数字传输技术 第一章.ppt

1、第一章为绪论，1.1电信基本概念，1.2电信传输系统模型，1.3电信传输技术分类，1.4电信传输网络概述，1.5电信发展历史，1.1电信基本概念。电信一词由两部分组成：希腊语“tele”(意为“长途”)和“communication”(意为“信息交换”)。至于“电话”这个词的意思，在现实生活中有很多例子：例如，电话，意思是“遥远的声音”；电视，意思是“遥远的影像”。交换的信息有三种基本类型：语音、视频和数据。沟通的过程就是信息传递的过程。所谓的电信传输是指包含信息的电信号通过特定的物理介质从一个点到另一个点的物理过程。因为我们需要交换的信息包括语音、视频和数据。1.2电信传输系统模型，电信传输

2、是由电信传输系统实现的。我们把实现信息传输所需的所有设备和传输介质称为电信传输系统。以点对点信息传输为例，电信传输系统的通用模型如图1-1所示：图1-1电信传输系统的通用模型，1。发送方和接收方的信息以原始形式(语音、视频和数据)输入发送方。发射器将信息转换成适于传输的形式(例如，电信号)，然后处理这些待传输的信号(换句话说，调制和多路复用这些信号)，并在处理后传输这些信号。接收器识别这些信号，首先对它们进行处理(解调和解复用)，然后将它们转换成所需的信息格式，换句话说，将信号从电信号形式转换回原始形式(语音、图像或字符集)。传输媒介(信道)信息以其原始形式(语音、视频和数据)进入发送者。发射

3、器将信息转换成适于传输的形式(例如，电信号)，然后处理这些待传输的信号(换句话说，调制和多路复用这些信号)，并在处理后传输这些信号。1.3电信传输技术分类1.3.1光纤传输技术光纤传输技术是一种以光波为载体，光纤为传输介质的传输方式。(1)光纤传输技术的特点：传输频率带宽损耗低、直径小、重量轻，光纤的物质资源丰富，如裸光纤、裸光纤盘、尾纤、光缆、裸光纤、裸光纤盘、光缆、尾纤、光纤拼接器、OTDR、OTDR光时域反射仪、光纤拼接器、自主研发的八通道视频光收发器等。工作波长为1.3um的多模光纤传输系统和单模光纤传输系统；单模光纤传输系统工作波长为1.55um，采用1.3.2微波中继传输技术，微波

4、中继传输是一种重要的传输手段，它具有通信频带宽、抗干扰能力强、通信灵活性大、设备体积小、经济可靠等优点。它的传输距离可以达到几千公里。主要用于长途通信、移动通信系统基站与移动业务交换中心之间的信号传输等。微波通信系统，简易微波通信系统，电视台微波传输室，微波电路板，数字微波频谱分析仪，微波天线，微波中继站设备，微波中继通信，1.3.3卫星传输技术，是在微波中继传输技术的基础上发展起来的。它使用人造地球卫星作为中继站来发射无线电波，从而在两个或更多的地面站之间进行通信。卫星通信具有传输距离长、覆盖面积大、通信容量大、应用广泛、通信质量好、抗毁能力强等优点。卫星通信就是地球上的无线电通信站(包括地

5、面和低层大气)之间以卫星为媒介的通信。卫星通信系统由卫星和地球站组成。卫星通信的特点是：通信范围广；只要在卫星发射的无线电波覆盖的范围内，通信可以在任何两点之间进行；不易受陆地灾害影响(可靠性高)；只要设置了地面站电路，就可以打开(电路可以快速打开)；同时，它可以在许多地方被接收，并且它可以经济地实现广播和多址通信(多址特性)；电路设置非常灵活，可以随时分散过于集中的电话流量；相同的信道可以在不同的方向或不同的间隔内使用(多址连接)。移动卫星通信车、卫星地面站、卫星通信系统、三颗地球同步卫星、地球同步轨道(GEO)卫星、固定卫星通信服务地球同步轨道(GEO)卫星，覆盖全球，轨道高度约36000

6、公里，圆形轨道，只要三颗分布均匀的卫星相隔120度，就可以覆盖全世界。国际卫星通信组织的国际通信卫星组织第一至第九代卫星。是全球覆盖的最好例子。卫星在空中充当中继站，也就是说，它们放大从地球站发出的电磁波，然后把它们送回另一个地球站。地球站是由卫星系统形成的链路。因为地球静止卫星位于赤道上方36000公里处，它围绕地球的一次性轨道与地球的一次性旋转(23小时56分4秒)重合，看起来好像它还在离地。三颗相隔120度的卫星可以覆盖整个赤道圆周。因此，卫星通信很容易实现跨洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1-10千兆赫波段，即微波波段。为了满足越来越多的需求，人们开始研究和应用新的频段，如12千兆

