复用与交换基本原理

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1、第2章复用与交换基本原理2.1PCM基本原理2.2电路交换2.3分组交换2.4ATM交换本章小结12.1PCM基本原理时分复用多路复用的概念时分复用原理异步时分复用原理PCM基本原理32路PCMPCM的高次群2多路复用的概念信号：模拟信号：是数值上连续变化的信号。例如话音信号，图象信号等。数字信号：是离散的信号多路复用将多个信号源发出的信号组合，并由一个信道传输，传输中各信号之间彼此独立多路复用的基础是分割原理，信号分割的依据是信号差异复用的目的是为了节省介质，提高线路利用率根据不同的参量，多路复用的类型有频分复用FDM:各路信号频率分开，时间重叠时分复用TDM:

2、各路信号时间分开，频率重叠码分复用CDM:各路信号时间、频率重叠，特征码不同3时分复用原理（1）传输介质第1路第2路第n路第1路第2路第n路发送接收时分复用TDM（通常指同步时分复用）把传输信道按时间分割成若干时隙，以传送若干路信号。发送方，在抽样脉冲的控制下，时隙1时将第1路信号打入信道，时隙2是将第2路信号打入信道，依此类推接收方，在发送方同步信号的作用下，在时隙1时接收第1路信号，时隙2时接收第2路信号……….4时分复用原理（2）TDM按帧结构（固定时长，时隙个数固定）传送每个用户分配固定时隙（在帧结构中占固定位置）每个用户只能在自己的时隙内发送数据当某用户

3、无数据发送时，分配给该用户的时隙只能处于空闲状态，不能作为他用可能造成线路资源的浪费aabcdbcabbccad用户ABCDtttt①②③④#1#2#3#4四个时分复用帧时分复用t5统计时分复用原理STDM：StatisticTDM，统计时分复用，又叫异步时分复用每个用户不分配固定时隙，按需动态分配时隙STDM按帧结构进行传送，且帧长度固定（不同系统帧长可能不同）组帧按收到数据的先后顺序进行一个用户可以连续占用多个时隙能显著提高信道的利用率abbccadaabcdbc用户ABCDtttt①②③④#1#2#33个STDM帧统计时分复用t6PCM基本原理（1）1937

4、年,法国工程师(AlecReeres)最早提出1946贝尔实验室实现第一台PCM数字电话终端机1962年晶体管PCM终端机大量用于市话网中局间中继线,市话电缆传输电话数扩大24-30倍70年代后期,超大规模集成电路的PCM编,解码器出现使PCM在光纤通信,数字微波通信,卫星通信中获得广泛应用PCM已成为数字通信中一个十分基本的问题7PCM基本原理（1）PCM：PulseCodeModulation脉冲编码调制PCM是一种将模拟信号变换成数字信号的编码方式PCM发送端包括：抽样、量化和编码PCM接收端包括：解码、量化样值解调模拟信源低通滤波器量化器抽样器编码器解码器

5、低通滤波器模拟信宿发送端接收端8PCM基本原理（2）抽样量化12345678910111213141516编码10112010001000345000678001010011910010101110111111213111141516110101100将时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散、幅度离散的数字信号。将时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号。带限信号连续抽样，要求抽样频率不小于所传信号的最高频率的2倍。量化后的信号通过编码器变成一组码元9量化级：对应一个幅度等级如：将0~8V范围的模拟量分为8级，每级1V。即0~1V为0级，1~2V为

6、第1级…用这8级的量去量化输入信号。均匀分级量化方法:舍去型、补足型、四舍五入型量化前的值/V量化后输出值/V舍去型补足型四舍五入型6.6V6.1V0.1V660771760均匀分级量化10量化误差：量化前、后信号幅度之间的差别量化误差产生的后果：量化噪声均匀量化：绝对误差相等、量化噪声均匀，小信号的信噪比小。信噪比：衡量通信质量的重要指标，一般要求大于26DB。解决方法：减少小信号时的量化噪声将量化级分细，减少量化误差从而减少量化噪声。量化级数多，要求有更多位编码及更高的码速，要求更高的编码器。信噪比=10㏒信号/噪声（单位：DB）11采用不均匀量化，（压扩

7、法）-小信号的量化级分细些，大信号量化级分粗些。使在保持原来的量化级数下将信噪比做得高于26DB。两种压扩律：u律和A律A律：通用于欧洲，为30/32路PCM采用，E1线路2.048Mb/su律：通用于北美和日本，为24路PCM采用，T1线路1.544Mb/s我国采用A律121314PCM的实际应用示意图ICABDBCBPCMUHW2Mb/s32TSPCMDHW2Mb/s32TS15目的：为了更好地在信道上传输基本要求：直流分量为零频带宽度小没有较长的零电平信号序列可提供差错检测能力几种常用码型单极性不归零码（NRZ）单极性归零码（RZ）双极性归零码（AMI）三阶

8、高密度双极