第三章 通信本章内容：本章内容：通信过程通信过程多路复用技术多路复用技术数字通信技术数字通信技术数字程控交换技术数字程控交换技术信令系统信令系统 本章重点：本章重点：数字通信过程数字通信过程多路复用技术多路复用技术数字通信技术数字通信技术数字程控交换技术数字程控交换技术 固定和移动3.1 通信过程 数字通信过程框图PCM(Pulse Code Modulation)如何由模拟信号得到数字信号？什么是模/数转换(A/D)?数字话音信号的产生抽样量化编码模拟信号数字信号0100110tv000111101.抽样信号PAM话音信号的离散化处理时间上的离散性使连续信号f(t)变成了离散的f(t0)、f(t1)、f(t2)、f(t3)那么抽样的频率多大合适？连续信号f(t)最高截止频率fM抽样时间间隔Ts1/2fM 奈奎斯特抽样定理：要从样值序列无失真地恢复原时间连续信号，其抽样频率应选为fs2fM 人的话音信号频率为3003400Hz，考虑防卫带的预留：fs8KHz2.量化量化 PAM信号的幅度仍然连续！如何用有限的二进制位来表示这些幅值？量化噪声(信噪比信号功率/噪声功率)均匀量化：最大量化噪声非均匀量化：压扩技术 均匀量化原理图同样伏值的噪声，对不同功率的信号影响是否相同？A率13折线3.编码编码是把抽样并量化的量化值变换成一组（8位）二进制码组 总结：模拟信号数字化A/D完成模拟信号向数字信号的变换，N位数字码与特定的值一一对应。
抽样：每秒钟抽取8000个样值，得到PAM信号量化：用有限位编码表示PAM中各取样点的值均匀量化 非均匀量化：我国和欧洲采用A率、美国采用率编码：对每个PAM样值编8比特码，得到64Kbit/s话音信号信道中不允许存在过多的直流成分和低频成分！如何消除掉？信道传输码型单极性不归零单极性不归零双极性不归零双极性不归零单极性归零单极性归零双极性归零双极性归零差分码差分码多极性码多极性码信号再生信号衰减噪声干扰波形失真传输距离增加信噪比下降误码产生再生中继器消除遇到的问题门限电平数/模转换再生、编码低通滤波 消除噪声频率的影响3.2 多路复用技术 为了提高线路利用率，使多个信号沿同一信道传输而互不干扰的通信方式把时间帧分成若干时隙和各路信号占有各自时隙传输1.时分多路复用技术TDM2.频分多路复用技术FDM把可用的带宽划分成若干频隙和各路信号占有各自频隙传输频带信号的传输3.码分多路复用CDMA“1”乘以任何数都等于它本身在信号传输前进行特殊的编码，且每一个用户的编码序列是相互正交的，多个用户信号可同时在同一个载波上传输，在接收端进行正交解码恢复信号用码片代表任何数，“1”代表发送的信息4.光波复用技术WDM源端和目的地端都采用某一特定波长传递信号主要传输窗口：0.85m、1.31m、1.55m DWDM技术3.3 数字通信技术 PCM30/32TS012345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F1500110110000111A2abcdabcdabcdabcd复帧同步信号备用比特CH1CH16CH2CH17abcdabcdCH15CH30F1F2F15帧同步信号1A111111保留给国内通信用帧同步时隙话路时隙话路时隙信令时隙CH30(CH16 CH29)(CH1 CH15)32路时隙，256 bit,125 s16帧，2.0 ms复 帧结构帧结构偶 帧TS0奇 帧TS0488 ns3.91 s帧失步告警 1.30/32路 PCM帧结构1.主要复接技术按字节复接按字节复接(按时隙复接)：01010101 11111111 11001011 01010101 00000000 11100101按位复接按位复接：011 111 010 110 011 110 011 111话路1:0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1话路2：1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0话路3：1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 准同步数字序列(PDH)Plesiochronous Digital Hierarchy 基群 基群 基群 基群 复接 二次群 复接 三次群 30路2Mbit/s120路8Mbit/s480路34Mbit/sPDH帧结构应用现状使用地区使用地区一次群一次群二次群二次群三次群三次群四次群四次群北美北美日本日本1.544Mbit/s24路路6.312Mbit/s244=9644.736Mbit/s美国美国 967=672274.176Mbit/s美国美国 672632.064Mbit/s日本日本 965=48097.728Mbit/s日本日本 4803中国中国欧洲欧洲2.048Mbit/s30路路8.448Mbit/s304=12034.368Mbit/s1204=480139.264Mbit/s4804=19202.码速调整A局信号缓冲器缓冲器时分交换同步时钟B局信号fafbfcfcPDH技术的缺陷PDH两种制式互不兼容上/下支路困难开销比特很少没有统一的光接口标准3.同步数字序列(SDH)Synchronous Digital Hierarchy灵活的分插功能 强大的网络管理能力 强大的自愈能力 标准的光接口规范 后向兼容和前向兼容性 SDH帧结构SDH速率等级同步数字体系速率等级比特率（Kbit/s)STM-1155520STM-4622080STM-162488320STM-649953280SDH复帧结构 TU G 21 TU G 32 TU 31 V C 31 A U 31 TU G 22 3 3 5 7 3 4 21 16 A U 4 V C 4 STM 1 STM 4 4 A U 32 V C 32 TU 22 V C 22 TU 12 V C 12 C 32 34.368M bit/s C 21 6.312M bit/s C 11 1.544M bit/s C 4 139.264M bit/s C 12 2.048M bit/s C 22 8.448M bit/s C 31 32.064M bit/s TU 21 V C 21 TU 11 V C 11 4 4 4 155.520M bit/s 622.080M bit/s 4 3.4 数字程控交换技术 SPC(Stored Program Control)设备构成和功能基本构成 控制设备(CPU+存储器+I/O设备)话路设备(用户线接口电路+交换网络+中继线接口电路)基本功能 时隙内容的搬移：同一条输入/输出线不同时隙内容交换 复用线交换：不同输入/输出线之间内容交换1.T接线器2.S接线器如何打？3.5 信令系统 信令信令系统分类 作用范围：用户线信令、局间信令 功能：监视信令(示闲、占用、应答、拆线)、地址信令(主叫号码、被叫号码)、维护管理信令 信令与话音信道的关系：随路信令、共路信令监视信令馈电电压 48V，馈电电流 1850mA铃流源：(25+3)Hz正弦波、电压(90+15V)，1s送、2s断拨号音：(450+25)Hz忙音：(450+25)Hz，0.35s断，0.35s送回铃音(450+25)Hz，4s断，1s送随路信令话路的控制信号与话音信息在同一条中继线上传送，适用于机电式交换机。
将局间控制信号与话音信号通路分开传送优点：传输速度快、呼叫建立时间短、信号容量大、更改扩容灵活、设备利用率高集中传送复帧数据共路信令No.7 信令系统No.7信令网结构图信令设备信信令令采采集集子子架架信信令令收收敛敛器器我国信令网的结构我国采用三级信令网结构，第一级HSTP，第二级LSTP，第三级SPHSTP：长途信令网，一般采用独立的STP，采用A、B平面连接方式设在C1和C2交换中心所在地LSTP：大、中城市本地信令网，依据STP负荷的大小，可以采用独立的STP或综合的STP设置在C3交换中心所在地路由设置采用双路由、双链路，以保证信令网的安全运行我国网结构图HSTPLSTPSP。