宽带技术论文范文

2023-09-16

宽带技术论文范文第1篇

【摘要】 随着信息时代的来临,各种各样的通信技术不断发展。作为通信技术中广泛被使用的宽带无线网络,已逐渐成为人们生产生活中不可缺少的一部分。本文就当前通信技术发展为基础,对宽带无线网络的应用和发展前景展开分析。

【关键词】 通信技术 宽带无线网络 应用与发展通信技术作为信息时代发展的重要技术,不仅给人们的生产生活带来了便捷,更是在各种各样的领域中发挥着重要的作用。宽带无线网络通信技术是经过多年的研究并运用到实践中非常成功的综合性利用。比如传统的电报,运用了宽带无线网络通信技术后,逐渐发展成为无线通信,并被广泛的使用起来。伴随着通信技术的发展和宽带无线网络的规模不断扩大,也同时带动了我国经济的发展。

一、超宽带无线网络通信技术概述

事实上,我们将宽带无线网络中的通信技术统称为超宽带无线通信技术,该种通信技术应用较为广泛,对于人们生产生活的适应性也较强。而所谓的超宽带无线通信技术实际上就是利用大宽带作为媒介来传输数据和信息流的一种无线数据技术。通过高斯单脉冲的独特脉冲技术,这个技术与我们所见的正弦波非常相似,特别适应在相对较窄的脉冲信号传输时进行工作。另外,其接收端对于检测和识别信息的能力较强,正是由于这种特性,超宽带无线通信技术被广泛进行开发和利用,为我们的现代生活带来不了很多的改变。

众所周知,宽带无线网络应用通信技术的时间不长,最早,这种技术是应用在火花隙无线电技术中的,是一种以脉冲形式对莫尔斯进行传输的过程,从此也就研究出了无线传输技术。而这种技术最早只是因为其发射所需的功率太大,从而会对较窄的系统带来干扰而被停止使用。但随着社会的发展和通信技术的不断改进,通信技术在宽带无线网络中的应用也越来越多。

二、通信技术在宽带无线网络中的应用与发展

2.1短距离无线网络多媒体通信技术

短距离的通信亦将成为通信技术的一个研究重点,对于短距离的多媒体传输也成为我们生活中非常重要的技术,也是为我们带来便利的重要改变。自短距离多媒体通信发展以来,针对这种短距离的多媒体无线网络通信的理论知识与技术都开始有了很大的发展。尤其是该种技术以其耗电低和强大的便利性,可以通过较为便携的终端来满足我们日常的短距离信息传输需求。通过蓝牙、WLAN等等技术都可以实现短距离的多媒体通信,但其稳定性不强,会受到周围多种因素的干扰。而宽带无线网络中的通信技术不仅能够稳定的实现信息的传输,且受到周围干扰因素影响较小,目前已被运用在数码相机、笔记本电脑以及摄像机等家电之间的通信工作。

2.2应用于雷达定位和成像监控

除了短距离的多媒体信息传输外,宽带无线网络通信技术在雷达定位与成像监控方面也得到了广泛的发展。将宽带无线网络通信技术应用于长距离、低功率且数据传输速率较低的系统中,包括雷达定位、成像监控、遥感技术等都被广泛运用在国防、医疗等领域。当运用在雷达定位上时,主要运用在GPR设备上,这种技术具有较高的分辨度和较深的穿透能力,当然在使用过程中也是人工操作,所以会对检查结果有一定的影响。在定位方面,通信技术也表现在对GPS技术的补充运用上,作为一种卫星定位技术,其本身存在着很多的缺陷,宽带无线网络通信技术就是通过加设在通信设备之中的超宽带芯片来对GPS定位不到的地方进行准确的定位。而针对于成像监控方面,通信技术在很多领域都有所运用,通过研发高科技的产品,不仅实现了穿透墙壁、延误以及金属物体等的能力,更是在我国国防和医疗工作发挥着重要的作用。

2.3宽带无线网络通信技术运用在矿井作业上

伴随着通信手段和技术的发展,宽带无线网络通信技术还被运用到了矿井作业中,帮助作业人员的实施相互通信,并成为了主要通信手段。宽带无线网络通信技术的运用不仅提高了矿井作业的安全性和高效性,更是促进矿体生产效率的重要手段。因矿井的地理环境较为特殊,所以通信只能依靠有线通信方式来进行,具有很多限制。再加上矿井使用的通信设备价格远远高于普通通信设备,因此,宽带无线网络通信技术的运用不仅实现了信息的便捷传输,且其好能少、抵抗衰落的能留较强,系统结构较为简单、造价也比有线设备低,因此受到了众多矿业开采企业的青睐,从而被广泛使用起来。

