宽带技术论文篇（1）

美国联邦通信委员会FCC（FederalCommunicationsCommision）于2002年2月14日通过了一项曾经只应用于军事和政府部门，现今可民用化的超宽带UWB（UltraWideBand）无线通信技术。UWB完全迥异于其它无线技术，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低，系统复杂度低，功耗小，定位精度精确等优点。在无线通信、网络、雷达系统、图像处理和定位系统中都具有其它技术无法比拟的优点。它不用载波而采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲进行通信，因此也可称作脉冲无线电(ImpulseRadio)，与二进制移相键控(BPSK)信号波形相比，超宽带不采用余弦波进行载波调制而是发送间隔小于1ns的能量脉冲，因此它的带宽极宽，高达数GHz，且由于频谱的功率密度极小，它具有扩频通信的特点。目前，为保障全球定位系统GPS，导航系统和军事通信频段，FCC限定UWB频域在3.1至10.6GHz，且发射功率低于41dB。UWB向民用解禁后，我们更为关注的是它带来的商业和民用价值。

1UWB的特点

⑴带宽非常宽

UWB使用带宽高达几个GHz，频率范围从3.1GHz到10.6GHz。超宽带系统容量大，不单独占用现在已经拥挤不堪的频率资源，而是共享其它无线技术所使用的频段，这使得频率资源日益紧张的今天有了实质性的缓解。

⑵传输速率高

UWB自问世后一直被看作是蓝牙技术的替代品，它可以使电子通信设备之间通过无线互传信息，速率可以达到480Mbps，远高于IEEE：802.11a、IEEE：802.11b和蓝牙数据速率的无线连接。

⑶发送功率非常小

UWB消耗功率很小，一般不超过200微瓦，不及Wi-Fi的千分之五。超低的发射功率极大延长了系统电源工作时间。另外，发射功率小，其产生的电磁波辐射对人体的影响也微乎其微。

⑷抗干扰性能强及保密性好

UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，发射时，微弱的脉冲信号分散在极宽的频带中，其输出功率甚至低于一般电子设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与蓝牙、IEEE802.11a和IEEE802.11b相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。同时超短而微弱的脉冲信念也使得UWB与其它无线通信设施之间的干扰大幅度降低。UWB保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据；另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。

⑸精准的定位功能

UWB系统具备良好的时间解析能力，使其能拥有精确的测距和定位功能，这一功能，可以将通信与定位融合，从而建立更为广阔的应用领域，包括建立高度安全、较佳效能的网络架构，以及精准的存货追踪管理。而在商业用途上，精准的定位功能将可应用到企业的仓储管理上，协助物料与资材的追踪定位。

⑹低廉的芯片成本

由于UWB不调制和解调复杂的载波信号，所以不需要混频器、过滤器、RF/IF转换器、本地振荡器(Localoscillator)以及802.11x常用的超外差所需额外的表面声波滤波器(SAWfilters)等复杂的元件，因而能量消耗很小，也更容易集成进CMOS里。除此之外，也可将射频设计成不需要功率放大器，同时也可以使用CMOS制程，因此具备低成本的芯片结构。

2当前发展状况

UWB的标准目前主要有两大类，分别是摩托罗拉旗下子公司飞思卡尔(Freescale)引领的DS-UWB和由IEEE倡导的MBOA，两者的分歧体现在UWB技术的实现方式上，前者采用直接序列扩展频谱的技术，它可以使很多传输共享相同的频率范围，这使很多小批量(piconets)的UWB设备互相连接更为容易。而后者则采用多频带方式，OFDM方案是将可用的频段分为多个子带，每个子带带宽大于500Mb/s，每一个子带的信号为一个OFDM信号。这两种技术各自有各自的优势和特点，但无法兼容，两种标准的牵头羊为了各自的利益，进行了激烈的角逐，但到目前为止还没有哪一方胜出。从这两个方案竞

争的激烈程度，我们可以预测到UWB技术巨大的潜在市场。技术的成功发展必定会反映在市场的不断成熟和发展上，因此UWB技术所带给世界无线通信市场的冲击将是无法避免和前所未见的，它带来的商业市场前景也是不可估量的。

3商业应用前景

无线通信历来都是一个技术创新层出不穷的领域，超宽带(UWB)实现了通信行业的设想：UWB在噪音标准之下调制数据，与频带内的其它无线通信标准并存而不相互干扰。随着UWB技术逐渐成为标准，行业领先者已经开发出UWB芯片产品，开始推出支持UWB的激动人心的商业应用。

家庭网络的应用中，UWB可以为无线局域网和个人局域网的接入技术带来高速率、低功耗、高带宽和低复杂度的无线通信解决方案，借助于UWB技术，可以家庭为单位建立局域网，使电脑和其它电子通信设备之间通过无线互传信息，从而减少房间布线、提高设施移动性。作为一项正在迅速发展的新技术，UWB将显著改善消费者的家用娱乐产品体验。消费者开始使用家中的PC机或笔记本电脑享受UWB无线技术带来的优越，其独特的优势就会让家庭中的娱乐电器也受益，例如，UWB可以把数码相机和数码摄像机的数据资料，传输给PC机，可以将DVD、VCD等各种视频数据传输到隔壁房间的电视，UWB将实现速度高达每秒110Mbit乃至更快的无线连接，使其非常适合连接电视与DVD播放机和录像机、个人视频记录器以及家庭音响。可以认为UWB是家庭网络更加合理的解决途径。

在定位检测应用中，由于UWB技术具有很好的定位能力，这一特性也可以使其拥有极其广泛的应用前景。由于UWB的高频信号具有很强的穿透力，所以消防员、警察和灾难救援人员可以利用UWB技术侦察出藏在厚墙另一侧、深埋在地下甚至是人体内部的目标物；汽车制造商可利用UWB技术建立汽车传感器、防撞系统、智能高速公路感测系统；此外其定位精度甚至超越了GPS全球定位系统，所以UWB将在定位检测领域有更大的突破。

当前，人们看好UWB技术的利用价值，最主要集中在消费电子应用领域。英特尔、德州仪器、西门子等业界知名厂商也对UWB技术在此领域的应用前景保持乐观。笔记本电脑、PDA、数码相机、扫描仪、打印机、摄录像机、以及MP3播放器等消费电子产品，均可以利用UWB技术进行高效率高品质的视频和音频数据传输。许多国家都已明确了全面实现数字电视网络的目标，UWB技术将在数字电视网络的许多环节上，充分发挥高速、无线和低干扰等优势。用UWB技术传输数字视频信号的速率，是当前有线电视调制解调器的10倍之多。XtremeSpectrum公司在不久前展示的一块UWB芯片样品，可以将数字电视信号同时沿着6个不同的信道传向6台电视机。美国飞思卡尔半导体(FreescaleSemiconductor)不久前在飞思卡尔技术论坛宣布，海尔采用了该公司的UWB(超宽带)无线芯片，推全球首款UWB电视，即将先后在中国和美国捆绑上市液晶电视和媒体服务器。新加坡Cellonics公司研发的一种新调制技术，更是将UWB的应用拉近了现实当中，它演示了UWB技术在消费电子产品中传输多媒体信号的过程，其质量之高、功耗之低而技术之简单，使更多的人对UWB在消费电子中的应用更加满怀信心。

目前，在业界的推动下，UWB技术已经日臻成熟，一些厂商已经推出了UWB芯片和相关产品。目前在试验室，UWB无线传送装置已经可以进行速率为480Mbit/s的数据传送。鉴于UWB技术所表现出来的优越特性和上述广泛的潜在应用领域，乐观者预计到了2006年，UWB技术将可能产生10亿美元的市场。

4小结

一项只用于10米范围之内，传输速率达到几百兆的无线通信技术引起了英特尔、摩托罗拉、西门子等通信业界巨头们的关注，也使家电业各大厂商们看到了UWB的应用前景。自UWB被批准民用后，家电厂商和PC厂商便蜂拥而至进行产品开发，积极拓展此项技术的商业化应用和发展，加快了UWB技术的商业化步伐。总之，UWB可定位于家用类设备和终端间的无线连接。众多的家电类设备，决定了UWB的应用范围相当广泛。UWB向人们清楚地展示了家用电子设备更为简洁的美好前景，在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面极大地提高了一般消费者和专业人员的适应性和满意度。基于此，业界必须致力于提供标准与实现技术努力挖掘UWB的潜力。当然，UWB作为民用技术任重而道远，尚有一些应用中产生的信号干扰和频段开放引起的诸如安全性和干扰问题亟待解决。军方、政府、无线运营商和设备制造商等各方之间的利益冲突使得他们在UWB技术的民用化问题上尚有疑虑。但不管怎么说，我们有理由相信，由UWB技术所带来的技术发展和革新会使得UWB技术进入更多的应用领域，带来更为广阔的应用前景。

参考文献

宽带技术论文篇（2）

随着信息时代的来临，单纯的语音信息已不能满足人们的需求，人们希望更便捷地得到丰富的信息。今天，许多小区把智能化、网络化做为一个卖点宣传，由于各类宣传侧重点不同往往只罗列了一些术语而不作解释，造成了人们概念上的混乱。现将常见的宽带接入如下做归纳：

