2.1.2 通信技術

人類的生產、生活離不開信息的傳遞，通信技術就是對信息的傳遞、交流、管理和處理的各種技術的總稱。自古以來，人們創(chuàng)建了多種通信方式，如古代的烽火臺、旌旗，近代的燈光、信號，現(xiàn)代的電話、傳真等。

通信系統(tǒng)一般包括三個要素：信源、信道和信宿。信源是指產生各種信息的實體；信道是指信息傳輸的媒介；信宿是指接收各種信息的實體。從信源產生的信息包括兩種類型：一類是離散信息，即信息的狀態(tài)是離散可數的，比如數字、符號等，又被稱為數字信息；另一類是連續(xù)信息，如強弱連續(xù)變化的聲音、亮度連續(xù)變化的圖像等，又被稱為模擬信息。據此，通信技術可以分為數字通信技術和模擬通信技術。由于數字信號易于加工和處理，因此一般來講模擬信號也會先進行數字化再發(fā)送。這種將數據轉化為數字信號并進行傳遞的系統(tǒng)被稱為數字通信系統(tǒng)。數字通信具有抗干擾能力強、無噪聲累積、便于計算處理、便于加密、易于小型化、便于集成化等優(yōu)點，在實踐中應用廣泛。

按照業(yè)務功能，可以將通信系統(tǒng)分為電話通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、移動通信、圖像通信、多媒體通信、計算機網絡通信等，下面就較為主要的移動通信、衛(wèi)星通信和光纖通信做簡單介紹。

移動通信是指移動體與固定點，或者移動體相互間通過有線或無線信道進行的通信，包括移動臺、基地站、移動業(yè)務交流中心以及與市話網相連接的中繼線等部分，是全球使用范圍最廣、使用人數最多的通信系統(tǒng)。自20世紀20年代起，移動通信技術發(fā)展經歷了五個階段：以車載無線電為代表的專用移動通信、公共移動通信、具有自動選頻與自動接續(xù)功能的移動通信、蜂窩移動通信和數字蜂窩系統(tǒng)。當下5G技術的突破也為移動通信的性能增強與應用提供了新的動力，為廣泛用戶的應用帶來更多方便。

衛(wèi)星通信是指利用地球衛(wèi)星作為中繼站來轉發(fā)或反射無線電信號，在信源與信宿之間進行的無線電通信，通常包括地球站子系統(tǒng)、通信衛(wèi)星子系統(tǒng)、跟蹤遙測及指令子系統(tǒng)、監(jiān)控管理子系統(tǒng)四部分。世界第一顆通信衛(wèi)星是美國于1960年8月發(fā)射的“回聲”1號，這是一種簡單的無源通信衛(wèi)星，被用于美國和英國之間的通信。相比其他通信方式，衛(wèi)星通信的里程碑意義在于它解決了通信范圍受限的問題，在衛(wèi)星無線電覆蓋的范圍內，任意兩點間的通信不受天氣、地形等因素的影響，具有通信范圍廣、可靠性高、簡單迅速等優(yōu)點，廣泛應用于多媒體及其他各種領域中。當前基于通信衛(wèi)星提供的服務主要包括三種：大眾消費通信（如電視直播、音頻廣播、衛(wèi)星寬帶）、衛(wèi)星固定通信（如轉發(fā)器租賃協(xié)議、網絡管理服務）、衛(wèi)星移動通信（如移動語音、移動數據業(yè)務）。

光纖通信，亦稱“光纜通信”，是指利用光波在光導纖維中傳輸信息而達成的通信，一般包括光源、光纖和光檢測器三部分，屬于有線通信，其信息載體為光，傳輸媒介為光纖。與傳統(tǒng)的電信通信方式相比，光纖通信具有以下特點：①傳輸的頻帶寬，信息容量大比例增加；②損耗低，中繼距離長；③抗干擾性強；④信息的完整性和保密性強；⑤資源來源豐富，節(jié)省有色金屬；⑥線徑細、重量輕、耗能少；⑦易于安裝。自1981年第一個光纖通信網絡問世以來，光纖通信的發(fā)展已經更迭了三代，短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖正在成為有線通信網絡的重要研發(fā)方向。