操控系統(tǒng)無線通信論文（精選8篇）
在平平淡淡的日常中，大家都不可避免地會接觸到論文吧，論文是對某些學(xué)術(shù)問題進(jìn)行研究的手段。怎么寫論文才能避免踩雷呢？下面是小編為大家收集的操控系統(tǒng)無線通信論文，歡迎大家分享。
操控系統(tǒng)無線通信論文 篇1
一、SFMWS體系的整體設(shè)計
1.1設(shè)計總體思想
通信協(xié)議應(yīng)該和體系沒有關(guān)聯(lián)。但是需要在一個操控系統(tǒng)上運(yùn)作協(xié)議棧，那么就需要提供一些體系有關(guān)的支持，把協(xié)議棧集中在操控系統(tǒng)之中。所以我們?nèi)〕鱿祼阂廛浖捏w系有關(guān)部分，當(dāng)朝著不同操控體系移植時，只需要修正這些體系有關(guān)部分代碼就可以了。體系有關(guān)部分涵括進(jìn)程進(jìn)度以及同步模塊、定時器模塊，和一些運(yùn)作庫。協(xié)議棧是運(yùn)用ANSIC編組的，采用標(biāo)準(zhǔn)C運(yùn)作庫。協(xié)議棧的用戶端口和系統(tǒng)是相互關(guān)聯(lián)的。如果需要將協(xié)議棧植入到一個全新的操控系統(tǒng)上，需要檢索全部的體系有關(guān)部分，把這些體系有關(guān)的函數(shù)重新改寫并且鏈接到不同的運(yùn)作庫。從代碼數(shù)量來看，體系相關(guān)部分占據(jù)全部協(xié)議模塊代碼數(shù)量的百分之五左右。
1.2一種短距離無線通訊全新技術(shù)
近距離無線通訊協(xié)議目的就是每一種信息設(shè)施可以完成無縫資源共同享用。不管是手機(jī)、電腦計算機(jī)、PDA、打印機(jī)，亦或是數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器都可以相互傳送語音消息、文字記錄、圖像、文件消息等等。所以在實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧時，應(yīng)該和不同的操控體系以及通信協(xié)議具有良好的接口端。但是現(xiàn)在很多協(xié)議在這方面的建設(shè)和實(shí)現(xiàn)具備一定的缺點(diǎn)和不足之處，致使體系不能完成跨平臺通訊，唯獨(dú)同種產(chǎn)品之間的通訊。一種全新的短距離無線通訊技術(shù)是BT技術(shù)，它在很多方面都具備很大的優(yōu)勢，采用全向天線；更加容易地發(fā)現(xiàn)設(shè)施；支持終端的遷移性能；視距對信號傳遞沒有影響；全雙工的運(yùn)作形式，適宜開展話音業(yè)務(wù)；支持點(diǎn)到多點(diǎn)的連接形式，容易組成小型局域網(wǎng)絡(luò)；并且可以經(jīng)過無線局域網(wǎng)和特網(wǎng)連接，完成多媒體信息的無線傳遞。
1.3總體設(shè)計方案
用BT協(xié)議作為背景，提供無線通訊協(xié)議體系設(shè)計以及實(shí)現(xiàn)新型機(jī)制。我們建設(shè)的協(xié)議棧是對主機(jī)協(xié)議棧的整體實(shí)現(xiàn)，讓它涵括了主機(jī)協(xié)議棧的全部系惡意，二元電話操控協(xié)議簡稱為TCS、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議簡稱為SDP以及主機(jī)操控端口簡稱為HCI等等。全部的協(xié)議棧是由四個部分組成的。
（1）體系模塊。每個協(xié)議在開啟時需要朝著BT體系模塊注冊。BT體系模塊維持了BT主機(jī)協(xié)議的FSM案例表。一個BT主機(jī)協(xié)議�？梢圆捎眠@些小洗衣機(jī)其余的BT主機(jī)協(xié)議棧實(shí)行通訊。這個模塊在每個平臺上不一樣的，因?yàn)椴⒉皇侨康捏w系都需要全部的協(xié)議模塊。
（2）通用函數(shù)庫模塊。涵括了為各種協(xié)議模塊維持FSM所需求的通用代碼，像定時器的治理、進(jìn)程之間的通訊等等。它還涵括了平臺有關(guān)的代碼。如果來自不一樣的BT主機(jī)協(xié)議的FSM案例對于公共資源的需求，這個模塊會負(fù)責(zé)為這些需求實(shí)行調(diào)度。
�。�3）協(xié)議棧的每個協(xié)議模塊。全部協(xié)議模塊都是采用ANSIC編組的，可以不需要改動就可以在每個平臺上進(jìn)行遷移。每一個BT主機(jī)協(xié)議被實(shí)現(xiàn)作為一個FSM。當(dāng)協(xié)議進(jìn)行初始化的時候，它會為相對應(yīng)的FSM生成一個跳轉(zhuǎn)矩陣，該FSM是由狀態(tài)和事件牽引的。跳轉(zhuǎn)矩陣的各項(xiàng)顯示對一個指定形態(tài)下的指定事件的治理函數(shù)。在協(xié)議進(jìn)行初始化期間，F(xiàn)SM會被形成開始形態(tài)。
二、體系無關(guān)的實(shí)現(xiàn)形式
在協(xié)議進(jìn)行初始化時，會為相對應(yīng)的FSM產(chǎn)生一個跳轉(zhuǎn)矩陣，這個FSM是有形態(tài)以及事件牽引的。在協(xié)議進(jìn)行初始化期間，F(xiàn)SM會被調(diào)制成初始形態(tài)。當(dāng)協(xié)議的FSM收取到一個事件，它首要檢索任務(wù)就是FSM現(xiàn)在是否正在治理事件。如果FSM繁忙，那么把這個時間植入到事件隊(duì)列之中等待治理，否則的話，F(xiàn)SM就會立馬進(jìn)行治理。
三、結(jié)束語
支持無線通訊的無線通訊協(xié)議的運(yùn)用將會非常廣泛，設(shè)計一個很好地跨平臺構(gòu)造成為實(shí)現(xiàn)通訊運(yùn)用軟件非常重要的部分。我們的設(shè)計體現(xiàn)了最大程度上的代碼可重用性能以及可遷移性能，植入到不同平臺所做的任務(wù)只是完成和平臺有關(guān)的端口。
操控系統(tǒng)無線通信論文 篇2
1GPRS概述
GPRS它是利用分封交換的概念方式演變出的一套無線傳輸方式。在具體應(yīng)用中將Date分裝成許多個獨(dú)立的封包，然后再將這些封包傳送出去。根據(jù)現(xiàn)在的使用情況，GPRS大多數(shù)被使用在GSM網(wǎng)絡(luò)上，它是開通的一種全新的分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，除此之外，它還可以提供系列式的交互式業(yè)務(wù)服務(wù)，但是服務(wù)各有不同，側(cè)重點(diǎn)也不同。表1給出的是GPRS與其他無線方式服務(wù)的應(yīng)用對比。
2GPRS通信服務(wù)器關(guān)鍵技術(shù)及終端
在實(shí)際的應(yīng)用中，GPRS通信服務(wù)器的一側(cè)是和電能量采集系統(tǒng)通過串行的方式進(jìn)行連接的，而它的另一側(cè)就是與GPRS網(wǎng)絡(luò)采用普通的網(wǎng)絡(luò)連接方式進(jìn)行連接。通過實(shí)際應(yīng)用，GPRS終端接收時來自GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，同時還要負(fù)責(zé)接收電能表的RS232串行數(shù)據(jù)流，再次轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，然后依次通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到通信中心的服務(wù)器。圖1所表示的是符合實(shí)際網(wǎng)路安全的GPRS網(wǎng)絡(luò)通信示意圖。
3GPRS無線通信技術(shù)在自動抄表時的應(yīng)用
下面根據(jù)筆者自身的工作情況，將GPRS無線通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中自動抄表時的應(yīng)用做以闡述分析。
3.1系統(tǒng)的設(shè)計
實(shí)際上，GPRS無線通信技術(shù)在自動抄表系統(tǒng)時是由電表數(shù)據(jù)采集部分、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸終端、電力局的配電數(shù)據(jù)中心這三大部分組成，在工作中，電表數(shù)據(jù)是先通過中國移動的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，然后居民小區(qū)內(nèi)的所有電表要連到電表集中器，電表數(shù)據(jù)再經(jīng)過協(xié)議封裝后依次發(fā)送到中國移動的GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，最后實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實(shí)時在線連接。
3.2系統(tǒng)的功能
