北京科技大学现代通信技术总复习

总复习2第1章通信基础知识第2章数字通信技术第3章电话网技术第4章数据通信技术第6章多媒体通信技术第7章无线通信技术第8章下一代网络技术3通信基础知识•基本概念：通信，通信信号，通信信道，通信系统，通信网，协议•通信信道恒参信道：有线信道、微波接力信道、卫星中继信道、微波散射信道等。变参信道：短波电离层反射信道、微波对流层散射信道等。4多径传播示意图5•通信的工作方式发发发发发发发发发发发发发发AB单工方式半双工方式全双工方式发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发AB6•信息传输方式并行传输串行传输发发发发71032456发发发发发发发发发发发发发发发发71032456发发发发发/发发发73465102发/发发发7异步传输同步传输起起起止一个字符01止一个字符SYN字符SYN字符SOH字符信息字符EOT字符信号字符同步标志标志帧内容帧同步8•通信系统的组成及其分类模拟通信、数字通信和数据通信三者之间的区别与联系信源编码和信道编码各有什么作用？•通信系统的主要性能指标模拟通信系统：有效传输带宽，输出信噪比数字通信系统：传输速率（码元传输速率、信息传输速率），频带利用率，传输差错率，信噪比9•通信网的构成要素：终端设备、传输链路和交换设备。•通信网的组网结构网状型网、网孔型网星型网复合型网总线型网树型网环型网线型网10•通信网的分层结构垂直描述水平描述发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发IP发发发发发发发发发发发发发11•一般通信网的质量要求接通的任意性与快速性信号传输的透明性与传输质量的一致性网络的可靠性与经济合理性•通信业务模拟与数字视音频业务数据通信业务多媒体通信业务12•OSI参考模型中传输层、网络层、数据链路层和物理层的功能•标准化组织：ISO、ITU、IEEE、IETF、FCC•现代通信技术的发展趋势通信技术数字化通信业务综合化网络互通融合化通信网络宽带化网络管理智能化通信服务个人化——个人通信13数字通信技术•模拟信号数字化的常用方式——PCM抽样量化编码•时分多路复用位同步帧同步14位同步的基本含义是收、发端机的时钟频率必须同频、同相，这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。在设计传输码型时，一般要考虑传输的码型中应含有发送端的时钟频率成分，这样，接收端从接收到的PCM码中提取发送端时钟频率来控制接收端时钟，就可以做到位同步。位同步15帧同步帧同步是为了保证收、发两端各对应的话路在时间上保持一致，这样接收端就能正确接收发送端送来的每一个话路信号。为了建立收、发两端的帧同步，需要在每一帧中的固定位置插入具体特定码型的帧同步码，这样，接收端只要能正确识别出这些帧同步码，就能正确识别出每一帧的首尾，从而正确区分出发送端送来的各路信号。16帧同步电路PCM复用系统为了完成帧同步功能，在接收端还需要有两种装置：同步码识别装置：识别接收的PCM信号序列中的同步标志码的位置；调整装置：当收、发两端同步标志码位置不对应时，需对接收端进行调整，使二者的位置相对应。17不同步时输出误差校正信号1819•PCM30/32路系统帧：抽样时各路信号每轮一次抽样的总时间（即开关旋转一周的时间，也就是一个抽样周期）内的全部信号构成的“图案”称为一帧。路时隙：合路的PAM信号每个样值编码所允许占用的时间间隔。位时隙：1位码元占用的时间。20F2F15F0F1F3F11复帧＝16子帧（2ms）1帧…帧同步话路话路话路话路信令……8bit,3.9μs1帧＝256bit，125μs32个路时隙TS0TS1TS15TS16TS17TS31……10011011帧同步码11A111111保留给国际用（目前固定为1）保留给国内用（目前固定为1）对端告警码00A200111复帧对端告警码复帧同步码F0子帧abbdcacdF1子帧CH1信令码CH16信令码abbdcacdF15子帧CH15信令码CH30信令码×抽样信息码偶数帧奇数帧…3.9μs×××××××图2-9PCM30/32路系统帧结构同步：A1=0，A2=0失步：A1=1，A2=12122•数字复接技术数字复接就是把2个或2个以上的分支数字信号按时分复用方式汇接成单一的复合数字信号。2324•同步复接和异步复接同步复接是用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低次群，使它们的数码率统一在主时钟的频率上，这样就能达到系统同步的目的。异步复接是各低次群使用各自的时钟，这就使得各低次群的时钟速率不一定相等，因此先要进行码速调整，使各低次群同步后再实施同步复接。25•同步复接的码速变换与恢复为了满足在接收端分接的需要，并且使数字复接器、数字分接器正常工作，还需插入一定数量的附加码。帧同步码对端告警码邻站监测和勤务联系等业务码二次群数码率8.448Mb/s（4×2.112Mb/s）一次群数码率2.048Mb/s→2.112Mb/s26•异步复接的码速变换与恢复一次群数码率2.048Mb/s±100b/s二次群数码率8.448Mb/s正码速调整脉冲插入同步法的基本做法是人为地在各支路信号中插入一些脉冲，通过控制插入脉冲的多少来使各个支路信号的瞬时数码率达到一致。正/负码速调整正/零/负码速调整27•SDHSDH是指一套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的结构等级。SDH采用一套标准化的信息结构等级，称之为同步传送模块STM-N(N=1,4,16,…),其中最基本的模块为STM-1,传输速率为155.520Mbps；将4个STM-1同步复用构成STM-4,传输速率为622.080Mbps，以此类推。SDH的最为核心的三大特点同步复用强大的网络管理能力统一的光接口和复用标准28•SDH帧结构STM-N发发发发发POH发AUPTRRSOHMSOH9×270×N发发发发发发9×N261×N发发125μs12345929SDH的基本复用映射结构由一系列基本复用映射单元组成，复用映射单元实际上是一种信息结构。