第一篇:信息傳輸技術(shù)的發(fā)展—“發(fā)展史與未來趨勢”
信息傳輸技術(shù)的發(fā)展
——“發(fā)展史與未來趨勢” 組長、組員
1、組員
2、組員3
遼東學(xué)院 信息工程學(xué)院,B1x0x班
摘要:自人類文明起源以來,對于人們傳輸信息就有很多種方式、方法。從以語言為主,通過人力、馬力、烽火等原始手段傳輸信息的方式,到以文字、郵政、印刷等方式更廣地傳輸信息的方式,隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,又實現(xiàn)了通過電報、電話、廣播等方式傳輸信息,再到現(xiàn)代的信息時代,除了語言之外,還包括了圖像、聲音、多媒體等各種信息,傳輸技術(shù)利用電流、電磁波、聲波、光波等多種傳輸介質(zhì)實現(xiàn)多樣化信息的傳輸。信息傳輸技術(shù)爆炸式的推動了信息交流,同時也推動著信息技術(shù)的進一步發(fā)展。隨著寬帶技術(shù)的發(fā)展,人們能更加便捷的“訪問世界”。通過數(shù)據(jù)通信、傳真,可視電話、可視圖文等服務(wù)形式,將大量的初等、中等、高等教育的課程及其它科學(xué)技術(shù)、生活、市場、金融、體育、娛樂、醫(yī)療等信息以聯(lián)機方式存放,用戶可有選擇地獲取信息。當這樣的公共信息基礎(chǔ)設(shè)施同家庭信息系統(tǒng)相連接,就徹底地改變了信息獲取和利用的方式,進而也改變了社會的教育模式?,F(xiàn)代是一個信息時代,對于未來信息傳輸技術(shù)的發(fā)展,大數(shù)據(jù)成為趨勢。光是極具發(fā)展?jié)摿Φ膫鬏斀橘|(zhì),光勢必會在未來信息傳輸技術(shù)中占有一席之地。硅光子技術(shù)超高效率、超低耗能也是看點之一。關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)通信;發(fā)展史;數(shù)據(jù)傳輸方式;未來趨勢
一、信息傳輸技術(shù)的發(fā)展史
(一)、原始時代信息傳輸技術(shù)
原始時代沒有文字,原始人通過一些輔助的東西或簡單的圖畫來表述信息。例如北美的印第安人離家狩獵,在屋子旁邊釘下幾根帶有橫桿的木橛,一根表示要過一晝夜才回來,兩根表示兩晝夜。還有“結(jié)繩記事”,根據(jù)繩子上打結(jié)的個數(shù)和繩子的顏色來記錄容易忘記的事情。
(二)、古代信息傳輸技術(shù)
隨著生產(chǎn)力的提高,人們的認識也一步一步由低級向高級發(fā)展,人類進入了文明社會,信息技術(shù)也有了新的發(fā)展。文字的出現(xiàn)時信息傳輸技術(shù)的一大變革。甲骨文是我國最早的文字,它最初是在原始畫的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。文字的發(fā)明使得人們能夠方便的進行信息的傳輸。
(三)、現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)
19世紀上半葉科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,有力地推動了軍事通訊技術(shù)的進步,突出地表現(xiàn)在電報的運用和電話的發(fā)明上。19世紀30年代,歐洲和美洲先后出現(xiàn)了商用電報機。在這方面有代表性的發(fā)明家是英國的高斯、韋伯和美國的莫爾斯。1833年,高斯和韋伯制作出第一個可供實用的電磁指針電報機。此后不久,另一個年輕的英國人庫克和倫敦高等學(xué)院的教授惠斯登發(fā)明了新型電報機,并取得第一個專利。1837年,美國人莫爾斯的發(fā)明,把電報技術(shù)向前大大推進了一步。他用一套點、劃符號代表字母和數(shù)字(即莫爾斯電碼,并設(shè)計了一套線路,發(fā)報端是一個電鍵,該電鍵把以長短電流脈沖形式出現(xiàn)的電碼饋入導(dǎo)線,在接收端電流脈沖激勵電報裝置中的電磁鐵,使筆尖在不斷移動的紙帶上記錄下電碼。經(jīng)過不斷改進,這套電報系統(tǒng)于1844年達到實用階段,在巴爾的摩和華盛頓之間首次建立了電報聯(lián)系。
英國的胡克首先提出在遠距離上傳輸語音的建議。1837年,美國醫(yī)生佩奇發(fā)現(xiàn),當鐵的磁性迅速改變時,會發(fā)出一種音樂般的悅耳聲音,這種聲音的響度隨磁性變化的頻率而改變。他把這種聲音稱作“電流音樂”。大約在1860年,德國的賴斯第一次將一曲旋律用電發(fā)送了一段距離,他把這個裝置叫作“電話”,這個名稱于是沿用下來。直到1876年,美國的貝爾終于發(fā)明了第一臺電話機。電話及此前發(fā)明的電報的運用,使軍事通訊產(chǎn)生了革命性的變革。
19世紀中葉以后,隨著電報、電話的發(fā)有,電磁波的發(fā)現(xiàn),人類通信領(lǐng)域產(chǎn)生了根本性的巨大變革,實現(xiàn)了利用金屬導(dǎo)線來傳遞信息,甚至通過電磁波來進行無線通信,使神話中的“順風耳”、“千里眼”變成了現(xiàn)實。從此,人類的信息傳遞可以脫離常規(guī)的視聽覺方式,用電信號作為新的載體,同此帶來了一系列鐵技術(shù)革新,開始了人類通信的新時代。
1837年,美國人塞繆樂.莫樂斯(Samuel Morse)成功地研制出世界上第一臺電磁式電報機。他利用自己設(shè)計的電碼,可將信息轉(zhuǎn)換成一串或長或短的電脈沖傳向目的地,再轉(zhuǎn)換為原來的信息。1844年5月24日,莫樂斯在國會大廈聯(lián)邦最高法院會議廳進行了“用莫爾斯電碼”發(fā)出了人類歷史上的第一份電報,從而實現(xiàn)了長途電報通信。
1864年,英國物理學(xué)家麥克斯韋(J.c.Maxwel)建立了一套電磁理論,預(yù)言了電磁波的存在,說明了電磁波與光具有相同的性質(zhì),兩者都是以光速傳播的。
1875年,蘇格蘭青年亞歷山大.貝爾(A.G.Bell)發(fā)明了世界上第一臺電話機。并于1876年申請了發(fā)明專利。1878年在相距300公里的波士頓和紐約之間進行了首次長途電話實驗,并獲得了成功,后來就成立了著名的貝爾電話公司。
1888年,德國青年物理學(xué)家海因里斯.赫茲(H.R.Hertz)用電波環(huán)進行了一系列實驗,發(fā)現(xiàn)了電磁波的存在,他用實驗證明了麥克斯韋的電磁理論。這個實驗轟動了整個科學(xué)界,成為近代科學(xué)技術(shù)史上的一個重要里程碑,導(dǎo)致了無線電的誕生和電子技術(shù)的發(fā)展。
電磁波的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了巨大影響。不到6年的時間,俄國的波波夫、意大利的馬可尼分別發(fā)明了無線電報,實現(xiàn)了信息的無線電傳播,其他的無線電技術(shù)也如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。1904年英國電氣工程師弗萊明發(fā)明了二極管。1906年美國物理學(xué)家費森登成功地研究出無線電廣播。1907年美國物理學(xué)家德福萊斯特發(fā)明了真空三極管,美國電氣工程師阿姆斯特朗應(yīng)用電子器件發(fā)明了超外差式接收裝置。1920年美國無線電專家康拉德在匹茲堡建立了世界上第一家商業(yè)無線電廣播電臺,從此廣播事業(yè)在世界各地蓬勃發(fā)展,收音機成為人們了解時事新聞的方便途徑。1924年第一條短波通信線路在瑙恩和布宜諾斯艾利斯之間建立,1933年法國人克拉維爾建立了英法之間和第一第商用微波無線電線路,推動了無線電技術(shù)的進一步發(fā)展。
電磁波的發(fā)現(xiàn)也促使圖像傳播技術(shù)迅速發(fā)展起來。1922年16歲的美國中學(xué)生菲羅.法恩斯沃斯設(shè)計出第一幅電視傳真原理圖,1929年申請了發(fā)明專利,被裁定為發(fā)明電視機的第一人。1928年美國西屋電器公司的茲沃爾金發(fā)明了光電顯像管,并同工程師范瓦斯合作,實現(xiàn)了電子掃描方式的電視發(fā)送和傳輸。1935年美國紐約帝國大廈設(shè)立了一座電視臺,次年就成功地把電視節(jié)目發(fā)送到70公里以外的地方。1938年茲沃爾金又制造出第一臺符合實用要求的電視攝像機。經(jīng)過人們的不斷探索和改進,1945年在三基色工作原理的基礎(chǔ)上美國無線電公司制成了世界上第一臺全電子管彩色電視機。直到1946年,美國人羅斯.威瑪發(fā)明了高靈敏度攝像管,同年日本人八本教授解決了家用電視機接收天線問題,從此一些國家相繼建立了超短波轉(zhuǎn)播站,電視迅速普及開來。
圖像傳真也是一項重要的通信。自從1925年美國無線電公司研制出第一部實用的傳真機以后,傳真技術(shù)不斷革新。1972年以前,該技術(shù)主要用于新聞、出版、氣象和廣播行業(yè);1972年至1980年間,傳真技術(shù)已完成從模擬向數(shù)字、從機械掃描向電子掃描、從低速向高速的轉(zhuǎn)變,除代替電報和用于傳送氣象圖、新聞稿、照片、衛(wèi)星云圖外,還在醫(yī)療、圖書館管理、情報咨詢、金融數(shù)據(jù)、電子郵政等方面得到應(yīng)用;1980年后,傳真技術(shù)向綜合處理終端設(shè)備過渡,除承擔通信任務(wù)外,它還具備圖像處理和數(shù)據(jù)處理的能力,成為綜合性處理終端。靜電復(fù)印機、磁性錄音機、雷達、激光器等等都是信息技術(shù)史上的重要發(fā)明。
