第一章認識通信

第1章認識通信本章內容：通信的基本概念電信技術的發(fā)展通信網(wǎng)絡介紹電信業(yè)務分類本章重點：電信的定義信號、信息和信息量的概念簡單通信系統(tǒng)模型通信網(wǎng)絡的分類電信業(yè)務分類1.1通信的基本概念通俗的講通信就是人們在日常生活中相互之間傳遞信息的過程。通信，指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒質進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，將信息從某方準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/空轉移。1.1.1什么是通信通信是人—人、人—機器、機器—機器之間進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：顯示器存儲媒體：數(shù)字化傳輸媒體：傳輸介質1.信息和信息量關于人或事物情況的報道稱為消息消息中有意義的內容稱為信息。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容才構成信息。信息量就是對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)可以相互轉化。烽火點亮表示敵人來犯1烽火未點表示平安無事0光通信古老的信息傳遞方式０００１１０１１東南西北兩個比特表示四個信息區(qū)分敵人的進攻方向可以傳送２個消息可以傳送４個消息可以傳送８個消息可以傳送１６個消息（０００００１０１０１０００１１１０１１１０１１１）（０００１１０１１）（０１）２1２2２3２4n比特可表示的信息數(shù)為2n2.信號信號是運載消息的工具，信息的物理載體。從廣義上講，它包含光信號、聲信號和電信號等。古代人利用點燃烽火臺而產(chǎn)生的滾滾狼煙，向遠方軍隊傳遞敵人入侵的消息，這屬于光信號；當我們說話時，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；遨游太空的各種無線電波、四通八達的電話網(wǎng)中的電流等，都可以用來向遠方表達各種消息，這屬電信號。在通信系統(tǒng)中信號以電（或光）的形式進行處理和傳輸，電信號最常用的形式是電流信號或電壓信號。消息、信息與信號消息話音、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

信息的物理載體3.信號類型模擬信號如果信號的幅度隨時間作連續(xù)的、隨機的變化，稱為模擬信號。話音信號就屬于模擬信號。數(shù)字信號如果信號的幅度隨時間的變化只具有離散的、有限的狀態(tài)，稱為數(shù)字信號。模擬信號數(shù)字信號4.電信的定義國際電信聯(lián)盟ITU對電信的定義：利用導線、無線電、光學或其他電磁系統(tǒng)進行的，對于符號、信號、文字、圖像、聲音或任何性質信息的傳輸、發(fā)送或接收。包括電報、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.國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟(InternationalTelecommunicationUnion--ITU)是聯(lián)合國的一個專門機構，下設無線電通信部、標準化部、發(fā)展部和電信展覽部。1865年5月17日成立的國際電報聯(lián)盟，1934年改名為國際電信聯(lián)盟，簡稱國際電聯(lián)。1969年5月17日，決定5月17日定為“世界電信日”。中國于1920年加入ITU。國際電信聯(lián)盟1865年5月17日，法、德、俄、意、奧等20個歐洲國家的代表在巴黎簽訂了《國際電報公約》，國際電報聯(lián)盟（InternationalTelegraphUnion，ITU）也宣告成立。1932年，70多個國家的代表在西班牙馬德里召開會議，將《國際電報公約》與《國際無線電報公約》合并，制定《國際電信公約》，并決定自1934年1月1日起正式改稱為“國際電信聯(lián)盟”（InternationalTelecommunicationUnion）。1.1.2簡單通信系統(tǒng)模型信源：產(chǎn)生信息的人或機器發(fā)送設備：將信源產(chǎn)生的信息變換成利于信道傳輸?shù)男盘栃诺溃簜鬏斴d體，包括電纜，光纜，無線電波等接收設備：將接收的信號轉換為信宿可以識別的信息形式信宿：接收信息的人或機器噪聲：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：原始電信號經(jīng)調制解調器變換成適合信道傳輸?shù)男盘柦邮斩藘纱畏醋儞Q模擬通信系統(tǒng)傳輸連續(xù)的模擬信號，系統(tǒng)的抗干擾能力較弱且不適于長距離信號傳輸。①②①②1.1.4數(shù)字通信系統(tǒng)通過再生中繼消除噪聲積累，實現(xiàn)遠距離高質量傳輸；數(shù)字通信設備向著集成化、智能化、微型化、低功耗和低成本化發(fā)展。