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第一篇：轨道交通无线通信技术分析
摘要：
针对轨道交通通信、信号业务需求特点，在技术和可用性层面上对LTE技术、WLAN技术进行了描述及分析，使轨道交通通信、信号系统中车地无线系统的建设规划更为合理，高效。
关键词：
轨道交通；信号；通信；LTE；WLAN
1概述
随着轨道交通的快速发展，建立安全可靠、高效稳定的车地无线通信系统是提高运营效率、管理质量、用户体验的必要手段。地面与高速行驶车辆（时速80km／h）之间的数据传输通道需要在高速移动的状态下，具备优秀的快速接入性、实时传输性、带宽调整性和抗干扰性等特点。本文结合轨道交通通信、信号业务需求和车地无线的技术特点，分析不同无线技术在轨道交通通信、信号车地无线承载业务中的适用范围。
2车地无线系统业务承载分析
2．1各类业务特性分析
在轨道交通中对车地无线系统的需求主要体现在信号、通信系统，其主要需求如下：（1）用于传输列车控制信号业务；（2）用于传输车载视频监控业务；（3）用于传输视频广告及运营信息的业务；（4）用于传输车辆状态信息业务。综上所述，车地无线系统在列车高速移动状态下（80km／h）必须具备以下核心能力：（1）数据实时传输，传输时延小于50ms，丢包率小于1％；（2）业务的优先级划分，支持不同等级业务的通道控制；（3）业务的QOS保障，确保业务的有效传输；（4）单基站业务承载的总带宽需求不小于68Mbit／s；其中信号业务带宽需求不小于3Mbit／s，其他业务需求不小于65Mbit／s；（5）上行传输的业务大于下行传输的数据业务，上下行可按需调整；（6）抗干扰能力强，特别针对列车控制信号业务，不允许其他无线系统对其产生干扰；（7）完善的网管功能。
2．2各业务需求分类模型说明及建议
根据目前行业常规，并按照上述对业务需求度、优先级、数据方向等特点的综合分析，基本可以分为两类不同需求模型的业务：
2．2．1必要业务———列车控制信号业务（1）必要业务的需求模型a．直接涉及运营安全，必须且重要业务，业务各项需求等级最高，特别是抗干扰性要求极高；b．传输带宽稳定、延时低，业务传输带宽需求较小，双向业务带宽需求较为平衡；c．双向数据以IP寻址的单播方式为主；d．具备开放性和兼容性。（2）系统建设建议a．所选技术应充分考虑业务的QOS保证，保障数据有效、实时的传输；b．整体系统传输带宽应不小于3Mbit／s，且双向业务可平均分配；c．采用标准协议技术。d．由于安全级别和需求度极高，建议采用独立的车地无线系统进行业务承载，同时采用专用的无线频率进行数据传输，有效防止系统内业务之间的影响以及民用和其他无线系统对其的干扰。
2．2．2重要业务———车载视频监控业务、视频广告、运营信息业务业务、辆状态信息业务（1）重要业务需求模型a．间接涉及运营安全，重要业务，主体以视频业务为主，传输带宽需求大且稳定；b．各业务需要在传输带宽及传输时延上有一定的QOS保障；c．抗干扰性要求较高；d．业务传输带宽需求大，双向数据非平衡传输。具备开放性和兼容性。（2）系统建设建议a．整体系统传输带宽应不小于65Mbit／s，且双向业务带宽可实现完全、灵活的分配，支持数据的组播功能；b．所选技术应充分考虑业务的QOS保证，保障数据有效、实时的传输；c．采用标准协议技术；d．由于带宽需求较大，且业务需求级别较高，建议采用独立的车地无线系统进行业务承载，同时采用相对干净、宽裕的无线频率进行数据承载，在有效防止民用和其他无线系统对其干扰的同时，利用更宽的无线频率资源，获取更多的无线传输带宽。
3在轨道交通使用环境下无线通信技术分析
目前，应用于轨道交通通信、信号的主流无线通信技术有基于802．11ac的WLAN及LTE两种，代表着未来的发展方向和趋势。以下将结合轨道交通的实际应用情况对两种技术进行介绍。
3．1基于802．11ac的WLAN技术介绍
IEEE802．11ac，是一个802．11无线局域网（WLAN）通信标准。WLAN标准从1997年第一代颁布以来，经历了802．11、802．11b、802．11g／a、802．11n、802．11ac的发展过程。最新的802．11ac是通过5GHz频带进行通信。理论上，它能够提供最多1Gbit／s带宽进行多站式无线局域网通信。近年来，802．11ac已逐步在轨道交通中得以应用。结合轨道交通的环境特性，其主要技术特性如下：（1）在轨道交通领域，系统可支持2．4GHz／5．1GHz／5．8GHz无线频段，具备更多的选择，且工作在ISM频段（公用频率），对于频率使用只需要进行报备，无需专项申请；（2）WLAN技术网络架构基于数据链路层，系统开销小，采用最高至256－QAM的调整方式，理论上在160MHz的无线频率资源，静止状态可提供不小于1Gbit／s的传输速率。实际轨道交通环境列车运动状态下的平均传输速率300Mbit／s；频普转换率接近到1∶1．85，业务的带宽支持能力强。（3）网络架构采用双向非对称设计、上、下行采用统一正交频分复用（OFDM）技术，但系统采用竞争接入模式，业务的接入无法有效实现保障性的带宽控制，多业务的QOS保障存在局限性，同时也无法实现针对业务进行上行、下行数据的按需灵活配置；整体的业务保障性能力一般。（4）系统采用独立架设天线的空间波传输方式，引入MIMO天线技术，提高传输的带宽，同时系统相对独立，建设维护期的工作界面清晰。（5）基于标准WLAN（802．11ac）协议，支持终端的快速移动，业务的组播功能。开放性好、兼容性强、技术发展潜力大，（6）系统无线覆盖和接收设备在满足国家无线电相关规章的情况下，在衰耗较大的5GHz频率资源下，隧道区间平均覆盖距离可达100～150m，高架区间平均覆盖距离可达200～250m，区间设备数量多，安装、维护较为复杂。
3．2TD－LTE技术介绍
LTE是由3GPP组织制定的通用移动通信系统技术标准的长期演进。LTE系统引入了OFDM和MIMO等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率，在20MHz频谱带宽，2×2MIMO天线的模式下，理论下行最大传输速率为201Mbit／s，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbit／s，上行为50Mbit／s。目前LTE技术逐步应用在轨道交通行业，通过1．8GHz频带进行通信。结合轨道交通的环境特性，其主要技术特性如下：（1）在轨道交通领域，系统仅支持1．8GHz专用频率，选择较为单一。目前使用的1．8GHz频段仅有20MHz频宽，且目前大部分城市的机场地面调度、城市移动应急指挥调度均使用在1．8GHz频段下。使用1．8GHz频率时需要进行专项申请，一般在合法的情况下能够争取到10MHz的频率带宽。系统频率使用限制大，但专用频率不易受到干扰，可靠性非常高。（2）TD－LTE技术网络架构基于网络层，系统开销相对较大，采用64－QAM调整方式下静止状态下频谱转化率可达到1：5，运动状态下利用率接近1：1．5，采用10MHz的无线频率资源，静止状态可提供不小于50Mbit／s的传输速率，运动状态下的边缘有效传输带宽可达15Mbit／s（轨道交通环境下的测试数据），业务的带宽支持能力一般。（3）网络架构采用双向非对称设计，上行采用单载波频分多址（SC－FDMA），下行采用正交频分多址（OFDMA）。LTE总共7种上下行子帧配比，业务的需求配合非常灵活。（4）系统采用TDD（时分双工）方式，同时引入同步时钟系统，能够在有效划分业务的同时，确保各业务的QOS。业务保障性能力强。（5）基于标准LTE（3GPP）协议，支持终端的快速移动，业务的组播功能。开放性好、兼容性强、技术发展潜力大。（6）LTE技术采用独立铺设泄露电缆或者与其他无线专业泄露电缆合路方式进行无线覆盖，若采用独立铺设泄漏电缆方式，将会增加设备成本和安装的难度，若采用与其他无线专业泄漏电缆合路方式，系统建设维护期的工作界面较为复杂。（7）系统无线覆盖采用漏缆方式，满足国家无线电相关规章的情况下，区间平均覆盖距离可达800～1200m，区间设备数量少，安装、维护简单方便。
