铁道通信概述

铁道通信概述（共10篇）

铁道通信概述 篇1

陕西铁路工程职业技术学院教案纸

第2讲 铁路通信概述

一、铁路通信技术发展历程

1、以架空明线为主的建设和技术发展时期 分为三个阶段：第一阶段：铁路通信的初始阶段

第二阶段：铁路区域性通信网形成和发展时期

第三阶段：铁路通信网形成和明线多路复用化

2、电路模拟通信为主的建设和技术发展时期

专用通信：推广音频选叫调度、各处电话 电缆区段：推广区间电话自动接续设备 站内电话：推广电话集中机

装

订

线

3、光缆数字通信建设和技术发展时期

①光、数字通信建设的起步阶段 ②PDH光缆数字通信建设阶段 ③SDH大容量光数字通信建设阶段

4、铁路通信全面数字化时期

①传输骨干网采用：DWDM技术 ②采用GSM-R铁路移动通信系统 ③采用软交换、智能网、TMIS等新技术

注：软交换的定义：实现了基于分组网利用程控提供呼叫控制和业务处理相互离。

IP网络的定义：能使连接到网络上的所有计算机可以相互通信的规则，利用数据报进行传输数据。

二、铁路通信的作用：

铁路通信技术是铁路运输、生产的基础，是铁路实现集中统一指挥的重要保证，是确保行车安全，提高运输效率和改进管理水平的重要设施。

三、铁路通信业务类型

第1页 陕西铁路工程职业技术学院教案纸

1、按传输信号分类：语音业务

数据业务

图像业务

2、按应用性质分类：地区、长途交换通信

铁路专用通信

会议通信

应急通信

四、铁路通信网的构成

承载网：传输网、数据网

构成：业务网：调度通信、电话、移动通信、会议通信、视频监控、应急

装

订

线

支撑网：时钟同步、信令网、通信综合网管及检测

五、铁路通信的发展趋势

以高可靠、高性能、高效率为目标，朝着数字化、网络化、智能化的方向发展。

六、铁路行车设备与工种 ①铁路行车设备

包括：铁路线路、铁路车辆、机车、车站、牵引供电、通号。②铁路行业的工种 机务系统<机车司机> 2 供电系统<接触网工、电力线路工> 3 工务系统<桥隧工、线路工> 4 电务系统<信号工、列车员> 5 车务系统<乘务员、列车员> 6 车辆系统<检车员、动车组机械师>

七、本节小结

第2页

铁道通信概述 篇2

关键词：铁道通信,教学模式,教学改革,顶岗实习,实训实验

1 “2+1”教学模式适应高职特色

高职教学众所周知,在中国的发展时间长度很短。处于起步阶段。他区别了以往的传统大专教育。对学生的培养更加注重技能型、实用性。帮助学生增强岗位的相关技能。目的是让学生经过三年的学习,可以掌握工作知识与技能,顺利的走上工作岗位。培养目标定位为技术工作者。哪么,对于高职的办学就从全面的素质教育和理论基础教育,变形为技能型素质型人才的培养。就要尝试进行教学的改革。而2+1这种新兴教学模式。前两年为在学校培养,后一年直接走入企业、公司。实地感受工作环境,真正走上工作岗位。为他们提升就业竞争力打下了坚实的基础。高职教学理论知识的传授,以够用能用为主,同时培养学习学生的自学能力等素质。这样就对理论传授知识的时间进行了压缩。从而保证了能有更多的时间进行技能的掌握。当然在学校学习的2年时间内,也不是单纯的学习理论知识。是把相关的工作岗位技能进行分解,分解成若干个模块。再进一步的细化,融入到讲解的知识中。在校学习期间,也会以实验、实训。甚至参观学习等方式,进行技能的锻炼。到第三年,更是考验前两年学习成果的时候。利用前面所学习的知识,定岗实习,走入岗位。边摸索,边理解、边运用。同时再学习、再熟悉。从而符合岗位的需求。所以这种新型的教学模式,更加贴近了高职办学目标,对学生的技能有更进一步的培养。

2 铁道通信信号专业“2+1”教学模式推进了校企合作

高职院校与企业合作,共获利同双赢。是高职院校办好办优的必经之路。是高职院校发展的扶梯。有了与企业的合作,才能避免走入闭门造车的歧途。不妨设想一下,高职院校不与企业合作,只靠自身思考与资料查阅,就决定了学生未来的岗位走向,这在当下信息化社会的发展下,怎么能精确的摸准企业的走向,如何能让学生拥有企业真正需要的人才技能。错误的定位与培养,会造成学生学习的内容与社会需求的脱节,甚至是大相径庭。那么,学生毕业时如何去应聘工作岗位,如何走向社会,成为高职院校培养的符合社会需求的高素质技能型的新一代人才。2+1模式,从根本上避免了高职院校闭门造车的错误。高职院校只有与企业建立联系,深度合作。才能让学生在最后一年走入企业,定岗实习,进行锻炼。铁道通信信号专业更是如此。本专业主要面对的是铁路、高铁、以及相关设备制造部门。通过院校和相关企业的沟通与洽谈。院校老师以身作则,先走入高铁、铁路等岗位进行锻炼。同时也是与这些企业的进一步沟通与合作。所以铁道通信信号专业,采用2+1教学模式,无形中推进了校企合作。

3 铁道通信信号专业“2+1”教学模式改革,相应高教委的号召

高等教育是国家教育的重要组成部分,是人才培养的主要阶段。省教委教育厅为了职业院校的快速发展,为高等职业院校介绍了教学发展经验。德国的高职教育起步较早,毕业生深受社会各个企业的喜爱。而这些高职院校也都是采用了在校学习与技能锻炼组合成为教学整体的方式。它山之石可以攻玉,铁道信号专业也借鉴先进经验,并对自身特点进行分析,采用了“2+1”教学的改革模式。

4 “2+1”教学模式的具体实施

铁道通信概述 篇3

关键词 铁道通信；实训实习基地；技能竞赛；课岗对接；通信技术课程

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）18-0100-03

1 引言

2015年，教育部颁发了新的高职高专专业目录，将铁道通信信号专业一分为二，其中通信与信息化技术专业面向铁路运营维护及铁路施工、城市轨道交通等企业，掌握铁道通信专业知识，具备从事铁路通信设备安装、调试、维护、管理、施工、技术改造等工作的能力。

学习的主体是学生，专业的核心是课程，通信技术课程在本专业中起着奠基石的作用，具有基础性和导论性[1]。目前，铁道类通信技术课程教学中主要存在这几个问题：通信课程专业知识更新速度快，现有教材的内容很难追踪最新发展成果，学生学习积极性不高；无论理论教学还是实验教学，都存在与实际的工程应用结合不紧密的状况，不利于提高学生的分析能力、动手能力和创新能力；学生的职业能力得不到充分培养[2]；虽然校企合作逐步深入开展，但基于课程与岗位的对接尚处于探索之中。由此，通信技术课程教学探索理实一体化方法势在必行。

