郭哲銘

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，通信技術(shù)也在進(jìn)行這日新月異的變革，例如在水下無(wú)線通信技術(shù)以及無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)方面，都不斷取得了新的突破?；诖?，本文針對(duì)水下無(wú)線通信技術(shù)以及無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并通過(guò)闡釋其分別在未來(lái)發(fā)展中的有效措施以及趨勢(shì)，為水下無(wú)線通信技術(shù)以及新一代無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了有效的參考。

關(guān)鍵詞：水下通信；無(wú)線通信技術(shù)；無(wú)線局域網(wǎng)；信息傳播；通信安全

中圖分類號(hào)：TN925.93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）10-0041-02

通信技術(shù)目前已經(jīng)成為國(guó)際化、全球化進(jìn)程的一大助力工具，通信技術(shù)的發(fā)展縮小了空間上的距離，對(duì)于教育、經(jīng)濟(jì)、軍事等各個(gè)方向事業(yè)的發(fā)展都有著極大的促進(jìn)作用。在水下無(wú)線通信技術(shù)以及新一代無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用研究中，可以發(fā)展其在發(fā)展中所進(jìn)行的不斷完善。

1 水下無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

地球是一個(gè)表面百分之七十都被海洋覆蓋的星球，海洋在國(guó)家與地區(qū)的發(fā)展中占了極其重要的地位。海洋權(quán)益對(duì)于國(guó)家安全以及利益也是不可割舍的一部分，對(duì)水下進(jìn)行開(kāi)發(fā)以及通信技術(shù)的發(fā)展，是目前世界上各國(guó)都在著手進(jìn)行的一項(xiàng)事業(yè)。水下通信技術(shù)的發(fā)展與推廣，是增強(qiáng)水下作戰(zhàn)能力、爭(zhēng)奪水下資源等方面不可忽視的一部分。水下無(wú)線通信技術(shù)在當(dāng)代的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成果。目前水下通信主要分為水下有線通信以及水下無(wú)線通信兩種，而水下無(wú)線通信又進(jìn)一步劃分為水下無(wú)線電磁波通信以及水下非電磁波通信兩種具體形式。首先是水下無(wú)線電磁波通信，其通信的科學(xué)依據(jù)是將水作為信息傳播的介質(zhì)，通過(guò)將不同的電磁波作為載體，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)、信息的傳輸。其次是水下非電磁波通信，這種方式則又被稱為水聲通信，是實(shí)現(xiàn)水下目標(biāo)之間進(jìn)行水下無(wú)線在中、遠(yuǎn)程距離下的一種通信手段[1]。在中、遠(yuǎn)程的通信中，水聲通信是無(wú)線通信的唯一傳播方式。相較于上一種方式中的電磁波，這種方式則是一種在海水中可以達(dá)到衰減效果較弱的傳播方式，因此傳播距離較遠(yuǎn)，可以達(dá)到數(shù)十公里的傳播。在目前的水下無(wú)線通信當(dāng)中，涉及到一些通信網(wǎng)絡(luò)安全的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要包括水聲信道安全、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒踩约八鹿?jié)點(diǎn)的安全問(wèn)題等。通過(guò)提升水下無(wú)線通信技術(shù)水平，來(lái)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解決。

2 水下無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

2.1 水下無(wú)線光通信

1963年，學(xué)者對(duì)于光波在海水中傳播特性進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)了0.45-0.55微米范圍內(nèi)藍(lán)綠光的衰減現(xiàn)象相較于其他波段的光波，更加小，這一試驗(yàn)結(jié)果使得科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了海水中存在著一個(gè)對(duì)藍(lán)綠光的透光窗口。這一發(fā)現(xiàn)使得科學(xué)家認(rèn)識(shí)到可以將其利用在水下無(wú)線光通信。這種使用波長(zhǎng)介于藍(lán)光與綠光之間的激光，在海水中傳輸信息的通信方式，是目前較好的一種水下通信手段。與傳統(tǒng)的水聲通信或是水下電磁波通信方式相比，藍(lán)綠光通信具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，首先是在光波傳輸信息的承載力上優(yōu)越于其他傳播方式，其次是在大容量的無(wú)線通信鏈路建設(shè)上，高效便捷。最后是在傳輸信息防干擾的能力上，在水下的無(wú)線光通信，不會(huì)受到海水的外力因素影響，比如海水鹽度、海水溫度等，也在防范信息泄露方面有較好的應(yīng)用效果。一旦想對(duì)其進(jìn)行信息攔截，很容易被發(fā)射端發(fā)現(xiàn)，是一項(xiàng)安全度較高的信息傳輸方式。

