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1、现代通信的特征技术发展1第1页，本讲稿共19页第九章第九章 思考题思考题 (请记录请记录)1.1.现代通信的基本特征是什么？现代通信的基本特征是什么？2.2.简述现代通信的主要技术。简述现代通信的主要技术。3.3.数字信号及数字通信的主要特点是什么？数字信号及数字通信的主要特点是什么？4.4.简述通信的发展方向。简述通信的发展方向。5.5.目前通信领域的热点技术有哪些？目前通信领域的热点技术有哪些？2第2页，本讲稿共19页一、现代通信的基本特征一、现代通信的基本特征 现代通信的基本特征是数字化，现代通信的基本特征是数字化，现代通信中传递和交现代通信中传递和交流的基本上都是数字化的信息。流的基本
2、上都是数字化的信息。美国著名未来学家、网络美国著名未来学家、网络专家尼葛庞帝在数字化生存一书中，提出了要专家尼葛庞帝在数字化生存一书中，提出了要实现信实现信息化，数字技术是关键。息化，数字技术是关键。纵观已经使用的信息产品（如纵观已经使用的信息产品（如数数字字光盘、光盘、数字数字家电、家电、数字数字影碟机、影碟机、数字数字音响设备音响设备），通信），通信技术与装备（如数字交换机、数字传输设备技术与装备（如数字交换机、数字传输设备）和更广）和更广泛的信息技术，泛的信息技术，如如数字数字通信、通信、数字数字光纤通信、光纤通信、数字数字卫星通卫星通信、信、数字数字移动通信以及移动通信以及数字数字电视
3、系统等，无不在这些通信电视系统等，无不在这些通信技术前面冠以技术前面冠以 数字数字 二字。因此可以说，现代通信姓二字。因此可以说，现代通信姓 数数。3第3页，本讲稿共19页1.1.数字技术数字技术 数字技术数字技术就是数字信号的采集、加工、处理、运算、就是数字信号的采集、加工、处理、运算、传递、交流、存储等所采用技术的总称。传递、交流、存储等所采用技术的总称。这里所说的数这里所说的数字信号，在通信原理中定义为，字信号，在通信原理中定义为，在时间上，瞬时值均离在时间上，瞬时值均离散，编成散，编成“1 1”和和“0 0”（即（即“有有”和和“无无”）这样的脉冲信号，这样的脉冲信号，称为二进制数字信
4、号，又称为比特信号。称为二进制数字信号，又称为比特信号。电位信号电位信号（NRZ)NRZ)）脉冲信号脉冲信号(RZ)(RZ)4第4页，本讲稿共19页 数字信号及数字通信有许多独特的优点：数字信号及数字通信有许多独特的优点：数字信号便于存储、处理数字信号便于存储、处理(加密等加密等)，正是因为数字信号便于存储、处理，才使计算机技术迅速发展，特别是微，正是因为数字信号便于存储、处理，才使计算机技术迅速发展，特别是微型计算机。型计算机。通信与计算机结合，发展了现代通信技术和现代信息技术通信与计算机结合，发展了现代通信技术和现代信息技术。数字信号便数字信号便于交换和传输，于交换和传输，计算机与电话交换
5、技术结合，出现了数字程控交换，由于光计算机与电话交换技术结合，出现了数字程控交换，由于光电器件的采用，数字信号很容易转变为光脉冲信号，便于传输。电器件的采用，数字信号很容易转变为光脉冲信号，便于传输。数字信数字信号便于组成数字多路通信号便于组成数字多路通信(系统系统)，因为数字信号是用时间上的有和无信号来传递信因为数字信号是用时间上的有和无信号来传递信息的，因而从时间可分性来衡量，它可以在单位时间里传输多个有和无信号，即息的，因而从时间可分性来衡量，它可以在单位时间里传输多个有和无信号，即占空信号，在空的时隙中可间插其他脉冲信号，以形成多路通信（数字复接技术）。占空信号，在空的时隙中可间插其他
