現代通信技術及其發展趨勢

古代郵政：早在公元前4000年，世界上最古老的“郵政”事業就在中國建立起來了。當時中國是周王朝，由于封侯過多，各諸侯霸占一方，征戰不停，結盟討伐，形成了彼此之間頻繁往來，于是驛站就出現了（驛站是設在古代官府衙門中傳遞公文的一個機構）。秦始皇統一中國后，為了鞏固他的統治，進一步發展全國經濟，穩定政局。秦始皇在全國范圍大興土木修筑馳道，“車同軌、書同文”，頒發了《秦郵律》，大大地促進了郵驛通信的發展。通信的起源

到了唐代郵驛分陸驛、水驛和陸水兼辦三種，共有1600處，其中水驛260處，水陸兼辦的也有80余處。對郵驛行程有明文規定，如陸驛規定馬每天走70千米，車行30千米。根據官吏的大小，所配給的車馬也有一定額數，不按規定辦事的要分別給予處罰。此外，還有些特殊規定，如遇有要事驛馬每天可跑150千米。公元755年，安祿山在范陽（今北京附近）興兵反對唐朝，當時唐玄宗正在華清宮，從北京到臨潼路程有千余里，只用6天時間就把消息送到了，可見唐朝郵驛通信組織管理和通信速度都已達到相當高的水平。

電通信的發展歷史

初級階段：1838年德國人莫爾斯發明了電報開始至第二次世界大戰結束。電報、電話、無線電、廣播、電視、雷達以及移動通信等等

近代階段：1948年香農提出了信息論至上個世紀七十年代末。微波、衛星、程控交換技術、光纖通信和移動通信有了長足進步

現代階段：1980年以后以光纖通信和寬帶綜合業務數字網的建立為標志。光纖通信、數字移動通信、衛星通信、程控交換技術、寬帶綜合業務數字網、多媒體通信、Internet網、個人通信、智能通信、微波通信、公共電話交換網、圖像通信等.光纖通信技術1、光纖通信的發展史

1966年：美籍華人高焜博士首次明確提出來利用光導纖維進行激光通信的設想；

1970年：美國康寧公司拉制出高純度石英光纖，其耗損率為

20dB/km，貝爾實驗室研制出鋁鎵砷半導體激光器，

使光纖通信進入到實用化階段；

1976年：日本在大阪附近的奈良縣建成了世界上第一個完全用光纜實現光通信的實驗區；

1983年：美國、日本、英國大面采用光纖通信技術。

1997年：我國建成光纖通信主干網。

光纖通信發明家高錕(左)

1998年在英國接受IEE授予的獎章

光纖通信的優點：

（1）容許頻帶很寬，傳輸容量很大

（2）

損耗很小，中繼距離很長且誤碼率很小

（3）重量輕、體積小

（4）抗電磁干擾性能好

（5）泄漏小，保密性能好

（6）節約金屬材料，有利于資源合理使用

光纖通信的應用光纖可以傳輸數字信號，也可以傳輸模擬信號。光纖在通信網、廣播電視網與計算機網，以及在其它數據傳輸系統中，都得到了廣泛應用。光纖寬帶干線傳送網和接入網發展迅速，是當前研究開發應用的主要目標。光纖通信的各種應用可概括如下：①通信網②構成因特網的計算機局域網和廣域網③有線電視網的干線和分配網④綜合業務光纖接入網光纖通信系統的基本組成

發射、接收、光纖傳輸系統。光纖通信發展趨勢1974197619781980198219841986198819901992

100000

1000010001001010.1

0.8μm多模1.3μm單模1.55μm直接檢測光孤子光放大器1.55μm相干檢測系統性能(Gb/s?Km）

光纖通信的發展趨勢發展趨勢1、繼續增大通信容量和傳輸距離；

2、光同步數字體系（SDH）得到了迅速發展和應用；

3、寬帶業務本地用戶光纖網和ATM引起世界的重視；（ATM是以信元為基礎的一種分組交換和復用技術，它是一種為了多種業務設計的通用的面向連接的傳輸模式。）

4、光電集成技術迅速發展；

5、全光通信技術迅速發展。

為了改變我國與發達國家相比信息資源孤立分散的狀態，到

全國性的信息資源共享，我國開始實施“三金工程”計劃。“三金”工程是我國信息資源工程的三大領頭建設，它包括：構通全國各城市、地區的光纖信息交換網絡，組成全國信息高速公路的“金橋工程”；快速實現全國集體和個人資金結算的“金卡工程”；準確迅速實現商品進出口申報的“金關工程”。

我國的金橋工程首先利用已建成的中國公用數字數據網（CHINADDN）使用干線光纖溝通直轄市和省會城市，提供776

條高速和2588條中速數據通道，完成各地的數據信息交換，然后擴大覆蓋到660多個地縣級市，并利用衛星通信等手段聯通

19個國家的37個主要數據網絡，實現全球性的數據交換，形成信息資源共享的“金橋”。

我國光纖通信技術的發展：即初始期；初步研究開發

期；研究開發成熟期。現在進入推廣和深入發展期。

（1）初始期（1973—1980年）

（2）初步研究開發期（1981—1985年）（3）研究開發成熟期（1986—1990年）（4）推廣和深入發展期（1991年—）（5）1995年后將進入高潮（7）1997年建成除西藏自治區和臺灣省外的全國光纖通信主干網（8）2000年建成連接拉薩的光纖通信主干網數字蜂窩移動通信技術1、移動通信技術的發展現代移動通信技術的發展始于本世紀20年代，大致經歷了五個發展階段第一階段從上世紀20年代至40年代，為早期發展階段。美國底特律市警察使用的車載無線電系統。該系統工作頻率為2MHz，到40年代提高到30～40MHz特點是專用系統開發，工作頻率較低第二階段從40年代中期至60年代初期公用移動通信業務開始問世,根據美國聯邦通信委員會(FCC)的計劃，貝爾系統在圣路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電話網，稱為“城市系統”。這一階段的特點是從專用移動網向公用移動網過

