通信原理基礎(chǔ)知識

1、通信原理基礎(chǔ)知識 通信原理基礎(chǔ)知識專欄本課程為計算機通信專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)，及計算機科學與技術(shù)專業(yè)的學生開設(shè)。其目的是使計算機學院畢業(yè)的學生具有一定的通信知識背景，了解和掌握現(xiàn)代通信的基本原理及相關(guān)技術(shù)，尤其是數(shù)字通信的基本原理，為進一步學習后續(xù)通信和網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。 閱讀全文 第1章 通信系統(tǒng)概述更多.通信按傳統(tǒng)理解就是信息的傳輸與交換，信息可以是語音、文字、符號、音樂、圖像等等第1節(jié) 通信的基本概念第2節(jié) 通信的發(fā)展歷程第3節(jié) 通信的發(fā)展趨勢第4節(jié) 本書概述第2章 傳輸介質(zhì)更多.傳輸介質(zhì)是連接通信設(shè)備，為通信設(shè)備之間提供信息傳輸?shù)奈锢硗ǖ?；是信息傳輸?shù)膶嶋H載體第1節(jié) 傳輸介質(zhì)的基本概

2、念第2節(jié) 雙絞線第3節(jié) 同軸電纜第4節(jié) 無線信道第5節(jié) 無線信道的微波頻段第6節(jié) 光纖第3章 信號的傳輸技術(shù)更多.根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）的定義，傳輸是指通過物理介質(zhì)傳播含有信息的信號的過程第1節(jié) 傳輸技術(shù)概述第2節(jié) 模擬信號的調(diào)制傳輸?shù)?節(jié) 數(shù)字信號的基帶傳輸?shù)?節(jié) 數(shù)字信號的調(diào)制傳輸?shù)?節(jié) 光信號的傳輸?shù)?章 信號的數(shù)字化處理技術(shù)更多.通信系統(tǒng)中的信號可以分為模擬信號與數(shù)字信號兩大類，與模擬信號相比，由于數(shù)字信號在傳輸、交換、處理等過程中有極大的優(yōu)越性，因此目前的通信系統(tǒng)普遍是以數(shù)字信號為主的數(shù)字通信系統(tǒng)概述第1節(jié) 模擬信號的數(shù)字化第2節(jié) 多路復用技術(shù)第3節(jié) 數(shù)字復接技術(shù)第4節(jié) 同步技術(shù)

3、第5節(jié) 同步數(shù)字系列（SDH）第5章 信號的交換更多.“交換”即是在通信網(wǎng)大量的用戶終端之間，根據(jù)用戶通信的需要，在相應終端設(shè)備之間互相傳遞話音、圖像、數(shù)據(jù)等信息第1節(jié) 交換技術(shù)概述第2節(jié) 數(shù)字程控交換第3節(jié) ATM交換第4節(jié) 以太網(wǎng)交換第5節(jié) 光交換第6章 話音通信更多.公用交換電話網(wǎng)即PSTN（Public Switched Telephone Network），它是以電路交換為信息交換方式，以電話業(yè)務為主要業(yè)務的電信網(wǎng)。PSTN同時也提供傳真等部分簡單的數(shù)據(jù)業(yè)務第1節(jié) 公用交換電話網(wǎng)（PSTN）第2節(jié) 信令與信令網(wǎng)第3節(jié) 智能網(wǎng)第7章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)更多.數(shù)據(jù)通信是指計算機和其他數(shù)字設(shè)備之

4、間通過通信節(jié)點、有線或無線鏈路進行數(shù)字信息的交換第1節(jié) 數(shù)據(jù)通信的演變第2節(jié) 數(shù)據(jù)通信概述第3節(jié) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要任務第4節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸方式第5節(jié) 數(shù)據(jù)通信關(guān)鍵技術(shù)第6節(jié) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)技術(shù)指標第7節(jié) 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)第8節(jié) OSI參考模型與協(xié)議第8章 局域網(wǎng)更多.局域網(wǎng)是一種地理范圍有限的網(wǎng)絡(luò)，是一種使小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)第1節(jié) 局域網(wǎng)概述第2節(jié) 局域網(wǎng)技術(shù)第3節(jié) 以太網(wǎng)第4節(jié) 家庭網(wǎng)第9章 廣域網(wǎng)更多.廣域網(wǎng)是將地理位置上相距較遠的多個計算機系統(tǒng)，通過通信線路按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議連接起來，實現(xiàn)計算機之間相互通信的計算機系統(tǒng)的集合第1節(jié) 廣域網(wǎng)概述第2節(jié) 廣域網(wǎng)技術(shù)第3節(jié) X.25技術(shù)第

5、4節(jié) 幀中繼技術(shù)第5節(jié) ATM網(wǎng)技術(shù)第10章 互聯(lián)網(wǎng)更多.如果每個網(wǎng)絡(luò)成員都保持它自身的特性，并且需要使用一些特殊的機制來完成經(jīng)過多個網(wǎng)絡(luò)間的通信，那么這整個網(wǎng)絡(luò)配置通常就被稱為是一個互聯(lián)網(wǎng)第1節(jié) 互聯(lián)網(wǎng)概述第2節(jié) 互聯(lián)網(wǎng)的基本原理與關(guān)鍵技.第3節(jié) 因特網(wǎng)第11章 綜合業(yè)務和多媒體通信更多.ISDN是基于公共電話網(wǎng)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)、專為高速數(shù)據(jù)傳輸和高質(zhì)量語音通信而設(shè)計的一種高速、高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)第1節(jié) 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN）第2節(jié) 多媒體通信第12章 衛(wèi)星和蜂窩移動通信更多.衛(wèi)星通信實際上也是一種微波通信，它以衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號，在多個地面站之間通信第1節(jié) 衛(wèi)星通信第2節(jié) 蜂窩移動通

6、信 通信原理 通信原理基礎(chǔ)知識孫巖北京郵電大學 計算機系簡介 課程目的 本課程為計算機通信專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)，及計算機科學與技術(shù)專業(yè)的學生開設(shè)。其目的是使計算機學院畢業(yè)的學生具有一定的通信知識背景，了解和掌握現(xiàn)代通信的基本原理及相關(guān)技術(shù)，尤其是數(shù)字通信的基本原理，為進一步學習后續(xù)通信和網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。 教材 通信原理（第6版）樊昌信 預備知識 電子電路、數(shù)字電路、信號與系統(tǒng)、電路分析基礎(chǔ)、概率論與隨機過程 課程介紹 是一門介紹信息傳輸基本原理（理論和技術(shù)）的課程。它的研究對象是通信系統(tǒng)。 考核方式 作業(yè)10%，期中考試30%，期末考試60% 作業(yè) 周一交

