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无线通信论文全文(5篇)

前言:小编为你整理了5篇无线通信论文参考范文,供你参考和借鉴。希望能帮助你在写作上获得灵感,让你的文章更加丰富有深度。

无线通信论文

第1篇:无线通信论文范文

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

LTE无线通信技术作为公网通信技术3G的一个延伸,改进增强了3G空中接入技术,采用OFDM和MIMO标准,大大改善了小区边缘用户的性能,提高了小区容量,并且降低了系统延迟时间。LTE无线通信技术定位于2G、3G、LTE移动业务的综合承载,以网络可靠性和安全性为出发点,致力于建立高速率、高可靠的通信网络。LTE无线通信技术和其他无线通信技术相比较具有多方面的优点:

(1)优化了空中接口技术,强化了数据传送速率;

(2)采用频分多址技术和多输入输出功能,作为无线网进化的准则;

(3)大大提高了上行速率和下行速率,能够分别达到50Mbps和100Mbps;

(4)优化了小区容量,小区之间切换性能大幅度提高;

(5)整体构架是在数据分组交换的基础进行的,能够最大限度提高数据传送效率;

(6)灵活性高,支持“配对”和“非配对”频谱分配,网络时延较低,用户面时延不大于5ms,信令面时延小于100ms。TD-LTE核心网的关键技术主要包括标识管理、节点选择、移动性管理、切换管理、IP地址分配和PDN连接服务和会话管理等,此外,为了提高通信的安全性和可靠性,系统还采用了NAS信令和RRC信令进行加密[3],进一步提高了可靠性。

5加强LTE无线通信技术可靠性的措施

LTE无线通信技术可靠性并不是传统意义上面的通信可靠性,指的是设备可靠性、网络可靠性和业务可靠性。TCP连接吞吐量和端时延成反比,当传输路径发生故障的时候,系统有两种反应机制:启用重传机制或者倒转路径,无论哪种机制,对于信息传递而言都会大大降低其可靠性和安全性,所以可靠性技术势在必行。通常情况下,提高LTE无线通信技术可靠性的方法有两种:快速检测和保护倒换技术,两者相互结合,互相补充,全面提高配电网络通信的可靠性。

5.1快速检测技术

LTE无线通信利用相邻系统之间的通信故障进行快速检测,进而快速建立起替代通道或者倒转到其他链路。当前,某些硬件设备(如SDH)提供了网络故障检测功能。典型的快速检测技术包括BFD、EthOAM、MPLSOAM,这些典型的快速检测技术能够检测相邻设备之间的报文发送和接收速率,如果在规定的时间间隔内收不到相应的报文,则进行相应的协议倒换。以BFD快速检测技术为例,BFD快速检测技术不仅能够快速检测通信故障,而且可以快速将故障通知应用层。BFD快速检测技术又可以分为BFDforPW机制和BFDforTE机制,前者主要是利用BFD完成隧道引导承载业务快速切换,达到业务保护的目的;后者是一种端到端的快速检测机制,能够检测通信隧道的链路和节点,提高通信可靠性。此外,在通信隧道LSP上面建立起BFD回话,能够利用快速检测技术检测出隧道故障,比如转发路径上的数据平面故障等等,为数据通信提供端到端的保护。

5.2保护倒换技术

保护倒转技术在快速检测技术之后,在事先建立好的通道上面,针对不同承载技术进行快速倒转,切换相关协议。在LTE网络中,保护倒转技术能够按照业务部署进行分类:L2VPN类、L3VPN类、网关类、链路类保护倒换技术。L2VPN类保护倒换技术主要是指PW冗余,L3VPN类保护倒换技术主要是指VPNFRR,网关类保护保护技术为E-VRRP,链路类保护倒换技术包括LDPFRR、混合FRR、TEFRR和TEHSB。其中不同保护技术相互结合可以提高通信可靠性,比如PW+L3VPN。按照保护倒转模式的不同可以分为三类:隧道保护、业务保护及网关保护。①隧道保护,主要保护网络内部链路和节点,能够保证倒换前后业务节点不变,及采用保护技术包括LDP快速收敛、LSP、TEFRR三种技术;②业务保护,主要保护前后业务源宿节点,能够汇聚汇聚路由器、RANER以及EPCCE节点故障,主要采用的保护技术包括PWRedun-dancy、VPNFRR、BFDforPW、BFDforTunnel;③网关保护,用于EPCCE及EPC与EPCCE之间的链路故障检测,相应的保护技术为E-VRRP。

