数字通信原理

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通信;数字;数字通信;原理;通信原理;讲述现代电子通信技术的原理
《现代通信技术》讲义2003.3 第一章现代通信技术概述 第3页共10页 等功能。成为自动、人容量文件的主要通信设施,并与现有的 TELEX网(用户电报)互通。 传真通信 模拟传真:经扫描把连续的光信号转换成模拟的电信号的传真: 数字传真:经扫描把连续的光信号转换成模拟的电信号后,再进行数字化处理后传真 如:有纠错能力的数字传真机定义为四类传真机(G4)其在数字网上的传输速率是64Kb/s,约9秒 内可以传送一个A4版面。 4、电子信箱:是一种消息处理系统(MHS)业务。 按存储的信息不同,分为话音信箱、电文邮箱、传貞信箱。 5、会议电视 利用通信线路将两个或多个会议室连接起来,使远隔干里的与会各方有如坐在同一桌旁。 6、多媒体业务:只在一个呼叫过程中能提供多种信息类型的业务。 例如:仅一次呼叫就可以进行声音、图象、电文和数据,此领域还有许多需研究的内容。下图是一个 利用IsDN通信网终尽心远端教学的过程 回N歌兽示意圖 Urbana_ champaign园 ISDN 摄像机编译码器终端适配器 ISDN NTI B信道 8100交换机 3个两 数字传输系统 Chicago园麦克风视频监视器 5ES 两台25英寸 交换机 视频监视器 ISDN 缩译码器终端适配器 ISDN B信道 N 3个摄像初 麦克风 1.2.2交换技术极其发展 1、电路交换:特点只在整个通信过稈中,信道被用户站用,实时性好,但速率固定,不能满足高速 率的要求。 《现代通信技术》讲义2003.3 第一章现代通信技术概述 第4页共10页 如稈控数字电话交換杋:电话交换机从功能角度为控制部分和话路接续部分。当控制部分采用计 算机(又叫处理柷)的软件厶控制电话接续时称为控制程序——程控;当话路接续部分的核心(交换 网终)屮交換的是数字语音信号时称为数字交换。兼有二者则称为程控数字电话交换机。 2、分组交换:特点存储转发方式,以信息包为单位。如帧中继技术,AIM技术 分组传输的概念如下图所示。 园辑信道号作数据分组标记 计算机 终端 迷程 道程 3 进啦 寅略命缩号 分组交换的最基本的思想就是实现通信资涼的共享,也就是说提高通信资源的利用率。分组交换 也称为包交换,它是将用户的数据划分为一定的长度,每个部分叫做一个组。在每个分组的前面加 个分组头(也叫标志)用以指明该分组发往仟何地址,然后交換机根据每个分组的地址标志,将它们 转发至目的地。这一个过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。 ATM(异步转移模式: Asynchronous Transform Modc)技术也称为快速分组交换技术,是分组交 换技术的进一步发展。ATM在进一步简化网络功能,实现透明传输的同时,将信息流分成固定的长 度(53个字节,其中48个字节的信息段,个字节的信元头)的信元,因此可以用硬件逻辑完成对信 元的接收、识别、分类和父换,保证155~622Mb/s的高速数据通信。 宽带综合业务数字网(B-SDN)是未米电信网发展的一个方向,AIM是B-SDN的技术核心。 目前很多国家都在开展ATM网络和宽带业务的试验,我国在中国公众多媒体通信网中采用了大谷量 的ATM交换机构建了骨|网 3、光交换:是80年代迅速发展起来的高科技应用的研究课题。 空分光交换 光交换方法:3时分光交换、 波分光交换 光交换目前还停留在实验阶段,所研究的光交换是以光电结合的方式进行,用信号本身去处理和 控制信号的光交换尚无报道。 《现代通信技术》讲义2003.3 第一章现代通信技术概述 第5页共10页 1.2.3传输技术极其发展 主宴传输方式 多路复用技术 微波通信: 频分复用(FDM) 卫星通信 时分复用(TDM) 光纤通信 码分复用(CDM) SDH传送网 空分复用(SDM) 1、光纤通信技术 所谓光通信就是指利用光波载波信息,从而实现通信的方式 光纤通信是指利用光导纤维做媒体,用光波米载送信息的通信方式。如下图所示。 光源 光调制器 光纤线路 光检测器 调制电信号 解调电信号 基带处理 基带处理 基带电信号 基带电信号 光纤信道的一般组成 2、数字微波技术 所谓微波通信就是利用电磁波在对流层的视距范围内以微波接力的方式进行传输技术。 数字微波通信是指利用微波(300MHz~300GHz)携带数字信息,通过电波空间,同时传送若「相 互无关的信息,并进行再生中继的通信方式。如下图所示 无线电中继信道示意图 《现代通信技术》讲义2003.3 第一章现代通信技术概述 第6页共10页 3、卫星通信 卫星通信简单地说就是地球上(包括地面、水面和低层大气中)的无线电通信站之间利用人造卫 星作为屮继站而进行的通信。如图所示。 