大話移動通信(第2版)》是暢銷書《大話移動通信》的全新升級版,是一本通俗易懂的移動通信技術(shù)讀物。作者力求用通俗、幽默、風(fēng)趣的語言,從身邊的通信講起,歷數(shù)古代通信到現(xiàn)代通信的發(fā)展歷程,以及從最基礎(chǔ)、最通用的通信理論與技術(shù)到1G、2G、3G、4G通信系統(tǒng)所特有的技術(shù)特點(diǎn)。本書用白話風(fēng)格的語言和生活中的例子,將移動通信的知識娓娓道來。為了增強(qiáng)內(nèi)容的可讀性,書中穿插了多幅專門為本書繪制的漫畫,并提供了大量的原理圖。閱讀完本書,您會發(fā)現(xiàn)原來移動通信技術(shù)也可以很白話,很生活,很幽默,很好玩……
大話移動通信(第2版)》書共12章,分3篇。第1篇介紹了移動通信的前世今生、移動通信要用到的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)、信息安全與無線資源管理技術(shù)等。第2篇介紹了從及時代移動通信技術(shù)到第四代移動通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、空中接口、基本呼叫與信令流程等技術(shù)的演進(jìn)過程。第3篇介紹了移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化,還介紹了移動通信中的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用。
大話移動通信(第2版)》提供了一種全新的閱讀體驗(yàn),將艱深復(fù)雜的通信理論進(jìn)行了通俗的解讀,適用于移動開發(fā)人員、通信專業(yè)的學(xué)生、基站建設(shè)人員、基站服務(wù)人員、移動通信研究人員等閱讀。對于那些沒有任何通信理論基礎(chǔ)的非專業(yè)人員,也可以在本書的引領(lǐng)下了解很多與我們生活密不可分的移動通信知識。希望本書能讓您在一種愉悅的心境下對移動通信有一個立體而直觀的認(rèn)識,并能快速掌握移動通信的基礎(chǔ)理論與基本技術(shù),特別是對3G和超LTE、4G的相關(guān)知識有一個初步的認(rèn)識和整體的概念。
本書涵蓋的主要內(nèi)容:
移動通信的前世今生
通信基礎(chǔ)理論
移動通信基本技術(shù)概述
鑒權(quán)與加密——安全性的考慮
無線資源管理——管理無線資源
及時代移動通信——大哥大一統(tǒng)江湖
2G時代——GSM與IS-95的捉對廝
3G時代來了——第三代移動通信之三足鼎立
4G時代——TDD-LTE與FDD-LTE的對決
LTE無線網(wǎng)絡(luò)——看透4G
移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化
適讀人群 :移動開發(fā)人員、通信專業(yè)的學(xué)生、通信技術(shù)愛好者、基站建設(shè)人員、基站服務(wù)人員、移動通信研究人員等
移動通信通俗讀本(涵蓋1G、2G、3G和4G)
移動通信經(jīng)典暢銷書全新升級,以白話風(fēng)格講解,很通俗,很幽默,很好玩
趣味解讀從移動通信的理論基礎(chǔ)到關(guān)鍵技術(shù),以及從1G到4G的技術(shù)演進(jìn)
重點(diǎn)介紹了4G技術(shù)及其發(fā)展,新增4G核心網(wǎng)、eNodeB和4G小區(qū)搜索等內(nèi)容
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張海君,畢業(yè)于北京郵電大學(xué),獲博士學(xué)位。長期從事第四代寬帶無線移動通信技術(shù)的研究與標(biāo)準(zhǔn)化工作,提交了多項(xiàng)LTE-Advanced系統(tǒng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)提案。主要研究方向?yàn)長TE-Advanced關(guān)鍵技術(shù)和無線資源管理。多次參加了相關(guān)國際會議和標(biāo)準(zhǔn)化會議。數(shù)篇,并申請發(fā)明專利多項(xiàng)。作為子課題項(xiàng)目組長參與了國家科技重大專項(xiàng)和國家863計劃的多個項(xiàng)目。
鄭偉,博士,北京郵電大學(xué)講師。長期參與ITU、3GPPLTE-Advanced和CCSA等標(biāo)準(zhǔn)化工作。提交并被接受多篇LTE-Advanced系統(tǒng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)提案。目前已在國內(nèi)外期刊和重要學(xué)術(shù)會議上50余篇,申請發(fā)明專利8項(xiàng),并負(fù)責(zé)完成了多項(xiàng)重大項(xiàng)目。
李杰,畢業(yè)于重慶郵電大學(xué)。畢業(yè)之后一直從事通信領(lǐng)域的工作。通過幾年的努力,成為了業(yè)界的后起之秀。在IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、管理和運(yùn)維及數(shù)據(jù)通信和軟交換領(lǐng)域享有一定的聲譽(yù)。對TD-SCDMA和LTE等網(wǎng)絡(luò)有自己獨(dú)特的見解,并且有豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。曾經(jīng)參與了華為和中興等眾多知名企業(yè)的通信項(xiàng)目合作。是移動、電信和聯(lián)通LTE建網(wǎng)初期的技術(shù)支持,并為各家通信技術(shù)企業(yè)進(jìn)行過多場LTE培訓(xùn)。
第1篇 大話移動通信基礎(chǔ)知識
第1章 移動通信的前世今生
