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篇1

[論文摘要]制造技術(shù)是發(fā)展制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),是創(chuàng)造財(cái)富和為科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供先進(jìn)手段的基礎(chǔ)。分析我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀，并闡述我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

在人類社會(huì)的發(fā)展中,制造技術(shù)不斷發(fā)展。從人類使用天然工具到制造工具,從簡(jiǎn)單的手工制造到簡(jiǎn)易機(jī)床的出現(xiàn),人們一直為搜尋更有效更迅捷的制造技術(shù)而努力。機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過(guò)程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要滿足人們?cè)絹?lái)越高的要求,就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。

一、先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

（一）是面向21世紀(jì)的技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，既保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程。先進(jìn)制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生了一個(gè)完整的技術(shù)群，它是具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域，是面向21世紀(jì)的技術(shù)。

（二）是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)并不限于制造過(guò)程本身，它涉及到產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，并將它們結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用特別注意產(chǎn)生最好的實(shí)際效果，其目標(biāo)是為了提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長(zhǎng)。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（三）是駕馭生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)工程

先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

（四）是面向全球競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)

20世紀(jì)80年代以來(lái)，市場(chǎng)的全球化有了進(jìn)一步的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)金融、經(jīng)濟(jì)、科技手段爭(zhēng)奪市場(chǎng)，傾銷產(chǎn)品，輸出資本。隨著全球市場(chǎng)的形成，使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈，先進(jìn)制造技術(shù)正是為適應(yīng)這種激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)而出現(xiàn)的。因此，一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)，它的主體應(yīng)該具有世界先進(jìn)水平，應(yīng)能支持該國(guó)制造業(yè)在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（五）是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)三要素的統(tǒng)一

在20世紀(jì)70年代以前，產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一個(gè)新產(chǎn)品上市，很快就會(huì)有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。因此，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心是如何提高生產(chǎn)率。到了20世紀(jì)80年代以后，制造業(yè)要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個(gè)矛盾有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使三者達(dá)到了統(tǒng)一。

二、先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)的制造業(yè)不斷采用先進(jìn)制造技術(shù)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。

（一）管理方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用計(jì)算機(jī)管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)。我國(guó)只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計(jì)算機(jī)輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。

（二）設(shè)計(jì)方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新的設(shè)計(jì)方法，廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(CAD/CAM)，大型企業(yè)開(kāi)始無(wú)圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。我國(guó)采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。

（三）制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國(guó)普及率不高，尚在開(kāi)發(fā)、掌握之中。

（四）自動(dòng)化技術(shù)方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化。我國(guó)尚處在單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。

三、我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）全球化。一方面由于國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，例如在機(jī)械制造業(yè)中，國(guó)內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無(wú)情的競(jìng)爭(zhēng)中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時(shí)還在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有份額的企業(yè)，不得不擴(kuò)展新的市場(chǎng)；另一方面，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展，這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國(guó)際間市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。這兩個(gè)原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，全球化制造的第一個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實(shí)現(xiàn)。（二）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)帶來(lái)了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場(chǎng)開(kāi)拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國(guó)界進(jìn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，加速技術(shù)信息的交流、加強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的合作和經(jīng)營(yíng)管理的學(xué)習(xí)，推動(dòng)了企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展。

（三）虛擬化。制造過(guò)程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的模擬和檢驗(yàn)。檢驗(yàn)產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程計(jì)劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計(jì)的建模和仿真。虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真，通過(guò)仿真軟件來(lái)模擬真實(shí)系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯(cuò)誤。

（四）自動(dòng)化。自動(dòng)化是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機(jī)一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過(guò)程的計(jì)劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

（五）綠色化。綠色制造則通過(guò)綠色生產(chǎn)過(guò)程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過(guò)綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，同時(shí)使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。

四、結(jié)語(yǔ)

制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實(shí)施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地?？傊?在我國(guó)研究和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)勢(shì)在必行。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬曉春，我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].森林工程,2002(3).

篇2

關(guān)鍵詞海洋生物技術(shù)發(fā)展展望

近10年來(lái)，由于海洋在沿海國(guó)家可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益突出，以及人類對(duì)海洋環(huán)境特殊性和海洋生物多樣性特征的認(rèn)識(shí)不斷深入，海洋生物資源多層面的開(kāi)發(fā)利用極大地促進(jìn)了海洋生物技術(shù)研究與應(yīng)用的迅速發(fā)展。1989年首屆國(guó)際海洋生物技術(shù)大會(huì)（以下簡(jiǎn)稱MPS大會(huì)）在日本召開(kāi)時(shí)僅有幾十人參加，而1997年第四屆IMBC大會(huì)在意大利召開(kāi)時(shí)參加入數(shù)達(dá)1000多人?，F(xiàn)在IMBC會(huì)議已成為全球海洋生物技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，出現(xiàn)了火紅的局面。《IMBC2000》在澳大利亞剛剛開(kāi)過(guò)，《IMBC2003》的籌備工作在日本已經(jīng)開(kāi)始，以色列為了舉辦們《IMBC2006》早早作了宣傳，并爭(zhēng)到了舉辦權(quán)。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學(xué)者前往展示與交流研究成果，探討新的研究發(fā)展方向，同時(shí)也極大地推動(dòng)了區(qū)域海洋生物技術(shù)研究的發(fā)展進(jìn)程。在各大洲，先后成立了區(qū)域性學(xué)術(shù)交流組織，如亞太海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)、歐洲海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)和泛美海洋生物技術(shù)協(xié)會(huì)等。各國(guó)還組建了一批研究中心，其中比較著名的為美國(guó)馬里蘭大學(xué)海洋生物技術(shù)中心、加州大學(xué)圣地亞哥分校海洋生物技術(shù)和環(huán)境中心，康州大學(xué)海洋生物技術(shù)中心，挪威貝爾根大學(xué)海洋分子生物學(xué)國(guó)際研究中心和日本海洋生物技術(shù)研究所等。這些學(xué)術(shù)組織或研究中心不斷舉辦各種專題研討會(huì)或工作組會(huì)議研究討論富有區(qū)域特色的海洋生物技術(shù)問(wèn)題。1998年在歐洲海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)、日本海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)和泛美海洋生物技術(shù)協(xié)會(huì)的支持下，原《海洋生物技術(shù)雜志》與《分子海洋生物學(xué)和生物技術(shù)》合刊為《海洋生物技術(shù)》學(xué)報(bào)（以下簡(jiǎn)稱MBT），現(xiàn)在它已成為一份具有權(quán)威性的國(guó)際刊物。海洋生物技術(shù)作為一個(gè)新的學(xué)科領(lǐng)域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學(xué)如細(xì)胞生物學(xué)及其它的技術(shù)應(yīng)用”。

為了適應(yīng)這種快速發(fā)展的形勢(shì)，美國(guó)、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，把海洋生物技術(shù)研究確定為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。1996年，中國(guó)也不失時(shí)機(jī)地將海洋生物技術(shù)納入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃），為今后的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。不言而喻，迄今海洋生物技術(shù)不僅成為海洋科學(xué)與生物技術(shù)交叉發(fā)展起來(lái)的全新研究領(lǐng)域，同時(shí)，也是21世紀(jì)世界各國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容并將顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭和巨大應(yīng)用潛力。

1．發(fā)展特點(diǎn)

表1和表2列出的資料大體反映了當(dāng)前海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的主要特點(diǎn)。

1.1加強(qiáng)基礎(chǔ)生物學(xué)研究是促進(jìn)海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的重要基石

海洋生物技術(shù)涉及到海洋生物的分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)，乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學(xué)等廣泛內(nèi)容，為了使其發(fā)展有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，研究者非常重視相關(guān)的基礎(chǔ)研究。在《IMBC2000》會(huì)議期間，當(dāng)本文作者詢問(wèn)一位資深的與會(huì)者：本次會(huì)議的主要進(jìn)步是什么？他毫不猶豫的回答：分子生物學(xué)水平的研究成果增多了。事實(shí)確實(shí)如此。近期的研究成果統(tǒng)計(jì)表明，海洋生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究更側(cè)重于分子水平的研究，如基因表達(dá)、分子克隆、基因組學(xué)、分子標(biāo)記、海洋生物分子、物質(zhì)活性及其化合物等。這些具有導(dǎo)向性的基礎(chǔ)研究，對(duì)今后的發(fā)展將有重要影。

1.2推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的主要方面

目前，應(yīng)用海洋生物技術(shù)推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)兩個(gè)方面，這也是海洋生物技術(shù)研究發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。充滿活力的原因所在。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，提高重要養(yǎng)殖種類的繁殖、發(fā)育、生長(zhǎng)和健康狀況，特別是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進(jìn)步，如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚(yú)的培育、貝類多倍體育苗、魚(yú)類和甲殼類性別控制、疾病檢測(cè)與防治、DNA疫苗和營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)等；在海洋天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)方面，利用生物技術(shù)的最新原理和方法開(kāi)發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測(cè)定分子組成和結(jié)構(gòu)及生物合成方式、檢驗(yàn)生物活性等，已明顯地促進(jìn)了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)。

表1近期IMBC大會(huì)研討的主要內(nèi)容

表2近期IMBC大會(huì)和《MarineBiotechnology》學(xué)報(bào)論文統(tǒng)計(jì)表

1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術(shù)研究應(yīng)用的另一個(gè)重要方面

利用生物技術(shù)保護(hù)海洋環(huán)境、治理污染，使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)過(guò)程更加有效是一個(gè)相對(duì)比較新的應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)域，因此，無(wú)論是從技術(shù)開(kāi)發(fā)，還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，它都有巨大的潛力有待挖掘出來(lái)。目前已涉及到的研究主要包括生物修復(fù)（如生物降解和富集、固定有毒物質(zhì)技術(shù)等）、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應(yīng)和共生等。有關(guān)國(guó)家把“生物修復(fù)”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)及其產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段，美國(guó)和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復(fù)計(jì)劃，推動(dòng)該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

