通信技术论文范文篇二 浅析量子通信技术 【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题,它具有严格的信息传输特性,目前已经取得突破性进展,被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子,对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。 【关键词】量子;通信;技术;发展 对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础,根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性,探索量子编码、计算、传输的可能性,以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说:量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行,量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据,量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上,量子通信能够实现通信过程,最初是通过光纤实现的,由于光纤会受到自身与地理条件限制,不能实现远距离通信,所以不利于全球化。到1993年,隐形传输方式被提出,通过创建脱离实物的量子通信,用量子态进行信息传输,这就是原则上不能破译的技术。但是,我们应该看到,受环境噪声影响,量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。 一、量子通信技术 (一)量子通信定义 到目前为止,量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看,它可以被理解为物力权限下,通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看,量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性,或者利用量子测量完成信息传输的过程。 从量子基本理论来看,量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态,可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性,它包含量子测不准原理和量子纠缠,同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系,同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理,是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量,但是只能精确测定其中的一样结果。 (二)量子通信原理 量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征,它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含:量子态、量子测量容器与通道,拥有量子效应的有:原子、电子、光子等,它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中,由于光信号拥有一定的传输性,所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据,利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信,并且克服空间链路造成的距离局限。 利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心,它的工作原理是:利用量子力学,由两个光子构成纠缠光子,不管它们在宇宙中距离多远,都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况,可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量,只要测量一个光子状态,纵使它已经发生变化,另一个光子也会出现类似的变化,也就是塌缩。根据这一研究成果,Alice利用随机比特,随机转换已有的量子传输状态,在多次传输中,接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时,同时也随机改变了自己的基,一旦两人的基一样,一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听,就会破坏纠缠光子对,Alice与Bob也就发觉,所以运用这种方式进行通信是安全的。 (三)量子密码技术 从Heisenberg测不准原理我们可以知道,窃听不可能得到有效信息,与此同时,窃听量子信号也将会留下痕迹,让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息,保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振,在任意时刻,光子的偏振方向都拥有一定的随机性,所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时,通过滤光器偏振的几率很大,反之偏小。尤其是夹角为90度时,概率为0;夹角为45度时,概率是,夹角是0度时,概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式,将检测到的光子标记为1,没有检测到的填写0,而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况,在设置偏振片的同时,偏振方向的改变,这样就会让接受者与发送者数列出现差距。 (四)量子通信的安全性 从典型的数字通信来说:对信息逐比特,并且完全加密保护,这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全,在长度有限的密文理论中,经不住穷举法影响。同时,伪随机码的周期性,在重复使用密钥时,理论上能够被解码,只是周期越长,解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥,长期使用虽然也会具有周期特征,但是不能确保安全性。 从传统的通信保密系统来看,使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网,是在话音终端上利用信息通信进行加密保护,而工作密钥则是伪随机码。 二、量子通信应用与发展 和传统通信相比,量子通信具有很多优势,它具有良好的抗干扰能力,并且不需要传统信道,量子密码安全性很高,一般不能被破译,线路时延接近0,所以具有很快的传输速度。目前,量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统,所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。 在城域通信分发与生成系统中,通过互联量子路由器,不仅能为任意量子密码机构成量子密码,还能为成对通信保密机利用,它既能用于逐比特加密,也能非实时应用。在严格的专网安全通信中,通过以量子分发系统和密钥为支撑,在城域范畴,任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信,最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中,受传输信道中的长度限制,它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密,就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是,不能全程端与端的加密,加密节点信息需要落地,所以存在安全隐患。目前,随着空间光信道量子通信的成熟,在天基平台建立好后,就能实施范围覆盖,从而拓展量子信道传输。在这过程中,一旦量子中继与存储取得突破,就能进一步拉长量子信道的输送距离,并且运用到更宽的领域。例如:在�潜安全系统中,深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题,只有运用甚长波进行系统通信,才能实现几百米水下通信,如果只是使用传统的加密方式,很难保障安全性,而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。 三、结束语 量子技术的应用与发展,作为现代科学与物理学的进步标志之一,它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此,在实际工作中,必须充分利用通信技术,整合国内外发展经验,从各方面推进量子通信技术发展。 参考文献 [1]徐启建,金鑫,徐晓帆等.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报,2009,4(5):491-497. [2]徐兵杰,刘文林,毛钧庆等.量子通信技术发展现状及面临的问题研究[J].通信技术,2014(5):463-468. [3]刘阳,缪蔚,殷浩等.通信保密技术的革命――量子保密通信技术综述[J].中国电子科学研究院学报,2012, 7(5):459-465. 看了“通信技术论文范文”的人还看: 1. 大学通信技术论文范文 2. 通信技术毕业论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 关于通信工程论文范文 5. 大学通信技术论文范文(2)
楼上的不是明摆着会被他老师一搜就搜到了吗?穿帮了。需要就Q我。
跟以前写的题目一样的不难写的
随着计算机 网络技术 的发展和完善,计算机网络系统结构日趋庞大,功能完善且独立。下文是我为大家搜集整理的关于计算机网络的论文5000字 范文 的内容,希望能对大家有所帮助,欢迎大家阅读参考!
浅析事业单位计算机网络安全维护工作
摘要:在信息化时代背景下,事业单位在办公以及管理方面已经大范围实行了计算机网络技术,通过计算机网路可以进行信息共享,有效的提高了工作效率。在事业单位运营管理的过程中,很多关于单位的机密信息都会录入到电脑中,而在计算机网络面临安全问题时,就可能会导致信息的泄露,由此对单位的发展造成不利。所以对事业单位计算机网络运行过程中面临的安全问题进行了分析,然后提出了安全维护 措施 ,对于提高计算机网络的安全性具有重要的意义。
关键词:计算机网络安全管理;事业单位;管理
计算机网络由于办公自动化程度高,运行速度快,所以可有效的提高工作效率,现阶段,在事业单位中计算机网络的应用范围不断扩大,各种工作都可以通过网络来完成,通过单位的内部网络,可以详细的获取单位所有信息。但是由于计算机网络自身具有开放性的特征,并且计算机网络的安全问题一直都无法得到彻底的解决方式,所以对事业单位产生了一定的影响。如果网络信息泄漏,不仅会导致客户信息的泄露,同时企业内部的各种机密信息也面临巨大的风险,会严重损害到个人以及单位的切身利益。所以应该加强事业单位计算机网络安全维护工作,从制度建设到实际操作执行,都需要有健全的防护措施,以确保单位内部信息资料的安全性。
1影响计算机网络安全的主要因素
网络资源的共享性
资源共享是计算机网络运行的主要特征,在资源共享下才能够加深各部门之间的联络,提高工作效率。但是也正是因为资源共享性才为攻击者提供了破坏安全的技术,因为在单位内部的信息资源准许外部服务请求时,攻击者就可以利用这个机会进行网络攻击,从而获取单位内部信息。
网络的开放性
网络具有开放性的特点,世界上任何一个国家的任何一个用户都可以参与到网络中来。并且随着网络信息网的功能逐步扩大,在网络上要想获取单位以及个人的信息将更加容易。比如网络中使用的人肉搜索,可以通过全体网民的参与,或者任何自己想要的信息,这已经和现实社会直接关联。
网络 操作系统 的漏洞
网络操作系统是进行网络信息运行的主要形式,通过硬件系统与软件系统的操作,能够实现各种网络行为。但是由于网络协议具有复杂性的特点,所以在操作的过程中必然存在各种缺陷和漏洞,这是目前还无法彻底解决的安全问题。
网络系统设计的缺陷
网络设计是指拓扑结构的设计和各种网络设备的选择等。网络设备、网络协议、网络操作系统等都会直接带来安全隐患。合理的网络设计在节约资源的情况下,还可以提供较好的安全性,不合理的网络设计则会成为网络的安全威胁。
恶意攻击
恶意攻击是计算机网络面临的最重要的安全问题,黑客通过高超的技术手段,利用木马病毒等手段入侵单位内部的计算机网络,从而恶意篡改或者窃取单位内部信息,为单位造成一定的损失。这种黑客恶意攻击的行为,随着黑客水平的提高,其入侵的成功率就越高,对于一般性的事业单位其防范能力较弱。
2计算机网络安全的防范措施
防火墙技术
防火墙是网络安全的屏障,配置防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的安全措施之一。防火墙是指一个由软件或和硬件设备组合而成,处于单位或网络群体计算机与外界通道之间,限制外界用户对内部网络访问及管理内部用户访问外界网络的权限。当一个网络接上Internet之后,系统的安全除了考虑计算机病毒、系统的健壮性之外,更主要的是防止非法用户的入侵,而目前防止的措施主要是靠防火墙技术完成。
防火墙能极大地提高一个内部网络的安全性,并通过过滤不安全的服务而降低风险。防火墙可以强化网络安全策略,通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件(如口令、加密、身份认证)配置在防火墙上。其次,对网络存取和访问进行监控审计。如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并做出日志记录,同时,也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时,防火墙能进行适当的报警,并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。再次,防止内部信息的外泄。利用防火墙对内部网络的划分,可实现内部网重点网段的隔离,从而降低了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。
数据加密与用户授权访问控制技术
相对于防火墙技术而言,数据加密和用户授权访问控制技术则显得比较灵活,尤其是对于单位内部的信息安全防范具有较好的效果。数据加密技术主要应用于对动态信息的保护,在面对外部攻击时,能够及时的检测出攻击行为,并且给予相应的保护,而对于被动攻击,则能够有效的避免攻击行为的发生。数据加密技术主要是通过“密钥”的方式来完成,密钥只能是经过授权的用户才能够掌握,可有效的保护信息安全。而用户授权访问控制技术是根据单位内部的信息机密程度而对访问者进行控制的一种方式,主要是在操作系统中实现。单位根据信息的机密程度将其分为若干个安全等级,然后只有具有相应权限的人才可以访问相应等级的信息,一般是通过用户名和密码的双重防护方式来实现。
入侵检测技术
入侵检测系统是从多种计算机系统及网络系统中收集信息,再通过这此信息分析入侵特征的网络安全系统。IDS被认为是防火墙之后的第二道安全闸门,它能使在入侵攻击对系统发生危害前,检测到入侵攻击,并利用报警与防护系统驱逐入侵攻击;在入侵攻击过程中,能减少入侵攻击所造成的损失;在被入侵攻击后,收集入侵攻击的相关信息,作为防范系统的知识,添加入策略集中,增强系统的防范能力,避免系统再次受到同类型的入侵。此外,还有防病毒技术,主要为防病毒软件的使用。加强单位内部安全管理队伍建设,提高计算机网络安全防护水平。提升网络主机的操作 系统安全 和物理安全,为防火墙技术的发挥提供有利的基础保障。
3结束语
计算机网络是一个复杂的系统,其功能异常强大,但是在为人们的工作和生活带来便利的同时,也存在一定的安全风险。如果网络信息被篡改或者窃取,那么将会对单位造成极大的损失,所以在单位内部应该建立完善的网络信息安全防护体系。为了确保单位计算机网络的安全运行,需要加强全体人员计算机网络安全防范意识,并且使用先进的网络安全防范技术,做好全面的网络安全防范措施,提高计算机管理人员的综合业务水平,为单位的高效运行创造一个健康的网络环境。
参考文献:
[1]黄翔.加强事业单位计算机网络安全管理水平的探索[J].计算机光盘软件与应用,2014,5,1.
[2]谭人玮.浅谈事业单位计算机网络安全管理[J].计算机光盘软件与应用,2012,4,8.
[3]周伟.试论当前事业单位计算机网络维护存在的问题及对策分析[J].计算机光盘软件与应用,2013,6,15.
