現(xiàn)代通信技術(shù)概論完整版.ppt

人 民 郵 電 出 版 社,現(xiàn)代通信技術(shù)概論,第1章 緒論 21.1 通信的基本概念 21.1.1 什么是通信 31.1.2 簡單通信過程 41.2 電信技術(shù)的發(fā)展 41.2.1 電信技術(shù)發(fā)展史 61.2.2 我國電信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 81.3 通信的分類 81.4 電信業(yè)務(wù)分類 101.5 實做項目及教學(xué)情境 10小結(jié) 11思考題與練習(xí)題 12第2章 電信系統(tǒng) 132.1 電信系統(tǒng)構(gòu)成 142.1.1 系統(tǒng)組成模型 152.1.2 電信系統(tǒng)的三大硬件設(shè)備 172.1.3 模擬通信系統(tǒng) 172.1.4 數(shù)字通信系統(tǒng) 182.2 電信網(wǎng) 182.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 212.2.2 電信網(wǎng)的分類 222.2.3 電信網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 232.2.4 電信管理網(wǎng) 252.3 實做項目及教學(xué)情境 25小結(jié) 25思考題與練習(xí)題,27第3章 電話通信 283.1 電話通信過程 333.2 多路復(fù)用技術(shù) 333.2.1 頻分多路復(fù)用 343.2.2 時分多路復(fù)用 343.2.3 碼分多路復(fù)用 353.2.4 波分多路復(fù)用 353.3 數(shù)字通信技術(shù) 353.3.1 PCM30/32系統(tǒng)簡介 373.3.2 數(shù)字復(fù)接 383.4 數(shù)字程控交換技術(shù) 383.4.1 數(shù)字程控交換機組成 403.4.2 數(shù)字程控交換原理 433.4.3 電話交換的呼叫接續(xù)過程 433.5 信令系統(tǒng) 433.5.1 信令的基本概念 443.5.2 信令的分類 453.5.3 No.7信令系統(tǒng) 463.6 實做項目及教學(xué)情境 46小結(jié) 47思考題與練習(xí)題 49第4章 數(shù)據(jù)通信 504.1 數(shù)據(jù)通信概述 504.1.1 數(shù)據(jù)、信號與信息 514.1.2 系統(tǒng)組成 534.1.3 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)互連 574.1.4 通信協(xié)議 604.2 數(shù)據(jù)傳輸 604.2.1 傳輸方式 644.2.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼 664.2.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo) 684.3 數(shù)據(jù)交換 684.3.1 電路交換 694.3.2 報文交換 704.3.3 分組交換 724.3.4 幀中繼技術(shù) 734.3.5 ATM技術(shù) 754.4 數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 754.4.1 通信網(wǎng)的發(fā)展歷史 764.4.2 中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng) 774.4.3 中國公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) 784.4.4 中國公用幀中繼網(wǎng) 784.4.5 Internet 814.5 實做項目及教學(xué)情境 814.5.1 撥號接入 824.5.2 局域網(wǎng)專線入網(wǎng) 834.5.3 使用ADSL接入Internet 84小結(jié) 85思考題與練習(xí)題,87第5章 移動通信 885.1 移動通信概述 885.1.1 什么是移動通信 895.1.2 無線通信系統(tǒng)的組成 895.1.3 移動通信的特點 915.1.4 移動通信的工作方式 925.1.5 移動通信中的多址方式 935.1.6 移動通信服務(wù)區(qū)體制 965.1.7 我國蜂窩移動通信系統(tǒng)的頻率分配 985.2 GSM移動通信系統(tǒng) 995.2.1 GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成 1015.2.2 GSM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 1035.2.3 移動電話的編號方式 1055.2.4 數(shù)字移動臺的構(gòu)成 1075.2.5 GSM無線接口信令 1105.3 CDMA移動通信系統(tǒng) 1115.3.1 碼分多址技術(shù)的基本原理 1135.3.2 擴頻通信的基本原理 1145.3.3 碼分多址直接序列擴頻通信系統(tǒng) 1165.3.4 CDMA系統(tǒng)的主要優(yōu)勢 1175.4 第三代移動通信系統(tǒng) 1175.4.1 3G發(fā)展概述 1185.4.2 3G標(biāo)準(zhǔn) 1195.4.3 3G標(biāo)準(zhǔn)比較 1205.4.4 3G通信業(yè)務(wù)應(yīng)用 1215.5 其他移動通信系統(tǒng)簡介 1215.5.1 無線尋呼系統(tǒng) 1215.5.2 集群調(diào)度系統(tǒng) 1225.5.3 小靈通系統(tǒng)簡介 1235.5.4 大靈通系統(tǒng)簡介 1245.6 實做項目及教學(xué)情境 124小結(jié) 126思考題與練習(xí)題,127第6章 光纖通信 1286.1 光纖通信概述 1286.1.1 光纖通信的發(fā)展 1296.1.2 光纖通信的工作波長 1306.1.3 光纖通信的特點 1306.2 光纖與光纜 1316.2.1 光纖的結(jié)構(gòu)與分類 1336.2.2 光纖的導(dǎo)光原理 1356.2.3 單模傳輸條件 1366.2.4 光纖的傳輸特性 1396.2.5 光纜 1416.3 光纖通信系統(tǒng) 1416.3.1 光源與光發(fā)送機 1426.3.2 光電檢測器與光纖數(shù)字接收機 1436.3.3 中繼器 1446.3.4 光纖通信系統(tǒng)的碼型 1456.4 SDH 1456.4.1 SDH的產(chǎn)生 1476.4.2 SDH的幀格式和速率 1486.4.3 SDH的基本網(wǎng)絡(luò)單元 1496.5 WDM 1496.5.1 光波分復(fù)用的基本概念 1516.5.2 光波分復(fù)用的特點 1516.5.3 波分復(fù)用系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 1526.6 全光網(wǎng)絡(luò) 1526.6.1 全光網(wǎng)的基本概念 1536.6.2 全光網(wǎng)的特點 1536.7 實做項目及教學(xué)情境 153小結(jié) 154思考題與練習(xí)題,第7章 微波通信和衛(wèi)星通信 1577.1 微波通信 1577.1.1 微波通信的概念和特點 1597.1.2 數(shù)字微波通信系統(tǒng) 1617.1.3 微波站設(shè)備 1667.1.4 微波的傳播特性與補償技術(shù) 1727.1.5 數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 1737.2 衛(wèi)星通信 1737.2.1 衛(wèi)星通信的概念和特點 1747.2.