第2章 数据通信基础

数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道，通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

2.1 数据通信的发展

通信（Communication）指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，其目的是传输消息。从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某一方准确、安全地传送到另一方。人类实践过程中随着社会生产力的发展对传递消息的要求不断提升，人类文明不断进步。

在古代，人类通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、身体语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。在现代，科学水平的飞速发展，相继出现了无线电、固定电话、移动电话、互联网、视频电话等各种通信方式。通信技术拉近了人与人之间的距离，提高了经济的效率，深刻地改变了人类的生活方式和社会面貌。

2.1.1 通信的发展的几个阶段

我们可以把通信的发展分成如下几个阶段：

第一阶段：以视觉、声音传递为主。

形体时代通过身体、眼神、手势及山、石、树木等自然媒体相结合传递信息。口语时代直立行走使得人类对信息传递方式的需求提高从而催生了语言。古代通过烽火台（如图2-1所示）、击鼓、旗语、驿站快马接力（如图2-2所示）、信鸽等原始手段传递信息。

第二阶段：文字、邮政。（增加了信息传播的手段）

随着生产力的发展人类对信息记录有了需求，文字随之产生。

第三阶段：印刷。（扩大信息传播范围）

1044年，毕昇发明了活字印刷术（如图2-3所示）。1450年，日耳曼人古腾堡发明了金属活字印刷术。

第四阶段：电报、电话、广播。（进入电器时代）

人类用电来传送信息的历史是由电报开始的，电报在1834年由美国人莫尔斯发明。电报是一种以符号传送信息的方式，有人把“C&C”（即通信与计算机的融合）看成是人类信息史上一场新的革命的重要标志。利用“电”来传递消息的通信方法称为电信（Telecommunication）。电信指利用电子技术在不同的地点之间传递信息。电信包括不同种类的远距离通讯方式，例如：无线电、电报、电视、电话、数据通讯以及计算机网络通讯等。今天我们在谈论“电信”时，已经少不了要谈到计算机在各个电信领域的广泛应用。它不仅在实现电信的智能化方面发挥了关键作用，而且它的引入使电信不再是单纯地“传送”信息，还增加了信息的处理和存储的功能。

一百多年来，尽管电信的基本概念没有变，但它的外延却发生了沧桑巨变。电话的统治地位已经动摇，信息高速公路、互联网来了，它们对传统电信的观念和方式，都带来了前所未有的冲击。

第五阶段：信息时代，除语言信息外，还有数据、图像、文本等。

2.1.2 电信的发展

电信已经成为克服时间和距离障碍的重要的信息传播方式，现代通信工具众多，如有线电话和无线电话、传真、无线电广播、电视、互联网络等。我国2000年9月20日国务院第31次常务会议通过且施行的《电信条例》第二条规定，电信是指利用有线、无线的电磁系统或者光电系统，传送、发射或者接收语音、文字、数据、图像以及其他任何形式信息的活动。这种活动表现为电信业务经营着提供各种电信业务的行为，比如电话服务、电报服务、数据服务、图像服务以及多媒体通信服务等等。下面我们来看一看电信的发展。

1831年，法拉第发现电磁感应。

1837年，美国人莫尔斯发明电报机。

1857年，横跨大西洋海底电报电缆完成。

1873年，马克斯韦尔的电磁场理论。

1876年，贝尔发明电话。

1895年，俄国人波波夫和意大利人马可尼同时成功研制了无线电接收机。开辟了电信的新纪元。

1895年，法国的卢米埃兄弟，在巴黎首映第一部电影。

1906年，发明了电子管，从而模拟通信得到发展。

1920年，收音机问世。

1920年，英国人贝尔德成功进行了电视画面的传送，被誉为电视发明人。

1928年，奈奎斯特准则和取样定理。

1948年，香农定理。

1955年，美国为了大战的需要，发行了第一部军用电子计算机。

20世纪50年代，发明半导体，从而数字通信得到发展。

20世纪60年代，发明集成电路。

1962年，美国发射第一颗通信人造卫星，开启电视卫星传送的时代。

1963年，第一次实现同步卫星通信。（20世纪40年代提出静止卫星概念，但无法实现。20世纪50年代航天技术。）

1969年，美军建立阿帕网（ARPANET），目的是预防遭受攻击时，通信中断。

20世纪70年代，发明光导纤维，光纤通信得到发展。（20世纪60年代发明激光，企图用于通信，未成功。）

1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民网，渐渐扩大为今天的互联网。

1993年，美国宣布兴建信息高速通路计划，整合电脑、电话、电视媒体。

2.1.3 中国电信的发展

清朝光绪五年（公元1879年），李鸿章委托大北公司在天津与大沽北塘炮台之间架设电报线，这是中国自办第一条电报线路。

1881年，当时上海英商瑞记洋行在上海租界内开办华洋德律风公司，架设市内电话线路，这是中国最早的电话。

1882年2月21日，丹高大北电报公司在上海外滩设立了电话交换所，这是中国最早的电话局。

1900年，上海南京电报局开办市内电话，当时只有16部电话。

1987年11月，广州开通了我国第一个移动电话局。

1993年9月19日，我国第一个数字移动电话通信网在浙江省嘉兴开通。

1993年12月，正式开通的中日海底光缆，从上海的南汇通达日本九州的高崎，全长1260千米，可开通7560路电话。这是我国第一采用于国际通信的海底光缆。

1994年4月20日，首次开通了接入Internet的第一条64kb/s国际专线。中国公用计算机网的建设开始启动。

2007年10月，我国电话用户总数突破9亿户大关，其中移动电话占电话用户总数的60%。