《現(xiàn)代通信網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)》第一章ppt課件

1、現(xiàn)代通信網(wǎng)1.11 通訊網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)通訊網(wǎng)絡(luò)的技術(shù) 1.11.1 多路復(fù)用與尋址技術(shù)多路復(fù)用與尋址技術(shù)n1. 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)n多路復(fù)用就是在一個公共信道上建立兩多路復(fù)用就是在一個公共信道上建立兩條或多條傳輸信道，條或多條傳輸信道，n其目的是為了充分利用信道的容量，提其目的是為了充分利用信道的容量，提高信道傳輸效率。高信道傳輸效率。n常用的多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路、時分常用的多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路、時分多路等。多路等。現(xiàn)代通信網(wǎng)復(fù)用復(fù)用Multiplexingn針對資源，給用戶一個很好的利用資源的方式。n在一根線上傳送多路信號，反復(fù)運用，共同運用?，F(xiàn)代通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)1) 頻分多路復(fù)用頻分

2、多路復(fù)用FDMnFDM是把一個公共信道上可用的傳輸頻是把一個公共信道上可用的傳輸頻段分割成多個較窄的頻帶，并使每個窄帶段分割成多個較窄的頻帶，并使每個窄帶都變成為一個獨立信道的復(fù)用方法。都變成為一個獨立信道的復(fù)用方法。 現(xiàn)代通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)2) 時分多路復(fù)用時分多路復(fù)用TDMnTDM是一種按規(guī)定的間隔，并在時間上是一種按規(guī)定的間隔，并在時間上相互錯開，在一條公共信道上傳輸多路信相互錯開，在一條公共信道上傳輸多路信號的復(fù)用技術(shù)。號的復(fù)用技術(shù)。 nTDM的任務(wù)原理的任務(wù)原理現(xiàn)代通信網(wǎng)m1(t)m2(t)12S1mn(t)n信道n12m1(t)mn(t)m2(t)S2時分多路復(fù)用表示圖 現(xiàn)代通信網(wǎng)

3、時分多路復(fù)用電路構(gòu)造表示圖時分多路復(fù)用電路構(gòu)造表示圖 現(xiàn)代通信網(wǎng)2TDM的特點的特點nTDM的主要優(yōu)點是：不存在維護頻帶，可有效地的主要優(yōu)點是：不存在維護頻帶，可有效地提高信息傳輸效率；信道占用頻帶窄，容量大。提高信息傳輸效率；信道占用頻帶窄，容量大。n其主要缺陷是：通訊雙方時隙必需嚴厲堅持同步。其主要缺陷是：通訊雙方時隙必需嚴厲堅持同步。 現(xiàn)代通信網(wǎng)3) 碼分復(fù)用碼分復(fù)用CDMn碼分多路復(fù)用是指在信號傳輸前進展特殊的編碼地址碼分多路復(fù)用是指在信號傳輸前進展特殊的編碼地址碼，且每一個用戶的編碼序列是相互正交的，多個用戶碼，且每一個用戶的編碼序列是相互正交的，多個用戶信號可同時用同一個載波上傳輸

4、，在接納端進展正交解碼信號可同時用同一個載波上傳輸，在接納端進展正交解碼恢復(fù)信號?；謴?fù)信號。 現(xiàn)代通信網(wǎng)4) 波分復(fù)用波分復(fù)用WDM技術(shù)技術(shù)n在同一根光纖中同時傳輸兩個或眾多不同波長光信號的技術(shù) 現(xiàn)代通信網(wǎng) n2、 數(shù)字信號的時分復(fù)用傳輸數(shù)字信號的時分復(fù)用傳輸 n 時分多路復(fù)用利用了信號的時間時分多路復(fù)用利用了信號的時間離散性，也就是使各路信號在不同的離散性，也就是使各路信號在不同的時間占用信道進展傳輸，在接納端由時間占用信道進展傳輸，在接納端由不同的時間取出對應(yīng)的信號。不同的時間取出對應(yīng)的信號?，F(xiàn)代通信網(wǎng) n把時間分成均勻的時間間隙，將每路信號的傳輸時間分配在不同的時間間隙內(nèi)，到達各路相互分

