通信系统范文

时间:2023-03-14 08:15:24

通信系统

通信系统范文第1篇

关键词:通信; 应急 ;系统

中图分类号:TN915.85文献标识码:A文章编号:10053824(2014)06001502

0引言

当前,应对突发事件日渐受到世界各国重视,如何在自然灾害、恐怖袭击、事故灾难等事件发生时尽可能保障人们的生命、财产安全,成为全球共同面临的问题。中国是世界上受自然灾害影响最为严重的国家之一,灾害种类多、灾害发生频率高、灾害损失严重。我国目前正进入社会全面发展的关键阶段,同时又是矛盾突显期,安全生产问题、环境保护问题、社会问题突显,可以说我国目前处在突发公共事件的高发时期,在未来很长一段时间内都将面临突发公共事件所带来的严峻考验。

1应急通信系统的特点

当恐怖袭击事件或自然灾害事件突发时,应急通信系统起着至关重要的作用,一套高效而完整的应急系统能最大限度地发挥作用挽救损失。应急通信具有时间突发性、地点不确定性、信息多样性、业务紧急性和过程短暂性等显著特点。应急通信系统必需能够快速部署并提供可靠的预期服务,辅助救援人员开展救援行动。具体而言,应急通信系统包括以下特点。

1) 立即部署。规划和部署过程必须迅速和高效率,相关系统和通信设备应迅速运送至事发区域,并且尽量不依靠复杂的配置过程和专业人员,除此之外设备应具有较高的容错性。

2) 健壮性[1]。频繁变化的网络环境对应急系统提出了极大挑战,网络基础设施应该有较高的灵活性,能够及时适应环境变化满足用户数量不断增加的需求。

3) 安全性。当恐怖袭击事件或自然灾害事件突发时往往需要各种救援团队,其中军队成为中坚力量。对于军事行动来说,涉及敏感信息,应当加以适当的保密。在应急系统中引入防伪签名加密技术,避免应急信息被伪造篡改,增强应急信息安全。

此外,应急通信系统应在用户高速移动中提供稳定的服务、能够与异质网络实现互联[2]、达到多网络[3]的共同协助。

2国内外应急信息系统现状

长期以来,许多国家高度重视包括应急信息无线电系统[4]在内的应急通信系统的研发工作,美国、日本等国都建有自己较为完善的应急通信网。与此同时,国际上许多标准化组织都在积极从事应急通信相关标准的研究,如ITU,ETSI,IETF等。

在我国,应急信息主要通过电视广播网、移动电信网和卫星通信网3种无线电途径。但是各信息渠道存在明显的特点与不足:广播电视是目前我国基层群众获得灾害预警信息的重要渠道,其人口覆盖面广,但群众收听收看广播电视的时段通常较为集中,无法保证群众可随时获得及时的应急信息;移动电信网络是目前我国发展最为迅速的通信系统,具有人口覆盖面广、全时段覆盖的特点,但以普通短信形式的应急信息,常常被用户所忽视,无法保证应急信息的及时性;卫星通信覆盖面广,在地震灾难发生、地面公众网络全瘫痪的情况下作用明显,但受限于高昂的使用成本和有限的信道带宽,难以在公众中推广。总而言之,我国现有的公众应急信息无线电系统虽有一定的发展但无法全面满足应急通信的需求,而且相互之间协同配合较差。

3关于未来应急通信系统发展的建议

通过前文介绍可总结,国外应急通信系统成立的时间较长,且具备了成熟的体系,这些经验给我国不健全的应急通信体系建设带来了很大的帮助。

第一,政府主导应急通信系统建设,且重在完善系统体系。

以日本为例,由于日本处于地震多发带,日本以政府为主导,建设了独立于电信运营商的专用应急通信系统,多个防灾网络形成一个相互连接、大面积覆盖的系统,可满足防灾、救灾和抗灾各个环节的通信需求[5]。相比之下我国的应急通信系统建设多以应急通信设备为主,对电信运营商等公用通信网的依存度非常高,自组网能力缺乏。除此之外,当前的应急通信系统主要由企业负责规划与建设,但企业缺乏经济效益而投入不足,从而限制了我国应急通信系统的建设。

因此,我国应急通信体系建设应以政府为主导进行通信投资、建设、运行,使应急通信能够相对独立于公用通信网,并且应结合国情,加强政府监管,逐步建立;此外,应整合各行业现有的相关应急通信网络,形成一个有层次、衔接有序的体系;最后应统筹兼顾,构建符合我国现阶段国情、高效健壮的应急通信系统。

第二,公用通信网应逐步具备应急通信属性。

当突发事件发生时,公用通信网应第一时间转变为最有效的应急通信网,提供最大能力支持指挥救援。基于这样的考虑,法国、英国等在公用通信网上推广 GETS[6],WPS等技术。

由于我国的应急通信系统处于建设初期,公用通信网建设很少考虑应急需求,特别是在应急优先接入方面十分欠缺,导致在突发事件面前公用通信网无法识别应急指挥救援人员的呼叫,使其淹没在巨大的网络拥塞之中。汶川地震后,通信业积极总结经验教训,大力推进建设公用通信网的应急属性,中国通信标准化协会建立了应急通信系统特别小组,已立项研究卫星通信系统支持应急通信的需求、应急公益短信息方案、区域空间应急通信系统。除此之外还将重点研究我国跨运营企业网络的互操作等技术标准,逐步提高我国公用通信网的应急属性。

第三,制定我国的应急通信标准。

目前国际上许多标准机构都在研究应急通信系统技术。吸取国外先进标准为我所用,并根据我国现阶段应急通信的情况,制定我国自己的应急通信技术标准,发展我国的应急通信系统,不仅有助于提高紧急救援的效率,最大限度的挽救损失,并且有助于提高国内通信业的发展。

4结束语

本文阐述了应急通信系统的特点、发展现状,并结合当前国内应急系统的状况提出了关于未来应急通信系统发展的几点建议。应急通信对我国的国民经济发展和社会稳定有重要意义,有必要加强应急通信的研究与建设,制定相关标准,满足国内的应急通信需求。

参考文献:

[1]FRANCES J M.Theoretical perspectives on emergency communication[J].IEEE Transactions On Professional Communication, 1989,32(2):94100.

[2]李文峰,韩晓冰.现代应急通信技术[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2007.

[3]张雪丽.应急通信不同场景和技术需求[J].电信科学,2007(2):5658.

[4]邢玉领,谢鹰,张涛.应急通信发展策略研究[J].无线通信,2009(9):3336.

[5]高章平,田海静.应急通信发展现状与对策[J].信息通信,2011(4):196196.

[6]WAUGH J, WILLIAM L.Living with hazards ,dealing with disasters:an introduction to emergency management [M].Armonk,N.Y.:M.E.Sharpe Publishers, 2000.

作者简介:

通信系统范文第2篇

关键词 通信系统;光纤通信技术;通信介质

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)134-0112-02

0 引言

光线价格随着科学技术的发展不断降低,与此同时,光纤应用范围也在不断的扩大,可以说光纤已经逐渐替代其他媒介,正成为信息宽带传输时候的主要媒介。综合这些情况来说,国家未来信息基础设施的支柱就是光纤通信系统。所以,笔者在此对通信系统中的光纤通信技术进行了剖析。

1 通信系统的发展及组成

通信技术的发展可以根据其历程分为三个阶段,详细情况如表1所示。

通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个传输或转移信息的通道。建立该通道,实现信息传递所需的一切技术设备和传输介质的总和称为通信系统。这里本文以基本的点对点通信为参考实例,如图1所示。组成部分的详细的分析,如表2所示。

2 光纤通信中的介质构成

2.1 光纤

光纤是光导纤维的简称。光纤是由纤芯、包层、涂覆层和护套构成的一种同心圆柱体结构。其中,纤芯和包层光纤的核心部分。纤芯是光波的主要传输通道;包层将光信号封闭在纤芯中并起到保护纤芯的作用。纤芯粗细、纤芯材料和包层材料的折射率,对光纤的特性起决定性影响。按照光纤中传输模式的多少来进行划分,可以将光纤分为两大类:一类是单模光纤;另一类是多模光纤。在光纤通信中,石英光纤是使用的主要媒质。在不同的环境中,为了都能使用光纤,这就必须让光纤与不同的元件进行结合,来构成光缆。

