無線通信范文
時(shí)間:2023-03-30 16:02:03
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篇1
英文名稱:Wireless Communication Technology
主管單位:信息產(chǎn)業(yè)部
主辦單位:電信科學(xué)技術(shù)第四研究所
出版周期:季刊
出版地址:陜西省西安市
語
種:中文
開
本:16開
國際刊號:1003-8329
國內(nèi)刊號:61-1361/TN
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1971
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(1996)
期刊榮譽(yù):
聯(lián)系方式
篇2
遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)逐漸更新?lián)Q代,而近距離無線通信技術(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IRDA能夠避免長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)建了公眾化的無線網(wǎng)絡(luò)。各種信號均可以借助接入點(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線通信中。這就包括了電話會議、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。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Wimax,人們有效地構(gòu)建了城市之間、城鄉(xiāng)之間的無線網(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)也許會搶占3G通訊的市場份額。Wimax技術(shù)在運(yùn)營開支、傳輸速度和距離等層面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)越性,也許會成為一類開創(chuàng)產(chǎn)業(yè)新局面的科技。
2超寬帶無線接入技術(shù)
超寬帶是一類時(shí)域通信手段,其無線接入技術(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。相比于傳統(tǒng)的無線通訊網(wǎng)絡(luò),這種技術(shù)無需載波,僅僅通過小周期的脈沖信號作為載體,以二進(jìn)制信號進(jìn)行傳輸。這種超寬帶信號的頻譜比較稀疏,信號強(qiáng)度是mW級別,能夠抵御強(qiáng)干擾信號。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。
3未來無線通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢
3.1無線通信領(lǐng)域技術(shù)互補(bǔ)性日益明顯
無線通信技術(shù)種類逐漸增多,每種都有各自的優(yōu)劣勢與適用場合。3G相對適合于大范圍與城際漫游的數(shù)據(jù)傳輸需求,而無線局域網(wǎng)則適合于中距離范圍內(nèi)的信號傳輸,超寬帶技術(shù)適合于近距離、超高速的無線通訊。所以在發(fā)展無線網(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,甄選出最適合的無線通訊手段,使得無線通信業(yè)務(wù)有著多元化未來,更好地處理移動通信應(yīng)用中的各類難題。在不遠(yuǎn)的將來,無線寬帶接入技術(shù)仍會朝著高帶寬、大范圍傳輸?shù)姆较虿粩喟l(fā)展。未來仍有可能會孕育出更先進(jìn)的技術(shù)手段?,F(xiàn)階段的無線寬帶接入技術(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通訊手段相距甚遠(yuǎn)。因此,我們應(yīng)著眼于未來,不斷挖掘其技術(shù)優(yōu)越性,彌補(bǔ)移動網(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)。
3.2藍(lán)牙技術(shù)將革新無線通信業(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)生推動了無線通信業(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,并加大了對藍(lán)牙技術(shù)開發(fā)的投資力度。
3.3無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的融合趨勢
3.3.1無線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)的融合
為了完成其計(jì)費(fèi)與檢測功能,短距離無線通信技術(shù)被應(yīng)用于電子產(chǎn)品中。無線通信技術(shù)在近些年來迎來了更快速的發(fā)展,愈來愈多的短距離無線接入技術(shù)被應(yīng)用于社會生活的各個(gè)層面,譬如藍(lán)牙技術(shù)有效融合了短距離無線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)。
3.3.2移動通信技術(shù)和無線寬帶接入技術(shù)的融合
移動通信業(yè)務(wù)的發(fā)展成熟,與寬帶業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓寬,直接推動了多種寬帶接入技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。譬如無線局域網(wǎng)技術(shù)推動了3G通訊技術(shù)的其他應(yīng)用。而且移動通信技術(shù)和無線寬帶接入技術(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)。
3.3.3無線通信技術(shù)與視頻等多媒體技術(shù)的融合
篇3
在目前的配電網(wǎng)通信方式中,主要有兩種不同的通信方式,即有線通信與無線通信,配電載波通信與光纖通信是主要的兩種有線通信方式。其中的配電載波通信又可以劃分為低壓寬帶載波與低壓窄帶載波兩種,該種通信方式下,能夠很好的滿足配電網(wǎng)絡(luò)雙向通信的需求,并且采用該種通信方式,不用進(jìn)行通信線路的另外鋪設(shè),對于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)測及抄表來說是非常經(jīng)濟(jì)的一種通信方式,并且該種通信方式的技術(shù)非常的簡單,易于操作,但是該種通信方式也具有沒有統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn),很多廠家生產(chǎn)的設(shè)備不能很好的兼容,并且受電磁干擾的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。光纖傳輸通信具有安全性能高、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)、容量大、可靠性好的諸多優(yōu)點(diǎn),但是該種通信方式下,組網(wǎng)的成本較高,并且組網(wǎng)方式不靈活,這些缺點(diǎn)導(dǎo)致其在配網(wǎng)通信中的應(yīng)用受到了一定程度的制約。通過以上的分析可以看出,在配電網(wǎng)中采用有線通信的通信方式,具有較高的可靠性,但是建設(shè)其通信網(wǎng)絡(luò)需要投入較大的資金,并且通信方式不夠靈活,這使得其在配電網(wǎng)中的應(yīng)用無法得到廣泛的推廣。在配電網(wǎng)中常用的幾種無線通信技術(shù)有GPRS、CDMA、430M數(shù)傳電臺等,下面就對這幾種無線通信方式應(yīng)用于配電網(wǎng)通信中的優(yōu)劣性能進(jìn)行簡單分析。
1.1430M無線通信技術(shù)
430M無線通信技術(shù)具有組網(wǎng)靈活、組網(wǎng)成本低、單站覆蓋范圍廣的優(yōu)點(diǎn),但是將該種通信方式應(yīng)用于配電網(wǎng)的通信中,也具有一系列的缺點(diǎn),主要表現(xiàn)為:(1)在電力行業(yè)中數(shù)傳電臺所采用的調(diào)制方式通常是比較落后的,并且在數(shù)據(jù)的傳輸過程中,采用的是透明的無協(xié)議傳輸模式,不能對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,也沒有響應(yīng)的糾錯(cuò)能力,所傳輸?shù)男盘柡苋菀妆唤孬@,這對于信號傳輸過程中的安全性能是有較大影響的。(2)該傳輸方式中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的主要方式是輪詢,并且其周期是隨著監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量的增加而表現(xiàn)出現(xiàn)行增長的特點(diǎn)的,對于配電網(wǎng)通信的實(shí)時(shí)性要求無法滿足。(3)各個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)是獨(dú)立存在的,沒有進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理,也不能進(jìn)行無線信號的同步,信道的利用率非常的低,在通信的過程中,資源浪費(fèi)現(xiàn)象非常的嚴(yán)重。
1.2GPRS/CDMA20001X無線通信技術(shù)
GPRS/CDMA無線通信技術(shù)是目前配電網(wǎng)中廣泛采用的一種無線通信技術(shù),該技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積廣、成熟度高的特點(diǎn),但是該技術(shù)中還是存在著一些缺點(diǎn),如:(1)資費(fèi)比較高,運(yùn)營商所采用的計(jì)費(fèi)方式是以比特為最小的計(jì)費(fèi)單位,導(dǎo)致其自費(fèi)較高。(2)該通信方式中的節(jié)點(diǎn)連通率較低,該傳輸方式中的傳輸網(wǎng)絡(luò)中,主要的傳輸任務(wù)是語音傳輸,這就會導(dǎo)致電力數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在傳輸?shù)倪^程中連通率較低,容易發(fā)生斷線。(3)該傳輸方式中的網(wǎng)絡(luò)安全得不到保障,由于該傳輸方式中是租用相關(guān)的運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò),無法滿足配電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全、可靠性的要求。(4)無法保證網(wǎng)絡(luò)延時(shí),在該種通信方式中,數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中具有較大的網(wǎng)絡(luò)延時(shí),而配電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸要求具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,這與配電網(wǎng)絡(luò)的要求是不相符的。
2寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)無線通信中的優(yōu)點(diǎn)
配網(wǎng)中的自動化通信的主要特點(diǎn)是:信息總量大、信息節(jié)點(diǎn)分布廣、單個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息量小;并且要具有很好的可擴(kuò)展性;對于傳輸帶寬、時(shí)延、速率等都有嚴(yán)格的要求,而通過對寬帶無線接入技術(shù)進(jìn)行分析,其傳輸特點(diǎn)正好能夠符合配電網(wǎng)自動化通信的要求,尤其是BWA技術(shù),其具有較高的傳輸帶寬、帶寬分配機(jī)制非常的靈活等優(yōu)點(diǎn)。通過對BWA技術(shù)進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)該技術(shù)具有以下的特點(diǎn):(1)覆蓋范圍非常的廣,對于零散分布的配網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)能夠進(jìn)行有效的覆蓋,并且能夠通過無線接入點(diǎn)信號交叉覆蓋的方式能夠很好的保證各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的傳輸可靠性。(2)通過窩組網(wǎng)的架構(gòu)方式,能夠?qū)崿F(xiàn)多種形式的雙向數(shù)據(jù)傳輸,限制業(yè)務(wù)性能的只有帶寬。(3)能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬的動態(tài)分配,該種分配機(jī)制能夠滿足配電網(wǎng)中的不同業(yè)務(wù)需求。(4)帶寬非常的大,具有很高的吞吐量,對于配電網(wǎng)的業(yè)務(wù)開展非常的方便。(5)具有很好的安全性能,為了保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性,無線寬帶技術(shù)中采用了MAC地址綁定、地址/協(xié)議過濾、防火墻等一系列的措施,并且具有很好的加密功能。(6)基于全I(xiàn)P架構(gòu),因?yàn)槭遣捎眠@種架構(gòu),使得該傳輸方式能夠兼容任何基于TCP/IP協(xié)議而進(jìn)行開發(fā)的配電網(wǎng)業(yè)務(wù)。正因?yàn)閷拵o線通信技術(shù)具有以上所分析的一系列的優(yōu)點(diǎn),因此,在配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)中,采用寬帶無線通信技術(shù)進(jìn)行信息的傳輸是非??煽康?下面就對目前使用的兩種主流的無線寬帶通信技術(shù)的優(yōu)劣性能進(jìn)行比較。
3各種主流寬帶無線通信技術(shù)的優(yōu)劣比較
WiMAX與McWiLL是目前國內(nèi)的兩種主流的BWA技術(shù),這兩種技術(shù)都采用的是宏蜂窩組網(wǎng)技術(shù),但是二者在技術(shù)上存在著較大的差別,從整體上來講,McWiLL相對于WiMAX存在一些技術(shù)上的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)為:(1)McWiLL采用的是智能天線技術(shù),這使得其具有較大的覆蓋范圍,并且具有較大的鏈路預(yù)算;(2)McWiLL采用的是CS-OFDMA技術(shù),成功克服了OFDMA技術(shù)在窄帶業(yè)務(wù)上的缺陷,這使得其能夠進(jìn)行寬窄帶業(yè)務(wù)的良好融合,并且該種通信方式在進(jìn)行大量的窄帶并發(fā)業(yè)務(wù)的處理時(shí),具有非常高的通信效率;(3)McWiLL采用的碼擴(kuò)技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。McWiLL技術(shù)是我國的自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù),國家在政策上對其進(jìn)行了大力的扶持,而WiMAX技術(shù)的核心技術(shù)是從國外進(jìn)行引進(jìn),在國內(nèi)已經(jīng)沒有頻率資源,雖然兩者的技術(shù)水平各有特點(diǎn),但是從相關(guān)的政策扶持上來看,McWiLL技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展前景相對較好。但是從產(chǎn)業(yè)化角度來對二者進(jìn)行分析,McWiLL的主要市場是行業(yè)市場與專網(wǎng),其聯(lián)盟成員的數(shù)量也是比較少的,而WiMAX技術(shù)的企業(yè)聯(lián)盟數(shù)量非常的龐大,尤其是在國外的發(fā)展非常的迅猛。隨著國內(nèi)外通信網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的不斷發(fā)展,不管是WiMAX技術(shù)還是McWiLL都在不斷的發(fā)展進(jìn)步,無線寬帶通信技術(shù)必將在配電網(wǎng)通信中取得更加廣泛的應(yīng)用。
篇4
【關(guān)鍵詞】無線通信;消防通信;應(yīng)用;發(fā)展
【中圖分類號】TN914【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1006-4222(2016)01-0053-01
在我國的消防通信系統(tǒng)中應(yīng)用無線通信技術(shù)對于通信系統(tǒng)的發(fā)展與建設(shè)來說是一項(xiàng)重要的變革與創(chuàng)新,通過無線技術(shù)的應(yīng)用,可以更加快捷的接收到相關(guān)的信息,大大縮短了信息通訊的時(shí)間。在無線通信技術(shù)中,主要包含了兩項(xiàng)主要的內(nèi)容:①微波通信;②衛(wèi)星通信,這兩項(xiàng)通信技術(shù)都為消防系統(tǒng)的發(fā)展提供了重要的保障。
1消防通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在問題
在通信消防系統(tǒng)中,消防人員主要通過這一系統(tǒng)接收信息,完成信號的傳輸,開展指揮調(diào)度以及實(shí)施消防的救援工作,可以說,消防系統(tǒng)的建立貫穿著消防救援工作的始終,為城市的發(fā)展與建設(shè)提供了重要的保障,由此可見,要想進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更加快捷的救援工作,首先應(yīng)該以通信系統(tǒng)的建立為前提,從當(dāng)前的形勢來看,關(guān)于這方面的工作依然存在較多的不足之處。
(1)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展的今天,消防安全就更加重要了,如果不能實(shí)現(xiàn)通信的全覆蓋,就無法有效的開展消防工作的建設(shè),這是當(dāng)前工作中主要存在的問題,消防盲區(qū)的居高不下不僅會影響到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,更重要的是會對現(xiàn)代化事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,因此,要想降低消防盲區(qū),就要在無線通信技術(shù)上多下功夫。
(2)在過去的消防通信過程中,手段比較單一,因?yàn)闊o線通信技術(shù)是在近幾年才應(yīng)用在消防通信系統(tǒng)中的,因此適用范圍上還沒有得到大面積的推廣應(yīng)用,僅僅在局部地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)。此外,消防部門對這一技術(shù)應(yīng)用的積極性不高也是主要的問題,不具備相應(yīng)的應(yīng)用意識就不能將其應(yīng)用在實(shí)踐之中,更不會獲得相應(yīng)的成果,因此這是限制消防通信系統(tǒng)得到發(fā)展的限制性因素,要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就需要在意識管理上加強(qiáng)對無線通信技術(shù)的推廣,以實(shí)現(xiàn)消防通信的現(xiàn)代化建設(shè)。
(3)傳統(tǒng)的消防通信系統(tǒng)在救援的工作中作用不大,因?yàn)樵趯?shí)施救援工作的過程中,經(jīng)常處在一種高溫的狀態(tài)之下,這時(shí)消防通信系統(tǒng)就無法發(fā)揮其功能,電子信號不能進(jìn)行傳輸,在一定程度上影響到救援工作的實(shí)施,但是無線通信技術(shù)就不會具有這樣的問題,這也是無線通信技術(shù)的優(yōu)勢所在,為了保證在消防救援工作中第一線的人員的安全,更加有必要開展無線通信技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)時(shí)了解救援的實(shí)際情況,為保障消防人員的安全性提供重要的基礎(chǔ)。
2無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
在現(xiàn)代化發(fā)展的今天,無線通信技術(shù)的應(yīng)用在我國已經(jīng)具有了悠久的歷史,但是在實(shí)際使用方面卻沒有較大的成效,在近幾年間,相關(guān)的研究人員對這一問題開展了深刻的研究,最終發(fā)現(xiàn)其所具有的真正價(jià)值,并且應(yīng)用在的各個(gè)領(lǐng)域中,其中消防領(lǐng)域就是其中之一,在消防通信系統(tǒng)中應(yīng)用無線通信技術(shù)具有重要的作用,其應(yīng)用性的價(jià)值主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
(1)在消防現(xiàn)場中的應(yīng)用。眾所周知,無線通信技術(shù)具有較多的優(yōu)點(diǎn),在這方面的應(yīng)用中,主要利用了無線通信技術(shù)具有高傳播性的特點(diǎn),通過高頻率的傳播速度而與消防現(xiàn)場達(dá)到了契合的效果,通過消防人員在救援現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)信息的傳播,有助于總指揮處在第一時(shí)間作出決定,從而為消防工作的順利實(shí)施節(jié)省大量的時(shí)間,并且無線通信技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際覆蓋面上具有較高的要求,不得低于95%的覆蓋面,最大化的保證了該技術(shù)在現(xiàn)場中的應(yīng)用。根據(jù)我國對消防救援的相關(guān)規(guī)定,在5min之內(nèi)要完成初步的救援措施,而傳統(tǒng)的消防通信系統(tǒng)由于具有滯后性是無法有效的完成的,因此無線通信技術(shù)的作用是十分重要的。
