通信技术的基本概念
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通信技术的基本概念范文第1篇
【关键词】：智能电网；电力信息通信；基本概念；发展现状；具体应用
引言
本文对智能电网和电力信息通信技术进行了解，并对具体应用进行梳理，有利于了解目前形势状况，为未来的发展做好准备。
1、基本概念
1.1电力信息通信
在电力系统中，不断重复着发电、输电和配电的过程，在这些过程中又夹杂着一些非常细的环节，想要更加严密的监控这些环节，使得电力传输的安全和顺利，就必须要通信系统的配合，因此为了保证电力系统正常运行，电力信息通信是不可或缺的。
1.2智能电网
电力系统进行发电、输电和配电的过程中，产生了大量的信息，对这些信息进行收集、整理和分析是智能电网的任务之一，智能电网利用这个庞大的数据库，对电力系统的运行情况进行了深刻的了解和发现，然后对期间存在的问题不断加以改进，保证整个电力系统运行的安全和高效。安全运输电是智能电网最核心的重点，保证安全的同时，还能与其他方法相结合获取经济利益。
2、电力通信技术的发展现状
目前随着我国的科技水平不断发展，光纤和无线已经逐步成为主要的电力通信网结构，逐步替代了同轴电缆。智能电网的不断发展，加强各个部门之间的联系，在传统结构中，发电厂和电力部门等相关部门的连接不顺利，导致很多问题等不到解决，现在交流更加方便快捷了。目前我国有水力发电、风力发电、火力发电和新能源发电等几种不同的发电方式，中国本就地大物博，加上科技发展迅速，目前发电量已经可以满足用户的基本需求，保证人民生活的正常运行。我国电网庞大，但是一些地方仍然存在一些问题，国家已经投入大量资金进行研发，相信随着电力通信技术的不断发展，将会解决目前存在的问题。
3、智能电网时代对电力通信技术提出的要求
3.1电力通信平台的多样化
电力通信平台多样化是构建智能电网的重点之一。目前的主要方式是将智能化技术与电力通信平台相结合，研发出不同的的应用，满足不同的用户需求。因为各种需求比较复杂，可能还会互相有所交叉和覆盖，因此必须进行统一的规划。电力企业开放电力通信的平台时，按照规划的内容进行开放，保证可以满足用户需求的同时，还要及时进行维护和更新，与时俱进。
3.2保密性
智能电网的研究对象中涵盖了很多的有用信息，因此电力通信系统必须做到保密性强。电力通信系统可能会受到外界一些干扰，造成信息的流失与损害，为了有效预防这点，应当具有防护性。
4、具体应用
4.1新能源
传统电力系统浪费了资源，一些可再生资源可以进行重新利用，智能电网改变了这样的状况。现在很多企业都在研究新能源，不断尝试新能源在电力通信系统中的应用效果，目前主要分为可再生资源和不可再生资源，随着科研力量的不断加大以及反复试验，相信会有更好的新能源在电力信息通信中发挥作用。
4.2变电
智能变电站是智能电网中不可或缺的基础。当大量的电流进入变电站，不仅能对他们的信息进行O控，还能提供数据支持。智能操作技术应当被用于变电站中，提高变电站的工作效率，信息传感技术可以有效控制和感应信息，也应当用于变电站的建设当中。随着科技水平的不断发展，应当逐步使变电站达到自动化，不仅能有效节约了物力，还对人力资源做出了合理调整。
4.3配电
配电网络是电力网络非常重要的一部分。配电网络能够灵活和高效的运作将会保证整个电力网络的运行处于高质量。电力信息通讯网络技术应当被运用在配电之中，不仅可以快速地诊断故障，让工作人员及时进行维修和处理，还能发现一些潜在的问题，及时提醒工作人员进行预防，做到防患于未然[5]。优秀的配电网络能够保证电力供应的整体质量，应当在建设中予以关注。同时配电系统应当更加兼容，更加集成化，有利于智能电网的运行。
4.4输电
