現(xiàn)代通信系統(tǒng)(蟲)

1、第一章通信及通信系統(tǒng)的概念把信息從一個地方傳送到另一個地方的過程叫做通信傳遞信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和稱為通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的組成及分類1.按信道中所傳信號的不同分?jǐn)?shù)字通信：信道中傳送的信號為數(shù)字信號模擬通信：信道中傳送的信號為模擬信號2.按傳輸媒質(zhì)分有線通信：傳輸媒質(zhì)為導(dǎo)線、電纜、光纜，媒質(zhì)能看得見無線通信：電磁波，媒質(zhì)看不見、摸不著3按工作頻段分長波通信：如用于導(dǎo)航的vlf通信中波通信：如民用調(diào)頻廣播;業(yè)余無線電短波通信：如短波廣播通信軍用通信微波通信：如移動通信雷達(dá)空間通信4.按調(diào)制方式分基帶傳輸：基帶傳輸是指信號沒有經(jīng)過調(diào)制而直接送到信道中去傳輸?shù)囊环N方式頻帶傳輸：頻帶傳輸是指信號經(jīng)過

2、調(diào)制后再送到信道中傳輸，收端有相應(yīng)解調(diào)措施的通信系統(tǒng)通信的方式分為模擬通信和數(shù)字通信 模擬通信和數(shù)字通信定義及區(qū)別信息源(發(fā)信者)調(diào)制器信道解調(diào)器信宿(收信荀收信機(jī)信息源信源編碼調(diào)制器信道解調(diào)器發(fā)信機(jī)噪聲源信道譯碼解密譯碼一機(jī)信收信源譯碼發(fā)信機(jī)模擬通信系統(tǒng)的模型數(shù)字通信系統(tǒng)的模型1、模擬通信(analog comimmication)。將基帶模擬信號直接送往信道傳輸或經(jīng)載波調(diào)制之后再送往信道傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?優(yōu)點(diǎn)：信號頻譜較窄，信道利用率高缺點(diǎn): 傳輸?shù)男盘柺沁B續(xù)的，混入噪聲不易清除，抗干擾能力差。 不易進(jìn)行保密通信。 設(shè)備不易大規(guī)模集成。 不適應(yīng)飛速發(fā)展的計算機(jī)通信的要求2、數(shù)字通信(dig

3、ital communication)。將基帶數(shù)字信號直接送往信道傳輸或經(jīng)載波調(diào)制之后再送往信道傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?與模擬通信相比，數(shù)字通信有如下優(yōu)點(diǎn)： 抗干擾能力強(qiáng)。 易于使用大規(guī)模集成電路，使設(shè)備微型化。 使用數(shù)字信號易于進(jìn)行加密和解密，保密性強(qiáng)。 便于建立綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。調(diào)制方式的分類模擬調(diào)制 調(diào)制信號角調(diào)制為模擬信連續(xù)波調(diào)制2號/移幅鍵控amdsbssbwsb（fmpm、數(shù)字調(diào)制乂調(diào)制信號為數(shù)字信號的調(diào)制（2ask、mask）（2fsk、mfsk、msk）（2psk、mpsk、2dpsk、mdpsk）移頻鍵控移相鍵控幅-相聯(lián)合調(diào)制 （qam）幅-頻聯(lián)合調(diào)制 （mcm、ofdm）i相-頻聯(lián)

4、合調(diào)制通信網(wǎng)的基本概念及組成通信網(wǎng)是一種按照通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,使用交換設(shè)備和傳輸設(shè)備,將地理上分散的用戶終端 設(shè)備互連起來,實(shí)現(xiàn)信息傳輸與交換的通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信網(wǎng)的棊本組成現(xiàn)代通信網(wǎng)移動用戶網(wǎng)間互聯(lián) 移動通信網(wǎng)有線通信網(wǎng)pstnisdninternet第二章數(shù)字通信系統(tǒng)的基木組成收信者信道解調(diào)器信源譯碼解密譯碼一機(jī)信收 信道譯碼1一 一調(diào)釦器信息源數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型信源編碼的任務(wù)及步驟(1) 模擬信號數(shù)字化(analogtodigital conversion):當(dāng)信源為模擬信源，信源編碼器要對它進(jìn)行取樣、量化和編碼，完成模/數(shù)變換功 能，使其變?yōu)閿?shù)字信號。一般稱為模擬信號數(shù)字化。(2) 數(shù)

