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在速度比較高的高速鐵路上,距離比較近時,可以采用紅外、藍牙等無線通信技術實現對列車的控制;在距離比較遠時,則可以通過全球定位控制系統、信標、計軸裝置等來測定列車的速度和位置。車載計算機可以通過無線收發裝置將列車的速度、位置信息發送給調度控制計算機,通過調度控制計算機的處理,再將列車允許的最大速度等信息通過無線通信發回給列車計算機。列車司機可以根據車載計算機的提醒進行相應的操作,如果列車司機沒有及時作出反應,信息控制系統還可以自行將車速降低到允許范圍以內。
2.1TBS的特點
(1)在TBS中,主控中心可以根據列車的運行狀態和操作狀態通過車載計算機來調整列車的運行,加大了高速鐵路信號系統的管理職能,保證了列車的安全,提高了鐵路線路的通行能力。(2)在無線通信信號系統控制下,列車和地面的可靠信息量增大,列車運行變得更加穩定,且避免了不必要的加速和制動,節約了能源,也讓旅客乘車變得更加舒適。(3)無線通信技術的運用,省掉了大量的地面信號裝備,大大減少了設備的安裝、維護、修整費用。(4)無線通信信號系統的適應能力極強,通過軟件上的調整就可以使列車的運行速度提高,且能夠自動調整運行圖,大大的提高了鐵路運輸管理能力。(5)無線通信信號系統還可以通過車地間的雙向信息通道實現列車的閉鎖控。
2.2TBS的問題
(1)高鐵信號系統使用軌道電路只能使用較低的信息發送頻率,傳輸環境惡劣,很難讓電碼的傳送速率滿足高速鐵路的運行速度要求。(2)TBS通過環線設備和應答器件接受數據信息,列車進行操作可能會有時間上的延遲,可能會給列車的運行造成不良的影響。(3)軌道間的電纜電線作為車地之間的雙向信息通道,雖然傳輸信息量大,抗干擾能力強,但設備費用較高,且防盜能力很差,一旦丟失,后果嚴重。
3無線通信技術在高速鐵路信號系統中的應用
3.1微機聯鎖
無線通信技術在微機聯鎖方面運用的可行性還需進一步研究,但ATCS中提出,可以將檢測到的道岔、信號機閉鎖狀態發送給主控中心,并利用道旁接口單元來接收主控中心的控制命令,以實現控制一組道岔、信號機動作的目的。另外道旁接口單元可以利用無線信道聯系控制中心,通過電纜連接現場設備,從而檢測并控制一些輔助的子系統。目前看來,無線通信技術用于微機聯鎖的現場設備可能會增加一些投資,且大型站場道岔眾多,干擾較大,但還是具有較好的發展前景。
3.2集中調度
在調度集中系統中,調度中心職要根據車站到發線占用情況和區段內閉塞分區大概了解列車運行的狀況,并根據得到的信息排列進路。但利用TBS,控制系統就能夠準確的了解列車運行的位置、速度,并根據沿線的信號系統情況發送列車控制命令,保證列車在最短的實踐間隔內高速、安全、穩定的運行。無線通信技術賦予列車與控制中心的雙線數據通信,給列車的運行帶來了很大的方便,且實現了行車指揮自動化。
3.3中繼器
在高速鐵路的實際運行中,我不可能在所有的高速鐵路中都設這無線通信基站,這樣不但增加了設備投資,還使無線通信鐵路信號系統失去了存在的真正意義。有了中繼器,基站就可以通過中繼器接受和發送一些射頻信號,從而使基站不僅可以管理基站區域范圍內的站區,還能夠將管理中繼器管理的一些車輛和線路。
3.4提高平交道口的通過效率
為了提高平交道口的防護能力和和通過效率,防止由于無線設備故障造成不必要的損失,主控中心按照時間間隔不斷的查詢道口的運行狀態,并將查詢信息及時反饋給接近道口的列車。另外主控中心通過接收的列車位置、速度信息,可以計算列車通過道口的時間,并根據實際情況設定列車的最大允許速度和列車運行線路參考。這樣,列車通過平交道口就有了安全保障,而且還大大提高了道口的通過效率。
3.5加強維修處防護
在高速鐵路某路段需要進行維修時,維修部門可以通過移動終端將維修點輸入到系統中,通過主控中心的傳送,列車就可以很好的了解路段情況。在實際的運行中,列車可以根據了解到的維修點信息對列車進行操作,另外在列車接近維修點事,移動終端接受到地面系統的警報信號,以保證列車能夠及時在維修段之前停車。
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最近幾年,我國互聯網的相關技術得到了飛速的發展,在人們的日常生活中依靠互聯網技術的方面也越來越多,另外我國“互聯網+”國家戰略需求中明確指出:未來電信基礎設施和信息服務要在國民經濟中“下沉”,滿足農業、醫療、金融、交通、流通、制造、教育、生活服務、公共服務、教育和能源等垂直行業的信息化需求,改變傳統行業,促生跨界創新。由此我們對于通信網絡技術也愈發地關注起來,尤其是5G無線通信技術的出現和發展。這種無線通信技術能夠幫助我們為信息數據的傳輸提供高效和便利,因此也被稱為引領未來創新發展的基礎設施之一。那么,下面筆者就來分析一下5G無線通信技術的概念和應用。
二、5G無線通信技術的概念
隨著無線通信系統帶寬和能力的增加,移動網絡的速率也飛速提升。在我國互聯網相關技術迅猛發展的背景之下,5G無線通信日益進入到了人們的生產生活。5G無線通信技術能夠為我們帶來更快速的數據信息傳播速度,更廣闊的互聯網絡以及更先進的多媒體成果。因此,我們說,5G無線通信技術也必將成為引領未來發展和創新的基礎方式,人們的生活也必將變得更加智能。5G無線通信技術作為4G技術的升級的發展,同時也是4G技術的代替和創新,因為對于未來互聯網的應用來說,5G技術能夠為數據傳輸提供更好的保障和支持,防止移動數據信息的丟失和泄露,保護信息傳輸系統不受破壞。目前來看,5G無線通信技術已經被認為是一種先進的數據信息傳輸方式,同時也改變了人們舊有的信息傳播理念,利用這種通信技術設計出來的應用軟件也應運而生,被廣泛應用到我們的生產和生活。所以,我們在各類通信技術應用軟件的開發設計方面也有了不小的進步。以往傳統的數據信息傳輸方式不依靠通信技術和網絡技術,因而存在很大的傳輸風險,無法滿足現代社會信息傳輸及時性的要求,時常會造成各種信息的延誤,造成經濟效益和其他利益上的損失。因此,現階段我們需要依靠5G無線通信技術和網絡技術,去見證通信數據信息傳輸時代的開始,利用無線通信和網絡技術來開發各種應用軟件以滿足人們的需求。然而,無線通信網絡技術的發展和利用仍然是一個較為漫長的過程,從目前我國的實際技術水平來看,具體的通信傳輸網絡的應用仍然還存在著各類問題,制約著通信信息技術的應用發展,還需要我們投入更多的人力、物力和財力,繼續研究和探索,共同促進5G無線通信和網絡傳輸技術的應用和開發。
三、5G無線通信技術的應用問題
