青少年无线电通讯发展论文范文

青少年无线电通讯发展论文范文第1篇

一、通信系统中无线通讯技术的重要作用

移动通信技术在大型工厂内应用，可以较好地优化厂区内的网络结构。因为我国大型工厂的厂区面积大，员工也比较分散，因为，厂区内防爆区需要有众多的工作人员，但是这些工作人员不仅零散，还不停地移动，因此，在这种情况下，移动通信设备对于防爆区内的工作人员进行动态管理就彰显的非常重要。有了移动通信技术就会在厂区内实现有序的智慧高度，因为无线技术可以实现相互联互通的，因此，不管厂区内的面积有多大，都可以有效地保证信息的传递，由此可见，无线通讯技术对于企业的安全生产具有重要作用。

二、对通信系统中常用的无线通讯技术进行分析

现在，因为通信系统中常用的无线通讯技术的种类繁多，可是，现在无线通讯技术运用最广泛的主要是以下几种：GPRS/CDMA、数传电台、无线网桥及卫星通信、扩频微波和短波通信技术等。

1、无线通讯技术数字电台

无线通讯技术中数字电台是用语音进行信息传输的，数字电台在厂区内去多用在点对点挥着是点对多点的工作环境中，因为数字电台技术发展的时间比较长，且数字电台技术也已经成熟，有标准的数据接口，可以跟计算机、PLC、RTU等数据终端进行连接，数字电台的传输具有透明性的特点。数字电台在传输的过程中不管是传输速率还是传输距离都能够满足大型厂区内的通信要求，与此同时数字电台还有较强的抗干扰性，在数据接收方面还有较强的灵敏性。随着科学技术的不断发展，第二代通讯系统和第三代通讯系统在技术经过不断地完善，现在，在众多场合内GPRS/CDMA技术已经开始逐步代替了数字电台技术。除此之外，数字电台在相关的技术上没有止步不前，而是向网络化、智能化和超宽带方向发展。

2、无线通讯技术扩频微波和无线网桥技术

伴着我国经济的快速发展，通讯技术也在飞速发展，近年来，随着我国无线通讯技术中扩频微波和无线网桥技术的兴起，这两种技术作为一种新兴的数据传输技术扩频微波技术具有较强的刚干涉能力，与此同时，它还具有以下几个优点：保姆性强、组网、抗多径、多址、传输距离远和覆盖面广等，因此，在野外联网中可以广泛的应用该技术。无线网桥技术就是无线射频和有线网桥两者结合的数据传输技术，可以使用无限实现远距离的点对点间的链接。这对于固定设备和固定设备之间的无距离无线组网十分有帮助。

三、无线通讯技术中短距离无线通讯技术的简介

“蓝牙(Bluetooth)是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。”蓝牙也是近年来没被大家挖掘出来的一种无线、短距离的通讯产品，蓝牙可以在短距离进行无线连接实现互联的要求，蓝牙的连接方式简单、安全和经济性等特点，进而实现了近距离内几种通讯设备的无缝资源共享，同时，还能有效地实现语音和数据之间的通讯需求。因为蓝牙技术的安装比较方便，只需将CMOS芯片嵌入即可。因为，蓝牙技术发展的时间短，还没有得到完善，估计用不了多久，蓝牙技术就会被人们在日常生活中广泛应用。

四、无线通讯技术中超宽带(UWB)技术研究

超宽带(UWB技术具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。)技术其实在上世纪就已经出现了，在当时，该技术主要运用在军事、军事雷达等通讯设备等方面。在科学技术的飞速发展下，人们对无线通讯技术的要求越来越高，超宽带技术又被重新推出。超宽带技术跟经常使用的连续在博通讯方式不同，超宽带是运用极端的脉冲信号来传送信息的，每个脉冲持续的时间很短，仅有几十皮秒到几纳秒的时间。因此，脉冲所占用的带宽高达GHz，因此，最大数据传输速率达到百分之一。在高速通讯时，超宽带设备的发射功率很小，只有设备的几百分之一，相对于普通的来说，非超宽带接收机相当于噪音，所以从理论上讲，超宽带可以跟无线电设备共享宽带。超宽带这一高速又低功耗的数据通讯当时被广泛应用指日可待。超宽带急速的优点如下：

优点一：超宽带具有较强的抗干扰性。因为超宽带运用的跳时扩频信号，该系统具有较大的处理增益，在发射的时候将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，且输出功率低于普通设备产生的噪音。

优点二：超宽带传输速率高。因为超宽带的数据传输速率高达几百Mbit/s，有可能高于蓝牙百倍。

优点三：超宽带的带宽极宽。超宽带使用的宽带都高于1GHz。它系统容量较大，同时还可以跟现在的窄宽带通讯系统同时工作不耽误。

优点四：超宽带消耗的点能少。在通常情况下，无线通讯系统在通讯的时候有的需要发射载波，所以就会小号贤能。超宽带可以不用载波，只发出瞬间脉冲电波，它只有在不要是才发送脉冲电波，因此耗电少。

优点五：超宽带的保密性好。超宽带的保密性好主要表现在以下两个方面，一是超宽带采用的跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码才会发射数据;二是系统的发射功率密度低，用传统的接收机无法接收。

优点六：超宽带的发送功率相当小。

优点七：超宽带的成本低，方便携带。

五、结束语

伴着我国经济的快速发展，无线通讯技术也在飞速发展，无线通讯技术的低成本以及建立链路也比较简单、易懂、良好的灵活性以及扩展性较强，在诸多行业中得到广泛的的应用。

参考文献

[1]王进.无线通讯技术的发展方向[J].中国科技投资，2013，14：137.

[2]侯玉芬.论我国无线通讯技术的发展历程和现状[J].无线互联科技，2013，02：79.

[3]李国峰，张旭.有无线通讯技术一体化应用[J].电站系统工程，2012，01：59-60.

[4]廖汉秋.无线通讯技术在运调系统的应用[J].城市公共交通，2003，02：34-35+44.

[5]正子.数字化无线通讯技术[J].通信世界，2000，01：42.