目前我国电网覆盖面积极广，在输电的过程中很多都是远距离而且大容量的运输，在运输的过程中产生的消耗是非常多的，因此应该予以关注。清洁能源应当尽早用于输电之中。电力通信必须在满足远距离、大容量输电的基础上，再进行更好的研发，降低中间运输过程中的消耗和浪费，对传输过程中的每一部分，比如：电线，都进行监控，并整体呈现出来，让工作人员及时查漏补缺，出现问题及时修复。
4.5用电
电力经过发电、配电和输电最终来到用户家中，被用户进行各种方式的使用，在使用的过程中，产生了大量的信息，工作人员应当对这些信息进行收集、整理和分析，并对数据进行有效的监控，可以采集到的数据信息非常多，将会为智能电网的发展做出贡献，但是同时对电力通信提出了更苛刻的要求，还有待发展。
5、当前电力通信中存在的问题
智能电网在建设的过程中应当不断借鉴国内外的成功案例，并加以总结和分析，运用到自己的建设当中，其中必须重视以往的经验教训，进行规范的管理，统一规划与实施。目前通信技术的不断发展，设备与设备之间的交流越来越方便，网络的覆盖面也越来越广，这都为智能电网搜集、获取数据提供了便利，但是店里通信中目前仍然有一些不足之处。首先，智能电网对原创技术的要求正在不断提高，为了能够更好地决策与控制，在许多细节上就需要全新的处理方式，以前的很多技术已经无法满足。当前电力系统的浪费现象还是比较严重的，在现在不断提倡“保护环境，节约能源”的情况下，应当引起电力发展的重视，向着绿色能源，可能回收发展利用的方向上走，不可以以浪费资源为前提进行发展，必须严格树立可持续的科学发展观。其次，目前高端人才匮乏。一方面，学校内对通信专业的教育已经比较陈旧，很多学生进入社会之后发现很多知识已经过时，学校没有对知识进行及时更新，导致可用的人才并不多。
结语
本文首先介绍智能电网和电力信息通信技术的基本内涵，然后介绍我国目前电力通信技术发展的基本情况，之后相继介绍了智能电网对电力通信技术提出的要求，还有电力通信技术的具体应用。
通信技术的基本概念范文第2篇
就2014年移动通信的发展态势而言，以正交频分复用（OFDM）和多输入多输出（MIMO）技术为基本特征的第4代移动通信已在世界范围内大规模商用部署，并成为无线移动通信的基础技术，被逐步扩展到物联网、车联网等更为广泛的应用领域。第5代移动通信（5G）已经成为世界范围内信息技术领域的研究热点。
2013年以来，欧盟、中国、韩国等国家与地区相继启动了相关重大研究计划，力求在这一未来新的战略制高点形成先发竞争优势。按照目前的研究状况分析，2014年5G发展尚处于基本概念与技术的探索时期，2015年之后将转入标准化先期研究阶段，2017年之后进入标准化征集阶段，至2020年5G将具备规模商用技术条件。
相对于已有的移动通信技术，5G移动通信更加注重用户的需求，并力求为用户带来全新的体验。2014年得到广泛讨论的5G关键技术指标包含了用户体验平均速率、端到端传输时延等与用户体验密切相关的核心指标；移动交互式游戏、3D、虚拟现实及全息图像等新型移动业务应用也将被纳入5G系统的技术需求；此外，业界还试图将5G的应用范围从目前的人与人通信拓展至人机物协同通信、超密集连接物联网、车联网以及新型工业信息化等更为广泛的领域。可以预见，5G移动通信系统的未来业务应用将迈上新的台阶，从而更为深刻地改变人类社会的行为方式。
1 支撑技术面临突破
5G系统基本概念和支撑技术目前尚处于探索性研究阶段，预计今后1～2年将在世界范围逐步达成共识。近期受到重点关注的5G热点技术包括大规模天线（Massive MIMO）技术、超密集组网（UDN）技术、软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术等。另外，移动通信新型频谱开发与利用，包括毫米波新型资源开发、已有频谱资源的动态共享利用等，成为业界普遍重视的未来5G研究方向。在点到点无线传输与多址技术方面，更为高效的新型波形设计也成为业界技术研究的重点。但应当看到，移动通信的升级换代历程无不伴随着无线资源复用效率的有效提升；尽管各种新概念、新技术令人眼花缭乱，但未来5G移动通信技术性能的大幅度提升还主要依赖于空间资源的深度复用和网络功能的深度智能化；从现有信息理论综合来看，进一步挖掘移动通信空间资源复用效率，将系统性能在4G的基础上进一步提升1至2个量级是可行的，也可能是唯一的技术途径。而大规模天线技术与超密集组网技术正是迈向这一途径的可能解决方案，从而有望在5G候选技术中脱颖而出。
