现代通信技术及其发展总趋势研究

2020-01-06王亭轩

通信电源技术 2020年13期

王亭轩

（中国移动通信集团吉林有限公司辽源分公司，吉林辽源 136200）

0 引言

通信技术的发展大致可以分为3个阶段。第1阶段人类一直沿用的语言交流和文字交流；第2阶段是从莫尔斯发明的电报机到贝尔发明的电话机，运用的通信技术通过电磁波来传递信息。电磁波的诞生与应用大大推动了通信技术的发展。直到1895年，一位叫马可尼的发明家研发了无线电设备，自此无线电通信开始发展。第3阶段是指如今的电子信息通信阶段。总的来说，通信技术实际上包括通信系统和通信所运用的技术。

1 现代通信技术

顾名思义，数字通信是通过传输数字信号来传递信息的。数字通信技术具有诸多优点。第一，抗干扰能力强。数字通信只能辨别由“0”和“1”组成的加密信号，无法辨别任何的脉冲信号，因此很难受到干扰。第二，信号传输距离远。数字通信相比于其他通信方式来说，外界干扰很难干扰到它，因此数字通信传输的距离较远。第三，即使他人故意或无意间窃取了信息，但由于数字信号的特性，他人很难听清消息内容或信号传递的信息。基于这些突出优点，数字通信技术如今被广泛应用。

1.1 程控交换技术

信号可以通过计算机程序来转换，即程控交换技术。众所周知，程序代码易于改变，方便编译与调试。程序可以控制很多功能，也可以传递更多的信号。因此，利用程控交换技术造出的交换机容量大且体积小。1970年，法国研发了第一部程控数字交换机，是20世纪电话通信的一次重大变革，给世界带来了巨大影响，为各国通信技术的研究打开了新的道路。另外，程控数字交换机有多种不同的结构，如集中控制、分散控制或者两者的结合等[1]。

1.2 信息传输技术（计算机传输）

信息的传输不仅是在不同的交换机之间，也可以在两台相距很远的计算机之间。这种传输信息的技术称为计算机传输技术，对硬件要求较高，如双方都要具有计算机、FAX以及一条电话线等，如今更多被应用于办公环境。我国大多数办公人群的信息传输使用的是计算机传输技术。从1987年我国建立的第一个电子邮件节点至今，WWW技术逐渐被各行各业广泛应用，并促使信息服务朝着多媒体与新媒体方向发展。

1.3 通信网络技术

通信网实现了在两个及以上的通信端点之间的信息传输，具体方法是通过把通信端点、节点和传输链路相互有序地连接进行通信传输。根据使用途径和功能的差异，可以将通信网分为物理网、支撑管理网和业务网3种。

（1）通信网。通信网的物质基础是物理网，用户终端是通信网的外围设备。用户发送或接收的信息都在这个结构内进行转换，可将发送的信息转化为电磁信号，也可将收到的电磁信号转换为其他信号。传输系统的功能是将不同的交换系统连接起来，用来传递信息形成通路，而实现信息转换的关键为交换系统。

（2）支撑管理网。支撑管理网根据功能不同可以分为同步网、管理网和信令网。业务网的正常运行依靠支撑管理网进行建立。此外，业务管理网也是为了增强网络功能。同步网的功能是为所有通信设备提供相同的信号，使得不同通信设备的时钟工作在同一频率。为了保障通信网络的正常运行，建立了管理网。管理网又可以分为传输监控网和话务管理网。另外，使用者接收的传送指令来自于由信令点、信令转接点以及信令链路组成的信令网[2]。

（3）业务网。业务网按照业务种类也可以分为不同的网络，如电话网和数据网等。在我国，业务网大多为分级网。在局域网中大多使用总线型、环型以及树型等结构。此外，业务网也有不同的计费方式，包括路由选择和流量控制。

