信息学科导论 教学课件 作者 施荣华 张祖平 第3章通信科学与技术.ppt

主编　施荣华　张祖平 中国铁道出版社 第3章: 通信科学与技术 3.1 有线通信系统 3.2 交换技术 3.3 无线通信系统 3.4 多媒体通信 3.5 通信电源技术 3.1 有线通信系统—基本概念 通信系统的基本概念及通信网的构成形式 什么是通信系统？ 由信源、变换器、信道、反变换器及信宿所构成的信息传输系统叫通信系统。 它由哪几部分构成？如下图3.1 3.1 有线通信系统—各部分作用 各部分的作用： 信 源 信息源，产生要传递的信息，如语音、图像、数据、文字等。 变换器 原始的消息不能以电磁波来传送，所以需要通过变换器将原始的非电消息变换成电信号，并再对这种电信号进一步转换，使其变换成适合某种具体信道传输的电信号。 信 道 完成由信源到目的地传输任务的传输通路。在有线通信中，其物理信道主要是指通信线路，而通信线路又包括通信电缆，通信光缆等。 反变换器 将沿信道传输过来的信号还原成信源原来的信息，与变换器所起的作用相反。 3.1 有线通信系统—各部分作用(续) 各部分的作用(续)： 中继设备或交换设备 前者是指对经过一定长度线路传输后的信号进行放大、恢复的线路中间设备，如中继器、EDFA、FRA等；后者是指通信系统中选择接续用的中间设备(如交换机)，它的主要作用是根据用户要求，完成不同用户之间的逻辑连接。 噪声 在信息的传递过程中，由于存在各种外界的或内部的因素，产生各种各样的干扰，我们统称为噪声。噪声是必须引起工程人员重视的一个问题，它可存在于通信系统的任何部分并将直接影响通信质量。 3.1 有线通信系统—通信网基本结构形式 通信网的基本结构形式 什么是通信网？构成要素有哪些？ 由通信端点、节（结）点和传输链路相应的有机地连接起来，以实现在两个或更多的规定通信端点之间提供连接或非连接传输的通信体系。 通信网的构成要素包括交换系统、传输系统、终端设备以及实现互连互通的信令协议，即一个完整的通信网包括硬件和软件两部分。 长途网的构成形式 目前我国长途通信网是由以前的四级网结构逐步 发展演变成现在的两级网的。 图3.2 四级长途网结构 图3.3 两级长途网结构 3.1 有线通信系统—本地网 本地网的构成形式 在同一长途区号所辖范围之内，由若干个端局与汇接局所组成的通信网，称为本地通信网。它的服务范围一般包括一个或若干个市区及所辖的卫星城镇、郊县县城和农村。 本地网一般由端局、汇接局两级交换中心组成，其端局设有市话端局、卫星城镇端局、农村端局，汇接局设有市话汇接局、郊区汇接局、农话汇接局等。 3.1 有线通信系统—通信线路 通信线路的发展过程 3.1 有线通信系统—有线电信网传输标准 有线电信网的传输标准 什么是传输标准？为什么要制定传输标准？传输标准的单位是什么？ 为保证传输质量而规定的传输通道所允许的最大衰减限值，称为传输标准。 制定传输标准的目的是保证传输质量。 传输标准的单位一般为dB。 3.1 有线通信系统—有线电信网传输标准(续1) 数字长途网的传输标准分配。图3.7 3.1 有线通信系统—有线电信网传输标准(续2) 数字本地网的传输标准分配。图3.8 3.2 交换技术--交换的基本概念 交换的概念 3.2 交换技术--交换的基本概念 交换 (Switching)： 将一条线路(或信道)上的信息转发到另一条或多条线路(或信道)上去，这是由通信网中的结点(node)来完成的。 3.2 交换技术--交换的基本概念 网络交换结点(交换机)的基本功能： 能正确接收和分析从线路（用户线或中继线）上发来的呼叫信号和地址信号； 能按目的地址正确地选路，并能在中继线上转发信号； 能控制连接的建立和拆除（即能分配和回收/释放通信资源）。 能正确地转发用户信息。 3.2 交换技术--交换机与其它设备的区别 交换机与路由器的区别： 功能与规模 面向连接与无连接型 硬件与软件、速度 新一代交换路由器（或路由交换机） 3.2 交换技术--交换机与其它设备的区别 交换机与数字交叉连接设备的区别： (DXC – Digital Cross Connection equipment ) 连接保持时间 连接控制方式 连接阻塞性能 交换对象 其它：交换容量、系统定时 3.2 交换技术--交换技术在通信网中的地位 3.2 交换技术--电话交换机发展过程 电话交换技术发展时间最长、形式多样 人工交换?机电交换?电子交换 机电交换：步进制?纵横制 电子交换：布控制?程控制 信号形式：模拟交换?数字交换 业务功能：电话业务?综合业务 程控数字交换机: 现代电信网的核心设备 可用于：固定电话网(PSTN)、综合业务数字网（ISDN）、移动通信网（PLMN）、智能网（IN）、等等。 主要特点? 3.2 交换技术--交换技术的种