2.2 水下中微子通信

利用中微子基石粒子來(lái)進(jìn)行信息攜帶的通信技術(shù)被稱為中微子通信。這種通信技術(shù)所立足的科學(xué)依據(jù)是中微子大量存在于光、地球大氣層中的原子核內(nèi)的質(zhì)子或中子衰變過(guò)程中。中微子由于其不帶電荷，由十分穩(wěn)定的的性質(zhì)，十分適合應(yīng)用于傳播。中微子粒子束在進(jìn)行信息傳播時(shí)，受到極小的牽引力、阻礙力等，在運(yùn)動(dòng)時(shí)可以具有較強(qiáng)的穿透力，速度快，穩(wěn)定性強(qiáng)，極其適合在水下通信。并且由于其高效的運(yùn)行，也很難被察覺(jué)以及捕獲，這樣一來(lái)對(duì)信息安全的保障就十分有效。隨著目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，中微子通信技術(shù)的發(fā)展也不斷得到了加強(qiáng)。

2.3 引力波通信

引力波指的是時(shí)空曲率中以波的形式從輻射源向外傳播的擾動(dòng)。將這種原理應(yīng)用于通信當(dāng)中，是一種最為尖端與科學(xué)化的通信方式之一。電磁波與之相比，穿透力較差，而引力波由于其是物質(zhì)的震動(dòng)而產(chǎn)生的一種作用，所以在傳播速度以及距離上，都具有著傳統(tǒng)通信方式無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是引力波通信的技術(shù)仍處于發(fā)展之中，需要不斷的研究才能發(fā)揮出跟大的功效。

2.4 水下量子通信

量子通信的技術(shù)支持是量子糾纏效應(yīng)來(lái)進(jìn)行信息傳遞。這種通信方式較為明顯的優(yōu)點(diǎn)，在于傳播信息的效率十分高，并且傳播過(guò)程中，具有較強(qiáng)的抗干擾性以及隱蔽性。目前我國(guó)在水下量子通信的建設(shè)上已經(jīng)取得了先進(jìn)的成果。在2014年的四月份，我國(guó)就在北京和上海之間建立了世界上最長(zhǎng)距離的光纖量子通信干線，量子通信具有的高穩(wěn)定性、強(qiáng)安全性使其極其適用于水下的軍事事業(yè)建設(shè)，可以為國(guó)防安全的建設(shè)提供技術(shù)參考。

2.5 水下無(wú)線中長(zhǎng)波通信

將中長(zhǎng)波波段的電磁波作為信息傳播載體的方式，被稱為中長(zhǎng)波通信。這種通信方式所利用的中長(zhǎng)波頻率范圍在30-3000kHz內(nèi)，是一項(xiàng)應(yīng)用實(shí)踐較廣泛，使用時(shí)間較長(zhǎng)的水下通信方式。由于目前數(shù)字化通信技術(shù)日漸成熟，在水下無(wú)線中長(zhǎng)波通信技術(shù)的發(fā)展上也不斷進(jìn)行革新與突破。