三、结语

综上所述通信技术在宽带无线网络中的应用迅速发展,不仅运用在了简单的工业生产通信中,更在国防、医疗等领域也得到了广泛的利用。相信在未来,通信技术在宽带无线网络中还能用于更多的领域,在不断完善自我的同时,帮助人们解决更多的通信需求和问题。

宽带技术论文范文第2篇

摘要:随着现代科技不断发展以及社会的进步,越来越多的研究人员开始更多地关注无线宽带数字通信系统的发展。制约这个系统的传输性能和信息速率的主要因素之一,则是无线信道时延扩展引起的符号间干扰。因此,消除符号间干扰,以及由无线信道时延扩展引起的频率选择性衰减,成为无线宽带通信系统中必须要解决的问题,在研究过程中正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM)技术显现出了其明显的优势。因此OFDM成为下一代宽带移动通信系统的候选方案。

关键词:无线宽带数字通信系统 符号间干扰 频率选择性衰减 OFDM

1 研究背景

移动通信系统是现代通信系统中的重要组成部分。它是指参与通信双方或至少一方信息的传递与交换必须是在移动中完成的。目前,移动通信技术在发展速度方面、技术的更新换代方面以及市场容量方面均显现出了其领先地位。而个人通信作为未来移动通信技术的目标,即实现任何人在任何时间任何地点以任何形式进行通信。

作为第二代移动通信系统的改进,第三代移动通信系统只是实现了从窄带通信系统向未来移动通信系统的过渡,而不是真正实现了宽带接入系统,因此人们对第三代移动通信系统之后(即4G)的研究日益关注,而研究的重点则是考虑在系统容量、通信质量、数据传输速率方面作进一步改进。第四代移动通信系统在消除符号间干扰以及频率选择性衰落中借助正交频分复用(OFDM)技术来提高频率利用率,速率的确有一定程度的改进,并且在原有基础上实现了扩容,使用户享受到宽带多媒体业务。第四代改善了无线信道下高速数据多径衰落的情况,减少了符号间的干扰,降低了噪声,系统性能大大提升。

2 OFDM基本原理

为了提高信号的抗多径干扰和抗衰落能力,首先把发送端需要发送的数据流分散到若干个子载波上,以免单个子载波的信号速率过高。同时,OFDM中所有子载波在正交情况下,使频谱重叠1/2,以便接收端可基于相关解调技术将各载波分离出来,并且可以消除码间干扰的影响。

图1 OFDM系统模型图

信道估计作为相关检测、解调、均衡的基础,成为了通信领域的研究热点之一。根据发送端所采用的调制方式(包括差分或非差分)的不同,在接收端可以用不同的方法加以解调。在发射机采用非差分调制的情况下,要求接收机就必须以相干解调的方式加以恢复。而在相干解调中每个子载波必须是同步的或者相位的偏移是已知的。与此同时,需要通过信道估计来提供信道传输系数的估计值,以确保接收机显示这部分信息。

3 OFDM系统中信道估计算法的分类

如何将高速的数据流分解为多路并行的低速数据流,在多个载波上同时进行传输是OFDM考虑的一个重点。对于低速并行的子载波,通过扩展符号周期,可以有效控制多径效应所造成的时延扩展的影响程度。将保护时间插入OFDM符号后,码间干扰的影响就基本上可以忽略不计了。

在OFDM系统中可用差分方式的调制解调,如DAB采用OFDM+DPSK,也可以用相干方式,如DVB-T采用OFDM-64QAM,还可以采用非相干方式。采用非相干方式和差分方式时,无需进行信道估计和信道均衡,而采用相干方式解调就必须进行信道估计和均衡。对于高速率数据舱来说,差分方式比相干方式的性能要差3dB。为了获得更好的性能,对高数据速率系统要采用相干方式解调。

根据实现途径,可将信道估计划分为频域信道估计算法和时域信道估计算法。时域信道估计算法根据的是时域抽样定理,相应的频域算法根据频域的抽样定理。事实上,只有符合抽样定理,才能进行DFT/IDFT变换,从而理论上得到无失真的原信号。

根据是否使用辅助数据,把OFDM系统的信道估计粗略地划分为:

①盲估计:采用盲估计方法时,即便发送数据未知,也不影响接收机对信道估计的完成情况,并且发送机无需发送特殊训练序列。该方法大大提高了系统的频谱效率,但为了得到可靠的信道估计接收机必须接收到足够多的数据符号。

②半盲估计:该方法实际是在数据传输效率与收敛速度之间做一个折中,也就是借助少量的训练序列来获取信道数据。

③非盲估计:无线移动系统的信道时时变动,在很大程度上均限制了盲估计算法的使用。所以通常对无线通信系统来说,都必须定期或不定期地发送一定的训练序列来训练接收机的信道估计器。在使用这种方法达到我们的目的的同时,又会造成带宽和功率损失,因此,比较适用于突发方式的传输系统,如WLAN等。在OFDM系统中,通常是利用规定某些子载波在需要的时刻传送训练序列,从而实现维持各子载波相互之间的正交性的目的,将这种方法称为导频。

4 基于导频的OFDM信道估计方法

4.1 基本过程

将导频插入发送端。借助导频,导频位置的信道信息可通过接收端进行恢复,继而通过内插、滤波、变换等方式获取所有时段的信道数据。

4.2 步骤

①发送端导频的选择与插入。

图2 梳状导频插入 图3 块状导频插入

②通过研究如何最有效地从导频位置恢复出导频时刻的信道信息,接收端基于所接收的导频位置的信号估计信道传输参数■。

③将导频插入数据流中进行信道估计,就能够参考已知点上信道响应的采样值对整个信道的响应进行估计。

4.3 信道估计的实现

信道估计的目的就是通过接收到的Z来估计信道的频率响应H。常用的有两种信道估计方法:最大似然准则(MLE)和最小均方误差准则(MMSE)。

4.3.1 最大似然估计

使P(z;h)?垲■exp[■Z Bh■Z Bh极大

可以得到h的最大似然估值,即求S?垲Z Bh■Z Bh的最小值■■?垲(BHB)lBHZ,■■?荥■。

4.3.2 最小均方误差准则(MMSE)

在无线信道中,假设h是一个Rayleigh分布的L*1复矢量,

使■(Z/h)?垲[Z ■(h)HS[Z ■(h)]P(h/Z)达到最小,

■■?垲(σ2Ch1 BHB)1BHr/λ,

其中Ch?垲E{hhH},■■?荥■。

5 结论

本文对OFDM信道估计算法的研究背景、基本原理、分类以及实现方法进行了系统的分析和深入的探讨,并进行了仿真实验。随着宽带移动通信技术的发展,对OFDM技术的研究也持续推进,下一代的移动通信已经将其作为全面提高性能的核心技术。当然在研究的过程中,还有很多复杂的问题有待解决,如实现OFDM的关键技术之一,同步技术。

参考文献:

[1]Zhou Wenan,Li Zhen,Song Junde,Wang Daoyi.Applying OFDM in the generation mobile Communications[J].Electrical and Computer Engineering,2002.IEEE CCECE 2002.Canadian Conference on,2002,3:1589-1593.

[2]李悦,李子,蔡跃明,徐友云.OFDM系统中基于导频的低秩信道估计方法[J].通信学报,2004(10):155-162.

[3]王文涛,覃华伟,张业荣.WLAN OFDM系统信道估计技术[J].南京邮电学院学报(自然科学版),2004(2):57-60.

宽带技术论文范文第3篇

【摘 要】通讯时代已走上了高速公路,信息传输的速率、效率和安全可靠性越来越重要。相对于有线设备,人们也越来越喜爱使用无线设备,移动、携带便捷成为了无线设备的主要特点。现在的宽带脉冲无线通信技术正逐步应用到无线设备上,本文将向读者介绍宽带脉冲无线电技术的原理和意义,着重阐述其关键技术,并对技术应用中所遇到的问题进行说明分析。

【关键词】超宽带脉冲 无线电通信技术 通信技术应用

当今科技高速发展,人与人间的联络方式也发生了转变,这些情况使得数据通讯和无线通信业务很快繁荣了起来,人们对无线通信服务的质量和速度也越来越看重。随着各国商业上对3.1-10.6GHz频谱资源的运用,超宽带技术逐步走入人们的视野。

