第13章 网络通信篇

网络通信的发展历史可以追溯到20世纪60年代，当时美国国防部为了在冷战中获得科技竞争优势，组建了一个神秘的科研部门——ArpA（Advanced research projects Agency，高级研究计划局）。为了保证在苏联的第一轮核打击下具备一定的生存和反击能力，美国国防部决定研究一种分散的指挥系统，由无数的节点组成，当若干节点被摧毁后，其它节点仍能相互通信。于是，ArpA联合美国的几个大学，一起搞出了ArpAnet（阿帕网），这就是internet（互联网）的前身。

1g时代1981年，第一代移动通信系统在美国芝加哥诞生。1g时代是大哥大横行的时代，代表公司是美国的摩托罗拉。1g采用的是模拟信号传输，即将电磁波进行频率调制，将语音信号转换到载波电磁波上，载有信息的电磁波发布到空间后，由接收设备接收，并从电磁波上还原语音信息，即为完成一次通话。1g采用模拟信号通信传输有许多不足，信号容易受到干扰，语音的品质低，覆盖的范围不够广，而且还会出现在打电话时串音的问题。1g技术的最高速度是2.4kbps。

2g时代1992年，第二代移动通信技术标准开始了。2g采用的是数字调制技术，比1g多了数据传输的服务，这样手机就不仅仅只能接打电话，发短信就成为了时髦的交流方式。彩信、手机报、壁纸和铃声的在线下载成了热门业务。2g时代的手机变小了，更加便携了。通用分组无线业务的2g最大速率是50kbps，速率为1、wi-fi等协议确保了局域网内设备之间的高效通信。

gsmcdmAlte/5g等协议支持着手机和其他移动设备的全球通信。

mQtt、CoAp、zigbeez-wave等协议实现了物联网设备之间的互联互通。

电子邮件是网络通信技术的重要应用之一，通过网络传输信息，已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的通信方式之一。

在线视频会议通过网络连接不同地点的参与者，实现实时的音视频通讯和信息共享，极大地提高了工作效率和沟通效果。

远程医疗通过互联网和通信技术的结合，可以实现医生和患者之间的远程医疗服务，提高医疗资源的利用效率，解决医疗资源分布不均和医生资源紧缺的问题。

物联网通过互联网将各种物理设备互相连接，实现信息交流和共享，应用领域包括智能家居、智慧交通、智慧城市等。

云计算通过互联网提供计算和存储资源，用户可以方便地获取和管理自己的数据和应用，也可以通过云端的计算能力实现各种复杂的计算任务。

在城市交通中，无线通信技术被广泛应用于交通信号灯控制系统、智能停车系统和交通监控系统等，提高了交通效率和安全性。

通过网络通信技术，学生可以在家中通过网络获取到全球各地的知识资源和优质教育资源，实现远程教育和在线学习。

通过互联网和移动通信技术，商家可以将自己的产品和服务推向全球市场，实现全球范围的交易，同时也为商家提供了更高效、更智能的管理方式。

这些应用领域展示了网络通信技术在现代社会中的重要性和广泛影响，随着技术的不断进步和创新，网络通信技术的应用范围还将继续扩展和深化。

网络通信的未来布局主要涉及以下几个方面：

下一代互联网的研究和建设是未来网络通信布局的重要组成部分。这包括了新型网络技术的研究，以及建立安全可靠的下一代互联网。

下一代光网络的研究和建设也是未来网络通信布局的重要组成部分。这包括了突破当前光通信技术面临的相农极限困境，实现更大容量、更短时延的传输效果，开展新型光纤和传输技术研究，满足人、机、物随时随地全息通信对带宽的需求。

6g网络的研究和建设是未来网络通信布局的另一个重要组成部分。这包括了在智能超表面、太赫兹通信等关键领域开展研究与试验，并与合作伙伴携手共商共建6g网络标准。

算力网络的研究和建设也是未来网络通信布局的重要组成部分。这包括了将算力和网络结合，为未来信息社会提供随时随地无处不在的算力网络服务，提升新一代基础设施对社会和经济的支撑作用。

空天地一体化组网技术的研究和建设也是未来网络通信布局的重要组成部分。这包括了加强卫星通信技术、地面移动通信系统融合研究，为空天地海泛在空间提供实时互联网服务。

智能化通信网络的研究和建设也是未来网络通信布局的重要组成部分。这包括了大数据技术、云计算技术、人工智能技术、网络切片技术、边缘计算技术、网络安全技术等关键技术的应用，实现网络功能的全面提升，为用户提供更加高效、稳定的通信服务。

量子通信技术的研究和应用也是未来网络通信布局的重要组成部分。量子通信技术利用量子态的两个特性：量子叠加和量子纠缠，实现无法通过传统方法复制的通信方式，从而保障通信的安全。

网络通信未来布局的主要方面，具体的实施和发展可能会根据技术的进步和市场的需求进行调整。