現(xiàn)代通信技術(shù)及其發(fā)展總趨勢(shì)研究

王亭軒

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)吉林有限公司遼源分公司，吉林 遼源 136200）

0 引 言

通信技術(shù)的發(fā)展大致可以分為3個(gè)階段。第1階段人類一直沿用的語(yǔ)言交流和文字交流；第2階段是從莫爾斯發(fā)明的電報(bào)機(jī)到貝爾發(fā)明的電話機(jī)，運(yùn)用的通信技術(shù)通過電磁波來傳遞信息。電磁波的誕生與應(yīng)用大大推動(dòng)了通信技術(shù)的發(fā)展。直到1895年，一位叫馬可尼的發(fā)明家研發(fā)了無(wú)線電設(shè)備，自此無(wú)線電通信開始發(fā)展。第3階段是指如今的電子信息通信階段?？偟膩碚f，通信技術(shù)實(shí)際上包括通信系統(tǒng)和通信所運(yùn)用的技術(shù)。

1 現(xiàn)代通信技術(shù)

顧名思義，數(shù)字通信是通過傳輸數(shù)字信號(hào)來傳遞信息的。數(shù)字通信技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)。第一，抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字通信只能辨別由“0”和“1”組成的加密信號(hào)，無(wú)法辨別任何的脈沖信號(hào)，因此很難受到干擾。第二，信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)。數(shù)字通信相比于其他通信方式來說，外界干擾很難干擾到它，因此數(shù)字通信傳輸?shù)木嚯x較遠(yuǎn)。第三，即使他人故意或無(wú)意間竊取了信息，但由于數(shù)字信號(hào)的特性，他人很難聽清消息內(nèi)容或信號(hào)傳遞的信息。基于這些突出優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字通信技術(shù)如今被廣泛應(yīng)用。

1.1 程控交換技術(shù)

信號(hào)可以通過計(jì)算機(jī)程序來轉(zhuǎn)換，即程控交換技術(shù)。眾所周知，程序代碼易于改變，方便編譯與調(diào)試。程序可以控制很多功能，也可以傳遞更多的信號(hào)。因此，利用程控交換技術(shù)造出的交換機(jī)容量大且體積小。1970年，法國(guó)研發(fā)了第一部程控?cái)?shù)字交換機(jī)，是20世紀(jì)電話通信的一次重大變革，給世界帶來了巨大影響，為各國(guó)通信技術(shù)的研究打開了新的道路。另外，程控?cái)?shù)字交換機(jī)有多種不同的結(jié)構(gòu)，如集中控制、分散控制或者兩者的結(jié)合等[1]。

1.2 信息傳輸技術(shù)（計(jì)算機(jī)傳輸）

信息的傳輸不僅是在不同的交換機(jī)之間，也可以在兩臺(tái)相距很遠(yuǎn)的計(jì)算機(jī)之間。這種傳輸信息的技術(shù)稱為計(jì)算機(jī)傳輸技術(shù)，對(duì)硬件要求較高，如雙方都要具有計(jì)算機(jī)、FAX以及一條電話線等，如今更多被應(yīng)用于辦公環(huán)境。我國(guó)大多數(shù)辦公人群的信息傳輸使用的是計(jì)算機(jī)傳輸技術(shù)。從1987年我國(guó)建立的第一個(gè)電子郵件節(jié)點(diǎn)至今，WWW技術(shù)逐漸被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，并促使信息服務(wù)朝著多媒體與新媒體方向發(fā)展。

1.3 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了在兩個(gè)及以上的通信端點(diǎn)之間的信息傳輸，具體方法是通過把通信端點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和傳輸鏈路相互有序地連接進(jìn)行通信傳輸。根據(jù)使用途徑和功能的差異，可以將通信網(wǎng)分為物理網(wǎng)、支撐管理網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)3種。

（1）通信網(wǎng)。通信網(wǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是物理網(wǎng)，用戶終端是通信網(wǎng)的外圍設(shè)備。用戶發(fā)送或接收的信息都在這個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可將發(fā)送的信息轉(zhuǎn)化為電磁信號(hào)，也可將收到的電磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為其他信號(hào)。傳輸系統(tǒng)的功能是將不同的交換系統(tǒng)連接起來，用來傳遞信息形成通路，而實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵為交換系統(tǒng)。

