现代通信技术范文

导语：如何才能写好一篇现代通信技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：短波通信 技术与装备 发展趋势

中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-0057-02

短波通信历来是军事指挥的重要手段之一。随着现代通信技术的发展，短波通信在战场中的地位和作用亦日趋显著。因此，有必要了解短波通信的特点、技术与装备及其发展趋势。

1、短波通信概述

利用短波进行无线电通信称为短波通信, 又称高频通信。短波通信的频率为1.5MHz～30MHz，它既可以通过天波来进行远距离通信，又可以利用地波进行近距离通信。

1.1 短波通信的发展现状

短波通信是历史最悠久的无线电通信方式。长期以来,短波通信因其固有特点而被广泛用于政府、外交、气象、商业等各个部门。上世纪七十年代初,卫星通信的兴起对短波通信造成了巨大冲击。然而, 经过实践人们认识到，与卫星通信相比,短波通信不但成本低、易实现, 重要的是其主要传播媒质-电离层具有天然的抗摧毁性。

上世纪八十年代后，人们又重新探索研究短波通信技术，利用自适应信道探测和频率管理等手段，大大提高了短波通信质量、可靠性以及数据传输速率，使得现代短波通信又重获广泛的应用前景。

1.2 短波通信的特点

天波是短波通信的主要传播方式，而天波是靠电离层的反射来传播的，由此决定了短波通信存在着独有的特点：

(1)传播距离远。电离层对短波吸收少，靠天波传播可以达到很远距离，即使是中小功率的电台，电波也能靠天波传播到很远的地方。例如TKR150A型电台属中小功率短波电台，利用天波可以传播到一千公里以外的地方去。

(2)衰落现象比较严重。衰落现象是由于利用天波传播时，接收点收到了由两个或两个以上的途径传来的电波，而反射这些电波的电离层又在不断变化造成的。尤其是在黄昏和拂晓，电离层正处在急剧变动过程中，衰落现象更为严重。

(3)有时存在静区。在短波的较高频率工作时，会出现地波收不到，天波又超越接收点的区域，这个区域就叫静区。接收者处在静区范围内时，就收听不到对方的信号。

(4)信号传输稳定性差及受大气和工业无线电噪声干扰严重等。

(5)短波通信设备简单、易隐蔽、维护费用低及破坏后易恢复。

2、现代短波通信技术与装备

在现代短波通信中，许多新技术得到了进一步的发展和应用，由此短波通信系统及装备的性能也得到了较大提高。

2.1 现代短波通信技术

短波通信技术基本上都是围绕着克服和弥补短波通信原有缺点而发展起来的。近些年来，短波通信新技术主要有以下若干方面：

(1)短波自适应通信技术。短波自适应通信技术是现代短波通信的象征，是短波通信技术发展史上的一次重大变革。它利用微处理机控制技术，实现自动选频、信道存储及自动无线调谐。微处理技术的不断发展，产生高速信号处理器（DSP），利用信号处理器的快速傅里叶变换，完成对音频编解码、信噪比测量等短波信道质量的高速探测，因而能实时选择出最佳的通信信道，克服短波信道的时变性、多径时延及噪声干扰等对通信的影响，实现短波信道的高质量通信。短波自适应通信技术主要包括：自适应选频与信道建立技术、自适应跳频技术、功率和传输速率自适应技术及自适应调零天线技术等。

(2)短波高速调制解调技术。在短波信道上传输高速数字、数据信号时，遇到的主要问题是由多径传输导致的多径延迟，其结果导致接收端信号在时间上被展开，包括形状畸变，从而增加了形成码间干扰和错误判决的概率。要实现高速传输，必须对数字、数据信号进行适当的处理-调制解调。目前常用的窄带短波电台的调制解调器有串行和并行两种体制。正交频分复用调制方式具有传输速率快、频带利用率高和抗多径能力强等优点，被广泛应用于短波通信领域。

(3)短波传输频带扩展技术。在短波通信中，由于主要靠天波传播，每条路径受自由空间损耗、电离层吸收损耗和地面反射损耗等因素影响，使得短波频段存在“窗口效应”和“多孔性”等现象。应用传输频带扩展技术，则可以提高通信的抗干扰、抗截获能力，提高通信传输容量。比较常用的传输频带扩展技术主要有短波直接序列扩频技术、高速跳频技术。

(4)短波通信突发技术。“突发通信”就是将信息分包（组）后，在某瞬间突然发出，具有随机性和短暂性。信息每次发送时间短，频率更换频繁，发送时间难以捉摸，因此抗截获能力强。目前，突发通信时间短到60～200ms。在此体制中捕获序列码的设计与检测方法以及由于通信时间短，同步的快速建立和自适应均衡器的快速收敛是设计中的难点，现已基本解决。

2.2 现代短波通信装备

随着微电子技术的发展，短波通信装备逐步走向集成化、综合化、智能化，技术性能显著提高。比较有代表性的性能优良的设备和系统有：澳大利亚的HF-90H、西德的CHX-200（智能化HF通信系统）、美国的CHESS、HF2000系统以及法国TRT公司的MDM12/24等。

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【关键词】第三代移动通信技术 现代通信技术 问题 影响

1 第三代移动通信技术概述

要想深入探究第三代移动通信技术究竟如何影响现代通信技术，那么首先要对其定义及特征有所了解，对其简要概述如下：

1.1 第三代移动通信技术之定义

第三代通信技术一般被人们称为3G，由英文3rd Generation缩写而来。主要相对第一代模拟式手机（也就是1G），和第二代GSM、TDMA等数字手机（也就是2G）而言。具体而言，第三代通信技术是指，将无线通信和国际互联网等其他多媒体通信相结合，一种新兴的移动通信系统。它不仅能够对音乐、视频流、图像等多媒体形式进行处理，还能够提供诸如电话会议、电子商务、网页浏览等多种多样的信息服务。但是，要想其能够实现这些功能，就必须保证无线网络达到支持该项活动发生的数据传输速度。

1.2 第三代移动通信技术之特征

通过查阅相关文献，结合工作实际，可以看到第三代移动通信技术主要由以下几点特征：第一，与第一、二代移动通信技术相比，其可实现全球无缝覆盖、高频谱利用率、高服务质量、高保密性、低成本等特点。第二，第三代移动通信技术具备了支持从话音到多媒体业务转换的能力，尤其是在支持互联网业务方面有着出色的表现。

2 当前发展第三代移动通信技术所面临的问题

虽然第三代移动通信技术在许多方面比第一、第二代移动通信技术更为便捷、高效，但是在发展过程中仍然面临着一些问题，对其主要存在的问题归纳如下：

2.1 时延扩展问题

时延扩展问题是指，来自不同路径的信号会产生不同的传播时延，而一旦时延超过检测脉冲宽度的百分之十，脉冲之间的干扰就会变得十分明显，从而对移动通信的数据传输速率产生影响，受到限制。

2.2 多径衰落问题

这一问题在几乎所有的移动通信系统中都有可能会产生。主要是因为，无线电波在传播的过程中会发生反射、散射、折射现象，这样一来就会产生多条传播路径。当不同路径的信号同时到达接收机的时候，受到天线位置、极化、方向不同的因素影响，接受信号的相位、幅度也会产生起伏状的变化，从而导致较为严重的衰落现象。

2.3 多址干扰问题

多址干扰是3G系统所独有的一种干扰，产生的原因主要是，用户不同的扩频码字相互之间的干扰。因为3G系统采用的是CDMA技术，也就是利用不同的扩频码字对用户进行区分，正因为如此，各个用户的扩频码就必须几倍较强的自相关性和较弱的互相关性。但是，即便自相关性很强，互相关性很弱，也不可能保证各个用户之间的互相干扰完全消失。因此，CDMA系统就会收到干扰限制。

2.4 远近效应问题

远近效应所带来的问题，主要是因为各个移动台在发射信号的时候都是使用相同的频率，而基站在接收信号的时候，对较近的移动台发射出来的信号接收功率要远远大于较远处的。简单来说，远近效应问题就是指近处打工了信号对远处的小功率信号产生较强的干扰。这种干扰不仅仅在3G系统中存在，但是在3G系统中表现得最为明显。

3 第三代移动通信技术对现代通信技术的影响

随着第三代移动通信技术的发展和推广，其对现代通信技术带来了重大的影响。最为主要的表现形式就是，为人们生活、工作、学习等提供了更为优质的通信服务。具体而言，可以分为以下几类：

