一級建造師專業(yè)科目培訓通信與廣電技術(shù)理論小抄
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一級建造師專業(yè)科目培訓通信與廣電技術(shù)理論小抄
(1) 電信網(wǎng)的定義
電信網(wǎng)是由電信終端、交換節(jié)點和傳輸鏈路相互有機地連接起來,以實現(xiàn)兩個或更多的
電信端點之間提供連接或非連接傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng).
(2) 電信網(wǎng)的構(gòu)成要素及其主要功能
1) 電信網(wǎng)的組成:對于一個完整的電信網(wǎng)來說是由硬件和軟件組成。
電信網(wǎng)的硬件即構(gòu)成電信網(wǎng)的設備,一般由三部分組成:終端設備、交換設備和傳輸設備。
終端設備:
.是電信網(wǎng)最外圍的設備。
.終端設備的功能:
.是把待傳送的信息和在信道上傳送的信號之間相互轉(zhuǎn)換(主要功能)。
.能處理信號,以便能與信道匹配。
.能產(chǎn)生和識別網(wǎng)內(nèi)所需的信號或規(guī)約,以便相互聯(lián)系和應答。
傳輸鏈路(傳輸設備):
.網(wǎng)路節(jié)點的連接媒介,是信息和信號的傳輸通路。它是信號傳輸媒介的總稱,還包括一部分變換和反變換裝置。
.傳輸鏈路按傳輸介質(zhì)的不同,可以分為有線傳輸鏈路和無線傳輸鏈路。
.傳輸鏈路的實現(xiàn)方式很多,如市內(nèi)電話網(wǎng)的用戶端鏈路、局間中繼鏈路和長途傳輸網(wǎng)的數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)、光纖傳輸系統(tǒng)等。
轉(zhuǎn)接交換設備:
.現(xiàn)代電信網(wǎng)中的核心;
.基本功能是完成接入交換節(jié)點鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配。
.對不同的電信業(yè)務網(wǎng)路的轉(zhuǎn)接交換設備的性能要求也是不同的。例如對電話業(yè)務網(wǎng)的轉(zhuǎn)接交換節(jié)點的要求是不允許對通話電流的傳輸產(chǎn)生時延,因此目前主要是采用直接接續(xù)通話電路的電路交換方式,目前也正在研究用于話音交換的分組交換方式。
電傳網(wǎng)的軟件:是指電信網(wǎng)為能很好地完成信息的傳遞和轉(zhuǎn)接交換還需要有網(wǎng)的軟件,即必須包括信令、協(xié)議和標準,才能使由設備組成的靜態(tài)網(wǎng)變成一個運轉(zhuǎn)良好的動態(tài)體系。
2)電信網(wǎng)的組成:它從概念上也可以分為基礎(chǔ)網(wǎng)、業(yè)務網(wǎng)和支撐網(wǎng)。
基礎(chǔ)網(wǎng):許多業(yè)務網(wǎng)的承載者,一般由終端設備、傳輸設備和交換設備等組成。
業(yè)務網(wǎng):承載各種業(yè)務(話音、數(shù)據(jù)、圖像、廣播電視等)中的一種或幾種的電信網(wǎng)。
支撐網(wǎng):為保證業(yè)務網(wǎng)正常運行,增強網(wǎng)絡功能,提高全網(wǎng)服務質(zhì)量而形成的傳遞控制監(jiān)測及信令等信號的網(wǎng)絡。按功能分為信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和通信管理網(wǎng).
(3)電信網(wǎng)的分類
.按業(yè)務性質(zhì)分:電話網(wǎng)、公用電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、傳真通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)、
可視圖文通信網(wǎng)、電視傳輸網(wǎng)等。
.按服務區(qū)域分:國際通信網(wǎng)、長途通信網(wǎng)、本地通信網(wǎng)、農(nóng)村通信網(wǎng)、局域網(wǎng)( LAN )、
城域網(wǎng)(MAN )、廣域網(wǎng)(WAN )等。
.按服務對象分:公用通信網(wǎng)和專有通信網(wǎng)。
.按主要傳輸介質(zhì)分:明線通信網(wǎng)、電纜通信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、無線
通信網(wǎng)、用戶光纖網(wǎng)等。
.按交換方式分:電路交換網(wǎng),報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)等。
.按網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)分:網(wǎng)狀網(wǎng)、星狀網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線網(wǎng)、以太網(wǎng)等。
.按信號形式分:模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)等。
.按信息傳遞方式分:同步轉(zhuǎn)移模式(STM )的寬帶網(wǎng)和異步轉(zhuǎn)移模式(ATM )的寬帶網(wǎng)等。
(4)建立電信網(wǎng)的基本原則
.電信組織必須符合國家經(jīng)濟、文化、國防和人民群眾的通信需要。
.電信通信是全程全網(wǎng)的。
.在保證社會通信任務的同時,必須最大限度地講究經(jīng)濟效果,提高經(jīng)濟效益。
.近期和遠期發(fā)展相結(jié)合,技術(shù)先進性和現(xiàn)實可能性相結(jié)合。
廣播電視工程的分類
包括:中心工程、發(fā)射臺工程、監(jiān)測工程、傳輸工程、有線電視工程、擴聲工程及民用閉路監(jiān)視電視工程。
(1) 廣播電視中心工程
.功能: 承擔廣播電視節(jié)目的制作與播出。
.同級別的廣播中心與電視中心采取分建或合建方式。
.工程內(nèi)容:中心總體建筑與安裝;節(jié)目制作與播出系統(tǒng)、工藝照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等工藝設備安裝調(diào)試以及錄音室、演播室建筑聲學安裝與調(diào)試。
(2)廣播電視發(fā)射臺工程
.功能:承擔地面發(fā)射、開路覆蓋任務。
.有兩種主要類型:
.中短波廣播發(fā)射臺工程
.電視調(diào)頻發(fā)射臺工程
(3)廣播電視監(jiān)測工程
.功能:對廣播電視播出信號質(zhì)量、播出效果、播出內(nèi)容進行監(jiān)測。
.包括的工程:監(jiān)測中心、分中心、監(jiān)測臺、遙控站(點)工程。
.工程內(nèi)容:機房建筑與安裝;接收及監(jiān)測工藝設備與網(wǎng)絡、天饋線、供配電等工藝設備安裝調(diào)試。
(4)廣播電視傳輸工程
.功能:實現(xiàn)廣播電視節(jié)目信號及其它業(yè)務信號的網(wǎng)絡化傳輸或點到點傳輸。
.包括的工程:電纜工程、光纜工程、微波線路及微波站工程、衛(wèi)星地球站工程。
.工程內(nèi)容:包括機房建筑與安裝;線纜、工藝設備與網(wǎng)絡、塔桅及天饋線安裝與調(diào)試。
(5)有線電視工程
.功能:實現(xiàn)廣播電視信號及其他數(shù)字數(shù)據(jù)業(yè)務信號向用戶群的閉路傳送,提供傳統(tǒng)的
電視廣播服務及現(xiàn)代數(shù)字化多媒體服務。
.工程內(nèi)容:前端設備與管理網(wǎng)絡安裝、傳輸干線施工、入戶分配終端施工及系統(tǒng)調(diào)
試。
(6)擴聲工程及民用閉路監(jiān)視電視工程
.擴聲工程功能:是指為廳堂館場配套的音響工程以及同聲傳譯、即席發(fā)言等會議系統(tǒng)
工程。
.擴聲工程工程內(nèi)容:土建配合及管線預埋、音響及會議設備安裝、機房工藝設備安裝、線纜敷設與系統(tǒng)調(diào)試.