6、脉冲信号，以形成多路通信（数字复接技术）。便于组成数字网，便于组成数字网，由于通信交换和传输的都是数字信号，把各个数字交换由于通信交换和传输的都是数字信号，把各个数字交换局用数字传输连接起来就成了综合数字网（局用数字传输连接起来就成了综合数字网（IDNIDN），再把各用户终端、各），再把各用户终端、各种业务数字化处理后统一到一个网中，就组成了综合业务数字网（种业务数字化处理后统一到一个网中，就组成了综合业务数字网（ISDNISDN）、）、计算机网络及计算机网络及InternetInternet等。等。数字化技术便于通信设备小型化、微型化，数字化技术便于通信设备小型化、微型化，采用了数字化技术后
7、，芯片集成度更高，达到亚微米级和纳米级，每个芯片包含采用了数字化技术后，芯片集成度更高，达到亚微米级和纳米级，每个芯片包含几十亿至上百亿个元件，这使现代通信设备产品更小型化、微型化。几十亿至上百亿个元件，这使现代通信设备产品更小型化、微型化。数字通信数字通信抗干扰性强，噪声不积累。抗干扰性强，噪声不积累。2.2.数字信号数字信号5第5页，本讲稿共19页 在模拟通信中，在模拟通信中，由于传输的信号是由于传输的信号是模拟信号模拟信号(幅值是幅值是连续的连续的)，因此难因此难以把噪声干扰分开以把噪声干扰分开而去掉，随着距离而去掉，随着距离的增加，信号的传输质量会越来越恶化。的增加，信号的传输质量会越
8、来越恶化。在数字通信中，传输的是数字信号，在数字通信中，传输的是数字信号，这些信号在传输过程中，也同样会有能量损，受到噪声干扰，当信噪比还这些信号在传输过程中，也同样会有能量损，受到噪声干扰，当信噪比还未恶化到一定程度时，可在适当距离或信号终端经过再生的方法，使之恢未恶化到一定程度时，可在适当距离或信号终端经过再生的方法，使之恢复为原来的脉冲信号波形。复为原来的脉冲信号波形。消除了干扰和噪声积累，就可实现长距离高质消除了干扰和噪声积累，就可实现长距离高质量的通信。量的通信。3.3.信号对比信号对比6第6页，本讲稿共19页二、现代通信的主要技术二、现代通信的主要技术1.1.现代通信技术的基础现代
9、通信技术的基础-微电子技术微电子技术 电子学，特别是电子学，特别是微电子学是信息技术的关键，是现代通信产业的重要基础，微电子学是信息技术的关键，是现代通信产业的重要基础，它在很大程度上决定着硬件设备的运行能力。它在很大程度上决定着硬件设备的运行能力。衡量微电子技术发展程度的一个衡量微电子技术发展程度的一个重要指标，是在指甲盖大小的硅芯片上能继承的元件数目。重要指标，是在指甲盖大小的硅芯片上能继承的元件数目。2.2.现代通信技术的核心现代通信技术的核心-计算机技术计算机技术 电话交换技术与计算机技术紧密结合，使交换技术数字程控化。通信电话交换技术与计算机技术紧密结合，使交换技术数字程控化。通信与
10、计算机融为一体，这使通信技术得到了飞跃发展，与计算机融为一体，这使通信技术得到了飞跃发展，人们把数字通信与计算人们把数字通信与计算机的融合称为现代通信。机的融合称为现代通信。3.3.光通信的基础光通信的基础-光子技术光子技术 从从19641964年英籍华人高锟博士首先提出利用玻璃纤维实现远距离通信到年英籍华人高锟博士首先提出利用玻璃纤维实现远距离通信到2020世纪世纪7070年代年代的美国首先制成了实用的玻璃光导纤维的美国首先制成了实用的玻璃光导纤维-光纤，使光纤，使光纤通信成为现实光纤通信成为现实。4.4.卫星通信技术的基础卫星通信技术的基础-空间技术空间技术 航天技术的发展，促进了现代空间
11、通信的发展。航天技术的发展，促进了现代空间通信的发展。从从19571957年苏联发射第一年苏联发射第一颗人造地球卫星来，火箭、航天飞机等空间技术发展非常迅速。颗人造地球卫星来，火箭、航天飞机等空间技术发展非常迅速。7第7页，本讲稿共19页三、三、CTICTI技术技术 CTICTI技术跨越技术跨越计算机技术计算机技术和和电信技术两大领域电信技术两大领域，目前目前提供的一些典型业务主要有基于用户设备提供的一些典型业务主要有基于用户设备(CPE)(CPE)的的消息系消息系统统、交互语音应答交互语音应答、呼叫中心系统呼叫中心系统、增值业务增值业务、IPIP电话电话等等。在人们生活中几乎时时处处与。在人
