第 4章 准同步数字复接 PDH
4.1 复接的基基概念
4.2 同步复接与异步复接
4.3 PCM高次群
4.4 PCM零次群、子群
4.1 复接的基本概念
数字复接技术就是把低次群 PCM码流变换成高次群 PCM码流的技术。
国际上主要有两大复接体系：准同步数字复接体系 PDH和同步数字复接体系 SDH。
4.1.1 PCM复用与数字复用
1 PCM复用
基群所采用的对各路信号分别进行抽样、
量化编码，在这个过程中进行合路，达到多路复用的目的。
这种对 120路语声信号直接编码复用的方法，叫做 PCM复用。
2 数字复用
数字复用就是将几个经 PCM复用后的信号
（例如 PCM30/32路基群）进行时隙叠加合成，
即对低次群的码元进行压缩，然后在时隙的
数字复用是采用数字复接的方法，即码元合成的方法来实现的，所以又叫做数字复接。
4.1.2 数字复接系统的构成
1
数字复接系统由复接器（ Digital
Multiplexer）和分接器（ Digital
Demultiplexer）两部分组成，
图 4-1 数字复接系统方框图
数字复接器的功能是把两路或两路以上的低次群数字信号，按时分复用方式，合并成一路高次群数字信号。
数字复接器主要由定时、码速调整和复接等单元组成。
数字分接器是由同步、定时、分接和恢复等单元组成的。
2 低次群数字信号的复接类型图 4-2 数码率相同的低次群复接图 4-3 数码率不同的低次群复接
将低次群复接到高次群时，必须采取适当的措施来调整各低次群系统的码速使其同步。这种系统与系统间的同步
系统同步的方法有两种，即同步复接和异步复接。
4.1.3 数字复接方式
1 数字复接方式
（ 1）
按位复接又叫做“比特单位复接”，用这种方法每次每个支路依次复接一位码形成高次群。
优点是设备简单，要求码速调整电路的存储容量小，较易实现，（ PDH）。
它的缺点是破坏了一个字节的完整性，
不利于以字节为单位的信号的处理和交换。
（ 2）
按字复接是每次轮流复接每个支路的一个码字，即 8位码，形成高次群。
缺点是要求缓存器有较大的存储容量，优点是保证了一个码字的完整性，有利于以字节为单位的信号的处理和交换。
（ SDH）
（ 3）
按帧复接是每次轮流复接每个支路的一个帧。用得很少。
2 准同步数字复接体系（ PDH）
根据信号传输的需要，有不同话路数和不同速率的信号，由低向高逐级复接，形成一个系列（或等级），称为数字复接系列。
图 4-4 复接方式示意图表 4-1 数字复接系列一次群
（基群）
二次群 三次群 四次群 五次群日本 24路
1.544Mbit/s
96路 (24× 4)
6.312Mbit/s
480路 (96× 5)
32.064Mbit/s
1440路 (480× 3)
97.728Mbit/s
5760路 (440× 4)
397.200 Mbit/s
北美 24路
1.544Mbit/s
96路 (24× 4)
6.312 Mbit/s
672路 (96× 7)
44.736 Mbit/s
4032路 (672× 6)
274.176 Mbit/s
欧洲中国
30路
2.048
Mbit/s
120路 (30× 4)
8.448 Mbit/s
480路 (120× 4)
34.368 Mbit/s
1920路 (480× 4)
139.264 Mbit/s
7680路 (1920× 4)
564.992 Mbit/s
准同步数字复接系列具有如下优点：
①易于构成通信网，便于支路信号的分支与插入，并且复用倍数适中（一般在 3～ 5倍之
② 电视信号、可视电话信号和频分制载波信号能与某个高次群相适应；
③ 传输速率能与对称电缆、同轴电缆、微波、
波导和光纤等传输媒介的传输容量相匹配。
图 4-5 PCM复接体制
4.2 同步复接与异步复接
4.2.1 同步复接技术
同步复接中虽然发送端被复接的各低次群支路信号的数码率是完全一致的，
但复接后的数字码序列中还要插入帧同步码、告警码等附加码元，
使得信号的数码率增加，所以在复接过程中要进行码速变换。
在接收端要将经复接后的高次群信号进行分接，取出附加码元，并恢复各低次群支图 4-6 码速变换示意图图 4-7 码速恢复示意图
2 同步复接二次群帧结构图 4-8 同步复接二次群帧结构
3
图 4-9 二次群同步复接器、分接器原理框图
复接器由定时时钟电路、缓冲存储器、
帧同步码产生电路、勤务码产生电路、复接合成及输出电路组成。
分接器由再生电路、定时时钟电路、帧同步电路、分群分接电路、缓冲存储器及勤务码检出电路等组成。
4.2.2 异步复接技术
1