(2)在消防信號的反饋方面上,無線通信技術(shù)可以做到及時(shí)、高效,這在現(xiàn)代化的消防通信系統(tǒng)的建設(shè)中具有重要的實(shí)踐價(jià)值,能夠有效的促進(jìn)預(yù)警水平的提高。反應(yīng)機(jī)制的建立可以降低火災(zāi)造成的損失,減少人身傷亡的風(fēng)險(xiǎn),反饋系統(tǒng)作為消防通信系統(tǒng)中重要的組成部分之一,采用無線通信技術(shù)可以提高反饋的效率,從而實(shí)現(xiàn)消防現(xiàn)場與消防控制室的聯(lián)系,在短時(shí)間內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)信號的通信。除此之外,消防通信信號的反饋系統(tǒng)大多有自身專用的通信線路,現(xiàn)場消防人員可以通過現(xiàn)場設(shè)置的無線通信裝置和消防控制室進(jìn)行聯(lián)絡(luò)與溝通,這對于火災(zāi)的及時(shí)預(yù)防有著重要的影響。除此之外消防系統(tǒng)通過建立無線中繼站和無線基站發(fā)射功率提升等手段的合理應(yīng)用可以有效減少在消防通信信號反饋過程中信號衰弱、信號不穩(wěn)定等現(xiàn)象的發(fā)生并能有效減少干擾因素對消防通信信號及時(shí)反饋的影響,從而更好地促進(jìn)我國消防工作的高效進(jìn)行。
3結(jié)語
綜上所述,無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要的影響力,是現(xiàn)代化發(fā)展的成果,通過本文的論述可以得知在消防火災(zāi)的現(xiàn)場以及在信號的反饋方面,無線通信技術(shù)均具有良好的效果,因此在今后的工作中需要人們的進(jìn)一步推廣。
參考文獻(xiàn)
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[2]楊宇林,白日昌.利用動態(tài)TDMA無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部消防警報(bào)系統(tǒng)的聯(lián)動監(jiān)控[J].遼寧建材,2011(12).
篇5
無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,存在的最大問題就是數(shù)轉(zhuǎn)電臺與車載微機(jī)的對接問題,在單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中,要保證數(shù)轉(zhuǎn)電臺與車載微機(jī)之間對接的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。車載微機(jī)系統(tǒng)采用的處理器是DALLAS公司研發(fā)的DS80C320處理器,其在運(yùn)行中能夠提供兩個(gè)全雙工串行口,兩個(gè)數(shù)據(jù)指針、13個(gè)中斷源。通過處理器自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,可以結(jié)合數(shù)轉(zhuǎn)電臺和車載微機(jī)所處的不同的實(shí)際運(yùn)行狀況,對其對接的方式進(jìn)行選擇,保證數(shù)轉(zhuǎn)電臺車載微機(jī)系統(tǒng)在對接活動中最大限度的接口連接安全和數(shù)據(jù)傳輸安全,減輕了單片機(jī)控制接口的負(fù)擔(dān),同時(shí)提高了單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性[2]。
二、通信軟件設(shè)計(jì)
1、通信格式。車載微機(jī)向地面通信系統(tǒng)發(fā)送請求信號主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數(shù)據(jù)幀一共包含有6個(gè)字節(jié),前兩個(gè)字節(jié)(ABBA)表示起始位置,第三個(gè)字(ID)表示該趟列車的車載微機(jī)的編碼號,第四字節(jié)(SUM)為通信活動中的標(biāo)注字節(jié),第五字節(jié)(N)表示在本次通信活動中從起始字節(jié)到結(jié)束字節(jié)的字節(jié)數(shù),是為了防止在通信中信息丟失而設(shè)置的,第六字節(jié)(FF)表示通信內(nèi)容結(jié)束。無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,對通信模式最大的創(chuàng)新就是實(shí)現(xiàn)了信息通信的數(shù)字化。單片機(jī)通信系統(tǒng)在我國的應(yīng)用廣泛的存在著運(yùn)行中一對多的運(yùn)行模式,一般大型機(jī)務(wù)段都擁有數(shù)百臺機(jī)車。因?yàn)殍F路運(yùn)輸自身的特性,大量的機(jī)車回段的時(shí)間都不確定,機(jī)車在完成運(yùn)輸任務(wù)返回機(jī)務(wù)段時(shí),應(yīng)該首先與地面信息系統(tǒng)取得聯(lián)系,這種聯(lián)系由機(jī)車首先發(fā)出通信請求,在得到地面信息系統(tǒng)的回應(yīng)后,與地面信息系統(tǒng)建立通信連接并完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)車載微機(jī)連續(xù)三次申請通信都得不到回復(fù)或者回復(fù)信息不正確的時(shí)候,車輛管理人員應(yīng)該保留該車次的數(shù)據(jù)信息,并與維護(hù)人員聯(lián)系進(jìn)行車載微機(jī)的修理[3]。
2、程序流程。無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)包括有數(shù)轉(zhuǎn)電臺和車載微機(jī)系統(tǒng),其運(yùn)行流程為機(jī)車管理人員將通信鍵按下,車載微機(jī)系統(tǒng)向地面通信中心發(fā)送通信請求,車載微機(jī)系統(tǒng)在通信請求發(fā)出之后其接收系統(tǒng)就開始工作,驗(yàn)證是否收到地面數(shù)據(jù)中心的應(yīng)答,如果收到應(yīng)答則進(jìn)入到數(shù)據(jù)傳輸程序,如果超過三次通信請求沒有收到應(yīng)答系統(tǒng)將提示維護(hù),同時(shí)如果一次通信請求在10分鐘之內(nèi)沒有收到應(yīng)答信息系統(tǒng)也會自動提示維護(hù)[4]。
三、結(jié)論
篇6
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。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè),已經(jīng)初具規(guī)模,通過衛(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)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(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。本文簡單介紹一下無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、無線技術(shù)介紹
(一)無線通信技術(shù)的概念
目前,無線通信及其應(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。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
(二)無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無線通信技術(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的無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)(WWAN)。
總的來說,長距離無線接入技術(shù)的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術(shù)的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術(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線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。
1.主流無線通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出,以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無線通信技術(shù)
除了上述主流的無線通信技術(shù)外,目前已存在的無線通信技術(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)對點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。
(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點(diǎn)對點(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,即射頻識別,俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(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)適用于無線局域網(wǎng),作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸,對于特殊地點(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),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,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),推出相對較晚,存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題,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,是未來移動技術(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)沒有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(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目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集,并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、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)長避短,發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。
