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[關(guān)鍵詞]5G;無線通信技術(shù);概念;相關(guān)應(yīng)用
中圖分類號:TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)14-0350-01
前言:近年來,5G已經(jīng)成為了國內(nèi)外的通信領(lǐng)域研究的重點(diǎn)內(nèi)容。目前世界各個國家都在就5G的發(fā)展和應(yīng)用需求以及關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行合理的研究,目的是為了能夠早日實現(xiàn)對5G技術(shù)的全范圍的應(yīng)用和普及,為人們的生產(chǎn)和生活帶來更大的便利,也在一定程度上,為社會的發(fā)展創(chuàng)造更為積極的因素。為此,相關(guān)的人員有必要對5G無線通信技術(shù)概念及相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行認(rèn)真的研究和分析。
1.5GT無線通信技術(shù)的相關(guān)概念介紹
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們對于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究也在不斷的深入,在這個過程中,我們對無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行合理的升級和改造,形成了新的5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。我們在未來的技術(shù)發(fā)展過程中,能夠?qū)⒋思夹g(shù)應(yīng)用的更為完善。5G無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是在國際通信工程發(fā)展的背景中提出來的一種重要的無線通信方式,其在未來的通信應(yīng)用中,具有廣泛的發(fā)展前景。在網(wǎng)絡(luò)工程的建設(shè)過程中,我們不難發(fā)現(xiàn),5G無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)⒓{米技術(shù)給予更為有效的利用,并且實現(xiàn)對相關(guān)使用者信息的有效保護(hù),使得無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具有更大的便利性和靈活性,提高其對信息傳遞的質(zhì)量和速度,減少了能量的損害[1]。在5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用過程中,我們能夠發(fā)現(xiàn),其具有最為明顯的優(yōu)點(diǎn),就是其能夠盡可能的對個人信息進(jìn)行有效的保護(hù),其中一旦出現(xiàn)問題,系統(tǒng)就會第一時間識別問題,采取合理的措施對其給予保護(hù)。
5G技術(shù)相比較其它的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言,具有更多的優(yōu)點(diǎn),其不僅能夠?qū)⒅暗囊恍o線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)給予有效的保留,還能提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的靈活性,提高競爭力,為人們提供更為便利的服務(wù),使得整體的服務(wù)更加智能化和人性化,幫助用戶獲得更快捷的網(wǎng)絡(luò)使用體驗,讓人們體會到更為先進(jìn)和更加智能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),為人們的生產(chǎn)和生活帶來更大的便利。
2.5G無線通信技技術(shù)的關(guān)鍵性應(yīng)用環(huán)節(jié)
2.1 新型多天線傳輸技術(shù)
在通信產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的環(huán)境背景下,頻譜資源逐漸稀少。為此,如何有效的提高頻譜資源的利用率,已經(jīng)成為了通信技術(shù)在未來發(fā)展的過程中關(guān)注的方向和重點(diǎn)。我們通過LSAS技術(shù)的有效應(yīng)用,能夠帶來絕大的陣列增益和干擾增益,使得小區(qū)的頻率效率和邊緣用戶的頻率效率得到很大的提升。與此同時,LSAS技術(shù)還可以實現(xiàn)對空間位置的有效劃分,通過這種空間的合理劃分,使得服務(wù)能夠更好的滿足多個用戶的需求,不僅提高了通信的質(zhì)量,還大大提高了通信的效率[2]。
2.2 高頻傳輸技術(shù)的應(yīng)用
我們通過通信技術(shù)的不斷發(fā)展,低頻段的資源也逐漸變得緊張,而5G技術(shù)需要更大的寬帶,因此,我們需要做好頻率的調(diào)整,來更好的滿足5G技術(shù)的適應(yīng)需求。我們需要進(jìn)一步豐富頻段資源,使得5G的寬帶更能夠滿足人們對于5G網(wǎng)絡(luò)的需求??v觀目前的各個國家的通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀,我們不難發(fā)現(xiàn),各個國家都在對高低頻的傳輸機(jī)械技術(shù)進(jìn)行深入的研究,通信的企業(yè)也在對此技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。例如:韓國三星公司已經(jīng)對28GHx和37GHx頻段的信道傳播特性進(jìn)行了測量,根據(jù)實際的情況,對相關(guān)的頻段的系統(tǒng)設(shè)備樣機(jī)進(jìn)行了研發(fā)和驗證。通過這樣的方式,充分的證明了頻段在移動通信特定的場景下,可以實現(xiàn)可行性的應(yīng)用。
