時間：2023-01-04 01:29:43
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一是在移動通信技術這一領域，我國的移動通信技術在這些年時間以來得以出現快速的發展，其主要是在發展全球移動網絡3G狀態這一層面得以體現，那么我國在逐步發展的3G網絡背景下，這就存在著更加寬廣的應用3G網絡應用業務平臺，在應用的方向上也顯得更為眾多，已經在人們的日常生活當中深入，按照相關統計數據結果顯示，當前我國整個網絡用戶市場當中，將近八成的是3G網絡，而且隨著社會的更進一步的發展，其發展態勢還呈現出持續上升，特別是更為頻繁化的運用商務市場，這也就體現出未來3G移動網絡發展體現出無限的潛力。
二是逐漸發展的藍牙技術。由于發展的藍牙技術比較適合的無線通信則是屬于短距離的，這項通信技術的基礎就是現代化無線通信技術，那么在使用藍牙技術的過程當中，通過將無線數據與語音當成載體來實現短距離的無線通信，藍牙技術的主要服務對象就是移動與固定的終端設備，可以將傳輸數據與信息的服務提供給用戶，在實施傳輸的過程當中，最長的傳輸距離是十米，傳輸頻段是2.4HGzISM，速率是1Mbps，因此適用的是通信是短距離。
三是日期發展的無線寬帶技術。通常來說，在如今我國實施的無線寬帶接入方式主要是以下幾種，第一種接入方式是多點微波接入技術，往往這項技術則是應用在多項低頻波段當中，并且也僅僅是局限在2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz三種波段，這就導致存在比較小的應用范圍；第二種接入方式就是紅外光通信接入，在進行運用這樣的接入技術的過程當中，具備特別高的傳輸速度，導致保持在3MB/s至621MB/s的范圍之內，還可以實現快速傳播數據，另外受到紅外線工作波段的影響，那么就導致傳輸能夠得到上百米的距離，另外還并不會影響別的通信系統，在接受與發射無線信號等方面使用的是光學儀器；第三種接入方式就是衛星接入技術，這樣的寬帶接入技術其主要是在教育事業、房地產、金融等這些行業領域當中運用，借助于運用這項技術，以便可以實現快速分發數據包、快速接入互聯網等服務，其所具備的穩定性顯得特別高，這些行業領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，在進行無線微波寬帶技術進行使用的過程當中，應該將其頻段保持在28GHz左右，借助于蜂窩式網絡布局，以便可以將受到傳輸距離導致的損耗降低，而且在這一過程當中，這樣的蜂窩式網絡比較還能夠將發射無線通信的功率減少，實現近距離雙向傳輸語言、圖像、數據。
四是超寬帶技術。這項技術的基礎就是無線載波，借助于無線通信當中比較小單位的納秒級別的非正弦型波載，通過脈沖這樣形式運用來傳輸相應的數據，這一技術擁有特別寬的覆蓋頻譜，可以實現低功耗與低程序下的傳輸數據，因此廣泛的在諸多領域采用。
2當前我國無線通信技術發展趨勢
一是信息個人化方向。由于在當前迅速發展的信息技術背景下，信息個人化這逐步發展成為一種主要的未來信息產業發展方向之一，那么出現的移動IP這項技術手段這也正是手段與方式推動個人化信息發展，移動IP技術能夠做到在手機上面應用各種信息化實現，如今所出現的逐漸普及手機這也為這一發展的實施起到推動作用，完美結合移動智能網技術和IP技術勢必也會推動快速發展實現推動全球個人通信，這也就顯示出即將到來信息個人化時代。
二是無線通信技術結構的變革化。由于在持續發展的無線技術通信技術背景下，那么在未來的一段時間范圍內無線技術通信技術變革化其主要是在高校頻譜的接入方面進行表現，其主要是通過將無線通信技術效率高、容量大等這些特點充分利用，通過無線通信技術的頻譜增加，以便能夠實現全面提升在移動運營商之間使用無線通信技術的效率，將更為快捷的服務提供給用戶。
關鍵詞：3G視頻通信H.264/AVC容錯技術
傳統的視頻編碼標準都是圍繞比特流的概念組織的。實際上用于傳送數字視頻的大多數網絡體系結構并不適合直接傳輸比特流。在許多網絡體系結構中，比特流需要拆分為數據分組。這些分組的特性，如最小/最大尺寸、相關開銷和差錯屬性等在網絡體系結構間、甚至在某個給定的網絡體系結構內也是很不相同的。假如視頻編碼器自身能和網絡特性很好的匹配，將能夠獲得更好的視頻QoS。問題是如何容錯地支持易差錯的無線移動網絡？為了解決無線移動信道視頻的容錯傳輸，我們將采用如前向糾錯編碼及支持差錯復原的視頻壓縮編碼技術來解決。H.264編解碼器可以很好的解決易差錯信道的視頻容錯傳輸。在3GPP/3GPP2的傳輸環境下通過選擇適當的條帶長度使H.264編解碼器和無線移動信道的網絡特性得到很好的匹配，實現無線移動信道視頻的容錯傳輸。H.264標準適用于無線網絡傳輸的主要原因之一就是在概念上分為兩層：視頻編碼層VCL(VideoCodingLayer)和網絡抽象層NAL(NetworkAbstractionLayer)，其中VCL負責高效的視頻內容表示，它被設計成盡可能獨立的網絡，NAL負責對編碼信息進行打包封裝并通過指定網絡進行傳輸。H.264中還定義了兩種新的幀編碼類型，即SP幀和SI幀來完成不同流的切換，可以根據傳輸網絡和用戶終端的具體情況自適應地在不同碼率的視頻流之間切換，這大大改善了視頻流對3G網絡的適應性。
一、3G視頻通信中容錯技術的應用
3G通信技術的出現使對話式無線視頻業務成為可能，雖然3G網絡在移動環境下的帶寬可達384kbps，在靜止環境下的帶寬可以達到2Mbps，但是由于信道衰減、建筑物遮擋、終端移動、多用戶干涉等原因影響，使得信道是時變且高誤碼的，因此，在3G網絡上傳輸視頻流時，僅僅追求高的壓縮效率是不夠的，必須有一定的容錯和錯誤掩蓋措施。最新的3GPP/3GPP2標準要求3G終端支持H.264/AVC視頻編解碼技術，同時由于硬件的限制，3G終端只支持部分H.264/AVC的容錯工具。H.264中雖然提供了一些容錯工具，但是它們有各自不同的用途和目的，即在不同的場合需要選擇不同的組合來使用。
1.1錯誤隱藏技術由于錯誤隱藏技術能夠利用接收到的數據來恢復丟失的數據，因此一般都應用在解碼器端。在無線網絡環境中，解碼器的這種能力尤其重要，因為無線網絡環境中誤碼率高，很多RTP包在傳輸中被網關或者路由器丟棄，而這些丟失的數據又必須在解碼器端根據空間和時間上的相關性來恢復。錯誤隱藏技術的實現方法也很多，在JVT參考軟件中，就使用了一種空間相關性的方法，即使用被丟失宏塊周圍的4個宏塊來恢復被丟失的數據，其選用的標準是使恢復后邊緣數據的SAD(sumofabsolutedifference)差最小。這種方法的效果雖不是最好，但是計算簡單有效。
1.22Slice結構為了滿足MTU大小的要求，在3G網絡視頻傳輸中對視頻進行分片壓縮顯得尤其重要。經過分片壓縮后的視頻中每個RTP包中包含一個片，一般每個slice中包含一個或者幾個宏塊，并以RTP包的大小滿足MTU的要求為準。
1.3幀內編碼塊刷新由于幀內編碼不依賴時間上相鄰幀的數據，所以幀內編碼塊能有效地阻止由于包丟失甚至幀丟失而引起的錯誤傳播。對于對話式視頻業務來說，由于實時性要求高，而且I幀刷新的頻率較低，因此可以用幀內編碼塊來部分代替I幀的作用。H.264／AVC提供了兩種幀內編碼塊刷新(intrablockrefreshing)模式；其中，一種是隨機模式，即用戶可以選擇幀內編碼塊的數目，而由編碼器隨機決定哪些哪些位置上的宏塊實行幀內編碼；另一種是行刷新模式，即編碼器在圖像中依次選擇一行進行幀內編碼，但圖像分辨率大小不同，每次需要幀內編碼塊的數目也不同，例如在QCIF格式圖像中，每次需要選擇一行，即11個宏塊進行幀內編碼，而在CIF格式圖像中，這個數字變成22。
1.4參數集(ParameterSets)H.264標準中，取消了序列層和圖像層，將原本屬于序列和圖像頭部的大部分句法元素分離出來形成序列參數集SPS(SequenceParameterSet)和圖像參數集PPS(PictureParame2terSet)。序列參數集包括了與一個圖像序列有關的所有信息，如編碼所用的檔次和級別、圖像大小等，應用于視頻序列。圖像參數集包含了屬于一個圖像的所有片的信息，如嫡編碼方法、FMO，宏塊到片組的映射方式等，應用視頻序列中的一個或多個獨立的圖像。多個不同序列參數集和圖像參數集被解碼器正確接收后，被存儲于不同的己編碼位置，解碼器依據每個己編碼片的片頭的存儲位置選擇合適的圖像參數集來使用。
1.5冗余片(RedundantSlice)H.264編碼器除了對片內的宏塊進行一次編碼外，還可以采用不同的編碼參數對同一個宏塊進行一次或多次編碼，生成冗余片，冗余片的信息也被編碼進同一個視頻流中。解碼器在能夠使用主片的情況下會拋棄冗余片，反之如果主片丟失，也可以通過冗余片來重構質量。
1.6靈活的宏塊排序(FMO)FMO技術通過片組(slicegroup)技術來實現。片組是由一個或者多個片組成，而每個片中通常包括一系列的宏塊。采用FMO進行視頻編碼的好處在于，可以使因信道傳輸而引起的錯誤分散。具體實施方法是：幀圖中的宏塊可以組成一個或幾個片組，每一個片組單獨傳輸，當一個片組發生丟失時，可以利用與之臨近的已經正確接收到的另一片組中的宏塊進行有效的錯誤掩蓋。片組組成方式可以是矩形方式或有規則的分散方式(例如，棋盤狀)，也可以是完全隨機的分散方式。采用FMO提高了碼流的容錯能力，卻使編碼效率有所降低，同時也會增加編碼延遲時間。
二、結論