（2）支撐管理網(wǎng)。支撐管理網(wǎng)根據(jù)功能不同可以分為同步網(wǎng)、管理網(wǎng)和信令網(wǎng)。業(yè)務(wù)網(wǎng)的正常運(yùn)行依靠支撐管理網(wǎng)進(jìn)行建立。此外，業(yè)務(wù)管理網(wǎng)也是為了增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能。同步網(wǎng)的功能是為所有通信設(shè)備提供相同的信號(hào)，使得不同通信設(shè)備的時(shí)鐘工作在同一頻率。為了保障通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，建立了管理網(wǎng)。管理網(wǎng)又可以分為傳輸監(jiān)控網(wǎng)和話務(wù)管理網(wǎng)。另外，使用者接收的傳送指令來自于由信令點(diǎn)、信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)以及信令鏈路組成的信令網(wǎng)[2]。

（3）業(yè)務(wù)網(wǎng)。業(yè)務(wù)網(wǎng)按照業(yè)務(wù)種類也可以分為不同的網(wǎng)絡(luò)，如電話網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)等。在我國(guó)，業(yè)務(wù)網(wǎng)大多為分級(jí)網(wǎng)。在局域網(wǎng)中大多使用總線型、環(huán)型以及樹型等結(jié)構(gòu)。此外，業(yè)務(wù)網(wǎng)也有不同的計(jì)費(fèi)方式，包括路由選擇和流量控制。

1.4 數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)

通信從最早的烽火、文字發(fā)展到印刷，再到如今的計(jì)算機(jī)通信，經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間。20世紀(jì)50年代開始，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展促使數(shù)據(jù)通信技術(shù)得以誕生。數(shù)據(jù)通信技術(shù)一般來講是通過信號(hào)的轉(zhuǎn)變來傳遞信息。事實(shí)上，生活中充斥著各種各樣的信號(hào)，如光信號(hào)、電信號(hào)等。信號(hào)實(shí)際上就是消息的載體，傳遞消息實(shí)際上就是傳遞不同的信號(hào)。物理上講，信號(hào)往往會(huì)隨著時(shí)間的改變而改變，即以時(shí)間為自變量，數(shù)據(jù)或信息為因變量。信號(hào)也有著不同的種類。比如：按照時(shí)間的變化是否連續(xù)可以分為離散信號(hào)和連續(xù)信號(hào)；按照數(shù)據(jù)的種類可分為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。數(shù)據(jù)通信技術(shù)就是利用信號(hào)的特性進(jìn)行信息傳遞。比如，光纖通信是將信息存儲(chǔ)在激光中，利用激光的性質(zhì)進(jìn)行中長(zhǎng)距離傳輸。除了光纖通信以外，許多通信方式還利用了傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)，也就是數(shù)據(jù)網(wǎng)。數(shù)據(jù)網(wǎng)是由數(shù)據(jù)交換機(jī)為轉(zhuǎn)接點(diǎn)組成的大型網(wǎng)絡(luò)。

1.5 寬帶IP技術(shù)

IP是指網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的協(xié)議。它的出現(xiàn)是為了解決互聯(lián)網(wǎng)問題和提高網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性。事實(shí)上，IP技術(shù)并沒有達(dá)到原來預(yù)期的目標(biāo)，在高速發(fā)展的同時(shí)也存在一些缺陷。IP的缺陷極其明顯，如QoS低等。QoS是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機(jī)制，Qos低意味著數(shù)據(jù)流容易被丟棄，也意味著很難合理利用網(wǎng)絡(luò)資源。因此，IPOA技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。IPOA有兩個(gè)主要功能，即地址解析和數(shù)據(jù)封裝。地址解析是指完成地址綁定功能；數(shù)據(jù)封裝是指VC封裝與多協(xié)議封裝。IPOA技術(shù)的誕生，很大程度上提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬，也提升了網(wǎng)絡(luò)性能。另外，IP技術(shù)與ATM技術(shù)是互補(bǔ)的，網(wǎng)絡(luò)上層已經(jīng)采用了IP，下層運(yùn)用ATM來過渡。雖說IP技術(shù)存在一定的缺陷，但I(xiàn)P的優(yōu)點(diǎn)隨處可見，除成本低廉、應(yīng)用廣泛外，還有以下4點(diǎn)。第一，IP協(xié)議具有一定的開放性，使得IP協(xié)議應(yīng)用空間更廣闊；第二，IP是輕量級(jí)；第三，IP協(xié)議的架構(gòu)具有穩(wěn)定性；第四，IP可以提供通信。因此，IP在現(xiàn)代通信技術(shù)的建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用[3]。