1.4與海洋生物技術(shù)發(fā)展有關(guān)的海洋政策始終是公眾關(guān)注的問(wèn)題

其中海洋生物技術(shù)的發(fā)展策略、海洋生物技術(shù)的專利保護(hù)、海洋生物技術(shù)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的重要性、轉(zhuǎn)基因種類的安全性及控制問(wèn)題、海洋生物技術(shù)與生物多樣性關(guān)系以及海洋環(huán)境保護(hù)等方面的政策、法規(guī)的制定與實(shí)施倍受關(guān)注。

2.重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域

當(dāng)前，國(guó)際海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)研究發(fā)展領(lǐng)域主要包括如下幾個(gè)方面：

2.1發(fā)育與生殖生物學(xué)基礎(chǔ)

弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個(gè)環(huán)節(jié)的生理過(guò)程及其分子調(diào)控機(jī)理，不僅對(duì)于闡明海洋生物生長(zhǎng)、發(fā)育與生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學(xué)意義，而且對(duì)于應(yīng)用生物技術(shù)手段，促進(jìn)某種生物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控其生殖活動(dòng)，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價(jià)值。因此，這方面的研究是近年來(lái)海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。主要包括：生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長(zhǎng)一催乳激素、滲透壓調(diào)節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細(xì)胞最后成熟誘導(dǎo)因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調(diào)節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達(dá)分析，以及魚(yú)類胚胎于細(xì)胞培養(yǎng)及定向分化等。

2.2基因組學(xué)與基因轉(zhuǎn)移

隨著全球性基因組計(jì)劃尤其是人類基因組計(jì)劃的實(shí)施，各種生物的結(jié)構(gòu)基因組和功能基因組研究成為生命科學(xué)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，海洋生物的基因組研究，特別是功能基因組學(xué)研究自然成為海洋生物學(xué)工作者研究的新熱點(diǎn)。目前的研究重點(diǎn)是對(duì)有代表性的海洋生物（包括魚(yú)、蝦、貝及病原微生物和病毒）基因組進(jìn)行全序列測(cè)定，同時(shí)進(jìn)行特定功能基因，如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎(chǔ)上，基因轉(zhuǎn)移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長(zhǎng)和抗逆優(yōu)良品種的有效技術(shù)手段，已成為該領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研究發(fā)展的重點(diǎn)。近幾年研究重點(diǎn)集中在目標(biāo)基因篩選，如抗病基因、胰島素樣生長(zhǎng)因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標(biāo)基因；大批量、高效轉(zhuǎn)基因方法也是基因轉(zhuǎn)移研究的重點(diǎn)方面，除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和攜帶法外，目前已發(fā)展了逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法，電穿孔法，轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)法及胚胎細(xì)胞介導(dǎo)法等。

2.3病原生物學(xué)與免疫

隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)?；l(fā)展，病害問(wèn)題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開(kāi)展病原生物（如細(xì)菌、病毒等）致病機(jī)理、傳播途徑及其與宿主之間相互作用的研究，是研制有效防治技術(shù)的基礎(chǔ)；同時(shí)，開(kāi)展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學(xué)和免疫遺傳學(xué)的研究，弄清海水魚(yú)、蝦、貝類的免疫機(jī)制對(duì)于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此，病原生物學(xué)與免疫已成為當(dāng)前海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，重點(diǎn)是病原微生物致病相關(guān)基因、海洋生物抗病相關(guān)基因的篩選、克隆，海洋無(wú)脊椎動(dòng)物細(xì)胞系的建立、海洋生物免疫機(jī)制的探討、DNA疫苗研制等。

2.4生物活性及其產(chǎn)物

海洋生物活性物質(zhì)的分離與利用是當(dāng)今海洋生物技術(shù)的又一研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)人研究表明，各種海洋生物中都廣泛存在獨(dú)特的化合物，用來(lái)保護(hù)自己生存于海洋中。來(lái)自不同海洋生物的活性物質(zhì)在生物醫(yī)學(xué)及疾病防治上顯示出巨大的應(yīng)用潛力，如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外，有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財(cái)?shù)蜖I(yíng)養(yǎng)的功能，研究開(kāi)發(fā)利用這些具特殊功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無(wú)法得到的新的天然產(chǎn)物，因而，對(duì)極端生物研究也成為近年來(lái)海洋生物技術(shù)研究的重點(diǎn)方面。這一領(lǐng)域的研究重點(diǎn)包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它特殊用途酶類、極端微生物定功能基因的篩選、抗微生物活性物質(zhì)、抗生殖藥物、免疫增強(qiáng)物質(zhì)、抗氧化劑及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等。

2.5海洋環(huán)境生物技術(shù)

該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是海洋生物修復(fù)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。生物修復(fù)技術(shù)是比生物降解含義更為廣泛，又以生物降解為重點(diǎn)的海洋環(huán)境生物技術(shù)。其方法包括利用活有機(jī)體、或其制作產(chǎn)品降解污染物，減少毒性或轉(zhuǎn)化為無(wú)毒產(chǎn)品，富集和固定有毒物質(zhì)（包括重金屬等），大尺度的生物修復(fù)還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調(diào)控等。應(yīng)用領(lǐng)域包括水產(chǎn)規(guī)模化養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物（水）處理等。目前，微生物對(duì)環(huán)境反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制、降解過(guò)程的生化機(jī)理、生物傳感器、海洋微生物之間以及與其它生物之間的共生關(guān)系和互利機(jī)制，抗附著物質(zhì)的分離純化等是該領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。

3.前沿領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展

3.1發(fā)育與生殖調(diào)控

應(yīng)用GIH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素調(diào)控甲殼類動(dòng)物成熟和繁殖的技術(shù)[1]，研究了甲狀腺激素在金紹生長(zhǎng)和發(fā)育中的調(diào)控作用，發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素受體mRNA水平在大腦中最高，在肌肉中最低，而在肝、腎和鰓中表達(dá)水平中等，表明甲狀腺素受體在成體金銀腦中起著重要作用[1]，對(duì)海鞘的同源框（Homeobox）基因進(jìn)行了鑒定，分離到30個(gè)同源框基因[1]，建立了青鳉的同源框（Homeobox）基因[1]，建立了青鳉胚胎干細(xì)胞系并通過(guò)細(xì)胞移植獲得了嵌合體青鳉[1]，建立了虹鱒原始生殖細(xì)胞培養(yǎng)物并分離出Vasa基因[2]，進(jìn)行斑節(jié)對(duì)蝦生殖抑制激素的分離與鑒定[2]，應(yīng)用受體介導(dǎo)法篩選GnRH類似物，用于魚(yú)類繁殖[2]，建立了海綿細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，用于進(jìn)行藥物篩選[2]，建立了將海膽胚胎作為研究基因表達(dá)的模式系統(tǒng)[2]，通過(guò)基因轉(zhuǎn)移開(kāi)展了海膽胚胎工程的研究[2]，研究了人葡糖轉(zhuǎn)移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鱒胚胎中的表達(dá)［3］，建立了通過(guò)細(xì)胞周期蛋白依賴的激酶活性測(cè)定海水魚(yú)苗細(xì)胞增殖速率的方法[3]，研究了幾丁質(zhì)酶基因在斑節(jié)對(duì)蝦蛻皮過(guò)程中的表達(dá)［4］，從海參分離出同源框基因，并進(jìn)行了序列的測(cè)定[4]。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝臟和脾臟mRNA的表達(dá)序列標(biāo)志，從深海一種耐壓細(xì)菌中分離到壓力調(diào)節(jié)的操縱子，從大西洋鮭分離到雌激素受體和甲狀腺素受體基因，從挪威對(duì)蝦中分離到性腺抑制激素基因[1]；將DNA微陣列技術(shù)在海綿細(xì)胞培養(yǎng)上進(jìn)行了應(yīng)用，構(gòu)建了班節(jié)對(duì)蝦遺傳連鎖圖譜，建立了海洋紅藻EST，從海星卵母細(xì)胞中分離出成熟蛋白酶體的催化亞基，初步表明硬骨頭魚(yú)類IGF－I原E一肽具有抗腫瘤作用[2]；構(gòu)建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的質(zhì)粒載體，從鯉魚(yú)血清中分離純化出蛋白酶抑制劑，從蘭蟹血細(xì)胞中分離到一種抗菌肽樣物質(zhì)，從紅鮑分離到一種肌動(dòng)蛋白啟動(dòng)子，發(fā)現(xiàn)依賴于細(xì)胞周期的激酶活性可用作海洋魚(yú)類苗種細(xì)胞增殖的標(biāo)記，克隆和定序了鰻魚(yú)細(xì)胞色素P4501AcD－NA，通過(guò)基因轉(zhuǎn)移方法分析了鰻細(xì)胞色素P450IAI基因的啟動(dòng)子區(qū)域，分離和克隆了鰻細(xì)胞色素P450IAI基因，建立了適宜于溝紹遺傳作圖的多態(tài)性EST標(biāo)記，構(gòu)建了黃蓋鰈EST數(shù)據(jù)庫(kù)并鑒定出了一些新基因，建立了班節(jié)對(duì)蝦一些組織特異的EST標(biāo)志，從經(jīng)HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴細(xì)胞EST中分離出596個(gè)cDNA克隆[3]；用PCR方法克隆出一種自體受精雌雄同體魚(yú)類的ß一肌動(dòng)蛋白基因，從金鯛cDNA文庫(kù)中分離出多肽延伸因子EF－2CDNA克隆，在湖鱒基因組中發(fā)現(xiàn)了TC1樣轉(zhuǎn)座子元件[4]；鑒定和克隆出的基因包括：南美白對(duì)蝦抗菌肽基因、牡蠣變應(yīng)原（allergen）基因、大西洋鰻和大西洋鮭抗體基因、虹鱒Vasa基因、青鳉P53基因組基因、雙鞭毛藻類真核啟始因子5A基因、條紋鱸GtH（促性腺激素）受體cDNA、鮑肌動(dòng)蛋白基因、藍(lán)細(xì)菌丙酮酸激酶基因、鯉魚(yú)視紫紅質(zhì)基因調(diào)節(jié)系列以及牙鲆溶菌酶基因等［1—4］。

