現(xiàn)代通信概論

現(xiàn)代通信概論第1頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1基本概念電話交換技術(shù)的由來如果有多個用戶時，為保證任意兩個用戶間都能通話，很自然我們會想到每兩個用戶用一對線路連起來。

在用戶分布的密集中心，安裝一個設(shè)備，這好比是一個開關(guān)接點，平時是打開的，當(dāng)任意兩個用戶之間需要通話時，設(shè)備就把連接兩個用戶的電話線接通。

用戶多的時候怎么辦?第2頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月電話交換技術(shù)的發(fā)展1、人工電話交換

2、機電式自動電話

3、電子交換

布線邏輯控制

存儲程序控制

第3頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月程控交換機特點及技術(shù)動向1、

能靈活方便地向用戶提供眾多的服務(wù)功能

2、

工作穩(wěn)定可靠和便于自動維護3、

便于采用公共信令4、

便于向綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)方向發(fā)展5、

體積小、重量輕、功耗低6、

發(fā)展方向：集成模塊化、分散控制共路信令、綜合信息交換同步時分交換—異步時分交換電交換--光交換窄帶—寬帶第4頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月程控交換機的服務(wù)性能播放有關(guān)的紀(jì)錄片

《數(shù)字程控交換機》（時間約8分鐘）將在站點上提供音像文件下載！~

第5頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2程控數(shù)字交換基本原理1、關(guān)鍵特征： 采用數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)中傳送與交換的是數(shù)字信息2、主要任務(wù)：實現(xiàn)用戶間話路的接續(xù)3、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）

第6頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月4、交換方式：

時隙交換特點：時隙內(nèi)容的搬移

可提高出入線時隙數(shù)實現(xiàn)擴展容量

適于容量小的交換復(fù)用線交換（空分交換）特點：多條輸入/輸出復(fù)用線

空分復(fù)用+時分復(fù)用

適于容量大的交換網(wǎng)絡(luò)第7頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月信令系統(tǒng)信令的概念：在通信網(wǎng)中，把用戶與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備以及設(shè)備與用戶之間為建立通道和拆除通道而傳遞的信號以及用于管理、維護和統(tǒng)計等方面信息統(tǒng)稱為信令。

第8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月信令系統(tǒng)：

各種信令方式和信令設(shè)備構(gòu)成了通信網(wǎng)的信令系統(tǒng)。信令分類：

按工作區(qū)域劃分：

用戶線信令、局間信令和交換機內(nèi)部信令按傳遞方向劃分：

前向信令、后向信令按功能劃分：

監(jiān)視信令、選擇信令和維護管理信令按傳遞路徑劃分隨路信令、公共信道信令

第9頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3呼叫接續(xù)過程以打電話的通常過程來描述一次成功的通話信令的傳遞過程見圖3.111．

呼出接續(xù)

掃描狀態(tài)—摘機記錄—查明類別—空閑選擇—撥號音—分配存儲2．

接受撥號

主叫撥號—停止送音—存儲號碼—位數(shù)判斷3．

號碼分析

呼叫類型分析—限制權(quán)限—占用示忙4．

選擇通路

中繼路由5．

被叫振鈴

被叫振鈴—主叫回鈴—監(jiān)測狀態(tài)6．應(yīng)答監(jiān)視

摘機—切斷鈴音—啟動計費—接通路由—監(jiān)測掛機7．

話終釋放

釋放通路—停止計費—示閑忙音第10頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4程控交換機基本原理用戶電路

模擬話機與數(shù)字交換機接口，BORSCHT七大功能BatteryFeeding

向用戶話機饋電

OvervoltageProtection過壓保護Ringing

振鈴

Sipervision

監(jiān)視用戶線變化Codec&filters

編譯碼和濾波Hybridcircuit二/四線轉(zhuǎn)換

Test用戶線與用戶電路測試

第11頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月用戶集線器

話務(wù)量集中，即一個簡單的數(shù)字交換網(wǎng)數(shù)字用戶電路數(shù)字用戶終端與交換機接口。碼型變換/回波消除/均衡/信令插入提取/多路復(fù)用與分路

