《现代通信技术导论》课件第1章 绪论.ppt
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1、现代通信技术概论目录p第1章绪论p第2章数据交换技术p第3章计算机互联网技术p第4章光纤通信p第5章数字微波通信p第6章卫星通信p第7章移动通信p第8章物联网通信p第9章三网融合第1章绪论p1.1通信发展简史p1.2通信基本概念p1.3通信标准化组织p1.4通信技术发展趋势1.1通信发展简史1.1.1世界通信发展简史p通信是信息交换与传递的手段。在电用于通信之前,人们就开始采用不同的方式向远方传递信息。我国古代战争中采用的烽火台、旌旗、击鼓等就是这种形式。图1.1 烽火传信和击鼓传声p1753年2月17日,在苏格兰人杂志上发表了一封署名CM的书信。在这封信中,作者提出了用电流进行通信的大胆设想
2、。虽然在当时还不十分成熟,而且缺乏应用推广的经济环境,却使人们看到了电信时代的一缕曙光。p1793年,法国查佩兄弟俩在巴黎和里尔之间架设了一条230千米长的接力方式传送信息的托架式线路。据说两兄弟是第一个使用“电报”这个词的人。p1832年,俄国外交家希林在当时著名物理学家奥斯特电磁感应理论的启发下,制作出了用电流计指针偏转来接收信息的电报机;p1837年6月,英国青年库克获得了第一个电报发明专利权。他制作的电报机首先在铁路上获得应用。p美国画家莫尔斯在1832年旅欧学习途中,开始对这种新生的技术发生了兴趣,经过3年的钻研之后,在1835年,第一台电报机问世。莫尔斯成功地用电流的“通”、“断”
3、和“长断”来代替人类的文字进行传送,这就是鼎鼎大名的莫尔斯电码。p1843年,莫尔斯获得了3万美元的资助,他用这笔款修建成了从华盛顿到巴尔的摩的电报线路,全长64.4公里。p1844年5月24日,在座无虚席的国会大厦,莫尔斯用他那激动得有些颤抖的双手,操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机,向巴尔的摩发出了人类历史上的第一份电报:“上帝创造了何等奇迹!”图1.2 电报机示意图图1.3 莫尔斯电报代码p电报的发明给人类的通信带来了前所未有的变化,但是,电报传送的是符号。因此,人们开始探索一种能直接传送声音的通信方式,这就是现在无人不晓的“电话”。p1840年5月6日,英国发行了世界上第一枚邮票“一
4、便士黑票”;p1843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(如图1.5所示)。图1.4 世界上第一枚邮票“一便士黑票”图1.5 世界上第一个传真机结构图p在1796年,休斯提出了用话筒接力传送语音信息的办法。虽然这种方法不太切合实际,但他赐给这种通信方式一个名字Telephone(电话),一直沿用至今。p1875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(图1.6所示)。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,后来成立了著名的贝尔电话公司。在此基础之
5、上,美国发明家托马斯-爱迪生利用电磁效应,制成了炭精送、受话器,使电话机有了重大改进。p1878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;p1880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;p1885年,发明步进式交换机;图1.6 世界上第一台电话机p1892年由美国人A.B.史端乔发明世界上第一部自动交换机(如图1.7所示),这是一台步进式IPM电话交换机;p1889年,阿尔蒙-B-斯特罗杰发明了第一台无需话务员接线的自动交换机。它标志着电话及电话交换技术开始走向自动化。图1.7 世界上第一部自动交换机p1901年,意
