通信系统的分类

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1、1.2.2通信系统的分类1、按照通信的业务和用途分类根据通信的业务和用途分类，有常规通信、控制通信等。其中常规通信又分 为话务 通信和非话务通信。 话务 通信业务主要是电话服务为主， 程控数字电话交 换网络的 主要目标就是为普通用户提供电话通信服务。非话务通信主要是分组数 据业务、计算机 通信、传真、视频通 信等等。在过去很长一段时期内，由于电话 通信网最为发达，因 而其它通信方式往往需要借助于公共电话网进行传输，但是 随着 Internet 网的迅速发 展，这一状况已经 发生了显著的变化。控制通信主要 包括遥测、遥控等等，如卫星测 控、导弹测控、遥控指令通信等等都是属于控制 通信的范围。话务

2、通信和非话务通信有着各自的特点。话音业务传输具有三个特点，首先 人耳对 传输时延十分敏感，如果 传输时延超过 100ms 通信双方会明显感觉到对 方反应“迟 钝”，使人感到很不自然；第二要求通信传输时延抖动尽可能小，因 为时延的抖动可能 会造成话音音调的变化，使 得接听者感觉对方声音“变调”， 甚至不能通过声音分辨 出对方；话音传输的第三个特点是对传输过程中出现的偶 然差错并不敏感， 传输的偶 然差错只会造成瞬间话 音的失真和出错， 但不会使接 听者对讲话人语义的理解造成大 的影响。对于数据信息，通常情况下更关注传输的准确性，有时要求实时传输，有时 又可能 对实时性要求不高。对于 视频信息，对

3、传输时延的要求与话务通信相当， 但是视频信 息的数据量要比话音要大得多，如语音信号PCM(Pulse CodeModulation )编码的信息速率为 64kbps，而 MPEG-II (Motion Picture Experts Group)压缩视频的信息速率则在28Mbps之间。目前(截止 2006 年底)，话务通信在电信网中仍然占据着重要的地位，如现 有的 程控电话交换网络、第二代数字移动通信网络GSMGlobal System of Mobile Communications)和IS-95 CDMA所提供的业务都是以话音业务为主，随着Internet 的迅猛发展， 非话业务也有了长足

4、的发展， 在信息流量方面已经超过了 话音信息流2、按调制方式分类根据是否采用调制，可以将通信系统分为基带传输和调制传输。基带传输是 将未经 调制的信号直接传送， 如 音频市内电话(用户线上传输的信号) 、 Ethernet 网中传 输的信号等。 调制的目的是使载波携带要发送的信息， 对于正弦载波调制， 可以用要 发送的信息去控 制或改变载波的幅度、 频率或相位。 接收端通过解调就 可以恢复出 信息。在通信系统中，调制的目的主要有以下几个方面：1) 便于信息的 传输。调制过程可以将信号频谱搬移到任何需要的频率 范围， 便于与信道传输特性相匹配。如无线传输时，必须要将信号调制到相应的 射频上才能够

5、 进行无线电通 信。（ 2 ） 改变信号占 据的带宽。调制后的信号频谱通常被搬移到某个载频附 近的频 带内，其有效带宽相对于载频而言是一个窄带信号，在此频带内引入的噪 声就减小了， 从而可以提高系 统的抗干扰性。（ 3 ） 改善系统的 性能。由信息论可知，有可能通过增加带宽的方式来换 取接收 信噪比的提高，从而可以提高通信系统的可靠性，各种调制方式正是为了 达到这些目的 而发展起来的。常见的调制方式如表 1-1 所示。应当指出，在实际系统中，有时采用不同调 制方 式进行多级调制。如在调频立体声广播中，话音信 号首先采用 DSB-SC （ Double Side Band with Suppre

6、ssed Carrier ）进行副载波 调制，然后再进行 调频，就是采用 多级调制的方法。表 1-1 常用的调制方式及用途调制方式用途性线常规双边带调幅AM中波广播、短波广播抑制载波双边带调幅DSB-SC调频立体声广播制调单边带调幅SSB载波通信、无线电台残留边带调幅VSB电视广播、数传、传真续连非线频率调制FM调频广播、卫星通信波 调 制调制性相位调制中间调制方式字数幅度键控ASK数据传输频率键控FSK数据传输制调相位键控PSK DPSK QPSK等数字微波、空间通信、移动通信、卫星导航其它数字调制QAM MSK GMSI等数字微波中继、空间通信、移动通信系统冲脉脉幅调制PAM中间调制方式、

7、数字用户线线路码脉宽调制PDM( PWM中间调制方式冲 调 制拟脉调模制脉位调制PPM遥测、光纤传输冲脉脉码调制PCM话音编码、程控数字交换、卫星、空间通信数增量调制M CVSD等军用、民用话音编码字制差分脉码调制DPCM话音、图像编码调其它语音编码方式ADPCM中低速率话音压缩编码3、按传输信号的特征分类按照信道中所传输的信号是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信系统 分成 两类，即模拟通信系统和数字通信系统。数字通信系统在最近几十年获得了 快速发 展，数字通信系统也是目前商用通信系统的主流。4、按传送信号的复用和多址方式分类复用是指多路信号利用同一个信道进行独立传输。传送多路信号目前有四

