01第1章 認識通信1

1、2021-6-42021-6-41 人類社會離不開信息的交流人類社會離不開信息的交流通信。通信。 全球化、信息化時代全球化、信息化時代 世界經(jīng)濟發(fā)展的三大支柱：世界經(jīng)濟發(fā)展的三大支柱：信息、能源、材料信息、能源、材料。 由由通信技術(shù)通信技術(shù)、電子技術(shù)電子技術(shù)、計算機計算機和和信息服務業(yè)信息服務業(yè)構(gòu)構(gòu) 成的信息產(chǎn)業(yè)，成為信息化社會的基礎。成的信息產(chǎn)業(yè)，成為信息化社會的基礎。 光通信與計算機光通信與計算機密切結(jié)合，密切結(jié)合，軟件技術(shù)軟件技術(shù)突飛猛進，突飛猛進， 通信技術(shù)通信技術(shù)日新月異，日新月異，通信新技術(shù)通信新技術(shù)、新業(yè)務新業(yè)務層出不窮。層出不窮。 通信技術(shù)向通信技術(shù)向數(shù)字化數(shù)字化、寬帶化寬帶化

2、、綜合化綜合化、智能化智能化和和 個人化個人化方向發(fā)展。方向發(fā)展。 2021-6-42 由于現(xiàn)代通信領域所涉及的相關(guān)技術(shù)十分廣泛，由于現(xiàn)代通信領域所涉及的相關(guān)技術(shù)十分廣泛，本課本課 程主要使學生對各種程主要使學生對各種通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)有個有個總體總體的認識。的認識。 課程從認識課程從認識通信通信、電信網(wǎng)電信網(wǎng)的出發(fā)，建立起的出發(fā)，建立起電信系統(tǒng)的電信系統(tǒng)的 整體架構(gòu)整體架構(gòu)，然后分別介紹，然后分別介紹電話通信電話通信、數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信、移動通信移動通信 系統(tǒng)系統(tǒng)的基本原理及應用，介紹的基本原理及應用，介紹光纖通信光纖通信、微波微波和和衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信、 接入網(wǎng)接入網(wǎng)等通信傳送網(wǎng)。簡要介紹等通信

3、傳送網(wǎng)。簡要介紹三網(wǎng)融合三網(wǎng)融合的技術(shù)與應用以的技術(shù)與應用以 及及第第四四代移動通信系統(tǒng)代移動通信系統(tǒng)、下一代網(wǎng)絡下一代網(wǎng)絡、軟交換技術(shù)軟交換技術(shù)、IPIP多多 媒體子系統(tǒng)媒體子系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的電信的電信 新技術(shù)。新技術(shù)。 2021-6-43 2021-6-4 本章內(nèi)容本章內(nèi)容 電信的基本概念電信的基本概念 電信技術(shù)的發(fā)展電信技術(shù)的發(fā)展 通信網(wǎng)介紹通信網(wǎng)介紹 電信業(yè)務分類電信業(yè)務分類 4 本章重點本章重點 電信的概念和特點電信的概念和特點 簡單通信過程簡單通信過程 通信網(wǎng)分類通信網(wǎng)分類 電信網(wǎng)發(fā)展趨勢電信網(wǎng)發(fā)展趨勢 電信業(yè)務分類電信業(yè)務分類 通俗的講通俗的講通信通信就是人們在日常生活中相互

4、之間傳遞信就是人們在日常生活中相互之間傳遞信 息的過程。息的過程。 通信通信是信息在人是信息在人人，人人，人機器，機器機器，機器機器之間進機器之間進 行的傳遞與交換行的傳遞與交換( (信息是消息中包含的有意義的內(nèi)容信息是消息中包含的有意義的內(nèi)容) )。 通信通信是信息或其表示方式是信息或其表示方式( (表示媒體表示媒體) )的的時時/ /空轉(zhuǎn)移空轉(zhuǎn)移。 communication，信息交流信息交流 Telecommunication，電信號的處理和傳輸電信號的處理和傳輸 2021-6-45 通信通信目標：目標： （1 1）無失真、高效率地傳輸有用信息；）無失真、高效率地傳輸有用信息； （2 2

5、）傳輸中，抑制無用信息和有害信息；）傳輸中，抑制無用信息和有害信息； （3 3）采集、存儲、處理、顯示信息。）采集、存儲、處理、顯示信息。 2021-6-46 2021-6-47 1.1.信息與信息量信息與信息量 關(guān)于人或事物情況的報道關(guān)于人或事物情況的報道消息消息。 消息中有意義的內(nèi)容消息中有意義的內(nèi)容信息。信息。 關(guān)系：關(guān)系：信息信息是消息中的是消息中的不確定部分不確定部分。 消息消息是信息的是信息的物質(zhì)表示方法物質(zhì)表示方法。 信息量信息量對消息中不確定性的度量。對消息中不確定性的度量。 消息可能性越小，信息越多；事件出現(xiàn)概率越小，消息可能性越小，信息越多；事件出現(xiàn)概率越小， 不確定性越多

