《现代通信网及其关键技术》第一章.ppt

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1、现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述1.11 通信网络的技术通信网络的技术 1.11.1 多路复用与寻址技术多路复用与寻址技术n1.多路复用技术多路复用技术n多路复用就是在一个公共信道上建立两条或多条传输信道，n其目的是为了充分利用信道的容量，提高信道传输效率。n常用的多路复用技术有频分多路、时分多路等。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述复用复用Multiplexingn针对资源，给用户一个很好的利用资源的方式。n在一根线上传送多路信号，重复使用，共同使用。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述现代通信网第第1 1章

2、章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述1)频分多路复用（频分多路复用（FDM）nFDM是把一个公共信道上可用的传输频是把一个公共信道上可用的传输频段分割成多个较窄的频带，并使每个窄带段分割成多个较窄的频带，并使每个窄带都变成为一个独立信道的复用方法。都变成为一个独立信道的复用方法。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述2)时分多路复用（时分多路复用（TDM）nTDM是一种按规定的间隔，并在时间上是一种按规定的间隔，并在时间上相互错开，在一条公共信道上传输多路信相互错开，在一条公共信道上传输多路信号的复用技术

3、。号的复用技术。nTDM的工作原理的工作原理现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述时分多路复用示意图 现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述 时分多路复用电路结构示意图时分多路复用电路结构示意图 现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述（2）TDM的特点的特点nTDM的主要优点是：不存在保护频带，可有效地的主要优点是：不存在保护频带，可有效地提高信息传输效率；信道占用频带窄，容量大。提高信息传输效率；信道占用频带窄，容量大。n其主要缺点是：通信双方时隙必须严格保持同步。其主要缺点是：通信双方时隙必须严格保持同步。现代通信网第

4、第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述3)码分复用码分复用CDMn码分多路复用是指在信号传输前进行特殊的编码（地址码）码分多路复用是指在信号传输前进行特殊的编码（地址码），且每一个用户的编码序列是相互正交的，多个用户信号，且每一个用户的编码序列是相互正交的，多个用户信号可同时用同一个载波上传输，在接收端进行正交解码恢复可同时用同一个载波上传输，在接收端进行正交解码恢复信号。信号。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述4)波分复用波分复用WDM技术技术n在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术号的技术 现

5、代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述 n2、数字信号的时分复用传输数字信号的时分复用传输 n 时分多路复用利用了信号的时间离散性，也就是使时分多路复用利用了信号的时间离散性，也就是使各路信号在不同的时间占用信道进行传输，在接收端由各路信号在不同的时间占用信道进行传输，在接收端由不同的时间取出对应的信号。不同的时间取出对应的信号。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述 n把时间分成均匀的时间间隙，将每路信号的把时间分成均匀的时间间隙，将每路信号的传输时间分配在不同的时间间隙内，达到各传输时间分配在不同的时间间隙内，达到各路互相分开的目的路互相分开的

6、目的.现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述a).同步时分复用信号同步时分复用信号位置化信道位置化信道现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述b).统计时分复用信号统计时分复用信号标志化信道标志化信道现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述3.多址方式多址方式 Mutiple Access针对用户，实现多路（多点）接入，根据不同的针对用户，实现多路（多点）接入，根据不同的址址来区分用户。来区分用户。基本类型有基本类型有n频分多址频分多址(FDMA)、n时分多址时分多址(TDMA)、n码分多址码分多址(CDMA)、n空分多址（空

7、分多址（SDMA）现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述FDMA 系统的收发工作示意图现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述TDMA 系统的收发工作示意图现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述FDMA/TDMA示意图现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述 CDMA示意图现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述SDMA 空分多址空分多址n通过不同的空间来区分不同用户（用户群）的通过不同的空间来区分不同用户（用户群）的方式，叫空分多址技术方式，叫空分多址技术n智能天线智能天线利用智

8、能天线实现的空分多址现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述 1.11.2 PDH准同步数字体系与传输系统准同步数字体系与传输系统n国际上主要有两大系列的准同步数字体系。国际上主要有两大系列的准同步数字体系。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述n每路话音信号抽样速率每路话音信号抽样速率fs=8000Hz，故对应，故对应的每帧时间间隔为的每帧时间间隔为125 s。n一帧共有一帧共有32个时间间隔，称为时隙。个时间间隔，称为时隙。n每一路信号分配每一路信号分配 一个时隙叫路时隙，帧同步码一个时隙叫路时隙，帧同步码和信令码也各分配一个路时隙。和信令码也

