時間:2022-04-25 16:42:06
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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篇現代通信技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
在現在通信系統內,計算機設備的功能主要側重于處理信息,通過設置能夠處理不同種類的信息。例如:文本格式、影像格式、語音格式等多個方面,充分利用計算機設備性能高這一優勢,能夠為用戶提供快捷、方便的服務。隨著科學技術水平的穩步提高,用戶對數據需求和需求標準等方面提出了更高要求,而有效利用通信技術能夠有效實現資源共享。在無特殊情況下,一般通信的形式主要可以分為:有限傳遞、無線傳遞,具有穩定性強,傳輸速度快等特點。
2.1穩定性強、傳輸速度快
計算機通信技術在特定條件下可以通過有線或者無線的方式構建一個計算機網絡,而在這個計算機網絡內,將各終端之間有效連接起來,這樣就能夠實現信息交換和數據傳輸,其受外界因素影響小,甚至是可以忽略不計。從某種意義上來說突破了傳統計算機數據處理受地域時間的束縛,使得信息能夠進行快速傳輸且其穩定性強,為創新數據傳輸模式提供了堅實理論依據。而通信技術與計算機技術的融合發展,能夠在這個基礎之上提供更加優質的傳輸服務,進而滿足用戶高層次需要。基帶傳輸、頻帶傳輸、數字傳輸等不管采用何種傳輸方式都能夠為終端提供大容量帶寬和高速率傳輸服務。在光纖通信技術中表現尤為明顯,其傳輸速率可以達到Mb甚至是更高。
2.2多媒體通信與安全通信服務
與其它數據系統想不,計算機通信技術所組建的通信系統一般情況下都可以提供多媒體數據存儲與傳輸服務,換一種方式來說就是發送端將數據進行轉換,而接收端將獲取的數據信息在原有基礎上還原多媒體信息,進而是實現對信息的應用與處理。值得一提的是,在進行數據處理與儲存過程中我們可以通過對計算機進行加密處理的方式確保傳輸數據不會受外界因素干擾,確保信息的安全穩定性,也就是說通信技術與計算機技術的有效融合可以實現高精度和更加優質的數據通信服務。
3通信技術與現代計算機技術融合
3.1遠程通信
通過有線或者無線的方式把各個終端設備連接在一起,一定程度上能夠拓展信息處理及傳輸的性能,在無線通信技術中表現尤為明顯,在特定條件下,其能夠為無法創建區域網絡的部分區域創建有限通信網絡,進而實現遠程實施通信,不受時間、地點限制,將通信技術的價值最大限度發揮出來。
3.2多媒體技術通信
計算機設備應當成為核心控制設備,為創建信息體系創造條件,能夠對相關信息進行處理、接受甚至于存儲,信息體系的建立打破了傳統建立在數據、音頻間存在間隔的限制,將各個方面整合成一個整體,從而為民眾提供高質量服務。目前多媒體技術通信的形式表現在很多方面:遠程會議、視頻教學等,得到了很多人的認可。
3.3創建新信息庫
以計算機通信技術為前提條件,能夠構建出一個信息完整的數據庫體系,用戶不僅可以在這個數據庫中搜索自身所需信息,還能夠將數據信息輸入數據庫中進行有效整理,某種意義上可以提升數據管理的質量和效率,也是另一種程度上的資源共享。目前生活中使用比較常見的是:電話購票、網絡購票,都是通過計算機信息技術來來完成,倘若缺乏這個前提條件,其各項工作無法正常開展。
3.4新技術革新
通信論文3000字(一):鐵路通信系統中的光纖通信技術探討論文
內容摘要在科學技術水平快速提升的大背景下,很多先進技術已融入各個行業的發展中,光纖通信技術作為一種現代化技術,技術應用日益成熟,在通信技術中表現出了很大的應用優勢,在很多領域得到了有效應用。在鐵路通信系統中,光纖通信技術的應用發揮著重要作用,在很大程度上提升了鐵路通信系統信息傳播速度,提高了我國鐵路通信系統的整體水平。文章主要對鐵路通信系統中的光纖通信技術進行了分析。
關鍵詞鐵路通信系統光纖通信技術應用
1引言
隨著社會經濟的快速發展,我國光纖通信技術也在迅猛發展,在很大程度上提升了現代化信息傳播速度,使通信技術水平得到了很大提升。現階段,光纖技術的應用范圍越來越廣泛,在鐵路通信系統中發揮著重要作用,優化并完善了鐵路系統,推動著鐵路通信系統的智能化發展。基于此,文章闡述了光纖通信技術的相關內容,分析了鐵路通信系統中光纖通信技術的應用,研究了鐵路通信系統中光纖通信技術的發展趨勢,希望實現我國鐵路通信行業的持續、穩定發展。
2光纖通信技術的相關內容
2.1光纖通信技術概述
光纖通信技術中的兩種主要技術分別是光纖接入技術和波分復用技術。光纖接入技術的關鍵是實現信息傳輸的高效性,利用寬帶輸送網向各個家庭傳遞各項信息和數據,在寬帶管線傳輸過程中,傳輸方式多元化,光纖到戶(FTTH)和FTTCab是寬帶光接入網的主要應用形式,能夠在光纖各個位置實現信息傳輸[1]。波分復用技術為人民群眾提供了帶寬資源,能夠有效地整合發送端,將波長光載波的差異性由接收端完成分割,且各個分波器需要負荷不同的載波信號。在現代化鐵路通信系統中,波分復用技術發揮著重要作用,這項技術可以根據波長的差異性,有效地傳輸通信信號,不會受電磁信號、天氣因素的影響,在很大程度上提升了信號傳輸的整體效率。
2.2光纖通信技術的優勢
2.2.1通信容量大
光纖傳輸帶寬比較大,一根光纖的潛在帶寬可以達到20THz,且波分復用技術的傳輸容量更大,這項技術的傳輸通道是光纖的不同波長,將光信號在同一光線中的不同波長信道中進行傳輸,在很大程度上增加了通信傳輸容量。
2.2.2信息傳輸損耗低、傳遞距離長
光纖信息的傳輸載體主要是光學纖維鋼絲,通過分析用途、性能和功能的不同,可以分成不同的類型,但這項技術的制作和應用原則基本一致,不會受輸出距離的影響,在有光纖的情況下都可以傳輸信息,既能夠確保信息長距離傳輸,又可以完善信息傳輸過程,避免受環境因素的影響出現誤差。
2.2.3光纖損耗極低
在現代化社會的發展中,我國光纖通信技術的主要材料是石英光纖,石英光纖和其他材質的光纖相比,不易出現損耗問題,施工運營成本較低。并且,石英光纖屬于玻璃材質,具有電氣性能,在石英光纖施工過程中表現出了良好的絕緣性能,無須在線路中設置接地、回路,有利于加快施工進度,減少施工成本的投入。
3鐵路通信系統中光纖通信技術的應用
3.1波分復用技術的應用
3.1.1掌握復用器、解復用器的使用方法
在設計復用器和解復用器的過程中,相關人員需要深入分析復用器和解復用器的生產成本和穩定運行。在實際應用過程中,技術人員需要確保復用器和解復用器的質量,以此為基礎減少能源消耗問題的出現,光纖通信系統的應用,必須確保波導寬度滿足光纖通信系統的各項要求,深入分析波導的寬度,及時地了解波導之間出現振蕩的原因,通過應用波分復用技術了解振動和傳輸過程中的溫度變化情況。
3.1.2合理地選擇光源
在過去選擇光源的過程中,人們往往會應用低效率、低能量的發光二極管,這在實際應用中會遇到很多問題,如發射功率小、光譜寬等。在科學技術的快速發展過程中,激光二極管在光源選擇中得到了有效應用,解決了發光二極管中的很多問題,避免了光波之間的相互干擾問題,并加快了信息傳輸速度。但是,激光二極管在實際傳輸中會被環境溫度而影響,因此相關人員需在穩定環境中布置激光二極管,將溫度控制在合理范圍內,讓溫度影響降至最低。
3.2PDH技術
在鐵路通信系統的快速發展中,PDH技術是應用頻繁的一項光纖技術,這項技術的應用主要是根據PDH二芯搭建局干線網絡通信系統。二芯配置是PDH技術中常用的一種模式,這一模式的應用從本質上確保了鐵路同軸模擬通信,有利于實現鐵路通信系統的穩定性。PDH光纖通信技術的復用接口具有一定的復雜性,為網絡管理工作帶來了很大難度,嚴重影響著PDH技術的有效應用。
3.3SDH技術
SDH光纖通信系統是PDH光纖通信系統的升級版,這項技術有效地改善了PDH光纖通信技術中存在的問題,在很大程度上推動著鐵路通信技術的發展。SDH光纖通信技術作為一項現代化高速發展的數字化通信技術,會在未來科學技術發展過程中實現數字信息的轉化,將所需信號固定在特定的機構中。SDH光纖通信技術具有很大的應用優勢:①能夠有效地簡化網絡中各個支路的字節復用;②為各個廠家設備互聯之間的有效連接提供支持,確保光纖通信技術標準和比特率標準一致;③SDH光纖通信技術的網絡和自我完善功能比較強,在網絡信號中斷的情況下可以自動恢復,且在恢復后網絡信號傳輸可以繼續使用;④SDH光纖通信技術的自我管理能力比較強,有利于實現鐵路通信傳輸的安全性、可靠性;⑤SDH光纖通信技術的通信功能比較強,尤其在鐵路通信系統中的應用具有很大優勢,在未來通信行業的發展中,日益完善的SDH光纖通信技術必將代替系統中的PDH光纖通信技術。除此之外,在鐵路通信系統中,SDH光纖通信技術得到了有效應用,在鐵路建設過程中,為了充分發揮出SDH光纖通信技術的作用,鐵路部門通過搭設光同步傳輸系統,應用不同芯數的光纜[2],將鐵路沿線各機房設備的傳輸設備進行了有效連接,組成鐵路光纖傳送信息網絡,構建了鐵路信息網,提高了鐵路通信技術的整體水平,推動了鐵路信息化、高速化發展。
3.4DWDM技術
DWDM技術是將多個波長作為載波,在一條光纖中有效地傳輸各個載波通信通道,有效地減少光線數量,一般單根光纖傳輸速度可以達到400GB/s。在現代化社會的發展中,DWDM技術在鐵路通信系統中得到了有效應用,相關人員需要將波長和光纖頻率進行融合,利用DWDM設備實現信息系統的兼容,并利用SDH設備傳輸信號波,DWDM技術不會受惡劣天氣的影響,在初期應用中信號傳輸不穩定,但在長時間應用中會提高信號傳輸的整體效率,加快信號傳輸速度。
4鐵路通信系統中光纖通信技術的發展趨勢
4.1速度快、容量大、距離長的傳輸新模式
在新時期的發展中,新型波分復用技術需要轉變成速度快、容量大、傳輸距離長的全光傳輸模式。光時分復用技術和密集波分復用技術的融合,可以改善傳輸信道數局限性問題,不斷提升信道的傳輸效率,進而提升光纖傳輸容量。
4.2光孤子通信
在鐵路通信系統運行過程中,光弧子通信是一種超短光脈沖,其主要是在光纖反常色散區的基礎上,利用平衡光纖非線性、群速度色散效應,實現通信技術的超快傳輸,這項技術在長距離傳輸中性能比較穩定,且傳輸信息比較完善,不會影響光纖的速度和波長。
4.3全光網絡
全光網絡是具備未來概念的高速通信網絡,光纖通信技術發展最理想的方向是全光網階段,全光網是在傳輸信息網絡各個階段實現全光化。全光網絡是一種極具未來概念的高速通信網絡,是通過在傳輸信息網絡的各節點處都實現全光化,同步完成高效的信息轉換與傳遞。用光節點替代傳統通信網絡中的電節點,使信息能夠在網絡的各層級之間快速傳輸。
5結語
綜上所述,在我國鐵路系統的發展中,光纖通信技術得到了有效應用,有效地改善了我國鐵路通信系統中的難題,使鐵路系統逐漸進入通信時代,滿足了現代化鐵路發展的實際需求。