6、，信息量越大。不確定性越多，信息量越大。 信息主要表現(xiàn)形式：信息主要表現(xiàn)形式：聲音、文字、圖像、數(shù)據(jù)聲音、文字、圖像、數(shù)據(jù)四種。四種。 四種形式可以相互轉(zhuǎn)化。四種形式可以相互轉(zhuǎn)化。 信號是運載消息的工具，是信息的物理載體。信號是運載消息的工具，是信息的物理載體。 形式：光信號、聲信號、電信號等。形式：光信號、聲信號、電信號等。 光信號：如：烽火臺狼煙光信號：如：烽火臺狼煙 聲信號：如：說話聲聲信號：如：說話聲 電信號：如：無線電波電信號：如：無線電波 電話網(wǎng)中電流。電話網(wǎng)中電流。 2021-6-48 2.2.信號信號 2021-6-4 模擬信號 數(shù)字信號 9 3.3.信號的類型信號的類型 數(shù)字

7、信號：數(shù)字信號：信號的幅信號的幅 度隨時間的變化只具度隨時間的變化只具 有有離散的、有限的狀離散的、有限的狀 態(tài)。態(tài)。 如：編碼、數(shù)字化信如：編碼、數(shù)字化信 號。號。 模擬信號：信號的幅度模擬信號：信號的幅度 隨時間連續(xù)變化的信號。隨時間連續(xù)變化的信號。 如：語音。如：語音。 ITUITU（國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟）對電信的定義）對電信的定義 利用利用有線、無線的電磁系統(tǒng)或者光電系統(tǒng)有線、無線的電磁系統(tǒng)或者光電系統(tǒng)，傳輸傳輸、發(fā)射發(fā)射、 接收接收或者或者處理處理語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像以及其他形式信息語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像以及其他形式信息 的活動。的活動。 有線電信系統(tǒng)、無線電信系統(tǒng)、光學通信系

8、統(tǒng)、其他電磁系有線電信系統(tǒng)、無線電信系統(tǒng)、光學通信系統(tǒng)、其他電磁系 統(tǒng)統(tǒng) 聲音、文字、數(shù)據(jù)（符號）、圖像以及這些形式組合成的各聲音、文字、數(shù)據(jù)（符號）、圖像以及這些形式組合成的各 種可視、可聽或可用的信號種可視、可聽或可用的信號 向一個和多個接收者發(fā)送信息。單向、雙向。向一個和多個接收者發(fā)送信息。單向、雙向。 電報、電話等傳統(tǒng)電信媒體；光纖通信、數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通電報、電話等傳統(tǒng)電信媒體；光纖通信、數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通 信等現(xiàn)代電信媒體；廣播、電視等單向信息傳播媒體。信等現(xiàn)代電信媒體；廣播、電視等單向信息傳播媒體。 2021-6-410 4.4.電信的定義電信的定義 聯(lián)合國負責國際電信事務的專門機構(gòu)

9、，下設無線電通信部、聯(lián)合國負責國際電信事務的專門機構(gòu)，下設無線電通信部、 標準化部、發(fā)展部和電信展覽部，現(xiàn)總部在瑞士日內(nèi)瓦。標準化部、發(fā)展部和電信展覽部，現(xiàn)總部在瑞士日內(nèi)瓦。 前身是前身是18651865年年5 5月月1717日成立的國際電報聯(lián)盟，日成立的國際電報聯(lián)盟，19341934年改名年改名 為國際電信聯(lián)盟為國際電信聯(lián)盟 ，簡稱，簡稱“國際電聯(lián)國際電聯(lián)”、“電聯(lián)電聯(lián)”。 19691969年決定年決定5 5月月1717日日定為定為“世界電信日世界電信日”。 中國于中國于19201920年加入該組織。年加入該組織。19721972年年5 5月，國際電聯(lián)恢復中月，國際電聯(lián)恢復中 國合法席位。此

10、后，中國一直擔任國際電聯(lián)理事國。國合法席位。此后，中國一直擔任國際電聯(lián)理事國。 2021-6-411 5.5.國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟 國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟 (International (International Telecommunication Union - ITU)Telecommunication Union - ITU) 2021-6-4 信信源源發(fā)發(fā)送送設設備備信信道道接接收收設設備備信信宿宿 噪噪聲聲源源 發(fā)發(fā)送送端端接接收收端端 12 通信系統(tǒng)：通信需要的一切技術(shù)設備和傳輸媒質(zhì)的總體。通信系統(tǒng)：通信需要的一切技術(shù)設備和傳輸媒質(zhì)的總體。 功能：對原始信號進行轉(zhuǎn)換、處理和