(作者单位：中国移动通迅集团河南有限公司)

作者简介

魏晓峰，男，(1975年10月)，学历：硕士研究生，职称：工程师，工作单位：中国移动通迅集团河南有限公司。

青少年无线电通讯发展论文范文第2篇

摘要：介绍蓝牙、GPRS、UWB、Wi-Fi这4种常用无线网络技术的主要特点、应用领域及存在的不足，阐述其相互关系和融合问题，描述不同无线传输协议的辐射问题，为无线个域网（WPAN）和数据采集与监控系统（SCADA）领域的迅速发展提供参考。

关键词：蓝牙；GPRS；UWB；Wi-Fi；无线网络

接入技术主要分为有线接入和无线接入两种，其中无线接入技以电磁波为媒介，省去了繁琐的布线问题。随着无线个域网（WPAN）的升温，计算机、通信与家电的融合逐步走进人们日常生活，促使短距离数据业务迅速膨胀。数据采集与监控系统（SCADA）可对设备进行实时监视和控制，实现数据采集、设备管控、参数设定及信息报警等功能。但通信技术在很大程度上限制了其发展。无线接入技术的不断发展更新，为WPAN组成无线、高速、互联的个人化信息网络和SCADA发展提供了新机遇。

1 蓝牙技术

为除去设备间的“最后”连接，满足移动设备在WAPN内的通讯。1994年，瑞典爱立信公司在“多通信链路（Multi-Communicator Link，MC Link）课题中，通过无线电射频技术实现移动设备与周围器件互连，并将这种无线互连技术规范命名为蓝牙（Bluetooth）。SIG为推广蓝牙技术，将其标准全部公开，只要产品最终通过SIG蓝牙产品兼容性测试，就可推向市场。这使得蓝牙成为一种开放性的、短距离无线数据和语音通信全球规范。

1.1 特点

蓝牙设备间可快速方便地建立无线连接，具有较强的移植性、安全性，且设备地址唯一，支持皮可网与分散网等组网方式。

1） 低功耗，体积小，便于集成。蓝牙设备有4种通信模式，其中除激活模式为正常工作状态外，呼吸、保持和休眠模式为低功耗模式。蓝牙设备的体积较小，可以很方便的嵌入和集成。

2） 采用跳频扩频技术。将2.402～2.480 GHz频段分成79个频点，通过频点间跳转来发送数据，频点排列顺序采用伪随机方式，每秒频率改变1 600次。跳频技术使蓝牙的无线链路具备更高的安全性和抗干扰能力，但目前蓝牙设备的传输距离仅10 m。

3） 采用时分复用多路访问技术。蓝牙设备通过数据包的形式按时隙传送数据，在很大程度上避免了无线通信中的“碰撞”和“隐藏终端”等问题。

4） 可同传语音和数据。蓝牙使用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道，以及异步数据与同步语音同时传输。

5） 对人体安全影响不大。经世界卫生组织和IEEE等专家检测，蓝牙辐射不会对人体产生危害。其输出功率仅为移动电话功率的一小部分（1 mW），只有微弱部分被人体吸收。

1.2 应用领域及產品

目前，蓝牙标准提供多种应用模型，包括蓝牙芯片、蓝牙适配器、蓝牙耳机、蓝牙数码相机和蓝牙标签等。将上述设备组成一个微微网（Piconet），多个微微网间可以相互传输信息，设备间可随时随地进行通信。蓝牙技术广泛地应用于无线医疗监护、电力抄表、智能交通和智能家居控制等多种领域。

1.3 存在的问题

1） 干扰问题。蓝牙和ZigBee，RFID，HomeRF，WLAN等共同工作在2.4 GHz免费ISM频段，所以彼此间的干扰不可避免。同时，蓝牙皮可网之间数据的同频和邻频干扰也同样存在。

2） 蓝牙技术数据传输安全问题。单元密钥的使用容易受外界针对性攻击；蓝牙单元提供的个人识别码存在安全问题。谭永亮等在分析蓝牙加密算法的基础上，提出另一种以IDEA为基础的蓝牙加密算法；徐向东等通过充分分析蓝牙数据安全加密算法中的不足，提出用DES加密算法替代原有EO加密算法。

2 GPRS技术

GPRS是General Packet Radio Service（通用无线分组业务）的缩写，为叠加在GSM网络上的二级网络，因此系统升级较为方便，只需做软件升级，硬件变动较少。设备通过接入GPRS网络与在Internet互联网上的服务器完成数据交换。

2.1 技术优势

1） 永远在线，快速登录。用户开通GPRS业务功能后，开机就会建立联系并附着在网络上保持连接，发出请求即可实现数据通信。之后使用只需激活就可快速登陆到互联网。

2） 高速传输。实际速率受编码和软硬件限制，在同时启用8个信道进行GPRS数据传输时，速率可达115 kb/s。实际应用中为保证GSM话音优先传送，最多只用4个信道进行GPRS数据传输，因此实际速率约为30～56 kb/s。

3） 按量收费。只有用户在实际收发数据时才占用GPRS网络资源，平时挂在网上并不会产生任何数据流量和收费。GPRS数据传输与话音传输可同时进行，也可以切换进行。

4） 资源利用率高。为解决传统电路交换中的信道占用问题，GPRS采用“分组”技术，仅在数据通信时占用信道资源，使信道利用率得到提高。增加分层网络功能，与计算机网络有很好的兼容性，支持TCP/IP协议，可快速将数据从远端传送到服务器上。

2.2 应用

采用GPRS技术的SCADA，在实现对无线分布式系统监控管理的同时，使系统部署的灵活性大大增强。同时嵌入式GPRS模块的研制，使其应用更加便捷。

GPRS个人业务有移动商务、移动办公、娱乐休闲、定位服务等。

GPRS行业应用有：1） 分散数据采集。GPRS发送和接收数据可以在端到端分组转移模式下进行，从而节省电路交换模式的网络资源。特别适用于采集点分散，间断的、突发性的、频繁的、少量的数据传输或偶尔的大数据量传输。2） 智能公交管理。公交管理主要按照调度中心时刻表进行，而采用GPS和GPRS相结合的移动终端后，车辆可实时向调度中心汇报自身位置，并通过电子站牌发布，方便市民出行。3） 银行交易。移动无线POS机的出现，摆脱了传统线路束缚，使银行业务得到拓展。4） 家居智能化。通过手机实时操纵家庭中的各种设备，如音视频设备、照明系统、空调和安防系统，使家居生活更加安全舒适。

2.3 技术缺陷

1） 终端不支持无线终止功能。目前GPRS终端尚不具备无线终止接收来电服务，可能限制其在非语音服务市场的推广。同时GPRS装载的WAP手机浏览器，未经授权内容也会发送给用户并收费。

2） 干扰问题。所有无线通信技术都面临网内和网外干扰问题。干扰会造成空中接口信息扭曲或破坏，而且接受方难以还原，造成GSM话音质量下降和GPRS错误数据包重传。如果干扰时间过长，可能造成服务中断。

3） 分组数据信道（PDCH）分配失败。PDCH作为GPRS传送数据包信道，具有固定和动态分配两种方式。在固定分配情况下，专用的PDCH仅给使用GPRS的用户提供业务；在动态分配时，利用多余话音信道为用户提供业务。GPRS用户的PDCH分配量取决于所在区域空闲的话音信道。此外，PCU资源短缺也会引起PDCH分配失败。

3 UWB技术

超宽带（UWB）技术是一种能够实现无线局域网（WLAN）和WAPN无线互联的技术。2002年美国联邦通信委员会（FCC）修订了第15标准，将UWB定义为：相对带宽大于0.2或在传输的任何时刻绝对带宽不小于500 MHz的信号；将信号带宽定义为：低于最高发射功率10 dB的截止频率间的带宽。UWB的频段在3.1G～10.6 GHz之间，发射功率需控制在1 mW以下。

