时间：2023-07-05 16:22:05
导语：在无线通信研究的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：无线通信；干扰；抗干扰技术
一、无线通信中较常见的抗干扰技术
1.调频技术。调频技术相对来说是一种比较成熟的常用的抗干扰技术，它主要是用民用的。民用的使用量和使用频率都比较大，因此也要求有相应的稳定的抗干扰技术作为支撑。调频技术的一个核心就是根据相应的规律来回跳变来实现抗干扰的，它具有灵活多变的特点。通常来讲无线通信系统工作性能的好与坏完全可以通过直接观察它的调速来判断。通信系统抗干扰能力越好越强，则调速也就越快。通信抗干扰能力越弱，则调速也就越慢。2.扩频技术。扩频技术的作用就是能够把无线通信中发射和接受的信号以一种隐藏的形式附加在噪声中。直接序列扩频技术的应用是扩频技术在实际中最为常用的一种方法。通过这种方法可以有效地把干扰降到最低或者完全消除，使用户在使用过程中能够得到良好的通信体验，因此在实际应用中备受好评，被人们广泛采纳和使用。3.混合技术。混合技术顾名思义就是多种抗干扰技术的混合，它利用多种抗干扰技术，并把它们组合起来充分利用各技术的优点，抛弃各技术的缺点来组成各种混合技术。虽然采用混合技术会比单独采用单一的抗干扰技术复杂、成本高，但将不同的抗干扰技术结合起来综合利用将会对无线通信系统抗干扰技术的抗干扰性有很大的提高，无论是在通信的质量方面还是在对抗外界各种不确定的干扰因素上。虽然采用混合抗干扰技术在短期内会增加设备成本以及各种管理、人工成本，但从长期来看混合技术的分摊成本会较低，同时也较为经济。
二、无线通信系统抗干扰技术的发展前景
随着科技的进步，经济繁荣增长的需求，无线通信技术将会越来越普及并且在社会中所扮演的角色越来越重要，越来越不可或缺，无线通信技术已经渗入到我们生活中的方方面面，我们对它的依赖性也大大增强，可以说我们的生活已经到了离不开无线通信的地步了。因此对相应的通信抗干扰系统的要求也会越来越高，对无线通信技术的发展前景可以概括两点：一是随着时代的发展，科技的进步，可以对原有的抗干扰技术进行优化升级，并且进行科学合理的综合利用，因此在尽量减少科研成本投入和避免技术浪费的基础上，增加无线通信系统抗干扰技术的种类和数量，使其技术在节约成本的同时又能满足人们的需求。二是以不断发展的新技术为依托探索研究新的抗干扰技术，通过不断的摸索实验找出新的技术方法来增强抗干扰技术的抗干扰性能，以满足人们对通信质量的需求。同时也要对现有的抗干扰技术进行创新和改进，在实践中检验抗干扰技术的性能，并且依据实践中检验出现的问题来针对性的改进抗干扰技术，促使抗干扰技术的应用效果不断地改进，在满足用户体验的同时并且能发挥出最大的效用。
三、总结
虽然如今的科学技术有了突飞猛进的发展，无线通信技术在抗干扰技术方面也取得了可喜可贺的成绩，但无线通信技术在抗干扰技术方面还有很长的路要走，仍然要不断的通过实践的检验来发展。在如今已经较为成熟的抗干扰技术下持续优化改进，并且不断创新研究出更能适合复杂外界干扰环境的抗干扰技术。无线通信技术有它自身独特的优点，它所拥有的方便性、可移动性是不可替代的。在今后很长一段时间内，无线通信技术将在所有信息传输模式中呈现执牛耳的地位，在信息化高速发展的当下，各种智能化的产品和服务的异军突起，这都为无线通信技术的发展提供了广阔的空间，同时对无线通信系统的抗干扰技术提出了更高的要求。相信经过人们的不断努力，无线通信系统的抗干扰技术将会得到提高和完善。H
参考文献
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[4]韩宝安.无线通信抗干扰技术研究[J].电子制作,2014,02:164.
关键词：无线通信；信道；均衡技术
1 无线通信信道均衡技术研究现状
无线通信信道均衡技术研究从1975年开始出现第一次计算方法至今已经近三十年，经过几代的研究，已经出现了多种信道均衡计算方法。信道均衡技术最早应用于电话信道方面，电话信道的特点是信道频率不平坦以及相位成非线性变化，因此采用增加线圈的办法改变电缆的特性，也就是我们常说的线性均衡。经过长期的研究得出线性均衡器对于改变电话信息的信道是比较耗得，因此这种方法被广泛的应用于无线通信信道均衡计算。但是随着科学技术的不断发展，通信技术也逐渐发展，这种方法的弊端渐渐的显现出来，因此现在就把研究的重点放在了改变步长和改进即稳态剩余计算误差方面和收敛速度方面。现在关于无线信道计算方法应用最广泛的就是最小均方（LMS）算法和盲均衡算法（CMA）等，这两种方法计算时函数的收敛性和均衡性都比较好，这两种方法的采用降低了信道系统的传输效率，改变了原来电话信道信号的传输途径的多样化和信号的强弱不一致产生码间干扰的现象。随着无线信道均衡技术的深入研究，研究出了比较典型的盲均衡算法Bussagang技术的盲均衡算法，随着技术的发展，人们对移动通信系统的性能要求越来越高。因此我们有必要设计出与之相适应的各种信道均衡方法，以提高系统性能是十分必要的。当前，信道均衡计算的主要有四种方法分别为：第一种Bassgang类算法、第二种高阶统计量算法、第三种盲序列估计法、第四种神经网络法。目前，我国主要采用的信道计算方法就是 Bassgang类算法。
2 Bussgang盲均衡算法
2.1 Bussgang盲均衡算法的基本原理
Bussgang盲均衡算法作为目前我国信道均衡计算方法的其中之一，它是在自适均衡技术基础上发展起来，这种计算方法保持自适均衡计算法简单性的特点，没有增加计算难度，Bussgang盲均衡算法在应用时物理概念比较清楚，计算过程易于实现，但是这种计算方法的收敛时间相对较长，这样产生的计算误差就会较大，次计算方法采用的是函数的非凸性来进行计算。Bussgang盲均衡算法的基本原理是利用函数非凸性特点，首先建立一个理想的代价函数，让理想状态下的系统处于函数的极小值点，然后采用某种计算方法找到函数的极值点，此函数的极值点就是理想系统的最佳状态，这样的系统也是最理想的计算环境系统。
2.2 Bussgang性质的盲均衡算法
目前采用Bussgang盲均衡算法的计算方法比较多，其中主要算法有Sato算法、Godard算法、决策指向（DD）算法和BG算法等，在这些计算方法中Godard算法是被广泛使用的一种算法。
Godard算法：
Godard算法是由Godard和Treichter分别提出的，他们的计算原理是通过处理找到函数的最小值，这种指令是有无线信号的高阶性来完成的。Godard算法是Bussgang算法中一个比较特殊的计算方法，它的计算指令来至于无限信号的高阶性，通过系统处理找到函数的最小值和最小极值点。
2.3 Bussgang性质的盲均衡算法比较
在Bussgang盲均衡算法中：
（1）CMA算法计算最稳定的方法，在多种信号路径中均衡效果最好的计算方法，次计算方法能够将多种信号较弱和较强的信号进行综合处理，达到输出信号和输入信号频率更加接近，是信号更加紧凑。
（2）在误码率方面，CMA算法也是最好的，其它的计算方法相对差一些，其中BG算法是最不好的，Sato与DD算法相差无几。
（3）在稳态剩余计算误差方面， CMA算法是最差的，而DD算法是稳态剩余计算误差最小的。
在信道均衡计算实际应用中，由于CMA算法计算过程比较简单易行，函数的收敛性比较好，在无线通信信道均衡计算中得到重点研究，但是CMA算法是稳态剩余计算误差最大的，在输出信号的信号与噪声的比大于17dB后函数的收敛达到平衡时误码率达到最小，对于信道均衡计算来说计算方法采用函数的收敛状态是十分重要的，如果函数的收敛速度过慢会导致误码率累积，造成误码率累积而变大，因此要采用CMA算法必须从两个方面进行改进即稳态剩余计算误差方面和收敛速度方面，主要需要改进改变函数收敛的步长将原来的固定不长转换成变步长，这样可以加快收敛的速度，另外就是结合其它计算方法的优点例如：将CMA算法与DD算法结合起来充分利用两种算法的优点，在计算的过程中可以很好的控制CMA算法稳态剩余计算误差比较大的问题。