11、傳輸。功能：對原始信號進行轉(zhuǎn)換、處理和傳輸。 點對點通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型點對點通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型 信源信源：即信息源，發(fā)出信息的基本設施。如：電話：即信息源，發(fā)出信息的基本設施。如：電話 機、傳真機、計算機等。機、傳真機、計算機等。 發(fā)送設備發(fā)送設備：將信源產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中：將信源產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中 傳輸?shù)男盘?，然后將信號發(fā)射出去的設備。傳輸?shù)男盘?，然后將信號發(fā)射出去的設備。 信道信道：即信息的傳輸通道，有無線信道和有線信道，模擬：即信息的傳輸通道，有無線信道和有線信道，模擬 信道和數(shù)字信道，如電纜，光纜，無線電波等組成。信道和數(shù)字信道，如電纜，光纜，無線電波等組成。 接收

12、設備接收設備：將信道傳輸中帶有噪聲和其他干擾的信號轉(zhuǎn)換：將信道傳輸中帶有噪聲和其他干擾的信號轉(zhuǎn)換 為信宿可以識別的信息形式，并交給信宿的設備。為信宿可以識別的信息形式，并交給信宿的設備。 信宿信宿：即受信者，信息傳輸?shù)慕K點設施，負責將信息轉(zhuǎn)換：即受信者，信息傳輸?shù)慕K點設施，負責將信息轉(zhuǎn)換 為相應的消息。如：收音機、電話機、計算機、電視機。為相應的消息。如：收音機、電話機、計算機、電視機。 噪聲噪聲：客觀存在的干擾。：客觀存在的干擾。 2021-6-413 信信源源發(fā)發(fā)送送設設備備信信道道接接收收設設備備信信宿宿 噪噪聲聲源源 發(fā)發(fā)送送端端接接收收端端 特點：傳輸連續(xù)的模擬信號、占用帶寬窄（每路

13、語音傳輸特點：傳輸連續(xù)的模擬信號、占用帶寬窄（每路語音傳輸 占用帶寬占用帶寬4 4kHzkHz）、容易受噪聲干擾，且隨傳輸距離增加而容易受噪聲干擾，且隨傳輸距離增加而 增加，抗干擾能力較弱、不適合遠距離傳輸、系統(tǒng)和設備增加，抗干擾能力較弱、不適合遠距離傳輸、系統(tǒng)和設備 龐大，不利于集成化。龐大，不利于集成化。 2021-6-4 14 信息源信息源調(diào)制器調(diào)制器信道信道解調(diào)器解調(diào)器受信者受信者 噪聲源噪聲源 兩次變換兩次變換:連續(xù)消息連續(xù)消息 原始電信號原始電信號已調(diào)已調(diào) 信號（頻帶適合信道信號（頻帶適合信道 傳輸?shù)男盘枺﹤鬏數(shù)男盘枺?兩次反變換兩次反變換:接收的接收的 信號信號解調(diào)后信號解調(diào)后信

14、號 還原成原始消息還原成原始消息 信源 信源 編碼器 信源 譯碼器 信道 編碼器 調(diào)制器 傳輸媒質(zhì)噪聲源 解調(diào)器 信道 譯碼器 信宿 信源發(fā)出的信源發(fā)出的模擬信號模擬信號，經(jīng)，經(jīng)信源編碼器信源編碼器后，由模擬信號變后，由模擬信號變 為為數(shù)字信號數(shù)字信號。再經(jīng)過。再經(jīng)過信道編碼器信道編碼器，使信號變換為，使信號變換為利于在信道利于在信道 中傳輸?shù)男盘栔袀鬏數(shù)男盘?，?jīng)過，經(jīng)過調(diào)制調(diào)制后進入信道以后進入信道以數(shù)字信號形式數(shù)字信號形式傳輸，傳輸， 在在接收端接收端進行進行反變換反變換恢復出恢復出原始信號原始信號。 2021-6-4 15 三次變換三次變換 模擬模擬 信號信號 數(shù)字數(shù)字 信號信號 利于在

15、信利于在信 道中傳輸?shù)乐袀鬏?的信號的信號 以調(diào)以調(diào) 信號信號 以調(diào)以調(diào) 信號信號 解調(diào)解調(diào) 信號信號 數(shù)字數(shù)字 信號信號 模擬模擬 信號信號 數(shù)字通信系統(tǒng)特點：數(shù)字通信系統(tǒng)特點： 傳輸離散的、有限狀態(tài)的數(shù)字信號，在接收端通過取樣、判決傳輸離散的、有限狀態(tài)的數(shù)字信號，在接收端通過取樣、判決 來恢復原始信號，抗干擾能力強。來恢復原始信號，抗干擾能力強。 通過糾錯編碼可進一步提高抗干擾能力。通過糾錯編碼可進一步提高抗干擾能力。 通過再生中繼消除噪聲積累，實現(xiàn)遠距離高質(zhì)量傳輸。通過再生中繼消除噪聲積累，實現(xiàn)遠距離高質(zhì)量傳輸。 可對數(shù)字信息進行處理并進行統(tǒng)一化編碼，實現(xiàn)綜合業(yè)務數(shù)字可對數(shù)字信息進行處理

