通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件

一、通信工程重要性和發(fā)展情況二、本專業(yè)的特色和優(yōu)勢三、本專業(yè)的課程體系四、通信工程專業(yè)就業(yè)情況五、學(xué)科知識介紹一、通信工程重要性和發(fā)展情況1第一章通信系統(tǒng)概述本章內(nèi)容：電信的基本概念和特點(diǎn)電信技術(shù)的發(fā)展簡況電信業(yè)務(wù)分類本章重點(diǎn)：通信的概念信號、信息和信息量的概念通信系統(tǒng)模型第一章通信系統(tǒng)概述本章內(nèi)容：本章重點(diǎn)：2第二章電信系統(tǒng)本章內(nèi)容：電信系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電信管理網(wǎng)本章重點(diǎn)：電信系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第二章電信系統(tǒng)本章內(nèi)容：本章重點(diǎn)：32.1電信網(wǎng)(PSTN)構(gòu)成用戶A交換機(jī)交換機(jī)傳輸鏈路(用戶線)用戶C傳輸鏈路(中繼線)用戶B用戶D（傳輸網(wǎng)）傳輸鏈路(用戶線)傳輸鏈路(用戶線)業(yè)務(wù)網(wǎng)：為疏通各種不同類型電信業(yè)務(wù)所形成的網(wǎng)絡(luò)物理網(wǎng)支撐管理網(wǎng)2.1電信網(wǎng)(PSTN)構(gòu)成用戶A交換機(jī)交換機(jī)傳輸鏈路用戶42.1.1電信系統(tǒng)構(gòu)成2.1.1電信系統(tǒng)構(gòu)成52.1.2什么是通信網(wǎng)？將通信終端、轉(zhuǎn)接點(diǎn)和通信鏈路有機(jī)的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)兩個以上通信終端之間信號傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備通信網(wǎng)是各種通信系統(tǒng)的綜合。2.1.2什么是通信網(wǎng)？將通信終端、轉(zhuǎn)接點(diǎn)和通信鏈路有機(jī)的6網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)71.終端設(shè)備將話音、文字、數(shù)據(jù)和圖像信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?、電磁信號或光信號發(fā)出去將接收到的電信號、電磁信號或光信號復(fù)原為原來的話音、文字、數(shù)據(jù)或圖像

電話機(jī)、電報機(jī)、移動電話機(jī)、微型計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)終端機(jī)、傳真機(jī)、電視機(jī)

1.終端設(shè)備將話音、文字、數(shù)據(jù)和圖像信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?、電磁?終端設(shè)備終端設(shè)備9

配線架配線架102.交換設(shè)備用戶數(shù)為N時需要N(N-1)/2對線路。交換機(jī)人工交換機(jī)步進(jìn)制交換機(jī)縱橫制交換機(jī)程控交換機(jī)2.交換設(shè)備用戶數(shù)為N時需要N(N-1)/2對線路。11交換設(shè)備交換設(shè)備123.傳輸設(shè)備將電信號、電磁信號或光信號從一個地點(diǎn)傳送到另一個地點(diǎn)的設(shè)備。

雙絞線傳輸設(shè)備3.傳輸設(shè)備將電信號、電磁信號或光信號從一個地點(diǎn)傳送到另一個134.通信電源設(shè)備4.通信電源設(shè)備142.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)什么是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形、網(wǎng)形、環(huán)形、蜂窩形、總線形復(fù)合形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等級樹形結(jié)構(gòu)2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)什么是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？151.網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N(N-1)/2優(yōu)點(diǎn)：信息傳遞快、靈活性大、可靠性高、交換費(fèi)用低缺點(diǎn)：建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用大、電路利用率低適用范圍：節(jié)點(diǎn)數(shù)少、通信量大的網(wǎng)絡(luò)1.網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N(N-1)/2162.星形網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N－1優(yōu)點(diǎn)：建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用小、電路利用率高、一次轉(zhuǎn)接缺點(diǎn)：可靠性低、交換成本高、相鄰節(jié)點(diǎn)傳輸距離長適用范圍：通信點(diǎn)分散、局部、信息流量不大的通信網(wǎng)絡(luò)2.星形網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N－1173.總線形主要適用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)3.總線形主要適用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)184.環(huán)形節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N適用范圍：光纖通信網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)SDH環(huán)網(wǎng)ADMADMADMADMADMADM4.環(huán)形節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：NADMADMADMADMADM195.線形網(wǎng)ADMADMADMADMTMTM光纖通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5.線形網(wǎng)ADMADMADMADMTMTM光纖通信網(wǎng)206.等級樹形網(wǎng)絡(luò)固定電話通信網(wǎng)長途網(wǎng)結(jié)構(gòu)6.等級樹形網(wǎng)絡(luò)固定電話通信網(wǎng)217.復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)固定電話通信網(wǎng)本地網(wǎng)結(jié)構(gòu)7.復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)固定電話通信網(wǎng)228.蜂窩網(wǎng)適用于各種移動通信網(wǎng)絡(luò)8.蜂窩網(wǎng)適用于各種232.3電信管理網(wǎng)TelecommunicationManagementNetwork實(shí)時或近實(shí)時地監(jiān)視電信網(wǎng)路的運(yùn)行，采取控制措施，在任何情況下，最大限度的使用網(wǎng)路中一切可以利用的設(shè)備，盡可能多的實(shí)現(xiàn)通信。提供一個有組織的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，以取得各種類型操作系統(tǒng)之間、操作系統(tǒng)與電信設(shè)備之間的互連。支撐電信網(wǎng)和電信業(yè)務(wù)的規(guī)劃、配置、安裝、操作和組織。2.3電信管理網(wǎng)TelecommunicationMana24TMN與電信網(wǎng)的關(guān)系終端交換設(shè)備傳輸設(shè)備交換設(shè)備終端傳輸設(shè)備數(shù)據(jù)通信網(wǎng)操作系統(tǒng)工作站操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)至其他TMNTMNTMN與電信網(wǎng)的關(guān)系終端交換設(shè)備傳輸設(shè)備交換設(shè)備終端傳輸設(shè)備25TMN網(wǎng)絡(luò)管理功能TMN網(wǎng)絡(luò)管理功能262.4計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)2.4計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)27第三章電話通信本章內(nèi)容：電話通信過程多路復(fù)用技術(shù)數(shù)字通信技術(shù)數(shù)字程控交換技術(shù)信令系統(tǒng)本章重點(diǎn)：數(shù)字通信過程多路復(fù)用技術(shù)數(shù)字通信技術(shù)數(shù)字程控交換技術(shù)