一、从构建宽带网络基础平台来看，常见的网络有广播电视部门的有线电视网，电信部门的电话网，计算机公司的计算机网。

广播电视部门逐步把光纤传输技术引入有线电视（CATV）网络干线中，并把网络改造成双向环路，构成混合光纤/同轴（HFC）系统，采用CableModem方式接入宽带INTER-->，在用户端的同轴电缆线路上可提供几兆bps甚至几十兆bps的数据通信速率。这样既可以向用户传送广播电视节目，同时又可以为用户提供各种宽带业务。南京邦联公司已向正式向社会推出INTER-->高速接入业务。

电信网在长途干线传送和局间中继传送采用的主要手段也是光纤传输技术，制约电信网向宽带网发展的主要瓶颈在于接入网，即用户端到端局的线路。最新采用的技术是xDSL系列，如HDSL、ADSL、VDSL等，其目的就是要把这条用户线改造成“信息高速公路”，以适应宽带业务的需要。对于住宅用户，ADSL具有一定优势。因为它的主要特点就是“不对称”，这一特点与接入网中图象业务和数据业务固有的不对称相适应。图象业务主要从网络流向用户，数据业务本身也具有不对称性，对INTER-->业务量的统计分析表明，不对称性至少为10：1以上，正好适合住宅用户。

计算机网络是近几年发展最快的网络。特点是结构简单，采用分组交换形式，适于传送数据业务，通信协议基于TCP/IP，通信成本基于带宽，而非时间和距离。其TCP/IP协议简单，成熟，能提供一定质量的QOS，也是大多数软件普遍采用的通信协议。INTER-->网是世界上最大的计算机网，信息资源十分丰富。长城宽带公司、聚友网络公司、电信公司等都构建了自己的计算机网络，能够提供INTER-->宽带接入及其它多媒体增值业务的计算机网络。它的主要传输媒质是光纤，光纤到社区的住宅楼（FTTB），最后100米接入采用五类双绞线。该网的骨干网基础结构将采用IP/WDM+千兆路由交换机+千兆以太网技术，社区内采用100M交换机，10M到桌面。

比较铜线网和光纤网，我们可以看出，三大网络（电信网、电视网、计算机网）均已在干线上采用光纤。这当然是因为近年来，光纤及光器件价格持续下降，光网的初装费用与铜网相比，已经具有可比性，加之现有铜网固有的带宽窄，损耗大，维护费用高，管道拥挤，扩容困难，淘汰铜网，只是时间问题。不久我们应该能看到全光网络的出现。

三大网络技术上正逐渐走向融合，即人们经常提到的“三网合一”，IP技术已成为“三网”所共同认可的通信协议。无论是从组网成本、技术及可发展性来看，以IP技术为核心的互联网将是未来网络的最终选择。

网络融合必然触动不同的部门、运营商的利益，怎样既合作，又竞争。协调的难度之大，数倍于技术。“三网合一”的实现还是十分遥远的事。

二、根据宽带实现技术分类有：基于电话网的ISDN方案、ADSL方案，基于CATV网的CableModen方案，以太网接入方案。

ISDN方案

严格来说，电信提供的ISDN不能达到宽带要求，它的全称是IntegratedServiceDigitalNetwork，中文名称为综合业务数字网，它是以综合数字电话网为基础发展而成的，能够提供端到端的数字连接。普通模拟电话网采用了数字传输和交换以后就变成IDN，但是在IDN中，从用户终端到电话局交换机之间仍是模拟传输，需要配备调制解调器才能传送数字信号。ISDN将从一个用户终端到另一个用户终端之间的传输全部数字化，以数字形式统一处理各种业务，使用户可以获得数字化的优异性能。

ISDN网络又可称为窄带综合业务数字网（N-ISDN）

最初发展它的主要目的，就是希望能将各种信息和通信通道，全部整合到一个共同的网络中，用户只需要一对电话线，就可以同时享有语音、数据、影像等多样化的数字通信服务。但是ISDN能提供的数据传输率最高为128kbps，这还是它的最佳工作频率，而网络已经向宽带时代进军，所以ISDN方案仍然不能满足上网用户的最终需求。

ADSL方案

ADSL（AsymmetricalDigitalSubscriberLine），又称为非对称式数字用户线路，是xDSL的一种。xDSL是DSL（DigitalsubscriberLine）的统称，意思是数字用户线路，是以铜质电话线为传输介质的传输技术的组合，其中"x"代表着不同种类的数字用户线路技术，包括ADSL、HDSL（高速DSL）、VDSL(超高速DSL)、SDSL(对称DSL)等。各种数字用户线路技术的不同之处主要表现在传输速率和距离，还有对称和非对称的区别上。

ADSL的速率，从理论上来讲，在双绞铜线上支持的上传速率为640Kbps-1Mbps，下载速率为1Mbps-8Mbps，有效传输距离为3-5公里。ADSL使用普通电话线作为传输介质。虽然传统的Modem也是使用电话线传输的，但它只使用了0KHz-4KHz的低频段，而电话线理论上有接近2MHz的带宽，ADSL正是使用了26KHz以后的高频段才能提供如此高的传输速度。

ADSL设计的目的有两个：高速数据通讯和交互视频。高速数据通信功能可以为因特网上的访问、公司远程计算机的管理或专用网络的应用带来便利。而交互视频包括在高速网络上实施的视频点播、电影、游戏等。ADSL方案不需要改造电话信号传输线路，它只要求用户端有一特殊的Modem，即ADSLModem。它接到用户的计算机上，而另一端接在电信部门的ADSL网络中，将用户和电信部门相连的依然是普通电话线。由于电话线已进入了千家万户，在今后的十几年甚至几十年内大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路，因此ADSL是最具前景及竞争力的一种宽带接入网技术，将在未来十几年甚至几十年内将占有一定的市场。

CableModem方案

以有有线电视网只是传送电视信号，而CableModem宽带接入方案则是利用原来的电缆传输线路，经过改造来实现上网和通讯。由于有线电视采用同轴电缆，因此其带宽容量相当大，下传速率可以达到30Mpbs。但它的问题也是显而易见的，因为有线电视的同轴电缆是按单行道模式设计的，所以有线电视网必须将单向传输改制为双向传输才能实现因特网功能。

另外，CableModem方案采用树型结构，在树型节点上简单地将几个节点连在一起。因此，它实际上是一个总线型网络，这就意味着用户要和邻居共享有限的带宽，所以当同一时间上网人数多时，有线电视的上网速度会变慢。不过，由于CableModem网络的骨干部分是由光纤组成，而光纤的速度几乎是没有限制的，因此只要让有线电视网中光纤的部分增加，同轴电缆的部分减少，CableModem的扩充能力是极强的，所以共享式的结构不一定对速度产生太大影响。

目前，CableModem接入技术展势头很猛。它是电信公司xDSL技术最大的竞争对手。在我国，广电部门在有线电视（CATV）网上开发的宽带接入技术已经成熟并进入市场。CATV网的覆盖范围广，入网户数多，网络频谱范围宽，起点高，大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络（HFC网），使用550MHZ以上频宽的邻频传输系统，极适合提供宽带功能业务。

以太网接入方案

宽带技术论文篇（3）

1引言

宽带是指在同一传输介质上，使用特殊的技术或者设备，可以利用不同的频道进行多重（并行）传输，并且速率在256Kbps以上。至于到底多少速率以上算作宽带，目前没有国际标准，这里我们按照约定俗成和网络多媒体视频数据量来计量为256K。

2宽带主干网技术

2.1千兆以太网技术

最高传输速率为1Gbps，与以太网技术、快速以太网技术向下兼容。在传输介质上由氏叻⒄刮庀耍渚嗬耄ㄔ谖拗屑烫跫拢钤犊纱?20KM。这样，在传输距离上已不再受传输介质的限制，可以满足城域网的需求。而且，因为世界上80％的网络节点均为以太网形式，所以光以太网和现有网络形式有最好的兼容性。以太网具有设备便宜，组网成本低，便于运维的特点，所以非常适合传输大带宽、低利润的数据业务。特别适合小型城市的城域网建设。

2.2IPoverATM

融合了IP和ATM的技术特点，基本原理为：将IP数据包在ATM层全部封装为ATM信元，以ATM信元形式在信道中传输。当网络中的交换机接收到一个IP数据包时，它首先根据IP数据包的IP地址通过某种机制进行路由地址处理，按路由转发。随后，按已计算的路由在ATM网上建立虚电路（VC）。以后的IP数据包将在此虚电路上以直通方式传输。采用信元传输和交换技术，减少处理时延，保障服务质量，使其端口可以支持从E1(2Mbps)到STM-1(155Mbps)、STM-4(622Mbps)、STM-16(2.4Gbps)的传输速率。优点为：1、ATM技术本身能提供QoS保证，因此可利用此特点提高IP业务的服务质量。2、具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢复能力，网络可靠性高。3、适应于多种业务，具有良好的网络可扩展能力。4、对其它几种网络协议如IPX等能提供支持。

