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時(shí)間：2023-04-01 10:32:16
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一、感知無(wú)線(xiàn)電的概念
感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)用以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜共享。通過(guò)檢測(cè)空中信號(hào)占用頻譜，通過(guò)探知無(wú)線(xiàn)環(huán)境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進(jìn)行通信。租借系統(tǒng)通過(guò)采用感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤授權(quán)系統(tǒng)占用頻率狀況，隨時(shí)使用、釋放頻段，在保障授權(quán)系統(tǒng)通信前提下，與授權(quán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)共享頻譜。采用頻譜檢測(cè)方式獲取頻譜信息可使感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)能適應(yīng)無(wú)線(xiàn)環(huán)境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng)，對(duì)無(wú)線(xiàn)信道環(huán)境和用戶(hù)需求都將具有較好適應(yīng)性。
感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)動(dòng)態(tài)頻譜共享是自適應(yīng)傳輸技術(shù)思想在頻譜分配領(lǐng)域的運(yùn)用。自適應(yīng)傳輸使無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應(yīng)信道傳輸能力的變化，通過(guò)提高數(shù)據(jù)傳輸速率來(lái)改善頻譜利用率。而感知無(wú)線(xiàn)電使無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)占用的頻譜適應(yīng)無(wú)線(xiàn)環(huán)境頻譜使用狀況的變化，通過(guò)增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶(hù)數(shù)來(lái)提高頻譜利用率。不管是自適應(yīng)傳輸技術(shù)還是感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，其思想的核心都是無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)能自動(dòng)地適應(yīng)外界環(huán)境和自身需求的變化。
感知無(wú)線(xiàn)電思想可以推廣到移動(dòng)通信其它層面。從低層到高層，要求未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)能檢測(cè)系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài)，如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、業(yè)務(wù)負(fù)載、甚至用戶(hù)需求，并能適應(yīng)這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無(wú)線(xiàn)電通信環(huán)境下，要求移動(dòng)設(shè)備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換，實(shí)現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)(CognitiveNetwork)。
二、感知無(wú)線(xiàn)電關(guān)鍵技術(shù)分析
作為一種新的智能無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，感知無(wú)線(xiàn)電可以感知到周?chē)沫h(huán)境特征，采用構(gòu)建方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)相關(guān)描述語(yǔ)言與通信網(wǎng)絡(luò)智能交流，實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù)，使系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)規(guī)則與輸入的無(wú)線(xiàn)電激勵(lì)的變化相適應(yīng)，以達(dá)到隨時(shí)隨地通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。無(wú)線(xiàn)規(guī)則指一系列適合無(wú)線(xiàn)頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關(guān)協(xié)議和空間時(shí)間模式的設(shè)置。感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的重構(gòu)能力很重要，該功能就是以軟件無(wú)線(xiàn)電作為平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。重構(gòu)功能是由軟件無(wú)線(xiàn)電實(shí)現(xiàn)，而感知無(wú)線(xiàn)電的其他任務(wù)是通過(guò)信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)，其感知過(guò)程開(kāi)始于無(wú)線(xiàn)電激勵(lì)的被動(dòng)感應(yīng)，以做出反應(yīng)行為而終止，一個(gè)基本的感知周期要大致分為3個(gè)基本過(guò)程，分別是無(wú)線(xiàn)傳輸場(chǎng)景分析、信道狀態(tài)估計(jì)及其容量預(yù)測(cè)、功率控制和頻譜管理，它們的順序執(zhí)行使感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的感知功能得以實(shí)現(xiàn)。
2.1感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)與動(dòng)態(tài)頻譜分配
未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)滿(mǎn)足用戶(hù)需求的關(guān)鍵點(diǎn)是提高頻譜利用率。移動(dòng)通信的發(fā)展使帶來(lái)了越來(lái)越嚴(yán)重的頻率短缺問(wèn)題。解決頻率短缺大致有兩類(lèi)方法，一是擴(kuò)大可利用的頻率范圍，二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率，移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率已擴(kuò)展至300GHZ。無(wú)線(xiàn)信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的，所以頻率過(guò)高并不利于移動(dòng)通信。因而，更加有效的方法是提高頻譜利用率。
提高頻譜利用率有三類(lèi)途徑，改進(jìn)通信設(shè)備的傳輸技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、提高組網(wǎng)能力。目前廣泛采用這兩種途徑，但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來(lái)越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進(jìn)頻譜分配方式。
目前國(guó)際上主要采用固定頻譜分配方式，一個(gè)頻段只分配給一個(gè)無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)，不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實(shí)際使用，其它無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)不能占用該頻段。為提高頻譜利用率，可以將一些頻段分配給了多個(gè)系統(tǒng)，允許它們同時(shí)占有同一個(gè)頻段，甚至一些頻段可以開(kāi)放為不需牌照的頻段，允許任意系統(tǒng)占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統(tǒng)干擾問(wèn)題，但由于頻譜的授權(quán)系統(tǒng)并不是在任何地區(qū)的任何時(shí)刻都使用頻率，其頻譜利用率很低。而簡(jiǎn)單地允許多個(gè)系統(tǒng)共享一個(gè)頻段，雖然優(yōu)于獨(dú)占性的固定頻譜分配方式，但由于它對(duì)頻譜共享沒(méi)有加以必要的控制，一個(gè)系統(tǒng)占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統(tǒng)使用，從而導(dǎo)致了兩方面的問(wèn)題?？梢?jiàn)，如果僅僅是簡(jiǎn)單地允許多個(gè)系統(tǒng)共享頻譜，而不避免系統(tǒng)間干擾，會(huì)制約頻譜利用率的提高，并且不能保證通信質(zhì)量。為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾，可以考慮采用動(dòng)態(tài)頻譜分配方式。允許多個(gè)系統(tǒng)共享同一頻段，各系統(tǒng)只在需要通信時(shí)才能占有頻段，通信結(jié)束就釋放頻段，而且必須控制系統(tǒng)間干擾，后接入的系統(tǒng)不能影響其它已有系統(tǒng)的通信。為與現(xiàn)有通信系統(tǒng)兼容，分配頻段上授權(quán)系統(tǒng)有使用頻譜的最高優(yōu)先級(jí)，只要不影響授權(quán)系統(tǒng)通信，租借系統(tǒng)與授權(quán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)共享頻譜。這種動(dòng)態(tài)的頻譜共享包含時(shí)間與空間兩方面。在時(shí)間上，當(dāng)授權(quán)系統(tǒng)不使用所分配的頻率時(shí)，租借系統(tǒng)可以占用頻率，但當(dāng)授權(quán)系統(tǒng)重新占用頻率時(shí)，租借系統(tǒng)必須及時(shí)地歸還頻率。
2.2信道狀態(tài)估計(jì)及其容量預(yù)測(cè)
信道估計(jì)的結(jié)果可用來(lái)計(jì)算信道容量，用于控制發(fā)送端的信號(hào)能量，可使用香農(nóng)法則計(jì)算信道容量C，但在感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中并不直接在發(fā)送端傳輸C的信息，而是量化C，一定的量化率用于反饋發(fā)送端，量化比率是預(yù)先確定的，所以接收機(jī)接收的信息量要小于信道容量C。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的傳輸率是波動(dòng)的，當(dāng)其超出一定界限時(shí)，就會(huì)引起系統(tǒng)的不正常工作，這個(gè)界限決定了最大的傳輸比特率。
2.3功率控制和頻譜管理
2.3.1功率控制
在感知無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)中功率控制的實(shí)現(xiàn)以分布方式進(jìn)行，以擴(kuò)大系統(tǒng)工作范圍，提高接收機(jī)性能?？刂瓢l(fā)送端功率是感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在多址接入的感知無(wú)線(xiàn)電信道環(huán)境中，主要采用協(xié)作機(jī)制方法，包括規(guī)則及協(xié)議和協(xié)作的Adhoc網(wǎng)絡(luò)兩方面內(nèi)容。多用戶(hù)的感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)彼此協(xié)作工作，基于先進(jìn)的頻譜管理功能，可以提高系統(tǒng)工作性能，支持更多用戶(hù)接入。
2.3.2動(dòng)態(tài)頻譜管理