一、宽带脉冲无线电技术简介

超宽带技术发展刚起步时,Scholtz博士开发出了一种适用于短距离密集多径环境的跳时脉冲无线电技术,这也是当今超宽带的主流技术。脉冲无线电系统具有构造简便、耗能低等优点,在无线传感器网络和医疗服务系统等领域得到广泛使用。同时,60GHz无线电通信技术,因其频谱资源丰富,适用于对速率要求高的短距离通信,在吉比特以太网、高清晰多媒体接口等领域的应用上有巨大潜能。脉冲无线电技术还因其信号穿透能力强等独特优点,广受个人消费电子和传感器网络的青睐[1]。

二、应用研究方向

目前,在脉冲无线电超宽带和60GHz系统应用方面的研究主要集中在一下几个方向:

(一)雷达与成像系统。雷达和成像系统的应用方面,主要看重的是宽带脉冲无线电系统可以直接发总纳米级的短脉冲,具有较大的信号带宽,尤其是超宽带的信号穿透能力很强,在空间分辨率、速度策略和实体识别方面具有较高能力。在检测掩埋物、穿墙监视、医疗检测等方面均发挥了超宽带雷达的强大作用。

(二)精确定位系统。超宽带脉冲无线电的多径分辨能力强,能够透视物体,由于超宽带脉冲无线电的这种特点,所以基于这种技术的定位系统即使在很不良的环境下作业也能提供很精确的定位。

(三)无线传感器网络。无线传感器网络对通信可靠性和精度测距方面都有较高要求,脉冲无线电技术能够很好地满足其要求。脉冲无线电超宽带系统的构造简便、不复杂,成本低,具有白噪声样的信号特点,对别的设备干扰很少,能够抗多径干扰和拥塞,且时域分辨率好,利于跟踪和精确定位。

三、关键技术

21世纪初开始商业上已经被允许使用超宽带系统,其基本技术应用以日趋成熟。从技术上讲,对脉冲超宽带系统的研究主要有一下几方面:

(一)脉冲设计。在UWB系统中,能够直接发送的短脉冲持续时间不到1ns,所以宽带可以超过1GHz。新提出不久的高斯脉冲系列波形、修正的艾尔米特脉冲波形及拉普拉斯脉冲波形等,它们的目标在脉冲宽度范围内,发射信号在频谱分布中有近乎平直的部分,并能为有效发射信号而避免直流分量。

(二)接收机设计。超宽带系统可以直接发出超短脉冲进行通信,在完美估计信道和同步作业的情况下,相关接收机能向系统提供较好的误码性能。而且,UWB信号的延时分辨率较好,Rake接收机可以使用系统分辨出的多径分量,尤为重要的是Rake接收机可以在忽略码间干扰和多用户干扰的情形下具有最佳检测机制,误码性能达到最强。

(三)调制机制。系统数据速率、发送信号频谱特征、收发机复杂度、误码率等都与调制机制方法紧密相关,调制机制在通信系统中发挥着重要作用。常用的脉冲无线电超宽带系统调制手段有:脉冲位置调制(PPM)、脉冲幅度调制(PAM)、脉冲形状调制(PSM)、开关键控制(OOK)及二进制移相键控(BPSK)等。

(四)信道测量建模。超宽带刚被提出的时候,信道测量就引起了工业界和学术界的强烈关注,研究人员对工厂和现代办公室等典型应用性环境进行了测量建模。从物理层来讲,60GHz系统与超宽带在技术上很相似,不同之处在于60GHz系统所使用的脉冲属于超高频谱范围,这所来了的正负面都有的。

四、技术应用

与传统窄带通信相比,脉冲无线电系统的收发机结构更简单,发射机正常情况下只需要一支晶體管工作在简单数字模式,晶体管产生的脉冲可以通过滤波器,形成单周期脉冲,不需借助线性放大器,降低了功耗和成本。脉冲无线电接收机也比传统窄带通信简单,原因是它不需要中频级。脉冲无线电收发机能够集中到同一张芯片上,节约了成本,且功耗低、速率高,特别适合无线传感器网络、定位和视频监控等应用[3]。

(一)脉冲无线电超宽带图像传输系统。这种方法使用了图像信息和信道状态信息,信道状态良好时,输送图像关键信息,信道状态不好时,输送图像次要信息。这种方法的实用性和灵活性是较好的。图像信息需要分类后在输入到UWB系统中,其分类方法可以使用二位离散小波变换算法。最终图像信息会沿着树的走向分为四部分:斜线高频部分、垂直高频部分、水平高频部分和低频部分。得出的数据信息还有经过信道衰落阈值选择进入到仿真阶段。

