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1995年出现的第一代移动通信是模拟方式，用户的语音信息以模拟信号方式传输的； 1997年出现的第二代（2nd Generation，2G）移动通信采用GSM、TDMA等数字制式，使得手机能够接入互联网； 第三代（3rd Generation，3G）移动通信能够在全球范围内更好地实现互联网的无缝漫游，使用手机来处理音乐、图像、视频，浏览网页，参加电话会议，开展电子商务活动，； 第四代（4G）移动通信技术正在研究中。 * 卫星通信 卫星通信具有通信距离远、费用与通信距离无关、覆盖面积大、不受地理条件限制、通信信道带宽大、可进行多址通信与移动通信的优点，成为现代主要的通信手段之一。 卫星通信的工作原理示意图： * 8.6 数据传输速率的定义与信道速率的极限 8.6.1 数据传输速率的定义 数据传输速率等于每秒传输构成数据代码的二进制比特数，单位为bit/s，表示为bps； 常用的数据传输速率单位有： kbps、Mbps、Gbps与Tbps。其中： 1kbps=1×103 bps 1Mbps=1×106 bps 1Gbps=1×109 bps 1Tbps=1×1012 bps * “调制速率”与“波特率” 调制速率描述模拟数据信号传输过程中调制解调器每秒钟载波调制状态改变的数值，单位是1/s，称为波特（baud），调制速率也称为波特率； 数据传输速率S（单位为bps）与调制速率B（单位为baud）之间关系可以表示为：S=B·log2k，式中k为多相调制的相数； * 调制速率与数据传输速率的关系 * 调制速率（baud） 多相调制的相数 数据传输速率（bps） 1200 二相调制（k=2） 1200 1200 四相调制（k=4） 2400 1200 八相调制（k=8） 3600 1200 十六相调制（k=16） 4800 8.6.2 奈奎斯特准则与香农定律的基本内容 奈奎斯特定理描述有限带宽、无噪声的理想信道的最大传输速率与信道带宽的关系； 香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系。 * 奈奎斯特准则 奈奎斯特准则指出：如果表示码元的窄脉冲信号以时间间隔为π/ω（ω=2πf）通过理想通信信道，则前后码元之间不产生相互串扰； 根据奈奎斯特准则，二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与理想信道带宽B（B=f，单位Hz）的关系可以写为：Rmax=2·f（bps）； 对于二进制数据，如果信道带宽B=3000Hz，则最大传输速率为6000bps。 * 香农定理 香农定理：在有随机热噪声的信道中传输数据信号时，传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为：Rmax=B·log2（1+S/N）；式中，Rmax单位为bps，带宽B单位为Hz； 信噪比是信号功率与噪声功率之比的简称。在通信系统中，信噪比通常以分贝（db）表示。如果信噪比S/N为1000，根据信噪比计算公式：S/N（db）=10·lg（S/N），则用表示的该信道的信噪比S/N为30db； 如果S/N=1000，信道带宽B=3000Hz，则该信道的最大传输速率Rmax≈30kbps； 香农定律给出一个有限带宽、有热噪声信道的最大数据传输速率的极限值。 * 由于信道的最大传输速率与带宽之间存在着明确关系，因此人们 可以用“带宽”表示“速率”； 人们常将网络的“高传输速率”用网络的“高带宽”表述。 * 8.7 多路复用技术 多路复用技术的实质是：发送方将多个用户的数据通过复用器汇集，并将汇集的数据通过一条物理线路传送到接收方； 接收方通过分用器将数据分离成各个单独的数据，然后分发给接收方的多个用户。 * 多路复用系统的结构与功能 * 多路复用可以分为四种基本形式： 频分多路复用（FDM）：以信道频率为对象，通过设置多个频率互不重叠的信道，达到同时传输多路信号的目的。 波分多路复用（WDM）：在一根光纤上复用多路光载波信号，是光频段的频分多路复用。 时分多路复用（TDM）：以信道传输时间为对象，通过为多个信道分配互不重叠的时间片，达到同时传输多路信号的目的。 码分多路复用（CDM或CDMA）：在同一频段的不同的信道采用经过特殊挑选的码型，使得在多个用户同时利用共享信道通信时相互之间不产生干扰。 * 8.7.2 时分多路复用 T1载波系统是将24路音频信道复用在一条通信线路； PCM编码器每秒取样8000次； 24路PCM信号的每一路，轮流将一个字节插入到1帧中。每个字节