第三章電話通信本章內(nèi)容：本章重點(diǎn)：28固定電話和移動電話固定電話和移動電話29通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件30通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件313.1電話通信過程

數(shù)字通信過程框圖PCM(PulseCodeModulation)3.1電話通信過程數(shù)字通信過程框圖PCM(PulseC32如何由模擬信號得到數(shù)字信號？

什么是模/數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)?數(shù)字話音信號的產(chǎn)生抽樣量化編碼模擬信號數(shù)字信號0100110…tv00011110如何由模擬信號得到數(shù)字信號？

什么是模/數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)?數(shù)331.抽樣信號PAM話音信號的離散化處理時間上的離散性使連續(xù)信號f(t)變成了離散的f(t0)、f(t1)、f(t2)、f(t3)···1.抽樣信號PAM話音信號的離散化處理使連續(xù)信號f(t)變成34那么抽樣的頻率多大合適？連續(xù)信號f(t)最高截止頻率fM抽樣時間間隔Ts≤1/2fM

奈奎斯特抽樣定理：要從樣值序列無失真地恢復(fù)原時間連續(xù)信號，其抽樣頻率應(yīng)選為fs≥2fM

人的話音信號頻率為300～3400Hz，考慮防衛(wèi)帶的預(yù)留：fs＝8KHz那么抽樣的頻率多大合適？連續(xù)信號f(t)最高截止頻率fM352.量化

PAM信號的幅度仍然連續(xù)！如何用有限的二進(jìn)制位來表示這些幅值？量化噪聲(信噪比＝信號功率/噪聲功率)均勻量化：最大量化噪聲非均勻量化：壓擴(kuò)技術(shù)

2.量化PAM信號的幅度仍然連續(xù)！36均勻量化原理圖同樣幅值的噪聲，對不同功率的信號影響是否相同？均勻量化原理圖同樣幅值的噪聲，對不同功率的信號影響是否相同？37A率13折線A率13折線383.編碼編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組（8位）二進(jìn)制碼組

3.編碼編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組（8位）二進(jìn)制碼39總結(jié)：模擬信號數(shù)字化A/D完成模擬信號向數(shù)字信號的變換，N位數(shù)字碼與特定的值一一對應(yīng)。抽樣：每秒鐘抽取8000個樣值，得到PAM信號。量化：用有限位編碼表示PAM中各取樣點(diǎn)的值。均勻量化非均勻量化：我國和歐洲采用A率、美國采用μ率編碼：對每個PAM樣值編8比特碼，得到64Kbit/s話音信號總結(jié)：模擬信號數(shù)字化A/D完成模擬信號向數(shù)字信號的變換，N位40信道中不允許存在過多的直流成分和低頻成分！如何消除掉？信道傳輸碼型單極性不歸零雙極性不歸零單極性歸零雙極性歸零差分碼多極性碼信道中不允許存在過多的直流成分和低頻成分！信道傳輸碼型單極性41信號再生信號衰減噪聲干擾波形失真?zhèn)鬏斁嚯x增加信噪比下降誤碼產(chǎn)生再生中繼器消除遇到的問題－－門限電平信號再生信號衰減波形失真?zhèn)鬏斁嚯x增加誤碼產(chǎn)生再生中繼器消除遇42數(shù)/模轉(zhuǎn)換再生、編碼低通濾波消除噪聲頻率的影響數(shù)/模轉(zhuǎn)換再生、編碼433.2多路復(fù)用技術(shù)

