通信新技术汇总
一、固定通信网络
（一）、SDN( Software Defined Network)：
一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow 通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。SDN本身就是一种创新网络架构不是一种具体技术和协议，而是一种新架构。
特征：控制/ 处理分离，软硬分离，网元虚拟化，网络可编程。
代表技术：SDN/NFV、Open Stack。
优点：
集中控制-集在络资源全局视图、全局调配和优化；网络设备集中运维和管控。开放编程接口-应用与网络无缝集成、用户可编程、加快新业务上线
网络虚拟化-屏蔽底层差异，实现网络对应用的透明化。逻辑网可随业务需要配置、迁移，并支持多租户共享和按需定制。
（二）、光通信：
1、硅光子：
由于光和电采用分立方式，光子与电子技术遵循各自的发展路线，目前光通信系统在功耗、成本、集成度方面遇到提升瓶颈。硅光子技术利用CMOS微电子工艺实现光子器件的集成制备，该技术结合了CMOS技术的超大规模逻辑、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势。是一种能够解决长技术演进与成本矛盾的颠覆性技术。
目前多项硅光子关键技术已被相继突破，预计在三年内将开始商用。
2、>100G:
100G光传输难以满足未来视频、云计算、大数据、物联网等新兴业务对网络带宽的需求。现网平滑升级超100G光收发单元可成倍提升系统容量，具有较高性价比和可行性。超100G将继承并发扬100G光传输设计思想，在保持传输距离不变的同时提升光纤频谱资源的利用率和频谱效率，引入先进的调制编码和光电
集成技术进一步降低单位比特成本。目前业界积极开展现网实验，推进超100G 商用进程，预计会在数据中心互联率先展开应用。
3、多维复用和相干技术：
互联网新应用层出不穷，需要更大带宽支撑井喷式增长的数据需求，政企大客户、高端社区用户将需要独享波长入户，以及部分场景下会有长距离高带宽低时延接入需求。光通信技术中的复用维度包括时分、波分、频分、码分、模分等。目前40G PON是采用了时分和波分两维复用，这也是100G PON的可行方式之一。业界将探索上述更多维度的组合，为用户提供更大的带宽。此外，在接收端采用相干接收方式，可在一根光纤承载超过1000个波长，每波长1G/10G，无源传输距离达到100km，实现T比特接入。为用户提供更大带宽、更低时延的接入服务，为运营商提供高效和低运维成本的网络。40G TWDM-PON将在五年内启动商用之旅，更多维复用和相干技术也是研究热点。
4、IP与光网络深度融合：
当前通信网络采用多层多域网络承载业务，设备种类繁多，海量数据的分组处理能力呈指数级别提高，同时对超大容量路由运算能力提出越来越高的要求,导致机房空间紧张、能耗高、效率低。IP与光网络的融合是解决问题的有效方式之一。
IP与光网络融合可以通过统一交换内核技术来实现，具有分组/ODUk/VC集中交换功能，从而减少网络层次、节省网络投资、降低维护成本，实现网络节点集约化。通过提高单槽位线卡转发能力和采用多框集群技术，可以大幅提升单节点
转发能力；通过多核处理器、分布式软件架构、模块化管理等技术，可实现千万级别路由表管理。涵盖骨干、汇聚和接入网络的IP与光融合，具有千万级别路由表项的超大容量路由器，提供全网端到端解决方案，运营商已经展开了试点。
5、基于CDC-F特性光交叉构建下一代光网络：
当前随着100G技术的规模部署，超100G技术的蓬勃发展，WDM/OTN系统的传输容量提升较快，光层的灵活调度和高效处理成为了光网络节点的一个重要需求。随着WSS光模块集成度的进一步提升，采用WSS光模块构建的具备CDC-F（Colorless, Directionless, Contentionless, FlexGrid)特性的光交叉组网技术在超大网络节点应用时，因同时拥有超大交换容量、波长及业务灵活调度、低功耗、低时延等关键特性，易于构建灵活、高效的光网络。具备CDC-F特性的光交叉技术越来越受到全球运营商的重视，目前已有运营商率先部署，预计近期将会展开更大范围的试点和商用。
6、中短距离城域高速传输直调直检技术：
伴随着大数据和云技术的蓬勃发展，短到芯片片上和片间、长到机柜间和数据中心间的大规模数据交换处理，都渴望高速、稳定、可靠的互联，常规电缆连接将无法应对。目前看来，芯片间和板间的解决方案可以利用硅基光电集成来有效实现光互联。机房间互联、机架间互联、机框间互联、机盘间互联可以利用光电转换和光传输技术取代传统的电缆，主要解决方案包括硅基的光电集成、高速VCSEL和直调DFB等。其中硅基光电集成方案具有CMOS工艺兼容，集成度
高，成本低的优势。未来几年，光互联技术将在芯片内部、芯片间、板间、机柜间、机房间普及应用。
7、绿色通信，光通信技术：
随着人们信息消费的不断增加，需要光通信提供的带宽越来越大，消耗的能源越来越多。在能源日趋紧张的今天，如何实现绿色通信成为业界努力的主要方向之一。为了实现绿色通信，一些新的技术正在或将逐渐被采用，如新能源、高集成度芯片、高效率电源模块、智能风扇、液体制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技术。
通过上述技术的逐步引入和持续优化，光通信设备的每比特能耗将逐渐降低，与环境更为和谐。
二、移动通信网络
（一）、5G
1、5G演进
5G将渗透到未来社会的各个领域，以用户为中心构建全方位的信息生态系统。5G将使信息突破时空限制，提供极佳的交互体验，为用户带来身临其境的信息盛宴；5G将拉近万物的距离，通过无缝融合的方式，便捷地实现人与万物的智能互联。5G将为用户提供光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服
务，业务及用户感知的智能优化，同时将为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最终实现“信息随心至，万物触手及”的总体愿景。
5G需要具备比4G更高的性能，支持0.1～1Gbps的用户体验速率，每平方公里一百万的连接数密度，毫秒级的端到端时延，每平方公里数十Tbps的流量密度，每小时500Km以上的移动性和数十Gbps的峰值速率。其中，用户体验速率、连接数密度和时延为5G最基本的三个性能指标。同时，5G还需要大幅提高网络部署和运营的效率，相比4G，频谱效率提升5～15倍，能效和成本效率提升百倍以上。性能需求和效率需求共同定义了5G的关键能力，犹如一株绽放的鲜花。红花绿叶，相辅相成，花瓣代表了5G的六大性能指标，体现了5G满足未来多样化业务与场景需求的能力，其中花瓣顶点代表了相应指标的最大值；绿叶代表了三个效率指标，是实现5G可持续发展的基本保障。
2、5G关键技术展望
5G将从频谱效率的提升，通信频带的扩展，新型网络结构这三个维度来提升系统能力，实现性能需求和效率需求。全球各大5G推进组也在积极开展相关研究工作，三个维度的关键技术线仅停留在实验室层面，尚待讨论。
>频谱效率
（1）大规模阵列天线
大规模阵列天线（Massive MIMO）已经被公认为5G的关键技术之一，它采用有源天线阵列技术，将现有的2D天线阵列拓展成为3D天线阵列，，形成极精确的用户级超窄波束，将能量定向投放到用户位置，可以显著改善网络的覆盖能力，降低无线网络能耗，特别是在中高频段组网的情况下尤为明显。目前，基站侧可支持的协作天线数量将达到128根。
在城市CBD办公区，会场等热点地区，用户数量较多且分布密集，大规模阵列天线技术可以在水平面和垂直面均可实现波束赋形。多个用户级波束在空间上三维赋型，可避免相互之间的干扰，大大提升系统级容量。
大规模阵列天线技术也受到了业界的重点关注，中国移动和华为在Massive MIMO技术上的合作研究已超过两年时间，与2014年9月份完成了全球首次TD-LTEMassive MIMO多天线预商用产品演示，这既是对5G先进技术的验证，也可帮助中国移动提升TD-LTE中高频组网的覆盖水平和系统容量。双方将会继续紧密合作，推进大规模阵列天线的成熟与商用。
（2）全双工技术