通信技術的飛速發展，第三代數字無線移動通信網絡以及多媒體信息服務(MMS)的興起為無線移動環境下的多媒體通信業務(特別是視頻)提供了應用和發展的需求．多媒體業務是3G的基本業務之一，然而視頻通信業務對3G網絡還是一種挑戰，這是由于無線網絡是一種易錯網絡，容易受到多徑干擾、陰影衰落等多種條件的影響，致使視頻傳輸流中的RTP包會大量丟失，因此對于3G無線網絡中的視頻通信業務，容錯技術是不容忽視的。H.264／AVC視頻編碼標準本身提供了許多容錯工具，可以很好的解決易差錯信道的視頻容錯傳輸，提高3G視頻通信的可用性。
參考文獻：
[1]潘全衛.DHCP服務器容錯方案[J].網管員世界.2009.(5)：55-56.
【關鍵詞】無線通信技術；設備運行狀態；監測；應用
引言
中國工業化的發展，不僅提升了工業技術水平，而且還需要具有高端技術優勢的設備的支持。當工業生產運行中應用技術先進的設備的時候，要實施監測工作，以能夠對設備運行中所存在的問題及時發現，并采取有效的技術措施及時解決。如果采用傳統的有線通信技術，需要連接線路和各種輔設備，還要對監測設備進行調試，不僅消耗時間，而且消耗人力，且監測進度無法跟得上科技發展和時代進步。鑒于目前無線通信設備正在普及，就需要將該技術引入到設備狀態監測工作中，不僅提高了設備監測工作質量，而且還會提高設備監測工作效率。
1.設備狀態監測的基本要求
設備狀態監測是對具有特殊性能的設備進行監測，并對監測所獲得的數據進行整理并做出詳細的分析結果，據此而對設備的運行狀態做出預測，以使工作人員對設備的運行狀態隨時掌握，并做好預知設備運行狀態的維護工作，使設備處于良好的運行狀態。設備狀態監測不僅可以確保設備處于持續的良性運行狀態，而且還可以降低人力消耗，延長設設備的使用壽命。從設備狀態監測系統的構成情況來看，主要包括設備狀態監測傳感器、監測元件、捕獲數據的設備以及診斷元件等等。設備狀態監測傳感器所發揮的作用就是將所獲得的信息轉化為電信號，但設備出現故障的時候，監測元件可以發揮監測的作用對故障做出判斷。當信號通過傳感器之后就會被放大處理，經過診斷元件監測，就可以及時地發現設備異常，并發出維修指示。設備狀態監測系統可以將設別故障量化為指標，采取計算的方式做出維修結果。設備狀態監測系統所提供的指示包括故障所在位置、故障名稱、并會堵故障的原因做出正確的判斷，同時還會相應地提出故障維修的建議。
2.設備狀態監測中無線通信技術的應用
2.1設備狀態監測中應用無線通信技術使監測工作更為便捷
從信息傳輸的紙質時代到電子時代，直到現代步入信息時代，人們的生活模式都在發生日新月異的變化，包括網絡論壇、電話會議，人們的購物方式等等，已經打破了物化時代的局限而實現了虛擬空間與現實空間相結合。通信技術的發展，從有線時代步入到無線的時代，特別是現行的4G網絡的應用，使得各項信息在網絡上快速傳輸，適應了人們快節奏的生活。無線通信技術信號傳輸分為兩種，即近距離信號傳輸和遠距離信號傳輸。近距離信號傳輸技術就是被廣為利用的藍牙技術和紅外技術。這些信號在傳輸的過程中，很容易受到干擾而導致信號傳輸受阻，由此而使得通信成本提升。近距離無線通信技術在應用中存在著不靈活性，只能夠在兩臺設備之間傳輸，而且對于設計復雜的設備裝備監測系統而言，這種操作則存在著諸多的不足。無線通信網絡運行如果采用免費共享無線WIFI軟件進行信號傳輸，雖然覆蓋范圍為300多米，但是，信號的傳輸的質量很低。由此可見，無線通信技術存在著應用上的優勢，然信號傳輸質量會隨著信號傳輸距離的增加而有所衰減，因此為了提高信號傳輸質量，就需要增加設備。此外，電磁波的傳播載體為空氣，如果空間局促，比如，煤礦企業的井下空間，果采用無線通信技術，就猶豫空氣稀薄，加之空間狹隘而導致傳輸中斷。素以，煤礦井下如果采用無線通信技術進行信號傳播，所采用的時候磁場信號傳輸的方式。
2.2設備狀態監測中應用無線通信技術可以提高監測的可靠性
與有線通信技術相比較，無線通信技術具有更高的可靠性。從應用環境來看，危險環境中是用無線通信技術可以保證通信信號順暢而確保監測工作順利完成。如果用于監測電氣設備的外部溫度，使用無線通信技術不僅可以避免不良接觸，還可以避免監測的過程中引起設備故障。通常情況下，如果電氣設備存在著接觸不良的問題，就會導致電阻增大，使得電流在線路中流動不會受阻而導致電流瞬時增加而使得電纜高熱而易引發燒壞而造成短路或者斷路。這種熱故障對于電氣設備而言屬于是較為常見的故障，如果沒有及時地監測到電氣設備環境溫度的變化，就會導致整個的電力系統運行缺乏安全可靠性，甚至會引發火災或者設備爆炸事件發生，直接影響了工作人員的生命健康。在設備狀態監測中采用無線通信技術，在無人操作的情況下也可以完成監測工作，遠程監測的實現可以使得工作人員不需要處于危險環境中即可以完成各項監測工作，同時還能及時發現問題，及時采取技術措施對這些問題加以解決。當設備處于運行狀態的時候，除了設備磨損之外，設備性能和使用功能上也會有所改變，這些都可以通過使用無線通信技術觀察到。即便是可靠度很高的設備，長期而持續地處于運行狀態，且受到諸多因素的影響，也會導致設備損耗。這就需要對做好設備的維護工作。采用無線通信技術的目的是為了避免由于隱性問題或者是容易被忽視的小問題存在而導致設備故障。
3.結束語
綜上所述，為了避免工業生產運行中存在設備故障問題，還要從工業發展以及現行的先進技術的發展態勢的角度出發對設備運行模式以整改。在對工業技術設備進行監測的時候，通信技術是必不可少的。將計算機通信為了技術充分地利用起來，特別是無線通信技術的遠程監控優勢，可以使設備狀態監測系統針對各項數據都準確分析，從而提高系統運行效率。
【參考文獻】
[1]唐永剛.無線通信技術在設備狀態監測中的研究與應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015（18）:31—38.
[2]王巖巖.無線通信技術在設備狀態監測中的研究與應用[J].硅谷，2013（12）:90、94—94.
[3]徐剛.基于光纖傳感的機械設備動態監測關鍵技術研究與應用[D].武漢理工大，2013.
［論文摘要］隨著現代科學技術的飛速發展，構建完善堅強可靠的電力通信網，顯得越來越重要。文章結合電力通信的特點和需求及無線新技術的特性，分析無線通信技術在電網通信中的應用前景。
一、概述
電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設，已經初具規模，通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展，無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒于采用無線通信網不依賴于電網網架，且抗自然災害能力較強，同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點，非常適合彌補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用特點和優缺點，并分析其在電力系統的應用前景。
二、無線技術介紹
（一）無線通信技術的概念
目前，無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成。
（二）無線通信技術的發展現狀
無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術，即基于IEEE802.15的無線個域網（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網（WWAN）。
總的來說，長距離無線接入技術的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術的代表則包括：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主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業務（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術主要包括：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的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。
1.主流無線通信技術
從技術發展的趨勢可以看出，以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基于該技術的無線通信技術主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。
2.其他無線通信技術
除了上述主流的無線通信技術外，目前已存在的無線通信技術還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。
（1）IrDA：Infrared Data Association，是點對點的數據傳輸協議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通信介質為波長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，使用跳頻頻譜擴展技術，通信介質為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
（3）RFID：Radio Frequency Identification，即射頻識別，俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。
