计算机物理层.ppt

3.7.5 移动通信接入技术 空中接口、信道、移动台与基站 * 图示：移动通信系统的基本工作原理 《计算机网络》第3章 物理层 * 金城学院精品课程 谢谢 3.4.4 比特率的定义 数据传输速率在数值上，等于每秒钟传输的二进制比特数，单位为比特/秒，记做bps。 对于二进制数据，数据传输速率为：S=1/T（bps）其中，T为发送每个比特所需要的时间。 在实际应用中常用的数据传输速率单位： * 1Mbps=1×106 bps 1Gbps=1×109 bps 1Tbps=1×1012 bps 3.4.5 奈奎斯特准则与香农定理 奈奎斯特准则的基本内容： 如果表示码元的窄脉冲信号以时间间隔为π/ω（ω=2πf）通过理想通信信道，则前后码元之间不产生相互串扰。 根据奈奎斯特准则，二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与理想信道带宽B（单位Hz）的关系可以写为： * Rmax=2·B（bps） 香农定理的基本内容 奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声的理想信道的最大传输速率与信道带宽的关系。 香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系。 香农定理指出：在有随机热噪声的信道中传输数据信号时，传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为： 式中，Rmax单位为bps，带宽B单位为Hz。 * Rmax=B·log2（1+S/N） 3.5 多路复用技术 3.5.1 多路复用的基本概念 * 多路复用技术的分类 时分多路复用（TDM） 频分多路复用（FDM） 波分多路复用（WDM） 码分多址（CDMA） * 频率 时间 B C D B C D B C D B C D A A A A A 在 TDM 帧中 的位置不变 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 … TDM 帧 3.5.2 时分多路复用: 频率 时间 C D C D C D A A A A B B B B C D B 在 TDM 帧中 的位置不变 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 … TDM 帧 频率 时间 B D B D B D A A A A B C C C C D C 在 TDM 帧中 的位置不变 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 … TDM 帧 频率 时间 B C B C B C A A A A B C D D D D D 在 TDM 帧中 的位置不变 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 … TDM 帧 时分复用可能会造成线路资源的浪费 a a b b c d b c a t t t t t 4 个时分复用帧 #1 ④ ③ ② ① a c b c d 时分复用 #2 #3 #4 使用时分复用系统传送计算机数据时， 由于计算机数据的突发性质，用户对 分配到的子信道的利用率一般是不高的。 统计时分复用 STDM 用户 A B C D a b c d t t t t t 3 个 STDM 帧 #1 ④ ③ ② ① a c b a b b c a c d #2 #3 统计时分复用 3.5.3频分复用 FDM 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）。 频率 时间 频率 1 频率 2 频率 3 频率 4 频率 5 DEMUX MUX 共享的传输信道 载波频率f1 调制 调制 载波频率fn 载波频率f1 解调 解调 载波频率fn f 将不同频率的载波信号合成在一起 使用一组滤波器分解出不同频率的载波信号 频分多路复用举例1 广播电台节目的发送与接收 频分多路复用 分路器 (带通滤波器) 信号发射 信号接收 常见广播电台使用的载波频率 中波 900 KHz(南京经济台) ■ 中波1008 KHz (南京新闻台) 频分多路复用举例2 电视节目的发送与接收 频道 载波频率(MHz) 频道 载波频率(MHz) 频道 载波频率(MHz) 1 87.75 5 123.25 9 230.25 2 95.75 6 206.25 10 238.25 3 103.75 7 214.25 11 246.25 4 115.25 8 222.25 12 254.25 多路复用器 解调器 在天空中传输的电磁波 电视信号 发射器 电视信号 接收器 电视节目 调制器 载波1 电视图像及其伴音 调制器 载波2 电视图像及其伴音 调制器 载波