此外,作為信息超遠控制的遙控、遙測和遙感技術(shù)也是非常重要的技術(shù)。遙控是利用通信線路對遠處被控對象進行控制的一種技術(shù),用于電氣事業(yè)、輸油管道、化學(xué)工業(yè)、軍事和航天事業(yè);遙測是將遠處需要測量的物理量如電壓、電流、氣壓、溫度、流量等變換成電量,利用通信線路傳送到觀察點的一種測量技術(shù),用于氣象、軍事和航空航天業(yè);遙感是一門綜合性的測量技術(shù),在高空或遠處利用傳感器接收物體輻射的電磁波信息,經(jīng)過加工處理或能夠識別的圖像或電子計算機用的記錄磁帶,提示被測物體一性質(zhì)、形狀和變化動態(tài),主要用于氣象、軍事和航空航天事業(yè)。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,軍事、科研迫切需要解決的計算工具也大大改進。1946年美國賓夕法尼亞大學(xué)的??颂睾湍@镅兄瞥鍪澜缟系谝慌_電子計算機。電子元器件材料的革新進一步促使電子計算機朝小型化、高精度、高可靠性方向發(fā)展。20世紀40年代,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體材料,用它制成晶體管,替代了電子管。1948年美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉坦發(fā)明了晶體三極管,于是晶體管收音機、晶體管電視、晶體管計算機很快代替了各式各樣的真空電子管產(chǎn)品。1959年美國的基爾比和諾伊斯發(fā)明了集成電路,從此微電子技術(shù)誕生了。1967年大規(guī)模集成電路誕生了,一塊米粒般大小的硅晶片上可以集成1千多個晶體管的線路。1977年美國、日本科學(xué)家制成超大規(guī)模集成電路,30平方毫米的硅晶片上集成了13萬個晶體管。微電子技術(shù)極大地推動了電子計算機的更新?lián)Q代,使電子計算機顯示了前所未有的信息處理功能,成為現(xiàn)代高新科技的重要標志。
為了解決資源共享問題,單一計算機很快發(fā)展成計算機聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)了計算機之間的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)共享。通信介質(zhì)從普通導(dǎo)線、同軸電纜發(fā)展到雙絞線、光纖導(dǎo)線、光纜;電子計算機的輸入輸出設(shè)備也飛速發(fā)展起來,掃描儀、繪圖儀、音頻視頻設(shè)備等,使計算機如虎添翼,可以處理更多的復(fù)雜問題。20世紀80年代末多媒體技術(shù)的興起,使計算機具備了綜合處理文字、聲音、圖像、影視等各種形式信息的能力,日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
二、信息傳輸技術(shù)的應(yīng)用
(一)、衛(wèi)星通信技術(shù)
衛(wèi)星通信是以衛(wèi)星作為中繼的一種通信方式,是在地面微波中繼通信和空間電子技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有通信距離遠、覆蓋范圍廣、不受地面條件的約束、建站成本與通信距離無關(guān)、靈活機動、能多址連接且通信容量較大等優(yōu)點,在全球許多領(lǐng)域應(yīng)用效果很好,尤其在軍事上具有重要的應(yīng)用價值。
高階調(diào)制高效編碼技術(shù)可應(yīng)用于衛(wèi)星通信高速傳輸需求場合,節(jié)省帶寬,Ka頻段衛(wèi)星通信技術(shù)解決個別點位高速通信需求及遠望測量船、直升機等特殊載體通信。
衛(wèi)星通信相控陣天線應(yīng)用于車載、船載、機載衛(wèi)通站及便攜式衛(wèi)通站,減少對載體的安裝要求。
(二)、光纖通信技術(shù)
光纖通信技術(shù)是利用光波作載波,以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式。光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進行工業(yè)檢測,控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。
20世紀90年代以來,我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速,特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加,全網(wǎng)的管理和維護,設(shè)備的故障判定和排除就變得越來越困難??梢圆捎肧DH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò),可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節(jié)目的廣播,采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字,通道設(shè)置成有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國各地已基本形成,在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,比較容易地實現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò),因此在目前的情況下,不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng),而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的CATV已經(jīng)是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV大多是單向傳輸,上行信號不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送。
現(xiàn)有光傳送網(wǎng)絡(luò)僅提供原始帶寬,缺乏上層業(yè)務(wù)所需智能性要求,帶寬分配采用靜態(tài)配置的固定光鏈路連接模式,難以適應(yīng)動態(tài)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展及IP數(shù)據(jù)固有隨即突發(fā)性的要求。
逐步擺脫現(xiàn)有SDH的束縛。由2Mbit/s量級向155Mbit/s量級、622Mbit/s量級、光波量級、光纖量級發(fā)展。
因為光接入網(wǎng)有以下幾個優(yōu)點:(1)減少維護管理費用和故障率;(2)配合本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,減少節(jié)點,擴大覆蓋;(3)充分利用光纖化所帶來的一系列好處;(4)建設(shè)透明光網(wǎng)絡(luò),迎接多媒體時代。目前10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應(yīng)用。但是,10Gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感,而已經(jīng)鋪設(shè)的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng)的要求,需要實際測試,驗證合格后才能安裝開通。它的比較現(xiàn)實的出路是轉(zhuǎn)向光的復(fù)用方式。光復(fù)用方式有很多種,但目前只有波分復(fù)用(WDM)方式進入了大規(guī)模商用階段,而其它方式尚處于試驗研究階段。
(三)、微波通信技術(shù)
微波被廣泛應(yīng)用于通信方面,主要是由微波本身的特殊性所決定的。微波的繞射能力很強,它具有類似光一樣的特性,而且具有穿透性、寬屏帶寬性、散射效應(yīng)、抵抗低頻干擾性等等。微波通信是在上世紀50年代被廣泛應(yīng)用于通信方面的。由于它具有通信容量大,投資費用節(jié)省,建設(shè)速度快,抗災(zāi)能力強等優(yōu)點,因而取得了迅速的發(fā)展。同時,由于微波通信的頻帶寬,容量大,它可以用于各種電信業(yè)務(wù)的傳送,如電話,電報,數(shù)據(jù),傳真以及彩色電視等均可通過微波電路傳輸。微波通信具有良好的抗災(zāi)性能,對于水災(zāi),風災(zāi)等自然災(zāi)害,微波通信一般都不受影響。例如在1976年的唐山大地震中,北京和天津之間的同軸電纜全部斷裂,而六個微波通道全部安然無恙。
一個典型的微波通信系統(tǒng)通常由終端站,樞紐站,分路站,和若干個中繼站組成,長度在幾百公里甚至達一二千公里。其中終端站的作用是將數(shù)字復(fù)用設(shè)備送來的基帶信號或從電視臺送來的。電視信號經(jīng)微波設(shè)備處理后由微機發(fā)信機發(fā)射給中繼站,同時將微波接收機接收到的信號經(jīng)微波設(shè)備處理后變成基帶信號送給數(shù)字復(fù)用設(shè)備。樞紐站處在微波通信線路的中間,處于有兩條以上微波通信線路匯接的城市,既可以進行本線路的用戶間信息交換,也可以與其他線路的用戶進行信息交流構(gòu)成通信網(wǎng)。分路站是為了適應(yīng)一些地方的小容量的信息交換而設(shè)置,這種站型一般很少設(shè)置。中繼站的作用是將信號進行再生、放大處理后,再轉(zhuǎn)發(fā)給下一個中繼站,以確保傳輸信號的質(zhì)量。一般來說,由于地球幽面的影響以及空間傳輸?shù)膿p耗,每隔50公里左右,就需要設(shè)置中繼站,將電波放大轉(zhuǎn)發(fā)而延伸,這種通信方式,也稱為微波中繼通信或微波接力通信。長距離微波通信干線可經(jīng)過幾十次而傳至數(shù)千公里仍保持很高的通信質(zhì)量。
就目前來說,發(fā)達國家微波中繼通信在長途通信網(wǎng)中所占比例已經(jīng)過半,我國自從1956年從東德引進第一套通信設(shè)備后,經(jīng)過仿制和自發(fā)研制過程也取得了很大的成就。與聲波相似,微波在傳播過程中,也會收到很多方面的影響。例如,樹林,山丘,高樓等對于的阻擋作用。微波在傳播過程中會難免受到地形,地物及氣候狀況的影響而引起反射,折射,散射和吸收現(xiàn)象,產(chǎn)生傳播衰落和傳播失真,會使波的能量衰落,微波在空間傳輸中會受到大氣效應(yīng)和地面效應(yīng)的影響,導(dǎo)致出現(xiàn)衰落現(xiàn)象,衰落的類型有很多種。微波通信在傳輸過程中,信號強度會出現(xiàn)多種衰落,目前采用最廣泛的就是分集技術(shù)。一種有效地抗衰落措施就是采用兩種或兩種以上的方法來接受同一個信號,借此來減少衰減帶來的影響。它的基本思想就是通過分離原始信號為多個不相關(guān)的獨立信號,采用不同的技術(shù)來接受著些分散信號,再進行組合。
