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關(guān)鍵詞：無(wú)線光通信技術(shù) 高速率數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)構(gòu)成

隨著信息化社會(huì)的到來(lái)，通信技術(shù)也得到了日新月異的發(fā)展。在過(guò)去的幾年中，人們對(duì)傳輸速率的要求越來(lái)越高，使用高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩魯?shù)量每年都在遞增，光纖通信因?yàn)槟軅鬏敻咚俾实臄?shù)據(jù)，成為廣域通信網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)，如今在廣域通信網(wǎng)中80%以上的信息是通過(guò)光纖傳輸?shù)?。但是從光纖骨干網(wǎng)到用戶之間的"最后一英里"，如果鋪設(shè)光纜，不僅花費(fèi)大而且耗時(shí)；許多無(wú)線通信技術(shù)可以解決"最后一英里"的問(wèn)題，但是這些技術(shù)需要向無(wú)線電管理委員會(huì)申請(qǐng)頻率執(zhí)照，不僅要使用戶支付大量的頻率占用費(fèi)，而且申請(qǐng)也要花費(fèi)數(shù)月的時(shí)間。

無(wú)線光通信因?yàn)闊o(wú)需頻率申請(qǐng)，機(jī)型小方便架設(shè)，能夠簡(jiǎn)單的解決最后一英里的問(wèn)題，為寬帶接入的快速部署提供一種靈活的解決方案。

無(wú)線光通信可在以下一些范圍發(fā)揮重要作用：

·可以作為預(yù)防服務(wù)中斷的光纖通信和微波通信的備份；

·可以應(yīng)用于移動(dòng)通信基站間的互連，無(wú)線基站數(shù)據(jù)回傳；

·應(yīng)用于近距離高速網(wǎng)的建設(shè)以及最后一英里接入；

·不宜布線或是布線成本高、施工難度大、經(jīng)市政部門審批困難的地方；

·在軍事設(shè)施或其他要害部門需要嚴(yán)格保密的場(chǎng)合；

·用于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)互連和數(shù)據(jù)傳輸。

1 無(wú)線光通信系統(tǒng)的構(gòu)成

無(wú)線光通信系統(tǒng)是以大氣作為傳輸媒質(zhì)來(lái)進(jìn)行光信號(hào)的傳送的。只要在收發(fā)兩個(gè)端機(jī)之間存在無(wú)遮擋的視距路徑和足夠的光發(fā)射功率，就可以進(jìn)行通信。

一個(gè)無(wú)線光通信系統(tǒng)包括三個(gè)基本部分：發(fā)射機(jī)、信道和接收機(jī)。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)那闆r下，每一端都設(shè)有光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)全雙工的通信。系統(tǒng)所用的基本技術(shù)是光電轉(zhuǎn)換。光發(fā)射機(jī)的光源受到電信號(hào)的調(diào)制，通過(guò)作為天線的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，將光信號(hào)通過(guò)大氣信道傳送到接收機(jī)望遠(yuǎn)鏡；在接收機(jī)中，望遠(yuǎn)鏡收集接收到光信號(hào)并將它聚焦在光電檢測(cè)器中，光電檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。由于大氣空間對(duì)不同光波長(zhǎng)信號(hào)的透過(guò)率有較大的差別，可以選用透過(guò)率較好的波段窗口。對(duì)基于FSO的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最常用的光學(xué)波長(zhǎng)是近紅外光譜中的850 nm；還有一些基于FSO的系統(tǒng)使用1500 nm的波長(zhǎng)，可以支持更大的系統(tǒng)功率。

2 無(wú)線光通信系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

2.1 頻帶寬，速率高

從理論上講，F(xiàn)SO的傳輸帶寬與光纖通信的傳輸帶寬相同，只是光纖通信中的光信號(hào)在光纖介質(zhì)中傳輸，而FSO的光信號(hào)在空氣介質(zhì)中傳輸。FSO產(chǎn)品目前最高速率可達(dá)2.5 Gbit/s，最遠(yuǎn)可傳送4 km。

2.2 頻譜資源豐富

與微波技術(shù)相比，F(xiàn)SO設(shè)備多采用紅外光傳輸，有相當(dāng)豐富的頻譜資源，不需要申請(qǐng)頻率執(zhí)照，也不需要交納頻率占用費(fèi)，這是一般微波通信和無(wú)線通信無(wú)法比擬的。

2.3 適用任何通信協(xié)議

適用于任何環(huán)境，不依賴某種協(xié)議?，F(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)常用的SDH、ATM、以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)等都能通過(guò)，并可支持2.5 Gbit/s的傳輸速率，用于傳輸數(shù)據(jù)、聲音和影像等各種信息。

2.4 架設(shè)靈活便捷

FSO可以直接架設(shè)在屋頂，以及在江河湖海上進(jìn)行通信，可以完成地對(duì)空、空對(duì)空等多種光纖通信無(wú)法完成的通信任務(wù)，而且無(wú)需埋設(shè)光纖，可以在幾小時(shí)內(nèi)建立起通信鏈路，方便快捷，大大縮短了施工周期。

2.5 安全可靠

無(wú)線光通信的安全性是非常顯著的，由于光通信具有非常好的方向性和非常窄的波束，因此竊聽(tīng)和人為干擾幾乎是不可能的。

2.6 經(jīng)濟(jì)

光纖網(wǎng)絡(luò)的成本通常很高，鋪設(shè)過(guò)程耗時(shí)，而且投資不可撤回，而無(wú)線光通信技術(shù)可以在城域光網(wǎng)之外提供高帶寬連接，而成本只有在地下埋設(shè)光纜的五分之一。 轉(zhuǎn)貼于 　3 無(wú)線光通信系統(tǒng)存在的問(wèn)題

FSO是一種視距寬帶通信技術(shù)，發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間需要嚴(yán)格的視線傳播，當(dāng)通信設(shè)備安裝在高樓的頂部時(shí)，在風(fēng)力的作用下建筑物會(huì)發(fā)生擺動(dòng)，這樣便會(huì)影響激光器的對(duì)準(zhǔn)。由于大樓結(jié)構(gòu)中某些部分的熱脹或輕微的地震等原因，有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致發(fā)射機(jī)和接收機(jī)無(wú)法對(duì)準(zhǔn)。

惡劣的天氣情況，會(huì)對(duì)傳播信號(hào)產(chǎn)生衰耗?？諝庵械纳⑸淞Ｗ樱瑫?huì)使光線在空間、時(shí)間和角度上產(chǎn)生偏差。大氣中粒子還會(huì)吸收激光的能量，衰減信號(hào)的發(fā)射功率。

傳輸距離與信號(hào)質(zhì)量的矛盾非常突出，傳輸距離越大，光束就會(huì)越寬，接收的光信號(hào)質(zhì)量越差。

激光的安全問(wèn)題必須考慮。發(fā)射功率必須限制在保證眼睛安全的功率范圍內(nèi)。

4 國(guó)外研究現(xiàn)狀

在FSO領(lǐng)域，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始了將近10年的研究，但是FSO產(chǎn)品真正投入使用也就是最近幾年的事情。在FSO這個(gè)領(lǐng)域里，國(guó)外幾個(gè)大的FSO廠家，包括LightPointe、AirFiber、Canon、Terabeam。

LightPointe將自由空間光學(xué)技術(shù)用于創(chuàng)造、設(shè)計(jì)和制造電信公司等級(jí)的光傳輸設(shè)備，向電信服務(wù)商提供比傳統(tǒng)光纜傳輸速度更快、成本更低的高速通訊解決方案。LightPointe的系統(tǒng)以超快的帶寬速度提供安全可靠的無(wú)線傳輸，速度最高可達(dá)2.5 Gbit/s，產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)，可解決城市地區(qū)的連接問(wèn)題。

AirFiber位于美國(guó)加洲San Diego，主要服務(wù)于大城市大樓寬帶接入。它的產(chǎn)品稱為OptiMesh，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為網(wǎng)眼狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，冗余備份短距離622 Mbit/s無(wú)線光傳輸系統(tǒng)。

Canon主要產(chǎn)品有：Canobeam DT-50，速率從25 Mbit/s到622 Mbit/s，可連接 FastEthernnet、FDDI、ATM。特點(diǎn)是具有自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，調(diào)整探測(cè)器件的位置以檢測(cè)激光束的光軸，所以不因建筑物的擺動(dòng)而使傳輸中斷。同時(shí)，鏡頭自動(dòng)跟蹤特性增加傳輸距離達(dá)2 km。Canobeam III：數(shù)據(jù)速率達(dá)到622 Mbit/s，有不同的網(wǎng)絡(luò)接口，如ATM、FDDI、Fast Ethernet，并可選擇SNMP 的TCP/IP。

TeraBeam Internet Systems產(chǎn)品是基于IP 的無(wú)光纖點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送和接收機(jī)，固定在辦公室窗戶上小衛(wèi)星碟。這些衛(wèi)星碟型天線的波束與安裝在樓內(nèi)的基站相連。

5 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前在中國(guó)，無(wú)線光纖技術(shù)基本處于起步階段，有幾家公司在實(shí)驗(yàn)室作出了樣機(jī)，但是沒(méi)有規(guī)模性的生產(chǎn)，主要原因有FSO本身的可靠性問(wèn)題，一些人對(duì)FSO技術(shù)存有一定程度的誤解和疑慮；還有一些用戶對(duì)FSO技術(shù)了解不多。

桂林三十四所、清華同方有限公司、中科院成都光電技術(shù)研究所、深圳飛通有限公司、上海光機(jī)所等幾家單位，有比較成熟的樣機(jī)。

桂林三十四所產(chǎn)品的主要性能參數(shù)有以下一些，傳輸速率：8 Mbit/s，34 Mbit/s，155 Mbit/s；工作波長(zhǎng)：850 nm；通信距離：1~4 km；光發(fā)射功率：小于40 mW。

清華同方推出了面向未來(lái)的無(wú)線光鏈路的自由空間通信產(chǎn)品OWLink E100。清華同方在快速追蹤系統(tǒng)具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能獲得了專利，其產(chǎn)品還遵循眼睛安全標(biāo)準(zhǔn)。

