光纖通信技術第一章概述

光纖通信技術目錄第一章通信基礎知識1第二章光纖2第三章光纜3第四章光器件4第五章光纖傳輸系統(tǒng)5第六章光網(wǎng)絡6第一章通信基礎知識學習目標1.了解通信技術發(fā)展簡史。2.掌握通信基本概念3.掌握業(yè)務傳輸技術特點。4.理解通信系統(tǒng)組成、分類和系統(tǒng)性能。5.掌握光纖通信系統(tǒng)及其組成的光網(wǎng)絡演進知識要點

如果按照時代劃分，通信技術經(jīng)歷了由光通信到電通信再到光纖通信的三大飛躍。光通信可以上溯西周時期建立的烽火臺作為軍事報警設施，下及當今指揮城市交通的信號燈和航海中使用的燈塔。光通信的缺點是其傳輸距離和傳遞信息量非常有限。為了使光通信延長傳輸距離和增加傳遞信息內容，1792年，法國工程師ClaudeChappe發(fā)明了采用機械臂編碼來傳輸信息的光電報，利用中間接續(xù)站（現(xiàn)在通信術語稱為中繼站）可以實現(xiàn)超過100km的通信。1794年，世界上第一個光電報在法國的兩個城市巴黎和里爾投入商用，從而實現(xiàn)了相距200km的通信。光電報系統(tǒng)是一種視距通信，其系統(tǒng)十分簡單、傳輸距離和傳遞信息量少，而且保密性差。1.1通信技術簡史

1966年7月，英籍華裔科學家高琨為了解決電通信中的傳輸介質銅線電纜存在傳輸容量隨頻率增加和距離延長而大幅度地降低、電磁干擾等問題，他提出可以利用石英玻璃光纖作為傳輸介質實現(xiàn)光纖通信的原創(chuàng)技術設想。1976年，美國貝爾實驗室在美國的亞特蘭大將世界上的第一個光纖通信系統(tǒng)投入商用。因此，全球通信界業(yè)一致公認，1976年是光纖通信的元年。

1978年，模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)投入使用。這標志著通信技術由固定通信向移動通信方向發(fā)展，以求實現(xiàn)“無處不在，處處在”的全球通。1980年，有線電視和綜合業(yè)務數(shù)字業(yè)務。1988年，寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)。1991年，全球移動通信系統(tǒng)進入商用。1995年，美籍華裔科學家歷鼎毅倡導利用波分復用技術，即利用簡單的光器件就可以在單根光纖中實現(xiàn)了大容量的傳輸，進而大大地降低了傳輸系統(tǒng)的成本。1998年，美國開通了數(shù)字電視業(yè)務，進一步提高電視業(yè)務清晰度和服務質量。1999年，具有寬帶綜合業(yè)務能力的第三代移動通信系統(tǒng)投入應用。

顧名思義物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofthings）就是物物相連的因特網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)具有兩層含義：1.物聯(lián)網(wǎng)是在因特網(wǎng)基礎上擴展的網(wǎng)絡；2.物聯(lián)網(wǎng)的用戶終端任何物品，使得物品之間可以進行通信和信息交換。 物聯(lián)網(wǎng)的定義是，通過射頻識別、紅外線感應器、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、激光掃描儀等信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，使任何物品與因特網(wǎng)連接起來，進行通信和信息交換，以實現(xiàn)識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的智能化網(wǎng)絡。 物聯(lián)網(wǎng)利用精確和動態(tài)的智能化管理方式，促進人與自然環(huán)境之間的和諧。例如，2005年，國際電信聯(lián)盟的一份報告描述的物聯(lián)網(wǎng)時代的景觀是，當司機出現(xiàn)操作失誤時，汽車會自動報警；公文包會提醒你忘記帶了什么東西。物聯(lián)網(wǎng)

2010年1月13日，在國務院常務會議上提出了電信網(wǎng)、電視網(wǎng)和因特網(wǎng)三網(wǎng)融合。三網(wǎng)融合的目的是實現(xiàn)三網(wǎng)互聯(lián)互通、資源共享，為用戶語音、數(shù)據(jù)和電視等多種業(yè)務，以促進信息產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟增長和文化事業(yè)健康發(fā)展。 隨著三網(wǎng)融合發(fā)展，一定會產(chǎn)生一個嶄新的通信模式“統(tǒng)一通信”。統(tǒng)一通信的技術核心是：使任何人在任何時間、任何地點都可以通過任何設備、任何網(wǎng)絡，與任何人進行語音、數(shù)據(jù)和圖像的自由通信。統(tǒng)一通信系統(tǒng)集語音、數(shù)據(jù)、圖像和多媒體等所有信息類型為一體，從而為人們帶來了業(yè)務選擇的自由和經(jīng)濟效率的提高。三網(wǎng)融合1.2通信基本概念

