時間:2023-03-14 15:20:55
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普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G.652.A光纖的性能還有可能進一步優(yōu)化,表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規(guī)定的色散位移單模光纖實現(xiàn)了這樣的改進。
(二)核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過,但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu),目前已停止使用。
(三)接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網(wǎng)的容量,通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中,由于管道內(nèi)徑有限,在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網(wǎng)使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用,目前在我國已有少量的使用。
(四)室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜,筆者認為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內(nèi),布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi),主要由用戶使用,因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴格的考慮。
(五)電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì),光纜也可作成全介質(zhì),完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu):即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應(yīng)范圍廣,在當前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大,是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標,而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
(一)超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù),與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同,OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復(fù)用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應(yīng)能力較強,因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
(二)光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現(xiàn)長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE,光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
(三)全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點,節(jié)點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
三、結(jié)語
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻:
[1]辛化梅、李忠,論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,(04)
[2]毛謙,我國光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景[J].電信科學(xué),2006,(8).
2光纖通信技術(shù)發(fā)展特點
2.1擴大了單一波長傳輸?shù)娜萘?/p>
當今社會僅單一波長傳輸?shù)娜萘烤透哌_40Gbit/s,并且相關(guān)部門在這個基礎(chǔ)上已經(jīng)開始研究160Gbit/s的傳輸技術(shù)。在研究40Gbit/s以上的傳輸技術(shù)時,應(yīng)該對光纖的PMD做出具體的要求。2002年,美國優(yōu)先在LTU-TSG15會議中提出了將新的光纖類別引入40Gbit/s系統(tǒng)的倡議。并且認為在PMD傳輸中一些問題有待探討。我們堅信在不久的將來,舉世矚目的專門的40Gbit/s的光纖類型將會出現(xiàn)。
2.2超長距離的傳輸
在傳輸網(wǎng)絡(luò)的骨干中,理想的傳輸形式莫過于無中繼的傳輸。迄今為止,一部分公司正在采用的技術(shù)是色散齊理,它能夠?qū)崿F(xiàn):最短2000千米至最長5000千米的無電中繼類型的傳輸。另一部分公司正在不斷改進,提升完善光纖指標,應(yīng)用拉曼光,放大光傳輸距離的延長。
2.3適應(yīng)DWDM運用
普遍應(yīng)用的是32×DWDM系統(tǒng),64×和32×10Gbit/s的系統(tǒng)正在研發(fā)中,已經(jīng)取得了不小的進展。DWDM技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,各研究機構(gòu)必須加強光纖非線性標準的嚴格控制。最新推出的ITU-T技術(shù)很好地針對光纖制定了測試方法標準,完成了非線性屬性的標準。明確非線性的測試指標,提出有效面積的相應(yīng)指標,尤其要完善光纖的非線性的特性。
3光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀
3.1普通光纖發(fā)展現(xiàn)狀
我們最常見的光纖就是普通光纖。光通信技術(shù)的進步,系統(tǒng)逐步發(fā)展,單一波長信息容量和光中繼距離的加大G652光纖的性能產(chǎn)生了進一步提升的可能,表現(xiàn)在不同的區(qū)域,一種符合ITUTG654規(guī)定截止波長的單模光纖,還有符合G653規(guī)定的單模光纖,做出了發(fā)展性完善。
3.2核心網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
我國的幾大干線已經(jīng)全面地采用了光纜,多模的光纖遭到合理淘汰,全面實施單模光纖。常用的有G652和G655兩種光纖。G653在我國初步使用后,今后不會繼續(xù)發(fā)展。G654也因為不能實現(xiàn)該種通信方式系統(tǒng)容量的大幅度增加,因此從來沒有使用到我國陸地光纜中。干線光纜主要在室外,多數(shù)使用分立光纖,這些光纜中的舊式結(jié)構(gòu)已經(jīng)停用。
3.3接入網(wǎng)光纜發(fā)展現(xiàn)狀
接入網(wǎng)的光纜具有分支多、距離短、分差頻繁等特點,通常通過增多光纖芯數(shù)的方法來增加網(wǎng)容量。由于市內(nèi)管道的管道內(nèi)徑一定,結(jié)合光纖的芯數(shù)增多和集裝密度的增大減輕光纜重量,縮小光纜直徑十分重要。接入網(wǎng)通常采用的是G652單模光纖或者是G652C低水峰的單模光纖。后者在我國只有少量投入使用。
3.4室內(nèi)光纜發(fā)展現(xiàn)狀
室內(nèi)光纜通常需要能夠滿足不同的要求,具備多種功能。比如說數(shù)據(jù)、話音以及視頻信號的傳送,還可能在遙控和傳感器中得到應(yīng)用。IEC的電纜分類中,指出了室內(nèi)光纜。它至少要包括兩大部分,即局內(nèi)光纜與綜合布線。綜合布線的光纜一般布放在室內(nèi)的用戶端,主要用途就是供用戶使用,因此必須要全面考慮到它的易損性。局用光纜主要布放在中心局以及其他各類電信機房內(nèi),布放的位置相對固定。
3.5通信光纜在電力線路內(nèi)
光纖只是一種介電質(zhì),光纜卻可以是一種全介質(zhì),而且是完全無金屬的。這種全介質(zhì)的光纜將會成為電力系統(tǒng)中最理想的線路。在電線桿的敷設(shè)中普遍應(yīng)用兩種全介質(zhì)光纜的兩種主要結(jié)構(gòu):一種是用于架空地線的纏繞式的結(jié)構(gòu),另一種是全介質(zhì)自承式的結(jié)構(gòu)。因為全介質(zhì)自承式的結(jié)構(gòu)可以單獨地布放,適應(yīng)范圍廣,在我國當下的電力系統(tǒng)改造過程中得到了廣泛實施。國內(nèi)已經(jīng)生成許多種類達到市場要求的ADSS光纜,但是在其產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能等方面還需要更進一步的完善。
4光纖通信的主要應(yīng)用形式
在光纖通信的各種應(yīng)用形式中,最普遍最常見的就是電子公文。當代社會的信息化逐漸發(fā)達,網(wǎng)絡(luò)用戶需求不斷上漲,無紙化辦公成為一種時尚。這就出現(xiàn)了電子公文。
4.1電子公文與紙質(zhì)公文的共性和差別
紙質(zhì)辦公是一種傳統(tǒng)的辦公模式,在歷經(jīng)了多年的傳承之后,在為人們傳遞信息的同時也暴露出了許多的問題,類似于容易流失,耗費資源,流轉(zhuǎn)較慢等。電子公文的產(chǎn)生就有了很大的區(qū)別。雖然兩者都是信息流傳的載體,但是電子公文具有顯而易見的優(yōu)越性?,F(xiàn)代化信息社會必須有無紙化,在此基礎(chǔ)上朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化、科學(xué)化、自動化、智能化的趨勢快速發(fā)展。
4.2電子公文的必要性
傳統(tǒng)觀念認為電子公文要應(yīng)用計算機操作,十分不便,更加依賴于直觀的紙質(zhì)公文,但是紙質(zhì)公文存在嚴重的資源浪費、信息遺失和字跡模糊等缺陷,所以,電子公文代替紙質(zhì)公文始終是必然的趨勢。相對于紙質(zhì)公文在日常工作中的收文登記,承辦傳閱過程中對手工以及腿功的依賴,以及在領(lǐng)導(dǎo)外出時,公文傳遞的不便,電子公文只需要一臺電腦和一根網(wǎng)線就能夠輕松地解決問題,而且保證省時省力,可復(fù)制,可粘貼,可備份,超值又有效。利用空間小,保存時間久,受外界因素影響小。
4.3電子公文技術(shù)問題
電子公文要想能夠?qū)崿F(xiàn)無紙化的辦公條件,必須依靠人們的共同努力,制造出一套良好的、完善的、實用的管理制度,保證電子公文的高效性和安全性,避免公文的非法泄露。電子公文是信息傳播的載體,是傳遞訊息的渠道,隨著現(xiàn)代化辦公水平的提高,電子公文的質(zhì)量也必須精益求精。所以,必須明確電子公文的幾項專業(yè)技術(shù),抓住進步的空間。電子公文不能滿足于現(xiàn)有的硬件配置。在軟件設(shè)計方面存在功能上、安全性、操作中的缺陷。實際應(yīng)用過程中,計算機操作人員的技術(shù)掌握和應(yīng)用能力不到位。軟件的后續(xù)升級不及時,其他軟件系統(tǒng)的兼容性存在問題。
