未来十年最有前景的十大通信技术

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未来十年最有前景的十大通信技术
今天，站在技术的角度来看，通信技术的发展已经脱离纯技术驱动的模式，正在走向技术与业务相结合的新模式，从世界范围内，预计在未来十年，从市场应用和业务需求的角度看，最大和最深刻的变化将是从语音业务向数据业务的战略性转变，这种转变将深刻影响通信技术的走向。从技术角度看，将呈现如下趋势：
? 网络应用将加速向IP汇聚，电信网和互联网将趋于融合，X.25、FDDI、帧中继、ATM和SDH/SONET将淡出市场。
? 交换技术将由电路交换到分组交换转变，软交换技术将成为这个转变的关键。
? 传输技术将从点对点通信到光联网转变，光交换与WDM等技术共同使用网络向全光网外进。
? 接入技术的宽带化IP化和无线化将是接入网领域未来十年的发展大趋势，xDSL以太网和PON等宽带接入技术将得到发展，Wi－Fi、UWB和Wireless Mesh等无线接入技术也将大量应用，而HomeRF和ISDN将淡出市场。
? 在无线通信领域，在宽带业务需求不断增长的情况下，无线传输作为个人通信的重要手段，矛盾尤其突出。
? 移动通信系统向3G乃至4G外进将成为必然，2G移动通信系统和WAP这样的原有技术将逐渐退出市场。
? 下一代无线通信的发展催生很多新兴的技术，如软件无线电智能天线等等，此外也将使一些诸如自由空间光系统这样的老技术焕发新生，顺应这种趋势。
应该指出，通信技术的上述发展趋势并非短期就能实现。需要经历一个较长的过程，技术的争夺在接入网和传输网方面尤其激烈，有无应用前景除了技术是否先进之外，还要考虑成本用户习惯已投资多少等等很多情况。

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1.纳米技术
纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物资的技术。德国科学家首次在纳米尺度上实现光能转换，这为今后设计微器件找到了一种潜在的能源。美国科学家研制出原子级纳米“晶体管”，在此基础上实现廉价批量生产，无疑将给信息技术带来一次新的革命。建立在微米/纳米技术基础上的微电子机械系统（MEMS）技术目前正在得到普遍重视，在无线终端领域，对微型化、高性能化和低成本的追求使大家普遍能将各种功能单元集成在一个单一芯片上，即实现SOC(System On a Chip)，而通信工程中大量射频技术的采用，使诸如谐振器、滤波器、双合器等片外分离单元大量存在，MEMS技术不仅可以克服这些障碍。而且表现比传统的通信元件具有更优越的内在性能。目前IBM公司采用MEMS技术已经开发出了能够用在手机等无线装置上的微型嵌入式频率调协器和其他设备。
2.MPLS技术
在数据网络领域，IP网络技术正在演进，作为原有宽带通信网和新技术的ATM则由于技术难度大、路由灵活性较低及效率不高等面临很大挑战，如何使ATM技术融入IP，如何将路由和交换相结合，从而在满足新业务需求的同时又维护现有的投资，IP与ATM结合的技术MPLS(Muti－Protocol Label Switching，多协议标签交换技术)吸引了业界的目光。
MPLS是继IP技术之后的下一代广域网传输技术。它是一种充分利用数据标签引导数据包在开放的通信网络上高速、高效传输的新技术。它在一个无连接的网络中引入连接模式从而减少了网络复杂性，并且兼容现有各种主流网络技术，能大大降低网络成本。
MPLS对运营商具有很大潜在好处的一项应用就是支持VPN（虚拟专网）服务。MPLS VPN的突出优势是建设成本低，同时还能满足用户对信息传输安全性、实时性、宽频带、方便性的需要。而由MPLS衍生的GMPLS（通用多协议标记交换）技术可能更为重要。“GMPLS将IP与光传输技术有效结合起来，使得IP不仅可以控制ATM和Router，而且可以控制光传输，从而可以使管理者能更方便地进行二、三层统一管理和提供业务”。
