時(shí)間:2022-04-02 05:51:30
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇通信論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
視頻通信實(shí)質(zhì)上是多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它通過多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的支持,為不同地域的人們提供了類似與面對面的交流方式,為身處異地的人們提供了一個(gè)相互討論問題并可協(xié)同工作的環(huán)境,它集計(jì)算機(jī)的交互性、通信的分布性,以及電視的真實(shí)性為一體,具有明顯的優(yōu)越性。
二、視頻通信的組成
(一)組成
一個(gè)視頻通信系統(tǒng)包括節(jié)點(diǎn)機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)兩部分。典型的會(huì)議節(jié)點(diǎn)機(jī)主要由音/視頻獲取設(shè)備、回放設(shè)備、媒體編解碼器、通信接口卡和會(huì)議功能模塊構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)部分主要指支持實(shí)時(shí)多點(diǎn)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)和信道。完整的視頻會(huì)議系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)模型由六大模塊構(gòu)成:(1)人際交互模塊,即視頻會(huì)議系統(tǒng)的人機(jī)界面。(2)會(huì)議文檔部件,包括會(huì)議文檔的自動(dòng)生成、管理和查詢等功能模塊以及與數(shù)據(jù)庫的接口模塊。(3)媒體處理部件,包括音、視頻信息的獲取、編碼、回放等處理模塊。(4)共享空間部件,包括共享空間管理模塊、電子白板及應(yīng)用過程共享功能模塊。(5)會(huì)議管理部件,包括會(huì)議的發(fā)起、與會(huì)人員的管理(加入/退出)、會(huì)話建立以及會(huì)議結(jié)束等處理模塊。
(二)軟硬件與網(wǎng)絡(luò)條件
要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)視頻通信,需要一定的軟件和硬件設(shè)備作為支撐。
1.所需硬件環(huán)境。
要使用網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議,除了要有一臺(tái)較高性能的多媒體計(jì)算機(jī)或顯示屏外,還需要配備攝像頭、麥克風(fēng)、音箱或耳機(jī)等外部設(shè)備,其中最主要的設(shè)備為攝像頭,它是用來進(jìn)行視頻獲取的一個(gè)重要硬件,攝像頭分為模擬攝像頭和數(shù)字?jǐn)z像頭兩大類,前者捕獲的為模擬視頻信號(hào),需要將其輸入到視頻捕捉設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化后方可轉(zhuǎn)換到計(jì)算機(jī)中使用。而數(shù)字?jǐn)z像頭可以直接捕捉影像,然后通過串、并口或者USB接口傳到計(jì)算機(jī)里。
2.所需軟件環(huán)境。
(1)操作系統(tǒng)軟件:目前絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議軟件都支持Windows98/Me/2000/XP/2003系統(tǒng),另外也可有一些視頻會(huì)議軟件支持在Linux等非Windows系統(tǒng)中運(yùn)行。
(2)網(wǎng)絡(luò)視頻軟件:要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議,必須借助于網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議軟件。網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議軟件支持點(diǎn)到多點(diǎn)的視頻會(huì)議應(yīng)用,即可以在用戶之間,也可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶進(jìn)行聯(lián)機(jī)視頻會(huì)議。
(3)其他軟件:音頻連接模塊、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、多媒體加速軟件、多媒體編碼/解碼軟件等。
3.承載網(wǎng)絡(luò)。
要在網(wǎng)絡(luò)視頻通信系統(tǒng)中使用視頻,用戶必須具有可供視頻流暢傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)鏈路,也就是說用戶必須具有足夠帶寬的局域網(wǎng)環(huán)境和寬帶接入Internet的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
三、視頻通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
NetMeeting作為一款免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)電話與協(xié)作辦公工具,它除了支持視頻、音頻的實(shí)時(shí)交流外,還提供了文檔與應(yīng)用程序共享、電子白板和遠(yuǎn)程桌面共享等多種功能,是一款用于網(wǎng)絡(luò)視頻通信的優(yōu)秀軟件,使用它我們可以輕松的進(jìn)行網(wǎng)上視頻通信。
(一)安裝視頻軟件
首先,檢查需要進(jìn)行視頻通信的系統(tǒng)中是否安裝了視頻軟件,如果沒有安裝,可以通過填加組件的形式進(jìn)行安裝。
(二)連接信息設(shè)置
確認(rèn)NetMeeting已經(jīng)安裝在系統(tǒng)后,單擊“開始”>“程序”>“附件”>“通信”>“NetMeeting”命令,啟動(dòng)程序。首次運(yùn)行NetMeeting,軟件會(huì)出現(xiàn)一個(gè)向?qū)В笥脩粜畔⑦M(jìn)行簡單的設(shè)置,單擊“下一步”按鈕,輸入個(gè)人信息。接下來,向?qū)б笥脩粼O(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接方式,可以根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)連接情況選擇ADSL、局域網(wǎng)等。單擊“下一步”按鈕跳過NetMeeting服務(wù)器設(shè)置,此時(shí)向?qū)?huì)要求對計(jì)算機(jī)聲卡和麥克風(fēng)進(jìn)行測試。單擊“下一步”按鈕完成向?qū)е螅纯蛇M(jìn)入NetMeeting主界面。
(三)開始視頻通信
1.新建視頻通信。單擊“呼叫”“主持會(huì)議”命令新建一個(gè)視頻會(huì)議,在彈出的“主持會(huì)議”對話框中設(shè)置會(huì)議名稱(不能使用中文名)和密碼,然后,將“會(huì)議工具”中的“共享”、“聊天”、“白板”、“文件傳送”四個(gè)復(fù)選框全選上,單擊“確定”按鈕。
2.呼叫主機(jī)。建立會(huì)議后,與會(huì)的計(jì)算機(jī)即可呼叫主持會(huì)議的主機(jī),方法是單擊“呼叫”“新呼叫”命令,或單擊NetMeeting面板中的“呼叫”按鈕,打開發(fā)出“呼叫”的對話框,輸入IP地址,并單擊“呼叫”按鈕即可對主機(jī)進(jìn)行呼叫。
3.接入驗(yàn)證。此時(shí),被呼叫方的計(jì)算機(jī)中會(huì)出現(xiàn)是否應(yīng)接呼叫的對話框,單擊“接受”按鈕。然后,撥入方計(jì)算機(jī)即可登錄會(huì)議,如果在“主持會(huì)議”對話框中設(shè)置了會(huì)議密碼,此時(shí)還會(huì)彈出一個(gè)對話框要求用戶提交驗(yàn)證密碼。
4.進(jìn)行視頻通信。各個(gè)不同地方的參與視頻通信的人員,只需要單擊主界面中的“開始視頻”按鈕,即可發(fā)送視頻流。將發(fā)言請求發(fā)送到中心站的服務(wù)器上,由主會(huì)場主持人來確定允許還是否定發(fā)言請求,一旦確定可以發(fā)言,即可實(shí)現(xiàn)通話。
(四)其他功能
NetMeeting界面下方有四個(gè)按鈕,分別對應(yīng)了“共享”、“聊天”、“白板”和“文件傳送”四項(xiàng)主要功能(這四項(xiàng)功能需要在會(huì)議屬性中啟用,否則在非會(huì)議中處于不可用狀態(tài)):
1.“共享”功能。通過共享功能可以便于同其他會(huì)議參加者在獲得授權(quán)后控制本地主機(jī)上的應(yīng)用軟件進(jìn)行演示與操作。
2.“聊天”功能。單擊“聊天”按鈕,NetMeeting會(huì)彈出一個(gè)聊天對話框,可以對所有或某一與會(huì)者發(fā)送聊天信息。
3.電子白板。系統(tǒng)提供多塊白板,與會(huì)人員都可通過白板進(jìn)行繪制矢量圖,可以進(jìn)行文字輸入、粘貼圖片等。在主控模式,主持可以禁止其他人使用白板。
4.傳送文件。“傳送文件”功能用來在與會(huì)者之間傳送與接收文件。使用方法比較簡單,只需單擊“文件傳送”按鈕并選擇需要傳送的文件即可。
四、結(jié)束語
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和視頻通信技術(shù)的進(jìn)一步完善,視頻通信技術(shù)將越來越多地被人們利用到工作及生活中,甚至改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞健H藗兏鶕?jù)自身對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量需求的不同,自由選擇傳輸方式及終端設(shè)備,更多的行業(yè)、企業(yè)、個(gè)人都將享受到視頻通信所帶來的便利。
參考文獻(xiàn):
[1]陳亮,引爆視頻會(huì)議[J].互聯(lián)網(wǎng)周刊,2008,(Z1):51.
[2]劉偉,淺析衛(wèi)星視頻會(huì)議系統(tǒng)[J].數(shù)字通信世界,2008,(03):58-60.
