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通信技术发展史通信技术发展史系部:计算机工程系班级:通信13-1班学号:2013232020姓名:邝鑫鑫日期:2015年5月23日通信技术发展史目录一、古代通信.............................................................................................1二、近现代通信.........................................................................................2三、移动通信发展阶段.............................................................................9四、典型的通信系统................................................................................18五、主要的技术标准................................................................................255六、通信技术发展趋势............................................................................30参考文献.....................................................................................................31通信技术发展史第1页共33页一、古代通信利用自然界的基本规律和人的基础感官(视觉,听觉等)可达性建立通信系统,是人类基于需求的最原始通信方式。广为人知的“烽火传讯(2700多年前的周朝)”、“信鸽传书”、“击鼓传声”、“风筝传讯(2000多年前的春秋时期,公输班和墨子为代表)”、“天灯(代表是三国时期的孔明灯的使用,发展到后期热气球成为其延伸)”、“旗语”以及随之发展依托于文字的“信件(周朝已经有驿站出现,传递公文)”都是古代传讯的方式,而信件在较长的历史时期内,都成为人们主要传递信息的方式。这些通信方式,或者是广播式,或者是可视化的、没有连接的,但是都满足现代通信信息传递的要求,或者一对一,或者一对多、多对一。图1-1图1-2而这种通信方式,随着人类科技的发展,有的消散在历史的潮流中,有的依然在使用,可以说,其时间是从4000年前到现在;1840年5月6日,英国发行了世界上第一枚邮票——“一便士黑票”;1661年英国亨利·比绍普创制和使用第一个有日期的邮戳;图1-3通信技术发展史第2页共33页二、近现代通信以电磁技术为起始,是电磁通信和数字时代的开始。19世纪中叶以后,随着电报、电话的发有,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的巨大变革,从此,人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式,用电信号作为新的载体,同此带来了一系列铁技术革新,开始了人类通信的新时代。利用电和磁的技术,来实现通信的目的,是近代通信起始的标志,代表性事件如下:1835年,美国雕塑家、画家、科学爱好者塞缪乐.莫尔斯(SamuelMorse)成功地研制出世界上第一台电磁式(有线)电报机。他发明的莫尔斯电码,利用“点”、“划”和“间隔”,可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地,再转换为原来的信息。1844年5月24日,莫乐斯在国会大厦联邦最高法院会议厅进行了“用莫尔斯电码”发出了人类历史上的第一份电报,从而实现了长途电报通信。图1-41843年,美国物理学家亚历山大·贝思(AlexanderBain)根据钟摆原理发明了传真。通信技术发展史第3页共33页图1-51875年,苏格兰青年亚历山大.贝尔(A.G.Bell)发明了世界上第一台电话机。并于1876年申请了发明专利。1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验,并获得了成功,后来就成立了著名的贝尔电话公司。图1-61878年,美国在纽黑文开通了世界上最早的磁石式电话总机(也称交换机),预示磁石电话和人工电话交换机诞生;1880年,供电式电话机诞生,通过二线制模拟用户线与本地交换机接通;1885年,发明步进式交换机;1892年由美国人A.B.史端乔(AlmonB.Strowger)发明世界上第一部自动交换机,这是一台步进式IPM电话交换机;通信技术发展史第4页共33页电报和电话开启了近代通信历史,但是都是小范围的应用,更大规模,更快速度的应用在第一次世界大战后,得到迅猛发展。1901年,意大利工程师马可尼发明火花隙无线电发报机,成功发射穿越大图1-7西洋的长波无线电线号;1906年,美国物理学家费森登成功地研究出无线电广播。1922年16岁的美国中学生菲罗.法恩斯沃斯设计出第一幅电视传真原理图,1929年申请了发明专利,被裁定为发明电视机的第一人。1924年第一条短波通信线路在瑙恩和布宜诺斯艾利斯之间建立,1933年法国人克拉维尔建立了英法之间和第一第商用微波无线电线路,推动了无线电技术的进一步发展。1928年美国西屋电器公司的兹沃尔金发明了光电显像管,并同工程师范瓦斯合作,实现了电子扫描方式的电视发送和传输。1930年,发明超短波通信;1931年利用超短波跨越英吉利海峡通话得到成功。1934年在英国和意大利开始利用超短波频段进行多路(6~7路)通信。1940年德国首先应用超短波中继通信。中国于1946年开始用超短波中继电路,开通4路电话。20世纪30年代,信息论、调制论、预测论、统计论等都获得一系列的突破。1935年,发明频分复用技术;1947年,发明大容量微波接力通信;1956年,建设欧美长途海底电话电缆传输系统;1957年,发明电话线数据传输;1959年美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路,从此微电子技术诞生了。