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1、1.3 通信技术入门通信技术入门1.3.1 通信的基本原理通信的基本原理1.3.2 模拟通信与数字通信模拟通信与数字通信1.3.3 光纤通信和无线通信光纤通信和无线通信1.3.4 移动通信移动通信2第1章 信息技术概述1.3.1 通信的基本原理通信的基本原理(1)通信系统的基本模型通信系统的基本模型(2)调制与解调调制与解调(3)多路复用技术多路复用技术3第1章 信息技术概述什么是通信什么是通信(communication)?n广广而而言言之之,通通信信就就是是信信息息的的(远远距距离离)传传递递与与沟沟通通n现现代代通通信信运运用用电电波波或或光光波波传传递递信信息息的的技技术术,也也称称为
2、为电电信信(telecommunication),如如电电报报、电话、传真、电子邮件、电话、传真、电子邮件、BBS、QQ等等4第1章 信息技术概述对通信系统的一般要求对通信系统的一般要求n远距离:传输距离要远远距离:传输距离要远n低成本:传输成本要低低成本:传输成本要低n高速度:从发生到接收延迟时间要短高速度:从发生到接收延迟时间要短n牢靠:传输的信息不能有错误牢靠:传输的信息不能有错误n便利:任何时间和地点都能通信便利:任何时间和地点都能通信n平安:传输的信息要保密,不能泄漏平安:传输的信息要保密,不能泄漏5第1章 信息技术概述通信系统的模型通信系统的模型n通信的三要素:通信的三要素:信信
3、道道信源信源(宿宿)信宿信宿(源源)信信号号信信号号n举例举例:信道的任务是快速、牢靠而信道的任务是快速、牢靠而精确地将信号从信源传输到精确地将信号从信源传输到信宿信宿被传输的信息都必需以被传输的信息都必需以某种电某种电(或光或光)信号的形信号的形式才能进行传输式才能进行传输发送信息发送信息的设备的设备接收信息接收信息的设备的设备有线电话有线电话移动电话移动电话计算机通信计算机通信信源信源/信宿信宿电话座机电话座机手机手机计算机计算机信号信号话音经电话机转话音经电话机转换成为变化的电换成为变化的电流信号流信号话音经电话机转换成为话音经电话机转换成为压缩编码后的数字信号压缩编码后的数字信号编码、
4、打包后的数字信编码、打包后的数字信号号信道信道电话线和中继器电话线和中继器等传输设备等传输设备无线电波、基站等无线电波、基站等双绞线、集线器、路由双绞线、集线器、路由器、光纤等器、光纤等6第1章 信息技术概述模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号n通通信信系系统统中中被被传传输输的的信信息息必必需需转转换换成成某某种种电电信信号号(或或光光信信号号)才能进行传输才能进行传输t数字信号数字信号信号信号强度强度模拟信号模拟信号信号信号强度强度tn电信号电信号(或光信号或光信号)有两种形式:有两种形式:n模模拟拟信信号号形形式式:通通过过连连续续变变更更的的物物理理量量(如如信信号号的的幅幅度度)来来
5、表表示示信信息息,例例如如人人们们打打电电话话或或者者播播音音员员播播音音时时声声音音经话筒经话筒(麦克风麦克风)转换得到的电信号;转换得到的电信号;n数数字字信信号号形形式式:运运用用有有限限个个状状态态(一一般般是是2个个状状态态)来来表表示示(编编码码)信信息息,例例如如电电报报机机、传传真真机机和和计计算算机机发发出出的的信号都是数字信号信号都是数字信号 7第1章 信息技术概述模拟信号如何传输?模拟信号如何传输?n近距离传输:近距离传输:n干脆传输干脆传输(如:如:MP3播放器播放器 耳机耳机;计算机输出信号;计算机输出信号 投影仪投影仪)n远距离传输:远距离传输:n通过载波来传输模拟
