通信技術(shù)與通信業(yè)發(fā)展.ppt

通信技術(shù)與通信業(yè)發(fā)展 2010年11月 目錄 通信基本概念 通信概念及基本要素 通信 人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進(jìn)行的信息交流與傳遞 從廣義上指需要信息的雙方或多方在不違背各自意愿的情況下無論采用何種方法 使用何種媒質(zhì) 將信息從某方準(zhǔn)確安全傳送到另一方 通信發(fā)展簡(jiǎn)介 形體時(shí)代口語(yǔ)時(shí)代文字時(shí)代印刷時(shí)代現(xiàn)代通信時(shí)代 光電通信時(shí)代 通信概念及基本要素 通信的基本要素 傳遞主體與受體 信息 傳遞手段傳遞主體與受體 人 物 通信工具或終端 人 電話 電視機(jī) 收音機(jī) 手機(jī) 電腦 控制系統(tǒng)等 信息 消息中包含的有意義的內(nèi)容 聲音 文字 圖片 圖像 控制信號(hào) 傳遞手段 通信方法 烽火 信件 電話 電視 廣播 互聯(lián)網(wǎng) 通信介質(zhì) 電纜 光纜 無線電波 中微子等 通信概念及基本要素 現(xiàn)代通信發(fā)展的目標(biāo) 任何人 任何地方 任何方式進(jìn)行任何信息的傳遞 任何人 大流量 多用戶任何地方 遠(yuǎn)距離 廣覆蓋任何方式 支持多業(yè)務(wù) 通話 點(diǎn)播 視頻 短信 傳真 電報(bào) 會(huì)議 任何信息 支持多媒體信息 聲音 圖像 文字 通信系統(tǒng)組成及分類 通信系統(tǒng)的一般模型 通信系統(tǒng)組成及分類 通信系統(tǒng)實(shí)例圖 通信系統(tǒng)組成及分類 按業(yè)務(wù)承載分類 單媒體通信 電話 傳真 多媒體通信 可視電話 互聯(lián)網(wǎng) 按交互方式分類 單工 廣播電視 尋呼 半雙工 對(duì)講機(jī) 雙工 電話 按用戶接入方式分類 有線通信 固定電話 有線寬帶 無線通信 無線電臺(tái) 移動(dòng)電話 實(shí)際通信系統(tǒng)組成 移動(dòng)通信系統(tǒng) Evolium BSS IPGPRSBackbone BSC TC BTS BTS HLR GGSN SGSN Alcatel9135MFS A termux MFS 用戶接入 核心交換 無線控制 傳輸 實(shí)際通信系統(tǒng)組成 用戶接入 交換控制 用戶接入 傳輸 傳輸 1 信源轉(zhuǎn)換2 用戶標(biāo)識(shí)3 用戶接入系統(tǒng) 1 不同用戶間信息交換2 呼叫控制3 用戶識(shí)別 1 遠(yuǎn)距離傳輸2 不同格式信息轉(zhuǎn)換 網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái) 實(shí)現(xiàn)對(duì)通信系統(tǒng)各模塊運(yùn)行狀態(tài)及質(zhì)量的監(jiān)控及管理 實(shí)際通信系統(tǒng)呼叫流程簡(jiǎn)介 通信基礎(chǔ)知識(shí) 信息的定義 信息是信息論中的一個(gè)術(shù)語(yǔ) 常常把消息中有意義的內(nèi)容稱為信息 信息是用來消除隨機(jī)不定性的東西 信息就是指以聲音 語(yǔ)言 文字 圖像 動(dòng)畫 氣味等方式所表示的實(shí)際內(nèi)容 信息量的大小是以傳遞消息的可能性為表征 數(shù)學(xué)定義式為 I logPi log ni N bit其中N為事件發(fā)生的可能性數(shù)量 ni為消息發(fā)生的可能性的數(shù)量 傳遞的消息可能性越大 信息量越小 可能性越小 信息量越大 如二進(jìn)制信息中 事件的可能性有0和1 傳遞信息所代表只能為其中之一 因此它的信息量為 log 1 2 1bit 目前為數(shù)據(jù)通信中定義信息量最低基本單位 而8進(jìn)制通信中事件可能性為8 則信息量為3bit 信號(hào) 通信系統(tǒng) 頻率資源與帶寬 電信號(hào) 現(xiàn)代通信的基礎(chǔ)現(xiàn)代通信的特征 以數(shù)字信息為源 以光電信號(hào)為載體 遠(yuǎn)距離多用戶多業(yè)務(wù)地傳遞信息 現(xiàn)代通信概念架構(gòu) 數(shù)字化模型 通信技術(shù)簡(jiǎn)介 信源編碼 主要目標(biāo)是將人們需傳遞的信息轉(zhuǎn)換編碼為數(shù)字代碼 研究如何以最小的編碼最真實(shí)最保密是反映信息的原貌 聲音的CD編碼 MP3格式編碼 視頻的VCD格式 DVD格式編碼等 通信技術(shù)簡(jiǎn)介 