4对轨道交通信号、通信各业务承载采用无线技术的建议
WLAN（802．11ac）和LTE技术两者均代表了未来无线技术体制的主要发展方向，同时也会逐步在轨道交通车地无线的发展上体现自身的价值。通过上述对轨道交通业务的需求和特点以及目前车地无线技术体系的特点进行分析，做如下建议：（1）对于轨道交通各项需求级别最高，带宽需求一般的列车控制信号业务，采用独立车地无线网络建设，采用在1．8GHz特殊频率下工作的LTE技术。通过A／B双网的组网方式，形成冗余配置，建设思路如下：a．控制中心配置单核心EPC热备模式或独立双EPC核心网设备，确保整体系统的管理安全。b．车站配置两套以太网交换机及对应的BBU设备用于信号处理。c．区间轨旁独立铺设一根泄露电缆，同时与800MHz专用调度TETRA系统泄漏电缆合路，组成冗余的无线覆盖介质，同时结合漏缆布置原则和RRU覆盖范围，设置若干RRU用于无线信号的覆盖。d．车载设备CPE车头、车尾按照信号厂商的情况，分别配置主、备一套或两套无线终端设备，实现车载部分的冗余配置。e．采用1．8GHz专用无线频段，建议申请至少10MHz频率带宽，配置3MHz＋3MHz或5MHz＋5MHz的双频通道；在3MHz＋3MHz的模式下可转换不下于4．5Mbit／s的传输带宽，在5MHz＋5MHz的模式下可转换不下于7．5Mbit／s的传输带宽，完全满足列车控制信号传输带宽不小于3Mbit／s的需求，同时进行了带宽预留。f．出入段线、车辆段、停车场可按照需求和概算适度进行的调整。出入段线，建议独立组建核心网。（2）对于轨道交通各项需求级别一般，带宽需求较大的业务如：车载视频监控、视频广告、运营信息、辆状态信息等，利于建设成本考虑，建议采用车地无线网络综合承载的建设模式，采用在5．8GHz频率下工作的WLAN（802．11ac）技术。通过单网的组网方式，建设思路如下：a．控制中心配置单核心设备，关键模块（管理、电源）热备模式，确保整体系统的管理安全。b．车站配置单台太网交换机关键模块（管理、电源）热备模式，用于无线覆盖设备的接入。c．区间轨旁独立设置AP设备及配套的MIMO（2×2或3×3）天线，组成无线覆盖网络。d．车载设备车头、车尾分别配置一套终端AP设备及配套MIMO（2×2或3×3）天线，建议采用车头车尾两台设备同时工作或负载均衡的工作模式。e．采用5GHz或5．8GHz无线频段，根据频率报备和业务带宽需求情况，采用40MHz、80MHz或160MHz组网；在40MHz的模式下可转换平均75Mbit／s的传输带宽，在80MHz的模式下可转换平均150Mbit／s的传输带宽，在160MHz的模式下可转换平均300Mbit／s的传输带宽，完全满足车载视频监控、视频广告、运营信息、辆状态信息等业务传输带宽不小于65Mbit／s的需求，同时进行了带宽预留。
5结束语
目前，各地轨道交通建设蓬勃发展，而车地无线系统作为地铁运用部门便民服务及保障安全的一个关键环节得到极大的重视。本文针对现有轨道交通信号、通信中重要业务特性和主流无线技术体系进行了分析，并结合实际的无线频率使用情况，将业务和无线技术进行了合理的配对，使车地无线系统整体的规划更为切合实际，同时也为轨道交通业务后期的发展预留了想象的空间。
作者：许晶 单位：烽火通信科技股份有限公司
参考文献：
［1］李静．IEEE802．11ac标准的技术解析与应用展望［J］．信息工程期刊（中英文版），2015，（4）：139－143．
［2］阚庭明．城市轨道交通乘客信息系统技术发展趋势探讨［J］．铁路计算机应用，2009，18（1）：37－39．
［3］许昆．LTE技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用［J］．数字技术与应用，2012，（8）：33－33．
［4］高彦军．城市轨道交通车地无线TD－LTE的实现［J］．都市快轨交通，2014，27（06）：9－12
第二篇：无线通信技术设备状态监测应用
摘要：
随着通信技术的快速发展，人们逐渐认识到将其应用于设备状态监测过程中，可提升监测的效率和准确性，但随着有线通信技术应用范围的扩大，人们发现传感器布线环境、成本以及传感器自身性能均会对有线通信技术的应用产生限制作用，所以开始尝试将无线通信技术在设备状态监测中进行应用。在此背景下，文章结合各种工况下设备状态监测的需要，进行了无线远程监测系统的设计，以此对无线通信技术在设备状态监测中的应用进行论证分析。
关键词：
无线通信技术；设备状态监测；应用
0前言
设备状态监测是对运行设备通过各种手段进行数据和信息的采集，以此判断设备劣化趋势、故障结构，预测其变化趋势的过程，有效的设备状态监测可以降低突发故障的发生概率，为设备状态维修提供依据，保证设备的安全良性运行，所以设备状态监测一直受到企业的高度关注。
1应用无线通信技术的设备状态监测系统设计方案
无线通信技术在设备状态监测系统中应用其主要目的是通过无线传感器网络对机械设备振动信息实现远程的准确、全面采集，并传输至服务器终端，实现对设备状态相关数据的查询和应用[1]。所以构建的设备状态监测系统要具有以传感器终端节点为基础的无线数据采集系统、以Zighee技术为基础的无线数据传输系统，以监测计算机为基础的数据处理和传输系统三部分，以此满足其功能、抗干扰能力、功能扩展能力的需要。
2设备状态监测系统中应用的无线通信方案
