無線通信基礎知識PPT

1、前兩天內(nèi)容前兩天內(nèi)容通信基礎知識固網(wǎng)產(chǎn)品課程開發(fā)室固網(wǎng)產(chǎn)品課程開發(fā)室引入引入課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型第二章第二章 通信相關基本概念通信相關基本概念第三章第三章 常用通信技術介紹常用通信技術介紹通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型 通信系統(tǒng)基本模型圖通信系統(tǒng)基本模型圖模擬通信系統(tǒng)基本組成圖模擬通信系統(tǒng)基本組成圖數(shù)字通信系統(tǒng)基本組成圖數(shù)字通信系統(tǒng)基本組成圖通信系統(tǒng)基本模型圖通信系統(tǒng)基本模型圖噪聲噪聲信宿信宿接收變換器接收變換器信道信道發(fā)送變換器發(fā)送變換器信源信源信信息息信信息息信信號號信信號號信息：聲音，圖形，圖像，文字等信息：聲音，圖形，圖像，文字等信號：隨信息做相應變化的電壓

2、或電流（也可以是光）信號：隨信息做相應變化的電壓或電流（也可以是光）模擬通信系統(tǒng)基本組成圖模擬通信系統(tǒng)基本組成圖噪聲噪聲收信者收信者解調(diào)器解調(diào)器信道信道調(diào)制器調(diào)制器發(fā)信源發(fā)信源調(diào)制：按被傳輸?shù)幕鶐盘柕淖兓?guī)律去改變被調(diào)載波的某一參數(shù)，調(diào)制：按被傳輸?shù)幕鶐盘柕淖兓?guī)律去改變被調(diào)載波的某一參數(shù)， 如幅度，頻率，相位等如幅度，頻率，相位等 解調(diào)：調(diào)制的逆過程解調(diào)：調(diào)制的逆過程數(shù)字通信系統(tǒng)基本組成圖數(shù)字通信系統(tǒng)基本組成圖噪聲源噪聲源解調(diào)器解調(diào)器收信者收信者信道信道調(diào)制器調(diào)制器信道編碼器信道編碼器信源編碼器信源編碼器發(fā)信源發(fā)信源信道譯碼器信道譯碼器信源譯碼器信源譯碼器編碼：將量化后的信號用二進制代碼

3、表示的過程編碼：將量化后的信號用二進制代碼表示的過程解（譯）碼：編碼的逆過程解（譯）碼：編碼的逆過程課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型第二章第二章 通信相關基本概念通信相關基本概念第三章第三章 常用通信技術介紹常用通信技術介紹通信相關基本概念通信相關基本概念 信號信號（1）模擬信號）模擬信號（2）數(shù)字信號）數(shù)字信號時間時間電壓電壓010模擬信號：連續(xù)變化的信號模擬信號：連續(xù)變化的信號數(shù)字信號：離散的信號數(shù)字信號：離散的信號模擬信號的數(shù)字化（模擬信號的數(shù)字化（1）0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 1 11 1 1 0 1 0

4、1 0時間時間電壓電壓時間時間電壓電壓（1）模擬信號）模擬信號（2）信號采樣）信號采樣（3）信號量化）信號量化（4）信號編碼）信號編碼模擬信號的數(shù)字化（模擬信號的數(shù)字化（2）l抽樣：抽樣：將連續(xù)變化的信號變成離散的信號將連續(xù)變化的信號變成離散的信號 奈奎斯特準則抽樣頻率奈奎斯特準則抽樣頻率8KHz，每秒樣值為：，每秒樣值為：8000個個量化：量化：使抽樣出來的樣值歸為某一臨近的使抽樣出來的樣值歸為某一臨近的“整數(shù)整數(shù)”采用采用“四舍五入四舍五入”的辦法的辦法l編碼：編碼：80008=64Kbit/s數(shù)字信號的碼型（數(shù)字信號的碼型（1）（a）NRZ（b）AMI（c）HDB3111111 111

5、11100000000000000 000000數(shù)字信號的碼型（數(shù)字信號的碼型（2）30/32 PCM A律律13折線非線性編碼原理（折線非線性編碼原理（1）D2 D3 D4D11:正電壓0:負電壓111110 101 100 011 010 001 000 3264161282565121024mv2048mvD5 D6 D7 D824=16D5 D6 D7 D8D2 D3 D4D130/32 PCM A律律13折線非線性編碼原理（折線非線性編碼原理（2）同步同步PCM基群幀結構（基群幀結構（30/32）10A1 1111國內(nèi)留用奇幀TSO1A1：正常為0，失步告警為1abcdF1abcdC