動(dòng)態(tài)頻譜管理也稱(chēng)為動(dòng)態(tài)頻譜分配，具有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻譜高效利用的功能。在感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中，頻譜管理的算法可這樣描述：基于頻譜空穴和功率控制器的輸出，選擇一種調(diào)制方式以適應(yīng)時(shí)變的無(wú)線(xiàn)傳輸環(huán)境，使系統(tǒng)工作在可靠傳輸?shù)臓顟B(tài)下。系統(tǒng)工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。
2.4無(wú)線(xiàn)電知識(shí)描述語(yǔ)言
傳統(tǒng)的軟件無(wú)線(xiàn)電不能與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能交流，因?yàn)闆](méi)有基于模式推理計(jì)劃能力和沒(méi)有相關(guān)描述語(yǔ)言。在以軟件無(wú)線(xiàn)電為發(fā)展平臺(tái)的感知無(wú)線(xiàn)電研究中，研究表示無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)知識(shí)、計(jì)劃和所需語(yǔ)言是關(guān)鍵技術(shù)，無(wú)線(xiàn)電知識(shí)描述語(yǔ)言(RKRL)應(yīng)運(yùn)而生，它表示了無(wú)線(xiàn)規(guī)則、系統(tǒng)配置、軟件模塊、網(wǎng)絡(luò)傳送、用戶(hù)需求、應(yīng)用環(huán)境等知識(shí)。
參考文獻(xiàn)：
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我國(guó)的現(xiàn)今衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展在擴(kuò)展新的頻段，加強(qiáng)先可用的頻段的利用率以及現(xiàn)在公用干線(xiàn)的通信網(wǎng)都應(yīng)該一步步轉(zhuǎn)向跟隨寬帶化的發(fā)展趨勢(shì)，能夠準(zhǔn)確地利用衛(wèi)星通信技術(shù)來(lái)建立我國(guó)的衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)以及數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。所以對(duì)于衛(wèi)星通信網(wǎng)技術(shù)而言應(yīng)該逐漸的走向小型化的、智能化的未來(lái)方向。從目前我國(guó)的計(jì)算機(jī)科技的水平來(lái)看，假設(shè)把設(shè)備功能全部換由軟件來(lái)進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)，那么由于軟件的特點(diǎn)也就是需要按照一條條的指令來(lái)運(yùn)行，就算我們采用多處理器的方式來(lái)進(jìn)行協(xié)助共同運(yùn)算，也沒(méi)有辦法真正保障高頻率情況下的處理能夠及時(shí)有效，也使得軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)在衛(wèi)星通信領(lǐng)域中的使用范圍明顯受到限制?；谝陨显颍韵略O(shè)計(jì)想法是為了能夠讓軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)能真正應(yīng)用在衛(wèi)星通信方面。
首先我們所有的設(shè)備都需要經(jīng)過(guò)模塊化處理，各個(gè)模塊分開(kāi)保證控制功能，以及各個(gè)模塊之間的高速數(shù)據(jù)的交換問(wèn)題。而信道設(shè)備以及接口設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信道設(shè)備包括調(diào)制解調(diào)器、信道的編譯碼器和置亂器等，在總的CPU的控制之下，信道設(shè)備的具體參數(shù)值可以做到由軟件來(lái)進(jìn)行定義處理。而將無(wú)線(xiàn)射頻的設(shè)備、信道設(shè)備和接口設(shè)計(jì)在衛(wèi)星通信技術(shù)中也是十分關(guān)鍵的存在。再來(lái)考慮到了衛(wèi)星通信技術(shù)有著多址方式，業(yè)務(wù)類(lèi)型廣以及其頻率高且變化區(qū)域廣等各種優(yōu)點(diǎn)，在信道設(shè)備和接口設(shè)備的設(shè)計(jì)選用模塊化的設(shè)計(jì)構(gòu)思。各個(gè)模塊應(yīng)該能夠各自擁有能定義自身功能的各個(gè)軟件接口，而選用的軟件接口更應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)化以方便各個(gè)不同供應(yīng)商的生產(chǎn)。然后在各個(gè)模塊的具體設(shè)計(jì)上面，也要根據(jù)具體運(yùn)算量大小，選擇不同的軟件接口功能。再來(lái)根據(jù)具體的各類(lèi)應(yīng)用環(huán)境，更加靈活地修改和使用數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，并且保證以軟件協(xié)同硬件兩相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。最后就是設(shè)備功能和系統(tǒng)功能的定義要靠網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來(lái)最終實(shí)現(xiàn)。
伴隨著因特網(wǎng)大面積普及及現(xiàn)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)絕對(duì)會(huì)在未來(lái)迎來(lái)更進(jìn)一步的發(fā)展機(jī)會(huì)?，F(xiàn)在我國(guó)逐漸采用自主研發(fā)的通信衛(wèi)星為主體，來(lái)建立完善的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)作為一個(gè)可利用在衛(wèi)星通信方面的技術(shù)來(lái)說(shuō)，也一定會(huì)伴隨衛(wèi)星通信的腳步，成為加速我國(guó)科技發(fā)展的重要技術(shù)。
中圖分類(lèi)號(hào)：TN914文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5312（2011）11-0262-01
作為近年來(lái)信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的無(wú)線(xiàn)通信包括移動(dòng)通信技術(shù)，徹底改變了人信的生活方式和工作方式。無(wú)論是工作還是生活，各種無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備已經(jīng)是人們不可缺少的需要。
移動(dòng)通信技術(shù)，必須解決一些關(guān)鍵的電磁兼容問(wèn)題，使得技術(shù)的發(fā)展建立在一個(gè)合理的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之上，既兼顧到各種無(wú)線(xiàn)電技術(shù)不同種類(lèi)之間的電磁兼容性問(wèn)題，也兼顧到今天和將來(lái)技術(shù)持續(xù)性發(fā)展的電磁兼容性問(wèn)題。研究工作必然包括系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的電磁兼容兩個(gè)方面：作為一個(gè)系統(tǒng)，特別具有高頻器件和電路的無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)，其內(nèi)部的電磁兼容問(wèn)題非常復(fù)雜。對(duì)于高速 信息傳輸系統(tǒng)統(tǒng)尤其要給予重視，這將是下個(gè)世紀(jì)電磁兼容問(wèn)題的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。另外，一些關(guān)鍵的、來(lái)自于系統(tǒng)之間的電磁兼容性問(wèn)題也必須引起重視。
一、寬帶無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)與窄帶無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)之間的電磁兼容問(wèn)題
目前,正在使用的900兆赫頻段（AMPS、TACS、ETACS、GSM900、CDMA800）6和1800兆赫頻段（DCS1800、CDMA）之間是一種倍頻或者準(zhǔn)倍頻關(guān)系，他們之間的低次諧波之間會(huì)出現(xiàn)近似相等的情況，互影響嚴(yán)重，需要嚴(yán)格和認(rèn)真的考慮。目前，大力開(kāi)發(fā)的第三代寬CDMA系統(tǒng)的工作在2400兆赫頻段，其與900和1800兆赫頻段系統(tǒng)的兼容能力將是這項(xiàng)新技術(shù)在未來(lái)幾年取得成功的一個(gè)關(guān)鍵因素。
二、移動(dòng)通信系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)、無(wú)繩和尋呼系統(tǒng)之間的電磁兼容問(wèn)題
移動(dòng)通信系統(tǒng)工程與尋呼系統(tǒng)、包括高速Flex系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題可能成為一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。這些尋呼系統(tǒng)發(fā)射功率大，基站多，影響面大，另外許多用戶(hù)同時(shí)使用移動(dòng)電話(huà)BP機(jī)，以節(jié)約使用費(fèi)。這些因素會(huì)對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)/城市無(wú)線(xiàn)本地接人系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。
三、地面無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)、同溫層系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)之間的電磁兼容性問(wèn)題
當(dāng)“依”系統(tǒng)、“Teldesic”等復(fù)雜和中低軌道系統(tǒng)建成的時(shí)候，這些系統(tǒng)由于直接與地面終端通信，到達(dá)地面的功率遠(yuǎn)高于目前的同步軌道系統(tǒng)，因而與地面無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)之間的兼容問(wèn)題將是全球通信網(wǎng)、特別是移動(dòng)通信網(wǎng)成敗的關(guān)鍵。目前，正在研究和實(shí)施的同溫層移動(dòng)通信系統(tǒng)，由于其定位高度更低，其與衛(wèi)星和地面系統(tǒng)之間的電磁兼容問(wèn)題應(yīng)格外受到關(guān)切。
四、寬帶、超高速移動(dòng)能信息其他系統(tǒng)之間的電磁兼容性問(wèn)題
在將來(lái)，高速寬帶移動(dòng)通信事業(yè)交進(jìn)發(fā)展的主要方向，它是全球個(gè)人多媒體移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。相應(yīng)，寬帶電磁兼容性的研究是非常重要的工作。這一方面是為了提高寬帶移動(dòng)業(yè)務(wù)的可靠性；另一方面是為了降低寬帶業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部、移動(dòng)網(wǎng)內(nèi)部、移動(dòng)網(wǎng)之間、移動(dòng)網(wǎng)和非移動(dòng)網(wǎng)之間、移動(dòng)通信和非通信業(yè)務(wù)設(shè)備之間的干擾，提高兼容工作的能務(wù)和信息的保密性。
五、無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的電磁兼容性
其他的系統(tǒng)很多，包括家用電器、軍事通信、醫(yī)院設(shè)備、廣播等，雖然已經(jīng)制定一些相關(guān)的法律，比如禁止在醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、飛機(jī)上、軍事重地等使用移動(dòng)電話(huà)，但干擾的問(wèn)題從來(lái)就沒(méi)有停止過(guò)。令我們記憶猶新的廣州白云機(jī)場(chǎng)飛機(jī)停飛事件，就是尋呼系統(tǒng)造成的。
總括起來(lái)，由于無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)的發(fā)展，我們面對(duì)下個(gè)的電磁兼容問(wèn)題包括。
（1）系統(tǒng)內(nèi)部和外部、系統(tǒng)之間的工作頻譜設(shè)計(jì)、寄生信號(hào)和非線(xiàn)形發(fā)射及感應(yīng)結(jié)構(gòu)的研究。
