发布时间：2023-07-07 16:26:31
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的通信技术概念样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词4G移动通信；OFDM；MUD；IPv6
1引言
第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统，要求具有很好的网络兼容性，能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准，世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性：
不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率，但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展，但其传输速率还有差距。
不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。
不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境，需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块，而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性，目前，很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。
24G概念通信技术特点
目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：
a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；
b)移动终端可以是任何类型的；
c)用户可以自由地选择业务、应用和网络；
d)可以实现非常先进的移动电子商务；
e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。
根据以上描述，未来的4G系统应具备以下的基本条件。
(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100Mbit/s。
(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。
(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。
(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境，由于要提供高速传输，小区的半径会更小。
(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6，IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。
(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。
34G概念通信关键技术探讨
（1）正交频分复用（OFDM）技术
第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM有很多独特的优点：
a)频谱利用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM
信号的相邻子载波相互重叠，其频谱利用率可以接近Nyquist
极限。
b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输，这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。
c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，应采用效率高的调制方式；而当信道条件差的时候，则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM加载算法的采用，使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此，OFDM技术非常适合高速数据传输。
d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀，故对抗码间干扰的能力很强。
（2）智能天线技术
智能天线采用了空时多址（SDMA）的技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分，动态改变信号的覆盖区域，将主波束对准用户方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并能够自动跟踪用户和监测环境变化，为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。
目前，智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢，在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点，实际信道条件下，当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下，全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组
权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠，接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式，与自适应方式相比它显然更容易实现，是未来智能天线技术发展的方向。
（3）无线链路增强技术
可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。
（4）软件无线电（SDR）技术
在4G系统中，若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式，则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口，能够在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中，软件将会变得非常复杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出，就受到各方的极大关注，这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大，更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险，所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求，而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础，它不仅能减少开发风险，还更易于开发系列型产品。此外，它还减少了硅芯片的容量，从而降低了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入。
