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關鍵詞：無線通信；需求；發(fā)展趨勢

近些年無線通信技術與互聯(lián)網系統(tǒng)、移動媒體終端系統(tǒng)融合越來越緊密，發(fā)展勢頭迅猛?；谄淇梢苿拥奶攸c，無線通信技術給用戶提供了更加豐富多彩的服務。以前人們想象中的移動辦公、實時服務現(xiàn)在都在無線通信技術的支持下成為了現(xiàn)實。現(xiàn)如今我們正處于信息爆炸的時代，網絡已經成為人們生產生活所必須的工具，因此作為網絡應用基礎的通信技術越來越受到人們的重視。目前無線通信技術是人們應用的最為廣泛的技術，因為其不受地域和空間的限制，節(jié)省了有線網絡通信中的很多硬件資源，能進一步的融合整合各類服務，因此對于今后無線通信技術發(fā)展趨勢的研究具有現(xiàn)實意義。

1國內無線通信技術現(xiàn)狀

中國移動和中國聯(lián)通目前是國內最大的兩家ISP服務供應商，它們幾乎壟斷了國內的通信市場，業(yè)務范圍包括數字電話、數字電視、網絡訪問等等，技術手段經歷了由2G、3G到4G的過渡階段。其中2G的數據傳輸速率大致在10～200kb/s范圍，3G的數據傳輸速率在幾百kbps，4G最大數據傳輸速率已經超過100Mbps。目前我國正在著手5G網絡的研發(fā)以及全民WIFI網絡的搭建，然而要想真正實現(xiàn)這一目標還需要很長的一段時間。

2國外無線通信技術現(xiàn)狀

無線接入技術和蜂窩電話是國外通信網絡技術中最具代表性的技術和應用。20年前國外最先使用的無線通信技術是模擬的AMPS/TACS技術、之后經歷了模擬通信向數字通信的轉變。80年代數字的GSM/CDMAONE，以及WCDMA/TD-SCDMA、HSDPA等技術相繼出現(xiàn)，成為了通信網絡中的核心技術。為了縮短國內與國外在無線通信網絡技術上和應用上的差距，我國應從兩方面進行研發(fā)。其一要想趕超國外無線通信技術，我們必須具有屬于自己的具有自主知識產權的無線通信核心技術；其二大力擴展網絡應用規(guī)模，提升大中城市的網絡使用率和覆蓋率，構建高速的無線接入網絡，為用戶提供良好的遠程無線接入用戶體驗。

3無線通信技術發(fā)展趨勢

任何技術的發(fā)展都必須遵循連個基本原則，即技術本身的發(fā)展及其以市場為驅動力的發(fā)展，無線通信技術發(fā)展也不例外。鑒于這兩個基本原則，現(xiàn)提出幾點無線通信技術的發(fā)展趨勢：

3.1網絡高度融合。無線通信技術發(fā)展的必然趨勢即網絡的高度融合，通過網絡融合實現(xiàn)異構網絡的互聯(lián)及其資源的整合與共享。如果不遵循這一趨勢，而重新構建一個全新的無線網絡則會面臨很多技術和資金方面的問題。從技術層次方面講，如今無線網絡種類繁多，若以其中一種網絡類型為基本模型進行重新構建則損失了其他已經具有良好體系結構的網絡；從資金方面來講，重新構建一個網絡則會花費巨額的資金。

3.2高效頻譜接入。無線頻譜資源是固有的戰(zhàn)略資源，各國都在爭用無線頻譜信道進行無線通信技術的研究與應用。如何高效的利用無線頻譜是無線通信技術領域里亟待解決的問題。認知無線電技術的出現(xiàn)很好的解決了這個問題。認知無線電技術特點是通過不斷的訓練學習構建應用系統(tǒng)模型，使之能夠動態(tài)地認知并判斷其工作環(huán)境，自適應地調整工作頻率及其相關操作參數，以便更加高效地占用頻譜信道，提高整個信道的利用率。

3.3寬帶局域無線接入。用戶通過接入系統(tǒng)進入通信網絡進行數據訪問，最初的有線接入方式存在諸如綜合布線的局限性，限制了通信技術和網絡技術的發(fā)展。目前無線通信技術的出現(xiàn)和發(fā)展很好的解決這種局限性問題?？蛻艚K端的移動性也為無線接入方式提供了發(fā)展的可能，其必然成為未來無線接入的重要發(fā)展方向。

3.4鏈路容量擴展。鏈路容量擴展的瓶頸問題來自于有限的頻譜資源，在固有的頻譜范圍之內，越來越多的用戶需要瓜分其中的頻率值，而由于技術特點的要求，可用的頻率又是有限的，因此如何解決這一矛盾是技術人員需要考慮的重要問題。既然信道無法無限劃分，那么只能從提高通信設備的數據傳輸速率上進行著手研究。因此高速化的網絡傳輸設備的研發(fā)是無線通信技術發(fā)展的另一個方向。

3.5集成多種抗干擾波形。為了提高信道容量，根據香農定理C=Wlog2(1+S/N)可知，當帶寬W和信號功率S不變的情況下，噪聲功率N趨于0時，信道容量C則趨于無窮大。因此無線通信技術發(fā)展的另一個方向就是盡可能的集成多種抗干擾波形去減少噪聲對信道的干擾。目前無線通信技術手段已經能夠很容易的偵測出中低速跳頻電臺，從而對其屏蔽，但對于高速跳頻電臺的偵測和屏蔽依然是很難實現(xiàn)的問題。

3.6通信與保密相融合。無線通信容易暴露出通信雙方的信息，現(xiàn)在越來越多的用戶要求在通信時采取與之相適應的保密手段。當前大多數保密機或保密卡依靠通信設備提供的通信鏈路實現(xiàn)保密通信，這種方法會帶來較大的額外帶寬開銷，降低了通信效率，使無線頻譜資源白白遭受損失。通過深入分析會發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)術電臺中的通信與保密在很大程度上可以相互結合，降低無線信道的開銷，在技術體制上，完全可以實現(xiàn)通信同步與保密同步二合一，跳頻圖案由保密算法導出等，一方面減少了通信頻譜的開銷，另一方面使得偵察和破譯的概率大大降低，充分發(fā)揮出通信與保密相結合的優(yōu)勢。

3.7多功能綜合集成。由于用戶業(yè)務需求的廣泛性，未來的無線通信系統(tǒng)必須實現(xiàn)多種功能的綜合集成：IP業(yè)務和非IP業(yè)務的綜合；話音、數據和圖像等業(yè)務的綜合；多MAC接入的綜合；無線傳輸模式的綜合；服務模式的綜合等。無線通信系統(tǒng)的多功能綜合集成能夠為不同的業(yè)務需求提供有力的保障，同時能夠繼承已有技術的優(yōu)勢，縮短新產品研發(fā)的周期。

4結論

無線通信為用戶提供話音、數據、圖像等通信保障，面對各種應用業(yè)務的需求變化，無線通信技術必將相應地發(fā)生較大變化。文中通過深入分析國內外無線網絡通信的特點，指出了今后無線通信技術的發(fā)展趨勢。

作者:孫霞 單位:哈爾濱鐵道職業(yè)技術學院

參考文獻：

[1]庾志成.2005~2006移動通信新技術發(fā)展分析[J].移動通信,200,(1):20-24.

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【關鍵詞】無線通信技術;現(xiàn)狀;發(fā)展前景

隨著無線通信技術現(xiàn)代化的發(fā)展，無線通信技術已經應用到各個領域，其規(guī)模在不斷擴大，對人們的日常生活的影響力也越來越大。隨著人們對無線通信技術的需求不斷增加，無線通信技術的發(fā)展前景也呈直線上升。

1 無線通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀

當前我國的無線通信技術發(fā)展形勢兇猛，對無線通信技術的應用也是也來越廣泛。其中主要包括以下方面：

1.1 移動通信

目前我國的移動通信技術最新的的發(fā)展是4G移動網絡，但是當前應用較為廣泛的是全球3G移動網絡。3G移動網絡給業(yè)務的發(fā)展提供了更全面，更廣泛的發(fā)展平臺。根據市場調查，我們生活周圍的90%以上用戶開始使用3G移動網絡服務，調查證明3G移動網絡通信在未來的網絡通信市場中將占據著巨大的比重，而移動網絡通信的未來市場發(fā)展前景也是相當可觀。

1.2 藍牙技術

隨著現(xiàn)代的無線網絡技術迅速發(fā)展，實現(xiàn)了網絡化的無線遠程通信，將遠程信息以無線數據和語音等方式進行傳輸，這種無線通信技術被稱為藍牙。藍牙技術的應用是以現(xiàn)代無線通信技術為基礎，傳輸無線數據和語音，實現(xiàn)全球通信的開放式。藍牙技術與短距離的無線連接，一般在10米以內[1]。它使數據傳輸變得更加迅速有效，并且降低傳輸成本。（關于藍牙的描述好像不太對，這個10米以內和實現(xiàn)全球通信的開放式好像沒什么相關性。）

1.3 無線寬帶技術

無線寬帶技術就是以固定的無線通信為基礎的寬帶接入技術。如今無線寬帶技術在我國得到了廣泛的應用。多個用戶通通過WLAN共享技術實現(xiàn)了無線網絡的高速連接，用戶可以隨時隨地的通過WLAN介入網絡，輕松方便的享受網絡帶來的各種服務。但是與國外的無線寬帶技術相比，我國的無線寬帶技術仍然處于發(fā)展時期，用戶的數量以及應用的范圍時都十分有限，同時在無線寬帶的技術上也有一定的差距。在未來的發(fā)展過程中，無線寬帶技術在中國的各大城市還有很強的發(fā)展?jié)摿?。在來來，中國也會加強對無線網絡技術的開發(fā)和研究，提高自身的自主知識產權，同時會加大無線寬帶技術在大中城市的網絡覆蓋率和使用率，為用戶提供更加全面的無線網絡。

2 無線通信技術的發(fā)展前景

隨著無線通信技術的應用規(guī)模的不斷擴大和應用范圍的不斷提升，無線網絡通信技術在未來將越來越受到人們的青睞。隨著新技術的不斷發(fā)掘，無線網絡通信技術將會不斷的深化發(fā)展，其發(fā)展趨勢也將朝著更便捷更高速的方向進行，通過上文對當今無線通信技術的現(xiàn)狀進行了分析得出，無線通信技術的發(fā)展趨勢主要包括以下幾個方面：

2.1 各個無線通信技術之間的技術互補增加

各個無線通信技術都有不同的特點，包括在技術特點，覆蓋范圍，使用區(qū)域點呢個方面都有自己有點，比如3G達到了廣域無縫覆蓋和強漫游的移動需求，WLAN保證了中距離多數人的高速數據傳輸，而藍牙技術則實現(xiàn)了短距離低成本的高速數據傳輸[2]。每一種無線通信技術都有自己的特點和對用戶最為有用的方面，我們要加強對無線通信技術的開發(fā)和研究，綜合各種無線通信技術的特點，提取精華摒棄糟粕，使無線通信技術進一步一體化和多元化。

