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用其光纤通信的先进技术，在发展多媒体系统上紧追美国其后。欧洲各国、
韩国、台湾等国家和地区也都纷纷制定各自的“信息高速公路计划”。围绕
多媒体技术的全球竞争正逐步展开。中国也正在积极投入到市场竞争中。
3。通信技术的发展
通信网络是人类社会的神经系统。当代通信技术取得的惊人进步，是以
往任何时代无法相比的。60年代中期，卫星通信迅速崛起。70年代后期，光
纤通信开始出现。80年代，数字通信系统进入实用阶段。各种先进通信手段
的广泛应用，使今天的地球变小了，使世界上相隔的人们有了更紧密的联系。
（1）卫星通信
1957年，世界上第一颗人造地球卫星发射成功，开拓了人类利用卫星通
信的新时期。
早在1945年，英国的科学幻想小说家克拉克（1917—）就曾提出了卫星
通信的设想。他在英国《世界无线电》杂志上发表了“地球外的中继”的论
文。文章指出，用地球同步卫星作中继站，就可以转送地球上通信站发送的
微波通信信息和电视信息；如果在赤道上空的静止轨道上相距 120°设置3
颗卫星，就可以建成覆盖全球的卫星通信网。当时，克拉克所说的纯属一种
大胆的幻想。但不到20年，这一幻想竟变成了现实。克拉克具有惊人的预见。
他于1959年预言人类将在1969年6月前后首次登月，结果真的如他所料。
从克拉克提出卫星通信设想到现在，卫星通信经历了两个阶段：1945—
1965为卫星通信实验阶段；1965年，以后卫星通信进入了实用阶段。
1958年12月，美国发射了第一颗军用通信卫星“斯柯尔号”。它是单
向传输延迟通信卫星，上面带有一盘录音磁带，录制了美国总统的圣诞贺词。
由地面发出信号触发号，卫星就向地球播放了录音。1960年8月，美国发射
了“回声1号”人造卫星。它是用聚酯材料制成的一个直径30米的大气球。
表面涂以金属薄层，可将地面发射的微波信号反射回大地。它是无源通信卫
星，通信容量仅为1路双向电话，而且需要大功率的地面发射机和高灵敏度
的接收机，但收到的信号仍十分微弱。因此，各国以后基本上不再采用无源
通信卫星系统了。1962年7月，美国发射了“电星1号”人造卫星。它是历
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史上第一颗有源通信卫星，携带3600个太阳能电池和无线电转发器等电子设
备，能够接收地球发来的信号，经中继放大，再返回地球。通过“电星1号”
的转播，人类首次将电视广播节目送过了大西洋，实现了17年前克拉克提出
的“地球外中继”的设想。但是“电星1号”还不能与地球保持同步，而同
步地球卫星的发射是建立全球性卫星通信系统的首要条件。1963—1964年，
美国发射了3颗试验性的地球同步卫星，其中1964年10月发射的“辛康3
号”获得完全成功。它重39公斤，装有两部转发器，可各通一路电视。它在
太平洋上空同步静止轨道成功地定位，并向美国转播了在日本举行的奥运会
实况。“辛康3号”发射成功的第二天，以美国通信卫星公司为首、11个国
家参加的“国际通信卫星组织”成立。1965年，“国际通信卫星组织”共同
投资，发射了“晨鸟”通信卫星。与此同时，原苏联也发射了它的第一颗“闪
电Ⅰ型”实用通信卫星。它的轨道是奇特的高椭圆轨道，周期为12小时，每
天两次飞经原苏联本土上空，覆盖其境内时间达15小时。几颗这样的卫星顺
序飞行，可提供24小时连续通信。1974年7月，原苏联发射了第一颗正式
的地球同步轨道卫星。
“晨鸟”通信卫星的发射使用，标志着通信卫星从试验阶段进入了实用
阶段。到1980年底，国际通信卫星已发展到第五代，通信容量由1965年的