2 网络构架初现端倪
对于5G基本网络构架的演进与发展，尽管其走向目前尚不明确，但其网络构架进一步“互联网化和IT化”的基本发展特征已初现端倪。传统移动通信核心网的概念将进一步弱化，更多的网络功能（包括媒体分发、控制信令等）将可能“下沉”至基站分系统，在简化整个5G网络系统设计的同时，进一步降低数据平面和控制平面的传输延时，并通过数据平台与控制平面的分离，实现数据平面的灵活管控以及网络资源的高效调配和绿色节能。另一方面，通用计算与存储平台的能力飞速发展，加之云计算技术日益普及，将整个5G网络构建在通用服务器、快速以太交换和云计算平台上，并通过计算资源的隔离、动态调配与迁移实现5G网络的软件定义化和虚拟化正越来越多地受到业界重视。
3 发展方式面临抉择
5G移动通信系统是以演进方式发展还是以革命性方式的发展，也是业界普遍重视的问题。鉴于4G/LTE技术已成为移动通信发展的主流技术，如何在4G/LTE技术基础上发展后相兼容的5G移动通信系统，是业界关注的首要发展方式。另一方面，5G移动通信将出现大规模天线、超密集网络等全新技术，其网络组网方式（如SDN/NFV等）与频谱利用方式也将产生潜在的革命性变化，因此不能排除5G移动通信系统采用革命性发展方式的可能性。此外，新一代Wi-Fi技术（如IEEE 802.11ax/aj）也在快速发展之中，其应用场景与目前的UDN移动通信组网技术正趋于高度一致；可以预计Wi-Fi技术发展将进一步与蜂窝移动通信系统趋于融合，除两种系统的频谱利用方式有根本性的差别外，其基本支撑技术也有可能趋于统一。
4 未来展望
通信技术的基本概念范文第3篇
通信网络的情报,也被称为智能网。它不仅传输和信息交换的信息存储,处理和灵活的控制。它使在各种条件下的通信网中的处理和传输的信息中的最优化的方式。在智能网络中,如果您需要添加新的业务没有转型的开关,对于只要一个或几个模块可以增加业务运营的大型数据库没有任何影响。智能网络增加了很多新的业务,业务800是智能网络之一,它是一个所谓的支付业务。一些大公司或大企业,商业单位,为了便于销售的产品,方便客户宣传的目的,客户是愿意承担的电话费。当客户来电时,请拨打800电话号码之前的智能网络,自动调用记录。
2对于未来通信技术个人化的探讨
个人化的通信,就是指通信要真真正正的实现到个人。人们简称为5W的就是它的目标,即个人通信的基本概念是无论任何人(Whoever),在任何时候(Whenever)和任何地方(Wherever),都能自由地与世界上其他任何人(Whomever)进行任何形式(Whatever)的通信。能提供这种通信服务的通信网,就叫“个人通信网”(PersonalCom-municationNetwork,PCN)。个人通信需求,全球大型网络的容量和灵活的智能网络功能。人们普遍认为,全面的数字蜂窝移动通信技术,数字无绳通信系统和低轨道卫星技术,将有可能成为全球个人通信网络的基石。容易因日夜,季节,气候和其他因素的高度和电离层的密度,短波通信的稳定性差,嘈杂。目前,它被广泛应用于电报,电话,低速传真通信和广播。
3对于未来通信技术综合化的探讨
