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通信傳輸

通信傳輸(Communication)就是遞信息的傳，是指由一地向另一地進行信息的傳輸與交換，其目的是傳輸消息然而，隨著社會生產力的發展，人們對傳遞消息的要求也越來越高。通信傳輸示意如圖1所示。

定義

通信：是人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞，從廣義上指需要信息的雙方或多方在不違背各自意愿的情況下無論采用何種方法，使用何種媒質，將信息從某方準確安全傳送到另一方。

通：設有阻礙，可以穿過，能夠達到；懂得，徹底明了；傳達；往來交接；普遍、全；男女不正當的性行為。

信：誠實，不欺騙；不懷疑，認為可靠；崇奉；消息；函件；隨便，放任；物體的中心部分；裝在器物中的捻子；蛇和羊的舌頭。

通信的方式：以視覺聲音傳遞為主的古代的烽火臺、擊鼓、旗語、現代電信等及以實物傳遞為主的驛站快馬接力、信鴿、郵政通信等。古代的通信對遠距離來說，較快也要幾天的時間，而現代通信往往以電信方式為主如電報、電話、快信、短信、E-MAIL等。注重即時通信，做為自然科學來說郵政通信較能體現人與自然的和諧與溝通，但在現今注重經濟利益的時期往往不注意人與自然的關系致使郵政通信相對即時通信不宜接受。

美國聯邦通信法對通信的定義是:包括電信和廣播電視，需要說明的是此通信法并不適合中國，中國自古注重“**”的人文自然觀及追求人與人之間和諧相處。

萬國郵政聯盟（UPU）、世貿組織(WTO)、**電聯(ITU)

我國的電信管理條例對電信的定義是:包括公共電信和廣播電視。

我國郵政法在不違背萬國郵政公約的情況下結合中國國情不斷完善。

發展簡史

人類自存在以來,就總是要進行思想交流和消息傳遞的

遠古時代的人類用表情和動作進行信息交流，這是較原始的通信方式

后來，人類在漫長的生活中創造了語言和文字

人類還創造了許多信息傳遞方式，如古代的烽火臺、金鼓、錦旗，航行用的信號燈等，這些都是解決遠距離信息傳遞的方式

進入19世紀后，人們開始試圖用電信號進行通信

表1－1中列出一些與通信相關的歷史事件：

表1-1 與通信相關的歷史事件

通信技術的發展與展望

電纜通信是較早發展起來的通信技術，它用于長途通信已有60多年的歷史，在通信中占有**地位

在光纖通信和移動通信發展之前，電話、傳真、電報等各用戶終端與交換機的連接全靠市話電纜

電纜還曾是長途通信和**通信的主要手段， 大西洋、太平洋均有大容量的越洋電纜

據1982年的統計，我國公用網長途線路總長為18萬余公里，其中90%為明線

目前， 同軸電纜所占的比例已上升到三分之一左右。電纜通信中主要采用模擬單邊帶調制和頻分多路復用(SSB/FDM)方式

**上同軸電纜每芯較高容量可達13 200路(或6路廣播電視)，我國滬—杭、京—漢—廣同軸電纜干線可通1800路載波電話。自從數字電話問世以來，各國大力發展脈沖編碼調制時分多路信號在同軸電纜中的基帶傳輸技術， 數字電話容量可達4032路

目前廣泛應用的是*二代移動通信系統， 采用窄帶時分多址(TDMA)和窄帶碼分多址(CDMA)數字接入技術，已形成的國家和地區標準有歐洲的GSM系統、 美國的IS-95系統、日本的PDC系統。我國主要采用的是歐洲的GSM系統

*二代移動通信系統實現了區域內制式的統一，覆蓋了大中小城市，為人們的信息交流提供了較大的便利。隨著移動通信終端的普及，移動用戶數量成倍地增長，*二代移動通信系統的缺陷也逐漸顯現，如**漫游問題、系統容量問題、頻譜資源問題、支持寬帶業務問題等

*三代移動通信系統是向未來個人通信發展的一個重要階段，具有里程碑和劃時代的意義，讓我們關注其發展態勢， 迎接它的到來

目前，我國電話網的規模和技術層次均有質的變化，已初步建成了以光纜為主，微波、衛星綜合利用，固定電話、移動通信、多媒體通信多網并存，覆蓋全國城鄉，通達世界各地，大容量、 高速度、 安全可靠的電信網。

傳輸

傳輸是一個漢語詞語，意義為傳遞，輸送。在電信業中，傳輸是一種傳輸電學消息（連帶經過媒介的輻射能現象）的行為。消息可以是一串或者一組數據單元，比如二進制數字，通常也稱為幀或者塊。

