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關鍵詞： 近場通信； 射頻識別； 讀寫器模式； 卡模式； NFCIP?1模式

中圖分類號： TN925?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）13?0074?04

Application of near field communication technology

ZHAO Feng

（The Third Research Institute of Ministry of Public Security， Shanghai 200031， China）

Abstract： Near field communication is another kind of short distance wireless communication developed after Bluetooth， Wi?Fi， ZigBee. It bases on the radio frequency identification technology， t allows non?contact point?to?point data interchange and data transmission between devices. In order to promote this technology， a series chip of PN511 is produced by NXP. These chips support reader?writer mode， card emulation mode and point?to?point mode. It can switch modes according to the demand of application. In addition， near field communication technology also has many features， such as high bandwidth， low power consumption， low cost and good security. It has a broad application prospects in the field of mobile phone payment.

Keywords： NFC； RFID； reader?writer mode； card mode； NFCIP?1 mode

0 引 言

近場通信（Near Field Communication，NFC）技術是一種短距離無線通信技術[1]，它允許設備之間進行非接觸點對點數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)交換。近場通信最初是由恩智浦（NXP）和索尼公司在2002年共同聯(lián)合開發(fā)的新一代無線通信技術，并被國際標準化組織（ISO）與國際電工委員會（IEC）等接收為標準。之后，為推動NFC技術的發(fā)展，2004年由恩智浦、索尼和諾基亞公司創(chuàng)建了NFC論壇，目前NFC論壇在全球擁有超過140個成員，其中包括許多知名企業(yè)，且發(fā)展態(tài)勢相當迅速。由于近場通信具有較高的安全性，因而被認為在移動支付等領域具有很廣的應用前景，尤其是當前智能手機的普及，使得在不久的將來NFC技術與手機結合可以完全替代各種卡片、證件等，實現(xiàn)只需一部手機就能干所有事的目標。

1 常見短距離無線通信方式

隨著電子技術的發(fā)展和各種便攜式通信設備的不斷增加，人們對于各種設備間的信息交互有了強烈的需求，希望通過一個小型的、短距離的無線網(wǎng)絡實現(xiàn)在任何地點、任何時候與任何人進行通信與數(shù)據(jù)交換，從而促使以藍牙、Wi?Fi、ZigBee、NFC、超寬帶（UWB）等技術為代表的短距離無線通信技術的產(chǎn)生和發(fā)展。短距離無線通信技術的基本特征為低成本、低功耗和對等性。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率，短距離無線通信技術可分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信。高速短距離無線通信最高速率大于100 Mb/s，通信距離小于10 m，典型技術有高速UWB和60 GHz；低速短距離無線通信最低速率小于1 Mb/s，通信距離小于100 m，典型技術有低速UWB、ZigBee、藍牙。目前藍牙、WiFi（802.11）、ZigBee、紅外（IrDA）、超寬帶、近場通信（NFC）等短距離無線通信技術較受關注，它們在傳輸速度、傳輸距離、功耗、可擴展性等方面各有優(yōu)勢，但沒有一種技術可以滿足所有應用需求。

藍牙是一種使用全球通用的2.4 GHz ISM頻段的短距離無線通信技術規(guī)范，自藍牙規(guī)范1.0版推出后到現(xiàn)在的4.0核心規(guī)范，藍牙技術的推廣與應用得到了快速發(fā)展。藍牙技術的主要特點有全球范圍適用、可同時傳輸語音和數(shù)據(jù)、可以建立臨時性的對等連接、具有較強的抗干擾能力、很小的體積、開放的標準接口以及低功耗、低成本等。

WiFi技術與藍牙技術一樣也是使用2.4 GHz ISM附近的無線頻段，該技術目前有兩個標準即IEEE 802.11a和IEEE 802.11b。WiFi技術的主要特點有數(shù)據(jù)傳輸速率高、覆蓋范圍較寬，適合在辦公室、家庭以及公共場所中布設熱點，可作為有線寬帶的一種延伸與補充。

ZigBee主要應用在對數(shù)據(jù)傳輸速率要求不高的場合，使用的頻段分別為2.4 GHz和868 MHz/915 MHz，是一種基于IEEE 802.15.4標準的低復雜度、低功耗、低成本、低數(shù)據(jù)速率、短時延、大容量、高安全的無線網(wǎng)絡技術，特別適合于星狀、簇狀和網(wǎng)狀結構應用，并具有自組織、自維護能力。

超寬帶技術是一種利用納秒級的非正弦波窄脈沖進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線載波通信技術，因而其所占的頻譜范圍非常寬，在3.1～60 GHz頻段中占用500 MHz以上的帶寬，在10 m左右范圍內支持高達110 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，特別適合視頻數(shù)據(jù)傳輸，具有傳輸速率高、良好的通信保密性、極強的穿透能力以及系統(tǒng)結構實現(xiàn)較簡單等特點。

紅外通信是利用900 nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒介，由于波長較短，因而更適合應用于短距離點對點的直線數(shù)據(jù)傳輸，具有簡單、小型和低成本的優(yōu)點，目前絕大多數(shù)家用電器中的遙控器就是使用了紅外數(shù)據(jù)傳輸技術。

2 近場通信與射頻識別技術的區(qū)別

射頻識別技術是20世紀90年代興起的一項自動識別技術，又稱為電子標簽技術[2]，它利用無線電射頻方式進行非接觸雙向通信。在RFID系統(tǒng)中主要由射頻卡（應答器）和讀寫器組成，射頻卡和讀寫器之間通過電感耦合或電磁耦合方式實現(xiàn)能量和數(shù)據(jù)的傳輸。在電感耦合方式的RFID系統(tǒng)中[3]，一般采用低頻和高頻頻率，典型頻率有125 kHz、135 kHz、6.78 MHz、13.56 MHz和27.125 MHz。該方式的讀取距離一般在0～100 cm，涉及的標準有ISO11784/11785、ISO14443、ISO15693和ISO18000?3等。在電磁反向散射耦合方式的RFID系統(tǒng)中，一般適合于微波頻段，典型頻率有433 MHz、800 MHz/900 MHz、2.45 GHz和5.8 GHz。該方式的讀取距離一般大于1 m，涉及的標準有ISO18000?4、ISO18000?6和ISO18000?7等。目前在RFID系統(tǒng)中，射頻卡和讀寫器均有各自專用芯片，有的讀寫器專用芯片還支持多協(xié)議，但射頻卡和讀寫器之間不能進行角色互換。

NFC是從射頻識別技術演變而來的，與其相近的是頻率為13.56 MHz、符合ISO14443[4]標準的高頻RFID系統(tǒng)。NFC技術在單一芯片上實現(xiàn)了讀卡器、卡片和點對點的多重功能，即根據(jù)不同應用需求可在不同工作模式間轉換，可以在短距離內與兼容設備進行相互識別和數(shù)據(jù)交換。與射頻識別一樣，近場通信中數(shù)據(jù)也是通過電感耦合方式傳遞，但近場通信由于采取了特殊的信號衰減技術，其傳輸范圍比射頻識別要小，相對于射頻識別來說近場通信具有成本低、帶寬高、功耗小等特點。與射頻識別不同的是，近場通信具有雙向連接和識別的特點，且其傳輸速率可變?yōu)?06 Kb/s，212 Kb/s，424 Kb/s或更高，而ISO14443標準下的RFID系統(tǒng)其傳輸速率單一且固定為106 Kb/s。另外在安全性方面，近場通信更安全，響應時間更短，更適合在移動支付等無線短距離傳輸環(huán)境下的應用。

3 PN511系列芯片原理及應用

PN511、PN512、PN531、PN533以及PN544是NXP公司推出的系列NFC芯片。該系列NFC芯片支持卡、讀寫器及NFC三種不同的應用模式，工作頻率均為13.56 MHz，作用距離為10 cm左右，數(shù)據(jù)傳輸速率可以選擇106 Kb/s，212 Kb/s，424 Kb/s，今后可提高至1 Mb/s，兼容應用廣泛的ISO14443 Type?A、B以及FeliCa標準。

3.1 基本原理

與RFID一樣，NFC工作于13.56 MHz頻率范圍，兼容ISO14443及Felica標準，也是通過電感耦合方式傳遞數(shù)據(jù)。與RFID不同的是，NFC的傳輸范圍比RFID小，具有雙向連接和識別的特點，其傳輸速率可變。下面以PN511為例進行分析。

PN511[5]支持3種不同的工作模式：支持ISO14443A/Mifare和FeliCa模式的讀寫器模式；支持ISO14443A/Mifare和FeliCa模式的卡工作模式；NFCIP?1模式。

此外，PN512[6]與PN511的區(qū)別是還支持ISO14443B讀寫器模式，而PN531[7]與PN511、PN512的區(qū)別是內部增加了一個51內核的微處理器，并且提供多種接口。PN533[8]不僅支持完整的卡協(xié)議，還支持Mifare Crypto加密算法，傳輸速率可達848 Kb/s。PN544[9]是第二代NFC控制器，功能更強大，應用于手機和便攜式設備。

3.1.1 讀寫器模式

PN511通常支持2種讀寫器模式，即ISO14443A/Mifare讀寫器或FeliCa讀寫器，如圖1所示。在讀寫器模式下，PN511能夠與非接觸ISO14443A/Mifare、FeliCa卡進行通信。

圖1 讀寫器模式

（1）ISO14443A/Mifare讀寫器模式

ISO14443A/Mifare讀寫器模式是根據(jù)ISO14443A/Mifare規(guī)范進行通信的普通讀寫器，圖2描述了通信過程，表1列出了通信參數(shù)。

圖2 ISO14443A/Mifare讀寫器模式通信過程

表1 ISO14443A/Mifare讀寫器模式通信參數(shù)

[通信

方向＼&＼&ISO14443A/Mifare＼&Mifare高傳輸速率＼&＼&106 Kb/s＼&212 Kb/s＼&424 Kb/s＼&PN511PICC＼&讀卡器端調制＼&100% ASK＼&100% ASK＼&100% ASK＼&位編碼＼&變形密勒碼＼&變形密勒碼＼&變形密勒碼＼&位長度 /μs＼&9.4＼&4.7＼&2.4＼&＼&PICCPN511＼&卡片端調制＼&負載波調制＼&負載波調制＼&負載波調制＼&載波頻率 /kHz＼&847.5＼&847.5＼&847.5＼&位編碼＼&曼徹斯特碼＼&BPSK＼&BPSK＼&]