试论涉密计算机网络安全保密 方法
摘要:本文就涉密计算机网络安全保密问题及解决方法进行了分析,注重把握涉密系统的安全保密工程建设问题,提出了相应的保密建议。
关键词:涉密系统;计算机网络安全;保密策略
涉密系统的安全保密工程较为复杂,在对这一问题处理过程中,需要考虑到涉密系统的保密方案,通过保密方案的有效设计,满足涉密计算机实际需要。本文在对该问题分析过程中,从保密方案设计、安全保密策略两个方面入手,具体的分析内容如下。
一、安全保密方案设计
涉密计算机网络安全保密系统包括了计算机终端、服务器、无线移动平台三个部分,涵盖的内容较多,并且在具体应用过程中,需要对使用人员的权限进行认证,通过身份识别后,才能够登录系统,对系统进行相应的操作。网络安全控制系统包括了授权、控制USB、网络接口以及授信涉密终端的访问,通过对网络传输数据进行控制和监测,避免系统内部重要信息遭到泄露,保证系统的安全性和可靠性[1]。
一般来说,在进行保密方案设计过程中,通常考虑以下几点:
(一)服务器安全:服务器安全问题涉及到了服务器与通信端口的链接和加密操作,并对操作人员进行相应的身份认证。同时,服务器安全保密方案设计还应该涉及到管理权限的控制,并利用USB令牌密码,实现控制目的。
(二)客户端安全:客户端安全问题主要涉及到了文件的传输保护,包括了传输进程、注册表、远程接入监控等相关内容。客户端安全需要避免客户端代理出现被破坏的情况,并且需要采取双向的保护措施,从USB接口、I/O端口、本地硬盘等进行加密操作,保证客户端安全。
(三)管理安全:管理安全主要在于对管理人员的身份信息进行认证,通过USB令牌,可以使管理人员获得管理权限,进行计算机系统管理。
二、涉密计算机网络安全保密的解决方法
涉密计算机网络安全保密问题的解决,要考虑到涉密系统与非涉密系统的区分,在涉密系统内部对安全域进行划分,并能够针对于重要文件信息进行重点管理,从而提升涉密系统的安全性和可靠性。具体的解决方法如下所示:
(一)划分涉密系统与非涉密系统。
涉密计算机网络安全保密方案的应用,要对涉密系统和非涉密系统进行区分,能够使二者之间有一个较为明确的界限,这样一来,可以对涉密系统进行针对性的管理。涉密系统在使用过程中,不能够进行国际联网,应该采取物理层的区分方式。同时,结合安全保密技术,对涉密系统进行重点管理,对非涉密系统采取基本的管理方式即可,对保密费用进行合理划分,降低保密成本。涉密系统保密过程中,还需要对涉密系统的规模和范围予以明确,从而保证工作具有较强的针对性[2]。一般来说,涉密系统在保护过程中,存在着定密太严和定密不规范的情况,导致安全保密成本增加,也使得一些需要保密的信息遭到忽略,不利于涉密系统的安全工作。针对于这一情况,明确定密工作必须得到应有的重视,并且在具 体操 作过程中,要注重结合实际情况,选择有效的保密措施,提升系统安全性。
(二)加强安全域的划分。
涉密系统内部设置了相应的安全域,安全域包括了安全策略域和保护主客体两个部分。系统内部在进行安全域划分过程中,需要考虑到局域网、逻辑子网等网络结构,从而对涉密系统内部安全域划分问题予以有效考虑。安全域结构组成,需要针对于信息密级和重要性进行划分,并且融入VLAN、域等理念,保证安全域划分与实际需要保持一致性。
(三)注重加强管理。
涉密计算机网络安全系统保密过程中,由于技术手段存在一定的不足,这就导致系统安全可能存在一定的隐患。这样一来,针对于技术缺陷,可以通过管理对问题予以弥补。一般来说,涉密计算机系统安全系统保密的管理与技术比例为7:3,管理对于涉密计算机安全性重要程度更高。在保密系统设计完成后,需要结合具体情况,加强管理工作,实现管理手段与技术手段的紧密结合,从而提升保密系统的安全性和可靠性。
涉密计算机网络安全工作,关键点在于技术手段和管理手段的有机结合,只有这样,才能够降低系统遭受非法入侵几率。但是由于技术手段存在一定的漏洞,使安全问题影响到了涉密计算机系统,针对于这一情况,要注重对涉密系统与非涉密系统进行分离,并对涉密系统内部的安全域进行有效划分,加强管理,以保证重要信息不被泄露,提升系统的可靠性。
参考文献
[1]俞迪.基于涉密计算机网络安全保密解决方案的分析[J].中国新通信,2014,03:35.
[2]刘勇.基于涉密计算机网络安全保密解决方案的分析[J].信息通信,2014,02:92.
5G通信是未来移动通信系统一个新的发展方向,当前这种技术还不是很成熟,处于探索和研发阶段。下面是我带来的关于5g通信技术论文的内容,欢迎阅读参考!5g通信技术论文篇一:《5G无线通信通信系统的关键技术分析》 摘要:5G无线通信是未来移动通信系统一个新的发展方向,当前这种技术还不是很成熟,处于探索和研发阶段。笔者在对5G无线通信技术系统进行简要介绍的基础之上,重点针对了5G无线通信系统的大规模MIMO 技术、超密集异构 网络技术 和全双工技术进行论述。 关键词:5G无线通信大规模MIMO 技术全双工技术超密集异构网络 引言: 经过了几十年的发展,移动通信使得人们生活和工作得到了翻天覆地的变化。当今已进入了信息化发展的新时代,由于移动终端越来越普及,使得多媒体数据业务的需求量极具增长。可以预测到,移动通信网络将在2020年增长1000倍的容量和100倍的连接数,众多的用户接入以及很低的营运成本的需求也会随之出现。因此,对5G 无线网络 技术的研究就显得格外重要。鉴于此,笔者希望本文的论述能够对5G无线通信网络技术的研究起到抛砖引玉的作用。 一、5G无线通信系统概述 5G无线通信和4G相比具有更高的传输速率,其覆盖性能、传输时延以及用户体验方面比4G更加良好,5G通信和4G通信之间有效的结合将贵构成一个全新的无线移动通信网络促进其进一步扩展。当前国内外对5G无线通信技术的研究已经进入到了深入时期,如2013年欧盟建立的5G研研发项目METIS(mobile and wireless communications enablers for the 2020 information society)项目,中国和韩国共同建立的5G技术论坛以及我国的813计划研发工程的启动。 由此可以看出5G无线通信是移动互联网在外来发展的最为重要的驱动力,将对移动互联网作为未来新兴业务的基础平台起到了重要的推动作用。而当前在互联网进行的各种业务大多都是通过无线传播的方式进行,而5G技术对这种传输的效率和传输质量提出了更高的要求。而将5G通信系统和 其它 通信系统进行有效的结合以及无缝的对接是5G无线通信技术研究的主要方向和目标。因此,在5G无线蓬勃发展的今天,其技术的发展主要呈现出以下特点: 首先,5G通信技术系统更加注重用户体验,而良好的用户体验主要是以传输时延、3D交互游戏为主要支撑来实现。 其次,5G无线通信系统以多点和多用户协作的网络组织是其与与其它通信系统相比最为明显的特点和优势,这种网络组织系统使得系统整体的性能得到了极大的提升。 再次,5G无线通信系统和其它通信系统相比应用到了较多的高端频谱,但是高端频谱无线电波穿透能力有限,因此,有线和无线相结合是系统采取的最为普遍的组成形式。 二、5G无线通信通信系统的关键技术 (一)大规模MIMO 技术 1技术分析 在多种无线通信系统中已经普遍采用了多天线技术,这种技术能够有效的提升通信系统的频谱效率,例如,3G系统、LTE、LTE-A、WLAN 等.频谱效率是随着天线数量的增多而效率随之提高。MIMO信道容量的增加和收发天线的数量呈现出近似线性的关系,因此在5G无线系统内采取较多数量的天线是为了有效的提高系统容量。但是当前系统收发终端配备的收发天线数量不多,这是由于天线数量的增多使得系统的空间容量会被压缩,并且多数量天线技术复杂所造成的。 但是,大规模MIMO 技术的优势还是非常明显的,主要体现在以下几个方面:首先,大规模MIMO分辨率更强,能够更加深入挖掘到空间维度资源,从而使得多个用户能够在大规模MIMO的基站平台上实现同一频率资源的同时通信,因此,使得能够实现小规模数量基站的前提下高频谱的信息传输。其次,大规模 MIMO抗干扰性能强,这是由于其能够将波束进行集中。再次,能够极大程度的降低发射功率,提高发射效率。 2我国的研究和应用现状 我国对大规模MIMO 技术的研究主要是集中在信道模、信道容量以及传输技术等方面,在理论模型和实测模型方面的研究比较少,公认的信道模型当前还没有建立起来,而且传输方案都是采用TTD系统,用户数量少于基站数量使得导频数和用户数呈现出线性增长的关系。除此之外采用矩阵运算等非常复杂的运算技术来进行信号检测和信息编码。因此,我国要充分挖掘MIMO 技术的内在优势,结合实际来对通信信道模型进行深入的研究,并且在频谱效率、无线传输 方法 、合资源调配方法等方面应当进行更多的有效分析和研究。 (二)全双工技术 所谓全双工技术就是指信息的同时传输和同频率传输的一种通信技术。由于无线网络通信系统在信息传输过程中传输终端和接受终端存在一种固有的信号自干扰。全双工计划苏能够充分的提高频率利用率,以实现多频率的信息的信息传输,从而改变了一般通信系统不能够实现同频率和双向传输的技术现状,因此这种技术已经成为无线通信技术当前研究的一个重要的关键点。这种技术应用在5G无线通信系统中能够实现无线频谱资源得到充分的挖掘和利用。当前5G无线通信系统由于接受信号的终端和发射信号的终端频率之间存在着较大的差异,使得其产生自干扰的现象比较突出,是5G无线通信技术发展的一个主要瓶颈,因此,全双工技术在5G无线通信系统内有效的应用使得信号自干扰的问题能够通过相互抵消的方式得到有效的解决。通过模拟端干扰抵消、对已知的干扰信号的数字端干扰抵消等各种新的干扰技术的发展以及这些技术的有效结合使得极大多数信号之间的自干扰现象都基本上得到了有效的抵消。 (三)超密集异构网络技术 5G无线通信通信系统不仅包括无线传输技术,而且也包括后续演化的无线接入技术,因此,5G网络系统就是各种无线接入技术,例如,5G,4G,LTE, UMTS (universal mobile telecommunications system)以及wireless fidelity等技术共同组成的通信系统,在系统内部,宏站和小站共同存在,例如,Micro,Pico,Relay以及Femot等多层覆盖的异构网络。在异构网络内部,运营商和用户共同部署基站,而用户部署的主要是一些功率较低的小站,并且节点的类型也比较多使得网络拓扑变得相当复杂。并且由于异构网络网络基站的密集程度较高,因此其网络节点和用户终端之间的距离就更为接近,使得功率的效率和频谱的效率以及网络系统容量等方面比一般通信网络系统更为优良。 虽然这种技术应用于5G无线网络通信系统中有着非常良好的发展前景,但是也存在着一些缺陷,这种缺陷主要表现在以下几个方面:首先,由于节点之间比较密集使得节点之间的距离相应就比较短,这样就会造成系统内会存在同种无线接入技术之间的同频干扰的现象以及不同无线接入技术在共享频谱之间分层干扰的现象,这种问题的解决有赖于对5G无线通信网络系统进一步的深入研究。其次,由于系统内存在着大量的用户部署的节点,使得拓扑以及干扰图样呈现出范围较大的动态变化。因此,要加强应对这种动态变化的相关技术的研究。 结束语 5G无线网络系统的建立是建立在现有无线网络技术的进步以及新的无线接入技术的研发的基础之上,通过5G无线网络技术的进一步发展,将会在未来极大的拓展移动通信业务的应用领域和应用范围。 参考文献 [1]石炯.5G移动通信及其关键技术发展研究[J].石家庄学院学报,2015(06) [2]尤肖虎.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]中国科学,2014(05). [3]杨绿溪.面向5G无线通信系统的关键技术综述[J]。东南大学学报,2015(09). 5g通信技术论文篇二:《试谈5G移动通信发展现状及其关键技术》 【摘要】 第5代移动通信(5G)是面向2020年以后的新一代移动通信系统,其愿景和需求已逐步得以确立,但相关技术发展目前仍处于探索阶段。本文简单介绍了5G移动通信的发展前景;概述了国内外5G移动通信的发展现状及相关研发单位和组织的学术活动;重点针对5G移动通信中富有发展前景的若干项关键技术做了详细的阐述,包括Massive MIMO、超密集异构网络、毫米波技术、D2D通信、全双工无线传输、软件定义网络、网络功能虚拟化和自组织网络等。 【关键词】 5G 发展现状 关键技术 前言 社会的进步,使人与人、人与万物的交集越来越大,人们对通信技术的需求和更优性能的追求在当今变得更加迫切。无论是在移动通信起步的伊始,还是迅速发展的当下,人们对移动通信的追求都是更快捷,更低耗,更安全。第五代移动通信为满足2020年以后的通信需求被提出,现今受到无数学人的关注。 第5代移动通信(fifth generation mobile communication network,5G)作为新一代的移动通信肩负着演进并创新现有移动通信的使命。它主要通过在当今无线通信技术的基础上演进并开发新技术加以融合从而构建长期的网络社会,是新、旧无线接入技术集成后方案总称,是一种真正意义上的融合网络。 一、5G发展现状 移动通信界,每一代的移动无线通信技术,从最开始的愿景规划,到技术的研发,标准的制定,商业应用直至其升级换代大致周期都是十年。每一次的周期伊始,谁能抢占技术高地,更早的谋划布局,谁就能在新一轮‘通信大洗牌’中获得领先优势。