6、信号通过载波来传输模拟信号(如:广播电台如:广播电台收音机收音机)n什么是载波?什么是载波?n探讨发觉,高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比探讨发觉,高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比其他信号传送得更远。因此若把高频振荡的正弦波信号作其他信号传送得更远。因此若把高频振荡的正弦波信号作为携带信息的载波,把模拟信号放在为携带信息的载波,把模拟信号放在(调制在调制在)载波上传输,载波上传输,则可比干脆传输远得多则可比干脆传输远得多8第1章 信息技术概述模拟信号如何进行载波传输?模拟信号如何进行载波传输?三种调制方法三种调制方法调制后的调制后的载波信号载波信号传输传输信号信号调制器调制器载波
7、信号载波信号调制后的调制后的载波信号载波信号传输传输信号信号解调器解调器载波信号载波信号调制信号调制信号(连续信号连续信号)调幅调幅(AM)调频调频(FM)调相调相(PM)载波信号载波信号(高频正弦波高频正弦波)实现信号调制与解调的设备分别称为实现信号调制与解调的设备分别称为“调制器调制器”和和“解调器解调器”:9第1章 信息技术概述数字信号如何传输?数字信号如何传输?n近距离传输方法近距离传输方法基带传输基带传输n近距离传输时:不加处理干脆进行(如:近距离传输时:不加处理干脆进行(如:USB连接)连接)n较长距离传输:需作码型转换(如:以太网中传输数字信较长距离传输:需作码型转换(如:以太网
8、中传输数字信号)号)n远距离传输方法远距离传输方法通过载波来传输数字信号通过载波来传输数字信号(频带传输频带传输)10第1章 信息技术概述数字信号的三种调制方法数字信号的三种调制方法(ASKASK)幅移键控幅移键控(FSKFSK)频移键控频移键控0 00 01 11 10 01 10 00 00 01 10 0 调制信号调制信号 (两个状态两个状态)(PSKPSK)相移键控相移键控载波信号载波信号(高频正弦波高频正弦波)数字调制、解调器:数字调制、解调器:调制后的调制后的载波信号载波信号传输传输信号信号解调器解调器载波信号载波信号调制后的调制后的载波信号载波信号传输传输信号信号调制器调制器载波
9、信号载波信号11第1章 信息技术概述小结小结1:远距离通信必需运用远距离通信必需运用MODEM 通信一般是双向进行的,收发双方都须要调制器与解调器,通信一般是双向进行的,收发双方都须要调制器与解调器,它们通常做在一起,称为调制解调器它们通常做在一起,称为调制解调器(MODEM)信信 道道信源信源(宿宿)信宿信宿(源源)调制后调制后的载波的载波 信号信号调制后调制后的载波的载波 信号信号调制调制(解调解调)器器(调制调制)解调器解调器载波载波载波载波信源信号通过信源信号通过调调制器制器 调整载波调整载波的某个参数的某个参数(幅幅度、频率或相位度、频率或相位)到达目的地后,运用到达目的地后,运用解
10、调器把载波所携带解调器把载波所携带的信号检测出来,复的信号检测出来,复原为原始信号的形式原为原始信号的形式经过调制后的载波经过调制后的载波信号,携带着被传信号,携带着被传输的信号在信道中输的信号在信道中进行长距离传输进行长距离传输12第1章 信息技术概述怎样实现低成本传输?怎样实现低成本传输?n分析:分析:n通信系统中,传输线路的建设和维护成本占整个系统成本的通信系统中,传输线路的建设和维护成本占整个系统成本的相当大的份额相当大的份额n一条传输线路(铜线、光纤、无线电波)的容量通常远超过一条传输线路(铜线、光纤、无线电波)的容量通常远超过传输传输1路用户信号所需的实力路用户信号所需的实力n接受
11、的技术接受的技术多路复用技术多路复用技术(Multiplexing)n多路信号运用同一条传输线同时进行传输多路信号运用同一条传输线同时进行传输n方法:方法:n频分多路复用(频分多路复用(FDM)n时分多路复用(时分多路复用(TDM)n波分多路复用(波分多路复用(WDM)13第1章 信息技术概述频分多路复用频分多路复用(Frequency Division Multiplexing,FDM)n思想:将每个通信终端发送的信号调制在不同频率的载波上,通思想:将每个通信终端发送的信号调制在不同频率的载波上,通过频分多路复用器过频分多路复用器(MUX)将它们复合成为一个信号,然后在同一传将它们复合成为一
