發(fā)布時間：2023-07-07 16:26:31
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的通信技術概念樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞4G移動通信；OFDM；MUD；IPv6
1引言
第三代移動通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電聯(lián)提出的IMT-2000PFPLMTS系統(tǒng)標準的新一代移動通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡兼容性，能夠實現(xiàn)全球范圍內多個不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務。根據(jù)ITU的標準，世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動通信系統(tǒng)方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識產(chǎn)權的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性：
不能支持較高的通信速率。3G雖然標稱能達到2Mbit/s的速率，但平均速率只能達到384kbit/s。盡管目前3G增強型技術不斷發(fā)展，但其傳輸速率還有差距。
不能提供動態(tài)范圍多速率業(yè)務。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標準，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務。
不能真正實現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境，需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊，而3G移動終端目前尚不能實現(xiàn)多業(yè)務環(huán)境的不同配置。由于3G系統(tǒng)以上的局限性，目前，很多公司已經(jīng)開始著手4G概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術特點以及可能采用的關鍵技術。
24G概念通信技術特點
目前，業(yè)界專業(yè)人士對4G概念移動通信系統(tǒng)的共識主要有以下幾點：
a)用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡中來；
b)移動終端可以是任何類型的；
c)用戶可以自由地選擇業(yè)務、應用和網(wǎng)絡；
d)可以實現(xiàn)非常先進的移動電子商務；
e)新的技術可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務中來。
根據(jù)以上描述，未來的4G系統(tǒng)應具備以下的基本條件。
(1)具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100Mbit/s。
(2)實現(xiàn)真正的無縫漫游。4G移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標準，能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡之間進行“無縫連接”，真正實現(xiàn)一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(3)高度智能化的網(wǎng)絡。采用智能技術的4G通信系統(tǒng)將是一個高度自治、自適應的網(wǎng)絡。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行結合的正常發(fā)送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
(4)良好的覆蓋性能。4G通信系統(tǒng)應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會更小。
(5)基于IP的網(wǎng)絡。4G通信系統(tǒng)將會采用IPv6，IPv6將能在IP網(wǎng)絡上實現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務。
(6)實現(xiàn)不同QoS的業(yè)務。4G通信系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調節(jié)發(fā)射功率來提供不同質量的業(yè)務。
34G概念通信關鍵技術探討
（1）正交頻分復用（OFDM）技術
第四代移動通信系統(tǒng)主要是以OFDM為核心技術。OFDM技術實際上是多載波調制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
OFDM技術之所以越來越受關注，是因為OFDM有很多獨特的優(yōu)點：
a)頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。OFDM
信號的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近Nyquist
極限。
b)抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號時間長很多倍，從而使OFDM對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。
c)適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM自適應調制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調制方式。再有，OFDM加載算法的采用，使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM技術非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
d)抗碼間干擾(ISI)能力強。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM由于采用了循環(huán)前綴，故對抗碼間干擾的能力很強。
（2）智能天線技術
智能天線采用了空時多址（SDMA）的技術，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化，為每個用戶提供優(yōu)質的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。
目前，智能天線的工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現(xiàn)錯誤收斂等缺點，實際信道條件下，當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實際跟蹤。在基于預多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組
權值對應的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊，接收時的主要任務是挑選一個作為工作模式，與自適應方式相比它顯然更容易實現(xiàn)，是未來智能天線技術發(fā)展的方向。
（3）無線鏈路增強技術
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有：分集技術，如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能；多天線技術，如采用2或4天線來實現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術來實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術是指利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關時，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO技術是實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質量的空間分集技術。
（4）軟件無線電（SDR）技術
在4G系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)“任何人在任何地點以任何形式接入網(wǎng)絡”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網(wǎng)絡環(huán)境間無縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務之間進行轉換。這就意味著在4G系統(tǒng)中，軟件將會變得非常復雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，軟件無線電是近幾年隨著微電子技術的進步而迅速發(fā)展起來的新技術，它以現(xiàn)代通信理論為基礎，以數(shù)字信號處理為核心，以微電子技術為支持。軟件無線電概念一經(jīng)提出，就受到各方的極大關注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術先進、發(fā)展?jié)摿Υ?，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現(xiàn)各種無線電功能的設計新思路。其中心思想是：構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調制解調類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D和D/A轉換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。在4G眾多關鍵技術中，軟件無線電技術是通向未來4G的橋梁。由于各種技術的交迭有利于減少開發(fā)風險，所以未來4G技術需要適應不同種類的產(chǎn)品要求，而軟件無線電技術則是適應產(chǎn)品多樣性的基礎，它不僅能減少開發(fā)風險，還更易于開發(fā)系列型產(chǎn)品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運算器件的價格，其開放的結構也會允許多方運營的介入。