.民用閉路監(jiān)視電視工程內(nèi)容包括:土建配合及管線預埋、攝像機(頭)安裝、線纜敷設、監(jiān)控室工藝設備安裝、系統(tǒng)調(diào)試。
通信工程施工技術(shù)特點
通信工程施工技術(shù)特點是與通信工程施工生產(chǎn)產(chǎn)品的特點以及通信施工生產(chǎn)過程的特點分不開的。
(1)通信施工生產(chǎn)建筑產(chǎn)品的特點
.固定性或不可移動性
.單件性和類型多樣性
.總體性和系統(tǒng)性
.科技含量高和更新?lián)Q代快
產(chǎn)品的智能化、集成化等程度越來越高,新產(chǎn)品和新功能不斷出現(xiàn)。
(2)通信施工生產(chǎn)過程特點
.流動性大
.一次性
.受外界因素制約較大,作業(yè)條件艱苦,較難實現(xiàn)均衡生產(chǎn)。
. 點多線長、涉及面廣、協(xié)作關(guān)系復雜。
(3)通信工程施工技術(shù)的特點
.科技含量高
.更新?lián)Q代快
.系統(tǒng)協(xié)作性要求高
.多專業(yè)、多系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)多
通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
話音通信、數(shù)據(jù)通信、圖像通信、光纖傳輸、固定通信網(wǎng)、無線移動通信:
.話音通信: 未來通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)將以數(shù)據(jù)為重心,話音將按數(shù)據(jù)形式在網(wǎng)上傳送,仍能確保雙方實時會話所要求的服務質(zhì)量(QoS )。
.數(shù)據(jù)通信:.數(shù)據(jù)通信的特點是它需要利用包交換。Internet 就是包交換網(wǎng)的一種,它不同于傳統(tǒng)電話通信的電路交換網(wǎng)。
.進入新世紀后,數(shù)據(jù)通信業(yè)務量還會繼續(xù)增長,必將成為最重要的通信業(yè)務。
.電子商務、多媒體正在迅速發(fā)展,它很可能成為通信網(wǎng)的一類主要業(yè)務。
.圖像通信:.20世紀90年代中期起,數(shù)字電視(DTV)興起,圖像和伴音質(zhì)量都有改進,帶寬利用率也較高。
.在過去的20 年中,可視通信和電視廣播確實都有很大進步,特別是三維立體圖像的壓縮技術(shù)和顯示設備有較大進展,高分辨率和多視角的點對點間圖像通信將更加生動和逼真
.光纖傳輸: .90 年代起,波分復用WDM 及密集波分復用DWDM 系統(tǒng)開始推廣應用。
. 構(gòu)筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設施是下一代網(wǎng)絡的物理基礎(chǔ),開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施的重要組成部分。目前,為了適應干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要,已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光纖(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)
.近來,在制造單模光纖的過程中消除了長波長范圍出現(xiàn)的 (OH-)吸收損耗高峰,又開闊了一個新的平坦窗口。
.固定通信網(wǎng):新的固定通信網(wǎng)必將是大容量和寬頻帶的通信網(wǎng),其核心網(wǎng)和各節(jié)點之間的通信線路將由使用波分復用WDM / DWDM 的光纜來承擔,傳輸容量很大,并且便于擴充。
.無線移動通信:.數(shù)據(jù)通信及多媒體通信將是今后無線移動通信的發(fā)展方向。
.當前,移動蜂窩網(wǎng)開始發(fā)展分組交換和各種IP應用,可以使得經(jīng)過改裝的便攜計算機讓移動用戶實現(xiàn)無線多媒體通信,數(shù)據(jù)速率達到2Mbit/s 。
.目前,各大公司都在積極開發(fā)第三代移動通信系統(tǒng)。
.現(xiàn)在,視頻、計算機和通信三網(wǎng)趨向一體化。
.衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)是無線移動通信重要的一類。
廣播電視技術(shù)的發(fā)展趨勢
(1)數(shù)字化
.數(shù)字電視:數(shù)字電視的推進首先從衛(wèi)星和有線電視切入。
在2003 年實現(xiàn)全國衛(wèi)星廣播電視節(jié)目數(shù)字傳輸基礎(chǔ)上,逐漸停止模擬傳輸。
2008 年全面推廣地面數(shù)字電視和高清晰度電視,2015 年將停止模擬電視播出。
.數(shù)字聲音廣播
.數(shù)字化節(jié)目制作:各級廣播電臺廣泛采用數(shù)字技術(shù),提高廣播電視節(jié)目制播質(zhì)量。
(2)網(wǎng)絡化
.在省級以上電臺、電視臺建立集節(jié)目信號采集、編輯、制作、播出于一體的網(wǎng)絡系統(tǒng), 全面推進電臺、電視臺的網(wǎng)絡化進程。
.盡快全面實現(xiàn)國家、省級干線網(wǎng)和地方有線電視分配網(wǎng)的互聯(lián)互通,建立較為完善的運營體系
.繼續(xù)完善以光纜同軸混合網(wǎng)(HFC )為主的有線電視分配網(wǎng)改造,推進分配網(wǎng)向數(shù)字化、雙向化發(fā)展,.
.推進音視頻廣播上因特網(wǎng)。
.促進電信、廣播電視、計算機三網(wǎng)融合。
(3)衛(wèi)星直播
. 發(fā)射電視直播衛(wèi)星,開展數(shù)字衛(wèi)星直播(DBS )業(yè)務
.為發(fā)展聲音廣播的衛(wèi)星直播,將利用聲音直播衛(wèi)星,開展中央臺和省臺廣播節(jié)目的衛(wèi)
星直播應用,用戶可用8cm 天線口徑的衛(wèi)星收音機固定或移動收聽
(4)采用多種技術(shù)擴大有效覆蓋
(5)發(fā)射、傳輸設備固態(tài)化、自動化
.加速實現(xiàn)中波、調(diào)頻廣播發(fā)射機全固態(tài)化,大功率短波發(fā)射機改為脈沖階梯調(diào)制( PSM )方式,并逐步推進中、短波波段發(fā)射機從模擬向數(shù)字的過渡。
.積極推進發(fā)射臺播出的自動化、智能化進程。
(6)建立現(xiàn)代化的廣播電視監(jiān)測體系
(1)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)
每個衛(wèi)星通信系統(tǒng),都有一定的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),使各地球站通過衛(wèi)星按一定形式進行聯(lián)系由
多個地球站構(gòu)成的通信網(wǎng)絡,可以是星形、網(wǎng)格形、混合形
(2)衛(wèi)星系統(tǒng)的工作過程
在一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,各地球站中各個已調(diào)載波的發(fā)射或接收通路,經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器可以組成很多條單跳或雙跳的雙工或單工衛(wèi)星線路。整個衛(wèi)星系統(tǒng)的全部通信任務,就是分別利用這些線路來實現(xiàn)的。
單工即單方向工作, 靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,大多是單跳工作。
雙工線路就是兩條共用一個衛(wèi)星但方向相反的單工線路的組合。
衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸方式多種多樣,其最大特點是多址工作方式。常用的有以下四種多址方式:
.頻分多址方式:以不同的頻率分割載波,在該系統(tǒng)中每一個地球站都具有自己被指配的載波頻率。
.時分多址方式:以不同時間分割載波,在該系統(tǒng)中若干個地球站按時間分割使用同一載波頻率。
.碼分多址方式:以不同識別碼分割載波,在該系統(tǒng)中若干個地球站在同一時間內(nèi)使用同一載波頻率,通過不同的識別碼識別各自的信號。
