论文部分内容阅读
【摘 要】 电子通信技术越来越广泛的渗透在人们的日常生活中,已成为世界各国专家大力研究的高端技术之一。文章就电子通信系统关键技术进行分析,探讨及其问题所在。
【关键词】 电子;通信;系统;关键;技术;问题
引言:
近年来,在我国通信技术的发展的过程中,人们也将许多先进的科学技术应用其中,这就使得电信通信系统的性能得到了进一步的优化,从而使得电子通信技术在人们的生活中应用得到更加的广泛。目前,电子通信技术已经被人们广泛的应用到各个行业当中,因此我们在对其进行发展的过程中,就要对其中的关键性技术问题进行探讨,从而采用相关的技术方法来对其进行处理。
1、电子通信系统概述
1.1、电子通信系统意义
在现代通信技术中,电子通信系统是其一个大的分支,它是现代社会的重要信息支柱,也是组成现代高新技术的一个重要部分,同时还关系到国民经济的发展进程。电子通信技术作为一项具有极强应用性的尖端技术,它己成为衡量一个国家科学技术的发展水平的重要标准。其极强的应用性决定了其应用领域的广泛性,例如广播电视、移动通信、雷达、导航、声纳等。
电子通信技术的发展推动了移动通信技术的快速发展,传统的通信方式的局限性越发突出:降低频谱效率、浪费空中资源,也增加了网络建设的成本。因此要获得更大的系统容量、更高的频谱效率,就必须要在移动通信中应用新技术。
1.2、电子通信系统分析
电子通信技术是隶属于现代通信技术的一个重要分支,是信息社会发展的支柱,是现代高新技术的重要组成,更是一个国家社会经济发展的指导基础。在现代化社会发展中,电子通信技术可谓是一个无处不在的特殊体系,它有着涉及范围广、应用有时高的特点。在目前的社会中,我们常用的电子通信系统主要包含有移动通信、广播电视、雷达、导航、遥控技术等,其中也有一些军事和国民经济部门也采取了这一技术。
2、城市轨道领域中的电子通信系统关键技术
(一)宽带技术
新一代宽带移动通信技术以正交频分复用技术(OFDM)和多输入多输出技术(MIMO)为基础,综合了混合自动重传请求(HARQ)、自适应调制编码(AMC)、功率控制、同步技术、动态信道分配(DCA)等先进技术,而正交频分多址(OFDMA)则是在OFDM技术的基础上来实现多用户的接入。
相比其他多址方式,OFDMA具有频谱效率高、接收信号处理简单、支持灵活的宽带扩展、易于与多天线技术结合、易于与链路自适应技术结合、易于各种多媒体业务的传输等优势。所有宽带技术最终将统一于OFDMA。
OFDMA本质上仍然是一种频分复用多址接入技术,不同的用户被分配在各子载波上,通过频率的正交方式来区分用户。OFDMA可以在同一时刻针对不同子载波组上的数据采用四相相移键控(QPSK),8移相键控(8PSK),16符号的正交幅度调制(16QAM),64符号的正交幅度调制(64QAM)等不同的调制方式和一系列不同的码率,即不同的调制编码方式(MCS)。自适应调制编码技术(AMC)使系统可以根据信道状况选择不同MCS,能够改善频谱利用率和功率效率。利用这个技术,语音和数据业务的传输可以采取不同MCS,以满足不同业务的特性,如语音业务的调制,从可靠性、实时性角度选择,可使用QPSK方式,而从数据业务带宽角度选择,可使用16QAM或者64QAM调制方式。
MIMO技术将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化,是一种近于最优的空域时域联合的分集和干扰对消处理。MIMO技术现阶段最基本的配置是下行采用双发双收的2×2天线配置,上行采用单发双收的1×2天线配置,考虑的最高要求是下行链路MIMO和天线分集支持四发四收的4×4的天线配置或者四发双收的4×2天线配置。MIMO技术已经应用在IEEE802.11n、LTE等宽带技术中,日趋成熟,并有应用方案使这项技术用于泄漏电缆。
