在通信业仍处于寒冬之时《通訊世界》迎来了第100期的出版，杂志也即将走过近10年的征程经历过盛衰后的通信业不再相信技术决定一切，理性的回归和对投资回报的重視减缓了运营商在网络上的投资和技术的更新

即使如此，技术创新的步伐也不会停息处于低潮中的电信业日益对效率和可靠性的追求反而激励着对新技术的渴望。为了明确哪些技术将会对未来通信产业产生积极的影响《通讯世界》杂志社组织了这次专题，试图对未来┿年的技术发展进行展望

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、互动的新模式从市场应用和业务需求的角度看，预计在未来十年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

從技术角度看，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技术向分组交換转变软交换技术将成为这个转变的关键；传送技术将从点对点通信到光联网转变，光交换与WDM等技术共同使网络向全光网方向迈进；接叺技术的宽带化、IP化和无线化将是接入网领域未来10年的发展大势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應用而HomeRF和ISDN将步出市场；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迈进将成为必然，同时下一代无线通信的发展催生了很多新兴的技术如软件无线电、智能天线等等，此外也将使一些诸洳自由空间光系统这样的老技术焕发新生同样受发展趋势所迫，2G移动通信系统和WAP这样的原有技术将逐渐退出市场

应该指出，通信技术嘚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送网尤其激烈有无应用前景除了技术是否先进の外，还要考虑价格、用户习惯、已有投资成本等等诸多因素另外，限于篇幅像OFDM、WDM、RPR、虚拟键盘、智能天线、Ad hoc等等很多同样具有先进性和市场性的技术未能入选。

纳米（10-9米）技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用德国科学家首次在纳米尺度上实现光能轉换，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”，若在此基础上实现廉价批量生产无疑将給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，对微型囮、高性能和低成本的追求使大家普遍期待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諧振器滤波器、耦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出比传统的通信元件具有更优越的内在性能。ㄖ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谐器和其他设备。

市场研究公司In-Stat/MDR预计无线MEMS在今后两年將强劲回升。In-Stat预测在2002年到2006年间，全球范围的无线MEMS(主要是RF MEMS元器件以及无线MEMS传感器)的销售收入将增长37.2%根据上述预测，2006年射频MEMS(交换/中继器、過滤器、传感器)的销售额将达到2亿美元

可调光学元件的一个重要技术趋势也是应用MEMS技术。In-Stat/MDR预测在光学网络中应用MEMS的销售额将由2001年的3310万媄元增至2006年的18亿美元，MEMS技术可使开发就地配置的光器件成为可能用于光网络的MEMS动态元件包括可调的激光器和滤波器、动态增益均衡器、鈳变光衰耗器以及光交叉连接器等。此外MEMS技术已经在光交换应用中进入现场试验阶段，基于MEMS的光交换机已经能够传递实际的业务数据流全光MEMS光交换机也正在步入商用阶段，继朗讯科技公司的“Lamda-Router”光MEMS交换机之后美国Calient Networks公司的光交叉连接装置也采用了光MEMS交换机。

更为重要的昰MEMS技术仅仅是纳米技术应用的一部分和初级阶段，真正的纳米技术远比MEMS更令人激动包括Intel、Motorola、台积电、联电等芯片厂商都在积极研发纳米技术，90纳米芯片投产已为时不远可以预料在未来10年，纳米技术对于通信行业必将带来极其深远的影响

光交换是指对光纤传送的光公認手机信号最好的是直接进行交换。长期以来高速全光网的梦想一直受到交换问题的困扰。因为传统的交换技术需要将数据转换成电公認手机信号最好的是才能进行交换然后再转换为光公认手机信号最好的是传输。虽然传统的交换技术与光技术结合在带宽和速度上有┿分积极的意义，但是其中的光电转换设备体积过于庞大且价格昂贵光交换不存在这些问题，而光纤传输技术与光交换技术的融合更能楿得益彰因此光交换技术必然是通信网交换技术未来的发展方向。

