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通信系統(tǒng)論文:無(wú)線寬帶接入通信系統(tǒng)論文

1. 引言

到2001年底,全球移動(dòng)電話用戶總數(shù)突破了10億大關(guān),并有100多個(gè)國(guó)家的移動(dòng)用戶數(shù)超過(guò)了固定用戶數(shù)。移動(dòng)通信已成為普遍接入的必要手段之一,而不再是傳統(tǒng)所認(rèn)為的固定電話的補(bǔ)充。另一方面,定向話音仍是當(dāng)前移動(dòng)通信的主要業(yè)務(wù),但包括高速數(shù)據(jù)在內(nèi)的多媒體業(yè)務(wù)的比重逐年增加,預(yù)計(jì)2010年話音業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)之比將為1:2 。移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)是把文本、圖形、語(yǔ)音和視頻等信息以任意組合的方式給移動(dòng)用戶提供的服務(wù)。為了提供品質(zhì)的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù),必須構(gòu)筑大范圍覆蓋的高質(zhì)量無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)。從2002年開(kāi)始,無(wú)線寬帶網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,許多國(guó)家均在政府支持和電信制造商、運(yùn)營(yíng)商的積極投入下,研究和建設(shè)各種不同類(lèi)型的無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)。

我們知道,無(wú)線通信是利用無(wú)線電波(電磁波、激光)在空間的傳播來(lái)傳遞聲音、文字、圖像和其它信息的。空間信道具有可移動(dòng)性、共享性、廣播性和可迅速建設(shè)等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也具有高干擾、強(qiáng)衰落、窄帶寬的缺點(diǎn)。因此,無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)需要特殊的發(fā)送和接收技術(shù)來(lái)保障。本文按固定無(wú)線接入、移動(dòng)無(wú)線接入和蜂窩移動(dòng)三大系列介紹國(guó)內(nèi)外無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和發(fā)展。

2.固定無(wú)線寬帶接入通信系統(tǒng)

由于固定無(wú)線接入比移動(dòng)通信場(chǎng)合容易現(xiàn)實(shí)操作,智能天線、軟件無(wú)線電、現(xiàn)代編碼調(diào)制及自適應(yīng)信號(hào)處理等功率/頻譜有效利用的新技術(shù)往往首先在固定無(wú)線接入中試驗(yàn)與裝備應(yīng)用,固定無(wú)線接入往往成為新一代移動(dòng)通信的技術(shù)先導(dǎo)。

目前,與xDSL、HFC、FTTx、APON等有線寬帶傳輸?shù)陌l(fā)展相對(duì)應(yīng),LMDS、MMDS、SFO等無(wú)線寬帶接入亦在快速推進(jìn)。固定無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)采用TDMA和CDMA等多址技術(shù)將點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波傳輸系統(tǒng)發(fā)展到一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線集中系統(tǒng),它可以提供本地交換局至終端用戶之間的寬帶通信服務(wù)。

2.1 本地多點(diǎn)分配接入系統(tǒng) (LMDS)

LMDS在1998年被美國(guó)電信界評(píng)選為十大新興通信技術(shù)之一。其較大的特點(diǎn)在于寬帶特性,可用頻譜往往達(dá)1GHz以上。在不同國(guó)家或地區(qū),電信管理部門(mén)分配給LMDS的具體工作頻段及頻帶寬度有所不同,其中大部分國(guó)家將 27.5GHz~29.5GHz定為L(zhǎng)MDS頻段。我國(guó)則采用26GHz及38GHz。

由于該技術(shù)利用高容量點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)毫米波進(jìn)行傳輸,它幾乎可以提供任何種類(lèi)的業(yè)務(wù),如話音、數(shù)據(jù)及視頻圖像等,能夠?qū)崿F(xiàn)從64Kbps到2Mbps,甚至高達(dá)155Mbps的用戶接入速率,并具有很高的性,被認(rèn)為是一種"無(wú)線光纖"技術(shù)。它是解決電信接入網(wǎng)問(wèn)題的利器,為電信運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展業(yè)務(wù)、發(fā)展用戶提供了高成效、低成本的有效手段。尤其適合于新興運(yùn)營(yíng)商進(jìn)入電信市場(chǎng)。

LMDS系統(tǒng)通常由四個(gè)部分組成:基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)、基站、用戶端設(shè)備以及網(wǎng)管系統(tǒng)。由于LMDS直接支持無(wú)線ATM協(xié)議,可以使鏈路效率得到提高。

2.2 多點(diǎn)多信道分布式系統(tǒng) (MMDS)

LMDS的缺點(diǎn)是覆蓋范圍小,為了覆蓋30平方英里以上的面積,可以使用另外一種成本低廉的寬帶無(wú)線技術(shù)—MMDS技術(shù),它有時(shí)被稱為無(wú)線DSL。如圖1所示,MMDS不需要本地電信或有線廣播公司的干涉就能夠通過(guò)用戶安裝在屋頂上的天線為每位用戶提供服務(wù)。

圖1 MMDS寬帶接入圖

MMDS最初用于單向傳輸?shù)挠跋駨V播服務(wù),包括城市與城市之間的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。現(xiàn)在則可以采用雙向的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸,允許更加靈活地使用MMDS頻譜。而LMDS技術(shù),則屬于區(qū)域性的無(wú)線技術(shù),可被應(yīng)用在城市內(nèi)、郊區(qū)等小范圍的通信網(wǎng)絡(luò),它們的比較如表1。

表1 LMDS 與MMDS的比較

2.3自由空間光通信(FSO)

激光無(wú)線通信與以往的利用電磁波(radio)的無(wú)線通信相比,具有容量大、發(fā)射裝置和功率小、不用政府特許證、對(duì)人體無(wú)影響等優(yōu)點(diǎn)。但容易受到天氣和障礙物的影響,一般用于近距離室內(nèi)通信,如各種遙控信號(hào)的傳遞、微機(jī)間和手機(jī)間的數(shù)據(jù)通信等。現(xiàn)在開(kāi)始應(yīng)用到室外通信,但需要使用抗天氣劣化的自適應(yīng)技術(shù)。

自由空間光通信(FSO)使用光脈沖調(diào)制信號(hào),按照FSO聯(lián)盟的規(guī)定可以采用兩個(gè)紅外線波長(zhǎng):長(zhǎng)波長(zhǎng)1550nm和短波長(zhǎng)800nm。以提供100、155和622Mbps的數(shù)據(jù)速率。

3 移動(dòng)無(wú)線寬帶接入通信系統(tǒng)

移動(dòng)通信是處于移動(dòng)狀態(tài)的通信對(duì)象之間的通信,一般采用無(wú)線方式。移動(dòng)通信系統(tǒng)可以分為兩大類(lèi):移動(dòng)無(wú)線接入通信系統(tǒng)和蜂窩移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)。前者依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),僅僅是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的接入系統(tǒng);后者是一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),除了骨干傳輸部分外,都需要重新建立。移動(dòng)無(wú)線接入通信系統(tǒng)以往主要包括及時(shí)代(CT1)、第二代(CT2)、第三代(CT3和PHS)無(wú)繩電話,它們僅提供語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。移動(dòng)無(wú)線寬帶接入通信系統(tǒng)則有以下幾種:

3.1 寬帶無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)

無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)是便攜式移動(dòng)通信的產(chǎn)物,終端多為便攜式微機(jī)。如圖2所示,其構(gòu)成包括無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú)線接入點(diǎn)(AP)和無(wú)線路由器等。目前流行的是IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn),它們主要用于解決辦公室、校園、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站及購(gòu)物中心等處用戶終端的無(wú)線接入。

圖2 802.11網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用

在802.11的基礎(chǔ)上,IEEE相繼推出了802.11b和802.11a兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。三者之間技術(shù)上的主要差別在于MAC子層和物理層。802.11b使用動(dòng)態(tài)速率漂移,可因環(huán)境變化,在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps之間切換,且在2Mbps、1Mbps速率時(shí)與802.11兼容。 802.11a工作在5GHz頻段,物理層速率可達(dá)54Mbps,傳輸層可達(dá)25Mbps。 可提供25Mbps的無(wú)線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無(wú)線幀結(jié)構(gòu)接口,以及TDD/TDMA的空中接口。

表 2 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)比較

目前,2波段兼容(2.4GHz 802.11b 和 5GHz 802.11a)的產(chǎn)品最為流行,3波段 (2.4GHz 802.11b, 5GHz 802.11a和1.8 GHz GSM/GPRS/WCDMA) 產(chǎn)品也走出了實(shí)驗(yàn)室。另外,802.11g標(biāo)準(zhǔn)剛剛被推出,它可以在2.4GHz頻段上實(shí)現(xiàn)54Mbps的數(shù)據(jù)速率。

歐洲的寬帶WLAN標(biāo)準(zhǔn)是HiperLAN2,它與IEEE 802.11a非常相似。它希望和3G移動(dòng)通信協(xié)議互通,并且能提供不同等級(jí)的QoS,以滿足多媒體或VoIP等不同類(lèi)型的應(yīng)用需求。

3.2 無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)

無(wú)線ATM的目的是在ATM骨干網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)端到端的ATM連接,以提供質(zhì)量可保障的各種服務(wù),如ABR、VBR、CBR和UBR等。由于無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)采用的無(wú)線傳輸信道與ATM骨干網(wǎng)所采用的光纖傳輸信道具有很大的差異,一些新的問(wèn)題,如介質(zhì)共享性、廣播性、較長(zhǎng)的傳輸延時(shí)、較高的信道誤比特率以及信道衰落的影響等等,必須加以解決。因而無(wú)線ATM除了具有與ATM相同的ATM層、AAL層以及信令部分外,還要增加與無(wú)線通信有關(guān)的無(wú)線物理層(PHY)、介質(zhì)訪問(wèn)控制層(MAC)、數(shù)據(jù)鏈路控制層(DLC),以及相應(yīng)的無(wú)線控制功能,這樣才能在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)ATM服務(wù)。為支持對(duì)各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量控制,DLC協(xié)議常常針對(duì)不同的業(yè)務(wù)采用不同的差錯(cuò)控制方式;MAC協(xié)議則一般采用信道動(dòng)態(tài)分配算法來(lái)支持業(yè)務(wù)速率的可變。

另外,無(wú)線ATM通信網(wǎng)要支持移動(dòng)用戶,因此網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有移動(dòng)管理功能。當(dāng)無(wú)線ATM通信網(wǎng)采用微蜂窩小區(qū)形式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí),越區(qū)切換控制就是移動(dòng)管理的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。無(wú)線ATM網(wǎng)和現(xiàn)有的移動(dòng)通信系統(tǒng)(如GSM)相比具有一些不同的特點(diǎn)。例如,無(wú)線ATM網(wǎng)可支持多種類(lèi)型的業(yè)務(wù)及多速率業(yè)務(wù)的通信,越區(qū)切換時(shí)需保障各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量 (信元丟失率、延時(shí)等)不惡化;ATM信元字頭沒(méi)有序號(hào)字段,越區(qū)切換時(shí)可能出現(xiàn)信元次序混亂,造成信元丟失;現(xiàn)有的ATM網(wǎng)絡(luò)采用固定VP/VC連接方式(即固定路由),而越區(qū)切換需更新原來(lái)的連接、重建路由。這就必須研究適用于無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)的切換控制方案。

關(guān)于無(wú)線ATM的無(wú)線接口方面和移動(dòng)管理方面的標(biāo)準(zhǔn)分別由ETSI和ATM論壇負(fù)責(zé)制定。依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn),許多無(wú)線ATM系統(tǒng)被推出,如表3所示。無(wú)線ATM技術(shù)在生活中的深層次應(yīng)用主要包括如何幫助人們完成遠(yuǎn)程醫(yī)療、保健和教育。

表3 無(wú)線ATM系統(tǒng)比較

移動(dòng)無(wú)線寬帶接入還包括歐洲ACTS項(xiàng)目中著名的AWACS、SAMBA及MEDLAN系統(tǒng),其工作頻段分別使用19GHz、40GHz、61GHz等,MEDIAN為室內(nèi)慢速移動(dòng),AWACS及SAMBA可用于室外較高移動(dòng)速度的情況,覆蓋范圍一般較小,為數(shù)十米至200米左右。它們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)155Mbps乃至速率更高的移動(dòng)或半移動(dòng)環(huán)境下高速品質(zhì)多媒體個(gè)人通信服務(wù)。

另外,在移動(dòng)無(wú)線寬帶接入通信方面還有兩個(gè)技術(shù)動(dòng)向應(yīng)引起注意:

最近美國(guó)FCC公布了近期頻率分配政策,批準(zhǔn)有限使用在超寬頻帶(UWB)上傳送高速數(shù)據(jù)的非許可無(wú)線系統(tǒng),但UWB的使用須高于3.1GHz或低于960MHz。有些廠商已經(jīng)開(kāi)始推出UWB產(chǎn)品的試驗(yàn)樣機(jī),它最適用于擁擠的室內(nèi)通信。

作為一種多跳無(wú)中心分布控制網(wǎng)絡(luò),自組網(wǎng)(ad hoc) 的研究方興未艾,它組網(wǎng)靈活、生存力強(qiáng),可以迅速應(yīng)用到某些特殊環(huán)境和緊急情況, 是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新方向。

4.蜂窩移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)

蜂窩移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)是當(dāng)前移動(dòng)通信的主力軍,它采用蜂窩結(jié)構(gòu),頻率可重復(fù)利用,實(shí)現(xiàn)了大區(qū)域覆蓋;并支持漫游和越區(qū)切換,實(shí)現(xiàn)了高速移動(dòng)環(huán)境下的不間斷通信。從70年代起,它已經(jīng)歷了及時(shí)代(1G)、第二代(2G)并開(kāi)始進(jìn)入第三代(3G),未來(lái)向超(Beyond)3G過(guò)渡。圖3描述了移動(dòng)無(wú)線接入和蜂窩移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程,它們的數(shù)據(jù)傳輸速率分別對(duì)應(yīng)于不同的固定通信系統(tǒng),其中MMAC、HAPS和ITS將在后面介紹。

圖3 不同移動(dòng)通信系統(tǒng)與固定通信系統(tǒng)的比較

1G采用FDMA和模擬調(diào)制,由于頻率利用率低、通話質(zhì)量差、容量小,在中國(guó)已經(jīng)退出市場(chǎng)。目前,國(guó)內(nèi)外的主流系統(tǒng)是2G,它采用TDMA/CDMA和數(shù)字調(diào)制,提高了系統(tǒng)容量和通話質(zhì)量。但1G/2G主要提供語(yǔ)音服務(wù),為了提供自由的移動(dòng)多媒體接入,例如話音、可視電話和高速數(shù)據(jù)傳輸,則需要發(fā)展3G和超3G移動(dòng)通信系統(tǒng)。

4.1 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng) (3G)