9、各分配一个路时隙。nPCM30/32系统的意思是整个系系统的意思是整个系 统共分为统共分为32个路时隙，其中个路时隙，其中30个路时隙分别个路时隙分别 用来传送用来传送30路话音信号，一个路时隙用来传送帧同步码，路话音信号，一个路时隙用来传送帧同步码，另一个路时隙用来传送信令码。另一个路时隙用来传送信令码。1.PCM基群（基群（E1）帧结构）帧结构现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述nPCM30/32路基群帧结构路基群帧结构 时隙信号作如下安排：时隙信号作如下安排：1)30个个话话路路时时隙隙:TS1TS1

10、5,TS17TS31 2)帧同步时隙帧同步时隙:TS0 3)信令时隙信令时隙:TS16 现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述1.11.3 数字同步与复接数字同步与复接n数字复接是将几个低次群在时间的空隙上迭数字复接是将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群。加合成高次群。n 数字复接器是把两个或两个以上支路的数字信号按数字复接器是把两个或两个以上支路的数字信号按时分复用方式合并成为单一的合路数字信号的设备；时分复用方式合并成为单一的合路数字信号的设备；数字分接器是把一个合路数字信号分解为原来支路数数字分接器是把一个合路数字信号分解为原来支路数字信号的设备。字信号的设备

11、。n 数字复接系统方框图数字复接系统方框图现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述1.数字复接技术数字复接技术1）按位复接按位复接按位复接的各低次群（支路）的位码依按位复接的各低次群（支路）的位码依次逐位循环形成高次群。复接后高次群每位次逐位循环形成高次群。复接后高次群每位码的间隔是复接前各支路的码的间隔是复接前各支路的1/41/4，既高次群，既高次群速率提高到复接前各支路的速率提高到复接前各支路的4 4倍。倍。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述2.）按字复接）按字复接 按按字字复复接接是是每每次次复复接接各各低低次次群群（支支路路）的的一个一

12、个码码字依次逐位循字依次逐位循环环形成高次群。形成高次群。这这种种按按字字复复接接要要求求有有较较大大的的存存储储容容量量，但但保保证证了了一一个个码码字字的的完完整整性性，有有利利于于以以字字节节为为单单位的信号的位的信号的处处理和交理和交换换。同同步步数数字字体体系系（SDHSDH）大大多多采采用用按按字字复复接接方方式。式。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述3）按帧复接）按帧复接n指每次复接支路的指每次复接支路的1帧，不破坏原来各支路信号的帧，不破坏原来各支路信号的帧结构，利于交换处理，但需要缓存器容量很大。帧结构，利于交换处理，但需要缓存器容量很大。现代通信

13、网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述3.数字复接的同步数字复接的同步 数字复接的同步指的是被复接的几个低次数字复接的同步指的是被复接的几个低次群的数群的数码码率相同。率相同。如果低次群的数如果低次群的数码码率不同，复接率不同，复接时时会会产产生生重叠和重叠和错错位位,这样这样复接合成后的信号，在接收复接合成后的信号，在接收端是无法分接恢复成原来的低次群信号。端是无法分接恢复成原来的低次群信号。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述 如果被复接支路如果被复接支路时钟时钟都由同一个主都由同一个主时钟时钟源所供源所供给给的，的，这时这时的复接就是同步复接。的

14、复接就是同步复接。在同步时钟复接中各被复接信号的时钟源是同一个，在同步时钟复接中各被复接信号的时钟源是同一个，所以可保证各支路的时钟频率相等。所以可保证各支路的时钟频率相等。虽虽然被复接的各支路的然被复接的各支路的时钟时钟都是由同一都是由同一时钟时钟源供源供给给，可以保可以保证证其数其数码码率相等，但率相等，但为为了了满满足在接收端分解的需要，足在接收端分解的需要，还还需插入一定数量的需插入一定数量的帧帧同步同步码码；为为了复接器，分接器的正常工作，了复接器，分接器的正常工作，还还需加入需加入对对端告警端告警码码以及以及邻邻站站监测监测和勤和勤务联务联系等公系等公务码务码。1）.同步复接同步复

15、接现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述n 同步复接是用一个高稳定的主时钟来控制被复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，使这几个低次群的数码率（简接的几个低次群，使这几个低次群的数码率（简称码速）统一在主时钟的频率上（这样就使几个称码速）统一在主时钟的频率上（这样就使几个低次群系统达到同步的目的），可直接复接。低次群系统达到同步的目的），可直接复接。n 同步复接方法的缺点是一旦主时钟发生故障时，同步复接方法的缺点是一旦主时钟发生故障时，相关的通信系统将全部中断，所以它只限于局部相关的通信系统将全部中断，所以它只限于局部地区使用。地区使用。现代通信网第