16、并進行統(tǒng)一化編碼，實現(xiàn)綜合業(yè)務數(shù)字 化?；?。 便于信號加密安全性強。便于信號加密安全性強。 數(shù)字通信設備正在向集成化、智能化、微型化、低功耗和低成數(shù)字通信設備正在向集成化、智能化、微型化、低功耗和低成 本化發(fā)展。本化發(fā)展。 占用帶寬較大（每路語音傳輸需占用占用帶寬較大（每路語音傳輸需占用16-16-64 64 kbit/skbit/s帶寬）。帶寬）。 2021-6-4 16 通信技術(shù)發(fā)展歷史通信技術(shù)發(fā)展歷史 通信的發(fā)展趨勢通信的發(fā)展趨勢 我國通信業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢我國通信業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 2021-6-417 人類的通信從遠古時代就已經(jīng)開始。人與人人類的通信從遠古時代就已經(jīng)開始。人與人 之間

17、的語言、肢體交流就是最早出現(xiàn)的通信。之間的語言、肢體交流就是最早出現(xiàn)的通信。 通信的發(fā)展歷史則可以分為古代通信和近現(xiàn)通信的發(fā)展歷史則可以分為古代通信和近現(xiàn) 代通信。代通信。 在中國古代，飛鴿傳書，烽火傳信，利用驛在中國古代，飛鴿傳書，烽火傳信，利用驛 站的郵驛系統(tǒng)等都是屬于常見的通信方式。站的郵驛系統(tǒng)等都是屬于常見的通信方式。 信鴿信鴿 玉門關(guān)烽火臺遺址玉門關(guān)烽火臺遺址 烽火點亮 表示敵人來犯 烽火未點 表示平安無事 光通 信 古老的信息傳遞方式古老的信息傳遞方式 2021-6-420 東東 南南 西西 北北 兩個比特表示四個信息 區(qū)分敵人的進攻方向區(qū)分敵人的進攻方向 2021-6-421 可

18、以傳送個消息可以傳送個消息 可以傳送個消息可以傳送個消息 可以傳送個消息可以傳送個消息 可以傳送個消息可以傳送個消息 （）（） （）（） （）（） n比特可表示的信息數(shù)為比特可表示的信息數(shù)為2n 2021-6-422 蘇州橫塘千年古驛站 驛使壁畫 法羅斯燈塔復原圖 旗語 第二階段是電子信息通信階段。主要的通信技術(shù)有第二階段是電子信息通信階段。主要的通信技術(shù)有移動移動 通信技術(shù)通信技術(shù)，程控交換技術(shù)程控交換技術(shù)，傳輸技術(shù)傳輸技術(shù)，數(shù)據(jù)通信與數(shù)數(shù)據(jù)通信與數(shù) 據(jù)網(wǎng)技術(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)，接入網(wǎng)與接入技術(shù)接入網(wǎng)與接入技術(shù)等。等。 第一階段的通信技術(shù)包括第一階段的通信技術(shù)包括18371837年莫爾斯發(fā)明年莫爾斯發(fā)

19、明電報機電報機，并設，并設 計莫爾斯電報碼。計莫爾斯電報碼。18761876年貝爾發(fā)明年貝爾發(fā)明電話機電話機，18951895年，馬年，馬 可尼和波波夫發(fā)明無線電設備，從而開創(chuàng)了可尼和波波夫發(fā)明無線電設備，從而開創(chuàng)了無線電通信無線電通信 發(fā)展的道路。發(fā)展的道路。 近現(xiàn)代的通信發(fā)展歷史，大致可以分為兩個階段。近現(xiàn)代的通信發(fā)展歷史，大致可以分為兩個階段。 第一階段是第一階段是電通信階段電通信階段，第二階段是，第二階段是電子信息通信階段電子信息通信階段。 18371837年莫爾斯發(fā)明年莫爾斯發(fā)明電報機電報機，并設計莫爾斯電報碼。，并設計莫爾斯電報碼。 1.1.電報技術(shù)電報技術(shù) 莫爾斯莫爾斯 莫爾斯電

20、報機莫爾斯電報機莫爾斯發(fā)電報莫爾斯發(fā)電報 特點：設備簡單，機動靈活，但速率低。特點：設備簡單，機動靈活，但速率低。 18581858年惠斯通發(fā)明年惠斯通發(fā)明快速自動電報機，快速自動電報機，提高了電路利用率。提高了電路利用率。 1.1.電報技術(shù)電報技術(shù) 早期電報機早期電報機 中國中國18711871年在上海秘密開通電報，年在上海秘密開通電報，18791879年在大陸修年在大陸修 建了第一條軍用電報線路，電報在中國人民的解放事業(yè)建了第一條軍用電報線路，電報在中國人民的解放事業(yè) 中發(fā)揮了功不可沒的作用，后來由于發(fā)電報的市民屈指中發(fā)揮了功不可沒的作用，后來由于發(fā)電報的市民屈指 可數(shù)，早在可數(shù)，早在20

