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關(guān)鍵詞：短波通信 技術(shù)與裝備 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2012)05-0057-02

短波通信歷來是軍事指揮的重要手段之一。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，短波通信在戰(zhàn)場(chǎng)中的地位和作用亦日趨顯著。因此，有必要了解短波通信的特點(diǎn)、技術(shù)與裝備及其發(fā)展趨勢(shì)。

1、短波通信概述

利用短波進(jìn)行無線電通信稱為短波通信, 又稱高頻通信。短波通信的頻率為1.5MHz～30MHz，它既可以通過天波來進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，又可以利用地波進(jìn)行近距離通信。

1.1 短波通信的發(fā)展現(xiàn)狀

短波通信是歷史最悠久的無線電通信方式。長(zhǎng)期以來,短波通信因其固有特點(diǎn)而被廣泛用于政府、外交、氣象、商業(yè)等各個(gè)部門。上世紀(jì)七十年代初,衛(wèi)星通信的興起對(duì)短波通信造成了巨大沖擊。然而, 經(jīng)過實(shí)踐人們認(rèn)識(shí)到，與衛(wèi)星通信相比,短波通信不但成本低、易實(shí)現(xiàn), 重要的是其主要傳播媒質(zhì)-電離層具有天然的抗摧毀性。

上世紀(jì)八十年代后，人們又重新探索研究短波通信技術(shù)，利用自適應(yīng)信道探測(cè)和頻率管理等手段，大大提高了短波通信質(zhì)量、可靠性以及數(shù)據(jù)傳輸速率，使得現(xiàn)代短波通信又重獲廣泛的應(yīng)用前景。

1.2 短波通信的特點(diǎn)

天波是短波通信的主要傳播方式，而天波是靠電離層的反射來傳播的，由此決定了短波通信存在著獨(dú)有的特點(diǎn)：

(1)傳播距離遠(yuǎn)。電離層對(duì)短波吸收少，靠天波傳播可以達(dá)到很遠(yuǎn)距離，即使是中小功率的電臺(tái)，電波也能靠天波傳播到很遠(yuǎn)的地方。例如TKR150A型電臺(tái)屬中小功率短波電臺(tái)，利用天波可以傳播到一千公里以外的地方去。

(2)衰落現(xiàn)象比較嚴(yán)重。衰落現(xiàn)象是由于利用天波傳播時(shí)，接收點(diǎn)收到了由兩個(gè)或兩個(gè)以上的途徑傳來的電波，而反射這些電波的電離層又在不斷變化造成的。尤其是在黃昏和拂曉，電離層正處在急劇變動(dòng)過程中，衰落現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

(3)有時(shí)存在靜區(qū)。在短波的較高頻率工作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)地波收不到，天波又超越接收點(diǎn)的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域就叫靜區(qū)。接收者處在靜區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，就收聽不到對(duì)方的信號(hào)。

(4)信號(hào)傳輸穩(wěn)定性差及受大氣和工業(yè)無線電噪聲干擾嚴(yán)重等。

(5)短波通信設(shè)備簡(jiǎn)單、易隱蔽、維護(hù)費(fèi)用低及破壞后易恢復(fù)。

2、現(xiàn)代短波通信技術(shù)與裝備

在現(xiàn)代短波通信中，許多新技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用，由此短波通信系統(tǒng)及裝備的性能也得到了較大提高。

2.1 現(xiàn)代短波通信技術(shù)

短波通信技術(shù)基本上都是圍繞著克服和彌補(bǔ)短波通信原有缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。近些年來，短波通信新技術(shù)主要有以下若干方面：

(1)短波自適應(yīng)通信技術(shù)。短波自適應(yīng)通信技術(shù)是現(xiàn)代短波通信的象征，是短波通信技術(shù)發(fā)展史上的一次重大變革。它利用微處理機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選頻、信道存儲(chǔ)及自動(dòng)無線調(diào)諧。微處理技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生高速信號(hào)處理器（DSP），利用信號(hào)處理器的快速傅里葉變換，完成對(duì)音頻編解碼、信噪比測(cè)量等短波信道質(zhì)量的高速探測(cè)，因而能實(shí)時(shí)選擇出最佳的通信信道，克服短波信道的時(shí)變性、多徑時(shí)延及噪聲干擾等對(duì)通信的影響，實(shí)現(xiàn)短波信道的高質(zhì)量通信。短波自適應(yīng)通信技術(shù)主要包括：自適應(yīng)選頻與信道建立技術(shù)、自適應(yīng)跳頻技術(shù)、功率和傳輸速率自適應(yīng)技術(shù)及自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)等。

(2)短波高速調(diào)制解調(diào)技術(shù)。在短波信道上傳輸高速數(shù)字、數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，遇到的主要問題是由多徑傳輸導(dǎo)致的多徑延遲，其結(jié)果導(dǎo)致接收端信號(hào)在時(shí)間上被展開，包括形狀畸變，從而增加了形成碼間干擾和錯(cuò)誤判決的概率。要實(shí)現(xiàn)高速傳輸，必須對(duì)數(shù)字、數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?調(diào)制解調(diào)。目前常用的窄帶短波電臺(tái)的調(diào)制解調(diào)器有串行和并行兩種體制。正交頻分復(fù)用調(diào)制方式具有傳輸速率快、頻帶利用率高和抗多徑能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于短波通信領(lǐng)域。

(3)短波傳輸頻帶擴(kuò)展技術(shù)。在短波通信中，由于主要靠天波傳播，每條路徑受自由空間損耗、電離層吸收損耗和地面反射損耗等因素影響，使得短波頻段存在“窗口效應(yīng)”和“多孔性”等現(xiàn)象。應(yīng)用傳輸頻帶擴(kuò)展技術(shù)，則可以提高通信的抗干擾、抗截獲能力，提高通信傳輸容量。比較常用的傳輸頻帶擴(kuò)展技術(shù)主要有短波直接序列擴(kuò)頻技術(shù)、高速跳頻技術(shù)。

(4)短波通信突發(fā)技術(shù)。“突發(fā)通信”就是將信息分包（組）后，在某瞬間突然發(fā)出，具有隨機(jī)性和短暫性。信息每次發(fā)送時(shí)間短，頻率更換頻繁，發(fā)送時(shí)間難以捉摸，因此抗截獲能力強(qiáng)。目前，突發(fā)通信時(shí)間短到60～200ms。在此體制中捕獲序列碼的設(shè)計(jì)與檢測(cè)方法以及由于通信時(shí)間短，同步的快速建立和自適應(yīng)均衡器的快速收斂是設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，現(xiàn)已基本解決。

2.2 現(xiàn)代短波通信裝備

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，短波通信裝備逐步走向集成化、綜合化、智能化，技術(shù)性能顯著提高。比較有代表性的性能優(yōu)良的設(shè)備和系統(tǒng)有：澳大利亞的HF-90H、西德的CHX-200（智能化HF通信系統(tǒng)）、美國(guó)的CHESS、HF2000系統(tǒng)以及法國(guó)TRT公司的MDM12/24等。

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【關(guān)鍵詞】第三代移動(dòng)通信技術(shù) 現(xiàn)代通信技術(shù) 問題 影響

1 第三代移動(dòng)通信技術(shù)概述

要想深入探究第三代移動(dòng)通信技術(shù)究竟如何影響現(xiàn)代通信技術(shù)，那么首先要對(duì)其定義及特征有所了解，對(duì)其簡(jiǎn)要概述如下：

1.1 第三代移動(dòng)通信技術(shù)之定義

第三代通信技術(shù)一般被人們稱為3G，由英文3rd Generation縮寫而來。主要相對(duì)第一代模擬式手機(jī)（也就是1G），和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)（也就是2G）而言。具體而言，第三代通信技術(shù)是指，將無線通信和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等其他多媒體通信相結(jié)合，一種新興的移動(dòng)通信系統(tǒng)。它不僅能夠?qū)σ魳贰⒁曨l流、圖像等多媒體形式進(jìn)行處理，還能夠提供諸如電話會(huì)議、電子商務(wù)、網(wǎng)頁(yè)瀏覽等多種多樣的信息服務(wù)。但是，要想其能夠?qū)崿F(xiàn)這些功能，就必須保證無線網(wǎng)絡(luò)達(dá)到支持該項(xiàng)活動(dòng)發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸速度。

1.2 第三代移動(dòng)通信技術(shù)之特征

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合工作實(shí)際，可以看到第三代移動(dòng)通信技術(shù)主要由以下幾點(diǎn)特征：第一，與第一、二代移動(dòng)通信技術(shù)相比，其可實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋、高頻譜利用率、高服務(wù)質(zhì)量、高保密性、低成本等特點(diǎn)。第二，第三代移動(dòng)通信技術(shù)具備了支持從話音到多媒體業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換的能力，尤其是在支持互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)方面有著出色的表現(xiàn)。

2 當(dāng)前發(fā)展第三代移動(dòng)通信技術(shù)所面臨的問題

雖然第三代移動(dòng)通信技術(shù)在許多方面比第一、第二代移動(dòng)通信技術(shù)更為便捷、高效，但是在發(fā)展過程中仍然面臨著一些問題，對(duì)其主要存在的問題歸納如下：

2.1 時(shí)延擴(kuò)展問題

時(shí)延擴(kuò)展問題是指，來自不同路徑的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生不同的傳播時(shí)延，而一旦時(shí)延超過檢測(cè)脈沖寬度的百分之十，脈沖之間的干擾就會(huì)變得十分明顯，從而對(duì)移動(dòng)通信的數(shù)據(jù)傳輸速率產(chǎn)生影響，受到限制。

2.2 多徑衰落問題

這一問題在幾乎所有的移動(dòng)通信系統(tǒng)中都有可能會(huì)產(chǎn)生。主要是因?yàn)椋瑹o線電波在傳播的過程中會(huì)發(fā)生反射、散射、折射現(xiàn)象，這樣一來就會(huì)產(chǎn)生多條傳播路徑。當(dāng)不同路徑的信號(hào)同時(shí)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)候，受到天線位置、極化、方向不同的因素影響，接受信號(hào)的相位、幅度也會(huì)產(chǎn)生起伏狀的變化，從而導(dǎo)致較為嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。

2.3 多址干擾問題

多址干擾是3G系統(tǒng)所獨(dú)有的一種干擾，產(chǎn)生的原因主要是，用戶不同的擴(kuò)頻碼字相互之間的干擾。因?yàn)?G系統(tǒng)采用的是CDMA技術(shù)，也就是利用不同的擴(kuò)頻碼字對(duì)用戶進(jìn)行區(qū)分，正因?yàn)槿绱?，各個(gè)用戶的擴(kuò)頻碼就必須幾倍較強(qiáng)的自相關(guān)性和較弱的互相關(guān)性。但是，即便自相關(guān)性很強(qiáng)，互相關(guān)性很弱，也不可能保證各個(gè)用戶之間的互相干擾完全消失。因此，CDMA系統(tǒng)就會(huì)收到干擾限制。

2.4 遠(yuǎn)近效應(yīng)問題

遠(yuǎn)近效應(yīng)所帶來的問題，主要是因?yàn)楦鱾€(gè)移動(dòng)臺(tái)在發(fā)射信號(hào)的時(shí)候都是使用相同的頻率，而基站在接收信號(hào)的時(shí)候，對(duì)較近的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射出來的信號(hào)接收功率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于較遠(yuǎn)處的。簡(jiǎn)單來說，遠(yuǎn)近效應(yīng)問題就是指近處打工了信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)處的小功率信號(hào)產(chǎn)生較強(qiáng)的干擾。這種干擾不僅僅在3G系統(tǒng)中存在，但是在3G系統(tǒng)中表現(xiàn)得最為明顯。

3 第三代移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)的影響

隨著第三代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和推廣，其對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)帶來了重大的影響。最為主要的表現(xiàn)形式就是，為人們生活、工作、學(xué)習(xí)等提供了更為優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。具體而言，可以分為以下幾類：

3.1 移動(dòng)支付服務(wù)