通信畢業論文范文模板(二):關于通信行業市場營銷管理體系和構架問題研究論文
摘要:通信是以某種引子在自然界中進行的信息交流與輸送,可以是人與人之間的,也可是人與自然之間的信息傳輸。而通信業所說的自然是這種交流、傳遞信息的行業。通信業在經濟、技術的推動下得以發展,近幾年,不論是通信方式還是通信設備都得到了穩定發展,不過同時也有一些問題制約著通信業更優更快的發展。比如通信行業在營銷管理這方面,存在嚴重缺憾。因此,本文針對通信行業市場營銷管理體系存在的問題進行了深入分析,并根據問題提出了相對應的策略,希望對強化市場有一定作用。
關鍵詞:通信行業;市場營銷;管理體系;問題;策略
引言
在經濟、科技推動下,通信技術逐步發展并一步步滲入到生活中的各方各面。就整個通信行業來說,如果要想持續在市場中占據一席之地,除了加快自身穩步發展,還需通過多角度、多層次、多方面的營銷方式實現綜合營銷,另外,還要加強對市場營銷的管理控制,保證市場營銷體系符合通信行業的發展以及滿足市場變化的需求。
1推動通信行業市場營銷管理體系構建的作用
通過建設具有針對性的管理體系對市場營銷加以管理,對通信行業是極為重要的,作用眾多,如下所示:一方面,根據市場營銷所設立的管理體系與加強市場營銷管理的要求相一致。在推動行業發展過程中,營銷作為最主要的因素,依舊存在一些問題,比如管理落后等,導致營銷工作很難實現高效能、高效率。而促進通信行業市場營銷管理體系的建立,需要結合多方面的因素來實現,并不斷完善,使其全方位趨于完美,從而提高營銷工作的效力、強化營銷管理。且營銷體系的建立一定要從營銷人員本身素質、制度管理和服務等方面綜合考量并得以落實。另一方面,管理體系的建立是通信業得以有效發展的基礎。目前,通信市場存在的競爭越來越猛烈,通信企業想要在市場中取得一定盛勢,就必須要通過營銷管理來增強競爭力。
2通信市場營銷管理體系存在的問題
2.1缺乏完善的法律法規的制約
其實,發展與風險都是并存的。在通信市場中也是如此,經濟發展、社會進步帶動了通信市場,而通信市場中,其營銷問題也逐漸顯現出來,并且有愈加嚴重的趨勢。之前的有關與通信市場營銷方面的法律法規已很難滿足目前的需求了。在此情況下,也衍生了一部分違背法律秩序的人,在沒有一套標準、完善的法規下用不正當的手段謀取暴利。而且整體通信市場本身就缺乏法律法規的約束,這也使得市場管理的難度加大,碰壁嚴重。因此,必須要完善相關的法律法律,并落實到實處,保證市場營銷得到有效管理。
2.2營銷管理機制不一致
目前,通信市場競爭異常激烈,這也導致很多企業迫切的想要在市場中占據一定優勢,從而以各種各樣的營銷方式來強化自身,使得眾多范圍內出現交錯。比如拿一個縣城來說,通信行業包含了多家通信公司,導致出現不同廠家的通信產品在功能或營銷方式上相互抄襲并逐漸一致的競爭,對通信市場的綜合管理受到限制。由于不一致的營銷管理機制,通信企業很難設法避免資源浪費這一情況,最終各通信企業的發展受到限制,影響整個通信市場的發展。
2.3售后服務尚不完善
目前,像電信、移動、廣電、聯通等國內四大運營商在通信領域具有很大優勢,并積累了一定的客戶群體。不過隨著一些新企業的興起,導致通信市場連續不斷的對外發展,市場競爭也呈現出多樣性、廣泛性趨勢。此時,很多企業忽視了售后服務這方面,售后得不到保障,引起群眾不悅,也失去了對企業的信任感,企業一旦出現信任危機,也只能被通信市場踢出局。所以,各個企業一定要完善售后服務,以良好的服務體系來樹立良好的品牌與企業形象。
3推進通信市場營銷管理體系合理構建的策略
3.1建立健全營銷機制
各行各業想要得到穩步發展,必須要依靠完善的制度標準來進行。目前,通信行業在營銷方式方面就缺乏一定標準,從而營銷過程中出現許多管理方面的問題。所以,相關部門推進營銷機制朝著全面、完善的方向改進,以市場營銷為引導,規范營銷管理行為,另外,還可以實現獎懲機制。對于一些誠實守信、恪守本分、遵紀守法的企業加以獎勵,要通過政府的權利加以幫助,保證市場的規范性,如果一些企業不按標準辦事,只追求自身利益而全然不顧其他,一定要加以嚴懲,在相關法律的引導、制約下對其嚴懲不貸,使得通信市場擁有一個良好的競爭環境,確保其有條不紊的整固發展。
3.2合理配置資源,推動管理機制一體化
就整個通信市場而言,其發展水平依然是處于錯落不齊的狀態。在管理體制以及管理方向等方面均沒有取得理想效果,這就導致企業間“各自為營”,完全按各自主張辦事,不懂得合作發展,共同進步。因此,必須要在市場營銷的引導下,優化、完善管理機制,并按照整個的發展方向做到全面一致性的管理,加強企業之間的交流溝通,并在管理機制的制約下合理配置資源,保證良好的市場秩序。
3.3推動多種營銷方式共發展
市場需求一般都是多樣性的,這就要求通信企業加以改進營銷方式,并嚴格以市場需求為指導。在營銷方式上一定要集合市場需求不斷創新,以滿足市場需要。具體可分環節進行,在產品技術方面一定要加強研發,提高質量,確保技術處于領先地位;而營銷方式可以通過網絡、實體店以及廣告的方式來進行,使通信企業有一定的知名度,為其后續銷售提供前提,保證后續利潤。另外,在售后服務這塊兒,只有把這一環節做好了,不僅可以保持跟客戶的良好關系,對打造品牌形象也是特別重要的。售后是客戶通企業進行的第二次深入接觸,因此可以從售后服務出發,以絕對性的專業服務贏得客戶信賴,引導客戶進行二次或者多次消費,從而得到客戶的支持。
關鍵詞:大數據時代;網絡通信技術;分析
計算機網絡技術的發展與完善,Internet技術應用領域廣泛,并且現在人們生活、學習與工作已經離不開計算機網絡。現在人們的需要不斷變化,計算機遠程網絡通信技術需要不斷更新以適合現代人們的需要,同時保障計算機遠程網絡通信。在大數據時代,提高計算機遠程網絡通信的質量,滿足用戶的需求是迫切需要解決的問題,在大數據時代,如何提高計算機遠程網絡通信質量,更新計算機遠程網絡通信技術,保障用戶的需求,給計算機遠程網絡通信技術的專家和學者提供了機遇和挑戰,以適合現代社會發展需要。
1大數據時代計算機遠程網絡通信技術的優勢
計算機遠程網絡通信技術在應用過程中根據用戶的需求不斷更新,在大數據技術的應用到計算機遠程網絡通信技術有一定的優勢。首先抗干擾性強,計算機遠程通信技術在大數據技術的應用下,保障數據傳輸的有效性,提高了數據傳輸的抗干擾性,保障了數據傳輸的準確性。其次有利于與計算機結合,計算機是計算機遠程網絡通信的主要工具,在大數據技術的應用下,讓計算機與計算機遠程通信網絡能更好的兼容,能更加有效保障通信的質量與效果。最后具有多樣性特點,在大數據技術的應用下,根據用戶的不同需要,計算機網絡通信技術可以給用戶提供多種選擇方案,為用戶提供多樣化服務,滿足用戶的需要,符合現代社會發展,計算機遠程網絡通信技術改革為用戶需求服務。
2大數據時代計算機遠程網絡通信技術存在的問題
2.1計算機遠程網絡通信技術故障
大數據時代計算機遠程網絡通信在運行的過程中,出現計算機遠程網絡通信技術問題是一種常見問題。計算機遠程網絡通信技術故障主要表現其一是物理層出現問題,物理層出現問題一般是接口問題,一旦出現問題影響數據的發送與接收,同時也容易被黑客等進行攻擊。其二是網絡層出現問題,網絡層問題一般是路由器出現問題或網絡IP地址出現問題,在網絡運行的過程中容易出現網絡擁塞現象,對網絡通信產生一定的影響。當網絡層出現問題還有可能受到病毒的攻擊,這會給網絡通信起到阻礙作用,在網絡通信要注重網絡病毒的防治,減少網絡病毒對網絡通信的攻擊。
2.2計算機遠程網絡通信的速度問題
現在人們的生活、學習與工作離不開計算機網絡,計算機遠程網絡通信的速度是大家關心的問題,數據在網絡上傳輸視頻、圖片等都有傳輸失敗的現象,這都是計算機遠程網絡通信出現問題,多數都是由于網絡擁塞現象造成的,在計算機遠程網絡通信帶寬增加的過程中,但每年網絡用戶大量增加,這給網絡通信的速度帶來一定問題,阻礙了人們的正常網絡通信。
3大數據時代計算機遠程網絡通信技術的革新
3.1對計算機遠程網絡通信技術進行維護
計算機網絡遠程通信需要網絡設備,網絡設備需要進行維護保障計算機網絡正常通信。在維護的過程中,主要是根據每個企業的情況對其進行定期的檢測和維護,為了更好地對計算機進行維護可以讓相關人員每天對機器進行檢查,對通信的情況進行評價,每周可以做一次匯報總結,對于出現問題的機器要及時進行檢修,這樣能夠保證整個系統的運行。要保障計算機遠程網絡通信質量,需要對網絡通信設備定期進行檢測與維護,同時每臺設備最后建立檔案,同時每臺設備都需要有專人負責,建立一種維修維護責任制。
3.2革新計算機遠程網絡通信的速度
計算機遠程網絡通信速度是用戶最關心的問題,提高計算機遠程網絡通信速度是一個多元化因素,必須利用現代科學技術,科學有效的保障計算機遠程網絡通信速度提升。擴大帶寬是提高計算機遠程網絡通信速度提高的有效方法,但提高帶寬需要技術支持,同時也需要經濟的支持,網絡的基礎設施需要提升,網絡的硬件設備需要購買,這些都是提高網絡通信速度的基礎,為了保障網絡通信速度提升,必須加強網絡通信的基礎建立,完善網絡通信的擴大化,符合現代網絡通信的優化。提高計算機遠程網絡通信速度,需要在軟件和硬件方面都進行改變,以適合現代遠程網絡通信發展的需要,同時能進一步提高用戶的滿意度,符合現代計算機遠程網絡通信速度提升的需求。
【關鍵詞】無線通信技術;設備運行狀態;監測;應用
引言
中國工業化的發展,不僅提升了工業技術水平,而且還需要具有高端技術優勢的設備的支持。當工業生產運行中應用技術先進的設備的時候,要實施監測工作,以能夠對設備運行中所存在的問題及時發現,并采取有效的技術措施及時解決。如果采用傳統的有線通信技術,需要連接線路和各種輔設備,還要對監測設備進行調試,不僅消耗時間,而且消耗人力,且監測進度無法跟得上科技發展和時代進步。鑒于目前無線通信設備正在普及,就需要將該技術引入到設備狀態監測工作中,不僅提高了設備監測工作質量,而且還會提高設備監測工作效率。
1.設備狀態監測的基本要求
設備狀態監測是對具有特殊性能的設備進行監測,并對監測所獲得的數據進行整理并做出詳細的分析結果,據此而對設備的運行狀態做出預測,以使工作人員對設備的運行狀態隨時掌握,并做好預知設備運行狀態的維護工作,使設備處于良好的運行狀態。設備狀態監測不僅可以確保設備處于持續的良性運行狀態,而且還可以降低人力消耗,延長設設備的使用壽命。從設備狀態監測系統的構成情況來看,主要包括設備狀態監測傳感器、監測元件、捕獲數據的設備以及診斷元件等等。設備狀態監測傳感器所發揮的作用就是將所獲得的信息轉化為電信號,但設備出現故障的時候,監測元件可以發揮監測的作用對故障做出判斷。當信號通過傳感器之后就會被放大處理,經過診斷元件監測,就可以及時地發現設備異常,并發出維修指示。設備狀態監測系統可以將設別故障量化為指標,采取計算的方式做出維修結果。設備狀態監測系統所提供的指示包括故障所在位置、故障名稱、并會堵故障的原因做出正確的判斷,同時還會相應地提出故障維修的建議。
