通信基础知识

通信基础知识通信基础知识固网产品课程开发室PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建您知道通信系统的组成吗？l您知道两个用户如何通信吗？l您知道通信的未来发展吗？PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建了解通信技术的发展方向学习完本课程，您应该能够：PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建通信系统模型通信系统模型•通信系统基本模型图•模拟通信系统基本组成图•数字通信系统基本组成图PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建通信系统基本模型图通信系统基本模型图噪声信宿接收变换器信道发送变换器信源信息信息信号信号信息：声音，图形，图像，文字等信号：随信息做相应变化的电压或电流（也可以是光）PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建模拟通信系统基本组成图模拟通信系统基本组成图噪声收信者解调器信道调制器发信源调制：按被传输的基带信号的变化规律去改变被调载波的某一参数，如幅度，频率，相位等解调：调制的逆过程PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建数字通信系统基本组成图数字通信系统基本组成图噪声源解调器收信者信道调制器信道编码器信源编码器发信源信道译码器信源译码器编码：将量化后的信号用二进制代码表示的过程解（译）码：编码的逆过程PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建通信相关基本概念通信相关基本概念•信号•模拟信号的数字化•数字信号的码型•PCM编码原理•同步•PCM基群幀结构•复用技术•TDM基本原理PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建信号信号（1）模拟信号（2）数字信号时间电压010模拟信号：连续变化的信号数字信号：离散的信号PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建模拟信号的数字化（1）模拟信号的数字化（1）00000001000000100000001111101010时间电压时间电压（1）模拟信号（2）信号采样（3）信号量化（4）信号编码PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建模拟信号的数字化（2）模拟信号的数字化（2）l抽样：将连续变化的信号变成离散的信号奈奎斯特准则抽样频率8KHz，每秒样值为：8000个l量化：使抽样出来的样值归为某一临近的“整数”采用“四舍五入”的办法l编码：8000×8=64Kbit/sPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建数字信号的码型（1）数字信号的码型（1）（a）NRZ（b）AMI（c）HDB311111111111100000000000000000000PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建数字信号的码型（2）数字信号的码型（2）lNRZ：单极性不归零码NRZ是简单的二进制数字信号，其频谱包含有直流分量与较多的低频分量，只能用于设备内部传输及交换，不能作为在电缆信道上进行基带传输的码型lAMI：极性交替反转码AMI码又称伪三元码，有“0”码，“＋1”码和“－1”码（三元）。二进制码中的“0”码对应AMI中的“0”码，而二进制码中的“1”码则对应AMI中交替变化的“＋1”和“－1”，解决了多个连“1”的直流分量问题lHDB3：三阶高密度双极性码将连“0”码给予限制，使之不超过3个，它既保持了AMI码的优点（无直流分量，低频分量少），又克服了AMI码的连“0”码所引起的缺点，因此，在PCM中它被广泛采用，在AMI基础上，又解决了多个连“0”的直流分量问题PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建律13折线非线性编码原理（1）30/32PCMA律13折线非线性编码原理（1）D2D3D4D11:正电压0:负电压1111101011000110100010003264161282565121024mv2048mvD5D6D7D824=16D5D6D7D8D2D3D4D1PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建律13折线非线性编码原理（2）30/32PCMA律13折线非线性编码原理（2）l为什么采用非线性编码？l为什么叫A律13折线？量化误差：采样值（真实值）与量化结果的差值误差的后果产生“量化噪声”信噪比：表示通信质量的一个重要指标信噪比=10lg信号/噪声=10lg信号/（信号-采样值）采用均匀（线性）量化法：由于量化误差对大小信号一样，使小信号信噪比较大，通信质量较差A率13折线：中国与欧洲采用的一种非线性量化编码法，保证大小信号通信质量不变PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建同步同步数字通信的同步：是指收、发两端的数码率及各种定时标志都步调一致，不仅要求频率相同，而且要求相位一致。