（5）多用户检测技术
4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是：把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号，而不是作为噪声处理，利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号，即综合利用各种信息及信号处理手段，对接收信号进行处理，从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测，从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。
现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足，且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时，会使得相关矩阵产生较大偏差，导致整个系统性能急剧下降。另一方面，当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰，而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的，没有考虑信道编码的影响，现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外，目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。
（6）IPv6技术
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑：
a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它将用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。
c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准，但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。
d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时，通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。
4结束语
4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，4G网络的定义仍然还不明确，IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统，实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统，它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。
参考文献
[1]AjayR.Mishra著，中京邮电通信设计院，无线通信研究所译.蜂窝网络规划与优化基础.北京:机械工业出版社，2004.
[2]何琳琳，杨大成.4G移动通信系统的主要特点和关键技术.移动通信，2004(2).
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[4]Gazis，V.;Housos，N.;Alonistioti，A.;Merakos，L.Genericsystemarchitecturefor4Gmobilecommunications.The57thIEEESemiannualVolume3，22-25April2003Page(s):1512-1516vol.3
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[6]刘伟，丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信，2004(2).
[7]袁晓超4G通信系统关键技术浅析.中国无线电，2005(12)
丹麦KiSS Technology公司继了世界上第一台支持DivX播放的DVD播放机DP-450之后，又推出了功能更为强大的DP-500播放机（图1），DP-500和DP-450一样支持DVD、VCD、SVCD、CD、MP3、CD-RW、DVD-RW、DVD+RW等盘片格式，重要的是DP-500和DP-450率先实现了在电视上播放高品质的DivX、MPEG-4电影的功能。与DP-450相比，DP-500增强了网络接入功能，DP-500配有10M/100M以太网接口和 KiSS PC-link 软件，用户可以十分方便地从Internet下载DivX/MPEG-4格式的媒体文件并在电视上播放，还可以收听网络电台。由此可见，DP-500播放机具有光盘播放和媒体播放的双重功能，能够将网络、电脑与电视等视听设备更紧密的联接起来，构建成一种全新的高品质数字媒体视听系统。
DP-500的核心 ―― EM-8500解码芯片
KiSS DP-500播放机采用Sigma Designs公司生产的EM-8500 DVD解码芯片，EM-8500通过了 DivX Networks的严格认证，能够高质量的实现包括DivX 5、DivX 4及DivX 3等所有版本的DivX视频的解码播放，并且支持DivX Networks的数字版权保护技术。EM-8500 DVD解码芯片支持DVD-Video、Superbit DVD、SVCD、VCD、Audio CD、Photo CD、DVD-R/DVD-RW、CD-R/CD-RW等盘片格式的播放，可进行DivX视频、WMA、MP3等媒体文件的解码播放，支持Dolby Digital、MP3、WMA、PCM等音频格式，可实现卡拉OK功能。EM-8500可提供NTSC/PAL复合视频、S-Video视频、Y/Pb/Pr高分辨率逐行或隔行扫描视频及DVI/HDCP等数字视频输出，具有双通道立体声、S/PDIF数字音频（可支持Dolby Digital 5.1压缩）等音频输出。
EM-8500的基本结构如图2所示，EM-8500芯片主要包括视频解码单元、音频解码单元、输入输出（I/O）单元、嵌入式的32位RISC（精简指令集计算机）单元、IDE-DVD加载器接口。其中嵌入式RISC主要用于运行系统软件和导航程序，芯片上集成的IDE（ATA/ATAPI-4）-DVD加载器接口可以支持任何一种采用标准IDE接口的DVD加载器、DVD-ROM光驱等。基于EM-8500芯片的DVD播放机的系统结构如图3所示，由图中可以看出基于EM-8500芯片的DVD播放机在结构上十分简单，因此整机性能十分稳定可靠。
DP-500与PC的连接和媒体文件的播放
DP-500能够自动识别和播放其所支持的各种格式的光盘，所以有关DP-500光盘播放方面的功能这里不再进行详细说明。下面我们所要介绍的是DP-500特有的一个功能，即用DP-500直接播放电脑硬盘上的视频、音频等媒体文件，DP-500的这一功能使得用户无需刻制光盘（或者是没有光盘刻录机的用户）也可以通过电视、音响欣赏自己从网上下载的电影、音乐及图片等媒体内容。要使用DP-500的这一功能，需要设置DP-500与电脑之间的网络连接，并在电脑上安装所附的“KiSS PC-Link”软件。图4为DP-500与电脑、电视和音响等设备的连接示意图，其中DP-500的10M/100M自适应网络接口可通过一台交换机或集线器与电脑、Internet接口实现连接。完成硬件的网络连接之后，即可用“KiSS PC-Link”光盘在电脑上安装“KiSS PC-Link”软件，在安装向导的提示下可以非常简便的完成“KiSS PC-Link”的安装，安装完成后启动“KiSS PC-Link”，在出现的“KiSS PC-Link”对话框上单击“Info”选项卡，即可获取电脑的网卡及IP地址等信息，记下电脑的IP地址。开启DP-500播放机并进入其“Quick Setup”菜单的“IP Address”设置，然后将电脑的IP地址输入即可。