缺点为网络体系结构复杂且重复，ATM与TCP/IP都具寻址、选路和流量控制功能，开销损失大，因而主要用于网络边缘多业务的收集和一般IP骨干网，不太适合超大型IP骨干网应用。

2.3IPoverSDH技术

它使用链路及PPP协议对IP数据包进行封装，把IP分组根据RFC1662规范简单地插入到PPP帧中的信息段中，然后再由SDH通道层的业务适配器把封装后的IP数据包映射到SDH的同步净荷中，再经过SDH传输层和段层，把净荷装入一个SDH帧中，最后到达光层，在光纤中传输。采用高速光纤传输，以点对点方式提供从STM1到STM64甚至更高的传输速率。其中IPoverSDH技术也简称为POS技术，也就是将IP包直接封装到SDH帧中，提高了传输的效率。特点为：1、对IP路由的支持能力强，具有很高的IP传输效率。2、符合Internet业务的特点，如有利于实施多路广播方式。3、能利用SDH技术本身的环路达到链路纠错，提高了网络的稳定性。4、省略了不必要的ATM层，简化了网络结构，降低了运行费用。5、仅对IP业务提供好的支持，不适于多业务平台。6、不能像IPoverATM技术那样提供较好的服务质量保障。7、对IPX等其它主要网络技术支持有限。

这种技术的特点是充分利用光纤的带宽资源，极大地提高了带宽和相对的传输速率，不仅可以与现有通信网络兼容，还可以支持未来的宽带业务网及网络升级，并具有可推广性、高度生存性等特点。

3宽带接入技术

3.1铜线接入

3.1.1非对称数字用户环路（ADSL）

ADSL属于铜线接入技术，是以铜电话线为传输介质的点对点传输技术。它是一种非对称的数字用户环路，即用户线的上行速率和下行速率不同，根据用户使用各种多媒体业务的特点，上行速率较低，下行速率则比较高，特别适合传输多媒体信息业务。

ADSL技术为家庭和小型业务提供了增强带宽的标准方式，国际电信联盟公布的G.Lite或ADSLLite标准规定的下行带宽为1.5Mbs,上行带宽为384Kbps,前者大约是现有拨号模拟调制解调器的50倍，为此实际上与网络建立了两个连接，它们分别用于电话和数据业务，并可同时打开和连续使用。

ADSL除可提供电话业务外，还能提供多种宽带业务，在未来几年内，ADSL接入技术将会是终端用户最主要的宽带接入方式。

缺点是传输距离非常有限，对线路质量要求较高，当线路质量不高时，推广使用有困难。

3.1.2高比特率数字用户线（VDSL）

VDSL是ADSL的升级，是DSL技术根据HDTV、视频会议以及对称/非对称业务的需要而发展的技术。该技术是在94年下半年提出，目的就是为了能在双绞线上实现比ADSL更高的传输速率。VDSL提供了更高的带宽，满足更多的业务需求，它除了支持与ADSL相同的应用外，还支持包括高保真音乐、高清晰度的电视，多通道视频业务、MPEG-2图象等，是真正的全业务接入（FSAN）手段。它的特点是传输速率快，有效距离短，速率可变自适应，并可以按照要求配制成对称和非对称两种传输模式。

3.2光纤同轴（HFC）接入技术

CabelModem是一种基于光纤-同轴混合网（HFC）基础上的一种技术，可在不影响有线电视广播的频带内实现对互联网信息的接入与访问。它的下行传输速率可以达到10Mbps～30Mbps，上行速率可以在512kbps以上。这种技术的另一个突出的优点是，它只占用了有线电视系统可用频谱中的一小部分，因而用户上网时不影响收看电视和使用电话。

缺点是需要进行双向改造，带宽进一步扩展能力有限，而且无法建设独立的社区内部网络平台。

3.3以太网接入技术

原本主要应用于计算机网络的以太网技术，由于技术上的发展，使得以太网的传输距离大为扩展，完全可以满足接入网和城域网数据通信的需求。由于具有性能价格比好、可扩展、易安装的特点，这一技术正在成为为企事业用户提供高速接入的主要手段，目前全球企事业用户80%以上都采用以太网接入。

缺点是对已经建成的社区，需重新进行布线和设施改造。

3.4无线接入技术

无线接入技术分为固定无线接入、移动无线接入和蜂窝移动三大系列。

3.4.1固定无线接入

⑴本地多点分配业务（LMDS）

其最大的特点在于宽带特性，可用频谱往往达1GHz以上。在不同国家或地区，电信管理部门分配给LMDS的具体工作频段及频带宽度有所不同，其中大部分国家将27.5GHz～29.5GHz定为LMDS频段。我国则采用26GHz及38GHz。

由于该技术利用高容量点对多点毫米波进行传输，它几乎可以提供任何种类的业务，如话音、数据及视频图像等，能够实现从64Kbps到2Mbps，甚至高达155Mbps的用户接入速率，并具有很高的可靠性，被认为是一种“无线光纤”技术。

LMDS系统通常由四个部分组成：基础骨干网络、基站、用户端设备以及网管系统。由于LMDS直接支持无线ATM协议，可以使链路效率得到提高。

缺点是覆盖范围小，覆盖30平方英里。

⑵多点多信道分布式系统（MMDS）

MMDS不需要本地电信或有线广播公司的干涉就能够通过用户安装在屋顶上的天线为每位用户提供服务。

MMDS最初用于单向传输的影像广播服务，包括城市与城市之间的无线网络系统。现在则可以采用双向的数据业务传输，允许更加灵活地使用MMDS频谱。而LMDS技术，则属于区域性的无线技术，可被应用在城市内、郊区等小范围的通信网络。

⑶自由空间光通信(FSO)

激光无线通信与以往的利用电磁波(radio)的无线通信相比，具有容量大、发射装置和功率小、不用政府特许证、对人体无影响等优点。但容易受到天气和障碍物的影响，一般用于近距离室内通信，如各种遥控信号的传递、微机间和手机间的数据通信等。现在开始应用到室外通信，但需要使用抗天气劣化的自适应技术。自由空间光通信(FSO)使用光脉冲调制信号，按照FSO联盟的规定可以采用两个红外线波长：长波长1550nm和短波长800nm。以提供100、155和622Mbps的数据速率。

3.4.2移动无线接入

⑴宽带无线局域网络(WLAN)

无线局域网络是便携式移动通信的产物，终端多为便携式微机。其构成包括无线网卡、无线接入点（AP）和无线路由器等。目前最流行的是IEEE802.11系列标准，它们主要用于解决办公室、校园、机场、车站及购物中心等处用户终端的无线接入。

在802.11的基础上，IEEE相继推出了802.11b和802.11a两个标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。802.11b使用动态速率漂移，可因环境变化，在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之间切换，且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。802.11a工作在5GHz频段，物理层速率可达54Mbps，传输层可达25Mbps。可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口。

⑵蓝牙技术

蓝牙是一种短距离无线连接技术，用于提供一个低成本的短距离无线连接解决方案。家庭信息网络由于距离短，可以利用蓝牙技术。

蓝牙采用2.4GHz的ISM(工业、科研和医疗)频段，不受各国频率分配不统一的

影响；采用FM调制方式，降低了设备成本；采用快速跳频、正向纠错(FEC)和短分组技术，可减少同频干扰和随机噪声，使无线通信质量有所提高。蓝牙的传输速率为1Mb/s，传输距离约10米，加大功率后可达100米。

⑶无线ATM网络

由于无线ATM网络采用的无线传输信道与ATM骨干网所采用的光纤传输信道具有很大的差异，一些新的问题，如介质共享性、广播性、较长的传输延时、较高的信道误比特率以及信道衰落的影响等等，必须加以解决。因而无线ATM除了具有与ATM相同的ATM层、AAL层以及信令部分外，还要增加与无线通信有关的无线物理层(PHY)、介质访问控制层(MAC)、数据链路控制层(DLC)，以及相应的无线控制功能，这样才能在无线网络中实现ATM服务。为支持对各种业务的服务质量控制，DLC协议常常针对不同的业务采用不同的差错控制方式；MAC协议则一般采用信道动态分配算法来支持业务速率的可变。

另外，无线ATM通信网要支持移动用户，因此网络应具有移动管理功能。当无线ATM通信网采用微蜂窝小区形式的网络结构时，越区切换控制就是移动管理的一项关键技术。无线ATM网和现有的移动通信系统(如GSM)相比具有一些不同的特点。例如，无线ATM网可支持多种类型的业务及多速率业务的通信，越区切换时需保证各种业务的服务质量(信元丢失率、延时等)不恶化；ATM信元字头没有序号字段，越区切换时可能出现信元次序混乱，造成信元丢失；现有的ATM网络采用固定VP／VC连接方式(即固定路由)，而越区切换需更新原来的连接、重建路由。这就必须研究适用于无线ATM网络的切换控制方案。

