网络文摘

    1月16日，朗讯科技贝尔实验室执行副总裁William Brinkman博士在中国科学院针对未来网络的技术支柱进行了讲演。Brinkman博士详细介绍了网络领域集成电路技术、光电子技术、显示技术、存储技术、无线技术和软件技术等六大支柱技术，阐述了这些技术的发展现状及其在网络中的地位，并预测了各项技术的发展前景。

    简单地回顾一下信息技术近年来发生的巨变，就可以发现，网络技术正在改变着我们的世界，信息网络中发生的革命正以前所未有的速度推动着全球经济的发展。而所有这些进步都得益于，并将继续得益于人们在如下六个技术领域已经取得的和即将取得的进步：集成电路技术、光电子技术、存储技术、显示技术、无线技术和软件技术。

    许多人都知道，集成电路技术的发展可以实现每8到24个月翻一番。但很少有人了解到光电子技术也在发生类似的变化。

    事实上，自90年代开始，人们单位时间内传递的信息量持续保持了每年提高一倍的增长速度。存储技术也出现了类似的发展，其容量每9个月就可以翻一番。同样显示技术也在进步，单位面积上的像素每两年就会翻一番。在过去的五年中，无线技术的发展只能用“奇迹”来形容。软件技术尽管难以定量分析，但总体上也可以实现每两年更新一次的发展速度，这一点可以从微软操作系统的发展过程中反映出来。

    从某种角度看，通信技术不同于其他技术，因为通信技术是可以灵活伸缩的，而其他技术则不能，例如你显然无法无限制地将汽车变小。正是这一特点为通信技术未来的发展提供了无限的想象空间。下面，我希望能蜻蜓点水般地对推动信息革命发展的各项技术予以简单的介绍，同时对这些技术领域未来的发展作出一些预测。

    集成电路技术：当前的集成电路技术采用0.13(m工艺，其线径可达0.12(m，未来将采用分子技术制造晶体管，但这仍然局限于硅技术领域。从长远看，硅片已经难以满足高速率的需求。为进一步提高速率，我们需要进入光学领域，例如采用光二极管。目前，贝尔实验室已经有了这样的研发项目。

    光电子技术：光电子领域的许多进步都与物理学密切相关。目前，有机晶体正成为一种新的研究领域，目的是寻找更便宜的塑料晶体管和激光器。过去，光纤技术主要应用于点到点配置的网络。随着光纤的大量使用，我们需要增加光层，组建灵活可靠的光网络。目前的通信网可以分为业务层、SONET层和光层。未来的网络将主要由业务层和光层组成，其中会含有TCP子层和IP子层。SONET层的发展将受到限制，其部分功能将被转移到光层。我们认为，最佳的网络应能直接耦合光层，这将在经济性和管理性方面带来诸多的价值。对于网络运营商来说，运营成本是非常重要的，它随着网络规模的扩大而出现明显的增加。在提高网络带宽时，人们采用的主要方法是增加每根光纤上可用波长的数量，但可调激光器技术、补偿光纤和光孤子技术等也将起到十分重要的作用，例如采用光孤子可以传递5,000公里的距离，目前在这方面有许多新技术。再有就是构造全光网络的光交叉连接系统。在此，微机电系统（MEMS）是一种非常基本的技术。它采用微型机械控制光纤和反光镜系统，以实现大规模的光交换。我认为，这种技术对组建可靠的光网络十分重要。我们在这方面已经有了相关产品，其有256根入纤和256根出纤，每根纤上可以支持许多波长。当然，目前对如此众多的波长进行实时控制还面临着许多困难。

    存储技术：集成电路和光电子技术对信息处理及传输速率的影响最终都将反映到存储器。传统的存储器采用磁盘方式，速度相对较慢，且存储机制单一。未来的存储系统将是由光存储器组成的存储网络（SAN）。电子商务对存储器容量的需求越来越高，传统的存储系统将不敷使用。存储技术面临的挑战有很多，其中包括如何制造尺寸更小、控制更方便的存储器。我认为未来的存储器将采用全息技术，新型磁存储材料的研发和处理制造技术。全息技术用三维空间存储机制替代现有的二维空间存储机制，从而大大提高了单位空间的存储量。贝尔实验室在过去5年一直致力于全息技术的研究，并于最近专门成立了一家新公司，专门致力于全息技术的商用化。

    显示技术：与通信网络发展密切相关的另一项技术就是显示技术。目前，显示器的分辨率每两年翻一番；LCD正在迅速取代CRT成为主流，其分辨率越来越高，价格越来越低，使用越来越普及。显示技术面临的挑战是如何缩小尺寸。许多人都同意，如果只看一页内容，显示器已经足够方便了；但如果需要阅读多页内容时，许多人可能情愿先打印，后阅读。现在已经有了一种柔性显示屏,其原理是利用黑、白球的显示技术，它有点象打印，一般情况下支撑屏幕的是黑球，需要显示时就将白球推出。我相信，随着技术的进步，未来的显示器将会象报纸一样方便、灵活地任意折叠、阅读。

    无线技术：对于未来的通信业来说，无线技术是极为重要的。许多人现在都有手机，但是我们必须考虑所谓的第三代移动通信技术。业界面临的挑战是如何组织第三代网络，什么样的业务才能大规模使用，带宽如何。目前日本NTT DoCoMo的经营模式 (I－mode) 非常成功，年轻一代都用它进行各种游戏。如何增加带宽和比特率是无线网络面临的根本问题之一。无线网络是一种非常复杂的多路径网络，需要考虑时间和空间分集的技术。由于环境的复杂性，无线信号从来都不可能直接从手机到机站，它们在传输过程中需要经历许多折射和反射，因此无线接收的干扰是十分严重的。现在，一个新的研究方向是要重新反思过去所谓的“干扰”，探讨利用反射和散射提高无线传输链路的带宽和速率的途径。当然，这一研究的前提是，人们必须拥有更高的处理能力。

    软件技术：软件技术是一个非常庞大的领域。随着软件的规模越来越大，保证其正确性变得越来越困难。最早的UNIX操作系统的 C源程序只有6千行，相比之下，目前微软的操作系统程序有100多万行，将来会超过1,000万行。过去的软件都是相互独立的，而现在人们更多地使用着相互关联的网络软件，移动互联网上使用的软件就是很好的例子。软件复杂性的增长使确保程序的正确性变得越来越困难，如何测试程序因此也成为当今软件业面临的最大问题，也是软件生产中成本最高的部分。

    事实上，目前软件编制工作中的50％是测试和验证，因此测试工具的好坏对软件的发展至关重要。目前，朗讯科技正计划采用创新性的FeaVer进行软件测试和验证。

    总之，上述六个支柱性技术领域的发展前景是光明的，同时我们面临的挑战也是巨大的。但无论如何，因特网将会持续保持飞速发展的态势，不断改变我们的生活，并把人类带入一个更加激动人心的世界。

    （作者系朗讯科技贝尔实验室执行副总裁）

《中国经济时报》 2001年2月10日

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