查阅资料，对通信工程专业中光纤通信方向、无线通信方向、网络与交换方向、多媒体通信方向的发展进行简要的综述。（不含图标，文字限在6000字左右））
通信工程专业导论大作业
不知不觉，8周的专业导论课程就要结束了。回顾这8次课，可谓是受益匪浅。我是一名转专业的学生。一年半前，由于种种原因，入学时进入了一个当时自己并不是很感兴趣的学院——机电学院。入学时，自己就下定决心好好学习。终于，机会来了。大一下学期时，我报名参加转专业考试，经过笔试和面试，我如愿以偿的进入交大中最强的学院——电子信息工程学院，并荣幸的能够加入通信工程专业。但说实话，当时对这个专业的认识还不是很清晰。经过半个学期的专业导论的学习，我终于对所学专业有了一个全面系统的认识，我感到收获很多。更重要的是，通过这次的专业导论的学习，我明白了当初的选择是正确的，我不后悔，我将义无反顾的、一步一步踏踏实实在通信工程这条道路上走下去，争取有所成就与建树。下面就简要介绍一下这几次在通信导论课程上学到的知识吧。
一.无线通信方向
无线通信(Wirele communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。
1864 年，英国物理学家麦克斯韦（詹姆斯•克拉克•麦克斯韦）从理论上证明了电磁波的存在；1876 年，德国物理学家赫兹（海因里希•鲁道夫•赫兹）用实验证实了电磁波的存在；1900 年，意大利电气工程师和发明家马可尼（伽利尔摩•马可尼）等人利用电磁波进行远距离无线电通信取得了成功，1901年，马可尼又成功地将讯号传送到了大西洋彼岸的美国——科学家们发现了可以改变世界的一把“钥匙”，此后的时间，这个世界将进入无线电通信时代。
目前，无线通信系统主要有六种。
1.蜂窝移动通信系统
概念：蜂窝是指把一个通信服务区域分为若干个小无线覆盖区, 每个小区的半径在0.5~20 km左右,用户容量可达上千个。每个小区设置一个基站, 负责本区移动台的联系和控制, 各个基站通过移动业务交换中心相互联系, 并与市话局连接。
特点：具有信息流双向、用户可以位于网络的任何地方、用户可以主呼可以被呼等特点。 分类：第一代蜂窝移动通信系统AMPS、第二代蜂窝移动通信系统 GSM\\CDMA、第三代蜂窝移动通信系统TD-SCDMA\\WCDMA\\CDMA2000等等类型。
蜂窝移动通信的市场：1.GSM：全球应用最广；2.UMTS：市场发展的核心趋动力；3.CDMA：成熟并极具潜力
未来：1.设备模块化和平台化：迈向SDR；2.IP化：实现宽带、ALLIP基站及端到端ALLIP；3.绿色网络：实现可持续发展，保护环境；4.链接：蜂窝市场增长的驱动力 2.微波通信系统 概念：微波通信是利用微波作为载波来携带信息并通过电波空间进行传输的一种无线通信方式。
特点：抗干扰能力强，线路噪声不累积；保密性好；设备体积小，功耗低；组网灵活，建设周期短、成本低；对于地面远距离通信，采用“中继”传输 分类：地面微波中继通信、一点对多点微波通信、微波散射通信 3.广播/电视通信系统
概念：通过无线电波或通过导线向广大地区播送音响、图像节目的传播媒介，统称为广播。只播送声音的，称为声音广播；播送图像和声音的，称为电视广播。 特点：信息单向传输；所有用户接收的相同；信息连续发送 分类：调幅广播(中波,短波)；调频广播；电视 4.卫星通信系统
概念：利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。
特点：通信距离远，建站成本与通信距离无关；以广播方式工作，便于实现多址连接；通信容量大，传输的业务类型多；可以自发自收进行监测
分类：静止轨道卫星(GEO)；低轨道卫星（LEO）；中轨道卫星（MEO） 5.无线局域网
概念：无线局域网（WLAN）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，用无线方式将计算机连接到因特网。
特点：传输数据率高；分组数据传输；802.11b、802.11a、802.11g 技术要求：1）可靠性：无线局域网的系统分组丢失率应该低于10-5，误码率应该低于10-8。
（2）兼容性：对于室内使用的无线局域网，应尽可能使其跟现有的有线局域网在网络操作系统和网络软件上相互兼容。
（3）数据速率：为了满足局域网业务量的需要，无线局域网的数据传输速率应该在1Mbps以上。
（4）通信保密：由于数据通过无线介质在空中传播，无线局域网必须在不同层次采取有效的措施以提高通信保密和数据安全性能。
（5）移动性：支持全移动网络或半移动网络。
（6）节能管理：当无数据收发时使站点机处于休眠状态，当有数据收发时再激活，从而达到节省电力消耗的目的。
（7）小型化、低价格：这是无线局域网得以普及的关键。 （8）电磁环境：无线局域网应考虑电磁对人体和周边环境的影响问题。 技术：跳频技术 (FHSS)；直接序列展频技术 (DSSS)；FHSS VS DSSS调变差异 6.短距离无线通信系统