2.2 光缆

通常来说,光缆由3部分组成:一是缆芯;二是加强元件;三是护层。其中,缆芯主要用于传输光波,它的组成是由单根或多根经二次涂覆处理后的光纤构成;再者,加强元件的主要作用就是增强光缆敷设时可承受的拉伸负荷,它的组通常用金属丝或非金属的合成纤维构成;而护层的主要作用就是是对已形成光缆的光纤芯线起相应的保护作用,为的是避免受外界机械力和特殊环境的损伤,护层一般具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性。

2.3 光源

在光发射机的诸多器件中,关键器件之一就是光源,它的功能就是把接收到的电信号进而转换为发射的光信号。在光纤通信系统中,目前,被广泛使用的光源主要有两类,一类是半导体激光二极管,又被称为激光器(LD);另一类是半导体发光二极管,又被称为发光管(LED)。有时候在有些场合也有可能使用固体激光器。半导体激光二极管转换效率高,与光纤耦合好,当输入电流达到阈值时光谱特性好,主要用于长距离和大容量的光纤通信系统中。

2.4 光电检测器

光电检测器是一个转换信号的器件,既是通过光电效应,然后将接收到的光信号进而转换为电信号的一个器件,它也是光接收机的核心部件。目前常用的光电检测器主要有半导体PIN光电二极管和APD雪崩光电二极管。一般光纤通信系统对光电检测器有如下要求。

响应度足够高,即对一定的入射光功率能够输出尽可能大的光电流。响应速度足够快,以适用于高速宽带系统。

噪声低,对信号影响小。PI曲线线性好,信号光电转换不失真。

体积小,工作寿命长。

PIN光电二极管是在PN光电二极管的PN结中间设置了一层惨杂浓度很低的本征半导体构成,结构简单,可靠性高,工作电压低,使用方便,且量子效率高,器件噪声小,带宽高,但灵敏度比APD光电二极管低,因此广泛应用于灵敏度要求不高的场合。APD二极管灵敏度高,增益高,但电压高,结构复杂,噪声大,因此多用于对光接收机灵敏度要求较高的场合。

3 通信系统中的光纤通信技术

光纤通信技术现状截止到目前为止,我们可以看到光纤通信技术已经有了很大提升,它的应用范围也在不断扩大。时至今日,光纤通信技术已具有了高速率、大容量等优点,它的这些优点都在在通信系统中体现出来,并且被广泛应用在许多地方。光纤通信主要技术有有以下几种。

3.1 波分复用技术

所谓波分复用技术(wavelength-divisionmultiplexing, WDA)就是指将多个携有信息、频率不同的信号利用合波器整合到一起,然后沿着一条光纤传输,最后用某种方法在接收端接收,将波长不同的信号分别提取出来的光通信技术。WDA主要利用的是光纤低损耗波段的带宽资源优势,来增加光纤的传输带宽,从而使光纤传送信息的有效带宽增加一倍至数倍,从而有效的提高了频带利用率。

3.2 光纤接入技术

光纤接入技术一种是面向 FTTH(光纤到户)和 FTTC(光纤到路边)的宽带网络接入技术。OAN(光纤接入网)是电信网中发展最快的接入网技术,能够有效解决窄带业务(如电话)的接入问题外,还可以解决宽带业务(如调整数据业务、多媒体图像)的接入问题。光纤接入技术将传统接入技术进行了有效的改变,进一步增加城域网和核心网和的容量。光纤接入技术更容易与其他技术相结合,形成APON、GPON和EPON。

3.3 光孤子通信

在光纤通信系统中,由于光纤存在损耗和色散,从而使传输容量和距离在很大程度上都受到了限制。光孤子通信的出现极其有效的解决了光纤色散问题。所谓光孤子通信是在光纤长距离传输中,用光孤子超短光脉冲做信息载波,信号的波形和速率始终保持不变,并且可以到近零误码率信息传递的通信方式。

4 结论

光纤通信技术因为其本身的诸多优点,在各行各业里面得到了广泛应用,其已经成为通信技术中的重要组成部分,在信息传输中扮演着重要角色,相信未来中光纤技术会得到更为广泛的应用。

参考文献

[1]付伟,苗遥遥.光缆通信线路的维护管理策略研究[J].无线互联科技,2014(6).

[2]汤永忠.浅谈光纤通信技术的发展现状[J].电脑知识与技术,2014(10).

[3]潘伟,蔡文涛.浅谈通信工程中传输技术的广泛应用[J].民营科技,2014(2).

通信系统范文第3篇

关键词:应急通信;指挥车;通信系统

1 引言

应急通信指挥车系统,可以在较短的时间内将应急通信设备投入突发事件的发生地点,进而将突发事件现场情况以语音、图像等方式汇报至指挥中心,有效提高政府应急部门对突发事件的能力。作为国家应急平台体系中重要的支撑子系统――应急通信保障指挥系统,其核心是二个平台:应急通信平台和指挥调度平台。二者犹如人的骨骼系统和神经系统,支撑起国家应急通信保障系统。近年来,应急通信指挥车不仅是一个现场的指挥中心,还是一个计算机网络中心、通信中心、监控中心、信息中心、各类信息的综合应用点及无线专网信号临时增补覆盖范围等。

2 应急通信指挥车的通信系统

应急通信指挥车以卫星通信系统、微波通信系统及光缆等常规通信系统组成通信平台,通过卫星链路、微波通信及光纤接入等三种方式直接接入Internet和专网,加上多媒体应用系统,组成一个多种手段、反应及时、决策快捷的“数字化移动指挥中心”。

2.1 通信传输系统

⑴卫星通信传输系统:车载应急卫星通信站可以通过卫星链路与地面站进行音、视频通信;具备与地面站数据传输功能,可以通过卫星链路从地面站接入Internet和专网。

⑵微波通信传输系统:通过微波通信传输系统,就近接入电信运营企业基站传输,通过光缆专线将现场信号传送至市应急指挥中心。

⑶光纤接入系统:通过紧急布防应急光缆,铺设应急通信指挥车到附近的电信运营企业光缆接入点,通过光缆专线将现场信号传送至市应急指挥中心。

车内所有设备可以安装在定制机柜中,可以通过无线传输设备将单兵背负的摄像机拍摄的视频,通过专用通信线路(含卫星、微波、光缆等方式)传输至市应急指挥中心。主要传输内容有:图像传输:应急卫星通信车与市应急指挥中心进行对等的图像传输时,音、视频信号经过图像编解码器压缩,传输到路由器,形成统一的数据流,通过卫星等多种方式传输到市应急指挥中心。其传输速率可以根据实际需要进行组合(2~4 Mbit/s);数据传输:应急卫星通信车具有2路数据接口与市应急指挥中心连接进行双向传输。复用器的以太网接口是与外部以太网接口连接并交换数据,执行桥接算法,通过HDLC口与收发数据缓存交换数据,通过复用处理模块等处理后进行传输。两个复用器的以太网相当于网桥,把应急通信车的局域网连接到应急专网;语音传输:在应急卫星通信车的复用器FXS端口直接接3部电话,而在应急指挥中心复用器FXO接口通过3路用户线连接到指挥中心程控交换机中,实现与应急指挥中心电话专网或市话公网的交互。3部通信电话中的一部做为传真机使用,另外两部可以任意拨打公网电话。指挥中心电话中的任一部电话可以拨打车上的电话,实现互通。

2.2 计算机及控制系统

通过2套专业车载工控机、车载专用工业级服务器与24 端口网络交换机(具备POE功能),采用TCP/IP方式接入指挥指挥中心网络,实现现场计算机组网及资源共享,并可与指挥中心交换信息。采用宏控可编程中央控制系统,用无线LCD触摸屏及专门的操作软件可实现对全车设备的集中控制,并拥有设备状态显示及一键复位功能,减少车载设备控制部分。此外,还需设置有线控制,可确保所有设备正常操作使用。

2.3 现场视频系统

通过高解晰、低照度摄像机20倍自动变焦镜头及全天候防护罩(温控感应带雨刷器),配备最新型气动升降系统及特制的摄像云台,可实现全天候、全方位的现场监控功能。升降杆可以方便快捷地将顶部的灯、摄像机云台等设备举升至所需要的高度(大于6m,抗风能力160km/h)可以停留在任意高度。在不使用升降杆时,电动顶舱门关闭,整个升降杆和设备处于密封状态,保护升降杆顶的设备。

