时间:2022-07-29 04:36:03
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇通信发展论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
在发端输人的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制为射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。
二、扩频通信技术的特点
扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。
1.抗干扰性强
扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。
2.低截获性
扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。
3.抗多路径干扰性能好
多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。
4.保密性好
在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。
5.易于实现码分多址
在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。
三、扩频技术的发展与应用
在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事.近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展.通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代.从最佳通信系统的角度看扩频通信.最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机.几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机.因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景.从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代.扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用.接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的.现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网.由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段.在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜.而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用.
扩频微波主要应用在以下几个方面.语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。
四、结语
扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向,是扩频技术与通信相结合的产物。本文主要论述了扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点,使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中,它的易于实现码分多址的特点,使它能与第三代移动通信系统完美结合,发展前景极为广阔。
参考文献:
[1]曾兴雯等.扩展频谱通信及其多址技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[2]查光明,熊贤祚.扩频通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[3]吴慎山,万霞,吴东芳.扩频通信的发展与应用研究[J].河南师范大学学报(自然科学版),2008(5).
关键词移动通信经营策略
1移动通信向信息领域发展的必然趋势
自80年代末期我国引进移动通信系统以来,即以一发而不可收的态势迅猛发展。全国移动通信网逐步完善,移动电话用户成数量级地增长,使得传统电话业务币场发生了深刻变化。
移动通信系统就市场占有率和电话普及率而言,虽然尚不及固定电话,但它的增长幅度,却超越了固定电话。
这种变化,突出地表现在移动通信的发展趋势上。与固定电话相比,移动通信更适于全球个人通信的发展趋势。
这种变化,还表现在信息经营方面。信息的本质是流动的。与固定电话相比,移动通信更适于瞬息万变的信息流动,从而开发更加广泛的信息业务。
