GB T 9540-1988 同步数据传输数据信号速率高于72千比特-秒使用60～108 kHz基群电路的宽带调制解调器.pdf

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1、中华人民共和国国家标准同步数据传输数据信号速率高于千比特 秒使用 基群电路的宽带调制解调器发布 实施国家标准局 发布中华人民共和国国家标准同步数据传输数据信号速率高于千比特 秒使用 基群电路的宽带调制解调器国家标准局 批准 实施本标准等效采用国际标准 建议 年版适用范围本标准适用于在 基群电路上数据信号速率高于 的同步数据传输设备 基群参考导频为引用标准在数据通信领域中通常同集成电路设备一起使用的非平衡双流接口电路的电气特性在数据通信领域中通常同集成电路设备一起使用的平衡双流接口电路的电气特性用于 基群电路的 数据传输的调制解调器系列数字接口的物理 电气特性国家网络对国家系统中稳定性和回波损耗

2、的影响宽频谱信号 数据 传真等 在宽带基群键路上的传输传输宽频谱信号的基群键路特性数据通信 插针和 插针 接口连接器及插针分配用于高速数据终端设备的连接的插针分配主要特性在四线 基群频带电路上 以双工 固定载波方式传送任何类型的高速同步数据基本的数据信号速率可达含有自适应均衡器第 类部分响应脉幅单边带信号及其调制含有能组合现有一些数据信号速率的无开销的复接器可供选用可供选用的话音通道数据信号速率建议使用的同步数据信号速率为 和 经管理部门同意的某些应用 数据信号速率可达 见第 章注所有数据信号速率的允许容差为扰码器 解扰器为了取得比特序列的独立性和避免线路上出现高幅度频谱分量并使自动均衡器保持

3、收敛 应使用附录 补充件所述的逻辑安排对数据进行扰码和解扰编码方法由扰码器送出的二进制比特流 被分成连续的两个比特 和 所组成的双比特组来传输 在时间上 为扰码器首先发送的比特每个双比特组 分配给一个幅度电平 如表 所示表等效幅度电平预编码电路把信号流 变换为另一种四进制信号流 符合下式的关系式中 表示模 和表示 或 的第 个码元所产生的四进制信号流 可以被处理成基带信号基带信号的形成等效基带信号形成过程是以二进制编码的部分脉冲响应为基础即第 类部分响应其时间函数和频谱函数分别由以下两式确定和式中 调制速率参照等效的基带信号认为调制解调器可以这样来实现 即调制解调器输入端上的二进制信号被变换成

4、线路信号其输出端上的二进制信号则由线路信号变换而来并不出现实际的基带信号由上述过程形成的基带信号将呈现 个电平见表基带信号的形成在发送器完成表电平比特值在 频带内的线路信号在调制解调器的线路输出端在 的频带内线路信号相当于一个单边带信号 其载波导频和定时导频按表 规定表数据速率 零值的频率 最大值的频率 载波导频 定时导频选用和和和和和编码器输出端出现的四进制符号 所对应理论上的线路信号频谱的振幅是正弦形的 理论上的线路信号频谱的零值点和最大值点列于表在 的频带内实际频谱相对于 条所规定的理论频谱的幅度失真不应超过而群时延失真不应超过 对于中心位于 条所述的最大值频率点之一频带宽度等于使用频带

5、 的每一个频带 上述两项要求都必须满足线路信号的标称电平应为 实际电平应当在标称电平的 之内应当在线路信号上加入一个载波导频该导频的频率与发送端被调制载频 相同其幅度相对于 条中所述的实际电平为 在发送端被调制载波和导频载波之间的相对相位不应随时间变化注 如果选用的数据信号速率为 则载波导频应为应当在线路信号上加入一个定时导频该导频与载频的频差等于发送端调制速率的二分之一 其幅度相对于 条中规定的实际电平为定时导频和载波导频之间的关系在发送端应不随时间变化基群参考导频应当采取措施以利于插入来自外部信号源的 基群参考导频对于基群参考导频的保护应符合 附录 补充件 的规定注 在以 的数据信号速率工

6、作时 必须从信道中消除基群参考导频可选用的话音通道业务话音通道可以是本系统应用的一个整体部分并且可供选用 该信道相应于 路单边带调幅系统的通道 其频带在 虚载频为 之内 它可以发送最大平均为的连续话音信号或发送脉冲信号音为了避免峰值信号引起系统过载应该使用切割高于 电平的限幅器为了避免不稳定的问题出现 该信道只能与四线设备相连接发送滤波器应当使加到发送输入端子上任何频率的电平为 时都不会产生超过下列的一些电平值在相邻基群中在导频 附近在 的数据频带内当使用 的数据信号速率时这项要求适用于 频带内如果在信道的接收方向使用同样的滤波器 话音频带将受到充分保护在音频输入端与基群频带输出端之间或在基群

