通信发展论文实用13篇

通信发展论文
通信发展论文篇1

扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。

1.抗干扰性强

扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

2.低截获性

扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。

3.抗多路径干扰性能好

多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

4.保密性好

在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。

5.易于实现码分多址

在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

三、扩频技术的发展与应用

在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事.近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展.通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代.从最佳通信系统的角度看扩频通信.最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机.几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机.因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景.从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代.扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用.接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的.现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网.由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段.在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜.而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用.

扩频微波主要应用在以下几个方面.语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。

四、结语

扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向,是扩频技术与通信相结合的产物。本文主要论述了扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点,使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中,它的易于实现码分多址的特点,使它能与第三代移动通信系统完美结合,发展前景极为广阔。

参考文献:

[1]曾兴雯等.扩展频谱通信及其多址技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

[2]查光明,熊贤祚.扩频通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

通信发展论文篇2

(一)供电系统的现状

通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分,其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能,从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。

(二)通信电源设备的更新换代

近年来,随着技术的进步,特别是功率器的更新换代,新型电磁材料的不断使用,功率变换技术的不断改进,控制方法的不断进步,以及相关学科的技术不断融合,通信电源在系统的可靠性、稳定性,电磁兼容性,消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。

(三)现行通信电源的电路模型和控制技术

目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路,半桥电路和全桥电路,各有优缺点。一般认为,在中、小功率场合,采用双单端电路或半桥电路是适宜的;在大功率场合则采用全桥变换电路。

二、通信电源发展趋势

(一)开关器件的发展趋势

电源技术的精髓是电能变换,即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中,开关电源在电源技术中占有重要地位,从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级,开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础,促进了现代电源技术的繁荣和发展。

(二)通信直流电源产品的技术发展市场需求发展

在需求与技术的共同推动下,通信直流电源产品体现了如下的发展态势:

体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构;功率变换模式也将维持现有的高频开关模式,暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。

功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高,推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高,但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定,一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟,以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入,通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。

按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律,一般而言,技术的生命周期包含四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和衰退期,种种迹象表明,通信直流电源的核心技术,开关电源技术基本上开始步入成熟期:效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高,未来几年甚至十几年内,通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段,直至有一天,一种新的电源变换技术出现,通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展,就像开关稳压技术替代线性稳压技术,给电源带来了革命性的变化。

(三)通信用蓄电池技术研究的新进展

通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段,其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步,国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池,有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池,由于其材料、结构和技术上的先进性,在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。

1.钒电池(VanadiumRedoxBattery)。钒电池(VRB)是一种电解值可以流动的电池,目前正在逐步进入商用化阶段。

2.燃料电池。燃料电池是一种化学电池,也是一种新型的发电装置,它所需的化学原料由外部供给,如氢氧燃料电池,只要外部供给氢和氧,经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用,就能产生0.9V电压的直流电能,同时产生大量的热能.

3.电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展,通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统,大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂,人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度,这对电源设备的监控管理提出了新的需求,保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时,数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势,数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.

4.通信电源的环保要求。环保问题,一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求,降低电源的输入谐波,不但可以改善电源对电网的负载特性,减少给电网带来严重污染的情况,还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面,是材料的可循环利用和环境的无污染,这方面需要产品满足WEEE/ROHS指令。

在通信电源开发、生产早期,人们主要集中研究电源的输出特性,较少考虑到电源的输入特性。例如:传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路,其输入电流呈脉冲状,导通角约为π/3,波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染,使电网波形失真,实际负荷能力降低,对于三相四线制的电网来说,还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。

参考文献:

[1]朱雄世,《通信电源的现状与展望》.

[2]《浅析全球通信电源技术发展趋势》.

[3]《通信直流电源发展趋势》.

[4]孙向阳、张树治,《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》.

[5]《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》.

[6]曾瑛,《浅谈通信电源》.

[7]王改娥、李克民,《谈我国通信电源的发展方向》.

[8]王改娥、李克民,《我国通信电源的发展回顾与展望》.

[9]侯福平,《UPS系统在通信网络中使用的特点及要求》.