（5）多用戶檢測技術
4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測技術以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測技術的基本思想是：把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號，而不是作為噪聲處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯(lián)合檢測。它在傳統(tǒng)的檢測技術的基礎上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測，從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能，降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。
現(xiàn)有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足，且算法中一些參數(shù)(頻率、幅度、定時、相位等)估計有誤時，會使得相關矩陣產(chǎn)生較大偏差，導致整個系統(tǒng)性能急劇下降。另一方面，當前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內的干擾，而沒有考慮相鄰小區(qū)間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測研究都假設用戶數(shù)據(jù)是獨立等概率的，沒有考慮信道編碼的影響，現(xiàn)在組合信道編碼和多用戶檢測的研究受到越來越多的重視。另外，目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測和多用戶檢測與空時二維信號處理、多載波調制、功率控制等技術的結合。
（6）IPv6技術
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術將成為下一代網(wǎng)絡的核心協(xié)議。選擇IPv6協(xié)議主要基于以下幾點考慮：
a)巨大的地址空間。在一段可預見的時期內，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡設備提供一個全球惟一的地址。
b)自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它將用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。
c)服務質量。服務質量(QoS)包含幾個方面的內容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6能提供不同的服務。這些優(yōu)點來自于IPv6報頭中新增的字段“流標志”。有了這個20位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流。盡管對這個流標志的準確應用還沒有制定出有關標準，但將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統(tǒng)。
d)移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉(xiāng)地址，這個地址與設備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關。當設備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時，通過一個轉交地址即可提供移動節(jié)點當前的位置信息。移動設備每次改變位置都要將它的轉交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應的通信節(jié)點。
4結束語
4G移動通信系統(tǒng)目前還只是一個基本概念，4G網(wǎng)絡的定義仍然還不明確，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規(guī)范的過程中。但是融合現(xiàn)有的各種無線接入技術的4G系統(tǒng)將成為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務的可攜帶性，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統(tǒng)，它將幫助我們實現(xiàn)充滿個性化的通信夢想。
參考文獻
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丹麥KiSS Technology公司繼了世界上第一臺支持DivX播放的DVD播放機DP-450之后，又推出了功能更為強大的DP-500播放機（圖1），DP-500和DP-450一樣支持DVD、VCD、SVCD、CD、MP3、CD-RW、DVD-RW、DVD+RW等盤片格式，重要的是DP-500和DP-450率先實現(xiàn)了在電視上播放高品質的DivX、MPEG-4電影的功能。與DP-450相比，DP-500增強了網(wǎng)絡接入功能，DP-500配有10M/100M以太網(wǎng)接口和 KiSS PC-link 軟件，用戶可以十分方便地從Internet下載DivX/MPEG-4格式的媒體文件并在電視上播放，還可以收聽網(wǎng)絡電臺。由此可見，DP-500播放機具有光盤播放和媒體播放的雙重功能，能夠將網(wǎng)絡、電腦與電視等視聽設備更緊密的聯(lián)接起來，構建成一種全新的高品質數(shù)字媒體視聽系統(tǒng)。
DP-500的核心 ―― EM-8500解碼芯片
KiSS DP-500播放機采用Sigma Designs公司生產(chǎn)的EM-8500 DVD解碼芯片，EM-8500通過了 DivX Networks的嚴格認證，能夠高質量的實現(xiàn)包括DivX 5、DivX 4及DivX 3等所有版本的DivX視頻的解碼播放，并且支持DivX Networks的數(shù)字版權保護技術。EM-8500 DVD解碼芯片支持DVD-Video、Superbit DVD、SVCD、VCD、Audio CD、Photo CD、DVD-R/DVD-RW、CD-R/CD-RW等盤片格式的播放，可進行DivX視頻、WMA、MP3等媒體文件的解碼播放，支持Dolby Digital、MP3、WMA、PCM等音頻格式，可實現(xiàn)卡拉OK功能。EM-8500可提供NTSC/PAL復合視頻、S-Video視頻、Y/Pb/Pr高分辨率逐行或隔行掃描視頻及DVI/HDCP等數(shù)字視頻輸出，具有雙通道立體聲、S/PDIF數(shù)字音頻（可支持Dolby Digital 5.1壓縮）等音頻輸出。
EM-8500的基本結構如圖2所示，EM-8500芯片主要包括視頻解碼單元、音頻解碼單元、輸入輸出（I/O）單元、嵌入式的32位RISC（精簡指令集計算機）單元、IDE-DVD加載器接口。其中嵌入式RISC主要用于運行系統(tǒng)軟件和導航程序，芯片上集成的IDE（ATA/ATAPI-4）-DVD加載器接口可以支持任何一種采用標準IDE接口的DVD加載器、DVD-ROM光驅等?；贓M-8500芯片的DVD播放機的系統(tǒng)結構如圖3所示，由圖中可以看出基于EM-8500芯片的DVD播放機在結構上十分簡單，因此整機性能十分穩(wěn)定可靠。
DP-500與PC的連接和媒體文件的播放
DP-500能夠自動識別和播放其所支持的各種格式的光盤，所以有關DP-500光盤播放方面的功能這里不再進行詳細說明。下面我們所要介紹的是DP-500特有的一個功能，即用DP-500直接播放電腦硬盤上的視頻、音頻等媒體文件，DP-500的這一功能使得用戶無需刻制光盤（或者是沒有光盤刻錄機的用戶）也可以通過電視、音響欣賞自己從網(wǎng)上下載的電影、音樂及圖片等媒體內容。要使用DP-500的這一功能，需要設置DP-500與電腦之間的網(wǎng)絡連接，并在電腦上安裝所附的“KiSS PC-Link”軟件。圖4為DP-500與電腦、電視和音響等設備的連接示意圖，其中DP-500的10M/100M自適應網(wǎng)絡接口可通過一臺交換機或集線器與電腦、Internet接口實現(xiàn)連接。完成硬件的網(wǎng)絡連接之后，即可用“KiSS PC-Link”光盤在電腦上安裝“KiSS PC-Link”軟件，在安裝向導的提示下可以非常簡便的完成“KiSS PC-Link”的安裝，安裝完成后啟動“KiSS PC-Link”，在出現(xiàn)的“KiSS PC-Link”對話框上單擊“Info”選項卡，即可獲取電腦的網(wǎng)卡及IP地址等信息，記下電腦的IP地址。開啟DP-500播放機并進入其“Quick Setup”菜單的“IP Address”設置，然后將電腦的IP地址輸入即可。