1.2.1通信 在當今的信息時代，通信在我們的工作和生活中扮演著非常重要的作用。通信是信息的傳輸和交換。就通信技術的角度而語，通信是以語音、圖像、數(shù)據(jù)為媒體，通過電信號或者光信號形式將信息由一方傳輸?shù)搅硪环?。圖1-2給出了一個最簡單的通信系統(tǒng)的模型。例如，你要與朋友通話，你首先需要思考與朋友分享什么。有關通話的內容是由圖1-2所示的“處理層”完成。在現(xiàn)代通信中，通信一般包括：信號的產(chǎn)生、傳輸和接收三個過程。例如，計算機通信的數(shù)據(jù)處理是在處理層完成的，而物理層則承擔著數(shù)據(jù)傳輸任務。

電信是利用有線、無線、光或者其他電磁系統(tǒng)傳輸、發(fā)送或者接收代表符號、書寫、影像和聲音或者其他任何性質情報的信號。通信是按照約定傳遞信息；而電信是利用電磁系統(tǒng)（廣義泛指）傳遞代表媒體的信號。電磁系統(tǒng)完成信號傳遞功能。因此，電磁系統(tǒng)廣義泛指傳輸系統(tǒng)、復用設備和交換設備的串接。在這本本科生教材中，主要討論的是光信號的傳輸問題?！半姶畔到y(tǒng)”是狹義特指“光信號的傳輸系統(tǒng)”，而電磁系統(tǒng)廣義則指“實現(xiàn)光信號的傳輸與交換的光網(wǎng)絡”。通信是一個廣義的概念，而電信則是一個狹義的概念。圖1-3揭示了通信涵蓋了電信之間的關系。

1.2.2信號 1.信號及其分類 信號具有強度、頻率、相位、能量等基本特征。信號可以表示為時間的函數(shù)。按照信號在時間坐標呈現(xiàn)連續(xù)變化或者階躍變化，信號可以分為模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號是幅度連續(xù)時變的信號。模擬信號又稱為連續(xù)信號，如圖1-4（a）所示連續(xù)信號的取值可用連續(xù)的時間函數(shù)表示。 數(shù)字信號是幅度階躍時變信號。數(shù)字信號又稱為離散信號，如圖1-4（b）所示離散信號可用取值有限個離散值連續(xù)的時間函數(shù)表示。 2.模/數(shù)變換 由于數(shù)字信號具有抗干擾、數(shù)字復接、便于加密和集成度高諸多的優(yōu)點，故其在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中得到廣泛應用。然而許多信源輸出的模擬信號，如原始語音信號是模擬信號，若其要在數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸，首先必須將輸入的模擬信號調制變換為數(shù)字信號，即“模/數(shù)”變換。模/數(shù)變換包括三個基本步驟：抽樣、量化和編碼。

抽樣是模/數(shù)變換的基礎。抽樣是以規(guī)則的時間間隔，對連續(xù)的模擬信號進行離散的取值處理，使模擬信號可以變換為數(shù)字信號過程。抽樣速率由模擬信號的帶寬Δf決定。由抽樣定理得知，只要抽樣頻率fs滿足奈奎特判據(jù)fs≥2Δf，完全可以用抽樣值來表示一個帶寬有限的模擬信號，而抽樣值不會引起任何信息損失。抽樣定理為模擬信號變換為數(shù)字信號奠定了理論基礎。

量化是利用預先規(guī)定的有限個電平來表示模擬信號抽樣值的過程。量化過程是對信號幅度進行離散處理。編碼是將量化后的信號電平數(shù)值變換成二進制碼組的過程。編碼的逆過程稱為解碼或譯碼。編碼的目的是提高信號的傳輸可靠性。

在光賊纖通線信中壟，最捷常用銅的編倘/解架碼是度模/普數(shù)變立換方厲法脈容沖編蜂碼調政制（膚Pu鈔ls沖e居Co騰de圓M唐od航ul稠at道io積n，冤PC臺M）棄方法監(jiān)。P鬼CM界以二片進制葡編碼斧為基鴉礎，座將模呼擬信鍬號的垮量化軋后的繼每個挎抽樣煎值變節(jié)換為輸0和謙1比劫特數(shù)遲字串勁。為擺了便拍于讀素者理報解，斯圖1碌-5辨示出扁了模蝕擬信本號變反換為待數(shù)字飯信號釀的三苦個基徐本過互程及鍵其之促間的餐密切婆關系芝。3.碼信詳號特餡性信號昂是通駛信系保統(tǒng)直錘接處如理的辭對象血，其手基本腫特性鑄可以盒用它塵們的吧時間宏特性穗和頻割率特雅性來嶺表示話。時枕間特粒性表疲示信保號電偏壓或鏡電流燒隨時貿間的素變化春關系英。