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時(shí)間:2022-07-12 13:33:30
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇無(wú)線通信技術(shù)論文范文,愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
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。
1.13G技術(shù)不斷成熟
3G指的是第三代移動(dòng)通信,現(xiàn)階段全球范圍內(nèi)包括三種主流3G標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)科研人員通過(guò)不懈努力,成功研發(fā)出了國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn),即TD-SCDMA。這三類技術(shù)有不同的優(yōu)缺點(diǎn),是3G技術(shù)的主流應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。3G網(wǎng)絡(luò)能夠在各類蜂窩之間自由切換,可以在移動(dòng)的條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,且可以應(yīng)用于大范圍傳輸,能夠傳送語(yǔ)音類與數(shù)據(jù)類訊息。
1.2寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)快速發(fā)展
寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)有諸多優(yōu)勢(shì):帶寬高、建設(shè)速度快、接入手段靈活多變等。因此無(wú)線通信業(yè)越來(lái)越加大了對(duì)該技術(shù)的投入。然而也存在一些局限性,譬如高頻段的LMDS技術(shù)無(wú)法應(yīng)用于惡劣天氣條件下,而DDMS技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用帶寬受限,其發(fā)展受到了約束。正基于此,在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中必須依照具體情況,有針對(duì)性地進(jìn)行應(yīng)用,最大化其特長(zhǎng),規(guī)避其缺陷。
1.3藍(lán)牙技術(shù)成為新興的短距離無(wú)線通信技術(shù)
遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)逐漸更新?lián)Q代,而近距離無(wú)線通信技術(shù)也在同步發(fā)展?,F(xiàn)階段,人們隨身攜帶的通信工具,主要利用紅外線進(jìn)行傳輸,通過(guò)IRDA能夠避免長(zhǎng)距離電線電纜的麻煩,但仍然不便于利用。藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并成功地在短距離內(nèi)創(chuàng)建了公眾化的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。各種信號(hào)均可以借助接入點(diǎn)進(jìn)行傳輸,摒棄了傳統(tǒng)的電纜,而且被廣泛應(yīng)用于交互式短距離無(wú)線通信中。這就包括了電話會(huì)議、相機(jī)與電腦終端之間的圖像傳輸、不同家庭電器的遙控等。
1.4Wimax成為寬帶無(wú)線技術(shù)新產(chǎn)物
Wimax科技正逐漸興起,其特點(diǎn)是遠(yuǎn)距離傳輸與高帶寬。通過(guò)Wimax,人們有效地構(gòu)建了城市之間、城鄉(xiāng)之間的無(wú)線網(wǎng)。Wimax能夠覆蓋幾十公里以上,網(wǎng)絡(luò)速度達(dá)到了幾十M/s。所以有些科學(xué)家認(rèn)為,其遠(yuǎn)距離與高速傳輸服務(wù)也許會(huì)搶占3G通訊的市場(chǎng)份額。Wimax技術(shù)在運(yùn)營(yíng)開支、傳輸速度和距離等層面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)越性,也許會(huì)成為一類開創(chuàng)產(chǎn)業(yè)新局面的科技。
1.5超寬帶無(wú)線接入技術(shù)
超寬帶是一類時(shí)域通信手段,其無(wú)線接入技術(shù)比普通科技手段的帶寬高,有著高速率、開支少、能耗少的優(yōu)勢(shì)。相比于傳統(tǒng)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò),這種技術(shù)無(wú)需載波,僅僅通過(guò)小周期的脈沖信號(hào)作為載體,以二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行傳輸。這種超寬帶信號(hào)的頻譜比較稀疏,信號(hào)強(qiáng)度是mW級(jí)別,能夠抵御強(qiáng)干擾信號(hào)。相比于CDMA框架,此通信系統(tǒng)更利于實(shí)現(xiàn),僅需較少的開支。
2未來(lái)無(wú)線通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)
2.1現(xiàn)代無(wú)線通信領(lǐng)域技術(shù)互補(bǔ)性日益明顯