240话路增至12000话路。同时，通信卫星的寿命增长，租用一条线路的价
格更为便宜。
由于卫星通信系统具有容量大、覆盖面广、通信距离远等优点，所以其
发展非常迅速，应用范围日益广泛。卫星通信一出现就被用于军事。在 80
年代初，美国提出的“星球大战计划”中，通信卫星与其他卫星扮演着十分
重要的角色。在幅员辽阔的国家，通信卫星被用作国内通信。1972年，加拿
大发射了“安烈克”号卫星，解决了国内地理隔绝地区的通信问题。70年代
后期，卫星教育逐渐兴起。印度尼西亚把一所大学的授课，经卫星转播给另
外10所大学；学生还可以通过返回的电话信道经卫星发问。1983年10月，
商业卫星通信业务发展起来。它能承担各种数字通信业务，包括电话、电传、
高低速传真、高低速数据等。
中国于1984年发射了第一颗地球同步试验通信卫星，成为世界上第五个
发射通信卫星的国家。1986年2月，中国又发射了一颗实用的地球同步通信
卫星。到1991年，中国已发射了5颗通信卫星，有卫星转发器12个，其波
束已能覆盖全国。它们承担了电话、传真、电视、广播、数据通信、图像传
递等业务。许多部门都已建立起专业卫星通信网。
悄然兴起的甚小卫星数据站（VSAT），是80年代卫星通信方面颇具重要
意义的新成就。它是一种带有收发功能的小型卫星通信地球站。它的通信天
线口径小，只有1。2—1。8米；它设备紧凑、架设方便。用户利用VSAT可在
办公室内直接通过卫星线路与世界各地进行数据、话音、图文传真的高速传
输。90年代初，世界上已建立十几万个VSAT终端站。1992年，中国以话音
为主的VSAT系统也已投入运行。
卫星通信已成为当代通信技术中最重要的途径之一。目前，70％以上的
国际长途电话是由同步卫星传送的，全部国际电视节目是通过地球同步卫星
转播的。卫星通信仍在不断发展，应用更加广泛。一种经卫星传播的电视电
话会议网络已开始萌芽，预计到2000年将被普遍应用，成为国际卫星通信系
统一种重要的通信业务。
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（2）光纤通信
光通信历史久远。中国古代很早就使用烽火报警。西周时期的“烽火戏
诸侯”就是一个非常著名的历史典故。公元前490年，古希腊人曾用盾牌反
射日光进行光通信，并曾用火光接力的办法传递胜利的消息。
近代以来，人们对光通信进行了许多研究。贝尔 （1847—1922）在发明
电话后4年，于1880年又发明了光电话。此后，光电话又有所发展。但光通
信远没有无线电通信发展迅速。其原因在于：1。没有找到象无线电波那样的
相干光频电磁波；2。光波在大气中传播易受气候影响。
本世纪60—70年代，激光和光导纤维相继出现，使上述两个关键技术问
题迎刃而解。激光以其独特的良好性能，成为运载信息的理想工具。光导纤
维则为光传播提供了适宜的通路。
激光刚一诞生，人们立即用它进行无线电通信试验，但结果并不如意。
于是人们转向光的有线通信研究。
早在1854年，英国的丁铎尔（1820—1893）就提出，利用光的全反射原
理可以进行光的传输。1927年，英国的贝尔德提出了用石英纤维作摄像传递
装置的专利。1930年，德国人兰姆发现光可沿着透明弯曲的石英纤维传输。
这为以后的光导纤维传输激光提供了依据。但由于技术水平所限，这一阶段
的光导纤维传输光的性能很差，光在其中衰减很快，传不了几米。
1951年，英国的霍布金斯等人利用柔性玻璃纤维，制成了医用纤维内窥
镜。它可以把人体内部的信息通过玻璃纤维送到体外。这在光纤通信方面前
进了一步。
在光纤通信发展中做出卓越贡献的是英籍华人高锟博士。从 1963年开
