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1.2SDH微波通信概述
SDH微波通信傳輸線路是由一條主干線與若干分支組成[4]。為了更好地和現有光纖傳輸網絡予以融合，還需要對新型微波設備予以改進。不管是設備功能、體積，還是組網方式、技術性能，均要跟隨通信技術的發展趨勢，進行多層面的融合。其融合主要包括以下內容：一是技術融合：利用一個硬件平臺融合PDH微波通信與SDH微波通信，在軟件控制下實現空中接口，保證在硬件設備沒有更新的情況下，實現空中接口容量的更改，只要通過軟件操作就可以設置成功，極大地節約了硬件設備升級成本[5]。二是設備融合：將原有的室內單元（IDU）、數字配線架（DDF）、分插復用器（ADM）等功能予以融合，全部融入到IDU中。如圖2所示，在此IDU中，不僅具有連接天饋線的中頻接口，還有連接光纖傳輸設備的STM-N光纖接口，同時還可以直接開展FE、E1等業務，各個接口之間可以通過IDU的統一集成進行業務調度。如果重新組合IDU業務板件，還可以形成樹型、星型、鏈型、環型等復雜網絡結構。在微波系統退出網絡之后，IDU依然能夠繼續充當光纖傳輸的MADM設備，展開相應的通信。在某種程度上而言，高度集成的IDU可以用新型交叉連接代替原來的轉接電纜，為系統的調試與維護提供了很大的便利條件。
2新型微波通信的關鍵技術
2.1編碼
自適應調制編碼（AMC）在移動通信中得到了廣泛應用，根據信道質量對編碼速率予以調整，以此來獲取較高的吞吐量。當無線通信速率比較低的時候，信道估計相對準確，AMC的應用效果較好。隨著終端移動速度的不斷加快，信道質量已經無法滿足信道的變化，在信道測量錯誤的情況下，導致AMC調制編碼方式和實際情況不相同，影響了系統容量、吞吐量等性能指標，值得相關人員進行深入研究。
2.2多天線技術
在微波中繼通信系統中，分集接收得到了廣泛應用，是對抗多徑衰落以及增強數字微波傳輸質量的主要途徑。在SDH微波通信系統中，因為多狀態調制方式的運用，使得其對頻率選擇性衰落更加敏感，所以，為分集接收的普遍應用創造了有利條件。分集技術就是為了削弱多徑衰落與降雨衰落的干擾，對不同的特性收信信號予以合成或者切換，從而得到良好信號的技術。在微波中繼通信系統中，分集技術主要包括四種：路由分集、角度分集、空間分集、頻率分集[7]。在移動通信中，MIMO技術得到了普遍應用，其是在發送端與接收端借助天線傳輸無線信號的一種技術，屬于一種智能天線。MIMO技術主要就是將用戶數據分解成若干并行數據流，在指定的寬帶內由多個發射天線同時發射，經過無線信道之后，由多個接收天線予以接收，結合各并行數據流的空間特征，對原有數據流予以解調。MIMO技術的核心內容就是空時信號的處理，也就是借助空間天線對時間域、空間域信號進行處理。MIMO技術可以有效提高頻譜利用率，在無線頻帶有限的條件下，獲取更高的傳輸速率，達到預期的業務效果。
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1.引言
LMDS（ Local Multipoint Distribution Services ）本地多點分配業務系統工作在20-40 GHz 頻段上的點對多點數字微波通信技術，適用于城域接入網的本地寬帶業務傳輸和接入，基站典型覆蓋半徑為3-5km，每個基站可支持數百個端站，按用戶的需求動態分配帶寬，每個端站最高帶寬可達 8-16Mb/s，可捆綁各種寬、窄帶業務，支持數據、話音、視頻、Internet，LMDS技術的成熟與完善，長期困擾運營商的接入網“瓶頸”問題便迎刃而解。
2.LMDS系統的構成
LMDS寬帶無線接入網絡主要包括下列組成部分：
·數字基站（DBS）: 做為集中器，發送并接收所有用戶業務。核心功能在于對RF信號的調制/解調，同時完成無線用戶的匯聚，并與骨干網的連接。
·無線基站（RBS）: 結構緊湊的室外單元，傳輸RF信號至扇型天線，IF信號至DBS。一般情況下，基站包括多個RBS，每個RBS提供一個扇區的容量及覆蓋。RBS安裝于鐵塔或房頂。
·無線端站（RT）：安裝于用戶端，墻面或抱桿安裝，環境適應力強。包括設計非常緊湊的收發信單元及集成天線，與NT傳輸IF信號，由NT供電。
·網絡終端（NT）：室內單元，提供1個多個終端接口，可與用戶直接連接，或與用戶端集中設備相連（如Routers/多業務交換機、ADSM mux、VPN hub，或PBX）。核心功能在于對RF信號的調制/解調。可固定在機架，或桌面放置。
·網絡及業務管理：對骨干網設備、基站、端站，即有線和無線系統所有的操作維護進行管理。提供業界功能最強大的管理系統，包括簡單易用的完全圖形接口，方便的路徑及配置管理，良好的路由選擇及恢復功能，超強的可擴展性及靈活性。
1-1 LMDS典型網絡結構[1]
3.LMDS寬帶無線接入網絡應用舉例。
LMDS是一個可以綜合租用線、交換話音、ISDN和基于IP業務的多業務平臺。本節將描述租用線業務的主要應用及相應的典型網絡配置作為典型應用：
PBX 互連
數據租用線業務，通過集中器、FRAD(幀中繼)、網橋或路由器提供廣域網連接
租用線業務提供端站與基站之間 E1/T1 或 分檔E1/T1 的透明傳輸。系統匯聚業務通過TDM E1/T1電路接口或DBS ATM接口傳輸至骨干網。所有配置和路徑管理，包括無線資源的分配均由網管系統完成。
2-1租用線業務[1]
3.LMDS系統雨衰的影響。論文格式。論文格式。
LMDS使用約30GHz的頻段作為傳輸媒介，這是因為微米波的波長與雨點的直徑在同一數量級，因此抗雨衰性能差。通信質量受雨、雪等天氣影響較大。雨衰影響是LMDS系統設計必須予以考慮的重要因素。
國際電信聯盟對降雨的影響已進行了深入研究，在ITU-RP.837建議中，將地球分為15個降雨氣候區，分別以大寫字母A到Q來表示，每一降雨區是以與它相關的降雨強度統計來表證，并給出了對應不同降雨強度所發生的時間概率。遵照ITU-R P.838建議，可以針對工作頻率、極化和降雨率計算比衰減（dB／Km）和有效路徑長度（這是考慮到在整個傳輸段長度上降雨強度不是均勻分布的緣故），進而可以針對衰落儲備值Ft計算出在一定傳輸距離下，降雨衰減超出Ft的時間百分數P，或反之，根據雨衰特性及Ft求出在保證P值一定的情況下可用的通信距離是多少。必要時，還可以根據在ITU-R P.841建議，從長期百分數P變換到最壞月份百分數Pu。在考慮LMDS因雨衰引起的不可用性指標時，時間百分數Pu即為不可用性指標。[2]
系統抗雨衰性能
系統增益
nA7390收發信機性能優異，在BER=10-6時上下行門限接收電平值可達到-83dBm和-81dBm，由于MII行業標準（ -82dBm和-76dBm ）。
n采用標準天線時，系統增益達148dB；高增益天線，達160dB。
自動增益控制（ATPC）性能
n為了滿足不同通信距離和不同地區降雨率減對發射功率的要求，A7390 LMDS系統支持自動發射功率控制（ATPC）功能。
ATPC調整速度
nA7390 LMDS系統在上行鏈路實施ATPC，保證系統工作在理想的C/N指標。論文格式。ATPC動態范圍為40dB（MII要求為35dB）。
nATPC工作方式：慢環路調整、快環路調整。
n快環路調整時，速度高于1000dB/s（MII要求為20dB/S）。
參考文獻：
[1] 寬帶無線接入解決方案 ，A7390 LMDS，Mobil Network Division, Fixed Wireless BU，Harry - August, 2003 。上海貝爾內部資料。
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1通信系統傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸的特性進行的,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,并逐漸發展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數字信號處理單元兩部分組成。
衛星通信: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,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數字衛星通信采用數字調制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數字話音編碼。
2數據通信的構成原理
數據終端(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、數字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;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。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道,DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換,以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;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。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。
3數據通信的分類
3.1有線數據通信
數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應該是數字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。
分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優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,網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。
幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。
3.2無線數據通信
無線數據通信也稱移動數據通信,它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據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。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的,因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說,移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯,把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶
4.1計算機網絡
計算機網絡(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的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。
局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網絡協議
網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協議很多,有面向字符的協議、面向比特的協議,還有面向字節計數的協議,但最常用的是TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。
TCP/IP實際上是一種標準網絡協議,是有關協議的集合,它包括傳輸控制協議(TransportControlProtocol)和因特網協議(InternetProtocol)。TCP協議用于在應用程序之間傳送數據,IP協議用于在程序與主機之間傳送數據。由于TCP/IP具有跨平臺性,現已成為Internet的標準連接協議。網絡協議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發送物理幀;網絡層:負責相鄰節點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數據以TCP/IP協議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數據需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。