2.2 無線通信信息的個性化

無線通信技術現(xiàn)代化的發(fā)展目標是無線通信信息的個性化。它的主要表性形式突出在促進各種移動IP在移動設備上自由使用。如今智能手機、平板電腦等越來越受到用戶的喜愛，生活中使用智能移動終端的用戶隨處可見，推動了整個無線通信行業(yè)的發(fā)展。隨著市場對智能終端需求的不斷擴大，無線通信技術的市場也在不斷擴大。

2.3 網絡優(yōu)化融合與演進并軌

科技的發(fā)展促進了網絡優(yōu)化與融合的不斷進步，大部分運營商都借助增量升級，繼續(xù)搶占3G網絡市場。隨著市場的發(fā)展，網絡融合是現(xiàn)代無線通信發(fā)展的必然要求。隨著科技的發(fā)展與技術的進步，市場經濟和用戶需求的不斷變化，市場競爭將日趨激烈，這也將進一步使計算機網、電信網、電視網等融為一體，寬帶IP技術也將是三網融合在一起的支撐點和結合點，并逐漸形成統(tǒng)一的三網綜合管理[3]。

2.4 無線通信技術的跨行業(yè)創(chuàng)新應用

隨著無線通信技術的蓬勃發(fā)展和廣泛應用，無線通信技術應用的行業(yè)也越來越多，包括醫(yī)學領域、軍事領域和科研開發(fā)領域等，都廣泛的應用了無線通信技術。無限通信技術把各個學科的物聯(lián)網包括健康、教育、軍事、信息等各方面聯(lián)系到一起。例如，在醫(yī)學方面，隨著人們對醫(yī)療質量的改善和成本的降低以及健康知識的關注提升，醫(yī)院采用和無線通信技術相結合的可佩帶的傳感器用在用戶身上或者有傳感器的手機上，用戶就可以隨時監(jiān)測自己的身體狀況或者治療慢性疾病。

2.5 未來無限網絡的聯(lián)合化、一體化、寬帶化

不同的接入網絡需要協(xié)同工作才能滿足用戶在不同場合不同應用的需求。由目前無線通信技術發(fā)展的情況來看，LTE技術將會變成無線通信技術的主導，形成對全世界移動網絡的無縫覆蓋，而類似WLAN等寬帶技術，將在不同覆蓋范圍內與移動通信網絡形成有效的互補。未來的無線通信終端也將是計算機和通信的融合，在應用的過程中，不同用戶的通信終端不相互干涉，能夠適應檢測當前的網絡環(huán)境，完成相應的網絡感知與選擇，并且可以優(yōu)化升級下載。隨著用戶業(yè)務的不斷廣泛增加，未來通信系統(tǒng)的多功能化集合是發(fā)展的大勢所趨，以3G或者超3G的技術為主導，WLAN等寬帶接入技術為互補，形成語音、數據和圖像的綜合業(yè)務以及無線傳輸模式綜合和服務模式綜合[4]。

3 結束語

無線通信技術的發(fā)展給人們的生活工作帶來了方便，在未來的無線通信技術發(fā)展過程中，無線通信技術也會根據不同的用戶需求和社會的變化，不斷提升自己的科學技術，來滿足用戶的需要。因此，無線通信技術在未來的發(fā)展中，前景可觀，是一支擁有實力的潛力股。

【參考文獻】

[1]徐迎，鄭凌娟，龔宇清，楊尚瑾.光纖通信在電力系統(tǒng)通信中的發(fā)展前景[J].才智，2010，09（23）：55-56.

[2]趙璐，張坤.對現(xiàn)代無線通信技術若干理論問題的研究[J].民營科技，2012，23（09）：105-106.

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隨著國民經濟和社會發(fā)展的信息化，人們要通信息化開創(chuàng)新的工作方式、管理方式、商貿方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫(yī)療保健方式以及消費與生活方式。無線通信也從固定方式發(fā)展為移動方式，移動通信發(fā)展至今大約經歷了五個階段：

第一階段為20年代初至50年代初，主要用于艦船及軍有，采用短波頻及電子管技術，至該階段末期才出現(xiàn)150MHZVHF單工汽車公用移動電話系統(tǒng)MTS。

第二階段為50年代到60年代，此時頻段擴展至UHF450MHZ，器件技術已向半導體過渡，大都為移動環(huán)境中的專用系統(tǒng)，并解決了移動電話與公用電話網的接續(xù)問題。

第三階段為70年代初至80年代初頻段擴展至800MHZ，美國Bell研究所提出了蜂窩系統(tǒng)概念并于70年代末進行了AMPS試驗。

第四階段為80年代初至90年代中，為第二代數字移動通信興起與大發(fā)展階段，并逐步向個人通信業(yè)務方向邁進；此時出現(xiàn)了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統(tǒng)與業(yè)務運行。

第五階段為90年代中至今，隨著數據通信與多媒體業(yè)務需求的發(fā)展，適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起，其全球標準化及相應融合工作與樣機研制和現(xiàn)場試驗工作在快速推進，包括從第二代至第三代移動通信的平滑過渡問題在內。

2無線通信領域的未來發(fā)展趨勢

首先，無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術特點，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實現(xiàn)互補效應。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數據接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。因此，在政策上我們應該綜合推進各種無線接入的發(fā)展，推進組網的一體化進程，通過建網的接入手段多元化，實現(xiàn)對不同用戶群體的需求覆蓋，達到市場細分和業(yè)務的多元化，解決移動通信發(fā)展不均衡的狀況。

其次，我國政府應該給企業(yè)配置更多的無線頻率資源，推進不同技術相關頻譜的規(guī)劃和應用工作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據不同的發(fā)展策略和市場需求，綜合地規(guī)劃自己的無線通信網絡，實現(xiàn)資源的有效配置和利用。當然，政府也需要加強對有限頻率資源的管理，對于企業(yè)閑置不用的頻率占用，考慮適當的手段予以收回。

其三，從公眾移動通信網絡發(fā)展來看，3G已經成為全球包括中國移動網絡演進的主要進程。從歐美發(fā)達國家的經驗來看，由于其移動話音用戶的普及率高，通過發(fā)展用戶實現(xiàn)增長的模式已成為歷史。因此，他們期望通過3G搭建更大的業(yè)務平臺，從而實現(xiàn)利潤的新來源。由于3G技術的成熟，目前3G商用網絡部署已經在全球范圍內啟動。就我國而言，也要借鑒歐美的經驗，在用戶數量增長放緩之前，就應提前培育新興移動市場。目前，政府應該開始積極考慮3G牌照發(fā)放和商用問題，把握住這個移動業(yè)界的巨大歷史機遇。

其四，從寬帶無線接入技術來看，全球該領域發(fā)展十分火熱。該領域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進、覆蓋范圍逐步擴張的趨勢。未來，該領域還可能出現(xiàn)更強大的新技術，從另一個角度對整個無線通信產業(yè)起到推進作用。但從近期來看，我們對寬帶無線接入技術發(fā)展應該有一個理性的態(tài)度和科學的把握。目前的寬帶無線接入技術主要集中在固定環(huán)境下的高速接入，其移動性和話音支持能力無法和公眾移動通信網絡抗衡。在發(fā)展中，我們應該從全局的觀點來把握，使之成為與移動網絡互補的重要技術手段，這樣既可以充分發(fā)揮其技術個性，又防止出現(xiàn)不必要的資源競爭和浪費。

其五，移動與無線技術在演進中走向融合。當前，移動、無線技術領域正處在一個高速發(fā)展的時期，各種創(chuàng)新移動、無線技術不斷涌現(xiàn)并快速步入商用，移動、無線應用市場異?；钴S，移動、無線技術自身也在快速演進中不斷革新。在網絡融合的大趨勢下，3G、WiMAX、WLAN等各種移動、無線技術在演進中相互融合。

在多元融合的大趨勢下，3G、WiMAX、WLAN等各種無線技術在競爭中互相借鑒和學習，涌現(xiàn)出了同時被上述無線技術采用的新型射頻技術，如MIMO和OFDM技術等。與此同時，在以ITU和3GPP/3GPP2為引領的蜂窩移動通信從3G到E3G，再走向B3G/4G的演進道路上，以及IEEE引領的無線寬帶接入從無線個人域網到無線局域網、無線城域網，再到無線廣域網的演進道路上，都開始增加對方的內容，例如：移動通信不斷強化寬帶傳輸性能，無線寬帶接入不斷增強漫游性能以及安全性能。

借鑒WiMAX的高速數據傳輸特性，蜂窩移動通信啟動了LTE，即“3G長期演進”項目，用以增強寬帶傳輸性能。LTE的確立，令蜂窩移動通信系統(tǒng)的技術線路與定位為“低移動性寬帶接入”的WiMAX有了很多的相似之處。

在“無線＋寬帶”的大趨勢下，無論是蜂窩移動通信技術還是WiMAX、WLAN等無線寬帶技術，都面臨著同樣的考驗：信道多徑衰落和頻譜效率。在這樣的情況下，OFDM和MIMO就成為各種無線技術的共同選擇。OFDM在解決多徑衰落問題的同時，增加了載波的數量，造成了系統(tǒng)復雜度的提升和帶寬的增大；MIMO則能夠有效提高系統(tǒng)的傳輸速率，在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提高頻譜效率。因此，OFDM和MIMO的結合，成為推動“無線＋寬帶”發(fā)展的重要力量。

其六，更遠的未來，按當前專家們的預想，通信信息網絡將向下一代網絡NGN融合。在未來NGN概念中，固定網絡將形成一個高帶寬、IP化、具有強QoS保證的信息通信網絡平臺。在這一平臺上，各種接入手段將成為網絡的觸手，向各個應用領域延伸。而3G、寬帶固定無線接入、各種無線局域網或城域網方案，都將成為大NGN平臺的延伸部分。從而形成集固定無線手段于一體，各種接入方式綜合發(fā)揮效用，各種業(yè)務形成全網絡配置的一體化綜合網絡。當然，這一進程將是漫長的，也必將遇到很多挫折。

由于無線通信網絡存在的帶寬需求和移動網絡帶寬不足的矛盾，用戶地域分布和對應用需求不平衡的矛盾以及不同技術優(yōu)勢和不足共存的矛盾，因此，決定了發(fā)展無線通信網絡需要綜合運用各種技術手段，從全局和長遠的眼光出發(fā)，采取一體化的思路規(guī)劃和建設網絡。發(fā)揮不同技術的個性，綜合布局，解決不同區(qū)域、不同用戶群對帶寬及業(yè)務的不同需求，達成無線通信網絡的整體優(yōu)勢和綜合能力。對此，我國政府管理部門也應該積極為運營商配備充足的頻譜資源，為其綜合規(guī)劃提供有力的支撐和保障。