1.2電信技術的發(fā)展電信技術發(fā)展史電信的發(fā)展趨勢我國電信的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1.2.1電信技術發(fā)展史重要事件時間主要貢獻者電報技術1837莫爾斯電話技術1876貝爾無線電通信技術（微波、衛(wèi)星通信）1896馬可尼、波波夫數(shù)據(jù)傳輸理論1928奈奎斯特時分復用技術(PCM)1930里夫斯數(shù)字通信理論(信噪比-傳輸速率)1948香農(nóng)蜂窩移動通信系統(tǒng)1978貝爾實驗室光纖通信1966高錕1、電報技術1837年，莫爾斯人工電報誕生，1858年，惠司登發(fā)明快速自動電報機，目前這種技術已逐漸淡出。2、電話技術1876年，美國科學家貝爾發(fā)明了電話機。1878年，在美國設立了最早的商用電話機，開通了20個用戶的市內交換所，使用磁石交換機。1880年，美國許多城市間架設電話線，開通了長途電話。1882年，發(fā)明了共電式交換機。1888年，發(fā)明了共電式電話機。1891年，美國人史端喬設計出第一部步進制自動交換機。1919年，發(fā)明了縱橫制交換機。1965年，開通了程控電話交換機。1970年，法國開通了程控數(shù)字電話交換機。1876年發(fā)明電話的是貝爾(1847—1922)，當時他還不到30歲。他還制造了助聽器，改進了留聲機，他一生獲得30項發(fā)明專利。貝爾磁石式電話機磁石式電話交換機共電式電話機共電式電話交換機3．復用技術1930年，出現(xiàn)了多路復用技術，可在一根同軸線上，同時傳送成千上萬個話路信號。1937年，英國人里夫斯發(fā)明了脈沖編碼調制（PCM）技術，它是將模擬信號變換成數(shù)字信號進行傳輸?shù)囊环N調制方式，用它可實現(xiàn)按時間分割的多路復用。4．數(shù)據(jù)通信1928年奈奎斯特提出數(shù)據(jù)傳輸理論，我國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)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、ATM（異步傳輸模式）網(wǎng)等。而IP網(wǎng)絡以其開放性、簡單性、靈活性、擴展性和豐富多彩的網(wǎng)上應用，逐漸取代其他各種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。5．無線電通信技術1927年，美國和英國之間開通了商用無線電話通信。1947年，美國在紐約、波士頓間建立了寬帶模擬微波中繼系統(tǒng)。20世紀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，美國發(fā)射了“回聲一號”衛(wèi)星，利用人造天體進行通信。1965年，世界上第一顆商業(yè)同步衛(wèi)星“晨鳥”升空，標志著衛(wèi)星通信進入實用階段。6．移動通信技術第一代是公眾蜂窩式模擬移動通信，已淘汰出局。第二代是公眾數(shù)字蜂窩移動電話系統(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，數(shù)據(jù)業(yè)務的速率較低。第三代移動通信都采用了CDMA技術，能全球無縫覆蓋，全球漫游，并可提供各種寬帶信息業(yè)務，具有多媒體功能，可滿足個人通信化要求。第四代或超四代移動通信系統(tǒng)，可以提供比第三代移動通信更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。1920年,美國匹茲堡建立了第一座面向公眾的無線廣播電臺7．光纖通信技術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，1960年，美國休斯公司發(fā)明了世界第一個紅寶石激光器，1970年，美國康寧公司研制出低損耗光纖。1977年世界上第一個光纖通信系統(tǒng)在芝加哥投入運行，目前光纖通信已成為現(xiàn)代傳輸網(wǎng)的主體。我國近年來光纖通信已得到了快速發(fā)展，目前光纜長度累計近幾千萬公里。我國已不再敷設同軸電纜，新的工程將全部采用光纖通信技術。1.2.2電信的發(fā)展趨勢普及化：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多樣化：適應社會各界、千姿百態(tài)的大量應用個性化：按個人意愿向用戶提供“隨時隨地隨意”的服務全球化：提供全球性的服務1.2.3我國電信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢我國電信業(yè)的發(fā)展我國電信企業(yè)改革電信發(fā)展趨勢1、我國電信業(yè)的發(fā)展1949～1956年是我國電信恢復發(fā)展時期，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，進入大規(guī)模建設時期。1978年十一屆三中全會之后，中國電信業(yè)有了翻天覆地的發(fā)展。在電話機方面，從最原始的搖把子電話到可視電話，從大哥大到智能手機。在交換機方面，從原始的縱橫制人工交換機到擁有國際先進水平的程控交換機以及軟交換機等。在傳輸信道方面，從架空明線到對稱電纜，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)務方面，從單一的電報、電話業(yè)務，到提供多樣化、個性化的綜合業(yè)務和多媒體業(yè)務。電信行業(yè)經(jīng)歷了從簡單的模擬通信到數(shù)字通信、數(shù)據(jù)通信、多媒體通信。電話機的演進大哥大GSM無天線翻蓋雙頻智能手機物聯(lián)網(wǎng)手機手機的發(fā)展2．我國電信企業(yè)改革吉通公司成立，與中國電信CHINANET競爭中國聯(lián)通成立打破移動市場壟斷局面20022001199420001999中國電信拆分為中國電信、中國移動、中國衛(wèi)通郵電部內設電信政務司負責監(jiān)管職能19931998開放無線尋呼等9項增值業(yè)務20082008年3月11日，由信息產(chǎn)業(yè)部與國防科工委、國務院信息辦等合并成立國家工業(yè)和信息化部。