UWB是一种无载波通信技术，通过冲击脉冲的陡峭上升和下降时间的对数据进行直接调制，而非传统的把信号从基带调制到载波上。因此UWB技术又被称作无载波传输技术、基带传输技术或冲激无线电技术。其基本原理是信息论中的“香农公式”，即：。从式中可以看出，带宽B的增加使信道容量C的升高远远大于信号功率S上升所带来的效应。

3.1 技术优势

1） 传输速率高。UWB高速数据传输具有两层含义。一是普通意义上的高速数据传输：即在室内同时激活5～10台UWB设备，以12.5～62.5 Mb/s的速率传输1～10 m；其二为极高速数据传输，在几米范围内可实现几G/s的传输速率。

2） 多径分辨能力强。从时域角度讲，UWB系统的脉冲宽度仅为纳秒级，具有较高的时间分辨力；从频域角度分析，多径衰落只存在某些频点处，而UWB极宽的带宽使能量衰落只占很小一部分。通过多径环境试验对比，在常规无线电信号衰落达到10～30 dB时，UWB的衰落不到5 dB。

3） 电磁兼容性好。FCC规定，UWB的发送功率谱密度需低于41.3 dBm/MHz，仅相当于普通非UWB接收机的宽带白噪声。

4） 发射功率低、功耗小，绿色环保。UWB信号无需载波，略去了发射连续载波时消耗的大量能量，打破了过去任何一项传输技术的功耗和带宽成正比的定律。UWB高速通信时的功耗仅为几毫瓦至几十毫瓦。民用设备的功率约为传统移动电话的1/10、蓝牙设备的1/20，不会对人体产生影响。

5） 系统安全性好。UWB信号隐蔽在环境噪声和其它信号中，解调时必须采用与发端一致的扩频码脉冲序列，具有低截获能力。

3.2 应用

UWB具有很高的定位精度和极强的穿透能力，可以将定位与通信合一。与GPS卫星可视范围内的绝对地理位置定位不同，UWB可在室内和地下进行精确定位并给出相对位置，因此在穿墙成像、信息通信、车载雷达、医疗电子、近距离高精度定位等领域广泛应用。

3.3 局限性

首先，UWB技术的脉冲持续时间较短，对检测接收脉冲具有一定影响。其次，传统收发信机只需控制外噪声，而UWB板载微控制器噪声是一个亟待解决的问题。再次，UWB系统需在灵活支持多速率、复杂度、发送峰值功率、带宽效率和用BER表示性能间达成折衷。

4 Wi-Fi技术

Wi-Fi即“无线保真”（Wireless Fidelity），指802.11标准的IEEE802.11b子集。多用的IEEE802.11b与IEEE802.11g设备使用2.400 0～2.483 5 GHz的免许可频段。现IEEE802.11标准被统称作Wi-Fi。作为一种在百米内支持互联网接入的重要技术，与蓝牙同属短距离无线技术。

Wi-Fi网架结构是在Wi-Fi网络在有线宽带网络基础上，配备无线网卡和一台AP（Access Point），即“无线访问接入点”或“桥接器”。通过配置多个接入点AP形成一个连续覆盖区域，实现移动漫游。

4.1 技术优势

1） 业务可集成。Wi-Fi技术在OSI参考模型的数据链路层上与以太网完全一致，因此可以利用已有的有线资源进行Wi-Fi网络部署，快速形成无缝网络覆盖。

2） 无需布线。通过在人员密集的公共场所设置无线网络“热点”进行互联网连接，只要用户处于“热点”范围内，即可快速便捷接入。

3） 覆盖范围广，传输速度快。网络覆盖半径可达100 m。在传输速率方面，IEEE802.11n可以将WLAN的传输速率由目前的54 Mbp提高到300 Mbp，甚至达600 Mbp。

4） 兼容性好且绿色环保。802.11n是一个完全可编程硬件平台，不同系统可通过不同软件在802.11n上兼容，使802.11n兼容所有802.11系列协议。Wi-Fi应用中，IEEE802.11实际发射功率约60～70 mW，且不会与人体直接接触。较发射功率为0.2～1.0 W的蜂窝电话更健康、安全。

4.2 应用

1） Wi-Fi技术的市场发展。WiFi组网方式多种多样，不但个人家庭中可以用到，医疗保健、企业办公、休闲会所、图书馆等人员密集场所均可用到。最值得一提的是，在具有Wi-Fi模块的智能手机上安装相应VOIP软件后，可实现语音通话。

2） Wi-Fi定位技术的发展。实时定位系统（RTLS）可在一定区域内對车辆和人员进行实时定位跟踪。Wi-Fi快速定位特别是首次快速定位的实时性较好。

3） Wi-Fi可作为有线接入技术和蜂窝移动通信技术的补充。鉴于家庭网络及小型办公网络对Wi-Fi技术的大量需求，电信运营商一般都在安装网络时架设了Wi-Fi网络。4G代表的蜂窝网络和Wi-Fi凭借各自无可取代的特点共存互补，是发展的必然趋势。

4.3 技术瓶颈

1） Wi-Fi单点覆盖半径仅100 m，且信号随距节点距离增加而减弱，移动性能也不佳。在室内较为复杂的环境，容易导致信号多径效应。

2） Wi-Fi网络的安全性差强人意。802.11提供一种名为WEP的加密算法，但由于Wi-Fi缺少有线网络的物理结构，因此对方在信号覆盖范围内通过无线网卡就可以访问网络，占用带宽，造成信息泄露。Wi-Fi使用无线网络频率无需显式申请，容易网络饱和及受到攻击。

5 WiMAX技术

随着IPTV、流媒体等业务的快速发展，用户对“最后一公里”宽带化的需求越发强烈。WiMAX（Worldwide Interoperability forMicrowave Access）全球微波接入互操作性，作为“最后一公里”的无线接入手段，可以使网络部署的灵活性和可搬移性得到提高，常被作为802.16的代名词。其既可以提供数据接入业务，也可实现基于宽带的NGN话音业务。

WiMAX工作频率在2～66 GHz之间，信道带宽可在1.5～20 MHz范围内调整，使其在所分配的信道带宽内更好的利用频谱资源。采用宏小区方式的WiMAX技术，覆盖半径最大可达50 km。使用20 MHz信道带宽时，共享数据的传输速率可达70 Mbit/s（覆盖半径为3～5 km）。同时，可采用多扇区技术提高系统容量。

5.1 特点

WiMAX相比传统有线宽带具有以下特点：

1） 灵活性强。WiMAX可快速在任何临时站点建立，省去繁琐的线路布置。而且系统资源可依据用户需求和信道状况进行动态调整，使资费更加合理，同时也避免了资源的浪费。