這個系統(tǒng)的建立對遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)自動抄表起到很大的作用。因?yàn)樗邆淞讼到y(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、資料錄入、自動報警等功能板塊。在系統(tǒng)設(shè)置上完成了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建立和初始參數(shù)設(shè)置；在數(shù)據(jù)采集方面它能實(shí)現(xiàn)廣播抄表點(diǎn)抄單表、零點(diǎn)抄表和實(shí)時點(diǎn)抄等。而它的系統(tǒng)維護(hù)保障了日志年、月、日的查詢、系統(tǒng)通訊和定時操作的設(shè)置、數(shù)據(jù)安全備份維護(hù)等。
3.3系統(tǒng)的應(yīng)用
這個的應(yīng)用主要用到的電表有三相有功無功多功能表。并具有功正、反向分時電量；無功四象限分時電量及無功正、反向分時最大需量及發(fā)生時間等。在形式的表現(xiàn)上可以自動實(shí)現(xiàn)自動抄表、定時上報、實(shí)時查詢；在告警功能方面可以實(shí)現(xiàn)開箱告警、逆相告警、過流告警等其他功能。
4結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也為了逐步適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、信息和控制技術(shù)的發(fā)展，一些地區(qū)現(xiàn)在逐步開始使用了配變監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)應(yīng)能準(zhǔn)確和實(shí)時的對電網(wǎng)進(jìn)行快速分相的無功補(bǔ)償。這樣做的目的是提高電網(wǎng)質(zhì)量，降低電網(wǎng)損耗，給供電企業(yè)提供有效的管理依據(jù)。而我們現(xiàn)在使用的GPRS無線通信技術(shù)作為一種新型系統(tǒng)己經(jīng)能基本滿足電力系統(tǒng)的電能監(jiān)測、分相無功補(bǔ)償和無線抄表的需要。通過不斷的發(fā)展和完善，該系統(tǒng)能夠更好的適應(yīng)今后的發(fā)展，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮更大作用。
操控系統(tǒng)無線通信論文 篇3
1方案設(shè)計
PBS表示主基站(PrimaryBaseStation)，通過光纜可以將各類監(jiān)測數(shù)據(jù)、感知數(shù)據(jù)、計量數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶冸娬緝?nèi)的各種應(yīng)用系統(tǒng)子站，也可以根據(jù)需要將數(shù)據(jù)通過電力骨干網(wǎng)絡(luò)(SDH等)傳輸?shù)绞‰娏緝?nèi)的系統(tǒng)主站，CBS表示認(rèn)知基站(CognitiveBaseStation)，通過光纜與主基站連接進(jìn)行信息交互，通過無線方式與次用戶通信，PU表示主用戶即授權(quán)用戶(PrimaryUser)，SU表示次用戶即認(rèn)知用戶(SecondaryUser)，這里的用戶在實(shí)際應(yīng)用場景中泛指各種無線通信終端，本文為與認(rèn)知無線電的各種概念保存一致，也稱為用戶，各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過授權(quán)用戶或次用戶將數(shù)據(jù)傳輸?shù)交荆琒B表示頻譜經(jīng)紀(jì)人(SpectrumBroker)，通過光纜或者網(wǎng)線形式與認(rèn)知基站進(jìn)行信息交互。認(rèn)知基站負(fù)責(zé)認(rèn)知用戶的控制和管理，主要包括對認(rèn)知用戶的感知結(jié)果進(jìn)行融合、空閑信道資源分配、接入及切換管理。頻譜使用區(qū)域分授權(quán)頻段區(qū)域和非授權(quán)頻段區(qū)域，在授權(quán)頻段區(qū)域，認(rèn)知基站與主基站進(jìn)行信息交互，降低感知目標(biāo)頻段的盲目性，認(rèn)知用戶根據(jù)認(rèn)知基站的交互信息，感知授權(quán)用戶的授權(quán)頻段的空閑情況并利用。在非授權(quán)頻段區(qū)域，認(rèn)知用戶感知非授權(quán)頻段的使用情況并進(jìn)行競爭利用，能夠及時規(guī)避干擾頻段，使用動態(tài)分配的頻譜資源，在該區(qū)域中頻譜經(jīng)紀(jì)人充當(dāng)協(xié)調(diào)者角色，負(fù)責(zé)不同認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)之間的頻譜資源協(xié)調(diào)管理。為提高頻譜感知效率，縮短系統(tǒng)接入時間，提升頻譜切換性能，本文設(shè)計兩張用于認(rèn)知基站內(nèi)維護(hù)的信息表，一張是可用頻率資源列表，一張是交互信息列表�！邦l帶范圍”表示認(rèn)知用戶可以使用的頻段的范圍，“頻帶歷史使用信息”表示該段空閑頻段的歷史使用情況，包括數(shù)據(jù)傳輸平均占用時長和空閑率，由此可以計算頻段的大致可用時長;“頻帶帶寬”表示可用的頻帶寬度;“干擾水平”表示歷史干擾水平和當(dāng)前干擾水平，干擾水平是指空閑頻譜所遭受的干擾程度和強(qiáng)度，包括無線環(huán)境下的路徑損耗等干擾和電力設(shè)施運(yùn)行時的電磁干擾，以功率形式量化，結(jié)合相關(guān)系數(shù)，可以計算信道最大容量;“可用狀態(tài)”表示頻率資源的利用方式，包括共享式和獨(dú)享式，共享式是指認(rèn)知用戶與授權(quán)用戶共享頻率資源，但不會對授權(quán)用戶造成干擾，或者是由多個認(rèn)知用戶之間進(jìn)行共享使用空閑授權(quán)頻率資源或空閑非授權(quán)頻率資源，獨(dú)享式是指空閑頻率資源無其他用戶使用，由單個認(rèn)知用戶單獨(dú)享用。綜合以上信息，認(rèn)知基站能夠根據(jù)認(rèn)知用戶的需求情況快速找到匹配資源進(jìn)行分配，提高了分配效率、縮短了分配時間，根據(jù)業(yè)務(wù)特性，有選擇地選取特定頻譜實(shí)現(xiàn)與業(yè)務(wù)需求的匹配。
2頻率分配方法
本文假設(shè)頻譜感知由物理層來完成，而且能夠獲得準(zhǔn)確的感知結(jié)果，MAC層在獲取感知結(jié)果的基礎(chǔ)上主要負(fù)責(zé)頻譜資源的動態(tài)管理。其中頻譜分配和頻譜干擾規(guī)避是頻譜資源管理的重要部分，也是電力行業(yè)應(yīng)用下需要解決的重要問題。在分配階段，提出基于迫切性和公平性的頻譜資源分配方法，不僅考慮認(rèn)知用戶的接入的迫切程度，同時也需考慮用戶接入的公平性。迫切性和公平性是影響資源分配的重要參考內(nèi)容，影響迫切性主要參數(shù)包括:業(yè)務(wù)優(yōu)先級、等待時間，影響公平性主要參數(shù)包括:用戶不良信用記錄、用戶接入成功率，其中，業(yè)務(wù)優(yōu)先級是指業(yè)務(wù)的重要程度，等待時間是指用戶數(shù)據(jù)的有效期，超過一定時間，數(shù)據(jù)的傳輸就無意義，在電力行業(yè)下，這一參數(shù)尤其重要，用戶不良信用記錄是指用戶分配到頻率資源但沒有利用的信用記錄，接入成功率是指用戶請求分配且獲得分配的概率，為公平起見，接入成功率越低的用戶分配的可能性就越大。
3頻率切換方法
由于認(rèn)知用戶使用授權(quán)用戶暫時未使用的授權(quán)頻段，一旦授權(quán)用戶出現(xiàn)，認(rèn)知用戶需要立即采取相應(yīng)措施以免對授權(quán)用戶的使用造成干擾，或者當(dāng)認(rèn)知用戶使用的非授權(quán)頻段的頻譜環(huán)境惡化，也需采取措施來防止業(yè)務(wù)受到重大影響，另外，電力系統(tǒng)中復(fù)雜的電磁干擾進(jìn)一步加劇了無線環(huán)境的復(fù)雜度，帶來了更大的干擾，影響頻譜資源的使用，在此條件下，除共享頻率之外，頻率切換也是有效解決措施之一，設(shè)計合理的目標(biāo)頻段切換機(jī)制對切換性能有著十分重要的影響。本文在此基礎(chǔ)上提出一種基于加權(quán)的多參量目標(biāo)頻段切換算法，認(rèn)知基站根據(jù)認(rèn)知用戶的業(yè)務(wù)特性和需求進(jìn)行計算選取目標(biāo)切換頻段并分配，這樣就有利于進(jìn)一步降低認(rèn)知用戶的復(fù)雜度，綜合考慮多種選擇因素，彌補(bǔ)單一屬性選擇的不足。
4結(jié)束語
電力通信是支撐智能電網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)，無線通信作為其中的一部分，發(fā)揮了重要作用，但由于無線通信頻率資源和電力行業(yè)的限制性因素，需結(jié)合新的技術(shù)來解決無線頻段資源短缺以及無線傳輸可靠性等問題。
操控系統(tǒng)無線通信論文 篇4
1.網(wǎng)絡(luò)編碼概述
