时间：2023-10-13 09:46:32
导语：在现代通信技术及应用的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
一、目前出现的通信新技术
1.1光纤通信技术
光纤通信技术起源于上个世纪的七十年代，主要利用光导纤维组成的光缆来进行信息传输[2]。与传统的通信技术相比，光纤通信技术能够传输的信息量大，传输的速度也实现了一个质的飞跃，大大满足了5G通信信息量大、通信速度快的要求。光纤技术在诞生初期，信息传输的速度只有10Mb/s，但是现在已经达到了10Tb/s。
另外，光纤的主要原料为二氧化硅，来源广泛，而且光纤质量很轻，抵抗外界干扰的能力强，信息传输的保密性也更好。5G通信不仅有语音通信，还有视频、图像的传输，对于信息传输的稳定、速度和安全性都有着更高的要求，光纤通信技术的出现，正满足了这些要求，促进了通信行业的发展。
1.2移动网络通信技术
5G将为用户提供光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务，业务及用户感知的智能优化，同时将为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最终实现“信息随心至，万物触手及”的总体愿景。
5G需要具备比4G更高的性能，支持0.1～1Gbps的用户体验速率，每平方公里一百万的连接数密度，毫秒级的端到端时延，每平方公里数十Tbps的流量密度，每小时500Km以上的移动性和数十Gbps的峰值速率。其中，用户体验速率、连接数密度和时延为5G最基本的三个性能指标。同时，5G还需要大幅提高网络部署和运营的效率，相比4G，频谱效率提升5～15倍，能效和成本效率提升百倍以上。
1.3物联网
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，从通俗的角度上来讲就是在物体上装入各种通信设备和感应设备，方便人们随时接入通信网络，对物体实现智能化管理。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
二、新技术的应用方向
2.1网络带宽的增加
网络带宽是通信技术是决定能够发展到什么地步的一个关键性因素。信息技术经过长年的发展，已经获得了飞跃性的提高。网络带宽从最开始的KB级别提高到了现在的GB级别，未来还将会有更高的提升。带宽越宽，能够传输的信息量越大，信息传输的速度也会越来越快。5G移动通信想要提高单位时间的信息量，就必须从增加网络带宽入手，应用光纤通信技术满足时展的需求。
2.2不同技术的融合
不同通信技术相互融合的一种发展趋势。这是为了综合利用各种通信技术的优势，弥补各自的不足和弊端，扬长避短，达到为用户提供更加优质的服务的目的。5G将从频谱效率的提升，通信频带的扩展，新型网络结构这三个维度来提升系统能力，实现性能需求和效率需求。
2.3通信成本的降低
通信行业在繁荣发展的同时，各个企业之间的竞争越来越激烈。各个通信企业为了增加在市场竞争当中的生存能力，提高自己的市场竞争力，必然要采取各种经营方式的改进。如果能够有效地降低通信成本，通信企业就能够间接地增加自己的经济效益，适应日益激烈的市场竞争。
未来的通信市场上，不仅仅是本国通信行业之间进行相互竞争，还要面临全球各国通信企业的挑战。在保证通信质量的同时，尽量降低通信的成本，是未来的通信企业取得重大发展的关键问题。
2.4通信个人化
在目前的通信模式当中，通讯设备主要是终端与终端之间的通信，而不是人与人之间的通讯[3]。也就是说通信受限于终端设备，而终端设备与个人之间并没有一种绑定关系。无论是互联网的拨号连接，还是手机通信，都依赖于终端设备的携带。
这种通信设备的小型化、个人化，离不开虚拟界面技术的发展，也需要语音识别、手势识别、指纹识别等先进技术的支持。这些技术的发展，实现了通信终端与个人之间的绑定，将终端与终端之间的通信变成了人与人的通信。
2.5通信普遍化
由于5G通信技术是在4G通信和3G通信基础上的改变，通信的范围变得更广，速度变得更快，效果变得更好，业务种类也变得越来越多样。在这种情况下，通信的质量得到了加强，通信的盲区逐渐被消灭，通信已经越来越普遍化。任何人可以在任何时间和任何地点实现快捷、稳定的通信。
随着wifi等局域网的通信技术越来越发达，在将来的通信当中不仅平板电脑、手机、笔记本等终端设备通过wifi连入网络，个人通讯终端也能够接入网络。这就导致了运营商的地位逐渐下降，随着技术的发展被取代。
在未来的信息时代，通信应用将更加深入，不仅仅是云盘、云相册等简单应用，还能够出现云数据的设备传输和设备共享。
2.6物理网技术应用
智能城市和智能家居是随着物联网而产生的新时代通讯模式。 “智能城市”就是物联网的典型应用模式之一。智能城市是一种未来社会的城市构想。智能家居是物联网应用的另一种方式。智能家居包含了多种高科技手段，比如综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术和自动控制技术。在智能家居的环境当中，住宅主人可以通过各种通信设备，比如触摸屏、遥控器、手机、电话等，来实现对家用电器和各种光照、取暖设备的远程控制。对于老年居民和一些行动不便的居民，智能家居能够帮助他们进行一些必要的日常活动。智能家居给人们的居家生活带来了方便，增加了人民群众的幸福感。
一、高速铁路应用现代通信技术的重要性
在科技高速发展情况下，现代通信技术也朝着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化等各个方面发展，通过现代通信技术的有效应用，使用者能够在任何时间、地点通过视频、数据以及语音等实现信息交流，提升生活品质，提高工作效率。在高速铁路中应用现代通信技术，不但能够让列车上的乘客真正感受到现代化通信技术带来的方便与快捷，还能让乘客坐在车厢中犹如坐在办公室一样，完全不受任通信硬件设施的阻碍，正常的与外界进行信息传递，获取自己想要的信息资源，实现移动办公。
高速铁路的重要特征之一就是运行速度高，不仅运行速度高，还要更安全、更方便，自然技术要求就更高。然而想要实现这些要求，必须要通过现代通信技术来支撑，只有构建出技术先进、功能完善的通信网络，并辅以界面友好的交互界面，才能够实现高速铁路的自动控制、提升运输速度及运输效率，给铁路系统提供出全方位通信业务。
二、高速铁路中应用现代通信技术
高速铁路应用现代通信技术范围比较多，本文就选择几个重要方面阐述其应用。
2.1 将GSM-R应用于列车调度系统
GSM-R是Globle Systen of Mobile for Railway的缩写，意思为铁路移动全球系统。它是为了满足铁路在移动通信方面的特殊需求而设计的专用系统，在系统功能上已经超越了GSM，是一项比较成熟的实用性技术。
近年来由于铁路的提速以及铁路运输的不断发展，为了能让运输过程变得更高效、更安全，列车调度系统针对那些运输压力大的铁路干线，都陆续开通了某些新的数据业务，以便缓解通信方面的压力。除此之外，还必须对原系统中的天线高度以及天线方向进行适当的调整，使沿线的场强能在覆盖范围上得到拓展；而弱场问题要想得到有效地改善，就应该添置相应的设备让地面与列车之间形成一个双向无线通信系统。采用了GSM-R列车调度系统，能够将列车运行经过地点以及沿途各个站点动态情况显示在大屏幕上，调度中心经过网络就可以发出各种指令。一旦出现突发事件，能够利用该网络平台通过无线通信业务，指挥人员能够实时掌握各个救援情况，掌握调度人员、助理值班员、车站值班员及机车司机等，能够及时指挥与控制事件。如今高速铁路上主要是采用无线列调为主，通过该网络平台能够轻松进行行车调度，实现机车司机、调度员及车站值班人员间通信，以及机车司机、车站值班人员与运转车长间各种通信。
2.2 应用于安全监控车辆系统中