要用DP-500播放電腦上的媒體文件，首先要在電腦上通過“KiSS PC-Link”將準備播放的媒體文件添加到DP-500的播放列表中。DP-500可以播放電腦上MP3、MP2、WMA、OGG等格式的音頻文件，在電腦上單擊“KiSS PC-Link”對話框上（圖5）的“Audio”選項卡，再單擊“Add Items”按鈕，在出現(xiàn)的“Select audio files to be added”對話框上通過瀏覽文件夾找到要播放的音頻文件，并單擊選定文件圖標，若要選定多個文件可在按下Ctrl或Shift鍵的同時單擊多個文件的圖標，選定文件后再單擊“打開”按鈕，即可將所選定的文件添加到音頻文件的播放列表中。要用DP-500播放電腦上DivX格式的AVI視頻文件，單擊“KiSS PC-Link”對話框上的“Video”選項卡，再單擊“Add Items”按鈕，在出現(xiàn)的“Select audio files to be added”對話框上瀏覽、選定要播放的AVI文件后單擊“打開”按鈕，即可將所選定的文件添加到視頻文件的播放列表中。用DP-500還可以在電視屏幕上展示電腦上JPG格式的圖片（照片），單擊“KiSS PC-Link”對話框上的“Pictures”選項卡，再單擊“Add Pictures”按鈕，在出現(xiàn)的“Select Picture files to be added”對話框上瀏覽、選定要播放的JPG或JPEG圖片文件后單擊“打開”按鈕，即可將所選定的文件添加到圖片文件的播放列表中。另外，也可以從“資源管理器”窗口中將DP-500所支持的各種格式的音頻、視頻、圖片文件圖標直接拖放到“KiSS PC-Link”對話框上相應的“Audio”、“Video”、“Pictures”列表中，以添加播放項目。播放列表中的項目，可通過單擊右鍵進行刪除、移動等處理。
在電腦上通過“KiSS PC-Link”創(chuàng)建媒體文件播放列表后，按動DP-500播放機遙控器上的“Menu”按鈕，即可在電視屏幕上顯示出來DP-500的菜單，用遙控器選擇菜單上的 “KiSS PC-Link”，電視屏幕上就會顯示出與電腦上“KiSS PC-Link”對話框的三個選項卡相對應的“Audio”、“Video”、“Pictures”三個菜單項，若選中“Audio”，電視屏幕即可顯示在“KiSS PC-Link”中設置好的音頻文件播放列表，之后即可選擇列表中的音頻文件開始播放。同樣，若選擇菜單上“Video”或“Pictures”，電視屏幕上就會顯示視頻文件或圖片文件的播放列表，可繼續(xù)用遙控器從列表中選擇要播放的視頻或圖片，然后就可以通過電視屏幕欣賞電影或圖片了。
用DP-500收聽網(wǎng)絡電臺（KiSS WebRadio）
如果用戶具備寬帶接入Internet的條件，并按上述方式將DP-500播放機、電腦與Internet接入口進行了正確的連接和IP地址配置，那么就可以用DP-500接收、通過音響設備播放由KiSS提供的、豐富的網(wǎng)上電臺節(jié)目（媒體內容）了。
在電腦上用瀏覽器訪問KiSS的電臺服務網(wǎng)站“
關鍵詞：電子通信技術；農(nóng)業(yè)發(fā)展；有線通信；無線通信
1通信技術的基本概念及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1通信技術的基本概念
通信技術在現(xiàn)代化社會中已經(jīng)十分普遍，主要是通過電子設備傳播數(shù)據(jù)、語言、圖像等信息的傳輸系統(tǒng)。其按照傳輸媒質可以分為有線通信技術和無線通信技術。
1.2通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展現(xiàn)狀
高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式在世界各地的農(nóng)業(yè)領域十分盛行，大大減少了人力的資源和費用，同時提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工作效率。我國相比于其它發(fā)達國家來說，通信技術在農(nóng)業(yè)領域的研究起步較晚，但是我國對于通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域的研究速度是十分快速的，在我國大部分地區(qū)已經(jīng)具備相對完善的通信系統(tǒng)[1]。但仍有少部分地區(qū)通信技術在農(nóng)業(yè)領域的研究應用中存在著許多問題，例如，農(nóng)戶思想傳統(tǒng)，對通信技術的認識不足，認為其安裝成本高、暫時利益小，從而不愿意在通信設備上進行投資。因此，我國要加強對通信技術的研究力度，解決通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域中的難題，實現(xiàn)全方面的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化發(fā)展。
2通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用
2.1有線通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用
有線通信技術是通過兩個不同空間的電子設備作為傳送數(shù)據(jù)的媒介，其優(yōu)勢在于傳播數(shù)據(jù)穩(wěn)定、抗干擾能力強等。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域常用的通信技術主要有RS-232/422/485、Field-bus、Ethernet等。RS-232/422/485在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)早期應用較為廣泛的有線通信技術受到地勢、距離以及環(huán)境的影響，其安裝以及維修的成本較高，當受到惡劣天氣或是環(huán)境變化的影響事，容易導致電子通信設備受損，從而降低其傳播數(shù)據(jù)的質量，因此這種通信技術逐漸被農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所被淘汰。Field-bus技術在農(nóng)業(yè)發(fā)展的幾十年間不斷研究和創(chuàng)新，在40多種技術中最具代表性的有CAN、PROFIBUS、FF等。它取代了傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了用戶的互操作性、網(wǎng)絡的開放性、通信網(wǎng)絡的全數(shù)字化。雖然這種技術可以節(jié)省成本及硬件數(shù)量，但其受到距離的限制，要依靠Ethernet和信息網(wǎng)的骨干Inter-net進行傳送數(shù)據(jù)，這兩種通信技術的融合對實現(xiàn)全球化生產(chǎn)以及精細化生產(chǎn)起到促進作用。
2.2無線通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用
無線通信技術根據(jù)所需通信距離可以氛圍短距離無線通信技術和長距離無線通信技術。短距離無線通信技術包括無線局域網(wǎng)以及無線個域網(wǎng)，長距離無線通信技術包括無線廣域網(wǎng)和無線城域網(wǎng)。無線廣域網(wǎng)主要采用GSM，GPRS，CDMA，GPS和3G等常見的全球化通信技術；無線城域網(wǎng)采用WiMAX（全球微波接入互操作性）通信技術，可以利用天線向地面設備提供高效的互聯(lián)網(wǎng)連接；無線局域網(wǎng)就是生活中最為普遍的WI-FI，用戶只需簡單的操作和小小的投資就能獲得良好的網(wǎng)絡資源。但是Wi-Fi受距離限制和環(huán)境的干擾而產(chǎn)生信號強弱變化，其路由器電子設備耗電量大；無線個域網(wǎng)主要包括Bluetooth，IrDA，RFID等技術，小范圍下的個體間傳播數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡通信技術。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的建設中，無線廣域網(wǎng)在大型農(nóng)業(yè)設施及其管理領域中獲得極大的收獲，例如，根據(jù)GPRS、GPS、GSM等技術為設計基礎的土壤信息實時監(jiān)測系統(tǒng)、農(nóng)田水樣數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)、溫室大棚控制系統(tǒng)等。方便農(nóng)戶實時掌握農(nóng)作物狀態(tài)的同時，極大的提高了生產(chǎn)效率。另外，隨著通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域研究的深入，無線個域網(wǎng)在農(nóng)業(yè)科技工作者的研究下也取得了許多成果，例如基于紅外線技術為基礎的變量磷肥施肥系統(tǒng)、以藍牙技術為基礎的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)、對農(nóng)作物灌溉水量的控制系統(tǒng)等。無線通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用較有線通信技術的應用更為廣泛，因為無線通信技術在設備的建設和維護方面的資金更為低廉、組網(wǎng)操作便捷、擴展更為靈活，可以根據(jù)不同的生產(chǎn)需求使用不同的無線通信技術，促進我國農(nóng)業(yè)設施的自動化、信息化、智能化的建設[2]。
3結束語
電子通信技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，根據(jù)不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求可以選擇與之相對應的通信技術，在合理使用現(xiàn)有通信技術的同時，加大對新型農(nóng)業(yè)裝備通信技術的研發(fā)力度，促進我國精細化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供新的現(xiàn)代化發(fā)展方向。
參考文獻：
[1]劉濤，鄭承云，張賓.無線通信技術在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2010(12)：174-175.