关于无线ATM的无线接口方面和移动管理方面的标准分别由ETSI和ATM论坛负责制定。依据这些标准，许多无线ATM系统被推出，如下表所示。

移动无线宽带接入还包括欧洲ACTS项目中著名的AWACS、SAMBA及MEDLAN系统，其工作频段分别使用19GHz、40GHz、61GHz等，MEDIAN为室内慢速移动，AWACS及SAMBA可用于室外较高移动速度的情况，覆盖范围一般较小，为数十米至200米左右。它们的目标是实现155Mbps乃至速率更高的移动或半移动环境下高速优质多媒体个人通信服务。

表2无线ATM系统比较

3.4.3蜂窝移动无线通信系统

蜂窝移动无线通信系统是当前移动通信的主力军，它采用蜂窝结构，频率可重复利用，实现了大区域覆盖；并支持漫游和越区切换，实现了高速移动环境下的不间断通信。从70年代起，它已经历了第一代(1G)、第二代(2G)并开始进入第三代(3G)，未来向超（Beyond）3G过渡。

目前，国内外的主流系统是2G，它采用TDMA/CDMA和数字调制，提高了系统容量和通话质量。但1G/2G主要提供语音服务，为了提供自由的移动多媒体接入，例如话音、可视电话和高速数据传输，则需要发展3G和超3G移动通信系统。

在1999年10月的ITU芬兰会议上，3G（即IMT－2000）的无线接口技术规范（如图4）获得通过，标志着第三代技术的格局最终确定。它分为CDMA和TDMA两大类共五种技术，其中主流技术为三种CDMA技术：CDMA－DS（直接扩频）即欧洲和日本共同提出的WCDMA技术；CDMA－MC（多载波）即美国提出的cdma2000技术；CDMA-TDD（时分双工）包括我国提出的TD－SCDMA和欧洲提出的UTRATDD。这些标准的制定主要靠3GPP和3GPP2两个国际组织。

3.5卫星接入

相对较少的上行数据（如对网站的信息请求）可以通过现有的Modem和ISDN等任何方式传输，大量的下行数据（如图片、动态图像）则通过54M宽带卫星转发器直接发送到用户端，用户可以享受高达400kbps的浏览和下载速度。

3.5.1IPover卫星

这里的卫星主要指现阶段的C或Ku波段静止轨道卫星，可用于作为地面网中继的大型卫星关口站或VSAT卫星通信网。这种方式主要是采用协议网关来实现。协议网络既可以是单独的设备，也可以将功能集成到卫星调制解调器中。它截取来自客户机的TCP连接，将数据转换成适合卫星传输的卫星协议（卫星协议是根据前面所述的针对卫星特点对TCP的改进），然后在卫星线路的另一端将数据还原成TCP，实现与服务器的通信。整个过程中，协议网关将端到端的TCP连接分成三个独立的部分：一是客户机与网关间的远程TCP连接；二是两个网关间的卫星协议连接；三是服务器方网关与服务器问的TCP连接。

这一结构采取分解端到瑞连接的方式，既保持了对最终用户的全部透明，又改进了性能。客户机和服务器不需做任何改动，TCP避免拥塞装置可继续保留地面连接部分，以保持地面网段的稳定性。同时通过在两个网关间采用大窗口和改进的数据确认算法，减弱了窗口大小对吞吐量的限制，避免了将分组丢失引起的传输超时误认为是拥塞所致。

3.5.2IPover卫星ATM

为了满足多媒体通信业务的需求，许多宽带卫星计划正在快速发展中，采用星上处理和ATM技术是其主要特点。IPover卫星ATM使宽带卫星能够无缝传输Internet业务，因而这种方式的卫星IP网将更好地满足未来人们对数据传输的需求。在卫星ATM网络中，卫星被设计为能支持几千个地面终端。地面终端通过星上交换机建立VC（VirtualChannel），与另一个地面终端之间传输ATM信元。由于星上交换机有限的能力，每个地面终端能用于TCP／IP数据传输的VC数量有限。当路由选择IP业务进出ATM网时，这些地面终端成为IP与ATM间的边缘设备（路由器）。这些路由器必须能够将多个IP流聚集到单个VC中。除了流量和VC管理之外，地面终端还提供在IP和ATM网间拥塞控制的方法。卫星上ATM交换机必须在信元和VC级完成业务管理。此外，为了有效利用网络带宽，TCP主机实现各种TCP流量和拥塞控制机制。IPover卫星ATM可以利用前面讨论的卫星知P改进和协议网关等技术，地面网中IPoverATM的一些技术也适用。

4宽带网络技术发展趋式

4.1宽带网络主干技术发展趋式

光以太网技术是现有两大主流通信技术的融合和发展：以太网和光网络。它集中了以太网和光网络的优点，如以太网应用普遍、价格低廉、组网灵活、管理简单，光网络可靠性高、容量大。光以太网的高速率、大容量消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈，将成为未来融合话音、数据和视频的单一网络结构。

光网络正在向智能化方向发展，如现在兴起的自动交换光网络技术ASON，假如未来的ASON节点设备(如大容量的OXC)可以实现全光域上的恢复保护(电信级)，实现多波长动态分配和路由，灵活的波长上/下路，SDH体系和产品也会逐步向电信网络的边缘转移，演变为一种客户层信号或标准接口，网络形态将更为简单。

4.2宽带网络接入技术发展趋式

4.2.1无线接入

⑴高业务量

2010年，在3G系统中将广泛采用多媒体业务，上下行链路的话音和多媒体业务量之间的比率预计约为1∶2。到2010后，假若多媒体业务量年增长率为40%，那么它将是目前水平的23倍，多媒体和话音业务量的比率将是10∶1。为了适应业务量的高速增长，到2010年，频宽将增加160MHz。因此，对4G系统的研究包含提供频谱利用率和开发新的频段，以适应用户业务量的增长。

⑵高机动性

4G蜂窝系统将对移动用户提供至少2Mbps的数据率。尽管高数据率系统实现高机动性相当困难，但5.8GHz的智能传输系统实现这一要求是可能的。上述是专用于运输车辆的通信系统，但它将向通用系统发展，将在毫米波频段提供50～200Mbps的数据率。

⑶覆盖地域广和不同系统之间的无缝隙漫游

由于未来系统的目标数据率将比目前系统高两个数量级，蜂窝半径将缩小；但是，利用距地面高20公里的同温层平台(HAPS)可以实现广域覆盖。同时，对户内WLAN、户外宽带接入系统和ITS等其他系统的平滑切换，是未来系统的极其重要的功能。实现这种漫游功能的第一步是构造基于IP技术的网络，支持下一代Internet。

⑷低成本

鉴于到2010年，4G系统的每单位面积的容量将是3G蜂窝系统的10倍，而传输信息的成本将大幅度下降。

⑸无线QoS资源控制

无线系统使用有限的资源(频率和发射功率)，而且易于受拥塞的影响，因此无线QoS资源控制对于保证服务质量、支持各种应用和不同类型的服务将发挥重要作用，同时也是扩大用户数量的重要保证。

4.2.2光纤接入

随着IP技术的不断完善，大多数的运营商已经将IP技术作为数据网络的主要承载技术。由此也衍生出大量以以太网技术为基础的接入技术。同时由于以太技术的高速发展，使得ATM技术完全退出了局域网。因此把简单经济的以太技术与无源光网络（EPON）的传输结构结合起来的EthernetoverPON概念，自2000年开始引起技术界和网络运营商的广泛重视。在IEEE802.3EFM（EthernetfortheFirstMile）会议上，加速了EPON的标准化工作。但是EPON产品在严格意义上还没有标准，另外还存在诸如测距、同步等一些技术难点以及突发性光器件成本等问题。

EPON宽带光纤接入技术正成为主要的开发方向和应用重点。随着宽带应用越来越多，尤其是视频和端到端应用的兴起，人们对带宽的需求越来越强烈。在北美，每个用户的带宽需求在5年内将达到20～50Mb/s，而在10年内将达到70Mb/s。在如此高的带宽需求下，传统的技术将无法胜任，而PON技术却可以大显身手。

参考文献：

[1]NordbottenALMDSsystemsandtheirapplication.IEEECommunicationsMagazine,2002;38(6):150–154

[2]VaccaJR.WirelessBroadbandNetworksHandbook3G,LMDS&WirelessIntemet.TheMcGraw-HillCompanies,Inc.2001

[3]邓永红.宽带固定无线接入技术及其比较[DB/OL].http:∥,2003.

[4]毛京丽,孙学康.SDH技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2002.

