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4G概念移動通信系統的定義為:用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網絡中來;移動終端可以是任何類型的;用戶可以自由地選擇業務、應用和網絡;可以實現非常先進的移動電子商務;新的技術可以非常容易地被引入到系統和業務中來。
(1) 具有很高的數據傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h),數據速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h),數據速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶,數據速率為100 Mbit/s。
(2) 實現真正的無縫漫游。4G 移動通信系統實現全球統一的標準,能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫連接”,真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(3) 高度智能化的網絡。采用智能技術的4G 通信系統將是一個高度自治、自適應的網絡。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環境進行結合的正常發送與接收,有很強的智能性、適應性和靈活性。
(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境,由于要提供高速傳輸,小區的半徑會更小。
(5) 基于IP 的網絡。4G通信系統將會采用IPv6,IPv6將能在IP 網絡上實現話音和多媒體業務。
(6) 實現不同QoS 的業務。4G 通信系統通過動態帶寬分配和調節發射功率來提供不同質量的業務。
二、對4G概念通信關鍵技術解析
(1)正交頻分復用(OFDM )技術
第四代移動通信系統主要是以OFDM為核心技術。OFDM 技術實際上是多載波調制的一種。其主要思想是:將信道分成若干正交子信道,將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流,調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開,這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬,因此每個子信道可以看成平坦性衰落,從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分,信道均衡變得相對容易。
(2)智能天線技術
智能天線采用了空時多址(SDMA)的技術,利用信號在傳輸方向上的差別,將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區分,動態改變信號的覆蓋區域,將主波束對準用戶方向,旁瓣或零陷對準干擾信號方向,并能夠自動跟蹤用戶和監測環境變化,為每個用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束等功能,被認為是未來移動通信的關鍵技術。
(3)無線鏈路增強技術
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有:分集技術,如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能;多天線技術,如采用2或4天線來實現發射分集,或采用多輸入多輸出(MIMO)技術來實現發射和接收分集。MIMO技術是指利用多發射、多接收天線進行空間分集的技術,它采用的是分立式多天線,能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道,從而大大提高容量。信息論已經證明,當不同的接收天線和不同的發射天線之間互不相關時,MIMO系統能夠很好地提高系統的抗衰落和噪聲性能,從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中,MIMO 技術是實現高數據速率、提高系統容量、提高傳輸質量的空間分集技術。
(4)軟件無線電(S D R )技術
在4G系統中,若要實現“任何人在任何地點以任何形式接入網絡”的理想通信方式,則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口,能夠在各類網絡環境間無縫漫游,并可以在不同類型的業務之間進行轉換。軟件無線電是近幾年隨著微電子技術的進步而迅速發展起來的新技術,它以現代通信理論為基礎,以數字信號處理為核心,以微電子技術為支持。軟件無線電概念一經提出,就受到各方的極大關注,這不僅是因為軟件無線電概念新技術先進、發展潛力大,更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調以開放性最簡硬件為通用平臺,盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現各種無線電功能的設計新思路。其中心思想是:構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺,將工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等各種功能用軟件來完成,并使寬帶A/D 和D/A 轉換器盡可能靠近天線,以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統。
(5)多用戶檢測技術
4G系統的終端和基站將用到多用戶檢測技術以提高系統的容量。多用戶檢測技術的基本思想是:把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號,而不是作為噪聲處理,利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯合檢測單個用戶的信號,即綜合利用各種信息及信號處理手段,對接收信號進行處理,從而達到對多用戶信號的最佳聯合檢測。它在傳統的檢測技術的基礎上,充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測,從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能,降低了系統對功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源,顯著提高系統容量。現有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足,且算法中一些參數估計有誤時,會使得相關矩陣產生較大偏差,導致整個系統性能急劇下降。當前的MUD算法只考慮了同小區內的干擾,而沒有考慮相鄰小區間的同頻率用戶干擾。
(6)IPv6技術
4G通信系統選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數據流,因此IPv6技術將成為下一代網絡的核心協議。選擇IPv6 協議主要基于以下幾點考慮:
a) 巨大的地址空間。在一段可預見的時期內,它能夠為所有可以想像出的網絡設備提供一個全球惟一的地址。
b) 自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態和有狀態兩種地址自動配置方式。
c) 服務質量。服務質量(QoS)包含幾個方面的內容,將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統。
d) 移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉地址,這個地址與設備當前接入互聯網的位置無關。
三、結束語
第四代移動通信系統主要是以OFDM為核心技術。4G概念通信的技術包括OFDM技術、智能天線技術、軟件無線電技術、多用戶檢測技術、IPv6技術等。在目前還只是一個基本概念,IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規范的過程中。■
