通信技术发展概况

数字与数据通信技术通信技术发展概况通信技术发展概况

1.1

通信发展简史

自从有了人类，人们在各种社会活动中采用各种不同的方法进行互通消息。早期的通信方式比较简单，通信内容单一，而且受通信环境条件等限制不能长距离、大范围、快速通信。

1800年意大利物理学家发明伏特发明原电池，人类就试图用电来进行通信。

1834年高斯和韦伯制造出电磁式电报机。

1838年摩尔斯发明有线电报并编制电码——“摩尔斯电码”，有线电报的出现开创了人类信息交流的新纪元。1842年实现摩尔斯电报通信。我国最早使用摩尔斯电码在1879年。

1864年麦克斯韦出版《电学与磁学》提出电磁辐射方程。

1866年横跨欧美的海底电缆安装成功。

1876年贝尔发明有线电话。

1887年赫兹做电磁辐射实验成功。1896年俄国学者波波夫表演第一个无线电报装置，当时传播距离仅为250米。

1901年意大利工程师马克尼实现横跨英法海峡的无线电报通信。我国在1907年的上海崇明岛上架设第一台无线电台。无线电报通信为人类通信技术开辟了一个崭新的领域。

1906年非雷斯特发明真空三极管。

1918年调幅无线电广播、超外差收音机出现。

1929年兹奥列金表演电视系统。

1936年英国广播公司开始商用电视广播。电视的广播极大地改变了人们的生活，使传输和交流信息从单一的声音发展到实时图像。

1937年A.里夫斯提出了现代脉冲调制（PCM）开辟现代数字通信的新前景。1946年电子计算机出现，计算机被公认为是20世纪最伟大的发明，它加快了各类科学技术的发展进程。

1948年晶体管发明。晶体管的问世使数字通信设备得以快速发展。

1955年J.R.皮尔斯提出了卫星通信系统设想。

1957年第一颗人造地球卫星上天。我国在1970年4月24日发射第一颗人造地球卫星。

1958年第一颗人造通信卫星上天。

1960~1970年发现激光并成功研制激光器、制造集成电路、生产彩色电视机、发射第一颗同步通信卫星、脉冲编码调制进入实用阶段。在此十年中集成电路为各种电子设备提供了高速、微小、功能强大的“心”，使人类的信息传输能力和信息处理能力达到了一个新的高度。20世纪60年代开始出现光通信，获得2009年度诺贝尔物理奖的华裔英籍科学家高琨被称之为“光纤之父”是现代光通信的奠定人之一。如今光纤通信已广泛应用于市内电话中继线、长途通信干线、接入网和高速计算机网络。1970~1980年，集成电路技术、微型计算机、微处理器的发展以及蜂窝系统的概念和理论的应用，数字移动通信得到蓬勃发展并很快成熟。

1980~1990年超大规模集成电路、光纤通信、移动通信广泛应用，综合数字业务网崛起。

1990年以后卫星通信、移动通信、光纤通信进一步快速发展，高清晰数字彩色电视技术不断成熟，全球定位系统（GPS）得到广泛应用。1.2

通信技术的现状和发展趋势

移动通信、光纤通信、卫星通信是当今现代通信的三大支柱。

1.移动通信移动通信经历近一百年的发展历程，特别在最近的十几年间发展速度非常迅猛。移动通信利用了无线通信、有线通信和计算机通信的最新技术成果，是技术密集型的移动通信方式。移动通信网络向IP化方向发展是未来移动通信发展的大趋势。在此IP网络上，承载从实时语音、视频到Web浏览、电子商务等多个业务，它将是一个电信级的多业务统一网络，在无线部分使用宽带无线技术。