我国在5G之前的全球通信竞备中一直是落后或慢于发达国家的发展速度,因而在新一轮5G通信的竞备中国家是非常重视并给予了大力支持。2013年初,我国便成立了专项面对5G移动通信研究与发展的IMT-2020推进组,迅速明确了5G移动通信的愿景,技术需求,应用规划。2013年6月,国家863计划启动了5G移动通信系统先期研究一期重大项目。令人振奋的是2016年伊始,我国正式启动5G技术试验,这是我国通信业同国际同步的一个重要信号。 同样2013年以来,欧盟、韩国等国家与地区也成立相关组织并启动了针对5G的相关重大的科研计划[1]:1)METIS是欧盟第七框架计划中的一部分,项目研究组由爱立信、法国电信及欧洲部分学术机构共29个成员组成,旨在5G的愿景规划,技术研究等。2)5G PPP是由政府(欧盟)出资管理项目吸引民间企业与组织参加,其机制类似于我国的重大科技专项,计划发展800个成员,包括ICT的各个领域。3)5G Forum是由韩国发起的5G组织,成员涵盖政府,产业,运营商和高校,主要愿景是引领和推进全球5G技术。 二、5G关键技术 结合当前移动通信的发展势头来看,5G移动通信关键技术的确立仍需要进一步的考量和市场实际需求的检验。未来的技术竞争中哪种技术能更好的适应并满足消费者的需求,谁能够在各项技术中脱颖而出,现阶段仍然不能明确的确立。但结合当前移动通信网络的应用需求和对未来5G移动通信的一些展望,不难从诸多技术中 总结 出几项富有发展和应用前景的关键性技术[1]。 Massive MIMO MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术其实在5G之前的通信系统中已经得到了一些应用,可以说它是一种作为提高系统频谱效率和传输可靠性的有效手段。但因天线占据空间问题、实现复杂度大等一系列条件的制约,导致现有MIMO技术应用中的收发装置所配置的天线数量偏少。但在Massive MIMO中,将会对基站配置数目相当大的天线,将把现阶段的天线数量提升一到两个数量级。它所带来的巨大的容量和可靠性吸引了大量通信研究人员的眼球,彰显了该技术的优越性。 它的应用能够给我们带来的好处是:1)较于以往的多入多出系统,Massive MIMO可以加大对空间维度资源的利用,为系统提供更多的空间自由度。2)因其系统架构的优越性,可以做到降干扰、提升功率效率等。 同时它也存在着一系列问题:1)因缺乏大量理论建模、实测建模方面工作的支撑,当前没有认可度较高的信道模型。2)在获取信道信息时的开销要依靠信道互易性来降低,但是当前的假定方案中使用比较多的是TDD系统,且用户均为单天线,与基站天线数量相比明显不足,当用户数量增加时则会致使导频数量线性增加,冗余数据剧增。3)当前Massive MIMO面对的瓶颈问题主要是导频污染。 Massive MIMO在5G移动通信中的应用可以说是被寄予厚望,它将是5G区别以往移动通信的主要核心技术之一。 超密集异构网络 应5G网络发展朝着多元、综合、智能等方向发展的要求,同时随着智能终端的普及,数据流的爆炸式增长将逐步彰显出来,减小小区半径、增加低功率节点数等举措将成为满足5G发展需求并支持愿景中提到的网络流量增长的核心技术之一。超密集组网的组建将承担5G网络数据流量提高的重任。未来无线网络中,在宏站覆盖范围内,无线传输技术中的各种低功率的节点密度将会是现有密度5-15倍,站点间的距离将缩小到10米以内,站点与激活用户甚至能够做到一对一的服务,从而形成超密集异构网络[2]。超密集异构组网中,网络的密集化的构造拉近了节点与终端的距离,从而使功率效率和频谱效率加以提升,并且可以让系统容量得到巨幅提升。 毫米波技术 在5G网络中,与即将面对的巨大的业务需求相冲突的是传统移动通信频谱资源已趋于饱和。如何将移动通信系统部署在6GHz以上的毫米波频段正成为业界广泛研究的课题。相比于传统移动通信频谱的昂贵授权费,MMW频段中包含若干免费频段,这使得其使用成本可能会降低。MMW频谱资源极为丰富可以寻找到带宽为数百兆甚至数千兆的连续频谱,连续频谱部署在降低部署成本的同时也提高了频谱的使用率[3]。 D2D通信 在未来5G网络中,无论是网络的容量还是对频谱资源的利用率上都将会得到很大空间的提升,丰富的信道模式以及出色的用户体验也将成为5G重要的研发着力点。D2D通信具有潜在的提升系统性能,增强用户体验,减轻基站压力,提高频谱利用率等前景,因而它也是未来5G网络的关键技术之一。 D2D通信是一种在蜂窝系统架构下的近距离数据直接传输技术。用户之间使用的智能终端可以在不经基站转发的情况下直接传输会话数据,且相关的控制信号仍由蜂窝网络负责。这种新型传输技术让终端可以借助D2D在网络覆盖盲区实现端到端甚至接入蜂窝网络,从而实现通信功能。 全双工无线传输 全双工无线传输是区别于以往同一时段或同一频率下只能单向传输的一种通信技术。能够实现双向同时段、同频传输的全双工无线传输技术在提升频谱利用率上彰显出其优越性,它能够使频谱资源的利用趋于灵活化。全双工无线传输技术为5G系统挖掘无线频谱资源提供了一种很好的手段,使其成为5G移动通信研究的又一个 热点 技术。 同样,在全双工无线传输技术的应用上也有很多阻力因素:同频、同时段的传输,在接收端和发射端的直接功率差异是非常大的,会产生严重自干扰。而且全双工技术在同其他5G技术融合利用时,特别是在Massive MIMO条件下的性能差异现在还缺乏深入的理论分析[4]。 软件定义网络(SDN)与网络功能虚拟化(NFV) SDN技术是源于Internet的一种新技术。该技术的思路是将网络控制功能从设备上剥离,统一交由中心控制器加以控制,从而实现控、转分离,使控制趋于灵活化,设备简单化。 同时在考虑网络运营商的运维实际也提出了一种新型的网络架构体系NFV,该体系利用IT技术及其平台将网元功能虚拟化,根据用户的不同业务需求在VNF(Virtual Network Feature)的基础上进行相应的功能块连接与编排。NFV的核心所在即降低网络逻辑功能块和物理硬件模块的相互依赖,提高重用,利用软件编程实现虚拟化的网络功能,并将多种网元硬件归于标准化,从而实现软件的灵活加载,大幅度降低基础设备硬件成本。 自组织网络 运营商在传统的移动通信网络中,网络的部署和基站的维护等都需要大量人工去一线维护,这种依赖人力的方式提供的服务低效、高昂等弊端一直深受用户诟病。因此,为了解决网络部署、优化的复杂性问题,降低运维成本相对总收入的比例,便有了自组织网络的概念。 SON的应用将会为无线接入技术带来巨大的便利,如实现多种无线接入技术的自我融合配置,网络故障自我愈合,多种网络协同优化等等。但当前在技术的完备上也存在一系列挑战:不支持多网络之间的协调,邻区关系因低功率节点的随机部署和复杂化需发展新的自动邻区关系技术等。 三、小结 5G移动通信作为下一代移动通信的承载者,肩负着特殊的使命,在完成人们对未来移动通信的诸多憧憬上被寄予厚望。本文概述了当前5G几项富有发展前景的关键性技术,结合5G一系列的发展背景和人们多方面的通信需求,对几项关键技术的利弊加以剖析。可以预计的是未来几年5G的支撑性技术将被确立,其关键技术的实验、标准的制定以及商业化的应用也将逐步展开。 参 考 文 献 [1]赵国峰,陈婧等.5G移动通信网络关键技术综述[J].重庆邮电大学学报(自然科学版), DOI: [2] Kela,P. Turkka,J. Costa,M. Borderless Mobility in 5G Outdoor Ultra-Dense Networks[J],Access, IEEE(Volume:3),,pages1462-1476. [3] JungSook Bae, Yong Seouk Choi,Architecture and Performance Evaluation of MmWave Based 5G Mobile Communication System[C],Information and Communication Technology Convergence(ICTC),2014 International Conference ,,pages847-851. [4] Wang,,,T. On the Capacity Gain from Full Duplex Communications in A Large Scale Wireless Network[J], IEEE EARLY ACCESS ARTICLES, . 5g通信技术论文篇三:《试论5G无线通信技术概念》 引言 近年来,移动通信技术已经历数次变革,从20世纪80年代速度慢、质量差、安全性小、业务量低的1G通信技术,到20世纪90年代提出的低智能的2G无线通信技术,再到近年来的频谱利用率较低的3G网络,和现在的前三代无可比拟的4G无线通信技术,可谓是长江后浪推前浪,一浪更比一浪高啊!5G无线通信工程技术作为当代最具前景的技术,将可以满足人们近期的对移动无线技术的需求。 15G无线网络通信技术的相关概念 5G无线网络通信技术实际上就是在前面无线网络技术的基础上不断改进充分利用无线互联网网络。这项技术是最近才在国际通信工程大会上被优点提出的,他将会是一项较为完美的、完善的无线通信技术,他将可能会将纳米技术运用到这种将会在未来占据一席之地的无线互联网网络工程中,运用纳米技术更好的做好防护工作,保护使用者的一切信息。在未来5G无线网络通信技术将会融合之前所有通信工程的优点,他将会是更为灵活与方便的核心网站,在运营过程中将会减少在传输过程中的能量损耗,速度更快。若是在传输信息的过程中受到阻碍,将会被立刻发现且能很好的保护个人信息起到保护作用。 5G无线网络通信技术将会有很多优点,不仅融会贯通了在它之前所有通信技术的长处而且集百家之长于一身,是个更加灵活的网络核心平台,也会就有更加激烈的竞争力。在这项网络技术中将会为人类提供更加优秀、比其他平台更优惠的价位,更接近人类生活的服务。它的覆盖面要比现如今的3G、4G的更为广阔,有利于用户更快更好的体验,智能化的服务与网络快速推进进程的核心化的全球无缝隙的连接。为了使人类体验到更优惠的、更先进化的、具有多样性的、保障人类通信质量的服务,我们必须利用有限的无限博频率接受更大的挑战,充分利用现在国家领导人为我们提供的宽松的网络平台,让5G无线网络通信技术在不久的将来更好的服务于我们。 25G无线网络通信技术的相关技术优点与特点 5G无线网络通信技术也就是指第五代移动网络通用技术,它与前几代通信技术有些许不同之处,他并不是独立存在的而是融合了别的技术的许多优点更为特别的是将现有的无限技术接入其中,它将实现真正意义上的改革,实现“天人合一”达到真正的融合。它的体型会更加的小巧,便于我们随时随地安装。现如今5G无线网络通信技术已经被提上日程,成为了全球相关移动通信讨论热议的话题,互联网公司在争先恐后的提高与改善自身的通信设备,加快创新的步伐,想要在未来的通信技术领域占据一席之地。现在让我么一起来探讨一下他可能具有哪些其他通信技术无可比拟的优点与特点: (1)全新的设计理念:在未来5G无线网络通信技术将会是所有通信工程中的龙头老大,它设计的着重点是室内无限的覆盖面与覆盖能力,这与之前的通信工程的最根本的设计理念都不同。 (2)较高的频率利用率:5G无线网络通信技术将会使用较高频率的赫兹,而且会被广泛的使用在生活中但是我们国家现阶段的技术水平还较为低下,达不到这样的层次,所以我们必须先提高我们的科学技术,才能跟上通信技术更新的步伐。 (3)耗能、成本投入量较低:之前我们所使用的通信工程技术都是较为简单的将物理层面的知识营运的网络中,没有创新意识,不能够将环保的理念运用到通信工程中,都是一些较为传统的方法与手段,只是一味的追求经济利益。现如今随着科技的进步我们需要做到全方面的考虑,不能只注重眼前利益,所以低耗能、高质量的通信技术将是未来5G无线网络通信技术要面临的主要问题,也是难点问题,我们必须学会适时的对相应状况作出调整。 (4)优点:5G无线网络通信技术作为未来世界通信技术的主力,在不久将会得到实质性的开展,他将大大的提高我们的上网速度,将资源合理有效的利用起来,较其他之前的通信技术上升到一个新的层面,安全性也会得到保障不会出现个人信息外漏的现象,总而言之它的各个方面将都会得到改善,成为人们心中理想的模样,它具有较大的灵活程度可以适时更具客户的需求做出合理的调整,它的优点相信不久我们就会有切身的感受. 3小结 随着现代的快速进步,移动无线通讯技术也紧随时代的进步,呈现着日新月异的变革,现如今我国综合国力已经得到了很大程度的提高,当然在通信技术领域这一块我们也不愿屈居人后,必须加快通信技术改革与创新的脚步,满足人们对互联网的需求,尽快的、更好的发展5G无线网络通信技术才能在未来的通信技术中立于不败之地。 猜你喜欢: 1. 移动无线网络技术的论文三篇1000字 2. 大学通信技术论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 浅谈无线网络通讯技术的论文1000字 5. 通信工程的毕业论文优秀范文 6. 通信学术论文范文
通信网络技术是一种由通信端点、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。下面是由我整理的网络通信技术论文,谢谢你的阅读。
通信技术将向网络融合技术发展
摘要:
