无线通信论文全文(5篇)

1前言

电力系统配网与骨干电网相比较，具有配电设备多、分支多、分布广、电网等级复杂、结构繁琐的特点，所以配网通信接线复杂，监控点分散，通信点多，这不仅要求提高无线通信的安全性和可靠性，而且要有较强的抗干扰能力，能够实现双向通信功能。笔者根据多年的工作经验，首先对配网自动化系统进行了概述，然后讲述了配网通信中无线通信技术的分类，然后着重介绍了LTE无线通信技术，最后为提高LTE无线通信技术的安全可靠性提出了几条措施，具有一定的现实意义和参考价值。

2配网自动化系统概述

配网自动化系统作为一种远程监控、协调、操作配电设备的自动化系统，集合了控制技术、通信技术和计算机技术，主要目的是提高配电网络的可靠性和安全性，在改进供电质量的前提下，降低资金投入，最大限度的提高安全性和可靠性。配网自动化系统结构图。配网自动化系统主要由四个部分组成：配电主站、现场监控、通信网络和配电子站。其中通信网络的主要功能是提供现场终端设备和配电主站之间的通信通道，实现数据监控和交流的功能。配网自动化系统的建立主要是为了提高供电可靠性和电压质量。按照信息流向的不同，配网自动化系统数据自动化可以分为上行数据和下行数据，其中上行数据是终端设备采集的数据向主站发送，而下行数据是主站向终端设备发送控制数据，实现控制功能。

3配网通信中无线通信技术的分类

电力系统配网自动化系统需要在主站和终端设备之间进行数据传递、控制和调节，而配电网络结构复杂，造成了通信节点多、节点相对分散、节点之间距离短的特点。无线通信技术应运而生。通常情况下，配网通信中无线通信技术可以分为：无线公网通信和无线专网通信。无线公网通信技术和无线专网通信技术各有优缺点，但是从当前的发展模式来看，无线公网通信技术具有更为广阔的发展前景和发展市场，特别是在LTE无线通信技术问世之后，极大的推动了配网通信的安全性和可靠性，将电网推向“信息化、自动化、互动化”的智能电网方向。

4LTE无线通信技术

一、认知无线电的作用与特点

认知无线电用户必须不能干扰首要用户（频谱授权用户）的正常工作，要保证首要用户的可靠性通信，同时也要保证认知无线电用户通信的可靠性，这就需要认知无线电控制发射功率，同时具有灵敏的频谱空穴检测能力和快速切换频段的能力。通信的高可靠性是认知无线电要实现的另一个目标。认知无线电这些特点有利于频谱资源智能、高效、充分的利用，也是其区别于其他无线电技术的重要特征。

二、认知无线电与宽带无线通信系统的融合

认知无线电的关键技术有：频谱监测技术，自适应频谱资源分配技术、自适应调制解调技术等。宽带无线技术主要有正交频分复用技术（OFDM）、多输入多输出技术(MIMO)、HARQ技术和AMC技术等。认知无线电与宽带无线通信系统的融合最主要的就是自适应频谱资源分配技术和正交频分复用技术结合、并辅以其它相关技术。OFDM系统是目前公认的比较容易实现频谱资源控制的传输方式。该调制方式可以通过频率的组合或裁剪实现频谱资源的充分利用，其与自适应技术相结合，除了在传统的时间域上自适应外，还更容易利用多载波的频率域，可以灵活控制和分配频谱、时间、功率等资源，在结合MIMO系统的空间资源，根据用户在不同的位置的不同传输条件，感知环境并且适应环境，并不断地跟踪环境的变化，以合理利用资源、提高系统容量。自适应频谱资源分配的关键技术主要有:载波分配技术、子载波功率控制技术、多天线层资源分配算法和复合自适应传输技术。

(1)载波分配技术。CR具有感知无线环境的能力。子载波分配就是根据用户的业务和服务质量要求，分配一定数量的频率资源。检测到的宽带资源是不确定的，随时间、空间、移动速度等变化。OFDM系统具有裁剪功能，通过子载波的分配，即在频段内对于用户来说，信干噪比(SINR)较高的不规律和不连续子载波的频谱资源进行整合，按照一定的公平原则将频谱资源分配给不同的用户，确定每个子载波传输的比特数量，选取相应的调制方式，实现资源的合理分配和利用。

(2)子载波功率控制技术。由于分配给用户的功率和子载波数一般是成比例的，功率控制算法在经典的“注水”算法的基础上，有一系列的派生算法。这些算法追求的是功率控制的完备性和收敛性，既要不造成干扰又要使认知无线电有较好的通过率，且达到实时性的要求。事实上功率控制算法和子载波分配算法是密不可分的。这是因为在判断某子载波是否可以使用时，就要对现状(空间距离、衰落)做出判断，同时还需要计算出可分配的功率大小，对于一个用户如果速率一定，如子载波数目增加所需的功率就会下降。

三、结语

1机器人本体设计

1.1WCR工作环境

所设计的WCR的主要功能是在无任何支架的情况下携带无损检测工具对油罐进行检测。这种立式油罐主要是石油公司对其进行储油，所以一般都设计半径为5米～10米，高度为15米～25米的圆柱体，材料为钢制，为此本人选用永磁式吸附方式。基于以上油罐相关数据，完成一个如此容量大的整体油罐需要采用钢板进行焊接，势必会存在焊缝，这些焊缝的突起有10mm左右，这将经常导致故障发生，所以WCR在行进时必须能够翻越这个障碍。