在微波傳輸過程中,要用到天線。天線的作用就是將無線電波轉(zhuǎn)換為導(dǎo)波能量用來輻射和接受無線電波。微波通信中使用的天線,通常都是架設(shè)在高臺上,這是因為微波通信要靠幾個甚至幾十個微波站接力進行無線電波的發(fā)射和接收,以達到遠距離通信的目的,微波為直線傳播,微波間站屬于視距通信,兩站間應(yīng)無任何障礙才能進行很好的通信。天線架得高受到地面的干擾阻礙就小,但是這其中設(shè)備的造價也就要提高,通常是因地制宜的。當然,衛(wèi)星通信恰恰是避諱了陸地上的阻礙,才使得傳播無阻。智能天線的問世使得數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量更高。智能天線的理論基礎(chǔ)是信號統(tǒng)計監(jiān)測與計理論,信號處理及最優(yōu)制理論。目前在基站端使用智能天線,已經(jīng)取得了很大的作用。
三、信息傳輸技術(shù)的未來趨勢
(一)、光通信技術(shù)
光通信技術(shù)中的復(fù)用維度包括時分、波分、頻分、碼分、模分等。目前40G PON是采用了時分和波分兩維復(fù)用,這也是100G PON的可行方式之一。業(yè)界將探索上述更多維度的組合,為用戶提供更大的帶寬。此外,在接收端采用相干接收方式,可在一根光纖承載超過1000個波長,每波長1G/10G,無源傳輸距離達到100km,實現(xiàn)T比特接入。為用戶提供更大帶寬、更低時延的接入服務(wù),為運營商提供高效和低運維成本的網(wǎng)絡(luò)。
當前通信網(wǎng)絡(luò)采用多層多域網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù),設(shè)備種類繁多,海量數(shù)據(jù)的分組處理能力呈指數(shù)級別提高,同時對超大容量路由運算能力提出越來越高的要求,導(dǎo)致機房空間緊張、能耗高、效率低。IP與光網(wǎng)絡(luò)的融合是解決問題的有效方式之一。
IP與光網(wǎng)絡(luò)融合可以通過統(tǒng)一交換內(nèi)核技術(shù)來實現(xiàn),具有分組/ODUk/VC集中交換功能,從而減少網(wǎng)絡(luò)層次、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資、降低維護成本,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點集約化。通過提高單槽位線卡轉(zhuǎn)發(fā)能力和采用多框集群技術(shù),可以大幅提升單節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)能力;通過多核處理器、分布式軟件架構(gòu)、模塊化管理等技術(shù),可實現(xiàn)千萬級別路由表管理。
涵蓋骨干、匯聚和接入網(wǎng)絡(luò)的IP與光融合,具有千萬級別路由表項的超大容量路由器,提供全網(wǎng)端到端解決方案,運營商已經(jīng)展開了試點。
當前隨著100G技術(shù)的規(guī)模部署,超100G技術(shù)的蓬勃發(fā)展,WDM/OTN系統(tǒng)的傳輸容量提升較快,光層的靈活調(diào)度和高效處理成為了光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的一個重要需求。
隨著WSS光模塊集成度的進一步提升,采用WSS光模塊構(gòu)建的具備CDC-F(Colorless, Directionless, Contentionless, Flex Grid)特性的光交叉組網(wǎng)技術(shù)在超大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點應(yīng)用時,因同時擁有超大交換容量、波長及業(yè)務(wù)靈活調(diào)度、低功耗、低時延等關(guān)鍵特性,易于構(gòu)建靈活、高效的光網(wǎng)絡(luò)。
伴隨著大數(shù)據(jù)和云技術(shù)的蓬勃發(fā)展,短到芯片片上和片間、長到機柜間和數(shù)據(jù)中心間的大規(guī)模數(shù)據(jù)交換處理,都渴望高速、穩(wěn)定、可靠的互聯(lián),常規(guī)電纜連接將無法應(yīng)對。
目前看來,芯片間和板間的解決方案可以利用硅基光電集成來有效實現(xiàn)光互聯(lián)。機房間互聯(lián)、機架間互聯(lián)、機框間互聯(lián)、機盤間互聯(lián)可以利用光電轉(zhuǎn)換和光傳輸技術(shù)取代傳統(tǒng)的電纜,主要解決方案包括硅基的光電集成、高速VCSEL和直調(diào)DFB等。其中硅基光電集成方案具有CMOS工藝兼容,集成度高,成本低的優(yōu)勢。
未來幾年,光互聯(lián)技術(shù)將在芯片內(nèi)部、芯片間、板間、機柜間、機房間普及應(yīng)用。
(二)、大數(shù)據(jù)是信息通信技術(shù)發(fā)展必然趨勢
大數(shù)據(jù)是信息通信技術(shù)發(fā)展的一個必然趨勢,據(jù)預(yù)測,到2020年,全球大數(shù)據(jù)量將增長到40ZB。
大數(shù)據(jù)是信息通信技術(shù)發(fā)展的一個必然趨勢,對大規(guī)模、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行及時處理和分析,讓數(shù)據(jù)為經(jīng)濟所用,從而拉動經(jīng)濟增長。全球成倍增長的數(shù)據(jù)量是該技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動力。據(jù)預(yù)測,到2020年,全球大數(shù)據(jù)量將增長到40ZB,主要有以下幾方面原因:
首先,最近幾年,數(shù)字化服務(wù)在互聯(lián)網(wǎng)(如社交網(wǎng)絡(luò)、B2B或B2C的電子商務(wù))領(lǐng)域的應(yīng)用數(shù)量、質(zhì)量及頻率都大幅上升。同時,移動互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)模式迅猛發(fā)展,除語音和數(shù)據(jù)通信外,終端設(shè)備中的傳感器也對數(shù)據(jù)爆炸產(chǎn)生了重要作用。
其次,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推動了數(shù)據(jù)量的提升。越來越多的基礎(chǔ)設(shè)施、機械設(shè)備和日常用品都具備智能化功能并接入網(wǎng)絡(luò),通過傳感器、RFID芯片、照相機等,街道、照明、工業(yè)廠房、電力設(shè)施及家用電器、汽車、產(chǎn)品包裝都在持續(xù)產(chǎn)生不斷更新的數(shù)據(jù)。
最后,科學(xué)實驗和理論研究也是數(shù)據(jù)爆炸的原因之一,特別是自然技術(shù)學(xué)科以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新。這些創(chuàng)新過程產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)也將成為經(jīng)濟發(fā)展的推動力。
參考文獻:
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第二篇:中國證券市場發(fā)展史及未來趨勢
題目:中國證券市場發(fā)展史
摘要:中國證券史肇始于近代,在舊中國也曾有過一定的發(fā)展。中華人民共和國成立以后,證券市場之突飛猛進的發(fā)展,在港臺地區(qū),時間大致從上世紀60年代開始,而在大陸,則是自改革開放以后。20世紀80年代后期,隨著中國經(jīng)濟體制改革的重點從農(nóng)村轉(zhuǎn)向城市,中國大陸證券市場的幼苗在改革開放的雨露春風中重新破土而出,以滬深兩個證券交易所成立為標志,中國大陸證券史正式揭開了它的新生命史的光輝篇章。而在經(jīng)濟全球化的背景下,國際資本流動頻繁且影響深遠,并最終導(dǎo)致全球證券市場相互聯(lián)系日趨緊密,證券市場出現(xiàn)了一體化趨勢。證券市場發(fā)展史上提到,幾年來,中國證券市場發(fā)展非常迅速,各種類型的機構(gòu)投資者快速成長,它們在證券市場上發(fā)揮出日益顯著的主導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:證券市場、發(fā)展、股票、風險
正文:
一、舊中國的證券市場
證券在我國屬于“舶來品”,最早出現(xiàn)的股票是外商股票,最早出現(xiàn)的證券交易機構(gòu)也是由外商開辦的“上海股份公所”和“上海眾業(yè)公所”。上市證券主要是外國公司股票和債券。從19世紀70年代開始,清政府洋務(wù)派在我國興辦工業(yè),隨著這些股份制企業(yè)的興起,中國自己的股票、公司債券和證券市場便應(yīng)運而生了。1872年設(shè)立的輪船招商局是我國第一家股份制企業(yè)。1914年北洋政府頒布的《證券交易所法》推動了證券交易所的建立。1917年北洋政府批準上海證券交易所開設(shè)證券經(jīng)營業(yè)務(wù)。證券市場分析研究顯示,1918年夏天成立的北平證券交易所是中國人自己創(chuàng)辦的第一家證券交易所。1920年7月,上海證券物品交易所得到批準成立,是當時規(guī)模最大的證券交易所。此后,相繼出現(xiàn)了上海華商證券交易所、青島市物品證券交易所、天津市企業(yè)交易所等,逐漸形成了舊中國的證券市場。