2.3 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
我們通過5G技術(shù)的應(yīng)用,可以進(jìn)一步的提升無線網(wǎng)路的發(fā)展?jié)撃?,我們需要識別相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)盲點(diǎn),進(jìn)一步保證5G技術(shù)的有效覆蓋,通過這樣的方式,提高用戶對于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的體驗,滿足人們對于數(shù)據(jù)和信息業(yè)務(wù)不斷增長的使用需求。我們應(yīng)該提高系統(tǒng)的抗干擾能力,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的性能綜合,這對于整個行業(yè)的發(fā)展也是非常重要的。
3.5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用
隨著電子軟件業(yè)的快速發(fā)展,各個領(lǐng)域的產(chǎn)品更新面臨著更高的需求。為此,通信行業(yè)不僅要能夠提供有效的優(yōu)質(zhì)服務(wù),更要保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的質(zhì)量?,F(xiàn)代通信不僅要滿足日常的語音和短信服務(wù),還要提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。從某種程度上說,5G技術(shù)的發(fā)展能夠給客戶帶來更多的體驗[3]。
3.1 具有較高的速度
我們從相關(guān)的系統(tǒng)官方數(shù)據(jù)顯示上可以發(fā)現(xiàn),4G的下載速度能夠滿足高清視頻、高質(zhì)量的音樂等大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。而5G的下載速度更大,其突破了讀寫瓶頸的硬盤的書寫速度,這就意味著,傳統(tǒng)的儲存設(shè)備在5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中失去了位置。我們按照這樣的思路,可以進(jìn)行大膽的假設(shè),未來的移動終端可能是沒有儲存設(shè)備的,針對于有存儲功能的設(shè)備,我們可以直接通過“云技術(shù)”去進(jìn)行實現(xiàn)存儲目的。從新興的4K現(xiàn)象的技術(shù)來看,未來的視頻清晰度能超出視網(wǎng)膜的視覺程度,將視屏的數(shù)據(jù)大小提升一個更高的程度。
3.1.1 5G無線通信技術(shù)在安卓系統(tǒng)的應(yīng)用
眾所周知,安卓系統(tǒng)主要是利用一種自由和開放的系統(tǒng)來進(jìn)行操作,其主要適用于移動設(shè)備,例如:智能手機(jī)和平板電腦等。安卓的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)和其它的系統(tǒng)操作結(jié)構(gòu)具有很大的相似性,我們從加工的層次上將其分為四個層次,從高到低依舊是:應(yīng)用層,粗框架層,系統(tǒng)運(yùn)行層和系統(tǒng)內(nèi)核層等等。其中,在系統(tǒng)內(nèi)核層中,我們可以運(yùn)用5G納米核心技術(shù)來實現(xiàn)安卓系統(tǒng)基礎(chǔ)文件和硬件渠道的完美脫離,可以無縫隙的將硬件驅(qū)動從云儲存段同步于終端,有效的節(jié)省了儲存空間,豐富了硬件裝置。與此同時,5G納米技術(shù)中的高保密性也能夠通過量子密碼學(xué)進(jìn)行加密處理,從而實現(xiàn)對通信中信息泄露形成有效的保護(hù)。
3.1.2 光場相機(jī)
光場相繼是一種可以先拍照然后再焦的設(shè)備,我們通過對光場技術(shù)的應(yīng)用,在拍照的時候不需要對焦,這樣就會對傳統(tǒng)的拍照習(xí)慣進(jìn)行改變,而這樣的技術(shù)會成為一個重要的抓拍利器,只要其能夠在焦距范圍之內(nèi),就可以實現(xiàn)成功的對焦。而且這種光場照片的陣容量非常重大,5G高度和云存儲剛好滿足這樣的需求。此類產(chǎn)品對于將來的安全監(jiān)控工作具有較大的作用,其也進(jìn)一步的增強(qiáng)了儲存空間和安全服務(wù)的質(zhì)量,拓展出更多的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)[4]。
3.2 5G的高兼容性
5G是未來通信技術(shù)的發(fā)展趨勢,為此,其在發(fā)展的過程中,能夠提供更好的資源,大大的節(jié)約了資源的成本,提高服務(wù)的質(zhì)量。通過5G技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效的實現(xiàn)比特幣的應(yīng)用。隨著5G技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用,其也在這個過程中形成了很多概念性的產(chǎn)品,比特幣就是一個重要的代表。比特幣是一種網(wǎng)絡(luò)虛擬貨幣,其不需要貨幣及來發(fā)行,而是通過特定的算法來進(jìn)行大量的查收,其具有很多優(yōu)勢,逐步獲得世界認(rèn)可,充分的發(fā)揮了其自身的價值。在經(jīng)濟(jì)一體化的環(huán)境背景下,比特幣為世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易提供了一個新的支付平臺和方式,而5G通信技術(shù)的安全和兼容性剛好為比特幣的交易提供了一個重要的保障。
