引論：我們?yōu)槟砹?3篇通信技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
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（一）組成
一個(gè)視頻通信系統(tǒng)包括節(jié)點(diǎn)機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)兩部分。典型的會(huì)議節(jié)點(diǎn)機(jī)主要由音/視頻獲取設(shè)備、回放設(shè)備、媒體編解碼器、通信接口卡和會(huì)議功能模塊構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)部分主要指支持實(shí)時(shí)多點(diǎn)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)和信道。完整的視頻會(huì)議系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)模型由六大模塊構(gòu)成：（1）人際交互模塊，即視頻會(huì)議系統(tǒng)的人機(jī)界面。（2）會(huì)議文檔部件，包括會(huì)議文檔的自動(dòng)生成、管理和查詢等功能模塊以及與數(shù)據(jù)庫的接口模塊。（3）媒體處理部件，包括音、視頻信息的獲取、編碼、回放等處理模塊。（4）共享空間部件，包括共享空間管理模塊、電子白板及應(yīng)用過程共享功能模塊。（5）會(huì)議管理部件，包括會(huì)議的發(fā)起、與會(huì)人員的管理（加入/退出）、會(huì)話建立以及會(huì)議結(jié)束等處理模塊。
（二）軟硬件與網(wǎng)絡(luò)條件
要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)視頻通信，需要一定的軟件和硬件設(shè)備作為支撐。
1．所需硬件環(huán)境。
要使用網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議，除了要有一臺(tái)較高性能的多媒體計(jì)算機(jī)或顯示屏外，還需要配備攝像頭、麥克風(fēng)、音箱或耳機(jī)等外部設(shè)備，其中最主要的設(shè)備為攝像頭，它是用來進(jìn)行視頻獲取的一個(gè)重要硬件，攝像頭分為模擬攝像頭和數(shù)字?jǐn)z像頭兩大類，前者捕獲的為模擬視頻信號(hào)，需要將其輸入到視頻捕捉設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化后方可轉(zhuǎn)換到計(jì)算機(jī)中使用。而數(shù)字?jǐn)z像頭可以直接捕捉影像，然后通過串、并口或者USB接口傳到計(jì)算機(jī)里。
2．所需軟件環(huán)境。
（1）操作系統(tǒng)軟件：目前絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議軟件都支持Windows98/Me/2000/XP/2003系統(tǒng)，另外也可有一些視頻會(huì)議軟件支持在Linux等非Windows系統(tǒng)中運(yùn)行。
（2）網(wǎng)絡(luò)視頻軟件：要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議，必須借助于網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議軟件。網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議軟件支持點(diǎn)到多點(diǎn)的視頻會(huì)議應(yīng)用，即可以在用戶之間，也可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶進(jìn)行聯(lián)機(jī)視頻會(huì)議。
（3）其他軟件：音頻連接模塊、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、多媒體加速軟件、多媒體編碼/解碼軟件等。
3．承載網(wǎng)絡(luò)。
要在網(wǎng)絡(luò)視頻通信系統(tǒng)中使用視頻，用戶必須具有可供視頻流暢傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)鏈路，也就是說用戶必須具有足夠帶寬的局域網(wǎng)環(huán)境和寬帶接入Internet的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
三、視頻通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
NetMeeting作為一款免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)電話與協(xié)作辦公工具，它除了支持視頻、音頻的實(shí)時(shí)交流外，還提供了文檔與應(yīng)用程序共享、電子白板和遠(yuǎn)程桌面共享等多種功能，是一款用于網(wǎng)絡(luò)視頻通信的優(yōu)秀軟件，使用它我們可以輕松的進(jìn)行網(wǎng)上視頻通信。
（一）安裝視頻軟件
首先，檢查需要進(jìn)行視頻通信的系統(tǒng)中是否安裝了視頻軟件，如果沒有安裝，可以通過填加組件的形式進(jìn)行安裝。
（二）連接信息設(shè)置
確認(rèn)NetMeeting已經(jīng)安裝在系統(tǒng)后，單擊“開始”>“程序”>“附件”>“通信”>“NetMeeting”命令，啟動(dòng)程序。首次運(yùn)行NetMeeting，軟件會(huì)出現(xiàn)一個(gè)向?qū)?，要求用戶信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，單擊“下一步”按鈕，輸入個(gè)人信息。接下來，向?qū)б笥脩粼O(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接方式，可以根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)連接情況選擇ADSL、局域網(wǎng)等。單擊“下一步”按鈕跳過NetMeeting服務(wù)器設(shè)置，此時(shí)向?qū)?huì)要求對(duì)計(jì)算機(jī)聲卡和麥克風(fēng)進(jìn)行測(cè)試。單擊“下一步”按鈕完成向?qū)е?，即可進(jìn)入NetMeeting主界面。
（三）開始視頻通信
1．新建視頻通信。單擊“呼叫”“主持會(huì)議”命令新建一個(gè)視頻會(huì)議，在彈出的“主持會(huì)議”對(duì)話框中設(shè)置會(huì)議名稱（不能使用中文名）和密碼，然后，將“會(huì)議工具”中的“共享”、“聊天”、“白板”、“文件傳送”四個(gè)復(fù)選框全選上，單擊“確定”按鈕。
2．呼叫主機(jī)。建立會(huì)議后，與會(huì)的計(jì)算機(jī)即可呼叫主持會(huì)議的主機(jī)，方法是單擊“呼叫”“新呼叫”命令，或單擊NetMeeting面板中的“呼叫”按鈕，打開發(fā)出“呼叫”的對(duì)話框，輸入IP地址，并單擊“呼叫”按鈕即可對(duì)主機(jī)進(jìn)行呼叫。
3．接入驗(yàn)證。此時(shí)，被呼叫方的計(jì)算機(jī)中會(huì)出現(xiàn)是否應(yīng)接呼叫的對(duì)話框，單擊“接受”按鈕。然后，撥入方計(jì)算機(jī)即可登錄會(huì)議，如果在“主持會(huì)議”對(duì)話框中設(shè)置了會(huì)議密碼，此時(shí)還會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框要求用戶提交驗(yàn)證密碼。
4．進(jìn)行視頻通信。各個(gè)不同地方的參與視頻通信的人員，只需要單擊主界面中的“開始視頻”按鈕，即可發(fā)送視頻流。將發(fā)言請(qǐng)求發(fā)送到中心站的服務(wù)器上，由主會(huì)場(chǎng)主持人來確定允許還是否定發(fā)言請(qǐng)求，一旦確定可以發(fā)言，即可實(shí)現(xiàn)通話。
（四）其他功能
NetMeeting界面下方有四個(gè)按鈕，分別對(duì)應(yīng)了“共享”、“聊天”、“白板”和“文件傳送”四項(xiàng)主要功能（這四項(xiàng)功能需要在會(huì)議屬性中啟用，否則在非會(huì)議中處于不可用狀態(tài)）：
1．“共享”功能。通過共享功能可以便于同其他會(huì)議參加者在獲得授權(quán)后控制本地主機(jī)上的應(yīng)用軟件進(jìn)行演示與操作。
2．“聊天”功能。單擊“聊天”按鈕，NetMeeting會(huì)彈出一個(gè)聊天對(duì)話框，可以對(duì)所有或某一與會(huì)者發(fā)送聊天信息。
3．電子白板。系統(tǒng)提供多塊白板，與會(huì)人員都可通過白板進(jìn)行繪制矢量圖，可以進(jìn)行文字輸入、粘貼圖片等。在主控模式，主持可以禁止其他人使用白板。
4．傳送文件。“傳送文件”功能用來在與會(huì)者之間傳送與接收文件。使用方法比較簡(jiǎn)單，只需單擊“文件傳送”按鈕并選擇需要傳送的文件即可。
四、結(jié)束語
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和視頻通信技術(shù)的進(jìn)一步完善，視頻通信技術(shù)將越來越多地被人們利用到工作及生活中，甚至改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞健Ｈ藗兏鶕?jù)自身對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量需求的不同，自由選擇傳輸方式及終端設(shè)備，更多的行業(yè)、企業(yè)、個(gè)人都將享受到視頻通信所帶來的便利。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳亮，引爆視頻會(huì)議[J].互聯(lián)網(wǎng)周刊，2008，(Z1):51.
