序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇無線通信技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應(yīng)運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)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(yīng)用特點和優(yōu)缺點，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無線技術(shù)介紹

（一）無線通信技術(shù)的概念

目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)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(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術(shù)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(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)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(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)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(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)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(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個先進(jìn)的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進(jìn)行融合，而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)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(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶嵺`經(jīng)驗，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)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(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)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(shè)光纖或銅纜情況下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。

（七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)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(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點對點微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)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(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、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(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

篇（2）

1．2仿真分析采用MATLAB仿真工具，對礦井巷道時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的時變多徑信道模型下接收信號的自相關(guān)譜，其中，橫坐標(biāo)表示延時，縱坐標(biāo)表示自相關(guān)函數(shù)。分析發(fā)現(xiàn)，時變多徑信道模型與實際接收信號自相關(guān)譜較為符合，此信道模型適合礦井無線通信。

2系統(tǒng)性能分析

根據(jù)多徑時變信道模型，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)容量分析實際的無線信道是時變的，受到衰落的影響。對于單天線系統(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，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個子載波上的發(fā)射信號(l=0，…，L－1)，經(jīng)歷時變多徑衰落信道傳輸和FFT變換后，在t時刻第n根接收天線的第l個子載波上得到的信號yn(t)可由下式得到。采用MATLAB對MIMO－OFDM系統(tǒng)在不同天線數(shù)目下進(jìn)行誤碼率性能對比，具體實驗流程如下:1)初始化過程。給定發(fā)射信號及時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)檢測算法。2)確定接收信號過程。輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換、空時編碼、IFFT變換并添加循環(huán)前綴后經(jīng)時變多徑衰落信道到達(dá)接收方，根據(jù)式(5)確定接收信號形式。3)對接收信號去除循環(huán)前綴、FFT變換、空時譯碼及并/串變換后，計算MMSE檢測加權(quán)矩陣，并進(jìn)一步得到MMSE判決數(shù)據(jù)。4)誤碼率計算過程。根據(jù)數(shù)據(jù)檢測與判決結(jié)果，與初始輸入數(shù)據(jù)對比，計算系統(tǒng)誤碼率。基于上述分析與描述，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。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，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)對抗多徑衰落相符，是一種更適合于礦井巷道通信的無線技術(shù)。

篇（3）

1.1適應(yīng)范圍廣

藍(lán)牙無線通信技術(shù)之所以能夠在全球范圍內(nèi)廣泛使用就在于其工作頻段的范圍，由于藍(lán)牙技術(shù)研發(fā)之時選擇在全球統(tǒng)一開發(fā)的2.4GHz醫(yī)學(xué)、工業(yè)和科學(xué)ISM頻段，全世界范圍內(nèi)多數(shù)國家所使用的SM頻段是在2.4到2.4835GHz之間，SM頻段包含在全球統(tǒng)一的頻段之中，各種在使用藍(lán)牙無線通信技術(shù)的時候可以不受限于其所在地區(qū)的無線電資源部門的許可與否皆可使用。

1.2可同時傳輸語音和數(shù)據(jù)

藍(lán)牙采用的是分組交換和電力交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語音信道或者語音和異步數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)男诺?。除此之外，藍(lán)牙定義了面向同步鏈接鏈路SCO以及異步無連接鏈路ACL兩種鏈路類型，其中ACL主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，而SCO主要負(fù)責(zé)語音傳輸。也就是說藍(lán)牙無線通信技術(shù)可以同時進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)的傳輸。

1.3能實現(xiàn)臨時性對等鏈接

藍(lán)牙設(shè)備在進(jìn)行對等連接的時候，主動發(fā)起連接請求的一方為主設(shè)備，被發(fā)起連接請求的一方為從設(shè)備。藍(lán)牙的基本網(wǎng)絡(luò)為由鏈接通信組成的微微網(wǎng)，當(dāng)一個微微網(wǎng)形成時有一個主設(shè)備和主設(shè)備以外的一個或者多個從設(shè)備。

1.4抗干擾能力強(qiáng)

藍(lán)牙無線通信技術(shù)具備良好的抗干擾能力主要在于其使用跳頻的工作方式來進(jìn)行頻譜的擴(kuò)展?，F(xiàn)在很多生活中使用的電器設(shè)備、局域網(wǎng)和無線設(shè)備等會在ISM頻段工作，這就和藍(lán)牙設(shè)備所在的頻段可能會有沖突，這樣的情況下，藍(lán)牙設(shè)備將2.402到2.48GHz的頻段分割成79個頻點，相鄰頻點之間間隔1MHz，數(shù)據(jù)分組在任意頻點發(fā)出之后繼續(xù)跳到另一個頻點發(fā)送，并且頻點的選擇順序沒有規(guī)律性，頻率改變?yōu)?600次/s每個頻率只持續(xù)625μs，由此，藍(lán)牙設(shè)備的工作就不會受到其他設(shè)備的頻段的干擾。

1.5體積小，功耗小

現(xiàn)在電子設(shè)備的更新?lián)Q代越來越快，體積越來越小越來越薄，所以這些設(shè)備中的藍(lán)牙模塊的體積也需隨之改善，以便更好的集成到各種電子設(shè)備中去。藍(lán)牙設(shè)備的耗能會根據(jù)其工作狀態(tài)的不同會有所增減，處于工作狀態(tài)的藍(lán)牙一般耗能不多，而非工作狀態(tài)下的呼吸模式（Sniff）、保持模式（Hold）、休眠模式（Park）消耗的能量較之更少。也就是說，藍(lán)牙設(shè)備的體積比較小而且使用的時候均為低耗能模式。

1.6開放接口標(biāo)準(zhǔn)，成本低廉

在藍(lán)牙無線通信技術(shù)推廣的過程中，SIG將該技術(shù)各種標(biāo)準(zhǔn)向全世界公開，所以，企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)品的時候要是能夠兼容SIG的藍(lán)牙產(chǎn)品，那么這樣的產(chǎn)品在市場上的適用性就更強(qiáng)，與此同時，藍(lán)牙相關(guān)的應(yīng)用程序也隨之得到極大的推廣。在這樣的背景之下，藍(lán)牙技術(shù)得到廣范圍的普及，制造藍(lán)牙產(chǎn)品所需的投資也很大程度上降低了。

2藍(lán)牙無線通信技術(shù)的應(yīng)用

藍(lán)牙無線通信技術(shù)的研發(fā)初衷就是要在盡可能多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字移動設(shè)備之間的非電纜的無線通訊連接和相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸，很多數(shù)字和電子設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)信息能夠?qū)崿F(xiàn)實時的共享，藍(lán)牙技術(shù)讓設(shè)備的功能得到一定范圍內(nèi)的擴(kuò)充。加之，藍(lán)牙設(shè)備大多是成本比較低且體積比較小的集成模塊，將其集成于電子設(shè)備中之后有利于形成了一些應(yīng)用模型的出現(xiàn)。無線鍵盤和鼠標(biāo)是以電子計算機(jī)為連接中心的無線連接；一臺打印機(jī)可以覆蓋多臺計算機(jī)的打印任務(wù)或者其他資源的共享；掌上電腦、數(shù)字照相機(jī)、智能手機(jī)可以通過打開藍(lán)牙無線連接電腦進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸；辦公室多臺電腦通過藍(lán)牙形成一個無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)；以及可以實現(xiàn)無線語音通信的新型的藍(lán)牙擴(kuò)展技術(shù)，如無線耳機(jī)的應(yīng)用；集成藍(lán)牙技術(shù)的電子小設(shè)備，腕表、車鑰匙、電子筆等的應(yīng)用也涉及到各個領(lǐng)域。這些都是對藍(lán)牙無線通信技術(shù)的很好應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)可以通過網(wǎng)絡(luò)接入點和撥號上網(wǎng)兩種方式連接互聯(lián)網(wǎng)，撥號上網(wǎng)可以讓便攜式計算機(jī)通過移動電話接入internet，藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)接入還可以作為公用電話交換網(wǎng)的接入點使用，這有利于家用電器的無線組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)控制，使得上網(wǎng)更加方便快捷。

3藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用前景的新思考

3.1藍(lán)牙所產(chǎn)生的電磁波對于人的身體健康不會有傷害

因為藍(lán)牙設(shè)備在工作的時候起功率比較低，向?qū)Φ模苿与娫掃@樣的高功率設(shè)備一般都會產(chǎn)生有損人體健康的電磁輻射，所以集成藍(lán)牙設(shè)備的各種類型的電子裝置將有很好的應(yīng)用市場，比如用藍(lán)牙耳機(jī)代替手機(jī)聽筒進(jìn)行手機(jī)對話將會減少手機(jī)輻射對大腦的影響。

3.2紅外線技術(shù)應(yīng)用的時候會受制于紅外線兩個傳輸口的位置和防線

而藍(lán)牙技術(shù)則能夠突破這樣的限制，將其適用范圍拓展到三維立體覆蓋的面，能夠在一定范圍內(nèi)自動的識別和連接設(shè)備。除此之外，藍(lán)牙無線通信的1MB/s的速度比紅外線技術(shù)快，也就是說藍(lán)牙技術(shù)相比較于紅外線技術(shù)能夠適用于更多的場合和更復(fù)雜的環(huán)境。鑒于這些特征，在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域很多需要立體空間多方位的移動產(chǎn)品的檢索識別、信息采集和數(shù)據(jù)整合等工作都得應(yīng)用到藍(lán)牙設(shè)備。

3.3在信息技術(shù)時代，藍(lán)牙技術(shù)在電子傳感器的信息傳輸方面應(yīng)用廣泛。

由于藍(lán)牙技術(shù)的短距離數(shù)據(jù)傳輸速度快、不受限于方向和位置，所以能夠?qū)⒏黝悅鞲须娮釉杉降男畔⑼ㄟ^布設(shè)的線纜傳輸?shù)教幚韱卧凰{(lán)牙技術(shù)可以使得小范圍內(nèi)的設(shè)備間視頻傳輸變得更加快捷。從音頻到視頻的擴(kuò)展完全可以在眾多的應(yīng)用領(lǐng)域得到實現(xiàn)，完全不受限于多媒體的類型。

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二、基于4G通信技術(shù)的煤礦無線通信系統(tǒng)

（一）無線移動通信系統(tǒng)架構(gòu)

針對當(dāng)前煤礦生產(chǎn)對無線移動通信系統(tǒng)的需求，利用4G中的TD-LTE通信技術(shù)來實現(xiàn)高傳輸速率的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，建立信息化、自動化、智能化于一體的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，打破當(dāng)前煤礦系統(tǒng)安全生產(chǎn)局面，將煤礦井下傳感器、視頻等各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)部署，有效解決信息孤島的問題，確保煤礦安全生產(chǎn)，從而提高煤礦的生產(chǎn)效率。因此，建立基于分時長期演進(jìn)（TD-LTE）的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，由于基于4G通信技術(shù)的無線移動通信系統(tǒng)可以在頻譜帶寬20MHz下可以實現(xiàn)上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s，100Mb/s，其接入時延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系統(tǒng)與3G無線通信系統(tǒng)的對比，因此，采用TD-LTE無線通信技術(shù)不僅可以滿足語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實時傳輸，也可以有效避免數(shù)據(jù)丟包、延時等問題。下面對基于4G通信技術(shù)的無線移動通信系統(tǒng)進(jìn)行對比分析：1.基于TD-LTE通信技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)。TD-TLE煤礦無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)主要由基站、接入網(wǎng)關(guān)、BRAS及核心網(wǎng)通信構(gòu)成，其中，核心網(wǎng)網(wǎng)元可以實現(xiàn)語音通信、數(shù)據(jù)傳輸及集群呼叫功能，其主要通過IMS+EPC+DSS集群模式來實現(xiàn)的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術(shù)的基站通信系統(tǒng)。將Femto/Pico基站應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)建設(shè)中，增強(qiáng)區(qū)域的覆蓋范圍，通過自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一接入到安全網(wǎng)關(guān)中，采用IPSEC的方式，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸安全。當(dāng)基站通過提供WLANAP來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)過程中[5]，其也可以通過PDG直接接入網(wǎng)絡(luò)來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了確保提高高質(zhì)量、高傳輸速率的數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)，則可以通過直接接入3GPP核心網(wǎng)來滿足不同的產(chǎn)品需求，實現(xiàn)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)活動，建立以SmallCell為基站的網(wǎng)管系統(tǒng)，從而實現(xiàn)下層無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與上層網(wǎng)管系統(tǒng)的對接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網(wǎng)[6]。在系統(tǒng)中設(shè)置核心網(wǎng)，其主要作用是提供用戶連接、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)承載等功能，分析該系統(tǒng)的核心網(wǎng)系統(tǒng)AXUNiEPC-5[7]，其主要依托電信級EPC核心網(wǎng)的優(yōu)勢來實現(xiàn)網(wǎng)元MME、PGW等功能融為一體的模式，該核心網(wǎng)實現(xiàn)了移動辦公、遙感業(yè)務(wù)、監(jiān)視控制及電子商務(wù)等基本業(yè)務(wù)，其可以為用戶提供安全可靠的LTE接入。另外，核心網(wǎng)系統(tǒng)還利應(yīng)用了IMS系統(tǒng)，其是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，其不僅可以滿足多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求，還可以實現(xiàn)LTE語音業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且DSS核心網(wǎng)可以實現(xiàn)LTE的集群呼叫功能，DSS與EPC相比，其都采用了ATCA架構(gòu)，并且都可以實現(xiàn)設(shè)備小型化的核心網(wǎng)。4.建立綜合應(yīng)用無線通信系統(tǒng)平臺。利用分布式高性能計算機(jī)框架架構(gòu)來建立一個安全、可靠、統(tǒng)一的綜合應(yīng)用系統(tǒng)平臺，為了構(gòu)建靈活、適用強(qiáng)的處理平臺，應(yīng)在軟件處理平臺基礎(chǔ)上增加分析處理數(shù)據(jù)的專用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和終端的基站系統(tǒng)[8]，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、視頻及語音等各類業(yè)務(wù)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲及應(yīng)用接口，從而實現(xiàn)自動化管理的應(yīng)用系統(tǒng)。