剛才我們已經說明了無線通信技術的基礎概念,針對目前我國的發展現狀,我們能夠發現:如以往傳統的數據信息傳輸方式相比較,傳統的通信傳輸方式不依靠通信技術和網絡技術,因而存在很大的傳輸風險,難以滿足現代社會信息傳輸及時性的要求,會導致經濟效益和其他利益上的損失。而現階段我們依靠和應用5G無線通信技術和網絡技術則能夠避免這些問題,利用無線通信和網絡技術可以滿足人們的需求,見證通信數據信息傳輸時代的開始。然而,無線通信網絡技術的發展和利用仍然是一個較為漫長的過程,具體的通信傳輸網絡的應用仍然也還存在著諸多問題。移動互聯網和物聯網業務的迅猛發展以及網絡部署運營需求為未來5G網絡帶來了極大的挑戰,需要從無線頻譜、接入技術以及網絡架構等多個層面綜合考慮。首先,我國的通信傳輸網絡的結構比較單一,但僅僅只依靠著一種通信信息傳輸的方式的應用成果其效用是遠遠不夠的,并不能滿足人們生產生活中的使用需求。這不僅會嚴重影響到通信信息傳輸的效率,甚至還會影響到整個通信傳輸系統的穩定性。因此,對于我國的通信信息的應用來說,我們需要的是至少兩種的通信傳輸方式以此來保證網絡傳輸過程的順暢和有效。目前,我們國家最常使用的通信傳輸網絡結構單一,同時分布的節點也比較多,因此也就會造成通信網絡中信息傳播的可靠性降低,在通信信息的實效性方面產生不良后果,這也必將造成5G無線通信技術的應用問題。其次,剛才我們已經提到過,在通信網絡結構中通常會有許多的網絡節點,而這些網絡節點具有傳播信息的功能,網絡信息資源就是通過這些網絡節點,從而實現了信息的傳遞和轉發。目前,我國的通信信息運輸網絡往往會出現許多站點的空余狀態的現象,因此也就經常會引起過多的資源浪費情況的發生。而這種現象,不光單純地對于5G無線通信技術的發展也會造成非常嚴重的影響和損害,同時也會造成通信網絡信息資源浪費的問題,同樣地不利于5G無線通信技術的應用和創新。
四、5G無線通信技術的應用發展
以上我們已經具體地闡述和說明了目前我國在依靠5G無線通信技術的應用過程中的實際情況,以及現階段我們面臨的主要問題,一定程度上影響和阻礙了我們在這方面的進步和發展。因此,我們格外需要對5G通信技術的應用進行優化和改善,促進我國在這一方面的快速進展。那么,筆者針對5G無線通信技術的應用,提出了以下兩種發展方式:
(一)無線通信傳輸設備的發展
首先,針對5G無線通信技術的應用,我們要提出的就是關于無線通信傳輸設備的發展。在對5G無線通信技術的應用過程中,為了保證通信信息傳輸的高效率性和網絡連通的順利和暢通,我們需要格外重視通信信息網絡中對于通信傳輸設備的發展和選擇,更要在保證通信傳輸質量水平的同時,在最大程度上減少傳輸過程的額外負擔。比如,在實際的通信傳輸系統中,通常來說,一個通信信息系統所應用的傳輸設備往往需要從許多個廠商中購進。而這樣做的主要目的是為了杜絕通信信息傳輸的相關行業的壟斷現象的發生,從而完善市場有利的競爭局面的形成;通過這種有利的競爭形式,也能促進通信傳輸相關領域內的廠商們積極地去改進自家的產品形式,提升通信網絡傳輸設備的整體質量和水平,更能夠為我國5G無線通信技術的應用提供更多的條件和可能。
(二)無線通信網絡結構的發展
其次,針對5G無線通信技術的應用問題,筆者認為應該貫徹關于無線通信網絡結構的發展方式。伴隨著我國無線通信信息技術的快速發展,也結合我們目前的技術水平和發展現狀總體來看:我國目前階段急需要從單一結構的通信網絡形式發展為復雜結構的通信網絡結構形式。在上述的分析中,我們已經提到過:單一的通信傳輸設備進行通信數據的有效傳輸,而這種形式的網絡通信系統則會對信息資源的傳播造成一定的阻礙和不良影響。所以,針對我國的實際情況來說,采用單一通信傳輸設備進行信息傳輸并不能滿足我國當現社會的需要,更難以達到預期的信息傳播效果,不足以支持目前5G無線通信技術的應用。因此,針對以上情況,我們還需要投入更多的技術和資金,來不斷地完善目前通信網絡傳輸系統的結構和形式,利于更多通信信息資源的傳播和轉發,改變現狀為5G通信傳輸技術的應用創造有利基礎和條件。總而言之,從目前我國5G無線通信技術的應用與需求來看,我們在對通信技術的應用過程上仍然存在著較多的問題,如通信傳輸設備以及通信傳輸網絡結構上的各種問題。因此,我們需要根據5G無線通信技術的應用這一問題展開探討和分析,對5G無線通信技術的應用現狀和主要問題做到清晰把握,并結合實際情況制定出相應的關于5G無線通信技術的應用的發現方式和策略,以加速我國5G無線通信技術的進步。只有這樣做,我們才能盡可能地完善通信傳輸網絡系統的結構和形式,提升通信網絡傳輸設備的水準與質量,增強通信網絡傳輸工作的效率,實現更多信息資源的傳播和轉發,為衛星5G無線通信技術的應用創造有利條件。
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1.15G無線通信技術
5G通信技術是以之前的無線通信網絡技術為基礎進行技術升級和改造,使其各項性能均優于之前的無線通信網絡技術,為用戶提供更多、更優質的業務服務。相比較2G、3G、4G無線網絡通信技術而言,5G通信技術繼承了它們的優勢,并且在此基礎上引入更加先進的技術,使得通信技術更加完善,一旦投入運行,勢必會占據較大的通信市場份額。從5G通信技術的發展現狀來看,其在建設中運用了納米技術、隱私保密技術,更重視通信傳輸的安全性、便捷性和靈活性,大幅度提升傳輸速度,降低能量損耗,5G無線網絡的拓撲結構,5G無線通信技術能夠更好地保護個人通信信息,若在信息傳輸中遇到問題,5G通信技術會及時分析和解決問題,加大對通信信息的保護力度。
1.2技術優勢
1.2.1傳輸速率更快
5G通信技術是最為先進的移動通信技術,相比較4G通信技術而言,是其數據傳輸速度的十倍以上,具備傳輸速率快的顯著優勢。從5G通信技術的實踐應用來看,可在波段為28GHz的情況下保證傳輸速度可達1Gbps,而4G通信技術在同等條件下的傳輸速度只能達到75Mbps,并且非對稱的數據傳輸能力僅高于2Mb/s,由此可見5G通信技術實現了傳輸速度的大幅度提升。
1.2.2兼容性更好
5G通信技術是一項兼容2G、3G、4G網絡通信技術于一體的全通信平臺,該平臺不僅能夠支持多種網絡通信技術的使用,而且還能夠接入BLUETOOTH、WIFI等無線技術,拓展通信服務功能,使5G通信技術具備良好的兼容性。尤其在網絡平臺支付方面,能夠提高支付操作的安全性。
25G無線通信技術的應用
2.15G無線通信關鍵技術
在5G無線通信網絡中,MIMO和D2D是兩項較為關鍵的技術。2.1.1MIMO技術MIMO即多端口輸入與輸出技術,其通過加大對發射功率的復用及通信帶寬的復用,從而使無線通信網絡的性能變得更加完善。早期的MIMO只能實現單點對單點,隨著技術的不斷進步,現在已經可以實現單點對多點,具體的技術方案是將多根天線置于發射或接收端,由此可滿足時頻資源下,空間多路復用增益最大化,這樣能夠提升整個通信鏈路的可靠性,通信系統的總吞吐量將會隨之大幅度提升。目前,業內的專家學者加大了對集中布設天線的研究力度,有的學者提出可以融合云無線接入網,獲得一種全新的MIMO系統,如果該系統開發成功將會使整個5G無線通信網絡的性能獲得進一步提升。2.1.2D2D技術這是5G無線通信的關鍵技術,它的主要作用是對蜂窩系統進行補充,使無線數據流量的增長成為可能。D2D能夠對資源進行精簡,并且還可以減少外界的干擾,同時,傳輸效率的提升,使傳輸成本大幅度降低。在對D2D技術進行具體應用時,需要重點解決的問題是無線資源管理和通信實時性的保障,這將成為D2D技術的研究關鍵,上述問題解決后,D2D技術在5G無線通信中的作用將會得到最大限度地發揮。
