电信传输技术第一章.ppt

第一章 绪论 1.1 1.1 电信的基本概念电信的基本概念 1.2 1.2 电信传输系统模型电信传输系统模型 1.31.3 电信传输技术的分类电信传输技术的分类 1.4 1.4 电信传输网概述电信传输网概述 1.5 1.5 电信业发展史电信业发展史 1.11.1电信的基本概念电信的基本概念 电信电信(telecommunication)(telecommunication)一词由一词由两部分组成：希腊词两部分组成：希腊词“tele”(“tele”(意思是意思是“远距离的远距离的”)”)和词和词communicationscommunications(意思是意思是“信息的交换信息的交换”)”)。对于。对于“tele”“tele”一词的意思，现实生活中有一词的意思，现实生活中有很多例子：如电话（很多例子：如电话（telephonetelephone），意），意思是思是“远距离的话音远距离的话音”；电视；电视(television)(television)，意思是，意思是“远距离的图远距离的图像像”。因此，电信字面的意思就是因此，电信字面的意思就是“远远距离的信息交换距离的信息交换”。因为在相隔一定。因为在相隔一定距离时，我们无法直接面对面地进行距离时，我们无法直接面对面地进行信息交流，所以我们必须借助诸如电信息交流，所以我们必须借助诸如电话系统、无线电系统或电视系统这样话系统、无线电系统或电视系统这样的设备。综上所述，我们可以说电信的设备。综上所述，我们可以说电信是借助某种设备在相隔一定距离的条是借助某种设备在相隔一定距离的条件下进行信息交换。件下进行信息交换。被交换的信息有三种基本类型：被交换的信息有三种基本类型：语音、视频和数据。语音、视频和数据。通信的过程就是信息传输的过程。通信的过程就是信息传输的过程。所谓电信传输，就是含有信息的电信所谓电信传输，就是含有信息的电信号通过具体物理媒介从一点到另一点号通过具体物理媒介从一点到另一点的物理过程。由于我们需要交换的信的物理过程。由于我们需要交换的信息有语音、视频和数据息有语音、视频和数据 1.2 1.2 电信传输系统模型电信传输系统模型 电信传输由电信传输系统实现。电信传输由电信传输系统实现。我们把实现信息传输所需要的一切设我们把实现信息传输所需要的一切设备和传输媒介所构成的总体称为电信备和传输媒介所构成的总体称为电信传输系统。以点对点信息传输为例，传输系统。以点对点信息传输为例，电信传输系统的一般模型如图电信传输系统的一般模型如图1-11-1所示所示 图图1-11-1电信传输系统的一般模型电信传输系统的一般模型 1.1.发送器和接收器发送器和接收器 信息以其最初的形式（语音、视信息以其最初的形式（语音、视频和数据）进入发送器。发送器将信频和数据）进入发送器。发送器将信息转换成适合发送的形式（例如电信息转换成适合发送的形式（例如电信号），然后对这些待传送的信号进行号），然后对这些待传送的信号进行处理（换句话说，对这些信号进行调处理（换句话说，对这些信号进行调制和多路复用），处理之后发送这些制和多路复用），处理之后发送这些信号信号 接收器识别这些信号，先对这些信接收器识别这些信号，先对这些信号进行处理（解调和多路分解），然号进行处理（解调和多路分解），然后将信号转换成它所需要的信息格式，后将信号转换成它所需要的信息格式，换句话说，把信号从电信号的形式转换句话说，把信号从电信号的形式转换回最初的形式（语音、图像或字符换回最初的形式（语音、图像或字符集）集）2.2.传输介质（信道）传输介质（信道）信号在传输介质（也称作通信链路，信号在传输介质（也称作通信链路，或信道）中进行传输。传输介质分为或信道）中进行传输。传输介质分为有线或无线传输链路，如：明线、电有线或无线传输链路，如：明线、电缆、载波传输线路，缆、载波传输线路，PCMPCM传输系统、数传输系统、数字微波传输系统、光纤传输系统和卫字微波传输系统、光纤传输系统和卫星传输系统等等。星传输系统等等。1.3 1.3 电信传输技术的分类电信传输技术的分类 1.3.1 1.3.1 光纤传输技术光纤传输技术光纤传输技术是以光波为载波、以光纤传输技术是以光波为载波、以光纤为传输媒介的一种传输方式。光纤为传输媒介的一种传输方式。