5光纖通信的發(fā)展與展望
就光纖通信的具體應(yīng)用的詳細分析,讓我們更好地了解了光纖通信技術(shù)。光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化信息時代的必要性存在?,F(xiàn)在從關(guān)鍵點回復(fù)到光纖通信的全局考慮,光纖通信的未來發(fā)展趨勢十分可觀??砂l(fā)展的趨勢涉及很多領(lǐng)域,下面就讓我們進入深入詳細的探討。
5.1光網(wǎng)絡(luò)智能化
光網(wǎng)絡(luò)智能化的實現(xiàn)是在光纖通信技術(shù)當中十分關(guān)鍵的研發(fā)方向,在光纖通信技術(shù)將近40年的發(fā)展歷程中,傳輸一直占據(jù)著主要地位,成為光通信技術(shù)的干線。伴隨著計算機技術(shù)的連續(xù)進步和發(fā)展,完美地將通信技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合起來,促使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)生更高層次的發(fā)展和進步?,F(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)在實現(xiàn)傳輸?shù)耐瑫r,結(jié)合了連續(xù)控制技術(shù)、自動發(fā)現(xiàn)能力和更加完善實用的保護和恢復(fù)功能系統(tǒng),真正實現(xiàn)了光網(wǎng)絡(luò)的智能化。
5.2全光網(wǎng)絡(luò)
全光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信技術(shù)在發(fā)展過程中的最高層次,是光線技術(shù)發(fā)展到頂端的最理想階段,也是未來通信網(wǎng)絡(luò)將要發(fā)展成為的最終目標,也就是說未來的通信網(wǎng)絡(luò)就是屬于全光的時代。原始的全光網(wǎng)絡(luò)對于實現(xiàn)節(jié)點處的全光化雖然是可操作的,但是在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處采用的仍然是電器件,這就會阻礙光纖通信容量的穩(wěn)步提升,所以,全光網(wǎng)絡(luò)就是光纖通信網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的終極目標。
5.3光器件集成化
在光電子器件發(fā)展的過程中,追求的就是光器件集成化的真正實現(xiàn)??紤]到全光通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)過程中的關(guān)鍵點,器件的集成十分重要,器件的集成更是全光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的核心技術(shù)。將檢測器、激光器、調(diào)制器和其他類型的集成芯片集成到一個芯片中才能完成光子集成芯片的制造。這些集成是通過往不同材料的各種薄膜介質(zhì)表層上的連續(xù)沉積來實現(xiàn)的,主要應(yīng)用的材料有磷化銦和砷化銦鎵等等。這是一種十分復(fù)雜的技術(shù),但是由于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)有限,接入帶寬不足,以及現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)多媒體的發(fā)展需求,單純地通過改良設(shè)備來擴大寬帶,提高速度的做法是很不現(xiàn)實的,我們必須實現(xiàn)光器件的集成,從而保證光纖通信的發(fā)展核心堅固扎實。
伴隨著移動通信市場的快速發(fā)展,用戶對更高性能的移動通信系統(tǒng)提出了更高要求,希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務(wù)。第二代移動通信運營商發(fā)展速度趨于緩和而競爭越加激烈,為尋找新的增長點,通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型,需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張,已不能滿足長期的通信需求發(fā)展需要。
1移動通信的發(fā)展歷程
第一代移動通信系統(tǒng)是在20世紀80年代初提出的,它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?,其特點是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。
第二代移動通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協(xié)會在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于擴展和改進GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動網(wǎng)絡(luò)增強邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計費,GSM900/1800雙頻段工作等內(nèi)容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術(shù),使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進;半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中,采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù),引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù),有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷;自適應(yīng)語音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用,極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量;GPRS/EDGE技術(shù)的引入,使GSM與計算機通信/Internet有機相結(jié)合,數(shù)據(jù)傳送速率可達115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善,但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質(zhì)量不能達到用戶滿意的標準,數(shù)據(jù)通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業(yè)務(wù)的需求。
2第三代移動通信系統(tǒng)概述
第三代移動通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展,2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業(yè)務(wù)的需要,因此國際上已開始研究第四代移動通信系統(tǒng),第一步目標是10Mb/s以上。我們國內(nèi)則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:寬帶多媒體移動通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),包括頻段、多址方法、無線接入技術(shù)、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(如Turbo碼)等。
第三代移動通信系統(tǒng)(3G),也稱IMT2000,是正在全力開發(fā)的系統(tǒng),其最基本的特征是智能信號處理技術(shù),智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信,它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù),例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps,在用戶高速移動時最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz左右。但是,第三代移動通信系統(tǒng)的通信標準共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個IMT2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統(tǒng)不是真正意義上的個人通信和全球通信;再者,3G的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源;第三,3G支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務(wù),等等。這些不足點遠遠不能適應(yīng)未來移動通信發(fā)展的需要,因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題,又能適應(yīng)未來移動通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。
第三代移動通信技術(shù)的基本特點:(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級的能力。(6)適應(yīng)多用戶環(huán)境,包括室內(nèi)、室外、快速移動和衛(wèi)星環(huán)境。(7)安全保密性能優(yōu)良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動通信等。(10)終端(手機)結(jié)構(gòu)簡單,便于攜帶,價格較低。超級秘書網(wǎng)
3第四代移動通信系統(tǒng)