2.25G無線通信技術的具體應用
安卓系統是以開放源代碼和Linux為基礎開發的操作系統,被廣泛應用于平板電腦、智能手機系統中。安卓系統采用了分層架構,從高到底總共分為4層,分別為應用程序層、框架層、運行層和內核層。在分層架構中,5G納米核心技術被應用于系統內核層,可以完全分離安卓基礎文件與硬件的驅動系統。利用5G通信技術的高速無線傳輸優勢,可保證云儲存端與終端同步實現硬件驅動,從而縮小儲存數據信息所占用的空間,并且還能夠提高終端硬件外設裝置的豐富性。安卓系統具備開放性強的特點,這也對信息數據的安全性帶來了嚴峻考驗,而利用5G通信技術中的納米技術,能夠對通信進行加密,引入量子密碼學的相關技術避免通信中出現信息泄露問題,保護安卓終端設備的安全性。
3結論
綜上所述,5G無線通信是網絡技術的發展趨勢,它的出現不但會帶來更加安全和高速的網絡之外,還能使全球網絡的無縫連接成為可能。同時,5G無線通信的良好兼容性,使其能夠在更多領域中獲得應用。在未來一段時期,應加大對相關方面的研究力度,為5G的發展提供強有力的技術支撐。
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1.1 無線通信技術的定義
無線通信主要是指利用電磁波可以在空間中自由傳播的性質,從而進行信息交換的一種通信方式。隨著“信息高速公路”的建設,信息通信領域不斷發展,其中無線通信技術不但發展速度愈快,而且應用也愈發廣泛。無線通信技術主要包括有微波通信和衛星通信兩個方面,是只僅僅通過電磁波而不通過線纜進行的一種通信方式,與有線通信技術相對。
1.2 無線通信技術的劃分
無線通信技術根據不同的劃分標準可以劃分為不同的種類。其中,按照通信中繼站的形式,大致可以劃分為微波通信技術和衛星通信技術兩種。
1.3 無線通信技術的實用案例
無線通信技術已經深入到人們學習、生活和工作中的方方面面,例如日常需要使用的手機和無線網絡等等。其中無線通信技術在目前21世紀之中較為常見的實用案例主要體現為GSM接入技術、CDMA接入技術、GPRS接入技術、固定無線寬帶(LMDS)接入技術、藍牙技術、3G通信技術、無線局域網(WLAN)和數字電視等等。
2 無線通信技術的發展方向
2.1 通信方式移動化
隨著社會發展,國民經濟信息化程度不斷提高,對于無線通信技術的應用也從固定方式開始轉化為移動方式,從蜂窩系統到無線尋呼系統,再到藍牙、局域網等短距離之內的無線接入技術,無線通信技術不斷發展。
2.2 無線接入寬帶化
由于光纖技術和高通透量網絡節點的發展和遍布,目前世界范圍內已經基本被有線網絡的寬帶所包圍,而無線通信技術寬帶正在進行中。為推動社會發展進一步信息化,無線通信技術務必將會朝著無線接入寬帶化的方向發展演進,促進在各個城市的無線網絡覆蓋,提高辦公效率和生活品質。
2.3 核心網絡一體化,接入方式多樣化
由于“信息高速公路”的發展,工作之中不斷擴大應用網絡系統的范圍。因此,在同一核心網絡中綜合傳遞業務信息已經成為一種迫切需要。而又由于網絡的分組化和寬帶化,這一發展方向將成為現實,從而進一步推動網絡管制的開放,使其符合真正意義上的市場競爭,也進一步加快無線通信技術與其他相關技術的融合進步。而在接入方式方面,由于接入設備的增多,如固定接入、無線本地環路接入和移動蜂窩接入等等,使得接入方式將會逐步實現多樣化,從而大大推動無線數據業務發展,加快進步。
2.4 信息個人化
隨著移動IP技術等的發展,在手機等移動通信設備上實現IP的各種應用已經成為人們目前關注的重點。而信息的個人化不僅符合當下人們展現個性的需求,也有利于實現信息的保密等等,從而目前處于不斷進步發展的階段。隨著移動智能網絡的進步發展,其與IP技術相組合,將會成為信息個人化,即無線通信技術個人化的重大推動力量。
2.5 無線技術綜合化
從目前無線通信技術的發展來看,由于3G網絡技術等的發展和使用,其將會成為大范圍之中的廣大民眾通信的主導技術;而由于WLAN、UWB等寬帶接入技術的存在,其在不同的覆蓋和應用的領域同樣發揮著極其重要的作用。因此,各種各樣的無線技術都會在目前一體化的通信網絡之中發揮著不可替代的作用,同時形成有效優勢互補,使無線技術出現綜合化的發展方向。
3 無線通信技術改革的具體內容
3.1 融合無線通信技術與業務
由于無線通信技術發展,其與業務的融合主要體現為技術融合和網絡融合等。其中數據傳播速度不斷加快,頻譜帶寬將會變寬,智能化程度不斷加深,向移動網的數據業務增加和固定數據業務的移動性增加兩方面進行改革,從而也使整個無線通信市場的發展進程加快,不斷滿足用戶的使用需求,實現真正的良性發展。
3.2 融合無線網絡相關技術
由于消費者、運營商和內容提供商的需求,且多種特性的無線接入技術的出現發展,無線網絡的融合已經成為可能。其中,融合的主要層面為技術和網絡融合。隨著無線接入技術、藍牙技術以及智能技術的成熟和使用,無線通信技術將可以通過融合三種技術的特性,為消費者以及運營商提供多方面多層次的服務,也促使無線通信技術領域不斷拓寬,為經濟和社會的發展提供更大的作用。
3.3 發展無線業務數據
隨著當前移動網的數據業務的不斷發展,以及無線寬帶的覆蓋范圍不全面,無線業務數據正逐步成為熱點內容。在無線業務數據進行改革,將會成為無線通信技術的改革重要組成部分,不但能推動數據業務的經濟性使用,而且有利于人與人、人與社會之間的交流。
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一、背景概述
風力塔筒是風力發電裝置的主要受力部件之一。它在風機運行過程中。既要承受在各種風況下風輪機傳遞給塔筒的力和力矩。又要承受在各種風況下風載對塔筒的作用力和力矩,同時還要承受風輪、槳葉、短艙等部件質量的力和力矩,另外,要使風機停止運行時,塔架還要承受機械剎車系統傳遞過來的剎車力矩。所以,風電塔筒有可能發生傾斜和沉降。同時,風電塔筒的正常狀態對于風力發電來說很重要,是風電機正常發電的基本保證。風電塔筒的異常狀態主要有塔筒的傾斜與沉降。當塔筒傾斜或者沉降時,將影響風力發電機的發電效率。當塔筒嚴重傾斜甚至倒塌時,將會給風力發電場造成巨大損失,甚至造成災難。可見,風力塔筒狀態的監測與預警對風力發電至關重要。