12、个信号,然后在同一传输线路上进行传输。抵达接收端之后,借助分路器输线路上进行传输。抵达接收端之后,借助分路器(DEMUX)把不同把不同频率的载波分别出来,送到不同的接收设备频率的载波分别出来,送到不同的接收设备n工作原理:工作原理:DEMUX MUX 共享的传输信道共享的传输信道载波频率载波频率f1调制调制调制调制载波频率载波频率fn载波频率载波频率f1解调解调解调解调载波频率载波频率fnf将不同频率将不同频率的载波信号的载波信号合成在一起合成在一起运用一组滤波器运用一组滤波器分解出不同频率分解出不同频率的载波信号的载波信号14第1章 信息技术概述频分多路复用举例频分多路复用举例1n广播电台节
13、目的发送与接收广播电台节目的发送与接收频分多路复用频分多路复用分路器分路器(带通滤波器带通滤波器)信号信号发射发射信号信号接收接收n常见广播电台运用的载波频率常见广播电台运用的载波频率n中波中波 900 KHz(南京经济台南京经济台)中波中波1008 KHz(南京新闻南京新闻台台)n短波短波 15.28 MHz(英国英国BBC)短波短波 15.29 MHz(VOA美美国之音国之音)n调频调频104.3MHz(南京体育台南京体育台)调频调频105.8MHz(南京音乐南京音乐台台)15第1章 信息技术概述时分多路复用时分多路复用(Time Division Multiplexing,TDM)n思想
14、:各通信终端(计算机、电话)以规定的依次和时思想:各通信终端(计算机、电话)以规定的依次和时间轮番运用同一传输线路进行数据传输间轮番运用同一传输线路进行数据传输n工作原理:工作原理:H F G E D C B A传输线路传输线路时间片时间片 G C终端终端 1终端终端 2终端终端 3终端终端 4 H D F B E A多路复用器多路复用器 4 3 2 1 4 3 2 1数据数据tMultiplexer多路分路器多路分路器终端甲终端甲终端乙终端乙终端丙终端丙终端丁终端丁 E A F B G C H DDemultiplexer16第1章 信息技术概述1.3.2 模拟通信与数字通信模拟通信与数字通
15、信(1)模拟通信模拟通信(2)数字通信数字通信(3)数字通信系统数字通信系统17第1章 信息技术概述模拟通信模拟通信n信源产生的模拟信号干脆进行传输或者通过对载波调制信源产生的模拟信号干脆进行传输或者通过对载波调制后进行传输的通信技术称为模拟通信技术后进行传输的通信技术称为模拟通信技术 n应用:应用:n(传统的传统的)有线载波电话有线载波电话n无线电广播无线电广播n电视(卫星电视、数字有线电视除外)电视(卫星电视、数字有线电视除外)n优点:历史长,技术成熟,结构简洁,成本低优点:历史长,技术成熟,结构简洁,成本低n缺点:在信号的调制和传输过程中易受噪声干扰,传输缺点:在信号的调制和传输过程中易
16、受噪声干扰,传输质量不够稳定质量不够稳定n趋势:已经越来越多地被数字通信所取代趋势:已经越来越多地被数字通信所取代 18第1章 信息技术概述什么是数字通信?什么是数字通信?n将信源产生的模拟信号转换为数字信号(或信源干脆产将信源产生的模拟信号转换为数字信号(或信源干脆产生数字信号)之后,干脆进行传输或通过用数字信号对生数字信号)之后,干脆进行传输或通过用数字信号对载波进行数字调制来传输信息的技术称为数字通信载波进行数字调制来传输信息的技术称为数字通信n数字通信技术的优点:数字通信技术的优点:n抗干扰实力强,差错可限制,无噪声积累,传输质量高抗干扰实力强,差错可限制,无噪声积累,传输质量高n敏捷