為了提高線路利用率，使多個信號沿同一信道傳輸而互不干擾的通信方式。

3.2多路復(fù)用技術(shù)為了提高線路利用率，使多個信號沿同一信44把時間幀分成若干時隙和各路信號占有各自時隙傳輸。1.時分多路復(fù)用技術(shù)TDM把時間幀分成若干時隙和各路信號占有各自時隙傳輸。1.時分多路452.頻分多路復(fù)用技術(shù)FDM把可用的帶寬劃分成若干頻隙和各路信號占有各自頻隙傳輸。2.頻分多路復(fù)用技術(shù)FDM把可用的帶寬劃分成若干頻隙和各路信46頻帶信號的傳輸頻帶信號的傳輸473.碼分多路復(fù)用CDMA“1”乘以任何數(shù)都等于它本身。在信號傳輸前進(jìn)行特殊的編碼，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在同一個載波上傳輸，在接收端進(jìn)行正交解碼恢復(fù)信號。用碼片代表任何數(shù)，“1”代表發(fā)送的信息3.碼分多路復(fù)用CDMA“1”乘以任何數(shù)都等于它本身。484.光波復(fù)用技術(shù)WDM源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信號主要傳輸窗口：0.85μm、1.31μm、1.55μmDWDM技術(shù)4.光波復(fù)用技術(shù)WDM源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信494.光波復(fù)用技術(shù)WDM源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信號主要傳輸窗口：0.85μm、1.31μm、1.55μmDWDM技術(shù)SDMOFDMFDMATDMACDMASDMA4.光波復(fù)用技術(shù)WDM源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信503.3數(shù)字通信技術(shù)

PCM30/323.3數(shù)字通信技術(shù)PCM30/32511.30/32路

PCM幀結(jié)構(gòu)1.30/32路

PCM幀結(jié)構(gòu)521.主要復(fù)接技術(shù)按字節(jié)復(fù)接(按時隙復(fù)接)：01010101

11111111

110010110101010100000000

11100101········按位復(fù)接：011111010110011110011111·······話路1:0101010101010101話路2：11111111

00000000話路3：11001011

11100101

1.主要復(fù)接技術(shù)按字節(jié)復(fù)接(按時隙復(fù)接)：01010101532.準(zhǔn)同步數(shù)字序列(PDH)

PlesiochronousDigitalHierarchy30路2Mbit/s120路8Mbit/s480路34Mbit/s2.準(zhǔn)同步數(shù)字序列(PDH)

Plesiochronous54PDH幀結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀使用地區(qū)一次群二次群三次群四次群北美日本1.544Mbit/s24路6.312Mbit/s24×4=9644.736Mbit/s美國96×7=672274.176Mbit/s美國672×632.064Mbit/s日本96×5=48097.728Mbit/s日本480×3中國歐洲2.048Mbit/s30路8.448Mbit/s30×4=12034.368Mbit/s120×4=480139.264Mbit/s480×4=1920PDH幀結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀使用地區(qū)一次群二次群三次群四次群北美1.55PDH技術(shù)的缺陷PDH兩種制式互不兼容上/下支路困難開銷比特很少沒有統(tǒng)一的光接口標(biāo)準(zhǔn)PDH技術(shù)的缺陷PDH兩種制式互不兼容上/下支路困難開銷比特563.同步數(shù)字序列(SDH)

SynchronousDigitalHierarchy靈活的分插功能

強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力

強(qiáng)大的自愈能力

標(biāo)準(zhǔn)的光接口規(guī)范

后向兼容和前向兼容性3.同步數(shù)字序列(SDH)

SynchronousDigi57SDH速率等級同步數(shù)字體系速率等級比特率（Kbit/s)STM-1155520STM-4622080STM-162488320STM-649953280SDH速率等級同步數(shù)字體系速率等級比特率（Kbit/s)ST58通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件59通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件603.4數(shù)字程控交換技術(shù)

SPC(StoredProgramControl)3.4數(shù)字程控交換技術(shù)SPC(StoredProgra61設(shè)備構(gòu)成和功能基本構(gòu)成控制設(shè)備(CPU+存儲器+I/O設(shè)備)話路設(shè)備(用戶線接口電路+交換網(wǎng)絡(luò)+中繼線接口電路)基本功能時隙內(nèi)容的搬移：同一條輸入/輸出線不同時隙內(nèi)容交換復(fù)用線交換：不同輸入/輸出線之間內(nèi)容交換設(shè)備構(gòu)成和功能基本構(gòu)成62如何打電話？如何打電話？633.5信令系統(tǒng)