21、032003年前后，郵政局營業(yè)廳就停止了全市電年前后，郵政局營業(yè)廳就停止了全市電 報代辦業(yè)務。報代辦業(yè)務。 1.1.電報技術(shù)電報技術(shù) 當今電報設備發(fā)展到電子電傳機漢字終端、智能終端。當今電報設備發(fā)展到電子電傳機漢字終端、智能終端。 智能終端智能終端 程控自動轉(zhuǎn)報，多頻音頻電報，時分多路復用程控自動轉(zhuǎn)報，多頻音頻電報，時分多路復用 18761876年貝爾發(fā)明年貝爾發(fā)明電話機電話機。18781878年美國設立商用電話機，開年美國設立商用電話機，開 通交換所，使用磁石交換機。通交換所，使用磁石交換機。 18801880年美國開通長途電話。年美國開通長途電話。 2.2.電話技術(shù)電話技術(shù) 早期交換機早期

22、交換機 能為能為5050家電話家電話 用戶提供服務用戶提供服務 18921892年紐約芝加哥的電年紐約芝加哥的電 話線路開通，電話發(fā)明話線路開通，電話發(fā)明 人貝爾第一個試音人貝爾第一個試音 美軍在越南美軍在越南 戰(zhàn)爭時使用戰(zhàn)爭時使用 的移動電話的移動電話 磁性壁磁性壁 掛電話掛電話 18821882年年 可視電話（可視電話（19691969年）年） 2021-6-430 各種不同的早期固定電話各種不同的早期固定電話 2021-6-431 各種不同的固定電話各種不同的固定電話 手搖電話機手搖電話機撥盤電話機撥盤電話機 按鈕電話機按鈕電話機 仿古電話機仿古電話機 子母電話機子母電話機 普通電話機普

23、通電話機 18821882年，共電式交換機；年，共電式交換機； 18911891年，共進制自動交換機；年，共進制自動交換機； 19191919年，縱橫制交換機；年，縱橫制交換機； 19651965年，程控電話交換機；年，程控電話交換機； 19701970年，程控數(shù)字電話交換機。年，程控數(shù)字電話交換機。 2.2.電話技術(shù)電話技術(shù) 最初，單根架空鐵線或銅線；最初，單根架空鐵線或銅線； 2020世紀世紀3030年代末，同軸電纜；年代末，同軸電纜； 19301930年，多路復用技術(shù)；年，多路復用技術(shù)； 19371937年，脈沖編碼調(diào)制（年，脈沖編碼調(diào)制（PCMPCM）技術(shù)，按時間分割的多）技術(shù)，按時間

24、分割的多 路復用。路復用。 3.3.復用技術(shù)（電話、電報傳輸）復用技術(shù)（電話、電報傳輸） 依照一定的通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在兩個終依照一定的通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在兩個終 端之間傳輸數(shù)據(jù)信息的一種通信方式和通信業(yè)務。端之間傳輸數(shù)據(jù)信息的一種通信方式和通信業(yè)務。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由計算機計算機、遠程終端遠程終端和和數(shù)據(jù)電路數(shù)據(jù)電路以及以及通通 信設備信設備組成的完整系統(tǒng)組成的完整系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸傳輸、交換交換、 存儲存儲和和處理處理。 4.4.數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信 我國先后建成公用分組交換網(wǎng)（我國先后建成公用分組交換網(wǎng)（PSPDNPSPDN）、幀中繼網(wǎng)（）、幀中

25、繼網(wǎng)（ FRNFRN）、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（）、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDNDDN）、）、ATMATM（異步傳輸模式）（異步傳輸模式） 網(wǎng)等。網(wǎng)等。 4.4.數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信 IPIP網(wǎng)絡以其開網(wǎng)絡以其開 放性、簡單性放性、簡單性 、靈活性、擴、靈活性、擴 展性和豐富多展性和豐富多 彩的網(wǎng)上應用彩的網(wǎng)上應用 ，逐漸取代了，逐漸取代了 其他各種數(shù)據(jù)其他各種數(shù)據(jù) 通信網(wǎng)。通信網(wǎng)。 5.5.無線通信技術(shù)無線通信技術(shù) 1906年美國的年美國的 李李德德福雷斯特福雷斯特 制成真空三極制成真空三極 管，具有放大管，具有放大 和控制作用，和控制作用， 并用于發(fā)生高并用于發(fā)生高 頻振蕩信號，頻振蕩信號， 成為無線電技成為無線電

