2.1.2 通信系统的基本概念
1.通信系统、通信工程与通信技术
(1)什么是通信系统
通信系统是对用以完成信号采集、信号传输、信号路由交换及信号还原等通信过程中所包括的各个环节的总称。
按照通信业务的不同,通信系统又可分为电话通信系统、数据通信系统、传真通信系统和图像通信系统等。
按照通信使用的信道的不同,通信系统又可分为有线通信系统、无线通信系统。
图2-1所示为通信系统的硬件部分。这里的通信系统包括信源、发信设备、信道、交换设备、收信设备、信宿以及传输过程中受到噪声干扰。
通信系统的任务是对通信系统组成部分中的各要件进行研究,以达到最可靠、最有效、最方便、最经济的实现通信目标。
在图2-1所示的通信要件所组成的通信网络中,包涵了三大要素:终端系统、传输系统和交换系统。其中,信源和信宿为终端系统。广义的终端系统包括电话机、手机、计算机、PDA、电视机、收音机、电台、传感器等;发信/收信设备及信道为传输系统,传输系统包括光纤传输系统、无线传输系统、卫星传输系统等;交换系统包括程控交换机、FR/ATM交换机、路由器等。
图2-1 通信系统组成
在通信系统的组成中,除了图2-1中包括的可见的硬件设备外,还包括协调这些设备进行有序化工作的规程和约定,如各种信令、协议、标准等。
(2)什么是通信工程
通信工程(Communication Engineering)是研究和实现通信过程中的信息采集、信号处理、信息传输、信道交换原理和应用的学科。通信工程是电子工程在信息处理领域的一个重要分支,同时也是其中的一个基础学科。
通信工程是信息科学技术中发展迅速并极具活力的一个专业,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信、物联网通信,使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通常高校中所开设的通信工程专业主要学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,培养能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的人才。通信工程专业的学生毕业后可从事有线通信、无线通信、通信终端、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究,可从事通信工程项目的研究、设计、技术引进和技术开发工作。近年来的毕业生集中在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路及政府和大专院校等。通信工程专业在人才培养方面更着重加强基础、拓宽专业、跟踪前沿、注重能力培养,培养德、智、体全面发展,具有扎实的理论基础和开拓创新精神,能够在电子信息技术、通信与信息技术、通信与系统和通信网络等领域中,从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。
(3)什么是通信技术
通信技术是为实现通信工程任务而开展的相关科学技术、科学方法的理论研究和学术活动。
2.通信网
通信网可这样定义:将分布在多个地点的多个用户通信终端设备、交换节点设备和连接这些终端与节点的传输设备有机地组织在一起的,在相应通信软件支持下按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的系统。
通信网的功能就是要适应用户的通信需求,以用户满意的方式沟通网络中任意两个或多个用户之间的信息。按照通信网传输内容和服务对象的不同,通信网可分为不同的具有一定特点的专用网。
3.通信终端
通信终端是用于感知欲传输信息或接收这些被传输信息的电子设备的总称。根据通信终端在通信过程中的地位和作用的不同,可将通信终端分为传输终端和用户终端。根据终端处理信号的不同,又可分为模拟终端和数字终端。
(1)用户终端
用户终端是通信用户用来所获取和采集信号或这些信号经传输后将信号还原为原始信号的设备。
传统意义上的通信用户终端主要指用于用户传统通信的电话机、电报机、传真机、电台、手机等。但后来随着计算机技术的发展,计算机网络出现,要求进行计算机之间的数据传输和路由分配,因此计算机也被纳入通信用户终端的范畴,计算机网则与传统电信网融合,属于整个通信网的内容之一。近年来,随着电信网、计算机网、电视网三网的融合,用户家庭中的电视机不仅仅只是用于看电视和听收音机,并具备了通电话、上网的功能,因此电视机、收音机也可纳入用户终端,而电视网则纳入更广泛意义上的通信网的范畴。而随着物联网的出现,要求将各种传感器与人类活动联系起来,实现任何时间、任何地点、任何方式与任何人或任何物通信。这样,各种传感器也被纳入更加广义的通信用户终端的范畴,物联网则纳入更广泛意义的通信网的范畴。
根据用户终端是否可移动,用户终端又可进一步细分为固定终端(电话机、传真机、电视机、计算机)和移动终端(电台、手机、收音机、便携式电脑)。
(2)传输终端
传输终端是将用户终端传来的信号进行集中处理使之适合大容量长途传输的靠近传输网一侧的设备。如电信公司的光纤终端设备、载波终端设备、卫星地面站设备等。