《公共交换电话网》PPT课件

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1、广域网技术专业：网络或通信任课教师：程细柱第二章公共交换电话网PSTN2.1公共交换电话网（PSTN）介绍2.2调制/解调原理2.3V.90和56kbit/sModem2.4PC机和Modem接口EIA-232-E2.53Com利用PSTN的WAN访问方案2.1公共交换电话网（PSTN）介绍PSTN结构：由本地局、长话局（中继局）、多级中心交换局构成。如下图：传输媒体：用户线一般用普通电话线，局间主干往往采用同轴电缆、微波，目前较流行的是光纤。1.数字通信的优势和模拟信号相比，数字通信有如下的优势：⑴数字信

2、号容易再生：数字信号只用两种电平，通过在线路中间插入再生电路，就能把信号完全恢复到原来的状态，模拟信号经过多级放大后，会增加噪声，降低信号质量。⑵PSTN能够提供多种服务：能提供数字、语音、图象等，使设备利用率增大。⑶数字传送的成本低于模拟成本：模拟信号经过多级整形、放大，再经过精确恢复，成本高；而数字信号只用两种电平，信号再生容易。⑷维护方便：维护、诊断一个数字系统比模拟系统容易得多。例1：两台计算机通过PSTN数字传输一台计算机要经过D/A转换(Modem)-A/D转换(本地局)-D/A转换(本地局)-

3、A/D转换(Modem)，才到达另一台计算机，见下图：脉冲编码调制（PCM）将模拟信号转换成数字信号经过以下过程:㈠采样:就是每隔一定的时间间隔T，抽取模拟信号的一个瞬时幅度值（样值）。采样定理：如果模拟信号的频率范围在0-fm之间，采样频率fT必须大于或等于2×fm。如：音频在30-3400Hz,采样频率为8000Hz㈡量化:用不连续变化的有限个值来代替连续变化的无限个值的过程.㈢编码:对量化后的离散值,用有限位二进制数字进行表示.2.脉冲编码调制复用原因：在PSTN中，语音信号的采样频率为8000HZ(

4、每125us采样一次)，每个采样值用8位二进制位表示，因此一个语音通道所需要的带宽为64kbit/s，但局间主干通路一般采用光缆通信，通信带宽很高。复用方法：在光缆中一般采用时分多路复用（TDM）技术复合数字信号。目前国际上有二类数字速率系列：①T1系列，多用于北美和日本，24路数字语音信号复合成一帧，帧头增加一位为帧开始标志，一帧总长为24×8+1=193位，传输速率为193位/125us=1.544Mbit/s②E1系列，多用于中国和欧洲，32路(30路传输数字,2路用于帧同步)数字语音信号复合成一帧，

5、一帧总长为32×8=256位，传输速率为256位/125us=2.048Mbit/s3.时分多路复用2.2调制/解调原理调制/解调的含义①调制：将数字信号转换为模拟信号。②解调：将模拟信号转换为数字信号。模拟信号有三个基本特征：幅度、频率、相位。因此存在三种基本调制技术：①ASK(幅度键控调制技术)②FSK(频率键控调制技术)③PSK(相位键控调制技术)两个不同的二进制值用两种不同幅度的载波信号来表示。特点：传输速率只能达到1.2kbit/s1.ASK(幅度键控调制技术)Acos(2fct)二进制10二进

6、制0S(t)=2.FSK(频率键控调制技术)Acos(2f1t)二进制1Acos(2f2t)二进制0S(t)=两个不同的二进制值用两种不同频率的载波信号来表示。特点：传输速率只能达到1.2kbit/s两个不同的二进制值用两种不同相位的载波信号来表示。注：这种调制技术称为差分PSK。3.PSK(相位键控调制技术)Acos(2fct+)二进制1Acos(2fct)二进制0S(t)=特点：用相差一个或多个90°来表示二位不同的二进制值，如下：4.正交相位调制(QPSK)技术Acos(2fct+45°)

7、11S(t)=Acos(2fct+135°)10Acos(2fct+225°)00Acos(2fct+315°)01注：这种方法可以进一步延伸，用8个不同折相位来表示三位二进制位，同时，每一种不同相位的载波还可以具有多个不同的幅度。用12种不同的相位，而且其中四种不同相位的载波又有两级不同的幅度，如右图所示：这样，16种不同相位和幅值的载波刚好能够用来表示4位二进制值。5.一个标准的9.6kbit/sModem例子6.信号调制速率和数据传输速率的关系用等式表示：D=R/B=R/Log2L这里：D=调制

8、速率，也就是波特率；R=数据速率，bit/s;B=每一个信号元素能够表示的二进制位数；L=信号元素不同的状态数。例如：当用户线路的波特率D为2400波特/秒，通过幅度和相位调制后的信号有16种不同的状态；则，每一个信号元素可以代表4位二进位，数据速率R为9600bit/s。正交幅度调制（QAM）已经在V.32和V.34标准的调制解调器中得到应用，它主要的技术特征是多级调制。特点：采用的幅度级数越多，每一级幅度表示