虽然无线通信技术和有线通信技术的信号均由发送器和接收器进行处理，但前者信号以电磁波作为传输介质，传输信道更加复杂，在传播的过程中容易被障碍物吸收，具有明显的衰落特征，如路径损耗、多径衰落、阴影衰落等，这要求无线通信技术的应用要依赖于相应的抗衰落技术，如扩频技术、分集接收技术等[2]。考虑到短距离无线通信技术在成本、功耗较少、稳定性和抗干扰性较突出，而且可实现对等通信、通信协议和通信芯片开发较成熟，可以将其与有线局域网共同应用于设备状态监测中，所以在现有的短距离无线通信技术，如红外技术、蓝牙技术、Wi-Fi技术、超宽带技术、Zig-hee技术中进行择优选择。以上各种短距离无线通信协议特点不同，所以其适合应用的领域也存在差异，例如蓝牙技术其传输距离在10m左右，最大功耗为100mW，传输速率为1Mb/s，工作频段为2.4GHz，所以其在移动通信个人网络中较为适应，而Wi-Fi技术和Zighee技术其传输距离均满足100m要求，最大功耗分别为100mW和1mW，传输速率分别为11Mb/s和0.25Mb/s，工作频段均为2.4GHz，两者在设备状态监测中应用均由可能，但后者相比前者在成本、功率、可靠性、可操作性方面更优越，所以在设备状态监测系统中更加适用。Zighee技术应用802.15.4无线技术标准，可实现多个无线传感器节点间的数据传输；应用CSMA-CA机制、支持AES-128加密和Zighee协议，所以其可靠性和数据传输的安全性较有保证，除此之外，其还具有拓扑结构类型多样，自组织、自愈能力突出等特点，为保证此项短距离无线通信技术在设备状态监测中可以发挥预期的作用，要对其协议架构进行设计[3]。首先为物理层，其以同步包头、载荷和帧头等作为主要构成，其一方面要对无线收发节点的状态进行调整，另一方面要对数据包进行收发；其次为数据链路层，其以完成物理层的无线通道接入为主要的职责，例如对信道接入进行控制、对PAN链路状态进行调整等；以上两种结构均以IEEE802.15.4协议为依据[4]。再次为网络层，其主要功能使为数据链路层的正常运行提供保证，向应用层提供正确的服务接口等；另外为应用层，其主要功能是向Zighee网络进行应用的映射；考虑到监测系统的安全性，设置安全层也很有必要。
3设备状态监测系统中应用的无线传感器节点
3.1无线传感器节点设计
由于无线传感器网络是由诸多传感器结构构成，所以要保证无线通信技术在设备状态监测中应用的质量，要对无线传感器节点进行合理的设计，无线传感器节点其一方面要采集和处理设备振动信号，另一方面要将负责其他节点相关信息向计算机的转发，所以其要包括以下模块，首先是处理器模块，其包括处理器和存储器，主要功能是对传感器节点进行合理的控制，将其采集数据和接收数据进行有效的处理和全面的存储，现阶段通常将其视为无线传感器节点的核心；其次是传感器模块，其包括传感器和AC/DC，主要功能是对区域内信息和数据的采集、转换情况进行全面的监测；再次是电源模块，其主要功能是提供节点运行的电能；另外是无线通信模块，其包括网络、MAC、收发器等主要功能是实现模块、节点间的协调、沟通。在进行设备状态监测系统的无线传感器设计的过程中，应以其灵敏度、响应特性、线性范围、精确度等作为衡量指标，结合设备在运行过程中受不同状态影响产生的振动信号差异，对设备的状态进行快速、准确的监测，笔者选择利用模拟电压可直接获取相应设备振动幅值的加速度传感器[5]。在此传感器应用前，为保证设备振动信号采集的真实度，通常要对采集到的设备振动信号进行MAX291滤波器滤波、隔离和OPA2277放大三种处理，然后使其由模拟电压向振动幅值转换，在转换的过程中实质上是将模拟信号向数字信号进行转变的过程，在具体转换的过程中应结合量化位数、输入信号电压范围、参考电压等指标进行，现阶段应用较为广泛的是14位精度的A/D转换器，此类转换器输出通道数量达到8个。
3.2无线传感器的无线收发芯片设计
在设计无线通信模块的过程中，考虑到无线射频芯片和微处理器在无线通信模块中的作用，要对其功耗、传输性能、封装、抗干扰能力等进行全面的分析，现阶段无线收发芯片的种类较多，如CC1000、CC2430、MC13192等，综合各类无线芯片的性能，可以发现，CC2430在成本、稳定性、能耗等方面更具优势，体积较小、集成度较高，所以在设备状态监测中可以应用此类芯片，以此芯片为核心的外围电路在设计的过程中只需要单个非平衡的变压器完成。
3.3无线传感器的抗干扰设计
除上述分析以外，考虑到无线通信技术在应用的过程中可能受到外界环境的影响，所以要对传感器节点的抗干扰能力进行强化，在强化的过程中要保证元器件间的布局间距满足现有焊接技术的要求，这是基本前提[6]。另外，为降低辐射和干扰的几率，要将功能相同或存在密切关系的元件进行临近设置；逻辑电路应与噪声较大的元件或电流较大的电路保持一定的距离，以此降低逻辑电路受到的干扰；将高速期间设置在逻辑电路的出线端，降低干扰；尽可能拉大干扰源与易受干扰器件的距离，在布线的过程中为降低干扰，应尽可能的降低布线的密度，而且布线的粗细程度应尽可能一直，PCB板与线路之间要保持一定的距离、环路电阻应尽可能避免应用等。
3.4无线传感器节点的软件设计
①在终端节点入网方面，初始化后，终端节点要向网络发出入网信标请求，然后收到信标的响应，此时有两种情况，一种是网络不同意，此时终端节点要结合最大重试次数限制进行重复请求，另一种网络同意，此时其将发送连接请求，在连接超时的情况下，入网直接失败，如果入网并未超时将会获得连接响应解析，响应正确的情况下绑定目的地址入网成功，否则入网失败[7]；②终端节点数据的收发方面，在发送的过程中，先对CC2430模式进行相应的设置，然后在执行能量检测和信道选择后将相应的数据输入，并发送数据请求，在受到同意应答后可发送数据，否则需要重新提出发送数据的申请；在数据接收的过程中，同样先对CC2430模式进行相应的设置，然后接收数据，在数据没有溢出的情况下，对数据进行读取、成功接受应答，但在数据溢出的情况下直接返回，这对保证设备状态监测数据完整性具有积极作用。
4设备状态监测系统中应用的无线通信网络拓扑结构
Zighee无线通信网络支持的网络拓扑类型较多，现阶段在设备状态监测方面应用较多的为星型结构，其通常由单个的协调器节点和终端节点构成，在功耗、节点数量等方面均较理想，在建立此类型拓扑结构的过程中，应向利用协调器对通信网络进行构建。在此类无线通信技术应用于设备状态监测过程中时，要先将无线传感器节点安置于被监测设备的相应位置，并对其振动过程中产生的振动信号进行全面的采集，利用无线网络向企业设备控制部门的协调器节点进行信号的传输，由其项检测计算机发送，最终由计算机在太网载体的作用下，将相关信息向远程中心服务器进行发送，由其对采集的数据进行处理，可见在信号传输的过程中，通常需要检测人员结合实际需要对终端节点进行唤醒，由其依据检测人员的命令进行信号采集，并以相反的途径进行信号数据的传送，在通信的过程中，如果协调器发现通信并未得到及时的回应或并未明确定位传感器终端节点，需要将相关的信息向检测计算机进行反应，由其对对应的节点重新发送命令，以此保证设备状态检测的全面性，这种唤醒设计，可以使节点在长时间处于休眠状态，这不仅有利于节能，而且对提升监测系统的使用寿命也具有突出的效果。在无线通信网络中的监测计算机内会存储相应的数据库，其对设备不同状态下的振动信号特征进行全面的记录，当计算机监测系统发现其接收的信号与其数据库存储内容不相符的情况下，会对其进行记录和分析，并将分析的结果同步向远程监控系统传送，这对降低设备状态监测人员的工作难度，提升设备状态监测的实时性和有效性等均具有重要的作用。结合其拓扑结构可以发现无线通信技术在设备状态监测中的应用，相比有线通信技术在节能效果方面优势更明显。
5结语
通过上述分析可以发现，现阶段人们已经认识到用无线通信技术替代有线通信技术在设备状态检测中应用，对降低企业系统建设成本、提升监测的全面性等方面的重要作用，并在实践中有意识的针对机械设备振动信号对zighee无线通信技术进行应用，这是现代设备管理水平提升的具体体现，应以发展的眼光看待设备状态监测中应用的无线通信技术。
作者：陈军 单位：山东省无线电监测站
参考文献：
[1]王岩岩.无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[J].硅谷,2013(12):94+90.
