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中圖分類號:TN928 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 08-0000-01
一、前言
自2000年以來,科學發(fā)展飛躍式的前進,經濟的快速發(fā)展帶動了一系列的行業(yè),其中通信類行業(yè)發(fā)展更是速度驚人,科學技術作為第一生產力,通信技術順應了市場的發(fā)展。經濟的推動力下,通信行業(yè)不斷地成長與發(fā)展。1925年左右,研究人員通過實驗發(fā)現了電離層和短波,短波通信具有比其他同類產品更好的機動性和頑固性在三十年前宣告加入數字通信,開啟了數字通信的新紀元。當今,短波通信技術應用范圍日益廣泛,能力不斷提高,不斷改善和強化,在數字化越來越先進的今天,數字媒介,頻率擴容通信技術的不斷發(fā)展,短波通信技術不斷地向更加實用性發(fā)展。
二、短波通信技術的特點
(一)信道分離。短波通信技術是一項分離數據和音頻信道但又讓兩者存在相鄰關系的系統(tǒng),如此一來,既能使二者保持相近的傳輸性能,又能使得流量保持各自的屬性,使高效的傳輸和快速簡歷得以實現,為了提高系統(tǒng)的靈活性,自動鏈路將同數據傳輸用同樣的突發(fā)波。第三代短波通信技術作為主導技術,結合了第二代的異步方式以及現代的同步方式建立新的鏈接系統(tǒng)。同步方式相比之下更加縮短時間,使得應用商在一定時間內的確定性。
(二)管理業(yè)務水平。短波通信技術的研究始終沒有中斷,現代化的科技競爭日趨激烈,其在各個領域的特殊性必然成為熱門的研究對象,因此一系列的研究和討論在不斷的進行,使得短波通信技術不斷地發(fā)展,短波通信受到越來越多的重視,其研究延伸到各個領域,不斷地更新和創(chuàng)造。斷臂通信技術以其建立鏈路的同時抗干擾方便建立以及攜帶快速建立鏈路的特點。是迄今在各行各業(yè)應用最為廣泛的技術,其管理能力顯而易見。因其自身的特殊性,使得它相比其他技術在艱苦的條件下依然可以實現通信的更加突出的優(yōu)勢。
(三)短波通信技術的發(fā)展??茖W技術是第一生產力,其推動作用也是不容忽視的,短波通信技術即是在這樣的推動下具備了越來越多的優(yōu)點,不斷發(fā)展,趨于成熟化,其優(yōu)勢越來越多的應用于軍事,起到其他技術所不能起的作用,占有了一席之地。通信技術與網絡的發(fā)展迅速,大多數國家對通信段波技術也在研究階段,數字化的今天,短波技術有望進入數字化研究的行列,我們日常使用的數碼產品,體積不斷的縮小,外形不斷地強化,其功能越來越強大,不斷地提升,不斷地壯大,不斷地穩(wěn)定。通信短波向越來越的行業(yè)延伸,不斷地發(fā)展,使得外形與收效不斷地形成越來越大的反比,除ASAPS測試系統(tǒng)與ALE自適是最常見的被廣泛使用的頻率外,新出現的短波全頻以及自適應選頻系統(tǒng)和頻率管理系統(tǒng)為未來發(fā)展的趨勢。
三、短波通信技術發(fā)展前景
(一)設備配置靈活,隱蔽、保密性好。科學不斷進步,時代不斷發(fā)展,先進的設備并不是無可替代的,總有時效性。短波通信以其自身的獨特優(yōu)勢被我國的軍事領域長期使用,具有優(yōu)于其他科技的先進之處,有其自身的存在價值。
軍事領域中,地域的廣泛和距離的長度是亟待解決的問題,現實情況不允許中繼設備,然而數百公里乃至數千公里的全球通信在戰(zhàn)爭突然爆發(fā)的時候都會受到嚴重的損壞,衛(wèi)星也不例外。然而短波通信很自然的解決了這個問題,相比較其他通信來說,它的優(yōu)勢顯而易見――抗自毀和自主通信的能力都是其領域中最先進的,通信靈活,可以隨時移動到任何地點。衛(wèi)星通信沒有短波通信的隱蔽性強,保密性好,戰(zhàn)爭中,敵人的探測裝置很難探測并破壞短波通信,這點衛(wèi)星顯然不足,因此在軍事領域短波通信擁有不可比擬的特殊地位,自開始投入使用至今,其功勞是不可比擬的。
(二)短波通信的發(fā)展?jié)摿?。一個世紀之前,當時國外優(yōu)秀的電力工程師利用無線通信連接了世界。從那時起,無線通信開始廣泛被人們所關注,開始了關于它的深入研究,以至于至今它的飛速發(fā)展。它的價格得以被大眾所接受,使得它的使用更加廣泛,是人們縮短了區(qū)域及地點的局限性,靈巧的外形,以及簡便的操作,使得無線電波成為人們的主要通信方式。20世紀40到60年代短波通信發(fā)展有了極大的飛躍,被各個領域所廣泛運用,幾乎世界上所有的國家都設置了兩個網絡。20世紀中后期,與此同時衛(wèi)星通信的崛起在一定程度上彌補了短波通信在一些方面的不足之處使得短波通信曾一度低靡,帶寬和射頻問題先后出現,使得短波通信漸漸被衛(wèi)星通信所替代,而衛(wèi)星通信一度成為最先進的通信方式。然而發(fā)展至今,短波通信的優(yōu)勢之處再次被人們提起。它不受網絡的制約,不需要中間環(huán)節(jié),抗擊能力也超乎想象。此時與短波通信相比衛(wèi)星通信顯得昂貴,成本和技術都成為使用者首要考慮的問題,尤其是一些發(fā)展中國家都會因為成本問題而再次選擇技術起點低,價格低的短波通信作為廣泛的使用。科技的不斷進步,經濟的不斷增長,短波通信技術的優(yōu)點逐漸顯露,技術不斷發(fā)展,短波通信技術日趨成熟,越來越被人們所喜愛。
四、結語
短波以其信道分離、管理業(yè)務水平以及技術水平起點低,價格低廉等其他同類通信方式不同的優(yōu)秀特點。當今社會,我們被數字化的生活所包圍,科技的飛躍發(fā)展,短波通信技術越來越多的被人們所認識,日常生活越來越多的被短波通信技術所包圍,在通信日趨完善的今天,短波通信在不斷發(fā)展自身完善自己的同時,不停地在為便捷我們的生活做著不可限量的貢獻,越來越多的為人們所接受。各個領域都離不開短波通信技術的優(yōu)質有效的服務。
參考文獻:
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在信息化極速發(fā)展的當今社會,無線通信技術已經普及到各群眾的生活中。無線通信技術不再局限于用于語音通話方面,它已經全面運用于商業(yè)、生活、金融及工作中。移動電話,語音通話,數字電視,網絡通信,數據交換等,都隨著無線通信技術的平臺繁衍而生。人們只需要一個可以移動或者固定的終端設備,在任何地點,任何時間,即可享受無線通信技術帶來的語音或視頻通話,數據及交換,圖像和傳真等便利服務。我國的無線通信技術是個循序漸進的過程,了解我國無線通信技術的發(fā)展歷史對無線通信技術的應用和發(fā)展趨勢是必要的。
一、我國無線通信技術的發(fā)展歷史
我國的無線通信技術最早是從固定模式開始的,大致上通過了五個發(fā)展時期才進入移動式模式。
第一個發(fā)展時期是在19世紀50年代初,當時只有利用短波頻和電子管技術進行無線通信。并且因為技術和設備不夠成熟穩(wěn)定,沒有得到普及應用,僅用于軍事用處。50年代末,才通過實驗研究出現了單工汽車公用移動電話系統(tǒng)。
第二個發(fā)展時期是19世紀50年代至60年代,此時出現了半導體的UFH450MHz,出現了公用電話網,就是所謂的通過有線連接終端進行傳輸語音通話的公用電話系統(tǒng),并向移動電話的發(fā)展邁了一大步。
第三個發(fā)展時期是19世紀70年代至80年代,這個時段我國借鑒美國的視頻段技術,引進了科學家貝爾的蜂窩系統(tǒng)概念,經過實驗,將視頻段提高到了800MHz,為后期的視頻傳輸奠定了基礎。
第四個發(fā)展時期是19世紀80年代至90年代中期,這個時段是第二代移動通信技術大力發(fā)展的時期。出現了GSM等系統(tǒng),并運用于個人通信業(yè)務中。
第五個發(fā)展時期是19世紀中期至今,這個時段是無線通信技術發(fā)展時期,隨著科技日新月異和通信技術的飛速發(fā)展,出現了第三代移動通信技術。如3G,UWB,WLAN,WiMax。移動終端設備也越來越精巧。