1.1 初識通信
1.1.1 為何要通信——我們要信息
1.1.2 通信的基本形式
1.2 古代通信——通信基本靠吼
1.2.1 最古老的官方通信——快馬+驛站
1.2.2 最古老的軍事通信——烽火臺的狼煙
1.2.3 中國古代民間通信
1.2.4 中外古代其他通信方式
1.3 近現(xiàn)代通信
1.3.1 電報——人人都是余則成
1.3.2 電話——人聲若只是初現(xiàn)
1.3.3 移動通信——我的電話我做主
1.3.4 光通信——挑戰(zhàn)速度極限
1.4 小結(jié)
第2章 通信基礎(chǔ)理論
2.1 信號與系統(tǒng)
2.1.1 何為信號?何為系統(tǒng)
2.1.2 信號與系統(tǒng)的分類
2.1.3 卷積的概念
2.1.4 傅里葉級數(shù)分析與傅里葉變換
2.2 概率論與隨機(jī)過程
2.2.1 概率論——擲骰子的故事
2.2.2 隨機(jī)過程——隨機(jī)過程不隨機(jī)
2.2.3 馬爾科夫過程——由愛情呼叫轉(zhuǎn)移想到的
2.2.4 排隊論——人多很擁擠?排隊吧
2.3 模擬通信系統(tǒng)
2.3.1 初識模擬通信
2.3.2 模擬信號的調(diào)制
2.3.3 模擬系統(tǒng)舉例——童年的收音機(jī)
2.4 數(shù)字通信系統(tǒng)
2.4.1 數(shù)字模擬大比武——我們喜歡容易控制的技術(shù)
2.4.2 模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換
2.5 移動通信中的三大損耗
2.5.1 路徑損耗——俗稱路損
2.5.2 慢衰落損耗——俗稱慢衰
2.5.3 快衰落損耗——俗稱快衰
2.6 移動通信的四大效應(yīng)
2.6.1 陰影效應(yīng)——陽光不能普照
2.6.2 遠(yuǎn)近效應(yīng)——CDMA特有的效應(yīng)
2.6.3 多徑效應(yīng)——余音繞梁
2.6.4 多普勒效應(yīng)——你跑得太快了,我跟不上
2.7 小結(jié)
第3章 移動通信基本技術(shù)概述
3.1 多址技術(shù)
3.1.1 多址與復(fù)用的糾結(jié)
3.1.2 寸金難買寸"頻率"
3.1.3 FDMA——頻分多
3.1.4 TDMA——時分多
3.1.5 CDMA——碼分多
3.1.6 SDMA——空分多
3.1.7 OFDMA——正交頻分多
3.2 移動通信的調(diào)制
3.2.1 調(diào)制——不僅僅是搬頻譜
3.2.2 各種調(diào)制解調(diào)方式
3.3 信源編碼——別廢話,揀主要的說
3.3.1 信息熵——你說的話到底有多少信息量
3.3.2 信源編碼方式ABC
3.4 信道編碼
3.4.1 信道編碼的奧秘
3.4.2 信道編碼在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.5 分集與均衡
3.5.1 分集——兼聽則明
3.5.2 分集技術(shù)的分類
3.5.3 分集的合并方式
3.5.4 均衡——減少符號間的干擾
3.5.5 均衡器一覽
3.6 小結(jié)
第4章 鑒權(quán)與加密——安全性的考慮
4.1 移動通信信息安全初體驗(yàn)
4.1.1 手機(jī)竊聽
4.1.2 手機(jī)盜號
4.1.3 短信詐騙
4.2 牛刀小試——2G中的信息安全
4.2.1 GSM的信息安全——潛伏和風(fēng)聲的故事
4.2.2 IS-95的信息安全
4.3 登堂入室——3G中的信息安全
4.3.1 3G信息安全概覽——保鏢升級
4.3.2 WCDMA的信息安全
4.3.3 CDMA2000的信息安全
4.3.4 TD-SCDMA的信息安全
4.3.5 3G的安全漏洞——缺憾美
4.4 輕車熟路——B3G與4G的信息安全
4.4.1 WiMax的系統(tǒng)安全架構(gòu)
4.4.2 LTE的安全需求
4.4.3 LTE中UE與EPS之間的保密流程
4.4.4 WiMax的系統(tǒng)安全架構(gòu)
4.4.5 WiMax的PKM協(xié)議
4.4.6 WiMax的密鑰使用
4.4.7 多播廣播密鑰更新算法
4.5 小結(jié)
第5章 無線資源管理——管理無線資源
5.1 無線資源分配——資源的稀缺性
5.1.1 無線資源分類
5.1.2 功率分配——傳說中的注水定理
5.2 接納控制——名校招生在行動
5.2.1 接納控制初識——錄我還是他
5.2.2 接納準(zhǔn)則——招生原則
5.2.3 怎樣判斷接納控制準(zhǔn)則的好壞
5.3 分組調(diào)度——軍事指揮中的兵力調(diào)配
5.3.1 分組調(diào)度初識——兵力分配的學(xué)問
5.3.2 調(diào)度算法——怎樣分配兵力
5.4 功率控制——別吵,我聽不見了
5.4.1 功率控制的必要性——為啥俺就這么受歡迎呢
5.4.2 功率控制也要講原則
5.4.3 功率控制分類——掰指數(shù)一數(shù)
5.5 移動性管理——也談跳槽的藝術(shù)
5.5.1 切換——看好了你再跳
5.5.2 小區(qū)重選
5.5.3 LTE系統(tǒng)內(nèi)的移動性管理
5.5.4 LTE的測量
5.5.5 LTE的隨機(jī)接入過程
5.5.6 LTE與其他接入網(wǎng)間的移動性管理
5.5.7 LTE宏基站與家庭基站間的切換
5.6 位置管理——老婆查崗
5.6.1 位置管理初識
5.6.2 跟蹤區(qū)更新
5.7 負(fù)載均衡——平衡我的負(fù)荷
5.8 小結(jié)
第2篇 大哥大、2G、3G、4G各領(lǐng)風(fēng)騷
第6章 及時代移動通信——大哥大一統(tǒng)江湖
6.1 模擬語音風(fēng)靡江湖
6.1.1 大哥大的起源
6.1.2 什么是移動通信
6.1.3 模擬技術(shù)+頻分多
6.2 "無敵磚頭"的商用情況
6.2.1 及時代移動通信的收費(fèi)模式
