第章数字通信系统概述

数字通信技术第2版主编第1章数字通信系统概述1)通信系统的基本组成与一般模型；

2)信息与信号的基本概念；

3)数字通信的特点；

4)信道的概念；

5)通信系统的主要性能指标；

6)通信网络的拓扑结构；

7)通信技术的发展趋势。

1.1通信系统及其特征

1.1.1通信系统的一般模型

1.1.2模拟通信和数字通信系统模型

1.2信息与信号的概念第1章数字通信系统概述1.2.1基带信号与频带信号

1.2.2数字信号与模拟信号

1.3数字通信

1.3.1数字通信系统

1.3.2数字通信的特点

1.3.3数据通信

1.4信道

1.4.1有线信道

1.4.2无线信道

1.5通信系统的主要性能指标

1.6通信网简介第1章数字通信系统概述1.6.1通信网的组成

1.6.2通信网的分类

1.6.3通信网络的拓扑结构

1.7通信技术的发展趋势

1.7.1接入层将继续呈现多种技术共存

1.7.2传送层将走向智能化和融合

1.7.3控制层将实现业务与控制相分离

1.7.4应用层的业务发展是关键

1.7.5支撑层关键技术发展趋势

1.7.6终端和用户卡发展趋势1.1通信系统及其特征图1-1通信系统的基本组成1.1通信系统及其特征图1-2通信网的组成1.1.1通信系统的一般模型图1-3电通信系统的一般模型(1)输入转换器主要担负将输入消息变换为电信号的任务。

(2)发送设备将基带信号变成适于信道传输特性的信号。

(3)信道是信号传输的通道，又称传输媒质。

(4)接收设备将信道传来的信号进行处理，以恢复出与发送端基带信号一致的信号。1.1.1通信系统的一般模型(5)输出转换器将接收设备输出的电信号变换成原来形式的消息。

(6)干扰源作为一种分析问题的方法，我们将信号在传输过程中混入的噪声及由于干扰引起的信号失真集中在一起，作为信道中的干扰源来进行分析处理。1.1.2模拟通信和数字通信系统模型1.模拟通信系统

2.数字通信系统模型图1-4数字通信系统模型1.2信息与信号的概念图1-5语音信号波形及频谱1.2.1基带信号与频带信号基带信号即直接由信息转换得到的电信号。这种信号的频率都是比较低的，含有低频成分甚至直流成分，而且最高频率和最低频率比值很大，可以远大于1。基带信号不适于较长距离传输，更不能进行无线电发送。例如语音信号就是一种典型的基带信号，其频率在100Hz~5kHz范围内，但主要能量集中在200~3000Hz范围内。又如电视图像信号的频率在0~6MHz范围以内。计算机数据信号的频率范围与传输速率有关，也属于基带信号。1.2.2数字信号与模拟信号1.模拟信号图1-6几种数字信号的例子1.2.2数字信号与模拟信号2.数字信号

3.模拟信号与数字信号的区别1.3数字通信通信系统中若按传送信号的形式可以分为模拟通信和数字通信。模拟通信系统传输模拟信号，数字通信系统则传输数字信号。应当指出，模拟通信与数字通信是按信道中所传递的信号差异来区分的，不是根据信源输出的信号来划分的。若信源发出的是模拟信号，经过发信设备变换成适合在信道中传输的电信号仍然是模拟信号，则称这种通信方式为模拟通信。若信源发出的是模拟信号，经过模/数（A/D）转换数字化处理后，以数字信号的形式在信道中传输一般称为模拟信号的数字传输，显然这是数字通信。1.3.1数字通信系统1)收发两端消息与电信号之间互换的过程、模拟信号的数字化及数字式基带信号的特性。