2） 应用范围广。由于WiMAX具有足够的覆盖范围，因此在有线宽带不便部署的区域，WiMAX表现出更大的技术优势，打破ADSL接入必须在5 km以内的距离限制。

3） 成本低。在距离市区较远的城郊和农村地区，布线问题使传统宽带接入成本迅速提升。而WiMAX通过单个基站就可为成千上万用户提供不同服务，有效解决成本问题。

5.2 应用

WiMAX的应用主要定位在两个方面：一是依据WiMAX无线专线速度快、建设周期短、接入方式简单、资费便宜的优点，将其作为有线宽带接入方式的有力补充，扩展宽带接入范围并增加其灵活性；另一个是与WiFi技术分别致力于城域网与局域网2个互补领域，WiMAX解决“最后一公里”，WLAN解决“最后一百米”。WiMAX的出现，为宽带无线接入提供了理论基础和技术支持，为宽带无线接入技术的发展指明了方向。

5.3 存在的问题

1） 严格来讲，WiMAX不是真正意义上的移动通信系统标准，只是无线城域网的一项技术。只有达到802.16 m才能成为具有无缝切换功能的移动通信系统，但相关进展尚有不确定性。

2） 频率分配是WiMAX发展的前提，而世界各国对WiMAX的频段尚没有明确一致的意见。为增加信号的移动性能，802.16e将频率限制在6 GHz以下需许可证频段，全球范围内的6 GHz以下频率资源非常紧张，频率分配同样存在不确定性因素。

6 ZigBee技术

ZigBee作为新一代无线通讯技术，之前也被称为HomeRF Lite，RF- EasyLink，fireFly无线电技术。基于IEEE802.15.4标准和ZigBee网络协议而设计的ZigBee无线传感器网络，主要适用于短距离、低功耗且传输速率不高及具有典型周期性、间歇性数据和低反应时间的电子设备间无线数据传输。

6.1 特点

1） 低功耗。ZigBee技术采用休眠唤醒工作模式，有较低的传输速率和较近的传输距离，发射功率仅为1 mW。

2） 网络容量大。ZigBee网络具有三种网络拓扑结构，每种结构都包括一个协调器和若干不同数量的路由器或终端设备，协调器可以带有255个激活节点（蓝牙只有8个），理论上可以组建65 535个节点的无线传感器网络。

3） 支持自组网，自恢复能力强。由ZDO定义的Coordinator发起网络，其它设备会自动搜寻网络并加入其中。当预先确定的网络路径发生变化或中断时，动态路由结合网状拓扑结构模块会重新寻找通信对象并构建新的网络通道，保证数据传输可靠性。

6.2 技术瓶颈

ZigBee的网络封包格式与IP网络不同，导致其不能与IP网络互连互通，这在很大程度上阻碍着ZigBee的应用和发展。

目前，国内ZigBee技术主要采用ISM频段中的2.5 GHz频率，存在衍射能力弱的问题，导致室内信号质量较差。有些厂家使用射频功放增加信號强度，但会造成额外的辐射污染，与ZigBee节能的初衷背道而驰。

6.3 应用

ZigBee作为近距离、低成本、低功耗、低数据速率的双向无线通信技术，已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能家居、井下人员定位、供应链自动化、工业自动化、数字化医疗、农业自动化监控系统等领域。

7 结语

虽然无线网络存在传输效率、可靠性及安全性问题，但其优势显而易见。伴随着移动通信和互联网技术的高速发展，二者之间的融合越来越明显，移动通信逐步走向宽带化，宽带接入逐步走向无线化，通信技术和计算机技术融合成为必然趋势。

参考文献

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[2] 许涛.超宽带定位系统中基带信号的设计与实现[D].厦门：厦门大学，2013.

[3] 李娟.基于ZigBee技术的收费站人员设备定位系统研究[D].长安：长安大学，2012.

青少年无线电通讯发展论文范文第3篇

摘要：提出了以用户特征获取与分析、工作参数配置与调整、智慧资源管控与优化、承载能力提升与进化为支撑的智能无线网络功能架构。以网络资源与用户需求的精准匹配为目标，研究了大数据分析与无线网络人工智能特性间的耦合关系。给出了大数据分析以及人工智能在无线网络中的典型用例，并初步验证了其有效性，同时展望了智能无线网络的发展前景和方向。

关键词： 大数据分析；人工智能；无线资源管理；服务质量（QoS）

Key words： big data analysis； artificial intelligence； wireless resource management； quality of service （QoS）

无线网络是大数据应用的重要载体之一；另一方面，无线网络的规模化、密集化发展也将产生海量的运维数据。以某区域运营商现网情况为例，无线基站每日操作维护中心（OMC）产生的各类数据将近数百吉比特，但目前运营商对于该类数据的应用率仅约30%左右。因此，如何充分挖掘和利用网络运维大数据来支撑无线网络的智能化已经成为未来无线网络发展的关键技术问题。

本文从“人”（用户特征获取与分析）、“工”（工作参数配置与调整）、“智”（智慧資源管控与优化）、“能”（承载能力提升与进化）4个方面阐述了支撑无线网络智能化发展的功能架构，如图1所示。同时，结合不同功能和应用场景的特点，提出了大数据分析以及人工智能在无线网络中的典型用例，从而实现网络资源与用户需求的精准匹配。本文旨在给大家提供一种启示性研究思路，使得大数据分析以及人工智能在未来无线通信网络中得到广泛关注，支撑未来人与人、人与物、物与物的全面互联需求。

1 “人”：用户特征获取 与分析

用户是无线网络服务的核心对象，实时、准确地获取用户的业务信息同时对用户的体验信息进行有效建模、评估是保证无线网络智能运行的基础，与此同时掌握用户的行为特征、业务特征也有助于网络的资源分配与管理。

1.1 业务特征分析

无线网络的性能与业务模型紧密相关，而移动互联网新兴业务的不断涌现给无线网络的运维提出了挑战，传统无线网络是通过采集核心网信令进行业务深度解析并检测出业务类别。然而其业务识别种类及实时感知控制能力尚不能满足未来智能化无线网络的应用需求。通过大数据分析手段建立终端、接入网、核心网、业务提供商的全链条业务识别与分析体系，可有效改善整网的业务保障能力，例如：可改善时延敏感类业务的用户体验，提升高价值业务感知，限制低价值业务的资源占用等。

另一方面，随着数据分析手段和计算能力的提升，使得利用业务特征数据建立大量用户及业务的时空关联特征成为可能。例如：在文献[1]中作者建立了贝耶斯网络结构学习框架，利用观测样本数据来确定业务的空间统计分布及依赖关系，进而可以进行小区间业务的合理推理与趋势预测。基于业务数据的时空关联关系可为网络资源分配与预留提供重要依据。

1.2 用户体验分析

用户体验是判断智能无线网络优劣的基本准则。现如今，各类移动数字设备层出不穷，社会各个领域的信息化不断加深，因此，存在大量与人类领域、技术领域、经济领域、环境领域相关的复杂因素影响着移动用户的业务体验，分析的维度以及关联关系复杂度不断提升。此外，研究表明：85%以上的用户并不愿意反馈自己的业务体验，导致用户的实时准确信息难以获取，使得用户体验的分析变得更加困难。因此，通过用户的客观行为建立用户的真实体验模型成为了极具吸引力的新方向。