3.软交换技术
下一代网络（NGN）一直是业界的热点话题，大家普遍认为下一代网络是业务驱动型网络，由于基于IP的基础设施支持业务与网络承载的分离，作为在IP基础设施上提供电信业务的关键，软交换技术将在下一代网络中起着核心的作用。
“软交换实际上是一种控制设备，它诞生于这样一种思路：把传统交换机按功能肢解，控制功能由软交换完成，承载功能由媒体网关完成，信令部分功能由信令网关完成。”由于软交换只涉及呼叫发起和接收的节点，简化了信令的结构和控制的复杂性，具有对网络业务接入技术和智能业务的开放性，新兴运营商将其作为进入话音市场的技术手段，而传统的电路交换网运营商也可通过它完成向分组化网络的过渡，所以大家对它的前景看好。
4.PON技术
PON（无源光网络）作为一种新兴的覆盖最后一公里的宽带接入光纤技术，其在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，因此具有节省光源资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。
5.光交换技术
光交换是指对光信号直接进行交换。随着通信网络逐渐向全光平台发展，网络的优化、路由、保护和自愈功能在光通信领域中越来越重要。光交换技术能够保证网络的可靠性和提供灵活的信号路由平台，光交换技术可以克服纯电子交换的容量瓶颈，还可以大量节省建网和网络升级成本。光交换技术是全光网络系统的重要支撑技术，世界各国都在着手研究开发全光网络产品。目前市场上出现的光交换机大多数是基于光电和光机械的，随着光交换技术的不断发展和成熟，基于热学、液晶、声学、微机电技术的光交换机将会逐步被研究和开发出来，其中将以纳米技术为基础的MEMS应用于光交换产品的开发更是加速了光交换技术的发展。
应该指出，光交换技术并不抛弃目前比较成熟的电交换技术，而是与之有机结合，充分发挥电子技术与光子技术的各自优点，可以相信，光电融合的局面将愈来愈使光交换在交换领域占据越来越重要的地位。

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6.FSO技术
具有：虚拟光纤“美誉的FSO技术以激光为载体，用点对点或点对多点的方式在空气中实现连接FSO技术不是一项新技术，它在30多年前就被美国军方以及美国太空总署用于在边远的地方提供高速连接。它具有与光纤技术相同的宽带传输能力，使用相似的光学发射器和接收器，甚至还可以在自由空间实现波分复用（WDM）技术。
FSO作为一种宽带接入方式，可以传输数据、语音和影像等内容。目前市场上的产品最高支持2.5Gbit/s的传输速率，最大传输距离为4000m。不过，FSO技术在理论上没有带宽上限，160Gbit/s的设备正在研制中。FSO具有带宽高、误码率低、安装快速、使用方便、伸缩性好、安全性高等特点，但也受诸如恶劣天气(雾、散射和风雪等)等的影响。
3G移动通信的升温使FSO行业欣喜不已，因为FSO可用于蜂窝式基站的建设，3G需要密集的基站布置，而FSO可以比微波更能实现新建基站和已有基站的互联。
7.Wi－Fi
Wi－Fi（wireless fidelity 无线保真）曾被视为科技业余爱好者的玩具。1999年底，IEEE将一系列先进的通信标准合并，形成了被称为Wi－Fi的802.11b标准。
该标准允许数据利用公用的2.4GHz频段以11Mbit/s的速率传输。开发无线局域网的初衷就是使用户能够在短途实现与互联网的无线连接，为了提高数据传输速率，IEEE802.11a和IEEE802.11g已经产生，它们采用先进的OFDM技术进行调制，速率可高达54Mbit/s。
8.UWB技术
UWB(Utra Wide Band，超宽带技术)是一种使用数赫兹到数吉赫兹的超带宽、通过微弱的脉冲信号进行通信的无线技术，它长期以来一直是美国军方使用的作战技术，用于雷达通信等方面，但是由于其具有两大明显优点（高达数百Mbit/s的数据速率、仅为现有无线技术1/100的耗电量和极低的成本），将其民用的呼声一直很高。
