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随着社会的进步和科技的发展,我国已经迈入信息时代,通信技术在信息时代中占有着不可替代的地位,其可以保证信息的有效传递。在计算机及网络技术不断发展的背景下,有线通信技术与无线通信技术发生了重大变革,但是这两项技术有着各自的优点,也被应用于不同的领域。本文首先对有线通信技术和无线通信技术进行了简要的介绍,然后对这两项技术进行了对比分析,以期为今后的工作提供一定的理论支持。
关键词:
有线通信技术;无线通信技术;对比
引言
在前两次的工业革命后,人类社会均取得了突破性的发展,而随着信息技术的发展和应用,人类可谓进入了第三次工业革命,而这次革命的核心内容就是科技,特别是通信技术的进步改变了人们沟通和交流的形式,而计算机技术及网络技术的发展和应用又在一定程度上促进了通信技术的提高。通信技术有两种形式,分别为有线通信和无线通信,在生活中均会接触和应用到,可大幅度的提升我们的生活质量。
1有线通信与无线通信概述
1.1有线通信
我们将需要借助有形媒介进行信息传输的技术称为有线通信,其中传输过程中用到的媒介主要包括电线和光缆,传输来的信号经接受端接收,经特定设备的设备进行破译后便可得到相应的信息。通常说来,有线通信的建设成本往往较高,大部分的资金都用于通信设备的购置,而且有线通信受限于传输介质,一旦传输介质出现故障或遭到破坏,将很大程度上影响到信息的传输。当然也恰恰是因为这样有形的传输介质,才是得信号的传输过程不受外环境的影响,能保证信号传输的稳定性和可靠性,而且不会造成明显的辐射污染。除此之外,有线通信技术具有更高的服务品质,可以通过采用更为复杂、更为先进的传输介质,进一步的提升信息传输的稳定性。而一般情况下,有线通信不易出现故障,而即使出现故障,也能对所传输的信息进行有效的保护,不会出现信息丢失的状况。可见有线传输技术在日常生活中占有着重要的地位,尤其适合应用于对通信质量要求较高的状况下。
1.2无线通信
无线通信定义方式是相较于有线通信的,无线通信所利用的传输介质是无形的,我们把利用电磁波等无形介质进行信息传输的技术称为无线通信技术,因为电磁波所覆盖的范围十分广阔,所以从某种意义上来说,无线通信不受地域的限制。近年来,随着我国无线通信技术的不断发展和提高,其已经被大规模的应用于不同的领域中,可以说我国已经进入了一个通信的数字化时代,比如目前可以说是人人必备的手机,所采用的信息传输方式就是无线通信。除手机之外,目前应用极为广泛的Wifi,其也是通过无线通信的方式进行信息传输的。虽说无线通信技术有着很多的有点,但也不可避免的存在一些弊端,因为无线通信是采用电磁波进行信息传输的,如此暴露在外环境下,容易造成信息的泄露。而且此种传输方式也会产生较大的辐射污染,可能会对人们的身体造成一定的损伤。而在无线通信技术被广泛应用的背景下,无线信号的数量不断的增加,这就造成了不同信号间相互干扰的状况,影响信息传输的准确性和可靠性,这也是制约无线通信技术发展的重要因素之一。
2有线通信与无线通信的差别与发展方向分析
2.1有线通信与无线通信的差别分析
无线通信具有着衰落和移动的特性,因此为了有效的解决无线通信中信号发生隐藏中断的状况,需要建立起请求和清除发送机制,可以看出相较于有线通信,无线通信的功率控制上更为复杂也更加困难。有线通信是通过有形的介质如光缆、电线等将信息传输到接收终端,而无线通信是通过无形的介入如电磁波来实现信息传输,比如手机信号往往是通过内置天线通过电磁波向外传输信号的。有线通信可以对传输线路进行优化,实现通信的安全与稳定,可以根据实际情况不断的提高服务品质,而且可以对传输过程进行有效的监控,一旦发生突况,可以立即采取补救措施,防止由于数据丢失而带来的损失。而无线通讯则因为信号暴露在外容易引起信息的泄露;在实际的应用方面,有线通信技术更多的是应用于有线电视、电话、传真等对信息传输质量要求较高的领域,而无线通信技术则应用的相对广泛一些,由于其可以不受线路的约束,并且投资的成本也相对较低,其在通讯、信号检测、医学检查、农业生产等领域得到了大规模的应用,并取得理想的效果。
2.2有线通信与无线通信的发展方向分析
有线通信与无线通信存在着较大的差别,虽然从目前的状况来看,无线通信得到了更大规模的应用,但是有线通信技术也将得到更好的发展,虽然无线通信具有着诸多的优点,但是有线通信也有其存在的必要性。由于受到通信设备的限制,很多情况下还需要借助于有线通信技术,而且从服务质量和保密性的角度出发,有线通信无疑是更为适合的选择,而无线通信技术未来必然会与多种的新技术相结合,来实现多距离的实时传输,而很多领域的通讯方式必然会向无线通信转变。
参考文献:
[1]师小国.有线通信与无线通信的优劣对比[J].信息科技,2014(3).