7、频带输入端与音频相出端之间所测得的衰减频率特性相对于 的限额为频带内和 之间注 当调制解调器安装在中继站时 话音通道应当延伸到用户住宅邻道干扰在 和 频带内相邻信道的干扰应符合 建议 的有关规定线路特性调制解调器将允许在与 建议 中规定的假想参考电路相类似的电路上以高达的数据信号速率正常工作注 建议 中规定最多为 个直通基群滤波器 但这个数字有待进一步研究 且可能修改这种调制解调器允许在具有最多 个直通基群滤波器的电路上以 的数据信号速率工作对于 数据信号工作的线路特性未作规定同步信号同步信号的传送由调制解调器开始当正在接收的调制解调器检测到需要重新同步的状态时 它应使电路 转变为断状态并产生

8、同步信号对于各种数据信号速率同步信号都被分成三部分见表表第一部分 第二部分 第三部分一二三部分的总和线路信号类型 只有载波和定时导频载波和定时导频及交替出现的电平载波和定时导频及扰码的二进制数据信号速率 时间 大约符号间隔数第一部分发送载波导频定时导频以及相当于在编码器输入端所加双比特 的数据信号第二部分由载波导频定时导频以及相当于在编码器输入端所加双比特 的两个信号电平和 间的交替信号组成第三部分由载波导频定时导频和扰码的二进制 信号组成在这一部分开始扰码器移位寄存器必须置位全 见附录 补充件不利状态检测器的计数器必须置为全 见附录 补充件预编码器必须置为全在第三部分开始时 被处理的等效基带

9、信号含有连续 个 电平随后为电平在第三部分结束时电路 转变为通 状态 用户数据可以出现在扰码器的输入端可选用的多路复用多路复用的选择应能分别地用来把通用的 或 的标称基群频带数据信号速率组合为如表 所列的集合比特流进行传输 这些多路复用器应当是同步的无开销的 比特交错的装置在使用调制解调器内部处理的信号时多路复用器应当不需要成帧并允许每个子信道的比特率正好是合成比特率的一半两个端口的复接器把自 端口和 端口来的比特分别用作第 章中规定的双比特的 和发送缓冲器在每条多路复用端口的发送器都应有一个容量适当的数据缓冲器用来吸收相位变化和一定限度范围内的频率偏差 当电路 从断状态转变为通 状态时 缓冲

10、器应被初始化缓冲器溢出时可使缓冲器重新置位注 此缓冲器可以根据 的重新同步信号重新初始化发送端口定时安排表 列出了所有可能的端口组合和主要的 发送定时时钟安排表端口的发送器信号码元定时的来源用于电路 上的时钟内发送器信号码元定时的来源内部发送时钟 端口的发送缓冲器来自内部的 独立定时 不需要外部的 选定端口电路 不需要接收器定时 环回的定时 不需要来自内部的 独立定时 需要外部的 选定端口的电路除了向 提供电路的端口外 所有端口都需要接收器定时 环回的定时 需要注 在这些使用场合 所需要的定时也可来自另一个数字接口要求接口电路表见表本接口电路表对主信道或子信道接口均有效表接口电路 说明信号地线

11、或公共回线公共回线公共回线发送数据接收数据请求发送发送准备好数据设备准备好数据信道接收线路信号检测器发送器信号码元定时 来自发送器信号码元定时 来自接收器信号码元定时 来自接收器信号码元定时 来自环回 维护测试本地环回测试指示器注 当调制解调器安装在中继站 并对于数据信号速率和话音信道设备无限制时 这些设备应安装至用户住宅这种方法在实施时应按国家规定进行这条线供选用在使用 规定的电特性的地方 需要使用接口电路 和在子信道中不必要的在主调制解调器的同步过程中 所有端口的接口处都置以电路 断 状态信号在多路复用器的所有端口上都提供电路 但是 对于个别端口的测试 电路 可按端口启动 对于整个调制解调

12、器的测试 所有电路 都要同时启动电气特性建议符合 和 或 规定的电特性同 规定的连接器及插针分配方案一起使用有关电路 和 的发生器和接收器应当符合 的规定在电路 和 的情况下 发生器应符合 或 的规定 接收器应符合 的第一类接收器或 中无端接的规定在所有其它电路的情况下 的规定适用 其接收器应依照 规定的第二类接收器构成注 在过渡期内 规定的接口电路电特性可同 规定的连接器及插针分配方案一起选用可选用的脉冲编码调制 接口建议使用的数据信号速率为 的同步速率对于需要端对端同时传输 和 的定时以及 数据的那些同步网络建议使用的内部数据信号速率在 数据流的每 比特的第一比特之前插入一个额外的比特 以

13、得到相应的数据格式比特 按照图 所示的码型传送定位信息和内部管理信息图内部管理比特 的使用由管理部门之间双方协商确定 当不使用这些比特时应使其值为 成帧的方法在本标准中未做规定当不需要传送 的定时信号时数据信号速率可以是本接口应当符合 建议 规定的数据信号速率为 时的功能要求和电气特性要求如果端对端传输不使用 定时信号则调制解调器既不提供也不使用接口两端的 定时信号电路 的门限及响应时间门限当数据线路信号电平大于 时 电路 为 通 状态 当数据线路信号电平低于时电路 为断 状态注 相应的载波导频电平分别为 和 介于上述电平值之间时的电路 的状态未作规定 只是信号检测器应当呈现滞后作用 使得从