結(jié)語
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的環(huán)境背景下,5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用能夠更好的適應(yīng)社會和時展的需求,為人們的生產(chǎn)和生活帶來了更大的便利,為此,企業(yè)人員應(yīng)該對此技術(shù)給予合理的完善和優(yōu)化,不斷增強(qiáng)其價值,促進(jìn)通信行業(yè)更快更好的發(fā)展,也為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 無線通信技術(shù) 發(fā)展歷程 未來趨勢
隨著移動化浪潮的興起,我國的無線通信技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。移動通信市場呈現(xiàn)出持續(xù)快速發(fā)展的局面,全球的寬帶無線接入領(lǐng)域的研究和應(yīng)用十分活躍,熱點(diǎn)不斷出現(xiàn),包括寬帶固定無線接入技術(shù)、WLAN技術(shù)、WiMAX技術(shù)、UWB技術(shù)等。這些技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,給整個無線通信產(chǎn)業(yè)注入勃勃生機(jī)。
一、無線通信技術(shù)發(fā)展歷程
無線通信(Wirelesscommunication)是利用電磁波信號可以在自由空問中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式,近些年信息通信領(lǐng)域中,發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。在移動中實現(xiàn)的無線通信又稱為移動通信,人們把二者合稱為無線移動通信。無線通信技術(shù)給人們帶來的影響無疑是巨大的。如今每一天大約有15萬人成為新的無線用戶,全球范圍內(nèi)的無線用戶數(shù)量已經(jīng)以億計算了。
無線通信從固定方式發(fā)展為移動方式,移動通信發(fā)展至今大約經(jīng)歷了五個階段:
第一階段為20年代初至50年代初,主要用于軍事領(lǐng)域,采用短波頻及電子管技術(shù),至該階段末期才出現(xiàn)150MHZVHF單工汽車公用移動電話系統(tǒng)MTS。
第二階段為50年代至60年代,此時頻段擴(kuò)展至UHF450MHZ,器件技術(shù)已向半導(dǎo)體過渡,大多為移動環(huán)境中的專用系統(tǒng),并解決移動電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問題。
第三階段為70年代初至80年代初,頻段擴(kuò)展至800MHZ,美國Bell研究提出蜂窩系統(tǒng)概念并于70年代末進(jìn)行AMPS試驗。
第四階段為80年代初至90年代中,為第二代數(shù)字移動通信興起與大發(fā)展階段,并逐步向個人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn),此時出現(xiàn)D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、PDC等各類系統(tǒng)與業(yè)務(wù)運(yùn)行。
第五階段為90年代中至今,隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運(yùn)作需要的第三代移動通信開始興起,其全球標(biāo)準(zhǔn)化及相應(yīng)融合工作與樣機(jī)研制和現(xiàn)場試驗工作在快速推進(jìn),實現(xiàn)從第二代移動通信向第三代移動通信的平穩(wěn)過渡。
二、當(dāng)前無線通信技術(shù)熱點(diǎn)
1.WLAN與WiFi。
目前,WLAN在熱點(diǎn)覆蓋、家庭網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用日漸成熟,繼承VoWLAN和移動功能的手機(jī)終端已商用,對傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)帶來一定的沖擊。802.11n技術(shù)將進(jìn)一步擴(kuò)展WLAN的應(yīng)用,其物理層速率可達(dá)150Mb/s,有效速率近100Mb/s,QoS機(jī)制的引入和足夠的帶寬保證,使WLAN可以提供數(shù)據(jù)、語音和視頻等多種業(yè)務(wù),Mesh技術(shù)在國外的實際應(yīng)用日漸增多。
WiFi俗稱無線寬帶,全稱Wireless Fideliry。無線局域網(wǎng)常被稱做WiFi網(wǎng)絡(luò),這一名稱來源于全球最大的無線局域網(wǎng)技術(shù)推廣與產(chǎn)品認(rèn)證組織――WiFi聯(lián)盟(WiFiAlliance)。作為一種無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù),WiFi早已得到業(yè)界的關(guān)注。WiFi終端涉及手機(jī)、PC(筆記本電腦)、平板電視、數(shù)碼相機(jī)、投影機(jī)等眾多產(chǎn)品。目前,WiFi網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于家庭、企業(yè)及公眾熱點(diǎn)區(qū)域,其中在家庭中的應(yīng)用是較貼近人們生活的一種應(yīng)用方式。今后WiFi的應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷擴(kuò)展,在現(xiàn)有的家庭網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和公眾網(wǎng)的基礎(chǔ)上向自動控制網(wǎng)絡(luò)等眾多新領(lǐng)域滲透。