【關鍵詞】超寬帶無線通信技術 特點 發(fā)展趨勢
無線通信技術讓人們的生活變得更加便捷，人與人之間的聯(lián)系更加緊密，超寬帶無線通信技術的運用和發(fā)展更是讓通信技術和人們的生活邁向了全新的階段，超寬帶通信技術在我國得到迅速發(fā)展，成為未來發(fā)展的主流趨勢并將在更多領域取得更大的進步和發(fā)展。
一、超寬帶無線通信技術的概念及特點
1.超寬帶無線通信技術的概念。超寬帶技術在無線通信中的應用將無線通信的流通速度和流通范圍提升到一個新的層面。根據(jù)民用領域開放的超寬帶無線通信參數(shù)定義來看，超寬帶技術是指相對帶寬不小于0.2或絕對帶寬不小于500MHz，并在指定的專門頻段3.1 GHz～10.6GHz使用的通信方式。超寬帶無線通信技術將個人的局域網(wǎng)PAN與無線局域網(wǎng)LAN的接入技術實現(xiàn)無線通信技術的低功耗和高帶寬，并且無線通信技術變得更加簡單方便安裝和操作。
2.超寬帶無線通信技術的特點。超寬帶無線通信技術的顯著特點首先是傳輸速率高，超寬帶技術上使用的是上千兆赫茲的超級寬頻帶，即使是發(fā)送信號功率譜的密度很低，仍然可以保證較高速度的信息傳輸速率。另外一個特點是通信的距離將被縮短，信號傳輸受到距離的影響和高頻信號強度會衰減很快，因此超寬頻帶的使用更加適用于短距離之間的通信。第三個特點是憑據(jù)發(fā)射功率較低，在短距離的通信應用中，超寬帶發(fā)射機的發(fā)射功率通?？勺龅降陀?mW，從理論上而言，超寬帶信號所產(chǎn)生的干擾僅僅相當于一寬帶的白噪聲。這樣有助于超寬帶與現(xiàn)有窄帶通信之間的良好共存，對于提高無線頻譜的利用率具有很大的意義，更好的緩解日益緊張的無線頻譜資源問題。并且超寬帶信號的隱蔽性較強，不容易被發(fā)現(xiàn)和攔截，具有較高的保密性。第四大特點是其多徑分辨率極高，因為其采用的是持續(xù)時間極短的窄脈沖，所以其時間上和空間上的分辨率都是極強的，方便進行測距、定位、跟蹤等活動的開展，并且窄脈沖具有良好的穿透性，所遇超寬帶在紅外通信中也得到廣泛的使用。最后，是超寬帶無線通信技術的便攜性，此技術使用基帶傳輸，無需射頻調制和解調，因此其設備功耗小，成本也較低，靈活的使用特性也使其更適合于便攜型無線通信的使用。
二、超寬帶無線通信技術的應用發(fā)展
1.使用領域廣泛。由于超寬帶無線通信使用的是一個超寬的帶寬，擁有整個頻譜的使用能力，所以其應用范圍十分廣泛，可以在很多領域例如只能交通系統(tǒng)、成像應用以及無線傳感網(wǎng)等眾多領域進行深入發(fā)展和應用，超寬帶無線通信技術在未來的發(fā)展中將在更多的領域得到應用和發(fā)展。對于超寬帶技術的應用也將逐漸在人們的生活和工作中得到普及，例如家庭應用、辦公應用電子產(chǎn)品應用等等，數(shù)字化生活將全面到來，改變人們的生活狀態(tài)和生活方式。早期的有線連接方式將被無線方式全面取代，人們的生活中超寬帶無線技術將得到廣泛的推廣和規(guī)?；瘧茫藗兊纳詈凸ぷ鞫紝⒆兊酶臃奖憧旖?。在未來的發(fā)展中，超寬帶無線技術將取代現(xiàn)有USB接口的線路按連接，推動超寬帶無線通信技術在各個領域和層面得到更好的發(fā)展和實現(xiàn)。
2.技術研究日趨成熟。超寬帶無線通信技術作為一項新興的技術在通信領域以及各無線領域得到使用和推廣，其技術上仍然存在很多局限性，例如頻率管制和標準化等難題的解決，這都是超寬帶技術在未來的發(fā)展中將加強和完善的方面，技術上的成熟和完善是超寬帶無線通信技術的未來主流發(fā)展趨勢。
關鍵詞：第四代移動通信技術；OFDM；通信技術
中圖分類號： TN929.5 文獻標識碼： A 文章編號：
1、前言
到目前為止，移動通信技術已進入到了3G時代，它以提供高速數(shù)據(jù)傳輸和快捷方便的無線應用為主要特征。然而，隨著人們對通信技術要求的不斷提高，3G移動通信逐漸難以滿足多媒體通信的更高要求，因此，第四代通信技術概念應運而生，以期帶給人們更完美的通信體驗。
2、4G通信技術概念
第四代移動通信技術簡稱4G，是能夠快速傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g產(chǎn)品。4G系統(tǒng)的速率是撥號上網(wǎng)的兩千多倍，能夠為用戶提供完美的無線通信服務。在價格方面，4G也有提速不提價的相對優(yōu)點，且能夠為用戶指定靈活的付費方案。除此之外，4G可以有效覆蓋有線技術無法達到的區(qū)域，因而它與3G相比有著十分突出的優(yōu)點。
3、4G重點通信技術介紹
OFDM技術是4G通信的關鍵技術，本文將對其進行重點闡述。
3.1OFDM技術基本原理
OFDM是正交頻分復用技術的英文縮寫。其工作原理是：數(shù)據(jù)信號通過由若干正交子信道組成的信道并行傳輸，其中子信道上的信號帶寬都不大于信道總帶寬，因而能夠消除各子信道符號之間的干擾。而且保持各子信道之間的均衡變得更為可行。
3.2、OFDM技術優(yōu)勢
（1）OFDM技術能夠有效克服多徑接收，這顯著提高了系統(tǒng)的傳輸碼率。 （2）在OFDM技術下，信道由多個正交子信道組成，各子信道上的子載波實行并行傳輸，能夠避免信號波形間的干擾，大大改善了頻譜效率。 （3）OFDM技術可自由配置數(shù)據(jù)容量和功率，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速和變速綜合傳輸。（4）OFDM技術具有較大的系統(tǒng)容量、抗多徑干擾性強、以及頻率擴散能力等，能達到多徑和移動信道傳播要求。 （5）OFDM技術能及時監(jiān)控傳輸介質上通信特性的異動。能夠靈活控制載波的接收，進而保障通信的穩(wěn)定。
3.3、OFDM技術缺陷