通信发展论文篇3

工业设计是随着政治、经济、文化和科学技术水平的发展而发展的,工艺的进步和新材料的开发是工业设计的基础,同时受艺术风格和大众的审美指引发展方向。工业设计为社会带来了不可估量的社会效益和经济效益,受到各行各业的重视,然而工业设计在国内外的发展状况各不相同。在国外,工业设计被有些国家强制推行并具有法律的制约,对于企业来说,他们积极利用工业设计带来的良好商机来增强竞争力,积极地进行产品的开发和设计,苹果公司在世界的影响力便是一个典型的例子。工业设计在世界上已经是各国加强竞争力的一个有效途径和平台。在国内,工业设计正在随着经济的发展而迅速的崛起,政府相当支持设计机构模式,专业的工业设计公司也在全国各地迅速发展,“中国制造”也在向“中国创造”一步步地迈进,我国的工业在国际市场中的竞争力也大步提高。

三、通信产品设计的现状

随着社会的发展和科技的进步,通信产品设计周期在大大的缩短,设备的操作性和功能越来越丰富,然而产品的外观设计却跟不上产品功能的步伐,设计单调而缺乏创新;厂家之间为了寻找捷径相互借鉴抄袭同类产品的外观和形式,国内的产品同质化现象愈发严重。相对于国内工业设计的发展,国外的产品外观和质量同步发展,在保证外形简洁新颖的同时还不断在材料上研发和创新,充分考虑人机工程学给消费者带来良好的操作体验,工业设计达到了很高的水平。于是越来越多国内的设计厂家纷纷开始抄袭国外产品的设计,导致中国的“山寨”产品日益增多。我国的工业设计的发展步伐便相对落后,工业设计的研究与发展也就迫在眉睫了。

四、工业设计在通信产品设计中的应用

现如今国内的通信产品的设计压力越来越大,企业大多以生存为目的,多数在仿制国外的产品。而要想设计出能够占有大的市场份额并且收到良好的社会效果的产品,要通过充分而深入的市场调研、设计定位、创意构思、设计效果图、模型制作等过程,每一个步骤都要进行详细的分析和实施。还要将原本的工程结构设计转化为工业设计,使设计充分的结合艺术元素和大众的审美,把产品的质量和外观统一起来,并充分考虑人机工程学、美学、设计心理学等设计因素,还需要充分了解符号语言、价值概念和市场营销的理论知识,最终才能得出一个完整的产品设计。在充满竞争力的通讯产品市场,企业需要改变“通信产品设计只需要在工程技术上寻求突破”的旧观念,要在产品的设计上寻求突破,将产品的内在技术和外观设计相结合,以用户需求为出发点,为用户而进行设计,只有摒弃旧观念,不断接触新的设计理念,才能设计出能够在消费市场占据一席之地的通信产品。

五、优秀产品分析

目前通信领域产生了好多优秀的产品,如苹果公司的通信设备。苹果手机的设计可以说是将米斯.凡德罗提倡“Lessismore(少即是多)”的观念充分运用,无论是iPhone、iPod还是iMac,在苹果的产品上看不到一个多余的按键,简单至极。苹果产品设计合理到位,从产品的选材,设备圆角的弧度,边缘的手感,精妙的icon设计,到看不见的底层效率、甚至包括灯光亮度颜色不那么重要的小角色都经过高标准和严谨的设计,力求每一个细节都能保持水准,并与整体协调。从线以及形状上可以说是现代主义设计,比如正四边形,比例控制良好的矩形,在此基础上引入圆角,引领了时代的风尚。苹果手机的设计外观简洁,功能强大,它不是在形式追随功能亦或是功能追求形式上面权衡,而是在二者之中取得了一个平衡点,使二者都能满足消费者的需求。苹果的设计并不局限于产品外观,它的每一个环节都为消费者的体验精心打造的,任何环节都不让顾客感到迷茫或失望,用户拿到产品后,不需要看说明书便知该如何使用,无论是小孩或老人,都可以在苹果手机上找到属于他们的使用方式,用起来得心应手。在此基础上,它每一次的推陈出新,对旧版本功能的改进,都为用户准备了超出预期的惊喜。消费者了解产品的存在,去购买商品,并在生活中使用,苹果手机是以“为用户进行设计”为目的来推出每一件新产品。正因如此,它才得以在全球畅销,深受用户喜爱。

通信发展论文篇4

一、短波的传播方式

民航通信中使用到的短波实质为无线电波,主要用于地面与飞机间的通信,其通信传播方式主要有以下三种:

1.1地面波。地面波是沿着地球表面传播的波,它沿着半导电性质和起伏不平的地表面进行传播,一方面使电波的场结构不同于自由空间传播的情况而发生变化并引起电波吸收,另一方面使电波不像在均匀媒质中那样以一定的速度沿着直线路径传播,而是由于地球表面呈现球形使电波传播的路径按绕射的方式进行。

1.2天波。天波是经过地面上空40~800公里高度含有大量自由电子离子的电离层的反射或折射后返回地面的电波传输方式。天波是短波的主要传播途径,可实现长距离的传播,短波信号由天线发出后,经电离层的多次反射,传播距离可以由几百公里达到上万公里,且不受地面障碍物阻挡。在天波传播的过程中,路径衰耗、大气噪声、时间延迟、电离层衰落、多径效应等因素,都会造成信号的畸变与弱化,影响短波通信的效果。

1.3直接波。直接波是从发射天线到接收天线之间,不经过任何发射,直接到达,电波就象一束光一样,所以有人称它为视线传播。由于民航中,飞机大多数时间都是在飞行,所以有些时候地、空之间的短波通信,实际上是可以靠直接波完成的。

二、短波通信的特点

与卫星通信、地面短波等通信手段相比,无线电短波通信有许多显著的优点:(1)短波通信无需建立中继站即可实现远距离通信,(2)短波通信元器件要求低、技术成熟、制造简单、设备体积小、价格便宜,建设和维护费用低;(3)设备简单,目标小、架设容易、机动性强,即使遭到损坏也容易修理,由于其造价相对较低,可以大量装备,因而系统顽存性强。(4)电路调度容易,灵活性强,可以使用固定设置,进行定点固定通信,也可背负或装入车辆,实现移动中的通信。这些优点是短波通信被长期保留、至今仍被广泛应用的主要原因。同时,短波通信也存在着一些明显的缺点:(1)信道拥挤、频带窄;(2)短波的天波信道是变参信道,故信号传输不稳定;(3)大气和工业无线电噪声干扰严重;(4)天线匹配困难。

三、短波通信系统的主要用途是使飞机在飞行的各阶段中和地面的航行管制人员、签派、维修等相关人员保持双向的语音和信号联系,当然这个系统也提供了飞机内部人员之间和与旅客的联络服务。

3.1民航短波通信基本设备

民航短波地空通信设备由短波单边带发信机、短波单边带收信机、遥控器及地空选择呼叫器组成,设备一律使用单边带抑制载波、模拟单信道无线电话工作方式。短波单边带发、收信机均采用全固态电路及频率合成技术,频率范围为2.8~22MHz,发信机功率不大于6KW。

3.2民航短波通信地面站

民航短波通信地面站系统由三部分组成:短波机房设备、天线和馈线以及操作台设备。短波机房设备作为大功率发射设备,通常设置在远端,以减少对其他电子设备的干扰以及对操作员健康的影响。操作台设备设置在操作终端附近,便于操作与管理。

3.2.1短波机房设备。短波机房设备的主要设备包括短波通信电台、功放、预后选器、交流稳压电源、光端机及一整套控制电缆,主要功能是传送选呼信号和语音信号。短波电台是整个系统的核心设备,地面与航空器上均有配备,用于收发信号,包括选呼信号和音频信号。电台的性能直接决定了整个系统的性能,电台选型依据主要有两点:符合用户需求并且与飞机上电台匹配。预后选器是为了提高系统的抗干扰能力而选择的设备。光端机是地面站系统中实现远程控制的接口设备,起着连接短波机柜和操作台的作用。

3.2.2操作台设备。操作台设备由操作终端及监控软件、选呼器、选呼控制器和光端机组成。操作员的所有操作都在监控软件上进行。监控软件实现对选呼器和短波电台的远程遥控,控制选呼器产生选呼代码,呼叫对应的飞机,控制电台的调制方式转换和音频信号收发,同时监测电台的工作状态。选呼器的功能是通过发射4个单音信号选择通知某个飞机。选呼器提供了一个7针的音频接口,包括一对平衡的选呼音频输出口、一个PTT输出口和一个地线,其余3个口经改造用于同选呼控制器通信。选呼控制器作为选呼器、电台和控制终端的中间设备,是实现系统自动化的关键,其基本作用是实现对电台、选呼器、控制终端、音频设备的信号转接、电平匹配、远程控制和状态感知,并自动转换调制方式。