7、作業(yè)古代的通信方法 光-視覺：烽火，火炬 聲波：擊鼓鳴金 信鴿、旗語 烽火臺18世紀以來的通信方法 1837年Samuel Morse 發(fā)明電報 1876年Alexander Graham Bell 發(fā)明電話 1895年Guglielmo Marconi 發(fā)明無線電 1906年電子管的發(fā)明使模擬通信得到發(fā)展 1928年Nyquist取樣定理和1948年shannon定理在理論上為數(shù)字通信奠定了基礎(chǔ) 20世紀50年代、60年代半導體和集成電路的發(fā)展使數(shù)字通信得到發(fā)展 1945年第一臺電子計算機的問世到80年代計算機的飛速發(fā)展使數(shù)據(jù)通信成為可能 1963年第一次實現(xiàn)同步衛(wèi)星通信 20世紀70年代光

8、導纖維的發(fā)明實現(xiàn)了光纖通信 1974年美國Bell實驗室提出蜂窩移動通信概念課程要求 希望學生盡可能做到課前預習、課上認真聽講、課后及時復習、按時獨立完成規(guī)定作業(yè)、遇到疑難問題應盡快通過答疑、討論等環(huán)節(jié)來解決，以便更好地學好本課程。教學內(nèi)容 緒論 確知信號 隨機過程 信道 模擬調(diào)制系統(tǒng) 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) 新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù) 模擬信號的數(shù)字傳輸 差錯控制編碼 正交編碼與偽隨機序列 同步原理第一章 通信系統(tǒng)概述通信按傳統(tǒng)理解就是信息的傳輸與交換，信息可以是語音、文字、符號、音樂、圖像等等。第一節(jié)通信的基本概念1.1 通信的基本概念1.1.1 通信1通信的定義 通信按傳統(tǒng)理解就是

9、信息的傳輸與交換，信息可以是語音、文字、符號、音樂、圖像等等。任何一個通信系統(tǒng)，都是從一個稱為信息源的時空點向另一個稱為信宿的目的點傳送信息。以各種通信技術(shù)，如以長途和本地的有線電話網(wǎng)（包括光纜、同軸電纜網(wǎng)）、無線電話網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信、微波中繼通信網(wǎng)）、有線電視網(wǎng)和計算機數(shù)據(jù)網(wǎng)為基礎(chǔ)組成的現(xiàn)代通信網(wǎng)，通過多媒體技術(shù)，可為家庭、辦公室、醫(yī)院、學校等提供文化、娛樂、教育、衛(wèi)生、金融等廣泛的信息服務?？梢?，通信網(wǎng)絡(luò)已成為支撐現(xiàn)代社會的最重要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之一。 (1) 通信的定義：通信是傳遞信息的手段，即將信息從發(fā)送器傳送到接收器 (2) 相關(guān)概念： 信息：可被理解為消息中包含的有意義的內(nèi)容。 信息一詞

10、在概念上與消息的意義相似，但它的含義卻更普通化，抽象化。 消息：消息是信息的表現(xiàn)形式，消息具有不同的形式，例如符號、文字、話音、音樂、數(shù)據(jù)、圖片、活動圖像等。也就是說：一條信息可以用多種形式的消息來表示，不同形式的消息可以包含相同的信息。例如：分別用文字（訪問特定網(wǎng)站）和話音（撥打121特服號）發(fā)送的天氣預報，所含信息內(nèi)容相同。 信號：信號是消息的載體，消息是靠信號來傳遞的。信號一般為某種形式的電磁能（電信號、無線電、光）。 (3) 通信的目的：通信的目的是為了完成信息的傳輸和交換。2消息、信息與信號（1）消息、信息與信息量 一般將語言、文字、圖像或數(shù)據(jù)稱為消息，將消息給予受信者的新知識稱為信

11、息。因此，消息與信息不完全是一回事，有的消息包含較多的信息，有的消息根本不包含任何信息，為了更合理地評價一個通信系統(tǒng)傳遞信息的能力，需要對信息進行量化即用“信息量”這一概念表示信息的多少。如何評價一個消息中所含信息量為多少呢？既可以從發(fā)送者角度來考慮，也可以從接收者角度來考慮。一般我們從接收者角度來考慮，當人們得到消息之前，對它的內(nèi)容有一種“不確定性”或者說是“猜測”。當受信者得到消息后，若事前猜測消息中所描述的事件發(fā)生了，就會感覺沒多少信息量，即已經(jīng)被猜中；若事前的猜測沒發(fā)生，發(fā)生了其它的事，受信者會感到很有信息量，事件若越是出乎意料，那么信息量就越大。 事件出現(xiàn)的不確定性，可以用其出現(xiàn)的概

12、率來描述。因此，消息中信息量I的大小與消息出現(xiàn)的概率P密切相關(guān)，如果一個消息所表示的事件是必然事件，即該事件出現(xiàn)的概率為100，則該消息所包含的信息量為0，如果一個消息表示的是不可能事件，即該事件的出現(xiàn)的概率為0，則這一消息的信息量為無窮大。為了對信息進行度量，科學家哈萊特提出采用消息出現(xiàn)概率倒數(shù)的對數(shù)作為信息量的度量單位。定義：若一個消息出現(xiàn)的概率為P，則這一消息所含信息量I為： 當 a=2，信息量單位為比特（bit）； a=e，信息量單位為奈特（nit）；a=10，信息量單位為哈萊特； 目前應用最廣泛的是比特，即a=2。以下舉例說明信息量的含義：不可能事件P0，I= ；小概率事件P0.12

13、5，I=3；大概率事件P0.5，I=1； 必然事件P0，I=0； 可見，信息量I是事件發(fā)生概率P的單調(diào)遞減函數(shù)。 圖1-1討論對于等概率出現(xiàn)的離散消息的度量。 圖1-1 二進制和四進制碼元系列 對于雙極性二進制碼元系列，只有兩個計數(shù)符號（0和1）的進制碼系列，如果0、1出現(xiàn)的概率相等，即 ，那么任何一個0或1碼元的信息量為： 對于四進制碼元系列，共有四種不同狀態(tài)：0、1、2、3，每種狀態(tài)必須用兩位二進制碼元表示，即00、01、10、11。如果每一種碼元出現(xiàn)的概率相等，即 ，那么任何一種0、1、2、3碼元的信息量為：由以上分析可知：多進制碼元包含的信息量大，所以采用多進制信息編碼時，信息傳輸效率

14、高。當采用二進制時，噪聲電壓大于E/2，才會引起誤碼；而當采用四進制時，只要噪聲電壓大于E/4，就會引起誤碼，因此，進制數(shù)越大，抗干擾能力也就越差。（2）信號的時域分析時域：信號的表示形式是時間的函數(shù)。其中，三個重要參數(shù)是：幅度（振幅）、頻率和相位。正弦波的幅度，表示正弦波的最大值；正弦波的角頻率；正弦波的頻率，表示正弦在單位時間內(nèi)重復變化的次數(shù)，單位：Hz； 正弦波的初相位， 時 ，即 值決定 的大小。 時域信號的波形如圖1-2所示。 圖1-2 正弦信號時域波形圖（3 ）信號的頻域分析 在通信領(lǐng)域中，信號的頻域觀點比時域觀點更為重要。如果不考慮相位，正弦波的時域表達式為：根據(jù)傅立葉變換，其頻

