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關鍵詞:光纖通信技術; 趨勢; 光纖到戶; 全光網(wǎng)絡
Abstract: Due to the optical fiber communication with low loss, wide bandwidth, large capacity, small volume, light weight, resistance to electromagnetic interference, is not easy to crosstalk and other advantages, has been the industry favor, very rapid development. This paper describes the characteristics, optical fiber communication technology, and analyzes its advantages, and puts forward some corresponding countermeasures for the development of optical fiber communication in our country, to promote its development trend.
Key words: optical fiber communication technology; trend; FTTH; all-optical network
中圖分類號:TN91文獻標識碼:A文章編號:
1 光纖通信技術
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?。在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,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造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的串繞非常??;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽;光纖的芯很細,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。
光纖通信在技術功能構成上主要分為:(1)信號的發(fā)射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大; (4)信號的分離;(5)信號的接收。
2 光纖通信技術的特點
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)的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸?shù)娜萘?,特別是現(xiàn)在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
損耗低 ,中繼距離長。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;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復雜性可大大降低。
抗電磁干擾能力強。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)系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,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或與電力導體復合構成復合光纜。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(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應,光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。
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(huán)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,即使光纜內光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
3 光纖通信技術應用的主要對策
波長就是一個信號系統(tǒng),把從前的電路交換,換成當前的光路交換。這種交換系統(tǒng)就是把光的傳輸和交換融為一體,把交換給取消了。希望今年能作出一個演示系統(tǒng)。這個問題是最簡單最有效的解決如此困惑傳輸高速路的問題,寬帶推廣應用就有很好的基礎。
第一個是可變波長激光器、高頻調制器;第二是波分復用/解復用器/濾波器;第三是增益平坦和鎖定的SCL 波段放大器;第四是RAMAN 放大器;第五是高頻光探測器、MEMS光開關。我國建立環(huán)保型的微電子和光電子的生產基地,我國的硅石材料是非常豐富的。多晶硅是未來最清潔的能源。
21 世紀,要發(fā)展光網(wǎng)絡與移動通信式的結合,這是一個很大的商機。光網(wǎng)絡與毫米波的結合,如果成功的話,也是很大的具有革命性的進步。再一個是制造高精度的光纖陀螺。這不僅僅是未來航空系統(tǒng),導彈系統(tǒng)要用它,國外的汽車里面也有陀螺。此外,新型實用化電流傳感器、電壓傳感器,光纖光柵應力傳感器,光纖光柵溫度傳感器。
雖然這幾年來,我國光纜電纜技術有很大發(fā)展,有一些具有自主知識產權的技術已在發(fā)揮作用,但是應該看到這種比例仍是很小的,國內有近200 家光纖光纜廠,但大多產品單一,沒有自主的知識產權,技術含量較低,競爭力不強。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應該把開發(fā)具有自主知識產權的技術作為我們工作的重中之重,爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
西部大開發(fā)是國家的重大策略,國家制定了有利的政策,政府對發(fā)展通信等行業(yè)也給予了大力的支持。西部是一個地域復雜、分布較寬、通信相對落后的地區(qū)。經(jīng)濟大發(fā)展中,通信要先行,需要一些與之相適應的光纖光纜及通信電纜的先進產品來配合發(fā)展的需求。因此,符合條件的產品將會在這里找到很好的市場,光纖光纜和通信電纜的各種技術、產品及成果都會在西部開發(fā)中得到發(fā)揮。
4 光纖通信技術的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言, 超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標, 光纖到戶和全光網(wǎng)絡也是人們追求的夢想。
(1) 光纖到戶
現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人, 因其帶寬有限,終端體積不可能太大, 顯示屏幕受限等因素, 人們依然追求性能相對占優(yōu)的固定終端, 希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬, 它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術的更新?lián)Q代,光纖到戶的成本大大降低, 不久可降到與DSL 和HFC 網(wǎng)相當, 這使FTTH 的實用化成為可能。據(jù)報道, 1997 年日本NTT 公司就開始發(fā)展FTTH, 2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002 年前后的12 個月中, FTTH 的安裝數(shù)量增加了200%以上。在我國, 光纖到戶也是勢在必行, 光纖到戶的實驗網(wǎng)已在武漢、成都等市開展, 預計2012 年前后, 我國從沿海到內地將興起光纖到戶建設??梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個亮點, 伴隨著相應技術的成熟與實用化, 成本降低到能承受的水平時, FTTH 的大趨勢是不可阻擋的。
(2) 全光網(wǎng)絡
傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化, 但在網(wǎng)絡結點處仍用電器件, 限制了目前通信網(wǎng)干線總容量的提高, 因此真正的全光網(wǎng)絡成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡以光節(jié)點代替電節(jié)點, 節(jié)點之間也是全光化, 信息始終以光的形式進行傳輸與交換, 交換機對用戶信息的處理不再按比特進行, 而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性, 并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率, 網(wǎng)絡結構簡單, 組網(wǎng)非常靈活, 可以隨時增加新節(jié)點而不必安裝信號的交換和處理設備。