時間:2022-10-29 04:00:27
序論:在您撰寫通信發展論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
作者:程玉單位:中鐵三局電務公司西北指揮部
眾所周知,信號攜帶的信息量越大,相應的電磁波頻率就越高。電磁波的頻率越高穿透能力就越強。作為5G的高速通信的載體電磁波是否對身體產生很多負面的影響呢?隨科技的進步,終究會解決這些缺點,實現隨時隨地的無障礙通信。
現狀中國移動用戶正在逐年增長,從2002年的2億到2010年的8.4億,在如此多的用戶支持下,盡管業界存在不少唱衰聲,但中國移動2010年財報仍顯示了其高速增長的態勢。2010年,中國移動營收4852億元,同比增長7.3%,凈利潤1196億元,同比增長3.9%。不過,與此前幾年相比,中國移動已步入相對緩慢的增長期,新增客戶、ARPU(平均付費用戶收入)隨資費逐步降低,拖累了增速。為了更好更快的發展,移動通信已經在建立新的平臺:布局TD-LTE。2011年初,中國移動在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門、北京啟動TD-LTE規模試驗網的建設,并計劃于2012年內在這7個城市建成超過1000個基站的TD-LTE規模技術試驗網絡。中國移動定西地區的網絡建設2G到3G的搬遷過程首先介紹2G到3G的搬遷過程(3G到4G的搬遷過程也是這個道理,因為他們也是使用RRU和BBU,只是RRU和BBU的設備不同,不再贅述)。
首先建立新的BBU和RRU基站;新基站建好后,進行簇優化,簇優化完成后進行整網優化;優化達標后割接入網絡中,原網絡保留;觀察新網絡穩定性;新網絡達到穩定后拆除原網絡,3G設備功能及如何實現話務的接通2G(GSM)、3G(UMTS)、4G(LTE)的RRU可以共享BBU。從全局上看,現在的基站是通過BBU+RRU+中央網絡服務器實現話務的接通,主要3G設備及其實現的功能BBU+RRU分布式基站把以前的基站分成兩個部分:基帶處理單元BBU和遠端射頻單元RRU。BBU由基帶處理板組成,構成一個資源池,可以供多個RRU共享;RRU則提供了信號的射頻處理功能。兩者之間采用光纖進行連接,構成分布式基站架構。BBU部分實現的功能主要為:主控、時鐘、基帶處理、Iub接口處理。RRU實現的功能主要包括:數字中頻、收發信機、功放和低噪放。
RRU+BBU的優勢:(1)通過RRU的拉遠,一個BBU下多個RRU的物理地址雖然分數不同,但邏輯上屬于同一個小區,用戶在此范圍內移動,不發生小區間切換。該應用極大拓寬了單小區的覆蓋范圍,減少了覆蓋區域的切換次數。(2)RRU支持塔上安裝,所需的饋線長度減少,節約饋線成本,并且大大減少了饋線損耗,系統增益得到很大的提高。覆蓋半徑增加20%以上,已實現與傳統宏基站低的機頂功率相當的覆蓋能力。(3)能夠提供更有效的網絡覆蓋,通過射頻拉遠技術BBU和RRU分離,使得射頻模塊RRU可以分散安裝,可以很好地應用于特殊區域覆蓋,非常適合鐵路沿線,尤其是隧道和橋梁覆蓋的建站環境。(4)靈活簡易的安裝方式,BBU采用19英寸標準上架插箱,體積小、重量輕,RRU符合IP55的室外設計要求,適應多種惡劣環境,可輕便安裝于墻面、抱桿或塔頂。適合在既有樞紐地區等機房條件不理想或者機房匱乏的情況下使用。(5)分布式基站僅是基站形態變化而已,仍是基站,同以往的利用直放站擴大小區個基站覆蓋范圍的應用相比,分布式基站可以和宏基站公用網管,可以不依賴基站提供載頻數量,最大可支持24載頻。耦合器和合路器將一路微波功率按比例分成幾路。實現這一功能的元件稱為功率分配元器件即耦合器。合路器主要用作將多系統信號合路到一套室內分布系統。耦合器和合路器主要接饋線,將不同的信號平均分配或者匯總起來,中國移動定西地區未來的發展趨勢新網絡的建設是緩慢發展的過程。首先在現有的網絡中建立新基站,然后替換舊的2G設備,逐步推進,慢慢達到最后的4G網絡通信,定西地區目前正在發展3G技術,隨著TD基站的逐步完善,也會在5年之內,著手發展4G技術。
(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1.6Tbit/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100Gbit/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)
[2]毛謙,我國光纖通信技術發展的現狀和前景[J].電信科學,2006,(8).
