現(xiàn)代通信技術(shù)體制綜述.docx

1、現(xiàn)代通信技術(shù)體制綜述摘要現(xiàn)代通信技術(shù)，就是隨著科技的不斷發(fā)展，如何采用最新的技術(shù)來不斷優(yōu)化通信的各種方式，讓人與人的溝通變得更為便捷，有效的技術(shù)。在此簡(jiǎn)單對(duì)通信系統(tǒng)的概念和構(gòu)成、基本分類、通信方式、與其相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行闡述，也分析討論了現(xiàn)代通信領(lǐng)域的基本技術(shù)知識(shí)以及近代發(fā)展概況。現(xiàn)代通信技術(shù)，一般是指電信，國(guó)際上稱為遠(yuǎn)程通信。信息傳輸技術(shù)主要包括移動(dòng)通信，光纖通信，數(shù)字微波通信，衛(wèi)星通信等。我國(guó)現(xiàn)代通信行業(yè)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、技術(shù)應(yīng)用水平、用戶數(shù)量等方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，取得了令世界矚目的成績(jī)。技術(shù)的發(fā)展、市場(chǎng)需求的變化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和高度發(fā)達(dá)的信息社會(huì)還會(huì)使現(xiàn)代

2、通信技術(shù)得到更高質(zhì)量的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)多種多樣的信息業(yè)務(wù)。3.1移動(dòng)通信系統(tǒng)的構(gòu)成移動(dòng)通信系統(tǒng)有移動(dòng)臺(tái)（如手機(jī)）；基站（天線、無線電信號(hào)的接收、發(fā)射設(shè)備及基站控制器等）；交換網(wǎng)絡(luò)（移動(dòng)交換機(jī)、跨地區(qū)間的中繼傳送設(shè)備等）。3.2移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸,這種傳播媒質(zhì)容許通信中的用戶可以在一定范圍內(nèi)自由活動(dòng)，位置不受束縛。但一方面由于移動(dòng)通信的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，易產(chǎn)生多徑效應(yīng)和陰影效應(yīng)，造成了電波傳播的幅度衰落和和時(shí)延擴(kuò)展；另一方面由于用戶高速移動(dòng)，引起了多普勒頻移，造成了電波傳播特性的快速隨機(jī)變化。移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行的。除了一些常見的外部干擾外（如天電、機(jī)

3、電和信道熱噪聲），移動(dòng)通信系統(tǒng)本身和系統(tǒng)之間，還會(huì)產(chǎn)生多樣干擾。移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源非常有限。移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效。根據(jù)通信系統(tǒng)的不同需求，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以組成帶狀、面狀、立體狀等?？梢詥尉W(wǎng)運(yùn)行，也可以多網(wǎng)并行并實(shí)現(xiàn)互連互通。為此，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必須具備很強(qiáng)的管理和控制能力。3.3移動(dòng)通信中采用的技術(shù)3.3.1數(shù)字調(diào)制技術(shù)調(diào)制的目的是把要傳送的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，該信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào)。移動(dòng)通信信道的基本特征是：第一，帶寬有限；第二，干擾和噪聲影響大；第三，存在著多徑衰落。因此，已調(diào)信號(hào)應(yīng)具有高的頻譜利用率和較強(qiáng)的抗干擾、抗衰落的能力。

4、對(duì)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制類型有ASK、FSK、PSK以及對(duì)這些類型改進(jìn)或綜合而獲得的新型技術(shù)。3.3.2移動(dòng)信道中電波傳播特性的模型在移動(dòng)信道中，發(fā)送到接收機(jī)的信號(hào)會(huì)受到傳播環(huán)境中地形、地物的影響而產(chǎn)生繞射、反射或散射，造成多徑衰落。此外，自由空間傳播還會(huì)帶來擴(kuò)散損耗以及陰影效應(yīng)，因此有必要建立有普遍性的數(shù)學(xué)模型，來估算一些傳播環(huán)境中的傳播損耗和其它有關(guān)的傳播參數(shù)。目前,常采用理論分析方法和實(shí)測(cè)分析方法進(jìn)行估測(cè),但由于移動(dòng)通信的傳播環(huán)境十分復(fù)雜，很難用統(tǒng)一的傳播模型來進(jìn)行信道預(yù)測(cè)。3. 3.3多址技術(shù)在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，有許多用戶臺(tái)要同時(shí)通過一個(gè)基地臺(tái)和其他用戶進(jìn)行通信，因而必須對(duì)不同用戶臺(tái)和基地臺(tái)

