E1基础知识培训教程课件.ppt

1、E1基础知识培训高科通信培训项目主要内容主要内容nPCM原理n时钟和同步n典型DXC设备结构GT08n常见的E1工程问题nFAQPCM原理原理n脉冲编码调制（脉冲编码调制（PCM）过程过程带带通通抽抽样样量量化化编编码码驱驱动动译译码码再再生生低低通通话音话音话音话音PCM线线路传输路传输PCM模拟话音数字化抽样、量化、编码n抽样： 抽样定理：对于一个频带宽度受限的原信号，只要抽样频率抽样定理：对于一个频带宽度受限的原信号，只要抽样频率等于或大于原信号中最高频率的等于或大于原信号中最高频率的 2 倍时，在抽样后的信号中就包倍时，在抽样后的信号中就包括有原信号的全部信息。括有原信号的全部信息。

2、标准的话音频带标准的话音频带3003400Hz，取取8000Hz作为抽样频率作为抽样频率。125 sl量化：l将抽样值归并取整，用有限个离散量来表示，然后用数字进行编将抽样值归并取整，用有限个离散量来表示，然后用数字进行编码，这就是码，这就是“量化量化”。抽样值抽样值量化值量化值121086l问题问题量化误差量化误差l解决方法解决方法不等量化间隔。让量化特性在小信号时分层密，即量不等量化间隔。让量化特性在小信号时分层密，即量化间隔小，在大信号时分层疏，即量化间隔大，这样可得到小信号化间隔小，在大信号时分层疏，即量化间隔大，这样可得到小信号较高的信噪比，改善通话质量。为此需要在发送端对语音进行非

3、线较高的信噪比，改善通话质量。为此需要在发送端对语音进行非线性幅度的压缩，而在接收端对语音扩张以补偿因压缩而造成的非线性幅度的压缩，而在接收端对语音扩张以补偿因压缩而造成的非线性。性。l目前广泛采用的压缩特性目前广泛采用的压缩特性A律（欧洲、中国）和律（欧洲、中国）和律（北美、日律（北美、日本）本）l编码：l抽样值经过量化以后，归并为正、负各抽样值经过量化以后，归并为正、负各128个离散数值，在这个基个离散数值，在这个基础上就可以将其编码为础上就可以将其编码为 8 位二进制码。位二进制码。0000000000000111000011000000100100000011时分多路复用（TDM）nE

4、1E1制式：欧洲、中国。制式：欧洲、中国。30/3230/32时隙的帧结构，时隙的帧结构，PCMPCM基群。基群。nT1制式：北美、日本。24时隙的帧结构，PCM基群。n此外还有PCM多次群，如E2，E3，T2，T3等。E1帧结构帧：一帧由帧：一帧由32个时隙组成（时隙个时隙组成（时隙TS=Time Slot），），帧长帧长125s。复帧：一个复帧由复帧：一个复帧由16个单帧组成。个单帧组成。时隙：时隙： 一个时隙由一个时隙由8个比特组成，一个时隙传输一个话路。个比特组成，一个时隙传输一个话路。时隙长时隙长3.9 s TS0：同步时隙，同步时隙，TS16：标志信号时隙标志信号时隙 基群速率：基

5、群速率： 8000 32 8=2048Kbit/s（E1、1条中继线）条中继线）F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15复帧结构复帧结构TS TS TS 0 1 2 3 . 13 14 15 16 17 18 19 . 29 30 31 帧结构帧结构第第115话路话路第第1630话路话路Bit 1：Si比特，国际通信勤务比特，如果国际通信勤务不用，则比特，国际通信勤务比特，如果国际通信勤务不用，则当数字链路跨越国际边界时应固定为当数字链路跨越国际边界时应固定为1；在国内通信勤务中可用；在国内通信勤务中可用于循环冗余校验（于循环冗

6、余校验（CRC）。）。偶数帧偶数帧Bit 2 8：帧定位信号帧定位信号0011011。奇数帧奇数帧Bit 2：固定为固定为1，以区别帧定位信号。，以区别帧定位信号。奇数帧奇数帧Bit 3：远端告警指示。远端告警指示。A1=0非告警，非告警，A1=1告警告警 X 0 0 1 1 0 1 1 X 1 A1 1 1 1 1 1偶数帧偶数帧奇数帧奇数帧Bit: 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 奇数帧奇数帧Bit 4 8：Sa比特（比特（Sa4 Sa8）用于国内通信勤务。当链路用于国内通信勤务。当链路跨越国际边界或不用时固定为跨越国际边界或不用时固定为1。 注：相对于含有

