【正文】 通信手段相比，具有無以倫比的優(yōu)越性而決定的。半導(dǎo)體激光器的發(fā)光面積很小，它輸出穩(wěn)定而且方向性極好的激光，激光可以運(yùn)載巨大的信息量。第二節(jié) 光纖通信的特點(diǎn)光纖通信與電通信方式的主要差異有兩點(diǎn)：一是用光波作為載波傳輸信號(hào)，即傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)；二是用光導(dǎo)纖維構(gòu)成的光纜作為傳輸線路，即以光纖作為媒質(zhì)傳輸手段。目前光纖通信使用的波長(zhǎng)多為近紅外區(qū)內(nèi)，即波長(zhǎng)為 850nm、1310nm 和 1550nm 的三個(gè)傳輸窗口。光纖通信是以激光為載波，以光纖為傳輸媒質(zhì)的一種通信方式。公共電話網(wǎng)(PSTN)中實(shí)現(xiàn)話音通信的主要傳輸媒質(zhì)就是通信電纜，電話通信線路廣泛采用的是全塑通信電纜。利用高速 Modem 上網(wǎng)，其速率可達(dá) 56kb/s，利用一線通 ISDN 方式上網(wǎng)，速率進(jìn)一步上升到 128kb/s，而利用更新的 ADSL 方式，—8Mb/s，作為新一代家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方式，利用電話雙絞線的 HomePAN 速率也可達(dá) 1—10Mb/s。對(duì)絞電纜(TwistedPairCable)是傳統(tǒng)的話音通信媒質(zhì)，使用最為廣泛，是當(dāng)前電信接入網(wǎng)的主體。低軌道通信衛(wèi)星主要用于移動(dòng)通信和全球定位系統(tǒng)。低軌道通信衛(wèi)星是運(yùn)行在 500～1500km 上空的非同步衛(wèi)星，一般采用多顆小型衛(wèi)星組成一個(gè)星型網(wǎng)。高軌道通信衛(wèi)星是運(yùn)行在赤道上空約 36000km 的同步衛(wèi)星。衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大、通信容量大、用途廣、通信質(zhì)量好、抗破壞能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 衛(wèi)星通信是在微波中繼通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。微波中繼通信是一種重要的傳輸手段，它具有通信頻 帶寬、抗干擾性強(qiáng)、通信靈活性較大、設(shè)備體積小、經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點(diǎn)。微波通信的頻率范圍為 300MHz～1000GHz。常用的傳輸媒質(zhì)目前主要有： 微波通信技術(shù)問世已半個(gè)多世紀(jì)，它是在微波頻段通過地面視距進(jìn)行信息傳播的一種無線通信手段。傳輸媒質(zhì)是傳遞信號(hào)的通道，提供兩地之間的傳輸通路。支撐網(wǎng)包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢(shì)可概括為“六化”，即通信技術(shù)數(shù)字化、通信業(yè)務(wù)綜合化、網(wǎng)絡(luò)互通融合化、通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化、網(wǎng)絡(luò)管理智能化和通信服務(wù)個(gè)人化。，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能，提高全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量，以滿足用戶需求的網(wǎng)絡(luò)。、數(shù)據(jù)、圖像等各種電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。攜帶信息的基帶信號(hào)一般不能直接加到傳輸媒介上進(jìn)行傳輸，需要有傳輸設(shè)備將它們轉(zhuǎn)換為適合在傳輸媒介上進(jìn)行傳輸?shù)男盘?hào)。對(duì)通信基礎(chǔ)網(wǎng)的描述同樣引入了網(wǎng)絡(luò)分層概念，通信基礎(chǔ)網(wǎng)也可以分為3層：第一層：傳輸媒介：目前主要有電纜、微波、通信衛(wèi)星、光纖等。在這個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，根據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備類型的不同，可以構(gòu)建成不同類型的業(yè)務(wù)網(wǎng)。為了更清晰地描述現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在此引入了網(wǎng)絡(luò)分層的概念，現(xiàn)代通信網(wǎng)可以分為3層。其中傳輸與交換部分組成通信網(wǎng)絡(luò)，傳輸部分為網(wǎng)絡(luò)的鏈路(ｌｉｎｋ)，交換部分為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)(ｎｏｄｅ)。