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【關(guān)鍵詞】 新型微波 通訊技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用 分析

一、通訊技術(shù)

通訊技術(shù)主要致力于通過對(duì)信息傳輸和信號(hào)處理相關(guān)原理的研究與應(yīng)用，幫助人們更好的進(jìn)行信息的傳遞與獲取。對(duì)于通訊技術(shù)而言，其最為重要的環(huán)節(jié)是對(duì)于信號(hào)的處理，而其對(duì)信號(hào)的傳輸與接受問題同樣不容忽視。信息對(duì)于快速發(fā)展的社會(huì)來說具有著極為重要的意義，因而其獲取與傳播同樣得到了人們的重視。通訊技術(shù)作為針對(duì)信息進(jìn)行的傳遞手段，其發(fā)展與進(jìn)步不僅對(duì)個(gè)人的發(fā)展有著難以忽視的影響，對(duì)社會(huì)的進(jìn)步同樣有著極為積極的影響。

二、微波與微波通訊

微波作為一種具有極高頻率的電磁波，憑借其傳播穩(wěn)定、受外界干擾小等優(yōu)點(diǎn)成為通訊技術(shù)發(fā)展過程中的重要研究對(duì)象。微波通訊作為重要的通訊技術(shù)手段，與其他通訊方式相比具有建設(shè)周期短、不易受到人為破壞、更易跨越障礙、受外界因素影響較小等特點(diǎn)，其在特殊地段的信息通訊過程中所能夠起到的作用是其他通訊方式難以相比的。

微波理論的研究起源于二十世紀(jì)，其隨著時(shí)間的不斷推進(jìn)，微波技術(shù)逐漸成熟的同時(shí)，其應(yīng)用范圍也得到了逐步擴(kuò)展。微波通訊正是微波理論與技術(shù)在通訊技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，微波通訊技術(shù)是一種無線通訊手段，多通過使用微波頻段對(duì)信息進(jìn)行傳播，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，微波通訊日益成熟的同時(shí)逐漸獲得了廣泛關(guān)注。微波通訊可以實(shí)現(xiàn)直線路徑之間無障礙兩點(diǎn)之間的微波傳輸，在通訊網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過程中扮演了極為重要角色的同時(shí)也適用于各種專用通訊網(wǎng)絡(luò)，在日常生活通訊領(lǐng)域也有著難以替代的作用。

三、微波通訊技術(shù)

傳統(tǒng)微波通訊系統(tǒng)的發(fā)展受到了自身通訊設(shè)備以及運(yùn)行模式等因素的制約的同時(shí)其傳輸速率有限因而無法與光纖通訊技術(shù)相比較。多數(shù)微波通訊系統(tǒng)，使用分體式微波系統(tǒng)時(shí)多將設(shè)備分為室外單元與室內(nèi)單元兩部分，室內(nèi)部分主要負(fù)責(zé)信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，提供必要的傳輸服務(wù)，但其傳輸方式局限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸，因而室內(nèi)單元本身不具備業(yè)務(wù)調(diào)度功能，在組建較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)模式進(jìn)而為通訊系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)匯聚、調(diào)度等功能的過程中，需要對(duì)室內(nèi)單元進(jìn)行必要的疊加，以更好地滿足實(shí)際運(yùn)營需求，進(jìn)而增加微波通訊系統(tǒng)的運(yùn)營成本，與此同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致傳輸效率的低下進(jìn)而增加通訊系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。新型微波通訊技術(shù)首先著眼于相關(guān)設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用，以幫助通訊網(wǎng)絡(luò)不再局限于傳統(tǒng)微波通訊網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方式，以更加便利的為通訊系統(tǒng)的構(gòu)建做出更大的貢獻(xiàn)。相較于傳統(tǒng)微波通訊技術(shù)而言，新型微波通訊技術(shù)更加注重網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方式的同時(shí)，增加了自身信息傳遞含量與速度，其設(shè)備的體積與重量等也均有不同程度的變化，使其能夠更好的滿足通訊系統(tǒng)的建設(shè)需求。

四、微波通訊技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

微波通訊技術(shù)作為現(xiàn)代通訊技術(shù)中的重要組成部分，其在實(shí)際生產(chǎn)生活領(lǐng)域中有著極為廣泛的應(yīng)用，其在通訊系統(tǒng)中所起到的作用同樣不容忽視。當(dāng)前微波通訊技術(shù)多作為干線光纖傳輸?shù)膫浞菖c補(bǔ)充，以幫助信息傳輸避免因?yàn)樽匀粸?zāi)害等意外因素而發(fā)生中斷。微波通訊技術(shù)能夠幫助自然條件惡劣的區(qū)域獲得基本的通訊條件，以為用戶提供基本的業(yè)務(wù)信息。微波通訊技術(shù)能夠幫助寬帶無線進(jìn)行接入，其所具備的快捷方便等特點(diǎn)使其在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的競爭中獲得更大的競爭實(shí)力。通訊技術(shù)隨著科學(xué)水平的不斷提升，將獲得更加快速的發(fā)展，微波通訊技術(shù)的發(fā)展趨勢可以分為高速大容量、高頻段、高集成度、微型化、智能化、低成本等方向。高速大容量是指對(duì)微波魘渲械男畔⒑量以及傳輸速度進(jìn)一步提升，以更好的適應(yīng)快速提升的通訊需求。高頻段是由于當(dāng)前使用的微波頻段已經(jīng)過于擁擠，難以適應(yīng)日益增加的通訊需求，進(jìn)而需要微波通訊設(shè)備生產(chǎn)廠家及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)發(fā)展方向。高度集成與微型化能夠幫助使微波通訊設(shè)備向著體積更小、質(zhì)量減輕、能耗更低的方向發(fā)展。智能化以及低成本則是為了幫助微波通訊技術(shù)更好的滿足不同客戶的需求進(jìn)而幫助通訊技術(shù)更好地實(shí)現(xiàn)自身的實(shí)用價(jià)值。

對(duì)于新型微波通訊技術(shù)來說，其主要致力于滿足人們對(duì)于信息傳遞與獲取的實(shí)際需求，不斷提升自身實(shí)力的同時(shí)，更好的為社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。

結(jié)語：通訊技術(shù)作為對(duì)信息傳播與獲取影響極大的因素之一，其在社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展有著難以忽視的影響，微波通訊技術(shù)作為現(xiàn)代通訊技術(shù)的重要組成部分之一，其對(duì)通訊系統(tǒng)的影響同樣難以忽視。新型微波通訊技術(shù)作為新興技術(shù)，其發(fā)展與應(yīng)用受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，如何使其更好的應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活之中，將成為業(yè)界共同關(guān)注的重點(diǎn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]趙孟，盧山. 數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用探析[J].信息與電腦（理論版）. 2013（07）

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關(guān)鍵詞：相控陣 雙通信區(qū) ETC RSU 系統(tǒng)集成

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）03-0018-04

隨著福建經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和個(gè)人車輛保有量的遞增，為進(jìn)一步提高高速公路收費(fèi)站的通行能力和服務(wù)水平，我省于07年始開始啟用高速公路非現(xiàn)金支付和電子不停車收費(fèi)（ETC）項(xiàng)目建設(shè)，并且憑借ETC車道在實(shí)際運(yùn)營中所體現(xiàn)的突出特點(diǎn)和優(yōu)勢，成為福建高速公路發(fā)展的一大特色。但是隨著ETC用戶數(shù)量以及車道應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及ETC用戶的需求的不斷提高，我運(yùn)營方和使用用戶均對(duì)ETC車道在交易可靠性的基礎(chǔ)上提升車輛通行速度的提出了更高的要求。特別是對(duì)于省界重要路段和省內(nèi)重要干線的收費(fèi)站，其ETC車道車流量的急劇增長態(tài)勢，不僅使ETC車道處理壓力日益增加；同時(shí)，也誘發(fā)出了各種復(fù)雜的ETC車輛駕駛現(xiàn)象，從而導(dǎo)致ETC車道優(yōu)勢難以得到充分發(fā)揮。

鑒于此，為能解決因當(dāng)前ETC使用量變化而引起的若干新問題或新需求，本文將在已得到成功應(yīng)用和廣泛推廣的雙通信區(qū)ETC車道系統(tǒng)集成技術(shù)基礎(chǔ)上，探討通過使用相控陣技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。并且對(duì)相控陣技術(shù)設(shè)備技術(shù)通過天線設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序根據(jù)地感線圈信號(hào)，發(fā)出微波波束自動(dòng)跟蹤車輛快速掃描指令，鎖定車輛車頭始終處于信號(hào)最強(qiáng)的通訊區(qū)域中心位置原理來一舉解決現(xiàn)有ETC使用困擾的技術(shù)指標(biāo)與系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)介紹，并做出了詳細(xì)測試。

1 ETC系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)用情況

1.1 ETC車道系統(tǒng)的主要架構(gòu)和配置

目前高速公路不停車系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成大體包括RSU（天線）與OBU（電子標(biāo)簽）、車道電源和多串口適配器、身份卡讀卡器、費(fèi)額顯示牌、指示燈、自動(dòng)欄機(jī)桿、車道工控機(jī)等設(shè)備。

1.2 當(dāng)前RSU的技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題

目前不停車收費(fèi)系統(tǒng)中的RSU產(chǎn)生的通訊區(qū)域在6.5mX3.0m左右，它綜合兼顧了通車速度、交易成功率、跟車干擾和鄰道干擾，但由于天線的通訊區(qū)域邊緣信號(hào)弱、載噪比和信噪比變差，當(dāng)車輛車頭部分處于天線信號(hào)邊緣時(shí)誤碼率將明顯升高。

當(dāng)通車速度超過40km/h時(shí)，交易尚未完成車頭已處于通訊區(qū)域邊緣，通訊區(qū)域邊緣信號(hào)較弱，載噪比C/N會(huì)降到10dB以下，誤碼率已大于1.0E-4，所以交易成功率將明顯降低；通訊區(qū)域長度大于7.5m時(shí)，通車速度和交易成功率將有所改善，但跟車干擾將明顯增加；通訊區(qū)域長度小于7.5m時(shí)，通車速度將受到明顯限制，交易成功率將更明顯降低。通訊區(qū)域?qū)挾却笥?.3m時(shí)鄰道干擾將明顯增加；通訊區(qū)域?qū)挾刃∮?.3m時(shí)，對(duì)電子標(biāo)簽安裝位置和車輛行駛偏離車道中心有更嚴(yán)格要求。

通訊誤碼率主要與載噪比或信噪比相關(guān)，（圖2）是在ASK調(diào)制條件下，誤碼率與載噪比的關(guān)系曲線，表明隨著載噪比變好，誤碼率越小。

以上是目前ETC系統(tǒng)性能提高存在的主要限制和矛盾，通車速度、交易成功率、跟車干擾和鄰道干擾的情況。固定的6.5mx3.0m通訊區(qū)域可以兼顧跟車干擾、通車速度和交易成功率要求。可如今我省一些主要道口車流量增大，精確率和通車效率問題已經(jīng)成為整個(gè)ETC系統(tǒng)的瓶頸和軟肋。

2 ETC天線（RSU）相控陣技術(shù)解決方案

2.1 相控陣天線原理介紹

相控陣技術(shù)主要應(yīng)用于航空雷達(dá)領(lǐng)域。我們知道，蜻蜓的每只眼睛由許許多多個(gè)小眼組成，每個(gè)小眼都能成完整的像，這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類似，使用相控陣的天線陣面也由許多個(gè)輻射單元和接收單元（稱為陣元）組成，單元數(shù)目和天線的功能有關(guān)，可以從幾個(gè)到幾百個(gè)。這些單元有規(guī)則地排列在平面上，構(gòu)成陣列天線。利用電磁波相干原理，通過計(jì)算機(jī)控制饋往各輻射單元電流的相位，就可以改變波束的方向進(jìn)行掃描，故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號(hào)送入主機(jī)，完成對(duì)目標(biāo)的搜索、跟蹤和測量。每個(gè)天線單元除了有天線振子之外，還有移相器等必須的器件。不同的振子通過移相器可以被饋入不同的相位的電流，從而在空間輻射出不同方向性的波束。天線的單元數(shù)目越多，則波束在空間可能的方位就越多，“相控陣”由此得名。

基于相控陣技術(shù)的電掃描微波讀寫控制器系統(tǒng)，由微波天線、讀寫控制器及相控陣技術(shù)模塊組成。微波天線負(fù)責(zé)5.8GHz微波信號(hào)的接收/發(fā)送、調(diào)制/解調(diào)；讀寫控制器控制基帶數(shù)據(jù)的編碼/解碼、加密/解密及通訊協(xié)議流程，是一個(gè)處理收發(fā)信息的模塊。微波讀寫控制器以5.8GHz微波無線DSRC協(xié)議的通訊方式，與電子標(biāo)簽（OBU）及IC卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)時(shí)采集和更新標(biāo)簽和IC卡中的收費(fèi)信息，并與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊。相控陣技術(shù)模塊負(fù)責(zé)電掃描信號(hào)的發(fā)出，實(shí)現(xiàn)微波波束掃描的方式快速探測跟蹤多個(gè)目標(biāo)。改進(jìn)后的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式如（圖3）：

如圖3所示，應(yīng)用于ETC系統(tǒng)的相控陣天線，包括由天線子陣構(gòu)成的發(fā)射天線陣與由天線子陣構(gòu)成的接收天線陣，以及相控陣發(fā)射組件與相控陣接收組件、波控接口、通訊控制模塊、地感接口、車速計(jì)算模塊、車輛跟蹤模塊、電源通訊適配器和安全認(rèn)證模塊，其中發(fā)射天線陣與接收天線陣通過環(huán)形器，發(fā)射天線陣與接收天線陣可共用一個(gè)天線陣，發(fā)射天線陣的天線子陣與接收天線陣的天線子陣，分別通過饋線網(wǎng)絡(luò)連接至相控陣發(fā)射組件和相控陣接收組件的各路射頻信號(hào)處理單元，通過對(duì)射頻信號(hào)處理單元中的移相器和衰減器賦值，實(shí)現(xiàn)對(duì)各天線子陣的相位和幅值控制，通訊控制模塊負(fù)責(zé)基帶的編碼/解碼、調(diào)制/解調(diào)、HDLC/DSRC通迅流程控制，同時(shí)，采集地感線圈接口信號(hào)，估算車輛位置和速度，計(jì)算出波控指令，通過波控接口，分別控制相控陣發(fā)射組件與相控陣接收組件的各路移相器和衰減器，實(shí)現(xiàn)波束跟蹤車輛，電源通訊適配器和安全認(rèn)證模塊，實(shí)現(xiàn)天線與上位機(jī)的有線遠(yuǎn)距離通訊連接，并安裝有安全認(rèn)證模塊PSAM卡。更具體來說，發(fā)射天線陣與接收天線陣分別與相控陣發(fā)射組件與相控陣接收組件電路連接，電源與通訊控制模塊電路連接，通訊控制模塊與相控陣發(fā)射組件、相控陣接收組件電路連接，通訊控制模塊用于采集地感線圈接口信號(hào)，并根據(jù)進(jìn)入到地感線圈的車輛估算車輛位置和速度，通過處理實(shí)時(shí)得出波控指令且通過波控接口，分別控制相控陣發(fā)射組件與相控陣接收組件的相位和幅值，波控接口將通訊控制模塊輸出的串行波控指令轉(zhuǎn)換成相控陣發(fā)射組件和相控陣接收組件所需要的并行波控指令，相控陣發(fā)射組件與相控陣接收組件分別通過波控接口，接收通訊控制模塊發(fā)出的車輛跟蹤波控指令，形成跟蹤車輛的射頻波束，保證高速行進(jìn)中車上的電子標(biāo)簽始終處于通訊區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)通訊區(qū)域內(nèi)連續(xù)可靠的通訊應(yīng)用要求。