（二）無線移動通信系統(tǒng)功能概述

1.調(diào)度功能。調(diào)度系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要通信手段，生產(chǎn)調(diào)度員通過利用調(diào)度功能來統(tǒng)籌調(diào)度所有資源，并對煤礦生產(chǎn)中各種突發(fā)狀況進(jìn)行處理，以保證煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行。調(diào)度功能主要包括生產(chǎn)進(jìn)程管理、煤礦生產(chǎn)流程整合及資源分配等功能。2.語音業(yè)務(wù)。其主要包括以下幾種業(yè)務(wù)：第一，移動電話，其可以提供語音通信功能；第二，緊急呼叫業(yè)務(wù)，當(dāng)煤礦井下的集群用戶發(fā)起緊急呼叫，呼叫中心將會做出答復(fù)，其類似與電話業(yè)務(wù)，具有簡單方便、快速的特點；第三，主叫號碼識別顯示業(yè)務(wù)，其主要功能是提供主叫用戶號碼給被叫用戶。3.集群通信。為了實現(xiàn)用戶之間的通信，利用無線集群通信系統(tǒng)來實現(xiàn)自動化的信息共享功能，與公眾無線移動通信相比，無線集群通信系統(tǒng)不僅可以提供系統(tǒng)內(nèi)部的全呼、組呼之外，還可以提高雙向通話功能，通過建立優(yōu)先等級呼叫和緊急呼叫功能，以滿足煤礦生產(chǎn)安全部門指揮調(diào)度的需求。4.增殖數(shù)據(jù)服務(wù)。在增殖數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，主要包括提供視頻通話、物聯(lián)網(wǎng)接入、手機(jī)終端定位、多種數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，其中，對于視頻通話，通過手機(jī)實時進(jìn)行無線視頻業(yè)務(wù)，以便于井上工作人員的判斷和決策；數(shù)據(jù)網(wǎng)接入，通過利用3G通信技術(shù)來實現(xiàn)終端及無線傳感器等接口的采集，并利用物聯(lián)網(wǎng)提供終端接入；手機(jī)終端定位，即利用4G無線通信技術(shù)來實現(xiàn)語音通話及礦用無線通信手機(jī)終端定位，即通過操作人員攜帶的手機(jī)與基站之間的信號傳輸來獲得操作人員在井下的信息，這樣地面上的工作人員則可以通過計算機(jī)來了解井下工作人員的信息，其可以確保煤礦井下的安全生產(chǎn)，同時也可以提供實時信息；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了滿足煤礦井下多種業(yè)務(wù)對寬帶的需求，實現(xiàn)高速分組無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并通過智能手機(jī)綁定內(nèi)部系統(tǒng)，實現(xiàn)信息、視頻監(jiān)控及安全生產(chǎn)實時監(jiān)控等功能，將綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用于系統(tǒng)中，實現(xiàn)組態(tài)軟件實時顯示功能，當(dāng)煤礦井下出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)將會提供自動報警提示功能。

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Wi-Fi作為主流短距離無線傳輸技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)完善、技術(shù)成熟、穩(wěn)定易用、兼容性好，已經(jīng)成為智能家電網(wǎng)絡(luò)化方案的主流互聯(lián)技術(shù)，一些家電企業(yè)已開始在電視機(jī)、空調(diào)、冰箱、熱水器、酒柜中大規(guī)模采用嵌入式Wi-Fi模塊，將分散在家中的各個家電產(chǎn)品聯(lián)成一個整體控制系統(tǒng)，改變單一的被動控制。值得一提的是，面對家庭對各種視頻內(nèi)容的消費所帶來的網(wǎng)絡(luò)流量爆發(fā)式增長，第5代Wi-F（i802.11ac）應(yīng)運而生，為家庭網(wǎng)絡(luò)提供了更高的帶寬、更快的傳輸速度，為智慧家庭實現(xiàn)提供更有力的支持。通過第5代Wi-Fi進(jìn)行無線連接，網(wǎng)絡(luò)帶寬可以達(dá)到千兆級別，可順暢、無間斷地播放流視頻及下載高帶寬應(yīng)用程序，比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)增速10倍。ZigBee多用于家庭自動化、安全保障系統(tǒng)等。在利用Zigbee技術(shù)搭建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，通過在無線門磁/窗磁報警器、紅外感應(yīng)闖入探測器、保險柜/抽屜振動監(jiān)測器等防盜報警器以及燃?xì)?、煙霧、氧氣、溫度、濕度等傳感器內(nèi)安裝Zigbee模塊，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸、分析和報警。此外，ZigBee在燈光控制、家用智能開關(guān)、門禁系統(tǒng)、智能抄表等應(yīng)用中，也發(fā)揮了良好的作用。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，UWB以其高質(zhì)量的近距離通信能力，成為智能家庭數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的中堅力量之一。UWB可以運用于機(jī)頂盒和DVD播放機(jī)到數(shù)字電視的無線連接，PDA、手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)與PC機(jī)的同步等家庭設(shè)備音視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫?。NFC技術(shù)的傳輸速率較低，并不適合直接用于傳輸音視頻等需要較高帶寬的應(yīng)用，但是，NFC技術(shù)允許電子設(shè)備在不到0.1s的時間內(nèi)閃電建立連接，加之其良好的保密性能，成為了在不同場合、不同應(yīng)用領(lǐng)域中其他無線通信技術(shù)的最佳拍檔。例如，將NFC和藍(lán)牙技術(shù)配合使用，可以先通過NFC技術(shù)近距離快速建立連接，再利用藍(lán)牙技術(shù)在手機(jī)、電腦、音頻設(shè)備或打印機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將會給用戶帶來前所未有的體驗。對于設(shè)備制造商而言，未來智慧家庭中家居產(chǎn)品的開發(fā)，除了在功能和外觀上的創(chuàng)新以外，采用什么樣的通信協(xié)議以及如何將通信模塊與主系統(tǒng)集成在一起也將是需要重點考慮的內(nèi)容。

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一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應(yīng)運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)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(yīng)用特點和優(yōu)缺點，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無線技術(shù)介紹

（一）無線通信技術(shù)的概念

目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)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(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術(shù)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(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)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(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)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(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)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(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個先進(jìn)的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進(jìn)行融合，而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)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(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶嵺`經(jīng)驗，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)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(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)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(shè)光纖或銅纜情況下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。中國-七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)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(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點對點微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)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(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、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(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

篇（7）

2無線通信技術(shù)在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的具體應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，利用監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集處理，實現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的操作，能大大提高電力系統(tǒng)的工作效率，滿足人們的生活需要。因此，在電力系統(tǒng)監(jiān)控中應(yīng)用無線通線技術(shù)已成為社會發(fā)展的需要。

2.1在電力用戶和線路設(shè)備等方面的應(yīng)用

利用無線通信技術(shù)可以把電力用戶、設(shè)備、線路等監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來，建立一定范圍的局域網(wǎng)，通過遠(yuǎn)程集抄終端，定時抄傳電力用戶的電表信息并進(jìn)行存儲，避免了因系統(tǒng)異常導(dǎo)致的數(shù)據(jù)缺失；無線集抄終端還可以智能判斷電路設(shè)備是否出現(xiàn)故障，并把發(fā)現(xiàn)的問題傳送到服務(wù)器，及時發(fā)出警告。通過無線通信技術(shù)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，如抄表、查詢、統(tǒng)計、瀏覽、分析、打印等，避免了人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等弊端，提高了電力系統(tǒng)的工作效率和電力系統(tǒng)的自動化水平。

2.2在電力服務(wù)方面的應(yīng)用

通過無線通信技術(shù)實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的監(jiān)控，把用電系統(tǒng)和移動終端實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，既滿足了電力部門向電力用戶及時發(fā)放用電信息的需要，也滿足了電力用戶根據(jù)個人需要自行定制信息查詢的需要。利用無線通信技術(shù)，通過移動終端，采用SMS、WAP、PUSH等形式，實現(xiàn)辦公自動化和監(jiān)控職能，電力部門可以根據(jù)通知的重要程度采用自動語音通知的形式，并通過設(shè)定系統(tǒng)得到回復(fù)結(jié)果。同時，通過對電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實現(xiàn)電力部門和電力用戶的信息溝通，及時解決出現(xiàn)的問題，提高電力部門的服務(wù)效率，滿足電力用戶的需要。電力用戶可以通過無線網(wǎng)絡(luò)利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式，讓手機(jī)等終端進(jìn)行信息查詢和信息定制，提高了電力用戶的滿意度，完善了電力部門的服務(wù)職能。

2.3在電力系統(tǒng)內(nèi)部的應(yīng)用

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，使無線通信技術(shù)在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的發(fā)展，通過無線通信技術(shù)的定位功能可以對電力系統(tǒng)工作人員的工作情況進(jìn)行監(jiān)控。隨著智能機(jī)的出現(xiàn)，利用手機(jī)終端還可以實現(xiàn)信息共享，提高工作效率。如，工作人員在野外工作時，可以通過手機(jī)終端進(jìn)行信息查閱，及時處理和解決遇到的新問題，提高其工作效率。

篇（8）

當(dāng)今，全球無線通信產(chǎn)業(yè)的兩個突出特點體現(xiàn)在：一是公眾移動通信保持增長態(tài)勢，一些國家和地區(qū)增勢強(qiáng)勁，但存在發(fā)展不均衡的現(xiàn)象；二是寬帶無線通信技術(shù)熱點不斷，研究和應(yīng)用十分活躍。