3.1 移动支付服务

移动支付也被人们成为手机支付，一般是指用户在购买商品、服务时，直接用手机进行支付。例如，支付宝推出的当面付、扫码付等服务项目，都属于移动支付。在移动通信产生的最初时期，重点主要是最基本的通信，随着移动通信技术的不断发展和推进，已经延生到了生活的各个方面，极大的方便了人们的生活。一些技术较为成熟的城市，已经推出了同时具备公交卡、银行卡、信用卡等多重功能的手机卡。在移动支付服务的实现过程中，需要银行、商家、运营商等多方配合，才能保证完成，并确保支付安全。

3.2 定位服务

定位服务又叫做位置服务，主要是讲移动通信网络与卫星定位系统相互校核，为消费者提供的一种通信增值业务。通常是借助使用者的移动终端，在某种具体的定位技术下，将用户所处位置进行确定。

3.3 可视电话服务

相比较传统的电话通信方式而言，第三代移动通信技术以其技术的先进性，设备的现代化，实现了可视电话服务功能。普通的电话只能够实现语音的传输，但是第三代移动通信技术能够将“顺风耳”变成“千里眼”。

3.4 视频留言服务

视频留言服务是，当用户在拨打对方电话无人接听或者自动转接到留言信箱的情况下，借助用户手机的摄像头及录音设备录制音频、视频这一类多媒体留言的服务。被呼叫用户在有网络数据传输的情况下，能够在手机或者网页上查看留言。

4 结语

第三代移动通信技术是通信业与互联网业相互融汇、结合的产物。用户只要拥有一台支持3G网络的手机，除了在完成日常通信需求之外，还能够及时、方便、迅速的实现购物、视频等多媒体通信。并能能够直接在手机屏幕上写字绘画，在十分短的时间内传输给另外一台手机。除此之外，还能够利用3G技术实现实时位置共享、电话会议、多媒体彩铃等服务。随着近年来对第三代移动通信技术的普及，越来越多的城市对移动运营商发放了3G牌照，越来越多的人们体会到3G通讯技术带来的便利与快捷。因此，第三代移动通讯技术将对现代通讯技术的发展产生重大影响。

参考文献

[1]钟伟.21 世纪第三代移动通信技术的发展模式研究[J].通信技术，2008，41（10）：218-220.

[2]刘芸.3G技术对我国移动通讯服务市场的影响[J].机电产品开发与创新， 2007，20（3）：62-63.

[3]孙伊伦.中国通信产业步3G时代[J].上海信息化，2009（02）：44-48.

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关键字：超宽带；通信技术；研究；应用

Abstract: the pulse uwb transmission technology is a kind of carrier communication technology, with high data rate transmission, indoor multipath resolution ability strong, accurate positioning, low power consumption, high confidentiality. Ultra-wideband communication technology in this paper, a detailed analysis of unique characteristics and the latest research situation, and introduces the key application fields of modern ultra wideband communication technology.

Key words: ultra broadband; Communication technology; Research; application

中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

超宽带通信这项新兴的技术利用极窄、超低功率的射频脉冲在收发两端传递信息。使用短持续期的脉冲作为基本的通信单元将使这项技术获得独特的优势，同时也带来技术的挑战。超宽带无线通信的独特优势在于它能够提供高速率、低功耗及低成本的短距离无线链路，并且由于超宽带是对现在已被占用的频率资源的重用，因而可以缓解目前日趋紧张的频带资源需求。此外，超宽带也非常适合室内密集多径传输环境下的高速无线传输。目前，这种无线通信技术已经被美国联邦通信委员会（fcc）采纳，允许超宽带技术和产品参与商业化动作，并且颁布了超宽带占用带宽的相关条件。ieee802.15.3a标准已经将超宽带技术选为其实现无线个域网中物理层的基本技术，此外，最近提出的ieee802.15.3a标准中也包括了超宽带的物理层方案。与此同时，欧洲和亚洲的诸多国家（包括我国）也在积极地展开研究和指定各自的标准，期望形成独立自主的超宽带技术知识产权。

1.超宽带通信技术的概述及特点

超宽带通信技术因为具有系统复杂度低、发射信号功率谱密度低、能够提供厘米级定位精度、被截获能力低和对信道衰落不敏感等特点。

1.1 超宽带通信技术的概述

超宽带通信技术是现代被广泛且深入研究的一种新型无线通信技术，不仅仅是因为它与其余的通信系统同时享有频段，且占有极宽带宽，同时还给研究兼容、干扰的等领域引起挑战，更是因为它拥有低功耗、低消费、高数据率等特点。现在超宽带通信技术包括DS-CDMA方案、MB-OFDM方案（多频带OFDM）、脉冲超宽带方案三种。超宽带通信技术脉冲长度比包括以3G为代表的宽带cdma技术在内的现有无线通信技术的带宽都大，一般都在亚纳秒量级。现在超宽带基于专利和现实技术复杂等关系，其主要方案是DS-CDMA和MB-OFDM。

1.2超宽带通信技术的特点

超宽带技术在历史上还有其他的名称，如脉冲无线电 (ImpulseRadio)，时域脉冲，无载波技术等。上述名称反映了超宽带信号在时域上持续时间极短，在频域上覆盖了很宽的频带这个典型特点。

1.2.1辐射谱密度低

超宽带通信系统使用很低的功率谱密度发射信号，功率谱密度与窄带系统接收端的背景噪声电平持平。因此，超宽带系统对窄带系统的干扰小，能与其他通信系统共享频谱资源。此外，低的辐射谱密度使得信号的隐蔽性特别强，被截获

和检测的概率低，保证了通信的安全性。

1.2.2传输速率高

信道容量随带宽是线性增加，而随信号功率是呈对数增加。对于脉冲UWB无线系统来说，带宽非常宽，可能比现存系统的带宽宽很多，因此系统能够在很低的发射功率下工作。这也意味着UWB系统能以相对低的传输功率实现高数据率传输。

1.2.3多径分辨能力强

多径衰落是无线通信的一大障碍，这在密集建筑物环境中(如室内)尤为明显。在无线通信系统中，信道情况比较复杂，发射机和接收机之间存在许多障碍物。发射信号经过多次反射、散射、绕射后经过不同的路径到达接收端。由于经过不同路径的信号其幅度的衰减和时间的延迟都是不同的，所以在接收端这些信号的叠加会引起信号的衰落，窄带系统尤为严重。在超宽带系统中，承载数据信息的是持续时间在纳秒级的时间离散窄脉冲，经多径反射的延时信号与直达信号在时间上是可以分离的。因此，超宽带信号具有很强的分辨多径衰落能力。

1.2.4低截获和检测概率

超宽带系统对检测和截获具有先天的免疫能力。正是由于这种低发射功率，窃听者必须非常靠近发射机（大约1m）才能检测到发射信息。此外，超宽带脉冲对每一对发射机/接收机而言，在时域用唯一的码进行调制。非常窄的脉冲进行时域的调制增加了超宽带通信的安全性，因为若不知道到达的时刻来检测皮秒级的脉冲几近于不可能。因此，超宽带系统使得获得高度的安全、低截获和检测概率（lpi/d）的通信能得到保证，这些对于军事通信而言是很重要的。

1.2.5超强的穿透特性

与窄带技术不同，超宽带系统能够有效地穿透不同的材料。在范围宽广的超宽带频谱中所包含的低频成分为长波，它使得超宽带信号能够穿透多种材料，包括墙。该特性使得超宽带信号适用于穿透墙的通信系统以及穿透地的雷达。然而仅当其频谱包含有无线频谱的低频部分时，超宽带信号的材料穿透能力才有用。

1.2.6体积小、功耗低

超宽带技术不需要载波，传输的数据(信息)直接调制在持续时间为纳秒级的窄脉冲上，超宽带信号的辐射功率极低，大大简化了发射机结构。接收机的结构也比较简单，与传统载波通信系统相比，不需要频率合成器、混频器等复杂的射频电路模块。因此，脉冲超宽带系统的功耗和成本较低。

1.2.7保密性高

相比于现有的无线通信系统，UWB无线通信系统发射的无线信号具有更宽的信号带宽，更低的功率谱密度，与背景噪声差不多，因而可以隐藏在噪声背景之中，这使得UWB信号被截获和被检测的概率非常低。