移動(dòng)支付也被人們成為手機(jī)支付，一般是指用戶在購(gòu)買商品、服務(wù)時(shí)，直接用手機(jī)進(jìn)行支付。例如，支付寶推出的當(dāng)面付、掃碼付等服務(wù)項(xiàng)目，都屬于移動(dòng)支付。在移動(dòng)通信產(chǎn)生的最初時(shí)期，重點(diǎn)主要是最基本的通信，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展和推進(jìn)，已經(jīng)延生到了生活的各個(gè)方面，極大的方便了人們的生活。一些技術(shù)較為成熟的城市，已經(jīng)推出了同時(shí)具備公交卡、銀行卡、信用卡等多重功能的手機(jī)卡。在移動(dòng)支付服務(wù)的實(shí)現(xiàn)過程中，需要銀行、商家、運(yùn)營(yíng)商等多方配合，才能保證完成，并確保支付安全。

3.2 定位服務(wù)

定位服務(wù)又叫做位置服務(wù)，主要是講移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星定位系統(tǒng)相互校核，為消費(fèi)者提供的一種通信增值業(yè)務(wù)。通常是借助使用者的移動(dòng)終端，在某種具體的定位技術(shù)下，將用戶所處位置進(jìn)行確定。

3.3 可視電話服務(wù)

相比較傳統(tǒng)的電話通信方式而言，第三代移動(dòng)通信技術(shù)以其技術(shù)的先進(jìn)性，設(shè)備的現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)了可視電話服務(wù)功能。普通的電話只能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音的傳輸，但是第三代移動(dòng)通信技術(shù)能夠?qū)ⅰ绊橈L(fēng)耳”變成“千里眼”。

3.4 視頻留言服務(wù)

視頻留言服務(wù)是，當(dāng)用戶在撥打?qū)Ψ诫娫挓o人接聽或者自動(dòng)轉(zhuǎn)接到留言信箱的情況下，借助用戶手機(jī)的攝像頭及錄音設(shè)備錄制音頻、視頻這一類多媒體留言的服務(wù)。被呼叫用戶在有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，能夠在手機(jī)或者網(wǎng)頁(yè)上查看留言。

4 結(jié)語(yǔ)

第三代移動(dòng)通信技術(shù)是通信業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)相互融匯、結(jié)合的產(chǎn)物。用戶只要擁有一臺(tái)支持3G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)，除了在完成日常通信需求之外，還能夠及時(shí)、方便、迅速的實(shí)現(xiàn)購(gòu)物、視頻等多媒體通信。并能能夠直接在手機(jī)屏幕上寫字繪畫，在十分短的時(shí)間內(nèi)傳輸給另外一臺(tái)手機(jī)。除此之外，還能夠利用3G技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)位置共享、電話會(huì)議、多媒體彩鈴等服務(wù)。隨著近年來對(duì)第三代移動(dòng)通信技術(shù)的普及，越來越多的城市對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商發(fā)放了3G牌照，越來越多的人們體會(huì)到3G通訊技術(shù)帶來的便利與快捷。因此，第三代移動(dòng)通訊技術(shù)將對(duì)現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵字：超寬帶；通信技術(shù)；研究；應(yīng)用

Abstract: the pulse uwb transmission technology is a kind of carrier communication technology, with high data rate transmission, indoor multipath resolution ability strong, accurate positioning, low power consumption, high confidentiality. Ultra-wideband communication technology in this paper, a detailed analysis of unique characteristics and the latest research situation, and introduces the key application fields of modern ultra wideband communication technology.

Key words: ultra broadband; Communication technology; Research; application

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

引言

超寬帶通信這項(xiàng)新興的技術(shù)利用極窄、超低功率的射頻脈沖在收發(fā)兩端傳遞信息。使用短持續(xù)期的脈沖作為基本的通信單元將使這項(xiàng)技術(shù)獲得獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也帶來技術(shù)的挑戰(zhàn)。超寬帶無線通信的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于它能夠提供高速率、低功耗及低成本的短距離無線鏈路，并且由于超寬帶是對(duì)現(xiàn)在已被占用的頻率資源的重用，因而可以緩解目前日趨緊張的頻帶資源需求。此外，超寬帶也非常適合室內(nèi)密集多徑傳輸環(huán)境下的高速無線傳輸。目前，這種無線通信技術(shù)已經(jīng)被美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（fcc）采納，允許超寬帶技術(shù)和產(chǎn)品參與商業(yè)化動(dòng)作，并且頒布了超寬帶占用帶寬的相關(guān)條件。ieee802.15.3a標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將超寬帶技術(shù)選為其實(shí)現(xiàn)無線個(gè)域網(wǎng)中物理層的基本技術(shù)，此外，最近提出的ieee802.15.3a標(biāo)準(zhǔn)中也包括了超寬帶的物理層方案。與此同時(shí)，歐洲和亞洲的諸多國(guó)家（包括我國(guó)）也在積極地展開研究和指定各自的標(biāo)準(zhǔn)，期望形成獨(dú)立自主的超寬帶技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

1.超寬帶通信技術(shù)的概述及特點(diǎn)

超寬帶通信技術(shù)因?yàn)榫哂邢到y(tǒng)復(fù)雜度低、發(fā)射信號(hào)功率譜密度低、能夠提供厘米級(jí)定位精度、被截獲能力低和對(duì)信道衰落不敏感等特點(diǎn)。

1.1 超寬帶通信技術(shù)的概述

超寬帶通信技術(shù)是現(xiàn)代被廣泛且深入研究的一種新型無線通信技術(shù)，不僅僅是因?yàn)樗c其余的通信系統(tǒng)同時(shí)享有頻段，且占有極寬帶寬，同時(shí)還給研究兼容、干擾的等領(lǐng)域引起挑戰(zhàn)，更是因?yàn)樗鼡碛械凸?、低消費(fèi)、高數(shù)據(jù)率等特點(diǎn)。現(xiàn)在超寬帶通信技術(shù)包括DS-CDMA方案、MB-OFDM方案（多頻帶OFDM）、脈沖超寬帶方案三種。超寬帶通信技術(shù)脈沖長(zhǎng)度比包括以3G為代表的寬帶cdma技術(shù)在內(nèi)的現(xiàn)有無線通信技術(shù)的帶寬都大，一般都在亞納秒量級(jí)。現(xiàn)在超寬帶基于專利和現(xiàn)實(shí)技術(shù)復(fù)雜等關(guān)系，其主要方案是DS-CDMA和MB-OFDM。

1.2超寬帶通信技術(shù)的特點(diǎn)

超寬帶技術(shù)在歷史上還有其他的名稱，如脈沖無線電 (ImpulseRadio)，時(shí)域脈沖，無載波技術(shù)等。上述名稱反映了超寬帶信號(hào)在時(shí)域上持續(xù)時(shí)間極短，在頻域上覆蓋了很寬的頻帶這個(gè)典型特點(diǎn)。

1.2.1輻射譜密度低

超寬帶通信系統(tǒng)使用很低的功率譜密度發(fā)射信號(hào)，功率譜密度與窄帶系統(tǒng)接收端的背景噪聲電平持平。因此，超寬帶系統(tǒng)對(duì)窄帶系統(tǒng)的干擾小，能與其他通信系統(tǒng)共享頻譜資源。此外，低的輻射譜密度使得信號(hào)的隱蔽性特別強(qiáng)，被截獲

和檢測(cè)的概率低，保證了通信的安全性。

1.2.2傳輸速率高

信道容量隨帶寬是線性增加，而隨信號(hào)功率是呈對(duì)數(shù)增加。對(duì)于脈沖UWB無線系統(tǒng)來說，帶寬非常寬，可能比現(xiàn)存系統(tǒng)的帶寬寬很多，因此系統(tǒng)能夠在很低的發(fā)射功率下工作。這也意味著UWB系統(tǒng)能以相對(duì)低的傳輸功率實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)率傳輸。

1.2.3多徑分辨能力強(qiáng)

多徑衰落是無線通信的一大障礙，這在密集建筑物環(huán)境中(如室內(nèi))尤為明顯。在無線通信系統(tǒng)中，信道情況比較復(fù)雜，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間存在許多障礙物。發(fā)射信號(hào)經(jīng)過多次反射、散射、繞射后經(jīng)過不同的路徑到達(dá)接收端。由于經(jīng)過不同路徑的信號(hào)其幅度的衰減和時(shí)間的延遲都是不同的，所以在接收端這些信號(hào)的疊加會(huì)引起信號(hào)的衰落，窄帶系統(tǒng)尤為嚴(yán)重。在超寬帶系統(tǒng)中，承載數(shù)據(jù)信息的是持續(xù)時(shí)間在納秒級(jí)的時(shí)間離散窄脈沖，經(jīng)多徑反射的延時(shí)信號(hào)與直達(dá)信號(hào)在時(shí)間上是可以分離的。因此，超寬帶信號(hào)具有很強(qiáng)的分辨多徑衰落能力。

1.2.4低截獲和檢測(cè)概率

超寬帶系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)和截獲具有先天的免疫能力。正是由于這種低發(fā)射功率，竊聽者必須非?？拷l(fā)射機(jī)（大約1m）才能檢測(cè)到發(fā)射信息。此外，超寬帶脈沖對(duì)每一對(duì)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)而言，在時(shí)域用唯一的碼進(jìn)行調(diào)制。非常窄的脈沖進(jìn)行時(shí)域的調(diào)制增加了超寬帶通信的安全性，因?yàn)槿舨恢赖竭_(dá)的時(shí)刻來檢測(cè)皮秒級(jí)的脈沖幾近于不可能。因此，超寬帶系統(tǒng)使得獲得高度的安全、低截獲和檢測(cè)概率（lpi/d）的通信能得到保證，這些對(duì)于軍事通信而言是很重要的。

1.2.5超強(qiáng)的穿透特性

與窄帶技術(shù)不同，超寬帶系統(tǒng)能夠有效地穿透不同的材料。在范圍寬廣的超寬帶頻譜中所包含的低頻成分為長(zhǎng)波，它使得超寬帶信號(hào)能夠穿透多種材料，包括墻。該特性使得超寬帶信號(hào)適用于穿透墻的通信系統(tǒng)以及穿透地的雷達(dá)。然而僅當(dāng)其頻譜包含有無線頻譜的低頻部分時(shí)，超寬帶信號(hào)的材料穿透能力才有用。

1.2.6體積小、功耗低

超寬帶技術(shù)不需要載波，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)直接調(diào)制在持續(xù)時(shí)間為納秒級(jí)的窄脈沖上，超寬帶信號(hào)的輻射功率極低，大大簡(jiǎn)化了發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。接收機(jī)的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，與傳統(tǒng)載波通信系統(tǒng)相比，不需要頻率合成器、混頻器等復(fù)雜的射頻電路模塊。因此，脈沖超寬帶系統(tǒng)的功耗和成本較低。

1.2.7保密性高

相比于現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)，UWB無線通信系統(tǒng)發(fā)射的無線信號(hào)具有更寬的信號(hào)帶寬，更低的功率譜密度，與背景噪聲差不多，因而可以隱藏在噪聲背景之中，這使得UWB信號(hào)被截獲和被檢測(cè)的概率非常低。

2.超寬帶通信的關(guān)鍵系統(tǒng)

超寬帶通信傳輸信息是通過發(fā)射和接受擁有皮秒量級(jí)的脈沖信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的，以每秒鐘幾十兆的速度發(fā)射和接受脈寬小于1NS的窄脈沖信號(hào)。信息調(diào)制到精確定時(shí)的脈沖串是通過脈沖鍵控調(diào)制（OOK）或者脈沖位置調(diào)制（PPM）方式。超寬帶通信系統(tǒng)包括控件、延時(shí)器、相關(guān)器、脈沖源、超寬帶天線等附件。發(fā)射信號(hào)時(shí)是通過延時(shí)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精確的延時(shí)，用輸出的觸發(fā)信號(hào)去觸發(fā)脈沖源，觸發(fā)后的脈沖源將產(chǎn)生具有一定脈寬和功率的極窄脈沖信號(hào)，在產(chǎn)生的脈沖功率滿足限定值時(shí)，將直接觸發(fā)超寬帶天線將信號(hào)發(fā)射出去。接受信號(hào)時(shí)，信號(hào)隨著天線輸入到相關(guān)器的輸入端，相關(guān)器會(huì)把接受到的信號(hào)和來自被觸發(fā)產(chǎn)生的脈沖模塊進(jìn)行模擬相關(guān)處理，輸出后的直流電壓信號(hào)通過a/d轉(zhuǎn)換之后傳送到數(shù)字基帶進(jìn)行判決和數(shù)字的相關(guān)處理。