无线蜂窝网从第一代模拟网络演进到4G(LTE和LTE-A)网络,取得了辉煌的成就,对社会的发展起到了巨大的推动作用。据统计截至2011年第2季度,全球各种制式的无线用户数已达到57亿,其中GSM最为成功,用户数达到51亿;随着数据需求的不断发展,包括WCDMA、CDMA2000等在内的3G系统和LTE为代表的4G系统也逐步发展。在可见的发展期内,各种无线制式将长期存在,共同促进无线通信的发展。
1传统无线通信技术遭遇技术“瓶颈”
到日前为止的各代通信技术,每一代演进都伴随着基础技术的不断发展。相应的基础技术包括信号传播、编码和网络架构等。在信号传播方面,1G为模拟技术,2G以后为数字技术;2G多址技术包括时分(如GSM)和码分(如CDMA),3G则为宽带码分,而到了4C则是以正交频分复用(OFDM)为代表的LTE。每一代技术发展都以提升频谱效率、扩展可用带宽和提升速率为目标,满足不断发展的用户通信需求。
然而传统的无线通信技术发展到今天逐渐遇到了“瓶颈”。传统无线通信频谱效率的最大能力取决于香农定理,当前的各种技术的频谱效率提升已经逐步逼近了香农极限。如图1所示。在传统理论下,进一步提升频谱效率相对困难,因此新技术的发展似乎遇到了困境。
近几年,通信业内提到LTE-A大多提到的是更多的天线(MIMO)、更高的带宽和小区间的相互协作等等,看不到什么新技术发展。对于5G的技术选择,似乎除了量子通信没有什么更好的选择。然而量子通信还不成熟。量子通信从20世纪90年代开始发展,目前已经实现了部分实验情况下的长距离传输,但距离真正的产业化应用可能还需要5~10年,甚至更长时间。当然任何情况下都不要认为技术的发展会停顿下来,19世纪未曾有科学家认为经典理论已经比较完善,今后的科学家只是做实验来验证前人的理论。但20世纪之初,以相对论和量子理论为代表的新理论就开创了人类技术新篇章,并且推动了人类在20世纪取得了科技的巨大进步。同样,传统通信技术遇到“瓶颈”并不代表通信不再发展,反而预示着通信技术可能面临着一些更大的突破。
2多网融合是未来发展重点
在基础技术发展遇到“瓶颈”的情况下,多网融合成为推动技术发展的重点之一。2G、3G、4G和Wi-Fi网络将在5~10年内长期共存。现实的网络也逐步构成了包含各种无线制式和覆盖范围(如宏、微、豪微微覆盖)的异构网,如图2所示。
在现有的异构网络架构下,充分融合各种无线技术,最大限度地发挥所有现网能力,最大限度的扩充整体网络能力,为用户提供最优的服务,将成为网络部署的重要课题。
多网融合从部署阶段上,将呈现几个阶段:
(1)异网建设阶段
重点关注新建网络对原网络的影响,例如无线干扰、站点共存等。
(2)基于覆盖的共存阶段
新网络一般建设在原网络之上,新建网络的覆盖难以保证连续和全面。基于覆盖的网络共存成为保证无线网络客户体验的重点。图3所示为LTE在3G和2G覆盖范围内进行部分覆盖。在LTE网络在覆盖不足的情况下,重定向到3G网络或切换到3G网络的功能成为保证客户体验的重要手段。同样的需求,也体现在以室内为主的Wi-Fi建设过程中。
(3)多网协同融合阶段
核心网和接入网将进一步融合发展。融合后的网络基于不同的网络负荷、业务类型和用户类型对数据流进行分配,以达到最好的整体效果。多网协同融合网络如图4所示。
3网络融合将在核心网、接入网和终端3个层次共同实现
(1)核心网实现统一认证和各种无线数据统一接入
通过综合服务网关(ISCW)的控制,核心网可以实现基于业务类型、基于用户和基于网络负荷的资源动态分配,最优化地利用各种网络资源,并为用户提供优质服务。基于业务类型、基于用户和基于网络负荷的资源动态分配架构如图5所示。
(2)RNC、BSC、eNodeB、AC作为接入锚点进行协调控制
以基站控制器,无线 网络控制器(BSC/RNC)、接入控制器(AC)等无线集中控制节点作为锚点,基于基站级或区域级进行控制,根据小区负荷、接人限制、无线干扰、终端能力和用户移动速度等进行联合无线资源控制(JRCM),为用户提供最佳的用户体验。联合无线资源控制如图6中所示。
(3)干扰控制保证多种无线技术共存
频谱是无线技术的基本资源之一,充分利用各种有效的频谱是无线 发展的重点。对频谱的利用包括现有空白频谱的使 用和原有频谱的频谱重整,如图7所示。在1800 MHzWCDMA和LTE建设过程中,包括了相邻的频谱和原GSM频谱的频谱重整。随着无线接入技术的增加。频谱的利用更加充分,相邻频段之问的干扰控制成为保证各种无线技术共存的基础。干扰控制包括各相邻频段的无线接入设备的隔离、干扰抑制以及共模设备的干扰解决方案。相应地自 组织网络(sON)、小区间干扰协调(ICIC)等技术将逐步发挥其自身的重要作用。
(4)终端支持多接入实现多模同时 工作
未来的终端将适应多种网络融合的发展,支持多模同时工作,即多接人承载(MAB)。随着技术的发展,多频段的无线干扰、宽带天线、耗电等限制当前终端多模能力的技术障碍将逐步得到解决,支持MAB的终端将成为未来发展的重点。
4Wi-Fi在多网建设中将发挥重要作用
Wi-Fi作为低成本的室内覆盖技术,目前已被很多运营商采用作为数据分流的一种方式。Wi-Fi的工作频段为公共频段,其网络设备价格不到一般无线蜂窝基站设备的1/5。由于其投资省、见效快被运营商所青睐。在当前的无线局域网(WLAN)建设中,Wi-Fi的干扰问题、信道质量等问题在一定程度上影响了客户体验,也限制了WLAN的广泛 应用。但随着运营商更多地采用WLAN作为无线接入方式,以上问题将逐步得到解决。随着和其他接入方式互操作能力的增强,WLAN必将作为一种非常重要的室内无线接入方式,和LTE、3G等网络共同打造优质的数据网。
5结束语
2G、3G、4G、WLAN长期共存和发展决定了网络融合技术将成为网络发展重要技术。多层次地全面实现各种无线网络协同发展,充分发展数据业务,为用户提供更为方便、可靠、优质的服务,是今后几年内无线技术发展的重点。
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通信电源的管理与维护1 通信电源系统的组成电源是通信系统的重要组成部分。一个完整的通信电源系统由5个部分组成:交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。2 对通信电源系统的基本要求和特点对通信电源系统的基本要求是可靠性和稳定性。一般通信设备发生故障的影响面比较小,是局部性的,但如果通信电源系统一旦发生故障,通信系统将全部中断,所以电源系统要应有备份设备,电源设备要有备品备件,市电要有双路或多路输入,交流和直流互为备用。我国对通信电源的要求是:防雷措施要求完善,设备允许的交流输入电压波动范围大,多重备用系统以防止电源系统发生电源完全中断故障。由于电网分布和利用市电的条件存在千差万别,许多地方的市电电压波动范围很大。特别是一些变电站、微波站、光通信站和模块站等,有时交流电电压波动范围达±30%以上。为提高市电的可用度,要求电源设备具有更宽的工作电压范围,否则就要增加稳压装置。3 通信电源的管理3.1 加强对电源设备的重视电源设备与通信网中的其它设备(如交换、传输等)有较大的不同,本质上,电源设备是机电设备而非通信设备。正因为如此,在通信中,它得不到充分的重视,无论是在组织机构、人员、资金还是管理上,都得不到相应的保证。然而,必须看到,通信电源作为整个通信电信网中的能量保证,它的作用是整体和全局性的。虽然它不是通信网主流设备,但它却是通信网中最重要、最关键的设备。3.2 加强电源管理上的专业化对通信电源要求通信网上的各级管理层次和建设、维护方面应该有独立的电源专业管理机构和人员。因为通信电源是一个专业,而且是个包括多种系统和学科的大专业,因此,应该对它作相应的专业管理,由其它专业人员来兼管电源专业是不够的,也是不科学的。3.3 重视通信电源系统初期的设计、安装电源系统设计时应充分考虑容量大小、地理位置、空间布置、未来发展、设备质量、工作勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护管理等各个环节。其中对于设备选择、方案设计、工程管理等环节尤其要加强重视和管理。3.4 电源设备购置与维护的具体措施1)在购置通信电源过程中,除考虑性价比外,要考虑高可靠性、多种自动保护功能、宽电压、良好的均流均衡性能、在线运行模式,要考虑是否严格按照ISO-9000质量保证体系组织生产,另外系统故障率、防雷和电涌措施、交直流配电一体化等都应是分析考虑配置的重点。要选用可靠性高的设备,合理配置备份设备。2)供电方式要大力推广分散供电,要有备品和备份,使用同一种直流电压的通信设备,采用两个以上的独立供电系统。这样就能够保证在其中一种电源设备发生故障时,另一种电源设备能够及时排除。3)为了尽量缩短设备的平均故障修复时间,要经常分析运行参数,预测故障的发生,并及时排除。4)设备宜采用模块化、热揷拔式,便于更换和维修。再一个就是平时应建立起对电源故障的应急措施,保证可靠供电。最后,要提高技术水平,大力推广集中维护体制。实施集中监控管理是技术发展的必然趋势,是现代化通信网的需要,也是企业减员增效的措施之一。随着通信设备的日益集成化、小型化,各种电源设备也要智能化、标准化,符合开放式通信协议。集中监控必须逐步实施,在实施过程中,三遥(遥信、遥测、遥控)点的设备要合理,决不是越多赿好,否则其效果适得其反。4 加强蓄电池维护通信电源涵盖范围很广,它至少应包括交流高电压、自备柴油发电机、UPS整流装置、蓄电池组、防雷接地、动力环境监控等这几大系统。在这几类系统中,直流系统和USP是直接供给通信负荷的,因此最为重要。而在这些系统中,蓄电池作为不间断供电的保证,在整个电源系统中最为关键。蓄电池不但在交流系统或整流系器出现问题是保证不间断供电,而且还能在市电和自备柴油发电机正常转换时提供保证。所以蓄电池是整个通信电源系统维护的关键。在通信电源系统的日常维护中,蓄电池的维护测试和诊治是十分烦琐而又必须十分细致的事。通信系统现在应用较为普遍的免维护密封式蓄电池,它的日常维护相对要简单得多。对电池维护时的事项如下:蓄电池出厂时已经充分充电,在运输或保存过程中由于自放电会损失一部分容量,所以使用前应进行大充大放以补充电参;搬运蓄电池时要搬运电池底部,绝对不要在端子部用力;绝对不要打开排气阀;阀控式铅酸免维护蓄电池使用前不需检查液面和加水,不要将蓄电池安放在产生火花物体附近或密封场所;免维护铅酸蓄电池横、正放置均可,但在经常震动下应正立使用;相邻蓄电池接线可紧密一些,但多列并排使用时为较好散热,各列间应保持在10mm左右;连接好后应将各导电体盖上绝缘盖并拧紧;充电后若不立即使用,应尽量避免放置于高温环境,温度越高,自放电越大;长期保存后有时不经过几次循环充放电、容量不能充分恢复;放电时,周围温度应控制在-15~+45℃范围内;充放电电压精度在±2%以内为最好;无论是使用或不使用的蓄电池,都应定期(3个月或6个月)进行充放电;清扫蓄电池时应使用湿布,干布或化纤布有可能使使蓄电池外壳裂开,造成漏液或腐蚀着火;检查维修时应穿戴橡胶手套和胶皮鞋等保护用品;如果蓄电池组容量下降到额定容量的60%以下时,可视为寿命终止;在USP等转换器上使用时,应安装电容器,以防止人转换器来的返还电流流入电池。5 通信电源系统的防雷通信电源的管理还包括对外来引入电流、电压的管理措施,碰触电力线和雷击就是最主要的强电流、电压的引入方式。5.1 雷击产生的危害雷击产生强大电流和高电压对人体和设备都将造成重大损害。直接雷或间接雷都将对通信设备产生巨大危害。防雷是一个系统工程,某种有效技术和器材的采用,只能降低雷击危害的概率、减少损害,必须对所有进出局的电缆电线屏蔽和防雷处理,采用完善的接地系统,按照规范要求严格接地、减少雷害。5.2 防雷接地为了防止雷电产生的过电压过电流损坏电源设备,在通信电源系统中,通信机站一般设有防雷接地装置,其接地阻值≤5Ω,在土壤电阻率低的地方,接地阻值应≤1Ω。在通信电源系统中,要求防雷接地线一定要与工作接地和保护接地线分开,而在电力通信电源系统中,要求防雷接地、工作接地、保护接地共用一组地线。现在已开发了各种各样的雷电防护及接地技术,这些都是确保通信网络可靠性的重要技术,也是通信领域中重要的基础技术。现已普遍采用的联合接地系统和进出线防雷系统遍以及各种保安器,是目前行之有效的办法。搞好通信设备的防雷工作,同时还要采用理论和实用方面都比较成熟的避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等设备,诱导雷电流通过接地线进入大地。事实证明,联合接地系统和进出线的防雷系统处理得好时能大大降低雷击损坏概率。从接地的目的来看,特别是室外设备接地,防漏电和防雷显得特别重要。对它们的接地电阻要求,照技术规范的规定执行即可。为了保证接地电阻符合规范要求,施工后的接地及电阻的检查和测试工作就非常必要,定期或不定期的对接地电阻进行测试,检查接地装置系统,是一项应坚持的必要的制度。6 结束语综上所述,在通信网的构成中,电源是它的“血脉”,是确保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视,并创造良好的客观运行环境,做到管理专业化、制度化,设备、技术先进化,操作、维护现代化,才能保证通信电源系统和通信管理系统的安全运行,确保通信的可靠畅通。
通信电源技术是保证通信系统正常运行的重要条件。我整理了通信电源技术论文,欢迎阅读!