相關(guān)文獻(xiàn)指出，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是將接收到的信息在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新編碼，生成新的信息之后再轉(zhuǎn)發(fā)出去，而相關(guān)信息接收點(diǎn)在已知譯碼算法的情況下對接收到的信息進(jìn)行分析，很快得出經(jīng)過編碼后的信息內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)將來自多個信號源的信息在中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼的方法明顯區(qū)別于傳統(tǒng)的將接收到的信息進(jìn)行原封不動的儲存和轉(zhuǎn)發(fā)，不同點(diǎn)主要體現(xiàn)在其吞吐量的大小上。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)處理后的信息吞吐量明顯多于傳統(tǒng)的信息吞吐量，這樣可以大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)編碼主要在于解決如何將單源或多源到單點(diǎn)或多點(diǎn)的極限問題，盡可能的充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，產(chǎn)生最大的`信息吞吐量。網(wǎng)絡(luò)編碼主要作用于中繼節(jié)點(diǎn)，可以通過對中繼節(jié)點(diǎn)信號的處理方法對網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行分類，主要的兩種物理層的網(wǎng)絡(luò)編碼類型為：模擬的網(wǎng)絡(luò)編碼和數(shù)字的網(wǎng)絡(luò)編碼。模擬的網(wǎng)絡(luò)編碼根據(jù)放大轉(zhuǎn)發(fā)型的中繼節(jié)點(diǎn)而來，源節(jié)點(diǎn)的信息互相交會在兩個時隙中完成，在兩個源節(jié)點(diǎn)消除干擾后，通過譯碼進(jìn)行調(diào)節(jié)，最后得到想要的數(shù)據(jù)。數(shù)字的網(wǎng)絡(luò)編碼根據(jù)解碼轉(zhuǎn)發(fā)型的中繼節(jié)點(diǎn)而來，源節(jié)點(diǎn)的信息互相交會在三個時隙內(nèi)完成，兩個源節(jié)點(diǎn)在接到信息后，先消除自干擾，最后進(jìn)行譯碼調(diào)解后得到想要的數(shù)據(jù)。
2.網(wǎng)絡(luò)編碼在無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
(1)網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于無線自組織網(wǎng)絡(luò)
用物理層和網(wǎng)絡(luò)層來平衡供需是無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的重要戰(zhàn)略，主要是利用網(wǎng)絡(luò)的編碼技術(shù)對路由算法進(jìn)行優(yōu)化，從而增加無線自組織網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的運(yùn)用增加了無線通信網(wǎng)絡(luò)的成本，并使得無線通信更加復(fù)雜，因此良好的傳輸方案是提高網(wǎng)絡(luò)信息吞吐量和降低無線通信技術(shù)復(fù)雜性的重要因素。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，該作者將通信的鏈路分類為信宿節(jié)點(diǎn)鏈路和中間節(jié)點(diǎn)。由于中間節(jié)點(diǎn)經(jīng)常接收來自各個信息源的信息，采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，增加信息的吞吐量，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源。信宿節(jié)點(diǎn)處在通信過程的末端，只需要采用傳統(tǒng)的路由策略，降低無線通信技術(shù)的復(fù)雜性，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)成本。
(2)網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)
將網(wǎng)絡(luò)編碼用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，通過將通信節(jié)點(diǎn)資源結(jié)合起來，能夠加強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性。傳感器的網(wǎng)絡(luò)主要包含的是數(shù)據(jù)，通信節(jié)點(diǎn)通常能夠接受到很多不同的信號，這樣便可以采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中主要是在中繼節(jié)點(diǎn)選擇獨(dú)立的編碼系數(shù)，對接收到的信息進(jìn)行相關(guān)的計算，再將運(yùn)算之后的結(jié)果傳播出來。在信宿節(jié)點(diǎn)上，主要是在知道編碼節(jié)點(diǎn)在線性編碼時使用的編碼的系數(shù)之后，對需要的信息進(jìn)行解碼，得出想要的數(shù)據(jù)。
(3)網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于認(rèn)知性無線網(wǎng)絡(luò)
在認(rèn)知性無線網(wǎng)絡(luò)中，主要需要注意的問題在于解決主要用戶和次要用戶的無線通信網(wǎng)絡(luò)資源的共享問題。其要求是，在無線通信的過程中，必須要保證在不影響主要用戶的無線網(wǎng)絡(luò)通信性能的前提下，為次要用戶提供最好的通信性能。因此，在認(rèn)知性的無線網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點(diǎn)必須進(jìn)行充分的合作，合理整合信息從而充分提高通信性能，提高通信效率。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)恰好能夠用于協(xié)調(diào)編碼，在認(rèn)知性無線網(wǎng)絡(luò)中，不僅可以增加信息的吞吐量，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源，又可以避免干擾主要用戶的通信質(zhì)量，對認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有重要作用。
3.結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)接收到的各類信息進(jìn)行編碼之后再轉(zhuǎn)發(fā)出去，這種編碼的方式與傳統(tǒng)的單純的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的傳送信息的方式相比，大大提高了無線通信中的信息傳播量，從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源并提高了傳送效率。本文對網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)進(jìn)行了簡要概述，在了解了網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的基本工作流程后，分析了網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，具體分析了無線通信系統(tǒng)中的無線自組織網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知性無線網(wǎng)絡(luò)中對于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的應(yīng)用，并討論了其產(chǎn)生的積極作用。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠大力增加無線網(wǎng)絡(luò)的信息流通量，對無線通信系統(tǒng)的發(fā)展具有重大作用。
操控系統(tǒng)無線通信論文 篇5
摘要：介紹了當(dāng)前短波（HF）通信中串行、并行兩種體制的最新發(fā)展現(xiàn)狀，著重討論了正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)在HF通信中的實(shí)際應(yīng)用，最后指出在短波通信中采用OFDM體制需要解決的幾個關(guān)鍵性問題。
關(guān)鍵詞：短波 OFDM 串行調(diào)制解調(diào)器 并行調(diào)制解調(diào)器