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一、電子通信系統概述
電子通信技術屬于現代通信技術中的一大部分。電子通信技術還是信息社會的主要支柱,是現代高新技術的重要組成部分,甚至是國家國民經濟的神經系統和命脈。在現代化信息社會,電子通信技術無處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動電信、廣播電視、雷達、聲納、導航、遙控與遙測以及遙感等領域,還有軍事和國民經濟各部門的各種信息系統都要運用到電子通信技術。
電子通信系統中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛星通信。其中移動通信就包括了衛星通信,此外還有蜂窩系統、集群系統、分組無線網、無繩電話系統、無線電傳呼系統等多個領域。
二、電子通信系統關鍵技術問題
近幾年來,電子通信技術應用十分廣泛,就其最具代表性的移動通信和衛星通信來看,就存在很多關鍵性的技術問題,有待加強和改善。移動通信技術在電子通信技術中發展范圍最大最迅速,傳統的蜂窩通信因為可用無線頻譜資源的增加和無線信號的衰弱而變得越來越受局限。不斷縮小的小區半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外,頻繁的越區切換導致空中資源的浪費和頻譜效率降低,這也使得網絡建設的成本也是越來越高。從以上各種因素可以看出,要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統容量,就應該突破傳統蜂窩體制,應用新的移動通信技術。
1、移動通信系統關鍵技術問題
在移動通信系統中采用分布式天線是很有效也很成功的一種方式,每個小區內都有很多個無線信號處理單元,這些單元距離都比載波波長要遠得多,并且它們都能進行功放變頻和信號預處理。要在核心處理單元實現信號處理的功能,首先就要完成信號的收發功能和一些簡單的信號預處理,然后就要與核心處理單元連接,通過光纖和同軸電纜或微波無線信道來實現。有兩種方式可以實現分布式移動通信,第一種就是在所有的無線信號處理單元上所有相同的下行鏈路信號同時發射,然后小區內的無線信號處理單元接收到上行鏈路信號之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優點是簡單,缺點則是會不斷干擾系統,阻礙了系統容量的擴大。第二種方式則是在整個業務區域內完成無線覆蓋的分布式天線結構,通過用大量的無線信號處理單元來實現,從而突破傳統蜂窩小區的理念。這種方式也可稱之為“受控天線子系統”,即“僅與移動臺相近的信號處理單元負責與移動臺進行通信”的方式。第二種較之第一種更理想,但同時它也更復雜。
分布式移動通信較傳統的移動通信技術有幾點優勢,第一是小區間干擾低、SIR高且系統容量大,第二是它內部的分集能力不僅能用來抵抗陰影效應,還能夠保證不衰落和擴大系統的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號的功率,還能降低其切換次數。第四是它對其他通信系統的干擾小并且在相同發射功率下覆蓋的區域更大,反之其發射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實現任意形狀的無線業務服務區,還能核心處理單元集中處理信號。更能有效利用無線資源。
子通信系統分為5層:應用層、驅動層、傳輸層、數據鏈路層和物理層。這5層之間功能劃分應明確,接口應簡單,從而為硬軟件的設計實現奠定良好的基礎:應用層是通信系統的最高層次,它實現通信系統管理功能(如初始化、維護、重構等)和解釋功能(如描述數據交換的含義、有效性、范圍、格式等)。驅動層是應用層與底層的軟件接口。為實現應用層的管理功能,驅動層應能控制子系統內多路傳輸總線接口(簡稱MBI)的初始化、啟動、停止、連接、斷開、啟動其自測試,監控其工作狀態,控制其和子系統主機的數據交換。傳輸層控制多路傳輸總線上的數據傳輸,傳輸層的任務包括信息處理、通道切換、同步管理等。數據鏈路層按照MIL—STD一1553B規定。控制總線上各條消息的傳輸序列。物理層按照MIL—STD一1553B規定,處理1553B總線物理介質上的位流傳輸。應用層、驅動層在各個子系統主機上實現,傳輸層、數據鏈路層、物理層在MBI上實現。
2、衛星通信系統關鍵技術問題
衛星通信在電子通信技術中最為先進,它也有很大的優勢,包括通信距離遠并且容量大,通信線路質量穩定可靠以及機動性能優越和靈活地組網等這些都是別的技術沒有的特點。但隨著不斷快速發展的全球信息化產業,人們對信息的需求也越來越復雜多樣,電子通信技術已進入高速、多媒體、業務多樣化和可移動的個性化時代。
目前的衛星通信的一些關鍵技術也存在一些問題,它包括高速數據的業務需求。以及衛星通信應用寬帶IP的難點。現代衛星通信技術采用一些關鍵技術來解決問題,一個就是數據壓縮技術,它能讓靜態和動態的數據壓縮都能有效提高通信系統在時間、頻帶、能量上的工作效率;第二個就是智能衛星天線系統;第三個就是寬帶IP衛星通信技術的研究;第四個就是新型高效的數字調制及信道編碼技術;第五個就是多址連接技術的改進和發展;第六個就是衛星激光通信技術。
未來的衛星通信數據率會通過激光通信來實現,激光的優勢會在互聯衛星網中得到充分發揮,因為在那里經常會應用到激光通信技術,它在外層空間進行,所以不會受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術來縮短全球衛星通信中的“雙跳”法的信號時長。有專家提出“在衛星激光通信在比微波通信數據速率高一個數量級的理想情況下,天線孔徑尺寸會比微波通信衛星減小一個數量級”的觀點。那么如果在空間無線電通信中以激光作為載體來進行工作和運行未來的衛星之間進行激光通信是很有前途的。
總而言之,電子通信系統在這個信息化時代無處不在。在電子通信系統中范圍最廣最常見的就是移動通信技術和衛星通信技術,移動通信技術體現在日常的電視廣播網絡等各種電子傳輸工具上,而衛星通信系統則運用在比較大型的工程上。電子通信系統的發達和完善與否直接決定了一個國家和社會的強弱,所以對其關鍵技術問題的分析和研究是很有必要的,掌握了其關鍵技術就能很好地運用和完善它。
參考文獻
[1]劉旭東,衛星通信技術[M].北京:國防工業出版社,2000
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電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設，已經初具規模，通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展，無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒于采用無線通信網不依賴于電網網架，且抗自然災害能力較強，同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點，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用特點和優缺點，并分析其在電力系統的應用前景。
二、無線技術介紹
（一）無線通信技術的概念
目前，無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成。
（二）無線通信技術的發展現狀
無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術，即基于IEEE802.15的無線個域網（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網（WWAN）。
總的來說，長距離無線接入技術的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術的代表則包括：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主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業務（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術主要包括：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的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。
1.主流無線通信技術
從技術發展的趨勢可以看出，以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基于該技術的無線通信技術主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。
2.其他無線通信技術
除了上述主流的無線通信技術外，目前已存在的無線通信技術還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。
（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數據傳輸協議，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，通信介質為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，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。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。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數字通信系統，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統的復雜性，降低成本。
三、無線技術優劣分析
（一）WLAN技術分析
Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟，而且大批量生產。該技術適用于無線局域網，作為有線網絡的延伸，對于特殊地點寬帶應用，盡管Wi-Fi技術應用非常廣泛，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，通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號，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盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。
（二）WiMax技術分析
WiMax是一個先進的技術，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看，該技術可以在較大范圍內滿足上網要求，覆蓋可以包括室外和室內，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業界看好，是未來移動技術的發展方向，并提供優良的最后一公里網絡接入服務。
（三）WMN技術分析
WMN是正在研究中的技術，在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看，WMN這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間，在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集，并廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨著其他技術的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發揮出各自的優勢。
（四）3G技術分析
3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗，有一成套建網的理論，包括對網絡的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區已得到大規模的商業應用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段，還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。