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 1777.2.3 通信衛(wèi)星 1807.2.4 地球站 1837.2.5 衛(wèi)星通信的多址方式 1857.2.6 衛(wèi)星通信的主要應(yīng)用 1907.3 實做項目及教學(xué)情境 1907.3.1 數(shù)字衛(wèi)星電視接收 1917.3.2 GPS導(dǎo)航定位 191小結(jié) 192思考題與練習(xí)題 193第8章 接入網(wǎng) 1948.1 接入網(wǎng)概述 1948.1.1 接入網(wǎng)的概念和特點 1978.1.2 接入網(wǎng)技術(shù)綜述 2018.2 xDSL技術(shù) 2028.2.1 xDSL技術(shù)概述 2048.2.2 HDSL技術(shù) 2048.2.3 ADSL技術(shù) 2058.2.4 VDSL技術(shù) 2078.3 光接入網(wǎng) 2078.3.1 光接入網(wǎng)概述 2088.3.2 參考配置和應(yīng)用類型 2108.3.3 PON技術(shù) 2148.4 HFC技術(shù) 2148.4.1 HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 2168.4.2 雙向通信 2168.4.3 Cable Modem 2178.5 無線接入技術(shù) 2178.5.1 無線接入技術(shù)概述 2208.5.2 本地多路分配業(yè)務(wù) 2228.5.3 無線局域網(wǎng) 2258.6 實做項目及教學(xué)情境 2258.6.1 ADSL安裝與配置 2268.6.2 WLAN組網(wǎng)與配置 227小結(jié) 228思考題與練習(xí)題,第9章 智能網(wǎng) 2309.1 智能網(wǎng)概述 2309.1.1 智能網(wǎng)的概念與特征 2329.1.2 智能網(wǎng)的概念模型 9.1.3 智能網(wǎng)與各基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的 232結(jié)合 2339.1.4 智能網(wǎng)的發(fā)展 2349.2 智能網(wǎng)業(yè)務(wù)及實現(xiàn) 2349.2.1 智能網(wǎng)業(yè)務(wù) 2409.2.2 智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的實現(xiàn) 2429.3 智能網(wǎng)概念模型 2439.3.1 業(yè)務(wù)平面 2479.3.2 總功能平面 2479.3.3 分布功能平面 2489.3.4 物理平面 2499.4 實做項目及教學(xué)情境 2499.4.1 智能網(wǎng)新業(yè)務(wù)體驗 2509.4.2 設(shè)計智能網(wǎng)新業(yè)務(wù) 250小結(jié) 251思考題與練習(xí)題 252第10章 電信新技術(shù) 25310.1 移動通信系統(tǒng)的演進(jìn) 25310.1.1 移動通信系統(tǒng)演進(jìn) 25410.1.2 第四代移動通信系統(tǒng) 25510.2 下一代網(wǎng)絡(luò)與軟交換技術(shù) 25510.2.1 網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢 25810.2.2 下一代網(wǎng)絡(luò) 26010.2.3 軟交換的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及實現(xiàn) 26310.2.4 下一代互聯(lián)網(wǎng) 26510.3 無線寬帶接入技術(shù) 26510.3.1 無線寬帶接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 26510.3.2 短距離無線接入 26910.3.3 WiMAX技術(shù) 27410.3.4 各種無線接入技術(shù)比較 27510.3.5 WiMAX與3G的比較分析 27910.4 IP多媒體子系統(tǒng) 27910.4.1 IP多媒體子系統(tǒng)概述 28110.4.2 IMS業(yè)務(wù) 28210.4.3 IMS、NGN、軟交換的關(guān)系及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn) 28210.5 通信網(wǎng)絡(luò)及其發(fā)展演進(jìn) 28610.6 實做項目及教學(xué)情境 28610.6.1 WiMAX接入 28610.6.2 IP電話 288小結(jié) 288思考題與練習(xí)題,第一章 緒論,本章內(nèi)容 電信的基本概念和特點 電信技術(shù)的發(fā)展簡況 電信業(yè)務(wù)分類 本章重點 電信的概念和特點 信號、信息和信息量的概念 通信系統(tǒng)模型,1.1 電信的基本概念,通俗的講通信就是人們在日常生活中相互之間傳遞信息的過程。 通信是信息在人人，人機器，機器機器之間進(jìn)行的傳遞與交換(信息是消息中包含的有意義的內(nèi)容)。 通信是信息或其表示方式(表示媒體)的時/空轉(zhuǎn)移。 communication，信息交流 Telecommunication，電信號的處理和傳輸,1.1.1 什么是通信,信號的傳遞與交換 媒體的分類 感覺媒體：聲音、文本 表示媒體：編碼 表現(xiàn)媒體：顯示器 存儲媒體：數(shù)字化 傳輸媒體：傳輸介質(zhì),（1）信息與信號,信息冗余 消息中不定的部分 信號 信息的物理載體：電、光信號 模擬信號與數(shù)字信號,模擬信號,數(shù)字信號,（2）信息量,任何信源產(chǎn)生的輸出都是隨機的，采用統(tǒng)計方法定性。 對接收者來說，只有消息中不確定的內(nèi)容才構(gòu)成信息。 信息量：可能性小，概率小，信息量大 碼元傳輸速率 比特率：Rb=RBNlog2N (bit/s) 波特率：RBN=Rb/log2N (B),光通信,古老的信息傳遞方式,東,南,西,北,兩個比特表示四個信息,區(qū)分?jǐn)橙说倪M(jìn)攻方向,（ ）,（ ）,（ ）,1,2,3,4,n比特可表示的信息數(shù)為2n,（3）ITU對電信的定義,國際電信聯(lián)盟 (International Telecommunication Union - ITU) 1865年5月17日成立的國際電報聯(lián)盟，1934年改名為國際電信聯(lián)盟 ，簡稱國際電聯(lián)。 1969年5月17日，決定5月17日定為“世界電信日”。 ITU對電信的定義 利用有線、無線的電磁系統(tǒng)或者光電系統(tǒng)，傳輸、發(fā)射、接收或者處理語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像以及其他形式信息的活動。,1.1.2 簡單通信過程,通信系統(tǒng) 對原始信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理和傳輸 通信需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總體 信道、鏈路、路由(控制機制),（1）通信系統(tǒng)組成,信源：產(chǎn)生信息的人或機器 發(fā)送設(shè)備：將信源產(chǎn)生的信息變換成利于信道傳輸?shù)男盘?信道：傳輸載體，包括電纜，光纜，無線電波等 接收設(shè)備：將接收的信號轉(zhuǎn)換為信宿可以識別的信息形式 信宿：接收信息的人或機器 噪聲：客觀存在的干擾,（2）通信系統(tǒng)的性能,有效性：在給定信道內(nèi)能傳輸信息的量 資源的利用率(頻率，時間和功率) 可靠性：指接收信息的準(zhǔn)確程度 模擬系統(tǒng)：信噪比(dB，分貝) 數(shù)字系統(tǒng)：誤比特率,（3）什么是帶寬？