Các nền tảng thời ban đầu: Từ điện báo quang học đến tín hiệu điện tử

Trước khi Samuel Morse được phát hiện, con người đã tìm cách để giao tiếp với người ngoài phạm vi âm thanh hoặc thị giác.

Cuộc cách mạng thật sự đến với điện vào những năm 130, Samuel Morse, xây dựng trên những công trình như William Cooke và Charles Wheatstone, phát triển điện báo và bảng mã Morse. hệ thống này chuyển đổi thông điệp thành các xung điện được truyền qua dây đồng. Cuộc biểu tình đầu tiên vào năm 144, đánh dấu sự ra đời của các đường truyền điện tử dài. Đường điện tín nhanh chóng vượt qua lục địa, cho phép giao tiếp gần sa mạctan cho các đường sắt, các cơ quan tin tức và chính phủ. Những thách thức kỹ thuật này rất lớn: sự truyền qua dây điện, đồng bộ và đồng bộ hóa. Các nhà cải tạo đã phát triển và lặp lại các hệ thống nối tiếp nối lại cho toàn bộ hệ thống mạng tương lai.

Cách mạng không dây: Hertz, Marconi và Radio

Cuối thế kỷ 19, đã thấy sự phát hiện của sóng điện từ do Heinrich Hertz phát hiện vào năm 1887. Mặc dù Hertz không hình dung được sự liên lạc thực tế, nhưng các thí nghiệm của ông chứng minh rằng sóng radio có thể truyền đi và nhận được. Gugelmo Marconi khai thác hiện hiện hiện hiện hiện hiện hiện tượng này, xây dựng điện tín không dây đầu tiên. Vào năm 1915, ông truyền tín hiệu không dây xuyên Đại Tây Dương đầu tiên từ Cornwall đến New foundland, một kỳ công trình có vẻ như không được chấp nhận (những người theo chủ nghĩa vật lý sau này tin rằng nó là thuộc về các tính năng phản xạ của iono). Kỹ thuật radio đã nhanh chóng: một sự truyền tải âm thanh đa dạng điện tử được kích hoạt động của đài phát thanh. Trở thành một kỹ thuật truyền thanh truyền thanh truyền hình vô tuyến, trở thành một kỹ thuật viên truyền thông đại học, và phát triển có hiệu lực, và các kỹ thuật định hướng dẫn đến hệ thống định vị trí liên bang.

Sự nổi lên của truyền hình

Hệ thống cơ khí thời ban đầu trong những năm 1920 đã cho phép truyền hình điện tử hoàn toàn vào những năm 1930, nhờ những nhà phát minh như Philo Farnworth và Vladimir Zwarykin, những kỹ sư truyền thông đã đối mặt với những chướng ngại vật mới: đồng bộ hóa video và âm thanh, phát triển các tiêu chuẩn (v.g.G., NTSC, PAL, SECA), và truyền tín hiệu qua cáp không khí và qua cáp điện tử.

Vệ tinh và sự kết nối toàn cầu

Việc phóng vệ tinh này vào năm 1957 đã chứng minh tiềm năng của vệ tinh nhân tạo. Vệ tinh đầu tiên, Telstar, được phóng vào năm 1962, gửi tín hiệu truyền hình qua Đại Tây Dương. Kỹ thuật vệ tinh đã đưa ra những thách thức đặc biệt: cơ khí, hệ thống điện năng (các bảng điều khiển nhiệt), và trì hoãn tín hiệu do quỹ đạo địa tĩnh (khoảng 35,786km). vệ tinh đã cho phép phát sóng toàn cầu, như Olympic năm 1964. Chúng cũng đã cách mạng hóa thân điện thoại, hệ thống điện thoại thông tin và lệnh quân sự. Thông tin về việc kết hợp thông tin xây dựng một mạng toàn cầu, trong khi các hệ thống mạng mạng nhỏ (khoảng, 8- 8- 8- 6 km). Thông tin vệ tinh tôi cung cấp ngày nay, như vệ tinh, LT. LT.I.ET.S.V.V.

