[信息与通信]现代通信网技术讲座全集

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1、第一讲通信概述1　信息与通信   人们通过听觉、视觉、嗅觉、触觉等感官，感知现实世界而获取信息，并通过通信来传递信息。过去的通信由于受技术与需求所限，仅限于话音。随着信息社会的到来，人们对信息的需求将日益丰富与多样化，而现代通信的发展又为此提供了条件。现代通信意义上所指的信息已不再局限于电话、电报、传真等单一媒体信息，而是将声音、图像、文字、数据等合为一体的多媒体信息。总之人的各种感官或通过仪器、仪表对现实世界的感觉，以及古往今来的各种书籍、档案、新闻、旧有记录等都含有信息，信息通过通信来进行传递，

2、换句话说是通信使人们的感官得到了延伸。2　通信的分类   按信息的特征不同以及对信息传递的需求不同，通信可以分为多种类型。   单媒体通信：如电话、传真等；   多媒体通信：如电视、可视电话、会议电视、远程教学等。   实时通信：如电话、电视等；非实时通信：如电报、传真、数据通信等。   单向传输：如广播、电视等；交互传输：如电话、点播电视（ＶＯＤ）等。   窄带通信：如电话、电报、低速数据等；   宽带通信：如点播电视、会议电视、远程教学、远程医疗、高速数据等。3　现代通信网的组成   传统通信系

3、统由传输、交换、终端三大部分组成。其中传输与交换部分组成通信网络，传输部分为网络的链路（ｌｉｎｋ），交换部分为网络的节点（ｎｏｄｅ）。随着通信技术的发展与用户需求日益多样化，现代通信网正处在变革与发展之中，网络类型及所提供的业务种类不断增加和更新，形成了复杂的通信网络体系。为了更清晰地描述现代通信网络结构，在此引入了网络分层的概念，现代通信网可以分为3层：   第一层：通信基础网；   第二层：业务网；   第三层：应用层。   为了支持各层网络的有效运行和管理，还需要有支撑网（信令网、同步网、电信

4、管理网）的介入，这些支撑网可以为通信网的某一层或多层服务。第二讲：通信基础网   通信基础网又可称为传送网。为简化描述，我们可将通信基础网简单看成是一个以光纤、微波接力，卫星传输为主的传输网络。在这个传输网络的基础上，根据业务节点设备类型的不同，可以构建成不同类型的业务网。通信基础网的带宽正在不断拓宽，将逐步成为未来信息高速公路的传输平台。   对通信基础网的描述同样引入了网络分层概念，通信基础网也可以分为3层：   第一层：传输媒介；   第二层：传输系统；   第三层：传送网节点设备。1　传输媒

5、介   信息需要在一定的物理媒质中传播，我们将这种物理媒质称为传输媒介。传输媒介目前主要有以下几种。   （1）电缆：双绞线电缆、同轴电缆等。   （2）地面微波接力通信：一般将波长为1ｍｍ～1ｍ的无线电波称为微波，微波按直线传播，若要进行远程通信，则需在高山、铁塔或高层建筑物顶上安装微波转发设备进行转发。   （3）通信卫星   卫星通信也工作在微波波段，与地面的微波接力通信类似，卫星通信则利用高空卫星进行接力通信。   ａ）高轨道通信卫星：运行在赤道上空约36000ｋｍ的同步卫星。位于印度洋、大

6、西洋、太平洋上空的3颗同步卫星，基本可覆盖全球。但因卫星的高度太高，故要求地面站发射机有强大的发射功率，接收机灵敏度要高，天线增益要高。   ｂ）低轨道通信卫星：运行在500～1500ｋｍ上空的非同步卫星，一般采用多颗小型卫星组成一个星网。若能做到在世界任何地方的上空都能看到其中一颗星，则通过星际通信可覆盖全球。低轨道通信卫星主要用于移动通信和全球定位系统（ＧＰＳ）。   （4）光纤   光纤是光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载波以光纤为传输媒介的一种通信方式。光波的波长为微米级，紫外线、可见光、

7、红外线均属光波范围。目前光纤通信使用波长为近红外区内，即波长为0.8～1μｍ。80年代初的多模光纤通信应用850ｎｍ窗口；90年代初的ＰＤＨ系统应用1310ｎｍ窗口；1993年开始的ＳＤＨ逐步转向1550ｎｍ窗口。光纤是一种光波导介质，具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的波导结构，它由直径大约为0.1ｍｍ的高纯度玻璃丝构成。光纤具有如下特点：   ａ）传输频带宽、通信容量大；   ｂ）损耗低：实用光纤均为ＳｉＯ2（石英）光纤，减小光纤损耗的主要办法是提高玻璃纤维的纯度，目前1550ｎｍ窗口商用光纤的

8、衰耗为0.19～0.25ｄＢ／ｋｍ；   ｃ）不受外界电磁波的干扰；   ｄ）线径细、重量轻、光纤材料资源丰富。   光纤的质地脆，机械强度低。在实际应用中需要将多根光纤外加护套组成光缆。2　传输系统   传输系统包括传输设备和传输复用设备。携带信息的基带信号一般不能直接加到传输媒介上进行传输，需要有传输设备将它们转换为适合在传输媒介上进行传输的信号，例如光、电等信号。传输设备主要有微波收发信机、卫星地面站收发信机和光端机等。   为了在一定传输媒介中传输多路信息，需