中科院成都光電技術(shù)研究所，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品主要性能參數(shù)有傳輸速率:10 Mbit/s；工作波長(zhǎng)：850 nm；通信距離：1~4 km；發(fā)射功率：3~30 mW。

上海光機(jī)所承擔(dān)的"無(wú)線激光通信系統(tǒng)"具有雙向高速傳輸和自動(dòng)跟蹤功能。其傳輸速率可以達(dá)到622 Mbit/s，通信距離可以達(dá)到2 km。自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)采用雙波長(zhǎng)同光路接收鏡筒和高靈敏度位敏探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)靈敏的伺服跟蹤。

深圳飛通有限公司開(kāi)發(fā)出的樣機(jī)，其速率有155 Mbit/s、622 Mbit/s以及1.25 Gbit/s幾種，通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)4 km。

6 FSO研究的發(fā)展趨勢(shì)

FSO目前存在的問(wèn)題主要集中在下面幾個(gè)方面：針對(duì)大樓擺動(dòng)的瞄準(zhǔn)問(wèn)題；大氣中粒子對(duì)光線的散射、吸收問(wèn)題；提高傳輸速率問(wèn)題。這些問(wèn)題影響了傳輸?shù)目煽啃?，所以?duì)這些問(wèn)題的研究成為FSO的發(fā)展方向。

6.1 發(fā)射、接收的瞄準(zhǔn)的研究

在大風(fēng)中或因地震引起大樓的擺動(dòng)，發(fā)射機(jī)發(fā)送的光信號(hào)對(duì)不準(zhǔn)接收機(jī)，產(chǎn)生的誤差大，甚至通信無(wú)法實(shí)現(xiàn)。目前的研究方向在于提高激光的瞄準(zhǔn)，怎樣利用非機(jī)械裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)精確的對(duì)準(zhǔn)和快速瞄準(zhǔn)；在接收機(jī)方面，散射光線也帶有信息，接收散射光線越多，接收的信號(hào)能量越大，但同時(shí)接收的噪聲也越大，所以盡量提高接收機(jī)接收信號(hào)總功率，又不能降低信噪比成為研究目標(biāo)。

6.2 減小大氣對(duì)通信的影響

在不同的環(huán)境中不同波長(zhǎng)的光線會(huì)有不同的傳播特性，這些不同的特性導(dǎo)致了在不同環(huán)境下，不同波長(zhǎng)的光線會(huì)有不同的吸收窗口、不同的散射函數(shù)以及不同的折射率，需要尋求一種最優(yōu)波長(zhǎng)，在通信鏈路中找出波長(zhǎng)與性能的最優(yōu)組合。

6.3 傳輸速率的提高

FSO相對(duì)于其他接入設(shè)備最大的優(yōu)勢(shì)之一就是帶寬。現(xiàn)在FSO產(chǎn)品的速率從2 Mbit/s開(kāi)始，形成多個(gè)系列，比較典型的有10 Mbit/s、100 Mbit/s、155 Mbit/s、622 Mbit/s。有的公司采用波分復(fù)用技術(shù)，速率可以達(dá)到2.5 Gbit/s、10 Gbit/s。

綜上所述， FSO的發(fā)展方向是解決大樓的抖動(dòng)引起的對(duì)不準(zhǔn)問(wèn)題、大氣微粒的散射問(wèn)題、大氣湍流影響通信問(wèn)題，提高系統(tǒng)可靠性，在此基礎(chǔ)上提高傳輸速率，使FSO發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)。

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>> 國(guó)外衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)技術(shù)及新進(jìn)展 激光通信技術(shù)的前景及應(yīng)用 無(wú)線光通信技術(shù) 空間衛(wèi)星光通信鏈路關(guān)鍵技術(shù)與方案的研究 論述衛(wèi)星光通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 關(guān)于衛(wèi)星光通信技術(shù)發(fā)展及其影響因素的研究 激光通信中平臺(tái)擾動(dòng)抑制技術(shù)的研究 無(wú)線激光通信中的圖像去噪處理技術(shù) 空間激光通信技術(shù)最新進(jìn)展與趨勢(shì) 試論空間激光通信技術(shù)最新進(jìn)展與趨勢(shì) 光通信技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展 無(wú)線光通信技術(shù)概析 無(wú)線光通信技術(shù)的應(yīng)用 為什么說(shuō)激光通信最保密 激光通信系統(tǒng)噪聲分析和處理方法 潛艇激光通信的數(shù)值模擬 空間激光通信研究及發(fā)展趨勢(shì) 空間光通信 光通信技術(shù)在寬帶通信中的應(yīng)用 光通信未來(lái)發(fā)展的熱點(diǎn)技術(shù)展望 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：.

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【關(guān)鍵詞】無(wú)線激光；通信；移動(dòng)式翻箱機(jī)；煙草物流

煙草物流領(lǐng)域所使用的翻箱機(jī)，全稱為“煙絲物流移動(dòng)式翻箱倒料機(jī)”，是聯(lián)接箱式煙絲物流庫(kù)和卷包生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備之一。移動(dòng)式翻箱機(jī)需要與上、下級(jí)控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)操作站等進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)通信；且具有運(yùn)動(dòng)控制復(fù)雜、設(shè)備結(jié)構(gòu)精密、機(jī)械位移運(yùn)動(dòng)頻率高、定位精度高，工作運(yùn)行范圍狹小的特點(diǎn)[1]。目前移動(dòng)式翻箱機(jī)與上游調(diào)度計(jì)算機(jī)的通信，是通過(guò)裝在移動(dòng)式翻箱機(jī)底架上的滑觸線相線集電臂與裝在導(dǎo)線槽中的兩條滑線數(shù)據(jù)線為通信渠道進(jìn)行互相通信[2]。上游調(diào)度計(jì)算機(jī)通過(guò)它向移動(dòng)式翻箱機(jī)傳送命令，移動(dòng)式翻箱機(jī)通過(guò)它向上游計(jì)算機(jī)傳遞自已的工作狀態(tài)。導(dǎo)線槽中除了兩條滑線數(shù)據(jù)線，還有三條交流強(qiáng)電線路并行排列，相線集電臂與導(dǎo)線槽中滑線數(shù)據(jù)線通過(guò)碳刷接觸，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，如圖1所示。翻箱機(jī)一旦與上游控制計(jì)算機(jī)發(fā)生通信中斷，就會(huì)停止運(yùn)行，直到通信恢復(fù)為止。在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，由于安裝在相線集電臂上的碳刷沿著導(dǎo)線槽頻繁往復(fù)運(yùn)行，碳刷被不斷磨損，且產(chǎn)生的粉末會(huì)吸附阻塞在導(dǎo)線槽中，可能對(duì)翻箱機(jī)與上位工控機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸造成中斷，翻箱機(jī)停止工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)卷包車間煙絲供料中斷，造成人力物料的浪費(fèi)，極大影響生產(chǎn)穩(wěn)定性與連續(xù)性。采用無(wú)線激光通信技術(shù)作為移動(dòng)式翻箱機(jī)的通信方式可以有效解決上述問(wèn)題。無(wú)線激光通信是指在兩個(gè)或多個(gè)終端之間,利用在空間傳輸?shù)募す馐鳛樾畔⑤d體實(shí)現(xiàn)通信[3]。無(wú)線激光通信不是用光纖作為傳輸媒介，而是以空氣為媒質(zhì)，通過(guò)激光或光脈沖在太赫茲（THz）光譜范圍內(nèi)傳送信息的通信系統(tǒng)。無(wú)線激光通信與光纖通信相比，具有無(wú)需鋪設(shè)線路、組網(wǎng)靈活、建設(shè)周期短等特點(diǎn)；與無(wú)線電通信相比，具有通信容量大、不占用無(wú)線電頻譜資源、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[4]。無(wú)線激光通信本質(zhì)上也是一種無(wú)線電通信，但它與一般無(wú)線電通信相比又有區(qū)別,在無(wú)線激光通信系統(tǒng)中多了兩個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程，即在發(fā)送端進(jìn)行電-光的轉(zhuǎn)換，在接收端進(jìn)行光-電的轉(zhuǎn)換。無(wú)線激光通信技術(shù)目前已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[5,6]，本研究項(xiàng)目將采用目前比較成熟的紅外激光傳感器作為關(guān)鍵設(shè)備，并通過(guò)翻箱機(jī)電控系統(tǒng)通過(guò)有線數(shù)據(jù)線直接連接，實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)與翻箱機(jī)的通信控制。

1總體設(shè)計(jì)及選型

1.1總體設(shè)計(jì)

結(jié)合我廠目前再用的移動(dòng)式翻箱機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們采用光信號(hào)傳感器分開(kāi)水平固定的總體設(shè)計(jì)方案，如圖2所示。移動(dòng)式翻箱機(jī)沿地面導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將兩個(gè)配對(duì)的光信號(hào)收發(fā)器分別設(shè)置在限位墩頂部與移動(dòng)式翻箱機(jī)底部一側(cè)且位于同一軸線上。根據(jù)固定光信號(hào)收發(fā)器的需要，設(shè)計(jì)并制作支架。固定于翻箱機(jī)底部的光信號(hào)收發(fā)器F2與翻箱機(jī)電控系統(tǒng)通過(guò)有線數(shù)據(jù)線直接連接。固定于限位墩頂部的光信號(hào)收發(fā)器F1與上位調(diào)度計(jì)算機(jī)通信直連。如圖3所示。當(dāng)上位調(diào)度計(jì)算機(jī)需要向翻箱機(jī)傳遞信息時(shí)，信息傳遞路徑為：通信網(wǎng)卡CP5613－＞重發(fā)器－＞紅外激光通信傳感器收發(fā)端F1－＞無(wú)線紅外光通路－＞紅外激光通信傳感器收發(fā)端F2－＞X#翻箱機(jī)電控系統(tǒng)PLC300；反之，當(dāng)翻箱機(jī)需要向上位調(diào)度計(jì)算機(jī)報(bào)告信息時(shí)，傳遞路徑則相反。

