時間:2023-03-25 10:26:59
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇微波通信技術(shù)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
2系統(tǒng)的建模與實現(xiàn)
2.1面向?qū)ο蠓治?/p>
面向?qū)ο蠓治龅倪^程,實際上就是系統(tǒng)的建模過程,同時用類圖來表示系統(tǒng)模型。在這一過程中,首先要對系統(tǒng)責任和問題域進行考察,將問題域當中的事物進行抽象分析,使其成為系統(tǒng)模型中的對面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微波通信電路設(shè)計中的應(yīng)用研究宋省偉劉琦姜雨豐王柯大連理工大學(xué)遼寧大連116024象,同時進行分類,從而得出類圖的對象層。其次對事物的靜態(tài)特征和動態(tài)行為進行考察,對其進行封裝,使其成為對象類的屬性和服務(wù),從而得出類圖的特征層。然后,分析并尋找出對象類之間的動態(tài)關(guān)系、靜態(tài)關(guān)系、組成關(guān)系、分類關(guān)系等,并將這些關(guān)系分別利用消息連接、實例連接、整體部分結(jié)構(gòu)、一般特殊結(jié)構(gòu)等進行表示,從而得出類圖的關(guān)系層。
2.2面向?qū)ο笤O(shè)計
在進行該系統(tǒng)的研究和開發(fā)過程中,所采用的軟件工程思想不強調(diào)嚴格的階段劃分。其中,面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計之間是無縫銜接的。面向?qū)ο笤O(shè)計主要是結(jié)合系統(tǒng)具體實現(xiàn)中的圖形用戶接口GUI、所應(yīng)用的編程語言、運行速度要求、資料存儲、人機接口等因素,從而對面向?qū)ο蠓治鲞M行細化、調(diào)整和修改,根據(jù)具體的要求和需要,對一些與實現(xiàn)有關(guān)的部分進行補充。2.3面向?qū)ο缶幊淘谕瓿闪讼到y(tǒng)的面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計之后,就需要利用面向?qū)ο缶幊蹋瑢⒚嫦驅(qū)ο笤O(shè)計中的各個成分利用面向?qū)ο缶幊陶Z言進行書寫和體現(xiàn)。面向?qū)ο缶幊滩煌趥鹘y(tǒng)編程的特點是,更加強調(diào)對模塊的充分利用。在VC++6.0繼承的基本函數(shù)類庫MFC當中,基本類的數(shù)量十分龐大,這就為擴展、繼承、重用類模塊提供了便利。而要想事項從面向?qū)ο笤O(shè)計到面向?qū)ο缶幊痰挠诚瘢紫纫肅++語言來實現(xiàn)對象類中的一般特殊結(jié)構(gòu)。其次應(yīng)當在整體對象類當中,對部分對象類進行嵌套定義,將部分對象類當作數(shù)據(jù)類型,對該部分對象在整體對象類中的屬性進行聲明。然后,要利用對象指針來進行實例連接。最后,由于該系統(tǒng)采取的是順序執(zhí)行,同時在一臺計算機當中,分布著全部的對象,因此,只要采用簡單的函數(shù)調(diào)用,就能夠連接對象間的消息。
3面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微波通信電路設(shè)計中的應(yīng)用
通過上述工作方法和技術(shù)步驟,就產(chǎn)生了微波中繼通信電路的設(shè)計軟件,具有界面簡潔、操作簡便等優(yōu)點。在軟件的左邊,會給出中繼段的一些基本參數(shù),例如天線高度、通信方位角、經(jīng)緯度、收發(fā)臺站的站名、等效地球半徑系數(shù)k、收發(fā)頻率、中繼段表示等。軟件右側(cè)是繪圖區(qū),如果選擇不同的等效地球半徑系數(shù)k,右邊的繪圖區(qū)中就會分別繪制出當k等于∞、4/3、ke等不同值的時候,其具體的路徑剖面圖。在右側(cè)繪圖區(qū)的上方,會給出路徑剖面分析的一些主要參數(shù),例如第一菲涅爾區(qū)半徑、路徑余隙、障礙點、收發(fā)臺站的站距和海拔等。對于收發(fā)天線的初始高度值,可以通過鍵盤進行輸入,也可以利用鼠標拖動剖面兩側(cè)的垂直滑塊來進行調(diào)節(jié)。當通過計算和研究得出天線的最佳高度之后,在剖面分析圖中,和天線高度相關(guān)的部分將會重新被繪制。通過與剖面分析圖中各項參數(shù)值的對比,能夠證明路徑剖面圖中的繪制和分析,以及計算的天線最佳高度等信息均是正確有效的。對于電路中斷率,要確保其處在不大于4.062e-6所需要的衰落儲備為45.7dB。而設(shè)備只能提供36.2dB的電平余量,小于所需的衰落儲備,因此無法滿足具體的需求。而在中繼段當中,實際中斷率在2.38e-5左右,要比4.062e-6的中斷率標準大,因此無法達到規(guī)定的標準,應(yīng)對其采取分機接收等措施,以抵抗過大的衰落。而對于電磁兼容,站臺總共受到-204.8dB電平的干擾,要比-89dB的干擾容限大。同時,在在站臺周圍,還有很多會受到該站臺干擾的其他站臺。由此可以看出,該站臺對周圍站臺之間的電磁不能兼容,需要對發(fā)射頻率進行調(diào)整。通過上述中斷率估算和電磁兼容分析所得出的結(jié)果,和采用傳統(tǒng)方法進行計算所得出的結(jié)果相比,在誤差允許的范圍內(nèi),是一致的。除此之外,還利用以上的方法對其它多個的中繼段的功能進行了測試。經(jīng)過多次測試的驗證,證明了該軟件的準確性、效率性、穩(wěn)定性等都十分理想。可以在微波通信電路中取得良好的應(yīng)用。
1引言
在油田偏遠油區(qū)生產(chǎn)過程中,對相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進行遠程監(jiān)控對偏遠油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠油區(qū)裝置遠離油田總部,應(yīng)用有線的通訊方式,施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行,成本低,可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時調(diào)整項目方案,靈活性好,系統(tǒng)的功能擴展方便,因此特別適合偏遠油區(qū)對通信鏈路的要求。
2常用的無線通訊技術(shù)
目前在油田現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。
其中GPRS和CDMA技術(shù)中國移動和中國聯(lián)通公司的主營數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),在數(shù)據(jù)傳輸方面有著很強的優(yōu)勢,即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產(chǎn)區(qū)域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊,遠離陸地的基站,因此很多海上生產(chǎn)平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經(jīng)過測試,GPRS的平均速率為20kbit/s~40kbit/s,CDMA的平均速率為80kbit/s~100kbit/s,可以滿足傳輸小數(shù)據(jù)量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)要求,但無法滿足大數(shù)據(jù)量的信號(例如視頻信號)遠程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術(shù)進行視頻信號傳輸?shù)陌咐Ч⒉焕硐搿?/p>
數(shù)字電臺用于點對點或點對多點的工作環(huán)境,能夠提供標準RS-232接口,可直接與計算機、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接,實現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺的傳輸速率從1200~19.2Kbit,傳輸距離20~50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數(shù)傳電臺技術(shù)比較成熟,標準統(tǒng)一,一直以來廣泛用于油田的數(shù)據(jù)遙測/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)項目中。但隨著GPRS/CDMA技術(shù)的日漸成熟,相應(yīng)的設(shè)備價格的降低,使得在很多應(yīng)用場合中數(shù)傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時,數(shù)傳電臺的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展,智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高帶寬的數(shù)傳電臺也不斷涌現(xiàn)。結(jié)合數(shù)傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點,數(shù)傳電臺必將成為海上油田通信技術(shù)應(yīng)用的可靠選擇。
擴頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。擴頻微波最大優(yōu)點在于較強的抗干擾能力,以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等,同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點,特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線(微波)進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計。它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠距離(可達50km)、高速(可達百Mbps)無線組網(wǎng)。這兩項技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
例如,對于遠離陸地且無法進行中繼的海上平臺,通訊鏈路只能通過衛(wèi)星通信和短波通訊。其中衛(wèi)星通信范圍大,只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信。不易受陸地災(zāi)害影響,建設(shè)速度快,易于實現(xiàn)廣播和多址通信等等優(yōu)點。但其運行費用相對昂貴,且系統(tǒng)維護要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業(yè)通信、業(yè)余通信中發(fā)揮著極為重要的作用,因其傳輸速率低、噪聲大,電離層反射天波為主,通常不能穩(wěn)定的使用固定頻率工作等缺點,因此在其他領(lǐng)域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷,但對于海上油田而言,短波通訊作為可靠性高、覆蓋區(qū)域廣的通信方式,用于海上平臺的緊急通信及小數(shù)據(jù)量傳輸應(yīng)該是一個比較好的選擇。
3環(huán)境因素對技術(shù)應(yīng)用的影響
偏遠油區(qū)的環(huán)境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬,傳輸數(shù)率,傳輸距離,發(fā)射功率,天線要求等通信設(shè)備本身的技術(shù)參數(shù)外,在應(yīng)用無線通訊技術(shù)的過程中,還必須全面地考慮海上平特的地理環(huán)境與地理條件對無線通信技術(shù)應(yīng)用的影響。
3.1對信號傳輸?shù)挠绊?/p>
可以通過選取性能好的設(shè)備或應(yīng)用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號衰落問題則是普遍存在的,而且是不可避免的。由于海上油田遠離陸地,與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應(yīng)用效果很好的技術(shù)在海上應(yīng)用時沒有了用武之地。