这种变化,是邮电分营、电信重组为移动通信带来的一个历史性机遇。即移动通信系统从分支地位一举成为主体通信企业之一,使得它面对日趋激烈的市场竞争有更多的主动权。移动通信面对的市场有更大的潜力和可塑性。
邮电分营,使原来那种政企不分的混合体变成真正独立经营的企业,邮政和电信各自走上独立发展之路。它使得中国电信可以轻装上阵,得以摆脱以往那种相互依赖自我迁就的局面,增加危机紧迫感,刻苦寻求经营之道。电信重组后,移动通信尤为如此。
邮、电、移三分天下,同是信息产业的骨干力量,但它们在信息产业中的基础不同,表现不同,信息经营地位自然有所不同。
信息经营是指,邮政、电信和移动通信企业利用现有网络资源,从事信息采集、编制、传递、传播、中介、、合作开发等经营服务活动,利用信息资源创造直接和间接经济效益的过程。
邮政企业似已意识到依靠单纯信息、实物传递已经不能摆脱在通信市场上的被动局面。他们利用邮政网络,在传统信函业务基础上变换花色品种,办起的商业信函、广告速递、明信片。礼仪通信等业务,带有一定的信息经营色彩。但他们在信息采集、编制、传播等方面创新不足,保守有余,并没有取得信息经营的长足进步,使得很有发展前途的几项新业务起伏不定。他们的经验教训应当引以为鉴。
电信企业从单纯信息传递(传输)向信息经营方向发展步伐稍快。程控电话异军突起之后,随之而来的一系列新业务竞相崭露头角。数据通信、可视图文、电子信箱等业务本来是从事信息经营活动的极好手段,只可惜应用不善,并没有带来预期的经济效果。好在计算机通信(如互联网)后来居上,但仍未摆脱单纯信息传递的巢日,多半起“桥梁”“公路”作用,而没有大踏步向信息经营方向发展。只有电话信息服务台(160、168)名正言顺地登上了信息经营的大雅之堂,取得了信息查询和广告通信方面的诸多收益。他们的成功经验是值得借鉴的。
目前移动通信系统在信息经营方面尚属白纸一张,暂无经验可谈。一方面,在电信重组以前,受电信经营管理体制的制约,移动通信没有在信息经营方面得以施展;另一方面,拘于移动电话组网。放号、维护等诸方面的压力,尚来不及将信息经营摆上议事日程。但随着移动通信系统日趋完善,移动电话新业务陆续推出,信息经营不仅有了较为雄厚的物质技术基础,而且有了一定的精神准备。
综上所述,总体来看,名为信息产业的邮、电、移三支骨干力量,在整体营销策略方面,尚未调整到信息经营方向上来。从上至下强调的是“放号”多少,“能力”多大,主要靠“邮资”、“话费”来维持收入水平。打破单纯信息传递的固有模式,向信息经营方向发展,是信息产业发展的必然趋势。对于移动通信系统来说,正确地估量自身在信息产业中的地位,趁着其他通信方式在信息市场遗留的大块空白,将信息经营纳入移动通信主体经营战略目标,是非常必要的,有益的。
2移动通信向信息领域发展的营销策略
信息经营之所以要摆在移动通信企业的战略地位上,这是因为信息经营与单纯信息传递的性质是不同的。
单纯信息传递源于传统的邮电通信性质。“邮电通信业:承担信息传递、办理公众通信业务的生产部门,由邮政和电信两部分组成。邮政是利用各种运输工具传递实物载体的信息为主的产业;电信是利用有线电、无线电、光或其他电磁系统,对符号、信号、文字、图像、声音或任何性质的信息的传输。发射或接收的产业”“邮电通信业通过信息传输和邮件传递产生一种特殊的效用,这种效用把社会生产、分配、交换和消费四个环节有机地联系起来,缩短时间和空间距离,加速社会生产过程和流通过程,直接为社会产生巨大的效益”
传统邮电通信性质将邮电通信定位在一个阶段——信息传递阶段。而实际上,信息从产生到消费何止一个传递阶段。单纯信息传递概念是在计划经济时期产生的,那时的“社会分工”注定要求邮电通信只管传递信息,“迅速、准确、安全、方便”地为党政军民服务,而对于信息内容不必涉及,也就没有必要去组织开发信息资源。信息传递是信息经营的一部分,这部分就是“通信”。当然通信的作用是十分重要的。但它并不能囊括信息经营的全部环节。
信息经营是有效利用信息资源的表现。社会生产生活的必然性和偶然性,使得信息事件源源不断地产生。有的信息可以就地消化,有的信息则需要流通和传递。这就为信息经营提供了用武之地。信息经营和单纯信息传递的区别,就在于前者不仅注重于信息传递的速度和质量,而且注重于信息来源的组织、素材的采集、资料的编辑、内容的扩散和信息消费的反馈等等。如果说,单纯信息传递传递的是个别的即时的原装的实用信息,而信息经营传递的信息,则是能用的,预设的,包装的实用信息。
移动通信为用户提供通话服务,体现了信息传递的个别性、即时性与实用性。移动通信承载的传真、数据、语音信箱等项目,是信息传递范围的扩大和通信服务功能的增强。而信息点播、短消息服务等项目,则是信息经营范围的扩大和增强。这是因为,信息经营已经将个别信息转为通用信息,随机信息转为预设信息,原装信息转为包装信息了。
据了解,移动通信短消息服务开通以来,受到一部分用户的欢迎。这是在其业务功能尚不够健全的情况下产生的积极效果。
鉴于移动通信尚处在基本建设初上规模时期,将主要经营目标放在扩大市场占有率上,为此而加速放号,让更多的用户尽快进入网络系统,这是无可非议的。但放号不是目的,目的是通过放号提高收益水平。放号只是产品营销即信息经营的前奏,更精彩的演出还在后头。谁能保证通信性能好,服务质量高,谁就能拢住老用户,激励新用户。网上竞争是质量的竞争和服务的竞争。只能提供话音服务而不能提供更多的信息服务,不仅是对移动通信技术功能的浪费,而且是移动通信企业的一大缺憾。