二、工程效益
(1)提出一種基于物聯網的風電機塔筒傾斜、沉降預測模型。由于外界震動、電磁干擾、儀器故障等引起了傳感器的測量值異常。首先對傳感器采集到的傳感器數據進行數據預處理。但是單個傳感器的提取值不能充分利用與目標有關的信息,影響了特征集的有效性和可靠性,擬用多傳感器數據融合算法加強傳感器采集數據的信度。最后針對數據結構對比選取一種通用預測模型。
(2)研究并提出一種針對風電塔筒傾斜、沉降預測算法,通過軟件仿真,驗證算法的精確程度。擬提出一種基于分層數據融合算法:①首先。在簇成員節點處對采集數據進行一級數據融合。將多個采樣數據通過求均值的方法組合成一條數據信息。②其次,就是簇首節點這一層次的數據融合,擬采用最小二乘法擬合數據。③最后,就是在簇首節點向基站(sink)節點傳輸數據時設置閾值。根據擬合的曲線,預測未來的傾斜、沉降的趨勢,做到及時排查故障,降低故障的發生率,達到對風電塔筒的傾斜、沉降監測、預警的目的。
(3)升級基于物聯網的風電機組塔筒傾斜沉降預警平臺軟件。①本系統操作平臺主界面包括:歷史數據查詢、生成數據報表、故障診斷、報警、故障預測等模塊。②將新的算法移植到監測預警平臺軟件上。根據已有傳感器處理數據,預測風電機塔筒傾斜、沉降發展趨勢。針對數據預測的特點、遠程監測預警系統的發展要求和上述主要研究內容。項目需要解決的關鍵技術如下:①科學確定塔筒傾斜沉降模型,提出基于最小二乘法的預測方法,預測未來N天的塔筒傾斜、沉降數據。②通過MatLab軟件進行數據擬合,擬合出每個塔筒傾斜角的曲線和沉降量的曲線。
(4)提出一種風電機塔筒傾斜、沉降數據處理模型,該模型能夠預先對無線傳感器采集到的傳感器數據進行數據預處理,剔除現場數據中的大量臟值,充分利用與目標有關的信息,提高特征集的有效性和可靠性。
(5)針對風電場監測預警中的實際問題,提出采用基于置信區間檢驗的均值數據融合,進行最小二乘數據擬合,建立塔筒傾斜沉降預警模型。并通過該模型對風電機塔筒傾斜、沉降度進行預測。
三、研究方法和技術路線
本項目將在分析、總結國內外監測預警研究成果的基礎上,采用理論分析、分類建模驗證以及軟件綜合試驗相結合的研究方法。具體步驟為:
(1)查閱國內外相關資料,重點是無線傳感器網絡技術、數據預處理算法、數據預測算法、監測預警系統框架等。
(2)研究預警系統要求,建立實驗仿真環境。
(3)研究預測模型與算法。
(4)構建監測預警平臺數據庫。
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隨著經濟發展,科技進步,無線通訊在各行各業得到廣泛利用,在工業控制中,通過無線技術可以對現場設備、儀器設施進行控制管理,大大提高生產效率,降低成本投入,碼頭卸船機使用卷纜控制,經過長期運行,電纜老化,更換費用大,施工工期長,可以使用無線通訊設備替代。
1 設備現狀
呂四港發電公司輸煤碼頭共有3臺卸船機進行卸煤工作,卸船機使用富士PLC控制系統,輸煤程控使用施耐德昆騰系統PLC控制系統,兩者之間的聯絡信號是通過卸船機本體電纜卷盤內控制電纜進行傳遞,用以實現輸煤皮帶與卸船機的連鎖停運功能。卸船機在皮帶上方行走時,進行電纜卷盤進行收攬和放纜工作,經過長時間運行,卸船機電纜卷盤內控制電纜存在虛接和斷接的情況。
卸船機與輸煤程控的聯絡信號主要包括:C1A皮帶運行信號,C1B皮帶運行信號,卸船機允許啟動聯絡信號,卸船機運行信號和卸船機故障信號。
2 存在問題
由于卸船機運行時電纜卷筒長期收放電纜的工作方式導致卸船機控制電纜折損嚴重(包括控制電纜備用芯),卸船機與輸煤程控PLC通訊已中斷,卸船機目前無法監視C1A和C1B兩條皮帶運行狀態。一旦C1A、C1B皮帶發生故障急停,無法實現連鎖停運卸船機的功能,卸船機振動給料機出口可能堵煤或造成皮帶有大量煤堆積溢出,影響設備安全運行。
卸船機信號電纜與動力電纜使用的是一體式電纜卷盤,無法單獨更換電纜卷盤內的控制電纜。整套卸船機電纜卷盤更換工作需要耗費較大的人力、物力。為保證設備安全穩定運行,考慮采用無線通訊的方式建立起3臺卸船機與輸煤程控PLC遠程站的信號通信連接。
3 無線設備介紹
本改造使用羅斯蒙特702無線離散變送器將卸船機運行等信號轉換為無線信號,使用羅斯蒙特無線網關gateway 1402與所有702變送器建立連接,采集控制信號。
羅斯蒙特702無線離散變送器有兩個數字量通道,每個通道可以單獨配置為離散輸出或輸入,即DI或DO。702變送器的輸出的通道最大開關容量為直流26V個100mA。
羅斯蒙特gateway1402智能網關是一種自組織網絡,基于RS-485或以太網的Modbus可提供通用整合和系統互操作性。
4 改造方案
1)分別在三臺卸船機下部電器房戶外欄桿上安裝三臺EMERSON 702系統無線離散變送器,共安裝9臺。
2)在卸船機PLC柜內拆除原聯絡信號的電纜,包括C1A皮帶運行信號,C1B皮帶運行信號,卸船機允許啟動聯絡信號,卸船機運行信號和卸船機故障信號。并重新配線將EMERSON 702離散變送器與卸船機PLC系統連接。
3)在碼頭控制室外墻安裝無線網關,組建無線交互的網絡,建立起輸煤程控站與卸船機離線變送器的網絡連接。
4)使用計算機對1402無線網關及702無線變送器進行配置,配置輸入輸出通道功能,配置掃描時間1秒。
表1
篇7
1 無線通信技術概述
傳統的有線通信技術常常受到各種因素的制約和困擾,在智能化、自動化方面凸顯出諸多不足,無線通信技術在有線通信技術的基礎上不斷完善和發展,對內部通信模塊的組合模式進行了精簡,極大提高了通信網絡的運行效率,從而在智能配電網中發揮出重要的應用作用。本文對無線通信技術的優勢進行了簡單概括,主要包括以下幾點:
1.1 成本較低
在過去,由于科技發展水平有限,有線通信技術是通信行業的主要發展模式,這種通信技術的很多工程需要較多的建設資金投入,例如開挖溝槽、架設電纜等,因此耗費了大量的成本,而無線通信技術避免了大量的地面施工成本,只需要將信號接收器安裝在信號接收點,就可以實現各種信息的接收工作,在很大程度上降低了施工成本。
1.2 建設周期短
傳統的有線通信工程的建設涉及眾多的施工任務,通信設備的安裝環節較為復雜,因此造成了施工周期較長。無線通信工程與有限通信工程相比,大大減少了基本通信設施的數量,不需要進行復雜的施工作業,因此建設周期得到有效縮短,及時滿足了大多數通信用戶的信號傳遞需求。
1.3 適應性強
從信號強度的角度分析,有線通信技術常常受到各種外界因素的影響,例如地理位置較偏僻就會影響通信質量,從而給用戶的正常生活和工作造成困擾,而無線通信就在很大程度上避免了此類問題,外界因素對其造成的影響較小,從而具有較強的適用性。
1.4 擴展性大
