移動智能時代下通信模式的發展與變革分析

隋朋呈

（聯通華盛通信有限公司，天津 300457）

1 通信技術的發展史

現代通信誕生于1835年，在那一年一個叫S.F.莫爾斯的人發明了電報。經過50年漫長的發展，自1980年代以來，通信技術的開發又一次躍上了新臺階，信息傳輸技術和信息開發技術以多維度方向發展的方式實現了技術革新。此時，傳輸數據的程序種類繁多，包括同軸電纜，雙絞線光纖，越洋海底電纜，微波信道短路，后來無線通信和衛星通信也出現了，以勢不可擋的形式席卷全球。近年來，隨著互聯網的快速發展，以計算機為中心的信息通信技術（ICT）發展到了社會生活的各個領域，作為信息通信技術的一種綜合表達，這種通信方法提升了人類通信信息化的發展。社會的發展與變革，可以通過技術的革新更準確地反映出來，現代通信技術背負著交流的使命，“通信”與“技術革新”的關系密不可分，它們互相融合，促進更快、更好的發展。

2 現代通信技術變革：方式與方向

2.1 現代通信技術變革方式

2.1.1 擴大容量、提升數字化程度

現代通信的容量顯著大于曾經的通信技術。在各種通信系統上，光纖通信技術體現出強大的廣泛使用一=特征。光纖通信的容量比傳統的電氣通信大10億倍，光纖通信系統使用光來進行信息傳播，而載體則是玻璃，用這些無雜質的玻璃制作而成的極細的光纖可以幫助光電信息高效率轉換，并通過使用光來傳輸信息，可以將傳遞的時間降低不少，而能源損耗也比傳統的方式低。

目前，在通信領域已經完成了從模擬通信到數字通信的轉換。轉發數據和數字通信可以更加準確可靠，并且具有強大的抗干擾性和機密性。在這個基礎上流程存儲數字數據易于更改，通信工具易于集成和小型化。優化了的傳輸機制，適合各種新媒體使用，并且極大的擴展了傳播渠道。

2.1.2 普及中低軌衛星通信

近年來計算機技術崛起，使用通信衛星進行通信一直是新時代通信的重要手段，也是中國一種新型、高效的非常有發展前途的方式。通信衛星的好處之一就是減少了通信成本限制，消磨了時間和地理上的鴻溝，實現遠距離實時通信。另一個好處是借助衛星搭建起一個綜合服務通信網絡的結構，該網絡在各種信息媒體（如語音，數據和圖像）的傳輸和交換中發揮了全面的作用，這些技術的發展，直接繁榮了衛星廣播、有線電視的信息傳輸，在今天，它還大力推廣著新的通信技術——5G發展。

通信衛星的種類有很多，其中應用前景最好、性價比最高的就是中低軌衛星系統。相比同步軌道衛星可以大幅度降低往返傳輸時延，使衛星傳輸的延遲可以與地面光纖相當。它采用了數量眾多的微小衛星，以組網形式實現大范圍覆蓋。同時通過模塊化設計大幅度降低衛星生產周期與成本，從而降低通信資費，使業務類型都聚焦寬帶互聯網接入服務。中低軌道衛星多采用Ka/Ku頻段，有效提高系統容量。在目前通信領域終端小型化、智能化趨勢明顯的情況下，這些特征，使得衛星通信系統越來越具備被廣泛運用的特制和價值。

這些技術幫助突破了時空的限制，實現“千里傳書”、“萬里傳音”的效果。

2.1.3 互聯網技術與通信緊密結合

在我們日常使用的各種各樣的軟件，都涉及到一項很關鍵的技術——網絡通信技術，可見通信與互聯網的關系正在日益加深。計算機技術和通信技術的結合是互聯網時代一大特色成就。將通信和信息設備結合在一起，借助先進的軟件研發技術，生了多功能與智能化的電話，為終端設備和計算機的組合、為可以生產更多元的多功能和智能設備打下了基礎。因為與互聯網技術緊密相連，與計算機的算法結合的數字編程通信模式也非常流行，在很廣的范圍內得到了使用。

2.1.4 軟交換技術出現

在通信業務領域，隨著語音通信向數據通信業務的過渡，其發展趨勢是逐漸從傳統的線路交換技術過渡為分組交換技術，這其中尤以基于軟交換技術的智能通信框架最受歡迎。軟交換技術的出現，打破了傳統的封閉式交換結構，它采用水平耦合模式，建立一個開放式接口，通過建立通用協議來形成開放的、分布式的、多渠道的應用系統結構。

