信息传输技术的发展——“应用与展望”
信息传输技术的发展——“应用与展望”
人类社会离不开信息技术的交流和沟通，最早的通信方式有烽火、暗号、鸡毛信、飞鸽传书、千里驿站等，由于传输速度慢、信息量小，不能满足社会生产发展的需要。人们用自己的智慧来解决远距离、快速通信的问题，而衡量人类历史进步的尺度之一是人与人之间传递信息的能力，尤其是远距离传递消息的能力。
通信技术的发展使社会产生了深远的变革，为人类社会带来了巨大的利益。在当今和未来的信息社会中，通信是人们获取、传递和交换信息的重要手段。随着大规模集成电路技术、激光技术、空间技术等新型技术的不断发展以及计算机技术的广泛应用，现代通信技术日新月异。近二三十年来出现的数字通信、卫星通信、光纤通信是现代通信中具有代表性的新领域。而在这些新领域中，数字通信尤为重要，它是现代通信系统的基础。特别是数字通信技术和计算机技术的紧密结合可以说是通信发展史上的一次飞跃。
光纤通信技术应用展望
光纤通信技术是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业检测，控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。
20世纪90年代以来，我国光通信产业发展极其迅速，特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展，促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加，全网的管理和维护，设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH＋光纤或ATM＋光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统，链路传输系统或者组成各种形式的复合网络，可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播，采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字，通道设置成有线电视网络在全国各地已基本形成，在有线电视网络现有的基础上，比较容易地实现宽带多媒体传输网络，因此在目前的情况下，不应完全废除现有的有线电视网，而用少量的投资来完善和改造它，满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输，到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输，上行信号不能在现有的有线电视网中传送。
现有光传送网络仅提供原始带宽，缺乏上层业务所需智能性要求，带宽分配采用静态配置的固定光链路连接模式，难以适应动态数据业务发展及IP数据固有随即突发性的要求。
逐步摆脱现有SDH的束缚。由2Mbit/s量级向155Mbit/s量级、622Mbit/s量级、光波量级、光纤量级发展。
因为光接入网有以下几个优点：（1）减少维护管理费用和故障率；（2）配合本地网络结构的调整，减少节点，扩大覆盖；（3）充分利用光纤化所带来的一系列好处；（4）建设透明光网络，迎接多媒体时代。
目前10Gbps系统已开始大批量装备网络，主要在北美，在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种，但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段，而其它方式尚处于试验研究阶段。
全光网络是场区下一代光纤传送网的发展方向。
总之，今后随着社会经济的不断发展，作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长，一定会超过现有网络能力，推动通信网络的继续发展。因此，光纤通信技术在应用需求的推动下，一定不断会有新的发展。
自由空间激光通信技术应用展望
空间激光通信系统是指以激光光波作为载波，大气作为传输介质的光通信系统。自由空间激光通信结合了光纤通信与微波通信的优点，既具有大通信容量、高速传输的优点，又不需要铺设光纤，因此各技术强国在空间激光通信领域投入大量人力物力，并取得了很大进展。
自由空间光通信可在以下一些范围发挥重要作用：（1）可以作为光纤通信和微波通信冗余链路的备份；（2）可以应用于移动通信基站间的互连，无线基站数据回传；（3）应用于城域网的建设以及最后一公里接入；（4）在技术上或经济上不宜敷设光缆的地区，在不宜采用或限制使用无线电通信的地方；（5）在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合（6）在企业内部网互连和数据传输。
自由空间光通信和其他无线通信相比，具有不需要频率许可证、频率宽、成本低廉、保密性好，低误码率、安装快速、抗电磁干扰，组网方便灵活等优点。
