王亭軒
(中國移動通信集團吉林有限公司遼源分公司,吉林 遼源 136200)
通信技術(shù)的發(fā)展大致可以分為3個階段。第1階段人類一直沿用的語言交流和文字交流;第2階段是從莫爾斯發(fā)明的電報機到貝爾發(fā)明的電話機,運用的通信技術(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)了無線電設(shè)備,自此無線電通信開始發(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)實際上包括通信系統(tǒng)和通信所運用的技術(shù)。
顧名思義,數(shù)字通信是通過傳輸數(shù)字信號來傳遞信息的。數(shù)字通信技術(shù)具有諸多優(yōu)點。第一,抗干擾能力強。數(shù)字通信只能辨別由“0”和“1”組成的加密信號,無法辨別任何的脈沖信號,因此很難受到干擾。第二,信號傳輸距離遠。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。第三,即使他人故意或無意間竊取了信息,但由于數(shù)字信號的特性,他人很難聽清消息內(nèi)容或信號傳遞的信息?;谶@些突出優(yōu)點,數(shù)字通信技術(shù)如今被廣泛應(yīng)用。
信號可以通過計算機程序來轉(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。因此,利用程控交換技術(shù)造出的交換機容量大且體積小。1970年,法國研發(fā)了第一部程控數(shù)字交換機,是20世紀電話通信的一次重大變革,給世界帶來了巨大影響,為各國通信技術(shù)的研究打開了新的道路。另外,程控數(shù)字交換機有多種不同的結(jié)構(gòu),如集中控制、分散控制或者兩者的結(jié)合等[1]。
信息的傳輸不僅是在不同的交換機之間,也可以在兩臺相距很遠的計算機之間。這種傳輸信息的技術(shù)稱為計算機傳輸技術(shù),對硬件要求較高,如雙方都要具有計算機、FAX以及一條電話線等,如今更多被應(yīng)用于辦公環(huán)境。我國大多數(shù)辦公人群的信息傳輸使用的是計算機傳輸技術(shù)。從1987年我國建立的第一個電子郵件節(jié)點至今,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。
通信網(wǎng)實現(xiàn)了在兩個及以上的通信端點之間的信息傳輸,具體方法是通過把通信端點、節(jié)點和傳輸鏈路相互有序地連接進行通信傳輸。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結(jié)構(gòu)內(nèi)進行轉(zhuǎn)換,可將發(fā)送的信息轉(zhuǎn)化為電磁信號,也可將收到的電磁信號轉(zhuǎn)換為其他信號。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)的正常運行依靠支撐管理網(wǎng)進行建立。此外,業(yè)務(wù)管理網(wǎng)也是為了增強網(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,使得不同通信設(shè)備的時鐘工作在同一頻率。為了保障通信網(wǎng)絡(luò)的正常運行,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、信令轉(zhuǎn)接點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,業(yè)務(wù)網(wǎng)大多為分級網(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)也有不同的計費方式,包括路由選擇和流量控制。
通信從最早的烽火、文字發(fā)展到印刷,再到如今的計算機通信,經(jīng)歷了較長的時間。20世紀50年代開始,計算機技術(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的轉(zhuǎn)變來傳遞信息。事實上,生活中充斥著各種各樣的信號,如光信號、電信號等。信號實際上就是消息的載體,傳遞消息實際上就是傳遞不同的信號。物理上講,信號往往會隨著時間的改變而改變,即以時間為自變量,數(shù)據(jù)或信息為因變量。信號也有著不同的種類。比如:按照時間的變化是否連續(xù)可以分為離散信號和連續(xù)信號;按照數(shù)據(jù)的種類可分為數(shù)字信號和模擬信號。數(shù)據(jù)通信技術(shù)就是利用信號的特性進行信息傳遞。比如,光纖通信是將信息存儲在激光中,利用激光的性質(zhì)進行中長距離傳輸。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)交換機為轉(zhuǎn)接點組成的大型網(wǎng)絡(luò)。
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)的擴展性。事實上,IP技術(shù)并沒有達到原來預(yù)期的目標,在高速發(fā)展的同時也存在一些缺陷。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)運而生。IPOA有兩個主要功能,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)是互補的,網(wǎng)絡(luò)上層已經(jīng)采用了IP,下層運用ATM來過渡。雖說IP技術(shù)存在一定的缺陷,但IP的優(yōu)點隨處可見,除成本低廉、應(yīng)用廣泛外,還有以下4點。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;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]。
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瓶頸,如今有了許多不同的接入方式,如無線接入、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)濟效益的重要環(huán)節(jié)。未來,接入網(wǎng)的復(fù)雜程度會不斷增加,業(yè)務(wù)檔次也會提高,技術(shù)將更加多樣,使用范圍將更廣泛。
現(xiàn)代通信技術(shù)作為當今的熱門產(chǎn)業(yè),前景較好。許多數(shù)據(jù)和事實都在預(yù)示著其今后的發(fā)展方向與發(fā)展趨勢,即寬帶化、智能化和綜合化。發(fā)展中,現(xiàn)代通信一定會由小容量變?yōu)榇笕萘?,由短距離傳輸變?yōu)殚L距離傳輸,由低保密性變?yōu)楦弑C苄浴?/p>
寬帶沒有一個具體的概念,一般來講,能夠滿足人們需求的帶寬就是寬帶,是一個動態(tài)的、發(fā)展的概念。傳輸速率較快的帶寬可以稱為寬帶,如目前美國寬帶的新標準為25 Mb/s下行和3 Mb/s上行,但這樣的速率逐漸無法滿足人們的需求,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傳輸方式。光纖傳輸光信號具有諸多優(yōu)點,如中長距離傳輸、傳輸損耗小以及保密性高等。
世界各國都在研發(fā)人工智能,都在追求機器和技術(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)并不是一個具體概念,也并不是單獨建立、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)上實現(xiàn)智能化。這樣用戶在辦理新業(yè)務(wù)時能夠更加方便與快速。同樣的,智能化具有諸多優(yōu)點,如應(yīng)用廣泛、便利生活等[4]。
數(shù)字化是將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字后再通過計算機進行翻譯。數(shù)字簡單明了,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單等優(yōu)點。
所有的現(xiàn)代通信技術(shù)中,無論是數(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)的總趨勢是數(shù)字化、寬帶化和智能化。