（4）UWB：Ultra Wideband，即超寬帶技術。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數字通信系統，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統的復雜性，降低成本。
三、無線技術優劣分析
（一）WLAN技術分析
Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟，而且大批量生產。該技術適用于無線局域網，作為有線網絡的延伸，對于特殊地點寬帶應用，盡管Wi-Fi技術應用非常廣泛，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，通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號，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盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。
（二）WiMax技術分析
WiMax是一個先進的技術，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看，該技術可以在較大范圍內滿足上網要求，覆蓋可以包括室外和室內，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業界看好，是未來移動技術的發展方向，并提供優良的最后一公里網絡接入服務。
（三）WMN技術分析
WMN是正在研究中的技術，在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看，WMN 這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間，在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集，并廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨著其他技術的不斷更新完善，WMN 更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發揮出各自的優勢。
（四）3G技術分析
3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗，有一成套建網的理論，包括對網絡的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區已得到大規模的商業應用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段，還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。
（五）LMDS技術分析
本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下，距離可達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或基站設備將ATM骨干網基帶信息調制為射頻信號發射出去，在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下，實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。
（六）MMDS技術分析
MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠寬，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調制技術主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調制QAM調制技術，無法做到非視距傳輸，在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外，MMDS沒有統一的國際標準，各廠家的設備存在兼容性問題。 （七）集群通信技術分析
數字集群系統具有很多優點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質量變好；由于使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術，所以對數字系統來說，保密性也有很大改善。
數字集群移動通信系統可提供多業務服務，也就是說除數字語音信號外，還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由于網內傳輸的是統一的數字信號，因此極大地提高了集群網的服務功能。
（八）點對點微波通信技術分析
微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比，其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三，目前的微波產品對未來的發展是有保障的，對于運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發展。
（九）衛星通信技術分析
利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的環境下，利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案，經濟又可靠。
但是衛星通信畢竟是采用衛星作為通信平臺，其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產、生活使用是極為不經濟的；而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術綜合比較
目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數據接入，而UWB可實現近距離的超高速無線接入。
首先，從標準化程度上看，本報告所涉及的技術中，僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準，只是沒有統一的國際標準，其余的技術均已經完成標準化工作，并且都進行了試驗網建設和商業網建設。
從頻率上看，Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。
從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術、WMN技術屬于局域網無線接入技術，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集群通信屬于城域網接入技術，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛星通信、點對點微波則屬于廣域網技術，通常用于通信主干組網建設。
從傳輸速率上看，點對點微波和衛星通信屬于干線傳輸技術，不同的情況速率變化較大，而其余的技術均為接入技術，僅僅是3G技術接入速率最小，僅為384k，而其余技術均為幾十M甚至上百M的速率。
從調制技術上看，其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均采用最新的調制技術OFDM，其余的技術均未采用OFDM調制技術。
從天線技術上看，僅僅3G和WiMax技術采用了MIMO技術，而其他技術均未采用MIMO技術；從傳輸環境上看，僅僅WiMax技術和3G技術支持非視距傳輸，其余技術均要求視距傳輸環境；從網絡安全和QoS機制上看，WiMax技術和3G技術在這方面做得比較優秀、完善，其余的均存在較大的問題。
［論文摘要］隨著現代科學技術的飛速發展，構建完善堅強可靠的通信網，顯得越來越重要。文章結合電力通信的特點和需求及無線新技術的特性，分析無線通信技術在電網通信中的應用前景。
一、概述
電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設，已經初具規模，通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展，無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒于采用無線通信網不依賴于電網網架，且抗自然災害能力較強，同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點，非常適合彌補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用特點和優缺點，并分析其在電力系統的應用前景。
二、無線技術介紹
（一）無線通信技術的概念
目前，無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用服務器等組成。
（二）無線通信技術的發展現狀
無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術，即基于IEEE802.15的無線個域網（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網（WWAN）。
