通信和電信本是兩個不同的概念,很有必要澄清各自的概念,以利于我們其研究、發展和應用,下邊我們從技術的角度介紹通信和電信的基本概念及電信的派生概念。
一、通信和電信的基本概念
1、通信定義:關于通信(Communication) ITU-T有四種定義(E.600/F.710/Q.9/I.112),其中I.112 (2005)中定義:通信是按照一致同意的約定傳遞信息(Communication The transfer of information according to agreed conventions)。
2、電信定義:關于電信(Telecommunication)ITU有三種定義(G.701/M.60/Q.9/F.710/I.112),其中G.701和I.112(2005)中定義:電信是利用有線、無線、光或其他電磁系統,傳輸、發送或接收代表符號、書寫件、影像和聲音或其他任何性質情報的信號(Telecommunication-Any transmission and/or emission and reception of signals representing signs,writing,images and sounds or intelligence of any nature by wire,radio,optical or other electromagnetic systems)。
注意:我國有專家對ITU的電信定義發出質疑:符號、書寫件、影像和聲音是情報(Intelligence)嗎?顯然,符號、書寫件、影像和聲音不是情報,而是承載情報的媒體(Media);認為G.701的關于電信定義發生了概念性錯誤。因此專家建議正確的電信定義應當修改為:電信是利用有線、無線、光或其他電磁系統,傳輸、發送或接收代表符號、書寫件、影像和聲音或其他任何承載情報的媒體的信號。
3、電信與通信概念:根據上述定義,通信是傳遞信息。電信是傳輸、發送或接收代表承載情報的媒體的信號。其中:“Transfer”與“Transmission and/or Emission and Reception”是有差別的; “Information”與“Intelligence”是有差別的。
如果粗略認為:傳遞(Transfer)包括了傳輸、發送和/或接收(Transmission and/or Emission and Reception);信息(Information)涵蓋了情報(Intelligence),那么就可以簡化表示:通信是(未限定傳遞方式)傳遞信息;電信是利用電磁系統傳輸信號。因此,可以認為通信(Communication)涵蓋了電信(Telecommunication)。因此,通信與電信的關系可用圖1-3表示。
圖1-3:通信和電信的關系
顯然,從基本概念上講,通信與電信是不能混為一談的,澄清這一概念是非常重要且必要的。簡單地說,電信是利用電磁系統傳遞代表承載情報的媒體的信號。再簡單地說,電信是利用電磁系統傳遞代表媒體的信號。最簡單地說,電信是傳遞信號。與之對應的,簡單地說:通信是按照約定傳遞信息。最簡單地說:通信是傳遞信息。澄清了電信定義之后,一些相關派生概念和定義的混淆和模糊就迎刃而解了。
二、電信的派生概念
依據ITU的電信定義,與電信概念相關的基本派生概念可參見圖2。
圖2:與電信概念相關的基本派生概念結構
1、傳遞和傳輸的概念:值得注意的是:在電信定義中使用“傳遞(Transfer)”詞匯;在傳輸系統中使用“傳輸(Transmission)”詞匯。這是兩個相關但是不同的概念。此處不得不利用其他派生概念來解釋這組概念。傳遞是指信號通過整個電信網絡全程的過程。電信網絡全程是由“連接”構成的;“連接”是由傳輸系統、復用設備和交換設備串接形成的。可見,“傳遞”是指信號通過傳輸系統、復用設備和交換設備的全過程;“傳輸”是指信號通過傳輸系統的過程。
2、電磁系統概念:在電信定義中,電磁系統完成信號傳遞功能。因此“電磁系統”是指傳輸系統、復用設備和交換設備串接。可是電信界習慣于“電磁系統”是“傳輸系統”的同義詞,這又是一組容易混淆的概念。
可以采取兩類方法澄清這組混淆:其一,進一步修改電信定義,電信是利用電磁系統(傳輸系統)和電信設備(復用和交換設備)傳遞代表符號、書寫件、影像、聲音或其他承載信息的媒體的信號。此處“電磁系統”是狹義特指“傳輸系統”。其二,保持電信定義不變,同時要特別指明:在討論電信網絡問題時,“電磁系統”是廣義泛指“傳輸系統、復用設備和交換設備串接”。在討論傳輸系統問題時,“電磁系統”是狹義特指“傳輸系統”。
