现代通信网 第一章 第一个ppt

1、l1.1 通信的概念 l通信（Communication） l与距离有关 l是把消息从一地有效地传递到另一地 l即实现信息的传递。 人类历史上最早的通信手段: 击鼓、击鼓、传信是最早最方便的办法，传信是最早最方便的办法， 利用利用火光火光、狼烟狼烟传递信息的烽火台，传递信息的烽火台， 信鸽信鸽, ,旗语旗语( (通过各色旗子的舞动通过各色旗子的舞动) )传递信息。传递信息。 要实现消息的远距离传送，都需要中继站中继站的 层层传递，消息才能到达目的地。 人类通信史上革命性变化，是从把电作为人类通信史上革命性变化，是从把电作为 信息载体后发生的。信息载体后发生的。 话音话音 l（1）电报 l在18

2、35年，第一台电报机问世。 l莫尔斯发明的电报，拉开了电信时代的 序幕，开创了人类利用电来传递信息的 历史。从此，信息传递的速度大大加快 了。 莫尔斯发出第一封电报设备 电话通信是我们生活中应用最广泛、使用最频繁电话通信是我们生活中应用最广泛、使用最频繁 的一种通信方式。的一种通信方式。 l电话通信电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电” 来传输语言的一种通信技术。 （2 2） 电话机的发明电话机的发明 18751875年年6 6月月2 2日贝尔和沃森发明了电话日贝尔和沃森发明了电话 （原始的电磁式电话）（原始的电磁式电话） 电话机的发明电话机的发明 18771877年爱迪生发明了碳精式

3、送话器年爱迪生发明了碳精式送话器 + +手柄手柄+ +呼叫设备（电铃）呼叫设备（电铃）+ +手摇发电机手摇发电机+ +干电池干电池 （磁石式电话机）（磁石式电话机） 电话机的发明电话机的发明 18821882年出现了共电式电话机年出现了共电式电话机 （没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交 换机供给）换机供给） 18961896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘 19201920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路年美国人坎贝尔发明了消侧音电路 （自动电话机（自动电话机- -拨号盘电话机）拨号盘电话机） 6060年

4、代电子学飞速发展、年代电子学飞速发展、 7070年代大规模集成电路出现年代大规模集成电路出现 ( (电子电话机电子电话机- -按键式电话机按键式电话机) ) 8080年代随着年代随着N-ISDNN-ISDN的应用的应用 出现了数字电话机出现了数字电话机 l电磁波的发现电磁波的发现导致了无线电的诞生，开 辟了电子技术的新纪元，标志着从“有 线电通信”向“无线电通信”的转折点。 l也是整个移动通信的发源点，应该说， 从这时开始，人类开始进入了无线通信 的新领域。 l1894年，波波夫改进了无线电接收机并年，波波夫改进了无线电接收机并 为之增加了天线，使其灵敏度大大提高。为之增加了天线，使其灵敏度大

5、大提高。 l1896年，波波夫成功地用无线电进行莫年，波波夫成功地用无线电进行莫 尔斯电码的传送，距离为尔斯电码的传送，距离为250米，电文内米，电文内 容为容为“海因里斯海因里斯赫兹赫兹” l1897年，马可尼改进了无线电传送和接收改进了无线电传送和接收 设备，设备，所完成的无线通信试验就是在固定 站与一艘拖船之间进行的，距离为18海里 (1海里=1852米)。 l无线电广播 l1940年，高尔文公司（后来成为摩托罗拉）的 工程师开发了SCR536型便携式调频无线步话 机，并被广泛运用于第二次世界大战。 l1943年，高尔文公司又设计制造了世界上第一台便携 式调频双向无线电，背包式SCR30

6、0型的无线通信器 “步话机），专供美国陆军通信兵使用。 l该通信器重达三十五斤，有效通话距离为16到30公里 l这款于1956年诞生在瑞典的全自动移动电话， 使用MTA通信制式（移动电话系统）； l它重88磅，是世界上第一个不用手动控制的拨 号式移动电话。 l1969年，移动通信技术首次被运用于警察 巡逻车和计程车上，被称为“mobileers”， 它其实也就是我们今天的对讲机。 l 无线电寻呼机又叫做BP机。它是专门用 来接收由无线电寻呼系统发来的信息的， 可以是寻人信息，也可以是有关天气预 报、股市行情等一类短消息。 l1973年，摩托罗拉公司开发出了基于蜂 窝移动通信系统的原型手机，其最