6结语

第2篇:无线通信论文范文

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

第3篇:无线通信论文范文

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。

2控制系统

2.1硬件系统

WCR硬件系统采用二级多层次进行控制。上位机采用基于Web的计算机系统,下位机主要是采用嵌入式计算机系统,二者通过无线进行通讯。具体包括嵌入式计算机系统、视觉系统、电机驱动系统、通信系统、传感系统和供电系统。

2.1.1嵌入式计算机系统

嵌入式计算机系统是下位机核心,负责协调各个子系统工作,并产生控制命令。它主要包括嵌入式控制器、A/D转换器、D/A转换器、数字量输入输出通道、闪存、无线局域网卡以及无线LAN卡,如图所示。我们选用的是美国RTD嵌入式系统公司的PC/104+嵌入式计算机模块,这种模块体积小、可以支持堆栈式连接、功耗小(一般4mA总线驱动即可使模块正常工作)、可以在强烈振动的恶劣的环境下工作。此款嵌入式计算机模块的工作频率在733MHz,工作频率可以满足WCR数据处理的速度。使用无线LAN控制卡可以完成WCR与地面系统进行Internet连接,这样就可以使用WEB接口对WCR进行远程控制,方便用户管理与监控。

2.1.2传感系统

为了完成对油罐的无损检测任务,为WCR配备了一套传感系统,用来检测各种数据。这些数据都可以通过无线传输系统在地面系统进行监控与记录。配备的传感器有:光学编码器、CCD摄像头、无损检测传感器、重力传感器、加速度传感器等。光学编码器主要是用来测量伺服电机的位置和速度,并反馈给伺服电机;CCD摄像头能够对油罐表面的焊缝进行视频提取,进而可以利用地面系统进行判别。无损检测传感器能够探测出油罐表明的故障。重力和加速度传感器二者进行信息融合对WCR的方位信息作出决策,以便帮助工作人员更好地了解WCR当前的状况,防止发生意外状况以及为以后检测任务提供相关依据。

2.1.3分层级控制策略

到目前为止,机器人控制结构主要分为两种方案:任务执行行为模块、功能模块。在具体应用中主要是采用混合式和分层级控制结构。为了使WCR能够简单有效地工作,本设计采用了分层级控制结构思想,这种控制思想和互联网七层协议有类似之处,传感器采集的信号从底层一级级往上传递,最终达到决策层,决策层接受到信号后按照预先设置好的控制策略发出控制命令,经一级级往下传递最终到达非常勤奋的最底层——执行器,进而带动机器人进行运动,比如在进行转向过程中,最终是由电机带动机械结构进行运动。本设计分成四层控制结构,由下至上分别是:物理层:位于控制结构最底层,完成相关信息的采集和对来自控制层命令的最终执行。在本设计中,主要包括电机、光电编码器、加速度传感器、无损检测传感器、CCD摄像头、执行器等以及无线局域网卡。它们各自完成自己的任务,相互不发生干扰。控制层:本层位于物理层上一级,直接对物理层进行控制和接受来自物理层的反馈信息。主要为电机的位置、力、速度控制提供反馈控制回路,构成电机的三环控制。同时接受来自无损检测传感器和CCD摄像头提供的信息,并且完成对整个系统的无线通信控制。任务层:本层主要是决策出对WCR本体下达各种执行任务,最终此任务到达物理层进行对任务的执行。具体包括对WCR的导航和路径规划、焊缝跟踪以及无损检测等任务。项目层:由用户提出各种具体检测任务,具体包括油罐检测、喷砂喷漆、焊缝跟踪、无线通信任务。

2.1.4基于WEB远程控制

WCR本体与地面系统通过10Mbps无线局域网方式进行相互通信,为此机器人可以很方便地通过Internet网得到用户的控制,进而节省通信线路。而且可以使许多人(如一些某些专家、操作者以及相关工作人员)同时在线查阅检测数据,不必像传统通信方式那样要想查阅数据必须得分别与WCR本体进行通信。通过Internet网不仅可以使上下位系统进行远程通信,同时用户之间也可以通过Internet进行信息共享与互访。