3 无线通信信道均衡技术研究仿真实验比较
通过研究Bussgang性质盲均衡算法、CMA算法对这两种算法计算原理和性能进行仿真实验。
仿真实验1：对Bussgang性质盲均衡算法在2PAM信号使用方面进行研究主要是研究稳态剩余计算误差方面和收敛速度方面以及计算时误码率的分析，通过实验研究得出Bussgang性质盲均衡算法的最有结论。
仿真实验2：对CMA算法在4QAM信号使用方面进行研究，主要在信号的有效性和步长选择对稳态剩余计算误差方面和收敛速度方面的影响，经过实验研究得出的结论是：加大步长可以使收敛的速度加快，使稳态剩余计算误差较大；相反的减小步长可以降低收敛速度，得到较小的稳态剩余误差，因此在实际应用时我们应该全盘的考虑，找到适合信道均衡计算的取舍方式，在不同的信道中收敛的效果也有一定程度上的影响。
4 结束语
随着科技的发展，现代通信技术也迅速的发展，无线信道均衡技术的发展已经成为通信技术发展的主要项目，对于无线通信信道均衡技术的研究，文章主要从无线通信信道均衡技术研究现状和Bussgang盲均衡算法进行研究，找到多种信道均衡计算方法中适合我们实际应用的方法，并通过仿真实验来说明Bussgang性质盲均衡算法在2PAM信号使用方面和CMA算法在4QAM信号使用方面的优缺点，和对各种信道均衡算法的收敛性能的分析，找到适合计算信道均衡计算的方法。
参考文献
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关键词：无线通信；低功耗；休眠唤醒；智能硬件
主流的短距离无线通信技术包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、以及运行于ISM频段的2.4GHz射频（RF）与433MHz的RF频段；这些无线通信技术各具优缺点，但是有一个共同的特点，既短距离无线通信部件工作时的功耗相对可穿戴设备、智能家居等智能硬件的其他部件的功耗来说是耗能最大的部分，一般来说短距离无线通信系统发射功率在20mAh上下，而智能硬件特别是可穿戴设备等除了无线通信电路外的其他电路的总功耗占比很小，也说是无线通信电路在正常工作下占用了很大的功耗。无线通信距离与发射功率息息相关，若是为了降低功耗而把发射功率降低则影响到通信距离与通信可靠性；然而在智能硬件中一般是传感量的采集与上报，都采用定时上报方式，也就是系统大部分时间是工作在空闲状态，故每次数据通信业务都是很短时间内完成，如果能将设备在等待时间里将无线通信部分的功耗节省下来，将大大降低智能设备的功耗。基于上述问题首先对智能硬件中的短距离无线通信电路的功耗进行分析与介绍，并给出现有技术中常用休眠方法，提出一种分时可中断休眠的处理方法，最后通过实际产品应用验证了该方法的可行性。
1功耗分析
如图1所示为智能硬件的系统组成框图，包括了传感数据采集（传感器）电路、主控电路、控制输出电路、短距无线通信电路等，一般讲由主控制电路定时去采集传感器数据，并对采集到的数据分析后，通过控制输出电路控制灯光、微型电机等设备，或者通过无线的方式上报所集的数据；因此可以将上述电路按使用时间分为长期使用、定时使用、按需使用三种，以上智能电路模块中，主控电路可归为长期使用的电路，参数采集电路归为定时使用电路，而短距离无线通信电路与输出控制电路则归为按需使用。下面通过表1所列的数据，对在智能硬件中使用较多的几款主流微型控制器与短距离无线通信芯片的功耗数据进行对比，通过对比可知，采用BlueTooth通信技术的系统在运行时消耗的电流近10mA，若是采用Zigbee通信技术的系统在运行时微控制器与无线通信消耗的电流则达到20mA以上；若采用WiFi通信技术的通信系统则消耗的电流更高，通常达到百毫安级；因此在智能硬件系统别是智能穿戴设备中，其电池容量普遍是在1000mAh以下的，即使以1000mah的电池供电，在无功耗处理的连续工作状下，可供蓝牙系统使用100小时，可供zigbee系统50小时，而可穿戴设备要求续航时间达到数天以上甚至是数月之久，显然无法让上述耗电电路一直工作。在智能硬件中无线通信电路成为设备能量消耗的核心，通常讲在无线通信距离无法改变的情况下，仅通过选择低功耗器件来降低硬件待机消耗[1]是无法根本解决，因此需要在软件技术层面加以进一步优化功耗来解决。现有技术中对无线通信电路功耗处理的软件方法分为两种，一种是在MAC层上通过协议[2]上的优化来改善功耗，如通过CSMA载波监听防止通信过度竞争与通信碰撞，或者减小通信包的冗余来减小能耗，受限于协议基本架构的不可变性，这种通过在网络协议上进行优化而降低功耗的收效甚微。另一种方法是利用嵌入式系统的功率控制技术，这种方式当前最常用的方式是定时周期性休眠与唤醒策略[3]，如图2。周期性休眠唤醒图在一个工作周期T时间内T0是深度睡眠时区，其占据整个工作周期T的80%以上，期间工作电流降低到微安级，待定时间到达后，唤醒系统进行数据采集与处理上报等工作，这个工作时间T1极短，但是工作电流达到数十毫安，待数据处理完毕，进入短暂的空闲时间T2后，系统重新进入低功耗的深度睡眠状态。这种低功耗处理方式可以较好的处理具有一定时间周期的数据采集与上报系统中的功耗[4]，这种系统一般是单向无线通信的工作系统，但是随着用户需求的增加以及技术发展，当今的可穿戴设备如应用于智能鞋服中的可戴设备即要求续航时间长又要求可以双向实时无线通信，对于需要双向无线通信的工作模式且对实时性要求较高的系统而言，周期性休眠唤醒方法显然无法胜任更低功耗的处理要求。针对上述低功耗处理存在的问题，本文提出可中断休眠唤醒方法，智能设备可以根据当前的硬件状态选择休眠的状态，如一个穿戴在正在运动的人身体上的智能硬件，此时可根据运动状态来启动数据实时采集与上报的双向通信模式，若是静止则进入休眠状态，若是长期静止则进入深度休眠，而设备可以随时由一个外部事件激活或唤醒。
2可中断休眠唤醒
可中断休眠唤醒与周期性的休眠唤醒具有明显的不同，其中周期性的休眠唤醒采用定时休眠与定时唤醒的方式，其时间相对固定，对于需要双向人机交互的系统而言，其显得极不便利。而可中断休眠唤醒可通过外部事件来临时将设备从休眠状态中唤醒，外部事件可以是运动信息、无线激活信号、机械触发也可是外部自然的因素等。可穿戴设备集成传感器、无线通信电路等硬件电路，由于体积限制只能采用小容量电池，其佩带在人体身上，与人的交互频繁密切，即使采用低功耗器件，若是长时间工作，电能也将在数小时内耗完，故可穿戴设备对低功耗处理要求更为严格，因此低功耗处理除了选用低功耗器件外，使用可中断休眠唤醒的方式对于智能硬件尤其是智能穿戴设备而言尤为重要，如图3可中断休眠时序图，T1、T6是设备处于工作中的耗能情况，T2时间是设备完成一次处理后将无线通信电路、传感器电路关闭使其进入浅睡眠状态；T0、T3、T5是设备进入深度睡眠的状态；从图3中可以看出设备只要空闲就进入休眠状态，当用户需要使用设备时可以通过唤醒电路随时唤醒，如进入充电模式时可在T3时刻唤醒设备进入浅睡眠状态；或者在任意时刻通过运动或者无线的方式唤醒设备进入工作状态。这种中断唤醒方式使得设备绝大部分时间处于休眠状态，用户可以按需的方式激活设备，并实现双向无线通信，实现灵活人机交互与控制，同时做到更省电；如图4可中断休眠唤醒状态转移图可将穿戴设备分的工作状态归为工作状态L0、浅休眠状态L1、深度休眠状态L2等三个等级。其中设备处于工作状态L0时，为设备工作状态其最耗电，此时无线电路开启可以正常通信；处理完数据可穿戴设备可以通过休眠处理进入低功耗的L1状态，此时设备上大部分的外设都处于关闭状，如无线通信模块，此时设备功耗下降到数毫安内；在工作状态L0时，用户也可以强制让设备进入L2深度休眠状态，此时外设全关断，MCU处于深度休眠状态，此时电流下降到几十微安以内；若长时间处于浅休眠L1状态时，系统将自动进入L2状态；此时可通外部唤醒事件将设备从L1、L2状态快速唤醒至L0状态。