.空分多址方式:以上述三種多址方式為基礎(chǔ),配合以不同的調(diào)制方式、基帶信號,形成了多種傳輸方式,適應不同業(yè)務需要。實現(xiàn)多址聯(lián)結(jié)的技術(shù)基礎(chǔ)是信號分割,即在發(fā)送端要進行恰當?shù)男盘栐O計,使系統(tǒng)中各地球站所發(fā)的信號各有差別,而各地球站接收端則具有信號識別能力,能從混合著的信號中選擇出本站所需的信號。
電信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)
目前電信網(wǎng)實現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)有五種形式如圖1所示:網(wǎng)形網(wǎng)、星形網(wǎng)、復合網(wǎng)、總線型網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)
.網(wǎng)形網(wǎng):就是所形成的網(wǎng)絡鏈路較多,形成的拓撲結(jié)構(gòu)象網(wǎng)狀
具有代表性的網(wǎng)形網(wǎng)就是完全互連網(wǎng)(多個用戶之間直接互連的直接互連網(wǎng))。
.具有N 個節(jié)點的完全互連網(wǎng)需要有1/2·N·(N - 1 )條傳輸鏈路。
.優(yōu)點:網(wǎng)路的冗余度較大,網(wǎng)路的接續(xù)質(zhì)量和網(wǎng)路的穩(wěn)定性較好
.缺點:傳輸鏈路的利用效率較低(N 值較大時傳輸鏈路數(shù)將很大),經(jīng)濟性較差
.星形網(wǎng):.星形結(jié)構(gòu)由一個功能較強的轉(zhuǎn)接中心S以及一些各自連到中心的從節(jié)點組成。
.具有N 個節(jié)點的星形網(wǎng)共需(N 一1 )條傳輸鏈路。
.優(yōu)點:與網(wǎng)形網(wǎng)相比,當N 值較大時它會節(jié)省大量的傳輸鏈路
.缺點:.這種網(wǎng)絡需要設置轉(zhuǎn)接中心,因而需要增加一定量的費用
.當轉(zhuǎn)接交換設備的轉(zhuǎn)接能力不足或設備發(fā)生故障時,將會對網(wǎng)路的接續(xù)質(zhì)量和網(wǎng)路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
.復合網(wǎng):這是網(wǎng)形網(wǎng)和星形網(wǎng)復合而成的,它是以星形網(wǎng)為基礎(chǔ)并在通信量較大的區(qū)間構(gòu)成網(wǎng)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)
.優(yōu)點:兼并了前述兩種網(wǎng)路的優(yōu)點,這種網(wǎng)路結(jié)構(gòu),比較經(jīng)濟合理且有一定的可靠性。
.缺點:在這種網(wǎng)路設計中要考慮使轉(zhuǎn)接交換設備和傳輸鏈路總費用之和為最小。
.總線型網(wǎng):有一條高速公用總線連接若干個節(jié)點所形成的網(wǎng)絡。
.環(huán)形網(wǎng):它由通信線路將各節(jié)點聯(lián)結(jié)成一個閉合的環(huán)。是局域網(wǎng)常用的拓撲結(jié)構(gòu)。
.環(huán)形網(wǎng)和總線型網(wǎng):這兩種網(wǎng)型在計算機通信網(wǎng)中應用較多,在這兩種網(wǎng)中一般傳輸流通的信息速率較高,它要求各節(jié)點或總線終端節(jié)點有較強的信息識別和處理能力
接右側(cè)
.組成:由上行地球站、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、衛(wèi)星接收站組成。
.發(fā)展趨勢:早期的模擬衛(wèi)星廣播正在迅速被數(shù)字衛(wèi)星廣播取代。
.數(shù)字衛(wèi)星廣播特點:傳輸容量大、質(zhì)量高、所需功率小,可實現(xiàn)多路多聲道優(yōu)質(zhì)音頻傳輸和多業(yè)務有條件接收.
.我國衛(wèi)星廣播的發(fā)展方向是直播衛(wèi)星
(3)廣播電視節(jié)目接收與監(jiān)測系統(tǒng)
.節(jié)目接收方式:有個體接收、集體接收形式,又有固定、便攜、移動等不同接收方式。
.數(shù)字電視接收通過電視機配加數(shù)字機頂盒實現(xiàn)
.廣播電視監(jiān)測系統(tǒng):它為改善播出質(zhì)量、核查覆蓋效果、制定覆蓋規(guī)劃、實施無線
電秩序管理提供科學依據(jù)。
.監(jiān)測系統(tǒng)包括:無線廣播電視監(jiān)測系統(tǒng);衛(wèi)星電視廣播監(jiān)測系統(tǒng);有線電視監(jiān)測系統(tǒng)。
廣播電視技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成及各部分的主要功能
廣播電視技術(shù)系統(tǒng)由三部分組成:節(jié)目制作與播出系統(tǒng)、廣播電視傳輸覆蓋系統(tǒng)、廣播電視節(jié)目接收與監(jiān)測系統(tǒng)
(1) 節(jié)目制作與播出系統(tǒng)
節(jié)目制作與播出系統(tǒng)運行于廣播電視中心,包括節(jié)目制作系統(tǒng)、節(jié)目播出系統(tǒng)及數(shù)字化制播網(wǎng)系統(tǒng)
.節(jié)目制作:一般分為前期制作和后期制作兩個階段。
前期制作包括資料采集、攝錄音像素材、撰寫修改審定廣播文稿及電視腳本;后期制作包括配音、剪輯、編輯、字幕與特技、音響合成、復制與節(jié)目審看(聽)。
.節(jié)目播出:
.節(jié)目播出方式有錄播、直播和轉(zhuǎn)播三種。
.節(jié)目播出設備包括放音機、放像機、控制臺、線路放大器、信號輸出終端等。
.對于小型廣播電視臺,可以將廣播電視節(jié)目信號直接傳送至發(fā)射臺。
.對于大型廣播電視臺,要經(jīng)過主控設備、矩陣網(wǎng)絡,再分別送入各路信號放大器、線路輸出終端設備輸出。
.對于多點傳送,需設調(diào)度機房,將多套廣播電視節(jié)目組合,通過音/視頻電纜、光纜、微波設備,送往發(fā)射臺、微波干線終端站或衛(wèi)星地面上行站。
.隨著新技術(shù)的發(fā)展,以音視頻播出服務器為主,“盤帶結(jié)合”的硬盤自動播出方式將逐漸成為播出系統(tǒng)的主流。盤帶結(jié)合就是指,廣告、片頭、墊片等重復性比較高的節(jié)目上載到硬盤播出,而一次性播出的節(jié)目用錄像機播出。
.數(shù)字化制播網(wǎng):
電視專用制播網(wǎng)是集電文接收、衛(wèi)星自動收錄、新聞快速上載、新聞后期制作、電視節(jié)目后期非線性編輯、文稿編輯、新聞直播、白動播出、媒體資產(chǎn)管理等系統(tǒng)功能為一身的專用高速網(wǎng)絡。
廣播專用制播網(wǎng)系統(tǒng)以廣播媒體資產(chǎn)管理為核心,將制作到播出所有工藝系統(tǒng)互聯(lián),通過音頻工作站調(diào)用媒體資料中心的素材進行編輯,改變錄音帶編輯的傳統(tǒng)模式,使工藝流程簡捷高效。
(2)廣播電視傳輸覆蓋系統(tǒng)
包括:節(jié)目傳輸系統(tǒng),中短波廣播、調(diào)頻廣播、電視廣播地面發(fā)射覆蓋系統(tǒng),有線廣播電視(網(wǎng)絡)系統(tǒng),衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng) 四部分
.節(jié)目傳輸系統(tǒng):
功能:是將節(jié)目從播出中心向發(fā)射臺、地球上行站或其他廣播電視中心傳輸。
目前節(jié)目傳輸方式有:電纜與光纜、衛(wèi)星、微波。
.中短波廣播、調(diào)頻廣播、電視廣播地面發(fā)射覆蓋系統(tǒng):
組成:分別由相應頻段、依照統(tǒng)一技術(shù)規(guī)劃建設的眾多發(fā)射臺組成的覆蓋網(wǎng),通過地面發(fā)射電波實施覆蓋。
發(fā)射臺主要由發(fā)射機、天饋線及附屬設備等系統(tǒng)構(gòu)成。
.有線廣播電視(網(wǎng)絡)系統(tǒng):
組成:包括節(jié)目源、前端、傳輸媒介、用戶分配及網(wǎng)絡管理等組成部分。
傳輸媒介:有電纜、光纜、微波及衛(wèi)星電視分配系統(tǒng)。
發(fā)展趨勢:.有線廣播電視系統(tǒng)正在從模擬單向廣播系統(tǒng)發(fā)展成為現(xiàn)代有線電視網(wǎng)絡系統(tǒng),集電視、廣播、電話、計算機網(wǎng)絡功能于一體,可提供基本業(yè)務、增值業(yè)務和擴展業(yè)務,模擬信號、數(shù)字電視信號和IP數(shù)據(jù)信號兼?zhèn)鳌?
