緒論:寫(xiě)作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇無(wú)線通信論文范文,希望它們能為您的寫(xiě)作提供參考和啟發(fā)。

足球機(jī)器人是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的高技術(shù)密集密集型項(xiàng)目,融小車(chē)機(jī)械、機(jī)器人學(xué)、機(jī)電一體化、單片機(jī)、數(shù)據(jù)融合、精密儀器、實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理、圖像處理與圖像識(shí)別、知識(shí)工程與專家系統(tǒng)、決策、軌跡規(guī)劃、自組織與自學(xué)習(xí)理論、多智能體協(xié)調(diào)以及無(wú)線通信等理論和技術(shù)于一體,既是一個(gè)典型的智能機(jī)器人系統(tǒng),又為研究發(fā)展多智能體系統(tǒng)、多機(jī)器人之間的合作與對(duì)抗提供了生動(dòng)的研究模型。它通過(guò)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù),使研究人員利用各種技術(shù)獲得更好的解決方案,從而有效促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。其聽(tīng)理論與技術(shù)可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)化流水線、救援、教育等實(shí)踐領(lǐng)域,從而有效推動(dòng)國(guó)家科技經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展。機(jī)器人足球從一個(gè)側(cè)面反映了一個(gè)國(guó)家信息與自動(dòng)化領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)發(fā)展水平。
目前,國(guó)際上有機(jī)器人足球比賽分為兩大系列——FIRA和Robocup。本文所要論述的系統(tǒng)所應(yīng)用的F-180小型足球機(jī)器人比賽就是RoboCup系列中應(yīng)用較廣泛的一種。
F-180小型足球機(jī)器人足球比賽的示意圖如圖1所示,比賽雙方各有5名機(jī)器人小車(chē)在場(chǎng)上。足球機(jī)器人系統(tǒng)在硬件設(shè)備方面包括機(jī)器人小車(chē)、攝像裝置、計(jì)算機(jī)主機(jī)和無(wú)線發(fā)射裝置;從功能上分,它包括機(jī)器人小車(chē)、視覺(jué)、決策和無(wú)線通信四個(gè)子系統(tǒng)。
其中無(wú)線通信系統(tǒng)是銜接主機(jī)和底層機(jī)器人不可缺少的一環(huán),它必須保證從主機(jī)端到機(jī)器人底層之間的數(shù)據(jù)傳送是可靠的,從而使得機(jī)器人比較能夠順利流暢進(jìn)行。由于比賽雙方都有多個(gè)機(jī)器人同時(shí)在場(chǎng)地上跑動(dòng),要求無(wú)線通信有一定的抗干擾性。無(wú)線通信系統(tǒng)的性能相當(dāng)程度上直接影響著機(jī)器人的場(chǎng)上表現(xiàn)。
1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
比賽中從攝像頭來(lái)的視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理之后得到控制小車(chē)用的數(shù)據(jù)信息,而無(wú)線通信系統(tǒng)的就是將這些數(shù)據(jù)信息及時(shí)準(zhǔn)確地送達(dá)場(chǎng)上的每一個(gè)機(jī)器人小車(chē),系統(tǒng)采用廣播方式,各機(jī)器人根據(jù)特定標(biāo)志識(shí)別發(fā)給自己的有用數(shù)據(jù),從而進(jìn)行決策與行動(dòng)。整個(gè)系統(tǒng)的框圖如圖2所示。
1.1發(fā)送端的硬件設(shè)計(jì)
發(fā)送端主要用PIC16F877單片機(jī)實(shí)現(xiàn)編碼和對(duì)發(fā)射機(jī)的控制,計(jì)算機(jī)通過(guò)串行口發(fā)送數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)PIC16F877編碼后再通過(guò)PTR3000無(wú)線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
所采用的PIC16F877單處機(jī)是MICROCHIP公司推出的8位單片機(jī)。采用RISC指令系統(tǒng)和哈佛總線結(jié)構(gòu),最高運(yùn)行的時(shí)鐘頻率可達(dá)20MHz,因而指令運(yùn)行速度快。它有很寬的工作電壓范圍,可直接與3.3V的PTR3000無(wú)線通信模塊配合使用。
TR3000無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊是一種半雙工收發(fā)器,采用NORDIC公司的nrf903無(wú)線收發(fā)芯片,工作頻率采用國(guó)際通用的數(shù)傳頻段ISM,頻段915MHz,工作頻率可以在902MHz~928MHz可變。采用GMSK調(diào)制,抗干擾能力強(qiáng),特別適合工業(yè)控制。靈敏度高,達(dá)到-100dBm,最大發(fā)射功率+10dBm,工作電壓為2.7V~3.3V。它最多有169個(gè)頻道,可滿足需要多頻道的場(chǎng)合,最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)76.8kbps。因而完全可以滿足小型組機(jī)器人通信的數(shù)傳速率與距離的需要。
本系統(tǒng)中PIC16F877就是采用20MHz的時(shí)鐘信號(hào),能夠滿足即時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)以及編碼的需要。整個(gè)系統(tǒng)中包含兩種電源,無(wú)線通信模塊的電源為3.3V,而MAX232又需要+5電源。信號(hào)線的連接也要考慮兩種電平的匹配問(wèn)題,在必要的地方要加上電平轉(zhuǎn)換電路。
首先單片機(jī)要接收來(lái)自計(jì)算機(jī)端的數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)串口輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)MAX232由232電平轉(zhuǎn)換為T(mén)TL電平。但是由于單片機(jī)采用3.3V電平,因而MAX232輸出的信號(hào)需經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換才能輸入單片機(jī),電平轉(zhuǎn)換可以采用TI公司提供的典型電平匹配電路(見(jiàn)圖3),也可采用74LVCXX系列邏輯門(mén)來(lái)轉(zhuǎn)換。
由于PIC16F877只有一個(gè)異步串行口,因而要通過(guò)16C550通用同步異步收發(fā)器(USART)芯片來(lái)擴(kuò)展一個(gè)異步串行口。這樣就可以保證從計(jì)算機(jī)串口輸出的數(shù)據(jù)與無(wú)線通信的數(shù)據(jù)速率不同,從而使原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)通信編碼及打包數(shù)據(jù)量增加之后也能及時(shí)傳送,并且在必要時(shí)也能將接收數(shù)據(jù)送回計(jì)算機(jī)端,實(shí)現(xiàn)半雙工通道。系統(tǒng)的電路圖如圖4。從圖4可以看出PIC單片機(jī)采用并口對(duì)16C550進(jìn)行初始化配置。由于16C550共有10個(gè)寄存器,且占用了8個(gè)地址,因而PIC單片機(jī)用RA0、RA1、RA2三個(gè)通用I/O口做地址線選擇16C550的各個(gè)寄存器。單片機(jī)可以不斷通過(guò)RB1、RB2引腳檢測(cè)TXRDY、RXRDY信號(hào)獲知ST16C550是否接收到數(shù)據(jù),還是已經(jīng)發(fā)送了數(shù)據(jù)。還可以通過(guò)把16C550設(shè)置成中斷方式使每接收到一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)便產(chǎn)生一次中斷使INT信號(hào)有效,單片機(jī)進(jìn)入中斷處理程序,從而使單片機(jī)的執(zhí)行效率更高。
單片機(jī)通過(guò)自帶的異步串行口輸出數(shù)據(jù)到PTR3000通信模塊。由于nrf903芯片接收和發(fā)送數(shù)據(jù)共用一個(gè)引腳,因而需要其他電路來(lái)解復(fù)用。最簡(jiǎn)單的方法就是在單片機(jī)的TX引腳先接一個(gè)10kΩ的隔離電阻,再與RX和PTR3000的DATA引腳相連。但是這種方法有兩個(gè)缺點(diǎn),它會(huì)造成發(fā)送的數(shù)據(jù)串入到單片機(jī)的接收引腳中,另外發(fā)送信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力受到了極大的限制。因此,本系統(tǒng)采用了74HC244三態(tài)緩沖器作為隔離(見(jiàn)圖4中虛線框內(nèi)所示),并且通過(guò)單片機(jī)的RB4控制收發(fā)狀態(tài),因而在半雙工方式下發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)可以互不干擾地傳送。
對(duì)于通信模塊工作狀態(tài)的控制主要包含表1所列的這幾個(gè)信號(hào),通過(guò)單片機(jī)的普通I/O口即可控制。
表1PTR3000工作工作模式配置表
PTR3000工作模式STBYPWR-DWNTXENCS
正常工作:接收0000
正常工作:發(fā)射0010
掉電模式01XX
待機(jī)模式10XX
1.2發(fā)送端的軟件設(shè)計(jì)
