通信工程基礎(chǔ) 重慶郵電大學(xué)

1、重慶郵電大學(xué)管理學(xué)院工程管理專業(yè)（重慶郵電大學(xué)管理學(xué)院工程管理專業(yè)（2010級）級） 主講教師：姚玉坤主講教師：姚玉坤 副教授副教授 承擔(dān)單位：承擔(dān)單位：重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院 通信網(wǎng)絡(luò)教研中心通信網(wǎng)絡(luò)教研中心 工作郵箱：工作郵箱： 開課時間開課時間: : 什么是通信？什么是電通信？什么是通信？什么是電通信？ 什么是交換，交換技術(shù)有哪些類型？什么是交換，交換技術(shù)有哪些類型？ 什么是傳輸，傳輸技術(shù)有哪些？什么是光纖通信什么是傳輸，傳輸技術(shù)有哪些？什么是光纖通信?什么是什么是SDH? 什么是通信網(wǎng)絡(luò)？為什么網(wǎng)絡(luò)無處不在？什么是通信網(wǎng)絡(luò)？為什么網(wǎng)絡(luò)無處不在？ 什

2、么是接入網(wǎng)，什么什么是接入網(wǎng)，什么Xdsl寬帶接入寬帶接入? 什么是什么是HFC?什么是什么是IP?什么是七號信令？什么是七號信令？ 什么是什么是FDMA、TDMA和和CDMA及其區(qū)別及其區(qū)別? 什么是什么是GSM？什么是？什么是3G?什么是什么是4G？ 什么是微波通信什么是微波通信? 什么是衛(wèi)星通信什么是衛(wèi)星通信? 你知道嗎？你想知道嗎？你知道嗎？你想知道嗎？ n你使用了哪些通信終端和哪些通信網(wǎng)絡(luò)？你使用了哪些通信終端和哪些通信網(wǎng)絡(luò)？ n什么是數(shù)據(jù)通信？什么是什么是數(shù)據(jù)通信？什么是TCP/IP?協(xié)議棧？協(xié)議棧？ n信令有何作用？什么是七號信令？信令有何作用？什么是七號信令？ n什么是三網(wǎng)融合

3、？什么是三網(wǎng)融合？ n“一下代網(wǎng)絡(luò)一下代網(wǎng)絡(luò)”是什么意思？是什么意思？ 你知道嗎？你想知道嗎？你知道嗎？你想知道嗎？ 課程簡介課程簡介 通過通過本課程的教學(xué)使學(xué)生掌握基本的本課程的教學(xué)使學(xué)生掌握基本的通信及相關(guān)知識通信及相關(guān)知識； 了解和掌握現(xiàn)代通信技術(shù)的了解和掌握現(xiàn)代通信技術(shù)的基本內(nèi)容和基本原理基本內(nèi)容和基本原理； 了解了解通信技術(shù)的通信技術(shù)的發(fā)展歷程和未來趨勢發(fā)展歷程和未來趨勢； 建立起通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的建立起通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)框架基礎(chǔ)框架； 具備具備通信與信息系統(tǒng)中通信與信息系統(tǒng)中通信技術(shù)工程應(yīng)用通信技術(shù)工程應(yīng)用的的專業(yè)基礎(chǔ)知識專業(yè)基礎(chǔ)知識。 課程選用教材及參考書目課程選用教材及參考書目

4、 章偉飛章偉飛 編著編著, ,現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ), ,人民郵人民郵 電出版社，電出版社，20201010年年1010月出版月出版。 張毅，郭亞利編著張毅，郭亞利編著 ，通信工程（專業(yè)）概通信工程（專業(yè)）概 論論， 武漢理工大學(xué)出版社，武漢理工大學(xué)出版社，20072007年年出版出版。 現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)教材目錄教材目錄 第第1 1章章 通信網(wǎng)絡(luò)概述通信網(wǎng)絡(luò)概述 第第2 2章章 接入網(wǎng)技術(shù)接入網(wǎng)技術(shù) 第第3 3章章 交換技術(shù)交換技術(shù) 第第4 4章章 傳輸技術(shù)傳輸技術(shù) 第第5 5章章 電信支撐網(wǎng)電信支撐網(wǎng) 第第6 6章章 網(wǎng)際通信網(wǎng)際通信 第第7 7章章 通信新技術(shù)通信

5、新技術(shù) 課程內(nèi)容簡介課程內(nèi)容簡介 第一章第一章 通信網(wǎng)絡(luò)概述通信網(wǎng)絡(luò)概述 第二章第二章 接入網(wǎng)技術(shù)接入網(wǎng)技術(shù) 第三章第三章 交換技術(shù)交換技術(shù) 第四章第四章 傳輸技術(shù)傳輸技術(shù) 第五章第五章 支撐網(wǎng)支撐網(wǎng) 第六章第六章 網(wǎng)際通信網(wǎng)際通信 第七章第七章 通信新技術(shù)通信新技術(shù) 課程特點(diǎn)課程特點(diǎn) 知識面廣、知識點(diǎn)多、內(nèi)容豐富知識面廣、知識點(diǎn)多、內(nèi)容豐富 專業(yè)性、技術(shù)種類多專業(yè)性、技術(shù)種類多 歷史悠久、發(fā)展迅速歷史悠久、發(fā)展迅速 難度總體要求不高，以了解為主難度總體要求不高，以了解為主 對同學(xué)們的一些要求！ 1、認(rèn)真聽課，養(yǎng)成上課做筆記或批注的習(xí)慣；、認(rèn)真聽課，養(yǎng)成上課做筆記或批注的習(xí)慣； 2、課后看書、

6、復(fù)習(xí)、做作業(yè)；、課后看書、復(fù)習(xí)、做作業(yè)； 3、課堂既要安靜又要活躍；、課堂既要安靜又要活躍； 4、重理解、多思考、常答問；、重理解、多思考、常答問； 5、遵守請假制度；、遵守請假制度； 課程學(xué)習(xí)成績評價方法課程學(xué)習(xí)成績評價方法 平時作業(yè)平時作業(yè)1515 平時考勤平時考勤15%15% 課堂討論課堂討論發(fā)言發(fā)言、回答問題、回答問題10%10% 期末考試期末考試6060 第一章第一章 通信網(wǎng)絡(luò)概述通信網(wǎng)絡(luò)概述 1.1 1.1 通信發(fā)展概述通信發(fā)展概述 1.2 1.2 通信基本概念通信基本概念 1.3 1.3 全程全網(wǎng)概念全程全網(wǎng)概念 1.4 1.4 固定電話通信過程固定電話通信過程 1.5 1.5

7、移動電話通話過程移動電話通話過程 1.6 1.6 數(shù)據(jù)通信過程數(shù)據(jù)通信過程 第一章第一章 通信網(wǎng)絡(luò)概述通信網(wǎng)絡(luò)概述 本章內(nèi)容提要：本章內(nèi)容提要： 1. 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 2. 目前的通信技術(shù)目前的通信技術(shù) 3. 基本的通信技術(shù)概念基本的通信技術(shù)概念 4. 通信系統(tǒng)中全程全網(wǎng)的概念和組成通信系統(tǒng)中全程全網(wǎng)的概念和組成 5. 固定電話、移動電話、數(shù)據(jù)通信中通信的過程固定電話、移動電話、數(shù)據(jù)通信中通信的過程 1.1 通信發(fā)展概述通信發(fā)展概述 1.1.1 1.1.1 通信的概念通信的概念 所謂通信是指通過某種媒質(zhì)進(jìn)行的信息傳遞。所謂通信是指通過某種媒質(zhì)進(jìn)行的信息傳遞。 什么是信息？對于信息