3.2.3天线。天线的选择具体根据用途来确定:近距离固定通信:选择地波天线或天波高仰角天线。点对点通信或方向性通信:选择天波方向性天线等。组网通信或全向通信:选择天波全向天线。车载通信或个人通信:选择小型鞭状天线。3.3短波地空通信数据链系统在民用航空领域,由于我国地理复杂、疆域辽阔、超短波网络尚不能实现完全覆盖,短波依然是地空通信的主要手段。短波地空通信数据链系统作为民航数据通信系统的子系统,在当前兴起的极地飞行中,有效解决了飞行盲区问题,对飞行安全起着非常重要的保障作用。短波地空通信数据链系统用于航空器飞行中保持与基地和远方航站的联络。其系统构造由短波/超短波通信系统、卫星通信站、地空数据网及机载通信系统组成,短波地空通信数据链系统通过短波、超短波与卫星实现了近、中、远程地空实时话音和数据通信。

四、结束语

近年来,随着微型计算机、移动通信和微电子技术的迅速发展,短波通信技术有了新的突破性进展,出现了实时选频、自适应、跳频、差错控制、多载波正交频分复用(OFDM)调制及软件无线电等新技术,使短波通信很好地弥补了它的缺点,还使短波通信的设备更加小型化、更加灵活方便,进一步发挥了短波通信设备简单、造价低廉、机动灵活等固有的优点。短波通信必将在应急通信、抗灾通信、特别是在军事通信中发挥更重要、更广泛的作用。因此。短波通信作为民航内部通信的重要手段,必将在今后较长时间内得到保持和发展。

参考文献:

[1]JohbG.ProakisMasoudSalehi.通信系统原理.电子工业出版社.2006年6月

通信发展论文篇5

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

(1)扩大单一波长的传输容量

目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

(2)实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(3)适应DWDM技术的运用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。

1.3新型光纤在不断出现

为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

(3)用于局域网的新型多模光纤

由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

(4)前途未卜的空芯光纤

据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。

2光缆技术的发展特点

2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;

2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;

3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。

·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。

·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。

·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。

2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。

·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3通信电缆的发展特点

3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景

由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。

4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。

4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,

多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务

对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。

4.4改进光缆电缆的施工和维护方法

目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.5冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。

光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。

通信发展论文篇6

在发端输人的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制为射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。

二、扩频通信技术的特点

扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。

1.抗干扰性强

扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

2.低截获性

扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。

3.抗多路径干扰性能好

多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

4.保密性好

在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。

5.易于实现码分多址

在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

三、扩频技术的发展与应用

在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事.近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展.通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代.从最佳通信系统的角度看扩频通信.最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机.几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机.因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景.从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代.扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用.接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的.现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网.由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段.在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜.而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用。扩频微波主要应用在以下几个方面.语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。

四、结语

扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向,是扩频技术与通信相结合的产物。本文主要论述了扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点,使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中,它的易于实现码分多址的特点,使它能与第三代移动通信系统完美结合,发展前景极为广阔。

参考文献:

通信发展论文篇7

移动通信是指移动用户之间,或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展,特别是半导体、集

成电路和计算机技术的发展,移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高,促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来,移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。

回顾移动通信的发展历程,移动通信的发展大致经历了几个发展阶段:第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信,技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信,使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点,克服了其缺点外,还能够提供宽带多媒体业务,能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务,并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术,第三代技术还不太成功,但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统(4G)标准比第三代具有更多的功能。

二、4G移动通信简介

第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征:

(一)通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估,第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s,最高可以达到100Mbit/s。

(二)网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度,通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍。

(三)多种业务的完整融合

个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体,满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全,面向不同用户要求,更富有个性化。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端。

(四)智能性能更高

第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如,4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。

(五)兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G平稳过渡等特点。

(六)实现更高质量的多媒体通信

4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等,大量信息透过宽频的信道传送出去,为此4G也称为“多媒体移动通信”。

(七)通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题,让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信,而且4G通信引入了许多尖端通信技术,因此,相对其他技术来说,4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运营成本。

三、4G移动通信的接入系统

4G移动通信接入系统的显著特点是,智能化多模式终端(multi-modeterminal)基于公共平台,通过各种接技术,在各种网络系统(平台)之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中,各种专门的接入系统都基于一个公共平台,相互协作,以最优化的方式工作,来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时,网络会自适应分配频带、给出最优化路由,以达到最佳通信效果。目前,4G移动通信的主要接入技术有:无线蜂窝移动通信系统(例如2G、3G);无绳系统(如DECT);短距离连接系统(如蓝牙);WLAN系统;固定无线接入系统;卫星系统;平流层通信(STS);广播电视接入系统(如DAB、DVB-T、CATV)。随着技术发展和市场需求变化,新的接入技术将不断出现。