復(fù)用 主要目的是讓多個(gè)用戶共享同一物理資源 研究目標(biāo)是讓有限的資源能容納更多的用戶 如高速公路的容量是由道路寬度 長(zhǎng)度和時(shí)間決定 通信技術(shù)簡(jiǎn)介 復(fù)用與多址 通信技術(shù)簡(jiǎn)介 線路編碼與調(diào)制 主要目的是讓合成后的通信信息代碼適應(yīng)于不同傳輸方式的傳遞 做到既準(zhǔn)確又有效利用資源 如光纜 電纜 無線均采用不同的編碼和調(diào)制方式 類似于汽車 火車 輪船運(yùn)輸采用不同包裝 通信技術(shù)簡(jiǎn)介 調(diào)制 通信技術(shù)簡(jiǎn)介 交換 主要目的是標(biāo)識(shí)通信雙方的身份并完成雙方信息的交換 研究目標(biāo)是大容量快速高效地傳遞信息 目前最核心技術(shù)是存儲(chǔ)交換和IP包交換 通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 用戶情況 截至2008年6月底 全球移動(dòng)用戶37 2億戶 比2007年底新增4 4億戶 普及率達(dá)到55 7 截至2008年6月底 全球互聯(lián)網(wǎng)用戶達(dá)到14 3億戶 比2007年底新增1 1億戶 普及率為21 4 截止到2008年6月底固定用戶累計(jì)達(dá)到13 8億戶 比2007年底僅新增2417萬戶 普及率為20 6 通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 技術(shù)進(jìn)步 市場(chǎng)發(fā)展 通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 機(jī)電時(shí)代 19世紀(jì)中期 20世紀(jì)中期 軍事需要政治需要?dú)W美經(jīng)濟(jì)貿(mào)易發(fā)展需要 1915年無線電報(bào) 莫爾斯代碼 1876年貝爾發(fā)明電話人工接續(xù) 手搖式電話 1891年出現(xiàn)自動(dòng)步進(jìn)制交換機(jī) 撥盤式電話 1919年縱橫制交換機(jī)1915年短波無線電話 通信產(chǎn)品 技術(shù)進(jìn)步 市場(chǎng)需求 用戶接入 采用模擬原始電信號(hào)傳送 交換 采用人工或機(jī)電信號(hào)控制接續(xù)傳輸 采用金屬導(dǎo)線或無線電波傳送內(nèi)容 話音 文字特點(diǎn) 成本高 容量小 質(zhì)量差 無法大規(guī)模應(yīng)用 主要用于軍事及經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的行業(yè) 通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 程控時(shí)代 20世紀(jì)30年代 20世紀(jì)80年代 軍事需要政治需要全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展及民眾交流需要 1965年程控交換機(jī)發(fā)明1970年數(shù)字程控交換機(jī)商用1978年模擬移動(dòng)電話商用尋呼機(jī)問世光纜發(fā)明與商用衛(wèi)星通信商用 通信產(chǎn)品 技術(shù)進(jìn)步 市場(chǎng)需求 用戶接入 采用電纜或無線 接入端仍為模擬話音交換 采用計(jì)算機(jī)控制的程控交換機(jī) 交換內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸 廣泛采用電纜 光纜及微波為傳輸手段內(nèi)容 話音 文字特點(diǎn) 成本較高 能滿足一定用戶需要 通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 IP時(shí)代 20世紀(jì)中末期 至今 軍事需要政治需要經(jīng)濟(jì)全球化 民眾生活需要 GSM數(shù)字移動(dòng)電話 2G 3G 4G 視頻電話 會(huì)議電視互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 通信產(chǎn)品 技術(shù)進(jìn)步 市場(chǎng)需求 用戶接入 采用多股電纜或無線接入 交換 采用數(shù)據(jù)包方式的交換技術(shù)傳輸 采用新設(shè)備新技術(shù) 大幅度提升光纜電纜微波的傳輸容量?jī)?nèi)容 復(fù)合多媒體業(yè)務(wù)特點(diǎn) 成本大幅度下降 全面滿足用戶需要 