（2）FeliCa讀寫器模式

FeliCa讀寫器模式是根據(jù)FeliCa規(guī)范進行通信的普通讀寫器。圖3描述了通信過程，表2列出了通信參數(shù)。

圖3 FeliCa讀寫器模式通信過程

3.1.2 卡模式

PN511可以像ISO14443A/Mifare或FeliCa卡那樣尋址，并可以根據(jù)ISO14443A/Mifare或FeliCa接口所描述的采用負載調制的方法產(chǎn)生應答。但PN511不支持完整的卡協(xié)議，須由控制器或專門的安全訪問模塊（SAM）來處理。如圖4所示。Mifare卡工作模式通信參數(shù)、FeliCa卡工作模式通信參數(shù)同上。

表2 FeliCa讀寫器模式通信參數(shù)

[通信方向＼&＼&FeliCa＼&FeliCa高傳輸速率＼&＼&212 Kb/s＼&424 Kb/s＼&PN511PICC＼&讀卡器端調制＼&8～30% ASK＼&8～30% ASK＼&位編碼＼&曼徹斯特碼＼&曼徹斯特碼＼&位長度 /μs＼&4.7＼&2.4＼&＼&PICCPN511＼&卡片端調制＼&>12% ASK＼&>12% ASK＼&位編碼＼&曼徹斯特碼＼&曼徹斯特碼＼&]

圖4 卡模式

3.1.3 NFCIP?1模式

PN511支持NFCIP?1標準的主動式和被動式通信模式。主動式通信指主設備與目標設備都使用自己的射頻場來發(fā)送數(shù)據(jù)，被動式通信指目標設備采用負載調制的方法對發(fā)起端命令進行應答。傳輸速率為NFCIP?1標準所定義的106 Kb/s，212 Kb/s和424 Kb/s。如圖5所示。其中主設備指產(chǎn)生射頻能量場并發(fā)起NFCIP?1通信，目標設備指采用被動式通信模式中的負載調制方法或使用主動式通信模式中自己生成和調制的射頻場來對主設備的命令作出響應。

圖5 NFCIP?1模式

（1）主動式通信模式

在主動模式下，主設備和目標設備都使用自己的射頻場來發(fā)送數(shù)據(jù)，這是對等網(wǎng)絡通信的標準模式，可以獲得快速的連接設置。通信雙方采用發(fā)送前偵聽協(xié)議來發(fā)起一個半雙工通信。如圖6所示。

（2）被動式通信模式

在被動模式下，主設備產(chǎn)生射頻場并選擇一種傳輸速率將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備，目標設備不必產(chǎn)生射頻場，而采用負載調制方式對主設備命令進行應答。如圖7所示。

3.2 主要應用

NXP公司的NFC系列芯片支持3種工作模式，即讀寫器模式、卡模擬模式、點對點模式。

在讀寫器模式下，可以作為非接觸讀寫器使用，支持ISO14443A/Mifare或FeliCa標準，實現(xiàn)與標準RFID讀寫器相同的功能，如門禁讀卡器等。

圖6 主動式通信模式

圖7 被動式通信模式

在卡模擬模式下，可以模擬成一張非接觸卡，支持ISO14443A/Mifare或FeliCa標準，但不支持完整的卡協(xié)議，不能完全替代標準RFID卡，如門禁卡（只識別序列號）等。

在點對點模式下，可以實現(xiàn)兩個設備間點對點數(shù)據(jù)傳輸。使用該模式，多個具有NFC功能的設備之間就可以進行無線互連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

4 近場通信技術在移動支付中的應用

隨著移動通信等技術的發(fā)展，手機尤其是智能手機已成為人們生活中不可或缺的一部分。以手機為載體，通過手機對所消費的商品或服務進行賬務支付已日益成為國內外市場的熱點。當前使用手機就可以實現(xiàn)移動支付、身份驗證、一卡通、電子門禁、電子門票等多種應用。目前移動支付具有兩種基本支付方式，即基于近距離通信技術的現(xiàn)場支付業(yè)務和基于無線通信網(wǎng)絡的遠程支付業(yè)務。

由于移動支付涉及從芯片、卡片、手機終端、POS機到后臺系統(tǒng)等諸多環(huán)節(jié)，因而是一個跨行業(yè)的應用。國內在移動支付應用上的解決方案主要有[10]：

（1）基于13.56 MHz非接觸技術的NFC方案；

（2）基于13.56 MHz非接觸技術的雙界面卡方案；

（3）13.56 MHz非接觸技術的SD卡方案；

（4）基于2.4 GHz的RF?SIM卡方案。

目前被國內主流運營商認可的是基于13.56 MHz非接觸技術的NFC方案。該方案有兩種實現(xiàn)方式：一種是將非接觸通信前端、安全芯片集成在手機上，但改造成本較高，未獲得大規(guī)模商用；另一種是將支付應用與射頻模塊分離，在移動終端中增加射頻模塊及天線，由于安全模塊集成在SIM卡上，用戶更換手機后，所有原來的服務仍可以繼續(xù)使用，現(xiàn)在市場上已有支持NFC功能的智能手機。后一種方式還可以支持卡模擬模式、讀卡器模式和點對點模式，另外通過SIM卡本身的安全機制以及不同應用間的隔離因而在安全性上也具有明顯的優(yōu)勢。

5 結 語

短距離無線通信技術旨在解決設備之間近距離互連問題，其有效通信距離在厘米到百米的范圍內，在眾多短距離無線通信技術中，近場通信是一項很有特色的短距離無線通信技術。近場通信的短距離交互簡化了認證識別過程，使電子設備之間的互相訪問更直接與安全。通過NFC，手機、數(shù)碼相機等移動設備間可以方便快捷地進行連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。隨著在手機支付、電子門禁等領域的成功應用，NFC技術將更加普及，同時與手機的結合也將越來越緊密。

參考文獻

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[5] NXP公司.PN511數(shù)據(jù)手冊[M].埃因霍溫：NXP公司，2012.

[6] NXP公司.PN512數(shù)據(jù)手冊[M].埃因霍溫：NXP公司，2012.

[7] NXP公司.PN531數(shù)據(jù)手冊[M].埃因霍溫：NXP公司，2012.

[8] NXP公司.PN533數(shù)據(jù)手冊[M].埃因霍溫：NXP公司，2012.

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【關鍵詞】光纖通信技術；鐵路通信；應用

光纖通信技術在現(xiàn)代通信中脫穎而出，在很大程度上加快了傳播的速度，使其通信技術發(fā)生了質的飛躍。光纖技術在技術方面得到了提高，使其應用的范圍更加廣泛，應用到了很多的領域方面，其中鐵路通信方面就是一個很重要的應用。鐵路通信逐漸走向了通信智能化的防線，光纖通信技術在鐵路通信中的應用在很大程度上滿足了當展的需求。光纖通信技術廣泛地應用到鐵路通信當中，將提升鐵路通信的能力，使鐵路通信系統(tǒng)更加的完善，為人們的生活提供更加便利的條件。

一、光纖通信技術的概述

光纖通信技術是以高頻光波為載波，光纖是以傳輸介質為通信媒介。在19世界60年代，曾有人提出了關于光纖傳播技術，闡述了光纖將為信息傳播的一種重要方式，將有可能大大降低光纖的損耗，光纖通信技術將加快通信技術的發(fā)展。美國康寧公司根據(jù)當時的學術論文研發(fā)出了世界上第一根超低損耗光纖，整個通信行業(yè)將走進光纖通信時代。光纖通信技術最主要的特點是低損耗、傳導速度快、容量大、使用的體積小、有很強的抗電磁干擾能力，受到了很多專業(yè)人士的熱愛，將會得到大力的發(fā)展。隨著科學技術的不斷發(fā)展，從19世紀60年代到21世紀，短短的二十年，光纖通信發(fā)生了巨大的改變，其容量整整提升了一萬倍，傳播速度也提升了幾百倍，大大發(fā)展了光纖通信行業(yè)。光纖技術被廣泛的應用到各個行業(yè)當中，推動了很多新技術的發(fā)展，使各行業(yè)的通信能力發(fā)生了翻天覆地的改變。

二、光纖通信技術的現(xiàn)狀

2.1波分復用技術

波分復用技術是根據(jù)不同光波的頻率不同，充分利用單模光纖低損耗區(qū)的寬帶資源，將光纖的低損耗劃分為不同的通道，把光波作為光纖信號的載體，在發(fā)送初始的位置應用波分復用技術，將不同頻段波長信號的光波融入到同一根光纖線路當中，進而進行信號傳輸。在接收末端的位置，再次利用波分復用技術將不同波長承載不同信號的光纖進行分開。不同波長的光載波信號是獨立存在的，可以利用一根光纖實現(xiàn)多個線路光纖信號的傳播。

2.2光纖連接

光纖通信技術的大力發(fā)展，將能夠引領國家通信行業(yè)的未來發(fā)展，光纖連接將成為信息高速中非常重要的一個標志。光纖連接技術應用到各行各業(yè)當中，能夠很大程度上提高信息的傳播速度和傳播方式，滿足人們在信息時代的大力需求。在光纖通信技術當中，寬帶主干線路的傳播非常的重要，用戶在最后進行光纖連接的過程更加的重要。光纖通信技術將走進了千家萬戶，有效的提高人們上網(wǎng)的速度，使人們走進高速信息時代，使寬帶進入到飛快發(fā)展的年代。在光纖寬帶連接入口處，由于光纖線路的位置不同，有FTTB、FTTC、FTTH等不同的應用。FTTH也可以稱之為光纖用戶，光纖用戶是光纖寬帶連接最后的一個步驟，將接入到用戶家中。充分的利用光纖寬帶的特點，將在很大程度上為用戶提供寬帶上網(wǎng)不受到限制，充分的滿足寬帶連接技術的需求。