2.超宽带通信的关键系统

超宽带通信传输信息是通过发射和接受拥有皮秒量级的脉冲信号来实现的，以每秒钟几十兆的速度发射和接受脉宽小于1NS的窄脉冲信号。信息调制到精确定时的脉冲串是通过脉冲键控调制（OOK）或者脉冲位置调制（PPM）方式。超宽带通信系统包括控件、延时器、相关器、脉冲源、超宽带天线等附件。发射信号时是通过延时器对系统进行精确的延时，用输出的触发信号去触发脉冲源，触发后的脉冲源将产生具有一定脉宽和功率的极窄脉冲信号，在产生的脉冲功率满足限定值时，将直接触发超宽带天线将信号发射出去。接受信号时，信号随着天线输入到相关器的输入端，相关器会把接受到的信号和来自被触发产生的脉冲模块进行模拟相关处理，输出后的直流电压信号通过a/d转换之后传送到数字基带进行判决和数字的相关处理。

3.超宽带通信技术的研究

3.1超宽带通信技术的研究现状

目前，已有多个大学的研究项目得到了国家自然科学基金和863重大项目的支持，涌现一大批研究成果。2007年，国家863计划又启动了高速超宽带芯片研发的新项目，开发我国有自主知识产权的超宽带芯片。中国科大无线网络通信安徽省重点实验室与同年承担了国家“863”计划课题“超宽带soc芯片设计及组网试验”。经过3年的努力，课题组完成了超宽带集成技术研究和关键专用集成电路芯片开发，实现了超宽带无线接入与互联的组网应用示范。这是脉冲超宽带技术走向工程实现的一个重要突破。国内企业看到了超宽带技术的市场前景，也积极参与超宽带技术的研发，华为技术有限公司已经成功开发出了基于超宽带技术的视频传输演示系统和无线USB等。超宽带技术正逐步走向实用化、商业化阶段。

3.2超宽带通信技术的研究方向

目前国内外UWB通信技术研究主要集中在以下几个方向上：信号传播特性的研究与信道建模；UWB同其他通信系统的相互干扰；超宽带天线的设计；脉冲形状、脉冲产生电路和脉冲修形电路与天线的联合设计与优化；调制方式与伪随机码的选择；接收机的设计；MAC层的设计与优化等。

4.超宽带技术的应用领域

相对于常规的窄带无线通信系统，超宽带通信系统具有空间频谱效率高、分辨多径能力强、截获概率低、测距和定位精度高、体积小功耗低等诸多优点，因此超宽带技术可以应用于无线多媒体局域网、个域网，雷达定位和成象系统，智能交通系统，涉及到军事、公安、救援、医疗、测量等等领域:

4.1在无线多媒体局域网，家域网，个域网、通信运营商的无线中继线路的应用中，各种多媒体设备通常希望使用数十兆甚至数百兆的数据速率，目前超宽带技术被认为是能够符合这种要求的最合适的技术之一

4.2超宽带系统同时具有无线和定位的功能，可以应用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生及智能交通系统中。

4.3使用基带脉冲方式的超宽带系统，具有比较强的穿透障碍的能力，在勘探、安全等领域具有很大的应用潜力。

4.4基于超宽带技术的穿透能力，不仅可以研发穿地雷达，发现埋藏的地雷，保护地面的安全，并找出敌人地下工作室给予毁灭打击，同时也可以制成成像雷达，运用在装甲机械化得部队中，帮助炮击手射击隐藏敌人。随电磁环境的复杂化和信息量的剧增，抗干扰问题和部队信息安全问题日益突出，超宽带技术的使用就解决了这一问题。因为超宽带技术功率频谱密度低、信号频谱极宽，对方不知道精确的信号参数是很难恢复，具有很强的保密性，加之其抗干扰能力强，能在噪声中顺利传输，在超复杂的环境中也能正常传送，减少对方的侦查机率。超宽带技术不仅可以满足信息安全且保密，还可以实现装甲部队通信的抗干扰性，完全符合现代军事作战的要求。

结论

鉴于超宽带广阔的应用前景和技术优势，很多国家的政府都积极地引导对超宽带技术和应用的研究，这些研究涉及超宽带信号的产生、调制、发送、传播、接收及检测、组网、应用等诸多方面。随社会发展、科技进步，电子设备也越来越趋向智能化，加上对短距离高速数据传输要求的提高，以及兼容性的发展苗头日益加快，使得超宽带技术在未来发展与应用有着更为广阔的天地。

参考文献

[1]葛利嘉，曾凡鑫，刘郁林等。超宽带无线通信。第一版。北京:国防工业出版社，2006,5。

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关键词：现代通信技术；通讯技术发展；数字通信技术；程控交换技术

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）06-0006-03

一、概述

纵观通信技术的发展，可分为以下三个阶段：第一阶段是语言和文字通信阶段。在这一阶段，通信方式简单，内容单一。第二阶段是电磁通信阶段。1837年，莫尔斯发明电报机，并设计莫尔斯电报码。1876年，贝尔发明电话机。这样，利用电磁波不仅可以传输文字，还可以传输语音，由此大大加快了通信的发展进程。1895年，马可尼发明无线电设备，从而开创了无线电通信发展的道路。第三阶段是电子信息通信阶段。

从总体上看，通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术。通信系统是指点对点通所需的全部设施，而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施。从国外通信技术的发展看，大约从70年代开始，通信即进入了现代通信的新时代，现代通信的多项技术发展处在方兴未艾之中。

二、现代通信技术

（一）数字通信技术

数字通信即传输数字信号的通信，是通过信源发出的模拟信号经过数字终端的信源编码成为数字信号，终端发出的数字信号经过信道编码变成适合与信道传输的数字信号，然后由调制解调器把信号调制到系统所使用的数字信道上，经过相反的变换最终传送到信宿。数字通信以其抗干扰能力强，便于存储，处理和交换等特点，已经成为现代通信网中的最主要的通信技术基础，广泛应用于现代通信网的各种通信系统。

相关技术包括有：模拟/数字信号转换技术，数字滤波（去干扰），编码技术，数字通信技术（包括有线和无线，有线包括各种通信接口的相关技术，例如RS232、USB、协议，无线根据频段又分为蓝牙技术、802.11b/g技术、微波技术等）等。

（二）程控交换技术

程控交换技术是指人们用专门的计算机根据需要把预先编好的程序存入计算机后完成通信中的各种交换。以程控交换技术发展起来的数字交换机处理速度快，体积小，容量大，灵活性强，服务功能多，便于改变交换机功能，便于建设智能网，向用户提供更多，更方便的电话服务，还能实现传真，数据，图像通信等交换，它由程序控制，是由时分复用网络进行物理上电路交换的一种电话接续交换设备。常见结构有集中控制、分散控制或两者结合。技术指标有很多，主要为BHCA/呼损接通率，无故障间隔时间等。

随着电信业务从以话音为主向以数据为主转移，交换技术也相应地从传统的电路交换技术逐步转向给予分组的数据交换和宽带交换，以及向基于IP的软交换方向发展。

就控制方式而论，程控电话交换机主要应用分为分布线逻辑控制（WLC） 和存储程序控制（SPC）两大类。

（三）信息传输技术（计算机传输）

主要是指一台计算机向远程的另一台计算机或传真机发送传真、一台计算机接收远程计算机或传真机发送的传真、两台计算机之间屏幕对话及两台计算机之间实现文件传输，即EDI（Electronic Data Interchange）技术。

现代计算机信息传输技术的的蓬勃发展，给现代信息传输带来了一场深刻的革命，享受ISP提供的Internet服务是信息传输的最广泛、发展最快的有效途经，它是现代计算机技术和现代通信技术的有机结合，促进了现代信息传输技术的发展，尤其近十多年，以HTML语言为基础的WWW技术的广泛应用，使信息服务进入前所未有的发展热潮，并朝着多媒体方向发展。

（四）通信网络技术

通信网是一种由通信端点、节（结）点和传输链路相互有机地连接起来，以实现在两个或更多的规定通信端点之间提供连接或非连接传输的通信体系。通信网按功能与用途不同，一般可分为物理网、业务网和支撑管理网等三种。

物理网是由用户终端、交换系统、传输系统等通信设备所组成的实体结构，是通信网的物质基础，也称通信装备网。用户终端是通信网的设备，它将用户发送的各种形式的信息转变为电磁信号送入通信网路传送，或把通信网路中接收到的电磁信号等转变为用户可识别的信息。交换系统是各种信息的集散中心，是实现信息交换的关键环节。传输系统是信息传递的通道，它将用户终端与交换系统之间以及交换系统相互之间联接起来，形成网路。

业务网是完成电话、电报、传真、数据、图像等各类通信业务的网络，是指通信网的服务功能，按其业务种类可分为电话网、电报网，数据网等。业务网具有等级结构，即在业务中设立不同层次的交换中心，并根据业务流量、流向、技术及经济分析，在交换机之间以一定的方式相互联接。