3.超寬帶通信技術(shù)的研究

3.1超寬帶通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀

目前，已有多個(gè)大學(xué)的研究項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和863重大項(xiàng)目的支持，涌現(xiàn)一大批研究成果。2007年，國(guó)家863計(jì)劃又啟動(dòng)了高速超寬帶芯片研發(fā)的新項(xiàng)目，開發(fā)我國(guó)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超寬帶芯片。中國(guó)科大無線網(wǎng)絡(luò)通信安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與同年承擔(dān)了國(guó)家“863”計(jì)劃課題“超寬帶soc芯片設(shè)計(jì)及組網(wǎng)試驗(yàn)”。經(jīng)過3年的努力，課題組完成了超寬帶集成技術(shù)研究和關(guān)鍵專用集成電路芯片開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了超寬帶無線接入與互聯(lián)的組網(wǎng)應(yīng)用示范。這是脈沖超寬帶技術(shù)走向工程實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要突破。國(guó)內(nèi)企業(yè)看到了超寬帶技術(shù)的市場(chǎng)前景，也積極參與超寬帶技術(shù)的研發(fā)，華為技術(shù)有限公司已經(jīng)成功開發(fā)出了基于超寬帶技術(shù)的視頻傳輸演示系統(tǒng)和無線USB等。超寬帶技術(shù)正逐步走向?qū)嵱没⑸虡I(yè)化階段。

3.2超寬帶通信技術(shù)的研究方向

目前國(guó)內(nèi)外UWB通信技術(shù)研究主要集中在以下幾個(gè)方向上：信號(hào)傳播特性的研究與信道建模；UWB同其他通信系統(tǒng)的相互干擾；超寬帶天線的設(shè)計(jì)；脈沖形狀、脈沖產(chǎn)生電路和脈沖修形電路與天線的聯(lián)合設(shè)計(jì)與優(yōu)化；調(diào)制方式與偽隨機(jī)碼的選擇；接收機(jī)的設(shè)計(jì)；MAC層的設(shè)計(jì)與優(yōu)化等。

4.超寬帶技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

相對(duì)于常規(guī)的窄帶無線通信系統(tǒng)，超寬帶通信系統(tǒng)具有空間頻譜效率高、分辨多徑能力強(qiáng)、截獲概率低、測(cè)距和定位精度高、體積小功耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于無線多媒體局域網(wǎng)、個(gè)域網(wǎng)，雷達(dá)定位和成象系統(tǒng)，智能交通系統(tǒng)，涉及到軍事、公安、救援、醫(yī)療、測(cè)量等等領(lǐng)域:

4.1在無線多媒體局域網(wǎng)，家域網(wǎng)，個(gè)域網(wǎng)、通信運(yùn)營(yíng)商的無線中繼線路的應(yīng)用中，各種多媒體設(shè)備通常希望使用數(shù)十兆甚至數(shù)百兆的數(shù)據(jù)速率，目前超寬帶技術(shù)被認(rèn)為是能夠符合這種要求的最合適的技術(shù)之一

4.2超寬帶系統(tǒng)同時(shí)具有無線和定位的功能，可以應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)、消防、公共安全、庫(kù)存盤點(diǎn)、人員監(jiān)護(hù)與救生及智能交通系統(tǒng)中。

4.3使用基帶脈沖方式的超寬帶系統(tǒng)，具有比較強(qiáng)的穿透障礙的能力，在勘探、安全等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。

4.4基于超寬帶技術(shù)的穿透能力，不僅可以研發(fā)穿地雷達(dá)，發(fā)現(xiàn)埋藏的地雷，保護(hù)地面的安全，并找出敵人地下工作室給予毀滅打擊，同時(shí)也可以制成成像雷達(dá)，運(yùn)用在裝甲機(jī)械化得部隊(duì)中，幫助炮擊手射擊隱藏?cái)橙恕ｋS電磁環(huán)境的復(fù)雜化和信息量的劇增，抗干擾問題和部隊(duì)信息安全問題日益突出，超寬帶技術(shù)的使用就解決了這一問題。因?yàn)槌瑢拵Ъ夹g(shù)功率頻譜密度低、信號(hào)頻譜極寬，對(duì)方不知道精確的信號(hào)參數(shù)是很難恢復(fù)，具有很強(qiáng)的保密性，加之其抗干擾能力強(qiáng)，能在噪聲中順利傳輸，在超復(fù)雜的環(huán)境中也能正常傳送，減少對(duì)方的偵查機(jī)率。超寬帶技術(shù)不僅可以滿足信息安全且保密，還可以實(shí)現(xiàn)裝甲部隊(duì)通信的抗干擾性，完全符合現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)的要求。

結(jié)論

鑒于超寬帶廣闊的應(yīng)用前景和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，很多國(guó)家的政府都積極地引導(dǎo)對(duì)超寬帶技術(shù)和應(yīng)用的研究，這些研究涉及超寬帶信號(hào)的產(chǎn)生、調(diào)制、發(fā)送、傳播、接收及檢測(cè)、組網(wǎng)、應(yīng)用等諸多方面。隨社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步，電子設(shè)備也越來越趨向智能化，加上對(duì)短距離高速數(shù)據(jù)傳輸要求的提高，以及兼容性的發(fā)展苗頭日益加快，使得超寬帶技術(shù)在未來發(fā)展與應(yīng)用有著更為廣闊的天地。

參考文獻(xiàn)

[1]葛利嘉，曾凡鑫，劉郁林等。超寬帶無線通信。第一版。北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2006,5。

篇4

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代通信技術(shù)；通訊技術(shù)發(fā)展；數(shù)字通信技術(shù)；程控交換技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）06-0006-03

一、概述

縱觀通信技術(shù)的發(fā)展，可分為以下三個(gè)階段：第一階段是語(yǔ)言和文字通信階段。在這一階段，通信方式簡(jiǎn)單，內(nèi)容單一。第二階段是電磁通信階段。1837年，莫爾斯發(fā)明電報(bào)機(jī)，并設(shè)計(jì)莫爾斯電報(bào)碼。1876年，貝爾發(fā)明電話機(jī)。這樣，利用電磁波不僅可以傳輸文字，還可以傳輸語(yǔ)音，由此大大加快了通信的發(fā)展進(jìn)程。1895年，馬可尼發(fā)明無線電設(shè)備，從而開創(chuàng)了無線電通信發(fā)展的道路。第三階段是電子信息通信階段。

從總體上看，通信技術(shù)實(shí)際上就是通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的技術(shù)。通信系統(tǒng)是指點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通所需的全部設(shè)施，而通信網(wǎng)是由許多通信系統(tǒng)組成的多點(diǎn)之間能相互通信的全部設(shè)施。從國(guó)外通信技術(shù)的發(fā)展看，大約從70年代開始，通信即進(jìn)入了現(xiàn)代通信的新時(shí)代，現(xiàn)代通信的多項(xiàng)技術(shù)發(fā)展處在方興未艾之中。

二、現(xiàn)代通信技術(shù)

（一）數(shù)字通信技術(shù)

數(shù)字通信即傳輸數(shù)字信號(hào)的通信，是通過信源發(fā)出的模擬信號(hào)經(jīng)過數(shù)字終端的信源編碼成為數(shù)字信號(hào)，終端發(fā)出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過信道編碼變成適合與信道傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，然后由調(diào)制解調(diào)器把信號(hào)調(diào)制到系統(tǒng)所使用的數(shù)字信道上，經(jīng)過相反的變換最終傳送到信宿。數(shù)字通信以其抗干擾能力強(qiáng)，便于存儲(chǔ)，處理和交換等特點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中的最主要的通信技術(shù)基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信網(wǎng)的各種通信系統(tǒng)。

相關(guān)技術(shù)包括有：模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)，數(shù)字濾波（去干擾），編碼技術(shù)，數(shù)字通信技術(shù)（包括有線和無線，有線包括各種通信接口的相關(guān)技術(shù)，例如RS232、USB、協(xié)議，無線根據(jù)頻段又分為藍(lán)牙技術(shù)、802.11b/g技術(shù)、微波技術(shù)等）等。

（二）程控交換技術(shù)

程控交換技術(shù)是指人們用專門的計(jì)算機(jī)根據(jù)需要把預(yù)先編好的程序存入計(jì)算機(jī)后完成通信中的各種交換。以程控交換技術(shù)發(fā)展起來的數(shù)字交換機(jī)處理速度快，體積小，容量大，靈活性強(qiáng)，服務(wù)功能多，便于改變交換機(jī)功能，便于建設(shè)智能網(wǎng)，向用戶提供更多，更方便的電話服務(wù)，還能實(shí)現(xiàn)傳真，數(shù)據(jù)，圖像通信等交換，它由程序控制，是由時(shí)分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理上電路交換的一種電話接續(xù)交換設(shè)備。常見結(jié)構(gòu)有集中控制、分散控制或兩者結(jié)合。技術(shù)指標(biāo)有很多，主要為BHCA/呼損接通率，無故障間隔時(shí)間等。

隨著電信業(yè)務(wù)從以話音為主向以數(shù)據(jù)為主轉(zhuǎn)移，交換技術(shù)也相應(yīng)地從傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)逐步轉(zhuǎn)向給予分組的數(shù)據(jù)交換和寬帶交換，以及向基于IP的軟交換方向發(fā)展。

就控制方式而論，程控電話交換機(jī)主要應(yīng)用分為分布線邏輯控制（WLC） 和存儲(chǔ)程序控制（SPC）兩大類。

（三）信息傳輸技術(shù)（計(jì)算機(jī)傳輸）

主要是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)向遠(yuǎn)程的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)或傳真機(jī)發(fā)送傳真、一臺(tái)計(jì)算機(jī)接收遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或傳真機(jī)發(fā)送的傳真、兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間屏幕對(duì)話及兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)文件傳輸，即EDI（Electronic Data Interchange）技術(shù)。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)的的蓬勃發(fā)展，給現(xiàn)代信息傳輸帶來了一場(chǎng)深刻的革命，享受ISP提供的Internet服務(wù)是信息傳輸?shù)淖顝V泛、發(fā)展最快的有效途經(jīng)，它是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)了現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)的發(fā)展，尤其近十多年，以HTML語(yǔ)言為基礎(chǔ)的WWW技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使信息服務(wù)進(jìn)入前所未有的發(fā)展熱潮，并朝著多媒體方向發(fā)展。

（四）通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通信網(wǎng)是一種由通信端點(diǎn)、節(jié)（結(jié)）點(diǎn)和傳輸鏈路相互有機(jī)地連接起來，以實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)或更多的規(guī)定通信端點(diǎn)之間提供連接或非連接傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。通信網(wǎng)按功能與用途不同，一般可分為物理網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和支撐管理網(wǎng)等三種。

物理網(wǎng)是由用戶終端、交換系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)等通信設(shè)備所組成的實(shí)體結(jié)構(gòu)，是通信網(wǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也稱通信裝備網(wǎng)。用戶終端是通信網(wǎng)的設(shè)備，它將用戶發(fā)送的各種形式的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶判盘?hào)送入通信網(wǎng)路傳送，或把通信網(wǎng)路中接收到的電磁信號(hào)等轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩艨勺R(shí)別的信息。交換系統(tǒng)是各種信息的集散中心，是實(shí)現(xiàn)信息交換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳輸系統(tǒng)是信息傳遞的通道，它將用戶終端與交換系統(tǒng)之間以及交換系統(tǒng)相互之間聯(lián)接起來，形成網(wǎng)路。

業(yè)務(wù)網(wǎng)是完成電話、電報(bào)、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等各類通信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，是指通信網(wǎng)的服務(wù)功能，按其業(yè)務(wù)種類可分為電話網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)，數(shù)據(jù)網(wǎng)等。業(yè)務(wù)網(wǎng)具有等級(jí)結(jié)構(gòu)，即在業(yè)務(wù)中設(shè)立不同層次的交換中心，并根據(jù)業(yè)務(wù)流量、流向、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析，在交換機(jī)之間以一定的方式相互聯(lián)接。