全双工技术是指在相同的频谱上，通信的收发双方同时发射和接收信号。相对与传统的FDD，TDD半双工模式，全双工技术突破了频谱资源使用限制，使系统可用频谱资源提升1倍，是未来有可能改变移动通信传统工作模式的革命性技术方向。全双工技术需要具备极高的干扰消除能力以消除来自发送天线的自干扰信号，华为、中国移动研究院联合北京大学等科研单位共同致力于全双工技术的开发，现已成功实现500m点对点全双工通信。目前，将全双工技术应用于多天线系统以及全双工组网是全双工技术在实际系统中应用需要重要点研究的问题。
传统的蜂窝通信系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，而基站及中继站无法移动，其网络结构在灵活度上有一定的限制。随着无线多媒体业务不断增多，传统的以基站为中心的业务提供方式已无法满足海量用户在不同环境下的业务需求。
（3）D2D（Device to Device）通信
D2D技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信，拓展网络连接和接入方式。由于短距离直接通信，信道质量高，D2D能够实现较高的数据速率、较低的时延和较低的功耗；通过广泛分布的终端，能够改善覆盖，实现频谱资源的高效利用，支持更灵活的网络架构和连接方法，提升链路灵活性和网络可靠性。目前，D2D采用广播、组播和单播技术方案，未来将发展其增强技术，包括基于D2D的中继技术、多天线技术和联合编码技术等。
移动通信传统工作频段主要集中在3GHz以下，这段频谱资源十分拥挤，潜力已经开发殆尽。而在高频段（如毫米波、厘米波频段）可用频谱资源丰富，能够有
效缓解频谱资源紧张的现状，可以实现极高速短距离通信，支持5G容量和传输速率等方面的需求。IMT-2020计划开发6G以下的频段供5G使用，随着射频技术趋于成熟，再逐步开发6G以上的高频段。
>频段扩展
目前，监测中心目前正在积极开展高频段需求研究以及潜在候选频段的遴选工作。高频段资源虽然目前较为丰富，但是仍需要进行科学规划，统筹兼顾，从而使宝贵的频谱资源得到最优配置。
高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势，业界对此高度关注。高频通信存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。考虑到未来的5G网络是高密度性网络，覆盖面积最小的微小区和热点仅需达到50米以下的覆盖范围。高频段频谱资源用于微小区的小型化高增益天线和设备中，可实现很高的通信速率。
>网络架构
随着各种智能终端的普及，数据流量将出现井喷式的增长。未来数据业务将主要分布在室内和热点地区，这使得超密集网络成为实现未来5G的1000倍流量需求的主要手段之一。超密集网络能够改善网络覆盖，大幅度提升系统容量，并且对业务进行分流，具有更灵活的网络部署和更高效的频率复用。5G通信系统将采用更加密集的网络方案，部署更多小小区来满足局部热点地区的大容量需求，同时可以起到为宏站和微站分流的效果。
在无线接入技术上，5G可能采用C-RAN（Cloud-Radio Access Network）接入网架构。C-RAN的基本思想是通过充分利用低成本高速光传输网络，直接在远端天线和集中化的中心节点间传送无线信号，以构建覆盖上百个基站服务区域，甚至上百平方公里的无线接入系统。C-RAN架构适于采用协同技术，能够减小干扰，降低功耗，提升频谱效率，同时便于实现动态使用的智能化组网，集中处理有利于降低成本，便于维护，减少运营支出。各种新型高速无线局域网接入点和蜂窝小基站共同构成立体的超密集的组网方式，形成一张超级带宽能力网络。愈发密集的网络部署也使得网络拓扑更加复杂，小区间干扰已经成为制约系统容量增长的主要因素，极大地降低了网络能效。干扰协调与管理、密集小区间协作、基于终端能力提升的移动性增强方案等，都是目前密集网络方面的研究热点。（二）、Wi-Fi与LTE融合
Wi-Fi最大的优势在于，它是在未授权的频谱上运行的，任何人都可以部署Wi-Fi 网络，而且能够支持人们能想到的几乎所有智能手持设备或物联网设备。Wi-Fi 最适合的是大容量、高密度且低移动性的室内应用。另一方面，蜂窝技术具备无处不在的室外覆盖、无缝的移动等优点，更完美支持语音和流媒体等实时应用。两项技术的结合将为整个行业带来巨大的希望。
各行各业不断尝试Wi-Fi/蜂窝网络融合，随着各个技术的不断推进，了解这些不同方法之间的区别非常重要，其实答案并没有正确或错误之分，只是选择不同而已（具体取决于用户的参考架构）,预计在2020年前，Wi-Fi 和LTE小蜂窝基站技术仍将继续融合，带来始终保持最佳连接的使用体验。LTE-U、LTE-LAA、LWA和多链路TCP都是融合这两大无线技术的选择，市场会决定最终在什么时间采用什么方法。
三、云计算、大数据
（一）、云计算：
云计算(Cloud Computing)是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(ParallelComputing)、网格计算(Grid Computing)发展来的，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务，是一种新兴的商业计算模型。
云计算系统运用了许多技术，其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。
1、编程模型
MapReduce是Google开发的java、Python、C++编程模型，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce模式的思想是将要执行的问题分解成Map(映射)和Reduce(化简)的方式，先通过Map 程序将数据切割成不相关的区块，分配(调度)给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，再通过Reduce程序将结果汇整输出。
2、海量数据分布存储技术
云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。云计算系统中广
泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。
GFS即Google文件系统(Google File System)，是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统，是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上，但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。
一个GFS集群由一个主服务器(master)和大量的块服务器(chunkserver)构成，并被许多客户(Client)访问。主服务器存储文件系统所以的元数据，包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动，如块租约(lease)管理，孤儿块的垃圾收集，块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat消息与每一个块服务器通信，给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS中的文件被切分为64MB的块并以冗余存储，每份数据在系统中保存3个以上备份。
客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作，所有数据方面的通信都直接和块服务器联系，这大大提高了系统的效率，防止主服务器负载过重。
3、海量数据管理技术
云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google的
BT(BigTable)数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。
