宽带通信系统与网络测量技术 课件 (1)
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宽带通信系统与网络测量技术 课件 (10)
ITU-T建议的HRDL长度为2500 km, 但由于各国国土面积不同，采用 的HRDL长度也不同。
我国(960.1 )采用5000km，美国(936.4 )和加拿大(997.1 )采用6400km，而日 本(37.8 )采用2500km。
3
HRDS
HRDL由许多假设参考数字段 (HRDS， Hypothetical Reference Digital Section)组成。
抖动单位为UI，表示单位时隙。当脉冲信号为二电平NRZ时， 1UI等于1bit信息所占时间， 数值上等于传输速率fb的倒数。 抖动对于数字信号相当于进行了相位调制， 1UI相当于3600 。
第四章 光纤通信系统测量
1
4.1数字光纤通信系统测量
ITU-T(原CCITT)建议中提出了一个数字传输参考模型，称为假 设参考连接 (HRX，Hypothetical Reference Connection)。
国内 本地
27500km
国际
国内 本地
LE PC SC TC ISC ISC ISC ISC ISC TC SC PC LE
在低话音电平范围内 有个别“喀喀”干扰 在各种话音电平范围内
都察觉到有干扰 强烈干扰
听懂程度明显下降
几乎听不懂
误码率对话音影响程度
5
误码率随时间的变化关系
由于误码率随时间变化，用长时间内的平均误码率来衡量系统 性能的优劣，显然不够准确。在实际监测和评定中，可采用误 码时间百分数和误码率超过某一门限的百分数来衡量。
数字信号在各有效瞬时间对标准时间位置的偏差来定义。 偏差时间范围称为抖动幅度(JP-P)，偏差时间间隔对时间的变化
率称为抖动频率(F)。
输入信号
我国(960.1 )采用5000km，美国(936.4 )和加拿大(997.1 )采用6400km，而日 本(37.8 )采用2500km。
3
HRDS
HRDL由许多假设参考数字段 (HRDS， Hypothetical Reference Digital Section)组成。
抖动单位为UI，表示单位时隙。当脉冲信号为二电平NRZ时， 1UI等于1bit信息所占时间， 数值上等于传输速率fb的倒数。 抖动对于数字信号相当于进行了相位调制， 1UI相当于3600 。
第四章 光纤通信系统测量
1
4.1数字光纤通信系统测量
ITU-T(原CCITT)建议中提出了一个数字传输参考模型，称为假 设参考连接 (HRX，Hypothetical Reference Connection)。
国内 本地
27500km
国际
国内 本地
LE PC SC TC ISC ISC ISC ISC ISC TC SC PC LE
在低话音电平范围内 有个别“喀喀”干扰 在各种话音电平范围内
都察觉到有干扰 强烈干扰
听懂程度明显下降
几乎听不懂
误码率对话音影响程度
5
误码率随时间的变化关系
由于误码率随时间变化，用长时间内的平均误码率来衡量系统 性能的优劣，显然不够准确。在实际监测和评定中，可采用误 码时间百分数和误码率超过某一门限的百分数来衡量。
数字信号在各有效瞬时间对标准时间位置的偏差来定义。 偏差时间范围称为抖动幅度(JP-P)，偏差时间间隔对时间的变化
率称为抖动频率(F)。
输入信号
通信系统与测量第1章(2)资料
本地数字网：ORE应小于 22dB（或市话接续18.5dB）； 意即全程传输损耗应不大于 22dB（或市话传输损耗18.5dB）；
专用通信网
1. 2.
专用通信网是实体经济部门或组织自建或向运营单位租借 中继电路，只限本单位内部使用的通信网络。现在由于公 网运营商推出虚专网业务，它可以基本取代专网的一些特 殊功能，因此一些非关键单位逐渐降低了对自建专网的需 求。 专网通常会并入公网（当然也可以单独运行，不并入公 网），而它们并入公网的方式有如下两种： 作为局用交换机接入公网：公网为专网用户再放一个号； 作为户交换机接入公网：它又有3种不同的出入中继方式 和中继线的传输方向，即：半自动直拨中继、全自动直拨 中继以及混合中继等：
2. 3. 4.
电话网络组织和路由计划
1.
2. 3.