3.3基因轉(zhuǎn)移

分離克隆了大馬哈魚(yú)IGF基因及其啟動(dòng)子，并構(gòu)建了大馬哈魚(yú)IGF（胰島素樣生長(zhǎng)因子）基因表達(dá)載體[1]。通過(guò)核定位信號(hào)因子提高了外源基因轉(zhuǎn)移到斑馬魚(yú)卵的整合率[1]，建立了快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)基因羅非魚(yú)品系并進(jìn)行了安全性評(píng)價(jià)；對(duì)轉(zhuǎn)基因羅非魚(yú)進(jìn)行了三倍體誘導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)三倍體轉(zhuǎn)基因羅非魚(yú)盡管生長(zhǎng)不如轉(zhuǎn)基因二倍體快，但優(yōu)于未轉(zhuǎn)基因的二倍體魚(yú)，同時(shí)，轉(zhuǎn)基因三倍體雌魚(yú)是完全不育的，因而具有推廣價(jià)值[2]；研究了超聲處理促進(jìn)外源DNA與金鯛結(jié)合的技術(shù)方法，將GFP作為細(xì)胞和生物中轉(zhuǎn)基因表達(dá)的指示劑；表明轉(zhuǎn)基因溝鯰比對(duì)照組生長(zhǎng)快33％，且轉(zhuǎn)基因魚(yú)逃避敵害的能力較差，因而可以釋放到自然界中，而不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成大的危害[3]；應(yīng)用GFP作為遺傳標(biāo)記研究了斑馬魚(yú)轉(zhuǎn)基因的條件優(yōu)化和表達(dá)效率[3]；在抗病基因工程育種方面，構(gòu)建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表達(dá)載體并進(jìn)行了基因轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)[2]；在轉(zhuǎn)基因研究的種類上，目前已從經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚(yú)類逐步擴(kuò)展到養(yǎng)殖蝦、貝類及某些觀賞魚(yú)類[2.3]。通過(guò)基因槍法將外源基因轉(zhuǎn)到虹鱒肌肉中獲得了穩(wěn)定表達(dá)[4]。

3.4分子標(biāo)記技術(shù)與遺傳多樣性

研究了將魚(yú)類基因內(nèi)含子作為遺傳多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)的可行性，應(yīng)用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海幾種海洋生物的遺傳多樣性[1]。研究了南美白對(duì)蝦消化酶基因的多態(tài)性[1]；利用寄生性原生動(dòng)物和有毒甲藻基因組DNA的間隔區(qū)序列作標(biāo)記檢測(cè)環(huán)境水體中這些病原生物的污染程度，應(yīng)用18S和5.8S核糖體RNA基因之間的第一個(gè)內(nèi)部間隔區(qū)(ITC—1)序列作標(biāo)記進(jìn)行甲殼類生物種間和種內(nèi)遺傳多樣性研究[2]；研究了斑節(jié)對(duì)蝦三個(gè)種群的線粒體DNA多態(tài)性，用PCR技術(shù)鑒定了夏威夷Gobioid苗的種類特異性。通過(guò)測(cè)定內(nèi)含子序列揭示了南美白對(duì)蝦的種內(nèi)遺傳多樣性，采用同功酶、微衛(wèi)星DNA及RAPD標(biāo)記對(duì)褐鱒不同種群的遺傳變異進(jìn)行了評(píng)價(jià)，在平魚(yú)鑒定并分離出12種微衛(wèi)星DNA，在美國(guó)加州魷魚(yú)上發(fā)現(xiàn)了高度可變的微衛(wèi)星DNA[3]；弄清了一種深水魚(yú)類（Gonostomagracile）線粒體基因組的結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)了硬骨魚(yú)類tRNA基因重組的首個(gè)實(shí)例，測(cè)定了具有重要商業(yè)價(jià)值的海水輪蟲(chóng)的衛(wèi)星DNA序列，用RAPD技術(shù)在大鯪鲆和鰨魚(yú)篩選到微衛(wèi)星重復(fù)片段，從多毛環(huán)節(jié)動(dòng)物上分離出高度多態(tài)性的微衛(wèi)星DNA，用RAPD技術(shù)研究了泰國(guó)東部泥蟹的遺傳多樣性[3]；用AFLP方法分析了母性遺傳物質(zhì)在雌核發(fā)育條紋鱸基因組中的貢獻(xiàn)[4]。

3.5DNA疫苗及疾病防治

構(gòu)建了抗魚(yú)類壞死病毒的DNA疫苗[1]；開(kāi)展了虹鱒IHNVDNA疫苗構(gòu)建及防病的研究，表明用編碼IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鱒，誘導(dǎo)了非特異性免疫保護(hù)反應(yīng)，證明DNA免疫途徑在魚(yú)類上的可行性，從虹鱒細(xì)胞系中鑒定出經(jīng)干擾素可誘導(dǎo)的蛋白激酶[2]；建立了養(yǎng)殖對(duì)蝦病毒病原檢測(cè)的ELISA試劑盒，用PCR等分子生物學(xué)技術(shù)鑒定了蝦類的病毒性病原，將魚(yú)類的非特異性免疫指標(biāo)用于海洋環(huán)境監(jiān)控，研究了抗病基因轉(zhuǎn)移提高鯛科魚(yú)類抗病力的可行性，研究了蛤類唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2]；研究了一種海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3]；建立了測(cè)定牡蠣病原的PCR—ELISA方法[3]；研究了LatrunculinB毒素在紅海綿體內(nèi)的免疫定位[4]。

3.6生物活性物質(zhì)

從海藻中分離出新的抗氧化劑[1]，建立了大量生產(chǎn)生物活性化合物的海藻細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，建立了通過(guò)海綿細(xì)胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法[1]；從不同生物（如對(duì)蝦和細(xì)菌）中鑒定分離出抗微生物肽及其基因，從魚(yú)類水解產(chǎn)物中分離出可用作微生物生長(zhǎng)底物的活性物質(zhì)，海洋生物中存在的抗附著活性物質(zhì)，用血管生成抑制劑作為抗受孕劑，從蟹和蝦體內(nèi)提取免疫激活劑，從海洋藻類和藍(lán)細(xì)菌中純化光細(xì)菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細(xì)胞形成的作用，從海洋植物Zosteramarina分離出一種無(wú)毒的抗附著活性化合物，從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物，開(kāi)發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導(dǎo)劑，從海膽中分離出一種抗氧化的新藥，在海洋雙鞭毛藻類植物中鑒定出長(zhǎng)碳鏈高度不飽和脂肪酸（C28），表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來(lái)源[2]；發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉(zhuǎn)移酶，從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑，從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶，從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質(zhì)，建立了開(kāi)放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng)，為生物活性物質(zhì)的大量制備提供了充足的海綿原料[3]；從蝦肌水解產(chǎn)物中分離到抗氧化肽物質(zhì)[4]；從一種海洋細(xì)菌中分離純化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脫乙酸酶[4]。

3.7生物修復(fù)、極端微生物及防附著

研究了轉(zhuǎn)重金屬硫蛋白基因藻類對(duì)海水環(huán)境中重金屬的吸附能力，表明明顯大于野生藻類[1]，研究了石油降解微生物在修復(fù)被石油污染的海水環(huán)境上的可療性及應(yīng)用潛力[1]；研究了海洋磁細(xì)菌在去除和回收海水環(huán)境中重金屬上的應(yīng)用潛力[1]；用Bacillus清除養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)污水中的氮，用分子技術(shù)篩選作為海水養(yǎng)殖餌料的微藻，開(kāi)發(fā)了六價(jià)鉻在生物修復(fù)上的應(yīng)用潛力，分離出耐冷的癸烷降解細(xì)菌，研究了海洋環(huán)境中多芳香化烴的微生物降解技術(shù)[2]；從噬鹽細(xì)菌分離出滲透壓調(diào)節(jié)基因，并生產(chǎn)了重組Ectoine（滲透壓調(diào)節(jié)因子），從2650米的深海分離到一種耐高溫的細(xì)菌，這種細(xì)菌可用來(lái)分離耐高溫和熱穩(wěn)定的酶，在耐高溫的archaea發(fā)現(xiàn)了D型氨基酸和無(wú)氧氨酸消旋酶，測(cè)定了3種海洋火球菌的基因組DNA序列，借助于CROSS／BLAST分析進(jìn)行了特定功能基因的篩選，從海底沉積物、海水和北冰洋收集了1000多種噬冷細(xì)菌，并從這些細(xì)菌中分離到多種冷適應(yīng)的酶[2]；建立了一種測(cè)定藤壺附著誘導(dǎo)物質(zhì)的簡(jiǎn)單方法，研究了Chlorophyta和共生細(xì)菌之間附著所必需的形態(tài)上相互作用，研究了珊瑚抗附著物質(zhì)（dterpene）類似物的抗附著和麻醉作用[3]；分析了海岸環(huán)境中污著的起始過(guò)程，并對(duì)沉積物和附著物的影響進(jìn)行了檢測(cè)[4]。

