通信基礎(chǔ)知識(shí)

1中國(guó)電信客戶服務(wù)支撐/客戶工程師崗位認(rèn)證培訓(xùn)教材之通信基礎(chǔ)知識(shí)2目錄第一章通信基礎(chǔ)概念第二章通信網(wǎng)的組成第三章通信網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)第四章基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)第五章移動(dòng)通信網(wǎng)31.1通信基礎(chǔ)概念

1、什么是通信？通信就是利用通信網(wǎng)進(jìn)行信息的傳輸與交換。2、什么是信息？信息就是音訊或消息。數(shù)據(jù)是信息的載體和表現(xiàn)形式。如011001.信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程的具體物理表示形式。如光信號(hào)、電信號(hào)、無(wú)線電磁波等。傳輸介質(zhì)是通信中傳送信息的通道，又稱為信道，包括有線和無(wú)線信道。三級(jí)認(rèn)證樣題3、模擬通信與數(shù)字通信模擬通信在時(shí)間特性上幅度（信號(hào)強(qiáng)度）的取值是連續(xù)的，1G是模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)。數(shù)字通信在時(shí)間特性上幅度的取值是有限的離散值，2G、3G、4G都是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。數(shù)字信號(hào)比模擬信號(hào)可靠性高，數(shù)字信號(hào)比較容易存儲(chǔ)、處理和傳輸。1.1通信基礎(chǔ)概念四級(jí)認(rèn)證樣題4、數(shù)據(jù)通信的技術(shù)指標(biāo)信道帶寬夠傳送電磁波的有效頻率范圍。如CDMA20001X的帶寬是1.25MHZ數(shù)據(jù)傳輸速率稱為比特率，是指信道每秒鐘所能傳輸?shù)亩M(jìn)制比特?cái)?shù)，記為bps，常見(jiàn)的單位有Kbps、Mpbs、Gbps等，數(shù)據(jù)傳輸速率的高低，由每位數(shù)據(jù)所占的時(shí)間決定，一位數(shù)據(jù)所占用的時(shí)間寬度越小，則傳輸速率越高。如CDMA2000的數(shù)據(jù)速率是307.2Kbps（1.25MHZ）

信道容量信道傳輸數(shù)據(jù)的速率的上限，稱為信道容量，一般表示單位時(shí)間內(nèi)最多可傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。

C=Wlog2(1+S/N)

1.1通信基礎(chǔ)概念波特率：是傳輸?shù)男盘?hào)值每秒鐘變化的次數(shù)，如果被傳輸?shù)男盘?hào)周期為T(mén)，則波特率Rb=1/T。Rb稱為波形速率或調(diào)制速率。信道延遲：信道延遲=計(jì)算機(jī)的發(fā)送和接收處理時(shí)間+傳輸介質(zhì)的延遲時(shí)間+發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間+通信設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)和等待時(shí)間

誤碼率：是指接收的錯(cuò)誤碼元數(shù)占傳送總碼元數(shù)的比例，即碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率。誤碼率越低，通信系統(tǒng)的可靠性越高，通信質(zhì)量越好。

Pc=Ne/N

1.1通信基礎(chǔ)概念五級(jí)認(rèn)證樣題5．?dāng)?shù)據(jù)的傳輸串行通信是指在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信上傳輸?shù)?。USB指串行總線。網(wǎng)卡負(fù)責(zé)串行數(shù)據(jù)和并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工作。并行通信是指要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中多個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在兩個(gè)設(shè)備中傳輸，發(fā)送設(shè)備將這些數(shù)據(jù)位通過(guò)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線傳送給接收設(shè)備，還可附加一位校驗(yàn)位。接收設(shè)備可同時(shí)接收到這些數(shù)據(jù)，而且無(wú)需變換就可以直接使用。并行通信特點(diǎn)是傳輸速度快，處理簡(jiǎn)單。1.1通信基礎(chǔ)概念6．通信線路的連接方式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式指在發(fā)送端和接收端之間采用一條線路連接，使用的線路可以是專用線路、租用線路或交換線路。多點(diǎn)連接方式指各個(gè)站點(diǎn)通過(guò)一條公共的通信線路或集線器連接起來(lái)。1.1通信基礎(chǔ)概念7、信道的通信方式單工通信在單工通信方式中，信號(hào)只能向一個(gè)方向傳輸，任何時(shí)候都不能改變信號(hào)的傳輸方向。如廣播半雙工通信信號(hào)可以雙向傳送，但必須交替進(jìn)行，在任一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送。如對(duì)講機(jī)全雙工通信信號(hào)可以雙向傳送數(shù)據(jù)，通信效率高，適合于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信。如固定電話、手機(jī)。1.1通信基礎(chǔ)概念8．信號(hào)的傳輸方式基帶傳輸在數(shù)據(jù)通信信道上直接傳輸數(shù)據(jù)基帶信號(hào)的通信方式稱為基帶傳輸。技術(shù)簡(jiǎn)單，無(wú)需調(diào)制，不適合遠(yuǎn)距離傳輸。頻帶傳輸是在通信中把數(shù)字信息調(diào)制成模擬音頻信號(hào)后再發(fā)送和傳輸，到達(dá)接收端時(shí)再把音頻信號(hào)解調(diào)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)的傳輸技術(shù)。需調(diào)制、解調(diào)器。寬帶傳輸是指比音頻（300-3400Hz）更寬的頻帶，包括大部分電磁波頻譜，利用寬帶進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸稱為寬帶傳輸。寬帶傳輸可容納全部的廣播信號(hào)，可以把聲音、圖像及數(shù)據(jù)等信息綜合到一個(gè)物理信道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，采用頻分多路復(fù)用的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。寬帶傳輸優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，可達(dá)幾十千米，技術(shù)復(fù)雜，傳輸系統(tǒng)的成本相對(duì)較高。1.1通信基礎(chǔ)概念三、四級(jí)認(rèn)證樣題9．?dāng)?shù)據(jù)傳輸?shù)耐郊夹g(shù)異步傳輸：每傳送一個(gè)字符，都要在字符前加1個(gè)起始位，表示字符的開(kāi)始，在字符代碼和檢驗(yàn)碼后面加1或2個(gè)停止位，表示字符的結(jié)束。接收方根據(jù)起始位或停止位判斷一個(gè)字符開(kāi)始或結(jié)束，從而起到通信雙方的同步作用。

傳輸效率低，對(duì)傳輸設(shè)備要求低同步傳輸：是數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行傳輸，在數(shù)據(jù)塊之前先發(fā)送一個(gè)或多個(gè)同步字符SYN，用于接收方進(jìn)行同步檢測(cè)，從而使通信雙方進(jìn)行同步狀態(tài)。在同步字符之后，可以連續(xù)發(fā)送任意多個(gè)字符或數(shù)據(jù)塊，發(fā)送完畢，再使用同步字符來(lái)標(biāo)識(shí)整個(gè)發(fā)送過(guò)程結(jié)束。傳輸效率高，對(duì)傳輸設(shè)備要求高1.1通信基礎(chǔ)概念①信息源：把各種可能消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)；

②發(fā)送設(shè)備：為了使原始電信號(hào)適合在信道中傳輸，對(duì)原始電信號(hào)變換成與傳輸信道相匹配的傳輸信號(hào)③信道：信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?；④接收設(shè)備：從接收信號(hào)中恢復(fù)出原始電信號(hào)；⑤收信者：將復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息；