宽带技术论文篇（4）

UWB技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。

1超宽带信号及其特点

美联邦通信委员会(FCC)规定：

部分带宽号称为UWB信号。其中，部分带宽为信号功率谱密度在-10dB处测量的值。图1为UWB信号与窄宽信号功率谱密度的比较；UWB信号格式如图2所示。

一种典型的脉位调制(PPM)方式的UWB信号形式[1],[2]为：

Str(k)(t)表示第k个用户的发射信号，它是大量的具有不同时移的单周期脉冲之和。w(t)表示传输的单周期脉冲波形，可以为单周期高斯脉冲或其一阶、二阶微分脉冲，从该发射机时钟的零时刻(t(k)=0)开始。第j个脉冲的起始时间为。仔细分析每个时移分量：

（1）相同时移的脉冲序列：形式的脉冲表示时间步长为Tf的单周期脉冲，其占空比极低，帧长或脉冲重复时间Tf(FrameTime)的典型值为单周期脉冲宽度的一百到一千倍。类似于ALOHA系统，这样的脉冲序列极容易导致随机碰撞。

(2)伪随机跳时：为减少多址接人时的冲突，给每个用户分配一个特定的伪随机序列，称之为跳时码，其周期为Np。跳时码的每个码元都是整数，且满足。这样跳时码给每个脉冲附加了时移，第j个单周期脉冲的附加时移为秒。

由于读出单周期脉冲相关器的输出要占用一定的时间，NhTc/Tf应严格小于1。然而如果NhTc太小，那么多个用户接入时发生冲突的概率仍然会很大。相反，如果NhTc足够大且跳时码设计合理，就可以将多用户干扰近似为加性高斯白噪声AWGN(AdditiveWhiteGaussNoise)信号。

由于跳时码是周期为Np的周期序列，那也为Np周期序列，其周期为Tp=NpTf。跳时码的另外一个作用是使UWB信号的功率谱密度更为平坦。

(3)数据调制：第k个用户发送的数据序列｛di(k)｝为二进制数据流。每个码元传输Ns个单周期脉冲，这样增加了信号的处理增益。

在这种调制方式下，一个符号(或码元)的持续时间为Ts=NsTf。对于固定的脉冲重复时间Tf，二进制的符号速率Rs，为：

显然，采用上述信号的超宽带脉冲通信系统具有以下特点：信号持续时间极短，为纳秒、亚纳秒级脉冲，信号占空比极低(1％～0．1％)，故有很好的多径免疫力；频谱相当宽，达GHz量级，且功率谱密度低，故UWB信号对其他系统干扰小、抗截获能力强；UWB系统处理增益很高，其总处理增益PC为：

例如，当某二进制UWB通信系统Tf=1μs，Tc=1ns，Ns=100，比特速率Rs=10kbps时，该系统UWB信号的处理增益为50dB。与其他通信系统相比，其处理增益非常高。

另外，UWB信号为极窄脉冲的序列，故有非常强的穿透能力，可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体，能实现雷达、定位、通信三种功能的结合，适合军用战术通信。

图3

2超宽带信号发射机、接收机基本结构

2．1发射机和相关接收机模型

与传统的无线收发信机结构相比，UWB收发信机的结构相对简单。如图3所示，在发射端，数据直接对射频脉冲调制，再通过可编程延时器件对脉冲进一步时延控制，最后通过超宽带天线发射出去。在接收端，信号通过相关器与本地模板波形相乘，积分后通过抽样保持电路送到基带信号处理电路中，由捕获跟踪部分、时钟振荡器和(跳时)码产生器控制可编程延时器，根据相应的时延产生本地模板波形，与接收信号相乘。整个收发信机几乎全部由数字电路构成，便于降低成本和小型化。

2．2Rake接收机模型

由于UWB信号需要用时域的方法进行分析，多用于户内密集多径(多径可达到30条)的条件下，而且每条路径的信号能量都很小，难以对每条信道做出估计，所以使UWB信号的Rake接收成为可能。Rake接收机使原来能量很小的多径信号经过能量合并后提高的信噪比提高系统性能。假设某UWB通信系统有Nu个用户，其发射信号分别为某接收机接收到的信号为r(t)，如果想得到第一个用户发送的数据，那么其Rake接收机的实现框图如图4所示。

图4

3UWB与其他几种无线个人局域网技术的比较

由于UWB技术的种种优点，使其成为无线个人局域网络WPAN(WirelessPersonalAreaNetwork)的主要技术之一。WPAN的目标是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，以低价格和低功耗在10m范围内实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化信息网络。其最普遍的应用是连接电脑、打印机、无绳电话、PDA以及信息家电等设备。目前实现WPAN的主要技术有：IEEE802．11b(Win)、HomeRF、IrDA、蓝牙(Bluetooth)以及超宽带等五种。

从图5可以看出UWB技术的优势较为明显，主要不足是发射功率过小限制了其传输距离(如图6所示)。也就是说，10m以内，UWB可以发挥出高达数百Mbps的传输性能，对于远距离应用IEEE802．11b或HomeRF无线PAN的性能将强于UWB。UWB和同为热门的IEEE802．11b以及HomeRF不会进行直接竞争，因为UWB更多地是应用于10m左右距离的室内。事实上，把UWB看作蓝牙技术的替代者可能更为适合，因后者传输速率远不及前者，另外蓝牙技术的协议也较为复杂。

4国内外研究及发展情况

4．1国外研究现状

军用方面：早在1965年，美国就确立了UWB的技术基础。在后来的二十年内，UWB技术主要用于美国的军事应用，其研究机构仅限于与军事相关联的企业以及研究机关、团体。目前，美国国防部正开发几十种UWB系统，包括战场防窃听网络等。

民用方面：由于超宽带技术的种种优点使其在无线通信方面具有很大的潜力，近几年来国外对UWB信号应用的研究比较热门，主要用于通信(如家庭和个人网络，公路信息服务系统和无线音频、数据和视频分发等)、雷达(如车辆及航空器碰撞／故障避免，入侵检测和探地雷达等)以及精确定位(如资产跟踪、人员定位等)。索尼、时域、摩托罗拉、英特尔、戴姆勒—克莱斯勒等高技术公司都已涉足UWB技术的开发，将各种消费类电子设备以很高的数据传输率相连，以满足消费者对短距离无线通信小型化、低成本、低功率、高速数据传输等要求。

宽带技术论文篇（5）

UWB技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。

1超宽带信号及其特点

美联邦通信委员会(FCC)规定：

部分带宽号称为UWB信号。其中，部分带宽为信号功率谱密度在-10dB处测量的值。图1为UWB信号与窄宽信号功率谱密度的比较；UWB信号格式如图2所示。

一种典型的脉位调制(PPM)方式的UWB信号形式[1],[2]为：

Str(k)(t)表示第k个用户的发射信号，它是大量的具有不同时移的单周期脉冲之和。w(t)表示传输的单周期脉冲波形，可以为单周期高斯脉冲或其一阶、二阶微分脉冲，从该发射机时钟的零时刻(t(k)=0)开始。第j个脉冲的起始时间为。仔细分析每个时移分量：

（1）相同时移的脉冲序列：形式的脉冲表示时间步长为Tf的单周期脉冲，其占空比极低，帧长或脉冲重复时间Tf(FrameTime)的典型值为单周期脉冲宽度的一百到一千倍。类似于ALOHA系统，这样的脉冲序列极容易导致随机碰撞。

(2)伪随机跳时：为减少多址接人时的冲突，给每个用户分配一个特定的伪随机序列，称之为跳时码，其周期为Np。跳时码的每个码元都是整数，且满足。这样跳时码给每个脉冲附加了时移，第j个单周期脉冲的附加时移为秒。

由于读出单周期脉冲相关器的输出要占用一定的时间，NhTc/Tf应严格小于1。然而如果NhTc太小，那么多个用户接入时发生冲突的概率仍然会很大。相反，如果NhTc足够大且跳时码设计合理，就可以将多用户干扰近似为加性高斯白噪声AWGN(AdditiveWhiteGaussNoise)信号。

由于跳时码是周期为Np的周期序列，那也为Np周期序列，其周期为Tp=NpTf。跳时码的另外一个作用是使UWB信号的功率谱密度更为平坦。

(3)数据调制：第k个用户发送的数据序列｛di(k)｝为二进制数据流。每个码元传输Ns个单周期脉冲，这样增加了信号的处理增益。

在这种调制方式下，一个符号(或码元)的持续时间为Ts=NsTf。对于固定的脉冲重复时间Tf，二进制的符号速率Rs，为：

显然，采用上述信号的超宽带脉冲通信系统具有以下特点：信号持续时间极短，为纳秒、亚纳秒级脉冲，信号占空比极低(1％～0．1％)，故有很好的多径免疫力；频谱相当宽，达GHz量级，且功率谱密度低，故UWB信号对其他系统干扰小、抗截获能力强；UWB系统处理增益很高，其总处理增益PC为：

例如，当某二进制UWB通信系统Tf=1μs，Tc=1ns，Ns=100，比特速率Rs=10kbps时，该系统UWB信号的处理增益为50dB。与其他通信系统相比，其处理增益非常高。

另外，UWB信号为极窄脉冲的序列，故有非常强的穿透能力，可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体，能实现雷达、定位、通信三种功能的结合，适合军用战术通信。

图3

2超宽带信号发射机、接收机基本结构

2．1发射机和相关接收机模型

与传统的无线收发信机结构相比，UWB收发信机的结构相对简单。如图3所示，在发射端，数据直接对射频脉冲调制，再通过可编程延时器件对脉冲进一步时延控制，最后通过超宽带天线发射出去。在接收端，信号通过相关器与本地模板波形相乘，积分后通过抽样保持电路送到基带信号处理电路中，由捕获跟踪部分、时钟振荡器和(跳时)码产生器控制可编程延时器，根据相应的时延产生本地模板波形，与接收信号相乘。整个收发信机几乎全部由数字电路构成，便于降低成本和小型化。