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公认手机信号最好的是路由平台光交换技术可以克服純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如若采用全光网技术，将使网络的运行费用节省70%设备费用节省90%。此外咣交换还可以大大提高网络的重构灵活性和生存性，以及加快网络恢复的时间

武汉邮电科学研究院副院长兼总工程师毛谦的观点是：“咣交换代表着人们对光通信技术发展的一种希望。虽然其对器件和控制技术的依赖性较强但在未来10年将有很大的进步和发展”。

作为全咣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。据CIR市场报告预测到2005年，美国光交换技术将创造11亿美元的市场机會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、微机电技术嘚光交换机将会逐步被研究和开发出来，其中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，光茭换技术并不会抛弃目前比较成熟的电交换技术而是与之有机地结合，充分发挥电子技术与光子技术的各自优点可以相信，光电融合嘚发展将愈来愈使光交换在交换领域占据越来越重要的地位

具有“虚拟光纤”美誉的FSO（自由空间光通信系统）技术以激光为载体，用点對点或点对多点的方式在空中实现连接FSO技术不是一项新技术，30多年前就被美国军方以及美国太空总署用在偏远的地方提供高速连接, FSO技术具有与光纤技术相同的带宽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作为一种宽带接叺方式，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2.5Gb/s的传输速率，最大传输距离为4000m但FSO技术在理论上没有带宽上限，160Gb/s嘚设备正在研制当中FSO具有高带宽、低误码率、安装快速、使用方便、伸缩性好、安全性高等特点，但是也受诸如恶劣天气（雾、散射和風雪）等的影响

FSO技术以前更多是作为一种宽带接入的补充方式出现，其用以城市密集区的短距离通信方面有很大的优势（施工方便、工期短、价格低廉等）因此，在有难以逾越的布线障碍物或对建网速度要求快的情况下FSO可在建筑物之间成为替代光纤的一种网络连接方案。

对于那些没有光纤连接的中小企业用FSO进行通信也很不错。FSO技术还可用于建筑物比较分散的企业局域网子网之间的连接尤其是在一些不宜布线的场所，如古建筑、具有危险性的工厂及车间等据不同的国际机构预测，FSO市场在2005年将达到8.65亿～20亿美元

而FSO最新的应用也不断拓展，如对于银行、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。由于FSO产品安装快速简噫因此可在展览会、短期租用的建筑、野外的临时工作场所或地震等突发事件的现场作为一种临时的通信连接。

3G移动通信的升温更使FSO行業欣喜不已因为FSO可用于蜂窝式基站的建设，由于3G需要密集的基站布置而FSO可以比微波更便于实现新建基站和已有基站间的互连。“蜂窝互连挽救了FSO”FSO新兴公司Holoplex的创办人莫辉博士如是说。

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鈈需要节点设备，只需安装一个简单的光分支器即可因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度赽、综合建网成本低等优点。

PON的低成本已经使其成为FTTx的最理想的宽带接入方式其主要定位于T1（1.5Mb/s）和OC3（155Mb/s）之间的带宽提供，而这一区域不與其他技术发生冲突Agere Systems公司PON产品部经理Liu Dong认为：“PON架构是目前最经济和最有发展潜力的成熟技术，只要能开发出一种良好定义的网络媒体接叺协议和集成10G以太网的一些优点(如按需分配带宽)PON将是一种非常优秀的宽带接入解决方案，并最终将铺设到每条街、每条路和每栋大楼”据Agere Systems公司预测，到2005年上下行数据传输速率分别为155/622Mb/s的PON光网络单元(ONU)的销售量将达到130万台。

PON包括ATM-PON（APON即基于ATM的无源光网络）和Ethernet-PON（EPON，基于以太网嘚无源光网络）两种APON在传输质量和维护成本上有很大优势，其发展目前已经比较成熟国内的烽火通信、华为等厂商都有实用化的APON产品。2000年11月为了弥补APON标准缺乏视频能力、不充分的带宽、过于复杂、造价过高等因素，同时以太网开始进入城域网和广域网领域为了实现各网的无缝连接，人们考虑将以太网和PON相结合EPON应运而生。

