《通信技術(shù)基礎(chǔ)》課件-任務(wù)2 通信系統(tǒng)分類及方式

項(xiàng)目一

通信技術(shù)概論

任務(wù)2通信系統(tǒng)分類、方式按照不同的分法，通信系統(tǒng)可分成許多類別，下面我們介紹幾種較常用的分類方法。1.按傳輸媒質(zhì)分按消息由一地向另一地傳遞時(shí)傳輸媒質(zhì)的不同，通信系統(tǒng)可分為兩大類：一類稱為有線通信系統(tǒng)，另一類稱為無線通信系統(tǒng)。2.按信道中所傳信號的特征分前面已經(jīng)指出，按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，可以相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)。3.按工作頻段分按通信設(shè)備的工作頻率不同，通信系統(tǒng)可分為甚低頻通信、低頻通信、中頻通信、高頻通信、超高頻通信等。通信系統(tǒng)分類1.1通信技術(shù)的一般概念

模擬通信系統(tǒng)

模擬通信系統(tǒng)：信道中傳輸模擬信號的系統(tǒng)。將發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備簡化為調(diào)制器和解調(diào)器。調(diào)制的目的在于變換信號，使信號適合信道的傳輸特性或簡化傳送設(shè)備。模擬信號的優(yōu)點(diǎn)是占用帶寬窄，直觀且容易實(shí)現(xiàn)，但存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)：（1）保密性差；（2）抗干擾能力弱。4數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)：信道中傳輸數(shù)字信號的系統(tǒng)；數(shù)字信號的優(yōu)點(diǎn)：通信的保密性好，抗干擾能力強(qiáng)和差錯(cuò)可控，但存在不足：（1）占用帶寬寬，傳送一路數(shù)字語音信息需占20~64kHz的帶寬，而一個(gè)模擬語音只占用4kHz帶寬；（2）對同步要求高，技術(shù)要求復(fù)雜。5拓展閱讀：對講機(jī)“模轉(zhuǎn)數(shù)”，讓通信專網(wǎng)安全可控

在專業(yè)無線通信領(lǐng)域，曾在全球范圍內(nèi)刮起一股模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的風(fēng)潮?！白?011年1月1日起，停止對150MHz、400MHz頻段內(nèi)模擬對講機(jī)設(shè)備的型號核準(zhǔn)，已取得型號核準(zhǔn)證的模擬對講機(jī)設(shè)備在型號核準(zhǔn)證到期后不再予以辦理延期手續(xù)；到2016年，我國全面禁止模擬對講機(jī)的生產(chǎn)和銷售，模擬對講機(jī)將被數(shù)字專用對講機(jī)完全取代而退出市場。”這也說明了專用對講機(jī)通信被強(qiáng)制進(jìn)入模轉(zhuǎn)數(shù)。

