現代通信技術教材課件匯總完整版ppt全套課件最全教學教程整本書電子教案全書教案合集最新課件匯編

1、第1章 通信的基本概念與通信的發(fā)展第1章 通信的基本概念與通信的發(fā)展1 通信網的基本概念2 通信網的發(fā)展3 通信網的構成要素與基本結構4 通信網絡技術標準化5 現代通信終端1 通信網的基本概念信息、消息和信號信息：客觀存在的各個事物各種可能存在的狀態(tài)及其隨時間所發(fā)生的變化的反映。消息：攜帶信息的載體，它是信息的物質表示。信號：消息的電（或光）的形式，使其適于在通信系統(tǒng)中傳輸和處理。1 通信網的基本概念模擬信號和數字信號模擬信號：自變量t，x和y的取值是連續(xù)的，函數值也是連續(xù)的信號。數字信號：信號的幅度隨時間的變化只具有離散的、有限的狀態(tài)。1 通信網的基本概念模擬信號和數字信號取值y時間t連續(xù)離

2、散連續(xù)模擬信號階躍信號離散取樣信號數字信號1 通信網的基本概念模擬信號和數字信號關于數字信號 數字信號的數制：十進制、二進制、十六進制；二進制數的“1”和“0”具體用什么樣的電信號來傳送非常靈活；模數轉換大致分為三個步驟；數字信號進行傳輸和處理的眾多優(yōu)點；數字化帶來變化：MP3和WALKMAN的比較1 通信網的基本概念通信、通信系統(tǒng)、通信網通信：利用電信號或光信號的形式傳送、發(fā)射或者接受語音、文字、數據、圖像以及其他形式信息的活動，以實現信息的遠距離傳輸。通信系統(tǒng)：通信活動中所需要的一切技術設備的總和。通信網絡：要實現多用戶間的通信，則需要一個合理的拓撲結構將多個用戶有機地連接在一起，并定義標

3、準的通信協議，以使它們能協同，這樣就形成了一個。 通信與廣播的區(qū)別1 通信網的基本概念通信的工作方式單工制半雙工制雙工制 2 通信網的發(fā)展現代通信網的起源 1876年貝爾發(fā)明電話1878年第一臺交換機投入使用2 通信網的發(fā)展現代通信網發(fā)展的三個階段 第一階段18801970年為第一階段以電話機、交換機的發(fā)明為標志是典型的模擬通信網時代，網絡的主要特征是模擬化、單業(yè)務單技術。 2 通信網的發(fā)展現代通信網發(fā)展的三個階段 第二階段19701994年為第二階段以程控交換機的出現為標志是骨干通信網由模擬網向數字網轉變的階段2 通信網的發(fā)展現代通信網發(fā)展的三個階段 第三階段從 1995年一直到目前以互聯網

4、（Internet）的普及為標志是信息通信技術發(fā)展的黃金時期，是新技術、新業(yè)務產生最多的時期3 通信網的構成要素與基本結構交換式網絡網狀網絡網狀網是最簡單的網絡形式，但有很多缺點； 3 通信網的構成要素與基本結構交換式網絡星形網絡引入交換節(jié)點，組建交換式網絡，以交換節(jié)點為核心構成星形網絡； 3 通信網的構成要素與基本結構交換式網絡樹狀網絡樹型結構可以看成是星型拓樸結構的擴展，節(jié)點間有層次關系。3 通信網的構成要素與基本結構交換式網絡接入與尋址接入：用戶終端交換節(jié)點尋址：交換節(jié)點用戶終端3 通信網的構成要素與基本結構通信網的基本結構從功能的角度看，一個完整的現代通信網可分為相互依存的四部分接入網

5、核心網傳送網支撐網（包括同步網、信令網、管理網）華為的新理論：端、管、云。4 通信網絡技術標準化ITU International Telecommunication Union 國際電信聯盟常設機構：ITU-T、ITU-R、ITU-DITU-T工作方式：13個研究組SG、4年為一個研究周期4 通信網絡技術標準化ISO International Organization for Standardization 國際標準化組織組織機構：全體大會、主要官員、成員團體、通信成員等ISO工作方式：2700多個技術委員會（TC）、分技術委員會（SC）和工作組（WG）4 通信網絡技術標準化IAB Int