不同类型的接入技术针对不同业务而设计,因此,我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境,对接入技术进行分层。

分配层:主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成,服务范围覆盖面积大。

蜂窝层:主要由2G、3G通信系统组成,服务范围覆盖面积较大。

热点小区层:主要由WLAN网络组成,服务范围集中在校园、社区、会议中心等,移动通信能力很有限。

个人网络层:主要应用于家庭、办公室等场所,服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限,但可通过网络接入系统连接其他网络层。

固定网络层:主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。

网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破:为最大限度开发利用有限的频率资源,在接入系统的物理层,优化调制、信道编码和信号传输技术,提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术,并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能,在接入系统的高层协议方面,研究网络自我优化和自动重构技术,动态频谱分配和资源分配技术,网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用;加强软件无线电技术;优化无线电传输技术,如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。

四、4G移动通信系统中的关键技术

(一)定位技术

定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中,移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。因此,对移动终端的定位和跟踪,是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。中国-(二)切换技术

切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中,切换技术的适用范围更为广泛,并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

(三)软件无线电技术

在4G移动通信系统中,软件将会变得非常繁杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端,利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台,在平台上运行各种软件系统,以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此,应用软件无线电技术,一个移动终端,就可以实现在不同系统和平台之间,畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。

(四)智能天线技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

(五)交互干扰抑制和多用户识别

待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分,它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统,消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰,确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求,还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署,确保业务质量的改善。

(六)新的调制和信号传输技术

在高频段进行高速移动通信,将面临严重的选频衰落(frequency-selectivefading)。为提高信号性能,研究和发展智能调制和解调技术,来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术(OFDM)、自适应均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC(如AQR和Turbo编码)等技术,来获取更好的信号能量噪声比。

五、OFDM技术在4G中的应用

若以技术层面来看,第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术,第四代移动通信系统技术则以正交频分复用(OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer,OFDM)最受瞩目,特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用,提出相关的理论基础。例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等,都将在未来采用OFDM技术,而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术,提供增值服务。

在时代交替之际,旧有系统之整合与升级是产业关心的话题,目前大家谈的是GSM如何升级到第三代移动通信系统;而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计,CDMA绝对不会在第四代移动通信系统中消失,而是成为其应用技术的一部份,或许未来也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生,前文所提到的数字音讯广播,其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术,同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统,也将会结合两项技术的优点,一部份将是以CDMA的延伸技术。

六、结束语

对于现在的人来说,未来的4G通信的确显得很神秘,不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来最复杂的技术系统。总的来说,要顺利、全面地实施4G通信,还将可能遇到一些困难。

首先,人们对未来的4G通信的需求是它的通信传输速度将会得到极大提升,从理论上说最高可达到100Mbit/s,但手机的速度将受到通信系统容量的限制。据有关行家分析,4G手机将很难达到其理论速度。

其次,4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测,在10年以后,2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段,此时覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那时,整个行业正在消化吸收第三代技术,对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。

因此,在建设4G通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,使移动通信从3G逐步向4G过渡。

参考文献:

通信发展论文篇8

1移动通信的发展历程

第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的,它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。

第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO(支持最佳路由)、立即计费,GSM900/1800双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中,采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频段等技术,有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入,使GSM与计算机通信/Internet有机相结合,数据传送速率可达115/384kbit/s,从而使GSM功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善,但随着用户规模和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音质量不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

2第三代移动通信系统概述

第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。

第三代移动通信系统(3G),也称IMT2000,是正在全力开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps,在用户高速移动时最大支持144Kbps,所占频带宽度5MHz左右。但是,第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同组成一个IMT2000家庭,成员间存在相互兼容的问题,因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信;再者,3G的频谱利用率还比较低,不能充分地利用宝贵的频谱资源;第三,3G支持的速率还不够高,如单载波只支持最大2Mbps的业务,等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移动通信技术的基本特点:(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。超级秘书网

3第四代移动通信系统

4G系统中有两个基本目标:一是实现无线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征:(1)网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率,通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍;(2)通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率,因此,4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计,第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps,最高可以达到100Mbps;(3)通信更加灵活。从严格意义上说,4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端;(4)智能性更高。第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。

