【正文】 設(shè)計的雙絞線，短距離的數(shù)字傳輸速率可達(dá) 100?Mb/s。常用的同軸電纜有兩種：一種是管外徑為 ?mm的 小同軸 ；另一種是管外徑為?mm的 中同軸 。這類線路每公里衰減的分貝數(shù)大致與頻率的平方根成正比，所以在高頻端可傳輸足夠的信號能量，帶寬可以做得較大，傳輸容量也較大。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 4) 光纖 光纖是一種很細(xì)的可傳送光信號的有線介質(zhì)，它可以用玻璃、塑料或高純度的合成硅制成。 光纖主要有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 大容量。 (3) 低衰減、抗干擾能力強(qiáng)。在局域網(wǎng)中較常采用 850?nm波長，而在長距離和高速率傳輸條件下的城域網(wǎng)和長途網(wǎng)中均采用 1550?nm波長。根據(jù)無線電波的頻率范圍，一般可把無線電波分為長波、中波、短波、超短波和微波。這種電磁波沿著地面，尤其是沿海平面的傳播損耗較小，并具有 較好的對海水滲透性 。故此， 長波方式傳輸信息一般只用于航海導(dǎo)航和對潛通信系統(tǒng)。中頻頻段內(nèi)的電磁波還是 以地面波為主要傳播方式 ，傳播損耗比長波稍大，傳播距離比較遠(yuǎn)。這個頻段的地面?zhèn)鞑p耗已較大，地面?zhèn)鞑ゾ嚯x較短；但 借助地球上空的電離層反射 ， 可進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信 ，這種傳播方式通常稱為 天波 。因為它的通信距離遠(yuǎn)，可以在幾千公里以上，所以在衛(wèi)星通信尚未出現(xiàn)之前，短波通信是國際通信的主要手段。特別是 大功率短波電臺作為遠(yuǎn)距離通信手段的補(bǔ)充和備用而備受重視 。更細(xì)一些劃分，其中 30～ 300?MHz或 1～ 10?m波長稱為甚高頻 (Very High Frequency， VHF)， 300～ 3000?MHz或 ～ 1?m波長稱為特高頻 (Ultra High Frequency， UHF)。一般而論，這一頻段只能作為近距離的通信手段，有效通信距離不超過 100?km，這一頻段較適宜建立移動通信網(wǎng)。因為其波長在毫米范圍內(nèi)，所以被稱為微波。通常 微波中繼距離應(yīng)在 80?km范圍內(nèi) ，具體由地理條件、氣候等外部環(huán)境決定。 微波通信適合于地形復(fù)雜和特殊應(yīng)用需求的環(huán)境，目前主要的 應(yīng)用有專用網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急通信系統(tǒng)、無線接入網(wǎng)、陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)，衛(wèi)星通信也可歸入微波通信的一種特殊形式 。所有高于絕對零度（ ℃ ）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線 )。由于紅外線無法穿越障礙物，也不會產(chǎn)生微波通信中的干擾和安全性等問題，因此使用紅外傳輸， 無需向?qū)ｉT機(jī)構(gòu)進(jìn)行頻率分配申請 。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 多路復(fù)用 常用的多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路復(fù)用、時分多路復(fù)用和波分多路復(fù)用等。頻分多路復(fù)用的原理圖如圖 所示。因此，在實際應(yīng)用中，F(xiàn)DM正在逐步被時分多路復(fù)用所代替 。這是一種按照時間區(qū)分信號的方法，只要發(fā)送端和接收端同步地切換所連接的設(shè)備，就能保證各路設(shè)備共用一條信道進(jìn)行相互通信而且彼此互不干擾。 時分多路復(fù)用的主要優(yōu)點(diǎn)是：不存在保護(hù)頻帶，可有效地提高信息傳輸效率；信道占用頻帶窄，容量大。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 時分多路復(fù)用的原理圖 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 3．波分多路復(fù)用 (WDM) 波分多路復(fù)用的本質(zhì)是光域上的頻分復(fù)用 (FDM)技術(shù)，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，每一信道占用不同的光波頻率 (或波長 )，在一根光纖中可實現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。