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1.2高速數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)
調(diào)制調(diào)節(jié)技術(shù)的目的就是為了方便信息在模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換。調(diào)制調(diào)節(jié)技術(shù)的優(yōu)劣對(duì)于通信系統(tǒng)的性能有著極大的影響，目前調(diào)制調(diào)節(jié)技術(shù)主要有并行和串行兩種傳輸體制。串行體制通過提高碼元速率和調(diào)制維數(shù)提高數(shù)據(jù)傳輸速率，并行體制的主要發(fā)展方向是多載波正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制技術(shù)。
1.3差錯(cuò)控制技術(shù)
數(shù)字通信差錯(cuò)控制技術(shù)是指對(duì)信道中產(chǎn)生的差錯(cuò)通過編碼的方式對(duì)其進(jìn)行控制，以達(dá)到提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院蜏?zhǔn)確性的目的。目前常用的差錯(cuò)控制方式主要有前向糾錯(cuò)和自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)。前向糾錯(cuò)方式其實(shí)時(shí)性比較好，能夠有效的糾正隨機(jī)和突發(fā)錯(cuò)誤。自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)方式，更加強(qiáng)調(diào)的是檢查信息錯(cuò)誤的能力，它的工作原理是在接收端對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，如數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤，通知發(fā)射端對(duì)所發(fā)數(shù)據(jù)重新發(fā)送，直至接收端接收到正確的數(shù)據(jù)為止。這種方式雖然能夠?qū)﹀e(cuò)誤起到很有效的糾正，但是必須在有雙向通道的情況下才能完成，而且因?yàn)榇嬖谥啻沃匕l(fā)的情況，很容易造成信號(hào)的延時(shí)。
1.4最低限度通信技術(shù)
短波通信中抗干擾技術(shù)一直是人們努力研究的方向。最低限度通信技術(shù)就是確保在電磁干擾強(qiáng)烈的狀況下，通信信息能夠及時(shí)準(zhǔn)切的進(jìn)行傳輸。它采用時(shí)變信道的弱信號(hào)檢測(cè)與接收技術(shù)、干擾識(shí)別與抵消技術(shù)，通過降低通信速率的方法提高通信抗干擾和抗噪聲能力。
2我國短波通信技術(shù)的發(fā)展方向
近些年以來，我們國家加大了對(duì)短波通信的重視程度，投入了更多的人力和財(cái)力進(jìn)行短波通信裝備的研發(fā)，也取得了可喜的成績(jī)。但是我國短波通信建設(shè)的整體水平與國外相比還有著一些差距。筆者認(rèn)為，為了使得短波通信能夠更加廣泛的被運(yùn)用，還需要做好如下工作。
2.1完善頻道管理系統(tǒng)
在短波通信中，是否能夠做到及時(shí)的選頻及換頻對(duì)于通信質(zhì)量的優(yōu)劣及通信的穩(wěn)定性有著極大的影響。頻率自適應(yīng)技術(shù)就是對(duì)通信信道進(jìn)行實(shí)時(shí)的探測(cè)，進(jìn)而選取最佳工作頻率，確保通信信道能夠?qū)崿F(xiàn)信息的良好傳輸。目前，我國區(qū)域內(nèi)的頻率管理系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，能夠方便的為網(wǎng)內(nèi)的通信線路提供實(shí)時(shí)頻率信息。由此延伸考慮，如果將區(qū)域內(nèi)的短波通信也用過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組織和管理，將通信網(wǎng)絡(luò)的基站與頻率網(wǎng)絡(luò)的控制中心進(jìn)行合并，能夠很好的解決目前頻率管理系統(tǒng)和通信線路互相獨(dú)立的弱點(diǎn)。
2.2加強(qiáng)電臺(tái)設(shè)備的通用性
為了使得電臺(tái)設(shè)備更加的通用，達(dá)到更好的資源共享效果，短波通信設(shè)備必須要向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化方面發(fā)展，以此降低系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口等方面的影響，增強(qiáng)設(shè)備的兼容性。
2.3抗干擾技術(shù)綜合化、智能化發(fā)展
避免電磁干擾最好的方式是通過頻率跳變的方法。但是一般的頻率跳變方式很容易受到電離層的影響，而且會(huì)占用一定的系統(tǒng)資源，因此滿足不了未來通信的要求。為了有效的解決電磁干擾，必須要綜合的運(yùn)用各種抗干擾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)抗干擾措施的綜合化、智能化。
2.4加強(qiáng)自適應(yīng)天線的研發(fā)
自適應(yīng)零位天線能夠及時(shí)的處理所收到的信號(hào)，對(duì)天線振子的相位做出調(diào)節(jié)，改變其方向特性，使通信方向的增益最大，使波束的零位對(duì)準(zhǔn)干擾方向，以躲避電磁干擾，因此能夠有效的提高通信的質(zhì)量。
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手動(dòng)跟蹤是指根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或預(yù)知的目標(biāo)位置數(shù)據(jù)（如衛(wèi)星軌道位置）隨時(shí)間變化的規(guī)律，用人工按時(shí)調(diào)整天線的指向，或者是根據(jù)收到信號(hào)的大小用人工方式操縱跟蹤系統(tǒng)，使其接收最強(qiáng)的信號(hào)(用頻譜儀或接收機(jī)監(jiān)視)。手動(dòng)跟蹤可以每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次。手動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由天線、頻譜儀（或接收機(jī)）、伺服控制器等組成。手動(dòng)跟蹤設(shè)備最為簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于地面站小口徑天線對(duì)同步衛(wèi)星的跟蹤等指向精度和實(shí)時(shí)性要求較低的場(chǎng)合。
2、程序跟蹤
將衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)和天線平臺(tái)地理坐標(biāo)和姿態(tài)數(shù)據(jù)一并輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、比較，得出衛(wèi)星軌道和天線實(shí)際角度在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)的角度差值，然后將此值送入伺服控制器，驅(qū)動(dòng)天線，消除誤差角。不斷地比較、驅(qū)動(dòng)，使天線一直指向衛(wèi)星。程序跟蹤可以應(yīng)用在地面或車載小口徑天線對(duì)衛(wèi)星的跟蹤。由于地球的密度不均勻和其他干擾的影響，星歷數(shù)據(jù)會(huì)隨著時(shí)間有小的變化，一般很難計(jì)算出長(zhǎng)時(shí)間的精確軌道數(shù)據(jù)。從而進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤會(huì)有積累的誤差。
3、自動(dòng)跟蹤
自動(dòng)跟蹤是指根據(jù)地球站天線接收到衛(wèi)星所發(fā)的信標(biāo)信號(hào)，通過變頻、放大輸入跟蹤接收機(jī)，檢測(cè)出俯仰和方位誤差信號(hào)，根據(jù)誤差信號(hào)大小和方向由伺服控制器驅(qū)動(dòng)天線轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)，使天線自動(dòng)地對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。這種跟蹤方式?jīng)]有誤差積累，可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)跟蹤。由于衛(wèi)星位置受影響的因素太多，無法長(zhǎng)期預(yù)測(cè)衛(wèi)星軌道，故目前大、中型地球站主要采用自動(dòng)跟蹤為主，手動(dòng)跟蹤和程序跟蹤為輔的方式。按照自動(dòng)跟蹤原理和設(shè)備組成，自動(dòng)跟蹤可以具體分為三種體制：步進(jìn)跟蹤、圓錐掃描跟蹤和單脈沖跟蹤。
3、1步進(jìn)跟蹤
步進(jìn)跟蹤是指天線指向以一定的步進(jìn)向接收電平增大的方向進(jìn)行不斷調(diào)整。步進(jìn)跟蹤是開環(huán)方式，跟蹤精度較低，跟蹤速度較慢。步進(jìn)跟蹤適用于要求跟蹤速度較低的系統(tǒng)中，如漂移速度較慢的同步衛(wèi)星的跟蹤。其優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。
3、2圓錐掃描跟蹤
圓錐掃描跟蹤是把饋源繞天線對(duì)稱軸作圓周運(yùn)動(dòng)，或把副面傾斜旋轉(zhuǎn)。這樣天線波束呈圓錐狀旋轉(zhuǎn)，當(dāng)天線軸對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星時(shí)，地球站接收到的信標(biāo)電平是一恒定值；當(dāng)天線軸偏離衛(wèi)星時(shí)，接收電平將有一個(gè)低頻幅度調(diào)制。根據(jù)調(diào)制信號(hào)的幅度和相位檢測(cè)出天線波束的指向誤差。這種工作方式的優(yōu)點(diǎn)也是設(shè)備較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是饋源永遠(yuǎn)偏離拋物面的焦點(diǎn)，使天線增益下降。同時(shí)需要饋源持續(xù)的圓周機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可靠性較差。跟蹤時(shí)要得到一系列回波脈沖后，才能得到角誤差信號(hào)，實(shí)時(shí)性稍差。
3、3單脈沖跟蹤
單脈沖跟蹤方式由天線饋源輸出和信號(hào)與差信號(hào)，和、差射頻信號(hào)經(jīng)射頻前端變換處理后送至跟蹤接收機(jī)，并由跟蹤接收機(jī)輸出兩路與天線電軸偏離衛(wèi)星角度成正比的方位誤差信號(hào)與俯仰誤差信號(hào)到伺服控制單元，控制天線運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)衛(wèi)星的實(shí)時(shí)跟蹤。單脈沖跟蹤能從每個(gè)接收脈沖中得到完整的角誤差信息，這種跟蹤方式是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)性好，跟蹤精度高的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)通道數(shù)量的不同有單通道、雙通道、三通道等三種不同的實(shí)現(xiàn)方式。三通道方式中天線接收到的信號(hào)，經(jīng)過和、差網(wǎng)絡(luò)處理后，產(chǎn)生和信號(hào)、方位差信號(hào)與俯仰差信號(hào)。通過三個(gè)通道傳送到跟蹤接收機(jī)進(jìn)行跟蹤處理。雙通道方式是方位差信號(hào)與俯仰差信號(hào)正交相加后合成一個(gè)差信道，或者是采用高次模方式產(chǎn)生差信號(hào)，與和信道一起構(gòu)成雙信道。單通道方式是在雙通道的基礎(chǔ)上對(duì)差信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的差信號(hào)與和信號(hào)合路形成一個(gè)通道。
