江 溈
數(shù)字通信系統(tǒng)包括發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備和傳輸設(shè)備。傳輸線路的投資往往占整個電信系統(tǒng)投資的大部分比例，因此，如何提高線路利用率，實現(xiàn)多路復(fù)用，就成了一個非常重要的話題。
一、多路復(fù)用的方法
多路復(fù)用通常有３種基本方法：頻分復(fù)用（ＦＤＭＡ）、碼分復(fù)用（ＣＤＭＡ）和時分復(fù)用（ＴＤＭＡ）。ＦＤＭＡ是模擬通信中廣泛使用的傳輸方式，它的基本原理是利用調(diào)制手段和濾波技術(shù)使多路信號以頻率分割的方式同時在同一條線路上互不干擾地傳輸。ＣＤＭＡ目前已成為移動通信中使用的先進方法，它是指在同一條信道上，多路信號以不同的編碼形式互不干擾地傳輸。ＴＤＭＡ是現(xiàn)代數(shù)字通信中主要采用的傳輸方式，它是指在一條信道上，多路信號以時間分割的方式互不干擾地傳輸。目前世界上的數(shù)字時分多路復(fù)用系統(tǒng)主要有北美、日本的２４路ＰＣＭ系統(tǒng)和歐洲、中國的３０／３２路ＰＣＭ系統(tǒng)。下面我們就來看一看３０／３２路ＰＣＭ系統(tǒng)。
二、時分多路復(fù)用
時分多路復(fù)用就是在一條信道內(nèi)，將若干路離散信號的脈沖序列，經(jīng)過分組、壓縮、循環(huán)排序，成為時間上互不重疊的多路信號一并傳輸?shù)姆绞健?/P>
例如兩地有許多對用戶要進行通信，用戶１１—用戶１２，用戶２１—用戶２２……用戶ｎ １—用戶ｎ ２。可是線路只有一對，于是在收發(fā)雙方各加了一對快速旋轉(zhuǎn)的電子開關(guān)ＳＡ１和ＳＡ２（這兩個開關(guān)實際上就是一組抽樣門和分路門，它們的開閉受抽樣脈沖控制），ＳＡ１、ＳＡ２旋轉(zhuǎn)頻率相同，初始位置相互對應(yīng)，如圖１所示。我們稱之為同步動作。開始，ＳＡ１和ＳＡ２停留在用戶１１和用戶１２上，然后依次旋轉(zhuǎn)到２１和２２上，３１和３２上，ｎ１和ｎ２，最后又回到１１和１２上，如此反復(fù)。
注意：時分復(fù)用能正常進行的關(guān)鍵是收發(fā)雙方同步工作，否則通信將無法進行。
三、30/32路PCM基群幀結(jié)構(gòu)
１．幀結(jié)構(gòu)
幀結(jié)構(gòu)的概念就是把多路語聲數(shù)字碼以及插入的各種標記碼按照一定的時間順序排列的數(shù)字碼流組合。我國采用的是３０／３２路ＰＣＭ基群幀結(jié)構(gòu)即在傳輸數(shù)據(jù)時先傳第１路信號然后傳第２路第３路第４路……直到傳完第３２路再開始傳第１路第２路……如此循環(huán)下去。每一路信號占用不同的時間位置我們稱為時隙用ＴＳ０、ＴＳ１、ＴＳ２……ＴＳ３１來表示。其中ＴＳ０用于傳同步碼、監(jiān)視碼、對端告警碼組（簡稱對告碼）；ＴＳ１６用于傳信令碼；ＴＳ１—ＴＳ１５傳前１５個話路的語聲數(shù)字碼，ＴＳ１７—ＴＳ３１傳后１５個話路的語聲數(shù)字碼，顯然，在３２個時隙中只有３０個時隙用于傳語聲，稱為３０話路３２時隙，記作ＰＣＭ３０／３２。
將所有話路都抽樣一次的時間叫幀長，也就是同一個話路抽樣兩次的時間間隔。因為每個話路的抽樣頻率是８０００Ｈｚ，即每秒抽樣８ ０００次，所以兩個抽樣值之間的時間間隔是１／８ ０００，等于１２５μｓ，這也就決定了幀長是１２５μｓ。由于編碼需要時間，所以每個樣值應(yīng)達到一定的寬度，這個時間寬度就是時隙，即每個話路在一幀中所占的時間，等于３．９１（１２５／３２）μｓ。每個時隙的樣值編８位碼，因此每位碼占用的時間是４８８ｎｓ（３．９１μｓ／８）。