5、據(jù)壓縮(data compress)數(shù)據(jù)壓縮，就是如何用最少的比特數(shù)來表述信源的輸出信息，如何用比較簡單的 辦法來降低數(shù)碼率，并且在信源譯碼器那里能準(zhǔn)確地或以一定的質(zhì)量損失為容限再現(xiàn)信源 信息。步驟：采樣、量化、編碼要求：數(shù)碼率低，保真度高 非均勻量化的壓縮特性任何一種非均勻量化特性都可以由壓縮器和均勻量化器組成，在接收端再由擴(kuò)張器恢復(fù)信 號。壓縮器的特點(diǎn)是對小信號有較大的放大倍數(shù)，而對大信號有較小的放大倍數(shù)。擴(kuò)張器 具有和壓縮器相反的功能。壓縮器的壓縮特性大多采用對數(shù)式壓縮。目前用得最廣泛的兩種壓縮特性是以u為參量的u 壓縮律和以a為參量的a壓縮律。a律t dm-p cm 3 0 / 3 2

6、 制式和u律t dm-p cm 2 4制式在a律tdm-pcm30/32制式中，一個抽樣周期被等分為32個時隙，每時隙為391ps,并 順序從0到31編號，分別記作tso, ts1,，ts31,其中ts1到ts15和ts17到ts31 這30個路時隙用來傳送30路電話信號的話音編碼碼組，ts0分配給幀同步，ts16專用于 傳送30個話路的信令碼和復(fù)幀同步碼。幀同步時隙，信令時隙和30個話路時隙這32個時 隙的信號共同形成一幀，占用一個抽樣周期的時間，信號在信道中一幀接著一幀地傳輸。每個時隙內(nèi)傳送8位碼，每位碼采用50%占空比的脈沖，占244/244nso在u律tdm-pcm24制式中，一個抽樣

7、周期的125us被分成193個碼元，組成一幀。12幀 構(gòu)成一個復(fù)幀，復(fù)幀周期為1.5mso每幀193個碼元中幀首編號為1的位交替?zhèn)魉蛶酱a和復(fù)幀同步碼。其中12幀中的奇數(shù) 幀的第1位碼元構(gòu)成“101010”幀同步碼組,而偶數(shù)幀的第1位碼元構(gòu)成復(fù)幀同步碼“()0111”, 第12幀的第1位碼用作對端告警用。每幀中其余192位碼元每8位構(gòu)成一路時隙，用于傳送24路電話信號。信道編碼的任務(wù)及檢錯和糾錯的區(qū)別任務(wù)： 碼型的合理設(shè)計， 差錯控制編碼a只能夠發(fā)現(xiàn)錯誤的碼稱為檢錯碼，所謂發(fā)現(xiàn)錯誤是指譯碼后只知道是否有錯但不知道錯 在什么碼位上；b.能夠糾正錯誤的碼稱為糾錯碼，所謂糾錯是指不但知道是否有錯而

8、且還知道錯在哪些碼 位上，因而能夠?qū)㈠e誤糾正過來。數(shù)字通信屮的同步問題第三章電路交換，分組交換，幀中繼，atm的基木概念及區(qū)別電路交換的基本過程與電話通信的過程相同，也包括連接建立、信息傳送和連接拆除三個分組交換采用存儲一轉(zhuǎn)發(fā)的處理方式，將用戶信息分成若干個小的數(shù)據(jù)單元傳送，數(shù)據(jù)單 元稱分組(packet)或包，每個分組必須攜帶一個用于路由選擇、流量控制、擁塞控制等地 址和控制信息的分組頭。'傳輸時延分組1一存儲時延分組2處理和排隊時延_ 分組3分組1一分組2分組3分組交換機(jī)a分組交換機(jī)b分組交換機(jī)c幀中繼(frame relay, fr)是一種新型的傳送網(wǎng)絡(luò)，采用動態(tài)分配傳輸帶寬和可