1.2通信系統(tǒng)模型基帶信號(hào):

由消息轉(zhuǎn)化而來(lái)的原始模擬信號(hào)，一般含有直流和低頻成分，不宜直接傳輸；

已調(diào)信號(hào):

由基帶信號(hào)轉(zhuǎn)化來(lái)的、頻域特性適合信道傳輸?shù)男盘?hào)。又稱頻帶信號(hào);1.2通信系統(tǒng)模型①信源編/譯碼器:實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；②加/解密器:實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的保密傳輸；③信道編/譯碼器:實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制功能，用以對(duì)抗由于信道條件造成的誤碼；

④調(diào)制/解調(diào)器:實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的傳輸與復(fù)。1.2通信系統(tǒng)模型①

按消息分：電報(bào)系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、圖像系統(tǒng)。②

按調(diào)制方式分：基帶傳輸、頻帶傳輸（調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、脈幅、脈寬、脈位）。③

媒質(zhì)上的信號(hào)分：模擬系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)。

④

傳輸媒質(zhì)（信道）分：有線系統(tǒng)（架空明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜、光纖、波導(dǎo)）、無(wú)線系統(tǒng)（長(zhǎng)波、中波、短波、微波、衛(wèi)星）。

⑤

按復(fù)用方式分：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用。⑥

按消息傳送的方向和時(shí)間分：?jiǎn)喂?、半雙工、全雙工。⑦

按數(shù)字信號(hào)的排列順序分：串序、并序。⑧

按連接形式分：專線直通（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）、交換網(wǎng)絡(luò)（多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)）。1.3通信系統(tǒng)分類(lèi)任何行業(yè)的發(fā)展都必須遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章、制度等，通信行業(yè)也不例外，無(wú)論是業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)還是技術(shù)的研發(fā)，包括整個(gè)企業(yè)的運(yùn)作，都要受到這些“條條框框”的限制。1.4通信法規(guī)與通信標(biāo)準(zhǔn)1.4通信法規(guī)與通信標(biāo)準(zhǔn)（√）移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)-來(lái)源于維基百科四級(jí)認(rèn)證樣題23目錄第一章通信基礎(chǔ)概念第二章通信網(wǎng)的組成第三章通信網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)第四章基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)第五章移動(dòng)通信網(wǎng)通信系統(tǒng)是一種使用交換設(shè)備，傳輸設(shè)備，將地理上分散用戶終端設(shè)備互連起來(lái)實(shí)現(xiàn)通信和信息交換的系統(tǒng)。2.1通信網(wǎng)（電信網(wǎng)）的概念電信網(wǎng)=用戶終端+交換設(shè)備+傳輸設(shè)備交換設(shè)備間的傳輸設(shè)備稱為中繼線路（簡(jiǎn)稱中繼線），用戶終端設(shè)備至交換設(shè)備的傳輸設(shè)備稱為用戶路線（簡(jiǎn)稱用戶線）。

①用戶終端：包括電話機(jī)、傳真機(jī)、手機(jī)等；②交換設(shè)備：包括各類(lèi)交換機(jī)和交叉連接設(shè)備；③傳輸設(shè)備：包括用戶線路、中繼線路和信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備，如：雙絞線、電纜、光纜、無(wú)線基站收發(fā)設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換器、衛(wèi)星、微波收發(fā)設(shè)備等。

2.1通信網(wǎng)（電信網(wǎng)）的概念四級(jí)認(rèn)證樣題電信網(wǎng)包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)(AN)和用戶駐地網(wǎng)(CPN)三大部分。2.2通信網(wǎng)（電信網(wǎng)）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1）電信網(wǎng)=核心網(wǎng)+接入網(wǎng)+用戶駐地網(wǎng)一個(gè)完整的電信網(wǎng)絡(luò)除了傳遞業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)網(wǎng)外，還需要有保障業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行的支撐網(wǎng)。支撐網(wǎng)絡(luò)主要包括數(shù)字同步網(wǎng)、信令網(wǎng)、電信管理網(wǎng)三種類(lèi)型。①

數(shù)字同步網(wǎng)：保證網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)同步工作；②信令網(wǎng)：可以看作是通信網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，利用各種信令完成保證通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)做所需的控制功能；③

電信管理網(wǎng)：完成電信網(wǎng)和電信業(yè)務(wù)的性能管理、配置管理、故障管理、計(jì)費(fèi)管理、安全管理。

2.2通信網(wǎng)（電信網(wǎng)）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（2）電信網(wǎng)=業(yè)務(wù)網(wǎng)+支撐網(wǎng)（同步網(wǎng)、信令網(wǎng)、電信管理網(wǎng)）按照信源的內(nèi)容可以分為：電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、電視節(jié)目網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）等。其中，數(shù)據(jù)網(wǎng)又包括電報(bào)網(wǎng)、電傳網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)等；

按通信網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地域范圍可以分為：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等；按通信網(wǎng)絡(luò)所使用的傳輸信道可以分為：有線（包括光纖）網(wǎng)、短波網(wǎng)、微波網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等。2.3通信網(wǎng)的分類(lèi)（√）A\C\E五級(jí)認(rèn)證樣題四級(jí)認(rèn)證樣題2.3通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（√）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)星形1、星形結(jié)構(gòu)由一個(gè)功能較強(qiáng)的轉(zhuǎn)接中心S以及一些各自連到中心的從節(jié)點(diǎn)組成；N

個(gè)節(jié)點(diǎn)的星形網(wǎng)共需（N一1）2、網(wǎng)絡(luò)的可靠性差，一旦中心轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或轉(zhuǎn)接能力不足時(shí)，全網(wǎng)的通信都會(huì)受到影響

環(huán)形1、網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)首尾相連，組成一個(gè)環(huán)。2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，雙向自愈環(huán)結(jié)構(gòu)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)；3、節(jié)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)轉(zhuǎn)接時(shí)延無(wú)法控制，并且環(huán)形結(jié)構(gòu)不好擴(kuò)容。樹(shù)型

它是總線型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，它是在總線網(wǎng)上加上分支形成的，其傳輸介質(zhì)可有多條分支，但不形成閉合回路，總線型1、網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)都連至一個(gè)公共的總線上，任何時(shí)候只允許一個(gè)用戶占用總線發(fā)送或接送數(shù)據(jù)。2、需要的傳輸鏈路少，節(jié)點(diǎn)間通信無(wú)需轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)，控制方式簡(jiǎn)單，增減節(jié)點(diǎn)也很方便；3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能的穩(wěn)定性差，節(jié)點(diǎn)數(shù)目不宜過(guò)多，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍也較小網(wǎng)狀1、線路冗余度大，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，任意兩點(diǎn)間可直接通信；2、線路利用率低(N

值較大時(shí)傳輸鏈路數(shù)將很大)，網(wǎng)絡(luò)成本高，另外網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容也不方便，每增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就需增加N條線路。3、N個(gè)節(jié)點(diǎn)的完全互連網(wǎng)需要有1/2·N·（N