因此,我们应当采取加速放号和信息经营并重的营销策略,向厂褒的信息领域进军,抢占通信和信息两大业务市场。
3移动通信向信息领域发展的方式方法
结合移动通信基本业务和各项新业务的开发开办,调动一切可资利用的信息营销手段,建立适于向信息经营方向发展的企业经营机制,加速占领信息业务市场,有如下方法可供研究参考。
(1)充分利用先进技术,调动一切信息营销手段
移动通信系统有其他系统不可比拟的先进性。它不仅可以提供近、远程移动通话服务,机随人便,话随人走,而且具有一系列新业务功能。基本通话业务与各项新业务紧密配合,十分有利于向信息领域发展。
可以作为信息营销手段的新业务功能有:
信息点播:将预先编制的各类信息格式化,供用户随机点播,随启即发,内容简捷清楚。它是真正的“快易通”和“文曲星”,而且其信息源和信息流是不断扩充的,可以适时更新演进,保证信息的准确性和时效性。
短消息服务:利用手机显示功能,借助于信息台的接转操作,用户之间可以互发短消息。公司方面,将时效性很强的信息节目变成短消息分区分片向用户传播。办理商家客户、机关部门短消息广告和通知业务,有针对性地短消息新闻广告和通知通告,收取广告通知费用。利用短消息开展公益和礼仪性业务宣传服务,提高公司信誉和凝聚力。
语音信箱:当用户来话不通时,将主叫用户留言存入信箱,供被叫用户随机听取,这是补充通话的一项功能。除用于个别通话接续外,可将主被叫留言转化为通知广告信息,形成广告信箱业务。将语音信箱与短消息服务相结合,每发短消息缀以广告信箱号码,则可将短消息扩展传播,变成长消息服务。
客服中心:建立客服中心的目的原本是为了方便用户联系,处理不必当面即可解决的某些通信服务质量和业务手续问题。如业务咨询、资费查询、帐务查询、障碍申告、服务投诉、业务办理等。如能将这种与通信业务有关的联系扩展成无关的查询,就会通向直接的信息经营。
综合业务平台:以智能多媒体方式,将各种特服业务手段集中到一个平台上,同时具有人工受理和自动查询两大功能。利用规模宏大的数据库,存储和交换可供查询和交易的各类信息资料。此平台所以能够包罗万象,一方面是它自身的聚集能力所致,另一方面它是多路网源接口,可以汇接各路信息流,达到信息共享的目的。
(2)广涉博猎,精心编制,扩大信息来源
在信息服务方面,移动通信系统可谓白手起家,要想参与市场竞争,必须广涉博猎。社会信息来源十分广泛,要有组织地开发采集。
①独立开采,特色经营
针对不同的信息特征,采取独立开采,特色经营策略。如利用短消息与语音信箱相结合的信息传播,可以到相关企事业单位登门采集。将广告受理办到家门。初期可做优惠广告信息传播试验,积累经验,逐步规范。
②互通有无,综合利用
先期发展的160、168电话信息服务台,是我们最佳合作伙伴之一。一方面向他们学习业务管理经验,同时在互利互惠的前提下,转用他们的信息节目。利用其提供的可靠的信息资料,进行为我所用再加工,形成适于短消息触发和语音信箱记存的综合信息。这种合作伙伴关系可以扩展到社会上其他信息台。
③分门别类,广开节目
将信息节目分门别类进行编制。编制信息节目应以真实、简练。适用为原则,切忌虚假、空洞和冗长。根据不同信息的不同价值,利用价格杠杆调节供求关系。制定信息目录和节目价格清单,方便用户随机查询和选择。
④以微促定,个性发展
信息经营涉猎对象不仅在于各行各业企事业单位,而且要面向个人与家庭。移动通信一方面是个体化通信——手机持有者通信:同时它也是一种连体化通信,非手机用户可以进入移动通信网。利用这种性能,开办虚拟手机业务,进而为无手机用户开办语音信箱和信息专页,实施个性化信息中介传播服务。
(3)集中优势,合力开发,建立企业经营机制
实施信息经营战略,必须建立适于信息经营发展的企业经营机制。移动通信某些新业务之所以推广不利,其中一个重要原因,就是不能集中优势力量,各个击破。另者,没有将某些新业务功能提到信息经营的高度去发挥作用,使新业务淡化在主体业务之中,不能得到经营者的重视,怎能引起用户青睐。
开展具有移动通信特色的信息经营活动,至少有两种方案可供选择。一是利用现有专业管理和生产人员,在经营维护主体通信网络的同时经营信息业务;二是组建专门从事信息业务的企业集团(公司),使信息经营企业化。可资借鉴的是,原辽宁省邮电实业开发总公司所属省信息产业有限责任公司,从专业生产形式走上企业化道路之后,集中优势,联网运营,信息业务得以迅速推进,创造了前所未有的经济效益和社会效益。这是以多种经营方式发展信息产业的一个成功尝试。电信重组以后,移动通信系统增加了人力资源,不妨调聘懂经营善管理的得力人员,组建“移动信息公司”,实施股份制集团化联网运营,将移动通信信息产业推出地平线。
以多种经营方式发展移动信息产业,有如下好处和优势:
第一,有利于将基本通话业务以外的经营项目集中起来,变换花色品种,以信息经营的面目推向社会。
第二,有利于合理调动和使用人力资源,为主业减轻人事负担,提高劳动生产率。
关键词:民航通信网;工程建设;维护手段;新标准
随着新技术、新设备、新手段的广泛运用,民航通信网的建设水平、发展速度、建设规模还不能完全适应信息技术发展的要求,不能完全满足信息化发展对民航通信保障的要求。对此,我们必须加强通信网建设研究。