（五）LMDS技術分析
本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下，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或基站設備將ATM骨干網基帶信息調制為射頻信號發射出去，在其覆蓋區域內的許多用戶端設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光纖或銅纜情況下，實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。
（六）MMDS技術分析
MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠寬，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調制技術主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調制QAM調制技術，無法做到非視距傳輸，在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外，MMDS沒有統一的國際標準，各廠家的設備存在兼容性問題。中國-七）集群通信技術分析
數字集群系統具有很多優點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質量變好；由于使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術，所以對數字系統來說，保密性也有很大改善。
數字集群移動通信系統可提供多業務服務，也就是說除數字語音信號外，還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由于網內傳輸的是統一的數字信號，因此極大地提高了集群網的服務功能。
（八）點對點微波通信技術分析
微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比，其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三，目前的微波產品對未來的發展是有保障的，對于運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發展。
（九）衛星通信技術分析
利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的環境下，利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案，經濟又可靠。
但是衛星通信畢竟是采用衛星作為通信平臺，其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產、生活使用是極為不經濟的；而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術綜合比較
目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、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據接入，而UWB可實現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中，僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準，只是沒有統一的國際標準，其余的技術均已經完成標準化工作，并且都進行了試驗網建設和商業網建設。
從頻率上看，Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。
從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術、WMN技術屬于局域網無線接入技術，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集群通信屬于城域網接入技術，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛星通信、點對點微波則屬于廣域網技術，通常用于通信主干組網建設。
從傳輸速率上看，點對點微波和衛星通信屬于干線傳輸技術，不同的情況速率變化較大，而其余的技術均為接入技術，僅僅是3G技術接入速率最小，僅為384k，而其余技術均為幾十M甚至上百M的速率。
從調制技術上看，其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均采用最新的調制技術OFDM，其余的技術均未采用OFDM調制技術。
篇6
目前對于通信技術的學習主要是側重于講述某一特定技術，如：程控交換、光纖通信、微波技術、移動通信、接入技術、通信網等，學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，優化課程體系，從全程全網的角度講述各類通信技術，對所涉及的通信技術進行詳細的討論，構建具有科學性、準確性、系統性、完整性、新穎性和實用性的知識結構和內容體系，主要內容包括現代通信的概念和發展概況，通信業務與通信終端，通信傳輸系統，通信交換系統，通信網和新一代通信技術。不僅使學生在全程全網概念的基礎上學習到各類通信技術知識，還強調工程方法論的學習，培養學生掌握科學的研究方法和迅速學習新技術的能力。
面向網絡時代飛速發展的通信領域人才需求，研究、設計并實現一個有利于培養學生全程全網概念和具有現代通信技術基本素質、有利于鼓勵學生自主思維和努力創新的教學平臺，以體現現代通信與全程全網教學的整體內涵，體現課堂教學與實驗教學的有機融合，體現培養模式的優化為研究目的。最終辦出信息與通信工程類專業的特色，培養出高素質的應用型IT技術人才。
一、構建完整的“現代通信技術”課程體系，培養創新型、應用型通信工程專門人才
1.指導原則
以全面提高素質為根本，以建立寬厚的知識平臺為基礎，以培養創新能力、實踐能力和科學綜合能力為核心，以教學內容和課程體系的改革為重點，以教育模式和教學方法的改革為保障。
培養目標：培養在信息科學技術領域內具有創新精神、實踐能力、全面素質的寬口徑專門人才，能從事信息科技領域的研究、設計、制造、運行維護和經濟管理等工作。
2.培養規格多樣化
以培養工程技術型和應用型人才為主，兼顧經營管理型的有信息工程背景的復合型人才。
3.培養模式
實行面向創新的系統理論教學和面向創新的系統實踐訓練相結合。實行柔性培養計劃和個性化教學，加大選修課比例，適應不同規格、不同愛好的人才的培養。我們同深圳潤天智圖像技術有限公司合作，采用“3+1”的人才培養模式，為企業實現訂單式培養，第一批20名學生已于2008年7月畢業，其中70%的學生經過雙向選擇留在這家企業工作。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的工作，選拔學生參加了冠捷公司有關液晶顯示器的生產、調試、研發工作，提出學校與企業相結合的“系統創新訓練”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生就業。其中一名畢業生在該公司已擔任總工程師，在該公司工作的許多學生均受到好評。
4.特色定位
隨著互聯網的普及，通信網絡所承載的業務也從傳統的以語音業務為主發展到多種不同帶寬需求的業務并存，網絡結構日益扁平化、IP化，各種現代通信技術發展迅速，其生命周期也長短不一，因此在通信工程人才培養方案中，除了設置各門專業基礎課和專業課外，我們還系統地安排了能夠反映目前主流通信技術的發展方向的選修課和技術講座，對NGN、軟交換、IMS、IPV6、第三代、第四代移動通信技術、ASON、OTN、G-PON等在現有通信網中逐漸應用甚至已成為主流的新技術進行全面的介紹。通過對電信行業發展深入細致的調查了解，我們認識到：經過十多年的電信業改革，我國的電信市場運營已經從一家壟斷到了全行業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，差異化服務日趨明顯，多種針對性強的業務不斷推出。而通信工程專業的課程設置一向重技術輕業務、輕經營，而目前專業營銷人才是我國電信業最需要的人才。因此，我們讓學生通過講座、社會調研、社會實踐等形式充分了解目前電信市場的新業務種類和特點、市場競爭態勢、主要營銷手段及其利弊得失等，使我們的畢業生能夠更適應行業的需求。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系。聘請了電信工程有限公司有關領導和多名技術人員做我們的校外特聘教授，為學生的實習就業奠定了良好基礎。
5.課程體系優化
我們以培養具有創新精神和實踐能力的應用型人才為目標，以課程體系和教學內容改革為核心，優化信息通信類課程體系，從全程全網的角度講述各類通信技術，構建具有系統性、完整性、實用性和新穎性的知識結構和內容體系。不僅使學生在全程全網概念的基礎上學習各類通信技術知識，更重要的是培養他們掌握科學的研究方法，成為具備高素質的應用型人才。我們從傳授知識、培養能力、提高素質三大目標出發，通過對信息通信類專業現代通信技術相關課程內容的深入研究和改革，結合各門課程教學的特點、難點和需求，建立了當前可實現的“知識平臺”，按照整體優化原則調整課程的內外接口，減少交叉重復，精簡學時，協調各相關課程內容之間的銜接，充實新內容。我們采用主教材、輔教材、CAI課件、教學儀器、教學實驗和課程設計、遠程網絡課件等綜合配套措施，形成了“理論、抽象、設計”三個過程相統一的課程教學體系，保證了教學質量，取得了良好的教學效果。以此為指導思想，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、理論聯系實際，構建通信技術全程全網實驗平臺
21世紀的高等教育，教育方式應從應試教育向素質教育轉變，人才觀念應從單一專業型向復合型、創新型轉變。要實現這兩種轉變，實踐教學起著至關重要的作用，它是實現素質教育和創新人才培養目標的重要環節。實驗教學相對于理論教學具有實踐性、綜合性與創新性等特點，在加強對學生的素質教育與創新能力培養方面起著重要的、不可替代的作用。而目前大多數針對信息與通信學科學生開設的實驗多為專業基礎實驗，通信專業實驗則較為薄弱，學生的學習范圍主要集中在基礎理論，對實際的通信設備與通信環境缺乏足夠的接觸與操作經驗。因此建立通信專業實驗室，開設通信專業實驗，開拓學生視野，增強學生實際經驗，提高學生的工程素質，使學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。本成果通過建設一個盡可能覆蓋實際通信網環境（包括數據網、電信網、移動網、智能網、接入網、信令網、同步網、傳輸網）等特點的全程全網通信專業實驗室，開設出既與專業知識理論學習相關聯，又與實際通信網絡及設備相聯系的實驗課程，創建一個良好新型的具備通信專業特色的實驗教學環境，提高實驗教學水平，使學生能夠通過實驗環節，開拓視野，充分發揮主觀能動性，理論聯系實際，理論和實踐有機結合，充分提高綜合素質和創新能力，鍛煉其組織能力、溝通能力，培養并提高學生的工程素質。
我們建設全程全網的現代通信實驗平臺的思路是：參考并利用國際國內知名公司以及著名學者所提供的現代通信網絡專業實驗室建設方案，立足于信息學院學生進行“現代交換”、“現代通信網”、“計算機網絡”、“移動通信”、“光纖通信”、“NGN網絡”等專業課程的實驗教學基本需求，利用有限的經費盡量覆蓋從物理層到應用層各個網絡層次，從有線到無線、從電到光各種信道方式，從局域網到廣域網各種網絡形式的寬闊而廣泛的實驗內容，形成包括數據配置、維護管理、網絡數據觀測與分析、軟件開發、硬件設計、網絡設計與建設等基礎型、綜合設計型、研究探索型3層次專業實驗教學模式。在基礎型實驗中，提供對有關課程的基本原理與基本問題的驗證性、探索性實驗，幫助學生理解、掌握、驗證課程的基本原理、學習課程相關的基本實驗方法，探索并找到學習難點的結果和方案；在綜合設計型實驗中，以Assignment（任務）的形式，由教師提出要求，學生獨立完成實驗項目的分析、設計、元器件采購、實現、調試、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，由來自企業界的實際項目，教師科研項目與學生創新基金資助項目的形式確定項目研究方向和研究內容，由幾個學生分工協作，每個學生獨立承擔一部分內容，在教師的指導下共同完成。