7、帧定位信号（注：相对于含有帧定位信号（FAS）的偶数帧，奇数帧又称为无帧的偶数帧，奇数帧又称为无帧定位信号（定位信号（NFAS）基本帧。基本帧。 0 0 0 0 1 A2 1 1F0复帧同步复帧同步复帧告警复帧告警TS16：可用于传送随路信令。可用于传送随路信令。A2：为复帧失步告警，告警时为为复帧失步告警，告警时为1 a b c d a b c dF2第第2路路第第17路路 a b c d a b c dF15第第15路路第第30路路 a b c d a b c dF1第第1路路第第16路路b、c、d不用不用时应全为时应全为1CRC4适用场合：当需要增加防伪帧定位的附加保护措施和增强比特差错

8、适用场合：当需要增加防伪帧定位的附加保护措施和增强比特差错在线监测能力时，可利用基本帧内第一比特的在线监测能力时，可利用基本帧内第一比特的8K bit/s承承载能力增加载能力增加CRC-4功能。功能。CRC-4复帧定位信号：复帧定位信号：001011。E比特：比特：CRC-4差错指示比特，差错指示比特，E1和和E2分别对应子复帧分别对应子复帧SMF1和和SMF2；校验正常或无校验功能时校验正常或无校验功能时E=1。具备具备CRC-4功能的设备与不具备功能的设备与不具备CRC-4功能的设备之间的互通。功能的设备之间的互通。E1接口特性：标称比特率：标称比特率：2048kbit/s比特率容差：比特

9、率容差： 50 10-6 ppm（ 102.4 bit/s）换算公式：换算公式：2.048 106 50 10-6=102.4 bit/s注：容差注：容差对于输出口，若有内时钟功能，是指允许对于输出口，若有内时钟功能，是指允许输出数字信号时钟频率所允许的最大偏差，或有外同输出数字信号时钟频率所允许的最大偏差，或有外同步功能时所能达到的同步范围；对于输入口，是指所步功能时所能达到的同步范围；对于输入口，是指所能承受输入时钟的最大偏差。能承受输入时钟的最大偏差。传输码型：传输码型：HDB3码（三阶高密度双极性码）码（三阶高密度双极性码）特点：便于时钟的提取特点：便于时钟的提取具有一定的检错能力具有

10、一定的检错能力0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1连连0：000V（之间的个数为奇数）之间的个数为奇数） 或或100V（之间的个数为偶数）之间的个数为偶数）电气特性：电气特性：接口阻抗75非平衡120平衡线对同轴电缆对称双绞电缆标称峰值电压2.37V3.0V接收灵敏度：一般为接收灵敏度：一般为0 12dB。同轴电缆一般同轴电缆一般衰减量为衰减量为2dB/100M。20%10%V=100%50%0%10%10%10%269ns194ns244ns219ns10%10%20%488ns20%标准脉冲脉冲样板波形：脉冲样板波形：抖动容限：抖动容限：常见告警信息常见告警信息n

11、LOS输入信号丢失。从接收到的最后一个脉冲算起，在输入信号丢失。从接收到的最后一个脉冲算起，在255个个相邻脉冲位置上，没有正负极性的跃变。相邻脉冲位置上，没有正负极性的跃变。nAIS告警指示信号。在相邻告警指示信号。在相邻2个双帧周期（每个双帧周期为个双帧周期（每个双帧周期为512bit）内，检测到输入信号的内，检测到输入信号的“零零”都都不多于不多于2个。即通常所说个。即通常所说的全的全1码告警。码告警。nDistant alarm远端告警（对告）。远端告警（对告）。A=1时告警。时告警。nFAS帧失步。收到帧失步。收到3个连续错误的帧定位信号。个连续错误的帧定位信号。nMFAS复帧失步。

