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通信传输

通信传输(Communication)就是递信息的传，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息然而，随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求也越来越高。通信传输示意如图1所示。

定义

通信：是人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另一方。

通：设有阻碍，可以穿过，能够达到；懂得，彻底明了；传达；往来交接；普遍、全；男女不正当的性行为。

信：诚实，不欺骗；不怀疑，认为可靠；崇奉；消息；函件；随便，放任；物体的中心部分；装在器物中的捻子；蛇和羊的舌头。

通信的方式：以视觉声音传递为主的古代的烽火台、击鼓、旗语、现代电信等及以实物传递为主的驿站快马接力、信鸽、邮政通信等。古代的通信对远距离来说，较快也要几天的时间，而现代通信往往以电信方式为主如电报、电话、快信、短信、E-MAIL等。注重即时通信，做为自然科学来说邮政通信更能体现人与自然的和谐与沟通，但在现今注重经济利益的时期往往不注意人与自然的关系致使邮政通信相对即时通信不宜接受。

美国联邦通信法对通信的定义是:包括电信和广播电视，需要说明的是此通信法并不适合中国，中国自古注重“**”的人文自然观及追求人与人之间和谐相处。

万国邮政联盟（UPU）、世贸组织(WTO)、国际电联(ITU)

我国的电信管理条例对电信的定义是:包括公共电信和广播电视。

我国邮政法在不违背万国邮政公约的情况下结合中国国情不断完善。

发展简史

人类自存在以来,就总是要进行思想交流和消息传递的

远古时代的人类用表情和动作进行信息交流，这是较原始的通信方式

后来，人类在漫长的生活中创造了语言和文字

人类还创造了许多信息传递方式，如古代的烽火台、金鼓、锦旗，航行用的信号灯等，这些都是解决远距离信息传递的方式

进入19世纪后，人们开始试图用电信号进行通信

表1－1中列出一些与通信相关的历史事件：

表1-1 与通信相关的历史事件

通信技术的发展与展望

电缆通信是较早发展起来的通信技术，它用于长途通信已有60多年的历史，在通信中占有**地位

在光纤通信和移动通信发展之前，电话、传真、电报等各用户终端与交换机的连接全靠市话电缆

电缆还曾是长途通信和国际通信的主要手段， 大西洋、太平洋均有大容量的越洋电缆

据1982年的统计，我国公用网长途线路总长为18万余公里，其中90%为明线

目前， 同轴电缆所占的比例已上升到三分之一左右。电缆通信中主要采用模拟单边带调制和频分多路复用(SSB/FDM)方式

国际上同轴电缆每芯较高容量可达13 200路(或6路广播电视)，我国沪—杭、京—汉—广同轴电缆干线可通1800路载波电话。自从数字电话问世以来，各国大力发展脉冲编码调制时分多路信号在同轴电缆中的基带传输技术， 数字电话容量可达4032路

目前广泛应用的是*二代移动通信系统， 采用窄带时分多址(TDMA)和窄带码分多址(CDMA)数字接入技术，已形成的国家和地区标准有欧洲的GSM系统、 美国的IS-95系统、日本的PDC系统。我国主要采用的是欧洲的GSM系统

*二代移动通信系统实现了区域内制式的统一，覆盖了大中小城市，为人们的信息交流提供了较大的便利。随着移动通信终端的普及，移动用户数量成倍地增长，*二代移动通信系统的缺陷也逐渐显现，如**漫游问题、系统容量问题、频谱资源问题、支持宽带业务问题等

*三代移动通信系统是向未来个人通信发展的一个重要阶段，具有里程碑和划时代的意义，让我们关注其发展态势， 迎接它的到来

目前，我国电话网的规模和技术层次均有质的变化，已初步建成了以光缆为主，微波、卫星综合利用，固定电话、移动通信、多媒体通信多网并存，覆盖全国城乡，通达世界各地，大容量、 高速度、 安全可靠的电信网。

传输

传输是一个汉语词语，意义为传递，输送。在电信业中，传输是一种传输电学消息（连带经过媒介的辐射能现象）的行为。消息可以是一串或者一组数据单元，比如二进制数字，通常也称为帧或者块。