現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)種類逐漸增多,每種都有各自的優(yōu)劣勢(shì)與適用場(chǎng)合。3G相對(duì)適合于大范圍與城際漫游的數(shù)據(jù)傳輸需求,而無(wú)線局域網(wǎng)則適合于中距離范圍內(nèi)的信號(hào)傳輸,超寬帶技術(shù)適合于近距離、超高速的無(wú)線通訊。所以在發(fā)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的歷程中,我們應(yīng)當(dāng)依照不同消費(fèi)者的個(gè)性化需求,甄選出最適合的無(wú)線通訊手段,使得無(wú)線通信業(yè)務(wù)有著多元化未來(lái),更好地處理移動(dòng)通信應(yīng)用中的各類難題。在不遠(yuǎn)的將來(lái),無(wú)線寬帶接入技術(shù)仍會(huì)朝著高帶寬、大范圍傳輸?shù)姆较虿粩喟l(fā)展。未來(lái)仍有可能會(huì)孕育出更先進(jìn)的技術(shù)手段?,F(xiàn)階段的無(wú)線寬帶接入技術(shù)應(yīng)用于受限條件下的高速度傳輸,其話音通訊性能仍然與公眾移動(dòng)通訊手段相距甚遠(yuǎn)。因此,我們應(yīng)著眼于未來(lái),不斷挖掘其技術(shù)優(yōu)越性,彌補(bǔ)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用缺陷,以更好地服務(wù)大眾,同時(shí)避免資源浪費(fèi)。
2.2藍(lán)牙技術(shù)將革新現(xiàn)代無(wú)線通信業(yè)的發(fā)展
在藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展大潮中,眾多企業(yè)都在探究和制造以藍(lán)牙技術(shù)為主導(dǎo)的電子產(chǎn)品,譬如某集團(tuán)研制了以藍(lán)牙技術(shù)為基礎(chǔ)的無(wú)線耳機(jī)等。芯片設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了在藍(lán)牙技術(shù)所需頻段內(nèi)的專用IC,同時(shí)配備了與之匹配的應(yīng)用硬件軟件套裝,便于其他客戶或應(yīng)用廠商可以快速掌握此芯片的應(yīng)用之道,并生產(chǎn)出以藍(lán)牙技術(shù)為本的新產(chǎn)品。除此之外,軟件開發(fā)企業(yè)研發(fā)出了大量適用于藍(lán)牙技術(shù)的軟件,被廣泛應(yīng)用于電腦、手機(jī)等。大部分電子產(chǎn)品都能借助藍(lán)牙技術(shù)以無(wú)線方式連接成網(wǎng)絡(luò),使人們可以自由地傳輸訊息。藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)生推動(dòng)了無(wú)線通信業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,計(jì)算機(jī)業(yè)和電器行業(yè)都得益于藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展,并加大了對(duì)藍(lán)牙技術(shù)開發(fā)的投資力度。
2.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的融合趨勢(shì)
2.3.1無(wú)線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)的融合
為了完成其計(jì)費(fèi)與檢測(cè)功能,短距離無(wú)線通信技術(shù)被應(yīng)用于電子產(chǎn)品中?,F(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)在近些年來(lái)迎來(lái)了更快速的發(fā)展,愈來(lái)愈多的短距離無(wú)線接入技術(shù)被應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)層面,譬如藍(lán)牙技術(shù)有效融合了短距離無(wú)線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)。
2.3.2移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線寬帶接入技術(shù)的融合
移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展成熟,與寬帶業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓寬,直接推動(dòng)了多種寬帶接入技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。譬如無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)了3G通訊技術(shù)的其他應(yīng)用。而且移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線寬帶接入技術(shù)互惠互利,并在4G時(shí)代完美地融合成一個(gè)健全的系統(tǒng)。
2.3.3現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)與視頻等多媒體技術(shù)的融合