二、無線通信技術在我國的應用
我國現行的無線通信技術大致有以下幾種:
(一)較早時期出現的紅外線傳輸技術。它是通過短距離的數據交換。21世紀初期我們應用于我們的移動手機中。它雖然耗能小,但是受距離遠近的控制,而且傳輸速度較慢。
(二)藍牙技術。藍牙技術能實現全雙工傳輸技術。它主要用于移動手機、無線耳機和電腦上,進行無線的信息等傳輸交換。簡化了移動設備和終端設備與網絡之間的通信技能,實現了數據通信高效傳輸功能。
(三)WLAN的接入。WLAN即是我們所說的無線局域網。用戶可以通過無線電波作為媒介接入無線WLAN網絡,它是通過RF射頻技術,利用存取架構的簡易化,使信息快速的達到用戶終端。在大型的酒店、機場或商務場所基于IEEE802.11的標準隨時隨地共享無線局域網帶來的高速快捷的網絡體驗。雖然WLAN得傳輸距離只有幾十米,但它是通過一個或者多個無線端口接入,具有傳輸的高速性。我國的WLAN技術相較于外國正處于初步引進階段。而我國大多數城市還沒有接入這種無線通信技術。
三、無線通信技術的發(fā)展趨勢
(一)網絡融合。由于技術和開發(fā)原因,我國現有的無線通信技術有由電信推出的3G業(yè)務TD-SCDMA,該無線通信技術能為廣大客戶提供高速的語音通話、數據傳輸和多媒體等覆蓋廣的無縫率移動業(yè)務。是廣大用戶使用率最高和最頻繁的無線通信技術。但此無線通信技術受諸多產業(yè)鏈的影響,要利用流量數據KB實現,技術方面還未形成大規(guī)模的趨勢。而由外國引進WLAN無線通信技術,雖然可以隨時隨地享受高速的中距離網絡接入服務,但網絡具有局限性,覆蓋率低,僅在我國一級城市應用,在我國二線城市還很少普及運用。其次,在19世紀出現的使用脈沖無線接入技術的UWB無線通信技術,可以實現近距離10米的極速無線接入服務。根據各無線通信技術的不同功能,我們可以對各種網絡無線技術進行統(tǒng)一融合,互補長短,將無線通信技術廣度和深度完美結合化。做到客戶全方位的需求,以提高無線通信技術市場需求。
(二)無線高頻譜接入,主要用于GSM和CDMA網。無線頻譜是指在頻率3000GHz下通過空間進行傳播的無線通信技術。它是靠電磁波進行傳輸交換。無線高頻譜有14個頻段,可以在同一時間供多個客戶端同時使用,而不影響其傳輸交換速度。提高了使用無線通信技術的時間間隙問題。
(三)寬帶無線接入,由于用戶都具有大的移動性和不同的需求性,無線通信技術發(fā)展方向必須是以滿足市場需求的發(fā)展。當前主要的無線寬帶技術有3G,UWB,WLAN,WiMax。他們都有各自的優(yōu)越和技術性。都具有覆蓋廣,傳輸快的功能。依當今網絡用度廣來看,3G是主導產品,主要用于蜂窩移動通信。它的無縫性是大多二線城市注重的,也是我國無線通信技術廣度發(fā)展的方向。而UWB的短距離高速度是我們深度技術的發(fā)展方向。WLAN在某個局域或商務上極具作用。WiMax主要用于城域網,成本低,通過網絡塌能達到數英里的網絡覆蓋。是當前最好的一種蜂窩數據網絡。
四、結束語
在當今的經濟飛速的時期,無線通信技術不僅要綜合各個網絡技術的優(yōu)越性,更要合理的規(guī)劃發(fā)展方向。符合各大區(qū)域,不同用戶群的多功能化和個性化。使無線通信技術多元化和一體化得到全面運用,為我國經濟發(fā)展做出更大貢獻。
參考文獻:
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2無線通信技術的優(yōu)勢和缺點
2.1無線電通信技術中的優(yōu)勢近年來,通信技術和無線電接入技術相結合,牢記目前的高科技,實現了低成本,高度靈活的信息傳輸,進一步促進了無限的力量通信技術的發(fā)展。通過這一舉措帶來了通信的優(yōu)點是:無線電通信將不再有局限于空間和時間,可以隨時隨地的無線通信,語音的交流和視頻和數據信息的傳輸得到實現。隨著通信技術和近幾年的發(fā)展和無線電通信設備使得世界變得越來越小,設備功能越來越完善,智能化程度越來越高,在國家軍事和生活兩個方面網絡構建中發(fā)揮到重要作用。此外,相比于有線通信技術,無線通信技術的優(yōu)勢還體現在防水,防風,抗震等性能,無線電通信具有較強的抗洪災,抗臺風,抗震能力,主要因為它不會受到其他無線電信號的聲源外部的電磁信號干擾,一般都能夠保持順暢的溝通。從這個角度來看,信號傳輸的穩(wěn)定性和可靠性是無線通信技術所具備的最大優(yōu)點。2.2無線電通信技術中的缺點無線電通信技術也有兩面性,也有它的實際應用的一些缺點。需要明確的是,雖然可以用無線通信技術來解決傳輸線電纜的傳輸距離限制和傳輸距離遠以及靈活的通信問題的問題,但其信號易受到干擾和影響,信息極易被截取導致技術保密性較差的重大缺點。
【關鍵詞】
新形勢;光纖通信技術;應用;發(fā)展
光纖通信技術在我國的發(fā)展才剛剛開始起步,還需要許多的地方需要改進。但是,隨著光纖通信技術的發(fā)展,光纖通信技術所應用到的范圍也越來越廣泛。因此,當前的社會是離不開光纖通信技術的。本文將會從新形勢下光纖通信技術應用及發(fā)展分析為題,分別從光纖通信技術的應用、光纖通信技術未來的發(fā)展趨勢兩個方面對此進行探討。希望本文可以對我國光纖通信技術的發(fā)展起到幫助作用。
一、光纖通信技術的應用
由于當前在全球范圍之內都已經步入了網絡化、信息化的社會。所以網絡對于人們越來越重要。而光纖通信技術對于網絡化、信息化的發(fā)展具有不可忽視的作用。光纖通信技術已經滲透到了我們生活的方方面面。包括光纖通信技術在電力通信網中的應用、光纖通信技術在廣播電視網中的應用、光纖通信技術在電線干線傳輸網中的應用。下面,我們就一一為大家介紹光纖通信技術在這幾個領域的應用。
(一)光纖通信技術在電力通信網中的應用
光纖通信技術在電力通信網中的應用極大的改善了我國供電網絡的環(huán)境,改善了我國電力網絡不穩(wěn)點的問題。那么,光纖通信技術為什么會被應用到電力通信網中。這主要是因為光纖通信技術擁有了諸多的優(yōu)點,這些優(yōu)點對電力通信網的發(fā)展具有重要的作用。因此,目前我國的電力通信網正在朝著光纖的方向發(fā)展下去。光纖通信技術在電力通信網中的應用也是最為廣泛的。目前光纖通信技術在電力通信網中的應用已經形成了一套系統(tǒng)的、完善的體系。近幾年來光纖通信技術在電力通信網中的應用受到了社會各界的廣泛好評,越來越受到人民的歡迎。
(二)光纖通信技術在廣播電視網中的應用
光纖通信技術出了廣泛的應用于電力通信網中,在廣播電視網中的應用也是非常廣泛的,同時也是非常重要的,是值得我們去認真研究的。光纖通信技術能夠廣泛的在廣播電視網中的應用,同樣是因為光纖通信技術具有的諸多優(yōu)勢:其一,光纖通信技術具有很強的抗干擾能力;其二、光纖通信技術能夠傳輸的信息量非常巨大,而且傳輸的成本較低;其三、光纖通信技術所使用的制作成本非常廉價,而且質量最優(yōu)。正是因為光纖通信技術具有如此多的優(yōu)點,因此,可以在廣播電視網中廣泛的應用。而且光纖通信技術對廣播電視網的發(fā)展具有重要的作用。
(三)光纖通信技術在電線干線傳輸網中的應用
光纖通信技術在實際當中的應用是方方面面的,最被人們所熟知的就是在電線干線傳輸網中的應用。因為,隨著通訊技術的發(fā)展,越來越多的人開始使用移動電話,因此,信號的穩(wěn)定性成為了人們關注的重點。為了使信號更加穩(wěn)定,人們開始講光纖通信技術應用到了電線干線傳輸網中。這樣的做法很快收到了很好的效果,型號的穩(wěn)定性被極大的改善。這樣的成功主要歸功于光纖通信技術在電線干線傳輸網中的應用。因此,從目前的態(tài)勢上看。光纖通信技術在電線干線傳輸網中的應用會不斷的擴大。
二、光纖通信技術的發(fā)展趨勢
隨著最近幾年我國科學技術的不斷發(fā)展和進步。我國的電信市場也在逐步的開放起來。于是光纖通信技術面臨著一次蓬勃發(fā)展的機遇。以下的內容將是對我國光纖通信技術發(fā)展趨勢的一個研究,也可以說是一個展望。