目前無線通信技術在我國經濟較為發達的地區得到了廣泛應用,并正在逐步取代有線通信技術。隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步,無線通信技術將充分發揮其較強的拓展性能,并覆蓋更多的偏遠地區,從而促進通信行業的發展。
2 無線通信技術在智能配電網中的應用
2.1 3G技術
3G技術已經實現了較為成熟的網絡部署,形成了一成套建網的理論基礎,涉及對網絡的鏈路預算、傳播模型的預算、計算機仿真等,具有十分重要的商業應用價值,市場前景十分廣闊。目前很多國家和地區在智能配電網的建設中加強了3G技術網絡的開發和應用。
2.2 WLAN技術
目前來看,Wifi作為WLAN技術的重要組成部分,在相關設備產品以及技術應用方面日趨成熟,得到了廣泛的開發和利用。Wifi技術是在有線網絡的基礎上拓展出來的,比較適用于無線局域網,可以采用射頻技術,以空氣為傳播介質,進行數據的傳送與接收,提高了智能配電網的智能化程度。
2.3 LMDS技術
本地多點分布業務系統形成LMDS技術,是一種一點對多點通信的無線接入技術。屬于固定寬帶模式,其工作頻率不低于20GHZ。LMDS技術通過毫米波完成傳輸,在一定的設定范圍內,可以實現數字雙工語音、因特網數據、視頻信息的提供,在寬帶固定無線接入中的優勢地位十分明顯,因此可以在智能配電網中得到應用。
2.4 WMN技術
WMN技術是一種新興的無線通信技術,具有十分廣泛的應用價值,主要涉及無線寬帶、數據整理和分析、圖像采集等內容,對目標對象可以進行實時監控以及數據采集等工作任務,在工業、交通、環境等領域具有一定的發展空間。同時,WMN能夠融合更多先進的新技術,不斷進行完善,保障了智能配電網的科學性與實效性。
2.5 無線通信技術的具體應用方案
以上各種無線通信技術在智能配電網中的應用,主要涉及通信速率、數據容量兩方面的問題。智能配電網的建設和發展過程中,一部分控制模式需要更多的信息資源,例如分布式控制以及集中式控制模式等,使得無線通信技術的應用具有一定困難。在實際的應用過程中,要而根據配電網的通信網絡層次,進行更加明確的劃分。可以通過有線網絡技術與無線網絡技術相結合的方式,例如主站和子站之間的通信可以采用光纖有線通信方式,配電終端與用電終端可以采用無線通信方式,從而實現智能配電網電力信息數據的實時分享和快速傳播。
3 結束Z
總而言之,隨著科技的不斷進步,配電網朝著更加智能化、自動化的方向發展,需要可靠的通信技術作支持。無線通信技術具有成本低、建設周期短、適用性和拓展性較強的特點,在智能配電網中具有十分重要的應用前景,能夠進一步加強智能配電網構建的規范性、科學性。
參考文獻
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[2]何建明.無線通信技術在智能配電網中的應用研究[J].企業技術開發,2011(21):8-9+26.
[3]賈蓓,李倩茹,劉強.無線通信技術在智能配電網中的實施要點分析[J].中國新通信,2014(20):20.
作者簡介
篇8
無線通信技術是一種運用電磁波原理進行通信的一種現代化通信技術,由于其傳播速度快,使用方法便利,該通信技術已經得到了大眾的廣泛認可。無線通信技術主要采用兩種通信方式,運用衛星通信進行長距離的通信,有效地解決了通訊者的距離問題,滿足了人們的通訊需求,這主要是因為衛星通信技術可以在傳輸信號的中途設置站點,延續前一段的信號繼續傳播,十分便利;然而無線通信技術中的微波技術并不適合長距離的通信,但是兩種通信技術各有所長,微波通信技術可以對大容量的信息進行傳播,在這個信息大爆炸的時代,微波通信無疑給人們帶來了極大的便利,為人們的交流及通信提供了一個堅實的平臺,保障了人們的正常通訊及交流。無線通信技術結合現代科學技術取得了極大程度的進展,隨著社會的發展無線通信技術有可能會取得更大的成就[1]。
2現代無線通信技術的發展現狀
2.1無線寬帶技術發展現狀
無線寬帶技術是現代無線通信技術發展過程中必不可少的一部分,無線寬帶技術包含多個方面,其中微波寬帶接入技術占首要地位,其通過特殊的網絡布局能夠實現近距離內圖像信息及語言的傳播,同時也大大降低了無線通信技術在運行時所消耗的功率;無線通信技術中的衛星接入技術,傳播信息的性能十分穩定,已經投放到了教育等事業的發展過程中,無線通信技術中的紅外光通信接入信息也具有很大的社會價值,能夠長距離的傳送信息,但對接發信號的儀器有一定的要求。
2.2藍牙技術方面的發展現狀
隨著我國現代信息技術的不斷發展,我國目前的藍牙技術已經較為成熟,但是藍牙技術在傳輸距離上有一定的局限性,只能夠在短距離上進行藍牙連接,為信息傳遞帶來了一些不便,但是藍牙技術為使用者帶來的便利不容忽視,通訊者在一定的距離范圍內使用藍牙技術能夠傳遞分享圖片,視頻,文本信息等數據,藍牙技術主要應用于手機,平板等移動通訊設備上,因此無論何時何地,使用者都可以使用藍牙技術進行信息的交流,但是就當下社會的藍牙技術方面的發展狀況而言,還有很多地方存在不足,難以滿足使用者對無線通信技術的需求,這就要求相關技術員進一步的關注藍牙通信技術[2]。
2.3移動通信技術發展現狀
在我國現代科技高速發展的背景下,我國已經形成了完備的移動通信技術體系,全國移動網絡4G體系的發展就已經很好的說明了這一點,就目前而言,4G網絡已經“飛入尋常百姓家”,據調查到目前為止已有80%的移動通訊用戶在使用4G通信技術,隨著4G通信技術發展的不斷完善,其應用的范圍也越來越廣,人們可以足不出戶就能了解到外面的世界,做到了“天涯若比鄰”,隨著移動通信的發展,世界已然成為了一個地球村,移動通信技術將全球人員緊密的聯系到了一起,促進了人們的交流,開闊了人們的視野,為移動通信使用者打開了新世界的大門,目前我國的5G移動通信技術已經嶄露頭角,吸引著廣大網民的目光,移動信息的發展象征了國家的通信發展水平[3]。
3現代無線通信技術未來發展趨勢
3.1無線通信技術變革的發展趨勢
為滿足人們對無線通信技術的需求,無線通信技術將會在以后的發展過程中注重對現代無線通信技術的改革,全面發掘無線通信技術的優勢,增加頻譜,從而保證無線通信技術的傳播效率,加大移動運營商與消費者之間的聯系,讓用戶更好地體會到現代通信技術的優勢,享受到科學技術在通信方面帶來的巨大便利,根據人們的需求,目的性的對現代無線通信技術進行變革,為使用者提供更前沿的通信技術,讓消費者體會到現代無線通信技術的便捷。
3.2寬帶化方向的發展趨勢
眾所周知,無線寬帶已經在國內得到普及,家家戶戶都能體會到無線寬在通信方面帶來的極大的便利,但是無線寬帶的普及并不是現代無線通信技術的極限,相關人員及部門正在努力的對無線寬帶技術進行更深刻的分析與發展,以便給現代無線通信技術使用者提供更高的運行速度,讓使用者深刻地體會到無線寬帶帶來的便利,享受到世界前沿的無線通信科技成就,提升使用者的幸福感及民族榮譽感,讓人們充滿對社會的希望,從而能夠促進整個國家的全面發展。