一、更新思维,确立工程建设的新模式
目前,国内电信事业发展迅猛,数字化、高速率的通信网已经覆盖全国。民航通信网采用开放模式,以自建、合建、租用等方式,与电信运营商骨干网建设融于一体。在使用上利用终端加密、多路由使用、交换组网等方式开发新的接口协议和网中网软件,做到开放而不公开,以最少的经费投入达成通信网建设工程的最快发展。与此同时,对原有通信工程应充分挖掘潜力、改制创新,建成多手段、全频域的栅格状通信网。随着通信网络的发展,信息共享和开放程度更高,网络可靠性和安全性问题也更加突出。这主要体现在:网络结构的变化促使信息源更具有开放性,使网络安全防卫措施的实施面临重重阻力。资源的共享和分布增加了网络受攻击的可能性。信息源不再是高度集中、绝对封闭的唯一源头,信息流的多渠道交叉反馈,使对信息的监控难度加大,因此,必须加强对网络安全管理和信息安全技术的研究,建立完善的网络安全管理体系,加强网络管理系统的技术改造,确保民航通信网的安全和高效运行。
二、注重效能,更新维护手段
一是组建通信设备维护管理中心,变单一维护为层次维护。由通信设备维护管理中心负责网络运行监控、网络组织调整、设备预检测试、故障设备维修及技术改造,并为一线台站提供技术支援。二是利用光缆巡检系统,改革传统线路巡检方式,该系统为计算机管理,对完成线路维护任务情况进行量化评定,为线路维护建立直观有效的管理模式。三是突出新装备的科学管理。与市电信运营商和设备厂家合建备品备件管理资料数据库,确定配备储存标准,为一线台站提供有力的物质保障。四是构筑集中监控平台,实行网络监管,变被动式经验维护为主动式科学维护。建立以各级通信网络技术管理中心为龙头的运行管理机制,是由网管中心在通信网络运行管理中所处的地位和作用决定的。实践证明,现代化的通信网络必须依靠现代化的手段来管理,必须运用现代管理理论和先进的网络管理技术,加强网管系统建设,全面推进网络管理机制的创新。
三、讲求效益,进一步深化维护制度改革
目前,民航通信设备的可靠性达到一定程度,主要通信设备都能达到平均开机近万小时无自然故障的水平,并且大都具备自动诊断功能,机房环境也日趋稳定,这些优势为实现集中维护和远程控管提供了可能。二是推行大机房工作方式。在加强机房维护人员一专多能训练的基础上,明确应急预案,保证紧急或突发事件时,相关电路畅通无阻。完善远程网络监控技术。要求远程网络监控技术即要互相兼容,还要功能强大。重点是完善远程网络故障管理技术,要能定期对监控的网络生成网络运行质量报告、告警监测、故障定位、故障修正、测试及障碍管理等功能集。对网络出现的损伤和设备运行障碍,要能及时作出反应,使监控指挥人员能够采取诸如紧急调度、抢修及远程技术支援等措施,以确保网络高效、安全运行。
四、加强管理,制定各类新标准
一是在原有通信管理规定的基础上,不断增加、补充针对新型通信设备维护管理的相关内容;二是着眼新装备、新系统,制定通信网维护管理在岗制度;三是明确网络管理维护人员工作职责,进一步规范维护管理程序、业务处理程序、配合协作程序、线路故障检修程序、业务处理程序、配合协作程序、线路故障检修程序、技术支援与指导工作程序、器材备件供应保障程序等各项工作流程;四是保证层次维护有明确的依据,制定好各类标准;随着民航通信网络的高速发展及其它外部情况的变化,原有的法规有些已经不适应通信网络管理发展的要求,必须按照依法管理民航通信网的要求,建立健全民航通信网网络管理法规。各级网管中心必须明确职责,理顺业务协调关系。同时协调好各网管中心、维修中心和一线机房间的业务关系,使网管中心真正成为全网的技术协调、装备维修、应急抢修中心。要建立和完善各种突况下的应急通信保障预案,加强对重要通信系统设备的巡检巡修,建立故障预防处理机制,定期对全网进行质量分析,及时处理日常维护中存在的问题,结合设备及维护保养的实际情况,指定通信设备质量评定标准、通信网络运行质量评定标准、通信专业技术人员考核评定标准等一系列量化指标,为民航通信网的科学化管理打下良好的基础。
参考文献:
[1]关山,张新程,田韬,李坤江.HSDPA网络技术.北京:机械工业出版社,2007
4G与3G相比,具有明显的优点:
(1)更高的速度。4G的最高传输速率可超过100Mbit/s,超过3G系统50倍以上,且其传输质量相当于甚至优于3G。
(2)更大的容量。4G在FDMA、TDMA和CDMA的基础上引入空分多址(SDMA),采用自适应波束,使系统容量达到3G的5至10倍。另外,实现在任何地址宽带接入Internet,并能提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能,包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和互操作的广播网络,实现宽带多媒体通信,通过IP进行通话。为全速移动用户提供150Mbps的高质量影像服务,可进行二维图像的高质量传输,满足无线用户之间三维虚拟现实通信需要。