9、變長的幀 的快速分組技術(shù)，可處理突發(fā)性信息和可變長度幀的信息，非常適用于局域網(wǎng)互聯(lián)。數(shù)據(jù)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸或交換都基于osi網(wǎng)絡(luò)模型的第二層(即數(shù)據(jù)鏈路層或幀層)， 故稱為幀中繼。與分組交換不同，幀中繼的信息傳送最小單位為幀，信息與信令傳送信息則是分離的。幀中繼采用虛電路技術(shù)atm采用異步時分復(fù)用方式，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)分配帶寬，可適應(yīng)任意速率的業(yè)務(wù)；固定長度的 信元和簡化的信頭，使快速交換和簡化協(xié)議處理成為可能，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸處理 能力，使實(shí)時業(yè)務(wù)應(yīng)用成為可能。atm可以實(shí)現(xiàn)高速、高吞吐量和高服務(wù)質(zhì)量的信息交換, 提供靈活的帶寬分配，適應(yīng)從低速率到高速率的寬帶業(yè)務(wù)的交換要求，具有高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)

10、 營效率交換和復(fù)用技術(shù)。電話通信網(wǎng)的基木組成，性能指標(biāo)及交換方式電話通信網(wǎng)基本構(gòu)成(1) 用戶終端(電話機(jī))是電話通信網(wǎng)構(gòu)成的基本要素，為通信用戶所有者。(2) 交換機(jī)電話通信網(wǎng)構(gòu)成的核心部件，為通信服務(wù)部門所擁有。(3) 通信信道電話通信網(wǎng)構(gòu)成的主要部分，通信服務(wù)部門所擁有。(4) 路由器及附屬設(shè)備為電話通信網(wǎng)功能擴(kuò)充或性能提高而配置。電話通信網(wǎng)的性能指標(biāo)(1)話務(wù)量電信業(yè)務(wù)流量的簡稱，表示電信設(shè)備承受的負(fù)載量，也表示用戶對電信需求的程度。（2）呼損率是指損失的話務(wù)量與流入話務(wù)量之比。呼損率越小，成功話務(wù)量越大。交換技術(shù)通常分為窄帶交換和寬帶交換。窄帶交換指傳輸速率低于2 mbit/s的交換

11、，如電 路交換和低速分組交換;寬帶交換指傳輸速率高于2 mbit/s的交換，如快速分組交換和atm 交換，以及在寬帶ip網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的ip交換、標(biāo)記交換和光交換等新技術(shù)。數(shù)字程控交換機(jī)的概念采用計算機(jī)軟件控制交換的交換機(jī)，即存儲程序控制的交換機(jī)稱為程控交換機(jī)。信令的分類（1）按信令傳輸方式分類隨路信令公共信道信令（共路信令）（2）按信令的功能分類監(jiān)視信令選擇信令（地址信令）音信令維護(hù)管理信令（3）按信令的傳送區(qū)域分類用戶線信令局間信令（4）按信令的傳送方向分類前向信令后向信令第四章光纖的基本結(jié)構(gòu)光纖基本結(jié)構(gòu)：由纖芯和包層構(gòu)成的同心圓柱體。傳送網(wǎng)的概念及s dh原理傳送與傳輸?shù)母拍钣兴煌?，傳送?/p>

12、從信息傳遞的功能過程來描述，傳送網(wǎng)是其網(wǎng)絡(luò)邏輯 功能的集合；而傳輸則從信息信號通過具體物理介質(zhì)傳遞的物理過程來描述，傳輸網(wǎng)具體 是指實(shí)際設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)（傳送網(wǎng)）也可泛指全體實(shí)體網(wǎng)和邏輯網(wǎng)。同步數(shù)字體系（sdh）是可進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號 結(jié)構(gòu)等級。sdh最為核心的三大特點(diǎn)是同步復(fù)用、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力和統(tǒng)一的光接口及復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)， 并由此帶來了許多優(yōu)良的性能無線信道的特征無線信道的基本特征如下：帶寬有限干擾和噪聲影響大在移動通信中存在多徑衰落 微波通信概念及傳播特性微波通信是在微波頻段通過地面視距進(jìn)行信息傳播的一種無線通信手段。微波的傳播特性似光性：在電磁波

13、譜中，微波以上的電磁波為光波，光是直線傳播的，微波也具有類似光 波的直線傳播特性。極化特性：電磁波在傳播過程中，電場和磁場在同一地點(diǎn)隨時間t的變化存在某種規(guī)律(極 化特性)。同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成及多址方式同步衛(wèi)星系統(tǒng)是利用定位在地球同步軌道上的衛(wèi)星進(jìn)行通信的系統(tǒng)，原則上只需要三顆同 步衛(wèi)星即可基本覆蓋地球。同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)由地球站、通信衛(wèi)星、控制與管理系統(tǒng)部分組成，如圖所示。通信業(yè)務(wù)控制中心通信地球站分系統(tǒng)：通信衛(wèi)星跟蹤遙測及監(jiān)控管理指令分系統(tǒng)分系統(tǒng)通信測控衛(wèi)星通信的多址技術(shù)(1) 頻分多址(fdma)技術(shù)(2) 時分多址(tdma)技術(shù)(3)碼分多址(cdma)多址技術(shù)(4)空分多址(sdm

