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第1篇

一是在移動(dòng)通信技術(shù)這一領(lǐng)域，我國(guó)的移動(dòng)通信技術(shù)在這些年時(shí)間以來(lái)得以出現(xiàn)快速的發(fā)展，其主要是在發(fā)展全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)3G狀態(tài)這一層面得以體現(xiàn)，那么我國(guó)在逐步發(fā)展的3G網(wǎng)絡(luò)背景下，這就存在著更加寬廣的應(yīng)用3G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)，在應(yīng)用的方向上也顯得更為眾多，已經(jīng)在人們的日常生活當(dāng)中深入，按照相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，當(dāng)前我國(guó)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶市場(chǎng)當(dāng)中，將近八成的是3G網(wǎng)絡(luò)，而且隨著社會(huì)的更進(jìn)一步的發(fā)展，其發(fā)展態(tài)勢(shì)還呈現(xiàn)出持續(xù)上升，特別是更為頻繁化的運(yùn)用商務(wù)市場(chǎng)，這也就體現(xiàn)出未來(lái)3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展體現(xiàn)出無(wú)限的潛力。

二是逐漸發(fā)展的藍(lán)牙技術(shù)。由于發(fā)展的藍(lán)牙技術(shù)比較適合的無(wú)線通信則是屬于短距離的，這項(xiàng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)就是現(xiàn)代化無(wú)線通信技術(shù)，那么在使用藍(lán)牙技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)將無(wú)線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音當(dāng)成載體來(lái)實(shí)現(xiàn)短距離的無(wú)線通信，藍(lán)牙技術(shù)的主要服務(wù)對(duì)象就是移動(dòng)與固定的終端設(shè)備，可以將傳輸數(shù)據(jù)與信息的服務(wù)提供給用戶，在實(shí)施傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中，最長(zhǎng)的傳輸距離是十米，傳輸頻段是2.4HGzISM，速率是1Mbps，因此適用的是通信是短距離。

三是日期發(fā)展的無(wú)線寬帶技術(shù)。通常來(lái)說(shuō)，在如今我國(guó)實(shí)施的無(wú)線寬帶接入方式主要是以下幾種，第一種接入方式是多點(diǎn)微波接入技術(shù)，往往這項(xiàng)技術(shù)則是應(yīng)用在多項(xiàng)低頻波段當(dāng)中，并且也僅僅是局限在2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz三種波段，這就導(dǎo)致存在比較小的應(yīng)用范圍；第二種接入方式就是紅外光通信接入，在進(jìn)行運(yùn)用這樣的接入技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，具備特別高的傳輸速度，導(dǎo)致保持在3MB/s至621MB/s的范圍之內(nèi)，還可以實(shí)現(xiàn)快速傳播數(shù)據(jù)，另外受到紅外線工作波段的影響，那么就導(dǎo)致傳輸能夠得到上百米的距離，另外還并不會(huì)影響別的通信系統(tǒng)，在接受與發(fā)射無(wú)線信號(hào)等方面使用的是光學(xué)儀器；第三種接入方式就是衛(wèi)星接入技術(shù)，這樣的寬帶接入技術(shù)其主要是在教育事業(yè)、房地產(chǎn)、金融等這些行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中運(yùn)用，借助于運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，以便可以實(shí)現(xiàn)快速分發(fā)數(shù)據(jù)包、快速接入互聯(lián)網(wǎng)等服務(wù)，其所具備的穩(wěn)定性顯得特別高，這些行業(yè)領(lǐng)域都比較親睞這種接入方式；第四種接入方式就是微波寬帶接入技術(shù)，在進(jìn)行無(wú)線微波寬帶技術(shù)進(jìn)行使用的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該將其頻段保持在28GHz左右，借助于蜂窩式網(wǎng)絡(luò)布局，以便可以將受到傳輸距離導(dǎo)致的損耗降低，而且在這一過(guò)程當(dāng)中，這樣的蜂窩式網(wǎng)絡(luò)比較還能夠?qū)l(fā)射無(wú)線通信的功率減少，實(shí)現(xiàn)近距離雙向傳輸語(yǔ)言、圖像、數(shù)據(jù)。

四是超寬帶技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)就是無(wú)線載波，借助于無(wú)線通信當(dāng)中比較小單位的納秒級(jí)別的非正弦型波載，通過(guò)脈沖這樣形式運(yùn)用來(lái)傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這一技術(shù)擁有特別寬的覆蓋頻譜，可以實(shí)現(xiàn)低功耗與低程序下的傳輸數(shù)據(jù)，因此廣泛的在諸多領(lǐng)域采用。

2當(dāng)前我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

一是信息個(gè)人化方向。由于在當(dāng)前迅速發(fā)展的信息技術(shù)背景下，信息個(gè)人化這逐步發(fā)展成為一種主要的未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一，那么出現(xiàn)的移動(dòng)IP這項(xiàng)技術(shù)手段這也正是手段與方式推動(dòng)個(gè)人化信息發(fā)展，移動(dòng)IP技術(shù)能夠做到在手機(jī)上面應(yīng)用各種信息化實(shí)現(xiàn)，如今所出現(xiàn)的逐漸普及手機(jī)這也為這一發(fā)展的實(shí)施起到推動(dòng)作用，完美結(jié)合移動(dòng)智能網(wǎng)技術(shù)和IP技術(shù)勢(shì)必也會(huì)推動(dòng)快速發(fā)展實(shí)現(xiàn)推動(dòng)全球個(gè)人通信，這也就顯示出即將到來(lái)信息個(gè)人化時(shí)代。

二是無(wú)線通信技術(shù)結(jié)構(gòu)的變革化。由于在持續(xù)發(fā)展的無(wú)線技術(shù)通信技術(shù)背景下，那么在未來(lái)的一段時(shí)間范圍內(nèi)無(wú)線技術(shù)通信技術(shù)變革化其主要是在高校頻譜的接入方面進(jìn)行表現(xiàn)，其主要是通過(guò)將無(wú)線通信技術(shù)效率高、容量大等這些特點(diǎn)充分利用，通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)的頻譜增加，以便能夠?qū)崿F(xiàn)全面提升在移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商之間使用無(wú)線通信技術(shù)的效率，將更為快捷的服務(wù)提供給用戶。

第2篇

關(guān)鍵詞：3G視頻通信H.264/AVC容錯(cuò)技術(shù)

傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)都是圍繞比特流的概念組織的。實(shí)際上用于傳送數(shù)字視頻的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并不適合直接傳輸比特流。在許多網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，比特流需要拆分為數(shù)據(jù)分組。這些分組的特性，如最小/最大尺寸、相關(guān)開(kāi)銷和差錯(cuò)屬性等在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)間、甚至在某個(gè)給定的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)內(nèi)也是很不相同的。假如視頻編碼器自身能和網(wǎng)絡(luò)特性很好的匹配，將能夠獲得更好的視頻QoS。問(wèn)題是如何容錯(cuò)地支持易差錯(cuò)的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)？為了解決無(wú)線移動(dòng)信道視頻的容錯(cuò)傳輸，我們將采用如前向糾錯(cuò)編碼及支持差錯(cuò)復(fù)原的視頻壓縮編碼技術(shù)來(lái)解決。H.264編解碼器可以很好的解決易差錯(cuò)信道的視頻容錯(cuò)傳輸。在3GPP/3GPP2的傳輸環(huán)境下通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)臈l帶長(zhǎng)度使H.264編解碼器和無(wú)線移動(dòng)信道的網(wǎng)絡(luò)特性得到很好的匹配，實(shí)現(xiàn)無(wú)線移動(dòng)信道視頻的容錯(cuò)傳輸。H.264標(biāo)準(zhǔn)適用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕蛑痪褪窃诟拍钌戏譃閮蓪樱阂曨l編碼層VCL(VideoCodingLayer)和網(wǎng)絡(luò)抽象層NAL(NetworkAbstractionLayer)，其中VCL負(fù)責(zé)高效的視頻內(nèi)容表示，它被設(shè)計(jì)成盡可能獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，NAL負(fù)責(zé)對(duì)編碼信息進(jìn)行打包封裝并通過(guò)指定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。H.264中還定義了兩種新的幀編碼類型，即SP幀和SI幀來(lái)完成不同流的切換，可以根據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶終端的具體情況自適應(yīng)地在不同碼率的視頻流之間切換，這大大改善了視頻流對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性。