5、開的目的.現(xiàn)代通信網(wǎng)a). 同步時分復(fù)用信號同步時分復(fù)用信號位置化信道位置化信道現(xiàn)代通信網(wǎng)b). 統(tǒng)計時分復(fù)用信號統(tǒng)計時分復(fù)用信號標志化信道標志化信道現(xiàn)代通信網(wǎng)3. 多址方式多址方式 Mutiple Access針對用戶，實現(xiàn)多路多點接入，根據(jù)不同的針對用戶，實現(xiàn)多路多點接入，根據(jù)不同的址址來區(qū)分用戶。來區(qū)分用戶。根本類型有根本類型有頻分多址頻分多址(FDMA)、時分多址時分多址(TDMA)、碼分多址碼分多址(CDMA)、空分多址空分多址SDMA現(xiàn)代通信網(wǎng)FDMA 系統(tǒng)的收發(fā)任務(wù)表示圖現(xiàn)代通信網(wǎng)TDMA 系統(tǒng)的收發(fā)任務(wù)表示圖現(xiàn)代通信網(wǎng)FDMA/TDMA表示圖時間 t頻 率 f200 kHz一幀

6、一個時隙頻道200 kHz200 kHz200 kHz現(xiàn)代通信網(wǎng) CDMA表示圖現(xiàn)代通信網(wǎng)SDMA 空分多址空分多址n經(jīng)過不同的空間來區(qū)分不同用戶用戶群的經(jīng)過不同的空間來區(qū)分不同用戶用戶群的方式，叫空分多址技術(shù)方式，叫空分多址技術(shù)n智能天線智能天線利用智能天線實現(xiàn)的空分多址現(xiàn)代通信網(wǎng) 1.11.2 PDH準同步數(shù)字體系與傳輸系統(tǒng)準同步數(shù)字體系與傳輸系統(tǒng)n國際上主要有兩大系列的準同步數(shù)字體系。現(xiàn)代通信網(wǎng)n每路話音信號抽樣速率每路話音信號抽樣速率fs=8000Hz，故對應(yīng)，故對應(yīng)的每幀時間間隔為的每幀時間間隔為125 s。n一幀共有一幀共有32個時間間隔，稱為時隙。個時間間隔，稱為時隙。n每一路信

7、號分配每一路信號分配 一個時隙叫路時隙，幀同步碼一個時隙叫路時隙，幀同步碼和信令碼也各分配一個路時隙。和信令碼也各分配一個路時隙。nPCM30/32系統(tǒng)的意思是整個系系統(tǒng)的意思是整個系 統(tǒng)共分為統(tǒng)共分為32個路時隙，其中個路時隙，其中30個路時隙分別個路時隙分別 用來傳送用來傳送30路話音信號，一個路時隙用來傳送幀同步碼，路話音信號，一個路時隙用來傳送幀同步碼，另一個路時隙用來傳送信令碼。另一個路時隙用來傳送信令碼。 1. PCM基群基群E1幀構(gòu)造幀構(gòu)造現(xiàn)代通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)NoImagenPCM30/32路基群幀構(gòu)造路基群幀構(gòu)造 n 時隙信號作如下安排：時隙信號作如下安排： n 1) 30個話

8、路時隙個話路時隙:TS1TS15, TS17TS31 n 2) 幀同步時隙幀同步時隙:TS0 n 3) 信令時隙信令時隙:TS16 現(xiàn)代通信網(wǎng)1.11.3 數(shù)字同步與復(fù)接數(shù)字同步與復(fù)接n數(shù)字復(fù)接是將幾個低次群在時間的空隙上迭加合成高次群。 n 數(shù)字復(fù)接器是把兩個或兩個以上支路的數(shù)字信號按時分復(fù)用方式合并成為單一的合路數(shù)字信號的設(shè)備；數(shù)字分接器是把一個合路數(shù)字信號分解為原來支路數(shù)字信號的設(shè)備。n 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)方框圖現(xiàn)代通信網(wǎng)1. 數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù)現(xiàn)代通信網(wǎng) 按字復(fù)接是每次復(fù)接各低次群支路的按字復(fù)接是每次復(fù)接各低次群支路的一個碼字依次逐位循環(huán)構(gòu)成高次群。一個碼字依次逐位循環(huán)構(gòu)成高次群。 這