2．2Rake接收机模型

由于UWB信号需要用时域的方法进行分析，多用于户内密集多径(多径可达到30条)的条件下，而且每条路径的信号能量都很小，难以对每条信道做出估计，所以使UWB信号的Rake接收成为可能。Rake接收机使原来能量很小的多径信号经过能量合并后提高的信噪比提高系统性能。假设某UWB通信系统有Nu个用户，其发射信号分别为某接收机接收到的信号为r(t)，如果想得到第一个用户发送的数据，那么其Rake接收机的实现框图如图4所示。

图4

3UWB与其他几种无线个人局域网技术的比较

由于UWB技术的种种优点，使其成为无线个人局域网络WPAN(WirelessPersonalAreaNetwork)的主要技术之一。WPAN的目标是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，以低价格和低功耗在10m范围内实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化信息网络。其最普遍的应用是连接电脑、打印机、无绳电话、PDA以及信息家电等设备。目前实现WPAN的主要技术有：IEEE802．11b(Win)、HomeRF、IrDA、蓝牙(Bluetooth)以及超宽带等五种。

从图5可以看出UWB技术的优势较为明显，主要不足是发射功率过小限制了其传输距离(如图6所示)。也就是说，10m以内，UWB可以发挥出高达数百Mbps的传输性能，对于远距离应用IEEE802．11b或HomeRF无线PAN的性能将强于UWB。UWB和同为热门的IEEE802．11b以及HomeRF不会进行直接竞争，因为UWB更多地是应用于10m左右距离的室内。事实上，把UWB看作蓝牙技术的替代者可能更为适合，因后者传输速率远不及前者，另外蓝牙技术的协议也较为复杂。

4国内外研究及发展情况

4．1国外研究现状

军用方面：早在1965年，美国就确立了UWB的技术基础。在后来的二十年内，UWB技术主要用于美国的军事应用，其研究机构仅限于与军事相关联的企业以及研究机关、团体。目前，美国国防部正开发几十种UWB系统，包括战场防窃听网络等。

民用方面：由于超宽带技术的种种优点使其在无线通信方面具有很大的潜力，近几年来国外对UWB信号应用的研究比较热门，主要用于通信(如家庭和个人网络，公路信息服务系统和无线音频、数据和视频分发等)、雷达(如车辆及航空器碰撞／故障避免，入侵检测和探地雷达等)以及精确定位(如资产跟踪、人员定位等)。索尼、时域、摩托罗拉、英特尔、戴姆勒—克莱斯勒等高技术公司都已涉足UWB技术的开发，将各种消费类电子设备以很高的数据传输率相连，以满足消费者对短距离无线通信小型化、低成本、低功率、高速数据传输等要求。

宽带技术论文篇（6）

PLC的现状与未来

电力线上网技术,简称PLC,是指利用电力线传输高频数据和话音信号的一种通信方式。电力线上网的调制解调器简称“电力猫”,它一端插在用户的电脑上,另一端插入家中任何一个电源插座,就可以实现高达14Mbps或45Mbps的传输数率,从而实现因特网接入,电视频道接收节目,打电话或者是可视电话。

对于未来,电力线上网技术将面临技术和市场的双重考虑,由于电压变化所带来的干扰影响上网质量,用电高峰时期数率波动大,PLC芯片主要来自欧美,以及国家法律法规不明确等因素,都将严重制约着电力线上网技术的良性发展,其未来之路绝非一帆风顺。

技术还需重大改进。在带宽、传输距离以及信号干扰方面虽已取得了长足进步,但由于电力网使用的是非屏蔽线,用它来传输数据不可避免地会形成电磁辐射,影响数据的保密性,因此信息安全性能差。多数电力线接入产品采用带宽共享,导致用户数量增加之后带宽下降,电力线接入时数据需要通过电表传输,带宽在电表处产生衰减,用电高峰期传输数率严重下降等方面还亟待改进。

商业模式不成熟。由于受到有关政策的限制,目前还没有相关业务的支持,而且在商业模式方面也只是处于摸索阶段。此外,中国厂商在产品芯片技术方面的缺乏,最终用户的认可、接受,市场的培育以及与该技术相关的产业链等问题也必须重点考虑。

与其他宽带技术相比,竞争优势并不明显。除了安全性这一众所周知的致命弱点外,PLC在价格方面也暂时处于劣势。“电力猫”目前价格在800元至1200元之间,比ADSL还要贵很多,现有电信运营商的上网资费已经很低,PLC如不能解决设备的成本问题,制定相对低的资费标准,是不具备竞争力的。而与此相关的是PLC的经营成本问题。另外,PLC所宣扬的最大优点是其便利性,无需任何布线,无需挖沟和穿墙打洞,通过遍布各个房间的插座就可上网。而无线局域网(WLAN)与3G无线互联网的迅猛发展,已经令PLC的这一优势黯然失色。

在市场接受程度上,据近期的一项调查显示,只有14.62%的网民表示对这项技术较为熟悉,其他的表示仅了解一点或一无所知。对于电力线上网技术在中国的商用,则有73.26%的网民持谨慎态度,其中有12.21%的人则明确表示不会使用,这反映了大部分用户对直接骑在电老虎背上上网还是心存疑虑的,毕竟是直接连在220V的电力线上,要想用户没有顾虑是不现实的,这就需要一边进一步的提高安全系数,一边加大宣传力度和市场推广力度,使用户对PLC有更多深入的了解,从而充分信任和接受PLC。

总之,PLC作为一项有潜力的宽带网络接入技术,相关电力部门如果充分发挥其潜力,并和原来自身的电力通讯网相连接互补,很可能形成四网合一的大好形势。另一方面,如果因缺乏长远战略眼光、市场运作不利、技术等原因也有可能失去进入宽带市场的最佳时间,流于一种辅助的上网手段。

PLC的优点

首先是其无可比拟的网络覆盖优势,居民家里可以没有五类线,可以没有双绞线,也可以没有DDN,但谁都离不开电力线。据了解,我国目前电话用户不到3亿,但用电用户已超过10亿。在广阔的农村地区,特别是那些电话网络不太发达的地区,PLC会更有用武之地。毕竟,电力网规模之大,是其他任何网都不可比拟的。虽然这些地区上网短期需求量并不大,市场发展成熟较慢,但会存在电力线上网先入为主的局面,可以有先行之利,对PLC的长远发展和扩张非常有利。

其次是它可充分利用现有的低压配电网络基础设施,不再需要任何新的线路铺设,随意接入,是一种“NoNewWires”技术,简单方便的安装设备以及使用方式,节约了资源和费用;无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物和公用设施的破坏,同时也节省了人力;共享互联网络连接;可以在任何客户进行网络连接;移动计算机至任意位置,简单使用;高通讯速率,可达到14Mbps(将来通过升级设备可达100Mbps),可使用VOD点播;数据加密,提供高安全性和高可靠性能。

高速访问可以为用户提供高速因特网访问服务、话音服务,从而为用户上网和打电话增加了新的选择,有利于其它电信服务商改善服务、降低价格。家居自动化的生力军通过遍布各个房间的墙上插座将智能家电联网,提前享用数字化家庭的舒适和便利。物理安全性强利用电力线的永久在线连接,构建的防火、防盗、防有毒气体泄漏等的保安监控系统,让上班族高枕无忧。构建的医疗急救系统,让有老人、孩子和病人的家庭倍感放心。远程读取方便远程自动读出水、电、气表数据,使公用事业公司节省大量费用,也方便了用户。

无所不在的电力功能,比较容易实现或者说推动智能化大厦和家庭智能化。这就是电力猫的竞争力。

PLC的缺点

宽带技术论文篇（7）

中图分类号：TN925文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）09－0155－02

从我们身边的生活就能感受到，有线通信的时代即将成为历史，无线通信逐渐在全球各地以非常快的速度发展起来，在这个最具活力的技术领域里，新手段、新方法随需求变化而层出不穷。其中，超宽带技术自20世纪末发展起来以后，就一直以巨大的发展潜力不断取得新的进展，从国防到社会生活的各个领域都可以看到这一技术的存在。

1超宽带无线通信技术的概念

超宽带是美国国防部在1989年开始使用的一个术语，事实上是对某一频率范围内信号的定义，规定如果一个信号在20 dB处的绝对带宽大于1.5 GHz或分数带宽大于25%，则这个信号就是超宽带信号，而利用超宽带信号进行无线通信被称为超宽带无线通信。

最早应用超宽带技术的部门是美国军方，直到后来才统一了对它的认识和限定。超宽带与常见的通信方式的不同之处在于，现在常用的通信技术使用的是连续的载波，而超宽带技术采用的是极短的脉冲信号，平均来看，每个脉冲信号的持续时间都非常短，通常只有几十皮秒到几纳秒，但是这些脉冲所占用的带宽甚至高达几吉赫。因此最大数据传输速率可以达到几百兆比特每秒。