三、光纖通信技術在鐵路運輸通信系統(tǒng)中的應用

人們現(xiàn)在的生活水平越來越高，對于鐵路運輸?shù)陌踩退俣纫笠苍絹碓礁?，對于鐵路通信技術的傳輸速度和傳播質量要求也在明顯提升，光纖通信技術在鐵路通信方面的應用有著非常巨大的意義。鐵路通信中應用光纖通信技術歷經(jīng)了3個階段，才逐漸走向成熟。這3個階段分別是PDH光纖通信階段、SDH光纖通信階段和DWDM光纖通信階段。

3.1PDH光纖通信階段

在上個世紀80年代，我國開始逐漸研究鐵路光纖通信技術，PDH光纖技術被應用到光纖通信當中，首次，在我國北京作為試驗點，研發(fā)了長達15Km的光纖。這次光纖實驗所鋪設的是短波光纖，使二次群系統(tǒng)處于開啟的狀態(tài)。在我國首次應用PDH光纖通信技術的鐵路是大秦鐵路，大秦鐵路的重載雙線電氣化中應用的是八芯單模短波光纖，在這個當中局部網(wǎng)絡通信系統(tǒng)使用的設備是36Mb/sPDH的二芯；鐵路沿線的車站和區(qū)域網(wǎng)絡的通信系統(tǒng)設備是PCM，以及配置8Mb/sPDH的二芯，標志著我國鐵路通信系統(tǒng)從傳統(tǒng)的通信模式逐漸轉變?yōu)楣饫w通信技術。大秦鐵路通信系統(tǒng)的成功轉型，將預示著鐵路通信系統(tǒng)光纖通信技術走向了一個新的領域。PDH光纖通信系統(tǒng)有一個重要的功能是能在最短的時間檢測鐵路通信系統(tǒng)的安全漏洞和隱患，并且能夠及時的清除，很大程度上保障了鐵路通信系統(tǒng)的安全和正常運作。PDH光纖通信系統(tǒng)的功能雖然很強大，推動了鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展，但是這種光纖通信系統(tǒng)也存在一些問題，PDH光纖通信系統(tǒng)具有很復雜的結構，每個區(qū)域有著不同的標準，網(wǎng)絡管理的能力比較弱，這些都嚴重的制約了鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展。這就要求科研人員要不斷的開發(fā)出新的技術，彌補漏洞。

3.2SDH光纖通信系統(tǒng)

SDH光纖通信系統(tǒng)相對于PDH光纖通信系統(tǒng)更加的完善，能夠有效的彌補PDH光纖通信的不足，SDH光纖通信技術促進了鐵路通信技術的發(fā)展。SDH光纖光纖通信技術是一種高速發(fā)展的數(shù)字化通信技術，它將實現(xiàn)數(shù)字信息化的同步轉播，將信號固定在特定的結構中。SDH光纖通信技術有幾方面的優(yōu)點：第一個優(yōu)點是在簡化網(wǎng)絡中各個支路的字節(jié)復接應用；第二個優(yōu)點是創(chuàng)造了不同廠家設備互聯(lián)網(wǎng)之間的連接，使光纖通信采用的標準和比特率采用相同的標準；第三方面是SDH光纖通信具有很強大的網(wǎng)絡和自我完善功能，當網(wǎng)絡信號突然被中斷，在自動恢復后，其網(wǎng)絡信號傳輸仍然可以繼續(xù)使用；第四方面是SDH光纖通信系統(tǒng)有著很強大的自我管理功能，能夠為鐵路通信的傳輸和通信的安全提供可靠的保障。SDH光纖通信技術比PDH光纖通信技術有著很強大的通信功能，在鐵路通信系統(tǒng)中嶄新出獨具特色的優(yōu)勢。先進的SDH光纖通信技術將能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PDH光纖通信技術，其中SDH光纖通信技術最早應用在贛韶鐵路當中，在修建這條鐵路過程中，為了使用到先進的SDH光纖通信技術，搭建一條新的光同步傳輸系統(tǒng)，采用了二十芯光纜。為了接入光纖通過接入層傳輸設備和622Mb/s光纖口，這些設備和贛韶鐵路沿線的接收設備相互連接，使整條贛韶鐵路沿線都實現(xiàn)SDH光纖鐵路通信，大大推動了我國鐵路通信事業(yè)的發(fā)展。SDH光纖通信技術在鐵路通信系統(tǒng)中起著重要的作用，但隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，SDH光纖通信技術逐漸不能滿足鐵路通信的需求。鐵路通信的需求在數(shù)據(jù)傳輸方面提出了更高的需求，要想實現(xiàn)這一需求，需要將其速度提升百倍以上。

3.3DWDM光纖通信系統(tǒng)

根據(jù)鐵路通信技術的需求和科學技術的發(fā)展，人們研發(fā)了DWDN光纖通信，這種先進的光纖通信技術，明顯的超過了PDH光纖通信和SDH光纖通信。DWDM技術是根據(jù)單模光纖帶寬和其損耗低的特點，允許多個波長載波信道同時在光纖內傳輸，形成一種新型的通信技術。DWDM通信系統(tǒng)中，發(fā)送端光發(fā)射機同時發(fā)射不同穩(wěn)定度和精度的不同波長光信號，通過光波長復用器將其復用送入摻鉺光纖的功率放大器當中。在經(jīng)過放大后，將多路的光信號輸送到光纖維中傳輸。在到達接收端后，經(jīng)過光前置放大器放大，然后送到光波長分波器當中實現(xiàn)光信號的分解。該技術的主要的優(yōu)勢是DWDM光纖通信可以在同一光纖內承載不同波段的波長，這樣就可以提高了傳輸?shù)乃俣群驮龃罅藗鬏數(shù)娜萘?；DWDM光纖通信技術可以容納不同的協(xié)議要求，將不同的傳輸速度中數(shù)據(jù)在一個激光軌道中完成，這樣就會在最大限度內滿足網(wǎng)絡用戶的需求和網(wǎng)絡的安全。DWDM光纖通信技術已經(jīng)被用到了鐵路開發(fā)當中，因該通信技術能夠增大傳輸速度，同時增加傳輸容量，在鐵路信息系統(tǒng)開發(fā)當中，被采納應用。該技術的應用是鐵路信息系統(tǒng)的信息傳遞更穩(wěn)定、迅速，保證了鐵路信息及時傳遞，為鐵路信息服務提供便利?？偨Y：綜上所述，光纖通信技術廣泛的應用到鐵路通信當中，大力的推動了我國鐵路通信的發(fā)展。尤其是光纖通信技術不斷的發(fā)展，克服了在鐵路通信應用方面的很多難題，一步一步追趕通信時代的發(fā)展，滿足市場的需求，使鐵路通信技術始終處在時代的前沿。

參考文獻

[1]倪鹿明.淺談光纖通信技術在鐵路通信系統(tǒng)中的應用[J].信息通信，2015（3）

篇3

關鍵詞：光纖通信技術；鐵路通信系統(tǒng)；應用

中圖分類號：TN913文獻標識碼： A

一、光纖通信技術的特點

(一)通信容量較大

光纖通信在使用的過程中傳輸速度及質量遠遠高于一般的銅線或電纜，具有非常高的特殊性及有效性。光纖通信技術借助光源調制的特殊性、調制的方式及光纖的色散特性，有效提升了光纖通信的質量。除此之外，在光纖通信技術應用的過程中，單波長光纖通信系統(tǒng)能夠最大限度地發(fā)揮光纖寬帶的新效果，大大提升了傳輸容量，已經(jīng)從根本上提升了密集波分復用效果及傳輸質量。

(二)損耗較低

傳統(tǒng)石英光纖損耗可低于0~20dB/km，這種傳輸損耗遠遠低于其他介質，是一種高效的低消耗材料。在對上述光纖進行研究應用的過程中，光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離，降低損耗可下降的程度。隨著當前中繼站數(shù)目的逐漸減少，系統(tǒng)的成本及復雜性可以大幅降低，能夠在長途傳輸線路中發(fā)揮最大效益，減少經(jīng)濟成本的損失。

(三)保密性較高

光波在光纖中傳輸，可以明顯提升光波導結構的各項效果。光纖通信技術能夠將信號完整地限制在光波導結構中，將任何泄漏的射線都通過環(huán)繞光纖的不透明包皮吸收。該種方法基本不會漏出光波。上述光纖在傳輸?shù)倪^程中相鄰的通道不會出現(xiàn)串音干擾，根本無法竊聽到當前的光纖信息傳輸內容。

(四)抗電磁干擾能力較高

光纖通信技術中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。通過上述材料可以明顯提升光波導對電磁干擾的免疫力，降低自然界中雷電干擾、電離層等變化的效果。光纖傳輸?shù)倪^程中可以明顯降低釋放的電磁干擾，對強電領域的通信具有非常好的促進作用。

二、目前光纖技術的分析

(一)波分復用的技術使用

光纖通信最新加入波分復用，能夠充分將單模光纖中低損耗區(qū)域的帶寬資源進行利用，每一道光波在傳輸過程中，波長也會出現(xiàn)各有不同的情況，在此過程中，如若能夠將低損耗區(qū)域劃分成多個通信通道，并且將其中光波作為載波進行通信傳輸，在發(fā)送端采用波分復用的方式，將不同波段載送的信號合入一條光纖之中。在接收之時，再用波分復用，將不同波段的信息進行區(qū)分。以這樣的技術，可以將每一個波段看做是單獨個體，實現(xiàn)一條光纖中的多路信號傳輸。

(二)光纖接入

光纖通信技術的發(fā)展，領航國際通信的發(fā)展渠道，而光纖接入是信息高速之中最后一段里程碑。將光纖接入投入真正的使用，能夠將信息傳輸進入高速化通道，滿足大眾在信息時代傳輸需求。在此過程中，寬帶主干線很重要，用戶在接入寬帶之時，也占據(jù)技術關鍵。將光纖接入真正投入正常運營之中，那么千家萬戶都可以使用高速信息，寬帶進入高速時代。寬帶接入之時，光纖所需要達到的地方有差距，因此，F(xiàn)TTU、TTB、FTTC 在應用過程上，差距也是相當大。在FTTX之中，F(xiàn)TTH是在整個寬帶技術中的終端環(huán)節(jié)，提供全光接入模式，光纖寬帶特性在此技術中被充分利用起來，讓用戶在寬帶使用過程中，可以感受暢通無阻的寬帶運行。