(1)適用于各種媒體
適用于各種媒體都計(jì)算機(jī)通信技術(shù)相對于電話傳輸通信而言的,這也體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的超然性。電話傳輸通信通常只是應(yīng)用于語言傳輸方面,而在文字、圖像,甚至更為復(fù)雜的電影、歌曲方面很難傳輸。而計(jì)算機(jī)通信技術(shù)以其強(qiáng)大的功能在這些方面都能實(shí)現(xiàn)很好的傳輸,從而彌補(bǔ)電話傳輸?shù)娜毕荨?/p>
(2)傳輸效率高
計(jì)算機(jī)通信技術(shù)以強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)作為通信傳輸平臺(tái),所以傳輸效率比較高,并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,這種傳輸效率還在不斷提高。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),目前計(jì)算機(jī)通信傳輸在數(shù)字信息傳輸方面可以達(dá)到6000bit/s的速率,也就是每分鐘可以傳送大約48萬個(gè)字符,這是語言模擬信息傳輸速率的3倍,極大地滿足了人們的需求,所以在商務(wù)辦公、信息交流等方面,人們更愿意選擇計(jì)算機(jī)通信的數(shù)字信息傳輸。
(3)抗干擾能力強(qiáng)
很多傳輸工具在傳遞信息時(shí)往往會(huì)受到各種外界因素的影響,這樣就嚴(yán)重影響了人們的正常辦公和學(xué)習(xí)。而計(jì)算機(jī)通信技術(shù)在傳遞信息時(shí)是以二進(jìn)制為主要形式的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸,這樣就可以利用比較簡單的整形來消除傳輸中產(chǎn)生的噪聲,同時(shí)還可以做出加密運(yùn)算的處理,進(jìn)一步提高傳輸信息的保密性。
2計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)通信技術(shù)經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展,在各個(gè)方面都有著很大的應(yīng)用,并且發(fā)揮著巨大作用,為人們生活提高了較大便利。
(1)在信息處理和管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及,人們在辦公時(shí)越來越依靠計(jì)算機(jī)來完成相應(yīng)的工作,而信息處理和管理系統(tǒng)都可以很好地運(yùn)用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)。計(jì)算機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用到信息處理后,大大提高了人們信息交流的速度,同時(shí)還減輕了大量的人力物力。另外一方面,一些企業(yè)可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)來聯(lián)系新客戶、處理內(nèi)部管理業(yè)務(wù)等,同時(shí)還開發(fā)了VPN技術(shù),來辦理企業(yè)的異地業(yè)務(wù),從而打破了時(shí)間和空間的限制,為企業(yè)贏得了巨大利潤。
(2)在多媒體領(lǐng)域中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)通信技術(shù)運(yùn)用在多媒體領(lǐng)域體現(xiàn)了很多方面。首先在傳統(tǒng)的電視、計(jì)算機(jī)方面,計(jì)算機(jī)通信技術(shù)推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)電視、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,很多電視廠家都在運(yùn)用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)來加強(qiáng)自己產(chǎn)品的革新;其次在多媒體信息的采集、處理和傳輸方面,大量的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)也運(yùn)用到其中,比如遠(yuǎn)程教育、視頻通話等功能開始陸續(xù)出現(xiàn),不僅可以滿足人們的辦公教學(xué)需求,還極大地豐富了人們的娛樂需求。遠(yuǎn)程教育是其中比較有代表性的,也是發(fā)展比較成熟的一種,打破了以往時(shí)間和空間的限制,學(xué)生可以在家中就可以完成相應(yīng)的文化教育,這樣既節(jié)省了大量的人力物力,就可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。隨著遠(yuǎn)程教育的不斷開展,這種形式的教學(xué)模式也成為我國職業(yè)教育非常重要的一種模式。
(3)在即時(shí)通信中的應(yīng)用
即時(shí)通信技術(shù)是目前最為常見的一種通信方式,比如手機(jī)下載的QQ、微信、微博、餓了吧等APP軟件就是其中非常有代表性的一種,而計(jì)算機(jī)通信技術(shù)就是它們得以利用的主要工具,主要原理在于手機(jī)終端通過服務(wù)器和其他手機(jī)終端進(jìn)行信息交換,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的目的。這種即時(shí)通信的大量普及對方便人們的日常生活有著非常大的作用,比如人們利用QQ、微信等聊天工具可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端即時(shí)對話,打破了時(shí)間和空間的限制;人們利用淘寶、京東商城可以足不出戶就可以購買自己喜歡的商品;人們利用餓了吧、美團(tuán)網(wǎng)就可以在家中等待自己團(tuán)購的快餐等。所以我們的日常生活正在慢慢被計(jì)算機(jī)通信技術(shù)而改變,從衣食住行的每一個(gè)角落都有計(jì)算機(jī)通信的介入,這樣大大方便了我們的生活起居,節(jié)省了人力物力,這就是計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的魅力。
(4)在遠(yuǎn)程控制中的應(yīng)用
中國移動(dòng)和中國聯(lián)通的運(yùn)維支出報(bào)告顯示:僅2007年中國移動(dòng)電費(fèi)支出就達(dá)76億元人民幣,中國聯(lián)通也高達(dá)45億元,電費(fèi)支出幾乎占據(jù)了兩家移動(dòng)運(yùn)營商80%以上的運(yùn)維費(fèi)用。這個(gè)數(shù)字還在隨著中國移動(dòng)和中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的快速擴(kuò)張而迅猛增長。
據(jù)中國移動(dòng)綜合部的孫佰介紹,中國移動(dòng)2006年保有基站約25萬個(gè),至2007年,基站數(shù)目就已達(dá)30.7萬個(gè)。基站數(shù)量的激增,加大了對能源的消耗,根據(jù)中國移動(dòng)內(nèi)部提供的耗能分析圖表顯示,目前基站耗能占據(jù)73%,這其中基站主設(shè)備耗電占據(jù)51%,基站空調(diào)耗電占據(jù)46%,其他配套設(shè)備耗電3%。
可見,若想從根本上降低基站耗電,節(jié)約運(yùn)營成本,只有從機(jī)房主設(shè)備和空調(diào)入手。目前,通過空調(diào)乙二醇雙冷等技術(shù)已經(jīng)可以充分降低空調(diào)耗能,所以,基站主設(shè)備節(jié)能成為最大的突破口,也是運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)。
節(jié)能不能只關(guān)注基站功耗
事實(shí)上,通過對移動(dòng)運(yùn)營商生產(chǎn)需求分析,設(shè)備制造商很早就意識(shí)到基站節(jié)能對于運(yùn)營商運(yùn)維成本降低的重要性,目前已經(jīng)出現(xiàn)了很多成熟產(chǎn)品。
由于實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)相當(dāng),目前各大設(shè)備商使用的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能方案差別不大,主要集中提升基站功放能效,采用節(jié)能軟件降低基站運(yùn)行能耗,各類綠色潔凈能源的采用(如風(fēng)能、太陽能、生物能源等)、改進(jìn)基站站點(diǎn)設(shè)計(jì)等。
目前,這三家設(shè)備制造商的最新主打基站產(chǎn)品都在采用較為先進(jìn)的多載波功放技術(shù)(MCPA),可以大幅度降低每載頻的能耗。根據(jù)資料顯示,通過采用雙密度載頻,S4/4/4配置的GSM基站能耗從1800W迅速降到1000W左右,能耗節(jié)省高達(dá)40%以上。據(jù)華為中國區(qū)無線Mar-keting部CTO周建國表示,目前華為已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在單模塊內(nèi)最多支持6個(gè)載頻,正在四川、青海等地進(jìn)行測試和商用驗(yàn)證。愛立信也正在開發(fā)這樣的基站,據(jù)介紹,對比2載頻,這種新技術(shù)將節(jié)能40%以上。
目前運(yùn)營商在進(jìn)行節(jié)能測試時(shí),過多地將目光集中在單一設(shè)備功耗上,而沒有從基站整體考慮能耗。“這種方式是不合理的,有些時(shí)候盡管產(chǎn)品功放效率較高,但如果基站的整體設(shè)計(jì)不好,很可能要達(dá)到同樣的通信質(zhì)量和覆蓋范圍,設(shè)備能耗一樣很高。”愛立信無線解決方案專家章正珊表示。但好在目前,中國移動(dòng)設(shè)計(jì)院已經(jīng)意識(shí)到基站節(jié)能不能只關(guān)注功放,還要關(guān)注整體基站設(shè)計(jì)。
由于分布式基站4載頻配置下平均能耗僅550W,基帶與射頻單元之間采用光纖傳輸,無饋線損耗,覆蓋效果與傳統(tǒng)宏基站相當(dāng),自然散熱技術(shù)則省去了溫控能耗,且占地面積小,安裝快捷,能夠廣泛應(yīng)用于室內(nèi)覆蓋、城區(qū)選址困難區(qū)域、熱點(diǎn)覆蓋等場景。由于分布式基站具有如此多的優(yōu)勢,中國移動(dòng)已經(jīng)明確表示,會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大分布式基站的應(yīng)用場景,目前愛立信、華為正在內(nèi)蒙古、廣東、貴州、四川等地進(jìn)行測試和驗(yàn)證。
軟件節(jié)能優(yōu)于硬件
降低設(shè)備的載頻能夠有效降低功耗,于是出現(xiàn)很多運(yùn)維人員通過長時(shí)期觀測載頻使用情況,人為在“閑時(shí)”開關(guān)載頻來達(dá)到節(jié)能的現(xiàn)象,雖然效果顯著,但這樣既浪費(fèi)人力,同時(shí)也大大降低了基站的應(yīng)急能力。
目前各大廠商提供的節(jié)能軟件改變了這種情況,讓老舊基站煥發(fā)出新的節(jié)能活力。通過負(fù)載平衡能耗,在閑時(shí)將設(shè)備設(shè)定為節(jié)能狀態(tài),當(dāng)話務(wù)量突增時(shí),可以自動(dòng)轉(zhuǎn)化為正常狀態(tài)。章正珊表示,愛立信的“PowerSaving”軟件解決方案可以根據(jù)話務(wù)量的變化自動(dòng)對實(shí)際需要的載頻數(shù)量進(jìn)行控制,從而達(dá)到降低基站能耗的目的,該功能可以應(yīng)用于愛立信1994年后出產(chǎn)的所有基站產(chǎn)品上。而華為的綠色節(jié)能軟件已經(jīng)能夠達(dá)到時(shí)隙開關(guān),主要應(yīng)用在華為GSM3012、3006G等主打產(chǎn)品上。諾基亞的NetActServiceQualityManager也有相同的功效。
對于移動(dòng)運(yùn)營商來說,相對于硬件的投入,軟件的投入可以有效解決現(xiàn)有基站的節(jié)能問題,同時(shí)具有成本低,便于維護(hù)等特點(diǎn),可以說是運(yùn)營商最佳節(jié)能投入。另外,新能源的應(yīng)用對于基站的穩(wěn)定性提出了更高的要求,風(fēng)能和太陽能等不穩(wěn)定電力源,要求基站設(shè)備能夠有更強(qiáng)壯的生命力。具周建國介紹,目前中國移動(dòng)“綠色行動(dòng)計(jì)劃”已經(jīng)選擇了愛立信和華為在內(nèi)蒙古等省市,針對太陽能的基站展開測試,檢驗(yàn)基站設(shè)備的穩(wěn)定性。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)備功耗同等重要
在整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上,專家提出了“需求-設(shè)計(jì)-研發(fā)-制造-供應(yīng)鏈-部署-回收-需求”等閉環(huán)周期節(jié)能系統(tǒng),如華為的“E2E綠色設(shè)計(jì)方案”、愛立信的LCA綠色計(jì)劃等計(jì)劃也都是全生命周期評估的典范。
有著豐富工程經(jīng)驗(yàn)的章正珊認(rèn)為,基站節(jié)能的重點(diǎn)不應(yīng)放在基站技術(shù)的升級(jí)上,而是應(yīng)該放在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中。“一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,在不影響用戶通話質(zhì)量和減少覆蓋的基礎(chǔ)上,可以最大限度地減少基站數(shù)量。這對于運(yùn)營商來說,不但可以減少初期成本投入,同時(shí)也可以減少后期維護(hù)成本。”