(1)1996年5月ⅡU-T制定了在分組交換網(wǎng)絡(luò)上工作的視頻會(huì)議的標(biāo)準(zhǔn)H.323,支持H.323協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)是一種集中式、緊耦合會(huì)議系統(tǒng),其顯著特點(diǎn)是引入了多點(diǎn)控制單元MCU(MultipointControlUnit),由MCU將一個(gè)發(fā)送者的音視頻分別獨(dú)立地以IP單播(Unicast)方式轉(zhuǎn)發(fā)給多個(gè)接收者來(lái)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)交互,其好處是對(duì)會(huì)議成員的管理方便,但這將導(dǎo)致系統(tǒng)開銷和網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)隨用戶數(shù)的增加而迅速增大,令系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)展。
(2)1998年9月,ITU(InternationalTelecommunicationsUnion)在H.323的基礎(chǔ)上制定了松禍合擴(kuò)展協(xié)議H.332,該協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層使用坤組播技術(shù),采用分布式松耦合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),較好地解決視頻會(huì)議系統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)展問(wèn)題。
(3)近年來(lái),流媒體廣播技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用于視頻會(huì)議系統(tǒng)。大部分廣播會(huì)議,如網(wǎng)上路演、采訪、現(xiàn)場(chǎng)會(huì)等,能夠?yàn)橛脩魝鬏敹嗝襟w信息,是對(duì)傳統(tǒng)視頻會(huì)議功能的擴(kuò)展。2003年3月,ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)和ISO/IECMPEG(MotionPietureExpertGroup)組成的聯(lián)合視頻專家組正式公布了H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。H.264是新一代低比特率視頻標(biāo)準(zhǔn),與現(xiàn)有的任何標(biāo)準(zhǔn)相比,它有著更高的壓縮性能,能夠在較低帶寬提供高質(zhì)量的圖像傳輸,對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸有更好地支持。具體講,與MPEG-4相比,在相同視頻質(zhì)量下,采用H.264標(biāo)準(zhǔn)能降低碼率50%左右;在相同碼率下,其信噪比明顯提高。而且,H.264的授權(quán)費(fèi)用更加合理,受到廣泛的重視和歡迎,具有廣闊的應(yīng)用前景,比如實(shí)時(shí)視頻通信、Intemet視頻傳輸、視頻流媒體服務(wù)等,它被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮曨l壓縮編碼技術(shù)。
2音視頻會(huì)議系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,音視頻會(huì)議系統(tǒng)不斷應(yīng)用到社會(huì)的各行各業(yè),日益受到人們的關(guān)注。在我國(guó)從事軟件視頻會(huì)議系統(tǒng)研發(fā)的公司主要有瑞福特、V2、網(wǎng)動(dòng)、山大聯(lián)潤(rùn)等。瑞福特公司整合了H.323標(biāo)準(zhǔn),允許H.323終端參加會(huì)議,并且支持手機(jī)、電話的接入,為用戶提供了一個(gè)統(tǒng)一的、完整的網(wǎng)絡(luò)多媒體通信應(yīng)用解決方案。V2在多路混音以及消除背景噪音方面做得非常出色,V2擁有專利技術(shù)的“基于前向糾錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)音頻抗丟包算法”使得在網(wǎng)絡(luò)丟包率達(dá)到10%時(shí)聲音仍保持清晰連貫而不停頓。目前的商業(yè)化的視頻會(huì)議大多遵循H.323標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)镠.323標(biāo)準(zhǔn)的成熟性,有助于諸多軟件供應(yīng)商開發(fā)性能穩(wěn)定的設(shè)備,并且有利于不同的供應(yīng)商之間消除互操作性中出現(xiàn)的問(wèn)題,并在市場(chǎng)上推出各種支持H.323標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。缺點(diǎn)是當(dāng)客戶端增加時(shí),由于服務(wù)器CPU處理能力、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,會(huì)使會(huì)議質(zhì)量明顯下降。SIP基于現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供多媒體業(yè)務(wù)的協(xié)議,是一個(gè)分散式協(xié)議,它將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜性推向網(wǎng)絡(luò)邊緣,需要相對(duì)智能的終端,協(xié)議也比較簡(jiǎn)單。優(yōu)點(diǎn)包括:該協(xié)議具有可擴(kuò)展特性,可以輕松定義并迅速實(shí)現(xiàn)新功能;缺點(diǎn)是問(wèn)世不久,大多數(shù)應(yīng)用處于原型階段,該協(xié)議單獨(dú)應(yīng)用的范圍較窄。