配备车内摄像系统1套,同时配备2路有线DV摄像。连接车内视频接收设备的线缆(对)采用防水标准BNC,长度为100m。线缆采用电动线缆盘收放。车辆通过配备车载型嵌入式数字硬盘录像机可对现场进行录像,1TB的硬盘可连续录制30天的录像资料,并可按需回放显示。该设备还可通过USB接口及数据端口与车载电脑或其他设备相连接,便于录像资料的导入和导出。利用8×8音、视频矩阵及画面管理设备(包括画面切换和分割功能),实现图像的多种形式编辑,便于选择性地传回指挥中心。车载工控机的光盘刻录功能可记录下事发现场的情况。

2.4 单兵移动监控系统

专用单兵移动监控系统就是基于COFDM通信方式为基础,再结合先进的图像压缩、数字纠错和加解密、数控等先进的现代通信技术组成的无线多媒体传输系统。该系统由两部分组成:单兵发射单元和单兵接收系统。

单兵便携发射机集成图像压缩编码、OFDM调制、功率放大等单元模块,实现将AV 标准视频流信号调制到无线信号并发送出去的功能;而单兵接收机则反向将接收的无线信号还原为清晰的视频信号,以供直接输出和监视器显示。

2.5 无线集群专网信号临时增补覆盖

集群设备按一个机柜2路载波考虑,以便满足容量的需求。另外还需配备分合路器和双工器以满足天馈系统的需求。车载移动基站主要由以下几部分组成:⑴车载移动基站:要求体积小、重量轻、功耗低,可方便地安装在通信指挥车内使用,通过车载卫星链路设施提供的E1传输通道,与TETRA系统交换中心连接。这样,不仅可以提供现场紧急部署TETRA数字集群系统无线覆盖,而且还能提供紧急现场与整个TETRA网络的跨站无线调度通信服务。⑵车载移动基站链路设备:主要包括车载卫星天线、卫星天线驱动伺服机构、卫星通道E1接口接入设备等。⑶车载移动基站电源设备:主要包括UPS后备电源、柴油发电机及配电稳压设备等。⑷传输链路:由于TETRA车载移动基站的机动灵活性和位置不确定性,一般很难采用固定无线或光缆有线方式作为传输链路,考虑到其使用频度较少(通常是遇有重大活动或执行重要任务时才会使用),因此采用租用卫星链路方式实现基站联网的链路传输,同时保留微波及光缆有线方式作为传输备份。

2.6 应急通信现场无线指挥调度系统

发生突发事件时,为了让事件现场各种无线通信手段可以灵活组网,可以使用美国RAYTHEON公司的应急无线高度指挥系统。该系统可以互连12个电台或电话,并将其最多可分成7个组或网络。该系统可以匹配传统的模拟电台、集群通信、P25电台、卫星电话、手机、数字集群和PSTN(公共电话网)等多种通信方式,利用VoIP技术进行广域通信。为了满足实际业务需要,它还具有连续运转记录文档、预设启动程序、交叉互通能力、优先级中断、指挥控制权、监听(视)等功能。

[参考文献]

[1]陈仿杰,雍海风,王维平.小型应急指挥通信车工程设计的研究[J].数字通信世界,2012(7).

通信系统范文第4篇

1光纤通信技术内涵

光纤通信技术主要是借助高频光波,借助光纤的通信媒介进行信号的传递。在实际应用体系建立后,相关技术人员要利用光纤技术进行通信操作,也要着重了解光纤通信技术的特征。不仅能保证低损耗,也能提高整体传导速度,确保其自身具有很强的抗电磁干扰能力,实现信息和数据传输项目的实际需求。而从19世纪到当下,光纤通信技术也实现了多样化发展,不仅传播速度有所提升,整体容量也翻了一万倍之多,真正实现了技术和市场内行业的融合,也为新技术的推广和应用提供了非常有效的发展背景。

2光纤通信技术要点分析

在对光纤通信技术进行综合性分析的过程中,要对技术模型的运行要点进行统筹分析,确保技术处理效果和应用模型的有效性,也为管理体系的综合性升级奠定坚实基础。2.1光纤通信技术要点之光纤连接技术光纤通信技术在实际管理模型建立过程中,需要借助相关问题进行统筹处理,正是基于此,光纤通信体系中,光纤连接成为了信息高速管理和运转的重要组成部分。光纤连接技术能一定程度上提高信息的传播速度预计传播方式,在满足人们对信息需求的基础上,保证信息处理效果符合预期。需要注意的是,在光纤通信技术中,宽带主干线路的传播效果是非常关键性的项目,对于用户最后光纤连接方式产生影响。正是由于光纤通信技术的普遍性和有效性,人们能在借助光纤通信提高上网速度的同时,真正体会高速信息的传播效果。由于光纤通信技术的接入口位置不同,其实际应用结构也分为FTTB模型、FTTC模型以及FTTH模型等,其中FTTH模型能实现光纤到户,借助光纤宽带的优势和特征,为用户提供更加具有实效性的管控模型,能在保证宽带连接技术需求的基础上,实现整体管理效果的综合性优化。2.2光纤通信技术要点之波分复用技术光纤通信技术中,波分复用技术是现行应用较为广泛的技术模型,主要是针对不同的光波频率,借助单模光纤低损耗区的宽带资源,建立健全完整的处理机制和控制措施,并且结合低损耗趋势,将其发展为不同通道。其中,将光波作为光纤信号的传递媒介,实现整体信号传输和管理模型的综合性升级,并且借助复用技术对不同波长承载信号的光纤结构进行分析,由于不同波长的光载波信号具有自身的独立性,在实际应用体系建立后,能借助一根光纤实现多线路信号传递。

3通信系统中的光纤通信技术分析

正是基于光纤通信技术的多元化发展模型,在实际管理机制和项目应用体系建立过程中,针对具体问题要进行综合性分析。本文以铁路运输项目为例,对其通信系统中应用光纤通信技术的路径进行了集中分析和阐释。值得一提的是,在铁路通信系统中应用光纤通信技术,能在优化传播速度的同时,保证传播质量符合需求。目前。铁路运输通信系统中,光纤通信技术主要分为以下三个阶段。第一阶段是PDH阶段,最开始使用的PDH技术铺设的是短波光纤,实现了二次群系统的开启和维持。例如,大秦铁路通信系统中,就将八芯单模短波光纤应用在重载双线电气化项目中,主要使用的设备是36Mb/sPDH二芯结构,实现了车站和区域网络通信的便捷化升级,为设备管理结构的综合性优化奠定坚实基础。正是基于此,也实现了铁路通信系统的跨越式发展,从传统的通信模式转变为光纤通信结构。由于这一成功转型,实现了整体技术结构和项目的综合性升级,也为通信系统的综合性升级奠定坚实基础,实现管理机制和信息传递效果的综合性优化。第二阶段是SDH光纤通信系统运行阶段,由于整体系统相对于其他系统更加的完善,在实际管理机制运行过程中,能有效弥补传统管理机制中的不足,也实现了整体铁路通信技术的全面升级,在实际技术应用体系中,SDH光纤通信技术能保证信号的稳定性,不仅仅能简化网络体系中的支路字节,也能创造不同设备互联网的互联。SDH光纤通信系统能实现更加系统化的自我管理,保证信息传输和通信的完整程度,建立健全更加系统化的完整管控模型,确保通信功能和安全得以全面提高和系统性优化。先进的SDH光纤通信技术将有效替代传统技术模型,保证应用效果的稳定性。第三阶段是DWDM光纤通信系统,在技术建立过程中,技术特性逐渐增强,能借助单模光纤宽带分析实现损耗降低的目的,并且保证发送端光发射机同时发射不同稳定度和精度的波长光信号,在信号放大后,实现信号传输,借助信号分解功能,保证技术优势得以全面升级。在实际应用体系建立过程中,DWDM技术能一定程度上提高通信传输速度,并且保证信息传输容量符合标准,为信息升级和项目管理提供便利,也为铁路信息服务管理系统的综合性优化奠定坚实基础。技术最大的优势就是能满足网络用户的实际需求,并且能实现信息的更稳定化传播和升级,保证信息管理效果和同时优化信息服务价值。

4结语

总而言之,在对光纤通信技术进行综合性分析的过程中,要结合管理模型和控制措施进行统筹分析,保证管理体系的完整性和稳定性,也为技术结构的发展以及进步提供动力,确保技术应用效果和管理体系的综合性升级,实现通信技术模型的综合性优化。在光纤技术不断发展的基础上,克服相关问题和困难,满足市场需求的同时,实现光纤通信技术的可持续发展。

作者:曲艳 单位:郑州联勤保障中心

参考文献:

[1]张钺,赵毅.光纤通信技术在工业电视上的应用[C].第二十六届中国(天津)2013,IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集.2013:200-203.