形成三個全業(yè)務運營商2009中國聯(lián)通C網(wǎng)開通中國衛(wèi)通成立鐵通公司成立中國電信南北分拆，基礎業(yè)務領域形成六大運營商競爭格局發(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監(jiān)管體系中國網(wǎng)絡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運營商的市場格局中國移動移動話音、數(shù)據(jù)、IP電話和多媒體業(yè)務，并具有Internet國際聯(lián)網(wǎng)經(jīng)營權和國際出入口局業(yè)務經(jīng)營權。除提供基本話音業(yè)務外，還提供傳真、數(shù)據(jù)、IP電話等多種增值業(yè)務；中國聯(lián)通目前唯一一家全業(yè)務運營商，業(yè)務范圍包括移動電話（包括GSM和CDMA）、長途電話、本地電話、數(shù)據(jù)通信（包括因特網(wǎng)業(yè)務和IP）、電信增值業(yè)務、無線尋呼等。中國電信國際各類固定電信網(wǎng)絡設施（包括本地無線環(huán)路）；基于電信網(wǎng)絡的語音、數(shù)據(jù)、圖象及多媒體通信與信息服務等。

中國鐵通主營固定網(wǎng)業(yè)務。固定網(wǎng)本地電話、國內國際長途電話、IP電話、數(shù)據(jù)傳送、互聯(lián)網(wǎng)、視訊業(yè)務等除公眾移動業(yè)務以外的各項基礎和增值電信業(yè)務。中國網(wǎng)通國內、國際各類固定電信網(wǎng)絡與設施（含無線本地環(huán)路）；基于電信網(wǎng)絡的語音、數(shù)據(jù)、圖像及多媒體通信與信息服務。中國衛(wèi)通通信、廣播及其他領域的衛(wèi)星空間段業(yè)務；衛(wèi)星移動通信業(yè)務；互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務；VSAT通信業(yè)務；基于衛(wèi)星傳輸技術的話音、數(shù)據(jù)、多媒體通信業(yè)務；地面網(wǎng)絡通信業(yè)務；3.5G固定無線接入業(yè)務；800兆數(shù)字集群通信業(yè)務；以GPS為主的綜合信息業(yè)務等；2008年新一輪電信重組方案3．發(fā)展趨勢（1）三網(wǎng)融合趨勢電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡通過技術改造實現(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。（2）發(fā)展下一代電信網(wǎng)（3）通信改變人類生活方式1.3通信網(wǎng)絡介紹通信網(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——終端設備、傳輸設備、交換設備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)務多媒體業(yè)務固定移動由電話時代走向信息時代業(yè)務的結構變化數(shù)據(jù)超過話音移動超過固定1.3.2通信網(wǎng)的分類按功能分：業(yè)務網(wǎng)信令網(wǎng)同步網(wǎng)管理網(wǎng)按業(yè)務類型分：電話網(wǎng)廣播電視網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)三大支撐網(wǎng)按服務范圍分：本地網(wǎng)市話網(wǎng)長話網(wǎng)國際網(wǎng)按服務范圍分：局域網(wǎng)城域網(wǎng)廣域網(wǎng)按傳輸信號形式分：模擬網(wǎng)數(shù)字網(wǎng)按傳輸媒質分：有線網(wǎng)：雙絞線、同軸電纜、光纖無線網(wǎng)：電磁波按運營方式分：公用網(wǎng)專用網(wǎng)1.4電信業(yè)務分類2000年國務院頒布的《中華人民共和國電信條例》，對電信業(yè)務的分類做出明確的規(guī)定。2003年信息產(chǎn)業(yè)部對《電信業(yè)務分類目錄》重新進行了調整，并予以公布，自2003年4月1日開始實施。在2007年對于電信業(yè)務的分類目錄做了一個修改。2008年對業(yè)務分類目錄進行適當?shù)恼{整。仍然將電信業(yè)務分為基礎電信業(yè)務和增值電信業(yè)務兩種，保持基礎電信業(yè)務細分為第一類和第二類兩種電信業(yè)務，增值業(yè)務不再細分?；A電信業(yè)務基礎電信業(yè)務：是指提供公共網(wǎng)絡基礎設施、公共數(shù)據(jù)傳送和基本話音通信服務的業(yè)務。第一類基礎電