3低功耗软件设计
可中断休眠唤醒方法在软件处理上通过实时监测设备状态，并判断当前设备所处的状态，针对不同的状态，采用不同的低功耗处理方法；如图5是软件处理程图，智能设备在完成数据处理与上报等交互工作后，将关闭无线通信电路进入浅睡眠状态，此时启动计时功能等待外部的触发，若长时间无其他操作或者唤醒事件，智能设备则进入深度休眠状态的超低功耗状态；而处于浅休睡眠与深度休眠状态下的设备均可以由外界唤醒信号唤醒进入到正常的工作状态。
4实验分析
本文中所采用的中断休眠唤醒方法，已经应用于一款无线双向控制的智能穿戴设备中，其硬件环境如下，主控芯片STM8S003，2.4G无线通信芯片XN297L，电池800mAh，用户一天累计使用该设备工作使用1小时。通过实验过得到结果如表2。T3T5T6T2T4T1时间：t电流：mAT0图3可中断休眠时间图休眠1休眠3休眠2唤醒唤醒唤醒深休眠L2浅休眠L1工作L0图4可中断休眠唤醒状态转移图唤醒唤醒是否数据处理关无线电路等进入浅睡眠由表2的实验数据可以得出，设备分别工作在定时休眠与可中断休眠模式下无论是工作电流还是休眠电流都相差不大，可以认为是由电流表读数跳动造成误差，因此可以认为它们的工作电流与休眠电流是相同的。通过计算可得可中断休眠方式除了工作1小时外，期间没有收到唤醒后全在休眠。而定时休眠除了工作的1小时外，在24小时里又累积工作了2.1小时，因此以800mAh容量的电池计算，采用定时休眠的方法每天耗电68.8mAH，可以续航11.7天。而采用可中断休眠的方法每天耗电23.9mAH，可以续航33天的时间。若是定时休眠的方法想延长待机时长，则需要增长定时周期，这势必造成用户体验性变差。可见采用可中断休眠的方法在长时间待机方面具有定时休眠方法不可比拟的优势。
5结论
本文重点介绍集成无线通信技术的智能硬件的休眠唤醒方法，通过分析现有的定时休眠唤醒技术的特点，提出了可中断的休眠唤醒方法，并通过产品验证了可中断的休眠唤醒方法在智能硬件尤其是可穿戴设备中可大幅提高电池续航的时间，同时在可中断休眠的过程中并没有影响用户对设备的控制，在不降低用户体验的前提下使产品整体功耗下降。
作者:林志堂 郭昌坚 张朋涛 单位:广州市天舟通信技术有限公司
参考文献
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从专网无线通信的主要业务场景、系统架构、当前现状及发展趋势等方面，结合云计算虚拟化技术与弹性计算、平台软件化服务等特点，以及提高资源使用效率、降低运营及维护成本、提升整体系统可靠性和安全性等方面的优势介绍了专网无线通信与云计算平台融合的潜在行业需求及技术可行性；并结合专网用户特点与当前有待突破的技术难点提出了专网无线通信技术与云计算平台融合演进的路线和阶段。旨在为专网无线通信设备厂商及专网用户提供一种技术演进路线和高效解决方案，从而为厂商及客户提供技术方向指引。
关键词
无线专网；云计算；虚拟化；融合演进；弹性计算
1引言
随着信息网络与业务需求的高速发展，通信技术正在快速与IT技术进行融合，无线通信技术与云计算平台融合的研究已在业内逐步展开。本文就专网无线通信系统的系统层及应用层依托云计算平台进行演进的发展方向进行了研究和探讨。
2专网无线通信技术简介
无线专网通信系统被广泛应用于公共安全、轨道交通、航空运输、石油石化、电力等专业场景或对网络有特殊要求的行业。由于用户对象和使用场景的不同，相对于无线公网通信，专网系统具有用户规模小、覆盖广、接续时间短、可靠性及安全性要求高等特点。当前较为流行的专网无线通信技术标准主要有TETRA、DMR、PDT、LTE等，此外国产的GoTa等标准也在积极开拓市场，本文后续所讨论的专网无线通信不针对任何一项具体的技术标准。
2.1专网无线通信系统架构
专网无线通信系统可分为如下三个层级：终端层：最终用户所使用的手持终端、车载终端，以及用于数据采集和上传的数传终端等，通过系统层所提供的空中接口接入系统实现通信。系统层：包括无线接入基站、核心交换中心及其他对外网关设备，系统层完成终端的空口接入，呼叫信令的处理、语音编解码以及业务数据（语音、短信）的路由交换等功能，并通过对外网关设备与外网联通，此外，系统层还提供丰富的应用层接口，以便针对客户实际场景和需求，基于系统层进行应用层设备的二次开发工作。应用层：有基于系统层开放的应用层接口、根据用户应用场景开发的应用设备，典型的应用层设备有调度台、录音设备、GIS等。在系统层和应用层方面，当前主流的专网系统供应商均已采用成熟的商业服务器作为核心交换中心、网管设备及应用层设备的硬件平台。随着虚拟化技术的成熟，未来也将逐渐过渡到企业客户的数据中心或云平台。
2.2专网当前发展态势
从实际使用场景来看，以国内为例，目前国内三家电信运营商在拓展公网宽带业务的同时不断植入政府所需的应用和功能，以满足各级政府日常管理和应急指挥保障要求，通过扩大网络覆盖面积和加大支持保障力度，逐渐形成专网核心保障和公网支持的特殊网络架构，可以预见在大融合的背景下，未来专网和公网的边界将变得更加模糊。从市场和技术的角度来讲，专网所面临的客户对于高速率数据传输、低接续时间以及集群调度等均有了更高的要求，传统的窄带专网技术及当前的公网宽带技术均已无法完全满足用户的需求，专网宽带技术目前还不成熟，尤其在语音集群调度方面依然存在问题，因此可以预见在今后一段时间将形成宽窄带融合发展的趋势，市场也将根据用户需求平衡未来宽窄带技术走势，并最终由用户和市场共同检验。随着宽带专网的应用幅度加大，必然会给终端层和应用层带来更多的业务机会，同时专网无线通信系统对于高速数据的处理能力、系统的高可靠性与弹性扩容等也提出了更高的要求。
3云计算发展
近年来随着虚拟化技术的快速发展，云计算平台服务已经越来越多的成为政企客户IT业务的新选择。云计算服务是指将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池，向用户按需提供服务，用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源和服务。云计算厂商及企业/政府私有云数据中心通过虚拟化技术将基础设施（CPU、内存、存储、网络带宽等）、平台（操作系统、数据库、Web容器）以及应用软件（HR系统、CRM系统）等以服务的形式提供给用户，用户可以像使用自来水一样方便、快捷地获得高质量、高可靠的云服务资源，并依据使用量付费，而无需事先自行采购和兴建基础设施。
3.1弹性计算
当前主流的云服务提供商以及大多数政企私有云平台均有众多将弹性计算用于实践的案例，其中公安交警部门的道路车牌自动识别系统就是典型的应用场景。目前国内各大城市的交警部门都在城市主要路段部署了车牌识别系统用于流量监测、违章拍照等。车牌识别系统涉及牌照定位、字符分割、字符识别等步骤，需要模板匹配算法及人工神经网络算法等多种算法的支持，且每天需采集、传输、处理、分析和集中管理海量的车辆甚至人脸数据（驾驶员识别），这时系统的计算能力及安全可靠性要求都非常高。此外，车流量每天随时间有明显的变化，上下班高峰期车流明显增多，计算资源消耗迅速攀升；夜晚时分车辆较少，对计算资源的消耗就会明显下降。如采用传统的数据中心使用服务器自行部署维护和管理，除需要耗费大量资金进行数据中心建设，支付高昂的数据中心运行和维护费用之外，服务器等硬件资源还需要按系统最高负荷进行估算和采购，在系统非忙时，大量资源处于空跑状态，造成了资源的浪费。为在提升效率的同时最大程度地降低成本和开支，目前已有很多城市将车牌自动识别系统的中央处理部分部署在云端，部署好一台虚拟服务器后可在几分钟内设置多个镜像。高峰时段时，云平台根据事先配置好的资源使用门限，自动启动镜像以增强处理能力；在非繁忙时段，云平台可自动逐步关闭一部分镜像，从而达到节省资源的目的。交警部门无需进行服务器资源的采购，也无需建设和运营数据中心，更无需雇佣人力花费财力来自行进行数据中心的维护工作，如同普通用户使用水电一样，只要根据使用量向自来水厂和供电局购买，而无需自行建设自来水厂和电厂，云平台服务商根据资源使用情况向使用者收取费用，如镜像未开启，则仅收取存储的费用，从而极大地节省了交警部门的成本支出。此外系统实施周期也将大幅度缩短，由于省去了诸如服务器选型、采购，机房规划，硬件安装与综合布线等过程，中控服务器部分的部署时间相对于传统部署方式由数周甚至数月下降至数小时。