[2]曾奇云．无线通信技术在设备状态监测中的研究[J].电子技术与软件工程,2016(12):55.
[3]于杰.无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[J].无线互联科技,2016(4):3-4.．
[4]冯涛.无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[J].通讯世界,2015(8):40-41.
[5]秋勇,陈晓宇,李电,王昕,杨昊睿.基于DDNS的3G无线通信技术在电能质量在线监测系统中的应用[J].电测与仪表,2012(2):44-47.
[6]雷文礼,李建新,张水利．短距离无线通信技术在油田监测中的应用[J].延安大学学报(自然科学版),2010(1):56-58.
[7]尚振宏.基于无线通信的电厂设备的状态监测与故障诊断[J].电子世界，2013(22):92
第三篇：高速公路4G无线通信技术应用
摘要:
自从通信技术诞生以来,人们的生活方式因此而改变,在当今社会,通信技术早已渗入到人们生活的方方面面。随着我国高速公路建设取得了巨大的成就,通信技术也渐渐应用于高速公路建设之中,两者相结合,使通信技术和高速公路建设都取得了巨大的发展。4G无线通信技术在高速公路建设中的实践应用虽然取得了一定的成果,但目前还存在许多问题,就这些问题,进行深入的探讨,并提出全新的建议。
关键词:
4G；无线通信技术；高速公路
近年来,由于将4G无线通信技术成为最热门的移动通信技术,这项技术也被应用于高速公路建设,使高速公路的运营和管理手术变得越来越便捷,给高速公路企业带来了巨大的经济利益。与此同时,通信技术在高速公路的应用中,其制约因素也越来越明显,那么发展应用于高速公路的有针对性的通信技术,就成为一项迫在眉睫的重要工作。
14G无线通信技术在高速公路中的优势分析
4G无线通信的出现,真正意义上的实现了人们的沟通自由,并彻底改变了人们的生活方式,甚至对社会形态也造成了重大的影响。这是由4G无线通信技术的优势决定的。
1.1通信速度更快
4G无线通信技术的数据传输速度快是毋庸置疑的,有专家预估,4G无线通信技术可以达到10Mbps至20Mbps,甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息。基于较高的传输速度,使同步传输成为可能。特别是对于高速公路沿途的监控系统来说,是非常重要的。比如一旦发生事故,对于救援人员和伤员来说,信息的快速传输将是救援工作和生命的保障。
1.2通信更加灵活
就4G手机的功能而言,早已不在“电话机”的范畴之内,除了语音资料传输,更是实现了部分电脑功能。由此可见,在未来4G手机在功能和样式上,都将无限像小型电脑靠拢。这种改变,显示出4G无线通线技术更加灵活的优势。而这种优势在应用于高速公路中,也将发挥出更大的能量,使双向传递资料、图画、影像成为现实,对高速公路交通秩序和安全提供了保障,使高速公路的建设更加符合社会发展的需求,为居民出行和货物运输,提供更大的便利。
1.3智能性能更高
4G无线通信技术的智能性更高,这一点从终端设备的设计和操作上就可看出。目前4G无线通信技术主要应用于个人手机,当今个人手机除了实现传统的语音传输功能外,还可以实现许多传统电话无法实现的功能,如通过4G手机,可以随时查询电影院票房资料,售票情况、座位情况等都一目了然,显示得清清楚楚,使用户可以根据这些信息,进行在线选择。将4G无线通信技术的智能功能应用于高速公路中,将对高速公路的建设给予巨大的助力,如对路线进行导航、报告交通路况、对交通安全进行提醒等智能功能,在4G无线通信技术的基础上,都可以实现。
1.4实现高质量通信
4G无线通信技术除了实现快速通信外,也提高了通信质量。4G无线通信技术将在覆盖范围、通信质量、造价上,支持高速数据和高分辨率多媒体服务,包括语音、数据、影像等数据的传输将不会受到通信技术上的阻碍,这是过去的通信技术无法达到的质量高度。特别是图像和影像信息的传输,将会大幅度提高高速公路监控系统的监控质量,对交通安全有着重大意义。
1.5通信费用更加便宜
通信费用一直以来都是对通信技术造成重大影响的关键,4G无线通信技术引入了许多尖端的通信技术,保证了4G通信技术的系统操作方式更灵活,由于是直接在3G通信网络的基础设施上进行改进,这样就运行者和用户的费用得以降低,使人们在使用4G无线通信技术的高质量的服务的同时,需要缴纳的服务费用,将比3G通信更加便宜。在高速公路建设中,一向需要大量的投资成本,而通信费用的降低,将大大节约高速公路建设成本。
24G无线通信技术在高速公路中的应用要点
2.1高速公路监控系统
高速公路为人们出行以及货物运输提供了便捷服务,但随着经济的发展,车流量增多,常常造成高速公路拥堵,在这种情况下,交通事故的发生率也较以前有所提高。在这种情况下,加强高速公路的监控系统将是维持高速公路交通秩序的有效手段。而4G无线通信技术的应用,由于使用简单、更高速、更便捷、费用低、可移动等优势,解决了高速公路机电系统中地理距离的限制问题,提高了监控系统的监控功能,使高速公路监控系统中受资金、通道、供电等因素制约的情况得到大幅度的缓解。
2.2导航技术
作为最为广泛应用的智能交通系统之一的汽车导航系统,由全球定位系统和车辆导航系统两部分组成。这就需要用到空间卫星和地面监控装置这两项重要的通信技术。在地面监管装置中,由于4G无线技术的出现,使信息的传输在变得更便捷和快速的同时,也使接受终端变得更加简单。以个人手机为接收终端,除了随时随地进行线路导航这一功能外,也使数据更新变得更加容易和方便。
2.3数字地图技术
4G无线通信技术的应用让数据传输更加快速,在这一技术的支持下,图像传输也变得快捷起来,这使数字地图在实际应用中变得更加便捷。也是因为4G无线通信技术的应用,使数字地图在一定程度上,指导高速公路交通运行的功能有了得以实现的基础。
3结语
在高速公路通信方面,为了保证高速公路的交通运输安全,也将会进行一步发展,以更加先进的网通信环境,取代单条路通信。如今已进入信息时代,传统高速公路通信技术必然无法跟上高速公路的发展,而更为先进的4G无线通信技术在高速公路中的应用将是必然趋势。而在未来,随着通信技术的发展,也会有新的通信技术的出现融入于高速公路建设中。
作者：虞良生 单位：中邮建技术有限公司
参考文献
[1]李默颖.4G无线通信技术背景下油田专网建设分析[J].硅谷,2014,(3):87-87,95.