2 课程教学设计

基于岗位的课程目标分析 铁路院校通信技术课程所对应的岗位分为两大类，分别是运营类（铁路局及城市轨道等）和施工建设类（中铁及中铁建等）企业岗位，工种为通信工程；运营类从事铁路通信设备（通信线路、传输、接入、数据通信、调度通信、综合视频监控、会议电视、电源及机房环境监控等）日常维护、检修，施工类从事铁路通信设备的安装、调试。另外，在专业培养中还需注重学生的职业综合能力培养。

课程教学体系设计（图1）

总体设计 随着高职高专招生制度改革，实行“文化素质+职业技能”的评价方式的单独招生考试一般在每年4月基本录取完毕，录取至入学这5个月时间就成为学生从高中转向大学学习的关键期。由此，如图1所示：

第一段，利用通信技术网络资源共享课，引导学生提前进入专业课的学习；

第二段，利用认识实习期间走进企业，感知铁路通信专业的特色和企业文化，通过教师引导确认兴趣切入点；

第三段，利用专业实习，深入企业，熟悉通信工岗位工作（包括施工与运营）；

第四段，利用顶岗实习和职业技能竞赛进行现场锻炼，使学生深刻了解岗位规范，熟练岗位技能。

用这四个阶段保证学生的可持续发展，保证工学结合的实现。教学模式为“以学生为中心”，根据学生特点，实行任务驱动、项目导向等多种形式的工学结合教学模式。依据本课程的特点及行业特色，采用“分段递进式”工学交替的四阶一体教学组织模式。

教学过程 应该充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，注重培养学生分析和解决问题的能力，引导学生完成“任务”，从而实现教学目标。将课堂搬到实训室，开展项目教学、现场教学、案例教学，以此作为核心，专业核心课程实现“教、学、做合一”。注重调动和发挥学生自主学习的能力，使学生在完成工作任务的学习实践与体验中，锻炼和培养职业素质与职业能力。

课程考核 课程考核以学习能力、职业能力和综合素质为考核评价核心。考核主体多元化，考核内容多维化，充分体现课堂考核与企业评价结合，教师和自我考核相配合、过程考核和结果考核相融合。主要通过记录学生参加二课活动，参加国家、省内、院内的各种竞赛活动来计分，计分原则参照学生手册。

3 基于职业技能竞赛和岗位导向的课程改革

技能竞赛导向 由于技能大赛的项目设置既切合生产实际，又符合行业发展的需求，其在促进职业教育人才培养模式的转变中发挥着重要的作用。每年大赛都吸收了行业发展的前沿技术，这也赋予专业教学新的内涵[3]。对应铁道院校通信技术课程的技能大赛有全国铁道通信专业竞赛“华为杯”数据通信赛项、国赛“计算机网络应用”赛项以及国赛“4G全网建设技术”赛项等。

赛项分析 “华为杯”数据通信赛项主办单位是全国铁道职业教育教学指导委员会，该赛项的设置参考了2015年铁路总公司“数据通信”竞赛，华为技术有限公司提供主要设备及竞赛环境，此竞赛环境模拟了整个铁路数据通信网的实体环境。国赛“计算机网络应用”赛项覆盖了企业交换路由的所有内容，并且兼顾了云计算及综合布线技术。国赛“4G全网建设技术”项目紧密结合我国移动通信产业及铁路移动通信发展规划的发展方向，通过竞赛充分考查选手的专业知识、技术技能，进而锻炼学生的团队协作精神与职业道德。同时吸引厂商积极参与。

竞赛作用

首先，竞赛不仅促进了学生对通信技术（尤其是铁路通信技术）的深刻理解，而且加强了铁路院校通信专业教师之间的交流；

其次，使得铁路通信技术课程确立了能力目标和具有铁路特色的技能方向；

最后，通过企业的参与加强了校企间的融合，同时加强了铁路类院校通信专业教师间的业务交流，为形成高标准化的铁路通信教学方案提供了较好的平台。

课岗对接一体化教学 职业行动能力是技能人才需要具备的核心素养，课岗对接是培养职业行动能力的有效途径。在实际教学实践过程中，职业行动能力可以具体化为专业能力、方法能力、社会能力三个指标[4]。专业能力重点在于课堂教学，方法能力重点在于岗位实践，社会能力重点在于职业体验，三者相互融为一体，相互促进，皆可在课岗对接中得到有效提升。对于铁路特殊工种，建立校外实训实习基地与铁道通信与信息化技术专业人才培养目标紧密结合的实训方式尤为重要。

首先，以专业教学标准和课程标准的要求为依据，与运维单位和施工企业密切合作，建立稳定的实习实训基地，以保障通信技术课程正常教学的进行。选定与路局培训基地，在建的施工项目作为课程的校外实训实习基地。

其次，与企业共同建立实训基地，制定相应政策和签订相应协议，包括实训基地能够接纳的实训项目、内容、时间、接纳学生数，双方的责任、义务、期限等。其管理按实训基地所在单位相关规定及管理办法执行，但必须建立保证教学任务完成和教学质量提高的制度和措施。学生进入实习实训基地应按照所在单位相关规定及管理办法进行要求，由带队教师负责统一管理，所在单位现场兼职教师负责教授分派学生相关实习实训内容。实习实训结束后，应由考核小组对实习实训学生及教师进行综合考评。

最后，建立相对稳定的实训指导教师队伍。聘请企业有扎实的专业知识和丰富的实践经验或操作技能的工程师、技师及以上资格能工巧匠、专业技术人员担任兼职教师，组成专兼结合的双师结构教学队伍，加大对兼职实训、实习指导教师的培训力度，使其明确专业教学要求，熟练运用职业教育教学方法。

4 小结

文中从铁路高职院校的实际情况出发，对通信技术的教学改革方案开展深入思考，提出基于四阶一体的教学改革的思路和方法。通过技能竞赛引导和课岗对接一体化教学，使得学生在校期间“学得到”“用得到”，毕业之后真正成为企业通信岗位“用得上”“留得住”的新型技能人才。

参考文献

[1]唐笑林，董武.项目驱动、赛练结合理念下“计算机网络与通信技术”课程的教学改革[J].宿州学院学报，2012（5）：116-119.

[2]冷雪锋，任爱珍，蒋正炎.基于职业核心能力培养的高职课程理论实践一体化探索[J].中国职业技术教育，2016（14）：18-23.

[3]杨建良.技能大赛与专业教学有效融合的实践研究[J].中国职业技术教育，2013（2）：19-24.