一1）條傳輸鏈路四級(jí)認(rèn)證樣題B四級(jí)認(rèn)證樣題36目錄第一章通信基礎(chǔ)概念第二章通信網(wǎng)的組成第三章通信網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)第四章基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)第五章移動(dòng)通信網(wǎng)信源編碼定義：對(duì)輸入信息進(jìn)行編碼，優(yōu)化信息和壓縮信息并且打成符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包。信源編碼的作用：①設(shè)法減少碼元數(shù)目和降低碼元速率，即通常所說(shuō)的數(shù)據(jù)壓縮；②將信源的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸。一般情況下，信源編碼可分為離散信源編碼、連續(xù)信源編碼和相關(guān)信源編碼。離散信源編碼可做到無(wú)失真編碼；而連續(xù)信源編碼則只能做到限失真編碼3.1信源編碼3.1信源編碼信源編碼模型PSTN系統(tǒng)的語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)：G.711G.711（PCM方式：PCM＝脈碼調(diào)制：PulseCodeModulation，包括采樣、量化、編碼三步驟，用A律壓縮）采樣率：8kH

比特率：64kbps

理論延遲：0.125msec

品質(zhì)：MOS值4.10

3.1信源編碼（√）四級(jí)認(rèn)證樣題五級(jí)認(rèn)證樣題五級(jí)認(rèn)證樣題IS-95系統(tǒng)的語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)：QCELPQCELP:Qualcommcode-excitedlinearpredictivecodling,高通碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)QCELP是美國(guó)Qualcomm通信公司的專利語(yǔ)音編碼算法，是北美第二代數(shù)字移動(dòng)電話的語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)（IS-95）。QCELP算法被認(rèn)為是到目前為止效率最高的一種算法。該算法可依靠門(mén)限值來(lái)調(diào)整速率，門(mén)限值隨著背景噪聲的變化而變化，這樣自適應(yīng)的算法就抑制了背景噪聲，使得在噪聲比較大的環(huán)境中，也能得到良好的話音質(zhì)量，其話音質(zhì)量可以與有線電話媲美。3.1信源編碼實(shí)際通信系統(tǒng)中經(jīng)常要在異地之間同時(shí)傳送多路信號(hào)，一般采用:近距離多路信號(hào)傳輸：采用多路低速傳輸介質(zhì)分別傳輸多路信號(hào)遠(yuǎn)距離多路信號(hào)傳輸：采用一條高速傳輸介質(zhì)傳輸多路信號(hào)3.2信道復(fù)用多路復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用定義：將一些彼此無(wú)關(guān)的低速信號(hào)按照一定的方法和規(guī)則合成一路復(fù)用信號(hào)，并在一條公用（高速）信道上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，到達(dá)接收端再進(jìn)行分離的一種技術(shù)。即在傳輸時(shí)多個(gè)信息源共享一個(gè)公共信道3.2信道復(fù)用多路信號(hào)一路復(fù)用信號(hào)一路接收信號(hào)多路信號(hào)合成分解SourceDestination信道復(fù)用分類(lèi)按照頻率的差別來(lái)分割信號(hào)的多路復(fù)用稱為頻分多路復(fù)用(Frequency-DivisionMultiplex,FDM)按照時(shí)間上的差別來(lái)分割信號(hào)的多路復(fù)用稱為時(shí)分多路復(fù)用(TimeDivisionMultiplex,TDM）同步時(shí)分多路復(fù)用（同步）統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用（異步）根據(jù)碼字的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)分割的多路復(fù)用稱為碼分多路復(fù)用或碼分多址(CodeDivisionMultiplexAddress,CDMA3.2信道復(fù)用信道復(fù)用——FDM圖中，有4個(gè)信號(hào)源輸入到一個(gè)多路復(fù)用器上，復(fù)用器用不同的頻率（f1，f2，f3，f4）調(diào)制每一個(gè)信號(hào)。每個(gè)調(diào)制后的信號(hào)都需要一個(gè)以它的載波頻率為中心的帶寬，稱之為通道（信道）。為了防止信號(hào)間的相互干擾，在每一條通道間使用保護(hù)頻帶進(jìn)行隔離。保護(hù)頻帶是一些無(wú)用的頻譜區(qū)3.2信道復(fù)用信道復(fù)用——FDM3.2信道復(fù)用

FDM在電話系統(tǒng)的應(yīng)用：三個(gè)話音信號(hào)多路復(fù)用頻譜圖

信道復(fù)用——FDM（OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）是一種基于FDM的多載波傳輸技術(shù)，N個(gè)子載波把整個(gè)信道分割成N個(gè)子信道，N個(gè)子信道并行傳輸信息，在頻域上沒(méi)有保護(hù)間隔且相互正交的，各子載波在時(shí)域上是正交的。3.2信道復(fù)用3.2信道復(fù)用信道復(fù)用——TDM時(shí)分復(fù)用就是將提供給整個(gè)信道傳輸信息的時(shí)間劃分成若干時(shí)間片（簡(jiǎn)稱時(shí)隙），并將這些時(shí)隙分配給每一個(gè)信號(hào)源使用，每一路信號(hào)在自己的時(shí)隙內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。時(shí)分復(fù)用又分為同步時(shí)分復(fù)用和異步時(shí)分復(fù)用。信道復(fù)用——TDM（同步時(shí)分）3.2信道復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用器S4S3S2S11234123412344路輸入信號(hào)每幀含有4個(gè)時(shí)間片幀n幀2幀1分配給某一設(shè)備的時(shí)間片在一幀中的位置是固定的信道復(fù)用——TDM（同步時(shí)分）標(biāo)準(zhǔn)用數(shù)字信號(hào)傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的時(shí)分復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)北美和日本的技術(shù)：T1線路（24）ITU-T推薦的TDM標(biāo)準(zhǔn)，歐洲、中國(guó)、南美：E1線路（30）3.2信道復(fù)用幀格式最大傳輸速率=位數(shù)/幀*采樣頻率fs

=（1+8*24）*8000 =1.544(Mbps)分幀位控制位7654321*24（對(duì)應(yīng)24路話音）數(shù)據(jù)位信道復(fù)用——TDM（同步時(shí)分）傳輸標(biāo)準(zhǔn)T13.2信道復(fù)用幀格式最大傳輸速率=位數(shù)/幀*采樣頻率fs

=（8*2+8*30）*8000 =2.048(Mbps)8位同步Total=30（對(duì)應(yīng)30路話音）8位信令8位數(shù)據(jù)8位數(shù)據(jù)信道復(fù)用——TDM（同步時(shí)分）傳輸標(biāo)準(zhǔn)E13.2信道復(fù)用信道復(fù)用——TDM（異步時(shí)分）為了提高時(shí)隙的利用率，可以采用動(dòng)態(tài)分配、按需分配時(shí)隙的技術(shù)，以避免每幀中出現(xiàn)空閑時(shí)隙的現(xiàn)象，即每一個(gè)時(shí)間片都可被任何一路信號(hào)使用。以這種動(dòng)態(tài)分配時(shí)隙方式工作的技術(shù)稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用(STDM)或稱異步TDM（ATDM）或智能TDM（ITDM）AsynchronousTDMIntelligentTDM