一、3G視頻通信中容錯(cuò)技術(shù)的應(yīng)用

3G通信技術(shù)的出現(xiàn)使對(duì)話式無(wú)線視頻業(yè)務(wù)成為可能，雖然3G網(wǎng)絡(luò)在移動(dòng)環(huán)境下的帶寬可達(dá)384kbps，在靜止環(huán)境下的帶寬可以達(dá)到2Mbps，但是由于信道衰減、建筑物遮擋、終端移動(dòng)、多用戶干涉等原因影響，使得信道是時(shí)變且高誤碼的，因此，在3G網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻流時(shí)，僅僅追求高的壓縮效率是不夠的，必須有一定的容錯(cuò)和錯(cuò)誤掩蓋措施。最新的3GPP/3GPP2標(biāo)準(zhǔn)要求3G終端支持H.264/AVC視頻編解碼技術(shù)，同時(shí)由于硬件的限制，3G終端只支持部分H.264/AVC的容錯(cuò)工具。H.264中雖然提供了一些容錯(cuò)工具，但是它們有各自不同的用途和目的，即在不同的場(chǎng)合需要選擇不同的組合來(lái)使用。

1.1錯(cuò)誤隱藏技術(shù)由于錯(cuò)誤隱藏技術(shù)能夠利用接收到的數(shù)據(jù)來(lái)恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)，因此一般都應(yīng)用在解碼器端。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，解碼器的這種能力尤其重要，因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中誤碼率高，很多RTP包在傳輸中被網(wǎng)關(guān)或者路由器丟棄，而這些丟失的數(shù)據(jù)又必須在解碼器端根據(jù)空間和時(shí)間上的相關(guān)性來(lái)恢復(fù)。錯(cuò)誤隱藏技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法也很多，在JVT參考軟件中，就使用了一種空間相關(guān)性的方法，即使用被丟失宏塊周圍的4個(gè)宏塊來(lái)恢復(fù)被丟失的數(shù)據(jù)，其選用的標(biāo)準(zhǔn)是使恢復(fù)后邊緣數(shù)據(jù)的SAD(sumofabsolutedifference)差最小。這種方法的效果雖不是最好，但是計(jì)算簡(jiǎn)單有效。

1.22Slice結(jié)構(gòu)為了滿足MTU大小的要求，在3G網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸中對(duì)視頻進(jìn)行分片壓縮顯得尤其重要。經(jīng)過(guò)分片壓縮后的視頻中每個(gè)RTP包中包含一個(gè)片，一般每個(gè)slice中包含一個(gè)或者幾個(gè)宏塊，并以RTP包的大小滿足MTU的要求為準(zhǔn)。

1.3幀內(nèi)編碼塊刷新由于幀內(nèi)編碼不依賴時(shí)間上相鄰幀的數(shù)據(jù)，所以幀內(nèi)編碼塊能有效地阻止由于包丟失甚至幀丟失而引起的錯(cuò)誤傳播。對(duì)于對(duì)話式視頻業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，由于實(shí)時(shí)性要求高，而且I幀刷新的頻率較低，因此可以用幀內(nèi)編碼塊來(lái)部分代替I幀的作用。H.264／AVC提供了兩種幀內(nèi)編碼塊刷新(intrablockrefreshing)模式；其中，一種是隨機(jī)模式，即用戶可以選擇幀內(nèi)編碼塊的數(shù)目，而由編碼器隨機(jī)決定哪些哪些位置上的宏塊實(shí)行幀內(nèi)編碼；另一種是行刷新模式，即編碼器在圖像中依次選擇一行進(jìn)行幀內(nèi)編碼，但圖像分辨率大小不同，每次需要幀內(nèi)編碼塊的數(shù)目也不同，例如在QCIF格式圖像中，每次需要選擇一行，即11個(gè)宏塊進(jìn)行幀內(nèi)編碼，而在CIF格式圖像中，這個(gè)數(shù)字變成22。

1.4參數(shù)集(ParameterSets)H.264標(biāo)準(zhǔn)中，取消了序列層和圖像層，將原本屬于序列和圖像頭部的大部分句法元素分離出來(lái)形成序列參數(shù)集SPS(SequenceParameterSet)和圖像參數(shù)集PPS(PictureParame2terSet)。序列參數(shù)集包括了與一個(gè)圖像序列有關(guān)的所有信息，如編碼所用的檔次和級(jí)別、圖像大小等，應(yīng)用于視頻序列。圖像參數(shù)集包含了屬于一個(gè)圖像的所有片的信息，如嫡編碼方法、FMO，宏塊到片組的映射方式等，應(yīng)用視頻序列中的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的圖像。多個(gè)不同序列參數(shù)集和圖像參數(shù)集被解碼器正確接收后，被存儲(chǔ)于不同的己編碼位置，解碼器依據(jù)每個(gè)己編碼片的片頭的存儲(chǔ)位置選擇合適的圖像參數(shù)集來(lái)使用。

1.5冗余片(RedundantSlice)H.264編碼器除了對(duì)片內(nèi)的宏塊進(jìn)行一次編碼外，還可以采用不同的編碼參數(shù)對(duì)同一個(gè)宏塊進(jìn)行一次或多次編碼，生成冗余片，冗余片的信息也被編碼進(jìn)同一個(gè)視頻流中。解碼器在能夠使用主片的情況下會(huì)拋棄冗余片，反之如果主片丟失，也可以通過(guò)冗余片來(lái)重構(gòu)質(zhì)量。

1.6靈活的宏塊排序(FMO)FMO技術(shù)通過(guò)片組(slicegroup)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。片組是由一個(gè)或者多個(gè)片組成，而每個(gè)片中通常包括一系列的宏塊。采用FMO進(jìn)行視頻編碼的好處在于，可以使因信道傳輸而引起的錯(cuò)誤分散。具體實(shí)施方法是：幀圖中的宏塊可以組成一個(gè)或幾個(gè)片組，每一個(gè)片組單獨(dú)傳輸，當(dāng)一個(gè)片組發(fā)生丟失時(shí)，可以利用與之臨近的已經(jīng)正確接收到的另一片組中的宏塊進(jìn)行有效的錯(cuò)誤掩蓋。片組組成方式可以是矩形方式或有規(guī)則的分散方式(例如，棋盤狀)，也可以是完全隨機(jī)的分散方式。采用FMO提高了碼流的容錯(cuò)能力，卻使編碼效率有所降低，同時(shí)也會(huì)增加編碼延遲時(shí)間。

二、結(jié)論

通信技術(shù)的飛速發(fā)展，第三代數(shù)字無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以及多媒體信息服務(wù)(MMS)的興起為無(wú)線移動(dòng)環(huán)境下的多媒體通信業(yè)務(wù)(特別是視頻)提供了應(yīng)用和發(fā)展的需求．多媒體業(yè)務(wù)是3G的基本業(yè)務(wù)之一，然而視頻通信業(yè)務(wù)對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)還是一種挑戰(zhàn)，這是由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是一種易錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)，容易受到多徑干擾、陰影衰落等多種條件的影響，致使視頻傳輸流中的RTP包會(huì)大量丟失，因此對(duì)于3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的視頻通信業(yè)務(wù)，容錯(cuò)技術(shù)是不容忽視的。H.264／AVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)本身提供了許多容錯(cuò)工具，可以很好的解決易差錯(cuò)信道的視頻容錯(cuò)傳輸，提高3G視頻通信的可用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘全衛(wèi).DHCP服務(wù)器容錯(cuò)方案[J].網(wǎng)管員世界.2009.(5)：55-56.