6、ernet Architect Board Internet結構委員會組織機構： IETF、 IRTF工作方式：以 RFC形式在網上公開發(fā)布，形成一個標準的周期約為 10個月左右。5 現代通信終端固定電話機5 現代通信終端固定電話機通話設備：送話器、受話器及相關電路送話器是把語音轉換成語音電流的器件，按使用材料可分為炭精送話器、壓電陶瓷送話器和駐極體式送話器等。受話器是把語音電流轉換成聲音的器件，一般有電磁式、動圈式和壓電式等類型。5 現代通信終端固定電話機信號設備：發(fā)信設備和收信設備發(fā)信設備即發(fā)號電路，用戶通過撥號盤（按鍵盤）撥打出被叫用戶的號碼或其他信息。撥號盤（按鍵盤）與相應的發(fā)號集成電

7、路配合發(fā)出直流脈沖信號或雙音多頻(DTMF)信號。收信設備即振鈴電路，接收交換機送來的鈴流電流，通過電鈴或揚聲器發(fā)出振鈴聲。彩鈴與鈴聲5 現代通信終端固定電話機轉換設備：即電話機的叉簧，起轉換作用電話機依靠轉換設備實現摘機狀態(tài)和掛機狀態(tài)的交替，并經過用戶線使交換機識別。掛機時將振鈴電路接在外線上；摘機時斷開振鈴電路，將通話電路接在外線上，并完成直流環(huán)路。5 現代通信終端移動電話機5 現代通信終端移動電話機射頻部分：天線、接收、發(fā)送、調制解調器和振蕩器接收通路和發(fā)送通路工作時分別使用不同的頻率，即下行頻率和上行頻率。 5 現代通信終端移動電話機音頻部分發(fā)送通道的處理：語音編碼、信道編碼、加密、T

8、DMA幀形成接收通道的處理：均衡、信道分離、解密、信道解碼和語音解碼5 現代通信終端移動電話機邏輯部分邏輯控制部分：手機進行控制和管理主要的手機操作系統(tǒng)5 現代通信終端移動電話機接口部分模擬語音接口數字接口人機接口5 現代通信終端移動電話機電源電池供電是移動設備的必要條件之一。續(xù)航性5 現代通信終端移動電話機SIM卡SIM卡：用戶標識模塊存儲屬于本用戶的信息和各種數據，每一張卡對應一個移動用戶電話號碼SIM卡實際上是帶有微處理器的芯片，包括五個模塊，最少有五個端口大卡與小卡5 現代通信終端移動電話機SIM卡所存儲的四種類型數據SIM卡生產商存人的系統(tǒng)原始數據GSM網絡運營商寫人與用戶有關的網絡

9、參數和用戶數據用戶自己存人的數據手機在使用過程中自動存人數據第2章 數字通信第2章 數字通信1 數字通信過程2 現代傳輸技術1 數字通信過程PCM數字通信過程示意圖1 數字通信過程發(fā)送端的模/數變換抽樣抽樣：即取時間連續(xù)信號離散點數值的過程抽樣定理： 語音信號的抽樣頻率為 8000Hz1 數字通信過程發(fā)送端的模/數變換量化量化：將幅度域連續(xù)取值的信號在幅度域上劃分為若干個分層，在每一個分層范圍內用“四舍五人”的辦法取某一個固定的值來表示量化的兩種方式：均勻量化與非均勻量化1 數字通信過程發(fā)送端的模/數變換編碼編碼：是把抽樣并量化的量化值變換成一組二進制碼組（8位）每一話路的數碼率為880006

10、4000bit/s1 數字通信過程信道及再生中繼信道傳輸的碼型NRZ碼 = RZ碼再生中繼按波形規(guī)定的時刻進行判決，凡是達到門限電平值時判為+1或-1，達不到門限值時均判為零，從而再生出前站的波形，繼續(xù)向下一站傳送1 數字通信過程接收端的數/模轉換再生、解碼 低通濾波（平滑）2 現代傳輸技術有線介質架空明線 架空明線是最早的有線信道，但缺點很多，在現代通信網中基本不再使用。 2 現代傳輸技術有線介質平衡電纜又稱雙絞線，即將一對信號線絞在一起并用絕緣體包扎，而且就是很多對線路包扎成一條電線2 現代傳輸技術有線介質同軸電纜 由外管和內芯組成，并包括屏蔽層和保護層。優(yōu)點是無發(fā)射損耗，也較少受外界干擾