在复接前要进行码速调整。
码速调整是用插入一些码元的方法将一次群的速率由 2 048kbit/s左右统一调整成 2
112kbit/s。
（ 1）
正码速调整是指通过只插入脉冲的方法，
对码速进行调整。
图 4-10 正码速调整电路和码速恢复电路
码速调整电路的主体是缓冲存储器，此外，还有复接时钟产生电路，读、写时钟控制电路等。
图 4-11 正码速调整时间关系
码速恢复电路的主体是缓存器。
锁相环的任务就是使脉冲间隔均匀化。
锁相环电路主要由鉴相器、低通滤波器及压控振荡器 VCO等部分组成。
异步复接的码速调整和同步复接的码速变换有根本的区别。
（ 2）正 /
正 /负码速调整指同时使用插入脉冲和扣除脉冲的方法对支路码速进行调整。
图 4-12 正 /负码速调整帧结构示意图
（ 3）正 /0/
4.2.3 异步复接二次群帧结构
PCM异步复接二次群是由四个 PCM基群复接而成的。
图 4-13 基群支路子帧码位示意图图 4-14- 异步复接二次群帧结构
4.2.4 二次群异步复接系统构成
4.2.5 复接抖动
采用正码速调整的异步复接系统，在复接分接过程中会产生一种定时时钟脉冲间隔不均匀的现象。这种现象被称为插入定时抖动，简称插入抖动。
图 4-15 二次群异步复接系统构成框图图 4-16 扣除插入脉冲后的时钟脉冲序列图 4-17 锁相环方框图图 4-18 抖动分量频谱示意图
4.3 PCM高次群
4.3.1 PCM三次群帧结构
PCM三次群复接速率为 34.368
Mbit/s，有 480个话路，它是由 4个支路速率为 8.448± 30× 10-6Mbit/s的二次群分别
将其速率统一调整成 8.592Mbit/s，然后按位复接成三次群的。
图 4-19 异步复接三次群帧结构图 4-20 PCM三次群异步复接设备方框图
4.3.2 PCM四次群帧结构
PCM四次群复接速率为
139.264Mbit/s，有 1 920个话路，它是由 4个支路速率为 34.368± 20× 10-
6Mbit/s的三次群分别进行码速调整，
将其速率统一调整成 34.816Mbit/s，然图 4-21 异步复接四次群帧结构
4.3.3 PCM五次群帧结构
PCM五次群复接速率为 564.922Mbit/s，
有 7.680个话路，它是由 4个支路速率为
136.264± 15× 10-6 Mbit/s的四次群分别进行码速调整，
将其速率统一调整成 141.2305Mbit/s，
4.3.4 PCM高次群接口码型表 4-2 接口码型群路等级 一次群 (基群 ) 二次群 三次群 四次群接口速率
(Mbit/s)
2.048 8.448 34.368 139.264
接口码型 HDB3 DCB3 HDB3 CMI
图 4-22 异步复接五次群帧结构
4.4 PCM零次群、子群
通常将 64 kbit/s数据码流称为 PCM零次群。
通常将速率介于 64 kbit/s和 2 048
kbit/s之间的信号称为 PCM子群。
4.4.1 PCM零次群
为了有效地利用 PCM信道传送低速数据，
64
kbit/s JP〗 的话路通道在 PCM信道中传输，
1 数据时分复用的时隙分配方式
根据时隙的长短，数据时分复用可以分为 3种。
（ 1） 比特复用 TDM。
（ 2） 字符复用 TDM
（ 3） 数据块复用 TDM。
数据时分复用向低速信道分配时隙的方式有两种。
① 时隙固定分配。
② 时隙按需分配。
2
数据时分复用方式也分为同步数据时分复用和异步数据时分复用。
同步数据时分复用是指由复用设备向各数据终端提供时钟，即各路低速数据时钟与
TDM设备时钟保持严格的同步关系，复用时只
异步数据时分复用是指各路低速数据时钟相互不同步，并且与复用设备时钟不同步，
复用时需要对数据信号进行速率适配处理。
ITU-T X.50和 X.51规定，采用（ 6+2）和
（ 8+2）包封格式将同步的用户数据流复用成
64kbit/s
图 4-23 两种包封格式表 4-3 （ 6＋ 2）包封组构成
F1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 S1
F2 A7 A8 B1 B2 B3 B4 S2
F3 B5 B6 B7 B8 C1 C2 S3
F4 C3 C4 C5 C6 C7 C8 S4
图 4-24 64 kbit/s复用帧结构图 4-25 零次群复用方框图
4.4.2 PCM子群
子群速率的选择因素。
（ 1） 复接速率与其他等级相配合并有一定
（ 2）
（ 3） 与某些传输介质相匹配，
图 4-26 PCM10子群帧结构
