现代通信技术.doc

第1章概论

1.1本章重点

（1）通信系统的基本概念

（2）通信系统的质量评价

（3）通信网的组成

（4）通信信道

（5）现代通信技术的应用和发展

1.2内容要点

1.2.1通信概述

1.通信基本概念

通信是指利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行信息传递和交换的过程。

·信源：消息的来源，是消息的产生者或接收者，提供消息的可以是人或机器。

·消息：通信系统要传送的对象，由信源传输，如语音、图像、文字或者某些物理参数等，语音及图像的编码常称为信源编码。

·信号：在通信系统中为传送消息而对其变换后传输的某种物理量，如电信号、声信号、光信号等。信号是消息的载体。

·信令：通信系统进行控制操作或为用户服务的一类控制信号。

·信息：消息中的有效内容，消息内容的含量用信息量衡量。

2.通信系统模型

通信的任务是完成信息的传递和交换。可用点对点通信的基本模型描述，如图1-1所示。从该模型可以看出，要实现信息从一端向另一端的传递，必须包括5个部分：信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者。

图1-1通信系统的基本模型

从通信网络的系统组成角度，可将其分为4个功能模块：接入模块、传输功能模块、控制功能模块与应用功能模块。

3.通信系统的分类

按通信业务分类

·按传输内容：可分为单媒体通信与多媒体通信。

·按传输方向：可分为单向传输与交互传输。

·按传输带宽：可分为窄带通信与宽带通信。

·按传输时间：可分为实时通信与非实时通信。

按传输介质分类

·有线通信：传输介质为电缆和光缆。

·无线通信：借助于电磁波在自由空间的传播来传输信号。

按调制方式分类

·基带传输：将未经调制的信号直接在线路上传输。

·频带传输：先对信号进行调制后再进行传输。

按信道中传输的信号分类

可分为模拟通信和数字通信。

按收发者是否运动分类

可分为固定通信和移动通信。

按多地址接入方式分类

可分为频分多址通信、时分多址通信、码分多址通信等。

按用户类型分类

可分为公用通信和专用通信。

4.通信系统的质量评价

（1）有效性指标

·模拟通信系统的有效性指标：一般用系统有效带宽来衡量。

·数字通信系统的有效性指标：主要内容是传输容量。

传输容量的表示方法

·信息传输速率：指系统每秒钟传送的比特数。

·符号传输速率：指单位时间内所传送的码元数。

信息传输速率与符号传输速率的关系为：Rb=NBlog2M

（2）可靠性指标

·模拟通信的可靠性：用输出信噪比来衡量。

·数字通信系统的可靠性：用传输差错率来衡量。

传输差错率的表示方法

·误码率：在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。

·误比特率：在传输过程中产生差错的比特数与传输的总比特数之比。

1.2.2通信网的组成

1.通信网的概念

通信网是指由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）以及连接节点的传输链路的组合，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。

通信网络的基本要素为传输、交换和终端，其中传输与交换部分组成核心网。

2.通信网的分类

我国现有的通信网络大致可分为3类：电信网、计算机通信网和有线电视网。

从不同的角度出发，现代通信网有如下各种分类方法：

·按通信的业务类型分类：电话通信网、广播电视网、数据通信网、计算机通信网、多媒体通信网和综合业务数字网等。

·按通信网采用传输介质分类：有线传输网、无线传输网。

·按通信的传输手段分类：光传输网、无线通信网、卫星通信网、微波中继网、载波通信网等。

·按通信网采用的传送模式分类：电路交换网、分组交换网、异步传送网（ATM）等。

·按通信服务的区域分类：市话通信网、长话通信网和国际通信网，以及局域网、城域网和广域网等。

·按通信服务的对象分类：公用通信网、专用通信网。

·按通信传输处理信号形式分类：模拟通信网和数字通信网。

·按通信的活动方式分类：固定通信网和移动通信网。

3.电信网的组成

现代电信网的各种不同类型，可归纳为业务网和支撑网。

业务网：按功能可分为传送网和交换网。

支撑网：包括信令网、数字同步网和电信管理网。

4.通信网的组网结构

通信网的网络拓扑结构是指终端、节点或两者之间的连接与分布形式。

网络拓扑结构的基本形式：主要有网状网、网孔型网、星型网、复合型网、环型网、总线型网、树型网等。

通信网的实际拓扑结构通常由基本结构形式复合组成。

1.2.3通信信道

通信系统中的信道是物理信道，是指信号发送设备与信号接收设备之间传送信号的通道。各种物理传输介质被定义为狭义信道。把传输介质（狭义信道）和信号必须经过的各种通信设备统称为广义信道。

1.无线信道

在无线信道中，信号的传输是利用电磁波在空间的传播来实现的。

2.有线信道

有线介质包括平衡电缆（双绞线）、同轴电缆、