4G系統(tǒng)中有兩個基本目標:一是實現(xiàn)無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質(zhì)量無線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征:(1)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率,通信運營商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍;(2)通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率,因此,4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據(jù)專家估計,第四代移動通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps,最高可以達到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴格意義上說,4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇,因為語音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破,可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端;(4)智能性更高。第四代移動通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化,更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多目前還難以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收,還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點。
總之,隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn),第四代移動通信技術(shù)將會相應(yīng)地調(diào)整、完善和進一步發(fā)展。縱觀移動通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點,我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會發(fā)生更深刻的變化。
參考文獻:
一、引言
移動通信是指移動用戶之間,或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,特別是半導(dǎo)體、集
成電路和計算機技術(shù)的發(fā)展,移動通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴大和對性能要求的提高,促使移動通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀80年代以來,移動通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。
回顧移動通信的發(fā)展歷程,移動通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段:第一代移動通信技術(shù)主要指蜂窩式模擬移動通信,技術(shù)特征是蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)克服了大區(qū)制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數(shù)字移動通信,使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等種種優(yōu)點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點,克服了其缺點外,還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務(wù),能提供高質(zhì)量的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù),并能實現(xiàn)全球漫游?,F(xiàn)在用的大多是第二代技術(shù),第三代技術(shù)還不太成功,但已有了第四代技術(shù)的設(shè)想。第四代移動通信系統(tǒng)(4G)標準比第三代具有更多的功能。
二、4G移動通信簡介
第四代移動通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò),具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù),可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星通信和平流層通信),能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外,第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng),是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特征:
(一)通信速度更快
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率,因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預(yù)估,第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達到10-20Mbit/s,最高可以達到100Mbit/s。
(二)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬
要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度,通信運營商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對其進行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。
(三)多種業(yè)務(wù)的完整融合
個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無縫連接為一個整體,滿足用戶的各種需求。4G應(yīng)能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信,移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全,面向不同用戶要求,更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破,可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。
(四)智能性能更高
第四代移動通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化,更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多難以想象的功能。例如,4G手機將能根據(jù)環(huán)境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。
(五)兼容性能更平滑
要使4G通信盡快地被人們接受,還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。
(六)實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信
4G通信提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等,大量信息透過寬頻的信道傳送出去,為此4G也稱為“多媒體移動通信”。
(七)通信費用更加便宜
由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題,讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù),因此,相對其他技術(shù)來說,4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時,通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運營成本。
三、4G移動通信的接入系統(tǒng)
4G移動通信接入系統(tǒng)的顯著特點是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺,通過各種接技術(shù),在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(平臺)之間實現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動通信中,各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個公共平臺,相互協(xié)作,以最優(yōu)化的方式工作,來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統(tǒng)時,網(wǎng)絡(luò)會自適應(yīng)分配頻帶、給出最優(yōu)化路由,以達到最佳通信效果。目前,4G移動通信的主要接入技術(shù)有:無線蜂窩移動通信系統(tǒng)(例如2G、3G);無繩系統(tǒng)(如DECT);短距離連接系統(tǒng)(如藍牙);WLAN系統(tǒng);固定無線接入系統(tǒng);衛(wèi)星系統(tǒng);平流層通信(STS);廣播電視接入系統(tǒng)(如DAB、DVB-T、CATV)。隨著技術(shù)發(fā)展和市場需求變化,新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。
不同類型的接入技術(shù)針對不同業(yè)務(wù)而設(shè)計,因此,我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動小區(qū)半徑和工作環(huán)境,對接入技術(shù)進行分層。
分配層:主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成,服務(wù)范圍覆蓋面積大。
蜂窩層:主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成,服務(wù)范圍覆蓋面積較大。
熱點小區(qū)層:主要由WLAN網(wǎng)絡(luò)組成,服務(wù)范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心等,移動通信能力很有限。
個人網(wǎng)絡(luò)層:主要應(yīng)用于家庭、辦公室等場所,服務(wù)范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限,但可通過網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡(luò)層。
固定網(wǎng)絡(luò)層:主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個移動網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個方面進行技術(shù)革新和突破:為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源,在接入系統(tǒng)的物理層,優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號傳輸技術(shù),提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網(wǎng)絡(luò)性能,在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面,研究網(wǎng)絡(luò)自我優(yōu)化和自動重構(gòu)技術(shù),動態(tài)頻譜分配和資源分配技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴展IP技術(shù)在移動網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用;加強軟件無線電技術(shù);優(yōu)化無線電傳輸技術(shù),如支持實時和非實時業(yè)務(wù)、無縫連接和網(wǎng)絡(luò)安全。