在不同的應(yīng)用條件下將選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并在上述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上組合、演變成新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它要求各節(jié)點(diǎn)和總線終端節(jié)點(diǎn)有較強(qiáng)的信息識(shí)別和處理能力。 中心局與各站串成環(huán)形，這種網(wǎng)的傳輸線路最短，生存能力強(qiáng)，但在各局業(yè)務(wù)量大時(shí)，需要的線路傳輸帶寬(或傳輸速率)比星形網(wǎng)高得多。同時(shí)業(yè)務(wù)量大時(shí)，無法迅速疏導(dǎo)。 其形狀似星因此而得名，也可以看作是中心向四周輻射，又稱輻射形。四、 通信網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有的稱物理結(jié)構(gòu)，基本可分為三類：星形、總線形和環(huán)形。按信息信號(hào)形式分為：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字/模擬混合網(wǎng)等。按交換方式分為：電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)等。按服務(wù)區(qū)域范圍分為：本地電信網(wǎng)、長(zhǎng)途電信網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、國(guó)際電信網(wǎng)等。為了使全網(wǎng)協(xié)調(diào)合理地工作，還要有各種規(guī)定，如信令方案、各種協(xié)議、網(wǎng)路結(jié)構(gòu)、路由方案、編號(hào)方案、資費(fèi)制度與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，這些均屬于軟件。通信網(wǎng)的硬件通常是由用戶終端設(shè)備、傳輸系統(tǒng)、交換系統(tǒng)三大部分組成。三、 通信網(wǎng)的構(gòu)成和分類 通信網(wǎng)是由一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)(Node)和連接節(jié)點(diǎn)的傳輸鏈路(Link)組成，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)規(guī)定點(diǎn)之間信息傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。圖 12 實(shí)際通信系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)由此可見，無論是電纜通信系統(tǒng)、光纖 (纜)通信系統(tǒng)，還是微波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)，它們的基本結(jié)構(gòu)形式都很類似。若采用微波作載體，用微波中繼站作信號(hào)轉(zhuǎn)接，此時(shí)傳輸終端設(shè)備就是微波端站，相應(yīng)的通信系統(tǒng)就稱為微波通信系統(tǒng)。當(dāng)通信系統(tǒng)采用電纜作傳輸媒質(zhì)時(shí)，此時(shí)傳輸終端設(shè)備為電纜傳輸終端設(shè)備，相應(yīng)的通信系統(tǒng)為電纜通信系統(tǒng)。傳輸終端設(shè)備(如地球站、微波設(shè)備、終端增音設(shè)備等)的主要作用是將待傳輸?shù)男盘?hào)轉(zhuǎn)換成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，或進(jìn)行反變換等。交換設(shè)備的作用除了實(shí)現(xiàn)局內(nèi)用戶間的信號(hào)交換，還能同其它局的用戶實(shí)現(xiàn)連接或轉(zhuǎn)接。圖中的話機(jī)、移動(dòng)臺(tái)等是用戶終端設(shè)備。而要實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶間的通信，則需要將多個(gè)通信系統(tǒng)有機(jī)地組成一個(gè)整體，使它們能協(xié)同工作，即形成通信網(wǎng)。(6)噪聲源：噪聲源并不是一個(gè)人為實(shí)現(xiàn)的實(shí)體，但在實(shí)際通信系統(tǒng)中又是客觀存在的。(4)反變換器：反變換器是變換器的逆變換。(2)變換器：變換器的功能是把信源發(fā)出的信息變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?hào)。這一模型包括有：信源、變換器、信道、噪聲源、反變換器和信宿6個(gè)部分。第一節(jié) 現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)一、 通信系統(tǒng)的基本組成 通信的基本形式是在信源與信宿之間建立一個(gè)傳輸(轉(zhuǎn)移)信息的通道(信道)，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。