8、的定義非常多，在中國國家標(biāo)準(zhǔn)什么是信息？對于信息的定義非常多，在中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB4894-85GB4894-85中關(guān)于信息的定義是：信息是物質(zhì)存在的一種方中關(guān)于信息的定義是：信息是物質(zhì)存在的一種方 式、形態(tài)或運(yùn)動狀態(tài)，也是事物的一種普遍屬性，一般指式、形態(tài)或運(yùn)動狀態(tài)，也是事物的一種普遍屬性，一般指 數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義，數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義， 可以使消息中所描述事件的可以使消息中所描述事件的 不定性減少。不定性減少。 那么，什么又是媒質(zhì)呢？那么，什么又是媒質(zhì)呢？ 自從人類存在開始，通信就已經(jīng)存在，通信的目的一自從人類存在開始，通信就已經(jīng)存在，通信的目的一 直沒有發(fā)生過改變，變化的只是

9、通信的方式。直沒有發(fā)生過改變，變化的只是通信的方式。 1.1.1 通信的概念通信的概念 什么是媒質(zhì)？媒質(zhì)即什么是媒質(zhì)？媒質(zhì)即“介質(zhì)介質(zhì)”，當(dāng)一種物質(zhì)存在于另一，當(dāng)一種物質(zhì)存在于另一 種種 物質(zhì)內(nèi)部時，后者就是前者的介質(zhì)。在通信中所指的媒質(zhì)物質(zhì)內(nèi)部時，后者就是前者的介質(zhì)。在通信中所指的媒質(zhì) 是能傳輸信息的渠道。如有線介質(zhì)、無線介質(zhì)。其中銅介是能傳輸信息的渠道。如有線介質(zhì)、無線介質(zhì)。其中銅介 質(zhì)、光纖介質(zhì)等屬于有線介質(zhì)，而空氣則屬于無線介質(zhì)。質(zhì)、光纖介質(zhì)等屬于有線介質(zhì)，而空氣則屬于無線介質(zhì)。 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 人類的通信從遠(yuǎn)古時代就已經(jīng)開始。人與人之間的語人類的通信從遠(yuǎn)古時

10、代就已經(jīng)開始。人與人之間的語 言、肢體交流就是最早出現(xiàn)的通信。言、肢體交流就是最早出現(xiàn)的通信。 通信的發(fā)展歷史則可以分為通信的發(fā)展歷史則可以分為古代通信古代通信和和近現(xiàn)代通信近現(xiàn)代通信。 在中國古代，飛鴿傳書，烽火傳信，利用驛站的郵驛在中國古代，飛鴿傳書，烽火傳信，利用驛站的郵驛 系統(tǒng)、旗語等都是屬于常見的通信方式。系統(tǒng)、旗語等都是屬于常見的通信方式。 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 信鴿信鴿 甘肅玉門關(guān)烽火臺遺址甘肅玉門關(guān)烽火臺遺址 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 蘇州橫塘千年古驛站蘇州橫塘千年古驛站 驛使壁畫驛使壁畫 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 法羅斯燈塔

11、復(fù)原圖法羅斯燈塔復(fù)原圖 旗語旗語 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 近現(xiàn)代的通信發(fā)展歷史，大致可以分為兩個階段。第近現(xiàn)代的通信發(fā)展歷史，大致可以分為兩個階段。第 一階段是一階段是電通信階段電通信階段，第二階段是，第二階段是電子信息通信階段電子信息通信階段。 第一階段的通信技術(shù)包括第一階段的通信技術(shù)包括1835年莫爾斯發(fā)明電報機(jī)，年莫爾斯發(fā)明電報機(jī)， 并于并于1837設(shè)計(jì)莫爾斯電報碼。設(shè)計(jì)莫爾斯電報碼。 18761876年貝爾發(fā)明電話機(jī)，這年貝爾發(fā)明電話機(jī)，這 使得利用電磁波不僅可以傳輸文字還可以傳輸語音，大大加使得利用電磁波不僅可以傳輸文字還可以傳輸語音，大大加 快了通信進(jìn)程?？炝送ㄐ?/p>

12、進(jìn)程。 1895年，馬可尼和波波夫發(fā)明無線電設(shè)備，從而開創(chuàng)了年，馬可尼和波波夫發(fā)明無線電設(shè)備，從而開創(chuàng)了 無線電通信發(fā)展的道路。無線電通信發(fā)展的道路。 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 莫爾斯人工電報機(jī)莫爾斯人工電報機(jī) 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 近現(xiàn)代通信發(fā)展歷史的第二階段是電子信息通信階段。近現(xiàn)代通信發(fā)展歷史的第二階段是電子信息通信階段。 主要的通信技術(shù)有移動通信技術(shù)，程控交換技術(shù)，傳輸技主要的通信技術(shù)有移動通信技術(shù)，程控交換技術(shù)，傳輸技 術(shù)，數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)，接入網(wǎng)與接入技術(shù)。術(shù)，數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)，接入網(wǎng)與接入技術(shù)。 四通八達(dá)的座機(jī)電話四通八達(dá)的座機(jī)電話 靈

13、活方便的手機(jī)電話靈活方便的手機(jī)電話 和絢麗多彩的電視畫面和絢麗多彩的電視畫面 精彩紛呈的計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)精彩紛呈的計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)InternetInternet 近現(xiàn)代通信的常見方式包括：近現(xiàn)代通信的常見方式包括： 計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生， 標(biāo)志著人類史上信息通信時代的到來。標(biāo)志著人類史上信息通信時代的到來。 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 【移動通信發(fā)展歷史移動通信發(fā)展歷史】 1928 1928年，發(fā)明了工作于年，發(fā)明了工作于2MHz2MHz的超外差式無線電接收機(jī)；的超外差式無線電接收機(jī)； 1946 1946年，貝爾

14、系統(tǒng)建立了世界上第一個公用汽車電話網(wǎng)，稱年，貝爾系統(tǒng)建立了世界上第一個公用汽車電話網(wǎng)，稱 為為“城市系統(tǒng)城市系統(tǒng)”； 20 20 世紀(jì)世紀(jì)8080年代中期，歐洲和日本紛紛建立了自己的第一代蜂年代中期，歐洲和日本紛紛建立了自己的第一代蜂 窩移動通信系統(tǒng)（窩移動通信系統(tǒng)（1G1G系統(tǒng)）；系統(tǒng)）； 1992 1992年開始年開始GSMGSM（2G2G系統(tǒng)）系統(tǒng)） 在全球范圍內(nèi)迅速擴(kuò)張；在全球范圍內(nèi)迅速擴(kuò)張； 1995 1995年年ITU ITU 將第三代移動通信系統(tǒng)（將第三代移動通信系統(tǒng)（3G3G系統(tǒng)）命名為國際移系統(tǒng)）命名為國際移 動通信動通信20002000（IMT-2000IMT-2000）。

15、）。 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 【程控交換技術(shù)發(fā)展歷史程控交換技術(shù)發(fā)展歷史】 1878 1878年就出現(xiàn)了人工交換機(jī)，借助話務(wù)員進(jìn)行人工話務(wù)接續(xù)。年就出現(xiàn)了人工交換機(jī)，借助話務(wù)員進(jìn)行人工話務(wù)接續(xù)。 18931893年步進(jìn)制的交換機(jī)問世，它標(biāo)志著交換技術(shù)從人工時代年步進(jìn)制的交換機(jī)問世，它標(biāo)志著交換技術(shù)從人工時代 邁入機(jī)電自動交換時代。邁入機(jī)電自動交換時代。 19381938年縱橫制年縱橫制(cross bar)(cross bar)交換機(jī)被發(fā)明，相對于步進(jìn)制交換交換機(jī)被發(fā)明，相對于步進(jìn)制交換 機(jī)，提高了可靠性和接續(xù)速度。機(jī)，提高了可靠性和接續(xù)速度。 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信