總的來說，長距離無線接入技術的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術的代表則包括：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主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業務（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術主要包括：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的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。
1.主流無線通信技術
從技術發展的趨勢可以看出，以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基于該技術的無線通信技術主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。
2.其他無線通信技術
除了上述主流的無線通信技術外，目前已存在的無線通信技術還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。
（1）IrDA：Infrared Data Association，是點對點的數據傳輸協議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通信介質為波長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，使用跳頻頻譜擴展技術，通信介質為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
（3）RFID：Radio Frequency Identification，即射頻識別，俗稱標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。
（4）UWB：Ultra Wideband，即超寬帶技術。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數字通信系統，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統的復雜性，降低。
三、無線技術優劣分析
（一）WLAN技術分析
Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟，而且大批量生產。該技術適用于無線局域網，作為有線網絡的延伸，對于特殊地點寬帶應用，盡管Wi-Fi技術應用非常廣泛，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，通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號，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盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。
（二）WiMax技術分析
WiMax是一個先進的技術，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看，該技術可以在較大范圍內滿足上網要求，覆蓋可以包括室外和室內，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業界看好，是未來移動技術的發展方向，并提供優良的最后一公里網絡接入服務。
（三）WMN技術分析
WMN是正在研究中的技術，在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看，WMN 這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間，在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集，并廣泛應用到檢測、、等領域。隨著其他技術的不斷更新完善，WMN 更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發揮出各自的優勢。
（四）3G技術分析
3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗，有一成套建網的理論，包括對網絡的鏈路預算、模型預算以及仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區已得到大規模的商業應用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段，還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。
（五）LMDS技術分析
本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點的固定寬帶無線接入技術，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下，距離可達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或基站設備將ATM骨干網基帶信息調制為射頻信號發射出去，在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下，實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。
（六）MMDS技術分析
MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠寬，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調制技術主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調制QAM調制技術，無法做到非視距傳輸，在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外，MMDS沒有統一的國際標準，各廠家的設備存在兼容性問題。
（七）集群通信技術分析
數字集群系統具有很多優點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質量變好；由于使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術，所以對數字系統來說，保密性也有很大改善。
數字集群移動通信系統可提供多業務服務，也就是說除數字語音信號外，還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由于網內傳輸的是統一的數字信號，因此極大地提高了集群網的服務功能。
（八）點對點微波技術分析
微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營。與租用線路相比，微波系統的只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比，其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三，目前的微波產品對未來的發展是有保障的，對于運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發展。
（九）衛星通信技術分析
利用衛星在有些不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的下，利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案，又可靠。
但是衛星通信畢竟是采用衛星作為通信平臺，其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產、生活使用是極為不經濟的；而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術綜合比較
目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數據接入，而UWB可實現近距離的超高速無線接入。
首先，從標準化程度上看，本報告所涉及的技術中，僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準，只是沒有統一的國際標準，其余的技術均已經完成標準化工作，并且都進行了試驗網建設和商業網建設。
從頻率上看，Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。
從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術、WMN技術屬于局域網無線接入技術，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集群通信屬于城域網接入技術，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛星通信、點對點微波則屬于廣域網技術，通常用于通信主干組網建設。