【关键词】无线通信技术;现状;发展前景
随着无线通信技术现代化的发展,无线通信技术已经应用到各个领域,其规模在不断扩大,对人们的日常生活的影响力也越来越大。随着人们对无线通信技术的需求不断增加,无线通信技术的发展前景也呈直线上升。
1 无线通信技术的发展现状
当前我国的无线通信技术发展形势凶猛,对无线通信技术的应用也是也来越广泛。其中主要包括以下方面:
1.1 移动通信
目前我国的移动通信技术最新的的发展是4G移动网络,但是当前应用较为广泛的是全球3G移动网络。3G移动网络给业务的发展提供了更全面,更广泛的发展平台。根据市场调查,我们生活周围的90%以上用户开始使用3G移动网络服务,调查证明3G移动网络通信在未来的网络通信市场中将占据着巨大的比重,而移动网络通信的未来市场发展前景也是相当可观。
1.2 蓝牙技术
随着现代的无线网络技术迅速发展,实现了网络化的无线远程通信,将远程信息以无线数据和语音等方式进行传输,这种无线通信技术被称为蓝牙。蓝牙技术的应用是以现代无线通信技术为基础,传输无线数据和语音,实现全球通信的开放式。蓝牙技术与短距离的无线连接,一般在10米以内[1]。它使数据传输变得更加迅速有效,并且降低传输成本。(关于蓝牙的描述好像不太对,这个10米以内和实现全球通信的开放式好像没什么相关性。)
1.3 无线宽带技术
无线宽带技术就是以固定的无线通信为基础的宽带接入技术。如今无线宽带技术在我国得到了广泛的应用。多个用户通通过WLAN共享技术实现了无线网络的高速连接,用户可以随时随地的通过WLAN介入网络,轻松方便的享受网络带来的各种服务。但是与国外的无线宽带技术相比,我国的无线宽带技术仍然处于发展时期,用户的数量以及应用的范围时都十分有限,同时在无线宽带的技术上也有一定的差距。在未来的发展过程中,无线宽带技术在中国的各大城市还有很强的发展潜力。在来来,中国也会加强对无线网络技术的开发和研究,提高自身的自主知识产权,同时会加大无线宽带技术在大中城市的网络覆盖率和使用率,为用户提供更加全面的无线网络。
2 无线通信技术的发展前景
随着无线通信技术的应用规模的不断扩大和应用范围的不断提升,无线网络通信技术在未来将越来越受到人们的青睐。随着新技术的不断发掘,无线网络通信技术将会不断的深化发展,其发展趋势也将朝着更便捷更高速的方向进行,通过上文对当今无线通信技术的现状进行了分析得出,无线通信技术的发展趋势主要包括以下几个方面:
2.1 各个无线通信技术之间的技术互补增加
各个无线通信技术都有不同的特点,包括在技术特点,覆盖范围,使用区域点呢个方面都有自己有点,比如3G达到了广域无缝覆盖和强漫游的移动需求,WLAN保证了中距离多数人的高速数据传输,而蓝牙技术则实现了短距离低成本的高速数据传输[2]。每一种无线通信技术都有自己的特点和对用户最为有用的方面,我们要加强对无线通信技术的开发和研究,综合各种无线通信技术的特点,提取精华摒弃糟粕,使无线通信技术进一步一体化和多元化。