.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由獨立型變成骨干網(wǎng)與本地網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)型,并可與公共電信網(wǎng)互聯(lián)
.衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng):
.它已成為我國實施全國乃至境外覆蓋的重要方式,是提高廣播電視人口覆蓋率、改進傳輸質(zhì)量的經(jīng)濟有效手段
光通信系統(tǒng)基本原理
光通信系統(tǒng)通常指光纖傳輸通信系統(tǒng),是目前通信系統(tǒng)中最常用的傳輸系統(tǒng)。
(l)光纖通信系統(tǒng)
光纖通信是以光波作為載頻、光導纖維(簡稱光纖)為傳輸媒介的一種通信方式。
光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)射機(發(fā)射端機)、光纖(光纜)、光中繼器和和光接收機組成,如圖1L4ll031(P10)所示。其中光發(fā)射端機和光接收機通稱光端機。
. 電端機(交換機)將來自信號源的信號進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、多路復用等處理送給發(fā)光端機,
.光發(fā)射機的作用是將數(shù)字設備的電信號進行電/光轉(zhuǎn)換,調(diào)節(jié)并處理成為滿足一定的光信號后送人光纖傳輸。
光源是光發(fā)送機的關(guān)鍵器件
.光接收機的作用: 把經(jīng)過光纖傳輸后,脈沖幅度被衰減、寬度被展寬的弱光電信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺⒎糯?、再生恢復出原來的信號?
.光中繼器的作用:將通信線路中傳輸一定距離后衰弱、變形的光信號恢復再生,以便繼續(xù)傳輸。光中繼器有兩種類型:一種是光一電一光(光電再生中繼器)中繼器;另一種光一光是中繼器。
光纖通信系統(tǒng)通常采用的是數(shù)字編碼、強度調(diào)制、直接檢波方式。強度即指光強,是指單位面積上的光功率。強度調(diào)制就是在發(fā)送端用電信號通過調(diào)制器控制光源的發(fā)光強度,使光強度隨信號電流線性變化。直接檢波是指直接在接收機的光頻上檢測為電信號。
(2)光傳輸介質(zhì)
光纖質(zhì)地脆弱,須經(jīng)涂敷處理使其強度提高,再將若干條光纖組合成光纜才能在光纖通信中使用。光纖的損耗和色散是光纖的重要參數(shù),它直接影響光傳輸?shù)男阅堋?
.光纖傳輸?shù)膿p耗與色散:
.損耗是影響系統(tǒng)傳輸距離的重要因素,光纖自身的損耗主要有吸收損耗和散射損耗。吸收損耗是因為光波在傳輸中有部分光能轉(zhuǎn)化為熱能;散射損耗是因為材料的折射率不均勻或有缺陷、光纖表面畸變或粗糙造成的。
.色散是指光脈沖信號經(jīng)光纖傳輸,到達輸出端會發(fā)生時間上的展寬。產(chǎn)生的原因是光脈沖信號的不同頻率成分、不同模式,在傳輸時由于物質(zhì)的折射率等不同導致的因速度不同,到達終點所用的時間不同而引起的波形畸變。速率越高影響越大。
.光纖通信的工作窗口:光纖損耗系數(shù)隨著波長而變化,為獲得低損耗特性,光纖通信選用波長范圍在800 - 1800nm。實用的低損耗波長是:850nm,1310nm ,1550 nm, 上述三個波長稱為三個工作窗口。最低損耗依次下降。所以最低損耗最大的窗口是第一窗口:850nm, 最低損耗最小的窗口是第三窗口:1550nm,
當前光纖通信主要朝著大容量、長距離、超小型和全光化的方向發(fā)展,一些先進的光通信技術(shù)應運而生,如相干光纖通信系統(tǒng)、光波分復用、光纖放大器等。
同步數(shù)字傳輸SDH 設備的構(gòu)成及功能
同步數(shù)字傳輸 SDH 傳輸網(wǎng)是由一些SDH 網(wǎng)絡單元和網(wǎng)絡節(jié)點接口,通過光纖線路或微波端機等連接而成,進行同步信息傳輸、復用和交叉連接的網(wǎng)絡。
各主要單元設備的功能如下:
(1) SDH 的基本網(wǎng)絡單元
SDH 的基本網(wǎng)絡單元主要有:終端復用器(TM )、分插復用器(ADM )、再生中繼器( REG )和同步數(shù)字交叉連接器(SDXC )。
.終端復用器(TM )
. 終端復用器TM 是SDH 基本網(wǎng)絡單元中最重要的網(wǎng)絡單元之一。
.主要功能:把多路低速信號復用成一路高速信號,或者反過來把一路高速信號分接成多路低速信號的設備。
.SDH采用一套標準化的信息結(jié)構(gòu)等級,稱之為同步傳送模塊STM-N(N=1、4、16、64……),其中最基本的模塊為STM-1,傳輸速率為155.520 Mbps;4個STM-1同步復用(合并)構(gòu)成STM-4,傳輸速率為4×155.520 Mbps=622.080 Mbps;16個STM-1(或4個STM-4)同步復用構(gòu)成STM-16
.分插復用器(ADM )
. ADM 是SDH 中最具特色、應用最廣泛的基本網(wǎng)絡單元。
. 功能:分插復用器:是在高速信號中分接(或插入)部分低速信號的設備。ADM 將同步復用和數(shù)字交叉連接功能集于一體,能夠靈活地分插任意群路、支路和系統(tǒng)各時隙的信號,使得網(wǎng)絡設計有很大的靈活性。
.再生中繼器(REG )
.功能:是將經(jīng)過光纖長距離傳輸后,受到較大衰減和色散畸變的光脈沖信號,轉(zhuǎn)換成電信號后,進行放大、整形、再定時、再生成為規(guī)范的電脈沖信號,經(jīng)過調(diào)制光源變換成光脈沖信號,送入光纖繼續(xù)傳輸,以延長通信距離。
.同步數(shù)字交叉連接設備(SDXC )
.SDXC 是指SDH 設備或網(wǎng)絡中的數(shù)字交叉連接設備
.主要功能:
.實現(xiàn)SDH 設備內(nèi)支路間、群路間、支路與群路間、群路與群路間的交叉連接,還兼有復用、解復用、配線、光電互轉(zhuǎn)、保護恢復、監(jiān)控和電路資源管理等多種功能。
(2)基本網(wǎng)絡單元的連接
幾種基本網(wǎng)絡單元在SDH 鏈狀網(wǎng)絡中的使用連接方法如圖IL4llO32 (p12)所示。標
出了實際系統(tǒng)中的再生段、復用段和數(shù)字通道。
.再生段:再生中繼器(REG )終端復用器(TM )之間、再生中繼器與分插復用器( ADM )或再生中繼器與再生中繼器之間,這部分段落稱再生段。再生段兩端的REG 、TM 和ADM 稱為再生段終端(RST )。