15、域表達式為： 頻域波形為圖1-3所示。圖1-3 正弦信號頻域波形圖 我們以一個例子說明信號的時域分析與頻域分析之間的變換關(guān)系。一個時域信號由兩個正弦波信號疊加構(gòu)成，其一：幅度為3V，頻率為1hz；其二：幅度為1V，頻率為3hz。信號的時域波形如圖1-4所示。圖1-4 疊加信號時域波形圖信號的頻譜圖如圖1-5所示。圖1-5 疊加信號頻域波形圖 其中，兩條譜線的長度分別代表兩個正弦波的幅度，譜線在頻率軸的位置分別代表兩個正弦波的頻率。 利用傅里葉變換，任何信號都可以被表示為各種頻率的正弦波的組合。信號在時域縮減，叫做頻域展寬；信號在時域展寬，叫做頻域縮減。也就是說，信號的時間周期越長，則頻率越低；

16、反之，信號的時間周期越短，則頻率越高。1.1.2通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)是以實現(xiàn)通信為目標的硬件，軟件以及人的集合。1 通信系統(tǒng)的模型圖1-6是一個基本的點到點通信系統(tǒng)的一般模型：圖1-6 通信系統(tǒng)的一般模型其中，各部分的功能如下： 信息源：把各種可能消息轉(zhuǎn)換成原始電信號； 發(fā)送設(shè)備：為了使原始電信號適合在信道中傳輸，對原始電信號變換成與傳輸信道相匹配的傳輸信號； 信道：信號傳輸?shù)耐ǖ溃?接收設(shè)備：從接收信號中恢復出原始電信號； 收信者：將復原的原始電信號轉(zhuǎn)換成相應的消息；要傳送的信息（消息）是m（t），其表達形式可以是語言、文字、圖像、數(shù)據(jù)，經(jīng)輸入設(shè)備處理，將其變換成輸入數(shù)據(jù)g（t），并傳輸?shù)桨l(fā)送設(shè)

17、備（發(fā)送機）。通常g（t）并不是適合傳輸?shù)男问剑úㄐ魏蛶挘?，在發(fā)送機中，它被變換成與傳輸媒質(zhì)特性，相匹配的傳輸信號S（t）經(jīng)傳輸媒質(zhì)一方面為信號傳輸提供通路，另一方面衰減信號并引入噪聲n（t），r（t）是受到噪聲干擾的S（t），是接收機恢復輸入信號的依據(jù)，r（t）的質(zhì)量決定了通信系統(tǒng)的性能，r（t）經(jīng)接收設(shè)備轉(zhuǎn)換成適合于輸出的形式g（t），它是輸入數(shù)據(jù)g（t）的近似或估值。最后，輸出設(shè)備將由g（t）傳出的信息m（t）提交給終點的經(jīng)辦者，完成一次通信。事實上，噪聲只對輸出造成影響，可以將整個系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲等同成一個噪聲源。根據(jù)所要研究的對象和所關(guān)心的問題的重點的不同，又可以使用形式不同的具體模

18、型。2模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng) 通信系統(tǒng)中的消息可以分為： 連續(xù)消息（模擬消息）消息狀態(tài)連續(xù)變化。如：語音、圖像； 離散消息（數(shù)字消息）消息狀態(tài)可數(shù)或離散。如：符號、文字、數(shù)據(jù)。 信號是消息的表現(xiàn)形式，消息被承載在電信號的某一參量上。因此信號同樣可以分為： 模擬信號電信號的該參量連續(xù)取值。如：普通電話機收發(fā)的語音信號； 數(shù)字信號電信號的該參量離散取值。如：計算機內(nèi)PCI/ISA總線的信號。 模擬信號和數(shù)字信號可以互相轉(zhuǎn)換。因此，任何一個消息既可以用模擬信號表示，也可以用數(shù)字信號表示。 相應的，通信系統(tǒng)也可以分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類。 模擬通信系統(tǒng)：模擬通信系統(tǒng)在信道中傳輸?shù)氖悄M

19、信號，模型如圖1-7所示。圖1-7 模擬通信系統(tǒng)模型其中：l 基帶信號由消息轉(zhuǎn)化而來的原始模擬信號，一般含有直流和低頻成分，不宜直接傳輸；已調(diào)信號由基帶信號轉(zhuǎn)化來的、頻域特性適合信道傳輸?shù)男盘?。又稱頻帶信號。l對模擬通信系統(tǒng)進行研究的主要內(nèi)容就是研究不同信道條件下不同的調(diào)制解調(diào)方法。 數(shù)字通信系統(tǒng)：數(shù)字通信系統(tǒng)在信道中傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，模型如圖1-8所示。圖1-8 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 其中： 信源編/譯碼器實現(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換；ll 加/解密器實現(xiàn)數(shù)字信號的保密傳輸； 信道編/譯碼器實現(xiàn)差錯控制功能，用以對抗由于信道條件造成的誤碼；ll 調(diào)制/解調(diào)器實現(xiàn)數(shù)字信號的傳輸與復用。 以上各

20、個部分的功能可根據(jù)具體的通信需要進行設(shè)置，對數(shù)字通信系統(tǒng)進行研究的主要內(nèi)容就是研究這些功能的具體實現(xiàn)方法。 數(shù)字通信具有以下顯著的特點： 數(shù)字電路易于集成化，因此數(shù)字通信設(shè)備功耗低、易于小型化；ll 再生中繼無噪聲累積，抗干擾能力強； 信號易于進行加密處理，保密性強；ll 可以通過信道編碼和信源編碼進行差錯控制，改善傳輸質(zhì)量； 支持各種消息的傳遞；ll 數(shù)字信號占用信道頻帶較寬，因此頻帶利用率較低。3通信系統(tǒng)的分類通信系統(tǒng)有不同的分類方法。 按消息分：電報系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、圖像系統(tǒng) 按調(diào)制方式分：基帶傳輸、頻帶傳輸（調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、脈幅、脈寬、脈位） 媒質(zhì)上的信號分：模擬系統(tǒng)、數(shù)字系

21、統(tǒng) 傳輸媒質(zhì)（信道）分：有線系統(tǒng)（架空明線、對稱電纜、同軸電纜、光纖、波導）、無線系統(tǒng)（長波、中波、短波、微波、衛(wèi)星） 按復用方式分：頻分復用、時分復用、碼分復用 按消息傳送的方向和時間分：單工、半雙工、全雙工 按數(shù)字信號的排列順序分：串序、并序 按連接形式分：專線直通（點對點）、交換網(wǎng)絡(luò)（多點對多點）1.1.3 通信網(wǎng)絡(luò)眾多的用戶要想完成互相之間的通信過程，就靠由傳輸媒質(zhì)組成的網(wǎng)絡(luò)來完成信息的傳輸和交換，這樣就構(gòu)成了通信網(wǎng)絡(luò)。1 通信網(wǎng)絡(luò)的組成： 通信網(wǎng)絡(luò)從功能上可以劃分為接入設(shè)備、交換設(shè)備、傳輸設(shè)備。 接入設(shè)備：包括電話機、傳真機等各類用戶終端，以及集團電話、用戶小交換機、集群設(shè)備、接入網(wǎng)

