第一章認(rèn)識(shí)通信

第1章認(rèn)識(shí)通信本章內(nèi)容：通信的基本概念電信技術(shù)的發(fā)展通信網(wǎng)絡(luò)介紹電信業(yè)務(wù)分類本章重點(diǎn)：電信的定義信號(hào)、信息和信息量的概念簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)模型通信網(wǎng)絡(luò)的分類電信業(yè)務(wù)分類1.1通信的基本概念通俗的講通信就是人們?cè)谌粘Ｉ钪邢嗷ブg傳遞信息的過程。通信，指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒質(zhì)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。通信是信息或其表示方式(表示媒體)的時(shí)/空轉(zhuǎn)移。1.1.1什么是通信通信是人—人、人—機(jī)器、機(jī)器—機(jī)器之間進(jìn)行信息的傳遞與交換。媒體的分類感覺媒體：聲音、文本表示媒體：編碼表現(xiàn)媒體：顯示器存儲(chǔ)媒體：數(shù)字化傳輸媒體：傳輸介質(zhì)1.信息和信息量關(guān)于人或事物情況的報(bào)道稱為消息消息中有意義的內(nèi)容稱為信息。信息可理解為消息中的不確定部分，只有消息中不確定的內(nèi)容才構(gòu)成信息。信息量就是對(duì)消息中這種不確定性的度量可能性愈小，其信息愈多；可能性愈大，其信息愈少I=log21/p(bit)信息的表現(xiàn)形式有：數(shù)據(jù)、文本、聲音、圖像，這四種形態(tài)可以相互轉(zhuǎn)化。烽火點(diǎn)亮表示敵人來犯1烽火未點(diǎn)表示平安無事0光通信古老的信息傳遞方式０００１１０１１東南西北兩個(gè)比特表示四個(gè)信息區(qū)分?jǐn)橙说倪M(jìn)攻方向可以傳送２個(gè)消息可以傳送４個(gè)消息可以傳送８?jìng)€(gè)消息可以傳送１６個(gè)消息（０００００１０１０１０００１１１０１１１０１１１）（０００１１０１１）（０１）２1２2２3２4n比特可表示的信息數(shù)為2n2.信號(hào)信號(hào)是運(yùn)載消息的工具，信息的物理載體。從廣義上講，它包含光信號(hào)、聲信號(hào)和電信號(hào)等。古代人利用點(diǎn)燃烽火臺(tái)而產(chǎn)生的滾滾狼煙，向遠(yuǎn)方軍隊(duì)傳遞敵人入侵的消息，這屬于光信號(hào)；當(dāng)我們說話時(shí)，聲波傳遞到他人的耳朵，使他人了解我們的意圖，這屬于聲信號(hào)；遨游太空的各種無線電波、四通八達(dá)的電話網(wǎng)中的電流等，都可以用來向遠(yuǎn)方表達(dá)各種消息，這屬電信號(hào)。在通信系統(tǒng)中信號(hào)以電（或光）的形式進(jìn)行處理和傳輸，電信號(hào)最常用的形式是電流信號(hào)或電壓信號(hào)。消息、信息與信號(hào)消息話音、文字、數(shù)據(jù)、圖形等具體形式信息消息中不確定的部分信號(hào)

信息的物理載體3.信號(hào)類型模擬信號(hào)如果信號(hào)的幅度隨時(shí)間作連續(xù)的、隨機(jī)的變化，稱為模擬信號(hào)。話音信號(hào)就屬于模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)如果信號(hào)的幅度隨時(shí)間的變化只具有離散的、有限的狀態(tài)，稱為數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)4.電信的定義國(guó)際電信聯(lián)盟ITU對(duì)電信的定義：利用導(dǎo)線、無線電、光學(xué)或其他電磁系統(tǒng)進(jìn)行的，對(duì)于符號(hào)、信號(hào)、文字、圖像、聲音或任何性質(zhì)信息的傳輸、發(fā)送或接收。包括電報(bào)、電話等傳統(tǒng)電信媒體，也包括光纖通信、數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通信等現(xiàn)代電信媒體。5.國(guó)際電信聯(lián)盟國(guó)際電信聯(lián)盟(InternationalTelecommunicationUnion--ITU)是聯(lián)合國(guó)的一個(gè)專門機(jī)構(gòu)，下設(shè)無線電通信部、標(biāo)準(zhǔn)化部、發(fā)展部和電信展覽部。1865年5月17日成立的國(guó)際電報(bào)聯(lián)盟，1934年改名為國(guó)際電信聯(lián)盟，簡(jiǎn)稱國(guó)際電聯(lián)。1969年5月17日，決定5月17日定為“世界電信日”。