據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)估計(jì),讓一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)專家從最初即參與整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,可以將無線站點(diǎn)的數(shù)量減少30%~50%。
按目前網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)備2.5KW(GSM、CDMA基站平均能耗)來計(jì)算,每減少一個(gè)基站,每年可以減少耗能21900度電。
但是目前運(yùn)營商還沒有完全認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在節(jié)能減排工作中的重要性,曾有中國聯(lián)通地方運(yùn)維人員對記者抱怨:“節(jié)能減排不能光靠在后期運(yùn)維上下功夫,運(yùn)維能夠減少的能耗很少。節(jié)能減排要從新建基站網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃抓起。由于沒有良好的規(guī)劃,造成現(xiàn)在后期維護(hù)上能源消耗過多的現(xiàn)象還很多。”
在中國移動(dòng)“綠色行動(dòng)計(jì)劃”重點(diǎn)工作矩陣圖中,可以看出他們并沒有將網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃作為降低能耗的主要領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)專家解釋說,由于這種方式的可實(shí)施難度大,投入規(guī)劃成本大等問題,還是需要市場的考驗(yàn)。
向無空調(diào)基站挑戰(zhàn)
據(jù)統(tǒng)計(jì),溫度從24度上調(diào)到28度時(shí),基站節(jié)能效果將提高3%~8%。但是在目前的基站內(nèi),都有最高溫度上限的設(shè)置,不能輕易調(diào)高基站溫度。
中國移動(dòng)綠色行動(dòng)計(jì)劃負(fù)責(zé)人秦光澤對記者表示,現(xiàn)在的基站設(shè)備已經(jīng)能夠適應(yīng)普通的高溫運(yùn)行,之所以設(shè)定基站頂限溫度——25℃,主要是考慮不影響基站內(nèi)蓄電池的壽命,蓄電池在高溫下不能正常運(yùn)行,如遇斷電等情況,會(huì)對網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行帶來威脅。
目前產(chǎn)業(yè)鏈各方正在行動(dòng),試圖解決這個(gè)問題。中國移動(dòng)也和有關(guān)廠商聯(lián)系,試圖研發(fā)出小型冷凍設(shè)備,將基站中的設(shè)備保護(hù)起來,這樣就可以將基站內(nèi)空調(diào)取消,來達(dá)到最大節(jié)能的目的。
1擴(kuò)頻通信系統(tǒng)工作原理分析
本文重點(diǎn)研究現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。從理論上來說,我們通常將構(gòu)建方式以直頻擴(kuò)頻方式為主所形成的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)稱之為直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)(DS)。在研究直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)工作原理的過程當(dāng)中,需要特別關(guān)注的兩個(gè)基本結(jié)構(gòu)分別為發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)。從直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的工作原理角度上來說,作為輸入端口信息數(shù)據(jù)的A在經(jīng)過信息調(diào)制環(huán)節(jié)處理之后能夠形成B1寬度的調(diào)頻信號(hào),在此基礎(chǔ)之上借助于偽隨機(jī)擴(kuò)順序列的調(diào)制作用形成B2寬度的調(diào)頻信號(hào),進(jìn)而轉(zhuǎn)入信號(hào)發(fā)射作業(yè),與之相對應(yīng)的直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)工作原理示意圖基本如圖1所示。
與此同時(shí),從直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)接收機(jī)的工作原理角度上來說,在接收機(jī)接收到來自于發(fā)射機(jī)所發(fā)出的B2帶寬調(diào)頻信號(hào)之后,會(huì)針對與之相對應(yīng)的偽隨機(jī)擴(kuò)頻序列進(jìn)行精確相位處理,在此過程當(dāng)中通過擴(kuò)頻解調(diào)處理能夠形成B1帶寬的調(diào)頻信號(hào)。特別值得注意的一點(diǎn)在于:在同步電路與擴(kuò)頻序列相互作用的過程當(dāng)中,直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)接收機(jī)能夠產(chǎn)生與所接受偽隨機(jī)擴(kuò)頻序列相位屬性保持一致狀態(tài)的PN代碼,這一代碼能夠在發(fā)揮本地信號(hào)功能的基礎(chǔ)之上將B1帶寬的調(diào)頻信號(hào)恢復(fù)成為A窄帶信號(hào)。而在這一過程當(dāng)中所產(chǎn)生的A窄帶信號(hào)能夠?yàn)樵夹畔?shù)據(jù)A的估計(jì)提供必要保障,與之相對應(yīng)的直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)接收機(jī)工作原理示意圖基本如圖2所示。以上即為整個(gè)直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的工作原理。
可以明確一點(diǎn)是:建立在整個(gè)直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)之上的應(yīng)用優(yōu)勢有如下幾個(gè)方面:首先,編碼信號(hào)的產(chǎn)生幾率較大,傳輸可行性較高;其次,整個(gè)數(shù)據(jù)擴(kuò)頻通信傳輸過程當(dāng)中僅涉及到一個(gè)固定的載波頻率,對于載波發(fā)生器的運(yùn)行要求較低;再次,接收機(jī)裝置在整個(gè)數(shù)據(jù)的擴(kuò)頻通信操作過程當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)相干解調(diào),從而達(dá)到提高擴(kuò)頻通信質(zhì)量的關(guān)鍵目的;最后,在擴(kuò)頻通信的作業(yè)過程當(dāng)中,對于用戶之間的同步性沒有要求,適應(yīng)性較強(qiáng)。
然而不容忽視的一點(diǎn)在于:直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的應(yīng)用仍然存在著一些方面的問題:首先,在擴(kuò)頻通信作業(yè)過程當(dāng)中對于本地生成編碼以及接收信號(hào)之間同步性的獲取與保持難度比較大,致使擴(kuò)頻通信可能出現(xiàn)明顯誤差問題;其次,在擴(kuò)頻通信過程當(dāng)中,現(xiàn)階段還無法針對基站與用戶距離之間的遠(yuǎn)近效應(yīng)予以有效消除,導(dǎo)致系統(tǒng)可能存在誤差問題,這一問題也需要引起相關(guān)人員的特別關(guān)注與重視。
2結(jié)束語
通過本文以上分析需要認(rèn)識(shí)到一個(gè)方面的問題:在當(dāng)前技術(shù)條件支持下,擴(kuò)頻通信技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)以其優(yōu)越的抗干擾特性、抗衰落特性以及抗多徑特性成為了第三代通信領(lǐng)域研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)所在,有著極為深遠(yuǎn)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
作者:孫曉雅單位:濟(jì)南市公安消防支隊(duì)
1存在的問題及對策
自通信車改裝后投入使用以來,通過近5年來各種規(guī)模的應(yīng)急演練以及2010年玉樹7.1級(jí)地震、2013年青海省海西州5.0級(jí)地震的實(shí)際檢驗(yàn),該應(yīng)急衛(wèi)星通信車在使用中暴露出來很多的問題,總結(jié)情況如下:(1)原有車內(nèi)設(shè)備機(jī)柜設(shè)計(jì)及布局不合理,使得各設(shè)備的供電及信號(hào)之間產(chǎn)生交叉干擾。其中部分通信設(shè)備的散熱條件無法保證,電力線路雜亂無章。在實(shí)際使用過程中,不僅存在故障排查困難,同時(shí)還有因用電安全引發(fā)火災(zāi)等事故的重大隱患。鑒于上述情況,對機(jī)柜內(nèi)設(shè)備進(jìn)行了重新布局,只保留與衛(wèi)星通信相關(guān)的通信設(shè)備及供電設(shè)備,將部分周邊設(shè)備進(jìn)行下架處理。(2)原車所用的視頻編解碼器及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備,經(jīng)與原廠家聯(lián)系后,確認(rèn)部分產(chǎn)品已停產(chǎn),另有部分已無法提供維修必須的備品備件。因而通過對此類設(shè)備進(jìn)行維修,使其具備通信功能的做法不可行。因此更換掉原有的解碼器,采用時(shí)下主流的視頻會(huì)議設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),以確保應(yīng)急通信車與指揮中心視音頻信號(hào)的安全暢通。(3)原車衛(wèi)星設(shè)備的配置不合理。該車是在原有箱式衛(wèi)星便攜站的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),將便攜站的全套設(shè)備安裝于改裝后的依維柯廂式貨車內(nèi),天線部分做了車頂安裝。由于車頂天線與功放采用軟波導(dǎo)連接結(jié)構(gòu),長期風(fēng)吹日曬會(huì)產(chǎn)生老化磨損。破裂后的波導(dǎo)產(chǎn)生微波信號(hào)泄漏,造成通信質(zhì)量下降的同時(shí),對現(xiàn)場操作的工程技術(shù)人員也會(huì)產(chǎn)生人身傷害。對此采取的策略是:平常不使用時(shí)對車輛加蓋防塵遮雨罩,定期檢查軟波導(dǎo)的連接結(jié)構(gòu),如發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)聯(lián)系廠家更換或維修。(4)衛(wèi)星系統(tǒng)對星時(shí)間長或無法正確對星。由于原有衛(wèi)星系統(tǒng)未配備頻譜儀或衛(wèi)星信標(biāo)機(jī)等對星設(shè)備,使得自動(dòng)對星動(dòng)作完成后無法對目標(biāo)衛(wèi)星的正確與否進(jìn)行有效判定。因而,往往造成對不上或?qū)﹀e(cuò)星的情況,無法實(shí)現(xiàn)正常通信。基于上述情況,對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。其中,對已停產(chǎn)或無法提供維修服務(wù)的設(shè)備進(jìn)行更換;部分尚能使用的設(shè)備作為現(xiàn)有鏈路的備份設(shè)備;使原有的單通路衛(wèi)星應(yīng)急系統(tǒng)升級(jí)成為具有一定抗災(zāi)能力的1∶1備份的衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)。此外,在尋星過程中盡量避免指揮車周圍有高層建筑物、樹木枝葉等阻礙,以免造成衛(wèi)星波速回波反射[1]。(5)整車配重不合理,集成后車輛右后部偏重,影響車輛行駛的平穩(wěn)性。因此,在滿足基本通信功能的前提下對車廂設(shè)備,車頂衛(wèi)星系統(tǒng)和后艙供電設(shè)備重新合理布局,調(diào)整車輛的平衡性。
2對策探索
目前,衛(wèi)星通信技術(shù)是我國大范圍區(qū)域內(nèi)應(yīng)急通信的主要技術(shù)手段,包括VSAT技術(shù)系統(tǒng)、BGAN技術(shù)系統(tǒng)。短波通信技術(shù)在地震應(yīng)急救援現(xiàn)場的局域通信中也有很大的作用。這類應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有高信噪比、大容量、高穩(wěn)定性、全天候、盲區(qū)小、抗干擾、多通道、低功耗、小型便攜、高機(jī)動(dòng)性等基本特性[2]。在目前技術(shù)水平條件下,應(yīng)進(jìn)一步完善通過多種技術(shù)系統(tǒng)集成的震后應(yīng)急通信系統(tǒng),以解決地震后初期不同情況下地震現(xiàn)場與后方指揮中心的通信。