5、發(fā)出的信號(hào)賦予不同的特征，使基地臺(tái)能從眾多用戶臺(tái)的信號(hào)中區(qū)分出是哪個(gè)用戶臺(tái)發(fā)出的信號(hào)，而用戶臺(tái)也能識(shí)別出基地臺(tái)發(fā)出的信號(hào)中哪個(gè)是發(fā)給自己的信號(hào)，解決這個(gè)問題的辦法，稱為多址技術(shù)。多址技術(shù)主要解決眾多用戶如何高效共享給定頻譜資源的問題。3.3.4抗干擾措施利用信道編碼進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)（如FEC,ARQ等）來降低通信傳輸?shù)牟铄e(cuò)率；采用分集技術(shù)等來克服由多徑干擾所引起的多徑衰落;采用擴(kuò)頻和跳頻技術(shù)來提高通信系統(tǒng)的綜合抗干擾能力等等。3.3.5組網(wǎng)技術(shù)移動(dòng)通信組網(wǎng)大致可分為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)接口和網(wǎng)絡(luò)的控制與管理等幾個(gè)方面內(nèi)容。3.4移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展移動(dòng)通信可以說從無線電通信發(fā)明之日就產(chǎn)生了。1897年，

6、M.G.馬可尼所完成的無線通信試驗(yàn)就是在固定站與一艘拖船之間進(jìn)行的，距離為18海里。到20世紀(jì)70年代，移動(dòng)通信技術(shù)才得以很大的推廣應(yīng)用?，F(xiàn)代移動(dòng)通信以一種日新月異的方式發(fā)展著。移動(dòng)通信技術(shù)得到了空前的發(fā)展。移動(dòng)通信大發(fā)展的原因，除了用戶要求迅猛增加這一主要推動(dòng)力之外，還有幾方面技術(shù)進(jìn)展所提供的條件。首先,微電子技術(shù)在這一時(shí)期得到長(zhǎng)足發(fā)展，這使得通信設(shè)備的小型化、微型化有了可能性，各種輕便電臺(tái)被不斷地推出。其次，提出并形成了移動(dòng)通信新體制。隨著用戶數(shù)量增加，大區(qū)制所能提供的容量很快飽和，這就必須探索新體制。在這方面最重要的突破是貝爾試驗(yàn)室在70年代提出的蜂窩網(wǎng)的概念。蜂窩網(wǎng)，即所謂小區(qū)制，由于

7、實(shí)現(xiàn)了頻率再用，大大提高了系統(tǒng)容量?？梢哉f，蜂窩概念真正解決了公用移動(dòng)通信系統(tǒng)要求容量大與頻率資源有限的矛盾。第三方面進(jìn)展是隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展而出現(xiàn)的微處理器技術(shù)日趨成熟以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而為大型通信網(wǎng)的管理與控制提供了技術(shù)手段。3.4.1第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)20世紀(jì)70年代，微處理機(jī)與移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合給移動(dòng)通信以生機(jī)，再利用頻率利用技術(shù)，蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)出現(xiàn)了。蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的概念是貝爾實(shí)驗(yàn)室在1974年提出的，在這一年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出了先進(jìn)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)（AMPS）技術(shù)。1979年瑞典推出第一個(gè)使用的蜂窩系統(tǒng)NMT。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)在世界上形成北美、歐洲、日本三足鼎立的局面。

8、3.4.2第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)為了解決第一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中存在的上述根本性技術(shù)缺陷，采用數(shù)字調(diào)制技術(shù)的第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)或2G系統(tǒng)從20世紀(jì)90年代開始逐漸發(fā)展起來。GSM900、DGS1800,PCS1900,DAMPS.PDC和CDMAONE被稱為第二代移動(dòng)通信（2C）系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的空中接口都采用了時(shí)分多址（TimeDivisionMultiplexAccess,TDMA）接入方式。這一代移動(dòng)通信系統(tǒng)受干擾少，容量增加，數(shù)字化,工作頻率高，話音質(zhì)量好，保密性強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)漫游，提供多種業(yè)務(wù)（數(shù)字話音、數(shù)據(jù)、短信、上網(wǎng)、拍照等）。雖然有多種系統(tǒng)，但從多址方式看，只有兩類。曾有人把DCS1