當然全光網(wǎng)絡的發(fā)展并不可能獨立于眾多通信技術, 它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡的發(fā)展仍處于初期階段,但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看, 形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網(wǎng)絡層, 建立純粹的全光網(wǎng)絡, 消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢, 更是未來信息網(wǎng)絡的核心, 也是通信技術發(fā)展的最高級別, 更是理想級別。
5 結束語
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡的容量雖然已經(jīng)很大,但還有許多應用能力在閑置,今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,作為經(jīng)濟發(fā)展先導的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡能力,推動通信網(wǎng)絡的繼續(xù)發(fā)展。因此,光纖通信技術在應用需求的推動下,一定不斷會有新的發(fā)展。
參考文獻
關鍵詞:信號與系統(tǒng);MATLAB;離散傅里葉級數(shù)
一、緒言
信號與系統(tǒng)課程是電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,其內容涵蓋了信號處理、系統(tǒng)分析的基本概念和基本方法,在整個專業(yè)學習中起著舉足輕重的作用,它為今后進一步學習信號處理、網(wǎng)絡理論、通信理論、控制理論等課程奠定基礎。
鑒于信號與系統(tǒng)課程十分重要,多年來一線的教育工作者對其進行了一系列改革,使該課程從原先的純理論性發(fā)展到理論和實踐并重。理論和實踐結合使得信號與系統(tǒng)課程不再那么乏味,尤其是實踐的加入,使學生明確了學習方向和學習目的,開闊了學習思路。為了更靈活地應用信號與系統(tǒng)的理論知識指導實踐,必須指導學生打牢理論知識的基本功。
二、信號與系統(tǒng)課程中有關離散傅里葉級數(shù)問題的研究
信號與系統(tǒng)的頻域分析是信號與系統(tǒng)課程的重點部分,它既是一種分析方法,又具有自身的物理意義,在頻域中可以看到信號在時域中看不到的一些特點。信號與系統(tǒng)的很多應用都是基于對頻域的分析,如信號的調制解調、信號的濾波等。信號與系統(tǒng)的頻域分析包括離散信號與離散系統(tǒng)的頻域分析和連續(xù)信號與連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析,其中包括周期信號的傅里葉級數(shù)展開和非周期信號的傅里葉變換。下文就離散周期信號即周期序列的傅里葉級數(shù)展開進行討論。
周期序列的傅里葉級數(shù)展開式及其傅里葉系數(shù)定義如下,其中N是序列的周期。
1.如何使用MATALAB正確計算離散傅里葉級數(shù)對
要想使用MATLAB正確計算出周期信號的離散傅里葉級數(shù)對,必須正確理解離散傅里葉級數(shù)對的含義,并且熟記巴塞瓦爾能量恒等定理。例如,要計算和顯示如圖1所示的周期序列的三個周期的傅里葉級數(shù)的頻域特性及其逆變換,可以使用兩種方法對其進行操作:第一種方法,先計算序列一個周期中傅里葉級數(shù)的幅值和相位及其逆變換,再顯示三個周期的頻域特性及其逆變換(結果見圖2);第二種方法,直接計算序列三個周期的傅里葉級數(shù)的幅值和相位及其逆變換,再顯示(結果見圖3)。
如表1的兩個程序所示,第一種方法比較直觀易懂,計算過程也不容易出錯,只是每次在顯示結果圖的時候都要列寫出三個周期;第二種方法只需要對信號進行一次三周期拓展,代碼簡單,但是計算傅里葉級數(shù)的過程不是很直觀,學生在使用這種方法的時候容易出錯。第二種方法是對信號的三個周期同時進行傅里葉級數(shù)展開的,求解逆變換的時候也是如此,為了保持能量守恒,在計算它的頻譜和逆變換的時候一定要在原有公式的基礎上除以3。
2.離散周期序列的重復周期對頻譜特性的影響
圖4為周期N=10的序列的不同重復周期對幅頻特性的影響,由圖可以看出當重復周期數(shù)越來越多時,頻譜特性越來越集中到某些頻率值上,并趨向于離散化。
