信息是对客观世界各种事物运动状态和变化的反映，是客观事物之间相互联系和相互作用的表征。
信息不是物质，信息本身不具有能量，
信息不能独立存在，需要依托载体才能存在。
1948年，香农在《通讯的数学理论》中指出，信息是用来消除随机不定性的东西。
狭义的信息技术是指利用计算机、通信设备和软件等技术手段处理、存储、传输和展示信息。

通信是信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。
通信是人与人之间通过某种媒介进行的信息交流与传递，在广义上，无论采用何种方法或媒介，只要将信息从一地传送到另一地，即可称为通信。

了解信息通信从电气时代到移动通信时代的历史演进，熟悉发展历程中的重要事件和转折点。

电气时代中，掌握牛顿力学、电荷守恒定律、电荷作用定律、电流磁效应、安培定律和电磁感应效应的创始人、先后顺序、相对应内容及价值意义。
牛顿力学（牛顿）

电荷守恒定律（富兰克林）对于一个孤立系统，不论发生什么变化，其中所有电荷的代数和永远保持不变

电荷作用定律（库伦）

电流磁效应（奥斯特）任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应

安培定律（安培）

电磁感应效应（法拉第）

麦克斯韦方程组（麦克斯韦）电磁学理论第一次将电学、磁学用数学公式定量统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果。麦克斯韦被认为是从牛顿到爱因斯坦这一整个阶段最伟大的理论物理学家

明确麦克斯韦预言电磁波的存在、赫兹对其进行证明，并了解实验证明过程。

赫兹的电磁波传播实验 1888年，用实验首次证实了电磁波的存在，为无线电通信技术奠定了基础

掌握电报、莫尔斯码、电话、交换机、NGN及光纤通信的起源、演进和核心技术。

摩尔斯：发明摩斯电码和电报——摩斯电码是电信史上最早的编码
贝尔：发明电话——声音-电流-声音（利用电磁感应）

NGN（下一代网络） 最显著的交换特点就是软交换技术，提供呼叫控制和连接控制功能

熟悉无线通信的起源和发展，了解波波夫、马可尼和贝尔实验室的贡献。
波波夫发明了一种天线装置，发送第一份无线电报
马可尼创立世界上第一家无线电器材公司--美国马可尼公司
1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进的移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。该阶段称为1G（第一代移动通讯技术），主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。
明确无线通信在当今社会中的作用、现有应用和指标以及未来发展趋势。
开发新一代数字蜂窝移动通信系统。数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。

了解通信与信息系统的组成、结构及核心技术。

掌握香农三大定理的内容及意义，熟悉常用的信源编码和信道编码。
⭐⭐⭐香农定理
变长无失真信源编码定理：给出了要做到无失真信源编码，每个信源符号平均所需要的最少的码元数，同时，指出了最优码的存在性。
保真度准则下的信源编码定理：只要码长足够长，总可以找到一种信源编码，使编码后的信息传输率略大于率失真函数，而平均失真度不大于给定的允许失真度。
有噪信道编码定理：给出了信道无差错传输时码率的上界
明确5G三大应用场景，了解6G愿景及可能用到的核心技术。

6G在5G基础上扩展为六大场景

需要将人工智能、感知、计算等与无线通信网络有效结合；
探索新的的架构、协议及系统模式；
开发更多的频谱资源，例如太赫兹频段。

了解通信网络的代表性技术及其解决的问题。

多址接入技术

1G: 频分多址(美国)

2G: 时分多址(美国)

3G: 码分多址(美国)

4G: 正交频分多址(美国)

5G: 正交频分多址/非正交多址

语义维度下的新多址方式：模分多址/MDMA

大规模天线技术

现代信息的主要载体——电磁波已经向极端频段扩展

光通信

量子通信

智能通信

SDN和NFV

分布式架构

卫星和水下

物联网

安全与一体化

空天地一体化：天基多层子网（包括高轨卫星、中低轨卫星以及临空平台等）和地面蜂窝多层子网（包括宏蜂窝、微蜂窝和皮蜂窝等）组成的多重形态立体异构空天地融合的通信网络。