4．展望與建議

篇3

【論文摘要】：綜述了近期光纖光纜在制造、施工及維護(hù)技術(shù)上的發(fā)展特點(diǎn)，分析了其發(fā)展趨勢(shì)，并就我國(guó)光纖與光纜技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了一些值得思考的問(wèn)題。

信息通信業(yè)是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有著強(qiáng)大的生命力，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在如今仍然是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿?，信息網(wǎng)絡(luò)化仍然是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大趨勢(shì)。因此在全球經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)、通信市場(chǎng)復(fù)蘇及我國(guó)西部開(kāi)發(fā)等有利條件下，我們應(yīng)積極了解光纖與光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，抓住機(jī)遇，促進(jìn)光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)向更大的方向發(fā)展。

1.光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求

不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展，一定將要達(dá)到三個(gè)世界，即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無(wú)線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。

（1）擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量

（2）實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸

（3）適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用

1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用

光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用，細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變小），明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標(biāo)概念（如"色散縱向均勻性"等），對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標(biāo)、測(cè)試方法有某些改進(jìn)，或有重要的提升；都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整，是值得注意的光纖技術(shù)新動(dòng)向。

1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)

為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要，光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn)，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開(kāi)發(fā)新品種。

（1）用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖

主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號(hào)的傳輸距離大大延長(zhǎng)。

（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖

城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備和降低成本，還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)（CWDM）應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。

（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖

雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。

（4）前途未卜的空芯光纖

據(jù)報(bào)道，美國(guó)一些公司及大學(xué)研究所正在開(kāi)發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒(méi)有纖芯，減小了衰耗，增長(zhǎng)了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強(qiáng)的光功率注入，預(yù)計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的研究證明空芯光纖似有可能。

2.光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)

光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長(zhǎng)、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長(zhǎng)等。近年來(lái)，光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。

（1）光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)；

（2）光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來(lái)越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計(jì)；

（3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。2.2光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸

光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開(kāi)通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測(cè)應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的，一般通過(guò)監(jiān)測(cè)空閑光纖（暗光纖）的方式來(lái)檢測(cè)在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測(cè)正在通信的光纖。雖然ITU-T長(zhǎng)時(shí)間收集和討論了國(guó)際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書(shū)，對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了詳細(xì)的維護(hù)范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過(guò)的"光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)"（L.40建議）。為了進(jìn)一步縮短檢測(cè)及修復(fù)時(shí)間，美國(guó)朗訊公司曾提出了新一代光纖測(cè)試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點(diǎn)，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開(kāi)發(fā)有故障預(yù)測(cè)及對(duì)斷纖（纜）的快速反應(yīng)能力。

3.光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問(wèn)題

3.1積極創(chuàng)新開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)

雖然這幾年來(lái)，我國(guó)光纖光纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國(guó)內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒(méi)有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。實(shí)際上我國(guó)的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說(shuō)與國(guó)際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國(guó)，應(yīng)該把開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭(zhēng)取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

3.2開(kāi)發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品

電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來(lái)越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開(kāi)發(fā)中，會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開(kāi)，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國(guó)家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國(guó)的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。

篇4

節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間，到被作物吸收、形成產(chǎn)量，主要包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個(gè)環(huán)節(jié)。在各個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的節(jié)水措施，組成一個(gè)完整的節(jié)水灌溉技術(shù)體系，包括水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)、節(jié)水灌溉工程技術(shù)、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)。

節(jié)水灌溉技術(shù)體系主要包括以下幾個(gè)方面：（1）灌溉水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)。主要包括地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度技術(shù)、灌溉回歸水利用技術(shù)、多水源綜合利用技術(shù)、雨洪利用技術(shù)。（2）節(jié)水灌溉工程技術(shù)。主要包括渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、改進(jìn)地面灌溉技術(shù)、水稻節(jié)水灌溉技術(shù)及抗旱點(diǎn)澆技術(shù)。直接目的是減少輸配水過(guò)程的跑漏損失和田間灌水過(guò)程的深層滲漏損失，提高灌溉效率。（3）農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)。包括耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控技術(shù)。（4）節(jié)水灌溉管理技術(shù)。包括灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)，土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、節(jié)水灌溉制度等。

2.節(jié)水灌溉新技術(shù)

目前，比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術(shù)是：（1）與生物技術(shù)相結(jié)合的作物調(diào)控灌溉技術(shù)。就是從作物生理角度出發(fā)，在一定時(shí)期主動(dòng)施加一定程度有益的虧水度，使作物經(jīng)歷有益的虧水鍛煉，改善品質(zhì)，控制上部旺長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)矮化密植，到達(dá)節(jié)水增產(chǎn)的目的。（2）應(yīng)用3S技術(shù)的精細(xì)灌溉技術(shù)。就是運(yùn)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），遙感技術(shù)（RS）和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取農(nóng)用小區(qū)作物生長(zhǎng)實(shí)際需求的信息，通過(guò)信息處理與分析，按需給作物進(jìn)行施水的技術(shù)，可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產(chǎn)業(yè)率。T是農(nóng)田灌溉學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命的重要內(nèi)容。（3）智能化節(jié)水灌溉裝備技術(shù)。就是把生物學(xué)、自動(dòng)控制、微電子、人工智能、信息科學(xué)等高新技術(shù)集成節(jié)水灌溉機(jī)械與設(shè)備，適時(shí)地檢測(cè)土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求來(lái)實(shí)施變量施水，達(dá)到最優(yōu)的節(jié)水增產(chǎn)效果。

3.節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：（1）噴灌技術(shù)仍為大田農(nóng)作物機(jī)械化節(jié)水灌溉的主要技術(shù)，其研究方向是進(jìn)一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機(jī)型有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤(pán)式噴灌機(jī)及人工移動(dòng)式噴灌機(jī)比較適合我國(guó)國(guó)情。（2）地下灌溉已被世人公認(rèn)是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。盡管目前還存在一些問(wèn)題，應(yīng)用推廣速度較慢，但隨著關(guān)鍵技術(shù)的解決，今后將會(huì)得到一定的發(fā)展。（3）地面灌溉仍是當(dāng)今世界占主導(dǎo)地位的灌水技術(shù)。隨著高效田間灌水技術(shù)的成熟，輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢(shì)。（4）農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)管理水平越來(lái)越高。應(yīng)用專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)資源數(shù)據(jù)庫(kù)、模擬模型等技術(shù)的集成，達(dá)到時(shí)，空、量、質(zhì)上的精確灌水，是今后攻關(guān)的重點(diǎn)。（5）節(jié)水綜合技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑，也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。轉(zhuǎn)

4.發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的政策建議

（1）提高發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)。我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，隨著人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步，農(nóng)業(yè)灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國(guó)糧食安全，只能走內(nèi)涵式發(fā)展的道路，灌溉必須走節(jié)水型的發(fā)展道路。因此，我們應(yīng)加大對(duì)發(fā)發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳教育力度，使全社會(huì)都來(lái)關(guān)心節(jié)水灌溉技術(shù)，形成一個(gè)較好的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展環(huán)境。

（2）形成發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)內(nèi)在機(jī)制。通過(guò)制定和運(yùn)用好水價(jià)、水權(quán)這些經(jīng)濟(jì)手段，對(duì)農(nóng)業(yè)用水需求進(jìn)行有效調(diào)控，削弱低效益膨脹型的用水需求，杜絕無(wú)效益浪費(fèi)型的用水需求，促進(jìn)節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的需求，從而推進(jìn)節(jié)約灌溉技術(shù)發(fā)展。

（3）節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展要符合農(nóng)村實(shí)際。節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展不僅是工程問(wèn)題、技術(shù)問(wèn)題，還是社會(huì)問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。節(jié)水灌溉技術(shù)如果不能使農(nóng)民從中得到實(shí)惠，就不能得到廣大農(nóng)民的真正擁護(hù)，就不能持續(xù)快速地發(fā)展起來(lái)。

篇5

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的信息化，人們要通信息化開(kāi)創(chuàng)新的工作方式、管理方式、商貿(mào)方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫(yī)療保健方式以及消費(fèi)與生活方式。無(wú)線通信也從固定方式發(fā)展為移動(dòng)方式，移動(dòng)通信發(fā)展至今大約經(jīng)歷了五個(gè)階段：

第一階段為20年代初至50年代初，主要用于艦船及軍有，采用短波頻及電子管技術(shù)，至該階段末期才出現(xiàn)150MHZVHF單工汽車公用移動(dòng)電話系統(tǒng)MTS。

第二階段為50年代到60年代，此時(shí)頻段擴(kuò)展至UHF450MHZ，器件技術(shù)已向半導(dǎo)體過(guò)渡，大都為移動(dòng)環(huán)境中的專用系統(tǒng)，并解決了移動(dòng)電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問(wèn)題。

第三階段為70年代初至80年代初頻段擴(kuò)展至800MHZ，美國(guó)Bell研究所提出了蜂窩系統(tǒng)概念并于70年代末進(jìn)行了AMPS試驗(yàn)。

第四階段為80年代初至90年代中，為第二代數(shù)字移動(dòng)通信興起與大發(fā)展階段，并逐步向個(gè)人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn)；此時(shí)出現(xiàn)了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統(tǒng)與業(yè)務(wù)運(yùn)行。

第五階段為90年代中至今，隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算及移動(dòng)多媒體運(yùn)作需要的第三代移動(dòng)通信開(kāi)始興起，其全球標(biāo)準(zhǔn)化及相應(yīng)融合工作與樣機(jī)研制和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作在快速推進(jìn)，包括從第二代至第三代移動(dòng)通信的平滑過(guò)渡問(wèn)題在內(nèi)。