資料顯示，在全球電信市場普遍低調(diào)的背景下，移動通信依然保持了較好的增長態(tài)勢。統(tǒng)計顯示，2003年全球移動用戶數(shù)增長率在17％以上，總計達(dá)到13.54億戶。在市場值方面，全球移動業(yè)務(wù)市場在2003年已達(dá)到4680億歐元，比上年增長了11.3％以上。

盡管全球移動市場在增長，但這種增長也呈現(xiàn)出很大的不均衡性。從用戶數(shù)來看，在北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，由于移動用戶普及率已經(jīng)很高，因此新增用戶數(shù)日益減少；而在亞洲、非洲等地區(qū)，特別是像中國這樣的發(fā)展中國家，移動用戶數(shù)增長迅猛。從用戶創(chuàng)造的價值來看，歐美發(fā)達(dá)國家的ARPU值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了新興的發(fā)展中國家。從數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)市場的增長來看，韓國、日本呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢，已成為全球移動通信發(fā)展的新熱點。

目前，我國的移動通信市場呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的局面，截至4月底，移動用戶總數(shù)達(dá)到2.96億，用戶普及率達(dá)到20.9％?？紤]閑置的充值卡和一人雙機(jī)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(dāng)巨大和持久的增長空間。但我國的移動通信領(lǐng)域已進(jìn)入了全面競爭的時代，GSM、CDMA乃至小靈通等網(wǎng)絡(luò)激烈爭奪用戶，這已導(dǎo)致了資費下降，用戶ARPU值下降的情況。目前我國的GPRS、CDMA1X等2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展態(tài)勢不錯，并已逐步培育了用戶群。而3G還處在技術(shù)試驗階段，政府依然保持謹(jǐn)慎態(tài)度。

除傳統(tǒng)的公眾移動通信外，全球的寬帶無線接入領(lǐng)域近期研究和應(yīng)用十分活躍，熱點不斷出現(xiàn)，給無線通信業(yè)界帶來了清新的空氣。這包括寬帶固定無線接入技術(shù)、WLAN技術(shù)、WiMAX技術(shù)、UWB技術(shù)等等，呈現(xiàn)百花齊放的局面。這些技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，給整個無線通信產(chǎn)業(yè)注入了勃勃生機(jī)。

二、熱點解析：五大技術(shù)引領(lǐng)應(yīng)用模式各展所長

前文對全球無線通信領(lǐng)域的發(fā)展情況作了概要性介紹，以下將重點就當(dāng)前無線通信領(lǐng)域的焦點問題和熱點技術(shù)展開較深入的介紹和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大熱點。

1.舉世矚目的3G

今天，第三代移動通信3G格外引人矚目，成為無線通信產(chǎn)業(yè)的最大熱點。

首先，從技術(shù)角度來看，3G主流技術(shù)已經(jīng)基本成熟。cdma2000由于技術(shù)本身的平滑演進(jìn)特性，進(jìn)入3G的障礙不大。WCDMA以前受版本不斷更新的影響，阻礙了商用進(jìn)程，但目前主體標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定型，具備了規(guī)模商用的基礎(chǔ)。TD－SCDMA技術(shù)要相對滯后一些。

總的說來，當(dāng)前的3G技術(shù)已經(jīng)能夠支持規(guī)模化的商用網(wǎng)絡(luò)部署。

其次，目前歐美等運營商已經(jīng)進(jìn)入了3G網(wǎng)絡(luò)部署階段。3G網(wǎng)絡(luò)的商用部署正在全球一步步地鋪展開來。截至2004年3月底，就WCDMA而言，全球已經(jīng)發(fā)放了120份牌照，簽署了91份商業(yè)部署合同，目前已有二十多家網(wǎng)絡(luò)投入商用，預(yù)計到2004年年底總數(shù)將超過40家。目前兩家韓國運營商STK和KTF在使用cdma20001xEV－DO，日本KDDI也開始了EV－DO網(wǎng)絡(luò)的商用，而Verizon也即將參與該制式下3G網(wǎng)絡(luò)的部署。

應(yīng)該說，2004年已經(jīng)進(jìn)入了全球3G的商用部署年。

第三，部分運營商的3G用戶數(shù)量開始呈現(xiàn)快速增長的局面。最早推出3G商用業(yè)務(wù)的NTTDoCoMo近期宣布，在距離突破200萬用戶僅僅兩個月的時間內(nèi)，他們的3G用戶總數(shù)就增長至300萬大關(guān)。5月中下旬，和記黃埔表示，在過去兩個月中，3G用戶數(shù)出現(xiàn)了快速增加，目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)達(dá)到了173萬。截至2004年1月1日，全球使用cdma2000（包括CDMA1X）系列和WCDMA標(biāo)準(zhǔn)制式的3G用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到了7300萬。

從全球來看，3G商用在部分地區(qū)已取得了初步成功。

第四，我國3G處在黎明的前夕。我國對3G一直采取積極穩(wěn)健的態(tài)度，目前，我國正在進(jìn)行第二階段的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗，或稱外場測試。自今年3月起，開始啟動WCDMA、cdma2000和TD－SCDMA的測試工作，由6大運營商分別在北京、上海、廣州三地進(jìn)行。測試的重點包括：3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量等性能試驗；不同3G技術(shù)之間、3G和2G技術(shù)之間的干擾、共存；各種3G業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)兼容性試驗；3G終端和系統(tǒng)之間互操作試驗；3G和2G之間的互操作試驗。

預(yù)計此階段試驗將在今年10月份完成，試驗將對我國對3G的決策工作起到重要的參考作用。由于此次試驗由運營商參與，且屬于網(wǎng)絡(luò)試驗。因此，預(yù)計若此次試驗結(jié)果令人滿意的話，我國的3G牌照發(fā)放工作有可能順勢展開。

趨勢分析3G一波三折，曾經(jīng)有一段時間，人們對3G的前途失去了信心，并在今天留下了心理陰影。對3G問題，我國應(yīng)如何把握呢？筆者認(rèn)為，目前，3G已處在商用的爆發(fā)階段，由于3G技術(shù)和產(chǎn)品的成熟，3G的商用已不容置疑地擺在了我們面前。歐美等國運營商加緊部署3G網(wǎng)絡(luò)以及日韓等國3G用戶的快速增長，表明3G已經(jīng)成為全球移動通信領(lǐng)域新的成長點，我國需要當(dāng)機(jī)立斷，盡快開展3G牌照的發(fā)放工作和商用部署工作。這樣才不至于坐失機(jī)遇，在本來領(lǐng)先的移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中落后。同時，3G也為國內(nèi)的電信制造商提供了絕佳的機(jī)遇，這也是我國移動通信產(chǎn)業(yè)的一次發(fā)展良機(jī)。

應(yīng)該說，目前3G還存在一些問題，主要表現(xiàn)在市場還處在啟蒙階段，殺手級的業(yè)務(wù)還沒有呈現(xiàn)，終端還不夠多。在我國，政府將考慮對市場競爭度的把握，涉及3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)放幾張牌照的問題，同時，還將考慮設(shè)備國產(chǎn)化問題。這些問題已經(jīng)屬于次要矛盾，目前最重要的是要選擇恰當(dāng)時機(jī)盡快推動3G網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)，這才是解決以上矛盾的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和引導(dǎo)環(huán)節(jié)。