(一)我國的光纖通信技術將會朝著高速系統(tǒng)的方向發(fā)展
我們通過對過去光纖通信技術的研究可以發(fā)現。在以往的發(fā)展歷程當中,我國的光纖通信技術總是面臨著網絡網絡容量的需求和傳輸速率的提高之間的矛盾。而且這種矛盾一直伴隨著光纖通信技術的發(fā)展而發(fā)展。為了切實的解決好光纖通信技術當中遇到的這一矛盾,目前我們已經將光纖通信系統(tǒng)從45Mbps增加到了10Gbps,這樣一來光纖通信的傳播速率就可以在二十年的時間中增加兩千倍,這樣一來網絡網絡容量的需求和傳輸速率就可以達到一個平衡的狀態(tài)。同時這樣的高速系統(tǒng)不僅僅可以解決光纖通信技術中遇到的矛盾,還增加了業(yè)務傳輸容量,而且也為各種各樣的新業(yè)務,特別是寬帶業(yè)務和多媒體提供了實現的可能。
(二)實現真正的光聯網。
目前我們使用的波分復用系統(tǒng)雖然具有傳輸容量大的特點,基本上可以滿足目前我國的需求。但是它的靈活性和可靠性還是不夠好。因此我們需要研發(fā)出一種新的技術。目前,我們在考慮是否可以光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能,如果這一設想可以成功實現的話,將會對我國光纖通信的發(fā)展增加一層新的動力。目前,我們在實現光聯網方面的基本目標包括以下幾點:其一、創(chuàng)建一個超大容量的光網絡系統(tǒng);其二、真正實現網絡的擴展功能,允許網絡在其他的方面的功能有所增強;其三、真正實行網絡的重構性,最終達到可以靈活組建網絡的目的;其四、實現網絡的覆蓋性,達到任何的系統(tǒng)和信號都可以連接到網絡;其五、真正實現網絡的快速恢復系統(tǒng)。正是因外構建光網絡系統(tǒng)具有上述的優(yōu)點,我國目前已經投入了大量的人力、物力、財力來實現光網絡的構建。相信不久的將來我國可以實現真正的光網絡系統(tǒng),為我國光纖通信技術的發(fā)展增添新的動力。
(三)研發(fā)出新一代的光纖系統(tǒng)
隨著最近幾年來,網絡在國內的普及和發(fā)展,IP的業(yè)務量也在急劇的增長。因此,我國的電信網正在向一個新的方向發(fā)展,而在目前的發(fā)展當中構建具有巨大傳輸容量的光纖基礎設施是下一代網絡的物理基礎。因為傳統(tǒng)的光纖通信系統(tǒng)在傳輸量以及容量方面已經不能滿足目前國內的需求,所以開發(fā)出新一代的光纖系統(tǒng)是目前光纖通信系統(tǒng)發(fā)展的重點。目前,為了適應我國對光纖通信系統(tǒng)的需求,已經研發(fā)出了以下兩種新型的光纖系統(tǒng):其一是即非零色散光纖(G.655光纖);其二是無水吸收峰光纖(全波光纖)。
(四)光網的順利接入
在過去幾十年的發(fā)展過程中,我國網絡不論是在交換還是傳輸方面都發(fā)生了翻天覆地的變化。但是隨著發(fā)展的深入我們也發(fā)現了目前的接入網還存在著非常大的缺陷。現存的接入網仍然是被雙絞線銅線主宰的(90%以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。而能夠很好解決這種缺陷的唯一方式就是讓光網可以順利的接入。我們之所以選擇光網作為光纖通信技術的接入網,主要是因為光網接入具有以下的優(yōu)點:減少維護管理費用和故障率:開發(fā)新設備,增加新收入;配合本地網絡結構的調整,減少節(jié)點,擴大覆蓋。正是因為光網接入具有以下優(yōu)點,我們才要大力的發(fā)展,才要投入更多的人力、物力、財力。
(五)國家的重視
最近幾年來,我國改革開放的腳步越來越快,在各方面的發(fā)展也越來越迅速。因此,我國的網絡的發(fā)展以及信息量的需求也在發(fā)生著翻天覆地的變化,面對這樣的態(tài)勢,國家對于光纖通信技術的要求也越來越高,在這樣的高標準下極大的推動了我國光纖通信技術的發(fā)展。我們以波分復用技術為例子來看:最近幾年由于波分復用技術具有容量大、透明性好、重構性強等等的優(yōu)勢,越來越受到國際社會的廣泛好評,尤其是在光器件、光系統(tǒng)、光網絡等方面的發(fā)展已經成為了國際社會所研究的重點。目前,歐美國家、包括亞洲的日本都一級投入了相當大的物力與財力對其進行研究,并且取得了相當大的成就。面對這樣的國際形勢,我國也開始注重研究和發(fā)展光纖通信技術。最具代表的就是我國頒布的“863”計劃。所以說,在“863”計劃的引導和科研人員的不懈努力之下,我國在光纖通信技術的發(fā)展上已經取得了相當可觀的成就。自從“863”計劃實施以來,我國光纖通信技術經歷了從無到有、從小到大、從弱到強的一系列變化,到目前為止我國已經陸續(xù)完成了155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s的SDH系統(tǒng)、并且已經完成了8*2.5Gbit/s、32*10Gbit/s、16*10Gbit/s、2160*10Gbit/s的WDM系統(tǒng)、同時還完成了互聯網接入系統(tǒng)、自動交換光網絡平臺等等的一系列成就。
結語
綜上所述,我們不難看出光纖通信技術在生活中的應用越來越廣泛,逐步滲透到了生活的方方面面中。同時光纖通信技術的適用性受到了社會社會各界的廣泛認同,因此,相信光纖通信技術的發(fā)展趨勢會越來越好。今天我們以光纖通信技術的應用以及發(fā)展為課題,從光纖通信技術的應用和光纖通信技術的發(fā)展趨勢兩個大的方面對此進行了淺析。從中我們了解了光纖通信技術在電線干線傳輸網、廣播電視網、電力通信網中都被廣泛利用,而且地位越來越重要。同時我們還了解到目前我國在光纖通信技術上的發(fā)展正向著成熟化、國際化的方向發(fā)展,在未來會朝著高速系統(tǒng)的方向發(fā)展。同時會實現真正的光聯網,并且研發(fā)出新一代的光纖系統(tǒng)。所以,為了我國的光纖通信技術能夠快速的朝著高質量、高效率的方向發(fā)展我們必須要在今后的發(fā)展、研究當中投入更多的人力、物力、財力,力求我國的光纖通信技術能夠在國際舞臺上有更廣闊的舞臺。
作者:李凱 王文潔 單位:國網青島供電公司
參考文獻
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[關鍵詞]通信技術的發(fā)展史 現代通信技術的特點 通信技術的應用領域 通信技術發(fā)展的前沿動態(tài)
一、 通信技術的定義與現狀
1、通信技術的定義與發(fā)展
通信是人與人之間通過某種媒體進行的信息交流傳遞。在古代人們就通過簡單的語言、壁畫等方式交換信息。其中在中國古代民間的通信只能是讓別人捎口信,官方也只是通過一個一個的驛站進行信息傳遞,這種通信方式對遠距離來說,最快也要幾天的時間。而現在的通信的方式,有電報,電話,快信,短信,E-MAIL等,實現了即時通信。
縱觀通信的發(fā)展分為以下三個階段:第一階段是語言和文字通信階段。第二階段是電通信階段。第三階段是即時通信。
2.通信技術的現狀
現代的通信一般是指電信,國際上稱為遠程通信?,F代通信的基本特征是數字化,現代通信中傳遞和交流的基本上都是數字化的信息。美國著名未來學家、網絡專家尼葛龐帝在《數字化生存》一書中,提出了要實現信息化,數字技術是關鍵??v觀已經使用的信息產品,通信技術與裝備和更廣泛的信息技術,如數字通信、數字光纖通信、數字衛(wèi)星通信、數字移動通信以及數字電視系統(tǒng)等,無不在這些通信技術前面冠以"數字"二字。因此可以說,現代通信姓"數"。
二、通信技術的主要體現
現代通信技術主要有四個方面技術。
1.現代通信技術的基礎――微電子技術。
電子學,特別是微電子學是信息技術的關鍵,是現代通信產業(yè)的重要基礎,它在很大程度上決定著硬件設備的運行能力。
2.現代通信技術的核心――計算機技術。