支撐管理網(wǎng)是為了保證業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行、增強(qiáng)網(wǎng)路功能，提高全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量而形成的網(wǎng)絡(luò)。在支撐管理網(wǎng)中傳遞的是相應(yīng)的控制、監(jiān)測(cè)及信令等信號(hào)，按其功能不同可分為信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和管理網(wǎng)。信令網(wǎng)由信令點(diǎn)、信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)、信令鏈路等組成，旨在為公共信道信令系統(tǒng)的使用者傳送信令。同步網(wǎng)為通信網(wǎng)內(nèi)所有通信設(shè)備的時(shí)鐘（或載波）提供同步控制信號(hào)，使它們工作在同一速率（或頻率）上。管理網(wǎng)是為保持通信網(wǎng)正常運(yùn)行和服務(wù)所建立的軟、硬系統(tǒng)，通?？煞譃樵拕?wù)管理網(wǎng)和傳輸監(jiān)控網(wǎng)兩部分。

（五）數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)

數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，以有線與無線區(qū)分，但它們都是通過傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)起來，從而使不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端實(shí)現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。

信號(hào)是數(shù)據(jù)的電磁編碼，信號(hào)中包含了所要傳遞的數(shù)據(jù)。信號(hào)一般以時(shí)間為自變量，以表示消息（或數(shù)據(jù)）的某個(gè)參量（振幅、頻率或相位）為因變量。信號(hào)按其自變量時(shí)間的取值是否連續(xù)，可分為連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)；按其因變量的取值是否連續(xù)，又可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。

信號(hào)具有時(shí)域和頻域兩種最基本的表現(xiàn)形式和特性。時(shí)域特性反映信號(hào)隨時(shí)間變化的情況；頻域特性不僅含有信號(hào)時(shí)域中相同的信息量，而且通過對(duì)信號(hào)的頻譜分析，還可以清楚地了解該信號(hào)的頻譜分布情況及所占有的頻帶寬度。

由于信號(hào)中的大部分能量都集中在一個(gè)相對(duì)較窄的頻帶范圍之內(nèi)，因此我們將信號(hào)大部分能量集中的那段頻帶稱為有效帶寬，簡(jiǎn)稱帶寬。任何信號(hào)都有帶寬。一般來說，信號(hào)的帶寬越大，利用這種信號(hào)傳送數(shù)據(jù)的速率就越高，要求傳輸介質(zhì)的帶寬也越大。

相關(guān)技術(shù)主要有：電纜通信技術(shù)；微波中繼通信技術(shù)；光纖通信技術(shù)；衛(wèi)星通信技術(shù)；移動(dòng)通信技術(shù)。

（六）寬帶IP技術(shù)

ATM曾被認(rèn)為是一種十分完美的、用來統(tǒng)一整個(gè)通信網(wǎng)的技術(shù)，未來的所有話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)均通過ATM來傳送。國(guó)際上，特別是電信標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了多年的研究，而且也得到了實(shí)際應(yīng)用，但事與愿違，ATM沒有能夠達(dá)到原來所期望的目標(biāo)。與此同時(shí)，IP的發(fā)展速度大大出乎人們的預(yù)料，一方面，在若干年前自始至終沒有一種獨(dú)立的IP骨干網(wǎng)技術(shù)；另一方面，IP在高速發(fā)展的同時(shí)確實(shí)有一定的缺陷，如QoS不高等。因此，在寬帶IP骨干網(wǎng)中首先產(chǎn)生的是IP over ATM（IPOA）技術(shù)。

IP over ATM的基本原理是將IP數(shù)據(jù)包在ATM層全部封裝為ATM信元，以ATM信元形式在信道中傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)接收到一個(gè)IP數(shù)據(jù)包時(shí)，它首先根據(jù)IP數(shù)據(jù)包的IP地址通過某種機(jī)制進(jìn)行路由地址處理，按路由轉(zhuǎn)發(fā)。隨后，按已計(jì)算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路（VC），以后的IP數(shù)據(jù)包將在此虛電路VC上以直通（Cut－Through）方式傳輸，從而有效地解決IP路由器的瓶頸問題，并將IP包的轉(zhuǎn)發(fā)速度提高到交換速度。

IP over ATM技術(shù)很多，但按模型可歸類為重疊模型和集成模型兩種。

（七）接入網(wǎng)與接入技術(shù)

從整個(gè)電信網(wǎng)角度講，可以將全網(wǎng)劃分為公用網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)（CPN）兩大塊。其中CPN屬用戶所有，因而，通常意義的電信網(wǎng)指的是公用電信網(wǎng)部分。公用電信網(wǎng)又可以劃分為長(zhǎng)途網(wǎng)，中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)（Access Network，簡(jiǎn)稱AN）三部分。長(zhǎng)途網(wǎng)和中繼網(wǎng)合并稱為核心網(wǎng)。相對(duì)于核心網(wǎng)，接入網(wǎng)介于本地交換機(jī)和用戶之間，主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務(wù)。

接入網(wǎng)可由三個(gè)接口界定，即網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)由SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，用戶側(cè)由UNI與用戶相連，管理方面則經(jīng)Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相連。傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)不屬于接入網(wǎng)范疇，而屬于用戶駐地網(wǎng)（CPN）領(lǐng)域?；谝蕴W(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)由局側(cè)設(shè)備和用戶側(cè)設(shè)備組成。局側(cè)位于小區(qū)內(nèi)，用戶側(cè)位于居民樓內(nèi)。這種技術(shù)有強(qiáng)大的網(wǎng)管功能，而且和傳統(tǒng)以太網(wǎng)兼容，成本更低。

三、現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)

現(xiàn)代通信與傳統(tǒng)通信最重要的區(qū)別是現(xiàn)代通信技術(shù)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，其技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)以光纖通信為主體、以衛(wèi)星通信、無線電通信為輔助，將寬帶化、綜合化（有的稱數(shù)字化）、個(gè)人化、智能化的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為發(fā)展主要內(nèi)容及方向，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)通信的寬頻帶、大容量、遠(yuǎn)距離、多用戶、高保密性、高效率、高可靠性、高靈活性。

（一）寬帶化

寬帶化是指通信系統(tǒng)能傳輸?shù)念l率范圍越寬越好，即每單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒃蕉嘣胶谩Ｓ捎谕ㄐ鸥删€已經(jīng)或正在向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，寬帶化實(shí)際是指通信線路能夠傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)的比特率越高越好。

而要傳輸極寬頻帶的信號(hào)，非光纖莫屬。據(jù)計(jì)算，人類有史以來積累起來的知識(shí)，在一條單模光纖里，用3～5分鐘即可傳畢。光纖傳輸光信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是：傳輸頻帶寬，通信容量大；傳輸損耗小，中繼距離長(zhǎng)；抗電磁干擾性能好；保密性好，元串音干擾；體積小，重量輕。

（二）綜合化（或數(shù)字化）

綜合就是把各種業(yè)務(wù)和各種網(wǎng)絡(luò)綜合起來，業(yè)務(wù)種類繁多，有視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。把這些業(yè)務(wù)數(shù)字化后，通信設(shè)備易于集成化和大規(guī)模生產(chǎn)，在技術(shù)上便于與微處理器進(jìn)行處理和用軟件進(jìn)行控制和管理。

早在1988年，國(guó)際上已一致認(rèn)為，未來世界網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。

（三）個(gè)人化

個(gè)人化即通信可以達(dá)到“每個(gè)人在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)與任何其它人通信”。每個(gè)人將有一個(gè)識(shí)別號(hào)，而不是每一個(gè)終端設(shè)備（如現(xiàn)在的電話、傳真機(jī)等）有一個(gè)號(hào)碼。現(xiàn)在的通信，如撥電話、發(fā)傳真，只是撥向某一設(shè)備（話機(jī)、傳真機(jī)等），而不是撥向某人，如果被叫的人外出或到遠(yuǎn)方去，則不能與該人通話。而未來的通信只需撥該人的識(shí)別號(hào)，不論該人在何處，均可撥至該人并與之通信。

（四）智能化

智能化通信就是要建立先進(jìn)的通信智能網(wǎng)。一般說來，智能網(wǎng)是能夠靈活方便地開設(shè)和提供新業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。它是隱藏在現(xiàn)有通信網(wǎng)里的一個(gè)網(wǎng)，而不是脫離現(xiàn)有通信網(wǎng)而另建一個(gè)獨(dú)立的“智能網(wǎng)”，而只是在已有的通信網(wǎng)中增加一些功能單元，形成新的智能通信網(wǎng)絡(luò)。智能化后，如果用戶需要增加新的業(yè)務(wù)或改變業(yè)務(wù)種類時(shí)，只要在系統(tǒng)中增加一個(gè)或幾個(gè)模塊即可，所花費(fèi)的時(shí)間可能只要幾分鐘。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)提供的某種服務(wù)因故障中斷時(shí)，智能網(wǎng)可以自動(dòng)診斷故障和恢復(fù)原來的服務(wù)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代通信的主要技術(shù)有數(shù)字通信技術(shù)、程控交換技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)、ISDN與ATM技術(shù)、寬帶IP技術(shù)、接入網(wǎng)與接入技術(shù)等，其技術(shù)發(fā)展總趨勢(shì)中的數(shù)字化，寬帶化、智能化和個(gè)人化是互相聯(lián)系的。沒有數(shù)字化，寬帶化、智能化和個(gè)人化都難以實(shí)現(xiàn)；沒有寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，也就很難實(shí)現(xiàn)智能化和個(gè)人化，現(xiàn)代通信技術(shù)的“四化”實(shí)際上就是被廣為宣傳的“信息高速公路”的具體技術(shù)內(nèi)容，隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)已經(jīng)逐漸步入信息化的社會(huì)。

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篇5

關(guān)鍵詞：鐵路通信；通信信號(hào)；通信系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：E965 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

要適應(yīng)現(xiàn)代信息社會(huì)的急速發(fā)展，現(xiàn)代的科技研究人員就必須要打破常規(guī)的鐵路通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和模式，采用更加先進(jìn)的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸方式和接入方式，實(shí)現(xiàn)鐵路通信的快速升級(jí)，從而使鐵路通信網(wǎng)絡(luò)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

一、現(xiàn)代通信技術(shù)在我國(guó)鐵路中的應(yīng)用

通常來說，我們將通信網(wǎng)絡(luò)分為接入網(wǎng)、局域網(wǎng)和主干網(wǎng)三個(gè)部分，因此我們通常也將鐵路通信網(wǎng)絡(luò)按照上述方法劃分。在這三個(gè)部分中，接入網(wǎng)占有非常大的比例，分為無線接入網(wǎng)和有線接入網(wǎng)兩大部分。

1、無線接入網(wǎng)

高速運(yùn)動(dòng)是鐵路列車的特點(diǎn)，所以無線接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)絡(luò)中占有很大的比重。當(dāng)然，固定位置的單位、車站（場(chǎng)）和各種固定設(shè)施之間的通信方式，我們首選方案仍然是采用SDH光同步數(shù)字傳輸設(shè)備來進(jìn)行組建，與此同時(shí)考慮采用數(shù)字環(huán)路載波設(shè)備和遠(yuǎn)端用戶單元，使組網(wǎng)更加方便、靈活。組網(wǎng)的過程中要同時(shí)考慮效益與投資，可以使系統(tǒng)不僅能滿足近幾年內(nèi)鐵路通信的需求，而且還能夠?yàn)槌鲂械穆每秃偷孛嬗脩籼峁┫冗M(jìn)的電信業(yè)務(wù)。另外，采用網(wǎng)絡(luò)IP通信以及ATM交換等先進(jìn)技術(shù)來構(gòu)成光纖用戶接入網(wǎng)及通信主干網(wǎng)。比如，采用“雙纖單向環(huán)”的接入方式，其不僅具有傳輸質(zhì)量高、安全、高速、價(jià)格合理等光纖通信所特有的優(yōu)點(diǎn)外，而且還具有設(shè)備備用、路由迂回等優(yōu)點(diǎn)，而且具有自愈合的功能，從而使系統(tǒng)的可靠性大大地提高。

鐵路通信網(wǎng)絡(luò)還可以為旅客和鐵路公務(wù)、行車維修、應(yīng)急搶險(xiǎn)等相關(guān)人員提供及時(shí)可靠的通信功能，從而提高服務(wù)等級(jí)和運(yùn)輸效率，保證列車的安全運(yùn)行。所以，這是一套集區(qū)間移動(dòng)作業(yè)通信和列車公務(wù)通信為一體的列車移動(dòng)通信系統(tǒng)。但是由于鐵路自身的特點(diǎn)，決定了該系統(tǒng)與區(qū)域性的專業(yè)移動(dòng)通信網(wǎng)和公用移動(dòng)通信網(wǎng)不同，這是一種屬于線面結(jié)合、以線為主的鏈狀網(wǎng)。