6.2.2 商用之初
6.2.3 我國的商用情況
6.3 "大磚頭"的不足之處
6.4 小結(jié)
第7章 2G時代——GSM與IS-95的捉對廝
7.1 來自歐洲的GSM——成熟商用的典范
7.1.1 GSM的基本技術(shù)與特點(diǎn)
7.1.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與接口——GSM的骨架
7.1.3 GSM的信道——動脈
7.1.4 GSM的呼叫流程——電話是這么打通的
7.2 來自北美的后起之秀IS-95
7.2.1 IS-95的技術(shù)特點(diǎn)
7.2.2 軟容量與軟切換——彈性更好
7.2.3 IS-95的功率控制
7.2.4 IS-95的呼叫流程——電話還可以這么打
7.3 小結(jié)
第8章 3G時代——第三代移動通信之三足鼎立
8.1 WCDMA——GSM的演進(jìn)
8.1.1 WCDMA的主要技術(shù)參數(shù)
8.1.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與接口——WCDMA的骨架
8.1.3 WCDMA的關(guān)鍵技術(shù)
8.1.4 WCDMA的基本信令流程
8.2 CDMA2000——IS-95的演進(jìn)
8.2.1 CDMA2000的主要技術(shù)參數(shù)
8.2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——CDMA2000的骨架
8.2.3 CDMA2000的基本信令流程
8.3 TD-SCDMA——孩子還是自己的好
8.3.1 TD-SCDMA——中國人提的移動通信標(biāo)準(zhǔn)
8.3.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——TD-SCDMA的骨架
8.3.3 TD-SCDMA的信道與幀結(jié)構(gòu)
8.3.4 接力切換——快速的交接棒
8.3.5 智能天線——指哪打哪的六脈神劍
8.4 小結(jié)
第9章 4G時代——TDD-LTE與FDD-LTE的巔峰對決
9.1 是什么催生了LTE
9.1.1 移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的興起把LTE"逼"了出來
9.1.2 LTE主要指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架——"性能優(yōu)越,結(jié)構(gòu)簡單"
9.1.3 OFDM\MIMO技術(shù)——LTE全靠"我們"
9.2 想用手機(jī)就得分清楚TDD-LTE與FDD-LTE
9.2.1 TDD-LTE與FDD-LTE的實(shí)質(zhì)區(qū)別——"時間與頻率"
9.2.2 TD-LTE與FDD-LTE的頻段劃分——"大哥還是大哥"
9.2.3 TD-LTE與FDD-LTE的優(yōu)缺點(diǎn)——"各有千秋"
9.3 LTE的天生缺陷
9.3.1 啞巴,我說話要靠2G、3G
9.3.2 LTE中也有惡魔——"模三干擾"
9.3.3 解析TD-LTE先天缺陷的原因
9.4 LTE語音的標(biāo)準(zhǔn)——VOLTE
9.5 LTE更上一層樓之LTE-Advanced
9.5.1 LTE-Advanced的速率簡直無法想象
9.5.2 LTE-Advanced的幾個關(guān)鍵技術(shù)
9.6 小結(jié)
第10章 看透4G——LTE無線網(wǎng)絡(luò)
10.1 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)——"精兵簡政"
10.1.1 全路由IP的扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——"原來RNC是可以被拆分的"
10.1.2 S1接口——校長與老師的溝通方式
10.1.3 X2接口——老師之間的交流媒介
10.1.4 EPC網(wǎng)元的基本功能——"我是核心網(wǎng)"
10.1.5 eNB功能——"我是NodeB升級版"
10.2 LTE信道介紹——"兄弟多,功能強(qiáng)"
10.2.1 LTE邏輯信道
10.2.2 LTE傳輸信道
10.2.3 LTE物理信道
10.3 LTE幀結(jié)構(gòu)——"TDD的上下行速率分配全靠它"
10.3.1 FDD-LTE幀結(jié)構(gòu)
10.3.2 TD-LTE幀結(jié)構(gòu)
10.3.3 資源柵格
10.4 LTE核心技術(shù)——"有了它們,我才給力"
10.4.1 OFDM技術(shù)——一朝天子一朝臣
10.4.2 SC-FDMA技術(shù)
10.4.3 MIMO技術(shù)
10.5 LTE層1層2關(guān)鍵技術(shù)——"進(jìn)一步完善LTE"
10.5.1 功率控制
10.5.2 干擾抑制——別干擾我說話
10.6 LTE小區(qū)搜索過程和隨機(jī)接入過程
10.6.1 LTE小區(qū)搜索過程
10.6.2 LTE隨機(jī)接入過程
10.7 小結(jié)
第3篇 移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化
第11章 移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化
11.1 標(biāo)準(zhǔn)化組織概覽
11.1.1 3GPP初識
11.1.2 3GPP2簡介
11.1.3 WiMax標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)
11.2 3GPP的組織架構(gòu)——天地會模式
11.2.1 組織架構(gòu)
11.2.2 標(biāo)準(zhǔn)化文檔輸出