9、800.PCS1900、DAMPS1900稱為二代半系統(tǒng)。3.4.3第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)不少，但也存在問題，諸如，帶寬限制了高速數(shù)據(jù)的應(yīng)用，不能實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)，多種標(biāo)準(zhǔn)（如GSM,DAMPSGDMA,PDC）并存，沒有辦法全球漫游等等而社會(huì)的發(fā)展要求信息交流快速、高效，并與時(shí)間、地點(diǎn)無關(guān)。于是，人們提出新的移動(dòng)通信方式。1985年，原CCIR（現(xiàn)TTUR）提出一種新的移動(dòng)通信方案,稱為未來公共陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（FPLMTS）,并于同年11月成立IWP/13臨時(shí)小組開始研究FPLMTSoFILMTS和UMTS被稱為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)即3G。近年來，有關(guān)3G的介紹很多，其實(shí)大多

10、數(shù)談?wù)摰氖菬o線傳輸技術(shù)方案。第三代移動(dòng)通信核心網(wǎng)必須要考慮如何利用第二代網(wǎng)絡(luò)，即在CSM-MAP和IS-41基礎(chǔ)上演進(jìn)3C核心網(wǎng)。3.4.4超3G發(fā)展移動(dòng)通信經(jīng)歷了1G和2G,完成了從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的過渡，現(xiàn)正使用的3G在向更遠(yuǎn)的4G發(fā)展，把移動(dòng)通信從窄帶推向?qū)拵АＲ苿?dòng)通信由單純地傳遞和交換信息，逐步向存儲(chǔ)和處理信息的智能化發(fā)展，移動(dòng)智能網(wǎng)由此而生。未來的4G將以傳統(tǒng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，不斷提高無線通信的網(wǎng)絡(luò)效率和功能。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和人們不斷的追求，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)正由目前的3G向超3G和4G智能化方向發(fā)展等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我們對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的追求。4光纖通信光纖即為光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱。光纖通信是以光

11、波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。80年代以來，由于光纖通信損耗低，傳輸距離長(zhǎng)和容量大的優(yōu)點(diǎn)，成為電信傳輸?shù)闹饕侄巍，F(xiàn)在的傳輸網(wǎng)正向著智能化、數(shù)字化傳輸發(fā)展。數(shù)字傳輸技術(shù)正經(jīng)歷著從準(zhǔn)同步數(shù)字系列、同步數(shù)字系列向異步轉(zhuǎn)移模式的發(fā)展過程。同步數(shù)字系列結(jié)合了同步時(shí)分交換技術(shù)，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)功能，是高速大容量傳輸系統(tǒng)，具有光纖帶寬寬、在光口實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，橫向兼容等特點(diǎn)。4.1光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)光纖是寬帶網(wǎng)絡(luò)中多種傳輸媒介中最理想的一種，它的特點(diǎn)是傳輸容量大，傳輸質(zhì)量好，損耗小，中繼距離長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)等等。光纖傳輸使用的是波分復(fù)用,即是把小區(qū)里的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)分別調(diào)制成不

12、同波長(zhǎng)的光信號(hào)在一根光纖里傳輸。纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命，隨著技術(shù)的進(jìn)步和電信管理體制的改革，光纖通信將呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的新局面。光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進(jìn)步。目前，光纖通信技術(shù)已有了長(zhǎng)足的發(fā)展，新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，進(jìn)而大幅度提高了通信能力，并不斷擴(kuò)大了光纖通信的應(yīng)用范圍。光纖通信技術(shù)從光通信中脫穎而出，已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一，在現(xiàn)代電信網(wǎng)中起著舉足輕重的作用o光纖通信作為一門新興技術(shù),近年來發(fā)展速度之快、應(yīng)用面之廣是通信史上罕見的，也是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志和未來信息社會(huì)中各種信息的主要傳送工具。光纖寬帶主要用于各種高級(jí)應(yīng)用如網(wǎng)絡(luò)電視、視頻會(huì)議、教育與醫(yī)療等。一