參考文獻
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編碼是從模擬信號到數字信號必須要經歷的過程,就像聲音的波形原本是一條連續的曲線,但由于計算機采樣的關系,必須要確定采樣的時間間隔,以及振幅的變化范圍(Scaling),將這個變化范圍分成多少個小格(Leveling),真實的一個振幅如何找到它應該對應的那個小格(mapping),以及這個時間-數字化振幅的數據文件要以什么樣的形式存儲(Saving),將模擬轉化為數字過程稱之為編碼。換句話說,編碼的核心是一組對應規則,這組規則可能很自然,像十進制到二進制轉化一樣自然,也可以非常繁瑣,像一個密碼本一樣似乎毫無規律可言,但是只要對應的規則確定之后,編碼的大部分工作就完成了。
通訊
通訊與編碼是彼此獨立的兩個過程,每種通訊的需要就對應一種編碼的需求,如一開始一段歌曲在音樂廳里有歌手傳遞給聽眾,之后聽眾在家里就可以完成歌曲的欣賞,于是歌曲被譜成歌譜,寫在文字上,聽眾如果不能請來歌手,就必須根據歌譜自己演唱。之后人們發明了唱片,振幅和時間的信息基本上被等比例的刻錄在唱片上,由制作唱片的人編碼,根據同一套編碼體系由播放唱片的機器解碼,這個解碼的過程是簡單而容易理解的。唱片在不同的人間直接傳遞,通訊方式是自然的、容易理解的,人們甚至難以感受到這個過程是在通訊,通訊更難以成為一個被人重視的重要領域。但是人們聽音樂始終是一種單向的信息傳遞,人們天然的就具有雙向傳遞信息的需求,而且期望這種體驗,在遠距離的前提下,就像面對面的談話一樣暢達,所以電話出現了。計算機的出現,使得編碼變得非常準確,一段音頻被數字化之后,不像唱片時代一樣傳輸和復制起來會有一定的制作誤差,被計算機數字化的音頻可以完全地拷貝給另外一個人,從一張軟盤到另外一張軟盤,這個過程當中通訊比原來方便了。直到網絡時代的出現,計算機通過網絡技術實時地和另外一臺電腦實現通訊,通訊的過程中涉及通訊協議、保密方式、傳輸方式、通訊信號的增強等新的領域,此時,通訊技術相對于編碼技術被凸顯出來。在信息技術實驗當中通訊類的實驗是一類非常重要的、凸顯信息技術學科特點的實驗。例如,將聲音的強弱作為信號的手段,以未加密的二進制協議,通過雙頭耳機線、一臺電腦將耳機輸出的音頻信號輸入到另外一臺電腦的麥克風端口上,另外一臺電腦將信息解碼后,用同樣的方式向第一臺電腦通訊,這樣的過程在現有的信息技術教學環境中是能夠實現的,使用Scratch等簡單的程序語言,學生是可以從原理層面上掌握通訊的技術特點和核心概念的。因此將通訊作為信息技術實驗的一個核心概念提出。
效率
效率問題一開始就出現在計算機和單片機的產生過程當中,計算機一開始的社會需求就源自于人們對于提高大數據的運算速度即效率的追求,同樣各種功能各異的單片機和機器人生產的重要目的就在于提高效率,而在信息技術實驗這個領域中,效率同樣是一個需要重要提及和研究的主題。常見的效率比較的過程出現在以下幾個方面:①算法效率比較。這類效率的比較常常出現在各種程序設計的競賽中,如在一定的代碼長度和一定的內存使用空間內,哪種算法執行的時間更短一些,這種過程常常是現在程序設計課程在高級階段的教學內容。②新軟件和舊軟件在效率上的比較。我們在使用應用軟件的過程中,總是認為新的軟件一定比舊的軟件好用,大公司的軟件一定比小軟件好用。事實上,基礎教育具有公益的性質,基礎教育并不是為壟斷的軟件企業提供消費者的一個渠道,而應該是培養理性的,具有充分自主性和選擇能力的適應未來軟件市場的合格消費者,因此讓學生比較不同軟件的使用效率、性價比,同一款軟件改進之后的工作效率,是我們講授應用軟件的一個重要的一直被忽視的教學內容。③是否要研發新技術的判斷力。學習了如何比較和選用軟件之后,作為一個初步掌握了一門編程語言、初步具備了編寫應用軟件的學生,在面臨真實的工程問題時,需要判斷工程項目使用舊的但是執行效率低的算法還是用新研發的執行效率高但是研發過程存在風險的新的算法來實現,這個過程無論是在編寫軟件還是在應用軟件的過程中都是常常出現的,需要許多個案例來幫助學生判斷和反思,提高學生的判斷力。④技術路徑的效率比較。軟件的編寫或者工程任務的完成,其技術路徑和研發方式有很多,如有一個人完成的、分小組完成的,將整個工程分成幾個部分、一環套一環完成的、也有將整個工程分成幾個階段,每個階段相對完整、使用迭代過程完成的,這些都是不同的技術路徑,這些技術路徑的效率的比照,同樣也是一個重要的研究議題。因此,在信息技術實驗這個領域,效率的概念是需要用具體的過程,具體的數據來讓學生體會和研究的,遠勝于教師簡單地給出結論。
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一、5G無線通信技術的概念研究
從某種程度上看,5G無線通信技術本質便是在2G、3G和4G無線通信技術等諸多技術基礎優勢發展而來的,并充分利用無線互聯網網絡,使得成為一項較為完善和科學的無線通信技術。5G無線通信技術可以將納米技術有效地運用與互聯網當中,使得成為無線互聯網通信工程中的重要組成部分,若是能夠更好地開發和利用納米技術來做好相應的防護工作,便能夠更好地保護好5G使用者的一切信息。可以在預見的未來階段,5G無線通信技術可以有效地融合之前所有無線通信技術的優勢,盡量減少在運營管理過程中的能量損失,使得其傳輸信息的速度更快。若是信息在傳輸過程中受到阻礙,便會立即發現并能夠更好地保護好個人的信息,從而可以建立更加靈活科學的網絡核心平臺。同時,在這項技術過程中,5G無線網絡通信技術可以為人類提供更加方便快捷的服務,進而可以更好地滿足人類的生活需求。在另外一方面,5G無線通信技術的覆蓋范圍比現有的3G和4G技術更加廣泛,這樣就能夠便于讓客戶獲得更快的上網體驗,而且其智能化的服務與網絡快速推進的過程中,可以為我們提供更加優化和先進的通信質量服務。為此,我們必須要充分利用現有的無線頻率,進一步促進這一技術的發展。與此同時,我們必須要充分利用社會為我們所提供的網絡發展政策和平臺,從而讓5G無線通信技術更好地服務于我們。
二、5G無線通信技術的相關技術發展研究
5G通信技術,這是一種五代移動網絡通用技術,這種全新的無線通信技術與前幾代的通信技術有所不同,5G無線通信技術并不是獨立存在的網絡技術,而是一種融合各種無線通信技術優勢基礎,將現有的無線技術有效地融入到通信技術當中去,這是一種全新的技術革命。這種全新的5G無線通信技術體型將會更加小巧,這樣就能夠更好地讓技術人員方便地進行安裝,在我國,5G無線通信技術已經逐漸被提上規劃日程,并且成為全球移動通信技術探討的話題,我國很多的互聯網公司都在不斷改善自身的通信技術設備,全面加快了技術創新的步伐。但是,要想在未來的通信技術市場中占據重要的地位,這就必須要加強對5G通信技術的應用。
第一,必須要加強通信技術的設計理念,我們都知道,在未來的5G網絡通信技術,這是所有通信技術的重要一環,這樣就要求在設計重點上必須要兼顧室內無線覆蓋和室外的覆蓋能力,這就是與之前的通信技術設計完全不同。
第二,必須要具備較高的頻率利用率。從目前的情況來看,5G無線通信技術可能會使用較高頻率的赫茲,并且可以靈活地運用在生活中,但是我國的通信技術水平較低,這樣就必須要不斷提升現階段我們的科學技術水平,才能更好地跟隨5G無線通信技術的發展步伐。
第三,5G通信技術的高兼容性。我們根據5G通信技術的設計方向,可以發現主要是NFC、BLUETOOTH等方面無線通信技術,這種全新的高兼容性通信平臺,不僅僅可以為運營商和設備上提供更加精準的資源整合方案,還可以進一步節約資本的開支,可以大量減少設備的維護成本。從某種程度上看,隨著近距離無線技術的發展,5G無線通信技術可以更好地滿足高兼容性和更加安全的支付方式,這樣就可以衍生出一系列的概念型產品,其中比特幣便是其中的一個典型代表。
比特幣,這是一種開源的P2P軟件所生產的電子貨幣,也是一種網絡虛擬貨幣。正是由于這種虛擬性的貨幣,可以為經濟貿易提供一個全新的支付平臺方式。通過這種方式,可以為5G通信技術的發展提供安全性的保障。
總的來說,本文通過對5G通信技術概念的研究,可以更好地幫助我們了解新一代的無線通信技術的相關理論,同時對5G無線通信技術的運用進行分析,可以更好地深入了解其相關的技術。
[參考文獻]
[1]余丹. 無線通信技術發展趨勢淺談[J]. 中小企業管理與科技(下旬刊). 2015(02) .