11.3 工作方法——一份提案的自白
11.3.1 工作方法
11.3.2 我要提提案
11.4 小結(jié)
第12章 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化
12.1 規(guī)劃與優(yōu)化——為了有更好的通信質(zhì)量
12.1.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃入門
12.1.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化ABC
12.1.3 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)的自動化
12.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
12.2.1 基站間距與天線高度
12.2.2 基站選
12.2.3 中繼與家庭基站的部署
12.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化——參數(shù)的調(diào)整
12.3.1 移動魯棒性優(yōu)化
12.3.2 負(fù)載均衡優(yōu)化
12.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第1章 移動通信的前世今生
本章首先對通信的概念做一個、通俗的解讀,然后介紹古人是如何實(shí)現(xiàn)通信的,介紹現(xiàn)代人類的通信方式,從感性上介紹移動通信的前世與今生。第2章,將深入討論通信的基本概念。
本章主要涉及的知識點(diǎn)如下所示。
通信的概念:什么是通信,為何要通信。
古代通信:現(xiàn)代通信技術(shù)的前世。
現(xiàn)代通信:移動通信橫空出世。
1.1 初 識 通 信
本節(jié)將通過筆者普通的24小時來了解日常生活中的通信行為,順便介紹通信的一些基本概念及為何要通信的問題。本書說的就是移動通信的那些事兒,我們的移動通信之旅,就從何為通信開始吧。
1.1.1 為何要通信——我們要信息
近年來,"通信"與"信息"這兩個詞語早已經(jīng)深入到中國社會的各個角落中,信息化也成了當(dāng)今世界不可阻擋的潮流,通信技術(shù)也已經(jīng)在普通百姓的生活中生根發(fā)芽,人們的生活越來越離不開信息與通信技術(shù)。人與人之間溝通交流要通信,企業(yè)聯(lián)系業(yè)務(wù)要通信,國家之間要通信,航天飛機(jī)上天也要與地面保持視頻通話。
從人們的日常行為來說通信在當(dāng)今社會用得有點(diǎn)泛濫了,無論從農(nóng)村到城市,從嬰兒到老人,從普通市民到專家教授,大家每天都在用通信技術(shù)和產(chǎn)品,如圖1.1所示。通信是信息技術(shù)(information technology,簡稱IT)的一個分支,筆者在攻讀碩士學(xué)位期間的專業(yè)名稱就叫做"通信與信息系統(tǒng)"。
從古代的郵驛到今天的手機(jī),從手寫的書信到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)即時通信軟件,從古代的烽火臺到今天的衛(wèi)星通信,從飛鴿傳書到今天的物聯(lián)網(wǎng),人類社會發(fā)展進(jìn)步的每一個腳印都可視為通信技術(shù)發(fā)展的烙印。可以說,通信技術(shù)的進(jìn)步是人類社會發(fā)展的一個縮影。
下面就先來看看生活中的通信技術(shù)吧。
1.生活中的通信
以筆者生活中普通的24小時為例,看看人們平時都用到哪些通信?
早上7:30,恪盡職守的鬧鐘無情地把筆者從美夢中叫醒。鬧鐘的鈴聲傳到筆者的耳朵里,這就是一種通信,鬧鐘的鈴聲傳遞給筆者的信息是:你得起床了!
圖1.1 各行各業(yè)的通信
洗漱完畢,7:45,筆者走出宿舍門,按一下電梯的下行鍵,筆者走進(jìn)電梯。筆者按電梯的按鍵也是一個通信的過程,按鍵被按下這個動作向電梯的處理系統(tǒng)發(fā)送有人要坐電梯下樓的信息。
8:00,筆者從學(xué)生餐廳出來直沖實(shí)驗(yàn)室而去,路遇一美女腳步輕盈地從對面走來,輕啟朱唇道:"同學(xué),你好,我是北x大的,請問教三怎么走?"。"教三不遠(yuǎn),你可以這么走……"如圖1.2所示。
遇見美女就有通信了嗎?呵呵,這個可以有。此處的通信就是不借助任何工具的美女和筆者的對話過程。我們通過對話來實(shí)現(xiàn)通信,一方的嘴唇充當(dāng)信源(通信的源頭)的時候,另外一方的耳朵扮演的是信宿(通信的歸宿)的角色。在我們通信的過程中,通信的編碼格式是中文的普通話,信道是空氣,所以盡管這里的通信距離比較短,但還是有通信的,而且還是無線通信!
2.幾個基本通信概念
結(jié)合上面的例子,這里補(bǔ)充幾個通信的基本概念。在通信中,如下幾個概念是經(jīng)常要用到的。
(1)信源:顧名思義,信源就是信息的源頭。在上面的例子中,鬧鐘把筆者叫醒的時候,鬧鐘是信源,筆者按電梯下行鍵的時候,筆者(或者說是筆者的手指)是信源,美女和筆者說話的時候,美女就是信源。
(2)信宿:和信源類似,信宿就是信息的"歸宿",即信息傳達(dá)的目的地。前文提到的電梯、鬧鐘鬧的對象——本人、本人回答美女問路時候的美女都是信宿。
圖1.2 筆者的24小時
(3)信道:信道就是信源與信宿通信的媒介,空氣、電纜、光纜、石頭、鋼管等都可以充當(dāng)通信的信道。
(4)信息:通信就是信源向信宿傳遞信息的過程,那什么叫信息呢?信息就是有價值的消息。有用的消息才叫信息,沒用的消息不叫信息。用術(shù)語說就是通信傳遞的消息必須要有信息量,沒用信息量的消息也就不叫信息。比如,筆者剛看過了今天美國籃球職業(yè)聯(lián)賽季后賽的第三場,凱爾特人大比分輸給騎士隊,一個哥們過來和筆者說:
"Hey,man!今天我皇贏了你凱!"