1.2硬件選型

根據(jù)總體設(shè)計(jì)思路，我們按照“性能優(yōu)先兼顧成本”的原則對(duì)所需元器件進(jìn)行篩選，主要元器件選擇情況如表1所示。在選配元器件過(guò)程中，充分利用現(xiàn)有備件或者拆機(jī)件，盡量減少對(duì)外采購(gòu)元器件數(shù)量，嚴(yán)格控制改造成本，達(dá)到企業(yè)提出的“降本增效”要求。

2方案實(shí)施

我廠目前共有5臺(tái)移動(dòng)式翻箱，我們將每一臺(tái)移動(dòng)式翻箱機(jī)拆除原有滑觸線通訊系統(tǒng)，然后按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改造。

2.1支架制作及器件安裝

根據(jù)選用的激光傳感器的尺寸大小，設(shè)計(jì)并加工制作與之匹配的鋼制支架，如圖4所示。支架對(duì)激光傳感器主要起到固定和保護(hù)的作用。其底部通過(guò)螺栓與限位墩垂直固定，中間“凹”處固定安裝激光傳感器，激光傳感器探測(cè)頭通過(guò)開(kāi)放的一側(cè)發(fā)射光信號(hào)。

2.2線路鋪設(shè)及測(cè)試

在支架和元器件安裝結(jié)束后就進(jìn)入到線路鋪設(shè)及測(cè)試運(yùn)行。移動(dòng)式翻箱機(jī)一側(cè)的激光傳感器由移動(dòng)式翻箱機(jī)自身24V控制電路供電；限位墩一側(cè)的激光傳感器由比較鄰近的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)電控系統(tǒng)中的24V控制電路供電。激光傳感器的采用PROFIBUS雙芯屏蔽電纜與DP接頭作為數(shù)據(jù)傳輸線路。最后，利用停產(chǎn)檢修時(shí)間，對(duì)安裝部署完成的無(wú)線激光通信系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行。具體方法是：將翻箱機(jī)調(diào)制手動(dòng)模式，通過(guò)上位調(diào)度計(jì)算機(jī)對(duì)翻箱機(jī)下達(dá)任務(wù)或指令，檢測(cè)翻箱機(jī)是否能及時(shí)正確地作出相應(yīng)動(dòng)作。每一臺(tái)翻箱機(jī)經(jīng)過(guò)10次以上測(cè)試后，均能達(dá)到預(yù)期效果。

3效果分析

在對(duì)每一臺(tái)移動(dòng)式翻箱機(jī)測(cè)試完成后，便投入正式生產(chǎn)運(yùn)行，并連續(xù)8周跟蹤檢查并做記錄如表2所示。通過(guò)調(diào)取后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中翻箱機(jī)報(bào)警記錄，我們整理統(tǒng)計(jì)出2019年11月共4周時(shí)間內(nèi)翻箱機(jī)通信中斷類故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)為472次，平均為23.6次/臺(tái)/周。結(jié)合表2中數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)改造后翻箱機(jī)通信中斷故障頻次大幅下降，由23.6次/臺(tái)/周下降為1.5次/周/臺(tái)，降幅達(dá)93.6%。此外從表2中，我們還可以發(fā)現(xiàn)通過(guò)改造的5臺(tái)移動(dòng)式翻箱機(jī)通信中斷故障平均值比較接近，波動(dòng)小，說(shuō)明無(wú)線激光通信可以與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)每臺(tái)移動(dòng)式翻箱機(jī)匹配良好，具有一定的推廣價(jià)值。最后，我們對(duì)改造后的5臺(tái)移動(dòng)式翻箱機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察后發(fā)現(xiàn)，造成通信中斷的主要原因是：翻箱機(jī)在翻箱過(guò)程或左右移動(dòng)過(guò)程中有煙絲團(tuán)掉落，遮擋了無(wú)線激光傳感器的無(wú)線激光通路，造成信號(hào)傳輸暫時(shí)中斷。但是此種情況一般只會(huì)造成瞬時(shí)（小于2秒）通信中斷，中斷后能迅速恢復(fù)通信，對(duì)移動(dòng)式翻箱機(jī)的正常運(yùn)行不會(huì)造成影響。

篇4

關(guān)鍵詞：自由空間；光通信技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：F623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3198（2007）09-0263-02

1 自由空間光通信的研究現(xiàn)狀

1.1 基于光電探測(cè)器直接耦合的FSO系統(tǒng)

早在30多年前，自由空間光通信曾掀起了研究的熱潮，但當(dāng)時(shí)的器件技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)和大氣信道光傳輸特性本身的不穩(wěn)定性等諸多客觀因素卻阻礙了它的進(jìn)一步發(fā)展。與此同時(shí)，隨著光纖制作技術(shù)、半導(dǎo)體器件技術(shù)、光通信系統(tǒng)技術(shù)的不斷完善和成熟，光纖通信在20世紀(jì)80年代掀起了熱潮，自由空間光通信一度陷入低谷。然而，隨著骨干網(wǎng)的基本建成以及最后一公里問(wèn)題的出現(xiàn)，以及近年來(lái)大功率半導(dǎo)體激光器技術(shù)、自適應(yīng)變焦技術(shù)、光學(xué)天線的設(shè)計(jì)制作及安裝校準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展和成熟，自由空間光通信的研究重新得到重視。

在國(guó)外，F(xiàn)SO系統(tǒng)主要在美英等經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家生產(chǎn)和使用。到目前為止，F(xiàn)SO己被多家電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用于商業(yè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，比較典型的有Terabeam和Airfiber公司。在悉尼奧運(yùn)會(huì)上，Terabeam公司成功地使用FSO設(shè)備進(jìn)行圖像傳送，并在西雅圖的四季飯店成功地實(shí)現(xiàn)了利用FSO設(shè)備向客戶提供10OMb/s的數(shù)據(jù)連接。該公司還計(jì)劃4年內(nèi)在全美建設(shè)100個(gè)FSO城市網(wǎng)絡(luò)。而Airfiber公司則在美國(guó)波士頓地區(qū)將FSO通信網(wǎng)與光纖網(wǎng)（SONET）通過(guò)光節(jié)點(diǎn)連接在一起，完成了該地區(qū)整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

目前商用的FSO系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）通常采用光源直接輸出、光電探測(cè)器直接耦合的方式，這種系統(tǒng)有以下幾點(diǎn)缺點(diǎn)：

（l）半導(dǎo)體激光器出射光束在水平方向和垂直方向的發(fā)散角不同，且出射光斑較粗，因此我們需要先將出射光束整形為圓高斯光束再準(zhǔn)直擴(kuò)束后發(fā)射，這樣發(fā)射端的光學(xué)系統(tǒng)就較為復(fù)雜，體積也會(huì)相應(yīng)增大。

（2）在接收端，光斑經(jīng)光學(xué)天線會(huì)聚之后直接送入PD轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。通常，我們需要提供點(diǎn)到點(diǎn)的，雙向的通信系統(tǒng)，這樣，F(xiàn)SO系統(tǒng)的每個(gè)終端都包括了激光器，探測(cè)器，光學(xué)系統(tǒng)，電子元器件和其中有源器件所需要的電源。這種系統(tǒng)的體積通常比較大，重量大，成本也比較高。從FSO系統(tǒng)終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中可以看出，完成一個(gè)簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路需要6個(gè)OE轉(zhuǎn)換單元。隨著人們對(duì)帶寬的需求越來(lái)越高，PD的成本也越來(lái)越高，6個(gè)OE轉(zhuǎn)換單元大大增加了成本閉。

（3）FSO終端設(shè)備一般安裝于樓頂，如果終端中含有大量的有源設(shè)備，會(huì)給我們的安裝帶來(lái)了很多不方便。

（4）系統(tǒng)的可擴(kuò)展性很小。如果用戶所需要的帶寬增加，那么封裝在一起的整個(gè)FSO系統(tǒng)終端都需要被新的終端取代，安裝新設(shè)備的過(guò)程需要再次對(duì)準(zhǔn)，整個(gè)升級(jí)過(guò)程所需要的時(shí)間很長(zhǎng)，給人們帶來(lái)巨大的損失。

1.2 基于光纖耦合技術(shù)的FSO系統(tǒng)

光纖輸出、光纖輸入的自由空間光通信系統(tǒng)（見(jiàn)圖2），激光器輸出的高斯光束耦合至光纖再經(jīng)準(zhǔn)直出射，傳輸一定距離后，光束通過(guò)合適的聚焦光學(xué)系統(tǒng)聚焦在光纖纖芯上，沿著光纖傳輸后經(jīng)PD接收還原信號(hào)。這樣我們通過(guò)在發(fā)射和接收端都采用光纖連接的方式，只需要在樓頂放置光學(xué)天線系統(tǒng)，而將其他的控制系統(tǒng)通過(guò)光纖放置于室內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的連接，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝。

這種新型的FSO系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①減少了不必要的E一O轉(zhuǎn)換，一條鏈路現(xiàn)在只需要2個(gè)OE接口即可，大大降低了成本。②光學(xué)系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，光纖出射的光束一般為圓高斯光，不需要整形，簡(jiǎn)化了光學(xué)系統(tǒng)，減小了體積，易于安裝。③易于升級(jí)及維護(hù)，當(dāng)用戶的帶寬增加時(shí)，我們只需要對(duì)放置在室內(nèi)的系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)即可，免去了復(fù)雜繁瑣的對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。④基于光纖耦合的空間光通信系統(tǒng)能夠很好的與現(xiàn)有的光纖通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，利用現(xiàn)有的比較成熟的光纖通信系統(tǒng)中的器件如發(fā)射接收模塊，EDFA和WDM中所用到的復(fù)用器和解復(fù)用器。⑤可以與光碼分多址復(fù)用技術(shù)（OCDMA）相結(jié)合，構(gòu)成自由空間OCDMA系統(tǒng)，進(jìn)一步擴(kuò)大系統(tǒng)的帶寬。