2.設備狀態監測中無線通信技術的應用
2.1設備狀態監測中應用無線通信技術使監測工作更為便捷
從信息傳輸的紙質時代到電子時代,直到現代步入信息時代,人們的生活模式都在發生日新月異的變化,包括網絡論壇、電話會議,人們的購物方式等等,已經打破了物化時代的局限而實現了虛擬空間與現實空間相結合。通信技術的發展,從有線時代步入到無線的時代,特別是現行的4G網絡的應用,使得各項信息在網絡上快速傳輸,適應了人們快節奏的生活。無線通信技術信號傳輸分為兩種,即近距離信號傳輸和遠距離信號傳輸。近距離信號傳輸技術就是被廣為利用的藍牙技術和紅外技術。這些信號在傳輸的過程中,很容易受到干擾而導致信號傳輸受阻,由此而使得通信成本提升。近距離無線通信技術在應用中存在著不靈活性,只能夠在兩臺設備之間傳輸,而且對于設計復雜的設備裝備監測系統而言,這種操作則存在著諸多的不足。無線通信網絡運行如果采用免費共享無線WIFI軟件進行信號傳輸,雖然覆蓋范圍為300多米,但是,信號的傳輸的質量很低。由此可見,無線通信技術存在著應用上的優勢,然信號傳輸質量會隨著信號傳輸距離的增加而有所衰減,因此為了提高信號傳輸質量,就需要增加設備。此外,電磁波的傳播載體為空氣,如果空間局促,比如,煤礦企業的井下空間,果采用無線通信技術,就猶豫空氣稀薄,加之空間狹隘而導致傳輸中斷。素以,煤礦井下如果采用無線通信技術進行信號傳播,所采用的時候磁場信號傳輸的方式。
2.2設備狀態監測中應用無線通信技術可以提高監測的可靠性
與有線通信技術相比較,無線通信技術具有更高的可靠性。從應用環境來看,危險環境中是用無線通信技術可以保證通信信號順暢而確保監測工作順利完成。如果用于監測電氣設備的外部溫度,使用無線通信技術不僅可以避免不良接觸,還可以避免監測的過程中引起設備故障。通常情況下,如果電氣設備存在著接觸不良的問題,就會導致電阻增大,使得電流在線路中流動不會受阻而導致電流瞬時增加而使得電纜高熱而易引發燒壞而造成短路或者斷路。這種熱故障對于電氣設備而言屬于是較為常見的故障,如果沒有及時地監測到電氣設備環境溫度的變化,就會導致整個的電力系統運行缺乏安全可靠性,甚至會引發火災或者設備爆炸事件發生,直接影響了工作人員的生命健康。在設備狀態監測中采用無線通信技術,在無人操作的情況下也可以完成監測工作,遠程監測的實現可以使得工作人員不需要處于危險環境中即可以完成各項監測工作,同時還能及時發現問題,及時采取技術措施對這些問題加以解決。當設備處于運行狀態的時候,除了設備磨損之外,設備性能和使用功能上也會有所改變,這些都可以通過使用無線通信技術觀察到。即便是可靠度很高的設備,長期而持續地處于運行狀態,且受到諸多因素的影響,也會導致設備損耗。這就需要對做好設備的維護工作。采用無線通信技術的目的是為了避免由于隱性問題或者是容易被忽視的小問題存在而導致設備故障。
3.結束語
綜上所述,為了避免工業生產運行中存在設備故障問題,還要從工業發展以及現行的先進技術的發展態勢的角度出發對設備運行模式以整改。在對工業技術設備進行監測的時候,通信技術是必不可少的。將計算機通信為了技術充分地利用起來,特別是無線通信技術的遠程監控優勢,可以使設備狀態監測系統針對各項數據都準確分析,從而提高系統運行效率。
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論文摘要:通信技術的發展引領著社會生活的進步。本文主要探討了高新技術在有線通信系統和光通信系統中的應用。
從20世紀90年代初以來,全球向信息密集的工作方式和生活方式的轉變,推動了通信技術的發展。然而,在當今經濟技術知識爆炸的時代,隨著行業及社會對信息需求的不斷增長和應用的不斷深化,只有實現通信系統在技術科技方面不斷更新,加快通信系統向網絡化、服務化、體系化與融合化方向的演進,才能突顯通信系統在社會生活領域支撐引領的作用和地位,創造更好的發展空間。本文筆者結合工作實踐,主要探討了現代高新技術在有線通信系統和光通信系統中的應用。
1、分數階Fourier變換技術在有線通信系統中的應用
有線通信是利用電線或者光纜作為通訊傳導的通信形式,它通過對現有各類網絡進行技術改造,與下一代新建網絡互通和融合,成為現代通信系統的重要支柱。然而,在有線通信信道中存在各種噪聲,如果不對其進行處理則會使誤碼率增加。因此,要消除不理想信道和噪聲對信號的影響,必須應用新技術。分數階Fourier變換(FRFT)的通信技術原理是以線性調頻信號(chirp)作為調制信號,利用線性調頻信號在分數階里變換域的能量聚焦特性,通過接收機進行路徑分集接收抑制有線通信信道多途效應所產生的碼間干擾,從而提高系統的抗噪聲干擾和頻率選擇性衰減的能力。具體應用程序如下:
1.1信號檢測與參數估計
分數階Fourier變換作為一種新型的線性時頻工具,其實質是信號在時間軸上逆時針旋轉任意角度到U軸上的表示(U軸被稱為分數階Fourier(FRF)域),而該核是U域上的一組正交的chirp基,這就是分數階Fourier變換的chirp基分解特性。所以,在適當的分數階Fourier域中,一個chirp信號將表現一個沖擊函數,即分數階Fourier變換過程中,某個分數階Fourier域對應的chirp信號具有很好的能量聚焦性,而這種能量聚焦性對chirp信號的監測和估計具有很好的作用。因此,在信號檢測與參數估計中,我們的基本思路是以旋轉角口為變量進行掃描,求出觀測信號所有階次的分數階Fourier變換,于是形成信號能量在由分數階域U和分數階次P組成的二維參數平面上的分布。然后,我們按域值在在此平面上進行二維搜索,找出最大峰值位置。并根據最大峰值坐標可以檢測出chirp信號,并估計出峰值所對應的分數階次P和分數階域坐標,估計出信號的參數。
1.2分集接收
分集接收是利用信號和信道的性質,將接收到的多徑信號分離成互不相關的多路信號,然后將多徑衰落信道分散的能量更有效的接收起來,處理之后進行判決,從而達到抗衰落的目的。本文采用分集合并技術,即取出那些幅度明顯大于噪聲背景的多徑分量,對它們進行延時相加,使之在某一時刻對齊并按一定的準則合并,提高多徑分集的效果。在通信系統中,RAKE接收機由N個并行相關器和個合并器組成,每個相關器與發射信號的一個多徑分量匹配。在N個相關器前增加時移單元,就可在時間上將所有分量對齊,從而采用相同的本地參考信號。然后,相關器組的輸出送給合并器,將合并器輸出的判決變量送到檢測器進行判決。最后,根據接收機使用的不同合并方法,在選擇性合并方式下,在多支路接收信號中,選取信噪比最高的的支路信號作為輸出信號。
1.3峰值輸出
信噪比系數呈現出一個典型的振蕩特性,且振蕩頻率與振蕩幅度與時頻面的旋轉角度和輸入信號相關。因此在采用分數階Fourier變換技術的實際使用中,在進行近似計算處理時需要特別注意,必須對近似處理帶來的誤差進行評估。
2、ATP系統在光通信系統中的應用
隨著科技發展的日新月異,自由激光空間光通信已經成為現代通信技術發展的新熱點。但從技術實現方面來講,由于激光通信具有信號光束窄、發散角小這樣的特點,從而導致APT(Acquisition Pointing Tracking)捕獲、跟蹤、瞄準相距較遠的運動體上的較窄信號光束相當困難。ATP系統是由粗跟蹤和精跟蹤單元構成的復合跟蹤系統,其主要功能是在粗跟蹤單元實現初始的捕獲和跟蹤,并將信標光引入精跟蹤的視場范圍內,然后精跟蹤單元實現更高帶寬的跟瞄,再將信標光穩定在可通信的視場之內,為最終空間站光通信系統工程實現奠定了一定的技術基礎。
2.1粗跟蹤單元
粗瞄準單元由一個安裝在精密光機組件上的收發天線,萬向支架驅動電機以及粗跟蹤探測器(CCD)組成,主要作用是捕獲目標和完成對目標的粗跟蹤。在捕獲階段,粗瞄準機構接收由上位機根據已知的衛星運動軌跡或星歷表給出的命令信號,將望遠鏡定位到對方通信終端的方向上。為確保入射的信標光在精跟瞄控制系統的動態范圍內,必須根據粗跟蹤探測器給出的目標脫靶量來控制萬向支架上的望遠鏡,使它的跟蹤精度必須保證系統的光軸處于精跟蹤探測器視場內,從而把信標光引入精跟蹤探測器的視場內。
2.2精跟蹤單元
精跟蹤單元的跟蹤精度將決定整個系統的跟蹤精度,它要求帶寬非常高,帶寬越高,對干擾的抑制能力就越強,從而可加快系統的反應速度,加強跟蹤精度。因此,設計一個高帶寬高精度的精跟蹤環是整個ATP系統的關鍵所在。在這一單元我們可采用高幀頻、高靈敏度、具有跳躍式讀出模式的面陣電荷耦合器件(CCD)傳感器。它基于深埋溝道移位寄存器技術,可以獲得非常高的讀出速率、非常低的噪聲和非常高的動態范圍。通過由捕獲探測器(CCD)和定位探測器(OPI N)組成探測接收單元轉換,CCD完成捕獲與粗跟蹤,并將接收光引導至OPI N上,在OPI N中進行誤差信號的檢測,從而提高信標光捕捉精度。
2.3控制單元
將捕捉的信號經放大、整形和A/D變換處理后,在計算機中按一定的數據分配流程將信號輸入。然后通過計算機給出的速度控制信號和加速度控制信號,又經數據分配接口送入D/A轉換與處理網絡,使伺服電機按要求轉動并帶動天線轉動機構分別在水平和俯仰兩個方位轉動,以調整天線的位置,達到自動捕獲、跟蹤、瞄準的目的。
3、結語
通信技術的發展促進了社會生活的進步,在未來通信技術的研究上,應不斷探索、創新,追求高新技術在通信系統中的應用。
參考文獻
[論文摘要]光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點,備受業內人士青睞,發展非常迅速。目前,光纖光纜已經進入了有線通信的各個領域,包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領域。綜述我國光纖通信研究現狀及其發展。
近年來,光纖通信技術得到了長足的發展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍
不斷擴大。
一、我國光纖光纜發展的現狀
(一)普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,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化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654 規定的截止波長位移單模光纖和符合G.653 規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。