(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,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(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)對多點(diǎn)通信的固定寬帶無線接入技術(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還原為ATM基帶信號,在無需為每個(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高帶寬無線傳輸。
(六)MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠?qū)?,最多不超過200MHz。其次,MMDS對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沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。
(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;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質(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),所以對數(shù)字系統(tǒng)來說,保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù),也就是說除數(shù)字語音信號外,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,因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
(八)點(diǎn)對點(diǎn)微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,可以降低運(yùn)營商的運(yùn)營成本。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)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比,其快速部署的優(yōu)勢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)品對未來的發(fā)展是有保障的,對于運(yùn)營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺之上,可以全面支持運(yùn)營商未來的發(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,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、無線技術(shù)綜合比較
目前無線通信領(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可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動性需求,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),只是沒有統(tǒng)一的國際標(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題。
篇7
1 SCADA系統(tǒng)的特點(diǎn)
SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系統(tǒng)即監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的監(jiān)測控制與調(diào)度管理自動化系統(tǒng),能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及信號報(bào)警等各項(xiàng)功能,可廣泛應(yīng)用于電力、水利、石油、化工、環(huán)保和市政等眾多領(lǐng)域。
SCADA系統(tǒng)一般采用分散式測控、集中式管理的方式,整個(gè)系統(tǒng)由監(jiān)控中心、若干個(gè)分散的遠(yuǎn)程測控終端RTU(Remote Terminal Unit)和通信介質(zhì)三部分組成。監(jiān)控中心又稱主站,是SCADA系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)控制管理整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行;RTU又稱外圍站點(diǎn),是采用微處理器或DSP的可獨(dú)立運(yùn)行的智能測控模塊,完成各種遠(yuǎn)端現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與處理、現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制以及與遠(yuǎn)程控制中心的通信,具有易擴(kuò)展性和易維護(hù)性特點(diǎn);通信介質(zhì)根據(jù)實(shí)際需求和應(yīng)用對象的不同多種實(shí)現(xiàn)方式,下面稍作分析。
2 通信介質(zhì)的選取
數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)分為有線和無線兩類。有線傳輸方式如:電力線載波、RS-485現(xiàn)場總線和PSTN公用電話網(wǎng)等。無線傳輸方式如:VHF/UHF無線電臺 、ISM擴(kuò)頻電臺、GSM移動電話網(wǎng)以及衛(wèi)星通信網(wǎng)等。每種方法各種其特點(diǎn)。
電力線載波利用現(xiàn)有的供電線路不需另鋪專用通信線路,但電力線固有干擾較大,且載波信號只能在一個(gè)配電變壓器區(qū)域內(nèi)傳送,通信跟蹤較短;RS-485現(xiàn)場總線具有通信效率高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn),但用于大容量系統(tǒng)時(shí)鋪設(shè)專用線路工程造價(jià)太高。
PSTN公用電話網(wǎng)和GSM移動電話網(wǎng)的初期投入費(fèi)用少,無盲區(qū)覆蓋,但日積月累的運(yùn)營費(fèi)用極高;ISM(工業(yè)科學(xué)醫(yī)療用途)頻段的擴(kuò)頻電臺(2.4GHz)及微波(4GHz以上)可用于遠(yuǎn)距離、高性能傳輸,但價(jià)格昂貴。
VHF/UHF無線電臺:傳輸距離較遠(yuǎn),只需維護(hù)費(fèi)用而無運(yùn)營費(fèi)用,系統(tǒng)使用及站點(diǎn)擴(kuò)展很方便,尤其適用于大容量分散式SCADA系統(tǒng),其性能價(jià)格比高,但必須向當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理部分申請相應(yīng)頻點(diǎn)才可使用。
由此可見,有線與無線方式各有利弊,有線通信的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?,但?dāng)RTU分散時(shí)測控系統(tǒng)輔設(shè)專用線路造價(jià)過高;而無線通信則在大容量SCADA系統(tǒng)中優(yōu)勢明顯。城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)正是采用VHF/UHF無線電臺通信方式,已在南京、福州、長春等省會城市連續(xù)常運(yùn)行幾年且客戶反映好。實(shí)踐證明,只要解決好數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃赃@一關(guān)鍵問題,就能保證整個(gè)無線通信SCADA系統(tǒng)正常可靠運(yùn)行。
3 城市路燈無線通信SCADA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)主要由三部分構(gòu)成:監(jiān)控中心、若干個(gè)外圍站RTU及VHF/UHF無線電臺進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。監(jiān)控中心選用TAIT 855/856基地臺,外圍站選用Motorola GM300車載電臺。城市路燈無線通信SCADA系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3.1 監(jiān)控中心組成和功能
城市路燈無線通信SCADA系統(tǒng)的控制中心主要由主控機(jī)、后備機(jī)、服務(wù)器、大屏幕多媒體投影機(jī)、電臺、鐵塔及天線等組成。
主控機(jī)與服務(wù)器按Client/Server結(jié)構(gòu)連網(wǎng)。主控機(jī)作為系統(tǒng)的客戶機(jī),由一臺Intel工控機(jī)構(gòu)成,用VB語言編程,主要功能實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面并通過無線Modem與電臺連,向RTU發(fā)送控制指令,接收返回的檢測數(shù)據(jù)和狀態(tài)參數(shù)。為提高系統(tǒng)的可靠性,在該系統(tǒng)中采用另一臺Intel工控機(jī)作為后備機(jī)對主控機(jī)進(jìn)行備份。
用一臺IBM服務(wù)器作無線通信SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,RTU采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)主控機(jī)處理后存放在數(shù)據(jù)服務(wù)器中,其它管理系統(tǒng)經(jīng)授權(quán)可以直接訪問該服務(wù)器,很容量實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享。
監(jiān)控中心主要完成以下功能:
(1)大屏幕多媒體投影機(jī)動態(tài)顯示SCADA系統(tǒng)中每一個(gè)RTU在城市地圖中所處位置及該站點(diǎn)的工作狀態(tài)和實(shí)時(shí)參數(shù)(包括各條線路的交流電壓、電流、功率、電度表讀數(shù)、亮燈率等)。
