卫星通信的典型系统

第一篇：卫星通信的典型系统

通信系统概论的总结

3G全称“第三代移动通信”，相比2G(第二代移动通信)是通信技术的进步。3G可以达到更高的网络速率，从而使得更多的互联网应用可以在手机上实现，比如手机上网，视频聊天，多媒体下载等等。

还有中国移动目前正在实验的4G(TDD-LTE)网络，带宽可达到100M。 3g手机和2g手机的区别就在于手机支持的网络不一样，3G手机可获得更高的互联网速度。

均衡技术：理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。

均衡技术-基本原理

均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲，判决器得到的解调输出样本，是经过均衡器修正过的或者清除了码间干扰之后的样本。自适应均 衡器直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。

均衡技术 分类： 标签：技术

内容摘要：均 衡技术是指在数字通信系统中，由于多径传输、信道衰落等影响，在接收端会产生严重的码间干扰(Inter Symbol Interference，简称ISI)，增大误码率。为了克服码间干扰，提高通信系统的性能，在接收端需采用均衡技术。均衡是指对信道特性的均衡，即接 收端的均衡器产生与信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。

：

扩频

英文名称：

frequency spread

定义：

利用与信息无关的伪随机码，以调制方法将已调制信号的频谱宽度扩展得比原调制信号的带宽宽得多的过程。例如：跳频、混合扩频、直接序列扩频。：

交织

英文名称：

interleaving

定义：

将一个序列的部分项插入另外一个或多个序列的部分项中，并使各序列都能保持自身一致性的过程。

中文名称：

差错控制编码

英文名称：

error control coding;ECC

定义：

采用检错或纠错技术的编码。

分集技术(百度百科)根据信号论原理，若有其他衰减程度的原发送信号副本提供给接收机，则有助于接收信号的正确判决。这种通过提供传送信号多个副本来提高接收信号正确判决率的 方法被称为分集。分集技术是用来补偿衰落信道损耗的，它通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点，使用一定的信号合并技术改善接收信 号，来抵抗衰落引起的不良影响。空间分集手段可以克服空间选择性衰落，但是分集接收机之间的距离要满足大于3倍波长的基本条件。

分集技术:是指通过查找和利用自然界无线传播环境中独立的(至少是高度不相关的)多径信号来实现，简单的说，如果一条无线传播路径中经历了深度衰落，而另一 条相对独立的路径中可能仍包含着较强的信号，因此可以在多个信号中选择两个或更多的信号进行合并，这样可以同时提高接收端的瞬时信噪比和平均信噪比，一般 可提高20dB到30dB。分集技术是移动通信的一种抗衰落技术，是一种用相对较低廉的投资就可以大幅度的改进无线链路性能的强有力的接收技术。分集技术 就是利用两个或更多的不相关信号进行处理，不相关信号的采集可以通过空域、时域和频域三种方式实现

MIMO

维基百科，自由的百科全书

多输入多输出(Multi-input Multi-output ; MIMO)是一种用来描述多天线无线通信系统的抽象数学模型，能利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。该技术最早是由马可尼于1908年提出的，他利用多天线来抑制信道衰落(fading)。根据收发两端天线数量，相对于普通的单输入单输出系统(Single-Input Single-Output，SISO)，MIMO 此类多天线技术尚包含早期所谓的“智慧型天线”，亦即单输入多输出系统

(Single-Input Multi-Output，SIMO)和多输入单输出系统(Multiple-Input Single-Output，MISO)。

由于 MIMO 可以在不需要增加带宽或总发送功率耗损(transmit power

expenditure)的情况下大幅地增加系统的资料吞吐量(throughput)及传送距离，使得此技术于近几年受到许多瞩目。MIMO 的核心概念为利用多根发射天线

与多根接收天线所提供之空间自由度来有效提升无线通信系统之频谱效率，以提升传输速率并改善通信品质。

一、什么是差错控制编码及为什么引入差错控制编码?

在实际信道上传输数字信号时，由于信道传输特性不理想及加性噪声的影响，接收端所收到的数字信号不可避免地会发生错误。为了在已知信噪比情况下达到一定的误比特率指标，首先应该合理设计基带信号，选择调制解调方式，采用时域、频域均衡，使误比特率尽可能降低。但若误比特率仍不能满足要求，则必须采用信道编码(即差错控制编码)，将误比特率进一步降低，以满足系统指标要求。

随着差错控制编码理论的完善和数字电路技术的发展，信道编码已经成功地应用于各种通信系统中，并且在计算机、磁记录与存储中也得到日益广泛的应用。 差错控制编码的基本思路：在发送端将被传输的信息附上一些监督码元，这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联(约束)。接收端按照既定的规则校验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输发生差错，则信息码元与监督码元的关系就受到破坏，从而接收端可以发现错误乃至纠正错误。 研究各种编码和译码方法是差错控制编码所要解决的问题。