(二)核心網光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)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采用過,但今后不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,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,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。
(三)接入網光纜
接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數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用,目前在我國已有少量的使用。
(四)室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、 數據和視頻信號的傳輸。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光纜,筆者認為至少應包括局內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,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,主要由用戶使用,因此對其易損性應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,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。
二、光纖通信技術的發展趨勢
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,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。
(一)超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6 Tbit/的 WDM系統已經大量商用,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用(OTDM)技術,與 WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術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)的適應能力較強,因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。
(二)光孤子通信。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,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。
光孤子技術未來的前景是: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以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20Gbit/s提高到100 Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學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中,有著光明的發展前景。
(三)全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,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。
全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,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,而是根據其波長來決定路由。
目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,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展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。
三、結語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻
[1]辛化梅、李忠,論光纖通信技術的現狀及發展[J]. 山東師范大學學報(自然科學版),2003,(04)
[論文摘要]寬帶通信技術和數字視頻處理技術的迅速發展,為視訊通信業務面向公眾廣泛運營已經準備好技術條件。結合當前通信領域和計算機領域的出現的技術,對如何實現遠程視頻通信進行研究。
隨著人們對視頻和音頻信息的需求愈來愈強烈,追求遠距離的視音頻的同步交互成為新的時尚。近些年來,依托計算機技術、通信技術和網絡條件的發展,集音頻、視頻、圖像、文字、數據為一體的多媒體信息,使越來越多的人開始通過互聯網進行各方面通訊,縮短了時區和地域的距離。
一、視頻通信概述
視頻通信實質上是多媒體技術、計算機網絡技術與現代通信技術相結合的產物。它通過多媒體技術和網絡通信技術的支持,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相互討論問題并可協同工作的環境,它集計算機的交互性、通信的分布性,以及電視的真實性為一體,具有明顯的優越性。
二、視頻通信的組成
(一)組成
一個視頻通信系統包括節點機和通信網絡兩部分。典型的會議節點機主要由音/視頻獲取設備、回放設備、媒體編解碼器、通信接口卡和會議功能模塊構成。網絡部分主要指支持實時多點傳輸的網關和信道。完整的視頻會議系統的邏輯結構模型由六大模塊構成:(1)人際交互模塊,即視頻會議系統的人機界面。(2)會議文檔部件,包括會議文檔的自動生成、管理和查詢等功能模塊以及與數據庫的接口模塊。(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、電子白板及應用過程共享功能模塊。(5)會議管理部件,包括會議的發起、與會人員的管理(加入/退出)、會話建立以及會議結束等處理模塊。
(二)軟硬件與網絡條件
要進行網絡視頻通信,需要一定的軟件和硬件設備作為支撐。
1.所需硬件環境。
要使用網絡視頻會議,除了要有一臺較高性能的多媒體計算機或顯示屏外,還需要配備攝像頭、麥克風、音箱或耳機等外部設備,其中最主要的設備為攝像頭,它是用來進行視頻獲取的一個重要硬件,攝像頭分為模擬攝像頭和數字攝像頭兩大類,前者捕獲的為模擬視頻信號,需要將其輸入到視頻捕捉設備進行數字化后方可轉換到計算機中使用。而數字攝像頭可以直接捕捉影像,然后通過串、并口或者USB接口傳到計算機里。
2.所需軟件環境。
(1)操作系統軟件:目前絕大多數的網絡視頻會議軟件都支持Windows 98/Me/2000/XP/2003系統,另外也可有一些視頻會議軟件支持在Linux等非Windows系統中運行。
(2)網絡視頻軟件:要進行網絡視頻會議,必須借助于網絡視頻會議軟件。網絡視頻會議軟件支持點到多點的視頻會議應用,即可以在用戶之間,也可以實現多個用戶進行聯機視頻會議。
(3)其他軟件:音頻連接模塊、網絡交換機、多媒體加速軟件、多媒體編碼/解碼軟件等。
3.承載網絡。
要在網絡視頻通信系統中使用視頻,用戶必須具有可供視頻流暢傳輸的網絡鏈路,也就是說用戶必須具有足夠帶寬的局域網環境和寬帶接入Internet的網絡環境。
三、視頻通信系統的實現
NetMeeting作為一款免費網絡電話與協作辦公工具,它除了支持視頻、音頻的實時交流外,還提供了文檔與應用程序共享、電子白板和遠程桌面共享等多種功能,是一款用于網絡視頻通信的優秀軟件,使用它我們可以輕松的進行網上視頻通信。
(一)安裝視頻軟件
首先,檢查需要進行視頻通信的系統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行安裝。
(二)連接信息設置
確認NetMeeting已經安裝在系統后,單擊“開始”>“程序”>“附件”>“通信”>“NetMeeting”命令,啟動程序。首次運行NetMeeting,軟件會出現一個向導,要求用戶信息進行簡單的設置,單擊“下一步”按鈕,輸入個人信息。接下來,向導要求用戶設置網絡連接方式,可以根據具體的網絡連接情況選擇ADSL、局域網等。單擊“下一步”按鈕跳過NetMeeting服務器設置,此時向導會要求對計算機聲卡和麥克風進行測試。單擊“下一步”按鈕完成向導之后,即可進入NetMeeting主界面。
(三)開始視頻通信
1.新建視頻通信。單擊“呼叫”“主持會議”命令新建一個視頻會議,在彈出的“主持會議”對話框中設置會議名稱(不能使用中文名)和密碼,然后,將“會議工具”中的“共享”、“聊天”、“白板”、“文件傳送”四個復選框全選上,單擊“確定”按鈕。
2.呼叫主機。建立會議后,與會的計算機即可呼叫主持會議的主機,方法是單擊“呼叫”“新呼叫”命令,或單擊NetMeeting面板中的“呼叫”按鈕,打開發出“呼叫”的對話框,輸入IP 地址,并單擊“呼叫”按鈕即可對主機進行呼叫。
3.接入驗證。此時,被呼叫方的計算機中會出現是否應接呼叫的對話框,單擊“接受”按鈕。然后,撥入方計算機即可登錄會議,如果在“主持會議”對話框中設置了會議密碼,此時還會彈出一個對話框要求用戶提交驗證密碼。
4.進行視頻通信。各個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,即可發送視頻流。將發言請求發送到中心站的服務器上,由主會場主持人來確定允許還是否定發言請求,一旦確定可以發言,即可實現通話。
(四)其他功能
NetMeeting界面下方有四個按鈕,分別對應了“共享”、“聊天”、“白板”和“文件傳送”四項主要功能(這四項功能需要在會議屬性中啟用,否則在非會議中處于不可用狀態):
1.“共享”功能。通過共享功能可以便于同其他會議參加者在獲得授權后控制本地主機上的應用軟件進行演示與操作。
2.“聊天”功能。單擊“聊天”按鈕,NetMeeting會彈出一個聊天對話框,可以對所有或某一與會者發送聊天信息。
3.電子白板。系統提供多塊白板,與會人員都可通過白板進行繪制矢量圖,可以進行文字輸入、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、結束語
隨著網絡的發展和視頻通信技術的進一步完善,視頻通信技術將越來越多地被人們利用到工作及生活中,甚至改變人們的生活和工作方式。人們根據自身對網絡質量需求的不同,自由選擇傳輸方式及終端設備,更多的行業、企業、個人都將享受到視頻通信所帶來的便利。