如（圖4）所示，DSRC通訊控制模塊為16位嵌入式ARM處理器，內(nèi)置FLASH駐留摸塊，包括射頻PLL初始化、HDLC通訊協(xié)議、DSRC流程控制、上位機(jī)通訊協(xié)議、地感接口和車輛位置及速度估算、相控陣波控指令算法和安全認(rèn)證協(xié)議，其中HDLC通訊接口輸出下行基帶數(shù)據(jù)TX，經(jīng)RF集成發(fā)射電路以ASK方式調(diào)制在5.8GHz載波上，產(chǎn)生射頻輸出作為相控陣發(fā)射組件的激勵(lì)輸入，相控陣接收組件輸出射頻信號(hào)，經(jīng)RF集成接收電路下變頻、解調(diào)出上行基帶數(shù)據(jù)RX，并通過HDLC通訊接口進(jìn)入ARM處理器。通訊控制模塊在DSRC交易流程中，安排中國人民銀行金融卡規(guī)范PBOC的雙向安全認(rèn)證，保證消費(fèi)支付系統(tǒng)的安全性。

本系統(tǒng)應(yīng)用了相控陣天線的解決方案，通過地感線圈信號(hào)確定車輛位置，當(dāng)車輛進(jìn)入第一地感線圈，射頻波束對(duì)準(zhǔn)車輛前部，發(fā)出無線電信標(biāo)，喚醒車上的電子標(biāo)簽，建立通信鏈路進(jìn)入自動(dòng)收費(fèi)流程；通訊控制模塊采集地感線圈接口信號(hào)，當(dāng)檢測到車輛進(jìn)入第二地感線圈的信號(hào)，計(jì)算出車輛行駛速度，通過相控陣波控算法，實(shí)時(shí)得出移相器和衰減器控制數(shù)據(jù)，即波控指令通過波控接口輸入相控陣收/發(fā)組件，各路收/發(fā)組件對(duì)調(diào)制有基帶數(shù)據(jù)的微波信號(hào)，依據(jù)波控指令進(jìn)行移相/衰減即相位和幅值控制、再經(jīng)功率放大后，分別饋給對(duì)應(yīng)的天線子陣，形成數(shù)字波束；數(shù)字波束實(shí)時(shí)跟蹤車輛前行，如果車輛到了第三地感線圈，自動(dòng)收費(fèi)流程還沒有結(jié)束，通訊控制模塊繼續(xù)計(jì)算更新車輛位置、速度和波控指令，直到數(shù)字波束移動(dòng)到欄桿跟前為止；前車自動(dòng)收費(fèi)流程完成后，通訊控制模塊跟據(jù)地感線圈接口信號(hào)判斷第二輛車位置和行駛速度，通過相控陣波束控制算法，實(shí)時(shí)計(jì)算出對(duì)應(yīng)第二輛車位置的移相器和衰減器控制指令，數(shù)字波束指向第二輛車前部，重復(fù)前輛車的自動(dòng)收費(fèi)流程。前述波控指令即是給相位器、衰減器的串行控制指令，相控陣波束指無線掃描波束，相控陣波束的控制也就是相位和幅值的衰減控制，算法就是能獲得準(zhǔn)確無線掃描波束的控制算法（圖5）。

相控陣發(fā)射組件由4路射頻信號(hào)處理單元組成。將DSRC通訊控制模塊的射頻信號(hào)RF_out作為激勵(lì)輸入，經(jīng)功分器將激勵(lì)信號(hào)饋給多路射頻信號(hào)處理單元，射頻信號(hào)處理單元對(duì)其進(jìn)行放大、移相、衰減及功率放大，其中移相器和衰減器根據(jù)DSRC通訊控制模塊通過波控接口發(fā)過來的波控指令，對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行移相和衰減（相位和幅值控制），經(jīng)功率放大后的射頻信號(hào)分別饋給4個(gè)發(fā)射天線子陣，最終在空間形成符合應(yīng)用要求的波束。

如（圖6）所示，相控陣接收組件也由4路射頻信號(hào)處理單元組成。分別將4個(gè)接收天線子陣接收到的射頻信號(hào)作為輸入，射頻信號(hào)處理單元對(duì)其進(jìn)行放大、移相、衰減及功率放大，其中移相器和衰減器根據(jù)DSRC通訊控制模塊通過波控接口發(fā)過來的波控指令，對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行移相和衰減（相位和幅值控制），經(jīng)處理后的射頻信號(hào)由功分器矢量疊加，形成對(duì)信號(hào)空間的方向性選擇，再輸出到DSRC通訊控制模塊進(jìn)行下變頻和解調(diào)，解出基帶數(shù)據(jù)。

（圖7）發(fā)射天線陣與接收天線陣均由微帶天線構(gòu)成，發(fā)射天線陣與接收天線陣均以1x6或1x8微帶天線子陣作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，由4～10個(gè)子陣構(gòu)成微帶天線陣列，多個(gè)子陣的激勵(lì)相位和激勵(lì)幅度分別可控制調(diào)節(jié)，形成一維數(shù)字波束掃描即是形成一維掃描的數(shù)字波束，其中微帶天線子陣中的6-8個(gè)貼片和多個(gè)子陣采用泰勒級(jí)數(shù)分布函數(shù)進(jìn)行幅值加權(quán)，發(fā)射天線陣與接收天線陣的陣列尺寸由波束寬度最窄時(shí)的寬度值和副瓣電平確定，相位分布主要根據(jù)波束要求確定，在有源輻射單元的邊上放置不饋電的無源輻射單元，改善輻射單元的阻抗特性，貼片采用矩形微帶貼片，并通過對(duì)角線切角技術(shù)實(shí)現(xiàn)圓極化。

2.2 ETC天線（RSU）相控陣技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)

眾所周知，ETC天線設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序會(huì)根據(jù)地感線圈信號(hào)，發(fā)出微波波束自動(dòng)跟蹤車輛快速掃描指令，鎖定車輛車頭始終處于信號(hào)最強(qiáng)的通訊區(qū)域中心位置。但與傳統(tǒng)技術(shù)下的主要不同之處在于自動(dòng)波束跟蹤掃描技術(shù)，而正是由于相控陣技術(shù)具有跟蹤掃描功能解決了傳統(tǒng) ETC設(shè)備在使用中存在的問題。相控陣技術(shù)下車道RSU設(shè)備組成如（圖8）（表1）。

2.3 ETC天線（RSU）相控陣相關(guān)測試實(shí)驗(yàn)

2.3.1 波束掃描范圍測試

該項(xiàng)測試能驗(yàn)證相控陣RSU能從根本上解決跟車干擾問題。解決跟車干擾問題的技術(shù)理論依據(jù)，可由以下圖9所示的測試中得出。本項(xiàng)測試驗(yàn)證了（圖8）ETC天線相控陣技術(shù)波束跟蹤車輛實(shí)際狀況，波束可隨地感線圈信號(hào)的變化而移動(dòng)，車道天線通訊區(qū)域掃描控制邏輯，集成在車道工控機(jī)天線設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的動(dòng)態(tài)庫中，車道應(yīng)用程序可不作升級(jí)修改。另外一個(gè)方面，相控陣天線根據(jù)地感線圈信號(hào)，發(fā)出的微波波束自動(dòng)跟蹤車輛快速掃描始終把車輛多頂在天線通信區(qū)域的中心位置，交易成功率可提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。具體過程如（圖9）：

當(dāng)三個(gè)地感線圈信號(hào)為000，即無地感線圈被觸發(fā)，手持obu由遠(yuǎn)處走進(jìn)天線，在12.5m左右obu可被天線波束喚醒；用金屬板觸發(fā)第一個(gè)地感線圈，則地感線圈信號(hào)為100，手持obu由遠(yuǎn)處走進(jìn)天線，在8m左右obu才被天線波束喚醒；用金屬板觸發(fā)第二個(gè)地感線圈，則地感線圈信號(hào)為010，手持obu由遠(yuǎn)處走進(jìn)天線，在4.5m左右obu才被天線波束喚醒；波束可迅速隨地感線圈信號(hào)的移動(dòng)而移動(dòng)，當(dāng)無標(biāo)簽的機(jī)動(dòng)車向前行進(jìn)時(shí)，波束會(huì)跟蹤隨動(dòng)，后面的車輛不會(huì)進(jìn)入通訊區(qū)，直到無標(biāo)簽的車輛觸發(fā)第三個(gè)地感線圈，將會(huì)被系統(tǒng)識(shí)別為誤闖車。

2.3.2 跟車干擾測試

如（圖10）該項(xiàng)測試以實(shí)際車輛通行狀態(tài)，驗(yàn)證相控陣技術(shù)解決方案抗跟車干擾效果。反復(fù)進(jìn)行上圖各種車型的跟車測試表明，相控陣技術(shù)解決方案的抗跟車干擾效果非常優(yōu)異，在跟車距離小于1m時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)跟車干擾。這是因?yàn)椋?/p>

（1）通訊區(qū)域靜態(tài)范圍小，從原理上可比較徹底地解決跟車干擾和鄰道干擾問題。

（2）通訊區(qū)域跟隨車輛所壓地感線圈的移動(dòng)而移動(dòng)，并會(huì)按照車輛的先后順序，鎖定第一輛車進(jìn)行通訊和處理，直到第一輛車交易成功或觸發(fā)第三個(gè)地感線圈（誤闖車）。

（3）第一輛車處理結(jié)束后，處理第二輛車時(shí)，根據(jù)地感線圈信號(hào)的不同，確定微波波束重新回掃位置。

3 ETC天線（RSU）相控陣技術(shù)的優(yōu)勢

3.1 有效解決鄰道干擾問題

由于相控陣技術(shù)的使用，RSU的通訊區(qū)域較傳統(tǒng)RSU更加精準(zhǔn)。因?yàn)橥ㄓ崊^(qū)域可前后移動(dòng)跟隨車輛，即便RSU的通訊區(qū)域很小，車頭也始終處在通訊區(qū)域中心，車輛最高通行速度不僅不減小，反而因?yàn)閯?dòng)態(tài)通訊區(qū)域變大，車輛最高通行速度提高了一倍。而通訊區(qū)域變小，有利于消除鄰道感擾。經(jīng)過各種車型的鄰道測試表明，相控陣技術(shù)解決方案的抗鄰道干擾的效果顯著（圖11）。

3.2 誤碼率大大降低和通車速度大幅提高

相控陣技術(shù)解決方案最為突出的優(yōu)點(diǎn)是克服移動(dòng)通訊邊緣信號(hào)衰落問題。鎖定車頭處于通訊區(qū)域中心，微波通訊的載噪比C/N始終處在較高的水平，從而實(shí)現(xiàn)了低誤碼率。同時(shí)，通訊區(qū)域動(dòng)態(tài)范圍大和低誤碼率，促成了通車速度大大提高，比前一代天線快了近一倍，達(dá)到100km/h（圖12）。

4 結(jié)語

相控陣技術(shù)解決方案，是根據(jù)目前ETC系統(tǒng)存在的一些不足，進(jìn)行系統(tǒng)性能升級(jí)技術(shù)調(diào)研，提出新應(yīng)用場景的一些關(guān)鍵需求，實(shí)現(xiàn)了用相控陣技術(shù)提升ETC系統(tǒng)性能的技術(shù)方案，解決了ETC系統(tǒng)存在的一些技術(shù)瓶頸問題。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：電力通訊；自動(dòng)化設(shè)備；載波通訊；微波通訊；光纖通訊

一、電力通訊自動(dòng)化設(shè)備

（一）載波通訊設(shè)備

一個(gè)完整的載波通訊系統(tǒng)，按功能劃分，大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。其中前四部分是載波機(jī)的主要組成。

1．載波機(jī)。電力線載波機(jī)概括起來由四部分組成：自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機(jī)類型不同，各自系統(tǒng)的構(gòu)成原理、實(shí)現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng)：雙邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€(gè)邊帶加載頻信號(hào)，只要經(jīng)過一級(jí)調(diào)制即可將原始信號(hào)搬到線路頻譜；單邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號(hào)，一般要經(jīng)過兩級(jí)或三級(jí)調(diào)制將原始低頻信號(hào)搬往線路頻譜。自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)：此系統(tǒng)的設(shè)置是為補(bǔ)償各種因素所引起的傳輸電平的波動(dòng)。在雙邊帶載波機(jī)中，載頻分量是常發(fā)送的，在接收端，將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進(jìn)行檢波、整流，而后去控制高載放大器的增益，即可實(shí)現(xiàn)此目的；單邊帶載波機(jī)，設(shè)置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器，另一方面經(jīng)高頻調(diào)幅器的放大器送往載波通路，對(duì)方收信支路用窄帶濾波器選出中頻，放大后，一方面送中頻解調(diào)器進(jìn)行同步解調(diào)另一方面作為導(dǎo)頻，經(jīng)整流后，再去控制收信支路的增益或衰減，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng)：為保證調(diào)度通訊的迅速可靠，電力線載波機(jī)均設(shè)置樂自動(dòng)交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動(dòng)接續(xù)的任務(wù)。雙邊帶載波機(jī)是利用載頻分量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)呼叫，單邊帶載波機(jī)則設(shè)有專門的音頻振鈴信號(hào)。載供系統(tǒng)：其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機(jī)中，發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要，一般設(shè)有中頻載頻和高頻載頻，而且收信端除設(shè)有一個(gè)高頻載頻振蕩器外，中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對(duì)方端送過來的中頻載頻，以實(shí)現(xiàn)載頻的“最終同步”。