智能通信网的综合化包含了两种涵义:一是技术的综合,即全程数字化,实现网络技术一体化;二是业务的综合,即把各项通信业务(如:电话、传真、电子信箱、会议电视等)综合在同一通信网中传送、交换和处理。综合业务数字网(IntegratedServicesDigitalNetwork,ISDN)就是技术和业务的综合网。它是以电话综合数字网(IntegratedDigitalNetwork,IDN)为基础发展而成的通信网,在各用户终端之间实现以64kbit／s速率为基础的数字传输。它可承载包括话音和非话音在内的各种电信业务,客户能够通过有限的一组标准多用途用户／网络接口接入这个网络。此网是窄带ISDN(NISDN)。在一些通信发达的国家,在普遍的研究试验窄带ISDN的同时,还大力发展宽带综合业务数字网(B—ISDN),这样做的目的是满足越来越多的的高速数据传输、可视电话、会议电视、高速文件传输、高清晰度电视还有多媒体、多功能终端等新的宽带业务。
4结语
通信技术的基本概念范文第4篇
1.基本概念介绍
为了便于厘清量子通信技术的相关概念，本文基于量子行业曲线linkindustryDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2022.11.002可替代度影响力行业关联度技术的发展以及相关概念内在的联系，下面着重对量子、量子通信、量子密钥分发以及量子保密通信的概念分别予以阐述。
1.1量子
普朗克提出了光辐射的能量是非连续的，而是一份一份的，对于频率为ν的电磁波，这一份能量为hν，其中，h为普朗克常数。这一份能量就是电磁波在频率ν下的最小能量。随着频率的不同，这个最小能量也不同，普朗克称这个最小能量为“量子”（Quantum）。爱因斯坦看到了普朗克的量子假说后，更进一步地认为，电磁波本质上就是由一份一份的能量组成的，他称为光量子，也就是光子（Photon）。
1.2量子通信
20世纪90年代以后，随着对量子等微观粒子的不断调控，当人们将基于经典物理学描述过程的信息传输变换成基于量子力学描述和操控的过程时，便催生出了一种新的通信方式：量子通信。量子通信不应该简单地从字面意思理解为通过量子来通信，真正的“量子通信”的含义应是利用量子态作为信息载体来进行信息交互的通信技术。现阶段，量子通信的一种典型应用是量子密钥分发（QuantumKeyDistribution，QKD），量子密钥分发可用来实现经典信息的安全传输。
1.3量子密钥分发
量子密钥分发作为量子通信的典型应用之一，是最先实用化起来的量子信息技术。现有实际的量子密钥分发系统主要采用的是由IBM的C.H.Bennett和G.Brassard在1984提出的BB84协议，其与经典密码体制不同，量子密钥分发是基于量子力学的基本原理，能够保证密钥的安全性，这种安全性在学术界称为“信息理论安全”或者“无条件安全”，是经过严格的数学证明的。因此，量子密钥分发能够在空间上分隔的用户之间以信息理论安全的方式共享密钥。1.4量子保密通信量子密钥分发可以通过对量子态的传输和测量，为经典数字通信建立牢不可破的量子密钥，为经典信息的加密服务提供安全性保证，因此，可以将QKD技术作为密钥分发功能组件，结合适当的密钥管理、安全的密码算法和协议而形成的加密通信安全解决方案定义为量子保密通信。目前，以量子密钥分发为核心的量子保密通信已是量子通信领域的主要发展方向。基于前面的介绍，我们可以清晰地理出量子密钥分发、量子通信和量子保密通信的层次关系，如图1所示。
2.专利技术布局分析
近年来，国内外对量子通信技术日益重视，纷纷加大对相关技术的研发力度，图2、图3、图4、图8、图9分别展示的全球/中国量子通信行业规模以及量子通信技术的专利申请量和专利申请人态势的持续增长均可见一斑。我们通过对国际专利分类体系（IPC）和联合专利分类体系（CPC）中的与量子通信相关的分类号进行统计分析，得出与量子通信技术相关的分类号主要集中在H04L9、H04B10。其中H04L9主要描述的是量子密码相关的密码、密钥的产生、共享或更新，H04B10主要描述的是量子通信的传输系统。通过对H04L9下的专利统计分析，将其技术分支划分为量子密钥分发、量子秘密共享、量子隐形传态、量子安全直接通信、量子签名、量子随机数发生器。通过对H04B10下的专利统计分析，将其技术分支划分为信号生成、信号探测、信号调制。通过对上述技术分支进行统计，不难看出量子密钥分发、量子签名和信号探测三个技术分支的相关专利申请居前，从侧面也说明这三个技术分支是目前量子通信技术领域研究的热点和关注所在。下面选取了量子通信技术中的量子密钥分发和信号探测两个热点技术分支来着重了解一下。
