1.2 通信系统的分类
通信的种类很多,有许多不同的分类方法,下面介绍几种常用的分类方法。
1.按业务的不同分
按业务的不同可分为电报、电话、传真、数据传输、可视电话、无线寻呼等。另外从广义的角度来看,广播、电视、雷达、导航、遥控、遥测也可以列入通信范畴。由于广播、电视、雷达、导航的不断发展,目前它们已从通信中派生出来,形成了独立的学科。
2.按用户类型分
按用户类型可分为公用通信和专用通信。公用通信如公用电话网、GSM等,专用通信如机场通信、军事通信等。
3.按传输媒介分
按传输媒介可分为以下三类。
(1)有线通信
电信号在电线、电缆、波导等介质上传输的通信分别称为明线通信、电缆通信、波导通信,其特点是媒质能看得见、摸得着。
(2)光纤和光缆通信
光信号在光纤或和光缆介质上传输的通信,分别称为光纤通信和光缆通信,其特点是介质中传输的是光信号,线路器件是光信号处理器件。
(3)无线通信
电波在空间传输的通信称为无线通信。现有两种分类法:①按传输方式可分为微波中继通信、散射通信、卫星通信等;②按所用波段可分为超长波通信、长波通信、短波通信、超短波通信、微波通信、毫米波通信和光通信等。其特点是媒质为看不见、摸不着的媒质(如电磁波)的一种通信形式。
4.按所传输信号的形式分
按所传输信号的形式可分为模拟通信、数字通信和数据通信。模拟通信包括普通电话、普通传真、普通电视等,数字通信包括数字电话、数字电视等,消息或信息以数据格式传输的通信称为数据通信,这是现代通信的主要形式,如分组交换通信网、因特网、帧中继网(FRN)等。
数据和数字没有统一严格的区分,一般可以这样认为:数据是预先约定的具有某种含义的数字、字母或符号的组合。用数据表示信息的内容是十分广泛的,如电子邮件、各种文本文件、电子表格、数据库文件、图形和二进制可执行程序等,所以数据信号属于数字信号。
5.按收信者是否运动分
按收信者是否运动可分为移动通信和固定通信。移动通信是指通信双方至少有一方在运动中进行消息传输与交换。由于移动通信具有建网快、投资少、机动灵活,它使用户能随时随地快速可靠地进行信息传递,因此,移动通信具有广阔的前景。
6.按工作频段分
根据通信设备的工作频率不同,通信通常可分为长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。为了比较全面地对通信中所使用的频段有所了解,下面把通信使用的频段、传输媒介与主要用途说明列入表1.1和表1.2中,仅作为参考。
表1.1 无线电频段和波段划分
表1.2 各波段无线电波传输媒介与主要用途
7. 按调制方式分
根据消息在达到信道之前是否采用调制,通信可分为基带传输和频带传输。所谓基带传输是指信号没有经过调制而直接在信道中传输的一种方式,而频带传输是指信号经过调制后再送到信道中传输,接收端有相应解调设备的通信系统。频带传输又可分为模拟频带传输和数字频带传输,模拟频带传输还可分为AM、FM、PM等,数字频带传输还可分为ASK、FSK、PSK等。
8. 按多地址复用方式分
通信网有模拟通信网和数字(数据)通信网,按其多地址方式可分为空分多址通信、频分多址通信、时分多址通信、码分多址通信、波分多址通信等多地址通信复用方式。
9. 按消息传输的方向分
按消息传输的方向,通信的工作方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信。
所谓单工通信,是指消息只能单方向进行传输的一种通信工作方式,如图1.2(a)所示,如广播、遥控、无线寻呼等;所谓半双工通信方式,是指通信双方都能收发消息,但不能同时进行收发消息,如图1.2(b)所示,如对讲机、收发报机等;所谓全双工通信,是指通信双方可同时进行双向传输消息的工作方式,如图1.2(c)所示,这种方式,双方都可同时进行收发消息,很明显,全双工通信的信道必须是双向信道,如电话、CDMA手机等。
图1.2 消息传送的方向
10. 按数字信号排列的顺序分
在数字通信中,按照数字信号排列的顺序不同,可将通信方式分为串序(串行)传输和并序(并行)传输。
所谓串行传输,是将代表消息的数字信号序列按时间顺序一个接一个地在信道中传输的方式,如图l.3(a)所示;如果将代表消息的数字信号序列分割成两路或两路以上的数字信号序列同时在信道上传输,则称为并行传输通信方式,如图1.3(b)所示。
图1.3 数字信号排列的顺序
一般的数字通信方式大都采用串行传输,这种方式的优点是只需占用一条通路,缺点是占用时间相对较长。并行传输方式主要在近距离通信中应用,优点是传输时间较短,缺点是它需要占用多条通路。
11. 按通信的网络拓扑结构分
通信的网络拓扑结构通常可分为六种:点对点、总线、星状交换、树状、环状和网状,如图1.4所示。
图1.4 通信的网络拓扑结构
另外,通信还有其他一些分类方法,如宽带通信、窄带通信、图像通信和多媒体通信等。因此,要实现信息的交换和传输,将会有不同的方法和方式。目前各国通信网均是由有线通信网和无线通信网两大部分组成的,它们各有优缺点,相互补充,同时并存,不能认为哪一种通信方式重要,哪一种不重要。要想充分发挥通信设备的能力,满足各方面的要求,就必须综合利用有线、无线这两种通信方式。对于本书而言,以无线通信系统工程设计与案例分析讲述为主,有线通信为辅。