通信基礎(chǔ)知識

1、1.1 通信的基本概念通信的目的是傳遞消息中包含的信息。消息是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映，在不同時期具有不同的表現(xiàn)形式。例如，話音、文字、音樂、數(shù)據(jù)和圖片等。信息是消息中包含的有效內(nèi)容。通信是進(jìn)行信息的時空轉(zhuǎn)移，即把消息從一方傳送到另一方。實現(xiàn)通信的方式有很多，如手勢、語言、旌旗、烽火臺、擊鼓傳令，以及現(xiàn)代社會的電報、電話、廣播、電視、遙控、因特網(wǎng)和計算機等。電通信*光通信*1.2 通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)的作用是將信息從信源發(fā)送到一個或多個目的地。這一過程可用Error! Reference source not found.一般模型來概括。圖 Error! No text of specifi

2、ed style in document.1 通信系統(tǒng)一般模型 各部分功能簡述如下：*模擬通信系統(tǒng)框圖*數(shù)字通信系統(tǒng)框圖*1.3 通信系統(tǒng)分類和通信方式1.3.1 通信系統(tǒng)分類通信業(yè)務(wù)：電報通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和圖像通信系統(tǒng)等。調(diào)制方式：基帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。信號特征：模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。傳輸媒介：有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)。工作頻段：長波通信、中波通信、短波通信和遠(yuǎn)紅外線通信等。信號復(fù)用方式：頻分復(fù)用、時分復(fù)用和碼分復(fù)用等。用途：廣播通信、海事通信、空中交通管制、導(dǎo)航、側(cè)向、聲吶等。1.3.2 通信方式工作方式：單工、半雙工、全雙工傳輸模式：并行、串行同步方式：

3、同步、異步連接類型：點對點、點到多點、多點之間1.4 通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)有效性：傳輸一定信息量時占用的信道資源（頻帶寬度和時間間隔）?？煽啃裕航邮招畔⒌臏?zhǔn)確程度。適應(yīng)性經(jīng)濟性標(biāo)準(zhǔn)性可維護(hù)性表 1 通信系統(tǒng)性能衡量指標(biāo)通信系統(tǒng)類型有效性指標(biāo)可靠性指標(biāo)模擬通信系統(tǒng)有效傳輸頻帶解調(diào)器輸出信噪比數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸速率和頻帶利用率差錯率無線通信系統(tǒng)無線通信(Wireless Communication)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式。在移動中實現(xiàn)的無線通信又通稱為移動通信，人們把二者合稱為無線移動通信?！盁o線電之父”尼古拉·特斯拉*移動通信技術(shù)發(fā)展歷程：1

4、G 模擬移動通信系統(tǒng)2G 數(shù)字移動通信系統(tǒng)*3G 寬帶數(shù)據(jù)移動通信系統(tǒng)（IMT-2000）世界無線電行政大會WARC-92在全球范圍內(nèi)為IMT-2000確定了230 MHz的頻譜，其中MHz被指定為成對頻譜，用于FDD（頻分雙工）系統(tǒng)，35 MHz 被分配為非成對頻譜，用于TDD（時分雙工）系統(tǒng)，這兩類均用于陸地通信。4G LTE-Advanced（LTE第10版）圖 Error! No text of specified style in document.2 TCP“三次握手”電路交換和分組交換的區(qū)別？雙絞線由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起,可降低

5、信號干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。雙絞線有8芯，分四組，兩芯一組絞在一起，故稱雙絞線。在小型局域網(wǎng)中，通常使用的連接設(shè)備是雙絞線、網(wǎng)卡和集線器。用雙絞線連接網(wǎng)卡和集線器的方式共有三種：網(wǎng)卡到集線器、集線器到集線器和網(wǎng)卡到網(wǎng)卡的連接。表 2 雙絞線接線規(guī)范模式12345678568B橙白橙綠白藍(lán)藍(lán)白綠棕白棕568A綠白綠橙白藍(lán)藍(lán)白橙棕白棕圖 Error! No text of specified style in document.3 雙絞線圖 Error! No text of specified style in document.4 OSI七層模型兩