通信电源技术探讨
摘 要 通信电源由直流供电系统,交流供电系统,接地系统,监控系统,防雷系统组成。电源的安全、可靠、是保证通信系统正常运行的重要条件。蓄电池组,高频开关电源,UPS是通信电源的重要组成部分。
关键词 蓄电池组;高频开关电源;UPS
中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)18-0035-02
1 蓄电池组
蓄电池的结构及工作原理
蓄电池通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理是:充电时利用外部的电能,使内部活性物质再生,把电能存储为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出。
蓄电池的充电
蓄电池充电时,负极会析出氢气,正极会析出氧气。析出的氧气到达负极,与负极起下述反应。正极析氧,在正极充电量达到70%时就开始了。
充电过程2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
蓄电池的放电
蓄电池作为应急备用能源,其价值和性能是通过放电来实现的,蓄电池放电过程中的化学反应:
放电过程Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
蓄电池的维护
在维修过程中,应经常检查蓄电池的外观,极柱。若发现电池槽,盖发生破裂,以及结合部渗漏电解液,极柱周围出现爬酸现象要及时更换电池。2 V蓄电池在投入运行后的前五年,12 V蓄电池在投入运行后的前两年,每年应以实际负载进行一次核对性放电试验,放出标称容量的30%-40%。2 V蓄电池在投入运行后的第六年起,12 V蓄电池在投入运行后的第三年起,每年应进行一次容量试验。
2 高频开关电源
开关整流器监控单元的原理
开关整流器监控单元的单片机电路对电源参数进行实时采集。缺相检测和网压检测电路对三相交流输入进行缺相检测和电网电压检测,检测到的缺相信号和电网电压信号送给单片机电路进行处理。单片机接受键盘指令,采用LCD显示电源实时数据和控制菜单。辅助电源提供开关整流器内部控制电路所需要的各种电源。温度检测电路检测主散热器温度,送给单片机系统。单片机系统根据主散热器温度,通过风扇控制电路控制风扇的工作状态。
负荷均分的概念
一套高频开关电源系统至少需要两个高频开关电源模块并联工作,大的系统甚至需要多达数十个电源模块并联工作,这就要求并联工作的电源模块能够共同平均分担负载电流,即均分负载电流。目前高频开关电源均采用PWM型均流方式,是一种数字式调整均流方式,具有均流精度高,动态响应特性好,抗干扰性较好,模块控制数多的优点。
负荷均分的原理
US为系统取样电压,Ur为系统基准电压,两者比较后产生误差电压UD,UD与三角波比较产生一个脉宽调制方波信号,其波宽受UD大小控制。这个方波信号送至每个整流模块,通过模块内光耦,隔离,整形,放大后与模块电流比较。这个比较信号再与模块内的预先设定参考电压值相叠加,调整模块的输出电流,改变模块的输出电压,使每个模块的输出电流相等。
3 UPS电源
不间断供电电源系统(UPS)是能够持续稳定不间断向负载供电的一类重要电源设备。从广义上说UPS包括交流不间断电源系统和直流不间断电源系统。长期以来,已习惯于把交流不间断电源系统称为UPS。
UPS原理
交流市电电源输入由整流器转换为直流电源。逆变器将此直流电源或来自电池的直流电源转换为交流电提供给负载。市电中断时,由电池通过逆变器给负载提供后备电源。市电电源还可通过静态旁路向负载供电。需要对UPS维修保养时,可将负载切换到维修旁路供电,负载电源不中断。
UPS幷机系统特点
并联UPS软件和硬件与单机模式完全一致。幷机系统的配置可通过参数设置软件实现。幷机系统各单机的参数设置要求一致。幷机控制电缆形成闭环连接,为系统提供可靠性和冗余。双母线控制电缆连接在两个母线的任两个UPS单机之间。智能幷机逻辑为用户提供最大灵活性。例如,可按任意顺序关闭或启动幷机系统中的各单机。可实现正常模式和旁路模式之间的无缝切换,并且可以自动恢复。即过载消除后,系统会自动恢复到原来的运行模式。可以通过各单机的LCD查询幷机系统的总负载量。
UPS单机并联的要求
多个单机并联组成的UPS系统相当于一个大的UPS系统。但是具有更高的系统可靠性。为了保证各单机使用度相同并符合相关配线规定,应满足以下要求。
1)所有单机必须容量相同并且并接到相同的旁路电源。
2)旁路电源和整流输入电源必须接到相同的中线输入端子。
3)如安装漏电检测仪器(RCD),必须正确设置并且安装在共同的中线输入端子前。或者该器件必须监控系统的保护地电流。
4)所有的UPS单机的输出连接到共同的输出母线上。
UPS特殊工作模式
旁路模式
正常模式下,如遇逆变器故障,逆变器过载或手动关闭逆变器,静态开关将负载从逆变器侧切换到旁路电源侧。如此时逆变器相位与旁路相位不同步,静态开关将负载从逆变器输出切换到旁路电源输出,但会出现负载电源短时中断。该功能可避免不同步交流电源的并联引起大环流。负载电源中断时间可设置,通常小于3/4周期。例如:频率50 Hz时,中断时间小于15 ms:频率60 Hz时,中断时间小于 ms。
并联冗余模式
为提高系统容量或可靠性,或既提高系统容量又提高可靠性,可将数个UPS单机设置为直接并联,由各UPS单机内的幷机控制逻辑保证所有单机自动均分负载。幷机系统最多可由4个单机并联组成。
频率变换器模式
UPS可设置为频率变换器模式。提供50 Hz或60 Hz的稳定输出频率。输入频率范围40 Hz-70 Hz。该模式下,静态旁路无效,电池为可选。根据是否需要以电池模式运行来确定是否选用电池。
自动开机模式
UPS提供自动开机功能,即市电停电时间过长,电池放电至终止电压导致逆变器关机后,如市电恢复,经过延时后,UPS会自动开机。该功能及自动开机延时的时间可由调试工程师设置。
电池模式
由电池经过电池升压电路通过逆变器给负载提供后备电源的运行模式为电池模式。市电停电时,系统自动转入电池模式运行。负载电源不中断。此后市电恢复时,系统又自动切换回正常模式,无需任何人工干预,并且负载电源不中断。
UPS高级功能
UPS提供电池维护测试功能。电池定期自动放电,每次放电量为电池额定容量的20%,实际负载必须超过UPS标称容量的20%。如果低于20%,则无法执行自动放电维护。自动放电间隔时间30天-360天可以自行设置。电池自检可禁止。
在线式UPS中,无论市电是否正常,都由逆变器供电,所以市电故障瞬间,UPS的输出不会间断。另外由于在线式UPS加有输入EMC滤波器和输出滤波器,所以来自电网的干扰能得到很大的衰减。
参考文献
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随着通信网络规模的不断扩大,通信电源设备的稳定性和安全性变得越来越重要。如果电源系统发生直流故障,常常会造成整个通信的全部中断。通信电源设备主要由交流高压、低压变配电设备,直流配电设备,交流稳压器,整流设备,UPS设备,DC/DC变换器,蓄电池,发电机组等组成。在安装电源系统时,首先先了解下电源的走向。第一,高压经过线路进入高低压配电室(变电所)首先进入高压配电柜;第二,高压配电柜后面就是变压器,将高压变压为380V/220V; 第三,变压器出来接的就是低压配电柜,这个配电柜和其他低压配电柜不一样,因为有油机供电,所以要起到市电油机切换的作用;第四,下来继续接低压配电柜,用交流母牌连接,将电能配送至各单体建筑;第五,如果电能配送至通信机房,则要涉及到UPS,开关电源,当然还有与之配套的蓄电池组。UPS主要保证交流不间断供电,开关电源则是保证直流不间断供电。为了保证不间断供电,UPS和开关电源都要和蓄电池搭配使用。通信电源建设可以分为交流供电系统建设,直流供电系统建设和接地系统建设。(1).交流供电系统通信电源的交流供电系统一般由高压配电所、降压变压器、柴(汽)油发电机组、UPS和低压配电屏组成。高压配电所和降压变压器应按照电力部门的规范进行建设安装;柴(汽)油发电机组、UPS和低压配电屏的安装应遵照电信电源规范进行。柴油发电机组安装顺序为:开箱检验,安装固定,稳机找平,排气管加工套丝(或焊接),安装波纹管,安装消音器以及试车调测等。UPS在安装前,要对单节蓄电池进行外观检查,观察是否有渗漏液及壳体变形破裂现象,然后对单节电池进行开路电压测试并记录。电池连接结束后,要对电池总的输出电压进行测试并记录,以防部分电池极性接反。在连接UPS的交流引入线时,火线零线不允许接反(注意某些UPS还有相序之分)。低压配电屏安装前要对固定螺丝进行全面加固,测试屏内相间有无短路现象,安装时检查屏内压降。(2).直流供电系统通信设备的直流供电系统一般由整流器、蓄电池、DC/DC变换器和直流配电屏等组成。分为集中供电(见图3-1)和分散供电(见图)整流器(目前基本都用高频开关电源)安装时要对机架内加固件进行全面加固,检查输入、输出有无短路,加电后要进行电气性能测试。蓄电池在安装时要对蓄电池外观进行检查,对单节开路电压作测试并记录。电池连接结束后,应对总电压进行测试并记录。DC/DC变换器在加电前,要对输入、输出端进行测试,加电后测试输出电压值,同时要对其它性能进行调测。直流配电屏的安装类似于上面所讲交流屏的安装。图3-1 集中供电图3-2 分散供电(3).接地系统的建设为提高通信质量,确保通信设备与人身的安全,通信机房都要求有良好的接地系统。通信电源接地系统通常采用联合地线的接地方式。联合接地的标准连接方式是将接地体通过汇流条(或大截面的铜芯电源线)引入到电力室的接地汇流排,直流工作地、防雷地和保护地再分别从该总地排上引接出来在通信电源设备的建设过程中,安装人员应本着严谨认真的工作态度去操作,否则会给维护部门造成很多麻烦,甚至造成事故。 通信电源系统的调测通信电源系统的调测从工程、运行维护角度对通信电源系统运行质量指标的"五性"----稳定可靠性、可用性、可维护性、可持续性、安全性进行分析和论述,其目的是使现有在运行的系统更加高效、可靠地运行和为以后的工程提供技术支持. 衡量各设备投入运行以后的性能指标 稳定可靠性稳定可靠性包含稳定性和可靠性两个概念,两者各有自身的含义又互相关联。稳定性表现在自身运行的三个方面:(1) 设备运行的稳定度设备名称 项 目高频开关电源 杂音指标,稳压精度,均流,负载动态响应UPS 频率稳定度,电压稳定度,总滤波失真,瞬态时间,动态响应等蓄电池 动/静态单体端电压的一致性,温升,螺栓紧密情况等柴油发电机组 机组运行状态,输出电压,频率的稳定度(2) 设备预设工作模式的持续执行设备名称 项 目高频开关电源 双路电的切换,周期性电池放电测试,周期性电池均衡充电,故障自诊断,浮充/均充的自动转换,"三遥"功能,故障回叫,报警功能,二次下电,充电限流,系统限流等。UPS 周期性电池放电测试,周期性电池均衡充电,故障自诊断,浮充/均充的自动转换,"三遥"功能,故障回叫,报警功能,充电限流,自动分配市电/电池供电方案,自动开/关机程序等蓄电池 柴油发电机组启动成功率,自启动,自投载,自停机,自补给程序(3) 自身产生的错误或误动作设备名称 项 目高频开关电源 温度漂移,老化漂移影响输出特性和均流;控制单元与整流模块之间的通信故障;控制链路中采样不准确或错发指令;误告警(当告警时不告警,正常时误告警)等。UPS 温度漂移、老化漂移影响输出特性和并机环流,数字处理器(DSP)或中央处理器(CPU)与整流部分,逆变部分,静态开关,并机板,充电器之间的通信故障或错发指令,误告警(当告警时不告警,正常时误告警)等。蓄电池 早期容量失效,热失控,中期锑污染,漏液,密封阀顶偏或开/闭阀不精确等。柴油发电机组 误启动,启动电池自放电,启动电池锑污染,柴油滤清器纸滤芯发涨变软等。可靠性表现在对外界因素的抵御能力和对自身故障的处理和系统操作能力两方面:(1) 对外界因素的抵御能力设备名称 项 目高频开关电源 市电电压瞬高、瞬低、瞬断,网侧长时过电压,网侧浪涌过电压,负载侧浪涌过电压,负载短路,负载突变,零线电位漂移,零线中断等,海拔超高、超温、超湿、粉尘、盐雾、震动等UPS 市电电压瞬高、瞬低、瞬断,网侧长时过电压,网侧浪涌过电压,电网波形畸变率,电网频率漂移,负载波峰因数、负载突变,负载短路,负载三相不平衡等,零线共模干扰,零线电位漂移,零线中断等,海拔超高、超温、超湿、粉尘、盐雾、震动等蓄电池 过充、过放、欠充等超温、超湿、粉尘、盐雾、震动、明火等柴油发电机组 海拔过高,负载波峰因数,负载短路,三相负载不平衡等(2) 对自身故障的处理和系统操作设备名称 项 目高频开关电源 容错、掩错、隔错功能故障自诊断,系统自动复位,故障回叫,报警功能等UPS 容错、掩错、隔错功能故障自诊断,系统自动复位,故障回叫,报警功能等主/备机切换,旁路切换,单元互助切换,双总线切换蓄电池 密封阀排气柴油发电机组 故障告警,三次不能启动告警,油压低、水温高自动保护停机,主机/备机切换,市电/油机切换等准确知道蓄电池容量是较准确计算蓄电池组对通信设备放电时间的前提。判断阀控式铅酸蓄电池运行状态有以下几种方法:(1)离线式容量测试工程设计中配置的蓄电池一般不少于两组,把蓄电池从供电系统中脱离,接上假负载,使电池组以10小时率或3小时率或1小时率电流放电,放电期间测量蓄电池的端电压及室温,只要电池组中有一只单体的端电压达到规定的终止电压时即停止放电,放电电流乘以放电时间就是电池组放出的实际容量。(2)在线式核对性放电试验不把蓄电池从供电系统中脱离,对通信负载(必要时接假负载)进行放电,放出蓄电池额定容量的30%~40%,运用特性对比判断蓄电池的储备容量。如果放电深度不够,会降低容量判断的准确度。( 3)电导测试法和内阻测试法电导即蓄电池内部电阻的倒数,指传导电流的能力。蓄电池的电导与容量有很高的相关性,电导单位为西门子(S)。测量时电导仪向蓄电池两端加一个已知频率和振幅的低频交流电压信号,测量出电压与同相位的交流电流值,交流电流值和交流电压的比值即为蓄电池的电导。电池的电导反映电池的内部状况,如电解液干涸、板栅腐蚀、接触不良等,这些都会引起电池内阻增大、电导减小,蓄电池容量降低。内阻测试法与电导测试法原理基本类似,不同的是一般内阻测试仪需要离线测试,电导测试仪可在线测试。