頻嗚率特蠻性指攤信號吃可以山表示獻為許認多不截同頻授率正抗弦信次號的采線性妻組合集。正弦牢信號身包圍歪的頻抹率范鈔圍，取稱為枝信號鳳的帶拌寬（絲式頻譜唱）。拜信號贏帶寬承是信亂號頻澤譜范潔圍的怎度量冒，其秒可以下表示籮信號蘭攜帶邀的信東息量妨。帶蹲寬是收衡量很傳輸睡系統(tǒng)冠的一虜個重耽要指蓮標。才在光宜纖通濱信中允，帶捐寬與趕傳輸搜速率誦、傳喝輸距板離、撫光纖偶色散銳等有賴著密陪切的碌關系趴。1.店2.笨3光信所號1.光的負波/粒特初性在光灶纖通賴信系磚統(tǒng)中狐，所跌傳輸事的信哥號是音光信籮號。席光信宰號具鬼有波/粒二滋重性值。光漫的波削動模譽型可原以用考來釋脈光的乎許多胡特性狼，如樣干涉曉、反仗射和調偏振辛模色澆散等毀性能衰。光肺電效血應表墳明，信光并辯不總冒是連味續(xù)的并輻射間，而促是由竿非常逢小的艙顆粒洪（光行子）厘組成食。這擋此是崗基本品量子芝不可梳以再臣分的薯粒子撇。光嫂子能蘋量可謠以用世式（1-沸1）表煎示，勝前可季由式煉（1-出1）求裂出光闊的頻慕率：2.臺波長在光丑纖通血信中曬，在悅討論雪光信墾號經(jīng)桌過波杏分復漢用后去進行破傳輸復時，巨我們恨一定戴要涉寨及到健光信女號的炊波長少和頻儉率的相關系示。通梅常，純光信撇號和雪頻率射的關逗系如物下式華所示勾：c為真馳空中資的光素速，f是光平信號戴頻率鐮，λ為光略信號住波長超。3.功頻率頻率蹄與光導速和狼波長管之比揀成反繡比。岡在光亦纖通艦信中芝，所砌用的家常用郵的頻圍率單您位有詳：兆制赫、徒吉赫千、太襖赫?；鶊D1光-6哈給出虛了頻碑率、晶傳輸臂模式得（介拍質）番和應詢用各仗個波糖長所納承載毀通信揮業(yè)務艦。傳扔輸信姓號的范頻率朱越高伍，其寨攜帶涉的業(yè)喚務（昨信息朽）就任越多食。石卡英玻盛璃光座纖具恭有巨拐大的撤可用尊帶寬圈資源膜，其予的工姿作波控長在紡近紅塘外范喝圍8距50憑-1理67歉5n典m之島間。暑在光層纖通陽信系能統(tǒng)中飽，通澆過采羽用波善分復鳥用技飽術可談以在糞一根抓光纖圍中同圾時傳棒送更獅多的宴光波詠長，計既可廊以實夢現(xiàn)同口時多辟業(yè)務畜傳輸寒，降遲低傳畢輸成熊本；蘇又可晴以為安光網(wǎng)喂絡的李動態(tài)序靈活卷組網(wǎng)撓創(chuàng)造滾了良穩(wěn)好的襯條件胳。1.析2.掘4神信號悶調制1.雁調制對作用在通撈信系蘭統(tǒng)中蚊，任沖何特鉗定的牽通信使信道奇（傳盲輸介劃質）酬都有救一個示與其嗽相關積的頻忽率范恨圍。鄉(xiāng)豐如果愁要傳吉輸?shù)牟ㄐ盘柣业念l緒率不再在其讓傳輸腹范圍屑內，巖那么俯就需咐要將幸信號譜頻率忽調制銷到信婚道的惑頻率妨范圍讓內。兩信號蹲經(jīng)過滔傳輸替一定狗的距贊離，木它們區(qū)也可金以用乎其他埋的物角理參條數(shù)，伏如幅狂度、弊相位劉、頻駝率等刺來表眨示。本這些移參數(shù)悲的變凡化被盤稱為仁調制稅。所嗽謂調勁制就私是按偽照原魯始消另息信紹號的棵變化遙規(guī)律均去改羞變載淋波的棵某些穴參數(shù)目的變狠化過蓮程。確在編軟碼之嘆前，兆載波展可以臨用式脆（1披-4按）所港示的牛形式疤：2.蜂調制回方法調制鳴就是教將某販個載鵲有信濁息的授信號腐嵌入某另一刪種信舟號的響處理改過程貫，而低其反被過程蠅則為窄解調最。通占信中距之所首以要鉆對信調號進旨行調貝制，地其目催的是作要實逝現(xiàn)信肅號的繁遠距輕離和惠大容敘量傳洪輸。因此筒，調舅制履臺行的害兩大屯職責欲是：精1.喜低頻都（基業(yè)帶）棄信號嬌向高辱頻率雷（載葬波）必信號泥；2找.多漫路信調號復峽用。調制寶是按脈照調察制的擊信號贊形式王可以蓋分為偽模擬宣調制估和數(shù)笨字調魯制。新根據(jù)呼載波夫不同禿則有寨連續(xù)勿波調誓制和形脈沖跟調制詢。依估據(jù)控短制的蓮參數(shù)舉的不斥同幅蟻度調午制、素頻率注調制肝和相狹位調款制。際在實懼際通典信工橋程中褲，可謠以將傷幾種稈調制帳組合孤使用吐，以葉求獲炎得更房誠好的歇傳輸馳效果壁。在模悼擬調插制中弱，采何用的喇是連網(wǎng)續(xù)波嶼調制坐，其躲控制每的參潛數(shù)是鹿載波獻的幅規(guī)度、籍頻率養(yǎng)和相踏位。夏模擬伶調制務對應麥的三虹種調電制方屠法分發(fā)別被訓稱為朗：幅步度調撐制（愁Am耳pl嘩it猜ud跨e缺Mo湖du槳la物ti個on焦，A日M）何、頻漫率調仿制（侮Fr吩eq持ue精nc宵y插Mo奏du幕la瞎ti辣on論，F(xiàn)條M，勒）、蔽相位嚇調制黃（P鑰ha縫se拐M大od厭ul鑰at巾io藏n，野PM似，）像。與辱模擬惡調制赴相同巧，數(shù)撞字調恒制所遭調制伸的同概樣為調載波腳的幅恥度、冰頻率茶和相役位，姜所不賞同的掏是原槍始信早號為悠二進聲制數(shù)抽字信范號0場和1漂或多竭進制屯數(shù)字及信號縣。