(3)更灵活的资源分配。4G采用智能技术使其能自适应地进行资源分配,根据网络的动态变化自适应地改变信道条件,自动控制通信过程中业务流量大小,满足通信要求。4G系统网络是一个完全自治、自适应的网络,突破蜂窝组网的概念,采用分组交换,使网络可根据用户的需求分配带宽,以满足系统变化和发展的要求,实现更加广泛的覆盖。4G支持交互式多媒体业务,可进行视频会议、无线互联网等,将个人通信、信息系统、广播和娱乐等各项业务结合成一个整体,为用户提供更广泛的服务和应用。4G系统提供语音、高速信息业务、广播以及娱乐等业务的移动接入,用户根据需要可随时、随地接入到系统中。用户将使用各种各样的移动设备接入到4G系统中,各种不同的接入系统结合成一个公共的平台,它们互相补充、互相协作以满足不同的业务的要求。
2、4G关键技术为适应移动通信
日益增长的高速多媒体数据业务的需求,4G涉及正交频分复用(OFDM)、软件无线电(SDR)、IPv6等技术。
2.1.正交频分复用
正交频分复用的基本原理是把高速数据流通过串/并变换,分配到传输速率相对较低的若干子信道中进行传输,在频域内将信道划分为若干互相正交的子信道,每个子信道均拥有自己的载波调制,信号通过各个子信道独立传输。如果每个子信道的带宽被划分得足够窄,每个子信道的频率特性就可近似认为是平坦的,即每个子信道都可看着无符号间干扰的理想信道,这样在接收端不需要使用复杂的信道均衡技术即可对接收信号进行可靠的解调。OFDM信号的相邻子载波相互重叠,频谱效率比串行系统高近一倍,可有效缓解有限的频谱资源。OFDM通过多个子载波进行用户信息传输,与同速率的单载波系统相比,在每个子载波上的信号时间就会长很多倍,此外,通过子载波的联合编码,对子信道间的频率分集,使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。OFDM按照信道情况和噪声背景的不同对不同的子载波使用不同的调制方式,当信道条件好的时候,采用效率高的调制方式,当信道条件差的时候,采用抗干扰能力强的调制方式。OFDM通过加载算法,将更多的数据集中放在条件好的信道上进行高速率传输,OFDM技术非常适合高速数据传输。在数字通信系统中码间干扰是除噪声干扰之外的最主要干扰,OFDM由于采用了循环前缀的方式,有效增强对抗码间干扰的能力。
2.2.软件无线电4G
移动通信系统的移动终端将相当复杂,为实现移动通信终端的多模化,引入软件无线电技术(SDR),采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来实现无线电台的各部分功能,如前端接收、中频处理以及信号处理等功能。整个无线电台从高频、中频、基带到控制协议等全部由软件编程来完成。在尽可能靠近天线的地方使用宽带的数/模转换器,尽早地完成信号的数字化,使得无线电台的功能尽可能地用软件来实现。通过软件编程射频频段宽带信号接入方式和调制方式可进行工作模式的改变,同时,通过软件可进行业务的扩展,使得系统的操作使用和升级改造更加灵活方便。
2.3.IPv64G
关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试
一、光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。
二、光纤通信技术的特点
2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。
2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。
2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。
2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。
三、不断发展的光纤通信技术
3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。
3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。
3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。
3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。
3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。
综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。
四、光纤链路的现场测试
4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。
4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。
4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。
4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。:
虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).
[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.(2).