BT是建立在GFS,Scheduler, Lock Service和MapReduce之上的一个大型的分布式数据库，与传统的关系数据库不同，它把所有数据都作为对象来处理，形成一个巨大的表格，用来分布存储大规模结构化数据。
Google的很多项目使用BT来存储数据，包括网页查询，Google earth和Google金融。这些应用程序对BT的要求各不相同：数据大小(从URL到网页到卫星图象)不同，反应速度不同(从后端的大批处理到实时数据服务)。对于不同的要求，BT都成功的提供了灵活高效的服务。
4、虚拟化技术
通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。
5、云计算平台管理技术
云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着数百种应用，如何有效的管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。
云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。
（二）、大数据：
“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据处理关键技术一般包括：大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用（大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等）。
1、Hadoop
是开源大数据项目的总称，是一个由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构，主要是由HDFS和MapReduce组成，HDFS为海量的数据提供了存储，则MapReduce为海量的数据提供了计算。
MapReduce是处理大量半结构化数据集合的编程模型。编程模型是一种处理并结构化特定问题的方式。例如，在一个关系数据库中，使用一种集合语言执行查询，如SQL。告诉语言想要的结果，并将它提交给系统来计算出如何产生计算。还可以用更传统的语言(C++，Java)，一步步地来解决问题。这是两种不同的编程模型，MapReduce就是另外一种。
四、物联网
（一）、工业以太网：
工业控制网络从最初的计算机集成控制系统CCS到集散控制系统DCS，发展到现场总线控制系统。近年来，以太网进入工业控制领域，出现了大量基于以太网的工业控制网络。同时，随着无线技术的发展，基于无线的工业控制网络的研究也已开展。
现场总线：广泛应用于连接现场设备，如控制器、传感器与执行器等，采用全数字通信，结构简单，节约线缆。现场总线是综合运用微处理技术、网络技术、通信技术和自动控制技术的产物，他在现场控制设备和测量仪器中嵌入微处理器，使他们具有数字计算和数字通信的能力，构成能独立承担某些控制、通信任务的网络节点。
工业以太网：随着应用需求的提高，现场总线的高成本、低速率、难于选择以及难于互连、互通、互操作等问题逐渐显露。以太网具有传输速度高、易于安装和兼容性好等优势，因此基于以太网的工业控制网络是发展的趋势,将以太网应用于工业控制领域,构成工业以太网。
工业无线网：无线通信技术逐渐进入工业控制网络领域，为工业控制带来了诸如降低安装复杂度以及减少线缆等好处，同时其配置灵活，使用方便。目前，无线通信在工业自动化领域的研究主要有以下几类：无线总线RFiel dbus、无线传感器与执行器网络WSAN、基于I EEE 802.11 的无线局域网WL AN以及基于I EEE 802 . 15的无线个域网WPAN 等。
3.3 光纤通信技术 一、光纤通信系统概述及基本结构 光纤通信系统是以光纤为传输媒介, 光波为载波的通信系统。主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成, 其基本结构原理如图所示。 系统中还包含了一些互联和光信号处理部件, 如光纤连接器、隔离器、光开关等。图中电端机和光端机均包括发送和接收两部分, 两者合起来构成发送器和接收器。其中发送光端机是将电信号变换成光信号,接收光端机则是将光信号转换成电信号。 1、发送器 发送器由发送光端机和电端机构成, 其核心是一个光源。光源的主要功能就是将一个信息信号从电子格式转换为光格式。今天的光纤通信系统采用发光二极管或激光二极管作为光源。两者都是小型的半导体
设备, 可以有效地将电信号转换为光信号。LD 输出的光功率较大, 谱线窄, 一般适合长距离、大容量的通信系统, 但其寿命较短, 价格高; LED 光源发出的光功率较小, 光谱线较宽, 调制速率较低, 输出线性好, 寿命长, 成本低, 适用于短距离和中小容量的系统。它们需要与电源相连并且需要调制电路。 2、光纤 光纤通信系统中的传输介质是光纤。光纤通信系统中发送器端的光信息信号就是通过光纤传送到接收器端的。实际上, 同任何其他通信链路一样, 光纤提供发送器和接收器间的连接。同时, 光纤对光信号进行传导, 就像铜线和同轴线传导电信号一样。它大概和人的头发的粗细相同, 为了保护非常脆弱的光纤, 使其不受恶劣的外部环境和机械的损害, 通常将光纤封装在特定的结构中。裸露的光纤包上保护膜后封装到其他几层中, 所有这些就构成了光纤光缆。 3、接收器 接收器由接收光端机和电端机构成。接收光端机的主要部分包括光检测器、放大器、均衡器、判决器、自动增益控制电路和时钟电路。其中光检测器是接收光端机的核心, 光检测器的主要功能就是把光信息信号转换回电信号( 光电流) 。光纤通信系统中的光检测器主要有PIN 二极管、雪崩光电二极管( APD) 。APD 比PIN 更灵敏, 而且对外部放大功能要求更低。A PD 的缺点是具有相对较长的渡越时间以及由于雪崩放大造成的附加内部噪声。 4、光中继器
通行工程专业综述 通信是通过某种媒体进行的信息传递。古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电，固话，手机，互联网甚至可视电话等各种通信方式。 1.培养目标：本专业主要培养从事通信工程及计算机网络系统的研究、制造、开发和培养目标：培养目标 应用的高级人才。毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究，设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作。近年来的毕业生集中在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路及政府和大专院校等。 2.主修学科：电路分析、低频电子线路、脉冲与数字电路、高频电子线路、电主修学科学科：磁场理论、信号与系统、微机原理及应用、单片机技术、微波技术与天线、通讯原理、程控交换技术、移动通讯、计算机网络通讯、光纤通讯等。毕业生应掌握电子技术、通讯技术和计算机技术的基本理论与设计方法及程控交换技术、光纤通讯、 1 移动通讯和计算机网络通讯的基本原理及应用方法，具有各类通讯系统的设计、研究及开发的工作能力。 通信工程专业课程关系图 高等数学高级语言程序设计电路分析 2 3.专业特点：专业特点：专业特点 （1）发展速度快；（2）应用范围广；（3）涉及知识领域广；（4）交叉学科领域广。 4.毕业生应获得以下几方面的知识和能力：毕业生应获得以下几方面的知识和能力：毕业生应获得以下几方面的知识和能力 1．掌握通信领域内的基本理论和基本知识； 2．掌握光波、无线、多媒体等通信技术； 3．掌握通信系统和通信网的分析与设计方法； 4．具有设计、开发、调测、应用通信系统和通信网的基本能力； 5．了解通信系统和通信网建设的基本方针、政策和法规； 6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。 5.发展前景：面向新的世纪，通信工程专业将会迎来其发展的广阔天地。随发展前景：发展前景 着通信技术应用的日趋广泛，上至太空，下至海底，无不活跃着这一专业的技术人才。现在中国已经加入 WTO，这势必会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。而通信工程专业优秀人才的短缺成为我国参与国际间竞争的一个十分不利的因素。因此，在未来若干年，我国势必会更加重视本专业人才的培养，更加重视通信工程专业的教育，提高教育水平。三、目前通信专业的分类——选择通信的理由目前通信专业的分类——选择通信的理由—— 通信工程专业主要为研究信号的产生、信息的传输、交换和处理，以及在计算机通信、数字通信、卫星通信、光纤通信、蜂窝通信、个人通信、平流层通信、多媒体技术、信息高速公路、数字程控交换等方面的理论和工程应用问题。 1、对数据通信的兴趣通信的兴趣、对数据通信数据通信可以说已经深入到社会生活的各个领域，电子邮件，浏览网页，在线电影都可以归结为数据通信。数据通