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信息時代;計算機;通信技術;優勢應用
1走進計算機技術和通信技術
1.1計算機技術的概念
就計算機技術本身而言,計算機技術就是指計算機設備和計算機功能之間建立的所有技術,所以我們可以說計算機技術這個概念圈的范圍還是較為廣泛的。計算機技術我們可以從其功能的實現的方面將其劃分成兩個方面,第一,硬件技術部門,第二,軟件技術部門。計算機軟件技術一般而言是說計算機系統中的程序,是人機交互的主要模塊。計算機的硬件技術一般而言是說計算機本身的構造和計算機相關的設備連接技術。計算機最主要的設計技術便是計算機的控制器,也是計算機的核心部分。
1.2通信技術的概念
從嚴格意義上講,通信技術在很早以前就有了,最古老的包括原始人類簡單的圖形,現代化的包括我們日常使用的電話、電腦、手機等。通信技術為我們人類的生活提供了極大的便利條件。在當代社會通信技術迅速發展,但是還是無法完全滿足人類的要求,因此,我們要引進計算機技術進行助力推動,將兩者結合更好服務于我們的生活。
2計算機通信技術的優勢所在
計算機技術與通信技術的完美結合大大促進了通信技術的發展,計算機通信技術在我們生活中越來越體現出了其極大的優越性。第一,計算機通信的形式多種多樣。相比起以前的通信技術而言,計算機通信技術不僅能夠展示文字,而且能夠展示圖片、聲音、視頻等不同的信息,體現出了計算機與通信技術結合的極大優越性。第二,計算機通信技術的傳輸更加快捷有效。計算機通信技術之所以會有這樣的特點完全得益于計算機二進制數字的傳輸形式。相比傳統的通信方式,計算機通信技術使得信息傳遞速度大大提高,便捷了人們的生活。第三,計算機通信技術使得數據的安全性更高。前文說到,計算機通信技術是通過計算機將信息轉化為二進制的代碼進行信息傳輸的,因此,這樣的傳輸方式不僅能夠使得信息傳遞更快,而且還有一個最重要的是這樣的傳輸方式相比傳統的通信方式而言更加具有安全性。
3信息時代計算機通信技術的主要應用領域
3.1計算機通信技術應用于信息處理
計算機通信技術應用于信息處理方面主要是集中體現于企業運作中的各種信息處理和信息的傳遞方面。企業應用計算機通信技術能夠快速聯系客戶、準確進行業務管理等。甚至有的企業建立了屬于自己的公司內部告訴企業局域網,大大提高了企業的管理水平。
3.2計算機通信技術應用于多媒體
隨著互聯網的不斷發展,大部分地區的鋼工地去以及辦公場地都已經順利進行了網絡的覆蓋,計算機通信技術能夠完成圖形、文字、視頻等的交互任務。這項技術已然成為我們生活、學習、工作中不可或缺的一項重要技術。
3.3計算機通信技術應用于遠程控制
在新的社會時代背景下,互聯網技術越來越與計算機通信技術聯系緊密,數字家庭和智能家庭的出現更是使我們看到了未來的方向。我們運用家庭終端設備還可以進行電話、電腦、電視的通信,甚至在不遠的將來我們還能夠將其發展為語音識別的控制系統,將語音轉化為數據指令。計算機通信技術應用于遠程設備將是可以預見的重要發展方向。
3.4計算機通信技術應用于即時通訊
在我們生活中經常用到的微信、QQ、陌陌等都是需要計算機通信技術進行遠程服務器的鏈接從而實現數據的及時交換實現的。我們用到的QQ郵箱等服務器能夠進行有效的數據存儲、數據轉發,微信、QQ能夠進行迅速與服務器進行鏈接,并且盡快完成數據的交換。這些都是體現了計算機通訊技術運用于即時通訊領域。
3.5計算機通信技術應用于分布式數據庫
計算機通信技術的不斷發展給計算機數據庫應用方面提供了一定的技術支持。分布式數據庫應用極大的方便了我們的學習工作和生活,為各類數據的集合分布提供了一個良好的平臺,例如:12306訂票網站,這就是一個計算機通信技術應用于分布式數據庫的最直接的一個例子。通信技術經過了漫長的發展,從有線通信到現在的無線通信,從計算機單一通信到現在的多種移動終端的互聯式的通信。我國是通信應用人數最多的國家,因此對我國的計算機通信技術也有了較大的挑戰,未來的通信技術發展的潛力一定是深不可測的。本文僅是根據自身的時間經驗對計算機通信技術的應用進行了簡要的研究和分析,希望能夠促進計算機通信技術的發展和進步。
作者:劉偉 林思澄 單位:沈陽大學繼續教育學院
參考文獻
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移動通信技術;物聯網;應用探究
前言:
物聯網與移動通信技術本身存在一定的差異性,移動通信技術在物聯網中應用,需要對現有技術手段進行有效改進,這樣一來,才能夠更好地滿足物聯網發展需要。本文在對該問題分析過程中,主要探究了移動通信技術如何在物聯網中進行有效應用。
一、物聯網概念分析
物聯網這一概念的提出,主要是1999年Ashton教授在研究RFID時提出的,并且在2005年,物聯網概念得到了有效擴充[1]。物聯網快速發展,主要起始于2008年經濟危機爆發后,各國紛紛將目光投到了物聯網技術方面。物聯網在應用過程中,能夠利用一定的感知手段對物體進行感知,并通過信息傳輸技術,實現信息的相互和遠距離傳輸,從而滿足人們的實際需要。物聯網在應用過程中,能夠有效實現對客觀物體的感知、定位、監控、管理等目標[2]。
二、物聯網中移動通信技術的應用
2.1移動通信終端在物聯網中的應用
移動終端主要是指對信息接收的終端設備,能夠更好地實現信息節點移動,從而保證網絡信息通信能夠實現隨時隨地的發展目標。隨著人們對互聯網需求的不斷提升,實現設備的移動性,成為物聯網發展必須考慮的一個重要議題。移動終端在應用過程中,能夠更好地實現物聯網信息傳輸和接受目標,從而實現物聯網物質發展需要。例如家居安防系統中,人們通過使用手機,可以與物聯網進行有效連接,從而對家居情況進行有效監控[3]。這樣一來,有效地提升了居住的安全性,對于保護人們財產安全,起到了十分重要的作用。
2.2傳輸網絡在物聯網中的應用
物聯網在發展過程中,離不開對信息傳輸的有效應用,這就需要實現信息傳輸目標。3G、4G網絡在移動通信技術中的應用,更好地實現了物聯網上網需要。在進行應用過程中,可以將現有的移動通信系統在物聯網系統中進行應用,幫助物聯網實現信息傳輸目的,這種承載性,促進了移動通信技術在物聯網中進行有效應用。3G、4G網絡的應用,是移動通信系技術應用于物聯網中的一個重要原因,它更好地實現了網絡信息傳輸。移動通信技術的進步和發展,為其在物聯網領域的應用,創造了有利條件,并能夠更好地解決物聯網發展過程中存在的實際問題。