視頻會(huì)議系統(tǒng)經(jīng)常采用的架構(gòu)有C/S(Client/Server即客戶機(jī)/服務(wù)器)和B/S(Browser/Server即瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu),這兩種結(jié)構(gòu)后者是從前者發(fā)展而來(lái)的,它們的本質(zhì)都是C/S而二層結(jié)構(gòu)的C/S模式存在諸多問(wèn)題,例如開發(fā)和維護(hù)成本高,服務(wù)器負(fù)載重,靈活性差,缺乏開放性,難以與Internet/Intranet接軌等,造成系統(tǒng)使用和維護(hù)中的許多難題。三層的B/S模式雖然開發(fā)和維護(hù)較為容易,但服務(wù)器負(fù)載重,理論上會(huì)議參加者的數(shù)量可以很多,實(shí)際效果并不令人滿意,服務(wù)器成為會(huì)議系統(tǒng)的瓶頸。在網(wǎng)絡(luò)狀況較好并且與會(huì)人員數(shù)量不多的情況下,視頻會(huì)議系統(tǒng)能夠提供令人滿意的效果。但是不同與會(huì)者的網(wǎng)絡(luò)帶寬質(zhì)量參差不齊,隨著與會(huì)者數(shù)量的增加,視頻圖像質(zhì)量就會(huì)有所下降,甚至?xí)?dǎo)致會(huì)議無(wú)法正常進(jìn)行。因此,如何提高視頻圖像的傳輸質(zhì)量是視頻會(huì)議系統(tǒng)研究的首要任務(wù)。隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字音視頻會(huì)議系統(tǒng)在原有的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,拋棄了網(wǎng)絡(luò)電纜,用無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,降低了布線的成本,增強(qiáng)了會(huì)議系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)充性。采用3G/4G無(wú)線數(shù)據(jù)通信方式,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬得到了改善,克服了傳統(tǒng)系統(tǒng)只能用于固定會(huì)場(chǎng)的會(huì)議,可以在有3G/4G服務(wù)的任何地方召開音視頻會(huì)議。
3總結(jié)
關(guān)鍵詞:無(wú)線通信;電網(wǎng)通信;技術(shù)分析
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:InfraredDataAssociation,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:RadioFrequencyIdentification,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:UltraWideband,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)⒁ㄔO(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)?,最多不超過(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。
【關(guān)鍵詞】 無(wú)線通信 抗干擾 技術(shù) 智能化
科技的發(fā)展在給人們帶來(lái)便捷的同時(shí)也使得無(wú)線通信傳播的環(huán)境更加復(fù)雜化。在進(jìn)行無(wú)線通信時(shí),可能受到諸多類型的干擾??偟膩?lái)說(shuō),影響無(wú)線通信的干擾類型眾多,需要根據(jù)無(wú)線通信的傳播原理進(jìn)行具體分析。當(dāng)前形勢(shì)下,人們對(duì)于無(wú)線通信技術(shù)的需求量與日俱增,只有不斷提高抗干擾技術(shù)的水平,才能保障無(wú)線通信的質(zhì)量。
一、頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)分析
1、DS直接序列擴(kuò)頻。所謂DS直接序列擴(kuò)頻,就是在較寬的頻帶上,通過(guò)擴(kuò)展信號(hào),以便于將頻帶的單位功率降低。通過(guò)DS直接序列擴(kuò)頻,可以將功率譜密度有效的降低,優(yōu)點(diǎn)眾多,不僅隱蔽性較好,具有較低的截獲率,還能夠有效的對(duì)抗多徑干擾。與此同時(shí),利用DS直接序列擴(kuò)頻,當(dāng)處于熱噪聲以及信道噪聲的環(huán)境下,還可以保證較低的通信功率譜數(shù),這樣信號(hào)可以較為容易的實(shí)現(xiàn)隱藏。
2、FH跳頻技術(shù)。利用頻譜擴(kuò)展,載波頻率就可以利用偽隨機(jī)的形式在眾多頻率上跳變。FH跳頻技術(shù)可以有效規(guī)避在某一頻段上存在的強(qiáng)干擾。其原理就是針對(duì)較為強(qiáng)烈的干擾實(shí)現(xiàn)隔離,從而確保有效頻段信息的傳輸?shù)馁|(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),跳頻技術(shù)分為兩大部分,即頻率自適應(yīng)以及功率自適應(yīng)。前者就是在通信過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干擾頻率,以便實(shí)現(xiàn)跳頻;后者則是確保無(wú)線通訊能夠與調(diào)整后的發(fā)射頻率相適應(yīng),以便保證跳頻后仍能實(shí)現(xiàn)通信的傳遞。