[3]王磊、裴麗,光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息,2006,(4):59-60.
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??梢?,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。
四、結語
擴頻通信是通信的一個重要分支和發展方向,是擴頻技術與通信相結合的產物。本文主要論述了擴頻通信的特點、理論可行性及典型的工作方式。擴頻通信的強抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點,使它的應用迅速從軍用擴展到民用通信中,它的易于實現碼分多址的特點,使它能與第三代移動通信系統完美結合,發展前景極為廣闊。
參考文獻:
[1]曾興雯等.擴展頻譜通信及其多址技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.
[2]查光明,熊賢祚.擴頻通信[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.
[3]吳慎山,萬霞,吳東芳.擴頻通信的發展與應用研究[J].河南師范大學學報(自然科學版),2008(5).
[論文摘要]:通信電源是向通信設備提供交直流電的電能源,是整個通信電信網的能量保證。通信電源系統由交流供電系統、直流供電系統和相應的保護系統構成。通信電源系統的設備多,分布廣,不僅單個電源設備的可靠性會影響系統的可靠性,電源系統的總體結構也會對自身的可靠性造成很大的影響。
一、通信電源的發展現狀
(一)供電系統的現狀
通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分,其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能,從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。
(二)通信電源設備的更新換代
近年來,隨著技術的進步,特別是功率器的更新換代,新型電磁材料的不斷使用,功率變換技術的不斷改進,控制方法的不斷進步,以及相關學科的技術不斷融合,通信電源在系統的可靠性、穩定性,電磁兼容性,消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。
(三)現行通信電源的電路模型和控制技術
目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路,半橋電路和全橋電路,各有優缺點。一般認為,在中、小功率場合,采用雙單端電路或半橋電路是適宜的;在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發展趨勢
(一)開關器件的發展趨勢
電源技術的精髓是電能變換,即利用電能變化技術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,開關電源在電源技術中占有重要地位,從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級,開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎,促進了現代電源技術的繁榮和發展。
(二)通信直流電源產品的技術發展市場需求發展
在需求與技術的共同推動下,通信直流電源產品體現了如下的發展態勢:
體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構;功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式,暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高,推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高,但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定,一定程度制約了整機系統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、通信電源技術的成熟,以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入,通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律,一般而言,技術的生命周期包含四個階段:嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期,種種跡象表明,通信直流電源的核心技術,開關電源技術基本上開始步入成熟期:效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高,未來幾年甚至十幾年內,通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段,直至有一天,一種新的電源變換技術出現,通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展,就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術,給電源帶來了革命性的變化。
(三)通信用蓄電池技術研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段,其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步,國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池,有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池,由于其材料、結構和技術上的先進性,在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。
1.釩電池(VanadiumRedoxBattery)。釩電池(VRB)是一種電解值可以流動的電池,目前正在逐步進入商用化階段。
2.燃料電池。燃料電池是一種化學電池,也是一種新型的發電裝置,它所需的化學原料由外部供給,如氫氧燃料電池,只要外部供給氫和氧,經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用,就能產生0.9V電壓的直流電能,同時產生大量的熱能.
3.電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展,通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統,大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜,人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度,這對電源設備的監控管理提出了新的需求,保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時,數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢,數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.
4.通信電源的環保要求。環保問題,一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求,降低電源的輸入諧波,不但可以改善電源對電網的負載特性,減少給電網帶來嚴重污染的情況,還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面,是材料的可循環利用和環境的無污染,這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。
在通信電源開發、生產早期,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,導通角約為π/3,波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染,使電網波形失真,實際負荷能力降低,對于三相四線制的電網來說,還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。
參考文獻:
[1]朱雄世,《通信電源的現狀與展望》.
[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.