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 低運(yùn)營(yíng)成本 大容量 高生命周期 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 第一代 模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)采用了蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 以FDMA技術(shù)為基礎(chǔ)模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)主要有 1 北美的AMPS 2 北歐的NMT 450 900 3 英國(guó)的TACS 其工作頻帶都在450MHz和900MHz附近 載頻間隔在30kHz以下 我國(guó)TACS制式 A系統(tǒng) 摩托羅拉網(wǎng) B系統(tǒng) 愛立信網(wǎng) 模擬蜂窩通信系統(tǒng)弱點(diǎn) 存在多種移動(dòng)通信制式 相互之間不能兼容 無法實(shí)現(xiàn)全球漫游 無法與固網(wǎng)迅速向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng) 數(shù)字承載業(yè)務(wù)很難開展 頻率利用率低 無法適應(yīng)大容量的要求 安全性能不好 易于被竊聽 這些致命的弱點(diǎn)將妨礙其進(jìn)一步發(fā)展 因此模擬蜂窩移動(dòng)通信被數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信所替代 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 第二代 數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)90年代開發(fā)出了以數(shù)字傳輸 時(shí)分多址和窄帶碼分多址為主體的移動(dòng)電話系統(tǒng) 稱之為第二代移動(dòng)電話系統(tǒng) 代表產(chǎn)品分為兩類 TDMA系統(tǒng)N CDMA系統(tǒng)特點(diǎn) 數(shù)字化 時(shí)分多址 話音質(zhì)量比第一代好 保密性好 可傳送數(shù)據(jù) 能自動(dòng)漫游等 第二代移動(dòng)電話系統(tǒng)的不足之處 無線頻率資源緊張 抗干擾抗衰落能力不強(qiáng) 系統(tǒng)容量不能滿足需要 頻率利用率低 切換容易掉話 不同系統(tǒng)彼此間不能兼容 使用的頻率也不一樣 全球漫游比較困難 頻帶太窄 不能提供如高速數(shù)據(jù) 慢速圖像與電視圖像等的各種寬帶信息業(yè)務(wù) 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 第三代 IMT 2000第三代移動(dòng)通信技術(shù) 3G ThirdGeneration 的理論研究 技術(shù)開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定工作起始于80年代中期 國(guó)際電信聯(lián)盟 ITU 將該系統(tǒng)正式命名為國(guó)際移動(dòng)通信2000 IMT 2000 InternationalMobileTelecommunicationsintheyear2000 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) ETSI 稱其為通用移動(dòng)通信系統(tǒng) UMTS UniversalMobileTelecommunicationSystem IMT 2000系統(tǒng)的主要目標(biāo)和特性有 具有全球無縫覆蓋和漫游能力 高服務(wù)質(zhì)量 提供窄帶和寬帶多媒體業(yè)務(wù) 與固定網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)的相互兼容 無縫業(yè)務(wù)傳遞 支持系統(tǒng)平滑升級(jí)和現(xiàn)有系統(tǒng)的演進(jìn) 適應(yīng)多種運(yùn)行環(huán)境 支持多媒體功能及廣泛的業(yè)務(wù)終端等 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率 室內(nèi)運(yùn)動(dòng) 2Mbps 步行運(yùn)動(dòng) 384kbps 