1、消费对卫星服务业的增长贡献最大。卫星直播(DBS/DTH)在卫星服务业中的比重高达80%,接近卫星通信消费总收入的95%。高清电视(HDTV)发展较快有两个原因:一是高清用户越来越多,二是卫星电视和有线电视运营商分销渠道的大力推动。高清电视快速发展,促进了转发器租赁收入的增加,加大了卫星电视消费,同时带动了地面设备采购。
2、2004—2012年的8年间,卫星通信消费市场比重增加最多,年均增长5.9个百分点;2012年卫星宽带通信增长最快,为25个百分点。虽然市场主要在美国,但代表着行业发展的新趋势。
3、2004—2012年的8年间,卫星直播增长最快,广播和电视年均增长分别为10.3和6.5个百分点。
4、卫星转发器租赁(转发协议)增长最慢,2004—2012年的8年间年均仅0.8个百分点,比重减少也最多,为4.5百分点,这也许是很多国家将卫星托管或合并给国际或洲际公司组织的原因所在。
5、全球卫星运营业发展很快,但区域差别仍较大,卫星转发器服务也不平衡。例如,美国每30万人有一个转发器,在欧洲是万人一个,而在亚洲,是600万人一个。近几年,后发国家发展较快,排名有所提前,但前四位的排名变化不大,营业收入仍占64%,可用转发器占60%,商业C波段和KU波段转发器容量占61%。前四名分别是国际通信卫星组织(Intelsat)、欧盟SES全球卫星通信公司、法国的欧洲通信卫星公司(Eutelsat)、加拿大电信卫星公司(Telesat)。
二、全球卫星电视用户市场分析
截止到2012年底,全球电视用户至少有11.72亿,家庭普及率53%,数字化率43%、付费用户率66%;卫星电视覆盖97个国家和地区;卫星直播用户(含政府付费)至少有2.88亿,用户率25%左右,少于有线电视。全球卫星电视直播市场大体可分为四个区域,亚太地区欧洲地区,美洲地区,中东和非洲地区。整个美洲是全球最成熟的市场,高清率最高,全球近60%的HDTV频道服务于美洲。欧洲是传统市场,高清率低于美国,卫星宽带有待发展。亚太地区是蓬勃发展的新兴市场,亚太地区日本技术上暂时领先,中国发展速度惊人,按照卫星转发器收入计算,中国卫通从名不见经传一跃排名第13位。全球卫星电视直播市场最大的是亚太地区,用户至少8500万,其中中国用户5430万、印度880万、韩国660万,日本天空用户超500万。但是,中国人口世界第一,占全球人口的19%多,家庭众多,卫星直播家庭普及率还很低。第二是欧洲地区,用户至少有8256万,卫视用户率34%。德国1807万、英国1205万、法国约500万。第三是中东和非洲,大部分属于免费,用户有6177万,卫星电视渗透率为67%。在海湾国家,用户大多是通过双天线或双高频头接收卫星信号。第四是美洲,付费用户占大部,用户至少有5845万,其中美国3403.4万,南美加美国外的北美有2100万。近年来,全球卫星电视直播市场呈现跨越式发展态势,亚太地区迅速崛起,成为耀眼的新秀。尤其是2006年以来,亚太卫视用户快速增加,成为全球最大的市场。2010年,全球新增近2500个卫星付费电视频道,其中超过四成来自亚太市场。由于亚太地区经济发展水平落后于欧美,卫星电视运营商多采用低价战略,迅速占领市场、扩展用户,以求后期获得利润。如印度卫星电视收费标准为每月5美元或更低,这促使数量迅速攀升,直追美国。中国“村通”工程定位于公益平台,免费接收。这些措施,成就了亚太卫星电视市场迅速发展。但是,亚洲卫星电视运营商还不能用更多的资本促进市场成熟,暂时还难与欧美匹敌。
三、卫星通信广播发展的趋势
1、拥有固定通信卫星国家(地区)在减少。
2005年有固定通信卫星公司的国家和地区有33个,现不到30个。近些年,美国和欧洲的一些卫星公司先后托管或合并于国际或洲际卫星公司组织,如美国泛美卫星和回声卫星公司(故据2012年固定通信卫星排行榜合并列出);欧洲国家多参与欧洲SES全球卫星公司,有荷兰的新天空卫星公司、挪威的电信卫星广播公司、瑞典的天狼星公司、土耳其欧亚卫星公司等。拥有自己卫星公司的国家和地区减少的主要原因,可能是发射和运营固定卫星成本,与收入相比,投入和产出比不高。
2、地面和空间运营结合的模式有扩展的趋势。
卫星通信运营商可分为三类:第一类是以卫星空间段为主的运营商,如国际通信卫星组织(IntelSat)、欧盟SES全球通信卫星公司等。第二类是空间和地域段结合的运营商,如美国DirecTV公司等。由于地面运营比空间运营经济效益高很多,第三类是以地面运营为主的公司,如康卡斯特(Comcast)有线通讯公司。以上三类公司的业务收入各相差一个等级。2012年收入,空间运营最大的国际通信卫星组织为26.99亿美元,空间和地面结合运营的DirecTV公司是前者的11倍,达297亿美元。有线电视运营为主的康卡斯特公司,世界2000强排56位,营业收入626亿美元,是第二类的2.11倍。所以,后发展国家和地区,主要采取租用卫星,重点发展地面业务。
3、天地网络不断融合。
即卫星通信与有线电视、宽带互联网、移动互联网等四业融合。目前,有线电视、宽带互联网、移动互联网在数字媒体、信息服务行业已经占主流地位,其主要原因是地面网络天然具有互动性和社交功能,而卫星通信则以单向广播见长。但是,它们之间具有明显的互补性。这为它们的相互融合提供了基础。毕竟,卫星通信、有线电视、宽带互联网、移动互联网都属于信息服务业,相互融合是共同的发展趋势,全网络、全终端、全内容是共同的发展战略。
4、新技术广泛运用。
1.1网络的发展对光纤提出新的要求
下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
(1)扩大单一波长的传输容量
目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。
(2)实现超长距离传输
无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。
(3)适应DWDM技术的运用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。
(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。
(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。
(3)用于局域网的新型多模光纤
由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。
(4)前途未卜的空芯光纤
据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。
2光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;
2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;
3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。
不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。
·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。
·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。
·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。
·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。
·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。
·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。
·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。
·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。
2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。
·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。
·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。
比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。
3通信电缆的发展特点
3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务
原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。
3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰
随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。
3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景
由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。
4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。
4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。
4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务
对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。
4.4改进光缆电缆的施工和维护方法
目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。
4.5冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展
2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。
光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。