16、的發(fā)展歷史 【程控交換技術(shù)發(fā)展歷史程控交換技術(shù)發(fā)展歷史】 美國貝爾公司于美國貝爾公司于19651965年生產(chǎn)年生產(chǎn) 了世界上第一臺商用存儲程序控了世界上第一臺商用存儲程序控 制的電子交換機(jī)制的電子交換機(jī)(No.1 ESS),(No.1 ESS),這這 一成果標(biāo)志著電話交換機(jī)從機(jī)電一成果標(biāo)志著電話交換機(jī)從機(jī)電 時代躍入電子時代。時代躍入電子時代。 法國于法國于19701970年開通了世界上年開通了世界上 第一個程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)第一個程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)E10E10， 它標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬它標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬 交換進(jìn)入數(shù)字交換時代。交換進(jìn)入數(shù)字交換時代。 程控交換機(jī)程控交換機(jī) 1.1.

17、2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 1880年，貝爾發(fā)明了一種利用光波作載波傳遞話音信息的年，貝爾發(fā)明了一種利用光波作載波傳遞話音信息的 “光電話光電話”，這是光通信歷史上的第一步。，這是光通信歷史上的第一步。 1960年，美國科學(xué)家梅曼年，美國科學(xué)家梅曼(Meiman)發(fā)明了第一個紅寶石激發(fā)明了第一個紅寶石激 光器。并證明了激光是一種理想的光載波。因此，激光器的出光器。并證明了激光是一種理想的光載波。因此，激光器的出 現(xiàn)使光波通信進(jìn)入了一個嶄新的階段。現(xiàn)使光波通信進(jìn)入了一個嶄新的階段。 1966年年,英籍華人高錕博士首次利用無線電波導(dǎo)通信原理英籍華人高錕博士首次利用無線電波導(dǎo)通信原理,提提 出

18、了低損耗的光導(dǎo)纖維出了低損耗的光導(dǎo)纖維(簡稱光纖簡稱光纖)概念。概念。 1970年年,美國首次研制成功損耗為美國首次研制成功損耗為 20db/km的石英光纖，它的石英光纖，它 是一種理想的傳輸介質(zhì)。同年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功室溫下連是一種理想的傳輸介質(zhì)。同年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功室溫下連 續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器(LD)。從此，開始了光纖通信迅速發(fā)展。從此，開始了光纖通信迅速發(fā)展 的時代，因此的時代，因此人們把人們把1970年稱為光纖通信的元年年稱為光纖通信的元年。 【光纖通信發(fā)展歷史光纖通信發(fā)展歷史】 1.1.2 通信的發(fā)展歷史通信的發(fā)展歷史 光電話光電話 紅寶石激光器紅寶石激光

19、器 光纖光纖 【光纖通信發(fā)展歷史光纖通信發(fā)展歷史】 90 90年代以來，第四代光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在年代以來，第四代光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在2.5Gb/s2.5Gb/s速率速率 上傳輸上傳輸45004500公里和公里和 10Gb/s10Gb/s的速率上傳輸?shù)乃俾噬蟼鬏?5001500公里的應(yīng)用。公里的應(yīng)用。 1.2 通信基本概念通信基本概念 通信是通過某種媒質(zhì)進(jìn)行信息傳遞。通信是通過某種媒質(zhì)進(jìn)行信息傳遞。“信號信號”是信息是信息 的表現(xiàn)形式，的表現(xiàn)形式，“信息信息”則是信號的具體內(nèi)容。則是信號的具體內(nèi)容。通信的實(shí)通信的實(shí) 質(zhì)是信號通過某種媒質(zhì)進(jìn)行傳遞。質(zhì)是信號通過某種媒質(zhì)進(jìn)行傳遞。 信號分為

20、模擬信號與數(shù)字信號兩類。信號分為模擬信號與數(shù)字信號兩類。 1.1.模擬信號：是指在時間和幅值上都是連續(xù)變化的信號。模擬信號：是指在時間和幅值上都是連續(xù)變化的信號。 l其特點(diǎn)是幅度連續(xù)其特點(diǎn)是幅度連續(xù) （連續(xù)的含義是在某一取值范圍內(nèi)（連續(xù)的含義是在某一取值范圍內(nèi) 可以取無限多個數(shù)值）。如常見的正弦波信號?？梢匀o限多個數(shù)值）。如常見的正弦波信號。 1.2.1 信號類型信號類型 1.2.1 信號類型信號類型 2.2.數(shù)字信號：是指在幅值和時間兩個方面都離散的信號。數(shù)字信號：是指在幅值和時間兩個方面都離散的信號。 l其特點(diǎn)是幅值離散（離散的含義是在某一取值范圍內(nèi)可其特點(diǎn)是幅值離散（離散的含義是在某一

21、取值范圍內(nèi)可 以取有限多個數(shù)值）。如常見的脈沖信號以取有限多個數(shù)值）。如常見的脈沖信號 1.2 通信基本概念 數(shù)字信號在性能方面優(yōu)于模擬信號，但是很多原始信號產(chǎn)數(shù)字信號在性能方面優(yōu)于模擬信號，但是很多原始信號產(chǎn) 生時是模擬信號，所以要想使用數(shù)字信號實(shí)現(xiàn)通信就需要生時是模擬信號，所以要想使用數(shù)字信號實(shí)現(xiàn)通信就需要 先將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。最常見的模數(shù)信號轉(zhuǎn)換方先將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。最常見的模數(shù)信號轉(zhuǎn)換方 法就是脈沖編碼調(diào)制技術(shù)（法就是脈沖編碼調(diào)制技術(shù)（PCMPCM）。）。 PCMPCM信號的形成是模信號的形成是模 擬信號經(jīng)過擬信號經(jīng)過“抽樣、量化、抽樣、量化、 編碼編碼 ” ”三個步驟

22、實(shí)現(xiàn)的。三個步驟實(shí)現(xiàn)的。 1.2.2 脈沖編碼調(diào)制（脈沖編碼調(diào)制（PCMPCM） 1.1.抽樣：所謂抽樣就是每隔一定的時間間隔抽取模擬信抽樣：所謂抽樣就是每隔一定的時間間隔抽取模擬信 號的一個瞬時幅度值（樣值）。號的一個瞬時幅度值（樣值）。 抽樣頻率抽樣頻率fs取多大合適呢？應(yīng)滿足抽樣定理。取多大合適呢？應(yīng)滿足抽樣定理。fsfs不是越高不是越高 越好，目前最常見的抽樣頻率是每秒越好，目前最常見的抽樣頻率是每秒80008000次。抽取的樣值次。抽取的樣值 為為80008000個抽樣值個抽樣值/s /s 。 31 1.抽樣抽樣 抽樣定理：如果一個連續(xù)信號抽樣定理：如果一個連續(xù)信號f(t)所含有的最

