第13章 网络通信篇
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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1mbps，虽然比1G快了不少，但是仍然速率不够快。
3G时代2001年，3G正式登上了历史的舞台。2G虽然相比1G大大提升了效率，但是满足不了人们对图片和视频传输的要求，因为2G的网速满足不了这一要求，这时，3G应运而生。3G时代，移动通信出现了新的玩家，除了北美和欧洲，中国也开发了自己的标准。这个阶段，一个重要的公司上线了——苹果。同时，一代巨头诺基亚黯然离场。对于非移动设备，3G最大速度约为3mbps，处于移动状态的车辆的最大接入速度约为384Kbps。由于采用更宽的频带，传输的稳定性也大大提高，保证了速度和质量之后，使数据的传输更为普遍和多样，有了更多多样化的应用。更重要的是，第一代iphone的发布，使得智能手机的浪潮席卷全球，人们可以从手机上直接浏览电脑网页，收发邮件，视频通话，观看直播，人类正式进入多媒体时代。
4G时代2008年发布的第四代网络4G，中国成为标准的制定者之一。4G支持像3G一样的移动网络访问，可以满足游戏服务、高清移动电视、视频会议、3d电视以及很多其他的需要高速的功能。设备移动时4G网络的最大速度为100mbps，对于低移动性通信，速度为1Gbps。4G依旧是苹果的天下，但同时，4G时代的来临，又给了一些新兴公司发展的机会，包括移动支付领域的支付宝和微信支付；设备商、终端商：华为和小米；移动互联网：字节跳动（头条、抖音）、滴滴打车、美团外卖、移动电商拼多多等等。各种各样的新型公司如雨后春笋般争相出现。
5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，比4G网络的传输速度快数百倍。随着5G技术的诞生，用智能终端分享3d电影、游戏以及超高画质（Uhd）时代正向我们走来。5G将渗透到未来社会的各个领域，使信息突破时空限制，提供极佳的交互体验，为用户带来身临其境的信息盛宴。如虚拟现实：其“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务，业务及用户感知的智能优化，为网络带来超百倍的能效提升和比特成本降低，最终实现“信息随心至，万物触手及”。
通信技术发展到现在，进入了一个转折点。以前，是用户需求驱动技术进步。现在，是技术超前发展，孵化用户需求。展望未来，基于半导体的0和1到底要用到什么时候？无线电磁波的红利，到底要吃多久？基于生物和量子技术的计算或存储，真的会爆发吗？这些都是值得我们期待和探索的问题。
以下是一些在网络通信领域具有代表性的上市公司：
中国移动全球最大的移动通信运营商，提供广泛的通信服务，包括移动电话、宽带互联网、数字电视等。
中国电信中国主要的电信运营商之一，提供固定电话、移动通信、互联网接入等服务。
中国联通中国的另一家主要电信运营商，提供综合电信服务，包括移动和固定通信服务。
华为技术有限公司全球领先的Ict基础设施和智能终端提供商，虽然不是上市公司，但在网络通信设备领域具有全球领先的市场份额和技术实力。
中兴通讯股份有限公司全球领先的综合通信信息解决方案提供商，产品涵盖无线通信、有线通信、云计算与It、芯片等。
紫光股份有限公司旗下拥有新华三集团，提供包括交换机、路由器、无线网络、网络安全、云计算、大数据等在内的全方位网络通信及数字化解决方案。
星网锐捷通讯股份有限公司专注于企业级网络设备及解决方案，产品包括交换机、路由器、无线设备、云桌面、智慧校园等。
烽火通信科技股份有限公司专注于光通信领域，提供光纤光缆、光传输与网络接入设备、数据通信设备、云计算与数据中心解决方案等。
这些公司在网络通信领域具有显着的市场份额、技术实力和品牌影响力，是行业内的领导型企业。
网络通信作为现代信息技术的基石，广泛应用于多个领域，包括但不限于以下几个方面：
http\/httpS、Ftp、Smtp等协议构成了互联网通信的基石，支持着网页浏览、文件传输、电子邮件等核心功能。
Ethernet、wi-Fi等协议确保了局域网内设备之间的高效通信。
GSm\/cdmA\/LtE\/5G等协议支持着手机和其他移动设备的全球通信。
mqtt、coAp、Zigbee\/Z-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。