SDH复用原理映射定位复用30•说明复用和复接之间的关系。复用的过程是通过复用单元将多个用户的信号组成一个基本传输单元。复接是将多个基本传输单元组合成高一级的传输单元。复接可以看作是对用户信息复用后得到的信息传输单元的进一步复用。31电话网技术•基本概念路由路由选择路由选择方式固定选路方式动态选路方式32•信令的基本概念通信系统中除了通信时的用户信息以外的各种控制命令，它可以在指定的终端之间建立、维持和解除通信信道，并维护网络本身的正常运行。•信令的分类发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发A发发发B发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发A发发发B发发发发发发发发发发发发发发33•信令网的组成和分类•时隙交换和空分交换的原理•时分接线器和空分接线器的工作方式•程控数字交换机的构成话路子系统：数字交换网络、信令设备以及各种接口设备组成。控制子系统：处理机和存储器、外部设备和远端接口等部件组成。34•N-ISDNISDN是以电话IDN为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，提供包括话音和非话音在内的多种电信业务，用户能够通过一组有限的、标准的多用途用户-网络接口接入网内，并按统一的规程进行通信。基本特性：端到端的数字连接，综合业务，标准的用户-网络接口。35•N-ISDN的主要功能64kbit/s发发发发TELCRF64kbit/s发发发发发发64kbit/s发发发发64kbit/s发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发TELCRF发发-发发发发发发发发36•ISDN在用户-网络接口处向用户提供的信道类型B信道：速率是64kbit/s，用来传送用户信息。D信道：速率是16kbit/s或64kbit/s可以传送公共信道信令，这些信令用来控制同一接口上的B信道上的呼叫。当没有信令信息需要传送时，D信道可用来传送分组数据或低速的遥测、遥控数据。H信道：用来传送高速的用户信息，如高速传真、图像、高速数据、高质量音响和分组交换信息等。37•N-ISDN的用户-网络接口基本接口2B+D，即由2条传输速率为64kbit/s的B信道和1条16kbit/s的D信道组成，它们时分复用在一对用户线上，用户可以用的最高速率是192kbit/s。基群速率接口基群速率接口是一次群速率接口，它有两种速率——1.544Mbit/s和2.048Mbit/s。基群速率接口可用来支持H信道。38•智能网最大特点是将网络的交换功能与控制功能相分离发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发PABX发发发No.7No.7No.7No.7发发发发发发发发发发发发39智能网的概念模型FE1FE2发发1SIB1SIB2发发2SIB3SIB4FE3FEAINAPPE1PE2FE2IFFEAFEAFE2FEAIF发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发业务使用者网络开发者业务设计者网络运营者40数据通信技术•数据是预先约定的具有某种含义的数字信号的组合，如数字、字母和符号等。•数据通信指的是依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息的通信方式，它可实现计算机与计算机、计算机与终端或终端与终端之间的数据信息传递。•数据通信包括数据传输和数据传输前后的数据处理2方面的内容。41•数据通信系统的构成发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发发DTEDTEDCEDCE发发发42•数据信号及传输信道•数据信号传输的基本方法基带传输频带传输宽带传输数字数据传输43•差错控制噪声对信号的干扰是造成传输差错的主要原因，需要采取相关的差错控制技术予以解决，以提高传输的可靠性，满足通信质量的要求。差错控制编码是差错控制的核心，其基本思想是在待传送的信息码元序列中按照一定的规则插入一定数量的新码元（即监督码元），使原来彼此独立、不相关的信息码元序列经过变换后产生某种规律性或相关性，在接收端可以根据这种规律性来检查传输序列中的差错，乃至纠正差错。44•差错控制编码的纠检错能力差错控制编码的能力与差错控制编码的特性有关汉明重量码间距离最小码距最小码距与编码的纠检错能力要检测e个错码，要求最小码距为dmin=e+1要纠正t个错码，要求最小码距为dmin=2t+1要纠正t个错码，同时检测e（e≥t）个错码，要求最小码距为dmin=t+e+145•差错控制方式•常用的差错控制码奇偶校验码矩阵码循环码卷积码46•数据链路控制规程指的是数据链路的通信操作规则，其目的是在已经形成的物理电路上建立起相对无差错的逻辑链路，以便在DTE和网络之间、DTE和DTE之间有效可靠地传送数据信息。•数据链路控制规程的主要功能：帧同步、差错控制、流量控制、数据链路管理。•数据链路控制规程的种类面向字符（字节）型传输控制规程：BSC面向比特型传输控制规程：HDLC47•面向字符（字节）型传输控制规程：BSC规程特性适用环境与操作方式帧格式数据帧控制帧：正向控制帧、反向控制帧数据链路控制步骤：建立传输线路的物理连接；建立数据链路；信息传输阶段；拆除数据链路；切断物理连接。48•面向字符比特型传输控制规程：HDLC规程特性站点类型：主站、从站、组合站链路结构49•面向字符比特型传输控制规程：HDLC操作方式正常应答方式（NRM）异步响应方式（ARM）异步平衡方式（ABM）帧结构50•数据通信的交换技术电路交换、报文交换、分组交换的基本原理分组的传输方式数据报方式虚电路方式帧方式帧中继帧交换5152•数据网是以传输数据为主的网络，可以进行数据交换和远程信息的处理，其交换方式普遍采用存储-转发方式的分组交换。•数据网分类