支撑管理网是为了保证业务网正常运行、增强网路功能，提高全网服务质量而形成的网络。在支撑管理网中传递的是相应的控制、监测及信令等信号，按其功能不同可分为信令网、同步网和管理网。信令网由信令点、信令转接点、信令链路等组成，旨在为公共信道信令系统的使用者传送信令。同步网为通信网内所有通信设备的时钟（或载波）提供同步控制信号，使它们工作在同一速率（或频率）上。管理网是为保持通信网正常运行和服务所建立的软、硬系统，通常可分为话务管理网和传输监控网两部分。

（五）数据通信与数据网

数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，以有线与无线区分，但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，从而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

信号是数据的电磁编码，信号中包含了所要传递的数据。信号一般以时间为自变量，以表示消息（或数据）的某个参量（振幅、频率或相位）为因变量。信号按其自变量时间的取值是否连续，可分为连续信号和离散信号；按其因变量的取值是否连续，又可分为模拟信号和数字信号。

信号具有时域和频域两种最基本的表现形式和特性。时域特性反映信号随时间变化的情况；频域特性不仅含有信号时域中相同的信息量，而且通过对信号的频谱分析，还可以清楚地了解该信号的频谱分布情况及所占有的频带宽度。

由于信号中的大部分能量都集中在一个相对较窄的频带范围之内，因此我们将信号大部分能量集中的那段频带称为有效带宽，简称带宽。任何信号都有带宽。一般来说，信号的带宽越大，利用这种信号传送数据的速率就越高，要求传输介质的带宽也越大。

相关技术主要有：电缆通信技术；微波中继通信技术；光纤通信技术；卫星通信技术；移动通信技术。

（六）宽带IP技术

ATM曾被认为是一种十分完美的、用来统一整个通信网的技术，未来的所有话音、数据、视频等多种业务均通过ATM来传送。国际上，特别是电信标准化机构对该项技术进行了多年的研究，而且也得到了实际应用，但事与愿违，ATM没有能够达到原来所期望的目标。与此同时，IP的发展速度大大出乎人们的预料，一方面，在若干年前自始至终没有一种独立的IP骨干网技术；另一方面，IP在高速发展的同时确实有一定的缺陷，如QoS不高等。因此，在宽带IP骨干网中首先产生的是IP over ATM（IPOA）技术。

IP over ATM的基本原理是将IP数据包在ATM层全部封装为ATM信元，以ATM信元形式在信道中传输。当网络中的交换机接收到一个IP数据包时，它首先根据IP数据包的IP地址通过某种机制进行路由地址处理，按路由转发。随后，按已计算的路由在ATM网上建立虚电路（VC），以后的IP数据包将在此虚电路VC上以直通（Cut－Through）方式传输，从而有效地解决IP路由器的瓶颈问题，并将IP包的转发速度提高到交换速度。

IP over ATM技术很多，但按模型可归类为重叠模型和集成模型两种。

（七）接入网与接入技术

从整个电信网角度讲，可以将全网划分为公用网和用户驻地网（CPN）两大块。其中CPN属用户所有，因而，通常意义的电信网指的是公用电信网部分。公用电信网又可以划分为长途网，中继网和接入网（Access Network，简称AN）三部分。长途网和中继网合并称为核心网。相对于核心网，接入网介于本地交换机和用户之间，主要完成使用户接入到核心网的任务。

接入网可由三个接口界定，即网络侧经由SNI与业务节点相连，用户侧由UNI与用户相连，管理方面则经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。传统以太网技术不属于接入网范畴，而属于用户驻地网（CPN）领域。基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。局侧位于小区内，用户侧位于居民楼内。这种技术有强大的网管功能，而且和传统以太网兼容，成本更低。

三、现代通信技术发展的总趋势

现代通信与传统通信最重要的区别是现代通信技术与现代计算机技术紧密结合，其技术发展总的趋势以光纤通信为主体、以卫星通信、无线电通信为辅助，将宽带化、综合化（有的称数字化）、个人化、智能化的通信网络技术作为发展主要内容及方向，目标是实现通信的宽频带、大容量、远距离、多用户、高保密性、高效率、高可靠性、高灵活性。

（一）宽带化

宽带化是指通信系统能传输的频率范围越宽越好，即每单位时间内传输的信息越多越好。由于通信干线已经或正在向数字化转变，宽带化实际是指通信线路能够传输的数字信号的比特率越高越好。

而要传输极宽频带的信号，非光纤莫属。据计算，人类有史以来积累起来的知识，在一条单模光纤里，用3～5分钟即可传毕。光纤传输光信号的优点是：传输频带宽，通信容量大；传输损耗小，中继距离长；抗电磁干扰性能好；保密性好，元串音干扰；体积小，重量轻。

（二）综合化（或数字化）

综合就是把各种业务和各种网络综合起来，业务种类繁多，有视频、语音和数据业务。把这些业务数字化后，通信设备易于集成化和大规模生产，在技术上便于与微处理器进行处理和用软件进行控制和管理。

早在1988年，国际上已一致认为，未来世界网络的发展方向是宽带综合业务数字网。

（三）个人化

个人化即通信可以达到“每个人在任何时间和任何地点与任何其它人通信”。每个人将有一个识别号，而不是每一个终端设备（如现在的电话、传真机等）有一个号码。现在的通信，如拨电话、发传真，只是拨向某一设备（话机、传真机等），而不是拨向某人，如果被叫的人外出或到远方去，则不能与该人通话。而未来的通信只需拨该人的识别号，不论该人在何处，均可拨至该人并与之通信。

（四）智能化

智能化通信就是要建立先进的通信智能网。一般说来，智能网是能够灵活方便地开设和提供新业务的网络。它是隐藏在现有通信网里的一个网，而不是脱离现有通信网而另建一个独立的“智能网”，而只是在已有的通信网中增加一些功能单元，形成新的智能通信网络。智能化后，如果用户需要增加新的业务或改变业务种类时，只要在系统中增加一个或几个模块即可，所花费的时间可能只要几分钟。当网络提供的某种服务因故障中断时，智能网可以自动诊断故障和恢复原来的服务。

四、结语

综上所述，现代通信的主要技术有数字通信技术、程控交换技术、信息传输技术、通信网络技术、数据通信与数据网、ISDN与ATM技术、宽带IP技术、接入网与接入技术等，其技术发展总趋势中的数字化，宽带化、智能化和个人化是互相联系的。没有数字化，宽带化、智能化和个人化都难以实现；没有宽带综合业务数字网，也就很难实现智能化和个人化，现代通信技术的“四化”实际上就是被广为宣传的“信息高速公路”的具体技术内容，随着现代通信技术的发展，人类社会已经逐渐步入信息化的社会。

参考文献

[1] 樊昌信，曹丽娜．通信原理（第6版）[M]．北京：国防工业出版社，2006．

[2] 曹志刚，钱亚生．现代通信原理[M]．北京：清华大学出版社，2008．

[3] 李文海，张金菊．现代通信技术（第2版）（上、下册）[M]．北京：人民邮电出版社，2007．

[4] 严晓华．现代通信原理[M]．北京：清华大学出版社，2010.

[5] 王丽娜，周贤伟，王兵．现代通信技术[M]．北京：国防工业出版社，2009．

[6] 谢彤．现代通信新技术的发展趋势[J]．沿海企业与科技，2006，（10）．

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关键词：铁路通信；通信信号；通信系统

中图分类号：E965 文献标识码：A

引言

要适应现代信息社会的急速发展，现代的科技研究人员就必须要打破常规的铁路通信网的结构和模式，采用更加先进的、现代化的有线和无线通信的传输方式和接入方式，实现铁路通信的快速升级，从而使铁路通信网络在国民经济中创造更大的社会效益和经济效益。

一、现代通信技术在我国铁路中的应用

通常来说，我们将通信网络分为接入网、局域网和主干网三个部分，因此我们通常也将铁路通信网络按照上述方法划分。在这三个部分中，接入网占有非常大的比例，分为无线接入网和有线接入网两大部分。

1、无线接入网

高速运动是铁路列车的特点，所以无线接入网在铁路通信网络中占有很大的比重。当然，固定位置的单位、车站（场）和各种固定设施之间的通信方式，我们首选方案仍然是采用SDH光同步数字传输设备来进行组建，与此同时考虑采用数字环路载波设备和远端用户单元，使组网更加方便、灵活。组网的过程中要同时考虑效益与投资，可以使系统不仅能满足近几年内铁路通信的需求，而且还能够为出行的旅客和地面用户提供先进的电信业务。另外，采用网络IP通信以及ATM交换等先进技术来构成光纤用户接入网及通信主干网。比如，采用“双纤单向环”的接入方式，其不仅具有传输质量高、安全、高速、价格合理等光纤通信所特有的优点外，而且还具有设备备用、路由迂回等优点，而且具有自愈合的功能，从而使系统的可靠性大大地提高。