14、断 状态跃变到 通 状态时的电平比从 通 状态到 断 状态时的电平至少大 为了测量检测器的门限 应当使用带有载波导频和定时导频的已调数据信号 载波导频和定时导频的电平值由上述 条和 条规定的值确定响应时间通到断断到通对于起始均衡 在电路 上出现用户数据之前电路 必须处于通状态对于数据传送期间的再次均衡 电路 应当保持在通 状态 在此期间可以把电路 钳位至二进制 状态在线路信号中断至少大于从通到断的响应时间之后当不需要进行重新均衡时具体数值正在研究之中当需要进行重新均衡时在电路 上出现用户数据之前电路 必须处于通状态电路 的响应时间是指在调制解调器的接收输入端出现或消失线路信号与电路 上出现相应

15、的通或 断状态之间的时间间隔 线路信号电平应当介于比接收线路信号检测器的实际门限高的电平值和接收信号最大允许电平之间电路 的响应时间通 到 断的响应时间小于或等于断 到 通的响应时间小于或等于均衡器应在接收器中提供自适应均衡器接收器应具有检测均衡丢失并在其相关的本地发送器中启动同步信号序列的手段接收器应具有检测来自远端发送器的同步信号序列和启动其相关的本地发送器中同步信号序列的方法 本地的同步信号序列可以在接收远端送来的同步信号序列期间的任何时候启动两个调制解调器中的任何一个都可启动同步信号序列 当接收器检测到均衡丢失时该调制解调器启动同步信号 在启动同步信号以后调制解调器将等待从远端发送器送

16、来的同步信号如果调制解调器在预计的最大双向传播时延加上两倍同步信号检测时间的间隔内尚未收到远端发送器送来的同步信号它便发送另一次同步信号如果调制解调器未能按接收的信号序列实现同步 它便发送另一次同步信号如果调制解调器在还未启动同步信号时就收到了同步信号而且接收器正确地实现了同步 则调制解调器就只发回一个同步序列给设计人员提供的附加资料输入电平变化在正常情况下输入电平的阶跃变化应在 范围内 输入电平的缓慢变化应在 范围内 并包括发送器输出电平的容差来自相邻基群频带的干扰在 和 的频带范围内电平为 的正弦信号可能与数据线路信号一起出现在接收器的输入端附录扰码过程补充件定义施加的数据比特在考虑时刻已

17、施加于扰码器但尚未影响发送的数据比特下一个发送比特对施加的数据比特进行扰码而将要发送的比特较早发送的一些比特比下一个发送的比特更早发送的那些比特这些按相反的时间次序编号 即第一个较早发送的比特是位于下一个发送比特之前的那个比特不利状态在较早发送的比特中 出现某些重复码型中的任何一种码型扰码过程下一个发送比特的二进制数值应当是这样的数值即当它与第 个和第 个较早发送的比特以及施加的数据比特一起考虑时除出现不利状态外 能产生出奇数校验 在出现不利状态时下一个发送比特的二进制数值应产生偶数校验 而不是奇数校验当 代表从 到 包括 在内的全部整数时只在第 和第 个较早发送的比特的二进制数值彼此都相同时

18、 不利状态才会出现 应该是这样的数值即当 时第 个和第 个较早发送的比特具有相反的二进制数值且 为 或任意正整数在开始时即在尚未发送较早的比特时可以用任一 比特的码型来代表较早发送的比特 此时也可以假设当 代表高至任意数值的全部整数时 第 个和第 个较早发送的比特已具有相同的二进制数值 在开始时 也可以对解扰过程作类似的假设注 由此可见 在正确地接收到至少 个比特之后 而且在这些比特中被另外 个比特分隔开的任何二个比特的二进制数值均不相同 才能正确地对接收到的数据进行解扰由于在测试开始时 级的移位寄存器可能的初始状态很多 所以不可能设计出一种令人满意的测试码型来检验不利状态检测器 的工作 对于

19、有可能使扰码器和解扰器进行旁路并将扰码器连接成和解扰器一样的那些调制解调器 可以将用下述方法发送 的测试码型并使扰码器的 旁路 如果解扰器的正确地工作 则解扰的测试码型中每 个比特将有一个码元的差错 即对于按 的速率操作的调制解调器 每分钟有 个差错 这表明解扰器在正确地工作 扰码器 的操作情况可以通过扰码器连接成和解扰器一样 而且解扰器被旁路的相类似方式进行检验扰码器和解扰器电路图 只作示意说明 若采用别的技术 其逻辑安排可以选用其他方案注 时钟的负跃变 即 到 的跃变 与数据的跃变相一致 该电路是自同步图 扰码器和解扰器电路实例附加说明本标准由国家标准局提出本标准由电子工业部第三十研究所负责起草