為了支持多媒體業(yè)務(wù)和全球無(wú)縫漫游,90年代初,一些標(biāo)準(zhǔn)化組織就已經(jīng)對(duì)3G進(jìn)行研究。在1999年10月的ITU芬蘭會(huì)議上,3G(即IMT-2000)的無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范(如圖4)獲得通過(guò),標(biāo)志著第三代技術(shù)的格局最終確定。它分為CDMA和TDMA兩大類(lèi)共五種技術(shù),其中主流技術(shù)為三種CDMA技術(shù):CDMA-DS(直接擴(kuò)頻)即歐洲和日本共同提出的WCDMA技術(shù);CDMA-MC(多載波)即美國(guó)提出的cdma2000技術(shù);CDMA-TDD(時(shí)分雙工)包括我國(guó)提出的TD-SCDMA和歐洲提出的UTRA TDD。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定主要靠3GPP和3GPP2兩個(gè)國(guó)際組織。

圖4 IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)

3GPP研究制定并推廣基于演變的GSM核心網(wǎng)絡(luò)的3G標(biāo)準(zhǔn),即WCDMA、TDS-CDMA等。 GSM系統(tǒng)在向3G演進(jìn)的過(guò)程中,其無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)采用新型WCDMA技術(shù),引入了適于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議和機(jī)制,可支持144Kbps、384Kbps、2Mbps的數(shù)據(jù)速率,這是一個(gè)革命性的變化。而在網(wǎng)絡(luò)部分則采用演進(jìn)的方式,即在初期針對(duì)話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分別接入到不同的交換網(wǎng)絡(luò)--電路型和分組型的交換網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)提高現(xiàn)有GSM的傳輸帶寬,逐步向提供3G所要求的2Mbps速率的方向努力。目前,3GPP完成了許多標(biāo)準(zhǔn)版本,其中版本5完成了IP多媒體子系統(tǒng)的定義,諸如路由選取及多媒體會(huì)話,其下行峰值數(shù)據(jù)速率可高達(dá)8-10Mbps,并具有高的數(shù)據(jù)吞吐量和低的延時(shí)。

按照從事CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)研究的國(guó)際組織—3GPP2的規(guī)范,窄帶CDMA系統(tǒng) (IS-95) 無(wú)論是無(wú)線接口部分還是網(wǎng)絡(luò)部分在向3G過(guò)渡時(shí),都將采用演進(jìn)的方式。cdma2000-1X商用初期,網(wǎng)絡(luò)部分在窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,保持電路交換、引入分組交換,以分別支持話音和移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。為了進(jìn)一步增強(qiáng)傳輸能力, 3GPP2開(kāi)始制訂支持速率高于2Mbps的cdma2000-1X增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn),其中高通公司的HDR、摩托羅拉和諾基亞公司聯(lián)合提交的1Xtreme,還有中國(guó)的LAS-CDMA都作為候選技術(shù)在探討中。

目前移動(dòng)通信業(yè)界已基本達(dá)成一個(gè)共識(shí):未來(lái)的移動(dòng)通信核心網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)全I(xiàn)P的寬帶分組網(wǎng)絡(luò)。3GPP和3GPP2都將3G發(fā)展的目標(biāo)設(shè)定為全I(xiàn)P網(wǎng),它將承載從實(shí)時(shí)話音、視頻到Web瀏覽、電子商務(wù)等多種業(yè)務(wù)。

IMT-2000的原意是指2000年在2000MHz頻段實(shí)現(xiàn)2000Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。但由于2.5G和WLAN的加強(qiáng)運(yùn)作,延長(zhǎng)了2G的壽命,再加上超(beyond)3G的基本概念與框架結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)啟動(dòng),這使得3G處于2.5G/WLAN及超3G的夾擊之下。另外3G標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)上也存在一些問(wèn)題,近來(lái)世界經(jīng)濟(jì)也處于低潮,這都使得3G的大規(guī)模使用比預(yù)想的要晚些到來(lái)。

為了在2G網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信,許多2.5G過(guò)渡方案被提出,象GPRS和WAP技術(shù)。目前發(fā)展最快的是NTT DoCoMo公司的i-mode,它很好地實(shí)現(xiàn)了在線上網(wǎng)。在i-mode的基礎(chǔ)上,i-motion、i-area、i-appli等業(yè)務(wù)陸續(xù)在日本被推出。為了更好地提供這些服務(wù),NTT DoCoMo公司于2001年10月1日開(kāi)通了世界上及時(shí)個(gè)商業(yè)3G網(wǎng)—FOMA系統(tǒng)。

4.2超第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)

如圖3所示,即使3G系統(tǒng)建成了,也僅僅實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)于窄帶ISDN的數(shù)據(jù)速率。為了提供交互式移動(dòng)多媒體服務(wù)、更高速數(shù)據(jù)接入(相當(dāng)于寬帶ISDN)、真正的全球漫游和服務(wù)可攜帶性,超3G的研究已經(jīng)啟動(dòng)。目前的設(shè)想是將各種無(wú)線接入手段(包括宏/微蜂窩漫游、高/低速率傳輸?shù)?組合起來(lái),與以IPv6為基礎(chǔ)的核心網(wǎng)相連接,構(gòu)成超3G的框架,從而形成慢速移動(dòng)與快速移動(dòng)的有機(jī)融合。ITU認(rèn)為,可以將IMT重新定義為Internet Mobile/Multimedia Telecommunications即互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)/多媒體通信。目前,超3G的研究主要包括:

多媒體接入通信系統(tǒng)(MMAC)--高速率傳輸

MMAC是由日本推出的多媒體無(wú)線接入系統(tǒng), 其目標(biāo)是通過(guò)便攜式可視電話和因特網(wǎng)獲得信息。如表4所示,目前主要提供兩類(lèi)高速無(wú)線接入。及時(shí)類(lèi)用于室內(nèi)外寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng),用3-60GHz頻段傳輸30Mbps的數(shù)據(jù),該項(xiàng)目從2001年開(kāi)始;第二類(lèi)提供超高速WLAN室內(nèi)接入,傳輸速率達(dá)到600Mbps,采用60GHz頻率,即毫米波。但是這些系統(tǒng)不能提供大范圍覆蓋,也不能用于車(chē)輛業(yè)務(wù)環(huán)境,只能用于“熱點(diǎn)地區(qū)”。研制出的毫米波樣機(jī)可以演示60GHz的WLAN與ATM或100BASE以太網(wǎng)接口,其數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到155Mbps。

表4系統(tǒng)諸元表

移動(dòng)寬帶系統(tǒng)(MBS) --高速率傳輸

歐洲MBS的目標(biāo)是使蜂窩系統(tǒng)具備低時(shí)延、高QoS保障,數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到155Mbps的水平,比現(xiàn)行速率要快數(shù)千倍。MBS將朝著“與服務(wù)無(wú)關(guān)性”方向發(fā)展,即隨著數(shù)據(jù)傳輸率的提高,無(wú)線通信設(shè)備將能實(shí)現(xiàn)任何應(yīng)用。

MBS創(chuàng)建于1995年,原型的數(shù)據(jù)傳輸率為34M的水平,但通過(guò)并行運(yùn)用多路鏈接可提高數(shù)據(jù)傳輸率。MBS經(jīng)過(guò)很多室內(nèi)和室外環(huán)境的測(cè)試,包括在比較擁塞的城區(qū)以每小時(shí)30英里的速度行進(jìn)。MBS的物理層采用獨(dú)特的TDMA技術(shù),這也是大多數(shù)2G蜂窩電話所采納的標(biāo)準(zhǔn);更高層則采用ATM方式。不過(guò)開(kāi)發(fā)人員認(rèn)為,MBS原型的功能仍不是很強(qiáng),成熟的產(chǎn)品將在2010年出現(xiàn)。這期間規(guī)范肯定要作相應(yīng)變更,物理層將會(huì)采用OFDM技術(shù),網(wǎng)絡(luò)層則會(huì)采用IP協(xié)議。

智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)--高速度移動(dòng)

ITS是新型的傳輸系統(tǒng),由先進(jìn)的信息通信網(wǎng)組成,為用戶道路、車(chē)輛等提供高速運(yùn)動(dòng)中的信息傳遞。ITS不僅提供道路情況、交通事故等,同時(shí)還能為駕駛員和乘客提供多媒體業(yè)務(wù)。

ITS由9個(gè)開(kāi)發(fā)層面組成,包括導(dǎo)航系統(tǒng)、電子長(zhǎng)途數(shù)據(jù)采集(ETC)、安全行車(chē)輔助系統(tǒng)等。ETC是利用兩對(duì)5.8GHz的頻段進(jìn)行連續(xù)的長(zhǎng)途數(shù)據(jù)采集。ITS的通信系統(tǒng)分為路途車(chē)輛通信和車(chē)輛互通,其中最主要的是路途車(chē)輛通信。ITS系統(tǒng)在沿途布上光纖網(wǎng),光纖無(wú)線收發(fā)信機(jī)是關(guān)鍵技術(shù)。

平流層高空平臺(tái)(HAPS)--宏蜂窩漫游

HAPS系統(tǒng)基于高空平臺(tái)提供多媒體電信業(yè)務(wù)和大氣層監(jiān)測(cè)。基站將被安放在長(zhǎng)時(shí)間停留在空中的氣艇、氣球或其他飛行器上。這些飛行器處于距地面20km至50km的空中,基本靜止。基站之間彼此通過(guò)光互連鏈路形成網(wǎng)絡(luò)。由于基站所處位置很高,使得每個(gè)基站有非常大的覆蓋范圍。因此,只需較少的基站就可以完成全網(wǎng)覆蓋,部署較快。

按照設(shè)計(jì)目標(biāo),HAPS將兼取衛(wèi)星系統(tǒng)和地面通信系統(tǒng)的長(zhǎng)處,以作為地面移動(dòng)通信系統(tǒng)強(qiáng)有力的補(bǔ)充手段。HAPS可以支持固定終端、便攜終端和移動(dòng)終端。典型的接入速率為25Mbps,對(duì)于有些固定終端可達(dá)幾百M(fèi)bps。由于采用了毫米波頻段(47/48GHz),容許使用高增益小口徑天線。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)線通信方式深深改變了我們和世界,它與我們的生活、工作和娛樂(lè)已經(jīng)緊密相連。回溯到60年前,絕大多數(shù)國(guó)際電話是通過(guò)無(wú)線短波傳送的,人們也通過(guò)無(wú)線方式獲取近期時(shí)事新聞。展望未來(lái),多數(shù)國(guó)際呼叫仍將通過(guò)手持或可攜帶的終端收發(fā),而且這些設(shè)備還能從全球不同渠道接收網(wǎng)頁(yè)和實(shí)時(shí)視頻的更新。目前移動(dòng)通信、圖象通信和互聯(lián)網(wǎng)正走向融合,多媒體業(yè)務(wù)將成為今后移動(dòng)通信業(yè)的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。無(wú)線將越來(lái)越多地被用于提供接入,而使用有線網(wǎng)絡(luò)提供長(zhǎng)途大容量傳輸。

通信系統(tǒng)論文:城際鐵路通信系統(tǒng)論文

1AMC－HARQ跨層自適應(yīng)傳輸設(shè)計(jì)

城際鐵路通信系統(tǒng)承載的主要業(yè)務(wù)，有電路域數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)和分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體如表1所示。電路域數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，又要十分地傳遞信息，具有較高或者較高的優(yōu)先級(jí)；分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低（與電路域業(yè)務(wù)相比），突發(fā)性強(qiáng)，有一定的數(shù)據(jù)量。本文將跨層設(shè)計(jì)應(yīng)用于城際鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)中，根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型的不同，在物理層和鏈路層進(jìn)行AMC－HARQ跨層優(yōu)化設(shè)計(jì)。AMC－HARQ跨層自適應(yīng)傳輸?shù)南到y(tǒng)模型如圖1所示。

物理層釆用自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)，根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型分類(lèi)，制定M種調(diào)制方式和編碼方式。首先，接收端通過(guò)信道測(cè)量技術(shù)，估計(jì)出信道質(zhì)量信息，并通過(guò)反饋信道，將信道質(zhì)量信息反饋給發(fā)送端；然后，發(fā)送端根據(jù)接收到的信道質(zhì)量，選擇下次傳輸要使用的調(diào)制編碼階數(shù)。MAC層采用同步并行停等協(xié)議即HARQ協(xié)議。首先對(duì)各數(shù)據(jù)幀分別進(jìn)行CRC編碼，級(jí)聯(lián)構(gòu)成數(shù)據(jù)幀進(jìn)入物理層。物理層使用FEC編碼對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼，然后存入緩存用以進(jìn)行重傳。接收端經(jīng)過(guò)譯碼、CRC校驗(yàn)后，回送確認(rèn)幀。確認(rèn)幀包含了幀確認(rèn)號(hào)和重傳比特向量。

幀確認(rèn)號(hào)表示鏈路層上一個(gè)按序接收的幀的序號(hào)，重傳比特向量比接收窗口長(zhǎng)度（W）小1的比特向量，即長(zhǎng)度為W－1。比特向量表示當(dāng)前接收窗口的所有幀接收情況，如“1”表示需要重傳，“0”表示接收成功。由于重傳比特向量是接收窗口的歷史移位記錄，即使當(dāng)前的確認(rèn)幀因信道變化而丟失，確認(rèn)幀也不應(yīng)重發(fā)，因?yàn)楹罄m(xù)的確認(rèn)幀包含歷史的接收記錄。確認(rèn)幀格式如圖2所示。收發(fā)雙方的鏈路層都緩存W個(gè)數(shù)據(jù)幀。發(fā)方維護(hù)發(fā)送緩存和重傳列表，發(fā)送緩存中保存著當(dāng)前發(fā)送窗口中未確認(rèn)的幀，重傳列表中保存了待重傳的幀序號(hào)。收方的接收緩存保存當(dāng)前接收窗口中亂序的數(shù)據(jù)幀，當(dāng)接收到的幀有序后，鏈路層向。

2AMC－HARQ跨層自適應(yīng)傳輸性能分析

本文使用Matlab仿真工具對(duì)基于AMC－HARQ跨層自適應(yīng)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，模擬信道使用瑞利衰落信道模型，每個(gè)數(shù)據(jù)包中含信息位500bit，通過(guò)1／3碼率的卷積碼，仿真包數(shù)目每次1000個(gè)，結(jié)果取6次平均值，同時(shí)假設(shè)CRC能正確校驗(yàn)。在物理層，提供不調(diào)制、BPSK、QPSK、8PSK等4種傳輸模式，系統(tǒng)可以根據(jù)AMC中每種傳輸模式的瞬時(shí)誤包率（PER）和接收到的SNR在各種物理層傳輸模式之間的關(guān)系，自適應(yīng)地選擇合適的調(diào)制編碼方式。在鏈路層，要綜合考慮時(shí)延、誤包率和吞吐量，真正滿足城際鐵路不同業(yè)務(wù)的QoS要求。設(shè)置較大重傳次數(shù)為N＝0、1、2，測(cè)試在不同干擾條件下，不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型的成功率，見(jiàn)圖3，圖4，圖5。可見(jiàn)，通過(guò)AMC－HARQ跨層自適應(yīng)傳輸方案，當(dāng)鏈路層重傳1次，可以在5％干擾情況下實(shí)現(xiàn)95％的接收成功率；鏈路層重傳2次，可以在5％干擾情況下實(shí)現(xiàn)99％的接收成功率，在10％干擾情況下實(shí)現(xiàn)94％以上的接收成功率。