微波在空間傳播中將受到大氣效應(yīng)和地面效應(yīng)的影響,導(dǎo)致接受機接受的電平隨著時間的變化而不斷起伏變化,我們把這種現(xiàn)象稱為衰落。從衰落的物理因素來看,可以分成以下幾類:吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導(dǎo)型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中,吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對海上油田的無線通信應(yīng)用影響較大。
3.2對技術(shù)應(yīng)用的影響
各項通信技術(shù)在海上油田應(yīng)用中還存在的另外一個問題就是其獨特的現(xiàn)場環(huán)境。海上平臺一般空間狹小,還要考慮海上多風(fēng),平臺最高點一般較低的特點。
首先是對天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響,相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對于衛(wèi)星通信、擴頻微波、短波通信等天線體積較大的應(yīng)用,由于海上風(fēng)力較大,抗風(fēng)性的要求也使得設(shè)備在小平臺的安裝變得十分困難。
此外,對于無人值守的平臺,設(shè)備必須具有高可靠性、可自動維護、參數(shù)遠程設(shè)置等功能。而對于衛(wèi)星通信、短波通信等要求平臺上配備專業(yè)管理操作人員進行設(shè)備的管理維護,這一特點也為技術(shù)的應(yīng)用帶來一定的限制。
4無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上平臺視頻監(jiān)控中的應(yīng)用
在實際的現(xiàn)場應(yīng)用中,我們選取了基于5.8G無線網(wǎng)橋設(shè)備進行了現(xiàn)場應(yīng)用測試。測試地點為淺海油井,測試內(nèi)容為4路視頻監(jiān)控圖像的傳輸。該系統(tǒng)具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網(wǎng)橋建立通信鏈路。在平臺一側(cè)首先通過視頻服務(wù)器將模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為可在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)流,之后由無線網(wǎng)橋?qū)⑿盘杺鬏數(shù)疥懙囟恕j懙囟艘粋?cè)通過無線網(wǎng)橋進行接收后由視頻監(jiān)控服務(wù)器處理后,對視頻信號進行錄像存儲及Web。相關(guān)用戶可依據(jù)相應(yīng)權(quán)限在局域網(wǎng)內(nèi)進行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀50年代隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式,它是計算機和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計算機技術(shù)的廣泛普及與計算機遠程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運而生,它實現(xiàn)了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
1通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉(zhuǎn)換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段,并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說,移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴展到移動和便攜用戶
4.1計算機網(wǎng)絡(luò)
計算機網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機和調(diào)制解調(diào)器等。計算機網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個國家內(nèi)各個地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學(xué)校,甚至一個大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計算機網(wǎng)絡(luò),一個單位可使用多個局域網(wǎng),如財務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財務(wù)帳目,勞動人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺計算機之間進行網(wǎng)絡(luò)對話所使用的語言,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點是具有開放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP實際上是一種標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性,現(xiàn)已成為Internet的標準連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負責接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負責相鄰節(jié)點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
一、概述
電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應(yīng)運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè),已經(jīng)初具規(guī)模,通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架,且抗自然災(zāi)害能力較強,同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點,非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點和優(yōu)缺點,并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。
二、無線技術(shù)介紹
(一)無線通信技術(shù)的概念
目前,無線通信及其應(yīng)用已成為當今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
(二)無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù),即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)(WWAN)。
總的來說,長距離無線接入技術(shù)的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術(shù)的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點分配業(yè)務(wù)(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術(shù)主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。
1.主流無線通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出,以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無線通信技術(shù)
除了上述主流的無線通信技術(shù)外,目前已存在的無線通信技術(shù)還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。
(1)IrDA:Infrared Data Association,是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。
(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴展技術(shù),通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
(3)RFID:Radio Frequency Identification,即射頻識別,俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。
(4)UWB:Ultra Wideband,即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信,幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng),所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低成本。
三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析
(一)WLAN技術(shù)分析
Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟,而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng),作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸,對于特殊地點寬帶應(yīng)用,盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術(shù),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
(二)WiMax技術(shù)分析
WiMax是一個先進的技術(shù),推出相對較晚,存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題,但由于最近才完成標準化,該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看,該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求,覆蓋可以包括室外和室內(nèi),可以進行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進性和超遠的傳輸距離,一直被業(yè)界看好,是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向,并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。
(三)WMN技術(shù)分析
WMN是正在研究中的技術(shù),在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進行融合,而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看,WMN 這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間,在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標對象進行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集,并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善,WMN 更好地與之相融合、互補,從而能夠揚長避短,發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。
(四)3G技術(shù)分析