2)抗干扰编码与解码，即差错控制编码问题。

3)数字调制与解调原理。

4)保密通信问题：当需要保密通信时，可对基带信号的“0”、“1”序列进行人为“搅乱”(即加上密码信号)，称为加密。

5)信道与噪声的特性及其对信号传输的影响。

6)同步问题：数字通信是一个一个码元传送的，接收端接收时必须与发送端节拍相同，否则会因收发步调不一致而造成混乱。1.是3.顶2敌数字林通信顿的特杏点1)残抗噪咐声性吹能好镇。2)尸差错稿可控袋。3)颗保密怪性强上。4)木便于率与现江代技累术相野结合鼠。1.睡3.狡3泳数据隐通信若信档源本酒身发惠出的烟就是便数字西形式您的信度号（讽电报先、数共据、叔指令般等）鹿，那便么不引管用次数字网传输芦还是期用模蕉拟传该输方秘式来态传输送，这黄种通乡丰信方倾式均将称为军数据陡通信票。数汁据通偶信系底统模挂型与榴图1座〖K顺G*嫩8〗白4所示中的数捏字通肚信系样统模坚型大用同小疮异，连只是站因为沈信源鹿本身览发出吐的是曲数字丑信号太，因傻而不存需要愉信源客编、绵解码钥器。纳一般杀来说么，数喜据通赞信有锯三个恩特征考：①太它是议机器悄对机读器或瞧是机红器对耽人的鬼通信战。②杆它传赠输和城处理颤离散运的数戒字数健据，禾而不蜂是连家续的喇模拟还数据淘。③饰它的搬通信崭速度祝很高身，可半以传都输和览处理幼大量桨的数席据。帝1.视4栋信道1.腰4.往1兔有线房诚信道1)雕架空重明线靠的主范要优邪点是脊架设第比较茫容易沫，建词设较说快，灯传输污损耗铲比较期小。2)粗对称屑电缆德的通罩信容绸量比拍架空缓明线猾大，欠因而童平均悠到每免条电鸦路投词资比箭明线亏低，苹电气仆性能伴比较凝稳定侄，安正全保莲密性增好。3)己同轴锹电缆炎是将侍电磁韵波封腊闭在木同轴罗管内登，工振作频萍率较靠高，覆同轴米电缆耕之间虎电磁稠波的虹相互经干扰窃也较免小，行因此惹适用愈于高烘频段探、大焦容量袖载波防电话个(电勺报)京通信宵，我跪国现喝行3富00汽路、巾96贿0路圣、1保80撒0路遮和4铅38欺0路枣长途饮通信蠢干线晴大部榴分采器用同贡轴电撒缆构存成。4)锦光缆链。1.突4.轨2扣无线座信道(1雷)中恩长波蜘段浩工作满频率沟为3灶00舰~3免00饥0k汤Hz介，电骄磁波追主要龄沿地话球表闯面传暴播，哗称为勤地波绳传播岁方式突。(2偷)短予波波谱段膝工作垫频率诞范围潮为3逐~3漏0M柴Hz仙，电猎磁波凉通过散电离土层反页射的膊方式玩进行胶传播无，称悼为天迁波传周播方艘式，敲适用核于中驼远距鹿离通脏信(厉一次溪反射吨最远柳通信鸡距离与可达锋40卖00沃km防)。(3徒)超按短波垮波段夹工败作频告率范画围为挖30饿~3查00汗MH献z，只电磁惕波传腾播方愁式为贪直线胃视距掀传播名，称无为空验间波炮传播残方式愉，多演用于扬电视俘、雷坏达、平移动鸭电台共通信电。(4肚)微休波波浮段陡工作雾频率霜范围摩为3少00顶MH君z~银10扒00凉GH牌z。1.刷5姐通信封系统伙的主链要性摘能指住标1.初模拟墙通信捏系统2.再数字恩通信聋系统(1烈)码般元速脖率RBN单位否时间胃内传辣输的茎码元回数，段单位绳：B曾(波饿特)风。(2脉)信稠息速色率Rb单位们时间甩内传拾输的宅信息巩量，迹或每乱秒传伤送的旷二元斤码的涝数目文(规仗定一封个二虾元码违含有乒1b宴it耳的信向息量叶)。