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第一篇：軌道交通無線通信技術分析
摘要：
針對軌道交通通信、信號業務需求特點，在技術和可用性層面上對LTE技術、WLAN技術進行了描述及分析，使軌道交通通信、信號系統中車地無線系統的建設規劃更為合理，高效。
關鍵詞：
軌道交通；信號；通信；LTE；WLAN
1概述
隨著軌道交通的快速發展，建立安全可靠、高效穩定的車地無線通信系統是提高運營效率、管理質量、用戶體驗的必要手段。地面與高速行駛車輛（時速80km／h）之間的數據傳輸通道需要在高速移動的狀態下，具備優秀的快速接入性、實時傳輸性、帶寬調整性和抗干擾性等特點。本文結合軌道交通通信、信號業務需求和車地無線的技術特點，分析不同無線技術在軌道交通通信、信號車地無線承載業務中的適用范圍。
2車地無線系統業務承載分析
2．1各類業務特性分析
在軌道交通中對車地無線系統的需求主要體現在信號、通信系統，其主要需求如下：（1）用于傳輸列車控制信號業務；（2）用于傳輸車載視頻監控業務；（3）用于傳輸視頻廣告及運營信息的業務；（4）用于傳輸車輛狀態信息業務。綜上所述，車地無線系統在列車高速移動狀態下（80km／h）必須具備以下核心能力：（1）數據實時傳輸，傳輸時延小于50ms，丟包率小于1％；（2）業務的優先級劃分，支持不同等級業務的通道控制；（3）業務的QOS保障，確保業務的有效傳輸；（4）單基站業務承載的總帶寬需求不小于68Mbit／s；其中信號業務帶寬需求不小于3Mbit／s，其他業務需求不小于65Mbit／s；（5）上行傳輸的業務大于下行傳輸的數據業務，上下行可按需調整；（6）抗干擾能力強，特別針對列車控制信號業務，不允許其他無線系統對其產生干擾；（7）完善的網管功能。
2．2各業務需求分類模型說明及建議
根據目前行業常規，并按照上述對業務需求度、優先級、數據方向等特點的綜合分析，基本可以分為兩類不同需求模型的業務：
2．2．1必要業務———列車控制信號業務（1）必要業務的需求模型a．直接涉及運營安全，必須且重要業務，業務各項需求等級最高，特別是抗干擾性要求極高；b．傳輸帶寬穩定、延時低，業務傳輸帶寬需求較小，雙向業務帶寬需求較為平衡；c．雙向數據以IP尋址的單播方式為主；d．具備開放性和兼容性。（2）系統建設建議a．所選技術應充分考慮業務的QOS保證，保障數據有效、實時的傳輸；b．整體系統傳輸帶寬應不小于3Mbit／s，且雙向業務可平均分配；c．采用標準協議技術。d．由于安全級別和需求度極高，建議采用獨立的車地無線系統進行業務承載，同時采用專用的無線頻率進行數據傳輸，有效防止系統內業務之間的影響以及民用和其他無線系統對其的干擾。
2．2．2重要業務———車載視頻監控業務、視頻廣告、運營信息業務業務、輛狀態信息業務（1）重要業務需求模型a．間接涉及運營安全，重要業務，主體以視頻業務為主，傳輸帶寬需求大且穩定；b．各業務需要在傳輸帶寬及傳輸時延上有一定的QOS保障；c．抗干擾性要求較高；d．業務傳輸帶寬需求大，雙向數據非平衡傳輸。具備開放性和兼容性。（2）系統建設建議a．整體系統傳輸帶寬應不小于65Mbit／s，且雙向業務帶寬可實現完全、靈活的分配，支持數據的組播功能；b．所選技術應充分考慮業務的QOS保證，保障數據有效、實時的傳輸；c．采用標準協議技術；d．由于帶寬需求較大，且業務需求級別較高，建議采用獨立的車地無線系統進行業務承載，同時采用相對干凈、寬裕的無線頻率進行數據承載，在有效防止民用和其他無線系統對其干擾的同時，利用更寬的無線頻率資源，獲取更多的無線傳輸帶寬。
3在軌道交通使用環境下無線通信技術分析
目前，應用于軌道交通通信、信號的主流無線通信技術有基于802．11ac的WLAN及LTE兩種，代表著未來的發展方向和趨勢。以下將結合軌道交通的實際應用情況對兩種技術進行介紹。
3．1基于802．11ac的WLAN技術介紹
IEEE802．11ac，是一個802．11無線局域網（WLAN）通信標準。WLAN標準從1997年第一代頒布以來，經歷了802．11、802．11b、802．11g／a、802．11n、802．11ac的發展過程。最新的802．11ac是通過5GHz頻帶進行通信。理論上，它能夠提供最多1Gbit／s帶寬進行多站式無線局域網通信。近年來，802．11ac已逐步在軌道交通中得以應用。結合軌道交通的環境特性，其主要技術特性如下：（1）在軌道交通領域，系統可支持2．4GHz／5．1GHz／5．8GHz無線頻段，具備更多的選擇，且工作在ISM頻段（公用頻率），對于頻率使用只需要進行報備，無需專項申請；（2）WLAN技術網絡架構基于數據鏈路層，系統開銷小，采用最高至256－QAM的調整方式，理論上在160MHz的無線頻率資源，靜止狀態可提供不小于1Gbit／s的傳輸速率。實際軌道交通環境列車運動狀態下的平均傳輸速率300Mbit／s；頻普轉換率接近到1∶1．85，業務的帶寬支持能力強。（3）網絡架構采用雙向非對稱設計、上、下行采用統一正交頻分復用（OFDM）技術，但系統采用競爭接入模式，業務的接入無法有效實現保障性的帶寬控制，多業務的QOS保障存在局限性，同時也無法實現針對業務進行上行、下行數據的按需靈活配置；整體的業務保障性能力一般。（4）系統采用獨立架設天線的空間波傳輸方式，引入MIMO天線技術，提高傳輸的帶寬，同時系統相對獨立，建設維護期的工作界面清晰。（5）基于標準WLAN（802．11ac）協議，支持終端的快速移動，業務的組播功能。開放性好、兼容性強、技術發展潛力大，（6）系統無線覆蓋和接收設備在滿足國家無線電相關規章的情況下，在衰耗較大的5GHz頻率資源下，隧道區間平均覆蓋距離可達100～150m，高架區間平均覆蓋距離可達200～250m，區間設備數量多，安裝、維護較為復雜。
3．2TD－LTE技術介紹