OFDM系統(tǒng)輸出的信號由多個子信道疊加而成，如果所有子信號相位一致時，疊加信號功率將會遠大于信號功率，直接導致射頻放大器的功率效率降低。此外，OFDM還有易受頻率偏差影響的缺點。
4、OFDM的核心技術
4.1、峰值平均功率
OFDM信號為多個正交子載波信號疊加而成，當所有子信號都處在峰值時，OFDM信號達到最大值，此時信號峰值功率遠遠大于平均功率。為準確傳輸高峰值的信號，發(fā)送端和接收端的功率放大器的線性度要求相對較高，且發(fā)送效果不理想。
4.2、同步技術
OFDM系統(tǒng)須以穩(wěn)定的同步技術作為支撐，其中頻率同步最關鍵。移動無線信道在傳輸過程中經(jīng)常會遇到無線信號頻率偏移的問題，會嚴重破壞OFDM系統(tǒng)子載波間的正交性，導致子信道間的信號發(fā)生擾動，因此頻率同步是保證OFDM系統(tǒng)穩(wěn)定的關鍵技術。
4.3、信道編碼和交織
信道編碼和交織技術可有效處理無線衰落信道中的隨機錯誤和突發(fā)錯誤。OFDM系統(tǒng)能夠利用一般的信道特性信息，可以在子載波間進行編碼，形成編碼的OFDM，OFDM技術與信道編碼、頻率時間相結合，能顯著改善系統(tǒng)性能。
5、各種類型0FDM介紹
版本不兼容、版本標準凌亂是應用OFDM技術的主要障礙，OFDM技術主要有如下幾種。
5.1、V-OFDM
V-OFDM由Iospan公司和Cisco系統(tǒng)公司聯(lián)合開發(fā)。它利用空間分集技術，借助特殊天線的幫助，通過發(fā)射多重信號的方法提高帶寬。特殊天線接收信號后并加以處理，使處理過的信號轉變成高數(shù)據(jù)流。
5.2 W-OFDM
當前，W-OFDM已經(jīng)正式成為IEEE 802.16a標準物理層調制技術。網(wǎng)上有消息稱Wi-LAN公司的W-OFDM是標準版本。W-OFDM是在正交信道之間引入額外頻率空間，將已知數(shù)據(jù)插入W-OFDM數(shù)據(jù)的每一幀中，以此計算出傳輸信道的“傳輸函數(shù)”，再利用其來矯正選頻衰落的影響。通過這種技術處理，能有效降低干擾，可更好的容忍OFDM傳輸過程中遇到的一些諸如抖動等問題。無線互聯(lián)網(wǎng)服務提供商通常將W-OFDM運用到城域網(wǎng)中，因為城域網(wǎng)中的收發(fā)信機一般在室外并要求較好的容錯性能。
5.3、F-OFDM
1998難，Bell 實驗室研發(fā)出了F-OFDM，F(xiàn)larion公司后來推出了其的商業(yè)化產(chǎn)品。相比其他技術，它能夠更好地適應移動環(huán)境，是一種最佳的移動寬帶接入Internet解決方案。F-OFDM融入了快速跳頻擴頻技術，使其能夠在傳輸過程中不斷變換頻率，因此在任何時隙中可以隨意選擇不同用戶所用的子載波頻率。這種系統(tǒng)能夠有效提高信號的抗干擾能力。由于高速切換子載波，可保證相鄰節(jié)點使用同一個頻率的子載波，因此能顯著改善頻率利用效果。F-OFDM與GSM具有很好的兼容性，能為蜂窩電話用戶和其他移動用戶提供優(yōu)質的寬帶通信服務。
6、OFDM的應用現(xiàn)狀
OFDM憑借自身良好的技術性能，它已成為很多領域流行的主流技術之一。隨著互聯(lián)網(wǎng)通信技術的不斷進步，社會對數(shù)據(jù)業(yè)務的要求不斷提高，公眾期盼借助移動通信系統(tǒng)的幫助能夠實現(xiàn)更多種類的業(yè)務應用，諸如話音數(shù)據(jù)、視頻通話、多媒體和寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。國際電信聯(lián)盟為打造具有現(xiàn)實意義的寬帶無線系統(tǒng)，已開始謀劃研制新一代移動通信系統(tǒng)，即4G。一旦4G標準被制定和推廣，OFDM將作為重要技術與4G共進退。由于OFDM具有許多不兼容標準，會直接制約其的快速普及和應用。同所有新技術一樣，OFDM技術的標準化同樣面臨著艱難挑戰(zhàn)，但是只要解決了關鍵技術瓶頸，其最終會顯示出巨大的應用價值。
7、結束語
雖然4G移動通信系統(tǒng)還停留在概念上，IEEE等標準化組織仍處在制定4G標準和規(guī)范的階段，但是，4G系統(tǒng)融合了當下最先進的無線接入技術，必將會成長為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)移動業(yè)務的便捷式全球漫游，是迎合未來市場更苛刻需求的新一代主流移動通信系統(tǒng)，它將帶領我們遨游充滿個性化的通信世界。
參考文獻
目前，《通信技術》這門課講解內容有:(1)均勻傳輸線理論與天線的基本概念，主要介紹均勻傳輸線方程及其解，傳輸線的阻抗與狀態(tài)參數(shù)、無耗傳輸線的狀態(tài)分析，評價天線性能的幾個主要指標，基本振子輻射和天線常用的各種電參數(shù);(2)微波中繼通信系統(tǒng)，主要介紹數(shù)字微波中繼通信的概念，工作原理，設備組成，微波中繼站的轉接方式;(3)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，主要介紹通信衛(wèi)星和地球站，衛(wèi)星通信的分類、工作頻率及其特點;(4)光纖通信系統(tǒng)，主要介紹光纖的結構與分類，光纖的導光原理和傳輸特性，光纖通信的主要特點，數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的組成和工作原理;(5)移動通信系統(tǒng)，主要介紹移動通信的特點和工作方式，移動通信中無線電波的傳播特性，移動通信組網(wǎng)技術，數(shù)字調制技術，蜂窩移動通信系統(tǒng)．