23、高頻率不超過所含有的最高頻率不超過fh， 則當(dāng)抽樣頻率則當(dāng)抽樣頻率fs2fh時，抽樣后得到的離散信號就包含時，抽樣后得到的離散信號就包含 了原信號的全部信息。了原信號的全部信息。 1.2.2 脈沖編碼調(diào)制（脈沖編碼調(diào)制（PCM） 2.2.量化：量化的意思是將時間域上幅度連續(xù)的樣值序列量化：量化的意思是將時間域上幅度連續(xù)的樣值序列 變換為時間域上幅度離散的樣值序列信號變換為時間域上幅度離散的樣值序列信號( (即量化值）。即量化值）。 量化分為均勻量化和非均勻量化兩種。若量化間隔是均量化分為均勻量化和非均勻量化兩種。若量化間隔是均 勻的勻的, ,稱為均勻量化稱為均勻量化; ;還有一種是量化間隔不均

24、勻的非均還有一種是量化間隔不均勻的非均 勻量化勻量化, , 其量化間隔隨信號幅度的大小不同而相應(yīng)調(diào)整。其量化間隔隨信號幅度的大小不同而相應(yīng)調(diào)整。 非均勻量化克服了均勻量化的缺點(diǎn)。非均勻量化克服了均勻量化的缺點(diǎn)。 目前非均勻量化中的直接非均勻編解碼法使用較多。量目前非均勻量化中的直接非均勻編解碼法使用較多。量 化級數(shù)共有化級數(shù)共有256256個。個。 1.2.2 脈沖編碼調(diào)制（脈沖編碼調(diào)制（PCM） 3. 3.編碼編碼：這里的編碼指的是根據(jù)這里的編碼指的是根據(jù)A A律律1313折線非均勻量化間隔折線非均勻量化間隔 的劃分直接對樣值編碼，稱為非均勻編碼，接收端再進(jìn)行的劃分直接對樣值編碼，稱為非均勻

25、編碼，接收端再進(jìn)行 非均勻解碼，即直接非均勻編解碼法。非均勻解碼，即直接非均勻編解碼法。 一路模擬信號在經(jīng)過抽樣、量化、編碼以后所形成的一路模擬信號在經(jīng)過抽樣、量化、編碼以后所形成的PCMPCM 數(shù)字信號帶寬為：數(shù)字信號帶寬為： 8000 8000個抽樣值個抽樣值/s/s8bit/8bit/每個抽樣值每個抽樣值64Kbit/s64Kbit/s n編碼即是將量化后的信號抽樣幅值以二進(jìn)制數(shù)值來表示。編碼即是將量化后的信號抽樣幅值以二進(jìn)制數(shù)值來表示。 n編碼最多需要的二進(jìn)制位數(shù)為編碼最多需要的二進(jìn)制位數(shù)為log2N位，位，N是量化等級數(shù)。是量化等級數(shù)。 n每個量化級別可編碼為每個量化級別可編碼為8個

26、二進(jìn)制數(shù)字信號，即個二進(jìn)制數(shù)字信號，即8bit。 1.2.3 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 1.1.基本概念基本概念 在發(fā)送端將若干個獨(dú)立無關(guān)的分支信號合并為一個復(fù)合信在發(fā)送端將若干個獨(dú)立無關(guān)的分支信號合并為一個復(fù)合信 號，然后送入同一個信道內(nèi)傳輸，接收端再將復(fù)合信號分解號，然后送入同一個信道內(nèi)傳輸，接收端再將復(fù)合信號分解 開來，恢復(fù)原來的各分支信號，稱為多路復(fù)用。開來，恢復(fù)原來的各分支信號，稱為多路復(fù)用。多路復(fù)用的多路復(fù)用的 原理示意圖如下：原理示意圖如下： 最常用的多路復(fù)用技術(shù)是頻分多路復(fù)用和時分多路復(fù)用，另最常用的多路復(fù)用技術(shù)是頻分多路復(fù)用和時分多路復(fù)用，另 外還有統(tǒng)計(jì)時分多路復(fù)用和波分多路

27、復(fù)用技術(shù)。外還有統(tǒng)計(jì)時分多路復(fù)用和波分多路復(fù)用技術(shù)。 1.2.3 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 定義：定義：FDMFDM是把線路的通頻帶資源分成多個子頻帶，分別是把線路的通頻帶資源分成多個子頻帶，分別 分配給用戶形成數(shù)據(jù)傳輸子通路，每個用戶終端的數(shù)據(jù)分配給用戶形成數(shù)據(jù)傳輸子通路，每個用戶終端的數(shù)據(jù) 通過專門分配給它的子通路傳輸通過專門分配給它的子通路傳輸，當(dāng)該用戶沒有數(shù)據(jù)傳，當(dāng)該用戶沒有數(shù)據(jù)傳 輸時，別的用戶不能使用，此通路保持空閑狀態(tài)。輸時，別的用戶不能使用，此通路保持空閑狀態(tài)。 FDMFDM主要適用于傳輸模擬信號的頻分制信道，主要用于電主要適用于傳輸模擬信號的頻分制信道，主要用于電 話、電報和

28、電纜電視（話、電報和電纜電視（CATVCATV）。在數(shù)據(jù)通信中，需和調(diào)）。在數(shù)據(jù)通信中，需和調(diào) 制解調(diào)技術(shù)結(jié)合使用。制解調(diào)技術(shù)結(jié)合使用。 優(yōu)點(diǎn)：多個用戶共享一條傳輸線路資源。優(yōu)點(diǎn)：多個用戶共享一條傳輸線路資源。 缺點(diǎn)：給每個用戶預(yù)分配好子頻帶，各用戶獨(dú)占子頻帶缺點(diǎn)：給每個用戶預(yù)分配好子頻帶，各用戶獨(dú)占子頻帶, , 使得線路的傳輸能力不能充分利用。使得線路的傳輸能力不能充分利用。 2.2.頻分多路復(fù)用（頻分多路復(fù)用（FDMFDM） 圖圖1-17 FDM1-17 FDM原理示意圖原理示意圖 2.2.頻分多路復(fù)用（頻分多路復(fù)用（FDMFDM） 1.2.3 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 定義：定義：TDM

29、采用固定時隙分配方式，即一條物理信道按時采用固定時隙分配方式，即一條物理信道按時 間分成若干個時間片（稱為間分成若干個時間片（稱為“時隙時隙”），輪流地分配給多），輪流地分配給多 個個 信號使用，使得它們在時間上不重疊信號使用，使得它們在時間上不重疊。每一時間片由復(fù)用。每一時間片由復(fù)用 的一個信號占有的一個信號占有,利用每個信號在時間上的輪流傳輸，在一利用每個信號在時間上的輪流傳輸，在一 條物理信道上傳輸多個數(shù)字信號。條物理信道上傳輸多個數(shù)字信號。 通過時分多路復(fù)用技術(shù)，多路低速數(shù)字信號可復(fù)用到一條通過時分多路復(fù)用技術(shù)，多路低速數(shù)字信號可復(fù)用到一條 高速數(shù)據(jù)速率的信道。高速數(shù)據(jù)速率的信道。 優(yōu)

30、點(diǎn)：多路低速數(shù)字信號可共享一條傳輸線路資源。優(yōu)點(diǎn)：多路低速數(shù)字信號可共享一條傳輸線路資源。 缺點(diǎn)：時隙是預(yù)先分配的，且是固定的，每個用戶獨(dú)占時缺點(diǎn)：時隙是預(yù)先分配的，且是固定的，每個用戶獨(dú)占時 隙，時隙的利用率較低，線路的傳輸能力不能充分利用。隙，時隙的利用率較低，線路的傳輸能力不能充分利用。 3.3.時分復(fù)用（時分復(fù)用（TDMTDM） 3.3.時分復(fù)用（時分復(fù)用（TDMTDM） 圖圖1-18 TDM1-18 TDM原理示意圖原理示意圖 1.2.3 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 定義：定義：STDM根據(jù)用戶實(shí)際需要動態(tài)地分配線路資源，因根據(jù)用戶實(shí)際需要動態(tài)地分配線路資源，因 此也叫此也叫動態(tài)時分多