2.13G技術(shù)的應(yīng)用據(jù)科學(xué)統(tǒng)計(jì),不同震級(jí)的地震因?yàn)獒尫拍芰康拇笮〔煌瑢φ饏^(qū)內(nèi)的通信環(huán)境的影響也有不同的差別。比如,Ms5.0~6.0級(jí)地震發(fā)生后,震區(qū)大部分地面網(wǎng)絡(luò)或3G網(wǎng)絡(luò)受損普遍輕微,Ms6.0~7.0級(jí)地震對地面網(wǎng)絡(luò)或3G基站的破壞一般發(fā)生在高烈度區(qū),而Ms7.0級(jí)以上的地震發(fā)生后,地面通信設(shè)施基本不可用[3]。應(yīng)急通信車應(yīng)根據(jù)地震現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇不同的通信方式,在地面通信設(shè)施受損較小的情況下可依托地面網(wǎng)絡(luò)或者3G作為信道開展視頻會(huì)議、語音通訊、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),極端條件下使用VAST衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),這樣可大幅度提高地震應(yīng)急通訊效率。3G網(wǎng)絡(luò)與VAST衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)相比傳輸速度較快,下行速度峰值理論可達(dá)3.6Mbit/s,上行速度峰值也可達(dá)384kbit/s。國內(nèi)支持國際電聯(lián)確定3個(gè)無線接口標(biāo)準(zhǔn),分別是中國聯(lián)通WCDMA、中國移動(dòng)TD-SCDMA、中國電信CDMA2000。WC-DMA以其技術(shù)成熟、終端類型多、速率高、網(wǎng)絡(luò)覆蓋好等特點(diǎn)在3種3G網(wǎng)絡(luò)中具有明顯優(yōu)勢,因此可以采用WCDMA技術(shù)作為主用3G通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)應(yīng)急通信車與指揮中心的3G通信,CD-MA2000或TD-SCDMA可作為備用的3G通信方式。
2.2短波電臺(tái)的應(yīng)用短波通信屬于獨(dú)立自主通信,不依賴其他有線和無線通信手段都必須具備的網(wǎng)絡(luò)、傳輸線路、中繼體和建筑等基礎(chǔ)運(yùn)行條件,抗毀能力最強(qiáng),是實(shí)現(xiàn)中、遠(yuǎn)程無線聯(lián)絡(luò)的基本手段[4]。從點(diǎn)對點(diǎn)直通距離看,短波是所有無線通信方式中距離最遠(yuǎn)的一種無線通信手段。另外,短波通信設(shè)備簡單,可以根據(jù)使用要求進(jìn)行固定設(shè)置,也可以個(gè)人背負(fù)或車載安裝進(jìn)行移動(dòng)通信,組網(wǎng)靈活,實(shí)時(shí)性好,特別是在救災(zāi)初期常常是主要依賴的通訊工具。因此,我們可以建設(shè)一套短波通信網(wǎng)絡(luò),由車載電臺(tái)、便攜式電臺(tái)組成。車載電臺(tái)用于組成指揮所通訊樞紐或作移動(dòng)通訊使用,選擇使用鞭形天線或雙極天線,這樣可以保證應(yīng)急通信車在一般行進(jìn)速度時(shí)正常通信,便攜式電臺(tái)具有體積小和重量輕等特點(diǎn),一般采用鞭形天線,利用地波進(jìn)行近距離通信,主要用于應(yīng)急通信車無法抵達(dá)的陡峭山地災(zāi)害現(xiàn)場,由應(yīng)急人員背負(fù)便攜式電臺(tái)進(jìn)入地震現(xiàn)場,保障通訊聯(lián)絡(luò),實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)通訊。為了解決短波通信網(wǎng)與其他通信的融合問題,同時(shí)提高整個(gè)短波通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性,必要時(shí)可以配備多網(wǎng)系融合設(shè)備,通過該設(shè)備可以將短波無線通信和有線通信、衛(wèi)星通信及超短波通信等通信手段進(jìn)行融合,通過其他制式的承載網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對短波系統(tǒng)的延伸和擴(kuò)展,從而可以大幅度提高通訊效率[5]。
3結(jié)語
隨著人們生活水平的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)密度的提高,地震災(zāi)害對社會(huì)的影響也越來越顯著,如何使地震應(yīng)急衛(wèi)星通信車在地震現(xiàn)場更好的發(fā)揮作用,不斷提升地震應(yīng)急衛(wèi)星通信車對突發(fā)地震事件的應(yīng)急及救援指揮能力,使其具有機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)、建立通信鏈路快、集成度高、通信距離遠(yuǎn)、通訊方式多樣化、功能強(qiáng)大、減少地形敏感的特點(diǎn),為新形勢下的災(zāi)害應(yīng)急救援工作、防震減災(zāi)事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn),還需要不斷思考和努力,同時(shí)也是青海省防震減災(zāi)工作亟待解決的問題。
作者:楊理臣胡玉郭鵬樊光潔徐瑋陽單位:青海省地震局
一、量子通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
量子力學(xué)誕生于1926年,是人類對微觀世界加以認(rèn)識(shí)的理論基礎(chǔ)之一。量子力學(xué)和相對論之間的不相容性在1935年被愛因斯坦、波多爾基斯和羅森論證后,約翰•貝爾于1964年提出貝爾理論,,阿斯派克等人于1982年證明了超光速響應(yīng)的存在。1989年第一次演示成功量子密鑰傳輸,1997年量子態(tài)隱形傳輸?shù)脑硇詫?shí)驗(yàn)驗(yàn)證由奧地利蔡林格小組在室內(nèi)首次完成,2004年,該小組又將量子態(tài)隱形傳輸距離成功提高到600米。2007年開始我國架設(shè)了長達(dá)16公里的自由空間量子信道,于2009年成功實(shí)現(xiàn)世界上量子隱形傳態(tài)的最遠(yuǎn)距離。
二、量子通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
量子通信技術(shù)的研究方向除了包括量子隱形傳態(tài)還包括量子安全直接通信等,突破了現(xiàn)有信息技術(shù),引起了學(xué)術(shù)界和社會(huì)的高度重視。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比,量子通信除具有超強(qiáng)抗干擾能力外且不需對傳統(tǒng)信道進(jìn)行借助;與此同時(shí)量子通信的密碼被破譯的可能性幾乎沒有,具有較強(qiáng)的保密性;另外,量子通信幾乎不存在線路時(shí)延,傳輸速度很快。量子通信發(fā)展僅僅經(jīng)歷了20年左右,但其發(fā)展卻十分迅猛,目前已經(jīng)被很多國家和軍方給予高度關(guān)注。
量子通信在國防和軍事上具有廣闊的應(yīng)用前景,作為量子技術(shù)的最大特征,量子技術(shù)的安全性是傳統(tǒng)加密通信所無可企及的。量子通信技術(shù)的超強(qiáng)保密性,能夠有效保證己方軍事密件和軍事行動(dòng)不被敵方破譯及偵析,在國防和軍事領(lǐng)域顯示出無與倫比的魅力。另一方面,在破解復(fù)雜的加密算法上,也許現(xiàn)有計(jì)算機(jī)可能需要好幾萬年的時(shí)間,在現(xiàn)實(shí)中是完全無法接受且?guī)缀鯖]有實(shí)用價(jià)值的。但量子計(jì)算機(jī)卻能在幾分鐘內(nèi)將加密算法破解,如果未來這種技術(shù)被投入實(shí)用,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)密碼體制將處于危險(xiǎn)之中,而量子通信技術(shù)則能能夠抵御這種破解和威脅。
在民間通信領(lǐng)域量子通信技術(shù)的應(yīng)用前景也同樣廣闊。中國科技大學(xué)在2009年對界上首個(gè)5節(jié)點(diǎn)的全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組建后,使得實(shí)時(shí)語音量子保密通信被首次實(shí)現(xiàn),城市范圍的安全量子通信網(wǎng)絡(luò)在這種“城域量子通信網(wǎng)絡(luò)”基礎(chǔ)上成為了現(xiàn)實(shí)。
三、總結(jié)
各國正是瞅準(zhǔn)了量子通信技術(shù)的無限應(yīng)用前景,紛紛加大對量子通信技術(shù)方面的投入力度。在未來的量子通信技術(shù)還應(yīng)注意一些關(guān)鍵性的問題,如單光子源成本的降低、通信傳輸距離的加大以及檢測概率的增強(qiáng)等,都仍需要進(jìn)一步的研究。
作者:胡廣軍 王建 單位:廊坊市開發(fā)區(qū)中油新星電信工程有限公司
1.實(shí)驗(yàn)室條件和環(huán)境較差
由于大部分學(xué)校都在進(jìn)行學(xué)生的擴(kuò)招和學(xué)校的擴(kuò)建,通信專業(yè)的人數(shù)也會(huì)大幅度地增加,學(xué)校在擴(kuò)建過程中會(huì)存在資金問題,導(dǎo)致對于實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的資金投入不足,設(shè)備更新緩慢,與現(xiàn)代快速發(fā)展的通信技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié),學(xué)生在實(shí)踐過程中學(xué)到的知識(shí)也是幾年前的,已經(jīng)過時(shí)。同時(shí)在擴(kuò)招過程中該專業(yè)人數(shù)大幅度增加,導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)的場地緊缺,存在多人共用一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)的情況,這就導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量不是很理想。
2.實(shí)踐教學(xué)的老師對于這門課程不夠重視
與老師熟知的理論教學(xué)相比較,實(shí)踐教學(xué)操作十分麻煩,其中各種各樣的環(huán)節(jié)讓人頭疼,長期從事理論教學(xué)的老師難以適應(yīng)這樣的教學(xué)過程,他們就會(huì)選擇逃避,沒有將實(shí)踐教學(xué)真正地開展起來,學(xué)生只是進(jìn)行一些簡單的操作,無法學(xué)到真正的知識(shí),沒有獲得實(shí)際的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。有些學(xué)生在老師的影響下也是持比較消極的態(tài)度,認(rèn)為該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)可有可無,沒有十分重要的存在意義。
3.提供給學(xué)生的實(shí)習(xí)單位較少
有些學(xué)校處在偏遠(yuǎn)地區(qū),當(dāng)?shù)貨]有大型的通信企業(yè),城市的經(jīng)濟(jì)相對較為落后,只有一些移動(dòng)、聯(lián)通、電信的服務(wù)型營業(yè)廳,沒有從事通信工程方面的產(chǎn)品生產(chǎn)的大型公司,所以學(xué)生很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)習(xí),如果到深圳、廣州等通信產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的城市進(jìn)行實(shí)習(xí),不僅組織起來比較困難,而且需要大量的資金投入,學(xué)生過去之后的管理問題也不是特別的方便。所以老師只是為學(xué)生講解一些實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)供學(xué)生參考,學(xué)生學(xué)習(xí)效果不明顯。
4.集中式的實(shí)踐教學(xué)多是形式主義
在通信工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)中大多采取的是集中式的實(shí)踐學(xué)習(xí),在這個(gè)時(shí)間段學(xué)生要進(jìn)行畢業(yè)論文的撰寫,學(xué)生在時(shí)間上存在較大的問題,他們沒有足夠的時(shí)間寫自己的畢業(yè)論文,往往就在網(wǎng)絡(luò)上下載一些資料,選擇一些沒有創(chuàng)新意義的主題,抄襲問題不可避免。學(xué)生專業(yè)工程實(shí)踐的時(shí)間和畢業(yè)論文的時(shí)間沖突,學(xué)生為了順利畢業(yè),把很多時(shí)間用在寫畢業(yè)論文上面,集中實(shí)踐的效果從而受到影響,這樣就導(dǎo)致集中式的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)形式化,沒有達(dá)到想要的效果。
二、通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)改革的主要方式
1.加強(qiáng)通信工程專業(yè)課程體系的建設(shè)
通信工程專業(yè)的課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生的能力,科學(xué)合理地構(gòu)造該專業(yè)的課程模體系和專業(yè)模塊,根據(jù)不同學(xué)生的不同能力、不同愛好,老師為他們選擇合適的模塊,讓教學(xué)的基本要素和基本內(nèi)容與學(xué)生能力密切聯(lián)系。
(1)通信基礎(chǔ)課程。學(xué)生主要學(xué)習(xí)的課程有信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理、通信電子線路等,在對這些理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的時(shí)候注重培養(yǎng)學(xué)生的信息分析處理能力,為以后的專業(yè)課奠定基礎(chǔ),讓學(xué)生對通信系統(tǒng)有一定的分析和設(shè)計(jì)能力。
(2)通信技術(shù)課程。學(xué)生需要學(xué)習(xí)的課程有移動(dòng)通信、光纖通信、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)、交換技術(shù)等等,主要讓學(xué)生能夠圍繞著通信技術(shù)進(jìn)行其中的理論學(xué)習(xí),掌握現(xiàn)代的通信技術(shù),將其應(yīng)用到通信行業(yè),促進(jìn)通信行業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)新產(chǎn)品的開發(fā)。