這主要是因為我國3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不同于西方發(fā)達(dá)國家，我國移動話音用戶市場還有很大的成長空間，這就能夠避免出現(xiàn)因為發(fā)展初期新應(yīng)用新業(yè)務(wù)不足無法支撐網(wǎng)絡(luò)生存的狀況。同時，我國有迫切需要進(jìn)入移動市場的“新”運營商，中國電信和中國網(wǎng)通如果被允許經(jīng)營移動通信業(yè)務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必然會選擇3G，這從中遠(yuǎn)期的網(wǎng)絡(luò)成本上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2G技術(shù)。此外，盡快發(fā)放3G牌照，對解決現(xiàn)有的小靈通（PHS）的矛盾，也有重要的戰(zhàn)略意義。目前，日本都已經(jīng)棄PHS而轉(zhuǎn)攻3G，其目的十分明顯，即要糾正自己早期大上帶有強(qiáng)烈本土化特征的PHS導(dǎo)致失去移動領(lǐng)域國際領(lǐng)先地位的失誤，重新用全球性的先進(jìn)技術(shù)武裝自己的移動通信產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略性崛起。如果我國反其道而行之，將是不明智的，這關(guān)鍵還是政府的決策引導(dǎo)問題，而不能抱怨運營商。總之，3G不是一蹴而就的，如果遲遲不進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，其他的矛盾將繼續(xù)積聚，難以得到根本性的解決。

2.3.5GHz寬帶固定無線接入的推廣應(yīng)用

3.5GHz寬帶固定無線接入技術(shù)MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術(shù)。今年4月份，第三批3.5GHz寬帶固定無線接入頻率評選（招標(biāo)）工作在我國進(jìn)行，使MMDS技術(shù)在我國的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大，這也使3.5GHz固定無線接入技術(shù)成為今年業(yè)界的熱點之一。

在此次評選（招標(biāo)）工作中，中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動、中國聯(lián)通、中國鐵通五大運營商分別獲得河北、山西、內(nèi)蒙古等27個?。▍^(qū)）的3.5GHz頻段2×30MHz頻率使用權(quán)，并將獲準(zhǔn)經(jīng)營相應(yīng)電信業(yè)務(wù)。加上此前的兩次3.5GHz頻率使用權(quán)分配，我國3.5GHz頻段已在絕大部分地區(qū)分配完畢。這表明，我國的3.5GHz寬帶固定無線接入進(jìn)入了規(guī)模商用。

前一段時間，無線電管理局副局長劉巖率領(lǐng)由無線電管理局、電信管理局、電信研究院共同組成的調(diào)研組，對第二批3.5GHz中標(biāo)企業(yè)的工作情況進(jìn)行了調(diào)研。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在第二批中標(biāo)的9家企業(yè)中有7家建設(shè)開通了網(wǎng)絡(luò)，這7家企業(yè)在一半以上的中標(biāo)城市建設(shè)了自己的網(wǎng)絡(luò)。目前運營商傾向于提供的業(yè)務(wù)包括：語音接入業(yè)務(wù)（本地和IP電話），數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，Internet接入業(yè)務(wù)等。調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)，如果將3.5GHz網(wǎng)絡(luò)作為單一網(wǎng)絡(luò)來經(jīng)營，盈利困難比較大，特別是對于大型企業(yè)。調(diào)研中，運營企業(yè)對進(jìn)一步獲得3.5GHz頻率資源表現(xiàn)出了很大熱情。

趨勢分析寬帶固定無線接入技術(shù)因為其高帶寬、建設(shè)速度快、接入方式靈活等特點，受到了業(yè)界的關(guān)注。但這項技術(shù)也有其局限性，比如高頻段26GHz的LMDS技術(shù)受天氣影響較大，而3.5GHzMMDS技術(shù)在我國又受到了帶寬不足等因素的限制。因此，對于寬帶固定無線接入技術(shù)，我們應(yīng)該回歸理性的認(rèn)識。它具有自身的優(yōu)勢，但也有其固有的缺陷，因此在應(yīng)用中要實事求是。

就目前重點推廣的3.5GHz技術(shù)來看，運營商的經(jīng)營經(jīng)驗表明，若單獨把MMDS技術(shù)作為一個獨立網(wǎng)絡(luò)來運作，由于其技術(shù)、用戶規(guī)模和頻率帶寬的限制，較難實現(xiàn)盈利。因此，我們應(yīng)該進(jìn)一步放寬眼光，把它推廣至更大的應(yīng)用領(lǐng)域。比如可以考慮像現(xiàn)在某些運營商所采用的，將之作為移動基站的回路。

對于3.5GHzMMDS技術(shù)，我們一方面要積極推動其綜合業(yè)務(wù)的應(yīng)用，比如數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的開發(fā)和經(jīng)營。同時也要從全局的角度考慮，使之成為移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效補充手段。這樣才能充分發(fā)揮3.5GHz頻段的效率。未來，隨著3G技術(shù)的商用，3.5GHz將有望成為移動網(wǎng)絡(luò)重要的接入補充手段，并對3G網(wǎng)絡(luò)的搭建起到支撐作用。

3.沸沸揚揚的WLAN標(biāo)準(zhǔn)之爭

無線局域網(wǎng)技術(shù)WLAN（Wi－Fi），其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為802.11，可實現(xiàn)十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前發(fā)展的主要是802.11b標(biāo)準(zhǔn)的WLAN網(wǎng)絡(luò)，支持11Mbps的無線接入。作為近年來的一項新技術(shù)，WLAN在歐美等國快速發(fā)展，在我國近兩年也得到了幾大運營商的追捧。而自去年開始的WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，吸引了全球的關(guān)注目光。

2003年5月12日，由中國寬帶無線IP標(biāo)準(zhǔn)工作組負(fù)責(zé)起草的無線局域網(wǎng)兩項國家標(biāo)準(zhǔn)（即WAPI標(biāo)準(zhǔn)），由國家信息產(chǎn)業(yè)部報送國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會正式頒布。2003年12月1日，國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會2003年第113號公告，宣布對無線局域網(wǎng)產(chǎn)品實施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證，要求所有產(chǎn)品都要加載我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全保密協(xié)議WAPI，從2004年6月1日起，不符合WAPI標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品不得出廠、進(jìn)口、銷售或者在其他經(jīng)營活動中使用。但2004年4月22日，國務(wù)院副總理吳儀表示中國已經(jīng)同意美方提出的要求，不在2004年6月1日最后期限到來之時強(qiáng)制實施WAPI標(biāo)準(zhǔn)。2004年4月29日，國家質(zhì)檢總局、認(rèn)監(jiān)委、國標(biāo)委聯(lián)合了2004年第44號公告。公告強(qiáng)調(diào)：WAPI標(biāo)準(zhǔn)實施時間只是推遲，并沒有取消，也沒有取消標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性屬性。

筆者認(rèn)為，之所以出現(xiàn)WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，除了國家出于自身信息安全的考慮外，我國無線通信設(shè)備廠商希望成長壯大，占領(lǐng)新興技術(shù)市場的渴望也是重要因素。但該標(biāo)準(zhǔn)的無限期推遲，也暴露出一些問題。那就是，我國的無線技術(shù)的核心能力，與國際水平相比還有一定差距，還難以撼動國際主流的技術(shù)集團(tuán)。同時，我國通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂策略，還存在封閉性的問題，這也是其受到國際社會普遍攻擊的重要原因。當(dāng)然，WAPI標(biāo)準(zhǔn)的推遲執(zhí)行，也是出于更大的國家利益的考慮。

趨勢分析WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，表明WLAN技術(shù)在全球的重要戰(zhàn)略地位。其戰(zhàn)略意義不只在于網(wǎng)絡(luò)的部署、用戶的發(fā)展、業(yè)務(wù)的經(jīng)營范疇，更在于其對IT通信產(chǎn)品領(lǐng)域的巨大拉動力量，特別是對計算機(jī)芯片的突出貢獻(xiàn)。因此，我國應(yīng)該積極推進(jìn)WLAN核心技術(shù)的研究工作，這不僅涉及通信產(chǎn)業(yè)，而且涉及IT領(lǐng)域的巨大利益。