參照國內外重點大學此類相關課程教材，結合自身的特點，需適當調整《通信技術》這門課程的結構體系和教學內容，尤應增加當今最前沿的通信技術及其發(fā)展趨勢，拓寬學生的知識面，如3G通信技術在現(xiàn)實中的應用及其市場發(fā)展前景，認知無線電技術基本概念及其主要研究成果，激光通信技術，可見光通信技術等．《通信技術》課程大部分相關教材內容很少揭示通信問題所對應的數(shù)學模型，很少用數(shù)學的理論去解釋一些通信中的結論，而數(shù)學類專業(yè)學生的數(shù)學理論基礎扎實，教學中可以補充相應內容引導學生應用數(shù)學理論、方法研究通信中的問題．比如，講解均勻傳輸線理論時，可以與學生一起建立均勻傳輸線系統(tǒng)數(shù)學模型，得到傳輸線上任意一點z處電壓和電流的基本方程式中:U、I分別為電壓、電流，Z=R+jwL為單位長度的串聯(lián)阻抗，Y=G+jwC為單位長度的并聯(lián)導納．
數(shù)學類專業(yè)學生求解上式方程的穩(wěn)態(tài)解是件容易的事，因此可以安排學生自己求出方程的解，最后再將方程解中各個參量的物理意義解釋清楚．這樣，學生不僅可以體會到學習數(shù)學的用途和運用數(shù)學理論、方法解決問題的快樂，而且對通信知識的理解更加深刻．再比如，衛(wèi)星通信系統(tǒng)按軌道分類有低軌道和中高軌道，可以引導學生推導軌道高低與通信衛(wèi)星電波覆蓋地球表面的關系，使學生了解需要多少顆衛(wèi)星才能實現(xiàn)全球通，進一步考慮通信衛(wèi)星使用壽命、發(fā)射成本、維護難易、干擾的抑制以及保密性能等因素，建立一個多目標評估系統(tǒng)，根據(jù)多目標優(yōu)化理論，建立數(shù)學模型，通過數(shù)學方法分析模型，結合軟件進行數(shù)值仿真驗證，最終提出實際可行的參考報告．《通信技術》課程每個章節(jié)都有這方面的內容，在教學過程中應注意挖掘這樣的教學素材．
二、教學觀念、手段的更新
以往教師講授《通信技術》這門課主要是單向說教，老師唱獨角戲，形式單調，調動學生主觀能動性、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的方法欠缺．教學應從單純的知識傳授轉變?yōu)檠芯渴降慕虒W，用研究式的教學作為提高教學質量和教學水平的重要手段．
研究式教學要求充分發(fā)揮師生雙方的主動性和創(chuàng)造性，這對于習慣了“模仿+記憶”的教學模式的學生來說必然會碰到更大的困難．在講授天線、衛(wèi)星通信、光纖通信以及移動通信等內容時，老師可以先布置課外查詢任務，查閱這些技術的起源、發(fā)展、現(xiàn)狀及未來趨勢，然后讓學生在課堂上交流對這些內容的認識、理解．老師根據(jù)學生交流情況匯總那些理解不清的概念、技術等內容，然后詳細講明白“是什么”和“為什么”．現(xiàn)在網(wǎng)上有大量的新技術科普片，觀看科普片同樣可以獲得新知識，也是豐富課堂教學方式的途徑之一．因此可以收集天線、衛(wèi)星通信、移動通信、激光通信等新技術的科教宣傳片，在授課過程中穿插科教宣傳片，使學生能更加直觀理解通信相關技術．
三、課外專題的研討
【關鍵詞】智能電網(wǎng)；電力信息通信技術；應用研究
智能電網(wǎng)的概念很早以前就被提出，經(jīng)過一段時間的發(fā)展，智能電網(wǎng)正處在快速升級、完善階段，不斷對信息通信技術提出更高的要求，為跟上智能電網(wǎng)發(fā)展的腳步，提高電力供應的安全可靠性，應加快提高信息通信技術在電力行業(yè)的應用水平，使電力信息通信技術被廣泛應用。
1.智能電網(wǎng)時代電力信息通信技術應用的作用
1.1對電力通信發(fā)揮著重要作用
在智能電網(wǎng)時代，電力通信中接入的網(wǎng)都將連入用戶中，所以必須加強對智能電網(wǎng)的擴展，從而可以使之與用戶端相連，方便為用戶提供有關電力資源。為了促使智能電網(wǎng)與用戶端相互連接，必須將信息通信技術應用在其中，從而方便電力信息傳輸。電力信息通信技術在電力領域中發(fā)揮著重要的作用，例如電力市場交易、發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控、新能源并入等，極大的促進著電力信息化、智能化發(fā)展。
1.2對智能光纖通信有很大作用
為了提高電力通信的效率和質量，現(xiàn)在電力通信中使用光纖通信，電力信通通信技術對構建龐大的光纖通信網(wǎng)絡也起到很大作用。我國經(jīng)濟正在不斷發(fā)展，科技水平也在不斷提高，電力系統(tǒng)也在逐漸科技化及智能化，電力信息通信技術的規(guī)?；瘧茫涌炝酥悄茈娋W(wǎng)的建設，加速電力領域通信智能化的發(fā)展。
2.電力信息通信技術
2.1光纖電力通信技術
光纖電力通信是電力信息通信技術中的重要組成部分，在電力信息通信技術中發(fā)揮著重大作用。光纖電力通信技術是以光導纖維作為介質，用來傳輸不同信號的一種信息技術。這種技術的優(yōu)點是，比較安全并且承載量較大。利用絕緣材料來制作光纖電力通信技術，并且經(jīng)常采用多芯來組成光纜，有利于傳輸更加快速，信息所占用空間縮小，傳輸質量有所保障，所以光纖通信技術應用比較廣泛。
2.2通信網(wǎng)絡技術
我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，電力工業(yè)技術也在不斷增強，在質量和數(shù)量上都有所變化，并且微波電路也在不斷被應用，信息系統(tǒng)更加自動化和智能化。為了使電力工業(yè)不斷發(fā)展，管理水平不斷提高，要加強通信網(wǎng)絡的實時監(jiān)控，從而保證電力系統(tǒng)正常運行。
2.3智能電力設備技術
智能電力設備主要由現(xiàn)代電子技術和儲能技術兩部分組成，新能源的使用有時會影響輸電系統(tǒng)，當這種現(xiàn)象發(fā)生時，電子技術這一現(xiàn)代技術可以被使用，這種技術應首先對電能進行處理然后再運輸給用戶，從而保證電能供應穩(wěn)定。當電能不能被儲存時，儲能技術可以對這一問題進行有效地解決，可以有效便利的提供電能。