二、各種方式的比較與應(yīng)用
在實(shí)際應(yīng)用中，它構(gòu)成由航天控制中心、測(cè)控站和專用通信網(wǎng)為主要內(nèi)容的．對(duì)在軌航天器進(jìn)行跟蹤、測(cè)量、控制的綜合專用技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，包括跟蹤、遙測(cè)、遙控、實(shí)時(shí)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、監(jiān)控顯示和通信系統(tǒng)等。其功能是：對(duì)航天器進(jìn)行跟蹤測(cè)量，獲取其運(yùn)動(dòng)參數(shù)和內(nèi)部的各種物理、工程、宇航員生理以及偵察參數(shù)，監(jiān)視其飛行和內(nèi)部工作狀態(tài)，為指揮、控制提供信息；對(duì)導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭實(shí)施控制，確保試驗(yàn)安全：對(duì)衛(wèi)星實(shí)施控制，支持其正常運(yùn)行；通過對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理、分析，為評(píng)價(jià)航天器的技術(shù)性能和改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
1、衛(wèi)星地球站同步衛(wèi)星的跟蹤
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1.2DMC通信活動(dòng)描述
DMC通信機(jī)制中主要通信活動(dòng)描述如下：（1）發(fā)送數(shù)據(jù)：通信源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只需用戶使用寫普通內(nèi)存的方法將數(shù)據(jù)寫入通信專用區(qū)的發(fā)送緩沖區(qū)中，同時(shí)把發(fā)送命令寫入通信專用區(qū)的網(wǎng)卡命令區(qū)。DMC網(wǎng)卡上的通信控制邏輯根據(jù)網(wǎng)卡命令區(qū)的命令解析結(jié)果，從通信專用區(qū)的發(fā)送緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)；（2）接收數(shù)據(jù)：在DMC通信機(jī)制的應(yīng)用環(huán)境下，通信目的節(jié)點(diǎn)配置有相同的DMC網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)卡的通信邏輯接收后放入通信專用區(qū)的接收緩沖區(qū)，同時(shí)網(wǎng)卡控制邏輯修改通信專用區(qū)中的網(wǎng)卡狀態(tài)信息。當(dāng)用戶需要獲得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)，只需使用訪問普通內(nèi)存的方法讀通信專用區(qū)的接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)即可。因此，DMC通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)存之間的直接通信。用戶感覺不到DMC網(wǎng)卡的存在，使用訪問普通內(nèi)存的方法就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接通信。
1.3DMC通信機(jī)制的體系結(jié)構(gòu)
在直接內(nèi)存通信體系結(jié)構(gòu)中，DMC網(wǎng)卡和內(nèi)存處于對(duì)等的位置，對(duì)CPU是透明的，CPU使用操作普通內(nèi)存的方法操作DMC網(wǎng)卡的通信專用區(qū)，用戶通過對(duì)DMC網(wǎng)卡的通信專用區(qū)進(jìn)行讀寫來完成網(wǎng)絡(luò)通信活動(dòng)。因此，DMC通信機(jī)制避免了數(shù)據(jù)在網(wǎng)卡設(shè)備和內(nèi)存之間的拷貝，并且通信速率也不再受傳統(tǒng)I／O總線的限制。
2DMC網(wǎng)卡原型機(jī)———FIFO－DMC網(wǎng)卡研究
2.1FIFO－DMC網(wǎng)卡的體系結(jié)構(gòu)
基于直接內(nèi)存通信技術(shù)DMC以及FPG上的存儲(chǔ)區(qū)域FIFO（FirstInputFirstOutput，F(xiàn)IFO）和寄存器，作者設(shè)計(jì)了DMC技術(shù)，并將其應(yīng)用于高速光纖通道交換網(wǎng)的原理樣機(jī)FIFO－DMC網(wǎng)卡。該網(wǎng)卡是在DIMMDDR內(nèi)存總線規(guī)范上擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)的。（1）光纖用于連接FIFO－DMC網(wǎng)卡和高速光纖交換網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)端口。（2）光收發(fā)器負(fù)責(zé)進(jìn)行光信號(hào)與差分電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。（1）電收發(fā)器用于數(shù)據(jù)的串／并轉(zhuǎn)換。（4）FPGA可編程器件從功能上可以分為兩大部分：DDR－DIMM內(nèi)存總線接口邏輯和通信邏輯，其中DDR－DIMM內(nèi)存總線接口邏輯包括5個(gè)模塊，分別為SPD模塊、命令解析邏輯、時(shí)鐘管理邏輯、地址控制邏輯、讀寫控制邏輯，用以完成網(wǎng)卡的通信邏輯以及網(wǎng)絡(luò)用戶和通信專用區(qū)之間的信息交互。通信邏輯包括發(fā)送邏輯、CRC校驗(yàn)邏輯、接收邏輯、控制邏輯、8B／10B編碼邏輯與8B／10B解碼邏輯5個(gè)模塊，用以實(shí)現(xiàn)真正的網(wǎng)絡(luò)傳輸活動(dòng)。
2.2FIFO－DMC網(wǎng)卡的主要功能模塊
下面對(duì)FIFO－DMC網(wǎng)卡中的主要功能模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
（1）FIFO－DMC網(wǎng)卡的通信專用區(qū)
按照DMC通信機(jī)制的要求，F(xiàn)IFO－DMC網(wǎng)卡的通信專用區(qū)按用途分為4塊：接收緩沖區(qū)、發(fā)送緩沖區(qū)、網(wǎng)卡命令區(qū)以及網(wǎng)卡狀態(tài)區(qū)。接收緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū)采用FPG上FIFO實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)接收FIFO命名為RxFIFO，用來存放網(wǎng)卡接受邏輯從網(wǎng)上接收的數(shù)據(jù)，用戶使用讀普通內(nèi)存的方法就可獲取。數(shù)據(jù)發(fā)送FIFO命名為TxFIFO，用來存放用戶待發(fā)送的數(shù)據(jù)，用戶使用寫普通內(nèi)存的方法把數(shù)據(jù)放入發(fā)送FIFO中，而后網(wǎng)卡的發(fā)送邏輯讀取FIFO的內(nèi)容進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)接收FIFO和數(shù)據(jù)發(fā)送FIFO的容量都為一幀數(shù)據(jù)的大小。網(wǎng)卡命令區(qū)和網(wǎng)卡狀態(tài)區(qū)采用FPG上64位寄存器實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)卡命令區(qū)即網(wǎng)卡命令寄存器COMMAND＿REG存放用戶發(fā)出的網(wǎng)卡命令。網(wǎng)卡狀態(tài)區(qū)即網(wǎng)卡狀態(tài)寄存器STATE＿REG存放網(wǎng)卡的各種狀態(tài)信息。DMC軟件或網(wǎng)卡通信邏輯在對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行操作前，讀取COMMAND＿REG和STATE＿REG的內(nèi)容，判斷相應(yīng)位，再根據(jù)結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作來防止沖突。寄存器中各位置“1”表示有效，在系統(tǒng)初始化時(shí)全部清零。
（2）SPD模塊
SPD模塊使設(shè)計(jì)出的FIFO－DMC網(wǎng)卡設(shè)備保持與普通內(nèi)存相同的穩(wěn)定性，能夠正確地被北橋芯片或者CPU芯片中的存儲(chǔ)管理器識(shí)別。在FIFO－DMC網(wǎng)卡中使用VHDL語言編程模擬SPD芯片的工作。通過分析，F(xiàn)IFO－DMC網(wǎng)卡的SPD模塊只需使用SPD芯片的5個(gè)引腳：SA0、SA1、SA2、SDA和SCL，并且BIOS對(duì)SPD模塊只執(zhí)行讀操作（RandomAddressRead），所以SPD模塊的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要包括START狀態(tài)控制以及Ran－domAddressRead命令響應(yīng)兩個(gè)功能模塊。其中，START狀態(tài)的控制邏輯比較簡(jiǎn)單，主要依靠作為從設(shè)備的SPD模塊監(jiān)聽串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時(shí)鐘線（SCL）來產(chǎn)生，此處不再贅述。RandomAddressRead命令的響應(yīng)由一個(gè)狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，在不同的狀態(tài)完成相應(yīng)的工作。
（3）命令解析邏輯
命令解析邏輯主要接收來自DDR－DIMM內(nèi)存總線接口的各種內(nèi)存訪問命令，并對(duì)命令進(jìn)行解析。FIFO－DMC網(wǎng)卡的命令解析邏輯由一個(gè)狀態(tài)機(jī)控制，狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)設(shè)置特定的信號(hào)，由該信號(hào)觸發(fā)相應(yīng)的讀、寫邏輯。
（4）地址解析邏輯