[2]邱琪,宋玉娥,阳树宗等.空间站信息系统与光纤通信技术[J].电子科技大学学报,2013,29(04):365-368.

[3]张韬,尹项根,刘革明等.GPRS技术在馈线自动化通信系统中的应用[C].中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十一届学术年会论文集.2015:1610-1613.

[4]刘锋,潘永湘,毛芳仁等.基于GPRS配电网自动化通信系统终端的设计工程与实现[C].2014全国电力系统自动化学术交流研讨大会论文集.2014:178-182.

[5]李国武,张雁忠,黄巍松等.基于IEC61850的分布式能源智能监控终端通信模型[J].电力系统自动化,2013,37(10):13-18.

通信系统范文第5篇

应急通信车,在汶川地震中几乎是起到了“奇兵”的重要作用,正因为此,在此之后的重大公共事件管理中,都少不了它的“参与”。

国务院分别对“国家安全生产”、“处置铁路行车事故”、“民用航空器飞行事故”、“海上搜救”、“城市地铁事故灾难”、“电网大面积停电事件”、“核应急”、“突发环境事件”、“通信保障应急”等9项事务了事故灾难类突发公共事件专项应急预案。总体预案将突发公共事件主要分成4类:

1. 自然灾害:主要包括水旱灾害、气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、生物灾害和森林草原火灾等;

2. 事故灾难:主要包括工矿商贸等企业的各类安全事故、交通运输事故、公共设施和设备事故、环境污染和生态破坏事件等;

3. 公共卫生事件:主要包括传染病疫情、群体性不明原因疾病、食品安全和职业危害、动物疫情以及其他严重影响公众健康和生命安全的事件;

4. 社会安全事件:主要包括恐怖袭击事件、经济安全事件、涉外突发事件等。

结合这些事件的发生特点和危害等,可以看出,大多数事件都离不开应急通信车的支持。

一般都可以通过应急通信车在短时间内恢复或补充现场的通信业务。所以,在此向您介绍一下应急通信车的详细功能和作用。

以在汶川地震中发挥出色的莱斯的通信车为例,该车辆不同于公网移动通信使用的制式,所提供的无线视频、无线语音、集群调度等业务都承载在专用终端上,目标市场应用为发生自然灾害、突发事件、电信网络中断、需要专用通信系统场景时的无线通信。与其应急通信车相关联的业务系统包括地面指挥中心、卫星通信、无线通信、现场应急通信车、多业务作业终端、手持调度终端等。

这种技术的通信车,目前已经分别在汶川地震救援、国家地震局、国家气象局、08奥运会以及全国大部分政府城市应急通信车项目进行了较为成功的应用。如图1,图2

该产品具有如下的技术优势特点:

1. 统一管理性强:可实现多种应急指挥方式并存,以指挥调度中心为核心的平台下,依托多个层级的有线网络、无线网络,形成现场二级调度,将实时的图像回传到指挥中心,并快速的建立起现场指挥调度的通信平台;异地协同调度,系统支持多调度台协同调度,可以让现场人员和远端指挥中心的人员实现异地协同调度,极大的提高工作协同的能力。

2. 多种通信方式相融合:该系统采用先进的全IP平台,将视频、语音调度等融合为一,在同一个无线、有线、卫星通道上,实现了视频回传、应急语音调度、视频电话会议等多种功能。

3. 兼容性强,多接口保证通信畅通:调度系统支持卫星通道、本地无线通道、现场PSTN接口、GSM/CDMA无线网关等多种对外通讯的接口,可以在不同情况下,最大的保障通讯畅通;并且可以和340M的无线对讲系统对接。

4. 移动视频监控:通过多业务作业终端视频设备和车载视频终端,可将现场图像实时上传至应急通信车或指挥中心;单兵视频终端也可以实现视频采集,将现场图像传回指挥中心,并通过视频服务器分屏显示在监控台上。

5. 无线广域覆盖:工作于1800MHz频段的无线基站最大覆盖半径可达20km,城区单基站典型覆盖半径可达1~3km,郊区环境典型覆盖半径可达8~13km。工作于400MHz频段的无线通信基站覆盖半径最大可以达到30~50km。

通过以上特点分析和数据可以看出,莱斯的应急通信车具有目前应急通信市场上较为领先的技术功能。现在再让我们来看一下这款通信车的工作原理和主要的功能特点。

在地面指挥中心部署核心的应急通信系统,通过卫星信道建立与通信车的通信信道。应急通信系统具备强大的通信交换能力,为指挥中心与通信车、现场移动多业务终端、手持终端设备之间提供交换连接服务,并可实现与公共电话网之间的连接;应急通信车可以实时处理现场传输过来的语音、视频信息,与地面指挥中心形成统一的指挥平台。如图3。

车载无线通信系统具有频谱利用率高、抗多径能力强、非视距(NLOS)传输等优势,在5MHz带宽上基站单扇区吞吐量15Mbps,单终端吞吐量3Mbps,在选用12米升降桅杆时,车载基站的最大覆盖范围超过10公里。

应急通信车主要实现的功能如下:

•分布式调度指挥

地面指挥中心和应急通信车分别配备独立的调度系统,调度机和视频服务器可作为主从关系存在,现场应急通信车中的设备可以实时将现场数据上传至指挥中心总服务器,作为二级调度系统或视频会议系统的分会场;在卫星链路有压力或失效的情况下,现场应急车调度系统自成体系,完全可以独立对现场进行指挥调度,可通过现场应急通信车的视频服务器召开局部视频会议、对本地视频信息进行录像和保存,很大程度可减少卫星链路压力。二级分布式调度系统,可协同工作,可互为备份,可分担压力,是整套系统的优势所在。

•现场视频回传

通过多业务作业终端视频设备和车载视频终端,将现场图像实时上传至应急通信车或指挥中心,应急通信车或指挥中心的视频服务器将输出到监控台实时显示,图像清晰、画面流畅,指挥中心领导可依据现场图像做出各种实时决策。

•车载视频监控

指挥中心监控画面可以通过应急通信车上的车载视频采集终端监控现场情况,并可以远程控制视频终端的监控方向和角度。在车上的作业人员也可以同步监控摄像头画面,便于观察现场情况。

•指挥中心与现场语音调度通信

指挥中心通信设备通过卫星链路可以和现场通信设备建立双向语音通话;通过网关设备,可以将GSM和传统公网电话系统接入调度网络;指挥中心调度台可对所有终端灵活分组,随时可发起单呼、组呼、会议和广播等语音调度指令。

卫星通信可选择静中通或动中通,满足各种不同情况下的业务需要,同时根据地域的不同推荐最适合当地的卫星通信链路。

•现场通信系统

应急通信车通过车载无线基站设备,为现场提供无线通信覆盖。现场工作人员可以配备手台或者多业务作业终端,应急通信车上可配备车载调度终端和车载视频设备,这些现场终端之间通过无线链路实现语音、视频互通,现场终端还可以通过无线基站设备实现与指挥中心通信设备的语音、视频通信,实现调度任务的上传和下达。现场应急通信车携带的GS8网关,可以直接将GSM和PSTN公网电话接入现场的保障系统中来。

•应急多媒体会议功能

指挥中心、救援现场以及其他任何装备多媒体交互终端的地方可进行集视频、语音、数据为一体的多媒体交互会议。系统允许用户通过手机和固话发起会议,这样就可以让在指挥人员进行现场指挥,不需要在调度台前等待情况汇报上来再做出决策。