2、集群通信系統(tǒng)

鐵路通信系統(tǒng)中的集群通信系統(tǒng)所涉及的技術(shù)層面很多，主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微處理機(jī)技術(shù)和程控交換技術(shù)等，該專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的功能非常強(qiáng)大，該通信系統(tǒng)具有控制、交換和通信等功能，其在將信號(hào)自動(dòng)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶時(shí)通常采用的是無線撥號(hào)的方式，這樣在極大程度上實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)資源和頻率資源的利用，降低了通信系統(tǒng)的內(nèi)呼損耗，并提高了鐵路通信系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。此外，集群通信系統(tǒng)具有組呼、群呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等特點(diǎn)，該系統(tǒng)在指揮調(diào)度和搶險(xiǎn)應(yīng)急場(chǎng)合應(yīng)用廣泛，并能及時(shí)解決通信頻率的分配問題，因此，集群通信系統(tǒng)在我國(guó)現(xiàn)代鐵路中應(yīng)用廣泛。但是，集群通信系統(tǒng)仍具有一定的缺陷，鐵路集群通信系統(tǒng)在采用動(dòng)態(tài)頻率分配時(shí)沒有充分考慮其余周圍公共網(wǎng)絡(luò)能否有效融合的問題，且在建立集群網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)很容易受到外界的干擾造成信息丟失，因此，該通信系統(tǒng)在對(duì)數(shù)據(jù)通信要求較高的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中并不適用。

二、通信信號(hào)一體化技術(shù)的基本特點(diǎn)

隨著我國(guó)人口的不斷增加，我國(guó)的鐵路建設(shè)正在緊張且有序的進(jìn)行著，我國(guó)現(xiàn)代鐵路通信信號(hào)技術(shù)也在逐漸完善，朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向不斷發(fā)展，現(xiàn)代通信技術(shù)在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)了通信信號(hào)一體化。隨著科技的發(fā)展，通信技術(shù)也在進(jìn)行不斷地革新，獨(dú)立光芯和無線數(shù)字通道逐漸取代了傳統(tǒng)金屬線、光通道等，信息技術(shù)成為控制信號(hào)系統(tǒng)信息傳輸?shù)闹饕侄?。在傳統(tǒng)的鐵路銅線系統(tǒng)中，通信和信號(hào)屬于兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的專業(yè)，這種設(shè)計(jì)模式使得鐵路部門正常運(yùn)行出現(xiàn)了弊端，因此，只有采取科學(xué)有效的計(jì)算模式實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)一體化，對(duì)通信、信號(hào)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌管理，才能使得鐵路列車安全運(yùn)行。通信信號(hào)一體化技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代鐵路中應(yīng)用廣泛，其基本特點(diǎn)如下：

1、具有靈活性及通用性

系統(tǒng)支持雙向運(yùn)行，有利于線路故障或特殊需要時(shí)的反向運(yùn)行控制，既不需要新增任何其他設(shè)備，也不會(huì)因?yàn)榱熊嚨姆捶较蜻\(yùn)行，而降低系統(tǒng)的性能和安全。

2、降低生存期成本和工程投資

因?yàn)榭s短了列車的編組，也降低了行駛列車的高密度運(yùn)行，可以縮短站臺(tái)的長(zhǎng)度和端站尾軌的長(zhǎng)度。信息傳輸由以前主要依賴軌道電路，而現(xiàn)在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)備主要集中在室內(nèi)和機(jī)車上，這樣也就減少了投資。無線機(jī)車信號(hào)在車站跨越了軌道電路，擺脫了車站軌道電路電碼化的約束，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從而變得更加簡(jiǎn)潔。

3、具有較大的信息傳輸量

傳統(tǒng)的鐵路信號(hào)傳輸都是在軌道上進(jìn)行的，其傳輸速度慢且信息傳輸量較小。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，列車密度增大且列車速度逐漸加快，這就使得列車控制信號(hào)大大增加，且日益繁瑣。無線通信網(wǎng)系統(tǒng)在鐵路中的廣泛應(yīng)用使得信息傳輸量增大，從而實(shí)現(xiàn)列車的良好控制。

4、具有較高的運(yùn)輸效率

鐵路運(yùn)輸中的無線車載設(shè)備系統(tǒng)接收到的信息通暢具有很高的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，鐵路運(yùn)輸中多采用無線通信方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞的目的，移動(dòng)自動(dòng)閉塞分區(qū)會(huì)伴隨著列車的運(yùn)行而移動(dòng)，此時(shí)閉塞分區(qū)無需應(yīng)用地面信號(hào)，只通過無線車載系統(tǒng)就能很好接收相關(guān)信息，從而實(shí)現(xiàn)列車的有效控制，確保列車安全運(yùn)行。

5、傳輸可靠性高

軌道電路中的信號(hào)傳輸是開環(huán)的，也就是說發(fā)送者只負(fù)責(zé)發(fā)送，并不能確切地知道接收者是否真正接收到信息，而在CBTC系統(tǒng)中可以做到雙向的通信，并且同時(shí)還可以使用多種保證技術(shù)（如各類冗余技術(shù)、反饋糾錯(cuò)技術(shù)等）來提高其自身的可靠性，從而實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)通過無線網(wǎng)絡(luò)的安全和實(shí)時(shí)的傳輸。

三、我國(guó)現(xiàn)代鐵路通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)80年代，集群通信系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸中得到應(yīng)用，該通信系統(tǒng)的信道具有組網(wǎng)靈活、利用率高等特點(diǎn)，這就使得旅客的通話質(zhì)量得到良好的保障，列車公務(wù)人員的業(yè)務(wù)通信也得以正常進(jìn)行，鐵路集群通信系統(tǒng)能基本上滿足鐵路通信的需求。雖然集群以通信系統(tǒng)已經(jīng)基本滿足了鐵路通信的需求，但其無法實(shí)現(xiàn)列車的實(shí)時(shí)定位和追蹤，因此，為優(yōu)化和完善通信系統(tǒng)鐵路部門對(duì)鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行了重新改造和建立，先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)例如第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)和蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)都在我國(guó)現(xiàn)代鐵路中應(yīng)用廣泛。

為充分滿足未來鐵路發(fā)展對(duì)通信的需求，鐵路通信建設(shè)部門將采取有效措施，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)壽命周期內(nèi)運(yùn)輸增加的目的。為有效確保鐵路通信系統(tǒng)的可靠性和安全性，還要將其與其他系統(tǒng)有效的結(jié)合起來，以便必要時(shí)提供有效的備份。鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)一直是向著與公用網(wǎng)想融合的方向，采取有效措施對(duì)鐵路通信系統(tǒng)進(jìn)行完善，從而實(shí)現(xiàn)其與公用網(wǎng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。這就使得旅客在運(yùn)行的列車中和列路網(wǎng)覆蓋區(qū)域都能通過鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行正常的信息交流，實(shí)現(xiàn)了信息的及時(shí)性和可靠性。為滿足這一鐵路通信系統(tǒng)要求，第三代CDMA技術(shù)取代了傳統(tǒng)的集群移動(dòng)通信技術(shù)，但這并不是說死擔(dān)待CDMA技術(shù)就可以充分滿足鐵路通信系統(tǒng)中的無線接入系統(tǒng)功能，只有將鐵路通信必備的功能有效的融入到CDMA技術(shù)中，才能使得公用無線通信接入系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸中充分發(fā)揮其通信作用，才能在極大程度上提高列車運(yùn)行的安全性。

結(jié)束語(yǔ)

隨著鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展，鐵路通信技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，該技術(shù)發(fā)展所依托的新技術(shù)與通信技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是一致的，屬于技術(shù)發(fā)展前沿科學(xué)，可以說鐵路通信技術(shù)是21世紀(jì)的一項(xiàng)熱門科學(xué)，會(huì)得到進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用，目前客運(yùn)專線建設(shè)和高速鐵路的研究，也為鐵路通信技術(shù)的發(fā)展提供了新的發(fā)展機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)

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篇6

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展，氣象信息傳播不再是依賴傳統(tǒng)的電視廣播、電話短信和傳真通信、紙質(zhì)文字報(bào)告等，而是越來越依賴于多模式和多渠道的現(xiàn)代通信手段，衛(wèi)星通信、無線網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)APP等多方式共同運(yùn)用已經(jīng)成為氣象信息主要傳輸手段，在這樣的模式下一定程度擴(kuò)寬了氣象服務(wù)信息傳播渠道，加強(qiáng)了氣象信息數(shù)據(jù)接收和探測(cè)能力，為氣象防災(zāi)減災(zāi)提供了保障，同時(shí)也為氣象服務(wù)業(yè)務(wù)和氣象工作人員現(xiàn)代通信技術(shù)能力提出了新的要求。本文將介紹一些現(xiàn)代通信技術(shù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)工作中的應(yīng)用，以供相關(guān)氣象工作人員進(jìn)行參考。

2現(xiàn)代通信技術(shù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用

2.1衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用

衛(wèi)星技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用是在現(xiàn)代化通信廣播技術(shù)、災(zāi)害點(diǎn)導(dǎo)航定位技術(shù)、現(xiàn)代氣象探測(cè)技術(shù)發(fā)展和廣泛應(yīng)用的必然成果。在氣象探測(cè)技術(shù)方面，在2010年左右，全國(guó)大多數(shù)氣象部門升級(jí)了衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)（CMACAST），該系統(tǒng)能夠通過接收天線接收到統(tǒng)一的氣象預(yù)報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)，包括MICAPS預(yù)報(bào)資料、風(fēng)云3C衛(wèi)星云圖探測(cè)數(shù)據(jù)、T639和日本、歐洲中心預(yù)報(bào)相關(guān)資料等。在防災(zāi)減災(zāi)工作中，衛(wèi)星探測(cè)系統(tǒng)不會(huì)受到任何災(zāi)害，其通信功能具有無障礙性，能夠全天時(shí)、全天候地進(jìn)行氣象觀測(cè)[1]。因此將衛(wèi)星連續(xù)大面積覆蓋的觀測(cè)、衛(wèi)星照片的高度分辨率與地面自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)相結(jié)合是在災(zāi)害過程中進(jìn)行氣象實(shí)時(shí)觀測(cè)的重要手段。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)和災(zāi)害中常規(guī)通信手段受到破壞的情況下，衛(wèi)星通信技術(shù)也是最有保障的通信手段之一。特別是基于海事衛(wèi)星的實(shí)時(shí)通信技術(shù)除了在災(zāi)害過程中做為應(yīng)急備份通信通道，還廣泛應(yīng)用于氣象災(zāi)害調(diào)查、氣象視頻傳輸、氣象應(yīng)急車指揮等。但是衛(wèi)星通信的部分功能還受到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的限制，例如CMACAST衛(wèi)星接收天線接收到的數(shù)據(jù)要通過衛(wèi)星接收機(jī)進(jìn)行處理，之后還要放在后臺(tái)服務(wù)器上，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)還要通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接后才能對(duì)數(shù)據(jù)讀取使用。

2.2WIFI無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用

WIFI無線通信因受到路由器信號(hào)、熱點(diǎn)的局限性，目前主要應(yīng)用于對(duì)傳統(tǒng)有線氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)的改進(jìn)，它主要是通過WIFI無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象部門天氣預(yù)報(bào)會(huì)商平臺(tái)的控制，也可以在有條件的地方通過WIFI接入公網(wǎng)后再進(jìn)行VPN撥號(hào)接入氣象部門內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)氣象應(yīng)急車和應(yīng)急指揮部的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)氣象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取，通過無線通信，在突發(fā)性災(zāi)害天氣中可以快速地為氣象防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警提供天氣實(shí)況，為救災(zāi)部門決策指揮提供最為可靠的科學(xué)依據(jù)。另外，WIFI無線系統(tǒng)的使用為氣象防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急指揮，災(zāi)害性天氣監(jiān)控，氣象信息資源共享等提供了良好的會(huì)商平臺(tái)[2]。通過WIFI搭建的無線網(wǎng)絡(luò)快速便捷地實(shí)現(xiàn)了省、市、縣三級(jí)同時(shí)進(jìn)行視頻聯(lián)席會(huì)商，在會(huì)商中各救災(zāi)單位均能將自己的音、視頻進(jìn)行轉(zhuǎn)播，及時(shí)為各單位提供救災(zāi)的情報(bào)及信息交換平臺(tái)，提高了救災(zāi)防災(zāi)工作效率，更提高了防災(zāi)救災(zāi)中氣象預(yù)警服務(wù)工作的現(xiàn)代化水平。

