通信技术的展望与创新

时间:2022-10-30 11:40:29

通信技术的展望与创新

1卫星通信

此系统由通信卫星、地球站两部分组成。其特点为:①电磁波覆盖区域大,通信距离远,通信成本与通信距离无关;②以广播方式工作,便于实现多址联接,组网方式灵活;③传输频带宽,通信容量较大,能应用的业务种类多。自从1986年7月8日我国国内卫星通信网建成以来,卫星通信成为一种重要的通信手段,改善了我国边远地区邮电通信的落后状况。此后,卫星通信技术不断推陈出新,出现了如VSAT(甚小口径天线地球站)系统、中低轨道的移动卫星通信系统等新技术。但是由于光通信技术的迅猛发展,卫星通信在传输网中的地位受到了挑战,因此卫星通信开始与陆地通信进行融合,发展了包括中、低轨道全球卫星移动通信系统与卫星宽带多媒体通信系统在内的新系统,开辟了新的工作频段,实现了对语音、数字、图像、视频等的综合传输。同时,卫星星体越来越向大容量和多功能发展,卫星通信地球站也日益小型化,卫星通信系统的保密性能和抗毁能力进一步得到了提高。现在,卫星通信成为实现全球无缝通信的重要环节之一。

2光纤通信

光纤通信,就是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。其基本构成要素为光源、光纤、光检测器。特点:①频带宽,通信容量大;②损耗低,中继距离长,抗电磁干扰能力强,传输质量较高;③无传音干扰,保密性好,同时还具有成本低、稳定性好、寿命长等独特优点。光纤通信的发展历史不长,只有短短的一二十年,但是其发展速度非常迅猛,应用范围非常广泛。光纤通信改变了人们固有的通信传输模式,进入了广播通信、军用通信、邮电通信、电力通信等各个有线通信领域,逐步成为了全球通信技术的主流,对我国在世界信息时代不断发展壮大具有非常巨大的作用。目前,光纤通信的主要技术有DWDM(密集波分复用)技术、光纤接入网技术、光器件EDFA(掺铒光纤放大器)技术。未来光纤通信技术的发展点将在全光网络、光弧子通信、超大客量WDM(光波分复用)系统、超高速系统等方面。

3通信技术未来发展的创新点

众所周知,所有的创新都是社会需求与技术可行性二者的结合。技术的发展决定了创新的可能性,但是人类的需求又决定了哪项技术会脱颖而出并对我们生活中的某些方面产生深远影响。曾先后在人类通信史上占有重要的历史地位的莫尔斯电码、电传及WAP等技术,也都不可避免地被更好、更容易使用的新技术所代替。以下介绍了随着时代飞速发展,未来层出不穷的通信创新技术将会有的创新点。

3.1人体通信技术

人体通信,就是把人的身体当作载体,通过人体的微电,利用通信装置进行双向数据通信。2003年,日本NTT(电信电话)公司开发出了一种灵敏度超高的通信装置,首次利用人体作为传导介质进行数据传输实验,并获得了成功,其数据传输速度达到10Mbps/s。此项实验的成功,意味着人类将不仅是信息通信的接受者,同时也可以成为信息数据传输的载体。人体通信技术相对于传统通信技术而言,有着非常大的优势。首先,从信息安全的角度来看,人体通信技术的识别能力更为可靠。由于人与人体内的“生物密码”各不相同,更是难以伪造,从而使人体通信在身份认证层面上的优势得天独厚,因而更可靠、更安全。其次,从信息传输速度来看,在交换数据时人体通信更加便捷。目前常见的通信方式中,USB接口(电脑连接周边设备的重要通道)实际传输速度约为1.5Mbps/s(理论上最大信息传输速度为12Mbps/s);ADSL实际传输速度约为512kbps/s(理论上的信息传输速度为8Mbps/s),高峰使用时段将会更低;3G网络数据实际传输速度为0.144Mbps/s。比较而言,人体通信的传输速度是最快的,同时由于信息是通过人体进行传导,将不会出现其他通信方式存在的串线和盗听、盗打等现象。

未来人体通信技术应用领域将会非常广泛,如个人身份认证安全、人体局域网、智能汽车、军事通信、人体健康护理及家庭保健等,几乎涉及到了人类日常生活的各个方面,其发展空间十分巨大。研发和使用人体通信技术,在推动人类社会未来信息通信高速发展方面,具有重要的积极作用。

3.2量子加密技术

由于信息通信对人类社会的经济、社会、文化等各方面的作用越来越重要,从银行业到政治再到家庭生活都无法离开信息通信,因此未来信息通信的安全是个不容忽视的问题,而理论上不可破解且安全程度极高的量子加密技术将会大行其道。量子加密技术是密码技术和量子力学相结合的产物,与目前常用的加密技术不同,它利用了系统所具有的量子性质(即量子不确定原理、量子不可克隆和不可擦除原理),将量子的状态作为信息加密和解密的密钥。由于量子状态的改变,任何想对其进行密钥破解的人都无法得到有用的信息,因而保证了经过量子加密技术进行加密的信息通信的安全。

量子加密技术在理论上是绝对安全的,但是由于量子加密实用化的最大难点是传输距离的限制,加上量子加密方面涉及到的数学问题极其复杂,目前还没有突破广泛应用的瓶颈。世界各国都在不遗余力地加紧研究这一信息安全技术。由于在信息安全方面具有巨大的优势,量子加密技术将是未来最具发展前途的通信安全技术。

4结束语

通信技术作为社会发展的积极推动力,已渗透到了人类社会生活的各个角落,促进着社会不断进步。目前,通信技术已经进入新一轮的发展阶段,新的思想、新的技术将会不断地产生,我们期待未来的通信技术能够带给我们更加革命性的变革。

作者:毕亚平单位:太原理工大学信息工程学院中国工商银行太原大营盘支行

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