总之,随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献:

通信发展论文篇9

光传输系统中,要提高光纤带宽的利用率,必须依靠多信道系统。常用的复用方式有:时分复用(TDM)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、空分复用(SDM)和码分复用(CDM)。目前的光通信领域中,WDM技术比较成熟,它能几十倍上百倍地提高传输容量。

(二)宽带放大器技术

掺饵光纤放大器(EDFA)是WDM技术实用化的关键,它具有对偏振不敏感、无串扰、噪声接近量子噪声极限等优点。但是普通的EDFA放大带宽较窄,约有35nm(1530~1565nm),这就限制了能容纳的波长信道数。进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有:(1)掺饵氟化物光纤放大器(EDFFA),它可实现75nm的放大带宽;(2)碲化物光纤放大器,它可实现76nm的放大带宽;(3)控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合起来,可放大带宽约80nm;(4)拉曼光纤放大器(RFA),它可在任何波长处提供增益,将拉曼放大器与EDFA结合起来,可放大带宽大于100nm。

(三)色散补偿技术

对高速信道来说,在1550nm波段约18ps(mmokm)的色散将导致脉冲展宽而引起误码,限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gbit/s系统来说,色散限制仅仅为50km。因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。

(四)孤子WDM传输技术

超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显著增加无中继传输距离。孤子还有抗干扰能力强、能抑制极化模色散等优点。色散管理和孤子技术的结合,凸出了以往孤子只在长距离传输上具有的优势,继而向高速、宽带、长距离方向发展。

(五)光纤接入技术

随着通信业务量的增加,业务种类更加丰富。人们不仅需要语音业务,而且高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已得到用户青睐。这些业务不仅要有宽带的主干传输网络,用户接人部分更是关键。传统的接入方式已经满足不了需求,只有带宽能力强的光纤接人才能将瓶颈打开,核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。光纤接入中极有优势的PON技术早就出现了,它可与多种技术相结合,例如ATM、SDH、以太网等,分别产生APON、GPON和EPON。由于ATM技术受到IP技术的挑战等问题,APON发展基本上停滞不前,甚至走下坡路。但有报道指出由于ATM交换在美国广泛应用,APON将用于实现FITH方案。GPON对电路交换性的业务支持最有优势,又可充分利用现有的SDH,但是技术比较复杂,成本偏高。EPON继承了以太网的优势,成本相对较低,但对TDM类业务的支持难度相对较大。所谓EPON就是把全部数据装在以太网帧内传送的网络技术。现今95%的局域网都使用以太网,所以选择以太网技术应用于对IP数据最佳的接入网是很合乎逻辑的,并且原有的以太网只限于局域网,而且MAC技术是点对点的连接,在和光传输技术相结合后的EPON不再只限于局域网,还可扩展到城域网,甚至广域网,EPON众多的MAC技术是点对多点的连接。另外光纤到户也采用EPON技术。

二、光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言,超高速度、超大容量、超长距离一直都是人们追求的目标,光纤到户和全光网络也是人们追求的梦想。

(一)光纤到户

现在移动通信发展速度惊人,因其带宽有限,终端体积不可能太大,显示屏幕受限等因素,人们依然追求陸能相对占优的固定终端,希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它有极大的带宽,它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代,光纤到户的成本大大降低,不久可降到与DSL和HFC网相当,这使FITH的实用化成为可能。据报道,1997年日本NTT公司就开始发展FTTH,2000年后由于成本降低而使用户数量大增。美国在2002年前后的12个月中,FTTH的安装数量增加了200%以上。在我国,光纤到户也是势在必行,光纤到户的实验网已在武汉、成都等市开展,预计2012年前后,我国从沿海到内地将兴起光纤到户建设高潮。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点,伴随着相应技术的成熟与实用化,成本降低到能承受的水平时,FTTH的大趋势是不可阻挡的。

(二)全光网络

传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍用电器件,限制了目前通信网干线总容量的提高,因此真正的全光网络成为非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性,并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率,网络结构简单,组网非常灵活,可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术,它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。目前全光网络的发展仍处于初期阶段,但已显示出良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

通信发展论文篇10

移动通信是指移动用户之间,或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展,特别是半导体、集

成电路和计算机技术的发展,移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高,促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来,移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。