綜上所述，根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型不同分類(lèi)，對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高且數(shù)據(jù)量小的電路域數(shù)據(jù)、話音業(yè)務(wù)，系統(tǒng)可采用不重傳或重傳1次模式；對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，突發(fā)性強(qiáng)，且有一定的數(shù)據(jù)量，系統(tǒng)可采用重傳2次模式保障接收成功率。

作者：張婷單位：廣東珠三角城際軌道交通有限公司

通信系統(tǒng)論文:超高速通信系統(tǒng)論文

1OFDM系統(tǒng)分析

一些傳統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)對(duì)于超高速移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒頻移有較大的容忍度。然而、未來(lái)空－空通信網(wǎng)中寬帶傳輸（包括高清圖像和高清視頻）是必然的需求和發(fā)展趨勢(shì)。從寬帶傳輸?shù)男枨罂矗琌FDM在超高速通信系統(tǒng)中仍然是具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的調(diào)制技術(shù)，盡管它對(duì)頻偏比較敏感。因此對(duì)于超高速移動(dòng)寬帶通信系統(tǒng)，本文仍然以O(shè)FDM調(diào)制為研究對(duì)象。OFDM傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。為了消除碼間串?dāng)_和載波間干擾，OFDM系統(tǒng)根據(jù)DFT的循環(huán)移位性質(zhì)，采用循環(huán)前綴序列替代空白的保護(hù)間隔，如圖2所示，即將每個(gè)待發(fā)送的時(shí)域符號(hào)的Ng個(gè)數(shù)據(jù)復(fù)制到符號(hào)的起始位置（發(fā)送的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度從N變?yōu)镹g＋N）。（4）式中第1項(xiàng)為FFT變換后的有用信號(hào)，可以看到其幅度和相位都包含了相對(duì)頻偏和信道信息。由于頻偏的存在和信道的影響，接收序列存在子載波間干擾（式中第2項(xiàng)）。

2基于循環(huán)前綴的短時(shí)頻偏估計(jì)

由上述分析可知，頻偏的存在和信道的影響會(huì)使得接收序列Y（k）不等于發(fā)送序列X（k），同時(shí)會(huì)產(chǎn)生子載波間的干擾。因此必須在FFT處理前進(jìn)行頻偏和信道的估計(jì)與補(bǔ)償。本文利用循環(huán)前綴進(jìn)行短時(shí)頻偏估計(jì)，即在一個(gè)FFT數(shù)據(jù)幀內(nèi)進(jìn)行估計(jì)。該方法比利用導(dǎo)頻的頻偏估計(jì)具有更好的實(shí)時(shí)性，更適合于高速和超高速移動(dòng)場(chǎng)景。在頻偏估計(jì)中還需考慮多徑傳輸問(wèn)題。多徑信道的時(shí)延會(huì)導(dǎo)致上一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)“污染”下一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的循環(huán)前綴。假定等效基帶信號(hào)的較大多徑時(shí)延為L(zhǎng)，即循環(huán)前綴的前L個(gè)數(shù)據(jù)中有多徑干擾。為了降低頻偏估計(jì)誤差，實(shí)際計(jì)算時(shí)（11）式修正為。

3仿真結(jié)果與分析

為了驗(yàn)證本文頻偏信道聯(lián)合估計(jì)的算法性能，采用Matlab軟件構(gòu)建超高速移動(dòng)OFDM系統(tǒng)通信平臺(tái)，結(jié)合典型城市信道的實(shí)際傳輸條件設(shè)計(jì)了如下仿真無(wú)線信道仿真參數(shù)：高速OFDM系統(tǒng)共有256個(gè)子載波，系統(tǒng)采用16QAM調(diào)制，采用塊狀導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)，循環(huán)前綴CP＝64。信道多徑數(shù)為5，各徑時(shí)延在0～12μs均勻分布，各徑功率（τi）按e－τi／τmax衰減，其中τi為第i路徑時(shí)延。本文中均方根時(shí)延τrms取為4μs。

3．1頻偏估計(jì)誤差影響實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證多普勒頻偏估計(jì)誤差對(duì)于傳統(tǒng)信道估計(jì)算法的性能影響，設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，設(shè)置系統(tǒng)信噪比SNR－dB＝20dB，系統(tǒng)頻偏為800Hz，多普勒頻偏估計(jì)誤差從0Hz每次增加20Hz一直到200Hz，觀察各個(gè)多普勒頻偏對(duì)信道估計(jì)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。圖3所示使用傳統(tǒng)的LS算法和LMMSE算法進(jìn)行信道估計(jì)，在多普勒頻偏誤差為0Hz時(shí)，信道估計(jì)誤碼率較小，估計(jì)性能好。隨著多普勒頻偏估計(jì)誤差增加，信道估計(jì)性能急劇惡化，在多普勒頻偏為200Hz時(shí)，2種信道估計(jì)算法誤碼率都在0．07左右，此時(shí)信道估計(jì)的誤碼率已經(jīng)不能滿足信道估計(jì)的誤碼率要求。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證多普勒頻偏對(duì)信道估計(jì)性能影響較大，在多普勒頻偏較大時(shí)，傳統(tǒng)的信道估計(jì)的誤碼率較大，估計(jì)性能不能滿足實(shí)際傳輸需求。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可知較小的多普勒頻偏估計(jì)誤差對(duì)OFDM系統(tǒng)產(chǎn)生較大的性能惡化，本文設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)頻偏可以實(shí)際估計(jì)頻偏變化，大大提高頻偏估計(jì)的實(shí)時(shí)性和性。

3．2頻偏估計(jì)算法性能驗(yàn)證為了驗(yàn)證基于循環(huán)前綴的頻偏估計(jì)性能，進(jìn)行了Moose算法、SC算法和本文的頻偏估計(jì)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，設(shè)置系統(tǒng)的歸一化頻偏為0．1時(shí)3種算法的頻偏估計(jì)均方誤差（LMMSE）的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，Moose算法的頻偏估計(jì)性能好，本文算法和性能較好的SC算法性能差異不明顯。本文算法是盲估計(jì)算法，利用循環(huán)前綴的冗余信息，相比于SC算法、Moose算法，不需要訓(xùn)練序列，降低了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)利用率，且能夠和傳統(tǒng)信道估計(jì)的算法相結(jié)合，不需要改變信道估計(jì)的導(dǎo)頻序列，綜上本文的算法性能較好。但本文算法是基于循環(huán)前綴的，故對(duì)循環(huán)前綴的數(shù)量有要求，本文循環(huán)前綴長(zhǎng)度是數(shù)據(jù)符號(hào)長(zhǎng)度的1／4。上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程驗(yàn)證了多普勒頻偏對(duì)于信道估計(jì)的影響，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文設(shè)計(jì)的頻偏估計(jì)算法具有較好的估計(jì)性能。

4結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)超高速通信系統(tǒng)中多普勒頻移對(duì)于傳統(tǒng)信道估計(jì)算法的性能影響，提出了一種實(shí)時(shí)頻偏估計(jì)算法。在分析了超高速通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，根據(jù)循環(huán)前綴包含的頻偏信息，設(shè)計(jì)了一種多普勒頻移的實(shí)時(shí)估計(jì)算法，克服傳統(tǒng)算法多普勒頻偏估計(jì)滯后性的缺點(diǎn)對(duì)信道估計(jì)性能的影響。在搭建系統(tǒng)信道模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案考察了多普勒頻偏對(duì)信道估計(jì)的性能影響。基于循環(huán)前綴的頻偏估計(jì)算法性能的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，表明設(shè)計(jì)的頻偏估計(jì)算法具有較好的估計(jì)性能，在超高速移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有應(yīng)用價(jià)值。

作者：但德東丁志中單位：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所

通信系統(tǒng)論文:非線性通信系統(tǒng)論文

1信道特性專項(xiàng)仿真

1.1幅頻及群時(shí)延特性衛(wèi)星通信系統(tǒng)信道傳輸特性的系統(tǒng)函數(shù)可以。信道群時(shí)延響應(yīng)是相位頻率響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)，用于表示相位頻率響應(yīng)的畸變程度，在信道頻帶的邊緣由濾波器過(guò)渡帶抑制變化引起的相位畸變尤其嚴(yán)重。式（1）中，θ（w）為相位頻率響應(yīng)。實(shí)際信道中的群時(shí)延響應(yīng)是非線性的，當(dāng)非單一信號(hào)傳輸時(shí)必然引起信號(hào)畸變。在傳輸數(shù)據(jù)速率高、碼元周期短及頻帶寬的情況下，群時(shí)延畸變的影響就比較明顯。一般來(lái)說(shuō)，帶內(nèi)群時(shí)延分為拋物線群時(shí)延、線性群時(shí)延以及波動(dòng)群時(shí)延。假定其他信道參數(shù)為理想的情況下，帶寬36MHz衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器典型幅頻特性仿真條件如表1所示，仿真結(jié)果如表2所示。假定其他信道參數(shù)為理想情況下，分別仿真了10MHz和36MHz兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的拋物線群時(shí)延特性對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的影響，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器典型拋物線群時(shí)延特性仿真條件如表3所示，仿真結(jié)果如表4所示。

1.2相位噪聲理想情況下，衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的本振輸出信號(hào)的頻譜應(yīng)該是一根無(wú)限窄的譜線。但是在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，由于射頻硬件（比如振蕩器）不是理想的，因此振蕩器產(chǎn)生的載波也不是理想的，表現(xiàn)為相位不穩(wěn)定（即相位噪聲）。為了便于分析和對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真，可用一個(gè)維納隨機(jī)過(guò)程作為相位噪聲的模型。相位噪聲采用在頻域模擬的方法，為了使仿真相位噪聲情況更為接近實(shí)際的相位噪聲，按分辨率1Hz產(chǎn)生數(shù)字相位噪聲。假定其他信道參數(shù)為理想情況下，仿真了3種相位噪聲對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)性能的影響，仿真條件如表5所示。仿真發(fā)現(xiàn)在相位噪聲值1的情況下會(huì)出現(xiàn)誤碼平臺(tái)，在相位噪聲值2和相位噪聲值3的情況下，傳輸性能損失小于0．2dB2．3非線性失真功率放大器的非線性失真會(huì)引起調(diào)制信號(hào)幅相特性的變化，在接近飽和點(diǎn)工作時(shí)影響較大。星上功率放大器（行波管放大器，TWTA）是一個(gè)非線性器件，該器件將引起包括幅度（AM／AM）和相位（AM／PM）在內(nèi)的非線性失真。

2綜合仿真及系統(tǒng)指標(biāo)建議

假設(shè)功率放大器在不同非線性工作點(diǎn)的群時(shí)延特性、幅頻特性和相位噪聲特性是一致的，選擇帶寬36MHz衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，依據(jù)上述仿真參數(shù)對(duì)信道群時(shí)延特性、幅頻特性、相位噪聲特性和非線性失真進(jìn)行綜合仿真。將衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的放大器的輸入功率相對(duì)飽和點(diǎn)回退10dB，保障功率放大器工作在近似線性狀態(tài)。對(duì)衛(wèi)星信道的群時(shí)延特性、相位噪聲特性及幅頻特性進(jìn)行綜合仿真，仿真結(jié)果表明，當(dāng)誤碼率1×10－6時(shí)傳輸性能損失約11dB。將轉(zhuǎn)發(fā)器的放大器的輸入功率相對(duì)飽和點(diǎn)回退0dB（即飽和）、2dB、5dB和10dB時(shí)，綜合仿真衛(wèi)星通信系統(tǒng)的群時(shí)延特性、相位噪聲特性、幅頻特性對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的影響，仿真結(jié)果如表7所示。：當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)器的功率放大器工作于飽和點(diǎn)時(shí)，接收機(jī)射頻指標(biāo)在中頻指標(biāo)的基礎(chǔ)上增加大于2．3dB；在功率放大器的輸入功率回退2dB的情況下，接收機(jī)射頻指標(biāo)在中頻指標(biāo)的基礎(chǔ)上增加大于1．6dB；在功率放大器的輸入功率回退5dB的情況下，接收機(jī)射頻指標(biāo)在中頻指標(biāo)的基礎(chǔ)上增加大于1．3dB；在功率放大器的輸入功率回退10dB的情況下，即在功率放大器工作于線性狀態(tài)下，接收機(jī)射頻指標(biāo)應(yīng)在中頻指標(biāo)的基礎(chǔ)上增加大于1．1dB。

3結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)了衛(wèi)星通信系統(tǒng)仿真模型，為分析衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸特性提供了有效方法。由仿真結(jié)果可以看出，當(dāng)幅頻響應(yīng)的帶內(nèi)波動(dòng)小于1dB時(shí)，幅頻特性對(duì)傳輸性能的影響可以忽略不計(jì)；群時(shí)延特性對(duì)寬帶信號(hào)傳輸性能的影響要大于對(duì)窄帶信號(hào)傳輸性能的影響；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)誤碼平臺(tái)時(shí)，應(yīng)當(dāng)分析相位噪聲的指標(biāo)是否滿足系統(tǒng)要求；當(dāng)功率放大器的入口功率小于飽和輸入功率約5dB時(shí)，放大器的非線性失真特性不會(huì)影響衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸性能；射頻傳輸性能相對(duì)中頻傳輸性能至少有1．1dB的損失。

作者：張金貴單位：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所

通信系統(tǒng)論文:無(wú)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)論文

1技術(shù)方案

1.1系統(tǒng)原理

1.1.1系統(tǒng)構(gòu)成礦井無(wú)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)主要由SIP語(yǔ)音服務(wù)器、調(diào)度軟件、礦用分站、礦用無(wú)線分站、手持機(jī)、骨傳導(dǎo)耳機(jī)、礦用本安型光交換機(jī)等組成。SIP語(yǔ)音服務(wù)器：SIP服務(wù)器是語(yǔ)音系統(tǒng)在井上的數(shù)據(jù)交互中心，井下所有的數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳遞到本服務(wù)器，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。調(diào)度軟件：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備管理、通話管理、廣播、定位等功能。礦用分站：礦用分站是系統(tǒng)的固定終端，在煤礦井下系統(tǒng)的布設(shè)中起到支撐作用，是無(wú)線與有線之間的轉(zhuǎn)接設(shè)備，并且可以在一定程度上不依賴井上的中心設(shè)備管理無(wú)線自組網(wǎng)工作，并通過(guò)光纜與地面的主機(jī)連通，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連到就近礦用無(wú)線分站、手持機(jī)。礦用無(wú)線分站：礦用無(wú)線分站是系統(tǒng)固定終端，在煤礦井下的系統(tǒng)布設(shè)中起到礦用分站的擴(kuò)展作用，并且可以在一定程度上不依賴井上的中心設(shè)備管理無(wú)線自組網(wǎng)工作，也通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連到就近礦用分站、手持機(jī)。手持機(jī)：手持機(jī)是井下無(wú)線語(yǔ)音通信的移動(dòng)終端，與礦用分站或礦用無(wú)線分站的2400MHz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)手持機(jī)的無(wú)線語(yǔ)音通信功能。骨傳導(dǎo)耳機(jī)：是手持機(jī)的配套設(shè)備，主要用于工作面等高噪環(huán)境。