•远程数据通信功能

现场保障人员可通过多业务作业终端连接电脑,方便的查询指挥中心各类数据库服务器和其他各业务服务器,以获取更多的有效信息用于现场的救援工作。

•集群对讲

现手台、车载调度终端和多业务作业终端之间可以发起集群对讲,一键即可呼通组内所有终端。

•多业务作业终端

在许多车辆无法进入的小街小巷,保障人员需要离开车辆分布到各个待命或抢修地点,借助多业务作业终端,就可以实时与车辆以及指挥中心保持联系,并可以通过终端上的摄像头随时将保障点的视频图像传送给车辆和指挥中心。

由于经常需要在环境恶劣和地理情况复杂的区域进行工作,莱斯移动通信车具备以下这些硬件条件:

安全、快速,有良好的避震系统,适用于多种路况;设备的操作简单,准备时间短;车辆环境系统密封良好,具有良好的防雨、防尘、隔热、保温性能,能够在恶劣的环境下正常工作;车内具有各种环境监控告警装置,保证人机正常工作;防雷、接地、抗风措施:各主要接口均配备可靠的防雷设备,采用可靠接地方案和接地设备,确保车内人机安全,车辆配备液压平衡支撑系统,桅杆选用抗风能力强的天线桅杆;电源系统:提供市电、发电机等多种供电方式;安全性:系统提供先进的安全告警和保护功能,保证人机安全。

通信系统范文第6篇

[关键词]气象通信系统 发展 展望

[中图分类号] P4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-389-1

气象通信系统是指多项业务的组合,包括对气象观测的资料总结、预报预测以及对相关服务产品的收集与分发,它将气象观测系统、气象预测系统和服务系统相连接,共同形成一个整体的气象业务平台。近几年来,随着我国经济技术的快速发展,对气象综合观测的要求越来越高,气象通信系统的发展关系着我国气象事业、交通事业等多项业务的发展。传统的气象通信系统已经不能满足当下快速更新的数据发展,必须加强我国通信系统的发展,提高我国气象通信系统的质量水平,提高运行效率。

1气象通信系统的发展历程

气象通信主要是由莫尔斯通信发展而来,之后随着时代的进步与发展又经历了电传通信、传真通信、自动化通信,最后发展为目前仍在前进的网络通信。我国在20世纪80年代第一代自动化通信系统建成,我国的气象通信步入自动化行列。随后的873工程运行成功后,第二代自动化通信系统形成,在提高了系统传输、储备等系统更新的同时,也进一步优化了通信技术;9210工程投入运行后我国形成了第三代气象通信系统,这次过渡将通信系统与现代网络技术相结合,建立了相关应用软件并实现了传输监控对气象通信系统的运行进行监督。

2气象通信系统的发展现状

随着我国信息技术的不断发展,以9210工程为初端的通信业务系统的建设为基础并开展相关业务建设。随着时代的进步气象通信系统的建设需要更多的数据作为进一步发展的依据,信息爆炸、更新快、传输量大等现阶段发展的基本要素要求我国必须加强气象通信系统的建设。从现阶段来看,我国的气象通信系统主要是以星型和网状宽带网络系统为基础进行网络覆盖,基本上满足了传输数据的需要。但与该系统相配套的基础设施并未作出相应变更,随着应用数量的不断增加,问题也随之而来。例如文件名的支持程度低、通信监视客户端问题频出、浏览器不能满足用户需求等等,此上都阻碍着气象通信系统建设的发展。因此,必须要加快气象通信系统的建设发展,推动其系统建设与时代同进步,实现气象通信系统的有效建设。

3气象通信系统的设计

我国气象部所采用的气象通信系统设计主要分为硬件结构设计和软件结构设计两个部分,下面本文将对这两个部分进行详细介绍。

3.1气象通信系统的硬件结构设计

气象通信系统的硬件建设要确保整个系统的稳定运行,并为其长期建设做准备,在保证系统稳定的基础上还要保证其工作效率。通过将多台PC服务器连接成一个集群系统,提高系统的吞吐能力,从而提高硬件系统的运行效率。同时,还要通过并行文件系统,将相关资源与文件进行共享与监控,运用集群技术实现对整体系统运行的监控,方便用户进行查阅。集群技术在气象通信系统中的运用,不仅提高了其工作效率,还能提供充分的服务,保障服务质量。除以上技术之外,气象通信系统的硬件结构设计还运用了许多技术,例如系统运用了虚拟服务器将FTP服务连载与HTTP连载进行数据接入,应用LVS技术保证服务器负载的均衡分配,应用TOMCAT容器进行集群,以保证数据传输的正常运行。

3.2气象通信系统的软件结构设计

我国气象通信系统部分的软件结构设计主要分为数据层、业务层和应用层三层结构。每一层都有其所包含的内容与作用。第一,数据层的数据库建设来源于相关业务单位的数据以及全国各省提供的数据信息;业务层主要通过对相关数据的收集、分发、存档及监督实现数据的积累,保证数据来源的真实性;应用层由信息查询、数据统计、信息服务、值班记录和广播监视五个方面构成,以保证气象通信系统的数据建设过程的真实性。我国部级别的气象通信系统主要针对业务层的相关信息进行检查记录,通过图形的方式向大众展示其结果。通过运用CMACast卫星广播进行数据补调,增加省级气象通信系统获取数据的来源渠道。

4气象通信系统的发展展望

通过以上的介绍,我国的气象通信系统需要进一步加强,必须使我国的气象通信系统与时俱进,提高我国的气象通信系统的工作效率,下文将对我国气象通信系统的发展进行发展前景展望。

4.1有机整合资源,合理利用

我国的气象通信系统需要在加强其传输能力的同时,整合宽带网络资源和传输资源,充分利用网络资源及计算机技术进行数据交换与上下资料传输,并完善资源共享机制。通过气象通信系统的发展预测,在未来的通信业务发展中,业务逻辑将会成为通信系统的实施系统中心,实现上行资料传输及区域、省际间的资料交换。还要根据业务要求进行数据交换的控制和传输调度,通过提高传输处理能力和吞吐能力,对传输监视和传输质量评估进行数据覆盖。在下行通信系统的数据分发服务中,对相关的业务要求相对较低,但是对传输的实时、高效要求较高。现阶段的业务要求必须建立健全高效的资料传输机制,满足各类数据的传输和产品收集交换,更好的为气象通信系统业务服务。

4.2进行系统扩张和升级

经过发展预测可知,国际通信系统将会随着技术的不断革新而发展更新而扮演未来WMO信息系统的核心通信中心。由此,我国必须提高对全球实时资料和相关产品技术的掌握程度,拓展数据搜集渠道,进行技术升级。

4.3实时资料元数据服务成为新领域

随着时代的发展,实时资料的收集越来越成为当代气象业务发展的重点。实时资料元数据服务主要是针对实时资料的数据属性、传输特点及其服务方式等相关元数据的信息变换进行描述,并实时进行资料更新,提供变更数据。还要对用户提供及时、有效的帮助,对相关数据资源进行有效加工处理,并提供相关存储管理和数据应用以支撑元数据。

5总结

总之,我国气象通信系统的发展必须要实现与时俱进,不断改进相关技术更新现有技术,改进传统系统建设技术。完善传输质量,实现数据的及时收集与整理。从而提高气象通信系统的服务质量,提供可靠的传输数据。

参考文献

[1] 刘金霞 王慧瑜.省级新一代气象通信系统传输流程的设计与实现[J].气象与环境学报,2012,6(14):22-24.

[2] 潘觅.浅析国内气象通信系统的设计与实现[J].电子制作,2012,6(25):12-14.

[3] 卞晓丰.浅析气象通信系统中的数据质量管理[J].中国科技信息,2013,16(28):15-18.