17、性好,能适应多种应用需求,声音、图像、数据均敏捷性好,能适应多种应用需求,声音、图像、数据均可传输可传输n传输的数字信号可以干脆由计算机进行存储、管理和处传输的数字信号可以干脆由计算机进行存储、管理和处理理n数字信号的加密比模拟信号简洁,所以通信的平安性高数字信号的加密比模拟信号简洁,所以通信的平安性高n数字电路简洁用超大规模集成电路实现,有利于通信设数字电路简洁用超大规模集成电路实现,有利于通信设备的小型化、微型化,也降低了功耗备的小型化、微型化,也降低了功耗 19第1章 信息技术概述1.3.3 光纤通信与无线通信光纤通信与无线通信(1)传输介质的类型与特点传输介质的类型与特点(2)光纤通信
18、光纤通信(3)无线通信无线通信20第1章 信息技术概述传输介质的类型与特点传输介质的类型与特点介质介质类型类型特点特点应用应用金属金属导体导体双绞线双绞线成本低,易受外部高频电磁波成本低,易受外部高频电磁波干扰,误码率较高;传输距离干扰,误码率较高;传输距离有限有限固定电话本地回固定电话本地回路、计算机局域路、计算机局域网网同轴电缆同轴电缆 传输特性和屏蔽特性良好,可传输特性和屏蔽特性良好,可作为传输干线长距离传输载波作为传输干线长距离传输载波信号,但成本较高信号,但成本较高固定电话中继线固定电话中继线路、有线电视接路、有线电视接入入光导光导纤维纤维光缆光缆传传输输损损耗耗小小,通通讯讯距距离
19、离长长,容容量量大大,屏屏蔽蔽特特性性非非常常好好,不不易易被被窃窃听听,重重量量轻轻,便便于于运运输输和和铺铺设设。缺点是精确连接两根光纤很困难缺点是精确连接两根光纤很困难电话、电视等通电话、电视等通信系统的远程干信系统的远程干线,计算机网络线,计算机网络的干线的干线无线电波无线电波微波微波红外线红外线激光激光建设费用低,抗灾能力强,容量建设费用低,抗灾能力强,容量大,无线接入使得通信更加方便大,无线接入使得通信更加方便.但易被窃听、易受干扰但易被窃听、易受干扰广播,电视,移广播,电视,移动通信系统,计动通信系统,计算机无线局域网算机无线局域网21第1章 信息技术概述双绞线和同轴电缆双绞线和
20、同轴电缆n原理:利用电流原理:利用电流(电压电压)传输信息传输信息n双绞线分类双绞线分类n3类线类线(10 Mb/s);5类线类线(100Mb/s);6类线类线(200Mb/s)n无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线(UTP);屏蔽双绞线;屏蔽双绞线(STP)同轴电缆同轴电缆内层导线内层导线金属屏蔽金属屏蔽外绝缘层外绝缘层绝缘体绝缘体n同轴电缆分类同轴电缆分类n基带同轴电缆(基带同轴电缆(5050)n传输数字信号传输数字信号n宽带同轴电缆(宽带同轴电缆(7575)n传输模拟信号传输模拟信号信号线信号线地线地线套管套管无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线22第1章 信息技术概述光纤与光缆光纤与光缆多根光纤多根光纤保护层
21、保护层防止光泄漏的吸收外壳防止光泄漏的吸收外壳起保护作用的防护层起保护作用的防护层外绝缘层外绝缘层光线光线光波在光纤中的传播光波在光纤中的传播n光导纤维(光导纤维(光线的入射角足够大时,就会出现全反射,光线的入射角足够大时,就会出现全反射,重复此过程,光就沿着光纤传播下去重复此过程,光就沿着光纤传播下去)纤芯纤芯 包层包层保护层保护层光波光波n光缆光缆光光 纤纤保保护护层层23第1章 信息技术概述光纤通信原理光纤通信原理电信号电信号驱动驱动电路电路光源光源中继器中继器输出输出电路电路电信号电信号发送单元发送单元(电电/光转换光转换)传输单元传输单元接收单元接收单元(光光/电转换电转换)光调光调