渡，接續方式為人工，網的容量較小。第三階段從60年代中期至70年代中期。美國推出了改進型移動電話系統(1MTS)，使用150MHz和450MHz頻段，采用大區制、中小容量，實現了無線頻道自動選擇并能夠自動接續到公用電話網。

第四階段從70年代中期至80年代中期。

這是移動通信蓬勃發展時期。1978年底，美國貝爾試驗室研制成功先進移動電話系統(AMPS)，建成了蜂窩狀移動通信網。1983年，首次在芝加哥投入商用。日本于1979年推出800MHz汽車電話系統(HAMTS)，在東京、大膠、神戶等地投入商用。西德于1984年完成C網，頻段為450MHz。英國在1985年開發出全地址通信系統(TACS)，首先在倫敦投入使用，頻段為900MHz。法國開發出450系統。加拿大推出450MHz移動電話系統MTS。瑞典等北歐四國于1980年開發出NMT—450移動通信網，并投入使用，頻段為450MHz。這一階段的特點是蜂窩狀移動通信網成為實用系統，并在世界各地迅速發展

第五階段從80年代中期開始。這是數字移動通信系統發展和成熟時期。

以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動通信網是模擬系統。模擬蜂窩網雖然取得了很大成功，但也暴露了一些問題。例如，頻譜利用率低，移動設備復雜，費用較貴，業務種類受限制以及通話易被竊聽等，最主要的問題是其容量已不能滿足日益增長的移動用戶需求。數字無線傳輸的頻譜利用率高，可大大提高系統容量。另外，數字網能提供語音、數據多種業務服務，并與ISDN等兼容。實際上，當模擬蜂窩系統還處于開發階段時，一些發達國家就著手數字蜂窩移動通信系統的研究。到80年代中期，歐洲首先推出了泛歐數字移動通信網(GSM)的體系。隨后，美國和日本也制定了各自的數字移動通信體制。泛歐網GSM已于1991年7月開始投入商用，數字蜂窩移動通信已經成為陸地公用移動通信的主要系統。

2.蜂窩組網的基本思想：（1）蜂窩小區覆蓋和小功率發射；（2）頻率復用；

（3）多信道公用；（4）跟蹤交換；（5）有線/無線通信的互連。

MSC2MSC1公共電話網公共數據交換網GSM系統的主要優點標準化程度高，接口開放，聯網能力強，能國際漫游能提供準ISDN業務：電信業務、承載業務、補充業務使用SIM卡，實現機卡分離，手機通用，適合未來個人通信的需要保密安全性能好，具有鑒權、加密功能頻譜利用率比模擬系統好，系統容量大，比模擬網大三倍以上價格便宜移動通信系統主要采用的多址方式頻分多址(FDMA)時分多址(TDMA)碼分多址(CDMA)在碼分多址系統中，各發送端用各不相同的、相互(準)正交的地址碼調制其所發送的信號。在接收端利用碼型的(準)正交性，通過地址識別(相關檢測)，從混合信號中選出相應的信號實現碼分多址的必備條件

（實現碼分多址的三大關鍵技術）足夠多的地址碼，且要有良好的自相關特性和互相關特性在各接收端，必須產生本地地址碼，其不但在碼型結構上與對端發來的地址碼一致，而且在相位上也要完全同步。用本地碼對收到的全部信號進行相關檢測，從中選出所需要的信號碼分系統必須與擴展頻譜(簡稱擴頻)技術相結合采用CDMA技術的優點系統容量大語音激活技術扇區劃分技術軟容量軟切換特有的分集形式與窄帶系統（模擬系統）共存保密性強發射功率低頻率分配和管理簡單CDMA系統需攻克的難點：遠近效應，如功率控制方法移動數據通信技術傳輸承載平臺技術短消息(SMS)非結構化補充業務(USSD)電路交換數據業務(CSD)高速電路交換數據業務(HSCSD)通用分組無線業務(GPRS)增強型分組數據業務(EDGE)第三代技術(3G)應用開發平臺技術SIM卡應用工具（SIMToolkit）無線應用協議（WAP）IMT-2000的特點全球無縫覆蓋和漫游高速傳輸，提供窄帶和寬帶多媒體業務無縫業務傳遞支持系統平滑升級和現有系統的演進適應多種運行環境第三代移動通信地面無線接口主要技術IMT—2000CDMADS（直接序列）UTRA/WCDMAcdma2000DSIMT—2000CDMAMC（多載波）cdma2000MC（包括1x，3x并可擴展至6x，9x，12x）IMT—2000CDMATDD（時分雙工）TD-SCDMAUTRATDDIMT—2000TDMASCUWC-l36IMT—2000TDMAMCEPDECT關于未來融合成為電信網絡發展的主題

技術融合電信技術、數據通信及計算機技術相互融合，軟件（JAVA、Corba）、服務質量（QoS）、安全等成為重要課題；混合技術的產品出現：路由器支持話音、交換機提供分組接口….網絡融合傳統獨立的網絡:固定與移動、話音和數據，開始融合，逐步成為統一網絡。