目前已建成的全程全網實驗室包括：
（1）計算機40套；《通信原理》教學實驗設備20套；《移動通信》教學實驗設備10套；《光纖通信》教學實驗設備10套；《現代通信網》教學實驗設備4套；《程控交換》教學實驗設備20套。
（2）數字電視系統5套，由視音頻A/D，D/A模塊，視音頻信源編碼、解碼模塊，TS流形成與解復用模塊，DVB SPI收發接口等模塊組成。
（3）微波設備3套，其中SD3100射頻電路實驗訓練系統，是以300MHz可測量S參數的頻率特性測試儀、DDS合成信號發生器、通用計數器和電視（TV）收、發系統為基礎，進行射頻通信設備及射頻電路的實驗系統。SD3200微波通信實驗訓練系統，是以1000MHz TV收發系統，進行圖象和話音的微波傳輸為基礎，進行微波通信設備及微波電路和器件的實驗系統。可利用網絡分析儀、頻譜分析儀等測量儀器，開展對微波電路及器件特性參數的測量。SD3300移動通信射頻工程實驗訓練系統，是以800-2500MHz可測量S參數的微波反射計、微波功率計、頻譜分析儀、微波合成信號發生器和微波功率信號發生器、通用計數器及通信設備——直放站、干線放大器等為基礎，進行移動通信網絡優化的試驗，同時，提供一套移動通信網絡優化工程的實驗——室內天線覆蓋系統，開展移動通信射頻工程的系統實驗。SD3400微波中繼傳輸實驗訓練系統，是以射頻/微波TV收發信機和微波中繼站組成的微波中繼傳輸系統為基礎，進行微波頻率中繼傳輸電視信號實驗。
（4）接入網設備一套。本接入網實訓系統依據實際的寬帶接入應用，組織相應的典型設備，包括交換局端的部分設備、線路、以及用戶接口設備，從機房、線路、到終端盡可能進行完整展現。
三、利用現代化教學手段提高教學效率
構建全程全網通信實驗教學平臺的在線系統，制作電子素材庫，供學生利用校園網進行學習。充分利用多媒體技術開展基于計算機、網絡的通信技術實驗研究，精心選擇具有代表性的實驗，使學生可以通過網絡瀏覽、熟悉和回顧實驗內容，盡量利用多媒體方式和網絡資源來表達實驗內容，將現金、具體的教學手段引入到教學中，是的抽象的概念和理論更形象、生動和直觀，提高實驗環節的質量和效率。
四、研究的特色和應用情況
1.研究的特色
（1）隨著通信技術的發展與社會需求日益多樣化，現代通信網正處在變革與發展之中，本教改項目擬在改變以往授課方法，從新的網絡構架入手，采用了網絡分層的結構（應用層、業務網、傳送網和下一代網）來講述相關通信技術。
（2）根據通信技術類課程特點，從全局出發，對網絡分層中所涉及的通信技術進行較詳細的論述，目的是使學生建立起全程全網的概念，從而加強學生對現代通信技術的認識和全程全網的了解，在此基礎上可根據專業和個人情況，今后就某一個專業技術方向進行更深入的學習。
（3）“全程全網現代通信網絡”教學實驗平臺整合了多種通信技術，以實用設備構建出真實的通信網試驗環境，突出通信全程全網的整體性，與課堂學習有機結合，相輔相成，實驗內容從簡單驗證型向自主設計型過渡；實驗教材由參考產品手冊、資料光盤完成實驗指導書的；實驗方式以點帶面，觸類旁通，以專項通信實驗促進專業課的學習，使學生有效建立起通信大網絡的觀念。
2.項目的創新點
（1）實現實驗教學理念的改革：改變一成不變的命題式實驗方式，結合理工科專業特色，引入現代通信網絡中實際應用系統級設備，可實現如下功能：為低年級學生提供認知環境；為中年級學生提供測試環境；為高年級學生及學院老師提供研發環境。
（2）提高學生的理論知識與實踐能力：擺脫傳統的被動性驗證性實驗，通過師生們積極主動地設計實驗拓撲，搭建實驗平臺，使理論和實踐相結合，更好地掌握通信理論知識及通信業務發展的先進技術。
（3）為教師提供開發測試平臺：目前，隨著通信設備制造技術的日益成熟，在硬件上，業界的產品都大同小異，現今的重點是在軟件和增值服務方面的發展。而“全程全網現代通信”實驗平臺為教師和學生提供了一個開放的、真實的開發環境和測試環境。
篇7
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,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的信息被人竊聽;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,使傳輸系統所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術功能構成上主要分為:(1)信號的發射;(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,光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量,特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在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的損耗都低;若將來采用非石英系統極低損耗光纖,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,由于中繼站數目的減少,系統成本和復雜性可大大降低。
(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。與之相聯系的一個重要特性是光波導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或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應,光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。
(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,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結構中,而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內光纖總數很多,相鄰信道也不會出現串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。
除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統中,進行工業監測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
3. 光纖通信技術在有線電視網絡中的應用
20世紀90年代以來,我國光通信產業發展極其迅速,特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加,全網的管理和維護,設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+光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統,鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡,可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播,采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字,通道設置成廣播方式,同樣的電視節目在各地都可以下載,也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。
有線電視網絡在全國各地已基本形成,在有線電視網絡現有的基礎上,比較容易地實現寬帶多媒體傳輸網絡,因此在目前的情況下,不應完全廢除現有的有線電視網,而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區的 CATV已經是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現在建設的CATV 大多是單向傳輸,上行信號不能在現有的有線電視網中傳送。可以通過電信網 PSTN 中語音通道或數據通道形成上行信號的傳送,也可以通過語音接入系統來完成。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中的寬帶傳輸系統構成廣電網中自己的上行信號的傳送,組成了雙向應用的Internet網。
現在光通信網絡的容量雖然已經很大, 但還有許多應用能力在閑置, 今后隨著社會經濟的不斷發展, 作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現有網絡能力, 推動通信網絡的繼續發展。因此, 光纖通信技術在應用需求的推動下, 一定不斷會有新的發展。
參考文獻:
[1]王磊,裴麗. 光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息,2006,(4)
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光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，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的信息被人竊聽；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，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術功能構成上主要分為：(1)信號的發射；(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，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在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的損耗都低；若將來采用非石英系統極低損耗光纖，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，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。
(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。與之相聯系的一個重要特性是光波導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或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應，光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。
(4)無串音干擾，保密性好。在電波傳輸的過程中，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結構中，而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內光纖總數很多，相鄰信道也不會出現串音干擾，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。
除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點，其不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進行工業監測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
3. 光纖通信技術在有線電視網絡中的應用
20世紀90年代以來，我國光通信產業發展極其迅速，特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加，全網的管理和維護，設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＋光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統，鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡，可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播，采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字，通道設置成廣播方式，同樣的電視節目在各地都可以下載，也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。 轉貼于