以移动视频业务为例，用户的客观行为表征参数，如放弃率、观看时长、快进频率等具有较好的可测性，可在用户无感知的条件下为用户体验的建模提供基础行为数据。在此基础上，可以结合移动视频应用环境来进一步优化用户体验建模的准确性。例如：根据全球定位系统（GPS）信息和基站信息确定用户所处位置；利用终端的麦克采集环境噪音强度；利用终端感光器采集环境的光强；根据时钟信息确定时间等来判断用户体验业务时的周边环境，将此类数据与用户客观行为数据进行联合处理可以有效地获得用户的一些真实业务体验。

传统的无线网络中的数据报表往往是单维的、无关联的，无法描述网络的运行细节，更无法体现用户的真实感知，因此通过用户体验与业务特征的智能分析为网络的智慧运营打下了良好的基础。

2 “工”：工作参数配置 与调整

为了应对数千倍容量需求，无线网络的基本形态将是超高密度布设的小基站（热点/家庭基站/微微小区）+微小区+宏小区，并与无线局域网络互补共赢、异构融合。因此，站址位置的选取以及基站工作参数的配置复杂度将成指数增长，通过引入大数据与人工智能的处理手段，可有效减轻网规网优人员的负担。

2.1 站址位置优化

传统无线网络规划通常需要考虑网络结构、业务分布、网络覆盖、无线传播环境、干扰规避、边界协调等方面的要求，目前已有针对2G、3G和长期演进（LTE）系统所量身打造的网规网优系统，比如中兴通讯的ZTE UniPOS无线网络规划系统和ZTE UniPOS无线网络优化系统，但传统网络规划问题站址个数和备选位置往往相对较少，随着微站和微微站的大规模商用使得网络站址选取与优化复杂度不断提升，与此同时家庭基站的引入使得蜂窝基站的布设位置不再受运营商精准控制，这也无形中增加了无线网络规划的难度。因此，面向5G超密集基站部署问题传统的测量与优化方法将不能很好地满足应用需求。通过粒子群优化、量子粒子群优化等智能算法的引入，可有效解决站址个数、站址位置的双重优化问题，同时提升网络规划的自主性、最优性以及鲁棒性。

2.2 设备工参配置

网络的密集布设使网络需管理和配置的参数大幅增长，例如：在2G网络中，单节点需要配置和优化的参数大约为500个；3G网络需要配置和优化的参数达1 000个；4G则有1 500个参数，而在下一代网络中，单节点[2]可能需要配置和优化达2 000个参数，与此同时，各个工作参数间的关联关系更为复杂。

针对无线网络巨量工作参数配置复杂度指数增长的挑战，我们需要构建多维工作参数的网络化自配置架构，设计分层分区的低开销分配与配置方案。例如：可根据网络规模与密度，将覆盖区域划分为紧密相接的弹性虚拟小区，根据最大化空间复用原则为每个弹性虚拟小区分配局部最优的工参配置表。基站可根据自身地理位置与密集小区工参配置表进行映射，快速配置多维工作参数，从而减少多个密集区域配置参数及配置开销，且仅需低频次网络化的联动交互，就可实现网络工作参数的无冲突分配和配置，使得网络资源分配和配置开销不随网络规模和密度增大而显著增长。此外，网络化的自配置架构同时可以支撑网络参数的在线调整，为网络资源的按需流动提供了基础。

3 “智”：智慧资源管控 与优化

智慧的资源管控是智能化无线网络的核心，其目标是通过无线资源的优化分配与动态流转来匹配用户的需求。

3.1 资源结构优化

网络资源结构的优化是在相对较大的时间尺度上为网络提供优化的资源结构，主要包含小区结构优化、频率结构优化、时间结构优化。

（1）小区结构优化

由于基站布设密度、用户密度以及业务密度的不断提升，网络干扰成为了制约网络服务质量提升的关键因素，尤其是小区边缘用户服务质量更是无法很好地得到满足，通过统一网络化资源管控架构可以实现物理小区的合并与拆分，也就是在网络部署后可以实现网络结构的动态调整来适应不同的业务分布。因此，可以通过将小区结构优化与业务特征分析相结合，构建最佳的小区结构。

（2）频率结构优化

当前的无线网络有D、E、F等多个频段可以使用，未来5G在3.5 GHz以及更高频率将会有更多可供使用的频段，大量接入点的频点配置及其形成的网络频率结构自优化将成为关键。文献[3]中将该问题建模为一个非合作速率最大化博弈模型，并设计了一种完全分布式的频点分配算法，在不需要大量信息交互的条件下实现了即插即用的自主频率优化。

（3）时间结构优化

由于业务的多样性和时变性导致上下行业务存在不均衡的现象，而在时分双工（TDD）系统中可通過动态调整上下行子帧的配比来动态适应网络中业务的变化。然而，不同接入点使用不同的子帧配比也将引入交叉子帧干扰，从而降低了网络的整体性能，因此需要整网的数据统计和分析来实现最优的子帧配比。文献[4]、[5]中作者提出了一种基于动态TDD的匹配网络业务分布的最优资源分配方法，该方法首先根据网络中小区的业务需求将小区进行聚类，推导了不同业务负载对蜂窝链路成功传输概率的影响。以最小化每类小区的服务时间为目标，求解出了与每类小区上下行业务需求最优匹配的上下行子帧配置因子，实现了网络业务与资源的最优匹配。

3.2 资源动态流动

资源动态流动是在小时间尺度上智能地为用户提供最佳资源，主要包含动态资源转移、动态资源关断、异质资源转化。

（1）动态资源转移

根据无线资源细粒度调度和自适应调整的需求，可在优化的资源结构基础上，通过资源状态交互，发现并利用空间隔离区域小区间的隐藏关联关系，将多个相互独立小区的接入资源进行聚合，形成网络化的群聚资源。根据用户业务时空变化特性，综合考虑密集区域内站址的空间分布与频率资源的耦合度，以密集区域内接入用户数最大化为目标，动态构建最佳小区形状及动态区域结构，进行资源的分配和网络化加载，使用户在新构建的区域小区间平滑流转，实现了资源加载过程的快速收敛和区域间的负载均衡，有效地降低系统的阻塞率，提升了系统容量。

（2）动态资源关断

在优化网络运行状态的过程中，除了系统吞吐量，网络传输过程中的能量效率同样是一个值得关注的问题。在5G密集组网场景中除了较大时间尺度上对密集接入点进行关断/开启外，载波关断技术也作为一个节能策略被广泛研究，例如：在分时长期演进（TD-LTE）网络中，当业务负载较轻时，将一帧中的下行子帧配置成一个或多个多播/组播单频网络（MBSFN）子帧，可以实现更多的符号关断。通过动态配置MBSFN区域内的小区，并分配MBSFN区域间的多播帧配置，可以实现多小区资源的联动和干扰的有机规避，从而在节省基站功率消耗的同时提升了网络吞吐量，进而可以支持更多用户。