随着科学技术的不断发展，铁路部分在其发展过程中，也提出了必须继续深化铁路信息化建设的要求，而要想真正达到这一要求，必须要采用通信传输技术与信息网络强化安全运行控制管理。主要是以动态图像监控货车运行故障、红外线探测轴温智能跟踪等，联合形成多专业、多层次及多部门安全运行监控体系，进而确保整个运行线的安全监控水平。尤其是应用了短距离WiMax及WiFi的无线传输技术有机结合的传感器，以及长距离的有线线路共同形成网络，给铁路安全监控提供移动装备条件。在红外线探测轴温系统中（THDS），每间隔30公里就需要安装上红外线探头，用来测试红外线的轴温，同时结合六十万辆的货车配备RFID标签，能够检测车辆号码及每一根轴轮温度，如今在这个方面已经逐渐实现了集中报警、分散检测、网络运行、信息共享及远程监控的防范预警体系，提升了车辆安全能力。同时还在机车与客运车辆上加设传感系统，能够静态和动态测定线路钢轨、隧道及桥梁的数据，进而实现了双重检测监控，有效提升了高速铁路运行中整体安全系数。除了THDS之外，还有TPDS（地面安全检测运行状态系统）、TADS（轨边诊断早期故障系统）等，这些系统形成铁路车辆监控安全系统，该系统主要是应用网络化、智能化及信息化技术，实现了对高速客货车进行数据集中、动态检测、联网运行、信息共享以及远程监控。如今所有货车车辆与机车上均安装上了电子标签，在各个编组站、区段站、分界站等都安装上了地面识别设备，还把车号识别信息传送到铁路总局。总局中建立有全路车辆的动态库，就能够计算出各个路局目前车辆的保有量，经过和确报信息匹配，就能够掌握车辆是空还是重状态，以及重车装置的内容与去向，掌握车辆的位置、机动车的位置等。
同时安全监控系统中所用通信网络也在逐渐加强自身网络安全建设，其一是实行了外部访问服务网、生产服务网以及内部服务网三者分离，内外网间需要通过身份认证进行动态隔离与交换技术。主要涉及到了计算机控制平台、路由器、防火墙等各个系统的调试。现在如果有500个事情同时并发，隔离装置能够在两秒之内进行控制；并且采取统一IP地址，构建出身份认证体系，每一个铁路局与总局分别构建出IA，这样来构成身份认证体系。其二总局通过广域网和局域网实行公匙加密技术，就实现了信息加密传输等各种控制。
2.3 将智能化应用到在线监测系统中
经过几次大提速之后，一些区段中货车行驶的速度已经达到了250公里每小时。随着列车的速度提升，自然对线路、配套设施以及车辆都提出了相应要求，所以必须要建立一个连续的及密集型的巡检工作。同时列车高速运行时，巡视检测一定要将人身安全作为第一要素。在进行作业时一定要密切观察来往车辆，及时到下道避让。因此使用智能化在线检测非常重要，也是解决运行装备的巡检工作合理方案。
通过移动设备检测固定设备技术措施，极大满足了线路中密切巡检所需。比如机车上装上了轨道动态检测设备，能够检测轨道的线路状况，一种方法就是测出轨道的基本参数，这种装置大多数安装到机车的车体上，而机车的监控记录器就是记录里程错表与车速，一旦车体的振动速度超过了门限值，能够将测到的加速值和坐标信息、车速共同放进储存器中，再经过转储器将数据转送到微机打印检测结果。另外一种就是和高速摄像技术相结合，同时应用上GPS定位技术、图像处理技术等，能够高速拍摄出钢轨的表面，同时进行故障识别与故障定位。这种智能系统安装比较便利，可以安装到轨道车及行李车上，还可以安装到客车上，在行驶中不间断高速拍摄钢轨情况，自动将故障情况判断出来并且确定出精确里程。当然该检测功能并不单一，而是要包含自动识别擦伤、掉块、裂纹、错牙，还要自动检测轨缝等等，将这种智能化的在线检测系统使用到线路与客运专线上，就可以代替人工进行作业，而具备了高速度、高效率、全天候等各种作业特征，实现数字化检测结果，进而形成了线路的图像数据库。
在线检测机车车辆的踏面擦伤系统属于检测车轮状况装置，主要是检测车轮的局部擦伤或者踏面损伤，一旦发生这些故障能够准确预报出超差车辆擦伤大小以及位置，避免因车轮和轨道之间碰撞造成轴承损坏或者钢轨毁坏，进而引发出列车事故，保证了高速铁路运行安全。这种检测系统是室内设备与室外设备两个部分共同组成。室外设备包含了振动传感器、车轮传感器、配管配线、室外分线箱以及相关附件；而室内设备主要包含信号采集电路、工业控制计算机以及信号预处理装置。
事实上高速铁路许多地方都应用上了现代通信技术，比如车列尾部的风压无线传输监控系统、铁路智能运输系统等各个方面，这样实现了高速铁路现代化、高速化，同时也加大了安全性。
【关键词】宽带多媒体;通信技术;有线电视系统;应用实践
当前常见的宽带多媒体通信系统主要是由系统前端设备与用户机顶盒两个部分共同构成的。其在实际运转中能实现系统数据与电视信号的共同传输，并以此为基础实现数字视频数据流的重复使用以及加密处理，最终利用射频系统展开数据传输。该系统在有线电视系统中的应用，能切实保证有线电视服务水平的提升，确保观众获得高质量的电视信息与视频。
一、有线电视机顶盒的应用
有线电视机顶盒主要是用作高速数据的接收，利用HFC网和视频、信源服务器之间建立相互联系，并通过HFC网实现高速数据流的传输。同时，当数据流经UV1356调谐器时，再将其进一步调谐成36.125M中频信号，并在通带滤波处理后将其转变成为数据信号，接着再将其解调成TS码流。按照不同的需求导入电视系统中的不同模块，生成具体的网络接口信号，最终产生多种多媒体功能。通常情况下，电视机顶盒结构被划分成QAM解调平台以及以太网、节目流、传输流3个适配模块。其中，QAM解调平台的主要应用功能是实现QAM调制信号的解调操作，并在处理后进行相应的TS数据流的输出。而以太网适配模块在实际应用时则主要将QAM解调平台中传出的TS流转变成固定的数据流。节目流适配模块则将数据电视广播展开压缩，使其成为特定的MPEG格式，该适配模块被广泛应用于NVDO等多种应用当中。传输流适配模块主要是就MPEG-2码流进行相应的解码处理。观众在进行有线电视观看时，主要是依靠机顶盒上的TV接口以及10Baes接口来选择多种操作功能。当观众选择TV接口进行应用时，则观众便能就有线电视中的数字电视节目进行观看，属于视频点播。若想实现更加优质的视听感受，观众也可自主的进行音响设备的连接。而当选择10Base-T接口时，观众可获得因特网服务与数据广播服务，但这需要与Modem相互结合。
二、高速因特网的实际应用
传统的网络接入是建立在电话线作为媒介的基础之上的，这种网络接入模式在网络运行速度方面存在着较大的缺陷，而将宽带多媒体通信技术引进到有线电视系统中，则可实现网络速度的显著提升。而具体的实现方式为利用机顶盒中包含的调制解调器来改变传统上网形式，实现拨号上网。即首先与ISP服务商之间建立相互联系，之后再介入用户注册程序登录，当用户发出网络服务指令之后，系统便能自动的获得高速网络响应，实现服务反馈。此外，为实现网络改造成本的有效节约，技术人员也制定出了相应的上下行区别方案，这也解决了下载量远大于上传量的实际用网区别问题。而上下行区别主要表现在上行为电话线，下行则为光纤同轨电缆混合式网络。在这种网络设置的支持下，每个电视频道中都能得到8路信息下载，并保证每路信息下载的速率都能达到4Mbps。这相比单纯的拨号上网所获得的上网速率更具优势，切实实现了数据通讯速度的大幅度提升。
三、高速数据广播与准视频点拨的应用实践
高速数据广播技术的实现是建立在HFC传输基础之上的，系统在运行过程中需要不断的由服务商处进行广播数据的导入，并将其储存于用户硬盘当中。解决了网络拥堵问题，并不存在用户数量的范围规定，将传统的远距离互联网交互进行了转换，使其成为和本机建立的近距离交互关系。改变了之前的单向广播形式转而形成准交互形式的系统，是对因特网的有效补充，但相比因特网的数据传输功能而言其具有更明显的优势。另外，该系统建立之后，有线电视系统逐渐向着多服务功能的方向发展，建立起大量的收费信息服务项目，包括电子报刊与股市动态等多种功能。用户在使用有线电视时，可按照喜好进行针对性的信息订阅，并利用硬盘进行相关信息的存储。另外，视频点播功能的引进也是宽带多媒体通信技术在有线电视应用中的重要体现，其主要是指用户能够利用电话进行电影、专题类节目的订阅。而节目的观看也主要以机顶盒作为承载媒介，将其AV输出端口和有线电视进行连接，十分方便的进行电视节目的收看。该技术在有线电视系统中的实际应用能在极大的程度上实现频道的扩展。同时还能建立条件接收，提供收费点播等多种特色化服务，实现有限电视系统功能的不断扩充。此外，该技术在实际应用中也能实现节目制作费用以及播放费用的节约。
结束语：
为进一步提高有线电视服务水平，技术人员应当积极的将宽带多媒体通讯技术运用于有线电视系统设计与优化当中，加强技术研究。通过引进机顶盒来为技术的代入创造条件，同时加强高速因特网络、高速数据广播等在有线电视系统中的应用深入。除了掌握这些技术内容之外，技术研究人员还应当积极从国外进行先进的多媒体宽带通信技术的引进，实现我国技术应用研究的深入，提高技术应用水平。
参考文献
[1]肖景义.浅谈有线电视宽带接入网技术及发展趋势[J].科技经济导刊,2016,(26):37.