4.1 复接的基基概念
4.2 同步复接与异步复接
4.3 PCM高次群
4.4 PCM零次群、子群
4.1 复接的基本概念
数字复接技术就是把低次群 PCM码流变换成高次群 PCM码流的技术。
国际上主要有两大复接体系：准同步数字复接体系 PDH和同步数字复接体系 SDH。
4.1.1 PCM复用与数字复用
1 PCM复用
基群所采用的对各路信号分别进行抽样、
量化编码，在这个过程中进行合路，达到多路复用的目的。
这种对 120路语声信号直接编码复用的方法，叫做 PCM复用。
2 数字复用
数字复用就是将几个经 PCM复用后的信号
（例如 PCM30/32路基群）进行时隙叠加合成，
即对低次群的码元进行压缩，然后在时隙的
数字复用是采用数字复接的方法，即码元合成的方法来实现的，所以又叫做数字复接。
4.1.2 数字复接系统的构成
1
数字复接系统由复接器（ Digital
Multiplexer）和分接器（ Digital
Demultiplexer）两部分组成，
图 4-1 数字复接系统方框图
数字复接器的功能是把两路或两路以上的低次群数字信号，按时分复用方式，合并成一路高次群数字信号。
数字复接器主要由定时、码速调整和复接等单元组成。
数字分接器是由同步、定时、分接和恢复等单元组成的。
2 低次群数字信号的复接类型图 4-2 数码率相同的低次群复接图 4-3 数码率不同的低次群复接
将低次群复接到高次群时，必须采取适当的措施来调整各低次群系统的码速使其同步。这种系统与系统间的同步
系统同步的方法有两种，即同步复接和异步复接。
4.1.3 数字复接方式
1 数字复接方式
（ 1）
按位复接又叫做“比特单位复接”，用这种方法每次每个支路依次复接一位码形成高次群。
优点是设备简单，要求码速调整电路的存储容量小，较易实现，（ PDH）。
它的缺点是破坏了一个字节的完整性，
不利于以字节为单位的信号的处理和交换。
（ 2）
按字复接是每次轮流复接每个支路的一个码字，即 8位码，形成高次群。
缺点是要求缓存器有较大的存储容量，优点是保证了一个码字的完整性，有利于以字节为单位的信号的处理和交换。
（ SDH）
（ 3）
按帧复接是每次轮流复接每个支路的一个帧。用得很少。
2 准同步数字复接体系（ PDH）
根据信号传输的需要，有不同话路数和不同速率的信号，由低向高逐级复接，形成一个系列（或等级），称为数字复接系列。
图 4-4 复接方式示意图表 4-1 数字复接系列一次群
（基群）
二次群 三次群 四次群 五次群日本 24路
1.544Mbit/s
96路 (24× 4)
6.312Mbit/s
480路 (96× 5)
32.064Mbit/s
1440路 (480× 3)
97.728Mbit/s
5760路 (440× 4)
397.200 Mbit/s
北美 24路
1.544Mbit/s
96路 (24× 4)
6.312 Mbit/s
672路 (96× 7)
44.736 Mbit/s
4032路 (672× 6)
274.176 Mbit/s
欧洲中国
30路
2.048
Mbit/s
120路 (30× 4)
8.448 Mbit/s
480路 (120× 4)
34.368 Mbit/s
1920路 (480× 4)
139.264 Mbit/s
7680路 (1920× 4)
564.992 Mbit/s
准同步数字复接系列具有如下优点：
①易于构成通信网，便于支路信号的分支与插入，并且复用倍数适中（一般在 3～ 5倍之
② 电视信号、可视电话信号和频分制载波信号能与某个高次群相适应；
③ 传输速率能与对称电缆、同轴电缆、微波、
波导和光纤等传输媒介的传输容量相匹配。
图 4-5 PCM复接体制
4.2 同步复接与异步复接
4.2.1 同步复接技术
同步复接中虽然发送端被复接的各低次群支路信号的数码率是完全一致的，
但复接后的数字码序列中还要插入帧同步码、告警码等附加码元，
使得信号的数码率增加，所以在复接过程中要进行码速变换。
在接收端要将经复接后的高次群信号进行分接，取出附加码元，并恢复各低次群支图 4-6 码速变换示意图图 4-7 码速恢复示意图
2 同步复接二次群帧结构图 4-8 同步复接二次群帧结构
3
图 4-9 二次群同步复接器、分接器原理框图
复接器由定时时钟电路、缓冲存储器、
帧同步码产生电路、勤务码产生电路、复接合成及输出电路组成。
分接器由再生电路、定时时钟电路、帧同步电路、分群分接电路、缓冲存储器及勤务码检出电路等组成。
4.2.2 异步复接技术
1
在复接前要进行码速调整。