(3求)系瞧统频鼻带利榨用率凶在网比较纠不同艰的数叔字通断信系雕统的端效率五时，脸单看庆它们售的信坚息传留输速源率是购不够族的，租即使匠两个活系统打的信守息传乎输速松率相适同，打它们糊的效嗽率也枝可能怨不同号，还钩要看单这种膀信息隆所占降的信脚道频繁带的戚宽度听。(1怜)误昨码率柴Pe接收碑错误信的码丘元数体在传翻送总职码元澡数中格的比辉例，潜即码池元在为传输玩系统杏中被颠传错必的概黄率。(2叔)误忧信率丙Peb1.鉴6旁通信经网简肺介如前喉所述,通信童的基辜本形映式是土在信酷源与剩信宿悬之间摆建立掏一个用传输塞信息随的通仇道，阵从而跳实现经信息疼的传瞒输。剃通信插过程股的支测持平显台是粘通信苦网。竖而以吗终端溉设备躲、交卵换设贺备为众点，脏以传当输设旬备为蓄线，迟点线蔽相连味就构已成了缴完整齿的通凉信网略。除峰了硬炉件设恶备外总，为鼻了保出证网显络能纲正确势合理伞地运即行，诉使用纱户间麻快速弱接续巷，并宰有效碰地相膛互交怖换信恢息，盗达到朴通信慈质量艺一致子，满而足运船转可晃靠性饼的要惑求，午还必腥须有绿管理灰网络锹运行鼠的软候件。缝这些董软件蛙包括困标准谦、信歪令、裙协议暗等。1.仁6.换1绪通信垦网的忽组成1.朽终端扩设备2.丽传输仍链路3.废交换黎设备1.架6.耻2追通信碍网的较分类1.烫按运猜营方毙式分缘瑞类2.饭按服呼务和零使用公范围堆分类3.靠按业领务范剩围的都不同肝分类(1嘴)电筒话网开电贱话网挎由客压户楼轧群设枪备、基交换嚼系统箱和传物输设猴备三晃部分脖组成塑。(2稻)数称据通苦信网拒数虏据通削信网助又常注称为厅计算圈机网宫。(3他)无矿线电泄网络确无款线电但网络字有两识类，贱即单业中继眼网与配多中唱继网伙。(4抓)卫蛮星网潜络细从本宪质上籍说，康卫星乱网络百就是盈只有西一个驾中继纠的微截波卫倒星系跪统，疲其中反继就纤是外唯层空朵间的费卫星诞转发扭器。(5淘)准移动聪通信债网付无线超通信乘可以辽解决视各种荡移动刮体之通间的财通信染问题惧，其闯方法武就是筛建立军移动挑通信爱网。1.舅6.居2志通信葵网的线分类(6肠)有片线电巾视网磨络撤有线播电视就网络责又称惠CA难TV况网络析，是定指用池电缆测、光肿纤作梨为主到要传色输媒会介，拾向用糊户传隙送本怒地、校远地邀及自辉办节浑目的柜通信霞系统沸。4.犹三网卡融合1.览6.流3尘通信外网络圾的拓轻扑结雪构图1葱-7麦网写络的选拓扑瓜结构1.志6.援3宵通信每网络春的拓南扑结借构1.倒星形夺网2.扛树形聪网3.怨分布虾式网鸟络4.伶环形咽网5.扛总线刮网6.卧复合业型网装络1.洋7寄通信毛技术阶的发址展趋鞋势1.膝7.惨1川接入谁层将妙继续括呈现慈多种拣技术纹共存1.售移动跃通信晴接入颂技术2.拳宽带渡无线绵接入讯技术3.亦UW铅B等亭短距肆离无绑线技康术4.恢xD胃SL称技术5.自宽带弓PO失N(闪无源挂光纤蝴网络今)技脊术1.级7.慕2乳传送疲层将和走向润智能学化和醒融合1.宇自动顾交换楼光网痰络技扑术2.扣城域丈网技裳术3.闭波分双复用昼技术4.吩IP酷网技炼术5.见IP单v6工技术6.抹MP南LS常技术7.扑Qo瘦S技塞术8.君IP喊电信果网1.哲7.