13、項(xiàng)調(diào)查顯示，歐洲200多萬人在家里直接安裝了光纖寬帶。“光纖到戶”（FTTH）使得光纖寬帶用戶不斷增加，即使全球經(jīng)濟(jì)下滑也不影響建設(shè)光纖基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃。瑞典的寬帶用戶中有10.9%使用光纖，這使得瑞典在眾多國(guó)家中成為運(yùn)用光纖技術(shù)方面的領(lǐng)先者。FTTH委員會(huì)計(jì)算2012年，35個(gè)歐洲國(guó)家將有1300萬人使用光纖寬帶上網(wǎng)，而這種光纖寬帶提供的網(wǎng)速將達(dá)到每秒100兆（mbps）o4.2光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)近幾年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，電信管理體制的改革以及電信市場(chǎng)的逐步全面開放，光纖通信的發(fā)展又一次呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的新局面，向超高速系統(tǒng)的發(fā)展、超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)、實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)、發(fā)展光接入網(wǎng)。5衛(wèi)星通信

14、衛(wèi)星通信是在空間技術(shù)和微波通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種通信方式。在微波通信系統(tǒng)中，若以位于對(duì)地靜止軌道上的通信衛(wèi)星為中繼轉(zhuǎn)發(fā)器通信系統(tǒng)，轉(zhuǎn)發(fā)各地球站的信號(hào)，則構(gòu)成一個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。其利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的通信。5.1衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由通信衛(wèi)星、地球站、測(cè)控系統(tǒng)和相應(yīng)的終端設(shè)備組成。衛(wèi)星在空中起中繼站的作用，即把地球站發(fā)上來的電磁波放大后再返送回另一地球站。地球站則是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面公眾網(wǎng)的接口，地面用戶通過地球站出入衛(wèi)星系統(tǒng)形成鏈路。5. 2衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)衛(wèi)星通信系統(tǒng)覆蓋面積很大，通信范圍大，只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進(jìn)行

15、的范圍均可進(jìn)行通信。在衛(wèi)星天線波束覆蓋的大面積范圍內(nèi)可根據(jù)需要靈活地組織通信聯(lián)絡(luò)。也不易受陸地災(zāi)害影響。有的還具有一定的變換功能，故己成為國(guó)際通信的主要手段，也是許多國(guó)家國(guó)內(nèi)通信的重要手段。衛(wèi)星通信系統(tǒng)既可作為一種獨(dú)立的通信手段，又可與陸地的通信系統(tǒng)結(jié)合、相互補(bǔ)充，構(gòu)成更完善的傳輸系統(tǒng)。但是由于兩地球站向電磁波傳播距離有72000Km,信號(hào)到達(dá)有延遲。天線也會(huì)受太陽(yáng)噪聲的影響。5. 3衛(wèi)星通信現(xiàn)狀和展望我國(guó)目前已經(jīng)建成一個(gè)資源較豐富的空間段、各種用途和不同規(guī)模的衛(wèi)星專用通信網(wǎng)和較大規(guī)模的廣播電視衛(wèi)星傳輸網(wǎng)。隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的進(jìn)步和衛(wèi)星通信能力的提高，衛(wèi)星通信應(yīng)用范圍愈來愈廣泛，服務(wù)水平愈來愈提

16、高。在當(dāng)今地面通信飛速發(fā)展的情況下，衛(wèi)星通信在發(fā)展市場(chǎng)中雖然遇到很大的困難和風(fēng)險(xiǎn)，甚至遭受重大挫折，但由于它的不可替代的特點(diǎn)決定了它仍要發(fā)展和應(yīng)用。因此,從全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，未來衛(wèi)星通信的發(fā)展前景仍是光明而美好的。衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)將會(huì)由小到大逐漸發(fā)展起來,將成為個(gè)人通信業(yè)務(wù)一個(gè)不可缺少的組成部分。6現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展及趨勢(shì)從點(diǎn)到點(diǎn)通信向多點(diǎn)間通信發(fā)展：傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)間的通信方式，將難以滿足未來市場(chǎng)發(fā)展的需求,而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)間的通信，如電視會(huì)議系統(tǒng)等，將是未來通信技術(shù)的一大特點(diǎn)。通信系統(tǒng)的交互性將表現(xiàn)得更充分，參與通信的任何一方都可發(fā)出控制請(qǐng)求并得到系統(tǒng)的響應(yīng)。隨著CPU的運(yùn)行速度、交換設(shè)備的信息轉(zhuǎn)換速