拋開WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，我們?nèi)绾伟盐誛LAN技術(shù)的發(fā)展趨勢呢？應(yīng)該說，WLAN在我國目前的工作，陷入了低潮階段。這主要是受制于WLAN技術(shù)自身的限制，比如其漫游性、安全性、如何計費等等，還沒有得到妥善的解決。另外，高端商業(yè)用戶的不足，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資收益比較低，因此也影響了運營商的積極性。未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，WLAN技術(shù)將在特定的區(qū)域和范圍，特別是熱點區(qū)域和高速信息接入領(lǐng)域，發(fā)揮對移動通信網(wǎng)絡(luò)的重要補充作用。3G網(wǎng)絡(luò)商用后，WLAN將成為彌補3G固定區(qū)域高速覆蓋的不足?？傮w來看，WLAN具有很強(qiáng)的生命力，但其在運營領(lǐng)域的發(fā)展速度估計會低于過去的預(yù)期。

4.寬帶無線技術(shù)新寵WiMAX

有資料顯示，“WiMAX”已經(jīng)成為近期互聯(lián)網(wǎng)上搜索量最大的通信關(guān)鍵詞，該項技術(shù)以其遠(yuǎn)覆蓋和高帶寬特性，成為無線業(yè)界的新寵。

WiMAX全稱為WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，即全球微波接入互操作系統(tǒng)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.16。WiMAX也組織了自己的聯(lián)盟。目前這個聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十家會員，該聯(lián)盟由Intel牽頭，我國中興通訊也名列其中。WiMAX的目標(biāo)是促進(jìn)IEEE802.16的應(yīng)用。

WiMAX相對于Wi－Fi的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在Wi－Fi解決的是無線局域網(wǎng)的接入問題，而WiMAX解決的是無線城域網(wǎng)的問題。Wi－Fi只能把互聯(lián)網(wǎng)的連接信號傳送到300英尺遠(yuǎn)的地方，WiMAX則能把信號傳送31英里之遠(yuǎn)。Wi－Fi網(wǎng)絡(luò)連接速度為每秒54兆，而WiMAX為每秒70兆。有專家認(rèn)為，WiMAX的覆蓋范圍和傳輸速度將對3G構(gòu)成威脅。在成本等各個方面的優(yōu)勢使得業(yè)內(nèi)人士將WiMAX技術(shù)看作是一項打破產(chǎn)業(yè)格局的技術(shù)。

近期，英國電信（BT）、法國電信、Qwest通信公司、Reliance電信和XO通信加入了WiMAX論壇，目前WiMAX論壇已經(jīng)擁有98個成員，運營商占25％。今年初，Intel也宣布，下半年開始將會在其生產(chǎn)的芯片中部分采用WiMAX標(biāo)準(zhǔn)。

趨勢分析對于今天異?；馃岬腤iMAX技術(shù)，我們該如何看待？它會成為3G技術(shù)的終結(jié)者嗎？筆者認(rèn)為，這種觀點不盡正確。首先，從技術(shù)自身角度來看，WiMAX還不具備公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的廣域漫游、安全特性、終端便攜等移動特性。其次，WiMAX標(biāo)準(zhǔn)還不成熟，因此預(yù)計商用還需要至少兩年以上的時間，規(guī)模普及還要五年左右的時間。其三，WiMAX的特點是高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，但其還沒有對實時話音業(yè)務(wù)的高效支持能力，這將限制其作為公眾移動通信的應(yīng)用。其四，WiMAX的產(chǎn)業(yè)規(guī)模以及技術(shù)和設(shè)備成熟性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以和3G相抗衡，其推廣期也將滯后于已經(jīng)開始啟動的3G技術(shù)。其五，WiMAX技術(shù)有可能受到傳統(tǒng)移動通信運營商或制造商的抵制，從而限制其發(fā)展。

對于WiMAX技術(shù)，筆者認(rèn)為它具有巨大的潛力，但尚處在襁褓階段，目前還難以對當(dāng)前的全球無線通信格局產(chǎn)生重大的影響。由于3G的實施，WiMAX將可能成為未來3G網(wǎng)絡(luò)的補充手段，在高速信息接入領(lǐng)域發(fā)揮其特性。但受其自身移動性和話音支持能力的限制，WiMAX不大可能殺死3G。

5.超寬帶無線接入技術(shù)UWB

無線技術(shù)領(lǐng)域的活躍除表現(xiàn)在新技術(shù)不斷涌現(xiàn)外，還表現(xiàn)在其傳輸能力的不斷拓展。近兩年，一項超高速的無線接入技術(shù)受到了大家的關(guān)注，那就是UWB。

UWB是一種時域通信技術(shù)，它采用超短周期脈沖進(jìn)行調(diào)制，把信號直接按照0或1發(fā)送出去，而不使用載波，這與此前的無線通信截然不同。脈沖調(diào)制產(chǎn)生的信號為超寬帶信號，譜密度極低，信號的中心頻率在650MHz～5GHz之間，平均功率為亞毫瓦量級，抗干擾和多徑的能力強(qiáng)，具有多個可利用信道。與CDMA系統(tǒng)相比，時域通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低。UWB技術(shù)具有高速率、低成本、低功耗的顯著特性。

UWB最引人注目的特點是具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。XtremeSpectrum公司預(yù)測，他們即將開發(fā)出的產(chǎn)品具有在10米內(nèi)傳輸約100Mbps的能力，Intel則把目標(biāo)定在了500Mbps。

趨勢分析對于UWB技術(shù)，我們應(yīng)該這樣看待，它以其獨特的速率鋒芒以及特殊的應(yīng)用范圍，也將在無線通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地。由于其高速、窄覆蓋的特點，它很適合組建家庭的高速信息網(wǎng)絡(luò)。它對藍(lán)牙技術(shù)具有一定的沖擊，但對當(dāng)前的移動技術(shù)、WLAN等技術(shù)的威脅不大，甚至可以成為其良好的能力補充。

三、走勢把握：接入多元網(wǎng)絡(luò)一體綜合布局代表方向

以上，就當(dāng)前無線通信領(lǐng)域的熱點和焦點問題進(jìn)行了敘述和討論。那么，我們該如何把握中期未來無線領(lǐng)域的發(fā)展趨勢呢？

首先，無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實現(xiàn)互補效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。因此，在政策上我們應(yīng)該綜合推進(jìn)各種無線接入的發(fā)展，推進(jìn)組網(wǎng)的一體化進(jìn)程，通過建網(wǎng)的接入手段多元化，實現(xiàn)對不同用戶群體的需求覆蓋，達(dá)到市場細(xì)分和業(yè)務(wù)的多元化，解決移動通信發(fā)展不均衡的狀況。

其次，我國政府應(yīng)該給企業(yè)配置更多的無線頻率資源，推進(jìn)不同技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃和應(yīng)用工作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據(jù)不同的發(fā)展策略和市場需求，綜合地規(guī)劃自己的無線通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源的有效配置和利用。當(dāng)然，政府也需要加強(qiáng)對有限頻率資源的管理，對于企業(yè)閑置不用的頻率占用，考慮適當(dāng)?shù)氖侄斡枰允栈亍?/p>

其三，從公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來看，3G已經(jīng)成為全球包括中國移動網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要進(jìn)程。從歐美發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗來看，由于其移動話音用戶的普及率高，通過發(fā)展用戶實現(xiàn)增長的模式已成為歷史。因此，他們期望通過3G搭建更大的業(yè)務(wù)平臺，從而實現(xiàn)利潤的新來源。由于3G技術(shù)的成熟，目前3G商用網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)在全球范圍內(nèi)啟動。就我國而言，也要借鑒歐美的經(jīng)驗，在用戶數(shù)量增長放緩之前，就應(yīng)提前培育新興移動市場。目前，政府應(yīng)該開始積極考慮3G牌照發(fā)放和商用問題，把握住這個移動業(yè)界的巨大歷史機(jī)遇。