邪3江控制讨层将迁实现盯业务子与控拆制相涛分离1.熊软交巴换技谷术(1常)B事IC熊C协巩议滔在软军交换答应用狂中，拍BI欧CC环(与贱承载抓无关逃的呼捎叫控沈制)躬协议柔处于周分层厉体系皂结构贪中的喷呼叫啊控制拥层，款提供驼不同坛软交晓换之洁间呼雄叫接垫续的值支持离。(2锁)S止IP豪S充IP虽(会屡话初剥始协座议)嫁可用益于软油交换妹网络从和I掉MS积中多绘媒体结会话滩的建阁立以台及各伍种会春话控雀制。2.版用户茂数据怖集中危管理被技术解决圣用户万和业硬务融响合的允关键鹊在于符，用固户在睡任一貌网络笼中接吵入，粥都可迫以即罢时得败到该邀用户药的签森约数造据，裹从而蝇使当吃前网屠络可畜为用拍户提威供相遮应的梨业务房诚和服川务。戚目前收解决浸该问足题有岛以下桐几种隙方式贤。(1问)分猾布式订解决宗方案除各夕网络租有各摘自的杀用户脾数据淡存储伟实体伟。1.购7.北3蔽控制芦层将丝式实现拜业务勇与控科制相疲分离(2请)综绩合智纽奉能网径/综寸合业已务平泻台方族案让在原纹有智都能网电的基烤础上辉引入蓬综合脚业务顺控制睡点和女综合罚业务逼交换灿点，私为多羊个网虾络(姿PS敌TN仇/G谨SM选/W没CD圾MA翁)的配用户触提供凑综合拨、统顾一的嘉业务怜。(3蚀)综芳合H阶LR菜方案参在勺融合伯网络果中需呀要类筛似移陈动H明LR赚的功温能实惰体，英以提汗供用敞户位罚置的吸寄存贸和访题问能禾力，辆同时李提供趣漫游首用户评的签悔约信拒息和怎业务衬信息就，供框网络胀判断滤该用红户呼坏叫的浊下一殊步处虑理和邮接续衣方式哭。3.吊IM库S技否术1.榜7.恢4吊应用嚷层的辟业务蛾发展仁是关损键1.续OS汁A业惜务体条系架远构2.突P2嘴P(动Po良in夫t3.程通用惭移动锅性1.类7.蔑5旁支撑短层关脸键技巾术发苦展趋该势1.么网管踩系统2.骆计费评系统1)野随着务内容袋增值展服务雅对运哀营商党日益吸重要笨，内勿容计母费领铁域渐赢成热返点。2)好采用绩具有陷分散滨采集焦预处屡理体吨系结制构平得台，筹以减怜少业啦务综涌合性私带来技的计谦费信恼息采赤集和茫处理赢的数喷据量吐。3)摊电信熔营业户账务就系统蜂向综馒合业暮务平缩慧台方恳向发跑展，纵以适营应电丙信业裕务的留集成弯化和戚多关晨联性图特点它。4)介借鉴珠移动干预付牢费语界音业姐务的凑成功救，将符后付零费模饱式引锡入到眠数据唉业务岸中。1.挤7.条6昏终端遵和用等户卡雷发展咏趋势1.走通信睡系统安是由劣完成叠通信辰任务驱的各笋种技且术设仙备和樱传输寇媒质班构成休的总蒙体。2.咐在通眉信系赤统中率，信骗源发助出的汽消息陶是语吧音和旺图像轮。3.壶数字屡通信纺系统暴与模肌拟通辞信系稳统的六不同里在于锹增加允了信睁源编够解码疏电路担与信遥道编武解码哑电路煮以及颂同步芒系统酸。4.具语音离、文烫字、丹图像内或数路据等裙统称们为消篇息，攀消息股的表赏现形品式称珍为信劣号。5.诞经过民各种鸽正弦烫调制嗽后，灭基带坏信号浆的频此谱被果搬移俩到比应较高它的频计率范伙围，帜这种轰信号驶称为防频带但信号愚。6.奖凡信聚号的阔某一灯参量仍(如匆连续摇波的妇振幅叫、频削率、碑相位定和脉倡冲波伐的振浇幅、宇宽度知、位相置等密)可西以取壤无限团多个税数值验，且斩直接弓与消恰息相当