3G于1996年提出標準,2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標準的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當?shù)膶嵺`經(jīng)驗,有一成套建網(wǎng)的理論,包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進入可以實用的階段,還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
(五)LMDS技術(shù)分析
本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù),其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù),是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下,距離可達8公里;但是由于受降雨的原因,距離通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去,在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號,在無需為每個用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下,實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。
(六)MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠?qū)挘疃嗖怀^200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù),無法做到非視距傳輸,在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外,MMDS沒有統(tǒng)一的國際標準,各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。 (七)集群通信技術(shù)分析
數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點,它的頻譜利用率有很大提高,可進一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質(zhì)量變好;由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù),所以對數(shù)字系統(tǒng)來說,保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù),也就是說除數(shù)字語音信號外,還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號,因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
(八)點對點微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比,微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比,其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三,目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的,對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統(tǒng)將升級到全IP的平臺之上,可以全面支持運營商未來的發(fā)展。
(九)衛(wèi)星通信技術(shù)分析
利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下,利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案,經(jīng)濟又可靠。
但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺,其地面站的建設(shè)、通信信道租用費用都需要花費大量資金,而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此,作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟的;而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術(shù)綜合比較
目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。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(shù)據(jù)接入,而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。
首先,從標準化程度上看,本報告所涉及的技術(shù)中,僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標準體系,LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準,只是沒有統(tǒng)一的國際標準,其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標準化工作,并且都進行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。
從頻率上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。
從覆蓋范圍上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù),僅覆蓋35m~100m;WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù),覆蓋范圍在1km~54km不等,而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù),通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。
從傳輸速率上看,點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù),不同的情況速率變化較大,而其余的技術(shù)均為接入技術(shù),僅僅是3G技術(shù)接入速率最小,僅為384k,而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。
從調(diào)制技術(shù)上看,其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM,其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。
一、概述
電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應(yīng)運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè),已經(jīng)初具規(guī)模,通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架,且抗自然災(zāi)害能力較強,同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點,非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點和優(yōu)缺點,并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。
二、無線技術(shù)介紹
(一)無線通信技術(shù)的概念
目前,無線通信及其應(yīng)用已成為當今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
(二)無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù),即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)(WWAN)。
總的來說,長距離無線接入技術(shù)的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術(shù)的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點分配業(yè)務(wù)(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術(shù)主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。
1.主流無線通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出,以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無線通信技術(shù)
除了上述主流的無線通信技術(shù)外,目前已存在的無線通信技術(shù)還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。
(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。
(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴展技術(shù),通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射頻識別,俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。
(4)UWB:UltraWideband,即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信,幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng),所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低成本。
三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析
(一)WLAN技術(shù)分析
Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟,而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng),作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸,對于特殊地點寬帶應(yīng)用,盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術(shù),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
(二)WiMax技術(shù)分析
WiMax是一個先進的技術(shù),推出相對較晚,存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題,但由于最近才完成標準化,該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看,該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求,覆蓋可以包括室外和室內(nèi),可以進行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進性和超遠的傳輸距離,一直被業(yè)界看好,是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向,并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。
(三)WMN技術(shù)分析
WMN是正在研究中的技術(shù),在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進行融合,而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看,WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間,在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標對象進行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集,并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善,WMN更好地與之相融合、互補,從而能夠揚長避短,發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。