6、H1CH17abcdF2abcdCH2CH18abcdF15abcdCH15CH31F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F15F0F1F2F316個子幀 T=（2ma）10011011幀同步時隙偶幀TS00000F0abcd信令時隙復幀同步備用488ns復幀結構32個時隙，256比特，T=12512345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 3101TSusT=3.9suPCM 基本原理基本原理復用技術（復用技術（1）時間時間時間時間時間時間頻率頻率頻率頻率頻率頻率

7、擴頻碼擴頻碼頻分復用頻分復用碼分復用碼分復用時分復用時分復用（1）FDM（2）TDM（3）CDM復用技術（復用技術（2）脈脈沖沖定定時時控控制制單單元元32TS T=125us12345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30310TS1052031311 051抽抽樣樣和和編編碼碼幀幀碼碼插插入入信信令令插插入入路路TDM基本原理基本原理課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型第二章第二章 通信相關基本概念通信相關基本概念第三章第三章 常用通信技術介紹常用通信技術介紹常用通信技術介紹常用

8、通信技術介紹 SDH傳輸基本概念（傳輸基本概念（1） SDH：Synchronous Digital Hierarchyl同步數(shù)字體系（同步數(shù)字體系（SDH）傳輸網(wǎng)由）傳輸網(wǎng)由SDH網(wǎng)絡單元組成。在光纖線路或其它網(wǎng)絡單元組成。在光纖線路或其它傳輸媒體上，傳輸媒體上，SDH傳輸網(wǎng)可以完成同步信息的傳輸，復用和交叉連接。傳輸網(wǎng)可以完成同步信息的傳輸，復用和交叉連接。lSDH的基礎模塊被稱為的基礎模塊被稱為STM-1叫同步傳輸模塊（叫同步傳輸模塊（Synchronous Transport Module）。更高等級的模塊有）。更高等級的模塊有STM-4、STM-16、 STM-64。l SDH網(wǎng)絡單

9、元主要有同步光纜線路系統(tǒng)，網(wǎng)絡單元主要有同步光纜線路系統(tǒng)，終端復用器（終端復用器（TM）分）分/插復插復用器（用器（ADM）和同步數(shù)字交叉連接設備（）和同步數(shù)字交叉連接設備（SDXC）。lSTM-1：155520kbit/s STM-4：622080kbit/s STM-16：2488320kbit/s STM-64：995328kbit/sSDH傳輸基本概念（傳輸基本概念（2） TM用作線路終端設備，主要功能是將用作線路終端設備，主要功能是將準同步信號準同步信號（1.5、2、6、34、或、或140Mbit/s）復接成復接成STM-N信號信號，并完成電，并完成電-光轉光轉換及其逆過程，也可以將

10、準同步支路，同步支路（電的或光換及其逆過程，也可以將準同步支路，同步支路（電的或光的）或將若干個同步支路（電的或光的），復接成的）或將若干個同步支路（電的或光的），復接成STM-N信號，并完成電光轉換及其逆過程。信號，并完成電光轉換及其逆過程。 TMSTM-NTM：Terminal Multiplexer終端復用器終端復用器TMTMSDH傳輸基本概念（傳輸基本概念（3）分分/ /插復用器插復用器ADMADMSTM-NADMSTM-NSDH傳輸基本概念（傳輸基本概念（4）同步數(shù)字交叉連接設備（同步數(shù)字交叉連接設備（SDXC）SDXCSTM-N復接分接STM-N復接分接STM-MSTM-M單模光纖

11、與多模光纖單模光纖與多模光纖單模光纖：單模光纖： SINGLE MODE FIBRE/monomode fiber 單模光纖是在指定波長下只可能傳播一種模式的光纖單模光纖是在指定波長下只可能傳播一種模式的光纖多模光纖：多模光纖： MULTIMODE FIBRE 在特定的波長上能傳播兩個以上束縛模式的光纖在特定的波長上能傳播兩個以上束縛模式的光纖多模多模傳輸距離近，一般在傳輸距離近，一般在200M-2KM單模單模的傳輸距離比較遠，范圍可以在的傳輸距離比較遠，范圍可以在10KM-70KM多模多模光纖纖芯要比單模光纖纖光纖纖芯要比單模光纖纖芯粗芯粗單模單模光纖可以傳輸?shù)墓饫w可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大數(shù)據(jù)

