无线通信范文
时间:2023-03-30 16:02:03
导语:如何才能写好一篇无线通信,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
英文名称:Wireless Communication Technology
主管单位:信息产业部
主办单位:电信科学技术第四研究所
出版周期:季刊
出版地址:陕西省西安市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1003-8329
国内刊号:61-1361/TN
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1971
期刊收录:
核心期刊:
中文核心期刊(1996)
期刊荣誉:
联系方式
篇2
远距离无线通信技术逐渐更新换代,而近距离无线通信技术也在同步发展。现阶段,人们随身携带的通信工具,主要利用红外线进行传输,通过IRDA能够避免长距离电线电缆的麻烦,但仍然不便于利用。蓝牙技术应运而生,并成功地在短距离内创建了公众化的无线网络。各种信号均可以借助接入点进行传输,摒弃了传统的电缆,而且被广泛应用于交互式短距离无线通信中。这就包括了电话会议、相机与电脑终端之间的图像传输、不同家庭电器的遥控等。Wimax科技正逐渐兴起,其特点是远距离传输与高带宽。通过Wimax,人们有效地构建了城市之间、城乡之间的无线网。Wimax能够覆盖几十公里以上,网络速度达到了几十M/s。所以有些科学家认为,其远距离与高速传输服务也许会抢占3G通讯的市场份额。Wimax技术在运营开支、传输速度和距离等层面有着得天独厚的优越性,也许会成为一类开创产业新局面的科技。
2超宽带无线接入技术
超宽带是一类时域通信手段,其无线接入技术比普通科技手段的带宽高,有着高速率、开支少、能耗少的优势。相比于传统的无线通讯网络,这种技术无需载波,仅仅通过小周期的脉冲信号作为载体,以二进制信号进行传输。这种超宽带信号的频谱比较稀疏,信号强度是mW级别,能够抵御强干扰信号。相比于CDMA框架,此通信系统更利于实现,仅需较少的开支。
3未来无线通信领域的发展趋势
3.1无线通信领域技术互补性日益明显
无线通信技术种类逐渐增多,每种都有各自的优劣势与适用场合。3G相对适合于大范围与城际漫游的数据传输需求,而无线局域网则适合于中距离范围内的信号传输,超宽带技术适合于近距离、超高速的无线通讯。所以在发展无线网络通信技术的历程中,我们应当依照不同消费者的个性化需求,甄选出最适合的无线通讯手段,使得无线通信业务有着多元化未来,更好地处理移动通信应用中的各类难题。在不远的将来,无线宽带接入技术仍会朝着高带宽、大范围传输的方向不断发展。未来仍有可能会孕育出更先进的技术手段。现阶段的无线宽带接入技术应用于受限条件下的高速度传输,其话音通讯性能仍然与公众移动通讯手段相距甚远。因此,我们应着眼于未来,不断挖掘其技术优越性,弥补移动网络的应用缺陷,以更好地服务大众,同时避免资源浪费。
3.2蓝牙技术将革新无线通信业的发展
在蓝牙技术的发展大潮中,众多企业都在探究和制造以蓝牙技术为主导的电子产品,譬如某集团研制了以蓝牙技术为基础的无线耳机等。芯片设计研发团队成功开发了在蓝牙技术所需频段内的专用IC,同时配备了与之匹配的应用硬件软件套装,便于其他客户或应用厂商可以快速掌握此芯片的应用之道,并生产出以蓝牙技术为本的新产品。除此之外,软件开发企业研发出了大量适用于蓝牙技术的软件,被广泛应用于电脑、手机等。大部分电子产品都能借助蓝牙技术以无线方式连接成网络,使人们可以自由地传输讯息。蓝牙技术的产生推动了无线通信业的进一步发展,计算机业和电器行业都得益于蓝牙技术的发展,并加大了对蓝牙技术开发的投资力度。
3.3无线网络通信技术的融合趋势
3.3.1无线技术与蜂窝网技术的融合
为了完成其计费与检测功能,短距离无线通信技术被应用于电子产品中。无线通信技术在近些年来迎来了更快速的发展,愈来愈多的短距离无线接入技术被应用于社会生活的各个层面,譬如蓝牙技术有效融合了短距离无线技术与蜂窝网技术。
3.3.2移动通信技术和无线宽带接入技术的融合
移动通信业务的发展成熟,与宽带业务领域的拓宽,直接推动了多种宽带接入技术的产生和发展。譬如无线局域网技术推动了3G通讯技术的其他应用。而且移动通信技术和无线宽带接入技术互惠互利,并在4G时代完美地融合成一个健全的系统。
3.3.3无线通信技术与视频等多媒体技术的融合
篇3
在目前的配电网通信方式中,主要有两种不同的通信方式,即有线通信与无线通信,配电载波通信与光纤通信是主要的两种有线通信方式。其中的配电载波通信又可以划分为低压宽带载波与低压窄带载波两种,该种通信方式下,能够很好的满足配电网络双向通信的需求,并且采用该种通信方式,不用进行通信线路的另外铺设,对于远程的数据监测及抄表来说是非常经济的一种通信方式,并且该种通信方式的技术非常的简单,易于操作,但是该种通信方式也具有没有统一的通信标准的缺点,很多厂家生产的设备不能很好的兼容,并且受电磁干扰的现象比较严重。光纤传输通信具有安全性能高、实时性好、抗干扰能力强、容量大、可靠性好的诸多优点,但是该种通信方式下,组网的成本较高,并且组网方式不灵活,这些缺点导致其在配网通信中的应用受到了一定程度的制约。通过以上的分析可以看出,在配电网中采用有线通信的通信方式,具有较高的可靠性,但是建设其通信网络需要投入较大的资金,并且通信方式不够灵活,这使得其在配电网中的应用无法得到广泛的推广。在配电网中常用的几种无线通信技术有GPRS、CDMA、430M数传电台等,下面就对这几种无线通信方式应用于配电网通信中的优劣性能进行简单分析。
1.1430M无线通信技术
430M无线通信技术具有组网灵活、组网成本低、单站覆盖范围广的优点,但是将该种通信方式应用于配电网的通信中,也具有一系列的缺点,主要表现为:(1)在电力行业中数传电台所采用的调制方式通常是比较落后的,并且在数据的传输过程中,采用的是透明的无协议传输模式,不能对传输数据进行加密,也没有响应的纠错能力,所传输的信号很容易被截获,这对于信号传输过程中的安全性能是有较大影响的。(2)该传输方式中进行数据交换的主要方式是轮询,并且其周期是随着监控点的数量的增加而表现出现行增长的特点的,对于配电网通信的实时性要求无法满足。(3)各个传输节点是独立存在的,没有进行统一的网络管理,也不能进行无线信号的同步,信道的利用率非常的低,在通信的过程中,资源浪费现象非常的严重。