以OFDM和MIMO为基础的宽带技术仍在不断寻求突破,在最新的4G提案TD-LTE-Advanced中,无线峰值速率指标设定为下行1Gbit/s、上行500Mbit/s。
(二)语音集群通信技术
城市轨道交通下一代无线通信系统必须向下兼容,继承现有数字集群调度系统的所有功能,实现调度员、司机、车站值班员之间的语音通信和短数据传送,具备单呼、组呼、广播、会议、PTT话权抢占、迟后进入、动态重组、通话组扫描、优先级呼叫、强插、强拆、限时通话、端状态呈现、监听录音、禁话等功能。
为了语音与数据更好地结合,城市轨道交通下一代无线通信系统必须有服务质量(QOS)保证。按照不同业务类型,划分不同QOS等级,语音数据QOS优先级最高,然后是列控数据等高优先级数据,视频监控及电视直播等数据因为实时性不高,可划分为最低优先级。通信系统的介质访问控制层(MAC层)调度算法将优先发送语音数据,然后是高优先级数据,最后是低优先级数据。
3、移动通信系统中的关键技术
电子通信系统在移动通信中应用最为成功和有效的方式是分布式天线技术。分布式移动通信系统包含了无线信号处理单元、虚拟小区中央控制器、移动交换中心等部分。移动通信系统中设有多个小区,其中每个小区又包含了若干个无线信号处理单元,单元之间的距离远超过了比载波波长的范围,这些单元主要用于接收信号和分布式接入的预处理。对于核心处理单元来说,要实现其信号处理功能,就要每个小区先完成简单的信号预处理、收发功能,再连接核心处理单元,最后通过微波无线信道、同轴电缆、光纤来实现信号处理功能。
分布式移动通信主要有两种实现方式:一种是在所有无线信号处理单元上同时发射所有与下行链路信号相同的上行链路信号,在无线信号处理单元接收到信号后,将其直接传送至核心处理单元。该方法虽然简单,但是不利于扩大系统容量,还会不断地对系统造成干扰。另一种是应用分布式的大线结构无线覆盖整个业务区域,然后利用大量的无线信号处理单元实现信号处理,从而突破了传统的蜂窝小区。该方式也称为受控天线子系统,也就是依靠移动台附近的信号处理单元来实现与移动台之间的通信,相较于第一种方式,该方式更复杂但也更理想。 与传统移动通信技术相比较,分布式移动通信具有以下优点:一是系统容量大、信号干扰比(SIR:Signal to Interference Ratio)高、小区间的干扰低;二是其内部分集能力能扩大系统容量、抵抗阴影效应、保证信号不衰落;三是可提高接收信号功率、提高切换性能、降低频率切换次数;四是在相同发射功率下,覆盖范围更广;在相同覆盖范围下,发射功率越低,同时对其他通信系统的干扰程度很小。五是能在核心处理单元中对信号进行集中处理,还能轻松满足任意形状服务区的无线业务要求。
4、电子通信系统关键技术的问题
4.1、移动通信中的关键技术问题
在移动通信中采用的一种分布式天线就在很大程度上改善了过去通信信号不强、抗干扰性较差的缺陷。这种通信方式是在每个小区内设置多个无线信号的处理单元,这些单元的传播距离远于载波波民的距离,而这些单元同时也可以进行对信号的接受变频及预处理。而为了实现核心处理单元的处理功能,需要对每个基本单元中的信息进行简单的预处理、收发、变频等方面的处理,之后就是将信息传送至核心的处理单元,最后于光纤、同轴光缆进行连接以实现信息的处理。
进行的分布式移动通信一般有以下这两种方式:(1)从信息的接受单元全部都发射与其他单元相对应的上行链路信号,之后在小区内的所有信号单元在对接收到的单元进行处理同时发射下行链路信号,最后将信号传输到核心的接收单元进行信号的处理。这种方式相较于其他的发射方式来说比较简单实用,但是对于其他信号的抗干扰能力比较差,同时对于电子系统的容量的扩大上就有着比较大的缺陷。(2)通过建立更多的信号接收系统对所有的无线电信号进行同时的处理分析,实现数据的全程接收处理应用。这种方式相对来说就比较复杂,对于无线电信息的接受也是有着更高的要求,相比于第一种来说更加理想化,不过对于操作的技术要求同样有所提高。在进行了改进之后的移动通信系统在系统的容量上有了很大程度的提升、对于信息的抗干扰的能力也有了提高,同时可以保证信息的强度和准确传输,同时在对系统容量的提升上也有了很大程度的改进,对于信息的传输扩展范围上也是更大。