6、大利工程师马可尼发明火花隙无线电发报机(如图1.8所示),成功发射穿越大西洋的长波无线电线号;图1.8 世界上第一部火花隙无线电发报机p1906年,美国物理学家费森登成功地研究出无线电广播p1922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。p1924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。p1928年美国西屋电器公司的兹沃尔金发明光电显像管,实现了电子扫描方式的电视发送和传输。p1930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。p1946年,第一台电子计算机在美国宾夕法尼亚大学莫尔
7、电子工程学院研制成功。这台叫ENIAC的计算机是以美国数学家约翰-冯-诺依曼为主设计的,他被西方人誉为“计算机之父”。p1947年,发明大容量微波接力通信;p1956年,建设欧美长途海底电话电缆传输系统;p1957年,发明电话线数据传输;p1959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(如图1.9所示)。图1.9第一块集成电路p1962年,地球同步卫星发射成功;p1964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;p1967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
8、路。p1969年,美军ARPAnet问世;p1972年,发明光纤;p1972年,光纤和CCTIT(ITU的前身)通过G.711建议书,电信网络开始进入数字化发展历程。p1973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,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1.10第一个蜂窝移动电话p1972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,并改善了电信业务质量。p1977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。p1979年
9、,发明局域网;p1982年,发明了第二代蜂窝移动通信系统,分别是欧洲标准的GSM,美国标准的D-AMPS和日本标准的D-NTTp1983年,TCP/IP协议成为ARPAnet的唯一正式协议;p1988年,成立“欧洲电信标准协会”(ETSI)。p1989年,原子能研究组织(CERN)发明万维网(WWW);p20年代90年代爆发的互联网,更是彻底改变了人的工作方式和生活习惯:p1990年GSM标准冻结;p1992年,GSM被选为欧洲900MHz系统的商标“全球移动通信系统”;p2000年,提出第三代多媒体蜂窝移动通信系统标准,其中包括欧洲的WCDMA、美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA
10、,中国的第一次电信体质改革完成。p2007年,ITU将WIMAX补选为第三代移动通信标准。p我们现在就处于当代通信的时代,只要你打开电脑、手机、PDA、车载GPS,很容易就实现彼此之间的联系,人们生活更加便利。1.1.2中国通信史发展p1871年,英国、俄罗斯、丹麦敷设的香港至上海、长崎至上海的水线,全长2237海里。于1871年4月,违反清政府不得登陆的规定,由丹麦大北电报公司出面,秘密从海上将海缆引出,沿扬子江、黄浦江敷设到上海市内登陆,并在南京路12号设立报房。于1871年6月3日开始通报。这是帝国主义入侵中国的第一条电报水线和在上海租界设立的电报局。p1873年,法国驻华人员威基杰编成
11、了第一部汉字电码本,名为电报新书。后由我国的郑观应将其改编成为中国电报新编。p1875年,福建巡抚丁日昌在福建船政学堂附设了电报学堂,培训电报技术人员。这是中国第一所电报学堂。p1877年,福建巡抚丁日昌利用去台湾视事的机会提出设立台湾电报局,拟定了修建电报线路的方案,并派电报学堂学生苏汝灼、陈平国等专司其事。先由旗后(即今高雄)造至府城(即今台南)。负责工程的是武官沈国光。于1877年8月开工,同年10月11日完工,全线长95华里。这是中国人自己修建、自己掌管的第一条电报线,开创了中国电信的新篇章。p1879年,李鸿章在其所辖范围内修建大沽(炮台)、北塘(炮台)至天津,以及从天津兵工厂至李鸿