3.電力信息通信技術在智能電網(wǎng)中的作用
3.1應用到發(fā)電領域中
智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，發(fā)電領域也是重要的一部分，為了使發(fā)電領域更好的發(fā)展，將電力信息通信技術應用到這一領域中，在市場交易過程中可以使用此技術，在對此技術應用時，對發(fā)電系統(tǒng)要進行實時監(jiān)控，還要加入新能源，從而使電力工作正常運行。所以，電力通信技術發(fā)揮著很大的作用，可以保障電力系統(tǒng)向智能化方向不斷發(fā)展。
3.2應用到輸電領域中
智能電網(wǎng)中，輸電領域也是很重要的一部分，主要作用是進行電能輸送，如果輸電工作出現(xiàn)問題，就無法正常進行輸送服務，并且輸電領域還會影響電能的控制及電力保護方面，在輸電領域中應用電力通信技術，可以使電力輸送工作更加合理，可以發(fā)揮更大的作用。
3.3應用到變電領域中
我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，科技水平也在不斷提高，電力系統(tǒng)也會更加科技化以及智能化，將此技術應用到變電領域中，可以使智能電網(wǎng)快速發(fā)展，使變電領域更加快速。所以將通信技術應用到變電領域中可以保證智能電網(wǎng)更加安全。
3.4應用到配電領域中
為了使智能電網(wǎng)快速建設，建設人員應保證其質量，所以將電子通信技術應用到這一領域中，可以使電網(wǎng)的自動性能有所提高，可以使配電更加靈活，還能保證通信更加可靠。
3.5應用到用電領域中
智能電網(wǎng)的建設有利于為用戶提供高質量的電能，電力系統(tǒng)中，用戶扮演很重要的角色，所以要提高電力用戶服務的服務質量。但在我國用戶數(shù)量非常多，用戶需求也相對較多，所以數(shù)據(jù)信息管理相對困難，在用電領域中應用電力通信技術，此技術可以使數(shù)據(jù)整理更加方便，也可以使用戶對電力使用更加方便。
4.結束語
總而言之，在智能電網(wǎng)時代，電力信息通信技術還在進一步的發(fā)展和完善，針對在應用中存在的問題，應對問題仔細分析，并采取相應的措施進行解決。把電力信息技術應用到相應的電力領域中，并對電力信息技術不斷進行探究，相關部門也要對之進行大力支持，使電力通信技術發(fā)展快速，使智能電網(wǎng)發(fā)展更加順利。
作者:羅林波 王國仕 單位:海南電網(wǎng)有限責任公司信息通信分公司
參考文獻
[1]萬錦華.智能電網(wǎng)時代電力信息通信技術的應用和研究[J].工程技術:文摘版,2016(5):00121-00121.
智能電網(wǎng)指的是電網(wǎng)智能化，是電網(wǎng)技術發(fā)展的2．0版本。智能電網(wǎng)以信息和通信技術為支撐，建設高集成度、高速信息傳遞的電網(wǎng)系統(tǒng)，利用高速傳感器以及先進測量技術，引進理念先進的決策支持系統(tǒng)，對電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效以及友好應用提供強有力的支持。
2智能電網(wǎng)運行特點
智能電網(wǎng)在設計和運行過程中，利用高速雙向通信通道進行信息傳遞，并利用傳感器技術、測控技術等進行數(shù)據(jù)采集和指令的執(zhí)行?？偟膩碚f，智能電網(wǎng)運行特點如下。
2.1自愈功能
智能電網(wǎng)的自愈功能是指當電網(wǎng)在遭受突發(fā)事故破壞時，例如雷擊、地震、火災或其他自然災害以及人為破壞后，能夠在短時間內對故障進行診斷、定位、隔離以及修復，以自身能力對電網(wǎng)進行保護，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全運行。自愈功能發(fā)揮作用的基礎是系統(tǒng)對電網(wǎng)實時狀態(tài)的監(jiān)控和掌握，能夠在盡可能少的人工干預下，進行備自投、故障隔離等操作，實現(xiàn)電網(wǎng)的自我恢復。
2.2較高的兼容性和集成性
智能電網(wǎng)的標志之一是較好的兼容性和較高的集成性。智能電網(wǎng)的兼容性首先表現(xiàn)在數(shù)據(jù)格式的兼容，能夠提供不同的數(shù)據(jù)格式的支持;其次，表現(xiàn)在設備的兼容性上，不同廠家、不同標準的設備能夠與智能電網(wǎng)進行互通和運行;智能電網(wǎng)的兼容性還表現(xiàn)在對于不同用戶的用電需求能夠實現(xiàn)精確控制，滿足不同用戶的需求。高度集成的系統(tǒng)對于信息采集、處理以及信息安全的保障具有重要作用。
2.3安全性
智能電網(wǎng)的安全性除保證電網(wǎng)的供電安全外，還包括與變電站、客戶、終端設備之間的通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)信息安全，智能電網(wǎng)通信技術目前應用較為廣泛的是光纖通信，數(shù)據(jù)流量大，通信質量有保障。
3智能電網(wǎng)信息及通信技術關鍵問題
當前，智能電網(wǎng)信息及通信技術的研究熱點，主要集中在通信技術、信息安全以及通信體系標準化建設等方面，這些關鍵技術的革新，將會給智能電網(wǎng)的建設及發(fā)展帶來飛速發(fā)展的契機。
3.1通信技術問題
通信技術及通信網(wǎng)絡，是智能電網(wǎng)信息輸送的動力源泉以及大動脈，對于智能電網(wǎng)終端信息采集、數(shù)據(jù)傳輸以及保護、網(wǎng)絡控制等意義重大。解決通信技術及通信網(wǎng)絡的建設問題，是發(fā)展智能電網(wǎng)的基礎保障。當前，以光纖通信為代表的信息通信技術是該領域的主流。