,在通信領(lǐng)域里，帶寬的意思就是指信息傳輸能力。 模擬系統(tǒng)：用赫茲(Hz)來表示 模擬設(shè)備的帶寬就是模擬介質(zhì)傳輸所使用的最高頻率和最低頻率之差。 數(shù)字系統(tǒng)：每秒所傳輸?shù)奈粩?shù)來計量(bit/s) ADSL上網(wǎng)的速率: 上行：0.54Mbit/s 下載：8Mbit/s 以太網(wǎng)上網(wǎng)的速率: 10Mbit/s 、100Mbit/s 到桌面 寬帶：2Mbit/s 作為劃分點,1.2 電信技術(shù)的發(fā)展,電信技術(shù)的發(fā)展簡史 我國電信的現(xiàn)狀 電信的發(fā)展趨勢,1.2.1 電信技術(shù)發(fā)展史,電報技術(shù)(1837)：莫爾斯 電話技術(shù)(1876)：貝爾 無線電通信技術(shù)(1906)：微波、衛(wèi)星通信 數(shù)據(jù)傳輸理論(1928)：奈奎斯特 復(fù)用技術(shù)(1930)：里夫斯(PCM) 數(shù)字通信理論(1948)：香農(nóng) 移動通信(近20年)：GSM、CDMA 光纖通信(近20年)：高錕(光纖)、WDM,1920年,美國匹茲堡建立了第一座面向公眾的無線廣播電臺,1876年發(fā)明電話的是英國人貝爾(18471922)，當(dāng)時他還不到30歲。他還制造了助聽器，改進(jìn)了留聲機，他一生獲得30項發(fā)明專利。,貝爾,模擬手機時代、GSM時代、2.5G時代和3G時代,手機 GSM 無天線 翻蓋 雙頻,手機及移動通信的發(fā)展史,1.2.2 通信的發(fā)展趨勢,現(xiàn)有電信網(wǎng)的特點 通信網(wǎng)的發(fā)展方向 信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,（1）現(xiàn)有電信網(wǎng)的特點,由電話時代走向信息時代 業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)變化 數(shù)據(jù)超過話音 移動超過固定,移動超過固定 個性化需求,數(shù)據(jù)超過話音信息需求,（2）通信網(wǎng)的發(fā)展方向,簡單通信系統(tǒng)通信網(wǎng) 模擬通信數(shù)字通信 以電信網(wǎng)為主體數(shù)據(jù)網(wǎng)和IP網(wǎng) 電子通信光通信 單媒體通信綜合業(yè)務(wù)和多媒體通信,（3）信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,普及化 多媒體化 多樣化 個性化 全球化 網(wǎng)絡(luò)走向融合,網(wǎng)絡(luò)走向融合,在技術(shù)上走向趨同 在業(yè)務(wù)范圍上互相滲透、互相交叉 在網(wǎng)絡(luò)上互連互通形成無縫覆蓋 在經(jīng)營上互相競爭、互相合作 包括三網(wǎng)融合，固定網(wǎng)與移動網(wǎng)的融合（FMC） 朝著向人類提供多樣化、多媒體化、個性化服務(wù)的同一目標(biāo)逐漸交匯在一起,業(yè)務(wù)需求發(fā)展,三網(wǎng)融合：電信網(wǎng)、計算機、廣電網(wǎng) 下一代網(wǎng)絡(luò),發(fā)展趨勢,1.3 通信的分類,按傳輸媒質(zhì)劃分 有線通信：電纜、光纜、波導(dǎo) 無線通信：電磁波、光波,按調(diào)制方式分 基帶傳輸 頻帶傳輸 按業(yè)務(wù)的不同分 電話、數(shù)據(jù)傳輸、可視電話、無線尋呼 按收信者是否運動分 移動通信 固定通信,通信頻率分配(Hz),104,105,106,107,108,109,1010,1011,1012,1013,1014,1015,1016,雙絞線,同軸電纜,低頻波,AM 無線電,FM 無線電,TV,衛(wèi)星,地面微波,光纖,波段 LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF,1.4 電信業(yè)務(wù)分類,基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù) 語音業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 增值電信業(yè)務(wù) 固定電話 移動電話 英特網(wǎng) 衛(wèi)星網(wǎng) 其它,基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)含義：是指提供公共網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、公共數(shù)據(jù)傳送和基本話音通信服務(wù)的業(yè)務(wù)?；A(chǔ)電信業(yè)務(wù)包括： 固定網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)長途及本地電話業(yè)務(wù)； 移動網(wǎng)絡(luò)電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； 衛(wèi)星通信及衛(wèi)星移動通信業(yè)務(wù)； 互聯(lián)網(wǎng)及其他公共數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)； 帶寬、波長、光纖、光纜、管道及其他網(wǎng)絡(luò)元素出租、出售業(yè)務(wù)； 網(wǎng)絡(luò)承載、接入及網(wǎng)絡(luò)外包等業(yè)務(wù)； 國際通信基礎(chǔ)設(shè)施、國際電信業(yè)務(wù)； 無線尋呼業(yè)務(wù)； 轉(zhuǎn)售的基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)。,部分增值業(yè)務(wù),移動通信：主叫號碼顯示、呼叫等待、語音信箱、呼叫轉(zhuǎn)移、三方通話、遇忙前轉(zhuǎn)、短消息、低速數(shù)據(jù)傳真、IP電話接入業(yè)務(wù)、信息點播、彩信 小靈通：靈通短信、七彩鈴音、定位服務(wù)、彩信、無線上網(wǎng)、靈通伴侶、電話QQ、166語音信箱、語音短信、160包打聽、彩話業(yè)務(wù)、靈通助理 固定電話網(wǎng)增值業(yè)務(wù)：智能業(yè)務(wù),1.5 實做項目及教學(xué)情境,實做項目一：考察電信業(yè)務(wù) 考察移動、新聯(lián)通或中國電信營業(yè)廳的業(yè)務(wù)類型。 實做項目二：手機使用 通過手機操作掌握移動業(yè)務(wù)的類型。,第二章 電信系統(tǒng),本章內(nèi)容： 電信系統(tǒng)構(gòu)成 通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 電信網(wǎng) 本章重點： 電信系統(tǒng)的三種硬件設(shè)備 通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點及適用情況 本章學(xué)習(xí)目的及要求 掌握電信系統(tǒng)組成 掌握電信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 理解電信網(wǎng)的分類及其網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念,2.1 電信系統(tǒng)構(gòu)成,打電話時聲音信息傳遞的過程。 通話是如何實現(xiàn)的？,探 討,電信系統(tǒng)是各種協(xié)調(diào)工作的電信設(shè)備集合的整體，最簡單的電信系統(tǒng)是只在兩個用戶之間建立的專線系統(tǒng)，如有5部電話要實現(xiàn)相互之間通話，則需要專線將5部電話兩兩相連 。,當(dāng)通話的電話用戶越來越多時，會出現(xiàn)什么問題呢？