22、等； 交換設(shè)備：包括各類交換機和交叉連接設(shè)備； 傳輸設(shè)備：包括用戶線路、中繼線路和信號轉(zhuǎn)換設(shè)備，如：雙絞線、電纜、光纜、無線基站收發(fā)設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換器、衛(wèi)星、微波收發(fā)設(shè)備等。此外，通信網(wǎng)絡(luò)正常運作需要相應的支撐網(wǎng)絡(luò)的存在。支撐網(wǎng)絡(luò)主要包括數(shù)字同步網(wǎng)、信令網(wǎng)、電信管理網(wǎng)三種類型。 數(shù)字同步網(wǎng)：保證網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點同步工作； 信令網(wǎng)：可以看作是通信網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，利用各種信令完成保證通信網(wǎng)絡(luò)正常運做所需的控制功能； 電信管理網(wǎng)：完成電信網(wǎng)和電信業(yè)務的性能管理、配置管理、故障管理、計費管理、安全管理。2 通信網(wǎng)絡(luò)的分類： 按照信源的內(nèi)容可以分為：電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、電視節(jié)目網(wǎng)和綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN）等。其

23、中，數(shù)據(jù)網(wǎng)又包括電報網(wǎng)、電傳網(wǎng)、計算機網(wǎng)等； 按通信網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地域范圍可以分為：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等； 按通信網(wǎng)絡(luò)所使用的傳輸信道可以分為：有線（包括光纖）網(wǎng)、短波網(wǎng)、微波網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等。第2節(jié) 通信的發(fā)展歷程 1.2 通信的發(fā)展歷程1.2.1 通信技術(shù)的發(fā)展歷程通信技術(shù)的發(fā)展是伴隨科技的發(fā)展和社會的進步而逐步發(fā)展起來的。早在古代，人們就尋求各種方法實現(xiàn)信息的傳輸。我國古代利用烽火傳送邊疆警報，古希臘人用火炬的位置表示字母符號，這種光信號的傳輸構(gòu)成最原始的光通信系統(tǒng)。利用擊鼓鳴金可以報送時刻或傳達命令，這是聲信號的傳輸。后來又出現(xiàn)了信鴿、旗語、驛站等傳送信息的方法。然而，這些方法無論是在距

24、離、速度和可靠性與有效性方面仍然沒有明顯的改善。19世紀，人們開始研究如何用電信號傳送信息。1837年莫爾斯發(fā)明了電報，用點、劃、空適當組合的代碼表示字母和數(shù)字，這種代碼稱為莫爾斯電碼。1876年貝爾發(fā)明了電話，直接將聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栄貙Ь€傳送。19世紀末，人們又致力于研究用電磁波傳送電信號，赫茲、波波夫、馬可尼等人在這方面都作出了貢獻。開始時，傳輸距離僅數(shù)百米。1901年，馬可尼成功地實現(xiàn)了橫跨大西洋的無線電通信。從此，傳輸電信號的通信方式得到廣泛應用和迅速發(fā)展。20 世紀20 年代起，通信建設(shè)和應用廣泛發(fā)展，開始利用銅線實現(xiàn)市內(nèi)和長途有線通信，又利用短波實現(xiàn)遠距無線通信和國際通信。304

25、0 年代起，利用銅線傳輸載波電話，使長途通信容量加大，電信號的頻分多路技術(shù)開始步入實用。5060 年代起，半導體晶體管開始在電子電路中替代電子管，其后進入集成電路技術(shù)以及超大規(guī)模集成電路的時代。開始建設(shè)最早的公用電話通信網(wǎng)。60 年代起，電子計算機應用增多，數(shù)據(jù)通信開始興起，電話編碼技術(shù)得到應用，模擬通信開始向數(shù)字通信過渡。70 年代起，玻璃光纖拉制成功，導致傳輸網(wǎng)絡(luò)從電纜通信向光纖通信過渡。地球同步軌道運行的通信衛(wèi)星發(fā)射成功，衛(wèi)星通信開始對國際通信和電視轉(zhuǎn)播作出貢獻，也經(jīng)常在特殊地理環(huán)境下做為有線接入技術(shù)的替代與補充。80 年代起，各種信息業(yè)務應用增多，通信網(wǎng)絡(luò)開始向數(shù)字網(wǎng)發(fā)展。電信號的時分

26、多路技術(shù)（PDH 和SDH）走向成熟，公共電話交換網(wǎng)（PSTN）逐漸得到普及，交換方式發(fā)展出新的類型（ATM）。蜂窩網(wǎng)等各種無線移動通信業(yè)務向公眾開放，導致個人通信的迅速發(fā)展。第一代模擬移動通信網(wǎng)的代表技術(shù)為AMPS。90 年代起，國際互聯(lián)網(wǎng)Internet 在全世界興起，在吸引眾多計算機用戶踴躍上網(wǎng)的同時，也吸引人們更多使用計算機?？梢栽诰W(wǎng)上快速實現(xiàn)國內(nèi)和國際通信并獲取各種有用信息，而僅支付低廉的費用。從此，通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務量急劇增長。這使得以互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 （IP） 為標志的數(shù)據(jù)通信，在通信網(wǎng)絡(luò)逐漸占據(jù)更為重要的地位。同時，在光纖通信技術(shù)中，波分復用技術(shù)（WDM）取得成功，與電信號的時分復用

27、技術(shù)（TDM）相結(jié)合，線路的傳輸容量顯著加大，足以適應通信業(yè)務量急速增長的需要。90 年代中期起，蜂窩網(wǎng)進入第二代，即數(shù)字式無線移動通信， 適合時代發(fā)展對個人通信的需求。GSM作為第二代移動通信系統(tǒng)的代表，更是得到了全球性的廣泛應用。時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）一同向前發(fā)展。除了傳送話音信號之外，還開始提供移動數(shù)據(jù)通信，讓無線移動用戶能像有線固定用戶一樣自由的訪問國際互聯(lián)網(wǎng)。目前，移動通信技術(shù)發(fā)展的熱點是以WCDMA/CDMA 2000/TD-SCDMA技術(shù)為代表的第三代移動通信技術(shù)，和以802.11a/b/g技術(shù)為代表的無線局域網(wǎng)技術(shù)，以及不同移動通信技術(shù)之間的融合。1.2.2

28、 通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程 早期通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)是銅線傳輸技術(shù)。在相當長的時期內(nèi)，通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展依賴銅線傳輸。從最早期的單線傳輸，到二三十年前還廣泛使用的頻分多路載波技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸上可以說基本上沒有實質(zhì)性的變化。其技術(shù)發(fā)展的頂峰，就是同軸電纜。上世紀70 年代，960路、1800 路的同軸電纜，加上微波傳輸曾經(jīng)是我國通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的主體。 在通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前期，通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本指導思想是根據(jù)傳輸信號的不同特性和業(yè)務需要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。也就是說，特定的網(wǎng)絡(luò)只適用于傳輸特定種類的信號，不適宜傳輸其它種類的信號，即所謂按照所傳輸信號的功能與需求來設(shè)計并建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)。在這種情況下，通信行業(yè)中，不僅有電話網(wǎng)