三、光纖通信技術在鐵路通信系統(tǒng)中的應用

(一)PDH 光纖通信

光纖通信技術，其之所以能夠對鐵路通信系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，主要原因是，當前對光纖通信技術的劃分已經(jīng)相當?shù)脑敿毩?，對于不同的光纖技術可以被應用于不同的鐵路通信系統(tǒng)。其中，非常重要的一方面就是PDH光纖通信，PDH光纖通信能將鐵路通信系統(tǒng)中存在的漏洞以及隱患能夠有效的進行清除，并且協(xié)助鐵路通信系統(tǒng)能夠運作正常。但是，PDH復用結構復雜、標準不統(tǒng)一以及缺乏強大的網(wǎng)絡管理功能的固有缺陷，使其越來越不能使用光纖通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展，在這樣的狀況下，SDH應運而生。

(二)SDH 光纖通信

在現(xiàn)階段的發(fā)展中。SDH光纖通信的應用較為廣泛，同時得到了很高的認可。

在鐵路通信系統(tǒng)當中的應用，過去PDH光纖通信的不足不僅彌補了，而且還獲得了一定的突破，使得鐵路通信系統(tǒng)運行的更加流暢，為人們帶來了很大的方便。SDH光纖通信具有非常明顯的有點，比方說:統(tǒng)一的接口標準，統(tǒng)一的比特率，為不同廠家設備間的互聯(lián)提供了可能。附圖是SDH和PDH在復用等級及標準上的比較。網(wǎng)絡管理能力大大加強。提出了自愈網(wǎng)的新概念。用SDH設備組成的帶有自愈保護能力的環(huán)網(wǎng)形式，可以在傳輸媒體主信號被切斷時，通過自愈網(wǎng)自動恢復正常通信。對鐵路通信系統(tǒng)這些都產(chǎn)生了較大的積極意義，在將來的發(fā)展中，相信還會有一個更大的突破。

(三)DWDM 光纖通信

寬帶有單模光纖、損耗極低等主要特性，將這些特性進行利用，致力于得到最高的使用效果，采用不同波段進行信息傳輸，并且將這些不同波段的載波合并在一條光纖中進行傳輸。在同樣的信息傳輸之下，可以節(jié)省光纖數(shù)量，也不耽誤使用效果，切實符合現(xiàn)今對光纖通信要求。鐵路通信之中，這項改善，對通信質量的提升可想而知。DWDM技術的使用，能夠將光纖傳輸所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量上升至500GB/S。在如此龐大的信息傳輸容量之下，對傳輸質量的使用也是在安全安裝狀態(tài)中進行，切實滿足用戶對網(wǎng)絡運行需求。

這個技術有一個特有的優(yōu)勢，那就是協(xié)議與實際傳輸不相關，以這樣的形式，最大化滿足大家在使用過程中所對速度形成的需求。DWDM使用IP、ATM 、SENT 進行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸數(shù)據(jù)速度可以達到110Mb/s到2.4Gb/s，在此基礎上完成數(shù)據(jù)傳輸。在一個激光軌跡里，可以采用不同速度對數(shù)據(jù)進行傳遞，這也是DWDM的特性之一。這項光纖技術最大化實現(xiàn)數(shù)字傳輸制定的國際標準，在一條管線之中，承載諸多信息，并且具有良好的兼容性，這點非一般技術可以與之媲美。形成最為靈活的網(wǎng)絡運行方式，形成組網(wǎng)，可以在面對外界各種故障發(fā)生之前，進行自我防御，也可以自我修復。在降低成本的同時，將網(wǎng)絡容量最大化，滿足各種全新業(yè)務拓展需要，為整個通信行業(yè)都帶來全新的跨越。

四、光纖通信技術的前景

隨著當前光纖通信技術的逐漸完善和當前電信市場的逐漸改革，相關人員要對各項光纖通信發(fā)展進行深入研究和應用，依照數(shù)字化及網(wǎng)絡化要求，從根本上改善主體的通信網(wǎng)絡建設，當前光纖通信逐漸朝著以下幾方面發(fā)展：

(1)通信信道容量不斷增加。光纖通信技術在應用的過程中各項技術及系統(tǒng)設備已經(jīng)得到了非常明顯的轉變，尤其是在系統(tǒng)核心技術方面。當前光纖通信技術lOGbps 系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡，該系統(tǒng)對光纜極化模色散的敏感性較高，已經(jīng)明顯提升了光纖通信的傳輸效果。但是當前的光纖電纜與10Gbps 系統(tǒng)還存在較多不匹配的地方，當對上述內容進行優(yōu)化后可以進一步提升光纖通信的速度及容量。除此之外，在上述發(fā)展的過程中光通信系統(tǒng)從PDH 發(fā)展到SDH，光纖速度已經(jīng)由155Mb/s發(fā)展10Gb/s。在今后系統(tǒng)中通過波分復用信息通道技術能夠明顯提升閣下紀念館商用現(xiàn)象，對骨干網(wǎng)的傳輸具有至關重要的作用。

(2)信號傳輸距離不斷延伸。光纖通信技術在傳輸?shù)倪^程中傳輸距離越遠，傳輸效果越好。因此，在對上述傳輸進行提升的過程中，相關人員要對光纖通信技術機構進行轉變，對各項跨距進行提升。要最大限度對拉曼光纖放大器進行使用，對上述光纖放大器應用質量進行提升，從根本上提升光纖通信的傳輸質量。與此同時，相關人員還要對有利于長距離傳送的線路編碼進行合理應用，采用FEC、EFEC或SFEC等技術提高接收靈敏度，使用補償技術提升光纖及光器件使用的效益。

(3)實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。隨著通信逐漸由骨干網(wǎng)轉移到城域網(wǎng)，光纖也逐漸開始接近業(yè)務點。在上述光纖發(fā)展的過程中，人們開始將其作為一種業(yè)務手段，希望對傳輸業(yè)務進行提升，將傳輸功能效果及接入功能作用結合在一起。當前SDH已經(jīng)得到了非常明顯的提升，實現(xiàn)了對各項TDM 及ATM 的傳輸及傳送。美國、日本等國家已經(jīng)實現(xiàn)了光聯(lián)網(wǎng)項目，完成了對骨干網(wǎng)的轉移，但是國內現(xiàn)在發(fā)展水平較低，還需要不斷進行完善。

結語

在鐵路通信之中，光纖技術是信息傳遞系統(tǒng)核心，在鐵路通信的發(fā)展中扮演著重要角色。從最開始的光纖技術，不斷轉換，克服原本存在的諸多難題，一點點進行改善，力求最大化促進通信時代的前進步伐。市場需求不斷增加，也將是推動光纖技術發(fā)展的最大力量。

參考文獻

[1]李. 淺談光纖通信技術在鐵路通信系統(tǒng)中的應用[J]. 科技信息，2011，05:500-501.

篇4

由于光纖通信技術具有傳輸損耗低、容量大等特點，再加上其抗干擾的優(yōu)良特性，已經(jīng)逐漸在我國的各個通信行業(yè)中廣泛應用，特別是在電力系統(tǒng)的通信中扮演著越來越重要的角色。本文就光纖通信技術在電力系統(tǒng)中的應用情況做一個綜合論述，以期能夠促進光纖通信技術在電力系統(tǒng)中的發(fā)展。

【關鍵詞】

光纖通信；電力系統(tǒng)；應用

電力通信系統(tǒng)作為我國當前電力體系的主要管理運營方式以及提供商業(yè)化管理的必然需求，在我國的電力系統(tǒng)內部已經(jīng)得到了廣泛的普及。光纖通信作為一種現(xiàn)代科學高度發(fā)展的標志，特別是在通信行業(yè)具有重要的里程碑意義。由于光纖通信具有信息量大，通信速度快，損耗小，穩(wěn)定性強等原因，在我國的各個通信領域都有著良好的表現(xiàn)

1電力通信網(wǎng)絡的構成特點

1.1電力通信的主要類型與方式

電力通信的主要方式主要包括以下幾個方面，從電力的通信方式的角度上來看，主要是使用了電力波線作為載波來進行通信，其實質就是通過輸送一定工頻的電流，在通過各種信息波的載波機來相互轉換，將弱化的電流轉化為強化的電流，從而實現(xiàn)電力線路的傳輸工作。由于電力波的通信方式具有十分高的可靠性與穩(wěn)定性，在我國的電力通信網(wǎng)絡的整個網(wǎng)絡構建中也是處于一個較為重要的地位。除了載波通信外，另一種較為常見的電力通信方式為光纖通信，光纖通信盡管在我國的應用時間不過二十余年，但是由于電力通信具有十分明顯的優(yōu)點，特別是在通信過程中損耗小，穩(wěn)定性更強，信號更加準確，再加上其發(fā)展前景廣闊，所以逐步受到了各個電力系統(tǒng)的青睞，逐漸發(fā)展成為一種主流的電力通信方式。

1.2電力通信的網(wǎng)絡特點

要想了解電力通信網(wǎng)絡的構建中光纖的實際應用情況，就必須先了解一下電力通信的網(wǎng)絡特點。電力通信作為電力系統(tǒng)的管理系統(tǒng)的主要承擔者，肩負著聯(lián)系電力系統(tǒng)內部信息調動的重要使命。從這個角度上來看，電力系統(tǒng)相比于其他領域的公司對于通信網(wǎng)絡的要求要高許多，這也決定了在電力通信的網(wǎng)絡設置上應該追求較為高效、實用、穩(wěn)定的通信方式。根據(jù)我國當前電力通信網(wǎng)絡的建設情況來看，由于電力通信網(wǎng)絡的專業(yè)特殊性與要求質量等原因，其實際的通信質量與通信水平也確實已經(jīng)大幅超過了其他的相關行業(yè)，并且電力通信具有耐沖擊性以及傳送范圍更加廣泛等特點，所以在建設電力通信網(wǎng)絡的也要著重考慮這些方面。