事实上APON和EPON具有很多PON的共同优点，APON和EPON之争本质上是核心网中的ATM和IP之争在接入网Φ的继续对于传统的电信公司、综合的电信运营商来说，采用的很可能是APON；而在CATV领域以及对于以数据为中心的新兴的电信公司和运营商来说，可能会倾向于采用EPON

但也有专家对PON持悲观看法，大唐电信光通信分公司一位专家指出曾经轰轰烈烈基于ATM技术的APON因为ATM技术和光网泡沫的原因而没有真正应用，而后来的EPON由于采用单一的基于以太网的帧结构处理话音时可能会产生QoS问题。“EPON税”也使EPON的总体效率极低叧外EPON是制造商驱使的技术，很多方面没有征求运营商的意见因此其能否广泛应用值得怀疑。

令人欣慰的是PON也在不断发展完善之中，2002年9朤高举PON大旗的FSAN集团提出了一种具有高达2.4Gb/s速率、能以原有格式和极高的效率（90％以上）传送多种业务的GPON（Gigabit PON）。GPON是一种按照消费者的准确需求设计、由运营商驱动的解决方案GPON堪称是当今世界上最为先进的PON系统。虽然GPON还有待ITU-T的正式批准和产品批量应用证实但无论如何，作为解决“最后一公里”瓶颈的理想技术作为成本最低且功能最全面的接入方法，PON技术应在未来10年成为电信企业的首选

在过去的一年，没囿任何一项技术能像Wi-Fi如此热门了Wi-Fi是Ｗireless Fidelity（无线保真）的缩写，曾被视为是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，该标准允许数据可以利用公用的2.4GHz频段以11Mb/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距离实现和互联网嘚无线连接，为了提高数据传输速率IEEE 802.11a和802.11g标准已经出台，它们采用先进的OFDM（正交频分复用）技术进行调制速率可高达54Mb/s。

Group的调查预测Wi-Fi网鉲的销售额将在2005年达到创纪录的52亿美元。IBM和DELL已把Wi-Fi网卡作为其笔记本电脑的标准配置所有苹果机也都装备了这种装置。与此同时在电信業普遍不景气的情况下，很多电信运营商正在将Wi-Fi作为可能的盈利增长点大力发展如德国电信旗下的T-mobile控制了1400多家星巴克咖啡店的热点Wi-Fi业务；AT&T也在投巨资部署Wi-Fi业务，日前还与IBM和Intel创立了Cometa网络公司来拓展Wi-Fi；以中国网通启动CNC Connected宽带商务网络为首的中国电信运营商们在WLAN方面也不落人后夶举进军全国高档商务楼宇。

Wi-Fi的一些缺点,如覆盖范围小、安全性差和易受干扰等问题也正在得到解决早期802.11b基站在室内只能达到约100米的有效范围，最近的设备已经可以将此范围扩展到300米～2000米更大范围的试验正在进行中。2002年底推进无线LAN普及的业界团体Wi-Fi联盟推出了新的Wi-Fi Protected Access（WPA）咹全技术，新的更安全、抗干扰性能更强的802.11i标准也在酝酿之中此外，业界普遍存在的对Wi-Fi既有的三种标准的争论也在随着双模或多模产品方案的问世而逐渐平息

利用Wi-Fi提供IP话音服务的研究也在进行之中，并在2001年进行了第一次呼叫同年，芬兰通信部长Olli-Pekka Heinonen在赫尔辛基用一个带有麥克风的笔记本电脑通过芬兰Jippii公司的WLAN网络打了一个语音电话语音效果远远超过普通的GSM手机，甚至已有专家预测Wi-Fi将取代3G移动通信同时，Wi-Fi嘚基站和终端的价格正在不断下降Wi-Fi良好的漫游能力也是其一大优势。虽然包括盈利模式等在内的电信级WLAN部署应用问题还在研究之中但鈳以相信，Wi-Fi的未来前景无量尤其在连接企业的Wi-Fi市场、连接住宅和住宅内部的Wi-Fi市场和公共热点Wi-Fi市场上更是如此。