22、制器制器光纤光纤光纤光纤放大放大电路电路光检光检测器测器在发送端,由须要传输的在发送端,由须要传输的数字信号(电信号)去驱数字信号(电信号)去驱动一个光源(半导体激光动一个光源(半导体激光器或发光二极管),并对器或发光二极管),并对发出的光信号进行调制发出的光信号进行调制在接收端,信号经放大后在接收端,信号经放大后由光检测器(半导体光电由光检测器(半导体光电管)进行检测、解调,转管)进行检测、解调,转换成电信号之后输出换成电信号之后输出调制后的光信号通过光纤调制后的光信号通过光纤进行传输,为了补偿光纤进行传输,为了补偿光纤线路的损耗,消退信号失线路的损耗,消退信号失真和噪声干扰,每隔确定真和噪
23、声干扰,每隔确定的距离要接入中继器的距离要接入中继器24第1章 信息技术概述波分多路复用波分多路复用(Wave Division Multiplexing,WDM)n为提高传输效率,为提高传输效率,1根光纤中可以同时传输几种不同波长的光波,每种根光纤中可以同时传输几种不同波长的光波,每种光波各自传输自己所携带的信息,速率可达到光波各自传输自己所携带的信息,速率可达到 40G-100Gbit/sn原理:原理:光纤光纤发送端有发送端有N个个发送单元,它发送单元,它们各自发出不们各自发出不同波长的光波同波长的光波通过复用器(称通过复用器(称为合波器)合并为合波器)合并起来,进入同一起来,进入同一根光
24、纤进行传输根光纤进行传输接收端用分路器接收端用分路器(称为称为分波器分波器)将不同波长的将不同波长的光分开,分别送到各光分开,分别送到各自的光电检测器复原自的光电检测器复原出原始信号出原始信号示意图示意图复合光复合光25第1章 信息技术概述光纤通信的发展与应用光纤通信的发展与应用n从上世纪从上世纪80年头起,世界各国起先大规模铺设光纤通信线路,光年头起,世界各国起先大规模铺设光纤通信线路,光纤传输网已经成为几乎全部现代通信的基础平台纤传输网已经成为几乎全部现代通信的基础平台n高速光纤数字传输线路接受统一的国际标准,称为同步数字系列高速光纤数字传输线路接受统一的国际标准,称为同步数字系列(SDH
25、),又称为同步光纤网,又称为同步光纤网(SONET),它既是电话和有线电视的骨,它既是电话和有线电视的骨干传输网,又是计算机网络的骨干网干传输网,又是计算机网络的骨干网n SDH的速率等级:的速率等级:SDH模模块块(欧(欧/亚亚)SONET模模块块(北美)(北美)速率(速率(Mbps)话话路数目路数目STM-0OC-1;STS-151.840810STM-1OC-3;STS-3155.5202430STM-4OC-12;STS-12622.0809720STM-16OC-48;STS-482488.32038880STM-64 OC-192,STS-19210.7 Gbit/s 155520
26、26第1章 信息技术概述有人认为将来只有两种通信手段:有人认为将来只有两种通信手段:光光纤纤:用用于于全全部部固固定定设设备备(电电话话、传传真真机机、计计算算机机)通信通信无线通信:用于全部移动通信。无线通信:用于全部移动通信。27第1章 信息技术概述无线通信无线通信n原理:模拟信号或数字信号运用电磁波调制后进行传输原理:模拟信号或数字信号运用电磁波调制后进行传输1041051061071081091010101110121013101410151016 Hz双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆AM广播广播FM广播和广播和TV卫星卫星地面微波地面微波光纤光纤紫外线紫外线红外线红外线可见光可见光微波微
27、波无线电波无线电波超短波超短波中波中波短波短波电磁波的种类与频率范围电磁波的种类与频率范围 无线电波无线电波:10104 4 10 101111 (Hz)(Hz)中波:中波:0.3 0.3 3 (MHz)3 (MHz)短波:短波:3 3 30 (MHz)30 (MHz)超短波:超短波:30 30 300 (MHz)300 (MHz)微波:微波:0.3 0.3 300 (GHz)300 (GHz)红外线:红外线:10101111 10 101414 (Hz)(Hz)可见光:可见光:10101414 (Hz)(Hz)紫外线:紫外线:10101414 10 101616 (Hz)(Hz)无线广播无线
