【正文】 數(shù)字通信技術 第 2版 主編 第 6章 現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng) 1)GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的原理和網絡結構； 2)CDMA通信系統(tǒng)的特點、參數(shù)和信道； 3)TDSCDMA中的關鍵技術； 4)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中各模塊的功能與組成； 5)光纖 同軸電纜混合網的組成和特點； 6)波分復用技術的原理和光器件； 7)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)組成和多址聯(lián)接方式； 8)VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的結構、特點及原理； 9)數(shù)字微波通信系統(tǒng)的主要特點、系統(tǒng)組成、網絡形式以及相關設備； 10)計算機網絡的組成； 第 6章 現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng) 11)五種數(shù)據傳輸與交換技術； 12)計算機網絡體系結構與主要協(xié)議。 數(shù)字移動通信系統(tǒng) 移動通信的特點 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) TDSCDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng) 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 數(shù)字光纖通信概述 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的基本結構 光纖通信網絡 第 6章 現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng) 波分復用技術 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 衛(wèi)星通信系統(tǒng)原理 衛(wèi)星通信多址聯(lián)接方式 VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng) 數(shù)字微波通信系統(tǒng) 數(shù)字微波通信概述 數(shù)字微波通信系統(tǒng)的組成 數(shù)字微波網的構成形式 數(shù)據通信與計算機網絡 第 6章 現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng) 數(shù)據通信與計算機通信 計算機網絡的組成 數(shù)據傳輸與交換技術 計算機網絡體系結構與協(xié)議 數(shù)字移動通信系統(tǒng) 移動通信的特點 (1)終端用戶的移動性 移動通信的主要特點在于用戶的移動性，需要隨時知道用戶當前位置，以完成呼叫、接續(xù)等功能。 (2)無線接入方式 移動用戶與基站系統(tǒng)之間采用無線接入方式，頻率資源的有限性、用戶與基站系統(tǒng)之間信號的干擾 (頻率利用、建筑物的影響、信號的衰減等 )、信息 (信令、數(shù)據、話路等 )的安全保護(鑒權、加密 )等是移動通信面臨的主要問題。 (3)漫游功能 漫游功能包括移動通信網之間的自動漫游，移動通信網與其他網絡的互通 (公用電話網、綜合業(yè)務數(shù)字網、數(shù)據網、專網、現(xiàn)有移動通信網等 )和各種業(yè)務功能 (電話業(yè)務、數(shù)據業(yè)務、短消息業(yè)務、智能業(yè)務等 )的實現(xiàn)等。 (4)對移動設備的技術要求高 移動設備長期處于運動中，塵土、振動、日曬、雨淋等情況時常遇到，這就要求移動設備必須防振、防塵、防潮、抗沖擊。 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 1)語音和信令均采用數(shù)字方式傳輸，將語音信號的傳輸由 64Kbit/s壓縮為 16Kbit/s，或更低； 2)不采用現(xiàn)有模擬系統(tǒng)使用的 12～ 25kHz標準帶寬； 3)采用 TDMA多址技術。 1)頻譜效率高。 2)容量大。 3)語音質量好。 4)開放的接口。 5)安全性高。 6)與 ISDN、 PSTN等的互連。 7)在 SIM卡基礎上實現(xiàn)漫游。 (1)工作頻段 1)890～ 915MHz:移動臺發(fā)、基站收。 2)935～ 960MHz：基站發(fā)、移動臺收。 3)雙工間隔為 45MHz，工作帶寬為 25MHz，載頻間隔為 200kHz。 1)1710～ 1785MHz:移動臺發(fā)、基站收。 2)1805～ 1880MHz:基站發(fā)、移動臺收。 3)雙工間隔為 95MHz，工作帶寬為 75MHz，載頻間隔為 200kHz。 (2)頻道間隔 相鄰兩頻道間隔為 200kHz。 (3)傳輸速率 數(shù)據傳輸速率為 ，每個時隙傳輸速率為 Kbit/s，信道總速率為 ，分集接收為 217跳 /s的跳頻。 