（2）各種無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)包括新業(yè)務(wù)的電磁兼容概念、定義和標(biāo)準(zhǔn)的研究。
（3）面向?qū)ο螅绕涫菍掝l帶系統(tǒng)電磁兼容模型，分析方法和實(shí)驗(yàn)方案的研究。
（4）滿(mǎn)足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的概念、定義和方案的研究與提出。
電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在飛速發(fā)展，它們之間的交叉度更是日新月異。教師在講授教材內(nèi)容時(shí)必須時(shí)刻面對(duì)技術(shù)的淘汰和更新，調(diào)整把握對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)所需要的知識(shí)廣度和深度。在教學(xué)過(guò)程中，如果受教材影響較大，顧及教材的完整性，會(huì)導(dǎo)致抽象理論講解過(guò)多，而與學(xué)生的生活距離甚遠(yuǎn)，影響他們的學(xué)習(xí)興趣。
1.2學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和能力薄弱，缺乏信心
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要學(xué)生親自動(dòng)手完成許多具體細(xì)節(jié)性的操作步驟。前期的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程相關(guān)知識(shí)和技能如果沒(méi)有熟練掌握，在課堂上就很難跟上老師的思路和集體性指導(dǎo)。這時(shí)部分學(xué)生往往會(huì)因?yàn)槿狈π判亩艞壊糠謨?nèi)容的訓(xùn)練，并直接影響后面更進(jìn)一步的相關(guān)內(nèi)容的掌握。另外，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力比較差，在缺乏教師指導(dǎo)的情況下，為迎接考試，學(xué)習(xí)形式主要以記憶相關(guān)內(nèi)容，做練習(xí)題為主，不能進(jìn)行自主性的實(shí)踐探索。
1.3電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)課程體系交叉深淺度較難把握
電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)課程體系所包含的多門(mén)計(jì)算機(jī)類(lèi)課程，它們或多或少都與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著深淺不同的交叉聯(lián)系。如果不注重和其他課程的銜接，往往會(huì)出現(xiàn)重復(fù)講授和跨域基礎(chǔ)的深度跳躍講授，不利于學(xué)生的接受和知識(shí)體系的完善。
2現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的教學(xué)改革思路
2.1提升學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)只停留在自身上網(wǎng)的感性認(rèn)識(shí)的水平，對(duì)網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有深入的專(zhuān)業(yè)性理性認(rèn)識(shí)。在教學(xué)內(nèi)容的組織上可以在原來(lái)教材的基礎(chǔ)上，加入教師自身收集整理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中的重大事件以及相關(guān)背景人物的資料，可以讓學(xué)生在全面了解互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的歷史脈絡(luò)的同時(shí)提高文化修養(yǎng)。教師有條件應(yīng)該去國(guó)外或國(guó)內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)進(jìn)修，把自身所見(jiàn)所聞的最新技術(shù)產(chǎn)品成果和最新應(yīng)用在課堂上介紹傳播給學(xué)生，從而可以擴(kuò)大學(xué)生的視野，減少學(xué)生對(duì)相對(duì)枯燥的知識(shí)理論產(chǎn)生的消極情緒，讓學(xué)生能夠緊跟時(shí)代的步伐，為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力積累資本。
2.2加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，解決學(xué)生實(shí)際問(wèn)題
首先要強(qiáng)化基礎(chǔ)的綜合型實(shí)驗(yàn)，把最新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備搬進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課堂，耐心細(xì)心的指導(dǎo)學(xué)生遇到的每一處問(wèn)題，尤其對(duì)于基礎(chǔ)較差又不愿意開(kāi)口的學(xué)生，教師應(yīng)該主動(dòng)多加關(guān)心。另外，教師可以通過(guò)到實(shí)習(xí)基地等用人單位實(shí)地考察，了解學(xué)生未來(lái)工作崗位中需要的基本能力，同時(shí)結(jié)合課程的實(shí)際情況，消化整理后添加與就業(yè)密切相關(guān)的新內(nèi)容。還要盡量關(guān)心學(xué)生面臨的生活實(shí)際問(wèn)題，如課下學(xué)生在宿舍共享上網(wǎng)，局域網(wǎng)聯(lián)機(jī)，舊電腦升級(jí)，外接設(shè)備驅(qū)動(dòng)等。這樣可以拉近教師與學(xué)生的心里距離，無(wú)形中支持鼓勵(lì)學(xué)生的信心。
2.3以專(zhuān)業(yè)整體的高度，幫助學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)
主講教師應(yīng)該利用教研室會(huì)議等集會(huì)時(shí)間主動(dòng)和本專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程的負(fù)責(zé)教師進(jìn)行交流，討論相關(guān)知識(shí)的講授，確立合適的教學(xué)內(nèi)容，避免和其他課程教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，并做好銜接鋪墊，從而讓學(xué)生全面系統(tǒng)地把握網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。比如，前期的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程里講授的相關(guān)知識(shí)在這門(mén)課的某些部分得到深化，后續(xù)的《數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用》、《電子商務(wù)網(wǎng)站建設(shè)》、《電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全》等課程的相關(guān)知識(shí)需要在這門(mén)課里做引導(dǎo)和鋪墊。
2.4改革考核方案，提高實(shí)踐能力考核的比重
以往的考核形式主要筆試卷面為主，平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)為輔。學(xué)生在準(zhǔn)備考試時(shí)主要靠背誦相關(guān)專(zhuān)業(yè)名詞，理解相關(guān)理論步驟，大量突擊相關(guān)習(xí)題來(lái)應(yīng)付考試。另外教師在準(zhǔn)備考題時(shí)也很難全面把握專(zhuān)業(yè)的需要度，這樣就會(huì)偏離課程開(kāi)設(shè)的目的。為了把實(shí)踐能力的考核地位提升，可以讓學(xué)生以宿舍為單位分組，將自行完成有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)連接，配置簡(jiǎn)單服務(wù)器軟件的步驟，以及共享上網(wǎng)，劃分子網(wǎng)等試驗(yàn)綜合成總結(jié)報(bào)告，提交作為考核的主要內(nèi)容。
由于井下采礦具有作業(yè)人員在井下流動(dòng)性大、地面人員難以及時(shí)掌握井下人員分布和作業(yè)進(jìn)展情況以及下井后就無(wú)法確切地知道他們所處位置等特點(diǎn)，礦井一旦發(fā)生透水、火災(zāi)等事故時(shí)地面工作人員因不能實(shí)時(shí)了解井下情況，會(huì)給搶險(xiǎn)救災(zāi)工作帶來(lái)極大的困難。特別是在突發(fā)冒頂和人員被埋的緊急情況下，由于人工描述不清或不能及時(shí)精確、自動(dòng)探測(cè)被埋人員的準(zhǔn)確位置，在低效率的管理模式下喪失寶貴生命的有效搶救時(shí)間。井下定位系統(tǒng)的核心識(shí)別設(shè)備采用具有國(guó)際先進(jìn)水平的SUPER-RFID技術(shù)，它能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地將井下各個(gè)區(qū)域人員及設(shè)備的動(dòng)態(tài)情況反映到地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時(shí)掌握井下人員、設(shè)備的分布狀況和每個(gè)礦工的運(yùn)動(dòng)軌跡，以便于進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，救援人員也可根據(jù)井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時(shí)采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。
（二）無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)
無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)，是一種電子標(biāo)簽或者無(wú)線(xiàn)標(biāo)簽，利用無(wú)線(xiàn)射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID已經(jīng)在日常生活中得到廣泛的應(yīng)用，RFID的發(fā)展得益于芯片技術(shù)、無(wú)線(xiàn)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)交換與編碼技術(shù)、信息化處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的綜合發(fā)展。RFID標(biāo)簽具有體積小、容量大、壽命長(zhǎng)、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，可支持快速讀寫(xiě)、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長(zhǎng)期跟蹤管理。成本的節(jié)約和效率的提升，促使RFID技術(shù)成為各個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化的重要切入點(diǎn)。近年來(lái)，隨著在物流、制造、公共信息服務(wù)等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，RFID技術(shù)自身的產(chǎn)業(yè)化也在穩(wěn)步發(fā)展之中，在行業(yè)中的應(yīng)用也日益廣泛和深入。同時(shí)，RFID技術(shù)開(kāi)始與通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，朝著構(gòu)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品、人員信息實(shí)時(shí)共享的物聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)邁進(jìn)，而這也正是RFID產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的動(dòng)力所在。
（三）將RFID應(yīng)用在礦井中的優(yōu)勢(shì)