关键词：计算机；通信宽带；无线多媒体；通信技术
中图分类号：TN915.0
由于个人通讯服务概念的提出，人们展开了对第三代移动通信系统领域的竞争。最典型的是欧盟的UMTS和ITU FPLMTS的提出，是基于IMT-2000标准，并正在同步开发中。这些系统的研究重点是如何满足日益增长的通信需求。随着科学技术和人们的生活水平的不断提高，现在的语音通话，各种短信、微信、数据图像及其他通讯工具迅速发展，而且已经全面普及，但是要想能够提供个人通信服务功能，通信的终端必须是移动的，这就形成了无线多媒体通信快速发展的必然要求。本文首先对无线多媒体通信的需求进行调查，针对目前的情况作简单的分析，然后重点讨论无线多媒体通信技术在现代信息科技领域中应用的方向。
1 无线多媒体通信的需求及现状分析
目前在我国，任何通信系统提供多媒体服务都具有十分广阔的应用前景，由于无线多媒体通信技术具有较高的技术含量和多样化的功能，将给人们带来更多的便利，更受公众的青睐，具有无限的发展空间。高科技的通信技术课题已开展了广泛的研究，包括光纤通信、个人通信和多媒体通信等技术等课题。到目前为止，我国各大城市的数字无线通信系统在各个地区已经开放使用，数字无线通信系统的开发空间越来越广泛，宽带与卫星移动通信系统的技术目前也有课题研究，这不但为我国在本世纪的通信和信息电子产业的发展奠定了基础，同时也为无线多媒体通信研究创造了若干的条件。
但是，我们面临的诸多现实问题却是不容乐观的。大部分移动通信设备主要还是进口的，一些国外公司给我国通信现代化和移动通信市场的发展带来契机，但是并没有推动我国有关行业的创新开发潜力，相反给许多大中型国有企业的生存发展带来了巨大的影响，甚至到了濒临破产的危机，通信产业的生产链还很薄弱，有很多好的资源没有得到充分利用，比如说调频广播应用到电视节目，基本上不被认知，“看广播”基本还是不被大家接受，电缆网络电视如同已经修好的公路，但是车很少。研究开始的出发点虽然不低，起步也不算晚，但是总在别人的后边跑，仍然还是落后的。所以无线多媒体通信技术的应用和发展面临着严峻的威胁，但对于我国目前的现状来说更是一个难得的机会。
2 无线多媒体通信技术的应用方向
2.1 向互联网融合
互联网技术是未来数据通信的核心技术，创建各种各样的应用服务客户端，并通过互联网进行多媒体通信是全世界的主流战略。目前，虽然公共电话网络的发展迅速并且强大，但是其资源利用率较低、网络带宽窄、线路通信不稳定等，是现阶段存在的主要问题，由于网络运营商的经验相对不足，在通信领域，该项目的研究还相对落后。通过数据网络，使Internet网络技术迅速发展并且实施开放政策，扩大分布的维护开发环境，并迅速向前推进无线通信技术的发展。
随着这一趋势不断的发展，人们期待着一个规范且统一的网络平台，来进行发送各种类型的信息，更加有效的保护网络资源，提高使用效率和更好为大众提供业务。因此，三网融合是我国信息化发展的必经之路，而且这种融合不仅是一体化的管理，实质它是在网络系统上的整合。互联网是能够实现这种融合的最佳选择，显而易见，未来无论在网络的基础上怎样进行结构的改变，各种类型的信息通信都要统一到互联网网络宽带的多媒体服务上来。
2.2 走向宽带
有一种比喻是这样的，有宽带，就如有一个高速的通道，就会有一个多媒体传输的介质。在目前的通信领域中，只有足够快速的带宽，才能够快速地传送音频，视频和图像等数据的多种媒体信息。这就好比有足够宽阔的公路，能够让大量的车流畅通有序的行使，快速访问的信号与各种车辆流相同。因此导致宽带受到各类组织和个人的关注，大量的投资者进行投资开发工程，每个渴望成功的企业家，以及用户和媒体都纷纷呈现出来，并且十分关注。在现有的N-ISDN上，多媒体通信业务已基本成型，下一步是把重点放在应用宽带多媒体通信上。未来宽带多媒体应用光纤通信技术，其快速的发展会描绘了一幅美好的前景，据统计，光纤通信效率可以每10年增加100倍，并且这种情况可以持续N个10年的增长。宽带速度的提高为宽带多媒体技术开发的持续增长奠定了坚实的基础。
2.3 与移动技术结合
研究手机的演变，从 1G、2G、2.5G一直到今天的3G或4G的发展过程中。第一代移动通信系统仅将语音通话应用为主要技术。第二代移动通信系统相对于第一代增加了数据接收的功能，例如接收电子邮件或打开网页。完成模拟功能向数字技术的转型，能够更好的提供数字化的语音和准确数据服务，但是由于存在不同的网络服务商（G网，CDMA，E网等），导致用户只能在同一个系统的覆盖范围内获得服务提供。第三代移动通信技术是主流实时视频的应用，快速的多媒体和移动互联网接入服务，是实现无线通信和互联网等多媒体通信的新一代移动通信系统。可以更早的实现共享2M的带宽数据操作服务，并逐渐提高，最终使多媒体通信和移动通信相结合。
3G网络用户使用手机可以实现在世界各地任何一个角落接受卫星通信网络的服务，从而简单的实现“5W”工程，也就是说，任何使用漫游的用户可以在任何地方、任何时间与任何人通话或数据连接，提供网中的语音质量相当于使有线电话的质量，此时计算机的传输速度需要非常高。因此，不少专家认为，将来多媒体通信的主要内容是移动无线多媒体通信服务，完全可以实现的先进的空间对接技术，并有效地利用核心包分组技术和频谱技术的使用。
2.4 与卫星技术结合
近年来，在通信服务、环境监测、广播、导航定位、地球资源勘测、国防侦察、气象预报等领域均可以看出卫星的巨大作用。卫星技术已经进入了数字化的飞速发展阶段，它可以直接为用户提供宽带信号，直接发送到用户接收端，没有任何中间节点。显然，多媒体技术和卫星通信技术共同建立一个全球性或区域性的网络，从而实现多媒体网络的安全。更重要的是，由于应用卫星技术的投资建设光纤的成本比地面低得多，因此市场发展空间非常大。
总之，科学技术的不断发展，全球化经济水平的提高，都预示着无线多媒体通信技术的普及是未来几年信息科技时代的发展趋势，虽然目前的现状还并不十分理想，但是我们已经在不断的探索未来发展的道路，而且目前也有了头绪，现在要做的，就是要不断的探索研究，让无线多媒体通信技术能够不断的持续发展下去，为现在的计算机信息科技时代带来先机。
参考文献：
[1]周乐柱，李斗.未来宽带多媒体卫星系统发展趋势和关键问题综述[J].卫星通信广播电视，2011（2）：23.