12、章衙门的电报线路。这是中国大陆上自主建设的第一条军用电报线路p1880年,李鸿章在天津设立电报总局,派盛宣怀为总办p1881年,从上海、天津两端同时开工,至12月24日,全长3075华里的津沪电报线路全线竣工。这是中国自主建设的第一条长途公众电报线路。p1882年2月21日,丹麦大北电报公司在上海开通了第一个人工电话交换所。当时有用户二十多家,每个话机年租金为银元150元。p1887年,在当时的台湾巡抚刘铭传的主持下,花费重金敷设了长达433里的福州至台湾的电报水线-闽台海缆,于1887年竣工。它使台湾与大陆联通一气,对台湾的开发起了重要作用。这是中国自主建设的第一条海底电缆。p1889年,当
13、时在安徽主管安庆电报业务的彭名保设计制造成我国第一部电话机,取名为传声器,通话距离最远可达300华里。p1899年,我国最早使用无线电通信的地区是广州。早在1899年,就在广州督署、马口、前山、威远等要塞以及广海、宝壁、龙骧、江大、江巩等江防军舰上设立无线电机。p1900年,南京首先自行开办了磁石式电话局,以后苏州、武汉、广州、北京、天津、上海、太原、沈阳等城市,在1900年到1906年之间也先后自行开办了市内电话局。使用的都是磁石式电话交换机。p1901年,丹麦人濮尔生趁八国联军入侵中国之机,在天津私设电话所,称为“电铃公司”。p1905年7月,北洋大臣袁世凯在天津开办了无线电训练班,聘请意
14、大利人葛拉斯为教师。p1906年,因广东琼州海缆中断,在琼州和徐闻两地设立了无线电机,在两地间开通了民用无线电通信。这是中国民用无线电通信之始。p1907年,北京市内电话改为共电式,同年5月15日,英商上海华洋德律风公司的万门共电式交换设备投入使用。p1908年,英商在上海英租界的汇中旅馆私设了一部无线电台,这是上海地区最早的无线电台。p1911年,德商西门子德律风公司向清政府申请,要求在北京、南京设立无线电报机,进行远距离无线电通信试验。电台分设在北京东便门和南京狮子山,通报试验结果良好。辛亥革命时,南北有线电通信阻断,南北通信就靠这两地的试验电台沟通。p1912年,即民国元年,接管清政府邮
15、传部,改组为交通部,设电政、邮政、路政、航政四个司。是年:上海电报局开始用打字机抄收电报。p1913年8月,交通部传习所设有线电工程班和高等电气工程班,分习有线电、无线电各项工程。同年,北京设立邮电学校。p1919年4月,北京无线电报局迁至天坛。在北京无线电报局东便门原址设立远程收报处,应用真空管式无线电接收机直接接收欧美各国的广播新闻。6月28日,将直接收到的中国出席巴黎和会代表拒签对德和约的消息,传报给正在总统府前静坐示威的学生,鼓舞了“五四”后的反帝爱国运动。从此打破了外商大北、大东、太平洋三家电报公司垄断传递国外新闻的局面。p1920年9月1日,中国加入国际无线电报公约p1921年1月
16、7日,中国加入国际电报公约p1923年1月23日,中国最早与外国通报的无线电台建立p1924年3月29日,上海华洋德律风公司在租界装设了爱立信生产的自动电话交换机投入使用。这是中国最早使用的自动电话交换机。p1927年6月,沈阳大型短波电台竣工,装设了10千瓦德制无线电发报机。p1931年-1934年,上海、南京、天津、青岛、广州、杭州等城市陆续开办市内自动电话局。p1936年,浙江省电话局首先在杭州、温州间装设德制的单路载波电话机。这是中国最早使用的载波电话。p1937年,中国在长途干线上开始装用单路或三路载波机p1943年,中国利用载波电话电路试通双工音频电报。p1946年,中国开始建设特
17、高频(超短波)电路。p1950年12月12日,我国第一条有线国际电话电路-北京至莫斯科的电话电路开通。p1950年6月,开始建设的北京国际电台的中央收信台和中央发信台,于1951年相继竣工。这是新中国第一个重点通信建设工程。p1952年9月10日,北京至上海的相片传真业务开放。我国首次开通明线十二路载波电话电路。p1952年9月30日,第一套明线12路载波机(J2)装机,开通北京至石家庄的载波电路。p1954年,研制成功60千瓦短波无线电发射机p1956年,上海试制成功55型电传打字电报机我国第一次开放会议电话业务p1958年,上海试制成功第一部纵横制自动电话交换机,第一套国产明线12路载波电
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