3.2服务模式
云计算的服务模式主要被划分为SaaS（Software-as-a-Service，软件即服务）、PaaS（Platform-as-a-Service，平台即服务）和IaaS（Infrastructure-as-a-Service，基础设施即服务）这三个大类或层次。PaaS和IaaS源于SaaS理念。PaaS和IaaS可以直接通过SOA/WebServices向平台用户提供服务，也可以 作为SaaS模式的支撑平台间接向最终用户服务。（1）IaaSIaaS也称Hardware-as-a-Service，是早期基础设施托管服务。客户无需自己搭建数据中心，而是将硬件外包到别的地方去。IaaS提供商会提供场外数据中心、服务器、存储和网络硬件供客户租用，从而为客户节省了机房建设成本和维护成本，客户可以在任何时候利用这些硬件来运行其应用。（2）PaaS所谓PaaS，某些时候也叫做中间件。客户的所有开发工作都可以在这一层进行，节省了开发时间和资源。PaaS服务提供商在云平台提供各种开发和分发应用的解决方案，比如虚拟服务器、操作系统、Web容器，客户可将时间和精力放在其擅长的业务开发上，而不必过多考虑其他方面。目前主流的IaaS及PaaS服务商包括AWS、Google、IBM、微软等，国内也有阿里云、百度云等。（3）SaaSSaaS即将软件平台部署在云端，客户可通过浏览器或其他客户端访问该软件系统从而享受服务。目前众多企业级应用软件提供商，如Salesforce（CRM厂商）、Workday（HR厂商）甚至一些ERP厂商均将其平台部署在云端，为企业级客户提供服务，每个企业相当于一个租户，每个租户之间数据隔离但平台（如数据库、Web容器）和基础设施共享。除以上三种服务模式外，目前一些厂商也提出了CaaS和MaaS的概念：（1）CaaSCaaS（Communications-as-a-Service，通讯即服务，也可称为协作即服务）是将传统电信的能力如消息、语音、视频、会议、通信协同等封装成API（ApplicationProgrammingInterface，应用软件编程接口）或者SDK（SoftwareDevelopmentKit，软件开发工具包）通过互联网对外开放，提供给第三方（企业、SME、垂直行业、CP/SP以及个人开发者等）使用，将电信能力真正作为服务对外提供。CaaS也被称为云计算的第四种业务形式，目前华为公司已经在着手在建立CaaS的生态圈。（2）MaaS（Machine-as-a-Service，物联网即服务）随着物联网业务的增加，对数据存储和计算量的需求也上升了一个新台阶，物联网的高级阶段需要虚拟化云计算、SOA等技术相结合以实现物联网的TaaS（EverTing-as-a-Service，泛在服务）。
3.3云计算优势
结合上述介绍可见，云计算拥有以下优势：大大降低企业运营成本：云计算可以让所有资源得到充分利用，如云服务提供商在工作时段可将大量计算资源（其中包括价格昂贵的服务器以及各种网络设备）提供给企业使用，而在非工作时段可将这些计算资源提供给一些游戏或娱乐行业使用，客户的资源共享使成本均摊，较之客户自行建设数据中心、购买硬件、搭建系统、自行进行运营和维护的传统方式，其成本得到大大降低。缩短系统部署上线周期：相对于传统模式，使用云计算平台无需在每个业务系统部署和上线过程中进行计算、存储、网络及平台软件等组件的选型和采购，也无需花费人力和成本进行机房规划、硬件安装与综合布线，更省去了平台软件安装部署的时间，用户可直接根据需要使用云计算平台资源，花费少量时间部署好一个模板即可快速复制，从而极大地缩短了系统的部署和上线周期。资本支出转移到运营成本：云计算使企业将资本支出转移至运营成本支出（OpEX），令客户能够更加专注于其核心价值，如业务和流程的洞察力，而非建立和维护IT基础设施。动态可扩展性：大多数应用的部署都是估算峰值，过度购买基础设施资源以应对。与适应这些尖峰相反，云服务弹性计算资源能顺利和有效地处理这些峰值规模，从而更加符合成本效益（根据使用量支付）的模式。简化维护：云计算平台的资源监测、系统备份、维护升级等均由服务商自行处理，客户无需投入人力和财力从事上述工作。
4专网无线通信与云计算融合
上文已简述了专网无线通信的发展趋势以及云计算的优势，专网无线通信技术与云计算有着很强的融合趋势。以公共安全行业为例，公共安全专网无线通信在通常时段业务量较小，但在重大赛事或自然灾害、重大治安事件发生之时，其业务量将迅速激增，公共安全的专网无线通信对弹性计算资源有着强烈的需求；此外，公共安全专网无线通信系统的应用层也需要与气象局的天气数据、地理位置信息数据、人口资源数据等多个政府平台的数据进行整合计算与大数据处理，对于计算和存储资源的消耗也需要云计算平台的支持。对于其他行业来说，国内运营商已经拥有强大的IaaS平台为政企客户提供基础设施托管服务，随着运营商之间竞争日益激烈，他们对于成本降低有着极为强烈的渴望，因此运营商也有融合的资源和动机。对于企业客户来说，随着企业IT系统的发展，大多数使用专网无线通信的企业都自建了私有云平台（如大型石化行业），个别企业已经开始使用云服务商提供的公有云服务，甚至还开始使用SaaS应用，专网无线通信系统与云计算融合必将使企业设备采购成本与运维成本降低，从而受到企业用户的欢迎。当然，由于专网的特殊性，专网无线通信的用户对于新技术的接受程度相对比较保守，因此可以预见专网无线通信与云计算的融合也将是一个较长的过程，而非一蹴而就。对于专网无线通信设备厂商来说，如前文所述，当前各主流厂商均采用商用服务器作为核心交换设备、网管设备以及应用层服务器设备，因此从技术角度看该层面的融合并不复杂。专网通信由于其使用场景及其复杂性要求，对于高可靠性有着非常强烈的需求，而主流的云服务厂商在建设云计算数据中心时就已经考虑了异地冗余，一般企业私有云数据中心在建设时也会建设灾备中心。作为专网无线通信的设备厂商，系统冗余设计会增加系统复杂度，也会消耗大量的研发成本，而在融合的背景下，系统冗余可放置在云平台进行，设备厂商可将工作重心更多的放在业务的研发上，从而降低企业运营成本。中国移动曾基于公网基站BBU+RRU架构演进的背景提出过C-RAN云基站的概念，即在站点仅部署射频单元接入模块，而基带的处理、基站控制器、核心网及各类网关、计费中心、增值业务等均部署在云平台。由于射频单元接入模块可安装在室外天线抱杆下，运营商无需再为基站建设机房，较之机房部署方式，馈线的长度也可大大削减，因此该方案能够极大地降低建网成本。但考虑到专网相对公网在接续时间上有更为苛刻的要求（公网一般为秒级而专网要求在几百毫秒内），该方案对网络时延要求较高，因此在专网领域推广该方案尚不成熟。基于当前专网无线通信行业的发展现状，专网无线通信与云计算的融合将经历两个阶段。
4.1第一阶段融合
第一阶段融合即应用层设备与云计算平台融合，而系统层包括交换中心和基站模块还将独立部署运行。在大带宽的背景下，许多业务将呈蓬勃发展之势（如警用执法记录仪、机场航班进出港业务系统等）。如上文曾提到的公共安全的行业案例，其专网无线通信应用层除了支持现有的调度台、录音等功能外还可以与人员户籍信息系统、气象预报系统等各政府机关和企事业单位的应用平台进行对接，进行大数据运算与分析，从而在发生自然灾害或社会治安事件时能够做出趋势分析，并给指挥员的正确决策提供参考依据。随着专网运营商逐渐涉足物联网领域，在万物互联的大背景下对于数据的处理和分析需求也将爆发式增长。专网系统也需要更快速更高效的数据存储与处理能力，同时可将采集的数据输送至其他平台进行大数据综合分析，从而进一步挖掘潜在商业价值。在此阶段尽管系统核心交换中心及综合网管平台等设备并未部署在云端，但更多的专网无线通信厂商将逐步采用虚拟化技术，由于虚拟化技术已非常成熟，利用虚拟技术实现冗余已变得相对可靠，采用虚拟技术还将降低客户采购成本。因此，专网无线通信的应用层将首先过渡到PaaS阶段。