光纤通信重要知识点总结 第一章 1.任何通信系统追求的最终技术目标都是要可靠地实现最大可能的信息传输容量和传输距离。通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，载波频率越高,频带宽度越宽。 2.光纤：由绝缘的石英（SiO２）材料制成的,通过提高材料纯度和改进制造工艺,可以在宽波长范围内获得很小的损耗。 ３.光纤通信系统的基本组成：以光纤为传输媒介、光波为载波的通信系统,主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。光纤通信系统既可传输数字信号也可传输模拟信号。输入到光发射机的带有信息的电信号,通过调制转换为光信号。光载波经过光纤线路传输到接收端，再由光接收机把光信号转换为电信号。系统中光发送机的作用是将电信号转换为光信号,并将生成的光信号注入光纤。光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成，如果是直接强度调制，可以省去调制器。 光接收机的作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。它一般由光电检测器和解调器组成。光纤的作用是为光信号的传送提供传送媒介，将光信号由一处送到另一处。中继器分为电中继器和光中继器（光放大器）两种，其主要作用就是延长光信号的传输距离。为提高传输质量,通常把模拟基带信号转换为频率调制、脉冲频率调制或脉冲宽度调制信号,最后把这种已调信号输入光发射机。还可以采用频分复用技术，用来自不同信息源的视频模拟基带信号（或数字基带信号）分别调制指定的不同频率的射频电波，然后把多个这种带有信息的RＦ信号组合成多路宽带信号，最后输入光发射机,由光载波进行传输。在这个过程中，受调制的RF 电波称为副载波，这种采用频分复用的多路电视传输技术，称为副载波复用技术。目前大都采用强度调制与直接检波方式。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。发送端的电端机把信息进行模数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD，则LD就会发出携带信息的光波，即当数字信号为“１”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发送一个“空号”。光波经低衰耗光纤传输后到达接收端。在接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数模转换，恢复成原来的信息。这样就完成了一次通信的全过程。 4.光纤通信的优点:1通信容量大,一根仅头发丝粗细的光纤可同时传输1000亿个话路2中继距离长，光纤具有极低的衰耗系数，配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百千米以上,因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。３.保密性能好4．适应能力强５.体积小、重量轻、便于施工维护６.原材料资源丰富，节约有色金属和能源,潜在价格低廉，制造石英光纤的原材料是二氧化硅（砂子），而砂子在自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的 5.光发射机：功能是把输入的电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成。光源是光发射机的核心。光发射机的性能基本上取决于光源的特性,对光源的要求是输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定，器件寿命长。 6.实现光源调制的方法:直接调制和外调制。直接调制是用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单，成本较低，容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。外调制是把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。 6.光纤线路:光纤线路的功能是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真）和衰减传输到光接收机。光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成。光纤是光纤线路的主体，接头和连接器是不可缺少
浅谈采油工程新技术的发展前景及展望 发表时间：2017-11-13T10:35:57.653Z 来源：《基层建设》2017年第22期作者：侯小宾 [导读] 摘要：在油田采油技术分析，使用的是水驱采油法，而油藏采收率不高，特别是在资源较少情况下，实行更新技术运用就更为重要了。 新疆敦华石油技术股份有限公司新疆克拉玛依 834000 摘要：在油田采油技术分析，使用的是水驱采油法，而油藏采收率不高，特别是在资源较少情况下，实行更新技术运用就更为重要了。在采油过程中，不断创新技术，从多方面运用新技术，为油田整体开发提供了技术支持。 关键词：采油工程；新技术；研究；展望 一、新技术于采油工程中的应用及问题 1.采油工程发展过程极其所遇到的问题 由于技术成面存在着种种因素，导致我国的采油工程一直处于技术比较低下，石油开采方面存在着较大的局限性，往往是投入大量的人力物力与财力之后，得到的采油量很少。经过努力我国进一步采用化学驱油与注水开发的技术，但还是达不到预期的结果。近些年来，我国采油工程采用完井，人工举井，低渗透油藏压裂酸化工业技术等等，并对此进行一定程度上的研究与推广。可因为地表石油被开采到了极致，采油工程将面临着更大的问题，故而采用了高新科技的一些手段进行突破。效果比以往进步了许多，尽管如此，可还是达不到世界顶尖的地位，包括我国如今的钻井设备与美国相比还有很大的差距，在油层保护方面与美国等方面也有着一定的差距，因此采油工程想要取得突破性的进步，必须从高新科技方面下手研究。 2.采油工程副导致环境污染及生命安全巨大问题 能源问题一直是所有国家面临着比较重要的问题，我国自然也不列外，而石油占据着能源开发极大的比重。可随着石油开发事业的发展，也渐渐的产生了一种副作用，即对于环境问题的污染，这种问题不具备短暂性，而是有着极其大的持久性与破坏性。采油工程在一定程度上会带来一系列的环境污染问题，诸如采油工程中破坏污染地下河流，工业废气无处排放而污染大气层等问题。除此之外，采油工程相当一部分的人力支持，而每年都会有因为采油工程问题而导致采油工人发生伤残事件，严重的还会导致采油工人工作中丧失性命，这皆是因为高新科技的不发达而导致一系列能够尽量避免的问题。 二、采油工程新技术的运用分析 1.微生物采油技术的运用 在采油技术的运用中，微生物采油技术也是一种理想的技术模式，主要是通过一定的生物运用，最主要的是融入细菌模式，在原理运用中，将在油田中注入某一种细菌，形成油层的发酵反应，在细菌发酵的过程中，形成与其他生命活动方式，并推动井下油藏的开采，可以有效的提升整个油藏的开采效率。在这种技术中的运用，主要是对于一些含水相对较高的油田进行开采，对于一些老油田井进行技术创新，能为整个技术运用提供有效的技术帮助。 2.水力振动采油技术的运用 这种技术是一种新技术。主要是通过对油田的套管进行整体控制，将油管与井下的激振器进行安装，形成井矿中的振动脉冲，在这种综合方式中，形成脉冲驱动水力的作用，并进行地下油层中传波的方式。