17、度、信源的編解碼速度、信道傳輸速度以及信道容量的提高，通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性將得到極大提高。諸如目前可視電話、WWW等服務(wù)項(xiàng)目中的靜態(tài)圖象傳送,將來很可能被實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖象傳輸所代替。未來通信的信息將是包含視、聽、觸、嗅覺在內(nèi)的立體信息。6. 1通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，計(jì)算機(jī)之間，電話手機(jī)，程控交換，鐵路，軍事,武器，航天航空，只要有信息的交換基本就有通信技術(shù)的存在。6. 2現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展方向及前景現(xiàn)代通信系統(tǒng)將主要是朝著寬頻帶、大容量、遠(yuǎn)距離、多用戶、高保密性、高效率、高可靠性、高靈活性的數(shù)字化、智能化、綜合化的方向發(fā)展。具體而言數(shù)字通信系統(tǒng)是一個(gè)必然趨勢(shì)，尤其是大容量的數(shù)字微波

18、中繼通信系統(tǒng)將成為近年來干線通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多址通信，它是最理想的通信手段。而數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)將是今后衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。由于信息量的不斷膨脹，尤其是信息源的種類不斷增加，光纖通信系統(tǒng)用于未來的干線通信和多種有線通信這是必然的發(fā)展趨勢(shì)。以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)已構(gòu)成了今天的光纖通信研究熱點(diǎn)，在未來的一段時(shí)間里，人們將繼續(xù)研究和建設(shè)各種先進(jìn)的光網(wǎng)絡(luò)，并在驗(yàn)證有關(guān)新概念和新方案的同時(shí)，對(duì)下一代光傳送網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行更全面、更深入地研究?？傊谖磥淼囊欢螘r(shí)間內(nèi)全球通信將延續(xù)這一發(fā)展趨勢(shì)形成一

19、個(gè)完整的數(shù)字化、綜合化、智能化、寬帶化、個(gè)人化、標(biāo)準(zhǔn)化的通信網(wǎng)絡(luò)。技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇以及市場(chǎng)管理政策的放松將使計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電信網(wǎng)、電視網(wǎng)等加快融合為一體，寬帶IP技術(shù)成為三網(wǎng)融合的支撐和結(jié)合點(diǎn)。未來的通信網(wǎng)絡(luò)將向?qū)拵Щ?、智能化、個(gè)人化方向發(fā)展，形成統(tǒng)一的綜合寬帶通信網(wǎng)，并逐步演進(jìn)為由核心骨干層和接入層組成、業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)分離的構(gòu)架。通信技術(shù)將會(huì)無處不在、無所不包、無所不能、無時(shí)無刻、永遠(yuǎn)在線。參考文獻(xiàn)1 （加）赫金.通信系統(tǒng).電子工業(yè)出版社,2010-1-1.2 甘良才.現(xiàn)代通信的發(fā)展動(dòng)態(tài).武漢大學(xué)電子信息學(xué)院.3 蔡濤等譯.無線通信原理及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社.4 祁玉生等著

20、.現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng).通信工程叢書.人民郵電出版社.5 啜鋼，王文博，常永宇等移動(dòng)通信原理與應(yīng)用北京：北京郵電大學(xué)出版社,2002.6 TheodoreS.Rappaport.Wirelesscommunicationsprinciplesandpractice.電子工業(yè)出版社影印版.1998-9.7 吳志忠移動(dòng)通信無線傳播北京：人民郵電出版社，2002.8 張明德，孫小菌.光纖通信原理與系統(tǒng)M.南京：東南大學(xué)出版社,2004.9 李業(yè).淺論我國(guó)光纖通信的現(xiàn)狀及發(fā)展出路J.信息技術(shù),2008(9).10 李玲，黃永清.光纖通信基礎(chǔ).國(guó)防工業(yè)出版社.2003-9(16).11 徐澄圻.21世紀(jì)通信

