《通信網》專題四:傳輸技術、傳輸信道、信道復用技術
1. 傳輸技術
幾個常用的概念
傳送(Transport)=> 功能 => 邏輯 => 傳送網
傳輸(Transmission)=> 物理 => 實作 => 傳輸網
傳輸網:傳輸媒質+傳輸系統
傳輸系統:傳輸設備+傳輸復用設備
傳輸信道:傳輸媒質+傳輸收發設備
接入:將用戶終端接入到網路(核心網)
接入網:用戶終端到核心網之間的通信設施所構成的網路
從物理實作的角度來講,接入與傳輸技術包括:
(1)傳輸信道
(2)傳輸系統
(3)傳輸方式
(4)接入設備和接入技術
(5)傳輸質量標準
傳輸技術的要求:
(1)盡量擴大傳輸距離,同時盡可能減小衰減、降低噪聲,
(2)采用多路復用技術,以提高傳輸線路的利用率,
(3)擴大傳輸帶寬,提高傳輸容量,
(4)高速資料率,即在盡可能小的帶寬內以盡可能高的資料率進行傳輸,
通信網的三種主要傳輸方式:
(1)光纖通信
(2)衛星通信
(3)移動通信
2. 傳輸信道
傳輸信道分類:
(1)模擬信道和數字信道(信號形式)
(2)專用線路和交換網線路(有無交換)
(3)頻分、時分或碼分信道(復用技術)
(4)有線信道和無線信道(傳輸媒質)
有線信道:
【雙絞線】
(1)分類:非屏蔽雙絞線(UTP)、屏蔽雙絞線(STP)
(2)幅頻特性:低通
(3)特點:串音隨頻率升高而增加,復用程度不高
(4)應用:市話用戶線路、局域網等
【同軸電纜】
(1)幅頻特性:帶通
(2)特點:傳輸質量高、可靠性大、帶寬與容量大
(3)應用:有線電視系統、移動通信系統饋線等
均衡器:
(1)作用:傳輸信道的衰落損耗隨頻率的增加而增大,因此在傳輸程序中會引起信號的幅頻和相頻的失真,為此需要在前端附加校正網路——均衡器,用以均衡不同頻率的衰落損耗,
(2)分類:幅度均衡、相位均衡
再生器:
(1)作用:當信道僅用以傳輸數字信號時,在長距離傳輸程序中,對數字信號進行限幅和再生,也就是對傳輸的波形信號限制幅度并進行位定時,實施該功能的設備成為再生器,數字信號經再生后繼續往信道上傳輸,可保持信號幅度和避免噪聲積累,
(2)數字中繼傳輸系統又稱為再生中繼傳輸系統
(3)組成:傳輸媒質、數字終端設備、若干再生中繼器
(4)功能:均衡放大、定時提取、識別再生
無線信道:
(1)長波波段(LF):300kHz以下,航海和對潛通信系統
(2)中波波段(MF):0.3~3MHz,廣播和海上通信系統
(3)短波波段(HF):3~30MHz,船舶、飛機、車輛等通信系統
(4)超短波波段:近距離通信、GSM系統、資料通信等
(5)微波波段:遠距離接力系統
無線系統一般包括:移動通信、微波通信、衛星通信
3. 信道復用技術
多址接入復用和傳輸復用的區別:
(1)在多址接入復用中,各路資訊各自經調制后隨機送入信道,接入是一種隨機程序,無需將各路資訊集中起來后再進行復用,
(2)傳輸復用的各路資訊需要集中后再復用,
頻分復用(FDM):
要求:
(1)每個頻段互不重疊
(2)相鄰兩個子頻帶之間留有一定的保護頻帶
特點:
不同路信號
(1)占用相同的時間
(2)采用相同的碼型
(3)占用不同的頻帶、信道在頻率上正交
應用:
(1)有線電視
(2)無線電廣播
(3)光纖的波分復用(WDM)
優點:
(1)容易實作,技術成熟
(2)充分地應用信道帶寬
缺點:
(1)保護頻帶 => 效率降低
(2)非線性失真 => 串音和互調噪聲干擾
(3)所需設備隨信號路數的增加而增多,不易小型化
(4)不提供差錯控制技術,不便于性能檢測(FDM適合傳輸模擬信號)
時分復用(TDM):
特點:
不同路信號
(1)占用相同的頻帶
(2)采用相同的碼型
(3)占用不同的時隙、信道在時域上正交
優點:
(1)不存在保護頻帶、信道傳輸效率高
(2)信道占用頻帶窄、容量大
缺點:
通信雙方必須保證時隙時鐘同步
技術應用:
(1)脈沖編碼調制(PDM)技術
(2)PDH:準同步數字體系
(3)SDH:同步數字體系
實際應用:
(1)PSTN:公共交換電話網中的數字傳輸干線
(2)數字微波系統
(3)衛星通信系統(FDM或TDM)
STDM:同步時分復用
ATDM:異步時分復用(統計時分復用)
碼分復用(CDM):
特點:
不同路信號
(1)占用相同的頻帶
(2)占用相同的時間
(3)不同的正交地址碼,信道在碼域上正交
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