衛(wèi)星通信和短波（1.5～30MHz）通信是目前遠(yuǎn)距離通信的兩種主要手段。對軍事通信而言，衛(wèi)星在戰(zhàn)爭期間易被 干擾或阻塞，甚至被摧毀而失去通信能力，因此，就通信的頑存性、機(jī)動性和靈活性而言，短波通信具有無可比擬的優(yōu)越性。其發(fā)射功率小，設(shè)備簡單，通信方式靈活，抗毀性強(qiáng)，以電離層為傳輸媒質(zhì)，而電離層基本具有不可摧毀性，傳輸距離可達(dá)數(shù)千公司而不需要轉(zhuǎn)發(fā)。這些優(yōu)點(diǎn)使短波通信成為軍事部門及其它機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)距離通信和指揮的重要工具。此外，在海上通信和機(jī)載通信中短波通信占有重要地位。潛艇、水面戰(zhàn)艦、遠(yuǎn)洋商船、漁輪和科考船隊(duì)通常都配備短波電臺與外界建立通信聯(lián)系，而且海上通信對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫笤絹碓礁�，有力地推出了海上短波通信技術(shù)的發(fā)展。機(jī)載短波、超短波通信是航空通信的重要手段，特別當(dāng)飛機(jī)要進(jìn)行低空、超視距和遠(yuǎn)距離通信而又缺乏現(xiàn)代預(yù)警機(jī)與機(jī)載衛(wèi)星通信系統(tǒng)時，機(jī)載短小、超短波通信成了唯一的通信渠道。
1 短波通信中傳輸高速數(shù)據(jù)信號的調(diào)制技術(shù)
短波傳輸分為天波和地波兩種方式。對天波傳輸方式而言，短波信道是一種時變色散的信道，它利用電離層的反射傳送信息。由于電離層是分層、不均勻、各向異性、隨機(jī)、有時空性的介質(zhì)，因此短波信道存在多徑時延、衰落、有時空性的介質(zhì)，因此短波信道存在多徑時延、衰落、多普勒頻移、頻移擴(kuò)散、近似高斯分布的白噪聲和電臺干擾等一系列復(fù)雜現(xiàn)象。此外對現(xiàn)代短波通信系統(tǒng)，信道大多數(shù)具有頻率的選擇性，多徑傳輸產(chǎn)生了信號的相干衰落與符號干擾，短波通信的性能在很大程度上取決于系統(tǒng)設(shè)計對信道傳輸補(bǔ)償?shù)男Ч６滩ㄐ诺劳ǔＧ闆r下是一種緩慢變化的信道，多徑延遲典型值2～8ms，多普勒頻率擴(kuò)展的典型值0.1Hz，多普勒頻移在0.01～10Hz范圍內(nèi)變動，在高緯度地區(qū)多徑延遲可達(dá)13ms以上，多普勒擴(kuò)展可達(dá)73Hz。
多徑效應(yīng)引起的時域擴(kuò)展是限制數(shù)據(jù)通信速率的主要因素。目前短波通信中存在并行制和串行制兩種體制。并行體制是將發(fā)送的數(shù)據(jù)并行分配到多個子通道上傳輸，串行體制使用單載波調(diào)制發(fā)送信息。關(guān)于串行和并行兩種調(diào)制方式到底哪種優(yōu)越，一直有爭論。文件認(rèn)為：這兩種調(diào)制解調(diào)器在低速通信中已使用多年，沒有哪一種顯示出絕對的優(yōu)勢，目前在北約9.6kbs HF通信標(biāo)準(zhǔn)中同時考慮串行、并行調(diào)制體制。而絕大多數(shù)認(rèn)為串行體制更優(yōu)勢，若在可通率相同的情況下，比較二者的誤比特率，則串行比并行體制低。
串行體制的特點(diǎn)是在一個話路帶寬內(nèi)采用單載波串行發(fā)送高速數(shù)據(jù)信號，因此提高了高頻發(fā)射機(jī)的功率利用率，克服了并行體制功率分散的缺點(diǎn)。由于串行體制采用了高效的自適應(yīng)均衡、序列檢測和信道估算等結(jié)合技術(shù)，能夠克服由于多徑傳播和信道畸變引起的符號干擾（ISI）。目前最先進(jìn)的串行體制調(diào)制解調(diào)器采用256QAM調(diào)制，應(yīng)用一種被稱為“分組判決反饋均衡（BDFE）”的技術(shù)，在3kHz帶寬上數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)16kbps。
并行體制已經(jīng)存在幾十年了，上個世紀(jì)90年代中期以前，并行體制的各個子載波在頻率上是互相不重疊的，采用的不是正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，如美國的第三代軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-188-141B和MIL-STD-188-110B在并行調(diào)制方式中定義16音和39音兩種模式，子載波之間不相交。
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是一種特殊的多載波傳輸方式，由于各子載波之間存在正交性，允許子信道的頻譜互相重疊，與常規(guī)的頻分復(fù)用系統(tǒng)相比，OFDM可以最大限度地利用頻率譜資源。同時它把高速數(shù)據(jù)通過串行轉(zhuǎn)換，使得每個子載波上的數(shù)據(jù)符號持續(xù)長度相對增加，降低了子信道的信息速率，將頻率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)換為平衰落信道，從而具有良好的抗噪聲、抗多徑干擾的能力，適于在頻率選擇性衰落信道中進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。在OFDM中通過引入循環(huán)前綴，克服了OFDM相鄰塊之間的干擾（IBI），保持了載波間的正交性，同時循環(huán)前綴長度大于信道擴(kuò)展長度，有效地抑制了符號干擾（ISI）。目前OFDM技術(shù)已在IEEE8.2.11a、ETSI BRAN HIPERLAN/2、本地多點(diǎn)業(yè)務(wù)分配系統(tǒng)（LMDS）、數(shù)字用戶線路（ADSL/VDSL）、數(shù)據(jù)音頻廣播（DAB）、數(shù)據(jù)視頻廣播（DVB）、Digital Radio Mondial(DRM)中得到廣泛應(yīng)用。
目前正在研制的新一代并行體制調(diào)制解調(diào)器采用OFDM技術(shù)，通過加入保護(hù)間隔，可以有效消除ISI，降低均衡的復(fù)雜度。下面介紹OFDM在短波通信中的應(yīng)用情況以及仍需解決的幾個關(guān)鍵問題。
2 基于OFDM體制的幾個短波通信具體應(yīng)用
隨著基帶信號處理能力的提高和用戶對帶寬需求的增加，在過去幾年里HF數(shù)據(jù)傳輸速率大幅度提高，加拿大CRC的試驗(yàn)工作是在3kHz帶寬實(shí)現(xiàn)9600bps傳輸速率的第一個成功嘗試。隨后由美國的Harris公司、通用航天航空防務(wù)公司、法國的Thomson公司和德國的Daimler-Chrysler航空航天部門在高速HF數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域做了許多有意義的工作，當(dāng)前已能提供9600bps以上的傳輸速率。
提高通信速率是HF通信領(lǐng)域研究的一個主要方向。HIL-STD-188-110B在2400bps以上傳輸速率中，提供從3200、4800、6400、8000、9600、12800bps（無編碼）的傳輸服務(wù)，STANG5066也支持高速HF數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。在并行和串行兩種調(diào)制方式中尋找新的發(fā)送波形和新的編碼方式是提高HF通信速率的關(guān)鍵。由于OFDM技術(shù)具有較強(qiáng)的抗多徑干擾的能力，能夠有效地抑制ISI和子載波干擾（ICI），已被成功應(yīng)用于DRM中。值得注意的是DRM同樣使用短波頻段（3～30MHz）傳輸音頻和數(shù)據(jù)信息。下面研究OFDM在短波通信領(lǐng)域里應(yīng)用比較成功的幾個例子。
2.1 英國Racal Research Limited的實(shí)現(xiàn)途徑
在戰(zhàn)術(shù)電臺環(huán)境下，VHF（30～300MHz）通信是常采用的一種規(guī)范；但在復(fù)雜的地形條件下，VHF通信有時會出現(xiàn)障礙，此時可以嘗試采用接近垂直入射（NVIS）的短波電臺建立通信聯(lián)系。英國的Racal Research Limited開發(fā)出一種適應(yīng)于HF NVIS信道的并行體制調(diào)制解調(diào)器。它采用OFDM技術(shù)，子載波個數(shù)為56，信號的調(diào)制方式250QAM、64QAM、16QAM、FSK、PSK、SSB，在3kHz帶寬上實(shí)現(xiàn)無編碼最高傳輸速率16kbps，能夠在多普勒擴(kuò)展1Hz、延遲擴(kuò)展5ms的HF NVIS信道條件下正常工作。該調(diào)制解調(diào)器是在快速DSP原型平臺上實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)采用了Motorola的定點(diǎn)DSP56300處理器，通過軟件無線電技術(shù)使得設(shè)計復(fù)雜度大為降低。
