2.1.2 通信技术

人类的生产、生活离不开信息的传递，通信技术就是对信息的传递、交流、管理和处理的各种技术的总称。自古以来，人们创建了多种通信方式，如古代的烽火台、旌旗，近代的灯光、信号，现代的电话、传真等。

通信系统一般包括三个要素：信源、信道和信宿。信源是指产生各种信息的实体；信道是指信息传输的媒介；信宿是指接收各种信息的实体。从信源产生的信息包括两种类型：一类是离散信息，即信息的状态是离散可数的，比如数字、符号等，又被称为数字信息；另一类是连续信息，如强弱连续变化的声音、亮度连续变化的图像等，又被称为模拟信息。据此，通信技术可以分为数字通信技术和模拟通信技术。由于数字信号易于加工和处理，因此一般来讲模拟信号也会先进行数字化再发送。这种将数据转化为数字信号并进行传递的系统被称为数字通信系统。数字通信具有抗干扰能力强、无噪声累积、便于计算处理、便于加密、易于小型化、便于集成化等优点，在实践中应用广泛。

按照业务功能，可以将通信系统分为电话通信、卫星通信、光纤通信、移动通信、图像通信、多媒体通信、计算机网络通信等，下面就较为主要的移动通信、卫星通信和光纤通信做简单介绍。

移动通信是指移动体与固定点，或者移动体相互间通过有线或无线信道进行的通信，包括移动台、基地站、移动业务交流中心以及与市话网相连接的中继线等部分，是全球使用范围最广、使用人数最多的通信系统。自20世纪20年代起，移动通信技术发展经历了五个阶段：以车载无线电为代表的专用移动通信、公共移动通信、具有自动选频与自动接续功能的移动通信、蜂窝移动通信和数字蜂窝系统。当下5G技术的突破也为移动通信的性能增强与应用提供了新的动力，为广泛用户的应用带来更多方便。

卫星通信是指利用地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在信源与信宿之间进行的无线电通信，通常包括地球站子系统、通信卫星子系统、跟踪遥测及指令子系统、监控管理子系统四部分。世界第一颗通信卫星是美国于1960年8月发射的“回声”1号，这是一种简单的无源通信卫星，被用于美国和英国之间的通信。相比其他通信方式，卫星通信的里程碑意义在于它解决了通信范围受限的问题，在卫星无线电覆盖的范围内，任意两点间的通信不受天气、地形等因素的影响，具有通信范围广、可靠性高、简单迅速等优点，广泛应用于多媒体及其他各种领域中。当前基于通信卫星提供的服务主要包括三种：大众消费通信（如电视直播、音频广播、卫星宽带）、卫星固定通信（如转发器租赁协议、网络管理服务）、卫星移动通信（如移动语音、移动数据业务）。

光纤通信，亦称“光缆通信”，是指利用光波在光导纤维中传输信息而达成的通信，一般包括光源、光纤和光检测器三部分，属于有线通信，其信息载体为光，传输媒介为光纤。与传统的电信通信方式相比，光纤通信具有以下特点：①传输的频带宽，信息容量大比例增加；②损耗低，中继距离长；③抗干扰性强；④信息的完整性和保密性强；⑤资源来源丰富，节省有色金属；⑥线径细、重量轻、耗能少；⑦易于安装。自1981年第一个光纤通信网络问世以来，光纤通信的发展已经更迭了三代，短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤正在成为有线通信网络的重要研发方向。