12、们生活中几乎时时处处与CTICTI技术打交道。例如，技术打交道。例如，你想要查询一个单位的电话号码时，用的是采用你想要查询一个单位的电话号码时，用的是采用CTICTI技术技术的的114114查号台；查号台；当你用当你用200200卡打国内或国际长途时，用的卡打国内或国际长途时，用的也是也是CTICTI技术；当你参与电视台的任何一个有奖竞答比赛技术；当你参与电视台的任何一个有奖竞答比赛节目时，节目时，你拨打的电话并不是一般功能的电话系统，而你拨打的电话并不是一般功能的电话系统，而是一个采用了是一个采用了CTICTI技术、具有排队功能的呼叫系统，它可技术、具有排队功能的呼叫系统，它可以把几乎同时拨
13、入的成千上万个电话进行排队，以把几乎同时拨入的成千上万个电话进行排队，让观众让观众有序而公平地获得竞争的机会。有序而公平地获得竞争的机会。8第8页，本讲稿共19页1.CTI1.CTI定义定义 CTI CTI技术技术是从传统的计是从传统的计算机电话集成算机电话集成(Computer(Computer Telephony Integration)Telephony Integration)技术发展而来的，最初设想将计算机技术技术发展而来的，最初设想将计算机技术应用到电话系统中，能够自动地对电话中的信令信息进行识别处理，应用到电话系统中，能够自动地对电话中的信令信息进行识别处理，并通过建立有关的话路
14、连接而向用户传送预定的录音文件、转接来并通过建立有关的话路连接而向用户传送预定的录音文件、转接来话等。话等。9第9页，本讲稿共19页2.CTI2.CTI技术技术 CTICTI技术如下的一些内容：技术如下的一些内容：IPIP电话和电话和IPIP传真；电子商传真；电子商务；呼叫中心务；呼叫中心(客户服务中心客户服务中心)；客户关系管理；客户关系管理(CRM)(CRM)与服与服务系统；自动语音应答系统；自动语音信箱，务系统；自动语音应答系统；自动语音信箱，自动录音自动录音服务；基于服务；基于IPIP的语音、数据、视频的的语音、数据、视频的CTTICTTI系统；系统；综合语综合语音、数据服务系统；自然
15、语音识别音、数据服务系统；自然语音识别CTICTI系统；系统；有线、无有线、无线计费系统；专家咨询信息服务系统；线计费系统；专家咨询信息服务系统；传呼服务、故障传呼服务、故障服务、秘书服务；多媒体综合信息服务等。服务、秘书服务；多媒体综合信息服务等。10第10页，本讲稿共19页3.CTI3.CTI增值增值 目前目前CTICTI已经成为全球发展最为迅猛的产业之一，已经成为全球发展最为迅猛的产业之一，每年以每年以5050的速度增长，的速度增长，CTICTI如同计算机产业一样是如同计算机产业一样是一个金字塔形的产业链，一个金字塔形的产业链，从上到下会以至少从上到下会以至少2020倍的倍的幅度增值。幅
16、度增值。据统计，据统计，20012001年中国年中国CTICTI市场上，仅语音市场上，仅语音卡一项就达卡一项就达1616亿元，亿元，20022002年全球涉及到年全球涉及到140140亿美元的亿美元的市场，市场，而且这个数字还不包括计算机和电话系统市而且这个数字还不包括计算机和电话系统市场在内。场在内。11第11页，本讲稿共19页4.CTI4.CTI热点热点 IP IP电话；电话；CompactPCICompactPCI，总线以总线以CompactPCICompactPCI为基为基础的础的PCPC；虚拟双线，虚拟双线，虚拟双线是指当用户正在通过一虚拟双线是指当用户正在通过一条电话线上网时，能够
17、同时通过该条线路接收到别人打条电话线上网时，能够同时通过该条线路接收到别人打入的电话；入的电话；VPIMVPIM（电子邮件的语音协议）；（电子邮件的语音协议）；HH100100协议，协议，它是由美国的它是由美国的ECTFECTF组织颁布的一种组织颁布的一种PCIPCI总线标准。总线标准。SS100100协议，协议，ECTFECTF组织通过组织通过S S100100规范，来加强软件规范，来加强软件的互操作性；的互操作性；智能网智能网CTICTI，智能网为用户提供了许多智能网为用户提供了许多新的业务，如三方通话、虚拟局用交换机、遇忙回叫等。新的业务，如三方通话、虚拟局用交换机、遇忙回叫等。12第1