3油罐表面全覆盖算法

3.1方案设计

为了对整个油罐表面进行覆盖,并且能成功避开障碍物,规划WCR进行油罐表面检测。为此设计出一种适合油罐实际情况的油罐表面全覆盖算法,为了更好仿真出WCR在油罐表面的行走路线,为此将圆柱形油罐表面进行展开成平面式进行仿真。在此平面内WCR按照预先设计好的算法进行路径规划。将整个平面分成统一单元网格,每个网格表示传感器的大小。如果单元格与传感器重叠,那么表示此单元格认为被覆盖掉。此规划算法不同于现有的拓扑和利用建立模型式的距离变换方式的路径规划,较之那两种算法本算法简单实用,易于移植到各种机器人处理器中,且能够以较高速率和效率完成对整个油罐表面的行走规划。

3.2仿真结果

为了使规划算法程序和微控制器直接进行兼容,传统基于MATLAB仿真不能展示重复路径,为此利用MicrosoftVisualStudio软件对算法进行仿真。为了能够更好地模仿地面真实油罐的表面情况,对油罐中的旋转梯按照障碍物来处理,且通过产生路径来检验算法的性能。

4结束语

第4篇:无线通信论文范文

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

对于开发下一代产品的验证平台,对于城市4G无线通信接入网络,强大的硬件运算能力和大容量存储以及高速的数据传输能力都是必须的,因此在器件选型的时候就选择了业界较为先进、处理能力高、集成度大、功耗低和工艺新的器件。比如TMS320DM8168多媒体处理器具有一颗CortexA8内核和一颗C674X系列的DSP,其中电源是整个电路能否正常稳定工作的核心,这个部分着重讲了验证平台所选取的电源芯片以及周边电路,同时分析了各个支路的电流和上电顺序,以确保电路能够正常稳定的工作。验证平台的PCB设计主要包括器件布局,层叠结构设计等。外设部分主要包含了存储系统和配置电路。存储系统为软件运行提供了足够的运行空间,配置电路为FPGA的程序下载提供了一条高速公路,减少了程序员的开发时间。接入网系统是芯片与芯片或者芯片与外设信息交换的桥梁,这部分主要介绍了验证板所使用的各种接入网方式同时分析了接入网系统的硬件性能。

2.3接入网系统设计

接入网系统是芯片与芯片之间以及验证平台与外设之间数据传输的系统,一个接入网系统的优劣直接决定了整个系统的数据传输能力以及性能。目前所用的系统间或者芯片间的接入网方式很多,例如UART、I2C、SPI等,这些都是速度比较低的接入网接口协议,而现代的多媒体时代需要更高速的接入网接口比如USB2.0、USB3.0、SATA、PCIe、SRI/O等。TMS320DM8168主板上的PCIExpressx2接口,每条串行线路的数据传输率最大可传输5Gbps的数据,该接口用于和外设进行高速数据传输。目前,中国移动已经启动了全国范围内4G网络技术的试点应用,正准备快速在全国范围内推广。“4G”TD-LTE的最大特点是高速数据传输服务,是现有3G网络的十倍。同时可以通过手机等各种终端获得无线高清视频体验,十分流畅清晰。4G无线网络的部署是在运营商的4G网络基础上对覆盖点进行网络的延伸,增加4G网络路由器通过无线方式与监控平台互联,通过运营商的宽带网络实现信息传输。在4G网络未覆盖到的区域可以通过3G网络作为补偿进行承载,可根据3G网络带宽情况灵活调整信号的方式和容量。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线监控方式。

3结语

第5篇:无线通信论文范文

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。

2性能仿真测试

2.1OPENT仿真原理

OPNETModeler是当前领先的网络技术开发环境,广泛应用于设计和研究通信网络、设备、协议和应用为开发人员提供了建模、仿真以及分析的集成环境,大大减轻了编程以及数据分析的工作量。OPNET采用离散事件驱动的模拟机理,通过事件驱动器以先进先出的方式对事件和事件时间列表进行维护,每当有一个事件出现后,仿真时间推进,仿真中各个模块之间通过事件中断方式传递事件信息。与时间驱动相比,这种机制的计算效率更高。构建OPNET仿真模型依次从进程模型、节点模型和网络模型三部分进行。根据车路协同系统信息交互过程的特殊性,选取OPNETModeler模型库中的MANET模型作为WLAN模式和WAVE模式的仿真实验节点模型。车辆信息从WLAN收发信机进出,依次经过MAC层、数据链路层、IP层、UDP层、路由层、应用层,完成整个消息的通信流程。OPNET也提供了UMTS系统的仿真模型,可以根据用户需求配置模型属性。

2.2仿真结果评估

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