[2]文东，杨淑雯，蔡茂国.三网合一的技术问题及其发展[J].电信技术，2010（3）：6-8.
关键词：通信技术 现状 前景
社会在进步，通信技术同样也在发生着惊人的变化。日新月异的通信技术，令人眼花缭乱。近年来，随着光纤技术越来越成熟，应用范围越来越广。在广播电视领域，光纤作为广播电视信号传输的媒体，以光纤网络为基础的网络建设的格局已经形成。光纤传输系统具有的传输频带宽，容量大，损耗低，串扰小，抗干扰能力强等特点，已成为城市最可靠的数字电视和数据传输的链路，也是实现直播或两地传送最经常使用的电视传送方式。随着光纤在通信网络中的应用，我国很多地区的电力通信专用网也基本完成了从主干线向光纤过度的过程。目前，电力系统光纤通信网已成为我国规模较大，发展较为完善的专用通信网，其数据、语音，宽带等业务及电力生产专业业务都是由光纤通信承载，电力系统的生产生活，显然，已离不开光纤通信网。
无线通信现状
另一非常活跃的通信技术当属，无线通信技术了。无线通信技术包括了移动通信技术和无线局域网（WLAN）技术等两大主要方面。
无线局域网可以弥补以光纤通信为主的有线网络的不足，适用于无固定场所，或有线局域网架设受限制的场合，当然，同样也可以作为有线局域网的备用网络系统。WLAN，目前广泛应用IEEE802.11系列标准。其中，工作于2.4GHZ频段的820.11可支持11Mbps的共享接入速率；而802.11a采用5GHZ频段，速率高达54Mbps，它比802.11b快上五倍，并和820.11b兼容。给人们的生活工作带来了很大的方便与快捷。
移动通信就目前来讲是3G时代，数字化和网络化已成为不可逆转的趋势。目前，移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通信阶段。第三代移动通信技术（3rd-generation，3G），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA，中国移动的TD-SCDMA，GSM设备采用的是时分多址，而CDMA使用码分扩频技术，先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量，业界将CDMA技术作为3G的主流技术，国际电联确定三个无线接口标准，分别是美国CDMA2000，欧洲WCDMA，中国TD-SCDMA。原中国联通的CDMA现在卖给中国电信，中国电信已经将CDMA升级到3G网络，3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。 1995年问世的第一代模拟制式手机（1G）只能进行语音通话； 1996到1997年出现的第二代GSM、CDMA等数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功能，如接收电子邮件或网页； 其实，3G并不是2009年诞生的，早在2002年国外就已经产生3G了，而中国也于2003年开发中国的3G，但2009年才正式上市。下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s（一说2.8Mbit/s），上行速度峰值也可达384kbit/s。不可能像网上说的每秒2G，当然，下一部电影也不可能瞬间完成。 “3”代表着3G时代下的移动+宽带+固网+手机电视+……融合，更大胆的猜想是暗喻中国移动将超越现有3G概念，在TD-LTE时代提供适合上述融合业务应用的网络支撑、终端、服务等等，引领人们进入真正的3G生活。
目前，中国光纤通信行业处在一个大变革，大发展的时代，是决定光纤通信行业未来发展的关键时期，如果抓住机遇，把握好发展方向，对于中国光纤通信行业长远发展将具有积极的意义。首先光纤通信具有容量大和传输距离远等特点优势，这种优势是其他的传输介质所不能企及的。因此在未来的发展中，要充分利用这些特点优势，以特点来支撑先进技术的发展中，要充分利用这些特点，以特点来支撑先进技术的开发，以市场需要来引导发展方向。其次，同样也可以加进基础设施建设，来提升经济增长。宽带基础建设也是基础建设的一部分，我国政府也明确提出，在下一代互联网建设中，要以光纤接入网络建设为主，以网络建设带动相关产业的发展。下一代互联网的建设作为我国扩大内需的重大投资方向，将为光纤通信业带来巨大的发展机遇。
另外，21世纪我们将进入信息社会―一个以人为本，更加注重精神食粮的社会，人性、环境和信息将作为社会的关键词，因此在21世纪的通信系统将围绕以人为本来进行研究开发。潜在的研究方向包括：如何通过智能化来补充人的能力；如何通过机器人和可佩带设备来实现新的通信方式；如何克服通信质量的限制来扩大人的空间。在人类通信中，如何很好地实现感情的相互传递是今后十分重要的课题。相信不久的将来，沿着这个研究方向我们便能友3G时代步入4G时代。4G 移动通信简介第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过 2Mbit/s 的数据传输能力.它包括宽带无线固定接入，宽带无线局域网，移动宽 带系统和交互式广播网络.第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能. 第四代移动通信可以在不同的固定， 无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无 线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信） ，能 够提供定位定时，数据采集，远程控制等综合功能.
通信技术发展前景广阔，当然这离不开我们的努力，作为一名从事无线电通信行业的工作者，这样的重担便落在了我们身上，放弃浮躁，实实在在的钻研通信专业及其相关学科成为了我们义不容辞的任务。
参考文献：
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关键词 光纤;通信;系统
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)18-0146-02
1 基本光纤传输系统
1.1光发射机
光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源, 驱动器和调制器组成,光源是光发射机的核心。目前广泛使用的光源有半导体发光二极管(LED)和半导体激光二极管(或称激光器)(LD), 以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈(DFB)激光器。有些场合也使用固体激光器,例如大功率的掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器。光发射机把电信号转换为光信号的过程(简称为电/光或E/O转换),是通过电信号对光的调制实现的。
1.2 直接调制和间接调制
用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单,成本较低,容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。间接调制(外调制)把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。目前有多种调制器可供选择,最常用的是电光调制器。这种调制器是利用电信号改变电光晶体的折射率,使通过调制器的光参数随电信号变化而实现调制的。外调制的优点是调制速率高,缺点是技术复杂,成本较高,因此,只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。
1.3 光接收机
光接收机最重要的特性参数是灵敏度。灵敏度是衡量光接收机质量的综合指标,它反映接收机调整到最佳状态时, 接收微弱光信号的能力。灵敏度主要取决于组成光接收机的光电二极管和放大器的噪声,并受传输速率,光发射机的参数和光纤线路的色散的影响,还与系统要求的误码率或信噪比有密切关系。所以灵敏度也是反映光纤通信系统质量的重要指标。
2 光纤通信系统的主要优点
重量光纤通信系统的主要优点包括:传输频带宽,通信容量大;线路损耗低,传输距离远;抗干扰能力强,应用范围广;线径细、轻;抗化学腐蚀能力强;光纤制造资源丰富。
在网络工程中,一般用62。5μm/125μm规格的多模光纤,有时也用100μm/125μm和100μm/140μm规格的光纤。户外布线大于2公里时可选用单模光纤。在进行综合布线时需要了解的光纤的一些基本特性,
3 特种光纤的发展
3.1 光纤光栅(Fiber Grating)
光纤光栅是利用光纤材料的光敏性在紫外光的照射(通常称为紫外光“写入”)下,于光纤芯部产生周期性的折射率变化(即光栅)而制成的。使用的是掺锗光纤,在相位掩膜板的掩蔽下,用紫外光照射(在载氢气氛中),使纤芯的折射率产生周期性的变化,然后经退火处理后可长期保存。相位掩膜板实际上为一块特殊设计的光栅,其正负一级衍射光相交形成干涉条纹,这样就在纤芯逐渐产生成光栅。光栅周期模板周期的1/2。众所周知,光栅本身是一种选频器件,利用光纤光栅可以制作成许多重要的光无源器件及光有源器件。例如:色散补偿器、增益均衡器、光分插复用器、光滤波器、光波复用器、光模或转换器、光脉冲压缩器、光纤传感器以及光纤激光器等。
3.2 (Multi-Coremono-Mode Fiber,MCF)
多芯光纤是一个共用外包层、内含有多根纤芯、而每根纤芯又有自己的内包层的单模光纤。这种光纤的明显优势是成本较低,生产成本较普通的光纤约低50%。此外,这种光纤可以提高成缆的集成密度,同时也可降低施工成本。以上是光纤技术在近几年里所取得的主要成就。至于光缆方面的成就,我们认为主要表现在带状光缆的开发成功及批量化生产方面。这种光缆是光纤接入网及局域网中必备的一种光缆。目前,光缆的含纤数量达千根以上,有力地保证了接入网的建设。
4 光纤传输家庭的解决方案
对于不断发展的宽带业务,如网上办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满足。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发,可压缩到5～6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不可。
FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。
F2P方案――优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。
PON方案――优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决
5 光纤的数字传播技术
数字交叉连接设备(DXC)是具有一个或多个信号端口,可以对任意之间的信号进行可控连接的设备,它兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管多次功能。
再生器(RG)位于传输链路中途,是能够接收STM―N信号,并经过适当的处理,使信号按照规定的幅度、波形和定时特性继续向前传送的设备。
在SDH网中,常采用环型自愈网的方式来进行保护,以增强通信的可靠性。所谓环型自愈网保护,就是把各个ADM节点组成一个环型,在某段线路或某个网元出现故障时,利用ADM的智能,寻找替代路由,为所传输的信号提供保护。
SDH传输网是由一些SDH网络单元组成,在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送,融复接、传输、交换功能于一体,由统一的网络管理操作的综合信息网。可实现网络有效管理、动态网络维护、对业务性能监视等功能,能有效的提高网络资源的利用率,能满足广播电视干线传输网的信息传输和交换的要求,对提高广播电视传输质量有了质的飞跃,因而SDH技术正成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。
参考文献
[1] 周小燕.光纤光栅在高速光通信系统色散补偿中的应用[D].武汉理工大学,2006.