信令信令系統(tǒng)分類作用范圍：用戶線信令、局間信令功能：監(jiān)視信令(示閑、占用、應(yīng)答、拆線)、地址信令(主叫號碼、被叫號碼)、維護(hù)管理信令信令與話音信道的關(guān)系：隨路信令、共路信令3.5信令系統(tǒng)信令64監(jiān)視信令饋電電壓–48V，饋電電流18～50mA鈴流源：(25+3)Hz正弦波、電壓(90+15V)，1s送、2s斷撥號音：(450+25)Hz忙音：(450+25)Hz，0.35s斷，0.35s送回鈴音(450+25)Hz，4s斷，1s送監(jiān)視信令饋電電壓–48V，饋電電流18～50mA65隨路信令話路的控制信號與話音信息在同一條中繼線上傳送，適用于機(jī)電式交換機(jī)。隨路信令話路的控制信號與話音信息在同一條中繼線上傳送，適用于66將局間控制信號與話音信號通路分開傳送。優(yōu)點(diǎn)：傳輸速度快、呼叫建立時間短、信號容量大、更改擴(kuò)容靈活、設(shè)備利用率高。集中傳送復(fù)幀數(shù)據(jù)共路信令將局間控制信號與話音信號通路分開傳送。共路信令67No.7信令系統(tǒng)No.7信令系統(tǒng)68No.7信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖No.7信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖69信令設(shè)備信令采集子架信令收斂器信令設(shè)備信信70我國信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)我國采用三級信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)，第一級HSTP，第二級LSTP，第三級SP。HSTP：長途信令網(wǎng)，一般采用獨(dú)立的STP，采用A、B平面連接方式。設(shè)在C1和C2交換中心所在地。LSTP：大、中城市本地信令網(wǎng)，依據(jù)STP負(fù)荷的大小，可以采用獨(dú)立的STP或綜合的STP。設(shè)置在C3交換中心所在地。路由設(shè)置采用雙路由、雙鏈路，以保證信令網(wǎng)的安全運(yùn)行。我國信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)我國采用三級信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)，第一級HSTP，第二71我

國

電

話

網(wǎng)

結(jié)

構(gòu)

圖HSTPLSTPSP我

國

電

話

網(wǎng)

結(jié)

構(gòu)

圖HSTPLSTPSP72第四章數(shù)據(jù)通信本章內(nèi)容：數(shù)據(jù)通信概述數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)本章重點(diǎn)：數(shù)據(jù)通信概念數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)第四章數(shù)據(jù)通信本章內(nèi)容：本章重點(diǎn)：734.1數(shù)據(jù)通信概述

數(shù)據(jù)通信和語音通信有什么不同？傳輸語音信號的PSTN，能否傳輸數(shù)據(jù)信息？如果可以，應(yīng)該添加什么設(shè)備？數(shù)據(jù)通信本身有什么特點(diǎn)？4.1數(shù)據(jù)通信概述數(shù)據(jù)通信和語音通信有什么不同？741．?dāng)?shù)據(jù)通信的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性高誤碼率小于10－8

傳輸速率高通信持續(xù)時間差異較大提供靈活的接口，連接各種終端1．?dāng)?shù)據(jù)通信的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信752．通信網(wǎng)的傳輸方式并行傳輸0011011100110101

00100010

00110011采用串行傳輸：0011011100110101

00100010

00110011采用并行傳輸00

0

000

0

0

11

1

1

········

11

0

1

串行傳輸2．通信網(wǎng)的傳輸方式并00110111001101010763．同步傳輸和異步傳輸

必須嚴(yán)格保證發(fā)送端和接收端動作同步！異步傳輸

同步傳輸

內(nèi)容包括：碼元開始時間和出現(xiàn)頻率3．同步傳輸和異步傳輸必須嚴(yán)格保證發(fā)送端和接收端動作同步！774．?dāng)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信源編碼提高信源的效率，去除冗余信道編碼要求碼列的頻譜特性適應(yīng)通道頻譜特性增加糾錯能力4．?dāng)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼信源編碼785．?dāng)?shù)字調(diào)制技術(shù)如何在傳輸語音信號的信道上，傳輸數(shù)字信號？采用調(diào)制技術(shù)！ASK、FSK、PSK、DPSK5．?dāng)?shù)字調(diào)制技術(shù)如何在傳輸語音信號的信道上，傳輸數(shù)字信號？79二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)80二進(jìn)制移頻鍵控(2FSK)二進(jìn)制移頻鍵控(2FSK)81二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)

二進(jìn)制差分相位鍵控(2DPSK)二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)

二進(jìn)制差分相位鍵控(2DPSK)826．通信協(xié)議交流什么、怎樣交流及何時交流？有利于交流、理解、標(biāo)準(zhǔn)化。協(xié)議僅針對某一層，為同等實(shí)體之間通信制定。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。靈活性較好，結(jié)構(gòu)上可分割。6．通信協(xié)議交流什么、怎樣交流及何時交流？834.2數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程

數(shù)據(jù)在鏈路的傳輸過程當(dāng)中會有什么問題？遇到這些問題我們?nèi)绾谓鉀Q？4.2數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程數(shù)據(jù)在鏈路的傳輸過程當(dāng)中會有什841．?dāng)?shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程具備的功能

幀同步差錯控制順序控制透明性線路控制

流量控制超時處理特殊情況啟動控制異常狀態(tài)的恢復(fù)1．?dāng)?shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程具備的功能幀同步流量控制852．高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議(HDLC)2．高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議(HDLC)863．流量控制方法3．流量控制方法874.3數(shù)據(jù)傳輸

基帶傳輸

頻帶傳輸寬帶傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸

4.3數(shù)據(jù)傳輸基帶傳輸884.4數(shù)據(jù)交換技術(shù)