參考文獻
光纖通信的誕生與發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展,WDM和PON,這兩個已經相對比較成熟。多業務傳輸發展平臺兩個方面,一方面是更有效承載以太網業務、數據業務,另一方面是向業務方面發展。AS0N的現狀是目前的系統只是在設備中,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展熱點即超高速傳輸系統、超大容量WDM系統、光傳送聯網技術、新一代的光纖、IPoverOptical以及光接入網技術。
(一)向超高速系統的發展
目前10Gbps系統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系統的演進
采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用率低于1%,還有99%的資源尚待發掘。如果將多個發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,波分復用系統發展十分迅速。目前全球實際鋪設的WDM系統已超過3000個,而實用化系統的最大容量已達320Gbps(2×16×10Gbps),美國朗訊公司已宣布將推出80個波長的WDM系統,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,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,又允許網絡的節點數和業務量的不斷增長、互連任何系統和不同制式的信號。
由于光聯網具有潛在的巨大優勢,美歐日等發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和國民經濟的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰略意義。
(四)開發新代的光纖
傳統的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網絡的發展需要方面已暴露出力不從心的態勢,開發新型光纖已成為開發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展方向,但從當前技術發展、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展過程。
(五)IPoverSDH與IpoverOptical
以lP業務為主的數據業務是當前世界信息業發展的主要推動力,因而能否有效地支持JP業務已成為新技術能否有長遠技術壽命的標志。目前,ATM和SDH均能支持lP,分別稱為IPoverATM和IPoverSDH兩者各有千秋。但從長遠看,當IP業務量逐漸增加,需要高于2.4吉位每秒的鏈路容量時,則有可能最終會省掉中間的SDH層,IP直接在光路上跑,形成十分簡單統一的IP網結構(IPoverOptical)。三種IP傳送技術都將在電信網發展的不同時期和網絡的不同部分發揮自己應有的歷史作用。但從面向未來的視角看。IPoverOptical將是最具長遠生命力的技術。特別是隨著IP業務逐漸成為網絡的主導業務后,這種對JP業務最理想的傳送技術將會成為未來網絡特別是骨干網的主導傳送技術。
(六)解決全網瓶頸的手段一光接入網
近幾年,網絡的核心部分發生了翻天覆地的變化,無論是交換,還是傳輸都己更新了好幾代。不久,網絡的這一部分將成為全數字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網絡,而另一方面,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。兩者在技術上存在巨大的反差,制約全網的進一步發展。為了能從根本上徹底解決這一問題,必須大力發展光接入網技術。因為光接入網有以下幾個優點:(1)減少維護管理費用和故障率;(2)配合本地網絡結構的調整,減少節點,擴大覆蓋;(3)充分利用光纖化所帶來的一系列好處;(4)建設透明光網絡,迎接多媒體時代。
參考文獻:
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[2]韋樂平,光纖通信技術的發展與展望.電信技術[J].2006(11):13-17.
論文關鍵詞:擴頻通信原理特點發展應用
論文摘要:擴頻通信是現代通信系統中新的通信方式,它具有較強的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能,頻譜利用率高。本文介紹了擴頻通信的工作原理、特點、及其發展應用。
一、擴頻通信的工作原理
在發端輸人的信息先調制形成數字信號,然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號以展寬信號的頻譜,展寬后的信號再調制到射頻發送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號,變頻至中頻,然后由本地產生的與發端相同的擴頻碼序列去相關解擴,再經信息解調,恢復成原始信息輸出。可見,一般的擴頻通信系統都要進行3次調制和相應的解調。一次調制為信息調制,二次調制為擴頻調制,三次調制為射頻調制,以及相應的信息解調、解擴和射頻解調。與一般通信系統比較,多了擴頻調制和解擴部分。擴頻通信應具備如下特征:(1)數字傳輸方式;(2)傳輸信號的帶寬遠大于被傳信息帶寬;(3)帶寬的展寬,是利用與被傳信息無關的函數(擴頻函數)對被傳信息的信元重新進行調制實現的;(4)接收端用相同的擴頻函數進行相關解調(解擴),求解出被傳信息的數據。用擴頻函數(也稱偽隨機碼)調制和對信號相關處理是擴頻通信有別于其他通信的兩大特點。
二、擴頻通信技術的特點
擴頻信號是不可預測的、偽隨機的寬帶信號,其帶寬遠大于要傳輸的數據(信息)帶寬,同時接收機中必須有與寬帶載波同步的副本。擴頻系統具有以下特點。
1.抗干擾性強
擴頻信號的不可預測性,使擴頻系統具有很強的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進行干擾,干擾起不了太大作用。擴頻通信系統在傳輸過程中擴展了信號帶寬,所以即使信噪比很低,甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下,仍能不受干擾、高質量地進行通信,擴展的頻譜越寬,其抗干擾性越強。
2.低截獲性
擴頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上,傳輸信號的功率密度很低,偵察接收機很難監測到,因此擴頻通信系統截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的這些反射或散射信號與直達路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴重影響通信。擴頻通信系統中增加了擴頻調制和解擴過程,利用擴頻碼序列間的相關特性,在接收端解擴時,從多徑信號中分離出最強的有用信號,或將多徑信號中的相同碼序列信號疊加,這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現象,使擴頻通信系統具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發射功率下,擴頻信號分布在很寬的頻帶內,無線信道中有用信號功率譜密度極低,這樣信號可以在強噪聲背景下,甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信,使外界很難截獲傳送的信息,要想進一步檢測出信號的特征參數就更難了.所以擴頻系統可實現隱蔽通信。同時,對不同用戶使用不同碼,旁人無法竊聽通信,因而擴頻系統具有高保密性。
5.易于實現碼分多址
在通信系統中,可充分利用在擴頻調制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關特性和互相關特性,接收端利用相關檢測技術進行解擴,在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統可以區分不同用戶的信號,這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。
三、擴頻技術的發展與應用
在過去由于技術的限制,人們一直在走增加信號功率,減少噪聲,提高信噪比的道路。即使到了70年代,偽碼技術已經出現,但作為相關器的“碼環”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事.近幾年,由于大規模集成電路的發展,幾十兆赫茲,甚至幾百兆赫茲的偽碼發生器及其相關部件都已成為現實,擴頻通信獲得極其迅速的發展.通信的發展史又到了一個轉折點,由用信噪比換帶寬的年代進入了用寬帶換信噪比的年代.從最佳通信系統的角度看擴頻通信.最佳通信系統一最佳發射機+最佳接收機.幾十年來,最佳接收理論已經很成熟,但最佳發射問題一直沒有很好解決,偽碼擴頻是一種最佳的信號形式和調制制度,構成了最佳發射機.因此,有了最佳通信系統一偽碼擴頻+相關接收這種認識,人們就不難預測擴頻通信的未來前景.從9O年代無線通信開始步人擴頻通信和自適應通信的年代.擴頻通信的熱浪已經波及短波、超微波、微波通信和衛星通信,碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環路,發揮越來越大的作用.接入網是由傳統的用戶線、用戶環路和用戶接入系統,逐步發展、演變和升級而形成的.現代電信網絡分為3部分:傳輸網、交換網和接入網.由于接入網發展較晚,往往成為電信發展的“瓶頸”,各國都很重視接入網的發展,因此各類接人技術和系統應運而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性,經營者和用戶不需申請授權就可以自由地使用這些頻段,而無線擴頻技術所使用的頻段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM頻段,包括IEEE802.11協議架構的無線局域網也大部分選用此頻段.在無線接人系統中,擴頻微波與常規微波相比有著3個顯著的優點:抗干擾性強、頻點問題容易處理、價格比較便宜.而且,擴頻微波接入技術相對有線接入技術來說,有成本低、使用靈活、建設快捷的優勢,在接入網中起著不可替代的作用.