始，经过三年探索，他和同事霍克亥姆共同发表了“光波介质表面波导”的
论文，指出光信号在玻璃纤维中损耗太大的原因在于其中含有过量的金属离
子。他们认为，通过减少金属离子的含量并改进拉丝工艺提高材料均匀性，
是可以用光纤进行激光通信的。这一思想对以后光纤通信的实现产生了重要
影响。为此高锟获得了1979年度的国际伊利申通信奖。
1970年，美国康宁公司的莫若利用高强度的二氧化硅材料研制出衰减为
每公里20分贝的光纤，使光纤技术有重大突破，接近了实用阶段。恰好在这
一年，适用光纤通信的光源半导体激光器问世。这两项技术的进展对光纤通
信的实现具有决定性意义。此后，光纤技术迅速发展，1972年达到每公里衰
减4分贝，1976年则为每公里0。47分贝。
1975年，美国贝尔实验室的莱因哈特和洛根发明了加工处理光信号的集
成光路，使光纤通信向实用迈进了一步。
1976年，世界上首次光缆通信试验在美国亚特兰大城获得成功。其传输
距离达10公里，可进行672路电话同时通话。1977年，日本进行了60公里
光纤通信试验，每8公里设一个中继站。这次试验用的是8根光纤制成的光
缆，每根光纤可通480路电话。1979年，法国光缆电视试验成功。同年，欧
洲第一条光缆线路在原联邦德国开通，通信距离为15。4公里。1980年2月，
英国在苏格兰西海岸波因湖中铺设了长9。5公里的海底光缆试验系统。光缆
由6根光纤组成，总容量为6000话路。
80年代开始，光纤通信进入了实用阶段。1982年，英国的3600公里多
模光纤线路全部开通营业。1983年，美国在东西岸各铺设了一条光纤通信线
路。1984年，日本建立了北海道札幌—九洲福岗的光纤通信干线。当今世界
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上，日本的光纤通信研究和生产技术最为先进。90年代初，国际上出现的综
合服务数字网，能通过光纤为用户提供传真、数据通信等各种媒体的综合通
信服务。
中国于1972年开始研究光纤通信技术。1976年，研制成低损耗多模光
纤。1978年，在上海铺设了一条1。8公里的光纤通信线路。从1986年开始，
铺设了北京—天津—沈阳—哈尔滨全长1500公里的光纤通信线路，同时还铺
设了南京—汉口—重庆全长2500公里的光纤通信线路。到90年代初，中国
建成的光纤通信线路已达到1万多公里。
光纤通信从诞生至今，已经向第三代光纤通信系统发展。第一代是由短
波长（0。8—0。9微米）光源和石英多模光纤组成的光纤通信系统，已经进入
成熟阶段，中小容量、中短距离光纤通信系统已得到广泛应用。第二代光纤
通信系统以长波长（1。3—1。5微米）光源和单模光纤为代表。1985年，第二
代光纤通信的研究已基本结束，其技术开始成熟，并已在中等距离的通信线
路上使用。目前第三代光纤通信系统成为研究热点。它以超长波长 （2微米
以上）和外差光纤通信系统为代表，具有很大容量，传输距离可达数千公里，
能用于洲际通信。目前第三代光纤通信系统发展非常迅速。
（3）数字通信和移动通信
数字通信是由通信技术与计算机技术结合而形成的一种新的通信方法。
它将所传送的信息以数字来表示，可以进行数据库信息资源的远程共享和信
息的远程处理。
60年代以来，半导体器件和大规模集成电路的飞速发展，数—模、模—
数转换器和电子计算机的成本大大降低，使得发展数字通信的技术条件逐渐
完备。70年代以后，光纤通信的诞生，微电子技术突飞猛进，促进了数字通
信的加速发展。80年代初，数字通信已进入了商用阶段。
1965年，世界上第一部用电子计算机控制的电话交换机研制成功。它利