2.1关键技术之密钥分发
通过对量子密钥分发技术的专利进行统计，由图6可知在全球和中国该关键技术近年来保持增长态势。聚焦到该细分技术领域的专利分析后，发现目前针对该技术分支的研究的关注焦点主要集中在：（1）离散变量量子密钥分发DV-QKD的改进。如CN213879845U中采用环形网络实现了一种三用户TF-QKD网络系统，对现有的只是两用户的量子通信TF-QKD协议进行改进，结构简单，易于实现；（2）连续变量量子密钥分发CV-QKD的改进。如CN107682144A中优化现有的信息调制技术，改进数据后处理流程，提高后处理的数据处理速度，提高CV-QKD系统的密钥率。在DV-QKD技术方面，尤其是双场量子密钥分发协议（Twin-FieldQuantumKeyDistribution，TF-QKD）的提出使得整个QKD传输系统的性能，尤其是数据传输能力，得到了显著提高，而CV-QKD技术在成本和集成度方面优势明显。基于目前CV-QKD技术和DV-QKD技术在安全传输距离方面存在的差异，以及两者由于固有的特点在应用场景上的不同侧重，使得两者可以形成很好的互补关系，从而具备了构建商业化系统的条件。当前国内在DV-QKD方面的研究机构主要有国盾量子、九州量子、国腾量子、华南师范大学、中国科学技术大学、安徽问天量子科技；在CV-QKD方面的研究机构主要有循态量子、华为、烽火通信、北京大学、北京邮电大学。
2.2关键技术之信号探测
通过对信号探测技术的专利进行统计，由图7可知在全球和中国该关键技术近年来同样保持增长态势。聚焦到该细分技术领域的专利分析后，发现目前针对该技术分支研究的关注焦点主要集中在：（1）探测效率的改进。如CN112929170A中引入本地本振强光，避免接收机的探测效率变低，提高系统的成码率。（2）系统设计的改进。如CN107196758A中提供一种单光子探测方法，通过对同步信号进行相位切换和分段延时扫描的方式达到单光子信号的正周期延时，降低系统的冗余度。目前，单光子探测技术是量子通信系统中接收端探测微弱量子信号的主流技术，其中的超导纳米线单光子探测（superconductingnanowiresinglephotondetector，SNSPD）技术具备低暗计数、高量子探测效率等优异特性，成为量子通信系统信号接收端重点关注对象。2021年7月5日，中科大潘建伟团队在预印本arXiv上公开了113个光子的量子计算机原型机“九章2.0”，在实现“高斯玻色取样”任务的快速求解的同时，其中的一项核心技术SNSPD，使得平均系统探测效率达到了83%。
2.3量子通信技术的创新主体情况
从全球范围的量子通信技术专利布局情况来看，目前国内走在前列的创新主体有：九州量子、神州量子、安徽问天、国盾量子、如般量子、中国科学技术大学、北京邮电大学、华南师范大学、中国电子科技集团公司电子科学研究院、阿里巴巴。国外的创新主体主要分布在美国、欧洲、日本、韩国，包括：日本的东芝公司、日本电信电话株式会社、三菱株式会社、日本电气株式会社，美国的MagiQ技术公司、惠普、谷歌，芬兰的诺基亚，英国电信集团，韩国电子通信研究院、韩国科学技术院。
3.未来发展展望
通信技术的基本概念范文第5篇