要用DP-500播放电脑上的媒体文件，首先要在电脑上通过“KiSS PC-Link”将准备播放的媒体文件添加到DP-500的播放列表中。DP-500可以播放电脑上MP3、MP2、WMA、OGG等格式的音频文件，在电脑上单击“KiSS PC-Link”对话框上（图5）的“Audio”选项卡，再单击“Add Items”按钮，在出现的“Select audio files to be added”对话框上通过浏览文件夹找到要播放的音频文件，并单击选定文件图标，若要选定多个文件可在按下Ctrl或Shift键的同时单击多个文件的图标，选定文件后再单击“打开”按钮，即可将所选定的文件添加到音频文件的播放列表中。要用DP-500播放电脑上DivX格式的AVI视频文件，单击“KiSS PC-Link”对话框上的“Video”选项卡，再单击“Add Items”按钮，在出现的“Select audio files to be added”对话框上浏览、选定要播放的AVI文件后单击“打开”按钮，即可将所选定的文件添加到视频文件的播放列表中。用DP-500还可以在电视屏幕上展示电脑上JPG格式的图片（照片），单击“KiSS PC-Link”对话框上的“Pictures”选项卡，再单击“Add Pictures”按钮，在出现的“Select Picture files to be added”对话框上浏览、选定要播放的JPG或JPEG图片文件后单击“打开”按钮，即可将所选定的文件添加到图片文件的播放列表中。另外，也可以从“资源管理器”窗口中将DP-500所支持的各种格式的音频、视频、图片文件图标直接拖放到“KiSS PC-Link”对话框上相应的“Audio”、“Video”、“Pictures”列表中，以添加播放项目。播放列表中的项目，可通过单击右键进行删除、移动等处理。
在电脑上通过“KiSS PC-Link”创建媒体文件播放列表后，按动DP-500播放机遥控器上的“Menu”按钮，即可在电视屏幕上显示出来DP-500的菜单，用遥控器选择菜单上的 “KiSS PC-Link”，电视屏幕上就会显示出与电脑上“KiSS PC-Link”对话框的三个选项卡相对应的“Audio”、“Video”、“Pictures”三个菜单项，若选中“Audio”，电视屏幕即可显示在“KiSS PC-Link”中设置好的音频文件播放列表，之后即可选择列表中的音频文件开始播放。同样，若选择菜单上“Video”或“Pictures”，电视屏幕上就会显示视频文件或图片文件的播放列表，可继续用遥控器从列表中选择要播放的视频或图片，然后就可以通过电视屏幕欣赏电影或图片了。
用DP-500收听网络电台（KiSS WebRadio）
如果用户具备宽带接入Internet的条件，并按上述方式将DP-500播放机、电脑与Internet接入口进行了正确的连接和IP地址配置，那么就可以用DP-500接收、通过音响设备播放由KiSS提供的、丰富的网上电台节目（媒体内容）了。
在电脑上用浏览器访问KiSS的电台服务网站“
关键词：电子通信技术；农业发展；有线通信；无线通信
1通信技术的基本概念及其在农业生产中的发展现状
1.1通信技术的基本概念
通信技术在现代化社会中已经十分普遍，主要是通过电子设备传播数据、语言、图像等信息的传输系统。其按照传输媒质可以分为有线通信技术和无线通信技术。
1.2通信技术在农业生产中的发展现状
高科技农业生产方式在世界各地的农业领域十分盛行，大大减少了人力的资源和费用，同时提高了农业生产的工作效率。我国相比于其它发达国家来说，通信技术在农业领域的研究起步较晚，但是我国对于通信技术在农业生产领域的研究速度是十分快速的，在我国大部分地区已经具备相对完善的通信系统[1]。但仍有少部分地区通信技术在农业领域的研究应用中存在着许多问题，例如，农户思想传统，对通信技术的认识不足，认为其安装成本高、暂时利益小，从而不愿意在通信设备上进行投资。因此，我国要加强对通信技术的研究力度，解决通信技术在农业生产领域中的难题，实现全方面的农业生产信息化发展。
2通信技术在农业生产中的应用
2.1有线通信技术在农业生产中的应用
有线通信技术是通过两个不同空间的电子设备作为传送数据的媒介，其优势在于传播数据稳定、抗干扰能力强等。在农业生产领域常用的通信技术主要有RS-232/422/485、Field-bus、Ethernet等。RS-232/422/485在农业生产早期应用较为广泛的有线通信技术受到地势、距离以及环境的影响，其安装以及维修的成本较高，当受到恶劣天气或是环境变化的影响事，容易导致电子通信设备受损，从而降低其传播数据的质量，因此这种通信技术逐渐被农业生产所被淘汰。Field-bus技术在农业发展的几十年间不断研究和创新，在40多种技术中最具代表性的有CAN、PROFIBUS、FF等。它取代了传统的分布式控制系统，实现了用户的互操作性、网络的开放性、通信网络的全数字化。虽然这种技术可以节省成本及硬件数量，但其受到距离的限制，要依靠Ethernet和信息网的骨干Inter-net进行传送数据，这两种通信技术的融合对实现全球化生产以及精细化生产起到促进作用。
2.2无线通信技术在农业生产中的应用
无线通信技术根据所需通信距离可以氛围短距离无线通信技术和长距离无线通信技术。短距离无线通信技术包括无线局域网以及无线个域网，长距离无线通信技术包括无线广域网和无线城域网。无线广域网主要采用GSM，GPRS，CDMA，GPS和3G等常见的全球化通信技术；无线城域网采用WiMAX（全球微波接入互操作性）通信技术，可以利用天线向地面设备提供高效的互联网连接；无线局域网就是生活中最为普遍的WI-FI，用户只需简单的操作和小小的投资就能获得良好的网络资源。但是Wi-Fi受距离限制和环境的干扰而产生信号强弱变化，其路由器电子设备耗电量大；无线个域网主要包括Bluetooth，IrDA，RFID等技术，小范围下的个体间传播数据的网络通信技术。在农业现代化发展的建设中，无线广域网在大型农业设施及其管理领域中获得极大的收获，例如，根据GPRS、GPS、GSM等技术为设计基础的土壤信息实时监测系统、农田水样数据监测系统、温室大棚控制系统等。方便农户实时掌握农作物状态的同时，极大的提高了生产效率。另外，随着通信技术在农业生产领域研究的深入，无线个域网在农业科技工作者的研究下也取得了许多成果，例如基于红外线技术为基础的变量磷肥施肥系统、以蓝牙技术为基础的温室环境控制系统、对农作物灌溉水量的控制系统等。无线通信技术在农业生产中的应用较有线通信技术的应用更为广泛，因为无线通信技术在设备的建设和维护方面的资金更为低廉、组网操作便捷、扩展更为灵活，可以根据不同的生产需求使用不同的无线通信技术，促进我国农业设施的自动化、信息化、智能化的建设[2]。
3结束语
电子通信技术在农业生产中的应用是未来农业发展的必然趋势，根据不同的农业生产需求可以选择与之相对应的通信技术，在合理使用现有通信技术的同时，加大对新型农业装备通信技术的研发力度，促进我国精细化农业的发展，为我国农业生产提供新的现代化发展方向。
参考文献：
[1]刘涛，郑承云，张宾.无线通信技术在现代农业中的应用[J].现代农业，2010(12)：174-175.