STDM幀長(zhǎng)度可以是固定的也可以是不固定的；時(shí)間片位置也可以是不固定的；因此每個(gè)時(shí)隙應(yīng)帶有地址信息，指明該數(shù)據(jù)屬于哪一路設(shè)備，因此STDM的每個(gè)時(shí)隙存在額外開(kāi)銷(xiāo)。3.2信道復(fù)用實(shí)例:幀長(zhǎng)度固定的STDM時(shí)分多路復(fù)用器S5S4S3S2AACACACAS1AAAAACCC情況1：兩條輸入線路發(fā)送數(shù)據(jù)3.2信道復(fù)用信道復(fù)用——TDM（異步時(shí)分）DBCABACS4S3S2S1時(shí)分多路復(fù)用器AABBCCDABBCACDBABDCAC同步TDM幀長(zhǎng)度不固定STDM幀長(zhǎng)度固定的STDM不同TDM比較3.2信道復(fù)用3.2信道復(fù)用信道復(fù)用——碼分復(fù)用（CDM）碼分復(fù)用（CDM）是靠不同的編碼來(lái)區(qū)分各路原始信號(hào)的一種復(fù)用方式，主要和各種多址技術(shù)（CDMA，CodeDivisionMultipleAccess）結(jié)合產(chǎn)生了各種接入技術(shù)，包括無(wú)線和有線接入。例如在多址蜂窩系統(tǒng)中是以信道來(lái)區(qū)分通信對(duì)象的，一個(gè)信道只容納1個(gè)用戶進(jìn)行通話，許多同時(shí)通話的用戶，互相以信道來(lái)區(qū)分，這就是多址。

信道復(fù)用——碼分復(fù)用（CDM）CDMA的特點(diǎn)是所有子信道在同一時(shí)間可以使用整個(gè)信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它在信道與時(shí)間資源上均為共享，因此，信道的效率高，系統(tǒng)的容量大。由于各用戶使用經(jīng)過(guò)特殊挑選的不同碼型，因此不會(huì)造成干擾；碼分復(fù)用最初是用于軍事通信，有很強(qiáng)的抗干擾能力；3.2信道復(fù)用信道復(fù)用——碼分復(fù)用（CDM）在CDMA中，每一個(gè)比特時(shí)間再劃分為m個(gè)短的間隔，稱為碼片；我們?cè)O(shè)m為8(通常是64/128)使用CDMA的每一個(gè)站被指派一個(gè)唯一的mbit碼片序列。一個(gè)站如果耍發(fā)送比特1，則發(fā)送它自己的每mbit碼片序列。如果要發(fā)送比特0，則發(fā)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼。3.2信道復(fù)用信道復(fù)用——碼分復(fù)用（CDM）例如：指派給S站的8bit碼片序列是00011011。當(dāng)S發(fā)送比特1時(shí)，它就發(fā)送序列00011O11而當(dāng)S發(fā)送比特0時(shí)。就發(fā)送11100100將碼片中的0寫(xiě)為-1，將1寫(xiě)為+1S站的碼片序列是(-1-1-1+l+l-1+l+l)。3.2信道復(fù)用信道復(fù)用——碼分復(fù)用（CDM）假定S站耍發(fā)送信息的數(shù)據(jù)率為bb/s。由于每一個(gè)比特要變成m個(gè)比特的碼片因此S站實(shí)際上發(fā)送的數(shù)據(jù)率提高到mbb/s同時(shí)S站所占用的頻帶寬度也提高到原來(lái)數(shù)值的m倍。系統(tǒng)給每一個(gè)站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互相正交。3.2信道復(fù)用3.2信道復(fù)用多址技術(shù)對(duì)比FDMTDMCDM小結(jié)多路復(fù)用技術(shù)的基本概念FDM，同時(shí)（t），不同頻（率）（f）TDM，同頻（率）（f），不同時(shí)（t）CDMA，同時(shí)（t），同頻（率）（f）3.2信道復(fù)用三級(jí)認(rèn)證試題信道復(fù)用——波分復(fù)用（WDM）WDM－－WavelengthDivisionMultiplexing在一根光纖中同時(shí)傳輸多波長(zhǎng)光信號(hào)的技術(shù)不同信道的信號(hào)采用不同的波長(zhǎng)（頻率）的光載波，多路光信號(hào)通過(guò)光學(xué)復(fù)用后在同一條光纖中傳輸，在接收端同樣需要采用光學(xué)的方法解復(fù)用而獲得每一信道的信號(hào)。通常有3種復(fù)用方式，即1310nm和1550nm波長(zhǎng)的波分復(fù)用、稀疏波分復(fù)用CWDM、密集波分復(fù)用DWDM稀疏波分復(fù)用（CWDM）：波長(zhǎng)間隔大，一般為20nm

密集波分復(fù)用（DWDM）：波長(zhǎng)間隔小，小于等于0.8nm3.2信道復(fù)用光波分復(fù)用系統(tǒng)基本原理波分復(fù)用器波分解復(fù)用器光纖信道復(fù)用——波分復(fù)用（WDM）3.2信道復(fù)用

在某些有線信道中，特別是傳輸距離不太遠(yuǎn)的情況下，可以采用基帶傳輸。當(dāng)在長(zhǎng)距離傳輸?shù)挠芯€信道，特別是無(wú)線信道中，為了抵抗信號(hào)的衰落，提高抗干擾能力，大多采用頻帶傳輸，頻帶傳輸?shù)年P(guān)鍵是調(diào)制解調(diào)技術(shù).3.3調(diào)制技術(shù)數(shù)字基帶信號(hào)，是信源發(fā)出的、未經(jīng)調(diào)制或頻譜變換、直接在有效頻帶與信號(hào)頻譜相對(duì)應(yīng)的信道上傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，是消息代碼的電波形，是用不同的電平或脈沖來(lái)表示相應(yīng)的消息代碼。數(shù)字基帶信號(hào)的類(lèi)型很多，常見(jiàn)的有矩形脈沖，三角波、高斯脈沖和升余弦脈沖等。最常用的是矩形脈沖，因?yàn)榫匦蚊}沖易于形成和變換。

3.3調(diào)制技術(shù)3.3調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)模擬調(diào)制(連續(xù)調(diào)制)數(shù)字調(diào)制線性調(diào)制(幅度調(diào)制)非線性調(diào)制(角度調(diào)制)DSB：抑止載波雙邊帶調(diào)幅AM：常規(guī)雙邊帶調(diào)幅SSB：?jiǎn)芜厧д{(diào)制VSB：殘留邊帶調(diào)制FM：頻率調(diào)制PM：相位調(diào)制PCM：脈沖編碼調(diào)制數(shù)字載波調(diào)制(鍵控系統(tǒng))2ASK、2PSK等多進(jìn)制鍵控系統(tǒng)改進(jìn)型數(shù)字調(diào)制3.3調(diào)制技術(shù)（√）四級(jí)認(rèn)證四級(jí)認(rèn)證調(diào)制的基本概念如果在某一時(shí)間間隔內(nèi)，對(duì)于一切時(shí)間值，除若干不連續(xù)點(diǎn)外，該函數(shù)都能給出確定的函數(shù)值，此信號(hào)稱為連續(xù)信號(hào)。和連續(xù)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的是離散信號(hào)。代表離散信號(hào)的時(shí)間函數(shù)只在某些不連續(xù)的時(shí)間值上給定函數(shù)值。一般而言，模擬信號(hào)是連續(xù)的（時(shí)間和幅值都是連續(xù)的），數(shù)字信號(hào)是離散的。模擬調(diào)制：調(diào)制信號(hào)和載波都是連續(xù)的。數(shù)字調(diào)制：調(diào)制信號(hào)是離散的，載波是連續(xù)的。3.3調(diào)制技術(shù)f(t)0t0tf(t)f0f1f23.3調(diào)制技術(shù)01234-1tf(tk)(3)(2)(4.5)(1.5)(6)(-1)連續(xù)信號(hào)離散信號(hào)模擬調(diào)制非線性調(diào)制