中繼接口

數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)與局間中繼間的接口電路信號設(shè)備

多頻信號收發(fā)器、信號音發(fā)生器和共路信號部件的總和第12頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月?lián)芴栃畔⒖梢杂芍绷髅}沖或多頻信號來表示。雙音頻信號主要用于用戶環(huán)路，基本思想是用一高一低兩個不同頻率信號的組合來表示字符或數(shù)字，雙音頻信號是兩個正弦波信號的疊加，選定兩個頻率f1和f2后很容易得到這種信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式：A*sin(2*Pi*f1*t)+A*sin(2*Pi*f2*t)。雙音頻信號收發(fā)器來檢測這個頻率，然后解釋成用戶的號碼。

介紹DTMF原理：第13頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)代通信概論現(xiàn)代通信概論第四章數(shù)據(jù)通信第四章數(shù)據(jù)通信第14頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1基本概念關(guān)于數(shù)據(jù)通信定義的解釋:l

是以傳輸數(shù)據(jù)為業(yè)務(wù)的一種通信方式l

是計算機和通信相結(jié)合的產(chǎn)物l

是計算機與計算機，計算機與終端以及終端與終端之間的通信；l

是按照某種協(xié)議連接信息處理裝置和數(shù)據(jù)傳輸裝置，進行數(shù)據(jù)的傳輸及處理。

第15頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)通信特點(1)數(shù)據(jù)通信是人—機或機—機通信，計算機直接參與通信是數(shù)據(jù)通信的重要特征；(2)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高；(3)傳輸速率高，要求接續(xù)和傳輸響應(yīng)時間快；(4)通信持續(xù)時間差異大；

(5)靈活的接口功能滿足各種計算機和終端間的通信。第16頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型第17頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)幕拘问?、基帶信號傳輸2、頻帶信號傳輸3、寬帶信號傳輸4、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2差錯控制1．為什么數(shù)據(jù)通信中的可靠性要求要高？

？2．?dāng)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)中可能產(chǎn)生差錯的原因？

？3．提高可靠性，降低誤碼率的途徑

？

？第19頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月差錯控制的基本方式第20頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月010011110111100001000101檢差糾錯的基本原理第21頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月差錯編碼的分類第22頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

4.3數(shù)據(jù)交換方式

電路交換報文交換數(shù)據(jù)報交換方式分組交換信息交換虛電路幀中繼快速分組交換信元中繼

1、電路交換(CircuitSwitching)

2、報文交換(MessageSwitching)

3、分組交換(PacketSwitching)

4、快速交換(FastSwitching)

第23頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月三種交換方式的事件順序呼叫請求呼叫應(yīng)答數(shù)據(jù)ABCD分組1分組2分組3報文ABCDABCD尋路延遲排隊延遲電路交換報文交換分組交換第24頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

4.4物理層接口物理層功能：

物理層定義了為激活、保持和關(guān)閉物理連接所應(yīng)提供的關(guān)于機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性及手段，通過合理的中間系統(tǒng)給數(shù)據(jù)鏈路層的實體之間進行傳輸提供了保證。

第25頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月物理層功能實現(xiàn)：

1、在DTE和DCE接口處提供數(shù)據(jù)連接。2、在設(shè)備間提供控制信號和時鐘信號，用以同步數(shù)據(jù)流和規(guī)定比特傳輸速率。3、提供機械連接器，以完成匹配。

第26頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月對于物理層協(xié)議的研究，通常從機械、電氣、功能與規(guī)程四大特性入手。

機械特性描述DCE和DTE之間連接器管腳蓮縣，插頭插座等電氣特性描述DCE和DTE之間導(dǎo)線的連接方式，發(fā)送接收器電氣特性以及電纜連接功能特性每條導(dǎo)線的特定作用，即插針的交換電路功能規(guī)程特性定義各種接口電路之間的相互關(guān)系和操作要求。第27頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