2.3移動通信管理平臺的應用
移動通信技術發展工程中,離不開管理平臺對技術的有效管理,從而保證移動通信系統能夠穩定、可靠地運行。在這一過程中,移動通信技術能夠實現對設備性能的檢測,并對其進行維護。物聯網在發展過程中,構建有效地管理平臺,是其發展的一個必然選擇。同時,移動通信管理平臺在物聯網管理系統中,同樣適合,這就促進了移動通信技術在物聯網中進行更好地應用。
三、移動通信技術在物聯網中應用的改進措施探究
首先,需要對移動終端進行有效改進。移動通信終端在進行信號傳輸過程中,主要以語言信號和信息信號為主,難以實現對物體的控制功能,這就導致移動終端無法在物聯網中進行直接應用。對移動終端改進,要注重增加移動終端的傳感功能和控制功能,從而使其符合物聯網發展實際需要[4]。其次,注重對網絡管理進行有效地改進。在改進過程中,要注重立足于物聯網發展實際需要,具體可從以下幾點考慮:第一,物聯網應用過程中,涉及到的內容更多,這就要求移動通信技術具有更大的容量,能夠保證信息傳輸與接收滿足系統需求;第二,物聯網在進行信息傳輸過程中,必須具備更高的安全性和可靠性。移動通信技術在應用時,其信號傳輸受到的影響因素較多,必須對這一問題進行改進,從而提升移動通信技術在進行信息傳輸過程中,具有更高的安全性和可靠性;第三,注重開發物聯網新的業務,并且注重移動通信技術在業務開發過程中的有效作用,實現二者之間的有機結合,從而更好地促進移動通信技術的應用水平和應用效果。
四、結束語
現階段,移動通信技術和物聯網的融合,具有較大的局限性,主要體現在移動通信技術不能夠很好地與物聯網技術進行融合。由此可見,在未來發展過程中,要注重對物聯網的有效管理,并對移動通信技術進行有效研發,促進二者之間實現更好地融合。
作者:徐劼 單位:中國移動通信集團浙江有限公司杭州分公司
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1.15G無線通信技術
5G通信技術是以之前的無線通信網絡技術為基礎進行技術升級和改造,使其各項性能均優于之前的無線通信網絡技術,為用戶提供更多、更優質的業務服務。相比較2G、3G、4G無線網絡通信技術而言,5G通信技術繼承了它們的優勢,并且在此基礎上引入更加先進的技術,使得通信技術更加完善,一旦投入運行,勢必會占據較大的通信市場份額。從5G通信技術的發展現狀來看,其在建設中運用了納米技術、隱私保密技術,更重視通信傳輸的安全性、便捷性和靈活性,大幅度提升傳輸速度,降低能量損耗,5G無線網絡的拓撲結構,5G無線通信技術能夠更好地保護個人通信信息,若在信息傳輸中遇到問題,5G通信技術會及時分析和解決問題,加大對通信信息的保護力度。
1.2技術優勢
1.2.1傳輸速率更快
5G通信技術是最為先進的移動通信技術,相比較4G通信技術而言,是其數據傳輸速度的十倍以上,具備傳輸速率快的顯著優勢。從5G通信技術的實踐應用來看,可在波段為28GHz的情況下保證傳輸速度可達1Gbps,而4G通信技術在同等條件下的傳輸速度只能達到75Mbps,并且非對稱的數據傳輸能力僅高于2Mb/s,由此可見5G通信技術實現了傳輸速度的大幅度提升。
1.2.2兼容性更好
5G通信技術是一項兼容2G、3G、4G網絡通信技術于一體的全通信平臺,該平臺不僅能夠支持多種網絡通信技術的使用,而且還能夠接入BLUETOOTH、WIFI等無線技術,拓展通信服務功能,使5G通信技術具備良好的兼容性。尤其在網絡平臺支付方面,能夠提高支付操作的安全性。
25G無線通信技術的應用
2.15G無線通信關鍵技術
在5G無線通信網絡中,MIMO和D2D是兩項較為關鍵的技術。2.1.1MIMO技術MIMO即多端口輸入與輸出技術,其通過加大對發射功率的復用及通信帶寬的復用,從而使無線通信網絡的性能變得更加完善。早期的MIMO只能實現單點對單點,隨著技術的不斷進步,現在已經可以實現單點對多點,具體的技術方案是將多根天線置于發射或接收端,由此可滿足時頻資源下,空間多路復用增益最大化,這樣能夠提升整個通信鏈路的可靠性,通信系統的總吞吐量將會隨之大幅度提升。目前,業內的專家學者加大了對集中布設天線的研究力度,有的學者提出可以融合云無線接入網,獲得一種全新的MIMO系統,如果該系統開發成功將會使整個5G無線通信網絡的性能獲得進一步提升。2.1.2D2D技術這是5G無線通信的關鍵技術,它的主要作用是對蜂窩系統進行補充,使無線數據流量的增長成為可能。D2D能夠對資源進行精簡,并且還可以減少外界的干擾,同時,傳輸效率的提升,使傳輸成本大幅度降低。在對D2D技術進行具體應用時,需要重點解決的問題是無線資源管理和通信實時性的保障,這將成為D2D技術的研究關鍵,上述問題解決后,D2D技術在5G無線通信中的作用將會得到最大限度地發揮。
2.25G無線通信技術的具體應用
安卓系統是以開放源代碼和Linux為基礎開發的操作系統,被廣泛應用于平板電腦、智能手機系統中。安卓系統采用了分層架構,從高到底總共分為4層,分別為應用程序層、框架層、運行層和內核層。在分層架構中,5G納米核心技術被應用于系統內核層,可以完全分離安卓基礎文件與硬件的驅動系統。利用5G通信技術的高速無線傳輸優勢,可保證云儲存端與終端同步實現硬件驅動,從而縮小儲存數據信息所占用的空間,并且還能夠提高終端硬件外設裝置的豐富性。安卓系統具備開放性強的特點,這也對信息數據的安全性帶來了嚴峻考驗,而利用5G通信技術中的納米技術,能夠對通信進行加密,引入量子密碼學的相關技術避免通信中出現信息泄露問題,保護安卓終端設備的安全性。
3結論
綜上所述,5G無線通信是網絡技術的發展趨勢,它的出現不但會帶來更加安全和高速的網絡之外,還能使全球網絡的無縫連接成為可能。同時,5G無線通信的良好兼容性,使其能夠在更多領域中獲得應用。在未來一段時期,應加大對相關方面的研究力度,為5G的發展提供強有力的技術支撐。
參考文獻
[1]王景堯,白巖,孟祥嬌,崔雪然.5G無線通信技術發展跟蹤與分析[J].現代電信科技,2014(12):1-4.
[2]馬子嘉.5G無線通信技術概念及相關應用[J].電子測試,2017(z1):64-65.