2．音頻架、高頻架。在載波通訊中，如果調(diào)度所和變電站相距較遠(yuǎn)，為了保證撥號(hào)的準(zhǔn)確性和通訊質(zhì)量，在調(diào)度所側(cè)安裝音頻架，而在變電站側(cè)安裝高頻架，兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機(jī)按音頻架、高頻架分架安裝后，用戶線很短，通訊質(zhì)量明顯提高，另外給遠(yuǎn)動(dòng)通路信號(hào)電平的調(diào)整也帶來方便。同時(shí)，話音通路四線端亦在調(diào)度所，便于與交換機(jī)接口組成專用業(yè)務(wù)通訊網(wǎng)。

（二）微波通訊設(shè)備

根據(jù)微波站的作用，所承擔(dān)任務(wù)的不同，微波站分為不同類型。根據(jù)站型的不同，其設(shè)備也有所不同。但一般來說，包括以下設(shè)備：終端機(jī)、收發(fā)信機(jī)、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。

1．收、發(fā)信機(jī)。微波收、發(fā)信機(jī)的主要任務(wù)就是在群路信號(hào)與微波信號(hào)之間進(jìn)行頻率變換。在發(fā)信通道，頻率變換過程是將信號(hào)的頻率往高處變（群路信號(hào)變?yōu)槲⒉ㄐ盘?hào)），即上變頻。在收信通道，頻率變換過程是將信號(hào)的頻率往低處變（微波信號(hào)變?yōu)槿郝沸盘?hào)），即下變頻。

2．終端機(jī)。微波通訊系統(tǒng)中，必須有復(fù)用設(shè)備作為終端機(jī)，其作用是：在發(fā)信端，將各用戶的話路信號(hào)，按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號(hào)；在收信端，將群頻話路信號(hào)，按相應(yīng)規(guī)律解出各個(gè)話路信號(hào)。

（三）光纖通訊設(shè)備

光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機(jī)和光中繼機(jī)以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設(shè)備。

1．光端機(jī)。光端機(jī)是光纖通訊系統(tǒng)中主要設(shè)備。它由光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機(jī)和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機(jī)由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機(jī)由光接收定時(shí)再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機(jī)中還有其他輔助電路，如公務(wù)、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高光端機(jī)的可靠性，往往采用熱備用方法，使系統(tǒng)在主備狀態(tài)下工作，正常情況下主用部分工作，當(dāng)主用部分發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到備用部分工作，目前應(yīng)用較多的是一主一備方式。光端機(jī)各主要組成部分作用如下：輸入接口：將PCM綜合業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)送來的信號(hào)變成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。光線路碼型變換：簡稱碼型變換，將輸入接口送來的普通二進(jìn)制信號(hào)變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號(hào)。光發(fā)送電路：包括光驅(qū)動(dòng)電路、自動(dòng)光功率控制電路和自動(dòng)溫度控制電路。光驅(qū)動(dòng)電路將碼型變換后的信號(hào)變換成光信號(hào)向?qū)Ψ絺鬏?。光接收電路：將通過光纖送來的光脈沖信號(hào)變換成電信號(hào)，并進(jìn)行放大，均衡改善脈沖波形，清除碼間干擾。定時(shí)再生電路：由定時(shí)提出和再生兩部分組成，從均衡以后的信號(hào)流中抽取定時(shí)器，再經(jīng)定時(shí)判決，產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號(hào)流。光線路碼型反變換：簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號(hào)還原成普通二進(jìn)制信號(hào)流。光端機(jī)一般采用條架結(jié)構(gòu)，單元框方式。不同速率下工作的光端機(jī)，單元框的組成情況也不同。

2．光中繼機(jī)。在進(jìn)行長距離光傳輸時(shí)，由于受發(fā)送光功率、接收機(jī)靈敏度、光纖線路衰耗等限制，光端機(jī)之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在50～60km的范圍，155Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在40～55km的范圍，若傳輸距離超過這些范圍，則通常須考慮加中繼機(jī)，相當(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ?，這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機(jī)的作用可知，光中繼機(jī)應(yīng)由光接收機(jī)、定時(shí)、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下，可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機(jī)背靠背的相連。因此，光中繼機(jī)總的來說比光端機(jī)簡單，為了實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，在中繼站，每個(gè)傳輸方向必須設(shè)置中繼，對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)的光中繼機(jī)的兩套收、發(fā)設(shè)備，公務(wù)部分是公共的。

3．?dāng)?shù)字通訊設(shè)備。一般來說，數(shù)字通訊設(shè)備包括PCM基群和高次群復(fù)接設(shè)備。PCM基群設(shè)備是將模擬的話音信號(hào)通過脈沖編碼、調(diào)制，變成數(shù)字信號(hào)，再通過數(shù)字復(fù)接技術(shù)，將多路PCM信號(hào)變成一路基群速率為2048Mbit/s信

號(hào)進(jìn)行傳送，以及將收到的PCM基群信號(hào)通過相反的處理過程，還原成模擬的話音信號(hào)的一種設(shè)備。

二、電力通訊網(wǎng)絡(luò)的工作模式

通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式（如語音，圖像或文字等），但一般通訊系統(tǒng)的組成都可以概括為：信源是指信息的產(chǎn)生來源，這些信息都是非電信息，要轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，需要一種變換器，即輸

入設(shè)備。交換設(shè)備是溝通輸入設(shè)備與發(fā)送設(shè)備的接續(xù)裝置。它可以經(jīng)濟(jì)地使用發(fā)信設(shè)備，提高發(fā)信設(shè)備的利用率。發(fā)送設(shè)備的任務(wù)是將各種信息的電信號(hào)經(jīng)過處理（如調(diào)制、濾波、放大等）使之滿足信道傳輸?shù)囊螅⒔?jīng)濟(jì)有效地利用信道。載波通訊中，載波機(jī)的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設(shè)備。信道是信息傳輸?shù)拿浇?，概括地講分有線信道和無線信道。信號(hào)在傳輸過程中，還會(huì)受到來自系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外界各種無用信號(hào)的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個(gè)噪聲源表示。接收設(shè)備和輸出設(shè)備的作用與發(fā)送設(shè)備和輸入設(shè)備作用相反，它們是接收線路傳輸?shù)男畔?，并把它恢?fù)為原始信息形式，完成通訊。在電力工業(yè)中，現(xiàn)已形成以網(wǎng)局及省局為中心的專用通訊網(wǎng)，并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導(dǎo)地位。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，大電站、大機(jī)組、超高壓輸電線路不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模越來越大；通訊技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，裝備水平不斷提高，更新周期明顯縮短。數(shù)字微波、衛(wèi)星通訊、移動(dòng)通訊、對(duì)流層散射通訊、特高頻通訊、擴(kuò)展頻譜通訊、數(shù)字程控交換機(jī)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術(shù)在電力系統(tǒng)中會(huì)得以逐漸推廣與應(yīng)用。

三、結(jié)語

在合理規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，如何為電力系統(tǒng)提供種類繁多、質(zhì)量可靠的服務(wù)，就成為擺在電力通訊部門面前的一個(gè)重要課題，而建立一個(gè)綜合、高效的電力系統(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問題的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程，具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

篇4

論文摘要：隨著油田的開發(fā)，偏遠(yuǎn)油區(qū)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、視頻監(jiān)控在油田的安全生產(chǎn)、管理中發(fā)揮著重要作用，而無線通訊技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成為各種監(jiān)控系統(tǒng)的主要鏈路方式。本文對(duì)目前廣泛應(yīng)用的幾種無線通訊技術(shù)的進(jìn)行簡單介紹，分析偏遠(yuǎn)油區(qū)的地理環(huán)境及生產(chǎn)環(huán)境對(duì)無線通訊技術(shù)應(yīng)用的影響。并對(duì)應(yīng)用無線網(wǎng)橋技術(shù)進(jìn)行的平臺(tái)視頻監(jiān)控項(xiàng)目中的成功應(yīng)用做簡單介紹。

1引言

在油田偏遠(yuǎn)油區(qū)生產(chǎn)過程中，對(duì)相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)偏遠(yuǎn)油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠(yuǎn)油區(qū)裝置遠(yuǎn)離油田總部，應(yīng)用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目方案，靈活性好，系統(tǒng)的功能擴(kuò)展方便，因此特別適合偏遠(yuǎn)油區(qū)對(duì)通信鏈路的要求。

2常用的無線通訊技術(shù)

目前在油田現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺(tái)、擴(kuò)頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。

其中GPRS和CDMA技術(shù)中國移動(dòng)和中國聯(lián)通公司的主營數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)傳輸方面有著很強(qiáng)的優(yōu)勢，即信號(hào)覆蓋范圍廣。對(duì)于陸上油田生產(chǎn)區(qū)域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊，遠(yuǎn)離陸地的基站，因此很多海上生產(chǎn)平臺(tái)還無法為GPRS/CDMA信號(hào)完全覆蓋。此外經(jīng)過測試，GPRS的平均速率為20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率為80kbit/s～100kbit/s，可以滿足傳輸小數(shù)據(jù)量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)要求，但無法滿足大數(shù)據(jù)量的信號(hào)（例如視頻信號(hào)）遠(yuǎn)程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術(shù)進(jìn)行視頻信號(hào)傳輸?shù)陌咐Ч⒉焕硐搿?/p>

數(shù)字電臺(tái)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的工作環(huán)境，能夠提供標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口，可直接與計(jì)算機(jī)、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接，實(shí)現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺(tái)的傳輸速率從1200～19.2Kbit，傳輸距離20～50公里。具有抗干擾能力強(qiáng)、接收靈敏度高等特點(diǎn)。數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)比較成熟，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，一直以來廣泛用于油田的數(shù)據(jù)遙測/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)項(xiàng)目中。但隨著GPRS/CDMA技術(shù)的日漸成熟，相應(yīng)的設(shè)備價(jià)格的降低，使得在很多應(yīng)用場合中數(shù)傳電臺(tái)被GPRS/CDMA所取代。但同時(shí)，數(shù)傳電臺(tái)的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高帶寬的數(shù)傳電臺(tái)也不斷涌現(xiàn)。結(jié)合數(shù)傳電臺(tái)誤碼率低、信道可靠的特點(diǎn)，數(shù)傳電臺(tái)必將成為海上油田通信技術(shù)應(yīng)用的可靠選擇。

擴(kuò)頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。擴(kuò)頻微波最大優(yōu)點(diǎn)在于較強(qiáng)的抗干擾能力，以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等，同時(shí)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣等特點(diǎn)，特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線（微波）進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離（可達(dá)50km）、高速（可達(dá)百M(fèi)bps）無線組網(wǎng)。這兩項(xiàng)技術(shù)都可以用來傳輸對(duì)帶寬要求相當(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號(hào)傳輸業(yè)務(wù)。

例如，對(duì)于遠(yuǎn)離陸地且無法進(jìn)行中繼的海上平臺(tái)，通訊鏈路只能通過衛(wèi)星通信和短波通訊。其中衛(wèi)星通信范圍大，只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進(jìn)行的范圍均可進(jìn)行通信。不易受陸地災(zāi)害影響，建設(shè)速度快，易于實(shí)現(xiàn)廣播和多址通信等等優(yōu)點(diǎn)。但其運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)昂貴，且系統(tǒng)維護(hù)要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業(yè)通信、業(yè)余通信中發(fā)揮著極為重要的作用，因其傳輸速率低、噪聲大，電離層反射天波為主，通常不能穩(wěn)定的使用固定頻率工作等缺點(diǎn)，因此在其他領(lǐng)域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷，但對(duì)于海上油田而言，短波通訊作為可靠性高、覆蓋區(qū)域廣的通信方式，用于海上平臺(tái)的緊急通信及小數(shù)據(jù)量傳輸應(yīng)該是一個(gè)比較好的選擇。

3環(huán)境因素對(duì)技術(shù)應(yīng)用的影響

偏遠(yuǎn)油區(qū)的環(huán)境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬，傳輸數(shù)率，傳輸距離，發(fā)射功率，天線要求等通信設(shè)備本身的技術(shù)參數(shù)外，在應(yīng)用無線通訊技術(shù)的過程中，還必須全面地考慮海上平特的地理環(huán)境與地理?xiàng)l件對(duì)無線通信技術(shù)應(yīng)用的影響。

3.1對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

可以通過選取性能好的設(shè)備或應(yīng)用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號(hào)衰落問題則是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田遠(yuǎn)離陸地，與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應(yīng)用效果很好的技術(shù)在海上應(yīng)用時(shí)沒有了用武之地。

微波在空間傳播中將受到大氣效應(yīng)和地面效應(yīng)的影響，導(dǎo)致接受機(jī)接受的電平隨著時(shí)間的變化而不斷起伏變化，我們把這種現(xiàn)象稱為衰落。從衰落的物理因素來看，可以分成以下幾類：吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導(dǎo)型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中，吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對(duì)海上油田的無線通信應(yīng)用影響較大。

3.2對(duì)技術(shù)應(yīng)用的影響

各項(xiàng)通信技術(shù)在海上油田應(yīng)用中還存在的另外一個(gè)問題就是其獨(dú)特的現(xiàn)場環(huán)境。海上平臺(tái)一般空間狹小，還要考慮海上多風(fēng)，平臺(tái)最高點(diǎn)一般較低的特點(diǎn)。

首先是對(duì)天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響，相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對(duì)于衛(wèi)星通信、擴(kuò)頻微波、短波通信等天線體積較大的應(yīng)用，由于海上風(fēng)力較大，抗風(fēng)性的要求也使得設(shè)備在小平臺(tái)的安裝變得十分困難。

此外，對(duì)于無人值守的平臺(tái)，設(shè)備必須具有高可靠性、可自動(dòng)維護(hù)、參數(shù)遠(yuǎn)程設(shè)置等功能。而對(duì)于衛(wèi)星通信、短波通信等要求平臺(tái)上配備專業(yè)管理操作人員進(jìn)行設(shè)備的管理維護(hù)，這一特點(diǎn)也為技術(shù)的應(yīng)用帶來一定的限制。

4無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上平臺(tái)視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

在實(shí)際的現(xiàn)場應(yīng)用中，我們選取了基于5.8G無線網(wǎng)橋設(shè)備進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用測試。測試地點(diǎn)為淺海油井，測試內(nèi)容為4路視頻監(jiān)控圖像的傳輸。該系統(tǒng)具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網(wǎng)橋建立通信鏈路。在平臺(tái)一側(cè)首先通過視頻服務(wù)器將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為可在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)流，之后由無線網(wǎng)橋?qū)⑿盘?hào)傳輸?shù)疥懙囟恕ｊ懙囟艘粋?cè)通過無線網(wǎng)橋進(jìn)行接收后由視頻監(jiān)控服務(wù)器處理后，對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行錄像存儲(chǔ)及Web。相關(guān)用戶可依據(jù)相應(yīng)權(quán)限在局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。