LTE是由3GPP組織制定的通用移動通信系統技術標準的長期演進。LTE系統引入了OFDM和MIMO等關鍵技術，顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率，在20MHz頻譜帶寬，2×2MIMO天線的模式下，理論下行最大傳輸速率為201Mbit／s，但根據實際組網以及終端能力限制，一般認為下行峰值速率為100Mbit／s，上行為50Mbit／s。目前LTE技術逐步應用在軌道交通行業，通過1．8GHz頻帶進行通信。結合軌道交通的環境特性，其主要技術特性如下：（1）在軌道交通領域，系統僅支持1．8GHz專用頻率，選擇較為單一。目前使用的1．8GHz頻段僅有20MHz頻寬，且目前大部分城市的機場地面調度、城市移動應急指揮調度均使用在1．8GHz頻段下。使用1．8GHz頻率時需要進行專項申請，一般在合法的情況下能夠爭取到10MHz的頻率帶寬。系統頻率使用限制大，但專用頻率不易受到干擾，可靠性非常高。（2）TD－LTE技術網絡架構基于網絡層，系統開銷相對較大，采用64－QAM調整方式下靜止狀態下頻譜轉化率可達到1：5，運動狀態下利用率接近1：1．5，采用10MHz的無線頻率資源，靜止狀態可提供不小于50Mbit／s的傳輸速率，運動狀態下的邊緣有效傳輸帶寬可達15Mbit／s（軌道交通環境下的測試數據），業務的帶寬支持能力一般。（3）網絡架構采用雙向非對稱設計，上行采用單載波頻分多址（SC－FDMA），下行采用正交頻分多址（OFDMA）。LTE總共7種上下行子幀配比，業務的需求配合非常靈活。（4）系統采用TDD（時分雙工）方式，同時引入同步時鐘系統，能夠在有效劃分業務的同時，確保各業務的QOS。業務保障性能力強。（5）基于標準LTE（3GPP）協議，支持終端的快速移動，業務的組播功能。開放性好、兼容性強、技術發展潛力大。（6）LTE技術采用獨立鋪設泄露電纜或者與其他無線專業泄露電纜合路方式進行無線覆蓋，若采用獨立鋪設泄漏電纜方式，將會增加設備成本和安裝的難度，若采用與其他無線專業泄漏電纜合路方式，系統建設維護期的工作界面較為復雜。（7）系統無線覆蓋采用漏纜方式，滿足國家無線電相關規章的情況下，區間平均覆蓋距離可達800～1200m，區間設備數量少，安裝、維護簡單方便。
4對軌道交通信號、通信各業務承載采用無線技術的建議
WLAN（802．11ac）和LTE技術兩者均代表了未來無線技術體制的主要發展方向，同時也會逐步在軌道交通車地無線的發展上體現自身的價值。通過上述對軌道交通業務的需求和特點以及目前車地無線技術體系的特點進行分析，做如下建議：（1）對于軌道交通各項需求級別最高，帶寬需求一般的列車控制信號業務，采用獨立車地無線網絡建設，采用在1．8GHz特殊頻率下工作的LTE技術。通過A／B雙網的組網方式，形成冗余配置，建設思路如下：a．控制中心配置單核心EPC熱備模式或獨立雙EPC核心網設備，確保整體系統的管理安全。b．車站配置兩套以太網交換機及對應的BBU設備用于信號處理。c．區間軌旁獨立鋪設一根泄露電纜，同時與800MHz專用調度TETRA系統泄漏電纜合路，組成冗余的無線覆蓋介質，同時結合漏纜布置原則和RRU覆蓋范圍，設置若干RRU用于無線信號的覆蓋。d．車載設備CPE車頭、車尾按照信號廠商的情況，分別配置主、備一套或兩套無線終端設備，實現車載部分的冗余配置。e．采用1．8GHz專用無線頻段，建議申請至少10MHz頻率帶寬，配置3MHz＋3MHz或5MHz＋5MHz的雙頻通道；在3MHz＋3MHz的模式下可轉換不下于4．5Mbit／s的傳輸帶寬，在5MHz＋5MHz的模式下可轉換不下于7．5Mbit／s的傳輸帶寬，完全滿足列車控制信號傳輸帶寬不小于3Mbit／s的需求，同時進行了帶寬預留。f．出入段線、車輛段、停車場可按照需求和概算適度進行的調整。出入段線，建議獨立組建核心網。（2）對于軌道交通各項需求級別一般，帶寬需求較大的業務如：車載視頻監控、視頻廣告、運營信息、輛狀態信息等，利于建設成本考慮，建議采用車地無線網絡綜合承載的建設模式，采用在5．8GHz頻率下工作的WLAN（802．11ac）技術。通過單網的組網方式，建設思路如下：a．控制中心配置單核心設備，關鍵模塊（管理、電源）熱備模式，確保整體系統的管理安全。b．車站配置單臺太網交換機關鍵模塊（管理、電源）熱備模式，用于無線覆蓋設備的接入。c．區間軌旁獨立設置AP設備及配套的MIMO（2×2或3×3）天線，組成無線覆蓋網絡。d．車載設備車頭、車尾分別配置一套終端AP設備及配套MIMO（2×2或3×3）天線，建議采用車頭車尾兩臺設備同時工作或負載均衡的工作模式。e．采用5GHz或5．8GHz無線頻段，根據頻率報備和業務帶寬需求情況，采用40MHz、80MHz或160MHz組網；在40MHz的模式下可轉換平均75Mbit／s的傳輸帶寬，在80MHz的模式下可轉換平均150Mbit／s的傳輸帶寬，在160MHz的模式下可轉換平均300Mbit／s的傳輸帶寬，完全滿足車載視頻監控、視頻廣告、運營信息、輛狀態信息等業務傳輸帶寬不小于65Mbit／s的需求，同時進行了帶寬預留。
5結束語
目前，各地軌道交通建設蓬勃發展，而車地無線系統作為地鐵運用部門便民服務及保障安全的一個關鍵環節得到極大的重視。本文針對現有軌道交通信號、通信中重要業務特性和主流無線技術體系進行了分析，并結合實際的無線頻率使用情況，將業務和無線技術進行了合理的配對，使車地無線系統整體的規劃更為切合實際，同時也為軌道交通業務后期的發展預留了想象的空間。
作者：許晶 單位：烽火通信科技股份有限公司
參考文獻：
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第二篇：無線通信技術設備狀態監測應用
摘要：
隨著通信技術的快速發展，人們逐漸認識到將其應用于設備狀態監測過程中，可提升監測的效率和準確性，但隨著有線通信技術應用范圍的擴大，人們發現傳感器布線環境、成本以及傳感器自身性能均會對有線通信技術的應用產生限制作用，所以開始嘗試將無線通信技術在設備狀態監測中進行應用。在此背景下，文章結合各種工況下設備狀態監測的需要，進行了無線遠程監測系統的設計，以此對無線通信技術在設備狀態監測中的應用進行論證分析。
關鍵詞：
無線通信技術；設備狀態監測；應用
0前言
設備狀態監測是對運行設備通過各種手段進行數據和信息的采集，以此判斷設備劣化趨勢、故障結構，預測其變化趨勢的過程，有效的設備狀態監測可以降低突發故障的發生概率，為設備狀態維修提供依據，保證設備的安全良性運行，所以設備狀態監測一直受到企業的高度關注。
1應用無線通信技術的設備狀態監測系統設計方案
