(*长期更新)软考网络工程师学习笔记——Section 2 数字传输系统

简介: (*长期更新)软考网络工程师学习笔记——Section 2 数字传输系统

一、PCM体制


PCM(脉冲编码调制)有两个国际标准,分别是北美的24路PCM(T1)和欧洲的30路PCM(E1)。


(一)E1(30路PCM)


我国采用的是欧洲的E1标准,E1有三种方式:成帧、成复帧和不成帧三种方式。


1、成复帧的一个时分复用帧划分为32个相等的时隙,其时隙编号是从0开始的,即CH0至CH31,每个时隙传送7比特编码加1比特信令(即一共8bit,8bit×32=256bit=32byte)。

32个相等的时隙中CH0用于传输帧同步数据、CH16用于传送信令,剩余30个时隙作为30个语音话路,这就是上面提到的30路PCM的由来,且由于每秒传送8000个帧,即PCM一次群E1成复帧(32个时隙)的数据率为2.048mb/s(256bit×8000s=2048000byte/s=2.048mb/s),其每个语音话路的数据速率为64kb/s(2.048mb/s÷32=0.064mb/s=64kb/s)。


1 Byte(B) = 8 bit(1个字节等于8个比特)

1 Kilo Byte(KB) = 1024 B

1 Mega Byte(MB) = 1024 KB

1 Giga Byte (GB)= 1024 MB


2、成帧方式中,CH0时隙用于传输帧同步数据,剩余31个时隙用于传输有效数据。

3、不成帧方式中,所有的时隙都用于传输有效数据。

E1有三种使用用法:

PRA信令方式:E1的最基本用法,即将一条E1作为32个时隙来使用,即32个64k,其中时隙0和时隙16用作信令,另外30时隙用作语音话路。

2M的DDN方法:由于一条E1是2M的链路,将整个2M用作一条链路。

CE1方式:将2M用作若干个64k线路的组合。


(二)T1(24路PCM)


与E1PCM体制一样,T124个时隙(即24个语言话路),其中23个时隙用于传输数据,1个时隙用于传输信令,每个时隙也是传送7比特编码加1比特信令(8bit),每秒传送8000个帧,除了8×24=192bit,另外还要加上1bit的帧同步位,共193bit。

即PCM一次群T1(24个时隙)的数据率为1.544mb/s(193bit×8000s=1.544mb/s),其每个语音话路的数据速率位64kb/s。(1.544mb/s÷24≈0.064mb/s≈64kb/s)。


(三)复用


通过复用,可将4个PCM一次群E1或T1可组成1个二次群,即E2或T2;将4个PCM二次群E2可组成1个三次群,即E3,而7个PCM二次群T2可组成1个三次群,即T3。

以下是E1和T1的区别:

1667095411399.jpg


例、在标准PCM调制中,每一路标准语音信号为64kb/s,若该信号使用128级量化,求一路语音信号的传输速率。


答:使用128级量化,可知每个状态可以使用7个bit表示,由于采样频率还是8kHz,则7×8=56kb/s为语音信号的传输速率。


例、5个64kb/s 的信道按统计时分多路复用在一条主线路上传输,主线路的开销为4% ,假定每个子信道利用率为90% ,那么这些信道在主线路上占用的带宽为___________kb/s。


答:复用后速率为:5×64kb/s×90%=288kb/s,由于主线路的开销为4%,即实际传送的数据只占了96%,所以288kb/s×96%=300kb/s,故信道在主线路上占用的带宽为300kb/s。


二、SONET(同步光纤网)


由于PCM体制两种体制的速率不一样,因此有了同步光纤网,即SONET,它是使用非常精确的铯原子钟提供时间同步的。

SONET也是每秒传送8000帧,它对于电信号称为第1级同步传送信号,即STS-1,其帧长为810byte。而对于光信号,则称为第1级光载波,即OC-1的值为51.84mb/s(810byte×8000s×8=51.84mb/s)。

其实同步光纤网的传输速率以OC-1=51.84mb/s为基础的,即它是同步光纤网中的最小单位,其大约对应于T3/E3的传输速率,目前已经定义到OC-3072的标准,但常表示为OC-n,即第n级光载波,比如OC-12=OC-1×12=622.08mb/s。


三、SDH(同步数字系列)


同步传输模块,也称为同步数字系列,它是以SONET为基础而制定的国际标准。同步传输模块的传输速率以第1级同步模块STM-1=155.52mb/s为基础,由于与SONET OC-3的速率(OC-3==OC-1×3=155.49mb/s)差不多,所以也可以认为STM-1和OC-3两者的速率相当,另外STM-N表示第N级同步模块的速率。

当数据传输速率较小时,可以使用SDH中的准同步数字系列(PDH)兼容传输方式,PDH有两种接口兼容方式,第一种是一般的E1接口,第二种方式在第1级同步模块STM-1中封装了63个E1信道,可以同时向63个用户提供2mb/s的接入速率。


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