二、新中國的證券市場
(一)、建國初期的證券市場。經(jīng)濟體制改革前的證券市場主要圍繞兩條線索來展開:
1、解放初期鑒于證券市場仍有一定的存在基礎(chǔ),在先后接收官僚資本的基礎(chǔ)上,天津證券交易所于1949年6月1日成立;1950年2月1日成立了北京證券交易所。其中,天津交易所的經(jīng)紀人有39家,總計資本845萬元;北京證券交易所經(jīng)審查合格的法人經(jīng)紀人有5家,個人經(jīng)紀人有17家。至1952年,因兩家證券交易所交易量極度萎縮,經(jīng)紀人虧損嚴重,天津證券交易所并入天津市投資公司,北京證券交易所宣告停業(yè)。津京證券交易所的歷史雖然不長,但它們不僅在吸收游資、穩(wěn)定市場方面發(fā)揮了積極作用,而且為我們今天證券市場的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗:要發(fā)展我國的證券市場必須首先發(fā)展商品經(jīng)濟、股份制和信用制度。
2、鑒于經(jīng)濟建設(shè)的需要,利用國債市場籌措了一定數(shù)量的財政資金。此間利用國債市場籌措資金又大體上分為兩個階段:第一階段是1950-1958年,發(fā)行了人民勝利折實公債和國家建設(shè)公債;第二階段是1959-1978年,全國性的公債停止發(fā)行,但允許省、自治區(qū)、直轄市在必要的時候發(fā)行地方建設(shè)公債。
(二)、改革開放后的證券市場
1978年,中共十一屆三中全會確立了改革開放的大政方針政策,由此開啟了中國經(jīng)濟快速發(fā)展的新局面。在中國經(jīng)濟發(fā)展與快速增長的情況下,中國當代證券市場適應(yīng)我國市場經(jīng)濟發(fā)展的需求應(yīng)運而生。1981年財政部首次發(fā)行國庫券,揭開了新時期中國證券市場新發(fā)展的序幕。
上個世紀80年代,隨著國民經(jīng)濟發(fā)展對社會資金的巨大需求,國家開始了股份制改革試點工作,并率先在上海、深圳等地展開。改革開放后國內(nèi)第一只股票——上海飛樂音響于1984年11月誕生。1986年9月26日,新中國第一家代理和轉(zhuǎn)讓股票的證券公司——中國工商銀行上海信托投資公司靜安證券業(yè)務(wù)部宣告營業(yè),從此恢復(fù)了我國中斷了30多年的證券交易業(yè)務(wù),開始上海股票的柜臺交易。1990年,國務(wù)院批復(fù)上海浦東新區(qū)開發(fā)政策,同意在上海設(shè)立證券交易所。同年11月,上海證券交易所經(jīng)國務(wù)院授權(quán),人民銀行批準,正式宣告成立。第二年,即1991年4月,深圳證券交易所得到批準正式成立。滬深交易所成立后,本地發(fā)行的股票開始進場交易,這就是所謂的上?!袄习斯伞焙蜕钲凇袄衔骞伞薄V髧鴥?nèi)其它地方發(fā)行的公司股票開始陸續(xù)在滬深兩個證券交易所上市交易,國內(nèi)證券交易開始逐步規(guī)范化。
1992年8月10日,是中國證券市場發(fā)展史上一個重要的日子。當時在“鄧小平南巡講話”的激勵下,中國證券市場的合法地位正式確立,滬深股票市場走出了一輪氣勢磅礴的牛市行情,其中深圳股市漲幅超過2倍,股票供不應(yīng)求。為平抑股價,增加供給,8月7日深圳市宣布當年發(fā)行5億股公眾股,發(fā)售500萬張抽簽表,中簽率為10%,每張抽簽表可以購1,000股。但是當時市場極度熱烈,對股票的需求量及其巨大,5億股股票無疑是杯水車薪,于是出現(xiàn)了百萬人爭購抽簽表的局面,并且引發(fā)了內(nèi)部人營私舞弊暗中套購認購表的行為,結(jié)果多數(shù)人因為沒有買到中簽表而到市政府示威,從而引發(fā)了震驚全國的“8?10事件”。該事件的爆發(fā)使得國家管理高層極度震驚,引發(fā)了對社會穩(wěn)定的擔憂,并觸發(fā)了公眾投資者對證券市場存廢問題的憂慮,導(dǎo)致滬深股市深幅狂瀉,上海市場三天之內(nèi)暴跌400余點。
而“327國債事件”是中國證券市場又一個重要的歷史事件。1993年,為抑制經(jīng)濟過熱和通貨膨脹,國家開始進行宏觀調(diào)控,滬深股票市場開始反復(fù)走低,投資者關(guān)注的重點開始轉(zhuǎn)移到國債期貨市場。國債期貨市場是上交所于1992年12月建立,開始只允許部分券商進行自營買賣。1993年10月25日,上交所向個人投資者開放了國債期貨交易,國債期貨交易日漸活躍。到了1994年秋天,國債期貨發(fā)展的政策環(huán)境出現(xiàn)了重大的變化,面對高達兩位數(shù)的通貨膨脹率,央行出臺儲蓄保值貼補政策,國債的固定利率也變成了浮動利率,國債期貨的價格波動加大,全國各地投資者趨之若騖,成交額明顯放大,交易所國債期貨清算保證金高達140億元。與此同時,上交所管理層對經(jīng)濟與政策環(huán)境變化后的風險擴大缺乏足夠的認識,沒有作出相應(yīng)的調(diào)整,終于在1995年2月發(fā)生了“327國債期貨事件”。
與此同時,在1994-1995年,國家采取各種政治、經(jīng)濟措施反通貨膨脹并取得重要成果。到95年下半年,物價逐步穩(wěn)定并慢慢回落至正常水平。市場開始預(yù)期宏觀調(diào)控將要結(jié)束,央行將采取降息等措施以刺激經(jīng)濟發(fā)展,于是在1996年第二季度滬深證券市場開始恢復(fù)性上漲。到12月中旬,在9個月的時間內(nèi)滬深股市累計上漲300%以上,漲幅驚人。由于擔心股市過快上漲沖擊實體經(jīng)濟危害社會安全與穩(wěn)定,12月14日《人民日報》發(fā)表題為《正確認識當前股票市場》的特約評論員文章批評股市存在的嚴重過度投機,同時滬深交易所開始實行漲跌幅限制,導(dǎo)致滬深股市暴跌,部分投機者損失慘重。其后股票開始一輪又一輪沖高與回落,周而復(fù)始。
2001年6月14日,國務(wù)院出臺減持國有股籌集社會保障資金管理辦法引發(fā)了投資者對股票市場股權(quán)分置等內(nèi)在結(jié)構(gòu)性缺陷的擔憂,由此引發(fā)股市下跌,結(jié)束了長達5年的牛市。在其后的4年中滬深股市進入漫漫熊途,受企業(yè)經(jīng)營業(yè)績下滑、大股東或?qū)嶋H控制人占款甚至侵害上市公司利益、股權(quán)分置等眾多不利因素的影響,上證指數(shù)一度擊穿1000點的整數(shù)關(guān)口,一些公司的股票價格大幅下降到不到前期高點的十分之一,證券市場極為蕭條,投資融資功能遭受了極大的破壞。一些投資者信心遭受嚴重打擊,投資者甚至喊出了“遠離毒品、遠離股市”的口號,證券市場投融資等基本功能幾乎喪失殆盡。
在這樣情況下,為促進證券市場的健康發(fā)展,國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于推進資本市場改革開放和穩(wěn)定發(fā)展的若干意見》,大力發(fā)展資本市場。2005年5月,在經(jīng)過全面討論與廣泛認證之后,股權(quán)分置改革工作終于全面推出。三一重工、清華同方等納入第一批股改試點范圍。在股改對價、證監(jiān)會加強上市公司監(jiān)管提高清欠力度、貿(mào)易資本雙順差而導(dǎo)致的流動性過剩、人民幣升值、上市公司業(yè)績提升等一系列利好因素的影響下,中國證券市場開始步入新一輪牛市。截止2007年5月,滬深股市累計升幅達到300%以上,部分個股更是上升10倍以上。一些缺乏業(yè)績支撐的股票在所謂整體上市、資產(chǎn)注入、重組等題材的刺激下大幅上升,漲幅驚人。由于短期升幅過大,證券市場已經(jīng)累積了不少風險,投資者應(yīng)注意采取措施加以防范,不要盲目追漲殺跌,以免遭受經(jīng)濟損失。長期來看,由于我國是一個新興市場,經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿薮?,因此證券市場發(fā)展前景十分廣闊。在宏觀經(jīng)濟快速增長的大背景下,隨著上市公司股權(quán)分置改革、證券公司綜合治理等多項基礎(chǔ)性制度改革工作的基本完成,歷史遺留的一些突出的制度障礙和市場風險得以化解,我國資本市場發(fā)生了轉(zhuǎn)折性變化,宏觀經(jīng)濟“晴雨表”作用日漸顯現(xiàn)。2008年,受國際金融危機等因素影響,我國宏觀經(jīng)濟增長速度放緩,資本市場行情也出現(xiàn)大幅下挫情況。自2008年第四季度以來,我國政府采取了迅速而有力的措施來應(yīng)對經(jīng)濟危機,出臺了一系列有利于經(jīng)濟長期發(fā)展的制度性舉措,宏觀經(jīng)濟出現(xiàn)復(fù)蘇跡象,投資者信心得到一定的提振。進入2009 年,國內(nèi)證券市場出現(xiàn)了股價指數(shù)企穩(wěn)回升、股票交易量有所恢復(fù)的良好局面,隨著宏觀經(jīng)濟的逐漸復(fù)蘇以及資本市場改革的不斷深入,國內(nèi)證券市場將繼續(xù)健康、穩(wěn)定發(fā)展。
縱觀國內(nèi)外證券市場的發(fā)展歷史,我們可以得出三點結(jié)論。第一,在證券市場的發(fā)展過程中,繁榮與危機總是相生相伴的,市場的暴漲和暴跌總是如影隨形。既沒有只漲不跌的市場,也沒有只跌不漲的市場;第二,雖然存在許許多多的波折,但證券市場發(fā)展的總體趨勢是健康向上的,“前途是光明的,道路是曲折的”。長期來看,只有那些堅定持有具有長期投資價值公司股票的投資者,才能成為市場最終的勝利者;第三,每一次的經(jīng)濟大發(fā)展與大繁榮,都會帶來證券市場的大發(fā)展與大繁榮。目前,中國經(jīng)濟自改革開放以來經(jīng)歷了長達20多年的快速增長,因此,我國證券市場走出目前的大牛市也不足為奇。然而,投資者也不能因此掉以輕心,應(yīng)時刻注意防范風險。
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證券投資學(xué)結(jié)課論文:
中國證券市場發(fā)展史
授課老師:魏娜 專業(yè):國際經(jīng)濟與貿(mào)易
學(xué)號:2008040808003
班級:84080801
姓名:陳曦
第三篇:淺談5G移動通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢
淺談5G移動通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢
劉遠石
(通信工程 1312402-11)
摘要:隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也日新月異,而通信技術(shù)方面的技術(shù)變革,更是站在當今發(fā)展最快的技術(shù)變革行列的前茅。4G移動網(wǎng)絡(luò)是我國當前正大力推廣的移動通信技術(shù),現(xiàn)已發(fā)展的十分成熟,而5G移動網(wǎng)絡(luò)則是面向2020年的第五代移動通信技術(shù)。很多國家自2013年起就開始研究5G移動網(wǎng)絡(luò),目前我國5G移動網(wǎng)絡(luò)正處于探索階段。文章根據(jù)我國5G移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用現(xiàn)狀,對5G移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢進行了分析與預(yù)測。關(guān)鍵詞:5G、移動通信、發(fā)展現(xiàn)狀、未來趨勢 1、5G發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
隨著社會經(jīng)濟以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,移動通信技術(shù)也有突飛猛進餓進步和發(fā)展。從2G到3G,再到當前的4G,短短幾年移動通信技術(shù)有質(zhì)的飛躍。不同類型的通信技術(shù)具有各自的發(fā)展階段和技術(shù)特點。接下來的通信技術(shù)朝什么方向發(fā)展,有什么創(chuàng)新技術(shù),這些都是人們對移動通信技術(shù)發(fā)展的期望和關(guān)注點。5G通信技術(shù)是接下來發(fā)展的趨向,也將成為新一代的的移動通信系統(tǒng)。每一代網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)與應(yīng)用都是對移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進步的充分肯定與證明。為進一步促進移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展,加快新一代5G移動網(wǎng)絡(luò)的來臨,有需要對5G移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行關(guān)注與分析。5G是未來十年的發(fā)展方向,在2020年以后將成為第五代的移動通信系統(tǒng)。根據(jù)以往的移動通信技術(shù)發(fā)展的規(guī)律分析,5G應(yīng)具有著超高的頻譜利用率及利用能效,在傳輸速率和資源的利用效率方面,將比現(xiàn)今的4G技術(shù)有一個高度和質(zhì)的提升,在其無線信號的[1]覆蓋性能、傳輸時效、通信安全及用戶體驗方面也將會有明顯的提高和進步。5G移動通信技術(shù)和其他無線移動技術(shù)有著深入的聯(lián)系和結(jié)合,形成了新一代的全面性的通信網(wǎng)絡(luò)。滿足未來十年互聯(lián)網(wǎng)移動通信網(wǎng)速的1000倍要求。未來5G移動通信還須很強的靈活性,可實現(xiàn)自動化和智能化的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為5G移動通信提供了動力基礎(chǔ)。移動互聯(lián)網(wǎng)將成為未來各種技術(shù)的基礎(chǔ)性平臺。當前的移動通信技術(shù)和無線技術(shù)將成為5G通信系統(tǒng)的基礎(chǔ),但有著更高的通信傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)效率的要求。未來5G技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⒃谌齻€方面得到提升:(1)無線傳輸效率;(2)通信系統(tǒng)的智能化和系統(tǒng)吞吐率;(3)無線通信頻率資源。當前科學(xué)信息技術(shù)處于新的發(fā)展和變革時期,5G技術(shù)的發(fā)展將有這樣的特點:一,更加注重用戶的體驗,提高和改善通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、吞吐效率及3D等下能力,將成為5G性能的重要指標;二,完善和健全網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)多點、多面、多用戶多無線,提高系統(tǒng)性能;三,5G技術(shù)將實現(xiàn)無處不在的無線信號覆蓋,優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計目標;四,充分利用高頻段頻譜資源,實現(xiàn)5G的普遍廣泛應(yīng)用;五,可靈活化的配置5G移動無線通信網(wǎng)絡(luò),相關(guān)通信運營商科根據(jù)實時的流量動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源,降低成本和消耗。
5G移動通信技術(shù),已經(jīng)成為移動通信領(lǐng)域的全球性研究熱點。隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展,5G移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)會得以明確,在未來幾年,該技術(shù)會進入實質(zhì)性的發(fā)展階段,即標準化的研究與制定階段。同時,5G移動通信系統(tǒng)的容量也會大大提升,其途徑主要是進一步提高頻譜效率、變革網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開發(fā)并利用新的頻譜資源等。2013年初,歐盟等國家的第7框架計劃中啟動了關(guān)于5G的研發(fā)項目,共有29個參加方,我國的華為公司也參與其中。隨著該項目的啟動,各種5G移動通信技術(shù)的研發(fā)組織應(yīng)運而生,如韓國成立的5G技術(shù)論壇,中國成立的IMT-2020(5G)推進組等。目前,世界各個國家正積極的就5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用需求、關(guān)鍵技術(shù)指標、使能技術(shù)、候選頻段、發(fā)展愿景等各個方面進行全面的研討,以期在2015年召開世界無線電大會時達成共識,在2016年后積極啟動關(guān)于5G移動通信技術(shù)的相關(guān)行業(yè)標準進程。
移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展是推動5G移動通信技術(shù)發(fā)展的主要動力,移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是各種新興業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)平臺,目前現(xiàn)有的固定互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的各種服務(wù)業(yè)務(wù)將通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式提供給用戶,后臺服務(wù)及云計算的廣泛應(yīng)用勢必會對5G移動通信技術(shù)系統(tǒng)提出較高的要求,尤其是在系統(tǒng)容量要求與傳輸質(zhì)量要求上。5G移動通信技術(shù)的發(fā)展目標主要定位在要密切銜接其他各種無線移動通信技術(shù)上,為快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)提供全方位和基礎(chǔ)性的業(yè)務(wù)服務(wù)。就世界各國的初步估計,包括5G移動通信技術(shù)在內(nèi)的無線移動網(wǎng)絡(luò),其在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力上的提升勢必會在三個維度上同步進行:第一,引進先進的[2]無線傳輸技術(shù)之后,網(wǎng)絡(luò)資源的利用率將在4G移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)上提高至少10倍以上;第二,新的體系結(jié)構(gòu)(如高密集型的小區(qū)結(jié)構(gòu)等)的引入,智能化能力在深度上的擴展,有望推進整個無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的吞吐率提升大概25倍左右;第三,深入挖掘更為先進的頻率資源,比如可見光、毫米波、高頻段等,使得未來的無線移動通信資源較4G時代擴展4倍左右。為了提升5G移動通信技術(shù)的業(yè)務(wù)支撐能力,其在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面和無線傳輸技術(shù)方面勢必會有新的突破。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面,將采用更智能、更靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),比如采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)相互分離的軟件來定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、異構(gòu)超密集的部署等。在無線傳輸技術(shù)方面,將會著重于提升頻譜資源利用效率和挖掘頻譜資源使用潛能,比如多天線技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)、多址接入技術(shù)等等。
