12月14日,中国科学院、中国工程院两院院士陈俊亮莅临“首都科学讲堂”,为我们带来了题为“通信网络技术发展”的演讲。在演讲中,陈院士介绍了我国通信网络技术的现阶段概况与今后发展的展望,并从光通信技术、移动通信技术、我国下一代互联网发展的基本情况和最新的传感器网络等几个方面详细介绍了通信网络技术。

通信网络技术
通信网络是人们获取信息的一个基本设施。我们现在使用的通信网络大体分为三种:计算机网络。最典型的、也最为人熟知的计算机网络就是因特网;电信网络。从电话的发明开始就出现了电信网络,到现在已经有100多年的历史,电话或者手机通过电信网络可以随时进行联系;有线电视网络。我们平常家中通常都是通过有线电视网络来收看电视节目。可以看出,我们的生活、工作、社交、休闲、娱乐等等日常活动,以及政府工作的运转、社会经济的运作乃至国防没有一项是离得开网络的。
我国通信网络发展的概况
现在世界上固定电话的普及率是20%,也就是说100个人中有20个人有电话。80年时,我国的固定电话普及率仅0.5%,平均200个人只有一部电话,还不及非洲普及率的一半;那么根据2007年底的统计,我国的固话普及率已经打到了28%,将近4亿部电话已经进入了平常百姓家,已经高出了世界平均水平。可以自豪的说,我们国家的固定电话网是全世界最大的,除了中国没有任何一个国家的固定电话用户可以达到4亿个。对于移动通信来说,世界平均普及率是48%,大概每两个人就有一部手机。中国还没有达到世界平均水平,目前的手机普及率是42%,但是细算下来,我们国家的手机数量已经达到6个亿。
无论是固定电话还是手机,都是通过电信网络进行使用,也就是说,我国电信网络的用户已经达到10亿。10亿这样一个巨大的数字代表着我国的电信网络用户数量稳居世界第一。从通信网络的使用数量来说,我国是一个世界大国,但是要成为一个网络技术强国,我们仍需努力,在通信网络的发展上我国有着巨大的空间。
通信网络技术发展存在的问题
1.东西部的通信网络普及率差别很大、城乡差别很大,存在这一个通信网络的数字鸿沟现象。普及西部地区和乡镇的通信网络是一个艰巨的任务;
2.在互联网领域,我们的IP地址严重不足,发改委投入20亿资金大力发展下一代互联网,其中一个任务就是将IPV4地址过渡到IPV6。目前IPV4地址在中国基本上已经枯竭了,这当中的一个重要原因是地址分配权掌握在美国手中,地址分配存在着及其不公平的现象;
3. 城市人口密集地区,如机场、火车站、商业区,移动通信频率资源非常紧张,已经基本用光,这个现象在世界范围内也是存在的,因此,频率资源的匮乏是制约移动通信发展的瓶颈,因为频率资源是不可再生的,而移动通信用户的数量是在不断增加的,我们所有的科学技术的努力的方向都是——有效的利用频率资源。
4.网络资源的流量过大,这种大流量的产生并非由于网页浏览或发送电子邮件,而是“端到端”的现象导致,也就是在年轻人中十分流行的资源下载,这种“端到端”的下载是不通过电信局的,它不仅占用了电信局很大的资源,而且电信局从中得不到任何利润,这个问题成为电信运营商的一个很大的心病。
移动通信系统——手机
80年代我国应用的第一代移动通信模拟系统,靠频率划分用户,即“频分多次”。记忆中的
“大哥大”就是属于第一代的移动通信系统,几年之后,很快被第二代系统所取代。第二代移动通信系统采用两种系统,第一种是“时分多址”,用户的划分用时间片确定,最著名的中国移动GMS系统即属于此项;另外一种是
“码分多址”,每一个用户的信号用一组特殊的码进行变换。这个方法是由美国高通公司发明的,众所周知高通公司没有任何厂房、不卖任何设备,只卖专利、卖芯片,但是它是最大利益的收获者,所以说技术的重要就在这里。第一代系统只可以用来打电话,而第二代已经可以上网,但是网速很慢。到了第三代系统,它的带宽是第二代的10倍,第三代的主要任务就是视频。我国子自主知识产权的TD-SCDMA已经作为国际标准被国际社会所承认,它也将成为今后几年我国主推的移动通信技术。虽然在中国大陆第三代移动通信技术刚刚开始发展,第四代移动通信技术已经在热火朝天的研发之中了。那么第四代的及技术指标什么呢?
第四代系统的带宽将是第三代系统的50倍到100倍。世界各国都在研发第四代系统,希望在这一代系统中能有中国的发言权、中国的声音,不然我们在高科技领域里面就没有立足之地。
最时髦的传感器网络
陈俊亮院士最后介绍了传感器网络,它是在空间上分布的自动装置组成的一种计算机网络,这些装置可以用传感器帮助监控不同位置的物理或环境状况(比如温度、声音、振动、压力、运动或污染物)。可以用来于大地检测、林业灾害检测,还有用于大气、海洋、战场的监测,将来可以用于地震的检测。
『陈俊亮,是著名的交换技术与通信网专家。1955年7月毕业于上海交通大学电讯系,1961年5月获莫斯科电讯工程学院副博土学位。1978—1981年到美国加州大学UCB做访问学者,同期受聘于UCBEECS系客座副教授.现为中国科学院院士、中国工程院院士、博士生导师、北京邮电大学程控交换技术与通信网国家重点实验室学术委员会主任。
陈俊亮院士在程控交换系统,通信软件,数字系统故障诊断与逻辑设计方面有很深的造诣,是国内和国际著名通信专家。六十年代为有线600/1200波特及无线600波特数据传输设备的主要研制者之一,此两项成果获全国科学大奖。八十年代参加“DS
2000程控数字电话交换机”研制,获1988年国家科技进步一等奖。建立了程控交换机诊断的基本方法。提出了数字交换网络的理论模型与测试诊断算法。
“七五”期间参加了“DS 30程控数字电话交换机”的研制并承担“程控交换软件单元测试系统”等攻关项目。
1983年以来,陈俊亮院士在国内外刊物及会议上发表论文170余篇,著有《数字电路逻辑设计》一书。主持的重大科研项目中获一项国家科技进步一等奖,一项邮电部科技进步一等奖,两项邮电部科技进步二等奖。培养了博士后5名,博士生32名,硕士研究生23名。当前主要的研究方向是智能网和程控交换系统,己在863智能网项目中获得重要成果。』
有这样一群人,他们掌握着先进的科学技术和深邃的科学思想,他们的研究成果与精神风范创造了无可限量的价值,推动着社会的良性发展。他们有一个梦想,就是把硕硕果实与智慧灵光展现出来,让更多的人分享。
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