系統(tǒng)通訊鏈路建立后，可遠(yuǎn)端對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)備維護(hù)方便。監(jiān)控視頻圖像清晰、連貫，滿足監(jiān)控要求。從系統(tǒng)的鏈路冗余可以看出本次測試的應(yīng)用距離已接近5.8G無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上應(yīng)用的最遠(yuǎn)距離。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性出發(fā)，在更遠(yuǎn)一些的類似應(yīng)用中應(yīng)謹(jǐn)慎選擇這項(xiàng)技術(shù)。

篇5

如果說IBM的歷史就是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的歷史，那么AT&T的歷史就是一部通訊產(chǎn)業(yè)史。事實(shí)上，AT&T的歷史比IBM更古老，可以追溯到上上個(gè)世紀(jì)。一百多年來，通訊產(chǎn)業(yè)從最初的電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到今天集聲音、圖像、數(shù)字于一體的綜合性智能網(wǎng)絡(luò)，通訊技術(shù)和產(chǎn)業(yè)組織的變化改變了AT&T的商業(yè)模式，回首其中的演化過程，有助加深我們對(duì)商業(yè)本質(zhì)的理解。

第一階段一網(wǎng)打盡

1876年，亞歷山大·貝爾發(fā)明了電話，1880年，成立了國家貝爾公司來推廣其專利，早期的電報(bào)電話公司是分散建造的，貝爾公司憑借專利的先發(fā)優(yōu)勢，在全國絕大多數(shù)城市建立了市話網(wǎng)絡(luò)，1885年，貝爾公司成立了子公司AT&T，并建設(shè)了第一條全國性的長途電話網(wǎng)，不久，AT&T反向收購了母公司貝爾公司。

1893-1894年，貝爾的專利到期，電話公司的競爭更加激烈，到1904年，60%的美國城市有兩個(gè)電話系統(tǒng)，即貝爾和非貝爾的獨(dú)立電話公司，這些獨(dú)立的電話公司沒有彼此連接。能夠讓貝爾公司取得優(yōu)勢的是其長途網(wǎng)絡(luò)，這是富有遠(yuǎn)見的一招，而那時(shí)城際之間的通訊需求還不大，但全程全網(wǎng)的優(yōu)勢讓AT&T的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)淋漓盡致，其他的小型網(wǎng)絡(luò)無法與AT&T競爭，并在接入費(fèi)上受到控制。根據(jù)梅卡切夫定理，E=N（N-1），通訊效率與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量的平方成正比，用戶基數(shù)越大，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢越明顯。

1907年，AT&T表示愿意接受監(jiān)管，最終形成的商業(yè)模式是獨(dú)家壟斷，政府實(shí)行價(jià)格管制，即法定利潤率管理方法。作為回報(bào)，它向全社會(huì)提供普遍接入的服務(wù)，讓偏遠(yuǎn)的家庭也能得到電話服務(wù)，并付較低的價(jià)格，高昂的商業(yè)用戶的話費(fèi)和長途話費(fèi)為其提供交叉補(bǔ)貼。不過這種畸形的定價(jià)結(jié)構(gòu)也誘惑人們采用電話線以外的替代技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊。20世紀(jì)30年代，AT&T已經(jīng)壟斷了全國長途電話網(wǎng)，集長途、市話以及電信設(shè)備制造商于一身。

第二階段遭遇競爭

20世紀(jì)50年代，AT&T遭遇來自新的長途通訊技術(shù)的挑戰(zhàn)。微波通訊技術(shù)最早應(yīng)用在美國防空系統(tǒng)SAGE項(xiàng)目上，是IBM建造的一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)。1959年，F(xiàn)CC因?yàn)榇嬖诖罅康奈⒉l道資源，允許建造私人微波網(wǎng)并頒發(fā)許可證。這種網(wǎng)絡(luò)有無線通訊裝備和發(fā)射塔構(gòu)成，對(duì)于那些有大量的數(shù)據(jù)通訊的企業(yè)很有吸引力。微波通訊公司MCI在1963年即要求經(jīng)營特定的公共長途業(yè)務(wù)。FCC在1969年準(zhǔn)入。1974年MCI繞過FCC進(jìn)入交換業(yè)務(wù)，而4年后法院給予支持。

MCI是AT&T在長途電話市場遇到的第一個(gè)競爭對(duì)手。一開始，它的線路申請(qǐng)范圍是在芝加哥和圣路易斯之間的高速公路沿線，很快這種商業(yè)計(jì)劃擴(kuò)展為在全國范圍內(nèi)提供一個(gè)微波網(wǎng)絡(luò)，與當(dāng)?shù)乇阋说氖袃?nèi)電話網(wǎng)連接，就可以替代AT&T的長途電話服務(wù)，成本要低很多。1970年5月，F(xiàn)CC在經(jīng)過了激烈的辯論之后同意了MCI的新的商業(yè)計(jì)劃。MCI的勝利也激勵(lì)了新的進(jìn)入者，南太平鐵路公司利用自己的鐵路權(quán)建造了一個(gè)微波和光纖電纜電信網(wǎng)，并與當(dāng)時(shí)美國唯一一家AT&T以外的大型獨(dú)立電話公司GTE合作，形成了后來的Sprint，它因?yàn)闉橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊提供租賃線路而發(fā)展迅速。這是一個(gè)意想不到的爆炸增長的市場。

除了微波通訊、衛(wèi)星通訊，60年代正是數(shù)據(jù)通訊發(fā)展迅速的時(shí)期，IBM的大型機(jī)覆蓋了全美，而GE發(fā)明的分時(shí)系統(tǒng)能夠讓這些機(jī)器在遠(yuǎn)程內(nèi)交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用市場的擴(kuò)大是不可阻擋的趨勢，在IBM的領(lǐng)導(dǎo)下，建立了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的企業(yè)紛紛向FCC申請(qǐng)數(shù)據(jù)通訊專線，而IP電話也就在這個(gè)基礎(chǔ)上火爆起來。

總之，到了20世紀(jì)70年代，AT&T的電話設(shè)備、通訊專線和衛(wèi)星通訊領(lǐng)域遭到了全方位的競爭，由于在自己的壟斷領(lǐng)域遭到競爭，而壟斷地位的代價(jià)是無法進(jìn)入計(jì)算機(jī)通訊系統(tǒng)，所以，AT&T本能地抵抗來自MCI的競爭，甚至率先拿起法律武器將這些對(duì)手趕出自己的地盤。

面對(duì)MCI迅猛發(fā)展的勢頭，AT&T使出了最后的殺手锏，即在提供地方電話連接的價(jià)格和質(zhì)量上遏制MCI，用戶使用MCI的網(wǎng)絡(luò)，必須首先撥一個(gè)特殊號(hào)碼然后才是要撥打的用戶號(hào)碼，即使如此語音質(zhì)量也不穩(wěn)定，并且莫名其妙地?cái)嗑€。1974年4月，MCIAT&T，10月司法部也提出，借助這次訴訟，MCI獲得了更多的同情和知名度，1976年，它的銷售收入只有1，700萬，利潤更是只有區(qū)區(qū)130萬，到了1983年，它的銷售收入已達(dá)10億。

1982年8月24日，AT&T與司法部達(dá)成協(xié)議，同意進(jìn)行分拆，即將長途電話業(yè)務(wù)和市內(nèi)電話業(yè)務(wù)分拆，1983年，“媽內(nèi)爾”資產(chǎn)1，650億，AT&T保留了340億，另外的1，300多億被7個(gè)地區(qū)貝爾公司分割，AT&T分拆后變成了一個(gè)長途網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司，參與各種長途網(wǎng)絡(luò)的競爭，包括進(jìn)入計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分拆其實(shí)是個(gè)皆大歡喜的事情，松綁后的AT&T由守轉(zhuǎn)攻，與MCI、Sprint等競爭對(duì)手展開激烈的競爭。

第三階段長途之爭

分拆的結(jié)果之一是地區(qū)性話費(fèi)提高，而長途降低，交叉補(bǔ)貼不再存在。1996年至2000年，美國的長話費(fèi)用從每分鐘74美分降到55美分，降低了25%。同時(shí)，聯(lián)邦通訊委員會(huì)（FCC）規(guī)定長途電話公司向地方公司付費(fèi)，用來開始和終止一個(gè)電話，以前隱含的補(bǔ)貼變成了公開的價(jià)格。憑借“最后一公里”的瓶頸優(yōu)勢，“子貝爾們”坐享其成，大幅度提高了長途對(duì)市話的接入費(fèi)。分拆的結(jié)果意外地對(duì)MCI不利，在法律上的勝利并不能轉(zhuǎn)化為市場上的勝利，原來的MCI可以低于AT&T認(rèn)定的成本價(jià)格的70%的價(jià)格和市內(nèi)電話相連，而分拆后，這個(gè)成本優(yōu)勢不再，要和AT&T一樣支付相同的接駁費(fèi)。成本優(yōu)勢也由原來的40%迅速降低為10%。從理論上，分拆后，AT&T的老客戶可以自由選擇其他的運(yùn)營商服務(wù)，但鎖定效應(yīng)和惰性讓絕大多數(shù)客戶繼續(xù)選擇AT&T，技術(shù)和服務(wù)能力明顯超過競爭對(duì)手。

分拆的另一個(gè)結(jié)果是改變了全國的電視和廣播網(wǎng)向其地方臺(tái)傳送節(jié)目的方式。這些網(wǎng)絡(luò)以前租借AT&T長途線路作為微波轉(zhuǎn)播和同軸電纜基礎(chǔ)設(shè)施。70年代中期之后，新的衛(wèi)星傳送技術(shù)被RCA航天電子公司和西部聯(lián)盟公司用各自的衛(wèi)星傳送質(zhì)量高的低成本信號(hào)，和AT&T競爭。但由于一些公司沒有衛(wèi)星地面接收站或者與AT&T公司的合約沒有到期，直到1984年的分拆，許多公司還依賴AT&T。

到了1986年，在長途網(wǎng)絡(luò)市場上，MCI占據(jù)10%的市場份額，Sprint憑借光纜技術(shù)優(yōu)勢逼近MCI達(dá)到8%，AT&T的壟斷優(yōu)勢還是無人可及。90年代的電信競爭激烈程度提高了，數(shù)字通訊技術(shù)和寬帶技術(shù)的發(fā)展給企業(yè)擴(kuò)張創(chuàng)造了條件，借助一系列并購，MCI銷售收入已經(jīng)達(dá)到了AT&T的40%，1998年，MCI被世通公司收購，世通公司是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的投機(jī)商和暴發(fā)戶，最初以批發(fā)價(jià)從運(yùn)營商那里租賃線路再零售給商業(yè)用戶，從中獲取差價(jià)，再后來瘋狂并購，短期內(nèi)成了最大的通訊公司。后來，伴隨互聯(lián)網(wǎng)泡沫的破滅和MCI長途業(yè)務(wù)的衰落，2002年，世通公司破產(chǎn)案震驚世界，宣告了一個(gè)時(shí)代的結(jié)束。

隨著IP電話和寬帶的普及，人們通過電子郵件、短信和無線代替以往的長途電話。過去是電報(bào)和電話的競爭，現(xiàn)在有線、無線、電纜、直播衛(wèi)星和傳統(tǒng)廣播彼此競爭。長話市場的競爭異常慘烈，只有AT&T存活下來，世通、Sprint、Qwest、Global Crossing的長途業(yè)務(wù)都失敗了?；仡^看看這段電信分拆史，真正打破壟斷的是電視、移動(dòng)、衛(wèi)星、計(jì)算機(jī)等新的多元網(wǎng)絡(luò)的行成。慶幸的是后來這些新的網(wǎng)絡(luò)并不擔(dān)心被分拆。

第四階段重新整合

1996電信法打破了通訊方式之間的界限，在開放地方電話市場同時(shí)，允許地方電話公司進(jìn)入長途和電視傳送，并取消了有線電視費(fèi)率的監(jiān)管。市話市場解禁后，7家地區(qū)貝爾公司趁機(jī)向長途和有線電纜滲透，亞特蘭大貝爾公司在一系列并購之后形成了現(xiàn)在的威瑞森公司（Verizon）。而西南貝爾公司也是在經(jīng)過了眼花繚亂的并購之后，成為了AT&T的一部分，目前，美國的電信市場是一個(gè)典型的三寡頭市場，AT&T、威瑞森穩(wěn)居行業(yè)前兩位，而它們原本就是一家。Sprint緊隨其后。

AT&T轉(zhuǎn)型正值美國新電信法實(shí)施不久，電信業(yè)、廣播電視業(yè)和信息業(yè)的界限被打破，美國電信業(yè)進(jìn)入整合時(shí)代。1998年，AT&T開始了將自己轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶畔⑵髽I(yè)”的轉(zhuǎn)型之路，這個(gè)戰(zhàn)略聲稱：“我們致力于把AT&T從‘長途’向‘全程’（All-distance）電話公司轉(zhuǎn)化；從一個(gè)原本大部分只做語音傳送的公司，向涉足各種信息手段——聲音、數(shù)據(jù)和影像的公司轉(zhuǎn)化；從一個(gè)以美國為主的公司向真正的全球化公司轉(zhuǎn)化?！保〞r(shí)任總裁阿姆斯特朗在AT&T年度報(bào)告會(huì)上的講話）

數(shù)字化將電話、廣播電視和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)合一，傳統(tǒng)的壟斷寡頭們不得不跨行業(yè)競爭。電信運(yùn)營商意識(shí)到未來的數(shù)字化趨勢，開始向互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商并購。AT&T收購電纜、數(shù)字網(wǎng)和寬帶網(wǎng)，形成了由四個(gè)公司AT&T無線、AT&T寬帶、AT&T企業(yè)和AT&T消費(fèi)者組成的基本架構(gòu)。同時(shí)，威瑞森也從市話業(yè)務(wù)走向長途，從最初的電話線網(wǎng)絡(luò)到包括移動(dòng)、衛(wèi)星、微波和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多元化通訊公司。

第五階段智能手機(jī)時(shí)代

2007年6月，AT&T獲得iPhone排他性權(quán)利。這個(gè)排他性協(xié)議實(shí)施當(dāng)年，AT&T無線收入104億，而威瑞森的無線收入108億美元。2011年一季度，威瑞森也獲得了iPhone手機(jī)的運(yùn)營權(quán)，另外一家電信運(yùn)營商Sprint半年之后也獲得同樣權(quán)利，AT&T對(duì)iPhone的4年壟斷期就此結(jié)束?？陀^上講，AT&T在這4年中還是獲得了相應(yīng)的利益，2012年1季度，AT&T 無線收入161億，已經(jīng)上升到第一位，領(lǐng)先威瑞森的154億，由落后4%到領(lǐng)先5%。