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1.2技術優勢
1.2.1傳輸速率更快
5G通信技術是最為先進的移動通信技術,相比較4G通信技術而言,是其數據傳輸速度的十倍以上,具備傳輸速率快的顯著優勢。從5G通信技術的實踐應用來看,可在波段為28GHz的情況下保證傳輸速度可達1Gbps,而4G通信技術在同等條件下的傳輸速度只能達到75Mbps,并且非對稱的數據傳輸能力僅高于2Mb/s,由此可見5G通信技術實現了傳輸速度的大幅度提升。
1.2.2兼容性更好
5G通信技術是一項兼容2G、3G、4G網絡通信技術于一體的全通信平臺,該平臺不僅能夠支持多種網絡通信技術的使用,而且還能夠接入BLUETOOTH、WIFI等無線技術,拓展通信服務功能,使5G通信技術具備良好的兼容性。尤其在網絡平臺支付方面,能夠提高支付操作的安全性。
25G無線通信技術的應用
2.15G無線通信關鍵技術
在5G無線通信網絡中,MIMO和D2D是兩項較為關鍵的技術。
2.1.1MIMO技術
MIMO即多端口輸入與輸出技術,其通過加大對發射功率的復用及通信帶寬的復用,從而使無線通信網絡的性能變得更加完善。早期的MIMO只能實現單點對單點,隨著技術的不斷進步,現在已經可以實現單點對多點,具體的技術方案是將多根天線置于發射或接收端,由此可滿足時頻資源下,空間多路復用增益最大化,這樣能夠提升整個通信鏈路的可靠性,通信系統的總吞吐量將會隨之大幅度提升。目前,業內的專家學者加大了對集中布設天線的研究力度,有的學者提出可以融合云無線接入網,獲得一種全新的MIMO系統,如果該系統開發成功將會使整個5G無線通信網絡的性能獲得進一步提升。
2.1.2D2D技術
這是5G無線通信的關鍵技術,它的主要作用是對蜂窩系統進行補充,使無線數據流量的增長成為可能。D2D能夠對資源進行精簡,并且還可以減少外界的干擾,同時,傳輸效率的提升,使傳輸成本大幅度降低。在對D2D技術進行具體應用時,需要重點解決的問題是無線資源管理和通信實時性的保障,這將成為D2D技術的研究關鍵,上述問題解決后,D2D技術在5G無線通信中的作用將會得到最大限度地發揮。
2.25G無線通信技術的具體應用
安卓系統是以開放源代碼和Linux為基礎開發的操作系統,被廣泛應用于平板電腦、智能手機系統中。安卓系統采用了分層架構,從高到底總共分為4層,分別為應用程序層、框架層、運行層和內核層。在分層架構中,5G納米核心技術被應用于系統內核層,可以完全分離安卓基礎文件與硬件的驅動系統。利用5G通信技術的高速無線傳輸優勢,可保證云儲存端與終端同步實現硬件驅動,從而縮小儲存數據信息所占用的空間,并且還能夠提高終端硬件外設裝置的豐富性。安卓系統具備開放性強的特點,這也對信息數據的安全性帶來了嚴峻考驗,而利用5G通信技術中的納米技術,能夠對通信進行加密,引入量子密碼學的相關技術避免通信中出現信息泄露問題,保護安卓終端設備的安全性。
3結論
綜上所述,5G無線通信是網絡技術的發展趨勢,它的出現不但會帶來更加安全和高速的網絡之外,還能使全球網絡的無縫連接成為可能。同時,5G無線通信的良好兼容性,使其能夠在更多領域中獲得應用。在未來一段時期,應加大對相關方面的研究力度,為5G的發展提供強有力的技術支撐。
作者:姚蘊珍 單位:山東科技大學電子通信與物理學院
參考文獻
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篇8
第一,較高的通信速率。3G雖然標稱能達到2Mbit/s的速率,但平均速率只能達到384 kbit/s盡管目前3G增強型技術不斷發展,但其傳輸速率還有差距。
第二,不能提供動態范圍多速率業務。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網不具有統一的標準,難以提供具有多種QoS及性能的多速率業務。
第三,不能真正實現不同頻段不同業務環境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業務環境需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊,而3G移動終端目前尚不能實現多業務環境的不同配置。
3G系統以上的局限性使其發展受到限制,很多公司已經開始著手4G概念通信系統的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術特點以及可能采用的關鍵技術。
1 概述 4G 移動通信技術
4G 移動通信技術在上世紀末就已被提出,國際電信聯盟還將“IMT-2000”及其以后的系統作為計劃工作中的一項,同時在規劃中提出要在 2010 年完成 4G 的初步商用。進入新世紀以來,隨著網絡通信技術飛速發展和計算機技術的進步,IMT-2000 系統成為了研究的重點,在國際電信聯盟的支持下,于 2000 年在加拿大成立了專門研究小組,為的是將全球范圍內的研究工作組統一化。我國對 4G 技術越來越關注,相應的研究工作也已經正式列入國家 863 項目。可從以下幾點來理解第四代移動通信系統:(1)是一種新的無線通信系統,其系統是建立在新的頻段上的;(2)以分組數據信息為基礎,實現其高速率的傳輸;(3)真正的“全球一統”;(4)基于全新網絡體質的系統,或者說其無線部分將是對新網絡的無線接入;(5)將不是單純的通信系統,而是融合了數字通信、數字音/視頻接受和網絡計入的嶄新系統。第四代移動通信有其創新之處,和前幾代的系統有很大不同,其系統網絡架構以路由技術為主,在以往的系統中,核心網絡只有一個,即移動網絡的作用。而在第四代通信系統中,它更像是一個統一的固定網絡,具有移動管理的功能,而且可以和有線、無線相連接使用。當與無線相接時,接入點具有多種選擇,如無線局域網、蜂窩系統基站等,這些接入方式雖然略有差異,但信令結構是相同的,關于信息格式,通常有IP 分組和 ATM 信元兩種。此外,無線接入點也有很多變化,用戶可隨時接入,而且在通信過程中還能完成接入點之間的轉換。須注意的是,核心網絡意義重大,需要實時掌握用戶的具置,對用戶的身份進行鑒別。
2 4G 移動通信技術要點
目前,第三代移動通信已經開始規模化商用,但是其自身所具有的技術局限性已經引起人們的注意,因此世界通信業界的專家們已經將目光投向了后 3G 技術即 4G 技術。在 3G向 4G 技術演進過程中產生并發展了一系列的移動通信新技術,主要包括 OFDM 技術、智能天線、MUD 技術等。
2.1 OFDM 技術
作為一種特殊技術,OFDM 是利用多載波來實現信號的傳輸和接收工作的,該技術的原理在于,在一定的頻域內,系統會將已設置好的信道進行劃分,形成多個正交子通道,傳輸工作或窄帶調制就在子通道上完成,通常信道寬度會比信號的快帶要略寬一些。通過窄帶調制,可降低高速串行的數據速度,使其成為低速的子數據流,借助子載波對這些轉換后的子數據流進行調制,使它們相互正交,最終實現并行傳輸。OFMD 技術由于能夠抗干擾,頻譜利用率而受到廣泛關注,成為未來移動通信系統的關鍵技術之一。
2.2 智能天線技術
智能天線通過天線陣元信號的加權幅度和相位來改變陣列的方向圖形狀,具有側向和調零功能,能夠把天線陣列方向圖主瓣對準用戶信號到達方向,并自適應實時跟蹤信號,同時將旁瓣或零陷對準干擾信號的到達方向,從而抑制干擾信號,提高信號的信噪比,改善整個通信系統的性能,并能識別不同入射方向的直射波和反射波。