當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時(shí),單片機(jī)首先要對(duì)PTR3000無(wú)線通信模塊和16C550的寄存器進(jìn)行編程初始化。PTR3000的初始化編程是通過(guò)同步串行信號(hào)進(jìn)行的,總共有三個(gè)信號(hào)CFG_CLK、CS和CFG_DATA,分別連接到單片機(jī)RC3、RB7、RC5引腳。PIC16F877單片機(jī)本身就有同步串行口功能模塊,但是由于PTR3000的同步串行數(shù)據(jù)位為14位,并非整數(shù)字節(jié),而且14位數(shù)據(jù)必須一次初始化完成,因此實(shí)際通過(guò)普通的I/O口編程來(lái)實(shí)現(xiàn)這14位的同步串行信號(hào)更方便一些。在整個(gè)初始化期間CS信號(hào)必須一直為高電平。這14位初始化字的定義見(jiàn)表2。在初始化同步串行信號(hào)輸出時(shí)最高有效位在先。在對(duì)PTR3000編程前先其狀態(tài)為接收狀態(tài)以免在其他頻率造成無(wú)線干擾,編程完成后就可以將狀態(tài)改為發(fā)射狀態(tài)了。
表2PTR3000初始化控制字各位定義
Bit參數(shù)名稱符號(hào)參數(shù)
位數(shù)
0~1頻段FB必須為了10(表示為選擇頻段915±13MHz)2
2~9頻點(diǎn)CHf=902.1696+CH·0.1536(MHz)
10~11輸出功率POUT發(fā)射功率≈-8dBm+6dBm·POUT2
12~13時(shí)鐘分頻輸出Fup"00"=>Fup=fxtal
"01"=>Fup=fxtal/2
"10"=>Fup=fxtal/4
"11"=>Fup=fxtal/82
接下來(lái)對(duì)16C550的初始化設(shè)置。由于PIC16F877自身的并行口對(duì)16C550進(jìn)行初始化編程設(shè)置各個(gè)寄存器,需要注意的只是在輸出每一個(gè)字節(jié)之前先要通過(guò)RA0~RA2輸出相應(yīng)字節(jié)的地址信號(hào)。在初始化設(shè)置時(shí)將16C550的波特率設(shè)置低于76.8kbps,以保證接收的數(shù)據(jù)能夠通過(guò)PTR3000即時(shí)發(fā)送。
1.3接收端的硬件設(shè)計(jì)
接收端裝在每個(gè)機(jī)器人小車(chē)上,由于機(jī)器人小車(chē)的控制采用DSP控制器TMS320LF2407,因而在接收端PTR3000無(wú)線通信模塊就采用TMS320LF2407來(lái)控制。通過(guò)PTR3000接收的數(shù)據(jù)直接輸入DSP,由DSP進(jìn)行解碼,從而做出決策和發(fā)出控制信號(hào)。因而無(wú)線通信系統(tǒng)的接收端電路相對(duì)發(fā)送端要簡(jiǎn)單得多,只需用TMS320LF2407代替發(fā)送電路中的單片機(jī)與PTR3000模塊相連接即可。PTR3000的初始化編程也就由2407的普通I/O口來(lái)實(shí)現(xiàn),只不過(guò)在初始化編程之后依舊保持PTR3000處在接收狀態(tài)。
2協(xié)議的設(shè)計(jì)
2.1物理層的編碼設(shè)計(jì)
物理層的編碼設(shè)計(jì)要根據(jù)所采用的物理器件和物理信道的特性來(lái)決定。本系統(tǒng)采用PTR3000無(wú)線通信模塊在接收模塊中為了獲得0直流電平就需要在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中邏輯“0”和邏輯“1”的數(shù)量相等。只有滿足上述條件接收部分才會(huì)獲得很高的接收正確率。長(zhǎng)時(shí)間空閑也會(huì)導(dǎo)致接收部分的0直流電平漂移,因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的空閑實(shí)際上一直發(fā)送的是邏輯“1”。
由于PTR3000的這些特性,很自然就想到采用曼徹斯特編碼(Manchester)(也稱為數(shù)字雙向碼(DigitalBiphase)或分相碼(Biphase,Split-phase)。它采用一個(gè)周期的方波表示“1”,而且它的反向波形表示“0”。由于方波的正負(fù)周期各占一半,因而信號(hào)中不存在直流分量。在異步串行通信中有一個(gè)起始位“0”,因此將停止位“1”長(zhǎng)度也設(shè)為一位,這樣在一個(gè)字節(jié)共10位信號(hào)中也就不存在直流分量了。只是加了曼徹斯特編碼之后原來(lái)一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)現(xiàn)在要兩個(gè)字節(jié)才能傳送。
圖4
有一些數(shù)字節(jié),不會(huì)在進(jìn)行曼徹斯特編碼之后的數(shù)據(jù)串口出現(xiàn),但是在一個(gè)字節(jié)中也具有0直流分量的特性,也有很高的接收正確率。這類數(shù)據(jù)字節(jié)如:0xF0、0x0F、0xCC、0x33等。從碼型看來(lái)其中0xF0碼型定時(shí)性能是最好的(其碼型見(jiàn)圖5),它很容易使異步接收器達(dá)到同步并且不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。由于0xF0的這種特性就可以用它做同步碼元,在空閑的時(shí)間內(nèi)通信系統(tǒng)就通過(guò)一直發(fā)送同步碼元,使接收端保持同步,而且也可以保持接收模塊的0直流電平狀態(tài)。
2.2糾錯(cuò)編碼設(shè)計(jì)
為了在有一定外界干擾的情況下,保證主要與機(jī)器人之間的無(wú)線通信依然穩(wěn)定可靠,必須采取一定的抗干擾措施,這可以采用糾錯(cuò)編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)??梢赃x擇糾錯(cuò)編碼方案有(14,8)分組碼、(7,4)分組碼和循環(huán)碼,需要使用兩字節(jié)的長(zhǎng)度發(fā)送一字節(jié)的有效信息;(5,2)分組碼和循環(huán)碼,交錯(cuò)碼、(21,8)分組碼和縮短循環(huán)碼、(21,9)BCH碼、(21,12)BCH碼,需要使用三字節(jié)的長(zhǎng)度發(fā)送一字節(jié)的有效信息。
系統(tǒng)中使用了(7,4)分組碼,并在實(shí)際中取得了較好的效果。它的構(gòu)成方式如下:
假定不做任何處理的原碼格式為:
其高四位的監(jiān)督碼為:
A2A1A0
其低四位的監(jiān)督碼為:
B2B1B0
則編碼后成為兩個(gè)byte長(zhǎng)度:
1X7X6X5X4A2A1A0
0X3X2X1X0B2B1B0
其中每個(gè)字節(jié)的最高位作為標(biāo)志位,用于表示高四位和低四位,高四位用“1”做標(biāo)志,低四位用“0”做標(biāo)志。接收端通過(guò)檢測(cè)標(biāo)志進(jìn)行重組和解碼。對(duì)于譯碼基本方法有維特比譯碼和使用監(jiān)督矩陣譯碼,可根據(jù)具體的編碼方案靈活選用。
2.3幀格式設(shè)計(jì)
一般數(shù)據(jù)幀包括幀頭、機(jī)器人標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、保留字節(jié)等內(nèi)容,通常按照下面的格式排列:
幀頭機(jī)器人標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)保留字?jǐn)?shù)據(jù)校驗(yàn)
與傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射裝置不同,鐵路無(wú)線通信光纖直放站與以往最大的優(yōu)點(diǎn)就是在信號(hào)的傳輸途徑上,鐵路無(wú)線通信光纖直放站中裝置了WCMD3G/4G信號(hào),使信號(hào)的傳輸速度更為快捷,信號(hào)的質(zhì)量更加穩(wěn)定,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)列車(chē)進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)的覆蓋。作者為了讓文章更為實(shí)際,親自體驗(yàn)過(guò)在建設(shè)多座鐵路無(wú)線通信光纖直放站的列車(chē),經(jīng)過(guò)作者的測(cè)試,在有鐵路無(wú)線通信光纖直放站的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的地區(qū),移動(dòng)通訊設(shè)備的信號(hào)是滿格,與普通的列車(chē)上移動(dòng)通訊設(shè)備信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)有著相當(dāng)大優(yōu)勢(shì)。
1.2作者通過(guò)對(duì)張集(張家口至集寧)鐵路內(nèi)蒙古段為調(diào)查對(duì)象
對(duì)光纖直放站在解決弱場(chǎng)覆蓋和位置定位的問(wèn)題上做過(guò)一部分分析,得出了以下結(jié)果。張集鐵路內(nèi)蒙古段共有5個(gè)中間站:友誼水庫(kù)、興和、廟梁、西土城、古營(yíng)盤(pán),線路地形雖沒(méi)有高山、隧道,但沿線路段有部分丘陵及小山包,多處有挖方地段,路塹最高有近50米,站間距一般在20公里以上,其中廟梁至西土城站間距離28.6公里,線路存在彎道。安照鐵路無(wú)線列調(diào)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋的要求,車(chē)站信號(hào)傳輸距離應(yīng)達(dá)到站間距的一半,為達(dá)到這一要求,并根據(jù)以上地形特點(diǎn),在區(qū)間增設(shè)光纖直放站以加強(qiáng)信號(hào)覆蓋,這無(wú)疑是一個(gè)非常明智的選擇。
1.3光纖直放站由近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)組成
近端機(jī)設(shè)在通信機(jī)房?jī)?nèi),遠(yuǎn)端機(jī)設(shè)在區(qū)間,在近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)之間利用有線通信沿線敷設(shè)的20芯光纜中的11芯、12芯光纖,將車(chē)站無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)傳輸?shù)焦饫w直放站遠(yuǎn)端機(jī),再由遠(yuǎn)端機(jī)天線繼續(xù)進(jìn)行發(fā)射已增強(qiáng)信號(hào)覆蓋。