光纤通信设备概述 篇4

1.走进通信机房

通信机房，无论大小，走进去看到的是：

一排排的机柜，里面装有各种各样的设备，大部分机柜是19英寸宽，有2米高，也有2.2米高的.地板,下面往往是走线槽,上面也许有走线槽(地槽和顶槽2选1).网管系统:用计算机管理通信设备.电源系统

2.从电话机到机房的线路

家里的电话机通过双绞线连接到楼道里的电话分线盒,然后用50对或100对的音频电缆, 连到了小区附近的电缆交接箱,再用更大对数的电缆接到电话局里的音频配线架,也叫总配线架,就是112机房,在音频配线架上,每个电话机都对应有1对电话 线接点,并且一般都配有防雷击的音频保安器,电话线在电话局内部还用电缆连到了交换机.或PCM30设备。

3.112机房的总配线架，也叫MDF，还叫VDF

4.电话交换机

交换机可以分为3部分,一是用户电路,负责为用户馈电,发铃流,发送忙音,拨号音,记录用户话机所拨的号码,同时将模拟的电话语音变成数字信号；二叫绳

路,也就是交换系统,负责电话的交换接续；三是中继器,分入局中继器和出局中继器,中继器的接口是数字信号是2.048Mb/s的速率,叫E1口。

5.PCM30设备

电话机到电话局,如果距离近(2公里),可以用电缆直接连接,如果距离远,就必须用光纤连接光纤通信中传输的信号是数字信号,而电话机使用的是模拟信号,因此必须要变换PCM30设备就是将模拟信号变成数字信号的设备,它将30路电话,变成1路E1接口的数字信号。

6.同轴电缆与同轴头

7.数字配线架DDF

无论是交换机的中继器接口,还是PCM30的数字口,都是E1口,要用同轴电缆接到光端机,为了方便电缆的检修,和调换电路,就要使用数字配线架(DDF)设

备.DDF就是一块装有同轴头的面板,同轴电缆上的同轴头,接到DDF的同轴头上。

8.光传输设备（光端机）

将多路E1接口的数字信号变成1路光信号的设备叫光端机，来自交换机，或PCM30设备的 数字信号E1信号，靠同轴电缆经过DDF接到光端机。光端机的输出就是激光了光端机的光接口有2根光纤，1根是发光的，另1个是收光的。

9.光缆线路器材

光缆每2公里就要有1个接头，2根光缆的接续是在光纤接续盒里完成。1条完整的光缆的两个终端是通信机房里的光缆终端盒，它将光缆里的很细的光纤与尾纤相 连，尾纤是单根的，有外套，有牙签那样粗，一般是黄色的，尾纤带有1个光接头，可以通过法兰盘跟另1根尾纤相连，尾纤线束，是多根尾纤做在一起的，但是比单根尾纤细一点。

10.其他设备1

电源和电池：通信机房为了保证供电，一直采用电池作为停电后的供电，电池是直流的，所以电源设备就是将交流220V的交流电，变成-48V的直流电。电源 列头柜：通信机房里有很多设备，光通信的，交换机，载波机，微波等，这些设备都要用到-48V的电源，列头柜就是将总电源通过保险然后再分配到各个通信机 柜的设备。

11.其他设备2

现代通信企业运作概述.doc 篇5

现代通信企业运作概述

摘要：随着社会经济的发展以及商业环境的不断完善，集团信息化需求有了极大的增长，信息化解决方案也得到了大规模的推广。随着通信技术的发展和信息化建设在各行业的深入，集团客户对信息需求日趋个性化，集团客户的重要性日益显现。如何把握这一战略客户群，推进其稳定增长，已成为电信运营商关注的重点。然而，由于缺乏必要的资源以及营销中的精细化管理与运作，集团客户市场一直未能得到有效开发与拓展。因此，有必要对整个集团产品的精细化营销进行分析，以总结先进经验，找出存在的问题，使集团营销工作能够得到有效提升。关键词：通信企业、运作、形式、机遇、大学生

1.引言

我国的通信行业经过了政企分开、邮电分营、移动分营、电信分拆等多轮重组后,现存在6家通信运营商,分别为中国电信、中国移动、中国网通、中国联通、中国铁通以及中国卫通,因体制上的相似性,各家的物流管理状况大同小异。国内对公共物流的研究已经进行的比较深入,但是对于行业物流的研究还仅仅局限在家电制造业等有限的范围内。本文将就通信运营企业(行业)的物流工作现状深入分析,并就我国通信运营行业的物流发展方向作探索性研究。

2.正文

本次祈总经理主要给我们讲了现代通信企业运作概述，主要讲了四个方面的内容，包括:现代通信企业的分类，现代电信运营企业的运作模式，电信运营企业面临的形势和机遇，大学生如何适应通信企业的发展要求。

2.1现代通信企业的分类

企业，是按投资者、国家和社会所赋予的受托责任，从事生产、流通或服务性等活动，为满足社会需要并获得盈利，进行自主经营，自负盈亏，独立核算，独立的享有民事权利和承担民事责任的团体法人。2.1.1 现代企业的特征：

1.拥有投资者投入形成的全部法人财产权，成为独立的享有民事权利，承担民事责任的法人；

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2.公司以其全部财产对公司债务承担有限责任，依法自主经营，自负盈亏，独立核算，照章纳税，对投资者承担资本保值增值的受托责任；

3.投资者按投入企业资本，享有所有者的权益，并按照投入公司的财产对公司承担有限责任。

4.按市场和社会需求组织生产经营，保护环境，以提高劳动生产率、企业经济效益和社会效益为目的；

5.建立科学的企业领导体制和组织管理制度，调节所有者、经营者和职工的关系，形成激励和约束相结合的经营管理机制，股东大会、董事会、监事会和高层经理人员的相互制衡关系。2.1.2相关的通信行业：

1.通信运营商 2.通信设备制造商 3.通信规划设计院 4.通信施工企业5.通信工程监理企业 6.通信技术服务公司 7.通信SP厂商与互联网企业

2.2 现代电信运营企业的运作模式

2.2.1基本组织职能

网络建设发展、网络运营维护、行政管理、市场经营管理、财务、人力资源、党群工会。2.2.2信息化应用

移动信息化办公平台（OA系统）；业账务系统（BOSS系统）；营分析系统；务报账平台、预算管理、MIS系统；流LIS系统；力资源系统；络资源管理系统；阳网管系统；OMS工单管理系统；服系统；上学院。2.2.3企业文化——或称公司文化

一般指企业中长期形成的共同理想、基本价值观、作风、生活习惯和行为规范的总称，是企业在经营管理过程中创造的具有本企业特色的精神财富的总和，对企业成员有感召力和凝聚力，能把众多人的兴趣、目的、需要以及由此产生的行为统一起来，是企业长期文化建设的反映。包含价值观、最高目标、行为准则、管理制度、道德风尚等内容。它以全体员工为工作对象，通过宣传、教育、培训和文化娱乐、交心联谊等方式，以最大限度地统一员工意志，规范员工行为，凝聚员工力量，为企业总目标服务。