在我国作为我国通信业百年史上第一个拥有自主知识产权的3G国际标准的TD-SCDMA，是我国自主创新的重要里程碑。2009年1月7日工业和信息化部正式颁发3G牌照时，全国仅有10个城市建成TD-SCDMA试验网，TD-SCDMA基站约为2万个。时间仅仅过去一年，TD-SCDMA网络各项记录全面“刷新”——2009年12月29日，中国移动对外宣布，TD-SCDMA网络三期工程顺利完工，全国70%以上地市实现TD-SCDMA网络覆盖，其中东部省份100%地市实现覆盖，基站总数超过10万个，核心指标接近2G水平。2009年5月17日，中国移动启动“TD-SCDMA终端专项激励资金联合研发项目”，以6亿元带动手机厂家、芯片厂商共同投入超过12亿元，全力推动TD-SCDMA终端规模发展及产品质量的提升，目前已经联合研发出首批11款TD-SCDMA手机，其中6款是性能强劲的“旗舰互联网手机”，5款是千元以下的“低价3G手机”。截至2009年12月底，TD-SCDMA终端总数已经达到266款，其中手机80款、数据卡65款、上网本58款、家庭网关25款、无线座机34款、阅读器4款。以TD-SCDMA网络超常规的建设和优化为基础，TD-SCDMA市场拓展在中国“3G元年”也取得骄人成绩。中国移动2009年12月31日对外宣布，全国TD-SCDMA用户数已突破500万。

移动通信应用领域从单纯的人与人之间的信息交互，发展为人与机器、机器与机器之间的信息交互手段。移动通信发展为设备制造商和业务运营商提供更大的市场空间，而且造就一个庞大的业务服务群体并为其提供良好的市场空间。

我国建立卫星移动通信系统，以支持位于地面移动通信网服务区以外用户的移动通信业务，支持低业务密度地区的高速率用户（集团用户）终端的通信需求，比如，对因特网的高速浏览，以及高速率的接入公用网。2．光纤通信光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆以玻璃作介质代替铜，使一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”。它彻底改变了人类通讯的模式，为目前的信息高速公路奠定了基础，使“用一条电话线传送一套电影”的幻想成为现实。自1977年世界上第一个光纤通信系统在芝加哥投入运行以来，光纤通信发展极为迅速，由于因特网、IP数据业务和各种新兴业务的推动，全球通讯容量正在发生爆炸性的增长，并促使光纤技术达到更大的容量、更高的可靠性和更经济的解决方案。新器件、新工艺、新技术不断涌现，使其性能日臻完善。对需要迅速传输大量数据的应用来说，光纤通道系统是理想的选择，如跨越SAN的远程复制、内存数据库、视频流点播、医学成像、数据挖掘、数据仓库、以及支持实时交易处理的大型数据库(OLTP)等。在我国近几年来光纤通信已得到了快速发展，我国已不再敷设同轴电缆，新的工程将全部采用光纤通信新技术。3.卫星通信

卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。自从1957年10月4日苏联成功发射了第一颗人造地球卫星以来，世界许多国家相继发射了各种用途的卫星。这些卫星广泛应用于科学研究，宇宙观测，气象观测，国际通信等许多领域。目前使用的国际通信卫星系统的三颗卫星分别位于大西洋、太平洋和印度洋上空。与其它通信手段相比，卫星通信具有许多优点：一是电波覆盖面积大，通信距离远，可实现多址通信。二是传输频带宽，通信容量大。三是通信稳定性好、质量高。卫星通信是军事通信的重要组成部分。目前，一些发达国家和军事集团利用卫星通信系统完成的信息传递，约占其军事通信总量的80%。

卫星通信的主要发展趋势是：充分利用卫星轨道和频率资源，开辟新的工作频段，各种数字业务综合传输，发展移动卫星通信系统。卫星星体向多功能、大容量发展，卫星通信地球站日益小型化，卫星通信系统的保密性能和抗毁能力进一步提高。

我国的卫星通信干线主要用于中央、各大区局、省局、开放城市和边远城市之间的通信。它是国家通信骨干网的重要补充和备份。为保证地面网过负荷时以及非常时期（如地面发生自然灾害时）国家通信网的畅通，有着十分重要的作用。中国从1985年租用国际通信卫星组织的印度洋上空卫星的半球波束转发器，进行卫星电视传送和对边远地区的电报电话通信。1986年7月8日，我国国内卫星通信网建成。从1988年开始使用自己制造和发射的卫星。至90年代，除租用国际卫星转发器外，还租用“亚洲１号”卫星转发器，与中国的卫星一起组成国内卫星通信网。中国将逐步过渡到以国产卫星为主，租用国际卫星和区域卫星转发器为辅的格局来组织国内卫星通信网。中国国内卫星通信网主要承担：中央电视节目，教育电视节目和部分省、自治区的地方电视节目的传送；广播节目的卫星传送；组织干线卫星通信电路和部分省内卫星通信电路；组织公用和专用甚小天线地球站（VSAT）网，包括以数据为主和以电话为主的VSAT网；专用单位的卫星通信网。卫星