现代通信技术的基本原理与关键技术
通信是指利用某种媒介或手段，将信息从一个地点或者一个人传递到另一个地点或者另一个人的过程。现代通信技术是指利用电子、光学、无线等手段，实现信息的高速、高效、高质量的传输和处理的技术。现代通信技术是信息时代的基础和核心，对于社会经济发展、国家安全、人类文明进步都具有重要意义。
现代通信技术涉及多个层次和领域，从信息源到信息终端，从物理层到应用层，从有线到无线，从点对点到网络，从语音到数据，从数字到模拟，都有相应的原理和技术支撑。本文将从信息通信网络分层架构（端到端）和网络融合体系的角度，简要介绍现代通信技术的基本原理与关键技术。
信息通信网络分层架构（端到端）是指将整个通信过程按照功能和逻辑进行划分，分为业务与终端层、交换与路由层、接入与传送层三个层次。每个层次都有相应的功能模块和协议规范，实现不同层次之间的接口和互操作。这样的分层架构有利于简化通信系统的设计和管理，提高通信系统的可靠性和灵活性。
业务与终端层是指提供各种类型的通信业务和服务，并实现用户之间的信息交互。业务与终端层包括音视频业务、数据及多媒体业务、云计算及大数据业务等。音视频业务是指利用声音和图像作为信息载体，实现语音、视频电话、视频会议、电视广播等业务。音视频业务需要考虑听觉特性和视觉特性，以及音视频信息的数字化和压缩编码技术。数据及多媒体业务是指利用文本、图形、动画等多种形式作为信息载体，实现电子邮件、网页浏览、文件传输、在线游戏等业务。数据及多媒体业务需要考虑数据格式和编码方式，以及数据传输的可靠性和安全性。云计算及大数据业务是指利用云端服务器提供各种计算资源和服务，并对海量数据进行存储、分析和挖掘等业务。云计算及大数据业务需要考虑云资源管理和调度，以及数据处理的效率和智能。
交换与路由层是指根据不同的连接方式和传输模式，实现信息在网络中的传递和转发。交换与路由层包括电路交换技术、分组交换技术、IP网技术、软交换技术和IMS技术等。电路交换技术是指在通信过程中，为通信双方建立一条专用的物理连接，直到通信结束后释放。电路交换技术适用于实时性要求高的业务，如电话通话。电路交换技术需要考虑交换节点的结构和功能，以及呼叫处理程序和智能网技术。分组交换技术是指在通信过程中，将信息分割成若干个小的数据单元（分组），每个分组都带有目的地址和序号，按照一定的路由算法在网络中传输，到达目的地后再按照序号重组。分组交换技术适用于非实时性要求的业务，如电子邮件。分组交换技术需要考虑分组的格式和大小，以及分组的拥塞控制和差错控制。IP网技术是指基于互联网协议（IP）的分组交换技术，实现不同类型和规模的网络之间的互连和互通。IP网技术是目前最广泛使用的通信网络技术，支持各种应用和服务。IP网技术需要考虑IP地址的分配和管理，以及路由器的结构和工作过程。软交换技术是指利用软件实现通信网络中的控制功能，将控制层与承载层分离，实现网络功能的虚拟化和灵活配置。软交换技术是一种新型的通信网络架构，能够提高网络资源利用率和服务质量。IMS技术是指基于IP多媒体子系统（IMS）的软交换技术，实现不同接入方式和终端设备之间的业务融合和服务创新。IMS技术是一种面向未来的通信网络平台，能够支持多种多样的业务需求。
接入与传送层是指根据不同的物理媒介和传输方式，实现信息在终端设备与网络节点之间的传输和接入。接入与传送层包括SDH技术、光纤通信技术、无线通信技术等。SDH技术是指同步数字体系（SDH）技术，是一种基于光纤传输的数字化、同步化、分层化、标准化的传送网技术。SDH技术能够提供高速、高容量、高可靠性、高灵活性的传送服务。SDH技术需要考虑SDH帧结构、段开销、复用映射结构、指针处理等内容。光纤通信技术是指利用光纤作为传输媒介，利用激光器或发光二极管作为光源，利用光检测器作为光接收器，实现信息在光波上的调制解调和传输的技术。光纤通信技术具有传输速率高、容量大、损耗小、抗干扰强等优点。