然而，這種影響是微弱的，iPhone排他權(quán)沒有降低威瑞森的利潤率，威瑞森轉(zhuǎn)而支持Android并最終獲得了iPhone的服務(wù)權(quán)。實(shí)際上，蘋果和AT&T的合作是一種不對(duì)稱的聯(lián)盟，蘋果占據(jù)壓倒優(yōu)勢，得到了合作增值的95%。作為智能手機(jī)平臺(tái)的締造者，蘋果的談判地位顯然占主導(dǎo)地位，而AT&T則繼續(xù)陷入價(jià)格戰(zhàn)中，與蘋果的合作增加了其業(yè)務(wù)流量，增加了其網(wǎng)絡(luò)能力的利用率，然而，因?yàn)閿?shù)據(jù)服務(wù)的爆炸性增長，網(wǎng)絡(luò)能力很快飽和，繼續(xù)增加固定資本投資，也為AT&T帶來新的負(fù)擔(dān)。

事實(shí)上，不僅是AT&T，所有電信運(yùn)營商的日子都不好過，一方面，固定電話和語音服務(wù)的收入在持續(xù)降低，另一方面，雖然移動(dòng)寬帶通訊量已經(jīng)占到了66%，但卻只占收入的5%，如何為移動(dòng)寬帶時(shí)代找到新的盈利模式已經(jīng)成了所有電信運(yùn)營商的當(dāng)務(wù)之急。

探索新的商業(yè)模式

始料未及的iPhone需求和各種新型的下載軟件造成了海量信息，對(duì)通訊運(yùn)營商的帶寬資源及其分配提出了更高的要求。移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)的海量需求和運(yùn)營商有限的網(wǎng)絡(luò)能力之間的矛盾變得越來越尖銳。電信運(yùn)營商不得不針對(duì)新的海量信息網(wǎng)站擴(kuò)充通訊容量，原來的固定成本變成了可變成本。

多年以來，電信運(yùn)營商都在暗中補(bǔ)貼新的通訊工具的使用，以增加服務(wù)收入。AT&T低價(jià)供應(yīng)手機(jī)給那些月服務(wù)費(fèi)在99美元以上的大用戶，話費(fèi)不同得到的提前升級(jí)的折扣就不同。用戶和電信運(yùn)營商的合同至少要鎖定2年，如果你提前終止合同，將被收取“提前解約費(fèi)”（ETF）1.32%。比如，2009年，AT&T將這種補(bǔ)貼硬件的捆綁模式用于新興的“網(wǎng)本”市場。消費(fèi)者可以選擇宏基的Aspire One、戴爾的Inspiron Mini 9和Mini 12、以及LG的Xenia，這些網(wǎng)本的價(jià)格一般要在449.99到599.99美元之間，但消費(fèi)者卻可以以49.99到249.99美元得到這些產(chǎn)品，這么低的價(jià)格是建立在消費(fèi)者和 AT&T兩年的服務(wù)合同的基礎(chǔ)上的。

起初，多數(shù)運(yùn)營商對(duì)移動(dòng)寬帶固定收費(fèi)，用戶只需要每月30美元即可無限享用3G數(shù)據(jù)。但隨著局部網(wǎng)絡(luò)達(dá)到通訊容量的極限，重壓之下，兩大電信巨頭AT&T和威瑞森都嘗試改變數(shù)字服務(wù)定價(jià)結(jié)構(gòu)，不得不根據(jù)下載量分層收費(fèi)。AT&T早在2010年6月就推出了面向iPhone 4的封頂數(shù)據(jù)計(jì)劃，改成一種兩部制定價(jià)。移動(dòng)數(shù)據(jù)入網(wǎng)費(fèi)對(duì)200MB 的用戶是每月15美元，對(duì)2GB的用戶則25美元，大數(shù)據(jù)用戶則每10GB用量10美元。隨后，威瑞森實(shí)施了根據(jù)數(shù)字連接速度和流量分類收費(fèi)的計(jì)劃。

電信運(yùn)營商正在探索一種新的定價(jià)機(jī)制，即讓造成海量信息需求的網(wǎng)站或軟件開發(fā)商替消費(fèi)者買單，無線網(wǎng)絡(luò)不需要中立，從Facebook這樣的熱門網(wǎng)站中收費(fèi)，應(yīng)用開發(fā)商將替消費(fèi)者付費(fèi)。這將提高Facebook、Spotify和Netflix等海量信息網(wǎng)站的軟件開發(fā)商的創(chuàng)新門檻，那些創(chuàng)新收入低，補(bǔ)償不了數(shù)據(jù)費(fèi)，創(chuàng)新將不受鼓勵(lì)。

篇6

關(guān)鍵詞：電力 通訊 自動(dòng)化 系統(tǒng) 構(gòu)成 工作原理

中圖分類號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1 電力通訊自動(dòng)化系統(tǒng)

1.1 微波通訊自動(dòng)化設(shè)備

目前，根據(jù)微波通訊站功能和作用的不同，其擔(dān)任的任務(wù)也有所差異。根據(jù)不同的功能和職責(zé)，可以分為不同的類型，并且，根據(jù)電力通訊設(shè)備的不同，其劃分的標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。 但是，一般來說，都包含以下幾種設(shè)備：信號(hào)收發(fā)機(jī)、電源系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)終端系統(tǒng)、天饋線、蓄電池等。信號(hào)收發(fā)機(jī)是微波通訊設(shè)備的重要組成設(shè)備，微波接受和發(fā)送信號(hào)的機(jī)械設(shè)備的主要作用就是在微波信號(hào)和電力線路群路信號(hào)之間進(jìn)行所需頻率的變更，同時(shí)，在信號(hào)的發(fā)送通道，其頻率會(huì)發(fā)生兩種變化：一是“上變頻”，即是在電力信號(hào)的發(fā)送過程中，通過信號(hào)收發(fā)機(jī)，把群路信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒉ㄐ盘?hào)，這就是上變頻；二是“下變頻”，即是在電力信號(hào)系統(tǒng)的傳輸過程中，通過信號(hào)收發(fā)機(jī)，把信號(hào)的頻率向低處轉(zhuǎn)變，把微波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿郝沸盘?hào)。

1.2 載波通訊自動(dòng)化設(shè)備

根據(jù)功能的不同，電力通訊自動(dòng)化設(shè)備中的載波機(jī)主要由四大部分構(gòu)成：載供系統(tǒng)，調(diào)制系統(tǒng)，自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。由于載波機(jī)的類型迥異，所以各種類型的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理是不同的，其實(shí)現(xiàn)的方式也存在差異。此處以典型的兩種為例，比如，自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)，設(shè)置此系統(tǒng)的目的是改善各個(gè)因素帶動(dòng)的傳輸電平的變化，調(diào)節(jié)波動(dòng)。在單邊帶載波機(jī)的設(shè)置中，要注意中頻調(diào)節(jié)，發(fā)信的一端要利用高頻調(diào)幅器的放大功能將中頻載頻傳至載波頻道，而且要送至中頻調(diào)幅器，收信的一方則是利用窄帶濾波器通過篩選得出中頻，經(jīng)放大整流，實(shí)現(xiàn)對(duì)收信支路的增減控制，從而達(dá)到自動(dòng)電平調(diào)節(jié)的目的。在雙邊帶載波機(jī)中，完成發(fā)送載頻的分量，在接收端，檢波、整流可以體現(xiàn)增減變換的載頻分量，從而實(shí)現(xiàn)增益高載放大器，最終達(dá)到目的；調(diào)制系統(tǒng)，單邊帶載波機(jī)，即單邊有遏制載頻的信號(hào)，為了實(shí)現(xiàn)原始信號(hào)的線路頻譜，此過程需要兩到三級(jí)的調(diào)制。雙邊帶載波機(jī)，即上下兩個(gè)邊有載頻的信號(hào)，在實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的線路頻譜時(shí)，只需要一級(jí)調(diào)制即可完成。在載波通訊中，如果變電站距離調(diào)度所較遠(yuǎn)，為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和準(zhǔn)確的通訊，可以在調(diào)度所的側(cè)面安裝音頻架，并用電纜連接，安裝之后的載波機(jī)，由于用戶線路變短，不但提高了通訊質(zhì)量，而且也便于調(diào)節(jié)通訊信號(hào)的電平。

對(duì)于電力通訊設(shè)備中的調(diào)制系統(tǒng)來說：一般來講，雙邊帶的載波機(jī)所傳輸?shù)男盘?hào)和單邊帶機(jī)的傳輸信號(hào)是不同的，通過設(shè)置抑制載頻，僅僅是需要通過這一個(gè)初級(jí)的調(diào)制，就可以滿足需求，把原始的信號(hào)傳輸?shù)剿枰木€路頻譜之上；但是，與此不同，單邊帶的載波機(jī)傳輸信號(hào)方式不同，單邊載波機(jī)所傳輸?shù)男盘?hào)要抑制載頻。這樣的信號(hào)，一般經(jīng)過一級(jí)簡單的處理還不能為我們所用，需要經(jīng)過兩級(jí)或是三級(jí)以上的調(diào)制，將原始中的一些不能使用和傳輸?shù)男盘?hào)，進(jìn)行變通，傳輸?shù)街饕碾娏€路的頻譜之上。除此之外，對(duì)于電力通訊自動(dòng)化系統(tǒng)來說，自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)在此得到了廣泛的應(yīng)用。設(shè)置自動(dòng)化電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)是為了彌補(bǔ)一些缺陷，這些缺陷是由于其它原因所引起的電平的波動(dòng)。一般對(duì)雙邊帶載波機(jī)來說，由于其載頻的分量是經(jīng)常發(fā)送的，因此，在其電力信號(hào)的傳輸過程中，通過雙邊帶載波機(jī)進(jìn)行發(fā)送，需要我們在接收端進(jìn)行接受。在接受的過程中，將一些能夠反映其衰減性的載頻分量進(jìn)行科學(xué)仔細(xì)的檢測，并對(duì)波動(dòng)進(jìn)行核查、整流分析，之后，使用高載放大器的增益效果，就能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)；而在單邊帶載波機(jī)中，要設(shè)置中頻的載波調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)，其發(fā)送的方式和雙邊載波機(jī)有所不同，需要在信號(hào)的發(fā)送終端進(jìn)行輸送設(shè)備的調(diào)幅器設(shè)置，而且，還需要經(jīng)過高頻的放大器進(jìn)行載波的通路調(diào)節(jié)。

1.3 光纖通訊自動(dòng)化設(shè)備

光纖通訊自動(dòng)化設(shè)備由光端機(jī)、數(shù)字通訊設(shè)備和光中繼機(jī)組成。光端機(jī)是光纖通訊自動(dòng)化設(shè)備中最主要的一部分，由光接收機(jī)和發(fā)送機(jī)組成。在整個(gè)傳輸系統(tǒng)中處于 PCM 電端機(jī)和光纖傳輸線路間。在實(shí)際的工作過程中，為了更好地實(shí)現(xiàn)光端機(jī)的可靠性能，一般采用熱備用的操作方法，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能夠在主備狀態(tài)下工作。正常的情況下，系統(tǒng)是在主用部分工作，而當(dāng)主用部分發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)的完成備用部分的切換工作，現(xiàn)階段應(yīng)用最多的方式是一主一備的形式。光中繼機(jī)，在長距離的光傳輸過程中，光端機(jī)的傳輸距離不是可以隨意變化的，會(huì)受到一定的限制，比如發(fā)送的光頻率的限制，接受機(jī)器靈敏程度的限制，光纖線路的效率限制等，然而光中繼機(jī)可以很好地改善這些問題，而且光中繼機(jī)的組成部分包括光接收機(jī)、定時(shí)、再生和光發(fā)送機(jī)，在通常情況下，被視為不存在輸入輸出接口的光端機(jī)，因此，比光端機(jī)簡單、實(shí)用。為了達(dá)到雙向傳輸?shù)哪繕?biāo)，每個(gè)傳輸?shù)姆较蚨家惭b一個(gè)中繼，而一個(gè)系統(tǒng)中的收、發(fā)設(shè)備，公務(wù)部分是可以作為公共部分的。

2 電力通訊的工作模式探究

電力通訊在實(shí)際的工作中其模式是多種多樣的，根據(jù)工作環(huán)境和工作內(nèi)容的不同，演變出了很多工作方式。每種工作方式都有不同的適用范圍，最終的目的是為了實(shí)現(xiàn)電力通訊的目標(biāo)。以上提到的三種電力通訊自動(dòng)化設(shè)備有其不同的適用范圍和特點(diǎn)，因此在實(shí)際的工作中要根據(jù)工作的具體要求選擇設(shè)備設(shè)計(jì)模式。電力通訊的研究目的是為了更好地實(shí)現(xiàn)信息的傳送和交換。信息組成中最重要的成分是信息源，信息源一般是非電信號(hào)，電力通訊工作的目的首先是實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此時(shí)需要一種輸入設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。發(fā)送設(shè)備的任務(wù)是通過對(duì)電信號(hào)的進(jìn)一步處理，使之能夠滿足信道的傳輸條件，并且能夠有效地利用這種傳輸通道。交換設(shè)備是一種接續(xù)裝置，目的是實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)備和發(fā)送設(shè)備的連接。其作用是能夠提高發(fā)信裝置的使用率。信道作為一種媒介，分為有限信道和無線信道，在傳輸中承載著信息轉(zhuǎn)換的通道作用。

信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中會(huì)受到很多因素的干擾，比如噪音、無用信號(hào)等，都會(huì)影響有用信號(hào)的傳輸。接收設(shè)備的作用是，接收線路中的信息，發(fā)送設(shè)備的作用是將處理過的信號(hào)恢復(fù)原始信息形式，完成通訊。目前，電力通訊自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用中，使用最廣泛的是光纖傳輸。隨著電力通訊事業(yè)的不斷發(fā)展，很多電站的不斷建設(shè)，電網(wǎng)的模式越來越復(fù)雜，就需要更先進(jìn)的通訊技術(shù)，更加完善的裝備做支撐。移動(dòng)通訊、高頻通訊等在電力通訊自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)起到了重要的作用。

電力通訊網(wǎng)絡(luò)工作模式，是為了實(shí)現(xiàn)電力信號(hào)的傳輸和交換，更好的促進(jìn)電力通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。有些信息的形式雖然不一樣，比如一些語音、問題或是圖像等，但我們發(fā)現(xiàn)，這些電力通訊信號(hào)一般的通訊系統(tǒng)都可以概括為：信息的產(chǎn)生，信息的傳輸，信息的接受和處理，信息的分析。因此，我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)電力信息的傳送和接受，就需要一種變換的處理設(shè)備，即是輸入設(shè)備，同時(shí)，一些交換設(shè)備的設(shè)置時(shí)溝通輸入的連接裝置，能夠更好的實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，提升信號(hào)發(fā)送和信號(hào)接受處理的質(zhì)量。