网络信息安全包括网络空间中电子设备、信息技术通讯系统、运行数据、系统应用等安全问题。

宽带通信全场景

突破泛在无线网络的原有架构体制，探索无线网络体系化创新的“无人区”，为实现“网络强国”战略提供重要保障。

广播电视与多媒体系统

雷达、声呐与测控系统

导航与定位系统

了解语音、图像、视频、雷达、声纳、导航和多媒体等编码技术及信号处理方法。

智能来自于信号层与语义层的特征提取

了解遥感、导航定位及卫星通信等空天信息技术的原理、分类及应用。

遥感技术

导航定位技术

卫星通信技术

Chapter 2

⭐⭐⭐掌握无线通信组成、特征、常用术语。

掌握无线通信组成、传输机理和各个模块的作用。
无线通信可以简单分为单条链路和多条链路的无线传输

单条链路

发射设备：将信息转变为电磁波向传输媒介辐射。
传输媒体：专指代无线电磁波。
接收设备：将接收的电磁波恢复成所传送的信息。

多条线路（需要无线通信网络的支持）

无线终端：可以是发射机，也可以是接收机（手机）

基站/接入点：与交换局相连，规划基站位置的过程也叫组网

了解无线通信衰落、干扰等特征。

干扰

互调干扰：设备不理想引入的无用信号，如收音机的杂音、串台等。
邻道干扰：相邻通信信道之间的干扰，需要增加信道之间的隔离性。
同频干扰：是由无线资源重复利用造成的干扰，可用地域隔离缓解。

掌握信道、大区、小区、漫游、切换等常用术语。

大区

在一个服务区域内，只用一个基站覆盖全局地区的组网方式叫做“大区制”，适用于用户密度不大或通信容量较小的系统。

优点：成本较低，服务面积大，网络结构简单，没有频率重复使用的问题，

缺点：需要的发射功率大，容量较小。

漫游：也称出游，指无线终端移动到另一个服务区后，仍能用原来的号码进行呼叫。

切换：无线终端在两个基站覆盖区边缘时，从一个基站的服务信道更换到另一个基站的服务信道的过程。

了解无线通信系统分类

包括移动通信系统、固定宽带无线接入系统、微波中继通信系统和卫星通信系统等。

移动通信是指通信双方或至少有一方是在运动中进行信息交换的通信

民用蜂窝移动通信系统

面向广大民众，需要无线网络实现大面积的覆盖和高容量的用户支撑，民用移动通信系统一般采用小区制。

服务区的形状很像蜂窝，称之为蜂窝式移动通信系统。

集群调度系统

无线电寻呼系统

根据规模大小的差异可分为公用与专用

根据接续方式的不同可分为人工寻呼和自动寻呼

固定带宽无线接入系统

宽带无线接入 ——高数据速率（一般在2Mbps以上）

微波中继通信系统

微波通信是使用波长在0.1毫米至1米（300MHz—3THz）之间的电磁波——微波进行的通信。

卫星通信系统

工作带宽：500MHz

掌握1G到6G的发展历程、应用场景及我国通信技术从落后到领先的过程。

掌握1G到6G每一代的多址技术及原理。
了解1G到6G每一代的传输速率、特征、应用及优缺点。
了解1G到6G每一代的核心标准及相对应国别。
认识我国移动通信发展历程及在国际中所处的地位。
掌握5G三大应用场景、性能指标和核心技术。
掌握6G未来应用场景、性能指标和拟采用技术。

第一代蜂窝移动通信系统

频分多址（Frequency Division Multiple Access，FDMA）传输速率为9.6kbps，语音信号为模拟调制，每隔25kHz/30kHz分配一个模拟用户信道

频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、保密性差、易被窃听和盗号、设备成本高等问题。

案例：大哥大

核心标准：美国

世界格局：世界乱战，中国落后。

第二代蜂窝移动通信系统

时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）与数字蜂窝组网技术，传输速率为64kbps。

频谱效率高、系统容量大、保密性能好

核心标准：欧洲构建GSM标准，制定泛欧洲移动通信漫游标准

世界格局：双雄争霸，我国跟随。

第三代蜂窝移动通信系统

码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA），首次实现蜂窝业务，理论传输速率为3.84Mbps