2.3 MUD 技術
該技術是多用戶檢測技術,當使用用戶較多時,必然會占據某個信道,而各自的信號幅度等因素不盡相同,MUD 技術結合某些用戶的時間、相位及信號強弱等信息因素進行考慮,在此基礎上,對單個用戶的信號狀況進行檢測,以實現用戶之間的最佳聯合檢測。
2.4 無線ATM技術
WATM 的基本概念是采用標準 ATM 信元用于網絡級功能,同時在無線鏈路中增加無線首標/尾標用于無線信道專用協議子層(媒體接入控制、數據鏈路控制及無線網絡控制)。
2.5 IPv6 技術
IPv6 將地址長度增加了 4 倍,從 IPv4 的 32 位增加到了128 位。IPv6 不僅解決了 IP 地址不夠用的問題,而且提高了網絡的安全性和服務質量。其主要有這些特性:擴展了 IP 的地址空間;增強了認證與私密性;簡化報頭格式,加強了對擴展報頭和選項部分的支持;對數據流進行標識;改進移動網絡和實時通信方面的性能。
3 對4G移動通信技術發展趨勢的展望
目前,全球已經擁有了一個數量及其龐大的手機使用團體,更多的人在體驗了手機 3G上網以后對手機上網速度有了新的認識,使用手機上網的用戶不斷增多,相比較 3G 通信技術,4G 通信技術在技術方面具有更大的優勢,因此,未來 4G移動通信技術必然會進入一個飛速發展的時期。
參考文獻
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篇9
在光纖通信廣泛應用之前世界各國一直使用電纜通信,其具有損耗嚴重、帶寬窄、串聲等缺點,不能廣泛應用,從而推動了光纖通信技術快速研制和發展。20世紀60年代開始提出光纖的概念并開始初步研制,經歷幾十年的發展,光纖由最開始損耗400分貝/千米到如今降低到0.2分貝/千米,并且僅一對單模光纖就實現了3000多個電話同時通話。在1991年低,光纜全球敷設距離長563萬千米,但到1995年敷設距離已超過1100萬千米。
二、光纖通信技術簡介
1.光纖通信技術概念。將模擬電信號轉化為光信號,以光波作為載波,以光纖作為介質進行信息傳輸的技術被稱之為光纖通信技術。
2.光纖通信系統傳輸信號的形式。光纖通信技術系統分類:光纖模擬通信系統、光纖數字通信系統以及光纖數據通信系統。
(1)光纖模擬通信系統。在發射端通過放大和預調制基帶信號對電信號進行處理,在接收端通過解調和放大等處理將正常電信號釋放出來。
(2)光纖數字通信系統。在發射端通過放大、取樣和數字量化基帶信號對電信號處理,在接收端逆過程處理。
(3)光纖數據通信系統。在發射端通過放大基帶信號對電信號進行處理后,到接收端進行逆過程處理。光纖數據通信系統與光纖數字通信系統相比缺少了碼型變換過程。
3.光纖通信技術工作原理。本文以數字光纖通信電路為例分析光纖通信技術工作原理,傳送的模擬信號被發送端接收后,通過電端機將傳送模擬信號轉變為電信號,通過放大、取樣和量化基帶信號等對電信號處理,經過調制將信息調制到激光器發出的激光束上,并且電信號的頻率直接影響的著光的強度。通過光纖將光束發出去,在接收端通過檢測器將光信號轉化為電信號并恢復原傳輸模擬信息。
4.光纖通信技術的特點
(1)通信容量大、頻帶寬。光纖通信傳輸過程中是將傳輸模擬信號轉化成為光信號以光纖作為介質進行傳輸,與電纜通信相比,傳輸頻帶寬、傳輸速度快、通信容量大。但是在平時使用過程中發現使用單波長光纖通信系統時,不能充分發揮頻帶寬和通信容量大的性能,通過反復研究發現采用多種復合技術增強頻帶寬和通信容量。
(2)傳輸過程損耗低,長距離傳輸中繼站數量少。目前,市面上廣泛應用的石英光纖損耗為0~20dB/km,如果采用非石英光纖系統其傳輸損耗會更低。由于其傳輸損耗低,使得在長途傳輸過程中,減少了中繼電站的數量,大大降低了原料和人工成本、維護周期和系統設計復雜性。
(3)抗電磁干擾能力強。由于石英是絕緣體材料,所以利用石英作為原材料的光纖絕緣性特別好,使得光信號在傳輸過程中較強電磁干擾(如:自然雷電、電離層發出的電離子、人為產生的電磁等)能力。所以實現了和高壓線平行架設或者與電力導體一起使用構成復合光纜,降低了傳輸費用,施工和維護難度。
(4)無串音干擾,保密性好。在使用電纜通信時,經常出現通道相互串擾、被竊聽等情況。但是在光纖通信技術使用過程中,由于光信號被包裹在光纖中,光纖不透明的皮對光射線有吸收作用,光纖外面根本沒有辦法竊聽到光纖內傳輸的信息,即使光纜內有很多根光纖也不會出現相關干擾和串音情況,被部隊廣泛應用。
三、光纖通信技術的應用
1.通信領域的應用。隨著時代的發展,工業生產和人們生活都離不開信息通訊,在因特網、有線電視、電話中光纖通信被廣泛應用。由于光纖通信具有通信容量大、頻帶寬、損耗低、防電磁防干擾強等特點,實現了一條光纖既可以容納多人通話也可以傳輸多套電視節目。
2.醫學領域的應用。利用光導纖維內窺鏡進行檢查患者腦室、心臟、胃、食道等疾病,可以檢測患者心臟血液值、氧氣在血液中的飽和度、胃部情況、食道情況等,然后根據實際情況進行診斷和治療。同時,醫學也已經開始應用光導纖維連接的激光進行微創手術,所以光纖通信技術提高了醫學治療水平,被醫學領域廣泛應用和研究。
3.傳感器領域的應用。光纖通信技術與敏感元器件相組合,應用在傳感器的研制,廣泛應用到工業和生活中,如:光敏傳感器、紅外傳感器、溫度傳感器、雷達傳感器,工業溫度、流量、壓力、顏色、光澤專業測量等。
4.光纖技術應用。照明過程中利用了光纖良好的物理特性,實現藝術裝修美化的效果,如果:LED廣告顯示屏、草坪地燈、藝術裝飾品照明燈等。
四、光纖通信技術的發展方向
1.提升傳輸速度、擴大傳輸容量、增長傳輸距離,減少中繼站數量。相對與電纜通信來說,光纖通信技術水平在很大程度上已經提升了信號的傳輸速度、容量和距離,但是未來光纖通信技術還有圍繞這一發展方向,實現更高速度、更大容量和更長距離的傳輸,并且實現與世界各國跨海、跨越的信息傳輸。
2.全光網絡。未來通信網絡發展重要目標和通信技術發展的最高階段是實現全光網絡,目前全光網絡已經是世界各國對光纖通信研究的一個重要課題。雖然目前還處在初級階段,但是隨著人類的不斷的探究和研制,相信全光網絡這一目標很快會實現。
五、結論
隨著信息時代繁榮發展,迎來光纖通信技術空前的提高,它改寫了我們通信行業的歷史,使得理論變為了現實,它不僅僅是一個信息傳輸手段,也被廣泛應用到了工業生產和人們生活的各個領域,只有將光纖通信技術向更高方向發展和技術提高,加快引領通信領域前進步伐,從而促進社會經濟快速發展。
參考文獻
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1物聯網的概念及目前我國通信技術的發展情況概述
物聯網的概念誕生于上個世紀九十年代末,從科技的角度來看,物聯網既屬于互聯網,也是互聯網的進一步發展與延伸。物聯網主要有三個方面的內容,一是利用傳感器及相關設備,實現對信息的感知與控制;二是將信息利用有效的傳播技術傳輸到各終端,并能保證傳輸的安全性;三是對終端獲得的信息進一步應用,實現在物聯網中對物品的直接控制。在建筑等領域中利用傳感器,已可以實現信息共享、監控、跟蹤定位等目的,這是物聯網勝于互聯網的優勢所在。我國的通信技術主要由有線通信和無線通信構成,光纖的產生和應用使有線通信技術得到了大幅度的發展,使有線網絡的速度由KB時代進入了百兆、千兆的高速階段;隨著4G網絡的誕生和大范圍的運用,與傳統通信技術相比,4G網絡不僅有效的提升了網絡信息傳輸的帶寬,而且對通話、音視頻質量的改善也有目共睹。