中國(guó)于1920年加入ITU。國(guó)際電信聯(lián)盟1865年5月17日，法、德、俄、意、奧等20個(gè)歐洲國(guó)家的代表在巴黎簽訂了《國(guó)際電報(bào)公約》，國(guó)際電報(bào)聯(lián)盟（InternationalTelegraphUnion，ITU）也宣告成立。1932年，70多個(gè)國(guó)家的代表在西班牙馬德里召開會(huì)議，將《國(guó)際電報(bào)公約》與《國(guó)際無線電報(bào)公約》合并，制定《國(guó)際電信公約》，并決定自1934年1月1日起正式改稱為“國(guó)際電信聯(lián)盟”（InternationalTelecommunicationUnion）。1.1.2簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)模型信源：產(chǎn)生信息的人或機(jī)器發(fā)送設(shè)備：將信源產(chǎn)生的信息變換成利于信道傳輸?shù)男盘?hào)信道：傳輸載體，包括電纜，光纜，無線電波等接收設(shè)備：將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為信宿可以識(shí)別的信息形式信宿：接收信息的人或機(jī)器噪聲：客觀存在的干擾1.1.3模擬通信系統(tǒng)發(fā)送端兩次變換：：發(fā)送端的連續(xù)消息變成原始電信號(hào)：原始電信號(hào)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器變換成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)接收端兩次反變換模擬通信系統(tǒng)傳輸連續(xù)的模擬信號(hào)，系統(tǒng)的抗干擾能力較弱且不適于長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸。①②①②1.1.4數(shù)字通信系統(tǒng)通過再生中繼消除噪聲積累，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高質(zhì)量傳輸；數(shù)字通信設(shè)備向著集成化、智能化、微型化、低功耗和低成本化發(fā)展。1.2電信技術(shù)的發(fā)展電信技術(shù)發(fā)展史電信的發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)電信的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)1.2.1電信技術(shù)發(fā)展史重要事件時(shí)間主要貢獻(xiàn)者電報(bào)技術(shù)1837莫爾斯電話技術(shù)1876貝爾無線電通信技術(shù)（微波、衛(wèi)星通信）1896馬可尼、波波夫數(shù)據(jù)傳輸理論1928奈奎斯特時(shí)分復(fù)用技術(shù)(PCM)1930里夫斯數(shù)字通信理論(信噪比-傳輸速率)1948香農(nóng)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)1978貝爾實(shí)驗(yàn)室光纖通信1966高錕1、電報(bào)技術(shù)1837年，莫爾斯人工電報(bào)誕生，1858年，惠司登發(fā)明快速自動(dòng)電報(bào)機(jī)，目前這種技術(shù)已逐漸淡出。2、電話技術(shù)1876年，美國(guó)科學(xué)家貝爾發(fā)明了電話機(jī)。1878年，在美國(guó)設(shè)立了最早的商用電話機(jī)，開通了20個(gè)用戶的市內(nèi)交換所，使用磁石交換機(jī)。1880年，美國(guó)許多城市間架設(shè)電話線，開通了長(zhǎng)途電話。1882年，發(fā)明了共電式交換機(jī)。1888年，發(fā)明了共電式電話機(jī)。1891年，美國(guó)人史端喬設(shè)計(jì)出第一部步進(jìn)制自動(dòng)交換機(jī)。1919年，發(fā)明了縱橫制交換機(jī)。1965年，開通了程控電話交換機(jī)。1970年，法國(guó)開通了程控?cái)?shù)字電話交換機(jī)。1876年發(fā)明電話的是貝爾(1847—1922)，當(dāng)時(shí)他還不到30歲。他還制造了助聽器，改進(jìn)了留聲機(jī)，他一生獲得30項(xiàng)發(fā)明專利。貝爾磁石式電話機(jī)磁石式電話交換機(jī)共電式電話機(jī)共電式電話交換機(jī)3．復(fù)用技術(shù)1930年，出現(xiàn)了多路復(fù)用技術(shù)，可在一根同軸線上，同時(shí)傳送成千上萬個(gè)話路信號(hào)。