第一章认识通信.ppt
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1、第第1章章 认识通信认识通信本章内容:通信的基本概念电信技术的发展通信网络介绍电信业务分类本章重点:l电信的定义l信号、信息和信息量的概念l简单通信系统模型l通信网络的分类l电信业务分类1.1 通信的基本概念通信的基本概念 通俗的讲通俗的讲通信通信就是人们在日常生活中相互之间传递信就是人们在日常生活中相互之间传递信息的过程。息的过程。通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒质通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒质进行的信息交流与传递,从广义上指需要信息的双方进行的信息交流与传递,从广义上指需要信息的双方或多方无论采用何种方法,使用何种媒质,将信息从或多方无论采用何种方法,使用何种媒
2、质,将信息从某方准确安全传送到另一方。某方准确安全传送到另一方。通信通信是信息或其表示方式是信息或其表示方式(表示媒体表示媒体)的的时时/空转移空转移。1.1.1 什么是通信什么是通信通信是人通信是人人、人人、人机器、机器、机器机器机器之间进行信息机器之间进行信息的传递与交换。的传递与交换。媒体的分类媒体的分类感觉媒体:声音、文本感觉媒体:声音、文本表示媒体:编码表示媒体:编码表现媒体:显示器表现媒体:显示器存储媒体:数字化存储媒体:数字化传输媒体:传输介质传输媒体:传输介质1.信息和信息量信息和信息量关于人或事物情况的报道称为关于人或事物情况的报道称为消息消息消息中有意义的内容称为信息消息中
3、有意义的内容称为信息。信息可理解为消。信息可理解为消息中的息中的不确定部分不确定部分,只有消息中不确定的内容才,只有消息中不确定的内容才构成信息。构成信息。信息量就是对消息中这种信息量就是对消息中这种不确定性的度量不确定性的度量可能性愈小,其信息愈多;可能性愈大,其信息可能性愈小,其信息愈多;可能性愈大,其信息愈少愈少I=log21/p(bit)信息的表现形式有:信息的表现形式有:数据、文本、声音、图像数据、文本、声音、图像,这四种形态可以相互转化。这四种形态可以相互转化。烽火点亮表示敌人来犯烽火未点表示平安无事光通信古老的信息传递方式古老的信息传递方式东东南南西西北北两个比特表示四个信息区分
4、敌人的进攻方向区分敌人的进攻方向可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息()()()()()()1 12 23 34 4n比特可表示的信息数为比特可表示的信息数为2n2.信号信号信号是信号是运载消息的工具,运载消息的工具,信息的物理载体信息的物理载体。从广义上讲,它包含光信号、声信号和电信号等。从广义上讲,它包含光信号、声信号和电信号等。古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟,向远方军队古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟,向远方军队传递敌人入侵的消息,这属于光信号;传递敌人入侵的消息,这属于光信号;当我们说话时,声波传递到
5、他人的耳朵,使他人了解我当我们说话时,声波传递到他人的耳朵,使他人了解我们的意图,这属于声信号;们的意图,这属于声信号;遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等,都可以用来向远方表达各种消息,这属电信号。等,都可以用来向远方表达各种消息,这属电信号。在通信系统中信号以电(或光)的形式进行处理在通信系统中信号以电(或光)的形式进行处理和传输,电信号最常用的形式是电流信号或电压和传输,电信号最常用的形式是电流信号或电压信号。信号。消息、信息与信号消息、信息与信号消息消息 话音、话音、文字、数据、图形等文字、数据、图形等具体形式具体形式信息信