(四)3G技術(shù)分析
3G于1996年提出標準,2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標準的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當?shù)膶嵺`經(jīng)驗,有一成套建網(wǎng)的理論,包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進入可以實用的階段,還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
(五)LMDS技術(shù)分析
本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù),其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù),是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下,距離可達8公里;但是由于受降雨的原因,距離通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去,在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號,在無需為每個用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下,實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。
(六)MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠?qū)挘疃嗖怀^200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù),無法做到非視距傳輸,在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外,MMDS沒有統(tǒng)一的國際標準,各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。中國-七)集群通信技術(shù)分析
數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點,它的頻譜利用率有很大提高,可進一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質(zhì)量變好;由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù),所以對數(shù)字系統(tǒng)來說,保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù),也就是說除數(shù)字語音信號外,還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號,因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
(八)點對點微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比,微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比,其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三,目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的,對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統(tǒng)將升級到全IP的平臺之上,可以全面支持運營商未來的發(fā)展。
(九)衛(wèi)星通信技術(shù)分析
利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下,利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案,經(jīng)濟又可靠。
但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺,其地面站的建設(shè)、通信信道租用費用都需要花費大量資金,而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此,作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟的;而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術(shù)綜合比較
目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。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(shù)據(jù)接入,而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。
首先,從標準化程度上看,本報告所涉及的技術(shù)中,僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標準體系,LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準,只是沒有統(tǒng)一的國際標準,其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標準化工作,并且都進行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。
從頻率上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。
從覆蓋范圍上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù),僅覆蓋35m~100m;WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù),覆蓋范圍在1km~54km不等,而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù),通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。
從傳輸速率上看,點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù),不同的情況速率變化較大,而其余的技術(shù)均為接入技術(shù),僅僅是3G技術(shù)接入速率最小,僅為384k,而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。
從調(diào)制技術(shù)上看,其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM,其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。
21世紀是網(wǎng)絡(luò)的時代,數(shù)字化、寬帶化、移動化、個性化、智能化的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人類社會的基礎(chǔ)設(shè)施。飛速化發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施對高等學(xué)校的教學(xué)改革、課程設(shè)置尤其是實驗室建設(shè)提出了挑戰(zhàn)。雖然目前國內(nèi)許多高校都辦有通信工程專業(yè)和電子與信息工程專業(yè),并建立了條件較好的基礎(chǔ)實驗室,為培養(yǎng)社會需求的電子與通信人才創(chuàng)造了良好的教學(xué)環(huán)境和條件。但是專業(yè)實驗室的匱乏尤其是通信網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)條件的匱乏嚴重制約了課程體系的建設(shè)和教學(xué)效果的保證。
目前對于通信技術(shù)的學(xué)習(xí)主要是側(cè)重于講述某一特定技術(shù),如:程控交換、光纖通信、微波技術(shù)、移動通信、接入技術(shù)、通信網(wǎng)等,學(xué)生很難由此建立起通信的整體概念。本研究項目從全局出發(fā),優(yōu)化課程體系,從全程全網(wǎng)的角度講述各類通信技術(shù),對所涉及的通信技術(shù)進行詳細的討論,構(gòu)建具有科學(xué)性、準確性、系統(tǒng)性、完整性、新穎性和實用性的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系,主要內(nèi)容包括現(xiàn)代通信的概念和發(fā)展概況,通信業(yè)務(wù)與通信終端,通信傳輸系統(tǒng),通信交換系統(tǒng),通信網(wǎng)和新一代通信技術(shù)。不僅使學(xué)生在全程全網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)到各類通信技術(shù)知識,還強調(diào)工程方法論的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法和迅速學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力。
面向網(wǎng)絡(luò)時代飛速發(fā)展的通信領(lǐng)域人才需求,研究、設(shè)計并實現(xiàn)一個有利于培養(yǎng)學(xué)生全程全網(wǎng)概念和具有現(xiàn)代通信技術(shù)基本素質(zhì)、有利于鼓勵學(xué)生自主思維和努力創(chuàng)新的教學(xué)平臺,以體現(xiàn)現(xiàn)代通信與全程全網(wǎng)教學(xué)的整體內(nèi)涵,體現(xiàn)課堂教學(xué)與實驗教學(xué)的有機融合,體現(xiàn)培養(yǎng)模式的優(yōu)化為研究目的。最終辦出信息與通信工程類專業(yè)的特色,培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型IT技術(shù)人才。
一、構(gòu)建完整的“現(xiàn)代通信技術(shù)”課程體系,培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型通信工程專門人才
1.指導(dǎo)原則
以全面提高素質(zhì)為根本,以建立寬厚的知識平臺為基礎(chǔ),以培養(yǎng)創(chuàng)新能力、實踐能力和科學(xué)綜合能力為核心,以教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革為重點,以教育模式和教學(xué)方法的改革為保障。
培養(yǎng)目標:培養(yǎng)在信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有創(chuàng)新精神、實踐能力、全面素質(zhì)的寬口徑專門人才,能從事信息科技領(lǐng)域的研究、設(shè)計、制造、運行維護和經(jīng)濟管理等工作。
2.培養(yǎng)規(guī)格多樣化
以培養(yǎng)工程技術(shù)型和應(yīng)用型人才為主,兼顧經(jīng)營管理型的有信息工程背景的復(fù)合型人才。
3.培養(yǎng)模式