[2]丰国炳.4G无线通信技术在消防灭火救援工作中的应用[J].中国公共安全(学术版),2014,(2):48-51.
[3]王首杰.4G无线通信技术在煤矿井下的应用[J].能源技术与管理,2015,40(4):178-180.
第四篇：三种无线通信技术及特点
摘要：
文章对有较强开发潜力的短距离的无线通信协议Zigbee技术（“紫蜂协议”）、UWB技术（超宽带技术）、LiFi（光保真技术）作了综述，阐述了它们各自的技术特点，并与目前相对成熟并已广泛应用的WiFi技术（无线保真）及Bluetooth（蓝牙技术）进行了比较。
关键词：
无线通信技术；频段；网络协议；射频；传输率
无线通信在通信行业中呈现出愈来愈重要的地位，无线通信协议技术的不断开发涌现出一些新技术，许多技术颇有特点。其中Zigbee技术、UWB技术、LiFi技术的一些技术参数分别具有独特、突出的优势，给用户的应用带来了多种选择。
1Zigbee技术
Zigbee技术（译为“紫蜂协议”）是基于IEEE802.15.4技术标准的低功率、短距离的局域网协议，使用2.4GHzISM频段。主要为在短距离范围内传输速率要求不高（10kb/s~250kb/s）的设备设计的一种无线数据传输技术。Zigbee网络结构分为四层，分别为物理层、媒体访问控制层（MAC）、网络层（NWK）和应用层。其中IEEE802.15.4标准定义了物理层和媒体访问控制层（MAC），合称为IEEE802.15.4通信层。Zigbee联盟负责定义网络层和应用层。技术特点：Zigbee在2.4GHz和868/915MHzISM频段（全球：2.4GHz；美国：915MHz；欧洲：868MHz）工作，采用跳频技术。IEEE802.15.4的物理层有两个标准，2450MHz（2.4GHz）物理层和868/915MHz物理层，为避免干扰，它们都采用了直接序列扩频技术及相同的物理层数据包格式，都采用相位调制技术，2.4GHz采用较高阶的QPSK调制技术，使数据的传输率达到250kb/s，并且降低了工作时间，减少了功率消耗，在此频道上提供了16个传输率为250kb/s的信道；915MHz和868MHz采用BPSK的调制技术，其中868MHz传输率为20kb/s，支持1个传输率为20kb/s的信道；915MHz的传输率位40kb/s，支持10个传输率为40kb/s的信道[1]。在MAC层上，主要沿用WLAN中802.11系列标准的CSMA/CA方式，提高了系统的兼容性，为了可靠传递，还提供全握手协议。网络层方面，ZigBee联盟制订了星形、簇树型及两者的组合，称为网状网（也称网状型网络）的网络结构。Zigbee的组网容量相对较大，其一个主节点可以管理254个子节点，层层分级使其可组成65000个节点的大网络[2]。ZigBee传输率虽然低于蓝牙，但在其他方面Zigbee相对蓝牙技术却有许多明显优势。首先Zigbee通过简化通信协议（不到蓝牙技术协议的1/10）及降低通信数据速率，减少了Zigbee收发器的应用复杂度，降低了功耗及成本。为达到较高的节能效果，与其他同类技术相似，Zigbee在休眠和工作两种状态之间进行切换，但Zigbee的功耗更低，Zigbee的1个节点在2节5号电池的支持下可工作6~24个月，甚至更长，蓝牙仅能支持数周，而WiFi则仅仅数小时的工作时间[2]。另外，Zigbee的时延更短，Zigbee从休眠状态转到工作状态需要15ms，从节点接入到网络也仅需要30ms，蓝牙则需要3~10s，而WiFi也要用3s[2]。ZigBee的组网规模也比蓝牙技术要大的多。ZigBee的媒体接入控制层（MAC层）采用talk-when-ready的碰撞避免机制，提高了系统信息传输的可靠性。在安全方面，Zigbee设计了数据完整性检查和鉴权功能，具有灵活的三级安全模式：第一级无安全设定，适应于无需安全保护或者上级已提供了安全保护的环境。第二级没有采用加密措施，使用访问控制清单（AccessControlListAct）防止非法获取数据，适用于安全要求不高的环境。第三级采用高级加密标准（AES128）的对称密码技术保护数据的安全，AES可以用来保护数据净荷并防止攻击者冒充合法器件，这一级使得Zigbee具有较高的安全保密性，一般用于安全性要求较高的工作场合。以上三级安全模式可以根据实际应用场合灵活配置，确定合理的安全属性[2-3]。Zigbee相邻节点间的传输距离通常在10~100m之间，如果提高发射功率可达到1~3km，相对于蓝牙的10m，优势较为明显。若利用路由和节点间的接力传输距离将扩展的更远。ZigBee技术具有较好的兼容性，可与现有控制网络标准无缝集成。Zigbee以其低复杂性、低功耗及可嵌入性在自动控制和远程控制领域中有着广阔的应用空间，虽然其传输距离较近，传输速率也较低，但符合许多电子设备之间的数据传输要求，是物联网现场传感器网络的理想选择。
2UWB技术
UWB技术（超宽带技术，UltraWideband，UWB）是一种不采用载波信号传输的无线通信技术，它利用时间间隔小于1ns级的非正弦波窄脉冲进行数据通信。UWB抗干扰性能强、传输速率高、系统容量大、发送功率又非常小，是一种很有前途的无线通信技术。技术特点：UWB应用超短基带丰富的GHz级频谱，采用安全信令方法（IntriguingSignalingMethod），大大提高了其数据的传输率。UWB能在10m范围内实现数百Mb/s至数Gb/s的数据传输率，发射功率小于1mW就能通信。UWB存在两种技术方案：载波调制UWB系统和无载波调制UWB系统，它们各自有自己的技术联盟：WiMedia联盟，采用载波调制UWB系统，以多带正交频分复用（MB-OFDM，Multi-BandOFDM）方案为标准；DS-UWB联盟，采用无载波调制UWB系统，直接扩频（DirectSequenceSpreadSpectrum）作为多址方式的技术方案为标准。正交频分复用（OFDM）技术有较高的频谱利用率，较强的抗多径能力和相对简单的信道均衡需求等优点，较适合超宽带的无线通信系统[4]。两种UWB方案有着本质区别，无法实现彼此妥协。制定UWB标准的802.15.3a工作组对这两种技术方案未进行选择，2006年IEEE802.15.3小组宣布解散，2007年Wi－Media联盟的MB-OFDM-UWB提案通过ISO认证，成为第一个UWB国际标准。UWB技术作为一种无载波通信技术也称为脉冲无线电（ImpulseRadio）。