有線電視網絡在全國各地已基本形成，在有線電視網絡現有的基礎上，比較容易地實現寬帶多媒體傳輸網絡，因此在目前的情況下，不應完全廢除現有的有線電視網，而用少量的投資來完善和改造它，滿足人們的目前需要。很多地區的 CATV已經是光纖傳輸，到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現在建設的CATV 大多是單向傳輸，上行信號不能在現有的有線電視網中傳送。可以通過電信網 PSTN 中語音通道或數據通道形成上行信號的傳送，也可以通過語音接入系統來完成。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中的寬帶傳輸系統構成廣電網中自己的上行信號的傳送，組成了雙向應用的Internet網。
現在光通信網絡的容量雖然已經很大， 但還有許多應用能力在閑置， 今后隨著社會經濟的不斷發展， 作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現有網絡能力， 推動通信網絡的繼續發展。因此， 光纖通信技術在應用需求的推動下， 一定不斷會有新的發展。
參考文獻
[1]王磊，裴麗. 光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息，2006，(4)
[2]何淑貞，王曉梅. 光通信技術的新飛躍[J]. 網絡電信，2004，(2)
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在發端輸人的信息先調制形成數字信號，然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號以展寬信號的頻譜，展寬后的信號再調制到射頻發送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產生的與發端相同的擴頻碼序列去相關解擴，再經信息解調，恢復成原始信息輸出。可見，一般的擴頻通信系統都要進行3次調制和相應的解調。一次調制為信息調制，二次調制為擴頻調制，三次調制為射頻調制，以及相應的信息解調、解擴和射頻解調。與一般通信系統比較，多了擴頻調制和解擴部分。擴頻通信應具備如下特征：(1)數字傳輸方式；(2)傳輸信號的帶寬遠大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無關的函數(擴頻函數)對被傳信息的信元重新進行調制實現的；(4)接收端用相同的擴頻函數進行相關解調(解擴)，求解出被傳信息的數據。用擴頻函數(也稱偽隨機碼)調制和對信號相關處理是擴頻通信有別于其他通信的兩大特點。
二、擴頻通信技術的特點
擴頻信號是不可預測的、偽隨機的寬帶信號，其帶寬遠大于要傳輸的數據(信息)帶寬，同時接收機中必須有與寬帶載波同步的副本。擴頻系統具有以下特點。
1．抗干擾性強
擴頻信號的不可預測性，使擴頻系統具有很強的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進行干擾，干擾起不了太大作用。擴頻通信系統在傳輸過程中擴展了信號帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下，仍能不受干擾、高質量地進行通信，擴展的頻譜越寬，其抗干擾性越強。
2.低截獲性
擴頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號的功率密度很低，偵察接收機很難監測到，因此擴頻通信系統截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號與直達路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴重影響通信。擴頻通信系統中增加了擴頻調制和解擴過程，利用擴頻碼序列間的相關特性，在接收端解擴時，從多徑信號中分離出最強的有用信號，或將多徑信號中的相同碼序列信號疊加，這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現象，使擴頻通信系統具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發射功率下，擴頻信號分布在很寬的頻帶內，無線信道中有用信號功率譜密度極低，這樣信號可以在強噪聲背景下，甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進一步檢測出信號的特征參數就更難了．所以擴頻系統可實現隱蔽通信。同時，對不同用戶使用不同碼，旁人無法竊聽通信，因而擴頻系統具有高保密性。
5.易于實現碼分多址
在通信系統中，可充分利用在擴頻調制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關特性和互相關特性，接收端利用相關檢測技術進行解擴，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統可以區分不同用戶的信號，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。三、擴頻技術的發展與應用
在過去由于技術的限制，人們一直在走增加信號功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術已經出現，但作為相關器的“碼環”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事．近幾年，由于大規模集成電路的發展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發生器及其相關部件都已成為現實，擴頻通信獲得極其迅速的發展．通信的發展史又到了一個轉折點，由用信噪比換帶寬的年代進入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統的角度看擴頻通信．最佳通信系統一最佳發射機+最佳接收機．幾十年來，最佳接收理論已經很成熟，但最佳發射問題一直沒有很好解決，偽碼擴頻是一種最佳的信號形式和調制制度，構成了最佳發射機．因此，有了最佳通信系統一偽碼擴頻+相關接收這種認識，人們就不難預測擴頻通信的未來前景．從9O年代無線通信開始步人擴頻通信和自適應通信的年代．擴頻通信的熱浪已經波及短波、超微波、微波通信和衛星通信，碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環路，發揮越來越大的作用．接入網是由傳統的用戶線、用戶環路和用戶接入系統，逐步發展、演變和升級而形成的．現代電信網絡分為3部分：傳輸網、交換網和接入網．由于接入網發展較晚，往往成為電信發展的“瓶頸”，各國都很重視接入網的發展，因此各類接人技術和系統應運而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性，經營者和用戶不需申請授權就可以自由地使用這些頻段，而無線擴頻技術所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協議架構的無線局域網也大部分選用此頻段．在無線接人系統中，擴頻微波與常規微波相比有著3個顯著的優點：抗干擾性強、頻點問題容易處理、價格比較便宜．而且，擴頻微波接入技術相對有線接入技術來說，有成本低、使用靈活、建設快捷的優勢，在接入網中起著不可替代的作用．
擴頻微波主要應用在以下幾個方面．語音接入(點對點)；數據接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(Internet)接入。
四、結語
擴頻通信是通信的一個重要分支和發展方向，是擴頻技術與通信相結合的產物。本文主要論述了擴頻通信的特點、理論可行性及典型的工作方式。擴頻通信的強抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點，使它的應用迅速從軍用擴展到民用通信中，它的易于實現碼分多址的特點，使它能與第三代移動通信系統完美結合，發展前景極為廣闊。
參考文獻：
篇10
隨著數字移動通信的發展，頻帶資源日益寶貴，對數據傳輸質量的要求也越來越高。因此，如何提高信息傳輸系統的有效性和可靠性，便成為了該領域研究的重要課題。把編碼調制技術應用于高速信息傳輸的通信中，較好地解決了這一問題。
一般的糾錯編碼技術對信息傳輸性能的改善是建立在帶寬擴展的基礎上的。因此，在帶寬受限的信道中，依靠傳統的糾錯編碼技術是難于提高信道利用率的。1974年Messy根據Shannon信息理論最早證明了將編碼與調制作為一個整體考慮的最佳設計，就可大大改善系統的性能。1982年，Ungerboeck在IEEE Trans Information Theory上發表題為“Channel coding with multilevel/phase signals”的論文，正式宣布了人們研究多年的調制編碼相結合的網格編碼調制（Trellis Coded Modulation，簡記為TCM）技術的誕生。該技術把信道編碼和調制結合在一起進行設計，可以在既不增加信道頻帶寬度、也不降低信息傳輸速率的情況下，獲得3～6dB的編碼增益，宣告了一個劃時代的、新的糾錯編碼技術的開始，成為繼Shannon奠基以來信道編碼技術發展的一個新的里程碑。隨后，對TCM技術進行研究的熱潮迅速的在全球范圍內興起，TCM研究領域取得了眾多令人矚目的成就，使得TCM技術從理論研究階段逐步進入實用階段。目前，TCM技術在無線通信、微波通信、衛星通信以及移動通信等各個領域中的應用前景非常廣闊。
近年來，討論衰落信道中應用編碼調制方案的性能已成為編碼調制中新的熱點。由于TCM網格編碼調制在衰落信道中的性能有一定的局限性，另一種編碼調制方式-多級編碼調制MLC（Multilevel Coding），進入了我們的視線。H.Lmai于1977年首先提出了MLC思想。MLC中使用多級的編碼來保護信號點的每一個二進制向量元素。每一級編碼器的碼型選擇也是以歐氏距離最大化為依據的。在接收端，每個碼字都經過多級譯碼，從最低級開始的，高級考慮前一級的譯碼結果。MLC方案碼率設計靈活、可實現不等錯誤保護度、易于使用信道容量規則，是Rayleigh衰落信道下有效的編碼調制方案之一。
2.TCM調制技術的原理與特點
眾所周知，應用糾錯編碼可以在不增加功率的條件下降低誤碼率，但是付出的代價是占用的帶寬增加了。如何才能同時節省功率和帶寬，是人們長久追求的目標。將糾錯編碼和調制相結合的網格編碼調制（TCM）就是解決這個問題的途徑之一。與傳統編碼技術相比，TCM網絡編碼調制技術將編碼與調制技術有效地結合在一起，以增大編碼符號之間的最小歐式距離為目的，這種調制在保持信息傳輸速率和帶寬不變的條件下能夠獲得3dB-6dB的功率增益，因此得到廣泛的關注和應用。
網絡編碼調制TCM技術利用編碼效率為n/（n+1）的卷積碼，并將每一碼段映射為2n+1個調制信號集中的一個信號，在收端信號解調后經反映射變換為卷積碼，再送入維特比譯碼器譯碼，其狀態轉移圖呈網絡狀。
TCM有兩個基本特點：第一是在信號空間中的信號點數目比無編碼的調制情況下對應的信號點數目要多，這些增加的信號點使編碼有了冗余，而不犧牲帶寬；第二是采用卷積碼的編碼規則，使信號點之間引入相互依賴關系。僅有某些信號點圖樣或序列是允許用的信號序列，并可模型化成為網絡狀結構，因此又稱為“格狀”編碼。
3.TCM調制技術的發展趨勢
伴隨著20世紀90年代以后先進的蜂窩數字移動、微蜂窩數字移動通信系統、個人通信技術、多媒體通信技術和CDMA技術的發展，TCM技術迎來了新一輪的發展勢頭，出現了許多新的研究領域和新的發展趨勢。其中包括：BCM（Block-Coded Modulation）分組編碼調制；TCM與擴頻碼分多址相結合；TCM碼在 AWGN信道中研究的日趨完善；關于多重TCM在衰落的衛星、 陸地等典型衰落信道中的研究等等。這些研究熱點幾乎主導了TCM應用研究的整個市場。
TCM是 20世紀 80年代在數字編碼通信領域中取得的重大成果之一，對于高效可靠地進行信息傳輸具有劃時代的意義。縱觀TCM技術二十多年的發展歷程，我們可以得到這樣的啟示：通過系統內部的組合優化，可以使系統的整體性能得到極大的提高。TCM對數字通信領域變革的影響廣闊深遠。TCM技術方興未艾， 正在邁向新的高峰。
參考文獻
[1] 樊昌信，曹麗娜.通信原理（第六版）[M].北京：國防工業出版社，2009.