29、，還有電報網(wǎng)，甚至于出現(xiàn)了傳真通信網(wǎng)（存儲轉(zhuǎn)發(fā)）等具有不同數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)?？傊恳环N通信業(yè)務，甚至不同通信速率的通信系統(tǒng)都需要一個各自的網(wǎng)絡(luò)。 由于通信網(wǎng)的建設(shè)投資巨大、周期長、業(yè)務量低、效率差，因此進入上世紀70 年代，人們開始考慮能否將語音信號、各種不同速率的數(shù)字信號以及圖像信號集中在同一個通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸，以試圖只需要建設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)就可以傳輸各種不同性質(zhì)和不同速率的信號，從而降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的費用和周期。這就是綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN） 的由來。由于各種信號的頻率特性相差極大，對于不同特性和速率的信號都能適應的網(wǎng)絡(luò)就比較復雜。所以，ISDN 盡管設(shè)計思想比較先進、技術(shù)上的考慮比較全面，

30、至今也還只是在很小的范圍內(nèi)應用。 到了當今的IP網(wǎng)絡(luò)時代，簡單、低成本的TCP/IP協(xié)議得到了廣泛的應用，提供了強大的開放互聯(lián)能力，采用不同傳輸技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)均可以在IP網(wǎng)絡(luò)層達到互聯(lián)互通。各種信號，如話音信號、數(shù)據(jù)信號、圖像信號，在轉(zhuǎn)變成IP分組以后，可以統(tǒng)一的在IP網(wǎng)絡(luò)上進行傳輸，而不必考慮原始信號的性質(zhì)。網(wǎng)絡(luò)的基本作用只是為IP信號提供具有一定質(zhì)量保證的通路。 此外，無線傳輸技術(shù)也是一種重要的組網(wǎng)技術(shù)。但是，從目前通信網(wǎng)發(fā)展的角度來看，除了光纖網(wǎng)絡(luò)具有的大容量、低成本、高質(zhì)量、高效率等因素外，加上無線頻譜資源的有限性，所以無線網(wǎng)絡(luò)一般仍只是作為接入網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)。 目前，通信網(wǎng)絡(luò)的基本狀況是

31、骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)仍然是以光纖通信為主，而接入網(wǎng)絡(luò)則可以視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求的不同，采用移動通信、以太網(wǎng)、xDSL、光纖通信、衛(wèi)星通信等多種多樣的技術(shù)構(gòu)建。 目前的公共電話網(wǎng)絡(luò)是以程控交換技術(shù)為核心構(gòu)建的。顧名思義，程控交換即是通過編程來控制話音信號的交換過程。程控交換是以計算機作為交換技術(shù)的核心，它的發(fā)展導致歷史上各種交換技術(shù)都迅速退出了歷史舞臺。僅僅歷經(jīng)20年左右的時間，程控交換取代了各種交換技術(shù)。并且進一步在電路交換、報文交換、分組交換的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了以路由技術(shù)為基礎(chǔ)的第二層、第三層交換，這一技術(shù)現(xiàn)在還在繼續(xù)發(fā)展之中。計算機技術(shù)的發(fā)展，不僅帶動和推動了包括交換技術(shù)、傳輸技術(shù)在內(nèi)的通信信號處理技術(shù)的變

32、革和發(fā)展，同時更對通信網(wǎng)絡(luò)的基本體系結(jié)構(gòu)也發(fā)生了重大的影響。最初，基于TCP/IP技術(shù)的Internet是被作為一種計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的。Internet在發(fā)展過程中與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)生了不斷的融合與相互促進，在提高網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力的同時，也促進了通信網(wǎng)絡(luò)向著簡化層次結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、提高傳輸?shù)馁|(zhì)量，從而降低傳輸成本的方向發(fā)展。從目前的發(fā)展趨勢來看，通信網(wǎng)與計算機網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP 網(wǎng)絡(luò)將作為通信技術(shù)的發(fā)展重點和發(fā)展方向，尤其引人注目。并且可能成為下一代通信網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務組成和業(yè)務方式。IP 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對于當前的電信運營行業(yè)也將產(chǎn)生巨大的影響。例如種類繁多的VoIP應用的誕生，除了使普通電話的通信成

33、本極大的下降以外，將直接對固定電話公司的業(yè)務、經(jīng)營、效益、利潤產(chǎn)生真正令人難以預料的影響，對于移動通信業(yè)務也會產(chǎn)生巨大的影響。目前，基于固定網(wǎng)絡(luò)的VoIP應用在業(yè)務質(zhì)量上已經(jīng)接近傳統(tǒng)的PSTN通話，并獲得了廣泛的應用；而像VoIP over WLAN這樣的無線VoIP應用也同樣具有著廣泛的前景。第3節(jié) 通信的發(fā)展趨勢 更新于2008-05-18 22:16:03 發(fā)展趨勢 寬帶化 廣泛化 多樣化 綜合化 應用中心化 1.3 通信的發(fā)展趨勢1.3.1 通信技術(shù)的發(fā)展趨勢 1 寬帶化更強大的信息傳輸能力 提高信息速率、獲得更寬的帶寬，可以說是通信技術(shù)發(fā)展中的永恒主題。通信網(wǎng)絡(luò)各個環(huán)節(jié)所應用的技術(shù)都

34、在追求更寬的帶寬。這與計算機行業(yè)中，對于硬件處理能力的追求是非常類似的，CPU的最高主頻，總是在被不斷的刷新，無論是用戶還是INTEL公司的技術(shù)人員都在不停的追逐這一數(shù)字，盡管很多時候我們并不需要這么強大的計算機能力。 歸納起來，推動傳輸帶寬的增長主要有以下幾個動力： 更為豐富的通信業(yè)務：顯然，當運營商開通了新業(yè)務肯定會要求更高的帶寬； 通信業(yè)務的更高質(zhì)量：例如，拔號上網(wǎng)用戶對于56K bit/s 調(diào)制解調(diào)器的傳輸能力感到不滿，轉(zhuǎn)而要求使用可達數(shù)M bit/s帶寬的ADSL業(yè)務； 來自設(shè)備制造商的推動：由于技術(shù)發(fā)展本身的內(nèi)在推動力，當一種產(chǎn)品問世之后，總是會去研發(fā)它的后續(xù)產(chǎn)品，例如實用的密集波

35、分復用（DWDM）產(chǎn)品的傳輸能力迅速的從10Gbit/s、40Gbit/s發(fā)展到現(xiàn)在的80Gbit/s和160Gbit/s；另一方面，設(shè)備制造商也需要不斷有新的技術(shù)來推動市場的發(fā)展以及運營商的設(shè)備更新。以下分別列舉了骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)的帶寬演變： 骨干網(wǎng)：在90年代前期，我國的全國骨干網(wǎng)絡(luò)還是以155Mbit/s的同步數(shù)字系列（SDH）技術(shù)為主，而目前所建的骨干網(wǎng)均是80Gbit/s、160Gbit/s的DWDM設(shè)備，甚至很多大中城市的城域網(wǎng)的技術(shù)水平也達到了這一級別； 接入網(wǎng)：目前，各種寬帶接入技術(shù)已經(jīng)非常普及；利用非對稱數(shù)字用戶環(huán)線（ADSL）技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)組成接入網(wǎng)絡(luò)，均可以達到數(shù)Mbit

