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电子通信技术网络架构及应用分析

2021-10-13张兴华

智能城市 2021年17期
关键词:卫星通信宽带架构

张兴华

(中交一公局集团有限公司,北京 100015)

随着电子通信技术的出现,我国的网络通信技术不断更新,传输效率不断提高。为提升电子通信技术的服务性,使电子通信技术能够与社会发展相适应,需要不断地深化及创新电子通信技术,挖掘电子通信技术应用领域。分析电子通信技术的应用及网络架构,能够有效提升人们对电子通信技术的了解,更好地应用电子通信技术。

1 电子通信的关键技术分析

1.1 电子通信技术介绍

电子通信技术指运用电子通信技术的原理,将信息技术与电子科学技术相结合,解决通信工程及电子行业问题,如计算机及电子制造和控制问题、集成电路设计问题等。随着电子通信的技术的不断发展,在人们日常生活中也不断出现新的电子通信技术[1],如移动通信、宽带通信、图像处理、自动化场景等。

目前,光子技术的出现为电子通信行业带来了新的发展方向,意味着移动网络化时代的到来。

1.2 通信网络安全防护技术

通信网络安全防护技术指通过设置通信网络安全防护网,降低网络安全风险。

(1)通信网络安全防护网能够根据防火墙拦截数据判断是否具有通信风险,以便及时查杀排查安全隐患。

(2)在登录界面提供安全认证技术识别用户信息,最大限度避免信息泄露问题。

(3)针对重点数据库采取监测及控制管理技术,提升信息安全。

(4)通过提供漏洞扫描、缺陷修补等安全防护技术,提高通信设备防御力。

1.3 卫星通信技术

卫星通信技术是电子通信技术之一,将信号转换成微波发至地球的同步卫星,在同步卫星中下发至目标通信位置。卫星通信技术支持长距离通信,具有覆盖面积大、通信距离远、支持多址连接、灵活性强等优点。

使用卫星通信技术能够确保通信质量和安全,卫星通信技术具有较大潜力,特别是数据压缩技术、多址速接技术、数字调制技术、宽带IP卫星通信技术等多种卫星通信技术,有效提升了通信速度及性能,有效保障了通信安全。但卫星通信技术也存在缺点,如传输时效长、信号盲区、易受太空环境现象影响等[2]。

1.4 对准和跟踪技术

在APT系统中,具有跟踪和捕获信息功能的是粗跟踪单元,粗跟踪单元主要由接收发送天线、驱动电机和探测器组成。为了提高跟踪精度,将跟踪精度控制在合理的精跟踪探测范围内,必须控制目标脱靶量。精跟踪单元作为APT系统中的重要组成部分,精跟踪单元的跟踪精度决定了APT系统的整体跟踪精度。

精跟踪的带宽的高度,可以在某种程度上提升APT系统的反应速度和对干扰的抑制能力,影响APT系统跟踪精度。对准和跟踪技术能够有效捕捉通信信息,减少通信干扰,提升通信安全。通过ATP系统对用户通信位置进行跟踪,锁定跟踪路线、圈定易懂范围,有效确定用户通信位置。通过ATP系统控制单元能够帮助通信网络捕捉定位及移动信息,实现定位与跟踪。

2 电子通信技术的应用分析

2.1 MIMO技术

MIMO技术如图1所示。

图1 MIMO技术

MIMO技术应用于通信系统中,提升通信信息输入以及输出两者的兼容性,提升了信号的链路性能,加快了数据的处理速度。MIMO技术在通信网络行业中得到了广泛应用,如4G通信网络建设过程中采用了MIMO技术。

MIMO技术的原理是通过控制各个天线,使其具备无线通信功能。在信号的输入端口使用MIMO技术,能够独立发送各类信息,有效降低信息传送失误及传送干扰概率。在信号输出端使用MIMO技术,提升信息的独立收集速度,有效确保电子通信系统的基本通信强度,拓展系统运行空间,增加系统容量,但不增加宽带数量。

大量研究表明,即瑞利衰落信道的条件下,OFDM系统可以通过使用MIMO技术提升容量,MIMO系统能够提高频谱效率。多径衰落是干扰通信质量的主要问题,通过MIMO系统能够解决此问题,MIMO结构支持在不增加发射功率的前提下获取系统容量。