31、路復(fù)用動態(tài)時分多路復(fù)用或或異步時分多路復(fù)用異步時分多路復(fù)用。也就是當(dāng)。也就是當(dāng) 某一路用戶有數(shù)據(jù)要傳輸時才給它分配資源，若用戶暫停某一路用戶有數(shù)據(jù)要傳輸時才給它分配資源，若用戶暫停 發(fā)送數(shù)據(jù)時，就不給其分配線路資源，線路的傳輸能力可發(fā)送數(shù)據(jù)時，就不給其分配線路資源，線路的傳輸能力可 用于為其他用戶傳輸更多的數(shù)據(jù)，從而提高了線路利用率。用于為其他用戶傳輸更多的數(shù)據(jù)，從而提高了線路利用率。 這種根據(jù)用戶的實(shí)際需要分配線路資源的方法稱為統(tǒng)計(jì)時這種根據(jù)用戶的實(shí)際需要分配線路資源的方法稱為統(tǒng)計(jì)時 分多路復(fù)用。分多路復(fù)用。 4.4.統(tǒng)計(jì)時分多路復(fù)用（統(tǒng)計(jì)時分多路復(fù)用（STDMSTDM） 優(yōu)點(diǎn)：線路傳輸?shù)睦?/p>

32、用率高。這種方式特別適合于計(jì)算機(jī)優(yōu)點(diǎn)：線路傳輸?shù)睦寐矢?。這種方式特別適合于計(jì)算機(jī) 通信中突發(fā)性或斷續(xù)性的數(shù)據(jù)傳輸。通信中突發(fā)性或斷續(xù)性的數(shù)據(jù)傳輸。 缺點(diǎn)：想一想是什么？缺點(diǎn)：想一想是什么？ 圖圖1-19 TDM與與STDM的基本原理的比較示意圖的基本原理的比較示意圖 4.4.統(tǒng)計(jì)時分多路復(fù)用（統(tǒng)計(jì)時分多路復(fù)用（STDMSTDM） 1.2.3 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 定義：定義：WDM是在一根光纖中同時傳輸多個波長光信號的是在一根光纖中同時傳輸多個波長光信號的 一項(xiàng)技術(shù)。一項(xiàng)技術(shù)。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號 組合起來（復(fù)用），送入到光纜線路上

33、的同一根光纖中組合起來（復(fù)用），送入到光纜線路上的同一根光纖中 進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號分開（解復(fù)進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號分開（解復(fù) 用），恢復(fù)出原信號后送入不同的終端。用），恢復(fù)出原信號后送入不同的終端。 分類：分類：WDM系統(tǒng)按工作波長的波段不同可以分為兩類。一類系統(tǒng)按工作波長的波段不同可以分為兩類。一類 是在整個長波長波段內(nèi)信道間隔較大的復(fù)用，稱為粗波分復(fù)用是在整個長波長波段內(nèi)信道間隔較大的復(fù)用，稱為粗波分復(fù)用 ( (CWDM) ); 另一類是在另一類是在1550nm波段的密集波分復(fù)用波段的密集波分復(fù)用( (DWDM) )。 構(gòu)成形式：構(gòu)成形式：WDM系統(tǒng)基本

34、構(gòu)成主要有兩種形式：即雙纖單向傳系統(tǒng)基本構(gòu)成主要有兩種形式：即雙纖單向傳 輸和單纖雙向傳輸。輸和單纖雙向傳輸。 5.5.波分復(fù)用（波分復(fù)用（WDMWDM） 圖圖1-20 WDM單纖雙向原理示意圖單纖雙向原理示意圖 5.5.波分復(fù)用（波分復(fù)用（WDMWDM） WDM技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)如下： 5.5.波分復(fù)用（波分復(fù)用（WDMWDM） （1 1）充分利用了光纖的巨大帶寬資源，使一根光纖的傳輸容）充分利用了光纖的巨大帶寬資源，使一根光纖的傳輸容 量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍。量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍。 （2 2）各波長相互獨(dú)立，可傳輸特性不同的信號，完成各種業(yè)）各波長相互獨(dú)立

35、，可傳輸特性不同的信號，完成各種業(yè) 務(wù)信號的綜合和分離，實(shí)現(xiàn)多媒體信號的混合傳輸。務(wù)信號的綜合和分離，實(shí)現(xiàn)多媒體信號的混合傳輸。 （3 3）WDMWDM技術(shù)使技術(shù)使N N個波長復(fù)用起來在單根光纖中傳輸，并且可個波長復(fù)用起來在單根光纖中傳輸，并且可 以實(shí)現(xiàn)單根光纖的雙向傳輸，以節(jié)省大量的線路投資。以實(shí)現(xiàn)單根光纖的雙向傳輸，以節(jié)省大量的線路投資。 （4 4）WDMWDM技術(shù)可降低對一些器件在性能上的極高要求，同時技術(shù)可降低對一些器件在性能上的極高要求，同時 又可實(shí)現(xiàn)大容量傳輸。又可實(shí)現(xiàn)大容量傳輸。 （5 5）充分利用成熟的）充分利用成熟的TDMTDM技術(shù)，且對光纖色散無過高要求。技術(shù)，且對光纖色散

36、無過高要求。 （6 6）WDMWDM的信道對數(shù)據(jù)格式是透明的，是理想的擴(kuò)容手段。的信道對數(shù)據(jù)格式是透明的，是理想的擴(kuò)容手段。 （7 7）可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，并可組成全）可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，并可組成全 光網(wǎng)。光網(wǎng)。 1.2.4 PCM30/32路系統(tǒng)路系統(tǒng) 在在PCM的實(shí)際使用中，往往將的實(shí)際使用中，往往將PCM技術(shù)與技術(shù)與TDM技術(shù)結(jié)技術(shù)結(jié) 合使用，這樣可以在一條信道中混和傳輸多路合使用，這樣可以在一條信道中混和傳輸多路PCM信號信號 而相互不干擾，從而提高了傳輸效率。而相互不干擾，從而提高了傳輸效率。 PCM30/32路系路系 統(tǒng)實(shí)際就是統(tǒng)實(shí)際就是TDM的一個

37、典型例子。的一個典型例子。 CCITT建議以兩種建議以兩種PCM系統(tǒng)為基礎(chǔ)，一種是系統(tǒng)為基礎(chǔ)，一種是PCM30/32 系統(tǒng)系統(tǒng),在每條信道中傳輸在每條信道中傳輸32路信號路信號,傳輸速率傳輸速率2.048Mbit/s, 歐洲和我國都采用該系統(tǒng)。歐洲和我國都采用該系統(tǒng)。 在我國所使的在我國所使的PCM30/32路系統(tǒng)中，路系統(tǒng)中，30路用于傳輸語音路用于傳輸語音 信號，信號，2路用于傳輸控制信號。路用于傳輸控制信號。 1.1.相關(guān)概念相關(guān)概念 1.2.4 PCM30/32路系統(tǒng)路系統(tǒng) 在具體介紹在具體介紹PCM 30/32路系統(tǒng)前先說明幾個基本概念：路系統(tǒng)前先說明幾個基本概念： 1.時隙時隙：很