其四，從寬帶無線接入技術(shù)來看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢。未來，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù)，從另一個角度對整個無線通信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。但從近期來看，我們對寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個理性的態(tài)度和科學(xué)的把握。目前的寬帶無線接入技術(shù)主要集中在固定環(huán)境下的高速接入，其移動性和話音支持能力無法和公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)抗衡。在發(fā)展中，我們應(yīng)該從全局的觀點來把握，使之成為與移動網(wǎng)絡(luò)互補的重要技術(shù)手段，這樣既可以充分發(fā)揮其技術(shù)個性，又防止出現(xiàn)不必要的資源競爭和浪費。

其五，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是怎樣的呢？專家認(rèn)為，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)將是一個綜合的一體化的解決方案。各種無線技術(shù)都將在這個一體化的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮自己的作用，找到自己的天地。從大范圍公眾移動通信來看，3G或超3G技術(shù)將是主導(dǎo)，從而形成對全球的廣泛無縫覆蓋；而WLAN、WiMAX、UWB等寬帶接入技術(shù)，將因其自己不同的技術(shù)特點，在不同覆蓋范圍或應(yīng)用區(qū)域內(nèi)，與公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)形成有效互補。

其六，更遠(yuǎn)的未來，按當(dāng)前專家們的預(yù)想，通信信息網(wǎng)絡(luò)將向下一代網(wǎng)絡(luò)NGN融合。在未來NGN概念中，固定網(wǎng)絡(luò)將形成一個高帶寬、IP化、具有強(qiáng)QoS保證的信息通信網(wǎng)絡(luò)平臺。在這一平臺上，各種接入手段將成為網(wǎng)絡(luò)的觸手，向各個應(yīng)用領(lǐng)域延伸。而3G、寬帶固定無線接入、各種無線局域網(wǎng)或城域網(wǎng)方案，都將成為大NGN平臺的延伸部分。從而形成集固定無線手段于一體，各種接入方式綜合發(fā)揮效用，各種業(yè)務(wù)形成全網(wǎng)絡(luò)配置的一體化綜合網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，這一進(jìn)程將是漫長的，也必將遇到很多挫折。

篇（9）

目前，鐵路常用的數(shù)字無線電臺主要有450MHz、400MHz數(shù)字無線電臺。450MHz數(shù)字無線電臺主要用于普速鐵路列車無線調(diào)度通信、調(diào)度命令和無線車次號校核信息傳送，400MHz數(shù)字無線電臺主要用于站場常規(guī)無線通信。國家規(guī)定給鐵路的450MHz、400MHz頻點有限，需要各鐵路局申請額外頻點才能滿足站場無線對講業(yè)務(wù)需求。鐵路總公司鐵運函[2014]31號要求，貨車列尾裝置可采用GSM-R/400MHz雙模列尾裝置，在非GSM-R鐵路區(qū)段，列尾無線通信使用400MHz頻率；站場無線調(diào)車?yán)^續(xù)使用鐵路專用的400MHz頻段頻率。在編組站，規(guī)劃分配的400MHz專用頻率資源不足，無法滿足運用需求時，由各鐵路局無線電主管部門負(fù)責(zé)向?qū)俚厥〖墴o線電管理部門申請400MHz額外的頻率。對于當(dāng)前使用450～470MHz頻段頻率用于鐵路養(yǎng)護(hù)維修、生產(chǎn)組織、監(jiān)控監(jiān)測、公安保衛(wèi)、應(yīng)急保障等各類區(qū)域性普通無線電對講通信業(yè)務(wù)，應(yīng)結(jié)合更新改造退出450～470MHz頻率。需要繼續(xù)使用的業(yè)務(wù)，由鐵路局統(tǒng)一向?qū)俚厥〖墴o線管理部門申請400MHz、150MHz、160MHz的頻率。鐵路總公司規(guī)定，對涉及車地人員之間相互通信的業(yè)務(wù)，為簡化終端設(shè)備的配置，宜優(yōu)先規(guī)劃申請400MHz頻率，以便與總公司規(guī)劃的跨局通信業(yè)務(wù)頻率工作在同一頻段。站場所有業(yè)務(wù)采用無線電臺通信，則會造成無線設(shè)備設(shè)置分散、數(shù)量多、無法集中維護(hù)和管理。而且，無線電臺通信不適應(yīng)高速率、高帶寬的車地數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送，不能滿足未來站場的自動化、智能化、高帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

1.2數(shù)字集群無線通信技術(shù)應(yīng)用

集群通信，即無線專用調(diào)度通信系統(tǒng)，早期，集群通信從“一對一”的對講機(jī)形式、同頻單工組網(wǎng)形式、異頻雙工組網(wǎng)形式以及進(jìn)一步帶選呼的系統(tǒng)，發(fā)展到多信道用戶共享的調(diào)度系統(tǒng)，并在政府部門、警務(wù)、鐵路、地鐵、電力、民航等各行各業(yè)的指揮調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。國際上數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng)主要有TETRA、iDEN和FHMA3種較為先進(jìn)的技術(shù)體制，由于這3種技術(shù)體制構(gòu)成的無線通信系統(tǒng)互通性不太理想，主要用于地鐵、航空、公安等專網(wǎng)應(yīng)用，未在鐵路領(lǐng)域獲得推廣應(yīng)用。近年來，隨著數(shù)字移動無線電標(biāo)準(zhǔn)（DMR）制定，我國無線設(shè)備供貨商根據(jù)數(shù)字移動無線電標(biāo)準(zhǔn)（DMR）為各企業(yè)用戶提供DMR數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)備。DMR標(biāo)準(zhǔn)是完全公開的標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)擁有眾多供應(yīng)商支持，國內(nèi)設(shè)備廠家生產(chǎn)的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)已在部分鐵路站場獲得應(yīng)用。鐵路使用的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)主要采用403～470MHz頻段的專用頻點，通過數(shù)字通道實現(xiàn)基站與IP控制服務(wù)器間的連接，控制臺、運用服務(wù)器與IP控制服務(wù)器連接，構(gòu)成站場無線通信平臺，可提供同頻單工或異頻雙工方式，根據(jù)站場業(yè)務(wù)特性要求進(jìn)行業(yè)務(wù)與頻點綁定，也可以各業(yè)務(wù)采用公共頻點通信。400MHz的DMR數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)移動人員間點對點對講功能，以及移動終端與固定終端或移動終端與移動終端間的點對點低速率數(shù)據(jù)信息傳送。站場所有業(yè)務(wù)采用400MHz集群無線通信，其無線設(shè)備可以集中設(shè)置、減少設(shè)備數(shù)量、并能集中維護(hù)和管理，最適用于解決站場平面調(diào)車業(yè)務(wù)和無線對講業(yè)務(wù)，以及綜合自動化SAM系統(tǒng)車地信息傳送。但是，不適應(yīng)高速率、高帶寬的車地數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送，頻點也受限于國家規(guī)定給鐵路的400MHz頻點，系統(tǒng)能提供的業(yè)務(wù)容量有限。

1.3GSM-R移動通信技術(shù)應(yīng)用

GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)作為中國鐵路列車無線通信主要采用的技術(shù)，鐵路總公司已建立了一整套相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。在中國高速鐵路、客運專線、重載鐵路、城際鐵路或部分普速鐵路均選擇GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)構(gòu)建鐵路無線通信系統(tǒng)，主要用于列車無線調(diào)度語音通信，以及調(diào)度命令、車次號校核、列控信息、機(jī)車同步操控等數(shù)據(jù)信息傳送。GSM-R系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)（SSS）、移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）、無線子系統(tǒng)（BSS）、無線終端、運營與支撐子系統(tǒng)（OSS）等部分。其中，移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）由鐵路總公司統(tǒng)一設(shè)置2套，互為冗余，作為全路GSM-R系統(tǒng)共用。在鐵路總公司各鐵路局設(shè)置移動交換子系統(tǒng)（SSS）、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）、運營與支撐子系統(tǒng)（OSS）各1套設(shè)備，根據(jù)用戶需求在鐵路沿線、車站、樞紐設(shè)置無線子系統(tǒng)（BSS），配置相應(yīng)的無線終端設(shè)備。雖然，GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)鐵路沿線和車站統(tǒng)一的綜合無線通信系統(tǒng)平臺，提供列車無線調(diào)度通信、站場常規(guī)無線通信語音和低速數(shù)據(jù)信息傳送，設(shè)備能集中維護(hù)和管理。但是，由于GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)的頻點有限，站場所有業(yè)務(wù)采用GSM-R的系統(tǒng)實現(xiàn)會造成信道占用很大，現(xiàn)有的頻點不夠使用，當(dāng)站場靠近正線鐵路或通過正線列車時，會對列車調(diào)度指揮系統(tǒng)產(chǎn)生影響。因此，GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)未被全面應(yīng)用于站場常規(guī)無線通信業(yè)務(wù)。目前，只能適用于解決站場部分語音業(yè)務(wù)，以及低速率、時延要求不高的數(shù)據(jù)信息傳送。

