现代通信系统(虫)

1、第一章通信及通信系统的概念把信息从一个地方传送到另一个地方的过程叫做通信传递信息所需的一切技术设备的总和称为通信系统通信系统的组成及分类1.按信道中所传信号的不同分数字通信：信道中传送的信号为数字信号模拟通信：信道中传送的信号为模拟信号2.按传输媒质分有线通信：传输媒质为导线、电缆、光缆，媒质能看得见无线通信：电磁波，媒质看不见、摸不着3按工作频段分长波通信：如用于导航的vlf通信中波通信：如民用调频广播;业余无线电短波通信：如短波广播通信军用通信微波通信：如移动通信雷达空间通信4.按调制方式分基带传输：基带传输是指信号没有经过调制而直接送到信道中去传输的一种方式频带传输：频带传输是指信号经过

2、调制后再送到信道中传输，收端有相应解调措施的通信系统通信的方式分为模拟通信和数字通信 模拟通信和数字通信定义及区别信息源(发信者)调制器信道解调器信宿(收信荀收信机信息源信源编码调制器信道解调器发信机噪声源信道译码解密译码一机信收信源译码发信机模拟通信系统的模型数字通信系统的模型1、模拟通信(analog comimmication)。将基带模拟信号直接送往信道传输或经载波调制之后再送往信道传输的通信方式。 优点：信号频谱较窄，信道利用率高缺点: 传输的信号是连续的，混入噪声不易清除，抗干扰能力差。 不易进行保密通信。 设备不易大规模集成。 不适应飞速发展的计算机通信的要求2、数字通信(dig

3、ital communication)。将基带数字信号直接送往信道传输或经载波调制之后再送往信道传输的通信方式。 与模拟通信相比，数字通信有如下优点： 抗干扰能力强。 易于使用大规模集成电路，使设备微型化。 使用数字信号易于进行加密和解密，保密性强。 便于建立综合业务数字网。调制方式的分类模拟调制 调制信号角调制为模拟信连续波调制2号/移幅键控amdsbssbwsb（fmpm、数字调制乂调制信号为数字信号的调制（2ask、mask）（2fsk、mfsk、msk）（2psk、mpsk、2dpsk、mdpsk）移频键控移相键控幅-相联合调制 （qam）幅-频联合调制 （mcm、ofdm）i相-频联

4、合调制通信网的基本概念及组成通信网是一种按照通信标准和协议,使用交换设备和传输设备,将地理上分散的用户终端 设备互连起来,实现信息传输与交换的通信系统现代通信网的棊本组成现代通信网移动用户网间互联 移动通信网有线通信网pstnisdninternet第二章数字通信系统的基木组成收信者信道解调器信源译码解密译码一机信收 信道译码1一 一调釦器信息源数字通信系统的一般模型信源编码的任务及步骤(1) 模拟信号数字化(analogtodigital conversion):当信源为模拟信源，信源编码器要对它进行取样、量化和编码，完成模/数变换功 能，使其变为数字信号。一般称为模拟信号数字化。(2) 数

5、据压缩(data compress)数据压缩，就是如何用最少的比特数来表述信源的输出信息，如何用比较简单的 办法来降低数码率，并且在信源译码器那里能准确地或以一定的质量损失为容限再现信源 信息。步骤：采样、量化、编码要求：数码率低，保真度高 非均匀量化的压缩特性任何一种非均匀量化特性都可以由压缩器和均匀量化器组成，在接收端再由扩张器恢复信 号。压缩器的特点是对小信号有较大的放大倍数，而对大信号有较小的放大倍数。扩张器 具有和压缩器相反的功能。压缩器的压缩特性大多采用对数式压缩。目前用得最广泛的两种压缩特性是以u为参量的u 压缩律和以a为参量的a压缩律。a律t dm-p cm 3 0 / 3 2