四、4G移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)
(一)定位技術(shù)
定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統(tǒng)中,移動終端可能在不同系統(tǒng)(平臺)間進行移動通信。因此,對移動終端的定位和跟蹤,是實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)(平臺)間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動通信的前提和保障。
(二)切換技術(shù)
切換技術(shù)適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎(chǔ)和重要技術(shù)。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中,切換技術(shù)的適用范圍更為廣泛,并朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。
(三)軟件無線電技術(shù)
在4G移動通信系統(tǒng)中,軟件將會變得非常繁雜。為此,專家們提議引入軟件無線電技術(shù),將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線,即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端,利用DSP進行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺,在平臺上運行各種軟件系統(tǒng),以實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此,應(yīng)用軟件無線電技術(shù),一個移動終端,就可以實現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間,暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。
(四)智能天線技術(shù)
智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能,能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡(luò)的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾,增強特殊范圍內(nèi)想要的信號,這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。
(五)交互干擾抑制和多用戶識別
待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術(shù)應(yīng)成為4G的組成部分,它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng),消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾,確保接收機的高質(zhì)量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求,還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術(shù)的組合將大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署,確保業(yè)務(wù)質(zhì)量的改善。
(六)新的調(diào)制和信號傳輸技術(shù)
在高頻段進行高速移動通信,將面臨嚴重的選頻衰落(frequency-selectivefading)。為提高信號性能,研究和發(fā)展智能調(diào)制和解調(diào)技術(shù),來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)、自適應(yīng)均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC(如AQR和Turbo編碼)等技術(shù),來獲取更好的信號能量噪聲比。
五、OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用
若以技術(shù)層面來看,第三代移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù),第四代移動通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交頻分復(fù)用(OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer,OFDM)最受矚目,特別是有不少專家學(xué)者針對OFDM技術(shù)在移動通信技術(shù)上的應(yīng)用,提出相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等,都將在未來采用OFDM技術(shù),而第四代移動通信系統(tǒng)則計劃以O(shè)FDM為核心技術(shù),提供增值服務(wù)。
在時代交替之際,舊有系統(tǒng)之整合與升級是產(chǎn)業(yè)關(guān)心的話題,目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統(tǒng);而未來則是CDMA如何與OFDM技術(shù)相結(jié)合??梢灶A(yù)計,CDMA絕對不會在第四代移動通信系統(tǒng)中消失,而是成為其應(yīng)用技術(shù)的一部份,或許未來也會有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生,前文所提到的數(shù)字音訊廣播,其實它真正運用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù),同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動通信系統(tǒng),也將會結(jié)合兩項技術(shù)的優(yōu)點,一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。
六、結(jié)束語
對于現(xiàn)在的人來說,未來的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)??偟膩碚f,要順利、全面地實施4G通信,還將可能遇到一些困難。
首先,人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升,從理論上說最高可達到100Mbit/s,但手機的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制。據(jù)有關(guān)行家分析,4G手機將很難達到其理論速度。
其次,4G的發(fā)展還將面臨極大的市場壓力。有專家預(yù)測,在10年以后,2G的多媒體服務(wù)將進入第三個發(fā)展階段,此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那時,整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù),對于4G技術(shù)的接受還需要一個逐步過渡的過程。
因此,在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時,通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上,采用逐步引入的方法,使移動通信從3G逐步向4G過渡。
參考文獻:
其次,我國集群通信起步較晚,推廣很慢,而一些西方發(fā)達國家對數(shù)字集群的應(yīng)用相當普遍。因此國外的集群廠商得到了快速的發(fā)展,國內(nèi)集群市場也被這些國外通信巨頭占據(jù),他們通過控制核心技術(shù)并設(shè)置專利等知識產(chǎn)權(quán)保護壁壘,內(nèi)部接口不公開,技術(shù)開放性很差,系統(tǒng)和終端設(shè)備市場價格居高不下,也制約了中國數(shù)字集群的產(chǎn)業(yè)化進程和規(guī)模應(yīng)用。
2無線集群通信技術(shù)的發(fā)展情況
從無線集群通信技術(shù)的發(fā)展情況看,無線集群系統(tǒng)市場近期將呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢,肯定的說是三種模式:集群專網(wǎng)模式,集群共網(wǎng)模式,和公眾移動蜂窩通信的PoC(PTToverCellular簡稱為POC)業(yè)務(wù)模式。集群專網(wǎng)模式,即用戶自己建設(shè)無線集群系統(tǒng),架設(shè)基站,并自行維護的模式。這種模式用戶自主度高,使用方便,缺點是需要占用無線頻段,先期投入及后期維護成本高,話務(wù)量有限,浪費資源,性價比極低。這種模式是國家所不鼓勵的,但由于共網(wǎng)建設(shè)的滯后,仍然是目前主要的建設(shè)模式。集群共網(wǎng)模式,由專業(yè)的運營商負責投資建網(wǎng),進行維護,有需求的客戶通過繳納一定的費用來使用運營商的設(shè)備。這是目前業(yè)內(nèi)普遍認可的一種形式,它的優(yōu)缺點也很明顯,節(jié)省資源,設(shè)備利用率高,同時能夠減少使用部門的設(shè)備投入資金,降低維護成本,但由于產(chǎn)權(quán)使用及所有單位不同,需要在使用中明確責任,建立確保各方利益的使用制度,并做好溝通。但限于許多用戶是國家背景,由于有國家做后盾,花錢不心疼,僅考慮部門和行業(yè)的利益,不算大帳,造成重復(fù)投資和資源的浪費,也造成共網(wǎng)模式的發(fā)展緩慢。POC業(yè)務(wù)模式,是現(xiàn)有公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)的無線增值業(yè)務(wù)。PoC業(yè)務(wù)依托于公眾移動通信系統(tǒng),采用VoIP技術(shù),通過IP數(shù)據(jù)信道來傳送語音信息,目前做的比較好的如中國電信的“天翼對講”,它是三種模式中通話性能最低的,完全能夠滿足使用者的需要。它的運營模式和集群共網(wǎng)模式相似,但對終端用戶來說零投資、零維護費用,要做的只是購買定制的移動終端,支付數(shù)據(jù)通信費用。
3長遠發(fā)展趨勢