.復用段:終端復用器與分插復用器之間以及分插復用器與分插復用器之間稱為復用段。復用段兩端的TM 及ADM 稱為復用段終端(MST )。
.數(shù)字通道:終端數(shù)字復用器之間以及跨越兩個數(shù)字段以上的ADM 間或ADM 與TM 之間。通道兩端的TM 及ADM 稱為通道終端(PT )。
接右側(cè)
端和接收端不需要光波長轉(zhuǎn)換器(OTU ),但是SDH 終端必須具有滿足國際電信聯(lián)盟ITU–TG.692的光接口。
.集成式DWDM系統(tǒng)各通道的傳輸信號的兼容性差,系統(tǒng)擴容時也比較麻煩,因此實際工程較少采用。
.開放式DWDM 系統(tǒng):對于開放式波分復用系統(tǒng)來說,在發(fā)送端和接收端設有光波長轉(zhuǎn)換器(OTU),它的作用是在不改變光信號數(shù)據(jù)格式的情況下,把光波長按照一定的要求重新轉(zhuǎn)換,以滿足密集波分復用DWDM 系統(tǒng)的波長要求。
現(xiàn)在DWDM 系統(tǒng)采用開放式系統(tǒng)的越來越多。
DWDM 設備的構(gòu)成及功能
所謂光波分復用通信(Wavelength Division Multiplexing--WDM)技術(shù)就是為充分利用單模光纖低損耗區(qū)的巨大帶寬,采用波分復用器--Wavelength Division Multiplexer(合波器),在發(fā)送端將不同波長的光載波合并起來并送入一根光纖進行傳輸;在接收端,再由波分復用器(分波器)將這些不同波長承載不同信號的光載波分開的復用方式。
當光信號峰值波長間隔在50--100nm的WDM系統(tǒng)稱為常規(guī)WDM系統(tǒng)(Course WDM);光信號峰值波長間隔在1--10nm的WDM系統(tǒng)稱為密集WDM系統(tǒng)(Dense WDM)。
DWDM 的主要設備包括:光合波器(OMU)、光分波器(ODU)、光波長轉(zhuǎn)換器(OTU)、光纖放大器(OA)、光分插復用器(OADM )
(1) DWDM 密集波分復用設備主要功能
.光合波器(OMU):
.位于系統(tǒng)的發(fā)送端,在高速大容量波分復用系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用,其性能的優(yōu)劣對系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量有決定性影響。
.功能:將不同波長的光信號相互獨立耦合在一起,傳送到一根光纖里進行傳輸。
.對其要求:合波器插入損耗及其偏差要小,信道間串擾小,偏振相關(guān)性低。
.主要類型:介質(zhì)薄模干涉型、釋放光柵型、星型偶合器、光照射光柵和陣列波導光柵等。
.光分波器(ODU):
.光分波器 :位于系統(tǒng)的接收端
.功能:將耦合在一起的光載波信號按波長,將各波道的信號相互獨立地分開,并分別發(fā)送到相應的低端設備。
.對其要求和其主要類型與光合波器類同。
.光波長轉(zhuǎn)換器(OTU):
.分類:根據(jù)其所在系統(tǒng)中的位置,分為發(fā)送端OTU 和接收端OTU 。
.發(fā)送端OTU主要作用:將終端通道設備送過來的符合國際電信聯(lián)盟標準口的通用光信號,轉(zhuǎn)換為滿足光波分復用WDM 要求的國際電信聯(lián)盟標準接口的窄譜光信號,因此其不同波道OTU 的型號不同。
.接收端OTU主要作用:將光分波器送過來的光信號轉(zhuǎn)換為國際電信聯(lián)盟標準ITU -TG.957接口的通用光信號,因此一般情況下,接收端不同波道OTU是可以互換的(收發(fā)合一型的不可互換)。
.光纖放大器(OA):
.作用: 克服了高速長距離傳輸?shù)淖畲笳系K―光功率逐漸減弱,光功率受限,保證系統(tǒng)的誤碼率要求
.應用形式:主要有三種,發(fā)送端光纖放大器、接收端光纖放大器、光纖放大器.
.發(fā)送端光纖放大器,可以用在光發(fā)送端機的后面作為系統(tǒng)的功率放大器(BA),用于提高系統(tǒng)的發(fā)送光功率。
.接收端光纖放大器,可以用在光接收端機的前面作為系統(tǒng)的預放大器(PA) , 用于提高信號的接收靈敏度。
.光纖放大器,作為線路放大器時可用在無源光纖段之間以抵消光纖的損耗.
.光分插復用器(OADM ):光分插復用器允許不同光網(wǎng)絡的不同波長信號在不同的地點分叉復用。
(2) DWDM 的幾種應用形式
DWDM 系統(tǒng)基本構(gòu)成從傳輸方向上主要有兩種形式:
.雙纖單向傳輸系統(tǒng):雙纖單向傳輸系統(tǒng)中,單向DWDM 是指所有光通道同時在一根光纖上沿同一方向傳送。反方向通過另一根光纖傳輸,原理相同。
.單纖雙向傳輸系統(tǒng):單纖雙向DWDM 是指光通路在同一根光纖上同時向兩個方向傳輸,所用波長相互分開,以實現(xiàn)彼此雙方全雙向有通信聯(lián)絡。
DWDM 系統(tǒng)基本構(gòu)成從系統(tǒng)的兼容性上主要有兩大類:
.集成式DWDM:
. 集成式系統(tǒng)在發(fā)送
移動通信的發(fā)展過程
(1)移動通信的三個里程碑
模擬移動通信 —— 數(shù)字移動通信 —— 信息移動通信
第一代到第二代是從模擬到數(shù)字,界限非常明顯,第二代到第三代界限不明確。有的說第二代是窄帶數(shù)字移動通信,第三代是寬帶數(shù)字移動通信,或是多媒體移動通信其實。其實,最重要的差別是第一代是話音通信服務,第二代是話音和低速數(shù)據(jù)通信服務,而第三代是信息通信服務。
(2)第二代移動通信的迅速發(fā)展
.1978 年底第一個具有真正意義上的移動通信系統(tǒng)(AMPS )成功推出。
1983 年AMPS 系統(tǒng)首次在芝加哥投入商用。
.20 世紀80 年代是移動通信發(fā)展的重要時期,幾乎同時出現(xiàn)了兩種重要的通信體制,一種是TDMA時分多址,一種是CDMA(碼分多址)。 TDMA 體制的典型代表是歐洲的GSM 系統(tǒng),CDMA體制的典型代表是美國的IS-95 系統(tǒng)。
1991 年歐洲第一個GSM 系統(tǒng)開通,并將GSM 正式更名為“全球移動通信系統(tǒng)”,俗稱"全球通"。
1993 年歐洲第一個DCS1800系統(tǒng)投入運營。
1993 年我國第一個GSM 系統(tǒng)建成開通。
1989 年美國高通公司首次進行了CDMA(碼分多址)實驗并取得成功。
第二代移動通信技術(shù)有怎樣的發(fā)展趨勢?