应该看到,信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展,仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心,在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇,促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。
关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试
1光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。
2光纤通信技术的特点
2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。
2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。
2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。
2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。
3不断发展的光纤通信技术
3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。
3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。
3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。
3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。
3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。
综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。
4光纤链路的现场测试
4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。:
4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。
4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对
普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。
4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。
虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).
[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.(2).
关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试
一、光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。
二、光纤通信技术的特点
2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。
2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。
2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。
2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。
三、不断发展的光纤通信技术
3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。
3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。
3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。
3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。
3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。
综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。
四、光纤链路的现场测试
4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。
4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。
4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。
4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。
虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).
[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.(2).
关键词:移动通信;3G;发展;展望
伴随着移动通信市场的快速发展,用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求,希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈,为寻找新的增长点,通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型,需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张,已不能满足长期的通信需求发展需要。
一、移动通信的发展历程
第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的,它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。
第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO(支持最佳路由)、立即计费,GSM900/1800双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中,采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频段等技术,有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入,使GSM与计算机通信/Internet有机相结合,数据传送速率可达115/384kbit/s,从而使GSM功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善,但随着用户规模和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音质量不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。
二、第三代移动通信系统概述
第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。
第三代移动通信系统(3G),也称IMT2000,是正在全力开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps,在用户高速移动时最大支持144Kbps,所占频带宽度5MHz左右。但是,第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同组成一个IMT2000家庭,成员间存在相互兼容的问题,因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信;再者,3G的频谱利用率还比较低,不能充分地利用宝贵的频谱资源;第三,3G支持的速率还不够高,如单载波只支持最大2Mbps的业务,等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。
第三代移动通信技术的基本特点:(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。
三、第四代移动通信系统
4G系统中有两个基本目标:一是实现无线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征:(1)网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率,通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍;(2)通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率,因此,4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计,第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps,最高可以达到100Mbps;(3)通信更加灵活。从严格意义上说,4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端;(4)智能性更高。第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。
总之,随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。
参考文献:
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关于移动通信论文参考文献:
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[6]张洁.影响中国移动通信产业发展竞争力的因素分析[J].经济视角(下),2011(01):52-53.