3.3完善信息個人化的發展趨勢
篇9
1國內無線通信技術現狀
中國移動和中國聯通目前是國內最大的兩家ISP服務供應商,它們幾乎壟斷了國內的通信市場,業務范圍包括數字電話、數字電視、網絡訪問等等,技術手段經歷了由2G、3G到4G的過渡階段。其中2G的數據傳輸速率大致在10~200kb/s范圍,3G的數據傳輸速率在幾百kbps,4G最大數據傳輸速率已經超過100Mbps。目前我國正在著手5G網絡的研發以及全民WIFI網絡的搭建,然而要想真正實現這一目標還需要很長的一段時間。
2國外無線通信技術現狀
無線接入技術和蜂窩電話是國外通信網絡技術中最具代表性的技術和應用。20年前國外最先使用的無線通信技術是模擬的AMPS/TACS技術、之后經歷了模擬通信向數字通信的轉變。80年代數字的GSM/CDMAONE,以及WCDMA/TD-SCDMA、HSDPA等技術相繼出現,成為了通信網絡中的核心技術。為了縮短國內與國外在無線通信網絡技術上和應用上的差距,我國應從兩方面進行研發。其一要想趕超國外無線通信技術,我們必須具有屬于自己的具有自主知識產權的無線通信核心技術;其二大力擴展網絡應用規模,提升大中城市的網絡使用率和覆蓋率,構建高速的無線接入網絡,為用戶提供良好的遠程無線接入用戶體驗。
3無線通信技術發展趨勢
任何技術的發展都必須遵循連個基本原則,即技術本身的發展及其以市場為驅動力的發展,無線通信技術發展也不例外。鑒于這兩個基本原則,現提出幾點無線通信技術的發展趨勢:
3.1網絡高度融合。無線通信技術發展的必然趨勢即網絡的高度融合,通過網絡融合實現異構網絡的互聯及其資源的整合與共享。如果不遵循這一趨勢,而重新構建一個全新的無線網絡則會面臨很多技術和資金方面的問題。從技術層次方面講,如今無線網絡種類繁多,若以其中一種網絡類型為基本模型進行重新構建則損失了其他已經具有良好體系結構的網絡;從資金方面來講,重新構建一個網絡則會花費巨額的資金。
3.2高效頻譜接入。無線頻譜資源是固有的戰略資源,各國都在爭用無線頻譜信道進行無線通信技術的研究與應用。如何高效的利用無線頻譜是無線通信技術領域里亟待解決的問題。認知無線電技術的出現很好的解決了這個問題。認知無線電技術特點是通過不斷的訓練學習構建應用系統模型,使之能夠動態地認知并判斷其工作環境,自適應地調整工作頻率及其相關操作參數,以便更加高效地占用頻譜信道,提高整個信道的利用率。
3.3寬帶局域無線接入。用戶通過接入系統進入通信網絡進行數據訪問,最初的有線接入方式存在諸如綜合布線的局限性,限制了通信技術和網絡技術的發展。目前無線通信技術的出現和發展很好的解決這種局限性問題。客戶終端的移動性也為無線接入方式提供了發展的可能,其必然成為未來無線接入的重要發展方向。
3.4鏈路容量擴展。鏈路容量擴展的瓶頸問題來自于有限的頻譜資源,在固有的頻譜范圍之內,越來越多的用戶需要瓜分其中的頻率值,而由于技術特點的要求,可用的頻率又是有限的,因此如何解決這一矛盾是技術人員需要考慮的重要問題。既然信道無法無限劃分,那么只能從提高通信設備的數據傳輸速率上進行著手研究。因此高速化的網絡傳輸設備的研發是無線通信技術發展的另一個方向。
3.5集成多種抗干擾波形。為了提高信道容量,根據香農定理C=Wlog2(1+S/N)可知,當帶寬W和信號功率S不變的情況下,噪聲功率N趨于0時,信道容量C則趨于無窮大。因此無線通信技術發展的另一個方向就是盡可能的集成多種抗干擾波形去減少噪聲對信道的干擾。目前無線通信技術手段已經能夠很容易的偵測出中低速跳頻電臺,從而對其屏蔽,但對于高速跳頻電臺的偵測和屏蔽依然是很難實現的問題。
3.6通信與保密相融合。無線通信容易暴露出通信雙方的信息,現在越來越多的用戶要求在通信時采取與之相適應的保密手段。當前大多數保密機或保密卡依靠通信設備提供的通信鏈路實現保密通信,這種方法會帶來較大的額外帶寬開銷,降低了通信效率,使無線頻譜資源白白遭受損失。通過深入分析會發現戰術電臺中的通信與保密在很大程度上可以相互結合,降低無線信道的開銷,在技術體制上,完全可以實現通信同步與保密同步二合一,跳頻圖案由保密算法導出等,一方面減少了通信頻譜的開銷,另一方面使得偵察和破譯的概率大大降低,充分發揮出通信與保密相結合的優勢。
3.7多功能綜合集成。由于用戶業務需求的廣泛性,未來的無線通信系統必須實現多種功能的綜合集成:IP業務和非IP業務的綜合;話音、數據和圖像等業務的綜合;多MAC接入的綜合;無線傳輸模式的綜合;服務模式的綜合等。無線通信系統的多功能綜合集成能夠為不同的業務需求提供有力的保障,同時能夠繼承已有技術的優勢,縮短新產品研發的周期。
4結論
無線通信為用戶提供話音、數據、圖像等通信保障,面對各種應用業務的需求變化,無線通信技術必將相應地發生較大變化。文中通過深入分析國內外無線網絡通信的特點,指出了今后無線通信技術的發展趨勢。
作者:孫霞 單位:哈爾濱鐵道職業技術學院
參考文獻:
篇10
有線通信技術;無線通信技術;對比
引言
在前兩次的工業革命后,人類社會均取得了突破性的發展,而隨著信息技術的發展和應用,人類可謂進入了第三次工業革命,而這次革命的核心內容就是科技,特別是通信技術的進步改變了人們溝通和交流的形式,而計算機技術及網絡技術的發展和應用又在一定程度上促進了通信技術的提高。通信技術有兩種形式,分別為有線通信和無線通信,在生活中均會接觸和應用到,可大幅度的提升我們的生活質量。
1有線通信與無線通信概述
1.1有線通信
我們將需要借助有形媒介進行信息傳輸的技術稱為有線通信,其中傳輸過程中用到的媒介主要包括電線和光纜,傳輸來的信號經接受端接收,經特定設備的設備進行破譯后便可得到相應的信息。通常說來,有線通信的建設成本往往較高,大部分的資金都用于通信設備的購置,而且有線通信受限于傳輸介質,一旦傳輸介質出現故障或遭到破壞,將很大程度上影響到信息的傳輸。當然也恰恰是因為這樣有形的傳輸介質,才是得信號的傳輸過程不受外環境的影響,能保證信號傳輸的穩定性和可靠性,而且不會造成明顯的輻射污染。除此之外,有線通信技術具有更高的服務品質,可以通過采用更為復雜、更為先進的傳輸介質,進一步的提升信息傳輸的穩定性。而一般情況下,有線通信不易出現故障,而即使出現故障,也能對所傳輸的信息進行有效的保護,不會出現信息丟失的狀況。可見有線傳輸技術在日常生活中占有著重要的地位,尤其適合應用于對通信質量要求較高的狀況下。
1.2無線通信