38、小的時間片斷，在：很小的時間片斷，在PCM 30/32路系統(tǒng)中每個時路系統(tǒng)中每個時 隙長度為隙長度為3.9微秒，每個時隙中可以傳輸微秒，每個時隙中可以傳輸8個個bit。 2. 幀幀：由若干個時隙所組成的結(jié)構(gòu)，在：由若干個時隙所組成的結(jié)構(gòu)，在PCM 30/32路系統(tǒng)路系統(tǒng) 中每個幀的時間長度是中每個幀的時間長度是125微秒，每幀中有微秒，每幀中有32個時個時 隙。隙。 3. 抽樣頻率：在抽樣頻率：在PCM中每秒抽樣次數(shù)。在中每秒抽樣次數(shù)。在PCM 30/32路系路系 統(tǒng)中抽樣頻率為統(tǒng)中抽樣頻率為8000次次/s，每次抽樣間隔為，每次抽樣間隔為125微秒。微秒。 1.2.4 PCM30/32路系統(tǒng)

39、路系統(tǒng) 圖圖1-21 PCM 30/321-21 PCM 30/32路系統(tǒng)工作原理示意圖路系統(tǒng)工作原理示意圖 1.2.4 PCM30/32路系統(tǒng)路系統(tǒng) 如圖如圖1-22所示。所示。 PCM30/32路系統(tǒng)稱為基群，又叫一次群。路系統(tǒng)稱為基群，又叫一次群。 話音信號根據(jù)原話音信號根據(jù)原CCITT建議采用建議采用8kHz抽樣，抽樣周期為抽樣，抽樣周期為 125s，所以一幀的時間（即幀周期），所以一幀的時間（即幀周期）T125s。每一幀每一幀 由由32個路時隙組成個路時隙組成（每個時隙對應(yīng)一個抽樣值，一個樣值（每個時隙對應(yīng)一個抽樣值，一個樣值 編編8位碼），位碼），包括以下三個部分包括以下三個部分：

40、 30個話路時隙個話路時隙(TS1 TS15，TS17TS31)， 幀同步時隙幀同步時隙(TS0)， 信令與信令與 復(fù)幀同步時隙復(fù)幀同步時隙(TS16)。 一條信道中一條信道中 PCM 30/32系統(tǒng)的傳輸速率系統(tǒng)的傳輸速率 8bit/時隙時隙 32 時隙時隙/幀幀 8000幀幀/s2.048 Mbit/s 1個復(fù)幀個復(fù)幀=16個幀個幀 2.2.PCM30/32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu) 圖圖1-22 PCM30/32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu) 1.2.5 數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù) 1. 概念概念 數(shù)字復(fù)接就是指將兩個或多個低速數(shù)字流合并成一個數(shù)字復(fù)接就是指將兩個或多個低速數(shù)字流合并成一個

41、 高速率數(shù)字流的過程、方法或技術(shù)。它是進(jìn)一步提高線高速率數(shù)字流的過程、方法或技術(shù)。它是進(jìn)一步提高線 路利用率、擴(kuò)大數(shù)字通信容量的一種有效方法。路利用率、擴(kuò)大數(shù)字通信容量的一種有效方法。 比如對比如對30路電話進(jìn)行路電話進(jìn)行PCM復(fù)用（采用復(fù)用（采用8位編碼）后，位編碼）后， 通信系統(tǒng)的信息傳輸速率為通信系統(tǒng)的信息傳輸速率為80008322.048Mb/s， 即形成速率即形成速率2048 kb/s的數(shù)字流（比特流）?，F(xiàn)在要對的數(shù)字流（比特流）。現(xiàn)在要對 120 路電話進(jìn)行時分復(fù)用，路電話進(jìn)行時分復(fù)用， 即把即把4個這樣的個這樣的2048 kb/s的的 數(shù)字流合成為一個高速數(shù)字流，就必須采用數(shù)字復(fù)

42、接技數(shù)字流合成為一個高速數(shù)字流，就必須采用數(shù)字復(fù)接技 術(shù)才能完成。術(shù)才能完成。 1.2.5 數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù) 為了擴(kuò)大數(shù)字通信容量，將若干個一次群形成二次群及以為了擴(kuò)大數(shù)字通信容量，將若干個一次群形成二次群及以 上的高次群，即是數(shù)字復(fù)接技術(shù)。上的高次群，即是數(shù)字復(fù)接技術(shù)。 圖圖1-23 數(shù)字復(fù)接的原理示意圖數(shù)字復(fù)接的原理示意圖 1.2.5 數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù) 2. 數(shù)字復(fù)接分類數(shù)字復(fù)接分類 數(shù)字復(fù)接技術(shù)分為兩類：按位復(fù)接和按字復(fù)接。數(shù)字復(fù)接技術(shù)分為兩類：按位復(fù)接和按字復(fù)接。 按位復(fù)接：每次復(fù)接各低次群（也稱為支路）的一按位復(fù)接：每次復(fù)接各低次群（也稱為支路）的一 位碼形成高次群。

43、位碼形成高次群。 按字復(fù)接：每次復(fù)接各低次群（支路）的一個按字復(fù)接：每次復(fù)接各低次群（支路）的一個碼字碼字 形成高次群形成高次群 按位復(fù)接和按字復(fù)接如圖按位復(fù)接和按字復(fù)接如圖1-241-24所示。所示。 圖圖1-24 按位和按字復(fù)接示意圖按位和按字復(fù)接示意圖 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)主要由數(shù)字復(fù)接器和數(shù)字分接器兩 部分組成。復(fù)接單元將幾個低次群合成高次群。 1.2.5 數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù) 3.復(fù)接系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)接系統(tǒng)構(gòu)成 圖圖1-25 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)構(gòu)成 4. PCM高次群速率高次群速率 139Mbit/s 34Mbit/s 565Mbit/s 8Mbit/s 2Mbit/s 4 4 4

44、4 400Mbit/s 100Mbit/s 1.6Gbit/s 32Mbit/s 6.3Mbit/s 4 3 5 4 274Mbit/s 45Mbit/s 6.3Mbit/s 7 6 歐洲系列日本系列美國系列 1.5Mbit/s 44 一 次 群 (基 群 )(E1): 二 次 群 (E2) 三 次 群 (E3): 四 次 群 (E4): 五 次 群 (E5): 準(zhǔn)準(zhǔn) 同同 步步 數(shù)數(shù) 字字 體體 系系 的的 碼碼 速速 率率 1.2.5 數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù) 1.2 通信基本概念通信基本概念 多址技術(shù)是在無線通信中常用的技術(shù)多址技術(shù)是在無線通信中常用的技術(shù), ,目的使多用戶的信號目的使多

45、用戶的信號 可以直接實(shí)現(xiàn)多邊通信傳輸；需要區(qū)分不同用戶信號?？梢灾苯訉?shí)現(xiàn)多邊通信傳輸；需要區(qū)分不同用戶信號。 1. 概念概念 發(fā)端：給用戶信息賦予不同的特征，然后向空中發(fā)射，自然發(fā)端：給用戶信息賦予不同的特征，然后向空中發(fā)射，自然 合路；合路； 收端：根據(jù)不同的特征，從空中提取自己的信號。收端：根據(jù)不同的特征，從空中提取自己的信號。 多址技術(shù)適用于無線傳輸，可以提高頻率利用率。多址多址技術(shù)適用于無線傳輸，可以提高頻率利用率。多址 技術(shù)根據(jù)特征的不同可以分為：技術(shù)根據(jù)特征的不同可以分為：FDMA（頻率區(qū)分）、（頻率區(qū)分）、 TDMA（時間區(qū)分）、（時間區(qū)分）、CDMA（編碼區(qū)分）、（編碼區(qū)分）、