(2)根據(jù)該城市所處經(jīng)糾度及日出日落時(shí)間,制定出對應(yīng)全年的每日開/關(guān)燈時(shí)間曲線以實(shí)時(shí)控制路燈的通/斷;另外可由控制人員結(jié)合具體情況,修改開/關(guān)燈時(shí)間,并傳送給RTU以進(jìn)行控制。
(3)定時(shí)巡檢/定點(diǎn)檢測RTU,并通過無線Modem獲取RTU返回的開關(guān)狀態(tài)、數(shù)據(jù)參數(shù)及報(bào)警碼。
(4)在巡檢過程中,若發(fā)現(xiàn)故障或參數(shù)越限,可進(jìn)行聲光報(bào)警,并在大屏幕上動態(tài)顯示以該站點(diǎn)位置為中主的放大地圖及相應(yīng)的工況、實(shí)測數(shù)據(jù)及故障形式。
(5)具有節(jié)省能源功能,實(shí)行全夜燈/半夜燈兩種工作方式,由控制人員針對每條線路決定是否采用半夜燈方式及任意調(diào)節(jié)半夜燈的起止時(shí)間。同時(shí)還具有防竊電監(jiān)測功能:當(dāng)檢測到某一支路電流值大于正常運(yùn)行值時(shí),若同一RTU中其它支路電流值正常(表明A/D芯片工作正常),則該支路存在竅電現(xiàn)象。
(6)采用虛擬儀表方法顯示電壓表、電流表、電度表等儀表形狀,利用VB控件Meter在儀表盤上直觀顯示模擬數(shù)據(jù)量的動態(tài)變化。
(7)定時(shí)對所有RTU進(jìn)行校時(shí),確保外圍站時(shí)間準(zhǔn)確性。
(8)數(shù)據(jù)處理、存儲及報(bào)表打印功能。
3.2 無線通信
3.2.1 通信介質(zhì)
無線通信SCADA系統(tǒng)監(jiān)控中心與RTU之間采用VHF/UHF無線電臺進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,工作頻率為203~450Hz(須向當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理部門申請相應(yīng)的頻點(diǎn)),數(shù)據(jù)通信的調(diào)制方式為FSK,傳送速率為300~1200bps。RTU站點(diǎn)間分布較散,與監(jiān)控中心距離較遠(yuǎn),因此通信體制采用大區(qū)制。監(jiān)控中心選用TAIT 855/856基地臺,發(fā)射功率為45W,工作在全雙工方式,覆蓋范圍與高增益全向天線鐵塔的高度有關(guān),半徑可達(dá)幾十公里。RTU采用Motorola GM300車載電臺,配以定向天線,發(fā)射功率為25W,工作在半雙工方式。
3.2.2 通信方式
監(jiān)控中心采用廣播方式或點(diǎn)對點(diǎn)方式向RTU發(fā)送命令。采用廣播方式時(shí),RTU只接收命令并執(zhí)行,如校對時(shí)間、修改開/關(guān)燈時(shí)間等命令;采用點(diǎn)對點(diǎn)方式時(shí),如遙測、遙控等命令,RTU先進(jìn)行站點(diǎn)編號確認(rèn),若是則根據(jù)命令格式執(zhí)行相應(yīng)操作,如控制路為開/關(guān)、向監(jiān)迭中心返回電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)、故障碼數(shù)據(jù)幀等。
3.3 外圍站RTU結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)
無線通信SCADA系統(tǒng)的外圍站RTU結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
RTU主要由單片機(jī)測控系統(tǒng)組成,包括數(shù)據(jù)采集處理及A/D轉(zhuǎn)換電路、鍵盤顯示電路、時(shí)鐘電路、路燈全夜燈/半夜燈控制電路、無線通信電路。外圍站都可獨(dú)立運(yùn)行,即使因通信故障等原因無法與監(jiān)控中心聯(lián)系,也可單獨(dú)完成路燈系統(tǒng)的日益監(jiān)控。
單片機(jī)測控系統(tǒng)采用80C31作為CPU,27C256作為EPROM,62256作為RAM,在地址譯碼電路中采用74LS138,P2.7分別接62256的片選信號(為零選中)及74LS138管腳G1(為1選中),P2.4、P2.5、P2.6分別接74LS138管腳A、B、C,輸出片選信號控制多路開關(guān)、ICL7109、DS12887、74HC245、液晶顯示。
(1)數(shù)據(jù)采集及A/D轉(zhuǎn)換電路
RTU實(shí)時(shí)測量參數(shù)包括線路的電壓、電流、電度表讀數(shù)等。該模塊模擬輸入信號有三相交流電壓UA~UC。線路總電流IA~I(xiàn)C,各支路電流(本系統(tǒng)最多可檢測8條支路)I1A~I(xiàn)1C、…、I8A~I(xiàn)8C,信號經(jīng)V/I變送器、多路開關(guān)(4051×4片)、信號處理電路(包括對交流信號整流、濾波等變換)后送入雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器ICL7109,轉(zhuǎn)換成十二位二進(jìn)制數(shù),其中低八位D1~D8與P0.0~P0.7相連,高四位D9~D12與P0.0~P0.3相連,CPU通過控制高/低字節(jié)使能端HBEN、LBEN分別從數(shù)據(jù)總線上讀取高四位及低八位數(shù)據(jù)。
(2)鍵盤顯示電路
采用液晶顯示。鍵功能主要有:設(shè)置站號、時(shí)間、各支路電流變化值、電流/電壓調(diào)零校正、全夜燈/半夜燈模式,巡檢/定點(diǎn)檢測每一支路參數(shù)等。
(3)時(shí)鐘電路
采用時(shí)鐘芯片DS12C887提供精確時(shí)鐘信號,包括年、月、日、時(shí)、分。可通過手動方式修改時(shí)間,也可由監(jiān)控中心統(tǒng)一校時(shí)。
(4)路燈開/關(guān)電路
可通過固化在EPROM中的每日開/關(guān)燈時(shí)間自動執(zhí)行該站點(diǎn)路燈線路的通/斷,也可通過手動設(shè)置方式或由監(jiān)控中心進(jìn)行遙控來實(shí)現(xiàn)線路通/斷。
(5)無線通信電路
由調(diào)制/解調(diào)芯片TCM3105將接收的模擬載波信號解調(diào)為數(shù)字信號傳給CPU,將需發(fā)送的數(shù)字信號調(diào)制成模擬載波信號并通過GM300車載電臺、定向天線與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
4 路燈無線通信SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的注意事項(xiàng)
采用VFH/UFH電臺通信的城市路燈無線通信SCADA系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)幾年正常運(yùn)行。經(jīng)驗(yàn)表明,只要解決好數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)目煽啃詥栴},在城市大容量監(jiān)控系統(tǒng)中該方法明顯優(yōu)于有線傳輸方式,性能價(jià)格比高,且可方便地任意擴(kuò)展RTU。筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)調(diào)試安裝過程中還需要注意以下幾方面:
(1)尤其要重視無線信號的場強(qiáng)測試。在外圍站安裝前,由監(jiān)控中心基地臺發(fā)送信號,每一個(gè)RTU安裝處都要進(jìn)行場強(qiáng)測試,應(yīng)無明顯的同頻干擾和異頻互調(diào)干擾,信號電平應(yīng)在20dB以上。若某個(gè)RTU不能滿足,須改變其地址;當(dāng)大部分 RTU都不能滿足要求時(shí),必須改變無線電臺的工作頻點(diǎn)。
(2)不能選擇過高的通信波特率,否則極易引起丟碼現(xiàn)象。
(3)在A/D轉(zhuǎn)換電路調(diào)試中發(fā)現(xiàn),ICL7109芯片引腳17(TEST)、27(SEND)不能懸空,應(yīng)與26(RUN/HOLD)同接+5V。否則A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)經(jīng)常會出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。
篇8
【關(guān)鍵詞】無線通信;抗干擾技術(shù)
引言:
近年來,我國的無線通信技術(shù)獲得了快速的發(fā)展,并在社會很多領(lǐng)域當(dāng)中得到了應(yīng)用。在無線通信應(yīng)用不斷增多的情況下,環(huán)境對于信號的傳輸質(zhì)量要求不斷提升,但干擾情況的存在,也將會對信號的正常傳輸產(chǎn)生影響。在該種情況下,即需要能夠積極做好抗干擾技術(shù)的應(yīng)用,不斷提升通信質(zhì)量。
一、典型抗干擾技術(shù)
在現(xiàn)今無線通信抗干擾工作當(dāng)中,較為常見的典型技術(shù)有以下幾種:
1.1跳頻技術(shù)
在該技術(shù)應(yīng)用中,將對周邊存在的干擾進(jìn)行弱化、屏蔽處理,也是在民事通信當(dāng)中經(jīng)常應(yīng)用的一種方式。在技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中,會受到截波頻率影響而出現(xiàn)變化碼跳變情況,在實(shí)際跳變過程中,將通過多頻率頻移鍵的應(yīng)用進(jìn)行控制。在頻譜方面,即在寬頻段上進(jìn)行不間隔隨機(jī)跳變。在實(shí)際工作中,該技術(shù)較多的在具有較高抗干擾性無線通信領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用。
1.2擴(kuò)頻技術(shù)
對于該技術(shù)來說,即是通過直接高碼序列發(fā)端頻譜擴(kuò)展,之后,在接收端對同樣的擴(kuò)頻接收技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對信號的擴(kuò)張?zhí)幚怼T跀U(kuò)張完成后,將信號實(shí)現(xiàn)對最初原始信息的轉(zhuǎn)換,具有直接性特點(diǎn),在現(xiàn)今通信業(yè)務(wù)當(dāng)中具有較多的應(yīng)用,也是現(xiàn)今無線電通訊當(dāng)中應(yīng)用較多的抗干擾技術(shù)。
1.3多入多出技術(shù)
在該技術(shù)應(yīng)用中,能夠?qū)νㄐ畔到y(tǒng)頻譜利用效率進(jìn)行提升,以此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容納量的提升。在多入多出系統(tǒng)中是關(guān)鍵性技術(shù),在實(shí)際應(yīng)用中,能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸效率進(jìn)行有效的提升,使系統(tǒng)在傳輸效率以及傳輸容量方面具有更好的表現(xiàn)。
二、新抗干擾技術(shù)
在不斷研究發(fā)展中,較多的新無線通信抗干擾技術(shù)得到了研發(fā)與應(yīng)用:
2.1超寬帶技術(shù)
該技術(shù)也稱為沖激無線電技術(shù),主要在軍事雷達(dá)以及災(zāi)害搜救定位等方面應(yīng)用。在無線電抗干擾方面,該技術(shù)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢,但該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有短暫的信號持續(xù)時(shí)間,并因此在頻域上具有寬頻域獲得情況。同時(shí),該技術(shù)具有較小的能耗以及簡單的操作特點(diǎn),在定位準(zhǔn)確性以及安全性方面具有優(yōu)勢,能夠通過信號傳輸方式避免無線電信息在傳輸當(dāng)中受到干擾影響。
2.2虛擬智能天線
在該技術(shù)當(dāng)中,將具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能的智能天線、波速智能天線進(jìn)行組合性應(yīng)用,在雷達(dá)偵查發(fā)射以及軍事領(lǐng)域都有應(yīng)用。但該技術(shù)由于價(jià)格較高,目前還沒有獲得大面積應(yīng)用。在多天線相互作用的影響下,能夠保證相關(guān)信息準(zhǔn)確、及時(shí)的傳輸與接收。在固定方向,能夠在對信息進(jìn)行接收的情況下進(jìn)行加強(qiáng)處理,對錯(cuò)誤情況的出現(xiàn)起到較好的抑制以及減少效果,保證信號在實(shí)際傳輸?shù)目垢蓴_性方面具有更好的表現(xiàn)。
2.3智能組網(wǎng)技術(shù)
在該技術(shù)應(yīng)用中,能夠最優(yōu)化利用通信資源,在確定無線電通信環(huán)境中,保證信號在感知性方面能夠滿足要求。在技術(shù)應(yīng)用中,能夠根據(jù)所受到的干擾因素影響在信號傳輸當(dāng)中進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,以此使信號通信在抗干擾方面具有更高的能力。同時(shí),該技術(shù)也具有自動調(diào)整功能,在實(shí)際應(yīng)用中能夠更好的發(fā)揮價(jià)值。
2.4實(shí)時(shí)選頻技術(shù)
該技術(shù)能夠根據(jù)實(shí)際工作需求選擇頻率,以此影響抗干擾水平,可以說是對抗干擾能力進(jìn)行衡量的關(guān)鍵指標(biāo)。在選擇無線通信頻率中,需要保證其能夠?qū)崿F(xiàn)干擾頻率的避開,保證系統(tǒng)在無干擾、弱干擾環(huán)境當(dāng)中能夠良好的保持運(yùn)行,對信號的傳輸效果進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。同時(shí),也能夠?qū)Ω哳l自適應(yīng)無線通信系統(tǒng)進(jìn)行自動切換,以此實(shí)現(xiàn)該問題的解決。在具體運(yùn)行中,如受到相關(guān)因素的影響,系統(tǒng)則會實(shí)現(xiàn)對更小干擾性頻道的切換。
2.5高頻自適應(yīng)抗干擾技術(shù)
對于高頻無線通信系統(tǒng),在運(yùn)行中能夠在通信環(huán)境、通信條件變化時(shí)具有較好的應(yīng)對能力,這也正是高頻自適應(yīng)技術(shù)的特點(diǎn)體現(xiàn),同時(shí),在功率、頻率以及速率方面也具有技術(shù)作用的體現(xiàn)。根據(jù)其特點(diǎn)的不同,還可以進(jìn)一步分為分集自適應(yīng)、自適應(yīng)均衡以及自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)。在具體應(yīng)用中,頻道自動切換以及實(shí)時(shí)選頻技術(shù)的存在,能夠使系統(tǒng)信道處于最優(yōu)化水平中,可以說是對通信質(zhì)量、通訊率進(jìn)行提升的關(guān)鍵方式。
三、無線通信中抗干擾技術(shù)應(yīng)用
3.1通信系統(tǒng)應(yīng)用
在無線通信技術(shù)不斷優(yōu)化發(fā)展的過程中,抗干擾因素的類型以及技術(shù)也在不斷提升。在實(shí)際工作中,要想對無線通信需求進(jìn)行滿足,就需要能夠不斷提升抗干擾性能,做好抗干擾技術(shù)應(yīng)用。目前,在擴(kuò)頻通信抗干擾技術(shù)中,差分調(diào)頻抗干擾是其中的重要分支在,在抗干擾能力方面具有較好的表現(xiàn),需要較短的跳頻率時(shí)間,能夠?qū)崿F(xiàn)對抗干擾性能的有效提升,在G函數(shù)應(yīng)用時(shí),能夠較好的實(shí)現(xiàn)解調(diào)數(shù)據(jù)信息的調(diào)制。對于差分調(diào)頻來說,其可以說是異步跳頻技術(shù)的一類分支,在具體應(yīng)用中,接收機(jī)無法對發(fā)射機(jī)跳變頻率進(jìn)行預(yù)指,對此,即需要在更寬的帶寬中應(yīng)用接收機(jī)接受信號。同時(shí),該技術(shù)在傳輸?shù)牧恳约八俣确矫嬉泊嬖诓蛔?,也是未來研究的重點(diǎn)。此外,處理抗干擾技術(shù)也是一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。近年來,該技術(shù)在二維擴(kuò)頻領(lǐng)域中獲得了快速的進(jìn)展,在面對單音干擾時(shí),即可以應(yīng)用二維擴(kuò)頻矩陣方式進(jìn)行處理,能夠在系統(tǒng)接收端實(shí)現(xiàn)。同時(shí),寬線性技術(shù)也在應(yīng)用當(dāng)中獲得了快速的發(fā)展,同傳統(tǒng)抗干擾技術(shù)相比,寬線性處理技術(shù)具有一定的差異,僅僅在傳統(tǒng)觀測值以及估算值上具有線性關(guān)系。同傳統(tǒng)線性相比,寬線性技術(shù)在精度方面具有更高的優(yōu)勢,能夠在對系統(tǒng)抗干擾性能有效提升的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)抗干擾水平的提升。
3.2技術(shù)綜合應(yīng)用
在無線通信調(diào)試技術(shù)不斷發(fā)展的過程中,干擾的手段以及形式也發(fā)生了較大的變化。在實(shí)際工作中,需要在保證系統(tǒng)復(fù)雜程度不受到影響的情況下聯(lián)系實(shí)際綜合應(yīng)用相關(guān)處理手段,通過綜合抗干擾技術(shù)對不同信號傳輸階段干擾性能的提升,這也可以說是對無線通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行發(fā)展的關(guān)鍵趨勢。對于綜合技術(shù)來說,即是對不同通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行組合性應(yīng)用,根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際做好對應(yīng)干擾因素的分析,通過多種技術(shù)的應(yīng)用最大程度提升系統(tǒng)抗干擾性能。如為了使擴(kuò)頻比例達(dá)到最大值,即可以對調(diào)頻抗干擾技術(shù)以及時(shí)間跳變抗干擾技術(shù)進(jìn)行綜合性應(yīng)用,以此實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻比例的最大化。
3.3未來發(fā)展方向
在技術(shù)發(fā)展的過程中,相關(guān)抗干擾技術(shù)的類型與種類也將更加多樣。在該種情況下,即需要能夠積極做好干擾技術(shù)的新變化把握,在實(shí)踐當(dāng)中做好有效創(chuàng)新改進(jìn)方案的研究,在無線通信中及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問題,通過技術(shù)創(chuàng)新思維實(shí)現(xiàn)相關(guān)問題的解決,在不斷改進(jìn)抗干擾技術(shù)應(yīng)用的情況下發(fā)揮最佳的抗干擾效果。此外,也需要能夠在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提升無線通信的質(zhì)量與效率,提升自身的抗干擾性,做好性能與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,保障無線通信工作的穩(wěn)定進(jìn)行。
篇9
社會發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)的信息化,人們開始在傳統(tǒng)的工作方式、商貿(mào)方式、思想交流方式、管理模式、金融方式、醫(yī)療系統(tǒng)、文化教育方式、以及生活消費(fèi)方式等上開創(chuàng)新的信息化開展。從制造材料,從最開始應(yīng)用短波頻和電子管技術(shù)到MTS系統(tǒng),到20世紀(jì)50年代的UHF450MHZ,到過渡至半導(dǎo)體,70年代的800MHZ,至現(xiàn)如今的適應(yīng)于移動數(shù)據(jù)、移動多媒體運(yùn)作和移動計(jì)算機(jī),通信技術(shù)也從單純的主要運(yùn)用于軍事應(yīng)用擴(kuò)大至現(xiàn)在的個(gè)人通信業(yè)務(wù)。第三代移動通信正式崛起,向全球標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。
無線通信技術(shù)信息溝通的靈活性,以及其在全球無縫覆蓋的特性,使其成為當(dāng)今世界最具競爭力的通信方式。目前的無線通信技術(shù)根據(jù)其傳輸?shù)木嚯x大致可以分為以下四種:WPAN、WLAN、WMAN、WWAN。長距離的無線接入技術(shù)代表有GSM、GPRS、3G,短距離的無線接入技術(shù)大致包括WLAN、UWB等。當(dāng)前的主流無線通信技術(shù)還是以O(shè)FDM+MIMO為核心的通信技術(shù),以B3G、WiFi、WiMAX、WMN等四種為主。除了這幾種逐流無線通信技術(shù)外,還存在著IrDA、RFID、UWB、Bluetooth、集群通信等短距離內(nèi)的通信技術(shù)和MMDS、LMDS、衛(wèi)星通訊、點(diǎn)對點(diǎn)微波等長距離通信技術(shù)。而我國現(xiàn)無線通信技術(shù)還是以中國聯(lián)通和中國移動兩大公司所提供的2G業(yè)務(wù)服務(wù)為主,主要包括的是人們所熟知的語音、電子郵件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)頁瀏覽等,電信企業(yè)也推出了3G無線網(wǎng)絡(luò)TD-SCDMA,在接入方面,多個(gè)用戶可以通過WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)Internet共享的高速接入。高接入速率的無線技術(shù)在我國還停留在技術(shù)研究階段,沒有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,在這一方面,自主知識產(chǎn)權(quán)的無線通信技術(shù)還需大規(guī)模發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上,大中城市的使用率和覆蓋率還需要大力提高,特別是高速無線接入的應(yīng)用。