圖 61 GSM系統(tǒng)在時域和頻域中的間隙 圖 62 GSM系統(tǒng)的幀結構 １ )26幀的復幀：它包括 26個 TDMA幀 (26 8BP)，持續(xù)時間 120ms。 2)51幀的復幀：它包括 51個 TDMA幀 (51 8BP)，持續(xù)時間 3060/13ms。 (1)業(yè)務信道 (TCH) 用于傳送編碼后的語音或客戶數(shù)據，在上行和下行信道上，以點對點 (BTS對一個 MS，或反之 )方式傳播。 (2)控制信道 用于傳送信令或同步數(shù)據。 1)廣播信道 (BCH)： ① 頻率校正信道 (FCCH)：攜帶用于校正 MS頻率的消息，下行信道，以一點對多點 (BTS對多個 MS)方式傳播。 ② 同步信道 (SCH)：攜帶 MS的幀同步 (TDMA幀號 )和 BTS的識別碼(BSIC)的信息，下行信道，以一點對多點方式傳播。 ③ 廣播控制信道 (BCCH)：廣播每個 BTS的通用信息 (小區(qū)特定信息 )。下行信道，以一點對多點方式傳播。 2)公共控制信道 (CCCH)： ① 尋呼信道 (PCH)：用于尋呼 (搜索 )MS。下行信道，以一點對多點方式傳播。 ② 隨機接入信道 (RACH)： MS通過此信道申請分配一個獨立專用控制信道 (SDCCH)，可作為對尋呼的響應或 MS主叫／登記時的接入。上行信道，以點對點方式傳播。 ③ 允許接入信道 (AGCH)：用于為 MS分配一個獨立專用控制信道(SDCCH)。下行信道，點對點方式傳播。 3)專用控制信道 (DCCH)： ① 獨立專用控制信道 (SDCCH)：用于在分配 TCH之前呼叫建立過程中傳送系統(tǒng)信令。例如登記和鑒權在此信道上進行。上行和下行信道，點對點方式傳播。 ② 慢速隨路控制信道 (SACCH)：它與一個 TCH或一個 SDCCH相關，是一個傳送連續(xù)信息的連續(xù)數(shù)據信道，如傳送移動臺接收到的關于服務及鄰近小區(qū)的信號強度的測試報告。這對實現(xiàn)移動臺參與切換功能是必要的。它還用于 MS的功率管理和時間調整。上行和下行信道，點對點方式傳播。 ③ 快速隨路控制信道 (FACCH)：它與一個 TCH相關。工作于借用模式，即在語音傳輸過程中如果突然需要以比 SACCH所能處理的高得多的速度傳送信令信息，則借用 20ms的語音 (數(shù)據 )來傳送。這一般在切換時發(fā)生。由于語音譯碼器會重復最后 20ms的語音，因此，這種中斷不被用戶查覺。 圖 63 GSM通信系統(tǒng)的網絡結構示意圖 (1)移動臺 (MS) MS是 GSM系統(tǒng)的移動用戶設備，它由移動終端和用戶識別卡 (SIM卡 )兩部分組成。 (2)基站分系統(tǒng) (BSS) 基站分系統(tǒng)負責管理無線資源，實現(xiàn)固定網與移動網之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信號和用戶信息。 (3)交換網絡分系統(tǒng) (NSS) 交換網絡分系統(tǒng)的功能包含移動用戶交換、移動性管理、安全性管理及與固定公用網的連接等，由移動交換中心 (MSC)、歸屬位置寄存器 (HLR)、訪問位置寄存器 (VLR)、鑒權中心 (AUC)、移動設備標志寄存器 (ＥＩＲ )和操作維護中心 (OMC)等組成。 1)移動交換中心 (MSC)。 2)歸屬位置寄存器 (HLR)。 3)訪問位置寄存 (VLR)。 4)鑒權中心 (AUC)。 5)移動設備標志寄存器 (EIR)。 6)操作維護中心 (OMC)。 CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 1)同一頻率可在所有小區(qū)內重發(fā)使用，用戶信號的區(qū)分靠所用的碼型不同。 2)抗干擾性強。 3)抗衰落性能好。 4)具有保密性。 5)CDMA系統(tǒng)容量大，且具有軟容量屬性。 6)CDMA系統(tǒng)必須采用功率控制技術。 7)具有軟切換特性。 8)充分利用語音激活技術，利用人類對話的不連續(xù)性采用可變速率的聲碼器，增大通信容量。 (1)頻段 正向為 869～ 894MHz(基站發(fā)射 )；反向為 824～ 849MHz(移動臺發(fā)射 )。 (2)信道數(shù) 64(碼分信道 )/每一載頻；每一小區(qū)可分為 3個扇區(qū)，可公用一個載頻；每一網絡分成 9個載頻，其中收發(fā)各占 。 (3)射頻帶寬 第一頻道帶寬為 2 ；其他頻道帶寬為 2 1.23MHz。 (4)調制方式 基站為 QPSK(四相相移鍵控 )，移動臺為 OQPSK(正交四相相移鍵控 )。 (5)擴頻方式 DS(直接序列擴頻 )。 (6)語音編碼 采用可變速率 CELP語音編碼算法，最大速率為 8Kbit/s，最大數(shù)據速率為 ，每幀時間為 20ms。 (7)信道編碼 1)卷積編碼：下行碼率 R=1/2，約束長度 K=9；上行碼率 R=1/3，約束長度 K=9。 ２ )交織編碼：前向鏈路同步信道交織間距為 ，其他信道的交織間距均為 20ms。 (8)導頻、同步信道 供移動臺作載頻和時間同步。 (9)多徑利用 采用 RAKE接收方式，移動臺為 3個，基站為 4個。 (10)PN擴頻碼 基站識別碼采用周期為 215－ 1的 m序列，用戶識別碼采用周期為列。 圖 6