2.WiMAX。
WiMAX全稱為World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作系統(tǒng),可以替代現(xiàn)有的有線和DSL連接方式,提供最后一英里的無線寬帶接入,其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.16,目標(biāo)是促進(jìn)IEEE802.16的應(yīng)用。相比其他無線通信系統(tǒng),WiMAX的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在具有較高的頻譜利用率和傳輸速率上,因而它的主要應(yīng)用是寬帶上網(wǎng)和移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。但是對發(fā)展中國家而言,其較高的建設(shè)成本和良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)使其望而卻步。
3.超寬帶無線接入技術(shù)UWB。
UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術(shù),利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號,UWB能在10米左右的范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)百M(fèi)b/s至數(shù)Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。UWB具有抗干擾性能強(qiáng)、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢,主要應(yīng)用于室內(nèi)通信、高速無線LAN、家庭網(wǎng)絡(luò)、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達(dá)等領(lǐng)域。
對于UWB技術(shù),應(yīng)該看到,它以其獨(dú)特的速率及特殊的范圍,將在無線通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地。由于其高速、窄覆蓋的特點(diǎn),很適合組建家庭的高速信息網(wǎng)絡(luò)。它對藍(lán)牙技術(shù)有一定的沖擊,但對當(dāng)前的移動技術(shù)、WLAN等技術(shù)的威脅不大,反而可以成為其良好的補(bǔ)充。
三、無線通信技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
1.無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性增強(qiáng)。
無線通信技術(shù)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域,有不同的接入技術(shù),有不同的覆蓋范圍和適用區(qū)域,這就體現(xiàn)出領(lǐng)域內(nèi)各種技術(shù)的互補(bǔ)性。如3G和WLAN、UWB等,都可實現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)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。因此,在政策上需要推進(jìn)各種無線接入技術(shù)的發(fā)展,實現(xiàn)不同領(lǐng)域不同覆蓋面積內(nèi)不同用戶對移動業(yè)務(wù)的需要,最大限度地解決移動通信發(fā)展不平衡的問題。
2.寬帶化是無線通信技術(shù)發(fā)展的重要方向。
從寬帶無線接入技術(shù)看,全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱,該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢。未來,該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù),也從另一個角度對整個無線通信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。
3.移動通信技術(shù)與無線寬帶接入技術(shù)走向融合。
當(dāng)前,移動、無線技術(shù)領(lǐng)域正處在一個高速發(fā)展的時期,各種創(chuàng)新移動、無線技術(shù)不斷涌現(xiàn)并快速步入商用,移動、無線應(yīng)用市場異?;钴S,移動、無線技術(shù)自身也在快速演進(jìn)中不斷革新。在網(wǎng)絡(luò)融合的大趨勢下,3G、WiMAX、WLAN等各種移動、無線技術(shù)在演進(jìn)中相互融合。移動通信不斷強(qiáng)化寬帶傳輸性能,無線寬帶接入不斷增強(qiáng)漫游性能及安全性能。這種融合,成為推動“無線+寬帶”發(fā)展的重要力量。
1引言
ZigBee無線通信技術(shù)作為一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間雙向無線通信技術(shù),以其距離短、功耗少、速度慢、成本低、可靠性高的特點(diǎn),正一步步進(jìn)入無線通信領(lǐng)域的浪潮中。