"Shut up!Boy!早知道結(jié)果了,我凱在為總冠軍攢人品呢!你甭和我廢話!xxxx!",這個哥們說的話對筆者來說沒有任何的信息量,因?yàn)楣P者早已經(jīng)知道了這場比賽的結(jié)果了,所以這不是一個成功的通信過程。
上邊的筆者和美女的聊天過程為什么是一次通信過程呢?因?yàn)楣P者給她提供了有價值的信息,告訴了她怎樣走到教三!
(5)雙工方式:雙工方式分為雙工、半雙工和單工3種方式,簡單地說,雙工就是通信雙方可以同時既作為信源也扮演信宿。舉個不恰當(dāng)?shù)睦樱蚱迌扇嗽诩ち覡幊常瑑扇送瑫r指責(zé)對方,此時就是全雙工;半雙工就是一方在做信源的時候,另一方充當(dāng)信宿。反之亦然,比如,前面筆者和美女的對話就是半雙工,美女問筆者聽著,筆者回答美女聽著,這就是半雙工;單工就是在通信的過程中,信源與信宿的角色不能互換,信源只能做信源,不能做信宿,信宿只能做信宿,不能做信源。生活中的廣播電視就是單工通信的典型,永遠(yuǎn)是電視塔發(fā)射信號,電視機(jī)接收信號,電視機(jī)不能向電視塔發(fā)射信號,至少現(xiàn)在的家用電視機(jī)暫時還不能。當(dāng)然,早上鬧鐘叫醒筆者的過程也是單工通信的過程。
?注意:通過概念一定先熟悉雙工與單工的區(qū)別。
3.網(wǎng)絡(luò)即時通信
閑言少敘,繼續(xù)說筆者的24小時。戀戀不舍地告別了美女,本大俠施展出八步趕蟬的輕身功夫,大步流星地朝著實(shí)驗(yàn)室邁進(jìn)。8:10,準(zhǔn)時到達(dá)實(shí)驗(yàn)室,到了自己的座位坐下,打開電腦電源,選擇了Windows系統(tǒng)。和往常一樣,剛進(jìn)入系統(tǒng),就先打開QQ、微信、MSN,看看有沒有人留言,接著進(jìn)入郵箱查收電子郵件。不一會,QQ的小企鵝頭像在閃動,打開一看是鵬哥。鵬哥是筆者大學(xué)時的舍友,山西大漢,為人極其仗義,有"及時雨"之稱,鵬哥要我給他傳一個學(xué)習(xí)資料,遂給其發(fā)了過去。
過了一會,敬愛的Z老師發(fā)了個飛信過來,"那個863項(xiàng)目申請書修改意見已經(jīng)發(fā)你郵箱,請中午11:00之前修改完發(fā)給我!謝謝!"Z老師總是這么客氣,我回復(fù),"好的,別客氣",馬上投入到項(xiàng)目申請書的修改中。10:30,修改完畢,給Z老師發(fā)了郵件。
上午的任務(wù)基本完成,在MSN上和工作了的同學(xué)閑聊了幾句,趁著老師不在,偷偷地去淘寶網(wǎng)上"淘淘寶",功夫不負(fù)有心人,還真有一款喜歡的,用阿里旺旺和店主聯(lián)系之后,搞定了球鞋。
在實(shí)驗(yàn)室的一上午的時間都用到了哪些通信工具呢?這個貌似還真不少,如圖1.3所示。有點(diǎn)小亂,一個一個地捋捋:
圖1.3 眾多的即時通信軟件
(1)QQ:QQ想必是華語世界網(wǎng)絡(luò)即時通信軟件中最為流行的一款了,它的前身就是歐洲的ICQ。騰訊將開放源代碼的ICQ做成收費(fèi)版,而且越做越大,不能不說是一個奇跡。正所謂"一直在模仿,從未被超越"(純屬戲言,請勿當(dāng)真,謝絕跨省追捕)。
(2)微信:騰訊推出的一款手機(jī)聊天軟件,超過3億人使用的手機(jī)應(yīng)用,支持發(fā)送語音短信、視頻、圖片和文字,目前微信已經(jīng)成了人們生活中通信的一種方式。
(3)MSN:微軟推出的一款即時通信軟件,是國際上用得最多的一款即時通信軟件,在中國用戶受眾多為公司白領(lǐng)。記得2009年中國臺灣地震,中美間的太平洋海底電光纜被震壞,直接導(dǎo)致了中國大陸的MSN用戶無法登錄,眾多的公司職員沒辦法只能使用QQ聯(lián)系業(yè)務(wù)。
(4)阿里旺旺:淘寶網(wǎng)推出的一款即時通信軟件,是使用淘寶買賣寶貝的賣家和買家之間溝通的工具。由于網(wǎng)上購物的興起,引發(fā)了阿里旺旺的用戶急劇增多。
在食堂吃過午飯,回實(shí)驗(yàn)室的路上,遇見一位母親抱著自己的寶寶,寶寶哭個不停,孩子的母親有點(diǎn)郁悶。大街上人這么多,就算是喂奶也得等到回家再喂啊,還好年輕的母親拿出制勝武器,將一個奶嘴放在寶寶嘴里,寶寶馬上停止了哭泣,如圖1.4所示。看來這孩子雖小卻已經(jīng)懂得了通信的道理,小孩兒先通過哭聲向母親傳遞一個信息:我要吃奶!母親通過對孩子哭聲的正確解碼明白了孩子的意思,給孩子一個奶嘴叼著,多么實(shí)用的一個通信過程啊,看來通信確實(shí)是人類生存的必備的基本本領(lǐng)。
圖1.4 小孩哭泣吃奶嘴