21、發(fā)展趨勢(shì)M.北京:人民郵電出版社.12 郭蓉.現(xiàn)代通信技術(shù)分析及展望J1.科技信息(學(xué)術(shù)版)，2008(34).關(guān)鍵詞：信息傳輸；現(xiàn)代通信；移動(dòng)通信；無線通信系統(tǒng);AbstractThemoderncommunicationtechnology,withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,howtousethelatesttechnologytooptimizethevariouswaysofcommunication,sothatcommunicationbetweenpeoplebecomemoreconvenient,effect

22、ivetechnique.Thissimpleconceptoftechnologydevelopmentofthecommunicationsystemandthebasicstructure,classification,communication,relatedapplicationtechnologyandrelateddisciplines,alsodiscussedthegeneralsituationofbasictechnicalknowledgeandmodemdevelopmentinthefieldofmoderncommunication.Themoderncommun

23、icationtechnology,generallyreferstothetelecommunications,calledontheinternationaltelecommunication.Theinformationtransmissiontechnologyincludingmobilecommunication,opticalfibercommunication,digitalmicrowavecommunication,satellitecommunicationetc.China'smoderncommunicationindustryhasmadethedevelo

24、pmentofmakeaspurtofprogressinnetworkscale,technologyapplicationlevel,thenumberofusers,madegreatprogress.Thedevelopmentoftechnology,thechangeofmarketdemand,marketcompetitionandtheinformationsocietywillbehighlydevelopedmoderncommunicationtechnologyhashigherqualitydevelopment,toachieveavarietyofinforma

25、tionservices.KeyWords：informationtransmission;communication;mobilecommunication;wirelesscommunicationsystem;目錄1緒論62簡(jiǎn)單的通信過程72.1通信系統(tǒng)的構(gòu)成72. 2現(xiàn)代通信系統(tǒng)傳輸72. 2.1有線通信系統(tǒng)72. 2.2無線通信系統(tǒng)72. 3信號(hào)傳遞的通信方式82. 3.1數(shù)字通信系統(tǒng)82. 3.2模擬通信系統(tǒng)83移動(dòng)通信系統(tǒng)103. 1移動(dòng)通信系統(tǒng)的構(gòu)成103.2移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)103. 3移動(dòng)通信中采用的技術(shù)103. 3.1數(shù)字調(diào)制技術(shù)103. 3.2移動(dòng)信道中電波傳播特性的模

26、型113. 3.3多址技術(shù)113. 3.4抗干擾措施113.3.5組網(wǎng)技術(shù)113. 4移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展113.4.1第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)123.4.2第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)123.4.3第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)123.4.4超3G發(fā)展124光纖通信144.1光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)144. 2光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)145衛(wèi)星通信155. 1衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成155.2衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)155.3衛(wèi)星通信現(xiàn)狀和展望156現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展及趨勢(shì)166.1通信系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域166.2現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展方向及前景16參考文獻(xiàn)17致謝181緒論通信是現(xiàn)代信息社會(huì)運(yùn)行機(jī)體的神經(jīng)系。從遠(yuǎn)古時(shí)代到現(xiàn)在高度發(fā)達(dá)的信息社會(huì)，

27、人類的各種活動(dòng)都與通信密切相關(guān)。通信是解決兩地之間消息的傳遞和交換，因此通信的基本形式是在信源（始端）與信宿（末端）之間建立一個(gè)傳輸（轉(zhuǎn)移）信息的通道（信道）。所謂通信，最簡(jiǎn)單的理解，也是最基本的理解，就是人與人溝通的方法。古代人們?cè)眯砒潯⒎榛?、旗語(yǔ)等作為通信工具傳遞信息,現(xiàn)代人們利用電話、傳真、電視、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等進(jìn)行信息傳遞和交換。電通信的發(fā)展歷史從1837年美國(guó)人莫爾斯發(fā)明人工電報(bào)裝置開始，至今不過170年。翻開厚厚的電信史冊(cè)，沿著歷歷史的腳步一路走來，在技術(shù)和市場(chǎng)需求的雙重驅(qū)動(dòng)下，僅有一百多年歷史的電通信發(fā)生了翻天覆地的巨變，取得了令人驚嘆的輝煌成就。無論是現(xiàn)在的電話，還是網(wǎng)絡(luò)，解決