已經提出、并正在大力推廣的軟交換技術，作為下一代網絡通信技術，能夠構建基于信息分組的、管理分層的和信息開放的下一代智能通信網絡，并成功實現承載與控制的分離。軟交換技術的主要貢獻是提出通信的分層思想，并使用分組交換網絡信息傳輸的功能來分離傳統的線路交換節點的呼叫控制、媒體承載和業務功能。因此，軟交換設備不再處理媒體流，也不再具有流媒體服務屬性，而是集中負責基本呼叫控制的相關服務功能。軟交換技術在中國得到了廣泛的應用，這是因為在電話語音服務、IP接入、非IP接入以及與PSTN的互通方面比傳統的通信技術要考慮的更多，具有更強的應用價值。

2.2 現代通信技術發展方向

2.2.1 5 G技術是通信技術發展的新方向

5G+智能化的通信技術是最近興起的一種新型模式。具體來看，5G技術是以公眾的互聯網消費為目標，根據人群分布活動區域布設覆蓋，滿足個人上網的通信網絡設施，其中主要承載個人隱私數據，而數據量級大、拓樸變化快、時延要求高，因此可以大量運用在物聯網技術中心。

盡管5G技術在通信領域具有廣闊的應用前景，但他因為各種原因尚未普及。第一個問題是5G技術的有限頻譜資源與無線通信需求之間存在矛盾。其次，傳統的網絡體系結構和基準技術限制了網絡的多樣化發展。第三個問題是配置管理以及交換機的調度和交換不能滿足通信多樣化發展帶來的無處不在的網絡場景的需求，操作和維護開銷是巨大的，從而導致復雜的網絡傳輸控制，資源管理以及配置維護和通信等存在障礙。

為解決這些問題，筆者提出了以下建議。首先，必須將5G頻率擴展到毫米波段，以避免它與現有無線電間的頻譜沖突。一旦頻譜擴展至毫米波段，該技術可以獲取10 GHz以上的連續頻譜資源，從而有效地緩解頻譜資源的壓力；筆者的第二個建議是改善當前頻譜使用率狀況，因為5G不僅需要具有豐富頻譜資源的高頻段，而且還需要具有出色覆蓋性能的頻譜資源。頻譜利用效率就顯得格外關鍵。當前所有的移動通信系統使用頻譜利用率低的“專用”頻譜分配模式，改進時需要通過動態和有效的頻譜資源管理來有效提高使用現有頻譜的效率；第三，筆者認為未來應該進先進通信技術與智能傳感，大數據和人工智能等新技術緊密集成，借助這些技術強大的計算能力，可以從根本上改善技術的使用，釋放智能化通信更多的可能性。

2.2.2 作為基礎科技，支持多樣化服務

通信產業是國家發展國民經濟的重要基礎產業，通信產業的發展可以帶動國民經濟各部門的快速發展，從而產生巨大的經濟效益。目前，新興通信技術在金融、醫療、教育中起到了關鍵的作用：智能化金融管理中，通信技術將信息實時更新匯總，并進行無損式傳遞；在醫療領域，智能通信技術為遠程手術、藥品管理打下了堅實的基礎；而隨著網絡的普及，各種線上教育也紛紛落地，VR、交互式教學都已經得到了運營，而且反饋良好，正準備著改進、推廣。

在信息化社會中，人類的行為，心理以及生活，學習和工作將發生重大變化。通信技術作為是信息社會的生命線，將成為現代社會的“神經系統”。不斷變化的通信技術和各種通信方法，與每個人都緊密相關。因此，它的任何改進都有可能產生非常巨大的影響，我們需要做好準備以適應人類的進步和社會發展。

3 創新通信技術給生活帶來的影響

智能通信技術的出現，讓智慧城市、智慧醫療、遠程醫療真正得以實現；虛擬現實、增強現實應用在在線教育上，能夠讓邊遠地區的人民享受更真實的教育資源；它在車聯網，工業互聯網都會有更好的應用，未來有機會發展成一種強大的基礎性智能服務技術，為今天意想不到的領域作出貢獻。

毫無疑問的是，智能通信技術未來仍將有更廣闊的發展空間。在未來，智能通信領域的發展目標是普及化、高度網絡化，將以網絡傳輸效能、節點運行效能、業務承載效能和服務提供效能等為約束，將用戶的關注點歸結為“通信目的”，建立“感知—決策—適配”一體的自我驅動運行機制。此時，智慧化的通信技術可以在海量的用戶、網元和業務之間進行適配協調，根據用戶用網目的直接決定服務的提供方式，自動推演出合適的網絡資源組成、節點協作模式、運行控制模式等，并且能夠根據實際運行效果進行自我調整和優化。