4.2第二阶段融合
虽然现阶段在专网领域实现如中国移动所提出的C-RAN云基站尚不成熟，然而随着网络技术的发展，一旦该瓶颈被突破，未来专网系统全面与云计算平台深度融合的时代也将到来，届时专网无线设备厂商将实现根据业务容量动态调整云计算资源。由于云计算安全可靠，届时客户自行建网的市场可能会萎缩，而运营商甚至会与云计算服务商合作共同运营专网网络。对于公共安全等特殊行业，可能会部署在其私有云上或者使用政府主导，委托运营商建设和运维公有云平台，但要与托管方签订QoS和SLA协定，保证在紧急状况下优先保证公共安全专网的运行。对于大家所密切关注的安全性问题，必须要说明，即便传统的客户自行进行专网系统维护的场景也无法避免安全事件的发生，而要提升安全等级，使用方还需额外购买防火墙、入侵检测等设备，并且制定严格的安全管理规范和安全流程与之相配套，此外还需引入信息安全人才团队才能将其安全水平维持在较高级别。而采用云计算平台，云计算服务商或托管方的专业团队将为用户打造安全策略并有效地执行安全检查和防范工作。也就是说，在此阶段专网无线通信将逐步向SaaS甚至CaaS过渡，向最终用户提供一种专业无线通信的服务。专网无线通信技术与云计算平台第二阶段融合如图4所示。
5结束语
本文探讨了专网无线通信技术与云计算平台当前的发展状况，并对专网无线通信系统与云计算融合进行了研究及趋势分析。当然，与其他任何技术一样，本文所阐述的发展方向依然有赖于某些关键技术结点的突破和市场的检验。
作者：刘宏波 潘鸯鸯 刘洋 单位：海能达通信股份有限公司
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关键词：TDSCDMA；无线；通信系统
1 前言
根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2010〕146号文）精神及要求，“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成”。对于建设完善矿井通信联络系统方面的要求为：煤矿企业必须按照《煤矿安全规程》的要求，建设井下通信系统，并按照在灾变期间能够及时通知人员撤离和实现与避险人员通话的要求，进一步建设完善通信联络系统；在主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、水泵房等主要机电设备硐室和采掘工作面以及采区、水平最高点，应安设电话；井下避难硐室（救生舱）、井下主要水泵房、井下中央变电所和突出煤层采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等，必须设有直通矿调度室的电话；要积极推广使用井下无线通讯系统、井下广播系统；发生险情时，要及时通知井下人员撤离。绿水洞煤矿通过技术升级改造后采用KTJ4I型网络调度通讯系统在井下采掘头面或工作区域敷设光缆和安装KTH3型井下本安电话实现地面与井下有线通讯，未实现无线通讯，当井下发生紧急状况或险情时，无法在第一时间迅速传达指令，不利于矿井生产调度和抢险救灾工作。工信部明确要求所有1900～1920MHz频段无线接入系统2011年底前完成清频退网工作，以确保不对1880～1900MHz频段TDSCDMA系统产生有害干扰，标志着矿井中目前使用的小灵通无线调度通信系统将伴随着小灵通（PHS）无线市话网络的整体退网在一年后停止使用。
2 TDSCDMA无线通信系统集成与改进
绿水洞煤矿与天地（常州）合作，研究开发基于TDSCDMA技术的应用于煤矿井下的无线通信系统，主要由交换调度机、综合网络控制器、本安型基站、室外型基站和不同种类的终端组成，该系统具有高话质、高带宽数据能力、优良的无线特性，使得矿用移动通信和调度系统功能更加完善。
2.1 基于SIP技术的软交换模块和TDSCDMA无线接入网之间接口模块研究：SIP（Session Initiation Protocol）是一个应用层的信令控制协议，基于IP协议，利用了IP网络；TDSCDMA无线通信系统需要采用核心网交换机，价格较高；研究SIP与综合网络控制器的接口模块极大降低了设备成本，同时通过SIP交换模块开发出适应于煤矿生产的调度通信功能。
2.2 井下本安型基站的开发及TD无线电波在井下传播特性研究：煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此矿井无线通信系统不同于一般地面移动通信系统，应具有本安型电气设备、设备体积小、发射功率小、抗干扰能力强、防护性能好、电源电压波动适应能力强、抗故障能力强、信道容量大等特点；井下基站开发中主要完成了设备本安化处理、功率控制、防护处理（防水、防尘、防碰撞）等工作；其中设备本安化处理主要完成电源板的设计工作，通过延时和分步供电等解决大电流启动问题，由于系统可以远程升级程序，当升级完成后需要基站断电重启，电源自复位电路完成电源自复位功能；TDSCDMA无线通信系统的工作频率在1880～1920MHz，通过对该频段信号的测试和研究得出结论：基站在大巷覆盖距离为800m左右，在人行辅助器等中间有金属屏蔽的巷道覆盖距离为600m左右。
2.3本安型手持电话机开发：主要解决了锂电池保护和手机防水等问题，针对不同人员开发了基本型本安手机、智能型本安手机。
2.4通过对TDJ-1915AM-30、TDJ-9012AM-65FT0、小灵通蘑菇天线等三种天线的测试分析，确定了天线的选型。选用定向天线，频率范围1890～1920MHz，对天线现场试验，主要测试TDSCDMA系统的巷道内场强覆盖、巷道内通话效果、基站切换等，单基站无线覆盖范围在直巷内无遮挡情况下最多可达700m（单方向），场强达到-85 dBm，能够正常通话，距离单基站同样距离处，巷道边缘和中心部分RSSI指标大约相差10～15dBm，有无人体遮挡大约相差10～15dBm，在巷道边缘的避风硐室中，RSSI指标较同样距离的巷道处大约低10～20dBm，测试结果完全符合设计要求；在样机制造过程中主要解决了天线背板和天线电缆太硬导致安装困难问题。
3 井下应用分析
井下覆盖区域巷道有平硐、工作面、机巷、风巷、运输大巷、掘进巷道、变电所硐室多种区域：有环境较好的平硐，有粉尘大、潮湿、瓦斯浓度高的掘进巷，有液压支架密集、金属物密集的采煤工作面，有电器设备集中、干扰大的变电所。井下基站通过2个定向天线来覆盖井下巷道，天线一边可以覆盖400m，一个基站可以覆盖800m巷道。通过对定向天线合理安装设置及固定方式确定，在主要平巷基站信号覆盖距离最长可达1100m。TDSCDMA无线通信系统在绿水洞煤矿5141采煤工作面和3111机巷掘进工作面安装、运行和使用，对井下沿途主要大巷使用定向天线和泄漏电缆（巷道连续拐弯段）进行无线信号覆盖，在528主平硐1800m处、528主平硐2600m处、511分区变电所、512大巷岔口、561岔口1600m处、528主平硐800m处、528大巷3850m处、311轨道上山上车场、3111掘进机巷头、512大巷3850m处、5141机巷机头处、5141机巷400m处、314总风巷道拐弯处、5141机巷4680m处、5141机巷工作面头、614大巷3500m装车站处、514大巷4000m风巷绞车处、5141风巷三站650m处安装基站、天线、电源等设备。采煤工作面无线信号覆盖见图2，掘进工作面无线信号覆盖见图3。交换调度机、综合接入控制设备、地面基站的供电采用220V市电并配48V备用电源，设备之间通讯采用电缆连接；井下本安基站采用660V电源供电（配有不小于4h的备用电源），电源箱必须接地，使用单模、单芯光缆与地面主机通讯，基站与基站之间使用光缆通讯，最多只能级联5次；每个基站接两个定向天线。