46、SDMA（空間（空間 方向區(qū)分），示意圖如下：方向區(qū)分），示意圖如下： 1.2.6 1.2.6 多址技術(shù)多址技術(shù) 不同類型的多址技術(shù)可組合使用。不同類型的多址技術(shù)可組合使用。 圖圖1-27 各種多址技術(shù)示意圖各種多址技術(shù)示意圖 1.1.概念概念 1.2.6 多址技術(shù)多址技術(shù) 概念：以頻率區(qū)分不同的用戶信號，每個用戶占用一個概念：以頻率區(qū)分不同的用戶信號，每個用戶占用一個 頻道傳輸信息。頻道傳輸信息。 原理：在發(fā)送端將每個用戶的信息調(diào)制到不同載頻上傳原理：在發(fā)送端將每個用戶的信息調(diào)制到不同載頻上傳 輸；在接收端接收并解調(diào)獲取自己的信息。輸；在接收端接收并解調(diào)獲取自己的信息。 1.2.6 多址技術(shù)

47、多址技術(shù) 2.FDMA2.FDMA 圖圖1-28 FDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖 頻率利用率低，系統(tǒng)容量有限；頻率利用率低，系統(tǒng)容量有限； 每個頻道一對頻率，只可送一路話音；每個頻道一對頻率，只可送一路話音； 信息連續(xù)傳輸信息連續(xù)傳輸； FDMAFDMA不需要復(fù)雜的成幀、同步和突發(fā)脈沖序列的不需要復(fù)雜的成幀、同步和突發(fā)脈沖序列的 傳輸傳輸，MSMS設(shè)備相對簡單設(shè)備相對簡單； 技術(shù)成熟，易實(shí)現(xiàn)，但系統(tǒng)中多個頻率信號易相技術(shù)成熟，易實(shí)現(xiàn)，但系統(tǒng)中多個頻率信號易相 互干擾，且保密性差互干擾，且保密性差； 獨(dú)立應(yīng)用于模擬系統(tǒng)獨(dú)立應(yīng)用于模擬系統(tǒng)。 2.FDMA2.FDMA FDMAFDMA具有如下

48、特點(diǎn)：具有如下特點(diǎn)： 概念：以傳輸時間區(qū)分不同的用戶信號，每個用戶占概念：以傳輸時間區(qū)分不同的用戶信號，每個用戶占 用用 一個頻道的不同時間段傳輸信息。一個頻道的不同時間段傳輸信息。 原理：在發(fā)端：每個用戶的信息調(diào)制到一個載頻上在原理：在發(fā)端：每個用戶的信息調(diào)制到一個載頻上在 規(guī)規(guī) 定的時間段傳輸；在收端在規(guī)定的時間段接收解定的時間段傳輸；在收端在規(guī)定的時間段接收解 調(diào)獲取自己的信息。調(diào)獲取自己的信息。 圖圖1-29 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖 3. TDMA GSMGSM中采用中采用 FDMA/TDMAFDMA/TDMA方式方式 圖圖1-29 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖圖

49、圖1-29 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖圖圖1-29 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖圖圖1-29 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖 概念：以不同編碼特征區(qū)分不同的用戶信號，每個用概念：以不同編碼特征區(qū)分不同的用戶信號，每個用 戶、信息、基站采用不同的編碼調(diào)制。戶、信息、基站采用不同的編碼調(diào)制。 原理：在發(fā)送端將不同用戶信息用不同的地址碼調(diào)制原理：在發(fā)送端將不同用戶信息用不同的地址碼調(diào)制 后傳輸；在接收端后傳輸；在接收端 用與發(fā)送端相同的用與發(fā)送端相同的 地址碼解調(diào)獲取自地址碼解調(diào)獲取自 己的信息。己的信息。 4. CDMA 系統(tǒng)容量：系統(tǒng)容量：CDMATDMAFDMACDMA

50、TDMAFDMA 圖圖1-30 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖圖圖1-30 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖圖圖1-30 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖圖圖1-30 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖圖圖1-30 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖圖圖1-30 TDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖 5.5.空分多址技術(shù)（空分多址技術(shù)（SDMASDMA） 圖圖1-311-31 概念：以不同空間方向性區(qū)分不同的用戶信號，每個概念：以不同空間方向性區(qū)分不同的用戶信號，每個 用戶占用不同的空間波束。用戶占用不同的空間波束。 原理：根據(jù)來波方向角估算確定定向發(fā)射方向。原理：根據(jù)來波方

51、向角估算確定定向發(fā)射方向。 采用自適應(yīng)陣列天線；采用自適應(yīng)陣列天線； 一般不單獨(dú)使用；一般不單獨(dú)使用； 圖圖1-311-31圖圖1-311-31圖圖1-311-31圖圖1-311-31 1.2.7 通信模型通信模型 具體通信系統(tǒng)中涉及大量具體設(shè)備，而且不同的通信系具體通信系統(tǒng)中涉及大量具體設(shè)備，而且不同的通信系 統(tǒng)又具有不同的具體設(shè)備，但所有通信系統(tǒng)可以抽象為統(tǒng)又具有不同的具體設(shè)備，但所有通信系統(tǒng)可以抽象為 一個通信模型，其涵蓋了所有通信系統(tǒng)的特征。一個通信模型，其涵蓋了所有通信系統(tǒng)的特征。 一個一個“點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)”的通信模型由信源、信宿、的通信模型由信源、信宿、 變換器、

52、反變換器、信道、噪聲變換器、反變換器、信道、噪聲6部分組成部分組成 ，結(jié)構(gòu)如下：，結(jié)構(gòu)如下： 信源 變換器 信道 反變換器 噪聲源 信宿 圖圖1-32 1-32 通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型 1.2.7 通信模型通信模型 l 信源：發(fā)信息端，將各類消息轉(zhuǎn)換成信號。信源：發(fā)信息端，將各類消息轉(zhuǎn)換成信號。 l 信宿：收信息端，將接收到的信號還原成消息。信宿：收信息端，將接收到的信號還原成消息。 l 信道：信息傳輸通路，不完全等同與傳輸介質(zhì)。信道：信息傳輸通路，不完全等同與傳輸介質(zhì)。 l 變換器：將信源產(chǎn)生的信號變換成變換器：將信源產(chǎn)生的信號變換成適合在信道傳輸?shù)男盘?。適合在信道傳輸?shù)男盘枴?l 反變換

53、器：完成信號的反變換，將信號還原成信宿能反變換器：完成信號的反變換，將信號還原成信宿能 接收的信號。接收的信號。 l 噪聲：噪聲不是通信模型中的一部分，但通信模型中傳噪聲：噪聲不是通信模型中的一部分，但通信模型中傳 輸?shù)男盘枙辉肼曀蓴_，從而產(chǎn)生誤碼。噪聲分為自輸?shù)男盘枙辉肼曀蓴_，從而產(chǎn)生誤碼。噪聲分為自 然噪聲和人為噪聲。然噪聲和人為噪聲。 各部分的作用如下：各部分的作用如下： 1.2.8 通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 1. 通信網(wǎng)的組成通信網(wǎng)的組成 通信網(wǎng)是由若干用戶終端通信網(wǎng)是由若干用戶終端A A，B B，C C，并通過傳輸，并通過傳輸 系統(tǒng)鏈接起來。用戶終端之間通過一個或多個節(jié)點(diǎn)鏈接