2.2 无线通信信息的个性化
无线通信技术现代化的发展目标是无线通信信息的个性化。它的主要表性形式突出在促进各种移动IP在移动设备上自由使用。如今智能手机、平板电脑等越来越受到用户的喜爱,生活中使用智能移动终端的用户随处可见,推动了整个无线通信行业的发展。随着市场对智能终端需求的不断扩大,无线通信技术的市场也在不断扩大。
2.3 网络优化融合与演进并轨
科技的发展促进了网络优化与融合的不断进步,大部分运营商都借助增量升级,继续抢占3G网络市场。随着市场的发展,网络融合是现代无线通信发展的必然要求。随着科技的发展与技术的进步,市场经济和用户需求的不断变化,市场竞争将日趋激烈,这也将进一步使计算机网、电信网、电视网等融为一体,宽带IP技术也将是三网融合在一起的支撑点和结合点,并逐渐形成统一的三网综合管理[3]。
2.4 无线通信技术的跨行业创新应用
随着无线通信技术的蓬勃发展和广泛应用,无线通信技术应用的行业也越来越多,包括医学领域、军事领域和科研开发领域等,都广泛的应用了无线通信技术。无限通信技术把各个学科的物联网包括健康、教育、军事、信息等各方面联系到一起。例如,在医学方面,随着人们对医疗质量的改善和成本的降低以及健康知识的关注提升,医院采用和无线通信技术相结合的可佩带的传感器用在用户身上或者有传感器的手机上,用户就可以随时监测自己的身体状况或者治疗慢性疾病。
2.5 未来无限网络的联合化、一体化、宽带化
不同的接入网络需要协同工作才能满足用户在不同场合不同应用的需求。由目前无线通信技术发展的情况来看,LTE技术将会变成无线通信技术的主导,形成对全世界移动网络的无缝覆盖,而类似WLAN等宽带技术,将在不同覆盖范围内与移动通信网络形成有效的互补。未来的无线通信终端也将是计算机和通信的融合,在应用的过程中,不同用户的通信终端不相互干涉,能够适应检测当前的网络环境,完成相应的网络感知与选择,并且可以优化升级下载。随着用户业务的不断广泛增加,未来通信系统的多功能化集合是发展的大势所趋,以3G或者超3G的技术为主导,WLAN等宽带接入技术为互补,形成语音、数据和图像的综合业务以及无线传输模式综合和服务模式综合[4]。
3 结束语
无线通信技术的发展给人们的生活工作带来了方便,在未来的无线通信技术发展过程中,无线通信技术也会根据不同的用户需求和社会的变化,不断提升自己的科学技术,来满足用户的需要。因此,无线通信技术在未来的发展中,前景可观,是一支拥有实力的潜力股。
【参考文献】
[1]徐迎,郑凌娟,龚宇清,杨尚瑾.光纤通信在电力系统通信中的发展前景[J].才智,2010,09(23):55-56.
[2]赵璐,张坤.对现代无线通信技术若干理论问题的研究[J].民营科技,2012,23(09):105-106.