無線通信定義方式是相較于有線通信的,無線通信所利用的傳輸介質是無形的,我們把利用電磁波等無形介質進行信息傳輸的技術稱為無線通信技術,因為電磁波所覆蓋的范圍十分廣闊,所以從某種意義上來說,無線通信不受地域的限制。近年來,隨著我國無線通信技術的不斷發展和提高,其已經被大規模的應用于不同的領域中,可以說我國已經進入了一個通信的數字化時代,比如目前可以說是人人必備的手機,所采用的信息傳輸方式就是無線通信。除手機之外,目前應用極為廣泛的Wifi,其也是通過無線通信的方式進行信息傳輸的。雖說無線通信技術有著很多的有點,但也不可避免的存在一些弊端,因為無線通信是采用電磁波進行信息傳輸的,如此暴露在外環境下,容易造成信息的泄露。而且此種傳輸方式也會產生較大的輻射污染,可能會對人們的身體造成一定的損傷。而在無線通信技術被廣泛應用的背景下,無線信號的數量不斷的增加,這就造成了不同信號間相互干擾的狀況,影響信息傳輸的準確性和可靠性,這也是制約無線通信技術發展的重要因素之一。
2有線通信與無線通信的差別與發展方向分析
2.1有線通信與無線通信的差別分析
無線通信具有著衰落和移動的特性,因此為了有效的解決無線通信中信號發生隱藏中斷的狀況,需要建立起請求和清除發送機制,可以看出相較于有線通信,無線通信的功率控制上更為復雜也更加困難。有線通信是通過有形的介質如光纜、電線等將信息傳輸到接收終端,而無線通信是通過無形的介入如電磁波來實現信息傳輸,比如手機信號往往是通過內置天線通過電磁波向外傳輸信號的。有線通信可以對傳輸線路進行優化,實現通信的安全與穩定,可以根據實際情況不斷的提高服務品質,而且可以對傳輸過程進行有效的監控,一旦發生突況,可以立即采取補救措施,防止由于數據丟失而帶來的損失。而無線通訊則因為信號暴露在外容易引起信息的泄露;在實際的應用方面,有線通信技術更多的是應用于有線電視、電話、傳真等對信息傳輸質量要求較高的領域,而無線通信技術則應用的相對廣泛一些,由于其可以不受線路的約束,并且投資的成本也相對較低,其在通訊、信號檢測、醫學檢查、農業生產等領域得到了大規模的應用,并取得理想的效果。
2.2有線通信與無線通信的發展方向分析
有線通信與無線通信存在著較大的差別,雖然從目前的狀況來看,無線通信得到了更大規模的應用,但是有線通信技術也將得到更好的發展,雖然無線通信具有著諸多的優點,但是有線通信也有其存在的必要性。由于受到通信設備的限制,很多情況下還需要借助于有線通信技術,而且從服務質量和保密性的角度出發,有線通信無疑是更為適合的選擇,而無線通信技術未來必然會與多種的新技術相結合,來實現多距離的實時傳輸,而很多領域的通訊方式必然會向無線通信轉變。
參考文獻:
篇11
隨著時代的發展進步,人們對于無線通信技術的需求越來越高,現代無線通信技術經歷了一系列的升級和改變。在人們的溝通越來越通信化和信息化的時代里,人們的生活質量隨著無線通信技術的發展實現了飛躍式的提升。縱觀無線通信技術的發展歷程,可以概括為以下幾個發展階段:
1.1軍用發展階段
20世紀50年代初期,無線通訊技術發展進入第一階段。這個階段中,無線通信技術主要為了滿足軍用的需求。在其發展過程中,仍然存在相當的局限性,在進行傳輸的過程中極其容易受到眾多客觀條件的制約,傳輸速率仍然沒有達到理想的水平。
1.2專用系統應用階段
20世紀50~60年代,無線通信技術進入第二個發展階段。與此同時,通信設備器件逐漸被廣泛運用到移動環境的專用系統中,逐步實現向半導體器件技術的過渡和發展。通信技術中進行公用電話網的安裝問題逐漸被解決,公用電話以及移動電話的持續性也得到了進一步的提升。
1.3通信技術頻段擴展階段
20世紀70年代初期到80年代初期,無線通信技術進入了第三個發展階段。無線通信技術的頻段得到了進一步的擴展,第一代通信技術系統也被制造出來,新的實驗系統被研制出來,結合貝爾實驗室的蜂窩移動網理論,實現了實踐與理論和充分結合。
1.4第二代數字移動通信發展階段
20世紀80年代到90年代,無線通信技術發展進入了第四階段。第二代數字移動通信技術的興起在無形中為各類電信系統的運行起到了很強的支撐作用。
1.5第三代移動通信技術發展階段
20世紀90年代至今,無線通信技術進入第五個發展階段。第三代移動通信技術漸漸興起,為移動通信以及多媒體運轉提供了技術支持。隨著全球化標準的制定和改善,無線通信技術在多樣化和創新化發展方面仍有一定的發展空間。
2無線通信技術的發展趨勢
無線通信技術在發展過程中,主要呈現出兩個方面的發展趨勢:①通信技術自身的發展;②受到越來越多的使用需求所驅使的發展。考慮到無線通信綜合技術以及使用需求等眾多因素,無線通信技術的發展趨勢可以概括為以下幾個方面:
2.1異構網絡的互聯互通趨勢
隨著網絡信息技術的發展,我國無線通信技術的種類逐漸增多。如果想要重新建構一個全新的無線網絡,會需要進行大量的資金投入以及技術投資,不僅成本費用較高,還需要承擔十分大的風險。在這個背景下,利用將不同網絡技術融合的方式,逐步實現異構網絡的互相連接以及互相溝通,已經成為當下無線通信技術發展的新趨勢。在將網絡進行融合的過程中,核心網的融合、業務的融合以及終端的融合、接入網的融合等都是最為主要的表現。其中,接入網的融合要想實現,需要眾多協調工作共同運行,為異構無線環境中的無縫漫游做出技術支撐。而業務的融合的工作重點主要在于根據接入網絡以及終端的能力進行底層通信鏈路以及服務級別Qos合理選擇,實現使用戶感受不到業務服務變化的效果。在將來的通信終端中,大多都配備有重新配置的能力。將計算機以及通信技術進行融合,是未來大多數通信終端必備的特點。在通信終端的客戶方,即使用戶沒有進行干預,無線網絡接入能力以及網絡服務狀況實時監測能力都會協助用戶完成感知與選擇、軟件升級以及下載等方面的活動。
2.2高效頻譜接入趨勢
從我國當前的無線頻譜使用情況來看,擁擠現象仍然是較為主流的情況。無線電頻譜逐漸成為一種稀缺資源。近些年來,為了提升時隙重用率,全新的MAC接入機制應運而生,再通過相應的仿真分析,高效的MAC接入機制就能夠實現頻譜使用效率的大幅度提升。
2.3寬帶局域的無線接入趨勢
無線通信系統主要通過接入網絡進行主要業務的用戶提供。正因為用戶存在很強的移動性,所以無線接入的方式將逐漸成為將來無線接入技術的關鍵發展趨勢。其中,UWB、WLAN以及無線城域網技術等都是其中頗具代表性的技術。
2.4鏈路容量的擴展趨勢
正因為無線頻譜資源的有限性,多用戶在同一個通信區域中對于頻譜資源的占用量逐漸提升。通信設備的數據傳輸速率必須逐步實現高速化,才能夠滿足越來越高的發展需求。窄帶高速、高階數字調制等都是其中占據重要地位的關鍵技術。
2.5將通信以及保密充分結合趨勢
在無線通信技術的發展過程中,及其容易存在通信雙方的信息被泄露的風險。在通信過程中進行保密手段的采取以及運用,是大多數通信客戶的新需求。將戰術電臺中的通信以及保密工作進行充分融合,不僅能夠達到很好的保密效果,還能夠實現無線通道開銷的降低。
3總結
針對無線通信技術的發展問題展開更為深層的探討,具有重要的現實意義。
參考文獻
[1]孟琰,史健芳.超寬帶無線通信技術發展淺析[J].科學之友,2012(9):155~156.