,對于較復(fù)雜的通信系統(tǒng)，為了解決隨著用戶數(shù)增加而帶來的專線連接問題，因此，在通信系統(tǒng)中，產(chǎn)生了交換式通信系統(tǒng)，多個用戶同時接到交換機上，由交換機根據(jù)需要實時完成呼叫接續(xù)，在此基礎(chǔ)上形成了以交換機為核心的通信系統(tǒng)。,2.1.1系統(tǒng)組成模型,用戶A,交換機,交換機,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),電信系統(tǒng)的功能是把發(fā)信者的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理、交換、傳輸，最后送給收信者。,電信系統(tǒng)組成模型,信源：是產(chǎn)生信息的人或機器，如聲音（話筒），符號源（計算機），圖像源（攝像機）等，將原始信息轉(zhuǎn)換成基帶電信號。 發(fā)送器：完成變換，使信號源的輸出基帶信號變成為便于傳輸?shù)男盘枺娀蚬庑盘枺┑脑O(shè)備。如編碼、調(diào)制、放大等。 信道：是傳送信號的媒介，如電纜、光纖、空間等。 接收器：完成反變換（輸出基帶信號）以便獲得能識別消息的設(shè)備，如譯碼器、解調(diào)器、放大器等。 信宿：為接收信息的人或機器。如聽筒，顯示屏等。將基帶信號恢復(fù)為原始信號。 交換設(shè)備：交換設(shè)備在用戶群內(nèi)每對用戶終端間，按需提供傳輸信道構(gòu)成臨時通信連接；并可控制信號流向及流量的集散，從而達(dá)到共用電信設(shè)施和提高設(shè)備利用率的目的。是電信網(wǎng)的核心,它的基本功能是完成接入交換節(jié)點鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配。 噪聲：噪聲是除去信息以外所有能量的總稱，它并不是一個人為實現(xiàn)的實體，但在實際通信系統(tǒng)中又是客觀存在的，可以存在于發(fā)送器、信道、交換設(shè)備以及接收器中。,2.1.2電信系統(tǒng)的三大硬件設(shè)備,終端設(shè)備 傳輸設(shè)備 交換設(shè)備,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、電報機、移動電話機、微型計算機，數(shù)據(jù)終端機、傳真機、電視機,終端設(shè)備,2.傳輸設(shè)備,傳輸設(shè)備是將電信號、電磁信號或光信號從一個地點傳送到另一個地點的設(shè)備，它構(gòu)成電信系統(tǒng)的傳輸鏈路（信道），包括無線傳輸設(shè)備和有線傳輸設(shè)備。 無線傳輸設(shè)備有短波、超短波、微波收發(fā)信機和傳輸系統(tǒng)以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)（包括衛(wèi)星和地球站設(shè)備）等； 有線傳輸設(shè)備有架空明線、同軸電纜、海底電纜、光纜等傳輸系統(tǒng)。,3.交換設(shè)備,交換設(shè)備是實現(xiàn)一個呼叫終端（用戶）和它所要求的另一個或多個終端（用戶）之間的接續(xù)或非連接傳輸選路的設(shè)備和系統(tǒng)，是構(gòu)成通信網(wǎng)中節(jié)點的主要設(shè)備。 交換設(shè)備根據(jù)主叫用戶終端所發(fā)出的選擇信號來選擇被叫終端，使這兩個或多個終端間建立連接，然后，經(jīng)過交換設(shè)備連通的路由傳遞信號。 交換設(shè)備包括電話交換機、電報交換機、數(shù)據(jù)交換機、移動電話交換機、分組交換機、ATM交換機、寬帶交換機等。,交換設(shè)備,4.通信電源設(shè)備,整流器,以終端設(shè)備、交換設(shè)備為點，以傳輸設(shè)備為線，點、線相連就構(gòu)成了一個通信網(wǎng)，即電信系統(tǒng)的硬件設(shè)備。 電信系統(tǒng)只有這些硬件設(shè)備也是不能很好的完成信息的傳遞和交換，還需有系統(tǒng)的軟件，類似于人的神經(jīng)系統(tǒng)的功能。,2.1.3 模擬通信系統(tǒng),特點：傳輸連續(xù)的模擬信號、占用帶寬少4KHz、抗干擾能力較弱、不適與遠(yuǎn)距離傳輸、系統(tǒng)和設(shè)備龐大，不利于集成化,兩次變換,2.1.4 數(shù)字通信系統(tǒng),特點：傳輸離散的數(shù)字信號、占用帶寬較大64KHz、抗干擾能力強、實現(xiàn)遠(yuǎn)距離高質(zhì)量傳輸、實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字化、易于加密，安全性強、通信設(shè)備集成化,信源發(fā)出的模擬信號，經(jīng)信源編碼器后，由模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號。再經(jīng)過信道編碼器，使信號變換為利于在信道中傳輸?shù)男盘?，?jīng)過調(diào)制后進(jìn)入信道以數(shù)字信號形式傳送傳輸，在接收端進(jìn)行反變換恢復(fù)出原始信號。,2.2 電信網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 電信網(wǎng)的分類 電信網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 電信管理網(wǎng),2.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),電信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是描述交換設(shè)備間、交換設(shè)備與終端間鄰接關(guān)系的連通圖。 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有網(wǎng)狀網(wǎng)、星型網(wǎng)、復(fù)合網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、總線網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)等形式。,1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠窘Y(jié)構(gòu),網(wǎng)狀網(wǎng) 星型網(wǎng) 復(fù)合網(wǎng) 總線網(wǎng) 環(huán)型網(wǎng) 蜂窩網(wǎng),（1）網(wǎng)狀網(wǎng),網(wǎng)狀網(wǎng)又稱為點點相連制，網(wǎng)中任何兩個節(jié)點之間都有直達(dá)鏈路相連接，在通信建立的過程中，不需任何形式的轉(zhuǎn)接。 節(jié)點數(shù)：N 鏈路數(shù)：N(N-1)/2 這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點 點點相連，每個通信節(jié)點間都有直達(dá)電路，信息傳遞快； 靈活性大，可靠性高，其中任何一條電路發(fā)生故障時，均可以通過其他電路保證通信暢通； 通信節(jié)點不需要匯接交換功能，交換費用低。 這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點 線路多，總長度長，基本建設(shè)和維護(hù)費用都很大； 在通信量不大的情況下，電路利用率低。 網(wǎng)狀網(wǎng)適用于通信節(jié)點數(shù)較少而相互間通信量較大的情況。,（2）星形網(wǎng),星型網(wǎng)又稱為輻射制，在地區(qū)中心設(shè)置一個中心通信點，地區(qū)內(nèi)的其他通信點都與中心通信點有直達(dá)電路，而其他通信點之間的通信都經(jīng)中心通信點轉(zhuǎn)接。 