2進(jìn)行鐵路無(wú)線通信光纖直放站建設(shè)的最佳位置選址工作
2.1鐵路無(wú)線通信光纖直放站與交通運(yùn)輸總站之間一定要有傳輸介質(zhì)的存在
這樣才能確保鐵路無(wú)線通信光纖直放站能及時(shí)獲取運(yùn)輸總站發(fā)出的信息,從而根據(jù)鐵路無(wú)線通信光纖直放站所處的地段,運(yùn)用信息放大器來(lái)增加信息量的發(fā)射功率,讓列車(chē)接收到電訊號(hào)更加準(zhǔn)確。
2.2在列車(chē)形式在云貴山區(qū)這樣崎嶇的山谷里的時(shí)候
由于回音而可能造成對(duì)鐵路無(wú)線通信光纖直放站發(fā)出信號(hào)的干擾,在列車(chē)行駛在這樣的路線中時(shí),可能由于回音與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)混雜而產(chǎn)生電磁波。電磁波對(duì)鐵路無(wú)線通信光纖直放站發(fā)出的無(wú)線信號(hào)有著極大的干擾作用,從而使得全車(chē)的信號(hào)覆蓋率降低。就是因?yàn)檫@樣,在這種山谷地區(qū),應(yīng)該加大對(duì)這鐵路無(wú)線通信光纖直放站的建設(shè),通過(guò)建設(shè)成功的多座鐵路無(wú)線通信光纖直放站之間的聯(lián)系作用,才能抵抗電磁波的沖擊。因此,在設(shè)置鐵路無(wú)線通信光纖直放站的位置時(shí)應(yīng)該考慮:遠(yuǎn)端機(jī)覆蓋相互獨(dú)立,不會(huì)因?yàn)橐慌_(tái)設(shè)備而使其它設(shè)備中斷。
2.3在選擇建設(shè)鐵路無(wú)線通信光纖直放站車(chē)站的地址時(shí)
應(yīng)當(dāng)避免噪音對(duì)鐵路無(wú)線通信光纖直放站的影響。鐵路無(wú)線通信光纖直放站在接收電臺(tái)接收端接收列出發(fā)出的信號(hào)時(shí),也會(huì)收到其他噪音的影響,使得信息質(zhì)量存在嚴(yán)重問(wèn)題。這些雜音會(huì)混雜在鐵路無(wú)線通信光纖直放站發(fā)出的信號(hào)里,破壞鐵路無(wú)線通信光纖直放與列車(chē)的有效平衡。因此,選址的時(shí)候要充分考慮植物的優(yōu)勢(shì),植物會(huì)對(duì)噪音有吸收作用,對(duì)鐵路無(wú)線通信光纖直放站的功能有所提升。
2.4在選址的時(shí)候要考慮電力系統(tǒng)供應(yīng)方便的地方作為鐵路無(wú)線通信光纖直放站的建設(shè)地點(diǎn)
由于鐵路無(wú)線通信光纖直放站需要可靠的電源,在鐵路系統(tǒng)一般選擇沿鐵路兩邊架設(shè)的10kV自閉和貫通電源,兩路電源一主一備,因此,要考慮電力電纜方便過(guò)軌的地方。如果電力供應(yīng)不可靠,會(huì)嚴(yán)重影響鐵路無(wú)線通信光纖直放站與列車(chē)之間的實(shí)時(shí)交流,造成列車(chē)駕駛員無(wú)法對(duì)前方路段進(jìn)行了解。
3對(duì)鐵路光纖直放站位的建設(shè)位置做出恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整
3.1直放站附近地勢(shì)起伏較大時(shí)
應(yīng)選擇高地段進(jìn)行立塔,這樣可以減少鐵塔高度以降低成本及延長(zhǎng)傳輸距離。
3.2在建設(shè)鐵路光纖直放站位時(shí)
應(yīng)考慮發(fā)射塔與電氣化鐵路回流線的安全距離,一般選擇塔身最近處距回流線不小于3.5米。
3.3電力系統(tǒng)的供應(yīng)對(duì)鐵路光纖直放站的影響
鐵路光纖直放站也需要電力的供應(yīng)。如果,在鐵路光纖直放站的電力系統(tǒng)時(shí)斷時(shí)續(xù)會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸起到阻礙的作用。因此,有鐵路光纖直放站應(yīng)該建設(shè)在電力系統(tǒng)供應(yīng)充足的電線桿附近,能源源不斷的獲得電力的供應(yīng),從而保證鐵路光纖直放站發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)訊號(hào)的完整性。
3.4鐵路光纖直放站位置一般有設(shè)計(jì)定位
設(shè)計(jì)定位時(shí)分析地形,并進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試,但由于設(shè)計(jì)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試時(shí),一般路基還沒(méi)有成效,特別是無(wú)法測(cè)出高挖方地段的場(chǎng)強(qiáng),而且設(shè)計(jì)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試時(shí)發(fā)射及接收和線路竣工后車(chē)站電臺(tái)發(fā)射及列車(chē)臺(tái)接收還有誤差,因此要根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
與以往的通信方式相比,無(wú)線通信在快速部署和便捷接入上具有很大的優(yōu)勢(shì),但是其主要阻礙在于信道的可靠性較低,在某些特殊場(chǎng)景中具有較高的延遲率和丟包率,利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。?jié)點(diǎn)會(huì)以相對(duì)較低的速度進(jìn)行轉(zhuǎn)移,一旦檢測(cè)到有數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象,它還會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。其在傳輸過(guò)程中,中間節(jié)點(diǎn)還會(huì)為接收到的報(bào)文進(jìn)行緩存處理,通過(guò)多次重復(fù)手段成功接受報(bào)文,即RBC協(xié)議具有多重ACK機(jī)制。據(jù)此可以證明,上述兩協(xié)議適用于兩節(jié)點(diǎn)之間直接相連的傳輸情況,從智能終端到戶內(nèi)網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)融合中實(shí)現(xiàn)有效接入。因此,我們可以針對(duì)自組織結(jié)構(gòu)對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)協(xié)議的高效傳輸。為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)專門(mén)設(shè)計(jì)的TCP協(xié)議的應(yīng)用是基于SACK報(bào)文依照傳輸路徑回溯給源節(jié)點(diǎn)的主要手段。它能夠?qū)厮輦鞑ヂ窂降墓?jié)點(diǎn)做檢查,但是它會(huì)延長(zhǎng)數(shù)據(jù)的傳送時(shí)長(zhǎng),并造成流量的增多,導(dǎo)致無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載過(guò)重的問(wèn)題,造成網(wǎng)絡(luò)的擁堵,引起連接吞吐量的急劇下降。對(duì)此,我們一定要提高數(shù)據(jù)的完整性,不斷提高系統(tǒng)傳輸?shù)膶?shí)效性,對(duì)傳輸層動(dòng)態(tài)機(jī)制設(shè)置保障。
2動(dòng)態(tài)附加傳輸通道保障機(jī)制的描述
物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信傳輸機(jī)制會(huì)出現(xiàn)傳輸層數(shù)據(jù)堵塞的現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致丟包加速遞增。如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸連接通道為S(V0,VDAPi),V0作為數(shù)據(jù)的源節(jié)點(diǎn),那么VDAPi則是匯聚目的的節(jié)點(diǎn),它可以通過(guò)任意一個(gè)DAP匯聚點(diǎn)與AMI系統(tǒng)接入。一旦to傳輸時(shí)刻出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象,那么其節(jié)點(diǎn)也會(huì)通過(guò)自檢手段發(fā)現(xiàn)源數(shù)據(jù),使其逐步累積,并開(kāi)始丟棄,直到擁堵點(diǎn)后向節(jié)點(diǎn)在未拆除區(qū)域同源數(shù)據(jù)的消失為止。此時(shí),節(jié)點(diǎn)Vi和Vj就可以對(duì)連接通道堵塞的情況進(jìn)行單獨(dú)分析,從而快速啟動(dòng)多動(dòng)態(tài)附加通道保障制度。物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信傳輸層動(dòng)態(tài)通道保障機(jī)制主要采用的是漂白技術(shù),節(jié)點(diǎn)Vi和Vj會(huì)沿著以往的傳輸通道回溯到向源和目的節(jié)點(diǎn)之中,S(V0,Vi)以紅色著色,S(Vj,VDAPi)則為藍(lán)色,并將其定義為永久色,不會(huì)出現(xiàn)褪色現(xiàn)象。然后,Ag-Red再?gòu)腣i出發(fā),Ag-blu則從另一端出發(fā),沿著自身的復(fù)合量數(shù)據(jù)進(jìn)行探究,選取最佳的附加通道。想要實(shí)現(xiàn)通道傳輸?shù)母哔|(zhì)量特性,避免出現(xiàn)抖動(dòng),使其性能達(dá)到最佳,器在整個(gè)傳送的過(guò)程中一定要保證好復(fù)合量度,并由殘余帶寬進(jìn)行接收,將具體公式運(yùn)算到其中:物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信傳輸層動(dòng)態(tài)通道保障機(jī)制還運(yùn)用了二類器,使其與二類通道成功建立了保證DSTC算法較高成功率的手段,并進(jìn)一步分析了該算法的時(shí)間復(fù)雜情況。通過(guò)兩級(jí)嵌套過(guò)程的建立,避免節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)多次訪問(wèn)現(xiàn)象。