2物聯網和通信技術在發展和運用過程中存在的問題
2.1物聯網的安全性還不能得到有效保障。不論是互聯網還是物聯網,都是對信息的傳輸、共享及利用,這就存在兩大方面的信息安全問題。一是信息的保密性安全,網絡病毒傳播速度快,影響面廣,嚴重威脅著信息的安全性和隱秘性,加之黑客的入侵也對物聯網的安全性造成威脅;二是由于信息數據量的巨大,對信息的有效識別與利用成了難題,如果辨別處理不當,也會對物聯網的安全性帶來影響。2.2我國還未有效掌握通信核心技術。總體來說,我國的通信技術發展水平仍然落后于許多發達國家,還未能有效的掌握通信技術的核心技術。例如運用通信技術實現的智能手機,國產的智能手機的技術核心總體上還是落后于美國、韓國等國家。要想實現我國通信技術在全球范圍內的領先地位,不斷研發、掌握核心技術是關鍵,需要專業研發人員不斷努力攻克技術難題。2.3通信技術與物聯網速度協調性上仍存在問題。通信技術發展的目標不僅是實現快度傳輸,更要保證傳輸的質量,更注重核心技術的研發,而物聯網是依靠速度的技術產物,如何提升信息傳輸與共享的速度及帶寬,是物聯網產業的主要發展目標,這就出現了信息技術的速度與物聯網的發展不一致的問題,通信技術無法滿足物聯網規模化的需求。2.4通信技術在實現全面覆蓋的目標中仍然存在問題。物聯網的運用,是為了通信技術全面覆蓋目標的實現,然而周邊環境的影響、障礙物的存在以及距離的問題都會對通信產生不良的干擾,使得通信技術還無法順利實現全面覆蓋,影響了物聯網對通信技術的推動。
3物聯網對通信技術革新推動作用的探究
3.1在通信技術質量方面的推動作用探究。通信技術在未來的發展中將會對各項功能的運用依賴性越來越強,在通信行業中引入物聯網,可以逐步實現通信技術對信息的收集和運算、對龐大信息數據的精準分析和有效處理,實現通信行業的資源利用率最大化,在減少運營成本的同時,確保了數據的安全性,從而改善了通信技術質量、推動了通信技術革新。3.2物聯網為通信技術的大數據時代的實現保駕護航。物聯網的高速發展有力支撐著大數據時代的到來。大數據具有信息量巨大、內容千變萬化、占用巨大傳輸速度等特點。為了滿足通信工程對速度和帶寬的需求,需要運用物聯網來解決大數據的存儲傳輸、計算及處理等問題,運用物聯網來實現保證通信技術中大數據的處理能力的目的。3.3物聯網在推動通信技術行業競爭力方面的探究。物聯網一方面在推動通信技術行業運營方面具有無限潛力,另一方面,由于物聯網在通信產業經濟發展、通信新技術和新產品的研發等方面都具有重要作用,因此可以實現有效節約通信行業的生產成本,從而推動提升通信技術的行業競爭力。
4結束語
通信技術的廣泛應用給通信行業帶來了巨大的機遇和挑戰,而作為新興技術之一的物聯網與通信技術的有效結合,將在通信技術革新的推動方面發揮重要作用。
作者:王海兵 單位:中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司
參考文獻
篇11
計算機通信技術是計算機技術與通信技術的結合,故計算機通信技術課程具有以上兩門學科的特點。
2.1概念類知識點多
作為工科課程,計算機通信技術的概念較多且基礎要點豐富,這就需要在講解中將相關概念進行串連,使學生在學習中能有一個清晰的思路;另外計算機通信技術需要結合網絡設備及相關軟件的使用方能發揮其作用,故在教學中應針對網絡設備和軟件對學生進行引導,保證學生在學習中掌握相關的技巧[3]。
2.2技術更新快
信息技術的發展速度十分快,很多學校的教學中都存在這樣的問題:學生學習的知識是即將淘汰的技術,“學完就扔”已經成為很多高校計算機類課程教學的通病[4]。這需要在教學中以基礎類知識和最新技術為主要知識點,在保證學生能夠了解學科基礎知識的情況下,以最新技術為終極教學目標才能保證學生在學習后有用武之地。
3計算機通信技術教學中存在的問題
目前在計算機通信技術的教學中主要存在以下幾個問題:學生抽象分析能力較差、理論知識掌握不牢、與實踐結合能力較差及知識利用率低。
3.1抽象分析能力差
由于在學習前對計算機數據通信技術接觸較少,且生活中很難遇到與此相類似的問題,故部分學生很難將抽象的概念理解透徹。比如說網絡協議的類型以及網絡層次之間的關系,網絡協議是數據交換的規則,網絡協議是將不同計算機間傳遞的數據按照規定的語法進行翻譯,從而使不同計算機之間能夠進行信息傳輸[6];
3.2理論知識掌握不牢
部分學生對概念及相關專業術語不理解,這導致學生在以后的實踐中不能準確的使用相關的知識。比如說部分學生易搞混Mac地址和IP地址的概念,表述中經常將二者混為一談,事實上IP地址是網絡中標記計算機的唯一地址,而Mac地址則是網卡的編號,若不能正確區分則會導致程序編寫錯誤,功能無法實現。
3.3與實踐結合能力較差
計算機通信技術是一門實踐重于理論的課程,在教學中過于注重理論則導致學生動手實踐能力較差,部分學生甚至連布線及局域網設置都不了解,更不能準確闡述上網的原理,這也是教學中的嚴重失誤。
4數據通信技術的教學探索
針對以上教學中存在的問題,本著對學生負責、對社會負責的根本原則,以提高教學質量、保證學習效果為根本目的,對計算機數據通信技術教學提出以下幾點建議。
4.1注重教材選擇
好的教材在內容設置上能保證由淺入深、環環相扣,并且在知識點的解釋上能夠做到準確詳實、滴水不漏。選擇合適的教材能夠使學生在學習過程中做到事半功倍,而質量較差的讀物則會導致概念晦澀難懂,不利于學生學習。
4.2合理安排學時
目前專業課程設置為計算機通信技術設置較少的學時(一般為32~48學時),這就導致學生在學習中不能詳細透徹的掌握相關專業知識。造成這一現象的根本原因是以減輕學生負擔為名義,縮減學生學時,同時本科四年課程設置相對不夠合理,本可以在3年學完的課程分攤到4年完成,大量的課余時間一方面豐富了學生的生活,但卻減少了學生的學習時間,故應提高計算機通信技術的學時,保證教學質量,提高教學效果。
4.3注重實驗教學
計算機通信技術是一門重視實踐的課程,理論與實踐相結合才能培養出合格的人才,目前的課程設置更偏重于理論的學習,使得培養出的學生大部分都是理論高手,但動起手來就都不行了。通過設置任務型實驗,能極大的提高學生的學習興趣和學習動力,同時還能使學生為自己提出問題,從而使學生能夠更加全面的看待問題,提高其適應社會的能力。
篇12
光纖通信技術的本質是利用光作為信息傳輸的主要載體,通過光在線纜中傳輸,實現數據信息的快速傳輸。從目前光纖通信技術的應用來看,利用光纖傳輸,有效解決了數據傳輸速度和傳輸質量問題,保證了數據能夠以最快的速度進行傳輸,并保證數據傳輸的安全性和準確性。光纖通信技術的主要載體是光導纖維,光導纖維具有光敏感性,可以最大程度的保證光傳輸的有效性。正是基于這些特點,光纖通信技術在目前通信領域和國防等多個領域有著廣泛的應用。
二、光纖通信技術的主要優點
從目前光纖通信技術的應用來看,光纖通信技術的優點主要表現在以下幾個方面:1、光纖通信的頻帶寬度大,通信容量較大。2、光纖通信的信號衰減較小,中繼距離得到了延長。3、光纖通信具有較強的抗干擾能力。4、光纖通信在信息傳輸安全性上比其他傳輸方式要高。
三、光纖的結構與傳輸原理
光纖是光導纖維的簡稱,主要分為三層結構,內部為光導纖維的核心―纖芯,由內向外分成包層和涂覆層。在數據傳輸過程中,數據信號主要是在纖芯和包層這兩個層面間流動,涂覆層的具體作用是保護包層和纖芯能夠進行正常的信號傳輸。在光纖中,纖芯主要為透明的軟線,包層與纖芯類似只是在傳輸效率上比纖芯略低,涂覆層的作用是保護包層與纖芯不受外界侵蝕和機械損傷。