對(duì)于一個(gè)基于光纖耦合技術(shù)的FSO系統(tǒng)而言，以下2個(gè)因素必不可少：①體積小，重量輕的光學(xué)天線系統(tǒng)一個(gè)最佳的光學(xué)天線的設(shè)計(jì)首先必須使盡可能多的光耦合進(jìn)單模光纖，獲得最大的耦合效率；其次要能通過(guò)粗跟蹤系統(tǒng)測(cè)出入射光的角度；另外，必須滿足盡可能高的通信速率和穩(wěn)定性。②性能良好的跟蹤系統(tǒng)要使光學(xué)接收天線接收到的光能夠有效的耦合進(jìn)纖芯和數(shù)值孔徑都極小的單模光纖，我們必須為系統(tǒng)加上雙向的跟蹤系統(tǒng)。

2 國(guó)內(nèi)空間光通信系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和進(jìn)展

我國(guó)衛(wèi)星間光通信研究與歐、美、日相比起步較晚。國(guó)內(nèi)開(kāi)展衛(wèi)星光通信的單位主要有哈爾濱工業(yè)大學(xué)（系統(tǒng)模擬和關(guān)鍵技術(shù)研究）、清華大學(xué)（精密結(jié)構(gòu)終端和小衛(wèi)星研究）、北京大學(xué)（重點(diǎn)研究超窄帶濾波技術(shù)）和電子科技大學(xué)（側(cè)重于APT技術(shù)研究）。目前已完成了對(duì)國(guó)外研究情況的調(diào)研分析，進(jìn)行了星間光通信系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬分析及初步的實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)研究，大量的關(guān)鍵技術(shù)研究正在進(jìn)行，與國(guó)外相比雖有一定的差距，但近些年來(lái)在光通信領(lǐng)域也取得了一些顯著的成就。

2002年哈爾濱工業(yè)大學(xué)成功地研制了國(guó)內(nèi)首套綜合功能完善的激光星間鏈路模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可模擬衛(wèi)星間激光鏈路瞄準(zhǔn)、捕獲、跟蹤、通信及其性能指標(biāo)的測(cè)試。所研制的激光星間鏈路模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的綜合功能、衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)對(duì)光通信系統(tǒng)性能的影響及對(duì)光通信關(guān)鍵單元技術(shù)的攻關(guān)研究有創(chuàng)新性，其技術(shù)水平為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，目前該項(xiàng)研究已進(jìn)入工程化研究階段。上海光機(jī)所研制出了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)155M大氣激光通信機(jī)樣機(jī)，該所承擔(dān)的“無(wú)線激光通信系統(tǒng)”項(xiàng)目也在2003年1月份通過(guò)了驗(yàn)收，該系統(tǒng)具有雙向高速傳輸和自動(dòng)跟蹤功能，其傳輸速率可達(dá)622Mb/s，通信距離可以達(dá)到2km，自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度為0.1mrad，響應(yīng)時(shí)間為0.2s。中科院成都光電所于2004年在國(guó)內(nèi)率先推出了10M碼率、通信距離300m的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)國(guó)產(chǎn)激光無(wú)線通信機(jī)商品。桂林激光通信研究所也在2003年正式推出FSO商品，最遠(yuǎn)通信距離可達(dá)8km，速率為10~155M。武漢大學(xué)于2006年在國(guó)內(nèi)首先完成42M多業(yè)務(wù)大氣激光通信試驗(yàn)，2007年3月又在國(guó)內(nèi)率先完成全空域FSO自動(dòng)跟蹤伺服系統(tǒng)試驗(yàn)，這為開(kāi)發(fā)機(jī)載、星載激光通信系統(tǒng)和地面帶自動(dòng)目標(biāo)捕獲功能的FSO系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。另外在光無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)光無(wú)線通信、USB接口光無(wú)線通信、大氣激光傳輸、大氣光通信收發(fā)模塊和信號(hào)復(fù)接/分接技術(shù)等方面都取得了多項(xiàng)成果。

3 自由空間光通信技術(shù)的應(yīng)用與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

自由空間光通信和其他無(wú)線通信相比，具有不需要頻率許可證、頻率寬、成本低廉、保密性好，低誤碼率、安裝快速、抗電磁干擾，組網(wǎng)方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。正是由于這些特點(diǎn)，F(xiàn)SO系統(tǒng)正受到電信運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越多的關(guān)注與青睞。對(duì)于有線運(yùn)營(yíng)商，F(xiàn)SO可以在城域光網(wǎng)之外提供高帶寬連接，而其成本只有地下埋設(shè)光纜的五分之一，而且不需要等6個(gè)月才能拿到施工許可證。對(duì)于無(wú)線運(yùn)營(yíng)商，在昂貴的E1/T1租用線路和帶寬較低的微波解決方案之外，F(xiàn)SO在流量回輸方面提供了一個(gè)經(jīng)濟(jì)的替代選擇。在目前這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中，F(xiàn)SO無(wú)疑為電信運(yùn)營(yíng)商以較低的成本加速網(wǎng)絡(luò)部署，提高“服務(wù)速度”并降低網(wǎng)絡(luò)操作費(fèi)用提供了可能。而且FSO技術(shù)結(jié)合了光纖技術(shù)的高帶寬和無(wú)線技術(shù)的靈活、快速部署的特性，可以在接入層等近距離高速網(wǎng)的建設(shè)中大有用武之地，在目前許多企業(yè)和機(jī)構(gòu)都不具備光纖線路，但又需要較高速率（如STM-1或更高）的情況下，F(xiàn)SO不失為一種解決“最后一公里”瓶頸問(wèn)題的有效途徑。

FSO產(chǎn)品目前最高速率可達(dá)2.5G，最遠(yuǎn)可傳送4km，在本地網(wǎng)和邊緣網(wǎng)等近距離高速網(wǎng)的建設(shè)中大有用武之地，主要應(yīng)用于一些不宜布線或是布線成本高、施工難度大、經(jīng)市政部門審批困難的地方，如市區(qū)高層建筑物之間、公路（鐵路）兩側(cè)的建筑物之間、不易架橋的河流兩岸之間、古建筑、高山、島嶼以及沙漠地帶等。另外，F(xiàn)SO設(shè)備也可用于移動(dòng)基站的環(huán)路建設(shè)、場(chǎng)所比較分散的企業(yè)局域網(wǎng)子網(wǎng)之間的連接和應(yīng)急通信。對(duì)于銀行、證券、政府機(jī)關(guān)等需要穩(wěn)定服務(wù)的商業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，F(xiàn)SO產(chǎn)品可以作為預(yù)防服務(wù)中斷的光纖備份設(shè)備。

當(dāng)然，F(xiàn)SO在應(yīng)用過(guò)程中也存在一定的瓶頸，主要是會(huì)受到大氣狀況或物理障礙的影響，比如其光束在傳輸中極易受大霧等惡劣天氣，物理阻隔或建筑物的晃動(dòng)/地震的影響。在惡劣的天氣下，光束傳輸?shù)木嚯x會(huì)下降，從而降低通信的可靠性，嚴(yán)重的甚至?xí)斐赏ㄐ胖袛唷?/p>

盡管存在不少問(wèn)題，但自由空間光通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)更為明顯，其自身的特點(diǎn)決定了在一定的環(huán)境下，它可以最大發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，比如可以用于不便鋪設(shè)光纖的地方和不適宜使用微波的地方；又由于光纖成本過(guò)高，用戶無(wú)法在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)光纖接入，而他們卻渴望享受寬帶接入帶來(lái)的便利， 結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段寬帶網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況――許多企業(yè)和機(jī)構(gòu)都不具備光纖線路，但又需要較高速率（如STM-1或更高），F(xiàn)SO不失為一種解決“最后一公里”瓶頸問(wèn)題的有效途徑。FSO系統(tǒng)解決了寬帶網(wǎng)絡(luò)的“最后一公里”的接入，實(shí)現(xiàn)了光纖到桌面，完成語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的高速傳輸，拉動(dòng)了聲訊服務(wù)業(yè)和互動(dòng)影視傳播，實(shí)現(xiàn)了“三網(wǎng)融合”，有利于電子政務(wù)、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育及遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展，并產(chǎn)生了巨大的效益，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)：

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［3］張英海，霍澤人，王宏鋒等.自由空間光通信的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.中國(guó)數(shù)據(jù)通信，2004，6，（12）.

篇5

關(guān)鍵詞：通信傳輸技術(shù)；光通信；光纖；石油工業(yè)

1光纖通信技術(shù)簡(jiǎn)介

光通信傳輸技術(shù)近幾十年興起的一種新技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天，利用光通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使用很頻繁。所謂的光通信，是一種以光的波為媒介來(lái)進(jìn)行傳輸信息的通信方式。無(wú)線電波是發(fā)源比較早的通信傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)，光波和無(wú)線電波一樣都屬于電磁波，但光波的頻率比無(wú)線電波的頻率高，波長(zhǎng)比無(wú)線電波的波長(zhǎng)要短一些。因此，相比之下光波具有傳輸頻帶寬、抗電磁干擾能力強(qiáng)和通信數(shù)據(jù)量大的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)光波波長(zhǎng)的長(zhǎng)短，可以分為紫外光、可見(jiàn)光和紅外光。其中只有可見(jiàn)光才能為人所看得見(jiàn)，其他波長(zhǎng)的光是人看不見(jiàn)的。但是這些不同波長(zhǎng)的光都能用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。如果從光源的特性上來(lái)分，可以將光分為非激光通信和激光通信。如果按照廣的傳輸媒介來(lái)區(qū)分，可以將光分為有線光通信和無(wú)線光通信。常說(shuō)的光通信傳輸，一般有這五種：紫外線通信、紅外線通信、大氣激光通信、藍(lán)綠光通信和光纖通信。

在光纖傳輸技術(shù)發(fā)展中具有里程意義的發(fā)展大紀(jì)事有這些：在1966年提出了高錕提出光傳輸理論；于1976年光纖傳輸?shù)膶?shí)用化產(chǎn)品出現(xiàn)；20世紀(jì)80年代PDH開(kāi)始有規(guī)模的進(jìn)行使用；20世紀(jì)90年代初SDH標(biāo)準(zhǔn)組建完善，但當(dāng)時(shí)PDH仍為主力；在1994年SDH逐步成為傳輸?shù)氖走x設(shè)備；在1998年DWDM開(kāi)始進(jìn)行建設(shè)，ASON技術(shù)步入了探討階段，人們開(kāi)始研發(fā)ASON技術(shù)；在1999年DWDM進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)，開(kāi)始著手全光網(wǎng)的試驗(yàn)工作；在2001年MSTP技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)了并逐漸在工業(yè)生產(chǎn)中投入使用；在2003年ASON/OADM技術(shù)開(kāi)始步入使用階段；在2005年ASON進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)，ROADM技術(shù)進(jìn)入了骨干網(wǎng)。現(xiàn)今光纖傳輸通信技術(shù)在我國(guó)各行各業(yè)都有重要的地位，很多地方都是采用光纖技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?/p>