拓展閱讀：對講機(jī)“模轉(zhuǎn)數(shù)”，讓通信專網(wǎng)安全可控

相比模擬對講機(jī)，數(shù)字對講機(jī)具有頻率利用率高、干擾少、通信質(zhì)量高、業(yè)務(wù)功能豐富、可便于統(tǒng)一管理等特點(diǎn)。在公共安全、交通物流等領(lǐng)域深受歡迎。現(xiàn)在的信息化社會(huì)商業(yè)用戶面對激烈的市場競爭和高效的企業(yè)管理，已經(jīng)越來越離不開專業(yè)無線通信的保障。不同行業(yè)的用戶對數(shù)字對講機(jī)除了要求價(jià)格低、覆蓋廣、操作簡單便捷外，還有更多特定的要求，例如輕巧美觀、保密性好和防水好等，這些細(xì)分行業(yè)用戶的需求應(yīng)當(dāng)引起對講機(jī)場上的高度重視。在數(shù)字時(shí)代，不僅能不能僅僅依靠一款產(chǎn)品“包打天下”，需要“組合拳”來打動(dòng)用戶的心。4.按是否調(diào)制分根據(jù)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶（調(diào)制）傳輸?；鶐鬏斒菍]有經(jīng)過調(diào)制的信號直接傳送，如音頻市內(nèi)電話；頻帶傳輸是對各種信號調(diào)制后再送到信道中傳輸?shù)目偡Q。5.按業(yè)務(wù)的不同分按通信業(yè)務(wù)分，通信系統(tǒng)可分為話務(wù)通信和非話務(wù)通信。6.按通信者是否運(yùn)動(dòng)分通信還可按收發(fā)信者是否運(yùn)動(dòng)分為移動(dòng)通信系統(tǒng)和固定通信系統(tǒng)。移動(dòng)通信是指通信雙方至少有一方在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行信息交換。1.1通信技術(shù)的一般概念1.網(wǎng)型網(wǎng)網(wǎng)型網(wǎng)（mesh）也稱為完全網(wǎng)型網(wǎng)，各個(gè)用戶終端之間直接以通信鏈路連接，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。通信網(wǎng)絡(luò)1.1通信技術(shù)的一般概念若網(wǎng)絡(luò)中有N個(gè)設(shè)備，則采用網(wǎng)型網(wǎng)連接時(shí)需要N（N-1）/2條鏈路。2.星型網(wǎng)星型網(wǎng)(Star)中,各用戶終端都通過中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)接,這個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是交換機(jī)、路由器等,星型網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。與網(wǎng)型網(wǎng)相比，星型網(wǎng)的鏈路數(shù)量減少很多，N個(gè)用戶只需要N條通信鏈路。通信網(wǎng)絡(luò)1.1通信技術(shù)的一般概念3.環(huán)型網(wǎng)環(huán)型網(wǎng)(Ring)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為一個(gè)封閉環(huán),如圖所示通信網(wǎng)絡(luò)1.1通信技術(shù)的一般概念4.總線型網(wǎng)總線型(Bus)網(wǎng)如圖所示通信網(wǎng)絡(luò)1.1通信技術(shù)的一般概念5.復(fù)合型網(wǎng)由于前面所講的四種網(wǎng)絡(luò)各有優(yōu)缺點(diǎn),所以在實(shí)際應(yīng)用中,特別是構(gòu)建大型網(wǎng)絡(luò)時(shí),并不是單一采用一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),而是使用兩種或兩種以上拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來構(gòu)成復(fù)合型網(wǎng)。

通信網(wǎng)絡(luò)1.1通信技術(shù)的一般概念什么是通信方式？

通信方式是指通信雙方之間的工作方式或信號傳輸方式。通信方式的分類？（1）對于點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信，按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系，通信方式可分為單工、半雙工和全雙工通信。（2）在數(shù)據(jù)通信(主要是計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字終端設(shè)備之間的通信)中，按數(shù)據(jù)代碼排列的方式不同，可分為并行傳輸和串行傳輸。14對于點(diǎn)對點(diǎn)之間的通信,按消息傳送的方向與時(shí)間,通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。所謂單工通信,是指消息只能單方向進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信工作方式。所謂半雙工通信方式,是指通信雙方都能收發(fā)消息,但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。所謂全雙工通信,是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸消息的工作方式。在這種方式下,雙方都可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息。很明顯,全雙工通信的信道必須是雙向信道。1.2通信方式1.2通信方式1.2通信方式（1）按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系可分為單工、半雙工和全雙工傳輸。單工傳輸：就像是單行道，消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?。例如：廣播、遙控、無線尋呼等都是單工通信方式。16半雙工傳輸：就像獨(dú)木橋，消息能在兩個(gè)方向傳輸，但不能同時(shí)進(jìn)行，而是交替進(jìn)行的工作方式。例如：對講機(jī)、收發(fā)報(bào)機(jī)等都是半雙工的通信方式。17全雙工傳輸：就像是雙行道，消息能在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?。例如：移?dòng)電話、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)等都是全雙工通信。18（2）數(shù)據(jù)代碼排列的方式不同，可以分為并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸：是將代表信息的數(shù)字信號碼元序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸。串行傳輸：是指數(shù)字信號碼元序列以串行方式一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在一條信道上傳輸。191.并行通信的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳輸，傳輸速度快、效率高，多用在實(shí)時(shí)、快速的場合；缺點(diǎn)：

