2017年第11期 信息通信 2017
(总第 179 期) INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 179)
短波通信技术发展综述
赵兰浩
(山东科技大学机电工程系,山东泰安271000)
摘要:短波通信作为一种信息传播技术,具有成本低、使用便利、通信范围广等优点。因此无论在军用还是民用上,都起
着不可替代的作用。基于前人所做研究,对短波通信技术的特点和发展现状做了总结归纳,并依据短波通信发展现状和
前人所做相关研究,参考现在时代的发展对通信技术的需求,对短波通信的发展趋势做了比较合理的预测。
关键词:短波通信;抗干扰组网;自适应中图分类号:TN97 文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2017)11-0257-02
短波通信,是一种出现时间较早而且应用方面较多的通信 方式。从二十世纪初到六十年代中期,它一直作为实现远距离
通信的主要手段。后来随着卫星技术的产生和发展,卫星通信
取得了在远距离通信中的主导地位。二十世纪八十年代以来,
人们通过长期实践得出:短波通信在战争或者灾害期间发挥着
不可替代的作用。另一方面,对短波通信的进一步研究也产生
了许多新技术新成果,短波通信的发展由此进入新阶段,产生
了许多新技术,同时也带来了许多新问题。因此,了解短波通
讯技术的发展现状,预测它的发展趋势是十分有意义的。
本文基于前人所做研究和所作论述,总结得出短波通讯
技术发展的现状与未来的趋势。
1短波通信的基本概念
短波通信是一种主要依托电波形式传输而不需要中继站
实现远距离通讯的通信方式。
电离层是位于地球大气中的一个区域,位于六十千米以
上的大气层。由于受地外射线作用产生电离现象因而被称为
电离层。而短波通信主要利用这一层对天波的反射作用来传
播信号,因而短波通信的通信范围较广B]。
2短波通信的优点
短波通信的优点主要有四点:①运行成本较低。利用短
波通信不需专门建立中继站,建设成本和维护费用较低。②
设备安装便利。短波通信的设备使用和布置较为灵活。③通
信范围较广。利用电离层反射实现通信,传输距离较远。④
抗摧毁性较强。在战时,卫星通信等方式的中继站设施很大
可能会在第一时间被敌方摧毁。因此短波通信在这一点上具 有不可替代的地位™。
3短波通信应用中出现的问题
随着短波通信技术的应用,许多技术性的问题涌现出来,
这些问题需要得到及时解决。主要包括:
(1) 传统短波通信的数据传输速率和点对点模式已不适合
时代需要。当今时代最主要的特点就是信息爆炸,信息量的
增加速度较以往大大提高。这要求通信系统能够及时大量的
传递信息。而传统点对点传输的短波通信系统由于是点对点
单一传输,带宽较窄,传输速率较低,不能及时而完整地反映
全部信息。随着时代的不断发展,对短波通信技术提出了许
多新要求,这项技术也面临着许多新挑战[4]。
(2) 传统短波通信抗干扰能力较差。干扰因素包括两个
方面:①环境因素:对于地波,大地可以吸收电波,而且实验证
明,电波的功率会随着距离增加而衰减。对于天波,主要是由
于传播过程中所带来的损耗。②人为因素:主要分为工业干
扰和故意干扰。工业干扰主要来自于各类电气设备在工作时
产生的磁场,这对短波有着一定程度的干扰。而恶意干扰主
要是指为了实现使对方短波通信系统陷入瘫痪而故意通过电子战手段进行干扰。根据实际经验,人为的干扰作用较大,应
该是主要防御对象气
(3)短波资源动态分配。短波频段资源较少是一个公认的
事实,因此,如何对资源进行合理分配,从而有效提高短波通
信的效率成为人们主要关心的问题之一。显然,在一些特殊
场合,特别重要的节点理应占有较多的频段资源,并且每个节
点所占资源数量应随着节点的优先级变化而进行动态调整和
分配,从而达到通信效率最优的效果。
4短波通信的发展现状
为了解决短波通信在实际应用过程中产生的新问题,近
年来短波通信邻域产生了许多新技术。
(1)自适应短波通信技术。自适应技术是指依据检测所得
到的信息自动调整设备参数从而达到最优效果的一种技术。
运用这种技术可以最大限度提高通信效率。它有效减轻了短
波通信参数改变所带来的不利影响,提高了通信质量[6]。
⑵短波通信组网技术。由于传统的点对点通信方式已不能
■信息爆炸的现状,人们希望利用短波通信的特性组建一个通
用的通信网络,克服点对点通信的不利影响。目前,短波通信网 络技术已发展到第三代,它是基于美军标准MH-STEM88-141B
进行研究得到的。目前,这一技术已经得到世界公认[7]。(3) 软件无线电技术。软件无线电技术通过应用基本通
信模块,提高短波通信的自适应能力和抗干扰能力,满足多种
业务需求气(4) 短波中继路由技术。短波中继路由的作用是保证通信
的准确性。目前对于该技术的研究文献相对较少,而且更重
要的是查询路由会占用短波资源。因此,应该使用技术手段
如自适应技术来优化短波路由协议,从而达到改善短波通信
质量的目的。
(5) 抗干扰技术。①短波跳频与扩频技术:短波通信抗干
扰主要依靠短波跳频技术来实现,它要求慢速和充足的频段
资源。另一种抗干扰措施是直接扩频技术,它是指将要传输
的信息放在较宽的频段上,同时抑制噪声干扰。但是由于短
波通信频段较窄,这种技术又需要占用更多的带宽,这会对短
波通信所占频段的利用率造成影响[9]。②多频多点接入技术:
短波通信质量不稳定,运用组网技术连接不同位置的节点后,
使用单一的通信频率会使网络运行出现问题甚至失效。采用
多频多点这种技术可以实现不同工作频率之间的切换。这有