本地局中继电路的设置：
本地网中汇接局之间、以及端局和汇接局之间的中继电路是低呼损 基干电路群，要求的基干电路群呼损≤1%； 本地网中端局DL与设置在该本地网中的长途局DCx之间（长市中继 线）的低呼损基干电路群呼损≤0.5%； 彼此之间话务关系密切且话务量大（双向话务量≥42Erl），但分属 于两个不同的汇接局的端局DL之间，可建立低呼损直达中继电路 群； 彼此之间话务关系密切且话务量较大（24 Erl≥双向话务量≤ 42Erl），但分属于两个不同的汇接局的端局DL之间，可建立高效 直达中继电路群； 全国范围内任意两端局之间，最大串接电路为5段；串接交换中心 最多6个；为减少串接段数，除了在DC1间建立网状网连接外，还 可以建跨省的DC1与DC2低呼损直达路由；跨省的DC2之间也可以 建高效直达路由或低呼损直达路由。在这样的路由上可以采用来话 汇接、去话汇接、集中汇接、双汇接局等汇接方式。
宽带无线移动通信网络技术之1-2章
频谱灵活性高，能使用各种频率资源，不需要成对 的频率。 频谱利用率高。 适用于传输上、下行不对称且传输速率不同的数据 业务。 上、下行工作于同一频率，对称的电波传播特性使 之便于使用智能天线等新技术。 只需要一个射频模块，设备成本低，便于频谱分 配。
TD-SCDMA缺点
采用多时隙不连续传输方式，抗块衰落和抗
引入多小区之间的信息交互及联合传输，提 高小区边缘用户的性能。 CA技术 通过载波聚合实现更大的带宽。 中继技术 通过中继relay实现扩展覆盖和提高传 输速率。
8.未来的第四代移动通信（4G）
高速率，可以达到100Mb/s。 灵活性强。 好的兼容性。 用户共存性好 业务多样性好 技术先进 随时随地移动接入 自治的网络结构
提供便利性的原则可以解释为 什么话音业务是当今乃至今后 是移动通信的杀手锏（Killer Service）业务。 这也是在设计新的移动通信业 务时必须遵循的原则性
向用户提供业务的基本要求
通信手段的可靠性 通信手段的有效性
通信手段的便利性 – 终端的可移动性，业务的可漫游性
移动通信网还将提供移动 环境下的乐趣性和新颖性
不能简单地把固定网的服务目标搬套到移
动网 移动业务和固定网业务是相互配合关系和 一定程度（而并非全方位）的竞争关系
移动通信的基本要义 – 2
移动通信网的基本支撑点
移动通信网 无线部分 – 追求频谱效率，抵抗恶劣的传播环境 有线部分 – 为移动用户提供智能化网络支撑 移动通信的存在条件 广阔的地域 密集的人口 适当发达的经济环境
与CDMA对比
干净简单地解决了多径信道的问题
实现简单 可以灵活的选择带宽 可以方便的进行自适应控制和调度 易于与MIMO技术集合
TD-SCDMA缺点
采用多时隙不连续传输方式，抗块衰落和抗
引入多小区之间的信息交互及联合传输，提 高小区边缘用户的性能。 CA技术 通过载波聚合实现更大的带宽。 中继技术 通过中继relay实现扩展覆盖和提高传 输速率。
8.未来的第四代移动通信（4G）
高速率，可以达到100Mb/s。 灵活性强。 好的兼容性。 用户共存性好 业务多样性好 技术先进 随时随地移动接入 自治的网络结构
提供便利性的原则可以解释为 什么话音业务是当今乃至今后 是移动通信的杀手锏（Killer Service）业务。 这也是在设计新的移动通信业 务时必须遵循的原则性
向用户提供业务的基本要求
通信手段的可靠性 通信手段的有效性
通信手段的便利性 – 终端的可移动性，业务的可漫游性
移动通信网还将提供移动 环境下的乐趣性和新颖性
不能简单地把固定网的服务目标搬套到移
动网 移动业务和固定网业务是相互配合关系和 一定程度（而并非全方位）的竞争关系
移动通信的基本要义 – 2
移动通信网的基本支撑点
移动通信网 无线部分 – 追求频谱效率，抵抗恶劣的传播环境 有线部分 – 为移动用户提供智能化网络支撑 移动通信的存在条件 广阔的地域 密集的人口 适当发达的经济环境
与CDMA对比
干净简单地解决了多径信道的问题
实现简单 可以灵活的选择带宽 可以方便的进行自适应控制和调度 易于与MIMO技术集合
《现代通信技术基础》第8章-宽带网络通信PPT课件
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8.1 宽带网络通信概述
❖ 宽带通信依托综合化、数字化、宽带化、智能化、多样化的 光通信网，向用户提供语音、数据、图像、视频的交互式多 媒体信息服务。宽带的通信质量和能力都远远超越了窄带通 信系统，表现于数据通信能力和图像通信能力等。
返回
.