6、息消息中消息中不确定不确定的部分的部分 信号信号 信息的物理载体信息的物理载体3.信号类型信号类型模拟信号模拟信号如果信号的幅度随时如果信号的幅度随时间作间作连续的、随机的连续的、随机的变化变化,称为模拟信号。,称为模拟信号。话音信号就属于模拟话音信号就属于模拟信号。信号。数字信号数字信号如果信号的幅度随时如果信号的幅度随时间的变化只具有间的变化只具有离散离散的、有限的状态的、有限的状态,称,称为数字信号。为数字信号。模拟信号数字信号4.电信的定义电信的定义 国际电信联盟国际电信联盟ITUITU对电信的定义:对电信的定义:利用导线、无线电、光学或其他电磁系统进行利用导线、无线电、光学或其他电磁
7、系统进行的,对于符号、信号、文字、图像、声音或任的,对于符号、信号、文字、图像、声音或任何性质信息的传输、发送或接收。何性质信息的传输、发送或接收。包括电报、电话等传统电信媒体,也包括光纤包括电报、电话等传统电信媒体,也包括光纤通信、数据通信、卫星通信等现代电信媒体。通信、数据通信、卫星通信等现代电信媒体。5.国际电信联盟国际电信联盟 国际电信联盟国际电信联盟(International Telecommunication Union-ITU)是联合国的一个专门机构,下设无线电通信部、是联合国的一个专门机构,下设无线电通信部、标准化部、发展部和电信展览部。标准化部、发展部和电信展览部。1865
8、年年5月月17日成立的国际电报联盟,日成立的国际电报联盟,1934年改年改名为国际电信联盟名为国际电信联盟,简称国际电联。,简称国际电联。1969年年5月月17日,决定日,决定5月月17日定为日定为“世界电信日世界电信日”。中国于中国于1920年加入年加入ITU。国际电信联盟国际电信联盟1865年年5月月17日日,法、德、俄、意、奥等,法、德、俄、意、奥等20个欧洲国家的个欧洲国家的代表在巴黎签订了代表在巴黎签订了国际电报公约国际电报公约,国际电报联盟国际电报联盟(International Telegraph Union,ITU)也宣告成立)也宣告成立。1932年,年,70多个国家的代表在西
9、班牙马德里召开会议,将多个国家的代表在西班牙马德里召开会议,将国际电报公约国际电报公约与与国际无线电报公约国际无线电报公约合并,合并,制定制定国际电信公约国际电信公约,并决定自,并决定自1934年年1月月1日起正式改称为日起正式改称为“国际电信联盟国际电信联盟”(International Telecommunication Union)。)。1.1.2 简单通信系统模型简单通信系统模型信源信源:产生信息的人或机器:产生信息的人或机器发送设备发送设备:将信源产生的信息变换成利于信道传输的信号:将信源产生的信息变换成利于信道传输的信号信道信道:传输载体,包括电缆,光缆,无线电波等:传输载体,包括
10、电缆,光缆,无线电波等接收设备接收设备:将接收的信号转换为信宿可以识别的信息形式:将接收的信号转换为信宿可以识别的信息形式信宿信宿:接收信息的人或机器:接收信息的人或机器噪声噪声:客观存在的干扰:客观存在的干扰1.1.3模拟通信系统模拟通信系统发送端两次变换:发送端两次变换:发送端的连续:发送端的连续消息变成原始电信号消息变成原始电信号 :原始:原始电信号经调制解调器变电信号经调制解调器变换成适合信道传输的换成适合信道传输的信号信号接收端两次反变换接收端两次反变换模拟通信系统传输连续的模拟信号,系统的抗干扰模拟通信系统传输连续的模拟信号,系统的抗干扰能力较弱且不适于长距离信号传输。能力较弱且不
11、适于长距离信号传输。1.1.4数字通信系统数字通信系统通过再生中继消除噪声积累,实现通过再生中继消除噪声积累,实现远距离高质远距离高质量传输量传输;数字通信设备向着集成化、智能化、微型化、数字通信设备向着集成化、智能化、微型化、低功耗和低成本化发展。低功耗和低成本化发展。1.2 电信技术的发展电信技术的发展电信技电信技术发展史术发展史电信的发展趋势电信的发展趋势我我国电信的现国电信的现状与发展趋势状与发展趋势1.2.1 电信技术发展史电信技术发展史重要事件重要事件时间时间主要贡献者主要贡献者电报技术电报技术1837莫尔斯莫尔斯电话技术电话技术1876贝尔贝尔无线电通信技术(微波、无线电通信技术