該技術(shù)是基于IEEE批準(zhǔn)的802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn)研制開發(fā)的有關(guān)自組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)[1]。ZigBee協(xié)議框架如圖一所示。ZigBee無線通信技術(shù)主要適合于對距離、功耗以及傳輸速率要求不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱鼍啊?/p>
2 ZigBee無線通信技術(shù)的優(yōu)勢
(1)功耗低。ZigBee無線通信技術(shù)的傳輸速率較低,且其發(fā)射功率僅為1mW,故采用ZigBee技術(shù)的設(shè)備非常省電。同時,ZigBee技術(shù)運(yùn)行時,采用休眠模式,更有效的減少了功耗。
(2)成本低。含有ZigBee無線通信技術(shù)的模塊,起始時成本在大約在6美元。不過隨著ZigBee無線通信技術(shù)的不斷普及,在未來幾年,很有可能降到1.8美元左右。ZigBee無線通信協(xié)議免專利費(fèi)也為ZigBee技術(shù)的廣泛使用奠定基礎(chǔ)。
(3)時延短。通信時延和從休眠狀態(tài)激活的實驗都非常短,故對實驗要求較高的無線控制設(shè)備上面可以采用ZigBee無線通信技術(shù)。
(4)網(wǎng)絡(luò)容量大。每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可以容納的設(shè)備數(shù)量有255個。網(wǎng)絡(luò)容量大且網(wǎng)絡(luò)組成較為靈活為ZigBee技術(shù)的進(jìn)一步推廣做了鋪墊。
ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖二所示。
(5)可靠性高。ZigBee無線通信技術(shù)采取了CSMA/CA方法。其為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留專用時隙,避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時產(chǎn)生的競爭和沖突。在MAC層采取了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式。每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須在等待接收方的確認(rèn)信息后才可以進(jìn)行下一個數(shù)據(jù)包的傳輸。在傳輸過程中,如果出現(xiàn)問題可以進(jìn)行數(shù)據(jù)包的重發(fā)。
(6)安全性高。ZigBee技術(shù)提供CRC(循環(huán)冗余校驗)的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能,同時,支持鑒權(quán)和認(rèn)證。在保密方面,其采用了AES-128的加密算法,各個應(yīng)用可以較為靈活地確定其安全屬性。
3 ZigBee無線通信技術(shù)的應(yīng)用場景
ZigBee無線通信技術(shù)起初是希望發(fā)展一種易于建構(gòu)的低成本無線網(wǎng)絡(luò)。在其發(fā)展的初期,ZigBee無線通信技術(shù)主要以工業(yè)或企業(yè)市場為主,致力于工業(yè)或企業(yè)的感應(yīng)式網(wǎng)絡(luò),如提供感應(yīng)辨識、燈光與安全控制等功能。隨后,將逐漸把市場拓展至家庭應(yīng)用,給整個社會提供便利。
采用ZigBee無線通信技術(shù)的應(yīng)用場景如下,通常滿足其中之一即可:
(1)設(shè)備預(yù)算少,成本低,數(shù)據(jù)傳輸量小;
(2)設(shè)備整體體積小,無法放置較大的模塊;
(3)只能使用一次性電池,不能進(jìn)行足夠的電力支持;
(4)頻繁更換電池或者反復(fù)充電難度較大,不易實現(xiàn);
(5)在通信時需要較大范圍的通信覆蓋,但網(wǎng)絡(luò)中僅用于監(jiān)測的設(shè)備繁多。
4 ZigBee無線通信技術(shù)的發(fā)展前景
ZigBee無線通信技術(shù)是一個針對傳感器網(wǎng)絡(luò)、建筑自動化等應(yīng)用的短距離無線技術(shù)規(guī)范[2]。隨著網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)的迅速興起,ZigBee技術(shù)在未來將很快成為全球高端的無線技術(shù)。在應(yīng)用上,ZigBee技術(shù)與其他標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒有交叉,以其傳輸速率低,較好地彌補(bǔ)了無線通信技術(shù)在這方面的空白。在實際應(yīng)用中,低速率和低成本的無線通信在自動控制、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、家居自動化等諸多領(lǐng)域更貼近日常生活,具有廣泛的市場[3]。
ZigBee技術(shù)以其超強(qiáng)的生命力和優(yōu)勢,應(yīng)用前景被十分看好,在傳感器網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面值得廣大技術(shù)人員研究。
【關(guān)鍵詞】綠色電網(wǎng) 需求 通信技術(shù) 發(fā)展前景