1.2GPRS/CDMA20001X无线通信技术
GPRS/CDMA无线通信技术是目前配电网中广泛采用的一种无线通信技术,该技术具有网络覆盖面积广、成熟度高的特点,但是该技术中还是存在着一些缺点,如:(1)资费比较高,运营商所采用的计费方式是以比特为最小的计费单位,导致其自费较高。(2)该通信方式中的节点连通率较低,该传输方式中的传输网络中,主要的传输任务是语音传输,这就会导致电力数据业务在传输的过程中连通率较低,容易发生断线。(3)该传输方式中的网络安全得不到保障,由于该传输方式中是租用相关的运营商的网络,无法满足配电网数据传输安全、可靠性的要求。(4)无法保证网络延时,在该种通信方式中,数据在传输的过程中具有较大的网络延时,而配电网数据传输要求具有较强的实时性,这与配电网络的要求是不相符的。
2宽带无线通信技术应用于配电网无线通信中的优点
配网中的自动化通信的主要特点是:信息总量大、信息节点分布广、单个节点的信息量小;并且要具有很好的可扩展性;对于传输带宽、时延、速率等都有严格的要求,而通过对宽带无线接入技术进行分析,其传输特点正好能够符合配电网自动化通信的要求,尤其是BWA技术,其具有较高的传输带宽、带宽分配机制非常的灵活等优点。通过对BWA技术进行分析,可以发现该技术具有以下的特点:(1)覆盖范围非常的广,对于零散分布的配网监控点能够进行有效的覆盖,并且能够通过无线接入点信号交叉覆盖的方式能够很好的保证各个监控点的传输可靠性。(2)通过窝组网的架构方式,能够实现多种形式的双向数据传输,限制业务性能的只有带宽。(3)能够实现带宽的动态分配,该种分配机制能够满足配电网中的不同业务需求。(4)带宽非常的大,具有很高的吞吐量,对于配电网的业务开展非常的方便。(5)具有很好的安全性能,为了保证数据传输过程中的安全性,无线宽带技术中采用了MAC地址绑定、地址/协议过滤、防火墙等一系列的措施,并且具有很好的加密功能。(6)基于全IP架构,因为是采用这种架构,使得该传输方式能够兼容任何基于TCP/IP协议而进行开发的配电网业务。正因为宽带无线通信技术具有以上所分析的一系列的优点,因此,在配电网自动化通信系统中,采用宽带无线通信技术进行信息的传输是非常可靠的,下面就对目前使用的两种主流的无线宽带通信技术的优劣性能进行比较。
3各种主流宽带无线通信技术的优劣比较
WiMAX与McWiLL是目前国内的两种主流的BWA技术,这两种技术都采用的是宏蜂窝组网技术,但是二者在技术上存在着较大的差别,从整体上来讲,McWiLL相对于WiMAX存在一些技术上的优势,主要表现为:(1)McWiLL采用的是智能天线技术,这使得其具有较大的覆盖范围,并且具有较大的链路预算;(2)McWiLL采用的是CS-OFDMA技术,成功克服了OFDMA技术在窄带业务上的缺陷,这使得其能够进行宽窄带业务的良好融合,并且该种通信方式在进行大量的窄带并发业务的处理时,具有非常高的通信效率;(3)McWiLL采用的码扩技术具有很强的抗干扰能力。McWiLL技术是我国的自主知识产权技术,国家在政策上对其进行了大力的扶持,而WiMAX技术的核心技术是从国外进行引进,在国内已经没有频率资源,虽然两者的技术水平各有特点,但是从相关的政策扶持上来看,McWiLL技术在国内的发展前景相对较好。但是从产业化角度来对二者进行分析,McWiLL的主要市场是行业市场与专网,其联盟成员的数量也是比较少的,而WiMAX技术的企业联盟数量非常的庞大,尤其是在国外的发展非常的迅猛。随着国内外通信网络及通信技术的不断发展,不管是WiMAX技术还是McWiLL都在不断的发展进步,无线宽带通信技术必将在配电网通信中取得更加广泛的应用。
篇4
【关键词】无线通信;消防通信;应用;发展
【中图分类号】TN914【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2016)01-0053-01
在我国的消防通信系统中应用无线通信技术对于通信系统的发展与建设来说是一项重要的变革与创新,通过无线技术的应用,可以更加快捷的接收到相关的信息,大大缩短了信息通讯的时间。在无线通信技术中,主要包含了两项主要的内容:①微波通信;②卫星通信,这两项通信技术都为消防系统的发展提供了重要的保障。
1消防通信系统的现状和存在问题
在通信消防系统中,消防人员主要通过这一系统接收信息,完成信号的传输,开展指挥调度以及实施消防的救援工作,可以说,消防系统的建立贯穿着消防救援工作的始终,为城市的发展与建设提供了重要的保障,由此可见,要想进一步实现更加快捷的救援工作,首先应该以通信系统的建立为前提,从当前的形势来看,关于这方面的工作依然存在较多的不足之处。
(1)在经济建设与发展的今天,消防安全就更加重要了,如果不能实现通信的全覆盖,就无法有效的开展消防工作的建设,这是当前工作中主要存在的问题,消防盲区的居高不下不仅会影响到人们的生命财产安全,更重要的是会对现代化事业的发展产生严重的影响,因此,要想降低消防盲区,就要在无线通信技术上多下功夫。
(2)在过去的消防通信过程中,手段比较单一,因为无线通信技术是在近几年才应用在消防通信系统中的,因此适用范围上还没有得到大面积的推广应用,仅仅在局部地区进行试点。此外,消防部门对这一技术应用的积极性不高也是主要的问题,不具备相应的应用意识就不能将其应用在实践之中,更不会获得相应的成果,因此这是限制消防通信系统得到发展的限制性因素,要想实现这一目标,就需要在意识管理上加强对无线通信技术的推广,以实现消防通信的现代化建设。