隨著科技的不斷發(fā)展，將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到井下作業(yè)中，既能夠有效地避免重大事故的發(fā)生或者將損失減小到最低，又能夠提高生產(chǎn)效率。我國(guó)現(xiàn)已有多家礦山企業(yè)開(kāi)始嘗試RFID技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)井下作業(yè)管理，這就是在RFID射頻識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)上搭建的一條地面上下溝通的橋梁，使地面人員能夠及時(shí)動(dòng)態(tài)地了解井下人員、車(chē)輛、設(shè)備的身份、分布以及作業(yè)情況，一方面可以應(yīng)用于井下安全管理，一旦有事故發(fā)生，地面人員可以準(zhǔn)確、及時(shí)、快速地進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)等等；另一方面還可以改善井下的生產(chǎn)調(diào)度，通過(guò)動(dòng)態(tài)地獲取無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備的方位信息等，同時(shí)，該系統(tǒng)還具備人員考勤功能，亦可對(duì)進(jìn)出礦場(chǎng)的人員及車(chē)輛進(jìn)行身份識(shí)別，以保障礦場(chǎng)的生產(chǎn)安全和財(cái)產(chǎn)安全。
（四）井下定位系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
1.系統(tǒng)構(gòu)成
井下定位系統(tǒng)設(shè)備主要包括：中心站主機(jī)、數(shù)據(jù)通信服務(wù)器、人員定位系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)射頻單元識(shí)別讀卡分站以及識(shí)別卡、礦用人員管理系統(tǒng)軟件、信息傳輸接口、通訊電纜、礦用隔爆兼直流穩(wěn)壓電源等組成。目前國(guó)內(nèi)井下人員定位系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大部分是采用的RS485遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，它具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單、傳輸距離遠(yuǎn)和可靠性高等特點(diǎn)。
2.工作原理
井下人員定位系統(tǒng)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和要實(shí)現(xiàn)的功能，在礦燈收發(fā)處、礦井出入口、各個(gè)巷道分叉口和作業(yè)人員可能經(jīng)過(guò)的通道中安放若干個(gè)無(wú)線(xiàn)標(biāo)識(shí)讀卡分站（每一臺(tái)具有不同的ID號(hào)），將它們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連線(xiàn)與地面控制中心的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。每個(gè)井下作業(yè)人員攜帶的礦燈上安裝一個(gè)具有唯一標(biāo)示號(hào)的無(wú)線(xiàn)標(biāo)簽（標(biāo)示號(hào)與標(biāo)簽攜帶人的身份、礦名、作業(yè)大隊(duì)和班組在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)里唯一對(duì)應(yīng)），當(dāng)作業(yè)人員出入井下時(shí)只要通過(guò)或接近安裝在通道內(nèi)任何一個(gè)標(biāo)識(shí)讀卡分站，基站即會(huì)自動(dòng)識(shí)別到路過(guò)人的標(biāo)示號(hào)并立即上傳到地面控制中心的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)程序?qū)o(wú)線(xiàn)標(biāo)簽的標(biāo)示號(hào)（對(duì)應(yīng)到個(gè)人）、無(wú)線(xiàn)標(biāo)識(shí)讀卡分站的ID號(hào)（對(duì)應(yīng)井下的具置）、該基站返回的強(qiáng)度信號(hào)和確切時(shí)間等信息實(shí)時(shí)記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)里，數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序可以對(duì)庫(kù)里存放的信息很方便地進(jìn)行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和生成報(bào)表等操作。如某個(gè)人目前所處位置的查詢(xún)、某區(qū)域的人員情況統(tǒng)計(jì)并在基于地形圖的背景上顯示出來(lái)、地面人員對(duì)井下人員呼叫、井下人員向地面人員報(bào)警、利用統(tǒng)計(jì)和報(bào)表生成功能構(gòu)成礦山考勤系統(tǒng)。除日常管理之外，最重要的是井下人員定位系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)緊急輔助救援工作具有不可替代的作用，萬(wàn)一井下發(fā)生事故或?yàn)?zāi)難，可在電腦上立刻查出事故地點(diǎn)的人員數(shù)量和事發(fā)后人員的動(dòng)態(tài)分布情況，考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等多種因素，為及時(shí)組織救援在極短的時(shí)間提供準(zhǔn)確和科學(xué)可靠的決策依據(jù)。從而避免了傳統(tǒng)人工方式傳遞信息的低效率、不準(zhǔn)確、救援的盲目性和冒險(xiǎn)性，為有效地組織救援贏得寶貴的生命時(shí)間，使災(zāi)難的危害降到最小提供非常重要的不可替代的決策支持。
二、井下定位系統(tǒng)功能
井下人員定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的基本功能如下：
（一）通過(guò)礦區(qū)圖形信息作為用戶(hù)界面可以實(shí)時(shí)顯示和查詢(xún)井下情況。
（二）任何時(shí)間段（計(jì)算機(jī)由記錄的）井下全部或某個(gè)識(shí)別讀卡分站范圍有多少人。
（三）每個(gè)人在井下任一時(shí)間用表格方式表示的活動(dòng)軌跡。
（四）查詢(xún)一個(gè)人當(dāng)前的實(shí)際位置，查詢(xún)一組人當(dāng)前的實(shí)際位置。
（五）地面人員對(duì)井下人員呼叫或井下人員向地面人員報(bào)警，方便調(diào)度中心快速電話(huà)聯(lián)系該人員和出現(xiàn)緊急情況時(shí)及時(shí)組織救援。
（六）井下人員在井下超過(guò)工作和升井時(shí)間自動(dòng)向地面值班人員報(bào)警，便于管理者及時(shí)查明原因和組織搜救。
（七）查詢(xún)相關(guān)人員在任一識(shí)別讀卡分站的到/離時(shí)間和工作時(shí)間等信息，用于督促和落實(shí)重要巡查人員按時(shí)準(zhǔn)點(diǎn)到位進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)試處理，從制度和技術(shù)手段上杜絕人為因素而造成的相關(guān)事故隱患。
（八）井下人員總?cè)藬?shù)在巷道中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分布圖，計(jì)算機(jī)程序管理背景是根據(jù)井下的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況制作的礦區(qū)巷道地理圖，井下人員分布情況可生動(dòng)形象地顯示在屏幕上。
（九）數(shù)據(jù)庫(kù)操作管理界面采用具有權(quán)限管理的基于局域網(wǎng)模式，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)共享供多個(gè)用戶(hù)同時(shí)在不同地點(diǎn)查看。
（十）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)算出各類(lèi)人員井下的各類(lèi)報(bào)表（月報(bào)、周報(bào)和日?qǐng)?bào)，如果需要的話(huà)可以隨時(shí)生成），如生產(chǎn)作業(yè)人員出入井時(shí)間表、出勤報(bào)表、加班報(bào)表、統(tǒng)計(jì)管理人員的巡查情況報(bào)表、請(qǐng)假和缺勤報(bào)表等，若有必要還可與工資報(bào)表系統(tǒng)提供軟件接口。
（十一）參觀(guān)訪(fǎng)問(wèn)人員所處位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是否按要求到達(dá)指定區(qū)域或已進(jìn)入危險(xiǎn)地帶。
（十二）一旦發(fā)生事故，能及時(shí)查出有多少人遇險(xiǎn)，遇險(xiǎn)人員在哪里和確定他們的身份。
（十三）搶險(xiǎn)救援時(shí)采用手持移動(dòng)搜救器，快速準(zhǔn)確地識(shí)別遇險(xiǎn)人員被埋人員具體地點(diǎn)、深度和方位，及時(shí)搶救有生還可能的人員，明顯提高搶險(xiǎn)效率和救援效果。
（十四）可實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備管理包括井下車(chē)輛和其他重要移動(dòng)設(shè)備的實(shí)時(shí)位置識(shí)別等。
三、井下定位系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
（一）使用全球開(kāi)放的ISM頻段，無(wú)須申請(qǐng)和付費(fèi)。
（二）多功能：實(shí)現(xiàn)了井下人員實(shí)時(shí)跟蹤定位、輔助考勤、軌跡查詢(xún)等重要安全管理功能。
（三）高容量：在井下可容納數(shù)百個(gè)礦用型讀卡器，以及大型礦業(yè)數(shù)萬(wàn)員工同時(shí)使用標(biāo)識(shí)卡。
（四）無(wú)線(xiàn)標(biāo)簽與讀卡分站之間可實(shí)現(xiàn)雙向高速數(shù)據(jù)交換，透明/加密傳送數(shù)據(jù)和信息，即應(yīng)用靈活又保證了數(shù)據(jù)安全，為在人員定位網(wǎng)上擴(kuò)展移動(dòng)數(shù)據(jù)采集、地面井下雙向信息交換和移動(dòng)瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了平臺(tái)支持。
（五）多種技術(shù)集成：系統(tǒng)集成了RFID技術(shù)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、總線(xiàn)傳輸?shù)取?/p>
（六）定位系統(tǒng)可以向目標(biāo)發(fā)出呼叫信息，如一般呼叫、緊急呼叫、撤離呼叫等信息；可以呼叫一個(gè)特定目標(biāo)，也可以呼叫多個(gè)目標(biāo)（群呼）；信息可以在第一時(shí)刻立即傳達(dá)到每一個(gè)人，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息傳遞。緊急情況下，井下人員還可以通過(guò)便攜式卡向系統(tǒng)發(fā)出呼救信號(hào)，從而得到其他人員的及時(shí)救助。
（七）通過(guò)系統(tǒng)采集井下人員的分布情況，支持事故后準(zhǔn)確地判斷人員所處位置，為實(shí)施應(yīng)急救援創(chuàng)造有利條件。
四、井下定位系統(tǒng)作為輔助救援必要性
眾所周知，國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)事故時(shí)有發(fā)生，如何加強(qiáng)安全生產(chǎn)和安全監(jiān)督工作力度，當(dāng)災(zāi)難降臨后如何提高救援和搜救工作效率，這類(lèi)問(wèn)題涉及國(guó)家、企業(yè)和個(gè)人的切身利益，涉及建立和諧社會(huì)維護(hù)安定團(tuán)結(jié)局面的大事。因此，國(guó)家各級(jí)主管部門(mén)和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該盡一切可能將這類(lèi)問(wèn)題解決好。井下人員定位系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)緊急輔助救援工作具有不可替代的作用，萬(wàn)一井下發(fā)生事故或?yàn)?zāi)難，可在電腦上立刻查出事故地點(diǎn)的人員數(shù)量和事發(fā)后人員的動(dòng)態(tài)分布情況，考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等多種因素，為及時(shí)組織救援在極短的時(shí)間提供準(zhǔn)確和科學(xué)可靠的決策依據(jù)。從而避免了傳統(tǒng)人工方式傳遞信息的低效率、不準(zhǔn)確、救援的盲目性和冒險(xiǎn)性，為有效地組織救援贏得寶貴的生命時(shí)間，使災(zāi)難的危害降到最小提供非常重要的不可替代的決策支持。井下人員定位系統(tǒng)是整個(gè)礦山行業(yè)安全生產(chǎn)和穩(wěn)定發(fā)展的需求，它可以提高安全生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理水平，在災(zāi)害輔助救援時(shí)發(fā)揮重要作用。盡管目前井下人員定位系統(tǒng)還不像瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)那樣已成行業(yè)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，但科學(xué)技術(shù)進(jìn)步是礦山行業(yè)安全生產(chǎn)發(fā)展的必由之路，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，它的技術(shù)會(huì)不斷發(fā)展而其應(yīng)用會(huì)得到進(jìn)一步普及。