卫星中继信道的概貌 4、SDH传送网 SDH(同步数字体系) 这是一个SDH实际组网的例子 是完全不同于PDH(准同步 数字体系)的新一代传输体 山 制。它是数字通信多路复用和 传输方面的个新标准。这 体制具有世界统一性,可以用 地区1 于光纤通信、数字微波和卫星 向无 通信之中。 地区2例子中有三个行欧区械,地 1与地区3各建立一个SH环型网, 地区2是一个镇型网,网络管理中 C25/Eden 心设在地区1,网络管理系统安装 在网结工伴站上可以监视和管理三 TMN-CS 个网络及网络中的所有设备。工 站与网络可以通过x25线者Etb et网络架口连接 6 《现代通信技术》讲义2003.3 第一章现代通信技术概述 第7页共10页 1.2.4移动通信技术 1、移动通信网 现代移动通信网(简称移动通信)是一门复杂的高新技术。它集屮了无线通信、有线通信、计算 机技术和网络技术的最新成果,成为现代通信网中不可缺少的一个部分 移动通信就是指通信双方有一方在运动中进行信息交换。它是用户随时地快速可靠地进行多种信 息父换的理想形式。 移动通信采用无线传输方式。在传输过程中,信号处于强下扰的环境下,存在着电波衰落与多卜 勒效应,用户可以又经常移动,这都将严重影响着通话质量。因此,移动通信系统必须具有抗衰落能 力,移动台应该具冇伓积小、重量轻、耗电省、坚固埘震等特点,能适应空外温度的变化,操作简使, 适宜于移动中通信。 2、移动数据通信 概念:移动数据通信是数据通信和移动通信技术结合的产物,它使得人们可以不受空间、地域的限制, 随时随地获取所需要的信息。 对IP和高速数据的支持是移动通信系统发展的一个方向。 移动数据通信的业务功能有:点对点的短消息业务,小区广播业务、移动 Internet接入服务、Wcb 浏览、传送 cmail、发送传真等 移动数据通信业务有: 1)电路父换数据业务(CSB: Circuit switched data):通过占用一条话音信道提供端到端的数据传输。 2)通用分组无线业务(GPRS: General packet radio service):是GSM标准化组织制定的一套标准, 以实现移动分组数据业务。GPRS网络是·个传输承载平台,提供的是端到端分组交换方式下数据的 发送和接收。 3)WAP移动 Internet接入解决方案:无线应用协议WAP( Wireless Application Protocol)是一个开放 的、全球亿并被无线通信行业主要厂崗所接受的无线协议规范,它是基于无线网络的类似」 internet 的透明协议 3、第三代移动通信(3G) 移动通信产业、 internet和多媒体业务的发展,促进了 ATM/IP交换技术的发展,使得集移动、数 据、多媒体于一体的3G移动通信成为近年来通信领域的研究热点 1.2.5网络技术 综合业务数字网 综合业务数字网(ISDN)是在现有电信网基础上发展起米的,可为用户提供包括语音、文字数 据和图像等综合业务的网络。根据网络的传输速率,通常将其分为窄带综合业务数字网(N-SDN) 《现代通信技术》讲义2003.3 第一章现代通信技术概述 第8页共10页 和宽带综合务数字网(W-ISDN)。一般来将,N-ISDN的传输速率小于2Mbs,支持窄带ν务; B-SDN的传输速率大于2Mb/s,可以支持高清晰度电视等宽带业务。如图所示 Modem 电话啊 多日 Modem Modem Modem 月户电报 用户电报网厨 能月 终始 公用电路交 X.2 驳据啊 [CSPDN) 终端 据 专能用 公用分交换 0LX.25 钬据 救据网 终端 终端 〔PsPN 目前的通信网络 终站 用户电报 综合业 多叻能 I5C 务 专能 园数 X 2115 字 网 嶽据「 终=多 终站 X.25/L5 据 终站 盛 终站 IS叭N提供的开放系统通信 《现代通信技术》讲义2003.3 第一章现代通信技术概述 第9页共10页 2、智能网 IN定义:智能网是在原有通信网终基础之上为快速、方便、经济、灵活地提供新的电信业务而设 置的附加网络结构。其目标是不仅要为现有电话网、数据网、NSDN服务,而且还可以为BSDN 和移动通信网服务。 智能网(IN: Intelligent networks)是电信网络的发展方向,是提高网络智能化的最新技术 3、P网络及P电话 (1)IP网定义 使用TCPP协议的网终统称为IP网络,PP网是·个面向无连接的网络,信息流在网络上是以数 据报的形式传输的 (2)IP电话的定义 在IP网上灾时传送分组话音即为IP电话,也称为 Interne电话,或 VoIPoIP电话是网上通过TCPP 协议实现的一种申话应用。这种应用包括PC对PC连接、PC对电话连接、电话对电话连接,还包括 internet或 intranet上语音业务、传真业务等。现在常说的“IP电话”主要是指电话到电话的连接方式。 (3)IP电话与普通电话的比较 优点:一方面其分组传输与交换的方式降低了网终运营成本,从而降低了通信的费用,特别是长距离 通信;另外,P电话继承了计算机网终的智能模块,可以灵活地控制信令和连接,有利于各种增殖业 务的开发。