此模塊在內(nèi)存訪問命令到來時(shí)，控制地址總線上的行地址和列地址等信息進(jìn)行地址譯碼工作，尋址被訪問的存儲(chǔ)單元，使得各種數(shù)據(jù)信息能夠在網(wǎng)絡(luò)用戶、網(wǎng)卡的通信邏輯和內(nèi)存之間正確地完成讀寫工作，協(xié)助FPGA中控制邏輯實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡的通信活動(dòng)。由于FIFO－DMC網(wǎng)卡中使用了FPGA芯片上的FIFO和寄存器來模擬通信專用區(qū)，因此用戶操作通信專用區(qū)時(shí)只有4個(gè)地址信息：TxFIFO寫端口對(duì)應(yīng)的虛擬地址，RxFIFO讀端口對(duì)應(yīng)的虛擬地址，命令寄存器COMMAND＿REG對(duì)應(yīng)的虛擬地址以及網(wǎng)卡狀態(tài)寄存器STATE＿REG對(duì)應(yīng)的虛擬地址。地址解析邏輯根據(jù)用戶訪問的虛擬地址信息定位到通信專用區(qū)的某個(gè)部分即可。
（5）讀寫控制邏輯
根據(jù)地址解析邏輯尋址出的通信專用區(qū)空間以及命令解析邏輯解析的結(jié)果，對(duì)FPGA的寄存器或者FIFO進(jìn)行讀寫操作。外部與通信專用區(qū)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息主要有3類，分別是通信活動(dòng)中的數(shù)據(jù)、用戶寫入網(wǎng)卡命令區(qū)的網(wǎng)卡命令以及網(wǎng)卡的狀態(tài)信息。
2.3FIFO－DMC網(wǎng)卡的軟件實(shí)現(xiàn)
直接內(nèi)存通信技術(shù)DMC得以實(shí)現(xiàn)的重要根基是預(yù)留部分內(nèi)存空間供DMC通信機(jī)制進(jìn)程專用，這依賴于Linux操作系統(tǒng)提供的靈活機(jī)制。因此，DMC網(wǎng)卡的軟件功能包括：
（1）實(shí)現(xiàn)通信專用區(qū)的物理內(nèi)存預(yù)留
依據(jù)Linux操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的管理辦法，將FIFO－DMC網(wǎng)卡插入內(nèi)存插槽的高端，使其存儲(chǔ)空間即通信專用區(qū)處于內(nèi)存區(qū)的物理地址最高端。然后，我們借助于Linux內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)能接收某些命令行選項(xiàng)或啟動(dòng)時(shí)參數(shù)的特性，修改系統(tǒng)引導(dǎo)程序中的啟動(dòng)配置參數(shù)mem，限定內(nèi)核使用的內(nèi)存數(shù)量。實(shí)際物理內(nèi)存中大于mem值的部分就是預(yù)留的內(nèi)存空間，系統(tǒng)不會(huì)使用這片物理內(nèi)存。
（2）實(shí)現(xiàn)通信專用區(qū)內(nèi)存的映射
由于Linux操作系統(tǒng)是一個(gè)虛擬內(nèi)存系統(tǒng)，訪問內(nèi)存是基于虛擬地址空間的，因此為了能夠使用被預(yù)留的通信專用區(qū)空間，需要把這部分物理內(nèi)存正確映射到虛擬內(nèi)存空間中。Linux操作系統(tǒng)提供了至少3種實(shí)現(xiàn)內(nèi)存映射的方法，可以在系統(tǒng)不同時(shí)刻將通信專用區(qū)映射為I／O內(nèi)存、內(nèi)核空間內(nèi)存或普通用戶空間，考慮到DMC技術(shù)中通信專用區(qū)需要在用戶態(tài)下進(jìn)行訪問，作者最終選擇使用mmap設(shè)備操作方法來實(shí)現(xiàn)通信專用區(qū)的內(nèi)存映射。并且，由于在FIFO－DMC網(wǎng)卡的設(shè)計(jì)中使用FPG上FIFO和寄存器模擬實(shí)現(xiàn)通信專用區(qū)，因此DMC軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)通信專用區(qū)映射之后，只需要網(wǎng)卡命令寄存器、網(wǎng)卡狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)發(fā)送FIFO的寫端口和數(shù)據(jù)接收FIFO的讀端口4個(gè)虛擬地址。
（3）實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)通信專用區(qū)的訪問接口
由于FIFO－DMC網(wǎng)卡硬件邏輯中提供了將通信專用區(qū)作為普通內(nèi)存管理和訪問的功能，因此用戶可以使用訪問普通內(nèi)存的方法訪問通信專用區(qū)。
2.4FIFO－DMC網(wǎng)卡的功能驗(yàn)證測(cè)試
2.4.1FIFO－DMC網(wǎng)卡的運(yùn)行測(cè)試平臺(tái)
FIFO－DMC網(wǎng)卡的測(cè)試平臺(tái)采用PC機(jī)，CPU為Intel（R）Pentium（R）4，北橋芯片為Intel的RG82865PESL722。FPGA采用ALTERA公司Cyclone的EP1C4芯片，串／并轉(zhuǎn)換使用德州儀器的tlk2501，光電轉(zhuǎn)換則選用美國Finisar公司的產(chǎn)品FTRJ8519。示波器為Tektronix的TDS3052。為了降低調(diào)試的難度，通過BIOS設(shè)置，將內(nèi)存時(shí)鐘頻率200MHz改為100MHz。
2.4.2FIFO－DMC網(wǎng)卡的運(yùn)行測(cè)試結(jié)果。
經(jīng)測(cè)試，F(xiàn)IFO－DMC網(wǎng)卡能在開機(jī)的BIOS自檢中被識(shí)別為內(nèi)存設(shè)備，正確響應(yīng)CPU的讀寫命令，并能在操作系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)預(yù)留共享存儲(chǔ)區(qū)，證明了直接內(nèi)存通信DMC通信機(jī)制是正確的和可行的。
篇5
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(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)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(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的,具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)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(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、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(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)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(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)(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(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)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(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)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(jì)算機(jī)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?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、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?jǐn)?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(shí)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(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)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(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開放多條虛通路,為多個(gè)用戶同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)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(zhǎng)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(dòng)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(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)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(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說,移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)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(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶。4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)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(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)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(gè)國家內(nèi)各個(gè)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(gè)城市,方圓不超過10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小,如一棟建筑物,或一個(gè)單位、一所學(xué)校,甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng),如財(cái)務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財(cái)務(wù)帳目,勞動(dòng)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(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)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(jì)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(diǎn)是具有開放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)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(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性,現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)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(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)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(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī),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。