近年来， 可穿戴计算机 (Wearable Computer，WearComp)悄然成为研究热点，发展势头非常迅猛。可穿戴计算机技术打破了传统的交互模式，使人与计算机成为一体，提高了人的整体交互和计算能力。它提供了一种无处不在的计算和无时不有的交互方式。
可穿戴计算机系统的硬件在应用的促进下得到了长足发展。基于其特点，可穿戴计算机的各个组成部分(终端设备)一般都处于分置状态，即“穿戴”在人体的不同部位。传统的WearComp一般是利用线缆将各终端设备连接到主机的各种接口，使穿戴人肢体活动受到限制且主机的端口显得比较冗杂。而将以蓝牙(Bluetooth)以及GPRS技术为代表的无线通信技术引人可穿戴计算机中，可以进一步使可穿戴计算机的交互方式向移动性、可获取性、自然性和简洁性发展。相对于传统的有线接口方式，无线方式的设计则更具有人性化。其中，蓝牙技术解决了WearComp中各终端设备与主机的通信问题，除去了众多线缆对人的束缚；GPRS技术使得WearComp能够轻松地享受电信服务商提供的各项无线通信业务，且时时在线。另外，蓝牙和USB总线技术的应用使得传统可穿戴计算机过于冗杂的主机接口得以精简。在这些基础上，笔者提出了一种无线通信技术在可穿戴计算机中的应用。
1 可穿戴计算机
随着计算机及相关元器件不断超微型化的发展，可穿戴计算机应运而生，是人们追求“计算机以人为本”这一理念和市场需求的必然产物。WearComp是计算机方面具有挑战性的前沿研究领域，是继PC机、笔记本电脑和掌上电脑之后的新一代计算机，也是计算机的尖端技术产品。它拓展了计算机的功能，开辟了新的应用领域，用途广泛，市场潜力巨大。作为新一代计算机(而不是新的机型)，可穿戴计算机将形成一个新的产业，并将深刻地改变计算机市场的竞争格局，其社会和经济效益不可估量。
可穿戴计算机在许多领域具有特殊用途，可广泛应用于工业、军事、情报、新闻、医疗、商业、农业、金融与证券、抢险与救灾乃至日常生活等领域。它与UC技术、智能化住宅、智能化商业、智能化交通等相结合将使未来人类的生活方式发生巨大的变革，进入一个高度数字化和自动化的时代。工业是目前最有潜力的应用领域之一，特别是在室外、野外、水下等一些特殊场合，可穿戴计算机将发挥非常重要的作用。例如：大型复杂设备的安装与检修、巡视与检查、采掘、野外勘探等。军事是目前可穿戴计算机另一个最具潜力的应用领域，主要用于侦察、作战指挥、通信、复杂武器系统的操作与维护及仿真演习等。根据不同的用途，可穿戴计算机的种类也是多样化的，分别有侦察兵、炮兵、装甲兵、步兵、后勤人员及飞行员等专用的可穿戴计算机[1]。
可穿戴计算机的主要组成部分包括低功耗嵌入式CPU、多种多样的便携式外设及其接口设备和能量高体积小的电源；基本外设主要有输出设备和输入设备。为了便于携带，输出设备用头盔显示器或眼镜显示器代替了传统的桌面台式显示器，输入设备用语音控制或较少按键的袖珍键盘代替了传统的键盘。另外，根据用户不同的需求，还需配备相应的外部设备，如无线通信设备、语音输入输出设备、图像采集设备、全球定位系统(GPS)以及各种各样的传感器。然而，为了将众多的外设集成在一起，必需将相应的接口电路集成在主板上。所以接口电路设计技术是可穿戴技术中关键技术之一[2]。
可穿戴计算机使人机关系变得非常紧密。同时，由于各种设备装备在人的身上，因此，安装的位置、形状、操作的便捷性等都要与人的自然属性密切结合，形成一个综合的、和谐的人机界面。这对新一代人机交互的研究提出了新的挑战。蓝牙技术的日渐兴起为实现人机交互方式的最大自由度提供了一个很好的解决方案。
2 蓝牙技术在可穿戴计算机中的应用
2．1 蓝牙技术概述
蓝牙是短距离无线数据的开放性规范。它以低成本近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术最初以取消各种电器之间的连线为目标。随着研究的深入，蓝牙技术已经用于实现网络中的各种数据及语音设备之间的无缝资源共享，以及工业控制网络之中。
蓝牙体系主要由蓝牙主机和蓝牙模块两大结构组成。蓝牙模块中最下层是无线电(Radio)，负责最终的物理链接，包括信号的调制、发送和接收。
基带(Baseband)：负责基带链路控制器的数字信号处理规范。基带链路控制器负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。基带链路控制器中包含三种纠错方案：1／3比例前向纠错(FEC)码、2／3比例前向纠错码、数据自动重发请求(ARQ)方案。
链路管理层(Link Manager)：携带了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。LM能够发现其它远端的LM并通过LMP(链路管理协议)与之通信。
主机控制接口(HCl)：通过主机控制接口HCI，可以方便地把蓝牙模块嵌入到各种数字设备中作为一个终端。
应用层：在蓝牙主机上，是一些应用程序。
2．2 蓝牙无线个域网
无线个域网WPAN的目的就是为了在小范围内能够将个人设备互联而组成网络。蓝牙作为一种小范围无线连接技术，能够在设备间实现方便快捷、灵活安全、低成本、低功耗的数据和语音通信，是目前实现无线个域网的主流技术之一。
蓝牙个人区域网PAN有两种应用模型：一种被称为组网络GN(Group Ad-hoc Networking)；另一种被称为网络访问点NAP(Networking Access Point)。这两种实现模式分别有不同的网络结构和协议模型[3]。组网被设计用来允许一个或多个蓝牙设备组成一个局域网络，而网络访问点提供蓝牙设备进入Intemet网络的能力。无论是NAP还是GN都必须提供与TCP／IP和其它网络协议的无缝实现。图1是GN在协议栈部分图示[4]。
根据可穿戴计算机将组成的个域网的特点，采用组网络模型显然是比较合适的。
2．3 WearComp蓝牙个域网系统实现
2．3．1系统结构
下面以从事抢险救灾技术勘察工作人员的可穿戴计算机为例，具体介绍蓝牙技术的应用。根据工作人员的实际需求，该套可穿戴计算机应具有头戴显示器、耳机、耳麦、微型摄像机、手写输入板、腕式键盘和无线通信模块等外设。
根据蓝牙个人区域网PAN的组网络GN模式，笔者设计的可穿戴计算机系统结构组成如图2所示。其中各个终端设备和主机均内置了蓝牙模块。
2．3．2可穿戴计算机终端设备和蓝牙技术集成的实现
蓝牙协议支持点对点和点对多点的链接。每个蓝牙的微微网(piconet)中有Master和Slave两种权限，除了Slave和Master以外，各个Slave节点之间也可以通信。在这里只以单个的piconet为主干构建WearComp无线网络。Master节点为WearComp网络主控节点，实现信息的汇集处理功能；Slave节点为无线设备。考虑到各个无线设备之间是互相独立的，信息融合只在Master节点完成，所以仅实现Master点对多Slave点的通信，形成一个星型的拓扑结构。每个piconet有3位地址码，即piconet的容量最多为8个节点，各个Slave节点负责对原始数据的预处理(包括滤波、补偿、数字化等)和处理后数据的发送，上层是基于普通PC机或其他类型上位机(如嵌入式计算机)的Master节点，所有无线设备的信息在这
里进行更高一级处理。
在通用异步收发(UART)模式下，蓝牙模块依照标准接口使用，主控接口HCI已定义好，可以在RS232接口上实现。终端设备模块携带与蓝牙模块兼容的接口，如RS232。通过这个标准接口，终端设备接口模块可以与蓝牙模块连接在一起，实现对蓝牙模块的控制。这样不同厂家生产的蓝牙模块就可以与同一种终端设备衔接。
软件部分：整个系统的应用软件可分为三部分：