3.1.1光纖通信技術問題
光纖通信技術是以光纖作為信息傳遞的通道和載體，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通的技術。一般而言，光纖通信技術可以借助MPLS(Multi－ProtocolLabelSwitching，多協(xié)議標簽交換)技術將傳統(tǒng)光纖由2M帶寬擴容到100M，可有效降低成本。目前智能電網(wǎng)光纖通信技術的主要問題是在架設以及更換加掛時光纜型式的選擇。智能電網(wǎng)通常采用OPGW、OPPC、ADSS等光纜進行網(wǎng)絡建設。OPGW光纜在敷設時具有以下兩種優(yōu)勢:第一，OPGW光纜在敷設時與地線可復用架設，能夠減少工程量，降低成本。第二，OPGW光纜能夠將信號在傳輸過程中的損失控制到較小的程度，適用于智能電網(wǎng)長遠距離信息傳輸使用，以確保通信質量。其主要缺點是易受雷擊，需附設防雷擊裝置以對其進行保護。而ADSS光纜相較于OPGW而言，在防雷擊方面具有明顯優(yōu)勢;且由于其采用低密度材料，在敷設時更加便于施工，對輸電線路影響更小;此外，該光纜敷設采用桿塔添加形式，維修和線路優(yōu)化工作便于展開。該光纜應用的主要缺點在于電腐蝕情況較為明顯。OPPC光纜目前主要在發(fā)達國家應用，其主要特點是能夠與相導線復合使用，借助相導線的高壓對光纜形成天然的保護，成為OPGW以及ADSS光纜敷設盲區(qū)的最佳替代品。三者相比，OPPC以及OPGW光纜主要適用于新建線路中，而ADSS光纜則主要用于老舊線路加掛時使用。
3.1.2電力通信技術問題
電力通信技術目前主要問題有兩種:第一，電力線纜本身的射頻干擾以及載波頻率過低，都對其尋找合適的替代品帶來較大難度，另外，新材料應用的技術難題也困擾著電力通信技術的發(fā)展。第二，互聯(lián)網(wǎng)通用的TCP/IP協(xié)議無法兼容與電力線通信，許多新技術難以得到應用。針對目前電力通信技術的主要問題，一方面可以從開發(fā)新型信息承載材料入手，解決電力線纜的使用弊端;另一方面，BPL標準開發(fā)的發(fā)展，將為未來電力線兼容互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議提供標準體制上的極大助力。
3.2信息安全技術問題
智能電網(wǎng)從自身分布式的系統(tǒng)以及終端獲取運行數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，因而，信息傳輸?shù)陌踩c否直接關系到電網(wǎng)運行的安全，甚至能夠影響國家戰(zhàn)略部署和社會安定。因此智能電網(wǎng)ICS/MCS系統(tǒng)的安全問題顯得愈發(fā)重要。ICS/MCS系統(tǒng)的安全問題主要包括物理安全、運行安全以及信息安全三個方面。而由于智能電網(wǎng)的數(shù)字化程度高，易遭受網(wǎng)絡惡意代碼的攻擊，對電網(wǎng)造成極大威脅，這類威脅主要分為主觀威脅和客觀威脅兩類?？陀^威脅主要來自電網(wǎng)內部，包括自身電力設備及網(wǎng)絡設備的損壞或故障，由于工作人員的疏忽帶來的威脅也屬于客觀威脅;而主觀威脅則主要來自系統(tǒng)外部，主要包括商業(yè)間諜、犯罪分子以及網(wǎng)絡黑客的攻擊。智能電網(wǎng)信息安全防護的重點在于保證信息的完整性以及及時性，一旦信息完整性被破壞，無法及時進行傳遞，會造成整個電網(wǎng)運行的控制指令的錯誤甚至電網(wǎng)癱瘓。而傳統(tǒng)信息安全中所指的私密性在電網(wǎng)信息安全中反而處于較低的優(yōu)先級。為保證智能電網(wǎng)信息安全，需建立完整的信息安全方案，主要目的是:①設備接入控制:防止除系統(tǒng)許可的各類電氣設備、網(wǎng)絡設備等之外的設備接入系統(tǒng)。②數(shù)據(jù)信息認證:確認系統(tǒng)接收信息來源的合法性和信息完整性。主要技術手段可采用:第一，對終端各設備進行離線注冊并分別分配密鑰，并采用基于IBE策略的訪問控制及認證，確保終端設備接入的合法性。第二，采用基于HASH函數(shù)的信息完整性確認技術，確保系統(tǒng)接收到信息的完整性。
3.3標準體系構建問題
目前，對智能電網(wǎng)的繼續(xù)發(fā)展形成掣肘的主要問題之一便是標準體系遲遲未能完善。智能電網(wǎng)的建設牽涉到種類繁多的電氣設備、網(wǎng)絡設備，類型多樣，需要構建一個統(tǒng)一的標準體系來確保各設備之間協(xié)調運行，形成這個標準體系的主要組成包括通信協(xié)議和標準。其中通信協(xié)議主要包括互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP通信協(xié)議，而通信標準除了包括BPL標準外，還包括BACnet、IECTC57、IEC61400－25、IEEE802和1588等。從電網(wǎng)的發(fā)電、輸電、配電、送電和用電五大環(huán)節(jié)中，前三個環(huán)節(jié)目前在我國基本形成了比較完善的通信協(xié)議標準體系，以IEEE體系作為基本標準，對電網(wǎng)廣域時間進行同步，同時借助PTP等協(xié)議對發(fā)電控制系統(tǒng)進行精確調節(jié)。但是，在送用電環(huán)節(jié)，由于涉及到的用戶較多，用電設備種類覆蓋面積大，因此尚未與電氣生產(chǎn)商達成廣泛共識，形成統(tǒng)一的送用電標準體系，該項工程將會是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的重點。
4結語