2超宽带技术的特点

2.1具有很好的共存性

因为超宽带的发射设备的发射功率非常小，所以理论上而言，超宽带技术可以与现有的其他通信系统共享频谱。这种共存性为超宽带技术的实际运用提供了基础。超宽带通信的使用频谱范围是3.1～10.6 GHz，频谱宽度是7.5 GHz，人们可以控制其发射功率，从而以避免其对其他信号的干扰。

2.2发射功率低

由于超宽带系统信号的扩频处理增益较大，即使采用低增益的全向天线，也可使用小于1 mW的发射功率实现几千米的通信。

2.3传输速率高

超宽带无线通信的数据传送速率可以达到几十兆比特每秒到几百兆比特每秒，远远高于蓝牙的传送速度。

2.4抗干扰性能强

超宽带无线发射的信号，分布于宽阔的频带中，输出功率小，在接收端可以将信号能量还原，解扩过程中产生扩频增益。因此，同蓝牙技术相比，具有更强的抗干扰性。

2.5带宽极宽

超宽带正是得名于它的带宽，一般使用的带宽在1 GHz以上，甚至高达几个GHz，加上其共存性，就可以为今天紧张频率资源在开拓一条新的无线电路径。

2.6频谱利用率高，系统容量大

基于共存性的特点，频谱公用在超宽带时代到来时是可以实现的，而且无需正弦载波信号，可直接发射冲激序列，因而超宽带技术使频谱具有极大的系统容量。

3超宽带无线通信技术的发展应用

因为超宽带技术具有共存性的特点，所以它的发展应用和其他无线电技术并不矛盾，应用范围极其广泛。

超宽带无线技术可用于家庭、办公室、个人电子消费品等内容中。因为人们在社会发展的过程中追求的是方便快捷，所以对家庭和办公环境中存在的设备要求也是以这种原则为指导的，电子商正是为满足这种需求，希望能够用无线的方式代替过去各个电子设备之间的有线连接，进行大容量的数据转换和传递，这样不管家庭环境还是办公环境都会更加符合人们的追求。虽然已经存在的蓝牙技术能够一定限度地满足这种需求，但蓝牙技术的低效、慢速、小容量都是它的不足之处。超宽带技术在未来的发展中能够克服这些缺点，提供相当于计算机总线的传递速度，能够用网络储存设备代替个人终端。而且超宽带技术设备的载体具有小巧方便的特点，在任何一个地点都有可能仅仅利用计算机的某一个设备达到运用整个计算机和整个网络的作用。

因为超宽带的隐秘性等特点，军事上可以将之作为有效的通讯技术，采用低截获率的内部无线通信系统，进行地波通信、LPI/D高度计、战场手持LPI/D电台、新型雷达系统、无人驾驶飞机、地面站车、地雷探测等方面的革新。最重要的应用是对现在流行的隐身战术的打击，隐身飞机、隐身舰艇等针对传统雷达所释放的信号频带内有效，但在超宽带带内，隐身战斗机的形象就会暴露。

根据超宽带无线通信技术的精确新的特点，可以将之运用于定位功能，运用极其微弱的同步脉冲可以对高速运动的物体进行有效的锁定，进一步根据返回的数据，可以将所得的内容以图像的形式呈现出来，具有很好的实际运用功能。

4结束语

本文所介绍的关于超宽带无线通信技术的内容只是非常少的一部分，作为一种新型的技术，超宽带还有无限的利用可能性。虽然现在尚处于研发阶段，而且理论转化为实际技术的问题也大量存在，但其广阔的应用前景是非常明显的。未来电子设备的智能化倾向，对短距离无线通信的要求越来越强烈，超宽带技术对于解决这种需求是非常有效的一种技术途径。因此，未来还需要大量的相关研究进行理论指导，同时也需要大量的综述性研究。

参考文献：

［1］赵丽丽.浅谈超宽带无线通信技术的发展［J］.数字技术与应用，2011（3）：30～31.

［2］岳光荣.超宽带冲激无线电性能比较［J］.电子科技大学学报，2003（5）.

宽带技术论文篇（8）

引言

宽带通信网是智能化的通信网络，包括宽带、全数字化、具有综合业务能力于一体的智能通信网络系统，在信息数据的传输上突破了传统通信网络系统容量、时间和速率上的限制。现代移动通信技术能够蓬勃发展在于它的便捷灵活等应用特点，第三代及增强型第三代移动通信技术概念普及范围越来越广，短距离宽带无线接入技术更是日益突出。

1.超宽带通信技术的研究

超宽带通信技术是一种为使信号具有GHz量级而对具极陡上升和下降时间冲激脉冲进行直接调制的宽带。超宽带通信技术因为具有系统复杂度低、发射信号功率谱密度低、能够提供厘米级定位精度、被截获能力低和对信道衰落不敏感等特点。

1.1 超宽带通信技术的概述

超宽带通信技术是现代被广泛且深入研究的一种新型无线通信技术，不仅仅是因为它与其余的通信系统同时享有频段，且占有极宽带宽，同时还给研究兼容、干扰的等领域引起挑战，更是因为它拥有低功耗、低消费、高数据率等特点。现在超宽带通信技术包括DS-CDMA方案、MB-OFDM方案（多频带OFDM）、脉冲超宽带方案三种。超宽带通信技术脉冲长度比包括以3G为代表的宽带cdma技术在内的现有无线通信技术的带宽都大，一般都在亚纳秒量级。现在超宽带基于专利和现实技术复杂等关系，其主要方案是DS-CDMA和MB-OFDM。

1.2 超宽带通信系统的关键系统

发射信号时是通过延时器对系统进行精确的延时，用输出的触发信号去触发脉冲源，触发后的脉冲源将产生具有一定脉宽和功率的极窄脉冲信号，在产生的脉冲功率满足限定值时，将直接触发超宽带天线将信号发射出去。接受信号时，信号随着天线输入到相关器的输入端，相关器会把接受到的信号和来自被触发产生的脉冲模块进行模拟相关处理，输出后的直流电压信号通过a/d转换之后传送到数字基带进行判决和数字的相关处理。超宽带通信传输信息是通过发射和接受拥有皮秒量级的脉冲信号来实现的，以每秒钟几十兆的速度发射和接受脉宽小于1NS的窄脉冲信号。信息调制到精确定时的脉冲串是通过脉冲键控调制（OOK）或者脉冲位置调制（PPM）方式。超宽带通信系统包括控件、延时器、相关器、脉冲源、超宽带天线等附件。

2.宽带中ADSL接入网方式

目前，ADSL技术还只是将信息比特流从铜双绞线的一端传送到另一端，而要使计算机与Internet相连，不需要ADSL接入网，没有接入网的支持就不能发挥ADSL的真正作用。根据ADSL接入网协议是ATM还是IP，也就出现了两种方式。ATM异步转移模式，ADSL不对称数字用户线，ATM方式接入网。

2.1 基于路由器的ADSL

接入网，ADSLModem位于铜，双绞线的两端，一端连接中心局内的以太交换网，另一端连接用户计算机。以太交换网再通过路由器接入网络。这种配置可节省路由器的端口，布线也得到简化。这种接入网络的优点是充分利用现有设备，初期投资少，而且无需协议的转换;与LAN、Internet协议兼容;特别适用于Internet及LAN的高速接入，缺点是不能处理非IP业务和无升级协议支持的视频业务。

2.2 基于ATM方式的ADSL接入网

ADSL接入网方案是假定所有的业务均通过ATM交换网，这就为各种业务带来了巨大的灵活性，为传输分组和语音，视频业务提供了最好的折衷方案。每个端局安装有接入集中器和ADSLModem;用户室内相应地在铜双绞线上接入ADSLModem并连接到PC，这样网络就可将ATM信元一直送到用户。当然，在现阶段由于ATM核心网还未建立起来，这种基于ATM的ADSL接入网还只是一种设想。

3.超宽带通信技术的应用

通过极窄的脉冲方法来进行无线信号发射和接受的特别技术就是广义

上的超宽带技术。它具有抗干扰力强、低能耗低成本高速率且系统保密性高等优势，解决了传统无线通信技术上的不足。超宽带通信技术在军事活动、雷达测试、通信领域等方面得到广泛使用。

3.1 超宽带技术在国内的应用

在我国，早在“十五”863计划中，就把超宽带无线通信兼容性技术和其核心技术共存作为无线通信创新技术和共性技术的研究内容，以此来加强国内对这方面的深入研究，眼前国内仅在雷达系统方面对超宽带系统有比较深入的研究，但还没形成规模性的研究。

3.2 超宽带技术在国外的应用

国外对此研究相对比较热门，主要因为它的优点在无线电通信方面有着很大的发挥潜力，超宽带系统在国外主要应用于雷达、个人家庭等通信网络和精准定位系统。国际对超宽带无线通信的研发随着科技进步和社会发展需求越来越深入。美国早在2002年初，就正式通过了超宽带技术应用于民间的方案，确定了包括车载雷达、成像和测量与通信等系统，并给出相应的规定。