用预先编制的程序来控制电话的交换接续。这就是“存贮器程序控制”，简
称程控。程控交换不仅可用于电话，也可以用于传真等非话通信。70年代，
数字程控交换机逐步发展起来。这是一种传输离散数字信号的交换机。数字
交换使电话交换向着话音与非话业务的综合交换前进了一步。80年代，传输
大容量数字信号的光缆系统和数字微波系统以及大容量的程控数字电话交换
系统都已相当完备，具备了建立综合数字网的条件。因此，大多数发达国家
都积极发展数字通信。1980年，美国贝尔电话系统将大约1/3的音频电缆改
为数字传输系统。此外，全数字化卫星通信系统也已建立并投入使用。
与以往的模拟通信网相比，数字通信网显示了更大的优越性。采用数字
信号比用模拟信号传送的话路要多，其失真和噪声不累加，可保证远距离的
传输质量。数字通信便于直接存贮和交换处理，可以传递各种通信业务，尤
其适用于发展非话通信业务。数字通信设备具有经济性、可靠性及小型化等
优点。
为了满足社会对通信日益增长的需要，从80年代开始，各发达国家已在
发展综合业务数字网。它可以用一个统一的通信网和一对用户线路来同时实
现电话和非话、宽带和窄带、高速和低速的多种业务的通信。用户可像在电
源线上使用各种电气设备一样，只要有一对用户线和相应的标准接口，就可
在这对线路上接入各种通信终端，进行各种业务的通信。90年代，窄带的综
合业务数字网可望在发达国家实现小规模建网。宽带的综合业务数字网还只
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有少数国家开始试验。预计到本世纪末或下世纪初，通信网的全部数字化将
在发达国家实现。
无线移动通信的蓬勃发展，是当代通信技术的又一重要成就。移动通信
是移动体之间或移动与固定体之间的无线电信息传输与交换。当今的移动无
线电通信是包括移动电台、控制终端、无线入网交换、计算机控制并可与公
用电话网连接的系统。1978年后，美国、日本和瑞典等国先后开发出一种同
频复用、大容量小区制的移动电话系统。它的网络由许多边长为几千米到十
几千米的正六边形组成，犹如蜂窝，所以也称蜂窝移动电话系统。在这个系
统中的移动电话用户可互相通话，也可与固定电话用户通话。世界上第一个
商用蜂窝移动电话系统是1979年12月在日本东京建立的。80年代，国际上
又出现了数字式蜂窝移动通信系统。目前，世界上已有50多个国家和地区建
立了小区制移动电话系统。美国、日本已实现了全国移动通信漫游。欧洲建
立了泛欧数字小区制系统。除了小区制移动通信系统外，移动通信还有集群
式专用调度移动通信系统、无中心多信道选址个人通信系统、无线寻呼系统
等。
无线寻呼系统是一种由基站发出单向选择呼叫的系统。无线寻呼通信具
有快速、方便、价廉等优点，所以倍受青睐，普及很快。美国的个人寻呼机
数量居世界首位，90年代初已达600多万个。香港地区每千个人中有70多
个寻呼机，人均拥有量最高。目前，无线寻呼已由单一传呼业务扩展到提供
数字、字符等文字显示业务。
中国从1984年开始使用无线寻呼电话，现已有1000多个城市开办了这
种电话业务。
21世纪将成为个人通信的时代。人们设想建立环球移动卫星电话系统
（环球电话）。那时，个人全球通信将变成现实。在地球上任何一个地方都
可进行通话或传真了。我国“通信技术发展计划”已将“个人通信”列为重
点发展的技术项目。
4。遥感技术的发展
在中国古代神话小说《西游记》、《封神演义》等书中，有一些长着“千
里眼”的神奇人物。他们可以看到千里之外的一切事情，甚至有的能看到地
下。20世纪中期以后，这种幻想变成了现实。遥感技术就是当代人的“千里
眼”。人们借助于遥感，不但可看千里之外，而且可看万里之遥甚至更远。