6、 制式和u律t dm-p cm 2 4制式在a律tdm-pcm30/32制式中，一个抽样周期被等分为32个时隙，每时隙为391ps,并 顺序从0到31编号，分别记作tso, ts1,，ts31,其中ts1到ts15和ts17到ts31 这30个路时隙用来传送30路电话信号的话音编码码组，ts0分配给帧同步，ts16专用于 传送30个话路的信令码和复帧同步码。帧同步时隙，信令时隙和30个话路时隙这32个时 隙的信号共同形成一帧，占用一个抽样周期的时间，信号在信道中一帧接着一帧地传输。每个时隙内传送8位码，每位码采用50%占空比的脉冲，占244/244nso在u律tdm-pcm24制式中，一个抽样

7、周期的125us被分成193个码元，组成一帧。12帧 构成一个复帧，复帧周期为1.5mso每帧193个码元中帧首编号为1的位交替传送帧同步码和复帧同步码。其中12帧中的奇数 帧的第1位码元构成“101010”帧同步码组,而偶数帧的第1位码元构成复帧同步码“()0111”, 第12帧的第1位码用作对端告警用。每帧中其余192位码元每8位构成一路时隙，用于传送24路电话信号。信道编码的任务及检错和纠错的区别任务： 码型的合理设计， 差错控制编码a只能够发现错误的码称为检错码，所谓发现错误是指译码后只知道是否有错但不知道错 在什么码位上；b.能够纠正错误的码称为纠错码，所谓纠错是指不但知道是否有错而

8、且还知道错在哪些码 位上，因而能够将错误纠正过来。数字通信屮的同步问题第三章电路交换，分组交换，帧中继，atm的基木概念及区别电路交换的基本过程与电话通信的过程相同，也包括连接建立、信息传送和连接拆除三个分组交换采用存储一转发的处理方式，将用户信息分成若干个小的数据单元传送，数据单 元称分组(packet)或包，每个分组必须携带一个用于路由选择、流量控制、拥塞控制等地 址和控制信息的分组头。'传输时延分组1一存储时延分组2处理和排队时延_ 分组3分组1一分组2分组3分组交换机a分组交换机b分组交换机c帧中继(frame relay, fr)是一种新型的传送网络，采用动态分配传输带宽和可

9、变长的帧 的快速分组技术，可处理突发性信息和可变长度帧的信息，非常适用于局域网互联。数据信号在网络上的传输或交换都基于osi网络模型的第二层(即数据链路层或帧层)， 故称为帧中继。与分组交换不同，帧中继的信息传送最小单位为帧，信息与信令传送信息则是分离的。帧中继采用虚电路技术atm采用异步时分复用方式，实现了动态分配带宽，可适应任意速率的业务；固定长度的 信元和简化的信头，使快速交换和简化协议处理成为可能，极大地提高了网络的传输处理 能力，使实时业务应用成为可能。atm可以实现高速、高吞吐量和高服务质量的信息交换, 提供灵活的带宽分配，适应从低速率到高速率的宽带业务的交换要求，具有高效的网络运

10、 营效率交换和复用技术。电话通信网的基木组成，性能指标及交换方式电话通信网基本构成(1) 用户终端(电话机)是电话通信网构成的基本要素，为通信用户所有者。(2) 交换机电话通信网构成的核心部件，为通信服务部门所拥有。(3) 通信信道电话通信网构成的主要部分，通信服务部门所拥有。(4) 路由器及附属设备为电话通信网功能扩充或性能提高而配置。电话通信网的性能指标(1)话务量电信业务流量的简称，表示电信设备承受的负载量，也表示用户对电信需求的程度。（2）呼损率是指损失的话务量与流入话务量之比。呼损率越小，成功话务量越大。交换技术通常分为窄带交换和宽带交换。窄带交换指传输速率低于2 mbit/s的交换