正是由于这些特点，FSO系统正受到电信运营商越来越多的关注与青睐。在目前这个竞争激烈的环境中，FSO无疑为电信运营商以较低的成本加速网络部署，提高“服务速度”并降低网络操作费用提供了可能。
FSO产品目前最高速率可达2.5G，最远可传送4km，在本地网和边缘网等近距离高速网的建设中大有用武之地，主要应用于一些不宜布线或是布线成本高、施工难度大、经市政部门审批困难的地方，如市区高层建筑物之间、公路（铁路）两侧的建筑物之间、不易架桥的河流两岸之间、古建筑、高山、岛屿以及沙漠地带等。另外，FSO设备也可用于移动基站的环路建设、场所比较分散的企业局域网子网之间的连接和应急通信。对于银行、证券、政府机关等需要稳定服务的商业应用来说，FSO产品可以作为预防服务中断的光纤备份设备。当然，FSO在应用过程中也存在一定的瓶颈，主要是会受到大气状况或物理障碍的影响，比如其光束在传输中极易受大雾等恶劣天气，物理阻隔或建筑物的晃动/地震的影响。在恶劣的天气下，光束传输的距离会下降，从而降低通信的可靠性，严重的甚至会造成通信中断。结合我国现阶段宽带网络的实际情况——许多企业和机构都不具备光纤线路，但又需要较高速率（如STM-1或更高），FSO不失为一种解决“最后一公里”瓶颈问题的有效途径。FSO系统解决了宽带网络的“最后一公里”的接入，实现了光纤到桌面，完成语音、数据、图像的高速传输，拉动了声讯服务业和互动影视传播，实现了“三网融合”，有利于电子政务、电子商务、远程教育及远程医疗的发展，并产生了巨大的效益，具有广阔的应用领域和市场前景。
对于地地无线激光通信系统可应用于导弹落区或着陆场等需要机动、临时开通高速通信的场合，完成测控信息和图像等信息的传输。
对于星地激光通信，一旦技术发展成熟后，可用于后续低轨卫星高速信息的下传，尤其可应用于未来中继卫星返向链路，满足多颗过境卫星高速信息下传需求。
卫星通信技术应用展望
卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式，是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的，具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点，在全球许多领域应用效果很好，尤其在军事上具有重要的应用价值。 高阶调制高效编码技术可应用于卫星通信高速传输需求场合，节省带宽
Ka频段卫星通信技术解决个别点位高速通信需求及远望测量船、直升机等特殊载体通信。
卫星通信相控阵天线应用于车载、船载、机载卫通站及便携式卫通站，减少对载体的安装要求。
微波通信技术应用展望
微波通信是重要的现代通信手段之一，与其他通信方式相比,具有通信容量大,建设速度快,质量稳定,通信可靠,维护方便,费用相对较低,易于跨越复杂地形等优点。因此，作为光纤通信的补充，微波通信在特殊地段发挥着重要的作用。
适应分组化传输要求，单站传输容量不小于34M。
具备较强的抗干扰能力，灵活机动，易于组网。
多套微波通信系统组网，采用高阶调制解调和极化隔离等技术，解决频谱资源紧张等问题。
随着业务网分组化的发展，传送网的分组化也是大势所趋，尤其是随着3G和WiMAX技术的快速发展，基站的带宽需求急剧增加，作为传送网一部分的微波网络也面临着IP化、分组化演进，这也是微波网络下一步的发展方向。
IP网络技术应用展望
为保证业务服务质量，在IP QoS技术未大范围使用时，设计足够的链路带宽，或采用限速、信息分类和标记、区分服务等技术措施。
测控通信网中的IP QoS技术的选择，需要结合IP QoS研究进展，验证后确定。
近期内将 IP承载网从IPv4升级到IPv6不现实。将来 引入IPv6，应采取边扩容边改造，分区、分域和分阶段的方法，构建支持IPv6的网络承载平台；逐步建设、改造基于IPv6的终端和应用程序，并具备接入IPv6网络承载平台的能力；使用IPv6和IPv4双协议栈模式，同时向两种协议体系的终端应用提供服务。
在网络建设初步完成，积累相关运行维护经验后，适时引入MPLS技术。 采用电信级IP网络技术构建和完善试验信息系统IP承载网，是今后一个相当长时期IP承载网的发展目标。
目前，我国信息传输技术面临的问题有：传送网的跨场区带宽资源不足的问题；业务承载网不统一且技术相对落后的问题；业务、业务承载和传送三者结合
过于紧密的问题：业务系统利用低层资源落后的问题。面对这些问题，解决方法有：紧密结合实际，满足实际需要，解决信息传输问题；正确研判技术的发展方向，采用的技术符合当今信息传输技术发展方向，禁得住市场考验.
参考文献
[1］张劲松，等．光波分复用技术［M］．北京：邮电大学出版社，2002．
[2］张宝富，等．全光网络［M］．北京：人民邮电出版社，2002．
[3］杨世平，等．SDH 光同步数字传输设备与工程应用［M］．北京：人民邮 电出版社，2001．
[4] 王磊，裴丽. 光纤通信的发展现状和未来 [J].中国科技信息,2006.
[5] 辛化梅, 李忠. 论光纤通信技术的现状及发展.山东师范大学学报,2003.