實行面向創(chuàng)新的系統(tǒng)理論教學(xué)和面向創(chuàng)新的系統(tǒng)實踐訓(xùn)練相結(jié)合。實行柔性培養(yǎng)計劃和個性化教學(xué),加大選修課比例,適應(yīng)不同規(guī)格、不同愛好的人才的培養(yǎng)。我們同深圳潤天智圖像技術(shù)有限公司合作,采用“3+1”的人才培養(yǎng)模式,為企業(yè)實現(xiàn)訂單式培養(yǎng),第一批20名學(xué)生已于2008年7月畢業(yè),其中70%的學(xué)生經(jīng)過雙向選擇留在這家企業(yè)工作。并受到用人單位的好評。2008年我們又與冠捷科技集團武漢分公司合作開展人才培養(yǎng)的工作,選拔學(xué)生參加了冠捷公司有關(guān)液晶顯示器的生產(chǎn)、調(diào)試、研發(fā)工作,提出學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合的“系統(tǒng)創(chuàng)新訓(xùn)練”方案,均取得良好效果。目前,冠捷顯示科技有限公司已吸納我校多名學(xué)生就業(yè)。其中一名畢業(yè)生在該公司已擔任總工程師,在該公司工作的許多學(xué)生均受到好評。
4.特色定位
隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,通信網(wǎng)絡(luò)所承載的業(yè)務(wù)也從傳統(tǒng)的以語音業(yè)務(wù)為主發(fā)展到多種不同帶寬需求的業(yè)務(wù)并存,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益扁平化、IP化,各種現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展迅速,其生命周期也長短不一,因此在通信工程人才培養(yǎng)方案中,除了設(shè)置各門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課外,我們還系統(tǒng)地安排了能夠反映目前主流通信技術(shù)的發(fā)展方向的選修課和技術(shù)講座,對NGN、軟交換、IMS、IPV6、第三代、第四代移動通信技術(shù)、ASON、OTN、G-PON等在現(xiàn)有通信網(wǎng)中逐漸應(yīng)用甚至已成為主流的新技術(shù)進行全面的介紹。通過對電信行業(yè)發(fā)展深入細致的調(diào)查了解,我們認識到:經(jīng)過十多年的電信業(yè)改革,我國的電信市場運營已經(jīng)從一家壟斷到了全行業(yè)充分競爭的市場格局。各運營商之間為爭奪客戶,獲取更高的市場份額,在市場營銷方面各展拳腳,客戶不斷被細分,差異化服務(wù)日趨明顯,多種針對性強的業(yè)務(wù)不斷推出。而通信工程專業(yè)的課程設(shè)置一向重技術(shù)輕業(yè)務(wù)、輕經(jīng)營,而目前專業(yè)營銷人才是我國電信業(yè)最需要的人才。因此,我們讓學(xué)生通過講座、社會調(diào)研、社會實踐等形式充分了解目前電信市場的新業(yè)務(wù)種類和特點、市場競爭態(tài)勢、主要營銷手段及其利弊得失等,使我們的畢業(yè)生能夠更適應(yīng)行業(yè)的需求。我們與中國電信武漢分公司、武漢電信工程有限公司、湖北電信工程有限公司等單位保持長期的合作關(guān)系。聘請了電信工程有限公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和多名技術(shù)人員做我們的校外特聘教授,為學(xué)生的實習(xí)就業(yè)奠定了良好基礎(chǔ)。
5.課程體系優(yōu)化
我們以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型人才為目標,以課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革為核心,優(yōu)化信息通信類課程體系,從全程全網(wǎng)的角度講述各類通信技術(shù),構(gòu)建具有系統(tǒng)性、完整性、實用性和新穎性的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系。不僅使學(xué)生在全程全網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)各類通信技術(shù)知識,更重要的是培養(yǎng)他們掌握科學(xué)的研究方法,成為具備高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。我們從傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)三大目標出發(fā),通過對信息通信類專業(yè)現(xiàn)代通信技術(shù)相關(guān)課程內(nèi)容的深入研究和改革,結(jié)合各門課程教學(xué)的特點、難點和需求,建立了當前可實現(xiàn)的“知識平臺”,按照整體優(yōu)化原則調(diào)整課程的內(nèi)外接口,減少交叉重復(fù),精簡學(xué)時,協(xié)調(diào)各相關(guān)課程內(nèi)容之間的銜接,充實新內(nèi)容。我們采用主教材、輔教材、CAI課件、教學(xué)儀器、教學(xué)實驗和課程設(shè)計、遠程網(wǎng)絡(luò)課件等綜合配套措施,形成了“理論、抽象、設(shè)計”三個過程相統(tǒng)一的課程教學(xué)體系,保證了教學(xué)質(zhì)量,取得了良好的教學(xué)效果。以此為指導(dǎo)思想,我們在2009年完成了信息通信類課程大綱的重新修訂工作,2010年完成了課程簡介的編寫工作。
二、理論聯(lián)系實際,構(gòu)建通信技術(shù)全程全網(wǎng)實驗平臺
21世紀的高等教育,教育方式應(yīng)從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變,人才觀念應(yīng)從單一專業(yè)型向復(fù)合型、創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變。要實現(xiàn)這兩種轉(zhuǎn)變,實踐教學(xué)起著至關(guān)重要的作用,它是實現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)相對于理論教學(xué)具有實踐性、綜合性與創(chuàng)新性等特點,在加強對學(xué)生的素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面起著重要的、不可替代的作用。而目前大多數(shù)針對信息與通信學(xué)科學(xué)生開設(shè)的實驗多為專業(yè)基礎(chǔ)實驗,通信專業(yè)實驗則較為薄弱,學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍主要集中在基礎(chǔ)理論,對實際的通信設(shè)備與通信環(huán)境缺乏足夠的接觸與操作經(jīng)驗。因此建立通信專業(yè)實驗室,開設(shè)通信專業(yè)實驗,開拓學(xué)生視野,增強學(xué)生實際經(jīng)驗,提高學(xué)生的工程素質(zhì),使學(xué)生盡可能地不出校門就可以從實用角度理解并掌握通信技術(shù)。本成果通過建設(shè)一個盡可能覆蓋實際通信網(wǎng)環(huán)境(包括數(shù)據(jù)網(wǎng)、電信網(wǎng)、移動網(wǎng)、智能網(wǎng)、接入網(wǎng)、信令網(wǎng)、同步網(wǎng)、傳輸網(wǎng))等特點的全程全網(wǎng)通信專業(yè)實驗室,開設(shè)出既與專業(yè)知識理論學(xué)習(xí)相關(guān)聯(lián),又與實際通信網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備相聯(lián)系的實驗課程,創(chuàng)建一個良好新型的具備通信專業(yè)特色的實驗教學(xué)環(huán)境,提高實驗教學(xué)水平,使學(xué)生能夠通過實驗環(huán)節(jié),開拓視野,充分發(fā)揮主觀能動性,理論聯(lián)系實際,理論和實踐有機結(jié)合,充分提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,鍛煉其組織能力、溝通能力,培養(yǎng)并提高學(xué)生的工程素質(zhì)。
我們建設(shè)全程全網(wǎng)的現(xiàn)代通信實驗平臺的思路是:參考并利用國際國內(nèi)知名公司以及著名學(xué)者所提供的現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實驗室建設(shè)方案,立足于信息學(xué)院學(xué)生進行“現(xiàn)代交換”、“現(xiàn)代通信網(wǎng)”、“計算機網(wǎng)絡(luò)”、“移動通信”、“光纖通信”、“NGN網(wǎng)絡(luò)”等專業(yè)課程的實驗教學(xué)基本需求,利用有限的經(jīng)費盡量覆蓋從物理層到應(yīng)用層各個網(wǎng)絡(luò)層次,從有線到無線、從電到光各種信道方式,從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)各種網(wǎng)絡(luò)形式的寬闊而廣泛的實驗內(nèi)容,形成包括數(shù)據(jù)配置、維護管理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)觀測與分析、軟件開發(fā)、硬件設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與建設(shè)等基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型、研究探索型3層次專業(yè)實驗教學(xué)模式。在基礎(chǔ)型實驗中,提供對有關(guān)課程的基本原理與基本問題的驗證性、探索性實驗,幫助學(xué)生理解、掌握、驗證課程的基本原理、學(xué)習(xí)課程相關(guān)的基本實驗方法,探索并找到學(xué)習(xí)難點的結(jié)果和方案;在綜合設(shè)計型實驗中,以Assignment(任務(wù))的形式,由教師提出要求,學(xué)生獨立完成實驗項目的分析、設(shè)計、元器件采購、實現(xiàn)、調(diào)試、與實驗報告撰寫等工作,最后由教師驗收和評判。在研究探索型實驗中,采用Project(項目)的形式,由來自企業(yè)界的實際項目,教師科研項目與學(xué)生創(chuàng)新基金資助項目的形式確定項目研究方向和研究內(nèi)容,由幾個學(xué)生分工協(xié)作,每個學(xué)生獨立承擔一部分內(nèi)容,在教師的指導(dǎo)下共同完成。
目前已建成的全程全網(wǎng)實驗室包括:
(1)計算機40套;《通信原理》教學(xué)實驗設(shè)備20套;《移動通信》教學(xué)實驗設(shè)備10套;《光纖通信》教學(xué)實驗設(shè)備10套;《現(xiàn)代通信網(wǎng)》教學(xué)實驗設(shè)備4套;《程控交換》教學(xué)實驗設(shè)備20套。
(2)數(shù)字電視系統(tǒng)5套,由視音頻A/D,D/A模塊,視音頻信源編碼、解碼模塊,TS流形成與解復(fù)用模塊,DVB SPI收發(fā)接口等模塊組成。
(3)微波設(shè)備3套,其中SD3100射頻電路實驗訓(xùn)練系統(tǒng),是以300MHz可測量S參數(shù)的頻率特性測試儀、DDS合成信號發(fā)生器、通用計數(shù)器和電視(TV)收、發(fā)系統(tǒng)為基礎(chǔ),進行射頻通信設(shè)備及射頻電路的實驗系統(tǒng)。SD3200微波通信實驗訓(xùn)練系統(tǒng),是以1000MHz TV收發(fā)系統(tǒng),進行圖象和話音的微波傳輸為基礎(chǔ),進行微波通信設(shè)備及微波電路和器件的實驗系統(tǒng)。可利用網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀等測量儀器,開展對微波電路及器件特性參數(shù)的測量。SD3300移動通信射頻工程實驗訓(xùn)練系統(tǒng),是以800-2500MHz可測量S參數(shù)的微波反射計、微波功率計、頻譜分析儀、微波合成信號發(fā)生器和微波功率信號發(fā)生器、通用計數(shù)器及通信設(shè)備——直放站、干線放大器等為基礎(chǔ),進行移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的試驗,同時,提供一套移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程的實驗——室內(nèi)天線覆蓋系統(tǒng),開展移動通信射頻工程的系統(tǒng)實驗。SD3400微波中繼傳輸實驗訓(xùn)練系統(tǒng),是以射頻/微波TV收發(fā)信機和微波中繼站組成的微波中繼傳輸系統(tǒng)為基礎(chǔ),進行微波頻率中繼傳輸電視信號實驗。