節(jié)點數(shù)：N 鏈路數(shù)：N1 這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、電路少、總長度短，基本建設(shè)和維護(hù)費用少； 中心通信點增加了匯接交換功能，集中了業(yè)務(wù)量，提高了電路利用率； 只經(jīng)一次轉(zhuǎn)接。 這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點 可靠性低，若中心通信點發(fā)生故障，整個通信系統(tǒng)癱瘓； 通信量集中到一個通信點，負(fù)荷重時影響傳輸速度。通信量大時，交換成本增加； 相鄰兩點的通信也需經(jīng)中心點轉(zhuǎn)接，電路距離增加。 這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適用于通信點比較分散，距離遠(yuǎn)，相互之間通信量不大，且大部分通信是中心通信點和其他通信點之間的往來情況。,（3）復(fù)合網(wǎng),復(fù)合網(wǎng)又稱為輻射匯接網(wǎng)，是以星型網(wǎng)為基礎(chǔ)，在通信量較大的地區(qū)間構(gòu)成網(wǎng)狀網(wǎng)。 復(fù)合網(wǎng)吸取了網(wǎng)狀網(wǎng)和星型網(wǎng)二者的優(yōu)點，比較經(jīng)濟合理，且有一定的可靠性，是目前通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式。,（4）總線網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)中所有的站點共享一條數(shù)據(jù)通道，通常用于計算機局域網(wǎng)中。 總線型網(wǎng)絡(luò)安裝簡單方便，需要鋪設(shè)的電纜最短，成本低，某個站點的故障一般不會影響整個網(wǎng)絡(luò)。 但介質(zhì)的故障會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，總線網(wǎng)安全性低，監(jiān)控比較困難，增加新站點也不如星型網(wǎng)容易。,（5）環(huán)型網(wǎng),各站點通過通信介質(zhì)連成一個封閉的環(huán)形。 環(huán)形網(wǎng)容易安裝和監(jiān)控，但容量有限，網(wǎng)絡(luò)建成后，難以增加新的站點。 節(jié)點數(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),（6）蜂窩網(wǎng),蜂窩網(wǎng)是移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式，形狀為正六邊形，連在一起，像蜂窩形狀。,2.我國電話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),電話網(wǎng)的等級結(jié)構(gòu) 等級結(jié)構(gòu)的電話網(wǎng)就是把全網(wǎng)的交換局劃分成若干個等級，低等級的交換局與管轄它的高等級的交換局相連、形成多級匯接輻射網(wǎng)即星形網(wǎng)；而最高等級的交換局間則直接互連，形成網(wǎng)形網(wǎng)。 等級結(jié)構(gòu)的電話網(wǎng)一般是復(fù)合形網(wǎng)。,等級結(jié)構(gòu)的電話網(wǎng)的級數(shù)選擇因素 全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，例如接通率、接續(xù)時延、傳輸質(zhì)量、可靠性等； 全網(wǎng)的經(jīng)濟性，即網(wǎng)的總費用問題。另外還應(yīng)考慮國家幅員大小，各地區(qū)的地理狀況，政治、經(jīng)濟條件以及地區(qū)之間的聯(lián)系程度等等因素。,郵電部規(guī)定我國電話網(wǎng)的網(wǎng)路等級分為五級，由一、二、三、四級長途交換中心及本地五級交換中心即端局成。,一級交換中心為大區(qū)中心，也稱省間中心，全國共有八個，分別是：北京、上海、廣州、沈陽、南京、武漢、成都、西安。 二級交換中心為省交換中心，設(shè)在省會城市或直轄市； 三級交換中心為地區(qū)交換中心，設(shè)在地市級城市； 四級交換中心為縣長途交換中心，是長途終端局，目前已經(jīng)取消。,一、二級長途交換中心合并為DC1，構(gòu)成長途兩級網(wǎng)的高平面網(wǎng)（省際平面）； C3被稱為DC2，構(gòu)成長途兩級網(wǎng)的低平面網(wǎng)（省內(nèi)平面）。 國際出入口局包括：北京、上海、廣州；省級出入口局設(shè)在DC1；地市出入口局設(shè)在DC2。,二級長途網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu),我國電話網(wǎng)采用等級的輻射匯接制，由原來的四級長途交換中心變?yōu)閮蓚€長途交換平面，為什么會出現(xiàn)層級減少的現(xiàn)象？ 級數(shù)減少會有什么好處？,歸納思考,2.2.2 電信網(wǎng)的分類,按電信業(yè)務(wù)的種類分為：電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、傳真通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等。 按服務(wù)區(qū)域范圍分為：本地電信網(wǎng)、農(nóng)村電信網(wǎng)、長途電信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、國際電信網(wǎng)等。 按傳輸媒介種類分為：架空明線網(wǎng)、電纜通信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、用戶光纖網(wǎng)、低軌道衛(wèi)星移動通信網(wǎng)等。 按交換方式分為：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)等。 按結(jié)構(gòu)形式分為:網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線網(wǎng)等。,按信息信號形式分為：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字模擬混合網(wǎng)等。 按信息傳遞方式分為：同步轉(zhuǎn)移模式(STM)的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)和異地轉(zhuǎn)移模式(ATM)的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)等。 按等級劃分，又分為一級干線、二級干線、本地網(wǎng)。 一級干線是指在省間進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)，比如說：省會城市長途局完成到其它省的電話交換，京太西光纜從北京到陜西經(jīng)過多個省市。 二級干線是指在省內(nèi)不同地市間進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)，比如說：某地市長途局完成到其它地市電路交換。 本地網(wǎng)是指在同一個長途區(qū)號內(nèi)，由若干個市話端局和匯接局、局間中繼、長市中繼、用戶線和話機終端等所組成的電話網(wǎng)。,2.2.3 電信網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu),為了更清晰地描述現(xiàn)代電信網(wǎng)，人們引入網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)。 從網(wǎng)絡(luò)縱向分層的觀點來看，可根據(jù)不同的功能將網(wǎng)絡(luò)分解成多個功能層，上下層之間的關(guān)系為客戶/服務(wù)者關(guān)系。