[3]《通信直流電源發展趨勢》.
[4]孫向陽、張樹治,《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.
[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.
[6]曾瑛,《淺談通信電源》.
[7]王改娥、李克民,《談我國通信電源的發展方向》.
[8]王改娥、李克民,《我國通信電源的發展回顧與展望》.
[9]侯福平,《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.
[10]《全球通信電源技術發展呈現五大趨勢》.
[論文摘要]:通信電源是向通信設備提供交直流電的電能源,是整個通信電信網的能量保證。通信電源系統由交流供電系統、直流供電系統和相應的保護系統構成。通信電源系統的設備多,分布廣,不僅單個電源設備的可靠性會影響系統的可靠性,電源系統的總體結構也會對自身的可靠性造成很大的影響。
一、通信電源的發展現狀
(一)供電系統的現狀
通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分,其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能,從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。
(二)通信電源設備的更新換代
近年來,隨著技術的進步,特別是功率器的更新換代,新型電磁材料的不斷使用,功率變換技術的不斷改進,控制方法的不斷進步,以及相關學科的技術不斷融合,通信電源在系統的可靠性、穩定性,電磁兼容性,消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。
(三)現行通信電源的電路模型和控制技術
目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路,半橋電路和全橋電路,各有優缺點。一般認為,在中、小功率場合,采用雙單端電路或半橋電路是適宜的;在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發展趨勢
(一)開關器件的發展趨勢
電源技術的精髓是電能變換,即利用電能變化技術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,開關電源在電源技術中占有重要地位,從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級,開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎,促進了現代電源技術的繁榮和發展。
(二)通信直流電源產品的技術發展市場需求發展
在需求與技術的共同推動下,通信直流電源產品體現了如下的發展態勢:
體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構;功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式,暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高,推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高,但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定,一定程度制約了整機系統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、通信電源技術的成熟,以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入,通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律,一般而言,技術的生命周期包含四個階段:嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期,種種跡象表明,通信直流電源的核心技術,開關電源技術基本上開始步入成熟期:效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高,未來幾年甚至十幾年內,通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段,直至有一天,一種新的電源變換技術出現,通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展,就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術,給電源帶來了革命性的變化。