如表2中程序所示,為了得到圖4的正確結果,在計算頻譜特性時要保持能量守恒,在原有公式的基礎上必須除以序列的重復周期數(shù)。同理,在計算傅里葉級數(shù)的逆變換時,必須要乘以重復周期數(shù)以保證時域和頻域的能量守恒,此處也是學生比較容易出錯的地方。
三、結論
離散傅里葉級數(shù)是信號與系統(tǒng)頻域分析的重要部分,離散傅里葉級數(shù)變換對的公式給出的僅僅只是一個周期的對應關系,我們要從本質上對它們進行透徹的理解以及挖掘隱藏在它們背后的能量守恒定理。通過MATLAB的計算和顯示,有利于我們更直觀地觀察離散傅里葉級數(shù)變換對之間的關系,更好地掌握離散信號的傅里葉級數(shù),在頻域中更靈活地對離散信號和離散系統(tǒng)進行分析。
參考文獻:
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2019年6月,工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照,而這標志著我國正式邁入5G時代。與4G通信技術相比,5G通信技術在性能方面得到了長足的發(fā)展,應用的范圍和領域也變得更為全面。在5G通信技術研究與應用中,關于無線通信技術應用研究是重點內容,也是眾多應用領域共同關注的內容。無論是從技術層面還是行業(yè)發(fā)展層面,5G無線通信技術的應用前景都是十分廣闊的,而關于無線通信技術應用前景的研究也是準確把握技術研究與應用的基礎和前提。
15G無線通信技術的優(yōu)勢分析
5G無線通信技術在功能和屬性等方面極大地超越了原有的2G、3G、4G技術,無論是在通信技術層面還是應用性能方面都超過了原有的技術內容。具體來說,5G無線通信技術具有的優(yōu)勢可以歸納為以下三方面。
1.1多載波技術
多載波技術的核心在于控制子載波的寬帶設置和交疊程度,避免相鄰子載波之間的互相干擾。多載波技術賦予了5G無線通信技術高效的傳輸性能,使5G的傳送速度變得更為迅速。例如,在5G無線通信設備尚不健全的情況下,一些偏遠地區(qū)會因為諸多不確定性因素的限制而無法提高寬帶頻率資源的獲取和使用,進而導致傳輸速度偏低,而在多載波技術的支持下,這種因為復雜性因素而造成寬帶頻率資源無法高效利用的問題迎刃而解。
1.2多天線傳輸技術
5G無線通信技術實現(xiàn)了與多天線傳輸技術的深度融合,借助天線陣列技術保證信息傳送的可靠性,提升寬帶頻率利用的效率,從而滿足信息傳送的需要。同時,在多天線傳輸技術的支持下,5G通信技術實現(xiàn)了同一時間段服務多個用戶的功能,使無線通信技術的功能更加強大。并且,基于多天線傳輸技術支持基礎上的5G無線通信技術擁有在減少芯片面積的同時,提升網(wǎng)絡下載速度,從而滿足用戶對無線通信技術發(fā)展的需求。1.3密集網(wǎng)絡技術密集網(wǎng)絡技術是關于如何適應網(wǎng)絡用戶個性化網(wǎng)絡需求的技術內容。在快速發(fā)展的網(wǎng)絡應用環(huán)境下,人們所從事的生產生活活動對無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)方面的要求有了明顯的提高,并且,不同人群對網(wǎng)絡傳輸速度方面的要求也存在明顯的差別。為了滿足不同用戶的需求,就需要借助密集網(wǎng)絡的技術,提高無線網(wǎng)絡技術的性能,使無線通信技術的安全性和可靠性得以保證。
25G無線通信技術的應用前景
5G無線通信技術所具有的強大技術性和功能性,使得其在應用廣度和深度方面大大超越了原來的3G、4G技術。對于當前5G無線通信技術的研究與應用探索而言,積極探討和把握5G無線通信技術的應用前景可以奠定技術應用的良好基礎,賦予通信技術更強大的發(fā)展黏性??傮w來看,5G無線通信技術的應用前景集中體現(xiàn)在以下幾方面。
2.15G無線通信技術在移動終端系統(tǒng)中的應用
5G無線通信技術在移動終端系統(tǒng)中的應用主要體現(xiàn)在該技術在安卓系統(tǒng)中的應用。基于5G無線通信技術基礎上開發(fā)出的安卓系統(tǒng)具有更加強大的系統(tǒng)操作功能。從系統(tǒng)的架構層次來看,安卓系統(tǒng)的架構主要分為應用程序層、程序框架層、系統(tǒng)運行庫以及內核層等四個層面,其中內核層是基于5G納米技術支持的基礎上形成的,該技術可以在一定程度上劃分出硬件驅動和基礎文件,從而滿足移動終端的各種需求。雖然目前關于5G無線通信技術在移動終端系統(tǒng)中的應用研究尚處于探索發(fā)展階段,缺乏成功或者失敗的經(jīng)驗,但可以通過5G無線通信技術在移動終端中的應用情況進行積極的了解和深入的分析,以促進5G無線通信技術在移動通信領域的應用。