54、，系統(tǒng)鏈接起來。用戶終端之間通過一個或多個節(jié)點(diǎn)鏈接， 在節(jié)點(diǎn)處提供交換、處理、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。在節(jié)點(diǎn)處提供交換、處理、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。 鏈路 D E F C B 1 4 5 7 6 3 用戶線 節(jié)點(diǎn) 電路 用戶終端 干線 用戶線 A 圖圖1-33 1-33 通信網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖通信網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖 1. 通信網(wǎng)的組成通信網(wǎng)的組成 通信網(wǎng)絡(luò)在組成結(jié)構(gòu)上包括用戶終端設(shè)備、傳輸線路、通信網(wǎng)絡(luò)在組成結(jié)構(gòu)上包括用戶終端設(shè)備、傳輸線路、 交換系統(tǒng)三個部分。交換系統(tǒng)三個部分。 （1 1）用戶終端設(shè)備）用戶終端設(shè)備 用戶終端設(shè)備是通信網(wǎng)中的源點(diǎn)和終點(diǎn)，它除對應(yīng)于用戶終端設(shè)備是通信網(wǎng)中的源點(diǎn)和終點(diǎn)，它除對應(yīng)

55、于 信源和信宿之外還包括了一部分變換和反變換裝置。如：信源和信宿之外還包括了一部分變換和反變換裝置。如： 電話機(jī)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)等。電話機(jī)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)等。 （2 2）傳輸線路）傳輸線路及設(shè)備及設(shè)備 傳輸線路傳輸線路及設(shè)備及設(shè)備是交換設(shè)備之間的通信路徑，承載用是交換設(shè)備之間的通信路徑，承載用 戶信息和網(wǎng)絡(luò)控制信息。戶信息和網(wǎng)絡(luò)控制信息。 （3 3）交換系統(tǒng)）交換系統(tǒng) 交換系統(tǒng)用于把點(diǎn)對點(diǎn)通信系統(tǒng)連接成通信網(wǎng)，完成交換系統(tǒng)用于把點(diǎn)對點(diǎn)通信系統(tǒng)連接成通信網(wǎng)，完成 網(wǎng)內(nèi)選路功能，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)任意用戶之間都能相互交網(wǎng)內(nèi)選路功能，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)任意用戶之間都能相互交 換信息。換信息。 2. 通信網(wǎng)的拓?fù)?/p>

56、結(jié)構(gòu) 通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋱D常見的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋱D常見的 有總線型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀型、有總線型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀型、 復(fù)合型。復(fù)合型。 (a) 網(wǎng)狀網(wǎng) (b) 星型網(wǎng) (c) 復(fù)合型網(wǎng) (d) 環(huán)型網(wǎng) (e) 總線型網(wǎng) 1.2.9 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì) 通信系統(tǒng)的中的傳輸介質(zhì)是用來傳遞信號的某種介質(zhì)。通信系統(tǒng)的中的傳輸介質(zhì)是用來傳遞信號的某種介質(zhì)。 常見的傳輸介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳常見的傳輸介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳 輸?shù)?。輸?shù)取?1. 雙絞線電纜雙絞線電纜(TP) 將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中。為了降將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中。為了降 低信號

57、的干擾程度，電纜中的每一對雙絞線一般是由兩低信號的干擾程度，電纜中的每一對雙絞線一般是由兩 根絕緣銅導(dǎo)線相互扭繞而成，也因此把它稱為雙絞線。根絕緣銅導(dǎo)線相互扭繞而成，也因此把它稱為雙絞線。 雙絞線分為分為非屏蔽雙絞線（雙絞線分為分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線）和屏蔽雙絞線 （STP）。）。 目前市面上出售的目前市面上出售的UTP分為分為3類，類，4類，類，5類和超類和超5類、類、 6類等。類等。 1. 雙絞線電纜（雙絞線電纜（TP） 圖圖1-35 UTP 圖圖1-36 STP 2. 同軸電纜同軸電纜 結(jié)構(gòu)：由一根空心的外圓柱導(dǎo)體和一根位于中心軸線的結(jié)構(gòu)：由一根空心的外圓柱導(dǎo)體和一根位于

58、中心軸線的 內(nèi)導(dǎo)線組成，內(nèi)導(dǎo)線和圓柱導(dǎo)體之間以及圓柱導(dǎo)體與外內(nèi)導(dǎo)線組成，內(nèi)導(dǎo)線和圓柱導(dǎo)體之間以及圓柱導(dǎo)體與外 界之間用絕緣材料隔開。界之間用絕緣材料隔開。 按直徑的不同，可分為粗纜和細(xì)纜兩種。同軸電纜傳輸帶按直徑的不同，可分為粗纜和細(xì)纜兩種。同軸電纜傳輸帶 寬較大，大量用于有線電視網(wǎng)寬較大，大量用于有線電視網(wǎng) 。 圖圖1-37 同軸電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖同軸電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 圖圖1-38 同軸電纜同軸電纜 70 光纖是多層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為纖芯、包層、涂光纖是多層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為纖芯、包層、涂 覆層覆層，如下圖所示。光纖的核心部分是纖芯、包層，稱，如下圖所示。光纖的核心部分是纖芯、包層

59、，稱 為裸纖。包層外面涂覆一層硅酮樹脂或聚氨基甲酸乙酯，為裸纖。包層外面涂覆一層硅酮樹脂或聚氨基甲酸乙酯， 然后增加保護(hù)套加以保護(hù)。然后增加保護(hù)套加以保護(hù)。 纖芯和包層是高純度石英材料，纖芯和包層是高純度石英材料，包層折射率略低于纖包層折射率略低于纖 芯，與纖芯一起形成光的全反射通道，使光波的傳輸被芯，與纖芯一起形成光的全反射通道，使光波的傳輸被 限制在纖芯內(nèi)。限制在纖芯內(nèi)。 3. 光纖光纖 與其它傳輸介質(zhì)比較，光纖的電磁絕緣性能好、信號與其它傳輸介質(zhì)比較，光纖的電磁絕緣性能好、信號 衰耗小、頻帶寬、傳輸速度快、傳輸距離大。主要用于衰耗小、頻帶寬、傳輸速度快、傳輸距離大。主要用于 要求傳輸距離

60、較長主干網(wǎng)連接。目前光纖到戶也已逐步要求傳輸距離較長主干網(wǎng)連接。目前光纖到戶也已逐步 開始實(shí)現(xiàn)。開始實(shí)現(xiàn)。 71 圖圖 光纖結(jié)構(gòu)與尺寸光纖結(jié)構(gòu)與尺寸 3. 光纖光纖 1.2.10 通信系統(tǒng)性能指標(biāo)通信系統(tǒng)性能指標(biāo) 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)包括有效性、可靠性、適應(yīng)性、通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)包括有效性、可靠性、適應(yīng)性、 經(jīng)濟(jì)性、保密性、標(biāo)準(zhǔn)性、維護(hù)性等，其中經(jīng)濟(jì)性、保密性、標(biāo)準(zhǔn)性、維護(hù)性等，其中最主要的性能最主要的性能 指標(biāo)是有效性與可靠性。指標(biāo)是有效性與可靠性。 可靠性指標(biāo)用于衡量系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量?？煽啃灾笜?biāo)用于衡量系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。 有效性指標(biāo)用于衡量系統(tǒng)的傳輸效率。有效性指標(biāo)用于衡量系統(tǒng)的傳輸效率