6、邊采用相同的接線方式叫做平接；兩邊采用不同的接線方式叫扭接。不同的設(shè)備之間連接，使用平接線；相同的設(shè)備連接使用扭接線。因特網(wǎng)最早來源于1969年美國國防部高級研究計劃局(Defense Advanced Research Project s Agency,DARPA)的前身ARPA建立的ARPAnet。最初的ARPAnet主要用于軍事研究目的。1972 年，ARPAnet首次與公眾見面，由此成為現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)誕生的標(biāo)志。因特網(wǎng)主要由通信線路、路由器、服務(wù)器與客戶機和信息資源四部分組成。TCP/IP協(xié)議族*無線電波可以認(rèn)為是一種頻率相對較低的電磁波。根據(jù)無線電波在傳播過程所發(fā)生的現(xiàn)象 , 電波的

7、傳播方式主要有繞射（地波），反射和折射（天波），直射（空間波）。沿大地與空氣的分界面?zhèn)鞑サ碾姴ń械乇砻娌?，簡稱地波。地波主要發(fā)生繞射傳播，傳播途徑主要取決于地面的電特性。地波在傳播過程中，由于能量逐漸被大地吸收，很快減弱（波長越短，減弱越快），因而傳播距離不遠(yuǎn)。但地波不受氣候影響，可靠性高。超長波、長波、中波無線電信號，都是利用地波傳播的。短波近距離通信也利用地波傳播。天波是利用天空的電離層折射和反射而傳播的電波，也叫天空波。電離層只對短波波段的電磁波產(chǎn)生反射作用，因此天波傳播主要用于短波遠(yuǎn)距離通信。兩個突出特點：一是傳播距離遠(yuǎn)，同時產(chǎn)生中間靜區(qū)地帶，二是傳播不穩(wěn)定，隨晝夜和季節(jié)的變化而變化。

8、因此，短波通信要經(jīng)黨更換波段，以保證質(zhì)量?？臻g波又稱為直射波，是由發(fā)射點從空間直線傳播到接收點的無線電波。直射波傳播距離一般限于視距范圍。在傳播過程中，它的強度衰減較慢，超短波和微波通信就是利用直射波傳播的。在地面進(jìn)行直射波通信，其接收點的場強由兩路組成：一路由發(fā)射天線直達(dá)接收天線，另一路由地面反射后到達(dá)接收天線，如果天線高度和方向架設(shè)不當(dāng)，容易造成相互干擾（例如電視的重影）。限制直射波通信距離的因素主要是地球表面弧度和山地、樓房等障礙物，因此超短波和微波天線要求盡量高。手機工作頻段：雙頻GSM/GPRS （900MHz和 1800MHz）表 3 聯(lián)通GSM制式占用帶寬公司及制式頻點上行帶寬（

9、MHz）下行帶寬（MHz）聯(lián)通GSM900MHz9099159549601800MHz1745175518401850聯(lián)通在900MHz GSM頻段上有MHz的帶寬，909915MHz(上行)；954960MHz(下行)。聯(lián)通在1800MHz GSM頻段上有MHz的帶寬，17451755MHz(上行)；18401850MHz(下行)。農(nóng)村地區(qū)用戶特點：數(shù)量大、分布分散、話務(wù)量小、基本無數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求三頻GSM/GPRS （900MHz、 1800MHz和1900MHz）四頻GSM/GPRS （850MHz、900MHz、 1800MHz和1900MHz）手機與基站：基站激勵方式：中心激勵（全向天線）和頂點激勵（定向天線）?；镜陌惭b位置是固定的，理論上其覆蓋范圍是一個圓。由基站發(fā)射的微波始終跟蹤著手機，當(dāng)用戶從一個區(qū)域過渡到另一個區(qū)域時，手機自動進(jìn)行切換，也就是說，手機始終在基站的“監(jiān)視”之中?；局皇瞧鹬l(fā)射信號的作用，而數(shù)據(jù)的處理、傳輸以及計費等任務(wù)則是由網(wǎng)絡(luò)運營商的中央機房計算機系統(tǒng)承擔(dān)?；九c系統(tǒng)也是時刻保持聯(lián)系的，基站將用戶的信息及時反饋給系統(tǒng)。 手機需要兩個信道，一個負(fù)責(zé)把你的聲音傳給對方，另一個負(fù)責(zé)把對方的聲音傳送給你。手