(4)接入網(wǎng)設(shè)備一套。本接入網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)依據(jù)實際的寬帶接入應(yīng)用,組織相應(yīng)的典型設(shè)備,包括交換局端的部分設(shè)備、線路、以及用戶接口設(shè)備,從機房、線路、到終端盡可能進行完整展現(xiàn)。
三、利用現(xiàn)代化教學(xué)手段提高教學(xué)效率
構(gòu)建全程全網(wǎng)通信實驗教學(xué)平臺的在線系統(tǒng),制作電子素材庫,供學(xué)生利用校園網(wǎng)進行學(xué)習(xí)。充分利用多媒體技術(shù)開展基于計算機、網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)實驗研究,精心選擇具有代表性的實驗,使學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽、熟悉和回顧實驗內(nèi)容,盡量利用多媒體方式和網(wǎng)絡(luò)資源來表達實驗內(nèi)容,將現(xiàn)金、具體的教學(xué)手段引入到教學(xué)中,是的抽象的概念和理論更形象、生動和直觀,提高實驗環(huán)節(jié)的質(zhì)量和效率。
四、研究的特色和應(yīng)用情況
1.研究的特色
(1)隨著通信技術(shù)的發(fā)展與社會需求日益多樣化,現(xiàn)代通信網(wǎng)正處在變革與發(fā)展之中,本教改項目擬在改變以往授課方法,從新的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架入手,采用了網(wǎng)絡(luò)分層的結(jié)構(gòu)(應(yīng)用層、業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)和下一代網(wǎng))來講述相關(guān)通信技術(shù)。
(2)根據(jù)通信技術(shù)類課程特點,從全局出發(fā),對網(wǎng)絡(luò)分層中所涉及的通信技術(shù)進行較詳細的論述,目的是使學(xué)生建立起全程全網(wǎng)的概念,從而加強學(xué)生對現(xiàn)代通信技術(shù)的認識和全程全網(wǎng)的了解,在此基礎(chǔ)上可根據(jù)專業(yè)和個人情況,今后就某一個專業(yè)技術(shù)方向進行更深入的學(xué)習(xí)。
(3)“全程全網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)”教學(xué)實驗平臺整合了多種通信技術(shù),以實用設(shè)備構(gòu)建出真實的通信網(wǎng)試驗環(huán)境,突出通信全程全網(wǎng)的整體性,與課堂學(xué)習(xí)有機結(jié)合,相輔相成,實驗內(nèi)容從簡單驗證型向自主設(shè)計型過渡;實驗教材由參考產(chǎn)品手冊、資料光盤完成實驗指導(dǎo)書的;實驗方式以點帶面,觸類旁通,以專項通信實驗促進專業(yè)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生有效建立起通信大網(wǎng)絡(luò)的觀念。
2.項目的創(chuàng)新點
(1)實現(xiàn)實驗教學(xué)理念的改革:改變一成不變的命題式實驗方式,結(jié)合理工科專業(yè)特色,引入現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中實際應(yīng)用系統(tǒng)級設(shè)備,可實現(xiàn)如下功能:為低年級學(xué)生提供認知環(huán)境;為中年級學(xué)生提供測試環(huán)境;為高年級學(xué)生及學(xué)院老師提供研發(fā)環(huán)境。
(2)提高學(xué)生的理論知識與實踐能力:擺脫傳統(tǒng)的被動性驗證性實驗,通過師生們積極主動地設(shè)計實驗拓撲,搭建實驗平臺,使理論和實踐相結(jié)合,更好地掌握通信理論知識及通信業(yè)務(wù)發(fā)展的先進技術(shù)。
(3)為教師提供開發(fā)測試平臺:目前,隨著通信設(shè)備制造技術(shù)的日益成熟,在硬件上,業(yè)界的產(chǎn)品都大同小異,現(xiàn)今的重點是在軟件和增值服務(wù)方面的發(fā)展。而“全程全網(wǎng)現(xiàn)代通信”實驗平臺為教師和學(xué)生提供了一個開放的、真實的開發(fā)環(huán)境和測試環(huán)境。
一、擴頻通信的工作原理
在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號,然后由擴頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜,展寬后的信號再調(diào)制到射頻發(fā)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(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列去相關(guān)解擴,再經(jīng)信息解調(diào),恢復(fù)成原始信息輸出。可見,一般的擴頻通信系統(tǒng)都要進行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制,二次調(diào)制為擴頻調(diào)制,三次調(diào)制為射頻調(diào)制,以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較,多了擴頻調(diào)制和解擴部分。擴頻通信應(yīng)具備如下特征:(1)數(shù)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(guān)的函數(shù)(擴頻函數(shù))對被傳信息的信元重新進行調(diào)制實現(xiàn)的;(4)接收端用相同的擴頻函數(shù)進行相關(guān)解調(diào)(解擴),求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴頻函數(shù)(也稱偽隨機碼)調(diào)制和對信號相關(guān)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(shù)的特點
擴頻信號是不可預(yù)測的、偽隨機的寬帶信號,其帶寬遠大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(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(tǒng)具有以下特點。
1.抗干擾性強
擴頻信號的不可預(yù)測性,使擴頻系統(tǒng)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(tǒng)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(zhì)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(jiān)測到,因此擴頻通信系統(tǒng)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(tǒng)中增加了擴頻調(diào)制和解擴過程,利用擴頻碼序列間的相關(guān)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?qū)⒍鄰叫盘栔械南嗤a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(xiàn)象,使擴頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發(fā)射功率下,擴頻信號分布在很寬的頻帶內(nèi),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(shù)就更難了.所以擴頻系統(tǒng)可實現(xiàn)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(tǒng)具有高保密性。
5.易于實現(xiàn)碼分多址
在通信系統(tǒng)中,可充分利用在擴頻調(diào)制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,接收端利用相關(guān)檢測技術(shù)進行解擴,在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統(tǒng)可以區(qū)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(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
在過去由于技術(shù)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(shù)已經(jīng)出現(xiàn),但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事.近幾年,由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展,幾十兆赫茲,甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實,擴頻通信獲得極其迅速的發(fā)展.通信的發(fā)展史又到了一個轉(zhuǎn)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(tǒng)的角度看擴頻通信.最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機+最佳接收機.幾十年來,最佳接收理論已經(jīng)很成熟,但最佳發(fā)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(diào)制制度,構(gòu)成了最佳發(fā)射機.因此,有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴頻+相關(guān)接收這種認識,人們就不難預(yù)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(yīng)通信的年代.擴頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)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(huán)路,發(fā)揮越來越大的作用.接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng),逐步發(fā)展、演變和升級而形成的.現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分:傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng).由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚,往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”,各國都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展,因此各類接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運而生.由于ISM(Industry Scientific Medica1)頻段的開放性,經(jīng)營者和用戶不需申請授權(quán)就可以自由地使用這些頻段,而無線擴頻技術(shù)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(xié)議架構(gòu)的無線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段.在無線接人系統(tǒng)中,擴頻微波與常規(guī)微波相比有著3個顯著的優(yōu)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(shù)相對有線接入技術(shù)來說,有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢,在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用 .