3 結(jié)語

隨著我國電力通訊業(yè)的不斷壯大，所需要的技術(shù)水平和設(shè)備要求也越來越嚴(yán)格。為了滿足電力事業(yè)的發(fā)展要求，建立一個(gè)全面、有效的電力通訊自動(dòng)化系統(tǒng)，我們要不斷的研究電力通訊自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)，并在實(shí)際的工作中總結(jié)工作的模式，整理出一套符合電力通訊業(yè)發(fā)展的工作模式。在復(fù)雜繁多的電力系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高可靠的服務(wù)，也是我們研究的重要方向。

篇7

微波 回程鏈路 TCP 自適應(yīng)優(yōu)化

Research on Adaptive Optimization Technology of Microwave Backhaul Link

Based on TCP

LIAO Jun-feng， ZHU Xiao-guang， ZHOU Wen-duan

（Zhongxing Telecommunication Equipment Corporation， Shenzhen 518057， China）

Because of the convenient deployment and low cost of microwave， more and more mobile backhaul networks are achieved by microwave transmission. In order to enhance the transmission performance of microwave backhaul link， the TCP optimization parameters， adaptive optimization framework and processing method are proposed through the performance statistics on the bit error rate， which improves the high bit error performance of microwave transmission and enhances the stability of mobile network system.

microwave backhaul link TCP adaptive optimization

1 概述

近年來，移動(dòng)通信服務(wù)飛速發(fā)展并在世界范圍得到廣泛普及。以國內(nèi)為例，截止到2013年6月底，移動(dòng)通信用戶數(shù)達(dá)11.8億。移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)也從基于電路域的2G技術(shù)到基于電路域和分組域的3G技術(shù)，再到當(dāng)前完全基于分組域的移動(dòng)寬帶LTE技術(shù)，以滿足移動(dòng)用戶對(duì)移動(dòng)業(yè)務(wù)，尤其是對(duì)當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的迫切需求，因此移動(dòng)運(yùn)營商分別部署了從2G到3G再到LTE的網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)量猛增。以中國移動(dòng)TD-SCDMA基站數(shù)量為例，經(jīng)歷五期建設(shè)后已達(dá)到29萬個(gè)，預(yù)計(jì)2014年將達(dá)到40萬個(gè)，但這僅僅是其2G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的60%的區(qū)域。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)部署如圖1所示。由分布多個(gè)不同覆蓋區(qū)域的基站通過回程網(wǎng)連接到匯聚網(wǎng)元，如2G系統(tǒng)中，多個(gè)BTS（Base Transceiver Station，基站收發(fā)臺(tái)）通過回程網(wǎng)匯聚到BSC（Base Station Controller，基站控制器），BSC再與核心網(wǎng)通訊；3G系統(tǒng)中，多個(gè)Node B通過回程網(wǎng)匯聚到RNC（Radio Network Controller，無線網(wǎng)絡(luò)控制器），RNC再與核心網(wǎng)通訊；LTE系統(tǒng)中，多個(gè)eNodeB通過回程網(wǎng)匯聚到核心網(wǎng)。回程網(wǎng)可以通過有線作為傳輸鏈路傳送通訊數(shù)據(jù)（如光纖或電纜），也可以通過無線作為傳輸鏈路傳送通訊數(shù)據(jù)（如微波），或者一部分無線和一部分有線混合方式作為傳輸鏈路。

圖1 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)部署

針對(duì)移動(dòng)運(yùn)營商選擇微波方式作為回程網(wǎng)傳輸鏈路，一方面受網(wǎng)絡(luò)部署的客觀地理因素影響，如海島、河流或山川等地區(qū)，架設(shè)電纜和光纜比較困難；另一方面受網(wǎng)絡(luò)部署的主觀成本因素影響，移動(dòng)基站站址選擇后，架設(shè)光纜成本高于微波，如農(nóng)村和城市郊區(qū)等。然而，微波傳輸系統(tǒng)也有其缺點(diǎn)，微波傳輸屬于無線傳輸，有無線傳輸?shù)囊恍┤觞c(diǎn)，如微波不能被阻擋、易受干擾、衰落和反射等因素的影響導(dǎo)致高誤碼率等，其信號(hào)質(zhì)量不如電纜和光纜傳輸那樣穩(wěn)定易受控制，在極端天氣情況下微波傳輸?shù)恼`幀率（FER）超過5%，遠(yuǎn)大于有線網(wǎng)絡(luò)的0.1%誤幀率。因此，相比有線網(wǎng)絡(luò)來說，微波構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)有其特有的鏈路特性。

基于微波傳輸?shù)幕爻叹W(wǎng)與有線網(wǎng)絡(luò)類似，可以采用傳統(tǒng)的TCP算法。本文針對(duì)微波回程鏈路傳輸高誤碼率特性，提出基于TCP的自適應(yīng)優(yōu)化技術(shù)以滿足微波回程傳輸環(huán)境，并根據(jù)誤碼率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)自動(dòng)調(diào)整優(yōu)化參數(shù)。

2 微波回程鏈路的TCP優(yōu)化參數(shù)

TCP即傳輸層協(xié)議，對(duì)應(yīng)OSI中的傳輸控制層。與UDP不同，它提供的是一種面向連接的、可靠的字節(jié)流服務(wù)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。TCP層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠傳輸是通過復(fù)雜嚴(yán)密的算法來保證的，如采用滑動(dòng)窗口、超時(shí)重傳、擁塞控制等機(jī)制，并通過對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)窗口、慢啟動(dòng)算法與擁塞控制、快速重傳與快速恢復(fù)、RTO（Retransmission Time Out，重傳超時(shí)時(shí)間）等算法來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的最大化。根據(jù)OSI分層原則，TCP層須對(duì)等通信，盡管TCP協(xié)議層并不需要了解底層的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但要通過底層的IP層、物理層等協(xié)議層來實(shí)現(xiàn)，因此TCP的性能不可避免地受到底層鏈路特性的影響。

微波回程鏈路的高誤碼率對(duì)TCP性能的影響有：高誤碼率導(dǎo)致的丟幀會(huì)使TCP層認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了擁塞而啟動(dòng)嚴(yán)厲的慢啟動(dòng)算法來降低吞吐量，從而無法利用微波提供的傳輸帶寬；快速啟動(dòng)和快速重傳算法是假設(shè)收到連續(xù)3個(gè)重復(fù)ACK后，判斷存在丟包，這個(gè)假設(shè)很符合微波傳輸高誤碼率場景，因此這兩種算法可以應(yīng)用在基于微波傳輸?shù)幕爻叹W(wǎng)；持續(xù)的較高的誤碼率將導(dǎo)致TCP頻繁拆建，而每次TCP拆建都會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用報(bào)文被丟棄，并要求應(yīng)用重新發(fā)送應(yīng)用報(bào)文，因此高誤碼率情況下需要盡量避免TCP的頻繁拆建。

高誤碼率的微波回程鏈路對(duì)TCP參數(shù)影響較大，因此需要優(yōu)化TCP參數(shù)。表1羅列了高誤碼率微波回程鏈路的TCP參數(shù)優(yōu)化。

3 基于TCP的微波回程鏈路的自適應(yīng)優(yōu)化

微波回程鏈路的TCP參數(shù)優(yōu)化主要依據(jù)的性能數(shù)據(jù)是微波傳輸鏈路的誤碼率，而自適應(yīng)優(yōu)化是在無人為干預(yù)的情況下，根據(jù)誤碼率的變化自動(dòng)優(yōu)化TCP參數(shù)，提高微波回程鏈路的傳輸性能。

基于TCP的微波回程鏈路的自適應(yīng)優(yōu)化架構(gòu)如圖2所示。為了降低基站的性能統(tǒng)計(jì)參數(shù)處理負(fù)荷（如果基站負(fù)荷可以承擔(dān)，也可以把自適應(yīng)算法分布部署到基站上控制，圖2中以部署在操作維護(hù)中心O&M上進(jìn)行自適應(yīng)），基站將性能參數(shù)上報(bào)到O&M，O&M根據(jù)優(yōu)化策略（算法）對(duì)每個(gè)基站的誤碼率統(tǒng)計(jì)并集中實(shí)施TCP參數(shù)優(yōu)化控制，每個(gè)基站對(duì)TCP參數(shù)進(jìn)行功能控制。由于每個(gè)基站的微波回程傳輸環(huán)境不同，因此每個(gè)基站的微波傳輸?shù)腡CP參數(shù)也不同。即使同一個(gè)基站，在不同時(shí)間段其微波回程傳輸環(huán)境也不同，所以需要O&M根據(jù)誤碼率定期優(yōu)化TCP參數(shù)。

微波回程鏈路的TCP參數(shù)自優(yōu)化處理過程如圖3所示。基站統(tǒng)計(jì)微波鏈路的誤碼率并通過南向接口上報(bào)到O&M的性能管理，由性能管理根據(jù)優(yōu)化策略算法對(duì)TCP參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，并同步到O&M的配置管理數(shù)據(jù)庫，由配置管理將TCP優(yōu)化參數(shù)同步到對(duì)應(yīng)基站，形成一個(gè)TCP參數(shù)的閉環(huán)優(yōu)化處理過程。

圖3 微波回程鏈路的TCP參數(shù)自優(yōu)化處理

4 系統(tǒng)模擬數(shù)據(jù)對(duì)比

4.1 實(shí)驗(yàn)室模擬的對(duì)比驗(yàn)證

針對(duì)上述自優(yōu)化方法，在實(shí)驗(yàn)室中采用CDMA基站系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，具體驗(yàn)證方案和對(duì)比數(shù)據(jù)包括：回程傳輸鏈路采用E1鏈路，誤碼情況通過各種粒度以及包長進(jìn)行模擬，如粒度從0.000 1s到2.5s，應(yīng)用包長從100Byte到2 000Byte。結(jié)果好壞對(duì)比是根據(jù)數(shù)據(jù)同步成功率來判斷。

為了簡化說明各誤碼情況，只取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行說明，具體如表2所示：

表2 TCP參數(shù)優(yōu)化前后對(duì)比序

號(hào) 誤碼

場景 優(yōu)化前 優(yōu)化后

誤

碼

率 數(shù)據(jù)同步成功率/% 誤幀率/% 數(shù)據(jù)同步成功率/% TCP優(yōu)化確定的主要參數(shù)情況

最小cwnd/Byte MTU/Byte RTO是否指數(shù)退避 TCP斷鏈的重傳次數(shù)

1 10-2 0 100 95 1 200 50 否 20

2 10-3 0 8 100 1 200 50 否 20

3 10-4 5 2 100 1 200 50 否 20

4 10-6 10 0.1 100 536

（缺省最小值） 1 500 是 3

（1）誤碼率10-2：對(duì)于一條2M的E1，如通過每0.000 1s插入2bit錯(cuò)誤來仿真10-2的誤碼（2/0.000 1/（2*106）=10-2）。

（2）誤碼率10-3：對(duì)于一條2M的E1，如通過每0.025s插入50bit錯(cuò)誤來仿真10-3的誤碼（50/0.025/（2*106）=10-3）。

（3）誤碼率10-4：對(duì)于一條2M的E1，如通過每0.25s插入50bit錯(cuò)誤來仿真10-4的誤碼（50/0.25/（2*106）=10-4）。

（4）誤碼率10-6：對(duì)于一條2M的E1，如通過每2.5s插入5bit錯(cuò)誤來仿真10-6的誤碼（5/2.5/（2*106）=10-6）。

（5）數(shù)據(jù)同步成功率是指連續(xù)操作20次，如果成功10次，則是50%的成功率。

（6）誤幀率=（1-鏈路層統(tǒng)計(jì)的接收HDLC好幀/鏈路層統(tǒng)計(jì)的接收的所有幀）*100%。

（7）測試時(shí)的優(yōu)化策略主要如下：

根據(jù)誤碼率來動(dòng)態(tài)調(diào)整MTU（測試中是基站上報(bào)原始數(shù)據(jù)，O&M根據(jù)策略來動(dòng)態(tài)調(diào)整）。通過采樣最近15分鐘的誤幀率來進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，選擇的一個(gè)簡單策略為：誤幀率>5%時(shí)，MTU為50；誤幀率

RTO是否指數(shù)退避通過采樣最近15分鐘的誤幀率來進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整：誤幀率>5%時(shí)，RTO一直不退避；誤幀率

TCP斷鏈的重傳次數(shù)通過采樣最近15分鐘的誤幀率來進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整：誤幀率>5%時(shí)，TCP斷鏈的重傳次數(shù)為20；誤幀率

4.2 系統(tǒng)測試和外場商用環(huán)境驗(yàn)證

TCP參數(shù)優(yōu)化前后的實(shí)驗(yàn)室鏈路系統(tǒng)測試對(duì)比如表3和圖4所示。其中，TCP參數(shù)優(yōu)化前，回程網(wǎng)單向誤幀率大于5%時(shí)，基站與匯聚網(wǎng)元之間的傳輸鏈路異常告警，基站失控，當(dāng)回程網(wǎng)單向誤幀率大于10%時(shí)，進(jìn)一步TCP不能建立，當(dāng)鏈路處于10-4誤碼時(shí)，O&M向基站同步數(shù)據(jù)失??；TCP參數(shù)優(yōu)化后，雙向環(huán)回誤幀率小于60%（單向誤幀率

在某實(shí)際商用網(wǎng)絡(luò)中的驗(yàn)證結(jié)果是：TCP參數(shù)優(yōu)化前，當(dāng)遇到打雷下雨天氣時(shí)，O&M中的告警管理多次統(tǒng)計(jì)到微波傳輸鏈路通訊異常告警信息，運(yùn)營商也收到多起用戶打不通電話投訴；TCP參數(shù)優(yōu)化后，相同環(huán)境下的3個(gè)月內(nèi)，O&M的告警管理沒有統(tǒng)計(jì)到微波傳輸鏈路通訊異常告警信息，也未收到用戶投訴。

5 結(jié)論

微波作為移動(dòng)通信的回程傳輸鏈路，有其部署便利和低成本的優(yōu)勢，但高誤碼率傳輸影響移動(dòng)通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過性能統(tǒng)計(jì)誤碼率，自適應(yīng)優(yōu)化TCP相關(guān)參數(shù)，可提高微波的傳輸性能，改善微波作為回程網(wǎng)的高誤碼率特性，對(duì)提升移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)：

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[5] Ishac J， Allman M. On the Performance of TCP Spoofing in Satellite Networks[J]. Proceedings of IEEE MILCOM'01， 2001： 700-704.