無線通信技術在設備狀態監測系統中應用其主要目的是通過無線傳感器網絡對機械設備振動信息實現遠程的準確、全面采集，并傳輸至服務器終端，實現對設備狀態相關數據的查詢和應用[1]。所以構建的設備狀態監測系統要具有以傳感器終端節點為基礎的無線數據采集系統、以Zighee技術為基礎的無線數據傳輸系統，以監測計算機為基礎的數據處理和傳輸系統三部分，以此滿足其功能、抗干擾能力、功能擴展能力的需要。
2設備狀態監測系統中應用的無線通信方案
雖然無線通信技術和有線通信技術的信號均由發送器和接收器進行處理，但前者信號以電磁波作為傳輸介質，傳輸信道更加復雜，在傳播的過程中容易被障礙物吸收，具有明顯的衰落特征，如路徑損耗、多徑衰落、陰影衰落等，這要求無線通信技術的應用要依賴于相應的抗衰落技術，如擴頻技術、分集接收技術等[2]。考慮到短距離無線通信技術在成本、功耗較少、穩定性和抗干擾性較突出，而且可實現對等通信、通信協議和通信芯片開發較成熟，可以將其與有線局域網共同應用于設備狀態監測中，所以在現有的短距離無線通信技術，如紅外技術、藍牙技術、Wi-Fi技術、超寬帶技術、Zig-hee技術中進行擇優選擇。以上各種短距離無線通信協議特點不同，所以其適合應用的領域也存在差異，例如藍牙技術其傳輸距離在10m左右，最大功耗為100mW，傳輸速率為1Mb/s，工作頻段為2.4GHz，所以其在移動通信個人網絡中較為適應，而Wi-Fi技術和Zighee技術其傳輸距離均滿足100m要求，最大功耗分別為100mW和1mW，傳輸速率分別為11Mb/s和0.25Mb/s，工作頻段均為2.4GHz，兩者在設備狀態監測中應用均由可能，但后者相比前者在成本、功率、可靠性、可操作性方面更優越，所以在設備狀態監測系統中更加適用。Zighee技術應用802.15.4無線技術標準，可實現多個無線傳感器節點間的數據傳輸；應用CSMA-CA機制、支持AES-128加密和Zighee協議，所以其可靠性和數據傳輸的安全性較有保證，除此之外，其還具有拓撲結構類型多樣，自組織、自愈能力突出等特點，為保證此項短距離無線通信技術在設備狀態監測中可以發揮預期的作用，要對其協議架構進行設計[3]。首先為物理層，其以同步包頭、載荷和幀頭等作為主要構成，其一方面要對無線收發節點的狀態進行調整，另一方面要對數據包進行收發；其次為數據鏈路層，其以完成物理層的無線通道接入為主要的職責，例如對信道接入進行控制、對PAN鏈路狀態進行調整等；以上兩種結構均以IEEE802.15.4協議為依據[4]。再次為網絡層，其主要功能使為數據鏈路層的正常運行提供保證，向應用層提供正確的服務接口等；另外為應用層，其主要功能是向Zighee網絡進行應用的映射；考慮到監測系統的安全性，設置安全層也很有必要。
3設備狀態監測系統中應用的無線傳感器節點
3.1無線傳感器節點設計
由于無線傳感器網絡是由諸多傳感器結構構成，所以要保證無線通信技術在設備狀態監測中應用的質量，要對無線傳感器節點進行合理的設計，無線傳感器節點其一方面要采集和處理設備振動信號，另一方面要將負責其他節點相關信息向計算機的轉發，所以其要包括以下模塊，首先是處理器模塊，其包括處理器和存儲器，主要功能是對傳感器節點進行合理的控制，將其采集數據和接收數據進行有效的處理和全面的存儲，現階段通常將其視為無線傳感器節點的核心；其次是傳感器模塊，其包括傳感器和AC/DC，主要功能是對區域內信息和數據的采集、轉換情況進行全面的監測；再次是電源模塊，其主要功能是提供節點運行的電能；另外是無線通信模塊，其包括網絡、MAC、收發器等主要功能是實現模塊、節點間的協調、溝通。在進行設備狀態監測系統的無線傳感器設計的過程中，應以其靈敏度、響應特性、線性范圍、精確度等作為衡量指標，結合設備在運行過程中受不同狀態影響產生的振動信號差異，對設備的狀態進行快速、準確的監測，筆者選擇利用模擬電壓可直接獲取相應設備振動幅值的加速度傳感器[5]。在此傳感器應用前，為保證設備振動信號采集的真實度，通常要對采集到的設備振動信號進行MAX291濾波器濾波、隔離和OPA2277放大三種處理，然后使其由模擬電壓向振動幅值轉換，在轉換的過程中實質上是將模擬信號向數字信號進行轉變的過程，在具體轉換的過程中應結合量化位數、輸入信號電壓范圍、參考電壓等指標進行，現階段應用較為廣泛的是14位精度的A/D轉換器，此類轉換器輸出通道數量達到8個。
3.2無線傳感器的無線收發芯片設計
在設計無線通信模塊的過程中，考慮到無線射頻芯片和微處理器在無線通信模塊中的作用，要對其功耗、傳輸性能、封裝、抗干擾能力等進行全面的分析，現階段無線收發芯片的種類較多，如CC1000、CC2430、MC13192等，綜合各類無線芯片的性能，可以發現，CC2430在成本、穩定性、能耗等方面更具優勢，體積較小、集成度較高，所以在設備狀態監測中可以應用此類芯片，以此芯片為核心的外圍電路在設計的過程中只需要單個非平衡的變壓器完成。
3.3無線傳感器的抗干擾設計
除上述分析以外，考慮到無線通信技術在應用的過程中可能受到外界環境的影響，所以要對傳感器節點的抗干擾能力進行強化，在強化的過程中要保證元器件間的布局間距滿足現有焊接技術的要求，這是基本前提[6]。另外，為降低輻射和干擾的幾率，要將功能相同或存在密切關系的元件進行臨近設置；邏輯電路應與噪聲較大的元件或電流較大的電路保持一定的距離，以此降低邏輯電路受到的干擾；將高速期間設置在邏輯電路的出線端，降低干擾；盡可能拉大干擾源與易受干擾器件的距離，在布線的過程中為降低干擾，應盡可能的降低布線的密度，而且布線的粗細程度應盡可能一直，PCB板與線路之間要保持一定的距離、環路電阻應盡可能避免應用等。
3.4無線傳感器節點的軟件設計
①在終端節點入網方面，初始化后，終端節點要向網絡發出入網信標請求，然后收到信標的響應，此時有兩種情況，一種是網絡不同意，此時終端節點要結合最大重試次數限制進行重復請求，另一種網絡同意，此時其將發送連接請求，在連接超時的情況下，入網直接失敗，如果入網并未超時將會獲得連接響應解析，響應正確的情況下綁定目的地址入網成功，否則入網失敗[7]；②終端節點數據的收發方面，在發送的過程中，先對CC2430模式進行相應的設置，然后在執行能量檢測和信道選擇后將相應的數據輸入，并發送數據請求，在受到同意應答后可發送數據，否則需要重新提出發送數據的申請；在數據接收的過程中，同樣先對CC2430模式進行相應的設置，然后接收數據，在數據沒有溢出的情況下，對數據進行讀取、成功接受應答，但在數據溢出的情況下直接返回，這對保證設備狀態監測數據完整性具有積極作用。