此外，為進(jìn)一步檢驗(yàn)采用OFDM技術(shù)的調(diào)制解調(diào)器的實(shí)際性能，1999年6月，在DERA加拿大對CRC的串行調(diào)制解調(diào)器和Racal的并行體制調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行了三個星期的現(xiàn)場比對試驗(yàn)。發(fā)射機(jī)是10kW的DERA Cove電臺，接收站點(diǎn)位于DERA的Malvern（距離140km）和Funtington(距離45km)。經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)，兩種調(diào)制解調(diào)器性能略有差異，在黎明OFDM比串行體制調(diào)制解調(diào)器性能好，在整個晚間誤碼率性能一直接低，在白天兩種調(diào)制解調(diào)器工作都很好。由于兩種調(diào)制解調(diào)器都沒有采用FEC編碼，誤碼率較高。
2.2 法國Thomson公司的實(shí)現(xiàn)途徑
采用OFDM體制，子載波個數(shù)79，信道編碼采用基于幀結(jié)構(gòu)的turbo code編碼方式，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)9600bps。
每幀結(jié)構(gòu)如下：
每幀3個OFDM符號；
每個OFDM符號有79個子載波；
第1個OFDM符號有52個數(shù)據(jù)和27個導(dǎo)頻符號；
第2個OFDM符號有79個數(shù)據(jù)和0個導(dǎo)頻符號；
第3個OFDM符號有79個數(shù)據(jù)和0個導(dǎo)頻符號；
每個OFDM符號周期32.81ms；保護(hù)間隔6.15ms；
子載波間隔37.5Hz，第1個子載波和最后1個子載波間隔2925Hz；
短交織時間長度1.8s；長交織時間長度10.8s。
2．3 ARD9900調(diào)制解調(diào)器
該調(diào)制解調(diào)器是由環(huán)球無線電通信公司（Universal Radio Incorporation）推出的最新一代商用產(chǎn)品，具有傳輸數(shù)字語音、圖像、數(shù)據(jù)的功能，語音編碼部分采用先進(jìn)的vocoder AMBE技術(shù)。主要參數(shù)如下：
采用OFDN調(diào)制，子載波子數(shù)36，子載波間隔62.5Hz，信號調(diào)制方式OQPSK；
基帶信號帶寬280～2530Hz；
數(shù)據(jù)傳輸速率50baud/3600bps；
每幀有3個OF
DM符號，每個OFDM符號周期20ms，保護(hù)間隔4ms；
FEC編碼：內(nèi)層卷積編碼1/2，結(jié)束長度7，生成多項(xiàng)式8;外層Reed-Solomon編碼8；
具有圖像、語音、數(shù)據(jù)加密功能。
2.4 一種滿足地面和飛機(jī)通信標(biāo)準(zhǔn)的并行調(diào)制解調(diào)器
1998年國際民事飛行組織（ICAO）建立了地面與飛機(jī)聯(lián)系的短波通信標(biāo)準(zhǔn)；SARPS for HF Datalink、AMCP/5-WP172。該標(biāo)準(zhǔn)采用單載波數(shù)據(jù)，最高傳輸速率達(dá)1800bps。S.Zazo等人對此進(jìn)行改進(jìn)，提出采用OFDM調(diào)制的兩套新方案。第一種方法：每幀由3個OFDM符號組成，子載波個數(shù)16，一個用于信道探測的OFDM符號后接兩個連續(xù)OFDM數(shù)據(jù)符號。第二種方法：每幀由一個用于信道探測的短OFDM符號和一個長OFDM數(shù)據(jù)符號組成；短OFDM符號由16個子載波組成，長OFDM符號由32個子載波組成。系統(tǒng)主要參數(shù)如下：
信道編碼：Reed-Solomon編碼；
信號調(diào)制方式：QPSK；
短交織長度1.8s;長交織4.2s；
方案一：子載波間隔175Hz，有效OFDM符號周期5.71ms，保護(hù)間隔2.62ms；
方案二：子載波間隔87.5Hz，有效OFDM符號周期11.43ms，保護(hù)間隔3.93ms。
仿真結(jié)果表明：兩方案在誤比特率（BER）方面性能改善顯著，同時還有效降低了前同步信號（preamble）和信道探測信號的長度，對于提高傳輸速率具有重要意義。
3 OFDM在
HF通信實(shí)際應(yīng)用中需要解決的幾個關(guān)鍵性問題
由于短波帶寬較窄，在MIL-STD-188-141B中定義的帶寬為4kHz，通常語音帶寬可以壓縮至3kHz,因此目前串行體制的調(diào)制解調(diào)器可以在3kHz帶寬實(shí)現(xiàn)9600bps以上的傳輸速率。考慮采用OFDM體制時，由于子載波個數(shù)有限，需要降低插入導(dǎo)頻的密度，這就給信道估計帶來一定的困難。以MIL-STD-188-110A中39音調(diào)制解調(diào)器為例，OFDM符號周期Ts=22.5ms，子載波頻率間隔Δf=76.92Hz，對于最大時延擴(kuò)展Td=4ms，最大多普勒擴(kuò)展fd=σ=2Hz，需要每隔Nk=1/2fdTs=11.1≤個OFDM符號和在NL≤1/2TdΔf=1.6個子載波間插入導(dǎo)頻�？梢姴迦雽�(dǎo)頻的方式值得深入研究，文獻(xiàn)提出一種在時域、頻域內(nèi)采用六角形插入的導(dǎo)頻方式，比矩形插入方式更為有效。降低插入導(dǎo)頻密度的另外途徑是采用最大似然譯碼方法改進(jìn)信道估計和解調(diào)的性能。
另外，信道編碼方式也需要深入研究。采用信道編碼直接降低了有效通信速率，目前短波中大多采用刪除型卷積編碼方式，如MIL-STD-188-141B中采用生成多項(xiàng)式（133，171）約束長度7，1/2碼率輸出的卷積碼，經(jīng)刪除后輸出碼率為3/4。而其它編碼方式，如網(wǎng)格編碼（TCM）、turbo碼、分組trubo碼（Block Turbo Code）、多層卷積編碼（Multievel Convolutional Codes）也可能是更有效的方式。
雖然OFDM對抗多徑干擾具有較好的性能，但是OFDM也存在如下缺點(diǎn)：
（1）存在較高的峰值平均功率比（PAR）；
�。�2）對載波頻偏移敏感，對同步要求高，如果考慮保密通信，在保持OFDM載波同步、符號同步和采樣同步的前提下，跳速通常低于100跳/秒，容易被地方跟蹤上。
目前單載波短波通信傳輸速率已達(dá)到9.6kbps，對均衡的要求很高，若要進(jìn)一步提高傳輸速率已經(jīng)很難了，OFDM技術(shù)能夠?qū)㈩l率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)化為平衰落信道，具有較強(qiáng)的抗ISI能力。可以預(yù)計，在未來提高短波通信速率方面OFDM將是一個研究的主要方向。本文對OFDM技術(shù)在短波通信領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用做了一個綜述性回顧，并指出在OFDM實(shí)際應(yīng)用中需要解決的關(guān)鍵性問題。
操控系統(tǒng)無線通信論文 篇6
1引言
我國城市軌道交通隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，正在不斷的建設(shè)和開拓，當(dāng)前已進(jìn)入快速發(fā)展階段，其舒適度和安全性成為社會各界十分關(guān)注的一個重要問題。
①當(dāng)前乘客并不滿足于少量單一類型的聲音和文本信息等服務(wù)，為了滿足廣大乘客的需要并吸引更多的乘客，城市軌道交通建設(shè)迫切的需要提高自身信息化服務(wù)的水平；
②國外城市軌道交通頻繁出現(xiàn)惡劣事件，這就要求地鐵和列車都要有相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)施，以保證城市軌道交通現(xiàn)場的情況能夠被清晰記錄并及時傳達(dá)，這就需要較高速率的傳輸通道來滿足車載視頻信息的傳送。由此可以看出，為了確保城市軌道交通的管理工作和服務(wù)質(zhì)量的高水平，城市軌道交通對于車地?zé)o線通信系統(tǒng)提出了較高要求。
2無線傳輸技術(shù)介紹
城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)作為車輛和地面之間進(jìn)行信息傳輸?shù)耐ǖ溃蔀橐曨l監(jiān)控系統(tǒng)和乘客信息系統(tǒng)提供車站和車輛之間，乃至控制中心之間的無線傳輸媒介，是一種傳輸網(wǎng)絡(luò)的延伸。除此之外，車地?zé)o線通信系統(tǒng)還要求具有較高的可靠性，支持列車在運(yùn)行速度達(dá)到80km/h或者比其更高速度之下的視頻信息和多媒體信息的可靠傳輸，整個系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時傳輸過程中應(yīng)能有效的避免網(wǎng)客和非法信息的侵入，確保整個信息播出時的安全和可靠。當(dāng)前主要的無線傳輸技術(shù)主要有以下幾種：
（1）TETRA、GSM、CDMA：這幾種為非常成熟的無線傳輸技術(shù)，應(yīng)用較為廣泛，但是，這三種技術(shù)對于車地?zé)o線通信系統(tǒng)來說，都滿足不了其所要求的傳輸速率。TETRA其上行速率大約為幾kb/s，下行速率大約為幾十kb/s，GSM和CDMA的運(yùn)行速率大致相同，其上行速率和下行速率分別為十幾kb/s和幾十kb/s。