（1 1）光纤传输技术的特点）光纤传输技术的特点 传输频带宽传输频带宽 损耗低损耗低 不受外界电磁波干扰不受外界电磁波干扰 线径细、重量轻，光纤的材料资源线径细、重量轻，光纤的材料资源非常丰富非常丰富 （2 2）光纤传输技术的发展）光纤传输技术的发展 从从2020世纪世纪7070年代中期到目前的数十年年代中期到目前的数十年发展过程中，光纤传输系统经历了三发展过程中，光纤传输系统经历了三代代 ：工作波长为工作波长为0.85um0.85um的多模光纤的多模光纤光传输系统；光传输系统；工作波长为工作波长为1.3um1.3um的多模光纤的多模光纤光传输系统和单模光纤光传输系统；光传输系统和单模光纤光传输系统；工作波长为工作波长为1.55um1.55um的单模光纤的单模光纤光传输系统光传输系统 1.3.21.3.2微波中继传输技术微波中继传输技术 微波中继传输是一种重要的传输手微波中继传输是一种重要的传输手段，它具有通信频带宽、抗干扰性强、段，它具有通信频带宽、抗干扰性强、通信灵活性较大、设备体积小、经济通信灵活性较大、设备体积小、经济可靠等优点。其传输距离可达几千公可靠等优点。其传输距离可达几千公里。主要用于长途通信、移动通信系里。主要用于长途通信、移动通信系统基站与移动业务交换中心之间的信统基站与移动业务交换中心之间的信号传输等。号传输等。1.3.3 1.3.3 卫星传输技术卫星传输技术 卫星传输技术是在微波中继传输技卫星传输技术是在微波中继传输技术的基础上发展起来的。它是利用人术的基础上发展起来的。它是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而进行两个或多个地面站之间波，从而进行两个或多个地面站之间的通信。卫星通信具有传输距离远、的通信。卫星通信具有传输距离远、覆盖面积大、通信容量大、用途广、覆盖面积大、通信容量大、用途广、通信质量好、抗破坏能力强等优点。通信质量好、抗破坏能力强等优点。1.4 1.4 电信传输网概述电信传输网概述 1.4.1 1.4.1 电信传输网的概念电信传输网的概念 所谓电信传输网（简称传输网）是所谓电信传输网（简称传输网）是指由一定数量的节点（包括终端设备指由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链路和交换设备）和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。或多个规定点间信息传输的通信体系。1.4.2 1.4.2 传输网的组网结构传输网的组网结构电信传输网的基本组网结构主要有电信传输网的基本组网结构主要有网状型网、星型网、环型网和总线型网状型网、星型网、环型网和总线型网等网等 a)a)网状型网网状型网 b)b)星型网星型网 c)c)环型网环型网 d)d)总线型网总线型网1.1.网状型网网状型网 网内任何两个节点之间均有直达线网内任何两个节点之间均有直达线路相连当节点数增加时，如果有路相连当节点数增加时，如果有N N个节个节点，则需要有点，则需要有 条传输链路。条传输链路。显然传输链路将迅速增大。这种网络显然传输链路将迅速增大。这种网络结构的冗余度较大，稳定性较好，但结构的冗余度较大，稳定性较好，但线路利用率不高，经济性较差，适用线路利用率不高，经济性较差，适用于局间业务量较大或分局量较少的情于局间业务量较大或分局量较少的情况。况。2.2.星型网星型网 星型网也称为辐射网，它将一个节点星型网也称为辐射网，它将一个节点作为辐射点，该点与其他节点均有线作为辐射点，该点与其他节点均有线路相连。具有路相连。具有N N个节点的星型网至少需个节点的星型网至少需要要N-1N-1条传输链路。星型网的辐射点就条传输链路。星型网的辐射点就是转接交换中心，其余是转接交换中心，其余N-1N-1个节点间的个节点间的相互通信都要经过转接交换中心的交相互通信都要经过转接交换中心的交换设备，因而该交换设备的交换能力换设备，因而该交换设备的交换能力和可靠性会影响网内的所有用户。和可靠性会影响网内的所有用户。3.环型网环型网 它的特点是结构简单，实现容易。它的特点是结构简单，实现容易。而且由于可以采用自愈环对网络进行而且由于可以采用自愈环对网络进行自动保护，所以其稳定性比较高。另自动保护，所以其稳定性比较高。另外，还有一种叫线型网的网络结构，外，还有一种叫线型网的网络结构，它与环型网不同的是首尾不相连。它与环型网不同的是首尾不相连。4.4.总线型网总线型网 总线型网是所有节点都连接在一个总线型网是所有节点都连接在一个公共传输通道公共传输通道总线上总线上 这种网络结构需要的传输链路少，这种网络结构需要的传输链路少，增减节点比较方便，但稳定性较差，增减节点比较方便，但稳定性较差，网络范围也受到限制。