回顾移动通信的发展历程,移动通信的发展大致经历了几个发展阶段:第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信,技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信,使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点,克服了其缺点外,还能够提供宽带多媒体业务,能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务,并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术,第三代技术还不太成功,但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统(4G)标准比第三代具有更多的功能。

二、4G移动通信简介

第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征:

(一)通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估,第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s,最高可以达到100Mbit/s。

(二)网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度,通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍。

(三)多种业务的完整融合

个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体,满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全,面向不同用户要求,更富有个性化。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端。

(四)智能性能更高

第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如,4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。

(五)兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G平稳过渡等特点。

(六)实现更高质量的多媒体通信

4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等,大量信息透过宽频的信道传送出去,为此4G也称为“多媒体移动通信”。

(七)通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题,让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信,而且4G通信引入了许多尖端通信技术,因此,相对其他技术来说,4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运营成本。

三、4G移动通信的接入系统

4G移动通信接入系统的显著特点是,智能化多模式终端(multi-modeterminal)基于公共平台,通过各种接技术,在各种网络系统(平台)之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中,各种专门的接入系统都基于一个公共平台,相互协作,以最优化的方式工作,来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时,网络会自适应分配频带、给出最优化路由,以达到最佳通信效果。目前,4G移动通信的主要接入技术有:无线蜂窝移动通信系统(例如2G、3G);无绳系统(如DECT);短距离连接系统(如蓝牙);WLAN系统;固定无线接入系统;卫星系统;平流层通信(STS);广播电视接入系统(如DAB、DVB-T、CATV)。随着技术发展和市场需求变化,新的接入技术将不断出现。

不同类型的接入技术针对不同业务而设计,因此,我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境,对接入技术进行分层。

分配层:主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成,服务范围覆盖面积大。

蜂窝层:主要由2G、3G通信系统组成,服务范围覆盖面积较大。

热点小区层:主要由WLAN网络组成,服务范围集中在校园、社区、会议中心等,移动通信能力很有限。

个人网络层:主要应用于家庭、办公室等场所,服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限,但可通过网络接入系统连接其他网络层。

固定网络层:主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。

网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置

。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破:为最大限度开发利用有限的频率资源,在接入系统的物理层,优化调制、信道编码和信号传输技术,提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术,并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能,在接入系统的高层协议方面,研究网络自我优化和自动重构技术,动态频谱分配和资源分配技术,网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用;加强软件无线电技术;优化无线电传输技术,如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。

四、4G移动通信系统中的关键技术

(一)定位技术

定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中,移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。因此,对移动终端的定位和跟踪,是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。

(二)切换技术

切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中,切换技术的适用范围更为广泛,并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

(三)软件无线电技术

在4G移动通信系统中,软件将会变得非常繁杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端,利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台,在平台上运行各种软件系统,以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此,应用软件无线电技术,一个移动终端,就可以实现在不同系统和平台之间,畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。

(四)智能天线技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

(五)交互干扰抑制和多用户识别

待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分,它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统,消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰,确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求,还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署,确保业务质量的改善。

(六)新的调制和信号传输技术

在高频段进行高速移动通信,将面临严重的选频衰落(frequency-selectivefading)。为提高信号性能,研究和发展智能调制和解调技术,来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术(OFDM)、自适应均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC(如AQR和Turbo编码)等技术,来获取更好的信号能量噪声比。

五、OFDM技术在4G中的应用

若以技术层面来看,第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术,第四代移动通信系统技术则以正交频分复用(OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer,OFDM)最受瞩目,特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用,提出相关的理论基础。例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等,都将在未来采用OFDM技术,而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术,提供增值服务。

在时代交替之际,旧有系统之整合与升级是产业关心的话题,目前大家谈的是GSM如何升级到第三代移动通信系统;而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计,CDMA绝对不会在第四代移动通信系统中消失,而是成为其应用技术的一部份,或许未来也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生,前文所提到的数字音讯广播,其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术,同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统,也将会结合两项技术的优点,一部份将是以CDMA的延伸技术。

六、结束语

对于现在的人来说,未来的4G通信的确显得很神秘,不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来最复杂的技术系统。总的来说,要顺利、全面地实施4G通信,还将可能遇到一些困难。

首先,人们对未来的4G通信的需求是它的通信传输速度将会得到极大提升,从理论上说最高可达到100Mbit/s,但手机的速度将受到通信系统容量的限制。据有关行家分析,4G手机将很难达到其理论速度。