從長遠發(fā)展趨勢來看,政府投資的專網(wǎng)建設(shè)后期問題會越來越多,因為主流市場為國外廠商幾乎壟斷,除了動輒幾千萬,甚至上億的高額的設(shè)備投資建設(shè)費,給使用單位后期的維護帶來了不小的負擔,而設(shè)備壽命終了又給本來就不富裕的運營成本上狠狠的增加了高額的后期改造費用,特別是維護資金問題越來越突出,資源浪費,后期維護費用高企,因投資維護成本高,最終必定被放棄。公網(wǎng)模式是國家推薦的方式,他的低成本投入,低維護費用本應(yīng)是市場所需要的,但由于各行業(yè)間意識差別,運營商先期投入太大,盈利困難而使得它的發(fā)展也非常緩慢,從運營商的實驗情況來看,目前僅有中國衛(wèi)通在濟南、南京及天津開展了中興基于CDMA技術(shù)體制的GoTa共網(wǎng)商用實驗。
LTE(LongTermEvolution)技術(shù)采用的是多種技術(shù)、多點協(xié)作、自組織網(wǎng)絡(luò)等方式,達到高峰值速率,是這一種高效的信道編譯碼技術(shù)。并注重保證系統(tǒng)的安全性,具有極強的環(huán)境適應(yīng)能力,并支持大量的業(yè)務(wù)類型。例如,隨著城市軌道交通快速發(fā)展,現(xiàn)有車地無線通信技術(shù)已經(jīng)不能滿足軌道交通業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。與此同時,LTE已經(jīng)成為移動通信發(fā)展趨勢,在經(jīng)過軌道交通行業(yè)的行業(yè)匹配后,LTE無線專網(wǎng)無論是抗干擾性、高速移動狀態(tài)下大帶寬以及多業(yè)務(wù)QoS的保障上,都能夠滿足軌道交通業(yè)務(wù)需求。因此,河南鄭州地鐵1號線即利用LTE技術(shù)的端到端解決方案提供能力,精心設(shè)計了乘客信息系統(tǒng)+車載視頻監(jiān)控一網(wǎng)承載方案,為改善鄭州地鐵一號線乘車環(huán)境、提升運營安全與效率提供了有利保障。
1.2PDT技術(shù)數(shù)字集群標準
PDT(專業(yè)數(shù)字集群標準,Pifv~eDigitalTrunking)是一種專網(wǎng)通信標準,它吸收了其他數(shù)字集群的優(yōu)點,同時根據(jù)是集應(yīng)用環(huán)境進行開發(fā),更為注重安全保密性。支持端到端話音、數(shù)據(jù)加密,網(wǎng)絡(luò)安全性強。新疆八個地州即實施PDT警用數(shù)字集群網(wǎng)改造項目,建設(shè)PDT數(shù)字集群通信網(wǎng)絡(luò),成為全國第一個實現(xiàn)超大區(qū)域覆蓋、多中心聯(lián)網(wǎng)的PDT數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)。在處理應(yīng)急突發(fā)事件時,該PDT數(shù)字集群網(wǎng)可滿足各部門協(xié)同作戰(zhàn)、統(tǒng)一指揮的需要,提高了一線作戰(zhàn)部隊的執(zhí)行能力,節(jié)約了客戶重復(fù)建網(wǎng)的成本,使得北疆在應(yīng)對應(yīng)急處突、反恐救援、重大活動安保等任務(wù)時做到科技化、信息化,助力整個北疆的指揮調(diào)度能力邁上一個新臺階。
1.3McWill技術(shù)
McWill技術(shù)兼具SCDMA和OFDMA的雙重優(yōu)點,具有較強的對抗相鄰小區(qū)干擾的能力,可以有效提高系統(tǒng)同頻組網(wǎng)能力。McWiLL技術(shù)由于系統(tǒng)本身的先進性,可用帶寬更高,用戶能夠體驗到更多的新業(yè)務(wù),同時McWiLL系統(tǒng)支持深度定制,能夠根據(jù)市場需求快速定制業(yè)務(wù)模式和產(chǎn)品形態(tài),這些都是其他運營商所無法比擬的顯著優(yōu)勢。例如,中國移動通信集團公司即利用McWiLL技術(shù)自身覆蓋范圍廣、非視距效果好、建網(wǎng)成本低、建設(shè)周期短、施工維護難度小、抗高低溫等優(yōu)勢,實現(xiàn)了對多個農(nóng)村地區(qū)的無線信號覆蓋。為有關(guān)黨政部門行政辦公、遠程黨員教育、維穩(wěn)處突、應(yīng)急指揮以及重點行業(yè)、企業(yè)信息化建設(shè)提供了高效的信息通信保障,很好地促進了農(nóng)村地區(qū)信息化的全面快速發(fā)展。
2專網(wǎng)無線通信綜合能力將得到不斷提高
除了越來越高的技術(shù)水平,在綜合能力方面,專網(wǎng)無線通信也將實現(xiàn)不斷的提高。例如,在應(yīng)用需求方面,今后的發(fā)展中,專網(wǎng)需要不斷提高自身按照實際需求合理進行資源分配的能力,以及及時進行系統(tǒng)反響,更好地解決各種突發(fā)問題的應(yīng)變能力。還有高效的指揮控制能力,以及靈活機動的重組能力等。而在技術(shù)能力方面,專網(wǎng)無線通信也有很長的路要走。例如不斷提高自身的安全防護水平,以更好地保證廣大用戶的安全性;實現(xiàn)高效合理的模塊化配置,并不斷拓展業(yè)務(wù)范圍,為用戶提供更加人性化和多樣化的服務(wù),滿足不斷發(fā)展變化的用戶需求的能力,以及多體制互通能力和現(xiàn)架構(gòu)擴展能力等。
3專網(wǎng)功能將積極的滲透到公網(wǎng)之中
長期以來,在無線通信方面,公網(wǎng)始終處于較為領(lǐng)先的地位,相形之下,專網(wǎng)的無線通信發(fā)展存在明顯的差距。以往,公網(wǎng)和專網(wǎng)總是各司其職,具有各自特定的覆蓋面。隨著專網(wǎng)無線通信的發(fā)展,公網(wǎng)將會逐漸的增加部分專網(wǎng)的功能,實現(xiàn)專網(wǎng)功能對公網(wǎng)的積極滲透。二者將會之間進行合作與交流,相互影響,相互融合,實現(xiàn)共同發(fā)展。例如,在發(fā)展3G無線網(wǎng)絡(luò)的過程中,我國三甲通信運營商即嘗試將固定電話和公共移動移動電話進行郵寄的結(jié)合,為廣大用戶提供“一個電話”(One—Phone)~務(wù)。從而實現(xiàn)了固話網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)之間的快速無縫轉(zhuǎn)換,為廣大用戶提供了更加方便快捷的通話服務(wù)。因此,隨著專網(wǎng)無線通信的發(fā)展,專網(wǎng)和公網(wǎng)之間的界限將會之間模糊起來,實現(xiàn)深層次的交流和影響。
2.1無線數(shù)據(jù)——生機無限當前移動數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速,被認為是移動通信發(fā)展的一個主要方向。近年來出現(xiàn)的移動數(shù)據(jù)通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如TACS、AMPS和GSM中的承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及GSM系統(tǒng)的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。
目前,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只占GSM網(wǎng)絡(luò)全部業(yè)務(wù)量中的很小一部分,但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉(zhuǎn),并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數(shù)據(jù)解決方案顯露崢嶸,并成為數(shù)據(jù)應(yīng)用的新焦點,無線數(shù)據(jù)將成為運營商經(jīng)營計劃中越來越重要的部分,它預(yù)示著未來大量的商業(yè)機遇。
(1)應(yīng)用驅(qū)動市場
無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要驅(qū)動力在于用戶的應(yīng)用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務(wù),然而無線數(shù)據(jù)則不同,無線數(shù)據(jù)最初的應(yīng)用重點放在運輸管理這樣的專業(yè)市場。近期無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目標市場是銷售人員或現(xiàn)場工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標的應(yīng)用中積累無線數(shù)據(jù)的經(jīng)驗,并從中受益。
在過去的十年里,傳統(tǒng)的生活方式已經(jīng)在迅速改變,人們更經(jīng)常性地移動,職業(yè)和個人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時間、地點訪問很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅(qū)動無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要因素。
(2)因特網(wǎng)的影響
和通信的其他領(lǐng)域一樣,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一個最重要的驅(qū)動力來自Internet。根據(jù)最近的研究,未來兩年歐洲的因特網(wǎng)用戶數(shù)量將翻一番。在我國,因特網(wǎng)用戶的年增長率將高達300%,顯然用戶在運動中接入因特網(wǎng)的需求將會增長。
為了滿足接入因特網(wǎng)的需求,一個全球性的開放協(xié)議——無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)應(yīng)運而生。WAP為將Internet的信息內(nèi)容以及增值業(yè)務(wù)傳送到移動終端提供了一種開放的通用標準,實現(xiàn)了IP與GSM網(wǎng)絡(luò)的橋接,是一個為廠商提供加速市場增長、避免網(wǎng)絡(luò)割接、保護運營商投資的標準,WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機都能工作。
(3)數(shù)據(jù)速率的發(fā)展
GSM承載業(yè)務(wù)所提供的GSM數(shù)據(jù)速率最高只能達到9.6kbit/s。國際上1998年引入的高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)技術(shù)將實現(xiàn)57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,對要求連續(xù)比特率和傳輸時延小的應(yīng)用是理想的,如會議電視、電子郵件、遠程接入企業(yè)的局域網(wǎng)和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數(shù)據(jù)應(yīng)用,將實現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率。對較短的“突發(fā)”類型業(yè)務(wù)是理想的,如信用卡認證、遠程測量和遠程事務(wù)處理。EDGE(增強數(shù)據(jù)速率GSM改進模式)使用修改過的GSM調(diào)制方式來實現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。EDGE會讓GSM運營商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動通信的經(jīng)營執(zhí)照,還可以提供有競爭力的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