铁路通信网络还可以为旅客和铁路公务、行车维修、应急抢险等相关人员提供及时可靠的通信功能，从而提高服务等级和运输效率，保证列车的安全运行。所以，这是一套集区间移动作业通信和列车公务通信为一体的列车移动通信系统。但是由于铁路自身的特点，决定了该系统与区域性的专业移动通信网和公用移动通信网不同，这是一种属于线面结合、以线为主的链状网。

2、集群通信系统

铁路通信系统中的集群通信系统所涉及的技术层面很多，主要包括计算机网络技术、微处理机技术和程控交换技术等，该专用移动通信系统的功能非常强大，该通信系统具有控制、交换和通信等功能，其在将信号自动分配给系统内部用户时通常采用的是无线拨号的方式，这样在极大程度上实现了系统资源和频率资源的利用，降低了通信系统的内呼损耗，并提高了铁路通信系统的服务质量。此外，集群通信系统具有组呼、群呼、强插、强拆等特点，该系统在指挥调度和抢险应急场合应用广泛，并能及时解决通信频率的分配问题，因此，集群通信系统在我国现代铁路中应用广泛。但是，集群通信系统仍具有一定的缺陷，铁路集群通信系统在采用动态频率分配时没有充分考虑其余周围公共网络能否有效融合的问题，且在建立集群网络系统时很容易受到外界的干扰造成信息丢失，因此，该通信系统在对数据通信要求较高的铁路运输系统中并不适用。

二、通信信号一体化技术的基本特点

随着我国人口的不断增加，我国的铁路建设正在紧张且有序的进行着，我国现代铁路通信信号技术也在逐渐完善，朝着网络化和智能化的方向不断发展，现代通信技术在铁路信号系统中得到广泛应用，有效实现了通信信号一体化。随着科技的发展，通信技术也在进行不断地革新，独立光芯和无线数字通道逐渐取代了传统金属线、光通道等，信息技术成为控制信号系统信息传输的主要手段。在传统的铁路铜线系统中，通信和信号属于两个相对独立的专业，这种设计模式使得铁路部门正常运行出现了弊端，因此，只有采取科学有效的计算模式实现通信信号一体化，对通信、信号进行合理设计、统筹管理，才能使得铁路列车安全运行。通信信号一体化技术在我国现代铁路中应用广泛，其基本特点如下：

1、具有灵活性及通用性

系统支持双向运行，有利于线路故障或特殊需要时的反向运行控制，既不需要新增任何其他设备，也不会因为列车的反方向运行，而降低系统的性能和安全。

2、降低生存期成本和工程投资

因为缩短了列车的编组，也降低了行驶列车的高密度运行，可以缩短站台的长度和端站尾轨的长度。信息传输由以前主要依赖轨道电路，而现在逐渐转变为设备主要集中在室内和机车上，这样也就减少了投资。无线机车信号在车站跨越了轨道电路，摆脱了车站轨道电路电码化的约束，系统结构从而变得更加简洁。

3、具有较大的信息传输量

传统的铁路信号传输都是在轨道上进行的，其传输速度慢且信息传输量较小。随着现代科技的不断发展，列车密度增大且列车速度逐渐加快，这就使得列车控制信号大大增加，且日益繁琐。无线通信网系统在铁路中的广泛应用使得信息传输量增大，从而实现列车的良好控制。

4、具有较高的运输效率

铁路运输中的无线车载设备系统接收到的信息通畅具有很高的准确性和实时性，铁路运输中多采用无线通信方式实现移动自动闭塞的目的，移动自动闭塞分区会伴随着列车的运行而移动，此时闭塞分区无需应用地面信号，只通过无线车载系统就能很好接收相关信息，从而实现列车的有效控制，确保列车安全运行。

5、传输可靠性高

轨道电路中的信号传输是开环的，也就是说发送者只负责发送，并不能确切地知道接收者是否真正接收到信息，而在CBTC系统中可以做到双向的通信，并且同时还可以使用多种保证技术（如各类冗余技术、反馈纠错技术等）来提高其自身的可靠性，从而实现铁路信号通过无线网络的安全和实时的传输。

三、我国现代铁路通信技术的发展趋势

20世纪80年代，集群通信系统在铁路运输中得到应用，该通信系统的信道具有组网灵活、利用率高等特点，这就使得旅客的通话质量得到良好的保障，列车公务人员的业务通信也得以正常进行，铁路集群通信系统能基本上满足铁路通信的需求。虽然集群以通信系统已经基本满足了铁路通信的需求，但其无法实现列车的实时定位和追踪，因此，为优化和完善通信系统铁路部门对铁路通信网进行了重新改造和建立，先进的移动通信技术例如第三代移动通信系统和蜂窝移动通信技术都在我国现代铁路中应用广泛。

为充分满足未来铁路发展对通信的需求，铁路通信建设部门将采取有效措施，实现通信系统寿命周期内运输增加的目的。为有效确保铁路通信系统的可靠性和安全性，还要将其与其他系统有效的结合起来，以便必要时提供有效的备份。铁路通信系统的发展趋势一直是向着与公用网想融合的方向，采取有效措施对铁路通信系统进行完善，从而实现其与公用网的协调统一。这就使得旅客在运行的列车中和列路网覆盖区域都能通过铁路通信网进行正常的信息交流，实现了信息的及时性和可靠性。为满足这一铁路通信系统要求，第三代CDMA技术取代了传统的集群移动通信技术，但这并不是说死担待CDMA技术就可以充分满足铁路通信系统中的无线接入系统功能，只有将铁路通信必备的功能有效的融入到CDMA技术中，才能使得公用无线通信接入系统在铁路运输中充分发挥其通信作用，才能在极大程度上提高列车运行的安全性。

结束语

随着铁路建设的不断发展，铁路通信技术得到了进一步的发展，该技术发展所依托的新技术与通信技术的技术标准是一致的，属于技术发展前沿科学，可以说铁路通信技术是21世纪的一项热门科学，会得到进一步的广泛应用，目前客运专线建设和高速铁路的研究，也为铁路通信技术的发展提供了新的发展机遇。

参考文献

[1]王永刚.浅谈铁路通信信号一体化[J].工业技术，2010年.

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随着现代通信技术发展，气象信息传播不再是依赖传统的电视广播、电话短信和传真通信、纸质文字报告等，而是越来越依赖于多模式和多渠道的现代通信手段，卫星通信、无线网络和手机APP等多方式共同运用已经成为气象信息主要传输手段，在这样的模式下一定程度扩宽了气象服务信息传播渠道，加强了气象信息数据接收和探测能力，为气象防灾减灾提供了保障，同时也为气象服务业务和气象工作人员现代通信技术能力提出了新的要求。本文将介绍一些现代通信技术在气象防灾减灾工作中的应用，以供相关气象工作人员进行参考。

2现代通信技术在气象防灾减灾中的应用

2.1卫星技术的应用

卫星技术在防灾减灾中的应用是在现代化通信广播技术、灾害点导航定位技术、现代气象探测技术发展和广泛应用的必然成果。在气象探测技术方面，在2010年左右，全国大多数气象部门升级了卫星传输系统（CMACAST），该系统能够通过接收天线接收到统一的气象预报相关数据，包括MICAPS预报资料、风云3C卫星云图探测数据、T639和日本、欧洲中心预报相关资料等。在防灾减灾工作中，卫星探测系统不会受到任何灾害，其通信功能具有无障碍性，能够全天时、全天候地进行气象观测[1]。因此将卫星连续大面积覆盖的观测、卫星照片的高度分辨率与地面自动气象站数据收集系统相结合是在灾害过程中进行气象实时观测的重要手段。对于偏远地区和灾害中常规通信手段受到破坏的情况下，卫星通信技术也是最有保障的通信手段之一。特别是基于海事卫星的实时通信技术除了在灾害过程中做为应急备份通信通道，还广泛应用于气象灾害调查、气象视频传输、气象应急车指挥等。但是卫星通信的部分功能还受到TCP/IP网络的限制，例如CMACAST卫星接收天线接收到的数据要通过卫星接收机进行处理，之后还要放在后台服务器上，在实际运用时还要通过TCP/IP网络进行连接后才能对数据读取使用。