由于UWB技术耗电量极低且能进行高速数据通信，因此该技术用于短距离无线网络连接的前景广阔，虽然由于其高带宽可能对观测宇宙的电波、天文台和GPS等造成干扰，但FCC对UWB产品功率的限制，解除了人们的顾虑。把UWB看作蓝牙技术的替代者可能更为合适。
9. 软件无线电技术
1992年，美国国家远程系统会议上首次提出无线电概念，其基本原理是将DSP芯片或通用CPU芯片作为无线通信的基本硬件平台，将尽可能多的无线通信功能用软件实现。由于系统的升级基于软件，代价小，同时不同系统容易兼容和互联，因此软件无线电已被看成是无线通信领域继固定到移动、模拟到数字之后的第三次革命。
ITU制定的第三代移动通信系统（3G）的空中接口没有达成统一的标准，欧洲的WCDMA、美国的CDMA2000和我国提出的TD-SCDMA的分别应用可能给移动用户的全球漫游和未来个人通信带来限制。而软件无线电最有希望解决这些问题，在一个完全可以编程的硬件平台上，注入不同的软件就形成不同标准的移动用户终端和基站，从而保证各种移动设备之间的无缝集成。软件无线电技术还可以利用不同软件适应不同的标准、调节软件设置来改变信道接入方式或调制方式，从而可以设计出适应多频/多模的移动终端，以接入不同的网络，同时还能满足不同接续时间的要求，市场上已经有类似产品出现，如美国已经制成可在全频段工作的SPEAKeasy无线通信机；***NEC公司和Anritsu公司合作开发的能适应多种调制方式的全能接收机也已问世。
此外，软件无线电的自适应频谱管理还有望大幅度提高无线频谱的综合利用效率，而且对于运营市场而言，开发更具活力、低成本的新业务将变得更为方便。
目前，软件无线电技术在无线电通信领域的重要性日益收到重视，世界各国都在积极深入研究和实验，我国也将其纳入国家863高科技发展计划。虽然软件无线电的宽带无线和射频模块、宽带A/D变换、高速DSP器件等技术难题还在研究之中，但可以肯定，它将成为移动通信的主流技术，为移动通信带来一场深刻的变革。
10.Wireless Mesh
WLAN在接入领域的发展有目共睹，但是由于其基站覆盖范围的限制，用其建设公众宽带网成本很高，而近来发展的Wireless Mesh（无线网状网络）技术有望给无线宽带领域带来重大变革。
在使用Wireless Mesh技术建设的网络中，网络中的每个节点都具备路由的功能，每个节点只和邻近节点进行通信，因此它是一种自组织和自管理的网络。实际上，Wireless Mesh网络更像Internet本身的一种无线版本，分包数据从一个路由到另一个路由进行传递直至到达其目的地。这些特点使Wireless Mesh网络与传统的蜂窝通信网络和固定通信网络有着显著区别。
这种技术比起传统的点对多点来说具有诸如节能、自动配置和易扩容等优势。很多公司开始将Wireless Mesh技术用于宽带网络接入，并且相关的无线路由器等产品也已开始商用，如诺基亚公司推出的无线路由器可以安装在屋顶上，从而形成没有基站的网络，其产品目前已经获得超过50家运营商的青睐，他们将借此建立以订户为基础的高速无线网络。
美国SkyPilot公司将智能天线技术应用于Wireless Mesh网络，可以使频率再利用，从而大大提高了频谱的利用效率。美国MeshNetwork公司已经开发出了相关的无线硬件和智能路由软件，其构建的Wireless Mesh网络支持诸如手机和笔记本等移动装置，这些装置可以自由加入或退出网络，当两个或更多装置退出网络范围时还可以组成自己的微网。
实际上，Wireless Mesh可以看作是Ad hoc技术的简化版本，Ad hoc网络仍然处于研究阶段，而Wireless Mesh网络已经获得了初步应用。未来，Wireless Mesh再军事、救灾和无线组网等领域的应用更是无可限量。另外，Wireless Mesh、智能天线和UWB技术的融合更是将深刻影响无线宽带接入的未来。

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