無線通信論文全文(5篇)

1前言

電力系統(tǒng)配網(wǎng)與骨干電網(wǎng)相比較，具有配電設備多、分支多、分布廣、電網(wǎng)等級復雜、結構繁瑣的特點，所以配網(wǎng)通信接線復雜，監(jiān)控點分散，通信點多，這不僅要求提高無線通信的安全性和可靠性，而且要有較強的抗干擾能力，能夠實現(xiàn)雙向通信功能。筆者根據(jù)多年的工作經驗，首先對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進行了概述，然后講述了配網(wǎng)通信中無線通信技術的分類，然后著重介紹了LTE無線通信技術，最后為提高LTE無線通信技術的安全可靠性提出了幾條措施，具有一定的現(xiàn)實意義和參考價值。

2配網(wǎng)自動化系統(tǒng)概述

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)作為一種遠程監(jiān)控、協(xié)調、操作配電設備的自動化系統(tǒng)，集合了控制技術、通信技術和計算機技術，主要目的是提高配電網(wǎng)絡的可靠性和安全性，在改進供電質量的前提下，降低資金投入，最大限度的提高安全性和可靠性。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)結構圖。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要由四個部分組成：配電主站、現(xiàn)場監(jiān)控、通信網(wǎng)絡和配電子站。其中通信網(wǎng)絡的主要功能是提供現(xiàn)場終端設備和配電主站之間的通信通道，實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控和交流的功能。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建立主要是為了提高供電可靠性和電壓質量。按照信息流向的不同，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動化可以分為上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)，其中上行數(shù)據(jù)是終端設備采集的數(shù)據(jù)向主站發(fā)送，而下行數(shù)據(jù)是主站向終端設備發(fā)送控制數(shù)據(jù)，實現(xiàn)控制功能。

3配網(wǎng)通信中無線通信技術的分類

電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)需要在主站和終端設備之間進行數(shù)據(jù)傳遞、控制和調節(jié)，而配電網(wǎng)絡結構復雜，造成了通信節(jié)點多、節(jié)點相對分散、節(jié)點之間距離短的特點。無線通信技術應運而生。通常情況下，配網(wǎng)通信中無線通信技術可以分為：無線公網(wǎng)通信和無線專網(wǎng)通信。無線公網(wǎng)通信技術和無線專網(wǎng)通信技術各有優(yōu)缺點，但是從當前的發(fā)展模式來看，無線公網(wǎng)通信技術具有更為廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展市場，特別是在LTE無線通信技術問世之后，極大的推動了配網(wǎng)通信的安全性和可靠性，將電網(wǎng)推向“信息化、自動化、互動化”的智能電網(wǎng)方向。

4LTE無線通信技術

一、認知無線電的作用與特點

認知無線電用戶必須不能干擾首要用戶（頻譜授權用戶）的正常工作，要保證首要用戶的可靠性通信，同時也要保證認知無線電用戶通信的可靠性，這就需要認知無線電控制發(fā)射功率，同時具有靈敏的頻譜空穴檢測能力和快速切換頻段的能力。通信的高可靠性是認知無線電要實現(xiàn)的另一個目標。認知無線電這些特點有利于頻譜資源智能、高效、充分的利用，也是其區(qū)別于其他無線電技術的重要特征。

二、認知無線電與寬帶無線通信系統(tǒng)的融合

認知無線電的關鍵技術有：頻譜監(jiān)測技術，自適應頻譜資源分配技術、自適應調制解調技術等。寬帶無線技術主要有正交頻分復用技術（OFDM）、多輸入多輸出技術(MIMO)、HARQ技術和AMC技術等。認知無線電與寬帶無線通信系統(tǒng)的融合最主要的就是自適應頻譜資源分配技術和正交頻分復用技術結合、并輔以其它相關技術。OFDM系統(tǒng)是目前公認的比較容易實現(xiàn)頻譜資源控制的傳輸方式。該調制方式可以通過頻率的組合或裁剪實現(xiàn)頻譜資源的充分利用，其與自適應技術相結合，除了在傳統(tǒng)的時間域上自適應外，還更容易利用多載波的頻率域，可以靈活控制和分配頻譜、時間、功率等資源，在結合MIMO系統(tǒng)的空間資源，根據(jù)用戶在不同的位置的不同傳輸條件，感知環(huán)境并且適應環(huán)境，并不斷地跟蹤環(huán)境的變化，以合理利用資源、提高系統(tǒng)容量。自適應頻譜資源分配的關鍵技術主要有:載波分配技術、子載波功率控制技術、多天線層資源分配算法和復合自適應傳輸技術。