2.2WIFI无线通信系统的应用

WIFI无线通信因受到路由器信号、热点的局限性，目前主要应用于对传统有线气象视频会商系统的改进，它主要是通过WIFI无线网络实现对气象部门天气预报会商平台的控制，也可以在有条件的地方通过WIFI接入公网后再进行VPN拨号接入气象部门内部网络，从而实现气象应急车和应急指挥部的灾害现场气象实时数据获取，通过无线通信，在突发性灾害天气中可以快速地为气象防灾减灾预警提供天气实况，为救灾部门决策指挥提供最为可靠的科学依据。另外，WIFI无线系统的使用为气象防灾减灾应急指挥，灾害性天气监控，气象信息资源共享等提供了良好的会商平台[2]。通过WIFI搭建的无线网络快速便捷地实现了省、市、县三级同时进行视频联席会商，在会商中各救灾单位均能将自己的音、视频进行转播，及时为各单位提供救灾的情报及信息交换平台，提高了救灾防灾工作效率，更提高了防灾救灾中气象预警服务工作的现代化水平。

2.3基于手机营运商的无线通信应用

手机营运商的无线通信应用是指利用移动、联通和电信的GPRS、GSM和CDMA无线网络进行数据传输。这种通信方式要受到通信营运商基站信号的限制，目前主要应用于气象部门对一些偏远地区和山区的灾害点气象观测实时数据的传输，例如在每个乡镇、村庄或地址灾害点由气象部门安装的两要素（雨量、温度）、单要素（雨量）和常规气象观测站的就是利用手机营运商的网络进行传输，它的主要传输方式是通过简易气象观测站探测灾区各类气象要素，然后通过营运商的无线网络传输到省级气象部门服务器数据库内存储，再由市州级和县区级气象部门通过内部有线网络直接从省级服务器上读取所监测到的气象数据。在发送数据时有通过普通短信发送和在无线网络直接发送数据两种方式，这两种方式的特点是通信成本低，可以大面积覆盖，是目前气象部门和其它防灾减灾部门所应用的主要无线通信手段。但是这种通信方式也面临着很多缺点，包括传输速率受基站信号影响，实时性较弱等，通常在一些大型灾害发生时（例如地震、山体塌方、雷暴等），基站往往会受到影响，有时候甚至会失去传输功能，例如贵州省赫章县妈姑镇在2010年5月5日发展重大泥石流灾害，在这次灾害发生的过程中，当地无人值守的小型气象站在监控到30mm降水时，由于移动基站被雷击出现故障，导致之后降水情况再没有正常传输，监控人员误以为降水已经停止，直到事故发生后第二天才有维护人员赶往现场才读取的降水时的真实数据为1.5h降水98mm，另外在汶川地震、雅安地震时移动基站受到破坏导致无法通信的情况也都有发生，因此，这种情况下还要准备卫星收发信号的数据通信方式和传统单边带短波电台通信发方式作为备份，以实现在防灾减灾过程中的通信保障。

2.4手机气象软件业务的应用

目前手机营运商的无线通信除了应用于防灾减灾过程中的气象数据传输，还有很多利用手机软件业务在气象防灾减灾中也得到了应用。这种应用主要以两种方式出现，一种是基于WEB的浏览器资料查询方式，这种方式包括了WebServer和WebGIS的实现方式，通过用户打开手机上的网页浏览器进入气象服务网站进行灾害相关信息查询，通常这种浏览页面也可以实现在PC机浏览器上打开，但介于手机界面大小的局限性，用浏览器打开的气象服务网站大多比较简单和不清晰；另一种是基于手机APP软件开发的应用，目前大多数用户都是通过在移动设备上安装专用的天气软件客户端查询天气情况，这种查询方式仍然要访问气象信息数据库，由于是专业的服务软件，查询信息多样化，显示清楚，能够满足大多数用户的需求，出此之外，基于微信、微博客户端的气象公众号也开始得到推广和被人们广泛关注。总体来说，由于可以利用手机用户数量庞大、移动设备携带方便、网络覆盖广的优势，使最广大的用户可以随时随地浏览相关灾害预警预报信息，获取最快捷、最权威的气象服务产品，具有重大的社会效益，也是目前全国气象部门科技投入和产品推广的热点。

2.5气象电视频道防灾减灾应用的初探

气象电视频道是利用有线和无线电视多媒体传输网络构建的多媒体气象专业节目。在美国，气象频道是落地率最高的频道之一，覆盖了全美一亿多家庭[3]。在中国，由于气象节目中的预报信息普遍比较单一，缺乏品牌效应，气象频道的普及程度还远远落后于发达国家，但是随着现在人们对气象防灾减灾关注度的逐步提高，国内很多电视台也开始和气象部门合作开展多种多样的气象类防灾减灾节目，这类节目在日常生活中逐步得到广大群众的认可，在各个电视频道，特别是地方电视台的电视节目中都占有一席之地。国内气象频道节目一般分为气象新闻咨询、天气预报、气象专题、本地气象、气象科普宣传和气象防灾减灾预报和预警服务。与其它电视节目不同，气象节目主要是以服务对象需求为导向的性质更加明确，由于现代人生活方式的改变，通过电视频道传播的气象防灾减灾信息往往在中老年人群中更能够得到人们的关注和认同，因此，在气象节目中增加预报信息的种类，提高天气预报准确率，结合实时现状的防灾减灾科普宣传和有效预警信息将是国内气象节目提升收视率和群众关注程度的主要手段，另外还可以通过气象频道和网络互连的方式，增加气象节目和观众的互动性，从而实现气象防灾减灾科普宣传更加广泛，使气象节目的观众年龄更加年轻化，从而提高对气象节目的关注度。

3结论

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【关 键 词】移动通信 3G通信 通信技术

【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0183-01

伴随着移动通信市场的快速发展，用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求，希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈，为寻找新的增长点，通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型，需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张，已不能满足长期的通信需求发展需要。

1、移动通信的发展历程

第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。

第二代移动通信系统（2G）起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996 年提出了GSM Phase 2+，目的在于扩展和改进GSM Phase 1及Phase 2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL（客户化应用移动网络增强逻辑），SO（支持最佳路由）、立即计费，GSM 900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM 系统容量不足的缺陷；自适应语音编码（AMR）技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

2、第三代移动通信系统概述

第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据， 码率为384 kb/ s（局域网可达2 Mb/s），因而可传送比目前GSM （第二代移动通信） 更高码率的信息。随着多媒体业务的发展，2 Mb/s 的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要， 因此国际上已开始研究第四代移动通信系统， 第一步目标是10 Mb/s 以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有： 宽带多媒体移动通信系统的体系结构， 包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM 技术、自适应天线阵、高效信道编码技术（如Turbo 码）等。

第三代移动通信系统（3G），也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2 M b p s，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz 左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个 IMT 2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps 的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术（即新一代移动信：next generation mobile communication）是必要的。

第三代移动通信技术的基本特点：（1）全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖和漫游。（2）频谱利用率高。（3）在144kbps（最好能在384kbps）能达到全覆盖和全移动性，还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。（4）支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。（5）有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。（6）适应多用户环境，包括室内、室外、快速移动和卫星环境。（7）安全保密性能优良。（8）便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。（9）可与各种移动通信系统融合，包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。（10）终端（手机）结构简单，便于携带，价格较低。

3、第四代移动通信系统

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【关键词】无线通信技术；现状分析；发展趋势

引言：

随着我国经济水平的逐渐提高，无线通信技术在人们生活中的应用越来越普遍，无线通信技术的广泛应用，不仅便捷了人们生活中的沟通，而且也促进了通信技术的逐步更新。随着时代的逐步发展，现代无线技术面临着新的要求和挑战，但是，与以往的通信技术相比，无论在技术水平还是应用方式上，现代无线通信技术都有了新的转变与突破。

1.无线通信技术的概念

电磁波信号可以在自由空间中传播，无线通信利用了电磁波的这一特性实现了空间中的信息交换。近年来无线通信技术发展飞快，应用领域也不断拓宽。无线通信分为微波通信和卫星通信两种通信模式。微波通信的优点是频带宽，通信容量大，缺点则是传送的距离比较短，一般只有几十千米，因此每隔几十千米就要建立微波中继站来保障通信网络的畅通。而卫星通信是通过通信卫星作为中继站来实现地面上不同通信体之间建立微波通信联系，其优点是通信距离较远。

2.现代无线通信技术的现状分析

2.1第三代移动通信3G技术不断成熟

3G 即第三代移动通信，目前世界上3G三大主流标准为WCDMA、cdma2000、TD- SCDMA。其中，TD-SCDMA是我国自主研发的、具有自主知识产权的国际标准。这三种主要的技术在技术特点上，各有所长，是3G技术应用的主流。3G网络不但可以实现不同蜂窝直接的信号切换，支持移动环境下的数据服务，而且信号覆盖面广，可以同时支持语音和数据信号。