綠色電網(wǎng)屬于一種新型的電網(wǎng)模式,主張生態(tài)環(huán)保、資源節(jié)約、技術(shù)先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,同時也是現(xiàn)階段電網(wǎng)發(fā)展的一種主流趨勢,為未來電網(wǎng)的清潔、可靠發(fā)展指明了方向。在當(dāng)前的技術(shù)條件下,如何才能將現(xiàn)有電網(wǎng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色電網(wǎng),是無數(shù)專家學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)話題。應(yīng)該認(rèn)識到,綠色電網(wǎng)的建設(shè)必須立足通信平臺的基礎(chǔ)之上,可靠的通信網(wǎng)絡(luò)能夠保障電網(wǎng)業(yè)務(wù)信息的有效傳輸,為電網(wǎng)的管理提供保障。
1 綠色電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)實需求
綠色電網(wǎng)這一概念的提出,對于電力通信的影響是非常巨大的,而在智能電網(wǎng)建設(shè)中,作為其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的電力通信發(fā)揮著越來越重要的左營,而且在信息化技術(shù)飛速發(fā)展的帶動下,電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)由原本的載波通信發(fā)展為寬帶通信、無線通信、光纖通信以及載波通信共存的局面,極大的提升了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度。面對綠色電網(wǎng)進(jìn)行智能通信網(wǎng)的構(gòu)建,必須立足現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),將骨干傳輸網(wǎng)全光網(wǎng)絡(luò)與全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)融合在一起,對通信系統(tǒng)的容量進(jìn)行擴(kuò)充,對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行完善,確保新業(yè)務(wù)的順利計入,滿足實時業(yè)務(wù)信息的可靠傳輸。
另外,綠色電網(wǎng)要求通信網(wǎng)絡(luò)具備較高的安全性和可靠性,同時也必須具備良好的經(jīng)濟(jì)性,在現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行最小限度的改造,在滿足現(xiàn)有通信需求的同時,為網(wǎng)絡(luò)的后續(xù)升級預(yù)留出一定的空間。不僅如此,在智能通信網(wǎng)中,還必須采用有限通信和無線通信的靈活組合,確保通信系統(tǒng)具備較強(qiáng)的應(yīng)急能力,在出現(xiàn)故障和問題時,也能夠保證網(wǎng)絡(luò)的通暢性,避免業(yè)務(wù)中斷帶來的嚴(yán)重后果。
由此可知,基于綠色電網(wǎng)需求,加強(qiáng)對于通信技術(shù)的深入研究,推動技術(shù)的發(fā)展和完善,是非常必要的。
2 基于綠色電網(wǎng)需求的通信技術(shù)發(fā)展研究
2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
立足綠色電網(wǎng)對于信息交互的各種全新的需求,在構(gòu)建智能通信網(wǎng)絡(luò)時,首先,技術(shù)人員可以根據(jù)不同情況,選擇最佳的通信方式,實現(xiàn)對于有線通信和無線通信的靈活搭配,構(gòu)建電網(wǎng)通信綜合接入平臺,結(jié)合統(tǒng)一的接口,實現(xiàn)了對多種通信方式的統(tǒng)一管理;其次,在通信介質(zhì)的選擇方面,基本上都是采用光纖或者光纜,尤其是電力特種光纜,其相對于普通光纜具有更高的可靠性和更長的壽命,為智能通信網(wǎng)的建設(shè)提供了良好的硬件基礎(chǔ)。在實際應(yīng)用中,光纖通信的分配方式缺乏靈活性,而無線通信本身的帶寬不足,因此,結(jié)合了光纖通信和無線通信各自優(yōu)勢的光載無線技術(shù)得以產(chǎn)生,其利用光纖作為介質(zhì),傳輸無線信號,使得接入更加靈活,而且避免了電磁干擾問題,有效提高了信息傳輸信道的容量;然后,在通信技術(shù)方面,能夠滿足綠色電網(wǎng)需求的技術(shù)包括了光傳送網(wǎng)、分組傳送網(wǎng)、自動交換光網(wǎng)絡(luò)以及軟交換、無源光網(wǎng)絡(luò)等,為通信網(wǎng)絡(luò)的智能化提供了良好的技術(shù)支撐。不僅如此,在IP化浪潮的影響下,電力智能通信網(wǎng)已經(jīng)能夠為IP提供一個可靠性高、交互性強(qiáng)的信息傳輸平臺。
2.2 發(fā)展趨勢
2.2.1 無線通信的全覆蓋
就目前而言,在電力系統(tǒng)中,通信網(wǎng)絡(luò)采用的仍然是以載波通信和光纖通信等為主的有線通信,而從長遠(yuǎn)的發(fā)展分析,綠色電網(wǎng)應(yīng)該結(jié)合可靠的PON技術(shù),將有線通信和無線通信技術(shù)作為補(bǔ)充,逐步實現(xiàn)無線通信的全網(wǎng)覆蓋。例如,在一些農(nóng)村地區(qū)或者偏遠(yuǎn)的山區(qū),光纖的鋪設(shè)困難,成本高,在這種情況下,可以選擇無線通信技術(shù)來實現(xiàn)可靠通信。無線通信可以作為一種過渡或者補(bǔ)充的手段,推動通信網(wǎng)絡(luò)向著智能化的方向平滑過渡。不僅如此,在綠色電網(wǎng)中,無線通信技術(shù)在應(yīng)急通信中意義重大,無論是暴雨狂風(fēng)還是其他自然災(zāi)害,無線通信技術(shù)都能夠保證在最短的時間內(nèi)恢復(fù)通信,從而為應(yīng)急工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。