【关键词】超宽带无线通信技术 特点 发展趋势
无线通信技术让人们的生活变得更加便捷，人与人之间的联系更加紧密，超宽带无线通信技术的运用和发展更是让通信技术和人们的生活迈向了全新的阶段，超宽带通信技术在我国得到迅速发展，成为未来发展的主流趋势并将在更多领域取得更大的进步和发展。
一、超宽带无线通信技术的概念及特点
1.超宽带无线通信技术的概念。超宽带技术在无线通信中的应用将无线通信的流通速度和流通范围提升到一个新的层面。根据民用领域开放的超宽带无线通信参数定义来看，超宽带技术是指相对带宽不小于0.2或绝对带宽不小于500MHz，并在指定的专门频段3.1 GHz～10.6GHz使用的通信方式。超宽带无线通信技术将个人的局域网PAN与无线局域网LAN的接入技术实现无线通信技术的低功耗和高带宽，并且无线通信技术变得更加简单方便安装和操作。
2.超宽带无线通信技术的特点。超宽带无线通信技术的显著特点首先是传输速率高，超宽带技术上使用的是上千兆赫兹的超级宽频带，即使是发送信号功率谱的密度很低，仍然可以保证较高速度的信息传输速率。另外一个特点是通信的距离将被缩短，信号传输受到距离的影响和高频信号强度会衰减很快，因此超宽频带的使用更加适用于短距离之间的通信。第三个特点是凭据发射功率较低，在短距离的通信应用中，超宽带发射机的发射功率通常可做到低于1mW，从理论上而言，超宽带信号所产生的干扰仅仅相当于一宽带的白噪声。这样有助于超宽带与现有窄带通信之间的良好共存，对于提高无线频谱的利用率具有很大的意义，更好的缓解日益紧张的无线频谱资源问题。并且超宽带信号的隐蔽性较强，不容易被发现和拦截，具有较高的保密性。第四大特点是其多径分辨率极高，因为其采用的是持续时间极短的窄脉冲，所以其时间上和空间上的分辨率都是极强的，方便进行测距、定位、跟踪等活动的开展，并且窄脉冲具有良好的穿透性，所遇超宽带在红外通信中也得到广泛的使用。最后，是超宽带无线通信技术的便携性，此技术使用基带传输，无需射频调制和解调，因此其设备功耗小，成本也较低，灵活的使用特性也使其更适合于便携型无线通信的使用。
二、超宽带无线通信技术的应用发展
1.使用领域广泛。由于超宽带无线通信使用的是一个超宽的带宽，拥有整个频谱的使用能力，所以其应用范围十分广泛，可以在很多领域例如只能交通系统、成像应用以及无线传感网等众多领域进行深入发展和应用，超宽带无线通信技术在未来的发展中将在更多的领域得到应用和发展。对于超宽带技术的应用也将逐渐在人们的生活和工作中得到普及，例如家庭应用、办公应用电子产品应用等等，数字化生活将全面到来，改变人们的生活状态和生活方式。早期的有线连接方式将被无线方式全面取代，人们的生活中超宽带无线技术将得到广泛的推广和规模化应用，人们的生活和工作都将变得更加方便快捷。在未来的发展中，超宽带无线技术将取代现有USB接口的线路按连接，推动超宽带无线通信技术在各个领域和层面得到更好的发展和实现。
2.技术研究日趋成熟。超宽带无线通信技术作为一项新兴的技术在通信领域以及各无线领域得到使用和推广，其技术上仍然存在很多局限性，例如频率管制和标准化等难题的解决，这都是超宽带技术在未来的发展中将加强和完善的方面，技术上的成熟和完善是超宽带无线通信技术的未来主流发展趋势。
关键词：第四代移动通信技术；OFDM；通信技术
中图分类号： TN929.5 文献标识码： A 文章编号：
1、前言
到目前为止，移动通信技术已进入到了3G时代，它以提供高速数据传输和快捷方便的无线应用为主要特征。然而，随着人们对通信技术要求的不断提高，3G移动通信逐渐难以满足多媒体通信的更高要求，因此，第四代通信技术概念应运而生，以期带给人们更完美的通信体验。
2、4G通信技术概念
第四代移动通信技术简称4G，是能够快速传输高质量视频图像以及图像传输的通信技术产品。4G系统的速率是拨号上网的两千多倍，能够为用户提供完美的无线通信服务。在价格方面，4G也有提速不提价的相对优点，且能够为用户指定灵活的付费方案。除此之外，4G可以有效覆盖有线技术无法达到的区域，因而它与3G相比有着十分突出的优点。
3、4G重点通信技术介绍
OFDM技术是4G通信的关键技术，本文将对其进行重点阐述。
3.1OFDM技术基本原理
OFDM是正交频分复用技术的英文缩写。其工作原理是：数据信号通过由若干正交子信道组成的信道并行传输，其中子信道上的信号带宽都不大于信道总带宽，因而能够消除各子信道符号之间的干扰。而且保持各子信道之间的均衡变得更为可行。
3.2、OFDM技术优势