12、在随路信令情况下，收到复帧失步。在随路信令情况下，收到2个连续错误的复个连续错误的复帧定位信号则确认为复帧失步。当再检测到帧定位信号则确认为复帧失步。当再检测到1个正确的复帧定位信号个正确的复帧定位信号则确认为复帧定位恢复。则确认为复帧定位恢复。nCode error码型失真。设备检测传输线上的波形失真。码型失真。设备检测传输线上的波形失真。n其他告警信息：其他告警信息：LOF（帧丢失），帧丢失），pattern error（误码），误码），pattern slip（滑码），滑码），signal impair（信号损伤）等信号损伤）等相关协议（部分）nITU-T G.703：系列数字接口的物理

13、系列数字接口的物理/电气特性。电气特性。nITU-T G.704：系列等级同步帧结构。系列等级同步帧结构。nITU-T G.823：基于基于2048K bit/s体系的数字网抖动和漂移控制。体系的数字网抖动和漂移控制。nITU-T G.732：工作在工作在2048K bit/s的基群的基群PCM复用设备特性。复用设备特性。nITU-T G.736：工作在工作在2048K bit/s的同步数字复用设备特性。的同步数字复用设备特性。nGB 7611：脉冲编码调试通信系统网路数字接口参数。脉冲编码调试通信系统网路数字接口参数。nGB 12048：数字网内时钟和同步设备的进网要求。数字网内时钟和同步设

14、备的进网要求。时钟和同步时钟和同步n比特同步：以同步的时钟节拍来发送数据信号，在一个串行数据流中，各信号码元之间的相对位置是固定的。接收端为正确的区分收到的数据流中的每个码元，必须首先建立准确的时钟信号，实现比特同步。n帧同步：要求高于比特同步，需要帧定位信号，包括单帧同步和复帧同步。同步方式同步方式n主从同步：以主基准时钟的频率控制从时钟信号的频率。主从同步：以主基准时钟的频率控制从时钟信号的频率。n互同步：不单独设主基准时钟，通过锁相技术达到同步。互同步：不单独设主基准时钟，通过锁相技术达到同步。n准同步：网内采用高精度时钟，互不控制，独立运行。准同步：网内采用高精度时钟，互不控制，独立运

15、行。我国采用同步方式：我国采用同步方式：分级主从同步方式分级主从同步方式国际通信同步方式：国际通信同步方式：准同步方式准同步方式我国数字同步网我国数字同步网一级基准时钟一级基准时钟二级基准时钟二级基准时钟三级基准时钟三级基准时钟各级时钟各级时钟n第一级：基准时钟第一级：基准时钟提供定时信号的参考时钟长期频率偏移不大于提供定时信号的参考时钟长期频率偏移不大于1 1 1010-11-11 包含包含3个铯原子钟，自动比对后择优输出个铯原子钟，自动比对后择优输出n第二级：有记忆功能的高稳晶体时钟第二级：有记忆功能的高稳晶体时钟最低准确度最低准确度 4 4 1010-7-7 设置于数字网中的各级长途交换

16、中心设置于数字网中的各级长途交换中心n第三级：有记忆功能的高稳晶体时钟第三级：有记忆功能的高稳晶体时钟最低准确度最低准确度 4.64.6 1010-6-6设置于端局和汇接局设置于端局和汇接局n第四级：一般晶体时钟第四级：一般晶体时钟最低准确度最低准确度 5050 1010-6-6设置于远端模块、数字终端设备、数字用户交换设备设置于远端模块、数字终端设备、数字用户交换设备典型DXC设备的结构GT08nDXC Data Exchange Control数据交换控制nGT08是一种数字交叉连接设备，可实现32个E1链路的正常收发以及32个E1链路中各个时隙间的交叉连接。交换网络交换网络n基本功能：完

17、成不同基本功能：完成不同E1链路的不同时隙之间的位置交换。链路的不同时隙之间的位置交换。n类型：根据结构和工作方式的不同，通常分为空分接续类型：根据结构和工作方式的不同，通常分为空分接续网络（网络（S）和时分接续网络（和时分接续网络（T）。）。n容量：容量：空分交换网络一般按照输入和输出端口来表示，如空分交换网络一般按照输入和输出端口来表示，如8 16（MT8816）。）。目前使用的交换网络通常是空分与时分的组合，按照输目前使用的交换网络通常是空分与时分的组合，按照输入时隙数和输出时隙数标志，如入时隙数和输出时隙数标志，如256 256（MT8980），），4096 4096（MT90826）