18、2页，本讲稿共19页四、通信的发展方向四、通信的发展方向 从宏观上看，人们对从宏观上看，人们对通信的理想目标是：通信的理想目标是：实现任何人、任何时间、实现任何人、任何时间、在任何地方、在任何地方、以任何方式、传递任何形式的信息内容。也就是以任何方式、传递任何形式的信息内容。也就是5A5A目标：目标：AnyoneAnyone、AnytimeAnytime、AnywhereAnywhere、AnywayAnyway、AnythingAnything。1.1.综合化：综合化具有双重含义。综合化：综合化具有双重含义。其一是技术的综合化，其一是技术的综合化，即无论是传即无论是传 输、交换还是通信处理功
19、能都采用数字技术，输、交换还是通信处理功能都采用数字技术，实现数字传输与实现数字传输与 数字交换的综合，数字交换的综合，使网络技术如电话网、数据网、电视网一体化。使网络技术如电话网、数据网、电视网一体化。2.2.宽带化：宽带化：宽带化主要指宽带化主要指现代数字通信宽带化现代数字通信宽带化。人们日益增长的物质人们日益增长的物质 文化需求，文化需求，如高速数据、高速文件、可视电话、会议电视、宽如高速数据、高速文件、可视电话、会议电视、宽 带可视图文、高清晰度电视以及多媒介、多功能终端等促进了带可视图文、高清晰度电视以及多媒介、多功能终端等促进了 新的宽带业务的发展，从而研究开发了宽带数字信号交换和
20、传输。新的宽带业务的发展，从而研究开发了宽带数字信号交换和传输。3.3.智能化：智能化：智能化主要指智能化主要指在现代通信中在现代通信中，大量采用计算机及其软件技大量采用计算机及其软件技 术，使网络与终端，业务与管理都充满智能。术，使网络与终端，业务与管理都充满智能。4.4.个人化：人们在日常生活中总会到处奔波、移动，个人化：人们在日常生活中总会到处奔波、移动，现代通信已经能现代通信已经能 使移动中的用户方便快捷地实现信息的交流使移动中的用户方便快捷地实现信息的交流移动通信。移动通信。5.5.网络全球化：近年来，网络全球化：近年来，Internet(Internet(互联网互联网)像野火一样在
21、全球蔓延，像野火一样在全球蔓延，互联网的覆盖面已遍及五大洲，它已成为全球范围的公共网。互联网的覆盖面已遍及五大洲，它已成为全球范围的公共网。13第13页，本讲稿共19页五、热点技术五、热点技术 通信的发展都是在交换、传输、终端几个方面交替或通信的发展都是在交换、传输、终端几个方面交替或同步发展的，各个时期在各个方面都有相应的技术热点。同步发展的，各个时期在各个方面都有相应的技术热点。目前通信领域的技术热点很多，且随着时间推进会迅速发目前通信领域的技术热点很多，且随着时间推进会迅速发生变化，因此生变化，因此把握技术热点前沿的最好方法是紧跟时代，多看通把握技术热点前沿的最好方法是紧跟时代，多看通信
22、杂志和浏览相关网页，时时追踪其发展的脉搏。因此下面仅以目信杂志和浏览相关网页，时时追踪其发展的脉搏。因此下面仅以目前几个典型的例子做介绍。前几个典型的例子做介绍。14第14页，本讲稿共19页1.NGN1.NGN（下一代网络）（下一代网络）NGNNGN(Next Generation(Next Generation Network)Network)即下一代网络即下一代网络。所谓所谓“下一代网络下一代网络”，从字，从字面上理解，应该是以当前面上理解，应该是以当前网络为基点的新一代网络，网络为基点的新一代网络，它是一个建立在它是一个建立在IPIP技术基础上的新型公共电信网络，技术基础上的新型公共电信