2光纖通信技術在電力通信中的重要作用

2.1電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構過于復雜

電力通信系統(tǒng)網(wǎng)絡建設中一個較為明顯的問題就是網(wǎng)絡的結構較為復雜，這也決定了其對于網(wǎng)絡通信的質量要求以及穩(wěn)定性要求。由于電力通信網(wǎng)絡需要對于多種不同的信息同時進行處理，這就需要許多不同的設備協(xié)同作業(yè)，而不同設備與設備之間存在著各種連接方式以及信息的轉化方式之類的問題，匹配的實際難度較大，再加上整個電力通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡信息量較大，內部實際同時處理的數(shù)據(jù)極為復雜，所以這就造成了電力通信的壓力較大，必須要尋求一種能全面提高網(wǎng)絡通信效率的通信方式。

2.2電力通信系統(tǒng)具備更高的可靠性與靈活性

電力通信系統(tǒng)由于承載著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全的重大責任，所以往往具備著可靠性以及安全性的特質。由于電力供應系統(tǒng)的特殊性，作為國家重要的能源輸出與控制單位，電力系統(tǒng)在很大程度上控制和影響著國家社會生活的方方面面，更是影響著生產(chǎn)力的提升速度與質量。穩(wěn)定的電力供應帶給一個地區(qū)的不單單是生活的高質量保障，更是工業(yè)生產(chǎn)更高的經(jīng)濟利益的有力保障。所以說電力通信系統(tǒng)的發(fā)展應該也必須具備可靠性原則與靈活性原則。

2.3電力通信系統(tǒng)的耐沖擊性較強

電力通信行業(yè)具有一個特點，特別是我們在用電中常會體會到。由于用電的時間在一年之中存在著高峰與低峰，所以從全國的范圍來看，電力系統(tǒng)的通信沖擊性十分強，特別是在用電高峰時期與低峰時期的通信數(shù)量區(qū)別，會在很大程度上影響通信的質量與穩(wěn)定性，這也是電力通信過程中風險較為高發(fā)的時間段，由此可以判斷，電力通信行業(yè)也必須具備耐沖擊性。

3光纖通信技術在電力通信中的技術應用

從電力通信的系統(tǒng)信息的處理方面來看，其實由于電力系統(tǒng)的信息量主要是以繼電保護以及話音的信號為主，這與其他的行業(yè)通信類型相比應該屬于較為簡單，信息量較小的一種。但是，由于電力通信行業(yè)主要運營中不能夠出現(xiàn)中斷，否則會極大的影響一個區(qū)域的正常生活與發(fā)展，所以必須要在根源上做好通信穩(wěn)定性的問題，這也是由電力通信系統(tǒng)的時效性原則主導的。由于時效性原則的客觀存在，即使信息量要求不大，也往往對于通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡建設要求較高，以此來降低出現(xiàn)通信不暢造成大量經(jīng)濟損失以及社會綜合效益損失的風險。

3.1波分復用技術

波分復用技術是光纖通信技術中較為重要的一種技術，其特點是可以將多個不同的光信號進行匯聚，即使是不同頻率的光信號之間也不會相互影響，并且最終將這些信號匯聚到同一根光纖上，然后在進行傳輸作業(yè)。由于這種傳輸技術在很大程度上避免了光纖的損耗。波分復用技術將光波作為信號的載波進行輸送，可以在信號的接收端進行合并，再將合并好的波長進行各自分離，最后再還原成原有的信號，這就實現(xiàn)了多種信號的無損運輸。由于波分復用技術可以在一根光纖上實現(xiàn)雙向多信號傳輸，大大提升了通信效率與通信質量，降低了鋪設成本，所以在電力通信中具有重要的實用價值與意義。電力通信系統(tǒng)的基本特點也決定了其通信要求質量較高，穩(wěn)定性以及能耗的要求也比較有代表性，特別是對于電網(wǎng)的調度的自動化系統(tǒng)，對于網(wǎng)絡的速度也具有一定的要求。

3.2同步數(shù)字技術

同步數(shù)字技術的主要原理是指將一些低級別的數(shù)字信息通過整合轉化的方式提升為高級別的數(shù)字信息，最終實現(xiàn)不同數(shù)字信息的整合，然后將整合后的同種數(shù)字信息同步傳輸，不但大大提升了光纖通信的傳輸效率，更是提高了光纖傳輸?shù)木W(wǎng)絡整體利用效率。另外，同步數(shù)字技術在實現(xiàn)光纖技術的復讀以及技術分接中進行了一定的簡化，在提升網(wǎng)絡執(zhí)行速度的還具有一定的自我保護作用，進一步提升了光纖的穩(wěn)定性以及可靠性，所以逐漸成為當前光纖建設的重要技術支持之一。

3.3光纖復合地線的使用技術

在我國，光纖復合地線作為最常見的一種光纖，被廣泛的使用在各行各業(yè)當中，由于光纖復合地線又被稱之為光纖架空地線，其特點是在光纖的通信中包含了所有的光纖單元，并且其可靠性十分強大，在日常的使用中也幾乎不需要維護，很少有損壞的情況，所以也十分適合電力通信系統(tǒng)的應用。但是，由于這種光纖的材料較為昂貴，綜合使用成本非常高，無法被廣泛的應用于整個行業(yè)的建設中，所以一般都是被用來建設一些新修建的線路或者是一些舊線路原始改造的過程中。光纖復合地線具有兩個突出優(yōu)勢：①就是可以作為輸電線路的防雷點，可以有效防止雷電的傷害，提高耐沖擊性。②光纖復合地線可以通過地線中的光纜實現(xiàn)全面的通信，這是其他光纖類型所不具備的。

4總結

總的來說，電力系統(tǒng)的特殊性質就決定了其對于通信質量以及穩(wěn)定性的要求，而光纖通信剛好可以在這方面符合電力系統(tǒng)的需求。所以說，光纖通信在當前的科技環(huán)境下，依然是電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡建設必然的選擇。

作者：李新杰 單位：廣東順暢科技有限公司

篇5

者結合光纖通信技術發(fā)展的實際情況，從光纖通信技術的概念及特點入手，著重探討光纖技術及光纖通信技術的應用。

關鍵詞：光纖通信技術；特點；分類；應用

中圖分類號：TN文獻標識碼：A文章編號：1673-9671-(2012)042-0158-01

光纖通信是現(xiàn)代社會最重要的通信方式之一，其信息載體主要為光波，傳輸媒介主要為光纖。光纖通信技術在現(xiàn)代社會中起著至關重要的作用，是現(xiàn)代通信行業(yè)重要的支柱之一，對通信行業(yè)的生存和發(fā)展有著非常重要的意義。隨著計算機技術的廣泛應用，現(xiàn)代社會開始進入一個網(wǎng)絡時代，在網(wǎng)絡時代，人們對光纖通信技術的需求將不斷增長，未來光纖通信技術將發(fā)揮著越來越重要的作用，成為現(xiàn)代社會標志性的技術之一。

1光纖通信技術的概念

光纖通信技術主要指運用光導纖維實施傳輸信號，承載重要的信息，同時運用光纖，使其作為傳輸媒介。光纖通信技術是現(xiàn)代社會最重要的一種通信方式，在通信行業(yè)中有著至關重要的作用。光纖主要用電氣絕緣體——玻璃材料制作而成的，因此無需擔心其可能由于接地原因而出現(xiàn)回路現(xiàn)象，因為光線的芯比較細小，因此必須選擇多芯構成光纜，光纜是信息傳輸?shù)闹匾ǖ?，進而形成占用空間較小的傳輸系統(tǒng)。

2光纖通信技術的特點

光纖通信技術從光通信中脫穎而出，成文現(xiàn)代社會通信行業(yè)重要的支柱之一。與傳統(tǒng)通信技術相比，光纖通信技術具有無可比擬的優(yōu)點。

1）光纖通信技術不容易損耗，其損耗量非常低，因此其中繼距離比較長。

2）光纖通信技術的頻帶非常寬，尤其是使用密集波分復用技術，其光線傳輸容量出現(xiàn)大幅度的提升。

3）光纖是光纖通信技術最重要的傳輸媒介，是光纖通信技術不可或缺的重要成分，因此光纖的制作尤其重要。目前，光纖主要成分是石英，石英通過各種手段制作成絕緣體材料，而這種絕緣體材料就是石英的原材料，它具有抗水性，不容易被雨水侵蝕，因此，光纖的抗電磁干擾能力較強。

4）光纖通信技術未遭受串音的干擾，其保密性非常強。相關的實驗表明，運用光纖通信技術，在光纜外面，也無法竊聽光纖所傳達的重要信息。

3光纖通信技術的分類

光纖通信技術可分為三大類，即波分復用技術、光纖傳感技術以及光纖接入技術，其特點如下。

1）波分復用技術：不同的信道光波具有不同的頻率，運用單模光纖低損耗區(qū)，可以取得充足的寬帶資源，參照不同的頻率及充足的寬帶資源，可以對光纖的低損耗窗口進行劃分，即劃分為多個信道，利用分波器可以對不同光波實現(xiàn)分離或者耦合。

2）光纖傳感技術：光纖傳感器具有眾多的優(yōu)點，如體積較小，防爆性能好，耐腐蝕性強，耗電較少，可以寬頻帶等等，因此通常將光纖傳感器分為功能型傳感器及非功能型傳感器。

3）光纖接入技術：光纖接入技術目前已經(jīng)得到廣泛的應用，其不僅能夠處理窄帶業(yè)務問題，而且能夠處理多媒體圖像等業(yè)務

問題。

4光纖通信技術的應用

4.1光纖技術的應用

1）光纖技術在充當各種傳感器方面的應用。光導纖維不僅能夠將陽光帶到每一個角落，而且還可以實施機械加工。目前，汽車配電盤、機器人、計算機等選擇使用光導纖維進行圖像或者光源的傳輸。光纖技術與敏感兀件的組合，則可以制作成多種傳感器，充當傳感器的作用，可以對溫度、顏色、流量、位移、壓力、光澤等實施測量。光纖技術在信息傳輸及能量傳輸方面同樣有著廣泛的應用。

2）光纖技術在醫(yī)學方面的應用。光纖技術在醫(yī)學方面有著非常重要的作用，因此在醫(yī)學中有著廣泛的應用。運用光導纖維內窺鏡可以導入患者的腦室與心臟，同時可以測量患者的體溫、患者血液中氧的飽和度、患者心臟中的血壓等等。此外，光纖技術在手術治療方面也有著非常重要的作用，通過光導纖維可以實施激光手術刀的連接，進而進行相關疾病的治療，比如可選擇光敏法對腫瘤癌癥患者相關的治療。