2無(wú)線通信領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

首先，無(wú)線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點(diǎn)，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。3G可解決廣域無(wú)縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無(wú)線接入。因此，在政策上我們應(yīng)該綜合推進(jìn)各種無(wú)線接入的發(fā)展，推進(jìn)組網(wǎng)的一體化進(jìn)程，通過(guò)建網(wǎng)的接入手段多元化，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同用戶群體的需求覆蓋，達(dá)到市場(chǎng)細(xì)分和業(yè)務(wù)的多元化，解決移動(dòng)通信發(fā)展不均衡的狀況。

其次，我國(guó)政府應(yīng)該給企業(yè)配置更多的無(wú)線頻率資源，推進(jìn)不同技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃和應(yīng)用工作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據(jù)不同的發(fā)展策略和市場(chǎng)需求，綜合地規(guī)劃自己的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)資源的有效配置和利用。當(dāng)然，政府也需要加強(qiáng)對(duì)有限頻率資源的管理，對(duì)于企業(yè)閑置不用的頻率占用，考慮適當(dāng)?shù)氖侄斡枰允栈亍?/p>

其三，從公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來(lái)看，3G已經(jīng)成為全球包括中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要進(jìn)程。從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，由于其移動(dòng)話音用戶的普及率高，通過(guò)發(fā)展用戶實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)的模式已成為歷史。因此，他們期望通過(guò)3G搭建更大的業(yè)務(wù)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)的新來(lái)源。由于3G技術(shù)的成熟，目前3G商用網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)在全球范圍內(nèi)啟動(dòng)。就我國(guó)而言，也要借鑒歐美的經(jīng)驗(yàn)，在用戶數(shù)量增長(zhǎng)放緩之前，就應(yīng)提前培育新興移動(dòng)市場(chǎng)。目前，政府應(yīng)該開(kāi)始積極考慮3G牌照發(fā)放和商用問(wèn)題，把握住這個(gè)移動(dòng)業(yè)界的巨大歷史機(jī)遇。

其四，從寬帶無(wú)線接入技術(shù)來(lái)看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢(shì)。未來(lái)，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù)，從另一個(gè)角度對(duì)整個(gè)無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。但從近期來(lái)看，我們對(duì)寬帶無(wú)線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個(gè)理性的態(tài)度和科學(xué)的把握。目前的寬帶無(wú)線接入技術(shù)主要集中在固定環(huán)境下的高速接入，其移動(dòng)性和話音支持能力無(wú)法和公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)抗衡。在發(fā)展中，我們應(yīng)該從全局的觀點(diǎn)來(lái)把握，使之成為與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)的重要技術(shù)手段，這樣既可以充分發(fā)揮其技術(shù)個(gè)性，又防止出現(xiàn)不必要的資源競(jìng)爭(zhēng)和浪費(fèi)。

其五，移動(dòng)與無(wú)線技術(shù)在演進(jìn)中走向融合。當(dāng)前，移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)領(lǐng)域正處在一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期，各種創(chuàng)新移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)不斷涌現(xiàn)并快速步入商用，移動(dòng)、無(wú)線應(yīng)用市場(chǎng)異?；钴S，移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)自身也在快速演進(jìn)中不斷革新。在網(wǎng)絡(luò)融合的大趨勢(shì)下，3G、WiMAX、WLAN等各種移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)在演進(jìn)中相互融合。

在多元融合的大趨勢(shì)下，3G、WiMAX、WLAN等各種無(wú)線技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中互相借鑒和學(xué)習(xí)，涌現(xiàn)出了同時(shí)被上述無(wú)線技術(shù)采用的新型射頻技術(shù)，如MIMO和OFDM技術(shù)等。與此同時(shí)，在以ITU和3GPP/3GPP2為引領(lǐng)的蜂窩移動(dòng)通信從3G到E3G，再走向B3G/4G的演進(jìn)道路上，以及IEEE引領(lǐng)的無(wú)線寬帶接入從無(wú)線個(gè)人域網(wǎng)到無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線城域網(wǎng)，再到無(wú)線廣域網(wǎng)的演進(jìn)道路上，都開(kāi)始增加對(duì)方的內(nèi)容，例如：移動(dòng)通信不斷強(qiáng)化寬帶傳輸性能，無(wú)線寬帶接入不斷增強(qiáng)漫游性能以及安全性能。

借鑒WiMAX的高速數(shù)據(jù)傳輸特性，蜂窩移動(dòng)通信啟動(dòng)了LTE，即“3G長(zhǎng)期演進(jìn)”項(xiàng)目，用以增強(qiáng)寬帶傳輸性能。LTE的確立，令蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)線路與定位為“低移動(dòng)性寬帶接入”的WiMAX有了很多的相似之處。

在“無(wú)線＋寬帶”的大趨勢(shì)下，無(wú)論是蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)還是WiMAX、WLAN等無(wú)線寬帶技術(shù)，都面臨著同樣的考驗(yàn)：信道多徑衰落和頻譜效率。在這樣的情況下，OFDM和MIMO就成為各種無(wú)線技術(shù)的共同選擇。OFDM在解決多徑衰落問(wèn)題的同時(shí)，增加了載波的數(shù)量，造成了系統(tǒng)復(fù)雜度的提升和帶寬的增大；MIMO則能夠有效提高系統(tǒng)的傳輸速率，在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提高頻譜效率。因此，OFDM和MIMO的結(jié)合，成為推動(dòng)“無(wú)線＋寬帶”發(fā)展的重要力量。

其六，更遠(yuǎn)的未來(lái)，按當(dāng)前專家們的預(yù)想，通信信息網(wǎng)絡(luò)將向下一代網(wǎng)絡(luò)NGN融合。在未來(lái)NGN概念中，固定網(wǎng)絡(luò)將形成一個(gè)高帶寬、IP化、具有強(qiáng)QoS保證的信息通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。在這一平臺(tái)上，各種接入手段將成為網(wǎng)絡(luò)的觸手，向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域延伸。而3G、寬帶固定無(wú)線接入、各種無(wú)線局域網(wǎng)或城域網(wǎng)方案，都將成為大NGN平臺(tái)的延伸部分。從而形成集固定無(wú)線手段于一體，各種接入方式綜合發(fā)揮效用，各種業(yè)務(wù)形成全網(wǎng)絡(luò)配置的一體化綜合網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，這一進(jìn)程將是漫長(zhǎng)的，也必將遇到很多挫折。

由于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)存在的帶寬需求和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的矛盾，用戶地域分布和對(duì)應(yīng)用需求不平衡的矛盾以及不同技術(shù)優(yōu)勢(shì)和不足共存的矛盾，因此，決定了發(fā)展無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)需要綜合運(yùn)用各種技術(shù)手段，從全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光出發(fā)，采取一體化的思路規(guī)劃和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。發(fā)揮不同技術(shù)的個(gè)性，綜合布局，解決不同區(qū)域、不同用戶群對(duì)帶寬及業(yè)務(wù)的不同需求，達(dá)成無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的整體優(yōu)勢(shì)和綜合能力。對(duì)此，我國(guó)政府管理部門(mén)也應(yīng)該積極為運(yùn)營(yíng)商配備充足的頻譜資源，為其綜合規(guī)劃提供有力的支撐和保障。

總之，無(wú)線通信中期未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為：各種無(wú)線技術(shù)互補(bǔ)發(fā)展，各盡所長(zhǎng)，向接入多元化、網(wǎng)絡(luò)一體化、應(yīng)用綜合化的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，并逐步實(shí)現(xiàn)和寬帶固定網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合。

篇6

關(guān)鍵詞：寬帶接入網(wǎng)電力線通信技術(shù)無(wú)線寬帶接入技術(shù)

一、引言

隨著電子政府、電子商務(wù)、電子社區(qū)以及各類Ieternet相關(guān)應(yīng)用的飛速發(fā)展，應(yīng)用對(duì)帶寬的需求越來(lái)越大，網(wǎng)上流量每6～9個(gè)月就翻一番。再加上由單一信息形式、單一業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像“三合一”多媒體信息形式以及綜合業(yè)務(wù)方向發(fā)展，也即所謂交互式多媒體信息時(shí)代的到來(lái)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量提出了越來(lái)越高的要求。目前骨干網(wǎng)速度已經(jīng)達(dá)到了上百Gbps，并且在很多城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光纖到大樓、小區(qū)。

如何使千家萬(wàn)戶上網(wǎng)，便是大家都在談?wù)摰乃^“最后一公里”的接入問(wèn)題。接入網(wǎng)建設(shè)投資約占信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施總投資的一半以上，可以說(shuō)這是寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸、熱點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，各種寬帶接入技術(shù)的發(fā)展正方興未艾，競(jìng)爭(zhēng)激烈。

目前國(guó)際上主流并且比較成熟的技術(shù)包括xDSL技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)、光纖接入技術(shù)、Cable技術(shù)、電力線通信技術(shù)以及無(wú)線接寬帶接入技術(shù)等。但xDSL技術(shù)覆蓋面有限（只能在短距離內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)傳輸），并且一般高速傳輸數(shù)據(jù)是非對(duì)稱的，僅僅能單向高速傳輸數(shù)據(jù)（通常是網(wǎng)絡(luò)的下行方向）。因此xDSL技術(shù)只適合一部分應(yīng)用。此外，xDSL技術(shù)對(duì)銅纜用戶線路的質(zhì)量也有一定要求，因此實(shí)踐中實(shí)施起來(lái)有一定難度。以太網(wǎng)的帶寬管理能力先天不足，光纖接入技術(shù)的價(jià)格昂貴，Cable技術(shù)在實(shí)現(xiàn)雙向傳輸上面臨大幅度的改造，并且這三種技術(shù)在設(shè)置終端接口時(shí)都存在極大的不便，必須給各個(gè)終端預(yù)留相應(yīng)的接口，這樣每個(gè)房間都必須預(yù)埋線路，對(duì)于未預(yù)埋線路的樓房來(lái)說(shuō)線路改造工程浩大。