已調(diào)信號(hào)的頻譜將產(chǎn)生頻譜的非線性變換，會(huì)有新的頻率分量產(chǎn)生。線性調(diào)制

已調(diào)信號(hào)的頻譜是調(diào)制信號(hào)的水平搬移及線性變換。3.3調(diào)制技術(shù)模擬調(diào)制AM

用調(diào)制信號(hào)控制載波的振幅，使載波的振幅隨著調(diào)制信號(hào)變化。已調(diào)波稱為調(diào)幅波。調(diào)幅波的頻率仍是載波頻率，調(diào)幅波包絡(luò)的形狀反映調(diào)制信號(hào)的波形。調(diào)幅系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但抗干擾性差，傳輸時(shí)信號(hào)容易失真。FM用調(diào)制信號(hào)控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著調(diào)制信號(hào)變化。已調(diào)波稱為調(diào)頻波。調(diào)頻波的振幅保持不變，調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率偏離載波頻率的量與調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)值成比例。調(diào)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)稍復(fù)雜，抗干擾性能好，傳輸時(shí)信號(hào)失真小，設(shè)備利用率也較高。PM用調(diào)制信號(hào)控制載波的相位，使載波的相位隨著調(diào)制信號(hào)變化。已調(diào)波稱為調(diào)相波。調(diào)相波的振幅保持不變，調(diào)相波的瞬時(shí)相角偏離載波相角的量與調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)值成比例。3.3調(diào)制技術(shù)3.3調(diào)制技術(shù)調(diào)制信號(hào)載波已調(diào)信號(hào)AMFM數(shù)字調(diào)制ASK：幅移鍵控調(diào)制，把二進(jìn)制符號(hào)0和1分別用不同的幅度來(lái)表示。FSK：頻移鍵控調(diào)制，即用不同的頻率來(lái)表示不同的符號(hào)。如2KHz表示0，3KHz表示1。PSK：相移鍵控調(diào)制，通過(guò)二進(jìn)制符號(hào)0和1來(lái)判斷信號(hào)前后相位。如1時(shí)用π相位，0時(shí)用0相位。GFSK：高斯頻移鍵控，在調(diào)制之前通過(guò)一個(gè)高斯低通濾波器來(lái)限制信號(hào)的頻譜寬度。GMSK：高斯濾波最小頻移鍵控，GSM系統(tǒng)所用調(diào)制技術(shù)。QAM：正交幅度調(diào)制。DPSK：差分相移鍵控調(diào)制。3.3調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制3.3調(diào)制技術(shù)信號(hào)源信源編碼信道編碼載波調(diào)制載波解調(diào)信源解碼顯示裝置信道解碼數(shù)字聲音附加數(shù)據(jù)傳輸通道加性噪聲干擾、多徑數(shù)字聲音附加數(shù)據(jù)信道3.4信道編碼錯(cuò)誤的出現(xiàn)是隨機(jī)的，一般而言錯(cuò)誤出現(xiàn)的位置是隨機(jī)分布的，即各個(gè)碼元是否發(fā)生錯(cuò)誤是互相獨(dú)立的，通常不是成片地出現(xiàn)錯(cuò)誤。這種情況一般是由信道的加性隨機(jī)噪聲引起的。因此，一般將具有此特性的信道稱為隨機(jī)信道。

(1)隨機(jī)信道3.4信道編碼錯(cuò)誤的的出現(xiàn)是一連串出現(xiàn)的。通常在一個(gè)突發(fā)錯(cuò)誤持續(xù)時(shí)間內(nèi)，開(kāi)頭和末尾的碼元總是錯(cuò)的，中間的某些碼元可能錯(cuò)也可能對(duì)，但錯(cuò)誤的碼元相對(duì)較多。這種情況如移動(dòng)通信中信號(hào)在某一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰落，造成一串差錯(cuò)；汽車(chē)發(fā)動(dòng)時(shí)電火花干擾造成的錯(cuò)誤；光盤(pán)上的一條劃痕等等。這樣的信道我們稱之為突發(fā)信道。

(2)突發(fā)信道

實(shí)際的傳輸通道通常不是單純的隨機(jī)信道或突發(fā)信道，而是二者兼有，或者以某個(gè)信道屬性為主。(3)混合信道3.4信道編碼

ARQ方式是：發(fā)送端發(fā)出能夠發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的碼(檢錯(cuò)碼)，接收端譯碼器收到后，判斷在傳輸中有無(wú)錯(cuò)誤產(chǎn)生，并通過(guò)反饋信道把檢測(cè)結(jié)果告訴發(fā)送端。發(fā)送端把接收端認(rèn)為有錯(cuò)的消息再次傳送，直到接收端認(rèn)為正確接收為止。應(yīng)用ARQ方式必須有一條從收端至發(fā)端的反饋信道。(1)反饋重發(fā)(ARQ，自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求)方式差錯(cuò)控制編碼方式3.4信道編碼

FEC方式是發(fā)送端發(fā)送有糾錯(cuò)能力的碼（糾錯(cuò)碼），接收端收到這些碼后，通過(guò)糾錯(cuò)譯碼器自動(dòng)地糾正傳輸中的錯(cuò)誤。

優(yōu)點(diǎn)是不需要反饋信道；能進(jìn)行一個(gè)用戶對(duì)多個(gè)用戶的同時(shí)通信，特別適合于移動(dòng)通信；譯碼實(shí)時(shí)性較好，控制電路也比較簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)是譯碼設(shè)備較復(fù)雜；編碼效率較低。(2)前向糾錯(cuò)(FEC)方式差錯(cuò)控制編碼方式3.4信道編碼

HEC方式是上述兩種方式的結(jié)合。發(fā)端發(fā)送的碼既能檢錯(cuò)、又有一定的糾錯(cuò)能力。收端譯碼時(shí)若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤個(gè)數(shù)在碼的糾錯(cuò)能力以內(nèi)，則自動(dòng)進(jìn)行糾錯(cuò)；若錯(cuò)誤個(gè)數(shù)超過(guò)了碼的糾錯(cuò)能力，但能檢測(cè)出來(lái)，則通過(guò)反饋信道告知發(fā)方重發(fā)。這種方式在一定程度上避免了FEC方式譯碼設(shè)備復(fù)雜和ARQ方式信息連貫性差的缺點(diǎn)。(3)混合糾錯(cuò)(HEC)方式差錯(cuò)控制編碼方式3.4信道編碼3.4信道編碼ARQFECHEC糾錯(cuò)碼隨機(jī)誤碼糾錯(cuò)碼突發(fā)誤碼糾錯(cuò)碼分組碼卷積碼分組碼交織碼線性碼非線性碼系統(tǒng)卷積碼非系統(tǒng)卷積碼比特交織碼字節(jié)交織碼循環(huán)碼非循環(huán)碼BCH碼RS碼奇偶校驗(yàn)碼漢明碼糾錯(cuò)碼分類(lèi)3.4信道編碼卷積碼若以（n,k,m）來(lái)描述卷積碼，其中k為每次輸入到卷積編碼器的bit數(shù)，n為每個(gè)k元組碼字對(duì)應(yīng)的卷積碼輸出n元組碼字，m為編碼存儲(chǔ)度，也就是卷積編碼器的k元組的級(jí)數(shù)，稱m+1=K為編碼約束度m稱為約束長(zhǎng)度。卷積碼將k元組輸入碼元編成n元組輸出碼元，但k和n通常很小，特別適合以串行形式進(jìn)