2.2個人多媒體通信——網(wǎng)絡(luò)演進的方向
對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業(yè)價值和用戶市場得到了證明,全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進的下一階段是向無線數(shù)據(jù)乃至個人移動多媒體轉(zhuǎn)移,這一進展已經(jīng)開始,并將成為未來重要的增長點。個人移動多媒體將根據(jù)地點為人們提供無法想像的、完善的個人業(yè)務(wù)和無線信息,將對人們工作和生活的各個方面產(chǎn)生影響。在個人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內(nèi)容的電子明信片;話音呼叫將與實時圖像相結(jié)合,產(chǎn)生大量的可視移動電話,還將實現(xiàn)移動因特網(wǎng)和萬維網(wǎng)瀏覽。像無線會議電視這樣的應(yīng)用將隨處可見,電子商務(wù)將蓬勃開展。對于運動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務(wù)。
3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化
在電信業(yè)歷史上,移動通信可能是技術(shù)和市場發(fā)展最快的領(lǐng)域。業(yè)務(wù)、技術(shù)、市場三者之間是一種互動的關(guān)系,伴隨著用戶對數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化發(fā)展,移動網(wǎng)絡(luò)必然走向?qū)拵Щ?/p>
通過使用電話交換技術(shù)和蜂窩無線電技術(shù),70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS(北美蜂窩系統(tǒng))、NMT(北歐移動電話)和TACS(全向通信系統(tǒng))是三種主要的窄帶模擬標準。第一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。
第二代系統(tǒng)引入了數(shù)字無線電技術(shù),它提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量,改善了話音質(zhì)量和保密性,并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數(shù)字無線標準,包括GSM、MMPS、PDC(日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng))和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統(tǒng)。
第三代移動系統(tǒng),即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng),它能夠提供高質(zhì)量寬帶綜合業(yè)務(wù)并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動電話業(yè)務(wù)需求將依然很大,但隨著Internet等高速數(shù)據(jù)通信及多媒體通信需求的驅(qū)動,寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)將逐步增長,而且就未來信息高速公路建設(shè)的無縫覆蓋而言,寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。
第三代系統(tǒng)預(yù)計在2002年投入商用。
從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網(wǎng)絡(luò)到第二代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)那樣存在重大的技術(shù)變遷。從目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢來講,第二代系統(tǒng)將逐步子滑過渡到第三代系統(tǒng),在此演進過程中,移動網(wǎng)絡(luò)所能實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率逐步升級:GSM承載業(yè)務(wù)所能提供的數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術(shù)實現(xiàn)了57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,1999年引入的GPRS將實現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率,將在2000年引入的EDGE技術(shù)可實現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網(wǎng)上實現(xiàn)384kbit/s的數(shù)據(jù)速率,在辦公室和家中還可以達到2Mbit/s。
4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化
移動通信需求的不斷增長以及新技術(shù)在移動通信中的廣泛應(yīng)用,促使移動網(wǎng)絡(luò)得到了迅速發(fā)展。移動網(wǎng)絡(luò)由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲和處理信息的智能化發(fā)展,移動智能網(wǎng)由此而生。移動智能網(wǎng)是在移動網(wǎng)絡(luò)中引人智能網(wǎng)功能實體,以完成對移動呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡(luò),是一種開放性的智能平臺,它使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者能夠方便、快速、經(jīng)濟、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務(wù),使客戶對網(wǎng)絡(luò)有更強的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動智能網(wǎng)通過把交換與業(yè)務(wù)分離,建立集中的業(yè)務(wù)控制點和數(shù)據(jù)庫,進而進一步建立集中的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)生成環(huán)境來達到上述目標。通過智能網(wǎng),運營公司可以最優(yōu)地利用其網(wǎng)絡(luò),加快新業(yè)務(wù)的生成;可以根據(jù)客戶的需要來設(shè)計業(yè)務(wù),向其他業(yè)務(wù)提供者開放網(wǎng)絡(luò),增加收益。
關(guān)于移動智能網(wǎng)的研究,早在1995年就已開始,剛開始并沒有具體的標準協(xié)議出現(xiàn),各廠商各自制定了自己的標準,并且據(jù)此進行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產(chǎn)品。這些工作為最終移動智能網(wǎng)標準的形成積累了經(jīng)驗。
1997年末,美國蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(CTIA)制定了移動智能網(wǎng)的第一個標準協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月,歐洲電信標準研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議(移動通信高級邏輯的客戶化應(yīng)用程序),當時的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網(wǎng)能力集一2標準中描述了移動接入的功能實體,稱為CAMELphase2標準。
伴隨著移動網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)的演進,網(wǎng)絡(luò)的智能化程度也在不斷地提升。智能網(wǎng)及其智能業(yè)務(wù)是構(gòu)成未來個人通信的基本條件。
5更高的頻段
從第一代的模擬移動電話,到第二代的數(shù)字移動網(wǎng)絡(luò),再到將來的第三代移動通信系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)使用的無線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢。1981年誕生的第一個具有國際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網(wǎng)絡(luò)中,GSM系統(tǒng)的開始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量,1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng),GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò)迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。
6更有效利用頻率
無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發(fā)展,頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳,出現(xiàn)了“頻率嚴重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術(shù)和開發(fā)新頻段。
模擬制的早期蜂窩移動通信系統(tǒng)采用頻分多址方式,主要通過多信道共用、頻率復(fù)用和波道窄帶化等技術(shù)實現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,模擬系統(tǒng)已遠不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術(shù),數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小,因而頻率復(fù)用距離可以小一些,系統(tǒng)的容量可以大一些。而且,數(shù)字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術(shù),它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。
GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動通信系統(tǒng),其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術(shù)的演進史。GSM采用時分多址制式,其對頻率的有效利用主要是通過頻率復(fù)用技術(shù)的不斷升級實現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復(fù)用技術(shù),頻率復(fù)用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統(tǒng),以無線技術(shù)的先進性和大容量等特點著稱。它以擴頻技術(shù)為基礎(chǔ),不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區(qū)分,如果從頻域或時域來觀察,多個CDMA信號是相互重疊的,故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高,網(wǎng)絡(luò)容量更大。同時CDMA系統(tǒng)具有一定的過載能力,即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統(tǒng)主流無線接入技術(shù)的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣和相干解調(diào)(雙向)等技術(shù),網(wǎng)絡(luò)容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來移動通信的發(fā)展要求。
7網(wǎng)絡(luò)趨于融合,走向統(tǒng)一
7.1第三代移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
一、通信電源的發(fā)展現(xiàn)狀
(一)供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀
通信電源是通信系統(tǒng)必不可少的重要組成部分,其設(shè)計目標是安全、可靠、高效、穩(wěn)定、不間斷地向通信設(shè)備提供能源。通信電源必須具備智能監(jiān)控、無人值守和電池自動管理等功能,從而滿足網(wǎng)絡(luò)時代的需求。通信電源系統(tǒng)由交流配電、整流柜、直流配電和監(jiān)控模塊組成。
(二)通信電源設(shè)備的更新?lián)Q代
近年來,隨著技術(shù)的進步,特別是功率器的更新?lián)Q代,新型電磁材料的不斷使用,功率變換技術(shù)的不斷改進,控制方法的不斷進步,以及相關(guān)學(xué)科的技術(shù)不斷融合,通信電源在系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性,電磁兼容性,消除網(wǎng)側(cè)電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統(tǒng)的動態(tài)性能等等方面都取得長足的進步。
(三)現(xiàn)行通信電源的電路模型和控制技術(shù)
目前通信電源的變換電路拓撲結(jié)構(gòu)主要采用雙單端電路,半橋電路和全橋電路,各有優(yōu)缺點。一般認為,在中、小功率場合,采用雙單端電路或半橋電路是適宜的;在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發(fā)展趨勢
(一)開關(guān)器件的發(fā)展趨勢
電源技術(shù)的精髓是電能變換,即利用電能變化技術(shù)將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中,開關(guān)電源在電源技術(shù)中占有重要地位,從10kHz發(fā)展到高穩(wěn)定度、大容量、小體積、開關(guān)頻率達到兆赫茲級,開關(guān)電源的發(fā)展為高頻變化提供了硬件基礎(chǔ),促進了現(xiàn)代電源技術(shù)的繁榮和發(fā)展。
(二)通信直流電源產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展市場需求發(fā)展
在需求與技術(shù)的共同推動下,通信直流電源產(chǎn)品體現(xiàn)了如下的發(fā)展態(tài)勢:
體系架構(gòu)相當長的一段時間內(nèi)維持穩(wěn)定。通信直流電源在相當長的時間內(nèi)還是維持現(xiàn)有的交流配電、整流器模塊(并聯(lián))、直流配電、監(jiān)控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構(gòu);功率變換模式也將維持現(xiàn)有的高頻開關(guān)模式,暫時不會出現(xiàn)類似從線性電源到開關(guān)電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高,推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高,但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩(wěn)定,一定程度制約了整機系統(tǒng)的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術(shù)、通信電源技術(shù)的成熟,以及各通信直流電源設(shè)備廠家在可靠性研究上大力投入,通信直流電源產(chǎn)品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創(chuàng)造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展進化規(guī)律,一般而言,技術(shù)的生命周期包含四個階段:嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期,種種跡象表明,通信直流電源的核心技術(shù),開關(guān)電源技術(shù)基本上開始步入成熟期:效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高,未來幾年甚至十幾年內(nèi),通信直流電源產(chǎn)品將進入一個緩慢發(fā)展的階段,直至有一天,一種新的電源變換技術(shù)出現(xiàn),通信直流電源產(chǎn)品就會再出現(xiàn)一個階躍性的發(fā)展,就像開關(guān)穩(wěn)壓技術(shù)替代線性穩(wěn)壓技術(shù),給電源帶來了革命性的變化。
(三)通信用蓄電池技術(shù)研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統(tǒng)后備的能源供應(yīng)手段,其研制、生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)一直備受世界各國通信行業(yè)的重視。隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的不斷進步,國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池,有的已經(jīng)進入商用化階段。這些新的蓄電池,由于其材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)上的先進性,在性能上具有傳統(tǒng)的VRLA電池無可比擬的優(yōu)越性。
1.釩電池(VanadiumRedoxBattery)。釩電池(VRB)是一種電解值可以流動的電池,目前正在逐步進入商用化階段。
2.燃料電池。燃料電池是一種化學(xué)電池,也是一種新型的發(fā)電裝置,它所需的化學(xué)原料由外部供給,如氫氧燃料電池,只要外部供給氫和氧,經(jīng)過內(nèi)部電極、催化劑和堿性電解液的作用,就能產(chǎn)生0.9V電壓的直流電能,同時產(chǎn)生大量的熱能.
3.電源監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展,通信系統(tǒng)從以前的單機或小局域系統(tǒng)逐漸發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)或廣域網(wǎng)系統(tǒng),大量人力、物力被投入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和維護工作上。不過通信設(shè)施所處環(huán)境越來越復(fù)雜,人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度,這對電源設(shè)備的監(jiān)控管理提出了新的需求,保護通信互聯(lián)網(wǎng)終端的電源設(shè)備必須具備數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)通信能力。此時,數(shù)字化技術(shù)就表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術(shù)無法實現(xiàn)的優(yōu)勢,數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展逐步表現(xiàn)出傳統(tǒng)模擬技術(shù)無法實現(xiàn)的優(yōu)勢.
4.通信電源的環(huán)保要求。環(huán)保問題,一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求,降低電源的輸入諧波,不但可以改善電源對電網(wǎng)的負載特性,減少給電網(wǎng)帶來嚴重污染的情況,還可減少對其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾。另一個重要方面,是材料的可循環(huán)利用和環(huán)境的無污染,這方面需要產(chǎn)品滿足WEEE/ROHS指令。
在通信電源開發(fā)、生產(chǎn)早期,人們主要集中研究電源的輸出特性,較少考慮到電源的輸入特性。例如:傳統(tǒng)的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路,其輸入電流呈脈沖狀,導(dǎo)通角約為π/3,波峰因數(shù)大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網(wǎng)帶來了嚴重的污染,使電網(wǎng)波形失真,實際負荷能力降低,對于三相四線制的電網(wǎng)來說,還很有可能因中性線電流過大而出現(xiàn)不安全隱患。
參考文獻:
[1]朱雄世,《通信電源的現(xiàn)狀與展望》.
[2]《淺析全球通信電源技術(shù)發(fā)展趨勢》.
[3]《通信直流電源發(fā)展趨勢》.
[4]孫向陽、張樹治,《國外通信用蓄電池技術(shù)研究的新進展》.
[5]《通信電源技術(shù)發(fā)展趨勢及標準研究方向》.
[6]曾瑛,《淺談通信電源》.
[7]王改娥、李克民,《談我國通信電源的發(fā)展方向》.
[8]王改娥、李克民,《我國通信電源的發(fā)展回顧與展望》.
[9]侯福平,《UPS系統(tǒng)在通信網(wǎng)絡(luò)中使用的特點及要求》.