(二)脉冲无线电UWB在智能电网中的前景

1.家庭能源管理系统。家庭能源管理系统是以智能电网中电力消费为中心的,监控带有智能电表的电器,优化电力使用和消费。它要实现对能源的有效监控,其通信技术主要分为两类来研究:无线通信与有线通信。与有线通信相比,无线通信更稳定、成本更低、性能也更好,在无线通信中,最有发展前景的莫过于无线传感器网络技术了。

2.脉冲超宽带系统在无线传感器网络中的应用。Zigbee技术,它的设备构造简便、成本较低,适用于节点很多的无线传感器网络。当然Zigbee技术也有缺点,就是抗多径力差、定位不准,设备间相互易受影响。

超宽带脉冲无线电通信技术是很有前景的,当然也有许多地方不成熟,需要在今后的研究和实践经验中逐步完善。

参考文献:

[1]吕婷婷.宽带脉冲无线电通信技术及研究[D].山东:中国海洋大学,2013.

[2]赵陈亮.典型超宽带信号的发射与接收技术[D].江苏:南京理工大学,2013.

[3]刘空鹏.室内超宽带(UWB)无线通信系统研究[D].浙江:浙江大学,2013.

宽带技术论文范文第4篇

摘要:宽带进入我国时间并不长,但经历了迅猛发展,在此分别就不同宽带接入技术的现状、发展趋势进行了简要的介绍,对接入平台综合化的历史进程和发展趋势进行了分析、总结,对当前最主要的宽带综合接入平台—数字用户线接入复用设备(DSLAM)的演变趋势做了具体分析,最后介绍了部分可行的基于不同接入技术平台的综合运用形式。

关键词:宽带接入网;接入网综合技术;应用

网速越来越快,离不开宽带接入技术的不断进步,人们对宽带业务的需求剧增,宽带接入技术进入了一个快速发展时期,呈现出多样化的发展趋势。一方面,接入网的光纤化提供了一条拥有巨大带宽的接入途径,光纤到户(FTTH成了接入网发展的理想目标。但是,今天的技术发展态势告诉我们,接入网光纤化不是惟一的趋势,接入网应是各种技术的综合,并将逐步向更高带宽、更加经济、更加方便、更能区分服务并提供相应服务质量保证等方向发展。宽带综合接入平台是全面满足和适应这种发展进程的产物,也是近期接入网技术发展的重点之一。下面分别就不同宽带接入技术的现状、发展趋势,以及接入平台综合化的历史进程和未来发展进行分析、总结,并对当前最主要的宽带综合接入平台—数字用户线接入复用设备(DSLAM)的演变趋势做具体分析。

1、当前接入网的发展策略

虽然宽带接入呈现多样化,但是从总的方向来看,FTTH仍然是长期目标,它卞要解决带宽问题。与此同时,接入网传输的IP化以及基于同一平台的各种业务的综合接入也是接入网发展的目标,是宽带接入网满足未来更高业务要求的技术保障。但是,当前接入网建设中摆在第一位的是如何在现有网络资源基础上启动光纤接入网,最大限度地节省投资并保证接入网能适应通信业务种类和规模剧增的需要,以及能够向未来宽带接入网顺利过渡。从技术和市场的角度来看,基于FT-TX+各类宽带接入技术的方式是目前宽带技术的卞要方式,是逐步向FTTH演进的平滑过渡方式。而其中FTTX+xDSL和FTTX+LAN是目前技术比较成熟,市场也最为成功的宽带接入方式。

2、新的宽、窄带兼容的综合接入

IONS 代表的是新一代综合接入平台,实现了窄带电路交换和宽带IP分组交换一体化的结构设计,以及宽、窄带各类业务板的同框棍插,使宽、窄带业务在卞控板上得以l聚,统一提供宽、窄带上行接口,实现各业务板交换与集中控制管理功能,不但可以提供窄带话音和传统的DDN/FR业务,还可以提供ADSL,VDSL,SHDSL,LAN,WLAN等多种宽带综合接入手段。

3、下一代网络的综合接入

ADSL诞生之初正是ATM技术被看好之时,由于ATM被认为是网络承载的理想平台,特别是在带宽受限时具有良好的性能,如可以让时延敏感业务和大传输量业务共用一条带宽受限链路,所以AD-SL在链路层也采用了ATM的信元格式。然而实际应用时,对时延敏感的话音业务仍然采用模拟信号,大量其他信急(卞要是数据, VoIP和Web视频)在用户端均以IP分组的形式存在,在ADSL线路上却要以ATM信元来承载。卜一代网络具有开放、分布式的网络架构和丰富多样的综合接入承载手段,是实现话音、数据和图像综合接入的理想承载平台。就目前来说,基于软交换的卜一代网络还处于试验阶段,其综合接入设备功能还较简单,只提供Z接口和以太网接口。另一方而,如果基于前而宽、窄带兼容的综合接入平台实现对软交换的支持,便可提供更丰富的接入方式。当然,目前卜一代网络的QoS , IP地址、流控/安全、协议互通、兼容性等尚不能完全满足运营要求,相关的标准正在制订、完善之中,其实用性有待规模商业试运营的考验。