2光纖通信技術(shù)特點(diǎn)

文章中的光通信傳輸技術(shù)在專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是指在油氣田和長(zhǎng)輸管線上的傳輸。文章將光通信傳輸介質(zhì)的四種不同技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，這四種技術(shù)是：RPR技術(shù)（也叫光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)）、ATM技術(shù)（Asynchronous Transfer Mode顧名思義就是異步傳輸模式技術(shù)）、OTN技術(shù)（光傳送網(wǎng)技術(shù)）、SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP技術(shù))。SDH也稱為同步數(shù)字體系。

2.1 光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)

光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)（RPR技術(shù)）對(duì)于實(shí)時(shí)性的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)，RPR技術(shù)定義了協(xié)議,在實(shí)際中需要得到進(jìn)一步的驗(yàn)證。對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，RPR技術(shù)具備絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)用戶的需求來(lái)分配帶寬，該技術(shù)支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)和空間復(fù)用技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營(yíng)的情況下，可使帶寬利用率相對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)提高3-4倍。RPR技術(shù)還可以對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，能有效的支持IP的突發(fā)特性。

2.2光傳送網(wǎng)

光傳送網(wǎng)也就是OTN技術(shù)，它是采用基于TDM體制的一種復(fù)用技術(shù)，每路信號(hào)占用在時(shí)間上固定的比特位組，信道通過(guò)位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)，有獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu)，可以區(qū)分不同等級(jí)速率，還能在同一網(wǎng)絡(luò)中綜合不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，對(duì)于非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)和實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)都能提供相應(yīng)的承載，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從窄帶到寬帶的綜合業(yè)務(wù)傳輸。該技術(shù)的傳輸設(shè)備可以直接提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議接口，不需要借助其他的接入設(shè)備。缺點(diǎn)是該技術(shù)被壟斷，設(shè)備的維護(hù)受原廠家的束縛，與其他非OTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接總會(huì)有些莫名其妙的故障，設(shè)備的兼容性比較差。

2.3 異步傳輸模式

異步傳輸模式技術(shù)也稱為ATM技術(shù)，ATM雖然可以承載實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)中的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)，但每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的延時(shí)都要大于SDH傳輸制式，特別是故障時(shí)系統(tǒng)切換時(shí)間較SDH傳輸制式長(zhǎng)，所以一般在時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載方面不用ATM技術(shù)。另外，ATM技術(shù)沒(méi)有低速率的接口，需要增加新的接入設(shè)備，這些設(shè)備的價(jià)格高其協(xié)議也復(fù)雜。對(duì)于視頻業(yè)務(wù)，由于其具有很高的突發(fā)度，而ATM技術(shù)能夠很好地支持具有突發(fā)性的可變比特率業(yè)務(wù),并且其固有的設(shè)計(jì)已經(jīng)充分考慮了業(yè)務(wù)QOS(服務(wù)質(zhì)量)問(wèn)題，因此可以實(shí)現(xiàn)承載。在非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的傳輸中，由于ATM技術(shù)存在帶寬利用率較低的問(wèn)題，它也沒(méi)有音頻等低速接口，這就需設(shè)接入新的設(shè)備。

2.4 MSTP技術(shù)

MSTP技術(shù)是SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)的縮寫，該技術(shù)也是一種光纖傳輸體制，它以同步傳送模塊為基本概念，其模塊由三部分構(gòu)成：段開(kāi)銷(SOH)、管理單元指針（AU）和信息凈負(fù)荷。MSTP技術(shù)的特點(diǎn)有：第一，克服了SDH設(shè)備中的一些不足，多數(shù)情況下不需要額外的接入設(shè)備，但新技術(shù)產(chǎn)品的增加可能會(huì)需要增加新的接入設(shè)備。第二，能利用虛容器方式來(lái)兼容各種PDH的體系。第三，SDH傳輸網(wǎng)具有智能化的路由配置能力、能方便的上下電路、監(jiān)控維護(hù)管理的能力比較強(qiáng)、光接口的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)統(tǒng)一。

3光通信傳輸技術(shù)在石油工業(yè)中的應(yīng)用

根據(jù)上文所描述，可知這四種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該充分考慮各個(gè)技術(shù)的特點(diǎn)綜合性的來(lái)運(yùn)用這些技術(shù)服務(wù)于生產(chǎn)。在油氣田和長(zhǎng)輸管道上我們結(jié)合工程的實(shí)際情況，核算工程成本進(jìn)行合理的優(yōu)化，選擇一種適合油氣田和長(zhǎng)輸管道傳輸技術(shù)發(fā)展方向的技術(shù)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖通信傳輸，這么做極大地提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本?，F(xiàn)實(shí)中的情況和參數(shù)如表1所示。

根據(jù)實(shí)際情況參數(shù)比對(duì)表中的參數(shù)，經(jīng)過(guò)分析在具體的光通信使用中，進(jìn)入如下設(shè)計(jì)和安排：

在油氣田和長(zhǎng)輸管線光通信傳輸網(wǎng)制式上的選擇可以是一個(gè)制式獨(dú)立組網(wǎng)，也可以是多種制式混和組網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)業(yè)務(wù)量和業(yè)務(wù)種類來(lái)確定采用何種技術(shù);一個(gè)制式單獨(dú)組網(wǎng)可以選擇OTN,也可以選擇MSTP;但由于目前MSTP技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)解決還存在一定局限性,可以采用MSTP與RPR或IP混合組網(wǎng),由MSTP承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),由RPR或IP來(lái)承載視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 高嵩,裴麗,祁春慧,安麗靖,李卓軒,趙瑞峰. 色散對(duì)ROF系統(tǒng)性能的影響[J]. 光電技術(shù)應(yīng)用, 2009,(06) .

[2] 韓紅霞,曹立華,耿愛(ài)輝,郭勁. 光纖通信在數(shù)字化經(jīng)緯儀中的應(yīng)用[J]. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2005,(02) .

[3] 李成. 光傳送網(wǎng)可用性的分析研究[J]. 長(zhǎng)沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2005,(01) .

[4] 周熹,邱昆,張崇富. 二維CWH-M矩陣在空頻OCDMA網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2005,(S1) .

[5] 鄭軍,房少軍,畢春娜. LED的信息泄密(英文)[J]. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào), 2003,(S1) .

篇6

關(guān)鍵詞：通信；光纖；數(shù)據(jù)傳輸

中圖分類號(hào)：S972.7+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

光傳輸理論于上世紀(jì)六十年代的高錕提出，真正產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)是在十年之后的1976年，出現(xiàn)了實(shí)用化的光纖傳輸產(chǎn)品。上世紀(jì)八十年代開(kāi)始有規(guī)模的使用PDH了，二十世紀(jì)九十年代初組建和完善了SDH標(biāo)準(zhǔn)，其主力仍然為PDH。在1994年的時(shí)候，通信傳輸?shù)氖走x設(shè)備就是SDH了，到了1998年，開(kāi)始建設(shè)了DWDM網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)開(kāi)始探討ASON技術(shù)，也著手研究ASON了。在上世紀(jì)末的時(shí)候，開(kāi)始大規(guī)模的對(duì)DWDM進(jìn)行組建，出現(xiàn)了全光網(wǎng)的試驗(yàn)工作。到了本世紀(jì)初，開(kāi)始出現(xiàn)了MSTP技術(shù)，并在工業(yè)生產(chǎn)中逐漸投入了試運(yùn)行，到了2003年的時(shí)候，人們已經(jīng)在通信技術(shù)中使用了ASON/OADM技術(shù)。同時(shí)在2005年的時(shí)候，大規(guī)模的建設(shè)和運(yùn)用ASON技術(shù)，同時(shí)在骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)中也出現(xiàn)了ROADM技術(shù)。這時(shí)候，光纖通信技術(shù)就逐漸出現(xiàn)在了很多行業(yè)，我國(guó)各行各業(yè)現(xiàn)在都使用過(guò)光纖通信傳輸技術(shù)，并且很多地方都是采用光纖技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?/p>

1 通信中的光通信技術(shù)

光通信傳輸技術(shù)近幾十年興起的一種新技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天，利用光通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使用很頻繁。所謂的光通信，是一種以光的波為媒介來(lái)進(jìn)行傳輸信息的通信方式。無(wú)線電波是發(fā)源比較早的通信傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)，光波和無(wú)線電波一樣都屬于電磁波，但光波的頻率比無(wú)線電波的頻率高，波長(zhǎng)比無(wú)線電波的波長(zhǎng)要短一些。因此，相比之下光波具有傳輸頻帶寬、抗電磁干擾能力強(qiáng)和通信數(shù)據(jù)量大的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)光波波長(zhǎng)的長(zhǎng)短，可以分為紫外光、可見(jiàn)光和紅外光。其中只有可見(jiàn)光才能為人所看得見(jiàn)，其他波長(zhǎng)的光是人看不見(jiàn)的。但是這些不同波長(zhǎng)的光都能用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。如果從光源的特性上來(lái)分，可以將光分為非激光通信和激光通信。如果按照廣的傳輸媒介來(lái)區(qū)分，可以將光分為有線光通信和無(wú)線光通信。常說(shuō)的光通信傳輸，一般有這五種：紫外線通信、紅外線通信、大氣激光通信、藍(lán)綠光通信和光纖通信。

2 光纖通信技術(shù)內(nèi)涵

文章中的光通信傳輸技術(shù)在專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是指在油氣田和長(zhǎng)輸管線上的傳輸。文章將光通信傳輸介質(zhì)的四種不同技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，這四種技術(shù)是：RPR技術(shù)（也叫光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)）、ATM技術(shù)（Asynchronous Transfer Mode顧名思義就是異步傳輸模式技術(shù)）、OTN技術(shù)（光傳送網(wǎng)技術(shù)）、SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP技術(shù))。SDH也稱為同步數(shù)字體系。