8.1.1 宽带通信网的发展
1. 数据宽带网络的发展
▪ 8.2.1 接入网概述
▪ 8.2.2 数字用户线（DSL）技术
▪ 8.2.3 光纤接入
▪ 8.2.4 混合光纤／同轴（HFC）接入
▪ 8.2.5 以太网接入
▪ 8.2.6 无线局域网（WLAN）
▪ 8.2.7 宽带无线接入
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内容简介
❖8.3 宽带核心网技术 ▪ 8.3.1 宽带IP网络组网技术 ▪ 8.3.2 MPLS网络 ▪ 8.3.3 宽带IP城域网 ▪ 8.3.4 IP RAN技术
返回
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8.2.2 数字用户线技术
❖ 铜线接入技术是利用电话网铜线实现宽带传输的技术，称为 数字用户线技术（DSL），而各种数字用户线技术（xDSL） 则是这些传输技术的组合。
❖ xDSL 采用先进的数字信号自适应均衡技术、回波技术和高 效的编码调制技术，在不同程度上提高了双绞铜线对的传输 能力。
.
❖ 上行信道：是640 kbit/s ~ 1 Mbit/s的中速传输通道（占据10 ~ 50 kHz的频带），主要用于传送控制信息。
❖ 下行信道：是速率为1.5 ~ 9 Mbit/s的高速数字传输通道（占 据50 kHz以上的频带）。
.
数字用户线技术
2. 高比特率数字用户线（HDSL）
❖ HDSL技术是在两对或多对铜线上实现E1速率（2 Mbit/s）全 双工通信的技术。
.
8.1 宽带网络通信概述
❖ 宽带通信依托综合化、数字化、宽带化、智能化、多样化的 光通信网，向用户提供语音、数据、图像、视频的交互式多 媒体信息服务。宽带的通信质量和能力都远远超越了窄带通 信系统，表现于数据通信能力和图像通信能力等。
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8.1.1 宽带通信网的发展
1. 数据宽带网络的发展
▪ 8.2.1 接入网概述
▪ 8.2.2 数字用户线（DSL）技术
▪ 8.2.3 光纤接入
▪ 8.2.4 混合光纤／同轴（HFC）接入
▪ 8.2.5 以太网接入
▪ 8.2.6 无线局域网（WLAN）
▪ 8.2.7 宽带无线接入
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内容简介
❖8.3 宽带核心网技术 ▪ 8.3.1 宽带IP网络组网技术 ▪ 8.3.2 MPLS网络 ▪ 8.3.3 宽带IP城域网 ▪ 8.3.4 IP RAN技术
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8.2.2 数字用户线技术
❖ 铜线接入技术是利用电话网铜线实现宽带传输的技术，称为 数字用户线技术（DSL），而各种数字用户线技术（xDSL） 则是这些传输技术的组合。
❖ xDSL 采用先进的数字信号自适应均衡技术、回波技术和高 效的编码调制技术，在不同程度上提高了双绞铜线对的传输 能力。
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❖ 上行信道：是640 kbit/s ~ 1 Mbit/s的中速传输通道（占据10 ~ 50 kHz的频带），主要用于传送控制信息。
❖ 下行信道：是速率为1.5 ~ 9 Mbit/s的高速数字传输通道（占 据50 kHz以上的频带）。
.
数字用户线技术
2. 高比特率数字用户线（HDSL）
❖ HDSL技术是在两对或多对铜线上实现E1速率（2 Mbit/s）全 双工通信的技术。
宽带无线通信系统信道测量
P/S
1
增加
S/P
IFFT
CP
D/A
成型
P/S
2
增加
S/P
IFFT
CP
D/A
成型
P/S
M
增加
S/P
IFFT
CP
D/A
成型
1
S/P
A/D
去除
IFFT
解调
CP
2
S/P
A/D
去除
IFFT
解调
CP
N
S/P
A/D
去除
IFFT
解调
CP
基于MIMO-OFDM的原理，也可构造信道测试系统， 如图下所示。图中基带数据做串并变换后分别送给M个 OFDM调制器和M个天线，接收端N个天线收到后进行 信道传输矩阵的估计，并进行计算得到信道参数。
通常采用功率/电平与时延的关系来描述，即PDP （Power Delay Profile）。
3
3.1.3多普勒频移
当发射端与接收机之间存在相对运动时，会产 生多普勒效应，导致接收机接收到的频率与发射信 号的频率不相同。由于相对运动导致的接收频率与 发射频率之差称为多普勒频移。
3.1.4 离开角和到达角
， 为第n条路径的幅度，是时间t的函数。
（2）路径损耗模型 3GPP的技术报告“MIMO系统的空间信道模型”（
TR 25.996 V6.1.0，2003-09）中建议宏小区的 路径损耗采用修正的COST231 Hata模型。
3.2.2 MIMO信道模型
设发端M个天线，收端N个天线，则信道矩阵
L
H CNM 可写为 H Hl l l 1
1
100Mbps BPSK