28、的最基本的問題，實(shí)際還是人與人的溝通。這是一門系統(tǒng)的學(xué)科。縱觀通信的發(fā)展分為以下三個(gè)階段：第一階段是語(yǔ)言和文字通信階段。在這一階段，通信方式簡(jiǎn)單，內(nèi)容單一。第二階段是電通信階段。第三階段是電子信息通信階段。從總體上看，通信技術(shù)實(shí)際上就是通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的技術(shù)。通信系統(tǒng)是指點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通所需的全部設(shè)施，而通信網(wǎng)是由許多通信系統(tǒng)組成的多點(diǎn)之間能相互通信的全部設(shè)施。而現(xiàn)代的主要通信技術(shù)有數(shù)字通信技術(shù)，程控交換技術(shù)，信息傳輸技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)，ISDN與ATM技術(shù)，寬帶IP技術(shù)，接入網(wǎng)與接入技術(shù)。所謂的通信系統(tǒng)就是利用電、光等信號(hào)形式來傳遞信息的系統(tǒng)。而現(xiàn)在人們多利用電信號(hào)攜帶所要傳遞的信

29、息，經(jīng)過各種信道進(jìn)行傳輸，達(dá)到通信的目的。在電通信系統(tǒng)中，消息的傳遞是通過電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的，首先要把消息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過發(fā)送設(shè)備，將信號(hào)送入信道，在接收端利用接收設(shè)備對(duì)接收信號(hào)做相應(yīng)的處理后，送給信宿再轉(zhuǎn)換為原來的消息。在此簡(jiǎn)單對(duì)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介、基本分類、通信方式、現(xiàn)代通信領(lǐng)域的基本技術(shù)知識(shí)以及近代發(fā)展概況進(jìn)行闡述，也分析討論了與其相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。我國(guó)現(xiàn)代通信行業(yè)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、技術(shù)應(yīng)用水平、用戶數(shù)量等方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，取得了令世界矚目的成績(jī)。技術(shù)的發(fā)展、市場(chǎng)需求的變化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和高度發(fā)達(dá)的信息社會(huì)還會(huì)使現(xiàn)代通信技術(shù)得到更高質(zhì)量的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)多種多樣的信

30、息業(yè)務(wù)。2簡(jiǎn)單的通信過程2.1通信系統(tǒng)的構(gòu)成通信的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與交換，通信系統(tǒng)指?jìng)鬏斝畔⑺枨屑夹g(shù)設(shè)備的總和。有信源、變換器、信道、噪聲源、反變換器和信宿六個(gè)部分。包含完成通信過程的全部設(shè)備和傳輸媒質(zhì)。2.2通信系統(tǒng)技術(shù)的分類2.2.1有線通信系統(tǒng)所謂有線通信，是指?jìng)鬏斆劫|(zhì)為架空明線、電纜、光纜、波導(dǎo)等形式的通信,其特點(diǎn)是媒質(zhì)能看得見，摸得著。有線通信可進(jìn)一步再分類，如明線通信、電纜通信、光纜通信等。雖然現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越發(fā)達(dá)不斷地飛速發(fā)展，有線網(wǎng)絡(luò)不會(huì)因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而逐漸退出市場(chǎng)。由于無線節(jié)點(diǎn)的數(shù)目大幅飆升，有線網(wǎng)絡(luò)的需求也隨著上升，因?yàn)楸仨氫佋O(shè)可支持長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳送的線路，才

31、可滿足眾多無線節(jié)點(diǎn)的要求。2.2.2無線通信系統(tǒng)所謂無線通信，是指?jìng)鬏斚⒌拿劫|(zhì)為看不見、摸不著的媒質(zhì)（如電磁波）的一種通信形式。也稱為無線電通信系統(tǒng)，是由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、無線信道三大部分組成的，利用無線電磁波，以實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)。無線通信常見的形式有微波通信、短波通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、散射通信和激光通信等，其形式較多。雖然有線信號(hào)和無線信號(hào)具有許多相似之處，但是空氣的本質(zhì)使得無線傳輸與有線傳輸有很大的不同。因?yàn)榭諝鉀]有提供信號(hào)可以跟隨的固定路徑，所以信號(hào)的傳輸是無制導(dǎo)的。正如有線信號(hào)一樣，無線信號(hào)也是源于沿著導(dǎo)體傳輸?shù)碾娏?。電子信?hào)從發(fā)射器到達(dá)天線，然后天線將信號(hào)作為一系列電