5G移動通信技術(shù)的發(fā)展,在移動通信技術(shù)領(lǐng)域掀起了新一輪的競爭熱潮,加快5G技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,力求在5G通信領(lǐng)域的商業(yè)競爭中脫穎而出,已成為各國信息領(lǐng)域發(fā)展的重要任務(wù)。5G移動通信技術(shù),必將會得到空前的發(fā)展,并給社會的進步帶來前所未有的推動力。
2、5G移動通信的核心技術(shù)
2.1 非正交多址接入技術(shù)
非正交多址技術(shù)(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)的基本思想是在發(fā)送端采用非正交發(fā)送,主動引入干擾信息,在接收端通過串行干擾刪除(SIC)接收機實現(xiàn)正確解調(diào)。NOMA的子信道傳輸依然采用正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù),子信道之間是正交的,互不干擾,但是一個子信道上不再只分配給一個用戶,而是多個用戶共享。同一子信道上不同用戶之間是非正交傳輸,這樣就會產(chǎn)生用戶間干擾問題,這也就是在接收端要采用SIC技術(shù)進行多用戶檢測的目的。
2.2 高頻段傳輸技術(shù)
移動通信傳統(tǒng)工作頻段主要集中在3GHz以下,這使得頻譜資源十分擁擠,而在高頻段(如毫米波、厘米波頻段)可用頻譜資源豐富,能夠有效緩解頻譜資源緊張的現(xiàn)狀,可以實現(xiàn)極高速短距離通信,支持5G容量和傳輸速率等方面的需求。[3]高頻段在移動通信中的應(yīng)用是未來的發(fā)展趨勢,業(yè)界對此高度關(guān)注。足夠量的可用帶寬、小型化的天線和設(shè)備、較高的天線增益是高頻段毫米波移動通信的主要優(yōu)點,但也存在傳輸距離短、穿透和繞射能力差、容易受氣候環(huán)境影響等缺點。射頻器件、系統(tǒng)設(shè)計等方面的問題也有待進一步研究和解決。
2.3 超密集組網(wǎng)技術(shù)
超密集網(wǎng)絡(luò)能夠改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋,大幅度提升系統(tǒng)容量,并且對業(yè)務(wù)進行分流,具有更靈活的網(wǎng)絡(luò)部署和更高效的頻率復(fù)用。未來,面向高頻段大帶寬,將采用更加密集的網(wǎng)絡(luò)方案,部署小區(qū)/扇區(qū)將高達100個以上。與此同時,愈發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署也使得網(wǎng)絡(luò)拓撲更加復(fù)雜,小區(qū)間干擾已經(jīng)成為制約系統(tǒng)容量增長的主要因素,極大地降低了網(wǎng)絡(luò)能效。干擾消除、小區(qū)快速發(fā)現(xiàn)、密集小區(qū)間協(xié)作、基于終端能力提升的移動性增強方案等,都是目前密集網(wǎng)絡(luò)方面的研究熱點。
2.4 大規(guī)模 MIMO(multiple input multiple output)技術(shù)
現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)的 8 端口多用戶MIMO不能滿足頻譜效率和能量效率的數(shù)量級提升需求,而大規(guī)模 MIMO系統(tǒng)可以顯著提高頻譜效率和能量效率。大規(guī)模MIMO 技術(shù)是MIMO技術(shù)的擴展和延伸,其基本特征是在基站側(cè)配置大規(guī)模的天線陣列(從幾十至幾千),其中基站天線的數(shù)量比每個信令資源的設(shè)備數(shù)量大得多,利用空分多址原理,同時服務(wù)多個用戶.此外,大規(guī)模 MIMO系統(tǒng)中,使用簡單的線性預(yù)編碼和檢測方法,噪聲和快速衰落對系統(tǒng)的影響將逐漸消失,因此小區(qū)內(nèi)干擾也得到了降低.這些優(yōu)勢使得大規(guī)模 MIMO系統(tǒng)成為5G 的一大潛在關(guān)鍵技術(shù)。
3、對5G的看法
目前,5G標準正處于技術(shù)研究和評估的階段。2016年,產(chǎn)業(yè)界將進一步遴選出5G采用的技術(shù),進行單一技術(shù)的仿真與驗證,開展系統(tǒng)性的仿真工作及原理驗證工作。同時,5G在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上也將產(chǎn)生深刻變化,SDN/NFV技術(shù)的引入,將使5G網(wǎng)絡(luò)能夠更靈活、更智能地適合應(yīng)用需求。5G是基于第四代移動通信的演進,其未來的發(fā)展方向必定以“人的體驗”為中心,在終端、無線、業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域進行融合以及創(chuàng)新。同時,5G在用戶感知、獲取、參與和控制信息的能力上帶來革命性的影響。5G網(wǎng)未來將會結(jié)合蜂窩網(wǎng)和局域網(wǎng)的優(yōu)點,形成一個更加智能、友好的環(huán)境。
4、總結(jié)
根據(jù)移動通信發(fā)展規(guī)律和本文對5G移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢分析來看,5G移動網(wǎng)絡(luò)預(yù)計將在2020年正式實現(xiàn)商用,以滿足未來移動通信用戶和移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)飛速增長的高需求。雖然我國關(guān)于5G移動網(wǎng)絡(luò)的研究尚處于起步階段,但隨著研究力度與深度的逐漸加大,今后幾年時間里我國5G移動網(wǎng)絡(luò)研究工作將進入技術(shù)研究的關(guān)鍵時期,從而為5G移動網(wǎng)絡(luò)的形成打下堅實基礎(chǔ)。參考文獻
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[3]孔令兵.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].通信電源技術(shù),2015,04:124-125.
第四篇:有線數(shù)字電視傳輸相關(guān)技術(shù)發(fā)展與維護
有線數(shù)字電視傳輸相關(guān)技術(shù)發(fā)展與維護
摘要:現(xiàn)代技術(shù)的不斷革新,有線電視數(shù)字化正快速發(fā)展。首先對有線電視數(shù)字化的發(fā)展現(xiàn)狀進行了簡要概述,然后對有線電視廣電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)搭建進行了詳細的分析,在此基礎(chǔ)上對有線電視廣電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)維護和網(wǎng)絡(luò)故障排除進行了相關(guān)闡述,最后進行了相關(guān)總結(jié)。
關(guān)鍵詞:有線電視 數(shù)字化 網(wǎng)絡(luò)維護有線電視數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,有線電視開始越來越多的融入高科技技術(shù),有線電視數(shù)字化是未來電視發(fā)展的必然趨勢。隨著有線電視數(shù)字化的不斷推進,其和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合出現(xiàn)了數(shù)字電視這一產(chǎn)物,數(shù)字電視是指電視節(jié)目的全過程都采用數(shù)字化傳輸,它不同于傳統(tǒng)的電視播出,能夠提高全方位的相關(guān)服務(wù),比如語音、圖像、數(shù)據(jù)等。未來有線電視數(shù)字化的傳輸媒介主要是以有線信道為主,輔以地面數(shù)字通道、衛(wèi)星通信通道,進而實現(xiàn)多通信信道加快發(fā)展的目的。此外,在有線電視數(shù)字化的發(fā)展過程中,廣電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)維護也是不容忽視的一個問題。有線電視廣電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)搭建