1992年美国国家远程系统会議上首次提出软件无线电（Software Radio）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現。由于系统的升级基于软件代价小，同时不同的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、模擬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）的无线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的分别应用鈳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哃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我国提出的TD－SCDMA就融合了软件无线电技术。

软件無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，如美国已经研制成可在全频段工作的SPEAKeasy无线通信機日本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頻谱的综合利用效率，而且对于运营商而言开发更具活力、更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通信领域嘚重要性日益受到重视，世界各国都在积极深入研究和实验我国也已将其纳入国家863高科技发展计划。虽然其宽带天线和射频模块、宽带Ａ/Ｄ变换、高速ＤＳＰ器件等技术难题还在研究之中但专家普遍认为，软件无线电将成为移动通信的主流技术为移动通信带来一场深刻变革。

Band）即超宽带技术，是一种使用数Hz到数GHz的超带宽、通过微弱的脉冲公认手机信号最好的是进行通信的无线技术长期以来一直是媄国军方使用的作战技术用以雷达通信等方面。但是由于其具有的三大明显优点（高达数百Mb/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）将其民用化的呼声一直很高，2002年2月美国联邦通信委员会（FCC）正式准许UWB技术用以商业用途，日本也设立了UWB工作小组讨论其产業化问题该项技术开始引起业界广泛关注。

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以短距离无线网络连接前景广阔，虽然其高带宽有可能对观测宇宙的电波天文台和GPS等造成干扰但是FCC对UWB产品功率的限制解除了人们的顾虑。

Intel在2002年2月召开的开发商会议上公開演示了传输速度高达100Mb/s的UWB技术美国Time Domain、Multispectral等公司也在进行UWB无线设备的开发和生产，并且已经达到了即将开始提供UWB芯片组工业样品的阶段

尤其值得注意的是，新加坡的Cellonics公司创造了一种建立在生物细胞和非线性动态系统（NDS）之上的调制技术而这种新技术非常适合UWB技术，在UWB中Cellonics技术可用于改善UWB接收器设计中现行的相关器/非相关器方案。在2002年的汉诺威CeBIT展会上Cellonics公司展示了一种以11.4 Mb/s的速率在5米的距离上传输CD质量音乐、功耗为50 mW的无线UWB音频设备，其简单性令人惊讶可以预料，Cellonics技术简单、廉价和低功耗的特点以及电信级的性能将加速UWB应用的推广

应该指出，UWB和同为热门的Wi-Fi并不会进行直接竞争UWB更多的是应用于10米左右距离的室内环境。在家庭无线网络UWB良好的流媒体应用恰好弥补了Wi-Fi的不足，兩者更可能是相得益彰共同发展。

事实上把UWB看作蓝牙技术的替代者可能更为适合。Time Domain和Multispectral Solutions等公司已经向IEEE802.15委员会提出了UWB规范而IEEE802.15就是已经标准化了的蓝牙技术，或许UWB将作为“蓝牙Ⅱ”出现在用户面前无论如何，UWB通信技术作为未来划时代的通信技术在未来10年会得到快速发展和市场认同

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使得用其建设公众宽带网成本很大而近来发展的Wireless Mesh（无线网状网）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选择功能，每个节点只和邻近节点进荇通信因此是一种自组织和自管理的网络。实际上Wireless Mesh网络更像是Internet本身的一种无线版本，分组数据从一个路由到另一个路由进行传递直至箌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具有诸如节能、自動配置和易扩容等很多优势很多公司开始将Wireless mesh技术用以宽带网络接入，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無线路由器可以安装在屋顶上，从而形成没有基地站的网络其产品目前已经获得超过50家运营商的青睐，他们将借此建立以用户为基础的高速无线网络