第八章 广域网和宽带网络技术1PPT课件
1）使用光纤作为传输介质，因此误 码率极低，能实现近似无差错传输, 减少了进行差错校验的开销，提高 了网络的吞吐量；
2）帧中继是一种宽带分组交换，使 用复用技术时，其传输速率比较高 （44.6Mbps）。
3）帧中继不适合于输诸如话音、电 视等实时信息，它仅限于传输数据。 特别是在局域网通过广域网进行互 联
发展趋势：帧中继（Frame-Relay简 称 FR）将是X.25的替代网络。
9
第八章 广域网和宽带网络
8.1.2帧中继（Frame Relay）帧中 继也是分组交换的机制，适于将一 个局域网连接另一个局域网。
24.11.2020
10
24.11.2020
第八章 广域网和宽带网络
2、帧中继的主要特点：
13
24.11.2020
第八章 广域网和宽带网络
安装条件： 一般而言，对在多个物理位置上有
多个场所的公司而言，帧中继是一 种成本低的选择，帧中继依据端口 接入速率和约定信息速率，进行无 涨落的收费。 注意：路由器一般配置有完WAN口， 可以接X.25 或帧中继，然后再连接 CSU/DSU, 接 入 相 应 的 网 络 ： X.25 或 帧中继网络。
X.21接口.该接口规定了数据终端设 备(DTE)和X.25网络之间的电气的和 物理的接口。
4
24.11.2020
第八章 广域网和宽带网络
链路访问层： X.25 的链路访问层 对应于OSI 的媒质访问层,链路访问 层描述了X.25支持的数据传输类型 和帧结构,同样也描述了建立虚电路 的平衡式协议(LAP-B) 。
14
24.11.2020
第八章 广域网和宽带网络
FR与X.25分组交换的区别：
1）帧中继工作在OSI的第2层，所以 交换速度更快，而X.25工作在第3层， 交换速度比较慢。帧中继能支持任 何高层协议；
2）帧中继是一种宽带分组交换，使 用复用技术时，其传输速率比较高 （44.6Mbps）。
3）帧中继不适合于输诸如话音、电 视等实时信息，它仅限于传输数据。 特别是在局域网通过广域网进行互 联
发展趋势：帧中继（Frame-Relay简 称 FR）将是X.25的替代网络。
9
第八章 广域网和宽带网络
8.1.2帧中继（Frame Relay）帧中 继也是分组交换的机制，适于将一 个局域网连接另一个局域网。
24.11.2020
10
24.11.2020
第八章 广域网和宽带网络
2、帧中继的主要特点：
13
24.11.2020
第八章 广域网和宽带网络
安装条件： 一般而言，对在多个物理位置上有
多个场所的公司而言，帧中继是一 种成本低的选择，帧中继依据端口 接入速率和约定信息速率，进行无 涨落的收费。 注意：路由器一般配置有完WAN口， 可以接X.25 或帧中继，然后再连接 CSU/DSU, 接 入 相 应 的 网 络 ： X.25 或 帧中继网络。
X.21接口.该接口规定了数据终端设 备(DTE)和X.25网络之间的电气的和 物理的接口。
4
24.11.2020
第八章 广域网和宽带网络
链路访问层： X.25 的链路访问层 对应于OSI 的媒质访问层,链路访问 层描述了X.25支持的数据传输类型 和帧结构,同样也描述了建立虚电路 的平衡式协议(LAP-B) 。
14
24.11.2020
第八章 广域网和宽带网络
FR与X.25分组交换的区别：
1）帧中继工作在OSI的第2层，所以 交换速度更快，而X.25工作在第3层， 交换速度比较慢。帧中继能支持任 何高层协议；
《带宽测量综述》PPT课件
个，假如在很小的间隔时间内(
t
1 0
-
t
0 0
≦
，n s 1
b min( n 1 )
是路径上最小带宽链路的下一hop)发出两个大小
相同 ( s 0 = s 1 )的包，则这两个包到达n的时间间
隔 将是 t1n tn0
s1
。
b min( n 1 )
2021/8/17
19
Packet Pair模型(3)
理论上，packet tailgating可以侦察到多通道的链接， 能够在多播树上运行。
2021/8/17
34
包延迟的确定性模型(3)
此模型融合了两种技术的优点：
FIFO排队网络的packet pair特性 主动测量链路层带宽的packet tailgating技术
Packet tailgating技术相比于之前的其他技术：
测量一条路径上所有链接的带宽
pathchar、clink、pchar、tailgater 缺点:耗时,对只需测量瓶颈带宽的应用来说是没有必要的 还有，这些工具加上bprobe，都只能在单向上测量带宽
主动发送探测包
tcpanaly、pathrate 比被动测量更加精确，但是负载重
nettimer
有些结果不支持统计学的规律 灵活性差
很难有一种方法对所有的网络情况(网络类型、路径长短、数据 流向等)都适用
有的需要在测量的两端都配置测量软件 加大网络拥塞
因为需要多次测量进行统计，所以发数据包多
2021/8/17
10
nettimer
用于测量瓶颈连接带宽 在如下的环境下测试过
19.2Kb/s~100Mb/s的带宽 有线网络、无线网络 对称带宽、非对称带宽 局域网、广域网
光纤传输及宽带网络技术课件