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1mbps，虽然比1G快了不少，但是仍然速率不够快。
3G时代2001年，3G正式登上了历史的舞台。2G虽然相比1G大大提升了效率，但是满足不了人们对图片和视频传输的要求，因为2G的网速满足不了这一要求，这时，3G应运而生。3G时代，移动通信出现了新的玩家，除了北美和欧洲，中国也开发了自己的标准。这个阶段，一个重要的公司上线了——苹果。同时，一代巨头诺基亚黯然离场。对于非移动设备，3G最大速度约为3mbps，处于移动状态的车辆的最大接入速度约为384Kbps。由于采用更宽的频带，传输的稳定性也大大提高，保证了速度和质量之后，使数据的传输更为普遍和多样，有了更多多样化的应用。更重要的是，第一代iphone的发布，使得智能手机的浪潮席卷全球，人们可以从手机上直接浏览电脑网页，收发邮件，视频通话，观看直播，人类正式进入多媒体时代。
4G时代2008年发布的第四代网络4G，中国成为标准的制定者之一。4G支持像3G一样的移动网络访问，可以满足游戏服务、高清移动电视、视频会议、3d电视以及很多其他的需要高速的功能。设备移动时4G网络的最大速度为100mbps，对于低移动性通信，速度为1Gbps。4G依旧是苹果的天下，但同时，4G时代的来临，又给了一些新兴公司发展的机会，包括移动支付领域的支付宝和微信支付；设备商、终端商：华为和小米；移动互联网：字节跳动（头条、抖音）、滴滴打车、美团外卖、移动电商拼多多等等。各种各样的新型公司如雨后春笋般争相出现。
5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，比4G网络的传输速度快数百倍。随着5G技术的诞生，用智能终端分享3d电影、游戏以及超高画质（Uhd）时代正向我们走来。5G将渗透到未来社会的各个领域，使信息突破时空限制，提供极佳的交互体验，为用户带来身临其境的信息盛宴。如虚拟现实：其“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务，业务及用户感知的智能优化，为网络带来超百倍的能效提升和比特成本降低，最终实现“信息随心至，万物触手及”。
通信技术发展到现在，进入了一个转折点。以前，是用户需求驱动技术进步。现在，是技术超前发展，孵化用户需求。展望未来，基于半导体的0和1到底要用到什么时候？无线电磁波的红利，到底要吃多久？基于生物和量子技术的计算或存储，真的会爆发吗？这些都是值得我们期待和探索的问题。
以下是一些在网络通信领域具有代表性的上市公司：
中国移动全球最大的移动通信运营商，提供广泛的通信服务，包括移动电话、宽带互联网、数字电视等。
中国电信中国主要的电信运营商之一，提供固定电话、移动通信、互联网接入等服务。
中国联通中国的另一家主要电信运营商，提供综合电信服务，包括移动和固定通信服务。
华为技术有限公司全球领先的Ict基础设施和智能终端提供商，虽然不是上市公司，但在网络通信设备领域具有全球领先的市场份额和技术实力。
中兴通讯股份有限公司全球领先的综合通信信息解决方案提供商，产品涵盖无线通信、有线通信、云计算与It、芯片等。
紫光股份有限公司旗下拥有新华三集团，提供包括交换机、路由器、无线网络、网络安全、云计算、大数据等在内的全方位网络通信及数字化解决方案。
星网锐捷通讯股份有限公司专注于企业级网络设备及解决方案，产品包括交换机、路由器、无线设备、云桌面、智慧校园等。
烽火通信科技股份有限公司专注于光通信领域，提供光纤光缆、光传输与网络接入设备、数据通信设备、云计算与数据中心解决方案等。
这些公司在网络通信领域具有显着的市场份额、技术实力和品牌影响力，是行业内的领导型企业。
网络通信作为现代信息技术的基石，广泛应用于多个领域，包括但不限于以下几个方面：
http\/httpS、Ftp、Smtp等协议构成了互联网通信的基石，支持着网页浏览、文件传输、电子邮件等核心功能。
Ethernet、wi-Fi等协议确保了局域网内设备之间的高效通信。
GSm\/cdmA\/LtE\/5G等协议支持着手机和其他移动设备的全球通信。
mqtt、coAp、Zigbee\/Z-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。