（3）異质资源转化

在密集接入场景下无线局域网与蜂窝网络的深度融合已成为必然趋势。两种网络资源在时、空、频多个维度均存在差异。因此需要对异质资源配置进行实时优化，以适应无线信道状态的随机变化，匹配不同类型用户的业务特征，文献[6]中作者提出了一种两种异质网络的联合资源转化方法，充分利用不同网络的业务负载与传输能力的异质化特性，细粒度地缓解网络间干扰，保障用户服务需求。此外，计算资源与存储资源的优化分配及其与通信资源间的有机转化也是目前研究的热点。

4 “能”：承载能力提升 与进化

支持增强移动宽带业务，如无线虚拟现实/增强现实（VR/AR）；超高可靠低时延业务，如车联网控制信息；海量机器类通信（mMTC），如物联网业务，是5G无线网络承载能力提升的重要目标。以数据为驱动力，我们突破了网络化智能资源管控技术，并在第3届全国互联网+大赛主会场——西电远望谷体育馆构建了“繁星”密集无线通信试验系统，系统通过认知资源弹性配置、区域资源链式联动、跨域资源聚合协同，实现网络连接密度提升与无线全息业务承载的新突破，保障了互联网+大赛的顺利圆满进行，为用户提供了“身临其境”的极速无线业务体验，如图2所示。

无线网络是数据传输的载体，同时数据的不断积累也成为无线网络智能化水平不断的先决条件，未来无线网络将成为不断具备自配置、自优化、自愈合的智能化系统[7-9]，甚至将具备自进化的能力，如图3所示。

5 结束语

大数据与人工智能已经在一些规则的、有边界的问题处理中取得了比较好的应用效果，如围棋、医疗等领域，然而针对支持万物互联的无线网络是否有惊人的优势还在不断探索中；但海量数据与智能算法一定会成为无线网络进一步发展的重要基础。通过在用户特征分析、工参优化配置、智能资源管控、承载能力提升等方面引入人工智能可以帮助人们在系统布设、自动化运营和优化等各个核心环节做出更明智的决策，能进一步满足并催生新兴业务。

参考文献

[1] HAN W J， SANG H Y， SHENG M， LI J D. Efficient Learning of Statistical Primary Patterns via Bayesian Network[C]// IEEE International Conference on Communications.USA：IEEE， 2015 ：4871-4876. DOI： 10.1109/ICC.2015.7249094

[2] IMRAN A， ZOHA A， A ABU-DAYYA A. Challenges in 5G： How to Empower SON with Big Data for Enabling 5G [J]. IEEE Network， 2014， 28（6）： 27-33. DOI： 10.1109/MNET.2014.6963801

[3] XU C， SHENG M， WANG X J. Distributed Subchannel Allocation for Interference Mitigation in OFDMA Femtocells： A Utility-based Learning Approach[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology， 2015， 64（6）： 2463-2475.DOI： 10.1109/TVT.2014.2344434

[4] SUN H G，SHENG M， MATTHIAS W， et al. Traffic Adaptation for Small Cell Networks with Dynamic TDD[C]//Proceedings of 2016 IEEE Global Communications Conference. USA：IEEE，2016

[5] SUN H G，SHENG M， MATTHIAS W， et al. Traffic Adaptation and Energy Efficiency for Small Cell Networks With Dynamic TDD[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications， 2016， 34： 3234-3251. DOI： 10.1109/JSAC.2016.2600442

[6] WANG L， SHENG M， ZHANG Y， et al.IM-Torch： Interference Mitigation via Traffic Offloading in Macro/Femtocell+WiFi HetNets[C]//2013 IEEE 24th Annual International Symposium on Personal， Indoor， and Mobile Radio Communications. USA：IEEE， 2013：1705-1709. DOI： 10.1109/PIMRC.2013.6666417

[7] KHATIB E J， BARCO R， MUNOZ P， et al. Self-Healing in Mobile Networks with Big Data [J]. IEEE Communications Magazine， 2016， 54（1）： 114-120.DOI： 10.1109/MCOM.2016.7378435

[8] GOMEZ-ANDRADES A， MUNOZ P， SERRANO I. Automatic Root Cause Analysis for LTE Networks Based on Unsupervised Techniques[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology， 2016， 65（4）： 2369-2386

[9] BARCO R， LAZARO P， MUNOZ P. A Unified Framework for Self-Healing in Wireless Networks[J]. IEEE Communications Magazine， 2012， 50（12）： 134-142. DOI： 10.1109/MCOM.2012.6384463

青少年无线电通讯发展论文范文第4篇

通信地址：

1、什么是业余无线电台?

答：业余电台是经国家主管部门正式批准，业余无线电爱好者为了试验收发信设备、进行技术探讨、通信训练和比赛而设立的电台。

2、无照发射或擅自使用规定以外的频率，将要受到<刑法>的什么处罚?

答:违反国家规定,擅自设置、使用无线电台,或者擅自占用频率,经责令停止使用后拒不停止使用，干扰无线电通信正常进行，造成严重后果的，处三年以下有期徒刑、拘役或者管制，并处或者单处罚金。

对单位可处罚金，并对其直接主管人员和其他直接负责人员依照前例规定出罚。

3、设置个人业余无线电台必须满足哪些条件?

答：(1)年满18岁以上的中国公民(收信台15岁以上)，并为中国无线电协会会员。

(2)具有〈中华人民共和国个人业余电台操作证书〉

(3)拥有符合国家标准的无线电收发信设备

(4)工作环境安全可靠，有必要的管理措施

(5)熟悉并遵守国际、国内有关业余电台管理方面的规定。

4、通过这次考试后，取得业余电台操作证书后，应该到哪里去申请设置业余电台、领取电台执照? 答：(1)本人填写《设置个人业余无线电台申请表》，由所在单位(或所在地区街道委员会、乡镇政府)对申请人的基本情况签署核实意见。

(2)将所在单位签署意见后的《设置个人业余无线电台申请表》连同本人《操作证书》报省、自治区、直辖市无线电运动协会审核并预先指定频率、呼号、发信设备的频率在30兆赫以下者须再报中国无线电运动协会复核。

(3)持经无线电管理委员会审核同意的《设置个人业余无线电台申请表》到国家或省、自治区、直辖市无线电管理委员会设置和购买或自制业余电台设备及其频率和呼号的批准手续。

(4)凭无线电管理委员会的准购、准制证件到指定的销售单位购买或自制、改装设备。

(5)购买或自制的业余电台设备，经无线电管理委员会或由其授权的无线电监测机构检验合格后，再到原批准部门办理电台执照。

5、 我国业余电台呼号由哪些部分组成?