總之，無線通信中期未來的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為：各種無線技術互補發(fā)展，各盡所長，向接入多元化、網絡一體化、應用綜合化的寬帶無線網絡發(fā)展，并逐步實現(xiàn)和寬帶固定網絡的有機融合。

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21世紀是一個信息社會，信息交流已經成為人們生活的基本需要。通信作為傳輸和交換信息的重要手段，是推動人類社會文明、進步與發(fā)展的巨大動力。電話技術的演變日新月異，傳輸媒介、交換設備、傳輸設備、終端設備和通信方式的改變都是影響電信通信的因素。

1.現(xiàn)代通信技術概述

現(xiàn)代的主要通信技術有數字通信技術，程控交換技術，信息傳輸技術，通信網絡技術，數據通信與數據網，ISDN與ATM技術，寬帶IP技術，接入網與接入技術。

2.現(xiàn)代通信技術發(fā)展趨勢

2.1移動通信

為了實現(xiàn)客戶對通信業(yè)務種類及數量的需求，移動電話通信系統(tǒng)在經歷了模擬、GSM數字系統(tǒng)變革后，，又提供了一種能夠全球漫游、支持多媒體等數據業(yè)務且有足夠容量的第三代移動通信技術，既是碼分多址技術（CDMA）——數字蜂窩移動通信系統(tǒng)。碼分多址無線電通信技術是第三代無線電通信技術，目前已在北美、東南亞和韓國被大規(guī)模投入商用。以前的模擬手機只能在模擬網覆蓋地區(qū)使用，GSM手機只能在GSM網覆蓋區(qū)使用，兩大系統(tǒng)互不兼容，造成頻率資源的浪費。采用CDMA技術的新型手機由于實行的是雙模式，所以無論是數字網，還是模擬網覆蓋的地區(qū)，都能自動轉換工作方式，不但可以提高頻率資源利用率10～20倍，而且給用戶帶來方便；二是通話質量高，接近市話效果；三是發(fā)射功率在0.1～2000毫瓦之間所以對，人體輻射小。四是斷話率低，保密能力強，因此，倍受用戶的青睞。另外，低地球軌道衛(wèi)星開辟了移動通信的新領域，掀起了衛(wèi)星全球移動通信的新浪潮。將多個衛(wèi)星鏈接在一起，把地球天衣無縫地覆蓋起來，由多個蜂窩交換機網，可連通地球上任何一點，從而實現(xiàn)全球衛(wèi)星移動通信，實現(xiàn)“電子地球村”的目標。

2.2光纖通信

光纖通信是由光運載信號來傳輸信息的方式。光纖通信將是21世紀初最主要的通信手段之一。將以異步傳輸模式作為寬帶綜合業(yè)務數字網，傳輸技術采用同步數字系統(tǒng)，傳輸主干為光纖，并輔以衛(wèi)星通信和微波通信，終端設備采用多媒體技術。全球將進入寬帶綜合業(yè)務數字網的全面應用階段。21世紀光纖通信技術的主要特點是充分利用新的電子與光子技術，重點開發(fā)全光通信、光孤子通信、密集波分復用、寬帶副載波光通信、光量子通信等技術。波分復用技術已進入實用階段，相干光通信，光孤子通信已取得重大進展；傳輸復用采用同步數字系列SDH使各國復用系列得到了統(tǒng)一，上下電路則更為靈活；同時采用數字交叉連接設備DXC使傳輸網上具有電路換功能，大大便利了組網，并提高了網的效率和可靠性。

這些系統(tǒng)技術將采用1.55Lm的色散移位單模光纖，用光放大代替光（電）中繼器，利用密集小波分復用和光集成收發(fā)端機取代常規(guī)的光電收發(fā)端機。21世紀所需的各種通信業(yè)務有可能由B-ISDN和光

用戶環(huán)路網，通過光纖到路邊、光纖到大樓、光纖到家庭或光纖同軸電纜混合網來實現(xiàn)。到那時，光纖通信技術的整體水平將產生一個重大飛躍。

2.3衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信是在空間技術和微波通信技術的基礎上發(fā)展起來的一種通信方式。其利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉發(fā)無線電信號，可實現(xiàn)兩個或多個地球站之間的通信。全球衛(wèi)星通信產業(yè)正在飛速發(fā)展，衛(wèi)星通信技術和電子技術取得了突破性進展，包括中、低軌道全球衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)在內的新系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)出來，歸納起來，分為非同步（含低軌道LEO、中軌道MEO）和同步（同步軌道GEO）兩大類。

以低軌道衛(wèi)星為基礎的系統(tǒng)，具有時延短、路徑損耗小、能有效地頻率復用、衛(wèi)星互為備份、抗毀能力強等特點，多星組網可實現(xiàn)真正意義上的全球覆蓋。典型的有“銥”系統(tǒng)、“全球星”系統(tǒng)。以靜止軌道衛(wèi)星為基礎的系統(tǒng)，使用衛(wèi)星少，衛(wèi)星靜止可實現(xiàn)晝夜通信，監(jiān)控衛(wèi)星系統(tǒng)簡單。這些系統(tǒng)，正在步入產業(yè)化、商業(yè)化和國防化的軌道。衛(wèi)星通信還有幾項新技術：小天線地球站——VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)和GPS全球定位系統(tǒng)。隨著技術的提高，衛(wèi)星通信會越來越便捷。

2.4寬帶綜合業(yè)務數字網

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，信息交換正從話音為主走向視聽為主，以單一媒體向多媒體、以點到點走向多點間的通信。原有的各種通信技術和手段很難滿足發(fā)展的需要，一種能滿足未來通信需求的寬帶綜合業(yè)務數字網（B-ISDN）被美國人開發(fā)出來了。它是以光纖為傳輸媒體，能實現(xiàn)網絡業(yè)務可視化、智能化和個人化的高級通信網絡。也就是說，它是一種能在網絡內傳送多種業(yè)務信息的網絡，如圖象、數據、語音等，寬帶業(yè)務本質上是多媒體的。它將在商業(yè)和科學領域首先得到應用，支持局域網遠程連接、遠程病理診斷、超級計算機接入、高速多媒體數據庫查詢、計算機輔助設計和制造、電子交易、電子推銷和家庭娛樂等業(yè)務。

從整體看，各國在開發(fā)B-ISDN上都經由三個階段：綜合數字網（IND），窄帶綜合業(yè)務數字網（N-ISDN），寬帶綜合業(yè)務數字網（B-ISDN）。B-ISDN可向用戶提供寬帶可視電話、寬帶會議電視、視頻音頻信息傳輸業(yè)務、高速數字信息、傳輸業(yè)務、高速傳真等會話型業(yè)務；可提供寬帶可視圖文、圖象檢索、數據檢索等電子信函和檢索業(yè)務；還可提供高清晰度電視、付費電視、文件分配和圖象信息分配等分配型業(yè)務。所以，展望21世紀，B-ISDN應用前景十分廣闊。

3.結語

社會和市場的需求是刺激技術發(fā)展的原動力，對于信息技術的發(fā)展，市場同樣起著舉足輕重的推動作用。隨著社會的發(fā)展，特別是近年來全球經濟的發(fā)展，信息在社會生活中的地位越來越重要。以往那種單一、低效的信息傳輸方式已難以滿足社會的需求，人們不僅要求所獲取的信息數量更多、質量更好，還要求獲得信息的手段更加方便、快捷，并能對信息系統(tǒng)實現(xiàn)實時、交互控制。社會與市場的這種需求再加上現(xiàn)代計算機技術的發(fā)展，對現(xiàn)代通信技術的發(fā)展起到了舉足輕重的促進和導向作用。

參考文獻：

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[3]尤肖虎.未來移動通信技術發(fā)展趨勢與展望[J].電信技術，2003（6）.

篇5

移動通信業(yè)務之所以發(fā)展迅猛主要是其滿足了人們在任何時間。任何地點與任何個人進行通信的愿望。移動通信是實現(xiàn)未來理想的個人通信服務的必由之路。論文百事通在信息支撐技術、市場競爭和需求的共同作用下，移動通信技術的發(fā)展更是突飛猛進，呈現(xiàn)出以下幾大趨勢：網絡業(yè)務數據化、分組化，網絡技術寬帶化，網絡技術智能化，更高的頻段，更有效利用頻率，各種網絡趨于融合。了解、掌握這些趨勢對移動通信運營商和設備制造商均具有重要的現(xiàn)實意義。

2網絡業(yè)務數據化、分組化

2.1無線數據——生機無限當前移動數據通信發(fā)展迅速，被認為是移動通信發(fā)展的一個主要方向。近年來出現(xiàn)的移動數據通信主要有兩種，一種是電路交換型的移動數據業(yè)務，如TACS、AMPS和GSM中的承載數據業(yè)務以及GSM系統(tǒng)的HSCSD；另外一種是分組交換型的移動數據業(yè)務，如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。

目前，無線數據業(yè)務只占GSM網絡全部業(yè)務量中的很小一部分，但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉，并大大改變。1999年以后，隨著HSCSD、GPRS等新的高速數據解決方案顯露崢嶸，并成為數據應用的新焦點，無線數據將成為運營商經營計劃中越來越重要的部分，它預示著未來大量的商業(yè)機遇。

（1）應用驅動市場

無線數據業(yè)務的主要驅動力在于用戶的應用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務，然而無線數據則不同，無線數據最初的應用重點放在運輸管理這樣的專業(yè)市場。近期無線數據業(yè)務的目標市場是銷售人員或現(xiàn)場工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標的應用中積累無線數據的經驗，并從中受益。

在過去的十年里，傳統(tǒng)的生活方式已經在迅速改變，人們更經常性地移動，職業(yè)和個人生活之間的分界變得模糊，人們需要不分時間、地點訪問很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅動無線數據業(yè)務發(fā)展的重要因素。

（2）因特網的影響

和通信的其他領域一樣，無線數據業(yè)務的一個最重要的驅動力來自Internet。根據最近的研究，未來兩年歐洲的因特網用戶數量將翻一番。在我國，因特網用戶的年增長率將高達300%，顯然用戶在運動中接入因特網的需求將會增長。

為了滿足接入因特網的需求，一個全球性的開放協(xié)議——無線應用協(xié)議（WAP）應運而生。WAP為將Internet的信息內容以及增值業(yè)務傳送到移動終端提供了一種開放的通用標準，實現(xiàn)了IP與GSM網絡的橋接，是一個為廠商提供加速市場增長、避免網絡割接、保護運營商投資的標準，WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機都能工作。

（3）數據速率的發(fā)展

GSM承載業(yè)務所提供的GSM數據速率最高只能達到9.6kbit／s。國際上1998年引入的高速電路交換數據（HSCSD）技術將實現(xiàn)57kbit／s的數據速率，對要求連續(xù)比特率和傳輸時延小的應用是理想的，如會議電視、電子郵件、遠程接入企業(yè)的局域網和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數據應用，將實現(xiàn)超過100kbit／s的數據速率。對較短的“突發(fā)”類型業(yè)務是理想的，如信用卡認證、遠程測量和遠程事務處理。EDGE（增強數據速率GSM改進模式）使用修改過的GSM調制方式來實現(xiàn)超過300kbit／s的數據速率。EDGE會讓GSM運營商特別受益，他們不但可以贏得第三代移動通信的經營執(zhí)照，還可以提供有競爭力的寬帶數據業(yè)務。