(1)載波分配技術。CR具有感知無線環(huán)境的能力。子載波分配就是根據(jù)用戶的業(yè)務和服務質量要求，分配一定數(shù)量的頻率資源。檢測到的寬帶資源是不確定的，隨時間、空間、移動速度等變化。OFDM系統(tǒng)具有裁剪功能，通過子載波的分配，即在頻段內對于用戶來說，信干噪比(SINR)較高的不規(guī)律和不連續(xù)子載波的頻譜資源進行整合，按照一定的公平原則將頻譜資源分配給不同的用戶，確定每個子載波傳輸?shù)谋忍財?shù)量，選取相應的調制方式，實現(xiàn)資源的合理分配和利用。

(2)子載波功率控制技術。由于分配給用戶的功率和子載波數(shù)一般是成比例的，功率控制算法在經典的“注水”算法的基礎上，有一系列的派生算法。這些算法追求的是功率控制的完備性和收斂性，既要不造成干擾又要使認知無線電有較好的通過率，且達到實時性的要求。事實上功率控制算法和子載波分配算法是密不可分的。這是因為在判斷某子載波是否可以使用時，就要對現(xiàn)狀(空間距離、衰落)做出判斷，同時還需要計算出可分配的功率大小，對于一個用戶如果速率一定，如子載波數(shù)目增加所需的功率就會下降。

三、結語

1機器人本體設計

1.1WCR工作環(huán)境

所設計的WCR的主要功能是在無任何支架的情況下攜帶無損檢測工具對油罐進行檢測。這種立式油罐主要是石油公司對其進行儲油，所以一般都設計半徑為5米～10米，高度為15米～25米的圓柱體，材料為鋼制，為此本人選用永磁式吸附方式?；谝陨嫌凸尴嚓P數(shù)據(jù)，完成一個如此容量大的整體油罐需要采用鋼板進行焊接，勢必會存在焊縫，這些焊縫的突起有10mm左右，這將經常導致故障發(fā)生，所以WCR在行進時必須能夠翻越這個障礙。

1.2WCR工作指標

1）WCR除了克服自身重量吸附在油罐表明外，還需要克服攜帶的無損檢測工具，一般不低于25kg。2）為了使WCR能夠在規(guī)定時間內很好地完成無損檢測工作，需要使其行走速度控制在5米～10米，并能夠翻越10mm障礙。3）為了方便地面系統(tǒng)進行控制，采用無線遠程遙控，控制半徑不低于50米。基于以上要求，WCR需要最終完成復合式任務，比如對油罐厚度進行探測，對那些破損需要修復的表面進行噴砂和噴漆處理。

1.3WCR機械結構設計

基于以上幾個方面要求，本W(wǎng)CR選擇了4輪驅動的非接觸永磁輪式結構。該機器人結構如圖1所示,整個機器人本體長約410mm、寬約250mm、高約90mm。本體由車體框架結構、4輪及非接觸吸附單元組成；4個直流伺服電機分別驅動爬壁機器人的4個輪子，為使能夠翻越障礙，加入了減震機構增加其越障能力。為使WCR轉向不會對罐壁噴漆造成損壞，特為每個輪子分別套有特制的耐磨防滑橡膠膠套，這種方式能夠提供更穩(wěn)定的吸附能力。

1城市4G無線通信的安全要求與威脅

1.1城市4G無線通信接入網(wǎng)絡的安全威脅

在接入網(wǎng)絡中，用戶可以在同一網(wǎng)絡內和不同網(wǎng)絡間任意地漫游和切換，已經完全控制某個系統(tǒng)的攻擊者通過生成RRC（RadioResourceControl）信令的方法向ME發(fā)起重配置過程，制ME切換到安全性較弱的傳統(tǒng)網(wǎng)絡中，并且將ME引進攻擊者已經控制的網(wǎng)絡或系統(tǒng)中。比如當前EPON網(wǎng)絡中OLT設備往往是多個邏輯OLT的集合，可選加上交換芯片，集成交換機或路由器的功能，與核心網(wǎng)絡的接口稱為SNI（系統(tǒng)網(wǎng)絡接口）。ONU設備一般為單個邏輯ONU設備，提供UNI（用戶網(wǎng)絡接口），SNI、UNI口可以為以太口（數(shù)據(jù)）、POTS口（語音）、RF（視頻）接口，可選和交換機、路由器、其他特定功能的網(wǎng)絡終端集成。

