現代通信技術

所謂通信，最簡單的理解，也是最基本的理解，就是人與人溝通的方法。無論是電話，還是網絡，解決的最基本的問題，實際還是人與人的溝通。現代通信技術，就是隨着科技的不斷髮展，如何採用最新的技術來不斷優化通信的各種方式，讓人與人的溝通變得更為便捷，有效。這是一門系統的學科，5G就是其中的重要課題。

通信技術和通信產業20世紀80年代以來發展最快的領域之一。不論是在國際還是在國內都是如此。這是人類進入信息社會的重要標誌之一。通信就是互通信息。從這個意義上來説，通信在遠古的時代就已存在。人之間的對話是通信，用手勢表達情緒也可算是通信。以後用烽火傳遞戰事情況是通信，快馬與驛站傳送文件當然也可是通信。現代的通信一般是指電信，國際上稱為遠程通信。

縱觀通信的發展分為以下三個階段：第一階段是語言和文字通信階段。在這一階段，通信方式簡單，內容單一。第二階段是電通信階段。1837年，莫爾斯發明電報機，並設計莫爾斯電報碼。1876年，貝爾發明電話機。這樣，利用電磁波不僅可以傳輸文字，還可以傳輸語音，由此大大加快了通信的發展進程。1895年，馬可尼發明無線電設備，從而開創了無線電通信發展的道路。第三階段是電子信息通信階段。從總體上看，通信技術實際上就是通信系統和通信網的技術。通信系統是指點對點通信所需的全部設施，而通信網是由許多通信系統組成的多點之間能相互通信的全部設施。而現代的主要通信技術有數字通信技術，程控交換技術，信息傳輸技術，通信網絡技術，數據通信與數據網，ISDN與ATM技術，寬帶IP技術，接入網與接入技術。

數字通信即傳輸數字信號的通信，是通過信源發出的模擬信號經過數字終端的心願編碼成為數字信號，終端發出的數字信號，經過信道編碼變成適合與信道傳輸的數字信號，然後由調制解調器把信號調製到系統所使用的數字信道上，在傳輸到對段，經過相反的變換最終傳送到信宿。數字通信以其抗干擾能力強，便於存儲，處理和交換等特點，已經成為現代通信網中的最主要的通信技術基礎，廣泛應用於現代通信網的各種通信系統。程控交換技術即是指人們用專門的電子計算機根據需要把預先編好的程序存入計算機後完成通信中的各種交換。程控交換最初是由電話交換技術發展而來，由當初電話交換的人工轉接，自動轉接、電子轉接、程控轉接技術，到後來，由於通信業務範圍的不斷擴大，交換的技術已經不僅僅用於電話交換，還能實現傳真，數據，圖像通信等交換。程控數字交換機處理速度快，體積小，容量大，靈活性強，服務功能多，便於改變交換機功能，便於建設智能網，向用户提供更多，更方便的電話服務。隨着電信業務從以話音為主向以數據為主轉移，交換技術也相應地從傳統的電路交換技術逐步轉向基於分組的數據交換和寬帶交換，以及適應下一代網絡基於IP的業務綜合特點的軟交換方向發展。

信息傳輸技術主要包括光纖通信，數字微波通信，衞星通信，移動通信以及圖像通信。

光纖是以光波為載頻，以光導纖維為傳輸介質的一種通信方式，其主要特點是頻帶寬，比常用微波頻率高104~105倍；損耗低，中繼距離長；具有抗電磁干擾能力；線經細，重量輕；還有耐腐蝕，不怕高温等優點。

數字微波中繼通信是指利用波長為1m~1mm範圍內的電磁波通過中繼站傳輸信號的一種通信方式。其主要特點為信號可以"再生"；便於數字程控交換機的連接；便於採用大規模集成電路；保密性好；數字微波系統佔用頻帶較寬等的優點，因此，雖然數字微波通信只有二十多年的歷史，卻與光纖通信，衞星通信一起被國際公認為最有發展前途的三大傳輸手段。

衞星通信簡單而言就是地球上的無線電通信展之間利用人在地球衞星作中繼站而進行的通信。其主要特點是： 通信距離遠，而投資費用和通信距離無關； 工作頻帶寬，通信容量大，適用於多種業務的傳輸；通信線路穩定可靠；通信質量高等優點。

早期的通信形式屬於固定點之間的通信，隨着人類社會的發展，信息傳遞日益頻繁，移動通信正是因為具有信息交流靈活，經濟效益明顯等優勢，得到了迅速的發展，所謂移動通信，就是在運動中實現的通信。其最大的優點是可以在移動的時候進行通信，方便，靈活。移動通信系統主要有數字移動通信系統（GSM）,碼多分址蜂窩移動通信系統（CDMA）。