（1）OFDM技术能够有效克服多径接收，这显著提高了系统的传输码率。 （2）在OFDM技术下，信道由多个正交子信道组成，各子信道上的子载波实行并行传输，能够避免信号波形间的干扰，大大改善了频谱效率。 （3）OFDM技术可自由配置数据容量和功率，能够实现数据的高速和变速综合传输。（4）OFDM技术具有较大的系统容量、抗多径干扰性强、以及频率扩散能力等，能达到多径和移动信道传播要求。 （5）OFDM技术能及时监控传输介质上通信特性的异动。能够灵活控制载波的接收，进而保障通信的稳定。
3.3、OFDM技术缺陷
OFDM系统输出的信号由多个子信道叠加而成，如果所有子信号相位一致时，叠加信号功率将会远大于信号功率，直接导致射频放大器的功率效率降低。此外，OFDM还有易受频率偏差影响的缺点。
4、OFDM的核心技术
4.1、峰值平均功率
OFDM信号为多个正交子载波信号叠加而成，当所有子信号都处在峰值时，OFDM信号达到最大值，此时信号峰值功率远远大于平均功率。为准确传输高峰值的信号，发送端和接收端的功率放大器的线性度要求相对较高，且发送效果不理想。
4.2、同步技术
OFDM系统须以稳定的同步技术作为支撑，其中频率同步最关键。移动无线信道在传输过程中经常会遇到无线信号频率偏移的问题，会严重破坏OFDM系统子载波间的正交性，导致子信道间的信号发生扰动，因此频率同步是保证OFDM系统稳定的关键技术。
4.3、信道编码和交织
信道编码和交织技术可有效处理无线衰落信道中的随机错误和突发错误。OFDM系统能够利用一般的信道特性信息，可以在子载波间进行编码，形成编码的OFDM，OFDM技术与信道编码、频率时间相结合，能显著改善系统性能。
5、各种类型0FDM介绍
版本不兼容、版本标准凌乱是应用OFDM技术的主要障碍，OFDM技术主要有如下几种。
5.1、V-OFDM
V-OFDM由Iospan公司和Cisco系统公司联合开发。它利用空间分集技术，借助特殊天线的帮助，通过发射多重信号的方法提高带宽。特殊天线接收信号后并加以处理，使处理过的信号转变成高数据流。
5.2 W-OFDM
当前，W-OFDM已经正式成为IEEE 802.16a标准物理层调制技术。网上有消息称Wi-LAN公司的W-OFDM是标准版本。W-OFDM是在正交信道之间引入额外频率空间，将已知数据插入W-OFDM数据的每一帧中，以此计算出传输信道的“传输函数”，再利用其来矫正选频衰落的影响。通过这种技术处理，能有效降低干扰，可更好的容忍OFDM传输过程中遇到的一些诸如抖动等问题。无线互联网服务提供商通常将W-OFDM运用到城域网中，因为城域网中的收发信机一般在室外并要求较好的容错性能。
5.3、F-OFDM
1998难，Bell 实验室研发出了F-OFDM，Flarion公司后来推出了其的商业化产品。相比其他技术，它能够更好地适应移动环境，是一种最佳的移动宽带接入Internet解决方案。F-OFDM融入了快速跳频扩频技术，使其能够在传输过程中不断变换频率，因此在任何时隙中可以随意选择不同用户所用的子载波频率。这种系统能够有效提高信号的抗干扰能力。由于高速切换子载波，可保证相邻节点使用同一个频率的子载波，因此能显著改善频率利用效果。F-OFDM与GSM具有很好的兼容性，能为蜂窝电话用户和其他移动用户提供优质的宽带通信服务。
6、OFDM的应用现状
OFDM凭借自身良好的技术性能，它已成为很多领域流行的主流技术之一。随着互联网通信技术的不断进步，社会对数据业务的要求不断提高，公众期盼借助移动通信系统的帮助能够实现更多种类的业务应用，诸如话音数据、视频通话、多媒体和宽带数据传输等。国际电信联盟为打造具有现实意义的宽带无线系统，已开始谋划研制新一代移动通信系统，即4G。一旦4G标准被制定和推广，OFDM将作为重要技术与4G共进退。由于OFDM具有许多不兼容标准，会直接制约其的快速普及和应用。同所有新技术一样，OFDM技术的标准化同样面临着艰难挑战，但是只要解决了关键技术瓶颈，其最终会显示出巨大的应用价值。
7、结束语
虽然4G移动通信系统还停留在概念上，IEEE等标准化组织仍处在制定4G标准和规范的阶段，但是，4G系统融合了当下最先进的无线接入技术，必将会成长为一个无缝连接的统一系统，能够实现移动业务的便捷式全球漫游，是迎合未来市场更苛刻需求的新一代主流移动通信系统，它将带领我们遨游充满个性化的通信世界。
参考文献
目前，《通信技术》这门课讲解内容有:(1)均匀传输线理论与天线的基本概念，主要介绍均匀传输线方程及其解，传输线的阻抗与状态参数、无耗传输线的状态分析，评价天线性能的几个主要指标，基本振子辐射和天线常用的各种电参数;(2)微波中继通信系统，主要介绍数字微波中继通信的概念，工作原理，设备组成，微波中继站的转接方式;(3)卫星通信系统，主要介绍通信卫星和地球站，卫星通信的分类、工作频率及其特点;(4)光纤通信系统，主要介绍光纤的结构与分类，光纤的导光原理和传输特性，光纤通信的主要特点，数字光纤通信系统的组成和工作原理;(5)移动通信系统，主要介绍移动通信的特点和工作方式，移动通信中无线电波的传播特性，移动通信组网技术，数字调制技术，蜂窝移动通信系统．