由于它利用极窄的窄脉冲（时间间隔小于1ns），发送小于1ns一连串的脉冲，所以无需RF频率转换，可以直接送至天线发射，脉冲峰时间间隔在10~100ps级上，其功率谱密度非常低，RF可同时发射多个UWB信号。UWB信号可采用OOK、对映脉冲键控、脉冲振幅调制或脉位调制。UMB采用高斯单周期超短时脉冲控制发送和接受脉冲间隔，使得信号的带宽很宽，接收机通过一级前端交叉相关器将脉冲序列直接转换成基带信号，降低了设备的复杂性[4-5]。UWB技术采用脉冲位置调制PPM单周期脉冲来携带信息和信道编码。UWB不使用载波信号，系统结构简单，发射器可以直接利用脉冲小型激励天线，采用低廉的宽带发射器。在10m范围内UWB传输率可达500Mb/s，其功耗仅有几百μW~几十mW，在低功耗下仍能保持高速的数据传输[6]。由于UWB信号的频带极宽，信号的功率谱密度通常又比自然的电子噪音还要低，较难从电子噪音中将脉冲信号检测出来，其又采用编码对脉冲参数进行伪随机化处理后，使得对脉冲的检测更加困难，从而保证了UWB具有较高的通信安全性[6-8]。UWB技术很强的多径分辨能力，保证了其通信的质量和数据传输速率，极强的穿透能力，使其在室内和地下能够进行精确定位，超短脉冲定位器还能够给出相对位置，其定位精确可达厘米级，此外，超宽带无线电定位器更为便宜，设备成本低[6-8]。UWB超宽带无线技术，以其系统复杂度低、发射信号功率谱密度低、信道衰落不敏感、高安全性、高定位精度等优点，是近距离多径密集场所，数据传输率要求高的环境下的理想选择，适用于高效的无线局域网，尤其在图形、视频等多媒体数据的传输及精确地理定位系统中有很强的竞争力。UWB超宽带无线技术有巨大的发展前景。
3LiFi可见光通信技术
LiFi（LightFidelity光保真技术）是一种采用可见光谱而不是传统的无线电波作为载体的新型数据传输方式。近年来随着用户对无线互联网需求的不断增长，射频频谱的可用频带越来越少，可见光无线通信使用的光频段具有宽广的通信带宽，无线电波在整个电磁频谱中仅占很小的一部分，光是电磁波频谱的一部分，可见光谱的空间是无线电波的1万倍，既避免了电磁干扰冲突又无需申请频段使用执照，用于无线通信是一个比较理想的波段。与传统的无线射频通信方式相比，可见光通信具有绿色环保、对人体无害、无需无线电频带资源且保密性高等优点，是传统射频通信技术的有利补充，现已成为无线通信的又一研究热点。技术特点：可见光无线通信技术VLC（VisibleLightCommunication）也就是通常称的LiFi技术是利用人们通常照明使用的发光二极管（LED）发出人眼无法觉察到的极快的闪断光信号来传输信息实现通信的一种新型的通信方式。发射方LED灯上安装得控制灯泡高速开关的控制芯片将要传输的信息以计算机的二进制编码方式传输出去。接收方通过光敏接收器接收发射方发来的光脉冲信号，再通过光电转换芯片将光信号转换成电信号。目前LED可见光通信系统多数采用强度调制的直接检测（DD）非相干系统，编码方式大多采用曼彻斯特二进制OOK（On-Off-Keying开关键控）编码。为达到更高的发送率也采用光学组编码形式如脉冲位置调制（PPM），以数据组的形式发送，但系统在解码时对时钟的同步要求较高。可见光通信的LED光源分为单色光和白光，在通常环境下大多选择白光LED作为信号光源，这是因为白光LED是常用照明光源，普及率高，稍加改造就可利用兼做通信光源，而且LED光源发出的光发散角较大，对人体无伤害（红外光伤害人的眼睛）有利于提高发射功率，提高系统的可靠性[9]。为实现高速的数据传输，利用率高、抗干扰能力好的新型正交频分复用技术（OFDM）越来越引起大家关注。可见光光谱比无线电频谱大10000倍，理论上LiFi的传输速度可达1Gb/s，2015年11月，爱沙尼亚一家名为Velmenni创业公司表示已经开发出了可见光通信的超快网络传输技术，其测试所使用的LiFi技术能够以最快1Gb/s的速度发送数据。LiFi可见光通信技术与传统的射频通信相比具有发射功率高、无电磁干扰等优点，它不但可靠性高，而且还可以在飞机、医院等其他需要考虑电磁兼容问题的场合下使用。可见光只能沿直线传播，不能穿透障碍物，数据只能按所设定的方向传输，这样就预防了信息的截获而泄露信息，保证了数据传输的安全性。LiFi可见光通信技术一旦和电力线通信技术（PowerLineCommunication，PLC）有机地融合，利用现有照明线路及设备（LED灯）的改造（在LED灯上植入一芯片）实施组网，既节约了成本，建设也非常便利，网络“热点”将无处不在，将大大提升网络的覆盖范围。LiFi可见光通信技术还可以在电磁波无法传输的水下进行传输发送数据。我国科研工作者在可见光通信方面的研究也获得了重大突破，最新测试结果显示，我国可见光实时通信速率已提高至50Gb/s，速度全球领先。LiFi可见光通信技术虽然现在还处在研究实验阶段，很多相关技术还有待突破成熟，但其独特的优势已凸显，将在未来无线通信中起到巨大的作用。ZigBee，UWB，LiFi这三种无线通信技术技术特点鲜明、优点突出、应用广泛，虽然在某些方面还有待完善和进一步开发，但在某些方面已彰显出强大的优势，必将具有广阔的应用前景。
作者：方晓东 单位：山东省商务发展研究院
参考文献：
[1]唐涛.ZigBee技术与应用[J].数字通信世界,2013(4):78-81.
[2]陶晓玲,黄廷磊,王勇.ZigBee网状网技术探讨[J].广西师范学院学报(自然科学版),2006,23(3):67-71．
[3]李皓.基于Zigbee的无线网络技术及应用[J].信息技术,2008(1):12-14.
[4]刘琪,闫丽,周正.UWB的技术特点及其发展方向[J].现代电信科技,2009(10):6-18.
[5]王忠思,黄辉,邵晓.UWB无线通信关键技术及应用分析[J],通信电源技术,2009,26(4):42-44.
[6]闰成杰.基于UWB技术的无线通信系统性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2008.
[7]张延华,吴雪梅,丁海洋.UWB信号与系统[J].中国电子科学研究院学报,2006(1):31-38.
[8]本专辑责任编委组.超宽带无线电技术[J].通信学报,2005,26(10):2-6.
[9]任凤娟,孙彦楷.白光LED可见光通信及其关键技术研究[J].电子质量,2010(5):20-21.