在數(shù)認字調勾制中碑，采植用的馬也是誓連續(xù)任波調遠制，擊其對粒應三途種調剖制方妥法分牌別被碧稱為到：幅評移鍵烘控（層Am伐pl榮it夸ud眨e桿Sh蚊if妥t葵Ke持yi討ng騙，趨AS語K）敬、頻籃移鍵右控（榨Fr竟eq擾ue安nc架y蘋Sh拼if聲t惕Ke掩yi滾ng驗，F(xiàn)俱SK僑）、漁相移揮鍵控料（P敞ha誰se年S弊hi莫ft脊K閉ey驚in在g停，P汁SK扯）。醒所謂由“鍵禁控”宏是指混一種覆如同敵“開只關”欄的通清-斷就控制巾的調璃制方售式。誦調制戚過程配如同伙用調未制信鳴號來沫控制執(zhí)一個懼開關遼，從脾兩個豈具有枕不同饑參量巨的載封波中孟選擇缺相應奔的載凡波輸惹出，曉從而什形成服已調鄙制信采號。3.碌調制具格式在光宰纖通普信系速統(tǒng)調始制方犧法的貍設計敬中，紹第一丘步是窮確定辨怎樣余將電乞信號斤轉換絞為光當比特守流?？掏ǔＡR的做弊法是轉，利饑用電訴信號葡直接筍調制諸或使沿用外刪調制臟器調寫制光橡源（兆半導飽體激勤光器餐）的籃輸出誦光信京號。翠圖1矩-7太所示瞧的是朝可供雙產(chǎn)生項光比吊特流腰選擇誕的調躲制格舉式：嘩歸零徐格式奏和非動歸零喉格式耕。1.甜2.階5比信離號復旦用1.趙信道信道宿是信蟲號傳師輸?shù)念櫷ǖ纼?。按照貍所用菜的傳辯輸介瞇質不旦同，喉信道全可以養(yǎng)分為乳有線鞋信道榜和無巴線信耍道。信道歷除了碗指信駱號的粉傳輸避介質哥之外倍，還隨包括畜連接機發(fā)送胖端和霉接收沾端的抗設備斬，以死保證文信號旅能夠扔從發(fā)跨送端趟順利告地傳膠輸?shù)竭z接收認端。撒就信泊號傳育輸而扮言，慣傳輸敢介質嬌是信篇道的制主要憲組成林部分椅。通晴信質侄量的膊好壞昨，主舞要取賞決于抖傳輸郊介質甘（信繭道）惱的特聯(lián)性。巨為了團使讀亮者真毒正理艙解信頁道對摟通信否質量續(xù)的影唇響，牛表1產(chǎn)-2護比較室了五腥種不供同傳醉輸介翼質的片特點繡。2弦信號哭復用所謂蘿復用相就是阿信道率復用謠技術素。復死用技也術將惱若干據(jù)路彼查此獨烘立的被信號繭在同師一信撒道中種傳輸唉的技滴術。復用聚的目重的是階使同理一站膚點的傘多個毅用戶檔共用睬一個箏信道姑傳輸乏信息纖，以嘴提高郵信道欲的傳捷輸效捷率，榮進而奴降低皇通信分系統(tǒng)婚的成益本。復用晝基本況原理謠是，知在理伏論上上正交枯的多鼻個信合號，沃在同晃一信沾道上掉傳輸縫到接婦收端關后，熔利用色正交今性完庫全區(qū)嗓分開石?，F(xiàn)燈在，曾通信挎系統(tǒng)釀中常脅用的摔復用庭方法再有：冶頻分投復用爽、時童分復希用、巡壽波分海復用嶼和時葡分復巷用+環(huán)波分橫復用油等。。（1般）頻鍛分復稀用頻分搏復用罩是指像將在捕頻域填上劃維分的設多個肥信道診進行披復用虧的技極術。咐頻分削復用尿（能Fr津eq世ue軌nc哪y勿Di鏡vi刪si果on聯(lián)M子ul抱ti窩pl厘ex岔in慈g把，F(xiàn)澇DM星）的森實質練是，搭各個曾信道訂在頻凝域上紹分割恰成若哀干個饒相互汽不重找疊的全子頻長帶，腦每個炒信道絞占用鎮(zhèn)其中凱的一對個子羨頻帶路。圖鈴1-濟8所雅示為滋三個城模擬肯信號賺的F區(qū)DM參情況聯(lián)。每晉個子矮頻帶接具有雷其自纏己的睜載波義。F優(yōu)DM丹至所獅以可咸以在隱同一甘個信珠道中登傳輸?shù)芏鄠€壞子頻允帶（懸路）熔，其幕原因洲是各畜個子福頻帶循傳輸村載波化頻率搶不同舉的信只號，秧各個卸信號叫的頻脈譜相腦互不閑重疊腎，在續(xù)接收香端可攤以用撕中心馳頻率巧不同拍的濾視波器嫂，將皆各路芬信號穗分開偉。為畢了防概止信拆道頻怎譜的模重疊父，在旱各路朝信號倉之間繡應該請留一量定的倒保護摩頻帶糧，載薪波頻陪率應絨略大膏于信匪道帶裹寬。（2脈）時劑分復界用時分促復用帝（T窮im尺e館D乞iv評is經(jīng)io奏n蹦M分ul碌ti轎pl特ex僵in屆g閥，T玻DM壩）是釣將不反同信宵道的纏低速第比特爭流變殖換為輛高速身比特戴流的獅信號焰復用廈技術補。更班為具銷體地白講，戲時分售復用過就是掀在時壩域上篇對不仍同傳璃輸信壟道的懶信號膨進行濁間插確組合該處理員，即午利用撿幾個輸?shù)退傩疟忍刈塘鱽頂硺嫿ㄊ乓粋€鑼高速察比特忍流，比以實巷現(xiàn)在蜘一個件信道何傳輸哲多路匹信號幅，以睡達到抖提高喝通信雞系統(tǒng)潔效率則和降電低傳倒輸成蠢本的例目的諷。例程如，創(chuàng)在光冒纖通泰信中你，可量以將扯4個承2.巧5G潮bi螞t/途s的慌信號湯（信征號A關、信蝕號B絲式、信惕號C禾、信泡號D撤）復脫用成暮一個奸10按Gb猜it父/s偶的信該號（投時分租復用紅信號黃），協(xié)以提死高通怠信系辭統(tǒng)的宰傳輸凱效率從，進則而降躺低通濕信系京統(tǒng)的轎成本篇。圖扣1-先9給毅出了匪數(shù)字皇信號串時分弟復用森的工想作原趙理。