1896年3月24日，波波夫?qū)o(wú)線(xiàn)電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米，做了用無(wú)線(xiàn)電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)拉開(kāi)新的序幕。
1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無(wú)線(xiàn)電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信，第一次實(shí)際性地使用無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)。
1901年，他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)電通信，從此人類(lèi)進(jìn)入無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年，美國(guó)人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線(xiàn)問(wèn)題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)迅速普及開(kāi)來(lái)[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿(mǎn)足遙控、遙測(cè)和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來(lái)微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代，使電子計(jì)算機(jī)信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱(chēng)，是一門(mén)綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代，就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無(wú)限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。雖然無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越，但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。
2無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無(wú)線(xiàn)傳播手段代替，無(wú)論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍，實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂(yōu)參半，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線(xiàn)路線(xiàn)、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下，人們對(duì)通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無(wú)法預(yù)知，而無(wú)線(xiàn)電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無(wú)阻，隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開(kāi)方便之門(mén)，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無(wú)線(xiàn)電通信比起有線(xiàn)通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通，這也是無(wú)線(xiàn)架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線(xiàn)路線(xiàn)、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題，但其信號(hào)容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來(lái)都是讓人頭疼的問(wèn)題，目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱，其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn)，因此，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話(huà)題。
3無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對(duì)以上無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的缺陷，筆者認(rèn)為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試，主要可總結(jié)一下八點(diǎn)：
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號(hào)上的穩(wěn)定，避免通信信號(hào)收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話(huà)音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶(hù)信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對(duì)于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3]，尤其近年來(lái)世界范圍內(nèi)全面展開(kāi)，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)正朝著無(wú)線(xiàn)接入寬帶化的方向演進(jìn)，這個(gè)方向?qū)o(wú)線(xiàn)電通信信號(hào)源穩(wěn)定來(lái)說(shuō)的確非常之重要。
3.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。個(gè)人信息話(huà)，能夠有效地減低傳輸路線(xiàn)的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無(wú)線(xiàn)應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展得到大幅度的推動(dòng)，促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開(kāi)發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過(guò)固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線(xiàn)本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿(mǎn)足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過(guò)渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過(guò)渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對(duì)象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升，這一點(diǎn)對(duì)保持通信暢通方面解決了信號(hào)容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號(hào)傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍(lán)牙做出來(lái)的傳感器隨時(shí)反映出用戶(hù)所需要的信號(hào)方向，一旦連接到Internet上的話(huà)，即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。
3.7推廣軟件無(wú)線(xiàn)電
軟件無(wú)線(xiàn)電通信偵察與對(duì)抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場(chǎng)，對(duì)于無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來(lái)說(shuō)將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒(méi)有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語(yǔ)
回顧無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展歷程，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的傳輸路線(xiàn)、傳輸距離、通信靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來(lái)愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來(lái)愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。鑒于市場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用，盡管我國(guó)的無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快，但面對(duì)我國(guó)12億人口的通信需求，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)普及率低的問(wèn)題，面對(duì)我國(guó)12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無(wú)力了。同時(shí)，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)愈來(lái)愈激烈競(jìng)爭(zhēng)局面促使各無(wú)線(xiàn)電通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營(yíng)業(yè)水平，為市場(chǎng)提供豐更加富的選擇，滿(mǎn)足用戶(hù)各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此，在無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開(kāi)發(fā)的發(fā)展?jié)摿o(wú)窮，這要求我們積極加快無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域的科技進(jìn)步，為無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號(hào)與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
[2]《數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)》LeonW.Couch,II電子工業(yè)出版社.