第五篇：矿井无线通信技术及发展趋势
摘要:
随着科学技术水平的发展，目前各种矿井监测技术已经在矿井作业中得到广泛的应用，但是由于矿井作业难度较大、危险系数较高、作业人员较多等因素，导致矿井安全事故频发。因此，为了能够有效提高矿井作业的安全性，做好矿井应急救援工作，才能为矿井作业的安全提供更有力的保障。通过研究希望能够为今后的矿井无线通信技术研究工作以及矿井应急救援工作提供更多的思路。
关键词:
矿井;无线通信;发展趋势;网络技术
0引言
由于煤矿作业的危险系数较大，安全事故频繁，给国家造成了巨大的经济损失和不利的政治影响。因此，我国早在“十一五”规划当中就明确提出要加大对煤矿产业的创新改造力度，提高对煤矿灾害的预防控制水平，切实保护人们的生命安全和财产安全，促进煤矿产业健康发展，提高矿井作业的效率与安全性。由此，煤矿安全生产的要求再一次被提到了新的高度，尤其是矿井作业安全更是受到国家的高度重视。而其中应急通信保障是最重要的内容之一。
1超低频透地通信系统
1．1超低频透地通信系统简介
所谓透地通信就是将大地作为电磁波传播的介质，从而使无线电波穿透大地的一种无线通信技术。目前在国际上应用最多的就是澳大利亚所开发的PED系统。该系统主要用于矿井作业中的应急救援。当矿井作业过程中发生紧急危险情况，而其他通信方式都不可用时，则可以通过PED系统发出超低频信号，穿透大地实现与井下作业人员的联系。我国是在20世纪末引进的PED系统。
1．2PED系统工作原理简析
其中，负责系统信息输入的是安装有PED系统的计算机所完成的。而PED井下无线急救与通信系统人机用户接口软件(即PED系统软件)，需要与系统的专用调制器、发射机、天线和接收机等结合使用。主要的工作原理如下:首先通过大功率发射机放大系统信号，然后经过上千米的环形天线进行传输，最后通过低频透地通信的方式传达到矿井下的接收机。而接收机是与矿井作业人员的灯帽电池相联的，因而一旦接收机接收到信号就会通过信号定闪烁的方式通知矿井作业人员。其中接收的信息能够通过接收机的显示屏进行中文显示。
1．3PED系统特点
在PED系统当中，由于其中的发射机、天线等都是放置在地面的，因而如果矿井当中发生灾害，不会波及到PED系统本身，因而该系统的可靠性较高。但是我们仍然发现其在具体工作中存在如下不足之处:首先，PED系统的通信信道的容量较小。为了能够提高传输信息的强度，偷地通信的工作频率通常都是低频。所以无法进行语音等对信道容量要求高的通信，只能选择传呼或者简单遥控的方式。其次，PED系统容易受到电磁波的干扰。由于矿井作业的空间较小，设备放置集中，因而在设备工作的情况下容易对矿井电磁造成严重干扰。最后，PED系统的应用范围比较狭窄。这主要是因为该系统需要在地面架设数千米长的天线。
2中频感应通信系统
2．1中频感应通信系统简介
所谓感应通信系统，就是利用专门的感应线，通过无线电波感应实现电磁波传输，频率维持在中低频。这种系统所需的投资成本不高，在小范围内能够保持信道稳定。越靠近感应体的信道，其通信效果越好。但是如果远离了感应体，就会增加信道的不稳定性。我国是在20世纪末引进RB2000系统的。
2．2RB2000系统的工作原理
RB2000系统的主要结构示意图。主要是由基地台和移动台所组成的。其中基地台位于基地指挥部，移动台服务于救护队。该系统能够在矿井下复杂的环境当中锁定最好的通信波段，从而输出高强度的信号，提高通信水平。
2．3RB2000系统的特点
该系统主要采用中低频进行感应操作，能够在复杂的矿井环境中找到最好的通信波段。其次，该系统加入了控制噪音的技术，从而提高了无线通信的质量。另外，RB2000系统还存在以下不足之处。首先，感应通信容易受到巷道规格和地形的影响，降低了信道通信的稳定性。另外，感应通信传输容易发生衰减，虽然增加了中继器，但是会影响到系统的可靠性。最后，该系统的信道容量较小。
3漏泄通信系统
3．1漏泄通信系统简介
所谓漏泄无线通信系统，就是利用漏泄原理，通过漏泄电缆来实现矿井无线通信的技术。在漏泄电缆当中，电磁波既能沿着内外导体进行纵向传输，也能通过开孔实现向外辐射。采用导引辐射良好的漏泄电缆能够有效延伸通信的距离和范围。另外，较为特殊的是漏泄通信所用的不是基地站的普通天线，而是漏泄同轴电缆。所以附近的移动台都是通过与漏泄电缆的耦合而实现的移动通信。当前口碑最好的漏泄通信系统是加拿大研发的FLEXCOM，能够同时实现与光导纤维网络和普通电线的电话和数据系统的连接。我国在20世纪的时候引进该系统。
3．2FLEXCOM系统的工作原理
FLEXCOM系统的结构示意图。其中整个系统的中心在基地站，从基地站引出的两条电缆既可以进入矿井也可以与地面天线连接。FLEXCOM系统除了基本的无线通信功能以外，还能够对矿井下的设备和作业人员进行实时跟踪和定位。将无线信标器和矿井巷道中接收器进行结合，将无线信标器固定在设备上或者由作业人员携带，从而实现跟踪定位。
3．3FLEXCOM系统的特点
漏泄通信系统所用的无线通信频率是超高频，因而信号比较稳定，电磁受干扰影响小。但是仍然存在以下一些不足之处。①在漏泄电缆当中，每350m的距离就需要加装1个中继器，对系统的可靠性有一定的影响。因为任何一个中继器发生故障都会导致后续部分系统的故障。②每个通道需要服务于固定设备，降低了信道的利用率。由此就有可能导致其中部分信道不够，用而部分信道闲置的情况。
4矿井无线通信技术的发展趋势
当前我国所用到的矿井无线通信技术已经基本上能够满足矿井安全生产的要求和应急通信的需求。但是随着自动化技术和信息技术的发展，矿井无线通信也将迎来更大力度的创新与改进。
4．1矿井多媒体宽带移动通信系统的构建
在当前矿井无线通信技术应用过程当中，电磁波传播方面还存在较大的问题。电磁波在矿井巷道中进行传播的时候，会有较严重的损耗，而且能够实现的通信距离较短。过去的数据和语音通信已经不能满足当前煤矿生产的安全需求以及无线多媒体的服务要求。而想要有效解决这一问题，就需要加大对网络结构的创新力度，并学习先进的无线传输相关理论知识，引进先进的无线通信技术，从而打造更完善更科学的矿井多媒体宽带移动通信系统，提高矿井无线监测、控制和通信的传输水平。
4．2全矿井综合自动化系统的构建
从当前常用的矿井无线通信系统来看，大多数都是封闭系统，系统当中的通信协议与信息交换的标准是不兼容的，因而与其他矿井无线监测系统的联网难度较大，不便于进行数据共享。由此一来，系统的延展性就难以得到提高。随着矿井建设水平的提高和自动化技术的进步，全矿井综合自动化系统的构建已经成为了大势所趋。只有真正落实矿井监测系统和控制系统的自动化运行，才能在更大程度上提高矿井作业的安全性和可靠性，进一步推动矿井预警机制与信息化建设。