第3篇

【關(guān)鍵詞】無(wú)線通信技術(shù)；設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；監(jiān)測(cè)；應(yīng)用

引言

中國(guó)工業(yè)化的發(fā)展，不僅提升了工業(yè)技術(shù)水平，而且還需要具有高端技術(shù)優(yōu)勢(shì)的設(shè)備的支持。當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)用技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備的時(shí)候，要實(shí)施監(jiān)測(cè)工作，以能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行中所存在的問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并采取有效的技術(shù)措施及時(shí)解決。如果采用傳統(tǒng)的有線通信技術(shù)，需要連接線路和各種輔設(shè)備，還要對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，不僅消耗時(shí)間，而且消耗人力，且監(jiān)測(cè)進(jìn)度無(wú)法跟得上科技發(fā)展和時(shí)代進(jìn)步。鑒于目前無(wú)線通信設(shè)備正在普及，就需要將該技術(shù)引入到設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作中，不僅提高了設(shè)備監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量，而且還會(huì)提高設(shè)備監(jiān)測(cè)工作效率。

1.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基本要求

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是對(duì)具有特殊性能的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并做出詳細(xì)的分析結(jié)果，據(jù)此而對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出預(yù)測(cè)，以使工作人員對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)隨時(shí)掌握，并做好預(yù)知設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的維護(hù)工作，使設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)不僅可以確保設(shè)備處于持續(xù)的良性運(yùn)行狀態(tài)，而且還可以降低人力消耗，延長(zhǎng)設(shè)設(shè)備的使用壽命。從設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成情況來(lái)看，主要包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器、監(jiān)測(cè)元件、捕獲數(shù)據(jù)的設(shè)備以及診斷元件等等。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器所發(fā)揮的作用就是將所獲得的信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，但設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，監(jiān)測(cè)元件可以發(fā)揮監(jiān)測(cè)的作用對(duì)故障做出判斷。當(dāng)信號(hào)通過(guò)傳感器之后就會(huì)被放大處理，經(jīng)過(guò)診斷元件監(jiān)測(cè)，就可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，并發(fā)出維修指示。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以將設(shè)別故障量化為指標(biāo)，采取計(jì)算的方式做出維修結(jié)果。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所提供的指示包括故障所在位置、故障名稱、并會(huì)堵故障的原因做出正確的判斷，同時(shí)還會(huì)相應(yīng)地提出故障維修的建議。

2.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

2.1設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)使監(jiān)測(cè)工作更為便捷

從信息傳輸?shù)募堎|(zhì)時(shí)代到電子時(shí)代，直到現(xiàn)代步入信息時(shí)代，人們的生活模式都在發(fā)生日新月異的變化，包括網(wǎng)絡(luò)論壇、電話會(huì)議，人們的購(gòu)物方式等等，已經(jīng)打破了物化時(shí)代的局限而實(shí)現(xiàn)了虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間相結(jié)合。通信技術(shù)的發(fā)展，從有線時(shí)代步入到無(wú)線的時(shí)代，特別是現(xiàn)行的4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，使得各項(xiàng)信息在網(wǎng)絡(luò)上快速傳輸，適應(yīng)了人們快節(jié)奏的生活。無(wú)線通信技術(shù)信號(hào)傳輸分為兩種，即近距離信號(hào)傳輸和遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸。近距離信號(hào)傳輸技術(shù)就是被廣為利用的藍(lán)牙技術(shù)和紅外技術(shù)。這些信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，很容易受到干擾而導(dǎo)致信號(hào)傳輸受阻，由此而使得通信成本提升。近距離無(wú)線通信技術(shù)在應(yīng)用中存在著不靈活性，只能夠在兩臺(tái)設(shè)備之間傳輸，而且對(duì)于設(shè)計(jì)復(fù)雜的設(shè)備裝備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言，這種操作則存在著諸多的不足。無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行如果采用免費(fèi)共享無(wú)線WIFI軟件進(jìn)行信號(hào)傳輸，雖然覆蓋范圍為300多米，但是，信號(hào)的傳輸?shù)馁|(zhì)量很低。由此可見(jiàn)，無(wú)線通信技術(shù)存在著應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)，然信號(hào)傳輸質(zhì)量會(huì)隨著信號(hào)傳輸距離的增加而有所衰減，因此為了提高信號(hào)傳輸質(zhì)量，就需要增加設(shè)備。此外，電磁波的傳播載體為空氣，如果空間局促，比如，煤礦企業(yè)的井下空間，果采用無(wú)線通信技術(shù)，就猶豫空氣稀薄，加之空間狹隘而導(dǎo)致傳輸中斷。素以，煤礦井下如果采用無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行信號(hào)傳播，所采用的時(shí)候磁場(chǎng)信號(hào)傳輸?shù)姆绞健?/p>

2.2設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)可以提高監(jiān)測(cè)的可靠性

與有線通信技術(shù)相比較，無(wú)線通信技術(shù)具有更高的可靠性。從應(yīng)用環(huán)境來(lái)看，危險(xiǎn)環(huán)境中是用無(wú)線通信技術(shù)可以保證通信信號(hào)順暢而確保監(jiān)測(cè)工作順利完成。如果用于監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備的外部溫度，使用無(wú)線通信技術(shù)不僅可以避免不良接觸，還可以避免監(jiān)測(cè)的過(guò)程中引起設(shè)備故障。通常情況下，如果電氣設(shè)備存在著接觸不良的問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致電阻增大，使得電流在線路中流動(dòng)不會(huì)受阻而導(dǎo)致電流瞬時(shí)增加而使得電纜高熱而易引發(fā)燒壞而造成短路或者斷路。這種熱故障對(duì)于電氣設(shè)備而言屬于是較為常見(jiàn)的故障，如果沒(méi)有及時(shí)地監(jiān)測(cè)到電氣設(shè)備環(huán)境溫度的變化，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)的電力系統(tǒng)運(yùn)行缺乏安全可靠性，甚至?xí)l(fā)火災(zāi)或者設(shè)備爆炸事件發(fā)生，直接影響了工作人員的生命健康。在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中采用無(wú)線通信技術(shù)，在無(wú)人操作的情況下也可以完成監(jiān)測(cè)工作，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)可以使得工作人員不需要處于危險(xiǎn)環(huán)境中即可以完成各項(xiàng)監(jiān)測(cè)工作，同時(shí)還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)采取技術(shù)措施對(duì)這些問(wèn)題加以解決。當(dāng)設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，除了設(shè)備磨損之外，設(shè)備性能和使用功能上也會(huì)有所改變，這些都可以通過(guò)使用無(wú)線通信技術(shù)觀察到。即便是可靠度很高的設(shè)備，長(zhǎng)期而持續(xù)地處于運(yùn)行狀態(tài)，且受到諸多因素的影響，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損耗。這就需要對(duì)做好設(shè)備的維護(hù)工作。采用無(wú)線通信技術(shù)的目的是為了避免由于隱性問(wèn)題或者是容易被忽視的小問(wèn)題存在而導(dǎo)致設(shè)備故障。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了避免工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行中存在設(shè)備故障問(wèn)題，還要從工業(yè)發(fā)展以及現(xiàn)行的先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)的角度出發(fā)對(duì)設(shè)備運(yùn)行模式以整改。在對(duì)工業(yè)技術(shù)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，通信技術(shù)是必不可少的。將計(jì)算機(jī)通信為了技術(shù)充分地利用起來(lái)，特別是無(wú)線通信技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)勢(shì)，可以使設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)針對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確分析，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

【參考文獻(xiàn)】

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第4篇

［論文摘要］隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，構(gòu)建完善堅(jiān)強(qiáng)可靠的電力通信網(wǎng)，顯得越來(lái)越重要。文章結(jié)合電力通信的特點(diǎn)和需求及無(wú)線新技術(shù)的特性，分析無(wú)線通信技術(shù)在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用前景。

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國(guó)的電力通信網(wǎng)經(jīng)過(guò)幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過(guò)衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無(wú)線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡(jiǎn)單介紹一下無(wú)線通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無(wú)線技術(shù)介紹

（一）無(wú)線通信技術(shù)的概念

目前，無(wú)線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無(wú)線基站、無(wú)線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

（二）無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無(wú)線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)距離無(wú)線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無(wú)線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無(wú)線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無(wú)線接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無(wú)線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無(wú)線接入和寬帶無(wú)線接入。其中寬帶無(wú)線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無(wú)線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

1.主流無(wú)線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無(wú)線通信技術(shù)將成為未來(lái)無(wú)線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無(wú)線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無(wú)線通信技術(shù)

除了上述主流的無(wú)線通信技術(shù)外，目前已存在的無(wú)線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長(zhǎng)距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：Infrared Data Association，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)為波長(zhǎng)900納米左右的近紅外線。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開(kāi)放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：Radio Frequency Identification，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。

（4）UWB：Ultra Wideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無(wú)載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。