擴頻微波主要應用在以下幾個方面.語音接入(點對點);數據接入;視頻接入;多媒體接入;因特網(Internet)接入。
論文關鍵詞:電力系統;配網自動化;通信技術
一、配網自動化的發展歷程
我國配電自動化的發展大致經歷了三個階段,第一個階段是自動化階段,它的主要原理是不同的自動化開關設備相互支持;第二個階段是計算機階段,它主要基于計算機大規模云計算處理相關的配網問題;第三個階段是使用現代控制理論支持的現代自動化階段。
在配網自動化的第一個階段里,主要的思路是當系統發生故障時,通過斷路器等二次繼保設備之間的相互配合,快速切除故障,不需要計算機介入進行實時控制,在這一階段里使用的設備主要是二次物理設備。但是,在這一階段里,受電源和繼保裝置的影響,自動化程度非常低。在這一階段,當在系統正常運行時,不能實時偵測系統的運行狀態,僅當系統發生故障時,二次設備才能發揮作用;當系統的運行方式發生變化后,需要工作人員重新到現場進行整定計算;恢復事故區域供電時,不能自動采取最優化措施;在事故恢復階段,需采用多次重合閘,以保證系統的正常運行,但是,這種方法對系統設備的損傷很大。目前,這些設備在我國大部分地區仍在使用。
基于大規模計算機云計算的配網自動化技術是發展的第二階段,在這一階段里,對電力通信的要求較高,主要運用了現代通信技術、計算機技術和電力電子技術,在配電網正常運行時也能監視電網運行狀況,真正意義上實現了遙信、遙測、遙控、遙調功能。在故障時,能夠通過監控設備及時發現非正常狀態,并由調度員通過遙控遠方設備,隔離故障區域和恢復健全區域供電。
具有自動控制功能的現代配電自動化階段,是進入配電自動化發展的第三階段,計算機技術得到更好的應用,實現了配電網自動控制功能。集成了配電網SCADA系統、配電地理信息系統、饋線自動化、變電站自動化、需求側管理、調度員仿真調度、故障呼叫服務系統和工作管理等一體化的綜合自動化系統,初步實現了饋線分段開關遙控、電容器組調節控制、用戶負荷控制和遠方自動抄表等功能。
面對世界電力積極開展智能電網研究的新動向,借鑒歐美等國家和地區的先進經驗和技術理論,國家電網公司結合我國國情和能源供應,用電服務的新需求,于特高壓輸電國際會議上正式提出了立足自主創新,建設以特高壓為骨干網架,各級電網協調發展,以信息化、自動化、互動化為特征的堅強配電網的發展目標,從而拉開了我國配電網研究和建設實施的序幕。
二、配網自動化技術存在的問題
1.功能設計單一
提高供電可靠率,是配電網自動化功能設計的傳統思路。但電力可靠性中心簡報數據表明,現階段影響供電可靠性的主要是例行檢測時配電網停電,這一階段停電時間遠大于由于配電網故障導致的停電。不斷提高配網管理水平,大大減少例行檢測的停電時間和次數,是發展配電網自動化技術的一個重要方面。
2.出現在配電網里的孤島情況
在現階段,不同的電力企業里,資源的種類多,各種資源難以整合到一起。部門內部信息共享能力差,企業部門之間的信息更是難以交流,這進一步導致了配電網管理出現紊亂,分析數據局部冗余。這種現象的出現,使得系統難以經濟、安全運行。
3.新設備的出現對系統影響較大
在設備資產管理中缺乏整體考慮和長遠考慮,盲目追求最新的設備,不注重系統整體運行情況,造成新老設備難以整合到一起,從而無法達到整體最優的效果。
4.在結構設計里不能統一設計
在配電系統實際運行時,往往出現主控方與受控方的信息不相關,網絡傳輸能力不夠,一次設備過老,導致新老設備不匹配。特別是將先進的二次設備和老舊的一次設備整合到一起,造成系統無法正常運行,嚴重影響配網自動化功能的實現和管理的優化。
5.管理體制中出現的弊端
配電自動化技術主要覆蓋生產、營銷兩大專業,傳統管理方式單純強調垂直專業管理,而沒有條塊結合分工協作的保證措施。同時,在功能設計過程中,還存在重系統、輕客戶管理,重形式輕實效的思維定式,導致技術缺失和管理漏洞,使得配電自動化技術無法滿足現代電力系統的要求。
6.當前與長遠的銜接問題
配電自動化技術涉及面廣,投資額大,既要考慮企業未來發展需要,又要著眼于現有系統的充分利用,因此,電力企業應從技術,管理上采取措施,為配電自動化系統擴容及其功能完善做好準備。在實際生產中,應該開發和利用可擴展的管理系統模塊和功能擴展性強的先進設備;而在管理過程中,更要擯棄傳統的只注重當前利益而忽視長遠利益的做法,應提倡資產全壽命周期管理的理念,解決當前和長遠利益權衡問題。
三、配網自動化技術未來的發展趨勢
隨著科技的發展,配電網自動化展現出配電系統的智能化、自動化,信息化和互動化的新特征。配電自動化技術的未來發展趨勢體現在以下七個方面。
1.配網自動化的綜合型受控端
新型綜合受控端基于高速SCADA系統,可以實現電網信息的快速采集和信號的綜合處理,并且大大減少了受控端的數量,從而使系統的規模得到簡化。這種受控端不僅具有以往終端所具有的功能,還可以實時監測系統的潮流分布、電壓情況、系統是否產生震蕩、頻率是否滿足要求等,將這些信息傳遞給主控方,供進一步分析使用。同時,這些受控端之間還可以進行相互通信,進一步提高數據的精確程度。
2.配電線路載波通信技術和基于因特網的IP通信技術
通信系統一直是配電網自動化的難點之一。在10kV及以下的配電系統里,由于受控端數目多,對通信的要求也顯著提高。因此,如果要實現系統潮流實時監測、頻率控制等需求,穩定的大容量的高速載波通信系統是必備的。該系統不僅可以滿足上述需求,還可以為客戶提供更多的生活服務,如電力線上網等。另外,光纖通信具有容量大、可靠性高、傳輸速率高等優點,已成為主流通信系統的首選。隨著成本的降低,采用光纖通信作為配電系統自動化的主干通信網已得到普遍共識。隨著通信技術的進步,基于城市光纖網的IP通信技術充分利用了光纖通信技術抗干擾能力強、誤碼率低、傳遞快速和IP通信方式的通用兼容性接口等優越性,可望成為智能配電網自動化系統的前沿通信技術。
3.定制電力技術
定制電力技術是柔性配電系統的實際應用,它將智能電網技術、柔性送電技術、云計算技術等高科技技術用于中低壓配電網,用以消除諧波,防止電壓閃變,保證各相對稱,提高供電可靠性和經濟性。主要由電壓穩定器、快速無功補償器、頻率檢測器、高速斷路器等設備組成。當系統出現突然增大負荷或者瞬間丟失大負荷時,該技術可以瞬間發現系統的變化,并滿足極限情況下系統的穩定,該技術應用于配網自動化中,可以實現系統實時優化,滿足高層次用戶的需求。
4.新型FA系統
新型的FA系統主要的思路是實現分布式電源,即根據不同的負荷就地提供合適的電源,減小線路傳輸的損耗,提高能量利用率。根據國家電網制訂的未來發展方案,未來我國將把輸配電系統分離,并在用戶端設立電網提供者的信息,用戶可以根據實時電價選擇供電方。新型FA系統應用于配網自動化中也存在許多困難,主要有:分布式電源位置不確定,配網的運行方式多變,從而導致二次設備難以滿足要求。
5.配電系統的集中化管理
在以往的配網系統中,用戶是分散的,系統被迫分離為多島,多島之間功能相似,但系統難以交流,通道不可共享。集中化管理的配電系統,可以利用先進的通信網絡將配電網控制中心與系統多島連接在一起。比如,將SCADA系統與配網控制中心通過接口連接起來,形成一個多級系統。實現該系統的應用,最好的方法是最大限度利用用戶原有的軟硬件資源,保護用戶的投資,實現實用化管理和多廠家產品共享的原則。
6.優化的系統配電網運行
隨著社會的發展和電力企業體制改革的推進,國家電網也逐漸以經濟效益作為一個階段性目標。這要求供電企業要不斷分析電網的運行狀態,提出最優潮流的方案,即按照狀態估計、潮流計算、最優潮流控制來對系統進行優化,在保證可靠性的同時提高系統的經濟性。配網要在運行中提高經濟效益,還應當優化系統的網絡結構,盡量保證二次設備“不誤動,不據動”,防止因系統突發事件導致巨大的經濟損失。
論文關鍵詞:通信網絡 實驗平臺 綜合 建設
論文摘要:針對目前通信技術的發展狀況及就業形勢,并結合我院實驗室現狀,提出了建設綜合通信網絡實驗平臺的必要性;給出了綜合通信網絡實驗平臺的拓撲結構;論述了SDH傳輸系統、程控交換系統及EPON光接入等系統的詳細配置情況。
隨著通信技術的發展及信息業務量的劇增,社會對通信專業人才的需求不斷加大,從近幾年的就業情況來看,企業需要的是既有較好的理論基礎,又有較強的實踐能力,并且了解通信行業技術的綜合應用型人才。因此,高校必須不斷完善通信實驗室建設,改進實驗模式,才能適應市場對人才的需求。我院于2009年提出了建設綜合通信網絡實驗平臺的計劃,并獲得了中央地方共建專業特色實驗室項目的資助。
1實驗室現狀及建設綜合實驗平臺的必要性
2000年以來我院先后建設了計算機技術、電子技術、通信原理、高頻電子、EDA等基礎實驗室及檢測與控制專業實驗室。2004年通信專業開始招生,為滿足教學要求,籌建了通信專業實驗室。由于當時學校經費緊張,制定了通信專業實驗室的建設在現有基礎上分兩步走的計劃:第一步,建設以滿足教學需求的基本型專業實驗室,主要完成光纖、程控、通信網、移動通信等專業課程實驗。該實驗室建設方案以各種實驗箱及相關的儀器設備組成,基本1人1箱,其特點是:技術成熟,投資少,維護方便。第二步,建設綜合通信網絡實驗室。第一步建設方案已于2006年完成。
