本章內容簡介

9.1光纖通信技術

9.2數字微波中繼通信技術

9.3衛星通信技術

9.4移動通信技術

9.5IP技術

利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以到達通信的目的FiberOptics——以激光為光源折射角入射角包層（低折射率的媒體）包層（低折射率的媒體）纖芯（高折射率的媒體）包層纖芯9.1光纖通信技術光纖的工作原理高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸的方式是不斷地全反射光纖通信的特點容量大衰減小體積小，重量輕抗干擾性能好節省有色金屬本錢低光纖通信系統組成多模光纖與單模光纖輸入脈沖輸出脈沖單模光纖輸入脈沖輸出脈沖多模光纖光波分復用技術波分復用波分復用就是光的頻分復用1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm8

2.5Gb/s1310nm20Gb/s復用器分用器EDFA120km9.2微波通信技術微波的頻率范圍：300MHz~300GHz微波的特點：微波波段的頻帶寬適于傳輸寬頻帶信號天線增益高、方向性強外界干擾小投資少、建設快、通信敏捷性大承受中繼傳輸方式雨衰數字微波中繼通信數字中繼承受中繼的緣由：1.微波傳播具有視距傳播特性；2.微波在傳播過程中有損耗。數字微波中繼通信的特點數字信號可“再生”便于組建綜合數字通信網性價比高保密性強占用頻帶寬數字微波中繼通信系統的組成數字微波中間站的轉接方式基帶轉接方式中頻轉接方式微波轉接方式直放轉接和無源轉接方式數字微波中間站的轉接方式9.3衛星通信技術衛星通信指利用人造地球衛星作為中繼站轉發無線電信號，在兩個或多個地面站之間進展的通信過程或方式。衛星通信屬于宇宙無線電通信的一種形式，工作在微波頻段。宇宙通信以宇宙飛行體或通信轉發體作為對象的無線電通信。宇宙通信有三種形式：地球站與宇宙站間的通信；宇宙站之間的通信；通過宇宙站的轉發或反射進展的地球站之間的通信。衛星通信示意圖通信衛星分類衛星構造無源衛星、有源衛星運行軌道赤道軌道衛星、極道軌道衛星、傾斜道軌道衛星離地面最大高度低高度衛星、中高度衛星、高高度衛星相對位置同步衛星、非同步衛星通信衛星軌道示意圖全球衛星通信系統示意圖衛星通信系統的分類衛星制式靜止衛星通信系統、隨機軌道衛星通信系統、低軌道衛星(移動)通信系統通信掩蓋區域范圍國際衛星通信系統、國內衛星通信系統、區域衛星通信系統用戶性質公用(商用)衛星通信系統、專用衛星通信系統、軍用衛星通信系統業務范圍固定業務衛星通信系統、移動業務衛星通信系統、播送業務衛星通信系統、科學試驗衛星通信系統基帶信號體制模擬制衛星通信系統、數字制衛星通信系統多址方式頻分多址、時分多址、空分多址、碼分多址衛星通信系統運行方式同步衛星通信系統、非同步衛星通信系統衛星通信的特點掩蓋區域大，通信距離遠具有多址連接力量頻帶寬，通信容量大通信質量好，牢靠性高通信機動敏捷電路使用費用與通信距離無關對衛星通信系統也有一些特殊要求設備牢靠性和使用壽命；地面站浩大；時延較大衛星通信系統的組成及工作原理衛星通信線路組成框圖通信衛星組成示意圖地面站設備組成空分多址——SDMA所謂空分多址就是利用天線波束將空間分割出互不重疊的多個規律信道，以滿足同頻、同時向多點通信的目的。在實際應用中，一般不單獨使用SDMA方式，而是與其它多址方式相結合。衛星通信新技術VSAT衛星通信系統低軌道〔LEO〕移動衛星通信系統中軌道〔MEO〕移動衛星通信系統靜止軌道〔GEO〕移動衛星通信系統9.4移動通信技術移動通信是指通信雙方或至少有一方在運動之中進展信息交換的通信方式，是用戶隨時隨地快速牢靠交換多種信息的抱負形式。特點多普勒效應多徑傳播陰影效應遠近效應干擾嚴峻對設備要求苛刻移動通信進展簡史1897年，馬可尼在陸地與一只拖船之間，用無線電進展了消息的傳遞，這是移動通信的開端。隨著無線播送和無線電報的消失，早期的移動通信的雛形已開發了出來，如步話機、對講機等等。60年月晶體管的消失，專用無線系統大量消失，在公安、消防、出租汽車等行業中應用。70年月初，貝爾試驗室提出蜂窩系統的掩蓋小區的概念和相關的理論后，馬上得到快速的進展，很快進入了有用階段。在1979年，AMPS制造模擬蜂窩式移動系統在美國芝加哥試驗后，最終在1983年12月在美國投入商用。移動通信具有的主要功能網絡掌握和交換功能無線信道選取、位置登記更新、監視和過界切換、計費編號方式地區號碼+移動通信交換局號碼+移動用戶號碼信令方式掌握信令、功能信令、網間信令、網內信令網絡性能信噪比、接口電平、話務量標準、掩蓋區、呼損率第一代移動通信(1G)模擬移動系統——主要承受模擬和頻分多址技術特點：通信質量高傳輸速率：1.2kb/s~10kb/s缺點頻分多址技術造成頻率資源缺乏；保密性較差，極易被并機盜打；只能實現話音業務，無法供給豐富多彩的增值業務；網絡掩蓋范圍小且漫游功能差；模擬手機體積大、重量沉、樣式陳舊。現狀目前手機供給商已停頓生產模擬手機，中國移動已于2023年12月31日后關閉模擬移動網，停頓經營模擬移動業務。其次代移動通信(2G)數字移動通信系統(GSM)是其次代移動通信的代表。它承受時分多址技術(TDMA)，對頻譜利用率高、容量大，同時可以自動漫游和自動切換，通信質量好，其業務種類多、易于加密、抗干擾力量強等優點。傳輸速率:8kb/s.GSM通信系統構造框圖我國GSM通信網構造承受獨立網號方式組網移動、電信、聯通各有不同的號段全國GSM移動網按大區設立一級匯接中心、省內設立二級匯接中心、移動業務本地網設立端局構成三級網路構造。移動通信進展趨勢開發更高頻段有效利用頻譜頻道窄帶化，50kHz25kHz12.5kHz；承受頻率復用、時分復用和多信道共用技術；窄帶數字調制技術；擴展頻譜傳輸技術。數字化2.5GGSM以它相對于第一代移動通信的優勢，目前廣泛地占有市場。同時，在GSM根底上，增加了一些新技術，如通用分組無限技術〔GPRS)、無線應用協議(WAP)和無線接口技術(籃牙技術)，增加了多媒體功能。稱之為其次代向第三代過渡的“2.5G”。第三代移動通信(3G)特點供給更高的容量、更快的數據傳輸速率及多媒體業務。主要通過在現有網絡上進展2.5G技術來實現。核心技術CDMA〔擴頻〕以及更先進的空中接口技術。傳輸速率：9.6kb/s~32kb/s.第四代移動通信(4G)特點：高容量、更強的多媒體的傳輸。核心技術：OFDM(正交多任務)。其它技術：CDMA、無線區域環路(WLL)和數字音訊播送(DAB)等傳輸速率：最高可到達10Mb/s至20Mb/s常見的移動通信系統無線電尋呼系統有線電話公用電話網用戶回路無線電尋呼控制中心及主發射臺發射臺發射臺BB機車載臺常見的移動通信系統典型的蜂窩移動通信系統公眾通信網