Biến đổi số: Từ Analog sang IP

Hệ thống giao tiếp tương tự bắt đầu từ những năm 1960 có lẽ là sự chuyển đổi sâu sắc nhất. Sự chuyển đổi định dạng Pulse (PCM), được phát minh bởi Alec Hội Nghị Liên Lạc (PPP) nhưng thực hiện sau đó, cho phép giọng nói được chuyển đổi thành bit số. Sự phát triển của mạng dịch vụ kỹ thuật số ISDN có lẽ là sự chuyển đổi sâu sắc nhất. Trong những năm 1980, việc cung cấp sự kết nối kỹ thuật số cuối cùng đến. Nhưng sự đột phá thật đến với giao thức Internet (IP). Bộ giao thức TP/P, được phát triển vào năm 1970, đã tạo ra mạng gói nhạc đa dạng. Theo giao thức truyền thông, IP và dịch vụ nén qua mạng lưới truyền thông qua mạng truyền thông tin mật khẩu. (VP)

Xương sống của cây gậy

Không thể nào có cách mạng kỹ thuật số nếu không có sợi quang học. công trình của Charles Kao 1966 đã cho phép anh ta giải thưởng giải Nobel. các kỹ sư phát triển những sợi lục địa và nguồn laser, cho phép chuyển tải terabit-per-second. sự phân chia sóng âm (DWDM) cho phép nhiều bước sóng chia sẻ một sợi, khả năng sinh sản. cáp phụ ở đại dương, gần như tất cả các tuyến giao thông liên lục địa. kỹ thuật của các cáp này cho phép giường, các dây cáp lặp lại mỗi 80 km, và chính xác hơn một kỳ quan hiện đại của một hệ thống định tuyến tính hiện đại.

Mạng di động: Từ 1G đến 5G

Điện thoại di động đã thấy sự tiến hóa nhanh nhất, mỗi thế hệ mang lại những mô hình kỹ thuật mới.

1G (1980s): Giọng nói Analog

Hệ thống điện thoại di động cao cấp (AMPS) ở Bắc Mỹ và hệ thống điện thoại di động Nordic (NMT) ở Âu Châu cung cấp dịch vụ cơ bản nhưng bị hạn chế về năng lượng, an ninh kém (tiếng ồn) và không có hoạt động lại giữa mạng. Các kỹ sư dùng tần số tái sử dụng và tế bào để phân chia năng lượng, đặt nền tảng cho lý thuyết tế bào.

2G (1990s): Tiếng nói và văn bản số

Hệ thống truyền thông cho Mobile (GSM) trở thành tiêu chuẩn thống trị 2G. Nó đã số hoá giọng nói, đưa tin nhắn tin nhắn bằng tin nhắn bằng tin nhắn trên máy điện tử, và dùng thẻ SIM để xác định danh tính. TDMA (GA đa truy cập của Division) cho phép nhiều người dùng trên tần số. Sau đó 2.5G phóng to dữ liệu như GPRS, cho phép sử dụng Internet thô sơ đẳng. Các kỹ sư tập trung vào việc sử dụng quang phổ, điều khiển và mã hóa lỗi.

3G (ngàns): Mobile Broadband

Liên kết viễn thông Quốc tế (IT-2000 tiêu chuẩn. UMTS (W- CDMA) và CDMA 2000 sử dụng mã hóa nhiều truy cập, cung cấp tỷ lệ dữ liệu tăng lên 2 Mbps. Tùy chọn này cho phép duyệt mạng, email và thông minh sớm. Đối tượng thử ra lệnh có độ mềm, tốc độ chuyển đổi bit, và khả năng tương tác với nhau. Việc phát minh ra HSDPA (GGG/Slink Con trỏ xuống) tăng tốc độ 14m, kéo dài 3G.

4G (LO): All-IP Networks

LTE (sự tiến hóa liên tục) đại diện một sự gián đoạn trong suốt từ quá khứ mạch- phù hợp. Nó là một mạng toàn cục với ORMA (hoặc mạng đa thức đa tần) và MIMO (GMO (GĐT nhập nhiều lần) ăng ten đa năng. Tốc độ cao hơn 100 Mbps. Độ mở rộng dưới 50 m. VoLTE (SNE) thay thế giọng nói đa hợp mạch. Các kỹ sư tối ưu hóa cho sự hiệu quả gói, hệ thống chuyển đổi màn hình, và quản lý can thiệp. LTE-Anced (các tốc độ truyền tải qua 1 GP), chạy chương trình truyền tải video trực tuyến và chạy chương trình.