2.2.2 統(tǒng)一時間系統(tǒng)的建設(shè)
構(gòu)建統(tǒng)一的時間實習(xí),是確保智能通信網(wǎng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)所在,通過時間同步,能夠?qū)⒉煌到y(tǒng)之間的時間偏差控制在一個特定的范圍內(nèi),以滿足電網(wǎng)對于信息傳輸及時性的需求。從綠色電網(wǎng)對于通信系網(wǎng)絡(luò)的需求出發(fā),只有具備統(tǒng)一且精準(zhǔn)的時間源,同時對節(jié)點(diǎn)和鏈路的布局進(jìn)行優(yōu)化,利用最佳的通信信道,進(jìn)行同步信號的傳輸,才能夠?qū)崿F(xiàn)對于各個系統(tǒng)的運(yùn)行控制以及故障分析。應(yīng)該首先在電力系統(tǒng)中構(gòu)建統(tǒng)一的時間系統(tǒng),結(jié)合多元化的時間同步基準(zhǔn),基于混合同步形成樹狀網(wǎng)絡(luò),避免節(jié)點(diǎn)成環(huán)問題,同時應(yīng)該保證統(tǒng)一制式,強(qiáng)化對于時間同步設(shè)備的管理,提升同步網(wǎng)的時間精度和授時質(zhì)量。
2.2.3 多種通信網(wǎng)的融合
結(jié)合NGN理念,將電力系統(tǒng)中的多種業(yè)務(wù)在基于IP的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺上實現(xiàn)相互融合,是智能通信網(wǎng)建設(shè)的一個遠(yuǎn)景目標(biāo)。在綠色電網(wǎng)未來的智能通信網(wǎng)中,傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)形式和通信技術(shù)都應(yīng)該是多種多樣的,每一種網(wǎng)絡(luò)都需要具備相應(yīng)的交換設(shè)備,而在這種情況下,如果缺乏相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)和統(tǒng)一的接口規(guī)范,不同網(wǎng)絡(luò)之間想要實現(xiàn)互聯(lián)將會非常困難。軟交換技術(shù)的出現(xiàn),對上述問題進(jìn)行了解決,可以在一臺交換服務(wù)器中完成對于多種介質(zhì)信息的交換,不僅省略了信息傳遞過程中的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),而且能夠提供跨域控制,為通信多網(wǎng)融合的信息交互提供了可能性。
3 結(jié)語
在智能電網(wǎng)背景下,綠色電網(wǎng)逐漸興起,對于通信網(wǎng)絡(luò)提出了許多新的要求、智能通信網(wǎng)是實現(xiàn)高效、可靠、安全的電網(wǎng)業(yè)務(wù)信息管理的基礎(chǔ),通過多種通信技術(shù)的相互配合,組建相應(yīng)的智能通信網(wǎng)絡(luò),能夠為綠色電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展提供可靠的支撐平臺。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該立足綠色電網(wǎng)需求,加強(qiáng)對于通信技術(shù)的研究和分析,構(gòu)建起智能化、全覆蓋的電力通信網(wǎng)絡(luò),推動綠色電網(wǎng)的穩(wěn)定健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[3]張利軍,馬平,項肖峰.基于智能配用電網(wǎng)的通信技術(shù)研究與分析[J].中國新通信,2014(01):47-49.
關(guān)鍵詞: 無線通信技術(shù);衛(wèi)星通信;微波通信;移動通信
1 通信技術(shù)的發(fā)展歷程
近幾年隨著科技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代通信又進(jìn)入了數(shù)字化的時代。人類就更加需要寬帶的無線通信技術(shù)來滿足多媒體化、普及化、多樣化、全球化和個性化的信息交流。無線通信是指采用電磁波進(jìn)行信息傳遞的通信方式。從2 0世紀(jì) 40 年代到 50 年代產(chǎn)生了傳輸頻帶較寬、性能還是很穩(wěn)定的微波通信,成為長距離大容量地面干線無線傳輸?shù)姆浅V匾囊粋€手段。模擬調(diào)頻傳輸容量高達(dá) 2700 路,亦可同時傳輸高質(zhì)量彩色電視信號,爾后逐步進(jìn)入中容量至大容量數(shù)字微波傳輸。80 年代中期以來,隨著頻率選擇性色散衰落對數(shù)字微波傳輸中斷影響的發(fā)現(xiàn)及一系列自適應(yīng)衰落對抗技術(shù)與高狀態(tài)調(diào)制與檢測技術(shù)的發(fā)展,使數(shù)字微波傳輸產(chǎn)生了一個革命性變化。特別應(yīng)該指出的是 20 世紀(jì) 80 年代到 90 年展起來的一整套高速多狀態(tài)自適應(yīng)編碼調(diào)制解調(diào)技術(shù)與信號處理及信號檢測技術(shù),對現(xiàn)今衛(wèi)星通信、移動通信、全數(shù)字HDTV 傳輸、通用高速有線/無線接入,乃至高質(zhì)量磁性記錄等諸多領(lǐng)域的信號設(shè)計與信號處理及應(yīng)用,發(fā)揮了重要作用。