网络范围也受到限制。1.4.3 1.4.3 传输网的质量要求传输网的质量要求 为了网络能快速、有效、可靠地传递为了网络能快速、有效、可靠地传递信息，通常对传输网提出接通的任意信息，通常对传输网提出接通的任意性与快速性、信号传输的透明性与传性与快速性、信号传输的透明性与传输质量的一致性、网络的可靠性与经输质量的一致性、网络的可靠性与经济合理性这济合理性这3 3项要求项要求 1.1.接通的任意性与快速性接通的任意性与快速性 2.2.信号传输的透明性与传输质量的信号传输的透明性与传输质量的一致性一致性 3.3.网络的可靠性与经济合理性网络的可靠性与经济合理性1.51.5电信业发展史电信业发展史 1.1.电报的发明和应用电报的发明和应用 1835年美国人年美国人S.F.B.莫尔斯创造了电莫尔斯创造了电报通信用的莫尔斯电码，报通信用的莫尔斯电码，1837年他得到机年他得到机械师械师A.L.维尔的帮助，研制出了电磁式电报维尔的帮助，研制出了电磁式电报机（后来被称为莫尔斯人工电报机），并机（后来被称为莫尔斯人工电报机），并在纽约试验成功在纽约试验成功 2.2.电话的发明和应用电话的发明和应用 生于苏格兰的美国科学家生于苏格兰的美国科学家A.G.A.G.贝尔贝尔18761876年发明了电话年发明了电话 3.3.大容量自动化通信网的发展和应用大容量自动化通信网的发展和应用 美国、日本、英国等都在美国、日本、英国等都在50507070年年代建成了全国长途电话自动化网路。代建成了全国长途电话自动化网路。国际电话的自动化，由于卫星通信的国际电话的自动化，由于卫星通信的发展和海底同轴电话电缆的建成，在发展和海底同轴电话电缆的建成，在60607070年代也得到普遍的推广年代也得到普遍的推广 4.4.数字通信的诞生和发展数字通信的诞生和发展 19391939年英国人年英国人A.H.A.H.里夫斯发明脉码里夫斯发明脉码调制，可以将长期以来电话通信使用调制，可以将长期以来电话通信使用的模拟信号变成数字信号。的模拟信号变成数字信号。1962 1962年才制成了年才制成了2424路脉码调制设备路脉码调制设备并在市内通信网中应用并在市内通信网中应用 1975 1975年脉码调制设备已复用到年脉码调制设备已复用到40324032路路 5.5.中国电信的发展概况中国电信的发展概况（1 1）自办电报）自办电报（2 2）自办电话）自办电话（3 3）自办无线电通信）自办无线电通信6.6.新中国的电信建设和发展新中国的电信建设和发展 19491949年中华人民共和国成立后，迅速年中华人民共和国成立后，迅速地建设和恢复了北京至全国各主要城地建设和恢复了北京至全国各主要城市的长途电信线路。市的长途电信线路。19521952年开始在全国主要干线上开通年开始在全国主要干线上开通1212路载波电话，路载波电话，6060年代开始建设年代开始建设6060路对路对称电缆载波系统。称电缆载波系统。19761976年初开通了由北京到上海和杭州年初开通了由北京到上海和杭州之间的中同轴电缆之间的中同轴电缆18001800路载波系统。路载波系统。目的传送任务。目的传送任务。19841984年年4 4月月8 8日中国发射的试验通信卫日中国发射的试验通信卫星于星于 4 4月月1616日日1818时时2727分分5757秒定点于东秒定点于东经经125125度赤道上空，卫星上的仪器设备度赤道上空，卫星上的仪器设备工作良好。随后，进行通话、广播和工作良好。随后，进行通话、广播和彩色电视的传输试验，图像清晰、声彩色电视的传输试验，图像清晰、声音良好。标志着中国通信技术有了新音良好。标志着中国通信技术有了新的发展的发展 小结本章主要电信的基本概念、电信传输系统本章主要电信的基本概念、电信传输系统模型、电信传输技术分类以及传输网等基模型、电信传输技术分类以及传输网等基础知识。础知识。电信是借助某种设备在相隔一定距离的条电信是借助某种设备在相隔一定距离的条件下进行信息交换。所谓电信传输，就是件下进行信息交换。所谓电信传输，就是含有信息的电信号通过具体物理媒介从一含有信息的电信号通过具体物理媒介从一点到另一点的物理过程。点到另一点的物理过程。电信传输由电信传输系统实现。我们把实电信传输由电信传输系统实现。我们把实现信息传输所需要的一切设备和传输媒介现信息传输所需要的一切设备和传输媒介所构成的总体称为电信传输系统所构成的总体称为电信传输系统。