12、量比較大多模多模光纖的光波長為光纖的光波長為850NM 單模單模的有的有 1310NM 1550NM 兩種：其中兩種：其中1550NM更適于更適于遠距離傳輸遠距離傳輸多模多模光纖是光纖是可見光可見光，光源為紅外發(fā)光二極管，光源為紅外發(fā)光二極管單模是激光單模是激光包層(n2)纖芯(n1)n1n2材料的折射材料的折射(n) = = 材料中的光速材料中的光速真空中的光速真空中的光速Cv例：單模光纖中纖芯與包層的折射率：例：單模光纖中纖芯與包層的折射率： n1=1.4675 n2=1.4580n1n20.0095n1n2 n1單模裸纖多模裸纖125509-10125250 m（色散較大）（色散較?。?/p>

13、色散?。┑谝还?jié)第一節(jié) 光纖光纖第一節(jié)第一節(jié) 光纖光纖第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜 第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜光纖光纖填充油膏填充油膏第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜大束管大束管護層護層帶狀光纖單元帶狀光纖單元第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜12345第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜第二節(jié)第二節(jié) 光纜光纜應用 層傳輸層網(wǎng)絡層鏈路層物 理層網(wǎng)絡層鏈路層物 理層網(wǎng)絡層鏈路層物 理層鏈路層物 理層應用 層傳輸層網(wǎng)絡層鏈路層物 理層端系統(tǒng)端系統(tǒng)路由 器路由 器網(wǎng)橋TCP/IP TCP/IP分

14、層模型分層模型IP是是TCP/IP體系中最重要體系中最重要的協(xié)議之一的協(xié)議之一與與IP協(xié)議配套的三個協(xié)議：協(xié)議配套的三個協(xié)議：地址轉換協(xié)議地址轉換協(xié)議ARP反向地址轉換協(xié)議反向地址轉換協(xié)議RARPInternet控制報文協(xié)議控制報文協(xié)議ICMP TELNET, FTP. UPD, TCP ICMP IPARPRARPTCP/IP TCP/IP的體系結構（的體系結構（1）TCP/IPEthernetToken RingFRATMX.25PPP/SDH 高 層 協(xié) 議 IP協(xié)議提供了一種全球統(tǒng)一的編址方式，協(xié)議提供了一種全球統(tǒng)一的編址方式，屏蔽屏蔽了物理網(wǎng)絡地址的差異了物理網(wǎng)絡地址的差異，使路由查

15、找成為可能，使路由查找成為可能IP協(xié)議提供了一種全球統(tǒng)一的報文格式，協(xié)議提供了一種全球統(tǒng)一的報文格式，屏蔽屏蔽了網(wǎng)絡鏈路層差異了網(wǎng)絡鏈路層差異，使網(wǎng)絡互聯(lián)成為可能，使網(wǎng)絡互聯(lián)成為可能TCP/IP TCP/IP的體系結構（的體系結構（2）版本首部長度服務類型總 長 度 標 識 標志 段 偏 移 壽 命 協(xié) 議 首 部 檢 驗 和 源 站 IP 地 址 目 的 站 IP 地 址 長 度 可 變 的 任 選 字 段 填 充數(shù) 據(jù). 優(yōu)先級 D T R C 未用 比特0 4 8 16 19 24 3120個字節(jié)固定長度長度可變 0 1 2 3 4 5 6 7TCP/IP IP數(shù)據(jù)包的格式數(shù)據(jù)包的格式0

16、 net-id 1 0net-id1 1 0 net-id 1 1 1 0 組播地址1 1 1 1 0 保留為今后使用0 1 2 3 4 8 16 24 31 host-id host-idhost-idE類A類D類C類B類TCP/IP IP地址的格式和類型地址的格式和類型全全0的網(wǎng)絡號碼：的網(wǎng)絡號碼：表示表示“本網(wǎng)絡本網(wǎng)絡”或或“我不知道號碼的這個網(wǎng)絡我不知道號碼的這個網(wǎng)絡”全全1的網(wǎng)絡號碼的網(wǎng)絡號碼全全0的主機號碼：的主機號碼：表示該表示該IP地址就是地址就是網(wǎng)絡的地址網(wǎng)絡的地址全全1的主機號碼：的主機號碼：表示表示廣播地址廣播地址，即對該網(wǎng)絡上所有的主機進行廣播，即對該網(wǎng)絡上所有的主機進

