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華為再立大功,幫助中國水下通訊突破30公裏距離傳輸,超越北約

2024-08-27科技

「中國水下通訊技術傳輸距離成功突破30公裏,在海底1000公尺實作 4000 位元每秒的傳輸速率,更方面成功超越了北約最先進的技術。而幫助實作的,就是華為的極化碼的一種極化權重(HPW)編碼方法。

這一方法由華為的中國、法國和加拿大科學家共同開發,能以前所未有的效率傳輸資訊,並消除噪音。此前已經被華為廣泛運用在5G通訊等方面。

據相關專家表示,「采用該編碼方法的水下聲學通訊裝置不需要進行數據分割,可以將資訊調變到單一載波上進行傳輸和接收,大大減少了裝置的功耗和復雜性。」

技術性的東西,說起來可能很復雜,但是簡單地說:在華為技術的支持下,中國科學家成功實作了「30 公裏的超長距離零誤碼傳輸」。

水下通訊其實一直是個難題,光線難以透過,電磁波容易被吸收、有線方式距離受限制,恰恰是聲波還能繼續在水中傳播,只不過能量消耗太快,距離和幹擾都成了影響傳播的關鍵。

其實,在中國,諸如」深海勇士號「、「蛟龍號」、「奮鬥者號」等深海潛潛水器上的水聲通訊技術都已經成熟套用了,但是一般距離在10公裏以內,通訊速度也只有幾kbps到幾十kbps,傳輸內容海很有限。

但是到了2020年11月,中國自主研發的載人潛水器「奮鬥者」號以10909公尺,坐底世界最深處馬利安納海溝,三位潛航員第一時間透過水聲通訊系統分享他們的喜悅時,我們就知道在這個領域,中國已經遙遙領先了。

最為關鍵的是,這個水聲通訊系統,不僅可以功能齊全,可以滿足深潛器的綜合要求,還能實作語音、數據、文字傳輸功能。而這個系統的所有零部件早就徹底實作了國產化。

過去,水聲通訊的關鍵技術被法國等北約國家壟斷,中國經過幾十年的攻關不僅實作了完全超越,還賦予了更多功能。近些年中國通訊技術領跑世界,水聲通訊方面也是如此。

因為要挺進深藍,就不能沒有這樣的核心技術。防禦深藍,也需要組建水聲傳感器系統、水下行動網路系統等綜合系統。

隨著中國海軍裝備進入「下餃子」時代,不僅要求水聲通訊具備長距離、高速率、高抗幹擾性,還需要具備高度的保密性,因此又提出了更高的要求。

在這次突破水下1000公尺30公裏傳輸之前,中國還實作105公裏外接收到200公尺深水下的聲音通訊的突破,但是距離美國海軍陸戰隊500公裏以上50bps還有一定距離。

可是作為通訊系統,要求的不僅是通訊距離,還必須有高效和穩定性,否則關鍵時候都會出問題。就好比手機一樣,需要的隨是高效率聯網,而不是偶然低速連線。

而恰好華為在5G通訊方面的技術,可以解決水聲通訊的難題,這就是極化碼( Polar 碼)技術,原本是土耳其的Erdal Arikan提出的,此後加入華為,成為華為的「高鼻子專家」之一。 這種編碼方法「精確且穩定",成功為中國在水聲通訊領域的突破助力。

實際上,中國現在有多個團隊都在研究水聲通訊技術,並且在工程方面也在建立完備的水底通訊網路。當然,水聲通訊方面還有很多難題,等待我們去攻克,只不過各方形成合力,這是一個非常新穎的方式。有助於中國在探索海洋方面領先世界。

21世紀是中國利用和開發海洋資源的最重要時期,無論是資源利用,還是海洋軍事防禦,都需要更為高效和穩定的通訊系統,相信有了多方的支持,我們一定可以做的更好。