在無(wú)線通信傳輸過(guò)程中,能對(duì)無(wú)線通信傳輸產(chǎn)生干擾的因素很多,其中大部分的干擾因素來(lái)源于外部噪音,主要包括宇宙、太陽(yáng)以及其余的方面,并且具備強(qiáng)度大、時(shí)間短等特點(diǎn)在傳輸過(guò)程中,應(yīng)針對(duì)性采取措施才能將其克服。另外,人為因素中的車(chē)輛、電器以及高壓輸電線等噪音,也是外部噪音的主要來(lái)源。這一部分噪音與頻率有著直接關(guān)系,同時(shí)也會(huì)受到外界環(huán)境的影響。所以,為了降低這一類干擾的影響,需要采取一些屏蔽方式來(lái)降低干擾。
1.2通信設(shè)備本身
在傳輸過(guò)程中,因?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備本身的原因,也可能對(duì)傳輸造成一定的干擾,如,收信機(jī)、發(fā)信機(jī)擾或者是天線內(nèi)部出現(xiàn)缺陷。尤其是在工作過(guò)程中,通信設(shè)備極易產(chǎn)生噪聲,影響信號(hào)的傳輸。另外,由于電路內(nèi)部被外界干擾物質(zhì)侵入,而內(nèi)部又缺少先進(jìn)的過(guò)濾設(shè)備,使得雜亂的電磁波影響到信號(hào)的正常傳輸。對(duì)于這樣的干擾,就可以通過(guò)通信設(shè)備改良的措施提高通信設(shè)備性能,有效降低通信設(shè)備自身的干擾。
1.3通信網(wǎng)絡(luò)
各個(gè)電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)會(huì)相互影響,尤其是在同時(shí)工作時(shí),更容易出現(xiàn)同頻干擾、信號(hào)阻礙或者是鄰道干擾,個(gè)別情況還會(huì)出現(xiàn)互調(diào)干擾。一旦產(chǎn)生這幾類型干擾,就需要采取改善措施。另外,部件接觸不良也會(huì)出現(xiàn)糊掉干擾。在某種情況下,發(fā)射系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)較高的輻射,如果在收機(jī)旁有大功率發(fā)射臺(tái),這樣就會(huì)導(dǎo)致雜亂信號(hào)侵入,讓回路處于飽和的狀態(tài),再加上附近干擾信號(hào)特別搶,最終引起干擾阻塞。這種情況一般是發(fā)生在距離通信機(jī)較近的區(qū)域,是因?yàn)樘炀€的耦合而出現(xiàn)信號(hào)傳播的阻塞。如果收到其他信號(hào)干擾,就成為鄰道干擾。產(chǎn)生鄰道干擾的主要原因是收機(jī)回路本身存在缺陷。在無(wú)線傳輸過(guò)程中,如果管理頻率不當(dāng)亦或是設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)有同頻干擾出現(xiàn),同頻干擾主要是因?yàn)殡娕_(tái)正常工作時(shí)的頻率一致,由于其調(diào)制相位,最終產(chǎn)生同頻干擾。
1.4網(wǎng)絡(luò)間
在同一個(gè)區(qū)域之內(nèi)有眾多通信網(wǎng)絡(luò),由于通信網(wǎng)的不同,也會(huì)在彼此之間產(chǎn)生干擾,這些干擾就會(huì)影響信號(hào)的傳輸。面對(duì)這一類情況,就需要在組網(wǎng)之前勘察當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,對(duì)周?chē)念l點(diǎn)有充分地了解,才能確保組網(wǎng)設(shè)計(jì)的合理性。
2無(wú)線通信中傳輸干擾抵御的有效措施
2.1對(duì)干擾源進(jìn)行詳細(xì)盤(pán)查
抵御傳輸干擾,首先需要對(duì)干擾源進(jìn)行盤(pán)查處理,確定干擾源具體的位置和具體類型,如此才能對(duì)癥下藥,找準(zhǔn)問(wèn)題的結(jié)癥所在。但是想要盤(pán)查出原因,并非簡(jiǎn)單的事情,常常會(huì)遇到情況不明的問(wèn)題,無(wú)法辨認(rèn)問(wèn)題所在。所以,建立在分析與研究實(shí)際環(huán)境的基礎(chǔ)上,再配合一定的設(shè)備與儀器的支持,從細(xì)微之處出發(fā),才能找到干擾源,實(shí)行相應(yīng)的干擾抵御措施。
2.2更新通信設(shè)備
很多設(shè)備都會(huì)干擾無(wú)線通信的正常傳輸,如在打電話時(shí),收音機(jī)、廣播電臺(tái)等處于開(kāi)啟狀況,就會(huì)干擾手機(jī)的通信信號(hào),使得打電話時(shí)出現(xiàn)較高的刺耳聲音,導(dǎo)致手機(jī)信號(hào)接收無(wú)法全面,而收音機(jī)內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)雜亂的噪音。針對(duì)如此情況,就需要對(duì)通信設(shè)備抗電磁波頻率的干擾能力予以更新,從接收器、調(diào)頻器以及發(fā)射器等裝置入手,盡可能改善其性能,之后再合理地優(yōu)化無(wú)線通信設(shè)備的信號(hào)連接方式,確保其與設(shè)備相互吻合。此外,在通信設(shè)備使用時(shí),應(yīng)將其余通信設(shè)備關(guān)閉,確保信號(hào)不受干擾。
2.3創(chuàng)新通信技術(shù)
推動(dòng)通信事業(yè)發(fā)展,離不開(kāi)通信技術(shù)的創(chuàng)新,創(chuàng)新技術(shù),無(wú)論是對(duì)解決無(wú)線通信傳輸存在的干擾問(wèn)題,提升傳輸質(zhì)量,都有著重要意義。如最近幾年出現(xiàn)的wifi信號(hào)技術(shù),就是一種通過(guò)無(wú)線信號(hào)將手機(jī)、PC終端以及平板電腦相互連接的技術(shù),這樣可以降低在信號(hào)傳輸過(guò)程中無(wú)線通信面臨的干擾,wifi是將小型智能天線與動(dòng)態(tài)波束相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)信號(hào)之間的互聯(lián)互通,最終解決因?yàn)榄h(huán)境影響而造成的信號(hào)干擾或者是中斷等情況。
2.4更新通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
更新與改造通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要通信網(wǎng)絡(luò)共同完成升級(jí)更新改造,盡可能將不同組網(wǎng)之間的互調(diào)干擾降低。所以,通信網(wǎng)絡(luò)公司首先需要改造自身的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),盡量選擇在噪音小、干擾源少的空曠地帶建設(shè)信號(hào)發(fā)射塔,利用硬件設(shè)施對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行排查,一旦發(fā)現(xiàn)異常,需立刻更新裝備。為了讓無(wú)線通信處于一個(gè)優(yōu)質(zhì)的“干凈”環(huán)境,增強(qiáng)對(duì)外界環(huán)境干擾的抵御能力,就需要一個(gè)高效而又高頻的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),讓無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能以敏捷、靈活地方式來(lái)抵御外界干擾,確保正常的無(wú)線通信信號(hào)傳輸。
1.2仿真分析采用MATLAB仿真工具,對(duì)礦井巷道時(shí)變多徑信道模型自相關(guān)函數(shù)仿真。圖1描述了傳統(tǒng)信道模型,帶寬為500Hz和1000Hz的時(shí)變多徑信道模型下接收信號(hào)的自相關(guān)譜,其中,橫坐標(biāo)表示延時(shí),縱坐標(biāo)表示自相關(guān)函數(shù)。分析發(fā)現(xiàn),時(shí)變多徑信道模型與實(shí)際接收信號(hào)自相關(guān)譜較為符合,此信道模型適合礦井無(wú)線通信。
2系統(tǒng)性能分析
根據(jù)多徑時(shí)變信道模型,假設(shè)接收天線總功率與發(fā)射總功率相等,且等于Pe,信道噪聲是加性白高斯噪聲,每根接收天線的噪聲功率為σ2,則信噪比SNR:ξ=Pe/σ2。
2.1系統(tǒng)容量分析實(shí)際的無(wú)線信道是時(shí)變的,受到衰落的影響。對(duì)于單天線系統(tǒng),即單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)的信道容量可用下式計(jì)算。圖2給出了單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)和多輸入單輸出(MISO)系統(tǒng)的信道容量與發(fā)射天線數(shù)目之間關(guān)系的仿真結(jié)果,橫坐標(biāo)表示信道容量,縱坐標(biāo)表示概率。其中,仿真參數(shù)設(shè)定為信噪比10dB,迭代次數(shù)為1000,接收天線為1,發(fā)射天線數(shù)目分別為1,2,3。仿真結(jié)果表明,SISO系統(tǒng)信道容量最小,發(fā)射天線數(shù)目從1依次增加時(shí),信道容量也依次增加。圖3給出了MIMO系統(tǒng)的信道容量與發(fā)射天線數(shù)目之間關(guān)系的仿真結(jié)果,橫坐標(biāo)表示信道容量,縱坐標(biāo)表示概率。其中,仿真參數(shù)的設(shè)定同上,發(fā)射天線數(shù)目分別為2,3,4,接收天線對(duì)應(yīng)為2,3,4。從仿真結(jié)果可以看出,MIMO系統(tǒng)信道容量隨著收發(fā)天線數(shù)目的增加而增加。對(duì)比圖2與圖3發(fā)現(xiàn),MIMO系統(tǒng)的信道容量顯然比SISO系統(tǒng)的信道容量有了較大增加。