4設備狀態監測系統中應用的無線通信網絡拓撲結構
Zighee無線通信網絡支持的網絡拓撲類型較多，現階段在設備狀態監測方面應用較多的為星型結構，其通常由單個的協調器節點和終端節點構成，在功耗、節點數量等方面均較理想，在建立此類型拓撲結構的過程中，應向利用協調器對通信網絡進行構建。在此類無線通信技術應用于設備狀態監測過程中時，要先將無線傳感器節點安置于被監測設備的相應位置，并對其振動過程中產生的振動信號進行全面的采集，利用無線網絡向企業設備控制部門的協調器節點進行信號的傳輸，由其項檢測計算機發送，最終由計算機在太網載體的作用下，將相關信息向遠程中心服務器進行發送，由其對采集的數據進行處理，可見在信號傳輸的過程中，通常需要檢測人員結合實際需要對終端節點進行喚醒，由其依據檢測人員的命令進行信號采集，并以相反的途徑進行信號數據的傳送，在通信的過程中，如果協調器發現通信并未得到及時的回應或并未明確定位傳感器終端節點，需要將相關的信息向檢測計算機進行反應，由其對對應的節點重新發送命令，以此保證設備狀態檢測的全面性，這種喚醒設計，可以使節點在長時間處于休眠狀態，這不僅有利于節能，而且對提升監測系統的使用壽命也具有突出的效果。在無線通信網絡中的監測計算機內會存儲相應的數據庫，其對設備不同狀態下的振動信號特征進行全面的記錄，當計算機監測系統發現其接收的信號與其數據庫存儲內容不相符的情況下，會對其進行記錄和分析，并將分析的結果同步向遠程監控系統傳送，這對降低設備狀態監測人員的工作難度，提升設備狀態監測的實時性和有效性等均具有重要的作用。結合其拓撲結構可以發現無線通信技術在設備狀態監測中的應用，相比有線通信技術在節能效果方面優勢更明顯。
5結語
通過上述分析可以發現，現階段人們已經認識到用無線通信技術替代有線通信技術在設備狀態檢測中應用，對降低企業系統建設成本、提升監測的全面性等方面的重要作用，并在實踐中有意識的針對機械設備振動信號對zighee無線通信技術進行應用，這是現代設備管理水平提升的具體體現，應以發展的眼光看待設備狀態監測中應用的無線通信技術。
作者：陳軍 單位：山東省無線電監測站
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第三篇：高速公路4G無線通信技術應用
摘要:
自從通信技術誕生以來,人們的生活方式因此而改變,在當今社會,通信技術早已滲入到人們生活的方方面面。隨著我國高速公路建設取得了巨大的成就,通信技術也漸漸應用于高速公路建設之中,兩者相結合,使通信技術和高速公路建設都取得了巨大的發展。4G無線通信技術在高速公路建設中的實踐應用雖然取得了一定的成果,但目前還存在許多問題,就這些問題,進行深入的探討,并提出全新的建議。
關鍵詞:
4G；無線通信技術；高速公路
近年來,由于將4G無線通信技術成為最熱門的移動通信技術,這項技術也被應用于高速公路建設,使高速公路的運營和管理手術變得越來越便捷,給高速公路企業帶來了巨大的經濟利益。與此同時,通信技術在高速公路的應用中,其制約因素也越來越明顯,那么發展應用于高速公路的有針對性的通信技術,就成為一項迫在眉睫的重要工作。
14G無線通信技術在高速公路中的優勢分析
4G無線通信的出現,真正意義上的實現了人們的溝通自由,并徹底改變了人們的生活方式,甚至對社會形態也造成了重大的影響。這是由4G無線通信技術的優勢決定的。
1.1通信速度更快
4G無線通信技術的數據傳輸速度快是毋庸置疑的,有專家預估,4G無線通信技術可以達到10Mbps至20Mbps,甚至最高可以達到每秒高達100Mbps速度傳輸無線信息。基于較高的傳輸速度,使同步傳輸成為可能。特別是對于高速公路沿途的監控系統來說,是非常重要的。比如一旦發生事故,對于救援人員和傷員來說,信息的快速傳輸將是救援工作和生命的保障。
1.2通信更加靈活
就4G手機的功能而言,早已不在“電話機”的范疇之內,除了語音資料傳輸,更是實現了部分電腦功能。由此可見,在未來4G手機在功能和樣式上,都將無限像小型電腦靠攏。這種改變,顯示出4G無線通線技術更加靈活的優勢。而這種優勢在應用于高速公路中,也將發揮出更大的能量,使雙向傳遞資料、圖畫、影像成為現實,對高速公路交通秩序和安全提供了保障,使高速公路的建設更加符合社會發展的需求,為居民出行和貨物運輸,提供更大的便利。
1.3智能性能更高
4G無線通信技術的智能性更高,這一點從終端設備的設計和操作上就可看出。目前4G無線通信技術主要應用于個人手機,當今個人手機除了實現傳統的語音傳輸功能外,還可以實現許多傳統電話無法實現的功能,如通過4G手機,可以隨時查詢電影院票房資料,售票情況、座位情況等都一目了然,顯示得清清楚楚,使用戶可以根據這些信息,進行在線選擇。將4G無線通信技術的智能功能應用于高速公路中,將對高速公路的建設給予巨大的助力,如對路線進行導航、報告交通路況、對交通安全進行提醒等智能功能,在4G無線通信技術的基礎上,都可以實現。
1.4實現高質量通信
4G無線通信技術除了實現快速通信外,也提高了通信質量。4G無線通信技術將在覆蓋范圍、通信質量、造價上,支持高速數據和高分辨率多媒體服務,包括語音、數據、影像等數據的傳輸將不會受到通信技術上的阻礙,這是過去的通信技術無法達到的質量高度。特別是圖像和影像信息的傳輸,將會大幅度提高高速公路監控系統的監控質量,對交通安全有著重大意義。
1.5通信費用更加便宜
通信費用一直以來都是對通信技術造成重大影響的關鍵,4G無線通信技術引入了許多尖端的通信技術,保證了4G通信技術的系統操作方式更靈活,由于是直接在3G通信網絡的基礎設施上進行改進,這樣就運行者和用戶的費用得以降低,使人們在使用4G無線通信技術的高質量的服務的同時,需要繳納的服務費用,將比3G通信更加便宜。在高速公路建設中,一向需要大量的投資成本,而通信費用的降低,將大大節約高速公路建設成本。
24G無線通信技術在高速公路中的應用要點
2.1高速公路監控系統
高速公路為人們出行以及貨物運輸提供了便捷服務,但隨著經濟的發展,車流量增多,常常造成高速公路擁堵,在這種情況下,交通事故的發生率也較以前有所提高。在這種情況下,加強高速公路的監控系統將是維持高速公路交通秩序的有效手段。而4G無線通信技術的應用,由于使用簡單、更高速、更便捷、費用低、可移動等優勢,解決了高速公路機電系統中地理距離的限制問題,提高了監控系統的監控功能,使高速公路監控系統中受資金、通道、供電等因素制約的情況得到大幅度的緩解。