（3銅）波輸分復顏用在光捧纖通謙信中晶，波朽分復皂用（杠Wa陣ve卻Di螺vi盜si穩(wěn)on辰Mu者lt體ip鳴le泉xi打ng譜，膊WD爸M）炕是一烤種建資立在缺低水錦峰光貢纖具叨有的皂巨大司帶寬組資源擺的基樓礎上弟簡單證易行航的擴司容技謙術。班波分綿復用賄就是亭在一拳根光辨纖中擔實現(xiàn)墾同時召傳輸如幾十秀乃至仇上百頑個波蔽長光亞信號貍的復湯用技求術。圖1朱-1痛1給填出了糊利用氣波分態(tài)復用籍技術亦在一耍根光禁纖中棄同時芹傳輸足4個簽波長哲提高鉛傳輸謝容量弄的實細例。狼WD鳥M技葵術實鍬際意期義是桂，以蘇充分藝利用洪光纖粥所存排在的同巨大鄙帶寬蹤蝶資源舍，在燦一根涌光纖驅上同纖時傳校輸多挖個波截長的步方式哈，擴墊大通化信系吧統(tǒng)傳刑輸容蹲量，除降低賴系統(tǒng)宇設備司成本冷。（4牢）時鉤分復軟用+溝波分捧復用光纖齒通信勤系統(tǒng)脊常用奇的時襯分復撐用+誘波分層復用晶雙重腎復用窩的擴范容方鼠法?？罹科淠吭驖袷?，踩時分給復用怕是在月電域儲上通館過比禽特間常插入眨方式科實現(xiàn)盒復用拳的。珍每當撐傳輸夸速率哄提高談4倍旱，傳虛輸每愧比特涂的成嚇本下鮮降3臥0%存-4餅0%故。因舊此，屢采用糞高速并度（心比特綠）傳五輸可規(guī)以使周通信江系統(tǒng)睜的經(jīng)閑濟效傾益呈岡現(xiàn)指膏數(shù)規(guī)齡律增蜻長。1.堆3通信娛及其易業(yè)務1.絡3.拒1陰通朋信任肥務通信嬸的任渡務是置及時宰準確毀安全禾地完貼成信縫息在親空間蛇的傳豆遞。榨通信筋系統(tǒng)俗是由芹用戶廟終端盼、傳查輸介沈質、皇傳輸螺設備躁組成膀的。賓通信妥系統(tǒng)妄是實企現(xiàn)各絮種通叉信業(yè)古務（悄信號申）傳絲式遞功播能的冶設施綁。基域本通退信系紙統(tǒng)只尿能完溜成點炭到點醋通信達。我葬們只雜有通捕信網(wǎng)厘上才墻能實婚現(xiàn)多漿點到概多點的的通煌信。通信膠網(wǎng)則飛是由兵用戶草終端真、傳脆輸介戚質、尸傳輸別和交提換設宮備組鈴成的莖拓撲縫結構穿。通唱信網(wǎng)伶是支悉持在嘉用戶磚之間菠提供址通信偏業(yè)務軋功能攏的網(wǎng)榜絡。岡根據(jù)跌通信穿網(wǎng)的權功能鼓不同獄，通殺信網(wǎng)頑可以僵細分哪為：就業(yè)務負網(wǎng)、確傳送右網(wǎng)和祖支撐克網(wǎng)。晴業(yè)務譜網(wǎng)是亦指面董向公糊眾提識供電莊信業(yè)鬧務的東網(wǎng)絡捆。業(yè)閉務網(wǎng)惕、傳萬送網(wǎng)衫和支訴撐網(wǎng)闖之間頁的關請系，顧如圖滿1-眨12圾所示摘。1.夫3.說2諒通信岸業(yè)務1.滴電腔話業(yè)凝務（1崇）固掙定電闖話電話情網(wǎng)是挎由一低定數(shù)賣量的芒節(jié)點街（終個端節(jié)子點、宇交換識節(jié)點滔）構然建的公網(wǎng)絡墊，其休可以曬通過得“電曬路交波換”痕實現(xiàn)礙任意筋用戶處之間僅進行泊語音析交流陜。簡旱而言案之，嬌一個必用戶定與另杜一個勝用戶搶的通太話需勉要在凱在整路個網(wǎng)舟絡上堂建立艱一個蹲實效盈連接改。這氏個實柔效連題接一框直要際持續(xù)賀到雙襖方通寨話結振束為天止。（2般）移夕動電膏話移動群電話婚業(yè)務斷是通形信的歲一方喝或者旋雙方惹可以揚在移濫動狀各態(tài)中愁進行等電話搏通信滅。移謝動電釋話是另傳統(tǒng)領固定獸電話賭的延瘋伸。躺在1棵97口9年性到2坐01安0年志的3撓1年聲，移遞動電拿話技眉術經(jīng)調歷第釘一代米模擬灘移動窩通信曾、第毀二代求數(shù)字銳移動先通信堤、第繞三代霜多媒占體移驕動通胸信和島第四言代寬癢帶多組媒體老移動肥通信最。第踢一代媽模擬盜移動濟通信退采用架的是掀模擬絹蜂窩閣技術但。第位二代污數(shù)字街移動宵通信釀采用縣的是醬數(shù)字攜蜂窩鹽技術累，可鵝以提弓供移挖動語姐音、許移動胸數(shù)據(jù)套業(yè)務全，可撐以實蔑現(xiàn)省陽內外練漫游棄，無柏法實芬現(xiàn)移常動多寫媒體譯業(yè)務枕。第絹三代耳多媒畏體移男動通張信可盤以提遙供2率Mb潛it果/s少的帶愉寬，哲從而費能夠絹使移鞠動終賽端實窯現(xiàn)寬綱帶多態(tài)媒體酷業(yè)務篇，如跡電視豬、上錢網(wǎng)游書覽、道遠程慎接入凱和利貫用手折機和成移動桌網(wǎng)絡跡實現(xiàn)腿家用桃電器析的控趨制等蟲。由于嚴3G杯存磚在C徹DM蹈A20啊00、認WC供DM帖A扔和T果D-羅SC毛DM內三種胃制式平，隨服著全挨球網(wǎng)競絡統(tǒng)景一的櫻呼聲窄日益護高長保，人出們開側展了消第四海代寬附帶多潑媒體躁移動溫通信鄙（簡承稱為屆4私G）委技術暖的研字究。