[科普中国]-准同步数字系列

定义

准同步数字系列是数字通信发展初期广泛使用的数字通信制式。所谓“准同步”是指各级的比特速率相对于标准值有一个规定范围的偏差，而且可以是不同的源。这种数字通信制式使数字复用设备可以再数字交换设备之前就能开发应用，因而曾被广泛应用1。

在PDH方式中复用为群路信号的各支路信号的时钟频率有一定的偏差，复用时，为实现同步需在各支路信号中插入一定数量的脉冲。

PDH主要有两种不同的标准，欧洲的E系列和美国的T系列标准，两种系统的互连互通需要相应的信号处理和转换。准同步数字系列有两种基础速率：一种是以1.544 Mb/s为第一级(一次群，或称基群)基础速率，采用的国家有北美各国和日本；另一种是以2.048 Mb/s为第一级(一次群)基础速率， 采用的国家有西欧各国和中国。图册中图1是世界各国商用数字光纤通信系统的PDH传输体制，表中示出两种基础速率各次群的速率、话路数及其关系。对于以2.048 Mb/s为基础速率的制式，各次群的话路数按4倍递增，速率的关系略大于4倍，这是因为复接时插入了一些相关的比特。 对于以1.544 Mb/s为基础速率的制式，在3次群以上，日本和北美各国又不相同， 看起来很杂乱。2

PDH的缺陷PDH的弊端越来越限制通信系统性能的提升，主要表现在以下几个方面：

1.国际互通困难

PDH采用将多个话机终端的信号复用成“群”，将多个“低次群”复用成“高次群”来传输信号。在所有群中，一次群（也称基群）的传输速率最低。3

在图册中图一显示了中国和欧洲使用的一次群的结构。由图可以看出一个一次群中包含有32个时隙，每个时隙传输一路语音信号，容量为8bit。32个时隙中，有两个时隙特殊： 为帧定位时隙，用于系统确定一个一次群的开始； 是信令时隙，用于传输一些信令信息。如果采用一次群通信，系统每秒要传输8000个一次群，则一次群速率为8*32*8000=2.048Mbit/s。3

在图册中中图二是低次群复用成高次群时的复用关系。由图可以看出，在将低次群复用成高次群的过程中，北美和日本的一次群结构相同，速率也相同，是PCM24路体系，但与中国和欧洲使用的PCM30/32路系列却不一样，这就在世界上形成了以不同一次群结构速率为标志的两大体系。另一方面，北美和欧洲虽同属于一个体系中，但复用关系却不一样，例如在形成三次群的过程中，北美是将6个二次群复用成一个三次群，而日本是将5个二次群复用成一个三次群，因此，在北美和日本的体系内部，也有不同的地区性标准。3

在PDH中，由于存在“两大体系，三大地区性标准”使得国际通信困难，阻碍“世界一体化”的发展。

2.无统一的光接口标准，设备横向兼容困难。

PDH系统中，没有世界性的光接口标准，各公司自行开发和生产专用光接口，使得光接口技术不同，一个公司生产的设备无法与其他公司的设备实现横向兼容，使得光接口无法在光路上实现互通。这给组网、管理及网络互通带来了很大的困难。3

3.准同步复用方式，上下电路不便

由图册中图二可以看出，每一个PDH标准中，高次群与低次群的速率之间不是严格的倍数关系。例如中国的二次群是由4个一次群构成，但其速率8.448Mbit/s却大于一次群速率的4倍。这是因为在将低次群复用成高次群时，加入了一些系统开销，用以表示低次群在高次群中的位置。由于速率不匹配和时钟调整困难等原因，PDH的群无法越级解复用。3

4.网络管理能力弱，建立集中式电信管理网困难

从PDH群各次群的形成过程可以看出，在一次群的32个时隙中，只有一个时隙用于传输信令；在将低次群复用成高次群的过程中，虽然系统加入了一些开销，但这些开销主要用于解复用，并非用于传输系统指令。因此，在PDH技术体系中，没有安排很多的用于网路运行、管理、维护的比特，无法通过发送/接收指令的方式检测系统运行情况，网络管理能力弱，系统发生故障时，自动修复的能力很弱。3

PDH与SDH、SONET的比较相比之下，主要有以下几点：

1.传统的PDH网络存在1. 5 Mb /s和 2 Mb /s两大数字体系，因此在PDH网内不存在世界性标准，国际间互通困难。2

2.PDH网不存在世界统一标准的光接口规范。各厂商自行开发的专用光接口在光路上互通时，需要光/电转换器转换成G.703的标准电接口才能互通，缺乏联网灵活性，增加了成本。SDH网内可用一个光接口代替大量电接口，增加了网络灵活性和可靠性，降低了成本。2

3.传统的 PDH复用结构为逐级复用 。除几个低速率级信号采用同步复用外，其它高速率级均采用准同步复用，通常采用码速调整技术，即靠塞入一些额外比特，使各支路信号复用成高速信号与复用设备同步，因此很难以从高速信号中提取低速信号。例如，从140 M /s信号中提取2 M/s信号，必须经过 140 M /s ，34 M /s，8 M b /s，2 Mbit /s逐级解复用，既不经济又不灵活。2

4.PDH帧结构中不存在OAM 的比特。这种先天不足 ,使 PDH无法适应飞速发展的通信业务需求，也难以支持下一代电信传输。而SDH帧结构中安排有丰富的OAM 开销比特，约占信号的5 % ，使网络OAM 能力大大加强，并能实现自愈环形网结构。2

5.后向和前向兼容性。PDH网建立在点到点传输基础上，数字信道利用率低 ,需要多次转接，无法提供最佳传输路由，也难以满足不断出现的各种新业务。SDH信号结构的设计考虑了网络传输和交换应用的最佳性，因而在电信网各个部分都能提供简单、经济和灵活的信号互连和管理。 消除了个体差异，从而出现一个单一的SDH /SONET 基本网络设施。 SDH /SONET既与PDH网能完全兼容，同时还能容纳各种新业务信号与PDH相比，SDH技术特点中最核心的有3条，即：①灵活性的同步复用；②标准化的光接口；③强大的 OAM 能力。2