2接入網(wǎng)技術在城市4G無線通信中的應用體系建立

2.1常見安全機制

采用臨時身份或加密的永久身份信息實現(xiàn)用戶的身份隱藏。通過使用數(shù)字簽名技術可以實現(xiàn)信息的防抵賴性。通過數(shù)字管理技術、加密技術、消息摘要技術可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性。通過加密技術和安全信道可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的機密性。通過認證機制實現(xiàn)通信參與方在數(shù)據(jù)交換之前的身份鑒定過程。比如當前某某城市聯(lián)通移動核心網(wǎng)新建的第一套4GHSS（用戶歸屬服務器，是4G移動網(wǎng)的核心網(wǎng)元）順利割接入網(wǎng)，經過近期運行觀察，性能良好，各項話務指標都在正常范圍。割接完成后，現(xiàn)有用戶不換號就可以享受聯(lián)通4GLTE網(wǎng)絡，對整個4G網(wǎng)絡建設進度具有里程碑式的意義。

2.2系統(tǒng)總體設計

1無線通信模式介紹

1.1WLAN通信

WLAN是一類無線通信系統(tǒng)的簡稱，具有靈活性、移動性、易擴展性及成本低等特點。Wi-Fi是一個無線網(wǎng)絡通信技術的品牌，其主要采用的通信協(xié)議也是IEEE802.11系列協(xié)議標準。IEEE802.11協(xié)議標準主要位于OSI協(xié)議的物理層和MAC層。物理層定義了三種無線傳輸方法，即跳頻擴頻、直接序

1.23G通信

本文所采用的3G技術為UMTS（通用移動通信系統(tǒng)）。相對于功能單一WLAN或GSM，GPRS網(wǎng)絡，UMTS網(wǎng)絡的結構更加復雜，功能更加豐富，網(wǎng)絡管理需要考慮的因素也更加多元化。UMTS除了把WCDMA作為首選空中接口技術獲得不斷完善外，還相繼引入了TD-SCDMA和HSDPA技術。UMTS系統(tǒng)結構主要包括無線接入網(wǎng)絡和CN（核心網(wǎng)絡）兩部分，無線接入網(wǎng)絡部分包括UE（用戶設備）和UTRAN（陸地無線接入網(wǎng)）。UMTS支持1920kb/s的傳輸速率，其關鍵技術為切換技術，主要包括軟切換和硬切換，目的是保證移動節(jié)點良好的接入到當前的移動通信網(wǎng)絡。UMTS系統(tǒng)結構如

1.3WAVE通信

WAVE技術是車路協(xié)同系統(tǒng)產生后，為解決車車通信、車路通信問題而提出的一種高效的無線接入通信機制。WAVE的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在消息傳輸延時、節(jié)點移動性、通信頻段的抗干擾性和IEEE802.11p對車路協(xié)同系統(tǒng)的適用性，其在網(wǎng)絡性能、實現(xiàn)成本及復雜程度方面的綜合評價均優(yōu)于普通的無線通信技術，WAVE的協(xié)議體系主要依托于IEEE802.11p協(xié)議，其是針對汽車通信的交通應用環(huán)境而設計的標準，主要作用于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。物理層處于協(xié)議的底層，且是基于正交頻分復用的，主要負責為設備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒介及互聯(lián)設備，控制信道的激活或失效服務，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。數(shù)據(jù)鏈路層包括LLC（邏輯鏈路子層）和MAC（介質訪問控制子層），其中IEEE802.11p的MAC層是整個協(xié)議架構中性能優(yōu)勢的集中體現(xiàn)。MAC層為數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺绤f(xié)調控制方面提供服務，通過可靠的信道接入?yún)f(xié)議，更加高效的進行數(shù)據(jù)交換。WAVE在交通領域已經得到了大量的應用。