1937年，英國(guó)人里夫斯發(fā)明了脈沖編碼調(diào)制（PCM）技術(shù)，它是將模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)囊环N調(diào)制方式，用它可實(shí)現(xiàn)按時(shí)間分割的多路復(fù)用。4．?dāng)?shù)據(jù)通信1928年奈奎斯特提出數(shù)據(jù)傳輸理論，我國(guó)已先后建成了公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（PSPDN）、幀中繼網(wǎng)（FRN）、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、ATM（異步傳輸模式）網(wǎng)等。而IP網(wǎng)絡(luò)以其開放性、簡(jiǎn)單性、靈活性、擴(kuò)展性和豐富多彩的網(wǎng)上應(yīng)用，逐漸取代其他各種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。5．無線電通信技術(shù)1927年，美國(guó)和英國(guó)之間開通了商用無線電話通信。1947年，美國(guó)在紐約、波士頓間建立了寬帶模擬微波中繼系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代后期，數(shù)字微波通信系統(tǒng)投入使用。1957年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射了人造地球衛(wèi)星。1960年，美國(guó)發(fā)射了“回聲一號(hào)”衛(wèi)星，利用人造天體進(jìn)行通信。1965年，世界上第一顆商業(yè)同步衛(wèi)星“晨鳥”升空，標(biāo)志著衛(wèi)星通信進(jìn)入實(shí)用階段。6．移動(dòng)通信技術(shù)第一代是公眾蜂窩式模擬移動(dòng)通信，已淘汰出局。第二代是公眾數(shù)字蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)，有全球通（GSM）和碼分多址（CDMA）兩種制式，主要提供語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的速率較低。第三代移動(dòng)通信都采用了CDMA技術(shù)，能全球無縫覆蓋，全球漫游，并可提供各種寬帶信息業(yè)務(wù)，具有多媒體功能，可滿足個(gè)人通信化要求。第四代或超四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以提供比第三代移動(dòng)通信更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。1920年,美國(guó)匹茲堡建立了第一座面向公眾的無線廣播電臺(tái)7．光纖通信技術(shù)光纖通信是利用光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱光纖）傳送信息的光波通信技術(shù)，1960年，美國(guó)休斯公司發(fā)明了世界第一個(gè)紅寶石激光器，1970年，美國(guó)康寧公司研制出低損耗光纖。1977年世界上第一個(gè)光纖通信系統(tǒng)在芝加哥投入運(yùn)行，目前光纖通信已成為現(xiàn)代傳輸網(wǎng)的主體。我國(guó)近年來光纖通信已得到了快速發(fā)展，目前光纜長(zhǎng)度累計(jì)近幾千萬公里。我國(guó)已不再敷設(shè)同軸電纜，新的工程將全部采用光纖通信技術(shù)。1.2.2電信的發(fā)展趨勢(shì)普及化：各種不同階層的人都能用得上、用得起多媒體化：提供聲、像、圖、文并茂的交互式通信與信息服務(wù)多樣化：適應(yīng)社會(huì)各界、千姿百態(tài)的大量應(yīng)用個(gè)性化：按個(gè)人意愿向用戶提供“隨時(shí)隨地隨意”的服務(wù)全球化：提供全球性的服務(wù)1.2.3我國(guó)電信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)電信業(yè)的發(fā)展我國(guó)電信企業(yè)改革電信發(fā)展趨勢(shì)1、我國(guó)電信業(yè)的發(fā)展1949～1956年是我國(guó)電信恢復(fù)發(fā)展時(shí)期，此間建立了電信管理體制，形成了以北京為中心，溝通各省區(qū)市的電信網(wǎng)。1956年后，進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)時(shí)期。