28、广播电视、通信电视、通信通信通信28第1章 信息技术概述三种无线电波三种无线电波n无线电波运用便利,但平安性不高。无线电波运用便利,但平安性不高。n中波主要沿地面传播,绕射实力强,适用于广播和中波主要沿地面传播,绕射实力强,适用于广播和海上通信;海上通信;n短波具有较强的电离层反射实力,适用于环球通信;短波具有较强的电离层反射实力,适用于环球通信;n超短波和微波的绕射实力较差,只能作为视距或超超短波和微波的绕射实力较差,只能作为视距或超视距中继通信。视距中继通信。29第1章 信息技术概述微波通信微波通信n微微波波:300MHz300GHz范范围围内内的电磁波,波长为的电磁波,波长为1 m1mm
29、n特点:特点:n直直线线传传播播,不不能能沿沿地地球球表表面面传传播播(无无绕绕射射性性),须须要要每每隔隔几几十十公公里里设设立立一一个个中继站中继站n容量大、牢靠性高容量大、牢靠性高n建设费用低建设费用低n抗灾实力强抗灾实力强n应应用用:长长途途电电话话、蜂蜂窝窝移移动动电电话话、全全数数字字高高清清晰晰度度电视(电视(HDTV)等)等30第1章 信息技术概述卫星通信卫星通信n卫卫星星通通信信:中中继继站站在在人人造造地地球球卫卫星星上上的的一种微波通信一种微波通信n优优点点:通通信信距距离离远远、频频带带宽宽、容容量量大大、抗干扰强、通信稳定抗干扰强、通信稳定n缺缺点点:造造价价高高、技
30、技术术困困难难、有有较较大大延延时时、同步轨道卫星数目仅同步轨道卫星数目仅180180颗颗通信卫星通信卫星地面站地面站1 1地面站地面站2 2地地 球球卫星卫星卫星卫星卫星卫星地球地球3580035800公公里里赤道上方高度为赤道上方高度为35800公里的地方为地球同公里的地方为地球同步轨道,卫星的运行周期与地球自转一圈的步轨道,卫星的运行周期与地球自转一圈的周期相同,在地面上看这种卫星似乎静止不周期相同,在地面上看这种卫星似乎静止不动。一颗同步轨道卫星覆盖约动。一颗同步轨道卫星覆盖约120,3颗同颗同步定点轨道卫星可以覆盖地球的几乎全部面步定点轨道卫星可以覆盖地球的几乎全部面积,进行二十四小
31、时的全天候通信积,进行二十四小时的全天候通信31第1章 信息技术概述1.3.4 移动通信移动通信(1)什么是移动通信什么是移动通信(2)移动通信原理移动通信原理(3)第第2代和第代和第3代移动通信代移动通信32第1章 信息技术概述什么是移动通信?什么是移动通信?n处于移动状态的对象相互间的通信,如手机、无绳电话、寻呼系统等处于移动状态的对象相互间的通信,如手机、无绳电话、寻呼系统等n优点:克服通信终端位置对用户的限制,快速和刚好地传递信息优点:克服通信终端位置对用户的限制,快速和刚好地传递信息基站基站移动台移动台(手机)(手机)移动电移动电话交换话交换中心中心公用电话网公用电话网33第1章 信
32、息技术概述蜂窝移动通信原理蜂窝移动通信原理n每每10km20km的的区区域域称称为为单单元元(形形似似蜂蜂窝窝),单单元元的的中中心心建建有有一一个个基基站站,该该单单元元内内全全部部手手机机都都向向该该基基站站发发送送信信号号并并接收基站发给的信号接收基站发给的信号n全全部部单单元元既既相相互互分分割割,又又彼彼此此有有所所交交叠叠,连成整个移动通信服务网连成整个移动通信服务网n全全部部基基站站都都通通过过微微波波或或电电缆缆、光光缆缆与与移移动交换中心通信动交换中心通信n手手机机每每个个时时刻刻都都处处于于某某个个特特定定单单元元的的基基站站限限制制之之下下,通通话话时时运运用用两两个个频