2.25G無線網(wǎng)絡技術在物聯(lián)網(wǎng)中的應用
物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術、通信技術等信息承載體的基礎上形成的,可以使所有能夠行使獨立功能的普通物體通過互聯(lián)網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡效果。與傳統(tǒng)的4G技術相比,5G無線網(wǎng)絡通信技術為物聯(lián)網(wǎng)的構建和應用奠定了良好的基礎,使用戶的一些原本看似不可能實現(xiàn)的網(wǎng)絡功能得以真正實現(xiàn)。例如,在物聯(lián)網(wǎng)支持下設計的智能家居情境,為用戶實現(xiàn)自己在日常生活方面的需求提供了科學的技術支持,使智能家居由想象轉變?yōu)楝F(xiàn)實。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及科學技術的進步,水下無線通信技術得到了較為廣泛地應用,這對于提升海洋資源探索水平來說,具有十分重要的影響。但是水下無線通信技術在應用過程中,如何保證網(wǎng)絡安全,成為現(xiàn)階段水下無線通信技術必須考慮的一個重要議題,也是本文研究的重點內容。
【關鍵詞】
網(wǎng)絡安全;關鍵技術;水下無線通信
前言
隨著人們加大對海洋資源的開發(fā),水下無線通信技術在這一領域得到了廣泛地應用,通過利用水下無線通信技術,能夠更好地進行海洋資源探索。同時,水下無線通信技術的應用,還體現(xiàn)在了海洋環(huán)境的監(jiān)測以及軍事領域當中。本文在對水下無線通信技術問題的研究,從通信網(wǎng)絡安全角度出發(fā),對無線通信網(wǎng)絡安全的關鍵技術手段進行了分析。
1水下無線通信網(wǎng)絡安全問題分析
在對水下無線通信技術研究過程中,涉及到通信網(wǎng)絡安全的問題,主要表現(xiàn)在了水聲信道、網(wǎng)絡拓撲、水下節(jié)點三個方面內容。關于水下無線通信網(wǎng)絡安全問題,具體內容如下所示:
1.1水聲信道的安全問題
水下無線通信技術應用過程中,水聲信道能夠對數(shù)據(jù)信息進行接收,被應用于情報傳輸當中。但是由于水聲信道在應用時,具有一定的開放性特點,導致信號傳輸時,情報容易被竊取,從而對水下無線通信技術在軍事領域的應用產生了較為不利的影響[1]。
1.2網(wǎng)絡拓撲的安全問題
網(wǎng)絡拓撲的安全,直接影響到了水下無線通信技術的應用,并且這一問題直接關系到了水下無線通信技術的應用效果。水下無線通信技術應用過程中,由于水深的影響,導致網(wǎng)絡節(jié)點位置產生移動,從而造成位置出現(xiàn)不確定性問題。這樣一來,在對水下無線通信技術應用時,如果沒能夠對這一因素進行考慮,將會給網(wǎng)絡安全帶來較大的隱患[2]。
1.3水下節(jié)點安全問題
水下節(jié)點的安全問題,直接影響到了水下無線通信技術的有效應用,并且水下節(jié)點設置的可靠性與否,直接關系到了海洋軍事的保密性。一般來說,水下無線通信技術在應用過程中,單個節(jié)點遭受破壞,不至于對整個網(wǎng)絡產生影響。但若是遭到破壞的節(jié)點數(shù)較多,就可能對整個網(wǎng)絡產生較大的干擾和破壞,從而影響到水下無線通信技術的質量[3]。
2水下無線通信網(wǎng)絡安全關鍵技術探究
針對于水下無線通信技術在應用過程中,可能存在網(wǎng)絡安全問題,這就需要采取有效措施,更好地保證水下無線通信技術具有較高的可靠性,使其能夠發(fā)揮應有作用。
2.1加強水下無線通信網(wǎng)絡安全體系建設
水下無線通信網(wǎng)絡安全體系構建,能夠從整體上保證水下無線通信技術具有較高的可靠性,從而滿足人們對水下無線通信技術的應用。網(wǎng)絡安全體系的建設,要注重提升網(wǎng)絡防御能力,能夠對攻擊進行較好的抵擋,避免影響到網(wǎng)絡通信體系的性能。同時,注重對數(shù)據(jù)完整性進行保護,并構建有效的身份認證體系,切實保證其具有較高的安全性能[4]。
2.2加強通信網(wǎng)絡安全管理
水下無線通信網(wǎng)絡安全體系建設是提升水下無線通信網(wǎng)絡安全的重要基礎,同時,配合相應的網(wǎng)絡安全管理方法,對于提升網(wǎng)絡安全來說,起到了至關重要的作用。加強通信安全管理過程中,需要對水下無線通信網(wǎng)絡安全的特殊性進行考慮,通過設置分級混合加密機制、分級信任管理機制能夠很好地提升網(wǎng)絡安全,更好地滿足水下通信網(wǎng)絡安全管理需要。