2.2誤碼率分析令xm(l)表示第m根天線的第l個(gè)子載波上的發(fā)射信號(hào)(l=0,…,L-1),經(jīng)歷時(shí)變多徑衰落信道傳輸和FFT變換后,在t時(shí)刻第n根接收天線的第l個(gè)子載波上得到的信號(hào)yn(t)可由下式得到。采用MATLAB對(duì)MIMO-OFDM系統(tǒng)在不同天線數(shù)目下進(jìn)行誤碼率性能對(duì)比,具體實(shí)驗(yàn)流程如下:1)初始化過(guò)程。給定發(fā)射信號(hào)及時(shí)變多徑衰落信道的沖激響應(yīng)初始值。接收端采用最小均方誤差(MMSE)檢測(cè)算法。2)確定接收信號(hào)過(guò)程。輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)串/并轉(zhuǎn)換、空時(shí)編碼、IFFT變換并添加循環(huán)前綴后經(jīng)時(shí)變多徑衰落信道到達(dá)接收方,根據(jù)式(5)確定接收信號(hào)形式。3)對(duì)接收信號(hào)去除循環(huán)前綴、FFT變換、空時(shí)譯碼及并/串變換后,計(jì)算MMSE檢測(cè)加權(quán)矩陣,并進(jìn)一步得到MMSE判決數(shù)據(jù)。4)誤碼率計(jì)算過(guò)程。根據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)與判決結(jié)果,與初始輸入數(shù)據(jù)對(duì)比,計(jì)算系統(tǒng)誤碼率?;谏鲜龇治雠c描述,設(shè)置的仿真參數(shù)如表1所示。仿真在收發(fā)天線數(shù)目相等的情況下進(jìn)行,天線數(shù)目分別為1,2,3,多徑數(shù)目假設(shè)為2,接收端采用MMSE檢測(cè)。圖4給出了收發(fā)天線數(shù)目相等,不同天線數(shù)目情況下的MIMO-OFDM系統(tǒng)的誤碼率性能,其中,橫坐標(biāo)表示信噪比,縱坐標(biāo)表示誤碼率。從仿真結(jié)果可以看出,隨著收發(fā)天線數(shù)目的依次遞增,從1增加到3,在BER為0.02處,天線數(shù)目選取3相對(duì)于選取數(shù)目2和1分別有4dB和9.6dB的增益,系統(tǒng)的誤碼率依次下降且抗多徑衰落的能力依次增強(qiáng)。圖5反映的是多徑對(duì)MIMO-OFDM系統(tǒng)性能的影響。圖中,橫坐標(biāo)表示信噪比,縱坐標(biāo)表示誤碼率。這里假設(shè)發(fā)射天線數(shù)目為2,接收天線數(shù)目為2,接收端采用MMSE檢測(cè),多徑數(shù)目取2,4,6。分析發(fā)現(xiàn),隨著多徑數(shù)目的遞增,在BER為0.02處,多徑數(shù)目選取6相對(duì)于選取數(shù)目4和2分別有4.3dB和9.7dB的增益,給定一定的信噪比值,誤碼率隨著多徑數(shù)目的遞增而遞減,此結(jié)果與MIMO-OFDM技術(shù)對(duì)抗多徑衰落相符,是一種更適合于礦井巷道通信的無(wú)線技術(shù)。
基于城域網(wǎng)的無(wú)線通信技術(shù)的建設(shè)采用的技術(shù)有兩個(gè),一個(gè)是OFDM技術(shù),另一個(gè)是自適應(yīng)編碼技術(shù)。通過(guò)這兩種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的高發(fā)射功率和高信道利用率,網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣,在科學(xué)條件的檢驗(yàn)下,有效覆蓋達(dá)到50000米,網(wǎng)絡(luò)最高的接入速度能夠達(dá)到75Mbps,相比較于之前的無(wú)線局域網(wǎng),無(wú)線城域網(wǎng)的傳輸速度是其300倍。
1.2廣泛的多媒體服務(wù)
基于計(jì)算機(jī)城域網(wǎng)的無(wú)線通信技術(shù)自身特有無(wú)線的優(yōu)勢(shì),可以向人們提供面向連接,服務(wù)實(shí)現(xiàn)多媒體化,以QoS保障完善的電信高級(jí)別技術(shù)服務(wù),能夠滿足使用者多樣化的各種多媒體需求。
1.3性能優(yōu)良的終端接入功能
基于計(jì)算機(jī)城域網(wǎng)的無(wú)線通信技術(shù)有許多網(wǎng)絡(luò)接入方式,并且能夠使用有線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線功能的擴(kuò)展,包括利用當(dāng)下熱門(mén)的WIFI熱點(diǎn)接入的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的連接。這幾種方式都以覆蓋網(wǎng)絡(luò)信號(hào)范圍廣泛,信號(hào)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)被人們廣泛利用?;谟?jì)算機(jī)城域網(wǎng)的無(wú)線通信技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)寬帶接入的最后一公里的網(wǎng)絡(luò)信號(hào),不需要借用傳統(tǒng)方法的有線通信線路,將快速的網(wǎng)絡(luò)信息接入用戶,實(shí)現(xiàn)了高速的信息傳遞,提高了人們的使用效率。
1.4低廉的建設(shè)成本
高性價(jià)比在建設(shè)成本的計(jì)算上,城域網(wǎng)大大低于無(wú)線通信服務(wù)。無(wú)線通信服務(wù)相比較,城域網(wǎng)的功能保障的安全性能和靈活性其卻更高,兼容性也更強(qiáng)。建設(shè)成本低,性能卻更完善,因此基于計(jì)算機(jī)城域網(wǎng)的無(wú)線通信技術(shù)就有了高性價(jià)比的特點(diǎn)。
2基于城域網(wǎng)的無(wú)線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)研究
基于計(jì)算機(jī)城域網(wǎng)的無(wú)線通信技術(shù)以WiMAX為支持技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)是根據(jù)IEEE802.16的精確標(biāo)準(zhǔn)制定。它擁有多種關(guān)鍵技術(shù),其中包括網(wǎng)狀體系結(jié)構(gòu)、多載波調(diào)制技術(shù)和無(wú)線安全技術(shù)以及QoS支持服務(wù)質(zhì)量等。網(wǎng)狀體系結(jié)構(gòu)對(duì)于MAC層業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)與消息作出特定的規(guī)范,這種節(jié)結(jié)構(gòu)可以允許多節(jié)點(diǎn)的多點(diǎn)之間的無(wú)線連接,這就為網(wǎng)絡(luò)傳輸提供了多樣化的網(wǎng)絡(luò)搭配以及更強(qiáng)的兼容性。多載波調(diào)制技術(shù)是城域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的另一關(guān)鍵技術(shù),它可以具體分析環(huán)境的不同,根據(jù)環(huán)境來(lái)進(jìn)行不同的自適應(yīng)選擇調(diào)試方式。更近一步來(lái)說(shuō),WiMAX技術(shù)可以分為三種不同的調(diào)試方式,他們分別是單載波方式和256載波正交頻復(fù)用方式(OFMD)以及一種可以實(shí)現(xiàn)多用戶分接的2048載波(OFDMA)方式。這些方式有所不同,在使用時(shí)應(yīng)有所區(qū)分。在出現(xiàn)特殊需求的時(shí)候,一般應(yīng)該使用單載波方式,想要增大數(shù)據(jù)的傳輸能力和傳輸速度時(shí),可以把傳輸信號(hào)調(diào)整制做到256個(gè)子載波上,然后通過(guò)256載波方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸,在此基礎(chǔ)上想要實(shí)現(xiàn)對(duì)特定用戶的信號(hào)需求,就需要使用2048載波方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)面對(duì)多個(gè)用戶的同時(shí)復(fù)接。在特殊情況或者是環(huán)境發(fā)生改變的情況下,自適應(yīng)編碼技術(shù)協(xié)同MAC層和物理層的附加功能就能夠保證在外部環(huán)境改變的條件下不改變網(wǎng)絡(luò),能夠有效保證網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行經(jīng)過(guò)最佳的調(diào)試。有些傳輸技術(shù)的不同會(huì)產(chǎn)生不同的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)和要求的傳輸以及寬帶分配,支持QoS就能夠做到在MAC層加入面向連接的傳輸方式,實(shí)現(xiàn)上述要求。這項(xiàng)技術(shù)也能夠?qū)⒄Z(yǔ)音和視頻的延遲時(shí)間降到最低。
3WiMAX通信技術(shù)的應(yīng)用
WiMAX通信技術(shù)擁有眾多技術(shù)不具備的新的技術(shù)特點(diǎn),現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的就在于實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)無(wú)線通信的鋪設(shè)上。具體來(lái)說(shuō)WiMAX通信技術(shù)的功能可以分為兩個(gè)大方面,第一方面是將其作為一種補(bǔ)充,彌補(bǔ)現(xiàn)存的有線寬帶接入方式,解決終端連接的問(wèn)題,廣泛的增大無(wú)線通信網(wǎng)接入的范圍,使其接入方式具有靈活性的特點(diǎn);另一個(gè)方面是將WiMAX通信技術(shù)直接作為城域網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的覆蓋,以此來(lái)彌補(bǔ)WIFI技術(shù),這一方面可以對(duì)城市建設(shè)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)無(wú)線覆蓋。具體如下:有些地方環(huán)境差或者有線網(wǎng)絡(luò)接入比較困難,例如某些城市的建造區(qū)、新開(kāi)發(fā)的偏遠(yuǎn)郊區(qū)、人口稀少網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸差的技術(shù)弱的山區(qū),再或者是網(wǎng)絡(luò)普及較差的農(nóng)村地區(qū),在這些地方就可以直接將WiMAX通信技術(shù)直接應(yīng)用,接入終端,在保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低成本。WIFI熱點(diǎn)覆蓋區(qū)域有限,可以通過(guò)WiMAX通信技術(shù)彌補(bǔ)覆蓋區(qū)域的不廣泛,在網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)之外使用WiMAX通信技術(shù),來(lái)連接整個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。