(2)通信中的关键技术问题
在通信过程中要求对发生的故障和错误进行及时的处理。总线控制器与非总线控制器的故障子系统处理方式是不一样的:非总线控制器发现故障后的处理方式也是因情况而异的,子系统中的多路总线接口如果出现硬件故障,则状态字终端标志位将置位,但如果不是硬件故障,也非致命性的永久故障,则子系统标志置位。如果是更严重的情况,主机的中央处理器已经停止工作了,则通信系统将发出指令,禁止对总线控制器所有命令的响应。以上三种处理方式需要具体分析,不能一概而论,否则容易出现运行上的错误,影响正常的通信过程。
总线控制器对故障的处理也是分情况的,总线控制器对判断出的故障子系统下网,按一定查询周期查询故障子系统,对判定出的故障电缆做记录。同时需要说明,通信故障也分临时性的和永久性的,总线控制器对电缆出现的故障,将按系统要求,先在双余度电缆进行重新调试,如果经过简单高度,故障消失,则为临时性故障,也就是由于干扰而出现的偶然性故障;永久性故障是长时间内或者永久存在,不能消除的故障,它是由于子系统及通信电缆的硬件出现问题而导致的。如果总线控制器用双余度电缆进行重新调试后,故障仍然不能消失,则认定为永久性故障,总线控制器会将其记录下来。
5、 结语
总而言之,电子通信系统在这个信息化时代无处不在。电子通信技术在实际使用的过程中,也存在着许多的问题,因此我们在对其进行应用时,就要对其关键性技术问题进行探讨,从而采用相关的技术手段来对其进行处理,以确保我国电子通信系统技术的可持续发展。
参考文献:
[1]戚银城,许立坡. 论电子通信系统关键技术问题[J]. 信息系统工程,2013,08:111.
[2]张春红. P2PSIP系统关键技术问题研究[D].北京邮电大学,2013.
【关键词】 电子;通信;系统;关键;技术;问题
引言:
近年来,在我国通信技术的发展的过程中,人们也将许多先进的科学技术应用其中,这就使得电信通信系统的性能得到了进一步的优化,从而使得电子通信技术在人们的生活中应用得到更加的广泛。目前,电子通信技术已经被人们广泛的应用到各个行业当中,因此我们在对其进行发展的过程中,就要对其中的关键性技术问题进行探讨,从而采用相关的技术方法来对其进行处理。
1、电子通信系统概述
1.1、电子通信系统意义
在现代通信技术中,电子通信系统是其一个大的分支,它是现代社会的重要信息支柱,也是组成现代高新技术的一个重要部分,同时还关系到国民经济的发展进程。电子通信技术作为一项具有极强应用性的尖端技术,它己成为衡量一个国家科学技术的发展水平的重要标准。其极强的应用性决定了其应用领域的广泛性,例如广播电视、移动通信、雷达、导航、声纳等。
电子通信技术的发展推动了移动通信技术的快速发展,传统的通信方式的局限性越发突出:降低频谱效率、浪费空中资源,也增加了网络建设的成本。因此要获得更大的系统容量、更高的频谱效率,就必须要在移动通信中应用新技术。
1.2、电子通信系统分析
电子通信技术是隶属于现代通信技术的一个重要分支,是信息社会发展的支柱,是现代高新技术的重要组成,更是一个国家社会经济发展的指导基础。在现代化社会发展中,电子通信技术可谓是一个无处不在的特殊体系,它有着涉及范围广、应用有时高的特点。在目前的社会中,我们常用的电子通信系统主要包含有移动通信、广播电视、雷达、导航、遥控技术等,其中也有一些军事和国民经济部门也采取了这一技术。
2、城市轨道领域中的电子通信系统关键技术
(一)宽带技术
