PCM在機場場區(qū)通信傳輸網(wǎng)絡中的應用分析

殷明哲

摘 要：PCM是脈沖編碼調制的簡寫，這個概念最早提出于二十世紀三十年代，可以說是數(shù)字通信的基礎概念。其在六十年代就已經(jīng)開始應用于市內通話當中，用于容量的擴充，其可讓音頻電纜的芯線傳輸容量擴大到24倍以上。在七十年代后期，各國都開始將其應用到其他領域，例如微波通信、衛(wèi)星通信和光纖通信等等。進入八十年代后，脈沖編碼調直系統(tǒng)已經(jīng)在市內通話終極傳輸中的達到了廣泛應用，也應用到了數(shù)字程控交換機中。

關鍵詞：脈沖編碼調制；抽樣；編碼；譯碼

PCM傳輸網(wǎng)絡現(xiàn)在已經(jīng)應用到了國內部分機場通訊當中，可以用于機場內指揮盲降和下滑、處理通信設備的信號，監(jiān)視跑道面氣象監(jiān)測信號，負責機場區(qū)域內承擔電話通信。所以總結起來，PCM直接將導航、氣象功能和通信電話網(wǎng)絡整合起來，這樣一來就形成了一個完善的網(wǎng)絡業(yè)務體系，不僅可以用于保證航班安全和準點，也預示了機場通信未來的發(fā)展方向。本文首先簡要對其應用原理進行了分析，之后針對機場跑道這傳輸鏈路設計情況進行說明，希望可以給相關工作的開展提供一些參考。

1 PCM傳輸簡介

PCM是直接將模擬信號轉化為數(shù)字信號的一種方法，在數(shù)字化的過程中，其需要經(jīng)過的三個步驟分別為抽樣、量化和編碼，而在實際應用中為了可以讓設備的傳輸容量得到擴大，傳輸設備也會直接將信號進行調制，之后復用這些信號。

1.1 抽樣

經(jīng)過時間連續(xù)的方式來講大量時間軸上的信號進行連續(xù)抽取，來收集時間軸上的離散信號，之后借助于抽樣理論，即可將離散信號用于替換連續(xù)信號，來給信號處理帶來便利。

1.2 量化和編碼過程

Pcm設備當中，量化和編碼兩個步驟是同步進行的，在抽樣完畢后即可得到幅度變化模擬量，將這個模擬量采用有限二進制來表示出來，這個過程就是量化。但是量化過程中由于量化信號和抽樣信號難免存在差值，可以將其稱為量化誤差。在產(chǎn)生量化誤差后，接收端會因此而產(chǎn)生噪音，這就是量化噪音。經(jīng)過增加量化技術即可降低量化誤差，其采用二進制的方式來進行量化，非均勻量化的同時也要才將頻帶盡量拓寬，進而提高整個數(shù)據(jù)傳輸速度，這樣一來，量化噪音減小后，其占用的空間也會進一步縮小。如果要控制幅度差異，則可以采用非均勻量化方式，這樣即可量化間隔化，在幅度小的情況下，量化間隔也會更小。

現(xiàn)在所采用的非均勻量化方式主要分為兩個類型，在日本和美國地區(qū)采用μ律，而中國和歐洲等地采用的則是A律。A律分段方法為13折線，其首先需要將y軸劃分為8段，又將每個段分為等長的16份，分別表示一個量化級，所以計算起來，y軸量化級共計128個；而采用非均勻量化方式進行的量化則采用x軸來表達，結合非均勻量化規(guī)律，則可以實現(xiàn)二分之一分段。量化方式示意圖如圖1所示。

總而言之，量化級共計128個，共可以表達為7位二進制碼，而在y軸則表示為正負的方式，所以極性碼也可以起到表達的作用，所以二進制碼共計8位才能發(fā)揮作用。

1.3 復用

為了使設備能夠進行大容量傳輸，需要把多個接入PCM設備的信號進行時分復用，再接入SDH設備進行傳輸。將信道按照時間進行劃分，從而可以實現(xiàn)時分復用，每個信號在編碼中還是按照順序進行，編碼后信號會占據(jù)一定的時隙，在多個信號利用的情況下，會形成不同的時隙，信號在時隙上傳輸。PCM脈沖編碼調制設備，在對信號模擬后，將信號抽樣，然后通過編碼的方式實現(xiàn)數(shù)字信號的應用，將低速業(yè)務轉換成數(shù)字信號，并裝入64kbit/s通道，再把30路64kbit/s通道復接成2Mbit/s，通過2M同軸電纜，接入到SDH設備然后經(jīng)SDH設備電路中進行碼型變換，變換成適合于光線路傳輸?shù)拇a型，再送入光發(fā)送電路，將電信號變換成光信號，送入光纖傳輸。PCM設備提供時隙交叉功能和各種標準接口，如：話音中繼接口（FXO）、話音終端接口（FXS）、數(shù)據(jù)接口（RS-232串口）及模擬四線接口（4wE/M）。

2 機場場區(qū)PCM傳輸鏈路設計

電力通信網(wǎng)絡是保證電力安全生產(chǎn)的基礎設施，是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱之一。它的穩(wěn)定、可靠運行是電力調度自動化系統(tǒng)、電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)和電力線路繼電保護裝置等電力安全生產(chǎn)保障系統(tǒng)發(fā)揮作用的保證。電力通信網(wǎng)絡既包括采用光纖和微波通信技術建設而成的電力通信傳輸網(wǎng)，也包括采用PCM一次群設備組成的電力通信業(yè)務接入網(wǎng)。因此，對電力通信網(wǎng)絡的建設和優(yōu)化改造，除了需要發(fā)展以光纖SDH通信傳輸網(wǎng)絡為主的電力通信骨干傳輸網(wǎng)，也要發(fā)揮PCM設備的組網(wǎng)功能，形成靈活可靠的業(yè)務接入網(wǎng)。

由于導航設備監(jiān)控信號、氣象設備信號主要用RS232、RS485、2/4線等接入方式，PCM設備應具備數(shù)據(jù)與語音等多業(yè)務綜合接入功能，提供包括用戶模擬接口、E/M中繼接口、2/4線音頻接口、載波接口等多種語音接口。提供齊全的數(shù)據(jù)接口E1接口、64K同向數(shù)據(jù)接口（G.703）、低速數(shù)據(jù)接口（RS232/485/422）、N×64K同步數(shù)據(jù)接口（V.35）、10BaseT以太網(wǎng)接口等，滿足用戶終端設備數(shù)據(jù)的接入。信號傳輸環(huán)節(jié)中，將數(shù)字交換技術合理的采用，從而可以完善時隙的交叉，從而在對業(yè)務調度中可以在不同的流向進行；為了大容量的傳輸并方便以后的擴容將主要依靠SDH傳輸平臺，通過SDH的2M電接口將PCM群路信號接入，在PCM接入層中，確保用戶終端的接入，信號傳遞是通過SDH光傳輸網(wǎng)絡進行。整個傳輸鏈路設計框圖如下：

3 結束語

經(jīng)過前文總結，我們不難發(fā)現(xiàn)，在未來，機場通訊體系功能會越來越多樣，同時體系也會越來越完善，這給很多工作的開展都帶來很大的便利。本文首先簡要對其應用原理進行了分析，之后針對機場跑道這傳輸鏈路設計情況進行說明，希望可以給相關工作的開展提供一些參考。

參考文獻

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