4 结束语
4.1 基于TDSCDMA无线通信系统，进行技术集成和改进，实现了煤矿数字化矿山专用通信调度系统。系统由地面基站、交换控制设备、调度模块、井下基站和多种手持终端组成，实现井上下语音通话、数据传输和指挥调度等功能，该系统成功应用于煤矿井下采煤工作面和掘进工作面。
4.2 基于SIP技术实现了专用系统的调度通讯功能，掌握了不同巷道环境下，如转弯巷道、金属架料巷道、电器设备多与无电器设备巷道等基站安设位置，合理利用信号反射来增加信号覆盖面积，所选取的巷道具有代表性。利用定向天线和功率控制，结合泄漏电缆实现井下信号全覆盖。对井下基站、手持终端进行了本安型改造，满足井下安全通信使用。实现井上下无线通信联络、移动语音通信及与调度通讯系统无缝数据中继连接。通过对基站及定向天线的合理设置与布设，信号覆盖距离直径800m范围，在主要平巷基站信号覆盖距离最长可达1100m。
前言：移动通信技术和产业已经历经了近三十年的发展，从最初的模拟蜂窝系统的单一频段天线，逐渐地发展到现在的漫游全球的数字化多制式天线；从最初的飞鸽传书，到现在的全球通信；从最初的单一语音通话工具，逐步发展到如今的计算机、网络和通信互相交融为一体的多功能终端。就算手机的功能、软硬件和外观在怎么改变，也无法逃避天线的设计是手机设计所有环节当中最难而又最关键的这一必须面临的不争的事实。目前所有的智能手机都面临着各种技术性挑战，无线通信移动终端天线的性能是否优越，将成为以后主导智能手机市场的主导因素。
1.倒L形接S形手机天线
1.1 天线结构设计
对于倒L形接S形手机天线，我们一般采用由FR4材料构成基体，而对于其参数的我们选择的是介电常数为4.5，其大致厚度在0.78mm左右最为宜。其位于印刷电路板正面的左上角的天线的辐射单元由两个部分组成，一是馈电带线，二是短路带线。其位于印刷电路板背面的金属接地板的宽度与基板基本上相等，在辐射单元的背面顶部留有净空区域。
1.2 天线测试与分析
设计完成后并加工完毕的倒L型接S型手机天线一般利用Agilent E5071C微波网络分析仪对成品进行回波测试。我们将仪器测试结果与仿真结果进行比照后发现，在低频段和中频段中，天线的工作带宽与实际结果大致相同；然而在高频段上却发现测试结果相比实际结果略有减小；从大体上来看，测试结果显示天线的中心频率点的阻抗匹配程度稍稍偏低。根据测试结果我们对其出现的问题进行了原因分析，与仿真结果出现偏差主要是所选择的天线基体材料的实际参数有所出入、轴线接头处有损耗，由于对实际结果影响不大，因此这些因素可以不考虑。
2.开口方环形手机天线
2.1 天线结构设计
对于开口方环形手机天线，我们一般采用由FR4材料构成基体，而对于其参数的我们选择的是介电常数为4.5，其大致厚度在1.55mm左右最为宜。其位于印刷电路板正面的左上角的天线的辐射单元由两个部分组成，一是馈电带线，二是短路带线。其位于印刷电路板背面的金属接地板的宽度与基板基本上相等，在辐射单元的背面顶部留有净空区域。
2.2 天线测试与分析
设计完成后并加工完毕的开口方环形手机天线一般利用Agilent E5071C微波网络分析仪对成品进行回波测试。我们将仪器测试结果与仿真结果进行比照后发现，在低频段上天线的谐振点略有降低，中频段和高频段的天线谐振点略高，带宽有少许偏移。
3.迂回枝节平板电脑天线
3.1 天线结构设计
对于迂回枝节平板电脑天线，我们一般采用由FR4材料构成基体，而对于其参数的我们选择的是介电常数为4.36，其大致厚度在0.76mm左右最为宜。其位于印刷电路板正面的左上角的天线的辐射单元由两个部分组成，一是馈电带线，二是短路带线。其位于印刷电路板背面的金属接地板的宽度与基板基本上相等，在辐射单元的背面顶部留有净空区域。
3.2 天线测试与分析
设计完成后并加工完毕的迂回枝节平板电脑天线一般利用Agilent E5071C微波网络分析仪对成品进行回波测试。我们将仪器测试结果与仿真结果进行比照后发现，在低频段上天线的谐振点稍有降低，而在中频段和高频段上天线的谐振点略微上升。
4.共面 T 形多用途移动终端天线
4.1 天线结构设计
对于共面T形多用途移动终端天线，我们一般采用由FR4材料构成基体，而对于其参数的我们选择的是介电常数为4.42，其大致厚度在1.58mm左右最为宜。其位于印刷电路板正面的左上方的天线的辐射单元由两个部分组成，一是馈电带线，二是短路带线。其位于印刷电路板背面的金属接地板的宽度与基板基本上相等。
4.2 天线测试与分析
设计完成后并加工完毕的共面 T 形多用途移动终端天线一般利用Agilent E5071C微波网络分析仪对成品进行回波测试。我们将仪器测试结果与仿真结果进行比照后发现，测试结果显示在低频段和高频段的中心频率略微上移，同时中频段出现两个谐振点，在谐振点处的阻抗匹配均良好。
5.弓形多用途移动终端天线
5.1 天线结构设计
对于弓形多用途移动终端天线，我们一般采用由FR4材料构成基体，而对于其参数的我们选择的是介电常数为4.42，其大致厚度在1.6mm左右最为宜。其位于印刷电路板正面的左上方的天线的辐射单元由两个部分组成，一是馈电带线，二是短路带线。其位于印刷电路板背面的金属接地板的宽度与基板基本上相等。
在辐射单元的背面顶部留有净空区域。
5.2 天线测试与分析
设计完成后并加工完毕的弓形多用途移动终端天线一般利用Agilent E5071C微波网络分析仪对成品进行回波测试。我们将仪器测试结果与仿真结果进行比照后发现，测试结果显示在低频段和中频段的工作频段比仿真结果略微偏高。
6.移动终端天线的场景应用
6.1 用于卫星移动通信
4G无线通信移动终端天线可应用于卫星移动通信中，其中终端天线中的L波段卫星移动通信系统的天线阵是一个由16个环形天线所组成的平面阵，同时在数字信号处理部分由10个现场可编程的逻辑门阵列芯片构成。为了对该系统进行外场测试发现，采用了自适应算法进行测试，用该算法可在整个上半空间中产生16个波束，基本上全局覆盖，而且根本就不需要添加任何传感仪器，就能高效快捷的对一些卫星信号进行自动捕获和跟踪。
6.2 用于蜂窝移动通信基站
4G无线通信移动终端天线也可应用于蜂窝移动通信基站中，然而与用于卫星移动通信最大的不同点就是，用于蜂窝移动通信基站的移动终端天线大致设计思想就是充分利用高分辨率的算法以得到通信信号的引导矢量，从而可以计算出
上行链路加权系数。当4G无线通信移动终端天线正处于发射状态时，由于上下行链路使用相同频率，上行链路的加权系数可直接用于下行链路。
【关键词】 地铁 无线通信系统 现状 发展趋势
无线通信是地铁通信系统的重要组成部分，在保障列车运行安全方面起重要作用。本文主要对地铁无线通信系统的现状与发展趋势进行分析与研究。
一、地铁通信系统的组成
地铁作为一种极为便利的交通运输方式，以其运输量大、速度快、安全舒适和节省土地等诸多优点，在城市综合运输格局中占有着越来越重要的地位。据统计，国内城市具有一定规模的地铁系统一般日均客运量为十几万至几十万人次，京、沪等拥有大型网络的地铁系统，日均客运量更是达到了几百万人次。穿梭于城市地下的地铁已经成为市民出行不可少的交通工具。
然而随着地铁客运量的不断增高，地铁交通的安全和服务水平越来越受到关注，安全保障的标准也越来越高。通信系统是地铁运营指挥、业务管理、公共安全治理、服务乘客的网络平台，它是地铁正常运转的神经系统，为列车的安全、快捷、准点运行提供了基本的保障。通信系统在正常情况下应保证列车安全高效运营、为乘客出行提供高质量的服务保证，在异常情况下应能迅速转变为可供防灾救援和事故处理的指挥通信系统，确保完成关键性任务。地铁工程的通信系统一般由专用通信系统、公安通信系统和公用通信系统三部分组成。专用通信系统按技术类别又可划分为传输、无线通信、公务电话、专用电话、闭路电视监控、广播、乘客信息、时钟、办公数据网络及综合布线、集中告警、弱电电源等子系统。