篇12
一、無線通信技術的概述
1、無線通信技術的概念
在當前的社會發展中,各種先進的科學技術在社會各行各業中得到了廣泛的應用,推動了社會經濟的快速發展。無線通信技術是在信息科學技術領域中發展最活躍的一項技術,該項技術主要是由無線基站、無線終端以及應用管理服務器等多個部分構成。
2、無線通信技術的發展現狀
GSM、GPRS、3G是近年來最常見的長距離無線接入技術;WLAN、UWB則是常見的短距離無線接入技術。無論是長距離無線接入還是短距離無線接入,根據該項技術的移動性我們可以將其分為移動接入與固定接入兩種形式,其中固定無線接入主要包括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。
二、無線技術優劣分析
1、WLAN技術分析
近年來,隨著科技水平的不斷提高,Wi-Fi技術已成為社會發展中不可缺少的一部分,該項技術在無線局域網中具有非常高的應用價值,但是我們也需要清楚的指導,在使用該項技術的過程中,依然還存在著一些安全隱患,例如已收到外界的攻擊等,一旦受到黑客攻擊,那么必然會導致數據丟失,不利于公司內部的正常運作。
2、WiMax技術分析
這種技術相對較為先進,但是這種技術的推廣力度卻相對較小,這是由于該項技術的利用率無法得到充分發揮,且頻率復用性相對比較小,若要加大該技術的推廣能力,那么就需要我們在實際工作中不斷研究與試驗,解決其中存在的各種問題。這種技術的覆蓋面積要比Wi-Fi技術光,可以大范圍接受信號。
3、WMN技術分析
WMN技術是當前國內外相關研究者正在研究的技術,它是將當前現有的、先進的技術融合在一起,從而形成一種科技含量高的技術。該項技術一旦研究成功,那么在各個領域當中必將得到廣泛的應用,例如環境監測方面、工業領域、交通領域等。具有十分廣闊的發展前景。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。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。
8、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。
三、無線技術的應用及展望
目前,在電網電力系統通信中仍然以具有高傳輸率、高帶寬、高可靠性等特性的光纖通信為主,但隨著電網對災難應急、配網自動化、辦公智能化等需求的提出,無線通信將以其迅速部署、不受地面限制等特點尋求到在電力系統通信中的應用。因此,無線通信可以成為電力系統通信的一個重要補充手段,為電力系統構建綜合通信網提供非常重要的一個部分。
四、結束語
隨著社會的發展,各種先進技術的不斷涌現,在社會各行各業中得到了廣泛應用。電力系統的正常運行關系到人們的生活水平與生活質量,我們需要建設一個電力通信網來實時控制電力系統的運行。而在電力通信網建設過程中,我們需要將現代化無線通信技術應用在其中,已達到理想的效果。通過上述,淺要分析了當前社會中出現的無線通信技術,并簡述了這些技術在電網通信中的發展前景,希望能夠給相關人員參考性意見。■
參考文獻
篇13
伴隨無線通信技術的快速發展,目前凸顯出兩大特征:首先是公眾對移動通信服務質量的要求日益苛刻,雖然各地區的發展態勢良好,但國家地區間又呈現出明顯的發展不平衡現象;再者,寬帶無線通信技術不斷革新,相關研究成果斐然,應用領域不斷擴展。當今社會的信息化程度日益提高,人們的生活方式、工作方式都對創新型通信模式提出了迫切要求。隨著社會經濟的發展,無線通信也從固定模式演變為移動方式,其發展歷程大致如下:
第一階段,20世紀20年代到50年代,無線通信主要滿足軍事需要,以短波頻和電子管技術為主。傳輸速率較慢,傳輸效果不佳,受地域和天氣條件影響較大,直到五十年代初,才出現汽車公用移動電話系統―MTS,傳輸頻率為150MHZ。第二階段,20世紀50年代到60年代,無線通信技術頻段得到很大擴展,已達到UHF450MHZ,半導體器件逐漸代替電子管技術,并在專用系統中得到應用,解決了移動電話和公用電話網的銜接問題。第三階段,20世紀70年代初到80年代初,頻段進一步擴展,已達到800MHZ,第一代移動通信系統應運而生。1974年,貝爾實驗室率先提出蜂窩移動通信概念,并成功開發AMPS實驗系統。第四階段,上世紀80年代初到90年代初,第二代數字移動通信興起,在個人通信業務方面嶄露頭角;這一階段,TACS、GSM/DCS、PHS、PACS、D-AMPS等各類業務得到廣泛應用。第五階段始于上世紀90年代中期,并一直延續至今。多媒體產業需求的發展促進了第三代移動通信的進步,移動數據存儲、移動計算、移動多媒體逐漸興起。但在第二代向第三代移動通信的過渡中,全球化標準以及相應的接口融合、實驗樣機研制和現場試制仍需完善。
二、新型近距離無線通信技術概述
2.1 UWB技術
UWB技術是一種無載波通信技術,其利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據,并借助直接排序或正交頻分調制將脈沖擴展到制定頻譜范圍,以高傳輸速度而著稱。UWB系統能夠在較低的功率密度下進行可靠數據傳輸,且速度可達到480Mb/s。UWB最大能提供1000Mb/s的傳輸速率,在速度方面遠勝于傳統近距離無線通信技術。由于其數據傳輸半徑能達到10米,非常適用于高速近距離無線個人通信。總結起來,超寬帶技術相比傳統窄帶技術具有數據傳輸速度快、多徑差異性豐富、功耗低、容易實現多址傳輸等優勢。再者,UWB的物理層技術具有很好的安全屏蔽性。另外,UWB內鍵使用了AES加密標準。UWB技術得到了迅猛發展,CCSA(中國通信協會)已完成了“UWB與CDMA干擾保護研究”的可行性分析。
2.2 藍牙技術
藍牙技術的大多數標準制定由藍牙小組SIG負責。藍牙采用2.4GHZ的ISM波段,通過1600跳點/秒的高速跳頻減少干擾。藍牙的主要服務對象是小功率便攜式應用終端,傳輸半徑在十米以內。藍牙最大支持1Mb/s的帶寬,在異步非對稱連接的狀態下,最高速度為723Kb/s。最新的藍牙標準2.0版,支持10Mb/s以上速率,這也是未來多媒體業務需求的必然要求。此外,藍牙技術提供ARQ協議,以及基于視窗的流控制功能,適配協議可提供錯誤檢測。這幾個特點提高了QoS的適應性。
2.3 紅外技術
紅外技術和藍牙技術有相似之處,它同樣被眾多硬件和軟件平臺所支持。紅外技術通過紅外光脈沖和數據電脈沖的相互轉換收發數據包,取代了點對點的線纜連接。1993年,由十幾家大型電信廠商發起成立了紅外數據通信協會。紅外通信使用小角度、短距離、點對點直線數據交換,安全性能好、傳輸速度快,目前4Mb速率的FIR技術已經很成熟,16Mb速率的VFIR技術業已。
2.4 RFID技術
另外,RFID也是一項重要的近距離無線通信技術,它是一種非接觸式自動識別技術,單臺設備不兼具收發功能。RFID利用電感或電磁耦合,實現對物品的自動識別。典型的RFID系統由電子標簽、讀寫器和信息處理器構成,電子標簽和讀寫器完成信息采集,信息處理器完成數據分析工作。在制造業、物流運輸、醫療設備、零售業,RFID都有著重要應用。
參 考 文 獻