2.2導航技術
作為最為廣泛應用的智能交通系統之一的汽車導航系統,由全球定位系統和車輛導航系統兩部分組成。這就需要用到空間衛星和地面監控裝置這兩項重要的通信技術。在地面監管裝置中,由于4G無線技術的出現,使信息的傳輸在變得更便捷和快速的同時,也使接受終端變得更加簡單。以個人手機為接收終端,除了隨時隨地進行線路導航這一功能外,也使數據更新變得更加容易和方便。
2.3數字地圖技術
4G無線通信技術的應用讓數據傳輸更加快速,在這一技術的支持下,圖像傳輸也變得快捷起來,這使數字地圖在實際應用中變得更加便捷。也是因為4G無線通信技術的應用,使數字地圖在一定程度上,指導高速公路交通運行的功能有了得以實現的基礎。
3結語
在高速公路通信方面,為了保證高速公路的交通運輸安全,也將會進行一步發展,以更加先進的網通信環境,取代單條路通信。如今已進入信息時代,傳統高速公路通信技術必然無法跟上高速公路的發展,而更為先進的4G無線通信技術在高速公路中的應用將是必然趨勢。而在未來,隨著通信技術的發展,也會有新的通信技術的出現融入于高速公路建設中。
作者：虞良生 單位：中郵建技術有限公司
參考文獻
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第四篇：三種無線通信技術及特點
摘要：
文章對有較強開發潛力的短距離的無線通信協議Zigbee技術（“紫蜂協議”）、UWB技術（超寬帶技術）、LiFi（光保真技術）作了綜述，闡述了它們各自的技術特點，并與目前相對成熟并已廣泛應用的WiFi技術（無線保真）及Bluetooth（藍牙技術）進行了比較。
關鍵詞：
無線通信技術；頻段；網絡協議；射頻；傳輸率
無線通信在通信行業中呈現出愈來愈重要的地位，無線通信協議技術的不斷開發涌現出一些新技術，許多技術頗有特點。其中Zigbee技術、UWB技術、LiFi技術的一些技術參數分別具有獨特、突出的優勢，給用戶的應用帶來了多種選擇。
1Zigbee技術
Zigbee技術（譯為“紫蜂協議”）是基于IEEE802.15.4技術標準的低功率、短距離的局域網協議，使用2.4GHzISM頻段。主要為在短距離范圍內傳輸速率要求不高（10kb/s~250kb/s）的設備設計的一種無線數據傳輸技術。Zigbee網絡結構分為四層，分別為物理層、媒體訪問控制層（MAC）、網絡層（NWK）和應用層。其中IEEE802.15.4標準定義了物理層和媒體訪問控制層（MAC），合稱為IEEE802.15.4通信層。Zigbee聯盟負責定義網絡層和應用層。技術特點：Zigbee在2.4GHz和868/915MHzISM頻段（全球：2.4GHz；美國：915MHz；歐洲：868MHz）工作，采用跳頻技術。IEEE802.15.4的物理層有兩個標準，2450MHz（2.4GHz）物理層和868/915MHz物理層，為避免干擾，它們都采用了直接序列擴頻技術及相同的物理層數據包格式，都采用相位調制技術，2.4GHz采用較高階的QPSK調制技術，使數據的傳輸率達到250kb/s，并且降低了工作時間，減少了功率消耗，在此頻道上提供了16個傳輸率為250kb/s的信道；915MHz和868MHz采用BPSK的調制技術，其中868MHz傳輸率為20kb/s，支持1個傳輸率為20kb/s的信道；915MHz的傳輸率位40kb/s，支持10個傳輸率為40kb/s的信道[1]。在MAC層上，主要沿用WLAN中802.11系列標準的CSMA/CA方式，提高了系統的兼容性，為了可靠傳遞，還提供全握手協議。網絡層方面，ZigBee聯盟制訂了星形、簇樹型及兩者的組合，稱為網狀網（也稱網狀型網絡）的網絡結構。Zigbee的組網容量相對較大，其一個主節點可以管理254個子節點，層層分級使其可組成65000個節點的大網絡[2]。ZigBee傳輸率雖然低于藍牙，但在其他方面Zigbee相對藍牙技術卻有許多明顯優勢。首先Zigbee通過簡化通信協議（不到藍牙技術協議的1/10）及降低通信數據速率，減少了Zigbee收發器的應用復雜度，降低了功耗及成本。為達到較高的節能效果，與其他同類技術相似，Zigbee在休眠和工作兩種狀態之間進行切換，但Zigbee的功耗更低，Zigbee的1個節點在2節5號電池的支持下可工作6~24個月，甚至更長，藍牙僅能支持數周，而WiFi則僅僅數小時的工作時間[2]。另外，Zigbee的時延更短，Zigbee從休眠狀態轉到工作狀態需要15ms，從節點接入到網絡也僅需要30ms，藍牙則需要3~10s，而WiFi也要用3s[2]。ZigBee的組網規模也比藍牙技術要大的多。ZigBee的媒體接入控制層（MAC層）采用talk-when-ready的碰撞避免機制，提高了系統信息傳輸的可靠性。在安全方面，Zigbee設計了數據完整性檢查和鑒權功能，具有靈活的三級安全模式：第一級無安全設定，適應于無需安全保護或者上級已提供了安全保護的環境。第二級沒有采用加密措施，使用訪問控制清單（AccessControlListAct）防止非法獲取數據，適用于安全要求不高的環境。第三級采用高級加密標準（AES128）的對稱密碼技術保護數據的安全，AES可以用來保護數據凈荷并防止攻擊者冒充合法器件，這一級使得Zigbee具有較高的安全保密性，一般用于安全性要求較高的工作場合。以上三級安全模式可以根據實際應用場合靈活配置，確定合理的安全屬性[2-3]。Zigbee相鄰節點間的傳輸距離通常在10~100m之間，如果提高發射功率可達到1~3km，相對于藍牙的10m，優勢較為明顯。若利用路由和節點間的接力傳輸距離將擴展的更遠。ZigBee技術具有較好的兼容性，可與現有控制網絡標準無縫集成。Zigbee以其低復雜性、低功耗及可嵌入性在自動控制和遠程控制領域中有著廣闊的應用空間，雖然其傳輸距離較近，傳輸速率也較低，但符合許多電子設備之間的數據傳輸要求，是物聯網現場傳感器網絡的理想選擇。
2UWB技術