交換方式的特征面向連接(具有呼叫建立過程)與無連接電路交換：呼叫建立、信息傳送、連接釋放報文交換：分組交換：虛電路方式數(shù)據(jù)報方式4.4數(shù)據(jù)交換技術(shù)交換方式的特征891．電路交換的特點(diǎn)面向連接：呼叫建立、信息傳遞和連接釋放在連接建立過程中，有一定的連接建立時延。實(shí)現(xiàn)實(shí)時信息傳送，傳輸時延小(呼叫建立時延)。數(shù)字程控電話交換采用同步時分交換通信信道獨(dú)享，線路的利用率低。采用串行傳輸方式，任何故障均可能引起中斷。信息“透明”傳輸(不存儲、不分析、不處理)，對信息傳輸不采用控制機(jī)制，可靠性不高(透明傳輸)，存在著嚴(yán)重的呼損。網(wǎng)絡(luò)互連困難：不同速率、協(xié)議、代碼的終端互通難。1．電路交換的特點(diǎn)面向連接：呼叫建立、信息傳遞和連接釋放902．分組交換2．分組交換91分組交換將數(shù)據(jù)信息分割成若干個數(shù)據(jù)段，加上分組頭，以“存儲---轉(zhuǎn)發(fā)”的方式傳送，到達(dá)收信端，再把數(shù)據(jù)段組合還原成原數(shù)據(jù)信息。分組交換將數(shù)據(jù)信息分割成若干個數(shù)據(jù)段，加上分組頭，以“存儲-92分組交換的技術(shù)特征可靠性高：逐段鏈路差錯和流量控制，傳輸路由可變。通信環(huán)境靈活：實(shí)現(xiàn)不同速率，不同編碼格式，不同同步方式，不同通信規(guī)程終端之間的通信。動態(tài)分配系統(tǒng)資源：系統(tǒng)利用率高費(fèi)用低網(wǎng)絡(luò)功能復(fù)雜(X.25協(xié)議)，信息傳輸時延大。分組交換的技術(shù)特征可靠性高：逐段鏈路差錯和流量控制，傳輸路由93三種交換方式的比較(時延)三種交換方式的比較(時延)94其他數(shù)據(jù)交換技術(shù)幀中繼技術(shù)(FrameRelay)ATM技術(shù)ATM信元ATM虛電路其他數(shù)據(jù)交換技術(shù)幀中繼技術(shù)(FrameRelay)95交錯傳輸技術(shù)交錯傳輸技術(shù)964.5數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(CHINAPAC)中國公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(CHINADDN)中國公用幀中繼網(wǎng)(CHINAFRN)

互聯(lián)網(wǎng)(Internet)4.5數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(CHINAPAC)97謝謝各位同學(xué)！通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件98一、通信工程重要性和發(fā)展情況二、本專業(yè)的特色和優(yōu)勢三、本專業(yè)的課程體系四、通信工程專業(yè)就業(yè)情況五、學(xué)科知識介紹一、通信工程重要性和發(fā)展情況99第一章通信系統(tǒng)概述本章內(nèi)容：電信的基本概念和特點(diǎn)電信技術(shù)的發(fā)展簡況電信業(yè)務(wù)分類本章重點(diǎn)：通信的概念信號、信息和信息量的概念通信系統(tǒng)模型第一章通信系統(tǒng)概述本章內(nèi)容：本章重點(diǎn)：100第二章電信系統(tǒng)本章內(nèi)容：電信系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電信管理網(wǎng)本章重點(diǎn)：電信系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第二章電信系統(tǒng)本章內(nèi)容：本章重點(diǎn)：1012.1電信網(wǎng)(PSTN)構(gòu)成用戶A交換機(jī)交換機(jī)傳輸鏈路(用戶線)用戶C傳輸鏈路(中繼線)用戶B用戶D（傳輸網(wǎng)）傳輸鏈路(用戶線)傳輸鏈路(用戶線)業(yè)務(wù)網(wǎng)：為疏通各種不同類型電信業(yè)務(wù)所形成的網(wǎng)絡(luò)物理網(wǎng)支撐管理網(wǎng)2.1電信網(wǎng)(PSTN)構(gòu)成用戶A交換機(jī)交換機(jī)傳輸鏈路用戶1022.1.1電信系統(tǒng)構(gòu)成2.1.1電信系統(tǒng)構(gòu)成1032.1.2什么是通信網(wǎng)？將通信終端、轉(zhuǎn)接點(diǎn)和通信鏈路有機(jī)的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)兩個以上通信終端之間信號傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備通信網(wǎng)是各種通信系統(tǒng)的綜合。2.1.2什么是通信網(wǎng)？將通信終端、轉(zhuǎn)接點(diǎn)和通信鏈路有機(jī)的104網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)1051.終端設(shè)備將話音、文字、數(shù)據(jù)和圖像信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?、電磁信號或光信號發(fā)出去將接收到的電信號、電磁信號或光信號復(fù)原為原來的話音、文字、數(shù)據(jù)或圖像

電話機(jī)、電報機(jī)、移動電話機(jī)、微型計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)終端機(jī)、傳真機(jī)、電視機(jī)

1.終端設(shè)備將話音、文字、數(shù)據(jù)和圖像信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?、電磁?06終端設(shè)備終端設(shè)備107