色散对数字传输的影响：限制了光信号一 次传输的距离；减少了传输的信息容量；与光 源的调制特性一起产生组合二次失真（CSO）
色散常数 D=dτ/( L ·dλ)
（2.2）
2．2 光纤的特性
3. 不同的单模光纤：
G.652光纤：对1.31μm光的色散为零，性能最佳； 也可用于1.55μm光
G.653光纤：零色散波长在1.55μm附近，适于长距 离、大容量的信息传输，但价格较贵。
现象。
光电效应的性质：光电流的强度与入射光成正比；
当入射光的频率低于红限频率时，不会产生光电效 应。入射光的频率太高，半导体材料对光的吸收系 数将变大。
波长响应范围：硅为0.5～1.0μm，锗和InGaAs为
1.1～1.6μm。
第2章 光纤与光缆
2．1 光纤的结构和原理
n2
n1
n1
n2
n2
光纤素线 光纤芯线 光纤软线（单芯、双芯） 单模光纤（SM）和多模光纤（MM）
1．3 激光
泵浦过程（激励过程，即通过外界不断供给能量， 促使低能态粒子尽快跃迁的过程）
谐振腔（使受激辐射光在两个反射镜之间来回反射， 不断引起新的受激辐射，使其不断被放大）。
3 .产生激光的三个条件：实现粒子数反转，满 足阈值条件（受激辐射放大的增益大于激光器内的各 种损耗）和谐振条件(直射光与反射光位相相同）。
网络管理、操作和维护比特缺乏。
4.2 SDH传输技术简介
PDH传输速率等级
PCM24系列
系 列
数码率（Mb/s）
话路数
日本 北美 日本 北美
一次群
1.544
24
二次群
6.312
96
三次群 32.064 44.736 480 672
色散常数 D=dτ/( L ·dλ)
（2.2）
2．2 光纤的特性
3. 不同的单模光纤：
G.652光纤：对1.31μm光的色散为零，性能最佳； 也可用于1.55μm光
G.653光纤：零色散波长在1.55μm附近，适于长距 离、大容量的信息传输，但价格较贵。
现象。
光电效应的性质：光电流的强度与入射光成正比；
当入射光的频率低于红限频率时，不会产生光电效 应。入射光的频率太高，半导体材料对光的吸收系 数将变大。
波长响应范围：硅为0.5～1.0μm，锗和InGaAs为
1.1～1.6μm。
第2章 光纤与光缆
2．1 光纤的结构和原理
n2
n1
n1
n2
n2
光纤素线 光纤芯线 光纤软线（单芯、双芯） 单模光纤（SM）和多模光纤（MM）
1．3 激光
泵浦过程（激励过程，即通过外界不断供给能量， 促使低能态粒子尽快跃迁的过程）
谐振腔（使受激辐射光在两个反射镜之间来回反射， 不断引起新的受激辐射，使其不断被放大）。
3 .产生激光的三个条件：实现粒子数反转，满 足阈值条件（受激辐射放大的增益大于激光器内的各 种损耗）和谐振条件(直射光与反射光位相相同）。
网络管理、操作和维护比特缺乏。
4.2 SDH传输技术简介
PDH传输速率等级
PCM24系列
系 列
数码率（Mb/s）
话路数
日本 北美 日本 北美
一次群
1.544
24
二次群
6.312
96
三次群 32.064 44.736 480 672
网络工程测试技术PPT(完整版)
第9章 网络测试技术
9.2 测试仪表
（5）光故障定位仪 内藏波长650nm的激光器，在光纤断裂或弯曲处有可见红光， 可准确、快速地找到故障位置。跳线、尾纤及光缆的故障检查； 多芯缆或带状光纤的对号。
第9章 网络测试技术
9.3 测试要求
UTP五类线测试不合格的原因
测量结果 可能产生的原因 最大不超过75dB是，同时满足
• NEXT的测试要在两端测试。NEXT并不是测 量在近端点产生的串扰值，它只是在近端点所 测量的串扰数值。这个量值会随着电缆长度的 衰减而变小，同时远端的信号也会衰减，对其 它线对的串扰也相对变小。
第9章 网络测试技术
9.1 测试内容
• 实验证明:只有在40米内量得的NEXT是较真实 的，如果另一端是远于40米的信息插座而它会 产生一定程度的串扰，但测量仪器可能就无法 测到这个串扰值，因此必须进行双向测试。
第9章 网络测试技术
9.2 测试仪表
（故障诊断仪
第9章 网络测试技术
第9章 网络测试技术
9.2 测试仪表 （3）长度测量仪
第9章 网络测试技术
9.2 测试仪表
（4）光功率计 FFlluukkee用6687XX于系局列域测企网业测量级试局仪超域网低测试直仪 接损耗和高反射损耗的 PC、SPC、APC接头和融接头。还可测 布线系统水平电缆超过规定长度，或现场高温影响，或电缆与接插件卡接不良，或接插件性能不良或没达到5类产品技术指标。
65-15×log（f/100）dB
量光纤及接头损耗随温度的微弱飘移、 测试仪的NVP（额定传播速度）会影响测量精度。
最大不超过75dB是，同时满足
暂时的微小变化、以及光传感器上轻微 根据TSB67的定义,现场测试一般包括:接线图、链路长度、衰减和近端串扰(NEXT)等几部分。
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9
1.2数字通信系统组成
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 ， 其模型如下图所示：
信
信 源