新一代宽带移动通信技术以正交频分复用技术(OFDM)和多输入多输出技术(MIMO)为基础,综合了混合自动重传请求(HARQ)、自适应调制编码(AMC)、功率控制、同步技术、动态信道分配(DCA)等先进技术,而正交频分多址(OFDMA)则是在OFDM技术的基础上来实现多用户的接入。
相比其他多址方式,OFDMA具有频谱效率高、接收信号处理简单、支持灵活的宽带扩展、易于与多天线技术结合、易于与链路自适应技术结合、易于各种多媒体业务的传输等优势。所有宽带技术最终将统一于OFDMA。
OFDMA本质上仍然是一种频分复用多址接入技术,不同的用户被分配在各子载波上,通过频率的正交方式来区分用户。OFDMA可以在同一时刻针对不同子载波组上的数据采用四相相移键控(QPSK),8移相键控(8PSK),16符号的正交幅度调制(16QAM),64符号的正交幅度调制(64QAM)等不同的调制方式和一系列不同的码率,即不同的调制编码方式(MCS)。自适应调制编码技术(AMC)使系统可以根据信道状况选择不同MCS,能够改善频谱利用率和功率效率。利用这个技术,语音和数据业务的传输可以采取不同MCS,以满足不同业务的特性,如语音业务的调制,从可靠性、实时性角度选择,可使用QPSK方式,而从数据业务带宽角度选择,可使用16QAM或者64QAM调制方式。
MIMO技术将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化,是一种近于最优的空域时域联合的分集和干扰对消处理。MIMO技术现阶段最基本的配置是下行采用双发双收的2×2天线配置,上行采用单发双收的1×2天线配置,考虑的最高要求是下行链路MIMO和天线分集支持四发四收的4×4的天线配置或者四发双收的4×2天线配置。MIMO技术已经应用在IEEE802.11n、LTE等宽带技术中,日趋成熟,并有应用方案使这项技术用于泄漏电缆。
以OFDM和MIMO为基础的宽带技术仍在不断寻求突破,在最新的4G提案TD-LTE-Advanced中,无线峰值速率指标设定为下行1Gbit/s、上行500Mbit/s。
(二)语音集群通信技术
城市轨道交通下一代无线通信系统必须向下兼容,继承现有数字集群调度系统的所有功能,实现调度员、司机、车站值班员之间的语音通信和短数据传送,具备单呼、组呼、广播、会议、PTT话权抢占、迟后进入、动态重组、通话组扫描、优先级呼叫、强插、强拆、限时通话、端状态呈现、监听录音、禁话等功能。
为了语音与数据更好地结合,城市轨道交通下一代无线通信系统必须有服务质量(QOS)保证。按照不同业务类型,划分不同QOS等级,语音数据QOS优先级最高,然后是列控数据等高优先级数据,视频监控及电视直播等数据因为实时性不高,可划分为最低优先级。通信系统的介质访问控制层(MAC层)调度算法将优先发送语音数据,然后是高优先级数据,最后是低优先级数据。
3、移动通信系统中的关键技术
电子通信系统在移动通信中应用最为成功和有效的方式是分布式天线技术。分布式移动通信系统包含了无线信号处理单元、虚拟小区中央控制器、移动交换中心等部分。移动通信系统中设有多个小区,其中每个小区又包含了若干个无线信号处理单元,单元之间的距离远超过了比载波波长的范围,这些单元主要用于接收信号和分布式接入的预处理。对于核心处理单元来说,要实现其信号处理功能,就要每个小区先完成简单的信号预处理、收发功能,再连接核心处理单元,最后通过微波无线信道、同轴电缆、光纤来实现信号处理功能。