1.1.2硬件部分工作原理語(yǔ)音通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音通信功能。該系統(tǒng)設(shè)備包括SIP語(yǔ)音服務(wù)器、礦用分站、礦用無(wú)線分站、手持機(jī)、骨傳導(dǎo)耳機(jī)、礦用本安型光交換機(jī)等設(shè)備。手持機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（工作在特高頻2．4GHz附近）連接就近礦用分站或礦用無(wú)線分站，并通過(guò)它們與地面語(yǔ)音服務(wù)器連通，共同組成一體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話功能。手持機(jī)配備骨傳導(dǎo)耳機(jī)后，可以在工作面等高噪環(huán)境中實(shí)現(xiàn)清晰通話，解決綜采工作面通話難的問(wèn)題。

1.2系統(tǒng)主要功能及特點(diǎn)（1）正常模式功能：通話功能、短信功能、漫游功能、操控功能、調(diào)度功能、管理功能。（2）應(yīng)急模式功能：通話功能、短信功能。

2系統(tǒng)主要硬件設(shè)備功能

2.1礦用分站

2.1.1設(shè)備技術(shù)說(shuō)明礦用分站通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)與地面的主機(jī)連通，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接就近礦用無(wú)線分站，并使其也與地面主機(jī)連通，共同組成一體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；礦用分站還將通過(guò)2．4GHz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接就近的手持機(jī)，傳遞手持機(jī)與語(yǔ)音服務(wù)器之間的管理信息和語(yǔ)音信息。功能特點(diǎn)：該產(chǎn)品采用OMAP5912及ARM920T處理器和Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有本質(zhì)安全型設(shè)計(jì)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、處理速度快、軟件智能化高、通信速度高等特點(diǎn)，可以滿足煤礦井下人員監(jiān)測(cè)與跟蹤管理及無(wú)線語(yǔ)音通信的自動(dòng)化和信息化管理要求。

2.1.2技術(shù)特性較大傳輸距離：無(wú)阻擋環(huán)境下，視距400m。

2.2礦用無(wú)線分站

2.2.1設(shè)備技術(shù)說(shuō)明礦用無(wú)線分站通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（工作在特高頻2．4GHz附近）連接就近礦用分站，并通過(guò)它與地面的主機(jī)連通，共同組成一體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；礦用無(wú)線分站還將通過(guò)2．4GHz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接就近的手持機(jī)，傳遞手持機(jī)與語(yǔ)音服務(wù)器之間的管理信息和語(yǔ)音信息。

2.2.2技術(shù)特性較大傳輸距離：無(wú)阻擋環(huán)境下，視距300m。

2.3井下手持機(jī)

2.3.1主要技術(shù)指標(biāo)無(wú)線協(xié)議：IEEE802．11b；頻率范圍：2．341～2．539GHz；發(fā)射功率：－25～－10dBm／m；接收靈敏度≤－85dBm／m；較大傳輸距離：無(wú)阻擋環(huán)境下，視距400m；調(diào)制方式：IEEE802．11b（DSSS）CCK、DQPSK、DBPSK根據(jù)所接收信號(hào)強(qiáng)度自適應(yīng)；電流：小于100mA（靜態(tài)電流）／小于500mA（工作電流）；額定工作電壓：3．7V；電池參數(shù)：電池1節(jié)，額定電壓3．7V，電池較高開(kāi)路電壓U0＝4．3V，較大短路電流I0＝3．3A。

2.3.2本安參數(shù)本安電路較大輸出電壓：DC4．3V；本安電路較大輸出電流：3．3A。

3無(wú)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用

該系統(tǒng)2014年8月在某礦406盤(pán)區(qū)設(shè)計(jì)安裝，現(xiàn)已開(kāi)始試運(yùn)行。系統(tǒng)主機(jī)安裝在調(diào)度二樓機(jī)房，主機(jī)通過(guò)四芯光纜經(jīng)副井井筒入井至大巷，從大巷延伸至406盤(pán)區(qū)軌道巷及皮帶巷。406盤(pán)區(qū)軌道巷長(zhǎng)度800m，皮帶巷長(zhǎng)度800m，工作面長(zhǎng)度800m，為了保障信號(hào)在軌道巷、皮帶巷98％覆蓋，在軌道巷材料斜井底、斜井上、8607工作面、8607工作面以里200m、8603工作面安裝了5臺(tái)分站，工作面采煤機(jī)安裝了1臺(tái)無(wú)線分站；皮帶巷人行斜井上、皮帶巷頭、皮帶巷2603安裝了3臺(tái)分站，皮帶巷過(guò)道安裝1臺(tái)無(wú)線分站；機(jī)房?jī)?nèi)安裝1臺(tái)分站。手持機(jī)分配情況：運(yùn)輸二區(qū)4部、皮帶隊(duì)4部、綜采四隊(duì)4部。該系統(tǒng)與調(diào)度交換機(jī)通過(guò)3條中繼線相連。手持機(jī)用戶可與調(diào)度交換機(jī)用戶無(wú)阻礙通話。系統(tǒng)在試運(yùn)行階段，各項(xiàng)指標(biāo)運(yùn)行正常后，將在其他盤(pán)區(qū)安裝使用。

4需改進(jìn)之處

信號(hào)直線傳播距離300m左右；有阻擋環(huán)境下信號(hào)傳遞受限；手持機(jī)接收信號(hào)效果有時(shí)不佳，這方面的技術(shù)問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。

作者：李建英單位：山西省同煤集團(tuán)煤峪口礦電訊科

通信系統(tǒng)論文:故障分析的電力通信系統(tǒng)論文

1MSTP技術(shù)

1.1技術(shù)特點(diǎn)MSTP的出現(xiàn)迎合了電力二次系統(tǒng)針對(duì)各類(lèi)通信業(yè)務(wù)（如安穩(wěn)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)通信、電力系統(tǒng)信息化等）接入和動(dòng)態(tài)帶寬處理的需要。基于SDH系統(tǒng)，MSTP具備集成對(duì)多種業(yè)務(wù)（主要是時(shí)分多工TDM、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和ATM業(yè)務(wù)）支持的能力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)城域網(wǎng)業(yè)務(wù)的匯聚。其技術(shù)特點(diǎn)大致有以下幾點(diǎn)：1）延續(xù)了SDH技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)：如具有杰出的網(wǎng)絡(luò)倒換保護(hù)性能和良好的TDM信號(hào)業(yè)務(wù)支持能力，能很好地兼容現(xiàn)有的TDM信號(hào)業(yè)務(wù)。2）對(duì)多種協(xié)議的支持。對(duì)多種協(xié)議支持以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)邊界智能硬件性能，通過(guò)對(duì)各種業(yè)務(wù)的交換、聚合或路由劃分來(lái)篩取不同種類(lèi)的傳輸流，使MSTP對(duì)多種業(yè)務(wù)支持的能力得以實(shí)現(xiàn)。3）可支持波分復(fù)用（WavelengthDivisionMulti?plexing，WDM）擴(kuò)展。MSTP的信號(hào)類(lèi)型隨所處網(wǎng)絡(luò)位置的變化而發(fā)生變化，如MSTP設(shè)備被置于核心層時(shí)，信號(hào)類(lèi)型低可為OC-48，并能擴(kuò)展為密集波分復(fù)用信號(hào)；當(dāng)MSTP被置于匯聚層和接入層時(shí)，其信號(hào)類(lèi)型則變?yōu)镺C-3/OC-12，且可在必要時(shí)擴(kuò)展至支持密集波分復(fù)用（DenseWavelengthDivisionMultiplexing，DWDM）的OC-48。4）支持動(dòng)態(tài)帶寬的分配。MSTP具備支持虛級(jí)聯(lián)和級(jí)聯(lián)的功能，因此MSTP可對(duì)所用帶寬進(jìn)行靈活多樣的分配，其通常的帶寬可分配顆粒為2Mbit/s，某些廠商甚至能將帶寬可分配顆粒調(diào)整至576kbit/s。基于此，MSTP不但可以滿足對(duì)SDH幀中的列級(jí)別以上帶寬的分配需求，還能通過(guò)支持其鏈路容量調(diào)整機(jī)制（LinkCapacityAdjustmentScheme，LCAS）技術(shù)，動(dòng)態(tài)地配置、調(diào)整鏈路帶寬。5）提供綜合網(wǎng)絡(luò)管理功能。擁有對(duì)不同協(xié)議層的綜合管理能力，有利于MSTP管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)[5-6]。MSTP管理涵蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是對(duì)網(wǎng)內(nèi)性能的告警監(jiān)控還是對(duì)業(yè)務(wù)的配置，均基于直接為用戶提供的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。配置MSTP網(wǎng)管上的業(yè)務(wù)時(shí)，僅需要配置好網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的源、宿及相應(yīng)的時(shí)隙、端口等參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)便能快速自動(dòng)生成，避免傳統(tǒng)的SDH系統(tǒng)需逐個(gè)對(duì)網(wǎng)元相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的繁復(fù)操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通。此外MSTP還具備一些非電力通信需要但被運(yùn)營(yíng)商廣泛使用的功能，如計(jì)費(fèi)和帶寬租用等。

1.2MSTP技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用廣西某市地區(qū)電力通信網(wǎng)涵蓋網(wǎng)內(nèi)20多個(gè)變電站，每個(gè)變電站建立一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，組網(wǎng)采用產(chǎn)自UT斯達(dá)康公司的NetRing系列光傳輸設(shè)備，該系列設(shè)備均具有MSTP特性。其中NetRing10000-（IV2）系列設(shè)備主要針對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)和城域核心層需求設(shè)計(jì)，是高集成STM-1/4/16/64（155M/622M/2.5G/10G）多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)，具有大容量高、低階交叉連接矩陣，分插復(fù)用功能及Ethernet/ATM信元交換功能，較大交叉連接能力為512×512VC-4，4032×4032VC-12。此外該設(shè)備可按實(shí)際需要，靈活配置成2.5G或l0G，可平滑地由2.5G升級(jí)到10G。基于NetRing傳輸平臺(tái)，該市地區(qū)電力通信網(wǎng)為電力系統(tǒng)提供了多條符合實(shí)際生產(chǎn)管理和管理信息需求的通道，如地區(qū)級(jí)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)通道，承載的業(yè)務(wù)包括：綜合信息化管理、電力統(tǒng)一通信、電視電話視頻會(huì)議系統(tǒng)、營(yíng)業(yè)所及變電站在線視頻監(jiān)控；地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)電力調(diào)度自動(dòng)化、電能在線計(jì)費(fèi)、電網(wǎng)一體化運(yùn)行智能、VoIP（VoiceoverInternetProtocol）調(diào)度電話等。保障了該市地調(diào)與各變電站之間、發(fā)電廠之間及廠站間的各類(lèi)專線信號(hào)；供電局與各下屬二層機(jī)構(gòu)之間的專線信號(hào)的信息傳遞與交互。

2MSTP設(shè)備的日常維護(hù)與故障分析

2.1MSTP設(shè)備的日常維護(hù)作為一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作，MSTP光傳輸系統(tǒng)的日常維護(hù)項(xiàng)目很多，例如對(duì)光纜設(shè)備的定時(shí)巡視記錄、設(shè)備電源清潔保養(yǎng)、配線架端子測(cè)試等。下面是MSTP設(shè)備日常維護(hù)的一些簡(jiǎn)單但值得注意的要求：1）供電電壓不可超限。傳輸設(shè)備可正常工作的直流電壓范圍是-57.6～-38.4V，即MSTP設(shè)備的直流電壓允許范圍為-48±20%V。2）保障設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境。通常MSTP設(shè)備的允許機(jī)房溫度是0～40℃，但根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通信機(jī)房的建議保持溫度約為25℃[7]。3）設(shè)備應(yīng)按照行業(yè)規(guī)范采用三地聯(lián)合接地，綜合通信大樓的接地電阻要求小于1Ω，普通變電站內(nèi)通信點(diǎn)接地電阻要求小于5Ω，否則雷擊打壞設(shè)備的概率會(huì)大大增加；另外接地線的長(zhǎng)度好小于30m，并且盡可能短；兩個(gè)接地體在最近點(diǎn)用導(dǎo)線短接。4）禁止小角度彎折尾纖，避免經(jīng)常打開(kāi)光連接器。5）網(wǎng)管、本地維護(hù)終端（LocalCraftTerminal，LCT）用電腦應(yīng)專機(jī)專用，嚴(yán)禁挪作他用，以免電腦中毒癱瘓。6）插入單板時(shí)，先將單板的上下邊沿與機(jī)框的左右導(dǎo)槽對(duì)齊，然后沿左右導(dǎo)槽慢慢推進(jìn)單板，直至其剛好嵌入母板。更換單板時(shí)，在更換前要確認(rèn)待換單板與在用單板型號(hào)一致。