[3]《現(xiàn)代通信原理》曹志剛清華大學(xué)出版社.
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(yùn)行應(yīng)運(yùn)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(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱(chēng)為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國(guó)的電力通信網(wǎng)經(jīng)過(guò)幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過(guò)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(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)不依賴(lài)于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡(jiǎn)單介紹一下無(wú)線(xiàn)通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。
二、無(wú)線(xiàn)技術(shù)介紹
（一）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的概念
目前，無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)基站、無(wú)線(xiàn)終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
（二）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)（WWAN）。
總的來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)主要有：3.5GHz無(wú)線(xiàn)接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)接入和寬帶無(wú)線(xiàn)接入。其中寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。
1.主流無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)將成為未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
除了上述主流的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)外，目前已存在的無(wú)線(xiàn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長(zhǎng)距離通信技術(shù)。
（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(zhǎng)900納米左右的近紅外線(xiàn)。
（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開(kāi)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(shí)別，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線(xiàn)三個(gè)基本要素組成。
（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱(chēng)為是無(wú)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(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，作為有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的延伸，對(duì)于特殊地點(diǎn)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(guò)空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線(xiàn)電波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，所以非常容易受到來(lái)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(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對(duì)較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問(wèn)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(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿(mǎn)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(hào)覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)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(lái)移動(dòng)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(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒(méi)有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來(lái)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(wú)線(xiàn)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(duì)目標(biāo)對(duì)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(cè)、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(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)。
（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?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)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(guó)家、日本、韓國(guó)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(shí)用的階段，還有很多國(guó)家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
（五）LMDS技術(shù)分析
本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的固定寬帶無(wú)線(xiàn)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(yǔ)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(wú)線(xiàn)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(guò)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(hào)發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶(hù)端設(shè)備接收并將射頻信號(hào)還原為ATM基帶信號(hào)，在無(wú)需為每個(gè)用戶(hù)專(zhuān)門(mén)鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ(chēng)高帶寬無(wú)線(xiàn)傳輸。
（六）MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問(wèn)題且信號(hào)質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)挘疃嗖怀^(guò)200MHz。其次，MMDS對(duì)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(wú)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(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠(chǎng)家的設(shè)備存在兼容性問(wèn)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(diǎn)，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(hù)容量；它提高了信號(hào)抗信道衰落的能力，使無(wú)線(xiàn)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(shí)用技術(shù)，所以對(duì)數(shù)字系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說(shuō)除數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)外，還可以傳輸用戶(hù)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(hào)，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
（八）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本。與租用線(xiàn)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(jiǎn)潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢(shì)可以更快地滿(mǎn)足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對(duì)未來(lái)的發(fā)展是有保障的，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來(lái)，微波傳輸系統(tǒng)將升級(jí)到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營(yíng)商未來(lái)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(lái)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(hù)，可以利用衛(wèi)星作為用戶(hù)連至固定有線(xiàn)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(shí)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(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)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(jià)。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(wú)線(xiàn)技術(shù)綜合比較
目前無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)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(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無(wú)縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無(wú)線(xiàn)接入。
首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒(méi)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(méi)有統(tǒng)一的國(guó)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(yàn)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(kāi)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(wú)線(xiàn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線(xiàn)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(fèi)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)。
Abstract:ThispaperpresentsalevelofcollaborationhybridDistributedIntrusionDetectionSystemModel.Themodelwillbetheprotectionofthenetworkisdividedintoanumberofsafetymanagementarea,mainlyduetothedetectionofagents,surveillanceagents,policyenforcementagentiscomposedofthreeparts.Thewholemodelinthedistributionofsourcesofdata,analysisofthedistributionofdetection,multi-regionalcollaborationofthethreetestinglevelsreflectthecharacteristicsoftheDistributedIntrusionDetection.
Keywords:DistributedIntrusionDetection;agent;collaboration
前言
在寬帶網(wǎng)建設(shè)中,除了增加骨干網(wǎng)傳輸通路的帶寬、網(wǎng)上服務(wù)器的處理能力及路由器速度以外,主要是緩解用戶(hù)接入網(wǎng)瓶頸。目前,寬帶用戶(hù)接入技術(shù)主要有高速數(shù)字環(huán)路(xDSL)、光纖接入方式、雙向混合光纖/同軸電纜(HFC)和寬帶無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(如MMDS和LMDS)等手段。其中,寬帶無(wú)線(xiàn)接入是近年來(lái)新興的一種接入手段。本文將重點(diǎn)探討寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)及其應(yīng)用前景。
1.無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
1.1首先,話(huà)音通信和寬帶數(shù)據(jù)通信逐漸無(wú)線(xiàn)化。隨著固定無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)和移動(dòng)通信系統(tǒng)在技術(shù)和市場(chǎng)方面的發(fā)展,通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行通信的用戶(hù)數(shù)量急劇增長(zhǎng),在幾年后,無(wú)線(xiàn)話(huà)音通信和窄帶數(shù)據(jù)通信的用戶(hù)數(shù)量將可能超過(guò)有線(xiàn)用戶(hù)。目前在中國(guó)的部分地區(qū),移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)的增長(zhǎng)數(shù)量已超過(guò)有線(xiàn)電話(huà)用戶(hù)的增長(zhǎng)。
1.2無(wú)線(xiàn)通信須適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)的普及和電子商務(wù)等新業(yè)務(wù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量正以指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng),其中使用IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)量更是急劇增加。固定無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)和移動(dòng)通信系統(tǒng)須適應(yīng)IP通信業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,并逐漸向高速、寬帶通信網(wǎng)推進(jìn)。
1.3無(wú)線(xiàn)通信與有線(xiàn)通信始終在互補(bǔ)支持發(fā)展。與無(wú)線(xiàn)通信相比,有線(xiàn)通信具有容量大、速率高、寬頻帶和傳輸質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn),能滿(mǎn)足高速數(shù)據(jù)通信和寬帶多媒體業(yè)務(wù)的通信需求。在無(wú)線(xiàn)通信方面,第三代移動(dòng)通信擬達(dá)到的目標(biāo)是靜止?fàn)顟B(tài)下為2Mbit/s,10GHz頻段下的固定無(wú)線(xiàn)接入通信已可實(shí)現(xiàn)20Mbit/s左右或更高速率。更高頻段的無(wú)線(xiàn)接入亦在向更高速率邁進(jìn),無(wú)線(xiàn)通信正利用其實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信的優(yōu)勢(shì)始終與有線(xiàn)通信在互補(bǔ)支持發(fā)展著。
2.無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)在通信網(wǎng)中的定位
無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的主要作用是,在一定條件下,用于提供本地交換局至用戶(hù)終端之間的通信傳輸,但不提供局間漫游服務(wù)。在建筑物內(nèi)或局部區(qū)域,可通過(guò)移動(dòng)終端提供服務(wù)。在地形復(fù)雜的山區(qū)、海島或用戶(hù)稀少、分散的農(nóng)村地區(qū),鋪設(shè)有線(xiàn)電纜比較困難、投資大,用戶(hù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力較低,只有選用無(wú)線(xiàn)接入技術(shù),才能解決電話(huà)普及與運(yùn)營(yíng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的矛盾。在遇到洪水、地震、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害時(shí),無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)可作為有線(xiàn)通信網(wǎng)的臨時(shí)應(yīng)急系統(tǒng)快速提供基本業(yè)務(wù)服務(wù)。
在通信網(wǎng)中,無(wú)線(xiàn)接3.無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)
3.1MMDS接入技術(shù)
MMDS多路微波分配系統(tǒng)已成為有線(xiàn)電視系統(tǒng)的重要組成部分,MMDS是以傳送電視節(jié)目為目的,模擬MMDS只能傳8套節(jié)目,隨著數(shù)字圖像/聲音技術(shù)和對(duì)高速數(shù)據(jù)的社會(huì)需求的出現(xiàn),模擬MMDS正在向數(shù)字MMDS過(guò)渡。MMDS的頻率是2.5～2.7MHz。它的優(yōu)點(diǎn)是:雨衰可以忽略不計(jì);器件成熟;設(shè)備成本低。它的不足是帶寬有限,僅200MHz。許多通信公司看中用LMDS技術(shù)來(lái)作為數(shù)據(jù)、話(huà)音和視頻的雙向無(wú)線(xiàn)高速接入網(wǎng)。但由于MMDS的成本遠(yuǎn)低于LMDS,技術(shù)也更成熟,因而通信公司愿意從MMDS入手。它們正在通過(guò)數(shù)字MMDS開(kāi)展無(wú)線(xiàn)雙向高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),主要是雙向無(wú)線(xiàn)高速英特網(wǎng)業(yè)務(wù)。
近年,我國(guó)有的大城市已經(jīng)成功地建成了數(shù)字MMDS系統(tǒng),并且已經(jīng)投入使用。不僅傳送多套電視節(jié)目,同時(shí)還將傳送高速數(shù)據(jù),成為我國(guó)數(shù)字MMDS應(yīng)用的先驅(qū)。數(shù)字MMDS不應(yīng)該單純?yōu)榱硕鄠麟娨暪?jié)目,而應(yīng)該充分發(fā)揮數(shù)字系統(tǒng)的功能,同時(shí)傳送高速數(shù)據(jù),開(kāi)展增值業(yè)務(wù)。高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)也為MMDS經(jīng)營(yíng)者帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)閿?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收入遠(yuǎn)高于電視業(yè)務(wù)的收入。