通信技术论文范文篇二 浅析量子通信技术 【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题,它具有严格的信息传输特性,目前已经取得突破性进展,被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子,对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。 【关键词】量子;通信;技术;发展 对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础,根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性,探索量子编码、计算、传输的可能性,以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说:量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行,量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据,量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上,量子通信能够实现通信过程,最初是通过光纤实现的,由于光纤会受到自身与地理条件限制,不能实现远距离通信,所以不利于全球化。到1993年,隐形传输方式被提出,通过创建脱离实物的量子通信,用量子态进行信息传输,这就是原则上不能破译的技术。但是,我们应该看到,受环境噪声影响,量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。 一、量子通信技术 (一)量子通信定义 到目前为止,量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看,它可以被理解为物力权限下,通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看,量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性,或者利用量子测量完成信息传输的过程。 从量子基本理论来看,量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态,可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性,它包含量子测不准原理和量子纠缠,同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系,同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理,是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量,但是只能精确测定其中的一样结果。 (二)量子通信原理 量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征,它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含:量子态、量子测量容器与通道,拥有量子效应的有:原子、电子、光子等,它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中,由于光信号拥有一定的传输性,所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据,利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信,并且克服空间链路造成的距离局限。 利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心,它的工作原理是:利用量子力学,由两个光子构成纠缠光子,不管它们在宇宙中距离多远,都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况,可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量,只要测量一个光子状态,纵使它已经发生变化,另一个光子也会出现类似的变化,也就是塌缩。根据这一研究成果,Alice利用随机比特,随机转换已有的量子传输状态,在多次传输中,接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时,同时也随机改变了自己的基,一旦两人的基一样,一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听,就会破坏纠缠光子对,Alice与Bob也就发觉,所以运用这种方式进行通信是安全的。 (三)量子密码技术 从Heisenberg测不准原理我们可以知道,窃听不可能得到有效信息,与此同时,窃听量子信号也将会留下痕迹,让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息,保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振,在任意时刻,光子的偏振方向都拥有一定的随机性,所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时,通过滤光器偏振的几率很大,反之偏小。尤其是夹角为90度时,概率为0;夹角为45度时,概率是,夹角是0度时,概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式,将检测到的光子标记为1,没有检测到的填写0,而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况,在设置偏振片的同时,偏振方向的改变,这样就会让接受者与发送者数列出现差距。 (四)量子通信的安全性 从典型的数字通信来说:对信息逐比特,并且完全加密保护,这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全,在长度有限的密文理论中,经不住穷举法影响。同时,伪随机码的周期性,在重复使用密钥时,理论上能够被解码,只是周期越长,解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥,长期使用虽然也会具有周期特征,但是不能确保安全性。 从传统的通信保密系统来看,使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网,是在话音终端上利用信息通信进行加密保护,而工作密钥则是伪随机码。 二、量子通信应用与发展 和传统通信相比,量子通信具有很多优势,它具有良好的抗干扰能力,并且不需要传统信道,量子密码安全性很高,一般不能被破译,线路时延接近0,所以具有很快的传输速度。目前,量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统,所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。 在城域通信分发与生成系统中,通过互联量子路由器,不仅能为任意量子密码机构成量子密码,还能为成对通信保密机利用,它既能用于逐比特加密,也能非实时应用。在严格的专网安全通信中,通过以量子分发系统和密钥为支撑,在城域范畴,任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信,最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中,受传输信道中的长度限制,它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密,就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是,不能全程端与端的加密,加密节点信息需要落地,所以存在安全隐患。目前,随着空间光信道量子通信的成熟,在天基平台建立好后,就能实施范围覆盖,从而拓展量子信道传输。在这过程中,一旦量子中继与存储取得突破,就能进一步拉长量子信道的输送距离,并且运用到更宽的领域。例如:在�潜安全系统中,深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题,只有运用甚长波进行系统通信,才能实现几百米水下通信,如果只是使用传统的加密方式,很难保障安全性,而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。 三、结束语 量子技术的应用与发展,作为现代科学与物理学的进步标志之一,它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此,在实际工作中,必须充分利用通信技术,整合国内外发展经验,从各方面推进量子通信技术发展。 参考文献 [1]徐启建,金鑫,徐晓帆等.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报,2009,4(5):491-497. [2]徐兵杰,刘文林,毛钧庆等.量子通信技术发展现状及面临的问题研究[J].通信技术,2014(5):463-468. [3]刘阳,缪蔚,殷浩等.通信保密技术的革命――量子保密通信技术综述[J].中国电子科学研究院学报,2012, 7(5):459-465. 看了“通信技术论文范文”的人还看: 1. 大学通信技术论文范文 2. 通信技术毕业论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 关于通信工程论文范文 5. 大学通信技术论文范文(2)
以资讯科技为代表的新技术革命,使军事领域正在发生一场深刻的变化,高新技术使军事面临一场革命,也引发了新的军事伦理问题。下面是我为大家整理的,供大家参考。
范文一:建立军事装备保险机制分析
摘要:在包含着复杂装备系统的各种军事行动中,风险无处不在。从装备事故发生的必然性和危害出发,重点分析了当前装备事故处理机制的不足之处;从当前巨集观形势、军队发展、装备建设与训练等方面论述了建立装备保险制度的客观必要性。
关键词:军事装备;装备保险;装备事故
现代军事装备系统复杂、技术先进,不仅在研发生产阶段,而且在使用保障过程中存在大量的不确定性风险,能否引入保险机制来分散风险、分摊损失是一个值得深入研究的问题。同时在社会主义市场经济大环境中,市场是军队保障的源泉,军民融合是军队保障的趋势,装备要获得更大的保障力,只有走向社会、充分运用市场。运用保险这种市场化的方式来保障装备使用和部队训练,是适应市场经济下装备建设发展和战斗力生成的新要求。
1装备事故和装备风险
风险是由于不确定性因素所导致相关主体利益损失的可能性。在现代经济社会中,任何活动都存在着风险,尤其是包含着复杂装备系统的军事行动。战争历史和军事行动的经验已经表明,安全事故所造成的损失超过了战斗或军事行动本身造成的损失[1]。从装备事故产生的主要风险因素来看,包括5个方面:人、装备、环境、管理和任务。随着我军装备不断发展,装备系统复杂程度不断增加,部队内部各要素之间的联络也越来越紧密,新形势下我军必须具备执行多样化军事任务的能力。而随着训练环境越来越复杂、节奏越来越快、强度越来越高,这就使我们在装备训练和军事行动中发生事故的可能性越来越大,所造成的损失、危害和影响也越来越大。尤其是动用大型装备和执行高强度的军事任务时,不管采取何种措施都不能绝对保证部队人员和装备的安全。近几年我军部队所发生的一些重大恶性事故也证明了这一点。例如,仅2013—2015年之间公开报道的战机坠毁事故已有7起之多,安全形势十分严峻[2]。我们必须客观评价、科学对待事故的发生。在进一步强化装备使用风险管理、减少事故发生率的同时,也要客观地认识到,军事行动中的风险是始终存在的,事故发生是不可避免的,这是我们必须面对的客观现实[3]。因此,在尽可能降低风险的同时,减少事故损失一直是装备建设和管理过程中的重要课题。
2现行事故处理方法的局限
一般来说,对军事装备风险规避通常有避免、自留、预防和转移等几种常用的方法[4],不同处理方式会对各要素产生不同的影响。我军目前以避免、自留、预防为主,对于相关事故处理一般采取“事后处理”的方式,按照“谁出事谁负责谁赔偿”的个例式原则,在部队内部消化和由部队具体承担事故责任,其中还包括事故中涉及的民事侵权责任或赔偿责任。这种处理方式会产生以下不利影响,与新形势下部队实战化训练的客观需求不相适应,不利于装备战斗力形成这一核心任务的完成。
影响部队正常战备秩序
由于各级部队一般都缺乏处理事故的能力,也没有专门的机构和相应的专业人员,如果是涉及赔偿等问题,更是无从下手。所以,由一线训练部队直接全面负责协商事故处理和赔偿事宜,就会造成一旦发生事故,部队各级的主要精力都会转移到事故处理和赔偿问题上,除安排专职人员进行协调外,往往还需要安排人员保障事故赔偿物件和其他相关工作。由于装备事故往往涉及面广,为了减轻负面影响,部队只能“低调处理,私下协商”,整个事故处理周期长,过多地牵扯了部队的时间和精力。这对部队来说是扩大了事故的影响面,不仅在事故处理期间不能正常开展训练,往往还会影响部队后续的正常生活、训练和战备秩序。由于惧怕同时承担事故责任和高额赔偿的压力,有的部队不愿主动从严组织装备训练,有的部队降低实训难度和要求,甚至取消一些危险性较高的训练课目,这也是产生“消极保安全”思想的一个重要原因,长此以往,会严重制约战斗力的生成和提高。