14、a)多址技術(shù)wpan概念及常用技術(shù)無線個域網(wǎng)(wpan)是指能在便攜式消費(fèi)類電器和通信設(shè)備之間進(jìn)行短距離特別連接的 網(wǎng)絡(luò)。其中“特別連接”的含義為：一是指設(shè)備既能承擔(dān)主控功能，又能承擔(dān)被控功能的 能力；二是指設(shè)備加入或離開現(xiàn)有網(wǎng)的方便性。wpan的覆蓋范圍一般為半徑1() m以內(nèi)。wpan的常用技術(shù)藍(lán)牙(bluetooth)技術(shù)超寬帶(uwb)技術(shù)紅外線傳輸(irda)家用射頻(homerf) 移動通信特點(diǎn)及系統(tǒng)組成 移動通信系統(tǒng)的特點(diǎn)(1 )多普勒效應(yīng)(2) 多徑傳播(3) 陰影效應(yīng)(4) 遠(yuǎn)近效應(yīng)(5) 干擾嚴(yán)重(6) 對設(shè)備要求苛刻 屮繼線車載臺基地站bs無線區(qū)1電話局繼縛市話用戶w屮繼

15、線msc固定臺屮繼線手持機(jī)陸上移動電話網(wǎng)尢線區(qū)3手持機(jī)寶載啟:空制交 換+心bs3基地站bs2移動通信系統(tǒng)覆蓋技術(shù)移動通信網(wǎng)的服務(wù)區(qū)域覆蓋方式可分為兩類：r小容量的大區(qū)制區(qū)域覆蓋方氏彳帶狀網(wǎng)蜂窩移動通信網(wǎng)及 其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)i大容量的小區(qū)制h面狀網(wǎng)i立體網(wǎng)移動通信越區(qū)切換概念將當(dāng)前正在進(jìn)行的移動臺與基站之間的通信鏈路從當(dāng)前基站轉(zhuǎn)移到另一個基站的過程，稱 為越區(qū)信道切換，或自動鏈路轉(zhuǎn)移alt (automatic link transfer)o 移動通信系統(tǒng)的多址方式 多址方式主要有：頻分多址（fdma）；時分多址（tdma）；碼分多址（cdma）；空分多址（sdma） o 以及它們的組合方式。2 g

16、lj 3 g系統(tǒng)頻率gprs概念gprs （通用分組無線業(yè)務(wù)）按需動態(tài)占用資源：只在有數(shù)據(jù)傳輸時才分配無線資源，頻譜利用率較高 數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)到115.2kbit/s引入了分組交換的傳輸模式，適合各種突發(fā)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸按傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和計時兩者結(jié)合的計費(fèi)方式3g系統(tǒng)三大標(biāo)準(zhǔn)及區(qū)別三種主要3g標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)比較技術(shù)名稱w cdaiacdnia2000td-scdma采用技術(shù)類型直接序列擴(kuò)頻多載波直接序列擴(kuò)頻雙工方式fddatddfddtdd載波帶寬5nxi.251.6(mhz)(u=l,3,6,9,12 )碼片速率（aicps ）3.84nxi.2 288(n“,3,6,9,12 )1.28基站間

17、是否同步異步（同步可選）同步（需gps）同步下行信道導(dǎo)頻方式時分專用導(dǎo)頻公共連續(xù)導(dǎo)頻公共連續(xù)導(dǎo)頻第五章數(shù)據(jù)通信概念及系統(tǒng)性能評價指標(biāo)數(shù)據(jù)通信：指通信雙方（或多方）按一定協(xié)議（或規(guī)程），以數(shù)字信號（也可是模擬信號） 為載體，完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程或方式。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能評價帶寬信號傳播速度數(shù)據(jù)傳輸速率（比特率）最大傳輸速率碼元傳輸速率（波特率baud）吞吐量：信道在單位時間內(nèi)成功傳輸?shù)男畔⒘?，單位bit/s o利用率：吞吐量和最大數(shù)據(jù)傳輸速率之比。延遲：可分為傳輸延遲和傳播延遲。抖動：延遲的實(shí)時變化。差錯率：常用比特差錯率、碼元差錯率和分組差錯率。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)終端設(shè)備（dte）數(shù)據(jù)電路終接