4.2光纖通信技術的應用情況

1）光纖通信技術在通信行業(yè)方面的應用。以光導纖維作為傳輸介質實施通信，稱為光纖通信。目前，光纖技術在通信行業(yè)得到廣泛的應用。本地通信、國際通信（越洋光纜）、城域通信、氏途通信等重要的通信行業(yè)基本上都選擇光纖作為其通信重要的傳輸介質。光纖技術在通信方面的應用逐漸從小區(qū)轉向具體的樓房、具體的用戶。光纖技術在通信行業(yè)中起著至關重要的作用，通信行業(yè)的順利發(fā)展離不開光纖技術的支持。

2）光纖通信技術在電力通信中的應用。電力通信網(wǎng)主要由衛(wèi)星電路、微波以及光纖等組成主干線，各支路可以運用特種光纜及電力線載波等相關電力系統(tǒng)所具備的通信方式，同時選擇無線、電纜以及明線等各種通信手段，聯(lián)合調度總機、程控交換機等多個設備構成多功能及多用戶的綜合通信網(wǎng)。

3）光纖技術在有線電視網(wǎng)絡方面的應用。從20個世紀90年代開始，我國光通信產(chǎn)業(yè)得到迅速的發(fā)展，尤其在電信干線傳輸網(wǎng)、電力通信網(wǎng)以及廣播電視網(wǎng)等方面，光通信產(chǎn)業(yè)得到迅速的發(fā)展。光通信產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動了光纖通信技術的發(fā)展，光纖光纜出現(xiàn)急劇增多的現(xiàn)象。光纖技術在有線電視網(wǎng)絡方面得到廣泛的應用，促進有線電視網(wǎng)絡的快速發(fā)展。

目前，廣電綜合信息網(wǎng)的規(guī)模出現(xiàn)逐漸擴大的趨勢，其系統(tǒng)所呈現(xiàn)出來的復雜程度也出現(xiàn)逐漸增加的趨勢，這在一定程度上加重廣電綜合信息網(wǎng)日常維護與管理的工作量，廣電綜合信息網(wǎng)設備故障的判定與排除也愈來愈困難。對此，可以選擇ATM+光纖或綜合SDH+光纖等構成相應的寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。而其傳輸網(wǎng)則可以選擇鏈路傳輸系統(tǒng)，環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，或者構成多種形式不同的復合網(wǎng)絡，這樣才能不斷滿足多種綜合信息傳輸?shù)男枨?。而環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)則具備一定的保護功能。

在電視節(jié)目或者廣播方面，所選擇的寬帶傳輸系統(tǒng)能夠將主站至地方站中必需的所有數(shù)字，通過通道進行相關的設置，進而出現(xiàn)廣播的形式。此外，運用光纖通信技術，電視節(jié)目在任何地方都可以實施下載，同時還可以運用相關的網(wǎng)絡管理平臺對不同網(wǎng)站所下載的不同的電視節(jié)目進行相應的控制。

目前，我國有線電視網(wǎng)絡已經(jīng)在各地逐漸發(fā)揮作用。在有線電視網(wǎng)絡的前提下，寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡的實現(xiàn)不再是一個夢想，而是可以真正的付之于行動中。但是，現(xiàn)階段，由于技術水平有限以及多種原因的影響，在我國還未能全部撤銷現(xiàn)階段出現(xiàn)的有線電視網(wǎng)，只能對有線電視網(wǎng)進行不斷的完善或者改造，不斷地滿足人們的多方需求。

當前，我國多個地區(qū)的CATV都已經(jīng)使用光纖傳輸，至用戶端，則使用同軸電纜傳輸至千萬家。但是，現(xiàn)階段所構建的CATV，其大部分屬于單向傳輸，其上行所呈現(xiàn)出來的信號無法在現(xiàn)階段所具備的有線電視網(wǎng)中進行傳送。對此，可以選擇電信網(wǎng)PSTN中的所提供的數(shù)據(jù)通道或者語音通道對上行信號實現(xiàn)傳送，同時也可以選擇語音接人系統(tǒng)對上行信號實現(xiàn)傳送。在多個用戶家庭中安裝電話，這樣，用戶不僅僅可以打電話，而且可以選擇使用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構成廣電網(wǎng)中自己的上行信號的傳送，組成了雙向應用的Internet網(wǎng)。

5結束語

總而言之，光纖通信技術在現(xiàn)代社會中有著廣泛的應用，光纖通信技術的應用不僅僅有以上幾點，更多的是需要我們在生活實踐中不斷的進步，不斷的促進光纖通信技術的發(fā)展。

參考文獻

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[4]何召舜.淺論光纖通信技術的特點和發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2010,03:412-413.

篇6

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調度自動化系統(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)過幾十年風風雨雨的建設,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建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術的發(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用特點和優(yōu)缺點,并分析其在電力系統(tǒng)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(fā)展現(xiàn)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(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(yè)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(tǒng)。

1.主流無線通信技術

從技術發(fā)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(fā)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(wèi)星通信等長距離通信技術。

(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: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,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(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。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)的復雜性,降低成本。

三、無線技術優(yōu)劣分析

(一)WLAN技術分析

Wi-Fi的技術和產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟,而且大批量生產(chǎn)。該技術適用于無線局域網(wǎng),作為有線網(wǎng)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(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡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盜取數(shù)據(jù)甚至進入未受保護的公司內部局域網(wǎng)。

(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(guī)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(wǎng)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(shù)基站就可以實現(xiàn)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(yè)界看好,是未來移動技術的發(fā)展方向,并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)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(chǎn)品系列來支持該技術的大規(guī)模應用。從應用前景看,WMN 這一新興網(wǎng)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(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,并廣泛應用到環(huán)境檢測、工業(yè)、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(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

(四)3G技術分析

3G于1996年提出標準,2000年完成包括上層協(xié)議在內的完整標準的制訂工作。3G網(wǎng)絡部署已具備相當?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(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設了3G的網(wǎng)絡。3G技術已經(jīng)進入可以實用的階段,還有很多國家和地區(qū)正在建設或將要建設3G網(wǎng)絡。

(五)LMDS技術分析

本地多點分布業(yè)務系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術,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(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務,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)或基站設備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調制為射頻信號發(fā)射出去,在其覆蓋區(qū)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(xiàn)數(shù)據(jù)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(huán)境下難以推廣應用。另外,MMDS沒有統(tǒng)一的國際標準,各廠家的設備存在兼容性問題。 (七)集群通信技術分析

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,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)務服務,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)的服務功能。

(八)點對點微波通信技術分析

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)的接入設施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構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、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)星通信作為應急通信、作戰(zhàn)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(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。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(tǒng)一的國際標準,其余的技術均已經(jīng)完成標準化工作,并且都進行了試驗網(wǎng)建設和商業(yè)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)接入技術,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,通常用于通信主干組網(wǎng)建設。

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,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。

從天線技術上看,僅僅3G和WiMax技術采用了MIMO技術,而其他技術均未采用MIMO技術;從傳輸環(huán)境上看,僅僅WiMax技術和3G技術支持非視距傳輸,其余技術均要求視距傳輸環(huán)境;從網(wǎng)絡安全和QoS機制上看,WiMax技術和3G技術在這方面做得比較優(yōu)秀、完善,其余的均存在較大的問題。

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關鍵詞：調度通信無線通信有線通信

中圖分類號：TN915.853 文獻標識碼: B 文章編號：1007-9416（2012）03-0000-00

1、引言

在國內的各行業(yè)，調度通信系統(tǒng)通常以有線通信模式進行建設，但隨著wi-fi、3G等無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展，對于固守在單一位置的調度方式而言，無線調度模式在流動性指揮通信系統(tǒng)中具有更多的實際意義，為指揮決策者在各種通信環(huán)境下從容應對，實時、高效地完成調度任務提供了基礎。

針對調度通信領域的各種需求，在現(xiàn)有有線調度通信固有資源的基礎上，融入更多的無線通信技術，與有線調度技術郵寄接口，可為眾多的調度系統(tǒng)用戶提供更加可靠、實用、便利的調度手段。

2、調度通信系統(tǒng)現(xiàn)狀

下面是一個企業(yè)或政府部門在關鍵業(yè)務上指揮調度可能涉及到的幾個工作區(qū)域的通信網(wǎng)絡環(huán)境，有：工作席位、無線區(qū)域網(wǎng)、公眾移動網(wǎng)、現(xiàn)場通信網(wǎng)。

從上圖可以看出，每種通信網(wǎng)為其終端提供的服務都有其區(qū)域性的空間范圍：

工作席位：在席位上擺放的有線調度終端將指揮者限定在附近約2米范圍的空間；

辦公無線區(qū)域網(wǎng)：無線電話在規(guī)劃部署的整個無線網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域（可以是調度室、會議室、培訓室、一層樓、整個辦公樓、整個樓群）下轉換指揮調度地點；

公眾移動網(wǎng)：手機可以在運營商的網(wǎng)絡覆蓋之下跨區(qū)漫游，雖然建成了覆蓋全國范圍的網(wǎng)，但在部分區(qū)域仍然存在著服務盲區(qū)，而且突發(fā)公共事件時，公眾移動網(wǎng)幾乎不可用，對關鍵的調度而言是不可靠的；

現(xiàn)場無線區(qū)域網(wǎng)：企業(yè)自主搭建或租賃的專用通道可以在現(xiàn)場組建一個無線通信網(wǎng)，有效補缺公眾通信網(wǎng)的盲區(qū)，可以為現(xiàn)場近200米工作半徑提供通信服務，實現(xiàn)無線調度臺及無線電話的區(qū)域性部署。

3、無線技術的應用[2]

以上述的調度通信系統(tǒng)模型為例，無線調度技術可以突破既有工作席位上值守調度的限制，將指揮調度場所的空間范圍進行了無限拓展，實現(xiàn)調度指揮中心的移動化以及調度電話的移動化：