在这种技术中，主要是通过水利波的方式，对井底的一些杂质以及泥浆进行及时的清理，形成地下盐类沉积发生和谐的振动，并构成不规则的缝隙或者不闭合的孔洞。在周期性的脉冲作用下，形成整体的冲击力，并产生网络裂缝，并形成脉冲波在油藏中进行交变反应，形成一定的变应力，可以有效的改变原油的流动性能，对于其分子构造、表面张力等都能形成一定的改变。因此，在整个技术控制中，水力振动可以有效的提高原油的采收效率，对于地质对原油的渗透力能起到很好的作用，并减少原油中水分的综合含量，形成声波对原油的综合效果。 3.纳米材料的采油技术运用 在目前，纳米技术是一种全新的技术运用模式，主要是采用MD膜的驱动效应，形成驱动剂的运用功能，并形成分子控制的整体模式，对于原油的一些分子模式，可以有效的形成多种管理方式，在多种成分随意组合的状态下，对基本原料进行水溶液的聚集混合物处理，尤其是一些平面的环形分子、生物内的酶类物质以及蛋白质与其他微小的粒子等，在水溶液的作用下进行流态化的处理，并构建分子间的静电作用，形成油层表面的成分组合，形成一张相对坚韧与坚固的MD膜，可以有效的减少油层对岩石的粘附效用，并综合原油与水溶液的流动性对比，在逐渐形成的过程中，增强整个携带能力，更好的提升整个采油的效率，并对原油的驱动效应与地面开采率都有很大的帮助。 4.热超导采油技术 热超导是指让一定物质经过特定处理处在生产所需状态下，此时该物质热阻减小为零或近似于零。该技术实现方法是把配置混合好一定化学物质压到密闭管柱中，并通过加热使该管柱两端的受热不够均匀，此时化学物质立即出现化学相转变，激发气态分子，并增强运动，发生了不规则碰撞，产生非常大能量，并以声波形式传热。热超导技术目前可以分成两种：能耗自平衡稠油采油技术和超导加热热洗技术。能耗自平衡稠油采油技术原理把超临界导热液体通过中空抽油管线注到井底，并借助超临界导热液体对热量传导性能把井底自身热量传到地面。此技术不用配备加热设备即可提升地面井口生产出的温度，从而清除井筒结蜡、降低流体粘度，提高了采收率，为油井稳产提供了重要的保障。 三、采油工程技术运用的发展趋势 在采油技术的创新之路上，尤其是是现代化信息技术的不断发展，为采油新技术的整体运用提供了更多的帮助，通过在生物工程技术、材料技术以及各种勘测技术的创新，将会形成更大的发展前景。一是出现向集合加成与智能控制方向发展；二是向信息技术与数字模拟方向发展；三是向即时性与自动化方向发展；四是向低污染低能耗与以人为本的方向发展；五是向勘察、探测、开采一体化综合新概念方向发展。这些综合开发技术的运用，对于提升整个采油效率有很大的帮助。 四、结语 在针对一些油田发展较晚底子薄的实际状况，在整个技术创新中，形成多种综合模式的运用，尤其是结合地理因素、地质因素等多样化的条件中，对于勘探技术不断要求高，开采技术也呈现出更大的技术发展空间，因此，要加大对技术创新的整体运用，更好的满足多方
水下光通信-综述
水下光通信 综述 一、水下光通信的国内外研究现状 光通信起源最早可追溯到19 世纪70 年代,当时Alexander Graham Bell 提出采用可见光为媒介进行通信,但是当时既不能产生一个有用的光载波,也不能将光从一个地方传到另外一个地方。因此直到1960 年激光器的发明,光通信才有了突破性的发展，但研究领域基本上集中在光纤通信和不可见光无线通信领域。由于海水对光的强吸收特性，水下光通信技术一直没有得到重视。直到1963 年,Dimtley 等人在研究光波在海洋中的传播特性时, 发现海水在450- 550 纳米波段内蓝绿光的衰减比其它光波段的衰减要小很多, 证实在海洋中亦存在一个类似于大气中存在的透光窗口。这一物理现象的发现为解决长期水下目标探测、通 信等难题提供了基础。 水下光学通信技术研究前期主要集中在军
事领域，长期以来一直是水下潜艇通信中的关键技术。美国海军从1977 年提出卫星与潜艇间通信的可行性后, 就与美国国防研究远景规划局开始执行联合战略激光通信计划。从1980 年起, 以几乎每两年一次的频率, 进行了迄今为止共6 次海上大型蓝绿激光对潜通信试验, 这些试验包括成功进行的12 千米高空对水下300 米深海的潜艇的单工激光通信试验, 以及在更高的天空、长续航时间的模拟无人驾驶飞机与以正常下潜深度和航速航行的潜艇间的双工激光通信可行性试验, 证实了蓝绿激光通信能在天气不正常、大暴雨、海水浑浊等恶劣条件下正常进行。1983 年底, 前苏联在黑海舰队的主要基地塞瓦斯托波尔附近也进行了把蓝色激光束发送到空间轨道反射镜后再转发到水下弹道潜艇的激光通信试验。 澳大利亚国立大学信息科学与工程研究学院的研究小组开发了一种低成本、小体积、结构简单的光学通信系统，选用LuxeonⅢLED 的蓝（460nm）、青（490nm）、绿(520nm)光，接收器电路采用对蓝青绿三种光灵敏度很高的SLD—70BG2A 光电二极管，这套系统在兼顾速
通信工程专业综述 前言： 时间飞逝，眨眼之间，大学的时光已经过去一半，我们将要迎来了大三时期的专业选择。记得刚入校时，老师就给我们上过专业的相关知识，两年的时间里系里也分阶段给我们上了专业导论课，我们渐渐对本系的三个专业有了一定的了解。我们系共分电子信息工程、自动化和通信工程三个专业，学生大一时按大类入学，大三第一学期面临专业选择。在今天即将面对专业的选择时刻，经过平时对各个专业的学习、了解以及导论课老师们介绍，再综合自己的各方面因素，我毅然决定选择通信工程专业。随着各种新的技术日新月异，层出不穷。下面我就个人而言分别介绍通信各个领域的发展现状及前景。 一、三个专业主干课程的了解 电子信息工程的主干课程电路理论系列课程、计算机技术系列课程、信息理论与编码、信号与系统、数字信号处理、电磁场理论、自动控制原理、感测技术等。主要偏理论。自动化的主干课程有电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析等。通信工程的主干课程和电子信息有相似之处，有电路理论与应用的系列课程、计算机技术系列课程、信号与系统、电磁场理论、数字系统与逻辑设计、数字信号处理、通信原理等。小结：结合主干课程的开设情况，根据自己的兴趣特点，我还是比较适合通信工小结程这个专业的。 二、通信工程简介 通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。 三、通信工程专业的分析 通信是通过某种媒体进行的信息传递。古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电、固话、手机、互联
一、填空题（20分) 1、目前光纤通信所用光波得光波波长范围为:0、８～1、8μm,属于电磁波谱中得近红外区。 2、光纤得典型结构就是多层同轴圆柱体，它由、与三部分组成. 3、光纤通信中常用得三个低损耗窗口得中心波长就是: , ，；最低损耗窗口得中心波长就是在: 。 4、光纤得色散分为色散色散与色散。 5、光与物质得粒子体系得相互作用主要有三个过程就是：，，；产生激光得最主要过程就是: 。６、光源得作用就是将变换为；光检测器得作用就是将转换为. 二、单项选择题(15分） 1光纤通信指得就是：［Ｂ] A以电波作载波、以光纤为传输媒介得通信方式； B 以光波作载波、以光纤为传输媒介得通信方式; C 以光波作载波、以电缆为传输媒介得通信方式; D 以激光作载波、以导线为传输媒介得通信方式。 2 光纤单模传输条件，归一化频率V应满足：［Ｂ］ -－－-A—V>2、40５——--—－B－V〈２、405-——－－-C- V＞3、832————－D- Ｖ〈3、832 3 使用连接器进行光纤连接时,如果接续点不连续，将会造成:[Ｃ］ A 光功率无法传输； B 光功率得菲涅耳反射; Ｃ光功率得散射损耗； D 光功率得一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。 4 在激光器中，光得放大就是通过：［Ｃ] A 光学谐振腔来实现; B 泵浦光源来实现； C粒子数反转分布得激活物质来实现; D 外加直流来实现. ５掺铒光纤得激光特性：［B] A主要由起主介质作用得石英光纤决定; B 主要由掺铒元素决定; C 主要由泵浦光源决定; D 主要由入射光得工作波长决定. 三、（15分)如图所示,用射线理论分析子午光线在阶跃光纤中得传输原理.
