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华为再立大功,帮助中国水下通信突破30公里距离传输,超越北约

2024-08-27科技

「我国水下通信技术传输距离成功突破30公里,在海底1000米实现 4000 比特每秒的传输速率,更方面成功超越了北约最先进的技术。而帮助实现的,就是华为的极化码的一种极化权重(HPW)编码方法。

这一方法由华为的中国、法国和加拿大科学家共同开发,能以前所未有的效率传输信息,并消除噪音。此前已经被华为广泛运用在5G通信等方面。

据相关专家表示,「采用该编码方法的水下声学通信设备不需要进行数据分割,可以将信息调制到单一载波上进行传输和接收,大大减少了设备的功耗和复杂性。」

技术性的东西,说起来可能很复杂,但是简单地说:在华为技术的支持下,我国科学家成功实现了「30 公里的超长距离零误码传输」。

水下通信其实一直是个难题,光线难以通过,电磁波容易被吸收、有线方式距离受限制,恰恰是声波还能继续在水中传播,只不过能量消耗太快,距离和干扰都成了影响传播的关键。

其实,在我国,诸如」深海勇士号「、「蛟龙号」、「奋斗者号」等深海潜潜水器上的水声通信技术都已经成熟应用了,但是一般距离在10公里以内,通信速度也只有几kbps到几十kbps,传输内容海很有限。

但是到了2020年11月,我国自主研发的载人潜水器「奋斗者」号以10909米,坐底世界最深处马里亚纳海沟,三位潜航员第一时间通过水声通信系统分享他们的喜悦时,我们就知道在这个领域,中国已经遥遥领先了。

最为关键的是,这个水声通信系统,不仅可以功能齐全,可以满足深潜器的综合要求,还能实现语音、数据、文字传输功能。而这个系统的所有零部件早就彻底实现了国产化。

过去,水声通信的关键技术被法国等北约国家垄断,我国经过几十年的攻关不仅实现了完全超越,还赋予了更多功能。近些年我国通信技术领跑世界,水声通信方面也是如此。

因为要挺进深蓝,就不能没有这样的核心技术。防御深蓝,也需要组建水声传感器系统、水下移动网络系统等综合系统。

随着我国海军装备进入「下饺子」时代,不仅要求水声通信具备长距离、高速率、高抗干扰性,还需要具备高度的保密性,因此又提出了更高的要求。

在这次突破水下1000米30公里传输之前,我国还实现105公里外接收到200米深水下的声音通信的突破,但是距离美国海军陆战队500公里以上50bps还有一定距离。

可是作为通信系统,要求的不仅是通信距离,还必须有高效和稳定性,否则关键时候都会出问题。就好比手机一样,需要的随是高效率联网,而不是偶然低速连接。

而恰好华为在5G通信方面的技术,可以解决水声通信的难题,这就是极化码( Polar 码)技术,原本是土耳其的Erdal Arikan提出的,此后加入华为,成为华为的「高鼻子专家」之一。 这种编码方法「精确且稳定",成功为我国在水声通信领域的突破助力。

实际上,我国现在有多个团队都在研究水声通信技术,并且在工程方面也在建立完备的水底通信网络。当然,水声通信方面还有很多难题,等待我们去攻克,只不过各方形成合力,这是一个非常新颖的方式。有助于我国在探索海洋方面领先世界。

21世纪是我国利用和开发海洋资源的最重要时期,无论是资源利用,还是海洋军事防御,都需要更为高效和稳定的通信系统,相信有了多方的支持,我们一定可以做的更好。