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2.3运营企业面临的形势和机遇

2.3.1市场饱和

传统语音市场饱和。传统电信市场发展高峰已过，与GDP增长速度的差距逐步拉大；从国外市场看，市场普及率突破60%后，收入增长率将降到10%以下，依靠传统市场推进公司发展面临挑战 2.3.2市场日益竞争激烈

竞争激烈：电信运营商竞争已经成为整体生态链竞争 2.3.3 竞争系统日益复杂 2.3.4量收不同步加剧

新领域的发展未能带来运营商收入的有效增长，运营商实现新领域的规模营收面临挑战

2.3.5电信行业未来将面临融合监管的发展趋势

我国电信行业面临的问题以及监管政策所处的特定国情，决定优化竞争格局、支持自主创新、促进行业发展是近期政府监管政策的重点

2.3.6融合监管内容不仅包含电信，还包含金融、广播电视、金融、新闻媒体、医疗卫生等多行业领域

公司推动手机媒体化和娱乐化，逐渐介入媒体、娱乐、支付领域，对我们把握不同行业政策、规律提出了更高要求

新疆经济社会跨越式发展带来行业潜力的增长：

 2011年新疆经济在大好的经济发展环境下，各省对口经济援疆帮助下，呈现了快速发展势头

 预计在新疆跨越式发展背景下GDP和人均GDP将快速缩短与发达西部省份差距，达到平均水平

 随着新疆跨越式发展，将带来经济社会对信息化的巨大需求

随着城镇化和经济发展，新疆固定宽带和无线宽带的发展空间有非常巨大

2.4大学生如何适应通信企业的发展要求

1.诚信正直

2.责任感

3.主动性

4.执行力

5.沟通协调

6.市场分析

7.持续学习

8.关注细节

9.专业技能

10.团队合作

11.持续改进

12.时间管理。

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工作态度、综合素质方面：

铁道通信概述 篇6

矿用通信电缆结构导线退火裸铜线，铜线直径为0．30，0．42，0．52，0．60，0．70，0．80，0．90(mm)。绝缘材料高密度聚乙烯或聚丙烯，按照全色谱标准标明绝缘线的颜色。绝缘线对把二根不同颜色的绝缘线按不同的节距扭绞成对，并采用规定的色谱组合以便识别线对。通信电缆缆芯结构以1对为基本单位，超过25对的电缆按单位组合，每个单位用规定色谱的单位扎带绕扎，以便识别不同的单位。100对及以上线对的电缆加有1％的预备线对，但最多不超过6对。缆芯内的间隙用石油膏填充。

缆芯包带用聚脂薄膜带绕包。屏蔽铜丝屏蔽或用轧纹(或不轧纹)金属带，金属带纵包于通信电缆缆芯包带之外。护套蓝色低密度聚乙烯。也可提供双层护套的通信电缆。矿用通信电缆的识别和长度标记电缆外表面有永久性识别标记，标记间隔不大于1m，标记内容有：导线直径，线对数量，电缆型号，制造厂厂名代号及制造年份，长度标记以间隔不大于1m标记在外表面上，但与上述标记错开。矿用通信电缆采用全色谱绝缘，铝塑综合护套(即电缆的纵包屏蔽铝带与护套粘结成一体，形成密封护层)，具有电气性能优越，施工方便的特点。

矿用通信电缆引发火灾的原因，主要是因为过负荷、短路、接触电阻过大及外部热源作用。在短路、局部过热等故障状态及外热作用下，绝缘材料绝缘电阻下降、失去绝缘能力，甚至燃烧，进而引发火灾。火灾中矿用电缆的主要特性有火灾温度一般在800℃～1000℃，在火灾情况下，导线电缆会很快失去绝缘能力，进而引发短路等次生电气事故，造成更大的损失；导线电缆在规定的允许载流量下有较大的过载能力；短路状态下，导线电缆会在瞬间引起绝缘材料熔化、燃烧，并引燃周围可燃物。矿用电缆防火性能分析防火机理分析阻燃机理在燃烧反应的热作用下，位于凝聚相的阻燃剂分解吸热，使凝聚相内温度上升减慢，延缓了材料的热分解速度；阻燃剂受热分解后，释放出连锁反应自由基阻断剂，使火焰、连锁反应的分支中断，减缓了气相反应速度；催化凝聚相热分解固相产物，焦化层或泡沫层的形成加强了这些层状硬壳阻碍热传递的作用；在热作用下，阻燃剂出现吸热性相变，物理性地阻止凝聚相内温度升高。耐火机理在矿用电缆的绝缘和护套材料中加入某种添加剂，降低聚合物产生的热量，防止聚合物分解或促进绝缘和护套材料炭化形成保护层；在线芯处增加一层云母玻璃丝带等无机绝缘材料，在绝缘和护套层被火燃蚀后，*缠包在导体上的云母耐火带保护而继续通电，从而在着火时保持一定时间的正常运行。

铁道通信概述 篇7

目前, 轨道交通建设如火如荼, 相应的轨道交通相关专业办得有声有色。截止2012年, 开设铁道通信信号专业的高校有38所, 各大院校对于实践条件建设进行了大规模的投资。山东职业学院在2011-2014年3年时间里, 中央财政支持建设铁道机车车辆、电气化铁道技术、铁道工程技术三个专业, 拟在轨道交通系铁道机车车辆专业投入资金1 892万、电气化铁道技术专业投入资金1 120万、铁道工程技术专业投入资金1 155万元进行重点专业建设。三个专业三年建设经费合计4 167万元。但是轨道交通设备价格不菲, 要想按照轨道交通运营企业设备情况购置实验实训设备, 学院承担不了这些费用。学院用4 000多万元建设三个专业实验实训室不能完全满足铁路运营企业现场要求, 何况还有很多铁路相关专业建设经费没有中央财政支持, 很多都需要学院自筹, 建设经费较上面三个重点专业要少。全部购置全新轨道交通设备来完成教学基本上不可能实现。需要考虑其它途径, 在满足实践条件的前提下利用尽可能少的钱来完成实践条件的建设。轨道交通运营企业有很多旧的替换下来的设备, 各大院校轨道交通相关专业可以利用铁路或地铁运营企业的旧设备, 建设校内实验实训室。下面主要就学院铁道通信信号专业在实践条件建设过程中的利用旧设备建设实验实训室问题做一下介绍, 探讨在实践条件过程中利用铁路更换下来的旧设备组建校内实训室的情况, 分析其它轨道交通专业实验实训室建设利用旧设备的可行性。