通信系统范文第7篇

【关键词】煤矿井下;通信技术;通信设备

现代化煤矿在机械化生产和自动化程度方面已经呈现飞跃式的发展,煤矿工作环境比较特殊,井下条件恶劣,空间受限严重,生产工序多样,生产环节复杂,任何一个工序和环节出现问题都会波及整个生产系统产生巨大影响甚至引起安全事故的发生。因此,必然需要建立一套完善、便利、可靠、实用、灵活的煤矿井下通信系统,来统筹调度,周密指挥,保证各个环节的运作正常,有效协调各个工序的生产,一旦发现问题,及时反馈问题,快速解决问题,从而在最短时间内,排除各种设备故障和危险情况,做到安全、质量、高效、平稳的生产。

1.煤矿井下通信系统的特点

随着煤矿生产日渐现代化,煤矿井下通信系统作为主要煤矿生产关键因素之一,已经渗透到每一个生产环节和工序中,在整个生产协调和调度中占据主导地位,由于煤矿井下生产的特殊性,环境的制约性,其通信系统在功能上和设备上都有着比较与众不同的特征。

1.1 煤矿井下通信系统功能上的特点

1.1.1 在关键通信点上,必须具备双向报警功能和紧急情况呼叫功能,用以提高紧急情况下对设备故障和安全事故的及时反馈。

1.1.2 煤矿井下通信系统必须对生产调度人员有最高呼叫有限权,可以畅通无阻的进行选呼、群呼、录音、强插、扩音、强拆等诸多功能,以方便调度人员紧急情况下及时协调安排。

1.1.3 井下通信系统应当具备较强的移动通信功能。无线电波在井下受限空间受到阻碍,信息不能畅通无阻的进行传播,信息交流受到最基本的限制,矿井隧道曲折复杂空间狭窄,严重制约安全生产。

1.1.4 井下通信系统应具有较强的抗干扰性,任何其他的无线电波及信号都无法干扰其运作。

1.2 煤矿井下通信系统设备上的特点

1.2.1 井下通信系统复杂,启动停用频繁,电器设备配置量庞大,每个信道形成的电气之间的干扰强烈、电平较高、噪声频谱较宽。极大的影响井下通信设备的运行,产生不良效果。这就要求,井下通信系统在设备性能上更要具备更好的适应性能和抗干扰性能,以适应较差的信道环境。

1.2.2 由于煤矿井下条件恶劣,潮湿、通风条件差、粉尘严重,并且在狭窄的空间内,隧道里布满管线、容器、电缆、电线、铁道、支架、工具等金属性部件,这无疑会对通信设备的专用信道以及借用信道造成不同程度的干扰,严重阻碍信息的传递和交流,造成不可估量的后果。

2.煤矿的井下通信系统技术

建设功能强大,设备完善的井下通信系统对完善机械化生产、科学信息化管理、防止安全事故发生、提高煤矿生产率和自动化程度方面起着举足轻重的作用,对工业生产的现代化有着非常重大的意义。煤矿井下通信系统作为现代通信技术的重要组成部分,目前正在研究、探索、开发、完善和提高,其中主要的通信系统有一下几种:

2.1 蓝牙通信技术

它采用2.4GHz和ISM频段无需授权,利用跳频的方式分成79个无线信道来拓展频谱。就目前的应用状况来看,蓝牙芯片有着功率低、成本低、体积小、接口标准等诸多优点,其应用已不仅仅局限于移动设备和电脑,任何数字设备都可以集成进去,特别是技术要求不高的井下移动通信和便携装备,具有很强大的抗干扰能力。

2.2 载波技术

煤矿井下通信技术应用较早的一种通信技术就是载波通信技术,在信号检测、语音和控制方面应用极为广泛,煤矿井下早期实现移动电机车调度通信的主要手段就是架线机车动力载波通信技术,但是通信效果和质量并不理想,载波通信技术使用的借用信道大都是机车架线和动力电缆等,借用信道分支较多,且在线路上,设备启动停用次数频繁,引起借用信道的参数伴随着地点和时间而变化,严重影响通信效率和质量。目前,在通话清晰度、传输距离和抗干扰能力等多种方面,载波通信技术与泄露通信技术和感应通信技术相比,已经有相当大的差距,或被逐步替代。

2.3 井下PHS技术

井下PHS通信技术与其他无线通信系统的设计理念完全不同。目前井下应用无线通信系统,包括井下泄露通信技术。其技术采用日渐成熟的移动通信技术,也就是PHS通信系统。有着传统井下通信技术难以突破的技术优势,它是经过研究突破传统井下通信技术,改造后移植在井下的。PHS系统具有较强的可扩展性能,其作为一种无线传输平台,可以完全实现人员信息定位、数据高速传输业务等,并且可以用来提供井上和井下的无线传输业务,系统应用空间更为广阔,形成一种井上、井下立体覆盖无线移动通信的一套调度生产系统。PHS系统在现代公众无线通信高技术平台上继续开发,与传统煤矿井下通信系统相比,其性价比和可靠性更胜一筹,生产厂商能够长久支持。

2.4 泄露技术

泄露通信技术是实现基站之间和移动电台之间的可逆耦合,采用表面开孔的泄露电缆在深邃巷道中起到长天线的作用,通信质量非常只好。其无线电波克服井下工作的环境恶劣性,成为一种比较理想的传输形式,并广泛应用与铁路隧道、公路、地铁、地下公用场所及地下停车场,受到国内外一致好评。但其缺点也不容忽视,系统造价成本昂贵,必须设置专用传输线,距离导线30m以内信号才能接收正常,且维护保养费用高昂。

2.5 井下光纤技术

光纤通信具有抗干扰能力强、中继距离短、防爆性能好、容量大等优点,促使光纤通信技术的应用和发展很快。目前煤矿井下光纤通信技术应用十分广泛,在许多领域发挥很大作用,光纤通信的高速信道是检测监控系统中理想传输方式,打破传统的语音通信。光纤通信的另一优点使其成为井下工业电视系统的主导,即低损耗无中继传输。光纤通信的诸多优点还有待进一步挖掘和探究,且一定会在煤矿井下通信系统中发挥更大的作用。

2.6 感应技术

感应通信技术是利用普通的金属导体的电磁感应,产生静电耦合的一种通信方式。金属导体如:钢轨、电线、电缆等。它既像有线电又像无线电,即美称为“感应无线电”。感应通信技术的优点在于它能以较小的发射功率完成较长的距离通信,且无需中继器、系统组成简单、感应线敷设简便、价格较低,在煤矿井下通信系统中比较受欢迎的一种通信技术。感应通信系统采用传输频率在2MHz以下,以减少传输衰减。其缺点也令人担忧,感应线距离巷道壁距离太近时,极易造成电磁场分布不均匀的情况,继而引起巨大损耗,影响传输质量和距离。而井下的低频段电磁噪声比较大,引起井矿内感应电话的通话质量比较差,且噪音较大。

除此以外,还有更多井下通信技术如:扩频技术、复用多址技术等等,可根据煤矿井下实际环境择优应用。

3.结语

井下通信技术在飞速的计算机科技和电子科技发展中不断突破,进一步开发出更有效、更合理、更可靠的井下通信方式和手段,为煤矿井下通信开辟更广阔的发展领域,对进一步提高煤矿井下工作的劳动生产率、防止安全事故和灾害具有重大意义。

参考文献

[1]梁湖辉.电力线载波数据通信在煤矿企业中的应用[J].煤炭技术,2011,11.

通信系统范文第8篇

关键词:移动通信系统;干扰控制;分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.01.128

0引言

近年来,我国移动通信系统快速发展,给人们的工作、学习和生活带来了极大的便利。移动通信系统主要采用无线传输技术,但是在实际应用中由于CAMA系统和GSM系统都属于干扰受限系统,无线传输很容易受到各种无线电波的影响,严重影响移动通信系统的容量和通信质量,因此应高度重视移动通信系统的干扰控制,采取科学合理的干扰控制措施,保障移动通信系统的安全性和稳定性。

1移动通信系统受到的干扰

移动通信系统受到的干扰主要包括互调干扰、邻频干扰和同频干扰,互调干扰是指移动通信信号在非线性移动通信设备元器件上产生的频率和系统有用信号频率相近,在移动通信系统运行过程中对正常信号造成干扰,这种互调干扰主要有外部因素互调、接收机互调和发射机互调这三种干扰源[1]。邻频干扰是指收信机射频通带周围或者通带内的信号,经过变频以后达到中频通带,以此对移动通信系统运行造成干扰,邻频干扰会影响系统收信机的灵敏度和信噪比,造成收信机信号接受堵塞。同频干扰是指和有用信号频率相近但来自其它信号源并且通过相同方法进入中频带的干扰,有用信号和同频干扰信号一起被检波和放大,一旦两个信号的载频不一致,会产生差拍干扰。当前,移动通信系统主要采用小区制结构,为了最大程度地利用系统频率资源,通过同频复用的方法,每间隔一段距离,小区内部的移动通信可以实现频率的重复利用,主要间隔距离达到一定程度,同频干扰不会影响移动通信系统的正常通信。而由于移动通信系统运行受到外界温湿度、地形地貌等多种因素的影响,随着传播距离的增长电波会出现一些弥散消耗,一旦遇到地物或者地形的遮挡,会形成阴影效应,移动通信信号会通过多条反射路径达到接收点,在这个过程中移动通信信号的到达时间、相位和幅度都不同,信号之间相互叠加会出现时延扩展和电平衰落。同时,人们往往在不断的移动中使用移动通信系统,而这会造成多普勒频移,形成随机调频,影响电波传输特性,移动通信质量明显下降。除了上述干扰外,移动通信系统还会受到多址干扰,当移动通信用户数量比较多时,很容易产生多址干扰,影响移动通信系统的正常通信。