(3)传统的消防通信系统在救援的工作中作用不大,因为在实施救援工作的过程中,经常处在一种高温的状态之下,这时消防通信系统就无法发挥其功能,电子信号不能进行传输,在一定程度上影响到救援工作的实施,但是无线通信技术就不会具有这样的问题,这也是无线通信技术的优势所在,为了保证在消防救援工作中第一线的人员的安全,更加有必要开展无线通信技术的应用,实时了解救援的实际情况,为保障消防人员的安全性提供重要的基础。
2无线通信技术在消防通信系统中的应用
在现代化发展的今天,无线通信技术的应用在我国已经具有了悠久的历史,但是在实际使用方面却没有较大的成效,在近几年间,相关的研究人员对这一问题开展了深刻的研究,最终发现其所具有的真正价值,并且应用在的各个领域中,其中消防领域就是其中之一,在消防通信系统中应用无线通信技术具有重要的作用,其应用性的价值主要体现在如下几个方面:
(1)在消防现场中的应用。众所周知,无线通信技术具有较多的优点,在这方面的应用中,主要利用了无线通信技术具有高传播性的特点,通过高频率的传播速度而与消防现场达到了契合的效果,通过消防人员在救援现象进行实时信息的传播,有助于总指挥处在第一时间作出决定,从而为消防工作的顺利实施节省大量的时间,并且无线通信技术在火灾现场的实际覆盖面上具有较高的要求,不得低于95%的覆盖面,最大化的保证了该技术在现场中的应用。根据我国对消防救援的相关规定,在5min之内要完成初步的救援措施,而传统的消防通信系统由于具有滞后性是无法有效的完成的,因此无线通信技术的作用是十分重要的。
(2)在消防信号的反馈方面上,无线通信技术可以做到及时、高效,这在现代化的消防通信系统的建设中具有重要的实践价值,能够有效的促进预警水平的提高。反应机制的建立可以降低火灾造成的损失,减少人身伤亡的风险,反馈系统作为消防通信系统中重要的组成部分之一,采用无线通信技术可以提高反馈的效率,从而实现消防现场与消防控制室的联系,在短时间内就能实现信号的通信。除此之外,消防通信信号的反馈系统大多有自身专用的通信线路,现场消防人员可以通过现场设置的无线通信装置和消防控制室进行联络与沟通,这对于火灾的及时预防有着重要的影响。除此之外消防系统通过建立无线中继站和无线基站发射功率提升等手段的合理应用可以有效减少在消防通信信号反馈过程中信号衰弱、信号不稳定等现象的发生并能有效减少干扰因素对消防通信信号及时反馈的影响,从而更好地促进我国消防工作的高效进行。
3结语
综上所述,无线通信技术在消防通信系统中的应用具有重要的影响力,是现代化发展的成果,通过本文的论述可以得知在消防火灾的现场以及在信号的反馈方面,无线通信技术均具有良好的效果,因此在今后的工作中需要人们的进一步推广。
参考文献
[1]张琦.浅析目前无线通信存在的问题及解决对策[J].民营科技,2012(08).
[2]杨宇林,白日昌.利用动态TDMA无线通信网络技术实现建筑物内部消防警报系统的联动监控[J].辽宁建材,2011(12).
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无线通信技术在单片机通信系统中的应用,存在的最大问题就是数转电台与车载微机的对接问题,在单片机通信系统运行过程中,要保证数转电台与车载微机之间对接的准确性和数据传输的稳定性。车载微机系统采用的处理器是DALLAS公司研发的DS80C320处理器,其在运行中能够提供两个全双工串行口,两个数据指针、13个中断源。通过处理器自身强大的数据处理能力,可以结合数转电台和车载微机所处的不同的实际运行状况,对其对接的方式进行选择,保证数转电台车载微机系统在对接活动中最大限度的接口连接安全和数据传输安全,减轻了单片机控制接口的负担,同时提高了单片机通信系统运行的可靠性[2]。
二、通信软件设计
1、通信格式。车载微机向地面通信系统发送请求信号主形式为ABBAIDSUMNFF、其中数据帧一共包含有6个字节,前两个字节(ABBA)表示起始位置,第三个字(ID)表示该趟列车的车载微机的编码号,第四字节(SUM)为通信活动中的标注字节,第五字节(N)表示在本次通信活动中从起始字节到结束字节的字节数,是为了防止在通信中信息丢失而设置的,第六字节(FF)表示通信内容结束。无线通信技术在单片机通信系统中的应用,对通信模式最大的创新就是实现了信息通信的数字化。单片机通信系统在我国的应用广泛的存在着运行中一对多的运行模式,一般大型机务段都拥有数百台机车。因为铁路运输自身的特性,大量的机车回段的时间都不确定,机车在完成运输任务返回机务段时,应该首先与地面信息系统取得联系,这种联系由机车首先发出通信请求,在得到地面信息系统的回应后,与地面信息系统建立通信连接并完成数据信息的转发。当车载微机连续三次申请通信都得不到回复或者回复信息不正确的时候,车辆管理人员应该保留该车次的数据信息,并与维护人员联系进行车载微机的修理[3]。
2、程序流程。无线通信技术在单片机通信系统中的应用结构包括有数转电台和车载微机系统,其运行流程为机车管理人员将通信键按下,车载微机系统向地面通信中心发送通信请求,车载微机系统在通信请求发出之后其接收系统就开始工作,验证是否收到地面数据中心的应答,如果收到应答则进入到数据传输程序,如果超过三次通信请求没有收到应答系统将提示维护,同时如果一次通信请求在10分钟之内没有收到应答信息系统也会自动提示维护[4]。
三、结论
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电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。
二、无线技术介绍
(一)无线通信技术的概念
目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。
(二)无线通信技术的发展现状
无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。
总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。
1.主流无线通信技术
从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。
2.其他无线通信技术