2.2MSTP設(shè)備的故障分析高效地開(kāi)展MSTP設(shè)備維護(hù)工作是電力通信網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障。但由于網(wǎng)區(qū)內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)之間、廠站之間的距離較遠(yuǎn)，因此能否分析并定位故障，是MSTP設(shè)備故障處理中極為關(guān)鍵的切入點(diǎn)。與傳統(tǒng)SDH故障定位方法一樣，MSTP設(shè)備的故障定位也遵循“先系統(tǒng)，后單站；先線纜，后設(shè)備；先設(shè)備，后單板；先線路，后支路”的準(zhǔn)則。通信檢修人員可結(jié)合設(shè)備網(wǎng)管、光時(shí)域反射儀（OpticalTimeDomainReflectometer，OTDR）等測(cè)試儀表，充分利用性能事件、環(huán)回、在線檢測(cè)幀等技術(shù)手段，分步、有計(jì)劃地對(duì)MSTP設(shè)備故障定位。在故障出現(xiàn)初期，先分析告警的可能成因、相關(guān)業(yè)務(wù)流向及性能事件，初步判斷后，再逐步縮小故障點(diǎn)的范圍；然后通過(guò)分別對(duì)支路板和光板進(jìn)行逐段環(huán)回（注意設(shè)備參照點(diǎn)）的方式，排除外部干擾，把故障點(diǎn)定位到單站，接著到單板。在MSTP設(shè)備故障處理過(guò)程中，首先應(yīng)該排查SDH層面的問(wèn)題，較為常用的SDH故障定位方法有告警性能分析法、儀表測(cè)試法、環(huán)回測(cè)試法及替換法等。1）告警性能分析法。該方法借助網(wǎng)管捕獲有關(guān)的性能及告警信息，定位潛在故障。檢修人員通過(guò)網(wǎng)管可以獲得每一個(gè)站、每一塊單板故障的詳細(xì)情況；全網(wǎng)設(shè)備的故障狀況，以及業(yè)務(wù)兩端間的告警信號(hào)；告警信號(hào)的產(chǎn)生、結(jié)束時(shí)間和所有歷史告警信息。例如檢查網(wǎng)管時(shí)如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)管報(bào)TU-AIS和TU-LOP等SDH層告警，就可初步判定單板硬件有問(wèn)題，需準(zhǔn)備更換故障板件。2）儀表測(cè)試法。該方法需要采用各種儀表（如2M誤碼儀、萬(wàn)用表、光源、光功率計(jì)、以太網(wǎng)測(cè)試儀、SDH分析儀等）檢查傳輸設(shè)備的故障點(diǎn)。如：用2M誤碼儀檢測(cè)業(yè)務(wù)信號(hào)通斷情況、誤碼數(shù)量；用光源、光功率計(jì)測(cè)試相關(guān)設(shè)備的收發(fā)光狀況；用萬(wàn)用表檢測(cè)設(shè)備的直流供電電壓，判斷是否存在電壓越限影響設(shè)備運(yùn)行的問(wèn)題。用儀表定位故障的方法很有說(shuō)服力，但前提是故障現(xiàn)場(chǎng)需要備有相關(guān)的儀器儀表。3）環(huán)回測(cè)試法。該方法使信號(hào)在網(wǎng)元的Tx、Rx端口間環(huán)回流轉(zhuǎn)，藉此定位故障。環(huán)回測(cè)試法的兩種典型方法：硬件環(huán)回和軟件環(huán)回。硬件環(huán)回又分光接口、電接口兩種，其中光接口的硬件環(huán)回，用尾纖或借助光纖配線架（OpticalDistributionFrame，ODF）配線端子，使光接口板的Tx端口和Rx端口互聯(lián)；電接口的硬件環(huán)回，用電纜線或經(jīng)由數(shù)字配線架（DigitalDistributionFrame，DDF）配線端子，將電接口板的Tx端口與Rx端口連在一起。軟件環(huán)回則是指通過(guò)網(wǎng)管下發(fā)命令環(huán)回某一網(wǎng)元中的某一單板，又可分為內(nèi)環(huán)回和外環(huán)回兩種，如圖2、圖3所示。軟環(huán)回的對(duì)象相對(duì)較多，包括電支路、光支路、光線路等。在分段自環(huán)設(shè)備的各種不同位置點(diǎn)后，便可將故障點(diǎn)從紛繁的信息中剝離出來(lái)，繼而排除故障。值得注意的是，硬件環(huán)回光板時(shí)必須視具體情況在光板加入適當(dāng)衰耗，以免損壞光板4）替換法。該方法是使用正常部件去替換疑似異常工作部件，以達(dá)到定位、排除故障的目的。這里的部件，是指與設(shè)備相關(guān)的物品，如線纜、單板、模塊甚至于芯片等。這種方法在排除傳輸外部設(shè)備問(wèn)題時(shí)應(yīng)用較多，當(dāng)故障被定位到單站后，替換法則更多地用于排除站內(nèi)設(shè)備單板或模塊的問(wèn)題。通過(guò)上述方法排除SDH層面的問(wèn)題后，檢修人員可以轉(zhuǎn)入以太網(wǎng)層面對(duì)故障進(jìn)行定位。實(shí)踐中一般采取環(huán)回手段+Ping和測(cè)試幀定位以太網(wǎng)層面的故障。例如在本端MSTP設(shè)備以太網(wǎng)單板端口Ping對(duì)端路由器或者交換機(jī)的IP地址，若能Ping通，則可基本確認(rèn)本端設(shè)備以太網(wǎng)層無(wú)異常，Ping包的格式有很多種，常用的Ping包格式如下：pingxxx.xxx.xxx.xxx-11000-t11000表示數(shù)據(jù)包的包長(zhǎng)是1000，-t即持續(xù)不斷Ping包。其中的包長(zhǎng)可視具體情況設(shè)定，在測(cè)試時(shí)不妨同時(shí)多開(kāi)幾個(gè)Ping窗口來(lái)嘗試。如果Ping不通，則考慮檢查線纜、網(wǎng)線、設(shè)備等硬件工作正常與否，在排除硬件方面的問(wèn)題后，應(yīng)在網(wǎng)管或LCT排查網(wǎng)元上的端口工作模式的設(shè)置、TAG屬性、封裝協(xié)議的匹配、虛容器（VisualContainer，VC）通道捆綁情況、端口VLANID的設(shè)置等，假如這些設(shè)置均被正確配置，但網(wǎng)絡(luò)還是Ping不通，此時(shí)就應(yīng)考慮檢查兩端站點(diǎn)路由器循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CyclicRedundan?cyCheck，CRC）的配置情況。較常見(jiàn)的，如本端設(shè)CRC校驗(yàn)，對(duì)端不設(shè)CRC校驗(yàn)，也會(huì)造成Ping不通。但是即便Ping包正常也不可輕易認(rèn)為本端MSTP設(shè)備以太網(wǎng)層無(wú)異常，因?yàn)楫?dāng)端口工作模式配置不正確時(shí)，也可能出現(xiàn)小流量Ping包能通過(guò)但大流量Ping包存在時(shí)延或丟包的現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)考慮查驗(yàn)本端站點(diǎn)與對(duì)端站點(diǎn)設(shè)備的使能流控設(shè)置一致與否，兩端設(shè)置不一致的情況下，大流量Ping包很可能存在丟包現(xiàn)象，故建議雙方都關(guān)閉流控。此外這種現(xiàn)象也可能與帶寬配置不夠有關(guān)，帶寬配置不夠有用戶業(yè)務(wù)量小但突發(fā)業(yè)務(wù)比較大或用戶業(yè)務(wù)量大兩種情況。帶寬是否充足可通過(guò)多綁定幾個(gè)2Mbit/s的方法來(lái)驗(yàn)證。針對(duì)基于多協(xié)議標(biāo)記交換（Multi-ProtocolLa?belSwitching，MPLS）的報(bào)文類(lèi)型或基于VLAN的報(bào)文類(lèi)型的故障業(yè)務(wù)，最有效的手段是借助以太網(wǎng)性能分析儀輔助定位故障點(diǎn)，如果現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有相關(guān)的測(cè)試儀表，則可借助“模擬發(fā)包”類(lèi)的軟件，使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡模擬設(shè)備發(fā)送業(yè)務(wù)報(bào)文的辦法來(lái)定位故障點(diǎn)。當(dāng)涉及用戶內(nèi)網(wǎng)時(shí)，tracert也是一個(gè)非常實(shí)用的命令，其可用于圈定IP數(shù)據(jù)包訪問(wèn)目標(biāo)所采取的路徑。通過(guò)跟蹤數(shù)據(jù)包的訪問(wèn)路徑，檢修人員可以了解數(shù)據(jù)走向，縮小故障范圍，有助于故障信息的定位和處理。

3結(jié)語(yǔ)

建立在SDH基礎(chǔ)上的MSTP是近幾年在城域光網(wǎng)絡(luò)中被廣泛采用的一種光通信技術(shù)。MSTP技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在多種業(yè)務(wù)的接入和處理方面的能力，因此十分適合當(dāng)前電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速發(fā)展的要求。本文介紹了MSTP技術(shù)的工作原理、技術(shù)特點(diǎn)及其在電力通信網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討的MSTP設(shè)備故障處理過(guò)程，為電力通信檢修人員更好地開(kāi)展MSTP設(shè)備運(yùn)維工作提供了實(shí)用性的參考。

作者：羅錦泉?dú)W陽(yáng)博單位：廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司梧州供電局

通信系統(tǒng)論文:模擬信號(hào)通信系統(tǒng)論文

1模擬信號(hào)傳輸系統(tǒng)模型

模擬通信系統(tǒng)模型如圖1所示。在發(fā)送端，基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制后，變換成頻帶適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，并且相應(yīng)地在接收端進(jìn)行反調(diào)制，即解調(diào)。利用Matlab作為軟件開(kāi)發(fā)工具，可以完成如圖1所示模擬系統(tǒng)的代碼編寫(xiě)與仿真調(diào)試，實(shí)時(shí)顯示各點(diǎn)的時(shí)域波形和頻譜結(jié)構(gòu)，將仿真結(jié)果和理論結(jié)果相比較，加深對(duì)信號(hào)傳輸原理的理解。實(shí)驗(yàn)中關(guān)于濾波器的選取，考慮到FIR濾波器具有嚴(yán)格的線性相位特性，又因?yàn)榇昂瘮?shù)法比較簡(jiǎn)單且有現(xiàn)成的窗函數(shù)公式可用，在技術(shù)指標(biāo)要求不高的場(chǎng)合使用比較靈活，故本次實(shí)驗(yàn)中采用Kaiser窗設(shè)計(jì)FIR濾波器實(shí)現(xiàn)濾波。基于Mtlab的模擬傳輸實(shí)驗(yàn)步驟歸納如下:1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，綜合運(yùn)用課堂理論知識(shí)，完成模擬信號(hào)幅度調(diào)制調(diào)解與角度調(diào)制解調(diào)的系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。2)根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行軟件仿真，通過(guò)觀察仿真圖，掌握常見(jiàn)模擬幅度與角度調(diào)制信號(hào)的波形與頻譜特點(diǎn)，讓學(xué)生更直觀地感受常見(jiàn)模擬波形的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生軟件調(diào)試能力。

2模擬信號(hào)傳輸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)模擬通信系統(tǒng)模型，基于Matlab完成模擬幅度調(diào)制和模擬角度調(diào)制實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生采用多種不同的設(shè)計(jì)思想來(lái)解決問(wèn)題，保障學(xué)生獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)以及軟件仿真調(diào)試的過(guò)程。使學(xué)生能夠通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)模擬通信的認(rèn)識(shí)，使自己的創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)，動(dòng)手能力得到提高。

2.1模擬幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)通過(guò)課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握模擬幅度調(diào)制的基本原理和方法。已調(diào)信號(hào)乘以相干載波后經(jīng)低通濾波、隔直流便可得到輸出信號(hào)，由此完成了解調(diào)過(guò)程。

2.2模擬角度調(diào)制實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)角度調(diào)制也稱非線性調(diào)制，通常是通過(guò)改變載波的頻率或相位來(lái)達(dá)到的，而頻率或相位的變化都可以看成是載波角度的變化。角度調(diào)制信號(hào)的一般表示。角度調(diào)制分寬帶與窄帶兩種，由調(diào)頻或調(diào)相所引起的較大瞬時(shí)相位偏移遠(yuǎn)小于30°時(shí)，稱為窄帶調(diào)頻(NBFM)或窄帶調(diào)相(NBPM)，否則，稱為寬帶調(diào)頻(WBFM)或?qū)拵д{(diào)相(WBPM)。

2.3濾波器設(shè)計(jì)用Kaiser窗設(shè)計(jì)FIR濾波器時(shí)要進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。Kaiserord函數(shù)用于返回濾波器的階數(shù)n和beta參數(shù)，去指定一個(gè)函數(shù)fir1需要的Kaiser窗。該函數(shù)計(jì)算出濾波器的大約階數(shù)n，頻帶的邊緣歸一化頻率Wn，以及參數(shù)beta和ftype。其中，參數(shù)fcuts是頻帶邊緣頻率向量，mags是各頻帶的理想幅值向量;devs是通帶與阻帶紋波向量，用于限制通帶與阻帶的波動(dòng)幅度;fsamp為采樣頻率。下面給出帶通濾波器對(duì)應(yīng)的fcuts和mags值所要遵循的規(guī)則:帶通濾波器的fcuts為四元矢量，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)通帶截止頻率和兩個(gè)阻帶起始頻率，如，fcuts=［16000175002250024000］，表示17500～22500Hz為通帶，阻帶為小于16000Hz及大于24000Hz區(qū)域;mags為三元矢量，可設(shè)置為mags=［010］。hh=fir1(n，Wn，ftype，kaiser(n+1，beta)，＇noscale＇)其中，kaiser(n+1，beta)函數(shù)表示返回一個(gè)n點(diǎn)的kaiser窗，參數(shù)beta是凱撒窗的β參數(shù)，在kaiserord()函數(shù)中獲得，它影

響著窗函數(shù)傅里葉變化中旁瓣的衰減。函數(shù)fir1()返回一個(gè)包含有n階FIR濾波器的系數(shù)向量，其歸一化截止頻率為Wn’。noscale’表示不對(duì)濾波器歸一化。2.4Matlab仿真演示完成代碼編寫(xiě)后需要進(jìn)行仿真調(diào)試，基帶信號(hào)為2kHz余弦波，載波頻率為20kHz，采樣率為1MHz，考慮信道噪聲(加性高斯白噪聲)。模擬幅度調(diào)制的幾種常見(jiàn)方式中，給出AM調(diào)制的仿真圖，模擬角度調(diào)制則給出FM調(diào)制的仿真圖，分別如圖3～圖5所示。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在模擬信號(hào)傳輸實(shí)驗(yàn)中采用基礎(chǔ)理論與軟件仿真相結(jié)合的教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，有利于學(xué)生更系統(tǒng)、更地掌握整個(gè)模擬通信系統(tǒng)的概念，同時(shí)，軟件仿真的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到了利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)驗(yàn)證理論結(jié)果的重要性，在完善知識(shí)體系的同時(shí)也鍛煉了自身的動(dòng)手操作能力與獨(dú)立思考能力。

作者：陳小敏朱秋明徐大專黨小宇單位：南京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院

通信系統(tǒng)論文:資源優(yōu)化的通信系統(tǒng)論文

1多小區(qū)D2D功率控制和信道分布

多小區(qū)下的D2D資源優(yōu)化中，小區(qū)間干擾是主要的問(wèn)題難點(diǎn)。基于規(guī)劃思想的優(yōu)化對(duì)信道狀態(tài)信息的依賴程度加高，而依賴程度高不僅促使小區(qū)內(nèi)信令開(kāi)銷(xiāo)得到極大的增加，而且對(duì)小區(qū)間信令交互的需求也會(huì)增加。除此之外，但小區(qū)下的結(jié)果不能簡(jiǎn)單地復(fù)制應(yīng)用于多小區(qū)環(huán)境中。例如D2D用戶處于小區(qū)的邊緣，如果只將同小區(qū)下的資源優(yōu)化作為考慮范圍，D2D用戶會(huì)嚴(yán)重受到來(lái)自于相鄰小區(qū)中使用相同信道的蜂窩用戶的干擾。在分布式的方法中，小區(qū)間干擾通常被D2D用戶歸為同小區(qū)干擾，但是這基站的定價(jià)策略不符，因而會(huì)影響定價(jià)策略，導(dǎo)致定價(jià)策略出現(xiàn)偏差。但是如果考慮多小區(qū)下的博弈，領(lǐng)導(dǎo)者需要協(xié)調(diào)所有追隨者的網(wǎng)絡(luò)組建，而不是僅僅局限在某個(gè)小區(qū)的基站。另外，如果追隨者數(shù)量成倍增長(zhǎng)，會(huì)給收斂速度帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。