(1)运行在上位机上的应用程序，包括面向用户的图形用户界面、面向终端设备接口模块层的操作(主要是对终端设备的控制和通信)，以及同蓝牙模块上的HCI固件(firmware)的通信程序。这部分可用面向对象的编程语言实现，把每个终端设备节点作为一个节点类的
实例对象，应用程序通过与实例对应的句柄访问控制各个终端设备节点。
(2)嵌入到终端设备模块的MCU上的程序。针对不同的MCU用汇编或是C语言写成。主要完成原始信息的采集、处理、读取、与HCI固件的通信、利用终端设备接口模块层与上位机通信。
(3)蓝牙模块上的HCI固件固化在蓝牙基带模块的Flash存储器里。通过它实现终端设备模块、上位机中软件与蓝牙硬件的通信。
硬件部分：蓝牙模块采用爱立信公司的ROK 101007，由无线电、基带和闪存构成，内置支持HCI的固件，外围有适于高速数据传输的UART接口和USB接口，也有适于语音传输的PCM接口。功耗小，具有内置屏蔽功能。主机CPU采用嵌入式Pentium，功耗仅为
1．5W，不需要风扇即可正常使用。
3 USB接口技术应用子可穿戴计算机
体积小、功能强、外围设备多、集成度高是可穿戴计算机的主要特点之一。由于可穿戴计算机对多媒体的要求很高，要实现的功能很多，以至于其外设种类很多，所以要求其接口种类也比较多，如串口、MCP接口、USB接口及PCMCIA接口等。若将众多接口都集成在一起，不但设计复杂，而且集成后的体积仍然较大，且其扩充性也较低。USB接口则将这些不同的接口统一起来，使用一个4针插头作为标准插头。在可穿戴计算机的设计中采用USB接口作为主要的外设接口，可弥补上述不足。
具体实现：
(1)硬件部分：在主机端采用PHILIPS公司生产的PDIUSBDl2独立USB控制器。PDIUSBDl2的突出特点是特别适用于便携式USB设备、产品的改型设计，以及需要高速数据传输的数据采集系统。
(2)软件部分：USB设备的软件设计主要包括两部分：一是USB设备端的单片机软件，主要完成USB协议处理和数据交换(多数情况下是一个中断子程序)以及其它应用功能程序(例如A／D转换、MP3解码等)；二是PC端的程序由USB通信程序和用户服务程序两部分组成，用户服务程序通过USB通信程序与系统USBDI(USBDevice Interface)通信，由系统完成USB协议的处理与数据传输。PC端程序的开发难度非常大，程序员不仅要熟悉USB协议，还要熟悉WINDOWS体系结构并能熟练运用DDK工具。
USB总线驱动设计主要包括五部分，分别是向上对USB设备驱动和应用提供的函数接口USBDAPI、向下对主机控制器驱动提供的函数接口HCDAPI、USB系统资源、集线器驱动、系统配置及总线枚举器(如图3所示)。定义好这些接口之后，后三部分可并行设计和开发。
目前嵌入式系统中软硬件产品种类很多。由于本文设计的USB总线驱动与USB设备和USB主机之间通过定义的标准软件接口，对USB设备和USB主机的操作分别通过各自的驱动完成，从而避免了与硬件直接打交道，所以这部分设计与硬件和操作系统的相关性不大，适于各种不同的系统。
4 GPRS技术在可穿戴计算机中的应用
4．1 GPRS技术概述
通用分组无线业务(GPRS)是在现有的全球移动通信系统(GSM)网络基础上叠加了一个新的网络，’它充分利用了现有移动通信网的设备，在GSM网络上增加一些硬件设备并进行软件升级，形成一个新的网络逻辑实体。它突破了GSM网只能提供电路交换的思维定式，以分组交换技术为基础，采用IP数据网络协议，能够提供比现有GSM网9．6kbps更高的数据速率，其数据速率可达170kbps；它可以给GSM用户提供移动环境下的高速数据业务，包括收发电子邮件、因特网浏览等IP业务功能[5]。
由于GPRS是分组交换技术，应用了统计复用技术，因此GPRS开通的数据通信是按用户数据的传输信息量计费，而不是按传统的按时计费方式，所以对用户而言还可以节省费用。另外，由于GPRS支持X．25协议和IP协议，因此，对于GSM网现有电路交换数据业务(CSD)和短信息业务(SMS)，GPRS是补充而不是替代。
GPRS开启了大众移动数据应用的大门。采用GPRS技术，用户可以得到以下好处：只对传输数据收费(实际用量)而对连接间隙不收费；保持永久连接；通过IP的直接ISP接人更廉价；新的应用能够实现真正的插人及操作方案；用户可以即时接人多种服务，如：在上网的同时可以进行语音呼叫；手机的IP功能(互联网、遥测、电子商务等)。
基于可穿戴计算机的可移动性和灵活性，能够与外界进行良好的无线通信成为其必备的功能。因此，笔者为WearComp配备了一个基于GPRS技术的无线网卡。
4．2 USB接口的GPRS Modem的设计
4．2．1 硬件设计
本Modem设计中用到的主要元件包括51系列单片机W77E58、独立的USB接口芯片PDIUSBD12及爱立信公司生产的GPRS模块GM47(如图4所示)。
图4
W77E58是由Winbond公司生产的与51系列兼容的单片机。它支持40MHz晶振频率且缩短了指令周期，具有与51系列兼容的指令集和与80C52兼容的引脚排列，以及32KB的Flash EPROM和1KB的片上SRAM；另外，它所提供的CMOS电平也与GM47模块所提供的CMOS电平完全兼容，无需再进行电平转换。以上这些特性都说明将单片机W77E58用于本Modem的设计是非常合适的[6]。
由PDIUSBD12和W77E58构成的USB接口电路：PDIUSBD12的8位并行数据接人W77E58的P0口，P2．6作为PDIUSBD12的命令或数据的选择线。PDIUSBD12与W77E58的数据交换采用中断方式(外部中断0)。USB设备通过四线电缆接入主机或USBHub，这四线分别是：Vbus(总线电源)、GND(地线)、D+和D-(数据线)。主机通过D+和D-上的电压变化检测设备的状态：刊。
由GM47模块和W77E58构成的GPRS接口电路：作为一种应用终端模块，GM47通过自带的UART端口与控制它的MCU或PC机联系。在UART端口引脚中，RD(串行数据输出)和TD(串行数据输入)作为数据口分别与W77E58的RXD和TXD连接，而CTS(发送清零)、TS(发送请求)、DTR(数据终端准备好)、DED(数据有效检测)作为控制口分别与W77E58的P1．0～P1．3连接。这样就完成了GM47与W77E58的通信控制连接。为了实现GPRS的功能，GM47模块还需要完成SIM卡、天线、电源等部分的连接。
4．2．2 软件设计
USB部分：W77E58对PDIUSBD12的控制软件主要完成USB协议处理与数据交换以及其它应用功能程序。在本设计中，要求利用W77E58相对高的处理速度完成可穿戴计算机主机发来的较大数据量的处理(如经压缩过的视频、音频信号等)。
GPRS部分：GM47 GPRS模块的软件部分对外提供了一个控制系统操作的AT指令集，通过接收来自UART的AT指令，解释并执行相应的操作，从而实现无线Modem的对应功能。所有的Modem命令都是从一个特定的指令前缀(AT)开始，到一个命令结束标志结束。以下介绍几个常用的AT指令[8]：
ATD ／／拨号指令：在后面接电话号码，并可通过ME、SM、LD等控制字选择号码的来源是机器、SIM卡或是最近所拨号；
ATH ／／挂起：提示终止通话；
ATO ／／返回至在线数据模式：在通话过程中从在线控制模式转换到在线数据模式；
AT+CGATr／／是移动终端进入或离开GPRS服务(后接“1”为进入，“0”为离开)；
AT+CGDATA ／／进人数据状态：利用PPP等协议完成将移动终端连接到网络上的操作；
AT+CGEREP ／／GPRS事件报告；