除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。
(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。
(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。
(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。
(4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。
三、无线技术优劣分析
(一)WLAN技术分析
Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。
(二)WiMax技术分析
WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。
(三)WMN技术分析
WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。
(四)3G技术分析
3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。
(五)LMDS技术分析
本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。
(六)MMDS技术分析
MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。
(七)集群通信技术分析
数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。
数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。
(八)点对点微波通信技术分析
微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。
(九)卫星通信技术分析
利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。
但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。
四、无线技术综合比较
目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。
首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。
从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。
从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。
从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。
从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。
从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。
篇7
1 SCADA系统的特点
SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统即监视控制与数据采集系统,是以计算机为基础的监测控制与调度管理自动化系统,能实现远程数据采集、设备控制、测量、参数调节以及信号报警等各项功能,可广泛应用于电力、水利、石油、化工、环保和市政等众多领域。
SCADA系统一般采用分散式测控、集中式管理的方式,整个系统由监控中心、若干个分散的远程测控终端RTU(Remote Terminal Unit)和通信介质三部分组成。监控中心又称主站,是SCADA系统的核心,负责控制管理整个系统的运行;RTU又称外围站点,是采用微处理器或DSP的可独立运行的智能测控模块,完成各种远端现场数据的采集与处理、现场执行机构的控制以及与远程控制中心的通信,具有易扩展性和易维护性特点;通信介质根据实际需求和应用对象的不同多种实现方式,下面稍作分析。
2 通信介质的选取
数据传输介质分为有线和无线两类。有线传输方式如:电力线载波、RS-485现场总线和PSTN公用电话网等。无线传输方式如:VHF/UHF无线电台 、ISM扩频电台、GSM移动电话网以及卫星通信网等。每种方法各种其特点。
电力线载波利用现有的供电线路不需另铺专用通信线路,但电力线固有干扰较大,且载波信号只能在一个配电变压器区域内传送,通信跟踪较短;RS-485现场总线具有通信效率高、可靠性好等优点,但用于大容量系统时铺设专用线路工程造价太高。
PSTN公用电话网和GSM移动电话网的初期投入费用少,无盲区覆盖,但日积月累的运营费用极高;ISM(工业科学医疗用途)频段的扩频电台(2.4GHz)及微波(4GHz以上)可用于远距离、高性能传输,但价格昂贵。
VHF/UHF无线电台:传输距离较远,只需维护费用而无运营费用,系统使用及站点扩展很方便,尤其适用于大容量分散式SCADA系统,其性能价格比高,但必须向当地无线电管理部分申请相应频点才可使用。
由此可见,有线与无线方式各有利弊,有线通信的优势在于数据传输的可靠性,但当RTU分散时测控系统辅设专用线路造价过高;而无线通信则在大容量SCADA系统中优势明显。城市路灯监控系统正是采用VHF/UHF无线电台通信方式,已在南京、福州、长春等省会城市连续常运行几年且客户反映好。实践证明,只要解决好数据传输的可靠性这一关键问题,就能保证整个无线通信SCADA系统正常可靠运行。
3 城市路灯无线通信SCADA系统的设计
该系统总体结构主要由三部分构成:监控中心、若干个外围站RTU及VHF/UHF无线电台进行数据通信。监控中心选用TAIT 855/856基地台,外围站选用Motorola GM300车载电台。城市路灯无线通信SCADA系统组网结构如图1所示。