移動通信經(jīng)歷了第二代的蓬勃發(fā)展,用戶數(shù)量急劇增加,在許多地區(qū)出現(xiàn)了頻率資源緊張,系統(tǒng)容量飽和的局面。與此同時,信息技術(shù)的飛速發(fā)展對移動通信提出了更多新的業(yè)務需求,如圖像、話音與數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體業(yè)務和高速數(shù)據(jù)業(yè)務,而第二代移動通信系統(tǒng)只能提供話音業(yè)務和低速數(shù)據(jù)業(yè)務,已不能適應新業(yè)務發(fā)展的需求。所以新一代移動通信系統(tǒng)的研究和發(fā)展就成為移動通信領(lǐng)域的一個新熱點。
(3)第三代移動通信的發(fā)展現(xiàn)狀
第三代移動通信系統(tǒng)最初的研究工作始于1985年。IMT-2000支持的網(wǎng)絡成為第三代移動通信系統(tǒng),它可以支持高達2Mbit/s 的傳輸速率,并可提供多媒體業(yè)務和高速數(shù)據(jù)業(yè)務。
目前,第三代移動通信系統(tǒng)的標準化工作已接近尾聲,形成了歐洲的WCDMA 和美國的CDMA2000和中國的TD-SCDMA三大主流標準三足鼎立的局面。
大唐電信代表中國提出的TD-SCDMA 標準由于采用了TDD 模式,支持不對稱業(yè)務,可能成為未來移動通信市場上的一個新亮點。
目前,各國把注意力瞄準第三代移動通信系統(tǒng)及個人通信網(wǎng)上,其基本思想是集移動通信技術(shù)于一體,包括無繩電話、蜂窩移動電話和衛(wèi)星通信,并以其為基礎(chǔ),以個人信息服務為對象,實現(xiàn)無約束通信。個人通信將數(shù)字移動通信、ISDN (綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng))和智能公眾電話網(wǎng)綜合成一體,實現(xiàn)寬帶化、智能化和個人化的綜合業(yè)務全球通信。
具有中國獨立知識產(chǎn)權(quán)的最新研究成果LAS-CDMA 極有可能成為移動通信發(fā)展史中新的里程碑。
碼分多址、頻分多址、時分多址的原理及特點
目前數(shù)字移動通信系統(tǒng)中的多址技術(shù)分為三類:頻分多址(Frequency Division Multiple Access,F(xiàn)DMA)、時分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)、碼分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)
頻分多址(FDMA) 是基于頻率劃分信道, 把信道頻帶分割為若干更窄的互不相交的子頻帶,把每個子頻帶分給一個用戶專用(稱為地址)。
具有以下特點:
.頻率上嚴格分割,時間和空間是可以重疊
.每路一個載頻,每個頻道只傳送一路話
.連續(xù)傳輸
. FDMA 系統(tǒng)不需要復雜的成幀、同步和突發(fā)脈沖序列的傳輸,移動臺設備相對簡單,共同設備的成本高。
.缺點:為了滿足給定數(shù)量的用戶的通信要求,基站需要相當多的共同設備。
. FDMA 系統(tǒng)傳輸是連續(xù)的,在越區(qū)切換的過程中,只能在話音頻道中傳輸數(shù)字切換的指令,要抹掉一部分話音而傳輸突 發(fā)脈沖序列。
(2)時分多址(TDMA)
時分多址(TDMA)是將傳輸時間劃分為若于個互不重疊的時隙,互相獨立的多路信號順序地占用各自的時隙,合路成為一個復用信號,在同一信道中傳輸。在接收端按同樣規(guī)律把它們分開。
時分多址(TDMA)信號的形成和分離都可通過數(shù)字電路實現(xiàn),比FDMA 信號使用調(diào)制器和濾波器要簡單。目前GSM 移動通信網(wǎng)使用的就是TDMA 技術(shù)。
(3) 碼分多址(CDMA)
碼分多址:采用不同的碼型(一組正交編碼結(jié)構(gòu))來區(qū)分信道。
.特點:. 是每個用戶都有各自特定的地址碼;
. CDMA 系統(tǒng)在頻率、時間和空間上都可能重疊,;
.系統(tǒng)的接收端必須與發(fā)送端有完全一致的本地地址碼,用來對接收的信號進行相關(guān)檢測。
. 碼分多址技術(shù)是建立在擴頻技術(shù)基礎(chǔ)之上的。擴頻技術(shù)通過發(fā)送端的擴頻和接收端的解擴來實現(xiàn)信息通信。
. 根據(jù)實現(xiàn)方法的不同分為直接擴頻和跳頻擴頻兩種。
CDMA 系統(tǒng)相對于FDMA 系統(tǒng)和TDMA 系統(tǒng)有許多優(yōu)點:
.系統(tǒng)容量增大
.利用了話音作用周期特點,增大了實際信道容量
.采用軟越區(qū)切換
.用于CDMA 系統(tǒng)不存在保護時間
.采用扇形小區(qū)可提高無線信道的容量
.CDMA的無線信道具有“軟容量”的特點
.衰落影響小
.兼容共存性
GSM和CDMA在移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有何異同?
移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)無論是GSM 系統(tǒng)還是CDMA 系統(tǒng)均大同小異,它們一般均由交換子系統(tǒng)(NSS)、基站子系統(tǒng)〔BSS)和大量移動臺(MS)三大部分組成。其主要區(qū)別是多址方式的不同,GSM 是采用時分多址(TDMA )方式,而CDMA 是采用碼分多址。
(1)交換子系統(tǒng)(NSS)
.系統(tǒng)組成:包括移動交換中心(MSC )、舊屬位置寄存處(HLR )、被訪位置寄存處( VLR )、
設備識別寄存處(EIR )、鑒權(quán)中心(AC )和操作管理中心(OMC )等基本組成部分。
.它是移動通信系統(tǒng)的控制交換中心,又是與公眾通信網(wǎng)的接口。
.MSC功能:負責交換移動臺( MS )各種類型的呼叫,提供連接維護管理中心的接口,還可以通過標準接口與基站和其他MSC 相連。MSC 還具有支持移動臺越區(qū)切換、MSC 控制區(qū)之間的漫游和計費等功能。
(2)基站子系統(tǒng)〔BSS)
.系統(tǒng)組成:包括一個基站控制器(BSC)和由其控制的若干個基站收發(fā)信系統(tǒng)(BTS ).
.功能:負責管理無線資源,實現(xiàn)固定網(wǎng)與移動用戶之間的通信連接,傳送系統(tǒng)信號和用戶信息。
. 基站控制器BSC 單元用來與移動交換中心MSC 進行數(shù)據(jù)通信,與負責交換移動臺MS 在無線信道上進行數(shù)據(jù)傳輸。
. 基站(BS)的通話頻道單元數(shù)量取決于需要同時通話的用戶數(shù),一般有幾條或幾十條,甚至多達幾百條無線信道。
. 基站BS與移動交換中心MSC之間采用有線中繼電路傳輸數(shù)據(jù)或模擬信號,有時也可以采用光纜傳輸或數(shù)字微波中繼方式。BS 以無線形式與MS 連接,BS 天線的覆蓋范圍稱為無線區(qū)
(3)移動臺(MS )
.移動臺是移動通信系統(tǒng)不可缺少的一部分,它有車載式、手持式、攜帶式等類型。即手機或車載臺,是用戶終端設備,提供話音和數(shù)據(jù)業(yè)務。
.系統(tǒng)組成: 由收信機、發(fā)信機、頻率合成器、數(shù)據(jù)邏輯單元、撥號按紐和送受話器等組成。
.功能:除最基本的電話業(yè)務以外,還可以為用戶提供各種非話業(yè)務, 還可以自動掃描基站頻率、響應尋呼、自動更換頻率和自動調(diào)整發(fā)射功率等。
太陽能供電系統(tǒng)的特點
太陽能電池是一種光電轉(zhuǎn)換器,只能在一定光強度的條件下供發(fā)電使用。如果要為晝夜使用的通信、電視廣播設備構(gòu)成供電系統(tǒng),必須配備儲能設備,才能完成供電任務。儲存電能的最好設備就是蓄電池。
太陽能電池供電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu):根據(jù)負載不同,太陽能電池系統(tǒng)可分為直流、交流、直一交混合供電系統(tǒng)三種。
.太陽能電池直流供電系統(tǒng):由太陽能電池列陣、配電盤、儲能裝置和負載組成。
.太陽能電池交流供電系統(tǒng):由太陽能電池列陣、配電盤、儲能裝置、逆變器和負載組成。
.太陽能電池直--交混合供電系統(tǒng):該系統(tǒng)可以同時含直流負載和交流負載供電。與交流供電系統(tǒng)相同,該系統(tǒng)可以通過聯(lián)網(wǎng)裝置與工頻電源聯(lián)網(wǎng)使用。
太陽能電池與蓄電池組成的直流供電系統(tǒng),按硅太陽能電池件形成的電池,可分為平板式和聚光式兩種.平板式分為人工調(diào)整和自動向日兩種;聚光式則多為自動向日成套設備。太陽能電池直流供電系統(tǒng)采用的蓄電池.