1.6 接入網(wǎng)與接入技術(shù)

接入網(wǎng)是指從骨干網(wǎng)絡(luò)到客戶終端之間所有的設(shè)備。由于骨干網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)速度極快，因此接入網(wǎng)成為了瓶頸。這些年人們不斷試圖突破這個(gè)瓶頸，如今有了許多不同的接入方式，如無(wú)線接入、銅線接入等。接入網(wǎng)是電信廣域網(wǎng)的一部分，而電信廣域網(wǎng)還分為核心網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)。這些網(wǎng)絡(luò)具有不同的功能，其中接入網(wǎng)是將用戶和核心網(wǎng)接通來完成交叉連接、復(fù)用等功能。接入網(wǎng)的建設(shè)是業(yè)務(wù)發(fā)展的必然要求，也是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。未來，接入網(wǎng)的復(fù)雜程度會(huì)不斷增加，業(yè)務(wù)檔次也會(huì)提高，技術(shù)將更加多樣，使用范圍將更廣泛。

2 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)

現(xiàn)代通信技術(shù)作為當(dāng)今的熱門產(chǎn)業(yè)，前景較好。許多數(shù)據(jù)和事實(shí)都在預(yù)示著其今后的發(fā)展方向與發(fā)展趨勢(shì)，即寬帶化、智能化和綜合化。發(fā)展中，現(xiàn)代通信一定會(huì)由小容量變?yōu)榇笕萘浚啥叹嚯x傳輸變?yōu)殚L(zhǎng)距離傳輸，由低保密性變?yōu)楦弑Ｃ苄浴?/p>

2.1 寬帶化

寬帶沒有一個(gè)具體的概念，一般來講，能夠滿足人們需求的帶寬就是寬帶，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的概念。傳輸速率較快的帶寬可以稱為寬帶，如目前美國(guó)寬帶的新標(biāo)準(zhǔn)為25 Mb/s下行和3 Mb/s上行，但這樣的速率逐漸無(wú)法滿足人們的需求，因此寬帶化成為現(xiàn)代通信技術(shù)未來發(fā)展的趨勢(shì)之一。寬帶化是要不斷提升目前的通信傳輸速率。隨著寬帶的進(jìn)步，光纖技術(shù)不斷發(fā)展。目前，光纖通信是人類已知最快的信號(hào)傳輸方式。光纖傳輸光信號(hào)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如中長(zhǎng)距離傳輸、傳輸損耗小以及保密性高等。

2.2 智能化

世界各國(guó)都在研發(fā)人工智能，都在追求機(jī)器和技術(shù)領(lǐng)域的智能化，現(xiàn)代通信領(lǐng)域也不例外?？茖W(xué)家們正在努力將通信網(wǎng)絡(luò)智能化，因此提出了智能網(wǎng)概念。智能網(wǎng)是指能夠在通信網(wǎng)上快速、方便地提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。智能網(wǎng)并不是一個(gè)具體概念，也并不是單獨(dú)建立、搭建的網(wǎng)絡(luò)，而是在原有的網(wǎng)絡(luò)中加入一些單元，在原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化。這樣用戶在辦理新業(yè)務(wù)時(shí)能夠更加方便與快速。同樣的，智能化具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如應(yīng)用廣泛、便利生活等[4]。

2.3 數(shù)字化

數(shù)字化是將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字后再通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行翻譯。數(shù)字簡(jiǎn)單明了，不易模糊，使得信息可以被大量復(fù)制。因此，如今通信設(shè)備的批量生產(chǎn)，很大程度上得益于數(shù)字化的應(yīng)用。數(shù)字化具有易于壓縮、穩(wěn)定傳輸以及處理電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié) 論

所有的現(xiàn)代通信技術(shù)中，無(wú)論是數(shù)字通信技術(shù)、程控交換技術(shù)以及信息傳輸技術(shù)，還是通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)、寬帶IP技術(shù)、接入網(wǎng)與接入技術(shù)等，都在不斷發(fā)展。未來，現(xiàn)代通信技術(shù)的總趨勢(shì)是數(shù)字化、寬帶化和智能化。