3.1 监控中心组成和功能
城市路灯无线通信SCADA系统的控制中心主要由主控机、后备机、服务器、大屏幕多媒体投影机、电台、铁塔及天线等组成。
主控机与服务器按Client/Server结构连网。主控机作为系统的客户机,由一台Intel工控机构成,用VB语言编程,主要功能实现人机界面并通过无线Modem与电台连,向RTU发送控制指令,接收返回的检测数据和状态参数。为提高系统的可靠性,在该系统中采用另一台Intel工控机作为后备机对主控机进行备份。
用一台IBM服务器作无线通信SCADA系统的数据库服务器,RTU采集到的数据经主控机处理后存放在数据服务器中,其它管理系统经授权可以直接访问该服务器,很容量实现系统间的数据共享。
监控中心主要完成以下功能:
(1)大屏幕多媒体投影机动态显示SCADA系统中每一个RTU在城市地图中所处位置及该站点的工作状态和实时参数(包括各条线路的交流电压、电流、功率、电度表读数、亮灯率等)。
(2)根据该城市所处经纠度及日出日落时间,制定出对应全年的每日开/关灯时间曲线以实时控制路灯的通/断;另外可由控制人员结合具体情况,修改开/关灯时间,并传送给RTU以进行控制。
(3)定时巡检/定点检测RTU,并通过无线Modem获取RTU返回的开关状态、数据参数及报警码。
(4)在巡检过程中,若发现故障或参数越限,可进行声光报警,并在大屏幕上动态显示以该站点位置为中主的放大地图及相应的工况、实测数据及故障形式。
(5)具有节省能源功能,实行全夜灯/半夜灯两种工作方式,由控制人员针对每条线路决定是否采用半夜灯方式及任意调节半夜灯的起止时间。同时还具有防窃电监测功能:当检测到某一支路电流值大于正常运行值时,若同一RTU中其它支路电流值正常(表明A/D芯片工作正常),则该支路存在窍电现象。
(6)采用虚拟仪表方法显示电压表、电流表、电度表等仪表形状,利用VB控件Meter在仪表盘上直观显示模拟数据量的动态变化。
(7)定时对所有RTU进行校时,确保外围站时间准确性。
(8)数据处理、存储及报表打印功能。
3.2 无线通信
3.2.1 通信介质
无线通信SCADA系统监控中心与RTU之间采用VHF/UHF无线电台进行数据传输,工作频率为203~450Hz(须向当地无线电管理部门申请相应的频点),数据通信的调制方式为FSK,传送速率为300~1200bps。RTU站点间分布较散,与监控中心距离较远,因此通信体制采用大区制。监控中心选用TAIT 855/856基地台,发射功率为45W,工作在全双工方式,覆盖范围与高增益全向天线铁塔的高度有关,半径可达几十公里。RTU采用Motorola GM300车载电台,配以定向天线,发射功率为25W,工作在半双工方式。
3.2.2 通信方式
监控中心采用广播方式或点对点方式向RTU发送命令。采用广播方式时,RTU只接收命令并执行,如校对时间、修改开/关灯时间等命令;采用点对点方式时,如遥测、遥控等命令,RTU先进行站点编号确认,若是则根据命令格式执行相应操作,如控制路为开/关、向监迭中心返回电流、电压、开关状态、故障码数据帧等。
3.3 外围站RTU结构模块设计
无线通信SCADA系统的外围站RTU结构图如图2所示。
RTU主要由单片机测控系统组成,包括数据采集处理及A/D转换电路、键盘显示电路、时钟电路、路灯全夜灯/半夜灯控制电路、无线通信电路。外围站都可独立运行,即使因通信故障等原因无法与监控中心联系,也可单独完成路灯系统的日益监控。
单片机测控系统采用80C31作为CPU,27C256作为EPROM,62256作为RAM,在地址译码电路中采用74LS138,P2.7分别接62256的片选信号(为零选中)及74LS138管脚G1(为1选中),P2.4、P2.5、P2.6分别接74LS138管脚A、B、C,输出片选信号控制多路开关、ICL7109、DS12887、74HC245、液晶显示。
(1)数据采集及A/D转换电路
RTU实时测量参数包括线路的电压、电流、电度表读数等。该模块模拟输入信号有三相交流电压UA~UC。线路总电流IA~IC,各支路电流(本系统最多可检测8条支路)I1A~I1C、…、I8A~I8C,信号经V/I变送器、多路开关(4051×4片)、信号处理电路(包括对交流信号整流、滤波等变换)后送入双积分式A/D转换器ICL7109,转换成十二位二进制数,其中低八位D1~D8与P0.0~P0.7相连,高四位D9~D12与P0.0~P0.3相连,CPU通过控制高/低字节使能端HBEN、LBEN分别从数据总线上读取高四位及低八位数据。
(2)键盘显示电路
采用液晶显示。键功能主要有:设置站号、时间、各支路电流变化值、电流/电压调零校正、全夜灯/半夜灯模式,巡检/定点检测每一支路参数等。
(3)时钟电路
采用时钟芯片DS12C887提供精确时钟信号,包括年、月、日、时、分。可通过手动方式修改时间,也可由监控中心统一校时。
(4)路灯开/关电路
可通过固化在EPROM中的每日开/关灯时间自动执行该站点路灯线路的通/断,也可通过手动设置方式或由监控中心进行遥控来实现线路通/断。
(5)无线通信电路
由调制/解调芯片TCM3105将接收的模拟载波信号解调为数字信号传给CPU,将需发送的数字信号调制成模拟载波信号并通过GM300车载电台、定向天线与监控中心进行数据传送。
4 路灯无线通信SCADA系统实现的注意事项
采用VFH/UFH电台通信的城市路灯无线通信SCADA系统已经连续几年正常运行。经验表明,只要解决好数据无线传输的可靠性问题,在城市大容量监控系统中该方法明显优于有线传输方式,性能价格比高,且可方便地任意扩展RTU。笔者认为在设计调试安装过程中还需要注意以下几方面:
(1)尤其要重视无线信号的场强测试。在外围站安装前,由监控中心基地台发送信号,每一个RTU安装处都要进行场强测试,应无明显的同频干扰和异频互调干扰,信号电平应在20dB以上。若某个RTU不能满足,须改变其地址;当大部分 RTU都不能满足要求时,必须改变无线电台的工作频点。
(2)不能选择过高的通信波特率,否则极易引起丢码现象。