第二篇：通信系统组成及子系统的功能

信息传递和交换的过程称为通信，通信系统是指完成信息传递交换过程的技术系统总称。城市轨道交通通信系统是应用于轨道交通中，为实现各种信息功能的通信系统的总称。 5.1通信系统网络 5.1.1通信系统组成

城轨通信系统主要由下列子系统组成：传输系统、公务电话系统、专用电话系统、闭路电视监控系统、广播系统、乘客导乘信息系统、时钟系统、办公自动化系统、无线集群通信系统、消防无线系统、公安无线系统、集中监控系统、公众移动通信接入系统、通信电源系统。 通信各子系统均设有监控网管或操作维护终端，可以对各自系统进行远程监控和维护，实现对各子系统中的节点设备、网络及网络上的业务的综合管理。网管的功能主要有：性能管理、故障管理、配置管理、安全管理。 1. 传输系统

传输网是城轨通信网的基础。 2. 公务电话系统

城轨的公务电话相当于企业内部电话系统，普遍采用通用的程控数字交换机组网，并通过中继线路接入当地市话网。 3. 专用电话系统

专用电话系统包括：调度、站内、站间、和区间电话子系统。城轨调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机三部分，并通过专用传输系统或通信电缆相连接。 4.闭路电视监控系统

闭路电视监控系统为控制中心调度管理人员、车站值班员、列车司机及站台监视亭值班员等对车站的站厅、站台、出入口等主要区域提供监视服务。 5.广播系统

广播系统

主要为成乘客及工作人员提供语言信息播报服务。广播具有自动广播和人工广播两种模式。 6.乘客导乘信息系统

乘客导乘信息系统是一套服务于城轨交通的文字信息发布系统，主要作用是为乘客提供各种各类车务及站务信息，同时他还与移动电视网连接提供各类公共信息。 7.无线集群通信系统

无线集群通信系统是一套使用无线通信方式进行调度指挥的系统。它是调度员与司机通信的唯一可靠手段，同时也是移动中的作业人员、抢险人员实现通信的重要手段。 8.时钟系统

时钟系统为城轨交通提供了高质量标准化的统一时间，使整个城轨交通各系统时间统一在同一个标准时间基点上，从而确保列车准点运

行。

9.通信电源和接地系统

通信电源系统是一整套独立的专用供电设备，城轨交通所有通信设备都由通信电源系统为其供电。通信电源系统由交流配电屏、直流配电屏、不间断供电设备、蓄电池、网管、接地等设备组成。 交流配电柜的作用是监督进线电压、电流用电情况，根据所需要情况可开关支路。同时交流配电柜还有自动完成进线断路切换保护、放浪涌等功能。

直流配电柜的作用是将交流配电柜送来的交流电源变压及整流后输出到相应直流供电设备。

UPS的作用：

一、检测外电，当外电缺失时，自动切换至蓄电池供电;

二、消除外电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声、和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量，为通信系统提供高质量的电源。UPS由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关组成。

整流器作用:

一、将交流电变成直流电，经滤波后供给负载，或者供给逆变器。二：给蓄电池提供充电电压。

蓄电池作用：一：当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。

二、当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。 逆变器：是一种将直流电转化成交流电的装置，由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

静态开关：是一种无触点开关，是用两个可控硅反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制其控制。

10.集中维护系统

11.公众移动通信网接入系统 5.1.2通信系统网络构架

城轨通信系统是一个能够承载音频、视频、数据等各种信息综合业务数字通信网。

传输系统作为信息交互的基础网络起到信息收集与转发功能，并与所有子系统进行物理连接。 5.1.3城轨通信系统分类 1.按通信业务分类

有常规通信和控制通信。常规通信又分为话务通信和非话务通信。 2.按信道中所传输的信号分类

按照信道中所传输的信号是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信系统分成两类：即模拟通信系统和数字通信系统。

数字通信的优点：来自声音、视频和其他数据源的各类数据均可统一为数字信号的形式，并通过数字通信系统传输 3.按调制方式分类

按调制方式分类，根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带传输。 4. 按复用方式分类

频分复用、时分复用和码分复用。 5. 按性质分类

专网通信和公网通信。专网的特点：用户分级、资源配置、服务集成化、网络互联、设计目标和可追溯性。 6. 按传输媒介分类

可分为有线和无线通信两大类。

第三篇：通信应急系统的方案范文

车载通信系统解决方案

一、背景

应急通信是为应对自然或人为突发性紧急情况，综合利用各种通信资源，为保障紧急救援和必要通信而提供的一种快速响应的特殊通信机制。在各种自然灾害和突发事件对电力设施产生破坏时，当正常通信不能保障时，为了能可靠有效地进行应急通信，指挥抢救任务，组建一套车载通信系统是保障我们电力抢修效率的重要保障。