UWB技術（超寬帶技術，UltraWideband，UWB）是一種不采用載波信號傳輸的無線通信技術，它利用時間間隔小于1ns級的非正弦波窄脈沖進行數據通信。UWB抗干擾性能強、傳輸速率高、系統容量大、發送功率又非常小，是一種很有前途的無線通信技術。技術特點：UWB應用超短基帶豐富的GHz級頻譜，采用安全信令方法（IntriguingSignalingMethod），大大提高了其數據的傳輸率。UWB能在10m范圍內實現數百Mb/s至數Gb/s的數據傳輸率，發射功率小于1mW就能通信。UWB存在兩種技術方案：載波調制UWB系統和無載波調制UWB系統，它們各自有自己的技術聯盟：WiMedia聯盟，采用載波調制UWB系統，以多帶正交頻分復用（MB-OFDM，Multi-BandOFDM）方案為標準；DS-UWB聯盟，采用無載波調制UWB系統，直接擴頻（DirectSequenceSpreadSpectrum）作為多址方式的技術方案為標準。正交頻分復用（OFDM）技術有較高的頻譜利用率，較強的抗多徑能力和相對簡單的信道均衡需求等優點，較適合超寬帶的無線通信系統[4]。兩種UWB方案有著本質區別，無法實現彼此妥協。制定UWB標準的802.15.3a工作組對這兩種技術方案未進行選擇，2006年IEEE802.15.3小組宣布解散，2007年Wi－Media聯盟的MB-OFDM-UWB提案通過ISO認證，成為第一個UWB國際標準。UWB技術作為一種無載波通信技術也稱為脈沖無線電（ImpulseRadio）。由于它利用極窄的窄脈沖（時間間隔小于1ns），發送小于1ns一連串的脈沖，所以無需RF頻率轉換，可以直接送至天線發射，脈沖峰時間間隔在10~100ps級上，其功率譜密度非常低，RF可同時發射多個UWB信號。UWB信號可采用OOK、對映脈沖鍵控、脈沖振幅調制或脈位調制。UMB采用高斯單周期超短時脈沖控制發送和接受脈沖間隔，使得信號的帶寬很寬，接收機通過一級前端交叉相關器將脈沖序列直接轉換成基帶信號，降低了設備的復雜性[4-5]。UWB技術采用脈沖位置調制PPM單周期脈沖來攜帶信息和信道編碼。UWB不使用載波信號，系統結構簡單，發射器可以直接利用脈沖小型激勵天線，采用低廉的寬帶發射器。在10m范圍內UWB傳輸率可達500Mb/s，其功耗僅有幾百μW~幾十mW，在低功耗下仍能保持高速的數據傳輸[6]。由于UWB信號的頻帶極寬，信號的功率譜密度通常又比自然的電子噪音還要低，較難從電子噪音中將脈沖信號檢測出來，其又采用編碼對脈沖參數進行偽隨機化處理后，使得對脈沖的檢測更加困難，從而保證了UWB具有較高的通信安全性[6-8]。UWB技術很強的多徑分辨能力，保證了其通信的質量和數據傳輸速率，極強的穿透能力，使其在室內和地下能夠進行精確定位，超短脈沖定位器還能夠給出相對位置，其定位精確可達厘米級，此外，超寬帶無線電定位器更為便宜，設備成本低[6-8]。UWB超寬帶無線技術，以其系統復雜度低、發射信號功率譜密度低、信道衰落不敏感、高安全性、高定位精度等優點，是近距離多徑密集場所，數據傳輸率要求高的環境下的理想選擇，適用于高效的無線局域網，尤其在圖形、視頻等多媒體數據的傳輸及精確地理定位系統中有很強的競爭力。UWB超寬帶無線技術有巨大的發展前景。
3LiFi可見光通信技術
LiFi（LightFidelity光保真技術）是一種采用可見光譜而不是傳統的無線電波作為載體的新型數據傳輸方式。近年來隨著用戶對無線互聯網需求的不斷增長，射頻頻譜的可用頻帶越來越少，可見光無線通信使用的光頻段具有寬廣的通信帶寬，無線電波在整個電磁頻譜中僅占很小的一部分，光是電磁波頻譜的一部分，可見光譜的空間是無線電波的1萬倍，既避免了電磁干擾沖突又無需申請頻段使用執照，用于無線通信是一個比較理想的波段。與傳統的無線射頻通信方式相比，可見光通信具有綠色環保、對人體無害、無需無線電頻帶資源且保密性高等優點，是傳統射頻通信技術的有利補充，現已成為無線通信的又一研究熱點。技術特點：可見光無線通信技術VLC（VisibleLightCommunication）也就是通常稱的LiFi技術是利用人們通常照明使用的發光二極管（LED）發出人眼無法覺察到的極快的閃斷光信號來傳輸信息實現通信的一種新型的通信方式。發射方LED燈上安裝得控制燈泡高速開關的控制芯片將要傳輸的信息以計算機的二進制編碼方式傳輸出去。接收方通過光敏接收器接收發射方發來的光脈沖信號，再通過光電轉換芯片將光信號轉換成電信號。目前LED可見光通信系統多數采用強度調制的直接檢測（DD）非相干系統，編碼方式大多采用曼徹斯特二進制OOK（On-Off-Keying開關鍵控）編碼。為達到更高的發送率也采用光學組編碼形式如脈沖位置調制（PPM），以數據組的形式發送，但系統在解碼時對時鐘的同步要求較高?？梢姽馔ㄐ诺腖ED光源分為單色光和白光，在通常環境下大多選擇白光LED作為信號光源，這是因為白光LED是常用照明光源，普及率高，稍加改造就可利用兼做通信光源，而且LED光源發出的光發散角較大，對人體無傷害（紅外光傷害人的眼睛）有利于提高發射功率，提高系統的可靠性[9]。為實現高速的數據傳輸，利用率高、抗干擾能力好的新型正交頻分復用技術（OFDM）越來越引起大家關注。可見光光譜比無線電頻譜大10000倍，理論上LiFi的傳輸速度可達1Gb/s，2015年11月，愛沙尼亞一家名為Velmenni創業公司表示已經開發出了可見光通信的超快網絡傳輸技術，其測試所使用的LiFi技術能夠以最快1Gb/s的速度發送數據。LiFi可見光通信技術與傳統的射頻通信相比具有發射功率高、無電磁干擾等優點，它不但可靠性高，而且還可以在飛機、醫院等其他需要考慮電磁兼容問題的場合下使用?？梢姽庵荒苎刂本€傳播，不能穿透障礙物，數據只能按所設定的方向傳輸，這樣就預防了信息的截獲而泄露信息，保證了數據傳輸的安全性。LiFi可見光通信技術一旦和電力線通信技術（PowerLineCommunication，PLC）有機地融合，利用現有照明線路及設備（LED燈）的改造（在LED燈上植入一芯片）實施組網，既節約了成本，建設也非常便利，網絡“熱點”將無處不在，將大大提升網絡的覆蓋范圍。LiFi可見光通信技術還可以在電磁波無法傳輸的水下進行傳輸發送數據。我國科研工作者在可見光通信方面的研究也獲得了重大突破，最新測試結果顯示，我國可見光實時通信速率已提高至50Gb/s，速度全球領先。LiFi可見光通信技術雖然現在還處在研究實驗階段，很多相關技術還有待突破成熟，但其獨特的優勢已凸顯，將在未來無線通信中起到巨大的作用。ZigBee，UWB，LiFi這三種無線通信技術技術特點鮮明、優點突出、應用廣泛，雖然在某些方面還有待完善和進一步開發，但在某些方面已彰顯出強大的優勢，必將具有廣闊的應用前景。