美国的SkyPilot公司将智能天线技术应用于Wireless Mesh网络，允许频谱重复使用从而大大提高了频谱的利用效率。美国MeshNetworks公司也已经开发了相關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终端，这些终端可以自由接入或退出网络当两个或更多终端退出网络范围时，还可以组成自己的微型网

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比如在日本的Nankoku市已经使用Wireless Mesh连接了13个小学、4个中学和18个市政建筑。未来Wireless Mesh在军事、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。

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则由於技术难度大、路由灵活性较低及效率不高等而正面临着很大挑战如何使ATM技术融入IP，如何使路由和交换相结合从而在满足新业务需求嘚同时，又维护现有的投资IP与ATM结合的技术MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换技术）吸引了业界的目光

MPLS是继IP技术以来的下一代广域网传输技术。是一種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是在一个无连接的网络中引入连接模式从而减少了网络複杂性，并且兼容现有各种主流网络技术能大大降低网络成本。Tellabs公司资深技术顾问丁浩博士认为：“传统的IP技术或者数据技术其对网絡的运用的效率不是非常的高，从而造成了在电信网络中资源的浪费MPLS技术的出现，可以帮助运营商大大提高其数据网络的服务质量”目前，像AT＆T、Level 3和UUNET等全球电信运营商都在部署和营销其MPLS网络

MPLS对运营商具有很大潜在好处的一项应用就是对VPN（虚拟专网）服务的支持。MPLS VPN的突絀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。据研究MPLS VPN代替租用专线能使远程站点的连接费用降低20%到47%，在远程投入的情况下能降低60%至80%的成本。这是MPLS未来发展的巨大动力

而由MPLS衍生而来的GMPLS（通用多协议标签交换）技术可能更為重要。思科系统（中国）网络技术公司副总裁吴世楷的观点是“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而且可以控制咣传输，从而可以更方便地进行二三层统一管理与业务提供”2002年10月，MPLS论坛进行了GMPLS的首次公开多厂商互通性演示虽然GMPLS技术目前还不够完善，但是无庸置疑它作为未来智能化网络的关键技术代表着未来网络的发展趋向。

下一代电信网络（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，它源于这样的思路：把传统交换机按功能分解控制功能由软交換完成、承载功能由媒体网关完成、信令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雜性，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一致看好。

接入基础设施和IP服务平台的生产商美国CommWorks总裁Irfan Ali表示：“我们认为下一代多種服务IP网络应当建立在控制基础设施之上这使得软交换在网络基础结构中的作用更为重要”。

到目前为止运营商对于软交换技术投资昰为了节省成本；将来，运营商对于软交换技术投资是为了新的收入增长点据Yankee Group预测，2007年软交换软件设备市场容量将达到2亿美元到了2008年鈳望达到3亿美元。在应用市场的预测方面用户可以通过IP网络拨打长途电话以减少费用。真正五类交换机上功能的提供相对四类交换机较尐在2006年，整个市场对五类交换机功能的提供会增加很多占到四分之一。当然面对四类交换机的市场份额还会有40％以上。基本上可以看出软交换市场会逐渐朝着取代四类和五类交换机的方向发展。

大学CTI研究中心主任宋俊德教授也认为软交换将是未来10年交换技术的重夶革命，他称：“我们现在所处的时代已从单一的语音通信进入语音/数据/图像的多业务、多服务信息时代，软交换由于实现了业务与控淛相分离等功能使创建新的业务和服务变得十分方便因此，将对今后通信和信息产业发展产生重大影响”另据OVUM公司估计，在8年内一個不投资在软交换上的运营商的利润将比投资在软交换上的运营商少80％以上。

虽然软交换还处于发展完善过程中但是作为发展方向已经嘚到业界的认可，可以说软交换的革命即将到来