《現(xiàn)代通信網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)》第一章ppt課件

1、現(xiàn)代通信網(wǎng)1.11 通訊網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)通訊網(wǎng)絡(luò)的技術(shù) 1.11.1 多路復(fù)用與尋址技術(shù)多路復(fù)用與尋址技術(shù)n1. 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)n多路復(fù)用就是在一個(gè)公共信道上建立兩多路復(fù)用就是在一個(gè)公共信道上建立兩條或多條傳輸信道，條或多條傳輸信道，n其目的是為了充分利用信道的容量，提其目的是為了充分利用信道的容量，提高信道傳輸效率。高信道傳輸效率。n常用的多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路、時(shí)分常用的多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路、時(shí)分多路等。多路等。現(xiàn)代通信網(wǎng)復(fù)用復(fù)用Multiplexingn針對(duì)資源，給用戶一個(gè)很好的利用資源的方式。n在一根線上傳送多路信號(hào)，反復(fù)運(yùn)用，共同運(yùn)用?，F(xiàn)代通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)1) 頻分多路復(fù)用頻分

2、多路復(fù)用FDMnFDM是把一個(gè)公共信道上可用的傳輸頻是把一個(gè)公共信道上可用的傳輸頻段分割成多個(gè)較窄的頻帶，并使每個(gè)窄帶段分割成多個(gè)較窄的頻帶，并使每個(gè)窄帶都變成為一個(gè)獨(dú)立信道的復(fù)用方法。都變成為一個(gè)獨(dú)立信道的復(fù)用方法。 現(xiàn)代通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)2) 時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用TDMnTDM是一種按規(guī)定的間隔，并在時(shí)間上是一種按規(guī)定的間隔，并在時(shí)間上相互錯(cuò)開，在一條公共信道上傳輸多路信相互錯(cuò)開，在一條公共信道上傳輸多路信號(hào)的復(fù)用技術(shù)。號(hào)的復(fù)用技術(shù)。 nTDM的任務(wù)原理的任務(wù)原理現(xiàn)代通信網(wǎng)m1(t)m2(t)12S1mn(t)n信道n12m1(t)mn(t)m2(t)S2時(shí)分多路復(fù)用表示圖 現(xiàn)代通信網(wǎng)

3、時(shí)分多路復(fù)用電路構(gòu)造表示圖時(shí)分多路復(fù)用電路構(gòu)造表示圖 現(xiàn)代通信網(wǎng)2TDM的特點(diǎn)的特點(diǎn)nTDM的主要優(yōu)點(diǎn)是：不存在維護(hù)頻帶，可有效地的主要優(yōu)點(diǎn)是：不存在維護(hù)頻帶，可有效地提高信息傳輸效率；信道占用頻帶窄，容量大。提高信息傳輸效率；信道占用頻帶窄，容量大。n其主要缺陷是：通訊雙方時(shí)隙必需嚴(yán)厲堅(jiān)持同步。其主要缺陷是：通訊雙方時(shí)隙必需嚴(yán)厲堅(jiān)持同步。 現(xiàn)代通信網(wǎng)3) 碼分復(fù)用碼分復(fù)用CDMn碼分多路復(fù)用是指在信號(hào)傳輸前進(jìn)展特殊的編碼地址碼分多路復(fù)用是指在信號(hào)傳輸前進(jìn)展特殊的編碼地址碼，且每一個(gè)用戶的編碼序列是相互正交的，多個(gè)用戶碼，且每一個(gè)用戶的編碼序列是相互正交的，多個(gè)用戶信號(hào)可同時(shí)用同一個(gè)載波上傳輸