1.4 数据通信与数据网

通信从最早的烽火、文字发展到印刷，再到如今的计算机通信，经历了较长的时间。20世纪50年代开始，计算机技术的发展促使数据通信技术得以诞生。数据通信技术一般来讲是通过信号的转变来传递信息。事实上，生活中充斥着各种各样的信号，如光信号、电信号等。信号实际上就是消息的载体，传递消息实际上就是传递不同的信号。物理上讲，信号往往会随着时间的改变而改变，即以时间为自变量，数据或信息为因变量。信号也有着不同的种类。比如：按照时间的变化是否连续可以分为离散信号和连续信号；按照数据的种类可分为数字信号和模拟信号。数据通信技术就是利用信号的特性进行信息传递。比如，光纤通信是将信息存储在激光中，利用激光的性质进行中长距离传输。除了光纤通信以外，许多通信方式还利用了传输数据业务的通信网，也就是数据网。数据网是由数据交换机为转接点组成的大型网络。

1.5 宽带IP技术

IP是指网络之间互相连接的协议。它的出现是为了解决互联网问题和提高网络的扩展性。事实上，IP技术并没有达到原来预期的目标，在高速发展的同时也存在一些缺陷。IP的缺陷极其明显，如QoS低等。QoS是网络的一种安全机制，Qos低意味着数据流容易被丢弃，也意味着很难合理利用网络资源。因此，IPOA技术应运而生。IPOA有两个主要功能，即地址解析和数据封装。地址解析是指完成地址绑定功能；数据封装是指VC封装与多协议封装。IPOA技术的诞生，很大程度上提高了网络带宽，也提升了网络性能。另外，IP技术与ATM技术是互补的，网络上层已经采用了IP，下层运用ATM来过渡。虽说IP技术存在一定的缺陷，但IP的优点随处可见，除成本低廉、应用广泛外，还有以下4点。第一，IP协议具有一定的开放性，使得IP协议应用空间更广阔；第二，IP是轻量级；第三，IP协议的架构具有稳定性；第四，IP可以提供通信。因此，IP在现代通信技术的建设中发挥着举足轻重的作用[3]。

1.6 接入网与接入技术

接入网是指从骨干网络到客户终端之间所有的设备。由于骨干网传输数据速度极快，因此接入网成为了瓶颈。这些年人们不断试图突破这个瓶颈，如今有了许多不同的接入方式，如无线接入、铜线接入等。接入网是电信广域网的一部分，而电信广域网还分为核心网和用户驻地网。这些网络具有不同的功能，其中接入网是将用户和核心网接通来完成交叉连接、复用等功能。接入网的建设是业务发展的必然要求，也是提高企业经济效益的重要环节。未来，接入网的复杂程度会不断增加，业务档次也会提高，技术将更加多样，使用范围将更广泛。

2 现代通信技术发展的总趋势

现代通信技术作为当今的热门产业，前景较好。许多数据和事实都在预示着其今后的发展方向与发展趋势，即宽带化、智能化和综合化。发展中，现代通信一定会由小容量变为大容量，由短距离传输变为长距离传输，由低保密性变为高保密性。

2.1 宽带化

宽带没有一个具体的概念，一般来讲，能够满足人们需求的带宽就是宽带，是一个动态的、发展的概念。传输速率较快的带宽可以称为宽带，如目前美国宽带的新标准为25 Mb/s下行和3 Mb/s上行，但这样的速率逐渐无法满足人们的需求，因此宽带化成为现代通信技术未来发展的趋势之一。宽带化是要不断提升目前的通信传输速率。随着宽带的进步，光纤技术不断发展。目前，光纤通信是人类已知最快的信号传输方式。光纤传输光信号具有诸多优点，如中长距离传输、传输损耗小以及保密性高等。

2.2 智能化

世界各国都在研发人工智能，都在追求机器和技术领域的智能化，现代通信领域也不例外。科学家们正在努力将通信网络智能化，因此提出了智能网概念。智能网是指能够在通信网上快速、方便地提供服务的网络结构。智能网并不是一个具体概念，也并不是单独建立、搭建的网络，而是在原有的网络中加入一些单元，在原有网络的基础上实现智能化。这样用户在办理新业务时能够更加方便与快速。同样的，智能化具有诸多优点，如应用广泛、便利生活等[4]。