21世紀(jì)的通信技術(shù)還處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折期,現(xiàn)目前的無線通信邁入大規(guī)模發(fā)展階段,呈現(xiàn)向?qū)拵Ф嗝襟w和數(shù)據(jù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)變的態(tài)勢,在未來的十年內(nèi),無線通信技術(shù)還將朝著分組化、個(gè)人化、綜合化、分組化、多元化飛速發(fā)展。就目前看來,無線通技術(shù)的發(fā)展十分火熱,正以向高寬帶、大范圍快速躍進(jìn)。將來,無線通信領(lǐng)域還可能會出現(xiàn)對無線通信產(chǎn)業(yè)有著更加強(qiáng)大推進(jìn)作用的新技術(shù)。但就目前來看,對于無線通信技術(shù),我們應(yīng)有一個(gè)科學(xué)理性的態(tài)度正確把握,我們對寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個(gè)理性的態(tài)度和科學(xué)的把握。無線通訊技術(shù)走向趨勢呈現(xiàn)出一下幾個(gè)態(tài)勢:
首先,就目前的通信領(lǐng)域來看,無線通信技術(shù)使用區(qū)域、技術(shù)特點(diǎn)、和接入速率存在一定的分化,在未來的發(fā)展中,各種通信領(lǐng)域的互補(bǔ)性會更加明顯。如現(xiàn)在人們比較熟悉的WLAN、3G、UWB等,在互補(bǔ)效應(yīng)上會更加成熟。WLAN更利于結(jié)局中等舉例的較高數(shù)據(jù)接收,3G則更加適應(yīng)強(qiáng)漫游和廣域無縫覆蓋的移動需求,而UWB則以低發(fā)射率、高傳輸速率、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單和安全性高的為優(yōu)勢,可幫助實(shí)現(xiàn)短距離的高速無線連接。未來的無線網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)綜合一體化的系統(tǒng),各種無線通信技術(shù)各自發(fā)揮作用,大范圍來看,3G或者超3G技術(shù)將成為該領(lǐng)域主導(dǎo),而UWB、WLAN等技術(shù)則因各自不同的技術(shù)特點(diǎn)在相應(yīng)的區(qū)域和覆蓋范圍內(nèi),與3G形成有效互補(bǔ)。因此,我們應(yīng)當(dāng)在各種無線的接入和組網(wǎng)的一體化,以及接入手段的多元化上做進(jìn)一步的嘗試和推進(jìn)發(fā)展,更加利于實(shí)現(xiàn)不同客戶群的需求,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)多元化和市場的細(xì)化,進(jìn)一步平衡移動通信的發(fā)展?fàn)顩r,同時(shí)也達(dá)到合理規(guī)劃無線通信網(wǎng)絡(luò)和資源有效配置及利用的目的。將無線通信技術(shù)演變成為推動社會市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動力。
第二,單純從公眾移動通信的發(fā)展來看,3G已成為現(xiàn)目前全球移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。歐美發(fā)達(dá)國家早已不采用以發(fā)展用戶數(shù)量的模式來實(shí)現(xiàn)利潤的增長,他們更希望可以通過3G網(wǎng)絡(luò)搭建更大、更廣、更全面的業(yè)務(wù)平臺。就這方面,他們的經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒。據(jù)GSMA和CDG的數(shù)據(jù)顯示表明,目前全國已有超過86%的運(yùn)營商已提供了3G服務(wù),全球3G用戶已高達(dá)11.6億。動態(tài)觀察顯示,3G走勢還在繼續(xù)上升。新興經(jīng)濟(jì)體系為3G發(fā)展所作出的重要貢獻(xiàn)已被普遍認(rèn)可。據(jù)調(diào)查,僅2010年上半年,全球3G用戶的增長率就高達(dá)37%,其中中國是94.1%。有機(jī)構(gòu)作出這樣的預(yù)測:今年全球?qū)幸话胍陨系?G手機(jī)用于新興市場。3G商務(wù)網(wǎng)絡(luò)部署的啟動,也在一定程度上給我們以提示,培育新興的移動市場將是移動業(yè)界所面臨的巨大機(jī)遇之一。
第三,信息業(yè)下一步的發(fā)展方向必然是以適應(yīng)個(gè)人商務(wù)、工作的,移動IP的信息個(gè)人化將成為重要技術(shù)手段之一,IP應(yīng)用載體多元化、移動IP技術(shù)逐漸被人們所關(guān)注,這預(yù)示著無線通信技術(shù)與IP技術(shù)的組合也是未來通信技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。鑒于技術(shù)、市場需求和技術(shù)上的要求,融合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的鏈接,已經(jīng)很有必要。網(wǎng)絡(luò)的融合可以體現(xiàn)在接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)和終端的融合等。不同的網(wǎng)絡(luò)接入需要起協(xié)同工作作用的無線漫游存在,具有重配置的能力也就成為未來通信終端所必須具備的,也就是通信與計(jì)算的融合體。通信終端不在需要用戶的干預(yù)操作,即可根據(jù)客戶需求,綜合分析,匹配多種無線網(wǎng)絡(luò)的接入,實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)服務(wù)情況,自動完成網(wǎng)絡(luò)檢測感知和選擇、軟件下載升級更新等工作,集合IP業(yè)務(wù)和非IP業(yè)務(wù),語音、數(shù)據(jù)和圖像等的綜合,多MAC接入,無線傳輸?shù)木C合,服務(wù)模式的選擇等等。
篇10
1 無線通信網(wǎng)絡(luò)的概況
無線通信網(wǎng)絡(luò)是近年信息通信領(lǐng)域發(fā)展中發(fā)展速度最快、應(yīng)用最廣泛的通信方式。無線網(wǎng)絡(luò)中的無線電波其有傳送的距離遠(yuǎn)、頻帶寬、通信容量大的特點(diǎn)。無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐漸深入到人們的日常生活和工作當(dāng)中,比如我們常用的手機(jī)、無線電話和數(shù)字電視等都離不開無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是自干擾系統(tǒng),尤其是相同載頻的鄰區(qū),網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載量越高,干擾就會越大,覆蓋范圍就會越小。所以,為了提高無線通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,就必須加快無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的進(jìn)程,提高無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,提高接通率,保證網(wǎng)絡(luò)容量能夠充分滿足所有用戶的要求。
實(shí)現(xiàn)無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,需要對目前正在運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)工程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和性能分析,并找出影響網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的源頭,并及時(shí)修改通信網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置,調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備的配置,采取高科技技術(shù)手段優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò),從而確保無線通信系統(tǒng)高質(zhì)量的運(yùn)行,讓現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)資源體現(xiàn)出其最佳的效益。
2 無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性
無線通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、用戶分布都不固定,隨時(shí)都在不斷的變化。無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)張,網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,網(wǎng)絡(luò)通信的話務(wù)模型與業(yè)務(wù)模型的改變,都有可能導(dǎo)致無線通信網(wǎng)絡(luò)性能和運(yùn)行情況發(fā)生變化,為適應(yīng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的各種變化,就要求我們加大對無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化,從而持續(xù)不斷地對網(wǎng)絡(luò)變化進(jìn)行調(diào)整。
由于無線方式具有很多的不確定因素,而這些因素對無線通信網(wǎng)絡(luò)都有很大的影響,其性能的優(yōu)劣是用戶通信質(zhì)量好壞的決定性因素。所以,當(dāng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的無線電波傳播不穩(wěn)定定、基站設(shè)備有變動、用戶對話務(wù)需求及服務(wù)質(zhì)量要求增加等情況下需要網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化;還有當(dāng)無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋不均勻、語音質(zhì)量差、掉話、接入失敗、信道擁塞等故障時(shí)更需要網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。只有對無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了不斷的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后,才能減少呼叫連通時(shí)間,減少通話掉線次數(shù),提高通話質(zhì)量,提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性,這不僅為用戶提高了服務(wù)質(zhì)量,同時(shí)也為通信事業(yè)帶來了顯著和長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