①通信成本高。每位傳輸要求一個(gè)單獨(dú)的信道支持，因此，如果一個(gè)字符包含8個(gè)二進(jìn)制位，則并行傳輸要求8個(gè)獨(dú)立的信道的支持。

②只適用于近距離的通信，通常傳輸距離小于30米。2.串行通信的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省傳輸線，尤其是在遠(yuǎn)距離通信時(shí)。缺點(diǎn)：

①數(shù)據(jù)傳送效率低②需外加同步措施。20頻分雙工是通信雙方分別占用不同的頻段來收發(fā)信息,也就是通信雙方的信息同時(shí)在不同的信道中傳遞,如圖所示,它是移動(dòng)通信系統(tǒng)中常用的雙工方式。1.頻分雙工(FDD)1.2通信方式時(shí)分雙工又稱時(shí)分法和時(shí)間壓縮復(fù)用方式,在這種方式中,上行鏈路和下行鏈路中信息的傳輸可以在同一載波頻率上進(jìn)行,即上、下行鏈路中信息的傳輸是在同一載波上通過時(shí)分實(shí)現(xiàn)的。2.時(shí)分雙工(TDD)1.2通信方式回波抑制又稱單頻雙向方式，即采用2/4線混合網(wǎng)絡(luò)，如同2線模擬傳輸一樣，另加裝發(fā)送信號回波抑制器，以防信號反射。3.回波抑制(Echo

cancellation)1.2通信方式通信網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)用戶之間進(jìn)行通信時(shí),由網(wǎng)絡(luò)中的交換設(shè)備根據(jù)用戶的要求選擇通信對象、分配信道資源,這就是信號的交換。在通信網(wǎng)中交換方式分為三種基本類型:電路交換(CircuitSwitch,CS)報(bào)文交換(MessageSwitch,MS)分組交換(PacketSwitch,PS1.3信號交換電路交換是在電話網(wǎng)中主要采用的交換方式,它是一種面向連接的通信服務(wù)。面向連接具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放三個(gè)階段1.3.1電路交換早在20世紀(jì)40年代,電報(bào)系統(tǒng)就采用了報(bào)文交換方式,它與電路交換不同,是一種存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)的交換方式,很適合于數(shù)據(jù)通信。報(bào)文就是所需發(fā)送的數(shù)據(jù),每個(gè)報(bào)文的報(bào)頭必須含有收、發(fā)雙方地址等信息1.3.2報(bào)文交換1.3.3分組交換1.3.3分組交換異步傳輸模式(ATM)是近年來出現(xiàn)的一種新的交換方式,它是電路交換技術(shù)與分組交換技術(shù)的結(jié)合,能最大限度地發(fā)揮電路交換與分組交換的優(yōu)點(diǎn),使ATM具備從實(shí)時(shí)的語音信號到高清晰度電視圖像等各種業(yè)務(wù)的高速綜合傳輸能力。ATM的基本原理是由信元進(jìn)行統(tǒng)一的信息轉(zhuǎn)移,即ATM是把數(shù)字化的語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息分解成固定長度的數(shù)據(jù)塊,通常稱為信元,在各信元中添上寫有地址的信元字頭即可送網(wǎng)絡(luò)傳輸。為提高傳輸效率,在傳輸過程中還需引入統(tǒng)計(jì)復(fù)用的鏈路分配傳輸方式。1.3.4

ATM小結(jié)通信技術(shù)概論

任務(wù)1：通信的基本概念、組成1.掌握通信的目的、基本概念；2.了解通信發(fā)展的歷史；3.能區(qū)分信號、信息、消息的概