1.2WCR工作指标

1）WCR除了克服自身重量吸附在油罐表明外，还需要克服携带的无损检测工具，一般不低于25kg。2）为了使WCR能够在规定时间内很好地完成无损检测工作，需要使其行走速度控制在5米～10米，并能够翻越10mm障碍。3）为了方便地面系统进行控制，采用无线远程遥控，控制半径不低于50米。基于以上要求，WCR需要最终完成复合式任务，比如对油罐厚度进行探测，对那些破损需要修复的表面进行喷砂和喷漆处理。

1.3WCR机械结构设计

基于以上几个方面要求，本WCR选择了4轮驱动的非接触永磁轮式结构。该机器人结构如图1所示,整个机器人本体长约410mm、宽约250mm、高约90mm。本体由车体框架结构、4轮及非接触吸附单元组成；4个直流伺服电机分别驱动爬壁机器人的4个轮子，为使能够翻越障碍，加入了减震机构增加其越障能力。为使WCR转向不会对罐壁喷漆造成损坏，特为每个轮子分别套有特制的耐磨防滑橡胶胶套，这种方式能够提供更稳定的吸附能力。

1城市4G无线通信的安全要求与威胁

1.1城市4G无线通信接入网络的安全威胁

在接入网络中，用户可以在同一网络内和不同网络间任意地漫游和切换，已经完全控制某个系统的攻击者通过生成RRC（RadioResourceControl）信令的方法向ME发起重配置过程，制ME切换到安全性较弱的传统网络中，并且将ME引进攻击者已经控制的网络或系统中。比如当前EPON网络中OLT设备往往是多个逻辑OLT的集合，可选加上交换芯片，集成交换机或路由器的功能，与核心网络的接口称为SNI（系统网络接口）。ONU设备一般为单个逻辑ONU设备，提供UNI（用户网络接口），SNI、UNI口可以为以太口（数据）、POTS口（语音）、RF（视频）接口，可选和交换机、路由器、其他特定功能的网络终端集成。

2接入网技术在城市4G无线通信中的应用体系建立

2.1常见安全机制

采用临时身份或加密的永久身份信息实现用户的身份隐藏。通过使用数字签名技术可以实现信息的防抵赖性。通过数字管理技术、加密技术、消息摘要技术可以实现数据完整性。通过加密技术和安全信道可以实现数据的机密性。通过认证机制实现通信参与方在数据交换之前的身份鉴定过程。比如当前某某城市联通移动核心网新建的第一套4GHSS（用户归属服务器，是4G移动网的核心网元）顺利割接入网，经过近期运行观察，性能良好，各项话务指标都在正常范围。割接完成后，现有用户不换号就可以享受联通4GLTE网络，对整个4G网络建设进度具有里程碑式的意义。

2.2系统总体设计

1无线通信模式介绍

1.1WLAN通信

WLAN是一类无线通信系统的简称，具有灵活性、移动性、易扩展性及成本低等特点。Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌，其主要采用的通信协议也是IEEE802.11系列协议标准。IEEE802.11协议标准主要位于OSI协议的物理层和MAC层。物理层定义了三种无线传输方法，即跳频扩频、直接序

1.23G通信

本文所采用的3G技术为UMTS（通用移动通信系统）。相对于功能单一WLAN或GSM，GPRS网络，UMTS网络的结构更加复杂，功能更加丰富，网络管理需要考虑的因素也更加多元化。UMTS除了把WCDMA作为首选空中接口技术获得不断完善外，还相继引入了TD-SCDMA和HSDPA技术。UMTS系统结构主要包括无线接入网络和CN（核心网络）两部分，无线接入网络部分包括UE（用户设备）和UTRAN（陆地无线接入网）。UMTS支持1920kb/s的传输速率，其关键技术为切换技术，主要包括软切换和硬切换，目的是保证移动节点良好的接入到当前的移动通信网络。UMTS系统结构如

1.3WAVE通信

WAVE技术是车路协同系统产生后，为解决车车通信、车路通信问题而提出的一种高效的无线接入通信机制。WAVE的优势主要体现在消息传输延时、节点移动性、通信频段的抗干扰性和IEEE802.11p对车路协同系统的适用性，其在网络性能、实现成本及复杂程度方面的综合评价均优于普通的无线通信技术，WAVE的协议体系主要依托于IEEE802.11p协议，其是针对汽车通信的交通应用环境而设计的标准，主要作用于物理层和数据链路层。物理层处于协议的底层，且是基于正交频分复用的，主要负责为设备之间的数据通信提供传输媒介及互联设备，控制信道的激活或失效服务，为数据传输提供可靠的环境。数据链路层包括LLC（逻辑链路子层）和MAC（介质访问控制子层），其中IEEE802.11p的MAC层是整个协议架构中性能优势的集中体现。MAC层为数据传输的信道协调控制方面提供服务，通过可靠的信道接入协议，更加高效的进行数据交换。WAVE在交通领域已经得到了大量的应用。