定义

在电信中，传输是通过物理点对点或点对多点传输介质（有线，光纤或无线）发送和传播模拟或数字信息信号的过程。

通过传送者分派，为了别处接受，的一种信号、消息、或者任何种类的信息。通过各种手段实现的信号传播，例如电报、电话、广播、电视，或者经由任意媒介电话传真、例如电线、同轴电缆、微波、光纤，或者无线电频率。

在一般信息论中传输被用于表示经由信道的信息通讯的整个过程。

例如数据块或数据包，电话或电子邮件。 传输技术和方案通常涉及物理层协议任务，例如调制，解调，线路编码，均衡，差错控制，比特同步和多路复用，但该术语还可能涉及更高层的协议任务，例如数字化模拟消息信号 和数据压缩。

数字信息或数字化模拟信号的传输被称为数字通信。

数据传输主导技术

M AC 层协议所定义的数据传输技术分为主导技术和辅助技术.其中主导技术又分为事件触发式的总线争用技术和时间触发式的令牌控制技术,它直接决定介质访问控制机制.辅助技术必须和主导技术配合使用，但也是影响网络时延特性的重要因素。下面重点讨论几种具有代表性的主导技术和辅助技术及其各自的特点和适用范围，并分析NCS 几种常用协议的技术构成：

（1）CSMA 技术

CSM A( 载波监听多路访问) 是一种总线争用技术,，这种介质控制方式对任何节点都没有预约发送时间,节点发送是随机的( 或是由事件触发的) ， 当多个节点同时向总线发送数据时，就需要一个竞争的规则.CSM A 规定任何要发送数据的节点首先监听总线是否空闲,如果空闲则可以发送，如果总线忙，则需等待一段时间间隔后重发. 在监听总线，决定是否发送时，可以采用3 种退避算法：1) 不坚持算法； 2) 1-坚持算法；3) P-坚持算法。

CSM A 技术实现简单， 能够及时响应猝发数据,但没有考虑周期数据的时间限制， 即使满足了截止期要求，随机的争用信道使得时延的不确定性很大,因此被认为是不确定性的传输技术，要用于测控场合,必须与其他技术相结合或加以改进.它的典型应用是以太网和现场总线的Lon Work 协议，CAN协议也采用了改进的CSM A 技术。

（2）令牌轮询技术

令牌轮询技术又称为分布式令牌技术，是一种时间触发方式的介质访问控制机制，主要用于多主站系统。其基本工作原理是：总线中存在独立的令牌,在由主站构成的逻辑环中循环传递， 主站之间通过一定的逻辑调度算法获得令牌的调度权，然后由它发起对其他主站或所属从站的通信，该技术较具代表性的协议是 Prof ibus。

令牌轮询技术

令牌轮询技术

令牌轮询技术通过任务调度来满足周期数据的不同实时性要求，即有静态的事先约定，也可以有动态的调整。其优点是周期任务的实时性好且具有确定的或可预测的较大网络时延，主要缺点在于它无法处理突发事件。为克服这一问题,出现了带宽预留方法，它将任何空闲处理能力( 没有周期任务使用)都用于非周期任务， 这样既保证了周期数据的实时性和时延确定性,又可实现对突发事件的快速响应。

（3）集中式令牌技术

该技术同样是时间触发的介质访问控制机制.其基本思想是：总线上只有一个节点拥有总线仲裁权,按内部的任务调度表指示其他节点按时发送相应的信息；某一节点得到指示后， 获得信道使用权,将缓存中的*数据发送到总线上，被某个或某些节点接收;发送节点和接收节点的关系通过组态设定。

集中式令牌技术适用于周期数据,根据周期数据的特征,如截止日期、执行时间和重要性等，利用相关的实时调度算法，在仲裁节点内部建立任务调度表(ST)，运行时不断扫描ST，发送信道使用权。该技术的优点是具有比令牌轮询更精确的周期数据响应时间和确定性的较大网络时延，缺点是无法处理突发事件。解决方法是在ST 的剩余时间内放弃控制权，使其他节点**会传送猝发数据。该技术的典型代表协议是World FIP 和FF，它们的仲裁节点分别称为总线仲裁器(BA) 和活动链接调度器( LA S) 。