2.1 光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)

光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)（RPR技術(shù)）對(duì)于實(shí)時(shí)性的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)，RPR技術(shù)定義了協(xié)議,在實(shí)際中需要得到進(jìn)一步的驗(yàn)證。對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，RPR技術(shù)具備絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)用戶的需求來(lái)分配帶寬，該技術(shù)支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)和空間復(fù)用技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營(yíng)的情況下，可使帶寬利用率相對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)提高3-4倍。RPR技術(shù)還可以對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，能有效的支持IP的突發(fā)特性。

2.2 光傳送網(wǎng)

光傳送網(wǎng)也就是OTN技術(shù)，它是采用基于TDM體制的一種復(fù)用技術(shù)，每路信號(hào)占用在時(shí)間上固定的比特位組，信道通過(guò)位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)，有獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu)，可以區(qū)分不同等級(jí)速率，還能在同一網(wǎng)絡(luò)中綜合不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，對(duì)于非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)和實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)都能提供相應(yīng)的承載，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從窄帶到寬帶的綜合業(yè)務(wù)傳輸。該技術(shù)的傳輸設(shè)備可以直接提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議接口，不需要借助其他的接入設(shè)備。缺點(diǎn)是該技術(shù)被壟斷，設(shè)備的維護(hù)受原廠家的束縛，與其他非OTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接總會(huì)有些莫名其妙的故障，設(shè)備的兼容性比較差。

2.3 異步傳輸模式

異步傳輸模式技術(shù)也稱為ATM技術(shù)，ATM雖然可以承載實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)中的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)，但每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的延時(shí)都要大于SDH傳輸制式，特別是故障時(shí)系統(tǒng)切換時(shí)間較SDH傳輸制式長(zhǎng)，所以一般在時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載方面不用ATM技術(shù)。

2.4 MSTP技術(shù)

MSTP技術(shù)是SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)的縮寫，該技術(shù)也是一種光纖傳輸體制，它以同步傳送模塊為基本概念，其模塊由三部分構(gòu)成：段開(kāi)銷(SOH)、管理單元指針（AU）和信息凈負(fù)荷。MSTP技術(shù)的特點(diǎn)有：第一，克服了SDH設(shè)備中的一些不足，多數(shù)情況下不需要額外的接入設(shè)備，但新技術(shù)產(chǎn)品的增加可能會(huì)需要增加新的接入設(shè)備。第二，能利用虛容器方式來(lái)兼容各種PDH的體系。第三，SDH傳輸網(wǎng)具有智能化的路由配置能力、能方便的上下電路、監(jiān)控維護(hù)管理的能力比較強(qiáng)、光接口的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)統(tǒng)一。

3 光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)上文所描述，可知這四種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該充分考慮各個(gè)技術(shù)的特點(diǎn)綜合性的來(lái)運(yùn)用這些技術(shù)服務(wù)于生產(chǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般將光纖通信傳輸技術(shù)與實(shí)際的工程情況相結(jié)合，進(jìn)行核算，計(jì)算出合理的工程成本。計(jì)算中需要參考光纖通信傳輸介質(zhì)的各項(xiàng)參數(shù)，如表1所示。

根據(jù)實(shí)際情況參數(shù)比對(duì)表中的參數(shù)，經(jīng)過(guò)分析在具體的通信傳輸中，其設(shè)計(jì)思路如下。先進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇跟實(shí)際情況相匹配的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，其次根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)費(fèi)用，計(jì)算出合情合理的投資費(fèi)用，最后根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇相應(yīng)的光纖傳輸方式，進(jìn)行實(shí)地使用。既節(jié)約了成本，又保證了通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻槙澈桶踩?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]高嵩，裴麗，祁春慧，安麗靖，李卓軒，趙瑞峰. 色散對(duì)ROF系統(tǒng)性能的影響[J].光電技術(shù)應(yīng)用，2009，(06).

篇7

【關(guān)鍵詞】 衛(wèi)星通訊 發(fā)展方向 發(fā)展前景

一、衛(wèi)星通訊的當(dāng)前情況

1964年，國(guó)際通訊衛(wèi)星組織INTEL-SAT在美國(guó)總部成立，同年發(fā)射了地球上有史以來(lái)第一顆商用衛(wèi)星，經(jīng)過(guò)大半個(gè)世紀(jì)的不斷發(fā)展的壯大，相比較二十世紀(jì)五十年代的衛(wèi)星通訊，如今的衛(wèi)星通訊取得了許多突破性進(jìn)展。衛(wèi)星通訊被大范圍的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、商業(yè)和軍事等各個(gè)與我們息息相關(guān)的方面。在日常生活中，衛(wèi)星通訊占據(jù)了很高的地位，例如精彩絕倫語(yǔ)音廣播和電視廣播都是靠衛(wèi)星通訊提供技術(shù)支持，為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供了必不可少的通信，也為發(fā)生了嚴(yán)重自然災(zāi)害的地方提供了緊急通信，并為各種重大事件提供了及時(shí)的實(shí)況直播。

總之，為人們?nèi)粘５纳钐峁┝司薮蟊憷?。在軍事領(lǐng)域，衛(wèi)星通訊也發(fā)揮著巨大能力。新世紀(jì)的到來(lái)，科學(xué)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，生產(chǎn)力也隨之增長(zhǎng)，這也為衛(wèi)星通訊技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的理論支撐和科技幫助。

二、衛(wèi)星通訊新技術(shù)

2.1星上信號(hào)處理

早期，采用透明轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)中級(jí)傳輸是GEO衛(wèi)星通訊的常用手段，用戶可以根據(jù)自身需要，租用不同頻率的轉(zhuǎn)發(fā)器，有較強(qiáng)的靈活性是這種信道資源的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。

2.2星上交換

支持星上交換是OBP最重要的一個(gè)作用。其中，再生式的OBP由于其能獲得各路信號(hào)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，能支持任何方式的交換，比如程控電路交換、ATM交換和IP交換等等。特別是，IP交換的技術(shù)若能在星上實(shí)現(xiàn)，那么地面因特網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)之間的鏈接就會(huì)變得非常簡(jiǎn)單和方便。

2.3空間激光通信技術(shù)

空間激光通信技術(shù)是一項(xiàng)用激光束作為載體在自由空間進(jìn)行通信的技術(shù)，既可作為衛(wèi)星與地面之間的通信鏈路，也可以作為衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的告訴傳輸鏈路。但由于前者在存在較濃的云霧或降雨的情況下，無(wú)法完成正常的通信，所以空間激光通信技術(shù)作為衛(wèi)星與地面的通信鏈路時(shí)，信息傳輸?shù)乃俾什惶?。此技術(shù)將攜帶信息的電信號(hào)調(diào)制到光束上發(fā)送，通過(guò)初定位和調(diào)整，再經(jīng)過(guò)光束的捕獲、瞄準(zhǔn)和跟蹤，在通信的兩端建立起光鏈路，從而進(jìn)行信息傳遞。

三、衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展前景

骨干網(wǎng)由計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)以及有線電信網(wǎng)三部分融合組成，除此之外，地面移動(dòng)通信蜂窩網(wǎng)通過(guò)其自身的無(wú)線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，衛(wèi)星通訊網(wǎng)也通過(guò)無(wú)線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)建立了鏈接。近幾年，IP化是大勢(shì)所趨，正是由于衛(wèi)星通訊不斷IP化，各種各樣的不同性質(zhì)與不同業(yè)務(wù)的衛(wèi)星通訊終端都變成了類似的因特網(wǎng)接入設(shè)備，由此可見(jiàn)一斑。需要指出的是，@里所說(shuō)的IP化不代表衛(wèi)星通訊網(wǎng)內(nèi)部的傳輸和交換全部實(shí)現(xiàn)IP化，而是將其特別的傳輸和交換方式保留，這樣對(duì)于發(fā)揮衛(wèi)星通訊的特點(diǎn)而獲得更高的衛(wèi)星資源利用率和達(dá)到更高水平的業(yè)務(wù)質(zhì)量都更有利。隨著Ka頻段的LEO衛(wèi)星群蜂窩網(wǎng)的不斷發(fā)展，使得頻率資源和通信容量大幅度增長(zhǎng)，同時(shí)，也在一定程度上降低了用戶終端的成本，衛(wèi)星通訊無(wú)線覆蓋的優(yōu)勢(shì)也得以體現(xiàn)，基于此，衛(wèi)星通訊技術(shù)在國(guó)際民用通信市場(chǎng)上占據(jù)了一席之位。但是，在我國(guó)情況有所不同，原因在于相比于國(guó)外大多數(shù)國(guó)家，我國(guó)的4G地面蜂網(wǎng)在我國(guó)民用通信市場(chǎng)上占有很大比例，使得衛(wèi)星通信接入互聯(lián)網(wǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力遠(yuǎn)不如4G。

根據(jù)我國(guó)目前的情況，衛(wèi)星通訊技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的可用頻率的地域覆蓋密度，相比4G的地域覆蓋密度，要低好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

數(shù)字通信和個(gè)人通信的飛快發(fā)展。在移動(dòng)衛(wèi)星通訊中，中低軌衛(wèi)星通訊有很大的發(fā)展前景，能為未來(lái)“全球個(gè)人通訊”的實(shí)現(xiàn)助力，使得人們真正地進(jìn)入個(gè)人通信時(shí)代。伴隨衛(wèi)星通信容量和速率的持續(xù)增加，以及先進(jìn)的數(shù)字通訊技術(shù)的不斷影響，數(shù)字衛(wèi)星廣播的數(shù)量的質(zhì)量都得到了很大改善，衛(wèi)星電視廣播業(yè)務(wù)的空間有十分充足，人們的文化生活水平也得到了提高。