11、，可靠性和傳輸質量都很好。缺點是造價很高，施工復雜。 2 現代傳輸技術有線介質光纖傳送光信號的有線介質，由纖芯、包層和外套三個同軸部分組成2 現代傳輸技術有線介質光纖光信號在纖芯中傳輸是利用光的全反射原理。2 現代傳輸技術有線介質光纖光纖有以下優(yōu)點：大容量、體積小、重量輕、低衰減、抗干擾。光纖實現光信號的傳輸有兩個要求纖芯的折射率要大于包層的折射率入射光的角度要大于臨界角2 現代傳輸技術無線介質2 現代傳輸技術無線介質2 現代傳輸技術無線介質2 現代傳輸技術多路復用頻分多路復用頻分多路復用：把信道的頻帶分割為若干條子頻帶，每條子頻帶作為一個獨立的傳輸信道2 現代傳輸技術多路復用時分多路復用時分

12、多路復用：將信號按規(guī)定的間隔在時間上相互錯開，在一條公共信道上傳輸多路信號信號的數字化是時分多路復用基礎2 現代傳輸技術多路復用時分多路復用高頻率的信號“信號密度”較大，低頻率的信號“信號密度”較小，因而可以把低速率信號復用到高速率信號中去通信雙方時隙必須嚴格保持同步第3章 （固定）電話通信網第3章 電話通信網1 引言2 電話網的結構3 電話網的編號4 電話網的業(yè)務及服務質量5 話務量6 數字交換基礎1 引言電話通信網是電信網的重要組成部分，主要業(yè)務是話音業(yè)務。話音業(yè)務的特點也就決定了電話網的技術特征。 1 引言電話業(yè)務的四個特征速率恒定且單一話音對丟失不敏感話音對實時性要求較高話音具有連續(xù)性

13、1 引言電話網的四個特征同步時分復用同步時分交換面向連接對用戶數據透明傳輸電話網適用于采用電路交換技術2 電話網的結構使用范圍，電話網可分為：市內電話網本地電話網國內長途電話網國際長途電話網2 電話網的結構市內電話網單局制市話網單局制：一個城市只設立一個中心交換機適用于規(guī)模較小的城市單局制市話網的容量最大為10000號。一般在7000號以內2 電話網的結構市內電話網單局制市話網與市話局相連的有：各電話用戶、用戶小交換機、長途電話局、特服業(yè)務中心交換機2 電話網的結構市內電話網多局制市話網多局制：分區(qū)建立分局，每個分局一個中心交換機適用于中等規(guī)模的城市2 電話網的結構市內電話網多局制市話網各分局

14、之間一般采用網狀網連接2 電話網的結構市內電話網匯接制市話網匯接制：最高一級為網狀結構；從上往下為樹形結構；適用于大規(guī)模的城市。2 電話網的結構市內電話網匯接制市話網匯接局為網狀結構從匯接局到分局、從分局到用戶為樹形結構；2 電話網的結構市內電話網匯接制市話網匯接制融合網狀網和樹形網的特點： 最高一級是網狀網； 從上往下時樹形網；易于擴充；安全性好。在現代通信網中被廣泛使用2 電話網的結構市內電話網本地電話網本地電話網：在同一個長途編號區(qū)范圍內本地電話網的建立，進行統(tǒng)一組網和統(tǒng)一編號，可節(jié)約號碼資源，方便用戶管理以根據服務范圍的不同，設置市話端局、縣城端局、衛(wèi)星城鎮(zhèn)端局及農話端局。2 電話網的