该课程囊括了通信领域的方方面面，涉及内容非常“宽泛”，除了绪论之外，每章一个主题，基本独立成篇，每一章都可以单独开一门课来讲授；论述“浅显”：该课程不涉及通信理论的具体数学描述，有一定的科普性质。通过学习本门课程，让学生对通信领域有一个全局性的了解，对通信专业的知识结构有一定的认识，并对通信领域的现状及发展方向有充分的了解；激发学生对通信科学技术的学习热情，深刻理解通信技术在现今社会生活中的重要地位。本课程先介绍通信的基本概念和通信技术发展简史，并对整个通信系统与通信网进行概括性的介绍，之后对通信传输技术、现代数字交换技术、数据通信、光纤通信、卫星通信、移动通信和宽带接入网进行了全面系统的介绍；此外，还对通信领域一些相关的新技术及其应用前景做了相关介绍，详见下图[3]。授课时间48学时。课程内容的安排考虑到独立学院非通信专业之前基本上没有学习过包括通信原理、信号与系统、随机过程、高频电子线路、微波技术与天线、电磁场与电磁波等选修课程，在教学中必须从实际出发，降低学习门槛。在讲授过程中，尽量减少理论内容的授课分量，突出科普性，激发学生学习新课程的兴趣。要对通信技术基础课程中较深的知识进行必要的删减。比如光纤通信中的光纤波动理论分析、半导体光源及光检测器的基本原理等；卫星通信中的卫星传输链路的计算与噪声问题，移动通信中的无线信道特性分析、无线电波的传播理论、扩频通信原理等知识点，只能进行简单的介绍，不必深入讲解，特别是针对工商企业管理等文科专业的学生，更要尽量减少理论内容的讲解。在授课时选择的授课模式应力求简捷明了、易于理解，并尽量减少理论内容的授课分量，为学习后续的内容打好基础。通过这样的课程内容安排，既兼顾了非通信专业学生开设现代通信技术课程的需要，又可以解决本课程的专业基础知识相对匮乏及课时相对紧张的问题。
由于各种原因，一本书从编著到出版，最快也要一两年的时间，而通信领域技术的发展可以说一日千里，分秒必争，等学生拿到课本时，书上所讲述的许多东西已成昨日黄花，再也体现不了“新”的特点，从而失去了它原有的意义。因此，必须对传统的照本宣科式的教学方法进行改革。获得最多的信息，学到更多的知识，最大限度地调动学生学习的积极性和主动性，让他们在了解通信领域新技术的同时，也能掌握新的学习方法，提高它们的独立学习能力，为以后专业课的学习、毕业设计甚至毕业后的工作实践打下良好的基础，笔者对这门课的教学方法进行了改革和探索[2]。一是采用启发式教学。将以教材为中心、以教师课堂讲授为主的传统教学方式，改为以查阅最新技术资料为中心、教师课堂讲解和评析为纽带、学生讨论和交流为重点的新颖教学方式，极大地激发学生的学习热情，开拓他们的专业视野，同时活跃了教学气氛，增强了学生与老师、学生与学生之间的交流，收到了非常好的效果。教师提出问题和相关背景材料，引导学生独立思考，自己得出结论，教师再加以总结，给出准确表述的答案。这样可以充分调动学生积极性，使学习效果大为提高。二是尽可能采用丰富多彩的教学手段。
呈现的内容、形式尽可能是学生熟悉和喜闻乐见的，如在讲解整个通信发展的历史时，不是干巴巴的照着教材念，而是通过搜集一些视频、图片和动画，让学生在轻松的氛围中掌握知识。教学课件资料能丰富课程内容，通过多媒体的动态演示，可使原本比较枯燥的课程变得生动形象，不仅能提高学生的学习兴趣，而且能使学生对难以掌握的知识点的理解更加透彻。三是实践教学。许多三本院校条件所限，实验课程很少，也几乎没有参观和实习的机会，导致学生的理论知识建立在空中楼阁之上，学习效果自然不佳。因此可以建立支撑课程实验教学的“现代交换实验室”、“光传输平台”和“宽带接入实验室”，实验内容覆盖课程的重要知识点和难点，形成了多层次系列化的课程实验教学体系。四是新的成绩考核体系。30%平时成绩+70%笔试成绩，其中平时成绩主要根据学生自学情况来评定，如到课情况、讨论问题、作业完成质量等。“教无定法，教学有法，教在得法”，所以任何一个可以开启学生创新新思维的方法和途径都不应该放过[1]。
作者：赵瑞玉 林夏