高速運(yùn)動(dòng) 144kbps 根據(jù)帶寬要求實(shí)現(xiàn)可變比特速率信息傳遞 一個(gè)連接中可同時(shí)支持具有不同QoS要求的業(yè)務(wù) 滿足不同業(yè)務(wù)的延時(shí)要求 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 三種主流技術(shù)比較 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 GSMCDMA WCDMACDMA2000TD SCDMA 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 通信業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來 通信產(chǎn)業(yè)鏈架構(gòu) 技術(shù)水平 通信產(chǎn)業(yè)鏈架構(gòu) 一 社會(huì)信息化與工業(yè)信息化速度日益加快 給信息業(yè)帶來巨大的發(fā)展前景 二 信息化社會(huì)是以信息基礎(chǔ)支撐做為保證 三 社會(huì)信息化 工業(yè)信息化 生活信息化不斷誕生新的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)贏利模式 如 IPONE MM 360 QQ 通信專業(yè)學(xué)生的前景 中國(guó)電信業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 運(yùn)營(yíng)商 中國(guó)電信業(yè)改革起始于1994年 中國(guó)聯(lián)通成立 鐵通 1998年3月信息產(chǎn)業(yè)部組建 電信業(yè)政企分開 中國(guó)電信 新電信 中國(guó)衛(wèi)通 中國(guó)移動(dòng) 電信運(yùn)營(yíng)許可證 網(wǎng)通 吉通 北方10省 南方 西部21省 固定 移動(dòng) 衛(wèi)通 第一次分拆 第二次分拆 CDMA GSM 新移動(dòng) 新電信 新聯(lián)通 中國(guó)電信業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 運(yùn)營(yíng)商 中國(guó)電信業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 截至2008年6月底 我國(guó)移動(dòng)用戶達(dá)到6億戶 普及率達(dá)到45 4 截至2008年6月底 我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)用戶達(dá)到2 53億戶 普及率為19 1 其中寬帶網(wǎng)民達(dá)2 14億 手機(jī)網(wǎng)民達(dá)到7305萬 學(xué)生占39 7 截至2008年6月底 我國(guó)固定用戶累計(jì)達(dá)到3 56億戶 中國(guó)電信業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模技術(shù)均達(dá)到世界先進(jìn)水平 移動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)覆蓋 設(shè)備研發(fā)制造達(dá)到世界先進(jìn)水平 通信標(biāo)準(zhǔn)制訂實(shí)現(xiàn)突破 中國(guó)移動(dòng)建成世界最大的全I(xiàn)P移動(dòng)通信網(wǎng) 華為公司成為世界第二大通信設(shè)備提供商 短信 彩信普及率超過發(fā)達(dá)國(guó)家 彩鈴為中國(guó)自主研發(fā)業(yè)務(wù) 完成3G TDSCDMA標(biāo)準(zhǔn)的制訂 共成功認(rèn)證為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 目前正在制訂4G標(biāo)準(zhǔn) 通信業(yè)未來發(fā)展 通信業(yè)未來發(fā)展 通信業(yè)未來發(fā)展 通信業(yè)未來發(fā)展 通信技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu) 高等數(shù)學(xué) 普通物理 電子與電路 信號(hào)與系統(tǒng) 通信原理 各類通信系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 程控交換 計(jì)算機(jī)