二、山东职业学院铁道通信信号专业利旧建设实验实训室情况

邯济铁路公司聊城谢庄站2006年投入使用, 铁路车站信号设备总投资600余万元, 其中设备费310万元。2013年3月, 邯济铁路公司置换了聊城谢庄站车站信号设备, 所有置换设备无偿捐献给山东职业学院。包括ZD6-D、ZD6-E、J型电动转辙机26台, 无绝缘发送器24台、ZPW.GMF-2000A站内电码化发送柜3台, 微机监测3台、新光源控制台2台, 计算机联锁20-30组1套。计算机联锁包含信号机、道岔安装装置、电码化和非电码化轨道电路、变压器箱、方向盒、电气集中新型组合柜23架、大中站综合架1架、小站综合架3架、18柱端子分线盘 (10组道岔以上) 1架、轨道测试盘PG-26、PG-48各一台、6502各型大站组合125个, JWXC-1700、JWJXC-H125/0.44、JZXC-H18等各种型号继电器550个等设备。

2013年4月, 学院组织铁道通信信号专业师生到聊城, 拆下谢庄站所有车站信号室内设备, 包括已经拆下来的室外设备和备品, 运送到学校。

按照邯济铁路公司赠送的设备, 学院进行了初步规划, 室内设备完全按照谢庄站建设车站信号计算机联锁实训室。站场和谢庄站相同。车站信号计算机联锁实训室室内设备包括控制台、电务维修机、继电器组合及组合架等室内设备和谢庄站完全一样。室外设备利用学院铁路信号室外演练场, 安装单机牵引道岔、双机牵引道岔各一组、一组一送两受25Hz相敏轨道电路、两架出站兼调车信号机、一架进站信号机、一架调车信号机。建成的车站信号计算机联锁实训室, 可以完成继电联锁设备组成及电路动作关系实验、计算机联锁设备操作、计算机联锁故障处理实训等内容的教学, 完全满足全国铁道职业教育教学指导委员会铁道通信信号专业指导委员会制定的专业建设标准中《车站信号自动控制》实训室的要求。

谢庄站运回来的其它设备, 包括电动转辙机、信号机、轨道电路、扼流变压器、电缆箱盒、各种组合、继电器备品, 用来完善校内铁路信号基础设备维护实训室, 充实转辙机拆装、测试, 继电器测试, 轨道电路测试等教学内容。功能完善以后的实训室, 完全满足全国铁道职业教育教学指导委员会铁道通信信号专业指导委员会 (以下简称行指委) 制定的专业建设标准中《铁路信号基础测量》实训室的要求。

谢庄站置换下来的车站计算机联锁设备, 采用TYJL-II型计算机联锁系统, 该计算机联锁系统目前在铁路和地铁现场广泛使用, 设备在置换之前一直正常运行, 设备功能能够完全满足教学需要。谢庄站设备运用到学院实验实训室建设, 为学院节约设备费用300余万元。

谢庄站置换下列的ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞设备, 是目前铁路现场广泛使用的区间闭塞设备, 济南铁路局90%以上区间均使用该设备, 利用谢庄站捐赠设备, 可以完成区间信号室内设备测试与检修、室外设备日常养护与检修等行指委制定的铁路区间信号闭塞设备维护课程实践教学的大部分功能。满足行指委制定的专业建设标准中《区间信号闭塞设备维护》实训室的建设标准。

谢庄站置换下来的微机监测系统, 能够完成铁路信号集中监测系统运用于维护课程教学, 微机监测系统是目前铁路上广泛使用的TJWX-2006监测系统, 建成以后的实训室达到行指委微机监测维护实训室建设标准。

学院铁道通信信号专业在专业建设中, 一直利用一切可以利用的资源, 尽可能地节约投资。2010年建成的山东职业学院铁路信号室外演练场, 和企业合作, 利用旧设备, 建成了包含一组双动道岔、三架出站信号机、一架调车信号机、一个一送三受轨道电路的室外演练场, 再现了一个小型车站的现场实际, 能够完成《铁路信号基础设备维护》80%课程内容的教学, 完成部分《车站信号联锁设备维护》、部分《铁路信号设计与施工》教学内容的教学, 节约建设资金50余万元。

2011年花费5万元购置了三台仿真教学转辙机, 利用学院的旧转辙机及其它设备, 组建了铁路信号基础测量实训室。满足《铁路信号基础设备维护》转辙机教学项目的教学, 相比完全购买全新的转辙机, 节约投资20万元。

三、山东职业学院轨道交通相关专业实验实训室建设利旧情况

学院轨道交通系实验实训室建设秉承了在完全满足教学的情况下尽量节约投资的理念, 在相同建设资金的条件下, 尽可能多地建设能满足实验实训需要的, 贴合轨道交通运营企业的现场实践教学场所。

铁路或地铁公司有很多淘汰或置换下来的设备, 功能完全能够满足教学需要, 对于铁路企业来说, 这些置换下来的设备可靠性相对较差, 再利用可能性很小, 轨道交通相关专业可以到铁路企业去寻找可利用的资源, 利用捐赠或以折旧价格购买置换下来的旧设备来建设实验实训室, 这样, 在轨道交通专业建设中能够节约很多投资的资金。

学院从北车集团青岛四方机车车辆股份有限公司购买报废的SW160、209转向架, 设备配备齐全, 是目前铁路上车辆采用的主流设备, 设备功能完全能够满足教学需要, 为学院铁道机车车辆专业铁道车辆转向架实训室建设节约投资50余万元;学院从四方机车车辆股份有限公司购买报废的空调控制柜, 学院师生共同修理和改造运用与教学, 为学院实验实训室建设节约30万元;学院铁路室外演练场, 模拟铁路现场车站, 模拟小型车站的一个咽喉建设, 利用中铁十局集团有限公司捐赠的置换下来的旧钢轨、枕木, 节约演练场建设费用100余万元。学院利用铁路现场置换下来的水泥支柱、钢柱、接触网导线附加悬挂等设备, 在学院室外演练场恢复再现铁路现场接触网模型, 完成部分接触网课程教学, 为学院实训室建设节约投资50万元。

四、轨道交通相关院校利旧可行性分析

各铁路局或地方铁路公司每年都要置换很多线路上仍在使用的设备, 每隔几年会对现场设备进行中修、大修, 成批集中更换设备, 对于铁路现场来说, 这些设备可靠性可能满足不了现场需要。但对于教学来说, 设备主要用来完成教学功能, 对设备可靠性要求没有铁路那么精准, 很多教学项目主要通过设备完成结构认知, 设备常规检修维护等内容教学。学院可以到铁路企业折价购买旧设备或利用捐赠来进行实践条件建设, 完成教学需要。目前学院的很多铁路专业也在积极探索这种模式, 学院的铁道机车车辆、电气化铁道、铁道工程等相关铁路专业也在积极探索这种模式, 利用铁路旧设备, 每年能为学院节约大量设备经费。