效提高了短波通信的可靠性。③频率分集技术:这种技术借
鉴了控制理论中的多输入多输出思想,通过同时接收不同频
率上的信号,使得短波通信的传输可靠。对于多发射多接收
网络,可采用频率分集技术克服干扰,提高短波通信的通信质
量[1°]。④链路自适应:链路自适应技术能随时监测短波通信信
道的变化,根据结果调整参数[4]。通过使用链路自适应技术,
可以实现准确又稳定的通信。链路自适应技术可以保障短波
2572017年第11期 信息通信 2017
(总第 179 期) INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 179)
降低交换机ESRVCC媒体切换时延的策略
唐志波
(黑龙江省续化移动公司网络部,黑龙江续化152000)
摘要:5G概念和规范的陆续推出,促使三大运营商的4G也趋于成熟,在提供高速率数据业务享受的同时,支撑语音的平
滑过渡。中移动在2016年全面推出VOLTE功能,需要各设备、协议的有效融合,在融合过程中,仍有很多需要提升和改
进策略。ESRVCC媒体切换:对在LTE覆盖范围内通过IMS提供VoIP语音,IMS提供呼叫控制及后续的切换控制,在
用户通话过程中移动出LTE覆盖范围时,IMS作为控制点与CS域交互,将原有通话平滑切换到CS域,保证语音业务连
续性、可接续性。通过降低切换时延,全面提升客户的感知度。关键词:ESRVCC;切换时延中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2017)11-0258-02
1 ESRVCC网络结构
ATCF (ACCESS TRANSFER CONTROL FUNCTIONA
LITY) 在呼叫过程中及接入侧转换后始终参与在会话控制平
面中,在ESRVCC发生时,负责控制来自本地CS域新媒体通
道的转换,无需更新远端的呼叫分支,并控制ATGW(ACCESS
TRANSFER GATEWAY)对媒体面进行锚定,将本地媒体面切
换到MGW上,其余媒体面保持不变。
自组网中信息可靠。
5短波通信的发展趋势
(1) 宽带高速方向发展。目前短波电台使用的调制解调器
由两种形式,分别为串行形式和并行形式,通过实践,现在大
部分使用的短波通讯电台频带利用率较低。
正交频分复用调制方式,是一种传输速度快、频带利用率
高的调制方法。相对于其他方式,它具有以下优势:①频段利
用率高。②原理实现简单。
(2) 抗干扰方向发展。①空间处理。大力发展自适应天
线技术,从天线技术上减少干扰作用。②时间处理。可以通
过统一存储信息然后在某一个时间点统一发送来进行时间处
理,它的好处在于通信使用的累加脉冲较高,可以用高脉冲减
少恶意干扰的影响,另外,由于发送时间可以任取,减低了破
解的可能性。(3) 全适应方向发展。由于各种新技术的出现,自适应技
术也会从当前的频率自适应技术发展为与其他自适应功能构
成全自适应短波通信系统。如功率自适应,调制解调自适应,
传输速率自适应等技术。
(4) 智能天线方向发展。自适应天线技术是在自动控制理
论等多门学科基础上发展而成的一门技术。自适应天线的原
理在于识别变化并做出及时调整,并及时跟踪有用信号,同时
抑制和消除干扰。因而它是目前天线技术的主要研究方向。
6结语
综上所述,这是一个信息化时代。短波通信作为一项不
断进步的通信技术,在提高自身优势的同时也会给现代社会
带来更多的应用。不可否认的是,它在军事领域中仍然拥有2问题分析说明
切换成功率和切换时延都严重的影响到客户的感知,一
是切换不成功客户感知为“掉线”,一是时延太长让客户感知
道“时间长”“没声'
A市移动Nokia 4G卡特2G区域eSRVCC媒体切换平均
时延是在430ms,高于A市移动的其它覆盖区,如A市的华为
4G华为2G区域eSRVCC媒体切换平均时延是在353ms, Nokia
4G爱立信2G区域eSRVCC媒体切换平均时延是在395ms。
在全省排名一直在最后,严重的影响到A市4G客户的感知。
3详细原因分析
因影响到切换时延的不只有覆盖原因、数据信息、设备运
行质量、传输质量,还会有各设备交换机之间的信令、协议配
合等等。
不可动摇的地位,并且随着科技发展,短波通信领域也在不断
地取得一项又一项技术上的重大进步,由于它的特点,以后会
在通信领域中得到广泛应用。
参考文献:
[1] 董彬虹,李少谦.短波通信的现状及发展趋势[J].信息与电 子工程,2007(1): 1-5.
[2] 王晓楠.无线电通信中短波的特点与作用分析[J].电子技
术与软件工程,2016(16)
[3] 董城愿,李应斌.短波通信新技术简述[J].数字通信世界,
2016(11):68-71,
[4] 左卫.短波通信系统发展及关键技术综述[J].通信技术,
2014(8):847-853.
[5] 崔遥.浅谈短波通信面临的威胁和对策[J].黑龙江科技信
息,2013(33):130.
[6] 赵振学.短波自适应通信技术理论研究[J].通讯世界,2016
(23):56,
[7] 唐艳.短波通信组网技术研究[J].中国无线电,2015(12):
49-51.
[8] 陶玉柱,胡建旺,崔佩璋.软件无线电技术综述[J].通信技
术,2011(1):37-39.
[9] 梁宇.短波跳频通信多模多域干扰抑制对策研究[J].信息
通信,2017(2):56-57.
[10] 陈魏.基于OFDM的频率分集技术研究[D].国防科学技
术大学,2013.
[11] 王海涛.智能天线技术的研究[J].科技创新与应用,2017
(9):70,
258