篇6
(二)第二代——數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)
第二代(即2G，是thesecondgeneration的縮寫)移動(dòng)通信系統(tǒng)是從20世紀(jì)90年代初期到目前廣泛使用的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用的技術(shù)主要有時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術(shù)，它能夠提供9．6-28．8kbps的傳輸速率。全球主要采用GSM和CDMA兩種制式，我國采用主要是GSM這一標(biāo)準(zhǔn)，主要提供數(shù)字化的語音業(yè)務(wù)級(jí)低速數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù)，克服了模擬系統(tǒng)的弱點(diǎn)。和第一代模擬移動(dòng)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)相比，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有保密性強(qiáng)，頻譜利用率高，能提供豐富的業(yè)務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，可以進(jìn)行省內(nèi)外漫游。但因?yàn)椴捎玫闹剖讲煌?，移?dòng)標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游，還無法進(jìn)行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用，還無法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)，如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。
(三)第三代——多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)
隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信量的激增，未來的移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅要有大的系統(tǒng)容量，還要能支持話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等多種業(yè)務(wù)的有效傳輸。第二代移動(dòng)通信技術(shù)根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現(xiàn)了第三代
(即3c，是thethirdgeneration的縮寫)多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)在國際上統(tǒng)稱為IMT一2000，是國際電信聯(lián)盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，第三代的最主要特征是可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。
二、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念
4G也稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)．具有超過2Mb／s的非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力．對(duì)高速移動(dòng)用戶能提供150Mb／s的高質(zhì)量的影像服務(wù)．并首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)．移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))．是集多種無線技術(shù)和無線LAN系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng)．也是寬帶lP接入系統(tǒng)．在這個(gè)系統(tǒng)上．移動(dòng)用戶可以實(shí)現(xiàn)全球無縫漫游．為了進(jìn)一步提高其利用率．滿足高速率、大容量的業(yè)務(wù)需求．同時(shí)克服高速數(shù)據(jù)在無線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優(yōu)勢(shì)。
三、4G的關(guān)鍵技術(shù)
1.OFDM技術(shù)。它實(shí)際上是多載波調(diào)制MCM的一種．其主要原理是：將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)串／并變換，變成在N個(gè)子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流，再用N個(gè)相互正交的載波進(jìn)行調(diào)制，然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進(jìn)行相干接收，再經(jīng)并／串變換恢復(fù)為原高速數(shù)據(jù)。
2．多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是無線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)采用空時(shí)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理，在豐富的散射環(huán)境下，空分復(fù)用MIMO系統(tǒng)(如BLAST結(jié)構(gòu))可以獲得與天線數(shù)成正比的容量增長(zhǎng)，從而極大地提高頻譜效率，增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是當(dāng)散射程度欠佳時(shí)，會(huì)引起信道間的空間相關(guān)，尤其在室外環(huán)境下，由于基站的天線較高，從而角度擴(kuò)展較小，其空間相關(guān)難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數(shù)據(jù)傳輸速率。
3．切換技術(shù)。切換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端在不同小區(qū)之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號(hào)質(zhì)量降低時(shí)如何選擇信道。它是未來移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠通信的基礎(chǔ)。主要?jiǎng)澐譃橛睬袚Q、軟切換和更軟切換．硬切換發(fā)生在不同頻率的基站或不同系統(tǒng)之間。第4代移動(dòng)通信中的切換技術(shù)正朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。
4.軟件無線電技術(shù)。軟件無線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來實(shí)現(xiàn)各種類型的無線電通信系統(tǒng)的一種具有開放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。通過下載不同的軟件程序，在硬件平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)不同功能，用以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一的終端進(jìn)行漫游，它是解決移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)中工作的關(guān)鍵技術(shù)。軟件無線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬(DigitalSignalProcessHardware，DSPH)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(FieldProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA)、數(shù)字信號(hào)處理(DigitalSignalProcessor，DSP)等。
5.IPv6協(xié)議技術(shù)。3G網(wǎng)絡(luò)采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，而4G系統(tǒng)將是一個(gè)基于全lP的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同類型的接入系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)之間的無縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業(yè)務(wù)，使運(yùn)營商管理更加方便、靈活，4G中將取代現(xiàn)有的IPv4協(xié)議，采用全分組方式傳送數(shù)據(jù)的IPv6協(xié)議。
四、發(fā)展趨勢(shì)
目前，4G移動(dòng)通信還只處于實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)階段。具體的設(shè)備和技術(shù)還沒有完全成型，后續(xù)的軟件開發(fā)還沒有啟動(dòng)。這都會(huì)給4G的發(fā)展帶來很多難題，有待人們深入研究。但未來移動(dòng)通信必將具有文中描述的這些基本特征：高速率、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸，完全集中的服務(wù)。無所不在的移動(dòng)接入，高智能的多樣化的用戶設(shè)備。隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。我們相信，不遠(yuǎn)的將來，人們將會(huì)不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息，從而使人們的學(xué)習(xí)、工作、生活發(fā)生更深刻的變化。
參考文獻(xiàn)：
[1]張重陽.數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)[M].西安:江西科技大學(xué)出版社,2006.