對於通信網，主要分為電話網，支撐網和智能網。電話網是進行交互型話音通信，開放電話業務的電信網；一個完整的電信網除了有以傳遞信息為主的業務網外，還需要有若干個用以保障業務網正常運行，增強網絡功能，提高網絡服務質量的支撐網絡，這就是支撐網，支撐網主要包括No。7信令網，數字同步網和電信管理網。而智能網是在原有的網絡基礎上，為快速，方便，經濟，靈活的生成和實現各種電信新業務而建立的附加網絡結構。

在通信領域，信息一般可以分為話音，數據和圖像三大類型。數據是具有某種含義的數字信號的組合，如字母，數字和符號等，傳輸時這些字母，數字和符號用離散的數字信號逐一表達出來，數據通信就是將這樣的數據信號夾道數據傳輸信道上傳輸，到達接收地點後再正確地恢復出原始發送的數據信息的一種通信方式。其主要特點是：人—機或機—機通信，計算機直接參與通信是數據通信的重要特徵；傳輸的準確性和可靠性要求高；傳輸速率高；通信持續時間差異大等。而數據通信網是一個由分佈在各地數據終端設備，數據交換設備和數據傳輸鏈路所構成的網絡，在通信協議的支持下完成數據終端之間的數據傳輸與數據交換。

數據網是計算機技術與近代通信技術發展相結合的產物，它是信息採集，傳送，存儲及處理融為一體，並朝着更高級的綜合體發展。縱觀通信技術的發展，雖然只有短短的一百多年的歷史，卻發生了翻天覆地的變化，由當初的人工轉接到後來的電路轉接、程控交換，分組交換，還有可以作為未來分組化核心網用的ATM交換機，IP路由器；由單一的固定電話到衞星電話，移動電話，IP電話等等，以及由通信和計算機結合的各種其他業務，第三代通信技術的即將上市，以及以後的第四代通信，隨着通　信技術的發展，人類社會已經逐漸步入信息化的社會。

1962年，第一次跨大西洋的電視轉播：1962年7月11日，“電星1號”在美國緬因州的安多弗站與英國的貢希站和法國的普勒默——博多站之間成功地進行了橫跨大西洋的電視轉播和傳送多路電話試驗。

1963年7月26日，美國國家航空宇航局發射了“同步2號”（Syncom Ⅱ）通信衞星，在非洲、歐洲和美國之間進行電話、電報、傳真通信。由於這顆衞星有30度傾角，因此它的運行軌道相對於地面作8字形移動，而非真正的“同步”，所以還不能稱之為“靜止衞星”。

1963年8月23日，肯尼迪總統引用莫爾斯拍發的第一份公眾電報報文“上帝創造了何等奇蹟”結束了他與尼日利亞總理會話，這是經“辛康姆（Syncom）”通信衞星的第一次電話會話，聲音傳播了72000多公里。

1964年，世界上第一顆地球同步靜止軌道通信衞星：1964年8月19日，美國發射了“同步3號”（Syncom Ⅲ）衞星。這是世界上第一顆地球同步靜止軌道通信衞星。1958年12月18日，美國發射了第一顆通信衞星，由於技術上的原因，僅僅工作了13天。從此，衞星通信進入實驗階段。1963年至1964年美國發射了三顆實驗性地球同靜止軌道衞星，只有第三顆衞星“同步3號”完全成功。

1964年，開始衞星通信業務：1964年8月20日，成立了以美國通信衞星有限公司為首的“國際通信衞星財團”，次年更名為“國際通信衞星組織”，即著名的INTELSAT。這一組織總部設在華盛頓，其宗旨是建議和發展一個全球通信衞星系統，一視同仁地供世界各國使用，以便改進其電信服務。確立了衞星通信體制和標準地球站的性能標準，衞星通信業務從此正式成為一種國際間的商用業務。

1965年，同步衞星通信時代的開始：1965年的4月6日，國際衞星通信組織（INTERSAT）發射了一顆半試驗、半實用的靜止通信衞星——“晨鳥”（Early Bird），又稱為“國際通信衞星-Ⅰ( Intelsat 1)”，作為世界上第一顆實用型商業通信衞星，它為北美和歐洲之間提供通信服務，開創了衞星商用通信的新時代。“晨鳥”標誌着衞星通信從試驗階段轉入實用階段，同步衞星通信時代的開始

1999年，開通全球海上遇險和安全系統：1999年2月1日，GMDSS系統在全世界各航運國家全面啓用。與在此之前廣泛應用的呼救信號“SOS”不同，GMDSS是是一個船岸間通信新系統——“全球海上遇險和安全系統”。它由衞星通信系統和地面無線電通信系統兩大部分組成。衞星系統又包括國際海事衞星分系統和極低軌道搜救衞星分系統兩部分。GDMSS是建立在先進的衞星通信技術、數字技術和計算機技術的基礎上的先進系統，在船隻遇難時，不僅能向更大的範圍更迅速、更可靠地發出救難信息，還能以自動、半自動的方式取代以前的人工報警方式。