9、種按字復(fù)接要求有較大的存儲容量，但這種按字復(fù)接要求有較大的存儲容量，但保證了一個碼字的完好性，有利于以字節(jié)為保證了一個碼字的完好性，有利于以字節(jié)為單位的信號的處置和交換。單位的信號的處置和交換。同步數(shù)字體系同步數(shù)字體系SDHSDH大多采用按字復(fù)接方大多采用按字復(fù)接方式。式。 現(xiàn)代通信網(wǎng)3按幀復(fù)接按幀復(fù)接n指每次復(fù)接支路的指每次復(fù)接支路的1幀，不破壞原來各支路信號幀，不破壞原來各支路信號的幀構(gòu)造，利于交換處置，但需求緩存器容量很的幀構(gòu)造，利于交換處置，但需求緩存器容量很大。大。現(xiàn)代通信網(wǎng)3. 數(shù)字復(fù)接的同步數(shù)字復(fù)接的同步 數(shù)字復(fù)接的同步指的是被復(fù)接的幾個低次數(shù)字復(fù)接的同步指的是被復(fù)接的幾個低次群

10、的數(shù)碼率一樣。群的數(shù)碼率一樣。 假設(shè)低次群的數(shù)碼率不同，復(fù)接時會產(chǎn)生假設(shè)低次群的數(shù)碼率不同，復(fù)接時會產(chǎn)生重疊和錯位重疊和錯位, ,這樣復(fù)接合成后的信號，在接這樣復(fù)接合成后的信號，在接納端是無法分接恢復(fù)成原來的低次群信號。納端是無法分接恢復(fù)成原來的低次群信號。 現(xiàn)代通信網(wǎng) 假設(shè)被復(fù)接支路時鐘都由同一個主時鐘源所供應(yīng)的，假設(shè)被復(fù)接支路時鐘都由同一個主時鐘源所供應(yīng)的，這時的復(fù)接就是同步復(fù)接。這時的復(fù)接就是同步復(fù)接。 在同步時鐘復(fù)接中各被復(fù)接信號的時鐘源是同一個，在同步時鐘復(fù)接中各被復(fù)接信號的時鐘源是同一個，所以可保證各支路的時鐘頻率相等。所以可保證各支路的時鐘頻率相等。 雖然被復(fù)接的各支路的時鐘都是

11、由同一時鐘源供應(yīng)，雖然被復(fù)接的各支路的時鐘都是由同一時鐘源供應(yīng)，可以保證其數(shù)碼率相等，但為了滿足在接納端分解的需求，可以保證其數(shù)碼率相等，但為了滿足在接納端分解的需求，還需插入一定數(shù)量的幀同步碼；還需插入一定數(shù)量的幀同步碼； 為了復(fù)接器，分接器的正常任務(wù)，還需參與對端告警為了復(fù)接器，分接器的正常任務(wù)，還需參與對端告警碼以及鄰站監(jiān)測和勤務(wù)聯(lián)絡(luò)等公務(wù)碼。碼以及鄰站監(jiān)測和勤務(wù)聯(lián)絡(luò)等公務(wù)碼。 現(xiàn)代通信網(wǎng)n 同步復(fù)接是用一個高穩(wěn)定的主時鐘來控制被復(fù)同步復(fù)接是用一個高穩(wěn)定的主時鐘來控制被復(fù)接的幾個低次群，使這幾個低次群的數(shù)碼率簡接的幾個低次群，使這幾個低次群的數(shù)碼率簡稱碼速一致在主時鐘的頻率上這樣就使幾個

12、稱碼速一致在主時鐘的頻率上這樣就使幾個低次群系統(tǒng)到達同步的目的，可直接復(fù)接。低次群系統(tǒng)到達同步的目的，可直接復(fù)接。n 同步復(fù)接方法的缺陷是一旦主時鐘發(fā)生缺點時，同步復(fù)接方法的缺陷是一旦主時鐘發(fā)生缺點時，相關(guān)的通訊系統(tǒng)將全部中斷，所以它只限于部分相關(guān)的通訊系統(tǒng)將全部中斷，所以它只限于部分地域運用。地域運用。現(xiàn)代通信網(wǎng) 異步時鐘復(fù)接也叫準同步復(fù)接，指的是參與復(fù)接的各支異步時鐘復(fù)接也叫準同步復(fù)接，指的是參與復(fù)接的各支路碼流時鐘不是出于同一時鐘源。路碼流時鐘不是出于同一時鐘源。 異步復(fù)接是各低次群各自運用本人的時鐘，由于各低次異步復(fù)接是各低次群各自運用本人的時鐘，由于各低次群的時鐘頻率不一定相等，使得