從垂直方向上分為傳送網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、應(yīng)用層和支撐網(wǎng)。,傳送網(wǎng)是支持業(yè)務(wù)網(wǎng)的傳送手段和基礎(chǔ)設(shè)施，由線路設(shè)施、傳輸設(shè)施等組成的為傳送信息業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的通道。長途傳輸網(wǎng)、本地傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)均屬于傳送網(wǎng)。 業(yè)務(wù)網(wǎng)是傳輸各種信息的業(yè)務(wù)網(wǎng)，是指向用戶提供諸如電話、電報、圖像、數(shù)據(jù)等電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)路。電話交換網(wǎng)、移動交換網(wǎng)、智能網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)均屬于業(yè)務(wù)網(wǎng)。 應(yīng)用層是表示各種信息應(yīng)用，如遠(yuǎn)程教育、會議電視等。 支撐網(wǎng)是指能使電信業(yè)務(wù)網(wǎng)路正常運行，可以支持全部3個層面的工作，提供保證網(wǎng)絡(luò)有效正常運行的各控制和管理能力，包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。,2.2.4 電信網(wǎng)管理網(wǎng),電信網(wǎng)從產(chǎn)生以來就是面向公眾提供服務(wù)業(yè)務(wù)的，結(jié)合電信業(yè)務(wù)的特點，為了保證業(yè)務(wù)質(zhì)量，電信網(wǎng)的管理一直是非常重要的。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電信網(wǎng)的設(shè)備越來越多樣化和復(fù)雜化，規(guī)模上也越來越大。 國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITUT）提出具有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、接口和體系結(jié)構(gòu)的管理網(wǎng)絡(luò)電信管理網(wǎng)（Telecommunication Management Network，TMN）。,1.電信管理網(wǎng)的作用,TMN為電信網(wǎng)和業(yè)務(wù)提供管理功能并能提供與電信網(wǎng)和業(yè)務(wù)進(jìn)行通信的能力。 TMN的基本思想是提供一個有組織的體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)各種運營系統(tǒng)以及電信設(shè)備之間的互連，利用標(biāo)準(zhǔn)接口所支持的體系結(jié)構(gòu)交換管理信息，從而為管理部門和廠商在開發(fā)設(shè)備以及設(shè)計管理電信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時提供參考。 TMN的目標(biāo)是在電信網(wǎng)的管理方面支持主管部門，提供一大批電信網(wǎng)的管理功能，并提供它本身與電信網(wǎng)之間的通信。,2.電信管理網(wǎng)與電信網(wǎng)的關(guān)系,TMN與它所管理的電信網(wǎng)是緊密耦合的，但它在概念上又是一個分離的網(wǎng)絡(luò)，它在若干點與電信網(wǎng)連接，另外TMN有可能利用電信網(wǎng)的一部分來實現(xiàn)它的通信能力。,3.電信管理網(wǎng)管理的業(yè)務(wù),（1）用戶管理； （2）網(wǎng)絡(luò)指配管理； （3）人力資源管理； （4）資費和服務(wù)管理； （5）服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)性能管理； （6）業(yè)務(wù)測量及分析管理； （7）業(yè)務(wù)量管理； （8）路由管理； （9）維護(hù)管理； （10）安全管理； （11）物資管理。,4.電信管理網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能,TMN支持的網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括電信網(wǎng)的運營、管理、維護(hù)和補給四大類，這四大類管理功能在不同的管理機構(gòu)中有不盡相同的含義。 根據(jù)其管理的目的可以分成性能管理、故障管理（或維護(hù)管理）、配置管理、記賬管理和安全管理五個功能域。,2.3 實做項目及教學(xué)情境,實做項目一：參觀運營商機房。 目的：認(rèn)識交換機、傳輸設(shè)備，形成對通信網(wǎng)絡(luò)的初步認(rèn)識。 實做項目二：考察通信線路。 目的：通過考察通信線路、參觀通信線務(wù)與傳輸實訓(xùn)室，認(rèn)識通信線路。,第三章 電話通信,本章重點： 數(shù)字通信過程 多路復(fù)用技術(shù) 數(shù)字程控交換技術(shù) PCM30/32系統(tǒng),本章內(nèi)容： 電話通信過程 多路復(fù)用 PCM30/32系統(tǒng) 數(shù)字復(fù)接 程控交換技術(shù) 信令系統(tǒng),電話機的發(fā)明,1875年6月2日貝爾和沃森發(fā)明了電話，這就是原始的電磁式電話。 1877年愛迪生發(fā)明了碳精式送話器，將碳精式送話器與手柄、呼叫設(shè)備（電鈴）、手搖發(fā)電機和干電池組合起來就成為磁石式電話機。 1882年出現(xiàn)了共電式電話機，這種電話機不需要手搖發(fā)電機和干電池，通話所用電源由交換機供給，這種概念一直沿用到今天。 1896年美國人愛立克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號盤。1920年美國人坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電路，這樣就產(chǎn)生了自動電話機撥號盤電話機。 上個世紀(jì)60年代電子學(xué)飛速發(fā)展，70年代大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，出現(xiàn)了電子電話機按鍵式電話機。80年代隨著N-ISDN的應(yīng)用出現(xiàn)了數(shù)字電話機，從電話機出來的是數(shù)字話音信號。隨著B-ISDN網(wǎng)絡(luò)和IP骨干網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，多媒體用戶終端和IP電話機相繼出現(xiàn)。,固定電話和移動電話,3.1 電話通信過程,電話通信是利用電的方法傳送人的語言并完成遠(yuǎn)距離語音通信過程。一般使用的固定電話為模擬電話終端，通過用戶線連接到交換機，交換機之間中繼線傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。 數(shù)字通信過程包括發(fā)送端的模/數(shù)變換、信道傳輸和接收端的數(shù)/模變換三部分。,模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號設(shè)備稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備。 