在對“電磁系統”作狹義理解時,電信界習慣把“有線電磁系統”稱為“有線傳輸系統”;把“無線電磁系統”稱為“無線傳輸系統”;把“光電磁系統”稱為“光傳輸系統”。顯然此處,利用機理表示的概念“電磁系統”,被用功能表示的概念“傳輸系統”取代了。傳輸功能人人皆知,電磁機理卻被淡忘了。
3、媒體概念:早年,在傳輸系統中就存在媒體概念:承載電磁波傳播的物質。例如電纜、光纜、平流層大氣、電離層大氣等傳輸媒體。近年,在電信網絡中出現了承載信息的媒體概念,例如符號、書寫件、影像、聲音或其他承載信息的媒體。后來,又出現了多媒體、單媒體、流媒體概念。
可見媒體概念容易混淆。首先要區分開承載電磁波傳播的媒體、承載信息傳遞的媒體。必要時,最好利用具體定語加以區別。例如承載電磁波傳播的媒體、承載信息傳遞的媒體。
4、多媒體通信概念
1)多媒體通信(Multi-media Communication)概念是指同時利用多種媒體承載一種信息的電信。例如會議電視、可視電話、圖文檢索和桌面辦公等電信業務系統。
2)單媒體通信是指利用一種媒體承載一種信息的電信。例如電話、數據、圖像等電信業務系統。
3)流媒體通信概念。在Internet中存在流媒體概念。Internet有兩種傳輸信號(通信)方式:下載傳輸方式和流式傳輸方式,流式傳輸又分為實時流式傳輸和順序流式傳輸兩類。在Internet中使用流式傳輸方式的連續時基媒體稱為流媒體(業務)。關于下載傳輸方式和流式傳輸方式的含義詳見下表2-4。
表2-4:下載傳輸方式和流式傳輸方式的含義及說明
5、傳遞方式概念
1)異步傳遞方式(ATM,Asynchronous Transfer Mode):ITU-T建議I.113中定義:ATM是指把信號編組成信元的一種傳遞方式,因為包含來自用戶信息的信元是非周期性出現,所以稱異步傳遞方式。
2)同步傳遞方式(STM,Synchronous Transfer Mode):同步傳遞方式是指周期地向每個連接提供固定長度字節的一種傳遞方式。
傳遞方式是一個令人費解的概念。1991年ITU提出“異步傳遞方式”概念;隨后把PSTN中的傳遞方式定義作“同步傳遞方式”。那么早在1978年出現的PSPDN中的分組數據傳遞方式,應當稱為什么傳遞方式?PSPDN中的分組傳遞完全符合上述異步傳遞方式定義,但是卻未把它容納進去。因此有專家學者建議,把ITU-T建議I.113定義當作廣義的異步傳遞方式,其中包括ATM和分組數據傳遞方式;把信元長度為53字節并且符合ATM具體規定的傳遞方式稱為狹義的異步傳遞方式。
6、傳遞數字體系概念:在電信網絡中,傳遞信號直接通過的主體電信網絡部分稱為媒體網絡。媒體網絡是由傳輸系統、復用設備和尋址設備組成的。為了制造這些通用電信設備,為了支持各類通用的電信業務,必須確定通用統一的信號傳遞速率。這就是規范傳遞數字體系。目前ITU-T已經定義了3類數字體系。基于數據網絡的數據速率體系、基于電話業務和PSTN的準同步數字體系(PDH,Plesiochronous Digital Hierarchy)和基于光傳輸的同步數字體系(SDH,Synchronous Digital Hierarchy)。其3種數字體系的速率標準如表2-6所示。
表2-6:ITU規范的3種數字體系的速率標準
7、信號概念
1)模擬信號與數字信號:在模擬電信網絡中采用模擬信號,模擬信號用幅度連續時變的電信號表示,在數字電信網絡中采用數字信號,數字信號用幅度階躍時變的電信號表示。
2)多電平與二電平信號:在數字電信網絡中存在利用多個電平或兩個電平表示的信號。在數字傳輸系統中,可能采用各種不同的多電平或二電平信號,在數字電信網絡中的標準接口上,規定采用二電平信號。
3)多進制與二進制信號:在數字電信網絡中存在不同進制的數字信號。在數字傳輸系統中,可能采用多進制或二進制數字信號,在數字電信網絡中的標準接口上,規定采用二進制信號。
8、信源編碼概念:在電信業務原始信號與電信網絡通用傳遞信號之間需要變換,這就是信源編碼。例如,電話業務的原始信號是模擬信號,數字電信網絡中傳遞的標準信號是G.711/PCM編碼信號。其間存在模擬-數字信號變換。這種變換必須統一規定,并且作為電信網絡的基本規范。例如,1972年CCITT建議的G.711/PCM編碼規范,時至今日仍然是數字電信網絡的基本規范。在數字傳輸系統內部,為了適配傳輸媒體的特性,可能采用各種效率更高的編碼信號,但是,在數字電信網絡的標準接口上,至今必須采用PCM編碼信號。
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