電話交換技術與計算機技術緊密結合,使交換技術數字程控化。通信與計算機融為一體,這使通信技術得到了飛躍發(fā)展,人們把數字通信與計算機的融合稱為現代通信。
3.光通信的基礎――光子技術。
從1964年英籍華人高錕博士首先提出利用玻璃纖維實現遠距離通信到20世紀70年代的美國首先制成了實用的玻璃光導纖維--光纖,使光纖通信成為現實。
4.衛(wèi)星通信技術的基礎――空間技術
航天技術的發(fā)展,促進了現代空間通信的發(fā)展。從1957年蘇聯發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星來,火箭、航天飛機等空間技術發(fā)展非常迅速。
現代通信技術不論從什么角度來講都是具備良好的發(fā)展前景的,也有越來越多的人投入到通信產業(yè)中去。從宏觀上看,人們對通信的理想目標是:實現任何人、任何時間、 在任何地方、以任何方式、傳遞任何形式的信息內容。簡單來說也就是5A目標:Anyone、Anytime、Anywhere、Anyway、Anything。
二、現代通信技術的發(fā)展趨勢
1.綜合化
綜合化具有雙重含義。其一是技術的綜合化,即無論是傳輸、交換還是通信處理功能都采用數字技術,實現數字傳輸與數字交換的綜合,使網絡技術如電話網、數據網、電視網一體化。
2.寬帶化
寬帶化主要指現代數字通信寬帶化。人們日益增長的物質文化需求,如高速數據、高速文件、可視電話、會議電視、寬帶可視圖文、高清晰度電視以及多媒介、多功能終端等促進了新的寬帶業(yè)務的發(fā)展,從而研究開發(fā)了寬帶數字信號交換和傳輸。
3.智能化
智能化主要指在現代通信中,大量采用計算機及其軟件技術,使網絡與終端,業(yè)務與管理都充滿智能。
4.個人化
人們在日常生活中總會到處奔波、移動,現代通信已經能使移動中的用戶方便快捷地實現信息的交流―移動通信。
5.網絡全球化
近年來,Internet(互聯網)像野火一樣在全球蔓延,互聯網的覆蓋面已遍及五大洲,它已成為全球范圍的公共網。
通信的發(fā)展都是在交換、傳輸、終端幾個方面交替或同步發(fā)展的,各個時期在各個方面都有相應的技術熱點。目前通信領域的技術熱點很多,且隨著時間推進會迅速發(fā)生變化,因此把握技術熱點前沿的最好方法是緊跟時代,多看通信雜志和瀏覽相關網頁,時時追蹤其發(fā)展的脈搏。
三、通信技術的前沿動態(tài)
1.NGN(下一代網絡)
NGN(Next Generation Network)即下一代網絡。所謂“下一代網絡”,從字面上理解,應該是以當前網絡為基點的新一代網絡,它是一個建立在IP技術基礎上的新型公共電信網絡,能夠容納各種形式的信息,提供各種寬帶應用和傳統(tǒng)電信業(yè)務,是一個真正實現寬帶窄帶一體化、有線無線一體化、有源無源一體化、傳輸接入一體化的綜合業(yè)務網絡。
2.IMS
IMS即IP多媒體子系統(tǒng)(IP Multimedia Subsystem),它是一種定義IP網絡處理語音呼叫和數據會話方式的架構。基本上相當于在傳統(tǒng)線路交換電話網絡中控制基礎設施的地位,但也存在一些關鍵的區(qū)別。在它的架構中,服務與其下層的網絡是完全分離開來的。通過這種方式,文本信息、語音郵件和文件共享等服務就可以駐留在任何地點的應用服務器上,并且通過多家無線和有線服務商提供給用戶。
3.第三代移動通信
第三代移動通信系統(tǒng)(3G)是一種能提供多種類型、高質量多媒體業(yè)務,能實現全球無縫覆蓋,具有全球漫游能力,與固定網絡相兼容,并以小型便攜式終端在任何時候、任何地點,進行任何類型通信的通信系統(tǒng)。
4.第四代移動通信
第四代移動通信系統(tǒng)(4G)是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng),是寬帶接入IP系統(tǒng),可提供的最大帶寬為4G是一個包括衛(wèi)星通信在內的端到端IP系統(tǒng),與其他技術共享一個IP核心網。
四、通信技術的廣泛應用
隨著現代通信技術的不斷發(fā)展,其應用的范圍也越來越廣泛,并迅速向電力行業(yè)滲透。從技術成熟、應用廣泛的有線通信方式,到近年發(fā)展迅速的無線通信方式,現代化通信技術在各個領域都體現出其重要性?,F代通信技術的飛速發(fā)展,給電力系統(tǒng)的生產、運行提供了新的技術支撐,大大提高了電力企業(yè)的生產效率、給電力生產力的發(fā)展注入了新的活力。
在當今海洋地質調查作業(yè)中,聲學通信技術,通信技術,衛(wèi)星通信技術,局域網絡通信技術等現代通信技術得到廣泛應用。
高速公路通信系統(tǒng)是高速公路現代化管理的重要支撐系統(tǒng),它要準確及時地傳輸監(jiān)控系統(tǒng)、綜合收費系統(tǒng)的話音、數據和圖像等信息,保持高速公路各管理部門之間業(yè)務聯絡通訊的通暢,并要為高速公路內部各部門和外界建立必要的聯系;同時高速公路通信系統(tǒng)作為交通專用通信網的重要組成部分,是交通信息的主要傳輸載體,為各種網絡服務及會議電視系統(tǒng)提供傳輸通道。
當代通信網絡技術的迅速發(fā)展,促使了通訊網絡得到了很大的發(fā)展,在電力計量系統(tǒng)的應用上,無線方面表現為移動通信技術,有線方面則表現Internet寬帶網絡,在局域網絡方面,有RS485總線、CAN總線等。
五、總結
現代通信作為信息產業(yè)核心技術,迅速進入了多媒體、電子商務、光纖通信、衛(wèi)星電視廣播等通信領域,為社會發(fā)展基礎設施和經濟發(fā)展基本條件提供了保障。現代通信技術是信息時代的生命線,現代通信網是一個綜合性的為多種信息服務的通信網?,F代通信網已經成為支撐現代經濟的最重要的基礎結構之一。
[參考文獻]
【1】 甘良才編著,《現代通信的發(fā)展動態(tài)》,武漢大學電子信息學院;
一、光纖通信技術的發(fā)展及現狀
光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。光纖從提出理論到技術實現和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時間。從國外的發(fā)展歷程我們可以看出,20世紀60年代中期,所研制的最好的光纖損耗在400分貝以上,1966年英國標準電信研究所高錕及Hockham從理論上預言光纖損耗可降至20分貝/千米以下,日本于1969年研制出第一根通信用光纖損耗為100分貝/千米,1970年康寧公司(Corning)采用“粉末法”先后獲得了損耗低于20分貝/千米和4分貝/千米的低損耗石英光纖,1974年貝爾實驗室(Bell)采用改進的化學汽相沉積法制出性能優(yōu)于康寧公司的光纖產品。到1979年,摻鍺石英光纖在1.55千米處的損耗已經降到0.2分貝/千米,這一數值已經十分接近由Rayleigh散射所決定的石英光纖理論損耗極限。
目前國內光纖光纜的生產能力過剩,供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進口,但總量不大,國內生產光纖光纜價格與國際市場沒有差別,成本無法再降,已經是零利潤,在國際市場沒有太強競爭力,出口量很小。二十年來的光技術的兩個主要發(fā)展,WDM和PON,這兩個已經相對比較成熟。多業(yè)務傳輸發(fā)展平臺兩個方面,一方面是更有效承載以太網業(yè)務、數據業(yè)務,另一方面是向業(yè)務方面發(fā)展。AS0N的現狀是目前的系統(tǒng)只是在設備中,或是在網絡中實現了一些功能,但是一些核心作用還沒有達到。
二、光纖通信技術的趨勢及展望
目前在光通信領域有幾個發(fā)展熱點即超高速傳輸系統(tǒng)、超大容量WDM系統(tǒng)、光傳送聯網技術、新一代的光纖、IPoverOptical以及光接入網技術。
(一)向超高速系統(tǒng)的發(fā)展