2.3基于手機(jī)營(yíng)運(yùn)商的無線通信應(yīng)用

手機(jī)營(yíng)運(yùn)商的無線通信應(yīng)用是指利用移動(dòng)、聯(lián)通和電信的GPRS、GSM和CDMA無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這種通信方式要受到通信營(yíng)運(yùn)商基站信號(hào)的限制，目前主要應(yīng)用于氣象部門對(duì)一些偏遠(yuǎn)地區(qū)和山區(qū)的災(zāi)害點(diǎn)氣象觀測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸，例如在每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊或地址災(zāi)害點(diǎn)由氣象部門安裝的兩要素（雨量、溫度）、單要素（雨量）和常規(guī)氣象觀測(cè)站的就是利用手機(jī)營(yíng)運(yùn)商的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，它的主要傳輸方式是通過簡(jiǎn)易氣象觀測(cè)站探測(cè)災(zāi)區(qū)各類氣象要素，然后通過營(yíng)運(yùn)商的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)绞〖?jí)氣象部門服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)，再由市州級(jí)和縣區(qū)級(jí)氣象部門通過內(nèi)部有線網(wǎng)絡(luò)直接從省級(jí)服務(wù)器上讀取所監(jiān)測(cè)到的氣象數(shù)據(jù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)有通過普通短信發(fā)送和在無線網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送數(shù)據(jù)兩種方式，這兩種方式的特點(diǎn)是通信成本低，可以大面積覆蓋，是目前氣象部門和其它防災(zāi)減災(zāi)部門所應(yīng)用的主要無線通信手段。但是這種通信方式也面臨著很多缺點(diǎn)，包括傳輸速率受基站信號(hào)影響，實(shí)時(shí)性較弱等，通常在一些大型災(zāi)害發(fā)生時(shí)（例如地震、山體塌方、雷暴等），基站往往會(huì)受到影響，有時(shí)候甚至?xí)鬏敼δ埽缳F州省赫章縣媽姑鎮(zhèn)在2010年5月5日發(fā)展重大泥石流災(zāi)害，在這次災(zāi)害發(fā)生的過程中，當(dāng)?shù)責(zé)o人值守的小型氣象站在監(jiān)控到30mm降水時(shí)，由于移動(dòng)基站被雷擊出現(xiàn)故障，導(dǎo)致之后降水情況再?zèng)]有正常傳輸，監(jiān)控人員誤以為降水已經(jīng)停止，直到事故發(fā)生后第二天才有維護(hù)人員趕往現(xiàn)場(chǎng)才讀取的降水時(shí)的真實(shí)數(shù)據(jù)為1.5h降水98mm，另外在汶川地震、雅安地震時(shí)移動(dòng)基站受到破壞導(dǎo)致無法通信的情況也都有發(fā)生，因此，這種情況下還要準(zhǔn)備衛(wèi)星收發(fā)信號(hào)的數(shù)據(jù)通信方式和傳統(tǒng)單邊帶短波電臺(tái)通信發(fā)方式作為備份，以實(shí)現(xiàn)在防災(zāi)減災(zāi)過程中的通信保障。

2.4手機(jī)氣象軟件業(yè)務(wù)的應(yīng)用

目前手機(jī)營(yíng)運(yùn)商的無線通信除了應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)過程中的氣象數(shù)據(jù)傳輸，還有很多利用手機(jī)軟件業(yè)務(wù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)中也得到了應(yīng)用。這種應(yīng)用主要以兩種方式出現(xiàn)，一種是基于WEB的瀏覽器資料查詢方式，這種方式包括了WebServer和WebGIS的實(shí)現(xiàn)方式，通過用戶打開手機(jī)上的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器進(jìn)入氣象服務(wù)網(wǎng)站進(jìn)行災(zāi)害相關(guān)信息查詢，通常這種瀏覽頁(yè)面也可以實(shí)現(xiàn)在PC機(jī)瀏覽器上打開，但介于手機(jī)界面大小的局限性，用瀏覽器打開的氣象服務(wù)網(wǎng)站大多比較簡(jiǎn)單和不清晰；另一種是基于手機(jī)APP軟件開發(fā)的應(yīng)用，目前大多數(shù)用戶都是通過在移動(dòng)設(shè)備上安裝專用的天氣軟件客戶端查詢天氣情況，這種查詢方式仍然要訪問氣象信息數(shù)據(jù)庫(kù)，由于是專業(yè)的服務(wù)軟件，查詢信息多樣化，顯示清楚，能夠滿足大多數(shù)用戶的需求，出此之外，基于微信、微博客戶端的氣象公眾號(hào)也開始得到推廣和被人們廣泛關(guān)注?？傮w來說，由于可以利用手機(jī)用戶數(shù)量龐大、移動(dòng)設(shè)備攜帶方便、網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣的優(yōu)勢(shì)，使最廣大的用戶可以隨時(shí)隨地瀏覽相關(guān)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)信息，獲取最快捷、最權(quán)威的氣象服務(wù)產(chǎn)品，具有重大的社會(huì)效益，也是目前全國(guó)氣象部門科技投入和產(chǎn)品推廣的熱點(diǎn)。

2.5氣象電視頻道防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用的初探

氣象電視頻道是利用有線和無線電視多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的多媒體氣象專業(yè)節(jié)目。在美國(guó)，氣象頻道是落地率最高的頻道之一，覆蓋了全美一億多家庭[3]。在中國(guó)，由于氣象節(jié)目中的預(yù)報(bào)信息普遍比較單一，缺乏品牌效應(yīng)，氣象頻道的普及程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，但是隨著現(xiàn)在人們對(duì)氣象防災(zāi)減災(zāi)關(guān)注度的逐步提高，國(guó)內(nèi)很多電視臺(tái)也開始和氣象部門合作開展多種多樣的氣象類防災(zāi)減災(zāi)節(jié)目，這類節(jié)目在日常生活中逐步得到廣大群眾的認(rèn)可，在各個(gè)電視頻道，特別是地方電視臺(tái)的電視節(jié)目中都占有一席之地。國(guó)內(nèi)氣象頻道節(jié)目一般分為氣象新聞咨詢、天氣預(yù)報(bào)、氣象專題、本地氣象、氣象科普宣傳和氣象防災(zāi)減災(zāi)預(yù)報(bào)和預(yù)警服務(wù)。與其它電視節(jié)目不同，氣象節(jié)目主要是以服務(wù)對(duì)象需求為導(dǎo)向的性質(zhì)更加明確，由于現(xiàn)代人生活方式的改變，通過電視頻道傳播的氣象防災(zāi)減災(zāi)信息往往在中老年人群中更能夠得到人們的關(guān)注和認(rèn)同，因此，在氣象節(jié)目中增加預(yù)報(bào)信息的種類，提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，結(jié)合實(shí)時(shí)現(xiàn)狀的防災(zāi)減災(zāi)科普宣傳和有效預(yù)警信息將是國(guó)內(nèi)氣象節(jié)目提升收視率和群眾關(guān)注程度的主要手段，另外還可以通過氣象頻道和網(wǎng)絡(luò)互連的方式，增加氣象節(jié)目和觀眾的互動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)氣象防災(zāi)減災(zāi)科普宣傳更加廣泛，使氣象節(jié)目的觀眾年齡更加年輕化，從而提高對(duì)氣象節(jié)目的關(guān)注度。

3結(jié)論

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【關(guān) 鍵 詞】移動(dòng)通信 3G通信 通信技術(shù)

【中圖分類號(hào)】TN929.5【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）02-0183-01

伴隨著移動(dòng)通信市場(chǎng)的快速發(fā)展，用戶對(duì)更高性能的移動(dòng)通信系統(tǒng)提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務(wù)。第二代移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商發(fā)展速度趨于緩和而競(jìng)爭(zhēng)越加激烈，為尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)，通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型，需要3G的支持。同時(shí)由于第二代移動(dòng)通信無線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長(zhǎng)期的通信需求發(fā)展需要。

1、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程

第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初提出的，它完成于20世紀(jì)90年代初。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?，其特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)（2G）起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在1996 年提出了GSM Phase 2+，目的在于擴(kuò)展和改進(jìn)GSM Phase 1及Phase 2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL（客戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯），SO（支持最佳路由）、立即計(jì)費(fèi)，GSM 900/1800雙頻段工作等內(nèi)容，也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù)，使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn)；半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 階段中，采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù)，引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù)，有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM 系統(tǒng)容量不足的缺陷；自適應(yīng)語(yǔ)音編碼（AMR）技術(shù)的應(yīng)用，極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量；GPRS/EDGE技術(shù)的引入，使GSM與計(jì)算機(jī)通信/Internet有機(jī)相結(jié)合，數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強(qiáng)，初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，頻率資源己接近枯竭，語(yǔ)音質(zhì)量不能達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求。

2、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述

第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù)， 碼率為384 kb/ s（局域網(wǎng)可達(dá)2 Mb/s），因而可傳送比目前GSM （第二代移動(dòng)通信） 更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，2 Mb/s 的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業(yè)務(wù)的需要， 因此國(guó)際上已開始研究第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)， 第一步目標(biāo)是10 Mb/s 以上。我們國(guó)內(nèi)則尚未啟動(dòng)。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有： 寬帶多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)， 包括頻段、多址方法、無線接入技術(shù)、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM 技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)（如Turbo 碼）等。

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G），也稱IMT2000，是正在全力開發(fā)的系統(tǒng)，其最基本的特征是智能信號(hào)處理技術(shù)，智能信號(hào)處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù)，例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時(shí)最大為2 M b p s，在用戶高速移動(dòng)時(shí)最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz 左右。但是，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個(gè) IMT 2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動(dòng)通信系統(tǒng)不是真正意義上的個(gè)人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps 的業(yè)務(wù)，等等。這些不足點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來移動(dòng)通信發(fā)展的需要，因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題，又能適應(yīng)未來移動(dòng)通信的需求的新技術(shù)（即新一代移動(dòng)信：next generation mobile communication）是必要的。

第三代移動(dòng)通信技術(shù)的基本特點(diǎn)：（1）全球統(tǒng)一頻段，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，全球無縫覆蓋和漫游。（2）頻譜利用率高。（3）在144kbps（最好能在384kbps）能達(dá)到全覆蓋和全移動(dòng)性，還能提供最高速率達(dá)2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。（4）支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)和多用戶速率通信。（5）有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級(jí)的能力。（6）適應(yīng)多用戶環(huán)境，包括室內(nèi)、室外、快速移動(dòng)和衛(wèi)星環(huán)境。（7）安全保密性能優(yōu)良。（8）便于從第二代移動(dòng)通信向第三代移動(dòng)通信平滑過渡。（9）可與各種移動(dòng)通信系統(tǒng)融合，包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動(dòng)通信等。（10）終端（手機(jī)）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于攜帶，價(jià)格較低。

3、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)

篇8

【關(guān)鍵詞】無線通信技術(shù)；現(xiàn)狀分析；發(fā)展趨勢(shì)

引言：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的逐漸提高，無線通信技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用越來越普遍，無線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅便捷了人們生活中的溝通，而且也促進(jìn)了通信技術(shù)的逐步更新。隨著時(shí)代的逐步發(fā)展，現(xiàn)代無線技術(shù)面臨著新的要求和挑戰(zhàn)，但是，與以往的通信技術(shù)相比，無論在技術(shù)水平還是應(yīng)用方式上，現(xiàn)代無線通信技術(shù)都有了新的轉(zhuǎn)變與突破。

1.無線通信技術(shù)的概念

電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播，無線通信利用了電磁波的這一特性實(shí)現(xiàn)了空間中的信息交換。近年來無線通信技術(shù)發(fā)展飛快，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬。無線通信分為微波通信和衛(wèi)星通信兩種通信模式。微波通信的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬，通信容量大，缺點(diǎn)則是傳送的距離比較短，一般只有幾十千米，因此每隔幾十千米就要建立微波中繼站來保障通信網(wǎng)絡(luò)的暢通。而衛(wèi)星通信是通過通信衛(wèi)星作為中繼站來實(shí)現(xiàn)地面上不同通信體之間建立微波通信聯(lián)系，其優(yōu)點(diǎn)是通信距離較遠(yuǎn)。