【关键词】现代电话通信技术；电力自动化；应用
1电力自动化概述
通常电力自动化主要包括：通讯网络；自动化的控制设施；就安静继电保护技术等等。为用电客户提供先进可靠的监控设施进行远程实时的检测与管理，以便及时发现故障，及时解决。进而保证电力系统安全可靠的工作运行，并可以不断优化电力负荷，其管理灵活方便。近年来，我国计算机网络技术与遥控技术的不断发展进步，有效促进了我国电力系统自动化发展，许多原先看上去各不相关的技术相互融合，共同发展，进而实现电力系统高度的集成化、智能化与自动化，为了适应市场经济的发展需要，电力系统自动化与一体化管理是必然的发展趋势，电力自动化一定要紧跟通信技术、计算机技术和其他IT技术的发展趋势。通常来说电话通信遥控和常规遥控的方式比较而言，我们并不需要专门布设线路，传输通道是可以共用的，其具备良好的由于性，现代电话通信技术主要是利用现有的无线移动电话网络与固定电话网络，与用电客户的电话交换网络来共同组成的，就目前来说推动网络是非常完善的，几乎没辐射不到的地方，联通网络系统与城市小灵通系统在不断发展进步，电信网络也发展迅速，有效促进了我国电话有线和无线网络相互结合到达全国联网，使得电网通信遥控不收距离的限制。方便灵活的移动、联通、电信等无线短信通信系统，不仅仅卡哇伊跨越省市，甚至可以跨越国家来传送信息，并且每条短信信息在国内仅仅一毛钱就可以了，所以，我们利用手机短信，实现超远程的遥控设备，以及报警是一项非常好的选择，其应有成本也比较低，使用起来也比较便捷简单，因此，被广泛应用在各行各业，电力自动化系统也不例外。
2现代电话通信技术在电力自动化中的重要作用
近年来，我国电力系统电网的改造不断深入，电力自动化发展已经成为现代我国电网的发展趋势。现代电话通信技术是一种可以进行远程监督与遥控的通信技术，我们通过把现代电话通信技术应用在电力自动化中，可以充分利用现代电话通信技术的特点，充分实现对电力自动化系统与电力设备进行远程实时的监控与维护管理。我们通过把现代电话通信技术应用在电力自动化中，可以使得电话与移动网络的施工建设具备施工周期比较短，遥控的费用比较低，以及手机的短信非常方便灵活等特点，在确保电力自动化可以安全稳定的工作运行与保证电力企业可持续健康发展中起着非常重要的作用，所以，现代电话通信技术是一种运行工作费用比较低、应用起来比较简捷与可靠性比较高的运程遥控技术，值得在现代电力自动化系统中被广泛的推广与应用。应用现代电话通信技术可以实现对电力自动化系统进行实时的运行监控和维护管理，是现代我国电网系统与电力调度自动化系统研究的新方向。通常来说，现代电话通信技术在电力自动化中的重要作用主要有以下三点：
2.1实时监控电力系统
现代电话通信技术在电力自动化系统中的应用，可以有效对电气自动化系统与电气设备的工作运行状况进行实时监控，在检测出故障之后，可以及时准确的采取解决措施来处理，迅速解决故障，进而确保电力自动化系统与电气设备的工作运行更加稳定、安全与准确，特别是现代电话通信技术具备远程遥控、维护管理以及诊断等方法，进而有效促进了电力自动化的健康发展。
2.2建设成本比较低
现代电话通信技术和常规遥控方法相比较而言，并不需要设置专门的信息传输通道誉通信线路，我们可以利用用电客户电话的交换网络、无线移动的电话网络，以及有线固定电话的网络等等，非常便利，也不需要投入更多的施工成本，电话通信的网络也不受遥控距离的限制条件，可以进行全天候、实时的监控，也可以跨越省市、甚至是跨国来传送与控制。
2.3维护费用比较低
我们利用移动手机、办公电话、以及住宅电话等等，可以实现远程监控与诊断电力自动化系统与电气设备的运行状况，实现使用比较简单、运行安全可靠、成本造价低，并可以大大降低维护管理费用。我们把现代电话通信技术应用在电力自动化系统中，可以利用现代电话通信技术全面监控整个电力自动化系统的工作运行，以便及时准确地发现电力自动化系统中可能存在的故障，迅速采取有效针对性来解决故障，进而降低电力自动化系统故障处理的维护管理费用，降低维护管理工作人员的劳动强度，可以使得电力企业获取较大的经济效益与社会效益。
3现代电话通信技术在电力自动化中的具体应用
3.1移动手机短信通信技术的应用
随着我国科学技术的飞速发展，现代通信技术也得到了快速发展，航天技术与电话通信技术相互结合，使得移动手机通信技术得到了快速发展以及广泛应用。手机短信遥控电路技术是移动手机通信技术在电力自动化中的典型应用。在以前移动手机可以通过短信控制太空中的卫星，并且读取卫星上传输的数据信息，现如今在装上蓝牙系统之后，我们可以采用无线方式接收与发射信号，这样可以有效控制卫星，并实时监控电力自动化。其原理主要是：手机短信遥控电路技术集合了来电显示、过滤器、短信内容的提取等模块，在移动电话的控制模块里面输入具有一定权限的手机号码，同时编制遥控指令的短信内容之后，只有具备相应资格的手机号码与正确短信内容，才有可能接收短信内容，进而实现遥控电力自动化，不然是没有办法驱动遥控对象的，就会拒绝执行短信内遥控命令，进而保证了传输信息的安全性。
3.2DTMF拨号遥控技术的应用
在实际工作中，DTMF信号作恶一种稳定性与可靠性都相对比较高的实用通信技术，被最早应用在程控电话的交换系统中。一般情况下，DTMF信号主要包括以下二种：①高音组。主要包括1633Hz，1477Hz，1336Hz和1209Hz。②低音组。包括941Hz，852Hz，770Hz和697Hz。一共共八种频率信号，DTMF拨号遥控技术一般是八选二的方法，分别在高音组与低音组里面分别选择一个信号来组成复合信号，进而形成十六组特定编码的遥控信号系统。DTMF拨号遥控技术在电力自动化中的应用的原理是：在远端电话控制模块里面设置具有遥控权限的电话，并且保证电话号码具有一定的身份遥控功能。我们在当拨号验证通过的时候，通信系统可以提供相应的提示信息，并且进行相应的DTMF编码拨号，驱动相应的遥控对象动作。对于下线没有相应权限的电话，则不给予以接听与拨号。DTMF拨号遥控指令编码方案主要以下包括九种：①第一路开关。遥控开启拨号编码为1*，遥控关闭拨号编码为1#。②第二路开关。遥控开启拨号编码为2*，遥控关闭拨号编码为2#。③第三路开关。遥控开启拨号编码为3*，遥控关闭拨号编码为3#。④第四路开关。遥控开启拨号编码为4*，遥控关闭拨号编码为4#。⑤第五路开关。遥控开启拨号编码为5*，遥控关闭拨号编码为5#。⑥第六路开关。遥控开启拨号编码为6*，遥控关闭拨号编码为6#。⑦第七路开关。遥控开启拨号编码为7*，遥控关闭拨号编码为7#。⑧第八路开关。遥控开启拨号编码为8*，遥控关闭拨号编码为8#。⑨第一到八路开关。遥控开启拨号编码为9*，遥控关闭拨号编码为9#。
3.3电话振铃遥控技术的应用
一般来说，电话振铃遥控技术的振铃遥控主要是由提取来电显示的号码、振铃电压、号码过滤器等等，这些模块共同组成，把具有一定权限的移动电话，或者固定电话设置在远端电话的控制模块里面，主要可以确保该电话号码具有相应的“身份证”功能。电话振铃遥控技术的远端控制模块仅仅接收具有一定权限电话的振铃信号，进而驱动相应设施来遥控电路，进而按照相应状态的信息数据回传输给远端的电话，将振铃遥控信号进行回传。另外，我们还需要选择不同传感器进行连接，例如：单片机的电路，电路的接口用下沿触发，触发电平自高而下，从5~0V。对于那些没有权限的电话，则不给予以接收振铃的信号，那么可以没有办法也驱动遥控设施来遥控电路。
4结束语
总而言之，在电力自动化中现代电话通信技术的具体应用，大大提高了电力系统自动化的性能，有效促进了我国电力企业的可持续发展。
参考文献
[1]李胜利，赵曼.浅析现代电话通信技术在电力自动化中的应用[J].科技与创新，2016，23（11）：204~205.