36、/s的帶寬水平，而在國內(nèi)剛引入拔號接入業(yè)務時，調(diào)制解調(diào)器只能夠提供9.6Kbit/s的帶寬。2 廣泛化無處不在的通信前面已經(jīng)提到，通信已經(jīng)日益滲透到了我們生活的每一個角落，通信技術(shù)將會以很多令人意想不到的方式滲透到各個行業(yè)中，它與我們的日常生活也會結(jié)合的日趨緊密，將會在潛移默化中改變我們的生活。這必然對通信技術(shù)的發(fā)展提出了全新的要求： 從通信的環(huán)境上來說：要實現(xiàn)在任意時間，任意地點，和任何人的通信，也就是盡量為人們的通信行為賦以更大的自由度，使之不受到某一具體通信技術(shù)的約束。從固定通信網(wǎng)到移動通信網(wǎng)進而到無處不在的可佩戴式通信設(shè)備的發(fā)展，即充分體現(xiàn)了任意地點這一要求；再比如說：不同網(wǎng)絡(luò)間互聯(lián)互

37、通技術(shù)的發(fā)展，則是實現(xiàn)了和任何人通信這一要求。這即包括不同運營商之間同一通信技術(shù)之間的互通，例如中國移動與中國聯(lián)通之間GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)的互通；也包括不同通信技術(shù)之間的融合，例如已經(jīng)出現(xiàn)的固話短信、無線公話等技術(shù)。 從通信技術(shù)的載體，也就是可以進行通信的設(shè)備來看，越來越多的設(shè)備具有通信能力、可以進入通信網(wǎng)絡(luò)中，這一變革極大的拓展了通信業(yè)務可能的應用范圍。未來的通信設(shè)備，將不只是電話，尋呼機這樣傳統(tǒng)意義上的通信設(shè)備，隨著IPv6的應用，我們甚至可以為一個烹飪設(shè)備加入通信能力并分配IP地址，這樣就可以在網(wǎng)上“遙控”家中的廚房。此外，很多這樣的設(shè)備也可以自發(fā)的組織成一個局部的網(wǎng)絡(luò)。例如在智能家庭環(huán)境

38、中，家中所有的音響設(shè)備可以組成一個網(wǎng)絡(luò)，通過這一網(wǎng)絡(luò)，不同設(shè)備之間可以任意的交換音樂文件、或者為音樂的播放自動選擇最為合適的音響設(shè)備。總之，更多的設(shè)備具有通信能力，也必然要求設(shè)計全新的業(yè)務模式，這也會推動新的應用的產(chǎn)生。 3 多樣化多種多樣的人機交互方式 對于用戶來說，通信的根本目的是獲取信息并進行有效的使用，對于這些信息，他們甚至不會關(guān)心信息的具體獲取方式；而另一方面，通信向其它領(lǐng)域的滲透會產(chǎn)生新的應用?，F(xiàn)有的人機交互手段，已經(jīng)嚴重的限制了這些應用的產(chǎn)生與使用。 例如，手機對于很多人來說，已經(jīng)不只是一種通信工具，它已經(jīng)成為一種日用必需品，圍繞手機的各種應用具有廣闊的發(fā)展前景，但手機的輸入（多

39、數(shù)手機只具有簡單的數(shù)字小鍵盤輸入）、輸出（面積小而且分辨率、色彩質(zhì)量不高的顯示屏）嚴重限制了這些新應用。很多操作較為復雜的應用，就很難移植到手機平臺上來。目前，絕大多數(shù)國際領(lǐng)先的通信研究機構(gòu)、特別是研究用戶終端設(shè)備的研究機構(gòu)，先進的人機交互技術(shù)無一例外的都是他們的重要研究方向。未來的人機交互方式會有以下幾個發(fā)展趨勢： 通過包括視覺，味覺、嗅覺等在內(nèi)的多種感知方式來完成通信。目前對于通信所獲得信息的利用，還只局限于視覺（如上網(wǎng)）和聽覺（如電話），更多、更豐富的感知方式，將使得通信設(shè)備可以和用戶進行更為復雜的信息交互。 已有的“多媒體”概念將得到進一步發(fā)展。綜合動畫、聲音、圖像、文本等多種交互手段

40、在內(nèi)的多媒體業(yè)務，顯然是一個更為實際的概念，它更接近我們目前的應用水平。目前已經(jīng)有了不少多媒體業(yè)務可供使用，例如：彩鈴、彩信、視頻電話、視頻會議等。 人機交互方式的發(fā)展，目的是提供能夠更好為人服務的通信業(yè)務。本質(zhì)上講，人機交互方式越接近人類熟悉的認知方式，用戶從中獲得信息就更容易，基于這些人機交互方式構(gòu)造的業(yè)務也就更容易為人接受。在這一點上，通信技術(shù)的發(fā)展與其它很多技術(shù)有著類似的需求。 4 綜合化多種業(yè)務的綜合 傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)基本上是一個單一業(yè)務的網(wǎng)絡(luò)，話音、數(shù)據(jù)、視頻，等多種業(yè)務不僅在傳輸上是分開的，而且用戶也把它們分別作為獨立的業(yè)務來使用的。多種業(yè)務的綜合不僅可以向用戶提供更有吸引力的應用

41、，也能夠為運營商提供更多的收入。但是，多業(yè)務并不是原有的單一業(yè)務的簡單疊加，它在很多方面對原有的通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)都提出了新的挑戰(zhàn)。 目前，很多運營商都面臨著“帶寬過?！钡膯栴}，包括國際線路，國內(nèi)骨干網(wǎng)，甚至某些城市的城域網(wǎng)，都存在著這一問題，很多運營商也在不斷的推出各種的新業(yè)務來“填滿”這些帶寬。但是，在這些業(yè)務中仍然缺乏“殺手級”應用，一個顯著的原因就是很多新業(yè)務、綜合業(yè)務的提供，并沒有以吸引用戶、方便用戶為出發(fā)點，而是僅僅為了填補過剩的帶寬。提高網(wǎng)絡(luò)資源利率固然重要，但新業(yè)務并不應只是原有業(yè)務的簡單疊加。 從傳輸技術(shù)的角度來看，原有以單一業(yè)務為主的網(wǎng)絡(luò)基本上是將不同的業(yè)務分別傳送，甚至可以對