采油工程新技术的研究及发展趋势 为了研究油田增产、稳产相关技术与手段。通过对我国油田开发现状进行梳理，有针对性的提出采油工程新技术的发展方向。并结合水力震动采油技术和纳米膜驱油技术的现场实际运用进行分析。为采油工程新技术发展提供合理参照，为同行提供建设性意见。 标签：石油；采油工程；开发；新技术 1 引言 石油作为决定国家战略意义的一种化石能源具备经济和政治上的双重意义。当前我国现有大多数油田都属于开发中后期，含水高、可采储量低、吨油成本居高不下。为了解决油田开发问题我国很早就开始使用注水开发，随着科技的进步与工艺的完善，现阶段油田老区治理主要通过地质与工程的有力结合，并在采油工程上进行技术创新达到增产，稳产的目的。 2 油田开发现状 我国石油工业历史悠久，且大多油田于60、70年代开始注水开发。经过多年开采油藏纵向上经常出现单层突进或者平面展布上的舌井。很多油井含水直线上升甚至水淹。个别油井水淹层在长期注水冲刷下岩石物性发生变化，造成水淹层胶结物与细致沙砾被冲走形成了人为的特高渗透率条带区，致使注水不受效，剩余油残留附集在油藏某处。严重影响了原始地层水动力场，造成部分初期地质勘探资料与现在相比发生变化，且成动态变化。约制了老区开发深入挖潜工作。所以急需针对剩余油的油藏精细描述。 油田分为不同区块，且根据勘探年代总体地质情况掌握程度不一，很多区块断层多小层变化复杂，开发风险大。在前期勘探开发中若井网部署及井下工具配套不完善性，还会造成后续增油措施效果不好。以压裂为例，若油层过薄，且井下封隔器等工具配伍性不好会导致压裂失败，甚至压窜水层引起淹井最终致使油井报废。而随着油田进入老区开发，各种增油措施反复集中使用，最终导致油井甚至整个区块的含水高、注采系统不完善、平面、层间、层内矛盾突出、井况复杂，油井含水上升，注水效果变差，地下情况变的复杂，工艺措施效果逐渐变差。甚至导致一些单井由间抽改为捞油，经济效益直线下降。所以在增油工艺上，油田中后期开发应立足于井网，在经济核算可行的前提下先进行层位调整（堵水、合采）和采油工艺上的优化（调冲刺、换大泵、调参）。 3 采油工程新技术应用 针对当前油田开发普遍处于中后期阶段，单井含水高、层间矛盾突出、个别油井水淹严重等实际情况提出以堵水、调水为目的的采油工程新技术。
光纤通信设备概述 1.走进通信机房 通信机房，无论大小，走进去看到的是： 一排排的机柜，里面装有各种各样的设备，大部分机柜是19英寸宽，有2米高，也有2.2米高的. 地板,下面往往是走线槽, 上面也许有走线槽(地槽和顶槽2选1). 网管系统:用计算机管理通信设备. 电源系统
2.从电话机到机房的线路 家里的电话机通过双绞线连接到楼道里的电话分线盒,然后用50对或100对的音频电缆, 连到了小区附近的电缆交接箱,再用更大对数的电缆接到电话局里的音频配线架,也叫总配线架,就是112机房,在音频配线架上,每个电话机都对应有1对电话线接点,并且一般都配有防雷击的音频保安器,电话线在电话局内部还用电缆连到了交换机.或PCM30设备。 3.112机房的总配线架，也叫MDF，还叫VDF 4.电话交换机 交换机可以分为3部分,一是用户电路,负责为用户馈电,发铃流,发送忙音,拨号音,记录用户话机所拨的号码,同时将模拟的电话语音变成数字信号；二叫绳路,也就是交换系统,负责电话的交换接续；三是中继器,分入局中继器和出局中继器,中继器的接口是数字信号是2.048Mb/s的速率,叫E1口。 5.PCM30设备 电话机到电话局,如果距离近(2公里),可以用电缆直接连接,如果距离远,就必须用光纤 连接光纤通信中传输的信号是数字信号,而电话机使用的是模拟信号,因此必须要变换
PCM30设备就是将模拟信号变成数字信号的设备,它将30路电话,变成1路E1接口的数字信号。 6.同轴电缆与同轴头 7.数字配线架DDF 无论是交换机的中继器接口,还是PCM30的数字口,都是E1口,要用同轴电缆接到光端机,为了方便电缆的检修,和调换电路,就要使用数字配线架(DDF)设备.DDF就是一块装有同轴 头的面板,同轴电缆上的同轴头,接到DDF的同轴头上。 8.光传输设备（光端机） 将多路E1接口的数字信号变成1路光信号的设备叫光端机，来自交换机，或PCM30设备的数字信号E1信号，靠同轴电缆经过DDF接到光端机。光端机的输出就是激光了光端机的光接口有2根光纤，1根是发光的，另1个是收光的。 9.光缆线路器材 光缆每2公里就要有1个接头，2根光缆的接续是在光纤接续盒里完成。1条完整的光缆的两个终端是通信机房里的光缆终端盒，它将光缆里的很细的光纤与尾纤相连，尾纤是单根的，有外套，有牙签那样粗，一般是黄色的，尾纤带有1个光接头，可以通过法兰盘跟另1根尾纤相连，尾纤线束，是多根尾纤做在一起的，但是比单根尾纤细一点。 10.其他设备1 电源和电池：通信机房为了保证供电，一直采用电池作为停电后的供电，电池是直流的，所以电源设备就是将交流220V的交流电，变成-48V的直流电。电源列头柜：通信机房里有很多设备，光通信的，交换机，载波机，微波等，这些设备都要用到-48V的电源，列头柜就是将总电源通过保险然后再分配到各个通信机柜的设备。 11.其他设备2 接口变换器，传输设备的接口是E1口，在通信领域是标准的但是计算机领域的标准跟通信不同，随着计算机通信的发展，两者的接口越来越多，计算机通常采用以太网接口，和V35接口，因此他们跟E1口的变换器，就经常要用到。以太网光纤收发器，计算机的局域网已经趋向于以太网，而用光纤组网是越来越多，这就要用到光纤收发器。
4G通信技术综述 近年来，第三代通信技术在全世界范围内，受到人们的青睐，并得到了广泛的应用。在此背景下，我国通信领域应当与时俱进，顺应潮流，积极发展我国通信技术，重视第四代通信技术的研究和开发工作。4G与3G相比较，具有安全性高、智能人性化以及传输速度快等优势，能够更好地满足人们互联通信的需求。文章简单地介绍了第四代移动通信的基本概念以及相关的技术，阐述了4G相关技术的主要用途，希望能够起到抛砖引玉的作用，为相关工作的发展提供一些建议。 标签：通信技术；发展趋势；综述 1 第四代移动通信系统的基本概念 1.1 4G的基本定义 4G通信技术又被人们称之为宽带接入和分布网络，其不仅非对称数据传输能力能够超过2Mbit/s，数传率高达100Mps。同时还兼具自动切换功能，能够实现不同速率之间的自动切换，从而为用户提供多种多样的服务，并达到兼容的目的。此外，4G通信技术实现了我国通信技术史上的首次三维图像的高质量传输，从而为移动用户提供更高质量的移动服务。其中包括4大部分，一是移动宽带系统；二是宽带无线固定接入；三是宽带无线局域网以及互操作的广播网络。在这些无线平台以及跨越不同频带的网络中，4G通信技术一方面能够为用户提供优质的无线服务，以及信息通信和数据采集外，另一方面还具有定时定位、远程控制等全方面的功能。 1.2 4G的研发背景 当前我国3G通信技术的发展已经十分成熟，与2G通信技术相比，3G通信技术灵活性更佳，速度更快，同时也进一步满足了人们对多媒体的需求。然而3G通信技术在发展过程中，为人们带来全新的通信感受的同时，也受到了一定的局限性，主要表现在：3G通信技术通信速率低下，灵活性不足，以及无法真正实现不同频段、不同业务环节之间的无缝漫游，并无法为用户提供动态范围内多速率的业务。这些都在一定程度上制约了我国通信技术的发展，基于这些压力，许多公司为了更好的发展通信事业，已经开始研究第四代概念通信系统。该系统与3G通信相比，一方面应当全面提高运行速率和灵活性，并配备更好的兼容性，从而有效的实现任何人在任何地点以任何形式接入网络。另一方面为了将核心基础设施通过开放式接口共享給不同的网络运营商以及服务供应商，应当建立一个为客户服务的开放性平台，该平台具有比传统封闭环境下的网络安全性能更高的优势。 1.3 4G移动系统网络的特点