(3)專業(yè)任選課程。學(xué)生學(xué)習(xí)的主要課程有電子測量技術(shù)、數(shù)字圖像處理、光傳輸和光交換、電信業(yè)務(wù)開發(fā)等等,這些課程主要是根據(jù)學(xué)生興趣開設(shè)的專業(yè)方向課程,相對來說難度大一些,主要是讓學(xué)生有一個(gè)學(xué)習(xí)的專業(yè)方向,學(xué)生根據(jù)自己的特長和興趣學(xué)習(xí)專業(yè)課程,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性也會(huì)提高,視野更加開闊,為以后工作打下必要的專業(yè)基礎(chǔ)。
2.加強(qiáng)通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)
通信工程專業(yè)課程基本體系的建設(shè)要以實(shí)踐教學(xué)體系為重點(diǎn),在通信工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,其設(shè)計(jì)性、科學(xué)性、創(chuàng)新性要全面地體現(xiàn)出來,讓每個(gè)學(xué)生在實(shí)踐中都能夠提升自身的能力,并且要注重學(xué)生整體能力的培養(yǎng),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用性,讓學(xué)生在實(shí)踐中分析問題、解決問題,對于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)管理和監(jiān)督,學(xué)生在實(shí)踐中有明確的目標(biāo),各自有明確的任務(wù)和分工,全面構(gòu)造通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系,為學(xué)生在未來的就業(yè)競爭中提供有效保障。
3.加強(qiáng)通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)
在通信工程專業(yè)實(shí)踐中,實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生的主要實(shí)踐地點(diǎn),學(xué)校應(yīng)當(dāng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備的更新,對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)合理的管理,加大資金的投入,為學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和實(shí)踐條件,同時(shí)實(shí)驗(yàn)室也要制定相應(yīng)的管理制度,損壞實(shí)驗(yàn)儀器的學(xué)生應(yīng)當(dāng)賠償一定的費(fèi)用,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后要打掃衛(wèi)生,保障實(shí)驗(yàn)室的良好環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)長期對學(xué)生開放,為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件。
4.加強(qiáng)校企協(xié)作,在校外投資實(shí)習(xí)基地
實(shí)習(xí)是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,學(xué)生總是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)無法學(xué)到真正的工作經(jīng)驗(yàn),只有將學(xué)生帶到通信工程的企業(yè),讓他們在其中進(jìn)行實(shí)際的動(dòng)手操作,他們才會(huì)學(xué)到實(shí)際有用的東西。因此,學(xué)校就必須與校外通信企業(yè)進(jìn)行良好的溝通,學(xué)校與企業(yè)之間聯(lián)合進(jìn)行人才的培養(yǎng),共同制定實(shí)習(xí)方案,讓學(xué)生參與到實(shí)際的測試、開發(fā)、設(shè)計(jì)中,增加學(xué)生的興趣,畢業(yè)后學(xué)校為該企業(yè)提供專業(yè)型人才,保持與該企業(yè)的良好聯(lián)系。如果條件允許,學(xué)校可以在校外投入資金建設(shè)校企,這樣就更加方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)。
三、結(jié)束語
1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生,并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機(jī),那天俄國當(dāng)局定為“無線電發(fā)明日”。
1896年3月24日,波波夫?qū)o線電通信的通信距離延長到250米,做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術(shù)拉開新的序幕。
1898年,年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無阻地通信,第一次實(shí)際性地使用無線電通信技術(shù)。
1901年,他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無線電通信,從此人類進(jìn)入無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后,無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來。直到1946年,美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線問題,從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了,無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要,于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用;后來微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代,使電子計(jì)算機(jī)信息處理功能大大增加,日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代,就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日,擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越,但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù),是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域,不需要傳輸媒質(zhì),部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無線傳播手段代替,無論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍,實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半,優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結(jié)如下:
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下,人們對通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無法預(yù)知,而無線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效,語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻,隨著近年來國內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國際經(jīng)濟(jì)的來往,無線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性,尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通,這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題,但其信號(hào)容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來都是讓人頭疼的問題,目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱,其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn),因此,無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起,欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷,筆者認(rèn)為,我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試,主要可總結(jié)一下八點(diǎn):
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率,維持信號(hào)上的穩(wěn)定,避免通信信號(hào)收到干擾,增大了系統(tǒng)通信容量,提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù),確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3],尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開,無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn),這個(gè)方向?qū)o線電通信信號(hào)源穩(wěn)定來說的確非常之重要。
3.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)展趨勢。個(gè)人信息話,能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞,大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù),在無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn)以后,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動(dòng),促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合,尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備,滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò),IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù),是最合適的選擇對象,處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升,這一點(diǎn)對保持通信暢通方面解決了信號(hào)容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號(hào)傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性,利用藍(lán)牙做出來的傳感器隨時(shí)反映出用戶所需要的信號(hào)方向,一旦連接到Internet上的話,即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。
3.7推廣軟件無線電
軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目,但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場,對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語
回顧無線通信的發(fā)展歷程,無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用,盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快,但面對我國12億人口的通信需求,無線電通信技術(shù)普及率低的問題,面對我國12億人口,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時(shí),無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運(yùn)營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面,提升自身的營業(yè)水平,為市場提供豐更加富的選擇,滿足用戶各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此,在無線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮,這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進(jìn)步,為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策,為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
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[3]《現(xiàn)代通信原理》曹志剛清華大學(xué)出版社.