篇11
1、光纖通信的發展歷程
1966年,美籍華人高錕同霍克哈姆發表了關于傳輸介質新概念的論文,這篇論文具有劃時代的意義,它奠定了利用光纖進行通信的基礎,指明了利用光纖進行通信的可能性。1970年,美國康寧公司成功了研制出了損耗20dB/km的石英光纖。促使光纖通信研究的進一步發展。1976年,NTT公司繼續將光纖損耗度降低,達到了0.47dB/km。1977年,美國首先推出了用多模光纖進行光纖通信實驗。實現了第一代光纖通信系統。1981年,實現了第二代光纖通信系統。1984年,實現了第三代光纖通信系統。80年代后期,實現了第四代光纖通信系統。而后,利用光波分復用提高速率,利用光波來增長傳輸距離的系統,即第五代光纖通信系統。
2、光纖通信技術的特點
2.1 大容量、高速度
光纖通信的第一特點就是容量大,光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,雖然現在的單波長光纖通信系統由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢,但是經過一系列的技術處理,單波長光纖通信系統的傳輸容量也在大幅增加,目前,光纖的傳輸速率一般在2.5Gbps 到10Gbps,還有很大的擴展空間。
2.2 損耗低
和以往的任何傳輸方式相比,光纖傳輸的損耗都是最低的,目前,商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km,隨著科技的進步,將來采用非石英系統極低損耗光纖,那么,它的損耗可能更低,這就意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離,這無疑就減少了中繼站數目,成本也就可以大幅降下來。
2.3 保密性好
大家都知道,電波傳輸時容易出現電磁波的泄漏,保密性差,而光波在光纖中傳輸,光信號被完善地限制在光波導結構中,泄漏的射線則被環繞光纖的不透明包皮所吸收,不會出現泄漏,因而光纖通信不會造成串音,也不會被竊聽,保密性非常好。
2.4 抗電磁干擾能力強
光纖材料由石英制成的,不僅絕緣性好,抗腐蝕,更重要的是抗電磁干擾能力強,它既不受雷電、電離層和太陽黑子的變化和活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,可以與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜,也特別適合于軍事應用。
另外,光纖還有很多其他的優點,比如光纖徑細、輕柔、易于鋪設,其原料資源豐富,成本低,其自身溫度穩定性好、壽命長等等,這些特點決定了光纖將在各個領域得到廣泛應用。
3、光纖通信技術的應用
3.1 光纖通信技術的分類
(1)光纖傳感技術。因為光纖傳感器具有耐腐蝕、寬頻帶、防爆性、體積小、耗電少的優點,所以其可分為功能型傳感器和非功能型傳感器;(2)波分復用技術。根據每一信道光波的頻率不同,利用單模光纖低損耗區帶來的巨大寬帶資源,可以將光纖的低損耗窗口劃分成為若干個信道,采用分波器來實現不同光波的耦合與分離;(3)光纖接入技術。光纖接入技術的應用十分廣泛,已經應用到千家萬戶。光纖接入技術不僅僅可以解決窄帶的業務,也可以解決多媒體圖像等業務。
3.2 光纖通信技術的現實應用
現今,我國的光纖通信產業發展十分迅速,尤其是廣播電視網、電信干線傳輸網、電力通信網等發展極其迅速,使得對于光纖光纜的需求量急劇地增加。因為廣電綜合信息網規模的擴大和系統的復雜難度的提升,讓我們在對于全網的管理和維護以及設備故障的判定等問題上存在著很大的難度。為了解決以上存在的問題,采用了ATM+或者是SDH+光纖組成寬帶數字傳輸系統。對于這個傳輸網,我們可以采用環網傳輸系統,也可以采用鏈路系統或者是用它們組成的各種不同形式滿足不同需要的符合網絡。我們可以采用寬帶傳輸系統,可以將通道設置為廣播的方式,這樣的話,可以讓人們在任何地方都可以對同樣的電視節目進行下載,也可以讓工作人員對下載的權限進行統一設置,更有利于管理。在全國各地目前已經具有基本規模的有線電視網絡的基礎上,寬帶多媒體傳輸網絡是比較容易實現的。我們可以通過數據通道或者是電信網中的語音通道來形成上行信號,也可以通過語音接入系統來完成上行信號的傳送。
4、光纖通信技術發展趨勢
4.1 向超高速、超大容量發展
目前10Gbps系統已開始大批量裝備網絡,在理論上,基于時分復用的高速系統的速率還有望進一步提高,例如在實驗室傳輸速率已能達到4OGbps,然而,采用電的時分復用來提高傳輸容量的作法已經接近硅和鎵砷技術的極限,電的40Gbps系統在性能價格比及在實用中是否能成功也還是個未知因素,可以說采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％,99％的資源尚待發掘。于是人們將目光轉向波分復用,采用波分復用系統可以將光纖容量迅速擴大幾倍乃至上百倍,可以大大降低成本,可以方便快捷的引入寬帶新業務,有望實現光聯網,基于此,近幾年波分復用系統發展十分迅速,預計不久實用化系統的容量即可達到1Tbps的水平。
4.2 實現光聯網的全面發展
盡管波分復用系統技術有諸多好處,但依舊是以點到點通信為基礎的系統,其靈活性和可靠性還不夠理想,如果在光路上也能實現類似SDH 在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路,光的分插復用器（OADM）和光的交叉連接設備（OXC）均已在實驗室研制成功,并已投入商用。實現光聯網的基本目的是:(1)實現超大容量光網絡;(2)實現網絡擴展性,允許網絡的節點數和業務量的不斷增長;(3)實現網絡可重構性,達到靈活重組網絡的目的;(4)實現網絡的透明性,允許互連任何系統和不同制式的信號;(5)實現快速網絡恢復,恢復時間可達100ms。光聯網的全面發展將對21世紀的中國產生重要的影響。
4.3 新一代的光纖
近幾年來隨著IP 業務量的爆炸式增長,傳統的單模光纖已暴露出力不從心的態勢,目前已出現了兩種不同的新型光纖,即非零色散光纖（G.655光纖）和無水吸收峰光纖（全波光纖）。
4.3.1 新一代的非零色散光纖
非零色散光纖（G.655光纖）的基本設計思想是在1550 窗口工作波長區具有合理的較低色散,足以支持10Gbps的長距離傳輸而無需色散補償,從而節省了色散補償器及其附加光放大器的成本;同時,其色散值又保持非零特性,具有一起碼的最小數值（如2ps/（nm.km）以上）,足以壓制四波混合和交叉相位調非線性影響,適宜開通具有足夠多波長的DWDM系統,同時滿足TDM和DWDM兩種發展方向的需要。
4.3.2 全波光纖
與長途網相比,城域網面臨更加復雜多變的業務環境,要直接支持大用戶,因而需要頻繁的業務量疏導和帶寬管理能力,顯然開發具有盡可能寬的可用波段的光纖成為關鍵。全波光纖就是在這種形勢下誕生的,全波沒有了水峰,光纖可以開放第5 個低損窗口,從而使可復用的波長數大大增加,使元器件特別是無源器件的成本大幅度下降,從而降低了整個系統的成本;另外上述波長范圍內,光纖的色散僅為1550nm 波長區的一半,因而,容易實現高比特率長距離傳輸。
5、結語
在新世紀的信息技術發展中,光纖通信技術將成為重要的支撐平臺,光纖通信也將成為未來通信發展的主流,光纖通信有著巨大的潛力等待人們的開發。
參考文獻
[1]蘇賜民.從光纖通信技術的發展中看前景[J].工業設計,2011(05).
篇12
1 我國電力通信系統的發展歷程
我國的電力通信系統，經歷了一個較快的發展時期，幾十年內，經歷了一個從縱橫交換到程控交換、從明線和同軸電纜到光纖傳輸、從模擬網到數字通信網、從定點通信到移動通信以及從主要面向硬件到主要面向軟件技術的發展階段變化。
1.1 四十年代至五六十年代
電力通信的發展始終與電網的發展相同步，互相支持、互相配合。在我國，四十年代，主要以東北輸電線為主，除城市外，其他地區都較為孤立，且明線電話在當時占主要地位，長距離調度所使用的載波機主要依靠日本機器。隨著五六十年代我國用電量的明顯劇增，東北電網又向華北地區擴散，建成了華北電網，但我國的公網通信仍然較為落后。此階段我國使用的電力線載波機仍是國外進口，在向蘇聯進口的同時我國開始自行研發生產。
1.2 七十年代
