《现代通信技术》实验报告一

《现代通信技术》实验报告一

现代通信之我见

一、通信的基本含义

“通信”二字在通信原理课本上的定义是——互通信息，简短却又蕴含了很深的含义。我自己对通信的理解：“互”字即互相，即通信是双方的通信；“通”字即建立了通道，处于连通的状态，信息能够在通道里传递；而“信息”则就有广泛的含义了，是通信传递的内容，人们通过获取信息来了解、认识事物。简单的“通信”二字蕴含了丰富的内容，让我们有深刻的思考。

二、现代通信的发展和技术

近现代的通信发展历史，大致可以分为两个阶段。第一阶段是电通信阶段，第二阶段是电子信息通信阶段。第一阶段包括莫尔斯发明电报机、贝尔发明电话，开启了电路交换的时代；第二阶段主要包括通信系统和通信网技术的快速发展，其主要应用的通信技术有移动通信技术、程控交换技术、传输技术、数据交换与数据网技术、接入网与接入技术。

现代通信网络采用分层的结构形式，其垂直描述，即为了实现端到端之间的业务通信，从功能上将网络分为业务与终端、交换与路由和接入与传送。“业务与终端”表示面向用户的各种通信业务与通信终端的类型和服务类型，“交换与路由”表示支持各种业务的提供手段与网络装备，“接入与传送”表示支持所接入业务的传送媒质和技术设施。每一层都有不同的支撑技术，表现出不同的功能与技术特征，使得通信技术与通信网络有机的融合。

在我们学习现代通信技术的过程中，老师一直要求我们从“大通信、大网络”的层面来学习思考，而不是单单注重某一门技术的研究。现代的网络时代，涌现出许许多多高端前沿的技术，如数字通信、程控交换、宽带IP等，如果将这些技术分别开设课程独立学习，则课程量很大，而且不利于我们对这个大网络的整体的关联性进行思考。在技术飞快的更新换代的今天，我们能做的就是尽快赶上信息的更新速度，从大的方面整体地观测信息时代的发展。

课题，也是未来互联网的发展趋势所在。光互联网的标准和技术发展还处于起步阶段，由于技术的不成熟和大量的连接光纤、光纤的色散损耗、高价位光设备（光放大器的使用）阻碍着光互联网的发展。技术一直在进步，传统的“光-电-光”转换模式已经不能满足现代通信的发展需求。如果光孤子（Soliton）通信系统可以投入使用，可以解决光纤色散的问题，实现超大容量、超远距离通信。光通信网络已是大势所趋，必将引领未来的“大数据通信时代”的发展。

3、接入网

在当今信息时代，核心网和用户侧带宽迅速增长，实现了光纤化，属于宽带技术；然而中间的接入网仍为xDSL电路交换技术，属于窄带技术，不满足用户需求的接入带宽，使得接入网成为全网宽带化的最后瓶颈。

现在主流的接入网改造方向，一是采用HFC网的方案，二是FTTx技术，三是无线用户环路接入网。混合光纤/同轴(HFC)网是利用现有的有线电视网进行光纤宽带接入，其缺点是关节点的用户数不能太多。FTTx技术是光纤到x技术，包括光纤到楼、光纤到路边等方式，可以提供很宽的带宽，还比较经济，实用性很强，最终可能会发展成光纤到桌面，上网将会有G级的带宽。无线用户环路接入网采用微波、卫星、无线蜂窝等无线传输技术，使用比较灵活，不受地形等限制，也是未来发展的方向之一，现在一般的实时转播都是卫星通信，3G、4G的普及也将带动通信技术的发展。当建设好宽带接入的接入网，全网宽带化的信息时代就会到来。

4、传统电信网络的IP化

随着通信的发展，用户业务由传统的语音业务大面积的转向数据业务，交换技术也由传统可靠的电路交换技术转向尽力而为的分组交换技术。已经推出的中国移动4G已经实现的全IP化的架构，大力推进了数据业务，使得QQ、飞信、微信等应用程序深受用户喜爱，IP网以快速的接入、较为低廉的价钱和较高的质量实现了文字发送、语音通信、视频通信等业务，冲击了传统的电信业务，使得全网络的IP化成为可能。