在進行有線電視廣電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)搭建的過程中,應(yīng)該結(jié)合各地的實際情況,確定合理的網(wǎng)絡(luò)改造方案及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。第一步應(yīng)該先選擇出合適的網(wǎng)絡(luò)拓撲,通常來講,網(wǎng)絡(luò)拓撲有三種,分別是樹枝形、星形、環(huán)形,每種方式各有優(yōu)劣,樹枝形能夠很好的對信號進行相關(guān)分配,但是一旦被破壞就是毀滅性的打擊,而星形或環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)拓撲能夠很好的進行相關(guān)信息交換,如果可以把這幾種網(wǎng)絡(luò)拓撲形式結(jié)合一來,就可以做好揚長避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,具體就是把環(huán)形結(jié)構(gòu)用于有線廣電網(wǎng)的分前端,星形結(jié)構(gòu)用于網(wǎng)絡(luò)分前端至小區(qū),樹枝形用于光節(jié)點之后,這樣的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)也叫做環(huán)-星-樹形的拓撲結(jié)構(gòu)形式。其次需要選擇出合適的信號傳輸方式,由于光纖傳輸具有其他傳輸方式無法比擬的優(yōu)勢,比如它具有很強的抗電磁干擾能力,能夠有效的保證傳輸質(zhì)量;它通信容量很大,并且能夠傳輸?shù)木嚯x很遠;它從很多的渠道都可以得到,來源豐富,還可以節(jié)約資源保護環(huán)境等,所以最好是選用光纖傳輸方式進行信號傳輸。此外在設(shè)計搭建網(wǎng)絡(luò)時,不能一味的考慮傳輸質(zhì)量,也應(yīng)該考慮相關(guān)的成本和網(wǎng)絡(luò)維護費用,在保證信號傳輸質(zhì)量的基礎(chǔ)上,也應(yīng)該盡量的減少成本和網(wǎng)絡(luò)維護費用,確定最優(yōu)的設(shè)計搭建方案。有線電視廣電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)維護
3.1 網(wǎng)絡(luò)維護的基本概念 由于有線電視廣電網(wǎng)規(guī)模龐大,在運行過程中難免會出現(xiàn)一些未知的問題,此時為了能夠保證網(wǎng)絡(luò)運行和傳輸過程中的正常運行,必須采取必要的措施來對其進行網(wǎng)絡(luò)維護。網(wǎng)絡(luò)維護主要有以下三方面的工作內(nèi)容:一是對整個有線電視廣電網(wǎng)做到了如指掌,掌握其整體的布局分布,包括相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一些具體情況,并對各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置文件進行備份。二是負責網(wǎng)絡(luò)布線配線架的相關(guān)管理,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況及時排查,快速定位錯誤位置。三是監(jiān)控整個網(wǎng)絡(luò)通信狀況,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況及時的報告給有關(guān)部門。
3.2 網(wǎng)絡(luò)故障的分類 由于有線電視廣電網(wǎng)規(guī)模龐大,在其運行的過程中有很多的因素都會影響到網(wǎng)絡(luò),甚至出現(xiàn)一些網(wǎng)絡(luò)故障,所以應(yīng)該采用系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)維護方案,做到合理、科學(xué)、有效的管理,最大程度的提高管理和維護效率。這些網(wǎng)絡(luò)故障可被分成兩種,一是邏輯故障,二是物理故障。其中邏輯故障主要是指計算機程序配置錯誤或人為失誤配置錯誤而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)故障。而物理故障主要是指在網(wǎng)絡(luò)運行的過程中,與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的一些硬件設(shè)施受到干擾或者損害而形成的網(wǎng)絡(luò)故障。
3.3 網(wǎng)絡(luò)維護的處理流程 一般來說,網(wǎng)絡(luò)維護的處理流程有以下三個步驟:一是一旦出現(xiàn)故障應(yīng)及時進行故障識別,并記錄整個檢查故障的過程,以便能夠更快的排除故障。二是分析故障原因,由于造成網(wǎng)絡(luò)故障的原因有很多種,應(yīng)該依據(jù)已經(jīng)掌握的信息進行分析,排查出造成網(wǎng)絡(luò)故障的原因。三是根據(jù)已經(jīng)找到的網(wǎng)絡(luò)故障原因,對癥下藥,進行網(wǎng)絡(luò)故障排除,如此一來,有線電視廣電網(wǎng)就可以得到較好的網(wǎng)絡(luò)維護。
3.4 物理故障與邏輯故障具體分析 在整個系統(tǒng)運行的過程中難免會出現(xiàn)一些網(wǎng)絡(luò)故障,這些網(wǎng)絡(luò)故障有可能是物理故障,也有可能是邏輯故障,需要有關(guān)人員依據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行快速的故障定位,以便及時的采取科學(xué)的維修措施。最好在搭建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時就搭建一些備用路,如此在出現(xiàn)一些物理故障時,能夠有效地降低一些影響,為修護工作爭取了更多的寶貴時間,以便更好地進行網(wǎng)絡(luò)維護工作。而邏輯故障需要針對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行細致的分析,嚴格服從相關(guān)標準,使網(wǎng)絡(luò)能暢通的運轉(zhuǎn)。總結(jié)
隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷進步,有線電視數(shù)字化已經(jīng)是未來電視發(fā)展的必然趨勢,越來越多的人開始使用數(shù)字電視,繼而也就需要完善的有線電視廣電網(wǎng),在進行有線電視廣電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)搭建的過程中,應(yīng)該結(jié)合各地的實際情況,確定合理的網(wǎng)絡(luò)改造方案及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同時應(yīng)該采用系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)維護方案,比如建立完善的相關(guān)制度、對有關(guān)人員進行必要的培訓(xùn)、嚴格遵守相關(guān)規(guī)定的操作流程等,只有建立了合理、科學(xué)、有效的管理,才能提高管理和維護的效率,進而保證我國有線電視數(shù)字化的長遠發(fā)展,實現(xiàn)提高人們生活水平和推動社會進步的目的。
參考文獻:
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第五篇:歐洲煉鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
歐洲煉鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
2012年,27個歐盟國家的產(chǎn)量為1.685億噸,其中有19個國家年粗鋼產(chǎn)量超過300萬噸。這些國家主要的工藝路線是轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼,其中轉(zhuǎn)爐煉鋼比例為58.3%,電爐煉鋼為41.7%。但各國工藝路線區(qū)別很大。意大利和西班牙電爐煉鋼比例超過2/3,盧森堡、葡萄牙和斯洛文尼亞這一比例達到100%。與此相反,在奧地利、荷蘭、捷克、斯洛伐克和匈牙利,轉(zhuǎn)爐煉鋼比例超過90%。在德國,電爐煉鋼比例占32%,轉(zhuǎn)爐煉鋼比例占68%。
轉(zhuǎn)爐與電爐:結(jié)合顯優(yōu)勢
相比于電爐煉鋼,轉(zhuǎn)爐煉鋼具有更大規(guī)模生產(chǎn)特定鋼種的能力。精細的鋼種用于供應(yīng)扁平材及長材產(chǎn)品、半成品、線材、熱軋卷和冷軋卷的生產(chǎn)使用。氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝主要分為3種:頂吹LD爐、底吹BOP爐、為了增加廢鋼比例的頂?shù)讖?fù)吹Q-BOP爐。
1952年~2007年,底吹BOP轉(zhuǎn)爐粗鋼產(chǎn)量遠遠低于頂吹LD轉(zhuǎn)爐粗鋼產(chǎn)量。許多優(yōu)化LD轉(zhuǎn)爐的工藝和裝備技術(shù)使其在世界范圍內(nèi)得到廣泛使用,其中包括改善工藝自動化的副槍技術(shù)、實現(xiàn)出鋼溫度和成分命中的動態(tài)工藝模型的發(fā)展、各種形式的出鋼擋渣系統(tǒng)和通過爐底透氣磚噴吹惰性氣體攪拌熔池實現(xiàn)頂?shù)讖?fù)吹。
底吹轉(zhuǎn)爐改善了爐渣熔池反應(yīng)和脫碳效果。在出鋼時具有相似碳含量的情況下,相比于LD轉(zhuǎn)爐,BOP轉(zhuǎn)爐渣中鐵含量降低。
可生產(chǎn)多樣性鋼種是轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼的共同特征。較少種類的高品質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼、耐腐蝕耐熱鋼和工具鋼多采用電爐生產(chǎn)。許多化學(xué)元素可以當作合金原料用于生產(chǎn)多種市場所需的鋼材產(chǎn)品以滿足客戶要求。1980年~2011年,歐盟國家電爐煉鋼產(chǎn)粗鋼比例從20%增長到42%,增幅超過1倍??沙掷m(xù)發(fā)展是這些數(shù)字背后的驅(qū)動力,因為各種級別廢鋼的循環(huán)利用是電爐煉鋼的重要任務(wù)。此外,電爐煉鋼相對于長流程煉鋼來說也減少了CO2的絕對和相對排放量。