配線架配線架1082.交換設(shè)備用戶數(shù)為N時需要N(N-1)/2對線路。交換機(jī)人工交換機(jī)步進(jìn)制交換機(jī)縱橫制交換機(jī)程控交換機(jī)2.交換設(shè)備用戶數(shù)為N時需要N(N-1)/2對線路。109交換設(shè)備交換設(shè)備1103.傳輸設(shè)備將電信號、電磁信號或光信號從一個地點(diǎn)傳送到另一個地點(diǎn)的設(shè)備。

雙絞線傳輸設(shè)備3.傳輸設(shè)備將電信號、電磁信號或光信號從一個地點(diǎn)傳送到另一個1114.通信電源設(shè)備4.通信電源設(shè)備1122.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)什么是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形、網(wǎng)形、環(huán)形、蜂窩形、總線形復(fù)合形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等級樹形結(jié)構(gòu)2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)什么是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？1131.網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N(N-1)/2優(yōu)點(diǎn)：信息傳遞快、靈活性大、可靠性高、交換費(fèi)用低缺點(diǎn)：建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用大、電路利用率低適用范圍：節(jié)點(diǎn)數(shù)少、通信量大的網(wǎng)絡(luò)1.網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N(N-1)/21142.星形網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N－1優(yōu)點(diǎn)：建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用小、電路利用率高、一次轉(zhuǎn)接缺點(diǎn)：可靠性低、交換成本高、相鄰節(jié)點(diǎn)傳輸距離長適用范圍：通信點(diǎn)分散、局部、信息流量不大的通信網(wǎng)絡(luò)2.星形網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N－11153.總線形主要適用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)3.總線形主要適用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)1164.環(huán)形節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N適用范圍：光纖通信網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)SDH環(huán)網(wǎng)ADMADMADMADMADMADM4.環(huán)形節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：NADMADMADMADMADM1175.線形網(wǎng)ADMADMADMADMTMTM光纖通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5.線形網(wǎng)ADMADMADMADMTMTM光纖通信網(wǎng)1186.等級樹形網(wǎng)絡(luò)固定電話通信網(wǎng)長途網(wǎng)結(jié)構(gòu)6.等級樹形網(wǎng)絡(luò)固定電話通信網(wǎng)1197.復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)固定電話通信網(wǎng)本地網(wǎng)結(jié)構(gòu)7.復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)固定電話通信網(wǎng)1208.蜂窩網(wǎng)適用于各種移動通信網(wǎng)絡(luò)8.蜂窩網(wǎng)適用于各種1212.3電信管理網(wǎng)TelecommunicationManagementNetwork實(shí)時或近實(shí)時地監(jiān)視電信網(wǎng)路的運(yùn)行，采取控制措施，在任何情況下，最大限度的使用網(wǎng)路中一切可以利用的設(shè)備，盡可能多的實(shí)現(xiàn)通信。提供一個有組織的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，以取得各種類型操作系統(tǒng)之間、操作系統(tǒng)與電信設(shè)備之間的互連。支撐電信網(wǎng)和電信業(yè)務(wù)的規(guī)劃、配置、安裝、操作和組織。2.3電信管理網(wǎng)TelecommunicationMana122TMN與電信網(wǎng)的關(guān)系終端交換設(shè)備傳輸設(shè)備交換設(shè)備終端傳輸設(shè)備數(shù)據(jù)通信網(wǎng)操作系統(tǒng)工作站操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)至其他TMNTMNTMN與電信網(wǎng)的關(guān)系終端交換設(shè)備傳輸設(shè)備交換設(shè)備終端傳輸設(shè)備123TMN網(wǎng)絡(luò)管理功能TMN網(wǎng)絡(luò)管理功能1242.4計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)2.4計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)125第三章電話通信本章內(nèi)容：電話通信過程多路復(fù)用技術(shù)數(shù)字通信技術(shù)數(shù)字程控交換技術(shù)信令系統(tǒng)本章重點(diǎn)：數(shù)字通信過程多路復(fù)用技術(shù)數(shù)字通信技術(shù)數(shù)字程控交換技術(shù)

第三章電話通信本章內(nèi)容：本章重點(diǎn)：126固定電話和移動電話固定電話和移動電話127通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件128通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件1293.1電話通信過程

數(shù)字通信過程框圖PCM(PulseCodeModulation)3.1電話通信過程數(shù)字通信過程框圖PCM(PulseC130如何由模擬信號得到數(shù)字信號？

什么是模/數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)?數(shù)字話音信號的產(chǎn)生抽樣量化編碼模擬信號數(shù)字信號0100110…tv00011110如何由模擬信號得到數(shù)字信號？

什么是模/數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)?數(shù)1311.抽樣信號PAM話音信號的離散化處理時間上的離散性使連續(xù)信號f(t)變成了離散的f(t0)、f(t1)、f(t2)、f(t3)···1.抽樣信號PAM話音信號的離散化處理使連續(xù)信號f(t)變成132那么抽樣的頻率多大合適？連續(xù)信號f(t)最高截止頻率fM抽樣時間間隔Ts≤1/2fM