通信技术发展史第5页共33页图1-8第一块集成电路20世纪50年代以后,元件、光纤、收音机、电视机、计算机、广播电视、数字通信业都有极大发展;1962年,地球同步卫星发射成功;图1-91964年,美国Tand公司Baran提出无连接操作寻址技术,目的是在战争残存的通信网中,不考虑实验限制,尽可能可靠的传递数据报;1967年大规模集成电路诞生了,一块米粒般大小的硅晶片上可以集成1千多个晶体管的线路。1969年,美军ARPAnet问世;通信技术发展史第6页共33页图2-11972年,发明光纤;1972年以前,只存在一种基本网络形态,这就是基于模拟传输,采用确定服用,有链接操作寻址和同步转移模式(STM)的工种交换电话网(PSTN)网络形态。这种技术体系和网络形态一直沿用到现在。中国的电信网是从电话网开始的,1880年,由丹麦人在上海创办了第一个电话局,开创了中国通信历史的重要一页。1946年,美国宾夕法尼亚大学的埃克特和莫希里研制出世界上第一台电子计算机ENIAC。高速计算能力成为现实,二进制的广泛应用出发了更高级别的通信机制——“数字通信”,加速了通信技术的发展和应用。图2-2通信技术发展史第7页共33页1972年,光纤和CCTIT(ITU的前身)通过G.711建议书(话音频率的脉冲编码调制——PCM)和G.712建议书(PCM信道音频四线接口见的性能特征),电信网络开始进入数字化发展历程。1973年,美国摩托罗拉公司的马丁•库帕博士发明第一台便携式蜂窝电话,也就是我们所说的“大哥大”。一直到1985年,才诞生出第一台现代意义上的、真正可以移动的电话,即“肩背电话”。图2-3第一个蜂窝移动电话图2-4丘吉尔使用大哥大通信技术发展史第8页共33页1972年-1980年的这8年间,国际电信界集中研究电信设备数字化,这一进程,提高了电信设备性能,降低了电信设备成本,并改善了电信业务质量。最终,在模拟PSTN形态基础上,形成了综合数字网(IDN)网络形态,在此过程中有一系列成就知道我们关注:统一了话音信号数字编码标准;用数字传输系统代替模拟传输系统;用数字复用器代替载波机;用数字电子交换机代替模拟机电交换机;发明了分组交换机;1977年美国、日本科学家制成超大规模集成电路,30平方毫米的硅晶片上集成了13万个晶体管。1979年,发明局域网;中国命运在这个时期开始发生转折,开始改革开放。同时,也让中国开始追赶世界通信发展,并逐渐拉近差距。与其它现代技术的发展一样,移动通信技术的发展也呈现加快趋势,目前,当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段,正方兴末艾之时,关于未来移动通信的讨论已如火如菜地展开。各种方案纷纷出台,其中最热门的是所谓个人移动通信网。关于这种系统的概念和结构,各家解释并末一致。但有一点是肯定的,即未来移动通信系统将提供全球性优质服务,真正实现在任何时间、任何地点、向任何人提供通信服务这一移动通信的最高目标。通信技术发展史第9页共33页三、移动通信发展阶段移动通信技术可以说从无线电通信发明之日就产生了。1897年,M·G·马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的,距离为18海哩。而现代移动通信技术的发展始于上世纪20年代,大致经历了五个发展阶段。35年前,谁也无法想象有一天每个人身上都有一部电话,被连接到这个世界。如今,人们可以通过手机进行通讯,智能手机更如同一款随身携带的小型计算机,通过3G等移动通讯网络实现无线网络接入后,可以方便的实现个人信息管理及查阅股票、新闻、天气、交通、商品信息、应用程序下载、音乐图片下载等。下让我们来回顾一下移动通信网络技术的发展简史。第一阶段从上世纪20年代至40年代,为早期发展阶段。在这期间,首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统,其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。该系统工作频率为2MHz,到40年代提高到30~40MHz,可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段,特点是专用系统开发,工作频率较低。图2-51946年10月贝尔电话公司启动车载无线电话服务通信技术发展史第10页共33页第二阶段从上世纪40年代中期至60年代初期。在此期间内,公用移动通信业务开始问世。1946年,根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划,贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网,称为“城市系统”。当时使用三个频道,间隔为120kHz,通信方式为单工,随后,西德(1950年)、法国(1956年)、英国(1959年)等国相继研制了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡,接续方式为人工,网的容量较小。图2-6人工交换台第三阶段从上世纪60年代中期至70年代中期。在此期间,美国推出了改进型移动电话系统(IMTS),使用150MHz和450MHz频段,采用大区制、中小容量,实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。德国也推出了具有相同技术水准的B网。可以说,这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段,其特点是采用大区制、中小容量,使用450MHz频段,实现了自动选频与自动接续。第四阶段从上世纪70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。通信技术发展史第11页共33页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。Nordic移动电话(NMT)就是这样一种标准,应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统(AMPS),英国的总访问通信系统(TACS)以及日本的JTAGS,西德的C-Netz,法国的Radiocom2000和意大利的RTMI。这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统,并在世界各地迅速发展。移动通信大发展的原因,除了用户要求迅猛增加这一主要推动力之外,还有几方面技术进展所提供的条件。首先,微电子技术在这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