17、行廣播全全0的的IP地址：地址：即即網(wǎng)絡號碼為網(wǎng)絡號碼為127.X.X.X：用于本地軟件回送測試（用于本地軟件回送測試（loopback test）全全1地址地址55：表示表示“向我的網(wǎng)絡上的所有主機廣播向我的網(wǎng)絡上的所有主機廣播”，原先是使用，原先是使用TCP/IP 保留的保留的IP地址地址私網(wǎng)私網(wǎng)IP地址不能夠出現(xiàn)在地址不能夠出現(xiàn)在internet上上 55 55 55TCP/IP 私網(wǎng)私網(wǎng)IP地址地址TC

18、P/IP體系規(guī)定用一個體系規(guī)定用一個32bit的子網(wǎng)掩碼的子網(wǎng)掩碼來表示來表示子網(wǎng)號字段的長度子網(wǎng)號字段的長度子網(wǎng)掩碼由一連串的子網(wǎng)掩碼由一連串的“1”和一連串的和一連串的“0”組成組成“1”對應于網(wǎng)絡號碼和子網(wǎng)號碼字段對應于網(wǎng)絡號碼和子網(wǎng)號碼字段“0”對應于主機號碼字段對應于主機號碼字段“1”和和“0”不能交叉出現(xiàn)不能交叉出現(xiàn)TCP/IP 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼異步轉移模式異步轉移模式ATM（1）8 7 6 5 4 3 2 1156538 7 6 5 4 3 2 1 GFC VPI VPI VCI VCIVCI PT RES CLP HEC15UNI8 7 6 5 4 3 2 1 VPI VCI

19、VCI VCIVCI PT RES CLP HEC15NNI信元頭信息域GFC Generic Flow Control GFC Generic Flow Control VPl Virtual Path ldentifier VPl Virtual Path ldentifier VCl Virtual Channel ldentifier VCl Virtual Channel ldentifier PT Payload Type PT Payload Type RES Reserved RES Reserved CLP Cell Loss Priority CLP Cell Loss P

20、riority HEC HeaderError ControlHEC HeaderError ControlATM信元：信元：在在ATM中，數(shù)字化的語音、數(shù)據(jù)圖像都被分割成固定長度的數(shù)字塊，每小塊數(shù)據(jù)附加一中，數(shù)字化的語音、數(shù)據(jù)圖像都被分割成固定長度的數(shù)字塊，每小塊數(shù)據(jù)附加一些與用戶有關的數(shù)據(jù)，再加上一個識別路由的信頭，就構成信息的轉送單元，簡稱信元。些與用戶有關的數(shù)據(jù)，再加上一個識別路由的信頭，就構成信息的轉送單元，簡稱信元。把信頭叫信元頭，其它部分叫信息域。把信頭叫信元頭，其它部分叫信息域。信元：信元：424 bit 元頭：元頭：40bit 信息：信息：48*8=384bit異步轉移模式異

21、步轉移模式ATM（2） ATM的特點的特點l統(tǒng)計復用統(tǒng)計復用l信元長度固定信元長度固定lATM可以作為廣域網(wǎng)（可以作為廣域網(wǎng)（WAN）或局域網(wǎng)（）或局域網(wǎng)（LAN）的無縫網(wǎng)絡）的無縫網(wǎng)絡lATM能綜合多種業(yè)務，可以在一個光纖以不同的速率傳播話音、能綜合多種業(yè)務，可以在一個光纖以不同的速率傳播話音、數(shù)據(jù)、圖像等不同類型的信號數(shù)據(jù)、圖像等不同類型的信號lATM的帶寬可以動態(tài)分配，的帶寬可以動態(tài)分配，ATM的速率范圍可以從的速率范圍可以從2Mbit/s到到5Gbit/s異步轉移模式異步轉移模式ATM（3） ATM的發(fā)展前景的發(fā)展前景l(fā)ATM交換機可把多媒體工作站、服務器、高檔微機等連接起來，交換機可