2.2個人多媒體通信——網絡演進的方向

對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業(yè)價值和用戶市場得到了證明，全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進的下一階段是向無線數據乃至個人移動多媒體轉移，這一進展已經開始，并將成為未來重要的增長點。個人移動多媒體將根據地點為人們提供無法想像的、完善的個人業(yè)務和無線信息，將對人們工作和生活的各個方面產生影響。在個人多媒體世界里，話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中；短信將成為帶有照片和視頻內容的電子明信片；話音呼叫將與實時圖像相結合，產生大量的可視移動電話，還將實現(xiàn)移動因特網和萬維網瀏覽。像無線會議電視這樣的應用將隨處可見，電子商務將蓬勃開展。對于運動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務。

3網絡技術的寬帶化

在電信業(yè)歷史上，移動通信可能是技術和市場發(fā)展最快的領域。業(yè)務、技術、市場三者之間是一種互動的關系，伴隨著用戶對數據、多媒體業(yè)務需求的增加，網絡業(yè)務向數據化、分組化發(fā)展，移動網絡必然走向寬帶化。

通過使用電話交換技術和蜂窩無線電技術，70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS（北美蜂窩系統(tǒng)）、NMT（北歐移動電話）和TACS（全向通信系統(tǒng)）是三種主要的窄帶模擬標準。第一代無線網絡技術的一大成就就是去掉了將電話連接到網絡的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。

第二代系統(tǒng)引入了數字無線電技術，它提供更高的網絡容量，改善了話音質量和保密性，并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數字無線標準，包括GSM、MMPS、PDC（日本數字蜂窩系統(tǒng)）和IS95CDMA等，均仍為窄帶系統(tǒng)。

第三代移動系統(tǒng)，即IMT-2000，是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng)，它能夠提供高質量寬帶綜合業(yè)務并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。2000年以后，窄帶移動電話業(yè)務需求將依然很大，但隨著Internet等高速數據通信及多媒體通信需求的驅動，寬帶多媒體綜合業(yè)務將逐步增長，而且就未來信息高速公路建設的無縫覆蓋而言，寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。

第三代系統(tǒng)預計在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網絡到第二代數字網絡那樣存在重大的技術變遷。從目前的技術發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢來講，第二代系統(tǒng)將逐步子滑過渡到第三代系統(tǒng)，在此演進過程中，移動網絡所能實現(xiàn)的數據速率逐步升級：GSM承載業(yè)務所能提供的數據速率為9.6kbit／s，1998年商用的HSCSD技術實現(xiàn)了57kbit／s的數據速率，1999年引入的GPRS將實現(xiàn)超過100kbit／s的數據速率，將在2000年引入的EDGE技術可實現(xiàn)超過300kbit／s的數據速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網上實現(xiàn)384kbit／s的數據速率，在辦公室和家中還可以達到2Mbit／s。

4網絡技術的智能化

移動通信需求的不斷增長以及新技術在移動通信中的廣泛應用，促使移動網絡得到了迅速發(fā)展。移動網絡由單純地傳遞和交換信息，逐步向存儲和處理信息的智能化發(fā)展，移動智能網由此而生。移動智能網是在移動網絡中引人智能網功能實體，以完成對移動呼叫的智能控制的一種網絡，是一種開放性的智能平臺，它使電信業(yè)務經營者能夠方便、快速、經濟、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務，使客戶對網絡有更強的控制功能，能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動智能網通過把交換與業(yè)務分離，建立集中的業(yè)務控制點和數據庫，進而進一步建立集中的業(yè)務管理系統(tǒng)和業(yè)務生成環(huán)境來達到上述目標。通過智能網，運營公司可以最優(yōu)地利用其網絡，加快新業(yè)務的生成；可以根據客戶的需要來設計業(yè)務，向其他業(yè)務提供者開放網絡，增加收益。

關于移動智能網的研究，早在1995年就已開始，剛開始并沒有具體的標準協(xié)議出現(xiàn)，各廠商各自制定了自己的標準，并且據此進行了不少的研究工作，如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產品。這些工作為最終移動智能網標準的形成積累了經驗。

1997年末，美國蜂窩電信工業(yè)協(xié)會（CTIA）制定了移動智能網的第一個標準協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月，歐洲電信標準研究所（ETSI）在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議（移動通信高級邏輯的客戶化應用程序），當時的版本是Phase1。1998年4月，ITU-T在新推出的智能網能力集一2標準中描述了移動接入的功能實體，稱為CAMELphase2標準。

伴隨著移動網絡向第三代系統(tǒng)的演進，網絡的智能化程度也在不斷地提升。智能網及其智能業(yè)務是構成未來個人通信的基本條件。

5更高的頻段

從第一代的模擬移動電話，到第二代的數字移動網絡，再到將來的第三代移動通信系統(tǒng)，網絡使用的無線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢。1981年誕生的第一個具有國際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz，1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網絡中，GSM系統(tǒng)的開始使用頻段為900MHz，IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量，1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng)，GSM900／1800雙頻網絡迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。

6更有效利用頻率

無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發(fā)展，頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳，出現(xiàn)了“頻率嚴重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術和開發(fā)新頻段。

模擬制的早期蜂窩移動通信系統(tǒng)采用頻分多址方式，主要通過多信道共用、頻率復用和波道窄帶化等技術實現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務的發(fā)展，模擬系統(tǒng)已遠不能滿足用戶發(fā)展的需求。數字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術，數字系統(tǒng)要求的載干比較小，因而頻率復用距離可以小一些，系統(tǒng)的容量可以大一些。而且，數字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術，它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。

GSM作為最具代表性和最為成熟的數字移動通信系統(tǒng)，其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術的演進史。GSM采用時分多址制式，其對頻率的有效利用主要是通過頻率復用技術的不斷升級實現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式，到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復用技術，頻率復用的密集度逐步提升，頻譜效率快速提高，GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS－95CDMA（窄帶）系統(tǒng)，以無線技術的先進性和大容量等特點著稱。它以擴頻技術為基礎，不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區(qū)分，如果從頻域或時域來觀察，多個CDMA信號是相互重疊的，故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高，網絡容量更大。同時CDMA系統(tǒng)具有一定的過載能力，即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統(tǒng)主流無線接入技術的WCDMA（寬帶碼分多址）能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區(qū)結構、自適應天線陣和相干解調（雙向）等技術，網絡容量可得到大幅提高，可以更好地滿足未來移動通信的發(fā)展要求。新晨

7網絡趨于融合，走向統(tǒng)一

7.1第三代移動通信系統(tǒng)的結構

第三代系統(tǒng)的主要目標是將包括衛(wèi)星在內的所有網絡融合為可以替代眾多網絡功能的統(tǒng)一系統(tǒng)，它能夠提供寬帶業(yè)務并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。為了保護運營公司在現(xiàn)有網絡設施上的投資，第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進遵循平滑過渡的原則，現(xiàn)有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網絡，從而形成一個核心網家族，核心網家族的不同成員之間通過NNI接口聯(lián)結起來，成為一個整體，從而實現(xiàn)全球漫游。在核心網絡家族的，形成一個龐大的無線接入家族，現(xiàn)有的幾乎所有的無線接入技術以及WCDMA等第三代無線接入技術均將成為其成員。

篇6

【關鍵詞】光纖通信;全光網絡;波分復用技術光纖通信技術是指通過光學纖維傳輸信息的技術。在發(fā)信端，信息被轉換成電信號，電信號控制光源，使發(fā)出的光信號具有所要傳輸的信號的特點，從而實現(xiàn)信號的電一光轉換。發(fā)信端發(fā)出的信號，通過光纖傳輸到遠方的收信端，經光一電轉換成電信號，再經過處理和轉換而恢復為與原發(fā)信端相同的信息，光纖通信技術尚有很大的發(fā)展空間。

1.光纖通信系統(tǒng)簡介

光纖通信是一種利用光波作為載波來傳送信息，用光纖作為傳輸介質的通信方式，其工作頻段屬于近紅外光段，常用的通信窗口有0.85UM，1.31UM，1.55UM。光纖多采用石英，而常用的光源有半導體激光器和發(fā)光二級管等。

1.1基本的光纖通信系統(tǒng)組成包括三大部分：光發(fā)射、光纖傳輸和光接收

光纖通信系統(tǒng)既可以傳輸數字信號，也可以傳輸模擬信號，并且可以將多種不同類型的信號在一起傳輸，如話音，圖像，數據，多媒體信息等。

1.2光纖通信的優(yōu)點

例如光纖所采用的石英材料是一種電絕緣體，因此不受各種電磁z因此不受各種電磁場的干擾和閃電雷擊的損壞，并且適合在易燃易爆環(huán)境中使用，光纖的重量很輕，中心折射率略高的纖芯和折射率稍低的包層組成同軸圓柱形的結構，直徑一般只有125UM，即使外層經過環(huán)氧樹脂或硅橡膠的涂敷，并制作成8芯的光纜，也只占同樣芯數的電纜重量的1/15；此外光纖的損耗很小，容許頻帶寬，因此可以進行大容量長距離的傳輸。

2.光纖通信系統(tǒng)中的新技術

目前，光纖通信技術在通信網，廣播電視網與計算機網，以及其他數據傳輸系統(tǒng)中，都已經得到廣泛應用，新技術也不斷涌現(xiàn)，提高了通信能力，擁有很大的需求和市場。

2.1光纖通信的發(fā)展趨勢

光纖到家庭（FTTH）的發(fā)展。FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬，所以一直被認為是理想的接入方式，對于實現(xiàn)信息社會有重要作用，還需要大規(guī)模推廣和建設。FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有已敷光纖的2-3倍，過去由于FTTH成本高，缺少寬帶視頻業(yè)務和寬帶內容等原因，使FTTH還未能提到日程上來，只有少量的試驗，近來，由于光電子器件的進步，光收發(fā)模塊和光纖的價格大大降低，加上寬帶內容有所緩解，都加速了FTTH的實用化進程。

2.2光器件的集成化

光電子器件的發(fā)展趨勢就是集成化，小型化。要實現(xiàn)全光通信網絡，器件的集成必不可少。光子集成芯片的制造需要將激光器，檢測器，調制器和其他器件都集成到芯片中，這些集成需要在不同材料多個薄膜介質層上重復地沉積和蝕刻，這些材料包括砷化甸鎵，磷化銦等。盡管這是一種復雜的技術，但是由于互聯(lián)網語音和視頻業(yè)務的不斷增長，傳統(tǒng)的IM-6M互聯(lián)網接入帶寬變得不足，介理通過增加設備來提高速度擴大帶寬已經不現(xiàn)實，因此光器件的集成是必須的，也是保證互聯(lián)網持續(xù)增長的重要因素。