3.1調度指揮中心移動化

(1)擴展到辦公無線區(qū)域網(wǎng);只要在無線區(qū)域網(wǎng)覆蓋區(qū)域內就可以快速部署無線調度臺，從而有能力：1)為會議室提供應急/演習所需的臨時調度臺;2)為培訓室提供培訓用調度臺;3)為調度室提供忙時備用調度臺。

采用無線調度臺可以在現(xiàn)場即時部署，調度臺可以由決策指揮者親自操作，也可由現(xiàn)場人員按照首長的意圖接通呼叫目標方，電話接通后轉接到無線手機上；如果在會議室還可以將呼叫轉接到桌面的會議電話終端上，與會者共同商討決策。

(2)調度臺可以和無線分機捆綁起來，同組共振，在無線區(qū)域網(wǎng)覆蓋下實現(xiàn)漫游調度： 1)無線分機接聽調度臺來話，通話在調度臺與無線分機之間可以形成會議，也可以互相轉換，即：根據(jù)需要，調度臺上已接聽來話可以無保持轉換到無線分機繼續(xù)通話，同樣無線分機可以將已經(jīng)接聽的來話轉至調度臺上完成后續(xù)調度。2)無線分機呼出方式既可以通過手動撥號，更可以用SpeaktoDial語音說出調度對象名稱，免撥號呼通被叫方。

(3)擴展到現(xiàn)場無線區(qū)域網(wǎng);在現(xiàn)場無線區(qū)域網(wǎng)的覆蓋下，調度臺和無線分機可以在現(xiàn)場部署與使用，利用衛(wèi)星通信直接接入到中心的20-20調度交換機，完成與中心區(qū)域網(wǎng)等同的調度通信模式與業(yè)務。

(4)擴展到公眾移動網(wǎng);在公眾移動網(wǎng)的有效范圍內，手機也可以與調度臺綁定一起，同組共振，利用手機完成調度作業(yè)，實現(xiàn)遠程漫游接聽，直接入局語音撥號呼出。

3.2調度電話移動化

應對突發(fā)事件，即便離開了工作臺，在崗人員可以避險抗災。一部移動電話在手，調度來電不耽誤，既可以轉移到移動電話，也可讓調度分機與移動電話同振/順振。

3.3關鍵技術

在無線調度應用中，包含了中心調度臺及末端調度電話全面的無線化部署與接入，可以采用DECT、Wi-Fi、PHS多種技術組建企業(yè)無線網(wǎng)絡，在備用情況下還可基于GSM/CDMA公眾移動網(wǎng)絡。

4、結語

在調度通信領域，有線調度作為最普遍的應用模式，一直是各行業(yè)用戶的首選，但從調度業(yè)務的機動性和防災效果來考慮的話，無線調度模式將存在更高的應用價值。目前各個企業(yè)的專網(wǎng)建設中，無線通信網(wǎng)絡建設的比重日益增加，針對這種趨勢，在調度通信中融合無線通信技術，開創(chuàng)新的無線調度模式，是有線、無線有機融合無疑是調度通信網(wǎng)絡建設的首選。

參考文獻

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[2] 張允景.JetAir無線調度技術白皮書[Z].河北遠東哈里斯通信有限公司,2008.

作者簡介：

篇8

關鍵詞：數(shù)字通信；技術原理；應用

通信產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟結構的重要組成部分，滲透在各行各業(yè)中，沒有通信技術的服務，各行業(yè)的正常運行和發(fā)展都會受到嚴重制約，可以說，不管是人們的日常生活還是工作生產(chǎn)都已經(jīng)離不開通信技術，一旦出現(xiàn)特殊的社會環(huán)境，迫使人們不得不減少外出而需要在室內完成工作或者學習，這時候就需要強大的通信網(wǎng)絡來支撐，所以通信技術的發(fā)展顯得至關重要，隨著社會的進步，對通信技術也不斷提出更高的要求，只有滿足這些需求，通信產(chǎn)業(yè)才能更好的生存和發(fā)展。當前，我們早已邁進了數(shù)字通信時代，所以對數(shù)字通信技術進行分析，展望其未來的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1數(shù)字通信技術的原理

數(shù)字通信系統(tǒng)模型如圖1，數(shù)字通信就是利用數(shù)字信號進行信息的傳遞，所謂數(shù)字信號，在電子電路中是采用二值邏輯中的1和0來進行信息的表示，用多位二值數(shù)碼的組合表示不同的信息。而在現(xiàn)實中，大多數(shù)信息都是模擬信號的形式，可以通過模數(shù)轉換將其轉換為數(shù)字信號，然后就可以在數(shù)字信道中進行信息的傳遞。為了保證信息傳輸?shù)目煽啃院捅Ｃ苄?，以及為了提高信道的利用率，在傳輸之前通過對數(shù)字信號采用不同的編碼方式，能夠大大提高抗干擾能力，降低外界或者系統(tǒng)自身噪聲的干擾。再利用調制器對信號進行調制，調制之后的信號頻譜得到擴展，更適合在信道中傳輸，充分利用信道，提高傳輸性能。同時，在數(shù)字信號系統(tǒng)中，同步也是非常重要的環(huán)節(jié)，如果時鐘同步或者幀同步不準確，也會直接導致信息出錯。信號通過有線或者無線信道傳輸?shù)浇邮斩撕?，再?jīng)過解調、譯碼后可恢復信息。在數(shù)字通信系統(tǒng)中極其重要的技術還包括程控交換，在最初的電話交換機的基礎上逐步發(fā)展為數(shù)字程控交換機，利用存儲著交換控制程序的計算機來控制信息的接駁，信息的類型從最初單一的語音發(fā)展為多種形式的數(shù)據(jù)信息，程控交換機的使用使得通信系統(tǒng)的維護管理更加便捷可靠，增強了靈活性，功能更全面，在一定程度上，通過對軟件的控制來增強硬件的功能擴展，從而更好的提供通信服務。

2數(shù)字通信技術的優(yōu)點和缺點

2.1數(shù)字通信技術的優(yōu)點

（1）數(shù)字通信技術具有很好的抗干擾性能。信息在通過信道傳輸?shù)倪^程中，不可避免的會受到來自外界或者自身的噪聲干擾，但是數(shù)字信號不同于模擬信號，數(shù)字信號本身是離散的信號，通常采用二值邏輯來表示，實際應用中可以用脈沖的兩種不同狀態(tài)代表1和0，只要能控制噪聲信號不嚴重破壞脈沖的兩種狀態(tài)，就可以在接收端被識別，在這一點上，模擬信號是不能夠相比的，噪聲對模擬信號的影響是很明顯的，很容易使信號失真，所以相對來說數(shù)字通信技術的抗干擾能力強于模擬通信技術。（2）數(shù)字通信技術有較好的保密性能。用數(shù)字信號進行信息的表示、存儲和傳輸，更便于對信息加密，可以將數(shù)字信息進行各種運算處理，對其進行偽裝，常用的方法就是采用密鑰技術，一般密鑰很難被外界破解，從而保證了通信信息的保密性。（3）數(shù)字通信技術能實現(xiàn)遠距離的高質量信號傳輸。信號在傳輸過程中，距離越長，損耗越大，那么就必須對信號進行放大，但是同時也會放大噪聲，甚至噪聲可能會覆蓋有用信號。在采用數(shù)字通信后，由于數(shù)字信號的波形在失真后可以通過整形電路恢復原有的信息，利用再生中繼器可以大大增加傳輸距離，同時又保證了信號的不失真性。（4）數(shù)字通信技術支持多種形式信息傳輸。隨著計算機、多媒體技術的發(fā)展，人們對信息的需求呈現(xiàn)多樣性，但是不論何種形式的信息，都可以轉換成數(shù)字信號，所以數(shù)字通信技術的普及也促進了綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的形成。（5）數(shù)字通信系統(tǒng)普遍采用大規(guī)模集成電路，具有體積小、重量輕、耗電低、后期維護方便等等優(yōu)勢。另外隨著光纖技術的發(fā)展，現(xiàn)代通信大量使用光纖作為傳輸媒介，大大節(jié)省了成本，提高了傳輸速度，加強了信息的保密性。

2.2數(shù)字通信技術的缺點

（1）數(shù)字通信技術對頻帶的利用率較低。相對于模擬通信，同樣的電話業(yè)務，數(shù)字通信占用的帶寬遠高于模擬通信，當傳輸帶寬有限的時候，就會影響頻帶利用率。（2）數(shù)字通信系統(tǒng)的設備更加復雜、繁瑣。為了實現(xiàn)通信質量的提高，就要增加信號處理的復雜程度，相應的，通信設備的功能更多也就更加復雜。雖然數(shù)字通信技術存在一些缺點，但是隨著寬帶信道的采用、窄帶調制技術和微電子技術的發(fā)展，這些缺點已經(jīng)被弱化，數(shù)字通信必然會取代模擬通信，成為占主導地位的通信技術。

篇9

移動通信技術經(jīng)過多年的發(fā)展，經(jīng)歷了模擬通信、GSM、TD-SCDMA、TD-LTE等四代，已經(jīng)進入到了4GLTE通信時代。TD-LTE是我國提出并主導的一種移動通信技術，該技術具備傳輸速度快、安全可靠性高、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢，促進了智能手機、平板電腦、筆記本等移動終端的應用，承載了智能旅游、在線學習、社交通信等多種業(yè)務應用，具有較為重要的作用。

【關鍵詞】

TD-LTE；移動通信；移動終端；社交通信

一、引言

光纖通信、基站設備的快速進步，有效地促進了移動通信技術的普及和改進。目前，移動通信技術的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段，進入到了高速率、高可靠、高覆蓋的TD-LTE時代[1]，TD-LTE已經(jīng)成為當前移動通信的主流技術。該技術使用OFDM的多址接入模式，可以有效地增強無線鏈路通信技術，采用高可靠性的軟件無線電技術和高效的調制解調技術，同時能夠實現(xiàn)智能天線分布和空時編碼通信技術，有效地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，可以滿足視頻圖片、文字聲音的傳輸，確保滿足移動通信需求[2]。