4、DSLAM综合接入技术的发展

基于当初对ATM技术的依赖,从用户驻地设备(CPE)到DSLAM的上行端口间的整个链路为端到端的ATM方式,对DSLAM来说包括它的上、卜行链路和交叉连接均基于ATM来实现。DSLAM的组网只能是基于城域ATM网络或提供ATM端口的设备来实现。由于早期的VDSL也是采用基于ATM的端到端模式,故可实现ADSL, VDSL及其他基于ATM端到端模式的DSL综合接入平台。随着DSLAM的大量应用,原有ATM网络资源将很快耗尽,新建ATM网络成木高、利用率低,而IP城域网络资源丰富,端口成木低廉。为了适应这种变化,并保留原有的核心技术,人们想到使ATM信号在DSLAM的上行端口前终结,经过协议转换后直接提供IP上行端口,从而可经IP进行DSLAM组网。由于核心没有变化,此时的DSLAM不仅具有第一代的所有功能,并增加了组网的灵活性,而目_棍插技术也进一步成熟,即在单一机框的同一背板上可插入ADSL, VDSL, SHDSL等xDSL类型线路板,以满足不同业务用户的需要。

4.1这里所说的第二代DSLAM,更多地是强调技术的差别,从当前应用的情况来看,第一代和第二代DSLAM各有千秋:第_代DSLAM技术成熟,级联方式丰富,可充分利用不同的网络资源;第二代DSLAM以IP为核心,ATM分布式地在业务板上进行终结,即在每个业务板上实现ATM信元的终结和每条永久虚连接(PVC)与虚拟局域网标识(VLANID)的一一映射,这种结构特别有利于用于承载以太网的VDSL以及LAN的接入方式。就长期的发展来看,IP内核的DSLAM与网络IP化发展的大趋势一致,其固有的优势将日益凸现。

4.2 DSLAM结构与综合接入技术的实现

DSLAM设备的系统结构按照所采用的芯片组的不同而有所不同,其中一种典型的结构是采用高速串行技术—低压差分信号(LVDS)进行背板互联,由二类板卡分别实现上联、核心处理和用户连接,以及用各类辅助板卡实现其他连接。

4.3 DSLAM组网连接的综合化

为了进一步合理利用城域网传输,汇聚资源,满足接入网扩容的需要,需对DSLAM设备进行合理组网。扩容后的DSLAM对ATM端口的消耗很大,而运营商目前一般不再愿意对ATM网络进行扩容。解决此问题的办法有两种:一是采用IP上联的方式;一是根据各地DSLAM的带宽需求和需级连的分支节点数,采用不同方式进行级连,如基于ATM 155 Mbit/s进行级连,也可基于ATM反向复用(IMA)的Nx2 Mbit/s进行级连,这里N根据连接需要取不同值,还可棍合ATM,IMA和IP进行组网。

总结, 从技术角度来看,ATM技术非常完善,无可挑剔。ATM是一种超前的技术,人们尚未意识到它能带来的好处。ATM技術使用固定长度信元使打包、拆包时延相当,减小了时延抖动,并目_小信元长度有效地降低了时延值。ATM在统计复用、流量控制、QoS和CoS等方而的先进技术优于IP体制,是IP技术可持续发展的保障。ATM技术是互联网最有效的、最容易扩展的组网技术,它扩容方便、能保证QoS并具有动态的用户管理能力。

ATM技术不是过时了,而是以一种更务实的姿态进入实用阶段,对ATM技术的理解也应在思想上更新。我们应该充分认识到ATM技术的巨大优势,以及未来广阔的市场前景,加大对ATM技术的研究,避免长期以来低水平的跟随和重复,直接研究最有生命力、最容易取得独立知识产权的技术。■

宽带技术论文范文第5篇

一、微波光子交换技术概述

微波光子技术整合微波、光子、电气工程技术内容, 实现微波和毫米波信号的光链路分配、处理、转换和传输, 突破了带宽、损耗等传统微波技术的瓶颈。主要包括有交换、路由、滤波、频率转换和放大等装置, 形成了多通道的微波光子系统链路。