根据我单位工作性质及实际情况，我们要能在佛山基本实现可靠的语音通信，要求能覆盖半径100KM，在现有的技术条件之下，经过筛选采用短波车载通信电台来实现上述要求。

二、通信应急系统解决方案

1、图示：

现场工作人员(单兵携带式短波电台)抢修现场(分指挥车)应急指挥中心

2、基本配置要求：

(1)应急抢修车 (2)短波通信电台

(3)单兵背负式短波通信电台 (4)相应规格天线

3、备选的电台型号：(1)柯顿NGT SR短波自适应电台参考价格：45000/台

理论通信距离：3000KM

主要特点：

新型手持台：这种便携式手持台能以一种方便与连贯的方式进入编程和过程调用。它提供先进的人机界面，更高效的操作和更简易的网络管理。该手持台支持从传

统的简便话音操作，到具有自带CALM的复杂呼叫过程在内的各种需求。 用户可以按照自己的需求把信道，功能和地址等信息编进机器里去。进入这些功能只需通过一系列热键。

内置的地址本能够贮存多达10个地址，并能很容易地通过菜单调用。 这种便携式手持台能够安装在易见的任何地方，提供全面的信息显示。 紧急选呼：NGT SR电台具有一种独特的紧急情况呼叫装置。求救信号能够自动地发送到选定的站址。

多信道：NGT SR电台具有400个信道的能力。

简易安装：在各个方面NGT SR电台都被设计成很容易安装，无论是在固定的还是在移动的环境中。设备很小，能够安装在便利的任何地方。

智能化监控：当电台处于静噪状态时，各种信道都能被监视到。任何被扫描到的信道，呼叫就可以被收到测试与保护所有的Codan电台都被全面地保护，以免诸如天线损坏、电压过压、反向极化等带来的系统失效，而这些故障常常能够损害别的品牌的电台。每一个注册用户都能够得到为期一半年的保修单。

高级功能特性：CODAN自动链路管理CALM/ALE( 可选)CODAN 自动链路管理CALM 与现用的FED-STD-1045ALE系统兼容。CALM通过发现最好的可用频道从而使系统性能最佳化。CALM收集一个频道的轮廓，以便电台能选择到最佳频道，即使是刚开始启动或切换上的电台。

新站能够自动地被网络管理系统所识别。CALM根据它所知道的台站类型(固定台或者移动台)优化频道选择。每秒钟可以扫描多至10个频道。

轻松交谈Easitalk：NGT SR采用数字信号处理技术处理接收到的语音信号，以使干扰最小化及减小噪音。Easitalk操作简便，充分的测试表明，它的性能不会因使用者语言不同而受影响。

内置测试BITE：设备内置的测试装置(BITE)是一个能够被用户初始化的进程，它用于测试和报告系统某个方面的性能。

呼叫装置：NGT SR电台能够进行选择性呼叫(selcall)和电话呼叫(Phone call)以及寻呼。所有的入呼叫都具有时间标记，以便精确地识别每个到达的呼叫。电话呼叫Phone call：这种功能使得电台能够发起电话呼叫，这需要通过安装具有电话转接器的基站。

信息呼叫：使用信息呼叫，你不需要外加的计算机，就能发送或接收多达90个字符的文本信息。信息能被加密，成功发送时将得到确认。

选择性呼叫Selcall：选择性呼叫给用户带来巨大的灵活性。操作者能够呼叫单个电台并且只有此电台响应，在等待呼叫时勿需监听。被叫电台将发出信号表明信息已经收到。

GPS(可选)GPS卫星接收机能够连到电台上，以完成下列功能：以经纬度生动地显示你当前的位置。发送位置信息给另一个台站。请求另外一个台站的位置信息。当使用跟踪软件时，这种GPS选项能够提供完备的跟踪系统以加强安全。除此外，还可以使用密码将GPS数据进行扰码，以确保只有经过授的使用者才能够得到这个位置信息。

其它功能：射频增益：可选择性的增益性能使电台在不同的环境下能够进行更好的接收。

计算机控制：NGT SR 能够通过计算机的RS232 接口进行控制。这对寻呼、GPS 跟踪与登记及其它自动应用有帮助。

远程诊断：电台的装置能通过另外的远端站进行测试诸如信号强度，电池电压和功率等参数。射频设备能够自动地发射其性能参数，以使技术人员决定维修和技术支持是否需要。

传真、数据、电子邮件和互联网：传真与其它数据的发送可以通过连接9001HF 传真与数据解调器;完全的数据发送可以通过9002HF 数据调制解调器;要使用电子邮件和互联网，用户必须接入到合适的互联网/电子邮件服务器。