11、，如电 路交换和低速分组交换;宽带交换指传输速率高于2 mbit/s的交换，如快速分组交换和atm 交换，以及在宽带ip网络中应用的ip交换、标记交换和光交换等新技术。数字程控交换机的概念采用计算机软件控制交换的交换机，即存储程序控制的交换机称为程控交换机。信令的分类（1）按信令传输方式分类随路信令公共信道信令（共路信令）（2）按信令的功能分类监视信令选择信令（地址信令）音信令维护管理信令（3）按信令的传送区域分类用户线信令局间信令（4）按信令的传送方向分类前向信令后向信令第四章光纤的基本结构光纤基本结构：由纤芯和包层构成的同心圆柱体。传送网的概念及s dh原理传送与传输的概念有所不同，传送是

12、从信息传递的功能过程来描述，传送网是其网络逻辑 功能的集合；而传输则从信息信号通过具体物理介质传递的物理过程来描述，传输网具体 是指实际设备组成的网络。传输网（传送网）也可泛指全体实体网和逻辑网。同步数字体系（sdh）是可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号 结构等级。sdh最为核心的三大特点是同步复用、强大的网络管理能力和统一的光接口及复用标准， 并由此带来了许多优良的性能无线信道的特征无线信道的基本特征如下：带宽有限干扰和噪声影响大在移动通信中存在多径衰落 微波通信概念及传播特性微波通信是在微波频段通过地面视距进行信息传播的一种无线通信手段。微波的传播特性似光性：在电磁波

13、谱中，微波以上的电磁波为光波，光是直线传播的，微波也具有类似光 波的直线传播特性。极化特性：电磁波在传播过程中，电场和磁场在同一地点随时间t的变化存在某种规律(极 化特性)。同步卫星通信系统组成及多址方式同步卫星系统是利用定位在地球同步轨道上的卫星进行通信的系统，原则上只需要三颗同 步卫星即可基本覆盖地球。同步卫星通信系统由地球站、通信卫星、控制与管理系统部分组成，如图所示。通信业务控制中心通信地球站分系统：通信卫星跟踪遥测及监控管理指令分系统分系统通信测控卫星通信的多址技术(1) 频分多址(fdma)技术(2) 时分多址(tdma)技术(3)码分多址(cdma)多址技术(4)空分多址(sdm

14、a)多址技术wpan概念及常用技术无线个域网(wpan)是指能在便携式消费类电器和通信设备之间进行短距离特别连接的 网络。其中“特别连接”的含义为：一是指设备既能承担主控功能，又能承担被控功能的 能力；二是指设备加入或离开现有网的方便性。wpan的覆盖范围一般为半径1() m以内。wpan的常用技术蓝牙(bluetooth)技术超宽带(uwb)技术红外线传输(irda)家用射频(homerf) 移动通信特点及系统组成 移动通信系统的特点(1 )多普勒效应(2) 多径传播(3) 阴影效应(4) 远近效应(5) 干扰严重(6) 对设备要求苛刻 屮继线车载台基地站bs无线区1电话局继缚市话用户w屮继

15、线msc固定台屮继线手持机陆上移动电话网尢线区3手持机宝载启:空制交 换+心bs3基地站bs2移动通信系统覆盖技术移动通信网的服务区域覆盖方式可分为两类：r小容量的大区制区域覆盖方氏彳带状网蜂窝移动通信网及 其网络结构i大容量的小区制h面状网i立体网移动通信越区切换概念将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程，称 为越区信道切换，或自动链路转移alt (automatic link transfer)o 移动通信系统的多址方式 多址方式主要有：频分多址（fdma）；时分多址（tdma）；码分多址（cdma）；空分多址（sdma） o 以及它们的组合方式。2 g