從傳輸速率上看，點對點微波和衛星通信屬于干線傳輸技術，不同的情況速率變化較大，而其余的技術均為接入技術，僅僅是3G技術接入速率最小，僅為384k，而其余技術均為幾十M甚至上百M的速率。
從調制技術上看，其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均采用最新的調制技術OFDM，其余的技術均未采用OFDM調制技術。
從天線技術上看，僅僅3G和WiMax技術采用了MIMO技術，而其他技術均未采用MIMO技術；從傳輸環境上看，僅僅WiMax技術和3G技術支持非視距傳輸，其余技術均要求視距傳輸環境；從網絡安全和QoS機制上看，WiMax技術和3G技術在這方面做得比較優秀、完善，其余的均存在較大的問題。
關鍵詞：無線通信；TD-LTE；優化；虛擬化
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）02-0268-03
隨著現代社會經濟的不斷發展，科學技術水平不斷提高，無線通信技術的發展也不例外。自無線電通信技術問世以來，通信技術領域每一次概念和技術的提出都為人類社會的發展做出了巨大的貢獻。從基于蜂窩概念和模擬制式的第一代移動通信系統的產生，到數字傳輸方式與以時分復用接入（Time Division Multiple Access，TDMA）為標志的第二代移動通信技術的大力發展，乃至以碼分復用多址接入技術（Code Division Multiple Access， CDMA）與多媒體技術為支撐的第三代移動通信系統以及當前炙手可熱的第四代移動通信，無線通信領域的飛速發展依然徹底改變了我們的生活和工作方式。
1 無線通信系統發展概況
無線通信作為當前發展最快的通信技術之一，每一次概念與技術層面的突破，有效推動通信領域發展的同時更加速了現代社會信息化的步伐。
無線通信系統的發展先后經歷了以全球移動通信系統（Global System for Mobile Communication，GSM）和CDMA One為代表的2G（Generation）系統、以基于CDMA空中接口技術的3G系統，并將迎來以正交頻分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）為空中接口技術的準4G系統。
最初的2G系統采用的GSM標準由歐洲電信標準化協會（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）制定，采用基于頻分復用（Frequency Division Duplexing，FDD）和TDMA技術的空中接口，占用900MHz、1800MHz與1900MHz頻段，可支持9.6kbps的數據傳輸速率完成語音和短信等基本服務。在此基礎上，2.5G系統——GPRS（General Pocket Radio Service）采用通用分組通信技術，數據傳輸過程不再占用固定的無線信道，從而更加合理地分配信道資源，可支持54kbps-114kbps的傳輸速率。為了滿足人們對數據傳輸速率與多種業務傳輸的要求，繼2.5G移動通信系統之后又出現了EDGE（Enhanced Data Rate for GSM Evolution），該系統能夠與寬帶碼分多址接入（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）系統兼容，采用多時隙操作，進一步將數據傳輸速率提高到384kbps。
3G系統——通用移動通信系統（Universal Mobile Telecommunication System，UMTS）采用WCDMA和時分同步碼分多址接入（Time Division – Synchronization Code Division Multiple Access，TD-SCDMA）、智能天線、聯合檢測等技術，進一步提高了無線網絡通信的數據傳輸速率和安全性能。在3G系統的基礎上，HSPA-High Speed Pocket Access，即HSDPA（High Speed Downlink Pocket Access）與HSUPA（High Speed Uplink Pocket Access）的提出是無線通信領域的又一大突破。該系統通過采用下行信道高速共享技術將下行傳輸速率提高到14.4Mbps；上行引入新的物理信道，采用分組調度功能、多碼傳輸及混合自動重傳等關鍵技術，有效提高了上行業務的承載能力。LTE（Long Term Evolution）是3GPP發起的長期演進計劃，可支持FDD和時分復用（Time Division Duplexing，TDD）兩種雙工方式，采用扁平化IP網絡架構與OFDM空中接口技術，上下行數據傳輸峰值速率可分別達到50Mbps和100Mbps。
未來的4G系統——LTE-Advanced是對LTE做出的演進，完全兼容LTE系統，支持100MHz帶寬的同時進一步將上下行傳輸速率提高到500Mbps和1Gbps。
2 TD-LTE基本原理
TD-LTE（Time Division – Long Term Evolution）是TD-SCDMA長期演進系統的產物，采用OFDMA空中接口技術，有效提高了無線通信系統的上下行數據傳輸速率和頻譜利用率，降低了系統傳輸的時延，同時支持語音、視頻、在線網絡游戲、高清視頻點播等多功能業務。目前，TD-LTE以其突出的優勢受到越來越多的電信運營商和設備制造商的支持和青睞。TD-LTE系統的基本原理如圖1所示。該系統并未沿用UTRAN中的RNC-Node B結構，而是采用全新的功能更加完全的基站e-Node B結構，這些節點之間通過IP進行傳輸，并在邏輯層面上通過X2接口互相連接成為Mesh型網絡結構，用于支持UE在整個網絡內的移動性，從而保證接入TD-LTE移動通信系統的用戶在使用網絡的過程中能夠平滑無縫地進行切換?；緀-Node B與接入網關（Access Gate Way，aGW）之間通過S1接口進行連接，該連接方式也采用了Mesh或者部分Mesh型的連接方式，一個基站e-Node B可以與多個接入網關進行互連。TD-LTE系統中的e-Node B具有對空中接口的用戶平面和控制平面進行管理和控制的功能，aGW承載了對使用該系統用戶的數據進行分組和匯聚的功能以及包括心靈狀態管理在內的部分核心網功能。
3 TD-LTE無線網絡目前存在的弊端
雖然TD-LTE無線網絡系統在充分兼容TD-SCDMA無線通信系統的同時，有效提高了上下行數據傳輸速率，降低了無線傳輸的時延，改善了所占用頻帶的利用率，但是TD-LTE無線網絡系統依然存在多網絡共存進而產生相互干擾的弊端。隨著科學技術的日新月異，各大設備商提供了多種多樣的無線網絡接入終端，這種終端在高速移動的情況下，會出現于基站頻繁交換信令、切換信道的現象，如何實現這種情況下終端接入無線網絡的平滑轉換，是TD-LTE無線網絡系統不可規避的問題。
4 TD-LTE無線網絡的優化方案
針對上述高速移動終端頻繁切換進而影響TD-LTE無線網絡系統綜合性能的弊端，該文提出了基于虛擬化技術對TD-LTE無線網絡系統核心網進行優化的方案。
4.1 優化方案基本原理
虛擬化技術是指利用目前炙手可熱的云平臺對物理資源從邏輯角度而非物理角度進行重新配置的方法?；谔摂M化技術的TD-LTE無線網絡優化方案是指通過邏輯劃分將無線網絡切換、多制式相互干擾產生的問題等交給額外配置的服務器來實現，從而降低了TD-LTE無線網絡系統本身處理這些冗余的負擔。如圖2所示，我們采用OS6850作為虛擬機對TD-LTE無線網絡系統中產生的額外負擔進行接收、存儲、處理和反饋，以實現優化TD-LTE無線網絡系統性能的目的。
4.2 優化方案的測試結果
4.3 優化方案的優缺點
通過對上述基于虛擬化技術的TD-LTE無線網絡優化方案的研究，并采用OS6850作為虛擬機完成系統不穩定情況下的測試工作，我們可以看出該優化方案能夠在無線網絡系統不穩定，系統中接入終端頻繁切換小區的情況下，有效保證系統的穩定性，降低系統中接入終端傳輸和接收數據的時延，提高系統的資源利用率。但是這種優化方案需要較為昂貴的服務器作為無線網絡系統的支撐，這是其不可避免的缺點。
5 結束語
無線通信技術的快速發展作為當今科學技術不可小覷的一個分支，已經成為當前衡量一個一個國家科技發展水平的重要標志。TD-LTE無線網絡系統作為當前發展最快的無線通信技術之一已經得到了廣泛的應用，但是，在網絡系統不穩定情況下無線系統綜合性能會急速惡化，進而直接影響到用戶的直接體驗。該文基于虛擬化技術的基本原理和應用原則，提出了對TD-LTE無線網絡系統的優化措施，并搭建網絡平臺驗證了該優化方案的有效性，為TD-LTE無線網絡系統的進一步發展指明了方向。
參考文獻：
[1] 崔杰.TD-SCDMA演進系統及無線資源管理技術研究[D]. 北京：北京郵電大學，2010.
[2] 3GPP TS 36.300.Technical Specification Group Radio Access Network； Evolved Universal TerrestrialRadio Access（E-UTRA）and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（EUTRAN）；Overalldescription； Stage 2，V8.3.0 2007.
[3] 3GPP TS 36.211.Technical Specification Group Radio Access Network； Evolved Universal TerrestrialRadio Access（E-UTRA）；Physical Channels and Modulation，V8.1.0 2007.