33、频率率(一一个个上上行行频频率率,一一个个下下行行频频率率),同同一一单单元元内内同同一一时时刻刻的的不不同同手手机机运运用用不不同同的的频频率进行通信,相互不影响率进行通信,相互不影响n每每个个蜂蜂窝窝单单元元中中有有200多个信道多个信道(GSM)。n相相邻邻单单元元不不允允许许运运用用相相同同的的频频率率,不不相相邻邻单单元元的频率允许重用的频率允许重用移动移动交换交换中心中心电话交电话交换中心换中心34第1章 信息技术概述其次代移动通信系统其次代移动通信系统n传输的是数字化的语音传输的是数字化的语音/文字信号文字信号n运用频段:运用频段:900MHz/1800MHzn我国运用的我国运用
34、的2种标准:种标准:nGSM(欧洲移动通信系统,也称全球通、全数字系统(欧洲移动通信系统,也称全球通、全数字系统)n中中国国电电信信的的GSM网网已已基基本本实实现现县县以以上上城城市市的的覆覆盖盖,接接入入号有号有139135、130n接接受受频频分分多多路路复复用用技技术术(分分为为124个个上上下下行行信信道道)和和时时分分多多路路复复用用(每每个个信信道道8个个连连接接),每每个个蜂蜂窝窝理理论论上上支支持持992个个连接,事实上可有连接,事实上可有200多个多个nCDMA(码分多址接入,码分多址接入,Code Division Multiple Access)n全全部部手手机机都都占
35、占用用相相同同带带宽宽和和频频率率,在在整整个个频频段段上上进进行行信信号号传传输输,但但它它们们分分别别接接受受不不同同的的编编码码原原理理加加以以区区分分,即即CDMA给给每每一一手手机机安安排排一一个个唯唯一一的的码码序序列列(扩扩频频码码),并用它对承载信息的信号进行编码并用它对承载信息的信号进行编码n抗干扰实力强,系统容量大,接通率高,噪声小,抗干扰实力强,系统容量大,接通率高,噪声小,35第1章 信息技术概述第三代第三代数字移动通信系统数字移动通信系统n第第2代移动通信的不足:代移动通信的不足:n(1)数据传输速率过低()数据传输速率过低(9.6kb/s或或57kb/s)n(2)容
36、量有限,不能满足发达地区手机用户高度密集的要求。)容量有限,不能满足发达地区手机用户高度密集的要求。n(3)不能实现覆盖全球的无缝连接)不能实现覆盖全球的无缝连接n第第3代移动通信技术(简称代移动通信技术(简称3G)的目标:)的目标:n(1)全球漫游)全球漫游n(2)适应多种环境,地面移动通信与卫星移动通信相结合)适应多种环境,地面移动通信与卫星移动通信相结合n(3)供应高质量的话音通信、数据通信和高辨别率图像通信)供应高质量的话音通信、数据通信和高辨别率图像通信n(4)供应足够的系统容量,具有高保密性和优质的服务)供应足够的系统容量,具有高保密性和优质的服务n技术:技术:n频谱:频谱:188
37、5 MHz 2025MHz,2110MHz2200MHz n传输速率:室内:传输速率:室内:2Mb/s,步行:,步行:384kb/s,快速移动:,快速移动:114kb/sn标准:标准:WCDMA(联通联通)、CDMA2000(电信)和(电信)和TD-SCDMA(移动移动)36第1章 信息技术概述小结小结n什么是通信?什么是通信?n运用电波或光波传递信息运用电波或光波传递信息n对通信系统的要求:对通信系统的要求:n远距离远距离调制解调技术调制解调技术(MODEM)n低成本低成本多路复用技术多路复用技术(Multiplexer)+交换技术交换技术(Switch)n高速度高速度光纤通信技术光纤通信技术n牢靠牢靠信号不失真、无差错、保证通信畅通(数字通信)信号不失真、无差错、保证通信畅通(数字通信)n便利便利移动通信技术(无线、数字通信)移动通信技术(无线、数字通信)n平安平安加密、身份认证(数字通信)加密、身份认证(数字通信)n目前很多通信系统既接受模拟通信技术,也接受数字通信技目前很多通信系统既接受模拟通信技术,也接受数字通信技术,总的趋势是数字化、光纤化术,总的趋势是数字化、光纤化