5G:

5G không chỉ được thiết kế cho 3 trường hợp sử dụng: công nghệ đa dạng di động (eMBB), siêu độ giao tiếp dễ chịu (URLC), và hệ thống liên lạc kiểu máy khổng lồ (mTC). Nó dùng công nghệ radio (NR) mới với bộ phận số điện tử linh hoạt, chuyển dịch, và sóng đơn giản (24 GHz và ở trên). Các kỹ sư phải đối mặt với những thử nghiệm phát tán (mWve có thâm nhập nghèo, mạng slicized, slition network, và năng lượng đứng 5Gone với mạng lưới mới (t- latlow- 1m) và cao hơn. Cũng hỗ trợ khả năng điều khiển các ứng dụng từ xa như một số máy in, và cũng tăng cường độ cao 1 triệu máy in.

Những cải tiến cơ chế cơ bản của mỗi thế hệ

  • Mô phỏng và mã hóa:) Từ QPSK đến 257-QA và hơn thế nữa, mỗi thế hệ cải thiện hiệu suất quang phổ.
  • Truy cập đa thức: FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA - [cho phép thêm người dùng trên mỗi phổ.
  • Công nghệ Antenna: ) MIMO, quang hợp, cực lớn MIMO (hàng trăm nguyên tố) tăng đáng kể.
  • Tiến hóa mạng:) Từ intered-speed PSTN đến matative 5G lõi.
  • Thiết bị cảm biến: đài phát thanh kết hợp, chia sẻ quang phổ động, và truy cập có bằng lái.

Internet của sự vật và tính cạnh

Kỹ thuật truyền thông điện tử bây giờ mở rộng hơn cả giao tiếp giữa người với máy tính (M2M). Tương tác với băng thông tin hẹp IoT (NB-IAT) và LTE-M cung cấp khả năng mở rộng rộng rộng năng lượng rộng (LPWA) kết nối với bộ cảm biến, mét thông minh và bộ theo dõi tài sản. Máy tính cạnh đây di chuyển gần hơn đến mạng truy cập radio, giảm khả năng hoạt động hoạt động của mạng thực- thời gian. Những hệ thống này đòi hỏi sự quản lý năng mới, kết nối và sự cập nhật tập tin cứng mạnh hơn. Tính năng của kỹ thuật đa năng tăng cường và kỹ thuật nằm trong không khí và IT: các chức năng lai tạo ra các chức năng kết hợp giữa các chức năng kết nối mạng lưới kết nối mạng lưới điện tử, và mạng ảo (N) và hệ thống ảo.

Hướng tương lai: 6G, lượng tử và hơn thế nữa

Trong khi 5G vẫn triển khai, các nhà nghiên cứu đã hình dung 6G (được đặt vào khoảng năm 2030). Mục tiêu bao gồm các dữ liệu terabit- giây, tỷ lệ nhỏ phân tích vật lý, cảm biến và liên lạc tích hợp, và giao tiếp đa dạng AI. Thaberertz tần số (100 GHz) và bề mặt phản xạ thông minh đang được điều tra. Giao tiếp lượng tử, đặc biệt là phân phối (QKD), mật mã hóa lý thuyết. vệ tinh và máy bay không người lái sẽ tích hợp thành các trạm phát điện. Thử thách là rất lớn: thiết kế hệ thống này là an toàn (E.E.S.A.: thiết kế hệ thống bảo mật (t, ith) và mã hóa địa lý (ty, mã hóa kỹ thuật số (t) và chia công nghệ số (t)

Kết luận

Từ chìa khóa điện báo đầu tiên của Morse đến chùm điện tín 5G ngày nay, kỹ thuật truyền thông đã kéo dài thế giới, và mỗi thế hệ đã giải quyết được những trở ngại của thời gian, tốc độ, tốc độ, độ, độ, độ băng thông, và sự đa dạng, trong khi tạo ra những khả năng mới cho sự kết nối và đổi mới của con người.

Để đọc thêm, hãy tham khảo ý kiến về tiêu chuẩn di động , [E] , [FLT:], [FLT:], , [FLT:], 3GPP], [FLT] đặc tả [FLT: 5G] và hơn ).