擴頻微波主要應(yīng)用在以下幾個方面.語音接入(點對點);數(shù)據(jù)接入;視頻接入;多媒體接入;因特網(wǎng)(Internet)接入。
四、結(jié)語
擴頻通信是通信的一個重要分支和發(fā)展方向,是擴頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)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(yīng)用迅速從軍用擴展到民用通信中,它的易于實現(xiàn)碼分多址的特點,使它能與第三代移動通信系統(tǒng)完美結(jié)合,發(fā)展前景極為廣闊。
參考文獻:
1.光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健T诠饫w通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽;光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為:(1)信號的發(fā)射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大;(4)信號的分離;(5)信號的接收。
2.光纖通信技術(shù)的特點
(1)頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2)損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低;若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。
(3)抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng),光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。
(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點,其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。
3.光纖通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
20世紀90年代以來,我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速,特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加,全網(wǎng)的管理和維護,設(shè)備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò),可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節(jié)目的廣播,采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字,通道設(shè)置成廣播方式,同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載,也可以通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。
有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國各地已基本形成,在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,比較容易地實現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò),因此在目前的情況下,不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng),而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的CATV已經(jīng)是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV大多是單向傳輸,上行信號不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送。可以通過電信網(wǎng)PSTN中語音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號的傳送,也可以通過語音接入系統(tǒng)來完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構(gòu)成廣電網(wǎng)中自己的上行信號的傳送,組成了雙向應(yīng)用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大,但還有許多應(yīng)用能力在閑置,今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,作為經(jīng)濟發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力,推動通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此,光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動下,一定不斷會有新的發(fā)展。
參考文獻:
[1]王磊,裴麗.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來[J].中國科技信息,2006,(4)
一、擴頻通信的工作原理
在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號,然后由擴頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜,展寬后的信號再調(diào)制到射頻發(fā)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(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列去相關(guān)解擴,再經(jīng)信息解調(diào),恢復(fù)成原始信息輸出。可見,一般的擴頻通信系統(tǒng)都要進行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制,二次調(diào)制為擴頻調(diào)制,三次調(diào)制為射頻調(diào)制,以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較,多了擴頻調(diào)制和解擴部分。擴頻通信應(yīng)具備如下特征:(1)數(shù)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(guān)的函數(shù)(擴頻函數(shù))對被傳信息的信元重新進行調(diào)制實現(xiàn)的;(4)接收端用相同的擴頻函數(shù)進行相關(guān)解調(diào)(解擴),求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴頻函數(shù)(也稱偽隨機碼)調(diào)制和對信號相關(guān)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(shù)的特點
擴頻信號是不可預(yù)測的、偽隨機的寬帶信號,其帶寬遠大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(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(tǒng)具有以下特點。
1.抗干擾性強
擴頻信號的不可預(yù)測性,使擴頻系統(tǒng)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(tǒng)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(zhì)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(jiān)測到,因此擴頻通信系統(tǒng)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(tǒng)中增加了擴頻調(diào)制和解擴過程,利用擴頻碼序列間的相關(guān)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?qū)⒍鄰叫盘栔械南嗤a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(xiàn)象,使擴頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發(fā)射功率下,擴頻信號分布在很寬的頻帶內(nèi),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(shù)就更難了.所以擴頻系統(tǒng)可實現(xiàn)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(tǒng)具有高保密性。
5.易于實現(xiàn)碼分多址
在通信系統(tǒng)中,可充分利用在擴頻調(diào)制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,接收端利用相關(guān)檢測技術(shù)進行解擴,在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統(tǒng)可以區(qū)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(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
在過去由于技術(shù)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(shù)已經(jīng)出現(xiàn),但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事.近幾年,由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展,幾十兆赫茲,甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實,擴頻通信獲得極其迅速的發(fā)展.通信的發(fā)展史又到了一個轉(zhuǎn)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(tǒng)的角度看擴頻通信.最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機+最佳接收機.幾十年來,最佳接收理論已經(jīng)很成熟,但最佳發(fā)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(diào)制制度,構(gòu)成了最佳發(fā)射機.因此,有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴頻+相關(guān)接收這種認識,人們就不難預(yù)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(yīng)通信的年代.擴頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)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(huán)路,發(fā)揮越來越大的作用.接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng),逐步發(fā)展、演變和升級而形成的.現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分:傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng).由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚,往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”,各國都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展,因此各類接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性,經(jīng)營者和用戶不需申請授權(quán)就可以自由地使用這些頻段,而無線擴頻技術(shù)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(xié)議架構(gòu)的無線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段.在無線接人系統(tǒng)中,擴頻微波與常規(guī)微波相比有著3個顯著的優(yōu)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(shù)相對有線接入技術(shù)來說,有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢,在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用.