4、，在接納端進(jìn)展正交解碼信號(hào)可同時(shí)用同一個(gè)載波上傳輸，在接納端進(jìn)展正交解碼恢復(fù)信號(hào)?；謴?fù)信號(hào)。 現(xiàn)代通信網(wǎng)4) 波分復(fù)用波分復(fù)用WDM技術(shù)技術(shù)n在同一根光纖中同時(shí)傳輸兩個(gè)或眾多不同波長光信號(hào)的技術(shù) 現(xiàn)代通信網(wǎng) n2、 數(shù)字信號(hào)的時(shí)分復(fù)用傳輸數(shù)字信號(hào)的時(shí)分復(fù)用傳輸 n 時(shí)分多路復(fù)用利用了信號(hào)的時(shí)間時(shí)分多路復(fù)用利用了信號(hào)的時(shí)間離散性，也就是使各路信號(hào)在不同的離散性，也就是使各路信號(hào)在不同的時(shí)間占用信道進(jìn)展傳輸，在接納端由時(shí)間占用信道進(jìn)展傳輸，在接納端由不同的時(shí)間取出對(duì)應(yīng)的信號(hào)。不同的時(shí)間取出對(duì)應(yīng)的信號(hào)。現(xiàn)代通信網(wǎng) n把時(shí)間分成均勻的時(shí)間間隙，將每路信號(hào)的傳輸時(shí)間分配在不同的時(shí)間間隙內(nèi)，到達(dá)各路相互分

5、開的目的.現(xiàn)代通信網(wǎng)a). 同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)位置化信道位置化信道現(xiàn)代通信網(wǎng)b). 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用信號(hào)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用信號(hào)標(biāo)志化信道標(biāo)志化信道現(xiàn)代通信網(wǎng)3. 多址方式多址方式 Mutiple Access針對(duì)用戶，實(shí)現(xiàn)多路多點(diǎn)接入，根據(jù)不同的針對(duì)用戶，實(shí)現(xiàn)多路多點(diǎn)接入，根據(jù)不同的址址來區(qū)分用戶。來區(qū)分用戶。根本類型有根本類型有頻分多址頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址碼分多址(CDMA)、空分多址空分多址SDMA現(xiàn)代通信網(wǎng)FDMA 系統(tǒng)的收發(fā)任務(wù)表示圖現(xiàn)代通信網(wǎng)TDMA 系統(tǒng)的收發(fā)任務(wù)表示圖現(xiàn)代通信網(wǎng)FDMA/TDMA表示圖時(shí)間 t頻 率 f200 kHz一幀

6、一個(gè)時(shí)隙頻道200 kHz200 kHz200 kHz現(xiàn)代通信網(wǎng) CDMA表示圖現(xiàn)代通信網(wǎng)SDMA 空分多址空分多址n經(jīng)過不同的空間來區(qū)分不同用戶用戶群的經(jīng)過不同的空間來區(qū)分不同用戶用戶群的方式，叫空分多址技術(shù)方式，叫空分多址技術(shù)n智能天線智能天線利用智能天線實(shí)現(xiàn)的空分多址現(xiàn)代通信網(wǎng) 1.11.2 PDH準(zhǔn)同步數(shù)字體系與傳輸系統(tǒng)準(zhǔn)同步數(shù)字體系與傳輸系統(tǒng)n國際上主要有兩大系列的準(zhǔn)同步數(shù)字體系?，F(xiàn)代通信網(wǎng)n每路話音信號(hào)抽樣速率每路話音信號(hào)抽樣速率fs=8000Hz，故對(duì)應(yīng)，故對(duì)應(yīng)的每幀時(shí)間間隔為的每幀時(shí)間間隔為125 s。n一幀共有一幀共有32個(gè)時(shí)間間隔，稱為時(shí)隙。個(gè)時(shí)間間隔，稱為時(shí)隙。n每一路信

7、號(hào)分配每一路信號(hào)分配 一個(gè)時(shí)隙叫路時(shí)隙，幀同步碼一個(gè)時(shí)隙叫路時(shí)隙，幀同步碼和信令碼也各分配一個(gè)路時(shí)隙。和信令碼也各分配一個(gè)路時(shí)隙。nPCM30/32系統(tǒng)的意思是整個(gè)系系統(tǒng)的意思是整個(gè)系 統(tǒng)共分為統(tǒng)共分為32個(gè)路時(shí)隙，其中個(gè)路時(shí)隙，其中30個(gè)路時(shí)隙分別個(gè)路時(shí)隙分別 用來傳送用來傳送30路話音信號(hào)，一個(gè)路時(shí)隙用來傳送幀同步碼，路話音信號(hào)，一個(gè)路時(shí)隙用來傳送幀同步碼，另一個(gè)路時(shí)隙用來傳送信令碼。另一個(gè)路時(shí)隙用來傳送信令碼。 1. PCM基群基群E1幀構(gòu)造幀構(gòu)造現(xiàn)代通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)NoImagenPCM30/32路基群幀構(gòu)造路基群幀構(gòu)造 n 時(shí)隙信號(hào)作如下安排：時(shí)隙信號(hào)作如下安排： n 1) 30個(gè)話