(3)在A/D转换电路调试中发现,ICL7109芯片引脚17(TEST)、27(SEND)不能悬空,应与26(RUN/HOLD)同接+5V。否则A/D转换数据经常会出现不稳定现象。
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【关键词】无线通信;抗干扰技术
引言:
近年来,我国的无线通信技术获得了快速的发展,并在社会很多领域当中得到了应用。在无线通信应用不断增多的情况下,环境对于信号的传输质量要求不断提升,但干扰情况的存在,也将会对信号的正常传输产生影响。在该种情况下,即需要能够积极做好抗干扰技术的应用,不断提升通信质量。
一、典型抗干扰技术
在现今无线通信抗干扰工作当中,较为常见的典型技术有以下几种:
1.1跳频技术
在该技术应用中,将对周边存在的干扰进行弱化、屏蔽处理,也是在民事通信当中经常应用的一种方式。在技术实际应用中,会受到截波频率影响而出现变化码跳变情况,在实际跳变过程中,将通过多频率频移键的应用进行控制。在频谱方面,即在宽频段上进行不间隔随机跳变。在实际工作中,该技术较多的在具有较高抗干扰性无线通信领域当中应用。
1.2扩频技术
对于该技术来说,即是通过直接高码序列发端频谱扩展,之后,在接收端对同样的扩频接收技术进行应用,实现对信号的扩张处理。在扩张完成后,将信号实现对最初原始信息的转换,具有直接性特点,在现今通信业务当中具有较多的应用,也是现今无线电通讯当中应用较多的抗干扰技术。
1.3多入多出技术
在该技术应用中,能够对通信系统频谱利用效率进行提升,以此实现系统容纳量的提升。在多入多出系统中是关键性技术,在实际应用中,能够对数据传输效率进行有效的提升,使系统在传输效率以及传输容量方面具有更好的表现。
二、新抗干扰技术
在不断研究发展中,较多的新无线通信抗干扰技术得到了研发与应用:
2.1超宽带技术
该技术也称为冲激无线电技术,主要在军事雷达以及灾害搜救定位等方面应用。在无线电抗干扰方面,该技术具有较强的优势,但该技术在实际应用中具有短暂的信号持续时间,并因此在频域上具有宽频域获得情况。同时,该技术具有较小的能耗以及简单的操作特点,在定位准确性以及安全性方面具有优势,能够通过信号传输方式避免无线电信息在传输当中受到干扰影响。
2.2虚拟智能天线
在该技术当中,将具有自适应调节功能的智能天线、波速智能天线进行组合性应用,在雷达侦查发射以及军事领域都有应用。但该技术由于价格较高,目前还没有获得大面积应用。在多天线相互作用的影响下,能够保证相关信息准确、及时的传输与接收。在固定方向,能够在对信息进行接收的情况下进行加强处理,对错误情况的出现起到较好的抑制以及减少效果,保证信号在实际传输的抗干扰性方面具有更好的表现。
2.3智能组网技术
在该技术应用中,能够最优化利用通信资源,在确定无线电通信环境中,保证信号在感知性方面能够满足要求。在技术应用中,能够根据所受到的干扰因素影响在信号传输当中进行及时的调整,以此使信号通信在抗干扰方面具有更高的能力。同时,该技术也具有自动调整功能,在实际应用中能够更好的发挥价值。
2.4实时选频技术
该技术能够根据实际工作需求选择频率,以此影响抗干扰水平,可以说是对抗干扰能力进行衡量的关键指标。在选择无线通信频率中,需要保证其能够实现干扰频率的避开,保证系统在无干扰、弱干扰环境当中能够良好的保持运行,对信号的传输效果进行进一步的优化。同时,也能够对高频自适应无线通信系统进行自动切换,以此实现该问题的解决。在具体运行中,如受到相关因素的影响,系统则会实现对更小干扰性频道的切换。
2.5高频自适应抗干扰技术
对于高频无线通信系统,在运行中能够在通信环境、通信条件变化时具有较好的应对能力,这也正是高频自适应技术的特点体现,同时,在功率、频率以及速率方面也具有技术作用的体现。根据其特点的不同,还可以进一步分为分集自适应、自适应均衡以及自适应调零天线技术。在具体应用中,频道自动切换以及实时选频技术的存在,能够使系统信道处于最优化水平中,可以说是对通信质量、通讯率进行提升的关键方式。
三、无线通信中抗干扰技术应用
3.1通信系统应用
在无线通信技术不断优化发展的过程中,抗干扰因素的类型以及技术也在不断提升。在实际工作中,要想对无线通信需求进行满足,就需要能够不断提升抗干扰性能,做好抗干扰技术应用。目前,在扩频通信抗干扰技术中,差分调频抗干扰是其中的重要分支在,在抗干扰能力方面具有较好的表现,需要较短的跳频率时间,能够实现对抗干扰性能的有效提升,在G函数应用时,能够较好的实现解调数据信息的调制。对于差分调频来说,其可以说是异步跳频技术的一类分支,在具体应用中,接收机无法对发射机跳变频率进行预指,对此,即需要在更宽的带宽中应用接收机接受信号。同时,该技术在传输的量以及速度方面也存在不足,也是未来研究的重点。此外,处理抗干扰技术也是一项重点内容。近年来,该技术在二维扩频领域中获得了快速的进展,在面对单音干扰时,即可以应用二维扩频矩阵方式进行处理,能够在系统接收端实现。同时,宽线性技术也在应用当中获得了快速的发展,同传统抗干扰技术相比,宽线性处理技术具有一定的差异,仅仅在传统观测值以及估算值上具有线性关系。同传统线性相比,宽线性技术在精度方面具有更高的优势,能够在对系统抗干扰性能有效提升的基础上实现系统抗干扰水平的提升。
3.2技术综合应用
在无线通信调试技术不断发展的过程中,干扰的手段以及形式也发生了较大的变化。在实际工作中,需要在保证系统复杂程度不受到影响的情况下联系实际综合应用相关处理手段,通过综合抗干扰技术对不同信号传输阶段干扰性能的提升,这也可以说是对无线通信抗干扰技术进行发展的关键趋势。对于综合技术来说,即是对不同通信抗干扰技术进行组合性应用,根据系统实际做好对应干扰因素的分析,通过多种技术的应用最大程度提升系统抗干扰性能。如为了使扩频比例达到最大值,即可以对调频抗干扰技术以及时间跳变抗干扰技术进行综合性应用,以此实现扩频比例的最大化。
3.3未来发展方向