源 编 码
器
信数
数信
道 编 码
字 调 制
信 道
字 解 调
道 译 码
器器
器器
信
源 译 码
信 宿
器
噪声源
10
（1）信源编码与译码
当信源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换 成数字信号，实现模拟信号的数字化传输，对于数字信号进 行数据压缩，提高通信效率。
15
数字通信的主要特点 ：
➢ 抗干扰能力强 ➢ 差错可控 ➢ 易于与各种数字终端接口 ➢ 易于集成化 ➢ 易于加密处理，且保密强度高。 数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的系
统频带为代价而换取的。（4KHZ ，20－60KHZ） 设备比较复杂
16
数字通信系统传输指标
1．传输速率
有效性指通信系统传输消息的快慢，即“速率”问题 。数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量，速率 越高，系统的有效性越好。传输速率可分为码元传输 速率和信息传输速率，二者具有一定的转换关系。
理图，在这种系统中双方都必须具备收信设备和发信
设备，彼此作为信源和信宿。
3
信息源 发送设备 信道 接收设备 收信者
发送端
噪声源
接收端
（b）点对点单工通信系统组成
在有些情况下，通信系统只有单向通信功能，这类系 统称为单工通信系统，如图（b）所示。
4
信源是消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信 号，称之为消息信号或基带信号。
2．差错率
可靠性指通信系统传输消息的“质量”，即好坏
程度。衡量数字通信系统可靠性的指标，可用信号在
传输过程中出错的概率来表述，即用差错率来衡量。
差错率越大，表明系统可靠性愈差。差错率通常有信
息差错率和码元差错率两种表示方法。
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1.3光纤通信系统
➢ 1955年，光纤被制造出来，但损耗极大，1000dB/km， 专家结论：无论如何是不能用于光通信的
同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的不 可缺少的前提条件。同步是使收、发两端的信号在时 间上保持步调一致。 按照同步的功用不同，可分为载波同步、位同步、 群同步和网同步。
数字复接就是依据一定的复用基本原理（如时分复用、 频分复用、码分复用等）把若干个数字信号合并成一 个数字信号，以扩大传输容量和提高传输效率。
数据压缩按照映射是否固定可分为静态数据压缩和动态 数据压缩。静态数据压缩(Winzip,WinRAR)是指压缩前源消 息集到码字集之间的映射是固定的，出现在被压缩数据中的 源消息每次都被映射为同一码字。动态数据压缩 (ZipMagic ,FreeSpace)是指源消息集到码字集的映射会随着 压缩进度的变化而变化。
发射 电
信发 源射
机
基本光纤传输系统
光
光
发
光纤线路
接
射
收
机
机
接收 电 接信 收宿 机
➢ 1960年，红宝石激光器发明，但室温下不能连续振荡， 1970年，激光器方获得突破
➢ 1966年，如何降低损耗的方法被提出（杂质吸收引起损耗 过大）
➢ 1970年，低损光纤被拉制出来 ➢ 1977年，光纤通信进入商用
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光纤通信系统基本组成
光纤通信是以光纤光缆作为传输媒质，以光作为信息载 体的一种通信形式。与电通信相比，光纤通信拥有更大 的带宽和信息容量，而且抗干扰能力强。
8
模拟通信系统传输指标：
（1）有效传输带宽
对于模拟通信系统而言，有效性体现在系统的有效传 输带宽，可用B来表示。不同的调制方式对应不同的 频带宽度，带宽越小，有效性越好。
（2）输出信噪比
模拟通信系统的可靠性可以采用接收端的输出信噪比 （S/N）来衡量。信噪比是指接收端信号的平均功率 和噪声的平均功率之比。在相同的条件下，系统的输 出端的信噪比越大，则系统抗干扰的能力越大，可靠 性越好。
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（4）数字调制与解调
数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处， 形成适合在信道中传输的频带信号。 基本的数字调制方式有振幅键控ASK、频移键控 FSK、绝对相移键控PSK、相对（差分）相移键控 DPSK。 对这些信号可以采用相干解调或非相干解调还原为 数字基带信号
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（5）同步与复接
6
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。
基带信号:信号的频谱从零频附近开始（语音信号为 300~3400Hz，图像信号为0~6MHz ） ，由于这种信号具有 频率很低的频谱分量，不宜直接传输.