8、路時(shí)隙個(gè)話路時(shí)隙:TS1TS15, TS17TS31 n 2) 幀同步時(shí)隙幀同步時(shí)隙:TS0 n 3) 信令時(shí)隙信令時(shí)隙:TS16 現(xiàn)代通信網(wǎng)1.11.3 數(shù)字同步與復(fù)接數(shù)字同步與復(fù)接n數(shù)字復(fù)接是將幾個(gè)低次群在時(shí)間的空隙上迭加合成高次群。 n 數(shù)字復(fù)接器是把兩個(gè)或兩個(gè)以上支路的數(shù)字信號(hào)按時(shí)分復(fù)用方式合并成為單一的合路數(shù)字信號(hào)的設(shè)備；數(shù)字分接器是把一個(gè)合路數(shù)字信號(hào)分解為原來支路數(shù)字信號(hào)的設(shè)備。n 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)方框圖現(xiàn)代通信網(wǎng)1. 數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù)現(xiàn)代通信網(wǎng) 按字復(fù)接是每次復(fù)接各低次群支路的按字復(fù)接是每次復(fù)接各低次群支路的一個(gè)碼字依次逐位循環(huán)構(gòu)成高次群。一個(gè)碼字依次逐位循環(huán)構(gòu)成高次群。 這

9、種按字復(fù)接要求有較大的存儲(chǔ)容量，但這種按字復(fù)接要求有較大的存儲(chǔ)容量，但保證了一個(gè)碼字的完好性，有利于以字節(jié)為保證了一個(gè)碼字的完好性，有利于以字節(jié)為單位的信號(hào)的處置和交換。單位的信號(hào)的處置和交換。同步數(shù)字體系同步數(shù)字體系SDHSDH大多采用按字復(fù)接方大多采用按字復(fù)接方式。式。 現(xiàn)代通信網(wǎng)3按幀復(fù)接按幀復(fù)接n指每次復(fù)接支路的指每次復(fù)接支路的1幀，不破壞原來各支路信號(hào)幀，不破壞原來各支路信號(hào)的幀構(gòu)造，利于交換處置，但需求緩存器容量很的幀構(gòu)造，利于交換處置，但需求緩存器容量很大。大?，F(xiàn)代通信網(wǎng)3. 數(shù)字復(fù)接的同步數(shù)字復(fù)接的同步 數(shù)字復(fù)接的同步指的是被復(fù)接的幾個(gè)低次數(shù)字復(fù)接的同步指的是被復(fù)接的幾個(gè)低次群

10、的數(shù)碼率一樣。群的數(shù)碼率一樣。 假設(shè)低次群的數(shù)碼率不同，復(fù)接時(shí)會(huì)產(chǎn)生假設(shè)低次群的數(shù)碼率不同，復(fù)接時(shí)會(huì)產(chǎn)生重疊和錯(cuò)位重疊和錯(cuò)位, ,這樣復(fù)接合成后的信號(hào)，在接這樣復(fù)接合成后的信號(hào)，在接納端是無法分接恢復(fù)成原來的低次群信號(hào)。納端是無法分接恢復(fù)成原來的低次群信號(hào)。 現(xiàn)代通信網(wǎng) 假設(shè)被復(fù)接支路時(shí)鐘都由同一個(gè)主時(shí)鐘源所供應(yīng)的，假設(shè)被復(fù)接支路時(shí)鐘都由同一個(gè)主時(shí)鐘源所供應(yīng)的，這時(shí)的復(fù)接就是同步復(fù)接。這時(shí)的復(fù)接就是同步復(fù)接。 在同步時(shí)鐘復(fù)接中各被復(fù)接信號(hào)的時(shí)鐘源是同一個(gè)，在同步時(shí)鐘復(fù)接中各被復(fù)接信號(hào)的時(shí)鐘源是同一個(gè)，所以可保證各支路的時(shí)鐘頻率相等。所以可保證各支路的時(shí)鐘頻率相等。 雖然被復(fù)接的各支路的時(shí)鐘都是

