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【摘要】随着信息技术的快速发展，光传输系统逐渐普及。这种系统是由多种技术共同组成的，其中最关键的就是数字复接技术，在这种技术中，码速调整技术发挥着重要作用。在本文中，笔者结合自己的工作经验，首先简要阐述了多业务光传输系统，然后对系统中正负码速调整技术的工作原理和设计、实现的方法进行详细分析，最后还将不同的码速调整技术进行了简要分析。
【关键词】光传输系统;正负码速调整技术;设计;实现
随着我国经济的快速发展和互联网技术的不断改进，在信息时代中，光纤入网技术已经在社会中取得了广泛应用，并且已经超越了骨干网、局域网和城域网的发展速度。这种光纤接入网最大的特点就是业务多元化和速率多样化，尤其是在一些比较特殊的场合和行业内，经常采用非标准化的速率。这种多业务的光传输设备具有接入和多速率复接的优势，已经成为目前光系统中使用最多的设备。
一、多业务光传输设备概述
在多业务光传输系统中，数字复接技术是众多技术中一种关键性技术，在系统中占有非常重要地位，而该技术中，最基础，也是最重要的就是码速调整技术。其中正负码速调整技术是随着计算机技术发展而发展起来的一种新型技术，并且已经在很多主流的多业务光传输系统中得到了应用，其作用和效果已经得到实践证明。就目前市场上的电子设备而言，绝大多数设备的功能都是由专门的电子芯片来完成的，尤其是通信类的设备，这一点也适用于多业务光传输设备。
一般来说，这种多业务光传输设备中的电子芯片可以将功能分成3大类，第一类就是码速恢复（调整）功能;第二类就是复接（分接）和线路编码（解码）功能;第三类就是统计误码和处理勤务电话信号、命令的功能，下面我们就对这3种功能进行简要说明。
首先是码速恢复（调整）功能。从发送端口来说，该功能就是从码型为HDB3和传输速率为2Mb/s的原性码中进行时钟提取处理，利用码型为HDB3/NRZ的设备进行转换之后，再调整码速，以便可以接收到复接端口的支路发出的信号，并将这些信号传送到系统中的复接板块中。从接收端口来说，该功能就是将从分接板块中传输的支路信号中恢复2MHz，然后利用码型为NRZ/HDB3设备将信号进行转换，从而实现恢复信号的功能。
其次是复接（分接）和线路编码（解码）功能。在发送端口中，在32M时钟的作用之下，复接部分就会和线路编码合并在一起，这个过程中使用的码型为8B7C1H。在这个码型中的8B就是8路复接支路的信号，然后在H的位置插入帧同步和速率为2Mb/s的辅助数据，这样编码就会自动生成速率为32Mb/s的线路信号，最终传输到片外的光发送板块中。在接收端口中，该功能的实现就是利用接受的时钟进行线路解码。具体来说，就是实现线路同步之后，通过得到8条速率为2Mb/s的支路信号和辅助的信道数据来获取信号。
二、数字复接技术的设计方法
在多业务的光传输系统中，数字复接技术的设计可以通过两种方法来实现，它们分别为标准的2/8复接和专用复接。使用标准2/8复接法最大的优势就是在满足国际标准的同时，又能满足用户的需求。但是这种方法要求芯片具有较大的资源需求，集中体现在：
（1）受到8448K或2048K的速率影响，发送端中的时钟提取和接收端中的时钟恢复的过程都比较复杂;
（2）受到9.96KHz的帧频和8.448MHz速率的影响，勤务电话中必须的8K、64K和2048K速率都需要另外产生，并且必须利用子帧和高速率的通道来完成信号传送。
而专用复接的方式正好和标准2/8相反。这种方法对芯片资源的需求量比较小，传送线路的速率可以以2048KHz为基数，选择它的整数倍。在调整和恢复码速的过程中，发送端和接收端很容易产生2048KHz的时钟，线路中负责编码的部分可以和复接板块结合在一起，其中的帧频可以设定为8KHz或它的约束，这样做的目的就是在传送勤务电话的同时满足调整码速的需求。
需要注意的是，在使用专用复接时，必须要严格按照设计的原则来进行码速调整的设计，这样才能满足产品的性能和指标需求。同时，我们通过对上述两种方案进行比较，对它们的性能和技术指标进行细致分析，最终决定使用专用复接的方案，并采用正负码速调整。
三、正负码速调整分析
（一）码速调整方法分类
正负码速调整、正/零/负码速调整和正码速调整是最常用的三种码速调整方法。如果选择前两种方法，那么在设计过程中需要考慮的因素就大大减少，但是在输出的过程中，最大的抖动峰值就只有一1UI，即便使用数字平滑技术也不会改善。若使用正码速调整，在设计时只需要选择合适的调整速率和调整比，合理安排码速恢复的锁相环即可，这种方法的指标不会超过0.2U，这是这种方法广泛使用最重要的因素。另外，在视频和图像传输等实际的应用场合，对抖动非常敏感，所以码速调整的过程就被塞入了抖动。在本文中，笔者在可编程逻辑芯片设计特点的基础上，对设计方案进行了折中处理，采用了一种全新的正负码速调整方案。