参照国内外重点大学此类相关课程教材，结合自身的特点，需适当调整《通信技术》这门课程的结构体系和教学内容，尤应增加当今最前沿的通信技术及其发展趋势，拓宽学生的知识面，如3G通信技术在现实中的应用及其市场发展前景，认知无线电技术基本概念及其主要研究成果，激光通信技术，可见光通信技术等．《通信技术》课程大部分相关教材内容很少揭示通信问题所对应的数学模型，很少用数学的理论去解释一些通信中的结论，而数学类专业学生的数学理论基础扎实，教学中可以补充相应内容引导学生应用数学理论、方法研究通信中的问题．比如，讲解均匀传输线理论时，可以与学生一起建立均匀传输线系统数学模型，得到传输线上任意一点z处电压和电流的基本方程式中:U、I分别为电压、电流，Z=R+jwL为单位长度的串联阻抗，Y=G+jwC为单位长度的并联导纳．
数学类专业学生求解上式方程的稳态解是件容易的事，因此可以安排学生自己求出方程的解，最后再将方程解中各个参量的物理意义解释清楚．这样，学生不仅可以体会到学习数学的用途和运用数学理论、方法解决问题的快乐，而且对通信知识的理解更加深刻．再比如，卫星通信系统按轨道分类有低轨道和中高轨道，可以引导学生推导轨道高低与通信卫星电波覆盖地球表面的关系，使学生了解需要多少颗卫星才能实现全球通，进一步考虑通信卫星使用寿命、发射成本、维护难易、干扰的抑制以及保密性能等因素，建立一个多目标评估系统，根据多目标优化理论，建立数学模型，通过数学方法分析模型，结合软件进行数值仿真验证，最终提出实际可行的参考报告．《通信技术》课程每个章节都有这方面的内容，在教学过程中应注意挖掘这样的教学素材．
二、教学观念、手段的更新
以往教师讲授《通信技术》这门课主要是单向说教，老师唱独角戏，形式单调，调动学生主观能动性、培养学生创新能力的方法欠缺．教学应从单纯的知识传授转变为研究式的教学，用研究式的教学作为提高教学质量和教学水平的重要手段．
研究式教学要求充分发挥师生双方的主动性和创造性，这对于习惯了“模仿+记忆”的教学模式的学生来说必然会碰到更大的困难．在讲授天线、卫星通信、光纤通信以及移动通信等内容时，老师可以先布置课外查询任务，查阅这些技术的起源、发展、现状及未来趋势，然后让学生在课堂上交流对这些内容的认识、理解．老师根据学生交流情况汇总那些理解不清的概念、技术等内容，然后详细讲明白“是什么”和“为什么”．现在网上有大量的新技术科普片，观看科普片同样可以获得新知识，也是丰富课堂教学方式的途径之一．因此可以收集天线、卫星通信、移动通信、激光通信等新技术的科教宣传片，在授课过程中穿插科教宣传片，使学生能更加直观理解通信相关技术．
三、课外专题的研讨
【关键词】智能电网；电力信息通信技术；应用研究
智能电网的概念很早以前就被提出，经过一段时间的发展，智能电网正处在快速升级、完善阶段，不断对信息通信技术提出更高的要求，为跟上智能电网发展的脚步，提高电力供应的安全可靠性，应加快提高信息通信技术在电力行业的应用水平，使电力信息通信技术被广泛应用。
1.智能电网时代电力信息通信技术应用的作用
1.1对电力通信发挥着重要作用
在智能电网时代，电力通信中接入的网都将连入用户中，所以必须加强对智能电网的扩展，从而可以使之与用户端相连，方便为用户提供有关电力资源。为了促使智能电网与用户端相互连接，必须将信息通信技术应用在其中，从而方便电力信息传输。电力信息通信技术在电力领域中发挥着重要的作用，例如电力市场交易、发电系统监控、新能源并入等，极大的促进着电力信息化、智能化发展。
1.2对智能光纤通信有很大作用
为了提高电力通信的效率和质量，现在电力通信中使用光纤通信，电力信通通信技术对构建庞大的光纤通信网络也起到很大作用。我国经济正在不断发展，科技水平也在不断提高，电力系统也在逐渐科技化及智能化，电力信息通信技术的规模化应用，加快了智能电网的建设，加速电力领域通信智能化的发展。
2.电力信息通信技术
2.1光纤电力通信技术
光纤电力通信是电力信息通信技术中的重要组成部分，在电力信息通信技术中发挥着重大作用。光纤电力通信技术是以光导纤维作为介质，用来传输不同信号的一种信息技术。这种技术的优点是，比较安全并且承载量较大。利用绝缘材料来制作光纤电力通信技术，并且经常采用多芯来组成光缆，有利于传输更加快速，信息所占用空间缩小，传输质量有所保障，所以光纤通信技术应用比较广泛。