季4庫G的儀研究濱定位酸在能斤夠滿翠足用辣戶隨私時、狀隨地賤與如某何人立進行絞無線臉寬帶澇多媒將體通拴信。麗4泉G的避主要巡壽特點炊體現(xiàn)扔在：蕉1.術高速瘋寬帶卸2秩0-積10抗0M常bi蝕t/脅s；卵2.姿良好蒸的兼隱容性改可藥以與殺3G項的三郊種制欣式實傍現(xiàn)互僵連互韻通。刪3.團業(yè)務搜多樣辟化筐4夸G可偵以滿弄足非血對稱暗超過云2M橡bi緞t/美s的枯數(shù)據(jù)拆業(yè)務部傳輸心、向辜全速腐移動銅用戶快提供遠1殖50謎Mb尖it朝/s枝的扁高質鋒量視五頻業(yè)吵務。蹈4多G的男寬帶碼無線富局域懸網(wǎng)能淚夠與振寬帶此綜合羊數(shù)字司業(yè)務閱網(wǎng)和憤異步銷傳遞茶模式膊兼容崇，實母現(xiàn)寬宿帶多頂媒體毛通信友。同并時，懶4熄G還激能夠肉提供懇信息具之外長的定宵時、昆定位緩、數(shù)斯據(jù)采膝集、通遠程床控制加等綜咽合功歉能。2.點數(shù)財據(jù)業(yè)寧務IS孩DN單可以驗分為丸窄帶烤綜合揭業(yè)務絹數(shù)字演網(wǎng)（演Na項rr革ow宴ba犬nd產(chǎn)-I邁nt副eg探ra挪te叢d傾Se稼rv扛ic逢e朽Di祥gi筒ta烏l善Ne煌tw誰or匆k價,島N-頃I對SD填N）優(yōu)和寬透帶綜標合業(yè)錯務數(shù)雄字網(wǎng)紐奉（B向ro莖ad開ba攻nd蘿-I菠nt掛eg舅ra飾te狀d瞧Se塌rv霉ic駐e提Di眉gi奮ta曾l偶Ne疏tw化or角k礦,沉B-肥IS捧DN打）。IS彼DN境有兩踐種標卸準接吳口：糧1.點基本傾速率鵲接口盤2困B+蕉D，怪B的度速率截是6盒4k光bi穩(wěn)t/寶s，價而D右的速坐率1斃6k漿bi址t/制s，長2B霜+D笨可以換提供她的總慶帶寬樣為1揪44屈k查bi別t/底s。列2B全+D割技術謀為各款種數(shù)魚字用罵戶線宏（x吹D城ig躬it陷al吹S價ub裂s南cr仙ib奴er擔L向in飲k，照DS攤L）哈奠定滾了技判術基閣礎?？?.販基群競速率用接口棟3冒0B液+D裂，B員的速拖率是拔64泉kb麥it竹/s顆，D矛的的曬速率幟為6仇4k坡bi什t/脹s，有30掩B+紋D可邁以提生供的托總帶伶寬為納20固48肆k咬bi礙t/沸s。圖1-14瀉繪制帶出了贈利用日SD泉H構擠建的辜不同謙層次沿的光侵傳送閃網(wǎng)。脹SD協(xié)H作富為光坐傳送壞網(wǎng)可椅以通送過圖穩(wěn)中的井交叉灑連接依器（款Cr乞os城s驕Co明nn墓ec豬t,鹿XC凝）和約分插根復用宏器（烏Ad曲d-很Dr逆op士M哲ul歷ti感pl仇er茅，籍AD線M）吉組成抄環(huán)形鞏網(wǎng)，漢網(wǎng)狀掌網(wǎng)，鴉實現(xiàn)傭各種箭業(yè)務巧的上日下和推交叉毅連接顧。在慢SD仗H光需傳送對網(wǎng)上劇還可閥以完數(shù)成語跑言聲惰音、裂數(shù)據(jù)老、圖野像和每寬帶養(yǎng)業(yè)務賢的傳鐮輸。3.嚴廣壩播電雖視業(yè)幣務今天音，中廚國的柄有線帶電視唇網(wǎng)普餐遍采粱用光撥纖同躺軸電酒纜混招合（循Hy頸br舞id適F節(jié)ib府er干C宅oa白x，翻HF鹽C）枕網(wǎng)絡檔。HF睡C技碰術的予關鍵裝所在教是利之用光拜纖和澇同軸義電纜歪來提灑高傳鐮輸帶秤寬。盟HF敘C系嶺統(tǒng)的播設計彎思想療在于茶向用待戶提名供全揉業(yè)務時多媒雷體所稈需要偉的合刷適帶粘寬，名同時么在所附用的壁光纖練和同拆軸電元纜之壺間尋憐找一遙個最盛經(jīng)濟膠的平并衡點廟。簡壟言之屠，H灶FC還是一悶種能誘夠支煎持電軍話、渣IS粉DN儉、撕廣播戚模擬乎電視傍、數(shù)蹤蝶字電抹視、鵲互動扒視頻璃和高慨速全薦雙工芬數(shù)據(jù)久等業(yè)問務的娃傳輸哈技術棚。4.約寬票帶接艙入業(yè)稿務進入雙21司世紀裙以來徑，人松們對炮信息阿交換辨的依售賴的愉日益蘆增長沙?，F(xiàn)峰在，壤城市悅企業(yè)錯事業(yè)鑼單位褲未來姜需求疊的帶鞭寬為耕10第0奔M即－1烤00慚0M銹，家估庭未受來需辛求的萬帶寬軌為5仆0開M－辛10及0蹲M，碰以往爺?shù)囊缘帚~線澡為傳不輸介庭質的起寬帶芬接入思已經(jīng)晉無法泉勝任繭。因覺此，麻人們旬又研坊究出狐了一保種最飾理想皇的終叮端寬掘帶接葡入方復案—得光纖喪接入絨技術塊。通嗎過對泰各種器光纖爬接入輸技術鼠綜合默比較昌后，根點到勺多點濃的無婦源光援網(wǎng)絡右（P爺as眾si雞ve鏈O窩pt誘ic港al模N煙et差wo傻rk獨,境PO衣N）兔技術裝具有作能夠據(jù)提供囑巨大轉帶寬旦、傳摘輸質賄量好鞏、接荷入可涉靠性彈高、箏建設餓和維命護成稻本低設等一脖系列億優(yōu)點疫，已犧經(jīng)成興為世暮界各貸國城么市接兔入網(wǎng)杜發(fā)展摔的首荒選技矩術。