12、(微波、卫星通信)卫星通信)1896马可尼、波波夫马可尼、波波夫数据传输理论数据传输理论1928奈奎斯特奈奎斯特时分复用技术时分复用技术(PCM)1930里夫斯里夫斯数字通信理论数字通信理论(信噪比信噪比-传传输速率输速率)1948香农香农蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统1978贝尔实验室贝尔实验室光纤通信光纤通信1966高锟高锟1、电报技术、电报技术1837年,莫尔斯人工电报诞生,年,莫尔斯人工电报诞生,1858年,惠司登发明快年,惠司登发明快速自动电报机,目前这种技术已逐渐淡出。速自动电报机,目前这种技术已逐渐淡出。2、电话技术、电话技术1876年,美国科学家贝尔发明了电话机。年,美国科学
13、家贝尔发明了电话机。1878年,在美年,在美国设立了最早的商用电话机,开通了国设立了最早的商用电话机,开通了20个用户的市内交个用户的市内交换所,使用磁石交换机。换所,使用磁石交换机。1880 年,美国许多城市间架设年,美国许多城市间架设电话线,开通了长途电话。电话线,开通了长途电话。1882年,发明了共电式交换年,发明了共电式交换机。机。1888年,发明了共电式电话机。年,发明了共电式电话机。1891年,美国人史年,美国人史端乔设计出第一部步进制自动交换机。端乔设计出第一部步进制自动交换机。1919年,发明了年,发明了纵横制交换机。纵横制交换机。1965年,开通了程控电话交换机。年,开通了程
14、控电话交换机。1970年,法国开通了程控数字电话交换机。年,法国开通了程控数字电话交换机。1876年发明电话的是贝尔年发明电话的是贝尔(18471922),当时他还不,当时他还不到到30岁。他还制造了助听岁。他还制造了助听器,改进了留声机,他一器,改进了留声机,他一生获得生获得30项发明专利。项发明专利。贝尔贝尔磁石式电话机磁石式电话机磁石式电话交换机磁石式电话交换机共电式电话机共电式电话机共电式电话交换机共电式电话交换机3复用技术复用技术1930年,出现了多路复用技术,可在一根同轴线上,同时传送年,出现了多路复用技术,可在一根同轴线上,同时传送成千上万个话路信号。成千上万个话路信号。1937
15、年,英国人里夫斯发明了脉冲编码年,英国人里夫斯发明了脉冲编码调制(调制(PCM)技术,它是将模拟信号变换成数字信号进行传输)技术,它是将模拟信号变换成数字信号进行传输的一种调制方式,用它可实现按时间分割的多路复用。的一种调制方式,用它可实现按时间分割的多路复用。4数据通信数据通信1928年奈奎斯特提出数据传输理论,我国已先后建成了公用分年奈奎斯特提出数据传输理论,我国已先后建成了公用分组交换数据网(组交换数据网(PSPDN)、帧中继网()、帧中继网(FRN)、数字数据网)、数字数据网(DDN)、)、ATM(异步传输模式)网等。而(异步传输模式)网等。而IP网络以其开放性、网络以其开放性、简单性
16、、灵活性、扩展性和丰富多彩的网上应用,逐渐取代简单性、灵活性、扩展性和丰富多彩的网上应用,逐渐取代其他各种数据通信网。其他各种数据通信网。5无线电通信技术无线电通信技术1927年,美国和英国之间开通了商用无线电话通信。年,美国和英国之间开通了商用无线电话通信。1947年,美国年,美国在纽约、波士顿间建立了宽带模拟微波中继系统。在纽约、波士顿间建立了宽带模拟微波中继系统。20世纪世纪70年代年代后期,数字微波通信系统投入使用。后期,数字微波通信系统投入使用。1957年年10月月4日,苏联发射了日,苏联发射了人造地球卫星。人造地球卫星。1960年,美国发射了年,美国发射了“回声一号回声一号”卫星,
17、利用人卫星,利用人造天体进行通信。造天体进行通信。1965年,世界上第一颗商业同步卫星年,世界上第一颗商业同步卫星“晨鸟晨鸟”升空,标志着卫星通信进入实用阶段。升空,标志着卫星通信进入实用阶段。6移动通信技术移动通信技术第一代是公众蜂窝式模拟移动通信,已淘汰出局。第一代是公众蜂窝式模拟移动通信,已淘汰出局。第二代是公众数字蜂窝移动电话系统,有全球通(第二代是公众数字蜂窝移动电话系统,有全球通(GSM)和码分)和码分多址(多址(CDMA)两种制式,主要提供语音业务,数据业务的速率较)两种制式,主要提供语音业务,数据业务的速率较低。低。第三代移动通信都采用了第三代移动通信都采用了CDMA技术,能全
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