(三)通信用蓄電池技術研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段,其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步,國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池,有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池,由于其材料、結構和技術上的先進性,在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。
1.釩電池(VanadiumRedoxBattery)。釩電池(VRB)是一種電解值可以流動的電池,目前正在逐步進入商用化階段。
2.燃料電池。燃料電池是一種化學電池,也是一種新型的發電裝置,它所需的化學原料由外部供給,如氫氧燃料電池,只要外部供給氫和氧,經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用,就能產生0.9V電壓的直流電能,同時產生大量的熱能.
3.電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展,通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統,大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜,人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度,這對電源設備的監控管理提出了新的需求,保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時,數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢,數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.
4.通信電源的環保要求。環保問題,一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求,降低電源的輸入諧波,不但可以改善電源對電網的負載特性,減少給電網帶來嚴重污染的情況,還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面,是材料的可循環利用和環境的無污染,這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。
在通信電源開發、生產早期,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,導通角約為π/3,波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染,使電網波形失真,實際負荷能力降低,對于三相四線制的電網來說,還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。
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論文摘要:短波通信由于其天波傳播特性,在通信領域具有其它通信手段無法替代的地位,特別是在民用航空地空通信中,短波通信對于航線覆蓋與極地飛行,起著重要的保障作用。文章介紹了短波的傳播方式與通信特點,并就短波通信在民用航空中的應用進行了論述。
應用短波按照國際無線電咨詢委員會(CCIR)的劃分是指波長在10m~100m,頻率為3MHz~30MHz的電磁波。短波通信又稱高頻(HF)通信,實際上,為了充分利用短波近距離通信的優點,其實際使用的頻率范圍為1.5MHz~30MHz。由于短波通信的固有特點,長期以來,短波通信始終是軍事指揮的重要手段之一,一直被廣泛地應用于外交、氣象、郵電、交通等各個部門,用以傳送圖像、數據、語言、文字等信息。同時,它也是海上航行和高空飛行的必備通信方式。短波通信是無線通信的基礎,盡管目前無線通信新技術不斷涌現,短波通信有逐漸退出通信領域的趨勢,但是自身所擁有的優勢和長處并不能被完全取代,在國際通信、防汛救災、海難救援及軍事等領域依然發揮著重要作用。
一、短波的傳播方式
