PDH原理及设备知识

1广东移动传输设备培训王龙水2004年3月2PDH设备部分一、PDH光传输速率等级与复用原理二、PDH设备常见的告警类缩略符号三、PDH设备的主要指标及测试方法四、告警信号的观察与识别五、环回测试的方法与步骤六、光路障碍的一般处理步骤七、电接口障碍的一般处理步骤八、辅助设备几其它障碍的一般处理步骤3一、PDH光传输速率等级与复用原理2/8复用设备140/565复用设备34/140复用设备8/34复用设备2Mb/s(30CH)8Mb/s(120CH)34Mb/s(480CH)140Mb/s(1920CH)565Mb/s(7680CH)1.什么是PDHPDH：准同步（异步）数字复接系列的简称。准同步：允许参与复接的各支路信号在一定容差范围内标称相等。ITU-T定义了PDH两大系列（1.5Mbit/s和2Mbit/s）、三种标准（北美、日本和欧洲），我国采用欧洲标准。±30×10-6±20×10-6±15×10-6±50×10-642.PDH光传输系统的结构PDH可以使用不同的传输媒介（无线、有线）传送，如果采用光纤作为传输信道，则称为PDH光传输系统。包括：光缆：传输媒介光端机：接口速率，码型变换，电光、光电变换光中继机：补偿传输衰耗和色散，延长传输距离管理：判定故障，性能监视等光端机光端机管理8M34M140MG.703光中继G.7038M34M140M根据接口的标称速率8.448Mb/s、34.368Mb/s、139.264Mb/s不同而分别称之为8Mb/s、34Mb/s、140Mb/s光传输系统。53.数字通信系统的模型信宿信道编码信源信道解码信源解码信源编码噪声源信道有线或无线接收端发送端•信源：信息的来源，是由人或机器产生的声音、文字和图象等电信号。•信源编码和解码：把模拟的电信号变换成数字信号或相反过程。•信道编码和解码：把数字信号变换成适合于线路传输的信号或相反过程。•信道：传输信息的通道，分有线通信和无线通信。•噪声源：是无用信号对有用信号的干扰，由设备内部的元器件和外界电磁场干扰形成。A/D由线路转换性质定相反过程6对模拟的话音信号采用脉码调制技术（PCM），一般要经过抽样、量化和编码三个过程。101111110000001010011100utt抽样：用一定的时间间隔抽取信号的样值。编码：将每个量值编为8位二进制码。量化：用有限个量值代替连续的样值。4.信源编码的基本原理100101110111111110101100001010010001000话音频率：300~3400Hz抽样频率：fs=8KHz话路速率：B=8bit×8KHz=64Kbit/s75.多路复用技术频分载波复用技术：用不同的载波传输不同的信号；时分数字复用技术：用不同的时隙传输不同的信号。23411000011110100101合路10100110100101018KHz12KHz16KHz20KHz第2路4KHz第3路第4路第1路tf频分载波复用方式时分数字复用方式为了提高线路的利用率，即在一对线上实现多路通信，必须采用复用技术。8PCM基群帧结构段内电平码F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F15TS0TS1TS2TS15TS16TS17TS3116~30个话路时隙1~15个话路时隙11A1011/011/0abcdabcdabcdabcdF1F15F0复帧同步复帧对告第16路第30路第1路第15路1234567810011011奇帧偶帧对告环回指令信令时隙同步时隙00001A211极性码段落码8bit125μs基帧复帧2ms9PCM基群由32个时隙组成，分别用TS0、TS1、----TS31表示，每个时隙编为8位二进制码，其抽样频率为8KHz，故帧周期为125μS。现在PCM基群设备与数字程控交换机合二为一，对外能提供多个2M接口。故基群的传输速率：328bit/125μS=2048Kb/s（简称2M）1告警0正常其中TS0为同步码，分奇帧和偶帧，A1、A2为对告TS1~TS15和TS17~TS31为30个话路信道；TS16为30个话路的随路信令，每帧2路信令，故16帧为一复帧。106.数字传输技术信源编码后的数字信号是不归零码，有直流、无时钟分量，不便于带通特性的电缆传输和接收端提取时钟，因此在发送端还要进行信道编码。常用的传输码型有：单极性码不归零码（NRZ）：有直流、无时钟分量，只适合设备内部传输。归零码（RZ）：有直流、有时钟分量，常用于设备内部提取时钟。三阶高密度双极性码（HDB3）：无直流、无时钟分量，但连“0”数3，适合34M以下低速线路传输。传号反转码（CMI）：有直流、无时钟分量，但能提供不中断业务的误码监测，连“0”数3，适合140M高速线路传输。117.数字复接技术把若干个低速信号合并成一个高速信号在一对线路上传输，以扩大传输容量和提高传输效率。逐比特复接（按位复接）即按被复接支路的顺序，每次只复接一位码。复接后每位码的宽度只有原来的四分之一，但速率提高了四倍。目前，大多数的PCM复接设备都是采用这种方法。数字复接器复接后的高速信号tt支路2支路3支路4支路112按码字复接（按路复接）8位二进制码称为一个“码字”。按码字复接就是按被复接支路的顺序，每次复接一个“码字”。这种方法循环周期长，需要大容量的缓存器，高次群复接设备一般不采用此方法。它的优点是可以保存完整的字结构，便于多路合成和交换，所以PCM基群采用这种方法。每次复接一个支路一帧的码元，需要更大容量缓存器，因此极少采用。按帧复接13同步复接原理：各支路信号同一个时钟源，均为标称速率，按位或字节间插即可。业务码总时钟源分接定时缓存2缓存3基群4基群1基群2基群3分接电路帧同码输出缓存1缓存4复接合成及输出缓存2缓存3缓存1缓存4基群4基群1基群2基群3再生放大时钟提取业务码帧同步码复接器定时时钟8448KHZ2048Kb/s2048KHZ二次群同步复接方框图2048Kb/s8448Kb/s144个基群合成一个二次群，按位复接，帧长1056位，分成8段，每段插入4位帧同步码或业务码（公务、告警等）和128位信码。