在技术发展的过程中,相关抗干扰技术的类型与种类也将更加多样。在该种情况下,即需要能够积极做好干扰技术的新变化把握,在实践当中做好有效创新改进方案的研究,在无线通信中及时发现存在问题,通过技术创新思维实现相关问题的解决,在不断改进抗干扰技术应用的情况下发挥最佳的抗干扰效果。此外,也需要能够在现有基础上提升无线通信的质量与效率,提升自身的抗干扰性,做好性能与结构的优化,保障无线通信工作的稳定进行。
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社会发展和国民经济的信息化,人们开始在传统的工作方式、商贸方式、思想交流方式、管理模式、金融方式、医疗系统、文化教育方式、以及生活消费方式等上开创新的信息化开展。从制造材料,从最开始应用短波频和电子管技术到MTS系统,到20世纪50年代的UHF450MHZ,到过渡至半导体,70年代的800MHZ,至现如今的适应于移动数据、移动多媒体运作和移动计算机,通信技术也从单纯的主要运用于军事应用扩大至现在的个人通信业务。第三代移动通信正式崛起,向全球标准化发展。
无线通信技术信息沟通的灵活性,以及其在全球无缝覆盖的特性,使其成为当今世界最具竞争力的通信方式。目前的无线通信技术根据其传输的距离大致可以分为以下四种:WPAN、WLAN、WMAN、WWAN。长距离的无线接入技术代表有GSM、GPRS、3G,短距离的无线接入技术大致包括WLAN、UWB等。当前的主流无线通信技术还是以OFDM+MIMO为核心的通信技术,以B3G、WiFi、WiMAX、WMN等四种为主。除了这几种逐流无线通信技术外,还存在着IrDA、RFID、UWB、Bluetooth、集群通信等短距离内的通信技术和MMDS、LMDS、卫星通讯、点对点微波等长距离通信技术。而我国现无线通信技术还是以中国联通和中国移动两大公司所提供的2G业务服务为主,主要包括的是人们所熟知的语音、电子邮件、数据、网页浏览等,电信企业也推出了3G无线网络TD-SCDMA,在接入方面,多个用户可以通过WLAN技术实现Internet共享的高速接入。高接入速率的无线技术在我国还停留在技术研究阶段,没有实质性进展,在这一方面,自主知识产权的无线通信技术还需大规模发展。在网络应用上,大中城市的使用率和覆盖率还需要大力提高,特别是高速无线接入的应用。
21世纪的通信技术还处于关键的转折期,现目前的无线通信迈入大规模发展阶段,呈现向宽带多媒体和数据领域转变的态势,在未来的十年内,无线通信技术还将朝着分组化、个人化、综合化、分组化、多元化飞速发展。就目前看来,无线通技术的发展十分火热,正以向高宽带、大范围快速跃进。将来,无线通信领域还可能会出现对无线通信产业有着更加强大推进作用的新技术。但就目前来看,对于无线通信技术,我们应有一个科学理性的态度正确把握,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。无线通讯技术走向趋势呈现出一下几个态势:
首先,就目前的通信领域来看,无线通信技术使用区域、技术特点、和接入速率存在一定的分化,在未来的发展中,各种通信领域的互补性会更加明显。如现在人们比较熟悉的WLAN、3G、UWB等,在互补效应上会更加成熟。WLAN更利于结局中等举例的较高数据接收,3G则更加适应强漫游和广域无缝覆盖的移动需求,而UWB则以低发射率、高传输速率、抗干扰能力强、结构简单和安全性高的为优势,可帮助实现短距离的高速无线连接。未来的无线网络将是一个综合一体化的系统,各种无线通信技术各自发挥作用,大范围来看,3G或者超3G技术将成为该领域主导,而UWB、WLAN等技术则因各自不同的技术特点在相应的区域和覆盖范围内,与3G形成有效互补。因此,我们应当在各种无线的接入和组网的一体化,以及接入手段的多元化上做进一步的尝试和推进发展,更加利于实现不同客户群的需求,实现业务多元化和市场的细化,进一步平衡移动通信的发展状况,同时也达到合理规划无线通信网络和资源有效配置及利用的目的。将无线通信技术演变成为推动社会市场经济发展的强大动力。
第二,单纯从公众移动通信的发展来看,3G已成为现目前全球移动网络发展的趋势。欧美发达国家早已不采用以发展用户数量的模式来实现利润的增长,他们更希望可以通过3G网络搭建更大、更广、更全面的业务平台。就这方面,他们的经验值得我们借鉴。据GSMA和CDG的数据显示表明,目前全国已有超过86%的运营商已提供了3G服务,全球3G用户已高达11.6亿。动态观察显示,3G走势还在继续上升。新兴经济体系为3G发展所作出的重要贡献已被普遍认可。据调查,仅2010年上半年,全球3G用户的增长率就高达37%,其中中国是94.1%。有机构作出这样的预测:今年全球将会有一半以上的3G手机用于新兴市场。3G商务网络部署的启动,也在一定程度上给我们以提示,培育新兴的移动市场将是移动业界所面临的巨大机遇之一。
第三,信息业下一步的发展方向必然是以适应个人商务、工作的,移动IP的信息个人化将成为重要技术手段之一,IP应用载体多元化、移动IP技术逐渐被人们所关注,这预示着无线通信技术与IP技术的组合也是未来通信技术的发展趋势之一。鉴于技术、市场需求和技术上的要求,融合异构网络的链接,已经很有必要。网络的融合可以体现在接入网、核心网、业务和终端的融合等。不同的网络接入需要起协同工作作用的无线漫游存在,具有重配置的能力也就成为未来通信终端所必须具备的,也就是通信与计算的融合体。通信终端不在需要用户的干预操作,即可根据客户需求,综合分析,匹配多种无线网络的接入,实时监测网络服务情况,自动完成网络检测感知和选择、软件下载升级更新等工作,集合IP业务和非IP业务,语音、数据和图像等的综合,多MAC接入,无线传输的综合,服务模式的选择等等。
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1 无线通信网络的概况
无线通信网络是近年信息通信领域发展中发展速度最快、应用最广泛的通信方式。无线网络中的无线电波其有传送的距离远、频带宽、通信容量大的特点。无线通信网络已经逐渐深入到人们的日常生活和工作当中,比如我们常用的手机、无线电话和数字电视等都离不开无线网络技术。无线通信网络系统的实质是自干扰系统,尤其是相同载频的邻区,网络的负载量越高,干扰就会越大,覆盖范围就会越小。所以,为了提高无线通信网络的质量,就必须加快无线通信网络优化的进程,提高无线通信网络的覆盖范围,提高接通率,保证网络容量能够充分满足所有用户的要求。