2移动通信系统的干扰控制策略

2.1扩频技术

在移动通信系统中应用扩频技术,利用扩频码对发送的信息进行扩频调制,扩宽原始信号的带宽,再利用一样的扩频码对接受信号进行解扩,还原信息数据。在实际应用中,扩频技术把发送的信息数据频谱进行扩展,在信号传输过程中计入适当的干扰信号,使信号频谱进一步展宽,有效降低移动通信系统的干扰信号强度,在移动通信系统中频谱扩展越宽,可实现越强的抗干扰性能。通过应用扩频技术,移动通信系统的所有用户通过码分系统采用同一载波,所有用户同时可以进行接收和发送,但是输入信号之间的干扰影响较大,无法应用传统调制解调方式进行解决,为了最大程度地降低移动通信用户之间的干扰,可以使扩频技术和码分系统结合起来,使所有用户的移动信号所占信号带宽相同。同时,由于扩频技术的地址码调制和码分系统的伪码调制工作原理是相同的,应用过程中可以采用扩频调制和地址调制两种方式,也可以同时进行扩频调制和地址调制。另外,为了克服移动通信系统的多址干扰,应优化扩码码码型,在TD-SCDMA、WCDMA、3G等系统中同时应用扩频技术和CDMA技术[2],可以有效消除系统干扰。

2.2跳频技术

跳频技术是指在移动通信系统的几个频点上进行跳变,发挥干扰源和频率分集效果,改善移动通信的误码特性,由于频率复用的干扰影响,移动通信系统业务密集区的通信质量较差。一般情况下,基站和移动台之间的距离和相互故障情况会影响载波电平变化。为了尽可能满足多用户的移动通信要求,通过采用跳频技术,信号干扰会被多用户所共享,这使得干扰间断,极大地提高了移动通信系统的运行性能。

2.3数字话音插空技术

数字话音插空技术是指当移动通信系统被拨通时分配信号,没有话音时,其它用户可以使用系统信道。在TDMA系统和FDMA系统中对于有话音时分配时隙或者信道频率难度较大,但是在CDMA系统非常方便,通过在无话音时收回移动通信系统信道,可以有效降低对移动通信用户的干扰,提高接收端信干比[3]。

2.4间断传输技术

间断传输技术是指在通话过程中传输话音编码,在不同通话使停止发射机工作,结合发射机停发之前的噪声特性,接收机产生平缓的噪声。通过大量数据分析,移动通信用户的平均通话时间低于40分钟,通过采用间断传输技术,可有效降低移动通信系统的干扰功率和总干扰电平,节省发射机的电能消耗。

2.5多用户检测技术

多用户检测技术是指利用伪码多址的统计信号和结构信号,将移动通信号用户信号看作有用信号,最后进行联合检测。这种检测技术通过相减式干扰对消器和线性检测法,干扰对消器主要是从滤波器输入端的匹配信号减去本地移动用户的多址干扰,不仅可以抵抗多径干扰和远近效应,还可以消除多址干扰。线性检测法主要是利用线性变换来消除移动用户之间的相关性,确保移动用户的检测器信号完整。在CDMA系统中,移动用户通过接收机进行接收,彼此之间保持相互独立,但是这样会造成移动用户扩频码无法正交,在采用多用户检测技术时,可以应用迭代法或者矩阵求逆法,消除移动通信用户之间的干扰,有效提高移动通信系统的容量和抗干扰能力。

3结束语

近年来,我国移动通信系统越来越成熟,应用范围越来越广泛,结合移动通信系统的干扰问题,应加强分析和研究,积极运用现代化科学技术,加强移动通信系统的干扰控制,不断提高移动通信系统的综合效益。

参考文献:

[1]高翟.移动通信系统中的干扰控制研究[D].华中科技大学,2012.

[2]薛富国.新一代移动通信系统中干扰与容量分析[D].西安电子科技大学,2014.

[3]曹丽娟.无线通信系统中的干扰控制关键技术研究[D].北京邮电大学,2014.

通信系统范文第9篇

关键词:应急通信系统 管道通信 集群无线通信 车载台

在目前管道系统设计中,应急通信系统一般由公网移动手机和全球移动卫星电话组成,主要用在管道巡线和抢修中。但在防爆区内,所有的手机和卫星电话都不能使用,致使在管道抢险过程中,缺少了与外界联系的通信方式。为解决管道抢险中防爆区内的无线通话和调度通话功能,我们采用SmartrunkⅡ两信道集群单基站大区制通信网络,形成了有线与无线共容的通信网络。

集群无线通信系统是针对无线调度通信的特点发展起来的一种通信方式,其主要特点是共享频率资源,使有限的频率得到充分利用,同时,透过集群系统中心控制的方式,大大提升了调度功能,特别适合各种专业无线电调度通讯的方式。它除了具备公众移动通信网(GSM、CDMA)所能提供的个人移动通信服务外,还能实现个人与群体间的任意通信。这种数字集群通信方式,尤其适合抢险救灾紧急时刻。

1、管道抢修中通信基本要求

(1)移动台包括无线对讲机和车载台,要求所有对讲机都具有防爆特性,适合应用于石油行业易燃易爆环境中。

(2)系统可实现移动台对有线电话、有线电话对移动台、移动台对移动台之间的话音通讯,必要时也可通过脱网功能实现无线移动台对无线移动台的直通通讯;

(3)全部对讲机、车载台或固定台即可用于一呼百应式的广播方式,也可用于单呼,组呼,群呼等选呼工作方式。

(4)系统要求采用自动拨号方式的半双工集群通信系统,系统使用数字信令功能,使用简单方便。

(5)每个无线移动台可连接GSM 或CDMA移动电话,扩展使用功能。

(6)调控中心对通讯控制具有优先权,可执行强拆功能。

(7)系统采用集群工作方式,共享频率资料,提高系统使用率。

(8)系统在同一时刻提供两条传输通道;分配给卫星电话专线和公网市话专线。

(9)系统所采用的设备能在高低温恶劣环境中使用,符合管道抢修抢险恶劣环境条件。

2、采用准集群系统的解决方案

2.1 准集群系统概述

集群系统是通信技术和计算机技术有机结合的高科技产物。集群系统的基本特点是使众多用户共享相对有限的频率资源,并将系统每个信道的可用时间动态地分配给系统中的每个用户,从而为每个用户提供最大限度的可用频率和可用时间,并将系统的阻塞率降至最小。

从系统功能与价格区分,集群系统可大体分类为标准集群系统(一般在800MHZ频段,专用数字信令,价格昂贵)和准集群系统(一般在500MHZ频段以下,信令有模拟/数字两种,价格低廉)。两种系统都具备集群系统的基本特点。

2.2 美国MOTOROLA公司的SMARTRUNKⅡ集群系统

根据管道兰成渝输油分公司管道抢修中通信基本要求,优化性能 价格比后,采用美国MOTOROLA公司的SMARTRUNKⅡ集群系统并结合实际使用情况进行设计应急抢险通信系统。

该系统是在常规对讲机系统上,基站加装SmartrunkⅡ控制器,防爆对讲机加装SmartrunkⅡ逻辑板而发展的一种经济实用的集群系统。采用SmartrunkⅡ专用数字协议,随路信令,即基站不设专门的控制信道,每个信道既做控制信道同时又做通话信道,对讲机守候处于扫描等待被呼状态,主呼则自动选择空闲信道。通过移动台对信道逐一扫描,检测空闲信道与搜索来话呼叫的方式实现其基本的集群功能。