影响部队官兵心理
随着我军装备建设稳步推进,大量高新技术武器装备列装部队,以及装备实战化训练强度的加大,装备训练使用中事故发生的潜在风险明显提升。当前,我军装备事故已经成为威胁官兵人身安全的首要因素,一线部队官兵在训练过程中本来就已经承受了较大的人身风险。一旦发生事故,对相关人员还采取“既打又罚”的处理方式,就会造成不好的示范效应。这不仅会影响到直接责任人,还会影响其他人员,给一线部队官兵带来较大的心理压力和负面影响,加剧事故影响的深度,极易造成官兵对实战化训练的逆反心理,可能导致不敢训、不愿训的局面,降低实训效果,制约装备战斗力的形成。
影响装备改进
如前所述,影响装备事故的核心因素之一就是装备系统本身。由于装备事故风险处理机制不健全,导致部队不敢展开真正的“实训”,装备在实战中的缺陷和隐患得不到充分地暴露,有些部队甚至对发生的事故隐瞒不报,影响了对装备设计、研制和生产的有效反馈,制约了装备安全性、使用性的提高,影响了装备质量的持续改进。
影响部队社会形象
目前,在我国不同地区,不同部队对于同类性质事故的赔偿标准存在较大差异,而且与地方已有同类性质事故的赔偿标准也不一致。如军用飞机训练事故与民用航空赔偿标准差异相当大。非标准差异化处理既与我国地区差异大的客观条件相关,更重要的是相关事故处理过程中缺乏客观标准和共同认可的依据。差异化的赔偿使各方花费大量的精力进行协商与谈判,这不仅使部队难以承受事故处理过程中各方面的压力,而且容易造成双方均不满意的结果,导致事故处理久拖不决,从而积聚矛盾,干扰部队正常工作。同时,由于缺乏独立第三方进行调解和裁决,而且在目前法律框架下,我国各地法院基本不受理民告军的官司,导致民间受损方在与军队赔偿协调不成时,极易采取较为极端的手段来表达诉求。这类军民问题容易受到社会的关注或被利用,特别是在当今资讯时代,相关的负面新闻会直接影响部队的社会形象。
影响部队经费
管理部队的经费是由国家供应的,部队自身没有其他经费来源,而且部队经费都有统一的开支科目和标准,实行专款专用,没有专门用于事故赔偿的经费。装备事故发生的偶然性使得部队无法预先进行计划和预算安排,装备事故发生的必然性又使经费开支实际发生。因此,一旦发生事故,部队就不得不挤占有限的训练经费或装备维修经费等进行赔付,这不仅不符合经费管理规定要求,造成超范围开支,给经费审计监督造成事实上的违规行为,还会因训练费用不足而直接压缩训练时间或降低训练强度,直接影响部队战斗力的生成和提高。而且责任事故赔付金额的不断攀升,也使得部队苦不堪言。
3建立装备保险机制的优势
装备战斗力的提升并不仅仅只是装备问题,而是复杂的军事、技术、经济与人员素质等因素共同作用的结果。装备使用过程中必然存在风险,而在风险管理中最为常用的工具是风险转移,尤其是在军民之间的相关责任即民事侵权责任主要指赔偿责任,国际上比较通行的做法是采用保险转移机制来实现风险的转移。有风险才有保险,现代意义上的保险最早起源于14世纪的义大利,在随后的几百年里,世界各国的保险业都得到了不同程度的发展,并服务于经济建设,在社会稳定等方面做出了重大贡献[5]。保险实质是一种有偿配置稳定资源的制度安排,稳定资源的有偿配置过程也就是提供保险物品的过程,其本质就是对风险的分担[6]。目前,我军军事训练和装备使用管理中必须面临诸如因装备事故而需承担民事侵权责任主要是赔偿责任等各种难以防范和避免的风险,现行事故处理主体自身的风险承担能力十分有限。从调研情况看,现在已经有部分单位通过各种渠道为编制内的通用车辆购买了地方商业保险,特别是那些近期发生过伤亡事故的单位。但这些单位的尝试范围小、险种选择少、能保障的装备型别少,而且这种尝试性的做法是部队自发行为,于法无据,也不能满足现实的广泛需求。因此,迫切需要一种风险转移机制使之能够向全军或全社会分摊装备使用过程中带来的经济损失,从而减轻各单位的经济压力和使用人员的精神压力。保险制度主动作为的特点恰好与装备管理活动的这种需求相适应。装备保险在这种背景下呼之欲出并将成为降低军事训练及装备使用管理风险的重要手段。
有利于拓展军民融合深度发展新领域
《 *** 中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》明确指出“推动军民融合深度发展”。将保险机制引入军事装备领域,不仅能够给装备训练增加经济保障、促进经济建设与国防建设良性互动,还能够有效推动军内保险走军民融合式发展道路。目前,国家和军队已经相继颁布了一系列保险法规制度,为军人商业保险的实施提供了政策依据,并在军人保险的军民融合式发展方面迈出了坚实的步伐,产生了良好的经济和社会效益。而军事装备保险必将成为军人保险军民融合式深度发展的又一个新领域。因此,装备保险不仅有利于推动军民融合深度发展,避免部队经济活动独立于社会发展形成“孤岛”,而且还有利于促进保险资金与装备管理创新的融合,充分利用整个社会资源,提高资源配置效率。
有利于建立健全装备风险管控体系
受传统计划管理的影响和制约,我军对利用现代社会风险管理手段有效评估、管理和规避装备事故风险的能力不足。将保险机制引入军事装备领域,保险机构将担负因军事活动而引发的事故赔偿和风险预防双重义务,保险机构专业性强、风险防范经验丰富[7],能够为部队提出专业化的指导和建议。一方面,可将现代风险管理逐步引入装备管理中,创新管理制度,全面识别和评估装备在研制、建造、使用训练、保障、退役等各个阶段的风险,并根据评估结果研究、制订切实可行的安全方案,减少部队装备全寿命过程中可能发生的风险。可以全面提高部队官兵风险管理意识,从而降低事故发生率,提高部队执行任务的成功率,进而提高部队的战斗力,这既是保险机构降低赔付率的必要措施,也是部队保障安全的有效策略。另一方面,利用保险机制的风险分担功能,可将潜在风险进行社会转移,不仅可保障装备使用管理者和装备本身的利益,弥补装备事故经济损失,更可从整体上提高军事装备应对风险的水平。
有利于促进部队实战化训练
随着大量高新技术武器装备列装部队,装备动用频率和实战化训练强度不断加大,使装备事故发生的可能性增大、风险加剧,相关事故处理必将投入更多的精力。将保险机制引入军事装备领域,可以将不可预见的装备事故以及由此产生的损失赔偿事宜交由专业化的保险机构处理,给部队松绑,剥离部队在装备事故处理中的社会职能,纯化部队的军事职能,使部队更能集中精力、全身心地按照从严要求实施实战化训练,提高部队训练的积极性和实战化水平,减轻官兵心理负担,有效保持并促进部队战斗力的生成。
有利于提高经费使用绩效
军队正规化建设必须要向军队建设的核心任务和“能打仗、打胜仗”的核心能力聚焦,而经费保障是事业任务建设规范化的基石和根本保证。长期以来,装备事故赔偿一直没有明确的经费来源、处理标准和规范化的处理程式,而且装备如军机、军车伤亡事故的第三方赔偿金额一般远远高于地方同等责任事故。将保险机制引入军事装备领域,一是开辟了装备经济损失补偿的新渠道,用每年缴纳一定保险费的形式,保障了装备事故损失赔偿经费的稳定,且合乎来源;二是可依据保险条款,对发生事故损失赔偿的程式和标准额度进行统一规范,减少部队经济损失,有利于实现部队经费开支的计划管理,增强经费保障的正常化和稳定性;三是由于经费规范管理、按章使用,不再像以往那样变通处理,有利于促进依法理财,提高经费管理的计划性,充分发挥经费使用的军事经济效益。
有利于构建和谐的军政、军民关系建立
装备保险机制,利用专业保险机构的规范化理赔机制、专业化理赔人才、资讯化理赔网路以及规模化金融体系等优势[8],将装备事故中的责任事故和损失赔偿交由保险机构办理,不仅定损机制比较规范,标准明确具体,赔付也容易达成共识,而且按照事先约定的赔偿合同,对受损民众的意外财产和人身损害能够及时给予合理赔偿。更重要的是,由专业的保险机构全权负责理赔事宜,可以将基层部队从复杂的赔偿协调工作中解脱出来,能有效避免部队因事故经济赔偿问题而引发的军政军民纠纷,化解军民矛盾,减少不必要的利益冲突,有助于军政军民关系的融洽与社会和谐的构建。
4结束语
在军事装备保障领域引入保险机制,是充分利用国内社会资源和经济发展成就,扩大市场范围,提高社会资源配置效率的重要举措;是推动装备建设与国民经济深度融合发展、全面开拓装备保障新局面的重要环节;更是解决装备战斗力生成关键问题,实现“能打仗、打胜仗”要求的重要保障措施。
参考文献
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范文二:军事通讯技术的应用
摘要:随着科技的不断发展,通讯技术得到了广泛的应用,在社会各个发展领域都有所渗透,改变了人们的生活和生产方式,为社会的发展奠定了良好的技术基础,在军事领域,通讯技术也得到了极大地应用和进步,本文将就通讯技术在军事方面的应用进行相关探讨。
关键词:军事;通讯;技术;应用;发展
引言:
1通讯技术在军事方面的应用概况
脉冲无线通讯技术
全称为脉冲无线电超宽频技术,属于无线通讯技术的一种,脉冲无线电通讯技术是在超宽频无线电技术基础上产生的,具有诸多的优势特点,成为在军事领域中一项非常重要的通讯技术。脉冲无线电通讯技术在持续的应用中耗电量较低,在较低的占比空间条件下,能够发挥出比一般远红外通讯技术更强的穿透效能,其最突出的优势就在于能够较为灵活的进行收发动态资料的调整。
多媒体通讯技术
多媒体通讯技术是将传统的语音通讯、视讯、资料传输、数字电视等各种通讯手段相结合,形成更加完整和统一的通讯网路,是未来军事通讯领域的重要发展趋势。给军事通讯提供了更为安全和有效的保障。一是战术通讯技术,主要是在战术指挥的应用,二是在战前训练中的多媒体通讯技术应用主要应用在模拟教学和模式互动式实战操作中,对于提高训练效果具有重要的作用;三是多媒体通讯技术的应用能够实现更加全面、及时的资料、情报等资讯的共享,四是有利于丰富军事人员的业余生活,对于军人业余生活的丰富以及学习交流都是十分有益的;五是利用多媒体通讯技术能够实现电话电视会议,对于及时的进行作战安排部署以及传达指示都是十分便捷和有效的;六是利用多媒体通讯技术能够实现对关键的军事部位的实时监控,能够及时的发现各个部位可能存在的安全隐患并进行有针对性的处理,并将隐患、故障以及对应的处理情况存档备案。
2国内外通讯技术在军事方面的应用及发展
卫星通讯
卫星通讯是通过无线电通讯中继站的人造地球卫星来进行的,是整个卫星通讯系统的主要组成部分,通过对无线电讯号来实现地面站之间或地面站与航天器之间的通讯,可传输电话、电报、电视、传真和资料等。卫星通讯可作为大型地面站之间的远距离通讯干线,也可为机载、船载和车载的小型机动终端甚至手持终端提供通讯服务,还能根据需要迅速建立同各个方向的通讯联络。卫星通讯已成为现代通讯的重要手段,在军事指挥控制方面更具有特别重要的意义。通讯卫星已成为现代军事通讯的重要手段,在联合作战方面它将分布于陆、海、空、天的侦察监视系统,指挥控制系统和武器打击系统,用资讯链连成一体,具有特别重要的意义。
英国军事通讯卫星移动
空客防务与航天公司还出租Telesat公司的“阿尼克”-G1卫星的X频段寄宿载荷——它覆盖了美国和太平洋部分割槽域包括夏威夷和复活节岛。空客防务与航天公司英国分公司主管科林•佩因特称,“Skynet-5星座是世界上最强大的、抗核辐射加固和受保护的、军事X与UHF频段卫星”。“天网”-5A卫星从东经6°移至东经°,将扩充套件空客防务与航天公司向结盟 *** 提供亚太区域受保护与安全军事卫星通讯服务的能力。该卫星将在2015年秋季达到新位置。空客防务与航天公司在2015年3月举行的“卫星2015大会”上宣布了关于“天网”-5A军事通讯卫星的移动计划。该计划将使“天网”星座可覆盖西经178°到东经163°得范围,涵盖了印度洋和西太平洋区域。这将提供近全球军事X和UHF频段覆盖,保障该区域英军获得核心服务并增强盟军能力。
国外发展
目前国外已经建立军用通讯卫星系统的国家和国际组织有美国、俄罗斯、英国、法国和北约组织。典型的军用通讯卫星有美国的“国防通讯卫星”、“军事星”、“宽频全球卫星”和“先进极高频通讯卫星”,俄罗斯的“闪电”、“虹”、“地平线”、“子午线”、“鱼叉”中继卫星,英国的“天网”-5D,法国的“电信”、“锡拉库斯”和北约“纳托”等。通讯卫星曾在近期的多次区域性战争或武装冲突中为战场提供通讯服务,发挥了重要作用。移动卫星通讯在未来的一个发展趋势是越来越多地采用Ka波段。正如上面所说,许多移动卫星通讯系统的使用者装备了在X波段和Ku波段工作的移动卫星通讯终端。采用X波段进行军事通讯的问题是只有大约500兆赫的频谱分配,这意味着它远远不能满足对于卫星通讯服务的高度需求。采用Ku波段提供了一个潜在的解决方案,但是它也难以满足军事和商业卫星通讯使用者不断增长的需求。因此,寻求新的、未充分利用的无线电频谱将变得越来越迫切。在未来几年,Ka波段在这方面可以为一些军事卫星通讯使用者提供急需的空间,不论是移动还是其它方式。
美国卫星服务
美国海军已经接受了第三颗洛克希德•马丁公司制造的移动使用者目标系统MUOS通讯卫星提供的服务。2015年1月20日发射的MUOS-3已成功完成在轨测试,正在准备相关迁移业务的受理工作。MUOS-3利用与商用手机技术类似的先进波形,提供移动使用者超视距通讯,包括安全的语音和资料传输,以及高速网际网路协议为基础的系统任务资料。MUOS-3将网路扩充套件覆盖到全球的四分之三,能够提供移动军事力量更显著覆盖的网路服务。MUOS-4预计于2015年末加入该网路,以提供接近全球覆盖的网路服务。
3结语
综上所述,在军事方面通讯技术是一个非常重要的技术内容,这就需要我们不断的进行创新和发展,推动我国军事的不断进步和完善,为社会的发展做出贡献。
参考文献:
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[4]俞飞,郭义喜,李瑛.超宽频通讯技术及其在军事通讯方面的应用[J].资讯保安与通讯保密,2005,07:55-57.