卷積碼的編碼器行傳輸，時(shí)延小。

Turbo碼在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT-2000）中己經(jīng)將Turbo碼作為其傳輸高速數(shù)據(jù)的信道編碼標(biāo)準(zhǔn)。3.4信道編碼91目錄第一章通信基礎(chǔ)概念第二章通信網(wǎng)的組成第三章通信網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)第四章基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)第五章移動(dòng)通信網(wǎng)

為了使通信網(wǎng)中任何兩個(gè)用戶之間都能交換信息，可借助交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。

隨著電信業(yè)務(wù)從以話音為主向以數(shù)據(jù)為主轉(zhuǎn)移，交換技術(shù)也相應(yīng)地從傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)逐步轉(zhuǎn)向給予分株的數(shù)據(jù)交換和寬帶交換，以及適應(yīng)下一代網(wǎng)絡(luò)基于IP的業(yè)務(wù)綜合特點(diǎn)的軟交換方向發(fā)展。DBCAFEG4.1交換技術(shù)主要的交換方式1電路交換電路交換的特點(diǎn)是：①在通信開(kāi)始時(shí)要首先建立連接；②

一個(gè)連接在通信期間始終占用該電路

③

交換機(jī)對(duì)傳輸?shù)男畔⒉蛔魈幚?/p>

④

一旦連接建立以后，信息在系統(tǒng)中的傳輸時(shí)延基本上是一個(gè)恒定值。

4.1交換技術(shù)2分組交換

分組交換（PacketSwitching）是數(shù)據(jù)通信的一種交換方式。它利用存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行交換。

（1）虛電路方式所謂虛電路是指兩個(gè)用戶在進(jìn)行通信之前要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接。

（2）數(shù)據(jù)報(bào)方式數(shù)據(jù)報(bào)方式是獨(dú)立地傳送每一個(gè)數(shù)據(jù)分組。

4.1交換技術(shù)3ATM交換

ATM（AsynchronousTransferMode）即異步傳送模式，又叫異步轉(zhuǎn)移模式。它是寬帶ISDN中的一種基本交換方式。4IP交換IP交換（IPSwitch）是Ipsilon公司開(kāi)發(fā)的一種高效的IPoverATM技術(shù)。它只對(duì)數(shù)據(jù)流的第一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由地址處理，按路由轉(zhuǎn)發(fā)，隨后按已計(jì)算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路VC。以后的數(shù)據(jù)包沿著VC以直通（Cut-Through）方式進(jìn)行傳輸，不再經(jīng)過(guò)路由器，從而將數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度提高到第2層交換機(jī)的速度。

4.1交換技術(shù)三級(jí)認(rèn)證試題ATM技術(shù)4、2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)4、2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)三級(jí)認(rèn)證試題

RAN是無(wú)線接入網(wǎng)（RadioAccessNetwork）的簡(jiǎn)稱，目的是為無(wú)線基站和核心網(wǎng)之間提供穩(wěn)定高效的承載和回傳網(wǎng)絡(luò)。在2G和3G時(shí)代，RAN網(wǎng)絡(luò)主要承擔(dān)BTS（基站）和BSC（基站控制器）之間的承載，通常采用MSTP等傳輸技術(shù)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全程業(yè)務(wù)冗余、快速故障切換、保證較好QOS和傳輸質(zhì)量。RAN的技術(shù)演進(jìn)在貼近IP化的目標(biāo)下形成了偏傳輸?shù)腜TN路線和偏I(xiàn)P的MPLSVPN路線（俗稱IPRAN）。中國(guó)電信選擇了IP化的MPLSVPN路線，主要承載CDMA的1x和DO業(yè)務(wù)，以及未來(lái)的LTE業(yè)務(wù)，同時(shí)承載基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控和安防等附屬業(yè)務(wù)。

4.3IPRAN五級(jí)認(rèn)證樣題四級(jí)認(rèn)證樣題四級(jí)認(rèn)證樣題三級(jí)認(rèn)證樣題五級(jí)認(rèn)證樣題106目錄第一章通信基礎(chǔ)概念第二章通信網(wǎng)的組成第三章通信網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)第四章基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)第五章移動(dòng)通信網(wǎng)107傳播特性直接關(guān)系到通信設(shè)備的能力、天線高度的確定、通信距離的計(jì)算、以及為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)可靠的通信所必須采用的技術(shù)措施等一系列系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線信道環(huán)境比固定無(wú)線通信的信道環(huán)境更復(fù)雜，必須根據(jù)移動(dòng)通信的特點(diǎn)按照不同的傳播環(huán)境和地理特征進(jìn)行分析和仿真。5.1無(wú)線傳播概述108１．１無(wú)線電波什么叫無(wú)線電波？無(wú)線電波是一種能量傳輸形式，在傳播過(guò)程中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間是相互垂直的，同時(shí)這兩者又都垂直于傳播方向。無(wú)線電波什么叫無(wú)線電波？無(wú)線電波是一種能量傳輸形式,在傳播過(guò)程中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間是相互垂直的，同時(shí)這兩者又都垂直于傳播方向。5.1無(wú)線傳播概述109

無(wú)線電波頻率劃分不同頻段內(nèi)的頻率具有不同的傳輸特性5.1無(wú)線傳播概述110無(wú)線電波的傳播特點(diǎn)5.1無(wú)線傳播概述111無(wú)線電波的傳播示意圖5.1無(wú)線傳播概述112無(wú)線電波的波長(zhǎng)公式5.1無(wú)線傳播概述113無(wú)線電波的傳播速率、頻率無(wú)線電波是電磁波，在真空中的傳播速度是每秒30萬(wàn)千米。無(wú)線電波的波長(zhǎng)波長(zhǎng)＝無(wú)線電波的速率/無(wú)線電波的頻率。

800M電波的波長(zhǎng)：約37.5CM1900M電波的波長(zhǎng)：約15.8CM5.1無(wú)線傳播概述114

無(wú)線電波傳播途徑5.1無(wú)線傳播概述115表面波傳播

電波是緊靠著地面?zhèn)鞑サ模孛娴男再|(zhì)，地貌，地物等的情況都會(huì)影響電波的傳播。一方面使電波發(fā)生變化和引起電波的吸收。另一方面由于地球表面是球型，使沿它傳播的電波發(fā)生繞射。外層空間傳播

電磁波由地面發(fā)出，經(jīng)低空大氣層和電離層而到達(dá)外層空間的傳播，如衛(wèi)星傳播、宇宙探測(cè)等均屬于這種遠(yuǎn)距離傳播。宇宙空間近似于真空狀態(tài)，傳輸特性比較穩(wěn)定。電波的各種傳播方式5.1無(wú)線傳播概述116天波傳播

籍此電離層的反射作用，電波在地面與電離層之間來(lái)回反射傳播至較遠(yuǎn)的地方。我們把經(jīng)過(guò)電離層反射到地面的電波叫作天波。散射傳播

當(dāng)天線輻射出去的電波，投射到那些不均勻體的時(shí)候，類(lèi)似于光的散射和反射現(xiàn)象，電波發(fā)生散射或反射，一部分能量傳播到接收點(diǎn)，這種傳播稱為散射傳播。

電波的各種傳播方式5.1無(wú)線傳播概述117空間波傳播—移動(dòng)通信

電磁波直接從發(fā)射天線傳播到接收天線，另外還可以經(jīng)地面反射而到達(dá)接收天線。所以接收天線處的場(chǎng)強(qiáng)是直接波和反射波的合成場(chǎng)強(qiáng)，直接波不受地面影響，地面反射波要經(jīng)過(guò)地面的反射，因此要受到反射點(diǎn)地質(zhì)地形的影響。