16、第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述2.）异步复接及码速调整异步复接及码速调整 异异步步时时钟钟复复接接也也叫叫准准同同步步复复接接，指指的的是是参参与与复复接接的的各各支支路码流时钟不是出于同一时钟源。路码流时钟不是出于同一时钟源。异异步步复复接接是是各各低低次次群群各各自自使使用用自自己己的的时时钟钟，由由于于各各低低次次群群的的时时钟钟频频率率不不一一定定相相等等，使使得得各各低低次次群群的的数数码码率率不不完完全全相相同同（这这是是不不同同步步的的），因因而而先先要要进进行行码码速速调调整整，使使各各低低次群获得同步，再复接。次群获得同步，再复接。对对异异源源基基群群信信

17、号号的的复复接接首首先先要要解解决决的的问问题题就就是是使使被被复复接接的的各各基基群群信信号号在在复复接接前前有有相相同同的的数数码码率率，这这一一过过程程叫叫做做码码速调整。速调整。我国在异步复接中，采用的是正码速调整的技术。我国在异步复接中，采用的是正码速调整的技术。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述3)3)码码速速调调整与恢复整与恢复 异异步步时时钟钟复复接接就就是是先先把把参参与与复复接接的的各各支支路路码码流流调调整整为为同同步步码码流流，然然后后再再把把这这些些同同步步码码流流实实施同步复接。施同步复接。码码速速调调整技整技术术可分可分为为正正码码速速

18、调调整、正整、正负码负码速速调调整和正零整和正零负码负码速速调调整。目前整。目前应应用用较为较为普遍的是正普遍的是正码码速速调调整。整。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述4.PDH技术存在的问题技术存在的问题 nPDH在现代网络通信中，已暴露出一些它固有的弱点，它在现代网络通信中，已暴露出一些它固有的弱点，它存在的主要问题有：存在的主要问题有：（1）PDH主要业务是为话音设计的，而现代通信的趋势主要业务是为话音设计的，而现代通信的趋势是宽带化、智能化和个性化，是宽带化、智能化和个性化，PDH不能满足需求。不能满足需求。n（2）PDH传输线路主要是点对点连接，缺乏网络

19、拓扑的传输线路主要是点对点连接，缺乏网络拓扑的灵活性，使数字设备的利用效率低，网络调度性差，缺乏灵活性，使数字设备的利用效率低，网络调度性差，缺乏自愈功能。自愈功能。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述n（3）存在相互独立的两大类或三种地区性标准）存在相互独立的两大类或三种地区性标准（日本、北美和欧州），由于没有统一的世界性（日本、北美和欧州），由于没有统一的世界性标准，这三者之间互不兼容，因而造成国际互通标准，这三者之间互不兼容，因而造成国际互通难以实现。难以实现。n（4）现有的）现有的PDH技术中只有技术中只有1.544Mbit/s和和2.048Mbit/s的基群

20、信号采用同步复用，其余高的基群信号采用同步复用，其余高速等级信号都采用异步复用，这样需要逐级码速速等级信号都采用异步复用，这样需要逐级码速调整来实现复用和解复用，增加了设备的复杂性、调整来实现复用和解复用，增加了设备的复杂性、体积和功耗，使信号产生损伤，同时也难以实现体积和功耗，使信号产生损伤，同时也难以实现低速和高速信号间的直接互通。低速和高速信号间的直接互通。现代通信网第第1 1章章 通信网络与技术概述通信网络与技术概述n（5）由于缺少统一的标准光接口规范，各个厂家）由于缺少统一的标准光接口规范，各个厂家自行开发线路码型，使在同一数字等级上光接口自行开发线路码型，使在同一数字等级上光接口的信号速率不一样，大大地限止了组网应用的灵的信号速率不一样，大大地限止了组网应用的灵活性。活性。n（6）PDH技术体系中没有安排很多运用于网络技术体系中没有安排很多运用于网络运行、管理、维护和指配的比特，只能通过线路运行、管理、维护和指配的比特，只能通过线路编码来安排一些插入比特用于监控，因此用于网编码来安排一些插入比特用于监控，因此用于网络管理的信息明显地不足，远远不能满足动态组络管理的信息明显地不足，远远不能满足动态组网和新业务接入的要求。网和新业务接入的要求。