2.3光交換技術

商用光纖通信系統(tǒng)，單信道傳輸速度率已超過10GB/S。實驗WDM系統(tǒng)的傳輸速率已超過3.28TB/S。現(xiàn)有網絡中，高速光纖通信系統(tǒng)僅僅充當點對點的傳輸手段，網絡中重要的交換功能還是采用電子交換技術，但是傳統(tǒng)電子交換機的端口速率只有幾MB/S到幾百MB/S，因此成為了整個通信網速率提高的瓶頸。徹底解決這個問題的辦法，就是實現(xiàn)全光交換。

目前，光交換技術可分成光的電路交換和光分組交換兩種主要類型。光交換技術可分成光的電路交換和光分組交換兩種主要類型。

2.4光纖通信的市場

FTTH畢竟是信息社會的需求，光纖通信的市場一定有美好的情景，發(fā)達國家的FTTH已經開始建設，已經有相當的市場，大體上看，器件和設備隨市場的需要，其利潤會逐步回升，2007-2008年可能良好，但光纖產業(yè)，盡管反傾銷成功，目前價格也仍低迷不起，利潤甚微，實際上，在世界范圍內，光纖的生產規(guī)模過大，而FTTH的發(fā)展速度受社會環(huán)境、包括市民的經濟條件和數字電視的發(fā)展的影響，上升緩慢。

3.光纖通信的展望與前景

3.1通信速度超高速化

光纖通訊經歷了誕生、低速發(fā)展，只是常態(tài)使用化的過程，期間最明顯的就是傳輸速度不斷的得以提高，從最初的時分復用方式其傳輸速度一般在45Mbps到10Gbps，這個速度的增加也是大概用了十幾年的發(fā)展時間，目前成熟的系統(tǒng)主要是ETDM技術，可以達到160Gbp，同時進入新世紀信息革命時代，越來越多的科研工作者和企業(yè)把提高傳輸速度當成一項重要課題得以研究，其速度有50Gbps的系統(tǒng)，640Gbps的OTDM等等。但有的目前還在實驗室模擬階段，真正用到實際生活中還有很長的時間要走。

3.2向超大容量超長距離波分復用系統(tǒng)的發(fā)展

WDM傳輸光信息的基本原理是根據單根光釬的傳輸能量來決定的，在已經鋪設的光釬上進行傳輸可以有效的提高利用率，而且可以根據項目要求實時的增加光傳輸設備或者棄用老的設備。這樣可以解決光傳輸過程的傳輸能力問題。可以對系統(tǒng)的容量進行隨時增加。

3.3多節(jié)點融合技術

在光路傳輸過程中必須經過交換技術，光的傳輸部分，光電轉化部分，以及數字轉化、波分復用等多個中間環(huán)節(jié)，而每一個環(huán)節(jié)融合的好壞直接影響光路傳輸質量。所以為了解決光路傳輸過程節(jié)點過多問題，科研工作者提出了傳輸節(jié)點融合技術，即one box傳輸融合技術，該技術主要將各種光路傳輸系統(tǒng)有效的進行物理實體結合，統(tǒng)一管理和控制，減少了各節(jié)點之間的獨立操作時間，以及減少設備成本，有效地進行了成本壓縮，同時可以節(jié)約電纜降低功耗，達到節(jié)能環(huán)保的效果。

3.4光傳送整體聯(lián)網

進入90年代以來，我們一直使用點對點的波分復用技術來進行光纖通信，其優(yōu)勢和缺點同樣明顯，優(yōu)勢是有著巨大的傳輸能力在，這是由其傳輸特點決定的。然而隨著系統(tǒng)的越來越復雜龐大，波分復用的改進速度明顯跟不上時代的轉變需求，所以迫切需要一種全新的聯(lián)網系統(tǒng)來代替DXC系統(tǒng)。

光傳送聯(lián)網系統(tǒng)隨之誕生，這是世界光纖通信的又一次大改革，極大的提高了光纖通信各方面的性能，隨著系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，其資本市場開始顯現(xiàn)，而且我國重視信息產業(yè)化建設，有利于光傳送系統(tǒng)的靈活化，透明話的發(fā)展。對于我國提高信息產業(yè)技能和信息產業(yè)鏈條有著極大的促進作用。

3.5新一代全波光纖

要實現(xiàn)光纖傳輸質量，就要在各個方面下功夫，新型的全波光纖成為一個很好的突破口。隨著科技的不斷進步，我們的傳輸速度和距離都得不斷增加。而且業(yè)務量會不斷的變復雜和龐大，怎樣有效的管理和支持良好的傳輸效果，是擺在科研工作者面前的一道難題。研究新型光釬成為流行的課題之一。

全波光纖的研究過程中，科研工作者采用了新的生產工藝，使其的噪音進一步減弱，過濾因其傳輸衰減的波段，增加波段傳輸范圍，同時盡可能多的應用各種光學器件融合在光路中，使整個系統(tǒng)整體代價減低。同時這種全波光纖具有很好的使用壽命。

4.結束語

光纖通信以其眾多優(yōu)點已經成為當今通信網絡中的中堅力量，隨著信息技術的發(fā)展，人們對大容量長距離通信系統(tǒng)的需求越來越大，而光纖通信還有很大的潛力可挖，必將迎來更大的發(fā)展和應用。

【參考文獻】

［1］劉增基等編著.光纖通信[M].西安:西安電子科技大學出版社.2006.

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篇7

關鍵詞：無線電通信技術；發(fā)展；創(chuàng)新

前言

所謂的無線電通信技術也就是利用無線電波，來對其相關的數據信息進行輸送，滿足人們信息通信的相關要求。目前隨著社會的不斷發(fā)展，人們也將許多先進的科學技術應用到其中，從而對其無線電通信技術進行相應的改進和完善，這就使得無線電通信技術的應用效果得到了進一步的提高。

1無線電通信技術的發(fā)展歷程

早在19世紀末，人們就已經發(fā)現(xiàn)了無線電通信技術，并且將其應用在信息輸送當中。而且隨著社會的不斷發(fā)展，人們也將許多先進的科學技術應用到其中，這就使得無線電通信技術的應用范圍和效果得到進一步的保障。而且在現(xiàn)代化信息通信技術發(fā)展的過程中，人們?yōu)榱吮Ｕ闲畔⑼ㄐ诺男Ч玫教嵘?，人們也將微電子技術、光電技術以及計算機技術等應用到其中，從而滿足了現(xiàn)代化通信行業(yè)發(fā)展建設的相關要求。然而，雖然現(xiàn)代化無線電通信技術的通信效果得到了進一步的優(yōu)化，給人們的生活和生產的帶來了許多的便利，但是其技術上還是存在著許多的問題，為此我們還需要在不斷的實踐過程中，來對其進行相應的優(yōu)化處理。

2無線電通信技術的特點

目前，在無線電通信技術發(fā)展的過程中，無線接入技術的應用不僅有利于其信息數據的快速傳播，還有效的降低了無線電通信技術的應用成本，使其自身的各方面性能得到提升，從而促進我國通信行業(yè)的發(fā)展建設。因此在現(xiàn)代化無線電通技術發(fā)展過程中，其自身的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，不受時空的限制。傳統(tǒng)的無線電通信技術在運用的過程中，容易受到時空的限制，這就使得數據通信的應用效果受到影響。因此我們在無線電通信技術發(fā)展的過程中，就需要將一些先進的科學技術應用到其中，從而無線電通信技術的靈活性、多樣性得到進一步的提升，保障信息輸送效果得到進一步的增強。而且隨著全球化時代的到來，人們也將通信技術和網絡機械有機的聯(lián)系在了了一起，這樣就很好的保障了無線電通信技術的應用效果。

第二，具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構建地域通信網方面起到很大的作用。

第三，可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優(yōu)點在抵抗水淹、臺風、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸的最大特點。

3無線電通信技術方法

3.1WiMAX技術

WiMAX技術即全球微波接入互操作系統(tǒng)，這種技術原在西方國家很受歡迎，如今在我國也掀起了熱潮。它是一種寬帶無限連接方案，對無限局域網的組建起到了不可替代的作用。它的數據傳送距離和傳送速度均優(yōu)于Wi-Fi技術。

3.2Wi-Fi技術

Wi-Fi技術是無線局域網的接入技術，其技術標準為802.11，而我國網絡均采用802.11b標準，它對移動通信起到了補充作用。

3.3 3.5GHz技術

3.5Ghz寬帶固定無線接入技術MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術，寬帶固定無線接入技術因為其高帶寬、建設 速度快、接入方式靈活等特點，受到了業(yè)界的關注。其優(yōu)點是可以遠離入網，但在我國卻受到帶寬不足的限制。其缺點是易受外界因素的影響。

3.4 3G技術

3G，全稱3rdGeneration，中文含義就是指第三代數字通信。其主要特征是可提供豐富多彩的移動多媒體業(yè)務，其傳輸速率在高速移動 環(huán)境中支持144kb/s，步行慢速移動環(huán)境中支持384kb/s，靜止狀態(tài)下支持2Mb/s。國際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W- CDMA、CDMA2000和我國擁有自主知識產權的TDS-CDMA為三大主流無線接口標準，寫入3G技術指導性文件《2000年國際移動通訊計劃》。

3.5 Bluetooth（藍牙）

Bluetooth（藍牙），是一種支持設備短距離通信（一般10m內）的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相 關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術，可以使短距離內的眾多設備略去繁多的線路接入。簡化空間布局。藍牙采用分散式網絡結構以及快跳 頻和短包技術，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工業(yè)、科學、醫(yī)學）頻段。其數據速率為1Mbps。采用時分雙工傳輸方 案實現(xiàn)全雙工傳輸。

4 無線電通信技術之通信方法的拓新

21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術的興起，欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷，可以采取以下控制方法。

4.1采用了數字通信技術

提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號上的穩(wěn)定，避免通信信號收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數據等多種通信服務，確保用戶信息安全保密。

4.2 推廣通信信息技術寬帶化的發(fā)展

信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發(fā)展起到關鍵的推進作用，尤其近年來世界范圍內全面展開，無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向對無線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。

4.3推廣個人信息化技術

個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發(fā)展趨勢。個人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。

4.4提高無線通信網絡可持續(xù)性

無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。因此，無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優(yōu)化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性。

5 結語

總而言之，在無線電通信技術發(fā)展的過程中，對其進行相應的優(yōu)化創(chuàng)新有著十分重要的意義，這樣不僅可以使得無線電通信技術的應用效果得到進一步的保障，還促進了我國通信行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。而且隨著時代的不斷進步，人們也將許多先進的科學技術應用到其中，這就為全息性化建設提供了前提條件?！?/p>

參考文獻

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【關鍵詞】 量子通信 發(fā)展 存在問題 現(xiàn)狀分析