光纖的傳輸原理主要可以用菲涅耳定律來表示:
上圖為光纖信號傳輸的過程分析:
四、光纖通信技術的主要發展和應用分析
由于光線通信技術具有突出的優點,光纖通信技術已經逐步取代傳統的電纜傳輸,成為了新的數據通信技術這一,并取得了積極的發展成就,促進了數據通信技術的全面發展。此外,從應用領域來看,目前光纖通信已經廣泛的應用于數據通信領域,其中包括網絡信息傳輸、電話信息傳輸、軍事信息傳輸等,具體應用情況如下:1、光纖通信技術在網絡信息傳輸中的應用。由于網絡信息傳輸對數據傳輸的質量和準確性要求較高,光纖通信技術的優點正好符合網絡信息傳輸的實際需要,因此光纖通信技術成為了網絡信息傳輸中的重要方式。2、光纖通信技術在電話信息傳輸中的應用。目前電話信息傳輸系統已經從模擬信號向數字信號轉變,在這一過程中,需要一種可靠的方式能夠實現電話數據信號的可靠傳輸,而光纖通信技術正好能夠滿足電話信息傳輸的這一現實需要。3、光纖通信技術在軍事信息傳輸中的應用。軍事信息傳輸的要點在于信息的保密性和準確性,鑒于光纖通信在數據傳輸過程中能夠有效保證信息的準確,并不受外界干擾,所以光纖通信技術在軍事信息傳輸中得到了重要應用。
五、結論
通過本文的分析可知,光纖通信技術目前已經成為數據通信中的主要手段之一,由于其具有突出的優點,因此光纖通信技術在通信領域得到了廣泛的應用,逐漸取代傳統的通信手段,為數據通信技術的發展提供了有力支持。
參考文獻
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篇13
一、光纖通信技術概述
我國是一個人口大國,也是一個通信大國,光纖通信作為現代化通信技術領域最受關注的一部分,它正向著高速、超長傳輸距離以及大容量方向飛速發展。尤其是在當今網絡化時代,人們對光纖通信技術的要求也在不斷的提高,同時也促進了光纖通信技術的飛速發展。
1. 光纖通信技術概念
光纖通信是以光作為主要的信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。在目前的社會發展中,這種光纖通信技術的基礎在于光纖、光源和檢測器,在應用的過程中光纖是一個通信媒介和光纖維導體,它是有線通信的一種。光纖通信系統中,作為載波的廣播頻率就如同電波頻率一般,不過它與電波相比較卻又高出了很多,因此具備著傳輸速度快,工作效率高的優勢。近年來的社會發展中,光纖通信技術得到了大力發展,也受到人們的高度重視,同時它的應用范圍大幅度的擴大。
2. 光纖通信技術分類
光纖除了在目前按照自身制造工藝、構成材料以及化學特性進行分類之外,在實際工作中還能夠按照實際工作需求和分類要求進行歸納,將其控制在兩種不同的范圍之中。在目前的管理工作中,按照用途我們可以將光纖通信技術分為通信用光纖和傳感光纖兩種,按照功能則又可以將其分為光波、整形、分頻以及倍頻等多種功能。
二、光纖通信技術的特點
在我國社會發展中,光纖通信技術的應用已經有二十多年的歷史了,這段歷史中,我國的光纖通信技術得到了大力的發展,同時也取得了輝煌的工作成績。光纖通信本身具有著損耗低、傳輸速度快、傳送頻率高以及容量大、體積小、抗干擾能力強的優點而得到業內人士的青睞,也迎來了飛速發展的態勢。截至目前,這一技術已經廣泛的應用在多個工作領域當中,成為現代化社會發展中最受關注和重視的技術手段。就目前光纖通信技術的應用特點進行分析,其主要有以下幾方面:
1、通信容量大
光纖通信技術相對于傳統的銅線、電纜通信技術而言有著傳輸頻率寬、傳輸速度快。對于單波長光纖通信技術來說,它在應用的過程中因為終端設備中連接了電子屏,因此而產生電子瓶頸效應,給傳輸工作帶來一定的困擾和制約。為此在工作中通常都是設置了相應的技術要求,采用現代化技術手段來增添光纖的容量,以保證信息傳輸工作的順利開展和進行。
2、低損耗
現如今的通信媒介選擇當中,沒有任何一種通信媒介能夠與光纖相媲美,這主要是因為光纖本身存在著能耗低、材料損耗少的優勢,它在制造和生產中不存在任何的銅以及有色金屬,而是由石英構成的,為此它有效的適應了節能、環保的社會發展大勢要求。這也就意味著光纖通信技術在應用中能夠更好的節約材料、減少工程施工成本,提高工作效率。
3、抗干擾能力強
因為光纖通信材料都是以石英等材料組成的,它在應用的過程中本身具備著良好的絕緣性能和抗腐蝕性能,因此免去了自然界各種腐蝕物和電離子影響。同時,在目前的工作中,這一技術在應用當中能夠有效的抵抗太陽變化和雷電干擾,更是避免了人為因素而引發的電磁問題。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。
4、無串音干擾,較好的保密性
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,即使光纜內部光纖總數很多,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。除了以上的顯著特點之外,它還有光纖徑細、較輕的重量、質地柔軟、鋪設方便等特性;光纖的原材料資源十分豐富,成本較低。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,同時還可以采用于在電力通信控制系統當中,執行工業監測、控制的人物,同時也越來越為廣泛地被應用于軍事領域。
三、光纖鏈路的現場測試
1、現場測試的目的
對光纖安裝現場測試是光纖鏈路安裝的必須措施,是保證電纜支持網絡協議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質量是否符合標準,并且減少故障因素。
2、現場測試標準
目前光纖鏈路現場測試標準分為兩個類別:光纖系統標準和應用系統標準。首先是光纖系統標準:光纖系統標準是獨立于應用的光纖鏈路現場測試標準。其次是光纖應用系統標準:光纖應用系統標準是基于安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現場測試標準。
3、光纖鏈路現場測試
光纖通信應用的是光傳輸,它不會受到磁場等外界因素的干擾,所以對它的測試不同于對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中,雖然光纖的種類很多,但它們的測試參數都是基本一致的。但由于光纖的特性不受安裝的影響,因此在安裝時不需測試,而是由生產商在生產時進行測試。
四、光纖通信傳輸應用展望
今天,人們使用光纖系統承載數字電視、語音和數字是很普通的一件事,在商用與工業領域,光纖已成為地面傳輸標準,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。
光接入網通信技術的更進一步發展。現存技術上的接入網依舊是雙絞線銅線的連接,仍然是原始的、落后的模擬系統,而網絡中的光接入技術的應用使其成為了全數字化的,且高度集成的智能化網絡。光接入網通信技術所要達到的主要目標有:最大程度的使維護費用得到降低,故障率得到明顯下降;可以用于新設備的開發和新收入的不斷增加。
五、結束語
光纖的魅力在于它有極大的寬帶,隨著通信技術的快速發展,光纖到戶的成本已降低,在不久的將來就可達到與DSL網一樣的水平,這使FTTH的實用化成為現實,所以說光纖通信將是一個新的亮點,隨之在相應技術的成熟與實用化技術的支持下,FTTH的未來趨勢是不可阻擋的。