[2]唐興.移動(dòng)通信技術(shù)的歷史和發(fā)展趨勢(shì)[J].江西通信科技,2008(2).
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1.2GPRS通信技術(shù)
GPRS通信技術(shù)在移動(dòng)GIS中，表現(xiàn)出了數(shù)據(jù)與移動(dòng)通信的融合應(yīng)用。在原有GSM的基礎(chǔ)上，增加系統(tǒng)通信的節(jié)點(diǎn)，接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，組成系統(tǒng)的GPRS通信，為移動(dòng)GIS通信提供高效率的數(shù)據(jù)服務(wù)，同時(shí)還能準(zhǔn)確地掌握通信資費(fèi)，用戶利用GPRS，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式的通信，隨時(shí)隨地都可接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)保障移動(dòng)GIS通信的服務(wù)性。移動(dòng)GIS中的GPRS通信技術(shù)的發(fā)展速度非?？?，目前比較常用的是3G和4G制式，促使移動(dòng)GIS通信能夠適應(yīng)現(xiàn)代通信的領(lǐng)域。GPRS通信技術(shù)中的數(shù)據(jù)傳輸速度非常快，其可以分組的形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，確保移動(dòng)GIS數(shù)據(jù)在GSM覆蓋的領(lǐng)域內(nèi)傳送，能夠靈活地接入到互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)。GPRS通信技術(shù)使移動(dòng)GIS進(jìn)入了無線傳輸?shù)臅r(shí)代，依賴于分組交換技術(shù)，最大化地傳輸移動(dòng)資源，而且基本不會(huì)延誤移動(dòng)GIS中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，具有全時(shí)在線的優(yōu)勢(shì)。
2移動(dòng)GIS中的端口服務(wù)技術(shù)
移動(dòng)GIS中的端口服務(wù)技術(shù)，主要體現(xiàn)在服務(wù)端口和移動(dòng)終端兩個(gè)部分，支持移動(dòng)GIS的通信運(yùn)行。服務(wù)端口的通信技術(shù)，用于處理客戶端傳入的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)申請(qǐng)、即時(shí)消息等，同時(shí)利用服務(wù)端口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的功能，如：動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)分發(fā)、即時(shí)消息等，根據(jù)服務(wù)端的通信協(xié)議，安排數(shù)據(jù)信息的有序進(jìn)行，防止移動(dòng)GIS服務(wù)端出現(xiàn)數(shù)據(jù)堵塞或漏發(fā)的問題，服務(wù)端通信有對(duì)應(yīng)的分區(qū)，不同屬性的數(shù)據(jù)在傳輸后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到對(duì)應(yīng)的存放區(qū)，如：DataPreloadUser039、User100、User190……此存放區(qū)代表了數(shù)據(jù)預(yù)裝目錄，每個(gè)移動(dòng)GIS用戶均對(duì)應(yīng)有固定的服務(wù)通信存放區(qū)，維護(hù)數(shù)據(jù)通信的路徑。移動(dòng)終端及移動(dòng)GIS的客戶端，客戶端通信技術(shù)相對(duì)比較復(fù)雜，因?yàn)橐苿?dòng)GIS客戶的需求不同，所以通信屬性存在多樣化的差別，客戶端通信采取多項(xiàng)并聯(lián)的方式，其可在同一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)申請(qǐng)、發(fā)送與接收等多個(gè)通信模式，滿足了客戶對(duì)移動(dòng)GIS的通信需求。
3移動(dòng)GIS應(yīng)用中的通信發(fā)展
（1）移動(dòng)GIS中的通信發(fā)展，應(yīng)該解決通信硬件的制約問題，促使硬件能夠滿足移動(dòng)GIS的需求，保障硬件能夠承載移動(dòng)GIS中的通信技術(shù)，全面落實(shí)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。由于移動(dòng)GIS所處的數(shù)據(jù)環(huán)境十分復(fù)雜，所以硬件成為通信技術(shù)發(fā)展的重要設(shè)備，其可維護(hù)移動(dòng)GIS通信的穩(wěn)定性，優(yōu)化移動(dòng)GIS的通信環(huán)境。
（2）通信技術(shù)在移動(dòng)GIS中提出了智能化的建設(shè)，按照不同標(biāo)準(zhǔn)的通信模式，研發(fā)具有智能特性的通信技術(shù)，滿足移動(dòng)GIS中的多制式需求，促使移動(dòng)GIS通信的過程中，能夠主動(dòng)監(jiān)督數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?，防止?shù)據(jù)被盜取，還能杜絕數(shù)據(jù)惡意更改的行為，加強(qiáng)通信數(shù)據(jù)安全控制的力度。
（3）移動(dòng)GIS通信技術(shù)受到無線網(wǎng)絡(luò)的影響，限制了通信的范圍，導(dǎo)致移動(dòng)GIS依賴于無線網(wǎng)絡(luò)的空間位置。移動(dòng)GIS在未來通信的過程中，應(yīng)該打破空間限制，不能僅限于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的位置，嘗試不同的通信方式，安排操作系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用，由此既可以優(yōu)化移動(dòng)GIS的通信條件，又可以保障移動(dòng)GIS的靈活性，適應(yīng)復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，消除通信中的固定性以及環(huán)境差異，提高移動(dòng)數(shù)據(jù)資源的利用效率。
篇9
1移動(dòng)通信的發(fā)展歷程
第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初提出的，它完成于20世紀(jì)90年代初。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)模涮攸c(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。
第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于擴(kuò)展和改進(jìn)GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計(jì)費(fèi)，GSM900/1800雙頻段工作等內(nèi)容，也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù)，使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn)；半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中，采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù)，引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù)，有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷；自適應(yīng)語音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用，極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量；GPRS/EDGE技術(shù)的引入，使GSM與計(jì)算機(jī)通信/Internet有機(jī)相結(jié)合，數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強(qiáng)，初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，頻率資源己接近枯竭，語音質(zhì)量不能達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求。
2第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述
第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達(dá)2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動(dòng)通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展,2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業(yè)務(wù)的需要,因此國際上已開始研究第四代移動(dòng)通信系統(tǒng),第一步目標(biāo)是10Mb/s以上。我們國內(nèi)則尚未啟動(dòng)。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:寬帶多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),包括頻段、多址方法、無線接入技術(shù)、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(如Turbo碼)等。
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)，也稱IMT2000，是正在全力開發(fā)的系統(tǒng)，其最基本的特征是智能信號(hào)處理技術(shù)，智能信號(hào)處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù)，例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時(shí)最大為2Mbps，在用戶高速移動(dòng)時(shí)最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個(gè)IMT2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動(dòng)通信系統(tǒng)不是真正意義上的個(gè)人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務(wù)，等等。這些不足點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來移動(dòng)通信發(fā)展的需要，因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題，又能適應(yīng)未來移動(dòng)通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動(dòng)信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。
第三代移動(dòng)通信技術(shù)的基本特點(diǎn)：(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達(dá)到全覆蓋和全移動(dòng)性,還能提供最高速率達(dá)2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級(jí)的能力。(6)適應(yīng)多用戶環(huán)境,包括室內(nèi)、室外、快速移動(dòng)和衛(wèi)星環(huán)境。(7)安全保密性能優(yōu)良。(8)便于從第二代移動(dòng)通信向第三代移動(dòng)通信平滑過渡。(9)可與各種移動(dòng)通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動(dòng)通信等。(10)終端(手機(jī))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于攜帶,價(jià)格較低。超級(jí)秘書網(wǎng)
3第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)