通信衛(wèi)星的功能隨著衛(wèi)星高新技術(shù)的不斷出現(xiàn)、推廣和利用而擴(kuò)大，所應(yīng)用的領(lǐng)域也正在不斷擴(kuò)寬。在二十一世紀(jì)，衛(wèi)星通訊將擁有更廣闊的發(fā)展空間，并占據(jù)更加重要的地位。與光纖通信一起，發(fā)展成為一項(xiàng)供未來(lái)人類通信的最為重要的手段。

參 考 文 獻(xiàn)

篇8

（國(guó)家新聞出版廣電總局2021臺(tái)，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

【摘要】通信技術(shù)的發(fā)展不僅改變了人們的生活方式，同時(shí)對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步作出了重要的貢獻(xiàn)，在無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，人們之間的聯(lián)系也更加緊密，另外對(duì)于廣播電視衛(wèi)星通信也有著非常重要的影響。主要通過(guò)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的分析來(lái)詳細(xì)說(shuō)明無(wú)線通信技術(shù)對(duì)于廣播電視衛(wèi)星通信的影響，以供參考。

關(guān)鍵詞 無(wú)線通信技術(shù)；廣播電視；衛(wèi)星通信

1無(wú)線通信技術(shù)的現(xiàn)狀分析

信息傳播是社會(huì)文明發(fā)展的重要標(biāo)志之一，無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展為信息的傳播提供了重要的保障，因此無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用也極大程度的提高了人們?nèi)粘９ぷ魃畹馁|(zhì)量，同時(shí)在信息的獲取上也更加方便快捷，人們可以通過(guò)各種渠道獲得大量的豐富的資源信息，這樣就可以即時(shí)的掌握最新的信息資訊。特別是隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息資源以及通信技術(shù)也逐步成了人們生活中不可缺少的重要部分，但是通信技術(shù)中依然存在著一些問(wèn)題和不足，還需要我們進(jìn)一步的加以改進(jìn)和完善。在網(wǎng)絡(luò)整合的傳輸方面，如何將信息資源的配置優(yōu)化到最佳個(gè)是目前人們重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。特別是在廣播電視衛(wèi)星應(yīng)用中，需要以當(dāng)前的實(shí)際需求出發(fā)，將用戶接入終端的種類達(dá)到最大化，這樣人們才能夠更好的獲得更多的信息資源，這對(duì)于廣播電視行業(yè)的發(fā)展也將產(chǎn)生非常重要的意義。在以往的廣播電視信息傳播中，對(duì)于信息的傳播都只是通過(guò)信號(hào)的傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而電信業(yè)務(wù)中也僅僅限于語(yǔ)音業(yè)務(wù)，然而在社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)于信息多元化的需求也越來(lái)越高，三網(wǎng)合一也成了信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過(guò)三網(wǎng)結(jié)合的發(fā)展，能夠更好的為社會(huì)提供更多優(yōu)質(zhì)的信息資源，而我國(guó)的電信行業(yè)也正處在這樣的一種發(fā)展背景下，為了更好的適應(yīng)環(huán)境的變化，我們還需要通過(guò)衛(wèi)星通信技術(shù)來(lái)加以實(shí)現(xiàn)，從而更好的做好信息技術(shù)的發(fā)展和革新，這樣才能夠最大限度的保證發(fā)展信息資源的重要作用。

2無(wú)線微信通信的主要特點(diǎn)分析

無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了幾個(gè)不同的時(shí)期，在3G通信時(shí)代，人們就可以享受到優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，而隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，4G網(wǎng)絡(luò)也必將取代3G網(wǎng)絡(luò)而成為無(wú)線通信的主要技術(shù)手段，在4G移動(dòng)通信技術(shù)中利用衛(wèi)星通信能夠更好的連通地面的業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)，而移動(dòng)通信技術(shù)在不斷發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中衛(wèi)星通信技術(shù)也作出了很大的邊個(gè)，微信通信的發(fā)展也必然會(huì)與移動(dòng)通信技術(shù)完美的結(jié)合在一起。雖然目前很多移動(dòng)通信業(yè)務(wù)大多都是3G通信，然而無(wú)線通信技術(shù)依然需要進(jìn)一步的加以改進(jìn)和完善，特別是微信通信技術(shù)在3G通信系統(tǒng)中與地面的IMT系統(tǒng)相互聯(lián)系時(shí)，能夠更好的實(shí)現(xiàn)完美的結(jié)合。這樣對(duì)于促進(jìn)三網(wǎng)融合也將有著非常重要的作用。特別是在移動(dòng)通信技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，四網(wǎng)合一也開(kāi)始嶄露頭角。在通信領(lǐng)域中，3G的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也都已經(jīng)形成協(xié)議并且逐步的走向人們的日常生活，但是也存在著一定的局信息，比如沒(méi)有全球統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并且3G所采用的語(yǔ)音通信服務(wù)依然是2G時(shí)代的電路交換，在應(yīng)用過(guò)程中也存在著信號(hào)傳輸受到干擾的情況，這樣也就限制了3G通信技術(shù)的發(fā)展。而4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)后，無(wú)論是在對(duì)信號(hào)的傳輸還是接受上都有著獨(dú)立的通信路徑，并且能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位和跟蹤，這樣移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接能力也會(huì)大大提高，從而更好的實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高速率的信息傳輸。4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所采用的結(jié)構(gòu)相比3G網(wǎng)絡(luò)也有所不同，并且在接口上也有多種，通過(guò)多借口的傳輸方式能夠更好的形成一個(gè)公共的、靈活的平臺(tái)，這樣用戶在使用過(guò)程中也就避免了受到各種條件的限制。對(duì)于未來(lái)能否實(shí)現(xiàn)4G通信環(huán)境，各個(gè)國(guó)家都興致勃勃的投入技術(shù)研究當(dāng)中，許多國(guó)家還取得了相應(yīng)的成果。4G通信確實(shí)有著非同一般的優(yōu)勢(shì)，其高開(kāi)放性、高頻辯利用率和其固定移動(dòng)二者兼?zhèn)涞奶攸c(diǎn)都讓人們深深為之吸引，而且，4G還可以與其他無(wú)線訪問(wèn)系統(tǒng)完美結(jié)合，這體現(xiàn)了4G通信在安全性、移動(dòng)性、服務(wù)質(zhì)量方面更大的進(jìn)步與更高的檔次。衛(wèi)星通信技術(shù)作為一種應(yīng)急通信技術(shù)，在搶險(xiǎn)救災(zāi)等特殊環(huán)境之中發(fā)揮了巨大的作用，在無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展中，衛(wèi)星通信技術(shù)也至關(guān)重要，衛(wèi)星通信與地面業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)互相補(bǔ)充配合，在高覆蓋率的同時(shí)能夠高效、高速、高質(zhì)量的傳輸信息。

3衛(wèi)星通信技術(shù)未來(lái)的發(fā)展

基于衛(wèi)星的空間段通信部分和日益完善的地面段通信部分組成了一個(gè)完整的復(fù)雜混合體系結(jié)構(gòu)。地面段相關(guān)技術(shù)的發(fā)展必將使空間段與地面段的空中接口問(wèn)題成為下一步研究的關(guān)鍵內(nèi)容。隨著地面通信技術(shù)的發(fā)展，端到端系統(tǒng)的演進(jìn)，要使衛(wèi)星通信保持競(jìng)爭(zhēng)力，則必須適應(yīng)不斷變化的通信環(huán)境，對(duì)端到端衛(wèi)星通信基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，將以下需求為目錄：（1）在不同的地區(qū)不同的區(qū)域?qū)①Y源進(jìn)行合理、有效、靈活的進(jìn)行分布。（2）應(yīng)該建立更多容量高的寬帶，使人們大范圍使用。（3）讓不同的地區(qū)不同的區(qū)域之間加強(qiáng)聯(lián)系，有良好的互聯(lián)性。（4）端口之間的設(shè)備應(yīng)該提供先進(jìn)的混合型的業(yè)務(wù)，使其能夠更好的進(jìn)行定位及對(duì)于數(shù)據(jù)的掌控。（5）實(shí)施多樣化的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，增加其數(shù)量及容量。（6）運(yùn)用的數(shù)據(jù)線要求是具有高效性能的。同時(shí)，衛(wèi)星傳輸為更好地服務(wù)于市場(chǎng)的業(yè)務(wù)需求，應(yīng)把重點(diǎn)集中在改進(jìn)用戶端的傳輸特性上，使之在所有衛(wèi)星系統(tǒng)所可能采用的頻帶上應(yīng)用。而改進(jìn)的關(guān)鍵是要能提供比現(xiàn)有系統(tǒng)所能提供的更小、更完整、更友好的用戶終端，并提供具有固定用戶可比的數(shù)據(jù)速率。利用多顆衛(wèi)星同頻段和不同頻段于同一軌道工作，以提高空間段服務(wù)的可靠性和傳輸容量，能增加衛(wèi)星的競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)有效載荷進(jìn)行有效改進(jìn)，比如天線、星上數(shù)字技術(shù)、衛(wèi)星再配置能力，行波管放大器等的改進(jìn)，以及數(shù)據(jù)中繼性能改進(jìn)也將起到積極作用。從衛(wèi)星設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)看，將大力改進(jìn)網(wǎng)關(guān)J險(xiǎn)能，尤其應(yīng)集中于傳輸和接收過(guò)程中更高的處理能力和減小開(kāi)銷上。對(duì)于在L和S波段上的移動(dòng)業(yè)務(wù)，須使下一代移動(dòng)終端既能用于地面骨干網(wǎng)通信，也能同時(shí)用于衛(wèi)星骨干網(wǎng)通信，把研究重點(diǎn)放在地面中繼和衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)間互相結(jié)合的問(wèn)題上。現(xiàn)有的通信技術(shù)正在融合到下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，在這一趨勢(shì)下，IP技術(shù)繼續(xù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中處于主流地位。衛(wèi)星通信目前已經(jīng)在多種渠道進(jìn)行發(fā)展，將地面上的很多業(yè)務(wù)向結(jié)合、聯(lián)通。

4總結(jié)

無(wú)線通信技術(shù)對(duì)于人類的發(fā)展有著重要的意義。雖然通信技術(shù)已經(jīng)足夠科技化、先進(jìn)化，但是在發(fā)展的同時(shí)也存在著缺點(diǎn)。一些地區(qū)的無(wú)線通信容量不夠大、覆蓋的范圍不夠廣等問(wèn)題。這些問(wèn)題的產(chǎn)生需要我們進(jìn)行有效的改進(jìn)。信息化不斷覆蓋，通信技術(shù)目前已經(jīng)實(shí)施“三網(wǎng)合一”向“四網(wǎng)合一”轉(zhuǎn)化的局面。有電視、固定電話、因特網(wǎng)這三網(wǎng)相結(jié)合轉(zhuǎn)為電視、固定電話、因特網(wǎng)、移動(dòng)業(yè)務(wù)這四項(xiàng)。移動(dòng)業(yè)務(wù)風(fēng)生水起，跟著三網(wǎng)共同結(jié)合。漸漸形成了移動(dòng)4G的移動(dòng)發(fā)展區(qū)域?qū)?huì)越來(lái)越通信大。給通信技術(shù)帶來(lái)更多的效益。

參考文獻(xiàn)

［1］趙旦峰，王楊，廖希.異步雙衛(wèi)星MIMO系統(tǒng)中的空時(shí)編碼方案[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào).