在德國,28座電爐中有3座是直流電爐,分別位于翁特威倫博恩、派尼和喬治瑪林。直流電爐主要具有低噪音、低電耗、長爐齡、對電網(wǎng)沖擊小等優(yōu)點。
就電爐煉鋼流程來說,伊斯肯德倫MKK冶金公司擁有300噸容量的電爐(交流電),東京鋼鐵公司擁有420噸容量的電爐(直流電)。這些電爐煉鋼廠粗鋼年產(chǎn)能達到250萬噸,接近中等規(guī)模轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的產(chǎn)能水平。
Conarc工藝代表了轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼技術(shù)的結(jié)合。根據(jù)原材料的不同,兩個獨立的熔池可以同時冶煉或者分別作為轉(zhuǎn)爐和電爐冶煉。原材料可從全鐵水到全廢鋼變化,充分考慮原材料的靈活性是Conarc工藝的特點。
采取改善轉(zhuǎn)爐傳感器技術(shù)和工藝建模等措施的目的在于增加轉(zhuǎn)爐的有效性及保證轉(zhuǎn)爐在換襯和緩沖期的安全準確維護。此外,其也有助于改善能量利用率、二次燃燒率、轉(zhuǎn)爐爐氣回收和增加原料廢鋼比等。但是,電爐煉鋼爐氣利用仍然是一個重要問題。
因為高品質(zhì)廢鋼數(shù)量的有限性限制了電爐煉鋼生產(chǎn)粗鋼比例的提升,所以電爐熔化廢鋼和海綿鐵、轉(zhuǎn)爐冶煉鐵水、化石燃料熔煉廢鋼等復(fù)合工藝得到發(fā)展。
目前,用氣體作為還原劑已經(jīng)不僅限于研究階段,奧鋼聯(lián)在德克薩斯投資了新的熱壓塊鐵廠。一些地區(qū)的天然氣價格較低,使得這項技術(shù)具有重要意義。
爐外精煉:精細靈活
轉(zhuǎn)爐煉鋼廠典型的爐外精煉工藝開始于出鋼過程中加入合金元素。LF爐可以用電作為能源對鋼液進行加熱,這給煉鋼工人帶來了許多便利且具有其他優(yōu)點:①出于工藝考慮可以降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度,②可以延長轉(zhuǎn)爐爐襯壽命,③使加入大量合金原料成為可能。
加熱鋼液也可以在HALT或者CAS-OB通過鋁脫氧放熱實現(xiàn)。VD/VOD或者RH可以進行脫氣和脫碳。在鋼包脫氣過程中,利用適宜的爐渣條件可以將鋼中硫含量降至最低值。而RH爐為脫碳提供了最適宜的條件。
鋼種的多樣性和客戶的需求導(dǎo)致爐外精煉的工藝路線比較復(fù)雜,轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼都是如此,其中考慮到了煉鋼、攪拌、RH和VD/VOD脫氣、LF和化學(xué)升溫等因素。實際工藝路線的選擇由冶金需求決定,可以同時采取多種工藝路線,而且這些工藝路線互相關(guān)聯(lián)。因此,煉鋼廠的調(diào)度安排變得越來越重要,這也對工人操作水平和設(shè)備有了更高的要求。
客戶需求和產(chǎn)品種類決定了所需要的爐外精煉裝備。通常來講,滿足殘余元素或者微量元素的下限與生產(chǎn)有合金元素上限的鋼種是兩個不同的任務(wù)和工藝。此外,從不同元素的需求來看,LF爐的關(guān)鍵地位是顯而易見的。鋼種合金元素總體含量越高,采用LF精煉就越重要。這是由于工藝所允許的溫度上限有要求,煉鋼時輸入鋼液的能量不能保證添加大量合金元素的需求。
自20世紀50年代裝備了第一臺爐外精煉設(shè)備以來,人們付出了巨大的努力推動精細冶煉工序的發(fā)展,這也可以從鋼中殘余元素最低值要求的變化看出:1960年,鋼中[C]、[S]、[N]、[O]、[H]含量總和為600ppm,到2010年,這一值降低到了70ppm。顯然,這一數(shù)值已經(jīng)沒有必要再向更低的水平發(fā)展了。
現(xiàn)在,爐外精煉的主要類型有VD/VOD和RH。采用RH工藝,鋼液終點碳含量僅為采用VD/VOD工藝終點碳含量的1/3。另一方面,由于VD可以優(yōu)化爐渣成分進行脫硫,鋼中硫含量約為RH的1/4。因此,VD在中厚板和管線鋼的生產(chǎn)中扮演著重要角色。
從歐洲1990年~2010年每5年中新建成的脫氣裝置可以看出,主要趨勢是在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠裝備RH,在電爐煉鋼廠裝備VD/VOD。但是,也有不同工序的不同組合。大約50%的RH使用的鋼包容量超過150噸,而大部分VD/VOD使用的鋼包容量都小于150噸。
對LF工藝技術(shù)來說,可以總結(jié)出以下趨勢:轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)高合金鋼種是需要LF爐的原因;LF爐可以降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度以降低鋼中磷含量,這也有利于延長爐襯壽命;開發(fā)出水冷銅元件可以避免結(jié)殼。
預(yù)期LF今后會在轉(zhuǎn)爐煉鋼中扮演重要的角色。煉鋼工藝需要更高的靈活性與更加精細鋼種數(shù)量的增加相結(jié)合,這給爐外精煉帶來了一個新挑戰(zhàn)。煉鋼物質(zhì)流的持續(xù)改善是另一個主要任務(wù)。在高合金鋼的生產(chǎn)中,合金系統(tǒng)必須升級到更大效率,同時保證更好的分析彈性。在線工藝建模的重要性已經(jīng)增加,光學(xué)檢測和攝像系統(tǒng)配合圖像分析軟件的應(yīng)用是此技術(shù)發(fā)展的另一個趨勢。爐外精煉設(shè)備數(shù)量的穩(wěn)定增加和精細技術(shù)的投入使用,確保了該工藝操作的最大靈活性,從而有利于更好地滿足當今和未來的市場需求。
連鑄:穩(wěn)中求“精”
比較7年間歐洲噸鋼研發(fā)投入與噸鋼附加值之間的關(guān)系和技術(shù)差別可看出,薄帶連鑄仍有很多問題。也就是說高研發(fā)投入?yún)s獲得低附加值。未來幾年工藝優(yōu)化的一個重要方向可能
是提升薄帶連鑄產(chǎn)品的附加值。薄板坯連鑄處于較好態(tài)勢,但是要獲得高附加值仍然需要高研發(fā)投入。
當今95%的鋼材仍由傳統(tǒng)連鑄工藝生產(chǎn),因為其能夠以較低的研發(fā)投入獲得較高的產(chǎn)品附加值。德國厚板廠商迪林格公司正準備采用一種近終型連鑄工藝,旨在建造一臺可生產(chǎn)最大厚度500mm板坯的連鑄機以滿足客戶在厚板市場的需求,預(yù)計將在2014年投產(chǎn)。
薄板坯連鑄。自1984年紐科公司第一家薄板坯廠在克勞福茲維爾建成以來,這項技術(shù)在高質(zhì)量熱軋板卷的生產(chǎn)中扮演了重要的角色。薄板坯連鑄主要的優(yōu)勢在于相對低的能量消耗,約比傳統(tǒng)板坯連鑄-熱軋工藝低一半。
據(jù)統(tǒng)計,全世界薄板坯連鑄工藝產(chǎn)能總和達到8150萬噸。有44家工廠采用CSP工藝,有12家采用FTSC工藝,5家采用其他工藝,如DSP、ESP、ISP。這些技術(shù)在電爐煉鋼廠和轉(zhuǎn)爐煉鋼廠都有使用。這些工廠主要分布在歐洲和北美,也有的部分位于印度、韓國和中國。
目前,歐盟國家有7家薄板坯廠正在運營,年產(chǎn)能達到900萬噸,分別采用ESP、ISP、CSP或DSP工藝。為使產(chǎn)量實現(xiàn)最大化,這些廠不斷提高連鑄坯拉速。比如克雷莫納廠采用的ESP工藝,最高拉速可達到8.5m/min;土耳其伊斯肯德倫也有一家工廠采用FTSC工藝。
薄帶連鑄。為了生產(chǎn)厚度為1mm~5mm的近終型產(chǎn)品,雙輥薄帶連鑄工藝被開發(fā)出來。由于產(chǎn)品厚度降低,可以減少軋鋼機架數(shù)量,從而大幅縮短生產(chǎn)線。相對于傳統(tǒng)(厚板坯)連鑄-熱軋工藝,雙輥薄帶連鑄工藝能量消耗最多可降低90%;由于鋼液凝固時間為傳統(tǒng)連鑄的1/700,微觀組織也能得到改善,且可以避免微觀偏析和宏觀偏析,從而允許更高的殘余元素含量。在生產(chǎn)高錳和高鋁含量的鋼種時,薄帶連鑄具有極大的吸引力。
目前,主要有3家薄帶連鑄廠正在運營。韓國浦項在2002年建成了一座類似的工廠用于生產(chǎn)不銹鋼和硅鋼。2002年,紐科公司在美國克勞福茲維爾建成一臺雙輥軋機,年產(chǎn)能54萬噸。此后,其又在美國布萊斯威爾建成了第2臺,生產(chǎn)的鋼種包括碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼。
一般來說,表面缺陷不能通過火焰清理和修磨去除,這是雙輥薄帶連鑄技術(shù)的主要問題。該技術(shù)在側(cè)板密封技術(shù)、邊緣板型控制、凝固過程控制和工藝收益率等方面還尚待改進優(yōu)化。
德國扁鋼廠商薩爾茨基特公司在世界上首次實現(xiàn)了BCT薄帶連鑄工業(yè)化,相應(yīng)的試驗工廠位于克勞斯塔爾大學(xué)。通過旋轉(zhuǎn),鋼液從類似于中間包的容器中澆出,冷卻成鋼帶。初級冷卻主要在連鑄滾帶上進行,凝固過程在惰性氣體氣氛下進行。澆鑄成的鋼帶厚度在10mm~15mm之間。
相對于雙輥薄帶連鑄工藝來說,BCT薄帶連鑄工藝表面缺陷沒有那么嚴重,且具有偏析輕、在線軋制能耗低、軋鋼機架數(shù)量少等優(yōu)勢。同時,由于不用經(jīng)過彎曲和矯直,該工藝避免了熱致裂紋的發(fā)生,可專門用于高錳鋼的生產(chǎn)。
技術(shù)展望。在德國鋼鐵協(xié)會會員公司中,當前連鑄技術(shù)的發(fā)展趨勢主要集中在提升工藝可靠性和工藝穩(wěn)定性、裝備模塊化和改善靈活性方面。對于傳統(tǒng)連鑄工藝的優(yōu)化策略是根據(jù)產(chǎn)品市場定位來確定進一步發(fā)展的方向。短期來看,薄板坯連鑄工藝將會引起極大關(guān)注;長遠來看,則必須發(fā)展精細的設(shè)備和工藝流程。然而,未來薄板坯連鑄的發(fā)展也要取決于技術(shù)可行性和經(jīng)濟效益情況。