答：业余电台呼号由四部分组成，第一部分为国家冠字，由“B”表示，第二部分为电台性质，由一位拉丁字母表示：“Y”表示集体电台，“Z”表示在集体电台上使用的个人呼号。第三部分为我国业余电台分区，即电台所处分区数，由一位阿拉伯数字表示。第四部分为后缀，即各电台自身的呼号，收信台由四到五位阿拉伯数字表示，联络台由二到三位拉丁字母表示。每个业余电台的具体呼号由省、市、自治区体委在审核其设置申请时根据电台性质，本省所处分区，以及分配给本省的后缀提出意见，同级无线电管理委员会核准。

6、业余电台通信在什么情况下可以不报出自己的呼号?

答：业余电台通信均应报出自己的呼号。

7、 四级《业余电台操作证书》持有者可以在哪些频率发射?

答：可在以下频率发射：29.200MHz-29.300MHz;29.550MHz-29.700MHz;50MHz-54MHz;144MHz-145.8MHz;430MHz-435MHz;438MHz-440MHz

8、 什么情况下业余电台可以和非业余电台联络?

答：业余电台只能与规定的国内外业余电台进行联络，在遇紧急救援和抢险救灾等紧急情况时可以和非业余电台进行联络，但事后应及时向当地无线电运动协会和当地无线电管理委员会报告。

9、什么情况下业余电台之间可以使用暗语联络吗?

答：业余电台之间只准使用明语通信。

10、 你可以允许没有《操作证书》的家人在你的业余电台上发信吗?

答：不准无《操作证书》的人员上机操作。

11、 业余电台可以为没有业余电台的朋友播发信息吗?

答：不可以

12、可不可以发送音乐信号来测试业余电台的信号质量?

答：不可以

13、什么情况下允许在业余电台上谈论政治或者进行娱乐?

答：在任何情况下都不允许。

14、你认为业余电台通信中最主要的三条必须遵守的礼节是什么?

答：语言、态度文明礼貌，通信联络简明扼要;不得阻碍他台通信，不得截听和扩散其他电台的通信内容;承担按国际惯例交换QSL卡片的义务。

15、如果你的呼号是BG1XXX，想呼叫任何其他友台，写出应该怎样呼叫：

答：CQ CQ CQ，BG1XXX，BRAVO GOLF ONE X-RAY X-RAY X-RAY呼叫，请回答。

16、如果你听到一个呼号为BG1YYY的业余电台呼叫你，写出应该怎样回答：

答：BG1YYY，BRAVO GOLF ONE YANKEE YANKEE YANKEE，我是BG1XXX，BRAVO GOLF ONE X-RAY X-RAY X-RAY，请回答。

17、如果通话对方对你说“你的信号报告23”，表示通信条件是好还是不好?

答：表示通信条件不好，因为信号报告23表示信号可辩度为2(不易辨别，偶尔有个别字母可辩)，信号强度为3(弱)。

18、分别用QSY、QTH、QSL三个简语各造一个通信用的句子。

答：BG1YYY我是BG1XXX，请QSY438.200MHz。

BG1YYY我是BG1XXX，QTH在成都，很高兴首次空中见面。

BG1YYY我是BG1XXX，我的QSL确认给你。

青少年无线电通讯发展论文范文第5篇

1.1 分析WLAN技术的特点

无线技术的发展和移动设备的普及有直接关系, 由于无线技术的优势, 改变了传统光纤和宽带的局限性, 人们可以在房间内随时使用网络, 不会受到插线的困扰。

1.2 分析Zigsbee技术的使用

无线技术中还包括Zigsbee技术, 和蓝牙相比, 其通讯距离短, 传输数据的效率低, 但是其也有一定的优势, 使用成本低, 耗能低等, 一般成本是蓝牙的2/10, 但是其响应速度非常快, 一般只需要15ms。使用蓝牙时其响应时间在3~10S范围, WIFI的响应时间为3S。Zigsbee技术的容量很大, 使用中非常安全, 可以构成65 000个节点, 同时应用中可以选用三种不同的级别模式, 分别是高级加密标准模式、使用访问控制清单模式、无安全设定模式[2]。

1.3 分析蓝牙技术

蓝牙属于无线通信技术, 其使用时间较长, 利用一点多址的技术对障碍物进行传统来进行数据的传输。其使用频率和局域网信号一致, 因此当共同使用时二者会产生一定的干扰, 当前无线局域网开始向高频道发展, 和蓝牙使用的频率不同, 这样就可以在范围内使用多个、多种移动设备, 不会产生干扰, 连接后直接进行数据传输。

2 分析无线通信技术使用中存在的安全问题

2.1 没有经过授权进行数据访问

这种没有经过授权进行数据访问方式和黑客窃取网络, 强行进行网络数据传输不同, 这一方式是黑客利用网络手段, 制作假冒身份, 使用合法身份进行网络登录, 当黑客了解相关信息之后, 利用相关病毒进行破坏, 很多黑客还会对其中有价值的信息进行共享, 导致无线网络存在很大的安全风险。

2.2 拒绝访问攻击问题

这种攻击方式没有经济利益, 都是恶意攻击行为, 可以篡改网络协议, 侵扰相关数据, 导致数据不能正常的浏览和传输, 导致网络不能正常使用, 甚至出现瘫痪。

2.3 存在被窃取的风险

对于非法窃取而言, 常用的方式是进行信息窃听, 通过不正当手段窃取重要的数据和资料, 当黑客进入到路由器网络之后, 就能够对无线网中的所有设备、计算机等实施数据窃取, 主要是由于无线网有很高的开放性。

3 分析无线电子通讯技术的应用安全

3.1 积极实行安全认证

实行的安全认证之后, 如果用户没有注册和认证, 那么就不能使用这一无线网络, 在实行过程中, 结合用户需求的不同, 建立不同等级的无线网络访问权利, 通过秘法对不同的用户进行认证, 当用户级别不同时, 用户的密码和名称也不同, 保证使用无线网的安全性。除此之外, 这一保护方式重点要选择一个正确的认证方式, 定期对不同的密码、权限等进行修改。

3.2 确保计算机防火墙处于开启状态

在计算机中防火墙是比较可靠的安全保护措施, 其位置位于内部网络和外部网络的通道中, 因此在网络安全中是第一道防线, 主要由硬件和软件构成, 在内部数据和外部数据进行交换时, 都有赖于防火墙通道, 在这一通道内可以将外部网络的非法用户过滤掉, 还可以阻止黑客的入侵, 在此基础上, 还可以有效阻止内部网络用户非法向外部网络进行信息传递。

3.3 保证网络结构的安全性

严格控制对网络的介入和访问, 针对没有经过授权的访问和接入进行监视, 将其端口和IP地址进行绑定, 可以提高客户使用的安全性。

结束语

通过以上对无线电子通讯技术的应用安全分析, 发现无线通讯技术优势明显, 可以多人共享, 不需要进行线路布置, 通过无线接入器、无线网卡就可以接收信号, 为了保证用户的使用权益和安全, 必须加强安全管理, 避免出现安全问题。

摘要：无线电子通讯技术优势明显, 因此已经得到应用和普及, 但是使用中容易出现无线信号被截取, 无线网络被盗等问题, 针对这一情况, 必须对其应用安全进行分析。积极措施是进行安全认证、确保计算机防火墙处于开启状态、保证网络结构的安全性, 希望给有关人士一些借鉴。

关键词：无线,电子通讯,应用安全

参考文献

[1] 黄丰.电力通信专网中无线通信技术的运用[J].城市建设理论研究:电子版, 2011 (31) .114-115.