篇9

1大氣窗口的選擇​

大氣中存在著各種復(fù)雜成分的氣體分子和微粒。激光在大氣中傳播時(shí)，因?yàn)檫@些物質(zhì)會(huì)對(duì)激光信號(hào)吸收與散射，還有大氣氣溶膠的散射，這就是導(dǎo)致傳播過(guò)程中能量衰減的主因。此外遇到下雪、下雨、刮風(fēng)等氣候，會(huì)使能量在空間重新分配，產(chǎn)生了不同程度衰減。表1列出典型氣候條件下，大氣衰減情況。一般情況下，氣候條件良好，對(duì)光束衰減主要是散射和吸，比如水蒸氣、臭氧、瑞利散射等[2]。輻射波長(zhǎng)處在某些區(qū)域吸收作用最小，稱之為“微窗口”。圖1給出了晴朗天氣條件，在700～1600nm波段，4個(gè)良好大氣窗口，分別出現(xiàn)在780，850，1064，1550nm附近。因此，為了盡量減少衰減，可選擇有利的天氣，并選擇處在大氣窗口波段波長(zhǎng)，可收到較好的效果。

2大氣信道模型

在近地光無(wú)線通信系統(tǒng)傳輸中，大氣信道由于種種原因引起光的吸收和散射，光信號(hào)信噪比等將受到影響。對(duì)大氣信道對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型建模分析，可為系統(tǒng)誤碼性能分析做必備基礎(chǔ)，對(duì)光無(wú)線通信系統(tǒng)有巨大理論價(jià)值。對(duì)數(shù)正態(tài)分布是跟據(jù)利托夫近似，用疊加來(lái)表示對(duì)數(shù)振幅。

3結(jié)束語(yǔ)

篇10

關(guān)鍵詞：航空電子；通信系統(tǒng)；技術(shù)問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、電子通信系統(tǒng)的概述

航空裝備發(fā)展至今，機(jī)載電子通信技術(shù)已是體現(xiàn)國(guó)家綜合實(shí)力的象征，電子通信技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)打的是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，通信技術(shù)潛移默化地改變著一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程，勝負(fù)可能僅在一瞬間，可靠、隱蔽的通信方式是武器研發(fā)追求的目標(biāo)，但是電子通信技術(shù)本身的復(fù)雜性必然導(dǎo)致其存在很多技術(shù)難題，比如系統(tǒng)傳輸速率、抗干擾能力、實(shí)時(shí)傳遞要求等。

現(xiàn)代社會(huì)電子通信技術(shù)已進(jìn)入尋常百姓家庭，如我們生活中常見(jiàn)的系統(tǒng)種類有移動(dòng)通信系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、蜂窩系統(tǒng)、分組無(wú)線網(wǎng)系統(tǒng)、無(wú)繩電話系統(tǒng)等。電子通信技術(shù)也是戰(zhàn)場(chǎng)上信息的主要傳播方式，是現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭(zhēng)的重要組成部分，隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地提高了現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)指揮、作戰(zhàn)的效率，在我方部隊(duì)、前線與后勤支持、空中打擊與掩護(hù)力量及指揮部門之間都迫切需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、便捷和有效地信息溝通。因此，通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的突破，是提高現(xiàn)代化戰(zhàn)場(chǎng)指揮、作戰(zhàn)效率以及裝備生存率的重要技術(shù)。

二、航空電子通信系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程

航空電子誕生在20世紀(jì)70年代，航空電子設(shè)備是飛機(jī)的重要組成部分，早期的航空電子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)飛機(jī)的起飛、導(dǎo)航、著陸、飛行員與地面的聯(lián)系等。隨著航空技術(shù)水平的提高，飛機(jī)的工作性質(zhì)也得到了擴(kuò)展，同時(shí)現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)、微電子技術(shù)也在快速地發(fā)展并應(yīng)用在航空電子技術(shù)中，各國(guó)都在發(fā)展航空事業(yè)，未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)主要為空間戰(zhàn)，這就要求航空電子設(shè)備的先進(jìn)才能在戰(zhàn)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。航空電子系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)成為飛機(jī)作戰(zhàn)能力的根本，航空電子設(shè)備的完善，大大增加了飛機(jī)的戰(zhàn)斗力和使用壽命，航空電子的發(fā)展也在推動(dòng)著航空航天事業(yè)的發(fā)展。航空電子覆蓋的領(lǐng)域很多，現(xiàn)在的航空電子系統(tǒng)采用綜合化結(jié)構(gòu)。軍用飛機(jī)的研制時(shí)間長(zhǎng)，服役周期長(zhǎng)，導(dǎo)致在維修商很困難，因?yàn)榉蹠r(shí)間長(zhǎng)，有些零部件已停產(chǎn)，飛機(jī)損壞沒(méi)有更換的零件，只有對(duì)飛機(jī)進(jìn)行不斷地升級(jí)才能避免此類事件的發(fā)生。

航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展階段可分為分立式、聯(lián)合式、綜合式、先進(jìn)式，這幾個(gè)過(guò)程發(fā)展中信息技術(shù)手段不斷增強(qiáng)，不斷滿足飛機(jī)性能的日趨要求。分立式航空電子系統(tǒng)的各個(gè)功能是分開(kāi)的，這使得飛機(jī)的各項(xiàng)性能無(wú)法綜合運(yùn)用。聯(lián)合式結(jié)構(gòu)將航空電子系統(tǒng)進(jìn)行綜合化處理，簡(jiǎn)化了設(shè)備之間的連接，降低了設(shè)備給飛機(jī)的負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)的信息共享，這種航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用在我國(guó)目前軍用飛機(jī)上。綜合式航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了飛機(jī)的綜合性能，是集信號(hào)管理、任務(wù)處理和飛行管理為一體的綜合化管理系統(tǒng)。先進(jìn)式航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是在綜合式航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了傳感器和操作臺(tái)的綜合化管理。航空電子綜合是指將飛機(jī)內(nèi)部的探測(cè)、通信、導(dǎo)航、識(shí)別、電子戰(zhàn)、任務(wù)管理、航行、火力控制等形成一個(gè)整體，這是系統(tǒng)的功能、可用性和生產(chǎn)周期成本相互平衡。

三、航空電子通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的電子通信技術(shù)也得到了快速地發(fā)展，而且電子通信技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展具有代表性的作用，但是同時(shí)也存在很多的問(wèn)題，過(guò)去的蜂窩通信由于無(wú)線頻譜資源的增加金額無(wú)線信號(hào)的衰弱使用越來(lái)越無(wú)法滿足人們的需求，只有發(fā)展新型的通信技術(shù)才能滿足人們的需求。

1.無(wú)線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

無(wú)線通信系統(tǒng)分成很多小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有很多無(wú)線信號(hào)處理單元組成，這些的單元距離都比載波波長(zhǎng)要遠(yuǎn)，每一個(gè)單元都時(shí)時(shí)對(duì)傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行處理，通過(guò)收、發(fā)等通道對(duì)單元進(jìn)行連接。這種通信方式更加方便快捷，但是結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的。

分布式無(wú)線通信還是有很多優(yōu)點(diǎn)的，如各單元間由于距離原因相互干擾較弱，內(nèi)部結(jié)構(gòu)確保了本身性能和增大了系統(tǒng)的容量，增強(qiáng)了信號(hào)的功率，增加了使用壽命，更加有效地利用無(wú)線資源，便于維修等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線通信系統(tǒng)是由應(yīng)用層、驅(qū)動(dòng)層、傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層組成的。應(yīng)用層是移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心，主要功能是對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行管理。而驅(qū)動(dòng)層是控制各個(gè)子系統(tǒng)的各種工作指令，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。傳輸層負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)傳輸，傳輸層是對(duì)信息的處理、同步管理、通道切換等工作。數(shù)據(jù)鏈路層是對(duì)信息傳輸中的傳輸序列進(jìn)行控制和排序。

2.衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

衛(wèi)星通信是目前最先進(jìn)的通信技術(shù)手段，它的通信距離遠(yuǎn)而且容量大，通信的質(zhì)量可靠性強(qiáng)，隨著全球信息化的形成和人們對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)的需求，電子通信技術(shù)的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題也體現(xiàn)出來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)衛(wèi)星通信中的技術(shù)問(wèn)題也有了相應(yīng)的對(duì)策，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮可以大大提高通信系統(tǒng)的傳輸時(shí)間、頻帶、能量，還有衛(wèi)星激光通信技術(shù)等一些先進(jìn)的技術(shù)。以后的衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)傳輸主要是依靠激光通信進(jìn)行傳輸?shù)模驗(yàn)榧す鈧鬏斔俣瓤?，而且受到外界影響小。所以未?lái)的通信技術(shù)手段應(yīng)以激光為載體對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。電子通信系統(tǒng)是無(wú)處不在的，電子通信系統(tǒng)的發(fā)展決定國(guó)家的綜合國(guó)力和保衛(wèi)領(lǐng)土的能力，必須對(duì)電子通信中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究分析，并完善通信系統(tǒng)中的不足。