接收端和发送端在时间上的同步是正确接收、识别信息和分出每一路的信息码和信令码的保证同步包括：比特同步、帧同步、复帧同步和网同步比特同步：比特同步也称位同步，又称码元同步帧同步：接收端每帧的起止时间与发送端一致复帧同步：接收端每复帧的起止时间和发送端一致PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建基群帧结构（30/32）PCM基群帧结构（30/32）10A11111国内留用奇帧TSO1A1：正常为0，失步告警为1abcdF1abcdCH1CH17abcdF2abcdCH2CH18abcdF15abcdCH15CH31F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F15F0F1F2F316个子帧T=（2ma）10011011帧同步时隙偶帧TS00000F0abcd信令时隙复帧同步备用488ns复帧结构……32个时隙，256比特，T=1251234567891011121314151617181920212223242526272829303101TS……usT=3.9su……PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建（周期为125us），对每一话路每抽样一次经过量化可以编成8位码组，占用一个时隙。30/32路PCM系统中，32路复用125us。这32路时隙构成一个“帧”。而16帧又合成一个复帧。计算几个数据：l1帧时长为125μS，1时隙的时长为125/32=3.9μS，一个复帧占用2ms。l1帧的位长：8×32=256位。l信道的速率：256位/帧×8000帧/秒=2048KBPSl话路的速率：8位/路×8000路/秒=64KBPSl一个模拟信号的带宽最大为4K(300~3000HZ).数字信号的优点靠牺牲带宽获得的。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建复用技术复用技术时间时间时间频率频率频率扩频码频分复用码分复用时分复用（1）FDM（2）TDM（3）CDMPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建=125us123456789101112131415161718192021222324252627282930310TS1052031311051抽样和编码帧码插入信令插入路PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建常用通信技术介绍常用通信技术介绍•SDH•单模光纤与多模光纤•TCP/IP•ATM•HDLCPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建：SynchronousDigitalHierarchyl同步数字体系（SDH）传输网由SDH网络单元组成。在光纤线路或其它传输媒体上，SDH传输网可以完成同步信息的传输，复用和交叉连接。lSDH的基础模块被称为STM-1叫同步传输模块（SynchronousTransportModule）。更高等级的模块有STM-4、STM-16、STM-64。lSDH网络单元主要有同步光缆线路系统，终端复用器（TM）分/插复用器（ADM）和同步数字交叉连接设备（SDXC）。lSTM-1：155520kbit/sSTM-4：622080kbit/sSTM-16：2488320kbit/sSTM-64：995328kbit/sPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建用作线路终端设备，主要功能是将准同步信号（1.5、2、6、34、或140Mbit/s）复接成STM-N信号，并完成电-光转换及其逆过程，也可以将准同步支路，同步支路（电的或光的）或将若干个同步支路（电的或光的），复接成STM-N信号，并完成电光转换及其逆过程。TMSTM-NTM：TerminalMultiplexerPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建分/插复用器ADM分/插复用器ADMADM：AddDropMultiplexer是一个三端口设备，它的输入和输出均为STM-N光信号，支路信号可以是准同步的，也可以是同步的。ADM的特点是可以从主流信号中分出一些信号并接入另外一些信号。如，可从STM-4中分出一个2Mbit/s和接入另一个2Mbit/s的信号STM-NADMSTM-NPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建同步数字交叉连接设备（SDXC）同步数字交叉连接设备（SDXC）SDXC：SynchronousDigitalCrossConnect的功能是在监控单元控制下完成接入端信号间的交换。一般，参与交叉连接的信号速率等于或低于接入信号的速率，需要复接和分接来完成分叉连接信号速率和接入信号速率之间的转换，既每个输入信号被分接成若干个交叉连接信号，交叉连接网络按照预先存放的交叉连接图对这些交叉连接信号进行重新安排，最后将这些重新安排后的信号复接成高速率信号输出。SDXCSTM-N复接分接STM-N复接分接STM-MSTM-MPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建单模光纤与多模光纤单模光纤与多模光纤单模光纤：SINGLEMODEFIBRE/monomodefiber单模光纤是在指定波长下只可能传播一种模式的光纤多模光纤：MULTIMODEFIBRE在特定的波长上能传播两个以上束缚模式的光纤•多模传输距离近，一般在200M-2KM•