2.3保證網(wǎng)絡拓撲安全
網(wǎng)絡拓撲安全建設,要注重對網(wǎng)絡拓撲結構進行有效地應用。網(wǎng)絡拓撲結構的選擇,直接影響到了其在水下無線通信網(wǎng)絡中應用的效果。網(wǎng)絡拓撲結構,主要涉及到了集中式、分布式、混合式三種結構,這三種結構在應用過程中,存在一定的局限性。例如降低無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性和網(wǎng)絡的使用壽命,這樣一來,就需要對現(xiàn)有的網(wǎng)絡拓撲結構進行優(yōu)化處理,能夠使其具有較好的性能,更好地提升網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性和可靠性。網(wǎng)絡拓撲安全建設,要將其放在一個重要位置,并且能夠對拓撲中新加入的節(jié)點信息進行有效地檢測,保證海域安全。
2.4建立健全網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層的安全協(xié)議
網(wǎng)路數(shù)據(jù)鏈路層在水下無線通信技術應用過程中,起到了十分重要的作用,它關系到了水下無線通信技術信息傳輸質量,并對信道的利用效率產生重要的影響。在建立健全網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層安全協(xié)議過程中,要注重對影響到網(wǎng)絡安全的因素進行考慮,并能夠保證協(xié)議設計具有較強的針對性,從而有效地提升信道的利用效率,保證水聲信道安全。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層安全協(xié)議的設計,能夠有效地減少節(jié)點碰撞,并能夠降低能量的消耗,除此之外,還需要考慮到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層的安全性,這樣一來,才能夠使其在應用過程中,更好地保證水下無線通信網(wǎng)絡的安全性。
3結束語
結合本文的研究和分析,我們不難看出,水下無線通信技術在應用過程中,由于其自身存在一定的局限性,導致在實際應用過程中,面臨較大的安全問題。這樣一來,為了更好地提升水下無線通信技術的可靠性,必須加強水下無線通信網(wǎng)絡安全建設,并采取有針對性的解決措施,從水下無線通信網(wǎng)絡安全體系建設入手,加強網(wǎng)絡安全管理,優(yōu)化網(wǎng)絡拓撲結構,建立健全網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層安全協(xié)議,從而更好地提升水下無線通信網(wǎng)絡安全建設,使之能夠更好地滿足實際需要。
作者:何騫 單位:武警警官學院
參考文獻
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【關鍵詞】現(xiàn)代化;城市軌道交通;無線通信;技術;應用
城市軌道交通無線通信服務一般分為專用的網(wǎng)絡電臺,還有公共的電臺,以及公共安全方面的通信,伴隨著多項通信技術的不斷發(fā)展相關的帶寬的提升,信息的實時處理技術也會得到較快的發(fā)展,并且得到更為廣泛性的使用。在當前,城市的軌道交通系統(tǒng)當中,有一些無線通信技術信號系統(tǒng),其中的列車控制系統(tǒng)還有無線通信系統(tǒng)等等都能夠使用技術的手段進行應用提升。
一、無線通信技術在軌道交通運營中的重要性
伴隨著城市軌道交通的不斷變化和發(fā)展,無線通信技術也有了一定的廣度和深度,并且發(fā)展越來越快,自動化軌道交通投入使用之后,管理和運作也有了多方面的變化,在城市交通當中被廣泛的使用。除了地鐵中使用無線通信技術之后,還有很多城市在商業(yè)方面也引入了無線通信技術,這成為信號還有乘客信息系統(tǒng)的使用重要系統(tǒng)。
二、典型無線通信技術
(一)3G技術分析
3G技術就是第三代的通信技術,這項技術一共有三種制式,分為同步方式碼的分多址,寬帶碼還有分多址以及WCDMA,3G技術在工作授權的頻段之內,國家相關部門和工業(yè)部門在國內對三大運營商發(fā)放了關于3G運營的相關牌照,在工作的頻率上分別為1880MHz-1995MHz,還有2010HMz-2145HMz處于兩個頻段之間。3G技術可以對音樂以及圖像還有視頻等等多媒體形式進行分析,能夠實現(xiàn)網(wǎng)頁的瀏覽以及會議的電話還有電子商務等方面的信息等等,能夠非常高速對傳輸速率以此能夠道道144kb/s,慢速的移動傳輸速率也能夠達到384kb/s,在靜止的狀態(tài)下傳輸?shù)乃俾誓軌蜻_到2Mb/s,3G技術在此過程中沒有更高的速率,也不能被智能終端的高清影像進行支持,未能滿足一定的需求。