2.2 SDR技术

SDR技术指围绕软件建立的一种无线电通信体系,主要使用数字信号处理技术,通过相应的硬件平台及软件,完成信号的前段接收、中间传递及基带处理等工作。通过在天线地带使用宽带网络功能的数字或模拟转化器,提升信号数字化效率,利用软件转换无线电台的功能。

目前,SDR技术是唯一可以同时链接多种工作频率、调制方式和多址方式的通信技术。随着无线通信用户数量的不断上升,人们越来越重视无线通信业务,顿谱业务的需求量不断增加。利用SDR技术能够提高系统的频谱利用率,有利于实现顿谱资源的合理分配及有效利用。

2.3 天线技术

通过天线技术可以使未来的电子通信系统实现智能化,天线技术主要的应用原理为通过束波算法实现波束的集聚,使波束成为阵列,提升天线信号的稳定性。

使用天线技术能够使信号波束转化为更高效化的阵列,降低信号干扰问题,有效提升通信信号的强度。例如在移动通信中,通过利用天线技术能够使移动通信网络的稳定性提升,实现预防干扰,加快信息传输率,拓展系统容量空间等功能。天线技术经历了从最初的单阵列天线、到多阵列、多单元、从无源到有源的系统。

天线技术阵列如图2所示。

图2 天线技术阵列

2.4 无线技术

无线技术的应用大幅度降低了无线通信的管理成本,使无线通信能够朝着稳定有序的方向发展。使用无线通信技术能够将基础的无线通信平台改造成新的通信平台,只需要改变通信协议便能构建新的通信系统,降低了通信硬件系统的改造概率。无线技术还能够支持终端系统的信息传输及采集需求,可以将同一时间的不同信息顺利传输,实现个性化的通信需求。此外,智能无线技术还能支持紧急呼叫定位功能,方便用户在紧急情况下进行求救。

3 电子通信网络架构分析

3.1 电子通信网络构架下的网络切换

电子通信网络具有安全性及可靠性高的特点,被广泛应用于网络架构中,以此实现电信、互联网及广播电视的三个网络渠道的结合。通过运用支持通信网络自由切换的多接口技术,满足用户多样化的通信网络渠道需求,提升用户的通信效率。

基于电子通信网络架构的通信网络格局发生了根本变化,网络接入渠道从单点接入变为多点接入,通信网络也由最初的简单逐渐复杂,网络实现了融合。用户在新的网络架构下能够自由进出所有网络接入点,能够自主选择和切换通信网络,有效提升通信网络切换的速度及效率。

3.2 电子通信网络构架下的宽带网络

随着三网融合技术的不断发展及电子通信技术的广泛应用,通信网络行业将朝着智能、服务、个性、宽带化的趋势发展。在电子通信网络构架下的宽带网络,安全性及通信速度能够得到提高,用户能够自由地选择宽带通信商和网络通信信号。

电子通信网络构架下的宽带网络能够改革网络通信技术并提升传输速率,使得我国的通信网络技术朝着普适性IP及媒体网络的方向发展,提升移动网络通信技术的速度,加快网络融合一体化的进程,深化无线移动通信的改革。宽带网络通信技术的发展能够加快我国通信领域发展进程,为我国的“网络强国”和“互联网+”等提供先进的技术支持。

3.3 电子通信网络架构的前景

未来的电子通信网络架构的将致力于实现网络功能虚拟化、大规模物联网平台打造。通信网络功能实现高效处理、存储的同时,能够支持数据安全防护、管理及分析,提升通信网络的性能和敏捷性,为人们提供高性能、高效率的敏捷的通信网络,使通信网络能够应对新时代的业务需求。

4 结语

本文探讨电子通信网络下的通信技术,即通信网络安全防护技术、卫星通信技术、对准和跟踪技术,介绍电子通信技术的应用领域,如MIMO技术、SDR技术、天线技术、无线技术等。分析了电子通信网络的架构,如网络切换及宽带网络的实现与功能,通过探讨电子通信技术的应用分析及网络架构问题,明确了未来电子通信技术的发展方向及领域。相关部门及高校应当加大电子通信技术领域的人才培养力度,通过向社会提供高素质的通信技术人才,为电子通信领域的蓬勃发展提供人才资源。

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