[4]《無線局域網(wǎng)的安全性及其攻擊方法研究》李雄偉,趙彥然;2005年.
[論文摘要]:通信電源是向通信設(shè)備提供交直流電的電能源,是整個(gè)通信電信網(wǎng)的能量保證。通信電源系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)和相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成。通信電源系統(tǒng)的設(shè)備多,分布廣,不僅單個(gè)電源設(shè)備的可靠性會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性,電源系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)也會(huì)對自身的可靠性造成很大的影響。
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(jì)目標(biāo)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(dòng)管理等功能,從而滿足網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(jìn)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(jìn),控制方法的不斷進(jìn)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(dòng)態(tài)性能等等方面都取得長足的進(jìn)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?fù)浣Y(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(diǎn)。一般認(rèn)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(dá)到兆赫茲級(jí),開關(guān)電源的發(fā)展為高頻變化提供了硬件基礎(chǔ),促進(jìn)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(dòng)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(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)維持穩(wěn)定。通信直流電源在相當(dāng)長的時(shí)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(shí)不會(huì)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(dòng)了通信直流電源整機(jī)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(jī)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(jìn)化規(guī)律,一般而言,技術(shù)的生命周期包含四個(gè)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(jìn)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(jìn)入一個(gè)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(huì)再出現(xiàn)一個(gè)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(jìn)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(jìn)步,國外正在研制和試驗(yàn)新一代的通信用蓄電池,有的已經(jīng)進(jìn)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(jìn)性,在性能上具有傳統(tǒng)的VRLA電池?zé)o可比擬的優(yōu)越性。
中國1.釩電池(VanadiumRedoxBattery)。釩電池(VRB)是一種電解值可以流動(dòng)的電池,目前正在逐步進(jìn)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(shí)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(jī)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(hù)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(huì)增大維護(hù)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(hù)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(shí),數(shù)字化技術(shù)就表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術(shù)無法實(shí)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(shí)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(biāo)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(fù)載特性,減少給電網(wǎng)帶來嚴(yán)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(gè)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(fù)載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網(wǎng)帶來了嚴(yán)重的污染,使電網(wǎng)波形失真,實(shí)際負(fù)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。
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第四代移動(dòng)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(dòng)寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)比第三代標(biāo)準(zhǔn)擁有更多的功能。第四代移動(dòng)通信可以在不同的固定、無線平臺(tái)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(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。此外,第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動(dòng)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(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)的速度可達(dá)到10-20Mbit/s,最高可以達(dá)到100Mbit/s。
(二)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬
要想使4G通信達(dá)到100Mbit/s的傳輸速度,通信運(yùn)營商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)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(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。
(三)多種業(yè)務(wù)的完整融合
個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無縫連接為一個(gè)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(lán)牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號(hào)、廣播電視到衛(wèi)星通信,移動(dòng)用戶可以自由地從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺(tái)間的互聯(lián)更便捷、安全,面向不同用戶要求,更富有個(gè)性化。而且4G手機(jī)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(dòng)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(jì)和操作具有智能化,更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。例如,4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時(shí)間以及其他因素來適時(shí)提醒手機(jī)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(gè)角度來看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)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(diǎn)。
(六)實(shí)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(dòng)通信”。
(七)通信費(fèi)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(jí)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(shí)在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí),通信運(yùn)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(yùn)營成本。
二、4G移動(dòng)通信的接入系統(tǒng)
4G移動(dòng)通信接入系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺(tái),通過各種接技術(shù),在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(平臺(tái))之間實(shí)現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動(dòng)通信中,各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個(gè)公共平臺(tái),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(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時(shí),網(wǎng)絡(luò)會(huì)自適應(yīng)分配頻帶、給出最優(yōu)化路由,以達(dá)到最佳通信效果。目前,4G移動(dòng)通信的主要接入技術(shù)有:無線蜂窩移動(dòng)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(lán)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(jì),因此,我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動(dòng)小區(qū)半徑和工作環(huán)境,對接入技術(shù)進(jìn)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(diǎn)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(huì)議中心等,移動(dòng)通信能力很有限。
個(gè)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(dòng)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(gè)移動(dòng)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(gè)方面進(jìn)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(hào)傳輸技術(shù),提高信號(hào)處理算法、信號(hào)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(jìn)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(dòng)重構(gòu)技術(shù),動(dòng)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(kuò)展IP技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用;加強(qiáng)軟件無線電技術(shù);優(yōu)化無線電傳輸技術(shù),如支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、無縫連接和網(wǎng)絡(luò)安全。
三、4G移動(dòng)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(dòng)終端位置的測量方法和計(jì)算方法。它主要分為基于移動(dòng)終端定位、基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位三種方式。在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中,移動(dòng)終端可能在不同系統(tǒng)(平臺(tái))間進(jìn)行移動(dòng)通信。因此,對移動(dòng)終端的定位和跟蹤,是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)(平臺(tái))間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動(dòng)通信的前提和保障。二)切換技術(shù)
切換技術(shù)適用于移動(dòng)終端在不同移動(dòng)小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號(hào)降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)中,軟件將會(huì)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(dòng)通信通向第三代和第四代移動(dòng)通信的橋梁。軟件無線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號(hào)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(jìn)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(gè)無線電通信平臺(tái),在平臺(tái)上運(yùn)行各種軟件系統(tǒng),以實(shí)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(gè)移動(dòng)終端,就可以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺(tái)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(hào)干擾、自動(dòng)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(dòng)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(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號(hào),這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量。
(五)交互干擾抑制和多用戶識(shí)別
待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識(shí)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(dòng)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(jī)的高質(zhì)量接收信號(hào)。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(shí)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(hào)傳輸技術(shù)
在高頻段進(jìn)行高速移動(dòng)通信,將面臨嚴(yán)重的選頻衰落(frequency-selectivefading)。為提高信號(hào)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(kuò)頻接收、跳頻、FEC(如AQR和Turbo編碼)等技術(shù),來獲取更好的信號(hào)能量噪聲比。