二、通信軟件設(shè)計(jì)
1、通信格式。車(chē)載微機(jī)向地面通信系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數(shù)據(jù)幀一共包含有6個(gè)字節(jié),前兩個(gè)字節(jié)(ABBA)表示起始位置,第三個(gè)字(ID)表示該趟列車(chē)的車(chē)載微機(jī)的編碼號(hào),第四字節(jié)(SUM)為通信活動(dòng)中的標(biāo)注字節(jié),第五字節(jié)(N)表示在本次通信活動(dòng)中從起始字節(jié)到結(jié)束字節(jié)的字節(jié)數(shù),是為了防止在通信中信息丟失而設(shè)置的,第六字節(jié)(FF)表示通信內(nèi)容結(jié)束。無(wú)線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,對(duì)通信模式最大的創(chuàng)新就是實(shí)現(xiàn)了信息通信的數(shù)字化。單片機(jī)通信系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用廣泛的存在著運(yùn)行中一對(duì)多的運(yùn)行模式,一般大型機(jī)務(wù)段都擁有數(shù)百臺(tái)機(jī)車(chē)。因?yàn)殍F路運(yùn)輸自身的特性,大量的機(jī)車(chē)回段的時(shí)間都不確定,機(jī)車(chē)在完成運(yùn)輸任務(wù)返回機(jī)務(wù)段時(shí),應(yīng)該首先與地面信息系統(tǒng)取得聯(lián)系,這種聯(lián)系由機(jī)車(chē)首先發(fā)出通信請(qǐng)求,在得到地面信息系統(tǒng)的回應(yīng)后,與地面信息系統(tǒng)建立通信連接并完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)車(chē)載微機(jī)連續(xù)三次申請(qǐng)通信都得不到回復(fù)或者回復(fù)信息不正確的時(shí)候,車(chē)輛管理人員應(yīng)該保留該車(chē)次的數(shù)據(jù)信息,并與維護(hù)人員聯(lián)系進(jìn)行車(chē)載微機(jī)的修理[3]。
2、程序流程。無(wú)線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)包括有數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)和車(chē)載微機(jī)系統(tǒng),其運(yùn)行流程為機(jī)車(chē)管理人員將通信鍵按下,車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)向地面通信中心發(fā)送通信請(qǐng)求,車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)在通信請(qǐng)求發(fā)出之后其接收系統(tǒng)就開(kāi)始工作,驗(yàn)證是否收到地面數(shù)據(jù)中心的應(yīng)答,如果收到應(yīng)答則進(jìn)入到數(shù)據(jù)傳輸程序,如果超過(guò)三次通信請(qǐng)求沒(méi)有收到應(yīng)答系統(tǒng)將提示維護(hù),同時(shí)如果一次通信請(qǐng)求在10分鐘之內(nèi)沒(méi)有收到應(yīng)答信息系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)提示維護(hù)[4]。
2如何有效進(jìn)行節(jié)能管理
2.1針對(duì)性進(jìn)行節(jié)能
想要有效地節(jié)能,首先要充分了解當(dāng)前耗能現(xiàn)狀,弄清楚哪些具體環(huán)節(jié)消耗的能源最高。無(wú)線通信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)有許多,也許一個(gè)節(jié)點(diǎn)的能耗看起來(lái)很少,但小數(shù)量的能耗乘以大數(shù)量的基礎(chǔ)就會(huì)變得讓人難以忽視。要做的就是找出這些節(jié)點(diǎn),找出關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。然后再根據(jù)這些環(huán)節(jié)對(duì)癥下藥,擬定節(jié)能的目標(biāo)、指標(biāo),取消或是改造不必要的環(huán)節(jié)[2]。充分借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),提出可行的提案,聆聽(tīng)多方面專家的意見(jiàn),進(jìn)行開(kāi)放的討論,全面地看待問(wèn)題。之后再制定計(jì)劃,重點(diǎn)關(guān)注那些高耗能環(huán)節(jié),針對(duì)性實(shí)行節(jié)能管理。
2.2優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
優(yōu)化無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是幫助推行節(jié)能管理的好方式。主要有三個(gè)步驟,一是采集數(shù)據(jù),二是分析性能,三是實(shí)施和測(cè)試方案[3]。采集數(shù)據(jù)是系統(tǒng)數(shù)據(jù),包括網(wǎng)絡(luò)總體的和主要結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù),從而更好地分析其網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。至于分析性能,是基于采集到的系統(tǒng)數(shù)據(jù),有效地分析數(shù)據(jù),制定優(yōu)化的方案。最后,要對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能實(shí)施和測(cè)試方案。這個(gè)優(yōu)化方案包括了很多的優(yōu)化如設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和硬件系統(tǒng)等方面。
2.3建立完整系統(tǒng)
設(shè)計(jì)系統(tǒng)的內(nèi)容要是完整的、全面的,同時(shí)要保證設(shè)計(jì)方案科學(xué)性和可操作性。系統(tǒng)通常是綜合而嚴(yán)格的,也要符合當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展潮流,才能讓系統(tǒng)保持先進(jìn)性。合理布局,監(jiān)測(cè)設(shè)備及其他設(shè)備要符合技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),考慮到安全性的原則的重要性,以確保整個(gè)系統(tǒng)的安全和可靠操作,我們要首先考慮系統(tǒng)的安全性和系統(tǒng)整體的可靠性。此外,節(jié)能系統(tǒng)要維修方便,而且維護(hù)費(fèi)用低。整個(gè)投資要控制在合理范圍內(nèi)。滿足以上,節(jié)能管理就有系統(tǒng)可依靠,就能更加科學(xué)和規(guī)范[3]。
LTE是LongTermEvolution的簡(jiǎn)稱,主要將其看作3G向4G演變的一種新型的通信系統(tǒng),替代了傳統(tǒng)的2G/3G的通信系統(tǒng)。以O(shè)FDM以及MIMO等技術(shù)為核心的LTE無(wú)線通信技術(shù),具有較高的下載能力,同時(shí)還能夠哎20MHz的頻譜寬帶上提供上下行分別為50Mbps、100Mbps的高峰值速率。除此之外,該技術(shù)還可以使邊緣用戶的性能得到提升、使系統(tǒng)的延遲性得到降低。由此可見(jiàn),LTE無(wú)線通信技術(shù)和傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比,其存在的諸多優(yōu)勢(shì)能夠極大的滿足現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中的各項(xiàng)需求。
2LTE無(wú)線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合
在物聯(lián)網(wǎng)的主流業(yè)務(wù)模型中,有各種類型的業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)包頻庫(kù)、屬性、終端密度等等,但是物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)模型和QQ一樣,模型較小、頻率較高,因此極易使網(wǎng)絡(luò)資源出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)效率較低,這一現(xiàn)象對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的阻礙。面對(duì)該種情況,LTE無(wú)線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合就顯得尤為重要。兩項(xiàng)技術(shù)相互結(jié)合有著重要的意義。一方面,和傳統(tǒng)通信技術(shù)不同,LTE無(wú)線通信技術(shù)作為發(fā)展的新型技術(shù),LTE的終端在LTE與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合以及創(chuàng)新過(guò)程中發(fā)揮著非常重要的作用,而且物聯(lián)網(wǎng)的各項(xiàng)應(yīng)用要想得到快速發(fā)展,需要借助LTE技術(shù)終端的普及和推廣來(lái)實(shí)現(xiàn)。