1.1 通信发展简史
通信是人类文明发展历史中一个永恒的话题。早在远古时期,人类就通过简单的语言、图符、钟鼓、烟火、竹简等手段传递信息,烽火狼烟、飞鸽传信、驿站邮递等都是通信的某种表现形式。在当代知识经济社会里,通信行业作为社会经济发展的基础性产业发挥着极其重要的先导性作用。了解通信的发展历史将有助于我们更深入地认识过去、把握现状并展望未来。
1.1.1 国际通信发展简史
19世纪中叶以后,由于电报、电话的发明以及电磁波的发现,人类的通信手段发生了根本性的变革,开创了电气通信新时代。随着科技水平的不断提高,相继出现了无线电、固定电话、移动电话、互联网等各种通信手段,真正让神话传说中的“千里眼”、“顺风耳”变成了现实。先进的通信技术拉近了人与人之间的距离,深刻地改变了社会面貌和人类的生活方式。
回顾通信发展历程,每一次相关重大技术的进步都孕育着通信技术水平的进一步提高。通信发展史也是一部人类科技进步史。
1837年,美国人莫尔斯展示了世界上第一台电磁式电报机。
1864年,英国人麦克斯韦预言了电磁波的存在。
1875年,苏格兰人亚历山大·贝尔发明了世界上第一部电话机。
1901年,意大利人马可尼成功实现了跨大西洋两岸的无线电通信。
1906年,美国人费森登研究出无线电广播发送机。
1925年,美国无线电公司研制出第一部实用的传真机。
1937年,英国人里夫斯首次提出用脉冲编码调制来进行数字语音通信的思想。
1940年,美国的古马尔研制出机电式彩色电视系统。
1945年,英国人克拉克提出静止人造卫星通信的设想。
1946年,美国人埃克特和莫奇利发明了世界上第一台电子计算机。
1947年,美国贝尔实验室提出了蜂窝网移动通信的概念。
1957年,前苏联成功地发射了人类第一颗人造卫星。
1959年,美国人基尔比和诺伊斯发明了集成电路。
1965年,第一部由计算机控制的程控电话交换机在美国问世。
1966年,英籍华人高锟提出以玻璃纤维进行远距离激光通信的设想。
1969年,在美国投入运行的ARPA网形成了互联网的雏形。
1974年,首次提出传输控制协议/互联网协议(TCP/IP),成为当代互联网的基础。
1977年,美日科学家研制出超大规模集成电路。
1982年,欧洲成立了移动通信特别组,制定了泛欧移动通信漫游标准。
1983年,采用模拟蜂窝技术的先进移动电话系统(AMPS)在美国芝加哥开通。
1991年,泛欧网数字移动通信系统投入商用。
1993年,美国政府提出了建设国家“信息高速公路”的建设计划。
1998年,美国商业部同Internet地址分配公司(ICANN)达成协议,将DNS管理从美国政府管理逐步转向工业界。
1999年,黑客入侵、网络攻击、网络病毒、IPv6等网络信息安全问题提上议事日程。
2001年,Windows 2000/XP操作系统风靡全球,后PC时代和网络大规模普及时代到来。
2004年,IBM公司将个人电脑业务出售给联想公司。
2005年,YouTube创立,后被谷歌公司收购,Twitter和Facebook于次年诞生。
2008年,第一部运行Android操作系统的手机诞生,手机通信实现智能化。
20世纪80年代以后,个人计算机的普及以及网络技术的发展标志着互联网时代的到来。数字图像通信、多媒体通信技术的兴起,让通信系统具备了综合处理文字、声音、图像、影视等各种形式信息的能力。卫星通信、移动通信的发展,使得任何一个用户能够随时随地与其他用户实现通信,通信产业焕发出巨大的生机。
1.1.2 国内通信发展简史
我国通信事业经历了从早期非常落后到后来跨越式发展的变化历程,目前已经处于世界先进国家行列。
早在建国初期,我国即开通了首都北京至全国各主要城市的长途通信。1952年开始在全国主要干线上开通12路载波电话,20世纪60年代开始建设60路对称电缆载波通信系统。1975年建成600路及960路微波接力通信,线路总长达1.4×104 km,通达全国19个省会和自治区首府,承担了电话/电报通信、报纸传真和电视/广播节目的传送任务。1976年年初开通了由北京到上海、杭州之间的中同轴1800路载波系统。20世纪70年代后期,开始研制光纤通信系统。