具有支持多媒体业务的能力

1998年1月香山会议：中国的移动通信不能永远靠外国人！提出自己的3G候选方案（TD-SCDMA)共同参与国际竞争

ITU确立全球3G三大标准，其中包括中国的TD-SCDMA,欧洲的WCDMA,美国的CDMA2000

2001年TD-SCDMA标准被3GPP接纳，成为了真正意义上的可商用国际标准

2006年(中国3G)国务院副总理黄菊拨通基于我国TD-SCDMA技术的3G电话

2008年5月韩国总统在中国亲自拨打世界上第一个TD-SCDMA间跨国跨网络的视频电话

世界格局：：三家争先，我国实现突破。

第四代蜂窝移动通信系统

正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA），传输速率为100Mbps。

中国制定的TD-LTE和FDD-LTE同时并列成为4G国际标准，与国际并跑

中国华为在3GPP RAN1 第八十七次会议中以极化码拿下5G时代话语权

世界格局：三足鼎立，中国并行

⭐⭐⭐第五代蜂窝移动通信系统

5G发展：中国处于世界领先地位

性能指标

指标	传输速率	频谱效率	峰值速率
4G	100 Mbps	1倍	1Gbps
5G	10 Gbps	3倍提升	20Gbps

三大应用场景

增强移动宽带eMBB
海量机器类通信mMTC
超高可靠低时延通信uRLLC

第六代蜂窝移动通信系统

6G六大场景：

沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能与通信的融合、感知与通信的融合、泛在连接。

15个能力指标：峰值速率、用户体验速率、频谱效率、区域流量容量、连接数密度、移动性、时延、可靠性、覆盖能力、定位精度、感知相关能力、AI相关能力、安全隐私弹性性能、可持续性、互操作性。

语义维度下的新多址方式：模分多址/MDMA

熟悉无线通信频谱划分以及管理规划。

了解频谱划分的大致频段，认知频谱的稀缺性。

频段	工作方式	管理方式
2.4GHz	时分双工（TDD)	免牌照使用
3.5GHz	频分双工（FDD)	招标分配
5.8GHz	时分双工（TDD)	持牌照使用
26GHz	频分双工（FDD)	招标分配

掌握FDD和TDD的工作方式及区别。
- 思考：FDD需要两个频段分别用作上行和下行传输，哪个频段上行，哪个频段下行？
  一般高频段用于下行频率，低频段用于上行频率
  解答：低频信号抗干扰和衰耗能力强、高频（相对来说）信号则较弱。而手机的发射功率小，用低频抗干扰和抗衰耗做补偿。基站的下行功率大，不用补偿，于是用高频段。
- FDD（频分双工模式，通过不同频率的波段可以同时接收和发送数据）
- TDD（时分双工模式，也叫半双工，不能同时接收和发送数据）

⭐⭐⭐熟悉电磁场与天线的基本理论及工程参量。

掌握电磁感应现象包括感应电动势的计算方法。
了解麦克斯韦方程组及其意义。
熟悉天线的基本原理及特征。
掌握天线阻抗、辐射效率及其计算方法。
掌握天线方向性系数和增益及其计算方法。
掌握天线有效长度和天线系数及其计算方法。
掌握接收天线噪声温度及其计算方法。

Chapter 3

掌握空间信息的分类与组成。

掌握空间按高度的分层。
掌握各层所对应的通信方式，包括特征、核心技术及应用。

了解空间信息网络发展，包括通信网络、导航网络、遥感网络的历程、典型系统及应用价值。

掌握空间信息网络体系架构。

⭐⭐⭐掌握空间信息网络的组成部分及每部分的作用。
了解空间信息网络架构，包括空间段、地面段的设备、作用和运行机制。
了解空间信息网络关键技术及技术特征。

Chapter 4

了解光纤通信发展及特点。

了解光纤的结构、分类、传输理论与特性。

Chapter 5

了解数据交换概念及分类。

⭐⭐⭐掌握网络参考模型：

OSI参考模型
TCP/IP模型

信息通信概论复习笔记

信息通信概论的知识点要求以及答案

Sturgeon

Chapter 1

掌握信息通信内涵，明确信息通信的作用及学习目的。