11、由同一時(shí)鐘源供應(yīng)，雖然被復(fù)接的各支路的時(shí)鐘都是由同一時(shí)鐘源供應(yīng)，可以保證其數(shù)碼率相等，但為了滿足在接納端分解的需求，可以保證其數(shù)碼率相等，但為了滿足在接納端分解的需求，還需插入一定數(shù)量的幀同步碼；還需插入一定數(shù)量的幀同步碼； 為了復(fù)接器，分接器的正常任務(wù)，還需參與對(duì)端告警為了復(fù)接器，分接器的正常任務(wù)，還需參與對(duì)端告警碼以及鄰站監(jiān)測和勤務(wù)聯(lián)絡(luò)等公務(wù)碼。碼以及鄰站監(jiān)測和勤務(wù)聯(lián)絡(luò)等公務(wù)碼。 現(xiàn)代通信網(wǎng)n 同步復(fù)接是用一個(gè)高穩(wěn)定的主時(shí)鐘來控制被復(fù)同步復(fù)接是用一個(gè)高穩(wěn)定的主時(shí)鐘來控制被復(fù)接的幾個(gè)低次群，使這幾個(gè)低次群的數(shù)碼率簡接的幾個(gè)低次群，使這幾個(gè)低次群的數(shù)碼率簡稱碼速一致在主時(shí)鐘的頻率上這樣就使幾個(gè)

12、稱碼速一致在主時(shí)鐘的頻率上這樣就使幾個(gè)低次群系統(tǒng)到達(dá)同步的目的，可直接復(fù)接。低次群系統(tǒng)到達(dá)同步的目的，可直接復(fù)接。n 同步復(fù)接方法的缺陷是一旦主時(shí)鐘發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，同步復(fù)接方法的缺陷是一旦主時(shí)鐘發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，相關(guān)的通訊系統(tǒng)將全部中斷，所以它只限于部分相關(guān)的通訊系統(tǒng)將全部中斷，所以它只限于部分地域運(yùn)用。地域運(yùn)用。現(xiàn)代通信網(wǎng) 異步時(shí)鐘復(fù)接也叫準(zhǔn)同步復(fù)接，指的是參與復(fù)接的各支異步時(shí)鐘復(fù)接也叫準(zhǔn)同步復(fù)接，指的是參與復(fù)接的各支路碼流時(shí)鐘不是出于同一時(shí)鐘源。路碼流時(shí)鐘不是出于同一時(shí)鐘源。 異步復(fù)接是各低次群各自運(yùn)用本人的時(shí)鐘，由于各低次異步復(fù)接是各低次群各自運(yùn)用本人的時(shí)鐘，由于各低次群的時(shí)鐘頻率不一定相等，使得

13、各低次群的數(shù)碼率不完全群的時(shí)鐘頻率不一定相等，使得各低次群的數(shù)碼率不完全一樣這是不同步的，因此先要進(jìn)展碼速調(diào)整，使各低一樣這是不同步的，因此先要進(jìn)展碼速調(diào)整，使各低次群獲得同步，再復(fù)接。次群獲得同步，再復(fù)接。 對(duì)異源基群信號(hào)的復(fù)接首先要處理的問題就是使被復(fù)接對(duì)異源基群信號(hào)的復(fù)接首先要處理的問題就是使被復(fù)接的各基群信號(hào)在復(fù)接前有一樣的數(shù)碼率，這一過程叫做碼的各基群信號(hào)在復(fù)接前有一樣的數(shù)碼率，這一過程叫做碼速調(diào)整。速調(diào)整。我國在異步復(fù)接中，采用的是正碼速調(diào)整的技術(shù)。我國在異步復(fù)接中，采用的是正碼速調(diào)整的技術(shù)。 現(xiàn)代通信網(wǎng)3) 3) 碼速調(diào)整與恢復(fù)碼速調(diào)整與恢復(fù) 異步時(shí)鐘復(fù)接就是先把參與復(fù)接的各支路