(2)宝丽2050全能数字化电台 参考价格：45000/台

理论通信距离：3000KM

产品简述：

宝丽公司第四代产品2050全能数字化电台，创建了全新的理念，达致当前短波应用技术的顶峰。从结构看，一部2050电台可实现固定、移动、背负各钟用途;从功能看，2050电台涵盖短波陆基、航空、海事所有功能，而且实现了通信功能和状态参数处理的完全软件化;另外2050电台环境特性符合欧洲美国军标，同时也能够提供跳频、加密等军用和安全功能。

功能特性

软件化功能和参数设置完全软件化; 强大的软件平台，广阔的新功能扩展空间; 全能涵盖陆基、航空、海事所有短波通信功能; 用于固定、车载、船载、背负各种台站; 控制头分体线操作，最远250米、无需MODEM; 兼容柯顿等世界主要厂家的信令和系统;

军用级振动、防水、温度等环境特性符合美国军标; 具有跳频、加密等电子对抗功能; 软件化的功能

网络通信功能，FED-STD-1045A/B自适应选件;选呼，市话拨号，GPS跟踪;RS-232接口(编程、控制);手编短信(类同手机短信);航空专用信令和航海专用信令选件;军事和安全功能;

跳频选件(无主站，即时同步，隐含码);通道加密选件(数字化音频跳频);信道优化功能;背景噪声抑制;动态静噪(静噪电平跟随噪声);4种可选音频带宽;所有常规短波功能;

扫描、报警、频补、调谐接收;全息信道编程，通信历史记录等

4、单兵背负式短波通信电台

备选型号：2110短波自适应背负电台 参考价格： 理论通信距离：3000KM

主要特点

先进的呼叫及协作功能：2110可兼容柯顿NGT电台的语音呼叫、选择呼叫、GPS系统呼叫、状态呼叫、远程诊断呼叫及信息呼叫等多项呼叫功能。紧急报警呼叫更是可以在发射紧急呼叫时可将GPS位置信息发射出去。

智能的自动链路管理系统(CALM)：柯顿的自动链路管理系统(CALM)包含了FED-STD-1045自适应功能技术，在24小时链路质量分析(LQA)基础上，它可以智能提供优选信道，缩短链路建链时间。除此之外，选配件MIL-STD-188-141B自适应功能技术，更可以提供600个信道及20个工作网络，与军标电台兼容。

精巧快速的内置天线调谐器：2110开机50毫秒即搜索到已存储的100多个调谐频率，天线调谐时间少于2.5秒。

可长时间工作：2110是目前为止耗电量最少的便携电台。120mA的待机电流，可使标配电池的便携电台工作几天，这就意味着用户不再需要备用电池以减轻用户出行重量。

语音加密功能：为了其他安全方面的考虑，2110对传送信息及位置信息也是加密的。可确保语音信息传输安全。

抗震、抗毁性能符合MIL-STD-810F指标：可以在恶劣的坏坏境中工作。 防水性能好：2110提供的防水连接头，包括手咪话筒，扬声器，按键以及扩展的数据端口等等。可浸没在1米深的水中而不损坏。

重量轻：2.5公斤，电台和电池外壳采用超轻合金及超性能工程塑料制成。是当今世界上最轻，经过认证的短波便携台之一。

5、天线

柯顿9350短波车载鞭天线 参考价格：15000/根

三、选用短波通信技术的原因

尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。其原因主要有三：

1、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比;

2、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波;

3、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。

近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。

由于电离层最高可反射40MHz的频率，最低可反射1.5MHz的频率。根据这一特性，短波工作频段被确定为1.6MHz - 30MHz。

短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波。

如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性。海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海面传播1000公里左右;陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样(潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大)。短波信号沿地面最多只能传播几十公里。地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的。

短波的主要传播途径是天波。短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远(几百至上万公里)，而且不受地面障碍物阻挡。但天波是很不稳定的。在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。

在调幅信号中，使用单边带提高了频谱利用率，减少信道拥挤，并且将发射功率节约了约四分之三，还能减少信道互扰，抗选择性衰落能力强，一部100W单边带电台的实际通话效果，相当于过去1000W以上双边带电台，因此在选择短波电台时我们优先考虑单边带的短波电台。

同时，为了解决短波通信盲区和通信质量的问题，我们要在采购时了解清楚其天线的配搭以及工作频率的选择问题。

短波电台的先进性体现在两个方面：一是电气特性和工艺结构，这方面先进与否决定了性能指标的优劣和设备的可靠性;二是使用功能，具有多种先进功能的电台不仅用途更广泛，而且也说明制造者的科技实力。

电气特性涉及的内容很多，这里只简述三个方面：

1、频率特性。好的电台频率稳定性比差的电台高几倍、几十倍甚至几百倍。频率稳定性高的电台，不但话音清晰，信号等级高，而且是支持高速数传的必要条件。在评价频率稳定性时要注意两点：一是全频段各频点的稳定性要一致;二是要在很宽的温度范围内稳定，不能机器一发热就产生频漂。