民航通信中使用到的短波實質為無線電波,主要用于地面與飛機間的通信,其通信傳播方式主要有以下三種:
1.1地面波。地面波是沿著地球表面傳播的波,它沿著半導電性質和起伏不平的地表面進行傳播,一方面使電波的場結構不同于自由空間傳播的情況而發生變化并引起電波吸收,另一方面使電波不像在均勻媒質中那樣以一定的速度沿著直線路徑傳播,而是由于地球表面呈現球形使電波傳播的路徑按繞射的方式進行。
1.2天波。天波是經過地面上空40~800公里高度含有大量自由電子離子的電離層的反射或折射后返回地面的電波傳輸方式。天波是短波的主要傳播途徑,可實現長距離的傳播,短波信號由天線發出后,經電離層的多次反射,傳播距離可以由幾百公里達到上萬公里,且不受地面障礙物阻擋。在天波傳播的過程中,路徑衰耗、大氣噪聲、時間延遲、電離層衰落、多徑效應等因素,都會造成信號的畸變與弱化,影響短波通信的效果。
1.3直接波。直接波是從發射天線到接收天線之間,不經過任何發射,直接到達,電波就象一束光一樣,所以有人稱它為視線傳播。由于民航中,飛機大多數時間都是在飛行,所以有些時候地、空之間的短波通信,實際上是可以靠直接波完成的。
二、短波通信的特點
與衛星通信、地面短波等通信手段相比,無線電短波通信有許多顯著的優點:(1)短波通信無需建立中繼站即可實現遠距離通信,(2)短波通信元器件要求低、技術成熟、制造簡單、設備體積小、價格便宜,建設和維護費用低;(3)設備簡單,目標小、架設容易、機動性強,即使遭到損壞也容易修理,由于其造價相對較低,可以大量裝備,因而系統頑存性強。(4)電路調度容易,靈活性強,可以使用固定設置,進行定點固定通信,也可背負或裝入車輛,實現移動中的通信。這些優點是短波通信被長期保留、至今仍被廣泛應用的主要原因。同時,短波通信也存在著一些明顯的缺點:(1)信道擁擠、頻帶窄;(2)短波的天波信道是變參信道,故信號傳輸不穩定;(3)大氣和工業無線電噪聲干擾嚴重;(4)天線匹配困難。
三、短波通信系統的主要用途是使飛機在飛行的各階段中和地面的航行管制人員、簽派、維修等相關人員保持雙向的語音和信號聯系,當然這個系統也提供了飛機內部人員之間和與旅客的聯絡服務。
3.1民航短波通信基本設備
民航短波地空通信設備由短波單邊帶發信機、短波單邊帶收信機、遙控器及地空選擇呼叫器組成,設備一律使用單邊帶抑制載波、模擬單信道無線電話工作方式。短波單邊帶發、收信機均采用全固態電路及頻率合成技術,頻率范圍為2.8~22MHz,發信機功率不大于6KW。
3.2民航短波通信地面站
民航短波通信地面站系統由三部分組成:短波機房設備、天線和饋線以及操作臺設備。短波機房設備作為大功率發射設備,通常設置在遠端,以減少對其他電子設備的干擾以及對操作員健康的影響。操作臺設備設置在操作終端附近,便于操作與管理。
3.2.1短波機房設備。短波機房設備的主要設備包括短波通信電臺、功放、預后選器、交流穩壓電源、光端機及一整套控制電纜,主要功能是傳送選呼信號和語音信號。短波電臺是整個系統的核心設備,地面與航空器上均有配備,用于收發信號,包括選呼信號和音頻信號。電臺的性能直接決定了整個系統的性能,電臺選型依據主要有兩點:符合用戶需求并且與飛機上電臺匹配。預后選器是為了提高系統的抗干擾能力而選擇的設備。光端機是地面站系統中實現遠程控制的接口設備,起著連接短波機柜和操作臺的作用。
3.2.2操作臺設備。操作臺設備由操作終端及監控軟件、選呼器、選呼控制器和光端機組成。操作員的所有操作都在監控軟件上進行。監控軟件實現對選呼器和短波電臺的遠程遙控,控制選呼器產生選呼代碼,呼叫對應的飛機,控制電臺的調制方式轉換和音頻信號收發,同時監測電臺的工作狀態。選呼器的功能是通過發射4個單音信號選擇通知某個飛機。選呼器提供了一個7針的音頻接口,包括一對平衡的選呼音頻輸出口、一個PTT輸出口和一個地線,其余3個口經改造用于同選呼控制器通信。選呼控制器作為選呼器、電臺和控制終端的中間設備,是實現系統自動化的關鍵,其基本作用是實現對電臺、選呼器、控制終端、音頻設備的信號轉接、電平匹配、遠程控制和狀態感知,并自動轉換調制方式。
3.2.3天線。天線的選擇具體根據用途來確定:近距離固定通信:選擇地波天線或天波高仰角天線。點對點通信或方向性通信:選擇天波方向性天線等。組網通信或全向通信:選擇天波全向天線。車載通信或個人通信:選擇小型鞭狀天線。3.3短波地空通信數據鏈系統在民用航空領域,由于我國地理復雜、疆域遼闊、超短波網絡尚不能實現完全覆蓋,短波依然是地空通信的主要手段。短波地空通信數據鏈系統作為民航數據通信系統的子系統,在當前興起的極地飛行中,有效解決了飛行盲區問題,對飛行安全起著非常重要的保障作用。短波地空通信數據鏈系統用于航空器飛行中保持與基地和遠方航站的聯絡。其系統構造由短波/超短波通信系統、衛星通信站、地空數據網及機載通信系統組成,短波地空通信數據鏈系統通過短波、超短波與衛星實現了近、中、遠程地空實時話音和數據通信。