3.2LMDS接入技術(shù)
本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)LMDS工作于24GHz～38GHz頻段,帶寬在1.3GHz左右,傳輸容量大和應(yīng)用靈活等特點(diǎn)使其成為目前倍受矚目的天線(xiàn)寬帶接入技術(shù)。
一個(gè)完整的LMDS系統(tǒng)由四部分組成,分別是本地光纖骨干網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心(NOC)、基站系統(tǒng)、用戶(hù)端設(shè)備(CPE)。
寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)主要有多通道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(MMDS)和本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)兩種。它們是在成熟的微波傳輸技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的,所采用的調(diào)制方式與微波傳輸相似,主要為相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之處是MMDS和LMDS均采用一點(diǎn)多址方式,微波傳輸則采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式。
LMDS的特點(diǎn)是:
(1)LMDS的帶寬可與光纖相比擬,實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)“光纖”到樓,可用頻帶至少1GHz。與其他接入技術(shù)相比,LMDS是最后一公里光纖的靈活替代技術(shù)。
(2)光纖傳輸速率高達(dá)Gb/s,而LMDS傳輸速率可達(dá)155Mb/s,穩(wěn)居第二。
(3)LMDS可支持所有主要的話(huà)音和數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。
(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz頻率上,被許可的頻率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz獲得的許可較多,該頻段具有較寬松的頻譜范圍,最有潛力提供多種業(yè)務(wù)。
LMDS的缺點(diǎn)是:
(1)傳輸距離很短,僅5～6Km,因而不得不采用多個(gè)小蜂窩結(jié)構(gòu)來(lái)覆蓋一個(gè)城市。
(2)多蜂窩系統(tǒng)復(fù)雜。
(3)設(shè)備成本高。
(4)雨衰太大,降雨時(shí)很難工作。
3.3WCDMA接入技術(shù)
WCDMA技術(shù)能為用戶(hù)帶來(lái)最高2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率,在這樣的條件下,現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中應(yīng)用的任何媒體都能通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)輕松地傳遞。WCDMA的優(yōu)勢(shì)在于,碼片速率高,有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發(fā)射分集,可以解決多徑問(wèn)題和衰落問(wèn)題,采用Turbo信道編解碼,提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速率,FDD制式能夠提供廣域的全覆蓋。下行基站區(qū)分采用獨(dú)有的小區(qū)搜索方法,無(wú)需基站間嚴(yán)格同步;采用連續(xù)導(dǎo)頻技術(shù),能夠支持高速移動(dòng)終端。相比第二代的移動(dòng)通信技術(shù),WCDMA具有:更大的系統(tǒng)容量
、更優(yōu)的話(huà)音質(zhì)量、更高的頻譜效率、更快的數(shù)據(jù)速率、更強(qiáng)的抗衰落能力、更好的抗多徑性、能夠應(yīng)用于高達(dá)500Km/h的移動(dòng)終端的技術(shù)優(yōu)勢(shì),而且能夠從GSM系統(tǒng)進(jìn)行平滑過(guò)渡,保證運(yùn)營(yíng)商的投資,為3G運(yùn)營(yíng)提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。WCDMA通過(guò)有效地利用寬頻帶,不僅能順暢地處理聲音、圖像數(shù)據(jù)、與互聯(lián)網(wǎng)快速連接,而且WCDMA和MPEG-4技術(shù)結(jié)合起來(lái)還可以處理真實(shí)的動(dòng)態(tài)圖像。
3.43G通信技術(shù)
在上述通信技術(shù)的基礎(chǔ)之上,無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)將邁向3G通信技術(shù)時(shí)代。3G強(qiáng)大的帶寬和傳輸速率給多媒體通信提供了高速傳輸?shù)目赡苄浴耐ㄐ湃萘可?3G較第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)有大幅提升。另外,3G有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發(fā)射分集,可以解決多徑問(wèn)題和衰落問(wèn)題,使傳輸速率有了大幅提高,該技術(shù)又稱(chēng)為國(guó)際移動(dòng)電話(huà)2000,該技術(shù)規(guī)定,移動(dòng)終端以車(chē)速移動(dòng)時(shí),其傳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)速率為144Kbps,室外靜止或步行時(shí)速率為384Kbps,而室內(nèi)為2Mbps。但這些要求并不意味著用戶(hù)可用速率就可以達(dá)到2Mbps,因?yàn)槭覂?nèi)速率還將依賴(lài)于建筑物內(nèi)詳細(xì)的頻率規(guī)劃以及組織與運(yùn)營(yíng)商協(xié)作的緊密程度。然而,無(wú)線(xiàn)LAN一類(lèi)的高速業(yè)務(wù)的速率已可達(dá)54Mbps。
一、無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國(guó)物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的誕生，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)，那天俄國(guó)當(dāng)局定為“無(wú)線(xiàn)電發(fā)明日”。
1896年3月24日，波波夫?qū)o(wú)線(xiàn)電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米，做了用無(wú)線(xiàn)電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)拉開(kāi)新的序幕。
1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無(wú)線(xiàn)電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信，第一次實(shí)際性地使用無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)。
1901年，他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)電通信，從此人類(lèi)進(jìn)入無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年，美國(guó)人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線(xiàn)問(wèn)題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)迅速普及開(kāi)來(lái)。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿(mǎn)足遙控、遙測(cè)和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來(lái)微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代，使電子計(jì)算機(jī)信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱(chēng)，是一門(mén)綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代，就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無(wú)限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。雖然無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越，但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。
二、無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無(wú)線(xiàn)傳播手段代替，無(wú)論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍，實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂(yōu)參半，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線(xiàn)路線(xiàn)、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下，人們對(duì)通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無(wú)法預(yù)知，而無(wú)線(xiàn)電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無(wú)阻，隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開(kāi)方便之門(mén)，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無(wú)線(xiàn)電通信比起有線(xiàn)通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通，這也是無(wú)線(xiàn)架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線(xiàn)路線(xiàn)、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題，但其信號(hào)容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來(lái)都是讓人頭疼的問(wèn)題，目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱，其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn)，因此，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話(huà)題。
三、無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對(duì)以上無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的缺陷，筆者認(rèn)為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試，主要可總結(jié)一下八點(diǎn)：
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號(hào)上的穩(wěn)定，避免通信信號(hào)收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話(huà)音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶(hù)信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對(duì)于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用，尤其近年來(lái)世界范圍內(nèi)全面展開(kāi)，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)正朝著無(wú)線(xiàn)接入寬帶化的方向演進(jìn)，這個(gè)方向?qū)o(wú)線(xiàn)電通信信號(hào)源穩(wěn)定來(lái)說(shuō)的確非常之重要。
3.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。個(gè)人信息話(huà)，能夠有效地減低傳輸路線(xiàn)的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無(wú)線(xiàn)應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展得到大幅度的推動(dòng)，促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開(kāi)發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過(guò)固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線(xiàn)本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿(mǎn)足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過(guò)渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過(guò)渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對(duì)象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升，這一點(diǎn)對(duì)保持通信暢通方面解決了信號(hào)容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號(hào)傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍(lán)牙做出來(lái)的傳感器隨時(shí)反映出用戶(hù)所需要的信號(hào)方向，一旦連接到Internet上的話(huà)，即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。
3.7推廣軟件無(wú)線(xiàn)電
軟件無(wú)線(xiàn)電通信偵察與對(duì)抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場(chǎng)，對(duì)于無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來(lái)說(shuō)將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒(méi)有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
四、結(jié)束語(yǔ)
回顧無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展歷程，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的傳輸路線(xiàn)、傳輸距離、通信靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來(lái)愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來(lái)愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。鑒于市場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用，盡管我國(guó)的無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快，但面對(duì)我國(guó)12億人口的通信需求，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)普及率低的問(wèn)題，面對(duì)我國(guó)12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無(wú)力了。同時(shí)，無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)愈來(lái)愈激烈競(jìng)爭(zhēng)局面促使各無(wú)線(xiàn)電通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營(yíng)業(yè)水平，為市場(chǎng)提供豐更加富的選擇，滿(mǎn)足用戶(hù)各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此，在無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開(kāi)發(fā)的發(fā)展?jié)摿o(wú)窮，這要求我們積極加快無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域的科技進(jìn)步，為無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號(hào)與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
二、無(wú)線(xiàn)技術(shù)介紹
（一）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的概念
目前，無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)基站、無(wú)線(xiàn)終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
（二）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)（WWAN）。
總的來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)主要有：3.5GHz無(wú)線(xiàn)接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)接入和寬帶無(wú)線(xiàn)接入。其中寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。
1.主流無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)將成為未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
除了上述主流的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)外，目前已存在的無(wú)線(xiàn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長(zhǎng)距離通信技術(shù)。
（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(zhǎng)900納米左右的近紅外線(xiàn)。
（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開(kāi)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(shí)別，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線(xiàn)三個(gè)基本要素組成。
