三院士纵论通信技术发展

(转载自CNET 2000/09/13）

在通信技术飞速发展的今天，各种技术层出不穷，我们无时无刻都能体会到它给人们生活代来的巨大变化。那么未来的通信技术的发展方向如何呢？中国工程院的三位院士谈了他们的观点。

移动通信趋向高码率、宽频带、低价格

近年来，蜂窝电话用户快速增长，预计到2000年末全球用户数将达到6.5亿，到2003年将达到10亿，并且超过固定电话用户数。这是信息社会的必然趋向，随着社会的发展，人们的理想将从家中办公进一步发展到在汽车、收音机等任何地点的办公。通信追求的长远目标就是“5W个人通信”，也就是使任何人在任何时间、任何地点都能与任何对象通任何信息，而移动通信将是实现“5W通信”的主要环节。由于在海洋、沙漠中无法建立基站，卫星通信将是“5W通信”的补充。

在移动通信的发展过程中也存在着问题：首先，频带利用率一直是移动通信发展的瓶颈，如何让现有的频带容纳更多的用户是当前移动通信要解决的主要问题。解决的办法有：频率复用，从FDMA、TDMA、CDMA到现在还未投入实用的SDMA（空分复用），都是在千方百计地提高频率利用率；缩小蜂窝区；在抗干扰的情况下考虑QoM正交调相；采用信无编码。其次，无线信道有待改善。无线信道一直存在着衰落和多方向问题，解决的办法是采用信道编码，这是当前解决信递质量问题的主要办法，但是这种办法使频带能容纳的用户量减少，因而并不上算；另外，分节接收的方法对克服衰落比较有效。第三，自从提出CDMA以后，以上两个问题可以得到部分解决。CDMA可以提高频带利用率和信道质量，但是其致命伤存在于多址干扰，多用户检测技术成为CDMA的主要问题。第四，移动通信与Internet的发展速度之快在通信史上是史无前例的，如何将这两者结合起来还需要研究探讨。

对于移动通信的未来展望，周炯院士有这么四点看法：第一，移动通信一定要向更高的码率发展，我认为第三代提出的目标还比较保守，不能满足需求，第四代将比我们想象的来得更快；第二，拓展更宽的频带，几G赫兹到几十G赫兹的高频技术要提上日程；第三，以更低的价格提供给用户；第四，采用更新的技术，在可以预见的时间内，智能天线、软件无线电、扩频码以及信无编码将有极大的发展前途。

NII基本技术将立足于现有网络

目前，信息基础设施有四类网络形态：一、以STM技术支持的PSTN网络，采用确定复用，有连接方式；二、以IP技术支持的Internet网，采用统计复用，无连接方式；三、以BTV技术支持的FSN网，采用确定复用，无连接方式；四、以ATM技术支持N－ISDN网，采用统计复用，有连接方式。

由此看来，这四种网络形态是由基本的复用方式和操作方式经过排列组合构成的，因此它们存在着关联。着相同属性和不同属性，这些属性是由基本技术而不是由网络形态决定的。

现在的各种业务都有各自的固有属性，如电话业务具有实时性和双向对称性，数据业务则不具备实时性，可能是单向或双向不对称的。网络设计者的目标之一就是力求网络属性与业务属性相匹配。可以说，任何基本技术和网络形态都能支持现在所有的业务；但是迄今为止没有一种基本技术支持所有技术都是最好，因此，在可预见的将来，不会出现一种技术代替所有技术的现象。

这四种基本技术的固定属性是客观存在，围绕这四种技术的使用有两种思路，一是80年代初提出的业务综合思路；二是1996年出现的业务融合思路。我认为，业务综合是一种朴素的思想，它出现的背景是电信网是唯一的网络，但这种思路存在的问题是：第一，多样性和排他性的矛盾，计算机网和有线电视网出现后也提出了业务综合，但是，用不同的思想建立三个不同的网络来提供统一的业务是很难被社会接受的；第二，理想性和现实性的矛盾，完全替换原有网络是不符合经济要求；第二，总体思想和技术基础的矛盾，没有一种技术支持所有业务都能最好。因此，1996年又出现了业务融合的思路，其背景是不同技术之间开始互相借鉴学习。业务融合强调现有技术，各类技术之间相配合，资源配合使用，其发展过程是渐变的。事实上，现有的电信网、计算机网和有线电视网具有共同点，比如长途传输部分，网络发展的过程中不断扩大共同点（即大杨心网），使三种不同网络不同点越来越少，相同点越来越多，直到大同小异就获得了业务融合的成功。

光通信向光接入网、无线光通信延展

近年来，世界光纤通信发展迅猛，世界光纤产值大约每六年翻一番，全世界每天生产的光纤可以绕地球两圈。从光纤的用途来看，我国主要用于干线上，而世界上多用于本地上，而世界上多用于本地上；从光通信系统的发展来看，从80年代的PDH，到90年代的SDH，到90年代后期的波分复用，增长速度大约是每10年容量提高100倍，这个速度正好满足了Internet的发展需要。因此，现在的光通信应该能满足大容量的Internet、骨干网和本地网的需求。

Internet的发展非常快，世界用户每年增加1倍，业务量增加3到4倍。据规划院预测，从2000年到2005年，我国的长途电路传输容量需要增长12.8培。传输容量的高速增长对光通信本身提出了更高的要求。

目前，光通信技术的发展使传输和交换相结合。我们预言，光层的交换方式最终也将走向分组化。5年--10年将会出现粗的分组交换；10年以后，可能是分组的标签交换，将ATM和路由器的优点结合起来，用第二层面向连接的交换支持第三层无连接的选路，最终在光路上进行分组交换。当然，也不排除现在发展得很好的电路交换的波长选路技术。

在光通信未来的发展中，除了波分复用以外，也要考虑时分复用，除了电复用以外，也要在光层上复用。光通信除了在干线网上发展以外，还要向接入网发展，干线须要拓宽，接入网也要拓宽，构建宽带接入网。现在，有源方式的基于SDH和PDH的接入技术已经相当成熟，也有人考虑采用ATM接入方式，甚至有人提出基于波分复用的光接人技术，另外，要发展无线光通信接入系统，朗讯公司已经开发出4×2.5G的自由空间光通信系统，大气光通信也将成为发展趋势之一。