实现无线通信网络优化,需要对目前正在运行的网络工程进行数据采集和性能分析,并找出影响网络通信质量的源头,并及时修改通信网络的参数设置,调整通信网络的结构和设备的配置,采取高科技技术手段优化通信网络,从而确保无线通信系统高质量的运行,让现有的无线网络资源体现出其最佳的效益。
2 无线通信网络优化的必要性
无线通信网络的网络环境、网络结构、用户分布都不固定,随时都在不断的变化。无线通信网络规模的扩张,网络覆盖率,网络通信的话务模型与业务模型的改变,都有可能导致无线通信网络性能和运行情况发生变化,为适应无线通信网络的各种变化,就要求我们加大对无线通信网络的优化,从而持续不断地对网络变化进行调整。
由于无线方式具有很多的不确定因素,而这些因素对无线通信网络都有很大的影响,其性能的优劣是用户通信质量好坏的决定性因素。所以,当无线通信网络的无线电波传播不稳定定、基站设备有变动、用户对话务需求及服务质量要求增加等情况下需要网络优化;还有当无线通信网络覆盖不均匀、语音质量差、掉话、接入失败、信道拥塞等故障时更需要网络优化。只有对无线通信网络进行了不断的网络优化后,才能减少呼叫连通时间,减少通话掉线次数,提高通话质量,提高网络的可靠性和可用性,这不仅为用户提高了服务质量,同时也为通信事业带来了显著和长远的经济效益。
3 无线通信网络的优化流程
3.1 数据采集
无线通信网络的数据采集工作是网络优化的基本的前提和基础。采集数据是指对网络设计目标、网络总体运行和其工程情况的系统数据进行采集,其目的是对网络性能和质量能够更加有针对性的分析。采集数据的方法有话务数据采集和路测数据采集两种。话务数据采集主要有网络接入性能数据、信道接通率、可用率、拥塞率、掉线率、话务转换成功率、话统报告图表等。路测数据采集则是指通过路测设备对无线通信网络的覆盖、转换、质量现状等进行定性定量定位。网络优化最重要的手段是路测(DT)和CQT测试,下面重点介绍路测(DT)和CQT测试。
通过到网络通信有问题的地方进行实地路测测试,能够详细地记录测试点附近的接收质量和网络通信所占用的小区、信道等数据。如果路测到的数据不符合理论数据,比如通话质量差的原因不是因为信号的强弱而引起的;阻塞不是由于没有进行正常切换;通信信号的电平过低和TA过大等。就需要在对通信网络路测数据分析的基础上,对邻近关系与切换参数进行检查修改,调整通信网络的天线倾角和方向,查找通信网络的干扰来源,找出通信网络天馈系统的安装错误。
CQT测试上要尽量突出重点,测试的地点要选择用户相对集中的场所,比如商场和居民小区这类地点,选点一般要在30个以上。对客户的投诉要进行归类整理,从通信掉话,通信接入困难和通话质量不好等方面进行分类,并要注意客服投诉的时间和地点。尽量地收集和分析这些信息有利于掌握无线通信网络存在的主要问题,并及时有效地解决,从而提高工作效率。
3.2 性能分析
性能分析是指通过上面的两种数据采集方法,对采集到的数据进行有效分析,以便制定网络优化方案。对采集的数据主要从干扰、掉话、转换、话务均衡四个方面来分析通信网络性能。无线通信网络一般发生的故障有:接入失败、切换失败、掉话、高错误帧率等。在COT测试数据分析的基础上,对通信网络全网进行分析,充分考虑到掉话率,切换成功率,呼叫成功率和信道可用率等重要指标的数据是否合理,找出指标数据过高或者过低的原因,及时地解决这此问题。
3.3 工程优化
在性能分析完成后,就要实施优化方案。无线通信网络的工程优化能够最大程度上扩大网络覆盖区域,降低通话掉话率,减少呼叫的失败率,提供切换的稳定性,提高无线通信网络系统资源的使用率,扩大通信系统的容量。无线网络的工程优化具体做法是:
(1)合理设置网络工程的设计参数和系统参数。在无线通信网络所用的设备中,所有设备都有大量的参数,通过对参数的设置来控制小区的信道配置,实现手机等移动设备的寻呼、接入和位置更新等行为。这些参数的设置直接影响到小区网络信号的覆盖率,小区间切换和小区话务负荷的分布等。为了能够充分合理地运用现有的无线资源,就需要对参数进行准确的设置,尽可能让全网的业务量和信令流量能够均匀,这对网络平均服务水平的提高有着重要的作用。在对参数进行设置的时候要适量,如果参数设置太小就根本起不到作用,而参数设置太大则有负面的影响,还需要考虑到参数的调整对相邻区间的影响,否则就会违背无线通信网络优化的初衷。
(2)网络基站群的划分,网络基站的数量一般是20-30个之间,需要根据具体情况进行灵活的调整,提高网络信息的覆盖率,满足网络信息覆盖区域的相对独立性。
(3)选择好基站群,让基站的建设规模能够适应本地区的发展要求,达到网络工程优化的准确性和连续性。
(4)路测数据的分析,要充分利用后台处理软件对路测数据进行分析,及时地发现问题并解决问题,同时针对数据分析结果对网络参数进行适当的调整,所有指标都要满足网络的性能。
除此以外,还可以利用微蜂窝完善无线通信网络。与宏蜂窝相比,微蜂窝的优势表现得更加明显,微蜂窝的安装和使用也更加方便。微蜂窝可以充分地补充宏蜂窝。主要表现在:通过在无线通信网络信号比较复杂的路段建设微蜂窝,可以让这些地段形成主导信号,进而改善无线网络通信的质量;通过微蜂窝增加室内分布系统能够有效地解决宏蜂窝网络信号很难覆盖的盲点地区,比如商城和地下停车场;合理运用微蜂窝能够有效地分担热点地区的话务量,还能完善高速公路覆盖的盲区,采用微蜂窝的定向天线,向公路的两个走向分别发射,从而解决高速公路网络信号的覆盖盲区。
4 结语
无线通信网络优化直接贯穿于无线网络发展的全过程,为了让无线通信网络质量再上一个台阶,需要更加深入的、持久的进行网络优化工作。此外,无线通信的网络优化工作也是比较繁重的,它对延续网络的生命期有着非常重要的作用和意义。做好无线通信网络优化工作,不仅能够不断地提高现有无线通信的网络质量,网络服务水平和无线电频谱效率,还能在最大程度上降低企业的运营成本,从而为用户提供最优质的网络服务,实现企业经济效益的最大化。