七十年代初期開始，我國的電力通信系統開始在一些信息需求量大和重要部門采用微波通信；到末期，我國的電力通信系統又有了進一步發展，電力線載波通信占主導地位，其它有小容量（120路以下）fdm模擬微波、郵電多路載波、電纜及架空明線等，我國的電網已經擴大到擁有華北、東北和華東三大電網，部分地區開始形成自己的獨立通信網絡。此階段我國電力通信以音頻、載波、模擬微波等通信方式為主。不過全國范圍內，大多地區十萬千瓦以上的電網沒有通信干線，且通信電路不太健全、自動化水平不高，部分地區還經常出現停電現象，通信系統的落后成為我國電力工作的薄弱環節之一，給我國的工農業生產帶來了較大影響，與國外差距仍然較大。
1.3 八十年代
八十年代是我國電力通信的高速發展時期，隨著大規模集成電路的發展，出現了數字微波、光纖通信和程控交換機等，大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加，電網規模越來越大。承接七十年代末的電力系統數字化網絡的建設，八十年代，我國開始建設電力專用通信網。此階段，數字微波、衛星通信、光纖通信、移動通信、對流層散射通信、特高頻通信、數字程控交換機等得到了推廣與運用。當然，電網的飛速發展也為電網的管理和技術提出了新的要求，我國緊跟時代腳步，自上而下成立了電力通信網建設和管理的專門機構，并逐步形成和完善了一套指導建設電力通信網的技術政策，制訂了有關通信的規章制度和技術要求，培養出了一批熟悉通信設計、建設、運行、維護、管理的人才，在政策和制度方面加強了力量建設。
1.4 九十年代
九十年代，我國的電力通信系統發展較快，有了進一步提高，新技術和新設備的應用更快更靈活，在其他網絡上，例如傳輸網和交換網等得到了進一步的完善，并開始引入一批高新網絡技術，為現在的電力通信發展打下了良好基礎。
2 我國電力通信的現狀
2.1 電力通信網的主要業務形式
在我國，電力通信網是一種專業性極強的通信網，是電網的重要組成部分，在網絡通信技術不斷發展的今天，電力通信網的業務形式也在不斷擴大和發展，其主要業務形式表現在以下幾個方面：
2.1.1 電網安全監視和穩定控制方面
在我國各個城市中經常出現電力系統崩潰的現象，其中一個重要原因就是電力網絡結構過于薄弱，而且使用極不合理。對此，許多地區在電網的安全監視和穩定性控制方面給予了不少投入。例如，購置了及時定位線路故障點的線路故障測距裝置；對通信網絡不穩定的地方設置了實時監控系統，監視通信網路的健康狀況；通過全球衛星定位系統的實時相量測量，在電力系統中實施相量控制等手段，使得我國大部分地區的電力系統穩定運行成為了可能。
2.1.2 氣象與新能源方面
電力通信系統目前在氣象監測方面正發揮著日益增大的作用，例如：對于常年無人監守的戶外水電站，可借助電力通信系統在水電站的上游選取合適位置安放監測臺，對一年降水情況進行采集和網絡分析，然后通過網絡將信息傳播，對數據進行全面具體的分析。同時，它在新能源方面的作用也正不斷突出，對太陽能、風能、潮汐等新能源的發電技術研究正是今后國家電力進程的一個長期方向，因此電力通信系統對新能源的開發利用也是今后電力通信網絡的業務方向之一。
2.1.3 環境保護方面
在環境保護力度不斷加大的今天，對各個領域的各種排放物的監控要求正不斷提高，目前，我國電力通信系統在對部分火電廠、核電站的廢氣、煙塵、放射線等的排放上已形成全面的監測系統。此系統綜合利用gps系統、地理信息系統（gis）、遙感技術（rs）等先進技術，將采集到的數據和實物樣本就地進行分析處理，并通過網絡，傳輸到總部統一備案處理，大大提高了效率，對環境保護做出了巨大貢獻。
2.1.4 電網商業化運營方面
電網商業化運營主要依托于全國的聯網工程，在我國電力改革深入發展的今天，要求形成與國際互聯網企業接軌的大的網絡環境。電子商務系統安全性大、快捷方便，收益空間大，建立互動式電子商務平臺，不僅能擴展業務范圍，還能擴大信息交流。高速而又安全的電力通信網絡，對電子商務的實時交易和電力網絡環境的安全維護，發揮著越來越重要的作用。
2.2 我國電力通信的主要問題
2.2.1 電力通信網絡管理標準不完善
我國的電力通信網絡，其標準和體制雖然符合國家和國際標準，但在電力系統的特點和要求下，其通信網發展的標準和規范都極不完善，規劃等制定和更新也不及時。這在新技術更新發展速度如此迅速的今天，電力通信網絡的管理標準不完善對電力通信網的整體全面發展影響較大。
2.2.2 區域發展不平衡
在我國，各地受經濟發展水平、政策貫徹落實程度和科技運用程度的差異，每個地區的電力通信發展水平極不平衡。部分地區和單位早已實現數字化和光纖化環網，該地區的電網及通信業務服務能力大大加強；而有些地區受地理和經濟因素的共同制約，在發展速度上落后于發達地區，有的甚至偏遠到變電站連成最基本的調度電話都難以保證，各地區發展極不平衡。
3 電力通信的發展方向
3.1 加快光纖傳輸網的設置，加大全面網絡建設
我國部分地區的電力通信系統中，電力光纖通信網存在著纖芯容量不足、設備容量小的情況。因此很有必要加大投入在加快傳輸網的建設上。要對該地區主干光纖傳輸網加大改造和建設力度，吸引投資，以點帶面，在工程建設上做好工作。而且，要在電力通信和動作流程中加大網絡的全面、系統建設。例如，在通信網的非話業務方面和網內ip技術等方面要加大開拓和推廣力度，努力擴大電力通信網絡的覆蓋面，在各交換機制的組網工作中做好相關完善工作，把信息交換網絡朝著高速高效率、安全性強、穩定性高的方向建設。
3.2 加大科研力度和技術研究
我國的電力傳輸技術有待提高，要在維護已有的傳統傳輸模式的基礎上，加強改造和新技術的研發，增加業務管理力度和方面，在研究和建設電力通信網絡的同時，要鼓勵科技創新，將寬帶ip等新技術的運用深入到現代通信網絡的建設當中，多角度加大經費投入和科研技術的研究。
3.3 各地嚴抓電力通信電路的建設質量
在我國電力通信發展速度飛快的現狀下，要努力減少通信電路誤碼率高、公務監控不力、監控系統不通等系列問題，杜絕電力通信網絡工程中的低質量工程項目的出現。各個地區應避免“地方保護”、“門戶觀念”對工程選擇和決定的不良影響。且在網絡系統的建設過程中，加大科研力度和投入，其工程項目負責人還要實行責任制，做好檢測和監管工作，及時驗證工程指標是否合格，確保建設質量。
3.4 積極建設寬帶多業務數字網絡平臺
在電力通信發展規劃中，要積極地建設寬帶多業務數字網絡平臺，在語音、圖像、數據、媒體、新聞等各業務領域為現在和今后的發展打好基礎，提供統一的多優先等級，確保業務質量。
3.5 致力于國內和國際市場的開發
保證業務質量的服務，在優化核心層基礎上，廣泛開展接入層、用戶層工作。在電力通信網絡成為功能強大的通信網絡時，要按照市場機制和市場運行規律，充分合理地利用我們的通信網絡資源，積極拓寬新的增值業務和服務范圍，規劃、建設、完善好一批具有一定規模和發展潛力的電力通信系統模式，加大自身競爭力，逐步走向社會，參與競爭。
電力通信的戰略地位非同一般，做好電力通信行業的發展，必須依托于堅固的電網結構、先進的通訊網絡，并有完善的金融和法制體系作支撐。我國的電力通信技術目前正處于穩步上升發展時期，其具有光明的發展前途和強大的生命力。政府各部門也應該加大關注力度和資金投入力度，同時電力通信行業還要積極提高自身業務水平和素質，在技術和裝備上不斷改進，將科技含量更高、技術更全面的成果廣泛實施，為我國的電力通信行業和全國人民帶來便利和服務。
參考文獻：
[1]孫業成，趙大平，陳希.《電力系統信息產業的發展方向》.中國電力科學研究院通信研究所，2001年10月10日.
篇13
對熟悉他的人來說，于全當選為院士這一消息并不意外，自幼天資聰穎的他，求學與科研之旅可謂一路坦途――
1982年，于全17歲時以九江市高考理科第二名的成績考入南京大學信息物理系，成為其母校同文中學和九江市三中的榮光。1986年，本科畢業后又考入以“西軍電”之稱蜚聲海內外的西安電子科技大學，攻讀物理系電波傳播專業碩士學位，1988年6月30日，作為該校唯一入選的國家公費研究生，被派往在歐洲通信界大名鼎鼎的法國里摩日大學光纖微波通信研究所繼續深造。
初到法國，按法國規定必須首先取得攻讀法國博士的資格（即DEA），一年后，不服輸的他以全優的成績在來自世界各地的60多位同學中名列前茅。此后3年，在集光纖、通信、計算機等多學科為一體的法國里摩日大學光纖微波通信研究所，于全苦心修煉，先后取得了多功能光纖傳感器、光纖網絡的計算機輔助設計系統等3項重要科研成果，撰寫的6篇學術論文在國際著名學術刊物上發表，創造的可調式光纖藕合器獲得法國專利，出色的科研能力令人刮目相看。
1992年5月11日，于全順利地通過了博士答辯，《多模光纖效應的研究及在光纖網絡CAD中的應用》作為一等論文，被列為里摩日大學的博士畢業論文范本，專家評判“非常出色”。尤為人稱道的是，于全在論文中解決了法國巴黎地鐵公司、煤氣公司、電力公司光纖網絡建設中的技術難題，取得了良好的經濟效益和社會效益。一時間，法國、美國、加拿大等國外諸多企業、大學與研究機構紛紛邀請于全加盟，他卻毅然謝絕了許多人夢寐以求的優越條件與豐厚待遇，在1992年6月30日即他出國4周年這一天回到祖國，成為同期70多位留法中國留學生中第一個學成歸國的博士。