3.3 超宽带技术实际应用

超宽带技术功率频谱密度低、信号频谱极宽，对方不知道精确的信号参数是很难恢复，具有很强的保密性，加之其抗干扰能力强，能在噪声中顺利传输，在超复杂的环境中也能正常传送，减少对方的侦查机率。所以，超宽带无线通信组网是根据超宽带技术的特点建立的管理系统，由若干装甲车的超短波和超宽带电台组成的。为能更方便的适应现存的复杂电磁环境，同时更好的增强网络通信组网的可靠性，专家们把超宽带系统和装甲车机械化部队装备的VHF/UHF频段有效结合起来进行使用，加上其成本低功、率消耗低使得部队可以长久作战。基于超宽带技术的穿透能力，不仅可以研发穿地雷达，发现埋藏的地雷，保护地面的安全，并找出敌人地下工作室给予毁灭打击，同时也可以制成成像雷达，运用在装甲机械化得部队中，帮助炮击手射击隐藏敌人。随电磁环境的复杂化和信息量的剧增，抗干扰问题和部队信息安全问题日益突出，超宽带技术的使用就解决了这一问题。

4.总结

随社会发展、科技进步，电子设备也越来越趋向智能化，不仅是无限移动蜂窝网与局域网建立的有效结合，加上对短距离高速数据传输要求的提高，以及兼容性的发展苗头日益加快，使得超宽带技术在未来发展与应用有着更为广阔的天地。ADSL提供了高速的WWW多媒体服务，包括视频和声音信息，Internet访问服务，FTP服务，远程教育，远程医疗还有各种商务交易服务等，可在一定范围内缓解用户对宽带通信的要求。ADSL又作为从窄带过渡到宽带的有效手段，有着旺盛的生命和美好的应用前景。它的出现会加快宽带信息服务的普及，进一步推动信息高速公路的发展。

参考文献

宽带技术论文篇（9）

随着时展的要求，信息技术时代的到来，电子产品日益大众化，人们已经不能满足于局域网的应用空间，电力通信城域网才愈来愈被需要。而宽带IP技术的支持是宽带城域网的基盘，因此宽带IP技术的发展决定着宽带城域网的发展，制约着互联网以及各种网络服务终端的发展。如何促进宽带IP技术则是电力通信城域网中的重中之重。

一、宽带IP技术的网络平台

我国电力通信信息网所包含的网络服务终端有：广域网，VPN以及用户网等等，其中电力通信城域网就是广域网的其中一个分支。广域网是中国所常见的一种网络模式，广域网由中国网通公司管辖，拥有中国信息网络平台的支持，因此其机遇与发展前景更广阔。而宽带城域网则是广域网的一个重要体现，是广域网的分支，同时也是新时代的产物。

无论是在广域网、VPN，用户网还是在任何电力通信城域网中，宽带IP技术的发展都是网络终端进步与发展的必要前提，是电力通信城域网的平台基础。随着宽带IP技术的发展，WLAN的出现，电力通信城域网的实力日渐雄厚，宽带IP技术的网络平台十分广阔。

二、宽带IP技术在电力通信城域网的应用

我国处于数字信息化中，数字电力的发展是电力信息发展的核心，因此如何建设一个适合电力工业自身发展与社会各界需求的网络结构，则是未来发展的中心。在实现数字化的进程中，采用先进的技术支持必定加快数字化的实现。

2.1 宽带IP技术的应用

自助存取款终端自从问世起就向大家展示了其机动处理数据的能力，特别是拥有较强的数据综合传输能力，因起采用固定长度信元和精简信元而使交换快而灵活，但其一直被视为通信技术的终点。

随着宽带IP技术的发展，将COS映射到自助取款终端中，将使设备成本提高百分之二十五。为了减少这种差异而研制出RFC1483，RFC1577等协议，在此协议中，自助取款终端将变成路由器专线出现，既得到了QOS支持，有可获得百分之九十五的带宽。

2.2以太网技术在城域网中的发展

成光传输网是骨干传输网与接入网络的汇合，尽管网络的接入方式多种多样，但一直需要一个十分可靠的传入传出网络终端进行承载，而这个网络只能是DWDM系统上的。其作为城域网传输技术，不能简单的将DWDM技术用于城域网中，因此将其转变为服用波长为16波以上（CWDM）就可以正常运转，而现在技术也可以实现273波。其中目前普遍应用的是以太网技术，随着技术的改进与性能的提高，许多以太网交换机长假在生产中保存了原有技能，有采取多种方法定义与配置VLAN通信，使之扩大容量，增强备份功能。

三、宽带IP城域网应用的发展原则

1、发展性。Ip城域网采用国内外标准的网络技术，可以与全国主干网络连接， 即着眼于现在的系统程序支持又面向将来的应用软件系统的发展，具有良好的发展性。

2、安全性。作为网络信息交换平台，必须具有严格的安全监管系统，要采取系统保密措施和防范监管方法，以保证用户安全和传输信息完整。

3、延展性。作为新时展的产物，电力通信城域网必须具备强大的发展空间和储备力量，才能在信息化，数字化的当代社会中长期发展下去，因此就要求IP发展具有将强的延展性，提高宽带IP技术，促进电力通信城域网中的应用的横向纵向共同发展。

四、总结

综上所述，宽带IP技术在电力通信城域网中的应用是十分广泛的，前景是十分广阔的，这就要求我们广泛发展IP技能人才，不断进行电力通信技术的突破创新。但因发展平台还在拓宽，IP技术的应用还不完善，IP城域网仍存在很多不足之处，这就要求我们在不断加强城域网网络的同时兼顾网络的完善工作，积极发展网络平台，投身于研发与应用宽带IP信技术，不断促进网络时代的发展与进步。

参 考 文 献

[1]丁道齐.组建电力城域网的主流技术――宽带IP技术[J] .国电通信中心.2002，5（9）：1-8

[2]李宏涛， 李腊元.宽带IP城域网的设计与实现[J].深圳市安保区信息中心.2003，1（27）：182-185

[3]陈其力.宽城IP城域网的组网技术与实践应用[J].中睿规划设计有限公司.2014.1（16）：263-2 64

宽带技术论文篇（10）

宽带移动通信网络技术是伴随人们日益提升的生活质量要求出现的，发展的开端是进行较小范围内的信息传递，之后成功的应用科学技术进行通信范围的扩大，保证了信息的完整性和传递性。通信技术应用的范围十分广泛，在初期的战争阶段，成为联络和救援的主要手段，为人们提供了无限的便利。这一阶段的人们发明了无限通信、移动通信电话，以及后期的蜂窝电话等。直到网络时代的到来，拖动人们进入移动通信的网络时代。多媒体介质的帮助，为人们生活提供了更多具有时效性的信息。

1.2宽带移动通信网络技术发展的特征

伴随科技时代的到来，宽带移动通信网络技术成功的将人们的信息传递需求进行整合，改善了传统通信的不良情况，快捷便利的通信很受大众的亲睐。经历了通信发展的不同阶段，现代通信技术在经历革新之后，能够拥有自身独特的魅力，展现新内容支持下的通信特征，进行良好的任务链接操作。宽带移动通信网络技术的特征，就是实现人们对移动式信息传递的需求，满足人们随时随地的通话要求，全方位无死角。新的通信技术能够让用户成为系统主体，支持其他业务的拓展，类似于影音信息的下载和收录都包含在工作内容之中。成功统一各项业务类型，最终实现统一监管的目的。

二、展望未来宽带移动通信网络技术发展未来宽带移动通信网络技术发展的一些思考

2.1未来宽带移动通信网络技术遇到的挑战

未来希望宽带移动通信网络技术更加良好的发展，就必须正视发展中遇到的问题和挑战。首先，需要认识清楚大量数据的统筹管理是未来发展的重大问题，保证信息的统一性和自组能力。其次，面对人们对智能化的要求，进行合理的系统构建处理，也是未来发展必然面对的问题。因为通信技术的改革发展，提升了信息传递的数量，在很大程度上增加了储备所需的空间。能够完成支撑大量数据支持的网络通信环境也是问题发展的重点，加强宽带执行工作的速度成为未来发展的重要工作内容。未来的宽带移动通信网络技术，离不开计算机技术的支持，能够将二者良好的融合，也是成就技术提升的关键，保证人们通信质量的提升，必须实现工作效率的高度统一。宽带移动通信网络技术的发展和进步，一定会经历许多挑战，本文中分析的问题只是其中一个部分，专注于科技研发工作还需要付出相当多的努力。

2.2未来宽带移动通信网络技术发展的技术支持

发展宽带移动通信网络技术，要坚持完善良好的通信网络体统，满足技术支持要求。针对数据的管理工作要严谨，适当的调配能够良好的运作管理系统，在支持数据传递的过程中，能够提升传递速度，也是未来发展的重点。将计算机技术与通信技术完美融合，保证多媒体技术的多方面支持，进一步体现综合能力服务的高端性和专业性。