目前10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網絡,主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。但是,10Gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感,而已經鋪設的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng)的要求,需要實際測試,驗證合格后才能安裝開通。它的比較現實的出路是轉向光的復用方式。光復用方式有很多種,但目前只有波分復用(WDM)方式進入了大規(guī)模商用階段,而其它方式尚處于試驗研究階段。
(二)向超大容量WDM系統(tǒng)的演進
采用電的時分復用系統(tǒng)的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用率低于1%,還有99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當錯開的光源信號同時在一級光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復用(WDM)的基本思路。基于WDM應用的巨大好處及近幾年來技術上的重大突破和市場的驅動,波分復用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。目前全球實際鋪設的WDM系統(tǒng)已超過3000個,而實用化系統(tǒng)的最大容量已達320Gbps(2×16×10Gbps),美國朗訊公司已宣布將推出80個波長的WDM系統(tǒng),其總容量可達200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。實驗室的最高水平則已達到2.6Tbps(13×20Gbps)。預計不久的將來,實用化系統(tǒng)的容量即可達到1Tbps的水平。
(三)實現光聯網
上述實用化的波分復用系統(tǒng)技術盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點到點通信為基礎的系統(tǒng),其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路,光光聯網既可以實現超大容量光網絡和網絡擴展性、重構性、透明性,又允許網絡的節(jié)點數和業(yè)務量的不斷增長、互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號。
由于光聯網具有潛在的巨大優(yōu)勢,美歐日等發(fā)達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研,特別是美國國防部預研局(DARPA)資助了一系列光聯網項目。光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發(fā)展。建設一個最大透明的、高度靈活的和超大容量的國家骨干光網絡,不僅可以為未來的國家信息基礎設施(NJJ)奠定一個堅實的物理基礎,而且也對我國下一世紀的信息產業(yè)和國民經濟的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰(zhàn)略意義。
(四)開發(fā)新代的光纖
傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網絡的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢,開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網絡基礎設施的重要組成部分。目前,為了適應干線網和城域網的不同發(fā)展需要,已出現了兩種不同的新型光纖,即非零色散光(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。其中,全波光纖將是以后開發(fā)的重點,也是現在研究的熱點。從長遠來看,BPON技術無可爭議地將是未來寬帶接入技術的發(fā)展方向,但從當前技術發(fā)展、成本及應用需求的實際狀況看,它距離實現廣泛應用于電信接入網絡這一最終目標還會有一個較長的發(fā)展過程。
(五)IPoverSDH與IpoverOptical
中圖分類號: S972 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
在經濟飛速進步和科技快速發(fā)展的趨勢下,通信行業(yè)的基礎性地位顯得尤為重要,眾多行業(yè)需要通信為其提供信息溝通和實現控制的功能,在社會發(fā)展加快和行業(yè)競爭加大的局面下,對通信提出了速度、質量和服務上的要求。光纖通信技術以高速、高品質和高可操作性成為通信行業(yè)新時期廣泛應用的技術,是通信技術革命的重要標志,隨著光纖通信技術的發(fā)展,光纖通信在各領域的應用面積越來越廣泛,在各行業(yè)的應用程度將越來越深遠,成為通信的基礎性的重要技術。光纖通信是依靠光纖為骨干,目前波分復用技術和光纖接入技術是當前光纖通信技術發(fā)展的重點。相信隨著光纖通信技術的進一步發(fā)展,光纖通信將向著超高速系統(tǒng)、超大容量系統(tǒng)、光聯網、新一代光纖和新型光纖接入方向發(fā)展。通信行業(yè)應該對光纖通信技術有高度的重視,技術人員要了解光纖通信技術的概況和歷史,對當今光纖通信技術的發(fā)展重點有所知曉和掌握,并在此基礎上把握未來光纖通信技術的發(fā)展方向,達到促進光纖通信技術在通信行業(yè)的普及和其他領域應用的目的。
1光纖和光纖通信技術的概述
1.1光纖的定義
在通信行業(yè),光纖是光導纖維的簡稱,是指:利用光波發(fā)生全反射原理,在玻璃或塑料制成的纖維中達到傳輸光線的傳導性工具。
1.2光纖通信
光纖通信是指:在以光纖為主要架構的通信體系和網絡中,以光波的波長、頻率和譜系為信息加載對象實現信息交換和信息控制的通信方式。
1.3光纖通信技術
光纖通信技術是研究在光纖通信中材料的分類、光纖的用途、光纖的工藝、光波的處理、光波的加工等基礎性通信工作,使光纖通信達到更高速度,更好服務的技術。
1.4光纖通信技術的優(yōu)點
首先,光纖通信技術具有通信容量大、傳輸距離遠的優(yōu)點。其次,光纖通信技術具有信號串擾小、保密性能好。其三,光纖通信技術具有抗電磁干擾、傳輸質量佳、無輻射、難竊聽、安全性好等優(yōu)點。其四,光纖通信的光纖尺寸小、重量輕,便于施工的運輸和敷設。其五,光纖材料來源豐富,有客觀的的環(huán)境功效。最后,光纖物理和化學性質穩(wěn)定,壽命長。
2光纖通信技術發(fā)展的現狀
2.1WDM(波分復用)技術
WDM技術是利用單模光纖低損耗區(qū)達到擴大帶寬資源的基本技術。WDM技術根據每一信道光波的物理性質不同,將光纖的低損耗區(qū)域劃分成若干個通信的信道,把光波作為信號的載體,在發(fā)送端和接收端采用波分復用器將這些不同物理性質的光波實現傳輸,使他們相互獨立、互不干擾,達到一根光纖內多路光信號傳輸的目的。
2.2FTTx(光纖接入)技術
根據光纖到達位置的不同,光纖接入技術由FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應用形式,目前FTTx是國內光纖通信技術發(fā)展重點也是技術難點,如果FTTx技術取得突破和商業(yè)化運營,將會為廣大通信用戶,特別是大中型企業(yè)用戶提供速度更快、頻譜更快,更為理想的光纖接入方式
3光纖通信技術未來發(fā)展的趨勢
3.1向超高速系統(tǒng)的發(fā)展