[2] 杨念.新时期无线电子通讯技术应用安全论述[J].科学与财富, 2014 (8) :323-324.

青少年无线电通讯发展论文范文第6篇

1 常用无线通讯技术简介

1.1 超宽带无线通讯技术

超宽带无线通讯技术是一种以超宽带信号为基础的新型的无线通讯技术。而所谓的超宽带信号是指那些功率点为-10d B的相对宽度大于25%或射频的绝对带宽大于1.5GHz的信号。这种信号拥有10m传输距离, 高达1Gbps数据传输速率, 3.1GHz~10.6 GH z技术的工作频段范围, 7.5 GH z的工作带宽。该无线传输技术具有传输信号带宽较宽、数据传输速率高、隐蔽性好、功耗低、抗信号多径效果好等优势[1]。

1.2 蓝牙技术

蓝牙技术是一种短程无线通讯技术, 这种技术常常应用在手机领域, 常常用于对于便携或固定电子设备所使用的电缆或连线进行替代的短距离无线连接技术, 它拥有10m~100m的通信距离和3Mbps的传输功率[2]。

1.3 W i-F i无线通讯技术

所谓Wi-Fi是一个由IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准, 而Wi-Fi无线通讯技术是在这个标准上发展起来的通讯技术, 它具有传输速率高、可移动性好, 可靠性高、组网价格较低, 组网灵活等优势[3]。

1.4 红外技术

所谓红外传输技术是指那些通常采用850nm的红外光传输数据信息的技术, 它的特点是要求传输设备之间拥有无障碍的直线信道, 且最长通讯距离不超过10m。它具有安全可靠、产生成本低廉、无电磁干扰、保密性好、无须政府批准频带等优势, 但其具有功率小、工作原理简单、成本低, 传输方向性强、传输距离有限等缺点, 进一步限制了其使用范围[4]。

1.5 射频技术

所谓无线射频技术是一种非接触式的自动识别技术。它通过向目标对象投射射频信号来自动识别和获取目标对象的相关数据, 整个过程无需人工干预, 它可以在任何恶劣环境条件下工作。整个射频系统由标签、阅读器和天线三个部分组成, 结构简单、功能强大。

1.6 Zig Bee技术

Zig Bee技术是一种最新的技术, 它具有低价格、低速率的无线网络方案。它的通信速率要求比较低, 甚至低于蓝牙技术Zig Bee的通讯设备, 常常可以在不希望更换电池并且不充电的情况下能正常工作几个月甚至几年。Zig Bee技术可以支持mesh型网络拓扑结构, 可以建设一个大规模的网络, 传输距离可达10m~75m, 甚至可以进行更大范围内的拓展。

由上文可知, 各种无线通讯技术的特点各不相同, 也因为其特点常常应用于不同的领域, 对于石油勘探领域来说, 在石油测井工作之中, 应该Zig Bee技术比较合适它通信速率要求比较低、设备结构简单、可靠性高、传输距离远, 这些都非常的符合石油测井工作现场的要求。

2 石油测井无线通讯系统的设计

2.1 整体设计

(1) Zig Bee技术。Zig Bee技术是一种最新的技术, 它具有通信速率要求比较低、设备结构简单、可靠性高、传输距离远等优势非常的符合石油测井工作现场的要求。

(2) 网络传输协议选择。一般来说, 当前应用最为广泛的两种传输层协议分别是U DP和T C P两种协议, U D P又可以称为用户数据报协议, 它具有传输速度快, 建立连接简单等优势, 它的应用环境常常是:一次只传送少量数据、对可靠性要求不高。而TCP协议可以为用户提供面向连接的可靠的流传递服务, 通讯可靠性非常高, 常常可以使网络上的一台计算机发出的字节流无差错的顺利传给其他的计算机。

在石油测井工作现场, 常常处理和传输的数据量比较大, 网络工作环境也比较复杂, 这非常符合TCP协议的工作要求, 因此, 本文的系统决定采用TCP传输协议。

(3) 具体设计方案。在石油测井现场, 下位机控制传感器对各种现场数据进行采集, 然后应用现场计算机整理、打包、压缩这些数据, 最后将这些数据进行无线传输, 在传输前设置好无线通信队列, 然后应用Zig Bee技术传输给Internet, 而数据包通过Internet网络输送到相关管理部门的中心站计算机之上, 借助中心局域网使得多个传输终端都可以对测井现场状态进行同时显示, 管理人员也可以通过传输终端了解现场的情况。

2.2 通信系统模块的划分

(1) 用户接口。包括接收端和发送端接口, 负责对相关指令进行接收和传达, 如对解调器进行设置、断开和建立拨号连接、对测井数据进行传输、对资料文件进行传输等。

(2) 测井数据传输接口。整个系统的发送端从下层驱动程序对测井数据进行读取, 然后降相关数据交给下层协议;接收端从下层协议对于数据进行读取, 接收端并将数据交给上层用于绘图显示和存盘。

(3) 文件传输接口。这个接口主要用于交互测井资料文件, 负责将文件型数据向下层协议传输或读取。

(4) 通信协议。包括ZMODEM协议和滑动窗口协议。滑动窗口协议用于传输测井数据, 这个协议常常自带差错校验机制;ZMODEM协议用于传输资料文件, 这个协议自带CRC校验和流控。

(5) TCPIP套接字。网络的编程接口, 作为程序的最底层, 实现TCPIP协议和建立网络连接。

摘要：将现代通信技术引入到测井工作之中, 构建一套实时通信系统对测井数据传送予以实时传输, 以实现管理部门对石油测井现场的实时监测, 可以极大的提高测井效率和测井时间。基于这个背景本文对无线通讯技术在石油测井中的应用进行了研究, 希望本文的研究可以为我国测井技术的发展做出贡献。

关键词：无线通讯技术,石油井测,应用

参考文献

[1] 刘建兵, 蒋朝根.基于ZigBee技术的无线嵌入式温度采样仪设计[J].西南科技大学学报, 2010, 1 (22) :76～79.

[2] 周宇, 景博, 张劫.基于ZigBee无线传感器网络的嵌入式远程监测系统[J].仪表技术与传感器, 2009 (2) :49～52.

[3] 刘骊, 江虹, 吕杨.基于ZigBee技术的嵌入式无线网络平台的研究[J].西南科技大学学报, 2011, 1 (32) :40～44.