一路無話,到了實(shí)驗(yàn)室休息片刻,打開網(wǎng)頁看看新聞,頭條新聞是我國云南魯?shù)榈卣鸬膱蟮馈V袊暮芏嗑W(wǎng)民可以從網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時地了解魯?shù)榈卣鸬臑?zāi)情,看來互聯(lián)網(wǎng)的通信真是及時有效,特別受年輕人的追捧。有一條魯?shù)榈卣鸬南⒁鸸P者的特別注意,某些偏僻的鄉(xiāng)鎮(zhèn)由于線路被震壞導(dǎo)致了移動通信網(wǎng)絡(luò)中斷,當(dāng)?shù)卣{(diào)用衛(wèi)星電話指揮抗震搶險,有的老鄉(xiāng)則是用衛(wèi)星電話給震區(qū)以外的家人報平安。這里面用到的衛(wèi)星電話也是無線通信的一種,利用衛(wèi)星傳遞消息,發(fā)送端發(fā)送的消息經(jīng)過無線信道發(fā)送給衛(wèi)星,衛(wèi)星經(jīng)過處理轉(zhuǎn)發(fā)給接收的手機(jī)。衛(wèi)星電話在海事船只、科學(xué)考察、沙漠戈壁、礦藏勘探等方面用得比較多,在日常生活中,除非遇到災(zāi)難,否則一般不會動用衛(wèi)星電話。
看完了新聞,心里默默地為災(zāi)區(qū)祈福,把QQ、MSN的簽名及人人網(wǎng)的狀態(tài)都改成了為魯?shù)槠砀!9獗唇鉀Q不了問題,擦干眼淚,好好干活建設(shè)家園才是王道啊。
下午干活的時候,手機(jī)響了起來,"Can you feel it?super size…"的經(jīng)典音樂想起,趕緊接通后才知是上午在淘寶買的鞋到了,這也太快了,效率真是高啊。取了鞋子,十分高興,真是又好又便宜啊。手機(jī)可是平時人們用得最多的一個通信工具之一了,平時人們不僅用它打電話,還可以發(fā)短信、上網(wǎng)、登錄手機(jī)QQ、微信,離開了手機(jī)真是難以想象生活會變成什么樣子。
這就是筆者普通的24小時中涉及的通信過程與行為,這里面有說話這種人類自然的通信,也有更多的人工通信,有固話通信也有移動通信,有有線通信也有無線通信。
總結(jié)上面的通信過程,會發(fā)現(xiàn)通信確實(shí)是信源向信宿傳遞信息量的過程。通信的英文翻譯是communication,而communication這個詞有交流的意思,廣義的通信就是交流。
4.通信與人類社會——層次拔高
人類與動物的區(qū)別在于人類的社會屬性,而不是人的自然屬性,因?yàn)閯游镆灿凶匀粚傩浴喜∷溃莿游镏圆荒芊Q之為人,就在于它們?nèi)狈θ祟愄赜械纳鐣傩浴H祟惖纳鐣傩约斜憩F(xiàn)為人和人之間的社會關(guān)系上,社會關(guān)系就是人和人聯(lián)系的關(guān)系,人和人不聯(lián)系就沒有社會關(guān)系的產(chǎn)生。俗話說得好,"好親戚在于走動"也就是說親戚之間多來往才比較親,長時間不來往就疏遠(yuǎn)了。
"遠(yuǎn)親不如近鄰"很好地佐證了這點(diǎn),離得遠(yuǎn),通信就會少些,人與人之間通信少了,關(guān)系就會疏遠(yuǎn)。所以,人類必須要通信,長時間與世隔絕的魯賓遜就是因?yàn)殚L時間沒和人類通信,盡管后來他逃離了孤島,但是他最終還是無法再次融入人類社會而被視為野人,長時間缺乏與人類的溝通導(dǎo)致了他的社會屬性的缺失,如圖1.5所示。
圖1.5 魯濱遜孤島無通信
為了美好的生活,遠(yuǎn)離寂寞,從通信開始。
1.1.2 通信的基本形式
既然通信這么美好,那通信都有哪些形式呢?
(1)從通信的信道來劃分,通信可以分為:有線通信、無線通信。固定電話屬于有線通信的終端,而手機(jī)、PDA等屬于無線通信的范疇。
(2)從通信的實(shí)時性來說,通信可以分為:實(shí)時通信與非實(shí)時通信。手機(jī)打電話屬于實(shí)時通信,用手機(jī)上網(wǎng)屬于非實(shí)時通信。
(3)從通信的雙工方式來說,通信可以分為:單工通信與雙工通信;收音機(jī)、電視廣播等屬于單工通信,手機(jī)與即時通信軟件等屬于雙工通信。
(4)從通信的運(yùn)營模式來說,通信大致可以分為:互聯(lián)網(wǎng)通信、電信網(wǎng)通信與廣播電視網(wǎng)的通信。目前國務(wù)院大力推動的三網(wǎng)融合指的就是這3個網(wǎng)的融合。
這里重點(diǎn)說說這個三網(wǎng)融合。三網(wǎng)融合的概念最早在20世紀(jì)90年代就有人提出了,但是為何至今還沒融合呢?首先應(yīng)該弄明白這3個網(wǎng)都是誰在運(yùn)營,說的通俗點(diǎn)就是誰在收錢?
