智慧城市之路

    第29节：智慧城市三大技术基础（3 ）

    纵览整个通信技术的发展历史，主要可以分为初级通信、近代通信、现代通
信三个阶段。

    1.初级通信阶段

    初级通信阶段以1838年莫尔斯发明电报为标志，整个初级通信阶段的主要成
果和重大事件如下：

    1838年莫尔斯发明有线电报，开始了电通信阶段。

    1843年亚历山大？本取得电传打字电报的专利。

    1864年麦克斯韦创立了电磁辐射理论，并被当时的赫兹证明，促使了后来无
线通信的出现。

    1876年贝尔利用电磁感应原理发明了电话。

    1879年第一个专用人工电话交换系统投入运行。

    1880年第一个付费电话系统运营。

    1892年加拿大政府开始规定电话频率。

    1896年马可尼发明无线电报。

    2.近代通信阶段

    近代通信阶段以1948年香农提出信息论为标志，整个近代通信阶段的主要成
果和重大事件如下：

    1948年香农提出了信息论，建立了通信统计理论。

    1950年时分多路通信应用于电话系统。

    1951年直拨长途电话开通。

    1956年铺设越洋通信电缆。

    1957年发射第一颗人造地球卫星。

    1958年发射第一颗通信卫星。

    1962年发射第一颗同步通信卫星，开通国际卫星电话；脉冲编码调制进入实
用阶段。

    20世纪60年代彩色电视问世；阿波罗宇宙飞船登月；数字传输理论与技术得
到迅速发展；计算机网络开始出现。

    1969年电视电话业务开通。

    20世纪70年代商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统投入使用；一
些公司制定计算机网络体系结构。

    3.现代通信阶段

    现代通信阶段以20世纪80年代以后出现的光纤通信应用、综合业务数字网崛
起为标志，整个现代通信阶段的主要成果和重大事件如下：

    20世纪80年代开通数字网络的公用业务；个人计算机和计算机局域网出现；
网络体系结构国际标准陆续制定。

    20世纪90年代蜂窝电话系统开通，各种无线通信技术不断涌现；光纤通信得
到迅速普遍的应用；国际互联网得到极大发展。

    1997年 68 个国家签定国际协定，互相开放电信市场，相应地，通信文化也
经历了三波浪潮，即模拟通信文化浪潮、数字通信文化浪潮和宽带通信文化浪潮
三个阶段。受各国政治经济发展不平衡状况的影响，通信文化的三波浪潮并不是
齐头并进的，而是参差不齐的。从全球范围看，通信文化目前正在经历数字通信
文化浪潮和宽带通信文化浪潮。从严格意义上讲，宽带技术是数字通信技术的延
伸，但是，考虑到宽带技术对通信文化的潜在影响十分巨大，从某种意义上讲不
啻于是一场新的通信文化革命，所以我们特别将其剥离出来，以表征这种特殊性。

    在通信方面，从传输、交换到终端设备，从有线通信到无线通信，正在全面
走向数字化，促进了通信技术从低速向高速、从单一语音通信向多媒体数据通信
转变；在广播电视和新闻媒体领域，节目制作、传送和接收及印刷出版等均已开
始实现数字化分布式处理。网络技术大趋势是试图将整个国家或地区经济和社会
进步的发展都架构在信息网络上，发展网络经济、网络社会。与此同时，随着计
算机结构和功能将向着微型化、超强功能、智能化和网络化的方向发展，人机界
面将更为友好。

    9.2.2 移动通信技术

    现代的无线通信可以追溯到1896年马可尼的第一次无线电传输。1920年美国
建立了第一批商业性质的无线电主站；1941年播出了第一个商业电视节目。这些
传输都是单向广播传输。

    1946年，公用移动电话服务在美国25个城市开通，最初的系统是模拟的，后
来全部改为数字的。从那以后，移动通信技术经历了迅速的发展，其用户规模也
获得了惊人的增长。

    1.第一代通信技术

    模拟移动通信系统是蜂窝移动通信系统发展的早期阶段，1946年，第一种公
众移动电话服务被引进到美国的25个主要城市，每个系统使用单个大功率的发射
机和高塔，覆盖地区超过50公里，但仅能以半双工模式提供语音服务，却使用120kHz
带宽。虽然经过了后来技术的进步而提高了频谱使用效率，提供了全双工、自动
拨号等功能，但提供的服务由于频道的数量很少及呼叫阻塞等原因不能满足使用。
在20世纪五六十年代，AT&T的贝尔实验室和全世界其他的通信公司发展了蜂窝无
线电话的原理和技术。在地域上将覆盖范围划分成小单元，每个单元复用频带的
一部分以提高频带的利用率，即在干扰受限的环境下，依赖于适当的频率复用规
划（特定地区的传播特性）和频分复用（FDMA）来提高容量，从而实现了真正意
义上的蜂窝移动通信。

    一个典型的模拟蜂窝电话系统是在美国使用的高级移动电话系统（AMPS），
AMPS系统采用7 小区复用模式，并可在需要时采用扇区化和小区分裂来提高容量。
与其他第一代蜂窝系统一样，AMPS在无线传输中采用了频率调制，在美国，从移
动台到基站的传输使用824MHz到849MHz的频段，而基站到移动台使用869MHz到 894MHz
的频段。每个无线信道实际上由一对单工信道组成，它们彼此有45MHz 分隔。每
个基站通常有一个控制信道发射器（用来在前向控制信道上进行广播），一个控
制信道接收器（用来在反向控制信道上监听蜂窝电话呼叫建立请求），以及8 个
或更多频分复用双工语音信道。
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