信源
模拟调 制器
信道
模拟解 调器
信宿
噪声源
模拟通信系统模型
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经过调制以后的信号称为已调信号。已调信号具有三 个基本特征： ➢ 携带有信息 ➢ 适合在信道中传输 ➢ 信号的频谱具有带通形式，且中心频率远离零频，因 而已调信号又称为频带信号。
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（2）信道编码与译码
为了减少差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规 则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。 接收端的信道译码器按一定规则进行解码，从解码过程中 发现错误或纠正错误，从而提高通信系统抗干扰能力，实 现可靠通信。
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（3）加密与解密
人为将被传输的数字序列扰乱， 即加上密码，这种处理过程 称为加密。在接收端利用与发送端相同的伪随机序列对收到 的数字序列进行解密，恢复原来信息，称为解密。
宽带通信系统与网络测量技术
欢迎学习这门课程！系统测量概述
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1.1 通信系统组成
通信即两地之间传递和交换信息。通信系统是实现信 息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和。
用
发送设备
接收设备
用
户
信道
户
A
接收设备
发送设备
B
（a）点对点双工通信系统组成
噪声源
图（a）是两用户双向互通信息的双工通信系统组成原
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产 生的基带信号变换成适合在信道中传输的信号。
信道是指传输信号的物理媒质，可以是自由空间，电缆或光 纤
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噪声: 可分为内部噪声和外部噪声 。 接收设备的基本功能是进行发送设备的反变换，即进行解
调、译码、解码等。它的任务是从携带有干扰的接收信号 中正确恢复出相应的原始基带信号 信宿是传输信息的归宿点，其作用是将复原的原始信号转 换成相应的消息。 根据信道中传输的是模拟信号还是数字信号，通信系统总 体上可分为模拟通信系统和数字通信系统。
1.2数字通信系统组成
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 ， 其模型如下图所示：
信
信 源
源 编 码
器
信数
数信
道 编 码
字 调 制
信 道
字 解 调
道 译 码
器器
器器
信
源 译 码
信 宿
器
噪声源
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（1）信源编码与译码
当信源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换 成数字信号，实现模拟信号的数字化传输，对于数字信号进 行数据压缩，提高通信效率。
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数字通信的主要特点 ：
➢ 抗干扰能力强 ➢ 差错可控 ➢ 易于与各种数字终端接口 ➢ 易于集成化 ➢ 易于加密处理，且保密强度高。 数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的系
统频带为代价而换取的。（4KHZ ，20－60KHZ） 设备比较复杂
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数字通信系统传输指标
1．传输速率
有效性指通信系统传输消息的快慢，即“速率”问题 。数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量，速率 越高，系统的有效性越好。传输速率可分为码元传输 速率和信息传输速率，二者具有一定的转换关系。
理图，在这种系统中双方都必须具备收信设备和发信
设备，彼此作为信源和信宿。
3
信息源 发送设备 信道 接收设备 收信者
发送端
噪声源
接收端
（b）点对点单工通信系统组成
在有些情况下，通信系统只有单向通信功能，这类系 统称为单工通信系统，如图（b）所示。
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信源是消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信 号，称之为消息信号或基带信号。
2．差错率
可靠性指通信系统传输消息的“质量”，即好坏
程度。衡量数字通信系统可靠性的指标，可用信号在
传输过程中出错的概率来表述，即用差错率来衡量。
差错率越大，表明系统可靠性愈差。差错率通常有信
息差错率和码元差错率两种表示方法。
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1.3光纤通信系统
➢ 1955年，光纤被制造出来，但损耗极大，1000dB/km， 专家结论：无论如何是不能用于光通信的