�。�2）3G的傳輸速率與CDMA、TETRA、GSM相比，其在數(shù)據(jù)的傳輸速率方面已經(jīng)有了大幅度的提高，在低速運(yùn)行狀態(tài)時的下行速率可以達(dá)到幾百kb/s，上行速率可以達(dá)到幾十kb/s；靜止?fàn)顟B(tài)下的下行速率甚至可以達(dá)到2Mb/s。盡管如此，3G的傳輸速率仍然不能滿足車地?zé)o線通信系統(tǒng)的需求。
�。�3）TRainCom-MT是德國得力風(fēng)根公司專有的車地?zé)o線通信技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域主要是面向城市軌道無線通信技術(shù)，其也是為了城市軌道車地?zé)o線交通系統(tǒng)特別研制和發(fā)明的。其可以支持高速移動環(huán)境下，車地雙向無線通信最高達(dá)到16Mb/s的傳輸速度。TRainCom-MT作為一項(xiàng)非標(biāo)轉(zhuǎn)化的無線傳輸技術(shù)，此系統(tǒng)的協(xié)議并不具有開放性，因此，整個系統(tǒng)相關(guān)的升級、二次開發(fā)與維護(hù)都需要依賴技術(shù)的開發(fā)部門和持有公司，即該項(xiàng)技術(shù)只能由德國得力風(fēng)根公司進(jìn)行，因此，也就決定其具有較差的市場維護(hù)和選擇性。
�。�4）WLAN作為一項(xiàng)寬帶的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與其他技術(shù)相比，具有寬帶化、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)勢。其目前具有的標(biāo)準(zhǔn)也多樣化，例如，其具有802.11a，其工作頻段在5.8G，傳輸?shù)乃俣纫话阋部梢赃_(dá)到54Mb/s，具有干擾較少的特性，除此之外，一般在5.8G頻段的無線傳輸技術(shù)具有非免費(fèi)開放的特點(diǎn)，因此需要進(jìn)行申請；802.11b，其工作頻段在2.4G，傳輸速度一般最高能達(dá)到11Mb/s；此外，802.11g其工作頻段也在2.4G，其主要采用了OFDM調(diào)制技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸速度同樣可高達(dá)54Mb/s。WLAN作為一種寬帶無線傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，雖然具有較大的通道帶寬，但是其覆蓋范圍不能滿足車地?zé)o線通信系統(tǒng)的需求，軌道AP在直線隧道一般每隔二百米就需要進(jìn)行無線網(wǎng)路設(shè)置，導(dǎo)致系統(tǒng)切換和調(diào)制較為頻繁；同時，與公用WLAN技術(shù)采用相同的頻段也使得其安全性無法得到有效保障。
�。�5）WiMax（802.16），即802.16無線域網(wǎng)，其已在2007年10月成為新的3G標(biāo)準(zhǔn)中的一員，當(dāng)前其主要具有802.16d固定寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)和802.16e支持移動特性的寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)。802.16無線域網(wǎng)采用了未來通信技術(shù)OFDM、OFD-MA、MIMO、AAS等先進(jìn)技術(shù)，OFDM、MIMO、AAS，OFDMA也是未來通信技術(shù)的發(fā)展方向，其最高可達(dá)到70Mbps的傳輸速度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x也達(dá)到了50km，除此之外，還具有應(yīng)用頻道較寬、Qos制度完善、業(yè)務(wù)豐富靈活、頻譜利用較高、靈活分配寬帶等優(yōu)勢。盡管如此，WiMax技術(shù)還是存在高速移動中無法達(dá)到無縫切換的最大問題；同時，受制于產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展緩慢等因素，都使得WiMax技術(shù)并未得到廣泛的推廣和應(yīng)用。
�。�6）LTE無線傳輸技術(shù)，其主要是3G技術(shù)的不斷演進(jìn)和改善，其也是當(dāng)前3G和4G技術(shù)的過渡階段，作為3.9G的全球無線標(biāo)準(zhǔn)，其在市場上受到了極力的推廣，大部分國內(nèi)外的廠商也對LTE技術(shù)給予很大的期望。其主要是改進(jìn)和增強(qiáng)了當(dāng)前3G中的空中接入技術(shù)，同時也是目前眾多無線傳輸技術(shù)之中，少數(shù)幾個引入OFDM和MIMO概念的技術(shù)之一。與3G相比，其還具有延遲降低、極高數(shù)據(jù)傳輸速度、分組傳送、向下兼容和光域覆蓋等技術(shù)上的支持和優(yōu)勢，因此，也被作為3G向4G的主流技術(shù)的轉(zhuǎn)變，主流運(yùn)營商一般也都采取LTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，通過對比以上幾種目前較為成熟的無線傳輸技術(shù)，分析得出目前LTE無線傳輸技術(shù)應(yīng)用在城市軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)中，能夠提高信息的傳輸速度，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量信息的共享，完善并解決了車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸難的問題，有效保障了信息的及時性和可靠性。
3LTE技術(shù)在城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
為了從根本上解決城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)中的干擾問題，保證數(shù)據(jù)通信不斷的穩(wěn)定工作和系統(tǒng)的可靠，只能通過采取優(yōu)秀的無線通信技術(shù)來達(dá)到技術(shù)上的解決和完善。工作者根據(jù)對城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，城市軌道交通無線通信系統(tǒng)主要具有：高效的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸效率、較低的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸延遲、較高的可靠性、良好的移動性能等特點(diǎn)。LTE技術(shù)主要應(yīng)用在城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)中，具有如下的特點(diǎn)：
�。�1）LTE系統(tǒng)采取了扁平化的組織方案，具有較為簡化的組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此，減少了網(wǎng)元的數(shù)量、系統(tǒng)的可靠性也較高。
�。�2）LTE技術(shù)的數(shù)據(jù)頻譜的利用率也較高，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率也較強(qiáng)，優(yōu)于TETRA、WIFI、GSM-R等技術(shù)。
�。�3）LTE技術(shù)系統(tǒng)扁平化的組織結(jié)構(gòu)，也有效的縮短了兩端之間的傳輸效率，使得信息及時傳輸，更加滿足了城市軌道交通信息傳輸?shù)膶?shí)時性和共享性，能夠滿足城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)的應(yīng)用需求。
�。�4）LTE技術(shù)可支持列車移動速度達(dá)到350km/h的移動傳輸性能，而目前城市軌道交通行車一般不會超過100km/h的速度，否則會導(dǎo)致移動數(shù)據(jù)傳輸性能下降，但是LTE技術(shù)卻避免了此項(xiàng)不足，使得移動狀態(tài)下，也能較好的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時也為未來列車提速創(chuàng)造了有利條件。
�。�5）LTE技術(shù)還具有頻譜較為靈活的特點(diǎn)，可以適應(yīng)不同大小頻率的頻譜分配，使其在不同頻譜中進(jìn)行分配和部署。車地?zé)o線通信技術(shù)在隧道中都設(shè)置有天線，也可以采用商用的通信泄漏電纜實(shí)現(xiàn)信號覆蓋。隧道內(nèi)的單個RRU覆蓋可以達(dá)到1.2km，提供更為穩(wěn)定的覆蓋面積。而通過多個RRU共小區(qū)，可以減少由于更新和切換，導(dǎo)致的信息傳輸?shù)难舆t和抖動，甚至丟失的情況，保證城市軌道交通高速度切換下帶寬和頻率的穩(wěn)定。
4結(jié)語