26、技 術(shù)中最基本、術(shù)中最基本、 最關(guān)鍵的電真最關(guān)鍵的電真 空器件?？掌骷?。 19061906年美國發(fā)明了真空三年美國發(fā)明了真空三 極管，推進了無線技術(shù)的發(fā)展。極管，推進了無線技術(shù)的發(fā)展。 19271927年美國與英國間開通年美國與英國間開通 商用無線電話通信。商用無線電話通信。 19471947年美國建立寬帶模擬年美國建立寬帶模擬 微波中繼系統(tǒng)。微波中繼系統(tǒng)。 7070年后期，數(shù)字微波通信年后期，數(shù)字微波通信 系統(tǒng)投入使用。系統(tǒng)投入使用。 1920年，美年，美 國匹茲堡建國匹茲堡建 立了第一座立了第一座 面向公眾的面向公眾的 無線廣播電無線廣播電 臺臺 。 5.5.無線通信技術(shù)無線通信技術(shù) 19

27、571957年前蘇聯(lián)發(fā)射人造地球年前蘇聯(lián)發(fā)射人造地球 衛(wèi)星。衛(wèi)星。 19601960年美國利用人造天體進年美國利用人造天體進 行通信。行通信。 19651965年衛(wèi)星通信進入實用階年衛(wèi)星通信進入實用階 段。段。 目前，數(shù)字衛(wèi)星通信具有目前，數(shù)字衛(wèi)星通信具有 通信容量大、通道利用率高、通信容量大、通道利用率高、 保密性好、通信質(zhì)量高等優(yōu)點，保密性好、通信質(zhì)量高等優(yōu)點， 向全世界傳送廣播電視、氣象向全世界傳送廣播電視、氣象 等公用和專用通信服務。等公用和專用通信服務。 通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星 衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng) 1928 1928 年，美國普渡大學學生發(fā)明了工作于年，美國普渡大學學生發(fā)明了工作于2

28、MHz 2MHz 的超的超 外差式無線電接收機，并很快在底特律的警察局投入使用，外差式無線電接收機，并很快在底特律的警察局投入使用， 這是世界上第一種可以有效工作的移動通信系統(tǒng)。這是世界上第一種可以有效工作的移動通信系統(tǒng)。 上世紀上世紀4040年代中期至年代中期至6060年代初期。公用移動通信業(yè)務開年代初期。公用移動通信業(yè)務開 始問世。始問世。 6.6.移動通信移動通信 近近2020年來，在微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的推動下，移動年來，在微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的推動下，移動 通信從過去簡單的無線對講或廣播方式發(fā)展成一個通信從過去簡單的無線對講或廣播方式發(fā)展成一個有線、有線、 無線融為一體無線融為一

29、體，固定、移動相互連通固定、移動相互連通的全國甚至全球范圍的全國甚至全球范圍 的通信系統(tǒng)。的通信系統(tǒng)。 1992 1992 年，歐洲開始鋪設全球第一個數(shù)字蜂窩移動通信年，歐洲開始鋪設全球第一個數(shù)字蜂窩移動通信 網(wǎng)絡網(wǎng)絡GSMGSM（Global System MobileGlobal System Mobile），由于其優(yōu)良的性），由于其優(yōu)良的性 能，能，GSM GSM 在全球范圍內(nèi)迅速擴張，在全球范圍內(nèi)迅速擴張，GSM GSM 用戶數(shù)一度超過全用戶數(shù)一度超過全 球蜂窩系統(tǒng)用戶總數(shù)的球蜂窩系統(tǒng)用戶總數(shù)的70%70%。19931993年，美國推出了年，美國推出了IS-95 IS-95 CDMAC

30、DMA系統(tǒng)。系統(tǒng)。 19781978年底，美國貝爾試驗室研制成功先進移動電話系年底，美國貝爾試驗室研制成功先進移動電話系 統(tǒng)統(tǒng) (AMPS)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，建成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，20 20 世紀世紀80 80 年代年代 中期，歐洲和日本也紛紛建立了自己的蜂窩移動通信網(wǎng)絡，中期，歐洲和日本也紛紛建立了自己的蜂窩移動通信網(wǎng)絡， 這些系統(tǒng)被稱為這些系統(tǒng)被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)或或1G 1G 系統(tǒng)系統(tǒng)。 6.6.移動通信移動通信 19951995年年ITU ITU 將第三代移動通信系統(tǒng)或?qū)⒌谌苿油ㄐ畔到y(tǒng)或3G 3G 系統(tǒng)命名為系統(tǒng)命名為 國際移動電

31、信國際移動電信20002000（IMT-2000IMT-2000）。具體）。具體3G3G技術(shù)包括技術(shù)包括WCDMAWCDMA、 CDMA2000CDMA2000、TD-SCDMATD-SCDMA三種系統(tǒng)，三種系統(tǒng)，20082008年中國正式頒發(fā)年中國正式頒發(fā)3G3G運運 營牌照。營牌照。 第三代移動通信系統(tǒng)采用第三代移動通信系統(tǒng)采用CDMACDMA（碼分多址）技術(shù)，能（碼分多址）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，全球無縫覆蓋，全球漫游，并可提供各種寬帶信息業(yè)務， 具有多媒體功能?？蓾M足個人各種通信化要求。具有多媒體功能?？蓾M足個人各種通信化要求。 6.6.移動通信移動