铁路局很多利用率不高的教学设备, 学院也可以以借用的形式, 从铁路局借用设备, 完成教学目标, 再归还设备, 这种方式能够节约很多实验室建设成本, 而且能够保证教学设备不过时。每学年的第一个学期, 学院机车车辆专业会利用铁路局培训空挡时间, 和铁路局协调借用, 借用铁路局的韶71型模拟驾驶室, 到学院完成机车乘务作业的部分教学项目, 节约了200万元的实训室建设费用, 节约大量的设备常规维护费用。

铁道通信信号、铁道机车车辆等轨道交通类专业教师在组建实验实训室的时候, 可以多调查, 多走访轨道交通相关企业, 到铁路局各相关段、科室或工区进行调研, 调查企业现场设备更新利用率, 掌握轨道交通运营企业现场设备置换规律和周期, 研究设备再利用来进行教学的经济效益, 比较购买新设备和利用旧设备的优点和缺点, 找到一条适合不同专业、不同实验实训室建设的方法。

五、小结

轨道交通技术更新换代很快, 而且很多专业设备价格昂贵。轨道交通类专业实验实训室建设要想完全跟随铁路或地铁的步伐跟换实验实训设备, 经费相当巨大, 可能性很低。轨道交通相关专业在实验实训室建设方面要在花相对少的钱的情况下尽量满足教学需要, 可以利用到企业顶岗实习、校企合作建设培训基地, 作为企业员工培训基地和学生实习实训基地尽可能的提高基地设备利用率、建设厂中校等很多方法来解决实验实训条件设备不足, 设备更新率低的情况。本文只是就轨道交通实验实训室建设可利用铁路或地铁置换的, 目前线路上仍然在使用的设备做一下讨论。

参考文献

[1]吕金城.浅谈高职院校铁道通信信号专业建设与改革[J].都市家教·上半月, 2012 (5) .

[2]翟红兵.铁道通信信号专业课程标准建设与研究[J].牡丹江大学学报, 2013 (5) .

卫星通信技术发展概述 篇8

关键词：卫星通信；发展现状；概述

中图分类号：TN927.23 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 10-0251-01

一、卫星通信概述

卫星通信是一种微波中继通信，作为中继站，与发、收信地球站共同组成卫星通信链路。

目前的卫星通信系统，主要有固定业务的卫星系统(FSS)，移动业务的卫星系统(MSS)，和广播业务的卫星系统(BSS)，它们的组成部分不全都是相同的。一般的卫星通信系统是由空间阶段和地面阶段两个范围组成的，其中控制和管理卫星的检测站包含在空间段部分内。

卫星通信是指航天器与地球站之间或者地球站相互之间借助通信卫星转发器而进行传输的无线电通信,它主要涵盖卫星移动通信、卫星固定通信、卫星中继通信和卫星直接广播等四大领域。卫星通信技术是现代通信技术不断发展的重要成就,也是航空航天技术运用到实践中的重要方面。它具有容量大、覆盖面广、频带宽、稳定性灵活性强等优点。四十多年以来,它在国际国内通信、军事民用通信等领域得到了比较广泛的应用。

卫星通信网络是指通过人造地球卫星作为传播无线电波的中继站，从而达到两个及其以上的地面站之间进行相互通信的网络。其中，地面站也称为地球站，是指设置在在地球表面上的通信站点。通信卫星起到了一个传输无线电波的作用。卫星通信网络按照转发时间的长短，可分为立即转发式通信网络和延迟转发式通信网络。当卫星的运行轨道处在低轨道运行时，相对地面站来说，需要进行远距离的实时的通信，这时除了采用延迟转发方式之外，同时也可以利用多颗低轨道运行的卫星进行转发，这种网络就是一般所指的低轨道移动卫星通信网络。

二、国外卫星通讯技术发展概述

近年来，国外的卫星通信技术无论是在军事还是商业领域都有了长足的发展，有新型质量高、功率大、寿命长的卫星不断发射升空。目前世界最先进的卫星通信技术仍然被包括波音、劳拉、洛马、阿尔卡特以及休斯等美国和欧洲的几大实力雄厚的卫星制造商所掌握。欧洲为了缩短与美国的差距，正在努力研制新一代的大型通信卫星平台阿尔法舱。俄罗斯则是通过与欧洲和日本的国际合作的方式来大力推进本国卫星通信技术的发展。

毋庸置疑，美国是目前世界上通信卫星技术水平最发达的国家，其通信卫星技术发展计划已经进行了很长时间，并且在军事、商业等领域都已经形成了系列化的技术先进的卫星产品。目前其通信卫星计划主要包括美国国防部的转型卫星通信系统(TSAT)计划、空军宽带填隙卫星(WGS)计划和先进极高频(AEHF)卫星计划以及海军移动用户目标系统(MUOS)计划等。

在欧空局公布的未来通信卫星发展计划中，计划在2001-2010年间将逐步提高16-30kw的卫星比例，计划达到30%，而8-16kw的卫星比重达到40%，这些成果目前已经基本完成，这标志着欧洲通信卫星向着超大功率的方向不断发展。

俄罗斯于2006年公布了《俄联邦2006-2015年航天规划》，计划在这10年中，俄罗斯计划将与欧洲和日本联合建设并发射13颗通信卫星，其中的8颗则是属于快讯系列卫星。

在俄罗斯公布的一份关于俄罗斯通信业发展的报告中，俄罗斯的航天局对其未来10年（2010-2020年）通信卫星技术的发展趋势进行了预测。其内容大致包括以下：要掌握微波波段和光学波段技术进行相关项目；构建小型和中型卫星的低速率网络；宽带卫星通信利用大型卫星；在通信卫星上进行全部的信号处理；大力提高太阳电池的转化率。

三、国内卫星通讯技术发展概述

近些年来随着科技技术的发展，现代小卫星技术取得了长足的进展，这对我国航天技术发展和卫星技术的应用提出了更高的要求，国内的一些科技公司如中科院下属的所和厂、中国航天科技集团以及国内的许多大专院校如清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、成都电子科技大学等研究人员都对航天编队飞行星座系统的项目进行了大量的研究，其中有的对航天编队飞行星座系统提出了初步设想，并进入了专题项目的研究阶段，有的已经取得了明显的成果，如编队卫星的跟踪切换技术，激光终端机、单片微波集成接收机等问题已在实验室中得到很好的解决了，但这些与国外发达国家如美国、俄罗斯的星间通信技术相比，仍有不小的差距。

目前国内在这方面取得的比较明显的成果主要有以下几个方面：2004年4月19日，由哈工大牵头研制的“试验卫星一号”成功发射，并搭载了一颗科学实验小卫星“纳星一号”。“试验卫星一号”主要用于资源测量和环境监控，它是我国成果研制的第一颗传输性立体的测绘小卫星。而“纳星一号”是我国研制的首颗纳型卫星主要用于研究开发纳型平台测试和进行航空航天的高技术演示。