20世紀80年代是量子通信技術研究的開啟性時代，其實從歷史角度看量子通信技術的研究要早于這個時間，早在20世紀70年代威斯納已經寫出了“共軛編碼”這篇著名文章。量子通信技術是在量子力學快速發(fā)展的前提下發(fā)展的新領域，它在信息傳遞方面存在很大優(yōu)勢已成為目前研究的熱點。但是隨著通信技術的快速發(fā)展，也存住諸多問題。

一、量子通信技術發(fā)展中存在的弱相干光源安全性問題分析

根據量子通信技術研究表明量子通信是利用了光子等粒子的量子糾纏原理，量子糾纏是指在微觀世界里兩個粒子間的距離不論有多遠，一個粒子的變化會影響另一個粒子變化的一種現(xiàn)象。因此，量子通信技術離不開光源技術。由于單光子源技術難度太高，我國量子通信技術一般采用弱相干光源技術，但是這種光源在實用發(fā)展中存在諸多安全性問題。

1、量子通信技術發(fā)展中存在的單光子分離攻擊問題。光子是光最小的單位，單光子是不可再分的。但是我國通信技術使用的弱相干光源技術，它的脈沖中不止一種光子，在理論上這種脈沖中所包括的光子是可以再進行分割的。量子通信系統(tǒng)的基本部件由量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測量裝置三部分組成，主要涉及量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)、量子密碼編碼等，按量子通信所傳輸的信息是經典還是量子分為兩大類，它的基本思想是將原物信息分成經典和量子兩種信息，分別經由經典通道和量子通道傳遞給接受者，在傳遞過程中量子通信的通道損耗非常大。對于單光子源技術來講，即使通道損耗再大也是安全的，因為單光子不可再分割。但對弱相干光源來講就會存在安全隱患，竊聽者可以通過光子分離攻擊假冒量子通信技術的通道而獲得全部密碼，并且不會被量子通信技術發(fā)現(xiàn)。

2、量子通信技術發(fā)展中存在的木馬攻擊和側信道攻擊問題分析。量子密碼編碼是量子通信技術使用中主要涉及部分之一，木馬攻擊就是利用量子密碼信號源和接收器等部件的設計漏洞進行攻擊，有效竊取量子通信技術里的量子保密系統(tǒng)的內部信息。這種竊取信息的方法主要有側信道攻擊、光能部件高能破壞攻擊和大脈沖攻擊等。[1]

二、量子通信技術發(fā)展中存在的通信效率低、通信距離受限制的問題分析

1、通信技術發(fā)展中存在的光子源產生單光子效率低問題分析。根據研究表明，單光子源具有非常強的量子力學性能，因其不可再分割的特性使每個單光子脈沖都是最安全的，即使量子通信技術的量子密碼通信的兩種通道損耗率特別大也能完整的完成原物信息傳遞任務。但因為單光子的制備存在諸多困難，目前我國量子通信技術很難利用單光子源技術，只能退而求其次利用弱光脈沖技術，而弱光子脈沖大多數的光子源發(fā)出的脈沖是沒有光子的空脈沖，這不但嚴重降低量子通信技術的量子密碼通信通道的傳輸效率還會增大量子密碼通信通道傳遞量子密碼編碼的誤碼率。[2]

2、量子通信技術發(fā)展中存在的探測效率低的問題分析。量子通信技術的量子測量一般采用正定測量、通用測量和投影測量三種測量方式進行信息測量，這三種測量信息的基本原理是通過外部設備和北測量子的相互作用達到測量通信信息的目的，在量子通信技術的測量過程中會改變通道里量子的傳輸狀態(tài)，由此造成通信信息測量誤差。另一方面在對統(tǒng)一狀態(tài)下的通道量子進行測量時，由于量子通信技術采用弱相干光源造成測量的通道量子種類不同，而種類不同又會導致測量量子的不同塌縮，最終造成測量結果出現(xiàn)偏差降低量子探測效率。[3]

3、量子密碼通信系統(tǒng)與全光網光纖信道不能完全相結合的問題分析。量子通信技術的量子密碼通信系統(tǒng)與全光網光纖信道不能完全相結合，會造成量子通信技術的量子通道損耗過高和量子通信通道效率降低，這些會導致遠距離通信受限制。當前我使用的量子通信光纖尚未達到單模光纖的效果，導致光纖通信損耗率太大也會限制遠距離通信。[2]

結束語：隨著我國量子力學的發(fā)展，我國量子通信技術已經達到世界頂尖水平。本文從對量子通信技術發(fā)展中存在的弱相干光源安全性問題、通信技術發(fā)展中存在的光子源產生單光子效率低問題兩方面進行了淺析。雖然量子通信技術在發(fā)展中存在諸多問題，但是它相對還是具有傳輸信息容量大、傳遞信息效率高和安全性能高等特點，在軍事安全通信、高度保密的重要信息傳遞和生活通信等方面有很大應用前景。

參 考 文 獻

[1]馬錦城，王茹.量子密碼通信技術與應用前景研究[J].通信世界，2016（273）：298-299.

篇9

    1.1網絡方面

    雖然我國的電力通信系統(tǒng)中已經出現(xiàn)了多樣化的通信方式,且通信網絡發(fā)展的也較為完善和完整,但是,相對于全球的電力通信發(fā)展趨勢和方向來看的話,我國的電力系統(tǒng)網絡還存在很多的不足,尤其是在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中又出現(xiàn)了新的發(fā)展形式的情況下,我國的電力通信更是顯示出了不足之處,不能滿足業(yè)務發(fā)展提出來的要求。在電力通信系統(tǒng)中,主要是以星型和樹型的結構模式為主的干網絡,網絡結構的復合性較為明顯,但是互聯(lián)性卻極差,增加了電路迂回構成的難度,因此電力通信網絡具備的可靠性和靈活性也比較差。在電力通信網絡中,網絡體制發(fā)展的不完善,嚴重制約了電力通信網絡技術的發(fā)展,需要對其進行改進和完善。

    1.2管理方面

    現(xiàn)階段,我國的電力通信網絡用戶在與電力通信網絡接入時,會處在一個相對薄弱的狀態(tài),一般情況下,都是通過電話線的接入方式進行的,電力系統(tǒng)的用戶大部分是通過模擬式信號的接口與電力通信系統(tǒng)相連接的,無法對里面的數據信息進行傳輸和調整的處理。我國對網絡系統(tǒng)進行管理還處在一個初級階段,還只能通過分路監(jiān)測對電路進行檢查和控制。但是在電力通信網絡中,通信規(guī)約和接口都不統(tǒng)一,因此,這就大大限制了設備和通信方式的發(fā)展,阻礙了它們向著多元化的方向發(fā)展,也阻礙了電力通信網絡中傳輸網絡體制的發(fā)展,給收集網絡管理所需的信息增加了難度,導致了網絡管理系統(tǒng)的發(fā)展不夠完整。

    2我國電力系統(tǒng)的業(yè)務

    為了保證電力系統(tǒng)的安全生產,電力通信網絡被不斷的建設和完善,因此電力系統(tǒng)中的業(yè)務也與電力系統(tǒng)有著極為密切的聯(lián)系,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展也會不斷的出現(xiàn)新的業(yè)務形式。目前,我國的國家電網比較重視特高壓輸電技術的發(fā)展。由于特高壓技術具備距離長和控制范圍較為廣泛的特點,可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的長距離和大范圍的傳輸自動化數據業(yè)務和繼電保護等。根據國家標準IEC61850建立的并已投入運行的變電站都是通過電力通信網絡來實現(xiàn)變電站與變電站的數據傳輸,能夠對故障錄波數據進行實時的傳輸,能夠推動電力通信網絡的快速發(fā)展。主要業(yè)務在電力調度數據網絡中。進行的業(yè)務包括以下幾種:實時性強的業(yè)務包括EMS/SCADA系統(tǒng)、繼電保護數據、水調自動化以及電力市場實時數據等;準實時性的業(yè)務包括EMS網絡分析數據和電度量計費系統(tǒng)兩種;非實時性的業(yè)務包括很多種類,例如,調度計劃等。電話業(yè)務分為兩類:調度電話、行政電話。通用廣域網絡中的業(yè)務包括的種類也較多,例如,數據業(yè)務中,包括企業(yè)管理信息數據、電力市場數據等;電力通信網絡中的多媒體業(yè)務又包括會議電視、電子郵件以及遠程教育等多種類型。業(yè)務的發(fā)展隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電力通信網絡中也出現(xiàn)了很多新的業(yè)務,例如,與特高壓應用聯(lián)系較為密切的數據業(yè)務,包括繼電保護數據與自動化數據等。新業(yè)務中還包括與根據標準IEC61850建起來的變電站有關的數據業(yè)務。

    3我國電力通信技術發(fā)展的措施

    電力通信發(fā)展的目的就是為電力系統(tǒng)的生產服務,又由于電力通信的發(fā)展是以電力系統(tǒng)為基礎的,為電力系統(tǒng)的安全生產提供服務。就目前我國電力通信技術發(fā)展的趨勢來看,必須使用新的通信網絡技術來推動電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。

    3.1網絡技術

    在電力通信網絡中,還包含著邏輯網,邏輯網能夠保證電力通信網絡所具備的功能和效益得到有效地發(fā)揮,從而提高電力通信網絡的穩(wěn)定性和可靠性,提高電力通信網絡進行各種業(yè)務傳輸信息時的質量。就目前我國的電力通信網絡的設備來說,應該在實現(xiàn)網絡化上投入更多的研究精力,并與同步數字傳輸體系技術進行有機的結合,對同步數字傳輸體系技術中的網絡管理技術進行重點的解決,并將網絡同步技術也解決掉。

    3.2寬帶綜合通信平臺技術

    目前,我國現(xiàn)有的電力通信網絡的規(guī)模都較小,被進行逐級的劃分之后,電力通信網絡中的通信資源就顯得較為緊張了,且利用率不高。如果要想改變目前我國電力通信網絡中存在的這種狀況的話,就需要以綜合通信平臺為基礎,不斷完善電力通信網絡,并對與綜合業(yè)務數字網技術有關的問題進行重點的解決,其中包括ISDN協(xié)議轉換和接口標準等問題,是窄帶ISDN逐漸向著寬帶ISDN的方向過渡。異步傳輸模式技術是決定寬帶綜合通信平臺實現(xiàn)并應用到電力通信網絡中的關鍵技術,接下來研究的重點就應該放在如何通過ATM技術的利用,來實現(xiàn)我國電力通信網絡中的關鍵業(yè)務。