4.5數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議鏈路和數(shù)據(jù)鏈路是等同的概念么？？“鏈路”是指一條無源的點到點物理線路段，中間不存在交換節(jié)點；“數(shù)據(jù)鏈路”則是指除了具備一條物理線路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)鏈路就是把實現(xiàn)這些規(guī)程的硬件和軟件加到鏈路上之后的總和。

第28頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)鏈路層功能：數(shù)據(jù)鏈路層的功能是保證在不太可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

第29頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)鏈路層功能實現(xiàn)：（1）鏈路管理

解決鏈路建立、拆除和數(shù)傳維持，控制數(shù)據(jù)傳輸方向（2）信息傳輸

正確收發(fā)和識別信息幀（3）流量與差錯控制

糾措檢錯機制（4）異常情況處理

規(guī)程要解決的問題：數(shù)據(jù)編碼格式、傳輸控制字符、報文格式、呼叫應(yīng)答方式、差錯控制、通信方式、同步方式、信息傳輸速率等。

第30頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月面向字符型：

依靠特殊含義的字符來界定用戶信息及整個信息交換過程。傳輸?shù)幕締挝皇亲址刂菩畔⒉捎脤Ｓ每刂谱址铄e控制ARQ方式信息編碼ASCII碼報文格式見圖4.27。數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程分析第31頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月面向比特型：

傳輸基本單位是比特連續(xù)發(fā)送方式可靠的CRC校驗同步方式傳送透明性好數(shù)據(jù)信息和控制信息格式統(tǒng)一幀格式見圖4.31第32頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)代通信概論現(xiàn)代通信概論第五章光纖通信第五章光纖通信第33頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1光纖通信概述1．光纖是什么？光纖中傳輸?shù)氖鞘裁矗?/p>

？2．為什么光纖可以用來做通信介質(zhì)？

？3．多模和單模光纖有什么特點？？第34頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1．光纖是什么？光纖中傳輸?shù)氖鞘裁矗?/p>

？高密度多芯光纜剖面結(jié)構(gòu)(只作了解無需掌握)芯封套外套加強芯光纖外鞘加強芯光纖束第35頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月光從一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)時會產(chǎn)生折射。折射量取決于兩種介質(zhì)的折射率。當(dāng)入射角≥臨界值時產(chǎn)生全反射，不會泄漏。

光纖：纖芯-折射率高、玻璃包層-折射率低光線就不再進入介質(zhì)，而是由界面全部反射回介質(zhì)I，這種現(xiàn)象稱為全反射。注意，只有光線從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)時才可能發(fā)生全反射，如果光線是從光疏媒質(zhì)射向光密媒質(zhì)時是不可能發(fā)生全反射的。第36頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2．為什么光纖可以用來做通信介質(zhì)？

？l

以光波作為傳輸載體,頻率高,能承載的信息量大l

光纖作為傳輸介質(zhì)隨處可見的原材料l

通信容量大l

中繼距離長,損耗低l

免除了電磁場干擾和抗腐蝕抗核幅射,絕緣l

重量輕第37頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3．多模和單模光纖有什么特點？？多模MMF

單模SMF

第38頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2光纖通信系統(tǒng)組成光發(fā)射器光中繼器光接收器光纖基本工作原理:

采用電脈沖信號對光載頻進行數(shù)字調(diào)制，即直接利用電信號驅(qū)動光源，使產(chǎn)生的光強隨電信號的變化而變化.或改變光波的可探測性質(zhì).第39頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月工作過程:1電端機輸出電脈沖信號,調(diào)制光發(fā)射機的半導(dǎo)體光源2光信號以一定角度入射,傳輸?shù)綄Χ?接收機光檢測器通過定時再生還原電脈沖信號4為解決衰減問題加中繼器(放大再生,光電光)第40頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月DWDM技術(shù)的產(chǎn)生DWDM技術(shù)指在當(dāng)前1.55μm波段密集放置更多信道，在發(fā)送端采用光復(fù)用器（合波器）將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳播。在接收端，再由一個光解復(fù)用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開，從而在一根光纖中可以實現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸(參看圖)。第41頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023