同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的不 可缺少的前提条件。同步是使收、发两端的信号在时 间上保持步调一致。 按照同步的功用不同，可分为载波同步、位同步、 群同步和网同步。
数字复接就是依据一定的复用基本原理（如时分复用、 频分复用、码分复用等）把若干个数字信号合并成一 个数字信号，以扩大传输容量和提高传输效率。
数据压缩按照映射是否固定可分为静态数据压缩和动态 数据压缩。静态数据压缩(Winzip,WinRAR)是指压缩前源消 息集到码字集之间的映射是固定的，出现在被压缩数据中的 源消息每次都被映射为同一码字。动态数据压缩 (ZipMagic ,FreeSpace)是指源消息集到码字集的映射会随着 压缩进度的变化而变化。
发射 电
信发 源射
机
基本光纤传输系统
光
光
发
光纤线路
接
射
收
机
机
接收 电 接信 收宿 机
➢ 1960年，红宝石激光器发明，但室温下不能连续振荡， 1970年，激光器方获得突破
➢ 1966年，如何降低损耗的方法被提出（杂质吸收引起损耗 过大）
➢ 1970年，低损光纤被拉制出来 ➢ 1977年，光纤通信进入商用
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光纤通信系统基本组成
光纤通信是以光纤光缆作为传输媒质，以光作为信息载 体的一种通信形式。与电通信相比，光纤通信拥有更大 的带宽和信息容量，而且抗干扰能力强。
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模拟通信系统传输指标：
（1）有效传输带宽
对于模拟通信系统而言，有效性体现在系统的有效传 输带宽，可用B来表示。不同的调制方式对应不同的 频带宽度，带宽越小，有效性越好。
（2）输出信噪比
模拟通信系统的可靠性可以采用接收端的输出信噪比 （S/N）来衡量。信噪比是指接收端信号的平均功率 和噪声的平均功率之比。在相同的条件下，系统的输 出端的信噪比越大，则系统抗干扰的能力越大，可靠 性越好。
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（4）数字调制与解调
数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处， 形成适合在信道中传输的频带信号。 基本的数字调制方式有振幅键控ASK、频移键控 FSK、绝对相移键控PSK、相对（差分）相移键控 DPSK。 对这些信号可以采用相干解调或非相干解调还原为 数字基带信号
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（5）同步与复接
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模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。
基带信号:信号的频谱从零频附近开始（语音信号为 300~3400Hz，图像信号为0~6MHz ） ，由于这种信号具有 频率很低的频谱分量，不宜直接传输.
信源
模拟调 制器
信道
模拟解 调器
信宿
噪声源
模拟通信系统模型
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经过调制以后的信号称为已调信号。已调信号具有三 个基本特征： ➢ 携带有信息 ➢ 适合在信道中传输 ➢ 信号的频谱具有带通形式，且中心频率远离零频，因 而已调信号又称为频带信号。
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（2）信道编码与译码
为了减少差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规 则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。 接收端的信道译码器按一定规则进行解码，从解码过程中 发现错误或纠正错误，从而提高通信系统抗干扰能力，实 现可靠通信。
12
（3）加密与解密
人为将被传输的数字序列扰乱， 即加上密码，这种处理过程 称为加密。在接收端利用与发送端相同的伪随机序列对收到 的数字序列进行解密，恢复原来信息，称为解密。
宽带通信系统与网络测量技术
欢迎学习这门课程！系统测量概述
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1.1 通信系统组成
通信即两地之间传递和交换信息。通信系统是实现信 息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和。
用
发送设备
接收设备
用
户
信道
户
A
接收设备
发送设备
B
（a）点对点双工通信系统组成
噪声源
图（a）是两用户双向互通信息的双工通信系统组成原
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产 生的基带信号变换成适合在信道中传输的信号。
信道是指传输信号的物理媒质，可以是自由空间，电缆或光 纤
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噪声: 可分为内部噪声和外部噪声 。 接收设备的基本功能是进行发送设备的反变换，即进行解
调、译码、解码等。它的任务是从携带有干扰的接收信号 中正确恢复出相应的原始基带信号 信宿是传输信息的归宿点，其作用是将复原的原始信号转 换成相应的消息。 根据信道中传输的是模拟信号还是数字信号，通信系统总 体上可分为模拟通信系统和数字通信系统。