2.2通信网络技术
我国经济不断发展，电力工业技术也在不断增强，在质量和数量上都有所变化，并且微波电路也在不断被应用，信息系统更加自动化和智能化。为了使电力工业不断发展，管理水平不断提高，要加强通信网络的实时监控，从而保证电力系统正常运行。
2.3智能电力设备技术
智能电力设备主要由现代电子技术和储能技术两部分组成，新能源的使用有时会影响输电系统，当这种现象发生时，电子技术这一现代技术可以被使用，这种技术应首先对电能进行处理然后再运输给用户，从而保证电能供应稳定。当电能不能被储存时，储能技术可以对这一问题进行有效地解决，可以有效便利的提供电能。
3.电力信息通信技术在智能电网中的作用
3.1应用到发电领域中
智能电网系统中，发电领域也是重要的一部分，为了使发电领域更好的发展，将电力信息通信技术应用到这一领域中，在市场交易过程中可以使用此技术，在对此技术应用时，对发电系统要进行实时监控，还要加入新能源，从而使电力工作正常运行。所以，电力通信技术发挥着很大的作用，可以保障电力系统向智能化方向不断发展。
3.2应用到输电领域中
智能电网中，输电领域也是很重要的一部分，主要作用是进行电能输送，如果输电工作出现问题，就无法正常进行输送服务，并且输电领域还会影响电能的控制及电力保护方面，在输电领域中应用电力通信技术，可以使电力输送工作更加合理，可以发挥更大的作用。
3.3应用到变电领域中
我国经济不断发展，科技水平也在不断提高，电力系统也会更加科技化以及智能化，将此技术应用到变电领域中，可以使智能电网快速发展，使变电领域更加快速。所以将通信技术应用到变电领域中可以保证智能电网更加安全。
3.4应用到配电领域中
为了使智能电网快速建设，建设人员应保证其质量，所以将电子通信技术应用到这一领域中，可以使电网的自动性能有所提高，可以使配电更加灵活，还能保证通信更加可靠。
3.5应用到用电领域中
智能电网的建设有利于为用户提供高质量的电能，电力系统中，用户扮演很重要的角色，所以要提高电力用户服务的服务质量。但在我国用户数量非常多，用户需求也相对较多，所以数据信息管理相对困难，在用电领域中应用电力通信技术，此技术可以使数据整理更加方便，也可以使用户对电力使用更加方便。
4.结束语
总而言之，在智能电网时代，电力信息通信技术还在进一步的发展和完善，针对在应用中存在的问题，应对问题仔细分析，并采取相应的措施进行解决。把电力信息技术应用到相应的电力领域中，并对电力信息技术不断进行探究，相关部门也要对之进行大力支持，使电力通信技术发展快速，使智能电网发展更加顺利。
作者:罗林波 王国仕 单位:海南电网有限责任公司信息通信分公司
参考文献
[1]万锦华.智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[J].工程技术:文摘版,2016(5):00121-00121.
智能电网指的是电网智能化，是电网技术发展的2．0版本。智能电网以信息和通信技术为支撑，建设高集成度、高速信息传递的电网系统，利用高速传感器以及先进测量技术，引进理念先进的决策支持系统，对电网的可靠、安全、经济、高效以及友好应用提供强有力的支持。
2智能电网运行特点
智能电网在设计和运行过程中，利用高速双向通信通道进行信息传递，并利用传感器技术、测控技术等进行数据采集和指令的执行。总的来说，智能电网运行特点如下。
2.1自愈功能
智能电网的自愈功能是指当电网在遭受突发事故破坏时，例如雷击、地震、火灾或其他自然灾害以及人为破坏后，能够在短时间内对故障进行诊断、定位、隔离以及修复，以自身能力对电网进行保护，实现电力系统的安全运行。自愈功能发挥作用的基础是系统对电网实时状态的监控和掌握，能够在尽可能少的人工干预下，进行备自投、故障隔离等操作，实现电网的自我恢复。
2.2较高的兼容性和集成性
智能电网的标志之一是较好的兼容性和较高的集成性。智能电网的兼容性首先表现在数据格式的兼容，能够提供不同的数据格式的支持;其次，表现在设备的兼容性上，不同厂家、不同标准的设备能够与智能电网进行互通和运行;智能电网的兼容性还表现在对于不同用户的用电需求能够实现精确控制，满足不同用户的需求。高度集成的系统对于信息采集、处理以及信息安全的保障具有重要作用。
2.3安全性
智能电网的安全性除保证电网的供电安全外，还包括与变电站、客户、终端设备之间的通信网络的数据信息安全，智能电网通信技术目前应用较为广泛的是光纤通信，数据流量大，通信质量有保障。
3智能电网信息及通信技术关键问题
当前，智能电网信息及通信技术的研究热点，主要集中在通信技术、信息安全以及通信体系标准化建设等方面，这些关键技术的革新，将会给智能电网的建设及发展带来飞速发展的契机。