(二)WLAN技術
WLAN是一種比較便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),主要是使用射頻的技術,在電磁波方面能夠取代舊方式的雙絞銅線做成已有格局的區(qū)域網(wǎng)絡,能夠在空中進行多方面的通信連接,此種方式集合了眾多的無線通信網(wǎng)絡的全稱。這項技術使用非常廣泛的一項技術就是wifi技術,通信標準上呈現(xiàn)的是IEEE802.11的標準方式,其中也包含了IEEE802.1lb/g/n有多種協(xié)議族,在此基礎上還需要對無線局域網(wǎng)允許的情況下進行局域網(wǎng)絡環(huán)境的分析,可以不授權ISM視頻中的2.4GHZ,或者5.8GHz,要在這兩個波段中進行無線連接。在IEEE802.11b當中使用11kb/s的傳輸速率信號進行共享,在此頻段當中也能夠制作出將近2.4GHz,這個標準之下可以使用更為廣泛性的wifi信號,支持兩個波段的信號,也兼容協(xié)議族,其中一個最大的速率能夠達到300-600Mb/s,也是在這些基礎上發(fā)展起來的,同時支持兩個波段,也兼容更多的協(xié)議族。在當前的軌道交通當中使用無線通信技術可以做好更為多方面和廣泛的電視一定,使用這項標準技術恩能夠給讓工作的頻率進行重疊,因此此項技術在軌道交通當中的使用還面臨著更多的列車無線通信信號的相關問題,某地因為在地鐵當中,乘客自帶wifi的終端信號就造成了列車的逼停事件[1]。
(三)4G技術
4G技術就是第四代通信技術,這項技術包含了TD-LTE以及FDD-LTE兩種方式,在工作手段的頻段當中進行工作,工業(yè)以及信息化部門對于移動運營上發(fā)放了4G的牌照,工作的頻率也是在1880HMz-1900MHz以及其他波段上。4G無線通信技術相對于3G來比,已經(jīng)成為一項非常得體的通信技術方式,可以在非常大的范圍當中進行更高速率以及更高質量的音頻傳輸,制作視頻的圖像等等。4G技術使用的是正交多任務的分頻技術,能夠使用大約100Mbps以上的傳輸速率,相對于以前的寬帶要快將近20倍,還能夠讓客戶對于無線服務的要求得到較為多方面的滿足[2]。
三、現(xiàn)代城市軌道交通無線通信技術與應用
(一)3G/4G技術在城市軌道交通當中的普及
3G/4G技術能夠滿足更多關于音樂、視頻還有圖像等等多媒體的形式,在會議電話還有電子商務等等方面有諸多的服務需求,這樣能夠在人們的生活當中扮演非常關鍵和重要的角色,很多個城市當中對此項技術的使用以及普及不是非常高,一些地方將此項技術應用引入到站臺以及站廳當中,如果列車一直行駛,到隧道之后,若是去瀏覽網(wǎng)頁就非常不容易,有時候還不能連接到網(wǎng)絡當中,因此這個問題成為當前軌道交通使用的阻礙。此種問題通過技術創(chuàng)新非常容易得到多方面的解決,這樣在3G/4G普及的基礎上會伴隨著地鐵的運行讓舊線路的共有網(wǎng)絡得到全面的實現(xiàn)[3]。
(二)WIFI在城市軌道交通當中的應用
Wifi此項技術在組網(wǎng)當中靈活性的使用有著非常高的傳輸速率,也正是因為這個特點因此被廣泛的被使用,也存在一定的阻礙性問題,主要是在移動電視還有信號系統(tǒng)當中,相關的乘客信息系統(tǒng)能夠在2.4GHz頻段帶來諸多的干擾性要素,這一特點在城市軌道交通中被阻礙。某地的地鐵一號線當中搭建了無線寬帶傳輸?shù)木W(wǎng)絡,這也是第一個能夠對wifi部署充分實現(xiàn)功能的城市,能夠讓此項技術得到更為廣泛性的使用,此地區(qū)也是開創(chuàng)了城市軌道交通使用wifi的先河[4]。
四、結束語
綜上所述,本文對現(xiàn)代城市軌道交通無線通信技術與應用進行了分析和研究,此項技術的使用能夠極大的提升軌道交通的現(xiàn)代化,讓軌道交通中的網(wǎng)絡應用得到廣泛的普及,這也是現(xiàn)代化軌道交通通信技術一個非常好的辦法,提升了該項技術的使用空間,讓此項技術可以給人民乘車帶來更多的便利性。
參考文獻
[1]孫寰宇,顧向鋒.基于LTE技術的車地無線通信組網(wǎng)方案研究[J].鐵道標準設計,2014,14(8):159-162,163.
[2]唐朝毅,尹怡輝.軌道交通中光無線通信系統(tǒng)研究[J].光通信技術,2015,39(1):39-41.
[3]陳維明,鄒勁柏,高偉等.基于通信的列車控制系統(tǒng)無線通信干擾分析及抗干擾方案[J].城市軌道交通研究,2014,17(8):36-39,44..