二、移動通信技術應用發(fā)展現(xiàn)狀

移動通信技術發(fā)展迅速，已經(jīng)經(jīng)歷了四代，分別是2G、2.5G、3G和4G等。LTE已經(jīng)成為4G時代移動互聯(lián)網(wǎng)的主流通信技術，其包括兩種，分別是我國主導的TD-LTE技術和歐美等國家主導的FDD-LTE技術[3]。TD-LTE作為新一代移動互聯(lián)網(wǎng)最新采用的技術，可以有效支撐高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸功能。據(jù)工信部統(tǒng)計，截至2015年12月底，我國TD-LTE產(chǎn)業(yè)已經(jīng)建設了120萬個4G基站，進一步提高了TD-LTE覆蓋范圍和保持較大的數(shù)據(jù)流量。TD-LTE技術的快速推廣，迅速增強了智能終端產(chǎn)業(yè)，并且與移動互聯(lián)網(wǎng)、移動APP相互結合，誕生了移動計算、云計算、分布式計算等應用技術，積累了海量的數(shù)據(jù)資源，進一步方便了人們的工作、生活和學習，并且具有極其廣泛的應用前景，形成了一系列的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)。

三、TD-LTE技術應用與研究

3.1TD-LTE應用優(yōu)勢

經(jīng)過研究和改進，TD-LTE已經(jīng)具有許多應用優(yōu)勢：

（1）TD-LTE可以靈活支持移動寬帶數(shù)據(jù)傳輸，下行采用OFDMA技術，最高速率可以達到100Mbits/s，能夠滿足數(shù)據(jù)高速度下載需求；上行采用OFDM的改進版本SC-FDMA技術，能夠有效減小低峰均比，減弱終端發(fā)射功率，延長終端使用時間，上行速率可以達到50Mbits/s。

（2）TD-LTE技術可以充分地利用通信信道對稱性的特點，簡化系統(tǒng)設計復雜度，提高系統(tǒng)性能，并且系統(tǒng)高層總體上可以與FDD保持一致，更好地實施數(shù)據(jù)傳輸融合。

（3）TD-LTE技術能將智能天線與MIMO技術融合，提高系統(tǒng)在復雜通信場景中的自適應性，減少小區(qū)間的干擾，提高小區(qū)切換成功率和用戶通信質量，并且能夠實現(xiàn)空間、時間、頻率資源快速調度，保證系統(tǒng)吞吐量。

3.2TD-LTE承載業(yè)務研究

TD-LTE技術快速發(fā)展，無線網(wǎng)絡傳輸?shù)亩嗝襟w數(shù)據(jù)資源占比迅速上升，承載的業(yè)務也越來越多，比如家庭電子相冊、智慧政務、智慧社交等智能軟件。

（1）家庭電子相冊

目前，智能手機、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、掃描儀等多媒體錄入設備越來越多，越來越多的家庭重視日常生活的留念，使用數(shù)字設備拍攝、錄制、保存和管理家庭照片和視頻資源，并通過TD-LTE通信網(wǎng)絡傳輸資源，將網(wǎng)絡資源存儲到相關的云存儲中心，可以分享相關的網(wǎng)絡內容。

（2）智慧政務

隨著TD-LTE通信技術的應用，傳統(tǒng)的電子政務辦公模式無法滿足人們的功能需求，為了能夠更好地滿足人們需求，利用無線網(wǎng)絡開發(fā)手機終端、Ipad終端的電子政務辦公軟件，可以滿足工作人員的電子辦公應用系統(tǒng)，提高電子政務應用的辦公方便性。

（3）智慧社交

TD-LTE通信技術為人類社交提供了極大的幫助，利用智能移動終端開發(fā)了微博、微信、騰訊QQ等智慧社交軟件，利用GPS定位用戶位置，使用關聯(lián)規(guī)則挖掘技術推薦相關的同學、朋友，擴大人們的朋友圈，搜索相關的社交瀏覽足跡，推薦朋友的喜好，尋找具有共同愛好的人群，可以一起旅游、購物、看電影等，實現(xiàn)信息共享。

四、結束語

隨著TD-LTE通信技術的快速發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)成為研究和應用的重要方向之一，與智能移動終端相結合，開發(fā)了在線教育、智慧旅游、電子商務等業(yè)務軟件，有效地提高了人們工作、生活和學習的便捷性，具有非常廣泛的應用前景。

作者：喬海庚 單位：天津聯(lián)通產(chǎn)品創(chuàng)新部

參考文獻

[1]張雷,許飛,隋天宇.4G移動通信技術在戰(zhàn)術通信中的應用研究[J].通信技術,2015,48(4):423-429.

篇10

【關鍵詞】智能電網(wǎng)；電力信息通信技術；應用研究

智能電網(wǎng)的概念很早以前就被提出，經(jīng)過一段時間的發(fā)展，智能電網(wǎng)正處在快速升級、完善階段，不斷對信息通信技術提出更高的要求，為跟上智能電網(wǎng)發(fā)展的腳步，提高電力供應的安全可靠性，應加快提高信息通信技術在電力行業(yè)的應用水平，使電力信息通信技術被廣泛應用。

1.智能電網(wǎng)時代電力信息通信技術應用的作用

1.1對電力通信發(fā)揮著重要作用

在智能電網(wǎng)時代，電力通信中接入的網(wǎng)都將連入用戶中，所以必須加強對智能電網(wǎng)的擴展，從而可以使之與用戶端相連，方便為用戶提供有關電力資源。為了促使智能電網(wǎng)與用戶端相互連接，必須將信息通信技術應用在其中，從而方便電力信息傳輸。電力信息通信技術在電力領域中發(fā)揮著重要的作用，例如電力市場交易、發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控、新能源并入等，極大的促進著電力信息化、智能化發(fā)展。

1.2對智能光纖通信有很大作用

為了提高電力通信的效率和質量，現(xiàn)在電力通信中使用光纖通信，電力信通通信技術對構建龐大的光纖通信網(wǎng)絡也起到很大作用。我國經(jīng)濟正在不斷發(fā)展，科技水平也在不斷提高，電力系統(tǒng)也在逐漸科技化及智能化，電力信息通信技術的規(guī)?；瘧茫涌炝酥悄茈娋W(wǎng)的建設，加速電力領域通信智能化的發(fā)展。

2.電力信息通信技術

2.1光纖電力通信技術

光纖電力通信是電力信息通信技術中的重要組成部分，在電力信息通信技術中發(fā)揮著重大作用。光纖電力通信技術是以光導纖維作為介質，用來傳輸不同信號的一種信息技術。這種技術的優(yōu)點是，比較安全并且承載量較大。利用絕緣材料來制作光纖電力通信技術，并且經(jīng)常采用多芯來組成光纜，有利于傳輸更加快速，信息所占用空間縮小，傳輸質量有所保障，所以光纖通信技術應用比較廣泛。

2.2通信網(wǎng)絡技術

我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，電力工業(yè)技術也在不斷增強，在質量和數(shù)量上都有所變化，并且微波電路也在不斷被應用，信息系統(tǒng)更加自動化和智能化。為了使電力工業(yè)不斷發(fā)展，管理水平不斷提高，要加強通信網(wǎng)絡的實時監(jiān)控，從而保證電力系統(tǒng)正常運行。

2.3智能電力設備技術

智能電力設備主要由現(xiàn)代電子技術和儲能技術兩部分組成，新能源的使用有時會影響輸電系統(tǒng)，當這種現(xiàn)象發(fā)生時，電子技術這一現(xiàn)代技術可以被使用，這種技術應首先對電能進行處理然后再運輸給用戶，從而保證電能供應穩(wěn)定。當電能不能被儲存時，儲能技術可以對這一問題進行有效地解決，可以有效便利的提供電能。

3.電力信息通信技術在智能電網(wǎng)中的作用

3.1應用到發(fā)電領域中

智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，發(fā)電領域也是重要的一部分，為了使發(fā)電領域更好的發(fā)展，將電力信息通信技術應用到這一領域中，在市場交易過程中可以使用此技術，在對此技術應用時，對發(fā)電系統(tǒng)要進行實時監(jiān)控，還要加入新能源，從而使電力工作正常運行。所以，電力通信技術發(fā)揮著很大的作用，可以保障電力系統(tǒng)向智能化方向不斷發(fā)展。

3.2應用到輸電領域中

智能電網(wǎng)中，輸電領域也是很重要的一部分，主要作用是進行電能輸送，如果輸電工作出現(xiàn)問題，就無法正常進行輸送服務，并且輸電領域還會影響電能的控制及電力保護方面，在輸電領域中應用電力通信技術，可以使電力輸送工作更加合理，可以發(fā)揮更大的作用。

3.3應用到變電領域中

我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，科技水平也在不斷提高，電力系統(tǒng)也會更加科技化以及智能化，將此技術應用到變電領域中，可以使智能電網(wǎng)快速發(fā)展，使變電領域更加快速。所以將通信技術應用到變電領域中可以保證智能電網(wǎng)更加安全。

3.4應用到配電領域中

為了使智能電網(wǎng)快速建設，建設人員應保證其質量，所以將電子通信技術應用到這一領域中，可以使電網(wǎng)的自動性能有所提高，可以使配電更加靈活，還能保證通信更加可靠。

3.5應用到用電領域中

智能電網(wǎng)的建設有利于為用戶提供高質量的電能，電力系統(tǒng)中，用戶扮演很重要的角色，所以要提高電力用戶服務的服務質量。但在我國用戶數(shù)量非常多，用戶需求也相對較多，所以數(shù)據(jù)信息管理相對困難，在用電領域中應用電力通信技術，此技術可以使數(shù)據(jù)整理更加方便，也可以使用戶對電力使用更加方便。

4.結束語

總而言之，在智能電網(wǎng)時代，電力信息通信技術還在進一步的發(fā)展和完善，針對在應用中存在的問題，應對問題仔細分析，并采取相應的措施進行解決。把電力信息技術應用到相應的電力領域中，并對電力信息技術不斷進行探究，相關部門也要對之進行大力支持，使電力通信技術發(fā)展快速，使智能電網(wǎng)發(fā)展更加順利。

作者:羅林波 王國仕 單位:海南電網(wǎng)有限責任公司信息通信分公司

參考文獻

[1]萬錦華.智能電網(wǎng)時代電力信息通信技術的應用和研究[J].工程技術:文摘版,2016(5):00121-00121.