码速调整是用插入一些码元的方法将一次群的速率由 2 048kbit/s左右统一调整成 2
112kbit/s。
（ 1）
正码速调整是指通过只插入脉冲的方法，
对码速进行调整。
图 4-10 正码速调整电路和码速恢复电路
码速调整电路的主体是缓冲存储器，此外，还有复接时钟产生电路，读、写时钟控制电路等。
图 4-11 正码速调整时间关系
码速恢复电路的主体是缓存器。
锁相环的任务就是使脉冲间隔均匀化。
锁相环电路主要由鉴相器、低通滤波器及压控振荡器 VCO等部分组成。
异步复接的码速调整和同步复接的码速变换有根本的区别。
（ 2）正 /
正 /负码速调整指同时使用插入脉冲和扣除脉冲的方法对支路码速进行调整。
图 4-12 正 /负码速调整帧结构示意图
（ 3）正 /0/
4.2.3 异步复接二次群帧结构
PCM异步复接二次群是由四个 PCM基群复接而成的。
图 4-13 基群支路子帧码位示意图图 4-14- 异步复接二次群帧结构
4.2.4 二次群异步复接系统构成
4.2.5 复接抖动
采用正码速调整的异步复接系统，在复接分接过程中会产生一种定时时钟脉冲间隔不均匀的现象。这种现象被称为插入定时抖动，简称插入抖动。
图 4-15 二次群异步复接系统构成框图图 4-16 扣除插入脉冲后的时钟脉冲序列图 4-17 锁相环方框图图 4-18 抖动分量频谱示意图
4.3 PCM高次群
4.3.1 PCM三次群帧结构
PCM三次群复接速率为 34.368
Mbit/s，有 480个话路，它是由 4个支路速率为 8.448± 30× 10-6Mbit/s的二次群分别
将其速率统一调整成 8.592Mbit/s，然后按位复接成三次群的。
图 4-19 异步复接三次群帧结构图 4-20 PCM三次群异步复接设备方框图
4.3.2 PCM四次群帧结构
PCM四次群复接速率为
139.264Mbit/s，有 1 920个话路，它是由 4个支路速率为 34.368± 20× 10-
6Mbit/s的三次群分别进行码速调整，
将其速率统一调整成 34.816Mbit/s，然图 4-21 异步复接四次群帧结构
4.3.3 PCM五次群帧结构
PCM五次群复接速率为 564.922Mbit/s，
有 7.680个话路，它是由 4个支路速率为
136.264± 15× 10-6 Mbit/s的四次群分别进行码速调整，
将其速率统一调整成 141.2305Mbit/s，
4.3.4 PCM高次群接口码型表 4-2 接口码型群路等级 一次群 (基群 ) 二次群 三次群 四次群接口速率
(Mbit/s)
2.048 8.448 34.368 139.264
接口码型 HDB3 DCB3 HDB3 CMI
图 4-22 异步复接五次群帧结构
4.4 PCM零次群、子群
通常将 64 kbit/s数据码流称为 PCM零次群。
通常将速率介于 64 kbit/s和 2 048
kbit/s之间的信号称为 PCM子群。
4.4.1 PCM零次群
为了有效地利用 PCM信道传送低速数据，
64
kbit/s JP〗 的话路通道在 PCM信道中传输，
1 数据时分复用的时隙分配方式
根据时隙的长短，数据时分复用可以分为 3种。
（ 1） 比特复用 TDM。
（ 2） 字符复用 TDM
（ 3） 数据块复用 TDM。
数据时分复用向低速信道分配时隙的方式有两种。
① 时隙固定分配。
② 时隙按需分配。
2
数据时分复用方式也分为同步数据时分复用和异步数据时分复用。
同步数据时分复用是指由复用设备向各数据终端提供时钟，即各路低速数据时钟与
TDM设备时钟保持严格的同步关系，复用时只
异步数据时分复用是指各路低速数据时钟相互不同步，并且与复用设备时钟不同步，
复用时需要对数据信号进行速率适配处理。
ITU-T X.50和 X.51规定，采用（ 6+2）和
（ 8+2）包封格式将同步的用户数据流复用成
64kbit/s
图 4-23 两种包封格式表 4-3 （ 6＋ 2）包封组构成
F1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 S1
F2 A7 A8 B1 B2 B3 B4 S2
F3 B5 B6 B7 B8 C1 C2 S3
F4 C3 C4 C5 C6 C7 C8 S4
图 4-24 64 kbit/s复用帧结构图 4-25 零次群复用方框图
4.4.2 PCM子群
子群速率的选择因素。
（ 1） 复接速率与其他等级相配合并有一定
（ 2）
（ 3） 与某些传输介质相匹配，
图 4-26 PCM10子群帧结构