三、無(wú)線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無(wú)線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對(duì)于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過(guò)空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線電波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，所以非常容易受到來(lái)自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對(duì)較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問(wèn)題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號(hào)覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來(lái)移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒(méi)有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來(lái)支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN 這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無(wú)線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測(cè)、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN 更好地與之相融合、互補(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國(guó)家、日本、韓國(guó)等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段，還有很多國(guó)家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的固定寬帶無(wú)線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無(wú)線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過(guò)扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號(hào)發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號(hào)還原為ATM基帶信號(hào)，在無(wú)需為每個(gè)用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無(wú)線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問(wèn)題且信號(hào)質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)挘疃嗖怀^(guò)200MHz。其次，MMDS對(duì)傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無(wú)法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問(wèn)題。 　 （七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號(hào)抗信道衰落的能力，使無(wú)線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù)，所以對(duì)數(shù)字系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說(shuō)除數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡(jiǎn)潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢(shì)可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對(duì)未來(lái)的發(fā)展是有保障的，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來(lái)，微波傳輸系統(tǒng)將升級(jí)到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營(yíng)商未來(lái)的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來(lái)配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無(wú)線技術(shù)綜合比較

目前無(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。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。

首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒(méi)有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開(kāi)放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無(wú)線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

從天線技術(shù)上看，僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù)，而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù)；從傳輸環(huán)境上看，僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸，其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境；從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機(jī)制上看，WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善，其余的均存在較大的問(wèn)題。

第5篇

［論文摘要］隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，構(gòu)建完善堅(jiān)強(qiáng)可靠的通信網(wǎng)，顯得越來(lái)越重要。文章結(jié)合電力通信的特點(diǎn)和需求及無(wú)線新技術(shù)的特性，分析無(wú)線通信技術(shù)在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用前景。

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國(guó)的電力通信網(wǎng)經(jīng)過(guò)幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過(guò)衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無(wú)線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡(jiǎn)單介紹一下無(wú)線通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無(wú)線技術(shù)介紹

（一）無(wú)線通信技術(shù)的概念

目前，無(wú)線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無(wú)線基站、無(wú)線終端及應(yīng)用服務(wù)器等組成。

（二）無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無(wú)線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)距離無(wú)線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無(wú)線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無(wú)線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無(wú)線接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無(wú)線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無(wú)線接入和寬帶無(wú)線接入。其中寬帶無(wú)線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無(wú)線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

1.主流無(wú)線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無(wú)線通信技術(shù)將成為未來(lái)無(wú)線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無(wú)線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無(wú)線通信技術(shù)

除了上述主流的無(wú)線通信技術(shù)外，目前已存在的無(wú)線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長(zhǎng)距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：Infrared Data Association，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)為波長(zhǎng)900納米左右的近紅外線。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開(kāi)放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：Radio Frequency Identification，即射頻識(shí)別，俗稱標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。

（4）UWB：Ultra Wideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無(wú)載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低。

三、無(wú)線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無(wú)線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對(duì)于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過(guò)空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線電波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，所以非常容易受到來(lái)自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對(duì)較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問(wèn)題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號(hào)覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來(lái)移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒(méi)有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來(lái)支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN 這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無(wú)線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到檢測(cè)、、等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN 更好地與之相融合、互補(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、模型預(yù)算以及仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國(guó)家、日本、韓國(guó)等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段，還有很多國(guó)家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的固定寬帶無(wú)線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無(wú)線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過(guò)扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號(hào)發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號(hào)還原為ATM基帶信號(hào)，在無(wú)需為每個(gè)用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無(wú)線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問(wèn)題且信號(hào)質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)挘疃嗖怀^(guò)200MHz。其次，MMDS對(duì)傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無(wú)法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問(wèn)題。

（七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號(hào)抗信道衰落的能力，使無(wú)線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù)，所以對(duì)數(shù)字系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說(shuō)除數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡(jiǎn)潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢(shì)可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對(duì)未來(lái)的發(fā)展是有保障的，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來(lái)，微波傳輸系統(tǒng)將升級(jí)到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營(yíng)商未來(lái)的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些不很密集的地區(qū)來(lái)配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案，又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無(wú)線技術(shù)綜合比較

目前無(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。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。

首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒(méi)有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開(kāi)放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無(wú)線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

從天線技術(shù)上看，僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù)，而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù)；從傳輸環(huán)境上看，僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸，其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境；從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機(jī)制上看，WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善，其余的均存在較大的問(wèn)題。

第6篇

關(guān)鍵詞：無(wú)線通信；TD-LTE；優(yōu)化；虛擬化

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）02-0268-03

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展也不例外。自無(wú)線電通信技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，通信技術(shù)領(lǐng)域每一次概念和技術(shù)的提出都為人類社會(huì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。從基于蜂窩概念和模擬制式的第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的產(chǎn)生，到數(shù)字傳輸方式與以時(shí)分復(fù)用接入（Time Division Multiple Access，TDMA）為標(biāo)志的第二代移動(dòng)通信技術(shù)的大力發(fā)展，乃至以碼分復(fù)用多址接入技術(shù)（Code Division Multiple Access， CDMA）與多媒體技術(shù)為支撐的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)以及當(dāng)前炙手可熱的第四代移動(dòng)通信，無(wú)線通信領(lǐng)域的飛速發(fā)展依然徹底改變了我們的生活和工作方式。

1 無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)展概況

無(wú)線通信作為當(dāng)前發(fā)展最快的通信技術(shù)之一，每一次概念與技術(shù)層面的突破，有效推動(dòng)通信領(lǐng)域發(fā)展的同時(shí)更加速了現(xiàn)代社會(huì)信息化的步伐。

無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展先后經(jīng)歷了以全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication，GSM）和CDMA One為代表的2G（Generation）系統(tǒng)、以基于CDMA空中接口技術(shù)的3G系統(tǒng)，并將迎來(lái)以正交頻分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）為空中接口技術(shù)的準(zhǔn)4G系統(tǒng)。

最初的2G系統(tǒng)采用的GSM標(biāo)準(zhǔn)由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）制定，采用基于頻分復(fù)用（Frequency Division Duplexing，F(xiàn)DD）和TDMA技術(shù)的空中接口，占用900MHz、1800MHz與1900MHz頻段，可支持9.6kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率完成語(yǔ)音和短信等基本服務(wù)。在此基礎(chǔ)上，2.5G系統(tǒng)——GPRS（General Pocket Radio Service）采用通用分組通信技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程不再占用固定的無(wú)線信道，從而更加合理地分配信道資源，可支持54kbps-114kbps的傳輸速率。為了滿足人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率與多種業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊螅^2.5G移動(dòng)通信系統(tǒng)之后又出現(xiàn)了EDGE（Enhanced Data Rate for GSM Evolution），該系統(tǒng)能夠與寬帶碼分多址接入（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）系統(tǒng)兼容，采用多時(shí)隙操作，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)傳輸速率提高到384kbps。

3G系統(tǒng)——通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（Universal Mobile Telecommunication System，UMTS）采用WCDMA和時(shí)分同步碼分多址接入（Time Division – Synchronization Code Division Multiple Access，TD-SCDMA）、智能天線、聯(lián)合檢測(cè)等技術(shù)，進(jìn)一步提高了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)傳輸速率和安全性能。在3G系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，HSPA-High Speed Pocket Access，即HSDPA（High Speed Downlink Pocket Access）與HSUPA（High Speed Uplink Pocket Access）的提出是無(wú)線通信領(lǐng)域的又一大突破。該系統(tǒng)通過(guò)采用下行信道高速共享技術(shù)將下行傳輸速率提高到14.4Mbps；上行引入新的物理信道，采用分組調(diào)度功能、多碼傳輸及混合自動(dòng)重傳等關(guān)鍵技術(shù)，有效提高了上行業(yè)務(wù)的承載能力。LTE（Long Term Evolution）是3GPP發(fā)起的長(zhǎng)期演進(jìn)計(jì)劃，可支持FDD和時(shí)分復(fù)用（Time Division Duplexing，TDD）兩種雙工方式，采用扁平化IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與OFDM空中接口技術(shù)，上下行數(shù)據(jù)傳輸峰值速率可分別達(dá)到50Mbps和100Mbps。

未來(lái)的4G系統(tǒng)——LTE-Advanced是對(duì)LTE做出的演進(jìn)，完全兼容LTE系統(tǒng)，支持100MHz帶寬的同時(shí)進(jìn)一步將上下行傳輸速率提高到500Mbps和1Gbps。