作者：方曉東 單位：山東省商務發展研究院
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第五篇：礦井無線通信技術及發展趨勢
摘要:
隨著科學技術水平的發展，目前各種礦井監測技術已經在礦井作業中得到廣泛的應用，但是由于礦井作業難度較大、危險系數較高、作業人員較多等因素，導致礦井安全事故頻發。因此，為了能夠有效提高礦井作業的安全性，做好礦井應急救援工作，才能為礦井作業的安全提供更有力的保障。通過研究希望能夠為今后的礦井無線通信技術研究工作以及礦井應急救援工作提供更多的思路。
關鍵詞:
礦井;無線通信;發展趨勢;網絡技術
0引言
由于煤礦作業的危險系數較大，安全事故頻繁，給國家造成了巨大的經濟損失和不利的政治影響。因此，我國早在“十一五”規劃當中就明確提出要加大對煤礦產業的創新改造力度，提高對煤礦災害的預防控制水平，切實保護人們的生命安全和財產安全，促進煤礦產業健康發展，提高礦井作業的效率與安全性。由此，煤礦安全生產的要求再一次被提到了新的高度，尤其是礦井作業安全更是受到國家的高度重視。而其中應急通信保障是最重要的內容之一。
1超低頻透地通信系統
1．1超低頻透地通信系統簡介
所謂透地通信就是將大地作為電磁波傳播的介質，從而使無線電波穿透大地的一種無線通信技術。目前在國際上應用最多的就是澳大利亞所開發的PED系統。該系統主要用于礦井作業中的應急救援。當礦井作業過程中發生緊急危險情況，而其他通信方式都不可用時，則可以通過PED系統發出超低頻信號，穿透大地實現與井下作業人員的聯系。我國是在20世紀末引進的PED系統。
1．2PED系統工作原理簡析
其中，負責系統信息輸入的是安裝有PED系統的計算機所完成的。而PED井下無線急救與通信系統人機用戶接口軟件(即PED系統軟件)，需要與系統的專用調制器、發射機、天線和接收機等結合使用。主要的工作原理如下:首先通過大功率發射機放大系統信號，然后經過上千米的環形天線進行傳輸，最后通過低頻透地通信的方式傳達到礦井下的接收機。而接收機是與礦井作業人員的燈帽電池相聯的，因而一旦接收機接收到信號就會通過信號定閃爍的方式通知礦井作業人員。其中接收的信息能夠通過接收機的顯示屏進行中文顯示。
1．3PED系統特點
在PED系統當中，由于其中的發射機、天線等都是放置在地面的，因而如果礦井當中發生災害，不會波及到PED系統本身，因而該系統的可靠性較高。但是我們仍然發現其在具體工作中存在如下不足之處:首先，PED系統的通信信道的容量較小。為了能夠提高傳輸信息的強度，偷地通信的工作頻率通常都是低頻。所以無法進行語音等對信道容量要求高的通信，只能選擇傳呼或者簡單遙控的方式。其次，PED系統容易受到電磁波的干擾。由于礦井作業的空間較小，設備放置集中，因而在設備工作的情況下容易對礦井電磁造成嚴重干擾。最后，PED系統的應用范圍比較狹窄。這主要是因為該系統需要在地面架設數千米長的天線。
2中頻感應通信系統
2．1中頻感應通信系統簡介
所謂感應通信系統，就是利用專門的感應線，通過無線電波感應實現電磁波傳輸，頻率維持在中低頻。這種系統所需的投資成本不高，在小范圍內能夠保持信道穩定。越靠近感應體的信道，其通信效果越好。但是如果遠離了感應體，就會增加信道的不穩定性。我國是在20世紀末引進RB2000系統的。
2．2RB2000系統的工作原理
RB2000系統的主要結構示意圖。主要是由基地臺和移動臺所組成的。其中基地臺位于基地指揮部，移動臺服務于救護隊。該系統能夠在礦井下復雜的環境當中鎖定最好的通信波段，從而輸出高強度的信號，提高通信水平。
2．3RB2000系統的特點
該系統主要采用中低頻進行感應操作，能夠在復雜的礦井環境中找到最好的通信波段。其次，該系統加入了控制噪音的技術，從而提高了無線通信的質量。另外，RB2000系統還存在以下不足之處。首先，感應通信容易受到巷道規格和地形的影響，降低了信道通信的穩定性。另外，感應通信傳輸容易發生衰減，雖然增加了中繼器，但是會影響到系統的可靠性。最后，該系統的信道容量較小。
3漏泄通信系統
3．1漏泄通信系統簡介
所謂漏泄無線通信系統，就是利用漏泄原理，通過漏泄電纜來實現礦井無線通信的技術。在漏泄電纜當中，電磁波既能沿著內外導體進行縱向傳輸，也能通過開孔實現向外輻射。采用導引輻射良好的漏泄電纜能夠有效延伸通信的距離和范圍。另外，較為特殊的是漏泄通信所用的不是基地站的普通天線，而是漏泄同軸電纜。所以附近的移動臺都是通過與漏泄電纜的耦合而實現的移動通信。當前口碑最好的漏泄通信系統是加拿大研發的FLEXCOM，能夠同時實現與光導纖維網絡和普通電線的電話和數據系統的連接。我國在20世紀的時候引進該系統。
3．2FLEXCOM系統的工作原理
FLEXCOM系統的結構示意圖。其中整個系統的中心在基地站，從基地站引出的兩條電纜既可以進入礦井也可以與地面天線連接。FLEXCOM系統除了基本的無線通信功能以外，還能夠對礦井下的設備和作業人員進行實時跟蹤和定位。將無線信標器和礦井巷道中接收器進行結合，將無線信標器固定在設備上或者由作業人員攜帶，從而實現跟蹤定位。
3．3FLEXCOM系統的特點
漏泄通信系統所用的無線通信頻率是超高頻，因而信號比較穩定，電磁受干擾影響小。但是仍然存在以下一些不足之處。①在漏泄電纜當中，每350m的距離就需要加裝1個中繼器，對系統的可靠性有一定的影響。因為任何一個中繼器發生故障都會導致后續部分系統的故障。②每個通道需要服務于固定設備，降低了信道的利用率。由此就有可能導致其中部分信道不夠，用而部分信道閑置的情況。
4礦井無線通信技術的發展趨勢
當前我國所用到的礦井無線通信技術已經基本上能夠滿足礦井安全生產的要求和應急通信的需求。但是隨著自動化技術和信息技術的發展，礦井無線通信也將迎來更大力度的創新與改進。
4．1礦井多媒體寬帶移動通信系統的構建
在當前礦井無線通信技術應用過程當中，電磁波傳播方面還存在較大的問題。電磁波在礦井巷道中進行傳播的時候，會有較嚴重的損耗，而且能夠實現的通信距離較短。過去的數據和語音通信已經不能滿足當前煤礦生產的安全需求以及無線多媒體的服務要求。而想要有效解決這一問題，就需要加大對網絡結構的創新力度，并學習先進的無線傳輸相關理論知識，引進先進的無線通信技術，從而打造更完善更科學的礦井多媒體寬帶移動通信系統，提高礦井無線監測、控制和通信的傳輸水平。
4．2全礦井綜合自動化系統的構建