2006年以來,通信專業實驗室在實驗教學工作中發揮了其應有的作用。但這些設備各自獨立,沒有形成網絡,系統性不強,實驗內容多以演示、驗證為主。隨著通信技術的迅猛發展,這類實驗室條件局限性較大,沒有通信全程全網的系統性,學生對所學的專業課程缺乏系統整體概念,無法滿足對通信技術的深入研究及市場對人才的需求。因此建設綜合通信網絡實驗平臺是非常必要的。
2綜合通信網絡實驗平臺的建設思路與目標
隨著通信行業的不斷發展,電信領域正在向著移動化、寬帶化的方向不斷融合。因此,綜合通信網絡實驗平臺建設的基本思路是建設一個集傳輸、交換、寬帶接入及有線、無線通信為一體的綜合現代通信網絡,是一個類似于電信系統的全真式網絡。該系統能夠實現模擬網絡運行,各個網絡對接,并能夠完成每種設備平臺的實訓與研究。通過該實驗系統,讓學生從軟件到硬件全方位感受現代通信的真實環境,對所學專業有直觀的認識及深入的了解,提高專業素質,鍛煉動手能力,把學生培養成符合社會需求的綜合型、應用型通信技術人才。
3綜合通信網絡實驗平臺的建設方案與內容
建設方案既要技術先進,又要經濟合理,通過反復多次的論證,提出了適應現有資金條件,適合當代通信技術發展的綜合通信實驗平臺。整個平臺由SDH傳輸網、程控交換網、移動無線接入網、EPON光接入網、網規、網優等系統構成。
3.1 網絡拓撲結構網絡拓撲結構如圖1所示。
圖1 綜合通信網絡實驗平臺拓撲圖
3.2 光傳輸系統
光傳輸系統是整個實驗網絡的核心,溝通了各模塊之間的通信聯絡。系統采用SDH技術,由3臺STM-1設備構成環形網絡。SDH技術是目前通信網絡的主流技術,它以其突出的技術優勢為網絡提供優質、高效、可靠的通信業務,能夠滿足寬帶數據及視頻圖像等多業務的傳輸需求,自愈功能強。掌握傳輸技術對通信工程專業的學生來說,是非常重要的。
傳輸系統選用華為公司的Optix155/622HMetro1000型設備,主要功能及配置如下:
(1)系統高階交叉能力為136×136VC4,低階交叉能力1638×1638VC12。
(2)單臺傳輸系統配置STM-1光接口2個,E1接口21個,FE接口數量為4個,支持155M至2.5G光速率的在線升級能力。
(3)具備多業務處理能力,提供多路E1,T1,E3和T3業務及各種音頻接口,數據接口功能。
(4)系統采用MSTP第三代技術,支持以太網信號的匯聚、二層交換和VLAN。
(5)傳輸系統配備了設備級管理軟件,在提供完備的網元級管理功能的同時,提供了網絡層管理功能,支持傳統業務的端到端管理。
(6)整個傳輸網絡保護機制健全,交叉、時鐘、電源均采用1+1保護措施,具備強大的告警分析和故障自動診斷功能,提高了網絡系統的安全性和可靠性。
3.3 程控交換系統
程控交換系統采用華為公司C&C08程控交換設備,通過傳輸網絡及其他配合設備構建一個完全模擬實際應用的,具有局間交換、遠端接入功能的完整交換網絡。主要配置為:
(1)系統交換能力為16K×16K,配置模擬電話用戶96路,數字中繼120DT(最大可擴充至50000線模擬用戶及10000線數字中繼)。
(2)提供中國1號信令、7號信令,滿足局間通信的要求;提供語音業務及其他綜合接入業務,配置各種接口。
(3)提供設備級網管軟件,可對硬件設備進行設置、配置, 進行信令的觀測、跟蹤等。
3.4 TD-SCDMA移動通信無線網絡系統
TD-SCDMA技術是目前廣為使用的新技術,大幅提升了數據傳輸速率,實現了移動寬帶,能夠處理圖像、音樂、視頻等多種媒體形式,提供網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。
系統由TD-SCDMA無線側基站控制器單元(RNC)、無線側基帶處理及射頻單元(Node B)及無線網絡操作維護中心(OMC-R)等主要設備及相關系統軟件組成。
TD-SCDMA無線側基站控制器單元(RNC)采用華為公司新一代基站控制器DRNC820型設備,該設備集成度高、容量大、可靠性好,可以滿足未來高速分組業務發展,大大提升TD-SCDMA全系統的帶寬和容量。系統采用MAIO(Multiple Access To I n One)技術,統一ATM,TDM和IP交換體系,既支持對2G傳輸資源的前向兼容,也支持向全網IP的演進。設備采用模塊化設計,支持單框解決方案與平滑升級;采用雙平面GE Star交換網,可提供最大120Gbps的交換容量;接口豐富,可提供多種組網方式。
TD-SCDMA無線側基帶處理及射頻單元采用業界技術領先的多形態統一模塊設計,具有體積小、容量大、功耗低、安裝靈活的特點,最大可支持36載扇的TD-SCDMA基帶處理能力。
操作維護系統主要完成軟件管理、故障管理、性能管理、測試管理、傳輸管理等功能。
3.5 EPON光接入系統
EPON光接入系統采用華為公司MA5680T型設備,具備多種豐富的功能特性,可提供大容量、高速率、高帶寬的語音、數據和視頻業務接入。設備為GPON/EPON一體化設備,滿足用戶擴容升級需要;系統能力滿足背板交換容量為275Gbps,業務交換容量雙向為68G;單框可支持ONU/ONT數為7168;支持3層特性,支持RIPV1/V2和OSPF路由協議;滿足多種FTTx組網應用,滿足基站傳輸、IP專線互聯、批發等業務組網需求。
3.6 網規網優系統
無線網絡測試系統選用鼎利公司的測試軟件,具備完善的GSM/GPRS/TD-SCDMA/HSDPA網絡測試功能。能夠提供多種測試方法。
3.7 專用e-bridge實驗軟件
由于本次實驗平臺選用的硬件設備均為商用設備,所以要考慮整個網絡系統如何適合于學生進行實驗,一般來說,實際商用設備的管理終端數只有一個,這樣對于有40名學生的班級來說,需要分40組,顯然不現實。訊方公司研發的專用e-bridge實驗軟件,解決了多人操作的問題,滿足每個系統平臺可以40名學生進行實驗操作,把商用設備轉化為適合高校教學的實驗設備。
專用e-bridge實驗軟件具備實驗過程控制功能,實驗教師可靈活分配實驗項目和實驗時間,可以調整每組學生的實驗時間,軟件能同時滿足多人多次上機實驗的要求。
綜合實驗平臺系統組成除配置以上設備、軟件外,還考慮設置了通信電源設備、光纖配線架、數字配線架、音頻配線架等其他配合設備。
4實驗項目內容
整個實驗系統通過通信網管軟件,可滿足40個學生終端進行實驗操作,可開展的主要實驗項目內容如下:
(1)SDH光傳輸系統:①傳輸設備配置實驗:通過傳輸網管軟件對設備進行操作加載及維護;硬件數據配置、分配功能模塊資源等;②組網實驗:可進行SDH鏈型網、環型網組網配置;③通道保護實驗:通過對傳輸光口、邏輯系統、保護制式的設定,實現通道保護和復用段保護機制的實驗;④網管操作實驗;⑤開銷分析實驗:⑥傳輸復用解復用字節分析實驗等。
(2)程控交換系統:①交換機硬件配置實驗:通過交換機網管軟件對設備進行操作加載及維護;分配各個功能模塊資源;②用戶實驗:配置、分析用戶及號碼;本局用戶新業務設定及注冊等;③電話呼叫處理實驗:觀察呼叫處理過程、信號流程;④局間中繼信令系統實驗:包括NO1和NO7中繼調試,局向設置、路由選擇,觀察計發器信令流程及出局呼叫過程;⑤計費系統實驗;⑥全局綜合業務實驗等。
(3)RNC系統實驗:①數據配置實驗:對RNC設備狀態、網絡結構、后臺數據庫進行配置;②鏈路、通道信息配置;③小區參數配置、優化、參數測試實驗;④RNA網絡結構實驗;⑤手機注冊、呼叫、切換流程分析等實驗。
(4)網優、路測實驗內容:①手機終端的測試:包括呼叫、數據業務、手機強制測試等;②室內、樓宇、樓層測試、數據分析;小區覆蓋測試分析;③鄰區優化測試,2G/3G系統間鄰區優化分析;④網優綜合測試實驗等。
(5)其他操作實驗:線纜布放、光纖接續、光纜終端盒接續等實驗。
5綜合通信網絡實驗平臺的特色
(1)技術新,功能強,適用面寬。該實驗平臺模擬現代通信網絡系統,集傳輸、交換、移動通信于一體,可進行通信工程課程實驗、畢業設計、專業實習等綜合實訓內容。
(2)內容廣泛、系統性強。以往的實驗內容基本以驗證為主,綜合通信網絡實驗平臺的建成,提供了豐富、寬泛的實驗內容,可開展大量的綜合型、設計型、研究型實驗,為師生提供了全程全網的實驗環境。
(3)系統配置高、操作性好。整個平臺硬件設備技術先進,軟件管理功能全面,可為學生提供良好的實驗操作條件。
綜合通信網絡實驗平臺的建設,從方案確定到設備選型、系統配置,思路明確、定位準確,建立了完善的實驗系統,提升了實驗內容的綜合程度,促進了理論與實踐的結合,必將為提高學生的創新思維、綜合能力,提高實踐教學質量起到重要的作用。
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論文關鍵詞:通信原理實驗 教學改革 教學方法 設計性實驗