2 TD-LTE基本原理

TD-LTE（Time Division – Long Term Evolution）是TD-SCDMA長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)的產(chǎn)物，采用OFDMA空中接口技術(shù)，有效提高了無(wú)線通信系統(tǒng)的上下行數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜利用率，降低了系統(tǒng)傳輸?shù)臅r(shí)延，同時(shí)支持語(yǔ)音、視頻、在線網(wǎng)絡(luò)游戲、高清視頻點(diǎn)播等多功能業(yè)務(wù)。目前，TD-LTE以其突出的優(yōu)勢(shì)受到越來(lái)越多的電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商的支持和青睞。TD-LTE系統(tǒng)的基本原理如圖1所示。該系統(tǒng)并未沿用UTRAN中的RNC-Node B結(jié)構(gòu)，而是采用全新的功能更加完全的基站e-Node B結(jié)構(gòu)，這些節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)IP進(jìn)行傳輸，并在邏輯層面上通過(guò)X2接口互相連接成為Mesh型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用于支持UE在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)性，從而保證接入TD-LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)的用戶在使用網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中能夠平滑無(wú)縫地進(jìn)行切換。基站e-Node B與接入網(wǎng)關(guān)（Access Gate Way，aGW）之間通過(guò)S1接口進(jìn)行連接，該連接方式也采用了Mesh或者部分Mesh型的連接方式，一個(gè)基站e-Node B可以與多個(gè)接入網(wǎng)關(guān)進(jìn)行互連。TD-LTE系統(tǒng)中的e-Node B具有對(duì)空中接口的用戶平面和控制平面進(jìn)行管理和控制的功能，aGW承載了對(duì)使用該系統(tǒng)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組和匯聚的功能以及包括心靈狀態(tài)管理在內(nèi)的部分核心網(wǎng)功能。

3 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)目前存在的弊端

雖然TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在充分兼容TD-SCDMA無(wú)線通信系統(tǒng)的同時(shí)，有效提高了上下行數(shù)據(jù)傳輸速率，降低了無(wú)線傳輸?shù)臅r(shí)延，改善了所占用頻帶的利用率，但是TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)依然存在多網(wǎng)絡(luò)共存進(jìn)而產(chǎn)生相互干擾的弊端。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，各大設(shè)備商提供了多種多樣的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入終端，這種終端在高速移動(dòng)的情況下，會(huì)出現(xiàn)于基站頻繁交換信令、切換信道的現(xiàn)象，如何實(shí)現(xiàn)這種情況下終端接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的平滑轉(zhuǎn)換，是TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不可規(guī)避的問(wèn)題。

4 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方案

針對(duì)上述高速移動(dòng)終端頻繁切換進(jìn)而影響TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)綜合性能的弊端，該文提出了基于虛擬化技術(shù)對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)核心網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化的方案。

4.1 優(yōu)化方案基本原理

虛擬化技術(shù)是指利用目前炙手可熱的云平臺(tái)對(duì)物理資源從邏輯角度而非物理角度進(jìn)行重新配置的方法。基于虛擬化技術(shù)的TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案是指通過(guò)邏輯劃分將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)切換、多制式相互干擾產(chǎn)生的問(wèn)題等交給額外配置的服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而降低了TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身處理這些冗余的負(fù)擔(dān)。如圖2所示，我們采用OS6850作為虛擬機(jī)對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中產(chǎn)生的額外負(fù)擔(dān)進(jìn)行接收、存儲(chǔ)、處理和反饋，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的目的。

4.2 優(yōu)化方案的測(cè)試結(jié)果

4.3 優(yōu)化方案的優(yōu)缺點(diǎn)

通過(guò)對(duì)上述基于虛擬化技術(shù)的TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案的研究，并采用OS6850作為虛擬機(jī)完成系統(tǒng)不穩(wěn)定情況下的測(cè)試工作，我們可以看出該優(yōu)化方案能夠在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不穩(wěn)定，系統(tǒng)中接入終端頻繁切換小區(qū)的情況下，有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)中接入終端傳輸和接收數(shù)據(jù)的時(shí)延，提高系統(tǒng)的資源利用率。但是這種優(yōu)化方案需要較為昂貴的服務(wù)器作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支撐，這是其不可避免的缺點(diǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展作為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不可小覷的一個(gè)分支，已經(jīng)成為當(dāng)前衡量一個(gè)一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為當(dāng)前發(fā)展最快的無(wú)線通信技術(shù)之一已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不穩(wěn)定情況下無(wú)線系統(tǒng)綜合性能會(huì)急速惡化，進(jìn)而直接影響到用戶的直接體驗(yàn)。該文基于虛擬化技術(shù)的基本原理和應(yīng)用原則，提出了對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化措施，并搭建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)驗(yàn)證了該優(yōu)化方案的有效性，為TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展指明了方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 崔杰.TD-SCDMA演進(jìn)系統(tǒng)及無(wú)線資源管理技術(shù)研究[D]. 北京：北京郵電大學(xué)，2010.

[2] 3GPP TS 36.300.Technical Specification Group Radio Access Network； Evolved Universal TerrestrialRadio Access（E-UTRA）and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（EUTRAN）；Overalldescription； Stage 2，V8.3.0 2007.

[3] 3GPP TS 36.211.Technical Specification Group Radio Access Network； Evolved Universal TerrestrialRadio Access（E-UTRA）；Physical Channels and Modulation，V8.1.0 2007.

[4] 3GPP TR 25.913.Technical Specification Group Radio Access Network； Requirements for EvolvedUTRA（E-UTRA） and Evolved UTRAN （E-UTRAN），V7.3.0 2006.

第7篇

論文摘要:早在七十年代，人們開(kāi)始研究無(wú)線電通信技術(shù)。無(wú)線電通信技術(shù)有線電通信相比，具有不用架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等優(yōu)點(diǎn)，備受市場(chǎng)的青睞。無(wú)線電通信技術(shù)為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)的影響無(wú)疑是巨大的，但它亦有不容忽視的缺點(diǎn)，譬如聲音、文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等傳輸?shù)馁|(zhì)量不甚穩(wěn)定，由此造成的聲音失真、文字模糊、數(shù)據(jù)滯后、圖像和視頻失真都亟須改進(jìn)之處，還有信號(hào)容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內(nèi)容保密性差[1]，尤其在軍事和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，再一次說(shuō)明無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新勢(shì)在必行。本文就無(wú)線電的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，探討其通信技術(shù)所需拓新之處，并提出建議。

1 無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程

1895年5月7日俄國(guó)物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無(wú)線電通信技術(shù)的誕生，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無(wú)線電接收機(jī)，那天俄國(guó)當(dāng)局定為“無(wú)線電發(fā)明日”。

1896年3月24日，波波夫?qū)o(wú)線電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米，做了用無(wú)線電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線電通信技術(shù)拉開(kāi)新的序幕。

1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無(wú)線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信，第一次實(shí)際性地使用無(wú)線電通信技術(shù)。

1901年，他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信，從此人類進(jìn)入無(wú)線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。

隨后，無(wú)線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年，美國(guó)人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線問(wèn)題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了，無(wú)線電通信技術(shù)迅速普及開(kāi)來(lái)[2]。

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測(cè)和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來(lái)微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代，使電子計(jì)算機(jī)信息處理功能大大增加， 日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。

信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代，就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。

無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無(wú)限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。雖然無(wú)線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越，但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。

2 無(wú)線電通信技術(shù)的特點(diǎn)

近些年無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無(wú)線接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無(wú)線傳播手段代替，無(wú)論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍，實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：

不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下，人們對(duì)通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無(wú)法預(yù)知，而無(wú)線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無(wú)阻，隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往，無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開(kāi)方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。

具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無(wú)線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。

可靠性高。無(wú)線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通，這也是無(wú)線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。

無(wú)線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題，但其信號(hào)容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無(wú)線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來(lái)都是讓人頭疼的問(wèn)題，目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱，其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn)，因此，無(wú)線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。

3 無(wú)線電通信技術(shù)之通信方法的拓新

21世紀(jì)無(wú)線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無(wú)線電通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對(duì)以上無(wú)線電通信技術(shù)的缺陷，筆者認(rèn)為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試，主要可總結(jié)一下八點(diǎn)：

3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)

提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號(hào)上的穩(wěn)定，避免通信信號(hào)收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶信息安全保密。

3.2 推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展

信息的寬帶化對(duì)于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3]，尤其近年來(lái)世界范圍內(nèi)全面展開(kāi)，無(wú)線通信技術(shù)正朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn)，這個(gè)方向?qū)o(wú)線電通信信號(hào)源穩(wěn)定來(lái)說(shuō)的確非常之重要。

