41通信技术发展的历史、现在与未来

重庆邮电学院光互联网及无线信息网络研究中心通信技术发展的历史、现在与未来-ChancesandChallenges邝育军[e-mail]:62460222Fax:[phone]SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN22020年1月25日8时46分内容提要概述通信发展简史古老的通信技术现代通信技术通信发展规律通信技术的未来？SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN32020年1月25日8时46分概述(1)用任何方法、通过任何传输媒质完成信息传递，均可称为通信。中国：书信、驿站、信使英文：Communicate：通信、交流、交通通信产生的背景通信的实质是进行信息传递，完成信息交互。狭义地讲：自从人类社会产生开始，就开始了通信。广义地讲：自从有了生命就有了通信。社会发展的需要，战争的需要。SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN42020年1月25日8时46分信宿信源信源信道信宿编码与调制解调与解码信宿信源信源信道信宿编码与调制解调与解码广义信道终端1终端1广义信道概述(2)Shanon通信系统模型:三要素通信技术就围绕着这些概念进行展开的。SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN52020年1月25日8时46分概述(3)通信技术的“代”远古通信时代：非专业化通信队伍；人力通信中古通信时代，出现了专门的信使：邮政系统逐渐诞生；蒸汽机(机械力)通信时代蒸汽机不仅推动了生产的进步，也推动了文明的快速传播“电力”通信时代：信息爆炸有线通信：有线电报、明线、同轴电缆、光纤通信、光交换技术无线通信：无线电报、无线通信、广播、光无线通信互联网技术…………各种通信技术体制的出现和通信理论的逐步完善SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN62020年1月25日8时46分通信发展简史－古老的通信技术(1)古老而又合理的通信方式声音：击鼓、鸣锣(鸣金收兵)、礼炮、土电话动物、器械：鸽子、风筝、狗人力：著名的马拉松比赛源于一位为传递马拉松捷报的信史长跑42.195公里后牺牲。烽火台、狼烟：速度快，以进行战争急报，接近光速，最早的光数字通信(点火：急)。驿邮：15km/h通信塔：230km/2分钟的编码通信，最早的编码通信。SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN72020年1月25日8时46分通信发展简史－古老的通信技术(2)邮政通信驿邮是邮政通信最古老的形式之一。这种通信方式是人类通信发展上的一个伟大变革：通信行业的诞生，又一个社会分工。邮政通信实际上是一种典型的分组交换方式。我国远在周代就建立了专门传递官府文书的驿站网络，并建立来一套较为完整的驿邮制度；秦以来驿邮系统成为国家的行政机构，并沿用至今。通信塔(法国：ClaudeChappe)18世纪在巴黎和里尔间建立若干通信塔，用结构编码和望远镜相结合完成了快速的编码通信。SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN82020年1月25日8时46分通信发展简史－古老的通信技术(3)古代通信的内容(任务、目的)商业消息私人消息战争时报文化传播：图书、教育、新闻等等古代通信的特点以人力、动物、机械为主要方式；信息传递的速率低，周期长；距离有限；信息量不大。SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN92020年1月25日8时46分通信发展简史－“电力”通信时代(1)蒸汽机的出现大大地促进了生产力的发展，同时也加快了通信技术的发展进程，特别是邮政通信；也因此大大地推动了文化的传播速度和文化交流的深度，推动了科技的发展，孕育了“电”的时代。1837年美国人莫尔斯成功地研制了电报机并于1844年开通了华盛顿-巴尔的摩电报线路，开创了电报通信时代。1876年美国人A.G.贝尔发明了电话机：电话通信时代。1888年赫兹验证了电磁波的存在。1896年意大利C.马可尼研制无线电发射装置，开创了无线通信时代。SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN102020年1月25日8时46分通信发展简史－“电力”通信时代(2)“电”把人们迅速带入了“电力”时代、“电信”时代、“电子”时代，进而是“计算机”时代、“互联网”时代、“信息”时代，即所谓信息社会。