空間波在大氣的底層傳播，傳播的距離受到地球曲率和低空大氣層的影響。收，發(fā)天線之間的最大距離被限制在視線范圍內(nèi)，要擴(kuò)大通信距離，就必須增加天線高度。一般地說(shuō)，視線距離可以達(dá)到50km左右。電波的各種傳播方式5.1無(wú)線傳播概述118移動(dòng)通信電波的三種基本傳播方式在移動(dòng)通信中，影響傳播的三種最基本的機(jī)制為反射、繞射和散射。（接收功率或它的反面，路徑損耗）是基于反射、散射和繞射的大尺度傳播模型預(yù)測(cè)的最重要的參數(shù)。這三種傳播機(jī)制也描述了小尺度衰弱和多徑傳播。5.1無(wú)線傳播概述119移動(dòng)通信電波的三種基本傳播方式－反射當(dāng)電磁波遇到比波長(zhǎng)大得多的物體時(shí)發(fā)生反射，反射發(fā)生于地球表面、建筑物和墻壁表面。反射波和傳輸波的電場(chǎng)強(qiáng)度取決于費(fèi)涅爾Fresnel）反射系數(shù)G。反射系數(shù)為材料的函數(shù)，并與極性、入射角和頻率有關(guān)。5.1無(wú)線傳播概述五級(jí)認(rèn)證試題121移動(dòng)通信電波的三種基本傳播方式－繞射當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間的無(wú)線路徑被尖利的邊緣阻擋時(shí)發(fā)生繞射。由阻擋表面產(chǎn)生的二次波散布于空間，甚至于阻擋體的背面。當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間不存在視距路徑，圍繞阻擋體也產(chǎn)生波彎曲。在高頻波段，繞射與反射一樣，依賴于物體的形狀，以及繞射點(diǎn)入射波振幅、相位和極化的情況。5.1無(wú)線傳播概述122移動(dòng)通信電波的三種基本傳播方式－散射當(dāng)電磁波穿行的介質(zhì)中存在小于或等于波長(zhǎng)的物體并且單位體積內(nèi)阻擋體的個(gè)數(shù)非常巨大時(shí)，發(fā)生散射。散射波產(chǎn)生于粗糙表面、小物體或其它不規(guī)則物體。在實(shí)際通信系統(tǒng)中，樹(shù)葉、街道標(biāo)志和燈柱都會(huì)引發(fā)散射。5.1無(wú)線傳播概述123模擬有線信道中典型的信噪比約為46dB。通過(guò)選擇合適的材料與精心加工，可以確保有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的電氣環(huán)境。信噪比的波動(dòng)通常不超過(guò)l一2dB。陸地移動(dòng)系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)處于城市建筑群之中或處于地形復(fù)雜的區(qū)域，其天線將接收從多條路徑傳來(lái)的信號(hào)，再加移動(dòng)臺(tái)本身的運(yùn)動(dòng)，使得移動(dòng)臺(tái)和基站之間的無(wú)線信道多變且難以控制。衰落是經(jīng)常發(fā)生的，衰落深度可達(dá)30dB。無(wú)線信道包括了電波的多徑傳播，時(shí)延擴(kuò)展，衰落特性以及多普勒效應(yīng)5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性124

移動(dòng)通信中的多徑傳播特性移動(dòng)信道環(huán)境5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性125

移動(dòng)通信中的多徑傳播特性陸地移動(dòng)信道的主要特征是多徑傳播。傳播過(guò)程中會(huì)遇到各種建筑物、樹(shù)木、植被以及起伏的地形，會(huì)引起電波的反射，如上圖所示。這樣，到達(dá)移動(dòng)臺(tái)天線的信號(hào)不是單一路徑來(lái)的，而是許多路徑來(lái)的眾多反射波的合成。由于電波通過(guò)各個(gè)路徑的距離不同，因而各條反射波到達(dá)時(shí)間不同，相位也就不同。不同相位的多個(gè)信號(hào)在接收端疊加，有時(shí)同相疊加而增強(qiáng)，有時(shí)反相疊加而減弱。這樣，接收信號(hào)的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了衰落。這種衰落是由于多徑現(xiàn)象所引起的，稱為多徑衰落。5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性126

移動(dòng)通信中的多徑傳播特性通常在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，基站用固定的高天線，移動(dòng)臺(tái)用接近地面的低天線。例如，基站天線通常高30m，最高可達(dá)90m；移動(dòng)臺(tái)天線通常高2m～3m。移動(dòng)臺(tái)周?chē)膮^(qū)域稱為近端區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的物體造成的反射是造成多徑效應(yīng)的主要原因。離移動(dòng)臺(tái)較遠(yuǎn)的區(qū)域稱為遠(yuǎn)端區(qū)域，在遠(yuǎn)端區(qū)域，只有高層建筑、較高的山峰等的反射才能對(duì)該移動(dòng)臺(tái)構(gòu)成多徑，而且這些路徑要比近端區(qū)域中建筑物所引起的多徑的長(zhǎng)度要長(zhǎng)。5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性127由于電波通過(guò)各個(gè)路徑的距離不同，因而各個(gè)路徑來(lái)的反射波到達(dá)時(shí)間不同，相位也就不同。不同相位的多個(gè)信號(hào)在接收端迭加，有時(shí)迭加而加強(qiáng)（方向相同），有時(shí)迭加而減弱（方向相反）。這樣，接收信號(hào)的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了快衰落。在城市環(huán)境中，一輛快速行駛車(chē)輛上的移動(dòng)臺(tái)的接收信號(hào)在一秒鐘之內(nèi)的顯著衰落可達(dá)數(shù)十次。多徑傳播使接收端的信號(hào)近似于一種叫做Rayleigh分布的數(shù)學(xué)分布，故多徑快衰落又稱為Rayleigh衰落。多徑衰弱，可以從時(shí)間和空間兩個(gè)方面來(lái)描述和測(cè)試。多徑衰弱是產(chǎn)生小尺寸衰弱的重要原因。多徑衰落5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性128

移動(dòng)通信中的陰影效應(yīng)當(dāng)電波在傳播路徑上遇到起伏地形、建筑物、植被（高大的樹(shù)林）等障礙物的阻擋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的陰影。移動(dòng)臺(tái)在運(yùn)動(dòng)中通過(guò)不同障礙物的陰影時(shí)，就構(gòu)成接收天線處場(chǎng)強(qiáng)中值的變化，從而引起衰落，稱為陰影衰落。由于這種衰落的變化速率較慢，又稱為慢衰落。慢衰落是以較大的空間尺度來(lái)度量的衰落。5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性129