2.3 系统框图

2.4 设备选型

根据设备本身的技术指标、设备系统组网灵活性与功能以及设备的可靠性等综合因素及系统整体架构考虑,我们的设备选型如下:

(1)中心基站转信台使用美国MOTOROLA公司GR1225,便于安装,集群方式采用SmartrunkⅡ数字信令,使用ST853集群控制器,软件功能强大,运用灵活,性能价格比优异。

(2)中心基站的供电系统,为缩小基站体积,并提高系统可靠性,采用内置安装方式每台电源采用额定电流为15A,最大电流为20A容量,供给每个信道设备使用。具有交流直流两种供电方式。

(3)基站的天馈系统采用合路、分路方式,系统可靠性高。为满足一定的通信覆盖半径的要求,基站天线需要架高,故设计基站天线安装在制高点上,或利用地形高度来实现。

(4)手持对讲机选用美国MOTOROLA公司GP338防爆对讲机。

(5)全双工固定台选用美国MOTOROLA公司的GP1225固定台,可为系统内领导提供有线电话方式的无线电话机,以方便领导使用习惯指挥调度。

(6)车载台选用美国MOTOROLA公司GM950,增加了外接终端接口,可为用户提供众多灵活的解决方案。

3、通信距离问题

我们使用的无线中继系统通常工作在单基站的情况下,采用大区制通讯。为了扩大覆盖区域,要求基站天线尽量架高。根据具体环境的不同而有所区别,一般在城市80米天线下,通常对讲机通讯半径约为15--20公里,车载台通讯半径约为30-40公里。在20米天线下,通常对讲机通讯半径约为8公里,车载台通讯半径约为16公里。

若要实现更大范围通讯,则可以考虑多基站联网工作。

4、应用实例

2004年11月在兰成渝输油分公司马家大山附近的管道抢修演练中,我们选择在手机无信号的晒经乡附近搭建了准集群通信系统。由于当时抢修工作界面的要求,通信半径比较小,因此我们将天线架设在地面上,接入1部公网电话到基站中,进行了无线通信质量和通信距离等测试。实现了如下的功能:

(1)对讲机、车载台与卫星电话网,GSM 网或CDMA网,实现互连互通,包括有线对无线、无线对有线的双向全自动拨号通话功能。

(2)全部对讲机 车载台或固定台即可用于一呼百应式的广播方式,也可用于单呼,组呼,群呼等选呼工作方式。

(3)实现野外条件下发传真,上网,发送电子邮件等数据业务。

通信距离测试方面,准集群通信系统要求视距传输的,当时所处的地理环境为四面环山,天线高度2米,测试对讲机通讯半径约为5公里,车载台在绕过1座山的情况下通信半径约为8公里,优于理论值和经验值。

2005年3月在涩宁兰管道抢修演练中使用我们这套应急通信系统实现了防爆区内的通信要求。2005年9月兰成渝输油分公司永川附近的抢修过程中也得到了很好的应用。2006年6月在兰成渝输油分公司江油站附近管道抢修过程中也发挥了重要作用。

5、结语

通信系统范文第10篇

关键词:通信 抗干扰 跳频

一、通信干扰的分类

通信干扰是建立在通信侦查基础之上的,主要任务是干扰地方接收设备。在工作中,无线电接收设备的干扰是多种多样的。人为的干扰,按其产生方法,在无线电通信对抗中分为积极干扰和消极干扰。积极干扰由发射机发射或转发某种电磁波;消极干扰是利用本身并不产生电磁辐射的干扰物有意识的改变电磁波的传播情况。无线电通信有源干扰,从战术上考虑可以采用两种完全不同的手段,一是用干扰机发射某种干扰信号,以某种方式覆盖地方信号频谱。这种遮盖性干扰通常称为压制性干扰。二是模拟性干扰或迷惑性干扰,常称为欺骗性干扰。

综上所述,在无线电通信干扰中,压制性干扰比欺骗性干扰在技术上更能反映干扰的特点。欺骗性干扰的目的是使敌方对其通信接收系统收到的信息作出错误的判断。无线电通信冒充,就是模拟对方无线电通信的特点,并以一定的方式或行为,冒充敌方无线电通信网中某一电台,与该网其他台站进行通信联络。伪装欺骗是通过改变己方电磁形象实施的,它力图变换己方电磁发射,以对付敌方通信侦查活动。其实现方法是改变技术特征和变更可能暴露己方真实意图的电磁形象,或假意发射虚假信息。欺骗性干扰不仅仅限于以上两种方式,由于电子装备的不断更新,欺骗性干扰已逐步向更高深的方向发展。

二、抗干扰技术之跳频技术

无线电通信是战时通信的必备手段,但是,传统的无线电通信都是在某一固定频率下工作,很容易被敌方截获或施加电子干扰,从而使通信失灵。跳频通信就是针对传统无线电通信的弊端,使原先固定不变的无线电发信频率按一定的规律和速度来回跳变。从抗干扰通信角度来看,跳频通信是靠载频的随机跳变来躲避干扰,将干扰排斥在接收信道以外来达到抗干扰的目的,避免敌方电台的测向和干扰。跳频通信技术在抗干扰通信方面的突出优势,使其在通信装备中得以广泛应用,并且成为超短波通信装备的主要抗干扰技术。跳频技术不仅是抵御外来干扰的能手,而且对于抑制远距离无线电通信本身所造成的多径干扰也十分有效。因为采用跳频技术后,由于在主波波束己被接收,而其他径向波束尚未到达接收机时,发送和接收载频早已跳到别的频点上,因而避免了多径效应对通信质量的影响。

在业务密集区,GSM系统的容量受频率复用产生的干扰限制,相对载干比可能在呼叫之间有很大的变化。载波电平一般随移动台与基站的距离及相互间的障碍情况变化而变化。而干扰电平则在很大程度上依赖于邻近小区的同频干扰。由于系统的目标是尽可能满足更多用户的要求,当不选用跳频时,若某一频点出现干扰,当某用户占用该频点时就会造成通话质量下降,而使用户难以接受,若干扰是连续的,很容易造成质量差掉话。当使用跳频时,该干扰情况就会被该载波的其他呼叫所共享,干扰被平均了,干扰不再处于连续状态,而处于突发状态,整个网络的性能将得到很大提高。经分析,使用跳频的网络可比不采用跳频的网络高3dB 的增益。GSM系统中采用慢跳频技术,跳频速率为217跳/秒,跳频在两个时隙间进行,一个时隙内用固定频率收发,下一时隙用另一频率收发,以减小干扰的影响。

三、抗干扰技术之超窄带(UNB)技术和多入多出(MIMO)技术

近几年来,随着通信和信息技术的高速发展,人们提出了一些具有高度创新性的新概念和新技术,其中UWB(超宽带)和UNB(超窄带)无线通信系统格外引人注目。前者从概念的提出到实用系统的研制已经初见成效,在军事上已经得到了应用;而后者的研究还刚刚起步。对于军事通信,超窄带技术大有用武之地。在数据率相同的情况下,采用UNB技术,信号能量被浓缩在很窄的频带里,从而大大增加了抗干扰能力。UNB通信技术特别适用于中长波通信系统。地下通信和对潜通信必须采用VLF、LF波段,其主要缺点是频率低、带宽窄、传输速率极低。采用UNB通信系统恰恰可以化被动为主动,只需要极小的带宽就可以传输几十kb/s的数据,极大地提高了中长波通信的传输效率,UNB技术一旦成熟,其应用前景无可估量。

MIMO无线传输技术是通信领域的一项重要技术突破,近年来引起了人们的广泛关注与研究兴趣。MIMO技术是指在发射端通过多个发射天线传送信号,在接收端使用多个接收天线接收信号的无线通信技术,目前理论已经证明应用MIMO技术能极大地提高无线通信系统的性能和容量。将MIMO技术与OFDM、时空编码相结合,就能同时实现空间分集、频率分集和时间分集。这样就能在空域、频域和时域上实现抗干扰。由于MIMO通信系统提供的信道容量很大,这就为数据率提供了一个很大的变化范围,因此在速度域上也能实现抗干扰。但是,将MIMO技术应用到通信抗干扰中还有大量问题需要研究,比如MIMO通信抗干扰信道模型、天线配置、功率分配、信号检测、空时编码等。

四、结语

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