42、不同的業(yè)務使用不同的傳輸技術(shù)，而在綜合業(yè)務的環(huán)境下，就必然面對多種業(yè)務數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)膯栴}。一方面，不同的通信業(yè)務，它們的屬性是不相同的，這些屬性包括：帶寬、時延、時延抖動，誤碼率、丟包率等。以時延為例：話音業(yè)務對于時延的要求顯然是最嚴格的；視頻業(yè)務其次，而數(shù)據(jù)業(yè)務（例如撥號上網(wǎng)）可以容忍幾秒甚至十幾秒的時延；另一方面，已有的網(wǎng)絡(luò)多是針對單一業(yè)務的傳輸而設(shè)計的，例如PSTN、GSM網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計主要針對話音業(yè)務、IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計主要針對數(shù)據(jù)業(yè)務。在已由的這些網(wǎng)絡(luò)之上提供多種業(yè)務也是對通信技術(shù)的一個巨大挑戰(zhàn)。 從管理的角度來看，多種業(yè)務的運營仍然會要求一個統(tǒng)一的管理與支撐環(huán)境。用戶會要求得到統(tǒng)一記費話單

43、，運營商也希望能夠集中的、統(tǒng)一的管理這些業(yè)務。此外，多種業(yè)務的運營也會涉及到不同的政策制訂者和管理機構(gòu)。5 應用中心化對各種信息傳輸技術(shù)和處理技術(shù)進行整合 無論是通信網(wǎng)提供的多業(yè)務傳輸能力，還是終端提供的多種人機交互方式，其中終目的都是為了能夠設(shè)計更能吸引用戶的應用，從這個意義上說，通信技術(shù)的發(fā)展只是提供了實現(xiàn)各種應用的平臺。 未來通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求： 骨干網(wǎng)絡(luò)：在未來的骨干網(wǎng)絡(luò)中，高帶寬是最基本的要求，其次還要求具有為不同的業(yè)務類型提供服務質(zhì)量保證（QoS）的能力；另外，靈活的、智能化的管理手段也是不可或缺的，這些管理手段包括：統(tǒng)一的運營支撐系統(tǒng)，開放的應用編程接口等，以方便業(yè)務的提供； 接

44、入網(wǎng)絡(luò)：首先仍然是帶寬的問題，目前實現(xiàn)了寬帶接入的用戶仍只占很小的比例；其次，用戶使用的終端的業(yè)務能力會有很大差別，這一點也必須被充分的考慮。新業(yè)務的提供：一個很好的通信平臺也需要好的業(yè)務來實現(xiàn)它的價值，從某種意義上說，開發(fā)新業(yè)務的難度并不亞于通信技術(shù)的研發(fā)。對于未來通信業(yè)務的發(fā)展，目前主要有以下兩種觀點：以網(wǎng)絡(luò)運營商為主導：由網(wǎng)絡(luò)運營商來負責設(shè)計業(yè)務，并組織相關(guān)的資源。支持這種觀點的人認為，這有助于網(wǎng)絡(luò)運營商抓住通信業(yè)務價值鏈的核心部分，這樣的運營商也被稱為“強勢”的運營商，典型的代表為日本的NTT DoCoMo； 以內(nèi)容提供商（ICP）為主導：運營商只提供基本的技術(shù)平臺，而由內(nèi)容提供商設(shè)計

45、業(yè)務、并做為業(yè)務運營的主導。目前中國移動、中國聯(lián)通以短信為平臺開展的各項業(yè)務均屬于這一類型。1.3.2 通信行業(yè)中的標準與法規(guī) 任何行業(yè)的發(fā)展都必須遵循一定的標準、規(guī)章、制度等，通信行業(yè)也不例外，無論是業(yè)務的運營還是技術(shù)的研發(fā)，包括整個企業(yè)的運作，都要受到這些“條條框框”的限制。這些限制主要包括政策法規(guī)和技術(shù)標準兩個方面： （1）通信行業(yè)中的政策法規(guī)：政策法規(guī)主要由各國的政府部門制訂。這些政策規(guī)章對于通信運營最主要的影響就是“準入”?；旧希谌魏螄译娦艠I(yè)務都是受到管制的，也就是要經(jīng)過政府部門的批準。以我國為例，骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)的運營資格都是被嚴格控制的。未來的發(fā)展趨勢是業(yè)務的運營、特別是增殖

46、電信業(yè)務的運營將逐步放松管制，而以話音業(yè)務為代表、包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在內(nèi)的基礎(chǔ)電信業(yè)務運營仍將在各國受到嚴格的管制；（2）通信行業(yè)中的技術(shù)標準：通信行業(yè)中的技術(shù)標準主要由各種技術(shù)標準化團體、以及相關(guān)的行業(yè)協(xié)會負責制訂，典型的標準化組織包括國際電聯(lián)（ITU）、電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）、第三代移動通信伙伴項目（3GPP）等，主要由設(shè)備制造商與網(wǎng)絡(luò)運營商組成。下面以IEEE 802系列標準的制訂過程為例，對此通信技術(shù)標準的制訂過程進行說明： 首先，一個新的標準必然會針對某個特定的市場，先行關(guān)注這一市場的公司一般也會是技術(shù)上的先行者，他們會向IEEE申請設(shè)立這一標準的研究機構(gòu)； 這些研究機構(gòu)

47、會定期舉行會議，以交流工作進展，參加這些研究機構(gòu)的資格即通過參加這些會議來取得； 標準的研究機構(gòu)下設(shè)多個工作組與研究組，它們針對不同的技術(shù)主題，并接受各種研究提案，會提出很多草稿（draft）以供進一步的研究； 完成以上研究之后即會進行表決，包括內(nèi)部的表決和之后提交給IEEE的表決； IEEE表決通過之后，即成為IEEE各系列的標準，這些標準又會經(jīng)常被很多國家的標準化機構(gòu)所引用，成為該國的國家標準。第4節(jié) 本書概述 更新于2008-05-18 22:17:30 1.4 本書概述1.4.1 傳輸介質(zhì) 傳輸介質(zhì)分為有線和無線兩類。常用的有線介質(zhì)雙絞線、同軸電纜和光纖以及無線信道都在第2章中進行了討

48、論。1.4.2 信號的傳輸技術(shù) 第3章首先討論了模擬電信號和數(shù)字電信號的基帶傳輸和調(diào)制傳輸技術(shù)，然后介紹了光信號傳輸?shù)幕驹砗蚖DM技術(shù)。1.4.3 信號的數(shù)字化處理技術(shù) 第4章主要介紹與信號的數(shù)字化處理相關(guān)的技術(shù)，包括模擬信號的數(shù)字化技術(shù)、多路復用技術(shù)、數(shù)字復接技術(shù)、同步技術(shù)和同步數(shù)字序列。1.4.4 信號的交換 交換是通信網(wǎng)的核心技術(shù)，第5章首先介紹了電話網(wǎng)的電路交換技術(shù)，然后討論了ATM交換和以太網(wǎng)交換，最后說明了新型交換技術(shù)光交換的基本原理和發(fā)展趨勢。1.4.5 語音通信 第6章首先介紹了公用電話交換網(wǎng)（PSTN）的概念、功能、基本結(jié)構(gòu)和業(yè)務，然后說明了PSTN的控制部分信令的基本概