[6] 储钟圻．数字卫星通信．北京：机械工业出版社，2006
[7] 孙学康．微波与卫星通信．北京：人民邮电出版社，2007
[8] 魏龙超，赵春生. 自由空间光通信技术，电光系统，第3期，2007年9月
[9] 于思源，马晶，谭立英. 自由空间激光通信技术发展趋势分析，无线光通信，第12期，2004年
[10] 刘哲函. 卫星激光通信技术研究及其发展状况，科教文汇，2006年2月下半月刊
[11] 张诚，胡薇薇，徐安士.星地光通信发展状况与趋势, 中兴通讯技术,第12卷第2期, 2006年4月
信息传输技术的发展——“应用与展望”
信息传输技术的发展——“应用与展望”
人类社会离不开信息技术的交流和沟通，最早的通信方式有烽火、暗号、鸡毛信、飞鸽传书、千里驿站等，由于传输速度慢、信息量小，不能满足社会生产发展的需要。人们用自己的智慧来解决远距离、快速通信的问题，而衡量人类历史进步的尺度之一是人与人之间传递信息的能力，尤其是远距离传递消息的能力。
通信技术的发展使社会产生了深远的变革，为人类社会带来了巨大的利益。在当今和未来的信息社会中，通信是人们获取、传递和交换信息的重要手段。随着大规模集成电路技术、激光技术、空间技术等新型技术的不断发展以及计算机技术的广泛应用，现代通信技术日新月异。近二三十年来出现的数字通信、卫星通信、光纤通信是现代通信中具有代表性的新领域。而在这些新领域中，数字通信尤为重要，它是现代通信系统的基础。特别是数字通信技术和计算机技术的紧密结合可以说是通信发展史上的一次飞跃。
光纤通信技术应用展望
光纤通信技术是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业检测，控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。
20世纪90年代以来，我国光通信产业发展极其迅速，特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展，促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加，全网的管理和维护，设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH＋光纤或ATM＋光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统，链路传输系统或者组成各种形式的复合网络，可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播，采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字，通道设置成有线电视网络在全国各地已基本形成，在有线电视网络现有的基础上，比较容易地实现宽带多媒体传输网络，因此在目前的情况下，不应完全废除现有的有线电视网，而用少量的投资来完善和改造它，满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输，到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输，上行信号不能在现有的有线电视网中传送。
现有光传送网络仅提供原始带宽，缺乏上层业务所需智能性要求，带宽分配采用静态配置的固定光链路连接模式，难以适应动态数据业务发展及IP数据固有随即突发性的要求。
逐步摆脱现有SDH的束缚。由2Mbit/s量级向155Mbit/s量级、622Mbit/s量级、光波量级、光纤量级发展。
因为光接入网有以下几个优点：（1）减少维护管理费用和故障率；（2）配合本地网络结构的调整，减少节点，扩大覆盖；（3）充分利用光纤化所带来的一系列好处；（4）建设透明光网络，迎接多媒体时代。
目前10Gbps系统已开始大批量装备网络，主要在北美，在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种，但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段，而其它方式尚处于试验研究阶段。
全光网络是场区下一代光纤传送网的发展方向。
总之，今后随着社会经济的不断发展，作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长，一定会超过现有网络能力，推动通信网络的继续发展。因此，光纤通信技术在应用需求的推动下，一定不断会有新的发展。
自由空间激光通信技术应用展望
空间激光通信系统是指以激光光波作为载波，大气作为传输介质的光通信系统。自由空间激光通信结合了光纤通信与微波通信的优点，既具有大通信容量、高速传输的优点，又不需要铺设光纤，因此各技术强国在空间激光通信领域投入大量人力物力，并取得了很大进展。
自由空间光通信可在以下一些范围发挥重要作用：（1）可以作为光纤通信和微波通信冗余链路的备份；（2）可以应用于移动通信基站间的互连，无线基站数据回传；（3）应用于城域网的建设以及最后一公里接入；（4）在技术上或经济上不宜敷设光缆的地区，在不宜采用或限制使用无线电通信的地方；（5）在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合（6）在企业内部网互连和数据传输。
自由空间光通信和其他无线通信相比，具有不需要频率许可证、频率宽、成本低廉、保密性好，低误码率、安装快速、抗电磁干扰，组网方便灵活等优点。