现代通信新技术 报告 班级：电子（2）班 姓名：陈波 学号： 1005074026 指导教师：张倩 成绩： 合肥学院 信息与通信工程系
下一代网络技术 摘要：随着电信技术的发展，电信管制的开放，IP网络的飞速发展，人们对新业务的需求的增加，都给电信事业的发展提出了新的挑战。本文从下一代网络的基本概念，构建以及发展现状及趋势做出了研究，同时对下一代网络中所用技术一一做出解释，并由此得出下一代网络实现所需技术。 关键词： NGN概况 NGN构件支撑技术发展趋势 1引言 NGN（下一代网络）是目前通信业界关注和探讨的一个热点话题，人们希望通过NGN来解决目前各类网络中的许多问题，如网络安全问题、QoS问题、网络融合等。研究组对此进行了不少标准化工作推进，明确了一些问题，取得不少进展，因特网与电话网相比，简单性与安全性是一个弱点。于是，集合了ip网络的长处的下一代网络NGN出现了。它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它允许用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。它是以软交换为核心的，能够提供包括语音、数据、视频的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了通信网络发展的方向。NGN是基于PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。是可以同时提供话音、数据、多媒体等多种业务的综合性的、全开放的宽频网络平台体系，至少可实现千兆光纤到户。NGN能在目前的网络基础上提供包括话音、数据、多媒体等多种服务，还能把现在用于长途电话的低资费IP 电话引入本地市话，有望大大降低本地通话费的成本和价格。有很高的研究价值。 2 NGN概况 2.1 NGN的基本概念 下一代网络（Next Generation Network），又称为次世代网络。一般认为下一代网络基于IP，支持多种业务，能够实现业务与传送分离，控制功能独立，接口开放，具有服务质量保证和支持通用移动性的分组网。NGN的主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络中的一个重点。 NGN是一个分组网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS 能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它允许用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。它是以软交换为核心的，
一﹑光纤通信中应用的新技术 1.1光弧子通信 1844年，苏格兰海军工程师约翰·斯科特·亚瑟对船在河道中运动而形成水的波峰进行观察，发现当船突然停止时，原来在船前被推起的水波依然维护原来的形状、幅度和速度向前运动，经过相当长的时间才消失。这就是著名的孤立波现象。孤立波是一种特殊形态的波，它仅有一个波峰，波长为无限，在很长的传输距离内可保持波形不变。人们从孤立波现象得到启发，引出了孤子的概念，而以光纤为传输媒介，将信息调制到孤子上进行通信的系统则称作光孤子传输系统。 光脉冲在光纤中传播，当光强密度足够大时会引起光脉冲变窄，脉冲宽度不到1个Ps，这是非线性光学中的一种现象，称为光孤子现象。若使用光孤子进行通信可使光纤的带宽增加10～100倍，使通信距离与速度大幅度地提高。于常规的线性光纤通信系统而言，限制其传输容量和距离的主要因素是光纤的损耗和色散。随着光纤制作工艺的提高，光纤的损耗已接近理论极限，因此光纤色散便成为实现超大容量光纤通信亟待解决的问题。光纤的色散，使得光脉冲中不同波长的光传播速度不一致，结果导致光脉冲展宽，限制了传输容量和传输距离。由光纤的非线性所产生的光孤子可抵消光纤色散的作用。因此，利用光孤子进行通信可以很好地解决这个问题。 光纤的群速度色散和光纤的非线性，二者共同作用使得孤子在光纤中能够稳定存在。当工作波长大于1．3¨m时，光纤呈现负的群速度色散，即脉冲中的高频分量传播速度快，低频分量传播速度慢。在强输入光场的作用下，光纤中会产生较强的非线性克尔效应，即光纤的折射率与光场强度成正比，进而使得脉冲相位正比于光场强度，即自相位调制，这造成脉冲前沿频率低，后沿频率高，因此脉冲后沿比脉冲前沿运动得快，引起脉冲压缩效应。当这种压缩效应与色散单独作用引起的脉冲展宽效应平衡时即产生了束缚光脉冲——光孤子，它可以传播得很远而不改变形状与速度。 光孤子通信的关键技术是产生皮秒数量级的光孤子和工作在微波频率的检测器。目前用多模光纤激光器和DFB激光器已能产生几十皮秒的光孤子。但真正要投入使用还有许多问题需要解决。 1.2相干光通信 迄今为止的光纤通信系统，几乎都是采用强度调制一直接检波的方式。这种方式的优点是调制和解调容易，系统的成本较低，但性能还需进一步提高。人们把光通信和无线电通信相比较，发现这种方式与早期无线电通信的直接检波类似。在直接检波以后，无线电通信通过引入外差检波方式，避免了高频放大滤波的困难，得到了混频增益，提高了接收选择性。通过引入相干调制技术，充分利用了无线电波的频率和相位信息，大大地改善了无线电通信系统的性能。类似地，在光通信中利用相干调制和外差检测技术，也可改善光通信的性能，这就是相干光通信。 在相干光通信中主要利用了相干调制和外差检测技术，所谓相干调制，就是利用要传输的信号来改变光载波的频率、相位和振幅(而不像强度检测那样只是改变光的强度)，这就需要光信号有确定的频率和相位(而不像自然光那样没有确定的频率和相位)，即应是相干光。激光就是一种相干光。所谓外差检测，就是利用一束本机振荡产生的激光与输入的信号光在光混频器中进行混频，得到与信号光的频率、相位和振幅按相同规律变化的中频信号。由于相干光通信具有灵敏度高、选择性好的优点，可以用来做成大容量、长距离的干线网。在光纤有线电视系统中，如果采用相干光通信技术，可以建成光纤到户的系统。由于选择性的提高，可以传输多得多的频道；由于接收机灵敏度的提高，使带动的用户数大大增加；采用可调谐本振接收机，用户可以方便地随时选择信道。相干光通信技术，目前还只是试验阶