7、大技 术进步在于便携和低耗能。 l1982年，摩托罗拉研发生产出世界上第一台便携式移动电年，摩托罗拉研发生产出世界上第一台便携式移动电 话话-DynaTAC 8000X（当时国内也叫大哥大），其重量约（当时国内也叫大哥大），其重量约 两磅，当时单部售价超过两磅，当时单部售价超过3万人民币（万人民币（3995美元）。美元）。 l它是它是1973移动手机的优化版，它一改以往移动通信器笨重移动手机的优化版，它一改以往移动通信器笨重 不便于携带的特性，被当时视为革命性的跨越。不便于携带的特性，被当时视为革命性的跨越。 l至于技术性能方面，当时他的电池能支持一小时的通话，至于技术性能方面，当时他的电池能

8、支持一小时的通话， 而且还能存储而且还能存储30个电话号码，这在现在来说是没什么大惊个电话号码，这在现在来说是没什么大惊 小怪，但在当时来说已经是相当了不起的技术进步。小怪，但在当时来说已经是相当了不起的技术进步。 l这款具有类似掌上电脑功能的手机诞生于1993年。 l重560克，售价近1万元人民币（900美元）。它集 合了传呼机，计算器，通讯录，传真机和上网功 能于一身，由当时的IBM和BellSouth公司联合生 产并销售。 l摩托罗拉公司1996年出品的翻盖手机， 因为小巧轻便而且样式新颖当时被倍受 用户喜爱。 l 蓝牙是以无线LANs的IEEE802.11标准技 术为基础。 l从理论上

9、来讲，以2.45赫兹波段运行的技 术能够使相距30米以内的设备互相连接， 传输速度可达到2Mbit/s，任何蓝牙设备 一旦搜寻到另一个蓝牙设备，马上就可 以建立联系，而无须用户进行任何设置， 可以解释为“即连即用”。 l 1990年，摩托罗拉（Motorola）公司推 出全球个人通信新概念“铱”星系统。 l “铱”星系统是由美国摩托罗拉公司卫 星通信部设计、筹建的通过低地球轨道 运行的卫星组成的通信系统，与现有通 信网结合，可实现全球数字化个人通信。 最初的电话通信只能完成一部话机与一部话机的固定通信，最初的电话通信只能完成一部话机与一部话机的固定通信， 这种仅涉及两个终端的通信称为点对点通信

10、。这种仅涉及两个终端的通信称为点对点通信。 话音话音 数据数据 无交换的多个终端要实现相互间通信，必须以全互无交换的多个终端要实现相互间通信，必须以全互 连的方式两两相连。连的方式两两相连。 若终端数为若终端数为n，则线对数为，则线对数为C2n= n(n-1)/2 （当终端（当终端n=100时，线对数时，线对数=100X(100-1)/2=4950） 1） 无交换的多个终端的通信无交换的多个终端的通信 (终端终端=5、线对数、线对数=10) 多个终端的点对点通信 2) 2) 交换设备的诞生交换设备的诞生 1878年，美国人阿尔蒙B史端乔提出了交换的设想， 其基本思想是将多个终端与一个转接设备相

11、连，当任何两 个终端要传递信息时，该转接设备就把连接这两个用户的 有关电路接通，通信完毕再把相应的电路断开。我们称这 个转接设备为交换机。 有交换设备的通信 用户间通过交换设备连接用户间通过交换设备连接 用户线用户线 交换设备交换设备 引入交换的终端间的通信引入交换的终端间的通信 (1) 人工交换发展阶段人工交换发展阶段： 1878年出现了世界上第一部年出现了世界上第一部 磁石式人工电话交换机。磁石式人工电话交换机。 由美国设计并制成的，安装在耶鲁大学附近，这部由美国设计并制成的，安装在耶鲁大学附近，这部 交换机是磁石式电话交换机。交换机是磁石式电话交换机。 1891年又出现了共电式电话交换机