    4電力通信技術的發(fā)展趨勢

    4.1網絡平臺技術的發(fā)展趨勢

    在電力通信平臺的發(fā)展過程中,最需要考慮的問題就是遠程保護和遠程遙控等與遠程有關的業(yè)務。近幾年,我國的電力系統(tǒng)中分布著很多的多點聯(lián)動分布式網絡、保密與非保密等子系統(tǒng)的應用,大大推動了我國點來看I通信技術的發(fā)展,并為電力通信技術指出了發(fā)展的趨勢。由于電力通信業(yè)務具備較為鮮明的多樣性和差異性,有些較為特殊的業(yè)務就需要將網絡底層作為直接承載進行工作,而有的業(yè)務則需要通過上層的IP來解決,還有一部分的業(yè)務則需要使用到電力通信網絡中間的某一層進行,因此電力通信網絡并不是與公網完全一樣,它也有要滿足電力通信的要求而發(fā)展來的。目前,西方發(fā)達國家的電力通信技術都向著電力系統(tǒng)網絡中的某個局部通過適當的技術就可以組成電力通信技術發(fā)展需要的子網絡的方向發(fā)展,而這些子網絡使用網絡互聯(lián)技術就可以形成一個較為完整的網絡平臺,但是如何對電力通信網絡中的局部區(qū)域進行劃分是一個比較困難的工作,從而能夠保證電力通信網絡不僅具有靈活性,而且還具備局部優(yōu)化的功能,能夠將電力通信網絡鎖具備的互聯(lián)性發(fā)揮到最大化。就目前來看,寬帶城域網會成為我國電力通信網絡未來發(fā)展的趨勢。

    4.2傳輸介質的發(fā)展趨勢

    我國的電力通信傳輸技術已經發(fā)展的較為成熟了,應用范圍非常廣泛,成為我國傳輸技術未來發(fā)展的趨勢。但是在光纜技術的發(fā)展的過程中,要注意以下問題:在對ADSS進行施工防護以及監(jiān)視的施工時,需要用OPGW帶電施工技術帶更換地線。只有施工人員掌握的施工技術較為全面了,才能夠提高電力通信技術發(fā)展的靈活性,最大努力的降低制約電力通信技術發(fā)展的因素存在。在對光纜進行選型時,需要根據纖芯的性能、成本、市場等多個因素進行考慮,以選出性價比較高的纖芯種類。不同的生產廠家在制造纖芯時,所使用的制造工藝會對光纜的使用壽命產生影響,因此要盡量需用符合國際標準的光纜進行施工,以保證施工的質量。

篇10

關鍵詞：智能電網；智能配電網；通信系統(tǒng)；發(fā)展方向

中圖分類號：TP915 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）01-0049-05

0 引 言

保障能源安全、應對全球氣候變化是全人類所面臨的重大挑戰(zhàn)。為應對這一嚴峻挑戰(zhàn)，歐洲、北美等主要發(fā)達國家于本世紀初相繼提出了智能電網（Smart　Grid）的建設愿景，希望用智能電網技術解決可再生能源規(guī)?；谩①Y源大規(guī)模優(yōu)化配置、電動汽車大規(guī)模接入等系列問題，從而達到調整能源消費結構、保證國家能源安全、降低碳排放標準等系列目的。這一設想，立即在全世界范圍得到認可與響應，各國都把電力建設的重點放在了智能電網的研究與建設上。所謂智能電網，就是建立在集成的、高速雙向通信網絡基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用，實現(xiàn)與用戶的互動及電網的可靠、安全、經濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標[1，2]。

在智能電網的建設過程中，智能配電網是其研究重點，而通信技術則是實現(xiàn)智能配電網的基礎。沒有先進的通信網絡，任何智能配電網的優(yōu)點都沒法體現(xiàn)，所以，要實現(xiàn)智能電網的關鍵一步，就是建立雙向、高速、集成的通信網絡。

本文首先介紹配電網通信現(xiàn)狀，然后介紹常用的幾種通信方式、智能配電網通信應用的場景以及通信的標準，最后對智能配電網通信系統(tǒng)未來的發(fā)展方向進行了簡單探討。

1 配電網通信現(xiàn)狀

目前，配電網的通信系統(tǒng)接入方式多種多樣（包括PLC技術、微波、GSM/CDMA等），然而，配電網通信缺乏統(tǒng)一的網絡規(guī)劃，通信信道穩(wěn)定性差，數據信息傳輸速率比較低且安全性低，技術設計和標準等存在差異，電力系統(tǒng)現(xiàn)有資源無法得到有效利用，通信的單向性導致對互動性的支撐不足，缺乏對未來新業(yè)務的擴展能力[3，4]。隨著大量的分布式電源接入電網，以及用戶對電能質量的要求提高，系統(tǒng)對電網可靠性要求增加[4]，現(xiàn)有的配電網通信系統(tǒng)無法應對新的供用電形式和需求。這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1） 智能配電網強調與用戶的互動，需要雙向的通信網絡；

（2） 混合充電汽車的不斷普及、用戶需求側響應決策等，需要配電網進行實時的監(jiān)測；

（3） 隨著配電網規(guī)模的不斷增大，會產生越來越多的數據；

（4） 大量的分布式電源接入配電網，需要對其進行實時穩(wěn)定的管理與控制。

可見，為滿足智能配電網通信系統(tǒng)的可靠、安全、穩(wěn)定的要求，需要對現(xiàn)有的配電網通信系統(tǒng)進行重新規(guī)劃設計。

2 智能配電網對通信系統(tǒng)的要求

為了保證智能配電網的特征能夠實現(xiàn)，其通信系統(tǒng)需要滿足高可靠性、安全性、實時性和靈活性等條件[5]。

2.1 高可靠性

高可靠性就是指數據信息能夠在任何環(huán)境下傳輸到控制中心或者傳輸給子站及智能電力設備。電網的可靠性都是依靠通信網絡發(fā)送和接收重要信息來維持的?？煽啃栽谟芯€網絡中并不是個嚴重的問題，但是在無線網絡和PLC（電力載波通信）網絡中就是個挑戰(zhàn)了，因為它們的通信信道可能會受到外界干擾而發(fā)生變化。通信系統(tǒng)自己并不能夠直接獲得電網拓撲結構的變化，于是通信網本身就需要具有較強的魯棒性。

2.2 安全性

隨著電力網和信息網的融合，以及配電網距離的增加，有關能源分布的數據信息總是特別重要，尤其是當它們與交易信息及控制、保護有關的時候，安全問題變得非常重要。例如，如果通信方式采用無線公用網絡，公用網的分享性與容易接入，使得電力數據容易獲得，易被不法分子截取數據，從而進行破壞。

2.3 實時性

電網中的一些設備需要實時的數據，而電力設備的實時性需求主要依賴于應用的緊急程度。例如PMU就有嚴格的實時性，它提供電壓和電流的實時測量，并把數據傳輸給控制中心進行分析控制。對于保護裝置，當某處發(fā)生故障時，控制中心必須實時把控制指令發(fā)送到智能電力設備，以使其動作，切斷故障，如果沒有實時性的通信保障，就可能會發(fā)生電網的連鎖故障。

2.4 靈活性

不同于輸電網，配電網的結構總是在不斷增加和改變的。對于通信系統(tǒng)，不僅僅是第一次安裝，對于今后配電網的結構改變需要能夠繼續(xù)擴展而不必改變原有的通信模式，也要在運行期間易于管理和維護。除此之外，智能配電網通信系統(tǒng)還要支持組播技術，使得同級智能電力設備之間可以分享相關的信息。

3 常用通信方式

先進的技術和應用融合到智能配電網中，就會產生大量數據，并需要進一步分析、控制和實時管理，于是需要選取可靠、經濟、雙向的通信方式進行數據傳輸。目前，常用的通信技術分為無線通信和有線通信兩種。有線通信技術包括光纖通信、電力線載波通信（PLC）、以太網無源光網絡（EPON）等。無線通信技術包括ZigBee、全球微波接入系統(tǒng)（WiMAX）、GPRS等。有線和無線各有優(yōu)缺點：無線成本較低，適用于很難達到的地區(qū)；有線相對比較穩(wěn)定，可靠性較高。不同的通信方式適合于不同的環(huán)境和地區(qū)，要建立高效、可靠的智能配電網通信系統(tǒng)，就必須根據實際情況，幾種通信方式搭配使用。下面簡單地介紹幾種常用通信方式。

3.1 以太網無源光網絡

以太網無源光網絡是無源光網絡（PON）的一種，是一種點到多點結構的單纖雙向光接入網絡。EPON由網絡側的光線路終端（Optical　Line　Terminal，OLT）、光分配網絡（Optical　Distribution　Network，ODN）和用戶側的光網絡單元（Optical　Network　Unit，ONU）組成。OLT置于中心機房，是一個多業(yè)務平臺，可提供面向EPON的光纖接口。ONU放在用戶設備端附近或與其合為一體，主要提供面向用戶的多種業(yè)務接入。ODN完成光信號功率的分配，為OLT與ONU之間提供光傳輸通道。EPON系統(tǒng)下行傳輸數據采用廣播方式，上行數據則采用時分多址技術（Time　Division　Multiplexing，TDM）。

EPON的應用通常是作為骨干網絡結構，即35　kV以上的電網通信。EPON的優(yōu)點：一是能夠提供透明寬帶的傳送能力，數據傳輸速率快；二是組網靈活，能夠組建復雜的混合型網絡，并且根據網絡節(jié)點的實際地理位置靈活聯(lián)網或改變網絡拓撲結構；三是維護簡單，長期運營和管理成本低；四是網絡可靠性以及安全性高。EPON的缺點則是建設光纖的鋪設工程量大，初期投資高；同時，由于配電信息點分布日新月異，拓撲結構不穩(wěn)定，EPON的組網難度大，后期運維和故障排查工作量較大。

3.2 電力線載波

電力線載波通信（PLC）是一種電力系統(tǒng)特有的通信方式，利用現(xiàn)有的電力電纜作為傳輸媒質，通過載波方式傳輸語音和數據信號。在中低壓配電網中，PLC可以為配電網自動化、AMI等提供數據傳輸通道。目前，PLC的傳輸速率可以達到數十千位每秒，而隨著科技的發(fā)展，其傳輸速率會更大?，F(xiàn)在又出現(xiàn)了一種新的PLC通信技術，就是基于OFDM（正交頻分復用）的PLC技術[6，7]。它對傳統(tǒng)PLC技術進行了改進，提高了可靠性和傳輸速率。

PLC技術主要應用在室內環(huán)境下，比如AMI的通信，而不需要安裝專用的通信線路。PLC的優(yōu)點是利用電力線纜作為傳播媒介，建設成本較低；另外，它的通道可靠性高，抗破壞能力強。同時，PLC也有缺點：一是由于電力線信道的惡劣性，傳輸距離較短；二是易受電網負載和結構的影響，抗干擾能力差。

3.3 全球微波接入系統(tǒng)

全球微波接入系統(tǒng)（WiMAX）是基于IEEE　802.16x系列標準的寬帶無線接入城域網技術，能夠實現(xiàn)固定及移動用戶的高速無線接入，其基本目標是為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一公里”的寬帶無線接入方案。WiMAX網絡體系由核心網和接入網組成。核心網包含路由器、AAA服務器、用戶數據庫以及網關設備，實現(xiàn)用戶認證、漫游、網絡管理等功能，并提供與其他網絡之間的接口；接入網包含基站和用戶站，負責為WiMAX用戶提供無線接入[8]。