最近幾年出現(xiàn)了電力線通信和無(wú)線寬帶接入技術(shù)，其中無(wú)線部分包括IEEE8002.11和藍(lán)牙技術(shù)。與上述幾種技術(shù)比較，它們具有易建設(shè)、見(jiàn)效快等優(yōu)勢(shì)，下文將詳細(xì)介紹這三種技術(shù)。

二、電力線通信技術(shù)

電力線通信PowerLineCommunication技術(shù)簡(jiǎn)稱為PLC技術(shù)，是利用配電網(wǎng)低壓線路傳輸高速數(shù)據(jù)、話音、圖像等多媒體業(yè)務(wù)信號(hào)的一種通信方式。因?yàn)樗哂袩o(wú)需新線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點(diǎn)，被認(rèn)為是提供“最后一公里”解決方案最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)之一。

其接入方法十分簡(jiǎn)單，用戶通過(guò)特定的PLCModem聯(lián)結(jié)到戶內(nèi)電源插座，通過(guò)電力線進(jìn)行互連或者接入相應(yīng)的PLC主控設(shè)備，然后連接到網(wǎng)絡(luò)。用戶只需裝設(shè)一臺(tái)PLC－Modem，不用撥號(hào)，就能在線地接收和發(fā)送Internet信息。PLC調(diào)制解調(diào)器主要由接口、調(diào)制解調(diào)和耦合等三部分組成。接口部分是指電力線調(diào)制解調(diào)器同用戶設(shè)備間的雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢@些接口包括同智能設(shè)備之間的RS－232接口、同計(jì)算機(jī)之間的RJ－45以太網(wǎng)接口或USB接口、同模擬電話之間的RJ－11接口。

采用高速的PLC技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn)：

首先，PLC充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)需任何布線，是一種無(wú)需布置新線路的技術(shù)，節(jié)約了資源。無(wú)需挖溝和穿墻打洞，避免了對(duì)建筑物和公用設(shè)備的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力。

PLC可以為用戶提供高速因特網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)、話音服務(wù)，從而為用戶上網(wǎng)和打電話增加了新的選擇：

另外，PLC對(duì)家庭聯(lián)網(wǎng)也提供支持，使人們可以盡享由PLC技術(shù)帶來(lái)的家庭音、視頻網(wǎng)絡(luò)，多人對(duì)抗游戲等娛樂(lè)。

同時(shí)，PLC技術(shù)是家居自動(dòng)化的生力軍，通過(guò)遍布各個(gè)房間的墻上插座將智能家電聯(lián)網(wǎng)，提前享用數(shù)字化家庭和舒適和便利；利用PLC技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)讀出水、電、氣表數(shù)據(jù)，可以用一張收費(fèi)單解決用戶生活的所有收費(fèi)項(xiàng)目，節(jié)省大量人力、物力，也極大地方便了用戶；并且，可以為電力公司提供負(fù)荷控制、需求側(cè)管理的新手段，提高電力公司管理水平。

為此，國(guó)際上有眾多的公司先后投資這個(gè)領(lǐng)域，如美國(guó)的Intellon、InariIntelogis、ITRAN等公司，韓國(guó)的Xeline公司，歐洲的ASCOM、Polytrax等公司，PLC芯片的傳輸速率從1Mbps發(fā)展到2Mbps、14Mbps、45Mbps。目前PLC技術(shù)已經(jīng)形成兩種發(fā)展模式：其一為以美國(guó)為代表的家庭聯(lián)網(wǎng)模式，這種模式的PLC只提供家庭內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)，戶外訪問(wèn)使用其它傳統(tǒng)的通信方式，支持該模式的國(guó)際組織為Home－Plug，是一個(gè)為高速家用電力線通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)提供開(kāi)放規(guī)模而成立的論壇。另一種模式是面向歐洲和亞洲市場(chǎng)的，提供自配電變壓器或樓邊至用戶家庭的全面PLC解決方案。該模式的國(guó)際組織為國(guó)際電力線通信論壇。2000年3月23－24日，在瑞士的Interlaken召開(kāi)了國(guó)際電力線通信技術(shù)論壇成立大會(huì)，該論壇著重制定了與PLC有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、討論并解決相關(guān)問(wèn)題，以促進(jìn)PLC技術(shù)的發(fā)展，來(lái)自17個(gè)國(guó)家和51個(gè)廠商、用戶、投資者成為論壇成員，其中包括北電網(wǎng)絡(luò)、思科系統(tǒng)等IT行業(yè)的巨頭。目前在北京的華景園小區(qū)和廣華軒小區(qū)都已經(jīng)采用了第二種方式。

三、IEEE802.11和藍(lán)牙技術(shù)

無(wú)線接入技術(shù)（WirelessAccessTechnology）也稱無(wú)線接續(xù)技術(shù)，或稱無(wú)線本地環(huán)路（WirelessLocalLoop），主要功能是以無(wú)線技術(shù)（大部分是移動(dòng)通信技術(shù)）為傳輸媒介向用戶提供固定的或移動(dòng)的終端用戶。無(wú)線用戶環(huán)路的宗旨和目標(biāo)是提供與有線接入網(wǎng)相同的業(yè)務(wù)種類和更廣泛的服務(wù)范圍，無(wú)線用戶環(huán)路由于具有應(yīng)用靈活，安裝快捷等特點(diǎn)，目前已也是接入技術(shù)中熱門(mén)的話題。IEEE802.11和藍(lán)牙技術(shù)是針對(duì)小的或者更?。ㄎⅲ┑臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)而發(fā)展的技術(shù)。

802.11是IEEE最初制定的一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中，用戶與用戶終端的無(wú)線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，速率最高只能達(dá)到2Mbps。目前，3Com等公司都有基于該標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)卡。

由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，802.11工作組相繼推出了802.11b和802.11a兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。802.11b規(guī)范指定在2.4GHz通信頻帶，物理層采用高速直接序列擴(kuò)頻技術(shù)（HR－DSSS），保持與最初802.11DSSS標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。調(diào)制方式有兩種：第一種是高效率的“補(bǔ)碼鍵控”（CCK）調(diào)制方案，從而達(dá)到了11Mbps的頂端數(shù)據(jù)速率。第二種調(diào)制方案是“信息包二進(jìn)制回旋式編碼”（PBCCTM），憑借其能夠提供3dB的編碼增益，延伸了通信的距離。因此作為在5.5和11Mbps速率的范圍內(nèi)獲得更高性能的一個(gè)選擇。802.11a工作在5GHzU－NⅡ頻帶，并被指定高達(dá)54Mbps的數(shù)據(jù)速率。與單個(gè)載波系統(tǒng)載波調(diào)制技術(shù)。由于802.11a運(yùn)用5GHz射頻頻譜，因此它與802.11b或最初的802.11WLAN標(biāo)準(zhǔn)均不能進(jìn)行互操作。

為了提高802.11b的性能，802.11工作組進(jìn)而提出了802.11g標(biāo)準(zhǔn)，這一初步標(biāo)準(zhǔn)是T1公司、美國(guó)Intersil等數(shù)家公司提出的妥協(xié)方案，在確保與IEEE802.11b相互兼容的情況下，實(shí)現(xiàn)2.4GHz頻帶下的多種數(shù)據(jù)傳輸速度（最大54Mbps）。調(diào)制方式遵循CCK－OFDM與T1公司的“PBCC－22”，PBCC－22技術(shù)使得22Mbps與現(xiàn)有支持11Mbps的IEEE802.11b產(chǎn)品間相互兼容。

藍(lán)牙（IEEE802.15）取自10世紀(jì)丹麥國(guó)王哈拉爾德的別名。藍(lán)牙技術(shù)是一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連線的短距離無(wú)線連接技術(shù)。其設(shè)備使用全球通行的、無(wú)需申請(qǐng)?jiān)S可的2.4GHz頻段，可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)和語(yǔ)音傳輸，傳輸速率可達(dá)到10Mbps，在支持3個(gè)話音頻道的同時(shí)還支持高達(dá)723.2Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。也就是說(shuō)，在辦公室、家庭和旅途中，無(wú)需在任何電子設(shè)備間布設(shè)專用線纜和連接器，通過(guò)藍(lán)牙遙控裝置可以形成一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接，即在該裝置周圍組成一個(gè)“微網(wǎng)”，網(wǎng)內(nèi)任何藍(lán)牙收發(fā)器都可與該裝置互通信號(hào)。而且，這種連接無(wú)需復(fù)雜的軟件支持。藍(lán)牙收發(fā)器的一般有效通信范圍為10米，強(qiáng)的可達(dá)到100米左右。正如愛(ài)立信藍(lán)牙組負(fù)責(zé)人所說(shuō)，設(shè)計(jì)藍(lán)牙的最初想法是“結(jié)束線纜噩夢(mèng)”。

對(duì)于802.11來(lái)說(shuō)，藍(lán)牙的出現(xiàn)不是為了競(jìng)爭(zhēng)而是相互補(bǔ)充。由于它和IEEE802.11b采用相同的工作頻率，造成了相互之間的干擾，并且由于其芯片價(jià)格相對(duì)昂貴，所以在藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展的初期，其前景并不光明。隨著技術(shù)的發(fā)展，一種新設(shè)置的芯片和編制的軟件可以讓藍(lán)牙無(wú)線網(wǎng)絡(luò)避免與其他使用相同頻率的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)生干涉，而且在802.11a（工作在5GHz）迅速發(fā)展的情況下，藍(lán)牙技術(shù)又重新獲得了新生。

篇7

目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（一）性能發(fā)展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門(mén)子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。（4）實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。

（二）功能發(fā)展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化?？茖W(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.