2、通道特性。这一特性描述信号在通过高频、中频、低频几个通道后的畸变程度。当进行短波数传时，这一问题非常突出。使用通道特性差的电台，无论怎样改造，数传速率都上不去，原因之一就是高速数据脉冲通过不佳的通道后发生明显畸变，使其难以被识别。

3、干扰和抗干扰特性。这方面的性能在技术说明书上都是以dB(分贝)值表示的，我们统称为dB指标。电台发射方面的dB指标不好，说明你传给对方台的信号不好，而且干扰其它台;电台接收方面的dB指标不好，说明自身容易被别人干扰;二者都是不能容许的。

工艺结构方面，主要看电路集成度和模块化程度。集成度高，可靠性必然高。模块化除了提高设备可靠性外，还使扩展功能和维修十分便利，是当今电台工艺的主流趋势。

再来看使用功能。社会需求的发展和科技的进步，使短波通信日益向多功能化方向发展。像用于半自动优选频率的自适应功能和全自动优选频率的自优化功能，用于计算机和传真机的数据传输功能，用于保密和抗干扰的跳频功能，用于组网通信的数字选呼功能，用于卫星定位的GPS监控功能，用于连接有线网的有线无线转接功能，等等。在具有这些现代化功能的电台面前，那些只能进行简单通话的电台就显得太原始了。目前在国内有一种现象，就是很多单位致力于在一些单功能电台上添加数传、自适应等功能。这固然是由于有大量旧式电台要改造，可能还有造价方面的考虑。但可以肯定这种现象是过渡阶段。正像现在大家都用GSM手机，再也没有人使用土造的手持电话一样，未来的短波领域也势必普及先进的多功能电台。此外，先进优质电台的售价呈下降趋势，也越来越接近我国用户的经济承受能力。

哪些电台先进而且优质，要具体分析，但有一点可以肯定：目前国内常见的多数日本电台，其电性能、可靠性、功能等与欧美和澳大利亚名牌产品不在一个等级上。

附：备选方案

一、在通信中，由于波长问题，微波通信由于其大容量的特性，在应急抢修中，若是需要对现场情况有图像等了解，需要视频资料等情况，那么微波通信手段是必不可少的。但是微波通信在车载应用中传输距离达不到短波的长度，所以我们需要在建立中继台，在车载中继系统中，通信车机动应急指挥平台是快速反应的通信系统与信息系统有机集成的机动应急指挥平台，是后方固定应急指挥平台在事件现场的必要延伸、补充和备份。现场机动应急指挥平台以后方固定应急指挥平台为中心，是可移动的分指挥中心，负责现场内的通信与指挥调度，并与后方的固定应急指挥平台保持实时通信和信息交互。现场机动应急指挥平台之间互为节点，实现上下贯通、左右衔接、互联互通、信息共享、互有侧重、互为支撑、安全畅通。

机动应急指挥平台主要有以下特点：

1、机动灵活、稳定可靠，适于多种恶劣环境下的现场指挥。

2、即可作为现场独立的指挥枢纽，又可作为一个前端通信节点。

3、组网快捷，通信手段多样。

4、具备良好的扩展能力与兼容性，可根据不同事件改装和集成。 机动应急指挥平台解决方案

机动应急指挥平台包括应急通信车和应急指挥车，两者即可独立执行任务，快速建立现场指挥部，也可联动工作，满足处理重大事件时综合指挥调度需求。

通常以越野、SUV、皮卡和小型商务车为载体，配备中转台/集群微型基站、部署DS-6801+VS-5700单兵，互联互通集成箱和其它便携野外装备，实现应急现场与指挥中心的音视频通信和应急现场互联互通，车内配置头枕屏和遮阳屏显示器，实现图像的实时显示，供电系统采用取力式发电机，保证系统在行车和驻车时不间断供电。

通常以大型面包车、方舱等为载体，车内配置多媒体系统和视频会议系统，单站集群通信系统，VS-5700单兵+无线图传接收机/发射机，3G设备，动中通卫星设备，救援系统终端，实现应急现场与指挥中心的音视频通信，供电系统采用大功率发电机并配合UPS及外接市电，保证系统的正常供电。