篇8

關(guān)鍵詞：天線；微波；避雷針

1前言

雷電是自然界常見的一種自然現(xiàn)象,雷電的產(chǎn)生是由于帶電荷的雷雨云層與地間產(chǎn)生一個(gè)環(huán)境電場。當(dāng)雷雨云或地面上某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于3×106V/m時(shí)，在地面突起部分或金屬部件上開始先導(dǎo)放電。向下先導(dǎo)由云中伸向大地，向上先導(dǎo)則由大地伸向云中，向上先導(dǎo)與向下先導(dǎo)會(huì)合形成主放電。它除了能對(duì)人、畜及建筑造成很大危害以外，還損壞各種電子電氣設(shè)備。然而在信息時(shí)代的今天，電腦網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備越來越精密，對(duì)其工作環(huán)境的要求越來越高。雷電以及大型電氣設(shè)備的瞬間過電壓會(huì)越來越頻繁的通過電源、信號(hào)等線路侵入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，容易造成設(shè)備或元器件損壞、人員傷亡、傳輸或儲(chǔ)存的信號(hào)（或數(shù)據(jù)）受到干擾（或丟失），甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓、系統(tǒng)停頓、數(shù)據(jù)圖象傳輸暫停、局域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)遭到破壞。其危害觸目驚心，間接損失一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直接經(jīng)濟(jì)損失。

2微波的特性和天線

微波波段的主要特點(diǎn)是其波長可同普通電路或其元件的尺寸相比擬，即為分米、厘米、毫米量級(jí)、其它波段都不具有這種特點(diǎn)。普通無線電波的波長大于或遠(yuǎn)大于電路或其元件的尺寸，電路或其元件內(nèi)部的波的傳播過程可忽略不計(jì)。而光波、X射線、Y射線的波長則遠(yuǎn)小于電路或元件的尺寸，甚至可與分子或原子的尺寸相比擬，因此難以用電磁的或普通電子學(xué)的方法去研究它們。

天線是微波通訊的關(guān)鍵設(shè)備，也是引入雷擊事故的主要路徑。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種通訊設(shè)施要借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理，計(jì)算機(jī)又要通過通訊設(shè)施實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。因此，無線電通訊天線的直擊雷防護(hù)也是計(jì)算機(jī)防雷的主要組成部分。通過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，人們對(duì)通訊天線防雷的重要性有了一定認(rèn)識(shí)，但對(duì)通訊天線應(yīng)如何進(jìn)行防雷的認(rèn)識(shí)卻不盡相同。避雷針在對(duì)天線的保護(hù)的同時(shí)我們也要考慮避雷針對(duì)天線接收的微波有沒有衰減，下面通過對(duì)避雷針等效成天線來分析避雷針對(duì)微波傳輸?shù)挠绊憽?/p>

3避雷針的結(jié)構(gòu)和它對(duì)微波的影響

當(dāng)避雷針采用上述圓鋼或鋼管做避雷針時(shí)，避雷針對(duì)傳輸中的微波相當(dāng)與一個(gè)圓波導(dǎo)，下面我們就來分析一下微波在圓波導(dǎo)中的傳輸情況：

圓波導(dǎo)是內(nèi)半徑為R的圓形金屬波導(dǎo)管，這和避雷針很相似。我們對(duì)圓波導(dǎo)采取圓柱坐標(biāo)系分析較為方便，其分析方法是根據(jù)圓波導(dǎo)中電磁場縱向分量滿足的方程和邊界條件確定縱向場分量，再利用縱向場分量導(dǎo)出圓波導(dǎo)中模式的橫向場分量最后分析圓波導(dǎo)中波的傳輸特性[3]。

根據(jù) 可知，圓波導(dǎo)中縱向場分量的橫向分布函數(shù)Ez(T)和Hz(T)應(yīng)滿足以下標(biāo)量波動(dòng)方程（3.1）

在圓坐標(biāo)系中，因 ；

故式（1）變?yōu)?；（3.2）

這里先討論Ez(T)的求解。采用分離變量法，令

代入（2）式，兩邊同乘以 ，并移項(xiàng)得 （3.3）

等式左端僅是r的函數(shù)，右端僅是 的函數(shù)。因在圓波導(dǎo)橫截面的任意點(diǎn)上上式都滿足，故只有兩端同等于一常數(shù)。設(shè)此常數(shù)為m²則可得到下面兩個(gè)常微分方程：

；（3.4）；（3.5）

方程（4）是帶參數(shù)為 的貝塞爾方程其通解為

（4.6）其中 為第一類貝塞爾函數(shù)， 為第二類貝塞爾函數(shù)（也稱紐曼函數(shù)）。

方程（3.5）的通解為

因此 由于 是z的

函數(shù)，故解的形式為

；

同理可得

；

根據(jù)圓波導(dǎo)中場的特點(diǎn)，對(duì)兩式簡化： （a）由于當(dāng)0≤r≤R時(shí)， 和 應(yīng)為有限值，但黨r0，-∞，因此圓波導(dǎo)中場的徑向分布函數(shù)不能包含 項(xiàng)，否則場將趨與無窮大。所以 （b）由于圓波導(dǎo)具有軸對(duì)稱性，因此起始角 可以任意選取，即場的極化面是任意的，所以 無法確定，也即無法確定 和的比值。即m=0，1，2，3…（d）若只考慮沿正z方向傳輸?shù)男胁ǎ瑒t 綜上所述，圓波導(dǎo)中Ez和Hz的表達(dá)式可簡化為[5]：

；；

避雷針的鋼管與圓波導(dǎo)的原理一樣，所以上述的波動(dòng)方程也適用于波在避雷針中的傳輸。下面我們根據(jù)波的傳輸特性推演出波在避雷針中的截止特性。

鋼管中可傳輸TM模和TE模的截止波長可通過下式計(jì)算：

；

由上面兩式可見，截止波長λc隨圓波導(dǎo)的半徑R和波指數(shù)m，n的變化而變化。當(dāng)λ＜λc時(shí)電磁波可以在圓柱波導(dǎo)中傳輸。

針長1m以下直徑20mm的避雷針，當(dāng)傳輸?shù)牟門M波時(shí)截止波長為

可得當(dāng)m=0，n=1時(shí) =2.405， =20*π/2.405=26.1123mm；

當(dāng)m=0，n=2時(shí) =5.520， =20*π/5.520=11.3768mm；

當(dāng)m=1，n=1時(shí) =3.832， =20*π/3.832=16.3883mm；

當(dāng)m=2，n=1時(shí) =7.010， =20*π/7.010=8.9586mm；

在TM模式下只要工作波長λ

當(dāng)傳輸?shù)牟門E波時(shí)截止波長為 ；

可得當(dāng)m=0，n=1時(shí) =3.832，(=20*π/3.832=16.3883mm；

當(dāng)m=0，n=2時(shí) =7.016， =20*π/7.016=8.9501mm；

當(dāng)m=1，n=1時(shí) =1.841， =20*π/1.841=34.1119mm；

當(dāng)m=2，n=1時(shí) =3.054， =20*π/3.054=20.5632mm；

在TE模式下只要工作波長λ

針長1―2m鋼管25mm的避雷針，當(dāng)傳輸?shù)牟門M波時(shí)截止波長為

可得當(dāng)m=0，n=1時(shí) =2.405， =25*π/2.405=32.6403mm ；

當(dāng)m=0，n=2時(shí) =5.520， =25*π/5.520=14.2210mm；

當(dāng)m=1，n=1時(shí) =3.382， =25*π/3.382=23.2111mm；

當(dāng)m=2，n=1時(shí) =7.010， =25*π/7.010=11.1982mm；

在TM模式下只要工作波長λ

當(dāng)傳輸?shù)牟門E波時(shí) 截止波長為 ；

可得當(dāng)m=0，n=1時(shí) =3.832，=25*π/3.832=20.4854mm；

當(dāng)m=0，n=2時(shí) =7.016，=25*π/7.016=11.1887mm；

當(dāng)m=1，n=1時(shí) =1.841， =25*π/1.841=42.6398mm；

當(dāng)m=2，n=1時(shí) =3.054， =25*π/3.054=25.7039mm；

在TE模式下只要工作波長λ

煙囪頂上的鋼管40mm的避雷針，當(dāng)傳輸?shù)牟門M波時(shí)截止波長為

可得當(dāng)m=0，n=1時(shí) =2.405， =40*π/2.405=52.2245mm；

當(dāng)m=0，n=2時(shí) =5.520， =40*π/5.520=22.7536mm；

當(dāng)m=1，n=1時(shí) =3.382， =40*π/3.382=37.1377mm；

當(dāng)m=2，n=1時(shí) =7.010， =40*π/7.010=17.9173mm；

在TM模式下只要工作波長λ

當(dāng)傳輸?shù)牟門E波時(shí)截止波長為；

可得當(dāng)m=0，n=1時(shí) =3.832，=40*π/3.832=37.1377mm；

當(dāng)m=0，n=2時(shí) =7.016，=40*π/7.016=17.9019mm；

當(dāng)m=1，n=1時(shí) =1.841， =40*π/1.841=68.2238mm；

當(dāng)m=2，n=1時(shí) =3.054， =40*π/3.054=41.1264mm；

在TE模式下只要工作波長λ

4結(jié)論

篇9

文章標(biāo)題：通訊分場安全生產(chǎn)工作總結(jié)

通訊分場在今年的安全工作中，以年度的安全生產(chǎn)目標(biāo)為基礎(chǔ)，按照公司安監(jiān)處要求，結(jié)合我廠安全多種形式的教育活動(dòng)，職工安全意識(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)。未發(fā)生未遂和異常及以上通訊事故，繼續(xù)保持了安全生產(chǎn)記錄，沒有發(fā)生通信責(zé)任事故，杜絕了因通信事故或人為操作錯(cuò)誤而造成的通信中斷，各設(shè)備的運(yùn)行率達(dá)到100?？偨Y(jié)如下：

1、我分場在今年安全目標(biāo)明確的情況下，嚴(yán)格安全管理，力求把管理作為安全生產(chǎn)的基石。我們認(rèn)真貫徹落實(shí)“各級(jí)人員安全責(zé)任制”“安全作業(yè)卡制度”和《通信反事故措施》、《通信重點(diǎn)部位防火措施》并嚴(yán)格落實(shí)。我們年初根據(jù)公司下達(dá)的安全生產(chǎn)目標(biāo)制定了分場的安全生產(chǎn)目標(biāo)，并以之為指導(dǎo)，從加強(qiáng)對(duì)分場人員、設(shè)備的管理上入手，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)職工的技術(shù)、業(yè)務(wù)的培訓(xùn)，提高職工整體素質(zhì)，從而提高設(shè)備的健康水平，保證設(shè)備的運(yùn)行率和可靠率。

2、我們采取硬件為主，軟件硬件兩手抓的方法。一方面保證設(shè)備運(yùn)行安全穩(wěn)定，為系統(tǒng)和公司提供暢通的信息通道；另一方面加強(qiáng)分場和班組的軟件管理，促進(jìn)了各項(xiàng)工作的順利開展。利用“春檢”“秋檢”的時(shí)機(jī)，對(duì)微波、載波、交換機(jī)、光端機(jī)及電源設(shè)備和通訊線路進(jìn)行了全面認(rèn)真地檢查，找出缺陷及時(shí)進(jìn)行處理。我們還緊緊抓住“實(shí)施安全生產(chǎn)法，人人事事保安全”的活動(dòng)主題，開展了“安全生產(chǎn)月”活動(dòng)，“安全知識(shí)競賽活動(dòng)”，把活動(dòng)與日常的職工教育結(jié)合在一起，以活動(dòng)促進(jìn)生產(chǎn)，使職工技術(shù)素質(zhì)和安全意識(shí)得到提高，從而帶動(dòng)生產(chǎn)工作的扎實(shí)開展。

3、我們認(rèn)真探索新形勢下設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的的管理方法，得到了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)新設(shè)備不斷增多的情況，我們把重點(diǎn)班組、重點(diǎn)設(shè)備、重點(diǎn)技術(shù)人員的“三重點(diǎn)”教育列為今年教育活動(dòng)的突破點(diǎn)。有計(jì)劃地培訓(xùn)骨干技術(shù)人員，并以之帶動(dòng)其他人員一起掌握提高，克服了以往“大幫哄”的學(xué)習(xí)方法，使有關(guān)班組很快掌握了新設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)知識(shí)和新儀器的使用方法，提高了職工們的專業(yè)水平。我們還把安全教育活動(dòng)與日常的職工教育結(jié)合在一起，以活動(dòng)促進(jìn)生產(chǎn)，使職工技術(shù)素質(zhì)和安全意識(shí)得到提高，從而帶動(dòng)生產(chǎn)工作的扎實(shí)開展。

4、我們認(rèn)真召開每周的安全分析會(huì)，總結(jié)一個(gè)月的安全工作情況，找出差距，安排下月的安全生產(chǎn)工作。在每周的安全學(xué)習(xí)活動(dòng)中，分場人員到各班組與職工一起學(xué)習(xí)《安全生產(chǎn)法》、《電業(yè)系統(tǒng)安全工作規(guī)程》、《電力系統(tǒng)通訊管理規(guī)程》及發(fā)生的人身傷亡等事故通報(bào)和各類安全文件，認(rèn)真學(xué)習(xí)下發(fā)的各類安全生產(chǎn)簡報(bào)、事故通報(bào)，對(duì)發(fā)生的事故進(jìn)行反思。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)職工的日常安全教育，分場每月下發(fā)各班的培訓(xùn)計(jì)劃。特別在“冬訓(xùn)”等活動(dòng)中，制定了詳細(xì)的計(jì)劃，分場領(lǐng)導(dǎo)不定期進(jìn)行檢查學(xué)習(xí)情況，使培訓(xùn)收到了實(shí)效。提高職工的安全素質(zhì)和技術(shù)水平，使我們的職工都能達(dá)到安全、技術(shù)雙豐收。

5、完成了一些技術(shù)改造項(xiàng)目。交換機(jī)、微波蓄電池和整流電源投產(chǎn)較早，經(jīng)過長期的運(yùn)行，電池容量大大降低，供電時(shí)間已達(dá)不到《通信規(guī)程》要求；整流電源供電也不穩(wěn)定，威脅著安全生產(chǎn)工作。我們充分調(diào)研，制定了合理的方案，更換為兩套1000AH的蓄電池，并安裝了模塊電源設(shè)備，使電源系統(tǒng)工作更加可靠，有利于通信設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。進(jìn)行了微波塔的大修工作，我們派人協(xié)助進(jìn)行監(jiān)護(hù)，并提供了很多方便條件，對(duì)施工情況及時(shí)向生技處進(jìn)行匯報(bào)，保證了大修工作的質(zhì)量。我們完成了華電廣域網(wǎng)視頻會(huì)議系統(tǒng)通道的建設(shè)，完成交換機(jī)到路由器、光端機(jī)到路由器的2M電纜的鋪設(shè),調(diào)通了通道，并把省公司會(huì)議系統(tǒng)搬遷到行政樓三樓會(huì)議室。