篇8

（一）網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求。下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)引發(fā)了許多的觀點(diǎn)和爭(zhēng)議。有專家預(yù)言，不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展，一定將要達(dá)到三個(gè)世界，即服務(wù)層面上的Ⅳ世界，傳遞層面上的光的世界和接入層面上的無(wú)線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率，更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬。

1、擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量。目前，單一波長(zhǎng)的傳輸容量已達(dá)到40Gbit／s，并已開(kāi)始進(jìn)行160Gbit／s的研究。40Gbit／s以上傳輸對(duì)光纖的PMD將提出一定的要求，不久的將來(lái)會(huì)出現(xiàn)一種專門(mén)的40Gbit／s光纖類型。

2、實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸。無(wú)中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)2000-5000Km的無(wú)中繼傳輸。有的公司正進(jìn)一步改善光纖指標(biāo)，采用拉曼放大技術(shù)，可以更大地延長(zhǎng)光傳輸?shù)木嚯x。

（二）光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用。2000年世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)將原G.625光纖重新分為G.625A,G．652.8和G.652．0三類光纖，將G．655光纖重新分為G．655．A和G．655．B兩類光纖。這種光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用，細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求，并提出了一些新的指標(biāo)概念，對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。

（三）新型光纖在不斷出現(xiàn)。為了適應(yīng)市場(chǎng)的要求，光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn)，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開(kāi)發(fā)新的品種。

1、用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖。主要是一些大有效面積，低色散維護(hù)的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10-40Gbit/s并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號(hào)的傳輸距離大大延長(zhǎng)。

2、用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備和降低成本，還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360--1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被極在大地優(yōu)化，增大了傳輸信道，增長(zhǎng)了傳輸距離。

3、用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線也采用了多模光纖來(lái)代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場(chǎng)份額會(huì)逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50％---100％，但是它們配套的光器件可選用發(fā)光二極管，格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值空徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器，耦合器等元器件價(jià)格也低得多。

4、前途未卜的空心光纖。據(jù)報(bào)道，美國(guó)一些公司及大學(xué)研究所真正在開(kāi)發(fā)一種新的空心光纖，即光是在光纖的空氣中傳輸。如果真的實(shí)用，就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，并大大降低光通信的成本。

二、光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

（一）光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)。光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)：

1、光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖，城域網(wǎng)光纖，接入光纖，局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纖傳輸特性的要求，具體運(yùn)用的條件還可依據(jù)細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)。

2、光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來(lái)越多的與其施工方法，維護(hù)方法有關(guān)，必須同一考慮，配套設(shè)計(jì)。

3、光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如干式阻水料，納米材料，阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。

（二）光纜的自動(dòng)維護(hù)，適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸。光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要的。在已開(kāi)通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測(cè)應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的，一般通過(guò)監(jiān)測(cè)空閑光纖(暗光纖)的方式來(lái)檢測(cè)在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測(cè)正在通信的光纖。目前最新的建議是2001年12月TUT-TSGl6會(huì)議通過(guò)的“光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”(L40建議)。美國(guó)郎訊公司曾提出了新一代光纖測(cè)試及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障警告，3min內(nèi)找到故障點(diǎn)，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開(kāi)發(fā)有故障預(yù)測(cè)及對(duì)斷纖(纜)的快速反應(yīng)能力。

三、通信電纜的發(fā)展特點(diǎn)

（一）寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務(wù)服務(wù)。原有的電纜網(wǎng)絡(luò)雖然可以支持一些數(shù)字業(yè)務(wù)，但是在實(shí)際使用中并不是特別的理想，在通信距離，速率及質(zhì)量上仍有一定的限制。對(duì)于新的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然是以光纖為主，對(duì)于光纖所不能達(dá)到地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜，以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。一些公司對(duì)現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測(cè)試，他們得到的結(jié)論是所研究的電纜不能達(dá)到5類電纜的技術(shù)要求，戶外電纜要實(shí)現(xiàn)5類電纜的特性，必須通過(guò)特殊的設(shè)計(jì)和制造來(lái)達(dá)到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。

（二）超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。隨著智能化大樓，智能化建筑小區(qū)對(duì)寬帶布線的要求越來(lái)越高，超5類和6類電纜已逐漸成為布線系統(tǒng)的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時(shí)收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性，對(duì)地電容不平衡性，傳輸速度等指標(biāo)上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠(yuǎn)端串音功率等一些指標(biāo)，因此在工藝和結(jié)構(gòu)上要做到一定的改進(jìn)才能達(dá)到。

四、光纖光纜和通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問(wèn)題

（一）積極創(chuàng)新開(kāi)發(fā)具有良好知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。雖然這幾年來(lái)，我國(guó)光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國(guó)內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒(méi)有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。

（二）開(kāi)發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平，與使用環(huán)境，施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品。電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)，用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開(kāi)，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜，吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分，靈活的利用。

（三）利用已有設(shè)備與技術(shù)，改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性，為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)。對(duì)于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜，我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開(kāi)通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開(kāi)通ADSL等一些新業(yè)務(wù)，但是容量有限，當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后，還是會(huì)出現(xiàn)干擾問(wèn)題，而且還會(huì)影響以前開(kāi)通的業(yè)務(wù)。

篇9

節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間，到被作物吸收、形成產(chǎn)量，主要包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個(gè)環(huán)節(jié)。在各個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的節(jié)水措施，組成一個(gè)完整的節(jié)水灌溉技術(shù)體系，包括水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)、節(jié)水灌溉工程技術(shù)、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)。

節(jié)水灌溉技術(shù)體系主要包括以下幾個(gè)方面：（1）灌溉水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)。主要包括地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度技術(shù)、灌溉回歸水利用技術(shù)、多水源綜合利用技術(shù)、雨洪利用技術(shù)。（2）節(jié)水灌溉工程技術(shù)。主要包括渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、改進(jìn)地面灌溉技術(shù)、水稻節(jié)水灌溉技術(shù)及抗旱點(diǎn)澆技術(shù)。直接目的是減少輸配水過(guò)程的跑漏損失和田間灌水過(guò)程的深層滲漏損失，提高灌溉效率。（3）農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)。包括耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控技術(shù)。（4）節(jié)水灌溉管理技術(shù)。包括灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)，土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、節(jié)水灌溉制度等。

2.節(jié)水灌溉新技術(shù)

目前，比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術(shù)是：（1）與生物技術(shù)相結(jié)合的作物調(diào)控灌溉技術(shù)。就是從作物生理角度出發(fā)，在一定時(shí)期主動(dòng)施加一定程度有益的虧水度，使作物經(jīng)歷有益的虧水鍛煉，改善品質(zhì)，控制上部旺長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)矮化密植，到達(dá)節(jié)水增產(chǎn)的目的。（2）應(yīng)用3S技術(shù)的精細(xì)灌溉技術(shù)。就是運(yùn)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），遙感技術(shù)（RS）和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取農(nóng)用小區(qū)作物生長(zhǎng)實(shí)際需求的信息，通過(guò)信息處理與分析，按需給作物進(jìn)行施水的技術(shù)，可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產(chǎn)業(yè)率。T是農(nóng)田灌溉學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命的重要內(nèi)容。（3）智能化節(jié)水灌溉裝備技術(shù)。就是把生物學(xué)、自動(dòng)控制、微電子、人工智能、信息科學(xué)等高新技術(shù)集成節(jié)水灌溉機(jī)械與設(shè)備，適時(shí)地檢測(cè)土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求來(lái)實(shí)施變量施水，達(dá)到最優(yōu)的節(jié)水增產(chǎn)效果。

3.節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：（1）噴灌技術(shù)仍為大田農(nóng)作物機(jī)械化節(jié)水灌溉的主要技術(shù)，其研究方向是進(jìn)一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機(jī)型有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤(pán)式噴灌機(jī)及人工移動(dòng)式噴灌機(jī)比較適合我國(guó)國(guó)情。（2）地下灌溉已被世人公認(rèn)是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。盡管目前還存在一些問(wèn)題，應(yīng)用推廣速度較慢，但隨著關(guān)鍵技術(shù)的解決，今后將會(huì)得到一定的發(fā)展。（3）地面灌溉仍是當(dāng)今世界占主導(dǎo)地位的灌水技術(shù)。隨著高效田間灌水技術(shù)的成熟，輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢(shì)。（4）農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)管理水平越來(lái)越高。應(yīng)用專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)資源數(shù)據(jù)庫(kù)、模擬模型等技術(shù)的集成，達(dá)到時(shí)，空、量、質(zhì)上的精確灌水，是今后攻關(guān)的重點(diǎn)。（5）節(jié)水綜合技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑，也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。

4.發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的政策建議

（1）提高發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)。我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，隨著人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步，農(nóng)業(yè)灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國(guó)糧食安全，只能走內(nèi)涵式發(fā)展的道路，灌溉必須走節(jié)水型的發(fā)展道路。因此，我們應(yīng)加大對(duì)發(fā)發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳教育力度，使全社會(huì)都來(lái)關(guān)心節(jié)水灌溉技術(shù)，形成一個(gè)較好的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展環(huán)境。

（2）形成發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)內(nèi)在機(jī)制。通過(guò)制定和運(yùn)用好水價(jià)、水權(quán)這些經(jīng)濟(jì)手段，對(duì)農(nóng)業(yè)用水需求進(jìn)行有效調(diào)控，削弱低效益膨脹型的用水需求，杜絕無(wú)效益浪費(fèi)型的用水需求，促進(jìn)節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的需求，從而推進(jìn)節(jié)約灌溉技術(shù)發(fā)展。