1.2光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)是利用光纖傳遞信號的系統(tǒng),由光發(fā)送器、通信光纖、光接收器三部分構(gòu)成的。首先在發(fā)送端通過激光調(diào)制器把電信號變成光信號,使光的強度隨著電信號幅度的變化而變化,然后將調(diào)制好的光信號送到光纖上傳輸,接收端的光檢測器將光信號從光纖中檢測出來,通過解調(diào)器將其還原成電信號,從而得到原始信息。
1.3光纖通信的特點光纖通信是利用光進行信息傳遞的典型應(yīng)用,它有著傳統(tǒng)通信技術(shù)無可比擬的有點。光纖的原材料是石英玻璃,屬于絕緣體,不會受到電磁干擾,因此損耗低,適合長途傳輸;頻帶寬,通信容量大,傳輸速率快;不受串音干擾,無法竊聽光纖中傳遞的信息,保密性強。
2光纖通信的現(xiàn)狀和主要應(yīng)用
2.1光纖通信的技術(shù)現(xiàn)狀光纖通信可以分為雙纖雙向通信和單纖雙向通信,前者是指通信信息可以在兩根光線中同時傳輸,后者則需要信息經(jīng)過調(diào)頻后才能在一根光纖內(nèi)傳輸,。可見,單纖雙向傳輸比較節(jié)省成本,因此在我國得到了廣泛應(yīng)用。
2.2光纖在各領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.1光纖在傳感器方面的應(yīng)用光纖不僅可以對光信號進行傳輸,還可以傳輸圖像。因此,光纖可以與其他元器件結(jié)合,對流量、溫度、濕度、位置、光照等參數(shù)進行測量,發(fā)揮傳感器的作用。
2.2.2光纖在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用光纖可以對圖像進行傳輸,可以通過光導(dǎo)纖維導(dǎo)入患者的腦部、心臟或者胃部窺視發(fā)病區(qū)域,從而進行疾病的治療,也可以進行激光手術(shù)等,因此,光纖在醫(yī)療行業(yè)也得到了廣泛應(yīng)用。
2.2.3光纖在通信技術(shù)中的應(yīng)用利用光纖作為傳輸介質(zhì),用光信號作為載波的通信即為光纖通信。目前,在我國,很多行業(yè)都使用光纖作為傳輸媒介,比如海底通信、國際通信等。光纖通信正在逐步從光纖到路向光纖到樓、光纖到戶、光纖到桌面的技術(shù)發(fā)展。光纖正在逐步地取代銅線、銅纜,成為通信傳輸?shù)闹鲗?dǎo),現(xiàn)狀已進入“光進銅退”的時代。
2.2.4光纖在網(wǎng)絡(luò)電視中的應(yīng)用上世紀90年來至今,光纖通信在電信傳輸干線、廣播電視、網(wǎng)絡(luò)電視方面得到了廣泛應(yīng)用,大大促進了有線電視網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。
3光纖通信的發(fā)展趨勢與展望
3.1FTTH接入技術(shù)隨著社會發(fā)展,高清數(shù)字電視,即HDTV將會是未來電視業(yè)務(wù)的主流,要實現(xiàn)這種目標,就需要依靠FTTH,也就是光纖到戶技術(shù)。光纖到戶是一種全透明、全光纖接入網(wǎng)絡(luò),適用于引進新業(yè)務(wù),對帶寬大小、傳輸模式、波長等因素沒有什么限制,且安裝在用戶家中方便,易于及時維護、更新、升級。可以說,高清數(shù)字電視是光纖到戶技術(shù)的主要推動力,要實現(xiàn)高清數(shù)字電視的愿景,就必須依靠FTTH技術(shù)啊。FTTH建成后,還將進一步促進三網(wǎng)融合技術(shù)的發(fā)展,即寬帶上網(wǎng)接入、有線電視接入和傳統(tǒng)固定電話接入。
3.2全光網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)在結(jié)接點利用的還是電子器件,這在一定程度上影響了通信干線傳輸量的提高,因此研究如何用光節(jié)點替代電節(jié)點是提高傳輸容量的關(guān)鍵。節(jié)點之間的全光化,使信息能夠始終以光信號進行傳輸,無需中間的電光和光電轉(zhuǎn)換,也不用再安比特進行處理,直接根據(jù)波長來決定路由,大大提高的傳輸速率。與傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)相比,全光網(wǎng)絡(luò)透明、開放、可靠性高、易擴展、帶寬大、誤碼率低、結(jié)構(gòu)簡單、組網(wǎng)靈活,在將來的通信中會得到廣泛應(yīng)用。當然,全光網(wǎng)絡(luò)并不是獨立于其他網(wǎng)絡(luò)的,需要與異步傳輸網(wǎng)(ATM)、互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)等相融合使用。雖然全光網(wǎng)目前還處于起步階段,但它能消除電光瓶頸,這是未來的發(fā)展趨勢,也是通信技術(shù)發(fā)展的理想。
2應(yīng)急通信技術(shù)的相關(guān)特點
應(yīng)急通信技術(shù)的發(fā)展具有多種多樣的特點。其技術(shù)的使用過程、使用規(guī)范和相關(guān)的熱點技術(shù)都是組成其特點的主要方面。這些技術(shù)特點可以理解為其技術(shù)上的優(yōu)點,但在其實際的使用過程當中也存在著一些問題和難點,對其向縱深方向發(fā)展起到了阻礙的作用。應(yīng)急通信技術(shù)的優(yōu)點。應(yīng)急通信技術(shù)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在其應(yīng)急手段的多樣性和應(yīng)急速度的及時性。應(yīng)急通信技術(shù)的使用熱點主要體現(xiàn)在以下三個方面:擁有一個完備的效率高的應(yīng)急指揮中心,公眾設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)或?qū)iT化通信網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的應(yīng)急場所等。在應(yīng)急指揮中心中,其主要的功能就是為其他的通信設(shè)備的相關(guān)操作和運用提供必要的臨時指揮和指導(dǎo)。而公眾設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)其中所設(shè)計的技術(shù)熱點分別有優(yōu)先路由、相關(guān)的應(yīng)急通信能力技術(shù)的支持和對用戶的方位進行分析定位等環(huán)節(jié)。而在應(yīng)急通信場所方面,主要涉及到保障指揮通信暢通和提供對移動中通信的支持等當面。同時,也需要建立起現(xiàn)場監(jiān)測和預(yù)警機制,對現(xiàn)場所出現(xiàn)的各種突發(fā)性事故提供實時的信息。應(yīng)急通信技術(shù)的難點。在應(yīng)急通信技術(shù)的發(fā)展過程中,由于要滿足實效性,及時性,安全性和可靠性的技術(shù)要求,在部署相關(guān)的應(yīng)急通信設(shè)備中要對以下的技術(shù)難點進行逐一的了解和找出相應(yīng)的解決辦法:電源的便捷程度和對設(shè)備用電功率的設(shè)置、通信設(shè)備的可擴展性、設(shè)備的跟蹤定位能力和通信設(shè)備的可用性和簡易的部署。這些問題都是在發(fā)展應(yīng)急通信技術(shù)當中首先需要解決的主要問題。
3通信技術(shù)問題的解決措施
針對上述的通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和其相關(guān)的特點,我們提出了一些具有針對性的問題解決方案,希望為其問題的處理提供一定的參考:完善應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。通信網(wǎng)絡(luò)的一個以多種通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和技術(shù)所組成的綜合性異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。它的構(gòu)成主要包括了有線固定網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等公眾網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,同時也包括有衛(wèi)星通信、集群通信和廣播電視通信網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)的專門化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。公網(wǎng)的作用大多是用于進行公眾之間的信息交流和通信等。而專網(wǎng)則普遍地應(yīng)用于應(yīng)急通信的基本指揮調(diào)度的工作當中。應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的這一構(gòu)成特點使其網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成具有不穩(wěn)定性和動態(tài)性。因此,在此過程中應(yīng)該以解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合互通和配合通信技術(shù)手段去進行處理。加強對應(yīng)急通信的保障性需求的應(yīng)對。在應(yīng)急通信技術(shù)的使用過程中,應(yīng)急通信并不是一個孤立存在的技術(shù)使用方面,它需要和其他相關(guān)的各類技術(shù)進行適當?shù)呐浜希拍転閼?yīng)急預(yù)警工作提供必要的保障。因此,在這種過程中則有必要對其相關(guān)的技術(shù)有一個全面的掌握,以便應(yīng)急通信技術(shù)在突發(fā)事件中的應(yīng)用達到最佳的效果。具體的工作應(yīng)該包括有:加強對通信基礎(chǔ)設(shè)備與其他關(guān)聯(lián)的組件(如纜線和交換設(shè)備等)的緊密聯(lián)系,防止其出現(xiàn)信號中斷的情況;對通信設(shè)備的供電系統(tǒng)要進行定期的檢查,使其在日常工作當中保持良好的工作狀態(tài)。