15、結構長途電話網從“四級匯接制”演變?yōu)椤叭墔R接制”2 電話網的結構長途電話網長途網組成的幾個影響因素北京是全國的中心，與各省市之間的長途電話業(yè)務量比較大，性質也比較重要，所以北京至各省中心局都應有直達電路群。2 電話網的結構長途電話網長途網組成的幾個影響因素在一個大區(qū)范圍內，各省相互之間的電話通信較為繁忙，因而要求同一大區(qū)內各省中心局之間最好能實現個個相連，這樣，同一大區(qū)內各省間的長途電話就不一定都要由大區(qū)中心局來轉接。2 電話網的結構長途電話網長途網組成的幾個影響因素任何兩個城市之間(例如石家莊與北京、上海與蘇州)只要長途電話業(yè)務量較大，且地理環(huán)境合理，都可以建立直達電路。2 電話網的結構國

16、際電話網CT1、CT2和CT3三級匯接2 電話網的結構國際電話網CT1、CT2和CT3三級匯接CT3局連接國際和國內電路，通常稱為國際接口局。每個國家均可有一個或多個CT3局我國在北京和上海設置了兩個國際局，并可設立多個邊境局，疏通與港澳等地區(qū)間的話務量2 電話網的結構國際電話網CT1、CT2和CT3三級匯接國際局所在城市的用戶打國際長途電話時可直接接至國際局，而與國際局不在同一城市的用戶打國際電話則需要經過國內長途局匯接至國際局CT1和CT2只連接國際電路2 電話網的結構電話網的路由選擇先正常路由，后迂回路由2 電話網的結構電話網的路由選擇有多個迂回路由時，根據優(yōu)先級高低進行選擇3 電話網的

17、編號本地網編號采用等位制編號由兩部分組成：局號 用戶號局號可以是14位，用戶號為4位號長根據本地網的長遠規(guī)劃容量來確定同一本地電話網范圍內，用戶之間呼叫時撥統(tǒng)一的本地用戶號碼3 電話網的編號國內長途網編號長途號碼的構成：0長途區(qū)號本地電話號碼 “0”為長途字冠我國長途區(qū)號采用不等位制編號，采用2、3位的長途區(qū)號長途區(qū)號加本地電話號碼的總位數最多不超過11位長途區(qū)號為2位或3位時的本地電話號碼容量 為多少？3 電話網的編號國際長途電話編號國際長途號碼的構成：00 國家號碼 國內電話號碼“00”為國際長途字冠國家號碼采用不等位制編號，由13位數字組成國家號碼舉例：俄羅斯為7，中國為86，香港地區(qū)為

18、852，柬埔寨為855國家號碼加國內電話號碼的總位數最多不超過15位如果國外用戶撥打武漢市的電話，應該如何撥號？4 電話網的業(yè)務及服務質量電話網的業(yè)務種類電話網提供的業(yè)務有三類：電信業(yè)務、承載業(yè)務和補充業(yè)務4 電話網的業(yè)務及服務質量電話網的業(yè)務種類電信業(yè)務是指端到端業(yè)務，包括電話，緊急呼叫等承載業(yè)務是在兩個終端/網路接口處提供的業(yè)務，包括同步數據、異步數據等補充業(yè)務是允許用戶能按照自己的需要改變網絡對其呼人呼出的處理，或者通過網絡向用戶提供某種信息，讓用戶能夠智能化地利用一些常規(guī)的業(yè)務智能網業(yè)務：預付費業(yè)務、800業(yè)務4 電話網的業(yè)務及服務質量電話網的服務質量傳輸質量傳輸質量是信號傳送到接收端

19、時再現其原有信號的程度傳輸質量的影響表現在通話質量方面?zhèn)鬏斮|量的好壞主要體現在三個方面：響度、清晰度、逼真度4 電話網的業(yè)務及服務質量電話網的服務質量接續(xù)質量接續(xù)呼損是用戶發(fā)起呼叫時，中因不能占用一條空閑出線，從而不能建立接續(xù)，簡稱呼損接續(xù)時延是在一次電話接續(xù)過程中，由交換設備進行接續(xù)和傳遞相關信令所引起的時間延遲4 電話網的業(yè)務及服務質量電話網的服務質量穩(wěn)定質量穩(wěn)定質量是指當傳輸、交換等設備發(fā)生故障和話務異常時不能維持正常業(yè)務的程度全網穩(wěn)定質量分為用戶系統(tǒng)穩(wěn)定質量和接續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)定質量兩大部分穩(wěn)定質量以不可用度或失效率作為指標5 話務量分析話務量呼叫話務量指單位時間內（1小時）進行的平均電話交換