概念：短距离无线通信技术的范围很广，在一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常是几十米以内，就可以称为短距离无线通信。
特征：低成本、低功耗、对等通信
主流的短距离无线通信技术：DECT、IR、Bluetooth、RFID、Zigbee、UWB、Ad-hoc
与此同时，我们还要意识到我们仍面临许多问题：
1.传输的开放性导致信号的衰落和干扰：传输的开放性越大，对信号的衰落和干扰影响就越大。
2.时间扩展和频率扩展 3.频率选择性和时间选择性衰落 4.角度扩展带来空间选择性衰落 5.同频道干扰和邻频道干扰
6.频率资源受限：频谱有限,指配应用；特性不同,不同应用
7.覆盖范围和频率的关系：频率和距离成反比，且满足Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)关系
8.低的发射功率：下一代无线通信系统的要求：信息速率高达100Mbps～1Gbps；工作频率提高到5GHz或更高；传统传输方式无法满足，当2GHz、2Mbps时，GSM 的基站需要43dbm(19-20w)的发射功率, GSM手机需要2w的发射功率，CDMA的基站需要38dbm(6-7w) 的发射功率, CDMA手机需要0.2w的发射功率
二．网络与交换方向
这里的要探讨的网络指的是各种各样的网络，但更侧重于电信网络。电信网络指的是运营商为公众用户提供通信服务的运营的通信网络。
最早建立的电信网络是电话网，1878年在美国发明磁石式交换机，1900年在美国发明Stroger步进式交换机，1919年在瑞典发明纵横式交换机，1965年在美国发明程控交换，1970年在法国发明数字程控交换机。
随后，又建立了移动电话网，它的终端移动，与固定电话网互连。大大提高了通信效率和便捷度。
最早的数据通信网是电报通信网，在这里，我们需要明确一点：电信的发展是先有电报后有电话，其中电报网基于数字技术，而电话网是从模拟起步的。但随着时代的推移，技术的进步，电报网逐渐被电话网取代。与此同时，电话网上也实现了数据通信：传真(图像)。就20世纪70年代可利用的业务而言，电话网称得上是多业务的综合网。
此外，通信网络还包括广播电视网等。广播电视网由无线广播电视网、卫星广播电视网、有线cable电视网等构成。
通信网络的未来发展方向： 1 走向宽带IP网
2 走向多协议标签交换网（MPLS） 3 走向ATM网络
下面再介绍一下交换的知识。
交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。交换是在用户间有目的地传递信息，数据交换就是数据转接。交换网络是完成语音或者数据交换的网络，是电信基础设施，包括语音交换网络和数据交换网络。
计算机网络与通信网络中使用的交换技术有：电路交换、分组交换、IP交换、ATM交换、软交换、移动交换、光交换等等。
交换机的分类：从广义上来看，网络交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式（插槽数较少），也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式（功能较为简单）。另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。本文所介绍的交换机指的是局域网交换机。
交换机通过以下三种方式进行交换：1) 直通式2) 存储转发3) 碎片隔离。 最后简略的概括一下交换机的基本功能：
1.像集线器一样，交换机提供了大量可供线缆连接的端口，这样可以采用星型拓扑布线。
2.像中继器、集线器和网桥那样，当它转发帧时，交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。
3.像网桥那样，交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。
4.像网桥那样，交换机将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都是有独立的宽带，因此大大提高了局域网的带宽。
5.除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外，交换机还提供了更先进的功能，如虚拟局域网（VLAN）和更高的性能。
三．多媒体通信方向 多媒体通信是指在多媒体网络上对用多种媒体（包括文本、声音、图形、图像及视频）表示的、机器可以处理的信息进行显示、存储、检索、交换和传输。实现多媒体通信的4个基本要素是高效率、综合化的多媒体信息加工处理系统；高效率、大容量的多媒体数据库；综合化、多功能的多媒体终端；以及高速率、综合化的通信网络。