16、lj 3 g系统频率gprs概念gprs （通用分组无线业务）按需动态占用资源：只在有数据传输时才分配无线资源，频谱利用率较高 数据传输速率最高可达到115.2kbit/s引入了分组交换的传输模式，适合各种突发性强的数据传输按传输的数据量和计时两者结合的计费方式3g系统三大标准及区别三种主要3g标准技术比较技术名称w cdaiacdnia2000td-scdma采用技术类型直接序列扩频多载波直接序列扩频双工方式fddatddfddtdd载波带宽5nxi.251.6(mhz)(u=l,3,6,9,12 )码片速率（aicps ）3.84nxi.2 288(n“,3,6,9,12 )1.28基站间

17、是否同步异步（同步可选）同步（需gps）同步下行信道导频方式时分专用导頻公共连续导频公共连续导频第五章数据通信概念及系统性能评价指标数据通信：指通信双方（或多方）按一定协议（或规程），以数字信号（也可是模拟信号） 为载体，完成数据传输的过程或方式。数据通信系统的性能评价带宽信号传播速度数据传输速率（比特率）最大传输速率码元传输速率（波特率baud）吞吐量：信道在单位时间内成功传输的信息量，单位bit/s o利用率：吞吐量和最大数据传输速率之比。延迟：可分为传输延迟和传播延迟。抖动：延迟的实时变化。差错率：常用比特差错率、码元差错率和分组差错率。数据通信系统组成数据终端设备（dte）数据电路终接

18、设备（dce）传输信道数据链路基础数据网分类及区別基础数据网包括：x.25数据网（分组交换业务）、数字数据网（ddn业务）、帧中继网、 atm （快速分组交换业务）。x.25网的特点：增加了差错控制，减少了误码，提高了传输质量。增加了路由控制，增加了通信的可靠性。增加了流量控制，可实现不同速率终端间的通信。采用分组交换，可实现分组复用，提高线路利用率。按数据量而不是按通信时间计费。采用动态统计时分复用方式，线路利用率较高，但通信协议开销较大。ddn的基本特点：（1）透明的传输网（2）同步数据传输网（3）传输速率高帧中继的技术特点：高效、经济、可靠、灵活帧中继应用特点：一点对多点数据通信突发性数

19、据处理长距离通信atm优点：通过统计复用方式，实现了完全的业务综合，能达到最佳的网络资源利用率。缺点：技术过于复杂，使其推广受到极大的限制。以太网概念及ip网络概念以太网是一种共享介质的数据网，采用随机访问控制方式，结构简单，性价比高。1p数据报物理网络的帧帧头数据ip头ip数据ip网络基本原理ipv6, ipv4ipv6与ipv4相比有什么特点和优点？更大的地址空间。ipv4中规定ip地址长度为32,即有232-1个地址；而ipv6中ip地址 的长度为128,即有2j28-1个地址。更小的路由表。ipv6的地址分配一开始就遵循聚类（aggregation）的原则，这使得路由器能 在路由表中用

20、一条记录（entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了 路由器转发数据包的速度。增强的组播（multicast）支持以及对流的支持（flow-control）。这使得网络上的多媒体应用 有了长足发展的机会，为服务质量（qos）控制提供了良好的网络平台.加入了对自动配置 （auto-conf iguration）的支持。这是对dhcp协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网） 的管理更加方便和快捷.更高的安全性.在使用ipv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对ip报文进行校 验,这极大的增强了网络安全.第六章卜一代网络概念及特点狭义的ngn特指以软交换为核心、光传送网为基础，多网融合的开放体系架构。现阶段所 述的ngn通常是指狭义的基于软交换的ngno目前我国通信行业所研究的下一代网络，一般是指狭义概念的ngn。ngn的特点（1）开放式的体系架构和标准接口（2）分层的网络架构（3）业务驱动（4）基于分组的网络（5）支持设备的综合接入数字用户线技术及分类铜线接入技术是利用电话网铜线实现宽带传输的技术，称为数字用户线技术（dsl）,而 各种数字用户线技术（xdsl）则是这些传输技术的组合。dsl技术包括高比特率数字线（hdsl）、甚高速数字用户线（vdsl）、非对称数字用户 线（adsl）、速率