13、各低次群的數(shù)碼率不完全群的時鐘頻率不一定相等，使得各低次群的數(shù)碼率不完全一樣這是不同步的，因此先要進展碼速調(diào)整，使各低一樣這是不同步的，因此先要進展碼速調(diào)整，使各低次群獲得同步，再復(fù)接。次群獲得同步，再復(fù)接。 對異源基群信號的復(fù)接首先要處理的問題就是使被復(fù)接對異源基群信號的復(fù)接首先要處理的問題就是使被復(fù)接的各基群信號在復(fù)接前有一樣的數(shù)碼率，這一過程叫做碼的各基群信號在復(fù)接前有一樣的數(shù)碼率，這一過程叫做碼速調(diào)整。速調(diào)整。我國在異步復(fù)接中，采用的是正碼速調(diào)整的技術(shù)。我國在異步復(fù)接中，采用的是正碼速調(diào)整的技術(shù)。 現(xiàn)代通信網(wǎng)3) 3) 碼速調(diào)整與恢復(fù)碼速調(diào)整與恢復(fù) 異步時鐘復(fù)接就是先把參與復(fù)接的各支路

14、異步時鐘復(fù)接就是先把參與復(fù)接的各支路碼流調(diào)整為同步碼流，然后再把這些同步碼碼流調(diào)整為同步碼流，然后再把這些同步碼流實施同步復(fù)接。流實施同步復(fù)接。 碼速調(diào)整技術(shù)可分為正碼速調(diào)整、正碼速調(diào)整技術(shù)可分為正碼速調(diào)整、正負碼速調(diào)整和正零負碼速調(diào)整。目前運負碼速調(diào)整和正零負碼速調(diào)整。目前運用較為普遍的是正碼速調(diào)整。用較為普遍的是正碼速調(diào)整。 現(xiàn)代通信網(wǎng)4. PDH技術(shù)存在的問題技術(shù)存在的問題 nPDH在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊中，已暴顯露一些它固有的弱點，它在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊中，已暴顯露一些它固有的弱點，它存在的主要問題有：存在的主要問題有：1PDH主要業(yè)務(wù)是為話音設(shè)計的，而現(xiàn)代通訊的趨勢主要業(yè)務(wù)是為話音設(shè)計的，而現(xiàn)代通

15、訊的趨勢是寬帶化、智能化和個性化，是寬帶化、智能化和個性化，PDH不能滿足需求。不能滿足需求。n2PDH傳輸線路主要是點對點銜接，缺乏網(wǎng)絡(luò)拓撲的傳輸線路主要是點對點銜接，缺乏網(wǎng)絡(luò)拓撲的靈敏性，使數(shù)字設(shè)備的利用效率低，網(wǎng)絡(luò)調(diào)度性差，缺乏靈敏性，使數(shù)字設(shè)備的利用效率低，網(wǎng)絡(luò)調(diào)度性差，缺乏自愈功能。自愈功能。 現(xiàn)代通信網(wǎng)n3存在相互獨立的兩大類或三種地域性規(guī)范存在相互獨立的兩大類或三種地域性規(guī)范日本、北美和歐州，由于沒有一致的世界性日本、北美和歐州，由于沒有一致的世界性規(guī)范，這三者之間互不兼容，因此呵斥國際互通規(guī)范，這三者之間互不兼容，因此呵斥國際互通難以實現(xiàn)。難以實現(xiàn)。n4現(xiàn)有的現(xiàn)有的PDH技術(shù)中只需技術(shù)中只需1.544Mbit/s和和2.048Mbit/s的基群信號采用同步復(fù)用，其他高的基群信號采用同步復(fù)用，其他高速等級信號都采用異步復(fù)用，這樣需求逐級碼速速等級信號都采用異步復(fù)用，這樣需求逐級碼速調(diào)整來實現(xiàn)復(fù)用和解復(fù)用，添加了設(shè)備的復(fù)雜性、調(diào)整來實現(xiàn)復(fù)用和解復(fù)用，添加了設(shè)備的復(fù)雜性、體積和功耗，使信號產(chǎn)生損傷，同時也難以實現(xiàn)體積和功耗，使信號產(chǎn)生損傷，同時也難以實現(xiàn)低速和高速信號間的直接互通。低速和高速信號間的直接互通。現(xiàn)代通信網(wǎng)n5由于短少一致的規(guī)范光接口規(guī)范，各個廠由于短少一致的規(guī)范光接口規(guī)范，各個廠家自行開發(fā)線路碼型，使在同一數(shù)字等級上光接家自行開發(fā)