分布式移动通信主要有两种实现方式:一种是在所有无线信号处理单元上同时发射所有与下行链路信号相同的上行链路信号,在无线信号处理单元接收到信号后,将其直接传送至核心处理单元。该方法虽然简单,但是不利于扩大系统容量,还会不断地对系统造成干扰。另一种是应用分布式的大线结构无线覆盖整个业务区域,然后利用大量的无线信号处理单元实现信号处理,从而突破了传统的蜂窝小区。该方式也称为受控天线子系统,也就是依靠移动台附近的信号处理单元来实现与移动台之间的通信,相较于第一种方式,该方式更复杂但也更理想。 与传统移动通信技术相比较,分布式移动通信具有以下优点:一是系统容量大、信号干扰比(SIR:Signal to Interference Ratio)高、小区间的干扰低;二是其内部分集能力能扩大系统容量、抵抗阴影效应、保证信号不衰落;三是可提高接收信号功率、提高切换性能、降低频率切换次数;四是在相同发射功率下,覆盖范围更广;在相同覆盖范围下,发射功率越低,同时对其他通信系统的干扰程度很小。五是能在核心处理单元中对信号进行集中处理,还能轻松满足任意形状服务区的无线业务要求。
4、电子通信系统关键技术的问题
4.1、移动通信中的关键技术问题
在移动通信中采用的一种分布式天线就在很大程度上改善了过去通信信号不强、抗干扰性较差的缺陷。这种通信方式是在每个小区内设置多个无线信号的处理单元,这些单元的传播距离远于载波波民的距离,而这些单元同时也可以进行对信号的接受变频及预处理。而为了实现核心处理单元的处理功能,需要对每个基本单元中的信息进行简单的预处理、收发、变频等方面的处理,之后就是将信息传送至核心的处理单元,最后于光纤、同轴光缆进行连接以实现信息的处理。
进行的分布式移动通信一般有以下这两种方式:(1)从信息的接受单元全部都发射与其他单元相对应的上行链路信号,之后在小区内的所有信号单元在对接收到的单元进行处理同时发射下行链路信号,最后将信号传输到核心的接收单元进行信号的处理。这种方式相较于其他的发射方式来说比较简单实用,但是对于其他信号的抗干扰能力比较差,同时对于电子系统的容量的扩大上就有着比较大的缺陷。(2)通过建立更多的信号接收系统对所有的无线电信号进行同时的处理分析,实现数据的全程接收处理应用。这种方式相对来说就比较复杂,对于无线电信息的接受也是有着更高的要求,相比于第一种来说更加理想化,不过对于操作的技术要求同样有所提高。在进行了改进之后的移动通信系统在系统的容量上有了很大程度的提升、对于信息的抗干扰的能力也有了提高,同时可以保证信息的强度和准确传输,同时在对系统容量的提升上也有了很大程度的改进,对于信息的传输扩展范围上也是更大。
(2)通信中的关键技术问题
在通信过程中要求对发生的故障和错误进行及时的处理。总线控制器与非总线控制器的故障子系统处理方式是不一样的:非总线控制器发现故障后的处理方式也是因情况而异的,子系统中的多路总线接口如果出现硬件故障,则状态字终端标志位将置位,但如果不是硬件故障,也非致命性的永久故障,则子系统标志置位。如果是更严重的情况,主机的中央处理器已经停止工作了,则通信系统将发出指令,禁止对总线控制器所有命令的响应。以上三种处理方式需要具体分析,不能一概而论,否则容易出现运行上的错误,影响正常的通信过程。
总线控制器对故障的处理也是分情况的,总线控制器对判断出的故障子系统下网,按一定查询周期查询故障子系统,对判定出的故障电缆做记录。同时需要说明,通信故障也分临时性的和永久性的,总线控制器对电缆出现的故障,将按系统要求,先在双余度电缆进行重新调试,如果经过简单高度,故障消失,则为临时性故障,也就是由于干扰而出现的偶然性故障;永久性故障是长时间内或者永久存在,不能消除的故障,它是由于子系统及通信电缆的硬件出现问题而导致的。如果总线控制器用双余度电缆进行重新调试后,故障仍然不能消失,则认定为永久性故障,总线控制器会将其记录下来。
5、 结语
总而言之,电子通信系统在这个信息化时代无处不在。电子通信技术在实际使用的过程中,也存在着许多的问题,因此我们在对其进行应用时,就要对其关键性技术问题进行探讨,从而采用相关的技术手段来对其进行处理,以确保我国电子通信系统技术的可持续发展。
参考文献:
[1]戚银城,许立坡. 论电子通信系统关键技术问题[J]. 信息系统工程,2013,08:111.
[2]张春红. P2PSIP系统关键技术问题研究[D].北京邮电大学,2013.