由于I电话的协议体系是开放的,有利于各厂商的产品互连。P电话网同时支持语音数 据、图像的传输,为未米全面提供多媒体业务打下了基础。 缺点:延迟。P业务遵循“尽力而为“的原则,既”先来先服务“的原则处理业务,所以很容易出现 较大的延迟和延迟的变化,这吋影响语音的主要方面之。但是目前网络流量不是很拥挤的情况下, IP电话的通信质量还是可以得到保障的。 1.3现代通信网络的发展 字化: digital 综合化: integrated 通信网络的发展方向智能化: intelligent 宽带化: broadband 个人化: personal BP BIP-ISDN(Broadband Intelligent Personal--Integrated Services Digital Networks. 通信网的发展日前主要表现在以下几个方面( types of emerging communication technologies) 1ATM术:ATM以异步时分复用技术为基础。ATM技术是B-ISDN的核心技术,成为当今通信技术的热 门课题。 (Asynchronous Transfer Mode: a high-speed virtual circuit with cell relay technology. 9 《现代通信技术》讲义2003.3 第一章现代通信技术概述 第10页共10页 2、同步数字序列(SDH: Synchronous Digital Hierarchy或 SONET: Synchronous Optical Network) SDH是由·些网络单元(如复用、数字父叉连接设备等)组成的、并在光纤上进行同步信息传 输、复用和交叉连接的网络。 (A high-speed synchronous carrier system, based on the use of optical fiber technology and a defined digital multiplexing hierarchy 3、动态无级路由选择网 原则是当网络的一部分岀现过载时,利閃路其余部分的容量,达到最大限度地利用閃路资源。 目前的长途电话网是一种静态的分级网。网路选择只能随空间变化,不能随时间变化 4、智能网工N: Intelligent Network 智能网是在通信中引进更多的智能,从而提高网跸的业务能力,随时提供满足各类用户需要的业务。 Extension of current SS7(Signal System 7)networks and databases to provide fast, sophisticated customized fcatures to a uscr 5、移动系统 Wireless( and mobile) systen a wide array of wireless system designed to support principally voice and low-speed data, but system emerging to support multimedia application. 1G--2G-3G 模拟(1G)--数字,如GSM--宽带数字,如CDMA 6、个人通信网 是一个要求能在仁何时间、任何地点与任何人进行各种业务通信的通信网。既能提供终端的移动性 又能提供个人移动性的通信。 特点: 终端移动性:指用户携带终端连续移动时也能进行通信。 个人移动性:指用户能在网屮任何地理位置上根据他的通信要求选择或配置任一移动的或固定的终端 进行通信。 7、宽带接入( Residential Broadband) A choice of coding techniques and wiring options to bring higher capacity channels to home 8、宽带信令( Broadbadn Signaling) A second-generation signaling Lechnology(based on ISDn and SS7) used to setup and tear down virtual circuit 9、帧中继( Frame relay) A fast relay service, with minimal network support offering bandwidth on demand 10、城域网(MAN: Metropolitan Area Network) A fast distributed queue, dual bus technology to support multimedia application 第一章结束

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