2.現(xiàn)代無線通信技術(shù)的現(xiàn)狀分析

2.1第三代移動(dòng)通信3G技術(shù)不斷成熟

3G 即第三代移動(dòng)通信，目前世界上3G三大主流標(biāo)準(zhǔn)為WCDMA、cdma2000、TD- SCDMA。其中，TD-SCDMA是我國(guó)自主研發(fā)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這三種主要的技術(shù)在技術(shù)特點(diǎn)上，各有所長(zhǎng)，是3G技術(shù)應(yīng)用的主流。3G網(wǎng)絡(luò)不但可以實(shí)現(xiàn)不同蜂窩直接的信號(hào)切換，支持移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)服務(wù)，而且信號(hào)覆蓋面廣，可以同時(shí)支持語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào)。

2.2藍(lán)牙技術(shù)成為新興的短距離無線通信技術(shù)

在各種遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)，近距離無線通信技術(shù)也逐步得到發(fā)展。目前，各種近距離便攜式設(shè)備之間的通信連接用的主要是紅外線鏈路，使用IRDA 可以免去使用電線電纜的連接，但是使用起來不方便，藍(lán)牙技術(shù)的出現(xiàn)解決了在短距離內(nèi)為公眾和商業(yè)用戶提供服務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的接入點(diǎn)，替代電線和電纜，包含硬件、軟件和互操作需求的一種無固定中心站的網(wǎng)絡(luò)等

三個(gè)方面的短距離無線連接都可以通過藍(lán)牙技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。它主要可以應(yīng)用于三合一電話、因特網(wǎng)橋、交互性會(huì)議、數(shù)字相機(jī)中圖像的無線傳輸、各種家用設(shè)備的遙控和組成家電網(wǎng)絡(luò)等等。

2.3wimax成為寬帶無線技術(shù)新產(chǎn)物

wimax技術(shù)以其遠(yuǎn)覆蓋和高帶寬特性，成為無線業(yè)界的新的焦點(diǎn)。wimax優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在解決了無線城域網(wǎng)的問題。Wimax可以將信號(hào)傳送31達(dá)英里之遠(yuǎn)，網(wǎng)絡(luò)連接速度為每秒70兆。因此便有專家覺得，wimax的覆蓋范圍之廣和傳輸速度之快可能會(huì)對(duì)3 g構(gòu)成威脅。在成本、覆蓋范圍和傳輸速度等各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)使wimax技術(shù)可能成為一項(xiàng)打破產(chǎn)業(yè)格局的技術(shù)。

2.4寬帶固定無線接入技術(shù)快速發(fā)展

寬帶固定無線接入技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)比較多，如：帶寬高，建設(shè)速度快，具有靈活的接入方式等等，越來越受到無線通信業(yè)的重視和關(guān)注。但其也有其固有的缺陷，如高頻段26 GHz 的LMDS技術(shù)容易受到天氣的影響，而3.5 GHz DDMS 技術(shù)在我

國(guó)帶寬不足等等，其發(fā)展也受到了一定的限制。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，回避其劣勢(shì)。

2.5超寬帶無線接入技術(shù)UWB

UWB屬于一種時(shí)域通信技術(shù)，是一項(xiàng)超高速的無線接入技術(shù)，具有高速率、低成本、低功耗的顯著特性。與此前的無線通信網(wǎng)絡(luò)截然不同的是，它不使用載波，而采用超短周期脈沖進(jìn)行調(diào)制，把信號(hào)直接按照0或1發(fā)送出去。脈沖調(diào)制產(chǎn)生的信號(hào)為超寬帶信號(hào)，譜密度極低，信號(hào)的中心頻率在650MHz―5GHz 之間，平均功率為亞毫瓦量級(jí)，抗干擾和多徑的能力強(qiáng)，具有多個(gè)可利用信道。與CDMA 系統(tǒng)相比，時(shí)域通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低。

3.現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1藍(lán)牙技術(shù)將革新無線通信業(yè)的發(fā)展

基于藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，越來越多的公司都在研發(fā)和生產(chǎn)基于藍(lán)牙技術(shù)的各種產(chǎn)品，如愛立信公司的基于藍(lán)牙技術(shù)的無線耳機(jī)等。有關(guān)開發(fā)芯片的廠商開發(fā)出了針對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的專用集成電路，并配合了對(duì)應(yīng)的開發(fā)工具包， 使越來越多采用該技術(shù)的廠商能夠更快更容易地生產(chǎn)出采用藍(lán)牙技術(shù)的新產(chǎn)品。另外，許多軟件開發(fā)公司也開發(fā)出了許多利用藍(lán)牙技術(shù)的軟件，如各種便攜式電腦、家用電器以及移動(dòng)電話等等，這些產(chǎn)品可以通過藍(lán)牙技術(shù)用無線鏈路連接起來，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)緊密的結(jié)合起來，使人們能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交換與傳輸。藍(lán)牙技術(shù)的出現(xiàn)革新了無線通信業(yè)的發(fā)展，不論是電信業(yè)、計(jì)算機(jī)業(yè)還是家電業(yè)都對(duì)藍(lán)牙技術(shù)未來的發(fā)展和應(yīng)用愈加重視，在今后幾年內(nèi)無線數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)將快速增長(zhǎng)，藍(lán)牙技術(shù)也將對(duì)未來的無線移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)有更大的促進(jìn)作用。

3.2無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的融合趨勢(shì)

無線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)的融合。為了實(shí)現(xiàn)其計(jì)費(fèi)和檢測(cè)功能，短距離無線通信技術(shù)一直廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品領(lǐng)域。近幾年來，隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，更多更新的短距離無線接入技術(shù)不斷涌現(xiàn)， 例如藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用， 實(shí)現(xiàn)了短距離無線技術(shù)和蜂窩網(wǎng)技術(shù)的有效融合。移動(dòng)通信技術(shù)和無線寬帶接入技術(shù)的融合。移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的成功發(fā)展，以及寬帶業(yè)務(wù)的迅速增加，促成了多種寬帶接入技術(shù)的產(chǎn)生和成熟，WLAN 技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了3G 增強(qiáng)型業(yè)務(wù)和技術(shù)的迅速發(fā)展，為此，移動(dòng)通信技術(shù)和無線寬帶接入技術(shù)獎(jiǎng)在競(jìng)爭(zhēng)和互補(bǔ)中，最終在4G時(shí)代實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)融合。無線通信技術(shù)與視頻等多媒體技術(shù)的融合。利用地面數(shù)字系統(tǒng)， 刺激數(shù)字電視廣播技術(shù)和視頻等多媒體業(yè)務(wù)的需求，為移動(dòng)通信業(yè)務(wù)提供語(yǔ)音和視頻等節(jié)目，這也是無線通信技術(shù)與地面數(shù)字媒體有機(jī)融合的一個(gè)表

現(xiàn)。就視頻業(yè)務(wù)來說，還存在著在現(xiàn)有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上開展視頻業(yè)務(wù)，以及適合的商業(yè)模式等問題。

3.3無線通信各種技術(shù)之間具有明顯的互補(bǔ)性趨向

在無線通信領(lǐng)域中，各種技術(shù)越來越呈現(xiàn)出明顯的互補(bǔ)性，這種互補(bǔ)主要是因?yàn)椴煌慕尤爰夹g(shù)，都擁有各自覆蓋范圍、適用區(qū)域、技術(shù)特點(diǎn)和接入速率。特別是對(duì)于LTE、WLANWiGig和UWB等技術(shù)，在上述幾個(gè)方面都具有互補(bǔ)效應(yīng)，LTE技術(shù)可以滿足廣域無縫覆蓋以及強(qiáng)漫游的用戶需求，WLAN技術(shù)能夠解決中等距離的較高速率的數(shù)據(jù)傳輸，而UWB技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)在近距離范圍內(nèi)的超高速

無線接入.所以，從宏觀政策的角度，需要綜合推廣各類不同的無線接入業(yè)務(wù)，加速組網(wǎng)一體化的進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)建網(wǎng)接入方式的多元化，滿足不同用戶的需求，對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行細(xì)分，緩解移動(dòng)通信發(fā)展水平上的不均衡現(xiàn)狀。

4.結(jié)束：

總之，在無線通信領(lǐng)域中新的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)不斷，在實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展中，只有促進(jìn)各種技術(shù)之間的互補(bǔ)和共同發(fā)展，發(fā)揮其各自的優(yōu)勢(shì)，才能實(shí)現(xiàn)接入方式的多元化、各種網(wǎng)絡(luò)的一體化以及在實(shí)際應(yīng)用中的綜合化方向發(fā)展，滿足用戶更高層次的需要。

參考文獻(xiàn)

篇9

摘要：隨著全球?qū)⒖萍歼M(jìn)步，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，通信技術(shù)也步入了高速發(fā)展的軌道，發(fā)生著百年未遇的巨大變化。而通信技術(shù)帶給人類的益處也是空前的，不僅如此，通信技術(shù)還在慢慢地改變著人們的生活，為人類創(chuàng)造出更多的價(jià)值。在本文中，筆者將結(jié)合個(gè)人的知識(shí)，向讀者介紹一下移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程，并在此基礎(chǔ)上對(duì)未來的通信技術(shù)發(fā)展做出進(jìn)一步的展望。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信； 3G ；發(fā)展； 展望

一、前言

我們需要了解一下通信技術(shù)，移動(dòng)通信技術(shù)正在伴隨著市場(chǎng)進(jìn)步而不斷快速發(fā)展，目前已經(jīng)研發(fā)了第三代移動(dòng)通信技術(shù)，也簡(jiǎn)稱為3G。相信讀者對(duì)此一定非常熟悉，這種技術(shù)已經(jīng)廣泛的存在于人們的身邊，成為人類形影不離的朋友。3G技術(shù)是為了尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)，并通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型發(fā)展起來的，3G的產(chǎn)生與發(fā)展不僅滿足了長(zhǎng)期的通信需求發(fā)展需要，而且提高了移動(dòng)通信性能，給人類帶來快捷和方便。

二、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程

第一代移動(dòng)通信技術(shù)簡(jiǎn)稱1G，是最原始的通信技術(shù)，制定于20世紀(jì)80年代初并于20世紀(jì)90年代初完成。第一代移動(dòng)通信技術(shù)是指最初的模擬，僅限語(yǔ)音的蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)，第一代移動(dòng)通信有許多種制式。但是，1G存在著許多局限性如通話質(zhì)量不同、業(yè)務(wù)量小、保密性差、不能加密、速度低等等，這些不足處促進(jìn)了第二代通信技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。第二代通信技術(shù)簡(jiǎn)稱2G，移動(dòng)通信跨入第二代的旅途中離不開GSM網(wǎng)的使用。GSM是一種數(shù)字移動(dòng)通信，與以往的1G想必有很多彌補(bǔ)之處，有較多的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。它的特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：

(一)客戶與設(shè)備分離開來

在GSM通信技術(shù)中，SIM卡與移動(dòng)設(shè)置之間已經(jīng)設(shè)置了一個(gè)開放式的公共接口，客戶們無需再依存?zhèn)€人設(shè)備了，只需一張SIM卡就可以了，在SIM卡中儲(chǔ)存著大量客戶所需要的信息，客戶持有此卡在不同廠家的移動(dòng)臺(tái)均可以得到各種業(yè)務(wù)服務(wù)，從而大大的方便了客戶，減少了不必要的時(shí)間浪費(fèi)，也增強(qiáng)了各生產(chǎn)廠家設(shè)備的共享性，對(duì)雙方均帶來了便捷。

(二)通信安全可靠

實(shí)際上，SIM卡屬于智能卡，同時(shí)擁有這儲(chǔ)備和計(jì)算的功能。為了防范偽客戶盜用通信信息，GSM采用了一種PIN碼保護(hù)，PIN號(hào)碼是由4~8位的數(shù)字組成的，只有知道其PIN號(hào)碼的人才能使用SIM卡來進(jìn)行通信，一旦三次輸入PIN號(hào)碼錯(cuò)誤時(shí)，PIN碼就會(huì)自動(dòng)被鎖，不能夠再進(jìn)行通信交流。PIN碼是為了防止偽客戶盜用信息的有效手段，但如果客戶本身忘記了PIN碼，則可以用個(gè)人解鎖鑰來進(jìn)行解碼，所謂的個(gè)人解鎖鑰亦稱PUK，PUK的輸入使用同樣也存在著限制，它的上限輸入次數(shù)為十次。由此可見，PIN碼的設(shè)定是一道有效的防盜的防線。不僅如此，GSM還存在著另外一道防盜防線那就是網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)，網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)指的是移動(dòng)臺(tái)利用SIM卡中存儲(chǔ)的A3、A8算法來對(duì)客戶身份進(jìn)行鑒權(quán)并與網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)相比較，防止了客戶信息盜用。