微波光子技术可以较好地应用于交换系统之中, 体现出如下方面的优化性能: (1) 有效处理更高频段的信号。随着通信系统高频化的发展趋势, 微波光子技术可以较好地应用于交换系统之中, 实现对更高频段信号的交换和处理。 (2) 良好的电磁兼容性。微波光子技术应用于交换系统之中, 能够体现出良好的交换性能和射频隔离度, 突破了传统微波射频交换技术的电子瓶颈。 (3) 良好的可扩展性。微波光子技术应用于交换系统中, 可以保持良好的信道隔离度和可扩展性。

微波光子交换系统的相关技术原理主要包括以下内容: (1) 利用SOA的微波光子交换系统。在远端节点中SOA工作的偏置电流条件下, RoF信号借由交叉增益调制进入到SOA放大自发发射噪声上, 该ASE噪声信号经过调制分配进入光学可调滤波器OTF, 实现对ASE噪声信号的过滤调制, 再将射频RoF信号路由实现与输出端口或网络的链接, 体现出无限带宽、低损耗、抗电磁干扰强等特性, 然而局限于室内通信且可扩展性不高。 (2) 利用可调激光器的微波光子交换系统。该系统包括有WGR、星形耦合器、可调激光器等器件, 利用40nm调谐范围的可调激光器实现自由光谱范围的非阻塞交换, 极大地增强端口的数量和总吞吐量, 体现出高数据速率传输、交换容量大的特性, 然而还有待向小型化方向发展。 (3) 利用MEMS光开关的微波光子交换系统。该系统由位于基带的数字合成装置生成宽带信号, 放大信号频率即为射频信号, 将其传输并调制为光载射频信号, 由MEMS光开关进行交换、滤波放大输出。体现出交换速率快、损耗低、线性度好的特性, 然而在大容量交换、扩展性方面有待提升。在上述微波光子交换系统链路之中, 主要通过对链路射频增益、噪声系数、无杂散动态范围等指标, 评价和衡量微波光子交换系统链路的性能[1]。

二、宽带易扩展微波光子交换系统结构原理分析

宽带易扩展微波光子交换系统是由各自独立的主模块和扩展模块构成, 以无阻塞全光交换为核心, 实现可扩展、多通道的微波光子交换。

(一) 主模块结构分析

宽带易扩展微波光子交换系统的主模块由波分复用、波长路由、控制单元、光输入输出接口构成, 其中:光输入输出接口数量要与实际交换容量相匹配;波分复用单元则主要实现对不同扩展模块的光信号的耦合链接;波长路由则输入光信号在控制单元的选择下, 输出到不同的扩展模块;控制单元则依循一定的开关交换规则, 合理配置波长路由的波长值和信号带宽, 输出不同波长组合的光信号。

(二) 扩展模块结构分析

宽带易扩展微波光子交换系统的扩展模块由射频输入输出、光发送与接收、光输入输出、波长路由、控制单元等接口构成。

三、宽带易扩展微波光子交换系统实现

(一) 波长路由模块实现

可以选取波长选择开关 (WSS) 设计和实现波长路由模块, 利用编程控制进行波长选择, 实现系统各模块的波分复用/解复用、波长切换、功率衰减等功能。

(二) 波分复用模块实现

可以选取AWG应用于系统波分复用模块之中, 利用其插入损耗低、集成度高的特性, 耦合链接多个待复用的光信号, 使之复合于单一的光纤之中, 再由输入波导输出, 实现波分复用功能, 提高光纤网络传播效率。

(三) 宽带易扩展微波光子交换系统总体架构

系统扩展模块采用不同激光器提供不同波长的光源, 再将输入射频信号进行调制, 使各个射频信号保持一定的隔离度, 避免射频信号叠合的现象。然后, 再将各个调制的光载射频信号进行耦合输入到主模块, 主模块接收耦合信号交由WSS进行交换, WSS对光载射频信号进行放大、分配和输出, 使之进入到不同的光接收通路之中。同时, 为了确保光载射频信号的合理分配和通畅交换, 可以采用灵活的波长配置方案, 较好地实现系统功能的重构[2]。