四、結束語
近年來,隨著微型計算機、移動通信和微電子技術的迅速發展,短波通信技術有了新的突破性進展,出現了實時選頻、自適應、跳頻、差錯控制、多載波正交頻分復用(OFDM)調制及軟件無線電等新技術,使短波通信很好地彌補了它的缺點,還使短波通信的設備更加小型化、更加靈活方便,進一步發揮了短波通信設備簡單、造價低廉、機動靈活等固有的優點。短波通信必將在應急通信、抗災通信、特別是在軍事通信中發揮更重要、更廣泛的作用。因此。短波通信作為民航內部通信的重要手段,必將在今后較長時間內得到保持和發展。
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光纖通信是一種以光線為傳媒的通信方式,它主要利用光波實現信息的傳送。光纖通信技術最基本的系統組成有三大板塊,主要有:光的發射、接受和光纖傳輸。該通信系統可以單獨進行數字信號或者模擬信號的傳輸,也可以進行類似于多媒體信息和話音圖像多種不同類別的信號的混合傳輸。光纖通信的基本特征如下。1.1寬頻帶,大容量在光纖通信技術中,光纖可容納的傳輸帶寬高達50000GHz。光源的調制方式、調制特性以及光纖的色散特性確定了光纖通信技術系統的容許頻帶。比如說,有一些單波長光纖的通信系統,通常使用的是密集波的分復用等復雜一些的技術,從而避免通信設備存在瓶頸效應等電子問題,促使光纖寬帶發揮積極的效應,增加光纖傳輸的信息量。1.2抗干擾光纖通信有一個特別好的優點,就是它擁有極強的抗電磁干擾能力。由于光纖通信的主要制作原料——石英,具有極強的絕緣性、抗腐蝕性,所以光纖通信具有極強的抗干擾能力。光纖通信也不會受到電離成的變化、太陽黑子的活動和雷電等電磁干擾,更不會在意人為釋放電磁的影響,石英為光纖通信技術帶來了巨大的優勢。光纖的質量輕、體積小,既能有效節省空間又能保證安裝方便。而且,制作光纖的原始材料來源豐富,成本低廉,溫度穩定度高、穩定性能好,所以使用壽命一般都很長。光纖通信優勢明顯,促成了光纖通信技術在現代生活中的廣泛應用,并且這個應用過的范圍還在不斷的拓展。
2光纖通信技術發展特點
2.1擴大了單一波長傳輸的容量
當今社會僅單一波長傳輸的容量就高達40Gbit/s,并且相關部門在這個基礎上已經開始研究160Gbit/s的傳輸技術。在研究40Gbit/s以上的傳輸技術時,應該對光纖的PMD做出具體的要求。2002年,美國優先在LTU-TSG15會議中提出了將新的光纖類別引入40Gbit/s系統的倡議。并且認為在PMD傳輸中一些問題有待探討。我們堅信在不久的將來,舉世矚目的專門的40Gbit/s的光纖類型將會出現。
2.2超長距離的傳輸
在傳輸網絡的骨干中,理想的傳輸形式莫過于無中繼的傳輸。迄今為止,一部分公司正在采用的技術是色散齊理,它能夠實現:最短2000千米至最長5000千米的無電中繼類型的傳輸。另一部分公司正在不斷改進,提升完善光纖指標,應用拉曼光,放大光傳輸距離的延長。
2.3適應DWDM運用
普遍應用的是32×DWDM系統,64×和32×10Gbit/s的系統正在研發中,已經取得了不小的進展。DWDM技術得到了廣泛的應用,各研究機構必須加強光纖非線性標準的嚴格控制。最新推出的ITU-T技術很好地針對光纖制定了測試方法標準,完成了非線性屬性的標準。明確非線性的測試指標,提出有效面積的相應指標,尤其要完善光纖的非線性的特性。
3光纖通信發展現狀
3.1普通光纖發展現狀
我們最常見的光纖就是普通光纖。光通信技術的進步,系統逐步發展,單一波長信息容量和光中繼距離的加大G652光纖的性能產生了進一步提升的可能,表現在不同的區域,一種符合ITUTG654規定截止波長的單模光纖,還有符合G653規定的單模光纖,做出了發展性完善。
3.2核心網發展現狀
我國的幾大干線已經全面地采用了光纜,多模的光纖遭到合理淘汰,全面實施單模光纖。常用的有G652和G655兩種光纖。G653在我國初步使用后,今后不會繼續發展。G654也因為不能實現該種通信方式系統容量的大幅度增加,因此從來沒有使用到我國陸地光纜中。干線光纜主要在室外,多數使用分立光纖,這些光纜中的舊式結構已經停用。
3.3接入網光纜發展現狀
接入網的光纜具有分支多、距離短、分差頻繁等特點,通常通過增多光纖芯數的方法來增加網容量。由于市內管道的管道內徑一定,結合光纖的芯數增多和集裝密度的增大減輕光纜重量,縮小光纜直徑十分重要。接入網通常采用的是G652單模光纖或者是G652C低水峰的單模光纖。后者在我國只有少量投入使用。
3.4室內光纜發展現狀