和电话、电报、传真、计算机通信等传统的单一媒体通信方式比较，利用多媒体通信，相隔万里的用户不仅能声像图文并茂地交流信息，分布在不同地点的多媒体信息，还能步调一致地作为一个完整的信息呈现在用户面前，而且用户对通信全过程具有完备的交互控制能力。
多媒体通信向人们传送的信息包罗万象，人们在各种场合，从各种终端上获得的信息今后都可以从多媒体终端上获取。多媒体通信的应用主要有以下一些方面。
1 可视电话
多媒体通信的初级形式主要是可视电话，相距遥远的用户能够在通话的同时看到对方的形象，并传输所需的各种媒体信息。
2 计算机支持的协同工作（CSCW）
多媒体通信技术不仅能让处于不同地点的多个用户通过屏幕看到对方的形象，自由地交谈，而且还能在双方的屏幕上同时显示同一文件，对同一文件或图表展开讨论，进行修改，在达成协议后再存储或打印出来。一切复杂的、需要面对面讨论的问题，都可以在短短的十几分钟内解决。这样，人们就可以在家中办公，不用为上下班花费时间，从而可大大地减少交通负担，进一步提高工作效率。
3 视频会议（Video Conference）
视频会议系统是多媒体通信的重要应用之一。其基本功能是利用多媒体计算机系统，将反映各个会场的场景、人物、图片、图像以及讲话的相关信息，同时进行数字化压缩，根据视频会议的控制模式，经过数字通信系统，向指定方向传输。与此同时，在各个会议场点的多媒体计算机上，通过数字通信系统，实时接收，解压缩多媒体会议信息，并在显示屏上实时显示出指定会议参加方的现场情况，取得实时沟通的效果。
4 远程医疗服务
以多媒体技术为主体的综合医疗信息系统是医药卫生保健信息化、自动化的重要标志。它能将医务人员的医务活动输入到以计算机为主体的各种设备中。医务人员也可以通过这些设备充分利用各种形式的多媒体信息资源，以提高医疗效率和质量，直到实现医疗的自动化和智能化。
5 教学与培训
多媒体通信可以让学生接受异地教师生动活泼的教育。学生与教师可以利用各自的多媒体终端进行“面对面”的教学活动，达到双向沟通的目的。
6 多媒体邮件
多媒体邮件是在电子邮政的基础上发展起来的，它能将数据、声音、图像等合在一起发送。用户可以查询多媒体邮件的状态，并对邮箱的信息内容实施控制。今后的多媒体邮件还能提供媒体的转型应用，即邮件以一种形式发送，而以另一种形式阅读。例如，一份以图像传真形式发送的文件，在阅读时则用光学字符阅读器来读取。
7 在广播与出版业中的应用
多媒体通信还可将广播与出版业融为一体。例如，用户可选择实时出版的多媒体报纸或期刊，并检索与阅读所需的多媒体信息。多媒体报刊的发行部门还可利用多媒体通信系统发布多媒体电子新闻，出版多媒体期刊。
8 咨询服务
今后，旅游、邮电、交通、商业、气象等公共式信息以及宾馆、百货大楼的服务指南都能以图文并茂的形式存放在多媒体数据库中，随时随地向公众或客户提供“无人值守”的咨询服务。用户查询时，既可获得文字数据说明，听到解说，同时也可以看到有关的画面。
9 居家旅游和其它文化娱乐服务 多媒体通信与虚拟现实技术相结合，还可以向人们提供三维立体化的双向影视服务，使人们足不出户即能“进入”世界著名的博物馆、美术馆和旅游景点，并能根据自己的意愿选择观赏的场景，就象身临其境一般。在宽带ISDN进入家庭和办公室之后，人们就可以利用多媒体终端在家里点播爱看的视听节目，选玩画面逼真、声音悦耳的电子游戏，并实现居家购物、订票、或检索网络上的庞大的多媒体数据库。
当前，尽管多媒体通信已取得了一定的进展，然而，如何进一步提高系统的质量与功能，以最大限度地满足人们的需求，还应进一步突破以下一些关键技术。
1）不断提高各种多媒体计算机芯片以及多媒体产品的质量， 开发新的多媒体软、硬件产品品种，降低它们的成本。
2）实现系统中各种多媒体信息之间的相互转换。 3）进一步提高调制解调器的速度与通信线路的质量， 以满足多媒体通信的要求。
4）进一步压缩语音与图像数据。
5）普及ISDN，尤其是基于ATM的B-ISDN。 6）信息同步问题。
7）开发能传送双向图像的宽频技术。 8）建立分布式多媒体系统。
9）充分利用终端上的信息处理能力， 以减少通信线路上的信息量，进而减少通信费用与成本。
10）在标准化方面，应尽量做到与国际标准衔接。目前美、日两国都在积极开展多媒体的标准化研究。
展望未来，多媒体通信网络的发展，必将与信息高速公路相结合，把丰富多采的多媒体信息送到千家万户。而随着多媒体及其相关技术的进步和多媒体产品价格的下降，随着ISDN的商用化以及多媒体终端的推广普及，多媒体信息将会具有更加理想的传输环境，多媒体通信系统也必将以其高质量的服务赢得众多的用户。
四．光纤通信方向
参考文献：
郑登理.多媒体通信——通信技术未来的发展方向.[M]北京:情报理论与实践.1996年49-52页
