通信系统论文范文

以下是小编精心整理的《通信系统论文范文(精选3篇)》，供需要的小伙伴们查阅，希望能够帮助到大家。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。

第一篇：通信系统论文范文

移动通信在铁路通信系统中相关应用

【摘 要】铁路运输是国家的经济大动脉，铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具，它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展，各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中，使得铁路通信系统得到逐步提高和完善，并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性，本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

【关键词】移动通信 铁路通信系统 应用

一、铁路通信的作用

通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用，就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

二、无线列调

无线列调是重要的铁路行车通信设备，主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点，但目前使用的无线列调是同频单工电台，随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大，在仅有的一个频道上集中了众多用户，再加上场强的越区严重，容易致使系统阻塞，甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言，这种通信系统过于简单，满足不了建设发展的需求。

三、集群通信

集群通信系统是一种高级移动调度系统，代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式，实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能，被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门，其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点，比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高，同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等，这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大，但对要求较高的场合并不适用，比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。

四、GSM-R

GSM-R通信技术最早起源于欧洲，是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能，它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成，目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用，我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路，它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区，为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有：大秦线、胶济线、合武线、京津城际线，京沪高铁等。

五、卫星通信

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响，可靠性高、电路开通迅速、多址连接等，不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言，比较适合铁路应急部门使用。

六、无线宽带WIMAX

WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前，在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统，在经过车载运行实验和室内动力分布实验后，经专家组检验，表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求，具有创新性，技术成果达到国际领先水平。

七、结束语

铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。所以，在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合，以保证行车安全、防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等。

参考文献：

[1]田裳，沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社，2008，6(16)：154-156

[2]丁奇编著.大话无线通信[J].人民邮电出版社，2010，1(24)：1021-1024

[3]钟章队等编著.铁路综合数字移动通信系统GSM-R[J].中国铁道出版社，2003，10(15)：323-325

[4]陈玲，李毓才，邢智明.铁路移动信息传输安全平台的设计与实现[J].中国铁道科学，2007，3(10)：125-127

作者：高华丽　　董礼海

第二篇：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。而当前在互联网進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).

作者：彭翔

第三篇：电力系统通信中光纤通信的发展思考

摘要：从电力系统发展到现阶段的状况来看，已经步入到第五代光纤通信。就第五代光纤通信的优势来看，不仅具有容量大以及传输速率大等优势之外，同时在全球化的经济发展条件下，光纤通信具备更大的发展潜力以及发展市场。结合现阶段电力系统中光纤通信应用的具体现状来看，光纤通信在未來的具有以下几方面的发展方向。本文结合目前电力系统光纤通信的具体发展状况以及光纤通信在未来发展可能面临的发展前景展开了相关叙述，并就其如何利用这些潜力以及优势在未来的竞争市场中谋求到发展主动权的具体措施进行具体的探讨，以供参考。

关键词：电力系统 光纤通信 发展优势 有效措施

一、光纤通信的定义

自激光器和低损耗光纤问世以来，光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起，并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质，以光为载波信号传递信息的通信系统，整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤（SMF）、多模光纤（MMF）、长波长低射散光纤（LMF）、保偏光纤（PMF）及塑料光纤（P0F）等很多种：常用的为单模和多模光纤，多模光纤就是传输多个光波模式，而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长，目前一般地，光信号在多模光纤内可传6km左右，在单模光纤内可传30km。因此，单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。

光纤MODEM可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤MODEM一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到2Mbps或更高.配网常用的通信速率一般为同步N X 64K或异步19200bps以下。故足以满足配网通信的需要，光纤按照MODEM的连接：另外，还有一种光纤MODEM具有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。

A，B，C 三点是通过自愈光MODEM实现的双环网，若在D点发生故障.光路在A站和C站愈合（环回），使通信不受影响，同时向主站发出相应的告警及定位信号，使维修人员及时修复故障段光缆。

二、光纤通信的特点

光纤通信具有通信容量大，衰减小，不怕雷击，抗电磁干扰、抗腐蚀、保密性好、可靠性高、敷设方便等优点，不过投资费用相对较高，尤其对于城区内直埋式电缆线路的光纤敷设，施工费用将更大。

具体讲光纤通信有如下特点：

1、传送速度快，并具备传输声音、数据和图象的能力，按通信速率9600b/s考虑，每个光纤通信环最多可链接100个通信节点，完全可以满足配电网自动化系统通信网扩展的需要：

2、传输损耗小，大约在0.2～1.0 dB/km，可以实现长距离传送。采用单模光纤，传输距离大于20 km；采用多模光纤，一般传输距离在6.5 km以上：

3、可靠性高、抗干扰能力强，不受电磁波或其他强电磁场的影响：

4、采用环网通信，互为热备用，一旦通信环有故障，光端设备能自选路由，自动愈合，提高了可靠性：

5、配置灵活，扩展方便，若需要增加新的点，可在就近的光纤通信环网内打开环路直接链接。

但光纤通信应用于配电网时光纤的敷设费用将大大提高：不同光纤的光端设备的价格不同，且每一个分段点都需要完成光/电转换的光端设备，这样设备费用很高：维护需要专业技术人员来完成。并且光纤通信在配电网自动化中的应用刚起步，在实际应用中还将不断出现技术问题。因此，如果目前仅局限于配电网信息传送，则使光纤通信很不经济。若与其他系统并用，则光纤通信方式不失为一种好的通信方式。