8、种 复用方 式， 即频分复用 FDM( Frequency Division Multiplexing )、时分复用 TDM (Time Division Multiplexing )、码分复用 CDM(CodeDivision Multiplexing ) 和波分复用 WD(M Wave Division Multiplexing)。FDM 是采用频谱搬移的办法使不同信号分别占据不同的频带进行传输， 时分复 用是使不同信号分别占据不同的 时间片断进行传输，码分复用则是采用一组正交 的脉 冲序列分别携带不同的信号。波分复用使用在光纤通信中，可以在一条光纤 内同时传输 多个波长的光信号，成倍 提

9、高光纤的传输容量。多址是指在多用户通信系统中区分多个用户的方式。如在移动通信系统中， 同时为 多个移动用户提供通信服 务，需要采取某种方式区分各个通信用户， 多址 方式主要有 频分多址 F D M A( Frequency Division Multiple Access )、时分多址 TDMATime Division Multiple Access)和码分多址 CDMACodeDivision Multiple Access )三种方式。移动通信系统是各种多址技术 应用的一个十分典型的例子。 第一代移动通信系统，如 TACS(Total Access Communications Syst

10、em )、AMPS(Advaneed Mobile Phone System)都是FDMA勺模拟通信系统，即同一基站下的 无 线通话用户分别占据不同的频带传输信息。第二代( 2G: 2nd Generation )移 动通信系 统则多是TDMA勺数字通信系统，GSM是目前全球市场占有率最高的2G移动通信系 统，是典型的TDMA勺通信系统。2G移动通信标准中唯一的采用CDMA技术的是IS- 95 CDMA通信系统。而第三代(3G: 3rd Generation )移动通信 系 统的三种主流通信标 准W-CDMXDMA200和TD-SCDM则全部是基于CDM的通信 系统。5、按传输媒介分类通信系统

11、可以分为有线(包括光纤)和无线通信两大类，有线信道包括架空 明线、双 绞线、同轴电缆、 光缆 等。使用架空明线传输媒介的通信系统主要有早 期的载波电话 系统， 使用双绞线传输的通信系统有电话系统、 计算机局域网等等， 同轴电缆在微波 通信、 程控交换等 系统中以及设备内部和天线馈线中使用。 无线 通信依靠电磁波在 空间传播达到传递消息的目的，如短波电离层传播、微波视距 传输等。6、按工作波段分类按照通信设备的工作频率或波长的不同，分为长波通信、中波通信、短波通 信、微 波通信等等。表 1-2列出了通信使用的频段、常用的传输媒 质及主要用途。工作波长与频率的换算公式为：（1.2-1）式中为工作波

12、长（m,为工作频率（Hz），为光速（m/s）。表 1-2 频段划分及其典型应用频率范围波符传输媒用途长号介极低频有线线对音频电话、数据终端、远程导3Hz 3kHzmELF长波无线电航、水下通信、对潜通信甚低频有线线对3kHz30kHzmVLF长波无线电远程导航、水下通信、声纳低频有线线对30kHz300kHzmLF长波无线电导航、信标、电力线、通信中频同轴电缆调幅广播、移动陆地通信、业300kHz 3MHzmMF短波无线电余无线电高频同轴电缆移动无线电话、短波广播定点3MHz- 30MHz10010mHF短波无线电军用通信、业余无线电甚高频同轴电缆电视、调频广播、空中管制、30MHz- 300

13、MHz10 1mVHF米波无线电车辆、通信、导航、寻呼特高频波导微波接力、卫星和空间通信、300MHz- 3GHz10010cmUHF分米波无线电雷达、移动通信、卫星导航超高频波导微波接力、卫星和空间通信、3GHz- 30GHz10 1cmSHF厘米波无线电雷达30GHz- 300GHz10- 1mm雷达、微波接力EHF毫米波无线电可见光光纤光纤通信GHz- GHz红外光cm空间传播无线光通信紫外光对于 1GHz 以上的频段，采用 10 倍频程进行划分太粗略，因此国际上采用了 另外 一种通用的频段划分方式，如表 1-3 所示。表 1-3 国际通用频段划分及其典型应用频率范围名称； 典型应用|、

14、典型通信系统3MH-30MHzF、移动无线电话、短波广播定点军用通信、业余无线电30 300MHzVHF调频广播、模拟电视广播、寻呼、无线电导航、超短波电台0.31.0GHzUHF移动通信、对讲机、卫星通信、微波链路、无线电导航、雷达1.02.0GHzL移动通信、GPS雷达、微波中继链路、无线电导航、卫星通信2.0 4.0GHzS移动通信，无线局域网、航天测控、微波中继、卫星通信4.0 8.0GHzC微波中继、卫星通信、无线局域网9.0 12.5GHzX微波中继、卫星通信、雷达12.5 18.0GHzKu微波中继、卫星通信、雷达18.0 26.5GHzK微波中继、卫星通信、雷达26.540.0GHzKa微波中继、卫星通信、雷达40.060.0GHzF60.090.0GHzE90.0140.0GHzV