四、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(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù),第四代移動(dòng)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(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)則計(jì)劃以O(shè)FDM為核心技術(shù),提供增值服務(wù)。
在時(shí)代交替之際,舊有系統(tǒng)之整合與升級(jí)是產(chǎn)業(yè)關(guān)心的話題,目前大家談的是GSM如何升級(jí)到第三代移動(dòng)通信系統(tǒng);而未來則是CDMA如何與OFDM技術(shù)相結(jié)合。可以預(yù)計(jì),CDMA絕對不會(huì)在第四代移動(dòng)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(huì)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(shí)它真正運(yùn)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(dòng)通信系統(tǒng),也將會(huì)結(jié)合兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。
五、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(rèn)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)。總的來說,要順利、全面地實(shí)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(huì)得到極大提升,從理論上說最高可達(dá)到100Mbit/s,但手機(jī)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(jī)將很難達(dá)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(jìn)入第三個(gè)發(fā)展階段,此時(shí)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(shí),整個(gè)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(gè)逐步過渡的過程。
因此,在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí),通信運(yùn)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(dòng)通信從3G逐步向4G過渡。
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電力線通信簡稱PLC(PowerLineCommunication0)是利用配電網(wǎng)低壓線路傳輸多媒體信號(hào)的一種通信方式。在發(fā)送時(shí)利用GMSK(高斯濾波最小頻移鍵控)或OFDM(正交頻分多路復(fù)用)調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制,把載有高頻信息的高頻加載于電流,然后再電力線上傳輸,在接收端先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號(hào)取出,再經(jīng)過解調(diào),就可得到原通信信號(hào),并傳送到計(jì)算機(jī)或電話,實(shí)現(xiàn)信息傳遞。類似的電力線通技術(shù)信早已有所應(yīng)用,電力系統(tǒng)中在中高壓輸電網(wǎng)(35千伏以上)上通過電力載波機(jī)利用較低的頻率以較低速率傳送遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)或話音,就是電力線通信技術(shù)應(yīng)用的主要形式之一,已經(jīng)有幾十年歷史。
PLC接入設(shè)備分局段設(shè)備和用戶端PLC調(diào)制解調(diào)器。局段負(fù)責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)連接。在通信時(shí)來自用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器后,通過用戶配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備,局端設(shè)備將信號(hào)解調(diào)出來,再轉(zhuǎn)到外部的Internet。該技術(shù)不需要重新布線,在現(xiàn)有低壓配電線路上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、和視頻業(yè)務(wù)的承載。終端用戶只需插上電源插座即可實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入,電視接收、打電話等。同樣電力線通信技術(shù)也可應(yīng)用于其他相關(guān)領(lǐng)域,對于重要場所的監(jiān)控和保護(hù),一直需要投入大量的人力和財(cái)力,現(xiàn)在只需利用電源線,用極低的代價(jià)更新原有監(jiān)控設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。目前電力系統(tǒng)抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的準(zhǔn)確性、同步性難以保證。同時(shí)由于抄表地點(diǎn)分散,表記數(shù)量眾多,所以抄表的工作量巨大。基于電力線路載波(PLC)通信方式的自動(dòng)抄表裝置,由于不需要重鋪設(shè)通信信道,節(jié)省了施工及線路費(fèi)用,成為現(xiàn)代電力通訊的首選方式,使得抄表的工作量大大減少。近年來居民小區(qū)及大樓朝智能化發(fā)展,現(xiàn)在的智能化建筑已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5A。但是這些不同的系統(tǒng)自動(dòng)化需要不同的網(wǎng)絡(luò)支持;給建設(shè)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。借助電力線通信技術(shù),無論是監(jiān)控、消防、樓宇還是辦公或者通信自動(dòng)化都可以利用電力線實(shí)現(xiàn),便于管理和擴(kuò)展。
電力線通信主要優(yōu)勢:
電力線通信有無可比擬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢,我國擁有全世界排名第二的電力輸電線路,擁有用電用戶超過10億,居民家里誰都離不開電力線;顯然連接這10億用戶的既存電力線是提供上網(wǎng)服務(wù)的巨大物質(zhì)基礎(chǔ)。在廣闊的農(nóng)村地區(qū),特別是那些電話網(wǎng)絡(luò)不太發(fā)達(dá)的地區(qū),PLC更有用武之地,畢竟電力網(wǎng)規(guī)模之大是任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大,市場發(fā)展成熟較慢,但會(huì)存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面,對PLC的長遠(yuǎn)發(fā)展和擴(kuò)展非常有利。
電力線通信可充分利用現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,不需要任何新的線路鋪設(shè),隨意接入,簡單方便的安裝設(shè)備及使用方式,節(jié)約了資源和費(fèi)用,無需挖溝和穿墻打洞,避免了對建筑物和公共設(shè)施的破壞,同時(shí)也節(jié)省了人力,共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接,高通訊速率可達(dá)141Mbps(將未通過升級(jí)設(shè)備可達(dá)200Mbps)。PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶家中,局端設(shè)備放置在樓宇配電室內(nèi),隨著上游芯片廠商14M產(chǎn)品技術(shù)相對成熟。PLC設(shè)備整體投入不斷下降,據(jù)調(diào)查當(dāng)前14M的PLCModem產(chǎn)品其成本已降到普通的ADSL接入貓相仿的水平,而局端設(shè)備則更便宜。由于一般一個(gè)局端拖帶PLC調(diào)制解調(diào)器的規(guī)模為20-30臺(tái),因此隨著用戶的增長,局端設(shè)備可以隨時(shí)動(dòng)態(tài)增加,這一點(diǎn)對于運(yùn)營商來說,不必在設(shè)備采購初期投入巨大的資金。因此也有寬帶網(wǎng)絡(luò)接入最后一公里最具競爭力的解決方案之稱。
電力線通信的缺點(diǎn)
傳輸帶寬的問題。PLC與電話線上網(wǎng)從本質(zhì)上講并沒有區(qū)別,都是利用銅線作為傳輸媒質(zhì),銅線上網(wǎng)的最大問題是不能解決傳輸帶寬問題。雖然14M的產(chǎn)品已經(jīng)成熟,但電力線上網(wǎng)是共享帶寬,若同一地區(qū)多個(gè)用戶同時(shí)上網(wǎng)則數(shù)據(jù)傳輸速度將會(huì)相應(yīng)降低,如何保證用戶能夠獲得足夠帶寬成為挑戰(zhàn)噪聲安全性問題。由于電力網(wǎng)使用的大多是非屏蔽線,用它來傳輸數(shù)據(jù)不可避免的會(huì)形成電磁輻射,從而會(huì)對其它無線通信,如公安部門或軍事部門的通信造成干擾;再次電力線上網(wǎng)存在不穩(wěn)定的問題,家用電器產(chǎn)生的電磁波對通信產(chǎn)生干擾,時(shí)常會(huì)發(fā)生一些不可預(yù)知的錯(cuò)誤。與信號(hào)潔凈特性恒定的Ethernet電纜相比,電力線上接入了很多電器,這些電器任何時(shí)候都可以插入或拆開,并機(jī)或關(guān)閉電源。因而導(dǎo)致電力線的特性不斷變化,影響網(wǎng)速。
衰減問題。與以太網(wǎng)接入或者ADSL接入不同,盡管PLC接入可以選擇家庭內(nèi)任意電力插座聯(lián)接到Internet,但是就目前而言,由于衰減因素仍然存在,不同接入點(diǎn)的帶寬是不一樣的,如果家庭比較大,那么在最遠(yuǎn)處接入,帶寬衰減將非常明顯。其次大部分情況下,PLC數(shù)據(jù)需要通過電表傳輸,帶寬往往在這里產(chǎn)生非常大的衰減,這成為PLC的技術(shù)瓶頸之一,有專家表示主要問題在于電表的設(shè)計(jì),而不是PLC自身的技術(shù)因素,但由于電表是既有產(chǎn)品,不可能對其大規(guī)模換用,所以只能通過PLC產(chǎn)品自身技術(shù)來克服PLC衰減問題。
目前我國在沈陽及北京多個(gè)小區(qū)開通了多個(gè)PLC接入試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò),主要以2M和14M帶寬接入為主。由于法律、服務(wù)、技術(shù)指標(biāo)等影響,還沒有大規(guī)模的商用PLC系統(tǒng)投入使用。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展,相關(guān)技術(shù)將逐步得到有效解決。最近國電科技推出的200Mb/sPLC接入方案具有布線簡單,電磁輻射低,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),在接入帶寬及穩(wěn)定性方面有了重大突破,具有強(qiáng)大的市場競爭力和廣泛的市場前景。電力線通信技術(shù)畢將得到廣泛應(yīng)用發(fā)展。
論文關(guān)鍵詞:電力線通信;設(shè)備
論文摘要:隨著社會(huì)信息化程度的提高,網(wǎng)絡(luò)已成為人們生活中不可缺少的一部分。網(wǎng)絡(luò)接入帶寬迅速提升,以適應(yīng)大容量、高速率的數(shù)據(jù)、視頻、語音等高質(zhì)量的信息傳輸與服務(wù)。目前常用的寬帶接入方式有電話撥號(hào)(即XDSL)方式、有線電視線路(CableModem)方式、雙絞線以太網(wǎng)方式,隨著科技的迅速發(fā)展,電力線通信已成為一種新型的寬帶接入技術(shù),并且有著良好的發(fā)展前景。
論文摘要:本文主要釷對高速公路通信系統(tǒng)的應(yīng)用原理進(jìn)行闡述。
高速公路機(jī)電工程中的通信系統(tǒng)屬于基礎(chǔ)類設(shè)施,主要為收費(fèi)、監(jiān)控系統(tǒng)提供信息(話音、數(shù)據(jù)、圖像)傳輸通道,由光纜數(shù)字傳輸系統(tǒng)、程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)等組成。根據(jù)其通信系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn),高速公路通信網(wǎng)主要由長途通信干線傳輸網(wǎng)、程控?cái)?shù)字交換機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)、圖像傳輸網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)等部分組成,下面我們重點(diǎn)對其各主要組成部分的使用原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。
1收費(fèi)系統(tǒng)
高速公路收費(fèi)系統(tǒng)一般采用半自動(dòng)收費(fèi)方式,即人工判別車型,車道入口發(fā)放通行卷,出口驗(yàn)卷,計(jì)算通行費(fèi),人工收費(fèi),計(jì)算機(jī)管理,輔以車輛檢測器校核,閉路電視監(jiān)視。目前,提倡計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)。遠(yuǎn)期,逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)方式。通行卷有采用非接觸式IC卡,也有采用磁卡。為便于計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi),聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)區(qū)域內(nèi)均應(yīng)采用同一種通行卷。
1.1計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)一般分兩級(jí),即收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和收費(fèi)站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。收費(fèi)站控制室計(jì)算機(jī)與該站的收費(fèi)廣場車道控制計(jì)算機(jī)組成該站的局域網(wǎng)。收費(fèi)中心內(nèi)的計(jì)算機(jī)構(gòu)成中心獨(dú)立的局域網(wǎng)。各局域網(wǎng)之間、收費(fèi)中心與區(qū)域拆帳中心之間需要通過通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行勾通。
1.2收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸
收費(fèi)數(shù)據(jù)分三級(jí)管理:收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)、收費(fèi)站計(jì)算機(jī)及收費(fèi)車道計(jì)算機(jī)。收費(fèi)站與收費(fèi)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過數(shù)據(jù)通道直接傳輸?shù)?各通信站的ONU設(shè)備提供必要的2Mbps(G.703)數(shù)據(jù)通道接口。通信與收費(fèi)系統(tǒng)是通過收費(fèi)站和收費(fèi)中心的路由器連接起來的,在區(qū)域收費(fèi)聯(lián)網(wǎng)的情況下,路由器至少要具備兩個(gè)E1(G.703)接口,一路傳往收費(fèi)中心,一路傳往區(qū)域拆賬中心。
1.3收費(fèi)圖像傳輸
收費(fèi)系統(tǒng)在個(gè)收費(fèi)站廣場出口均設(shè)置了攝像機(jī),各攝像機(jī)的圖像信號(hào)既要傳到相應(yīng)的收費(fèi)站又要傳到收費(fèi)/監(jiān)控中心。從攝像機(jī)到收費(fèi)站的視頻及控制信號(hào)傳輸是由收費(fèi)系統(tǒng)完成的,而圖像及控制信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸與監(jiān)控有所不同,未采用復(fù)用方式,庵個(gè)攝像機(jī)圖像對應(yīng)一芯光纖,而控制信號(hào)是經(jīng)MODEM通過通信系統(tǒng)的話路通道傳輸?shù)摹?/p>
2通信系統(tǒng)
2.1通信干線傳輸
長途通信干線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否,決定著整個(gè)通信系統(tǒng)質(zhì)量,它不僅關(guān)系到能否實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代通信網(wǎng)設(shè)計(jì)的目的,還關(guān)系到工程投資的經(jīng)濟(jì)性、合理性和可靠性。目前,高速公路機(jī)電工程基本是采用光纖通信系統(tǒng)。高速公路通信系統(tǒng)長途通信干線傳輸網(wǎng)采用光纖通信,這是因?yàn)?