三、电力系统中光纤通信的发展方向浅析

从光纤通信的发展现状，我们可以看到，在整个电力系统中它扮演的角色已经越来越重要，在这样一种条件下，光纤通信在未来几年的发展方向是什么样的呢？

1、光纤传送方式网新技术的创新和发展

就当前光纤通信的应用现状来说，进行传输的方式主要以40Gbit/s和100Gbit/s这两种传输技术为主。就这两种传输的方式而言，其主要技术应用中主要包括了编码调制的技术以及采用非线性方式的抑制技术，对色散情况的补偿技术等。针对这一应用现状，为了有效保证在电力传输过程中的有效性以及光纤通信的有效性，在未来电力系统光纤通信的发展过程中，极有可能采用一种新的光纤传输方式对现有的传输技术进行有效的革新，这一网新技术既包括了以FEC技术为主的前向纠错技术之外，还应用了最为新型的编码技术，新一代传输技术的应用，不仅能有效提高光纤通信的有效性，同时还能促进我国电力企业以及电力建设的不断发展。

2、在接入方式方面网新技术的有效应用

除了上文提到的传输方式的有效更新之外，电力系统光纤通信的在未来的发展规划中可能还会对信息的接入技术进行有效的革新，将现阶段基于接入技术的现状与实际使用现状之间存在的差距进行有效的缩减。就现阶段光纤通信技术的发展现状来看，主要包括了光纤的接入技术主要包括了以太无源光网络为基础的EPON技术以及基于标准新宽带网络的GPON技术等，就这些接入技术来说，在进行信息接收的过程中都存在一定的传输距离，极有可能造成信息的无效性。因此对接入技术进行革新成为光纤通信发展过程中面临的必然问题。

3、信息交换技术的有效应用

就光纤通信中的交换技术来说，即是这一通信方式重要的关键技术，同时也是其有效运转的典型属性。然而就当前光纤通信技术发展的过程中来看，其用于信息交换的主要部分就是以光的交换方式为主的OPS，如果是突发交换的话，则采用OPS方式，如果是波长交换的话，对这一技术进行有效的革新，不仅是对光纤通信过程中出现信息的有效保护，同时也是提高整个光纤通信信息交换效率的必然途径和措施。

四、结合发展方向而来的发展思考

通过上文的相关叙述，我们已经大致了解到了现阶段光纤通信的发展现状以及未来的发展方向，基于促进光纤通信更好发展的考虑，那么在具体的改革过程中，电力企业应从哪些方面采取有效措施，促进光纤通信的良好发展呢？

1、加大研发力度

众所周知，电力行业是一个技术性较强的领域，光纤通信在发展过程中赖以应对现阶段光纤通信的研发现状进行有效的改革，比如在加大相应科研资金的投入，引入新的研发技术，对相应科研人员进行定期培训等措施的运用，不仅能较大程度的提高现阶段光纤通信的使用效率，同時还能为整个电力企业注入新的发展血液，为电力企业的长远发展作出应有的科研贡献。

2、加大宣传力度

在光纤通信进入普遍使用阶段的过程中，人们进行了一个心理接受的过程中。对新技术进行研发，并且最终投入使用，同样需要得到用户的支持。在光纤通信一些技术进行革新的过程中，建议电力企业以及相关部门做好相应的宣传工作，争取到用户的支持和理解，并且愿意对这样一种新的技术进行使用。

3、用户体验环节的精细化

除了上文中提到的加大相应的宣传力度之外，还应增加用户体验这一环节。就用户体验环节来说，不仅是为用户创造了解新技术的有效渠道，同时也是了解用户需求，对现有通信技术进行有效调整和革新的重要措施。新增的用户体验环节不仅可以促进电力企业的人性化发展，同时还能为光纤通信的发展奠定更多的群众基础。

五、总结

综上所述，我们可以看到，作为一种新型通信技术，光纤通信在进入市场的过程中还面临着一些发展问题，但是从长远考虑，与传统的通信方式相比，光纤通信不仅具有较大的发展优势，同时还拥有较大的发展潜力，虽然就现阶段光纤通信的发展来说还处于初级的发展阶段，但是我们同样可以预见在不久后光纤通信的发展趋势。因此，面对这已发展趋势，电力企业应不断对自身的研发力度进行深化，为光纤通信的发展创造更多的有利条件。开发力度的加强，不管是对于光纤自身的发展来说还是对于整个电力系统布局和规划来说，都有着极为重要的作用，相关电力的研发部门需要不断的进行有效的深入；除此之外，电力相关部门还应在其他职能方面不断的进行完善，比如新增用户体验环节，争取更难多的用户支持等。随着光纤技术的快速发展，我们不难预见，光纤技术一定会电力系统提供更大的支持，整个电力系统的自动化的实现指日可待。

作者：农建超