[北京邮电大学-通信工程导论 (2)] 北京邮电大学信息与通信工程学院

2012‐10‐10

提纲

通信工程专业导论

一. 关于通信：从认知开始 二. 通信发展历史及趋势：历史照亮未来 二 通信发展历史及趋势 历史照亮未来 三. 科研机构和学术团体：成就与责任同在

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三.科研机构和学术团体

贝尔实验室

 贝尔实验室（Bell Laboratories）， 原是美国电报电话公司（AT&T）的研 发机构，1925年成立，从成立至今一 直是世界上最大和成就最突出的企业 研发机构，其最显著的特点是按照 A.G.Bell发明电话的研发模式：基础 A G B ll发明电话的研发模式 基础 研究，技术开发和经营管理三结合， 巩固和发展起来的。  1996年AT&T公司一分为三，它成为法国阿尔卡 特朗讯（Alcatel-Lucent）公司的研发机构。

贝尔实验室 北邮的历史与今天 我们的责任和任务

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贝尔实验室

贝尔实验室美国总部

贝尔实验室

规模

•1925年 3600人 •1995年 29000人 •二战时期 5000-8000人 •2005年 18000人

•研发人员： 基础研究人数占研发人数的10-12%，总经费的11%。 基础研究人数占研发人数的10 12% 总经费的11% 新技术开发人数占70-80%，占总研发经费的85%。 •朗讯一直把每年销售额的11%～12%作为贝尔实验室的 研发经费，大约40多亿美元

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贝尔实验室

通信技术研发历程

• 有线电话—无线电话—雷达与控制—微电子通 信—卫星通信—光纤通信—计算机与通信联网— 多媒体通信—蜂窝移动电话—无线与有线通信联 网 通信软件研发。 网—通信软件研发 • 研究的领域重点放在如：软件、无线通讯、数字 信号处理、光子学、语音识别、微电子学、多媒 体应用和长途通讯网络技术等方面。

贝尔实验室

主要成就

• 贝尔实验室自成立以来共推出30000多项专利，现 在平均每个工作日推出4项专利。 • 贝尔实验室目前取得了七次诺贝尔物理学奖，涉及 有13位贝尔实验室科学家。其中包括朱棣文、崔琦、 高琨3位华裔科学家获得诺贝尔奖的成果，都是在 这里完成的。

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贝尔实验室

主要成就

• 1933年，卡尔·央斯基通过研究长 途通讯中的静电噪声发现银河中心 在持续发射无线电波，透过此研究 而建立了射电天文学。 • 1947年，贝尔实验室发明晶体管。 参与这项研究的约翰·巴丁、威 廉·萧克利（William Shockley）、 华特·豪舍·布拉顿（Walter Houser Brattain）于1956年获诺 贝尔物理学奖。

贝尔实验室

主要成就

• 克劳德·香农于1948 年在《贝尔系统技术 学报》上发表论文 通讯的数学原理 “通讯的数学原理”， 奠定了现代通信理论 的基础。他的成果是 部分基于奈奎斯特和 哈特利先前在贝尔实 验室的成果。

“信息论之父”--香农

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贝尔实验室

主要成就

• 1964年阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现宇宙微波背景 辐射，并因此获得1978年诺贝尔物理学奖。 • 1969年乔治·埃尔伍德·史密斯和威拉德·博伊尔共同发明 电荷耦合元件（CCD）。两人因而获得2009年诺贝尔物理学 奖。

贝尔实验室

主要成就

• 贝尔实验室也是UNIX操作系统和C语言的发源地。C语言是由 Brian Kernighan、丹尼斯·里奇和肯·汤普逊在1970年代早 期开发的。1983年，比雅尼·斯特劳斯特鲁普为扩展C语言而 开发了C++语言。

彭齐亚斯

威尔逊

史密斯

博伊尔 11 12

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贝尔实验室

发展状况

• 贝尔实验室在全球20多个国家设有分支机构；贝尔 实验室打造了一个开放式的创新环境，与全球250多 个研究所和高校建立起研发伙伴关系并制订了合作 计划 以便发现新的创 并加快研发项目的 展 计划，以便发现新的创意并加快研发项目的进展。 • 2000年3月23日，贝尔实验室在北京成立了一个新的 研究机构――贝尔实验室基础科学研究院。由李大 维博士出任研究院院长。该机构先后与北京大学、 清华大学、复旦大学及中国科学院建立了 6 个联合 实验室。

