第05章节数据通信的技术.pptVIP

5.4.1 频分多路复用FDM (续) 电话系统中: 每路电话信号的带宽是300Hz～3400Hz； 当多个通道复合到一起时,每个通道分配 4000Hz作为标准带宽； 在各路信号间留有防护带避免串扰； 图3.7示意了FDM如何将3个话音通道复合在一起。 图5.7 频分多路复用FDM 电话系统FDM标准化方案(世界上广泛使用): 将12个4kHz标准带宽的通道复合到60kHz～108kHz的频带上,这个48kHz带宽的单位称为群 (group); 5个群(60个话音通道)又可复合成1个超群(supergroup) 312kHz～552kHz; 5个超群(300个话音通道)又可复合成1个主群(mastergroup) 812kHz～2 044kHz ; 3个主群(900个话音通道)又可复合成1个超主群 8 516kHz～12 388kHz; 在超主群还可进一步复合成12MHz(2 700个话音通道)和 60MHz(10 800个话音通道)的系统。 5.4.1 频分多路复用FDM (续) 5.4.2 时分多路复用TDM 时分多路复用: 频分多路复用FDM只用于模拟通信； 发达国家的电话主干已经数字化,TDM用于数字数据传输,越来越广泛地被采用； 以时间作为信号分割参量,一帧分成若干时隙,每路信号占其中一个时隙。 现代数字电话系统： 模拟传输:用户电话机?本地回路?电话系统端局; 数字传输:端局编码解码器(codec)数字化。 5.4.2 时分多路复用TDM (续) 脉冲代码调制PCM(Pulse Code modulation): 一种数字化方法:取样、量化和编码 ; 举例：一个模拟信号的4个采样值0.9、3.1、8.6和13.2 ?量化为1、3、9和13 ?编码为：0001、0011、1001和1101; PCM是现代数字电话系统的核心。 编码解码器: 每秒采样8000次,即125?s/次； 根据采样定理足够捕获4kHz电话信道带宽的信息； 电话系统中几乎所有的时间间隔都以125?s为基数。 5.4.2 时分多路复用TDM (续) 数字电话主干 TDM: 125μs长度的一帧分为若干时隙,每个时隙传送不同的话路信号。 T1线路: 北美、日本,24路话音通道； 24路×8b/路+1b= 193b； 193b÷125 μs = 1.544Mb/s； T1 (×4) →T2 ( ×7) → T3 ( ×6) → T4 8b/路：7b数据,1b信令信号,用于控制 ； 1b:用于分帧 。 5.4.2 时分多路复用TDM (续) E1线路: 其他地区、中国,32路； 32路×8b/路= 256b； 256b÷125 μs = 2.048Mb/s； E1 (×4) →E2 (×4) → E3 (×4) → E4 (×4) → E5 32路： 30个通道用于数据, 2个通道用于信令。 图5.8 T1线路的时分复用帧 5.4.4 波分多路复用WDM/ DWDM SONET TDM: 一根光纤上传输一个波长（一种频率）的光信号。 WDM( Wavelenth Division Multiplexing) ： 一根光纤上传输多个不同波长的光信号,发送端将多个光信号复合,接收端分离; 概念上WDM和FDM相同,但WDM是对光信号的复合和分离, 而FDM是对电信号 。 5.4.4 波分多路复用WDM/ DWDM(续) 密集波分多路复用DWDM(Dense WDM) : 同一个波段中通道间隔较小的WDM； 目前使用1.525~1.565μm的波段； 衰减小,可达 160路×10 Gb/s; 光波之间的间隔是1.6nm, 0.8nm甚至更小更密集。 IP over DWDM： DWDM和高速交换式路由器的IP技术结合； 高速交换式路由器借鉴ATM高速交叉开关技术实现接口之间高速互连,端口速率可以达到2.5Gb/s甚至10Gb/s； 激发了对全光交换设备及光互联网的研究。 5.5 数据交换技术 数据交换技术： 网络中的两个结点要通信时,在双方之间建立一条物理的或逻辑的通道,称为链路。 在通信结束后这条链路又拆掉,释放所占用的线路资源,以供其他通信使用。 需要在网络中有一些交换设备,将数据由一个结点向另一个结点传输： 电话网络中交换机； 计算机网络中的路由器等。 是大规模的网络特别是广域网中采用的技术。 5.5 数据交换技术 常用的交换技术： 电路交换； 报文交换； 分组交换； 帧中继交换； 异步传输模式等高速交换技术。