（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱(chēng)為是無(wú)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(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，作為有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的延伸，對(duì)于特殊地點(diǎn)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(guò)空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線(xiàn)電波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，所以非常容易受到來(lái)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(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對(duì)較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問(wèn)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(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿(mǎn)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(hào)覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)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(lái)移動(dòng)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(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒(méi)有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來(lái)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(wú)線(xiàn)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(duì)目標(biāo)對(duì)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(cè)、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(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)。
（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?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)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(guó)家、日本、韓國(guó)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(shí)用的階段，還有很多國(guó)家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
（五）LMDS技術(shù)分析
本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的固定寬帶無(wú)線(xiàn)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(yǔ)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(wú)線(xiàn)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(guò)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(hào)發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶(hù)端設(shè)備接收并將射頻信號(hào)還原為ATM基帶信號(hào)，在無(wú)需為每個(gè)用戶(hù)專(zhuān)門(mén)鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ(chēng)高帶寬無(wú)線(xiàn)傳輸。
（六）MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問(wèn)題且信號(hào)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(guò)200MHz。其次，MMDS對(duì)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(wú)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(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠(chǎng)家的設(shè)備存在兼容性問(wèn)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(diǎn)，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(hù)容量；它提高了信號(hào)抗信道衰落的能力，使無(wú)線(xiàn)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(shí)用技術(shù)，所以對(duì)數(shù)字系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說(shuō)除數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)外，還可以傳輸用戶(hù)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(hào)，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
（八）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本。與租用線(xiàn)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(jiǎn)潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢(shì)可以更快地滿(mǎn)足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對(duì)未來(lái)的發(fā)展是有保障的，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來(lái)，微波傳輸系統(tǒng)將升級(jí)到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營(yíng)商未來(lái)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(lái)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(hù)，可以利用衛(wèi)星作為用戶(hù)連至固定有線(xiàn)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(shí)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(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)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(jià)。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(wú)線(xiàn)技術(shù)綜合比較
目前無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)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(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無(wú)縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無(wú)線(xiàn)接入。
首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒(méi)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(méi)有統(tǒng)一的國(guó)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(yàn)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(kāi)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(wú)線(xiàn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線(xiàn)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(fèi)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)。
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(yùn)行應(yīng)運(yùn)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(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱(chēng)為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國(guó)的電力通信網(wǎng)經(jīng)過(guò)幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過(guò)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(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)不依賴(lài)于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡(jiǎn)單介紹一下無(wú)線(xiàn)通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。
二、無(wú)線(xiàn)技術(shù)介紹
（一）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的概念
目前，無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)基站、無(wú)線(xiàn)終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
（二）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)（WWAN）。
總的來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)主要有：3.5GHz無(wú)線(xiàn)接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)接入和寬帶無(wú)線(xiàn)接入。其中寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。
1.主流無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)將成為未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
除了上述主流的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)外，目前已存在的無(wú)線(xiàn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長(zhǎng)距離通信技術(shù)。
（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(zhǎng)900納米左右的近紅外線(xiàn)。
（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開(kāi)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(shí)別，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線(xiàn)三個(gè)基本要素組成。
（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱(chēng)為是無(wú)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(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，作為有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的延伸，對(duì)于特殊地點(diǎn)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(guò)空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線(xiàn)電波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，所以非常容易受到來(lái)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(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對(duì)較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問(wèn)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(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿(mǎn)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(hào)覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)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(lái)移動(dòng)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(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒(méi)有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來(lái)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(wú)線(xiàn)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(duì)目標(biāo)對(duì)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(cè)、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(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)。
（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?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)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(guó)家、日本、韓國(guó)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(shí)用的階段，還有很多國(guó)家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
（五）LMDS技術(shù)分析
本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的固定寬帶無(wú)線(xiàn)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(yǔ)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(wú)線(xiàn)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(guò)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(hào)發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶(hù)端設(shè)備接收并將射頻信號(hào)還原為ATM基帶信號(hào)，在無(wú)需為每個(gè)用戶(hù)專(zhuān)門(mén)鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ(chēng)高帶寬無(wú)線(xiàn)傳輸。
（六）MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問(wèn)題且信號(hào)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(guò)200MHz。其次，MMDS對(duì)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(wú)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(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠(chǎng)家的設(shè)備存在兼容性問(wèn)題。中國(guó)-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(diǎn)，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(hù)容量；它提高了信號(hào)抗信道衰落的能力，使無(wú)線(xiàn)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(shí)用技術(shù)，所以對(duì)數(shù)字系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說(shuō)除數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)外，還可以傳輸用戶(hù)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(hào)，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
（八）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本。與租用線(xiàn)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(jiǎn)潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢(shì)可以更快地滿(mǎn)足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對(duì)未來(lái)的發(fā)展是有保障的，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來(lái)，微波傳輸系統(tǒng)將升級(jí)到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營(yíng)商未來(lái)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(lái)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(hù)，可以利用衛(wèi)星作為用戶(hù)連至固定有線(xiàn)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(shí)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(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)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(jià)。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(wú)線(xiàn)技術(shù)綜合比較
目前無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)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(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無(wú)縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無(wú)線(xiàn)接入。
首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒(méi)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(méi)有統(tǒng)一的國(guó)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(yàn)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(kāi)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(wú)線(xiàn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線(xiàn)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(fèi)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)。