奈奎斯特抽樣定理：要從樣值序列無失真地恢復(fù)原時間連續(xù)信號，其抽樣頻率應(yīng)選為fs≥2fM

人的話音信號頻率為300～3400Hz，考慮防衛(wèi)帶的預(yù)留：fs＝8KHz那么抽樣的頻率多大合適？連續(xù)信號f(t)最高截止頻率fM1332.量化

PAM信號的幅度仍然連續(xù)！如何用有限的二進(jìn)制位來表示這些幅值？量化噪聲(信噪比＝信號功率/噪聲功率)均勻量化：最大量化噪聲非均勻量化：壓擴(kuò)技術(shù)

2.量化PAM信號的幅度仍然連續(xù)！134均勻量化原理圖同樣幅值的噪聲，對不同功率的信號影響是否相同？均勻量化原理圖同樣幅值的噪聲，對不同功率的信號影響是否相同？135A率13折線A率13折線1363.編碼編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組（8位）二進(jìn)制碼組

3.編碼編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組（8位）二進(jìn)制碼137總結(jié)：模擬信號數(shù)字化A/D完成模擬信號向數(shù)字信號的變換，N位數(shù)字碼與特定的值一一對應(yīng)。抽樣：每秒鐘抽取8000個樣值，得到PAM信號。量化：用有限位編碼表示PAM中各取樣點(diǎn)的值。均勻量化非均勻量化：我國和歐洲采用A率、美國采用μ率編碼：對每個PAM樣值編8比特碼，得到64Kbit/s話音信號總結(jié)：模擬信號數(shù)字化A/D完成模擬信號向數(shù)字信號的變換，N位138信道中不允許存在過多的直流成分和低頻成分！如何消除掉？信道傳輸碼型單極性不歸零雙極性不歸零單極性歸零雙極性歸零差分碼多極性碼信道中不允許存在過多的直流成分和低頻成分！信道傳輸碼型單極性139信號再生信號衰減噪聲干擾波形失真?zhèn)鬏斁嚯x增加信噪比下降誤碼產(chǎn)生再生中繼器消除遇到的問題－－門限電平信號再生信號衰減波形失真?zhèn)鬏斁嚯x增加誤碼產(chǎn)生再生中繼器消除遇140數(shù)/模轉(zhuǎn)換再生、編碼低通濾波消除噪聲頻率的影響數(shù)/模轉(zhuǎn)換再生、編碼1413.2多路復(fù)用技術(shù)

為了提高線路利用率，使多個信號沿同一信道傳輸而互不干擾的通信方式。

3.2多路復(fù)用技術(shù)為了提高線路利用率，使多個信號沿同一信142把時間幀分成若干時隙和各路信號占有各自時隙傳輸。1.時分多路復(fù)用技術(shù)TDM把時間幀分成若干時隙和各路信號占有各自時隙傳輸。1.時分多路1432.頻分多路復(fù)用技術(shù)FDM把可用的帶寬劃分成若干頻隙和各路信號占有各自頻隙傳輸。2.頻分多路復(fù)用技術(shù)FDM把可用的帶寬劃分成若干頻隙和各路信144頻帶信號的傳輸頻帶信號的傳輸1453.碼分多路復(fù)用CDMA“1”乘以任何數(shù)都等于它本身。在信號傳輸前進(jìn)行特殊的編碼，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在同一個載波上傳輸，在接收端進(jìn)行正交解碼恢復(fù)信號。用碼片代表任何數(shù)，“1”代表發(fā)送的信息3.碼分多路復(fù)用CDMA“1”乘以任何數(shù)都等于它本身。1464.光波復(fù)用技術(shù)WDM源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信號主要傳輸窗口：0.85μm、1.31μm、1.55μmDWDM技術(shù)4.光波復(fù)用技術(shù)WDM源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信1474.光波復(fù)用技術(shù)WDM源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信號主要傳輸窗口：0.85μm、1.31μm、1.55μmDWDM技術(shù)SDMOFDMFDMATDMACDMASDMA4.光波復(fù)用技術(shù)WDM源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信1483.3數(shù)字通信技術(shù)

PCM30/323.3數(shù)字通信技術(shù)PCM30/321491.30/32路

PCM幀結(jié)構(gòu)1.30/32路

PCM幀結(jié)構(gòu)1501.主要復(fù)接技術(shù)按字節(jié)復(fù)接(按時隙復(fù)接)：01010101

11111111

110010110101010100000000

11100101········按位復(fù)接：011111010110011110011111·······話路1:0101010101010101話路2：11111111

00000000話路3：11001011

11100101

1.主要復(fù)接技術(shù)按字節(jié)復(fù)接(按時隙復(fù)接)：010101011512.準(zhǔn)同步數(shù)字序列(PDH)

PlesiochronousDigitalHierarchy30路2Mbit/s120路8Mbit/s480路34Mbit/s2.準(zhǔn)同步數(shù)字序列(PDH)