3、TH跳時(shí)技術(shù)。從某種角度來(lái)說(shuō),跳時(shí)技術(shù)與跳頻技術(shù)類似,就是指在時(shí)間軸上發(fā)射信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)跳變。在開始部分跳時(shí)技術(shù)必須對(duì)時(shí)間軸進(jìn)行劃分從而形成眾多時(shí)片,然后再通過(guò)擴(kuò)頻碼控制時(shí)片,最后通過(guò)碼序完成整個(gè)技術(shù)過(guò)程。TH跳頻技術(shù)特點(diǎn)顯著,因其時(shí)片較窄,所以必須將信號(hào)頻譜進(jìn)一步擴(kuò)展。該技術(shù)必須與其他抗干擾技術(shù)一起使用,只有這樣才能確保其性能的發(fā)揮。
4、組合擴(kuò)頻。組合擴(kuò)頻就是將上述三種抗干擾技術(shù)進(jìn)行有效的組合,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信抗干擾效果的最大化。通過(guò)優(yōu)化組合可以極大的提高無(wú)線通信的抗干擾能力。
二、非頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)分析
1、天線自適應(yīng)抗干擾技術(shù)。這類技術(shù)算法較多,自然能夠針對(duì)信號(hào)的不同類型(不論是時(shí)間還是空間)實(shí)時(shí)跟蹤,以便減少干擾因素,保障信號(hào)的質(zhì)量。
2、通信猝發(fā)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō),信號(hào)如果長(zhǎng)時(shí)間暴露在外面,所受到的干擾就可能較多,對(duì)通信質(zhì)量的影響也就越大。通信猝發(fā)技術(shù)就可以有效解決這一問(wèn)題,它通過(guò)提升無(wú)線信號(hào)的通信速度,縮短信號(hào)暴露在外的時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)抗干擾。除此以外,通信猝發(fā)技術(shù)憑借破譯難度較高的特點(diǎn),可以有效的避免信號(hào)冒充問(wèn)題。
3、交織糾錯(cuò)編碼技術(shù)。如果無(wú)線信號(hào)擾而產(chǎn)生突發(fā)錯(cuò)誤,交織糾錯(cuò)編碼技術(shù)就可以將其打散處理,從而將因干擾影響而產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào)糾正過(guò)來(lái),實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的抗干擾。正是憑借這樣的特點(diǎn),交織糾錯(cuò)編碼技術(shù)是跳頻技術(shù)中必不可少的一環(huán)。
4、分集技術(shù)。所謂分集技術(shù),就是利用多種途徑,對(duì)同一無(wú)線信號(hào)就行傳輸,以便減少因干擾而出現(xiàn)的通信質(zhì)量損失。分集技術(shù)主要由分離技術(shù)和合并技術(shù)組成。前者是指對(duì)信號(hào)進(jìn)行空間、時(shí)間、極化以及頻率的分離;后者則是指增益合并、信噪合并以及選擇合并等技術(shù)。分集技術(shù)在多徑傳輸對(duì)抗中應(yīng)用的較多。
三、其他無(wú)線通信抗干擾技術(shù)分析
1、多種輸出輸入技術(shù)。該技術(shù)在傳統(tǒng)傳播方式中應(yīng)用較廣,就是通過(guò)多天線將需要傳遞的信號(hào)發(fā)送出去,接收方也可以從多個(gè)途徑進(jìn)行接收,所以對(duì)于信號(hào)中斷問(wèn)題比較有效。利用該技術(shù)后,即便一種信號(hào)受到干擾而中斷,但是其他信號(hào)依然會(huì)進(jìn)行傳輸,最終完成通信的傳遞,以避免因?yàn)楦蓴_而導(dǎo)致通信系統(tǒng)的崩潰。
2、虛擬智能化天線技術(shù)。虛擬智能化天線技術(shù)就是在特定區(qū)域,利用多信號(hào)接收天線接收相應(yīng)特點(diǎn)的信號(hào)。在接收信號(hào)的過(guò)程中,可以有效避免其他信號(hào)對(duì)該特定信號(hào)的干擾,從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的無(wú)線信號(hào)傳輸。對(duì)于互調(diào)干擾而導(dǎo)致的信號(hào)中斷問(wèn)題,虛擬智能化天線技術(shù)有奇效,從而有效保證無(wú)線信號(hào)的抗干擾能力。
結(jié)語(yǔ):綜上所述,無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)線通信抗干擾技術(shù)也正逐步趨向多元化。對(duì)于我們來(lái)說(shuō),必須不斷研究、不斷實(shí)踐,通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化無(wú)線通信配置,改善無(wú)線通信運(yùn)行的環(huán)境,才能保障無(wú)線通信的高質(zhì)量,發(fā)揮其無(wú)可比擬的優(yōu)越性,從而推動(dòng)無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 簡(jiǎn)永泰. 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)性能分析[J]. 電子制作. 2015(01)