[4] 3GPP TR 25.913.Technical Specification Group Radio Access Network； Requirements for EvolvedUTRA（E-UTRA） and Evolved UTRAN （E-UTRAN），V7.3.0 2006.
論文摘要:早在七十年代，人們開始研究無線電通信技術。無線電通信技術有線電通信相比，具有不用架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等優點，備受市場的青睞。無線電通信技術為人們的生產和生活帶來的影響無疑是巨大的，但它亦有不容忽視的缺點，譬如聲音、文字、數據、圖像和視頻等傳輸的質量不甚穩定，由此造成的聲音失真、文字模糊、數據滯后、圖像和視頻失真都亟須改進之處，還有信號容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內容保密性差[1]，尤其在軍事和經濟領域，再一次說明無線電通信技術通信方法的拓新勢在必行。本文就無線電的優缺點進行分析，探討其通信技術所需拓新之處，并提出建議。
1 無線電通信技術的發展歷程
1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生，并當眾展示了他發明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發明日”。
1896年3月24日，波波夫將無線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術拉開新的序幕。
1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實際性地使用無線電通信技術。
1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信，從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。
隨后，無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機接收天線問題，從此超短波轉播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術迅速普及開來[2]。
隨著電子技術的高速發展，信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要，于人們生產與生活中被廣泛使用；后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代，使電子計算機信息處理功能大大增加， 日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術是以微電子和光電技術為基礎，以計算機和通信技術為支撐，以信息處理技術為主題的技術系統的總稱，是一門綜合性的技術。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。
無線電通信技術發展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越，但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。
2 無線電通信技術的特點
近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術，是迅速發展起來的新技術領域，不需要傳輸媒質，部分接入網甚至入網的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術含量上都產生了一個重大的飛躍，實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結如下：
不受時空限制。大多數情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知，而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯絡綜合高效，語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往，無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網絡的連接，通信技術踏上新的臺階。
具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構建地域通信網方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優點在抵抗水淹、臺風、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸的最大特點。
無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項技術的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經濟愈演愈熱，其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點，因此，無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。
3 無線電通信技術之通信方法的拓新
21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起，欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試，主要可總結一下八點：
3.1采用了數字通信技術
提高系統頻譜資源的利用率，維持信號上的穩定，避免通信信號收到干擾，增大了系統通信容量，提供話音、圖像和數據等多種通信服務，確保用戶信息安全保密。
3.2 推廣通信信息技術寬帶化的發展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內全面展開，無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。
3.3 推廣個人信息化技術
個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。個人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。
3.4 拓新接入網絡的樣式
技術上融合實現固定和其他通信等不同業務，在無線應用協議（WAP）的出現以后，無線數據業務的開展得到大幅度的推動，促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要，傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合，尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備，滿足了生活與生產地各種通信需求。 轉貼于
3.5 過渡電路交換網絡
關于過渡電路交換網絡，IP網絡無疑是核心關鍵技術，是最合適的選擇對象，處理數據的能力電路交換網絡大大提升，這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。
3.6 使用Blue tooth技術作為信號傳感器
Blue tooth技術具有更高的安全性和適用性，利用藍牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實現更具備高度的機動性及可用性。
3.7 推廣軟件無線電
軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領域，如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。
3.8 提高無線通信網絡可持續性
無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。因此，無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。