正是由于这些特点，FSO系统正受到电信运营商越来越多的关注与青睐。在目前这个竞争激烈的环境中，FSO无疑为电信运营商以较低的成本加速网络部署，提高“服务速度”并降低网络操作费用提供了可能。
FSO产品目前最高速率可达2.5G，最远可传送4km，在本地网和边缘网等近距离高速网的建设中大有用武之地，主要应用于一些不宜布线或是布线成本高、施工难度大、经市政部门审批困难的地方，如市区高层建筑物之间、公路（铁路）两侧的建筑物之间、不易架桥的河流两岸之间、古建筑、高山、岛屿以及沙漠地带等。另外，FSO设备也可用于移动基站的环路建设、场所比较分散的企业局域网子网之间的连接和应急通信。对于银行、证券、政府机关等需要稳定服务的商业应用来说，FSO产品可以作为预防服务中断的光纤备份设备。当然，FSO在应用过程中也存在一定的瓶颈，主要是会受到大气状况或物理障碍的影响，比如其光束在传输中极易受大雾等恶劣天气，物理阻隔或建筑物的晃动/地震的影响。在恶劣的天气下，光束传输的距离会下降，从而降低通信的可靠性，严重的甚至会造成通信中断。结合我国现阶段宽带网络的实际情况——许多企业和机构都不具备光纤线路，但又需要较高速率（如STM-1或更高），FSO不失为一种解决“最后一公里”瓶颈问题的有效途径。FSO系统解决了宽带网络的“最后一公里”的接入，实现了光纤到桌面，完成语音、数据、图像的高速传输，拉动了声讯服务业和互动影视传播，实现了“三网融合”，有利于电子政务、电子商务、远程教育及远程医疗的发展，并产生了巨大的效益，具有广阔的应用领域和市场前景。
对于地地无线激光通信系统可应用于导弹落区或着陆场等需要机动、临时开通高速通信的场合，完成测控信息和图像等信息的传输。
对于星地激光通信，一旦技术发展成熟后，可用于后续低轨卫星高速信息的下传，尤其可应用于未来中继卫星返向链路，满足多颗过境卫星高速信息下传需求。
卫星通信技术应用展望
卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式，是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的，具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点，在全球许多领域应用效果很好，尤其在军事上具有重要的应用价值。 高阶调制高效编码技术可应用于卫星通信高速传输需求场合，节省带宽
Ka频段卫星通信技术解决个别点位高速通信需求及远望测量船、直升机等特殊载体通信。
卫星通信相控阵天线应用于车载、船载、机载卫通站及便携式卫通站，减少对载体的安装要求。
微波通信技术应用展望
微波通信是重要的现代通信手段之一，与其他通信方式相比,具有通信容量大,建设速度快,质量稳定,通信可靠,维护方便,费用相对较低,易于跨越复杂地形等优点。因此，作为光纤通信的补充，微波通信在特殊地段发挥着重要的作用。
适应分组化传输要求，单站传输容量不小于34M。
具备较强的抗干扰能力，灵活机动，易于组网。
多套微波通信系统组网，采用高阶调制解调和极化隔离等技术，解决频谱资源紧张等问题。
随着业务网分组化的发展，传送网的分组化也是大势所趋，尤其是随着3G和WiMAX技术的快速发展，基站的带宽需求急剧增加，作为传送网一部分的微波网络也面临着IP化、分组化演进，这也是微波网络下一步的发展方向。
IP网络技术应用展望
为保证业务服务质量，在IP QoS技术未大范围使用时，设计足够的链路带宽，或采用限速、信息分类和标记、区分服务等技术措施。
测控通信网中的IP QoS技术的选择，需要结合IP QoS研究进展，验证后确定。
近期内将 IP承载网从IPv4升级到IPv6不现实。将来 引入IPv6，应采取边扩容边改造，分区、分域和分阶段的方法，构建支持IPv6的网络承载平台；逐步建设、改造基于IPv6的终端和应用程序，并具备接入IPv6网络承载平台的能力；使用IPv6和IPv4双协议栈模式，同时向两种协议体系的终端应用提供服务。
在网络建设初步完成，积累相关运行维护经验后，适时引入MPLS技术。 采用电信级IP网络技术构建和完善试验信息系统IP承载网，是今后一个相当长时期IP承载网的发展目标。
目前，我国信息传输技术面临的问题有：传送网的跨场区带宽资源不足的问题；业务承载网不统一且技术相对落后的问题；业务、业务承载和传送三者结合
过于紧密的问题：业务系统利用低层资源落后的问题。面对这些问题，解决方法有：紧密结合实际，满足实际需要，解决信息传输问题；正确研判技术的发展方向，采用的技术符合当今信息传输技术发展方向，禁得住市场考验.
参考文献
[1］张劲松，等．光波分复用技术［M］．北京：邮电大学出版社，2002．
[2］张宝富，等．全光网络［M］．北京：人民邮电出版社，2002．
[3］杨世平，等．SDH 光同步数字传输设备与工程应用［M］．北京：人民邮 电出版社，2001．
[4] 王磊，裴丽. 光纤通信的发展现状和未来 [J].中国科技信息,2006.
[5] 辛化梅, 李忠. 论光纤通信技术的现状及发展.山东师范大学学报,2003.
[6] 储钟圻．数字卫星通信．北京：机械工业出版社，2006
[7] 孙学康．微波与卫星通信．北京：人民邮电出版社，2007
[8] 魏龙超，赵春生. 自由空间光通信技术，电光系统，第3期，2007年9月
[9] 于思源，马晶，谭立英. 自由空间激光通信技术发展趋势分析，无线光通信，第12期，2004年
[10] 刘哲函. 卫星激光通信技术研究及其发展状况，科教文汇，2006年2月下半月刊
[11] 张诚，胡薇薇，徐安士.星地光通信发展状况与趋势, 中兴通讯技术,第12卷第2期, 2006年4月