32、磁波發(fā)射到空氣中。信號(hào)通過空氣傳播，直到它到達(dá)目標(biāo)位置為止。現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展使得許多應(yīng)用領(lǐng)域都采用無線的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。第一代無線通信系統(tǒng)采用頻分多址技術(shù)組建的模擬蜂窩網(wǎng)。這些系統(tǒng)中，話務(wù)是主要的通信方式。由于采用模擬調(diào)制，這些系統(tǒng)容易被第三方竊聽。從2G開始，無線通信步入了純數(shù)字時(shí)代。2G的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是，所有的標(biāo)準(zhǔn)都以商業(yè)利益為宗旨。目前，世界上大多數(shù)運(yùn)營(yíng)中的無線通信系統(tǒng)都是2G系統(tǒng)。為了滿足不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)容量需求，數(shù)據(jù)速率亟待提高到能提供高速數(shù)據(jù)傳輸和多媒體應(yīng)用的水平上來，于是3G標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了。3G系統(tǒng)基本上是2G的線性擴(kuò)展，它們基于兩種不同的骨干架構(gòu)，一種基于電路交換，另一

33、種則基于包交換。然而在無線通信系統(tǒng)中，信號(hào)直接以電磁波形式從天線輻射出去，存在無法制造合適尺寸的天天線，接收者無法選出要接收的信號(hào)等問題。所以為了解決無線通信系統(tǒng)中存在的問題，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)借助線性和非線性電子線路對(duì)攜有信息的電信號(hào)進(jìn)行變換和處理。除放大外，最主要有調(diào)制、解調(diào)。2.3信號(hào)傳遞的通信方式回顧歷史，我們發(fā)現(xiàn)模擬通信在歷史上曾經(jīng)占有過主導(dǎo)地位。但近20年來，隨著超大規(guī)模集成電路工藝的成熟以及計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的充分發(fā)展，數(shù)字通信發(fā)展迅速，大多數(shù)的模擬通信系統(tǒng)已被數(shù)字通信系統(tǒng)所取代。盡管在未來的一段時(shí)間內(nèi)數(shù)字通信系統(tǒng)還不能完全取代模擬通信系統(tǒng)，但通信朝著數(shù)字化方向發(fā)展是不會(huì)改變的

34、，這是有數(shù)字通信和模擬通信自身的特點(diǎn)所決定的。2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信是指在信道上把數(shù)字信號(hào)從信源傳送到信宿的一種通信方式。數(shù)字通信系統(tǒng)可進(jìn)一步細(xì)分為數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)、模擬信號(hào)數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng)。數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)不同，它是一種離散的、脈沖有無的組合形式，是負(fù)載數(shù)字信息的信號(hào)?，F(xiàn)在最常見的數(shù)字信號(hào)是幅度取值只有兩種（用0和I代表）的波形，稱為“二進(jìn)制信號(hào)”。它與模擬通信相比，其優(yōu)點(diǎn)為：抗干擾能力強(qiáng)，沒有噪聲積累，數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中會(huì)混入雜音，可以利用電子電路構(gòu)成的門限電壓（稱為閾值）去衡量輸入的信號(hào)電壓，只有達(dá)到某一電壓幅度，電路才會(huì)有輸出值，并自動(dòng)生成一整齊的脈沖（稱為整形或再生）。較小雜音電壓到達(dá)時(shí)，由于它低于閾值而被過濾掉，不會(huì)引起電路動(dòng)作。因此再生的信號(hào)與原信號(hào)完全相同，除非干擾信號(hào)大于原信號(hào)才會(huì)產(chǎn)生誤碼。為了防止誤碼，在電路中設(shè)置了檢驗(yàn)錯(cuò)誤和糾正錯(cuò)誤的方法，即在出現(xiàn)誤碼時(shí)，可