結束語
回顧無線通信的發展歷程，無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術普及率低的問題，面對我國12億人口，網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面，提升自身的營業水平，為市場提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此，在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮，這要求我們積極加快無線領域的科技進步，為無線電通信技術創新出謀劃策，為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。
參考文獻
[1]《信號與系統(第二版)》 A.V.Oppenheim西安交通大學出版社 2000年.
[2]《數字與模擬通信系統》 Leon W.Couch，II電子工業出版社.
【關鍵詞】煤礦；井下透地通信；現狀；應用
一、前言
我國是世界上最大的煤礦生產國，年產量達12億噸，占世界煤炭總產量的27%，同時我國也是煤炭消耗大國，煤炭工業在我國經濟建設中占有十分重要的地位。然而近年來國內持續不斷的礦難發生，給國家和人民帶來沉重的災難。此時礦場通信在任何時候任何地點都能進行可靠運行的重要性就凸顯出來，但由于煤礦井生產具有生產工序復雜，作業地點分散，人員流動性大，工作環境惡劣，事故隱患大等特點，所以要求煤礦井通信必須保證在事故發生時準確、及時、高效地進行通信聯絡，以便于井下緊急報警、人員撤離、搜尋救護目標等。
由于煤礦井的地層主要是由沉積巖構成的多層狀結構組成，各層分別屬于不同的層系，通常每一層系都有若干的礦物層和圍巖。所以，在發射天線的電磁場所覆蓋的通信區域內，可能會包含一些屬于不同地質年代的巖層。此外，地質構造運動的時有發生，各巖層的埋藏角差別很大，巖層的形狀有緩傾斜和急傾斜，其埋藏角不是一成不變的。同一巖層，在某些區域可能是緩傾斜，而在另一些區域可能是傾斜或急傾斜。最常見的是緩傾斜巖層和傾斜巖層。同時，各礦物層的層間距也有很大的差別，由相隔巖層的厚度決定，在各自的伸展方向上有可能加厚或變薄，甚至出現尖滅，分叉和斷層。總之，無線電信號在煤礦井巖層中的傳輸條件極其復雜，這也是穿透巖層無線通信問題難以解決的種種問題之一。
二、我國煤礦井下透地通信的現狀
對于地下無線通信的研究，早在上個世紀三十年代就已經開始了，當時國外某些國家出于軍事目的希望采用地下無線通信的方式來解決地下核試驗場到控制所之間的數據傳輸、地下指揮所到地下發射井之間的通信聯絡，但其發展相當緩慢。上世紀50年代末，國內外才出現了一些有關地下通信的論文及研究報告。英、法、美、日、加拿大等國通過研發推出了各種類型的井下無線通信系統。
90年代中期，加拿大的愛儀公司和澳大利亞的礦通公司先后推出具有高速信息公路功能的井下漏泄通信系統。這些系統采用的頻率在145～180MHz范圍，該系統可提供32個話音和數據傳輸信道，以及16個圖像視頻單向傳輸頻道，并能傳輸人員和設備跟蹤信息，具有尋呼遙控和緊急預告功能。
我國的地下煤礦井通信是從改革開放以來才逐步發展起來的，主要向三個方向發展：全煤礦井調度通信、全煤礦井局部通信和全煤礦井無線通信。
1.全煤礦井調度通信
全煤礦井調度通信屬于有線通信范疇，是煤礦井通信的主體，主要進行生產調度、指揮等工作。其經歷了人工磁石式電話、共用式礦用人工電話、縱橫制礦用自動電話、空分制程控調度機等發展歷程。近年來出現了數字程控調度機，該機可以進行清晰的語音通信，還可以實現數據、圖像的交換通信功能。只是目前價格相對于空分制程控調度機比較昂貴，不太適宜工業場合的大范圍投入。
2.全煤礦井局部通信
全煤礦井局部通信也屬于有線通信，它采用電話線進行通信，在一條電纜上連接多臺電話，實現各分機之間的通信聯絡。該系統的架設比較容易，價格也比較低，可以廣泛應用于生產環節。
3.全煤礦井無線通信
隨著地面通信的飛速發展全煤礦井無線通信也在不斷的發展，各個時期的井下無線通信技術為煤礦井下的安全生產和現代化管理做出了不同貢獻。我國井下無線通信主要方式有動力線載波通信、感應通信、漏泄通信、小區蜂窩移動通信、礦用小靈通無線通信系統、基于WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN的短距離無線網絡與通信及超低頻透地無線通信等。
（1）動力線載波通信是應用在煤礦井架線機車上，借助動力電纜或機車架線作為信道，將語音信號調制成幾十千赫茲的載波信號在信道上傳輸。由于煤礦井載波通信采用的信道分支多，線路上設備啟動頻繁，造成信道參數隨時間和地點的變化很大，因而通信質量不理想。目前的載波通信系統在傳輸距離、通話清晰度、抗干擾性能和感應通信及漏泄通信技術相比有較大的差距。
（2）感應通信是通過架設專用的感應線或利用巷道內已有的導體如電纜，管道等進行通信。感應通信系統組成簡單、價格低廉，感應線鋪設簡便、無需中繼器等優點，使得該無線通信方式受到煤礦井的普遍采用。此外，它還能實現低發射功率遠傳輸距離，能同時向多方向傳輸信號。但是通信采用的信號頻率在兆赫茲以下，容易受到井內其他電磁噪聲的干擾，這樣使得感應通信的語音通話質量不理想。
（3）漏泄通信是通過在煤礦井中架設一條特制的同軸電纜，每隔一段距離在電纜上開一個槽孔，利用泄漏出的電磁場實現移動臺與移動臺之間，以及移動臺與固定臺之間的遠距離通信。該通信采用超高頻進行無線通信，信道穩定、電磁干擾小，但是系統的可靠性較差，抗故障能力差，只要某段中繼器與電纜之間發生故障，該中繼器后面的部分就會癱瘓，并且隨著中繼器的增加，噪聲也會逐級放大，以至于影響正常通信。除此之外，系統的維護和管理的成本也比較大，漏泄電纜的架設要求也比較高。
（4）小區蜂窩移動通信是一種建立在第二代GSM公共無線移動通信技術之上，將其大區域通信機制改為小區通信制的全雙工移動通信系統，本質上講，就是將地面蜂窩移動通信技術移植到煤煤礦井下應用，并用微小區概念來將井下巷道進行劃分，然后根據無線電波衰耗大小將全煤礦井服務范圍化為若干個較小服務范圍。然而，該系統在規劃井下部署和工作頻率時十分繁瑣，而且只支持語音，不支持圖像等視頻傳輸，也不能進行自行組網。
（5）礦用小靈通無線通信是按照煤礦安全相關標準，將城市中推行的公眾通信系統進行技術處理和移植，并延伸到煤礦井中使用，從而構建起井下無線通信網絡服務平臺。該服務平臺可實現高速數據業務、人員定位信息傳送等，可同時為煤煤礦井上、井下提供無線通信服務，在煤礦形成一整套覆蓋井上、井下立體的無線移動通信及生產調度系統。
（6）基于WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN的短距離無線網絡與通信技術是以短距離的無線通信網絡技術為核心，以煤礦井工業以太網為整個系統的主干傳輸平臺，形成有線主干與無線終端相結合的通信方式。該通信系統具有低成本、低功耗、高擴展性、覆蓋靈活、易配置和部署等優點，迅速在煤礦井無線通信、人員和設備無線定位和跟蹤管理以及瓦斯無線監測系統中得到廣泛的應用。
（7）超低頻透地無線通信是一種電磁波穿透大地層的進行信息傳輸的無線通信方式，主要用于地面和井下應急救援人員通信。該系統能在充滿噪音、灰塵、照明度、電源供應等特定環境下進行工作，缺點是系統屬于單向通信、信道容量小，且無線通信速率低，傳輸帶寬比較窄，易受低頻電磁干擾。透地通信系統在地面所需的發射天線長達數千米，且其價格還比較昂貴，所以，只適合在大型煤礦中采用。
三、煤礦井下透地通信的應用研究
煤礦井透地無線通信系統是一種專用于煤礦井通信的無線通信系統。它主要用于礦場上指揮日常的生產管理和生產調度，并能在緊急情況下（如發生煤礦井坑道坍塌、透水、爆炸等突發事故時）仍然可以有效地進行地面與井下通信聯絡，這樣就可以為開展高效的施救行動帶來方便。
煤礦井透地無線通信采用極低頻（ELF，300～3000Hz）及甚低頻（VLF，3～30KHz）信號，因為這些頻段的電波能夠在巖層、沙壤、水等地層介質內傳播，且波長比較長其對地層穿透能力強，單位距離的衰減小，這在軍事上早有應用。本文提出的煤礦井透地無線通信系統就是基于極/甚低頻信號對地層具有較強的穿透能力這個機理來進行研究的。其通信系統組成如圖2.1，由地面通信部分、巖層信道及井下終端接收機構成。地面通信部分包括地面天線、地面電臺、監控室計算機等。監控室計算機用來向地面電臺發送數據，地面電臺對數據進行處理后控制地面天線的數據發送。該通信系統有三種工作模式：廣播、尋呼、緊急求救等。