（二）正负码速调整的工作原理
这种码速调整方案的基本原理就是在负调整的Zn位放入一部分的支路信码，然后将剩余的部分放在正调整Zp位和信息位进行传输。这样，整个传输过程就可以被分成和以负调整为基础的正调整这两个相互独立的过程。如果我们将负调整的模型参数设定为O，那么在选择O时，就必须坚持操作简单和防抖性能高这两个基本原则，可以用O=fjmax/N来表示。
其中fjmax表示最大的帧频调整速率，可以以16KHz为选取标准。其中的N表示整数，可以将16作为选取标准。这样就可以得出O=1KHz的结果。这一结果说明应该每间隔16帧就可以进行一次固定的负调整，和复接速率为2049KHz的的效果是相等的。在这个结果的前提下进行正码速调整，就意味着用复接速率为2049KHz来对2048KHz的支路信号进行调整。如果利用物理知识进行分析，就是将参数为O的负调整为p的正调整基础上加上O，使之变成（p+O）次的正调整。通过增加调整的次数，我们就可以实现抖动谱分量的转换，超过锁相环的低通截肢频率，从而有效控制抖动。
四、正负码速调整中关键板块的设计
第一，将勤务电话中的速率设置为8KHz。之所以如此设计，就是因为帧同步采用的是隔帧插入的方法，通过计算奇数帧和偶数帧就可以得到8KHz的结果。
第二，对2049KHz的速率进行正负码速调整要均匀进行，最好和2048KHz的调整速度保持一致。要想做到这一点，可以利用对32.768MHz进行分频来实现，这样就不需要在芯片中使用锁相环。
第三，在恢复码速的过程中，不能直接从分接板块中的数据进行时钟恢复操作，而是需要通过接收端口中线路速率为32.768MHz中得到参数为2049KHz的时钟，然后减去不均匀的码流后恢复到2048KHz的时钟。
五、结束语
综上所述，笔者从多业务光传输系统芯片功能、数字复接技术设计方案、正负码速调整方案和关键板块设计等四个方面进行全面分析，为正负码速调整的实现提供了可靠的思路。
参考文献
[1]杨晓波，朱力，张志利.光传输系统中正负码速调整技术的设计与实现[J].科技创新与应用，2013，30（02）：77-78.
[2]田序敏.3GPP流媒体码速调整的研究[D].北京邮电大学，2006.
[3]董占强，刘志鹏，杨喜光，等.一种新型无线信道正零负码速调整设计[J].计算机与网络，2009，10（14）：40-42.
【关键词】光传输系统;正负码速调整技术;设计;实现
随着我国经济的快速发展和互联网技术的不断改进，在信息时代中，光纤入网技术已经在社会中取得了广泛应用，并且已经超越了骨干网、局域网和城域网的发展速度。这种光纤接入网最大的特点就是业务多元化和速率多样化，尤其是在一些比较特殊的场合和行业内，经常采用非标准化的速率。这种多业务的光传输设备具有接入和多速率复接的优势，已经成为目前光系统中使用最多的设备。
一、多业务光传输设备概述
在多业务光传输系统中，数字复接技术是众多技术中一种关键性技术，在系统中占有非常重要地位，而该技术中，最基础，也是最重要的就是码速调整技术。其中正负码速调整技术是随着计算机技术发展而发展起来的一种新型技术，并且已经在很多主流的多业务光传输系统中得到了应用，其作用和效果已经得到实践证明。就目前市场上的电子设备而言，绝大多数设备的功能都是由专门的电子芯片来完成的，尤其是通信类的设备，这一点也适用于多业务光传输设备。
一般来说，这种多业务光传输设备中的电子芯片可以将功能分成3大类，第一类就是码速恢复（调整）功能;第二类就是复接（分接）和线路编码（解码）功能;第三类就是统计误码和处理勤务电话信号、命令的功能，下面我们就对这3种功能进行简要说明。
首先是码速恢复（调整）功能。从发送端口来说，该功能就是从码型为HDB3和传输速率为2Mb/s的原性码中进行时钟提取处理，利用码型为HDB3/NRZ的设备进行转换之后，再调整码速，以便可以接收到复接端口的支路发出的信号，并将这些信号传送到系统中的复接板块中。从接收端口来说，该功能就是将从分接板块中传输的支路信号中恢复2MHz，然后利用码型为NRZ/HDB3设备将信号进行转换，从而实现恢复信号的功能。
其次是复接（分接）和线路编码（解码）功能。在发送端口中，在32M时钟的作用之下，复接部分就会和线路编码合并在一起，这个过程中使用的码型为8B7C1H。在这个码型中的8B就是8路复接支路的信号，然后在H的位置插入帧同步和速率为2Mb/s的辅助数据，这样编码就会自动生成速率为32Mb/s的线路信号，最终传输到片外的光发送板块中。在接收端口中，该功能的实现就是利用接受的时钟进行线路解码。具体来说，就是实现线路同步之后，通过得到8条速率为2Mb/s的支路信号和辅助的信道数据来获取信号。