將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法有 PCM脈沖編碼調(diào)制（Pulse Code Modulation 差值編碼調(diào)制（Difference Pulse Code Modulation，DPCM） 自適應(yīng)差值編碼（Adaptive Difference Pulse Code Modulation，ADPCM） 增量調(diào)制（Delta Modulation，M）,PCM數(shù)字通信過程,PCM,1.發(fā)送端的模/數(shù)變換,（1）抽樣 （2）量化 （3）編碼,（1）抽樣,模擬信號數(shù)字化的第一步是在時間上對信號進(jìn)行離散化處理，即將時間上連續(xù)的信號處理成時間上離散的信號，這一過程稱之為抽樣。 通過抽樣得到一系列在時間上離散的幅值序列稱為樣值序列。這些樣值序列的包絡(luò)線仍與原模擬信號波形相似，我們把它稱之為脈沖幅度調(diào)制（Pulse Amplitude Modulation，PAM）信號。,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) ,設(shè)時間連續(xù)信號f（t），其最高截止頻率為fm。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fs2fm。這就是著名的奈奎斯特抽樣定理，簡稱抽樣定理。 人的話音信號頻率為3003400Hz，考慮防衛(wèi)帶的預(yù)留： fs8KHz，抽樣周期T125s。,（2）量化,抽樣后的PAM信號的幅度仍然是連續(xù)的，因此還是模擬信號。 幅值在一定范圍內(nèi)為無限多個值，若直接轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號表示需要無限多位二進(jìn)制信號與之對應(yīng)，這是不可能實現(xiàn)的，為此要采用量化的辦法。 量化是把信號在幅度域上連續(xù)的樣值序列用近似的辦法將其變換成幅度離散的樣值序列。 具體的定義是，將幅度域連續(xù)取值的信號在幅度域上劃分為若干個分級（量化間隔），在每一個分級范圍內(nèi)的信號值取某一個固定的值用m(t)來表示。 量化誤差 這一近似過程一定會產(chǎn)生誤差，稱為量化誤差。量化誤差就是指量化前后信號之差，會產(chǎn)生量化噪聲。,同樣伏值的噪聲，對不同功率的信號影響是否相同？,均勻量化原理圖,A律13折線,（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)制碼組 對于一個數(shù)字話路來說，每秒鐘抽取8000個樣值，每個樣值編為8位二進(jìn)制代碼，則每一話路的數(shù)碼率為：8800064kbit/s。,2信道及再生中繼,（1）信道傳輸?shù)拇a型變換 單極性不歸零碼（Non-Return Zero，NRZ）碼變換為雙極性歸零碼（Return Zero，RZ）。 （2）再生中繼 在信道上每隔一段距離就要對數(shù)字信號波形進(jìn)行一次“修整”，再生出與原發(fā)送信號相同的波形，然后,再進(jìn)行傳輸。,信道傳輸碼型,3接收端的數(shù)/模變換,（1）再生、解碼 （2）低通濾波（平滑）,信號衰減 噪聲干擾,波形失真,傳輸距離增加 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,數(shù)字通信過程包括以下三個過程： 發(fā)送端的模/數(shù)變換包括抽樣、量化和編碼三個過程； 信道傳輸包括碼型變換和再生中繼； 接收端的數(shù)/模變換包括再生、解碼和低通濾波三個過程。,歸納思考,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道傳輸而互不干擾的通信方式。,3.2.1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。,頻帶信號的傳輸,把時間幀分成若干時隙和各路信號占有各自時隙傳輸。,3.2.2時分多路復(fù)用技術(shù)TDM,發(fā)、收雙方的電子開關(guān)的起始位置和旋轉(zhuǎn)速率都必須一致，否則將會造成錯收，這就是PCM系統(tǒng)中的同步要求。 收、發(fā)兩端的數(shù)碼率或時鐘頻率相同叫位同步或稱比特同步，也可通俗的理解為兩電子開關(guān)旋轉(zhuǎn)速率相同； 收、發(fā)兩端的起始位置是每隔1幀長（即每旋轉(zhuǎn)一周）核對一次的，此稱幀同步。這樣才能保證正確區(qū)分收到的哪8位碼是屬于同一個樣值的，又是屬于哪一路的信號。,3.2.3碼分多路復(fù)用CDMA,碼分多路復(fù)用首先為每個用戶分配一個唯一的互為正交的地址碼，在信號傳輸前根據(jù)地址碼進(jìn)行編碼，多個用戶信號可同時用同一個載波上傳輸，在接收端進(jìn)行正交解碼恢復(fù)信號。,3.2.4波分多路復(fù)用,波分多路復(fù)用是指將各個具有不同傳輸波長的光載波信號通過一根光纖傳輸，以提高單個光纖的傳輸容量。 在光波分多路復(fù)用系統(tǒng)中，源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信號。,頻分多路復(fù)用是通過不同的頻段區(qū)分不同的信道； 時分多路復(fù)用是通過不同的時隙區(qū)分不同的信道； 碼分多路復(fù)用是通過不同的地址碼區(qū)分不同的信道； 波分多路復(fù)用是通過不同的波長區(qū)分不同的信道。,歸納思考,3.3 數(shù)字通信技術(shù),3.3.1 PCM30/32系統(tǒng)簡介,3.3.1 PCM30/32系統(tǒng)簡介,PCM30/32的含義 整個系統(tǒng)共分為32個時隙，其中30個路時隙分別用來傳送30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。,PCM30/32的每一幀占用的時間是125s，每幀的頻率為8000幀/秒。一幀包含32個時隙，其編號為TS0 ，TS1 ，TS2TS31，則每一路時隙所占用的時間為3.9s，包含8bit，則PCM30/32路系統(tǒng)的總數(shù)碼率是： fb=8000幀/秒32路時隙/幀8比特/路時隙2048kbit/s（即2.048Mbit/s） 而每一路的數(shù)碼率則為：8bit8000/s=64kbit/s,PCM復(fù)幀結(jié)構(gòu),30個話路只有1個信令時隙，如何傳輸信令信息？,探 討,2PCM30/32路設(shè)備在市話通信中的應(yīng)用,PCM30/32路設(shè)備最初用于市話中繼線的擴容。一個話路要占用一對中繼線，若拿出兩對中繼線開通一套PCM30/32路系統(tǒng)，在這兩對線上就可以同時傳送30個話路，線路的利用率為原來的15倍。,3.3.2 數(shù)字復(fù)接,為了提高長途通信線路的效率，總是把若干個小容量的低速數(shù)字流以時分復(fù)用的方式合并成一個大容量的高速數(shù)字流再傳輸，傳到對方后再分開，這就是數(shù)字復(fù)接。 數(shù)字復(fù)接是解決PCM信號由低次群到高次群合成的技術(shù)。 目前國際上有兩種標(biāo)準(zhǔn)系列與速率 我國和歐洲等國采用PCM30/32路，2.048Mbit/s作為一次群； 日本、美國采用24路，1.544Mbit/s作為一次群；然后，分別以一次群為基礎(chǔ)，構(gòu)成更高速率的二、三、四、五次群。,按字節(jié)復(fù)接(按時隙復(fù)接) ：01010101 11111111 11001011 01010101 00000000 11100101,按位復(fù)接：011 111 010 110 011 110 011 111,話路1: 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 話路2： 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 話路3： 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1,主要復(fù)接技術(shù),復(fù)接是將多個低速的數(shù)字碼流合并成一個高速的數(shù)字碼流； 復(fù)用是將多路信號在一條信道上傳輸。