2異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的D2D資源優(yōu)化

2.1異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的D2D模式選擇和信道分配與同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的D2D資源分配方式不同，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的D2D通信具有小蜂窩模式和復(fù)用小蜂窩信道模式可供選擇。小蜂窩模式是指D2D通信雙方如果處于同一個(gè)小蜂窩的覆蓋范圍，D2D通信可以通過(guò)小蜂窩接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。雖然小蜂窩的覆蓋范圍不光，但是小蜂窩的覆蓋范圍依舊比D2D通信距離要廣。因此，處于同一小蜂窩內(nèi)的D2D雙方可以將小蜂窩作為接入點(diǎn)中轉(zhuǎn)，而且小蜂窩接入點(diǎn)中轉(zhuǎn)帶來(lái)的好處更多。因此D2D用戶可以考慮使用小蜂窩模式。復(fù)用小蜂窩信道模式和復(fù)用宏峰模式具有一定的相似性。由于小蜂窩具有覆蓋范圍小的特點(diǎn)，通過(guò)提高頻段以及重新設(shè)計(jì)參考信號(hào)的方式可以提高資源的使用效率。而且作為近距離通信的D2D通信系統(tǒng)，復(fù)用小蜂窩信道也可以從新的設(shè)計(jì)中獲得效益。

2.2異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的D2D中繼資源優(yōu)化一是基于分支定界算法的資源優(yōu)化方案。該方案中將所有WUE的接入成功率和低作為目標(biāo)，算法復(fù)雜，復(fù)雜程度為指數(shù)級(jí)別。但是在許多情況下，該算法的求解速度較快。二是基于中繼有限的資源優(yōu)化方案。該方案主要基于D2D通信在提升頻譜效率中的優(yōu)勢(shì)。該算法以分支定界算法為基礎(chǔ)，從分支定界算法轉(zhuǎn)化而來(lái)。三是基于貪婪散發(fā)的資源優(yōu)化方案。該算法屬于先到服務(wù)的算法，它的計(jì)算復(fù)雜程度較低，但是不能獲得用戶分集增益。先到的用戶可以優(yōu)先選擇滿足限制條件，同時(shí)能降低自身功率的的接入模式和信道資源。四是基于服用中繼優(yōu)先的資源優(yōu)化方案[3]。該方案優(yōu)先選擇服用D2D中繼模式，但是它與中繼優(yōu)先算法有一定的差異。即用戶被分配到非法制的功率后，用戶不能參與選擇其它模式。服用中繼優(yōu)先算法的功耗雖然比中繼優(yōu)先算法高，但是它的頻譜效率也更高。

3結(jié)語(yǔ)

文章主要針對(duì)D2D通信在當(dāng)前和未來(lái)網(wǎng)絡(luò)中可能出現(xiàn)的干擾協(xié)調(diào)和資源優(yōu)化兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析和研究，單純的蜂窩網(wǎng)絡(luò)下的D2D通信技術(shù)已日趨成熟，通過(guò)對(duì)干擾協(xié)調(diào)和資源優(yōu)化的研究有利于提高D2D通信系統(tǒng)的價(jià)值，提升服務(wù)質(zhì)量，這也是當(dāng)前D2D通信研究領(lǐng)域的主要方向。

作者：殷鶴陳思羽單位：九二八五三部隊(duì)黑龍江省哈爾濱市

通信系統(tǒng)論文:電力系統(tǒng)廣域保護(hù)通信系統(tǒng)論文

1廣域保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前，關(guān)于廣域保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出不同的見(jiàn)解，一般可分為分布式、區(qū)域集中式、變電站集中式以及分層集中式。其中，在分布式廣域保護(hù)系統(tǒng)中，廣域保護(hù)算法內(nèi)置于每個(gè)裝設(shè)在變電站內(nèi)部的保護(hù)IED中，分布式廣域保護(hù)系統(tǒng)的廣域保護(hù)決策過(guò)程在單個(gè)保護(hù)IED中實(shí)現(xiàn)，這使得分布式廣域保護(hù)系統(tǒng)更適合于實(shí)現(xiàn)廣域繼電保護(hù)的功能。區(qū)域集中式廣域保護(hù)系統(tǒng)其功能包括實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)繼電保護(hù)功能、通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與廣域保護(hù)決策中心設(shè)備交換信息等。變電站集中式廣域保護(hù)系統(tǒng)主要是利用收集到的信息實(shí)現(xiàn)廣域保護(hù)算法，并向站內(nèi)相應(yīng)保護(hù)IED發(fā)送控制命令。分層集中式廣域保護(hù)系統(tǒng)繼承了區(qū)域集中式和變電站集中式廣域保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，而且它既能夠與上層區(qū)域廣域保護(hù)決策中心設(shè)備通信又能夠與下層的保護(hù)IED通信，同時(shí)也能夠彌補(bǔ)變電站集中式存在的一些缺點(diǎn)。

2電力系統(tǒng)信息綜合傳輸調(diào)度算法研究

電力系統(tǒng)不同于其他系統(tǒng)的運(yùn)行，尤其是順利實(shí)現(xiàn)其信息的綜合傳輸不可避免的需要解決諸多潛在的問(wèn)題，尤其是信息業(yè)務(wù)綜合傳輸過(guò)程中存在的流量沖突問(wèn)題，特別需要注意的是不僅要保障實(shí)時(shí)信息業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)也不可忽視各類(lèi)非實(shí)時(shí)信息服務(wù)質(zhì)量，這些非實(shí)時(shí)信息也是傳輸過(guò)程中重要的組成部分。實(shí)現(xiàn)基于IP技術(shù)和區(qū)分服務(wù)體系結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)絡(luò)通信模式的關(guān)鍵技術(shù)包括隊(duì)列調(diào)度法，本文主要對(duì)隊(duì)列調(diào)度算法進(jìn)行深入討論，使其在對(duì)電力系統(tǒng)信息綜合傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行解決時(shí)能夠發(fā)揮出關(guān)鍵的作用。WFQ算法的分組服務(wù)順序與GPS模型有很大差異，它是一種模擬通用處理器共享模型的隊(duì)列調(diào)度算法，本文在WFQ算法基礎(chǔ)上提出了WF2Q+算法，并通過(guò)將“虛擬延遲時(shí)間”引入WF2Q+算法解決了該算法在推遲傳輸高優(yōu)先級(jí)信息業(yè)務(wù)分組的問(wèn)題，進(jìn)而提出了提出以基于IWF2Q+算法的區(qū)分服務(wù)體系結(jié)構(gòu)模型實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息綜合傳輸。

2.1WF2Q+算法介紹及分析WF2Q+算法是一種基于GPS模型的分組公平隊(duì)列調(diào)度算法。在實(shí)際的信息業(yè)務(wù)傳輸過(guò)程中，分組到達(dá)各列隊(duì)頭部的時(shí)間會(huì)存在一定的微小差別，致使根據(jù)GPS模型得到的各隊(duì)列頭部分組服務(wù)順序也出現(xiàn)微小差別，從而也會(huì)影響到WF2Q+調(diào)度器先為高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列內(nèi)分組提供服務(wù)，還是為低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列提供服務(wù)。觀察圖1我們可以發(fā)現(xiàn)，優(yōu)先級(jí)較高的信息業(yè)務(wù)在電力系統(tǒng)分組傳輸過(guò)程中不能保障其實(shí)時(shí)性，關(guān)鍵在于優(yōu)先級(jí)較高的信息業(yè)務(wù)分組到達(dá)時(shí)間較晚，從而使得優(yōu)先級(jí)較低的信息業(yè)務(wù)“捷足先登”，到達(dá)時(shí)間稍快，影響了電力系統(tǒng)高優(yōu)先級(jí)信息業(yè)務(wù)分組傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

2.2改進(jìn)的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述問(wèn)題，為了保障電力系統(tǒng)信息綜合傳輸中高優(yōu)先級(jí)信息業(yè)務(wù)分組的實(shí)時(shí)性，本文采用了PQ調(diào)度算法，并用PQ算法原理對(duì)WF2Q+算法進(jìn)行改進(jìn)，按照這種方式獲得的算法非常有可能將高優(yōu)先級(jí)分組推遲傳輸問(wèn)題輕而易舉地解決，同時(shí)也能保持良好的公平性。具體操作如下：將優(yōu)先級(jí)較高隊(duì)列中傳輸個(gè)分組所需時(shí)間的倍定義為隊(duì)列的“虛擬延遲時(shí)間。IWF2Q+算法與WF2Q+算法都采用SEFF分組選擇策略，此時(shí)，不得大于系統(tǒng)虛擬時(shí)間，并且越小的隊(duì)列中的分組越優(yōu)先獲得調(diào)度器的服務(wù)，通過(guò)這種方式高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中所轉(zhuǎn)發(fā)分組的延時(shí)得到了降低。

3仿真分析

本文首先仿真對(duì)比電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下IEEE14母線系統(tǒng)各變電站與控制中心站之間變換信息時(shí)4類(lèi)信息業(yè)務(wù)分組的平均延時(shí)，結(jié)果如圖2所示。觀察圖2可知，WF2Q+算法與WFQ算法在保障信息業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性方面的性能不相上下，而WF2Q+算法推遲傳輸高優(yōu)先級(jí)信息業(yè)務(wù)分組的問(wèn)題可通過(guò)IWF2Q+算法解決，并且能夠減小高優(yōu)先級(jí)信息業(yè)務(wù)分組延時(shí)，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)信息業(yè)務(wù)分組延時(shí)變大。其次仿真對(duì)比電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下得到的系統(tǒng)中各變電站與控制中心站之間傳輸四類(lèi)信息業(yè)務(wù)的平均服務(wù)速率，如圖3所示。該結(jié)果說(shuō)明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的區(qū)分服務(wù)體系結(jié)構(gòu)模型能夠較好地協(xié)調(diào)不同優(yōu)先級(jí)信息業(yè)務(wù)獲得的服務(wù)效率，達(dá)到了各類(lèi)信息業(yè)務(wù)傳輸?shù)墓叫裕倚阅芟喈?dāng)。

4課題研究結(jié)論及展望

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展使得電力系統(tǒng)的電網(wǎng)復(fù)雜程度增加,未來(lái)的電網(wǎng)不可避免的將是信息網(wǎng)與電力網(wǎng)構(gòu)成的相互依存的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，廣域保護(hù)能夠避免傳統(tǒng)繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制存在問(wèn)題，而先進(jìn)的通信技術(shù)與信息技術(shù)的使用將有望提高電網(wǎng)的性、安全性以及運(yùn)行效率。基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的通信技術(shù)，將為實(shí)現(xiàn)廣域保護(hù)系統(tǒng)通信提供新的技術(shù)手段，為未來(lái)電網(wǎng)同一電力信息專用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)建奠定理論基礎(chǔ)。

作者：林鋼單位：佛山供電局

通信系統(tǒng)論文:2ASK調(diào)制通信系統(tǒng)論文

1、2ASK調(diào)制與解調(diào)仿真設(shè)計(jì)

文中使用LabVIEW軟件對(duì)2ASK通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真。LabVIEW具備了儀器的基本屬性，其程序的基本構(gòu)成包括兩部分:(1)前面板，用于反映儀器的控制操作和顯示;(2)程序框圖，用以反映儀器內(nèi)部的分析處理過(guò)程。2ASK的調(diào)制與解調(diào)分別采用模擬幅度調(diào)制法和相干解調(diào)法，將基帶信號(hào)與載波信號(hào)相乘得到已調(diào)的2ASK信號(hào)，用高斯白噪聲模擬信道，在接收端將接收信號(hào)與同頻同相的載波相乘，并經(jīng)過(guò)巴特沃斯低通濾波器，濾波器的截止頻率為歸一化頻率，進(jìn)行抽樣判決，判決門(mén)限取0.125，從而得到輸出序列，程序框圖如圖3所示。

在前面板中，輸入序列的產(chǎn)生采用根據(jù)序列個(gè)數(shù)而隨機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)個(gè)數(shù)的二進(jìn)制碼元，基帶波形采用余弦波，根據(jù)產(chǎn)生的二進(jìn)制碼元可得到相對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)波形，載波采用正弦波。所以，前面板中需要?jiǎng)?chuàng)建碼元個(gè)數(shù)、碼元速率、采樣點(diǎn)數(shù)、采樣頻率、載波頻率數(shù)值輸入控件、基帶信號(hào)波形、載波波形、2ASK信號(hào)波形和頻譜、濾波后波形等圖形顯示控件，以及輸入和輸出序列等數(shù)值顯示控件。

使用修飾控件可對(duì)前面板進(jìn)行調(diào)整和修飾，得到2ASK調(diào)制與解調(diào).vi前面板，如圖4所示。在前面板的參數(shù)輸入模塊輸入如圖4所示的參數(shù)并運(yùn)行可得到輸出結(jié)果。由結(jié)果可看出，此仿真實(shí)驗(yàn)在調(diào)制端產(chǎn)生了一串碼元個(gè)數(shù)為10的二進(jìn)制碼元序列，并得到了輸入序列波形、載波波形、2ASK信號(hào)波形和頻譜，2ASK信號(hào)經(jīng)過(guò)高斯白噪聲信道后，在接收端得到了低通濾波器濾波后的波形、抽樣判決后的輸出序列波形和輸出序列二進(jìn)制碼組。對(duì)比輸出序列和輸入序列可看出，此系統(tǒng)除了一個(gè)碼元的延時(shí)以外，其余部分都正確地進(jìn)行了信號(hào)的還原，表明仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確，達(dá)到了2ASK通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)在教學(xué)中的意義。

2、結(jié)束語(yǔ)

本文以2ASK信號(hào)調(diào)制解調(diào)為例，實(shí)現(xiàn)了在LabVIEW虛擬儀器平臺(tái)上設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)仿真的方法。通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，可以很形象地得到或驗(yàn)證所需要的或已有的結(jié)論，使實(shí)驗(yàn)效果更加清晰，從而使學(xué)生更好地理解通信系統(tǒng)中的基本概念和原理。LabVIEW軟件把一些復(fù)雜的程序變得很直觀，方便操作，而且易于修改和以后的維護(hù)，可作為老師課堂教學(xué)的輔助教學(xué)軟件，將抽象的概念具體化、形象化，達(dá)到加深理解，強(qiáng)化記憶，提高教學(xué)質(zhì)量的效果，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，具有實(shí)際應(yīng)用意義。