先看互聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)是誰在運(yùn)營呢,用最簡單的辦法,看看上網(wǎng)費(fèi)交給誰了,寬帶xx業(yè)務(wù)要到哪里辦理和交錢呢?答曰:原來是網(wǎng)通、電信等,現(xiàn)在3家電信運(yùn)營商分家后,交給……總之就是給電信運(yùn)營商。
再看電信網(wǎng),人們的花費(fèi)交給誰了?電信運(yùn)營商。
是廣播電視網(wǎng),平時的有線電視費(fèi)用交給誰了?廣播電視總局。
電信運(yùn)營商隸屬于工業(yè)與信息化部(原來的信息產(chǎn)業(yè)部,前身是郵電部)管理,到這里思路有點(diǎn)明朗了吧。三網(wǎng)融合就是要工信部的網(wǎng)和廣電總局的網(wǎng)合三為一,盡管人們平時都說凡是錢能解決的問題都不是問題,但是這里較大的問題就是錢的問題!三網(wǎng)融合之后管理權(quán)歸誰所有?管理權(quán)決定著網(wǎng)費(fèi)和有線電視費(fèi)交給誰的問題。談錢確實(shí)有點(diǎn)俗了……但是趙本山說過生活就是大俗,沒有大俗哪里來的大雅呢?國家的GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值)不就是錢嗎?所以錢還真是個問題,就差錢啊!
既然人民對三網(wǎng)融合的推進(jìn)是支持的,三網(wǎng)融合是符合最廣大的人民利益的,那三網(wǎng)融合的推進(jìn)就是任何勢力都阻擋不了的,相信在不久的將來,三網(wǎng)融合的夢想必然會實(shí)現(xiàn)。
?提示:三網(wǎng)融合的三網(wǎng)指的是電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)。
1.2 古代通信——通信基本靠吼
現(xiàn)代社會的通信方式多種多樣,在古代古人也需要交流,也要通信,那么古人是如何實(shí)現(xiàn)通信的呢?
1.2.1 最古老的官方通信——快馬+驛站
通信是信源給信宿傳遞信息量的過程,當(dāng)信源和信宿距離較近的時候,人類的話音可以傳播到的范圍,人們可以通過語言來交流,古人見面打招呼"吃了嗎?"就是這樣的情況。但是當(dāng)距離增大到人類的聲音無法傳播到的時候怎么辦呢?在古代,封建王朝的統(tǒng)治疆域遼闊,中央怎樣實(shí)現(xiàn)與地方之間傳遞政令,與邊疆軍隊互通軍事信息呢?普通的平民百姓又是怎樣和遠(yuǎn)方的親戚朋友通信交流的呢?
中華兒女的智慧總是無窮無盡的,聰明的古人發(fā)明了驛站來解決這個問題。驛站在古代是為傳遞官府文書和軍事情報的人員提供食宿和換馬的場所,驛站里備好腳力好的馬匹,隔一段距離設(shè)置一個驛站。朝廷的通信官員騎著快馬,五百里加急!呼嘯而至,驛站的工作人員趕緊把提前備好的馬匹換上,這位仁兄稍做調(diào)整,顧不上休息,上馬飛馳,向下一個驛站出發(fā)!如圖1.6所示。
圖1.6 驛站飛馬
我國是世界上最早使用驛站實(shí)現(xiàn)通信、傳遞消息的國家,大約在3000年前的周朝中國就已經(jīng)建立了完備的郵驛系統(tǒng)。據(jù)馬可波羅的記載,在元朝共有大型驛站上萬處,驛馬30萬匹,盡管這里的數(shù)字可能不夠,但是當(dāng)時驛站的發(fā)達(dá)程度可以管中窺豹,略見一斑了。至今在江蘇高郵和河北懷來還保存著完整的古代驛站遺址,古代帝王就是靠著郵驛系統(tǒng)來政令和收集各地的信息反饋,從而實(shí)現(xiàn)自己的統(tǒng)治的。
由于驛站本身不只是傳遞官方的政令和軍隊的戰(zhàn)事信息,有時還可以承擔(dān)一定的經(jīng)濟(jì)作用,所以在某種意義上講,它還類似于今天的物流中心。唐朝時,李隆基為了愛妃楊玉環(huán)能吃到新鮮的荔枝,專門從今天的四川到西安鋪設(shè)一路郵驛,正所謂"一騎紅塵妃子笑,無人知是荔枝來"說的就是此事。
和現(xiàn)代通信系統(tǒng)中有鑒權(quán)認(rèn)證系統(tǒng)一樣,驛站的使用是需要憑證的,特別是官方的使用,對這種憑證有著嚴(yán)格的管理。官府使用的憑證叫勘合,軍方使用的叫伙牌,而緊急公文上標(biāo)注幾百里加急是論文重要程度的體現(xiàn),這點(diǎn)類似于現(xiàn)代郵政系統(tǒng)中的優(yōu)先級,如果七十里是普通掛號信的話,那八百里加急就是今天的特快專遞。
驛站+快馬構(gòu)成了中國最古老的有線通信,為何說是有線通信呢?因?yàn)轶A站的通信是送信人騎著快馬,沿著驛道跑,盡管馬匹不停地?fù)Q,但是驛道是不變的。這就和現(xiàn)代通信中的電話有些類似,電話的信號是電信號沿著電話網(wǎng)在跑,最終到達(dá)通信的另一個電話端;而古代的送信人也是沿著一條條的驛道組成的驛道網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)通信,最終把信送到目的地。