高速公路通信網(wǎng)要求同時(shí)傳輸語音、數(shù)據(jù)和圖像通,信量較大,選用頻帶、通信容量大的光纖通信系統(tǒng)是合理的。
光纖通信具有通信容量大、抗電磁干擾能力強(qiáng)、通信質(zhì)量高、傳輸距離長等特點(diǎn),是其它通信傳輸方式無可比擬的。
光纜通信中繼距離長,適應(yīng)公路沿線各通信站點(diǎn)間距離不一致的實(shí)際情況。
采用長波長單模光纜傳輸方式,在中等容量以上長距離傳輸系統(tǒng)中,從經(jīng)濟(jì)上占有優(yōu)勢。
2.2通信系統(tǒng)的程控交換
根據(jù)高速公路通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)的內(nèi)容和特點(diǎn),通信系統(tǒng)采用三級(jí)程控交換,第一級(jí)交換中心設(shè)在高速公路總公司通信總中心,其主要職能是完成本局終端的話務(wù)接轉(zhuǎn),匯接所有來話、去話的轉(zhuǎn)接任務(wù),并與二級(jí)公路網(wǎng)中心聯(lián)接,完成本局話務(wù)接續(xù)與本局以外的話務(wù)轉(zhuǎn)接;第三級(jí)交通中心分別設(shè)在各高速公路公司下屬的管理所,其主要職能是完成本局的話務(wù)接續(xù)與出入本局的話務(wù)接續(xù)。為了提高系統(tǒng)的可靠性、靈活性及話務(wù)流向的需要,各級(jí)交通交換中心之間均可進(jìn)行互連,以便組成一個(gè)多迂回、多路由的程控?cái)?shù)字交換網(wǎng)。
2.3話音通信系統(tǒng)
高速公路通信網(wǎng)話音系統(tǒng)包括業(yè)務(wù)電話系統(tǒng)、指令電話系統(tǒng)和移動(dòng)電話系統(tǒng)。業(yè)務(wù)電話系統(tǒng)為高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各種設(shè)施(如監(jiān)控、收費(fèi)、服務(wù)區(qū)、停車場、加油站、維修、交警、通信、供電、配電及養(yǎng)護(hù)等)提供內(nèi)、外業(yè)務(wù)聯(lián)系電話。業(yè)務(wù)電話為全網(wǎng)自動(dòng)撥號(hào),業(yè)務(wù)電話網(wǎng)應(yīng)與市話公用網(wǎng)匯接。指令電話系統(tǒng)主要是為監(jiān)控總中心以及監(jiān)控中心下達(dá)交通監(jiān)控和調(diào)度指令。為便于交通控制和交警業(yè)務(wù)調(diào)度,在監(jiān)控中心和分中心可分別設(shè)置兩套指令電話控制臺(tái),以便供公路值班員和交警值班員使用,指令電話應(yīng)自成系統(tǒng)。指令電話控制臺(tái)設(shè)置在各路公司內(nèi),分監(jiān)控指令控制臺(tái)和交警指令控制臺(tái),分別控制所轄路段各指令電話機(jī)和交警用指令電話機(jī);指令電話控制臺(tái)具群呼、組呼、單呼功能及自動(dòng)錄音功能;指令電話控制臺(tái)具有轉(zhuǎn)接功能,即實(shí)現(xiàn)指令電話控制臺(tái)與指令電話機(jī)之間的轉(zhuǎn)接。
2.4移動(dòng)通信系統(tǒng)
移動(dòng)通信,就是指通信雙方至少有一方在移動(dòng)中進(jìn)行信息交換。移動(dòng)通信不僅指雙方的通話,還應(yīng)包括數(shù)據(jù)、傳真、圖像等業(yè)務(wù)。移動(dòng)通信系統(tǒng)可以自己建網(wǎng),也可以租用郵電部建立的公用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)。郵電部公用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)全省漫游,管理也比較方便,可以省去了自己建網(wǎng)的費(fèi)用,但公用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)費(fèi)用很高,同時(shí)不能完成高速公路網(wǎng)要求群呼、組呼等調(diào)度功能。自行建立高速公路移動(dòng)通信專用網(wǎng),可以解決上述不足,但建網(wǎng)投資很大。建議高速公路移動(dòng)通信系統(tǒng)自己建立專業(yè)移動(dòng)通信網(wǎng),采用800MHz集群移動(dòng)通信系統(tǒng)。據(jù)了解,遼寧省高速公路管理系統(tǒng)應(yīng)用移動(dòng)通信較為先進(jìn),移動(dòng)通信成為快速應(yīng)變能力的強(qiáng)有力手段。
3監(jiān)控系統(tǒng)
高速公路監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用圖像傳輸可將道路現(xiàn)場的活動(dòng)圖像,利用圖像傳輸系統(tǒng)的能力把圖像信息用電信號(hào)的方式傳送到遠(yuǎn)方,清楚地再現(xiàn)在屏幕上,有利于管理人員做出控制決策。活動(dòng)圖像傳輸采用光纜傳輸方式,高速公路監(jiān)控?cái)z像點(diǎn)不太多的特點(diǎn),一般采用一對一(一攝像頭對一監(jiān)視器)方式傳輸?shù)礁髀繁O(jiān)控中心。通過視頻切換方式,由總部的控制信號(hào)來選取所需的圖像信號(hào),由光纜傳至監(jiān)控總部的監(jiān)視器,使總中心也能監(jiān)視到它所關(guān)心的全省高速公路運(yùn)行情況,以便進(jìn)行宏觀管理。
監(jiān)控系統(tǒng)主要由兩部分組成:監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和外場設(shè)備。
3.1監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)即情報(bào)處理系統(tǒng),它包括通信控制器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、交換式集線器、終端計(jì)算機(jī)等。這些計(jì)算機(jī)組成局域網(wǎng),組網(wǎng)方式:收費(fèi)站控制室計(jì)算機(jī)與該站的收費(fèi)廣場車道控制計(jì)算機(jī)組成該站的局域網(wǎng)。收費(fèi)中心內(nèi)的計(jì)算機(jī)構(gòu)成中心獨(dú)立的局域網(wǎng),只是多了一臺(tái)通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外場設(shè)備與中心的數(shù)據(jù)通信管理。
3.2監(jiān)控中心的外場設(shè)備
監(jiān)控的外場設(shè)備包括車輛檢測器,可變情報(bào)板,可變限速標(biāo)志,氣像檢測器等。由于這些檢測點(diǎn)(數(shù)據(jù)采集點(diǎn))距離通信站較遠(yuǎn),相對分散,且數(shù)據(jù)量較小,無法采用標(biāo)準(zhǔn)的高速數(shù)據(jù)接口進(jìn)行傳輸,因此在每個(gè)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)點(diǎn)配一臺(tái)MODEM,將數(shù)據(jù)傳到就近通信站的ONU,最后通過通信系統(tǒng)傳至監(jiān)控中心通信控制器。
3.3監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸
監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分二級(jí)管理:監(jiān)控中心、監(jiān)控外場設(shè)備。通信系統(tǒng)在各站綜合業(yè)務(wù)接人網(wǎng)的ONU設(shè)備業(yè)務(wù)通道中提供足夠的2/4wVF接口,監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采用模擬傳輸方式,通過這些音頻接口完成,由監(jiān)控系統(tǒng)提供MO-DEM進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。
3.4監(jiān)控圖像傳輸
監(jiān)控系統(tǒng)在全線設(shè)置了一定數(shù)量的攝像機(jī),各攝像機(jī)的圖像和控制信號(hào)均要傳至監(jiān)控中心。通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)為攝像機(jī)的圖像和控制信號(hào)傳輸提供光電纜,視頻圖像信號(hào)和控制信號(hào)經(jīng)過數(shù)字/視頻復(fù)用光端機(jī)復(fù)用后,占用一根光纖。