WiMAX技術可以應用在AMI、用戶最后一公里接入等領域。其優(yōu)點：一是可以通過無線方式實現(xiàn)寬帶連接，不需要鋪設線纜，組網速度快，建設成本低；二是網絡覆蓋面積廣，只要少數基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋，無線信號應用范圍廣。WiMAX的缺點是容易受天氣、地形等影響，使傳輸質量降低；另外，雖然技術比較成熟，但是在某些國家（比如中國）沒有分配電力專用頻率段。

3.4 ZigBee

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協(xié)議。根據這個協(xié)議規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。ZigBee可以把設備發(fā)出的信息傳輸給用戶，而用戶也可以獲得他們實時的電力消費信息。

在家庭自動化、能源監(jiān)測和AMI的應用中，ZigBee是個比較理想的通信技術。ZigBee的優(yōu)點：一是功耗和成本低；二是容量比較大，安全性高。ZigBee的缺點是傳輸速率比較低，傳輸距離比較近；同時其抗干擾能力較差。

3.5 GPRS

GPRS是GSM移動電話用戶可以使用的一種移動數據業(yè)務。GPRS可以說是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸的方式不同，是以封包（Packet）方式來傳輸的，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56～114　kb/s[9]。

GPRS可以應用在需求響應、家庭網絡自動化的應用中，以及有線通信無法達到或者需要建設成本較低的地區(qū)。GPRS的優(yōu)點是傳輸距離較遠；成本比較低。GPRS的缺點：一是由于是公網，容易接入，安全性比較差；二是穩(wěn)定性較差，信號容易受干擾。

表1總結了上述各種通信方式的特性及應用方式，使用時，可以通過比較并根據具體的環(huán)境選擇合理的通信方式。

4 通信標準

智能配電網通信中的許多應用、技術等已經比較成熟或者正在研究當中?，F(xiàn)在智能配電網通信面臨的主要挑戰(zhàn)是缺乏統(tǒng)一的標準，這種情況影響了智能電力設備、智能電表和可再生能源的融合以及它們的相互操作。建立智能配電網通信的統(tǒng)一的國際標準是現(xiàn)在急需的，這有利于智能配電網的早日實現(xiàn)。表2總結了各種智能配電網通信的標準，并列出它們的應用范圍。

4.1 IEEE標準

IEEE建立了很多電力系統(tǒng)的標準，其在電力通信方面的標準主要有以下幾種：

（1） IEEE　C37.1標準提供了SCADA系統(tǒng)與變電站自動化系統(tǒng)的的基礎定義、規(guī)范、技術性能分析和應用。它定義了變電站中的系統(tǒng)結構和功能——協(xié)議選擇、人機界面和執(zhí)行問題。另外，它還規(guī)定了可靠性、可維護性、安全性和可擴展性等網絡性能需求。

（2） IEEE　1379標準介紹了變電站中的IED　（智能電力設備）和RTU（遠程終端單元）之間的通信與相互操作的操作指導及實際應用。特別是該標準還描述了變電站網絡通信協(xié)議棧對IEC60870和DNP3的映射。它還討論了如何擴展在變電站中應用的數據元素和目標，以提高網絡功能。

（3） IEEE　1547標準定義和描述了與電網相互連接的分布式能源，包含電力系統(tǒng)、信息交換和驗證檢驗三部分。

（4） IEEE　1646標準規(guī)定了變電站內部和外部的通信傳輸時間的需求。這個標準把變電站通信分為幾個類別，并定義了每個類別的通信延遲需求。

4.2 IEC標準

IEC在電力系統(tǒng)的通信和控制方面提出了許多標準。常用的如下：

（1） IEC60870提出了電力系統(tǒng)通信和控制方面的許多標準。標準定義了用于電力系統(tǒng)控制的通信系統(tǒng)，通過這個標準，電力設備間可以相互操作，以實現(xiàn)自動管理。

（2） IEC61850標準側重于變電站的自動控制；它定義了全面的系統(tǒng)管理功能和通信需求，以促進變電站的管理。

（3） IEC61968標準提供了配電領域與輸電領域的設備和電網之間數據交換的信息模型。

（4） IEC62351描述了網絡安全，它規(guī)定了達到不同安全目標的需求，包括數據認證、數據保密、接入控制和入侵檢測。

4.3 ANSI標準

ANSI設定的電力通信標準主要有：

（1） ANSI　C12.19標準描述了電力行業(yè)終端的數據表。它定義了終端設備和計算機之間數據傳輸的表結構，終端設備和計算機之間利用二進制代碼與XML傳輸。

（2） ANSI　C12.18標準是專為智能電表通信設立的，它負責智能電表（C12.18設備）和用戶（C12.18客戶）之間的雙向通信。

5 通信系統(tǒng)在智能配電網中的應用

通信系統(tǒng)在配電網中的應用有很多，比如變電站自動控制、自動抄表技術、用戶需求響應等，這些都是智能配電網中的重要應用。它們利用先進的通信技術，與電力設備和控制中心等進行數據傳輸，達到自動控制或保護的目的。

5.1 變電站自動化控制

變電站是電力系統(tǒng)中很重要的部分，它可以調節(jié)輸電線路的電壓和潮流。通常變電站由變壓器、電容器、電壓控制器和斷路器等組成。變電站自動化控制將會在智能配電網中廣泛的應用，利用地區(qū)局域網進行實時監(jiān)測與控制。變電站通信中的技術一般包括以太網和無線局域網。為了連接變電站中的各個設備以及收集到變電站外的的電力設備的一些數據信息，需要安裝專用的傳感器。傳感器把收集到的數據通過局域網傳輸到控制中心，然后控制中心根據數據情況進行分析再把指令發(fā)送到各個電力設備。圖1表示的是一個典型的變電站自動化通信系統(tǒng)的結構圖。

因為以太網的傳輸速率和可靠性都比較高，所以在變電站自動控制中，骨干網一般都采用以太網通信技術。在變電站與下面的子站及電力設備的通信選用無線網組成的局域網，因為它的成本較低且易于擴展維護。安裝在電力設備上的傳感器產生的數據經過網絡協(xié)議棧的處理后，將通過網絡實時傳輸給控制中心。當控制中心收到這些數據時，經過處理會作出反應，并給電力設備發(fā)回控制信息。由于變電站同時監(jiān)測和控制許多設備，這些設備共享變電站的通信網絡帶寬。對于變電站的數據信息，如果是用作維護，通信延時允許在1　s內。如果數據提供的是實時監(jiān)測與控制信息，延時時間就必須在10　ms內。對于緊急的信息，比如故障信息，就必須立刻傳輸給控制中心，延時時間應在3　ms內。

5.2 自動抄表技術

自動抄表技術是配電發(fā)展的重大進步，可用于減少工人的工作量，提高效率，增加數據分析的速度。自動抄表技術可以看作是智能配電網中AMI的部分或者是其前身。它主要由智能電表、數據傳輸通道和主站系統(tǒng)組成。智能電表中的采集器將電能表中的用電信息傳輸給集中器，集中器一方面向采集器下達電量數據凍結指令，一方面將用戶用電數據等主站需要的信息傳輸到主站數據庫，主站系統(tǒng)通過接收到的用電數據進行處理并反饋給集中器。圖2所示是自動抄表技術的通信結構。

自動抄表技術在每個用戶端都安裝有智能電表，電表通過無線網絡將數據傳輸給主站。在數據傳輸過程中，自動抄表系統(tǒng)可對用戶實現(xiàn)分級授權管理，并加裝防火墻及進行數據備份。智能電表采集到的用電信息可以同時傳輸給主站控制中心或者傳輸給用戶，在傳輸給用戶的過程中，一般允許有幾秒的延時。

5.3 用戶需求響應決策

在智能配電網中，越來越多的分布式電源接入電網，許多家庭也安裝了自己的分布式電源，比如太陽能板、小型風機等。由于大量的分布式電源接入，電力市場也變得多樣化，實行階梯式電價將更加有利。小型或者中型的分布式電源通過通信網絡和電力交易平臺連接在一起。根據電力產生和消耗的變化，電力市場中的電價將不斷變化。用戶通過之前建立的通信網絡實時地獲得電價信息，從而決定何時用電或者給電網供電，從而實現(xiàn)電網和用戶的供需平衡，也保證了用戶的需求。圖3所示是用戶需求響應決策的通信結構。

電力供應者和消費者通過廣域通信網絡公布他們的電力供應水平或者需求。用戶通過不同的網絡接入技術連接到電力市場中，比如普通用戶可以用PLC或者電話線接入，一個大型的發(fā)電企業(yè)可能有它們專門的局域網連接到電力市場。需求響應的通信是實時、雙向的，而且是高可靠性的。用戶對于自己的用電信息和實時電價會比較關心，從而決定自己用電設備的啟停。對于用戶來說，他們希望需求響應的延時時間在幾秒之內，以便可以隨時掌握動態(tài)的電價信息。需要指出的是，圖3中的普通用戶、發(fā)電廠、工商業(yè)用戶之間也是可以相互通信的。

6 智能配電網通信系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

目前，對于智能配電網通信系統(tǒng)的研究范圍已經比較廣泛，涉及很多方面，比如可靠的通信技術、利于統(tǒng)一的通信協(xié)議等。然而，新興的通信技術雖然對之前的技術有了很大的改進，但是，如果大規(guī)模替換會導致話費巨大。現(xiàn)在各個機構都建立了很多通信系統(tǒng)協(xié)議，但是并沒有一個統(tǒng)一的標準，導致很多通信設備無法通用。總結本文論述的智能配電網的技術發(fā)展，未來智能配電網的通信網絡的研究將側重以下內容：

（1） 對智能配電網通信的建設要在現(xiàn)有的基礎上進行改進升級，而不應當完全拋棄現(xiàn)有的通信網；

（2） 在研究新的通信技術的同時，對通信系統(tǒng)的規(guī)劃應該根據實際情況來決定，合理搭配使用通信技術，使其可靠穩(wěn)定而又經濟；

（3） 由于智能配電網缺乏統(tǒng)一的標準，因此需要制定新的適合智能配電網的標準和協(xié)議；

（4） 研究評估一個通信系統(tǒng)的性能的仿真方法。

7 結 語

智能配電網的實現(xiàn)需要建立雙向、高速、實時可靠的通信系統(tǒng)的支持。本文綜述了智能配電網中通信系統(tǒng)的相關內容，重點介紹了通信技術、通信系統(tǒng)的協(xié)議標準以及通信系統(tǒng)應用。在后續(xù)的智能配電網通信系統(tǒng)的研究中，確定統(tǒng)一的通信標準以及研究評估通信系統(tǒng)好壞的仿真方法是其關鍵。

參 考 文 獻

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