18、設(shè)備（dce）傳輸信道數(shù)據(jù)鏈路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)分類及區(qū)別基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)包括：x.25數(shù)據(jù)網(wǎng)（分組交換業(yè)務(wù)）、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（ddn業(yè)務(wù)）、幀中繼網(wǎng)、 atm （快速分組交換業(yè)務(wù)）。x.25網(wǎng)的特點(diǎn)：增加了差錯控制，減少了誤碼，提高了傳輸質(zhì)量。增加了路由控制，增加了通信的可靠性。增加了流量控制，可實(shí)現(xiàn)不同速率終端間的通信。采用分組交換，可實(shí)現(xiàn)分組復(fù)用，提高線路利用率。按數(shù)據(jù)量而不是按通信時間計費(fèi)。采用動態(tài)統(tǒng)計時分復(fù)用方式，線路利用率較高，但通信協(xié)議開銷較大。ddn的基本特點(diǎn)：（1）透明的傳輸網(wǎng)（2）同步數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)（3）傳輸速率高幀中繼的技術(shù)特點(diǎn)：高效、經(jīng)濟(jì)、可靠、靈活幀中繼應(yīng)用特點(diǎn)：一點(diǎn)對多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信突發(fā)性數(shù)

19、據(jù)處理長距離通信atm優(yōu)點(diǎn)：通過統(tǒng)計復(fù)用方式，實(shí)現(xiàn)了完全的業(yè)務(wù)綜合，能達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)資源利用率。缺點(diǎn)：技術(shù)過于復(fù)雜，使其推廣受到極大的限制。以太網(wǎng)概念及ip網(wǎng)絡(luò)概念以太網(wǎng)是一種共享介質(zhì)的數(shù)據(jù)網(wǎng)，采用隨機(jī)訪問控制方式，結(jié)構(gòu)簡單，性價比高。1p數(shù)據(jù)報物理網(wǎng)絡(luò)的幀幀頭數(shù)據(jù)ip頭ip數(shù)據(jù)ip網(wǎng)絡(luò)基本原理ipv6, ipv4ipv6與ipv4相比有什么特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)？更大的地址空間。ipv4中規(guī)定ip地址長度為32,即有232-1個地址；而ipv6中ip地址 的長度為128,即有2j28-1個地址。更小的路由表。ipv6的地址分配一開始就遵循聚類（aggregation）的原則，這使得路由器能 在路由表中用

20、一條記錄（entry）表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了 路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。增強(qiáng)的組播（multicast）支持以及對流的支持（flow-control）。這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用 有了長足發(fā)展的機(jī)會，為服務(wù)質(zhì)量（qos）控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺.加入了對自動配置 （auto-conf iguration）的支持。這是對dhcp協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，使得網(wǎng)絡(luò)（尤其是局域網(wǎng)） 的管理更加方便和快捷.更高的安全性.在使用ipv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對ip報文進(jìn)行校 驗,這極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全.第六章卜一代網(wǎng)絡(luò)概念及特點(diǎn)狹義的ngn特指以軟交換為核心、光傳送網(wǎng)為基礎(chǔ)，多網(wǎng)融合的開放體系架構(gòu)?，F(xiàn)階段所 述的ngn通常是指狹義的基于軟交換的ngno目前我國通信行業(yè)所研究的下一代網(wǎng)絡(luò)，一般是指狹義概念的ngn。ngn的特點(diǎn)（1）開放式的體系架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)接口（2）分層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（3）業(yè)務(wù)驅(qū)動（4）基于分組的網(wǎng)絡(luò)（5）支持設(shè)備的綜合接入數(shù)字用戶線技術(shù)及分類銅線接入技術(shù)是利用電話網(wǎng)銅線實(shí)現(xiàn)寬帶傳輸?shù)募夹g(shù)，稱為數(shù)字用戶線技術(shù)（dsl）,而 各種數(shù)字用戶線技術(shù)（xdsl）則是這些傳輸技術(shù)的組合。dsl技術(shù)包括高比特率數(shù)字線（hdsl）、甚高速數(shù)字用戶線（vdsl）、非對稱數(shù)字用戶 線（adsl）、速率