近年來(lái),由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng),加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展,短距離無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段,WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù),以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無(wú)線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信,分為高速短距離無(wú)線通信和低速短距離無(wú)線通信兩類。高速短距離無(wú)線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無(wú)線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。
2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)
“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開放性的、短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前國(guó)際上最新的一種公開的無(wú)線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi),通過(guò)無(wú)線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫資源共享,也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動(dòng)通信設(shè)備,使設(shè)備去掉了連接電纜的不便,通過(guò)無(wú)線建立通信。
藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ),采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時(shí)分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù),為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng),并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線連接因特網(wǎng),其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車等信息家電,組成一個(gè)巨大的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對(duì)稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng),新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應(yīng)未來(lái)愈來(lái)愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢(shì)。
作為一個(gè)新興技術(shù),藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問(wèn)題和不足之處,如成本過(guò)高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無(wú)疑問(wèn),藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無(wú)線通信技術(shù),它必將在不久的將來(lái)滲透到我們生活的各個(gè)方面。
3超寬帶(UWB)技術(shù)
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末,此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。隨著無(wú)線通信的飛速發(fā)展,人們對(duì)高速無(wú)線通信提出了更高的要求,超寬帶技術(shù)又被重新提出,并倍受關(guān)注。UWB是指信號(hào)帶寬大于500MHz或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%的無(wú)線通信方案。與常見的使用連續(xù)載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號(hào)來(lái)傳送信息,通常每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間只有幾十皮秒到幾納秒的時(shí)間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通信的同時(shí),UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一,對(duì)于普通的非UWB接收機(jī)來(lái)說(shuō)近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無(wú)線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式,它有望在無(wú)線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下:
(1)抗干擾性能強(qiáng):UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào),系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時(shí)將微弱的無(wú)線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。