２．ＴＳ０
偶幀ＴＳ０用于傳幀同步碼。其中ｘ２—ｘ８固定發(fā)００１１０１１，這７位碼組就是幀同步碼。收端就是通過檢測幀同步碼組來實現(xiàn)同步的。ｘ１留作國際通用，不用時為１。
奇幀ＴＳ０用于傳監(jiān)視碼、對告碼等。其中ｘ２固定發(fā)１，稱為監(jiān)視碼，它用于輔助同步過程的實現(xiàn)。ｘ３＝Ａ１，用于傳對告碼，正常同步時為０，不正常即失步時為１。其他幾位碼ｘ１、ｘ４—ｘ８可用于低速率數(shù)據(jù)通信，不用時為１。
對告碼的作用是：通話要正常進行，必須兩個方向都通暢，如果一個方向有故障，就必須通過對告碼來告訴對方。
顯然，同步、監(jiān)視、對告碼周期都是２５０μｓ。
３．ＴＳ１６
要建立一個通話過程，信令信息的正確傳送是必須的。在以前的模擬傳輸及模擬交換中，信令主要是直流或直流脈沖信號，如摘機、掛機信號、撥號脈沖等。也就是說，信令是以模擬信號的形式傳送的。而在ＰＣＭ通信中，信令信息也是借助數(shù)字通道來傳送的，它可和語聲信息一樣占用相同的時隙進行傳送，如第１路語聲信息和信令信息都占用ＴＳ１傳送，２４路ＰＣＭ通信的信令就是采用這種方式；語聲信息也可以和信令分開傳送，在３２路ＰＣＭ通信中，３０路信令都是在ＴＳ１６中傳送的。從抽樣定理中已經(jīng)知道，對于語聲信息，抽樣頻率為８０００Ｈｚ，即語聲樣值是每隔１２５μｓ抽取一次的。而理論和實踐表明：對每一路信令，抽樣頻率取５００Ｈｚ，即２ｍｓ抽樣一次就夠了。在數(shù)字通信中，每一路信令都先轉(zhuǎn)換為４位數(shù)字信號，放在ＴＳ１６的４個比特中，這樣，ＴＳ１６的８位可以放下兩路數(shù)字信令，３０路的信令共需１５個ＴＳ１６。再將這１５個幀前面加上一幀作為標志，就構(gòu)成了一個復(fù)幀，這個復(fù)幀稱為信令復(fù)幀。它所含的１６幀稱為子幀，用Ｆ０—Ｆ１５來表示，具體安排如下：
Ｆ０中，ＴＳ１６的ｘ１—ｘ４傳復(fù)幀同步碼組“００００”，其作用是保證信令正確傳送，即保證收發(fā)信令同步；ｘ６＝Ａ２，傳復(fù)幀對告碼，ｘ６＝０表示復(fù)幀同步，ｘ６＝１表示復(fù)幀不同步；ｘ５、ｘ７、ｘ８備用，不用時暫定為１。
Ｆ１中，ＴＳ１６的ｘ１—ｘ４傳第１路信令，ｘ５—ｘ８傳第１６路信令。Ｆ２中，ＴＳ１６的ｘ１—ｘ４傳第２路信令，ｘ５—ｘ８傳第１７路信令……Ｆ１５中，ＴＳ１６的ｘ１—ｘ４傳第１５路信令，ｘ５—ｘ８傳第３０路信令。
這樣，一個信令復(fù)幀正好把３０路信令傳一遍，其周期為２ｍｓ，即信令抽樣頻率為５００Ｈｚ。３０／３２路ＰＣＭ基群幀結(jié)構(gòu)如圖２所示。
信令的傳送方式按語聲通道和信令通道的關(guān)系可分為隨路信令方式和共路信令方式。在隨路信令中，語聲信道和信令信道的相對關(guān)系是固定的，如在有些模擬通信中，語聲信息和信令信息使用的是同一個信道，這是典型的隨路信令。這種信令方式利用率不高。而在共路信令中，語聲信道和信令信道沒有明確的對應(yīng)關(guān)系，通常多路信號共用一個專門的信道，誰需要就分配給誰用，這樣就大大提高了信令信道和信令設(shè)備的利用率，同時由于信令信道和語聲信道分開，帶來了很大的靈活性，適應(yīng)于開通各種新業(yè)務(wù)。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)就是采用共路信令的方式。位置相互對應(yīng)，如圖１所示。我們稱之為同步動作。