LTE無線傳輸技術(shù)使用專用的頻段，并且具有較強(qiáng)的抗干擾性，可以共享商業(yè)所使用的通信系統(tǒng)的泄漏電纜，并且其施工也較為容易，與其他無線傳輸技術(shù)相比，其施工難度小，且未來可以承載更多的管理和服務(wù)。但是，其存在的缺點(diǎn)主要是LTE無線傳輸技術(shù)在城市軌道交通無線通信系統(tǒng)建設(shè)的初期投入較大，單條線路建設(shè)性價比相對較低。不過其核心網(wǎng)絡(luò)支持多條線路共用，在網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的軌道交通領(lǐng)域如何利用這項(xiàng)優(yōu)勢，提高項(xiàng)目建設(shè)的綜合性比價更值得關(guān)注和研究。通過對無線傳輸技術(shù)的分析和比較，同時根據(jù)當(dāng)前幾種無線傳輸技術(shù)的特點(diǎn)，LTE無線傳輸技術(shù)最能滿足城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)需求和管理需求，是未來車地?zé)o線通信技術(shù)發(fā)展的趨勢。
操控系統(tǒng)無線通信論文 篇7
1節(jié)能管理要盡可能多省
節(jié)能管理不是單純的消減的過程[1]。實(shí)際上，在剛開始的階段，節(jié)能并不能直觀地省錢，反而會消耗許多。但是長期進(jìn)行下去，節(jié)能會取得讓人驚喜的成果。同時，在進(jìn)行節(jié)能管理時，還要充分考慮到環(huán)境和社會。必須要是環(huán)境和大眾可接受的措施。若是節(jié)能管理不能合理安全，不符合實(shí)際情況，那也不能進(jìn)行廣泛的推廣。措施要考慮到人們的生活習(xí)慣，還要有質(zhì)量和安全方面的保障，否則，再有效率也不能被接受。比如說在節(jié)約用電方面，西方國家普遍推行夏時制，利用太陽的關(guān)照代替部分電源，從而節(jié)約照明和洗澡的用電。但這在中國就不行，我們的時節(jié)和生活習(xí)慣大不相同，對人家再有用也不可能被采納[2]。
2如何有效進(jìn)行節(jié)能管理
2.1針對性進(jìn)行節(jié)能
想要有效地節(jié)能，首先要充分了解當(dāng)前耗能現(xiàn)狀，弄清楚哪些具體環(huán)節(jié)消耗的能源最高。無線通信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)有許多，也許一個節(jié)點(diǎn)的能耗看起來很少，但小數(shù)量的能耗乘以大數(shù)量的基礎(chǔ)就會變得讓人難以忽視。要做的就是找出這些節(jié)點(diǎn)，找出關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。然后再根據(jù)這些環(huán)節(jié)對癥下藥，擬定節(jié)能的目標(biāo)、指標(biāo)，取消或是改造不必要的環(huán)節(jié)[2]。充分借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，提出可行的提案，聆聽多方面專家的意見，進(jìn)行開放的討論，全面地看待問題。之后再制定計劃，重點(diǎn)關(guān)注那些高耗能環(huán)節(jié)，針對性實(shí)行節(jié)能管理。
2.2優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)
優(yōu)化無線通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是幫助推行節(jié)能管理的好方式。主要有三個步驟，一是采集數(shù)據(jù)，二是分析性能，三是實(shí)施和測試方案[3]。采集數(shù)據(jù)是系統(tǒng)數(shù)據(jù)，包括網(wǎng)絡(luò)總體的和主要結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，從而更好地分析其網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。至于分析性能，是基于采集到的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，有效地分析數(shù)據(jù)，制定優(yōu)化的方案。最后，要對無線網(wǎng)絡(luò)的性能實(shí)施和測試方案。這個優(yōu)化方案包括了很多的優(yōu)化如設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和硬件系統(tǒng)等方面。
2.3建立完整系統(tǒng)
設(shè)計系統(tǒng)的內(nèi)容要是完整的、全面的，同時要保證設(shè)計方案科學(xué)性和可操作性。系統(tǒng)通常是綜合而嚴(yán)格的，也要符合當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展潮流，才能讓系統(tǒng)保持先進(jìn)性。合理布局，監(jiān)測設(shè)備及其他設(shè)備要符合技術(shù)發(fā)展的趨勢，考慮到安全性的原則的重要性，以確保整個系統(tǒng)的安全和可靠操作，我們要首先考慮系統(tǒng)的安全性和系統(tǒng)整體的可靠性。此外，節(jié)能系統(tǒng)要維修方便，而且維護(hù)費(fèi)用低。整個投資要控制在合理范圍內(nèi)。滿足以上，節(jié)能管理就有系統(tǒng)可依靠，就能更加科學(xué)和規(guī)范[3]。
3結(jié)語
綠色通信說來簡單，做起來卻不容易。在講究節(jié)能環(huán)保的今天，有效率地進(jìn)行無線通信網(wǎng)的節(jié)能管理十分重要。低耗能的無線通信發(fā)展空間是巨大的。其次，無線通信加上計算機(jī)，是十分高效的組合，能進(jìn)一步提高通信網(wǎng)的功能和它的應(yīng)用范圍�，F(xiàn)代的無線通信網(wǎng)，因?yàn)槠鋫鬏敂?shù)據(jù)的功能，能促使其往數(shù)字化的方向發(fā)展。我們可以期待節(jié)能管理的成效和無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，通信技術(shù)發(fā)展日新月異，給人們提供了關(guān)于未來的無限可能。
操控系統(tǒng)無線通信論文 篇8
1列車專用無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)
目前GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)主要應(yīng)用在國家鐵路，是由公眾網(wǎng)絡(luò)GSM演變過來適用于鐵路的專用無線通信系統(tǒng)。
�。�1）主要提供的業(yè)務(wù)語音業(yè)務(wù)：列車調(diào)度員與機(jī)車司機(jī)、車站值班員與機(jī)車司機(jī)之間等各種列車無線調(diào)度通信；鐵路沿線維護(hù)人員的通信需求，用于養(yǎng)路、橋隧、接觸網(wǎng)（供電）、電務(wù)等部門的區(qū)間維護(hù)作業(yè)通信；公安、搶修、救援等多部門、多工種的應(yīng)急移動通信需求。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：列車運(yùn)行控制系統(tǒng)信息傳送，機(jī)車同步操控信息傳送，列車無線車次號校核信息傳送，調(diào)度命令信息無線傳送等。同時也可為城際鐵路CTCS2+ATO列控系統(tǒng)傳送站臺門控制及運(yùn)行計劃處理兩項(xiàng)業(yè)務(wù)。
�。�2）頻率規(guī)定根據(jù)相關(guān)規(guī)定，我國GSM-R系統(tǒng)采用專有的工作頻段為：上行：885-889MHz（移動臺發(fā)，基站收）；下行：930-934MHz（基站發(fā)，移動臺收）；頻道間隔為200KHz，雙工收發(fā)間隔為45MHz。
�。�3）網(wǎng)間互聯(lián)互通GSM-R不同設(shè)備網(wǎng)間互聯(lián)互通均可實(shí)現(xiàn)，可以滿足不同設(shè)備網(wǎng)間機(jī)車的套跑需求。
1.2TETRA集群通信系統(tǒng)
我國城市軌道交通（地鐵）則主要采用數(shù)字集群通信技術(shù)作為列車調(diào)度專用無線通信系統(tǒng)，一般采用800MHz頻段TETRA集群通信系統(tǒng)。
�。�1）主要實(shí)現(xiàn)的功能語音通話：通話功能是地鐵專用無線通信的主要功能，為控制中心調(diào)度員、車輛段調(diào)度員、車站值班員等固定用戶與列車司機(jī)、防災(zāi)、維修等移動用戶之間提供通話手段，同時具備選呼、組呼、廣播、緊急呼叫等幾種調(diào)度呼叫方式。數(shù)據(jù)通信：系統(tǒng)可以為用戶提供數(shù)據(jù)通信功能，滿足列車車載臺與控制中心及車輛段之間數(shù)據(jù)傳輸需求，包括：出入庫通話組切換觸發(fā)信息、移動用戶設(shè)備狀態(tài)信息、列車運(yùn)行狀況信息、調(diào)度信息；并滿足移動用戶之間、移動用戶與固定用戶之間短消息傳送。