作者：付國(guó)蘭劉曉山劉正奇單位：江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院

通信系統(tǒng)論文:信道仿真通信系統(tǒng)論文

1信道特性仿真

通信系統(tǒng)的信號(hào)傳輸質(zhì)量與信道的性能密切相關(guān)，與光纖等有線信道相比，無(wú)線信道處于開(kāi)放的電磁環(huán)境中，更容易受到衰落、干擾、噪聲等多種因素的影響。而DSRC通信信道除了具有一般無(wú)線信道的特征外，還存在快速移動(dòng)等特有情況。典型的DSRC通信有路車(chē)通信(R2V)和車(chē)車(chē)通信(V2V)兩種方式。R2V是指車(chē)輛和路邊設(shè)備進(jìn)行通信，屬于移動(dòng)設(shè)備和固定設(shè)備的通信過(guò)程。V2V是指車(chē)輛和車(chē)輛之間進(jìn)行通信，屬于移動(dòng)設(shè)備之間的通信。充分掌握DSRC系統(tǒng)無(wú)線信道的特征，可以為提出改善系統(tǒng)通信質(zhì)量的技術(shù)方案提供參考，從而保障R2V和V2V通信的性。

1.1仿真測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)

基于AgilentN5106A基帶信號(hào)發(fā)生器與信道仿真器搭建的面向DSRC通信信道的仿真測(cè)試系統(tǒng)如圖2所示。N5106A具有120MHz的調(diào)制帶寬，能夠模擬各種通信信道。本儀器配備了8路實(shí)時(shí)衰落仿真器，支持的信道衰落類(lèi)型包括Rayleigh、PureDoppler、Rician、Suzuki等，多普勒功率譜頻譜形狀有classical3db，classical6db，flat，rounded，jakeclassical和jakerounded。由圖2可見(jiàn)，該系統(tǒng)還包括了一臺(tái)矢量信號(hào)發(fā)生器E4438C和一臺(tái)信號(hào)分析儀N9020A，E4438C和N5106A之間的控制信號(hào)通過(guò)LAN口連接，數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)總線（DigitalBus）傳輸。 測(cè)試系統(tǒng)如圖2所示。首先使用Agilent的N7617BSignalStudio軟件生成符合IEEE802.11p協(xié)議的理想基帶信號(hào)數(shù)據(jù)文件，該數(shù)據(jù)文件經(jīng)過(guò)N5106A產(chǎn)生基帶信號(hào)，并通過(guò)信道模擬器得到包含信道特性的基帶信號(hào)。N5106A產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)DigitalBus輸入信號(hào)發(fā)生器E4438C，由該儀器將基帶信號(hào)調(diào)制到5.9GHz的載波上，經(jīng)過(guò)射頻輸出端輸出到信號(hào)分析儀N9020A進(jìn)行分析。

1.2仿真測(cè)試實(shí)例

DSRC系統(tǒng)信道模型如表2所示。圖3至圖6給出了不同信道條件下信號(hào)的測(cè)試結(jié)果。其中，圖3為信號(hào)通過(guò)白噪聲信道后產(chǎn)生的星座圖，其中EVM（誤差向量幅度）為-27.62dB，CPE（同相位誤差）為0.903%rms。由于車(chē)車(chē)通信，可能存在直射路徑，因此圖4給出了信號(hào)經(jīng)過(guò)信道3模型，即在單徑萊斯分布的作用下，多普勒頻移為1345Hz，路徑損耗為-14.2dB，K因子為5.7時(shí)的測(cè)試結(jié)果，結(jié)果表明，此時(shí)EVM上升為-3.047dB，CPE上升為6.938%rms，說(shuō)明在該種信道作用下，信號(hào)的接收質(zhì)量顯著下降。圖5給出了信號(hào)經(jīng)過(guò)信道7模型，即在單徑瑞利衰落，多普勒頻移為1522Hz，路徑損耗為-27.9dB時(shí)的測(cè)試結(jié)果，此時(shí)，EVM為-16.791dB，CPE為5.542%rms。圖6給出了信號(hào)經(jīng)過(guò)信道11模型，即信號(hào)在單徑瑞利衰落，多普勒頻移為1562Hz，路徑損耗為-27.9dB時(shí)的測(cè)試結(jié)果，圖中EVM為-16.065dB，CPE為1.455%rms。比較圖5和圖6，說(shuō)明了在類(lèi)似的信道作用下，信號(hào)接收質(zhì)量存在一定的隨機(jī)性。另外，這兩條路徑的延時(shí)分別為400ns和700ns，在幀結(jié)構(gòu)的保護(hù)時(shí)隙范圍之內(nèi)，因此可以通過(guò)均衡消除延時(shí)的影響。

2小結(jié)

本文搭建了面向DSRC應(yīng)用的無(wú)線信道仿真和測(cè)試系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的工作流程和測(cè)試方法，根據(jù)DSRC信道模型，給出4種典型信道的測(cè)試結(jié)果。本文工作為ITS系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了參考。

作者：殷曉敏金婕孫玲單位：南通大學(xué)江蘇省專用集成電路設(shè)計(jì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

通信系統(tǒng)論文:飛機(jī)高頻通信系統(tǒng)論文

1故障分析

高頻通信系統(tǒng)是工作在2-29.9999Mz的頻率范圍內(nèi)的，在排除CRJ-200飛機(jī)的高頻故障時(shí)有一些技巧，系統(tǒng)上電時(shí)能聽(tīng)到短暫的調(diào)諧聲，在RTU上調(diào)節(jié)一個(gè)高頻頻率瞬間按壓PTT能夠聽(tīng)到1000Hz的調(diào)諧聲，調(diào)諧周期大約在1-3秒鐘。如果該頻率已經(jīng)調(diào)諧過(guò)，再次按壓PTT時(shí)調(diào)諧聲的時(shí)間會(huì)變得非常短，大約為30ms，這個(gè)時(shí)間太短不容易聽(tīng)出來(lái)。高頻耦合器具有頻率存儲(chǔ)功能，耦合器的存儲(chǔ)空間被劃分為很多個(gè)站點(diǎn)，每次調(diào)諧完頻率后耦合器將回到起點(diǎn)，等待下一次的調(diào)諧指令。耦合器的工作性質(zhì)就決定了可能由于耦合器的某個(gè)調(diào)諧站點(diǎn)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致高頻系統(tǒng)在某個(gè)工作頻率時(shí)通信不正常，如果某個(gè)頻率點(diǎn)出現(xiàn)故障，按壓PTT后會(huì)出現(xiàn)調(diào)諧音，連續(xù)輸出不會(huì)中斷。在實(shí)際的運(yùn)行中，機(jī)組也反映過(guò)此類(lèi)問(wèn)題。研究高頻收發(fā)機(jī)和高頻耦合器的工作原理目的就是，根據(jù)故障現(xiàn)象來(lái)大致判斷是高頻收發(fā)機(jī)的故障還是高頻耦合器的故障。然而對(duì)于高頻收發(fā)機(jī)，其主要的工作過(guò)程是頻率合成，變頻以及功率放大，對(duì)高頻通信的話音質(zhì)量和通信距離都有著不同程度的影響。高頻收發(fā)機(jī)是由多個(gè)模塊所組成的，其中包括處理器模塊，射頻/中頻模塊，頻率合成器，頻率基準(zhǔn)器，電源/音頻模塊和功率放大器，其中處理器模塊控制著收/發(fā)單元的所有功能，由于模塊性能的下降將導(dǎo)致高頻通信出現(xiàn)通話效果不佳或者出現(xiàn)不能完成語(yǔ)音的接收和發(fā)射。在高頻收發(fā)機(jī)組件內(nèi)還有一個(gè)靜噪電路，這個(gè)電路在排故過(guò)程中也有一定的幫助作用，靜噪電路對(duì)高頻收發(fā)機(jī)有自檢的作用，特別是在對(duì)故障判斷很困難時(shí)，關(guān)閉靜噪電路去聽(tīng)噪音背景聲，這樣可以對(duì)高頻收發(fā)機(jī)的自身工作性能進(jìn)行判斷，這也是一種排除相關(guān)故障件的方法。

在排故過(guò)程中應(yīng)該還注意這樣一些問(wèn)題，在安裝高頻收發(fā)機(jī)和高頻耦合器時(shí)應(yīng)該特別注意收發(fā)機(jī)和耦合器之間兩根同軸電纜的鏈接線，這兩跟線很容易接反而造成高頻通信系統(tǒng)不工作。高頻收發(fā)機(jī)和高頻耦合器安裝在后設(shè)備艙內(nèi)，具體位置如圖2。

這種部件的布局可以說(shuō)是CRJ-200飛機(jī)設(shè)計(jì)上的缺陷，因?yàn)樵谶@個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)鄰近APU，一號(hào)、二號(hào)液壓系統(tǒng)，滑油散熱系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)的ACM，這些系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)滑油和液壓油的滲漏，長(zhǎng)時(shí)間必然對(duì)該區(qū)域的安裝部件存在油污染的情況，高頻收發(fā)機(jī)和高頻耦合器之間有同軸電纜的連接，還有波導(dǎo)管等部件，長(zhǎng)時(shí)間機(jī)器表面被大量的油污所覆蓋，這將會(huì)影響到機(jī)器的散熱，降低了機(jī)器本身的使用壽命。同軸電纜的接頭處也覆蓋了大量的油污，長(zhǎng)時(shí)間慢慢滲透進(jìn)入接頭內(nèi)，在實(shí)踐工作中也碰到拆裝高頻收發(fā)機(jī)和高頻耦合器時(shí)，發(fā)現(xiàn)同軸電纜接頭內(nèi)有少量的油污，這將導(dǎo)致高頻收發(fā)機(jī)和高頻耦合器信號(hào)傳輸出現(xiàn)衰減。這要求在安裝機(jī)器時(shí)對(duì)接頭的連接要特別注意。

對(duì)于CRJ-200飛機(jī)的高頻故障還可以根據(jù)FIM23-12-00來(lái)進(jìn)行排故，但是要根據(jù)FIM來(lái)進(jìn)行排故的話，在MDC（維護(hù)診斷計(jì)算機(jī)）的當(dāng)前狀態(tài)頁(yè)必須出現(xiàn)和高頻相關(guān)的故障信息才能依據(jù)FIM進(jìn)行排故，這也是CRJ-200飛機(jī)在FIM設(shè)計(jì)上存在的缺陷。在實(shí)際工作中大量的有關(guān)高頻的故障出現(xiàn)時(shí)，MDC的當(dāng)前狀態(tài)頁(yè)是沒(méi)有任何信息出現(xiàn)的，那么我們是不是就束手無(wú)策，失去排故得方向了？如果有相關(guān)的信息，利用FIM是可以很方便地解決問(wèn)題的，但是在沒(méi)有相關(guān)的信息指引時(shí)，就只能應(yīng)用上面筆者所總結(jié)的一些思路和經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行排故，也就是說(shuō)在故障現(xiàn)象很模糊的情況下，運(yùn)用高頻收發(fā)機(jī)和高頻耦合器的工作原理和自身特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行排故是一個(gè)很好的方法，能快速確認(rèn)故障點(diǎn)及時(shí)排除故障。

2總結(jié)

在對(duì)高頻通信系統(tǒng)的日常維護(hù)工作中，要善于對(duì)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，找到導(dǎo)致故障的關(guān)鍵因素，通過(guò)查閱手冊(cè)、資料，或者利用工作經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)地排除故障，保障航班正常運(yùn)行。

作者：雷鑫單位：國(guó)航工程技術(shù)分公司重慶維修基地

通信系統(tǒng)論文:藏羚羊的無(wú)線通信系統(tǒng)論文

1監(jiān)控中心對(duì)于數(shù)據(jù)的收集和分析

藏羚羊由于活動(dòng)范圍廣，我們可以通過(guò)無(wú)線傳感器傳輸數(shù)據(jù)到上位PC機(jī)，這些數(shù)據(jù)制作成一個(gè)表，記錄藏羚羊經(jīng)常活動(dòng)的范圍，從而更好地實(shí)施保護(hù)措施。通過(guò)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)為用戶提供透明TCP無(wú)線遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸或者透明UDP無(wú)線遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋１O(jiān)控中心在接到數(shù)據(jù)以后要完成數(shù)據(jù)備份，以防止系統(tǒng)故障造成的數(shù)據(jù)丟失，多數(shù)據(jù)的傳遞要完成同步，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)很好地收集和分析；它同時(shí)能完成高速、穩(wěn)定、的TCP/UDP透明數(shù)據(jù)傳輸功能。

2工作原理

欲監(jiān)測(cè)和保護(hù)藏羚羊，就要建立一個(gè)完善的控制管理系統(tǒng)。首先藏羚羊自身的體溫和心跳的信息轉(zhuǎn)化成虛擬信息傳遞到無(wú)線傳感器，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換把虛擬信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，運(yùn)用GPRS技術(shù)傳遞到一些基站，這些基站通過(guò)信息的整合后，傳遞給監(jiān)控中心，該系統(tǒng)根據(jù)藏羚羊的心跳和體溫來(lái)判斷其位置和是否安全。傳感器設(shè)置較高的體溫和低的體溫，較大的心跳頻率和最小的心跳頻率；CC2431完成信息的轉(zhuǎn)換，GPRS無(wú)線通信完成數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，監(jiān)控中心對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和分析，給出一些判斷。

熱釋電紅外傳感器和反射式光電傳感器有四種測(cè)量信號(hào)報(bào)警上限信號(hào)Ps,報(bào)警下限信號(hào)Px,正常上限信號(hào)Pu,正常下限信號(hào)Pd。這四個(gè)測(cè)量信號(hào)把藏羚羊的安全分為三個(gè)區(qū)域。安全區(qū)：Pd<P<PsorPx<P<Pd；警戒區(qū)：P>Ps；危險(xiǎn)區(qū)：P<Px；（1）若藏羚羊的心跳和體溫大于正常下限小于報(bào)警上限或者大于報(bào)警下限小于正常下限，說(shuō)明藏羚羊在正常的活動(dòng)，它們是安全的；（2）若藏羚羊的心跳和體溫大于它的報(bào)警上限，這說(shuō)明藏羚羊有兩種可能，一種是藏羚羊大規(guī)模的遷徙；另一種是受到盜獵人的追趕，在拼命地逃生。（3）若藏羚羊的心跳和體溫小于報(bào)警下限，這說(shuō)明藏羚羊有危險(xiǎn)，盜獵人獵殺了藏羚羊死以后溫度下降，這時(shí)需要最近的藏羚羊保護(hù)人員采取相應(yīng)的措施保護(hù)它。通過(guò)傳感器傳遞的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)藏羚羊保護(hù)的及時(shí)性和有效性，同時(shí)減少了資金的投入、能源的消耗。因?yàn)椴亓缪蚴呛銣貏?dòng)物，它會(huì)根據(jù)外部的溫度調(diào)節(jié)自身的體溫一直維持在相對(duì)穩(wěn)定地范圍內(nèi)，這樣不管是白天還是夜晚都能夠無(wú)偏差的監(jiān)測(cè)藏羚羊的安全情況。還能夠通過(guò)藏羚羊的活動(dòng)路線和范圍，使得人們對(duì)于藏羚羊的遷徙和生活范圍有更地了解和認(rèn)識(shí)，也有利于在遷徙的過(guò)程中和生活的范圍內(nèi)，實(shí)施一些人為的保護(hù)措施。