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[1]张洁.影响中国移动通信产业发展竞争力的因素分析[J].经济视角(下),2011(01):52-53.
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关键词:数字电视,图文信息,接口
1引言
数字电视图文信息服务系统建立的目的主要是为了更好的给用户提供所需的关于医疗卫生、教育教学、农产品价格和供求等相关信息,对信息资源做到集中管理、共享访问,最终形成一个有一定规模的图文信息服务系统。论文参考,图文信息。为了使各部分模块之间能够顺畅的衔接,本文介绍了数字电视图文信息服务系统接口的设计方案。
2图文信息服务系统外部接口的设计
2.1与门户的接口
图文资源中心作为一个独立的平台,与门户登陆系统之间通过接口传送机顶盒登陆数据信息,如图1所示。
图1 门户系统接口结构图
门户系统接口:功能是获得当前机顶盒的MAC地址。论文参考,图文信息。
接口协议:通信采集用HTTP协议,通信的数据格式采用XML1.0标准。
2.2与合作方网站的接口
对于开放站点数据库的合作方,由于不同的合作方其数据库结构也不尽相同,因此在图文采集子系统的数据迁移模块中,分析合作方数据库结构的协议需要与开放站点做接口。
传输数据:合作方向资源中心提供的信息数据。
接口协议:合作方数据源的数据格式协议。论文参考,图文信息。与开发站点数据库的通信采集JDBC2.0标准;与XML格式数据源通信,数据格式采用XML1.0标准。
2.3短信平台接口
此接口留待扩展,当用户选择接收手机短信时,有新的留言信息会有手机短信提示,可和现有的短信平台对接,实现图文的短信增值。
传输数据:留言发件人、留言标题、留言正文。
接口协议:与留言系统数据库的通信采集JDBC2.0标准;与短信平台接口数据格式符合短信平台的协议。
2.4与中小学教育信息系统(PSTIM)接口
2.4.1数据同步
数据同步部分主要功能是基于TCP协议建立socket连接的方式,将中小学教育信息系统中的年级、年级所学科目、年级所学科目版本、知识点、教学周等信息传递过来,并将此信息转化为图文栏目层次的数据关系,通过此关系可以对学习资料图文信息进行组织。在图文中PSTIM传递而来的数据将组成为图文中一个子系统进行管理。
1.接口结构图
图2PSTIM门户系统接口结构图
2.协议和规范:
TCP协议:从PSTIM中获取数据采用的协议。
JDBC:数据转入图文数据库中遵守的规范。
HTTP:接口程序与图文数据库通信采用的协议。
3.接口实现:
接口实现分为五个模块(类):中间表、socket通信模块、传输数据分析模块、数据结构转化模块、图文库操作模块。论文参考,图文信息。
1) 中间表:
图3 接口图文与中小学教育数据结构图
2) Socket通信模块:
采用成熟的基于TCP协议的socket通信的代码搭建。根据双方沟通和《教学管理系统与EPG等系统的接口协议.》文档,接口同步程序作为socket通信的客户端。论文参考,图文信息。根据配置的IP和PORT向服务端发送数据请求。论文参考,图文信息。服务端数据发生变化由系统外通知,数据通信请求由手动方式触发。
3) 传输数据分析模块:
传输数据分析类根据文档《教学管理系统与EPG等系统的接口协议》制定数据传输协议编写。
4) 数据结构转化模块:
数据结构转化完毕后在栏目表中层次结构为:中小学教育信息系统->年级->年级所学科目->年级所学科目版本->知识点->图文学习资料。转化完毕在图文中中小教学系统传递而来的数据作为一个图文中一个子系统进行管理。
数据同步完毕后在接口图文与中小学教育表中层次结构为年级->年级所学科目->年级所学科目版本->知识点。
5) 图文库操作模块:
该模块主要由操作栏目和操作接口图文与中小学教育两个表。功能分为:
a) 对这两个表进行插入、修改、更新操作。
b) 获得同步数据在图文中所属的rootid。
c) 删除栏目(删除其下所有子栏目和信息)。
3总结
数字电视图文信息服务系统为数字电视增值业务的发展提供了更为广阔的平台,设计适合信息服务平台各类信息模块联接的接口,是图文信息服务系统中的重中之重。本文所设计的方案,满足了各模块之间的信息交互,为数字电视增值业务的发展奠定了坚实的技术基础。
参考文献:
[1]邓晓燕.广播电视台图文信息频道制播系统的升级和改版初探[J]. 技术与市场,2009,(04).