室內光纜通常需要能夠滿足不同的要求,具備多種功能。比如說數據、話音以及視頻信號的傳送,還可能在遙控和傳感器中得到應用。IEC的電纜分類中,指出了室內光纜。它至少要包括兩大部分,即局內光纜與綜合布線。綜合布線的光纜一般布放在室內的用戶端,主要用途就是供用戶使用,因此必須要全面考慮到它的易損性。局用光纜主要布放在中心局以及其他各類電信機房內,布放的位置相對固定。
3.5通信光纜在電力線路內
光纖只是一種介電質,光纜卻可以是一種全介質,而且是完全無金屬的。這種全介質的光纜將會成為電力系統中最理想的線路。在電線桿的敷設中普遍應用兩種全介質光纜的兩種主要結構:一種是用于架空地線的纏繞式的結構,另一種是全介質自承式的結構。因為全介質自承式的結構可以單獨地布放,適應范圍廣,在我國當下的電力系統改造過程中得到了廣泛實施。國內已經生成許多種類達到市場要求的ADSS光纜,但是在其產品的結構和性能等方面還需要更進一步的完善。
4光纖通信的主要應用形式
在光纖通信的各種應用形式中,最普遍最常見的就是電子公文。當代社會的信息化逐漸發達,網絡用戶需求不斷上漲,無紙化辦公成為一種時尚。這就出現了電子公文。
4.1電子公文與紙質公文的共性和差別
紙質辦公是一種傳統的辦公模式,在歷經了多年的傳承之后,在為人們傳遞信息的同時也暴露出了許多的問題,類似于容易流失,耗費資源,流轉較慢等。電子公文的產生就有了很大的區別。雖然兩者都是信息流傳的載體,但是電子公文具有顯而易見的優越性?,F代化信息社會必須有無紙化,在此基礎上朝著網絡化、信息化、科學化、自動化、智能化的趨勢快速發展。
4.2電子公文的必要性
傳統觀念認為電子公文要應用計算機操作,十分不便,更加依賴于直觀的紙質公文,但是紙質公文存在嚴重的資源浪費、信息遺失和字跡模糊等缺陷,所以,電子公文代替紙質公文始終是必然的趨勢。相對于紙質公文在日常工作中的收文登記,承辦傳閱過程中對手工以及腿功的依賴,以及在領導外出時,公文傳遞的不便,電子公文只需要一臺電腦和一根網線就能夠輕松地解決問題,而且保證省時省力,可復制,可粘貼,可備份,超值又有效。利用空間小,保存時間久,受外界因素影響小。
4.3電子公文技術問題
電子公文要想能夠實現無紙化的辦公條件,必須依靠人們的共同努力,制造出一套良好的、完善的、實用的管理制度,保證電子公文的高效性和安全性,避免公文的非法泄露。電子公文是信息傳播的載體,是傳遞訊息的渠道,隨著現代化辦公水平的提高,電子公文的質量也必須精益求精。所以,必須明確電子公文的幾項專業技術,抓住進步的空間。電子公文不能滿足于現有的硬件配置。在軟件設計方面存在功能上、安全性、操作中的缺陷。實際應用過程中,計算機操作人員的技術掌握和應用能力不到位。軟件的后續升級不及時,其他軟件系統的兼容性存在問題。
5光纖通信的發展與展望
就光纖通信的具體應用的詳細分析,讓我們更好地了解了光纖通信技術。光纖通信技術已經成為現代化信息時代的必要性存在?,F在從關鍵點回復到光纖通信的全局考慮,光纖通信的未來發展趨勢十分可觀。可發展的趨勢涉及很多領域,下面就讓我們進入深入詳細的探討。
5.1光網絡智能化
光網絡智能化的實現是在光纖通信技術當中十分關鍵的研發方向,在光纖通信技術將近40年的發展歷程中,傳輸一直占據著主要地位,成為光通信技術的干線。伴隨著計算機技術的連續進步和發展,完美地將通信技術與計算機技術結合起來,促使網絡技術發生更高層次的發展和進步?,F代光網絡在實現傳輸的同時,結合了連續控制技術、自動發現能力和更加完善實用的保護和恢復功能系統,真正實現了光網絡的智能化。
5.2全光網絡
全光網絡是光纖通信技術在發展過程中的最高層次,是光線技術發展到頂端的最理想階段,也是未來通信網絡將要發展成為的最終目標,也就是說未來的通信網絡就是屬于全光的時代。原始的全光網絡對于實現節點處的全光化雖然是可操作的,但是在各網絡節點處采用的仍然是電器件,這就會阻礙光纖通信容量的穩步提升,所以,全光網絡就是光纖通信網絡不斷發展的終極目標。
5.3光器件集成化
在光電子器件發展的過程中,追求的就是光器件集成化的真正實現。考慮到全光通信網絡實現過程中的關鍵點,器件的集成十分重要,器件的集成更是全光網絡通信技術的核心技術。將檢測器、激光器、調制器和其他類型的集成芯片集成到一個芯片中才能完成光子集成芯片的制造。這些集成是通過往不同材料的各種薄膜介質表層上的連續沉積來實現的,主要應用的材料有磷化銦和砷化銦鎵等等。這是一種十分復雜的技術,但是由于傳統互聯網接入技術有限,接入帶寬不足,以及現代互聯網多媒體的發展需求,單純地通過改良設備來擴大寬帶,提高速度的做法是很不現實的,我們必須實現光器件的集成,從而保證光纖通信的發展核心堅固扎實。
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