7、赫、14千兆赫、20千兆赫和30千兆赫。Inmarsat是一个覆盖全球的移动卫星通信系统。目前，第三代海上通信卫星正在工作，它们分布在东、西大西洋、印度洋和太平洋。第四代国际海事卫星组织-4号卫星于2005年3月发射了第一颗卫星，另一颗卫星也准备发射。它们分别位于64。e和53。w采用数字信号处理器，具有全局光束、19个宽点光束和228个窄点光束。有频道选择和波束形成功能。覆盖全球的低轨道移动通信卫星包括铱星和G10balstar。铱星系统有66颗卫星，分为6个轨道，每个轨道有11颗卫星，轨道高度为765公里。卫星之间、卫星与网关之间以及系统控制中心之间的链路采用ka频段，卫星与用户之间的链路

8、采用L频段。截至2005年6月底，铱有127万用户。卡特里娜飓风期间，铱星的流量增加了30倍，卫星电话的流量增加了5倍。中国卫星通信公司是一家国内外知名的公司，于2001年12月19日正式成立。它是国有资产监督管理委员会管理的中央企业，是中国六大基础电信运营商之一。该公司从事卫星运营服务，重点发展卫星空间部分运营和卫星地面运营。2009年，中国卫通并入航天科技集团。著名企业：美国维卫星公司(ViaSat，Inc .纳斯达克代码：VSAT)，美国劳拉空间系统与通信公司(NASDAQ:LORL)，其子公司：劳拉空间系统公司，国内公司：广州南方卫星通信服务有限公司，南京中国网络卫星通信有限公司，北京

9、中国通信(海洋卫星)技术有限公司，鑫诺卫星通信有限公司，北京亚洲卫星通信技术有限公司，1.4电信传输网概述，1.4.1电信传输网概念， 所谓电信传输网(简称传输网)是指一定数量的节点(包括终端设备和交换设备)和连接节点的传输链路有机地结合在一起以实现两个或多个指定点之间的信息传输的通信系统。 1.4.2传输网络的网络结构，电信传输网络的基本网络结构主要包括网状网络，a)网状网络b)星形网络c)环形网络d)总线网络，组网方案示例，主干网节点之间采用网状网络结构(黄棕色)，WiMAX星形网络部署分为案例，复杂组网结构和精简环形网络。光网络结构包括网状网络、总线网络、环形网络和星形网络。由于环形网络

10、在插入新节点和升级整个网络方面的缺点，环形网络被尽可能地缩减。显然，传输链路将迅速增加。这种网络结构冗余度高，稳定性好，但线路利用率低，经济性差，适用于局间业务量大或分局业务量小的情况。2.星型网络，也称辐射网络，以一个节点为辐射点，通过线路与其他节点相连。一个有N个节点的星形网络至少需要N-1个传输链路。星型网络的辐射点是交换中心，其他N-1个节点之间的相互通信必须通过交换中心的交换设备，因此交换设备的交换能力和可靠性将影响网络中的所有用户。环网，其特点是结构简单，易于实现。此外，由于自愈环可用于自动保护网络，其稳定性相对较高。此外，还有一种称为线性网络的网络结构，它不同于环形网络，因为它不

11、是端到端连接的。4。总线型网络，其中所有节点都连接到公共传输通道总线。这种网络结构需要较少的传输链路，节点增减方便，但稳定性差，网络范围有限。1.4.3传输网络的质量要求。为了使网络快速、有效、可靠地传输信息，通常对传输网络提出三个要求：连接的任意性和快速性，信号传输的透明性和传输质量的一致性，网络的可靠性和经济合理性。2.信号传输的透明度和传输质量的一致性；3.网络的可靠性和经济合理性。电报的发明和应用。1835年，美国人莫尔斯发明了用于电报通信的莫尔斯电码。1837年，在机械师A.L. Weir的帮助下，他发明了一种电磁电报(后来称为莫尔斯人工电报)，并在纽约成功地进行了测试。2.电话的发

12、明和应用。大容量自动通信网的发展和应用出生于苏格兰的美国科学家贝尔于1876年发明了电话，美国、日本和英国都在5世纪70年代建立了全国长途电话自动化网。随着卫星通信的发展和海底同轴电话电缆的建立，国际电话的自动化在20世纪70年代得到了广泛的普及。4.数字通信的诞生和发展。中国电信的发展1939年，英国人李维斯发明了脉冲编码调制，它可以将电话通信中使用的模拟信号长期转换成数字信号。1962年，24通道脉冲编码调制设备被制造出来并应用于本地通信网络。1975年，脉冲编码调制设备被多路复用到4032个通道。(1)自营电报(2)自营电话(3)自营无线电通信(6)新中国的电信建设与发展。1949年中华人民共和国成立后，从北京到中国主要城市的长途电信线路迅速建成并恢复。自1952年以来，中国主要干线开通了12部载波电话，自20世纪60年代以来，已建成60个对称电缆载波系统。1976年初，京沪杭1800通道同轴电缆载波系统开通。目的转移任务。中国于1984年4月8日发射的实验通信卫星