14、異步時(shí)鐘復(fù)接就是先把參與復(fù)接的各支路碼流調(diào)整為同步碼流，然后再把這些同步碼碼流調(diào)整為同步碼流，然后再把這些同步碼流實(shí)施同步復(fù)接。流實(shí)施同步復(fù)接。 碼速調(diào)整技術(shù)可分為正碼速調(diào)整、正碼速調(diào)整技術(shù)可分為正碼速調(diào)整、正負(fù)碼速調(diào)整和正零負(fù)碼速調(diào)整。目前運(yùn)負(fù)碼速調(diào)整和正零負(fù)碼速調(diào)整。目前運(yùn)用較為普遍的是正碼速調(diào)整。用較為普遍的是正碼速調(diào)整。 現(xiàn)代通信網(wǎng)4. PDH技術(shù)存在的問題技術(shù)存在的問題 nPDH在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊中，已暴顯露一些它固有的弱點(diǎn)，它在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊中，已暴顯露一些它固有的弱點(diǎn)，它存在的主要問題有：存在的主要問題有：1PDH主要業(yè)務(wù)是為話音設(shè)計(jì)的，而現(xiàn)代通訊的趨勢(shì)主要業(yè)務(wù)是為話音設(shè)計(jì)的，而現(xiàn)代通

15、訊的趨勢(shì)是寬帶化、智能化和個(gè)性化，是寬帶化、智能化和個(gè)性化，PDH不能滿足需求。不能滿足需求。n2PDH傳輸線路主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)銜接，缺乏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膫鬏斁€路主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)銜接，缺乏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`敏性，使數(shù)字設(shè)備的利用效率低，網(wǎng)絡(luò)調(diào)度性差，缺乏靈敏性，使數(shù)字設(shè)備的利用效率低，網(wǎng)絡(luò)調(diào)度性差，缺乏自愈功能。自愈功能。 現(xiàn)代通信網(wǎng)n3存在相互獨(dú)立的兩大類或三種地域性規(guī)范存在相互獨(dú)立的兩大類或三種地域性規(guī)范日本、北美和歐州，由于沒有一致的世界性日本、北美和歐州，由于沒有一致的世界性規(guī)范，這三者之間互不兼容，因此呵斥國際互通規(guī)范，這三者之間互不兼容，因此呵斥國際互通難以實(shí)現(xiàn)。難以實(shí)現(xiàn)。n4現(xiàn)有的現(xiàn)有的PDH技術(shù)中只需技術(shù)中只需1.544Mbit/s和和2.048Mbit/s的基群信號(hào)采用同步復(fù)用，其他高的基群信號(hào)采用同步復(fù)用，其他高速等級(jí)信號(hào)都采用異步復(fù)用，這樣需求逐級(jí)碼速速等級(jí)信號(hào)都采用異步復(fù)用，這樣需求逐級(jí)碼速調(diào)整來實(shí)現(xiàn)復(fù)用和解復(fù)用，添加了設(shè)備的復(fù)雜性、調(diào)整來實(shí)現(xiàn)復(fù)用和解復(fù)用，添加了設(shè)備的復(fù)雜性、體積和功耗，使信號(hào)產(chǎn)生損傷，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)體積和功耗，使信號(hào)產(chǎn)生損傷，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)低速和高速信號(hào)間的直接互通。低速和高速信號(hào)間的直接互通。現(xiàn)代通信網(wǎng)n5由于短少一致的規(guī)范光接口規(guī)范，各個(gè)廠由于短少一致的規(guī)范光接口規(guī)范，各個(gè)廠家自行開發(fā)線路碼型，使在同一數(shù)字等級(jí)上光接家自行開發(fā)