1.4WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

WLAN無線局域網(wǎng)是指利用無線通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)使用戶擺脫各種線路的束縛，可以隨時隨地接入網(wǎng)絡(luò)。WLAN（Wi-Fi）無線通信可采用2.4GHz或者5.8GHz通信頻段。在鐵路領(lǐng)域，WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用在編組站綜合自動化車地數(shù)據(jù)信息無線傳送。采用2.4GHz頻段和IEEE802.11g、IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，實現(xiàn)綜合自動化CIPS調(diào)機(jī)業(yè)務(wù)等信息傳送需求。綜合自動化WLAN無線局域網(wǎng)系統(tǒng)主要由WLAN終端設(shè)備、接入點設(shè)備（AP）、接入控制點設(shè)備（AC）、PORTAL服務(wù)器、RADIUS認(rèn)證服務(wù)器、用戶認(rèn)證信息數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)等組成。由于WLAN無線局域網(wǎng)頻點是公眾頻點，將會受到外界終端設(shè)備的干擾，列車遮擋物影響，以及缺乏站場無線對講業(yè)務(wù)、無線調(diào)車等業(yè)務(wù)的終端設(shè)備支持。因此，WLAN無線局域網(wǎng)不適用于涉及行車安全的鐵路調(diào)車業(yè)務(wù)，不適應(yīng)未來站場業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

1.5LTE移動通信技術(shù)應(yīng)用

LTE移動通信技術(shù)是鐵路下一代寬帶無線通信技術(shù)發(fā)展方向，比較適用于寬帶數(shù)據(jù)信息無線傳輸。LTE有TD-LTE與FD-LTE兩種不同的制式，雖然總體上都滿足大帶寬的數(shù)據(jù)通信需求，但也存在很多不同。FD-LTE是在分離的兩個對稱頻率信道上進(jìn)行接收和發(fā)送，依靠頻率來區(qū)分上下行鏈路。TD-LTE是用時間來分離接收和發(fā)送信道，接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載，可以根據(jù)上下行的數(shù)據(jù)大小動態(tài)進(jìn)行分配，對于頻率信道的利用率更好。未來鐵路移動通信采用TD-LTE的概率較大。目前，在朔黃鐵路已引入TD-LTE集群技術(shù)應(yīng)用于列車同步操控、列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)構(gòu)成；在部分鐵路局站引入TD-LTE集群技術(shù)應(yīng)用于站場貨檢、車號等無線對講和作業(yè)信息傳送；在鄭州地鐵引入TD-LTE集群技術(shù)用于車地間PIS信息和視頻監(jiān)控圖像傳送。工信部根據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》及我國頻譜使用情況，確定使用1447～1467MHz頻段建設(shè)時分雙工（TDD）工作方式的寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)。而1785～1805MHz頻段，則主要用于本地公眾網(wǎng)接入，對確有需要的本地專網(wǎng)也可用于無線接入，具體頻率指配和無線電臺站管理工作，由各省、自治區(qū)、直轄市無線電管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。在同一地區(qū)給一具有無線接入業(yè)務(wù)經(jīng)營權(quán)的公眾網(wǎng)運營商或?qū)＞W(wǎng)單位指配的頻率寬帶一般不超過5MHz。未來，在鐵路領(lǐng)域，可以考慮申請使用1785～1805MHz頻段的5MHz帶寬用于站場無線通信業(yè)務(wù)。TD-LTE支持1.8G/1.4G/400M專用頻段，覆蓋增強(qiáng)算法、高增益定向天線、高終端發(fā)射功率，多方式天線組網(wǎng)。TD-LTE移動通信系統(tǒng)移動性好，支持350km/h，具有完善的QoS業(yè)務(wù)保障，可二次開發(fā)定制終端、調(diào)度臺、無線通信模塊等；可提供調(diào)度通信語音業(yè)務(wù)、低速率或高速率數(shù)據(jù)信息傳送業(yè)務(wù)，是一個比較完善的綜合無線通信系統(tǒng)解決方案。LTE移動通信技術(shù)在鐵路調(diào)度通信業(yè)務(wù)中的應(yīng)用正在研究開發(fā)階段，在站場或編組站中的無線調(diào)車、無線對講、綜合自動化信息無線傳送系統(tǒng)中尚未被應(yīng)用開發(fā)。

2未來站場綜合無線通信系統(tǒng)技術(shù)選擇

站場或編組站作業(yè)范圍比較獨立，技術(shù)作業(yè)業(yè)務(wù)較多，綜合上述幾種無線通信技術(shù)應(yīng)用介紹，以及應(yīng)用于站場多種業(yè)務(wù)情況下的可適用性進(jìn)行分析，結(jié)合無線通信技術(shù)發(fā)展，選擇TD-LTE移動通信技術(shù)作為未來站場綜合無線通信技術(shù)。TD-LTE移動通信技術(shù)已在鐵路和地鐵領(lǐng)域獲得應(yīng)用，具有技術(shù)實用性和先進(jìn)性，系統(tǒng)安全可靠，具備集中監(jiān)測和維護(hù)管理，能滿足站場各類業(yè)務(wù)綜合承載能力和未來各業(yè)務(wù)信息化、智能化發(fā)展需求。鐵路局可以申請使用1785～1805MHz頻段的5MHz帶寬合法頻點用于站場無線通信業(yè)務(wù)。站場無線通信使用TD-LTE數(shù)字集群系統(tǒng)，可將公網(wǎng)MME、HSS、S-GW以及P-GW等多個網(wǎng)元合并為一個網(wǎng)元eCN，使其小型化，降低核心網(wǎng)成本，可以有效的節(jié)約近期工程投資，為將來鐵路正線引入LTE移動通信系統(tǒng)應(yīng)用預(yù)留互聯(lián)互通條件。TD-LTE數(shù)字集群通信系統(tǒng)主要由核心網(wǎng)節(jié)點、無線子系統(tǒng)和無線終端組成。其中，核心網(wǎng)節(jié)點設(shè)置TD-LTE核心網(wǎng)設(shè)備，核心網(wǎng)設(shè)備通過交換機(jī)等設(shè)備與各種業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器相連；無線子系統(tǒng)根據(jù)站場覆蓋和業(yè)務(wù)需求在鐵路站場內(nèi)設(shè)置，無線子系統(tǒng)設(shè)備包括LTE基站設(shè)備BBU（BasebandUnit）和RRU（RadioRemoteUnit）設(shè)備；根據(jù)需要配置相應(yīng)的無線終端。

篇（10）

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應(yīng)運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)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(yīng)用特點和優(yōu)缺點，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無線技術(shù)介紹

（一）無線通信技術(shù)的概念

目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)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(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術(shù)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(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)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(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)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(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)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(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個先進(jìn)的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進(jìn)行融合，而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)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(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶嵺`經(jīng)驗，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)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(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)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(shè)光纖或銅纜情況下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。

（七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)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(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點對點微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)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(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、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(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。