23、网络，能够能够容纳各种形式的信息，提供各种宽带应用和传统电信业务，是一容纳各种形式的信息，提供各种宽带应用和传统电信业务，是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。15第15页，本讲稿共19页2.IMS2.IMS IMSIMS即即IPIP多媒体子系多媒体子系统统(IP Multimedia(IP Multimedia Subsystem)Subsystem)，它是一种它是一种定义定义IPIP网络处理语音呼网络处理语音呼叫和数据会话方式的架叫和数据会话方式的架
24、构。构。基本上相当于在传基本上相当于在传统线路交换电话网络中统线路交换电话网络中控制基础设施的地位，控制基础设施的地位，但也存在一些关键的区别。在它的架构中，服务与其下层的但也存在一些关键的区别。在它的架构中，服务与其下层的网络是完全分离开来的。通过这种方式，文本信息、语音邮网络是完全分离开来的。通过这种方式，文本信息、语音邮件和文件共享等服务就可以驻留在任何地点的应用服务器上，件和文件共享等服务就可以驻留在任何地点的应用服务器上，并且通过多家无线和有线服务商提供给用户。也就是说，只并且通过多家无线和有线服务商提供给用户。也就是说，只需要在一个系统上保存每位用户的个性设施和访问权限就可需要在一
25、个系统上保存每位用户的个性设施和访问权限就可以在其他系统上实现用户的自由漫游。以在其他系统上实现用户的自由漫游。16第16页，本讲稿共19页3.3.第三代移动通信第三代移动通信 第三代移动通信第三代移动通信系统（系统（3G3G）是一种）是一种能能提供多种类型、高质提供多种类型、高质量多媒体业务，能实量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并固定网络相兼容，并以小型便携式终端在以小型便携式终端在任何时候、任何地点任何时候、任何地点,进行任何类型通信的通信系统。进行任何类型通信的通信系统。17第17页，本讲稿共19页4.4.第四代移
26、动通信第四代移动通信 第四代移动通信系统第四代移动通信系统(4G)(4G)是多功能集成的宽带移动通是多功能集成的宽带移动通信系统，信系统，是宽带接入是宽带接入IPIP系统，可提供的最大带宽为系统，可提供的最大带宽为4G4G是一是一个包括卫星通信在内的端到端个包括卫星通信在内的端到端IPIP系统，与其他技术共享一系统，与其他技术共享一个个IPIP核心网。核心网。4G4G具有的基本特征有：具有的基本特征有：网络覆盖的无缝化，即用户网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入；在任何时间、任何地点都能实现网络的接入；宽宽带化是通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会带化是通信发
27、展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代；逐渐被宽带网络所取代；融合趋势明显加快，包括融合趋势明显加快，包括:技技术融合、网络融合、业务融合；术融合、网络融合、业务融合；数据速率越来越高，频数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短；谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短；终端智能化越来越高，为新业务的提供创造了条件和实终端智能化越来越高，为新业务的提供创造了条件和实现手段；现手段；以以IPIP为承载网络的为承载网络的4G4G应该支持应该支持IPIP网的网的“无所不在，无无所不在，无所不能所不能”的普遍特征，即网络适用于所有可能的应的普遍特征，即网络适用于所有可能的应用场合，能任何需要做的事情。用场合，能任何需要做的事情。18第18页，本讲稿共19页最后最后 我衷心祝愿同学们我衷心祝愿同学们学业取得圆满成功学业取得圆满成功 ！谢谢大家谢谢大家 ！19第19页，本讲稿共19页