由于頻率過高不便表示，因此采用波長來代表每一信道。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 雙纖單向傳輸示意圖 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 單纖雙向傳輸示意圖 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 數(shù)字通信過程 將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法有多種，如脈沖編碼調(diào)制 (PCM)、差值編碼 (DPCM)、自適應(yīng)差值編碼 (ADPCM)以及增量調(diào)制 (ΔM)。 PCM數(shù)字通信過程主要包括三大部分：第一部分是發(fā)送端的模 /數(shù)變換 (A/D)，其中有抽樣、量化和編碼過程；第二部分是信道，包括信道傳輸和再生中繼；第三部分是接收端的數(shù) /模變換 (D/A)部分，主要指再生、解碼和低通濾波平滑過程。 為了留有一定的防衛(wèi)帶， ITUT規(guī)定語音信號的抽樣頻率為 fs=8000?Hz， 這樣，留出 80006800?Hz=1200?Hz作為防衛(wèi)帶，信號的抽樣周期 T=125?μs。 目前我國使用的是 A律 13折線特性量化 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 A律 13折線 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 3) 編碼 編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組 (8位 )二進(jìn)制碼組。從概念上講，編碼過程可以用天平稱某一物體重量的過程來類比。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 2．信道及再生中繼 1) 信道傳輸?shù)拇a型 PCM編碼后是 NRZ碼，這種碼序列的頻譜中含有豐富的直流成分和較多的低頻成分，不適合直接送入變壓器耦合的有線信道。所以信道上傳輸?shù)?PCM信號需由 NRZ碼變換成 RZ碼。因此在信道上每隔一段距離就要對數(shù)字信號波形進(jìn)行一次 “ 修整 ” 再生后進(jìn)行傳輸。 2) 低通濾波 (平滑 ) 解碼后的量化值信號送入低通濾波器，輸出量化值信號的包絡(luò)線。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) PCM 30/32系統(tǒng)簡介 1． PCM 30/32系統(tǒng)的時隙分配和幀結(jié)構(gòu) 我國的時分復(fù)用設(shè)備采用的是典型的 PCM 30/32系統(tǒng)，稱為 一次群或基群 。 PCM 30/32系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中時隙分配如圖 。一幀包含 32個時隙，其編號為 TS0、 TS TS2? TS31，則 PCM 30/32系統(tǒng)的總數(shù)碼率fb=2048?kb/s，而每一路的數(shù)碼率為 64?kb/s。現(xiàn)用的模擬電話網(wǎng)，一個話路占用一對中繼線，若拿出兩對中繼線開通一套 PCM 30/32系統(tǒng)，在這兩對線上就可以同時傳送 30個話路，線路的利用率為原來的 15倍。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 作業(yè)題 2 試畫出固定電話機(jī)的組成框圖，并簡要說明各部分的作用？ 寫出交換機(jī)送給固定電話機(jī)的鈴流信號的頻率和大小，交換機(jī)送給固定電話機(jī)的饋電電壓有何作用？大小是多少？固定電話機(jī)發(fā)出的直流脈沖或雙音多頻 (DTMF)信號起什么作用，試列出 DTMF信號頻率？ 模擬信號變換為數(shù)字信號需經(jīng)過哪幾步？電話信號的工作頻帶、抽樣頻率和信號速率各是多少？試畫出 PCM 30/32系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)圖。數(shù)字復(fù)接是解決 PCM信號由低次群到高次群合成的技術(shù)。數(shù)字復(fù)接器是把兩個或兩個以上支路的數(shù)字信號按時分復(fù)用方式合并成為單一的合路數(shù)字信號的設(shè)備。數(shù)字復(fù)接和分接設(shè)備的構(gòu)成框圖如圖 。從總體上說復(fù)接方法有兩種： 同步復(fù)接 和 異步復(fù)接 。