1宽带固定无线接入技术逐渐被认可和重视
宽带固定无线接入技术具有接入方式灵活、高带宽、快速建设等优点,同时也有一定的缺点:高频段时受天气的影响较大。由于我国3.5GHzDDMS技术的带宽不足,因此宽带固定无线接入技术的发展也就具有了一定的局限性。在实际情况中,我们要寻找有效的切入点,扬长避短,促进无线通信技术的发展。
23G技术逐渐成熟
我国研发的TD-SCDMA,与WCKMA和CDMA2000已经成为当前全球3G技术的三大主流标准。这种技术支持移动数据服务,不同蜂窝之间可以直接进行信号切换,可以传输数据信号和语音信号,同时信号的覆盖面比较广。
3蓝牙技术的发展
随着远距离的无线通信技术的快速发展,短距离的无线通信技术也有了较大的变化,发展速度同样惊人。许多短距离的便携式设备之间主要通过红外线链路进行连接,虽然IRDA可以替代电线电缆,但是IRDA在使用的时候却非常的不方便,为了解决这个问题,蓝牙技术应运而生。蓝牙技术让短距离内无限网络更方便,采用语音接入点和数据接入点,让硬件、软件和需求三方面的短距离无限连接更便捷,替代了传统的电缆和电线接入。蓝牙技术可以在因特网桥、数字相机图像传输、家用遥控、三合一电话和家电网络等等领域完成信号的短距离的快速传输,为人们生活提供便捷服务。
4UWB技术
UWB是一种时域通信技术,传输速度特别高,而且其运行成本比较低,功率消耗比较低,决定了UWB成为无线接入技术中超级高速的一种技术,其传输方式直接用超短期脉冲替代了传统的载波传输,用0或者1来传递信号,提高了传输速度。
无线通信技术的发展趋势
由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。
二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统
(一)无线移动通信系统架构
针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及核心网通信构成,其中,核心网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP核心网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心网[6]。在系统中设置核心网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的核心网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC核心网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该核心网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,核心网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS核心网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的核心网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。
(二)无线移动通信系统功能概述
1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。
三、结束语
蓝牙无线通信技术设计之初就是要使得电子设备和数字移动设备之间无需电缆就能实现连接,解决不兼容设备之间不能实现通讯连接的问题。由于无线技术设备所占的体积比较小,能耗很少,很多对数据传输速率要求不是很高的数字和电子设备来说都会首先考虑使用蓝牙技术进行通讯。蓝牙无线通信技术的的广泛应用主要有以下特点:
1.1适应范围广
蓝牙无线通信技术之所以能够在全球范围内广泛使用就在于其工作频段的范围,由于蓝牙技术研发之时选择在全球统一开发的2.4GHz医学、工业和科学ISM频段,全世界范围内多数国家所使用的SM频段是在2.4到2.4835GHz之间,SM频段包含在全球统一的频段之中,各种在使用蓝牙无线通信技术的时候可以不受限于其所在地区的无线电资源部门的许可与否皆可使用。
1.2可同时传输语音和数据