3.3 推廣個(gè)人信息化技術(shù)

個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。個(gè)人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。

3.4 拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式

技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無(wú)線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展得到大幅度的推動(dòng)，促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開(kāi)發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過(guò)固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。 轉(zhuǎn)貼于

3.5 過(guò)渡電路交換網(wǎng)絡(luò)

關(guān)于過(guò)渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對(duì)象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升，這一點(diǎn)對(duì)保持通信暢通方面解決了信號(hào)容易受到干擾的難題。

3.6 使用Blue tooth技術(shù)作為信號(hào)傳感器

Blue tooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍(lán)牙做出來(lái)的傳感器隨時(shí)反映出用戶所需要的信號(hào)方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。

3.7 推廣軟件無(wú)線電

軟件無(wú)線電通信偵察與對(duì)抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領(lǐng)域，如果能夠推廣到市場(chǎng)，對(duì)于無(wú)線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來(lái)說(shuō)將是一大跨步的改革創(chuàng)新。

3.8 提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性

無(wú)線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒(méi)有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。

結(jié)束語(yǔ)

回顧無(wú)線通信的發(fā)展歷程，無(wú)線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來(lái)愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來(lái)愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。鑒于市場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用，盡管我國(guó)的無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快，但面對(duì)我國(guó)12億人口的通信需求，無(wú)線電通信技術(shù)普及率低的問(wèn)題，面對(duì)我國(guó)12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無(wú)力了。同時(shí)，無(wú)線電通信技術(shù)愈來(lái)愈激烈競(jìng)爭(zhēng)局面促使各無(wú)線電通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營(yíng)業(yè)水平，為市場(chǎng)提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此，在無(wú)線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開(kāi)發(fā)的發(fā)展?jié)摿o(wú)窮，這要求我們積極加快無(wú)線領(lǐng)域的科技進(jìn)步，為無(wú)線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]《信號(hào)與系統(tǒng)(第二版)》 A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社 2000年.

[2]《數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)》 Leon W.Couch，II電子工業(yè)出版社.

第8篇

【關(guān)鍵詞】煤礦；井下透地通信；現(xiàn)狀；應(yīng)用

一、前言

我國(guó)是世界上最大的煤礦生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量達(dá)12億噸，占世界煤炭總產(chǎn)量的27%，同時(shí)我國(guó)也是煤炭消耗大國(guó)，煤炭工業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有十分重要的地位。然而近年來(lái)國(guó)內(nèi)持續(xù)不斷的礦難發(fā)生，給國(guó)家和人民帶來(lái)沉重的災(zāi)難。此時(shí)礦場(chǎng)通信在任何時(shí)候任何地點(diǎn)都能進(jìn)行可靠運(yùn)行的重要性就凸顯出來(lái)，但由于煤礦井生產(chǎn)具有生產(chǎn)工序復(fù)雜，作業(yè)地點(diǎn)分散，人員流動(dòng)性大，工作環(huán)境惡劣，事故隱患大等特點(diǎn)，所以要求煤礦井通信必須保證在事故發(fā)生時(shí)準(zhǔn)確、及時(shí)、高效地進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，以便于井下緊急報(bào)警、人員撤離、搜尋救護(hù)目標(biāo)等。

由于煤礦井的地層主要是由沉積巖構(gòu)成的多層狀結(jié)構(gòu)組成，各層分別屬于不同的層系，通常每一層系都有若干的礦物層和圍巖。所以，在發(fā)射天線的電磁場(chǎng)所覆蓋的通信區(qū)域內(nèi)，可能會(huì)包含一些屬于不同地質(zhì)年代的巖層。此外，地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的時(shí)有發(fā)生，各巖層的埋藏角差別很大，巖層的形狀有緩傾斜和急傾斜，其埋藏角不是一成不變的。同一巖層，在某些區(qū)域可能是緩傾斜，而在另一些區(qū)域可能是傾斜或急傾斜。最常見(jiàn)的是緩傾斜巖層和傾斜巖層。同時(shí)，各礦物層的層間距也有很大的差別，由相隔巖層的厚度決定，在各自的伸展方向上有可能加厚或變薄，甚至出現(xiàn)尖滅，分叉和斷層。總之，無(wú)線電信號(hào)在煤礦井巖層中的傳輸條件極其復(fù)雜，這也是穿透巖層無(wú)線通信問(wèn)題難以解決的種種問(wèn)題之一。

二、我國(guó)煤礦井下透地通信的現(xiàn)狀

對(duì)于地下無(wú)線通信的研究，早在上個(gè)世紀(jì)三十年代就已經(jīng)開(kāi)始了，當(dāng)時(shí)國(guó)外某些國(guó)家出于軍事目的希望采用地下無(wú)線通信的方式來(lái)解決地下核試驗(yàn)場(chǎng)到控制所之間的數(shù)據(jù)傳輸、地下指揮所到地下發(fā)射井之間的通信聯(lián)絡(luò)，但其發(fā)展相當(dāng)緩慢。上世紀(jì)50年代末，國(guó)內(nèi)外才出現(xiàn)了一些有關(guān)地下通信的論文及研究報(bào)告。英、法、美、日、加拿大等國(guó)通過(guò)研發(fā)推出了各種類型的井下無(wú)線通信系統(tǒng)。

90年代中期，加拿大的愛(ài)儀公司和澳大利亞的礦通公司先后推出具有高速信息公路功能的井下漏泄通信系統(tǒng)。這些系統(tǒng)采用的頻率在145～180MHz范圍，該系統(tǒng)可提供32個(gè)話音和數(shù)據(jù)傳輸信道，以及16個(gè)圖像視頻單向傳輸頻道，并能傳輸人員和設(shè)備跟蹤信息，具有尋呼遙控和緊急預(yù)告功能。

我國(guó)的地下煤礦井通信是從改革開(kāi)放以來(lái)才逐步發(fā)展起來(lái)的，主要向三個(gè)方向發(fā)展：全煤礦井調(diào)度通信、全煤礦井局部通信和全煤礦井無(wú)線通信。

1.全煤礦井調(diào)度通信

全煤礦井調(diào)度通信屬于有線通信范疇，是煤礦井通信的主體，主要進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度、指揮等工作。其經(jīng)歷了人工磁石式電話、共用式礦用人工電話、縱橫制礦用自動(dòng)電話、空分制程控調(diào)度機(jī)等發(fā)展歷程。近年來(lái)出現(xiàn)了數(shù)字程控調(diào)度機(jī)，該機(jī)可以進(jìn)行清晰的語(yǔ)音通信，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像的交換通信功能。只是目前價(jià)格相對(duì)于空分制程控調(diào)度機(jī)比較昂貴，不太適宜工業(yè)場(chǎng)合的大范圍投入。

2.全煤礦井局部通信

全煤礦井局部通信也屬于有線通信，它采用電話線進(jìn)行通信，在一條電纜上連接多臺(tái)電話，實(shí)現(xiàn)各分機(jī)之間的通信聯(lián)絡(luò)。該系統(tǒng)的架設(shè)比較容易，價(jià)格也比較低，可以廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

3.全煤礦井無(wú)線通信

隨著地面通信的飛速發(fā)展全煤礦井無(wú)線通信也在不斷的發(fā)展，各個(gè)時(shí)期的井下無(wú)線通信技術(shù)為煤礦井下的安全生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理做出了不同貢獻(xiàn)。我國(guó)井下無(wú)線通信主要方式有動(dòng)力線載波通信、感應(yīng)通信、漏泄通信、小區(qū)蜂窩移動(dòng)通信、礦用小靈通無(wú)線通信系統(tǒng)、基于WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN的短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與通信及超低頻透地?zé)o線通信等。

（1）動(dòng)力線載波通信是應(yīng)用在煤礦井架線機(jī)車上，借助動(dòng)力電纜或機(jī)車架線作為信道，將語(yǔ)音信號(hào)調(diào)制成幾十千赫茲的載波信號(hào)在信道上傳輸。由于煤礦井載波通信采用的信道分支多，線路上設(shè)備啟動(dòng)頻繁，造成信道參數(shù)隨時(shí)間和地點(diǎn)的變化很大，因而通信質(zhì)量不理想。目前的載波通信系統(tǒng)在傳輸距離、通話清晰度、抗干擾性能和感應(yīng)通信及漏泄通信技術(shù)相比有較大的差距。