交換系統(tǒng)基本原理
根據(jù)信源和信宿之間傳輸信息的種類,交換系統(tǒng)主要分為電路交換、報文交換和分組交換系統(tǒng)。
(1)程控數(shù)字交換系統(tǒng)的基本原理
.程控數(shù)字交換機的基本功能是電話交換,是電信交換中最基本的一種交換方式。
電路交換系統(tǒng)需要設置多個交換節(jié)點。
交換節(jié)點的功能:
.能夠正確接收和分析從用戶線和中繼線發(fā)來的呼叫信號;
.能夠正確接收和分析從用戶線和中繼線發(fā)來的地址信號;
.能夠按目的地址正確地進行選路以及在中繼線上轉(zhuǎn)發(fā)信號;
.控制連接的建立和拆除等功能。
概述交換機的功能,即:本局接續(xù)、出局接續(xù)、入局接續(xù)、轉(zhuǎn)接接續(xù)
.現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡主要是基于電路交換的網(wǎng)絡,包括用戶終端設備、接入網(wǎng)與核心網(wǎng)。
.用戶終端設備可以是單個用戶設備、用戶小交換機、專用網(wǎng)絡,并通過用戶網(wǎng)絡接口
入網(wǎng)連至核心網(wǎng)。
.核心網(wǎng)通過網(wǎng)間接口信令實現(xiàn)互連與用戶接入網(wǎng)相連的網(wǎng)絡稱為本地網(wǎng),連接本地網(wǎng)
的網(wǎng)絡稱為中繼網(wǎng)。
.電路交換通信過程包括以下三個階段:
建立階段:通過呼叫信令完成逐個接點的接續(xù)過程,建立起一條端到端的通信電路。
通信階段:在已建立的端到端的直通電路上透明地傳送信息
拆除階段:完成一次信息傳送后,拆除電路連接,釋放接點和信道資源。
(2)程控數(shù)字交換機基本原理
. 程控數(shù)字交換機直接交換數(shù)字化的語音信號,欲實現(xiàn)數(shù)字信號的目的,必須做到在不同話路時隙發(fā)送和接收信號。
.實現(xiàn)這個功能要依靠數(shù)字交換設備。數(shù)字交換實質(zhì)上就是把PCM 系統(tǒng)有關(guān)的時隙內(nèi)容在時間位置上進行搬移,因此數(shù)字交換也叫作時隙交換。
PCM系統(tǒng):脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng),所謂脈沖編碼調(diào)制,就是將模擬信號的抽樣量化值轉(zhuǎn)換
成二進制碼組的過程。
.概括起來說,數(shù)字交換設備應該具有的功能:
.在同一條PCM 總線的不同時隙之間進行交換,采用時間(T )型接線器完成;
.在不同PCM 總線的同一時隙之間進行交換,采用空間(S )型接線器完成;
.在不同PCM 總線的不同時隙之間進行交換,采用TST 或STS 型交換網(wǎng)絡完成等交換功能,才能實現(xiàn)時隙交換。
.程控數(shù)字交換機由話路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、外圍設備組成,其功能如下:
.話路系統(tǒng):由用戶模塊、遠端用戶模塊、選組級(數(shù)字交換網(wǎng)絡)、各種中繼接口、信號部件等組成。用戶模塊是模擬用戶終端與數(shù)字交換網(wǎng)絡(選組級)之間的接口電路,由用戶電路和用戶集線器組成。用戶模塊的主要作用是對用戶線提供接口設備,將用戶話機的模擬話音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,并將每個用戶所發(fā)出的較小的呼叫話務進行集中,然后送到數(shù)字交換網(wǎng)絡,從而提高用戶級和數(shù)字交換網(wǎng)絡之間鏈路的利用率
.控制系統(tǒng):
一般可分為三級。
第一級:電話外設控制級,對靠近交換網(wǎng)絡及其他電話外設部分進行控制。
第二級:呼叫處理控制級,它是整個交換機的核心。這一級的控制部分有較強的智能性,所以這級稱為存儲程序控制。
第三級:維護測試級,用于操作維護和測試,
.外圍設備:包括:磁帶機或磁盤機、維護終端設備、測試設備、時鐘、錄音通知設備、監(jiān)視告警設備。
(3)報文交換基本原理
報文交換的基本原理是“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”。網(wǎng)絡節(jié)點設備即交換機先將途經(jīng)的數(shù)據(jù)報完全
接收并儲存,然后根據(jù)數(shù)據(jù)報所附的目的地址,選擇一條合適的傳輸鏈路將該數(shù)據(jù)報發(fā)送出
去。報文交換不像電路交換,無需預先為通信雙方建立一條專用的電路,因此就不存在建立
和拆除電路的過程。
(4)分組交換基本原理
.分組交換傳送數(shù)據(jù)信號,是將用戶傳送的數(shù)據(jù)拆分成多個一定長度的數(shù)據(jù)段,在每個數(shù)據(jù)段的前面加一個標題后組成一個一個的數(shù)據(jù)包。分組頭中的地址標志指明該分組發(fā)往何處,由分組交換機根據(jù)每個分組的地址標志,將它們轉(zhuǎn)發(fā)到目的地,這一過程稱為分組交換。為了保證分組在網(wǎng)中可靠地傳送和交換,在分組頭中還安排了控制信息。
.分組交換是傳送報文的一種數(shù)據(jù)交換方式,技術(shù)有多種,幀中繼、ATM 、IP 交換設備功能都是采用分組交換原理。
交換設備的構(gòu)成及功能
交換設備主要分為電路交換、報文交換和分組交換等三種交換設備。
電路交換目前使用的主要設備是程控數(shù)字交換機。
程控數(shù)字交換機由交換網(wǎng)絡(SN )、通信接口、信令單元、控制單元等部分所組成?;竟δ苋缦拢?