关键词：GIS系统；物流运输；路径问题
1 选题背景和研究意义
运输物流是现代商品流通环节的基础行业，对商品流通体系，甚至整个国民经济都有着举足轻重的意义。随着运输物流业的发展，人流、物流、资金流、信息流等生产要素将会加速发展，特别是信息流的提速，对物流运输企业的发展有着深远影响。实际上就是利用信息对供应链上所有企业的计划、协调、服务和控制等活动进行更有效地精细化管理，由物流信息的功能，使得物流信息在整个运输企业中占有越来越重要的地位。信息是现代运输物流的灵魂，在物流各环节中综合应用，是现代运输物流区别传统运输物流的根本标志，是物流技术中发展最快的领域。以信息技术为核心，应用地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等信息技术，对物流的发展将产生不可估量的经济价值。
GIS系统是对异构数据的收集、管理、分析显示等功能为用户进行控制、路径规划、提供决策实现了有效途径，以基础地理信息数据作为框架，区域内物流数据在空间上得到集成，不同区域的数据实现了无缝对接，从而保证决策依据的科学性和准确性。基础地理信息与物流业的专题信息有机结合将完善物流信息系统的决策功能，对物流过程的全面控制和管理，满足物流业对基础地理信息的急迫需求[1]。
2 GIS系统在运输物流信息管理过程的应用
地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是集地理学、计算机、地图学、卫星遥感技术于一体的信息系统，又称为“资源与环境信息管理系统”，是一种特殊的空间信息系统，在计算机硬件、软件的支持下，对整个或部分地球表层（含大气层）的地理数据进行采集、分析、储存、管理、模拟显示的技术系统。在运输过程中GIS信息管理系统能够弥补时间和空间具有离散性的缺陷，也可以利用GIS系统的运算能力，整合客户数据资源，结合智能化来提高运输物流业的决策效率。
GIS应用于物流操作的过程中，对车辆运输路线的设定、调度方面起到了信息的查询、分析和决策的重要作用。在运输管理方面提供了问题解决、模型建立等措施。目前发达国家已研发出借用GIS系统平台为物流运输企业提供专业的分析软件，一套分析软件包括车辆路线模型（最短路径模型）、设施定位模型、监测控制模型等。因此，加大对GIS系统在物流运输信息管理过程中的推广，对物流企业管理实现智能化，降低运输成本，提高效率是至关重要的。
2.1 最短路径模型
目前GIS系统应用开发平台集成了最短路径分析模块[5]。假设需要解决由一个起点到达多个终点的货物，在运输途中如何控制物流运输费用，又能保证服务的质量，包括决定使用多少台车，每台车的具体路线最短等详细的问题。同时也可以根据车辆的载重量、客户的分布范围、路线的交通状况等因素设定限制条件进行计算，得出一个最优的运营方案。结合GIS所采集到的数据对公司的运输线路进行优化，以寻求最短路径为目标的路径规划模型。
2.2 设施定位模型
用于确定一个或多个仓库设施的具置模型[2]。在物流行业中，仓库和运输线路构建了整个物流运输网络，仓库处于运输网络的节点上，节点间决定着线路，根据供求货量的实际结合最优成本等原则，在既定范围内要设立多少个仓库，每个仓库的具体选址，以及相互间的关系等诸多问题。在实际过程中，利用此模型就能很容易解决此类问题。
2.3 监测控制模型
经过GPS全球定位系统，将信号传送到车辆信息控制中心。由差分技术运算出车辆的大概位置信息，然后由GIS系统将位置信号用地图形式显示出来，这样客户、物流企业就可以及时了解车辆的运行状况，让不同地点的流动车辆变得透明可控。还能发送指令远程控制车辆，对行驶进行限速监督、路线偏移提醒、疲劳驾驶预警、危险路段提示、紧急情况报警、求助信息发送等安全管理保障驾驶员、货物、车辆及客户财产安全。
3 GIS系统对物流管理信息系统支持的瓶颈
GIS信息系统技术与物流管理的集成，是对物流运输管理平台进行数据库建设；信息系统的实现；信息提取和显示以及应用分析等几个主要的阶段；其技术瓶颈就是在于对数据和功能的集成。其独特之处就在于它对地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达、空间模拟和决策支持等，可产生常规方法难以获得的重要信息，这是GIS系统应用的主要贡献。
对数据和应用功能的集成，其核心问题就是对异构数据进行集成。首先需要对异构数据划分为同构数据，如基于中介数据（Metadata）的系统集成，关系数据库系统管理的集成等；或者将异构数据规划为同构的过渡数据[4]，如基于结构化查询语言（SQL）的集成，目的是在于形成的数据或过渡数据可以直接被系统所使用。常用的方式就是针对RDBMS的集成，利用标准SQL语言实现数据库与管理系统的分离，Oracle、DB2、INFONMIX等数据库均能支持上述操作。
4 结束语
目前我国物流应用管理软件主要是集中于两种开发途径[3]：一是利用国外已成熟的GIS技术再次进行系统完善的开发，这是目前我国物流行业信息化管理主要采的一途径；二是针对客户在具体应用中存在的问题来开发与之相匹配的管理系统，但由于后者由于成本高、开发周期长，并且还存在系统的安全性、灵活性、可靠性等关键问题，导致物流市场运输企业实际应用的比较少。
随着技术的成熟，运输业的发达，市场经济的繁荣，上述问题有望在不久将来都能得到解决。而且随着市场的发展，GIS信息技术的推广，必将是提升物流企业的信息化程度，使日常运营职能常态化，这不仅提高企业的运作效率，也提升了企业形象，为争取潜在的客户市场打下了良好的基础。
参考文献
[1]吴信才.地理信息系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社，2011.
[2]刘官文.论GIS系统在物流配送中的应用[J].改革与开放，2009（5）：93-95.
[3]刘贵明.地理信息系统原理及应用[M].北京：科学出版社，2010.
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