（2）感應(yīng)通信是通過(guò)架設(shè)專用的感應(yīng)線或利用巷道內(nèi)已有的導(dǎo)體如電纜，管道等進(jìn)行通信。感應(yīng)通信系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，感應(yīng)線鋪設(shè)簡(jiǎn)便、無(wú)需中繼器等優(yōu)點(diǎn)，使得該無(wú)線通信方式受到煤礦井的普遍采用。此外，它還能實(shí)現(xiàn)低發(fā)射功率遠(yuǎn)傳輸距離，能同時(shí)向多方向傳輸信號(hào)。但是通信采用的信號(hào)頻率在兆赫茲以下，容易受到井內(nèi)其他電磁噪聲的干擾，這樣使得感應(yīng)通信的語(yǔ)音通話質(zhì)量不理想。

（3）漏泄通信是通過(guò)在煤礦井中架設(shè)一條特制的同軸電纜，每隔一段距離在電纜上開(kāi)一個(gè)槽孔，利用泄漏出的電磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)與移動(dòng)臺(tái)之間，以及移動(dòng)臺(tái)與固定臺(tái)之間的遠(yuǎn)距離通信。該通信采用超高頻進(jìn)行無(wú)線通信，信道穩(wěn)定、電磁干擾小，但是系統(tǒng)的可靠性較差，抗故障能力差，只要某段中繼器與電纜之間發(fā)生故障，該中繼器后面的部分就會(huì)癱瘓，并且隨著中繼器的增加，噪聲也會(huì)逐級(jí)放大，以至于影響正常通信。除此之外，系統(tǒng)的維護(hù)和管理的成本也比較大，漏泄電纜的架設(shè)要求也比較高。

（4）小區(qū)蜂窩移動(dòng)通信是一種建立在第二代GSM公共無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)之上，將其大區(qū)域通信機(jī)制改為小區(qū)通信制的全雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)，本質(zhì)上講，就是將地面蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)移植到煤煤礦井下應(yīng)用，并用微小區(qū)概念來(lái)將井下巷道進(jìn)行劃分，然后根據(jù)無(wú)線電波衰耗大小將全煤礦井服務(wù)范圍化為若干個(gè)較小服務(wù)范圍。然而，該系統(tǒng)在規(guī)劃井下部署和工作頻率時(shí)十分繁瑣，而且只支持語(yǔ)音，不支持圖像等視頻傳輸，也不能進(jìn)行自行組網(wǎng)。

（5）礦用小靈通無(wú)線通信是按照煤礦安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將城市中推行的公眾通信系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)處理和移植，并延伸到煤礦井中使用，從而構(gòu)建起井下無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)。該服務(wù)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、人員定位信息傳送等，可同時(shí)為煤煤礦井上、井下提供無(wú)線通信服務(wù)，在煤礦形成一整套覆蓋井上、井下立體的無(wú)線移動(dòng)通信及生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。

（6）基于WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN的短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)是以短距離的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，以煤礦井工業(yè)以太網(wǎng)為整個(gè)系統(tǒng)的主干傳輸平臺(tái)，形成有線主干與無(wú)線終端相結(jié)合的通信方式。該通信系統(tǒng)具有低成本、低功耗、高擴(kuò)展性、覆蓋靈活、易配置和部署等優(yōu)點(diǎn)，迅速在煤礦井無(wú)線通信、人員和設(shè)備無(wú)線定位和跟蹤管理以及瓦斯無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

（7）超低頻透地?zé)o線通信是一種電磁波穿透大地層的進(jìn)行信息傳輸?shù)臒o(wú)線通信方式，主要用于地面和井下應(yīng)急救援人員通信。該系統(tǒng)能在充滿噪音、灰塵、照明度、電源供應(yīng)等特定環(huán)境下進(jìn)行工作，缺點(diǎn)是系統(tǒng)屬于單向通信、信道容量小，且無(wú)線通信速率低，傳輸帶寬比較窄，易受低頻電磁干擾。透地通信系統(tǒng)在地面所需的發(fā)射天線長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米，且其價(jià)格還比較昂貴，所以，只適合在大型煤礦中采用。

三、煤礦井下透地通信的應(yīng)用研究

煤礦井透地?zé)o線通信系統(tǒng)是一種專用于煤礦井通信的無(wú)線通信系統(tǒng)。它主要用于礦場(chǎng)上指揮日常的生產(chǎn)管理和生產(chǎn)調(diào)度，并能在緊急情況下（如發(fā)生煤礦井坑道坍塌、透水、爆炸等突發(fā)事故時(shí)）仍然可以有效地進(jìn)行地面與井下通信聯(lián)絡(luò)，這樣就可以為開(kāi)展高效的施救行動(dòng)帶來(lái)方便。

煤礦井透地?zé)o線通信采用極低頻（ELF，300～3000Hz）及甚低頻（VLF，3～30KHz）信號(hào)，因?yàn)檫@些頻段的電波能夠在巖層、沙壤、水等地層介質(zhì)內(nèi)傳播，且波長(zhǎng)比較長(zhǎng)其對(duì)地層穿透能力強(qiáng)，單位距離的衰減小，這在軍事上早有應(yīng)用。本文提出的煤礦井透地?zé)o線通信系統(tǒng)就是基于極/甚低頻信號(hào)對(duì)地層具有較強(qiáng)的穿透能力這個(gè)機(jī)理來(lái)進(jìn)行研究的。其通信系統(tǒng)組成如圖2.1，由地面通信部分、巖層信道及井下終端接收機(jī)構(gòu)成。地面通信部分包括地面天線、地面電臺(tái)、監(jiān)控室計(jì)算機(jī)等。監(jiān)控室計(jì)算機(jī)用來(lái)向地面電臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)，地面電臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后控制地面天線的數(shù)據(jù)發(fā)送。該通信系統(tǒng)有三種工作模式：廣播、尋呼、緊急求救等。

當(dāng)系統(tǒng)工作在廣播及尋呼模式下時(shí)，地面天線作為發(fā)射天線；地面電臺(tái)將監(jiān)控室傳送來(lái)的廣播或?qū)ず魯?shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)編碼、調(diào)制、功率放大等過(guò)程，產(chǎn)生低頻大功率激勵(lì)（預(yù)計(jì)可能需要數(shù)千瓦），施加于地面天線，激勵(lì)出低頻交變電磁場(chǎng)。低頻電磁場(chǎng)在穿越地層的過(guò)程中損耗較小，可以穿透100m～3km的地層，到達(dá)礦工所在的坑道。礦工隨身攜帶的終端機(jī)內(nèi)藏有磁棒天線，耦合磁力線，變?yōu)殡娦盘?hào)，再由選頻、放大、解調(diào)、解碼、糾錯(cuò)、顯示等過(guò)程，完成數(shù)據(jù)接收過(guò)程。每臺(tái)終端機(jī)都具有唯一的編號(hào)，在尋呼模式下，只有編碼與尋呼編號(hào)一致的那一臺(tái)終端機(jī)響應(yīng)并顯示尋呼內(nèi)容；廣播模式下每一臺(tái)終端機(jī)都響應(yīng)；還可根據(jù)班組編號(hào)實(shí)現(xiàn)群組廣播功能。

當(dāng)發(fā)生緊急事故時(shí)，任何一臺(tái)終端機(jī)都可以緊急呼救，按壓呼救按鈕后，終端機(jī)發(fā)射求救信號(hào)，地面天線作為接收天線。終端機(jī)所發(fā)出的低頻信號(hào)穿透地層后被地面臺(tái)接收，經(jīng)放大、選頻、解碼后，獲得求救人員信息。雖然終端機(jī)本身發(fā)射功率較小，但地面大面積的天線能夠提供較高的靈敏度。由于長(zhǎng)波通信信道窄，要考慮信道復(fù)用問(wèn)題，當(dāng)多個(gè)終端機(jī)同時(shí)需要發(fā)送求救信號(hào)時(shí)，初步考慮采用載波監(jiān)聽(tīng)隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)信道的方式互相錯(cuò)讓發(fā)送時(shí)隙。

四、小結(jié)

我國(guó)煤礦井下透地通信的研究還處于不斷趨于成熟階段，經(jīng)歷了有線到無(wú)線的過(guò)程，而透地通信在煤礦領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)人身安全和煤礦事業(yè)的發(fā)展具有重要的作用，將來(lái)在這一領(lǐng)域中必將會(huì)有更多更新的知識(shí)產(chǎn)生。