4G系統(tǒng)中有兩個(gè)基本目標(biāo)：一是實(shí)現(xiàn)無線通信全球覆蓋；二是提供無縫的高質(zhì)量無線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征：（1）網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸速率，通信運(yùn)營商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍；（2）通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動(dòng)終端訪問Internet的速率，因此，4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據(jù)專家估計(jì)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達(dá)到10M~20Mbps，最高可以達(dá)到100Mbps；（3）通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說，4G手機(jī)的功能已不能簡(jiǎn)單劃歸“電話機(jī)”的范疇，因?yàn)檎Z音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已。而且4G手機(jī)從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端；（4）智能性更高。第四代移動(dòng)通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化，更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多目前還難以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收，還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此，從這個(gè)角度來看，4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。
總之，隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn),第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。縱觀移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),我們相信,不遠(yuǎn)的將來,人們將不受時(shí)間、地點(diǎn)限制,可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會(huì)發(fā)生更深刻的變化。
參考文獻(xiàn):
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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?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(dān)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(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽;光纖的芯很細(xì),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(hào)的發(fā)射;(2)信號(hào)的合波;(3)信號(hào)的傳輸和放大;(4)信號(hào)的分離;(5)信號(hào)的接收。
2.光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
(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(duì)于單波長(zhǎng)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(shì)。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(zhǎng)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(zhǎng)。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(duì)于一個(gè)長(zhǎng)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(qiáng)。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(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)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(dòng)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(diǎn)對(duì)于強(qiáng)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(huì)造成各傳輸通道的串?dāng)_,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因?yàn)楣庑盘?hào)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(huì)出現(xiàn)串音干擾,同時(shí)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(diǎn)之外,還有光纖徑細(xì)、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(zhǎng)。由于光纖通信具有以上的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),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(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、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(jì)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(kuò)展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加,全網(wǎng)的管理和維護(hù),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(hù)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(duì)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(tái)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(shí)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(jìn)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(hào)不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送?？梢酝ㄟ^電信網(wǎng)PSTN中語音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號(hào)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(hào)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(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長(zhǎng),一定會(huì)超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力,推動(dòng)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(dòng)下,一定不斷會(huì)有新的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[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)
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WIFI技術(shù)在煤礦企業(yè)的光纖環(huán)網(wǎng)對(duì)接和綜合自動(dòng)化監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸以及多個(gè)網(wǎng)絡(luò)合并的網(wǎng)關(guān)等通信設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛，這是因?yàn)樵摷夹g(shù)以太網(wǎng)傳輸和寬帶數(shù)據(jù)接入功能非常強(qiáng)大，所以適合在煤礦開展寬帶數(shù)據(jù)通信。
第四代移動(dòng)通信技術(shù)（NGP）NGP技術(shù)具備礦井小靈通通話音質(zhì)好的特性，同時(shí)也能發(fā)揮WIFI技術(shù)中的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)勢(shì)，通過國際電信聯(lián)盟ITU的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。該技術(shù)能夠提供質(zhì)量好、速率高的多媒體服務(wù)。
在煤礦系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)的作用得到了極大發(fā)揮，能夠滿足礦井監(jiān)控、工作人員的位置定位、提供高質(zhì)量的通訊等要求，尤其是它的并網(wǎng)傳輸能力，降低了礦井工作中網(wǎng)絡(luò)通信的成本。將5種技術(shù)具體指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，。
PHS技術(shù)礦井小靈通是當(dāng)前煤礦通信領(lǐng)域應(yīng)用最廣的無線通信系統(tǒng)，近500家企業(yè)采用，具備強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如語音通話質(zhì)最好、移動(dòng)切換呼通率高、組網(wǎng)通信規(guī)范嚴(yán)格等。2011年，小靈通的原有頻段將讓給3G組網(wǎng)。
分析如下：（1）PHS基站和手機(jī)功率小，屬于無線微蜂窩通信體制，基站對(duì)3G的網(wǎng)絡(luò)通信影響不大。（2）該技術(shù)基站通過自動(dòng)調(diào)整可以確保完成在線通話手機(jī)的信道頻點(diǎn)無縫實(shí)時(shí)切換，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)選擇質(zhì)量最好的頻點(diǎn)重新進(jìn)行業(yè)務(wù)信道分配。
一些商用3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較成熟的國家，當(dāng)?shù)豍HS和與DECT系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)與3G網(wǎng)絡(luò)兼容并網(wǎng)，因此可借鑒其先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，礦井小靈通通信主要集中在礦井下，對(duì)地面3G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不產(chǎn)生干擾；且國家無線電管理委員不限制20mW以下的無線微蜂窩通信，因此當(dāng)前礦井普遍采用小靈通在礦井通信中是比較可行的。WiFi無線局域網(wǎng)技術(shù)WiFi技術(shù)系統(tǒng)因其部署和調(diào)度的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，正在逐步取代PHS技術(shù)。
篇12
1、數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)。
RF-418數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)是無線通信領(lǐng)域的一種新型產(chǎn)品，其在提高了自身通信技術(shù)水平和通信質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)了與單片機(jī)之間的無線通信，在運(yùn)行中可以提供RF測(cè)試、雙向通信測(cè)試、一般數(shù)據(jù)傳送、自動(dòng)調(diào)頻數(shù)據(jù)傳送等四種工作模式。這四種模式之間的切換簡(jiǎn)單方便，在保證其自身高可操作性的同時(shí)也提供了多樣化的數(shù)據(jù)傳輸形式，最大限度的滿足了機(jī)車和地面數(shù)據(jù)中心之間的通信需求。
2、數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)與車載微機(jī)的接口。
無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，存在的最大問題就是數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)與車載微機(jī)的對(duì)接問題，在單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中，要保證數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)與車載微機(jī)之間對(duì)接的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。車載微機(jī)系統(tǒng)采用的處理器是DALLAS公司研發(fā)的DS80C320處理器，其在運(yùn)行中能夠提供兩個(gè)全雙工串行口，兩個(gè)數(shù)據(jù)指針、13個(gè)中斷源。通過處理器自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可以結(jié)合數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)和車載微機(jī)所處的不同的實(shí)際運(yùn)行狀況，對(duì)其對(duì)接的方式進(jìn)行選擇，保證數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)車載微機(jī)系統(tǒng)在對(duì)接活動(dòng)中最大限度的接口連接安全和數(shù)據(jù)傳輸安全，減輕了單片機(jī)控制接口的負(fù)擔(dān)，同時(shí)提高了單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