其中伴随着跨学科、跨领域的技术进步和变革以及深度的学科交叉：电子技术革命：电子管晶体管微电子计算机革命：手工计算电子计算计算机人工智能生物(DNA)计算机量子计算材料革命：电线光纤量子材料等，辅助材料信息处理手段革命：模拟数字智能处理信息交换技术：人工模拟机电式模拟数字式程控，电路交换分组交换SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN112020年1月25日8时46分通信发展简史－“电力”通信时代(3)传输技术革命：有线电信传输：明线传输明线载波同轴传输光纤传输无线传输：无线广播无线电视卫星通信卫星导航媒体整合：有线电视，多媒体技术光传输：光波导光波分复用光孤子通信网络技术革命：电信网络广播网络计算机网络智能综合网络通信内容方面的变革简单信息声音图像数据多媒体SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN122020年1月25日8时46分通信发展简史－“电力”通信时代(4)现代通信的主要形式(都在十九世纪至今的二百年间迅速形成并成熟)成熟的技术全球长途固话网络：包括卫星、微波、海底电/光缆等全球移动通信网络：包括GSM、CDMA、铱星系统等全球互联网络：连接了全世界上千万台个人主机和工作站系统，涉及全球几乎所有国家和地区的政府和企事业机构。正在成熟的技术全光网络、虚拟世界、个人通信等高新技术现代通信的主要业务包括了除实物以外的所有通信内容：邮件、传真、商务、数据、影音等通信，涉及社会、经济、生产各个领域，逐渐成为社会的神经中枢，成为命脉：支柱产业。SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN132020年1月25日8时46分通信发展简史－“电力”通信时代(5)现代通信的特征技术特征数字化宽带化综合化复杂化与标准化的社会经济特征通信技术、信息技术和通信市场的全球化通信技术发展不平衡的强烈对比信息传播的侵蚀性(文化侵略现象)SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN142020年1月25日8时46分通信发展规律(1)-简单历程通信技术发展的简单历程SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN152020年1月25日8时46分通信发展规律(2)－学科交叉与自交叉通信技术的发展是人类历史发展的一个缩影，它是生产力技术发展中的一个子系统。两条主线：单细胞多细胞树开花结果再单细胞再多细胞……这棵树与其他树、这棵树与环境的作用与反作用过程通信技术的发展和科学技术一样遵循螺旋式上升的发展规律SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN162020年1月25日8时46分通信技术的未来？－短期这是科学学问题，也是科技哲学的问题。通信技术的短期发展特征数字化:Digital：是未来通信的基本特征。综合化:Integrated：整合通信业务(ISDN)智能化:Intelligent：控制与执行的分离宽带化:Broadband：OSDH，OBS，DWDM个人化:Personal：以人为本标准化:Standardized：为综合化提供可能性解决方案:未来通信都将是IP-Based,或是IP-OrientedSpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN172020年1月25日8时46分通信技术的未来？－长远通信技术发展的远景(未来学家的观点)科幻？未来智能住宅、虚拟办公室未来图书馆、电子教育未来工厂虚拟世界(科幻电影的主题v.s.未来发展趋势）机器人控制人类虚拟世界中的虚拟世界SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN182020年1月25日8时46分通信技术的未来？－结语归纳起来：4大趋势+1个关键问题无处不在;omnipresent无所不包/无所不能;all-inclusive/omnipotent无时无刻/永远在线；always-online以人为本、人性化：Humanistic研究重点：网络技术、传输技术、业务综合与管理、信息安全突出的问题是“安全”：信息安全、国家安全。当信息技术/网络铺天盖地而来时，我们如何保护自己？SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN192020年1月25日8时46分关于通信发展的思考通信作为人类社会生活中必不可少的信息互动方式，其作用是无可比拟的，也是不可替代的。神经系统的重要地位决定了通信的社会经济政治和战略地位。通信，在任何时候都是人类社会进行竞争发展的一个切入点，谁在通信领域掌握了先进也就抓住了先机，掌握了主动，从而立于不败。特别在国民社会政治经济生活日益全球化的今天，显得尤为重要。要致富先修路，两条路：高速公路、信息高速公路SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN202020年1月25日8时46分我们面临的机遇与挑战两大机遇：拥有广大的市场可以在高、尖、新领域拓展自己的空间困难与挑战：产业基础薄弱自主知识产权产品少必须迎头赶上，否则无法在世界上找到立锥之地！心动不如行动！SpecialResearchCentreforOpticalInternet&WirelessInformationNetworksCOIWIN212020年1月25日8时46分参考文献1.沈以淡，谭淑贞《奇妙的通信技术》北京工业出版社，1993年8月第1版2.[美]爱德华.科尼什《即将到来的信息社会》电子工业出版社，1988年2月第1版3.中国通信学会《通信技术常识讲座》人民邮电出版社，1984年3月第1版4.现代电信技术编辑