作为通信距离不足的补充手段，我们可以配备卫星电话进行通话，配合灵活机动的应急通信车，也可以满足在重大自然灾害电力抢修时的要求。

第四篇：移动通信系统的发展历程

1G 模拟通信

2G 数字通信 数字调制技术

模拟调制技术

小区制

硬切换

网络规划

高质量语音业务

AMPS

TACS

NMT-450

NTT Kbit/s

IS-95IS-95B 9.6~14.4kbit/s

PDCEDGE

Wibro

(1.144~2)~10Mbit/s

~100Mbit/s/1Gbit/s

IS-136IS-136+

CDMA20001XEV

3GPP2 LTE

GSMHSCSD/GPRS

TD-SCDMA

3GPPLTE

WCDMAHSPA/HSPA+

IMT-Advanced

短信息

差错控制

软切换 数据压缩

>>100kbit/s数据速率

分组数据业务

动态无线资源管理

多媒体业务

无线业务提供

网络融合与重用

多媒体终端

>>10Mbit/s数据速率

基于全IP核心网

3G 多媒体业务

3.9G/4G 宽带移动互联网 随时随地的无线接入

第五篇：光纤通信系统的发展与现状

通信科学的发展历史悠久。近代通信技术分为电通信和光通信两类。电通信又分为有线通信和无线通信，是两种相当成熟的技术。通信技术发展过程中，围绕着增加信息传输的速率和距离，提高通信系统的有效性、可靠性和经济性方面进行了许多工作，取得了卓越的成就。光通信技术则是当代通信技术发展的最新成就，已成为现代通信系统的基石。

从广义的概念上说，凡是用光作为通信手段的都可称为光通信，则光通信的历史可追溯到远古时代，那时大部分文明社会已经用烟火信号传递单个信息，至18世纪末通过信号灯、旗帜和其他信号装置进行通信的类似方法已基本走到尽头。1792年，根据克劳特查普的建议，采用中继器使机械代码信号传送很长距离(约100km)。这种光通信系统速度很慢，其有效速率B<1b/s。

19世纪30年代电报的出现用电取代了光，开始了电信时代，利用新的代码技术，速率增加到3～10 b/s，采用中继站后允许进行长距离(约1000km)通信，1866年，第一条越洋电报电缆系统投入运营。电报也基本上使用数字法。1876年电话的发明引起了本质的变化，电信号通过连续变化电流的模拟形式传送，这种模拟电通信技术支配了通信系统达100年左右。

20世纪全球电话网的发展导致了电通信系统许多改进，使用同轴电缆代替双绞线大大提高了系统容量。第一代同轴电缆系统在1940年投入使用，是一个3MHz的系统，能够传输300路音频信号或1路视频信号，这种系统的带宽受到与频率相关的电缆损耗的影响，频率超过100MHz时，损耗迅速增加，这种限制导致了微波通信系统的发展。在微波系统中，利用1～10GHz的电磁波及合适的调制技术传递信号。最早的微波系统中，利用1～10GHz的电磁波及合适的调制技术传递信号。最早的微波系统工作于4GHz，1948年投入运营，从此以后，同轴和微波系统都得到了很大的发展，并都能工作于约100Mb/s。最先进的同轴系统于1975年投入运营，其速率达274Mb/s，但中继距离短(约1km)，系统成本高。微波通通信系统速率亦受到载波频率的限制。

紧随研究与发展的步伐，经过许多现场试验后，于1978年工作于0.8μm的第一代光波系统正式投入商业应用，其比特率在20～100 Mb/s之间，最大中继距离约10km，最大通信容量(BL)约500(Mb/s)·km。与同轴电缆相比，中继间距长，投资和维护费用低，是工程和商业运营的追求目标。

在1970年时人们就认识到，使光波系统工作于1.3μm时，损耗<1.0dB/km，且有最低色散，可大大增加中继距离，这推动了全世界努力发展1.3μm的InGaAs半导体激光器和检测器。1977年研制成功这种激光器。接着在80年代初，早期的采用多模光纤的第二代光波通信系统问世，其中继距离超过了20km，但由于多模光纤的模间色散，早期的系统的比特率限制在100Mb/s以下。采用单模光纤能克服这种限制，一个实验室于1981年演示了比特率为2Gb/s，传输距离为44km的单模光波实验系统，并很快引入商业系统，至1987年1.3μm单模第二代光波系统开始投入商业运营，其比特率高达1.7Gb/s，中继距离约50km。 第二代光波系统中继距离受到1.3μm附近光纤损耗(典型值为0.5dB/km)限制。理论研究发现，石英光纤最低损耗在1.55μm附近，实验技术上于1979年就达到了0.2dB/km的低损耗。然而由于1.55μm处高的光纤色散，而当时多纵模同时振荡的常规InGnAsP半导体激光器的谱展宽问题尚未解决，这两个因素，推迟了第三代光波系统的问世。后来的研究发现，色散问题可以通过使用设计在1.55μm附近，具有最小色散的色散位移光纤(DSF)与采用单纵模激光器来克服。在80年代这两种技术都得到了发展，1985年的传输试验显示，其比

特率达到4Gb/s，中继距离超过100km。至1990年，工作于2.4 Gb/s，1.55μm的第三代光波系统已能提供通信商业业务。这样的第三代光波系统，通过精心设计激光器和光接收机，其比特率能超过10Gb/s。后来，10Gb/s的光波系统在一些国家得到了重点发展。