贝尔实验室

下一步发展目标 • 下一代光网络和数据网络 • 新一代通信软件 • 纳米技术 • 网络技术节能模式，网络能效

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贝尔实验室

成功之道 •自主创新精神 •科学精神 团队精神 •团队精神 •宽松的研究环境 •技术商业化

惠普公司（Hewlett-Packard）

惠普公司（Hewlett‐Packard，简称HP）是一家来自美 国的资讯科技公司，成立于1939年，主要专注于生 产打印机、数码影像、软件、计算机与资讯服务等 业务。惠普由斯坦福大学的两位毕业生威廉∙休利特 及戴维∙帕卡德创办，经过几十年的发展以及一系列 收购活动，现已成为世界上最大的科技企业之 收购活动 现已成为世界上最大的科技企业之一， 在打印及成像领域和IT服务领域都处于领先地位。

惠普公司（Hewlett‐PackardCompany，NYSE： HPQ），简称HP，总部位于美国加利福尼亚州 的帕罗奥多（PaloAlto）

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惠普公司（Hewlett-Packard）

HP来源于惠普两位创始人的姓氏，通过抛硬币决定 的公司名称。1939年，在美国加州帕罗奥多市爱迪 生大街367号的一间狭窄车库里，两位年轻的发明家 比尔∙休利特（BillHewlett）和戴维∙帕卡德（David Packard），以手边仅有的538美元，怀着对未来技术 k d） 以手边仅有的 美元 怀着对未来技术 发展的美好憧憬和发明创造的激情创建了HP公司， 开始了硅谷的创新之路。 惠普创业的车库，如今已经被美国政府命名为硅谷 的诞生地。

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北邮--历史沿革

北京邮电大学创建于1955年，原名北京邮电学院，是以天津大学电讯系、 电话电报通讯和无线电通信广播两个专业及重庆大学电机系电话电报通 讯专业为基础组建的，是新中国第一所邮电高等学府，隶属原邮电部。 1959年和1960年北京电信学院及其附属中技部、邮电科技大学先后并入 北京邮电学院。1960年北京邮电学院被确定为全国64所重点院校之一。 1993年经原国家教委批准， 北京邮电学院 更名为 北京邮电大学 ， 1993年经原国家教委批准，“北京邮电学院”更名为“北京邮电大学”， 时任中共中央总书记、国家主席江泽民亲笔题写了校名。 1998年北京邮电大学成为全国首批重点建设的61所“211工程”项目院校。 1999年成为全国开展远程教育试点的四所院校之一。 2000年全国院校调整后，直属国家教育部管理。 2004年成为全国56所设立研究生院的高校之一。

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北邮—辉煌成就

1958年 我国第一台黑白电视接收机

1958年，北京邮电学院（现北 京邮电大学）无线电系的教师和高 年级学生研制成了一整套黑白电视 设备，包括摄像机、控制台、电视 设备 包括摄像机 控制台 电视 发射机、发射天线和电视接收机， 于当年10月在北京农业展览馆举行 的北京新技术展览会上展出，引起 了不小的轰动。

北邮—辉煌成就

1970年 东方红一号卫星数据传输设备 1970年初我国第一颗卫星，东方红一号卫星发射成 功，北邮承担并成功完成了其中的数据传输设备的研制 任务。

朱德同志亲临参观我国自 己研制的电视设备

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北邮—辉煌成就

1982年 DJB-823电接触固体薄膜保护剂

纳米技术是近年来最炙手可热的高新技术，鲜为人知的是： 国内有人早在30年前就将纳米技术用于发明创造之中。1982年， 北京邮电大学教授彭道儒成功研制出纳米产品---DJB-823电接触 固体薄膜保护剂。这种“神奇材料”在我国航天、航空、军工、 民用等领域中默默奉献了 余载 民用等领域中默默奉献了20余载。

北邮—辉煌成就

1986年 国产第一台2000门程控数字电话交换机

上世纪八十年代，陈俊亮率领北京邮电大学的科研人员与邮电 部上海第一研究所合作，研制成功我国第一台“DS—2000程控数字 电话交换机”。DS—2000后来获得了1987年邮电部科技进步一等奖 和1988年国家科技进步一等奖。

彭道儒

陈俊亮

程控数字电话交换机

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北邮—辉煌成就

1995年 10Gbit/s ATM交换机(BTC9500)

• BTC-9500 ATM交换机，是我国自行研制的第一个ATM交

北邮—辉煌成就

1998年 2.5Gbit/s全光通信系统

在全光通信系统里，传输和交换等主要功能都能在光域里实 现，不需要转换到电域去处理，直接用于光承载业务。北邮电信 工程学院顾畹仪等老师研制完成的“2.5Gbit/s全光通信系统”项 目于1999年获信息产业部科技进步一等奖。

换系统，1995年11月在北京邮电大学ATM技术研究中心 研制成功，主要参与人员有雷振明等。BTC-9500是国家 863计划通信主题的重要成果，具有完全自主知识产权。 • 1999年，BTC-9500获得信息产业部入网许可证，应用 于中国电信多媒体骨干网，成为国家公众多媒体宽带 骨干网的核心设备。