32、通信 4G 4G系統(tǒng)能夠以系統(tǒng)能夠以100Mbps100Mbps的速度的速度 下載，比目前的撥號上網(wǎng)快下載，比目前的撥號上網(wǎng)快20002000倍，倍， 上傳的速度也能達到上傳的速度也能達到20Mbps20Mbps，并能，并能 夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務 的要求。的要求。4G4G與固定寬帶網(wǎng)絡在價格與固定寬帶網(wǎng)絡在價格 方面不相上下，而且計費方式更加方面不相上下，而且計費方式更加 靈活機動，用戶完全可以根據(jù)自身靈活機動，用戶完全可以根據(jù)自身 的需求確定所需的服務。的需求確定所需的服務。 2013 2013年年1212月月4 4日下午，工業(yè)和信息化部正式發(fā)放日下午

33、，工業(yè)和信息化部正式發(fā)放4G4G牌牌 照，宣告我國通信行業(yè)進入照，宣告我國通信行業(yè)進入4G4G時代時代。 此外，此外，4G4G可以在可以在DSLDSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的 地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。 6.6.移動通信移動通信 2021-6-4浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院42 模擬手機時代、模擬手機時代、GSMGSM時代、時代、3 3G G時代、時代、4G4G時代時代 模擬手機模擬手機 GSM GSM 無天線無天線 翻蓋翻蓋 雙頻雙頻 2021-6-4浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院 43 7.7.光纖通信光纖通信 光纖通信是利用光導纖維

34、（簡稱光纖）傳光纖通信是利用光導纖維（簡稱光纖）傳 送信息的光波通信技術(shù)。光纖通信容量極大。送信息的光波通信技術(shù)。光纖通信容量極大。 19601960年，美國人梅曼發(fā)明第一臺年，美國人梅曼發(fā)明第一臺 紅寶石激光器紅寶石激光器，揭開了進入光通信的，揭開了進入光通信的 序幕。序幕。 梅曼發(fā)明紅寶石激光器梅曼發(fā)明紅寶石激光器 光纖光纖 紅寶石紅寶石 紅寶石激光器紅寶石激光器 7.7.光纖通信光纖通信 1966 1966年，年，“光纖之父光纖之父”高錕高錕博士首次提出光纖博士首次提出光纖 通信的想法，這是光纖通信發(fā)展的通信的想法，這是光纖通信發(fā)展的里程碑里程碑。 光纖通信發(fā)明家光纖通信發(fā)明家高錕高錕

35、19981998年在英國接受年在英國接受IEEIEE授予的獎章授予的獎章 20092009 年獲年獲 得得諾諾 貝爾貝爾 物理物理 學獎學獎 19701970年，美國康寧公司研制出了損耗系數(shù)為年，美國康寧公司研制出了損耗系數(shù)為20dB/km20dB/km的光纖，光纖通的光纖，光纖通 信從此進入信從此進入飛速發(fā)展飛速發(fā)展。 19771977年，芝加哥第一條年，芝加哥第一條45Mbit/s45Mbit/s的商用線路開通。的商用線路開通。 19761976年和年和 19781978年，日本先后進行了速率為年，日本先后進行了速率為34 Mb/s34 Mb/s以及速率為以及速率為 100Mbit/s10

36、0Mbit/s的光纖通信系統(tǒng)的試驗。的光纖通信系統(tǒng)的試驗。 19801980年，年，140Mbit/s140Mbit/s光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應用。光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應用。 由美、日、由美、日、 英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋TAT-8TAT-8海底光纜通信系海底光纜通信系 統(tǒng)于統(tǒng)于19881988年建成。年建成。 第一條橫跨太平洋第一條橫跨太平洋 TPC-3/HAW-4 TPC-3/HAW-4 海底光纜通信系統(tǒng)于海底光纜通信系統(tǒng)于19891989年建成。年建成。 19961996年，年，10G bit/s10G bit/s的的SDHSDH產(chǎn)品開始商用化。產(chǎn)品開始商用

37、化。 19971997年，年，20G bit/s20G bit/s和和40G bit/s40G bit/s的產(chǎn)品試驗取得巨大發(fā)展。的產(chǎn)品試驗取得巨大發(fā)展。 20052005年，年，3.2Tbps3.2Tbps超大容量的光纖通信系統(tǒng)在上海至杭州開通，是至超大容量的光纖通信系統(tǒng)在上海至杭州開通，是至 今世界容量最大的實用線路。今世界容量最大的實用線路。 目前研究中的商用速率目前研究中的商用速率為數(shù)十為數(shù)十Tbit/sTbit/s。 2021-6-4浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院 46 7.7.光纖通信光纖通信 2021-6-4浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院 47 7.7.光纖通信光纖通信 特點：容量大，成本低，不怕電