光纖通信具有一系列優(yōu)異的特性，因此，光纖通信技術(shù)在80年代初投入商用以來發(fā)展速度之快，應(yīng)用面之廣是通信史上罕見的。這兩種通信方式在今后電話業(yè)務(wù)的發(fā)展中是不可缺少的。光纖通信基礎(chǔ)光纖通信是以光波為信號(hào)載體，以光導(dǎo)玻璃纖維為傳輸媒質(zhì)的一種通信方式，在現(xiàn)代通信網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。光纖與以往的銅導(dǎo)線相比，具有損耗低、頻帶寬、無電磁感應(yīng)等傳輸特點(diǎn)，因此，人們希望將光纖作為靈活性強(qiáng)且經(jīng)濟(jì)的優(yōu)質(zhì)傳輸介質(zhì)，廣泛地應(yīng)用于數(shù)字傳輸方式和圖像通信方式中。光纖和以往的銅導(dǎo)線相比有本質(zhì)的區(qū)別，因此，在傳輸理論、制造技術(shù)、連接方法、測(cè)試方法等方面，基本上都不能采用銅質(zhì)電纜的理論和方法?？梢哉f這種新興技術(shù)，是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志，又是未來信息社會(huì)中各種信息網(wǎng)的主要傳輸工具。通信系統(tǒng)可以概括為一個(gè)統(tǒng)一的模型，如圖 11 所示。模型中各部分的功能如下：(1)信源：是指發(fā)出信息的信息源，或者說是信息的發(fā)出者。(3)信道：信道是信號(hào)傳輸媒介的總稱。(5)信宿：是指信息傳送的終點(diǎn)，也就是信息接收者。 以上所述的通信系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)用戶間的單向通信，要實(shí)現(xiàn)雙向通信還需要另外一個(gè)通信系統(tǒng)完成相反方向的信息傳遞工作。圖 11 通信系統(tǒng)基本構(gòu)成模型二、 通信系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 實(shí)際通信系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)如圖 12。它的作用是將話音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，或者進(jìn)行反變換。多路復(fù)用設(shè)備的作用是實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的匯接(復(fù)用)，可采用頻分、時(shí)分、碼分多址形式的復(fù)用，用以提高信道的傳輸容量。電纜、光纜、微波、衛(wèi)星是不同形式的傳輸媒質(zhì)或信號(hào)載體。若采用光纜作傳輸媒質(zhì)時(shí)，此時(shí)的傳輸終端設(shè)備就為光端機(jī)，相應(yīng)的通信系統(tǒng)就稱為光纖通信系統(tǒng)，或稱為光纜傳輸系統(tǒng)。若仍采用微波作載體，用衛(wèi)星作中繼站，此時(shí)傳輸終端設(shè)備是衛(wèi)星地面站(地球站)，相應(yīng)的通信系統(tǒng)就稱為衛(wèi)星通信系統(tǒng)。不同通信系統(tǒng)之間的差異僅在于電信號(hào)載體、傳輸媒質(zhì)和傳輸終端設(shè)備不同。 一個(gè)完整的通信網(wǎng)包括硬件和軟件。如 圖13所示。圖13 通信網(wǎng)構(gòu)成示意圖按電信業(yè)務(wù)的種類分為：電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、圖像通 信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等。按傳輸媒介種類分為：架空明線網(wǎng)、電纜通信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、用戶光纖網(wǎng)、等。按結(jié)構(gòu)形式分為：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線網(wǎng)等。按信息傳遞方式分為：同步轉(zhuǎn)移模式(STM)的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)和異步轉(zhuǎn)移模式(ATM) 的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(BISDN)等。如圖 14 所示。中心局(站)到四周各局(站)都有直達(dá)路由，電路利用率高，但周圍各局(站)之間沒有直達(dá)路，必須經(jīng)過中心站轉(zhuǎn)接，若中心站故障，有可能引起整個(gè)網(wǎng)通信中斷。 各局(站)都掛在中心局發(fā)出的總線上，這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)便于管理適于廣播式的分配業(yè)務(wù)，中心局之外的各站間通信比較困難。總線形和環(huán)形網(wǎng)在計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用較多，在這種網(wǎng)中一般傳輸速率較高。除了圖1－4的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)外，還有鏈形拓?fù)浜蜄?