信码132bit业务125μs（1056bit）0010公务电话1101帧同步码公务呼叫对局告警帧同步码公务电话公务电话公务电话43156782二次群同步复接帧结构传输速率：1056bit/125×10-6=8448kbit/s15异步复接原理：各支路信号不同源，允许一定范围的容差。故要对各支路信号进行频率和相位的调整（码速调整），同步后才能复接。码速恢复同步复接码速调整同步分接定时外时钟合路定时32243411同步2048Kbit/s±50×10-62112Kbit/s8448Kbit/s2112Kbit/s2048Kbit/s±50×10-6二次群异步复接方框图16基群支路比特分配示意图1234535455106107108159160161162212............I组II组III组IV组212bit53bitFj1Fj2Fj3信息码信息码信息码Cj1Cj2Cj3vj信息码二次群标称速率：8448Kb/s=4×2048Kb/s+256Kb/s故每个基群每秒钟需要插入：256K/4=64Kbit其中Fj1Fj2Fj3为同步、对告码，vj为调整插入时隙，Cj1Cj2Cj3为插入标志，111表示插入，000表示未插入，接收端择多判决。插入标志52bit52bit51bit50bit同步和对告码插入标志调整位置插入标志基群异步调整帧结构17123910111213212213214215216424425426427428429636637638639640641642643644645848.................217I组（212bit)帧同步码备用告警信息码信息码信息码信息码插入标志码插入标志码插入标志码插入码或信息码IV组（212bit)III组（212bit)II组（212bit)F11F21F31504=200524=208524=208514=204C11C21C31C41C12C22C32C42C13C23C33C43V1V2V3V4F13F23F33F43二次群异步复接帧结构18均衡放大复接复接定时码速调整双/单HDB3译码时钟提取支路信息消失检出8448kHz选择HDB3编码单/双2048kHzOSC（备用）帧同步及对告检出分接定时双/单均衡放大HDB3编码单/双HDB3译码时钟提取入特除插比扣平滑PLL缓存分接告警AIS检出中断检出中断AISB11至监视单元支路LIS2048Kb/s2048Kb/s8448kb/s8448kb/sHDB3码HDB3码HDB3码信号中断2112kb/s2341外时钟LFA2112kb/s1234失锁CPS二次群数字复接设备总体框图RZ码失步对告OSCHDB3码19各种设备比较及组网中继站每个中继系统端站中继站总容量可下最站可上下大容量最大容量普通140Mb/s1920CH00普通480CH0034Mb/s1B1H每方向各140Mb/s3120CH1200CH600CH干线型2/88/3434/140OLT140M34M8M2M2/88/34OLT34M8M2M2/88/348/3434M2/84×2M4×2M2/84×2M2/82/88/3434/140OLT140M34M8M2M2/88M2M2/88M2M2/88/3434M8M2M2/88/3434M8M2M8M8M34M4×2M4X8M4X8M各种设备比较及组网202/8268M4×2M2/8OLT18M4×2M2/878M4×2M2/8OLT18M4×2M2/82/82/82/8中继站每个中继系统端站中继站总容量可下最站可上下大容量最大容量1B1H每方向各140Mb/s31203120960本地型1B1H每方向各34Mb/s780780480本地型(续前页)21应用场合普通型1B1H本地型比较A.点对点应用。节省8/34和例如：34/140复用设备，有时可采用低速光系统B.线形运用。虚线内全节如：省，并减少串接的设备数600CHN120CHREPREP2/8120CH2/88/3434/140OLT140M34M8M4×2M8/342/8OLT8M4×2MOLT34/14034/140OLT2/88/348/34120CH以N点为例(续前页)22物理位置通路组织系统结构非环形使用环形使用环形使用时，B、C段中断环形应用的优点:1.增加的投资不多，但总通信容量增加一倍。2.如果作为局间中继用，无论光缆、还是设备故障，都不会造成全阻(总容量减半)，对用户基本无影响。EDCBA2/82/82/82/8DCBEAA2/82/8DCBEAAEDCBA240120120240EDCBA240120120120240240240120AEDBCA120240240120AEDBCAEDCBAA(续前页)23二、PDH设备常见的告警类缩略符号1.告警类AIS：上游故障指示。上游电路故障时，从接口向下游发出全“1”码，下游设备收到全“1”码发生非紧急告警，称“AIS”告警。RMT：对端告警指示。对端的群路发生“信号中断”、“失步”和“AIS”告警时，通过发信电路向本端回送一个通知性的告警信号。UA：紧急告警。NUA：非紧急告警。RUA：收紧急告警。“收无光”、“失步”、“10-3误码”等。LFA：帧失步。LISn：输入信号中断。n表示具体支路数，无n表示群路中断。LIFE：寿命告警。激光器的预置电流Ib≥1.5I。ERR3：收光10-3误码。属不可用故障。ERR6：收光10-6误码。属传输性能劣化故障。P1242.状态类SWT：发倒换。发送信号在光系统上的倒换。SWR：收倒换。接收信号在光系统上的倒换。PDH多数为收倒控制。PSUn：第n号电源故障。RX：收无光。TX：发无光。IFAL：入倒换故障。OFAL：出倒换故障。COMM：信道中断。PFAL：备用设备故障。C