�。�2）頻率規(guī)定“國家對800MHz數(shù)字集群通信網(wǎng)使用的無線電頻率資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和審批。使用800MHz數(shù)字集群通信頻率應(yīng)當(dāng)經(jīng)信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局批準(zhǔn)；未經(jīng)批準(zhǔn)，任何組織和個人不得擅自使用數(shù)字集群通信頻率”（原信無網(wǎng)[2007]18號文《800MHz數(shù)字集群通信頻率臺（站）管理規(guī)定》）。各�。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）無線電管理機(jī)構(gòu)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際需求，制定當(dāng)?shù)財?shù)字集群通信網(wǎng)使用頻率的規(guī)劃。
�。�3）網(wǎng)間互聯(lián)互通目前TETRA系統(tǒng)不同設(shè)備網(wǎng)間尚無法實(shí)現(xiàn)基于ISI互聯(lián)互通。因此，若要實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備網(wǎng)間機(jī)車套跑還需TETRA供應(yīng)廠家及二次開發(fā)商共同開發(fā)解決。
1.3小結(jié)
由上可以看出，在城市軌道交通中采用的TETRA系統(tǒng)主要是用于語音調(diào)度通信，而與行車控制有關(guān)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基本由信號專業(yè)本身建設(shè)的無線通信網(wǎng)絡(luò)來傳送；而在國鐵中GSM-R系統(tǒng)傳送的業(yè)務(wù)相對比較豐富，不僅能滿足列車調(diào)度語音通信，也能滿足列控等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是一個承載語音、分組域數(shù)據(jù)及電路域數(shù)據(jù)的多業(yè)務(wù)綜合通信平臺。
2GSM-R與TETRA技術(shù)體制比較
2.1技術(shù)針對性
GSM-R是專門為鐵路移動通信而設(shè)計開發(fā)的，滿足鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)對鐵路無線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需求和列車控制系統(tǒng)對其提出的服務(wù)質(zhì)量要求。TETRA是新一代集群通信技術(shù)，具有較強(qiáng)的調(diào)度指揮功能，其針對的是專業(yè)部門的調(diào)度通信。該技術(shù)的主要應(yīng)用對象是公共安全、運(yùn)輸調(diào)度、公用事業(yè)等領(lǐng)域。
2.2系統(tǒng)功能
兩種技術(shù)都有集群調(diào)度通信所需要的各類語音業(yè)務(wù)，如個呼、組呼、緊急呼叫、廣播呼叫等，但TETRA系統(tǒng)的呼叫建立時間較短，一般在0.3-0.5s，而GSM系統(tǒng)的呼叫建立時間一般在5-6s，緊急呼叫可以做到2s以內(nèi)。兩個系統(tǒng)均可完成電路域數(shù)據(jù)或分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用，但從目前實(shí)際應(yīng)用來看GSM-R系統(tǒng)承載列控數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更完善。TETRA系統(tǒng)的基站故障弱化功能較強(qiáng)，基站有單站集群的工作模式，并且支持直通模式（DMO）；而GSM-R系統(tǒng)則相對較弱。
2.3對高速運(yùn)行的適應(yīng)性
GSM-R在標(biāo)準(zhǔn)上要求支持500km/h的高速通信，并且在350km/h的運(yùn)行環(huán)境已有大規(guī)模實(shí)用案例；根據(jù)TETRA標(biāo)準(zhǔn)組織所做的高速仿真測試，該技術(shù)可支持在800MHz頻段450-500km/h的高速通信，但目前已建成的TETRA系統(tǒng)其移動用戶的最高運(yùn)行速度基本在200km/h以內(nèi)。
2.4互聯(lián)互通
GSM-R不同設(shè)備供應(yīng)商網(wǎng)間互聯(lián)互通可完全做到，在國內(nèi)有完善成熟的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并已成熟運(yùn)用；目前TETRA標(biāo)準(zhǔn)中ISI接口尚未能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，這將導(dǎo)致不同廠家設(shè)備并網(wǎng)運(yùn)行困難。
2.5小結(jié)
由于GSM-R是專門針對鐵路設(shè)計開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，所以對于鐵路所需專有業(yè)務(wù)更專；而TETRA在集群調(diào)度功能上較強(qiáng)。兩種技術(shù)均能適應(yīng)高速運(yùn)行環(huán)境，都是成熟可靠的適用于列車調(diào)度的專用無線通信技術(shù)；盡管現(xiàn)階段TETRA系統(tǒng)傳送列控類數(shù)據(jù)尚不成熟，但從技術(shù)參數(shù)上看，TETRA系統(tǒng)具備此類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送能力，只是還需要開發(fā)驗(yàn)證。由以上分析我們也可以看到，GSM-R相對于TETRA的兩大優(yōu)勢在于：
�。�1）GSM-R的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能更為強(qiáng)大豐富，列控數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更為專業(yè)完善；
�。�2）GSM-R系統(tǒng)不同設(shè)備網(wǎng)間的互聯(lián)互通更為成熟，更適合于大型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營。
同時，GSM-R系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和空中接口與GSM相同，GSM技術(shù)已被100多個國家的200多個電信運(yùn)營商所采納，其網(wǎng)絡(luò)在世界各種地形環(huán)境、各種氣候條件下得到了廣泛的驗(yàn)證，我國在鐵路GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營維護(hù)等方面也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。GSM-R技術(shù)也可以走GSM/3G/LTE的持續(xù)性發(fā)展道路，與整個通信產(chǎn)業(yè)保持一致。
3城際鐵路專用無線通信技術(shù)的選擇
城際鐵路與國鐵的互聯(lián)互通會影響列車專用無線通信技術(shù)的選擇，城際鐵路的業(yè)務(wù)功能需求、特別是信號列控業(yè)務(wù)的需求也會影響列車專用無線通信技術(shù)的選擇。綜合1、2兩節(jié)所述，分析如下：
�。�1）如果城際鐵路需要與國鐵互聯(lián)互通，要求考慮機(jī)車套跑，采用與國鐵一致的專用無線通信技術(shù)GSM-R系統(tǒng)是合適的；若采用TETRA系統(tǒng)，可通過設(shè)置雙套機(jī)車臺來解決互通套跑問題，但會增加運(yùn)營難度，增加安全隱患，同時也影響行車效率。
（2）如果城際鐵路定位于在區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，但各條線路仍有成網(wǎng)互聯(lián)套跑的需求，鑒于TETRA系統(tǒng)不同設(shè)備網(wǎng)間互聯(lián)互通仍不完善，所以采用GSM-R系統(tǒng)是一個更為妥當(dāng)?shù)倪x擇。
�。�3）如果城際鐵路只在區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，且各條線路之間運(yùn)行相互獨(dú)立，采用GSM-R和TETRA系統(tǒng)都是可行的，但在實(shí)現(xiàn)行車類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上TETRA系統(tǒng)還需開發(fā)與完善。
（4）如果城際鐵路為地方政府與社會資本投資修建（地方鐵路），則大多為自管運(yùn)營模式，因此選擇TETRA系統(tǒng)較為合適。
4結(jié)語
綜上所述，城際鐵路列車專用無線通信系統(tǒng)應(yīng)首選GSM-R技術(shù)；對于僅限于區(qū)域內(nèi)運(yùn)行、且各條線路并網(wǎng)運(yùn)行要求不高的城際鐵路，也可以采用TETRA系統(tǒng)。
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