2.2蓝牙技术成为新兴的短距离无线通信技术

在各种远距离无线通信技术飞速发展的同时，近距离无线通信技术也逐步得到发展。目前，各种近距离便携式设备之间的通信连接用的主要是红外线链路，使用IRDA 可以免去使用电线电缆的连接，但是使用起来不方便，蓝牙技术的出现解决了在短距离内为公众和商业用户提供服务的无线网络。数据和语音的接入点，替代电线和电缆，包含硬件、软件和互操作需求的一种无固定中心站的网络等

三个方面的短距离无线连接都可以通过蓝牙技术来实现。它主要可以应用于三合一电话、因特网桥、交互性会议、数字相机中图像的无线传输、各种家用设备的遥控和组成家电网络等等。

2.3wimax成为宽带无线技术新产物

wimax技术以其远覆盖和高带宽特性，成为无线业界的新的焦点。wimax优势主要体现在解决了无线城域网的问题。Wimax可以将信号传送31达英里之远，网络连接速度为每秒70兆。因此便有专家觉得，wimax的覆盖范围之广和传输速度之快可能会对3 g构成威胁。在成本、覆盖范围和传输速度等各个方面的优势使wimax技术可能成为一项打破产业格局的技术。

2.4宽带固定无线接入技术快速发展

宽带固定无线接入技术的优点比较多，如：带宽高，建设速度快，具有灵活的接入方式等等，越来越受到无线通信业的重视和关注。但其也有其固有的缺陷，如高频段26 GHz 的LMDS技术容易受到天气的影响，而3.5 GHz DDMS 技术在我

国带宽不足等等，其发展也受到了一定的限制。因此，在实际应用中，应根据实际情况选择，发挥其优势，回避其劣势。

2.5超宽带无线接入技术UWB

UWB属于一种时域通信技术，是一项超高速的无线接入技术，具有高速率、低成本、低功耗的显著特性。与此前的无线通信网络截然不同的是，它不使用载波，而采用超短周期脉冲进行调制，把信号直接按照0或1发送出去。脉冲调制产生的信号为超宽带信号，谱密度极低，信号的中心频率在650MHz―5GHz 之间，平均功率为亚毫瓦量级，抗干扰和多径的能力强，具有多个可利用信道。与CDMA 系统相比，时域通信系统结构简单，成本相对较低。

3.现代无线通信技术的发展趋势

3.1蓝牙技术将革新无线通信业的发展

基于蓝牙技术的发展，越来越多的公司都在研发和生产基于蓝牙技术的各种产品，如爱立信公司的基于蓝牙技术的无线耳机等。有关开发芯片的厂商开发出了针对蓝牙技术的专用集成电路，并配合了对应的开发工具包， 使越来越多采用该技术的厂商能够更快更容易地生产出采用蓝牙技术的新产品。另外，许多软件开发公司也开发出了许多利用蓝牙技术的软件，如各种便携式电脑、家用电器以及移动电话等等，这些产品可以通过蓝牙技术用无线链路连接起来，将计算机技术与通信技术紧密的结合起来，使人们能够随时随地进行数据信息的交换与传输。蓝牙技术的出现革新了无线通信业的发展，不论是电信业、计算机业还是家电业都对蓝牙技术未来的发展和应用愈加重视，在今后几年内无线数据通信业务将快速增长，蓝牙技术也将对未来的无线移动数据通信业务有更大的促进作用。

3.2无线网络通信技术的融合趋势

无线技术与蜂窝网技术的融合。为了实现其计费和检测功能，短距离无线通信技术一直广泛应用于电子产品领域。近几年来，随着无线通信技术的不断发展，更多更新的短距离无线接入技术不断涌现， 例如蓝牙技术的应用， 实现了短距离无线技术和蜂窝网技术的有效融合。移动通信技术和无线宽带接入技术的融合。移动通信业务的成功发展，以及宽带业务的迅速增加，促成了多种宽带接入技术的产生和成熟，WLAN 技术的发展，促进了3G 增强型业务和技术的迅速发展，为此，移动通信技术和无线宽带接入技术奖在竞争和互补中，最终在4G时代实现二者的有机融合。无线通信技术与视频等多媒体技术的融合。利用地面数字系统， 刺激数字电视广播技术和视频等多媒体业务的需求，为移动通信业务提供语音和视频等节目，这也是无线通信技术与地面数字媒体有机融合的一个表

现。就视频业务来说，还存在着在现有的移动网络上开展视频业务，以及适合的商业模式等问题。

3.3无线通信各种技术之间具有明显的互补性趋向

在无线通信领域中，各种技术越来越呈现出明显的互补性，这种互补主要是因为不同的接入技术，都拥有各自覆盖范围、适用区域、技术特点和接入速率。特别是对于LTE、WLANWiGig和UWB等技术，在上述几个方面都具有互补效应，LTE技术可以满足广域无缝覆盖以及强漫游的用户需求，WLAN技术能够解决中等距离的较高速率的数据传输，而UWB技术则能够实现在近距离范围内的超高速

无线接入.所以，从宏观政策的角度，需要综合推广各类不同的无线接入业务，加速组网一体化的进程，实现建网接入方式的多元化，满足不同用户的需求，对市场进行细分，缓解移动通信发展水平上的不均衡现状。

4.结束：

总之，在无线通信领域中新的研究和应用热点不断，在实际应用和发展中，只有促进各种技术之间的互补和共同发展，发挥其各自的优势，才能实现接入方式的多元化、各种网络的一体化以及在实际应用中的综合化方向发展，满足用户更高层次的需要。

参考文献

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摘要：随着全球将科技进步，经济快速发展，通信技术也步入了高速发展的轨道，发生着百年未遇的巨大变化。而通信技术带给人类的益处也是空前的，不仅如此，通信技术还在慢慢地改变着人们的生活，为人类创造出更多的价值。在本文中，笔者将结合个人的知识，向读者介绍一下移动通信技术的发展历程，并在此基础上对未来的通信技术发展做出进一步的展望。

关键词：移动通信； 3G ；发展； 展望

一、前言

我们需要了解一下通信技术，移动通信技术正在伴随着市场进步而不断快速发展，目前已经研发了第三代移动通信技术，也简称为3G。相信读者对此一定非常熟悉，这种技术已经广泛的存在于人们的身边，成为人类形影不离的朋友。3G技术是为了寻找新的增长点，并通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型发展起来的，3G的产生与发展不仅满足了长期的通信需求发展需要，而且提高了移动通信性能，给人类带来快捷和方便。

二、移动通信的发展历程

第一代移动通信技术简称1G，是最原始的通信技术，制定于20世纪80年代初并于20世纪90年代初完成。第一代移动通信技术是指最初的模拟，仅限语音的蜂窝电话标准，第一代移动通信有许多种制式。但是，1G存在着许多局限性如通话质量不同、业务量小、保密性差、不能加密、速度低等等，这些不足处促进了第二代通信技术的产生和发展。第二代通信技术简称2G，移动通信跨入第二代的旅途中离不开GSM网的使用。GSM是一种数字移动通信，与以往的1G想必有很多弥补之处，有较多的优点和特点。它的特点主要包括以下几个方面：

(一)客户与设备分离开来

在GSM通信技术中，SIM卡与移动设置之间已经设置了一个开放式的公共接口，客户们无需再依存个人设备了，只需一张SIM卡就可以了，在SIM卡中储存着大量客户所需要的信息，客户持有此卡在不同厂家的移动台均可以得到各种业务服务，从而大大的方便了客户，减少了不必要的时间浪费，也增强了各生产厂家设备的共享性，对双方均带来了便捷。

(二)通信安全可靠

实际上，SIM卡属于智能卡，同时拥有这储备和计算的功能。为了防范伪客户盗用通信信息，GSM采用了一种PIN码保护，PIN号码是由4~8位的数字组成的，只有知道其PIN号码的人才能使用SIM卡来进行通信，一旦三次输入PIN号码错误时，PIN码就会自动被锁，不能够再进行通信交流。PIN码是为了防止伪客户盗用信息的有效手段，但如果客户本身忘记了PIN码，则可以用个人解锁钥来进行解码，所谓的个人解锁钥亦称PUK，PUK的输入使用同样也存在着限制，它的上限输入次数为十次。由此可见，PIN码的设定是一道有效的防盗的防线。不仅如此，GSM还存在着另外一道防盗防线那就是网络鉴权，网络鉴权指的是移动台利用SIM卡中存储的A3、A8算法来对客户身份进行鉴权并与网络鉴权相比较，防止了客户信息盗用。