(2)傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s,有望高于藍(lán)牙100倍。
(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。
(4)消耗電能少:通常情況下,無(wú)線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。
(5)保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻,接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無(wú)法接收。
(6)發(fā)送功率非常小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。
(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸,無(wú)需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào),所以不需要混頻器、過(guò)濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,成本大大降低,同時(shí)更容易集成到CMOS電路中。
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【關(guān)鍵詞】無(wú)線電通信技術(shù) 信噪比估計(jì) 自適應(yīng)控制
在眾多的信息技術(shù)中,無(wú)線電通信技術(shù)是最受歡迎的一種通信技術(shù),人們?cè)陂_始研究無(wú)線通信技術(shù),投入了大量的時(shí)間和精力,從而取得了顯著的成績(jī)。無(wú)線電通信和有線電通信技術(shù)相比,無(wú)線電傳輸過(guò)程不需要傳輸設(shè)備,也不會(huì)受到地理位置的限制,傳輸十分靈活,也很大程度的降低了成本,無(wú)線電通信技術(shù)倍受當(dāng)前市場(chǎng)的青睞。
1 無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程
俄國(guó)物理學(xué)家波波夫在1885年論述了發(fā)明無(wú)線電接收機(jī)的過(guò)程,這篇無(wú)線電通信技術(shù)的論文也就成武無(wú)線電技術(shù)研究的重要發(fā)展歷史,同時(shí)為了表示對(duì)他的紀(jì)念,也就將5月7日作為無(wú)線電發(fā)明日期。波波夫的不斷研究延長(zhǎng)了無(wú)線通信的距離,也就將無(wú)線電通信引入到了新的發(fā)展階段。后來(lái)意大利發(fā)明家馬可尼在1898年在海上進(jìn)行通信實(shí)驗(yàn),對(duì)于這次的實(shí)驗(yàn)也就標(biāo)志無(wú)線電通信的真正實(shí)現(xiàn),在馬可尼的實(shí)驗(yàn)中有進(jìn)一步將無(wú)線電信號(hào)延長(zhǎng),在1901年對(duì)相聚3000多公里的兩個(gè)國(guó)家之間成功進(jìn)行了無(wú)線通信,馬可尼實(shí)驗(yàn)的成功也就標(biāo)志著人類正式進(jìn)入無(wú)線電遠(yuǎn)距離的通信時(shí)代,之后不斷出現(xiàn)了各種各樣的無(wú)線通信的產(chǎn)生。
科學(xué)家八本、威瑪、羅斯等在1946年用電視機(jī)進(jìn)行天線信號(hào)的接收,他們實(shí)驗(yàn)的成功也就標(biāo)志著無(wú)線電技術(shù)的真正的普及,在當(dāng)今的信息社會(huì)中,我們對(duì)無(wú)線電通信技術(shù)的質(zhì)量的要求也就越來(lái)越高,對(duì)通信技術(shù)也就有了更多的期待。同時(shí)信息社會(huì)也就要設(shè)置更好的管理措施,運(yùn)用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)開發(fā)各種通信應(yīng)用軟件,更好的為人民提供通信服務(wù)。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)
2.1 不受時(shí)空限制
無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制,能夠采用靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合的高校利用,對(duì)信息的傳輸暢通無(wú)阻,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各種經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展,無(wú)線點(diǎn)通信技術(shù)為信息傳輸打開了方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的鏈接,讓通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
2.2 具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性
無(wú)線電通信技術(shù)對(duì)數(shù)字傳輸、功能多樣化、設(shè)備小型化和智能化的優(yōu)勢(shì)下,具備了高度機(jī)動(dòng)性和可用性,尤其在軍事結(jié)構(gòu)地域通信網(wǎng)絡(luò)方面起到了很大的作用。無(wú)線電通信作為信息化服務(wù)的重要標(biāo)志,無(wú)線電通信技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中具有巨大的潛力,不僅在人民生活中扮演著重要角色,在軍事中同樣起到重要的作用。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。