隨著國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的信息化,無線通信也從固定方式發(fā)展為移動方式,移動通信發(fā)展至今大約經(jīng)歷了五個階段:第一階段為 20 年代初至 50 年代初,主要用于艦船及軍有,采用短波頻及電子管技術(shù),至該階段末期才出現(xiàn) 150MHZ VHF 單工汽車公用移動電話系統(tǒng) MTS。第二階段為 50 年代到 60 年代,此時頻段擴(kuò)展至 UHF450MHZ,器件技術(shù)已向半導(dǎo)體過渡,大都為移動環(huán)境中的專用系統(tǒng),并解決了移動電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問題。第三階段為 70 年代初至 80 年代初,此時頻段擴(kuò)展至 800MHZ,美國 Bell 研究所提出了蜂窩系統(tǒng)概念并于 70 年代末進(jìn)行了 AMPS 試驗。第四階段為 80 年代初至 90 年代中,為第二代數(shù)字移動通信興起與大發(fā)展階段,并逐步向個人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn);此時出現(xiàn)了 D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS 等各類系統(tǒng)與業(yè)務(wù)運(yùn)行,頻段擴(kuò)展至 900MHZ~1.9GHZ,而且除公眾蜂窩電話通信系統(tǒng)外,無線尋呼系統(tǒng)、無繩電話系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、無中心多信道選址移動通信系統(tǒng)等各類移動通信手段適應(yīng)用戶市場需求同時興起并各顯神通。第五階段為 90 年代中至今,隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運(yùn)作需要的第三代移動通信開始興起。此外,為接續(xù) Internet移動游覽應(yīng)用的無線應(yīng)用協(xié)議(WAP) 與無線連接技術(shù)藍(lán)牙(Bluetooth)已經(jīng)產(chǎn)生。從網(wǎng)絡(luò)的角度來看,接入網(wǎng)可分成有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)、光纜同軸混合接入網(wǎng)、銅線電纜、對絞線、電話(一般為銅線)接入網(wǎng)等等;無線接入技術(shù)是近些年迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域,它從概念上產(chǎn)生了一個重大的飛躍,即不需要纜線類物理傳輸媒質(zhì)而采用無線傳播手段來代替部分接入網(wǎng)甚至接入網(wǎng)的全部,從而達(dá)到降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。
2 無線通信技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
21 世紀(jì)的電信技術(shù)正處在一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時期、在未來十年里將是技術(shù)發(fā)展只為最為活躍的時期。未來無線通信技術(shù)發(fā)展的主要趨勢是寬帶化、分組化、綜合化、個人化、主要特點(diǎn)體現(xiàn)為以下幾個方面:①寬帶化是通信信息技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。隨著光纖傳輸技術(shù)以及高通透量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步發(fā)展,有線網(wǎng)絡(luò)的寬帶化正在世界范圍內(nèi)全面展開,而無線通信技術(shù)淺談無線通信技術(shù)的發(fā)展也正在朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn),無線傳輸速率將從第二代系統(tǒng)的 9.6Kbit/s 向第三代移動通信系統(tǒng)的最高速率 2Mbit/s 發(fā)展。②核心網(wǎng)絡(luò)綜合化,接入網(wǎng)絡(luò)多樣化。未來信息網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式將向核心網(wǎng)/接入網(wǎng)轉(zhuǎn)變,網(wǎng)絡(luò)的分組化和寬帶化,使在同一核心網(wǎng)絡(luò)上綜合傳送多種業(yè)務(wù)信息成為可能,網(wǎng)絡(luò)的綜合化以及管制的逐步開放和市場競爭的需要,將進(jìn)一步推動傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合。③信息個人化是下世紀(jì)初信息業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的主要方向之一。移動智能網(wǎng)技術(shù)與 IP 技術(shù)的組合將進(jìn)一步推動全球個人通信的發(fā)展。④移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一場深刻的變革,隨著網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量主導(dǎo)地位的形成,現(xiàn)有電路交換網(wǎng)絡(luò)向 IP 網(wǎng)絡(luò)過渡的趨勢已不可阻擋,IP 技術(shù)將成為未來網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù),IP 協(xié)議將成為電信網(wǎng)的主導(dǎo)通信協(xié)議。