由中科院上海小卫星工程部进行的“创新一号”卫星研究项目中，以星上计算机一体化设计、低轨小卫星扩频通信等关键问题的解决为重点，并进行低轨道小卫星之间数据通讯的关实验，以解决存储转发通信的问题。

哈尔滨工业大学以解决星间激光通信和卫星编队飞行而进行的双星编队飞行项目也取得了很大进展。

参考文献：

[1]熊群力,姜康林.航天编队飞行星座的星间通信[J].无线电通信技术,2004,30(1):1-8

[2]林来兴.发展我国小卫星星座和测控技术.飞行器测控学报[J].2000,19(3):17-22

光纤通信概述 篇9

一.我国光纤光缆发展的基本情况

中国光通信技术发展总体上与世界保持了同步。如表1所示。

2009年我国单模光纤需求达到了7880万芯公里, 占世界总需求的46.8%, 中国已形成了世界上最大的光纤光缆产业, 并形成了完整的光棒、光纤、光缆产业链;2009年我国光缆的产量达8042万芯公里, 占世界总产量的46.8%, 并且产能仍在不断扩大中;2009年, 我国光纤连接器的年产量约为4000万件, 与去年同期相比增长11%;2009年完成FTTx覆盖2300万线, 同比增长4.75倍, 市场规模200亿元, 同比增长5.6倍。

2010年, 在光纤网络、智能电网以及3G网络建设的推动下, 上半年中国光器件市场需求旺盛约实现收入37亿元, 同比增长约12%;上半年国内光纤市场需求量约达3 6 0 0万芯公里, 同比增长约1 0%。

国内光通信产业重点发展地区分别有北京、武汉、长春、浙江、成都、深圳、西安、上海等。根据这些地区的发展情况将其发展现状、发展重点领域、代表企业等作对比分析, 如表2所示。

二.影响产业发展的环境因素

1. 国家相关政策

工业和信息化部等部门相继发布的《关于推进第三代移动通信网络建设的意见》、《关于推进光纤宽带网络建设的意见》等相关文件, 推动了光纤产业的发展。

2. 运营商政策

中国电信:要求南方城市地区2010年20M接入带宽覆盖率达到52%, 2011年达到70%, 2012年达到90%, 基本具备2 0 M接入带宽能力。三网融合试点城市和宽带竞争激烈城市2010年20M接入带宽覆盖比例比南方城市平均值提高10个百分点, 达到62%;2011年20M接入带宽覆盖率达到8 0%。

中国联通:针对1.1亿个EPON端口的联合招标工作已在2009年完成, 2010年PON (无光源网络) 设备集采招标总量达到1500万线, 预计2010年光纤宽带用户将达到1170万个, 比2009年增长570万个。

中国移动:中国移动将首先为企业用户部署PON设备, 利用无线基站的回程线路开展城域无线网络计划。移动2008年首先开展了EPON和GPON设备测试, 一共测试了大约20万个端口。

3.社会文化

随着互联网的迅速普及以及宽带综合业务数字网的快速发展, 人们对信息的需求呈现出爆炸性的增长, 几乎是每半年翻一番。在这样的背景下, 信息高速公路建设已然成为世界性热潮, 而作为信息高速公路的核心和支柱的光纤通信技术更是成为重中之重。很多国家和地区不遗余力地斥巨资发展光纤通信技术及其相关产业。此外, 由于信息的生产、传播、交换以及应用对国民经济和国家安全有着决定性的影响, 所以, 与其他行业相比, 光纤通信更具有特殊意义。

4.生态环境

光通信所用的光纤原材料极大丰富, 生产材料是二氧化硅。目前光缆的市场价格已低于普通铜质缆线的价格, 光缆不需要定期更换和再敷设, 光纤到户 (FTTH) 更可以一步到位, 光进铜退已成趋势。同时, 宽带生活也影响到我们的生活和工作方式, 诸如家庭办公、网上办公/交易、不出家门的购物、学习、医疗、支付、娱乐等容易实现, 从而大大减少出行频次, 节约出行能源, 减少汽车废气污染, 缓解日益增长的各城市交通堵塞和能源的紧缺状况。

三.光纤通信的发展趋势

1.收发模块

光纤通信——现代信息网络的主要传输手段, 光收发模块作为光纤接入网的核心器件推动了干线光传输系统向低成本方向发展, 使得光网络的配置更加完备合理。通信设备的体积越小, 接口板包含的接口密度越来越高, 要求光电器件向低成本、低功耗的方向发展。光收发模块还需朝着超高频、超高速和超大容量以及远距离、热插拔等方向不断发展。

2.真正实现光纤接入 (FTTx)

在FTTx领域, 中国地区的建设处于起步阶段, 但由于三网融合、光电子器件的进步, 光收发模块和光纤的价格大大降低, 加上宽带内容有所缓解, 都加速了F T T H的实用化进程。F T T x将是光通信市场的主要需求之一, 在“加快光进铜退、推进接入网战略转型”的指导思路下, 城市新区实现光纤到办公大楼 (FTTB) , 高端住宅及商务客户实现光纤到户 (F T T H) , 城市老城区实现光纤到路边/楼 (FTTC/F T T B) , 农村地区实现光纤到节点 (FTTN) 将全面展开。

接入网采用无线是趋势, 但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑, 与F T T H相差无几。F T T H+无线接入是未来的发展趋势。

3.新型光纤光缆

构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。为了适应干线网和城域网的不同发展需要, 已出现了两种不同的新型光纤, 即非零色散光 (G.655光纤) 和无水吸收峰光纤 (全波光纤) 。从长远来看, XPON技术将是未来宽带接入技术的发展方向。但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看, 它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。开发新型光纤已成为历史的必然。

4. 光互连产品

光互联网指的是网络链路层的连接为直接连到高性能路由器的光纤波分复用 (WDM) “专用”波长的互联网。光互联网能够满足用户日益增长的带宽需求和预期的Internet大发展而产生的大容量需求, 光互联产品包括:光放大器、光转发器、光分插复用器O A D M、光交叉连接器O X C、光开关、交换路由器等。使用光互联网不但拓扑结构具有更大的灵活性, 而且随着光交换和全光路由技术的成熟, 具有最终迈入全光网的巨大潜力。

5. 全光网络

未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段, 也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化, 但在网络结点处仍采用电器件, 限制了目前通信网干线总容量的进一步提高, 因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点, 节点之间也是全光化, 信息始终以光的形式进行传输与交换, 交换机对用户信息的处理不再按比特进行, 而是根据其波长来决定路由。

