通信工程专业及其产业背景完成并上传.docx

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通信工程专业及其产业背景完成并上传

通信工程专业及其产业背景

班级：

作者：

2010年8月20日

摘要

本文以时间为脉络主要介绍了通信工程专业及其产业的发展历程，从原始的通信手段开始，介绍了第一代模拟通信、第二代数字通信技术的发展变化以致最终通信网的形成过程。

其间，有通信工程专业一些理论知识的发现，还有随之而来的通信工程产业的发展。

然后，又着重介绍了现代通信网的组成、分类、主要性能评价指标等知识。

随后，又简单介绍了通信工程领域里的几项新技术，有第三代移动通信技术（3G），物联网，三网融合，下一代网络（NGN）等，以及互联网的新协议IPV6。

最后，再对通信工程专业及其产业的未来做了一个展望。

关键词：

模拟通信，数字通信，通信网，通信新技术

Abstract

Thispaperintroducesthecommunicationengineeringanditsindustrydevelopmentinthehistoryprocessbythecontextoftime,andintroducingfromtheoriginalmeansofcommunication,itpresentedthefirstgenerationofanalogcommunication、thechangesinSecond-generationdigitalcommunicationtechnologytotheformationofcommunicationnetworks..Inthemeantime,therearesomediscoveriesontheoreticalknowledgeofcommunicationengineering,therefollowedthedevelopmentofcommunicationsengineeringindustry.Then,itfocusesonsomeknowledgeonmoderncommunicationnetworks,suchas,composition,classificationandthemainperformanceevaluation.Later,abriefintroductiontonewtechnologyonseveralareasofcommunicationsengineeringispresented,includingthethirdgenerationmobilecommunicationtechnology（3G）,Internetofthings,Tripleplay,Next-generationNetwork（NGN）andsoon,aswellasthenewInternetProtocolcalledasIPV6.Finally,thispapermadeaprospectoncommunicationsengineeringandthefutureofitsindustry.

Keywords:

analogcommunication ，digitalcommunications ，networkofcommunication ，newtechniquesof communication

一、引言

本文写于我们大学的第二学年末，即将进入第三学年的学习之时，经过前两年的普通类课程及部分专业基础课的学习，以及自己这两年对通信工程专业及其产业知识的搜集了解，我们通过本文呈现出自己对本专业及其产业背景的认识，本文主要介绍了通信工程专业的各个发展阶段，重点按通信系统的组成来概括地介绍通信工程专业及其产业的发展现状及其背景，最后简略而大胆的阐述了通信工程专业及其产业的未来发展趋势及个人的看法，限于个人知识和认知的程度，文中难免有所失误，望斧正。

背景，对人物、事件等起作用的历史情况或现实环境，对事态的发生、发展、变化起重要作用的客观情况。

所谓通信工程专业发展及其背景，就是对通信工程专业及其产生产、发展、变化等起到重要作用的历史状况或客观情况。

二、通信工程专业及其产业发展历程

自有人类以来，就离不开信息的传递。

通信是人与人或人与自然这三者之间通过某种方式及媒介进行的信息交流，在古代，人们通过烽火传递军情预警、通过驿站间快马接力传递文件战报，通过信鸽传递机密文件等等，其信息的传递方式虽然各有不同，但都是古代人们实现通信的手段。

随着近代工业、商业等产业的发展，原始的通信手段不能满足日益增长的需求，通信手段亟待发展。

随着社会分工的细化，以及通信领域内各项理论的逐渐揭示，通信渐渐成为一个专业，伴随而来的是通信产业的形成和发展。

第一代：

电通信时代，及模拟通信时代①。

19世纪，随着科学技术的迅猛发展，人们发现了电能以光速沿导线传播。

1837年莫尔斯发明了莫尔斯电码，并制造出电报机；1844年由莫尔斯设计修建的从尔的摩到华盛顿的世界上第一电报线路修建成功并投入运营；1854年，英军第一次在战争中采用了电报，海底电报于1851年开始于多佛和加莱之间，然后发展到一方面用于伦敦和巴黎之间的远距离电报通讯，另一方面则用于协约国克里米亚战争的瓦诺基地，由此，世界上第一个电报通信网建成；1864年，麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在；1887年赫兹从实验上验证了电磁波的存在，马可尼、波波夫等人用电磁波实现了远距离通信试验，由此，由有线电话，电报和无线电台等通信方式的模拟通信时代到来。

再加上20世纪30年代尤其是50年代后，随着香农信息论，纠错编码理论，调制理论，信号检测理论，信号与噪声理论，信源统计特性理论等通信专业理论的研究与发展，通信专业有了长足的发展，伴随而来的就是通信产业的如雨后春笋一般的出现，有限电报网的铺设，有线电话网的铺设，无线电台的建设，都需要从通信设备的设计与制造企业到通信网线路的铺设等工程施工企业，还需要为广大公众服务的运营商，一级监督工程公司施工一级通信设备运营状况的监理公司，自此通信产业及其服务日趋完善。