第四代光波系统以采用光放大器(OA)增加中继距离和采用频分与波分复用(FDM与WDM)增加比特率为特征，这种系统有时采用零差或外差方案，称为相干广播通信系统，在80年代在全世界得到了发展。在一次试验中利用星型耦合器实现100路622Mb/s数据复用，传输距离50km，其信道间串扰可以忽略。在另一次试验中，单信道速率2.5Gb/s，不用再生器，光纤损耗用光纤放大器(EDFA)补偿，放大器间距为80km，传输距离达2232km。光波系统采用相干检测技术并不是使用EDFA的先决条件。有的实验室曾使用常规非相干技术，实现了2.5Gb/s，4500km和10Gb/s，1500km的数据传输。另一实验曾使用循环回路实现了

2.4Gb/s，2100km和5Gb/s，14000km数据传输。90年代初期光纤放大器的问世引起了光纤通信领域的重大变革。

第五代光波通信系统的研究与发展经历了近20年历程，已取得突破性进展。它基于光纤非线性压缩抵消光纤色散展宽的新概念产生光孤子，实现光脉冲信号保形传输，虽然这种基本思想1973年就已提出，但直到1988年才由贝尔实验室采用受激喇曼散射增益补充光纤损耗，将数据传输了4000km，次年又将传输距离延长到6000km。EDFA用于光孤子放大开始于1989年，它在工程实际中有更大的优点，自那以后，国际上一些著名实验室纷纷开始验证通信作为高速长距离通信的巨大潜力。1990——1992年在美国与英国的实验室，采用循环回路曾将2.5与5Gb/s的数据传输 km。1995年，法国的实验室则将20Gb/s的数据 km，中继距离达140km。1995年线形试验也将20Gb/s的数据传输8100km，40Gb/s传输5000km。线形光孤子系统的现场试验也在日本东京周围的城域网中进行，分别将10Gb/s与20Gb/s的数据传输了2500km与1000km。1994年和1995年80Gb/s和160Gb/s的高速数据也分别传输500km和200km。

光波通信技术得到巨大发展，现在世界通信业务的60%需经光纤传输，至本世纪末将达85%。随着光波通信系统技术的发展，光波通信系统在通信网中的应用得到了相应的发展。现在世界上许多国家都将光波系统引入了公用电信网、中继网和接入网中。但是目前这种奇特媒质的真正应用还仅仅是在现有电信网络的骨架结构内用光纤代替铜线，是通信网的性能得到了某种改善，降低了成本，而网络的拓扑骨架结构基本上还是光波通信出现之前的模式，光波通信的潜力尚未完全发挥。在目前的通信网中光纤通信技术应用尚属于一种经典应用，在通信网的发展中属于第二代通信网(第一代为纯电信网)。进入90年代后，随着光纤与光波电子技术的发展，光放大器，波分复用器，光子开关，光逻辑门，路由器等许多新颖光纤与半导体功能光器件相继问世，在全世界范围内掀起了发展第三代通信网——全光通信网的潮流。这种通信网中，不仅用光波系统传输信号，交换、复用、控制与路由选择等亦全部在光域完成，由此构建真正的光波通信网。

光波通信发展至今不到30年，但其进展之快，对通信技术影响之大，始所未料，目前大量新的理论与技术研究和发展工作正在继续进行。

光纤通信的特点与应用

收

光纤通信技术的现状及发展趋势

http://.cn/20080308/ca464325.htm

(2008-05-12 15:54:56)

摘要 简要介绍了光纤通信的现状，总结了目前正在使用的波分复用技术和光纤接入技术的基本原理和发展状况，从超大容量、超长距离传输技术和光弧子通信技术，以及全光网络3个方面论述了光纤通信技术的发展趋势。

光纤通信自从问世以来，给整个通信领域带来了一场革命，它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年这20年间增加了近一万倍，传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。目前，我国长途传输网的光纤化比例已超过80%，预计到2010午，全国光缆建设长度将再增加约105km，并且将有11个大城市铺设10G以上的大容量光纤通信网络[1]。

一、光纤通信技术的现状

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前，光纤通信技术已有了长足的发展，新技术也不断涌现，进而大幅度提高了通信能力，并不断扩大了光纤通信的应用范围。

1.波分复用技术

波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率(或波长)不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器(合波器)，将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。自从上个世纪末，波分复用技术出现以来，由于它能极大地提高光纤传输系统的传输容量，迅速得到了广泛的应用。

1995年以来，为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题，密集波分复用DWDM(Dens Wavelength Division Multiplexing)技术成为国际上的主要研究对象。DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量，经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。据统计，截止到2002年，商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit/s。以10Gbit/s为基础的DWDM系统已逐渐成为核心网的主流。DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外，光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上[2]。