（三）成本低

GSM通信比模拟移动通信更为安全可靠，而且成本更低，由于它的低成本使2G技术更快的发展壮大起来，产生了易于推动的效果。

但是2G通信技术也存在着不足之处，由于用户规模的增多和网络规模的扩大，频率资源已越来越不能满足人们的需求，人们开始追求更高层次的通信技术，2G技术已逐渐不能满足人们的需求。由此，第三代移动通信系统应运而生。

第三代移动通信系统简称3G，也可称之为IMT2000，它于1985年被提出，是一代有能力彻底解决第二代通信系统主要弊端的先进移动通信系统。3G系统最主要的特点即是个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点，用任意的方式来高质量的完成任何任意之间的移动通信与传输，因此3G系统又被称为未来个人通信系统。

第三代移动通信系统能够满足全球范围内的任何用户所使用的小型廉价移动台，实现全球范围的立体通信连网，保证通信无距离和时间限制并提供具有有线电话的语音质量，提供智能网业务，多媒体及众多宽带业务。第三代移动通信系统综合了寻呼、无线扩频、无线接入、移动数据等各类移动通信功能，实现移动性、交互性和分布式三大业务。第三代移动通信具有以下几个基本特征：

1.3G系统是以数据量、服务质量和使用时间为收费参数的，而并非以距离为收费参数。

2.3G手机具有全球漫游的能力。

3.可以最大程度的利用有限的宽带，防止频率资源的衰竭，具有高效的频谱利用率。

4.3G系统具有固定通信网络同样的高语音质量和高安全性。

5.3G支持分层小区结构，同时也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接。

三、第四代移动通信系统

3G通信技术已经将移动通信技术推进到了炉火纯青的地步，但是随着社会的不断进步和发展，这种移动通信技术将渐渐退出人们的视野，取而代之的是新一代的移动通信技术。这种新型通信技术将会大大的改变原有技术的不足之处，运用更加科学的技术手段使人们的通信更加方便快捷实惠。4G通信技术就是人们将会研发的新型通信技术。这项通信技术将会解决两个主要的问题：一是无线通信全球覆盖的问题，二是无线业务的质量问题。4G通信技术目前正在构思中，科学家们构思的4G通信具有很多优秀的特征，它是在传统通信网络和技术的基础上不断提高无线通信的网络效率和功能。实际上，4G网络通信技术包含的不仅仅是一项技术，更多的是技术的融合。

4G通信技术的特点可以概括为以下几个方面：（1）网络频谱更加宽广。4G通信技术可以实现更加迅速的信息传递速率，在3G网络的基础上对通信传输速率进行大幅度的改造，使人们沟通更迅速。（2）通信更加灵活。科学家们创新性的认为，4G通信时代到来时，通信设备并不再仅仅局限于手机，任何一件平常的物品都有可能成为人们相互交流的工具，成为4G终端。（3）智能型更高。3G时代的到来，引发的智能手机的时代，智能手机更加吸引人们的眼球，满足人们的需求欲望。而4G时代到来的时候，将会引发更加巨大的智能化时代，这不仅仅是表现在了4G通信终端设备的设计和操作更加智能化，而且表现在通信设备的更加智能化。（4）兼容性更加平滑。这样的平滑兼容性可以在很大程度上使人们的信息接受更加容易和迅速。

四、结语

随着科技社会的迅速发展，通信技术也在不断的变化革新，人们对于通信技术也提出了更高的要求，3G时代的到来已经为人类社会提供了很多方便，而4G时代的到来将会为人们提供更多的便捷。,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息，为人类创造出更多的财富。

参考文献：

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（1）需要较好的数学演算推理能力。例如概率论、傅立叶变换、卷积等数学知识在通信系统的理论推导中会频繁的使用。

（2）需要较好的逻辑思维能力。通信理论较为抽象，学生很难把简单的建模框图与实际通信系统中的设备联系起来。

（3）需要良好的综合分析能力。“现代通信技术”课程中知识体系结构复杂，综合性强，学生不容易抓住重点、难点，难以理清头绪。

比如“数字基带传输系统”与“数字频带传输系统”和“数字信号复用系统”的知识点都有着紧密联系。但是，高职高专学生数学基础普遍较弱，自学能力不强，课程知识在短时间内难以理解和消化，学生在学习过程中有着较大的难度。所以，根据“现代通信技术”课程的分析以及高职高专学生特点，在授课过程中对课程教学内容的取舍、教学方法的设计以及实验内容的选择与设计都作出了相应的调整，同时增加了仿真技术。

1“现代通信技术”理论教学教育改革

（1）教学内容的选择

“现代通信技术”课程主要介绍的是通信系统的组成、工作原理、实现过程和分析方法，但是模拟通信系统中的调幅、调频和调相的调制和解调技术在“高频电子线路”课程中已讲过，因此“现代通信技术”课程在教学内容上以数字通信原理为主，同时还要兼顾现有的先进的数字通信系统，如移动3G系统、移动4G系统等。

（2）教学方法的设计

“现代通信技术”的传统教学方法都是逐一介绍通信系统中各个关键技术的数学模型和原理，由于理论抽象、知识点零散，使学生学习起来很难有系统的概念，更不易将简单的系统框图与实际通信系统联系起来。所以在教学方法上采用了“以线带点”的改革思路对教学内容进行设计，即以数字通信系统的模型图作为学习的总线路图，图中方框为“点”，有向线段为“线”，如图1所示。在授课时始终以通信系统的模型图为基础，以图中的节点涉及的典型技术理论分析为重点，以信号的传输流程为主线，以线带点，使学生掌握通信系统的综合分析方法。首先，讲解通信技术的实现过程不应求全求深，而是帮助学生建立数字通信技术的知识体系从而激发学生的学习兴趣，再系统阐述数字通信技术中信源编码模块、信道编码模块、传输模块（基带传输与频带传输）和同步模块等核心技术节点的说明以及每个节点在教材中的章节分配。其次，根据信号线的传输方向，对每个节点进行功能分析，例如，在调制器和解调器节点中应重点讲解数字调制技术2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的调制、解调、带宽分析、波形分析和抗噪声分析等内容，避免复杂的数学推导，要求学生掌握该节点基本理论、关键性能和指标以及分析方法。最后，教师应重点说明各节点存在的必要性以及前后节点之间的逻辑关系，让学生建立数字通信系统的整体概念，同时将简单的系统框图与实际通信系统联系数字通信系统模型图起来。

（3）引入SystemView仿真软件

SystemView仿真软件是用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真软件。“现代通信技术”的知识体系概念抽象，很多知识点单纯用口述很难直观的表达清楚，因此采用SystemView计算机仿真技术来进行系统分析和设计能够帮助学生更好理解知识点。在授课时将一些抽象难懂的知识点的仿真结果利用多媒体投影出来，使课堂教学更加形象化，让学生对知识点的理解更加清楚。比如在讲解AM调幅输出波形在改变调制指数的仿真波形时，如图2所示，教师通过调节参数来改变调制指数，学生能够很直观的观察到调制指数的改变对输出波形的影响。

2“现代通信技术”实验教学教育改革

目前实验教学中大多是对已知原理进行验证的实验，学生按照实验指导书上的实验步骤在实验箱上测试已预留好的测试点的数据、波形，然后根据实验结果写出实验报告。这种实验过程学生根本不考虑实验的基本原理和出现错误结果的原因，学生往往是动手多、动脑少，甚至在没弄懂电路原理的情况下进行测试并写出实验报告，因此有必要对实验教学内容和方法进行改革。首先，对实验指导书进行修改，其中弱化复杂的计算，只需将各个模块的功能详细说明，引导学生能自主地对所做的实验内容的原理进行分析，并抽象出系统的框图，再利用模块连接实现功能。其次，在实验中要求学生自行给定输入数据，比如HDB3的编译码，学生则自己随机给出编码的码型，并通过实验来验证输出的码型和自己在课堂所学的编码规律是否一致。同时，当学生实验过程出现问题时，教师应引导他们分析问题的原因并按照“从后往前”的方式查找故障点，而不是简单地给出问题的解决方法，通过这种方法实质的提高学生分析问题和解决问题的能力。最后，将软件仿真引入到实验教学当中并与硬件实验相结合。在做硬件实验之前要求学生应做好SystemView的仿真，然后将仿真结果在硬件实验实现，这种软件仿真和实验验证同步进行的方式使学生的实验兴趣和动手能力明显提高，让学生更加深入理解通信系统的工作原理，同时对理论学习也起到了辅助的作用。

3总结