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光纤通信网络,移动通信网络,宽带通信网络有什么异同?

2023-05-08

1、光纤通信网络。
      电通信是以电作为信息载体实现的通信,而光通信则是以光作为信息载体而实现的通信。所谓光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体,必须对之进行调制,在接收端再把信息从光波中检测出来。 光纤通信作为一门技术,其出现,发展的历史至今不过30~40年,但它已经给世界通信的面貌带来了巨大的变化,起深刻而长远的影响恐怕还在后头。光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的发展历史只有一二十年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。
      电通信是以电作为信息载体实现的通信,而光通信则是以光作为信息载体而实现的通信。所谓光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体,必须对之进行调制,在接收端再把信息从光波中检测出来。 光纤通信作为一门技术,其出现,发展的历史至今不过30~40年,但它已经给世界通信的面貌带来了巨大的变化,起深刻而长远的影响恐怕还在后头。光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的发展历史只有一二十年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。
(1)通信容量大、传输距离远;一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低,在光波长为1.55μm附近,石英光纤损耗可低于0.2dB/km,这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。
  (2)信号干扰小、保密性能好;
  (3)抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题,唯有光纤通信不受各种电磁干扰。
  (4)光纤尺寸小、重量轻,便于铺设和运输;
  (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。
  (6)无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。
  (7)光缆适应性强,寿命长。
  (8)质地脆,机械强度差。
  (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。
  (10)分路、耦合不灵活。
  (11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm)
  (12)有供电困难问题。
  利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式.由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信。
2、移动通信网络。

      移动通信(mobile communications) 沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。
通信双方有一方或两方处于运动中的通信。包括陆、海、空移动通信。采用的频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。移动通信系统由移动台、基台、移动交换局组成。若要同某移动台通信,移动交换局通过各基台向全网发出呼叫,被叫台收到后发出应答信号,移动交换局收到应答后分配一个信道给该移动台并从此话路信道中传送一信令使其振铃。

移动通信系统由两部分组成:
(1) 空间系统;
(2) 地面系统:①卫星移动无线电台和天线;②关口站、基站。
      移动通信系统从20世纪80年代诞生以来,到2020年将大体经过5代的发展历程,而且到2010年,将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G,除蜂窝电话系统外,宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统将投入使用。[2]未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外,系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取决于频率的高低。考虑到这些技术问题,有的系统将侧重提供高数据速率,有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。
      从用户角度看,可以使用的接入技术包括:蜂窝移动无线系统,如3G;无绳系统,如DECT;近距离通信系统,如蓝牙和DECT数据系统;无线局域网(WLAN)系统;固定无线接入或无线本地环系统;卫星系统;广播系统,如DAB和DVB-T;ADSL和Cable Modem。

移动通信的种类繁多。按使用要求和工作场合不同可以分为以下几种。
集群
      集群移动通信,也称大区制移动通信。它的特点是只有一个基站,天线高度为几十米至百余米,覆盖半径为30公里,发射机功率可高达200瓦。用户数约为几十至几百,可以是车载台,也可是以手持台。它们可以与基站通信,也可通过基站与其它移动台及市话用户通信,基站与市站有线网连接。
蜂窝
      蜂窝移动通信,也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区,每个小区设置一个基站,负责本小区各个移动台的联络与控制,各个基站通过移动交换中心相互联系,并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特点,离开一定距离的小区可以重复使用频率,使频率资源可以充分利用。每个小区的用户在1000以上,全部覆盖区最终的容量可达100万用户。
卫星
      卫星移动通信。利用卫星转发信号也可实现移动通信,对于车载移动通信可采用赤道固定卫星,而对手持终端,采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。
无绳电话
      无绳电话。对于室内外慢速移动的手持终端的通信,则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机。它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双方向的通信。
使用模拟识别信号的移动通信,称为模拟移动通信。为了解决容量增加,提高通信质量和增加服务功能,大都使用数字识别信号,即数字移动通信。在制式上则有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种。前者在全世界有欧洲的GSM系统(全球移动通信系统)、北美的双模制式标准IS一54和日本的JDC标准。对于码分多址,则有美国Qualcomnn公司研制的IS-95标准的系统。总的趋势是数字移动通信将取代模拟移动通信。而移动通信将向个人通信发展。进入21世纪则成为全球信息高速公路的重要组成部分。移动通信将有更为辉煌的未来。
3、宽带通信网络。
      宽带,顾名思义是传输带宽很宽的意思。通常是相对于传统的窄带的电信网而言的,其本身其实并没有很严格的定义,主要是指在同一传输介质上,使用特殊的技术或者设备,利用不同的频道进行多重(并行)传输,并且速率在256Kbps以上。至于到底多少速率以上算作宽带,目前没有国际标准,有人说大于56K就是宽带,有人说1Mbps以上才能算宽带,并没有定论。国际电联在早些时候召开过关于宽带通信的会议,美国提出把200Kbps以上的传输带宽定义为宽带,即每秒传输20万个"比特",相当于2.5万个英文字符或1.25万个中文字符。200Kbps的带宽使计算机上的小窗口图像能够比较清晰,如果用来传声音,质量极高。目前我们使用的电话,尽管其传输带宽在64K以下,但已经可以通过音质分辨熟悉的人了,而且随着数字压缩技术的发展,8Kbps的带宽就完全可以传输连贯的声音了。 宽带的通信质量和能力都远远超越了我们目前普遍使用的窄带通信系统,主要表现在数据通信能力、图像通信能力方面。我们可以想象眨眼之间就看到纽约、东京证交所的大屏,每一处细微的抖动都清晰可见;我们也可以想象在家里随时点播某一曲MTV或是一部好莱坞大片;宽带网甚至可以为分布在世界各地的人召开电视会议,看清彼此的动作、表情、语气,就像只相距1米一样。换句话说,只要带宽足够宽,任何信息都能够最迅速和准确的传递。 宽带通信近年在世界上发展非常快。

      目前,在宽带网的建设和使用普及率上居世界首位的是韩国,其宽带网普及率为57.3%;美国的宽带网普及率为11.l%;欧盟各国也正在发展各自的宽带网络。我国则是刚刚起步,但发展速度很快。 宽带主要有以下特点: 传输速率高(提供100兆到大楼、10兆到桌面的高速接入)。每个用户的最大速率都远远大于56K和ISDN。这样,有效地保证了图像、声音、数据传送的清晰度和连贯性,无论是通过电子邮件收发大型文件还是下载图像或软件均可在瞬间完成。 提供各种多媒体服务(视频点播、远程教育、远程医疗、电子商务、举行电视会议、拨打视频电话等)。 相对费用低。一方面高速的连接节约了大量网上等待时间,使上网费用大大降低。另一方面,宽带接入技术都不通过传统的电话网络交换机,不存在占用电话线的问题,无需交纳电话费,进一步减少了用户的上网费用。 24小时随意上网,不受时间限制。 结构简单,维护方便(只需增加一个附加设备即可) 可靠性和安全性高、扩展性强。