超高速系統(tǒng)的光纖網絡是通信技術發(fā)展的必然要求,超高速系統(tǒng)可以增加通信業(yè)務和通信傳輸的容量,特別是對寬帶業(yè)務和多媒體業(yè)務,超高速光纖網絡系統(tǒng)為其提供了實現的可能,在北美和西歐以及日韓地區(qū),超高速光纖系統(tǒng)成為建設和研發(fā)的重點。
3.2向超大容量系統(tǒng)的發(fā)展
應用波分復用系統(tǒng)可以擴大光纖網絡的系統(tǒng)容量,可以充分利用光纖的巨大帶寬資源,節(jié)約大量光纖和再生器,實現網絡交換和恢復達到智能網絡的功能。
3.3向光聯網方向發(fā)展
在光纖網絡中實現分插功能和交叉連接功能,擴大光網絡的容量,實現網絡的擴展和業(yè)務量的增長,實現靈活組網和網絡可重構性,實現網絡的透明性,確保快速恢復網絡狀態(tài)的能力。
3.4新一代的光纖
研發(fā)新型光纖已成為開發(fā)光纖通信技術的重點,目前出現了非零色散光纖(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖),是這一趨勢的應用。
3.5光接入網
接入網中采用光接入網的主要目的是:減少維護管理費用和故障率;開發(fā)新設備,增加新收入;配合本地網絡結構的調整,減少節(jié)點,擴大覆蓋;充分利用光纖化所帶來的一系列好處;建設透明光網絡,迎接多媒體時代。
結語
綜上所述,進入歷史發(fā)展的新階段,通信行業(yè)的新技術和新材料不斷推出,通信為個人、社會和其他行業(yè)提供更高速的信息傳統(tǒng)、更高質量的通信服務和更多層次的選擇成為通信發(fā)展和壯大的基本。光纖通信技術以高速、高品質和高可操作性成為通信行業(yè)新時期應對各種更高層次需求的基本技術,是通信技術實現技術創(chuàng)新和通信行業(yè)革命的重要標志,隨著光纖通信技術的發(fā)展,光纖通信在各領域的應用面積越來越廣泛,在各行業(yè)的應用程度將越來越深遠。目前波分復用技術和光纖接入技術是當前光纖通信技術發(fā)展的重點,是降低損耗、利用資源和推進實際應用的關鍵性技術,通信行業(yè)應該迅速推進上述技術的研發(fā)和商用工作。于此同時,通信行業(yè)也應該牢固掌握光纖通信技術進一步發(fā)展的步伐,通過超高速系統(tǒng)、超大容量系統(tǒng)、光聯網、新一代光纖和新型光纖技術的研究和試驗把握光纖通信技術發(fā)展的方向,達到促進光纖通信技術在通信行業(yè)的普及和其他領域應用的目的。
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1基本概念與特點
1.1計算機信息通信。計算機信息通信技術屬于一種信息交流方式,其依托于信息通信和交流平臺,實現計算機與計算機或者計算機與終端設備之間的信息交流。通常計算機利用通信線進行數據交換,通過客戶端和服務器實現資源共享。計算機通信技術目前已經成為一種流行的遠程交流手段,隨著遠程交流需求不斷擴大,使得計算機通信逐漸進入了數字通信時代。1.2計算機通信技術特征(1)抗干擾能力強。計算機通信技術通過二進制表示數據信號,可以使得通信信息運算速度增加,同時還能夠消除通信過程中的噪音影響,從而達到較高的抗干擾能力。計算機通信技術使得信息在傳輸過程中通道暢通以及傳輸質量可靠性保障,進而為人們提供更加高質量的服務。(2)傳輸效率高。數字信息的傳輸的速率一般為64kbit/s,一分鐘可以傳輸48萬字符,而模擬信息的傳輸速率為2400bit/s每分鐘傳輸速率可達到18000萬字符。僅僅從傳輸數據來看,通信技術的傳輸量非常大,計算機通信技術的信息傳輸速率相當快,效率相當高。(3)數據傳輸等待時間短。計算機在通信狀態(tài)下可以在1s時間內完成25%的數據傳輸,5s內可以完成50%的數據傳輸,因此計算機通信中數據傳輸的速率遠遠高于電話的傳輸能力。計算機的傳輸方式豐富多樣,數據傳輸的時候等待時間較短,因此計算機通信可以有效縮短信息傳輸等待時間。
2計算機通信技術的發(fā)展
計算機通信技術與其他科學技術一樣也在不斷發(fā)展,為企業(yè)帶來了豐厚的利潤,而且促使計算機通信技術和企業(yè)同步發(fā)展。計算機通信技術結合計算機網絡技術共同發(fā)展,并且在微電子和光纖技術等領域取得了巨大的成果。計算機通信技術的開發(fā)利用軟件和編程技術發(fā)展而發(fā)展,促使計算機通信技術跟上時代步伐。2.1微電子技術用于通信。微電子技術在通信領域的應用相當廣泛,如數字電話就使用了微電子技術。微電子技術在多媒體通信中的應用也相當廣泛,時至目前為止為電子通信技術的發(fā)展具備簡化規(guī)程和高速分組設備。高速的分組交換技術分為幀中繼技術和異步傳送模式。其中異步傳送模式主要在局域網和廣域網等主干網絡中應用,可以為媒體提供活動圖像、數據、語音以及圖形等信息。廣域網中的幀中繼技術則主要被用于圖像數據傳輸,這是由于數據光纖網絡的高速低誤碼率可以減少節(jié)點處理時間。微電子技術在計算機數據通信中的應用將變得越來越廣泛,其前景比較廣闊。2.2光纖技術用于通信。光纖通信技術可以提升數據傳輸的速率和傳送性能,網絡技術不斷發(fā)展對于通信數據的傳輸要求越來越高。目前計算機通信技術采用分布式數據接口,該接口將傳統(tǒng)的局域網數據大幅度提升,使得信息傳輸距離更加遠,傳輸速度更加快。分布式數據傳輸接口還具備對成域網和局域網較高信息處理能力,同時也具有完整的國際化標準。
3新時期計算機通信技術的應用
3.1多媒體中的應用。計算機技術將多媒體與通信技術結合,可以實現多媒體信息采集,然后對其進行存儲與處理分析。計算機通信技術使得多媒體技術不斷打破傳統(tǒng)計算機、電視等信息傳播方式,實現了空間和時間上的數據傳輸突破。多媒體技術快速發(fā)展,推動了網絡技術和電視視頻會話、遠程教育等技術飛速發(fā)展,從而有效降低了通信成本。3.2遠程信息通信的實現。計算機通信技術使得人們的通信范圍大幅度增加,為人們的生活提供更加豐富多彩的內容。通過計算機實現網絡鏈接,可實現遠程通信,這樣可以為更多人提供通信服務,進而促進計算機通信技術發(fā)展?,F代的計算機通信技術涵蓋的內容相當廣泛,而且通信的方式也相當多,只有積極探索通信新模式,才能夠為人們提供更加便利的通信服務。3.3無線計算機通信的應用。無線計算機通信技術屬于人們最初的設想,其主要功能為信息的收發(fā)。目前,信息的收發(fā)已經得以實現,并且被廣泛應用于工業(yè)生產之中,如出租車派遣、網絡銷售點管理等。人們通過無線技術可以實現對任何地點、任何時間或者任何人進行通信管理,且通信技術不斷發(fā)展將逐漸成為人們關注的焦點內容。3.4信息管理系統(tǒng)中的應用。信息技術快速發(fā)展,通信技術在信息管理系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。日常工作中應充分利用計算機技術對企業(yè)進行智能化管理,進而提升企業(yè)的生產效率。通過計算機通信技術可以實現企業(yè)上下級管理,而且還能夠下達生產指令,為實現企業(yè)遠程操作提供便利。通過計算機通信技術可以為企業(yè)各個部門構建起更加便捷的通信平臺,通過通信平臺實現工人與工人、工人與企業(yè)之間相互交流。
4結語
計算技術被廣泛應用于生產和生活各個方面,其中計算機通信技術作為當前一種非常流行的技術,對于人們的生活和工作有著非常巨大的影響。計算機通信技術可以為人們提供資料存儲、數據分析以及遠程操控等功能,切實實現通信技術飛躍式發(fā)展。本文就計算機通信技術的發(fā)展和應用相關問題進行研究,以期為相關研究學者提供參考。
作者:吳承洲 單位:西華大學
15G移動通信概念