在同步時鐘復(fù)接中各被復(fù)接信號的時鐘源是同一個，所以可保證各支路的時鐘頻率 相等。對異源基群信號的復(fù)接首先要解決的問題就是使被復(fù)接的各基群信號在復(fù)接前有相同的數(shù)碼率，這一過程叫做 碼速調(diào)整 。北美和日本等國采用 24路系統(tǒng)，即以 ?Mb/s作為一次群 (基群 )的數(shù)字速率系列；歐洲國家和我國等采用 30/32路系統(tǒng)，即以?Mb/s作為一次群的數(shù)字速率系列，如表 。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 表 數(shù)字復(fù)接系列表 地區(qū) ( 國家 ) 一次群 ( 基群 ) 二次群 三次群 四次群 24 路 96 路 6 7 2 路 4 0 3 2 路 1 . 5 4 4 M b / s ( 2 4 4) ( 9 6 7) ( 6 7 2 6) 北美 6 . 3 1 2 Mb /s 4 4 . 7 3 6 M b / s 2 7 4 . 1 7 6 M b / s 24 路 96 路 4 8 0 路 1 4 4 0 路 1 . 5 4 4 Mb /s ( 2 4 4) ( 9 6 5) ( 4 8 0 3) 日本 6 . 3 1 2 M b / s 3 2 . 0 6 4 Mb /s 9 7 . 7 2 8 M b / s 30 路 1 2 0 路 4 8 0 路 1 9 2 0 路 2 . 0 4 8 M b / s ( 3 0 4) ( 1 2 0 4) ( 4 8 0 4) 歐洲 中國 8 . 4 4 8 M b / s 3 4 . 3 6 8 M b / s 1 3 9 . 2 6 4 M b / s 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 我國和歐洲國家使用的復(fù)接情況，二次群由 4個一次群復(fù)接而成，但 ?Mb/s＞ 4 ?Mb/s，這是因為各支路標(biāo)稱的 ?Mb/s都是有一定誤差的，實際并不完全相同。 隨著現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展和用戶要求的日益提高， PDH暴露出以下幾個問題，難以適應(yīng)長距離和大容量數(shù)字業(yè)務(wù)的發(fā)展，難以滿足網(wǎng)絡(luò)控制和管理的需要。 比特間插 ； 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 接口方面 與設(shè)備互連有關(guān) 電接口 —— 地區(qū)性的電接口規(guī)范， 無世界標(biāo)準(zhǔn) 。 PDH的固有缺陷 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) PDH的固有缺陷 復(fù)用方式（ PDH采用異步復(fù)用方式）： 低速信號在高速信號中的位置無規(guī)律性；分叉不便。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) (1) 國際上 ?Mb/s和 ?Mb/s這兩種系列難以兼容，給國際連網(wǎng)帶來困難。 (3) 從組網(wǎng)角度看， PDH難于從高次群信號中直接分出低次群甚至基群的信號，因此對中繼站上、下話路很不方便。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 3．同步復(fù)接數(shù)字系列 SDH技術(shù)有一系列標(biāo)準(zhǔn)速率接口，其標(biāo)準(zhǔn)速率 STM1為?Mb/s。 同時， SDH允許接入各種不同速率的 PDH信號、 BISDN和 ATM信號。我國的 SDH基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu)如圖 。 圖中的 C C C12等是 標(biāo)準(zhǔn)容器 ，是一種信息結(jié)構(gòu)，分別用來接收 PDH系列不同速率的支路信號，完成速率適配等功能。數(shù)字流接著進(jìn)入支路單元 TU，我們可以理解TU是一個設(shè)備實體。對于高階 VC再加上管理指針組成管理單元 AU。幀周期同樣是 125?μs，如圖 。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) ?電接口 ?STM1是 SDH的第一個等級 ， 又叫基本同步傳送模塊 ， 比特率為 ， 統(tǒng)一 CMI碼 。 ?光接口 ?僅對電信號擾碼 。 ? 接口方面 SDH的特點(diǎn) 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) ?復(fù)用方