MSBSBSMSBSBSMSCMSC移動交換中心或移動電話交換局MTSO基站移動臺移動通信網MSMS常見的移動通信系統無繩系統普通電話電信點市話局手機1手機K用戶線常見的移動通信系統集群移動通信系統移動衛星通信系統分組無線網…CDMA移動通信系統CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)上世紀50年月開頭用于軍用技術1989年，美國QualComm應用于蜂窩移動通信承受擴頻通信技術Code—擴頻碼，稱為PN(偽噪聲)序列CDMA工作原理S站的碼片序列S110ttttttm個碼片tS站發送的信號SxT站發送的信號Tx總的發送信號Sx+Tx規格化內積S

Sx規格化內積S

Tx數據碼元比特發送端接收端CDMA移動通信系統CDMA是擴頻通信的一種，具有以下特點：抗干擾力量強；寬帶傳輸，抗衰落力量強；功率話密度比較低，有利于信號隱蔽；利用擴頻碼的相關性來獵取用戶信息，抗截獲力量強；多個用戶同時接收,同時發送。CDMA的優勢系統容量大比GSM大4-5倍。系統容量的配置敏捷在CDMA系統中，用戶數增加相當于背景噪聲增加。通話質量更佳支持13kb的語音編碼器，承受軟切換技術。頻率規劃簡潔不一樣CDMA載波可在相鄰的小區內使用。CDMA移動通信系統建網本錢低CDMA的站間距一般較GSM稀疏。網絡綠色環保

技術體制平均放射功率最大放射功率GSM125毫瓦2瓦CDMA2毫瓦200毫瓦低功率譜密度

CDMA承受擴頻技術,功率很低，好處有二：

(a)防止其它信道的干擾;(b)防止干擾其它信道。9.5IP技術IP即網絡分類(網絡組織方式)網絡——利用因特網進展的語音通信經濟(廉價)——利用IP技術，電信運營商間通過專線點對點連接進展的語音通信與傳統的區分傳輸媒介不同信道占用方式不同費用差異IP的進展歷程IP萌芽期一般加裝IP呼叫盒IP網關——加速進展期PSTN和Internet互通IP系統組成我國IP系統組網構造IP的實現方式PC到PCPC到到通過Web網頁連接呼叫中心機到機IP的相關技術標準國際標準化組織IP的國際標準化組織主要有：ITU―T〔國際電聯標準化部門〕、ETSI〔歐洲電信標準協會〕、IETF〔Internet工程任務組〕