如果瓜將H守FC薪網(wǎng)絡代中的苗同軸迫電纜岸用光頃纖替饞換，殖那么扁就可組以構另筑全壞光纖島接入盼網(wǎng)（捧Fi代be增r徒To寫T貸he康H揀om解e忽,F懸TT愁H）逐。F政TT箱H將帶光纖伐直接賢接入巖用戶良家庭朝的傳掀輸技殲術。勝FT辭TH架對傳表輸帶蠟寬、街波長嘗和傳榨輸技宋術沒所有任蜜何限揀制，嚷適用副于接劑入各忘種通致信業(yè)榮務，涂是最異理想演的業(yè)誼務透趴明網(wǎng)宿絡，朋是接蠻入網(wǎng)印發(fā)展角的最湊終模嫂式，糕是光黃纖通壤信技編術發(fā)趙展的率終端費目標妄。5.坡多懶媒體仿通信鍛業(yè)務多媒轎體通暫信是得多媒無體技腹術與烏通信索技術哪相結服合的派產(chǎn)物維。多債媒體絮通信蛇集計繁算機報的交遍互性葡、多明媒體守的復刪合性桂、通合信網(wǎng)燒的分張布性逝和廣鞭播電約視的湯真實濟性為汽一體戲，向艦用戶規(guī)提供用綜合元的信輸息服胸務。貫多媒饅體通撿信技括術之魔所以弓能夠話得到請迅速弓發(fā)展嚼，主顯要得御力于丈圖文艦并茂膛的信扁息需談求、么語音息/圖龍像識售別與拔處理隊技術受、通診信網(wǎng)攝提供員的物駱理支覆撐環(huán)測境、透大容膛量存旺儲裝走置的歐物質孤基礎積、專善用的株芯片先技術材進步脊等。多媒繼體通蕩信旨姑在為日用戶真提供巡壽語音皺、數(shù)綿據(jù)和電廣播嗓電視疾等多鴨種業(yè)罵務服碰務。1.閉4通信忌系統(tǒng)1.陣4.著1劣系統(tǒng)氏組成通信供系統(tǒng)極是由鞋實現(xiàn)遠消息潛傳輸輝所需激要的陵一切吹設備吃和傳柱輸介大質構箭成。沃傳統(tǒng)艘的點碌到點輩通信賤系統(tǒng)襪一般融模型存，可蔽用圖冬1-顏17雹的框只圖表寇示。盆下面戲簡單杠介紹耀圖1蒜-1雷8中閘的通上信系拳統(tǒng)一誼般模懸型中芳的各糧個組任成部佩分的歸功能夠。信源劑作用傾是將斑聲音鐘、文翅字、狂數(shù)據(jù)孝、圖踐像等饒消息喜轉變攜成原面始電認信號擔，即貓完成鋤非電獄量到敏電量暮的變境換。發(fā)送常設備測的兩交大功煉能是升放大嫂和變宣換。愧為了蹄確保蓄信號童能夠統(tǒng)傳送從到遠皺方，緊必須該將信小號放這大到暴具有覽足夠跌的功勸率，紙再送漂入信謙道傳系輸；園變換輕是將牲信源去輸出投的信童號變扣換為告適合厘信道采傳輸負的發(fā)拆射信團號，別即發(fā)純射信斥號的搜工作畫波長鞋、頻膽譜范烈圍、崗功率暫等與碌信道符相匹朽配。信道腳擔當盈傳輸晝信號吃的通趙道重涌任。腎通信訂信道環(huán)可以兇分為驚有線隊信道籮和無僻線信承道。飯有線長信道島包括罪銅線撇電纜包、光霸纖等擔。無務線信框道可斤以是停自由殘空間碧、真掩空等補。噪聲兩源是遞通信盜系統(tǒng)關中各耽個設黃備、苗信道蒜中的委噪聲廣與干條擾的濟集中腐表示豎。接收庭設備停的功手能是嫌從帶逐有干迅擾的腫接收案信號些中正壇確恢仰復出總相應非的原梅始信驕號，悅即進今行與駛發(fā)送壤設備限相應炸的反雨變換買。信宿莊是信瘋息傳藝輸?shù)南〗K點類。其久作用縱與信腰源作臟用完地成相調反，斜完成圈電量鍵到非梁電量泊的變鋸換。其典型橫的信哥宿實戴例有緩：顯牛像管順、計服算機般等。1.犧4.靠2球系藥統(tǒng)分乓類1.意分類通信爽系統(tǒng)賺分類預方法償很多榨，但菊是最妄常用速的分萌類方古法是袋按照咐信道負中所釘傳輸虎的信枕號的召特征輪不同倡，將松通信鑰系統(tǒng)跟分為鄉(xiāng)豐模擬與通信嚴系統(tǒng)惱和數(shù)砌字通秩信系愚統(tǒng)。（1炸）模揪擬通剪信系佛統(tǒng)模擬陳通信柏系統(tǒng)西是指僻信道者中傳寬輸?shù)某Ｊ悄螖M信眼號的緒通信泡系統(tǒng)時。模菊擬信賽號的葡通信償系統(tǒng)驅的模委型，哄如圖薄1-雕18南所示粥。該帆系統(tǒng)挖包括縣兩種溪重要護的變謠換：蹦1.望連續(xù)丸消息課到原田始電銀信號務（基抬帶信柏號）違變換奶，即升非電獻信號技至電拼信號損的變沃換，服這種邀變換慎和反議變換論是由龜信源淘和信籮宿完浩成的登；2犧.澡基帶跡信號歸到信隨道傳哈輸信勇號變銅換，無基帶劑信號捐頻率造較低嚴不能堵直接狗作為緩傳輸華信號呢，這豪種變糾換和呆反變券換一逝般是任由調塌制器蜘和解拔調器章完成蛛的。（2嘉）數(shù)寫字通若信系地統(tǒng)數(shù)字鬼通信臣系統(tǒng)全則指放的是倉信道鮮中傳誼輸?shù)念i是數(shù)蒸字信拐號的掠通信匠系統(tǒng)預。數(shù)敞字通掌信系妙統(tǒng)有辛多種吉，例班如數(shù)主字電震話系腰統(tǒng)、狼數(shù)字閘電視聾系統(tǒng)耳和計潤算機奮數(shù)據(jù)朗處理雷系統(tǒng)夕。數(shù)草字通居信系墻統(tǒng)可慚以概踢括為地圖1啦-1樓9所色示的悅數(shù)字嶺通信艙系統(tǒng)扇的模效型。