隨著通訊技術體系的不斷健全,移動通信技術發(fā)展規(guī)模不斷擴大,從原先的2G移動通信技術、3G移動通信技術逐漸發(fā)展到現階段的4G移動通信技術,其整體發(fā)展速度較快,滿足了現階段社會生活的發(fā)展要求。隨著社會經濟的不斷進步,社會對于通信技術的要求將日益嚴格,為了應對未來復雜化市場發(fā)展環(huán)境的需求,必須進行新型移動通信技術的分析,實現我國社會經濟的穩(wěn)定性發(fā)展。5G移動通信技術是一種新型的移動通信系統(tǒng)。通過對這種技術的應用,可以確保移動網絡的高效化、智能化、自動化,該技術具備成熟的無線傳輸技術系統(tǒng),其數據傳輸速度更快,通信信號更加穩(wěn)定,能夠進行不同頻段資源的有效性利用,相比于4G移動通信技術,該技術具備更強的信號覆蓋廣度,能夠滿足用戶多樣化的生活及工作體驗。
25G移動通信發(fā)展狀況
(1)綜合來看,5G移動通信技術將是未來移動技術發(fā)展的主流,相比于2G、3G、4G移動通信模式,5G移動通信技術具備更強的資源利用效率,相比于4G通信技術,5G通信技術具備更高的傳輸質量,其整體安全性更高,具備更好的信息傳遞時效性,其信息整體覆蓋能力更強,提供給用戶更好的移動通信網絡體驗。為了適應未來移動通信網絡的要求,5G移動通信技術需要具備更加科學及完善的通信網絡,從而適應未來移動互聯網應用的需求。整體來看,4G移動通信系統(tǒng)為5G移動通信技術提供了良好的發(fā)展環(huán)境,相比于目前主流的移動通信技術,5G技術具備更加廣泛的網絡覆蓋范圍,其整體通信系統(tǒng)更加的科學化、規(guī)范化、智能化,能夠滿足大規(guī)模傳輸數據吞吐的需求。通過對5G技術的應用,有利于提升用戶的使用體驗,有效解決4G數據網絡傳輸速度慢、收費高、網絡不穩(wěn)定等問題。(2)相比于移動通信2G技術、3G技術、4G技術,5G通信技術具備更強的網絡應用性能,通過對該技術的應用,有利于完善移動數據網絡體系,實現網絡信號整體覆蓋性的提升,滿足無線移動網絡的構建要求。5G技術具備更高的應用靈活性,能夠根據運營商的不同管理需求,實現網絡資源的動態(tài)性調整及分配,實現網絡通信運作成本及能源消耗狀況的分析,有利于實現社會經濟的可持續(xù)運作。隨著未來市場經濟環(huán)境的改變,移動通信技術領域必然面臨著巨大的技術變革挑戰(zhàn),5G技術的應用,對移動網絡整體性發(fā)展的影響是廣泛而深遠的。隨著5G通信技術體系的不斷健全,其傳輸速度水平、信息吞吐率、網絡傳輸質量必然能得到較大的提升,隨著5G網絡通信環(huán)境的不斷優(yōu)化,越來越多的5G應用業(yè)務必將得到普及,比如3D虛擬交互業(yè)務、3D虛擬游戲業(yè)務等,隨著這些業(yè)務體系的不斷健全,能夠滿足人們多樣化的移動通信業(yè)務需求。相比于傳統(tǒng)的通信技術,5G技術實現了物理傳輸體系的健全,實現了不同用戶、不同區(qū)域、不同天線等環(huán)節(jié)的網絡發(fā)展要求,有利于優(yōu)化移動網絡平臺架構水平,增強其整體性能。(3)為了適應未來經濟社會的發(fā)展要求,必須要進行全網絡覆蓋5G技術的應用,確保其移動網絡的全面性覆蓋,有利于為各種無線互聯業(yè)務提供良好的運作環(huán)境,進行新型接入網架構的應用,進行網絡整體組織架構的優(yōu)化,實現整體建網效率的提升,進行綠色無線接入網構架模塊的優(yōu)化,實現移動網絡通訊干擾狀況的降低,有利于降低移動通信的整體運作成本,實現移動通信整體維護水平的提升,該技術具備良好的可配置性,通過對網絡運行壓力的分析,進行網絡資源的實時性調節(jié)及配置,降低通信能耗水平。
3關鍵技術應用方案
1 光纖通信技術概念及特點
光纖通信即光導纖維通信,就是利用光導纖維傳輸信號,以實現信息傳遞的一種通信方式??梢园压饫w通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由纖芯,包層和涂層組成,內芯一般為幾十微米或幾微米,比一根頭發(fā)絲還細;中間層稱為包層,通過纖芯和包層的折射率不同,從而實現光信號在纖芯內的全反射也就是光信號的傳輸;涂層的作用就是增加光纖的韌性保護光纖。光纖通信系統(tǒng)中使用也不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜,這許多光纖聚集在一起的組成的光纜光纖通信在單位時間內能傳輸的大量的信息是由于光波頻率很高,光纖傳輸的頻帶很寬,故傳輸容量很大。光纖通信具有體積小,重量輕,使用金屬少,抗電磁干擾抗輻射性強,保密性好,頻帶寬,抗干擾性好,防竊聽價格便宜等優(yōu)點另外,光線材料來源豐富,可節(jié)約大量有色金屬,并且它的直徑較小,重量比較輕。
2 光纖通信技術的應用
光纖通信發(fā)展被廣泛的應用到各個領域,包括了郵電通信、電力通信、石油通信和軍用通信等領域。主要用于市話中繼線,光纖通信的優(yōu)點可以得到充分的發(fā)揮,漸漸地取代電纜,能夠廣泛應用到了通信主干線道上,特別是廣播通信網,電力通信網,電信干線傳輸網的急速發(fā)展,對光纖使用急劇增加。長途干線通信在過去主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信的方式,而現在已逐步使用光纖通信并形成了占全球優(yōu)勢的比特傳輸方法,用于全球通信網和各國的公共電信網;還可以應用到高質量彩色的電視傳輸、工業(yè)生產現場監(jiān)視和調度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網、共用天線系統(tǒng)。它的發(fā)展應用為現代科學技術發(fā)展打下了堅實的基礎,未來的發(fā)展必將成為信息技術的主流。
3 光纖通信技術的發(fā)展趨勢
⑴光孤子通信。光纖損耗和色散是限制光纖通信傳輸容量和距離的主要原因。隨著光纖技術的發(fā)展和完善,其已經接近理論極限,光纖色散就成為了光纖通信發(fā)展的瓶頸。而光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經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。又由于其具有高容量、長距離、抗噪聲能力強等優(yōu)點,光孤子通信備受國內外的關注,并大力開展研究工作。我國光孤子通信技術的研究也取得了一定的成果國家“863”研究項目成功地進行了OTDM光孤子通信關鍵技術的研究.能夠實現20Ghit/s、105km的傳輸。我們可以看到光弧子技術的發(fā)展前景是很可觀的,光弧子通信在傳輸上面主要是實現高速和長距離的通信傳播,并且它所具備的控制技術可以使他的速率達到100Gbit/s以上,被認為是第五代光纖通信系統(tǒng)。
⑵全光網絡。所謂全光網,是指信號只是在進出網絡時才進行電光和光電轉換,而在網絡中傳輸和交換的過程信號始終以光的形式存在,全光網是以光節(jié)點取代現有網絡的電節(jié)點,并用光線將光節(jié)點互聯成網,采用光波完成信號的傳輸、交換等功能。減少信息傳輸的擁塞、延時,提高網絡的吞吐量。全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性,并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率,網絡結構簡單,組網非常靈活,可以隨時增加新節(jié)點而不必安裝信號的交換和處理設備。未來的高速通信網將是全光網。傳統(tǒng)的光網絡實現了節(jié)點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。當然全光網絡的發(fā)展并不可能獨立于眾多通信技術,它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