當系統工作在廣播及尋呼模式下時，地面天線作為發射天線；地面電臺將監控室傳送來的廣播或尋呼數據，經過編碼、調制、功率放大等過程，產生低頻大功率激勵（預計可能需要數千瓦），施加于地面天線，激勵出低頻交變電磁場。低頻電磁場在穿越地層的過程中損耗較小，可以穿透100m～3km的地層，到達礦工所在的坑道。礦工隨身攜帶的終端機內藏有磁棒天線，耦合磁力線，變為電信號，再由選頻、放大、解調、解碼、糾錯、顯示等過程，完成數據接收過程。每臺終端機都具有唯一的編號，在尋呼模式下，只有編碼與尋呼編號一致的那一臺終端機響應并顯示尋呼內容；廣播模式下每一臺終端機都響應；還可根據班組編號實現群組廣播功能。
當發生緊急事故時，任何一臺終端機都可以緊急呼救，按壓呼救按鈕后，終端機發射求救信號，地面天線作為接收天線。終端機所發出的低頻信號穿透地層后被地面臺接收，經放大、選頻、解碼后，獲得求救人員信息。雖然終端機本身發射功率較小，但地面大面積的天線能夠提供較高的靈敏度。由于長波通信信道窄，要考慮信道復用問題，當多個終端機同時需要發送求救信號時，初步考慮采用載波監聽隨機競爭信道的方式互相錯讓發送時隙。
四、小結
我國煤礦井下透地通信的研究還處于不斷趨于成熟階段，經歷了有線到無線的過程，而透地通信在煤礦領域中有廣泛應用，對于促進人身安全和煤礦事業的發展具有重要的作用，將來在這一領域中必將會有更多更新的知識產生。
參考文獻
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【關鍵詞】無線技術；紅外通信；藍牙；GDMA；GSM；發展前景
1.通信的發展要求
隨著數字通信和計算機技術的時不斷發展，可以看出無線終端設備具有巨大的潛力。同時許多短距離無線通信的要求被提出，短距離無線通信與同長距離無線通信有很多的區別，主要如下：
（1）無線終端設備發射功率在小于幾微瓦。
（2）通訊的距離在幾厘米到幾百米之間。
（3）具體用途在小范圍區域內使用。
（4）要方便，不用申請無線頻道。
（5）高頻操作。一個標準的短距離無線通信系統基本包括一個無線發射器和一個無線接收器?，F在廣泛使用的無線終端技術的是紅外傳輸、藍牙、CDMA、GSMdeep等。它們都有各自立足的特點，或基于傳輸速度、距離、耗電量等特殊要求；或是著眼于功能的擴充；或是符合某些單一應用的特別要求；或是建立競爭技術的差異化等。但是沒有一種技術可以完美到足以滿足所有的需求。
2.通信的應用領域
2.1 紅外通信的通信
信道是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體。紅外通信一般有發送和接受兩個部分組成，其中發送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發射管發射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉換成電信號，再經過放大、濾波等處理后送給解調電路進行解調，還原為二進制數字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現信號調制的脈寬調制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現信號調制的脈時調制（PWM）兩種方法。由于紅外線通信具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點所以紅外技術在家電、音響設備等方面得到廣泛運用?？偠灾?，紅外通信的實質就是對二進制數字信號進行調制與解調，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調制解調器。
2.2藍牙的應用
追根朔源，藍牙的創始人是瑞典的愛立信公司，藍牙（Bluetooth）技術，作為人們常用的一種短距離無線電技術，能夠方便地簡化上網本、筆記本電腦和移動電話手機等移動通信終端設備之間的通信，也能夠成功地簡化以上這些設備與因特網之間的通信，從而使這些現代通信設備與因特網之間的數據傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。藍牙采用分散式網絡結構以及快調頻和短包技術，支持點兌點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHz LSM（即工業、科學、醫學）頻段。其數據速率為1Mbps。采用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。藍牙無線技術規格供我們全球的成員公司免費使用。目前許多行業的制造商為減少使用凌亂的電線，都積極地在其產品中實施此技術，以實現無縫連接、流傳輸立體聲，傳輸數據或進行語音通信。藍牙技術在2.4GHz波段運行，該波段是一種無需申請許可證的工業、科技、醫學（ISM）無限電波段。正因如此，使用藍牙技術不需要支付任何費用。但您必須向手機提供商注冊使用GSM或CDMA，除了設備費用外，您不需要為使用藍牙技術在支付任何費用。
2.3 CDMA的應用
CDMA（Code Division Multiple Access） 是在無線通訊上使用的技術，又稱碼分多址， CDMA允許所有的使用者同時使用全部頻帶，并且把其他使用者發出的訊號視為雜訊，完全不必考慮到訊號碰撞（collision）的問題。CDMA的優點包括：CDMA中所提供的語音編碼技術，其通話品質比目前的GSM好，而且可以把用戶對話時周圍環境的噪音降低，使通話更為清晰。另外CDMA通話技術還具有系統容量大，保密性強，通話穩定等特點。CDMA之所以可以堅守手機之間的干擾，主要是利用展頻的通訊技術，不僅可以增加用戶的容量，而且手機的功率還可以做的比較低，這不但可以使使用時間更長，更重要的是可以降低電磁波輻射對人的傷害。CDMA帶寬可以擴展較大，還可以傳輸影像，這就是第三代手機為什么選用CDMA的原因。就安全性能而言，CDMA不但有良好的認證體制，更因為其傳輸的特性，用分碼多工，防止被人盜聽的功能大大地增強。目前CDMA系統正快速發展中。Wideband CDMA（WCDMA）寬帶分碼多工傳輸技術，為IMT-2000的重要基礎技術，將是第三代數字無線通信系統的標準。
3.通信的發展前景
當今社會，全球無線通信產業的兩個突出特點體現在：一是公眾移動通信持續保持增長態勢，一些國家和地區增勢強勁，但存在發展不均衡的現象；二是寬帶無線通信技術熱點不斷，技術知識更新較快，無線通信產業的研究和應用十分活躍。目前，我國的移動通信市場呈現持續快速增長的局面，截至9月底，移動用戶總數達到6.98億?？紤]閑置的充值卡和一人雙機的情況，我國移動通信由于用戶普及率相對還比較低，仍有相當巨大和持久的增長空間。但我國的移動通信領域已進入了全面競爭的時代，GSM、CDMA乃至小靈通等網絡激烈爭奪用戶，這已導致了資費下降，用戶ARPU值下降的情況。目前我國的GPRS、CDMA、IX等2.5G數據業務發展態勢不錯，并已逐步培育了用戶群。另外3G通信技術已經經過了技術試驗階段，并收到比較好的效果。
除傳統的公眾移動通信外，全球的寬帶無線接入領域近期研究和應用十分活躍，熱點不斷出現，給無線通信業界帶來了清新的空氣。這包括寬帶固定無線接入技術、WLAN技術、WIMAX技術、UMB技術等等，呈現百花齊放的局面。這些技術的出現和發展，給整個無線通信產業注入了勃勃生機。
4.結語
如今，無線通信的發展處于主流地位，無線通信的技術必然朝著4G等技術發面發展，各種無線終端設備憑著各自的優勢為用戶提供可靠、速度和更加優勢的服務。但是對于整個無線通信產業而言，這些無線通信終端設備熱點技術都已日臻完善，相信在不久的將來，它們必會給我們的生活帶來新的變革。一體化的思路規劃和建設網絡，發揮各自不同技術，從而使多元素、多網絡一體化將是主導路線。而從大局發展，解決不同區域、不同用戶群對寬帶及業務的不同需求，達成無線通信網絡的整體優勢和綜合能力。市場的多元化需求促進技術的發展，市場的激烈競爭加劇了無限終端設備的研究和開發。本文對這些熱點技術的介紹所作為及展望，希望能激起更多人對未來無線生活的憧憬。
【參考文獻】
[1]楊飛.數據通信主力軍—紅外通信技術.中國論文下載中心，2009-7-16.