3 無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)是一種隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而產(chǎn)生的十分便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。它的英文全稱是Wireless Local Area Networks，簡(jiǎn)稱為WLAN。主要的技術(shù)依據(jù)的利用射頻技術(shù)，使用電磁波在無(wú)線的狀態(tài)下進(jìn)行信息傳播通訊方式。無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)成為現(xiàn)代化、科學(xué)化的一種衍生。無(wú)線局域網(wǎng)具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，使其在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人們的日常生活中占據(jù)了重要的地位。首先是其使用的靈活與便捷性，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布局需要安裝大量的網(wǎng)絡(luò)線路，不僅工程量大，在日后的檢修方面也十分麻煩，但是無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)布線不再需要如此大的工作量，也不再會(huì)對(duì)原有的建筑墻體等進(jìn)行破壞。其次是在其使用成本方面，有線網(wǎng)絡(luò)一旦投入安裝使用，需要考慮到的就是未來(lái)長(zhǎng)久的應(yīng)用過(guò)程，因?yàn)橐坏┊a(chǎn)生生活或者工作的變動(dòng)，有線網(wǎng)絡(luò)很難進(jìn)行遷移。而無(wú)線局域網(wǎng)則有效地降低了物力的投入。

4 新一代無(wú)線網(wǎng)局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的有效措施

4.1 提高無(wú)線局域網(wǎng)的吞吐容量

現(xiàn)階段，經(jīng)過(guò)一些細(xì)致的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的吞吐量差別十分大。使用者需求的不同，對(duì)寬帶的要求也不盡相同。在部分的網(wǎng)絡(luò)傳輸中存在著這樣一種現(xiàn)象，有線網(wǎng)的理論網(wǎng)速可以達(dá)到每秒一百兆的傳輸，但是實(shí)際使用中卻只可以達(dá)到每秒四兆，理論與實(shí)踐的差距導(dǎo)致了生活、工作的不便[2]。在發(fā)展無(wú)線局域網(wǎng)時(shí)，科技研發(fā)的重點(diǎn)之一應(yīng)當(dāng)是如何把低速率的網(wǎng)絡(luò)和高速率的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，不僅確保其傳輸?shù)乃俣龋€保證其在穩(wěn)定性、安全性方面性能。

4.2 提升無(wú)線局域網(wǎng)安全性能

網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的安全切實(shí)關(guān)系到用戶的財(cái)產(chǎn)安全與隱私安全，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)各家各戶的信息互通，一些不法分子也通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息安全漏洞來(lái)竊取用戶的財(cái)產(chǎn)或是私人信息。擴(kuò)頻技術(shù)的應(yīng)用，就可以使用戶在使用同一頻帶的同時(shí)，可以采取不同的擴(kuò)頻碼，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)還原時(shí)，對(duì)個(gè)人信息的保護(hù)作用。擴(kuò)頻技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的對(duì)個(gè)人信息進(jìn)型繼阿米保護(hù)，抵御外部的有害信息侵入。

4.3 增強(qiáng)和新的通信技術(shù)之間的融合度

科技發(fā)展發(fā)生在每時(shí)每刻，尤其是在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)這一高端科技領(lǐng)域，所以對(duì)于無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，不斷吸取創(chuàng)新理念以及技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改造和升級(jí)，才是長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展之計(jì)。在未來(lái)的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)中，將會(huì)與各種新型的通信技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)更快的信息傳播速度、更遠(yuǎn)的信息傳播距離等新突破。基于通信技術(shù)的無(wú)線局域網(wǎng)發(fā)展，也是科技改變生活的具體體現(xiàn)[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，水下無(wú)線通信技術(shù)以及新一代無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)都是以科技發(fā)展為依托，并且結(jié)合時(shí)代特征而進(jìn)行具體改變的現(xiàn)代通信高新技術(shù)。這種技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展以及應(yīng)用中具有無(wú)限的潛力，重視其發(fā)展，進(jìn)行重視和人力物力投入，會(huì)產(chǎn)生巨大的回報(bào)。

參考文獻(xiàn)

[1]朱耘佳，施慧彬.基于跳頻和同步捕獲技術(shù)的水下無(wú)線通信技術(shù)研究[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2017，17（05）：30-33.

[2]徐初杰.水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐研究[J].吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，25（04）：97-100.

[3]莫兆倫，謝鑫華，謝玉波.試論水下無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)[J].通訊世界，2016，（07）：101.