采油工程新技术的发展趋势分析 发表时间：2019-08-06T16:16:37.907Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：田永宏马建明 [导读] 文中对采油工程新技术的发展趋势进行了分析。 长庆油田分公司第七采油厂陕西西安 745708 摘要：目前，随着石油能源的不断枯竭，目前最紧要的任务是要在采油工程进行的过程中，发展采油技术，提升采油工作的工作效率。在采油工程进行的时候，我们为了有效的提升石油的开采效率以及回收效率，我们要对采油新技术进行研发和应用，尤其是在面对油藏含量较为复杂的时候，我们更是要利用先进的开采技术进行石油开采。文中对采油工程新技术的发展趋势进行了分析。 关键词：采油工程；新技术；发展趋势 1 采油工程技术措施应用的现状 油田开发进入后期，油井的产量逐年递减，注水开发的油田，随着注水时间的延续，越来越多的油井见水，严重的情况甚至被水淹，需要采取最佳的堵水技术措施，才能保证开采出更多的油流，降低油田油气集输处理的成本，影响到油田开采储量的开采程度，通过对油田实施精细的地质研究，重新认识油藏，解决剩余油的开采问题。将更多的薄差油层的油流开采出井，才能作为油井产能的补充，提高油田生产的经济性。油田开发后期不断完善油田的开发方案，结合储层的渗透性的差异，采取不同的注水开发的模式，对低渗透油藏实施强化注水，才能达到水驱的开发效率。而高渗透储层实施控制注水，避免注入水发生窜流的现象，而影响到注水油田开发的效果。 重新部署注采井网，改善油田注水开发的状态，钻探出更多的水平井筒，实施水平井开发的技术措施，将更多的剩余油流开采到地面上来。降低了钻探井筒的成本，一口水平井的钻探，能够将水平井段的油流全部开采出来，减少了打井的数量，相应地节约钻井的资金投入。 为了解决单井含水高，层间矛盾突出的问题，油田开发后期，实施稳油控水的技术措施，以堵水、调剖为基础的采油工程技术措施，被广泛应用于油田生产中。采取最佳的堵水技术措施，利用封隔器等机械设备进行堵水操作，降低了油井的含水率。应用选择性的化学堵水剂，对出水层位进行堵水，相应地提高了油井的产油量。及时调整注水井的注水剖面，对油井的产液剖面进行调节，提高油井的生产能力，使其满足油田开发对产量的要求。 2 采油工程中新技术的应用 2.1 信息技术在采油工程中的应用 信息技术对于采油工程的发现油层和勘测周围环境起到了很大的作用，使用信息技术可以更为准确的勘测出油层，可以精确地确定合理的油井位置，并且勘测出油藏的深度，这比传统的人工测试要精确的多，信息化技术的使用大大提高了油田开采的速度，同时提高了钻井成功率，提高了经济效益。同时信息化技术可以勘测油井周围地势样貌，对采用哪种钻井方式起到了很大的帮助，通过模拟地形和油藏，为油田开采提供了很大的便利。 2.2 生物技术在采油工程中的应用 生物技术主要分为两个方面，一是微生物勘测技术，二是微生物采油技术，其中微生物采油技术发展更加迅速，应用也比较广泛。微生物采油技术又称为细菌采油，是三次采油技术的一种。微生物采油技术通过繁衍微生物，微生物的活动来改变油的位置以及分布状态，它在含其他杂质或者快干涸油田也有着很强的生命力，且微生物采油成本低，而且过程简易，故被广泛应用。而微生物勘测技术同样是成本低，而且科学技术含量高，准确率高，勘测速度快，因此应用微生物勘测技术的公司也很多。 2.3 新材料在采油工程中的应用 在现实生活与工业生产中，新型材料应用于管道运输中，增加管道的韧性，防止管道开裂，尤其是在石油、天然气的管道运输过程中，对相应的管道进行防开裂处理。还有很多其他类似的应用，比如在金属和金刚石的连接处使用新型材料，可以提高其采集效率等。新型材料是很好的耐磨材料，它包含着高耐性的磨土层，金刚石复合片，还有很多韧性高的有关硬性质的合金等。新型材料还可以应用在材料的防腐上，比如把新型材料作为涂层，可以有效防止腐蚀，还有就是监测材料的腐蚀率等。 3 采油工程新技术的发展趋势 明确目前采油工程新技术措施的应用现状，采取最佳的科技投入，不断提升采油工程技术的发展态势，增加更多的技术含量，促进油田生产的健康发展，满足数字化油田发展的需要。采油工程新技术中的纳米材料和新型合成材料的应用，降低了油田开发的成本，提高了油田采油生产的效益。利用纳米材料进行管道的涂层技术，提高管道的耐腐蚀性能，延长油气输送管道的使用寿命，相应地降低油田生产的成本。也可以利用纳米膜技术，实施油气水三相的彻底分离，提高分离处理的效果，达到油田生产的产能指标。对纳米技术的研究有待于进一步提高，充分发挥纳米材料的优势，解决油田生产中的技术难点问题。 开发和研究新型的材料，如防腐蚀的材质的研究和应用，解决油田生产中的严重腐蚀的问题。耐磨蚀材料的试验和应用，提高运动部件的使用寿命，保证动力的快速传递，提高油田生产的效率。结合新型的阴极保护措施，延长管道的使用寿命，将油气输送管道作为阴极保护起来，才能降低管道的腐蚀穿孔的几率，提高管道的承压能力。 加大科研力度，研究采油工程新技术措施的发展趋势，对微生物采油技术措施进行进一步的研究，通过室内试验的方式，对微生物菌群进行优化，使其适应不同油藏区块的驱替作用的要求，对微生物驱油的效果进行试验研究，评价微生物采油的效果。避免由于微生物菌群选择不当，而影响到地层流体的配伍性，给油田储层带来二次的污染，增加挖潜增产的工作量，而导致油田生产成本的增加。 研究更多的驱替能量，借助于二氧化碳泡沫驱油技术措施的应用，将井下油层中的更多的剩余油驱替出井，扩大剩余油的开发效果。利用螺杆泵采油的技术措施，解决抽油机采油过程中的抽油泵泵效下降的技术难点问题。对采油工程新技术进行研究，对振动采油技术进行优选，选择最佳的振动源，对井下的震击器进行革新改造，减少电能的消耗，进而降低油田生产的成本，对水力冲击波的产生过程进行优化，应用先进的震击器，降低井下油层的油流阻力，最大限度地提高油井的产量，满足油田开发后期的需要。 优选最佳的堵水技术措施，对高含水的油井的生产状态进行实时监测管理，结合自动化的控制技术措施，优化稳油控水的采油工程新技术措施，控制油井的含水率，提高单井的产油量，才能满足油田开发对产量的基本要求。对油田实施挖潜增产的技术措施，并选择水力
光纤通信综述报告 摘要：光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。 关键词：光纤通信新技术新器件新材料 仅在过去5年中，光纤技术领域取得了大量突破性进展，其中包括10Gbit/s网络的构建和单根光纤上每秒太比特容量的成功演示。不久前，业内成功演示了40Gbit/s和80Gbit/s网络。这些演示进一步突出了对速度更高、容量更大的网络的需求和期望。 一、光纤通信的发展史 世界光纤通信发展史 光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。 于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元，得到30米光纤样品，认为非常值得。这一突破，引起整个通信界的震动，世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路，速率为45Mb/s，采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米的红外光。在上世纪70年代末，大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。 按理论计算：就光纤通信常用波长1.3微米和1.55微米波长窗口的容量至少有25000GHz。自然会想到采用多波长的波分复用技术WDM （WavelengthDivisionMultiplex）。1996年WDM技术取得突破，贝尔实验室发展了WDM技术，美国MCI公司在1997年开通了商用的WDM线路。光纤通信系统的速率从单波长的2.5Gb/s和10Gb/s爆炸性地发展到多波长的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)传输。当今实验室光系统速率已达10Tb/s，几乎是用之不尽的，所以它的前景辉煌。 中国光纤通信发展史 1973年，世界光纤通信尚未实用。邮电部武汉邮电科学研究院（当时是武汉邮电学院）就开始研究光纤通信。由于武汉邮电科学研究院采用了石英光纤、半导体激光器和编码制式通信机正确的技术路线，使我国在发展光纤通信技术上少走了不少弯路，从而使我国光纤通信在高新技术中与发达国家有较小的差距。 我国研究开发光纤通信正处于十年动乱时期，处于封闭状态。国外技术基本无