20世纪80年代初,随着我国改革开放政策的实施,人们对通信业务的需求日益膨胀,为国内通信事业的快速成长提供了巨大的发展机会。通信业务以超常规、成倍数、跳跃式的发展速度和发展规模取得了令世人瞩目的成就。
1982年,福州引进开通了第一套万门程控电话交换机。
1983年,上海率先开通了第一个模拟寻呼系统。
1984年,东方红二号同步通信卫星发射成功。
1984年,中外合资上海贝尔电话设备有限公司成立。
1986年,国家对通信技术设备进口实行10年关税减免政策。
1987年,第一个TACS制式模拟蜂窝移动电话系统在广东建成并投入使用。
1988年,第一个实用单模光纤通信系统(34kbit/s)在扬州、高邮之间开通。
1990年,第一条长途光缆——宁汉光缆干线工程建成投产。
1991年,自主研发的HJD-04型程控交换机研制成功。此后,以大唐、中兴、华为公司,以及武汉邮电科学研究院等为代表的民族通信制造业实现了群体突破。
1993年,第一个公用数据通信网——公用分组交换网(CHINAPAC)正式开通。此后陆续开通了公用数字数据网(CHINADDN)和中国公用计算机互联网(CHINANET)。
1993年,第一条国际光缆——中日海底光缆投入使用。
1994年,广东开通了GSM数字蜂窝移动电话网。
1995年7月,联通GSM 130数字移动电话网在北京、天津、上海、广州建成开通。
1996年,移动电话实现全国漫游,并开始提供国际漫游服务。
1998年,正式向国际电联(International Telecommunication Union,ITU)提交第三代移动通信标准(简称3G)——TD-SCDMA,该标准成为第一个具有自主知识产权并被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。
1999年,第一条传输速率为8×2.5Gbit/s的密集波分复用(DWDM)系统开通。
2000年,中国提出的第三代移动通信制式TD-SCDMA被批准为ITU的正式标准。
2002年,中国移动通信GPRS业务正式投入商用,中国移动迈入2.5G时代。
2006年,TD-SCDMA被宣布为我国的国家通信行业标准。
2007年,信息产业部发布WCDMA、cdma2000两项通信行业标准。
2009年,3G牌照正式发放,中国电信、中国移动、中国联通分别获得WCDMA、cd-ma2000和TD-SCDMA牌照。
2010年,全国首个具有4G特征的TD-LTE演示网在上海世博园建成开通。
2011年,国内六城市启动TD-LTE规模性试验,7家系统、3家芯片厂商基本完成测试。
2012年12月,中国移动在香港正式启动4G网络商用,并与深圳实现TD-LTE网络间数据漫游业务,正式拉开我国4G序幕。
2013年12月,中国4G牌照正式发放,三大运营商均获TD-LTE牌照。
2015年,IMT-2020(5G)推进组发布5G概念白皮书,为国际5G标准制定贡献了力量。标志着中国从3G/4G的跟随世界标准向引领世界标准迈进。
2018年,国际标准化组织批准了第五代移动通信技术新空口(5GNR)的独立组网标准。中国移动也将在当年建设5G应用试验示范网,逐渐推进5G商用。与此同时,6G移动通信太赫兹通信技术方向性研究工作陆续展开。
目前来看,我国通信行业已经形成了中国移动、中国联通、中国电信三大电信运营商互相竞争、互相合作的格局,促进了我国通信行业的健康发展和良性循环。
自1987年中国电信开办移动电话业务以来,每年用户增长速度均在200%以上。中国移动通信用户总数已经跃居为世界第一位。固定电话和手机普及率已超过8成,用户总数合计接近12亿。互联网用户总数超过7亿,已经成为世界上名副其实的通信大国。
回顾国内外通信发展史,不难看出未来通信产业发展的一些显著特征:伴随着一系列新技术的不断涌现,通信技术和手段会进一步得到提升。以光电信号作为信息的载体,以微电子学和光电技术为基础,结合计算机技术、网络信息处理技术,预示着高速、宽带、无缝连接的数字化信息时代即将到来。