Plesiochronous152PDH幀結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀使用地區(qū)一次群二次群三次群四次群北美日本1.544Mbit/s24路6.312Mbit/s24×4=9644.736Mbit/s美國96×7=672274.176Mbit/s美國672×632.064Mbit/s日本96×5=48097.728Mbit/s日本480×3中國歐洲2.048Mbit/s30路8.448Mbit/s30×4=12034.368Mbit/s120×4=480139.264Mbit/s480×4=1920PDH幀結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀使用地區(qū)一次群二次群三次群四次群北美1.153PDH技術(shù)的缺陷PDH兩種制式互不兼容上/下支路困難開銷比特很少沒有統(tǒng)一的光接口標(biāo)準(zhǔn)PDH技術(shù)的缺陷PDH兩種制式互不兼容上/下支路困難開銷比特1543.同步數(shù)字序列(SDH)

SynchronousDigitalHierarchy靈活的分插功能

強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力

強(qiáng)大的自愈能力

標(biāo)準(zhǔn)的光接口規(guī)范

后向兼容和前向兼容性3.同步數(shù)字序列(SDH)

SynchronousDigi155SDH速率等級同步數(shù)字體系速率等級比特率（Kbit/s)STM-1155520STM-4622080STM-162488320STM-649953280SDH速率等級同步數(shù)字體系速率等級比特率（Kbit/s)ST156通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件157通信工程學(xué)科導(dǎo)論2課件1583.4數(shù)字程控交換技術(shù)

SPC(StoredProgramControl)3.4數(shù)字程控交換技術(shù)SPC(StoredProgra159設(shè)備構(gòu)成和功能基本構(gòu)成控制設(shè)備(CPU+存儲器+I/O設(shè)備)話路設(shè)備(用戶線接口電路+交換網(wǎng)絡(luò)+中繼線接口電路)基本功能時隙內(nèi)容的搬移：同一條輸入/輸出線不同時隙內(nèi)容交換復(fù)用線交換：不同輸入/輸出線之間內(nèi)容交換設(shè)備構(gòu)成和功能基本構(gòu)成160如何打電話？如何打電話？1613.5信令系統(tǒng)

信令信令系統(tǒng)分類作用范圍：用戶線信令、局間信令功能：監(jiān)視信令(示閑、占用、應(yīng)答、拆線)、地址信令(主叫號碼、被叫號碼)、維護(hù)管理信令信令與話音信道的關(guān)系：隨路信令、共路信令3.5信令系統(tǒng)信令162監(jiān)視信令饋電電壓–48V，饋電電流18～50mA鈴流源：(25+3)Hz正弦波、電壓(90+15V)，1s送、2s斷撥號音：(450+25)Hz忙音：(450+25)Hz，0.35s斷，0.35s送回鈴音(450+25)Hz，4s斷，1s送監(jiān)視信令饋電電壓–48V，饋電電流18～50mA163隨路信令話路的控制信號與話音信息在同一條中繼線上傳送，適用于機(jī)電式交換機(jī)。隨路信令話路的控制信號與話音信息在同一條中繼線上傳送，適用于164將局間控制信號與話音信號通路分開傳送。優(yōu)點(diǎn)：傳輸速度快、呼叫建立時間短、信號容量大、更改擴(kuò)容靈活、設(shè)備利用率高。集中傳送復(fù)幀數(shù)據(jù)共路信令將局間控制信號與話音信號通路分開傳送。共路信令165No.7信令系統(tǒng)No.7信令系統(tǒng)166No.7信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖No.7信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖167信令設(shè)備信令采集子架信令收斂器信令設(shè)備信信168我國信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)我國采用三級信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)，第一級HSTP，第二級LSTP，第三級SP。HSTP：長途信令網(wǎng)，一般采用獨(dú)立的STP，采用A、B平面連接方式。設(shè)在C1和C2交換中心所在地。LSTP：大、中城市本地信令網(wǎng)，依據(jù)STP負(fù)荷的大小，可以采用獨(dú)立的STP或綜合的STP。設(shè)置在C3交換中心所在地。路由設(shè)置采用雙路由、雙鏈路，以保證信令網(wǎng)的安全運(yùn)行。我國信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)我國采用三級信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)，第一級HSTP，第二169我

國

電

話

網(wǎng)

結(jié)

構(gòu)

圖HSTPLSTPSP我

國

電

話

網(wǎng)

結(jié)

構(gòu)

圖HSTPLSTPSP170第四章數(shù)據(jù)通信本章內(nèi)容：數(shù)據(jù)通信概述數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)本章重點(diǎn)：數(shù)據(jù)通信概念數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)第四章數(shù)據(jù)通信本章內(nèi)容：本章重點(diǎn)：1714.1數(shù)據(jù)通信概述

數(shù)據(jù)通信和語音通信有什么不同？傳輸語音信號的PSTN，能否傳輸數(shù)據(jù)信息？如果可以，應(yīng)該添加什么設(shè)備？數(shù)據(jù)通信本身有什么特點(diǎn)？4.1數(shù)據(jù)通信概述數(shù)據(jù)通信和語音通信有什么不同？1721．?dāng)?shù)據(jù)通信的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性高誤碼率小于10－8

傳輸速率高通信持續(xù)時間差異較大提供靈活的接口，連接各種終端1．?dāng)?shù)據(jù)通信的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信1732．通信網(wǎng)的傳輸方式并行傳輸0011011100110101

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00110011采用串行傳輸：0011011100110101

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00110011采用并行傳輸00

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