四、小结

综上所述, 宽带易扩展微波光子交换系统采用微波光子技术进行结构、功能的设计, 针对传统交换系统的电子瓶颈进行优化设计和应用创新, 在相关的微波光子交换技术的应用原理支撑下, 设计构建宽带易扩展的微波光子交换系统, 实现系统主模块及各个扩展模块的结构设计与应用。未来还要在插损、直流功耗、隔离度、系统集成、交叉调制等方面深入研究。

摘要:通信系统快速扩张的态势引发人们对宽带易扩展微波光子交换系统的关注, 它可以将不同的输入信号交换到指定的输出端口, 体现出高频率、宽带、易扩展、交换灵活、轻量化的特性, 可以在主模块和多个扩展模块的各自独立和彼此链接的条件下, 对系统进行重构, 满足未来交换系统的发展需求。

关键词:宽带,易扩展,微波光子交换,应用

参考文献

[1] 微波光子技术应用现状及趋势[J].何刚, 瞿鹏飞, 孙力军.半导体光电. 2017 (05) .

宽带技术论文范文第6篇

在移动无线网络快速发展的今天,固网宽带的建设从未停止过。日前,国务院下发《关于印发“宽带中国”战略及实施方案的通知》(以下简称《通知》),这是宽带中国首次作为国家战略而提出。

据参与《通知》中战略起草单位的工信部电信研究院相关负责人对腾讯科技表示,今年是全面提速阶段,目标年底前城市用户宽带接入速度达到20M,覆盖比例达到80%。

众所周知,宽带网络是新时期我国经济社会发展的战略性公共基础设施,发展宽带网络对拉动有效投资和促进信息消费、推进发展方式转变和小康社会建设具有重要支撑作用。从全球范围看,宽带网络正推动新一轮信息化发展浪潮,众多国家纷纷将发展宽带网络作为战略部署的优先行动领域,作为抢占新时期国际经济、科技和产业竞争制高点的重要举措。

据工信部电信研究院总工程师,《宽带中国战略及实施方案》起草组组长余晓晖介绍,此次宽带中国战略实施总共分为三个阶段:至2013年底为全面提速阶段,将重点加强光纤网络和3G网络建设,提高宽带网络接入速率。其中,城市地区着力推进光纤化成片改造,农村地区灵活采用有线和无线方式加快行政村宽带接入网建设,提高接入速度和网络使用性价比。

按照规划,该阶段目标是到2013年底,固定宽带用户超过2.1亿户,城市和农村家庭固定宽带普及率分别达到55%和20%。3G/LTE用户超过3.3亿户,用户普及率达到25%。城市地区宽带用户中20Mbps宽带接入能力覆盖比例达到80%,农村地区宽带用户中4Mbps宽带接入能力覆盖比例达到85%。

宽带中国战略对通信运营商而言是难得的历史性机遇。今年8月,中国电信(微博)在多个城市宣布启动第三次全国宽带大提速,全面推广100M宽带,这意味着中国家庭将快步迈入“百兆新时代”。不过,宣传和实际仍存有一定距离。就北京而言,百兆宽带只有部分区域用户可以申请体验,而大多数用户由于社区宽带基础设施条件不够等外在因素短期内还无法实现。

从2014年至2015年为第二阶段推广普及。重点在继续推进宽带网络提速的同时,加快扩大宽带网络覆盖范围和规模,深化应用普及。目标是固定宽带用户超过2.7亿户,城市和农村家庭固定宽带普及率分别达到65%和30%。城市家庭宽带接入能力基本达到20Mbps,部分发达城市达到100Mbps,农村家庭宽带接入能力达到4Mbps。

第三阶段从2016年至2020年,为优化升级阶段。重点推进宽带网络优化和技术演进升级,宽带网络服务质量、应用水平和宽带产业支撑能力达到世界先进水平。目标是固定宽带用户达到4亿户,家庭普及率达到70%,光纤网络覆盖城市家庭。城市和农村家庭宽带接入能力分别达到50Mbps和12Mbps,50%的城市家庭用户达到100Mbps,发达城市部分家庭用户可达1Gbps。

从另一方面看,3G、4G移动无线网络的快速发展、以及用户对其的依赖性,似乎可以看到固网宽带正逐步远离人们的生活。那么为何国家还要大力度的去发展宽带建设?

对此,余晓晖表示,固网宽带发展与无线网络两者是相辅相成,很大程度上固网是无线网络的基础。而从信息消费层面来看,信息消费将对国家经济转型发挥重要作用,但首先要依赖网络基础设施建设的完善。宽带网络建设其根本目的是为了推动上层的应用服务,最终拉动整体的信息消费。

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