18、等。等。空分交换空分交换交换部分由只有闭合（导通）或断开（阻塞）两个状交换部分由只有闭合（导通）或断开（阻塞）两个状态的元件（交叉接点）组成的空分交换矩阵。矩阵在控制部分的控态的元件（交叉接点）组成的空分交换矩阵。矩阵在控制部分的控制下，通过适当交叉接点的闭合可以为接续提供一条实质性的信号制下，通过适当交叉接点的闭合可以为接续提供一条实质性的信号通路。原理如图通路。原理如图时分交换时分交换利用控制存储器存取的原理进行利用控制存储器存取的原理进行PCM各时隙间数字信息各时隙间数字信息的交换通常又称为数字交换网络（的交换通常又称为数字交换网络（TSI，time slot interchanger）

19、。）。时分交换网络由时隙存储器和控制存储器组成。时分交换网络由时隙存储器和控制存储器组成。顺序写入，控制读出顺序写入，控制读出按照输入按照输入PCM链路中的时隙顺序将各时隙存链路中的时隙顺序将各时隙存储到时隙存储器中，然后按照存储在控制存储器中的地址值（该地址储到时隙存储器中，然后按照存储在控制存储器中的地址值（该地址是指时隙存储器单元地址）读出时隙内容并排列在输出端的是指时隙存储器单元地址）读出时隙内容并排列在输出端的PCM链路链路上。如下页图上。如下页图控制写入，顺序读出控制写入，顺序读出目前使用的交换芯片有两种工作模式目前使用的交换芯片有两种工作模式交换模式和信息模式交换模式和信息模式交

20、换模式交换模式时隙位置的时隙位置的“搬运搬运”，不涉及时隙内容。例如话路交换。，不涉及时隙内容。例如话路交换。信息模式信息模式通过读写时隙存储器对时隙内容进行操作，例如通过读写时隙存储器对时隙内容进行操作，例如CAS码码操作，拨号音等音频码的操作等。操作，拨号音等音频码的操作等。1 2 3 31 32TS1TS2TS3TS31TS3233121123323 31 2 1 TS时隙计数器定时信号写入地址控制存储器地址时隙存储器微处理器读出地址GT08结构结构CPU存储器MCULOGIC以太网接口ST-BUS时钟10241024交换矩阵 8M HW压控晶振 8M HW数据、地址、控制总线HDLC线

21、路提取时钟DTUD21Q50D21Q508 E1D21Q50D21Q5075/120DS21Q504路路E1接口收发器。由线路接口单元（接口收发器。由线路接口单元（LIU）和成帧器和成帧器（Framer)两部分组成。两部分组成。LIU主要完成主要完成PCM链路的端接和阻抗匹配、信号驱动和整形、抖链路的端接和阻抗匹配、信号驱动和整形、抖动衰减、传输编解码（动衰减、传输编解码（HDB3/AMI/B8ZS）、）、输出缓冲等物理层工作。输出缓冲等物理层工作。Framer主要是信息帧的形成和处理，以及告警检测、位元定向、主要是信息帧的形成和处理，以及告警检测、位元定向、性能监控、性能监控、HDLC控制等

22、数据链路层的工作。控制等数据链路层的工作。接收增益控制接收增益控制正常可检测正常可检测-12dB（short haul：短线模式）的信短线模式）的信号衰减。最低能检测号衰减。最低能检测-43dB（long haul：长线模式）的信号衰减。长线模式）的信号衰减。DS21Q50b端LITE 3000测试仪RXTXTX_aRX_bRX_aDTU7502K120米长缆a端c端常见PCM工程问题和测试仪使用n码型失真码型失真接触不良，接地不良，接口阻抗设置。接触不良，接地不良，接口阻抗设置。n滑码滑码锁相环故障，同步设置（主、从），时钟源的锁相环故障，同步设置（主、从），时钟源的选择和稳定性。选择和稳定性。n误码误码多由以上原因导致。其他原因例如接收增益设多由以上原因导致。其他原因例如接收增益设置等。置等。n典型工程：河北政法网（滑码，码型失真），安徽移动典型工程：河北政法网（滑码，码型失真），安徽移动（滑码），沃泰丰总部测试（误码）。（滑码），沃泰丰总部测试（误码）。n2M测试仪（以大北欧为例）的使用：误码测试和高阻监测试仪（以大北欧为例）的使用：误码测试和高阻监控测试控测试FAQ