“4年留學生活，開拓了我的思維，也給了我自信。我受不了西方人居高臨下的同情與憐憫，不甘于做發達國家的‘二等公民’，選擇回國創業就是希望能在祖國這塊土地實現自己的價值，尋求一種在科技創新上與西方列強精神平等的途徑。”在于全心中，國家絕不僅僅只是一個概念。“祖國送我出國深造，4年就得花費50多萬元人民幣，相當于5000個農民1年的農業稅，這是人民的血汗錢呀！”留學4年，承載著祖國消息的《人民日報》海外版成為他了解祖國的窗口，這種獨特的愛國主義教育已在1400多個日夜中深深浸入他的血液。
彼時，像于全這樣的人才，在國內也是“寶貝疙瘩”。在首都機場，于全就被清華大學電子工程系給“預訂”了，很快航天部中國精密機械進出口總公司也向他伸出了“橄欖枝”，有意請他加盟的單位絡繹不絕。與于全同期回國的學者，不少選擇了高等學府，成為了行業領軍者，保持著在全世界行走的高度自由。那時，中關村已經出現了收入高達5萬元的年薪，像于全這樣的“海歸”精英，可以拿得更多。
這時，一位好友給他介紹了總參某研究所。所領導和于全促膝長談，談的不是條件，不是待遇，而是我軍目前的通信現狀及其與國外的差距。于全感覺自己的血管里有一股熱流在奔涌，他出人意料地謝絕了多個國內知名學府與大型企業的邀約，義無反顧地選擇了部隊。這個選擇，意味著月薪300多元，而且，要受到部隊高度的組織紀律約束。
在當時，于全的選擇太出人意料，以至于很長一段時間，他每天都在回答為什么回國、入伍這兩個問題，只因為好奇、不解的人實在太多了。“后來的事實證明，我的選擇是對的。”
于全含笑謙稱：“像我這樣的人，在中國比比皆是，但是有我這樣機遇的人不是很多，是部隊給我提供了干大事的條件。要說起來，我當時的選擇也是一種思維上的創新。那時，國內洋博士不多，軍隊里更是鳳毛麟角，因此，我到軍隊后很受重視。正所謂，別人不太容易想到的，往往是機會最多的；不隨大流，機會概率才會高。”
1992年9月4日，于全穿上國防綠，成為總參某研究所通信研究中心工程師，17年間，他歷任高級工程師、研究員、中心主任、總工程師，2009年12月當選中國工程院院士，成為萬眾矚目的焦點之一。
洋博士的自適應
許多人都以為于全在部隊順風順水，實際上，這位留法4年的“洋博士”曾經經歷了一個相當痛苦的自適應過程――
初進軍營，部隊并不因為于全是一名特殊的新兵，就給他特殊的照顧。幾個月封閉的新兵訓練，讓于全感覺絲毫不比搞科研輕松，但這也鍛就了他作為軍人的剛毅與堅韌。
在山西完成新兵訓練后，于全回到北京。當時各種輿論都將于全“舉得很高”，媒體的輪番“轟炸”與重壓，讓他感覺壓力很大。“最痛苦的不是后來睡實驗室吃方便面做項目的日子，而是那段找不著北的日子。”
一次與同學聚會時，同學跟于全開玩笑說：“在法國，你好比‘人頭馬’，是高檔貨；剛回國，你好比‘五糧液’是搶手貨；當了兵，變成了‘二鍋頭’，是大路貨。怎么樣，現在你是不是有點想吃后悔藥了？”于全表面上嘿嘿一笑，心頭卻是沉重的，怎樣盡可能快地完成自適應過程成為他那段時期重點考慮的問題。
放下“洋博士”身價，虛心向“老人”學習，是他對自己的要求。“我原來學的是物理專業，讀博時學的是光纖通信，進入總參某研究所后，轉攻無線通信。而且，軍事通信與民用通信之間存在差異，我對軍隊的特點、需求完全不了解，因此很多東西都要從零學起。”半年時間，他所閱讀的書籍與資料，摞起來比人還高。
那段時間，于全每天清晨7時就第一個來到辦公室，去幾百米外的食堂打來開水，然后拖地、擦桌子。“我想通過這種樸實無華的方式告訴大家，洋博士沒什么了不起。同時，也想看看，從無拘無束到紀律嚴明，自己的自適應能力究竟怎樣。”就這樣堅持了三四個月，于全的心慢慢沉靜下來，所里的“老人”們也漸漸接受了這個腳踏實地的“洋博士”。
這段自適應心得，后來被于全總結為“打掃衛生理論”，成為其所在單位人所周知的信條之一。在于全看來，掃地、拖地、打水、擦桌子，這些一般人眼中的小事，卻很能反映出一個人的綜合素質，體現出一個人的工作態度、處事心態與精神格調，只有腳踏實地干事、真正融入團隊的人，才有可能成就大事業。
“如果只看外表，沒人知道他是海歸。”于全的戰友們說。他經常會穿著作訓服，與野戰部隊最基層的戰士們混在一起。“只有這樣，我才知道部隊需要什么樣的通信裝備。”于全解釋說。
凡是蹲過點的部隊，于全都能叫出每一名通信士官的名字。在他的帶動下，課題組的同事都愛上了基層蹲點試驗，正是在這種深入接觸與調研中，于全與他的團隊創造了一個又一個奇跡。
耐得大寂寞，才出大成果
接到第一個課題后的一年多時間里，為了加快項目進度，于全與他的兩名助手放棄了休息日，加班加點查資料、編程序，每天都干到深夜，餓了就吃方便面，困了就湊合著在實驗室睡一覺，500多個日日夜夜，就這么不知不覺地過去了。計算機程序枯燥而又繁瑣，他們反復地編寫、修改，再編寫、再修改，光編制的程序就達幾十萬條，打印出來足有幾公里長……
1994年12月，于全主持設計的野戰通信網計算機仿真系統研制成功，并榮獲1995年度軍隊科技進步一等獎。這個系統不僅填補了國內空白，而且有10多項技術指標都達到了國際領先水平。其研制時間之短、質量之高，令專家們驚嘆，更讓人驚嘆的還是它的神奇功效，如今，這一成果已廣泛應用于衛星通信、無線通信、保密通信、電子對抗等軍事領域，產生了巨大的軍事、經濟和社會效益。
近年來，隨著科技的日新月異，信息已成為掌控戰場物質和能量流向的關鍵因素，制信息權成為決定戰爭勝負新的戰略制高點，軍隊信息化建設成為當前世界新軍革和各國軍隊轉型的核心內容。多年來，協同通信一直是困擾世界各國軍隊通信暢通的一大難題。這一世界性難題引起了于全的關注和思考。
“軟件無線電”這項剛剛萌芽的新技術進入了他的視野。研究所領導全力支持他的大膽設想，籌備60多萬元人民幣，從全所選調精兵強將，組成一個包括2名博士、5名碩士在內的課題組，協助于全一起攻關。
“軍用軟件無線電網關”課題的研究需要大量野戰電臺運行數據來支持，在立項后一年多時間里，于全和他的團隊從青藏高原到天涯海角，從遼東半島到東海之濱，跋山涉水，戰嚴寒，冒酷暑，深入陸海空通信部隊，掌握第一手資料，僅搜集、歸納的各類數據就有數百萬條。
1998年11月，于全和他的團隊以最少的經費和最快的速度，研制出中國第一臺“軍用軟件無線電網關”電臺，成功地實現了我軍不同頻段、不同體制電臺的互連互通，較好地解決了三軍協同通信這一世界難題，被譽為“自模擬過渡到數字之后無線通信領域的又一場革命”，使我軍在野戰通信技術研究上第一次走在了西方發達國家的前面。
榮譽接踵而至，“耐得大寂寞，才出大成果”，為排除干擾，于全給自己定了“三條規矩”：成果不急于報獎，不急于出專著，不接受媒體采訪。他淡泊名利，多次在報獎時劃去自己的名字，還常把自己所得獎金悉數分給他人。他常說：“泰戈爾說得好啊！鳥兒的翅膀綁上了黃金，怎能飛得遠呢？”
正是在這種清醒與淡定下，于全率領他的團隊繼續瞄準世界軍事信息技術發展前沿，馬不停蹄地創新，先后完成了20余項重大科研項目，成功研制出我軍第一代戰術通信網，實現了通信保障模式的跨越式發展，為我軍打贏信息化戰爭提供了強有力的保障。
17年來，于全刻苦攻關，不斷創新，先后榮獲國家科技進步一等獎1項、二等獎1項；軍隊科技進步一等獎4項；國家重點資助優秀留學回國人員；全國優秀歸國留學人員；全國優秀科技工作者；中國青年科技獎；全國青年科技獎一求是工程獎；全軍學習成才標兵；全軍通信系統優秀科技骨干；總參青年標兵；總參優秀中青年專家；總參優秀科技干部；一等功1次，二等功2次，三等功1次；第十二屆“中國青年五四獎章標兵”等獎項。一批科研人員在他的帶動和影響下，成為我軍通信領域的中堅力量，而他自己也成為我軍最年輕的軍事通信學科帶頭人，是當代青年景仰的偶像之一。
文理兼備的“交聯”式讀書與學習
當選中國工程院院士，對于全來說，驚喜之外，更是責任。“它是我人生的重要節點，今后，我將在這個更高的平臺與更大的舞臺上，為自己所鐘愛的軍事通信事業而奮斗。”
在一般人眼里，于全是一個傳奇，他的人生寫滿精彩，充滿創新。前輩稱贊他“思維不拘一格”，學生說他“善于出奇制勝”，而于全自己卻謙遜地說這得益于“交聯”式的讀書與學習。“交聯”本是物理和化學領域的一個專業詞語，于全借用過來，旨在強調一種互聯互通、融會貫通、觸類旁通的學習方式。“雖然工作繁忙，但他至今依然保持平均每周讀一本書的習慣。“工作再忙，也不能放松學習；不學習，就意味著放棄明天。”這是于全給自己的忠告。