与此同时，随着波分复用技术从长途网向城域网扩展，粗波分复用CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)技术应运而生。CWDM的信道间隔一般为20nm，通过降低对波长的窗口要求而实现全波长范围内(1260nm～1620nm)的波分复用，并大大降低光器件的成本，可实现在0km～80km内较高的性能价格比，因而受到运营商的欢迎。

2.光纤接入技术

光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制订了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制订了相应的优惠政策，这些都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

在FTTH应用中，主要采用两种技术，即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的直接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。

xPON意味着包括多种PON的技术，例如APON(也称为BPON)、EPON(具有GE能力的称为GEPON)以及GPON。APON出现最早，我国的“863”项目也成功研发出了APON，但由于诸多原因，APON在我国基本上没有应用。目前用得比较多的是EPON中的GEPON，我国的GEPON依然属于“863”计划的成果，而且得到广泛的应用，还出口到日本、独联体、欧洲、东南亚等海外一些国家和地区。GPON由于芯片开发出来比较晚，相对不是很成熟。成本还偏高，所以，起步较晚，但在我国已经开始有所应用。由于其效率高、提供TDM业务比较方便，有较好的QoS保证，所以，很有发展前景。EPON和GPON各有优缺点，EPON更适合于居民用户的需求，而GPON更适合于企业用户的接入[3]。

二、光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言，超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标，而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

1.超大容量、超长距离传输技术

波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量，在未来跨海光传输系统中有很大的应用前景，这几年波分复用系统发展也确实十分迅猛。目前，1.6Tbit/s的WDM系统已经大量商用，同时，全光传输距离也在大幅度扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术，与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同，OTDM技术是通过提高单信道速率提高传输容量，其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限，可以把多个OTDM信号进行波分

复用，从而大大提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小，降低了对色散管理分布的要求，且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强，因此，现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。欧共体的RACE计划和美国正在执行的ARPA计划在发展宽带全光网中都部署了WDM和OTDM混合传输方式，以提高通信网络的带宽和容量。WDM/OTDM系统已成为未来高速、大容量光纤通信系统的一种发展趋势，两者的适当结合应该是实现Tbit/s以上传输的最佳方式。实际上，最近大多数超过3Tbit/s的实验都采用了时分复用(TDM、OTDM、ETDM)和WDM相结合的传输方式[4]。

2.光弧子通信

光弧子是一种特殊的ps数量级上的超短光脉冲，由于它在光纤的反常色散区，群速度色散和非线性效应相互平衡，因而，经过光纤长距离传输后，波形和速度都保持不变。光弧子通信就是利用光弧子作为载体实现长距离无畸变的通信，在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

在光弧子通信领域内，由于其具有高容量、长距离、误码率低、抗噪声能力强等优点，光弧子通信备受国内外的关注，并大力开展研究工作。美国和日本处于世界领先水平。美国贝尔实验室已经成功实现了将激光脉冲信号传输5 920km，还利用光纤环实现了5Gbit/s、传输15 000km的单信道孤子通信系统和10Gbit/s、传输11 000km的双信道波分复用孤子通信系统;日本利用普通光缆线路成功地进行了超高20Tbit/s、远距离1 000km的孤立波通信，日本电报电话公司推出了速率为10 Gbit/s、传输12 000km的直通光弧子通信实验系统。在我国，光弧子通信技术的研究也有一定的成果，国家“863”研究项目成功地进行了OTDM光弧子通信关键技术的研究，实现了20Gbit/s、105km的传输。近年来，时域上的亮孤子、正色散区的暗孤子、空域上展开的三维光弧子等，由于它们完全由非线性效应决定，不需要任何静态介质波导而备受国内外研究人员的重视[5]。

光孤子技术未来的前景是：在传输速度方面采用超长距离的高速通信，时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使?a href="http://.cn/cnii_zte/index.htm" class="yt" >中兴俾?0～20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE，光学滤波使传输距离提高到100000公里以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然，实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题，但目前已取得的突破性进展使我们相信，光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系统中，有着光明的发展前景。

3.全光网络

未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段，也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络结点处仍采用电器件，限制了目前通信网干线总容量的进一步提高，因此，真正的全光网成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，信息始终以光的形式进行传输与交换，交换机对用户信息的处理不再按比特进行，而是根据其波长来决定路由。

全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性，并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率，网络结构简单，组网非常灵活，可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。当然，全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术之中，它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合[6]。

目前全光网络的发展仍处于初期阶段，但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看，形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层，建立纯粹的全光网络，消除电光瓶颈已成未来光通信发展的必然趋势，更是未来信息网络的核心，也是通信技术发展的最高级别，更是理想级别。

三、结束语

目前，光纤通信已成为一种最主要的信息传输技术，迄今尚未发现可以取代它的更好的技术。即使是在全球通信行业处于低迷时期，光纤通信的发展也从未停滞过，就我国而言，2002年的光通信市场相比2001年仍处增长状态。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。