3.1通信技术问题
通信技术及通信网络，是智能电网信息输送的动力源泉以及大动脉，对于智能电网终端信息采集、数据传输以及保护、网络控制等意义重大。解决通信技术及通信网络的建设问题，是发展智能电网的基础保障。当前，以光纤通信为代表的信息通信技术是该领域的主流。
3.1.1光纤通信技术问题
光纤通信技术是以光纤作为信息传递的通道和载体，实现数据互通的技术。一般而言，光纤通信技术可以借助MPLS(Multi－ProtocolLabelSwitching，多协议标签交换)技术将传统光纤由2M带宽扩容到100M，可有效降低成本。目前智能电网光纤通信技术的主要问题是在架设以及更换加挂时光缆型式的选择。智能电网通常采用OPGW、OPPC、ADSS等光缆进行网络建设。OPGW光缆在敷设时具有以下两种优势:第一，OPGW光缆在敷设时与地线可复用架设，能够减少工程量，降低成本。第二，OPGW光缆能够将信号在传输过程中的损失控制到较小的程度，适用于智能电网长远距离信息传输使用，以确保通信质量。其主要缺点是易受雷击，需附设防雷击装置以对其进行保护。而ADSS光缆相较于OPGW而言，在防雷击方面具有明显优势;且由于其采用低密度材料，在敷设时更加便于施工，对输电线路影响更小;此外，该光缆敷设采用杆塔添加形式，维修和线路优化工作便于展开。该光缆应用的主要缺点在于电腐蚀情况较为明显。OPPC光缆目前主要在发达国家应用，其主要特点是能够与相导线复合使用，借助相导线的高压对光缆形成天然的保护，成为OPGW以及ADSS光缆敷设盲区的最佳替代品。三者相比，OPPC以及OPGW光缆主要适用于新建线路中，而ADSS光缆则主要用于老旧线路加挂时使用。
3.1.2电力通信技术问题
电力通信技术目前主要问题有两种:第一，电力线缆本身的射频干扰以及载波频率过低，都对其寻找合适的替代品带来较大难度，另外，新材料应用的技术难题也困扰着电力通信技术的发展。第二，互联网通用的TCP/IP协议无法兼容与电力线通信，许多新技术难以得到应用。针对目前电力通信技术的主要问题，一方面可以从开发新型信息承载材料入手，解决电力线缆的使用弊端;另一方面，BPL标准开发的发展，将为未来电力线兼容互联网协议提供标准体制上的极大助力。
3.2信息安全技术问题
智能电网从自身分布式的系统以及终端获取运行数据信息，实现数据的交换，因而，信息传输的安全与否直接关系到电网运行的安全，甚至能够影响国家战略部署和社会安定。因此智能电网ICS/MCS系统的安全问题显得愈发重要。ICS/MCS系统的安全问题主要包括物理安全、运行安全以及信息安全三个方面。而由于智能电网的数字化程度高，易遭受网络恶意代码的攻击，对电网造成极大威胁，这类威胁主要分为主观威胁和客观威胁两类。客观威胁主要来自电网内部，包括自身电力设备及网络设备的损坏或故障，由于工作人员的疏忽带来的威胁也属于客观威胁;而主观威胁则主要来自系统外部，主要包括商业间谍、犯罪分子以及网络黑客的攻击。智能电网信息安全防护的重点在于保证信息的完整性以及及时性，一旦信息完整性被破坏，无法及时进行传递，会造成整个电网运行的控制指令的错误甚至电网瘫痪。而传统信息安全中所指的私密性在电网信息安全中反而处于较低的优先级。为保证智能电网信息安全，需建立完整的信息安全方案，主要目的是:①设备接入控制:防止除系统许可的各类电气设备、网络设备等之外的设备接入系统。②数据信息认证:确认系统接收信息来源的合法性和信息完整性。主要技术手段可采用:第一，对终端各设备进行离线注册并分别分配密钥，并采用基于IBE策略的访问控制及认证，确保终端设备接入的合法性。第二，采用基于HASH函数的信息完整性确认技术，确保系统接收到信息的完整性。
3.3标准体系构建问题
目前，对智能电网的继续发展形成掣肘的主要问题之一便是标准体系迟迟未能完善。智能电网的建设牵涉到种类繁多的电气设备、网络设备，类型多样，需要构建一个统一的标准体系来确保各设备之间协调运行，形成这个标准体系的主要组成包括通信协议和标准。其中通信协议主要包括互联网TCP/IP通信协议，而通信标准除了包括BPL标准外，还包括BACnet、IECTC57、IEC61400－25、IEEE802和1588等。从电网的发电、输电、配电、送电和用电五大环节中，前三个环节目前在我国基本形成了比较完善的通信协议标准体系，以IEEE体系作为基本标准，对电网广域时间进行同步，同时借助PTP等协议对发电控制系统进行精确调节。但是，在送用电环节，由于涉及到的用户较多，用电设备种类覆盖面积大，因此尚未与电气生产商达成广泛共识，形成统一的送用电标准体系，该项工程将会是未来智能电网发展的重点。
4结语