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北邮—辉煌成就

2006年 宽带无线移动TDD-OFDM-MIMO技术

•概述：目前中国第1个实现峰值速率高达100 Mbit/s传输速率的宽带 TDD技术；第1个采用宽带TDD-OFDM-MIMO技术的E3G技术；同时, 基于该技术的硬件演示平台是国内首次研制完成的宽带TDDOFDM-MIMO技术演示平台。 •研究人员：张平，陶小峰等 研究人员 张平 陶小峰等

北邮—辉煌成就

1958年 1986年 1987年 1987年 1988年 1992年 1996年 1999年 2000年 2008年 我国第一台黑白电视接收机 DJB-823电接触固体薄膜保护剂 国家技术发明奖 选控图与控制图诊断理论 国家科技进步三等奖 重铬酸盐明胶反射全息图及其干版 国家科技进步三等奖 DS-2000 程控数字电话交换机 国家科技进步一等奖 DJB-823固体薄膜保护剂推广应用 国家科技进步三等奖 34Mbit/s彩色电视数字编码设备 国家科技进步三等奖 10Gbit/s ATM交换机(BTC9500) 国家科技进步二等奖 网络管理设计、测试成套技术及系统 国家科技进步二等奖 宽带无线移动TDD-OFDM-MIMO技术 国家技术发明奖二等奖

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北邮—辉煌成就

1985年 1987年 1988年 1989年 1989年 1992年 1995年 1999年 1999年 1999年 微型机-气象卫星数字图像处理系统 邮电部科技进步一等奖 DP实时全息记录介质 邮电部科技进步一等奖 信息科学与新型信息技术发展研究 邮电部科技进步一等奖 报纸传真数据压缩设备 邮电部科技进步一等奖 电视卫星传输制式的研究及传输参量的优化 邮电部科技进步 等奖 邮电部科技进步一等奖 现代密码学基础理论研究 邮电部科技进步一等奖 彩色图像编码设备 邮电部科技进步一等奖 电信管理网基础软件测试系统 信产部科技奖一等奖 2.5G全光通信系统 信产部科技奖一等奖 VPN业务管理的研究 信产部科技奖一等奖

北邮—名师大家

叶培大 院士

中国科学院资深院士、北京邮电大学名誉 校长、微波通信及光电通信专家。1915年出生 于上海市；1938年毕业于天津北洋大学；1945 －1946年在美国 哥伦比亚大学研究院就读 其 1946年在美国 哥伦比亚大学研究院就读，其 间先后到美国国家广播公司和加拿大北方电气 公司实习；1955年从天津大学调入北京邮电学 院，历任无线系教授及系主任、院长助 理、副 院长、院长、名誉院长、名誉校长。现为北京 邮电大学信息光子学与光通信研究院教授。

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北邮—名师大家

北邮—名师大家

陈俊亮 院士

周炯槃 院士

方滨兴 院士

徐大雄 院士

郑厚植 院士

李德毅 院士

陈良惠 院士

王天然 院士

刘韵洁 院士

薛其坤 院士

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北邮—杰出教师

中国科学院、工程院院士10人：叶培大、陈俊亮、周炯槃、 方滨兴、郑厚植、李德毅、陈良惠、王天然、刘韵洁、 薛其坤 吉尔吉斯共和国国家科学院院士1人：徐大雄 “长江学者”特聘教授4人：略 “长江学者”讲座教授2人：略 国家杰出青年基金获得者7人：略 领域专家众多：略 专职教授、副教授527名，具有正、副高职称的教师680 余人

北邮—重点实验室

国家重点实验室： • 网络与交换技术国家重点实验室 • 信息光子学与光通信国家重点实验室 教育部重点实验室： • 泛网无线通信教育部重点实验室 • 可信分布式计算与服务教育部重点实验室 北京市重点实验室： • 智能通信软件与多媒体北京市重点实验室 • 网络系统与网络文化北京市重点实验室 • 安全生产智能监控北京市重点实验室 • 网络体系构建与融合北京市重点实验室

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室外场景演示

群小区室外场景演示(CoMP) 2006.4‐10

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通用硬件平台 即插即用 模块化设计架构 弹性系统调节 全尺度分布并行处理 完全的SDR

灵活的单板结构

协作分布式天线架构 自适应的MIMO方案 同频组网

14 槽机架

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北京邮电大学无线组网方案

北 邮 无 线 组 网 环 境 示 意 图

分布式天线阵、群小区、滑动切换、FCGS…

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车载实时视频传输

业务演示

高清晰电视 （HDTV） HDTV）

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Gbps?

4G‐TDD演示系统已经验证使用了7bps/Hz传输 技术什么使Gbps成为可能?

Gbps背景

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北邮GBPS4GTDD 测试系统，峰值速率:

1.01Gbps

AP

2009年

MT2 MT1

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