從當前常用的礦井無線通信系統來看，大多數都是封閉系統，系統當中的通信協議與信息交換的標準是不兼容的，因而與其他礦井無線監測系統的聯網難度較大，不便于進行數據共享。由此一來，系統的延展性就難以得到提高。隨著礦井建設水平的提高和自動化技術的進步，全礦井綜合自動化系統的構建已經成為了大勢所趨。只有真正落實礦井監測系統和控制系統的自動化運行，才能在更大程度上提高礦井作業的安全性和可靠性，進一步推動礦井預警機制與信息化建設。
5結語
由于我國煤礦開采的環境條件比較惡劣，而且礦井災害頻發，因而整體煤礦開采效率和生產水平不是特別理想。而建設礦井無線通信系統和應急系統是煤礦安全生產的重要保障，這對于我國礦井作業來說是不可或缺的技術和能力，對于以后礦井的開發和現代化建設都具有十分重要的作用。因此，我們應當對礦井無線通信技術的研究與開發工作引起高度重視。
作者：姚炳軍 單位：山西焦煤集團 正興煤業有限公司
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第六篇:寬帶無線光網絡通信技術初步研究
【摘要】
隨著我國網絡信息技術水平的不斷提高，我國通信技術也得到了不斷的發展，同時，通信業務發展和用戶的需求越來越多樣，寬帶已經無法滿足當代通信技術的發展，并且還有著一定的阻礙作用。而無線光網絡通信具有良好的抗干擾性、安全性的特點，將會逐漸取代傳統的電子通信，成為現代通信技術發展的重要手段?；诖耍疚耐ㄟ^對寬帶無線光網絡通信技術進行初步的分析。
【關鍵詞】
寬帶無線光；網絡通信技術；初步分析
引言
隨著我國通信技術水平的不斷發展，在未來一段時間里，人們可以有效利用無線光網絡，通過相關的多媒體服務實現與其他人之間互相通信。無線光網絡的出現和發展是為了不斷滿足人們的需求，它可以讓人們進行簡單、便捷的操作就可以順利、快速的完成各種較為復雜繁瑣的任務。近幾年來，智能化已經成為現代網絡的重要發展趨勢，而無線光網絡作為網絡發展的重要組成部分，在我網絡智能化發展過程中起著非常重要的作用。
1無線光網絡信道分析
無線信道很容易受到噪音、屏蔽、多路效應等多種因素的影響，會隨著用戶位置的變化發生一定的改變。例如，室內用戶和室外用戶相比，室內用戶的移動范圍相對較小，所以室內用戶接受的無線網絡信號相對較好，并且網絡具有良好的穩定性和可靠性，在數據信息的傳輸速率方面也會更高。在無線光網絡通信過程中，信號的發送頻率會遠遠高出無線電的頻率，這主要是由于接受的信號功率和信號頻率之間的反比例關系造成的，所以，距離較遠的紅外線傳送往往需要的發射功率較大[1]。紅外線傳送與無線電相比具有著很多優勢，其中最為突出的就是在紅外頻率的傳送范圍之內的頻譜是不受任何因素影響的，同時紅外系統也不會受到無線電的干擾。無線激光通信可以提供各種不同的傳輸速率，其主要包括光纖通信技術的傳輸速率，并且還可以滿足移動通信。此外，無線散射通信對各種不透明的物體無法進行穿透，如墻壁，所以它具有良好的保密性，就算在房間范圍內使用同一種無線頻率，也不會互相干擾。
2在較短的距離間實現多媒體通信
近幾年來，寬帶無線網絡和通信技術的有機結合使用成為許多科研學者研究的一個熱點話題和重要方向，也是在較短距離間實現多媒體通信的重要手段。多媒體作為現代寬帶無線網絡發展的重要部分，如果可以在短距離范圍內實現網絡互聯，可以為人們的日常生活提供極大的便利。目前，短距離范圍內多媒體寬帶無線網絡通信在相關技術和理論知識方面已經取得了很大的突破，并且獲得的一定可觀的成果。其最主要的優勢特點就是它的耗電量相對較低，并且能夠快速有效的進行短距離范圍內的無線通信。此外，應用這種通信技術能夠將便捷終端和信息家電連接無線網絡，讓人們可以更加便捷、快速地獲取相關信息。WLAN和藍牙也是屬于一種無線網絡，但是他們的穩定性比較低[2]。寬帶無線光網絡通信技術的信息傳輸相對較為穩定，受到的干擾也相對較小，而且已經被廣泛的應用到數碼相機、攝影機等多種信息家電中去，滿足了人們對短距離范圍內的多媒體通信的要求。
3寬帶無線光網絡通信技術實現融合發展
①隨著信息技術水平的不斷提高，寬帶無線光網絡技術逐漸與蜂窩網技術實現了融合發展。為了有效實現和滿足網絡電子設備的檢測和計費等功能，短距離范圍的無線通信技術受到了人們的廣泛應用。而且，在無線光網絡通信技術的不斷發展和進步過程中，多種短距離范圍無線接入技術被不斷的開發與廣泛應用，例如，藍牙技術[3]。②寬帶無線光網絡技術與移動通信技術之間的融合發展。隨著寬帶業務和移動通信業務的不斷發展和擴展，對各種成熟、穩定的寬帶接入技術要求越來越高。③隨著WLAN技術的不斷發展與進步，不僅強化了3G業務，同時還推動了4G業務的發展與壯大。寬帶無線光網絡通信技術和移動通信技術在相互促進、相互競爭的發展過程中，逐漸在4G業務時代實現了融合發展。
4寬帶無線光網絡通信技術在人們日常生活中的具體應用
目前，網絡通信在人們日常生活中的應用中，其最有代表性的就是IP網絡電話。IP電話實際上就是網絡發展的附屬產品，是網絡通信技術發展的一部分，不僅改善了人們的通信條件和通信生活，同時還被廣泛的應用到社會的各個領域。IP電話主要就是利用互聯網技術實現語音通信和信息通信，而且寬帶無線光網絡技術可以為信號的傳輸提供一個較為穩定、安全的網絡環境。這種IP電話與普通電話相比，它的成本較低，可以有效節省通話費用，提高通話效果和質量。此外，IP電話主要包括網、網絡、電話等。其中網關就是網絡和電話之間的連接，而網絡就是互聯網，電話就是電話終端設備。用戶可以通過網絡技術將網絡與電話連接起來，從而激活電話終端設備。IP網絡通信技術雖然為人們的生活提供了很多便利，但是它對傳統的電話通信業務有著非常強烈的沖擊。所以，要想實現這兩種業務的共同發展，最大化的獲取經濟效益，就應該考慮二者的合作發展，逐漸形成一種平衡的發展狀態。
5結論
總而言之，寬帶無線光網絡技術的不斷發展與進步，不僅改善了人們的通信環境，同時還提高了網絡技術水平，促進通信技術的快速發展。所以，我們應該不斷加大對寬帶無線光網絡通信技術的研究和應用，將通信技術與網絡進行有機結合，提升網絡通信技術的發展質量，滿足人們對網絡通信的各種需求，從而促進通信行業的可持續健康發展。
作者：劉向東 劉泱 朱立夫 單位：湖南省長沙市芙蓉區人民檢察院
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