擴頻微波主要應(yīng)用在以下幾個方面.語音接入(點對點);數(shù)據(jù)接入;視頻接入;多媒體接入;因特網(wǎng)(Internet)接入。
四、結(jié)語
擴頻通信是通信的一個重要分支和發(fā)展方向,是擴頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)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(yīng)用迅速從軍用擴展到民用通信中,它的易于實現(xiàn)碼分多址的特點,使它能與第三代移動通信系統(tǒng)完美結(jié)合,發(fā)展前景極為廣闊。
參考文獻:
中圖分類號:E965 文獻標識碼:A 文章編號:
一、通信業(yè)的基本構(gòu)成
通信業(yè)主要由通信服務(wù)業(yè)和通信制造業(yè)組成。通信服務(wù)業(yè)包括提供信息內(nèi)容服務(wù)的信息提供業(yè)和提供通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的運營業(yè)兩大方面。目前,在我國通信服務(wù)業(yè)中,信息提供業(yè)的主要企業(yè)是互聯(lián)網(wǎng)信息內(nèi)容提供商ICP。通信制造業(yè)可以按不同的制造產(chǎn)品,將其分為通信設(shè)備制造和通信產(chǎn)品制造。通信設(shè)備主要有:交換設(shè)備、傳輸設(shè)備、接入設(shè)備、數(shù)據(jù)通信設(shè)備、移動通信設(shè)備、微波通信設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備七大類;通信產(chǎn)品主要有固定通信終端和移動通信終端。
二、通信企業(yè)行業(yè)特點
(一)不可觸摸性
服務(wù)是無形的,消費者為減少這種不可觸摸性所帶來的不確定性,就應(yīng)該對終端設(shè)備、溝通資料、價格等幾個方面,作出服務(wù)質(zhì)量的判斷。所以,在消費者面前,通信運營商可通過多種渠道去展示自身服務(wù)特點,提升消費者對其服務(wù)的信任度。
(二)不可分離性
服務(wù)的生產(chǎn)與消費二者一般是同時進行的,在服務(wù)時顧客也在場,所以提供者和顧客會產(chǎn)生相互作用,服務(wù)的結(jié)果受提供者和顧客兩者的影響。
(三)可變性
服務(wù)取決于由誰來提供以及在何時、何地提供。可以從以下兩個步驟來對服務(wù)質(zhì)量進行控制:
1、挑選優(yōu)秀的工作人員并進行培訓(xùn)。有效開展對服務(wù)提供者的培訓(xùn),使其對顧客出現(xiàn)的各種情況都能做出適當反應(yīng),從而減少服務(wù)的可變性;
2、充分利用顧客建議和投訴系統(tǒng),了解顧客的滿意情況,由此可以及時察覺出質(zhì)量較差的服務(wù)并進行更正。
(四)易消失性
服務(wù)不具有可貯藏性,不可能事先生產(chǎn)出服務(wù)留待以后再消費。通信業(yè)的生產(chǎn)過程本身就是消費的過程,所以極易消失。此外,因服務(wù)性企業(yè)具有以上特點,所以在服務(wù)性企業(yè)中,顧客面對著服務(wù)質(zhì)量不太穩(wěn)定和較多變化的服務(wù)者,服務(wù)提供者及“不公開的 ”生產(chǎn)過程都將影響著服務(wù)結(jié)果。
三、通信行業(yè)的發(fā)展重點及趨勢
(一)基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)光傳輸網(wǎng)建設(shè)是一個重點,適當發(fā)展和完善微波和衛(wèi)星網(wǎng),使其成為光纜傳輸補充、保護和應(yīng)急手段。長途光纜傳輸網(wǎng)擬新建約20萬公里國內(nèi)長途光纜,網(wǎng)絡(luò)光纜長度將達到50萬公里以上,加大國際海光纜網(wǎng)的建設(shè)力度。在業(yè)務(wù)量大的地區(qū)建設(shè)新型光纖,積極采用DWDM技術(shù),適時應(yīng)用光節(jié)點設(shè)備(如OADM和OXC),并構(gòu)架全光網(wǎng)絡(luò),形成適應(yīng)通信發(fā)展需要的大容量、高可靠性和靈活的基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)。
大力發(fā)展接入網(wǎng)。以光纖盡量靠近用戶為原則,采用光纖、銅纜、同軸電纜和無線等接入技術(shù)和手段發(fā)展用戶接入網(wǎng)。在大中城市,還要不斷加快寬帶接入網(wǎng)的建設(shè)速度,逐步開放接入網(wǎng)的建設(shè)和經(jīng)營。
(二)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)
推動移動通信業(yè)的高速發(fā)展,盡快拆除模擬移動通信系統(tǒng),使移動通信業(yè)務(wù)向多種類多速率的綜合業(yè)務(wù)方向演變,方便用戶。以IP為基礎(chǔ)的多媒體網(wǎng)是通信網(wǎng)發(fā)展的重點。例如:在長途網(wǎng)絡(luò)上組建寬帶IP骨干網(wǎng)絡(luò);在城市范圍內(nèi)組建寬帶IP城域網(wǎng);大力發(fā)展信息化小區(qū)和商務(wù)樓,形成一個以IP為基礎(chǔ)的寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺,提供更多種類業(yè)務(wù)。
(三)通信制造業(yè)
通信制造業(yè)發(fā)展的重點是:移動通信產(chǎn)品、光通信產(chǎn)品、接入網(wǎng)設(shè)備和IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與產(chǎn)品。在移動通信產(chǎn)品方面,主要是組織實施GSM數(shù)字移動通信產(chǎn)品國產(chǎn)化專項、CDMA技貿(mào)結(jié)合專項,將我國的自主品牌移動通信產(chǎn)品成為國內(nèi)外市場上的主流產(chǎn)品。此外,還必須要加快第三代移動通信技術(shù)與產(chǎn)品的研究、開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
在光通信產(chǎn)品方面,還要著力于密集波分復(fù)用設(shè)備、光同步數(shù)字系列設(shè)備等光通信產(chǎn)品的發(fā)展。同時,還要注重加大光層面產(chǎn)品的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
(四)3G運營
1、2G用戶發(fā)展空間收窄,3G新增用戶已經(jīng)起到增長帶動作用
用戶是通信運營商的根本。目前,移動電話用戶的增長驅(qū)動力體現(xiàn)在兩個方面:一個是農(nóng)村用戶市場的增量開發(fā);另一個是3G用戶增長的帶動作用。未來的主要看點為3G用戶的增長,中國聯(lián)通、中國電信由于3G網(wǎng)絡(luò)制式有獨特的技術(shù)優(yōu)勢,這將隨著用戶規(guī)模的增長而逐步得到體現(xiàn)。從3G增長角度來分析,我國移動電話用戶仍有一定的發(fā)展空間。此外,我國3G處于發(fā)展初期,3G用戶的逐漸增長還會帶動起新增用戶的增長。
2、3G產(chǎn)業(yè)鏈已逐漸成熟,網(wǎng)絡(luò)、終端等條件基本完備
目前,我國3G網(wǎng)絡(luò)已覆蓋大部分區(qū)域。通過與日本3G的發(fā)展過程對比,可以看出低端機和面向業(yè)務(wù)的功能性手機(如音樂)對3G用戶增長起到了及其重要的作用。對比國內(nèi)的情況分析,智能手機的快速發(fā)展明顯降低了業(yè)務(wù)用戶界面的使用障礙,同時智能手機價格的降低和豐富的種類也為不同層面的用戶提供了更多的消費選擇。智能機加速親民化對傳統(tǒng)功能手機的替代顯著提速,迅速擴大了移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍,并廣泛涉獵到生活、社交、辦公、游戲等眾多領(lǐng)域。
目前,中國聯(lián)通在千元智能手機市場方面制定了千元互聯(lián)網(wǎng)手機的定義;中國電信則將終端計劃定位于中低端智能手機,重點發(fā)展2000元內(nèi)能夠帶來良好用戶體驗的智能終端。
3、流量消費漸行漸近
流量的增長只是一個表面現(xiàn)象,所體現(xiàn)的是消費模式的變更,從而影響到運營商的經(jīng)營模式。流量增長還能產(chǎn)生一個更為深遠的影響,也就是隨著用戶對于流量的需求,將3G網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)勢逐步體現(xiàn)出來。終端界面和網(wǎng)絡(luò)條件決定了用戶體驗的兩個方面,人們認為智能手機改善了用戶的第一界面體驗后,網(wǎng)絡(luò)體驗將成為用戶選擇運營商的重要標準之一。總之,中國聯(lián)通和中國電信在網(wǎng)絡(luò)能力方面的優(yōu)勢將得到市場重視。
四、參考文獻