蓝牙采用的是分组交换和电力交换技术,支持异步数据信道、三路语音信道或者语音和异步数据同时传输的信道。除此之外,蓝牙定义了面向同步链接链路SCO以及异步无连接链路ACL两种链路类型,其中ACL主要负责数据的传输,而SCO主要负责语音传输。也就是说蓝牙无线通信技术可以同时进行语音和数据的传输。
1.3能实现临时性对等链接
蓝牙设备在进行对等连接的时候,主动发起连接请求的一方为主设备,被发起连接请求的一方为从设备。蓝牙的基本网络为由链接通信组成的微微网,当一个微微网形成时有一个主设备和主设备以外的一个或者多个从设备。
1.4抗干扰能力强
蓝牙无线通信技术具备良好的抗干扰能力主要在于其使用跳频的工作方式来进行频谱的扩展。现在很多生活中使用的电器设备、局域网和无线设备等会在ISM频段工作,这就和蓝牙设备所在的频段可能会有冲突,这样的情况下,蓝牙设备将2.402到2.48GHz的频段分割成79个频点,相邻频点之间间隔1MHz,数据分组在任意频点发出之后继续跳到另一个频点发送,并且频点的选择顺序没有规律性,频率改变为1600次/s每个频率只持续625μs,由此,蓝牙设备的工作就不会受到其他设备的频段的干扰。
1.5体积小,功耗小
现在电子设备的更新换代越来越快,体积越来越小越来越薄,所以这些设备中的蓝牙模块的体积也需随之改善,以便更好的集成到各种电子设备中去。蓝牙设备的耗能会根据其工作状态的不同会有所增减,处于工作状态的蓝牙一般耗能不多,而非工作状态下的呼吸模式(Sniff)、保持模式(Hold)、休眠模式(Park)消耗的能量较之更少。也就是说,蓝牙设备的体积比较小而且使用的时候均为低耗能模式。
1.6开放接口标准,成本低廉
在蓝牙无线通信技术推广的过程中,SIG将该技术各种标准向全世界公开,所以,企业在研发和生产产品的时候要是能够兼容SIG的蓝牙产品,那么这样的产品在市场上的适用性就更强,与此同时,蓝牙相关的应用程序也随之得到极大的推广。在这样的背景之下,蓝牙技术得到广范围的普及,制造蓝牙产品所需的投资也很大程度上降低了。
2蓝牙无线通信技术的应用
蓝牙无线通信技术的研发初衷就是要在尽可能多的领域实现数字移动设备之间的非电缆的无线通讯连接和相关数据的传输,很多数字和电子设备之间的联网信息能够实现实时的共享,蓝牙技术让设备的功能得到一定范围内的扩充。加之,蓝牙设备大多是成本比较低且体积比较小的集成模块,将其集成于电子设备中之后有利于形成了一些应用模型的出现。无线键盘和鼠标是以电子计算机为连接中心的无线连接;一台打印机可以覆盖多台计算机的打印任务或者其他资源的共享;掌上电脑、数字照相机、智能手机可以通过打开蓝牙无线连接电脑进行信息数据的传输;办公室多台电脑通过蓝牙形成一个无线网络局域网;以及可以实现无线语音通信的新型的蓝牙扩展技术,如无线耳机的应用;集成蓝牙技术的电子小设备,腕表、车钥匙、电子笔等的应用也涉及到各个领域。这些都是对蓝牙无线通信技术的很好应用。蓝牙技术可以通过网络接入点和拨号上网两种方式连接互联网,拨号上网可以让便携式计算机通过移动电话接入internet,蓝牙无线网络接入还可以作为公用电话交换网的接入点使用,这有利于家用电器的无线组网和网络控制,使得上网更加方便快捷。
3蓝牙技术的应用前景的新思考
3.1蓝牙所产生的电磁波对于人的身体健康不会有伤害
因为蓝牙设备在工作的时候起功率比较低,向对的,移动电话这样的高功率设备一般都会产生有损人体健康的电磁辐射,所以集成蓝牙设备的各种类型的电子装置将有很好的应用市场,比如用蓝牙耳机代替手机听筒进行手机对话将会减少手机辐射对大脑的影响。
3.2红外线技术应用的时候会受制于红外线两个传输口的位置和防线
而蓝牙技术则能够突破这样的限制,将其适用范围拓展到三维立体覆盖的面,能够在一定范围内自动的识别和连接设备。除此之外,蓝牙无线通信的1MB/s的速度比红外线技术快,也就是说蓝牙技术相比较于红外线技术能够适用于更多的场合和更复杂的环境。鉴于这些特征,在工业自动化控制领域很多需要立体空间多方位的移动产品的检索识别、信息采集和数据整合等工作都得应用到蓝牙设备。
3.3在信息技术时代,蓝牙技术在电子传感器的信息传输方面应用广泛。
由于蓝牙技术的短距离数据传输速度快、不受限于方向和位置,所以能够将各类传感电子元件采集到的信息通过布设的线缆传输到处理单元;蓝牙技术可以使得小范围内的设备间视频传输变得更加快捷。从音频到视频的扩展完全可以在众多的应用领域得到实现,完全不受限于多媒体的类型。
3.4“智能家居”是物联网的重大应用意向。