（三）成本低

GSM通信比模擬移動(dòng)通信更為安全可靠，而且成本更低，由于它的低成本使2G技術(shù)更快的發(fā)展壯大起來，產(chǎn)生了易于推動(dòng)的效果。

但是2G通信技術(shù)也存在著不足之處，由于用戶規(guī)模的增多和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，頻率資源已越來越不能滿足人們的需求，人們開始追求更高層次的通信技術(shù)，2G技術(shù)已逐漸不能滿足人們的需求。由此，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)稱3G，也可稱之為IMT2000，它于1985年被提出，是一代有能力徹底解決第二代通信系統(tǒng)主要弊端的先進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)。3G系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)即是個(gè)人終端用戶能夠在全球范圍內(nèi)的任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，用任意的方式來高質(zhì)量的完成任何任意之間的移動(dòng)通信與傳輸，因此3G系統(tǒng)又被稱為未來個(gè)人通信系統(tǒng)。

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)能夠滿足全球范圍內(nèi)的任何用戶所使用的小型廉價(jià)移動(dòng)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全球范圍的立體通信連網(wǎng)，保證通信無距離和時(shí)間限制并提供具有有線電話的語(yǔ)音質(zhì)量，提供智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，多媒體及眾多寬帶業(yè)務(wù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)綜合了尋呼、無線擴(kuò)頻、無線接入、移動(dòng)數(shù)據(jù)等各類移動(dòng)通信功能，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性、交互性和分布式三大業(yè)務(wù)。第三代移動(dòng)通信具有以下幾個(gè)基本特征：

1.3G系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)量、服務(wù)質(zhì)量和使用時(shí)間為收費(fèi)參數(shù)的，而并非以距離為收費(fèi)參數(shù)。

2.3G手機(jī)具有全球漫游的能力。

3.可以最大程度的利用有限的寬帶，防止頻率資源的衰竭，具有高效的頻譜利用率。

4.3G系統(tǒng)具有固定通信網(wǎng)絡(luò)同樣的高語(yǔ)音質(zhì)量和高安全性。

5.3G支持分層小區(qū)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也支持包括用戶向不同地點(diǎn)通信時(shí)瀏覽國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的多種同步連接。

三、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)

3G通信技術(shù)已經(jīng)將移動(dòng)通信技術(shù)推進(jìn)到了爐火純青的地步，但是隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，這種移動(dòng)通信技術(shù)將漸漸退出人們的視野，取而代之的是新一代的移動(dòng)通信技術(shù)。這種新型通信技術(shù)將會(huì)大大的改變?cè)屑夹g(shù)的不足之處，運(yùn)用更加科學(xué)的技術(shù)手段使人們的通信更加方便快捷實(shí)惠。4G通信技術(shù)就是人們將會(huì)研發(fā)的新型通信技術(shù)。這項(xiàng)通信技術(shù)將會(huì)解決兩個(gè)主要的問題：一是無線通信全球覆蓋的問題，二是無線業(yè)務(wù)的質(zhì)量問題。4G通信技術(shù)目前正在構(gòu)思中，科學(xué)家們構(gòu)思的4G通信具有很多優(yōu)秀的特征，它是在傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷提高無線通信的網(wǎng)絡(luò)效率和功能。實(shí)際上，4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)包含的不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)，更多的是技術(shù)的融合。

4G通信技術(shù)的特點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面：（1）網(wǎng)絡(luò)頻譜更加寬廣。4G通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更加迅速的信息傳遞速率，在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對(duì)通信傳輸速率進(jìn)行大幅度的改造，使人們溝通更迅速。（2）通信更加靈活?？茖W(xué)家們創(chuàng)新性的認(rèn)為，4G通信時(shí)代到來時(shí)，通信設(shè)備并不再僅僅局限于手機(jī)，任何一件平常的物品都有可能成為人們相互交流的工具，成為4G終端。（3）智能型更高。3G時(shí)代的到來，引發(fā)的智能手機(jī)的時(shí)代，智能手機(jī)更加吸引人們的眼球，滿足人們的需求欲望。而4G時(shí)代到來的時(shí)候，將會(huì)引發(fā)更加巨大的智能化時(shí)代，這不僅僅是表現(xiàn)在了4G通信終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作更加智能化，而且表現(xiàn)在通信設(shè)備的更加智能化。（4）兼容性更加平滑。這樣的平滑兼容性可以在很大程度上使人們的信息接受更加容易和迅速。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著科技社會(huì)的迅速發(fā)展，通信技術(shù)也在不斷的變化革新，人們對(duì)于通信技術(shù)也提出了更高的要求，3G時(shí)代的到來已經(jīng)為人類社會(huì)提供了很多方便，而4G時(shí)代的到來將會(huì)為人們提供更多的便捷。,不遠(yuǎn)的將來,人們將不受時(shí)間、地點(diǎn)限制,可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息，為人類創(chuàng)造出更多的財(cái)富。

參考文獻(xiàn)：

篇10

（1）需要較好的數(shù)學(xué)演算推理能力。例如概率論、傅立葉變換、卷積等數(shù)學(xué)知識(shí)在通信系統(tǒng)的理論推導(dǎo)中會(huì)頻繁的使用。

（2）需要較好的邏輯思維能力。通信理論較為抽象，學(xué)生很難把簡(jiǎn)單的建?？驁D與實(shí)際通信系統(tǒng)中的設(shè)備聯(lián)系起來。

（3）需要良好的綜合分析能力?！艾F(xiàn)代通信技術(shù)”課程中知識(shí)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，綜合性強(qiáng)，學(xué)生不容易抓住重點(diǎn)、難點(diǎn)，難以理清頭緒。

比如“數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)”與“數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)”和“數(shù)字信號(hào)復(fù)用系統(tǒng)”的知識(shí)點(diǎn)都有著緊密聯(lián)系。但是，高職高專學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍較弱，自學(xué)能力不強(qiáng)，課程知識(shí)在短時(shí)間內(nèi)難以理解和消化，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有著較大的難度。所以，根據(jù)“現(xiàn)代通信技術(shù)”課程的分析以及高職高專學(xué)生特點(diǎn)，在授課過程中對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)方法的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)都作出了相應(yīng)的調(diào)整，同時(shí)增加了仿真技術(shù)。

1“現(xiàn)代通信技術(shù)”理論教學(xué)教育改革

（1）教學(xué)內(nèi)容的選擇

“現(xiàn)代通信技術(shù)”課程主要介紹的是通信系統(tǒng)的組成、工作原理、實(shí)現(xiàn)過程和分析方法，但是模擬通信系統(tǒng)中的調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)在“高頻電子線路”課程中已講過，因此“現(xiàn)代通信技術(shù)”課程在教學(xué)內(nèi)容上以數(shù)字通信原理為主，同時(shí)還要兼顧現(xiàn)有的先進(jìn)的數(shù)字通信系統(tǒng)，如移動(dòng)3G系統(tǒng)、移動(dòng)4G系統(tǒng)等。

（2）教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

“現(xiàn)代通信技術(shù)”的傳統(tǒng)教學(xué)方法都是逐一介紹通信系統(tǒng)中各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的數(shù)學(xué)模型和原理，由于理論抽象、知識(shí)點(diǎn)零散，使學(xué)生學(xué)習(xí)起來很難有系統(tǒng)的概念，更不易將簡(jiǎn)單的系統(tǒng)框圖與實(shí)際通信系統(tǒng)聯(lián)系起來。所以在教學(xué)方法上采用了“以線帶點(diǎn)”的改革思路對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，即以數(shù)字通信系統(tǒng)的模型圖作為學(xué)習(xí)的總線路圖，圖中方框?yàn)椤包c(diǎn)”，有向線段為“線”，如圖1所示。在授課時(shí)始終以通信系統(tǒng)的模型圖為基礎(chǔ)，以圖中的節(jié)點(diǎn)涉及的典型技術(shù)理論分析為重點(diǎn)，以信號(hào)的傳輸流程為主線，以線帶點(diǎn)，使學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的綜合分析方法。首先，講解通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程不應(yīng)求全求深，而是幫助學(xué)生建立數(shù)字通信技術(shù)的知識(shí)體系從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，再系統(tǒng)闡述數(shù)字通信技術(shù)中信源編碼模塊、信道編碼模塊、傳輸模塊（基帶傳輸與頻帶傳輸）和同步模塊等核心技術(shù)節(jié)點(diǎn)的說明以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)在教材中的章節(jié)分配。其次，根據(jù)信號(hào)線的傳輸方向，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行功能分析，例如，在調(diào)制器和解調(diào)器節(jié)點(diǎn)中應(yīng)重點(diǎn)講解數(shù)字調(diào)制技術(shù)2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的調(diào)制、解調(diào)、帶寬分析、波形分析和抗噪聲分析等內(nèi)容，避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，要求學(xué)生掌握該節(jié)點(diǎn)基本理論、關(guān)鍵性能和指標(biāo)以及分析方法。最后，教師應(yīng)重點(diǎn)說明各節(jié)點(diǎn)存在的必要性以及前后節(jié)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，讓學(xué)生建立數(shù)字通信系統(tǒng)的整體概念，同時(shí)將簡(jiǎn)單的系統(tǒng)框圖與實(shí)際通信系統(tǒng)聯(lián)系數(shù)字通信系統(tǒng)模型圖起來。

（3）引入SystemView仿真軟件

SystemView仿真軟件是用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真軟件?！艾F(xiàn)代通信技術(shù)”的知識(shí)體系概念抽象，很多知識(shí)點(diǎn)單純用口述很難直觀的表達(dá)清楚，因此采用SystemView計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)能夠幫助學(xué)生更好理解知識(shí)點(diǎn)。在授課時(shí)將一些抽象難懂的知識(shí)點(diǎn)的仿真結(jié)果利用多媒體投影出來，使課堂教學(xué)更加形象化，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解更加清楚。比如在講解AM調(diào)幅輸出波形在改變調(diào)制指數(shù)的仿真波形時(shí)，如圖2所示，教師通過調(diào)節(jié)參數(shù)來改變調(diào)制指數(shù)，學(xué)生能夠很直觀的觀察到調(diào)制指數(shù)的改變對(duì)輸出波形的影響。

2“現(xiàn)代通信技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)教育改革

目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大多是對(duì)已知原理進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的實(shí)驗(yàn)步驟在實(shí)驗(yàn)箱上測(cè)試已預(yù)留好的測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)、波形，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種實(shí)驗(yàn)過程學(xué)生根本不考慮實(shí)驗(yàn)的基本原理和出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果的原因，學(xué)生往往是動(dòng)手多、動(dòng)腦少，甚至在沒弄懂電路原理的情況下進(jìn)行測(cè)試并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，因此有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革。首先，對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行修改，其中弱化復(fù)雜的計(jì)算，只需將各個(gè)模塊的功能詳細(xì)說明，引導(dǎo)學(xué)生能自主地對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的原理進(jìn)行分析，并抽象出系統(tǒng)的框圖，再利用模塊連接實(shí)現(xiàn)功能。其次，在實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生自行給定輸入數(shù)據(jù)，比如HDB3的編譯碼，學(xué)生則自己隨機(jī)給出編碼的碼型，并通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證輸出的碼型和自己在課堂所學(xué)的編碼規(guī)律是否一致。同時(shí)，當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)問題時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)他們分析問題的原因并按照“從后往前”的方式查找故障點(diǎn)，而不是簡(jiǎn)單地給出問題的解決方法，通過這種方法實(shí)質(zhì)的提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。最后，將軟件仿真引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中并與硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。在做硬件實(shí)驗(yàn)之前要求學(xué)生應(yīng)做好SystemView的仿真，然后將仿真結(jié)果在硬件實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)，這種軟件仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證同步進(jìn)行的方式使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和動(dòng)手能力明顯提高，讓學(xué)生更加深入理解通信系統(tǒng)的工作原理，同時(shí)對(duì)理論學(xué)習(xí)也起到了輔助的作用。

3總結(jié)