受第第三级时钟钟控制，设设置在本地地网中的远远端模块、数数字程控用用户交换机机；各交换局的的时钟应能能通过一个个公共接收收设备接受受两个或两两个以上经经由数字传传输设备送送来的同步步基准（主主用和备用用）。为了了进行维护护工作；第第二、三级级的同步设设备应具有有完整的监监测、控制制和告警功功能。习题 30/322系统的帧帧结构？ 数字通信系系统的基本本构成？ 位同步和时时钟同
37、步的的作用？ 常用的多路路复用技术术有几种？简单说明明。 常见见的传输码码型有哪几几种？ 第二部分分 数字程程控交换的的基本原理理一 交换机的发发展最早的自动动电话交换换机是在11892年年投入使用用的。这是是步进制交交换机。11926年年开通了纵纵横制交换换机。随着着电子技术术，尤其是是半导体技技术的迅速速发展，人人们在交换换机内引入入了电子技技术，称作作电子交换换机。19965年美美国贝尔公公司投产开开通了第一一个程控交交换机。二 程控数字交交换机的基基本结构全数字交换换机的典型型程控数字字交换系统统的基本结结构如图22-1，图图中交换机机分为选组组级（数字字交换网络络）和用户户级（用户户
38、模块和远远端模块）二二部分，各各有自己的的处理机进进行控制，处处理机之间间则通过通通信信息进进行联系。总总体上，交交换机包括括话路系统统(交换网和和用户模块块)和控制制系统两部部分。 话机 数字交换网络PCM 用户 模块用户电路用户处理机 话机用户电路 远端 模块数字中继数字中继模拟中继用户处理机信号收/发中央处理机2-1 典典型数字交交换系统 用户级的的主要任务务是集中用用户的话务务量，由用用户模块将将一群用户户集中后，然然后通过用用户级和选选组级间的的数字中继继线送至选选组级。如如果我们将将用户级的的设备放到到用户集中中点，形成成一个“远端模块块”（或叫模模块局），它它和选组级级（也叫母母
39、局）之间间也是通过过数字中继继线相连。这这样大大提提高了线路路的利用率率，节约了了投资，传传输质量也也提高了。用用户模块和和远端模块块之间的差差别在于后后者通过数数字中继设设备和选组组级相连；而前者没没有，这里里数字中继继设备的主主要任务是是码型转换换和信号。 用户户电路：在在数字交换换机中，用用户电路有有BORSSCHT七七个功能。这这七个功能能分别是馈电（BBF）、过过压保护（OOP）、振振铃控制（RRC）、监监视（S）、编编译码和滤滤波（C&F）、混混合电路（HHC）与测测试（T）。 数字字交换网：交换网络络的功能是是根据用户户的呼叫要要求，通过过控制部分分的接续命命令，建立立主叫与被被
40、叫用户间间的连接通通路。数字字交换网络络由时分交交换网络（随随机存储器器构成）和和空分交换换网络（电电子开关阵阵列构成）构构成。 中继继器：是中中继线和交交换网络间间的接口电电路。包括括码型变换换及反变换换、时钟提提取与帧同同步、提取取和插入随随路信令等等功能。 控制制系统：程程控交换机机的控制系系统由处理理机和存储储器组成，处处理机执行行交换机程程序，完成成交换机的的各项功能能。从结构构上将，控控制系统可可分为集中中控制和分分散控制两两种方式。集中控制制方式：如如果交换机机中的每一一台处理机机都可以担担负起交换换机的全部部功能，则则是集中控控制方式。集集中控制方方式经济，但但是脆弱。分散控制
41、制方式：如如果交换机机中的每一一台处理机机只完成系系统的部分分功能，就就是分散控控制方式。其其优点是系系统软、硬硬件模块化化，提高了了系统的可可靠性，系系统软件修修改与升级级也容易。现代数字字程控交换换机的发展展方向是向向着全分散散的方向发发展。三数字交交换网络时分接线线器的原理理数字交换网网络由数字字接线器组组成。数字字接线器有有两种：时时分接线器器和空分接接线器。它它们的基本本分工是：时分接线线器负责实实现时隙的的交换，空空分接线器器负责实现现母线的交交换。时分接线器器又叫T接接线器，由由动态随机机存储器RRAM组成成。它包括括话音存储储器和控制制存储器及及计数器三三部分。TT接线器的的结构如图图2-2： 控制读出出 顺序读出出 话音存储储器 控制存储储器 话音音存储器 控制制存储器控制写入50 50 450 话音