移動(dòng)通信中的陰影效應(yīng)慢衰落速率主要決定于傳播環(huán)境，即移動(dòng)臺(tái)周?chē)匦危ㄉ角鹌鸱?，建筑物的分布與高度，街道走向，基站天線的位置與高度，移動(dòng)臺(tái)行進(jìn)速度等，而與頻率無(wú)關(guān)。慢衰落的深度，即接收信號(hào)局部中值電平變化的幅度取決于信號(hào)頻率與障礙物狀況。頻率較高的信號(hào)比頻率較低的信號(hào)容易穿透建筑物，而頻率較低的信號(hào)比頻率較高的信號(hào)更具有較強(qiáng)的繞射能力。慢衰落的特性是與環(huán)境特征密切相關(guān)的，可用電場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法找出其統(tǒng)計(jì)規(guī)律。5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性130接收信號(hào)除瞬時(shí)值出現(xiàn)快衰落之外，場(chǎng)強(qiáng)平均值也會(huì)出現(xiàn)緩慢變化。這種由陰影效應(yīng)和氣象原因引起的信號(hào)變化稱為慢衰落。慢衰落接收信號(hào)近似服從一種叫做對(duì)數(shù)正態(tài)分布的數(shù)學(xué)分布，變化幅度取決于障礙物狀況、工作頻率、障礙物和移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度等?？焖ヂ浜吐ヂ涫怯上嗷オ?dú)立的原因產(chǎn)生，隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，這二者構(gòu)成移動(dòng)通信接收信號(hào)不穩(wěn)定的因素。

慢衰落5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性三級(jí)認(rèn)證試題132 由于電波通過(guò)各個(gè)路徑的距離不同，因而各個(gè)路徑來(lái)的反射波到達(dá)時(shí)間不同，也就是各信號(hào)的時(shí)延不同。當(dāng)發(fā)送端發(fā)送一個(gè)極窄的脈沖信號(hào)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)接收的信號(hào)由許多不同時(shí)延的脈沖組成，我們稱為時(shí)延擴(kuò)展。時(shí)延擴(kuò)展5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性133

在移動(dòng)通信中，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)移向基站時(shí)，頻率變高，遠(yuǎn)離基站時(shí)，頻率變低，所以我們?cè)谝苿?dòng)通信中要充分考慮“多普勒效應(yīng)”,這也加大了移動(dòng)通信的復(fù)雜性。

最大多普勒頻移fm與載波頻率fc及接收機(jī)最大移動(dòng)速度vm相關(guān)：

fm=fc

vm/C

其中c為無(wú)線電波傳播速度。

發(fā)射機(jī)的載波頻率為910MHz，以步行速度1.33m/s移動(dòng)由此引起的最大多普勒頻移為±4Hz；以60英里/小時(shí)的速度移動(dòng)，則多普勒頻移將增加到±120Hz。多普勒頻移5.2移動(dòng)信道的復(fù)雜性134無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃簡(jiǎn)單，頻率復(fù)用系數(shù)高，工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，擴(kuò)容方便5.3CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)AMPS,D-AMPS,N-AMPSCDMA303010kHz200kHz1250kHz131Users8Users20Users1111111111111112344325617TypicalFrequencyReuseN=7TypicalFrequencyReuseN=4TypicalFrequencyReuseN=1Vulnerability:C/I@17dBVulnerability:C/I@

12-14dBVulnerability:Eb/No

@

6--7dBGSM135覆蓋范圍大，是標(biāo)準(zhǔn)GSM的2倍左右，相同覆蓋范圍所用的基站少，節(jié)省投資;覆蓋1000km2：GSM需要200個(gè)基站，CDMA只需50個(gè)基站。5.3CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)136頻譜利用率高，相同頻譜情況下容量是模擬系統(tǒng)的8~10倍;是GSM的5.5倍；FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA采用調(diào)頻的多址技術(shù).業(yè)務(wù)信道在不同頻段分配給不同的用戶。TACS、AMPS采用時(shí)分的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的時(shí)間分配給不同的用戶GSM、DAMPSCDMA是采用擴(kuò)頻的碼分多址技術(shù)。所有用戶在同一時(shí)間、同一頻段上、根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道5.3CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)137隱蔽性好，保密性好。有效信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中。偽隨機(jī)序列信源信號(hào)TX解調(diào)信號(hào)RX偽隨機(jī)序列擴(kuò)頻信號(hào)5.3CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)五級(jí)認(rèn)證試題139CDMA：小區(qū)/扇區(qū)切換采用軟/更軟切換切換是先接續(xù)再中斷服務(wù)質(zhì)量高,有效減低掉話其他無(wú)線系統(tǒng)：小區(qū)/扇區(qū)切換采用硬切換切換是先中斷再接續(xù)容易產(chǎn)生掉話更軟切換：同一基站、相同頻率、不同扇區(qū)的CDMA信道間。采用獨(dú)特的軟切換技術(shù)，降低了掉話率；5.3CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)140話音質(zhì)量高，采用8K、8KEVRC、13K語(yǔ)音編碼技術(shù)，良好的背景噪聲抑制功能；話音質(zhì)量高話音質(zhì)量64kPCM13kGSM8kCDMA13kCDMA8kEVRCCDMA5.3CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)141采用完善的功率控制、話音激活技術(shù)，降低了手機(jī)發(fā)射功率，增加了系統(tǒng)容量，延長(zhǎng)了電池使用時(shí)間，對(duì)人體健康的影響最小輻射小發(fā)射功率?。汗β士刂?，語(yǔ)音激活.5.3CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)142Eb/NtEb:業(yè)務(wù)信道上的每比特能量Nt:噪聲功率譜密度。包括熱噪聲和干擾。我們使用Eb/Nt表示來(lái)自某個(gè)特定移動(dòng)臺(tái)的反向業(yè)務(wù)信道的強(qiáng)度。如果反向鏈路質(zhì)量比較好，則Eb/Nt值較大；反之，則比較小。5.4常用名詞解釋143Ec/Io的定義Ec/IodB-25-15-100EcIoEnergyofdesiredpilotaloneTotalenergyreceivedI0=Totalpower1.25MHz=ECI0PilotP1’spowerTotalpower1.2288M/s1.25MHz=PilotP1’spowerTotalpowerEc/IoMeasuresthe“strength”ofthepilotForetellsthereadabilityoftheassociatedtrafficchannelsGuidessofthandoffdecisionsCanbedegradedbystrongRFfromothercells,sectorsCanbedegradedbynoise5.4常用名詞解釋144Ec/Io的定義Ec:每碼片的能量。Io:手機(jī)收到的總功率,包括有用信號(hào)及干擾。

Ec/Io：表示導(dǎo)頻信道，Eb/Nt，表示的是業(yè)務(wù)信道。5.4常用名詞解釋145Ec/IoEc/Io越大，說(shuō)明有用信號(hào)的比例越大。在某一點(diǎn)上Ec/Io大，有兩種可能性。一是Ec很大，在這里占據(jù)主導(dǎo)水平，另一種是Ec不大，但是Io很小，也就是說(shuō)這里來(lái)自其他基站的雜亂導(dǎo)頻信號(hào)很少，所以Ec/Io也可以較大。后一種情況屬于弱覆蓋區(qū)域，因?yàn)镋c小，Io也小，所以RSSI也小，所以也可能出現(xiàn)掉話的情況。在某一點(diǎn)上Ec/Io小，也有兩種可能，一是Ec小，RSSI也小，這也是弱覆蓋區(qū)域。另一種是Ec小，RSSI卻不小，這說(shuō)明了Io也就是總強(qiáng)度信號(hào)并不差。這種情況經(jīng)常是BSC切換數(shù)據(jù)配置出了問(wèn)題，沒(méi)有將附近較強(qiáng)的導(dǎo)頻信號(hào)加入相鄰小區(qū)表，所以手機(jī)不能識(shí)別附近的強(qiáng)導(dǎo)頻信號(hào)，將其作為一種干擾信號(hào)處理。在路測(cè)中，這種情況的典型現(xiàn)象是手機(jī)在移動(dòng)中