.交換網(wǎng)絡:交換系統(tǒng)的基本功能是提供用戶通信接口之間的連接,此連接可以是物理的也可是邏輯的。
.通信接口:用戶接口、中繼接口。用戶使用用戶線接到交換機的用戶接口,交換局則通過中繼線連接到中繼接口。
.信號單元:電信交換采用有關(guān)的信號、信令實現(xiàn)任意用戶之間的呼叫連接,完成交換功能。信號處理過程需用規(guī)范化的一系列協(xié)議來實現(xiàn)。
.控制單元。
接右側(cè)
.分集接收并不能解決所有的衰落,如對雨霧吸收性衰落等只有增加發(fā)射功率,縮短站距,適當改變天線設計才能克服。高性能的微波信道還要把空間分集和自適應均衡技術(shù)配合使用,以便最大限度地降低中斷時間。實踐表明,多種措施同時采用可以達到最佳的抗多徑衰落效果。
微波信號的衰落及克服方法
微波信號在大氣中傳播時,由于受外界各種因素的影響而發(fā)生衰落,這種衰落主要分為平衰落和頻率選擇性衰落,現(xiàn)分別介紹如下:
(1)平衰落的分類及衰落概率
.閃爍衰落:由于大氣中局部的不均勻體的存在,對電磁波的照射產(chǎn)生散射作用,在接收端因相位干涉而形成快衰落。這種衰落持續(xù)時間短,電平變化小,一般不足以造成通信的中斷。
.K 型衰落:這是由于多徑傳輸產(chǎn)生的干涉型衰落,它是由直射波和反射波在到達接收端時,由于行程差,使它們的相位不一樣,在疊加時產(chǎn)生的電波衰落。由于這種衰落與行程差Δr有關(guān),而行程差Δr是隨大氣的折射參數(shù)K值的變化而變化的,故稱為K型衰落。這種衰落在水面,湖泊,平滑的地面時顯得特別嚴重,甚至會造成通信中斷
.波導型衰落:由于氣象的影響,大氣層中會形成不均勻的結(jié)構(gòu),當電磁波通過這些不均勻?qū)訒r將產(chǎn)生超折射現(xiàn)象(K <0),稱為大氣波導傳播。若微波射線通過大氣波導,而收,發(fā)兩點在波導層外,如下圖2所示。則接收點的電場強度除了有直線波和地面反射波以外,還有“波導層”以外的反射波,形成嚴重的干擾型衰落,甚至造成通信的中斷。
.衰落對視距傳播的影響主要有兩個方面:一是接收電平下跌,二是由于衰落的頻率選擇性而引起傳播波形的失真。
在一定條件下(例如信號傳輸帶寬較窄),我們忽略頻率選擇性的影響,認為在信號傳輸帶寬內(nèi)具有相同的電平衰落深度這種衰落,稱為平衰落。多徑效應所引起的相位干涉現(xiàn)象是平衰落的主要起因。
.實際的衰落概率還和站距、工作頻率及地形、氣候等因素有關(guān)。衰落變化的一般規(guī)律有以下幾方面:波長越短,站距越長,衰落越嚴重;夜間比白天嚴重,夏季比冬季嚴重;晴天、寧靜夭氣比陰天風雨天氣嚴重;水上電路比陸地電路嚴重;平地電路比山區(qū)電路嚴重
(2)頻率選擇性衰落及其中斷率
反射波效應會引起頻率選擇性衰落,
對于小容量的數(shù)字微波系統(tǒng),因帶寬很窄,頻率選擇性衰落在帶內(nèi)引起的失真可以忽略。對中、大容量的數(shù)字微波系統(tǒng),其帶寬較寬,選擇性衰落引起帶內(nèi)失真,會使解調(diào)波形失真,形成碼間串擾,成為導致系統(tǒng)中斷的一個主要原因。
選擇性衰落引起的中斷與設備采用的調(diào)制方式有關(guān)。信號狀態(tài)數(shù)少的調(diào)制方式,抗選擇性衰落的能力比復雜調(diào)制方式要好。
(3)克服衰落的一般方法
.利用地形地物削弱反射波的影響:選擇適當?shù)牡匦位蚱渌郊游飦碜钃醴瓷洳ㄟM入接收端,從而減小反射波的影響。
.將反射點設在反射系數(shù)較小的地面
.利用天線的方向性
.應用無源反射板或背對背天線克服繞射衰落
.分集接收:
所謂分集接收就是采用不同的接收方法接收同一信號,以便在接收端使衰落影響減小。
一般常用的分集接收方法有二種:頻率分集和空間分集。目前采用最多的是空間分集??臻g分集接收是利用在不同高度處的兩副或多副天線,接收同一頻率的信號,然后進行適當?shù)男盘柡铣蓮亩_到克服衰落的目的。
數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)的特點、用途、組成和用戶入網(wǎng)的基木方式
(1) 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)的基本概念
.數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN )是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)的一種傳輸網(wǎng)絡。
.它的傳輸媒介有光纜、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道,用戶端可用普通的電纜和雙絞線。
.數(shù)字信道較模擬信道具有的優(yōu)點:傳輸質(zhì)量高、速度決、帶寬利用率高等。
. DDN 向用戶提供的是半永久性的數(shù)字連接,沿途不進行復雜的軟件處理,因此延時較小,避免分組交換網(wǎng)中傳輸時延大且不固定的缺點;DDN 采用數(shù)字交叉連接裝置,可根據(jù)用戶需要,在約定的時間內(nèi)接通所需帶寬的線路,信道容量的分配和接續(xù)在計算機控制下進行,且有較大的靈活性。
(2)DDN 的構(gòu)成和一般結(jié)構(gòu)形式
. DDN 的構(gòu)成:由本地網(wǎng)系統(tǒng)、復用及交叉連接系統(tǒng)、局間傳輸系統(tǒng)及同步定時系統(tǒng)組成。
. DDN 的一般結(jié)構(gòu)形式:DDN 節(jié)點類型從組網(wǎng)功能上分可分為2M 節(jié)點、接入節(jié)點和用戶節(jié)點三種類型。
.2M 節(jié)點用于網(wǎng)上的骨干節(jié)點,執(zhí)行網(wǎng)絡業(yè)務的轉(zhuǎn)換功能,并提供2Mbit/s ( E1 )接口,對N x 64kbit/s的信號進行復用和交叉連接。
.接入節(jié)點主要為DDN 各類業(yè)務提供接入功能,對小于N x 64kbit/s 子速率信號復用和交叉連接;并提供幀中繼業(yè)務和壓縮語音/G3 傳真業(yè)務。
.用戶節(jié)點主要為DDN 用戶入網(wǎng)提供接口,并進行必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
(3)DDN 復用及數(shù)字交叉連接的概念
.復用:DDN 節(jié)點復用包括PCM 幀復用、超速率復用和子速率復用三種。
.超速率復用:是把n 個64kbit/s 的信道合并在一起作為一個傳輸電路使用。
.子速率復用:速率小于64kbit/s稱為子速率。各子速率復用到64kbit/s稱為子速率復用。
.數(shù)字交叉連接復用設備:它是一種具有一個或多個符合G.702 (準同步)或G.707 (同步)標準的數(shù)字端口,并至少可對一端口信號(或子速率信號)與其他端口信號(或子速率信號)進行可控的連接與再連接的設備。
(4)DDN網(wǎng)絡業(yè)務類別及用戶入網(wǎng)方式
. DDN 網(wǎng)主要為用戶提供專用電路,包括規(guī)定速率的點到點或點到多點的數(shù)字專用電路
和特定要求的專用電路,以及幀中繼業(yè)務和壓縮語音/G3 傳真業(yè)務.
.用戶入網(wǎng)方式分為用戶終端設備接入方式和用戶網(wǎng)絡通過DDN 互聯(lián)。在用戶距DDN 的接入點比較遠的情況下,采用調(diào)制解調(diào)器接入DDN 。
.通過DDN 提供的遠程數(shù)據(jù)終端設備接入DDN ,無需增加單獨的調(diào)制解調(diào)器。其特點是DDN 網(wǎng)管中心可對用戶端放置的數(shù)據(jù)終端設備進行遠程系統(tǒng)配置,參數(shù)修改和日常維護管理。
.通過用戶集中設備接入DDN 的2Mbit/s 口。
.通過模擬電路接入DDN ,直接接入DDN 音頻接口。
.局域網(wǎng)通過路由器利用DDN 互聯(lián)。
.分組交換機通過DDN 互聯(lián)。
.專用DDN 通過公用DDN 互聯(lián)。
.用戶交換機通過DDN 互聯(lián)
同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)(TMN )均屬于電信網(wǎng)中的支撐網(wǎng)。
(1)數(shù)字網(wǎng)同步和數(shù)字同步網(wǎng)
. 數(shù)字網(wǎng)同步:在數(shù)字通信網(wǎng)內(nèi),使網(wǎng)中各個單元使用某個共同的基準時鐘頻率,實現(xiàn)各網(wǎng)元時鐘間的同步,稱為網(wǎng)同步。
. 數(shù)字網(wǎng)同步的方式很多,主要有準同步、主從同步和互同步。通常國際通信時采用準同步方式。目前,世界上多數(shù)國家的國內(nèi)數(shù)字網(wǎng)同步都采用主從同步法,我國數(shù)字網(wǎng)同步也是采用主從同步方式。
. 準同步方式是指在一個數(shù)字網(wǎng)中各個節(jié)點,分別設置高精度的獨立時鐘,這些時鐘產(chǎn)生的定時信號以統(tǒng)一標準速率出現(xiàn),而速率的變化限制在規(guī)定范圍內(nèi),故滑動率是可以