篇10

關(guān)鍵詞：4G；4G關(guān)鍵技術(shù)；OFDMSAMIMOSDR4G發(fā)展現(xiàn)狀

一、前言

根據(jù)國(guó)際電聯(lián)的工作安排，2009年將集中征集4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2010年會(huì)推出第一個(gè)4G版本，并在2011年世界無(wú)線電通信大會(huì)上通過(guò)。4G預(yù)計(jì)2015年左右投入商用。4G技術(shù)的飛速發(fā)展，使得廣大用戶享受更新、更快捷、更豐富的通信生活成為可能。

二、4G網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)

4G系統(tǒng)針對(duì)各種不同業(yè)務(wù)的接人系統(tǒng)，通過(guò)多媒體接入連接到基于口的核心網(wǎng)中?；贗P技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使用戶可實(shí)現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無(wú)縫漫游。4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。

(1)物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路南選擇功能。

(2)中間環(huán)境層的功能有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量映射、地址變換和完全性管理等。

(3)物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應(yīng)用環(huán)境之間的接口是開(kāi)放的，使發(fā)展和提供新的服務(wù)變得更容易，提供無(wú)縫高數(shù)據(jù)率的無(wú)線服務(wù)。并運(yùn)行于多個(gè)頻帶，這一服務(wù)能自適應(yīng)于多個(gè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)及多模終端，跨越多個(gè)運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)商，提供更大范圍服務(wù)。

據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟定義，4G技術(shù)是可為移動(dòng)中的用戶提供100Mb/S的數(shù)據(jù)傳輸、為靜止的用戶提供1Gb/S的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線通訊技術(shù)，包含OFDM、智能天線(SA)與多人多出天線(MIMO)技術(shù)、軟件無(wú)線電技術(shù)(SDR)三大關(guān)鍵技術(shù)。

2.1OFDM

OFDM即正交頻分復(fù)用技術(shù)，實(shí)際上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation，多載波調(diào)制的一種。OFDM技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：可以消除或減小信號(hào)波形間的干擾，對(duì)多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率；適合高速數(shù)據(jù)傳輸；抗衰落能力強(qiáng)；抗碼間干擾(ISI)能力強(qiáng)。

2.2智能天線(SA)與多入多出天線(MIMO)技術(shù)

智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號(hào)，這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無(wú)線基站端使用天線陣和相干無(wú)線收發(fā)信機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的接收和發(fā)射。同時(shí)通過(guò)基帶數(shù)字信號(hào)處理器，對(duì)各個(gè)天線鏈路上接收到的信號(hào)按一定算法進(jìn)行合并，實(shí)現(xiàn)上行波束賦形。目前智能天線的工作方式主要有兩種：全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式。

移動(dòng)通信環(huán)境中的多徑傳播對(duì)通信的有效性與可靠性造成了嚴(yán)重的影響。而多輸入多輸出(M1MO)技術(shù)在通信鏈路兩端均使用多個(gè)天線，發(fā)端將信源輸出的串行碼流轉(zhuǎn)成多路并行子碼流，分別通過(guò)不同的發(fā)射天線陣元同頻、同時(shí)發(fā)送，接收方則利用多徑引起的多個(gè)接收天線上信號(hào)的不相關(guān)性從混合信號(hào)中分離估計(jì)出原始子碼流，這相當(dāng)于頻帶資源重復(fù)利用，使頻譜利用率和鏈路可靠性極大的提高。

2.3軟件無(wú)線電技術(shù)(SDR)

軟件無(wú)線電(SDR)是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)一通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各類無(wú)線電通信系統(tǒng)的一種開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的技術(shù)。其中心思想是使寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)等先進(jìn)的模塊盡可能地靠近射頻天線的要求。盡可能多地用軟件來(lái)定義無(wú)線功能。其軟件系統(tǒng)包括各類無(wú)線信令規(guī)則與處理軟件、信號(hào)流變換軟件、調(diào)制解調(diào)算法軟件、信道糾錯(cuò)編碼軟件、信源編碼軟件等。軟件無(wú)線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬件(DSPH)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(FPGA)、數(shù)字信號(hào)處理(DSP)等。

2.4基于IP的核心網(wǎng)

4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨(dú)立于各種具體的無(wú)線接人方案，能提供端到端的IP業(yè)務(wù)，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，能允許各種窄中接口接人核心網(wǎng)；同時(shí)核心網(wǎng)能把業(yè)務(wù)、控制和傳輸?shù)确珠_(kāi)。采用IP后，所采用的無(wú)線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(luò)(CN)協(xié)議、鏈路層是分離獨(dú)立的。在4G通信系統(tǒng)中將取代IPv4協(xié)議，主要采用全分組方式IPv6技術(shù)。

三、4G技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況及其挑戰(zhàn)

3.1日本NTI-DoCoMo在4G的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

2008年日本NTTDoCoMo公司新聞公報(bào)稱，該公司在2007年年底進(jìn)行的4G外場(chǎng)試驗(yàn)中，創(chuàng)下5.3Gb/s的最大下行速率紀(jì)錄。在此次試驗(yàn)中，無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端天線均從一年前試驗(yàn)時(shí)的6根增加到12根，并采用了該公司獨(dú)有的接收信號(hào)處理技術(shù)，使下行速率成功翻倍。

3.2WiMAX“準(zhǔn)4G”標(biāo)準(zhǔn)

2007年10月19日，國(guó)際電信聯(lián)盟ITU在日內(nèi)瓦舉行無(wú)線通信全體會(huì)議，無(wú)線寬帶技術(shù)WiMAX通過(guò)投票正式成為3G標(biāo)準(zhǔn)。

WiMAX，即IEEE802A6x，全稱是“微波存取全球互通技術(shù)(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)”，被業(yè)界認(rèn)為是高于現(xiàn)有3G標(biāo)準(zhǔn)的“準(zhǔn)4G”標(biāo)準(zhǔn)。和傳統(tǒng)的TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000相比，WiMAX的最大傳輸半徑達(dá)到了約50km，接近前者的兩倍。而在傳輸速度上，WiMAX也讓其他3G標(biāo)準(zhǔn)望塵莫及。在10km范圍內(nèi)，WiMAX網(wǎng)絡(luò)的帶寬可以達(dá)到70Mb/S，甚至超過(guò)了ADSL等有線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，而3G標(biāo)準(zhǔn)中的TDSCDMA和WCDMA則均為2Mb/s。

3.3美國(guó)與歐洲針對(duì)4G的舉動(dòng)

作為美國(guó)的代表，3G時(shí)代的霸主高通公司一方面希望通過(guò)引入DMMX和HMMX這兩項(xiàng)技術(shù)后，性能達(dá)到4G的要求；另一方面則通過(guò)收購(gòu)Flarion科技公司獲得了近300項(xiàng)OFDM技術(shù)專利，這被業(yè)界視為高通欲在4G時(shí)代繼續(xù)保持專利的絕對(duì)領(lǐng)先之舉。

在歐洲，愛(ài)立信已與美國(guó)加利福尼亞大學(xué)合作開(kāi)發(fā)4G技術(shù)。加利福尼亞大學(xué)已正式成立了加州通信和信息技術(shù)學(xué)會(huì)，并得到了愛(ài)立信的投資。而阿爾卡特、愛(ài)立信、摩托羅拉、諾基亞、西門(mén)子成立了旨在推動(dòng)4G技術(shù)開(kāi)發(fā)的世界無(wú)線研究論壇WWRF(WirelessWorldResearchForum)。該組織下設(shè)的6個(gè)工作組，分別討論業(yè)務(wù)、市場(chǎng)、結(jié)構(gòu)、接口、核心技術(shù)等問(wèn)題。

3.4我國(guó)正在加快4G關(guān)鍵技術(shù)研究步伐

從2001年底起，繼在國(guó)產(chǎn)3G標(biāo)準(zhǔn)制定方面取得巨大進(jìn)展之后，國(guó)家“十五”、“863”計(jì)劃啟動(dòng)了面向未來(lái)移動(dòng)與無(wú)線通信發(fā)展的“FUTURE計(jì)劃”。

2006年7月，上海建設(shè)的世界最大的4G實(shí)驗(yàn)網(wǎng)通過(guò)了863項(xiàng)目的驗(yàn)收。通過(guò)驗(yàn)收的上海試驗(yàn)網(wǎng)由三個(gè)無(wú)線覆蓋小區(qū)、六個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)組成，具有在移動(dòng)環(huán)境下支持蜂值速率為100Mb/S的無(wú)線傳輸及高清晰度交互式圖像業(yè)務(wù)演示等功能。

“FUTURE計(jì)劃”負(fù)責(zé)人之一、國(guó)家“863”計(jì)劃未來(lái)移動(dòng)通信總體組組長(zhǎng)尤肖虎表示，我國(guó)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)明專利100余項(xiàng)，我國(guó)在第四代移動(dòng)通信技術(shù)上已經(jīng)處于世界前沿。

2009年，我國(guó)對(duì)4G的發(fā)展步伐明顯加快。大唐移動(dòng)聯(lián)合中興通訊、華為以及相關(guān)高校和科研院所完成了4G相關(guān)白皮書(shū)。相關(guān)業(yè)內(nèi)人士透露，我國(guó)已經(jīng)完成了4G標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方案起草工作，目前正在進(jìn)行4G關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)驗(yàn)證。我國(guó)目前正在更多地區(qū)進(jìn)行4G系統(tǒng)的測(cè)試工作，且要趕在2010年前對(duì)其進(jìn)行商業(yè)化測(cè)試，以便在2011年世界無(wú)線電通信大會(huì)時(shí)向國(guó)際電信聯(lián)盟提交有著自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的4G標(biāo)準(zhǔn)。

四、4G移動(dòng)通信技術(shù)未來(lái)預(yù)測(cè)