廳下面線簡單絨的介煮紹數(shù)亦字通脈信系慢統(tǒng)模森型中貌的各抬個組特成部順分的堪功能票。信源限是指膚將消飯息轉寸換為屢電信量號的魄設備虎。信源性編碼患的兩愿個功浙能：讀數(shù)/盡模轉慮換和糾數(shù)據(jù)扛壓縮麥。數(shù)填/模啟轉換搶是將松模擬必信號甚轉換盼成數(shù)檔字信慮號，喜以進逆入數(shù)被字通皺信系怎統(tǒng)傳瘡輸；坐通過陡數(shù)據(jù)額壓縮申用以揀減小引數(shù)字么信號偵的冗倦余度紹，提嘆高數(shù)川字信襲號的擔傳輸音有效掃性。調制恥是將盞各種釀數(shù)字跪信息倆脈沖姐（基盜帶信羞號）承轉換躬為適序合于助信道哈傳輸調的數(shù)膜字信疤號。票調制咬的目雁的是借使經(jīng)還過編馳碼的伍信號山特性來與信份道特打性相江適應跳，以啊便于預信號蠻順利攻通過亡信道蒸傳輸約。顧名騎思義信信道場是信巧號傳暮輸?shù)牡峭ǖ老x。解吳調是拜調制掌的逆駝過程繪，信箏道解飲碼是竄信道限編碼澡的逆河過程悔，而達信源彎解碼便則是靠信源挨編碼什的逆艱過程猴。2.疤對比與模告擬通溝信系劉統(tǒng)相車比，渡數(shù)字閃通信聚系統(tǒng)增具有砍下述司的一說些顯弄著的董優(yōu)點息：●獨數(shù)字唯信號蠅本身捉具有軋較強渴的抗淺干擾薄能力繳，采癥用再側生中自繼器棗、糾棄錯編培碼等保措施港，可蝦以進諒行長損距離所傳輸沉；●蜓采用略信道殼編碼如技術綢，可饒以降擇低傳箭輸錯壓誤碼倘率；●場數(shù)字浪信號警的復廉用和需壓縮抽容易洲；●披適應豬的業(yè)樂務種洲類多偉，如勒可實僑現(xiàn)語朵音、因數(shù)據(jù)趙和圖閘像等小綜合箭傳輸鋤；●植便于金與計付算機程相連雹，實紛現(xiàn)系庸統(tǒng)和腫網(wǎng)絡旬的智曠能化嶼；…1.姐4.娛3屢系統(tǒng)輩性能（1定）傳姿輸速括率傳輸測速率晚有兩控種類聞表示禁方法癥：碼爐元傳攤輸速忙率和凡信息府傳輸情速率番。按鉗照代鉆表信政息的據(jù)電信倡號參貢量的羞的取勞值方顯式不兆同，詳信號先可以酷分為鋒模擬愈信號意和數(shù)民字信脫號。與模頓擬信頂號不顛同，皺數(shù)字蠶信號搶只取圍幾個銹離散所值。答數(shù)字終信號眨的二劫進制垂只能聯(lián)取兩雞個值再，即劇0比粗特或幸1比馬特。盤比特國是信怕息量侮的單盛位。次如果涼在時夸間間爸隔為瘦TB鹽的娘時間跡內，帆傳輸臟了一疼個比較特的宜信息遍，那補么傳欄輸速糟率B樸被定郊義為化每秒章傳輸唱的比敘特數(shù)創(chuàng)，可你用b貸it打/s視來表夸示。鑒同時膛，圖結1-夸20酬給出升了數(shù)恩字信陶號中嚷的傳罩輸速蒙率與晶比特晚周期均呈反吃比關誰系。（2）帶染寬帶寬郵表示炭模擬呀信號已和數(shù)誰字信餅號的喉特性賀。帶六寬W是信兆號的冒頻譜拐內容堵的度部量。洋對于闊通信臟信道結而言似，信午號帶許寬所淡指的拖是傳蓬送信巖號的界頻率抄寬度鮮，即主傳送塔信號惡的最繩高頻題率與望最低似頻率惠之差梳。帶寬訪由傳培輸介接質、疑傳輸閑信息兔特性饑等因籍素所些決定材。帶提寬既僻體現(xiàn)爹了信咳道的雪傳輸峽性能紀又是千衡量嶺通信劑系統(tǒng)梅的一蕉個重較要指叫標。喝帶寬碎與信鉆道容珍量、竟傳輸糞速率盜和抗出干擾離性等償關系冷密切虜。通警常，遞信道油帶寬糟越大嘆，其訂允許穿的傳驗輸容麥量和臭傳輸兄速率罩就越盯大。（3）頻跡帶利極用率頻帶粥利用肺率（館帶寬苗效率錫）η的定橡義是言單位裂頻率局帶W內的古傳輸天速率B，其噸數(shù)學之公式旗如式捏（1-創(chuàng)7）所泉示。刺其單曲位是棕每赫嚼茲每擺秒的律比特憤數(shù)，結常用畝（b/拾s.殊Hz）表篇示。塞通常雷，η與所艘采用不的調塑制及臟編碼率方式辛有關寬。頻能帶利扣用率姥是真你正評跪價通浙信系復統(tǒng)有餐效性松的指型標。街頻帶炸利用款率的閃物理評意義四在于臺，其兄將帶疤寬與疑傳輸筆速率思相聯(lián)德系，桐以便淋更好朽地考啄慮有饑效性狀。（4夾）誤美碼率衡量林通信好系統(tǒng)爆傳輸暖質量丹的最靠終指遲標是屆差錯閘率。京差錯狼率可綁以用皺誤碼昨率、拒誤字覽符率淚、誤鄙碼組蟲率表饒示。撲在光拒纖通親信系側統(tǒng)中標，常姑用誤印碼率昌來表稱示系膛統(tǒng)的詠傳輸選質量親。誤擾碼率貿的定拆義為截系統(tǒng)魚每秒子所產(chǎn)桑生的毫差錯餡比特商數(shù)，西其數(shù)諷學公尖式如璃式（播1-羊8）蓬下所無示：1.耍5光纖撫通信犬網(wǎng)絡1.榆5.沙1甩光纖飛通信碗系統(tǒng)1.耀基本駁組成圖1糧-2學1所羊示的衣是最驕簡單嘴的光突纖通明信系莖統(tǒng)組臺成的補框圖跟。在悼該圖憤的垂沸直方糖向可剛以分釀為兩隊大層溜面：伴一個國物理室層（糊硬件巡壽層）惱和一