3結(jié)論

本文運(yùn)用了當(dāng)代的無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)和研究藏羚羊，對(duì)于藏羚羊的保護(hù)起到了關(guān)鍵的作用。無(wú)線通信系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)化管理，不用布線，就能完成傳感器到監(jiān)控中心PC計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信息傳輸，由于其能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、高效的監(jiān)控，因此增加了應(yīng)用的范圍。伴隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，無(wú)線通信系統(tǒng)能更廣泛的應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸業(yè)等。無(wú)線通信系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，對(duì)于未來(lái)的科研和社會(huì)效益都能帶來(lái)巨大的優(yōu)勢(shì)。

作者：張金良單位：西藏大學(xué)

通信系統(tǒng)論文:醫(yī)療領(lǐng)域電子通信系統(tǒng)論文

1傳真

利用電話線實(shí)行數(shù)據(jù)傳遞的傳真，目前已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，醫(yī)療領(lǐng)域也不例外，利用電話線傳真已經(jīng)成為一種重要的電子通信形式，傳真實(shí)現(xiàn)信息傳遞的具體步驟為：及時(shí)步：利用傳真機(jī)內(nèi)部影像掃描器，對(duì)信息發(fā)送者需要發(fā)送的圖像、圖形、文字等進(jìn)行掃描，并轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)值；第二步：借助調(diào)制解調(diào)器的轉(zhuǎn)換功能，將及時(shí)步中獲得的二進(jìn)制數(shù)值轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，此時(shí)便可以利用電話線進(jìn)行信息傳輸；第三步：完成了第二步向接收方傳輸信息之后，接收方再通過(guò)傳真機(jī)進(jìn)行反向轉(zhuǎn)換，再借助打印機(jī)將其進(jìn)行打印。具體在醫(yī)療領(lǐng)域，傳真的作用主要是在各個(gè)醫(yī)療單位之間，或者是為個(gè)人傳遞病人的個(gè)人基本信息、化驗(yàn)單據(jù)、B超聲波掃描圖、CT掃描圖、診治意見(jiàn)等，通過(guò)將這些信息進(jìn)行互相傳遞，可以獲得更多人的幫助，也方便了病人在遇到轉(zhuǎn)院治療等情況時(shí)，相關(guān)信息的傳遞。隨著社會(huì)的發(fā)展及醫(yī)療事業(yè)的進(jìn)步，傳真不僅表現(xiàn)出其速度快、信息傳遞方便等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也明顯表現(xiàn)出其一定的劣勢(shì)，筆者總結(jié)為以下幾點(diǎn)：①通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)的傳真內(nèi)容依舊比較模糊，不利于遠(yuǎn)程聯(lián)合診斷工作的進(jìn)行；②傳真在使用過(guò)程中是需要進(jìn)行掃描與打印的，如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大，那么就會(huì)直接帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)；③存在“失真”的情況，這主要是由信息形式的多樣化導(dǎo)致的，不同的信息形式，如文字、圖像等通過(guò)紙介質(zhì)的傳真進(jìn)行表現(xiàn)之后，就不容易進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。所以，在醫(yī)療機(jī)構(gòu)運(yùn)用傳真的過(guò)程中，要注意傳輸?shù)男畔⒘浚侠硎褂脗髡妫€要注意傳遞的信息形式，保障接受者接受信息的性。

2數(shù)據(jù)交換

數(shù)據(jù)交換出現(xiàn)于上世紀(jì)九十年代，它是一種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸方式，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的眾多行業(yè)中得到了應(yīng)用，并取得了較好的應(yīng)用效果，因?yàn)閿?shù)據(jù)交換的自動(dòng)化處理能力較大，盡管涉及了較大的用戶范圍，但是依然能夠較好的保障數(shù)據(jù)處理的正確性，所以，數(shù)據(jù)交換在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景也是比較大的。本文接下來(lái)以面向區(qū)域醫(yī)療的臨床數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，研究其實(shí)際應(yīng)用。一方案整體架構(gòu)醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部系統(tǒng)較低的集成水平，導(dǎo)致醫(yī)療機(jī)構(gòu)與區(qū)域醫(yī)療中心的信息交換的性與實(shí)時(shí)性特點(diǎn)表現(xiàn)的不夠明顯，為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)二者之間的數(shù)據(jù)交換和共享，所以設(shè)計(jì)了面向區(qū)域醫(yī)療的臨床數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，整體架構(gòu)如圖1所示：從圖1中我們可以看出，在這一臨床數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中，主要包含兩部分，一是區(qū)域醫(yī)療邊界網(wǎng)關(guān)，二是數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)化接口。其中，區(qū)域醫(yī)療邊界網(wǎng)關(guān)是通過(guò)集成平臺(tái)提供的SQL、File、FTP等接口,將EMR、LIS、PACS、藥庫(kù)系統(tǒng)等進(jìn)行信息集成，從而形成一套有效的醫(yī)療信息元數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域醫(yī)療的各項(xiàng)需求，在文件服務(wù)器中存儲(chǔ)整個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)的圖像、文件等，為本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)化接口主要是利用集成平臺(tái)與MML標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)上述醫(yī)療信息元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)運(yùn)用區(qū)域醫(yī)療中心的集成平臺(tái),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行解析，并在區(qū)域醫(yī)療區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換和共享。二數(shù)據(jù)獲取方式設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)是系統(tǒng)中的集成平臺(tái)的設(shè)計(jì)，通過(guò)它來(lái)獲取各種醫(yī)囑、文書(shū)等關(guān)鍵信息，并在特定的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行保存，通過(guò)集成采集掛號(hào)、EMR、PACS、等異構(gòu)系統(tǒng)中的離散數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)庫(kù)表中進(jìn)行存儲(chǔ)。通過(guò)面向區(qū)域醫(yī)療的臨床數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及以上分析，充分證明了數(shù)據(jù)交換技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。

3電子郵件

隨著通信技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在人們目前的工作、生活中計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為一種不可或缺的交流工具，電子郵件（E-mail）已經(jīng)基本上取代了傳統(tǒng)的書(shū)信。通過(guò)E-mail進(jìn)行信息交流僅能夠?qū)魉驼叩奈淖中畔⒖焖賯鬟f，還能夠傳輸生動(dòng)的圖片、音樂(lè)、視頻等數(shù)據(jù)信息，而且，E-mail還可以通過(guò)群發(fā)功能將同一信息快速傳遞給多個(gè)人，大大提升了信息傳遞效率，也節(jié)約了傳遞者的時(shí)間，提高了他們的工作效率。電子郵件的這些優(yōu)點(diǎn)都決定了其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，它操作簡(jiǎn)單方便、傳輸信息，并具備郵件接受自動(dòng)提醒功能，醫(yī)生以及醫(yī)院之間通常會(huì)使用E-mail作為其主要通信方式，甚至在一些醫(yī)院信息管理以及辦法自動(dòng)化系統(tǒng)中，內(nèi)部信息交流的基本通信方式就是使用E-mail。

4遠(yuǎn)程醫(yī)療

遠(yuǎn)程治療是指利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和電子計(jì)算機(jī)等多媒體來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程臨床診治。從其定義來(lái)看，遠(yuǎn)程醫(yī)療實(shí)現(xiàn)的最基本條件就是網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解病人的基本信息及病情，并通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)與治療，從而大大節(jié)約了診治所需的時(shí)間。比如，遠(yuǎn)程手術(shù)就是專家及醫(yī)生通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)觀察和了解病人圖像和聲音，再利用現(xiàn)代醫(yī)療器械對(duì)病人實(shí)施遠(yuǎn)程遙控手術(shù)，從而在危急時(shí)刻，在最短的時(shí)間內(nèi)挽救病人生命；再比如遠(yuǎn)程聯(lián)合會(huì)診，各個(gè)專家不必在同一地點(diǎn)出現(xiàn)，而可以直接通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程技術(shù)，讓身處不同地方的專家同時(shí)清楚地觀察到病人的病情，并能夠?qū)崿F(xiàn)專家間的相互溝通。

5結(jié)論

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子通信系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用成為一種必然，本文通過(guò)對(duì)電子通信系統(tǒng)的介紹，進(jìn)一步了分析了電子通信系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，并著重分析了交換數(shù)據(jù)技術(shù)在這一領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。

作者：張澤月羅俊波楊芳孫強(qiáng)易顯富戢曉珊?jiǎn)挝唬汉贬t(yī)藥學(xué)院附屬十堰市太和醫(yī)院湖北省十堰市婦幼保健院

通信系統(tǒng)論文:風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)論文

1風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)要遵循的基本原則

首先，在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程之中，要嚴(yán)格按照電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則完成風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)部各種基本設(shè)計(jì)，并在完成風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的基本設(shè)計(jì)的過(guò)程之后，再進(jìn)行相應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)；其次，在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，要充分的分析風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)在通信系統(tǒng)之中扮演的角色，并根據(jù)相應(yīng)的電信業(yè)務(wù)的計(jì)算，對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的通信規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的通信容量進(jìn)行設(shè)計(jì)，規(guī)劃好風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)；然后，在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，要充分的考慮到如何進(jìn)行區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)共享，幫助風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)充分的利用到區(qū)域的通信資源；，在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的電力通信建設(shè)方案的設(shè)計(jì)和技術(shù)方案的規(guī)劃的過(guò)程之中，要充分考慮到風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的實(shí)際通信需求，與此同時(shí)，還要充分考慮到風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的遠(yuǎn)期發(fā)展的情況，提出可行的通信設(shè)計(jì)方案（一般情況下至少要設(shè)計(jì)出兩套較為合理的方案），在進(jìn)行設(shè)備的選型和購(gòu)買(mǎi)，完成風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的電力通信建設(shè)過(guò)程。

2風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)光纖通信設(shè)計(jì)方案。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)光纖通信設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，要根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行對(duì)光纜類(lèi)型的選擇。例如，在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)電力通信系統(tǒng)的架設(shè)光纜的選擇的過(guò)程之中，如果在線路架下方有地線就需要選擇OPGW光纜，如果在線路架下方?jīng)]有地線，則需要選取ADSS光纜。在進(jìn)行電力通信系統(tǒng)的光纜數(shù)量的確定的過(guò)程之中，要根據(jù)電力通信系統(tǒng)的傳輸長(zhǎng)度以及針對(duì)電力通信系統(tǒng)的線路保護(hù)的原則來(lái)進(jìn)行選擇。例如，如果電力通信系統(tǒng)的線路長(zhǎng)度如果是在六十千米之下，還需要對(duì)電力通信系統(tǒng)之中對(duì)兩個(gè)相互獨(dú)立的傳輸通道進(jìn)行保護(hù)，就需要為電力通信系統(tǒng)建立兩條光纜。如果如果電力通信系統(tǒng)的線路長(zhǎng)度如果是在六十千米以上，只需要對(duì)電力通信系統(tǒng)之中的一條傳輸通道進(jìn)行保護(hù)，就只需要架設(shè)一條光纜。在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)光纖的配置的設(shè)計(jì)過(guò)程之中，也要針對(duì)實(shí)際的情況進(jìn)行對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)光纖的配置進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，如果進(jìn)行電力通信系統(tǒng)的線路保護(hù)過(guò)程之中涉及到了兩個(gè)光纖的通行通道的，就需要使用兩個(gè)2Mbit/s的光纖專用通道來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果進(jìn)行電力通信系統(tǒng)的線路保護(hù)過(guò)程之中只涉及到了一個(gè)光纖的通行通道的，就只需要使用一個(gè)2Mbit/s的光纖專用通道來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，在進(jìn)行完光纜的設(shè)計(jì)過(guò)程之中，后續(xù)的設(shè)備選型要滿足光纖選擇的需求。

2.2風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)載波通信設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)線路的設(shè)計(jì)過(guò)程之中，要充分考慮到線路的實(shí)際高頻保護(hù)問(wèn)題，具體的來(lái)說(shuō)，目前的高壓線路主要有500千伏、220千伏、110千伏、35千伏這幾種，這就需要針對(duì)不同的電壓數(shù)值進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)載波通信設(shè)計(jì)，并專門(mén)規(guī)劃好相應(yīng)的載波通道。在載波通道的開(kāi)通過(guò)程之中，要充分的考慮到風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的內(nèi)部的載波現(xiàn)狀，保障所選取的載波頻率的篩選不會(huì)干擾的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)載波通信的正常運(yùn)行，與此同時(shí)，還要求所選的載波機(jī)的型號(hào)和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)的設(shè)備選型保持一致。

2.3風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所謂風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要滿足的是風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)部的各個(gè)用來(lái)發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組與風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的升壓站監(jiān)控主機(jī)之間的通信連接系統(tǒng)的功能的發(fā)揮。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，要滿足以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)原則：首先，要保障風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的升壓站監(jiān)控主機(jī)可以有效的對(duì)用來(lái)發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組進(jìn)行控制，還需要使用光纜將風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組和升壓站監(jiān)控主機(jī)有效的連接在一起，保障升壓站監(jiān)控主機(jī)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組的實(shí)時(shí)監(jiān)控；其次，進(jìn)行設(shè)計(jì)的連接用來(lái)發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組與風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的升壓站監(jiān)控主機(jī)之間的光纜要滿足相應(yīng)的通信頻率和載波頻率的要求；然后，為了保障信息傳輸?shù)男裕€要求架設(shè)相應(yīng)的通信支路，并杜絕這些通信支路之間的相互干擾；再者，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)通信光纜的埋設(shè)方式應(yīng)當(dāng)采用直埋敷設(shè)的埋設(shè)方式，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)部的架空線路走向與風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的通信電纜的走向相同的時(shí)候，就可以有效的利用風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)部的架空線路同桿架設(shè)的架設(shè)方式，以便于有效的減少電纜溝的施工，與此同時(shí)，電纜一般情況下要選用鎧裝電纜；，要保障好通信設(shè)備的接地操作，保障通信過(guò)程的安全運(yùn)行。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，首先要分清設(shè)計(jì)的兩個(gè)系統(tǒng)，并根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的實(shí)際情況，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)方案的選擇，保障風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通信系統(tǒng)的正常有效運(yùn)行。

作者：陳棗兒桂知進(jìn)單位：甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院