二、数字复接技术的设计方法
在多业务的光传输系统中，数字复接技术的设计可以通过两种方法来实现，它们分别为标准的2/8复接和专用复接。使用标准2/8复接法最大的优势就是在满足国际标准的同时，又能满足用户的需求。但是这种方法要求芯片具有较大的资源需求，集中体现在：
（1）受到8448K或2048K的速率影响，发送端中的时钟提取和接收端中的时钟恢复的过程都比较复杂;
（2）受到9.96KHz的帧频和8.448MHz速率的影响，勤务电话中必须的8K、64K和2048K速率都需要另外产生，并且必须利用子帧和高速率的通道来完成信号传送。
而专用复接的方式正好和标准2/8相反。这种方法对芯片资源的需求量比较小，传送线路的速率可以以2048KHz为基数，选择它的整数倍。在调整和恢复码速的过程中，发送端和接收端很容易产生2048KHz的时钟，线路中负责编码的部分可以和复接板块结合在一起，其中的帧频可以设定为8KHz或它的约束，这样做的目的就是在传送勤务电话的同时满足调整码速的需求。
需要注意的是，在使用专用复接时，必须要严格按照设计的原则来进行码速调整的设计，这样才能满足产品的性能和指标需求。同时，我们通过对上述两种方案进行比较，对它们的性能和技术指标进行细致分析，最终决定使用专用复接的方案，并采用正负码速调整。
三、正负码速调整分析
（一）码速调整方法分类
正负码速调整、正/零/负码速调整和正码速调整是最常用的三种码速调整方法。如果选择前两种方法，那么在设计过程中需要考慮的因素就大大减少，但是在输出的过程中，最大的抖动峰值就只有一1UI，即便使用数字平滑技术也不会改善。若使用正码速调整，在设计时只需要选择合适的调整速率和调整比，合理安排码速恢复的锁相环即可，这种方法的指标不会超过0.2U，这是这种方法广泛使用最重要的因素。另外，在视频和图像传输等实际的应用场合，对抖动非常敏感，所以码速调整的过程就被塞入了抖动。在本文中，笔者在可编程逻辑芯片设计特点的基础上，对设计方案进行了折中处理，采用了一种全新的正负码速调整方案。
（二）正负码速调整的工作原理
这种码速调整方案的基本原理就是在负调整的Zn位放入一部分的支路信码，然后将剩余的部分放在正调整Zp位和信息位进行传输。这样，整个传输过程就可以被分成和以负调整为基础的正调整这两个相互独立的过程。如果我们将负调整的模型参数设定为O，那么在选择O时，就必须坚持操作简单和防抖性能高这两个基本原则，可以用O=fjmax/N来表示。
其中fjmax表示最大的帧频调整速率，可以以16KHz为选取标准。其中的N表示整数，可以将16作为选取标准。这样就可以得出O=1KHz的结果。这一结果说明应该每间隔16帧就可以进行一次固定的负调整，和复接速率为2049KHz的的效果是相等的。在这个结果的前提下进行正码速调整，就意味着用复接速率为2049KHz来对2048KHz的支路信号进行调整。如果利用物理知识进行分析，就是将参数为O的负调整为p的正调整基础上加上O，使之变成（p+O）次的正调整。通过增加调整的次数，我们就可以实现抖动谱分量的转换，超过锁相环的低通截肢频率，从而有效控制抖动。
四、正负码速调整中关键板块的设计
第一，将勤务电话中的速率设置为8KHz。之所以如此设计，就是因为帧同步采用的是隔帧插入的方法，通过计算奇数帧和偶数帧就可以得到8KHz的结果。
第二，对2049KHz的速率进行正负码速调整要均匀进行，最好和2048KHz的调整速度保持一致。要想做到这一点，可以利用对32.768MHz进行分频来实现，这样就不需要在芯片中使用锁相环。
第三，在恢复码速的过程中，不能直接从分接板块中的数据进行时钟恢复操作，而是需要通过接收端口中线路速率为32.768MHz中得到参数为2049KHz的时钟，然后减去不均匀的码流后恢复到2048KHz的时钟。
五、结束语
综上所述，笔者从多业务光传输系统芯片功能、数字复接技术设计方案、正负码速调整方案和关键板块设计等四个方面进行全面分析，为正负码速调整的实现提供了可靠的思路。
参考文献
[1]杨晓波，朱力，张志利.光传输系统中正负码速调整技术的设计与实现[J].科技创新与应用，2013，30（02）：77-78.
[2]田序敏.3GPP流媒体码速调整的研究[D].北京邮电大学，2006.
[3]董占强，刘志鹏，杨喜光，等.一种新型无线信道正零负码速调整设计[J].计算机与网络，2009，10（14）：40-42.