驛站文明不但鞏固了古代封建帝王的統(tǒng)治,同時也帶動了驛站周圍經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展,筆者的家鄉(xiāng)在遼寧省,省會沈陽市就是一個由驛站逐步發(fā)展起來的城市。
1.2.2 最古老的軍事通信——烽火臺的狼煙
古代的有線通信是隨著驛站的出現(xiàn)而出現(xiàn)的,據(jù)考證至少在周朝就已經(jīng)有了成熟的郵驛系統(tǒng),夠早的了吧。幾乎與郵驛系統(tǒng)同時出現(xiàn)的還有烽火臺,早在商朝就有了烽火 臺——中國歷史上最早的軍事通信網(wǎng)。
烽火臺在古代主要用于軍事,當(dāng)時約定,若有敵軍進(jìn)犯,皇帝就命人把烽火臺的狼煙或者柴草點(diǎn)著,狼煙的升起意味著有敵人進(jìn)犯,而諸侯必須按時救援。烽火臺白天用狼煙發(fā)信號,晚上用點(diǎn)燃的柴草發(fā)信號。晚上柴草的火光容易被人發(fā)現(xiàn),而白天用狼煙的原因是狼糞點(diǎn)燃后的煙很濃而且會升得很高而不散。狼煙就是信號,它包含的信息就是敵人來犯,信源是烽火臺,信宿是諸侯們,信道是空氣,故稱之為人類歷史上最古老的應(yīng)急通信。
人們之所以對烽火臺這么熟悉,一個古代的歷史事件功不可沒,它就是傳說中的烽火戲諸侯。周幽王有個愛妃叫褒姒,貌若天仙,是個難得一見的美女,但是此美女有個特 點(diǎn)——從來不笑。周幽王很郁悶,美人越是不笑,周幽王越好奇,難道天下還有我皇帝做不到事情?為了博得美人一笑,周幽然決然地點(diǎn)燃了烽火臺的狼煙,諸侯們看見狼煙以為皇帝出事了,有敵人進(jìn)犯了,趕緊往京城趕。到了一看,皇帝擁著笑吟吟的褒姒"我逗你玩",諸侯很生氣,后果很嚴(yán)重。后來真來了敵人,諸侯看見烽火臺的狼煙也不去京城救駕了,總是逗著玩,還去干嘛(如圖1.7所示)。
圖1.7 烽火戲諸侯
周幽王估計腸子都悔青了,西周滅亡了,江山丟了,美女也沒了,早知道真應(yīng)該找個會笑的美女……此事件告訴人們:
西周的烽火軍事通信網(wǎng)已經(jīng)成形。
通信(特別是應(yīng)急通信)有風(fēng)險,使用需謹(jǐn)慎!
找女朋友要找愛笑的。
這種使用烽火臺來傳遞軍事情報的方式得到了很好的沿用。到了漢朝的時候,烽火臺的使用已經(jīng)十分完備。從甘肅到新疆都有烽火臺的設(shè)置,烽火臺上有兵丁把守,朝廷專門設(shè)置了管理烽火臺的各級官吏,甚至可以用烽火的道數(shù)來表示來犯敵人的數(shù)目。
但是這種通信方式也有不足之處,例如無法地描述來犯敵人的方位、人數(shù)、兵種、進(jìn)犯的目標(biāo)等。同時烽火臺的通信方式是單工的,只能將敵人進(jìn)犯的消息傳遞出去,無法把作戰(zhàn)命令等傳遞到戰(zhàn)場。
?注意:烽火臺的通信是單工方式的哦。
1.2.3 中國古代民間通信
中國古代官方通信用的是驛站,那么古代民間怎樣通信呢?非常遺憾,當(dāng)時的平民百姓沒有郵政快遞,更沒有電話手機(jī),當(dāng)時的民間通信主要靠托人捎信的方式。有錢人可以雇人去送信,窮苦百姓雇不起人,只有自己親自去送信……于是才有了飛鴿傳書這樣的 故事。
最早的民間通信組織大約出現(xiàn)在唐朝,傳說當(dāng)時在四川住著一批湖北移民,他們很思念自己的故鄉(xiāng),于是每年推選出代
很好
還是蠻會用簡單的言語來講訴一些原理,很棒!
通信普及的書,挺好的,五星好評
很好
確實(shí)不錯!
剛買來還沒來得及看,應(yīng)該不錯。買書還是當(dāng)當(dāng)。
物流給力
5分
很好!!!
挺好的書
不錯,通俗易懂
內(nèi)容不錯,適合沒通信基礎(chǔ)的人,只是紙質(zhì)一般。
很好的通信科普讀物
很好的賣家,絕對支持
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包裝不錯,紙質(zhì)挺好的,感覺不錯!
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質(zhì)量還不錯啦,這個價位來說是超值的,就是物流有些慢哦,超值,值得購買
正版書,很好!
密封還沒有動,書的一角就磨的破損了,買的新書有破損還不如舊書,鑒于第一次用當(dāng)當(dāng),我不知道去哪驗(yàn)證可不可以退,第一次太失望了
可以說是通訊入門書籍了,講解很詳細(xì),很喜歡
統(tǒng)計了下部門喜歡此書的人,占大多數(shù),通俗易懂。正版書籍,包裝很好。
把 移動通信的各個要點(diǎn)都串起來了,感覺還可以。
這是第2版的大話移動通信了,深入淺出,很有意思的一本書。