2.3 可靠性高
無(wú)線電通信比有線通信可以很好的控制地質(zhì)災(zāi)害,具有很高的可靠性,在一般情況下除非受到信號(hào)的干擾,平時(shí)都能保證通信,這也就是無(wú)線電通信的最大優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線電通信技術(shù)雖然有很多的優(yōu)點(diǎn),但是在受到干擾影響,很容易被截獲保密性極差,這也就是無(wú)線電的缺點(diǎn),這也是人們最為頭痛的問(wèn)題,因此對(duì)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)線電通信的信噪比估計(jì)和自適應(yīng)控制技術(shù)
3.1 信噪比估計(jì)技術(shù)
對(duì)于現(xiàn)在無(wú)線電通信技術(shù)正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期,信息技術(shù)的飛速發(fā)展,也就要求無(wú)線點(diǎn)通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需要,也就要在通信方面不斷的進(jìn)行拓新。無(wú)線電通信信號(hào)的信噪比估計(jì)一直是衛(wèi)星通信領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題,在衛(wèi)星通信中信噪比是衡量信道質(zhì)量的最主要指標(biāo)也是實(shí)現(xiàn)功率控制、調(diào)制方式識(shí)別、迭代譯碼等應(yīng)用的前提條件。利用無(wú)線信道通信,在其過(guò)程中主要就是多途徑的傳播,而噪聲是始終存在的一種危害,為了更好的提高數(shù)據(jù)傳輸速率和效率,我們必須對(duì)信道的特征參數(shù)具有一定的預(yù)知能力,信噪比是信道參數(shù)的一個(gè)重要的方面,信噪比估計(jì)技術(shù)也就成為信道估計(jì)的重要內(nèi)容之一,同時(shí)也是移動(dòng)通信研究的對(duì)象。在通信系統(tǒng)的實(shí)際使用中,信噪比的估計(jì)作為表征信道特征的參數(shù),對(duì)信道切換和自適應(yīng)通信速率調(diào)節(jié)功能都起到了重要作用。
3.2 無(wú)線通信自適應(yīng)控制技術(shù)
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,同時(shí)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。自適應(yīng)控制的基本的思想就是將參數(shù)估計(jì)方法與某種控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來(lái),產(chǎn)生具有自校正能力的控制律,其控制的對(duì)象是不確定性的系統(tǒng)。在面對(duì)客觀上的各種不確定性,自適應(yīng)控制系統(tǒng)在其運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)不斷的測(cè)量系統(tǒng)的輸入狀態(tài),不斷的掌握對(duì)象從中獲取相應(yīng)的信息,再根據(jù)獲取的信息設(shè)計(jì)方法,做出控制決策去更新控制器的結(jié)構(gòu),使控制效果達(dá)到最優(yōu)或近似最優(yōu)。一個(gè)理想的自適應(yīng)控制系統(tǒng)應(yīng)具有:適應(yīng)環(huán)境變化和系統(tǒng)要求的能力;學(xué)習(xí)能力;在變化的環(huán)境中能逐漸形成所需的控制策略和控制參數(shù)序列,在內(nèi)部參數(shù)失效時(shí),又恢復(fù)的能力,良好的魯棒性。
3.3 無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展方向
提高系統(tǒng)資源的利用率維持信號(hào)的穩(wěn)定,避免通信信號(hào)受到干擾,增大系統(tǒng)的容量,同時(shí)要確保用戶信息安全和保密,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。無(wú)線通信的展望無(wú)線通信具有跨越時(shí)空進(jìn)行信息溝通的靈活性,以及全球無(wú)縫隙覆蓋的特性,成為當(dāng)今世界最具吸引力的通信方式。無(wú)線通信特別是移動(dòng)通信市場(chǎng)進(jìn)入規(guī)?;蟀l(fā)展階段,無(wú)線通信業(yè)務(wù)和技術(shù)呈現(xiàn)出從傳統(tǒng)的話音領(lǐng)域向數(shù)據(jù)領(lǐng)域和寬帶多媒體領(lǐng)域轉(zhuǎn)變的態(tài)勢(shì),市場(chǎng)空前繁榮。
4 結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于無(wú)線電通信技術(shù)在通信方法開發(fā)應(yīng)用上具有很大潛力,這也就是我們研究和開發(fā)過(guò)程中對(duì)無(wú)線電通信進(jìn)行前面的了解,為無(wú)線電通信技術(shù)創(chuàng)造新的發(fā)展方向,為全球信息化的通信事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
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