20、量話務量是度量通信系統(tǒng)業(yè)務量或繁忙程度的指標話務量A的單位是厄蘭Erlang（占線小時，簡稱Erl）如果在一個小時內不斷地占用一個信道，則其呼叫話務量為1 Erl。它是一個信道具有的最大話務量5 話務量分析話務量例：設在100個信道上，平均每小時有2100次呼叫，平均每次呼叫時間為2分鐘，求這些信道上的呼叫話務量？ 5 話務量分析呼損率在一個通信系統(tǒng)中，造成呼叫失敗的概率稱為呼叫失敗概率，簡稱為呼損率A為理想話務量，A為呼叫成功而接通電話的實際話務量假定用戶的平均呼叫時間是一個定值，可以用呼叫次數和接通次數來計算呼損率呼損率和話務量是一對矛盾，即服務等級和信道利用率是矛盾的6 數字交換基礎語音

21、數字信號的交換實質是時隙的交換包括相同復用線上的時隙交換、不同復用線上時隙交換6 數字交換基礎語音數字信號的交換實質是時隙的交換實際交換網絡中，需要在主、被叫間建立一條雙向的語音通路6 數字交換基礎交換網絡在大型程控交換機中數字交換網絡是由T接線器和S接線器組合而成T接線器：完成時隙交換功能S接線器：完成復用線交換功能6 數字交換基礎交換網絡目前使用較多的是三級組合，如S-T-S、T-S-T第4章 移動通信網第4章 移動通信網1 移動通信網概述2 GSM網絡結構3 GSM的區(qū)域、號碼與識別4 位置登記、呼叫接續(xù)、切換1 移動通信網概述移動通信是指通信的一方或雙方可以在移動中進行的通信過程移動通

22、信中至少有一方具有可移動性移動電話對固話電話的替代1 移動通信網概述移動通信的特點用戶的移動性：空閑狀態(tài)的移動性、通話過程中的移動性電波傳播條件復雜：多徑干擾、信號傳播延遲和展寬噪聲和干擾嚴重：環(huán)境噪聲和干擾、移動用戶之間的干擾系統(tǒng)和網絡結構復雜有限的頻率資源1 移動通信網概述移動通信的分類集群移動通信公用移動通信系統(tǒng)（PLMN）衛(wèi)星移動通信無繩電話尋呼系統(tǒng)1 移動通信網概述移動通信的發(fā)展歷史第一代移動通信系統(tǒng)(1G) 模擬移動通信系統(tǒng)AMPS(IS-54)、TACS頻分雙工、頻分多址、蜂窩組網技術1 移動通信網概述移動通信的發(fā)展歷史第二代移動通信系統(tǒng)(2G)數字移動通信系統(tǒng)GSM、CDMA數

23、字技術、時分多址、碼分多址1 移動通信網概述移動通信的發(fā)展歷史第三代移動通信系統(tǒng)(3G)支持高速多媒體業(yè)務工作的頻段在2000MHz，統(tǒng)稱IMT-2000：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMax數字技術、時分多址、碼分多址采用大量的新技術1 移動通信網概述移動通信網的覆蓋方式大區(qū)制由一個基站覆蓋整個服務區(qū)，負責服務區(qū)內所有移動臺的通信與控制存在重復使用頻率的問題，無線資源利用率不高1 移動通信網概述移動通信網的覆蓋方式小區(qū)制將整個服務區(qū)劃分為若干小區(qū)，在每個小區(qū)設置一個基站，負責小區(qū)內移動臺的通信與控制。1 移動通信網概述移動通信網的覆蓋方式小區(qū)制采用頻率復用技術，即在相隔

