電信

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電信(Telecommunication)

目錄

什麼是電信

  電信又稱電訊,是用電磁設備實現的利用有線電、無線電或光傳輸信息的通信方式。電信起源於19世紀發明的有線電報和有線電話,20世紀無線電的發明以及電子管、晶體管集成電路的出現和發展把電信帶入了全新的發展時期,無線電報、廣播、電視、衛星通信數據通信光纖通信網際網路等技術的應用使人類社會開始發生深刻的變化。

電信發展歷史

  電報與電話

  18世紀時,歐洲的科學家逐漸發現了電的各種性質,開始有人研究用電傳遞消息的可行性。1837年,英國物理學家查爾斯·惠斯通(CharlesWheatstone)和威廉·庫克(WilliamFothergillCooke)發明瞭第一個實用的有線電報系統並申請了專利,兩年後建成了世界上第一條商用電報線路。幾乎同時,美國商人薩繆爾·摩爾斯和物理學家約瑟夫·亨利(JosephHenry)也獨立發展出了電報系統。1837年,摩爾斯在機械工程師阿爾弗雷德·威爾(AlfredVail)的幫助下發明的電磁式電報機在美國取得了專利。摩爾斯和威爾提出的摩爾斯電碼使電報可以非常方便高效地拍發字母和數字,因此摩爾斯人工電報機和摩爾斯電碼得到了非常廣泛的應用。最初的電報使用架空鐵線在陸地上傳送信號,1850年英國在英吉利海峽鋪設了世界上首條海底電報線,1866年橫跨大西洋的海底電纜鋪設成功,之後建成的多條越洋和跨海電纜組成了全球電報通信網。

  無線電與電視

  1832年時,詹姆斯·鮑曼·林賽在課堂上向學生示範用水的傳導來傳遞無線電報。

  現代電信

  1948年,當時工作於貝爾實驗室的香農發表了論文“通信的數學原理”,這一標誌性的論文創建了分析通信系統的數學理論方法,也即資訊理論。資訊理論使我們可以根據通道的帶寬信噪比特性推算其容量。在論文發表的時代,電信系統主要是基於模擬電路系統。此後,隨著數字集成電路的大量普及,電信系統的設計可以充分利用資訊理論的理論指導提升性能。由此,數字信號處理也成為一個新的領域。

電信產業特點

  規模化

  電信已經成為剋服時間和距離障礙的重要的信息傳播方式。在剋服距離障礙方面,電信已經成為無可代替的最廣泛使用的現代通信工具,如有線電話和無線電話傳真、無線電廣播、電視、互聯網路;在剋服時間障礙方面,電信傳播方式也已經到了與書籍、報紙、期刊分庭抗禮的程度。

  標準化

  通過電信方式有效傳播的前提是編碼和解碼的對應性,也就是說收信方對於收到的電磁代碼必須運用與發信方相逆的演算法破譯,才能獲得電磁碼中攜帶的有用信息。在電信傳播方式被大量使用的前提下,編碼和解碼過程的相逆性要求電信的標準化。如傳播規程的統一、協議的一致、終端設備的兼容,這樣才可以保證編譯和解碼的對應性。

  規範化

  作為被社會多數人經常性使用的信息傳播工具,電信過程只有規範化才可以明確電信服務提供者、電信使用人、電信管理者之間的權利義務關係,做到使用該傳播方式的有序和高效。有關電信的規範,一是對電信行業的管理規範;二是規定電信服務部門和使用人之間權利義務關係的民事規範;三是為實現電信的標準化。

電信服務特點

  持續性

  電信服務是建立一種不間斷的交流平臺,交流的需求隨時產生,信息服務即使在客戶不需要服務時也應一直處於待命狀態。

  外部性

  電信的普及率與其價值呈正相關。電信服務的整體價值大於各部分總和。

  統一性

  電信服務和技術必須使用統一的標準,必須保證介面的相容性。

  成本遞減性

  電信服務的邊際成本趨於零,所以電信客戶足夠多後其合理收費辦法應當為租費,與占用線路的時間和距離無關。按照時間和距離來收費是傳統工業的偏見。

  邊際效用遞增

  傳統社會的邊際效用元不顯富,窮人增遞減,富人增加加元很明顯增加了財富,所以傳統社會財富整體效用遞減,因此應轉移富人的財富給窮人,以增加整體社會價值信息社會正相反,邊際效用遞增,給白痴一條信息,該信息給其創造的價值很可能為零,給博士同樣一條信息可能就會產生巨大的價值。

  組織化

  工業社會有一個控制中心,通過主體一致的組織體系實現社會整體效益的最大化,被組織化的形式只適應於單一目標全結構化系統。信息社會和工業社會不同,被組織者、目標、方式都是多樣化的,或稱為非結構化或半結構化,因此,信息社會起決定力量的不是能量,而是信息。各社會單元不斷地進行自組織,達到複雜網路結構的次佳狀態。

核心概念

  通信系統

  組成通信系統的基本要素包括發信機,通道以及收信機。發信機負責將信息進行編碼或轉換成適合傳輸的信號。信號通過通道傳輸至收信機。在傳輸過程中,由於雜訊的存在,信號不可避免的會受到改變。收信機端試圖應用適當的解碼手段從劣化的信號中恢覆信息的原樣。描述通道的一個重要指標是帶寬。通信系統的結構可以是點對點,也可以是一點對多點,廣播則是一種特殊的一點對多點的傳播形式。

  調製與解調

  調製是指將信息轉換成適合遠距離傳播的模擬信號的處理過程。

  編碼與解碼

  主要數字通道編碼方式:漢明碼、格雷碼、二進位碼、Turbo碼。

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