目前, 全光网络的发展仍处于初期阶段, 但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看, 形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层, 建立纯粹的全光网络, 消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势, 更是未来信息网络的核心, 也是通信技术发展的最高级别, 更是理想级别。

参考文献

[1]曹琦.浅析光纤通信技术的发展趋势.中国集体经济.2009

[2]李振德, 由俊玺.光通信的发展趋势与市场.黑龙江科技信息.2009

[3]付伟明.探讨新时期光纤通信技术的发展.中国科技纵横.2001

铁道通信概述 篇10

移动通信技术飞速发展,已经历了3个主要发展阶段。第一代起源于20世纪80年代,主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期,主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带,不仅传输话音,还能传输高速数据,从而提供快捷方便的无线应用。今日,3G通讯的技术标准与规范已进入商业用途。然而到目前为主,在应用上也发现3G通信的许多缺点,例如缺乏全球统一的标准。3G所採用的语音交换架构仍承袭了2G的“电路交换模式”(Circuit Switch Mode).而非採用纯IP方式,也因此容易受到多用户的干扰,导致传输速率无法大幅提高,因此第四代移动通信系统(4G)的研究势在必行。

2 第四代移动通信技术的定义及特点

2.1 第四代移动通信技术的定义

第四代移动通信技术可称为广带(Broadband)接入和分布网络,具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力,对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务,将首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统),集成不同模式的无线通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网(IBCN),他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。

2.2 4G通讯技术应该具备以下的特点

(1)更大传输频宽。对大范围高速移动的使用者(最高250km/h)频宽需求为2Mbps,中速移动的使用者(60km/h)频宽需求为20Mbps,低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps;(2)更高储存容量。由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上;(3)更高相容性。4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G;(4)不同系统的无缝连接。行动使用者在移动中,特别是高速移动,也都能顺利使用通信系统,并在不同系统间进行无缝转换(Seamless Transitions),传送高速多媒体资料等;(5)高度智慧化网路系统。4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统,它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求;(6)整合性的便利服务。4G系统将个人通信、资讯传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合,提供更为广泛、便利、安全与个性化的服务。

综上所述,4G移动通信其技术主要是能够在各终端产品间发送、接收来自另一端的信号,并在多个不同的网路系统、平台与无线通讯介面之间找到最快速与最有效率的通信路径,以进行最即时的传输、接收与定位等动作。

3 4G的关键技术

3.1 OFDM正交频率多重分割技术

OFDM技术实际上是M CM(Multi-C arrier Modulation,多载波调制)的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。由于OFDM技术由于具备上述特点,是对高速数据传输的一种潜在的解决方案,因此被公认为4G的核心技术之一。

3.2 SDR软体无线电技术

软件无线电(Software Defined Radio),是一种通讯装置,其实体层至更高阶通讯协定层的作业主要是由软体定义,是采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定义实现无线电台的各部分功能:包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。软体无线电技术能够将类比讯号的数位化过程尽可能与天线的距离接近,即让A/D及D/A转换器尽可能靠近RF前端,并利用DSP进行通道分离、调变解调变,以及通道编解码等工作。透过建立无线电通讯平台,并于平台上运作各种软体系统,如此可以实现多通道、多层次与多模式的无线通讯。其核心是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器,尽早地完成信号的数字化,从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。软体无线电技术可让单一行动终端装置在不同系统和平台间畅行无阻。

3.3 SA智能天线技术

智能天线是波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。多波束天线在一个扇区中使用多个固定波束,而在自适应阵列中,多个天线的接收信号被加权并且合成在一起使信噪比达到最大。智能天线基本工作原理是根据信号来波的方向自适应地调整方向图,跟踪强信号,减少或抵消干扰信号。智能天线的核心是智能算法,而算法决定电路实现的复杂程度和瞬时响应速率,因此需要选择较好算法实现波束的智能控制。智能型天线具备两项特点:一是充份利用讯号的空间方向性,藉由指向性天线加强讯号接收强度,并同时消除干扰;另一特点在于利用丰富的空间通道特性,藉由发射及接收多天线提供空间分集或提高传输速率。智慧型天线是因应新一代无线通讯系统,提供高速、多元、高品质、高频谱效率及低耗电等需求之关键技术之一,当然也是极具潜力的发展领域,目前全球许多先进的通讯厂商与国家都已投入大量经费与人力研发智慧型天线相关技术。智慧型天线对于覆盖面积、系统容量与讯号品质的提升有极为显着的效果,对于未来4G无线通讯技术的系统容量提升、传输速率提高及链路品质强化等要求,将会有其重要的应用价值。

3.4 IPv6协议技术

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的,同时它还在许多方面提出了改进,例如路由方面、自动配置方面。经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6最终会完全取代IPv4。因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。IPv6与IPv4技术相比具有很到的优越性,主要表现在以下几个方面:(1)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。(2)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它使用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。(3)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4提供相同的QoS,但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。IPv6报头中新增加的字段“流标志”,有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。(4)移动性。移动IPv6(MIPv6)在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址(home address),这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址(care-of address)来提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置,都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

3.5 MIMO多重输入与多重输出技术

MIMO (Multiple-Input MultipleOutput;多重输入与多重输出)技术是近年来热门的无线通讯技术之一,其最主要特色是可以大幅提昇资料的传输速率。传统的SISO (Single-input single-output)技术以单一天线进行传输,而MIMO技术则是透过增加天线数量以达到提高传输速度之效果。MIMO技术则是利用多组天线(通常为三组天线)同时传送、接收资料并合成讯号,因此不仅衰减过的讯号也可以达成传输的目的,也可以保持一定的传输速率。同时MIMO还可以利用环境中的反射波来组合讯号,因此就算是处于障碍物多的环境也能拥有稳定快速的讯号传输。MIMO技术的特性就是在相同时间内,能在相同的无线电通道内传输和接收两个或多个不同的数据串流,因此系统在每个讯息通道内传送的数据率将能提高两倍以上。尽管MIMO在架构和运算上需要更多复杂的演算法、复杂的架构和更高的数据处理能力。但随着MIMO技术渐渐运用于更多无线技术中,预计MIMO技术将大幅改变未来十年的无线电产业,例如4G蜂巢式网路、WLAN、WiBro、WiMAX与802.20等无线技术。

4 结语

由于4G与1～3G相比具有通信速度更快,网络频谱更宽,通信更加灵活,智能性能更高,兼容性能更平滑等优点,4G将成为行业关注的焦点。虽然目前已可见到4G在发展与往后实际应用上所以面临的问题,但是市场不变的趋势是,新技术和新需求将不断出现,有朝一日4G必然会取代3G,成为新一代行动通讯的主流技术。

摘要：移动通信技术飞速发展,第四代移动通信技术----4G技术已经在开始应用。4G采用OFDM正交频率多重分割等先进技术,必将成为新一代行动通讯的主流技术。