模拟信号指幅度的取值是连续的（幅值可由无限个数值表示）。

时间上连续的模拟信号连续变化的图像（电视、传真）信号等，时间上离散的模拟信号是一种抽样信号。

模拟通信的优点是直观且容易实现，但存在两个主要缺点。

模拟通信，尤其是微波通信和有线明线通信，很容易被窃听。

只要收到模拟信号，就容易得到通信内容.电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。

线路越长，噪声的积累也就越多。

第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪80年代。

Nordic移动电话（NMT）就是这样一种标准，应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。

其它还包括美国的高级移动电话系统（AMPS），英国的总访问通信系统（TACS）以及日本的JTAGS，西德的C-Netz，法国的Radiocom2000和意大利的RTMI。

模拟蜂窝服务在许多地方正被逐步淘汰。

第二代：

数字通信时代①

随着现代科技的发展，晶体管，半导体集成电路相继问世。

1951年英国建立了100个中继站的微波接力通信线路；20世纪60年代，基于脉冲编码调制（PCM）的数字传输体系开始建立；1965年美国AT＆T公司建立了一个程控本地交换系统；再加上脉码通信，微波通信，卫星通信，光缆通信等通信手段的产生一级计算机的问世并将微机应用在管理控制领域中，自此通信对象从人与人扩展到人与机器，机器与机器之间②。

20世纪70~80年代，是通信迅猛发展的时期。

1960年，美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器，给光通信带来了希望，和普通光相比，激光具有波谱宽度窄，主向性极好以及频率和相位较一致的良好特性，激光是一种相干光，它的特性和无线电波相似，是一种理想的光载波。

继红宝石激光器之后，氦氖激光器、二氧化碳激光器先后出现并投入实际应用；1966年分组交换实验网-ARPA网开始建设，并于1971年投入试验运行；1970年美国康宁公司研制成功涂有二氧化硅的光导纤维材料，并将损耗降低到20db/km；1972年康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4db/km;1973年美国贝尔实验室取得了更大成绩，光损耗降低到2.5db/km，1976年，日本电报电话公司将光纤损耗降低到0.47db/km；1979年损耗降低到0.2db/km，1984年事0.157db/km；1986年是0.154db/km，接近了光纤最低损耗的理论极限②。

随着非语言内容的增加，大容量光纤传输以及数字微波系统的形成，通信自此进入了数字通信时代，数字通信体制相比于模拟通信体制，其抗干扰能力强，便于计算机处理，高安性加密，很好满足了现代通信自动控制的要求，它是通过自动交换、数字传输体系以及卫星通信等共同作用来实现的综合通信网②。

三、现代通信系统③

基本的点对点通信，均是把发送端的消息通过某种信道传到接收端。

因而，这种通信系统可由图1-1中模型加以概括。

图中，在发送端信息源（也称发终端）的作用是把各种可能消息转换成原始电信号。

为了使这个原始信号适合在信道中传输，由发送设备对原始信号完成某种变换，然后再送入信道。

信道是指信号传输的通道。

在接受端，接收设备的功能与发送设备的功能相反，它能从接收信号中恢复出相应的原始信号，而受信者（也称信息宿或收终端）是将复原的原始信号转换成相应的消息。

途中的噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声集中表示。

图1-1通信系统的一种简化模型

通信系统有不同分类方法。

这里从通信系统模型的角度讨论分类。

1.按消息的物理特征分类

根据消息的物理特征的不同，通信系统可以分类为电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统等。

由于电话通信系统网最为普及，因而其他消息常常通过公共的电话通信网传送。

例如，电报常通过电话信道传送。

又如，随着电子计算机发展而迅速增长起来的数据通信，在远距离传输数据时也常常利用电话信道传送。

在综合业务通信网中，各类类型的消息都在统一的通信网中转送。

2.按调制方式分类

前面已经指出，根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。

基带传输时将未经频带调制的信号直接传送，如音频市内电话；频带传输是对各种信号调制后传输的总称。

调制方式很多，常见的一些如表1-1所例。

表1-1常用调制方式及用途

调制方式

用途举例

载

波

调

制

线性调制

常规双边带调幅AM

广播

单边带调制SSB

载波通信、短波或者无线电话通信

双边带调制DSB

立体声广播

残留边带调制VSB

电视广播、传真

非线性调制

频率调制FM

微波中继、卫星通信

相位调制PM

中间调制方式

数字调制

振幅键控ASK

数据传输

频移键控FSK

数据传输

相位键控PSK、DPSK

数据传输

其他高效数字调制QAM、MSK

数字微波、空间通信

脉

冲

调

制

脉冲模拟调制

脉幅调制PAM

中间调制方式、遥测

脉宽调制PDM

中间调制方式

脉位调制PPM

遥测、光纤传输

脉冲数字调制

脉码调制PCM

市话中继线、卫星、空间通信

增量调制DM（△M）

军用电话、民用数字电话

差分脉码调制DPCM

电视电话、图像编码

其他编码方式ADPCM

中途数字电话

3.按信号特征分类

前面已经指出，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号