22、把多媒體工作站、服務器、高檔微機等連接起來，形成一個資源共享，并能提供多種功能的綜合系統(tǒng)形成一個資源共享，并能提供多種功能的綜合系統(tǒng)l可利用可利用ATM交換機作為骨干網(wǎng)，通過網(wǎng)橋、路由器、服務器等設交換機作為骨干網(wǎng)，通過網(wǎng)橋、路由器、服務器等設備高速互連，可以覆蓋較大本地網(wǎng)范圍備高速互連，可以覆蓋較大本地網(wǎng)范圍lATM可用于可用于LAN-LAN，LAN-WAN互連，提供寬帶多媒體業(yè)務，互連，提供寬帶多媒體業(yè)務，如高分辨醫(yī)療圖像傳送，遠端教學，視頻點播等如高分辨醫(yī)療圖像傳送，遠端教學，視頻點播等lLAN Local Area Network WAN Wide Area Network VOD V

23、ideo On DemandsHDLC（1）HDLC（High_level Data Link Control）：高級數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程）：高級數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程面向比特的同步面向比特的同步數(shù)據(jù)控制協(xié)議的典型數(shù)據(jù)控制協(xié)議的典型特點：特點：l協(xié)議不依賴于任何一種字符編碼集協(xié)議不依賴于任何一種字符編碼集l數(shù)據(jù)報文可透明傳輸，用于透明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報文可透明傳輸，用于透明傳輸?shù)摹?比特插入法比特插入法”易于硬件實現(xiàn)易于硬件實現(xiàn)l全雙工通訊全雙工通訊，不必等待確認可連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，有較高的數(shù)據(jù)鏈路傳輸效率，不必等待確認可連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，有較高的數(shù)據(jù)鏈路傳輸效率l所有幀均采用所有幀均采用CRC校驗校驗，對，對信息幀進行順序

24、編號信息幀進行順序編號，可防止漏收或重收，傳輸，可防止漏收或重收，傳輸可靠性高可靠性高l傳輸控制功能與處理功能分離，具有較大的靈活性和較完善的控制功能傳輸控制功能與處理功能分離，具有較大的靈活性和較完善的控制功能 由于以上特點，目前網(wǎng)絡設計及整機內(nèi)部通訊設計普遍使用由于以上特點，目前網(wǎng)絡設計及整機內(nèi)部通訊設計普遍使用HDLC數(shù)據(jù)鏈路控數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議制協(xié)議HDLC（2）l標志字段（標志字段（F）：）：標志字段為標志字段為01111110的比特模式，用以標志幀的開始與結束，也可的比特模式，用以標志幀的開始與結束，也可以作為幀與幀之間的填充字符以作為幀與幀之間的填充字符l地址字段（地址字段（A）：

25、）：地址字段的內(nèi)容取決于所采用的操作方式，有主節(jié)點、從節(jié)點、組地址字段的內(nèi)容取決于所采用的操作方式，有主節(jié)點、從節(jié)點、組合節(jié)點之分。合節(jié)點之分。每個從節(jié)點與組合節(jié)點都被分配一個唯一的地址每個從節(jié)點與組合節(jié)點都被分配一個唯一的地址，命令幀中的地址字段命令幀中的地址字段攜帶的是對方節(jié)點的地址，而響應幀中的地址字段所攜帶的地址是本節(jié)點的地址攜帶的是對方節(jié)點的地址，而響應幀中的地址字段所攜帶的地址是本節(jié)點的地址l控制字段（控制字段（C）：）：控制字段用于構成各種命令及響應，以便對鏈路進行監(jiān)視與控制控制字段用于構成各種命令及響應，以便對鏈路進行監(jiān)視與控制l信息字段：信息字段：信息字段可以是任意的二進制比特串，長度未作限定信息字段可以是任意的二進制比特串，長度未作限定l幀校驗序列字段（幀校驗序列字段（FCS）：）： 幀檢驗序列字段可以使用幀檢驗序列字段可以使用16位位CRC，對兩個標，對兩個標志字段之間的整個幀的內(nèi)容進行校驗志字段之間的整個幀的內(nèi)容進行校驗標志標志F地址字段地址字段A控制字段控制字段C信息字段信息字段I幀校驗字段幀校驗字段FCS標志標志F011111108bit8bitN bit16 bit01111110HDLC的幀格式的幀格式HDLC（3）l應用場合：應用場合： 就系統(tǒng)結構而言就系統(tǒng)結構而言，HDLC適用于點到點或點到多點式的結構適用于點到點或點到多點式的結構 就