38、磁干擾，與同軸電纜相特點：容量大，成本低，不怕電磁干擾，與同軸電纜相 比可以節(jié)約大量的有色金屬和能源。比可以節(jié)約大量的有色金屬和能源。 光纖通信已經(jīng)成為現(xiàn)代傳輸網(wǎng)的主體，以光電子信光纖通信已經(jīng)成為現(xiàn)代傳輸網(wǎng)的主體，以光電子信 息技術(shù)為主導的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在息技術(shù)為主導的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在20102010年達到年達到5000050000億美元，億美元， 成為成為2121世紀最具魅力的朝陽產(chǎn)業(yè)之一。世紀最具魅力的朝陽產(chǎn)業(yè)之一。 我國通信線路工程將全部采用光纖通信新技術(shù)。我國通信線路工程將全部采用光纖通信新技術(shù)。 光纖通信發(fā)展極為迅速，新器件、新工藝、新技術(shù)光纖通信發(fā)展極為迅速，新器件、新工藝、新技術(shù) 不

39、斷涌現(xiàn)，性能日臻完善。不斷涌現(xiàn)，性能日臻完善。 通信的發(fā)展趨勢：普及化、多媒體化、多樣化、個性化通信的發(fā)展趨勢：普及化、多媒體化、多樣化、個性化 和全球化。和全球化。 2021-6-4浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院48 普及化普及化：合理的價格，高級的網(wǎng)上服務能向所有人提供。：合理的價格，高級的網(wǎng)上服務能向所有人提供。 多媒體化多媒體化：提供聲、像、圖、文同步集成在一起的多媒體的：提供聲、像、圖、文同步集成在一起的多媒體的 交互式通信和信息服務。在生產(chǎn)、管理、教育、科研、交互式通信和信息服務。在生產(chǎn)、管理、教育、科研、 醫(yī)療、娛樂等領域得到越來越廣泛的應用。醫(yī)療、娛樂等領域得到越來越廣泛的應用。 多樣化

40、多樣化：在網(wǎng)絡平臺上開發(fā)能滿足社會各種需求的大量應用。：在網(wǎng)絡平臺上開發(fā)能滿足社會各種需求的大量應用。 個性化個性化：按個人意愿向用戶提供服務。：按個人意愿向用戶提供服務。 全球化全球化：通過全球范圍的標準化提高國際通信能力，：通過全球范圍的標準化提高國際通信能力， 擴大國際合作，提供全球性的服務。擴大國際合作，提供全球性的服務。 2021-6-4浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院49 1.我國通信業(yè)的發(fā)展我國通信業(yè)的發(fā)展 19491949年年-1956-1956年，電信業(yè)恢復發(fā)展時期。年，電信業(yè)恢復發(fā)展時期。 建立電信管理體制，形成以北京為中心，連通各省市建立電信管理體制，形成以北京為中心，連通各省市 的

41、電信網(wǎng)。的電信網(wǎng)。 19561956年年-70-70年代，大規(guī)模建設時期。年代，大規(guī)模建設時期。 電信業(yè)投資每年不足兩億元，十多年連續(xù)虧損，信息電信業(yè)投資每年不足兩億元，十多年連續(xù)虧損，信息 技術(shù)水平相當落后（比西方發(fā)達國家落后技術(shù)水平相當落后（比西方發(fā)達國家落后3030多年），每多年），每 100100人平均擁有的電話機不足半部，僅是非洲平均普及率人平均擁有的電話機不足半部，僅是非洲平均普及率 的三分之一。的三分之一。 2021-6-4浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院50 1.我國通信業(yè)的發(fā)展我國通信業(yè)的發(fā)展 19781978年年- -至今，電信業(yè)改革發(fā)展時期。至今，電信業(yè)改革發(fā)展時期。 “ “搖把子搖

42、把子”電話、架空明線銅纜電話、架空明線銅纜國際先進水平的國際先進水平的 程控交換機、大通路光纜、移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)。程控交換機、大通路光纜、移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)。 單一的電報、電話語音服務單一的電報、電話語音服務多樣化、個性化的綜多樣化、個性化的綜 合業(yè)務和多媒體業(yè)務合業(yè)務和多媒體業(yè)務。 簡單的模擬通信簡單的模擬通信數(shù)字通信、數(shù)據(jù)通信、多媒體通數(shù)字通信、數(shù)據(jù)通信、多媒體通 信信。 目前，我國已經(jīng)擁有世界第一的網(wǎng)絡規(guī)模和現(xiàn)代化目前，我國已經(jīng)擁有世界第一的網(wǎng)絡規(guī)模和現(xiàn)代化 的先進通信系統(tǒng)。的先進通信系統(tǒng)。 2021-6-4浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院51 2.我國通信企業(yè)的改革我國通信企業(yè)的改革 19491949年，郵電部成立。年，郵電部成立。 19941994年，成立中國聯(lián)通。年，成立中國