49、念和No.7信令網(wǎng)，最后介紹了附加在PSTN網(wǎng)絡(luò)之上的為用戶提供增值業(yè)務的智能網(wǎng)。1.4.6 數(shù)據(jù)通信概述第7章重點討論數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識。首先介紹了數(shù)據(jù)通信的發(fā)展過程、基本概念和模型，然后討論了數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中常用的關(guān)鍵技術(shù)，最后描述了OSI參考模型與協(xié)議。本章內(nèi)容是后續(xù)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。1.4.7 局域網(wǎng) 第8章包括兩部分內(nèi)容，第一部分主要介紹了局域網(wǎng)的概念和組成，決定局域網(wǎng)特性的關(guān)鍵技術(shù)，包括拓撲結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、介質(zhì)訪問控制和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等內(nèi)容。第二部分則在局域網(wǎng)基本原理基礎(chǔ)上介紹了兩種典型局域網(wǎng)系統(tǒng)，以太網(wǎng)和家庭網(wǎng)。1.4.8 廣域網(wǎng)第9章首先介紹了廣域網(wǎng)的基本概念，然后討論了廣

50、域網(wǎng)中的三種關(guān)鍵技術(shù)，分組交換、路由選擇和擁塞控制。最后按出現(xiàn)的先后順序介紹了三個典型的廣域分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)：X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)和ATM網(wǎng)。1.4.9 互聯(lián)網(wǎng)Internet是一種典型的互聯(lián)網(wǎng)。第10章首先介紹了互聯(lián)網(wǎng)的基本工作原理和技術(shù)，特別是IP數(shù)據(jù)包的存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程。然后以Internet為例，進一步討論了Internet的自適應路由算法、應用服務模式和三種典型的應用，電子郵件、文件傳輸和萬維網(wǎng)。1.4.10 綜合業(yè)務與多媒體綜合業(yè)務和多媒體是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。第11章首先介紹了ISDN發(fā)展、組成和應用，以及發(fā)展方向B-ISDN。然后討論了多媒體通信的相關(guān)內(nèi)容。在討論多媒體通信時，重點介

51、紹了多媒體通信的編碼和同步技術(shù)。1.4.11 衛(wèi)星與移動蜂窩通信衛(wèi)星和移動蜂窩通信系統(tǒng)是兩個典型的無線通信系統(tǒng)。第12章首先介紹了衛(wèi)星通信的基本原理和典型系統(tǒng)，然后重點描述了移動蜂窩通信系統(tǒng)的概念、技術(shù)和三種典型網(wǎng)絡(luò)：GSM、IS95和3G。1.4.12 無線通信目前，各類網(wǎng)絡(luò)中最具增長潛力的是無線網(wǎng)絡(luò)。無線通信讓人們擺脫了物理連接上的限制，使設(shè)備互聯(lián)了起來。第13章重點介紹城域范圍、局域范圍和更短范圍的無線通信技術(shù)和系統(tǒng)。首先描述了無繩通信和無線本地環(huán)，然后討論了無線局域網(wǎng)技術(shù)和無線個人區(qū)域網(wǎng)中的三種主要技術(shù)藍牙、IrDA和HomeRF，最后介紹了無線自組織網(wǎng)絡(luò)Ad hoc和UWB技術(shù)。1.

52、4.13 下一代網(wǎng)絡(luò) 第14章介紹了下一代網(wǎng)絡(luò)NGN的技術(shù)、業(yè)務和應用。首先講解了NGN基本體系結(jié)構(gòu)和主要協(xié)議，其中包括H.323協(xié)議、SIP協(xié)議、MGCP協(xié)議、H.248協(xié)議和下一代因特網(wǎng)協(xié)議，然后討論了網(wǎng)絡(luò)目錄管理技術(shù)，最后介紹了VoIP、智能網(wǎng)業(yè)務、呼叫中心、統(tǒng)一消息等典型NGN業(yè)務。第2章 傳輸?shù)慕橘|(zhì)傳輸介質(zhì)是連接通信設(shè)備，為通信設(shè)備之間提供信息傳輸?shù)奈锢硗ǖ?；是信息傳輸?shù)膶嶋H載體。第1節(jié) 傳輸介質(zhì)的基本概念 傳輸介質(zhì) 有線電纜 光纖 無線介質(zhì) 2.1 傳輸介質(zhì)的基本概念2.1.1 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是連接通信設(shè)備，為通信設(shè)備之間提供信息傳輸?shù)奈锢硗ǖ?；是信息傳輸?shù)膶嶋H載體。從本質(zhì)上講，

53、有線通信與無線通信中的信號傳輸，實際上都是電磁波在不同介質(zhì)中的傳播過程，在這一過程中對電磁波頻譜的使用從根本上決定了通信過程的信息傳輸能力。理論上，任何頻率的信號都可以用作通信。但實際上，我們?nèi)匀皇歉鶕?jù)業(yè)務要求、傳播特性等因素來選擇性的使用電磁波的頻段。本章將介紹雙絞線、同軸電纜、無線信道、微波信道、光纖等常見的傳輸介質(zhì)。2.1.2 傳輸介質(zhì)的分類很多介質(zhì)都可以作為通信中使用的傳輸介質(zhì)，但這些介質(zhì)本身有著不同的屬性，它們適用于不同的環(huán)境條件，同時通信業(yè)務本身也會對傳輸介質(zhì)的使用提出不同的要求。因此，在實際的應用中存在著多種多樣的傳輸介質(zhì)，以下是三類常見的傳輸介質(zhì)。 （1）有線電纜：通信中常見的

54、有線電纜包括非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和同軸電纜等。有線電纜的特點是成本低，安裝簡單；缺點是頻譜有限，而且安裝之后不便移動。電纜是有線通信中，特別是接入網(wǎng)絡(luò)中最常見的傳輸介質(zhì)； （2 ）無線介質(zhì)：無線介質(zhì)在使用中可以劃分為可見光、微波、紫外、紅外等頻段。使用無線介質(zhì)的顯著優(yōu)點是建網(wǎng)快捷且移動性支持好，它的缺點是頻譜寬度還要低于電纜，此外，使用無線介質(zhì)的成本有時要遠高于使用有線介質(zhì)。雖然存在著部分不經(jīng)授權(quán)就可以使用的頻段，如340/433MHz、2.4GHz等，但大多數(shù)無線頻段是需要授權(quán)甚至是購買之后才可以使用的。例如，在目前的第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，很多網(wǎng)絡(luò)運營商花費了數(shù)百億美元來購買運營牌照，即是購買相應頻段的使用權(quán)，而最終這些成本都要由用戶來承擔； （3 ）光纖：光纖也是一種有線介質(zhì)，它可以提供高達THz級別的帶寬，而且誤碼率非常低，但缺點是安裝復雜，需要專業(yè)的人員和專業(yè)的設(shè)備。目前，光纖還是主要應用于骨干網(wǎng)絡(luò)中。表2-1給出了不同通信技術(shù)對電磁波頻譜的使用、以及不同電磁波頻譜所對應的