另一方面,隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)信息的種類以及數(shù)量等都在不斷增加,因此需要分析的數(shù)據(jù)量也在隨之上升。與此同時(shí),各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或者是兩個(gè)以上系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)融合問(wèn)題以及如何更加合理、有效的處理、整合數(shù)據(jù)信息等問(wèn)題都成為物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段面臨的重要難題。但是在這個(gè)LTE無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的時(shí)代,與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相結(jié)合,可以更好的解決這一問(wèn)題。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)感知層面而言,LTE終端不僅需要對(duì)LTE天線以及LTE射頻分別與射頻識(shí)別、定位系統(tǒng)等技術(shù)進(jìn)行研究和分析,還需要對(duì)LTE基帶與射頻識(shí)別基帶的多模集成技術(shù)進(jìn)行研究。在這些方面,LTE無(wú)線通信技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層面而言,2G/3G、WIFI以及有限網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的傳輸技術(shù)。因此,在LTE終端中,重點(diǎn)則是對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的過(guò)程進(jìn)行研究,從而使異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更穩(wěn)定、更快捷。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層面上,主要是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)大量信息的存儲(chǔ)和處理,并對(duì)數(shù)據(jù)挖掘、影像智能分析等進(jìn)行解決和研究。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中,云計(jì)算是解決這寫(xiě)問(wèn)題的關(guān)鍵所在。因此,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE技術(shù)融合,主要是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的融合,這樣既可以使數(shù)據(jù)中心具有較高的安全性以及可靠性,還使得互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)便利又廉價(jià),同時(shí)達(dá)到與LTE終端信息數(shù)據(jù)共享的目的。兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合,就能夠有效避免信息泄露、黑客入侵等情況的發(fā)生。
二LTE無(wú)線通信技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用LTE無(wú)線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合中,在物聯(lián)網(wǎng)中,需要價(jià)格傳感器以及控制器等通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感器的疊加,通過(guò)該種方式將LTE無(wú)線通信接入其中,此時(shí)大量的數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到LTE無(wú)線通信中,這一過(guò)程產(chǎn)生的小規(guī)模、大頻率的業(yè)務(wù)包會(huì)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)造成巨大的壓力。LTE無(wú)線通信技術(shù)主要是利用OFDM技術(shù)將龐大的信息傳輸信道分成若干個(gè)小的信息傳輸信道,在高速數(shù)據(jù)流得到轉(zhuǎn)換的同時(shí)可利用層二調(diào)度器實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線資源的控制,使得小規(guī)模、高頻率的業(yè)務(wù)包在LTE無(wú)線通信的條件下得以實(shí)現(xiàn)。此外,在LTE無(wú)線通信核心系統(tǒng)因?yàn)槿鄙僦鲃?dòng)釋放的功能,無(wú)法在尚未檢測(cè)到信息使就自動(dòng)對(duì)鏈路進(jìn)行釋放,只有在接受入網(wǎng)消息的情況下,或者是以一定的方式告知核心網(wǎng)后才會(huì)實(shí)現(xiàn)該功能。LTE無(wú)線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,如果從核心網(wǎng)的角度上看待該項(xiàng)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。手機(jī)作為人們信息、數(shù)據(jù)交流、溝通和互換的重要手段,在使各項(xiàng)信息進(jìn)行傳輸之后必須建立無(wú)線承載,此時(shí)便利用NAS作為消息傳送的媒介,將相關(guān)數(shù)據(jù)向核心網(wǎng)進(jìn)行傳送,在這一過(guò)程中需要建立QCI無(wú)線承載來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。在數(shù)據(jù)信息傳送的整個(gè)過(guò)程中,LTE系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)并未建立主動(dòng)釋放功能,只有在接收到了接入網(wǎng)的消息的情況下,或者是UE通過(guò)了NAS的消息通知,才能進(jìn)行核心網(wǎng)的釋放。如果從接入網(wǎng)方面來(lái)看,應(yīng)該按照核心網(wǎng)的QCI參數(shù)設(shè)置對(duì)新接入的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置,而且LTE用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)貌恢?不知道怎么學(xué)習(xí)了;(3)部分學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生到了大學(xué)后,由于環(huán)境的改變,沒(méi)有高考的壓力,學(xué)習(xí)也變得懈怠。
三學(xué)習(xí)適應(yīng)性對(duì)高職高專英語(yǔ)教學(xué)的影響
1促進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)材料的改革學(xué)習(xí)
在高職高專實(shí)用英語(yǔ)課程中,以能力導(dǎo)向型教學(xué)法為基本的指導(dǎo)原則,并不意味排斥其他的教學(xué)方法,因?yàn)闆](méi)有那一種教學(xué)法可以解決所有的教學(xué)活動(dòng)中遇到的問(wèn)題。還可以根據(jù)不同的教學(xué)活動(dòng),有變通的選擇其他教學(xué)方法的應(yīng)用,例如:合作學(xué)習(xí)語(yǔ)言法、內(nèi)容型教學(xué)法、任務(wù)型教學(xué)法等,都可以嘗試的應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中,也能增強(qiáng)教學(xué)活動(dòng)的趣味性。在教學(xué)活動(dòng)中,相應(yīng)的教學(xué)材料應(yīng)該承擔(dān)起指導(dǎo)、說(shuō)明的作用:(1)教學(xué)材料應(yīng)該集中體現(xiàn)人際交往能力的培養(yǎng),表達(dá)、談判等實(shí)用技能;(2)教學(xué)材料應(yīng)該是易懂的、相互關(guān)聯(lián)的、有趣味的,特別強(qiáng)調(diào)教學(xué)材料服務(wù)于工作過(guò)程整體性原則;(3)教學(xué)材料應(yīng)滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求。內(nèi)容的過(guò)難、過(guò)易都不利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),因此要指導(dǎo)明確,難易適中。
2增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性
學(xué)生是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的主體,要激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,可以通過(guò)以下幾點(diǎn):(1)明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生在明確教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上,獨(dú)立完成教學(xué)活動(dòng)的所有內(nèi)容;(2)完善教學(xué)材料。在以貼近實(shí)際應(yīng)用的語(yǔ)言環(huán)境為依托的教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生自主形成評(píng)價(jià)機(jī)制。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)習(xí)慣,自主篩選出工作環(huán)境中所使用到的英語(yǔ)語(yǔ)言應(yīng)用能力,有意識(shí)的自我培養(yǎng);(3)在于他人的交談中,學(xué)會(huì)使用語(yǔ)言。語(yǔ)言的使用過(guò)程是交流的動(dòng)態(tài)過(guò)程,不可避免的要與人交流,這樣就創(chuàng)造了一個(gè)語(yǔ)言的使用環(huán)境,學(xué)生應(yīng)體會(huì)語(yǔ)言使用的重要性;(4)學(xué)生的廣泛學(xué)習(xí)。教學(xué)活動(dòng)的時(shí)間是有限的,但是教學(xué)活動(dòng)的指導(dǎo)意義是無(wú)限的,積極合理的引導(dǎo)學(xué)生,在課外廣泛收集工作相關(guān)的英語(yǔ)語(yǔ)言是十分必要的。