,3.4 數(shù)字程控交換技術(shù),程控交換機是存儲程序控制交換機（Stored Program Contro1，SPC） 的簡稱。 是利用電子計算機進(jìn)行控制的，它把電話交換機各種控制功能按步驟編成程序存入存儲器，利用存儲器內(nèi)所存的程序來控制整個交換機工作。,3.4.1程控數(shù)字交換機的組成,1程控交換機組成 2各組成部分功能 3程控交換機的用戶服務(wù)性能,1程控交換機組成,是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成 程控交換機的硬件系統(tǒng)包括話路部分、控制部分和輸入輸出部分。 程控交換系統(tǒng)中的硬件動作均由軟件進(jìn)行控制完成，程控交換機的軟件系統(tǒng)包括運行處理所必需的在線程序和用于交換的設(shè)計、調(diào)試、軟件生產(chǎn)和管理的支援程序兩部分。,2各組成部分功能,（1）用戶電路 用戶線進(jìn)入交換局的接口電路 。,用戶電路的主要功能“BORSCHT”功能： B（Battery Feed）：饋電。為用戶線提供通話和監(jiān)視電流，程控數(shù)字交換的額定電壓為-48V的直流，用戶線上的饋電電流為18 mA50mA。 O（Over voltage Protection）：高壓和過壓保護(hù)。.程控數(shù)字交換機一般采用兩級保護(hù)：第一級是總配線架保護(hù)，第二級保護(hù)就是用戶電路，通過熱敏電阻和二極管實現(xiàn)。 R（Ringing）：振鈴。由被叫側(cè)的用戶模塊向被叫用戶話機饋送鈴流信號，同時向主叫用戶送出回鈴音。 S（Supervision）：監(jiān)視。通過掃描點監(jiān)視用戶回路通、斷狀態(tài)，以監(jiān)測用戶摘機、掛機、撥號脈沖等用戶線信號。 C（Codec Filtees）：模擬數(shù)字變換，即AD變換。把電話機發(fā)出模擬信號變成數(shù)字信號送往信道傳輸，同時把從信道接受的數(shù)字信號反變換成模擬信號送給話機。 H（Hybird Circuit）：二線四線變換。完成2線的模擬用戶線與交換機內(nèi)部4線的PCM傳輸線之間的轉(zhuǎn)換。 T（Test）：測試。通過軟件控制用戶電路中的測試轉(zhuǎn)換開關(guān)，對用戶可進(jìn)行局內(nèi)側(cè)和外線側(cè)的測試。,（2）控制系統(tǒng) 控制部分是程控交換機的核心，其主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶與內(nèi)部維護(hù)管理的要求，執(zhí)行存儲程序和各種命令，以控制相應(yīng)硬件實現(xiàn)交換及管理功能。 （3）輸入/輸出設(shè)備（I/O） 包括打印機、終端、磁帶、硬盤等設(shè)備。,3.程控交換機的用戶服務(wù)性能,3.4.2數(shù)字程控交換原理,數(shù)字交換 T接線器 S接線器 TST網(wǎng)絡(luò),1數(shù)字交換,數(shù)字交換是通過時隙交換來實現(xiàn)的，數(shù)字交換的實質(zhì)就是把信息在時間位置上進(jìn)行搬移。,2T接線器,時間接線器簡稱T接線器，T接線器的作用是實現(xiàn)一條時分復(fù)用線上的時隙交換功能。 主要由語音存儲器（Speech Memory，SM）和控制存儲器（Control Memory，CM）組成。 語音存儲器用來暫存語音數(shù)字編碼信息，每個話路為8bit。 SM的容量即SM的存儲單元數(shù)等于時分復(fù)用線上的時隙數(shù)。 控制存儲器用來存放SM的地址碼（單元號碼），CM的容量通常等于SM的容量，每個單元所存儲的SM地址碼是由處理機控制寫入的。,時間接線器的工作方式 T接線器的工作方式是指SM的工作方式，CM的工作方式只能是控制寫入、順序讀出方式。 “順序?qū)懭搿⒖刂谱x出”方式（輸出控制方式）。 “順序讀出、控制寫入”方式（輸入控制方式）。,時間交換單元的控制方式,3S接線器,空間接線器簡稱S接線器，S接線器的功能是完成各復(fù)用線的“空間交換”，即在許多根入線中選擇一根接通出線，但是要在入線和出線的某一時隙內(nèi)接通。 S接線器由電子交叉節(jié)點矩陣和控制存儲器組成。,S接線器的工作方式 輸入工作方式：控制存儲器接在輸入線上。 輸出工作方式：控制存儲器接在輸出線上。,0 1 2,0 1 2,0 1 2,TS12 TS8,TS12 TS8,0,8,12,127,2,TS8,TS8,輸入控制方式,1,TS12,TS12,2,0,0 1 2,0 1 2,0 1 2,TS12 TS8,TS12 TS8,0,8,12,2,TS8,TS8,輸出控制方式,0,TS12,TS12,2,0,127,4TST網(wǎng)絡(luò),一般單個T接線器的交換容量較小，而S接線器往往很少單獨使用。無論是T接線器還是S接線器都不足以組成實用的時分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)，實際使用的時分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)都是由T接線器和S接線器組合而成。,T接線器的工作原理 S接線器的工作原理 大容量交換如何實現(xiàn)？,歸納思考,3.4.3 電話交換的呼叫接續(xù)過程,完成一次通話交換機經(jīng)過哪些接續(xù)過程？ 交換機是如何了解接收者的電話位置信息的？,探 討,呼叫接續(xù)過程主要包括呼叫建立、雙方通話和話終釋放。 程控數(shù)字交換機完成一次呼叫的接續(xù)過程主要包括如下幾個階段： （1）主叫摘機，識別主叫、向主叫送撥號音； （2）接收主叫撥號脈沖； （3）分析號碼，確定是局內(nèi)接續(xù)還是出局接續(xù)； （4）測試被叫忙、閑。如閑，向被叫送振鈴并向主叫送回鈴音；如忙，則向主叫送忙音； （5）被叫應(yīng)答，完成通話接續(xù)； （6）話終拆線。,3.5 信令系統(tǒng),3.5.1信令的基本概念 3.5.2信令的分類 3.5.3 No.7信令系統(tǒng),3.5.1信令的基本概念,自動完成通話用戶的接續(xù)或轉(zhuǎn)接需要有一套完整的控制信號和操作程序，用以產(chǎn)生、發(fā)送和接收這些控制信號的硬件及相應(yīng)執(zhí)行的控制、操作等程序的集合體就稱之為電話網(wǎng)的信令系統(tǒng)。 信令系統(tǒng)是指為了完成特定的信令方式所使用的通信設(shè)備的集合。 電話網(wǎng)的信令系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)視功能、選擇功能和網(wǎng)路管理功能。,一次電話通話的信令流程, 當(dāng)用戶摘機時，用戶摘機信號送到發(fā)端交換機； 發(fā)端交換機收到用戶摘機信號后，立即向主叫用戶送出撥號音； 主叫用戶撥號，將被叫用戶號碼送給發(fā)端交換機； 發(fā)端交換機根據(jù)被叫號碼選擇局向及中繼線，發(fā)端交換機在選好的 中繼線上向收端交換機發(fā)送占用信號，并把被叫用戶號碼送給收端交 換機； 收端交換機根據(jù)被叫號碼，將呼叫連接到被叫用戶，向被叫用戶發(fā)送 振鈴信號，并向主叫用戶送回鈴音； 當(dāng)被叫用戶摘機應(yīng)答時，收端交換機收到應(yīng)答信號，收端交換機將應(yīng) 答信號轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)端交換機； 用戶雙方進(jìn)入通話狀態(tài)，這時線路上傳送話音信號； 話終掛機復(fù)原，傳送拆線信號； 收端交換機拆線后，回送一個拆線證實信號，一切設(shè)備復(fù)原。,3.5.2信令的分類,1按工作區(qū)域劃分 用戶線信令 用戶線信令是在用戶終端與交換機之間的用戶線上傳送的信令。 對于常見的模擬用戶線，用戶線信令包括：用戶狀態(tài)信令、選擇信令和各種可聞音信令。 用戶線狀態(tài)信令是指用戶摘機、應(yīng)