地铁专用通信系统中的无线通信系统是车地之间唯一的通信手段，其主要任务是通过移动通信、无线传输、识别及定位功能的实现，为列车运行调度、车辆段调度、维修调度可灾害防控提供无线通信保障。
二、无线通信技术在地铁工程中的应用现状
地铁工程专用的无线通信技术应用经历了三个阶段的演进：20世纪80年代之前基本为专用信道方式，80年代期间主要采用的模拟集群方式，90年代至今普遍采用数字集群方式。专用信道技术主要适用于较小规模的无线调度系统，不能适应现代地铁交通对内部无线调度系统大规模和大容量的需求，早已让位于集群通信。而随着通信技术的不断发展， 在地铁工程中，模拟集群方式已普遍被数字集群方式替代，目前仅在地铁公安通信等辅助系统中还有应用。2000年以来，随着TETRA标准被选为我国数字集群移动通信的标准体制，TETRA制式数字集群通信系统在国内地铁无线通信系统的新建和改造工程中被广泛采用。
早期的地铁无线通信存在的主要问题就是信号的稳定性和抗干扰能力较差，信号传输质量不高，功能较单一，在很大程度上制约着地铁运输的安全性与可靠性的提高。技术上更为先进的数字集群通信技术的应用为地铁交通运输的进一步发展提供了更为可靠的保证。数字集群通信的优势主要体现在三个方面：一是高效，通过信道动态分配实现多用户共享多频率，有效提高频率利用率，能进一步提高系统容量。二是稳定，采用分集接收、扩频、跳频、交织编码和各种数字信号处理技术实现抗信道衰落衰，能够保证信号可靠传输。三是功能强，在传输数字语音信号外，还能适应数据和图像传输等多业务服务，保密性好，网络管控有效、灵活。
三、地铁无线通信系统的发展趋势
数字集群通信系统具有丰富指挥调度功能且技术成熟，在较长的时期内，仍将延续其在国内地铁无线通信应用中的主流地位。随着数字通信技术的不断进步和需求标准的不断提高，国内地铁无线通信将在以下几个方面得到较快发展。
一是采用基于全IP网络的TETRA系统，使话音、数据、控制等不同业务类型在统一的核心网络进行交换控制，以获得更高的频率利用率、更快的反应部署速度、更强的保密性和更低的运行维护成本。
二是在不同轨道线路TETRA网络交换中心的交换机之间全透明互联互通，从而开通终端相互漫游的应用，实现地铁网内信息资源和设备资源的共享；地铁TETRA网络与地面政府应急网之间互联互通，既能实现地铁和政府的高效应急管理，又能避免重复建设，节省工程投资。
三是在引进消化基础上，加强研发具有自主知识产权的TETRA系统，在数字集换机、控制器、基站和车载台等核心部件的研发和生产上取得突破，以期打破在数字集群通信系统核心设备方面受制于人的局面。
四、结束语
本文主要对地铁无线通信系统的发展现状与其未来的发展趋势进行了分析与研究。希望能够在增进人们对地铁无线通信技术了解的同时，促进我国地铁无线通信技术的发展，提高我国地铁运输的安全性与可靠性。
参 考 文 献
本文结合目前配电网络的通信需求，对目前较为常用的无线通信技术在配电网络中应用的优劣进行了比较，并且分析了430M宽带无线通信技术应用于配电网通信中的优势，并对比了目前常用的主流宽带无线通信技术的优缺点，对于配电网络中无线通信技术的应用具有重要的参考价值。
【关键词】配网通信 无线通信技术 研究思路
在我国的电力系统的发展过程中，发电系统的进步一直是广泛关注的重点内容，而在这个过程中，往往忽略了供电系统的进步与发展，随着电力市场不断的发展与改革，用户对用电安全、可靠性的要求越来越高，这就需要供电企业在现有的基础上，做好电能的传输与管理工作，有效的提高供电可靠性与稳定性，在配电网络中，尤其是低压的配电网络，网络中涉及的供电设备数量庞大，所涉及的供电支路也是分布非常的广，这就使得配电网中的相互通信具有较大的难度，为了很好的解决配电网通信节点数量众多、分布散、工作环境差得问题，在配电网的通信中逐渐引入了无线通信的通信模式，本文就对配电网中无线通信技术进行简单分析。
1 配电网自动化信息系统构成分析
配电网中的自动化系统的主要功能是完成配电网中的地理信息、电网结构参数、用户信息、离线信息、实时信息的集成工作，使其能够构成完整的自动化管理系统，以便于对配电网络进行实时的控制、监测、保护以及配电管理，其主要的业务内容有：配电网调度数据业务、用电营销数据业务、用户抄表数据业务、电能计费数据业务等，实现这些业务的最基本的保证就是配电系统的信息数据的完整。
将配电网中的数据从整体上来进行分类，可以将其分为两类，即与用户有关的各种信息及与配电网设备有关的各种信息。与用户有关的各种信息主要有：负荷远程控制、分时计费电度表切换、电度表的测量等。与配电线路有关的信息主要包括：事故预测、事故点检出、电压、电流等配电线路的管理信息；以及线路切换操作、事故隔离分段、开关状态监视等线路开关的远程监测控制。
如果将这些信息按照数据的流向进行分类，主要可以分为下行数据与上行数据两种，下行数据的主要数据内容是管理系统依照上行数据的分析结果，向受控设备下达远程的控制指令；而上行数据的主要数据内容是对相关设备进行远程测量时得到的各项数据信息。
2 目前较常使用的配电网通信技术优劣分析
在目前的配电网通信方式中，主要有两种不同的通信方式，即有线通信与无线通信，配电载波通信与光纤通信是主要的两种有线通信方式。其中的配电载波通信又可以划分为低压宽带载波与低压窄带载波两种，该种通信方式下，能够很好的满足配电网络双向通信的需求，并且采用该种通信方式，不用进行通信线路的另外铺设，对于远程的数据监测及抄表来说是非常经济的一种通信方式，并且该种通信方式的技术非常的简单，易于操作，但是该种通信方式也具有没有统一的通信标准的缺点，很多厂家生产的设备不能很好的兼容，并且受电磁干扰的现象比较严重。
光纤传输通信具有安全性能高、实时性好、抗干扰能力强、容量大、可靠性好的诸多优点，但是该种通信方式下，组网的成本较高，并且组网方式不灵活，这些缺点导致其在配网通信中的应用受到了一定程度的制约。
通过以上的分析可以看出，在配电网中采用有线通信的通信方式，具有较高的可靠性，但是建设其通信网络需要投入较大的资金，并且通信方式不够灵活，这使得其在配电网中的应用无法得到广泛的推广。
在配电网中常用的几种无线通信技术有GPRS、CDMA、430M数传电台等，下面就对这几种无线通信方式应用于配电网通信中的优劣性能进行简单分析。
2.1 430M无线通信技术
430M无线通信技术具有组网灵活、组网成本低、单站覆盖范围广的优点，但是将该种通信方式应用于配电网的通信中，也具有一系列的缺点，主要表现为：（1）在电力行业中数传电台所采用的调制方式通常是比较落后的，并且在数据的传输过程中，采用的是透明的无协议传输模式，不能对传输数据进行加密，也没有响应的纠错能力，所传输的信号很容易被截获，这对于信号传输过程中的安全性能是有较大影响的。（2）该传输方式中进行数据交换的主要方式是轮询，并且其周期是随着监控点的数量的增加而表现出现行增长的特点的，对于配电网通信的实时性要求无法满足。（3）各个传输节点是独立存在的，没有进行统一的网络管理，也不能进行无线信号的同步，信道的利用率非常的低，在通信的过程中，资源浪费现象非常的严重。
2.2 GPRS/CDMA2000 1X无线通信技术
GPRS/CDMA无线通信技术是目前配电网中广泛采用的一种无线通信技术，该技术具有网络覆盖面积广、成熟度高的特点，但是该技术中还是存在着一些缺点，如：（1）资费比较高，运营商所采用的计费方式是以比特为最小的计费单位，导致其自费较高。（2）该通信方式中的节点连通率较低，该传输方式中的传输网络中，主要的传输任务是语音传输，这就会导致电力数据业务在传输的过程中连通率较低，容易发生断线。（3）该传输方式中的网络安全得不到保障，由于该传输方式中是租用相关的运营商的网络，无法满足配电网数据传输安全、可靠性的要求。（4）无法保证网络延时，在该种通信方式中，数据在传输的过程中具有较大的网络延时，而配电网数据传输要求具有较强的实时性，这与配电网络的要求是不相符的。