5结语
由于我国煤矿开采的环境条件比较恶劣，而且矿井灾害频发，因而整体煤矿开采效率和生产水平不是特别理想。而建设矿井无线通信系统和应急系统是煤矿安全生产的重要保障，这对于我国矿井作业来说是不可或缺的技术和能力，对于以后矿井的开发和现代化建设都具有十分重要的作用。因此，我们应当对矿井无线通信技术的研究与开发工作引起高度重视。
作者：姚炳军 单位：山西焦煤集团 正兴煤业有限公司
参考文献:
［1］侯振堂，梁博，张建，等．WIFI技术与传统矿井无线通信技术对比［J］．科技信息，2012(3):152+174．
［2］洪涛．矿井无线通信技术的研究［J］．现代工业经济和信息化，2014，4(13):100－102．
［3］赵英武．矿井无线通信技术问题研究［J］．科技致富向导，2011(5):366．
第六篇:宽带无线光网络通信技术初步研究
【摘要】
随着我国网络信息技术水平的不断提高，我国通信技术也得到了不断的发展，同时，通信业务发展和用户的需求越来越多样，宽带已经无法满足当代通信技术的发展，并且还有着一定的阻碍作用。而无线光网络通信具有良好的抗干扰性、安全性的特点，将会逐渐取代传统的电子通信，成为现代通信技术发展的重要手段。基于此，本文通过对宽带无线光网络通信技术进行初步的分析。
【关键词】
宽带无线光；网络通信技术；初步分析
引言
随着我国通信技术水平的不断发展，在未来一段时间里，人们可以有效利用无线光网络，通过相关的多媒体服务实现与其他人之间互相通信。无线光网络的出现和发展是为了不断满足人们的需求，它可以让人们进行简单、便捷的操作就可以顺利、快速的完成各种较为复杂繁琐的任务。近几年来，智能化已经成为现代网络的重要发展趋势，而无线光网络作为网络发展的重要组成部分，在我网络智能化发展过程中起着非常重要的作用。
1无线光网络信道分析
无线信道很容易受到噪音、屏蔽、多路效应等多种因素的影响，会随着用户位置的变化发生一定的改变。例如，室内用户和室外用户相比，室内用户的移动范围相对较小，所以室内用户接受的无线网络信号相对较好，并且网络具有良好的稳定性和可靠性，在数据信息的传输速率方面也会更高。在无线光网络通信过程中，信号的发送频率会远远高出无线电的频率，这主要是由于接受的信号功率和信号频率之间的反比例关系造成的，所以，距离较远的红外线传送往往需要的发射功率较大[1]。红外线传送与无线电相比具有着很多优势，其中最为突出的就是在红外频率的传送范围之内的频谱是不受任何因素影响的，同时红外系统也不会受到无线电的干扰。无线激光通信可以提供各种不同的传输速率，其主要包括光纤通信技术的传输速率，并且还可以满足移动通信。此外，无线散射通信对各种不透明的物体无法进行穿透，如墙壁，所以它具有良好的保密性，就算在房间范围内使用同一种无线频率，也不会互相干扰。
2在较短的距离间实现多媒体通信
近几年来，宽带无线网络和通信技术的有机结合使用成为许多科研学者研究的一个热点话题和重要方向，也是在较短距离间实现多媒体通信的重要手段。多媒体作为现代宽带无线网络发展的重要部分，如果可以在短距离范围内实现网络互联，可以为人们的日常生活提供极大的便利。目前，短距离范围内多媒体宽带无线网络通信在相关技术和理论知识方面已经取得了很大的突破，并且获得的一定可观的成果。其最主要的优势特点就是它的耗电量相对较低，并且能够快速有效的进行短距离范围内的无线通信。此外，应用这种通信技术能够将便捷终端和信息家电连接无线网络，让人们可以更加便捷、快速地获取相关信息。WLAN和蓝牙也是属于一种无线网络，但是他们的稳定性比较低[2]。宽带无线光网络通信技术的信息传输相对较为稳定，受到的干扰也相对较小，而且已经被广泛的应用到数码相机、摄影机等多种信息家电中去，满足了人们对短距离范围内的多媒体通信的要求。
3宽带无线光网络通信技术实现融合发展
①随着信息技术水平的不断提高，宽带无线光网络技术逐渐与蜂窝网技术实现了融合发展。为了有效实现和满足网络电子设备的检测和计费等功能，短距离范围的无线通信技术受到了人们的广泛应用。而且，在无线光网络通信技术的不断发展和进步过程中，多种短距离范围无线接入技术被不断的开发与广泛应用，例如，蓝牙技术[3]。②宽带无线光网络技术与移动通信技术之间的融合发展。随着宽带业务和移动通信业务的不断发展和扩展，对各种成熟、稳定的宽带接入技术要求越来越高。③随着WLAN技术的不断发展与进步，不仅强化了3G业务，同时还推动了4G业务的发展与壮大。宽带无线光网络通信技术和移动通信技术在相互促进、相互竞争的发展过程中，逐渐在4G业务时代实现了融合发展。
4宽带无线光网络通信技术在人们日常生活中的具体应用
目前，网络通信在人们日常生活中的应用中，其最有代表性的就是IP网络电话。IP电话实际上就是网络发展的附属产品，是网络通信技术发展的一部分，不仅改善了人们的通信条件和通信生活，同时还被广泛的应用到社会的各个领域。IP电话主要就是利用互联网技术实现语音通信和信息通信，而且宽带无线光网络技术可以为信号的传输提供一个较为稳定、安全的网络环境。这种IP电话与普通电话相比，它的成本较低，可以有效节省通话费用，提高通话效果和质量。此外，IP电话主要包括网、网络、电话等。其中网关就是网络和电话之间的连接，而网络就是互联网，电话就是电话终端设备。用户可以通过网络技术将网络与电话连接起来，从而激活电话终端设备。IP网络通信技术虽然为人们的生活提供了很多便利，但是它对传统的电话通信业务有着非常强烈的冲击。所以，要想实现这两种业务的共同发展，最大化的获取经济效益，就应该考虑二者的合作发展，逐渐形成一种平衡的发展状态。
5结论
总而言之，宽带无线光网络技术的不断发展与进步，不仅改善了人们的通信环境，同时还提高了网络技术水平，促进通信技术的快速发展。所以，我们应该不断加大对宽带无线光网络通信技术的研究和应用，将通信技术与网络进行有机结合，提升网络通信技术的发展质量，满足人们对网络通信的各种需求，从而促进通信行业的可持续健康发展。
作者：刘向东 刘泱 朱立夫 单位：湖南省长沙市芙蓉区人民检察院
参考文献
[1]刘军锋.宽带无线光网络通信技术探讨[J].中国新通信，2015，20：1.
[2]党欣然.Cl4G宽带无线通信网络及其关键技术研究[J].电子制作，2013，19：147~148.
[3]许建平.通信技术在宽带无线网络中的应用与进展[J].科技风，2014，01：99+110