三、通信軟件設(shè)計(jì)
1、通信格式。
車載微機(jī)向地面通信系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數(shù)據(jù)幀一共包含有6個(gè)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)（ABBA）表示起始位置，第三個(gè)字（ID）表示該趟列車的車載微機(jī)的編碼號(hào)，第四字節(jié)(SUM)為通信活動(dòng)中的標(biāo)注字節(jié)，第五字節(jié)（N）表示在本次通信活動(dòng)中從起始字節(jié)到結(jié)束字節(jié)的字節(jié)數(shù)，是為了防止在通信中信息丟失而設(shè)置的，第六字節(jié)（FF）表示通信內(nèi)容結(jié)束。無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)通信模式最大的創(chuàng)新就是實(shí)現(xiàn)了信息通信的數(shù)字化。單片機(jī)通信系統(tǒng)在我國的應(yīng)用廣泛的存在著運(yùn)行中一對(duì)多的運(yùn)行模式，一般大型機(jī)務(wù)段都擁有數(shù)百臺(tái)機(jī)車。因?yàn)殍F路運(yùn)輸自身的特性，大量的機(jī)車回段的時(shí)間都不確定，機(jī)車在完成運(yùn)輸任務(wù)返回機(jī)務(wù)段時(shí)，應(yīng)該首先與地面信息系統(tǒng)取得聯(lián)系，這種聯(lián)系由機(jī)車首先發(fā)出通信請(qǐng)求，在得到地面信息系統(tǒng)的回應(yīng)后，與地面信息系統(tǒng)建立通信連接并完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)車載微機(jī)連續(xù)三次申請(qǐng)通信都得不到回復(fù)或者回復(fù)信息不正確的時(shí)候，車輛管理人員應(yīng)該保留該車次的數(shù)據(jù)信息，并與維護(hù)人員聯(lián)系進(jìn)行車載微機(jī)的修理。
篇13
（一）無線移動(dòng)通信系統(tǒng)架構(gòu)
針對(duì)當(dāng)前煤礦生產(chǎn)對(duì)無線移動(dòng)通信系統(tǒng)的需求，利用4G中的TD-LTE通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高傳輸速率的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，建立信息化、自動(dòng)化、智能化于一體的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，打破當(dāng)前煤礦系統(tǒng)安全生產(chǎn)局面，將煤礦井下傳感器、視頻等各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)部署，有效解決信息孤島的問題，確保煤礦安全生產(chǎn)，從而提高煤礦的生產(chǎn)效率。因此，建立基于分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)（TD-LTE）的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，由于基于4G通信技術(shù)的無線移動(dòng)通信系統(tǒng)可以在頻譜帶寬20MHz下可以實(shí)現(xiàn)上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s，100Mb/s，其接入時(shí)延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系統(tǒng)與3G無線通信系統(tǒng)的對(duì)比，因此，采用TD-LTE無線通信技術(shù)不僅可以滿足語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)傳輸，也可以有效避免數(shù)據(jù)丟包、延時(shí)等問題。下面對(duì)基于4G通信技術(shù)的無線移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析：1.基于TD-LTE通信技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)。TD-TLE煤礦無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)主要由基站、接入網(wǎng)關(guān)、BRAS及核心網(wǎng)通信構(gòu)成，其中，核心網(wǎng)網(wǎng)元可以實(shí)現(xiàn)語音通信、數(shù)據(jù)傳輸及集群呼叫功能，其主要通過IMS+EPC+DSS集群模式來實(shí)現(xiàn)的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術(shù)的基站通信系統(tǒng)。將Femto/Pico基站應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)建設(shè)中，增強(qiáng)區(qū)域的覆蓋范圍，通過自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一接入到安全網(wǎng)關(guān)中，采用IPSEC的方式，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸安全。當(dāng)基站通過提供WLANAP來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)過程中[5]，其也可以通過PDG直接接入網(wǎng)絡(luò)來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了確保提高高質(zhì)量、高傳輸速率的數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)，則可以通過直接接入3GPP核心網(wǎng)來滿足不同的產(chǎn)品需求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)活動(dòng)，建立以SmallCell為基站的網(wǎng)管系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)下層無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與上層網(wǎng)管系統(tǒng)的對(duì)接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網(wǎng)[6]。在系統(tǒng)中設(shè)置核心網(wǎng)，其主要作用是提供用戶連接、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)承載等功能，分析該系統(tǒng)的核心網(wǎng)系統(tǒng)AXUNiEPC-5[7]，其主要依托電信級(jí)EPC核心網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元MME、PGW等功能融為一體的模式，該核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公、遙感業(yè)務(wù)、監(jiān)視控制及電子商務(wù)等基本業(yè)務(wù)，其可以為用戶提供安全可靠的LTE接入。另外，核心網(wǎng)系統(tǒng)還利應(yīng)用了IMS系統(tǒng)，其是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，其不僅可以滿足多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求，還可以實(shí)現(xiàn)LTE語音業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且DSS核心網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)LTE的集群呼叫功能，DSS與EPC相比，其都采用了ATCA架構(gòu)，并且都可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化的核心網(wǎng)。4.建立綜合應(yīng)用無線通信系統(tǒng)平臺(tái)。利用分布式高性能計(jì)算機(jī)框架架構(gòu)來建立一個(gè)安全、可靠、統(tǒng)一的綜合應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)，為了構(gòu)建靈活、適用強(qiáng)的處理平臺(tái)，應(yīng)在軟件處理平臺(tái)基礎(chǔ)上增加分析處理數(shù)據(jù)的專用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和終端的基站系統(tǒng)[8]，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、視頻及語音等各類業(yè)務(wù)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及應(yīng)用接口，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的應(yīng)用系統(tǒng)。
（二）無線移動(dòng)通信系統(tǒng)功能概述
1.調(diào)度功能。調(diào)度系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要通信手段，生產(chǎn)調(diào)度員通過利用調(diào)度功能來統(tǒng)籌調(diào)度所有資源，并對(duì)煤礦生產(chǎn)中各種突發(fā)狀況進(jìn)行處理，以保證煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行。調(diào)度功能主要包括生產(chǎn)進(jìn)程管理、煤礦生產(chǎn)流程整合及資源分配等功能。2.語音業(yè)務(wù)。其主要包括以下幾種業(yè)務(wù)：第一，移動(dòng)電話，其可以提供語音通信功能；第二，緊急呼叫業(yè)務(wù)，當(dāng)煤礦井下的集群用戶發(fā)起緊急呼叫，呼叫中心將會(huì)做出答復(fù)，其類似與電話業(yè)務(wù)，具有簡(jiǎn)單方便、快速的特點(diǎn)；第三，主叫號(hào)碼識(shí)別顯示業(yè)務(wù)，其主要功能是提供主叫用戶號(hào)碼給被叫用戶。3.集群通信。為了實(shí)現(xiàn)用戶之間的通信，利用無線集群通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息共享功能，與公眾無線移動(dòng)通信相比，無線集群通信系統(tǒng)不僅可以提供系統(tǒng)內(nèi)部的全呼、組呼之外，還可以提高雙向通話功能，通過建立優(yōu)先等級(jí)呼叫和緊急呼叫功能，以滿足煤礦生產(chǎn)安全部門指揮調(diào)度的需求。4.增殖數(shù)據(jù)服務(wù)。在增殖數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，主要包括提供視頻通話、物聯(lián)網(wǎng)接入、手機(jī)終端定位、多種數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，其中，對(duì)于視頻通話，通過手機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行無線視頻業(yè)務(wù)，以便于井上工作人員的判斷和決策；數(shù)據(jù)網(wǎng)接入，通過利用3G通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)終端及無線傳感器等接口的采集，并利用物聯(lián)網(wǎng)提供終端接入；手機(jī)終端定位，即利用4G無線通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)語音通話及礦用無線通信手機(jī)終端定位，即通過操作人員攜帶的手機(jī)與基站之間的信號(hào)傳輸來獲得操作人員在井下的信息，這樣地面上的工作人員則可以通過計(jì)算機(jī)來了解井下工作人員的信息，其可以確保煤礦井下的安全生產(chǎn)，同時(shí)也可以提供實(shí)時(shí)信息；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了滿足煤礦井下多種業(yè)務(wù)對(duì)寬帶的需求，實(shí)現(xiàn)高速分組無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并通過智能手機(jī)綁定內(nèi)部系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息、視頻監(jiān)控及安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，將綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示功能，當(dāng)煤礦井下出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)將會(huì)提供自動(dòng)報(bào)警提示功能。