3 無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化流程
3.1 數(shù)據(jù)采集
無線通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集工作是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本的前提和基礎(chǔ)。采集數(shù)據(jù)是指對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)總體運(yùn)行和其工程情況的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,其目的是對網(wǎng)絡(luò)性能和質(zhì)量能夠更加有針對性的分析。采集數(shù)據(jù)的方法有話務(wù)數(shù)據(jù)采集和路測數(shù)據(jù)采集兩種。話務(wù)數(shù)據(jù)采集主要有網(wǎng)絡(luò)接入性能數(shù)據(jù)、信道接通率、可用率、擁塞率、掉線率、話務(wù)轉(zhuǎn)換成功率、話統(tǒng)報(bào)告圖表等。路測數(shù)據(jù)采集則是指通過路測設(shè)備對無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、轉(zhuǎn)換、質(zhì)量現(xiàn)狀等進(jìn)行定性定量定位。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化最重要的手段是路測(DT)和CQT測試,下面重點(diǎn)介紹路測(DT)和CQT測試。
通過到網(wǎng)絡(luò)通信有問題的地方進(jìn)行實(shí)地路測測試,能夠詳細(xì)地記錄測試點(diǎn)附近的接收質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)通信所占用的小區(qū)、信道等數(shù)據(jù)。如果路測到的數(shù)據(jù)不符合理論數(shù)據(jù),比如通話質(zhì)量差的原因不是因?yàn)樾盘柕膹?qiáng)弱而引起的;阻塞不是由于沒有進(jìn)行正常切換;通信信號的電平過低和TA過大等。就需要在對通信網(wǎng)絡(luò)路測數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,對鄰近關(guān)系與切換參數(shù)進(jìn)行檢查修改,調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)的天線傾角和方向,查找通信網(wǎng)絡(luò)的干擾來源,找出通信網(wǎng)絡(luò)天饋系統(tǒng)的安裝錯(cuò)誤。
CQT測試上要盡量突出重點(diǎn),測試的地點(diǎn)要選擇用戶相對集中的場所,比如商場和居民小區(qū)這類地點(diǎn),選點(diǎn)一般要在30個(gè)以上。對客戶的投訴要進(jìn)行歸類整理,從通信掉話,通信接入困難和通話質(zhì)量不好等方面進(jìn)行分類,并要注意客服投訴的時(shí)間和地點(diǎn)。盡量地收集和分析這些信息有利于掌握無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的主要問題,并及時(shí)有效地解決,從而提高工作效率。
3.2 性能分析
性能分析是指通過上面的兩種數(shù)據(jù)采集方法,對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析,以便制定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案。對采集的數(shù)據(jù)主要從干擾、掉話、轉(zhuǎn)換、話務(wù)均衡四個(gè)方面來分析通信網(wǎng)絡(luò)性能。無線通信網(wǎng)絡(luò)一般發(fā)生的故障有:接入失敗、切換失敗、掉話、高錯(cuò)誤幀率等。在COT測試數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,對通信網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)進(jìn)行分析,充分考慮到掉話率,切換成功率,呼叫成功率和信道可用率等重要指標(biāo)的數(shù)據(jù)是否合理,找出指標(biāo)數(shù)據(jù)過高或者過低的原因,及時(shí)地解決這此問題。
3.3 工程優(yōu)化
在性能分析完成后,就要實(shí)施優(yōu)化方案。無線通信網(wǎng)絡(luò)的工程優(yōu)化能夠最大程度上擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域,降低通話掉話率,減少呼叫的失敗率,提供切換的穩(wěn)定性,提高無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源的使用率,擴(kuò)大通信系統(tǒng)的容量。無線網(wǎng)絡(luò)的工程優(yōu)化具體做法是:
(1)合理設(shè)置網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計(jì)參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)。在無線通信網(wǎng)絡(luò)所用的設(shè)備中,所有設(shè)備都有大量的參數(shù),通過對參數(shù)的設(shè)置來控制小區(qū)的信道配置,實(shí)現(xiàn)手機(jī)等移動設(shè)備的尋呼、接入和位置更新等行為。這些參數(shù)的設(shè)置直接影響到小區(qū)網(wǎng)絡(luò)信號的覆蓋率,小區(qū)間切換和小區(qū)話務(wù)負(fù)荷的分布等。為了能夠充分合理地運(yùn)用現(xiàn)有的無線資源,就需要對參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)置,盡可能讓全網(wǎng)的業(yè)務(wù)量和信令流量能夠均勻,這對網(wǎng)絡(luò)平均服務(wù)水平的提高有著重要的作用。在對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候要適量,如果參數(shù)設(shè)置太小就根本起不到作用,而參數(shù)設(shè)置太大則有負(fù)面的影響,還需要考慮到參數(shù)的調(diào)整對相鄰區(qū)間的影響,否則就會違背無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的初衷。
(2)網(wǎng)絡(luò)基站群的劃分,網(wǎng)絡(luò)基站的數(shù)量一般是20-30個(gè)之間,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行靈活的調(diào)整,提高網(wǎng)絡(luò)信息的覆蓋率,滿足網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋區(qū)域的相對獨(dú)立性。
(3)選擇好基站群,讓基站的建設(shè)規(guī)模能夠適應(yīng)本地區(qū)的發(fā)展要求,達(dá)到網(wǎng)絡(luò)工程優(yōu)化的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。
(4)路測數(shù)據(jù)的分析,要充分利用后臺處理軟件對路測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,同時(shí)針對數(shù)據(jù)分析結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,所有指標(biāo)都要滿足網(wǎng)絡(luò)的性能。
除此以外,還可以利用微蜂窩完善無線通信網(wǎng)絡(luò)。與宏蜂窩相比,微蜂窩的優(yōu)勢表現(xiàn)得更加明顯,微蜂窩的安裝和使用也更加方便。微蜂窩可以充分地補(bǔ)充宏蜂窩。主要表現(xiàn)在:通過在無線通信網(wǎng)絡(luò)信號比較復(fù)雜的路段建設(shè)微蜂窩,可以讓這些地段形成主導(dǎo)信號,進(jìn)而改善無線網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量;通過微蜂窩增加室內(nèi)分布系統(tǒng)能夠有效地解決宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號很難覆蓋的盲點(diǎn)地區(qū),比如商城和地下停車場;合理運(yùn)用微蜂窩能夠有效地分擔(dān)熱點(diǎn)地區(qū)的話務(wù)量,還能完善高速公路覆蓋的盲區(qū),采用微蜂窩的定向天線,向公路的兩個(gè)走向分別發(fā)射,從而解決高速公路網(wǎng)絡(luò)信號的覆蓋盲區(qū)。
4 結(jié)語
無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化直接貫穿于無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的全過程,為了讓無線通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量再上一個(gè)臺階,需要更加深入的、持久的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。此外,無線通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作也是比較繁重的,它對延續(xù)網(wǎng)絡(luò)的生命期有著非常重要的作用和意義。做好無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作,不僅能夠不斷地提高現(xiàn)有無線通信的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平和無線電頻譜效率,還能在最大程度上降低企業(yè)的運(yùn)營成本,從而為用戶提供最優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
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