隨著高科技信息技術(shù)的不斷發(fā)展,在3G向著4G轉(zhuǎn)變的過(guò)程中,無(wú)線通信系統(tǒng)正在逐漸的變得更加完善,尤其是衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷發(fā)展,成為通信產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向。在實(shí)踐過(guò)程中,無(wú)線通信技術(shù)在廣播電視衛(wèi)星通信中的應(yīng)用,必須注重衛(wèi)星通信的獨(dú)特性、廣泛性和高科技性等,才能在充分開(kāi)展各種地面業(yè)務(wù)的同時(shí),推動(dòng)衛(wèi)星通信技術(shù)改革和創(chuàng)新,最終實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信技術(shù)和無(wú)線通信業(yè)務(wù)的融合?,F(xiàn)展中,4G通信技術(shù)的產(chǎn)生,使各國(guó)之間的交流和溝通變得更加頻繁,也使無(wú)線通信技術(shù)發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)變,并給廣播電視衛(wèi)星通信帶來(lái)非常深遠(yuǎn)的影響。一般情況下,衛(wèi)星通信技術(shù)主要是作為應(yīng)急通信技術(shù)在使用,可以在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)發(fā)揮著重要作用,因此,對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展也有著非常重要的影響,在與地面業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合應(yīng)用的過(guò)程中,使各種信息傳輸?shù)乃俣鹊玫接行岣?,并保證了傳輸信息的高質(zhì)量、高速度、高效率和高覆蓋,從而顯示出衛(wèi)星通信技術(shù)與地面業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)之間有著相互補(bǔ)充和影響的特點(diǎn)。
由此可見(jiàn),衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面業(yè)務(wù)傳輸系統(tǒng)在空中接口中的完美融合,才能使網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)獲得不斷發(fā)展,并促進(jìn)無(wú)線通信系統(tǒng)不斷發(fā)展。因此,想要更快的進(jìn)入4G通信時(shí)代,就必須高度重視通信技術(shù)改革和創(chuàng)新,不斷加大投入力度,才能真正實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展。在無(wú)線通信技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中,衛(wèi)星空間段通信的某些部分與地面段通信某些部分的不是完善,在一定程度上構(gòu)建成了一個(gè)完整的、具有復(fù)雜性質(zhì)的混合體結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)代高科技技術(shù)中,用于上行鏈路的SC―FDMAR技術(shù)和用于下行鏈路的基于OFDM技術(shù)的接入方式等,都是高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中效果較好的新型多址方式,在LTE的接入方式中也得到了有效運(yùn)用,從而對(duì)寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)的空中接口技術(shù)有著更高的要求。
因此,在通信技術(shù)的不斷發(fā)展和端口到端口對(duì)接系統(tǒng)不斷演化的大環(huán)境下,想要不斷提高衛(wèi)星通信的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,就必須快速適應(yīng)現(xiàn)代快速變化的通信環(huán)境,注重端口到端口的衛(wèi)星通信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),提高其技術(shù)水平,才能真正發(fā)揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)的綜合效用,促進(jìn)我國(guó)廣播電視產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。目前,衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展方向主要有如下幾個(gè)方面:一是,對(duì)不同區(qū)域的資源進(jìn)行靈活配置;二是,注重直連性,以保證不同區(qū)域之間的配置可以哼哼的進(jìn)行星型互聯(lián);三是,在移動(dòng)和固定兩種情況下,確保終端用戶可以擁有更好的寬帶容量;四是,在滿足地面業(yè)務(wù)多樣化需求的同時(shí),不斷增加衛(wèi)星通信系統(tǒng)的容量;五是,在端口對(duì)端口的相關(guān)設(shè)施中,采用混合通信業(yè)務(wù)模式,以不斷提高數(shù)據(jù)觀測(cè)和定位能力;六是,注重衛(wèi)星通信的中繼功能,以確保空間通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路高速性、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和永久性。根據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展情況可知,目前其正處于融合下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的趨勢(shì)中,在提高山區(qū)和通信不良好地區(qū)的通信能力上發(fā)揮著重要作用。與此同時(shí),衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)和地面業(yè)務(wù)系統(tǒng)的相關(guān)聯(lián)結(jié),成為地面?zhèn)鬏敇I(yè)務(wù)的重要組成部分,從而使傳統(tǒng)通信技術(shù)和衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的相互融合,成為未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展的核心和重要方向。
綜上所述,無(wú)線通信技術(shù)給廣播電視衛(wèi)星通信帶來(lái)了非常深遠(yuǎn)的影響,在保證地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)不斷完善的同時(shí),提高了通信信息的傳輸質(zhì)量、有效性和速度,在推動(dòng)廣播電視產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展上發(fā)揮著重要作用。
作者:劉昶閱 單位:國(guó)家廣電總局無(wú)線電臺(tái)管理局七八三臺(tái)
2頻率分配方法
本文假設(shè)頻譜感知由物理層來(lái)完成,而且能夠獲得準(zhǔn)確的感知結(jié)果,MAC層在獲取感知結(jié)果的基礎(chǔ)上主要負(fù)責(zé)頻譜資源的動(dòng)態(tài)管理。其中頻譜分配和頻譜干擾規(guī)避是頻譜資源管理的重要部分,也是電力行業(yè)應(yīng)用下需要解決的重要問(wèn)題。在分配階段,提出基于迫切性和公平性的頻譜資源分配方法,不僅考慮認(rèn)知用戶的接入的迫切程度,同時(shí)也需考慮用戶接入的公平性。迫切性和公平性是影響資源分配的重要參考內(nèi)容,影響迫切性主要參數(shù)包括:業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、等待時(shí)間,影響公平性主要參數(shù)包括:用戶不良信用記錄、用戶接入成功率,其中,業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)是指業(yè)務(wù)的重要程度,等待時(shí)間是指用戶數(shù)據(jù)的有效期,超過(guò)一定時(shí)間,數(shù)據(jù)的傳輸就無(wú)意義,在電力行業(yè)下,這一參數(shù)尤其重要,用戶不良信用記錄是指用戶分配到頻率資源但沒(méi)有利用的信用記錄,接入成功率是指用戶請(qǐng)求分配且獲得分配的概率,為公平起見(jiàn),接入成功率越低的用戶分配的可能性就越大。
3頻率切換方法
由于認(rèn)知用戶使用授權(quán)用戶暫時(shí)未使用的授權(quán)頻段,一旦授權(quán)用戶出現(xiàn),認(rèn)知用戶需要立即采取相應(yīng)措施以免對(duì)授權(quán)用戶的使用造成干擾,或者當(dāng)認(rèn)知用戶使用的非授權(quán)頻段的頻譜環(huán)境惡化,也需采取措施來(lái)防止業(yè)務(wù)受到重大影響,另外,電力系統(tǒng)中復(fù)雜的電磁干擾進(jìn)一步加劇了無(wú)線環(huán)境的復(fù)雜度,帶來(lái)了更大的干擾,影響頻譜資源的使用,在此條件下,除共享頻率之外,頻率切換也是有效解決措施之一,設(shè)計(jì)合理的目標(biāo)頻段切換機(jī)制對(duì)切換性能有著十分重要的影響。本文在此基礎(chǔ)上提出一種基于加權(quán)的多參量目標(biāo)頻段切換算法,認(rèn)知基站根據(jù)認(rèn)知用戶的業(yè)務(wù)特性和需求進(jìn)行計(jì)算選取目標(biāo)切換頻段并分配,這樣就有利于進(jìn)一步降低認(rèn)知用戶的復(fù)雜度,綜合考慮多種選擇因素,彌補(bǔ)單一屬性選擇的不足。