其次,4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测,在10年以后,2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段,此时覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那时,整个行业正在消化吸收第三代技术,对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。

因此,在建设4G通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,使移动通信从3G逐步向4G过渡。

参考文献:

通信发展论文篇11

一、数据通信交换方式及适用范围

1,数据通信的交换方式

通常数据通信有三种交换方式:

(1)电路交换

电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共享该电路。

(2)报文交换

报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储一转发的方式可以提高中继线和电路的利用率。

(3)分组交换

分组交换是将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块(称为分组或打包),将这些分组以存储一转发的方式在网内传输。

2,各种交换方式的适用范围

(1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式,后一种方式与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、线路均衡条件等均优于公用电话网。

(2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网络时延较小的数据通信。

(3)分组交换是在存储一转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高,成本较低,并可在不同速率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。

二、网络及其协议

1,计算机网络

计算机网络(computerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。

2,网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议和因特网协议。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:

(1)网络接口层:负责接收和发送物理帧;

(2)网络层:负责相邻节点之间的通信;

(3)传输层:负责起点到终端的通信;

(4)应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TcP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯一的。

三、数据通信的应用前景

1,有线数据通信的应用

(1)数字数据电路(DDN)的应用范围有:

①组建公用数字数据通信网;

②可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数据传输、会议电视、ISDN(2B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算机网络等提供中继或数据信道;

③为帧中继、虚拟专用网、LAN,以及不同类型的网络提供网间连接;

④利用DDN实现大用户局域网联网;如我区各专业银行、教育、科研以及自治区公安厅与城市公安局的局域网互联等。

⑤提供租用线,让大用户自己组建专用数字数据传输网;

⑥使用DDN作为集中操作维护的传输手段,或把全区城镇l1O报警服务台互联,实现全区公安机关的统一指挥。

(2)分组交换网的应用

①电子信箱业务

电子信箱系统又称电子邮件。它是一种以存储一转发方式进行信息交换的通信方式。在分组交换网平台上用户把需发送的信息以规定的格式送入电子信箱的存储空间,由电子信箱系统处理和传输后,送到接收用户的电子信箱并通知收信人。

②电子数据交换业务

电子数据交换(EDI)是计算机、通信和现代管理技术相结合的产物,又被称为“无纸贸易”。EDI用电子单证代替了纸面单证,由传统的多点对多点的联系变为网络信息传递。EDI技术是未来商业发展的极其主要的工具。现在国内外都得到广泛的应用。

③传真存储转发业务

传真存储转发是把计算机与通信技术结合起来,建立智能化的传真网。该网利用计算机的存储一转发技术实现广大用户所需的各种新的服务项目。存储一转发技术的核心是传真交换机。

④可视图文业务

可视图文业务是一种利用现有公用电信网络开发出来的新型,公用、开放式的信息服务系统。可视图文的业务类型主要有公用数据库业务和专用数据库业务等。

(3)帧中继技术的应用

①组建帧中继公用网,提供帧中继业务。

②在分组交换机上安装帧中继接口,提供业务。

③用户提供低成本的虚拟宽带业务。

④在专用网中,采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由器和控制器所需的端口数量,并减少互连设备所需通信设施的数量。

⑤局域网(LAN)与广域网(wAN)的高速连接。

⑥LAN与LAN的互联。

⑦远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等。

2,无线数据通信的应用

(1)移动数据通信在业务上的应用。

移动数据通信的业务,通常分为基本数据业务和专用数据业务两种:基本数据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接人等。专用业务的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车卫星定位、远程数据接入等。

(2)移动数据通信在工业及其它领域的应用。

①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网络。

②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输车、船队和快递公司为指示或记录实时事件,通过无线数据网络实现业务调度、远程数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。

通信发展论文篇12

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。

二、光纤通信技术的特点

2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。

2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。

2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。

2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。

三、不断发展的光纤通信技术

3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。

3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。

3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。

3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。

3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。

四、光纤链路的现场测试

4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。

4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。

4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。

4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。

虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。

参考文献:

[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).

通信发展论文篇13

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。

2光纤通信技术的特点

2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。

2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。

2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。

2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。

3不断发展的光纤通信技术

3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。

3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。

3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。

3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。

3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。

综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。

4光纤链路的现场测试

4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。:

4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。

4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对

普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。

4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。

虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。

参考文献:

[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).

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