12、年又出现了共电式电话交换机 随着电话用户的增加，磁石式交换机不能适应需要随着电话用户的增加，磁石式交换机不能适应需要 ，在，在1891年又出现了共电式电话交换机，它们统称年又出现了共电式电话交换机，它们统称 为人工电话交换机。为人工电话交换机。 3. 电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段 l在自动电话交换机中，交换接续过程的选线、连接在自动电话交换机中，交换接续过程的选线、连接 和拆线等动作完全由交换机自动完成，不需要人工和拆线等动作完全由交换机自动完成，不需要人工 参与工作。参与工作。 l自动交换机的制式自动交换机的制式: : 机电式交换机。机电式交换机。 电子式交换机电子式

13、交换机: : 半电子交换机半电子交换机 全电子交换机。全电子交换机。 1. 通信网一般组成 l 通信网是由若干用户终端A，B，C， 并通过传输系统链接起来。 多个交换节点组成的通信网多个交换节点组成的通信网 引入交换的终端间的通信引入交换的终端间的通信 中继线中继线 交换节点交换节点 链路 D E F C B 1 4 5 7 6 3 用户线 节点 电路 用户终端 干线 用户线 A 通信网一般组成通信网一般组成 交换节点可控制的接续类型交换节点可控制的接续类型： 本局接续、出局接续、入局接续、转接接续本局接续、出局接续、入局接续、转接接续 交换节点的基本功能交换节点的基本功能 本局接续本局接续

14、出局接续出局接续 入局接续入局接续转接接续转接接续 q 能按目的地址正确地进行选路以及在中继能按目的地址正确地进行选路以及在中继 线上转发信号线上转发信号 q 能控制连接的建立与拆除能控制连接的建立与拆除 交换节点必须具备的基本功能交换节点必须具备的基本功能： q 能正确接收和分析从用户线或中继线发来能正确接收和分析从用户线或中继线发来 的呼叫信号、地址信号的呼叫信号、地址信号 2 . 通信网组成的基本要素 l1) 终端设备 l电话机，传真机, 数据终端等。 l2) 传输系统 l 传输系统是指完成信号传输的媒介和设备总称。 节点 链路 T 用户 环路 电路 T 干线 通信网传输系统基本结构通信

15、网传输系统基本结构 3. 传输信道及通信介质传输信道及通信介质 1） 双绞线双绞线 双绞线由两根相互绝缘并绞扭在一起的铜导双绞线由两根相互绝缘并绞扭在一起的铜导 线对组成。线对组成。 双绞线按其是否有屏蔽可以分为屏蔽双绞线双绞线按其是否有屏蔽可以分为屏蔽双绞线 （Shielded Twist PairsShielded Twist Pairs，STPSTP）。）。 2 2） 同轴电缆同轴电缆 同轴电缆也由一对导体组成，其同轴电缆也由一对导体组成，其 内导体为铜质导线，外包一层绝缘材内导体为铜质导线，外包一层绝缘材 料，再外边为网状编织细铜丝组成的料，再外边为网状编织细铜丝组成的 外导体，最外层

16、是保护性塑料外套。外导体，最外层是保护性塑料外套。 3 3） 光纤光纤 光纤即光导纤维，它的内层是能传导光波的光纤即光导纤维，它的内层是能传导光波的 玻璃纤维，外层加比玻璃折射率低的材料作保护玻璃纤维，外层加比玻璃折射率低的材料作保护 层。层。 光源可以采用两种发光管。采用发光二极管光源可以采用两种发光管。采用发光二极管 LED（Light-Emitting Diode）时产生可见光，光）时产生可见光，光 波在光导纤维中以多种角度不断反射式传播前进波在光导纤维中以多种角度不断反射式传播前进 ，这种光纤称多模光纤。，这种光纤称多模光纤。 若采用激光二极管若采用激光二极管ILD（Injection Laser Diode）产生的是激光，再将光纤直径减小到只有）产生的是激光，再将光纤直径减小到只有 一个光的波长，则光线可以无反射地一直向前传一个光的波长，则光线可以无反射地一直向前传 播，这种光纤称单模光纤。播，这种光纤称单模光纤。 4） 无线通信介质无线通信介质 无线通信介质指的是不须通过线缆，通过空间传输无线通信介质指的是不须通过线缆，通过空间传输 信号。包括微波、激光、红外线和短波等几种。信号。包括微波、激光、红外线和短波等几种。 微波通信微波通信的载波频率为的载波频率为2GHz40GHz，因