航空航天在过去半年中,接连发生了两起重大航天灾难。尽管人们备感痛惜,但这些挫折并不能阻挡人类进军宇宙的步伐。 既然航天活动风险如此之大,为什么人类依然不放弃进军宇宙的梦想呢?人点燃火箭。但是,随着一声巨响,他消失在火焰和烟雾中,人类首次火箭飞行尝试没有成功。 20世纪80年代,改革开放带来了航天技术的春天。1986年,中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划("863"计划)纲要》,把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。"863"高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证,描绘了我国航天技术发展前景的蓝图,一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月,党中央批准研制载人飞船工程。自此,我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日,我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号,成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。此后,又分别把神舟2、3和4号送上九重天。在1992年开始研制载人飞船之前,我国"863"高技术航天领域的专家们曾为研制哪种运输器这个问题进行了几年的研究,即对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较和分析,甚至还激烈地争论过。 2003年10月15日圆了万户的梦,因为在这一天中国人民期待已久的第一艘载人飞船神舟5号顺利升空并安全返回,实现了中华千年飞天的理想。它也打破了美国和苏联.俄罗斯在这一领域的多年垄断格局,成为世界第3个独立自主研制并发射载人航天器的国家,这对世界载人航天事业的发展和振兴中华会起到巨大的推动作用。
在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,终将彻底改变地球上的面貌。下面是由我整理的航天技术论文2000字,谢谢你的阅读。
航天技术与信息现代化
摘要介绍了空间信息高速公路的概念、特征,及其对应用卫星的需求,并论述了空间信息高速公路对社会经济发展的巨大推动作用。
经由卫星实况转播这个 短语 是航天技术取得巨大成就的象征,随着卫星通信广播事业的快速发展,这个短语已逐渐被人们省略,而成为日常生活中普遍公认的传播方式。卫星通信用电波把整个世界既快又准确地联系在一起,这种联系一旦中断,经济发展的速度将会大大放慢。
人类社会正进入信息社会,信息已成为世界上最重要的战略资源。信息技术是当代最为活跃的生产力。应用信息技术可提高工农业和服务行业的效益及竞争能力,促进管理和决策的科学化, 推动国民经济各部门逐步转移到新的技术基础上来。大力发展信息产业,加速国民经济信息化,是建立和发展我国社会主义市场经济,保持国民经济持续、快速、健康发展的客观要求。
在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,进一步丰富其内涵,扩展其外延,最终将彻底改变地球上的面貌。航天技术与计算机的融合,形成了在地球上跨越时间和空间的信息基础结构,它将逐步进入千家万户,从根本上改变人们的生产、生活和相互交往的方式,并加速人类文明和 文化 的传播,增进互相理解和全球意识。因此,加速发展航天技术,从多方面、高效率地利用航天技术, 特别是充分利用空间信息资源,以促进社会生产力的发展,提高人流、物流和能量流的利用率,增进文化交流和人民间的理解和信任,已成为当今世界各国的共识。
一、空间信息高速公路
世上本没有路,路是人走出来的。我国汉朝开辟了经西域通往西方的道路,沟通了我国同西方许多国家在经济和文化方面的联系,被后人称之为“丝绸之路”。1855年德国机械工程师卡尔·本茨发明了世界上第一辆实用的内燃机汽车。当他驾驶这辆木制的三轮汽车,在自己的院子里行走撞到墙上的时候,还没有想到路。7年之后,福特发明了汽车,并于10年后形成产业的时候,人们开始把目光盯在汽车的跑道上,于是1913年柏林西南部出现了世界上第一条高速公路。在此后的数年中,高速公路这种具有魔力的通道,使世界发生了神奇的变化。
信息高速公路作为信息革命的基础设施和通向21世纪的神奇通道,已成为世界各国争夺信息资源,确保竞争优势的筹码。1993年,在美国政府 报告 中,对信息高速公路给出了明确的概念:它是一个能够向用户提供大量信息,由通信网、计算机、数据库,以及日用电子产品组成的完备网络。具体地说,就是在全国范围内,铺设新型光缆作为信息流通的干线,通过光缆和多媒体向全国提供 教育 、科研、卫生、商务、金融、文化娱乐等颇为广泛的服务。
所谓空间信息高速公路,可形象地将它理解为以卫星——光纤为主体,再辅之以 其它 通信手段作为“公路”,并利用集电脑、电话、电报、传真等为一体的多媒体,使信息能够高速传递并可共享的通信网络。这种网络可遍布全国乃至全球。在中国,则将它称之为国家经济信息化基础设施, 其内涵包括4项要素:网络与通信、计算机与信息化设备、信息资源与服务、人与信息化环境。
空间信息高速公路有两个特征:第一个特征是利用通信卫星群和光导纤维网组成混合型全球通信网,实现计算机网络化和信息双向交流;另一个特征就是用多媒体技术普及计算机的使用。卫星通信和数字网络光缆就像高速公路一样,是促进社会经济发展的基础设施。它不仅指地面光缆数字通信网络系统,而且还包括通信卫星、卫星定位和导航、环境和灾害监测信息系统。此外,还应包含社会、经济统计数据库和自然资源数据库系列,以及宏观调控、规划决策和工程设计服务、知识库、逻辑推理人工专家系统。这样就能有效地实现以信息流代替人流、物流与能量流。
在空间信息高速公路中,卫星无线电通信频带宽,极容易实现双向高速率的数据传输和可视电话业务,并且适用于单向多路的电视节目传输,也非常适合于大型跨国企业间的业务联系。由于地面信息高速公路的成本昂贵,需要10~15年甚至更长的时间才能建成,是一个无法在短期内普及服务的巨额投资项目。对于发展中国家来说,空间信息高速公路的建设,可弥补通信基础设施差, 以及区域性通信空缺的不足。
地面信息高速公路的全球化和用户的移动化都十分困难,而空间信息高速公路的全球网络却很容易实现,因此,用它进行全球移动通信,在数率不特别高的情况下,便能实现诸如可视电话之类的双向传输。
空间信息高速公路,更具有能适应现阶段经济发展中所出现的各地区差别悬殊的特点。在中国地广人稀的西部地区,加强卫星远距离教育和电视广播,对于提高西部地区的文化素质,普及科学技术知识,消灭贫困愚昧落后现象无疑有着重大的意义。
因此,空间信息高速公路,一方面利用了光导纤维传送信息量大、信号几乎不失真、速度快而且保密性强的特点;另一方面,又利用了通信卫星的通信方式极其方便、覆盖面十分宽广、特别适合于移动终端和全球个人通信的特点。这两者组合,形成了优势互补,可以认为是最佳的方案。
二、信息社会对应用卫星的需求
1?静止通信卫星网
美国休斯空间通信公司提出了建设全美卫星通信网络的计划。建设投资6?6亿美元,计划发射2颗静止通信卫星,从1998年开始以无线形式向美国用户提供高速双向数据传输和可视电话业务,在美国电信业务中,率先开发频率宽度可根据用户需要而变化的传输业务项目。最近又提出, 到2000年,将美国全国性的卫星通信网络,扩大成全球通信网络,最终发展成全球性空间信息高速公路,设计总投资约32亿美元,由9颗静止通信卫星组成可覆盖全球的通信网络。
2?低轨道卫星群移动通信系统
在通信方面除可利用静止通信卫星网以外,还可利用低轨道上位于不同轨道面的多颗卫星,来转发地面用户的信号。目前全世界已出现了十几种较为有名的方案,有些方案正在付诸实施。例如,美国摩托罗拉公司提出的“铱”卫星系统,由6个极地、近地、近圆轨道面上运行的66颗小型通信卫星组成,每个轨道面均匀分布着11颗卫星。由于这一卫星系统中的卫星轨道距地球表面较低,只有400~500公里,所以无线电信号很强,个人手持式无线电话机很容易获得清晰的信号和语音。“铱”卫星系统的地面设备则由系统控制中心,以及分布在世界各用户国家和地区的关口站和终端设备等组成。又如,美国呼叫公司与其它有关公司创建的全球无线通信网,也称之为全球通信系统。由于以宽带传送,因而能传送电视及高速数据。这一耗资90亿美元的庞大通信网络,将由 840颗低轨道(700公里高度)现代小型通信卫星来覆盖地球95%的地区,它可以双向传输包括电视图象在内的各种信号,以及个人语音通信,具有数据、传真、寻呼和定位功能。该系统的主要特征, 是利用通信卫星群和光纤网实现计算机网络化和信息双向交流,并将成为二次信息革命的主要物质基础与保障。
3?大容量激光卫星通信
激光与普通光源相比,具有很多特殊的性质,譬如激光辐射在“时间”上高度集中,很适合用于快速保密通信。激光辐射在“空间”上高度集中,方向性很强,而且具有高增益,因而用于通信可以传递得非常之远。激光辐射在“波长”上高度集中,因此波长分布范围很窄。激光的相干性、单色性和方向性,使它成为通信的理想载体。在理论上,光的频段宽度达到10?13~10?15赫,这样大的带宽,对每路仅4千赫的电话,可容纳100亿路之多;对带宽为10兆赫的彩色电视,也可同时传输1000万套电视节目而不相互干扰。由此可见,一旦激光卫星通信投入实际应用之后,由于其具有容量大和抗干扰性强等特点,不仅能扩大通信容量,缓和通信频段拥挤的局面,而且可避免洲际通信时的时延现象发生,是实现空间通信和准确快速、保密性强的军事卫星通信的重要途径。卫星激光通信技术无论是在静止轨道上的卫星,还是低轨道的卫星、飞船、航天飞机、空间站,以及深空探测器,都可以利用激光通信技术将它们连接在一起,形成一条无形的光学链路,使信息畅通无阻,因而空间信息高速公路成为名符其实的高速公路。
中国重视信息通信技术的发展,而且已经列入国家计划。面对世界高科技领域的挑战,为加快发展具有中国特色的信息高速公路,而不失时机地推动信息化,中国以“金字”工程为生长点,与卫星通信相结合,逐步形成信息产业。通过“金字”工程的实施,建立国家数据通信基干网和一系列专用网,为发展信息产业奠定基础。根据宏观分析预测,中国目前使用的卫星转发器不到50个,到 2000年中国大约需要145~150个卫星转发器,到2010年,将需要588~837个卫星转发器。
三、空间信息高速公路将推动社会经济发展
随着空间信息高速公路的建成,将使工商企业和整个社会处于一场革命之中,而这场革命的规模和效果是难以预测的。对其发展前景,现初步分析如下:
1?巨大的商业利益
为了建设信息高速公路,美国政府和企业界计划共同投资400多亿美元。根据预测,2010年, 信息高速公路产业所创造的市*2?改变人类生产和生活方式伴随着社会信息化和信息高速公路的建设,人们便能充分利用信息,大大提高物质生产的效率,提高原材料和能源利用率,有可能改变人类的生活方式,并终将从传统的生产和生活中解放出来。将出现电视电话、可视电话会议、电视购物、电视教学、家庭影视室、家庭图书馆、家庭数据库、在家中办公等等一系列新生事物。随之而来的将会给教育、卫生,保健等部门带来一场革命,无论在何时何地,都可向所有图书馆要求检索所需资料,浏览有关图书;随时随地可通过联机方式,立即获得最好的医疗保健服务和其它社会需求服务,医院遇到疑难病症时,可以向远距离的医学专家请教,以求得正确的诊断和治疗。以美国为例,仅医疗支出这一项,每年可节省1000亿美元。此外,可为能源、交通、环境等问题提供一种新的缓解 方法 。
3?推动高新技术发展
建设空间信息高速公路和国家信息基础结构的计划,将成为发展各种高新技术的驱动力。美国认为,在执行“国家信息基础结构”行动计划中,应优先发展的技术包括:半导体与微电子学、计算机、通信、高速网络、多媒体技术、光电子、高清晰电视、应用软件等。比如计算机,必定要向功能更多、性能更优、速度更快、容量更大、体积更小的方向发展,这就对超高速集成电路,新的计算机体系结构与微电子系统集成技术提出了新的要求。而多媒体技术的发展,将采用大量的专用集成电路,对高速信号处理器、视听信号压缩与解压缩、调制解调器、数据存贮器、图象识别、语音识别等器件提出了新的要求。
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