24、一定距離的小區(qū)進行頻率再用最常用小區(qū)形狀為正六邊形為提高頻率利用率可以采用以下措施：頻率復用、小區(qū)分裂、扇區(qū)化2 GSM網絡結構GSM系統(tǒng)GSM在全球的發(fā)展GSM在我國的發(fā)展GSM的優(yōu)勢（是相對1G而言）2 GSM網絡結構GSM網絡的基本結構主要組成部分：移動臺 MS基站子系統(tǒng) BSS網絡子系統(tǒng) NSS2 GSM網絡結構GSM網絡的基本結構基站子系統(tǒng)包括基站收發(fā)臺 BTS、基站控制器 BSC；基站收發(fā)臺設置于小區(qū)的中心，是離用戶最近的網絡設備，就是通常所說的“基站”；BSC和網絡子系統(tǒng)設備一般置于網絡營運商專門的機房。2 GSM網絡結構GSM網絡的基本結構網絡子系統(tǒng) 移動交換中心 MSC網關M

25、SC GMSC歸屬位置寄存器 HLR訪問位置寄存器 VLR鑒權認證中心 AUC設備識別寄存器EIR2 GSM網絡結構GSM網絡的基本結構網絡子系統(tǒng) MSC是整個網絡的核心，和固話交換機相比除了呼叫接續(xù)功能外，還要管理用戶的移動性GMSC是移動通信網和其它網絡的接口2 GSM網絡結構GSM網絡的基本結構網絡子系統(tǒng) HLR中存有關于用戶的三類信息HLR中的位置信息和VLR中的位置信息是相互配合的關系2 GSM網絡結構GSM網絡的基本結構網絡子系統(tǒng) 2 GSM網絡結構GSM網絡的基本結構網絡子系統(tǒng) 2 GSM網絡結構GSM網絡的基本結構GSM系統(tǒng)的接口Um接口Abis接口A接口網絡子系統(tǒng)內部接口2

26、GSM網絡結構GSM全網絡的網絡結構GSM本地移動通信網GSM網絡基本結構可以看成移動本地網在移動本地網之間撥打電話為市話2 GSM網絡結構GSM全網絡的網絡結構GSM省內移動通信網2 GSM網絡結構GSM全網絡的網絡結構GSM全國移動通信網3 GSM的區(qū)域、號碼與識別區(qū)域定義GSM中各種區(qū)域具有層次關系3 GSM的區(qū)域、號碼與識別區(qū)域定義GSM中各種區(qū)域具有層次關系GSM服務區(qū)是指移動臺可獲得服務的區(qū)域，可以是一個國家或是一個國家的一部分，也可以是若干個國家公用陸地移動通信網（PLMN）區(qū)內具有共同的編號制度和共同的路由計劃MSC區(qū)系指一個移動交換中心所控制的區(qū)域3 GSM的區(qū)域、號碼與識別

27、區(qū)域定義GSM中各種區(qū)域具有層次關系位置區(qū)一般由若干個小區(qū)（或基站區(qū)）組成。位置區(qū)標識LAI是在廣播控制信道BCCH中廣播的基站區(qū)系指基站收、發(fā)信機有效的無線覆蓋區(qū)，簡稱小區(qū)當基站收發(fā)信天線采用定向天線時，基站區(qū)分為若干個扇區(qū)除了位置區(qū)，其它區(qū)域定義基本和設備實體對應。 3 GSM的區(qū)域、號碼與識別號碼與識別移動臺號簿號碼MSISDN：CC + NDC + SN國際移動用戶標識號IMSI：MCC + MNC + MSIN/NMSI臨時移動用戶識別碼TMSI國際移動臺設備標識號IMEI移動臺漫游號碼MSRN4 位置登記、呼叫接續(xù)、切換位置登記位置登記過程是指移動通信網對系統(tǒng)中的移動臺進行位置信息的更新過程包括舊位置區(qū)的刪除和新位置區(qū)的注冊兩個過程4 位置登記、呼叫接續(xù)、切換位置登記為了減少對HLR的更新過程，HLR中只保存了用戶所在的MSC/VLR的信息，而VLR中則保存了用戶更詳細的信息位置登記的發(fā)起用IMSI來標識自己時的位置登記和刪除用TMSI來標識自己時的位置登記和刪除4 位置登記、呼叫