1978年十一屆三中全會(huì)之后，中國(guó)電信業(yè)有了翻天覆地的發(fā)展。在電話機(jī)方面，從最原始的搖把子電話到可視電話，從大哥大到智能手機(jī)。在交換機(jī)方面，從原始的縱橫制人工交換機(jī)到擁有國(guó)際先進(jìn)水平的程控交換機(jī)以及軟交換機(jī)等。在傳輸信道方面，從架空明線到對(duì)稱電纜，再到今天大容量的光纜。在通信網(wǎng)方面，從固定通信網(wǎng)到移動(dòng)通信網(wǎng)，從電話通信網(wǎng)到數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，從地面通信網(wǎng)到衛(wèi)星通信網(wǎng)。在電信業(yè)務(wù)方面，從單一的電報(bào)、電話業(yè)務(wù)，到提供多樣化、個(gè)性化的綜合業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)。電信行業(yè)經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單的模擬通信到數(shù)字通信、數(shù)據(jù)通信、多媒體通信。電話機(jī)的演進(jìn)大哥大GSM無天線翻蓋雙頻智能手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)手機(jī)的發(fā)展2．我國(guó)電信企業(yè)改革吉通公司成立，與中國(guó)電信CHINANET競(jìng)爭(zhēng)中國(guó)聯(lián)通成立打破移動(dòng)市場(chǎng)壟斷局面20022001199420001999中國(guó)電信拆分為中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)衛(wèi)通郵電部?jī)?nèi)設(shè)電信政務(wù)司負(fù)責(zé)監(jiān)管職能19931998開放無線尋呼等9項(xiàng)增值業(yè)務(wù)20082008年3月11日，由信息產(chǎn)業(yè)部與國(guó)防科工委、國(guó)務(wù)院信息辦等合并成立國(guó)家工業(yè)和信息化部。

形成三個(gè)全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商2009中國(guó)聯(lián)通C網(wǎng)開通中國(guó)衛(wèi)通成立鐵通公司成立中國(guó)電信南北分拆，基礎(chǔ)業(yè)務(wù)領(lǐng)域形成六大運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)放3G發(fā)牌2013發(fā)放4G發(fā)牌建立中央為主的部省兩級(jí)監(jiān)管體系中國(guó)網(wǎng)絡(luò)通信有限公司成立成立信息產(chǎn)業(yè)部政企分開郵電分營(yíng)運(yùn)營(yíng)商的市場(chǎng)格局中國(guó)移動(dòng)移動(dòng)話音、數(shù)據(jù)、IP電話和多媒體業(yè)務(wù)，并具有Internet國(guó)際聯(lián)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)權(quán)和國(guó)際出入口局業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)權(quán)。除提供基本話音業(yè)務(wù)外，還提供傳真、數(shù)據(jù)、IP電話等多種增值業(yè)務(wù)；中國(guó)聯(lián)通目前唯一一家全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商，業(yè)務(wù)范圍包括移動(dòng)電話（包括GSM和CDMA）、長(zhǎng)途電話、本地電話、數(shù)據(jù)通信（包括因特網(wǎng)業(yè)務(wù)和IP）、電信增值業(yè)務(wù)、無線尋呼等。中國(guó)電信國(guó)際各類固定電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施（包括本地?zé)o線環(huán)路）；基于電信網(wǎng)絡(luò)的語音、數(shù)據(jù)、圖象及多媒體通信與信息服務(wù)等。