5、云时代

云时代就是云计算时代，云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现，这将是一个时代的来临。云计算意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉，只是它是通过互联网进行传输的。在数据业务爆破性的增长的今天，有大量数据需要存储，例如谷歌、亚马逊等数据量更加惊人，所以“云”会替我们做存储和计算的工作，而且可以随时进行更新。曾将去过北京中关村参观，那里有一个巨大的标志云基地，代表着云时代的发展将会风起云涌。四、关于通信工程专业的总结

作为老师口中的“准专业人士”，发现自己对大学三年学的东西没有系统的整理过。现代通信技术实验，并没有想象中的代码和复杂操作，而是在实验室里老师为我们仔细讲解现代通信的架构，让我更加系统的了解自己所学过的知识的关联性，在大方向上系统的引导我们去进行思考。当初选择专业的时候觉得北邮是信息黄埔，应该会有很多挑战性的学习内容，可是刚刚进入大学，没有太适应大学生活，有过懵懂也有过迷惑，渐渐的学习后，学习难度越来越大，与专业知识的接触也越来越近，心里的满足感和求知欲也越来越大。经过这几次老师的讲解，更加对整体的大通信有了个完整的概念，也促使我开始思考和整理这3年所学的知识，将它们完整的连接成一条线，发现每一个北邮开设每一门学科的意义所在。

精细的专业课

专业课：通信原理、

信息论、通信网性能分析基础

专业基础课：信号与系统、

DSP、电磁场与电磁波，微波技术基础

基础课程：高等数学、线性代数、

概率论、大学物理、电路分析基础、复变函数

上图是我总结出大学通信工程专业所修的课程，整个形状为金字塔，意义为最顶端的尖端技术少不了下面基础知识的支撑。从下到上是学习的顺序，课程难度系数越来越大，越来越接近专业的精髓。反过来从上到下看，是一门学科对所需的专业基础知识的一步步要求，从而形成了通信行业知识体系。

第一层是现代通信技术、光纤通信、移动通信、现代交换原理等精细的专业课，是将现实生活中的通信系统的完整架构呈现给我们，让我们对整个现代通信有完整而系统的概念，将结构上“业务与终端、交换与路由和接入与传送”的“大通信、大网络”铭记于心。

第二层是理论上的专业课，具体讲解上一层技术的具体实现方法，以及性能分析、系统的可靠性等。《通信原理》是最经典的一门课程，是研究通信系统和通信网各构成部分的基本理论和基本分析方法，主要讲解模拟通信系统和数字通信系统的性能分析，包括各种调制方式、信号接受和误码率的分析等。《信息论》主要讲解信源、信道编码方式，使得误码率达到理论上的最低水平，使得现实生活中的通信性能更好。《通信网性能分析基础》是在全网的观念上考察计算网络整体架构的整体性能分析，而不是只是两点之间，从而得到一个最优化的大网络。

第三层是专业基础课，从上一层的整体性能分析中细分为点对点的通信过程，其中《信号与系统》主要讲解模拟信号的时域频域特性，以及两者之间的傅里叶变换等，由于信息的发展，数字系统逐渐占领市场，《数字信号处理》主要讲解数字信号的时域频域特性，以及二者之间的Z变换等。模拟与数字的转换是通过采样、量化、编码实现的，达到学科间的互通。至于电磁场、微波等科目，是为了给我们讲解实际信号的传播方式，如何通过传输线或者无线的方式将信息传达到目的地。

第四层是基础课程，是为上一层的理论推导掌握实际的数学技能和物理知识，主要包括数学和电路、电磁场等知识。大一的时候不太懂为什么学习这些学科，完全找不到和自己的专业的联系，直到学习了更高一层的专业基础课和后来的专业课才明白基础扎实的重要性。

到了现在，作为一名大三的学生，已经能够梳理好自己所学科目之间的关联，回想整个学习过程中掺杂的各种实验，也是为了让我们能够更加牢固的掌