6、今年是我公司新安裝通信設(shè)備最多的一年，我們與省電通公司和廠家一起安裝了微波設(shè)備和哈市10G環(huán)網(wǎng)光端機(jī)和SDH微波設(shè)備，還完成了24芯光纜的鋪設(shè)。由于省電通公司人員忙于調(diào)度大樓通訊設(shè)施的搬遷，我們就讓職工自己動(dòng)手安裝新設(shè)備，提高了學(xué)習(xí)新技術(shù)的興趣，更好地了解了設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)，較快地掌握了新設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)技能。省公司調(diào)度大樓搬遷，幾個(gè)月的時(shí)間里我們配合完成了幾十條電路、光路的割接，我們把原來的電力考核、電能測量、遠(yuǎn)跳等重要電路由微波通道改到光纖通道上。還為網(wǎng)控和二期集控室增加了調(diào)度電話，重新鋪設(shè)了一條電纜，為以后擴(kuò)容作好了準(zhǔn)備。

7、三月份，我公司配合東北電網(wǎng)進(jìn)行了一次考核安全性的大擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)。分場主任親自監(jiān)督各項(xiàng)措施的落實(shí)情況，安裝了4部會(huì)議電話，進(jìn)行了一次電話會(huì)議演練，派有關(guān)人員在現(xiàn)場認(rèn)真職守，監(jiān)視電話會(huì)議系統(tǒng)，為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行提供的可靠的通訊保障。4月2日，我公司完成了市話中繼線路的割接，市話中繼由微波傳輸改為先進(jìn)的光纖傳輸。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有了較大幅的提高,確保了生產(chǎn)調(diào)度電話的暢通。

8、我們在維護(hù)通訊設(shè)備安全運(yùn)行的同時(shí)，進(jìn)行了通訊設(shè)施的春季和秋季安全大檢查工作，集中時(shí)間提高通信設(shè)備的安全水平。在汛期到來之際 ，主要巡視檢修了廠區(qū)到江岸的線路，對(duì)有缺陷的線路進(jìn)行了維修，更換了部分老化電纜，提前做好了防汛抗旱工作。還經(jīng)常對(duì)江岸線路進(jìn)行巡視，防止倒桿、斜桿，還加裝了防汛電臺(tái)做為備用，維護(hù)了生產(chǎn)調(diào)度的正常進(jìn)行。

9、我們在檢修工作中對(duì)每一項(xiàng)工作認(rèn)真進(jìn)行工作前危險(xiǎn)點(diǎn)分析，檢查班組對(duì)觸電、防止高空墜落等方面的危險(xiǎn)點(diǎn)分析是否周到，并結(jié)合實(shí)際情況制定安全措施。特別在“創(chuàng)優(yōu)”活動(dòng)中，我們每天到現(xiàn)場檢查通信線路，對(duì)不規(guī)范的重新整理，力求達(dá)到安全、規(guī)范，施工中分場主任、安全員經(jīng)常親自到場，督促職工嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程制度，基本杜絕了違章作業(yè)的發(fā)生。

10、近期，按照安監(jiān)處的布置開展了安全性評(píng)價(jià)工作。我們對(duì)通信專業(yè)部分155分的項(xiàng)目的內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)真的檢查，同時(shí)對(duì)“安全管理”和“勞動(dòng)安全和作業(yè)環(huán)境”的公共內(nèi)容也進(jìn)行了詳細(xì)的自查，發(fā)現(xiàn)了一些問題。同時(shí)，我們抽調(diào)出5名生產(chǎn)骨干成立專業(yè)組，對(duì)檢查出的隱患進(jìn)行處理。我們感到通過這次自查和外審專家組的查評(píng)，暴露了一些問題，對(duì)今后提高設(shè)備健康水平有很大益處。

11、我們把嚴(yán)格管理做為抓好安全生產(chǎn)的重點(diǎn)，認(rèn)真貫徹落實(shí)各級(jí)人員安全責(zé)任制，使各項(xiàng)安全責(zé)任落實(shí)到人，形成一級(jí)抓一級(jí)，人人有責(zé)任的良好模式。認(rèn)真學(xué)習(xí)了事故通報(bào)、各種規(guī)章等，并按章使用“安全作業(yè)卡”123張。在各項(xiàng)施工中工作中，分場主任、安全員經(jīng)常親自督促職工嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程制度，檢查各班組對(duì)觸電、防止高空墜落等方面的危險(xiǎn)點(diǎn)分析是否周到，并結(jié)合實(shí)際情況制定安全措施，在工作中沒有發(fā)生違章作業(yè)現(xiàn)象。

篇10

關(guān)鍵詞：車載無通訊技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：

當(dāng)前，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，這也使得人們對(duì)于生活質(zhì)量有了更高的要求。其中，汽車也不再單單作為一種交通工具而存在，人們對(duì)于其功能以及便利性有了更高的要求，例如：娛樂、辦公、導(dǎo)航等等。而隨著現(xiàn)代科技、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，這些功能都已經(jīng)得到了逐步的實(shí)現(xiàn)，其中車載無線通訊技術(shù)就是由于滿足了車載功能的多樣化以及集成化而得到了全面的推廣。

一．車載無線通訊技術(shù)概述

車載無線通訊技術(shù)主要是將汽車技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及無線通訊技術(shù)緊密結(jié)合，并整合各種不同的應(yīng)用系統(tǒng)而產(chǎn)生的一種新型技術(shù)，其主要實(shí)現(xiàn)了汽車狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測、車內(nèi)無線移動(dòng)辦公、GPS全球定位、汽車行駛導(dǎo)航、車輛指揮調(diào)度、環(huán)境參數(shù)采集以及車內(nèi)娛樂等多種功能。

車載無線通訊技由8個(gè)部分組成，其主要包含了車載無線通信模塊、車載導(dǎo)航模塊、行車狀態(tài)記錄模塊、地理信息系統(tǒng)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、媒體播放模塊、語音識(shí)別模塊以及安全報(bào)警模塊。其中，全部的數(shù)據(jù)處理都是由車載信息中心進(jìn)行協(xié)調(diào)的，即為車載無線通訊技術(shù)各個(gè)組成部分的關(guān)系圖。

二．車載無線通訊技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，車載無線通訊技術(shù)的應(yīng)用即為廣泛，其應(yīng)用領(lǐng)域可以分成車內(nèi)通訊、車外通訊、車路通訊以及車間通訊。（1）車內(nèi)通訊：其通訊的距離處于數(shù)十米以內(nèi)，主要應(yīng)用于車輛的內(nèi)部空間。采取的傳輸方式為無線傳輸，特點(diǎn)為抗噪性強(qiáng)、速度快，多在語音通話以及設(shè)備接口使用。目前較為成熟的技術(shù)為藍(lán)牙技術(shù)。（2）車外通訊：其主要應(yīng)用于車輛和外部的通訊設(shè)備進(jìn)行的信息資源交換過程中， 覆蓋的范圍是這四類領(lǐng)域中最為廣泛的，最高可達(dá)數(shù)百公里。其主要用在汽車的行駛導(dǎo)航以及GPS定位中。當(dāng)前，比較成熟的技術(shù)有2G、2.5G、3G、3.5G蜂窩系統(tǒng)和GPS全球定位系統(tǒng)等。（3）車路通訊：此種領(lǐng)域的通信主要指的是車輛和外部設(shè)施（例如：交通標(biāo)識(shí)等）之間的無線通訊，主要有車輛的指揮調(diào)度、自動(dòng)電子收費(fèi)系統(tǒng)以及環(huán)境參數(shù)的采集等等。目前較為成熟的技術(shù)主要為：紅外技術(shù)、專用短程通信技術(shù)以及微波技術(shù)等。（4）車間通訊：其主要指的是在多個(gè)動(dòng)點(diǎn)之間的雙向傳輸，其應(yīng)用主要是為了防止車輛發(fā)生意外事故，例如在出現(xiàn)意外情況時(shí)可以及時(shí)的提醒并做預(yù)防。因此，車間通訊技術(shù)對(duì)于安全性以及實(shí)時(shí)性的需求十分高。當(dāng)前，較為成熟的技術(shù)為紅外技術(shù)、專用短程通信技術(shù)以及微波技術(shù)等。實(shí)際上，車路通訊以及車間通訊屬于同一種技術(shù)的兩種不同的應(yīng)用模式，其通訊距離主要是處于數(shù)百公尺到一公里左右。從上文可以看出，當(dāng)前我國較為成熟的通訊技術(shù)主要有：藍(lán)牙技術(shù)、蜂窩系統(tǒng)、GPS全球定位系統(tǒng)、紅外技術(shù)、專用短程通信技術(shù)、微波技術(shù)等，表1即為對(duì)各種車載無線通訊技術(shù)的特點(diǎn)的比較。

三．車載無線通訊技術(shù)的發(fā)展前景

近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，車載無線通訊技術(shù)進(jìn)步也不容小覷，其產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展開始趨向于完善，主要包括了車載單元、芯片以及數(shù)據(jù)的供應(yīng)商等。車載無線通訊技術(shù)的為阿里發(fā)展趨勢即為在確保車輛安全、順利行駛的同時(shí)，不斷提高駕駛員所享受到的便利性以及舒適性。

（1）從車內(nèi)通訊看來，除了當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的車載藍(lán)牙電話、胎壓監(jiān)測以及智能鑰匙等，藍(lán)牙等技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛地應(yīng)用到車身的各個(gè)部位。

（2）從車間通訊來看，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，車距監(jiān)測等不再是高端車型所專有的技術(shù)。車載無線通訊技術(shù)的應(yīng)用，會(huì)不斷降低車間通訊技術(shù)的應(yīng)用成本，并增加其精確性，使其實(shí)用性大大地提高，最終使得車間通訊技術(shù)得到廣泛的使用，從而提高車輛行駛過程中的安全性。

（3）從車路通訊來看。汽車將逐漸完善其自動(dòng)識(shí)別功能，更加智能化地識(shí)別交通標(biāo)識(shí)、接收交通信息、如限速標(biāo)志、動(dòng)態(tài)交通信息等，將此數(shù)據(jù)導(dǎo)入行車電腦后，對(duì)車輛的行駛作出調(diào)整與提示，保障車輛行車安全。

（4）Telematics系統(tǒng)是汽車產(chǎn)業(yè)與無線通訊技術(shù)的集合，以汽車為載體，為駕駛?cè)藛T提供緊急救援、人車安全、車輛應(yīng)用服務(wù)、信息娛樂服務(wù)等多方位的服務(wù)。車載Telematies的巨大前景及利潤空間，已被各主流OEM所看好，并成為其差異化競爭的有利武器。

（5）由于當(dāng)前的新型汽車的嵌入式技術(shù)的集成水平越來越高，這也就帶使得車載無線通訊技術(shù)的可靠性、實(shí)時(shí)性以及網(wǎng)絡(luò)通信的水平不斷提高。

（6）與無線城市項(xiàng)目的結(jié)合：無線城市是近些年新出現(xiàn)的一個(gè)概念，以覆蓋整個(gè)城市的無線網(wǎng)絡(luò)為居民提供接入服務(wù)，我國已有包括北京、上海、廣州和深圳等城市已經(jīng)明確了無線城市的建設(shè)計(jì)劃。將車載通信網(wǎng)絡(luò)的部署與無線城市的建設(shè)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)無線接入點(diǎn)的功能復(fù)用，一方面能夠大大減少兩項(xiàng)建設(shè)的資金投入，另一方面也能大大豐富無線城市的服務(wù)內(nèi)涵，從而建立一套以城市公共服務(wù)為主要應(yīng)用的信息調(diào)度平臺(tái)。

（7）車載無線通訊技術(shù)的發(fā)展：①與我國城市中的交通設(shè)施以及交通信息廣播等的不斷建設(shè)和完善息息相關(guān)的；②車載無線通訊技術(shù)與其他電子產(chǎn)品相比，會(huì)滯后大約3-5年的時(shí)間，這主要是由于其在推廣前必須能夠證明其可靠性，即能夠運(yùn)行超過10年不需維護(hù)。因此，想要加快車載無線通訊技術(shù)的發(fā)展速度，必須從兩方面出發(fā)：a.政府應(yīng)加大對(duì)于交通設(shè)施、汽車計(jì)算平臺(tái)和相關(guān)的電子設(shè)備的投資；b.相關(guān)科研單位應(yīng)加快車載無線通訊技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場的步伐。

四.加強(qiáng)車載電子通信安全

為了加強(qiáng)車載電子通信的安全，確保通信數(shù)據(jù)資料的隱私性，那么必須建立與完善車載電子通信安全管理工作的管理制度，積極分析車載電子通信系統(tǒng)技術(shù)上存在的漏洞，不斷地完善車載電子通信系統(tǒng)，保證車載電子通信系統(tǒng)的通信安全，確保出行的通信安全。

4.1完善車載電子通信系統(tǒng)的安全機(jī)制，加大科技創(chuàng)新的力度

建立良好的車載電子通信系統(tǒng)，首先要積極進(jìn)行科技創(chuàng)新，研發(fā)高質(zhì)量的車載電子通信系統(tǒng)，這樣不斷完善與更新車載電子通信的系統(tǒng)，盡力實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)取得突破性的進(jìn)展，所以要加大投入的力度，提高相關(guān)工作人員的待遇，提高他們工作的積極性與主動(dòng)性，鼓勵(lì)他們進(jìn)行創(chuàng)新工作，這樣才能真正開發(fā)出滿足市場需求的車載電子通信系統(tǒng)。同時(shí)要不斷地改善車載電子通信的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制，不斷地修補(bǔ)通信機(jī)制的漏洞，從而使各個(gè)通信機(jī)制系統(tǒng)間能協(xié)調(diào)工作。

4.2做好車載電子通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料保密工作

車載電子通信系統(tǒng)可以有效地利用硬件與軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛之間的實(shí)時(shí)通信，這樣可以確保駕駛員及時(shí)了解最新的其他車輛的信息與路況信息以及周邊環(huán)境狀況，從而實(shí)現(xiàn)信息的快速地交流，提高了交通運(yùn)行工具的安全性，當(dāng)然首要就需要做好車載電子系統(tǒng)的通信保密工作。做好車載電子通信的保密工作可以提高車載電子通信系統(tǒng)的資料安全性，阻止車輛的信息、路況的信息被任意地泄露?，F(xiàn)在可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理路況信息與輛信息，實(shí)現(xiàn)信息傳播、下載等各項(xiàng)信息操作的完整記錄，從而可以防止資料的外泄。

結(jié)語：

當(dāng)前，我國汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，其車載功能也在不斷的多樣化，這就使得車載無線通訊系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不斷的擴(kuò)大。在這樣的一個(gè)背景下，國內(nèi)對(duì)于車載無線通訊技術(shù)這一領(lǐng)域的研究也在不斷深入，特別隨著人們對(duì)于汽車需求量的不斷增加，我國自行研發(fā)的車載無線通訊系統(tǒng)必會(huì)有一個(gè)良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：