中國(guó)鐵通主營(yíng)固定網(wǎng)業(yè)務(wù)。固定網(wǎng)本地電話、國(guó)內(nèi)國(guó)際長(zhǎng)途電話、IP電話、數(shù)據(jù)傳送、互聯(lián)網(wǎng)、視訊業(yè)務(wù)等除公眾移動(dòng)業(yè)務(wù)以外的各項(xiàng)基礎(chǔ)和增值電信業(yè)務(wù)。中國(guó)網(wǎng)通國(guó)內(nèi)、國(guó)際各類固定電信網(wǎng)絡(luò)與設(shè)施（含無線本地環(huán)路）；基于電信網(wǎng)絡(luò)的語音、數(shù)據(jù)、圖像及多媒體通信與信息服務(wù)。中國(guó)衛(wèi)通通信、廣播及其他領(lǐng)域的衛(wèi)星空間段業(yè)務(wù)；衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)；互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)；VSAT通信業(yè)務(wù)；基于衛(wèi)星傳輸技術(shù)的話音、數(shù)據(jù)、多媒體通信業(yè)務(wù)；地面網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)；3.5G固定無線接入業(yè)務(wù)；800兆數(shù)字集群通信業(yè)務(wù)；以GPS為主的綜合信息業(yè)務(wù)等；2008年新一輪電信重組方案3．發(fā)展趨勢(shì)（1）三網(wǎng)融合趨勢(shì)電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)相互滲透、相互兼容，提供包括語音、數(shù)據(jù)和圖像等多媒體的通信業(yè)務(wù)。（2）發(fā)展下一代電信網(wǎng)（3）通信改變?nèi)祟惿罘绞?.3通信網(wǎng)絡(luò)介紹通信網(wǎng)——指為分處異地的用戶之間傳遞信息的系統(tǒng)，屬于電磁系統(tǒng)的也稱電信網(wǎng)。通信網(wǎng)的組成——終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備1.3.1通信網(wǎng)的發(fā)展電話網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)模擬網(wǎng)數(shù)字網(wǎng)單一業(yè)務(wù)多媒體業(yè)務(wù)固定移動(dòng)由電話時(shí)代走向信息時(shí)代業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)超過話音移動(dòng)超過固定1.3.2通信網(wǎng)的分類按功能分：業(yè)務(wù)網(wǎng)信令網(wǎng)同步網(wǎng)管理網(wǎng)按業(yè)務(wù)類型分：電話網(wǎng)廣播電視網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)三大支撐網(wǎng)按服務(wù)范圍分：本地網(wǎng)市話網(wǎng)長(zhǎng)話網(wǎng)國(guó)際網(wǎng)按服務(wù)范圍分：局域網(wǎng)城域網(wǎng)廣域網(wǎng)按傳輸信號(hào)形式分：模擬網(wǎng)數(shù)字網(wǎng)按傳輸媒質(zhì)分：有線網(wǎng)：雙絞線、同軸電纜、光纖無線網(wǎng)：電磁波按運(yùn)營(yíng)方式分：公用網(wǎng)專用網(wǎng)1.4電信業(yè)務(wù)分類2000年國(guó)務(wù)院頒布的《中華人民共和國(guó)電信條例》，對(duì)電信業(yè)務(wù)的分類做出明確的規(guī)定。2003年信息產(chǎn)業(yè)部對(duì)《電信業(yè)務(wù)分類目錄》重新進(jìn)行了調(diào)整，并予以公布，自2003年4月1日開始實(shí)施。在2007年對(duì)于電信業(yè)務(wù)的分類目錄做了一個(gè)修改。2008年對(duì)業(yè)務(wù)分類目錄進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。仍然將電信業(yè)務(wù)分為基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)和增值電信業(yè)務(wù)兩種，保持基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)細(xì)分為第一類和第二類兩種電信業(yè)務(wù)，增值業(yè)務(wù)不再細(xì)分。基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)：是指提供公共網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、公共數(shù)據(jù)傳送和基本話音通信服務(wù)的業(yè)務(wù)。第一類基礎(chǔ)電