⑶光接入網技術?,F存技術上的接入網依舊是雙絞線銅線的連接,仍然是原始的、落后的模擬系統(tǒng),而網絡中的光接入技術的應用使其成為了全數字化的,且高度集成的智能化網絡。光接入網技術的優(yōu)點是使維護費用得到降低,故障率得到明顯下降;可以用于新設備的開發(fā)和新收入的不斷增加;與本地網絡相結合,減少節(jié)點數目,擴大覆蓋面范圍;通過光網絡的建立,為多媒體時代的到來做好準備;另外,可以最大化的利用光纖本身的一些優(yōu)勢特點光纖接入網技術是信息傳輸技術的一個嶄新的嘗試,隨著通信業(yè)務量的增加,業(yè)務種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務,而且高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務也已得到用戶青睞。這些業(yè)務不僅要有寬帶的主干傳輸網絡,用戶接入部分更是關鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經滿足不了需求,只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開,核心網和城域網的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。在光纖寬帶接人中,由于光纖到達位置的不同,有FTTB,FTTC,FTTCab和FTTH等不同的應用,統(tǒng)稱FTTx。光纖接入網是信息高速公路的“最后一公里”。實現信息傳輸的高速化,滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網絡。用戶接入部分更是關鍵,光纖接入網是高速信息進入千家萬戶的關鍵技術。
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)09-1912-02
光纖通信是利用光信號做為信息載體,以光纖做為傳輸物質媒介的通信方式。在通信系統(tǒng)中,由于光的頻率比電磁波的頻率要高的多,在傳輸過程中,光纖能量損耗要比電纜或波導管要低得多,理論上用光波做為信息傳送載體,其承載的信息量要比同軸電纜大得多;另外由于光纖是用石英材料構造而成,石英是電的絕緣體,不會發(fā)生電磁干擾、接地干擾等問題;由于光在光纖中傳播時能量高度集中,極少外泄,保密性好,所以不同的光纖之間幾乎不會引發(fā)信號串擾,也不用擔心發(fā)生因光信號泄漏通信信息被人竊取的風險;光纖的纖芯直徑很小,無論是單芯光纜還是多芯的光纜,其體積都很小,所以用光纜作為傳輸媒介,占用很有限的物理空間,從而解決了管道資源(管孔)擁擠的問題。
1 光纖通信技術的特點
1) 頻帶帶寬極寬,傳輸速率極高,信息量巨大,光纖比銅芯電纜有大得多的傳輸帶寬。
2) 傳輸損耗低,中繼距離長。光纖通信系統(tǒng)的傳輸距離取決于光源的調制特性、調制方式和光纖的衰耗、色散等。目前石英光纖損耗可低于0.2dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸媒介都要低的多。
3) 抗電磁干擾能力強。由于光纖構成的原材料是石英,石英是電磁的絕緣體,所以不會被外界的電磁干擾,而且抗腐蝕性。
4)光波信號頻率穩(wěn)定,不同頻率間的信號不易串擾,而且光能量在光纖中傳輸時幾乎不外泄,保密性極好。
2 光纖通信技術的發(fā)展及現狀
光纖通信技術從它誕生的那一天,就注定是電信史上的一次重要革命。目前傳送網大多數是具有自愈功能的環(huán)網系統(tǒng),少量的鏈型傳輸系統(tǒng)或者組成環(huán)加鏈等其它形式的復合網絡,以滿足客戶各式各樣的信息傳輸需求。回顧光通信的發(fā)展歷史,人們一直都在追求實現傳送的超大容量、超高速度、超長距離的夢想。現在光通信網絡的傳輸容量雖然已經很大,但今后隨著信息社會的不斷發(fā)展,人們對通信的需求也會不斷增長,一定會超越現有網絡通信承載能力,推動光通信技術向前發(fā)展。
1)光纖到戶:光纖到戶的魅力在于它有很高的傳輸速率,它是解決人們寬帶上網從主干到家庭“最后一公里”問題的最佳選擇。隨著PON技術的發(fā)展以及配套材料的大批量生產,FTTH的建設成本大大降低,目前可降到與DSL和HFC網相當,在我國已掀起光纖到戶建設,新建小區(qū)基本全部采用FTTH接入,同時也正在對DSL和LAN接入進行FTTH改造,預計在不遠的將來,將會實現所有寬帶用戶的FTTH接入。
2)全光傳輸系統(tǒng):全光傳輸系統(tǒng)是以光設備代替電設備,傳輸設備之間也是全光化,傳輸系統(tǒng)對信息數據的處理完全以光的形式進行,對信息的交叉交換也不再基于電比特流,而是按照不同頻率的光波進行路由調整。全光傳輸系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性、開放性、兼容性、可擴展性以及低能耗性,全光傳輸網絡結構簡單,組網靈活,便于擴容和網絡調整,能提供巨大的傳輸帶寬,系統(tǒng)具有極高的處理速度,傳輸過程中誤碼率很低。
3 光纖通信技術的趨勢及展望
目前光通信技術有幾個發(fā)展方向,即大容量高速率的波分傳輸系統(tǒng)、城域網波分、EPON(GPON)技術以及新型的光纖材料。
1)向超高速系統(tǒng)超大容量發(fā)展:隨著通信技術的發(fā)展,系統(tǒng)對信息傳輸容量的要求越來越高,促使向大容量高速率方發(fā)展,WDM技術出現后,使一切變成了現實。波分技術通過把不同頻段的光信號復用到一根光纖傳輸,大大節(jié)省了光纖資源,目前已能做到復用1024個波以上,利用的頻段也從最初的C波段擴展到了L波段和S波段,單波速率也從2.5G發(fā)展到40G,傳輸容量有了極大的提升,承載了包括SDH、MSTP、ATM、分組、IP等多種業(yè)務,只要在確保中繼的情況下,傳輸距離可以達到上千公里以上。
2)融合的多業(yè)務承載節(jié)點:除了光傳輸鏈路的發(fā)展,光傳輸節(jié)點也向多業(yè)務承載、集成化方向發(fā)展,形成了多業(yè)務綜合傳輸平臺。一方面體現在傳送節(jié)點接口的多樣性,已從提供給傳統(tǒng)單一的SDH接口,發(fā)展到PDH、SDH、ATM、以太口等多種方式,可承載語音、數據、基站等多種業(yè)務,波分設備已發(fā)展到集分插復用器(ADM)、光分插復用器(OADM/OXC)為一體的物理實體,實現了統(tǒng)一管理控制。多業(yè)務承載節(jié)點的出現減少了大量獨立的業(yè)務節(jié)點和傳送節(jié)點設備,節(jié)省了大量機房空間和連接電纜以及設備功耗。
3)城域網波分技術的發(fā)展:近幾年互聯網數據業(yè)務飛速增長,迫切需要解決其傳送問題,單獨裸纖傳送一是需要建設大量的光纜資源,建設成本太大,二是裸纖承載業(yè)務的網絡安全性太差,極易引發(fā)業(yè)務中斷。隨著波分技術的發(fā)展,尤其是傳送城域網所需的波分設備成本不斷降低,城域網承載正逐漸轉向波分系統(tǒng)。城域網傳送一般距離不超過100KM,可以省掉長途網必須用的外調至器和光放大器,波長數也不必太多,允許較寬的波長間隔,降低了對波長精度、穩(wěn)定性等要求,使合波器、分波器、光源等元器件的生產成本大大降低,從而降低了系統(tǒng)的整個成本。
目前,隨著互聯網數據流量的不斷增長,互聯網數據的承載已基本從ATM和SDH過渡到WDM,互聯網數據直接在WDM光路上跑,簡化了互聯網的網絡結構。以上三種互聯網數據傳送技術在通信技術發(fā)展的不同歷時階段,都起到了重要的作用,隨著技術的不斷進步,最終城域網波分技術以大容量、可靠性、兼容性等優(yōu)點成為了解決互聯網數據傳送的最佳選擇,得到了廣泛的應用。
4)開發(fā)新型的光纖:光纖技術經過30多年的發(fā)展,其制造工藝水平和產品質量不斷提高,生產成本不斷降低,目前投入使用的不同型號的光纖基本滿足了干線網、本地網以及城域網的需要,如非零色散光(G.655光纖)、零色散光纖(G.652光纖)、無水吸收峰光纖(全波光纖)等,隨著應用需求的不斷擴大,科研人員也將開發(fā)出新的光纖類型。