定義

在電信中，傳輸是通過物理點對點或點對多點傳輸介質（有線，光纖或無線）發送和傳播模擬或數字信息信號的過程。

通過傳送者分派，為了別處接受，的一種信號、消息、或者任何種類的信息。通過各種手段實現的信號傳播，例如電報、電話、廣播、電視，或者經由任意媒介電話傳真、例如電線、同軸電纜、微波、光纖，或者無線電頻率。

在一般信息論中傳輸被用于表示經由信道的信息通訊的整個過程。

例如數據塊或數據包，電話或電子郵件。 傳輸技術和方案通常涉及物理層協議任務，例如調制，解調，線路編碼，均衡，差錯控制，比特同步和多路復用，但該術語還可能涉及較高層的協議任務，例如數字化模擬消息信號 和數據壓縮。

數字信息或數字化模擬信號的傳輸被稱為數字通信。

數據傳輸主導技術

M AC 層協議所定義的數據傳輸技術分為主導技術和輔助技術.其中主導技術又分為事件觸發式的總線爭用技術和時間觸發式的令牌控制技術,它直接決定介質訪問控制機制.輔助技術必須和主導技術配合使用，但也是影響網絡時延特性的重要因素。下面重點討論幾種具有代表性的主導技術和輔助技術及其各自的特點和適用范圍，并分析NCS 幾種常用協議的技術構成：

（1）CSMA 技術

CSM A( 載波監聽多路訪問) 是一種總線爭用技術,，這種介質控制方式對任何節點都沒有預約發送時間,節點發送是隨機的( 或是由事件觸發的) ， 當多個節點同時向總線發送數據時，就需要一個競爭的規則.CSM A 規定任何要發送數據的節點首先監聽總線是否空閑,如果空閑則可以發送，如果總線忙，則需等待一段時間間隔后重發. 在監聽總線，決定是否發送時，可以采用3 種退避算法：1) 不堅持算法； 2) 1-堅持算法；3) P-堅持算法。

CSM A 技術實現簡單， 能夠及時響應猝發數據,但沒有考慮周期數據的時間限制， 即使滿足了截止期要求，隨機的爭用信道使得時延的不確定性很大,因此被認為是不確定性的傳輸技術，要用于測控場合,必須與其他技術相結合或加以改進.它的典型應用是以太網和現場總線的Lon Work 協議，CAN協議也采用了改進的CSM A 技術。

（2）令牌輪詢技術

令牌輪詢技術又稱為分布式令牌技術，是一種時間觸發方式的介質訪問控制機制，主要用于多主站系統。其基本工作原理是：總線中存在獨立的令牌,在由主站構成的邏輯環中循環傳遞， 主站之間通過一定的邏輯調度算法獲得令牌的調度權，然后由它發起對其他主站或所屬從站的通信，該技術較具代表性的協議是 Prof ibus。

令牌輪詢技術

令牌輪詢技術

令牌輪詢技術通過任務調度來滿足周期數據的不同實時性要求，即有靜態的事先約定，也可以有動態的調整。其優點是周期任務的實時性好且具有確定的或可預測的較大網絡時延，主要缺點在于它無法處理突發事件。為克服這一問題,出現了帶寬預留方法，它將任何空閑處理能力( 沒有周期任務使用)都用于非周期任務， 這樣既保證了周期數據的實時性和時延確定性,又可實現對突發事件的快速響應。

（3）集中式令牌技術

該技術同樣是時間觸發的介質訪問控制機制.其基本思想是：總線上只有一個節點擁有總線仲裁權,按內部的任務調度表指示其他節點按時發送相應的信息；某一節點得到指示后， 獲得信道使用權,將緩存中的*數據發送到總線上，被某個或某些節點接收;發送節點和接收節點的關系通過組態設定。

集中式令牌技術適用于周期數據,根據周期數據的特征,如截止日期、執行時間和重要性等，利用相關的實時調度算法，在仲裁節點內部建立任務調度表(ST)，運行時不斷掃描ST，發送信道使用權。該技術的優點是具有比令牌輪詢較精確的周期數據響應時間和確定性的較大網絡時延，缺點是無法處理突發事件。解決方法是在ST 的剩余時間內放棄控制權，使其他節點**會傳送猝發數據。該技術的典型代表協議是World FIP 和FF，它們的仲裁節點分別稱為總線仲裁器(BA) 和活動鏈接調度器( LA S) 。