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第9篇

【關(guān)鍵詞】無(wú)線技術(shù)；紅外通信；藍(lán)牙；GDMA；GSM；發(fā)展前景

1.通信的發(fā)展要求

隨著數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的時(shí)不斷發(fā)展，可以看出無(wú)線終端設(shè)備具有巨大的潛力。同時(shí)許多短距離無(wú)線通信的要求被提出，短距離無(wú)線通信與同長(zhǎng)距離無(wú)線通信有很多的區(qū)別，主要如下：

（1）無(wú)線終端設(shè)備發(fā)射功率在小于幾微瓦。

（2）通訊的距離在幾厘米到幾百米之間。

（3）具體用途在小范圍區(qū)域內(nèi)使用。

（4）要方便，不用申請(qǐng)無(wú)線頻道。

（5）高頻操作。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的短距離無(wú)線通信系統(tǒng)基本包括一個(gè)無(wú)線發(fā)射器和一個(gè)無(wú)線接收器。現(xiàn)在廣泛使用的無(wú)線終端技術(shù)的是紅外傳輸、藍(lán)牙、CDMA、GSMdeep等。它們都有各自立足的特點(diǎn)，或基于傳輸速度、距離、耗電量等特殊要求；或是著眼于功能的擴(kuò)充；或是符合某些單一應(yīng)用的特別要求；或是建立競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)的差異化等。但是沒(méi)有一種技術(shù)可以完美到足以滿足所有的需求。

2.通信的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1 紅外通信的通信

信道是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體。紅外通信一般有發(fā)送和接受兩個(gè)部分組成，其中發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。常用的有通過(guò)脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過(guò)脈沖串之間的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制（PWM）兩種方法。由于紅外線通信具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)所以紅外技術(shù)在家電、音響設(shè)備等方面得到廣泛運(yùn)用。總而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。

2.2藍(lán)牙的應(yīng)用

追根朔源，藍(lán)牙的創(chuàng)始人是瑞典的愛(ài)立信公司，藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)，作為人們常用的一種短距離無(wú)線電技術(shù)，能夠方便地簡(jiǎn)化上網(wǎng)本、筆記本電腦和移動(dòng)電話手機(jī)等移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡(jiǎn)化以上這些設(shè)備與因特網(wǎng)之間的通信，從而使這些現(xiàn)代通信設(shè)備與因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無(wú)線通信拓寬道路。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快調(diào)頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)兌點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，工作在全球通用的2.4GHz LSM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)規(guī)格供我們?nèi)虻某蓡T公司免費(fèi)使用。目前許多行業(yè)的制造商為減少使用凌亂的電線，都積極地在其產(chǎn)品中實(shí)施此技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接、流傳輸立體聲，傳輸數(shù)據(jù)或進(jìn)行語(yǔ)音通信。藍(lán)牙技術(shù)在2.4GHz波段運(yùn)行，該波段是一種無(wú)需申請(qǐng)?jiān)S可證的工業(yè)、科技、醫(yī)學(xué)（ISM）無(wú)限電波段。正因如此，使用藍(lán)牙技術(shù)不需要支付任何費(fèi)用。但您必須向手機(jī)提供商注冊(cè)使用GSM或CDMA，除了設(shè)備費(fèi)用外，您不需要為使用藍(lán)牙技術(shù)在支付任何費(fèi)用。

2.3 CDMA的應(yīng)用

CDMA（Code Division Multiple Access） 是在無(wú)線通訊上使用的技術(shù)，又稱碼分多址， CDMA允許所有的使用者同時(shí)使用全部頻帶，并且把其他使用者發(fā)出的訊號(hào)視為雜訊，完全不必考慮到訊號(hào)碰撞（collision）的問(wèn)題。CDMA的優(yōu)點(diǎn)包括：CDMA中所提供的語(yǔ)音編碼技術(shù)，其通話品質(zhì)比目前的GSM好，而且可以把用戶對(duì)話時(shí)周圍環(huán)境的噪音降低，使通話更為清晰。另外CDMA通話技術(shù)還具有系統(tǒng)容量大，保密性強(qiáng)，通話穩(wěn)定等特點(diǎn)。CDMA之所以可以堅(jiān)守手機(jī)之間的干擾，主要是利用展頻的通訊技術(shù)，不僅可以增加用戶的容量，而且手機(jī)的功率還可以做的比較低，這不但可以使使用時(shí)間更長(zhǎng)，更重要的是可以降低電磁波輻射對(duì)人的傷害。CDMA帶寬可以擴(kuò)展較大，還可以傳輸影像，這就是第三代手機(jī)為什么選用CDMA的原因。就安全性能而言，CDMA不但有良好的認(rèn)證體制，更因?yàn)槠鋫鬏數(shù)奶匦裕梅执a多工，防止被人盜聽(tīng)的功能大大地增強(qiáng)。目前CDMA系統(tǒng)正快速發(fā)展中。Wideband CDMA（WCDMA）寬帶分碼多工傳輸技術(shù)，為IMT-2000的重要基礎(chǔ)技術(shù)，將是第三代數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.通信的發(fā)展前景

當(dāng)今社會(huì)，全球無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)突出特點(diǎn)體現(xiàn)在：一是公眾移動(dòng)通信持續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，一些國(guó)家和地區(qū)增勢(shì)強(qiáng)勁，但存在發(fā)展不均衡的現(xiàn)象；二是寬帶無(wú)線通信技術(shù)熱點(diǎn)不斷，技術(shù)知識(shí)更新較快，無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)的研究和應(yīng)用十分活躍。目前，我國(guó)的移動(dòng)通信市場(chǎng)呈現(xiàn)持續(xù)快速增長(zhǎng)的局面，截至9月底，移動(dòng)用戶總數(shù)達(dá)到6.98億。考慮閑置的充值卡和一人雙機(jī)的情況，我國(guó)移動(dòng)通信由于用戶普及率相對(duì)還比較低，仍有相當(dāng)巨大和持久的增長(zhǎng)空間。但我國(guó)的移動(dòng)通信領(lǐng)域已進(jìn)入了全面競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，GSM、CDMA乃至小靈通等網(wǎng)絡(luò)激烈爭(zhēng)奪用戶，這已導(dǎo)致了資費(fèi)下降，用戶ARPU值下降的情況。目前我國(guó)的GPRS、CDMA、IX等2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展態(tài)勢(shì)不錯(cuò)，并已逐步培育了用戶群。另外3G通信技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了技術(shù)試驗(yàn)階段，并收到比較好的效果。

除傳統(tǒng)的公眾移動(dòng)通信外，全球的寬帶無(wú)線接入領(lǐng)域近期研究和應(yīng)用十分活躍，熱點(diǎn)不斷出現(xiàn)，給無(wú)線通信業(yè)界帶來(lái)了清新的空氣。這包括寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)、WLAN技術(shù)、WIMAX技術(shù)、UMB技術(shù)等等，呈現(xiàn)百花齊放的局面。這些技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，給整個(gè)無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)注入了勃勃生機(jī)。

4.結(jié)語(yǔ)

如今，無(wú)線通信的發(fā)展處于主流地位，無(wú)線通信的技術(shù)必然朝著4G等技術(shù)發(fā)面發(fā)展，各種無(wú)線終端設(shè)備憑著各自的優(yōu)勢(shì)為用戶提供可靠、速度和更加優(yōu)勢(shì)的服務(wù)。但是對(duì)于整個(gè)無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)而言，這些無(wú)線通信終端設(shè)備熱點(diǎn)技術(shù)都已日臻完善，相信在不久的將來(lái)，它們必會(huì)給我們的生活帶來(lái)新的變革。一體化的思路規(guī)劃和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮各自不同技術(shù)，從而使多元素、多網(wǎng)絡(luò)一體化將是主導(dǎo)路線。而從大局發(fā)展，解決不同區(qū)域、不同用戶群對(duì)寬帶及業(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。市場(chǎng)的多元化需求促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)加劇了無(wú)限終端設(shè)備的研究和開(kāi)發(fā)。本文對(duì)這些熱點(diǎn)技術(shù)的介紹所作為及展望，希望能激起更多人對(duì)未來(lái)無(wú)線生活的憧憬。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊飛.數(shù)據(jù)通信主力軍—紅外通信技術(shù).中國(guó)論文下載中心，2009-7-16.