3 宽带无线通信技术应用于配电网无线通信中的优点
配网中的自动化通信的主要特点是：信息总量大、信息节点分布广、单个节点的信息量小；并且要具有很好的可扩展性；对于传输带宽、时延、速率等都有严格的要求，而通过对宽带无线接入技术进行分析，其传输特点正好能够符合配电网自动化通信的要求，尤其是BWA技术，其具有较高的传输带宽、带宽分配机制非常的灵活等优点。
通过对BWA技术进行分析，可以发现该技术具有以下的特点：（1）覆盖范围非常的广，对于零散分布的配网监控点能够进行有效的覆盖，并且能够通过无线接入点信号交叉覆盖的方式能够很好的保证各个监控点的传输可靠性。（2）通过窝组网的架构方式，能够实现多种形式的双向数据传输，限制业务性能的只有带宽。（3）能够实现带宽的动态分配，该种分配机制能够满足配电网中的不同业务需求。（4）带宽非常的大，具有很高的吞吐量，对于配电网的业务开展非常的方便。（5）具有很好的安全性能，为了保证数据传输过程中的安全性，无线宽带技术中采用了MAC地址绑定、地址/协议过滤、防火墙等一系列的措施，并且具有很好的加密功能。（6）基于全IP架构，因为是采用这种架构，使得该传输方式能够兼容任何基于TCP/IP协议而进行开发的配电网业务。
正因为宽带无线通信技术具有以上所分析的一系列的优点，因此，在配电网自动化通信系统中，采用宽带无线通信技术进行信息的传输是非常可靠的，下面就对目前使用的两种主流的无线宽带通信技术的优劣性能进行比较。
4 各种主流宽带无线通信技术的优劣比较
WiMAX与McWiLL是目前国内的两种主流的BWA技术，这两种技术都采用的是宏蜂窝组网技术，但是二者在技术上存在着较大的差别，从整体上来讲，McWiLL相对于WiMAX存在一些技术上的优势，主要表现为：（1）McWiLL采用的是智能天线技术，这使得其具有较大的覆盖范围，并且具有较大的链路预算；（2）McWiLL采用的是CS-OFDMA技术，成功克服了OFDMA技术在窄带业务上的缺陷，这使得其能够进行宽窄带业务的良好融合，并且该种通信方式在进行大量的窄带并发业务的处理时，具有非常高的通信效率；（3）McWiLL采用的码扩技术具有很强的抗干扰能力。
McWiLL技术是我国的自主知识产权技术，国家在政策上对其进行了大力的扶持，而WiMAX技术的核心技术是从国外进行引进，在国内已经没有频率资源，虽然两者的技术水平各有特点，但是从相关的政策扶持上来看，McWiLL技术在国内的发展前景相对较好。
但是从产业化角度来对二者进行分析，McWiLL的主要市场是行业市场与专网，其联盟成员的数量也是比较少的，而WiMAX技术的企业联盟数量非常的庞大，尤其是在国外的发展非常的迅猛。随着国内外通信网络及通信技术的不断发展，不管是WiMAX技术还是McWiLL都在不断的发展进步，无线宽带通信技术必将在配电网通信中取得更加广泛的应用。
5 结束语
随着电力系统中，用户对于供电安全、可靠性性能的要求逐渐提高，配电网中的数据通信技术也逐渐引起人们的重视，本文对目前配电网中的主要的数据传输内容进行了分析，并分析了有线通信与无线通信的优缺点，比较了各种无线通信技术应用于配电网中的优劣性，最终对应用于配电网传输中的主流无线宽带通信技术进行了简单分析，对于配电网中的无线通信技术具有一定的参考作用。
参考文献
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[2]谷坊祝，陈宝仁.关于配网通信中无线通信技术的探讨[J].电力勘测设计，2011（8）.
[3]周建勇.无线通信技术及在电力通信专网中的应用[J].云南电力技术，2010（8）.
关键词：无线通信工程；S护研究
前言
在3G牌照发放之后，我国有几家移动业务经营商就开始加快3G基站建设的步伐。特别是近几年来，我国的无线基站网点迅速遍及各大省市。基站建设工程的大规模开展，给经营商的无线基站建设提供了宝贵的经验。
1.无线通信技术的现状
在社会和科学技术迅猛发展的今天，无线通信技术发展也很快。无线通信技术在我们的生活中的作用变得越来越重要。对于无线通信的维护，也需要跟上时展的步伐，如此才能实现无线通信技术的提高。众所周知，在无线通信中，通讯网络是非常关键的，对其维护是非常重要的。从目前的情况来看，国内的通信网络存在一些需要解决的问题。要使通信网络产生的风险最小，就要大力保障通信网络的安全。因此，对于维护工作人员而言，要将工作渗透到各个环节中去。对于非法入侵，要采取严格的防范措施。另外，在无线通信的维护中，可使用一些防卫措施：要对用户进行注册立账，通过用户的密码对用户的身份进行鉴别，进而实现网络系统的权限进一步分级。用户一旦在经过身份鉴别后受到限制，那么其网络连接服务就此而中止。
2.无线基站工程实施
在采购物资时，要根据合同的标准妥善执行。依据书面指令与说明书对运输机的存储进行控制。在对物资进行检查时，要逐一检查好装箱单，只有在核实了货物没有问题之后才可签字。
在安装无线基站工程的硬件的时候，可按下面步骤进行：首先，在安装机柜之前，可在标记号的位置运用冲击钻，配合图纸进行打孔操作，在打孔完成之后，将孔内灰尘除掉，最后将机柜用膨胀螺丝紧固。其次，在对地线和电源线进行安装之时，注意地线和电源线的电压的不同，前者为0V，后者为48V。电源线的连接方法是：一端跟BTS机柜电源线线柱连接在一起，另一端跟电源柜接线排连接在一起。地线的连接方法是：两端分别跟机柜连接保护、室内保护地排连接在一起。再次，在不放告警采集线之前，先对BTS机柜与安装位置的距离进行仔细观察，在布线时，可遵循美观原则，安装PVC走线槽。避免信号干扰等问题的出现，传输线跟强信号电缆、交流直流电源线仪器应保持一定的距离。第四步，安装天馈系统，若安装于室外，施工人员配备应急药包、安全保险、安全帽，并选择晴朗的白天进行安装。安全处理可能滑落的器具，为向现场行人进行提醒，应作出鲜艳标语，使其安全绕行，以防止造成人员伤害。安装天线时，天线应伸出铁塔平台一米以上，还应在避雷针有效保护范围内。注意一致天线的设计图纸、挂高、型号。严格按照图纸设计安装定向天线与全向天线。利用指南针，调整安装后的天线方位角度，将偏差控制在5度以内，最后将螺丝固定好。布放馈线时，切割馈线过程中，不能踩踏碾压以及小角度弯折。在确定了馈线长度后，进行切割前应预留四米左右，将相应的标签贴在切完后的中间及两端，这样可有效避免在进行排线时产生混淆。安装避雷系统，天线的避雷系统由避雷器、天线上端避雷针以及馈线接地夹组成。在室外应做好3次馈线接地工作，根据塔上及室外馈线的长短，将避雷接地夹的工作做好。第五步，检查安装质量，当安装完毕室外设备后，需要开展系统、全面的检查。具体有：是否保护好没有连接的接线头、告警线与电源的外皮安全与否、天线正前方二百米之内是否存在建筑物阻挡、塔与走线架及馈线是否存在摩擦情况、天线的角度与方位是否符合要求等等。第六步，调测基站，将安装调测文件以及调测工具准备就绪，将空开打开，各设备电压所与标准相符，可加点操作模块。进行单机测试，并对基站数据进行下载，基站的开通在下载成功后实现，机柜全部指示灯为绿色。
3.无线基站工程维护研究
对于无线基站工程的维护，需要注意三个方面：首先是要每隔一段时间对机械设备进行清洁保养。这是因为如果烟雾、油污等长时间累积在机械设备表面会使设备的通信质量下降，从而使设备的工作效率和稳定性降低。当情况严重时，还可能导致火灾事故的发生。其次，要对无线基站工程中的每一条线路进行检测，重点检查天线俯仰角度和天线有无老化现象以及定向站的方位问题。要预防线路长时间使用而导致功能下降的现象的发生，在必要时，可把天线更换掉。再次，在对机房设备进行检修之时，要注意检修的计划性和预防性，充分把握蓄电池温度、空调、电源、传输设备的运行状态，对其中的存在的安全隐患有正确的认识。对于硬件设施与存在问题的基站硬件，要对其及时恢复正常运行。
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