論文摘要:針對DSP原理與應用課程的特點,從教學內容、教學方法、教學手段和實踐教學方面對DSP原理與應用課程的教學改革進行了探索與實踐。通過改革,提升了教學效果,激發了學生的創新能力,提高了學生的實際動手能力,為學生畢業后從事DSP相關的工作奠定了良好的基礎。
受高校擴招的影響,大學生就業成了各高校普遍面臨的一個關鍵問題。相對地,3G、物聯網等通信相關產業具有巨大的人才缺口。通信技術的迅猛發展,電子科技大學實驗課程必然要緊密結合當今的科技發展。要抓住機遇,培養具有市場競爭力的專業人才,就要在專業教學過程中著重培養學生的實踐能力,成為市場所需要的人才。
實驗教學作為高等學校教學工作的重要組成部分,對培養學生的動手能力、分析解決問題的能力、正確的思維方法及嚴謹的工作作風等方面起著不可替代的作用,它是培養實踐型人才的重要途徑。基于上述認識,實驗課程應與現代科技同步發展,從而制訂出實驗課教學改革的具體實施方案。
1通信原理實驗課程特點
通信原理是通信、電子工程等專業的主干課程之一,是移動通信、光纖通信、衛星通信、計算機通信等后繼專業課程的基礎,也是許多高校研究生入學考試的課程之一。課程主要講述信號傳輸的基本原理、方法和性能,結合實際的有線與無線通信系統的工作原理,使學生系統地了解和掌握現代通信的基礎理論和設計思想。該課程內容豐富、理論抽象,對工程數學及其應用能力要求高,從而導致學生學習的難度偏大,很容易“畏難而退”。通過開設通信原理實驗課程,使理論與實踐的結合,既有助于提高學生的學習興趣,加強理論知識的掌握,又可以培養學生的動手能力,將大大提升通信工程專業人才的培養質量。
鑒于目前通信原理實驗課程的內容單一,以驗證性實驗為主,效果一般,重新規劃通信原理實驗課程,從教學資源和教學方法兩個方面進行整合改革。
2多種實驗平臺的整合
基于通信原理課程的特點以及實驗設計的目的,實驗平臺的選擇是至關重要的。在現有條件下,適合應用在通信原理實驗當中的平臺主要有通信原理實驗箱、計算機仿真平臺以及設計平臺。在操作不同類型的通信原理實驗過程中, 這些平臺各有優缺點,應針對各種實驗方式的特點進行設計,達到最佳效果。
2.1 實驗箱平臺
實驗箱平臺一直是通信原理實驗使用的傳統教學方式,這種平臺對驗證性實驗比較適用,有利于加深通信原理單個知識點的理解。對實驗箱的使用,需著重考慮實驗課和理論課的協調配合,避免出現實驗內容與理論內容脫節,超前或滯后的方式,針對這一問題,在具體教學中可采用課程組長負責制,由課程組長整體協調理論課和實驗課內容,以達到最佳實驗效果。
2.2 軟件仿真平臺
可用于通信原理實驗的仿真軟件主要有兩款:Systemview和Matlab。這兩款軟件都可進行通信系統的仿真設計與分析,有助于學生構建系統整體概念,是對理論課所學知識的一種綜合應用。可讓學生自己動手,對常用的模塊自己編寫文件,從具體模塊的實現到整體系統的架構,可很好的加強學生對知識的掌握,有助于培養綜合思維能力。
2.3 EDA的實驗平臺
EDA實驗平臺相對于傳統的通過一些專用集成芯片搭建通信系統的實驗方式,可以避免使用種類繁多的專用集成芯片,從而簡化了電路。學生用硬件描述語言編寫程序,可以在同一可編程邏輯器件上完成各種不同的通信技術,避免了連線的繁瑣。并且可以在一個通用的基于EDA的硬件平臺上,來實現所有的實驗內容。而且要采用EDA技術,學生必須自己在充分掌握實驗理論的基礎上自己編寫程序,這有別于傳統實驗中學生只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗。這將大大調動學生的創造性和主觀能動性,對提高學生的實驗興趣也有很大的幫助。
總體而言,實驗平臺的選擇主要是充分利用學校現有的教學條件,盡量在現有條件下為學生提供更多的實驗機會,充分培養學生的實踐能力,提高學生的競爭力。
3教學方法和內容的改革
實驗開設是否成功和教學方法是分不開的。因此,為了融多種實驗平臺于通信原理的實驗教學中,必須對傳統的實驗教學方法及內容進行相應的改革。從單一的驗證性實驗向多種實驗模式相結合轉變,從僅1個學期的單一通信原理實驗,向穿插于整個大學時期的多種方式的混合實驗課程轉變。充分利用現有實驗條件,將通信原理實驗內容調整為驗證性、綜合性和創新性實驗3部分。
3.1 驗證性實驗
驗證性實驗的關鍵是與理論知識的緊密結合,輔助學生理解掌握理論知識,因此從實驗時間、實驗方式、實驗內容的安排上都應與理論課相協調,才能達到最好的實驗效果。因此在驗證性實驗的改革調整中應貫穿這一原則,以期找到最佳的實驗方案。針對這一情況,對驗證性實驗的教學內容以及實驗方式進行改革。
(1)實驗內容:驗證性實驗課應與理論課同步進行,緊密結合,實驗時間應與理論課的主講教師協調,靈活調整。實驗內容應配合理論課的教學需要,著重對理論理解中的重點和難點進行實驗,通過實驗加強學生對理論知識的理解掌握。
(2)實驗方法:可以采用學生動手和教師演示相結合的方式進行。學生以實驗箱進行仿真實驗為主,教師上課的過程可輔助以Matlab仿真結果,以加強學生對理論知識的理解掌握。實驗箱除了驗證通信原理理論知識外,還和通信原理知識的實際應用結合起來,譬如它還會要求學生對通信信號的時延和同步等問題進行分析,為實際通信電路的設計奠定較好的基礎。
3.2 綜合性實驗
綜合性實驗的關鍵是讓學生構建完整的通信系統概念,能將所學知識連貫起來,綜合應用。因此在綜合性實驗的改革調整中應貫穿這一原則,以期找到最佳的實驗方案。
(1)實驗內容:綜合性實驗強調對通信系統整體的掌握。學生在理論課和驗證性實驗課上學習了通信系統各組成模塊的內容,通過綜合性實驗,將信號的調制解調、編碼解碼、復用解復用、信道、濾波等多個環節結合在一起,構架一個完整的通信系統,完成信號的傳輸,培養綜合運用能力。
(2)實驗方法:以實驗箱和仿真實驗相結合的方式進行。對于一些簡單的綜合系統,可以利用實驗箱完成,讓學生利用之前做過驗證性實驗的模塊,搭建一些簡單的通信系統。對于大型通信系統,實驗箱無法完成就可以采用軟件仿真的方式進行。其中Systemview軟件平臺對設計綜合性實驗具有操作簡單、貼切實際的硬件實現。因此,對大型的難度較大的通信系統,可以建議學生采用這個平臺。但是對系統架構較簡單的數字通信系統,建議學生采取Matlab的模塊仿真加EDA設計進行操作,EDA實驗平臺對數字通信系統有很好的優勢,也是結合實際工程設計的要求來進行。
3.3 設計性實驗
通信原理課程的設計性實驗主要目的是將理論與實際相結合,讓學生根據給定的技術要求實現一些簡單的通信模塊,為以后的實際工作預演。
(1)實驗內容:主要是按照要求的技術指標,設計實現具有一定功能的通信模塊,比如實現一個用于普通電話機的話音信號編碼器,或者實現一個具有一定增益要求的放大器等。
(2)實驗方法:模塊仿真和EDA設計相結合。當前在實際通信模塊產品開發過程中,大多采用Matlab仿真加EDA或DSP設計工具實施,其中DSP工具對普通高等學校的學生來說難度較大,因此一般可考慮采用EDA設計工具,條件允許的情況下可為學生提供EDA和DSP兩種平臺,學生可以按照個人的興趣自愿選擇設計手段。譬如卷積編碼模塊的設計性實驗,可以采用Matlab對確定的卷積編碼器進行功能仿真,如果仿真和理論分析結果一致,則說明設計思路正確。在這基礎上,再采用EDA開發系統或DSP開發系統對卷積編碼器進行系統選型、實驗和測試,并對其運行速率等性能進行分析,以便重新設置參數,進一步提高它的性能等。該實驗過程可以縮短開發流程,降低開發成本,可以使學生掌握實際工程的設計方法,能更好地為今后的學習和工作做準備。
(3)教學安排:這部分實驗不在實驗教學學時內安排,目前主要以兩種形式開展,一是作為畢業設計,二是在高年級開設專門的設計性實驗課程,此時學生相關的軟硬件知識已經學習了,通過設計性實驗可以將各種知識整合,綜合利用。在整個設計性實驗過程中,實驗室對學生全天候開放,學生可以在課余時間來實驗室進行設計、制作和調試。此時學生沒有其他因素干擾,可專心投入,收獲較大,且對后面的就業非常有利。
設計性實驗是偏重于應用的實驗,通過實驗過程,使學生具備一定的實踐能力和創新能力,使實驗教學真正成為培養學生實踐能力的重要環節。
4結束語
針對目前通信原理實驗僅采用實驗箱進行驗證類實驗,實驗方式單一,效果較差,未充分利用現有的實驗條件的情況,將多種類型的實驗平臺進行整合,在學院及系里教學規劃和實驗經費允許的情況下,將課程內容調整為驗證性、綜合性和創新性實驗3部分,使實驗內容既配合理論課程的教學,又與現代通信技術同步發展,使實驗課程的教學從內容到形式上都有較大改觀。
總之,通過采取多種實驗模式相結合的靈活教學方法,最終目的只有一個,就是希望使學生經過大學4年的學習,成為具有扎實理論基礎、較強動手能力的高素質人才,同時又具有較強的市場競爭力。
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