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感知無線電技術用以實現動態頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜，通過探知無線環境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統通過采用感知無線電技術，實時跟蹤授權系統占用頻率狀況，隨時使用、釋放頻段，在保障授權系統通信前提下，與授權系統動態共享頻譜。采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術能適應無線環境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無線電技術不要求改造現有系統，對無線信道環境和用戶需求都將具有較好適應性。

感知無線電技術動態頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統數據傳輸適應信道傳輸能力的變化，通過提高數據傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統占用的頻譜適應無線環境頻譜使用狀況的變化，通過增加共享同一頻段的系統數、用戶數來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術，其思想的核心都是無線通信系統能自動地適應外界環境和自身需求的變化。

感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層，要求未來移動通信系統能檢測系統各層參數與狀態，如鏈路質量、網絡拓撲、業務負載、甚至用戶需求，并能適應這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無線電通信環境下，要求移動設備能夠在異構網絡間切換，實現包括終端、網絡和業務在內的端到端重配置。這也就是所謂的認知網絡(CognitiveNetwork)。

二、感知無線電關鍵技術分析

作為一種新的智能無線通信技術，感知無線電可以感知到周圍的環境特征，采用構建方法進行學習，通過相關描述語言(RadioKnowledgeRepresentationLanguage，RKRL)與通信網絡智能交流，實時調整傳輸參數，使系統的無線規則與輸入的無線電激勵的變化相適應，以達到隨時隨地通信系統的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關協議和空間時間模式的設置。感知無線電系統的重構能力很重要，該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現的。重構功能是由軟件無線電實現，而感知無線電的其他任務是通過信號處理和機器學習的過程實現，其感知過程開始于無線電激勵的被動感應，以做出反應行為而終止，一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程，分別是無線傳輸場景分析、信道狀態估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理，它們的順序執行使感知無線電系統的感知功能得以實現。

2.1感知無線電技術與動態頻譜分配

未來移動通信系統滿足用戶需求的關鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法，一是擴大可利用的頻率范圍，二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率，移動通信系統的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的，所以頻率過高并不利于移動通信。因而，更加有效的方法是提高頻譜利用率。

提高頻譜利用率有三類途徑，改進通信設備的傳輸技術，優化網絡、提高組網能力。目前廣泛采用這兩種途徑，但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。

目前國際上主要采用固定頻譜分配方式，一個頻段只分配給一個無線接入系統，不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用，其它無線接入系統不能占用該頻段。為提高頻譜利用率，可以將一些頻段分配給了多個系統，允許它們同時占有同一個頻段，甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段，允許任意系統占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統干擾問題，但由于頻譜的授權系統并不是在任何地區的任何時刻都使用頻率，其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統共享一個頻段，雖然優于獨占性的固定頻譜分配方式，但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制，一個系統占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統使用，從而導致了兩方面的問題。可見，如果僅僅是簡單地允許多個系統共享頻譜，而不避免系統間干擾，會制約頻譜利用率的提高，并且不能保證通信質量。為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾，可以考慮采用動態頻譜分配方式。允許多個系統共享同一頻段，各系統只在需要通信時才能占有頻段，通信結束就釋放頻段，而且必須控制系統間干擾，后接入的系統不能影響其它已有系統的通信。為與現有通信系統兼容，分配頻段上授權系統有使用頻譜的最高優先級，只要不影響授權系統通信，租借系統與授權系統動態共享頻譜。這種動態的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上，當授權系統不使用所分配的頻率時，租借系統可以占用頻率，但當授權系統重新占用頻率時，租借系統必須及時地歸還頻率。

2.2信道狀態估計及其容量預測

信道估計的結果可用來計算信道容量，用于控制發送端的信號能量，可使用香農法則計算信道容量C，但在感知無線電系統中并不直接在發送端傳輸C的信息，而是量化C，一定的量化率用于反饋發送端，量化比率是預先確定的，所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說，無線系統的傳輸率是波動的，當其超出一定界限時，就會引起系統的不正常工作，這個界限決定了最大的傳輸比特率。

2.3功率控制和頻譜管理

2.3.1功率控制

在感知無線電通信系統中功率控制的實現以分布方式進行，以擴大系統工作范圍，提高接收機性能。控制發送端功率是感知無線電系統的關鍵技術之一。在多址接入的感知無線電信道環境中，主要采用協作機制方法，包括規則及協議和協作的Adhoc網絡兩方面內容。多用戶的感知無線電系統彼此協作工作，基于先進的頻譜管理功能，可以提高系統工作性能，支持更多用戶接入。

2.3.2動態頻譜管理

動態頻譜管理也稱為動態頻譜分配，具有實現系統頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統中，頻譜管理的算法可這樣描述:基于頻譜空穴和功率控制器的輸出，選擇一種調制方式以適應時變的無線傳輸環境，使系統工作在可靠傳輸的狀態下。系統工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。

2.4無線電知識描述語言

傳統的軟件無線電不能與網絡進行智能交流，因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關描述語言。在以軟件無線電為發展平臺的感知無線電研究中，研究表示無線系統知識、計劃和所需語言是關鍵技術，無線電知識描述語言(RKRL)應運而生，它表示了無線規則、系統配置、軟件模塊、網絡傳送、用戶需求、應用環境等知識。

參考文獻:

[1]何麗華，謝顯中，董雪濤，周通.感知無線電中的頻譜檢測技術[J].通信技術，2007，(05)

[2]王軍，李少謙.認知無線電:原理、技術與發展趨勢[J].中興通訊技術，2007，(03)

[3]譚學治，姜靖，孫洪劍.認知無線電的頻譜感知技術研究[J].信息安全與通信保密，2007，(03).

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首先我們所有的設備都需要經過模塊化處理，各個模塊分開保證控制功能，以及各個模塊之間的高速數據的交換問題。而信道設備以及接口設備的內部結構信道設備包括調制解調器、信道的編譯碼器和置亂器等，在總的CPU的控制之下，信道設備的具體參數值可以做到由軟件來進行定義處理。而將無線射頻的設備、信道設備和接口設計在衛星通信技術中也是十分關鍵的存在。再來考慮到了衛星通信技術有著多址方式，業務類型廣以及其頻率高且變化區域廣等各種優點，在信道設備和接口設備的設計選用模塊化的設計構思。各個模塊應該能夠各自擁有能定義自身功能的各個軟件接口，而選用的軟件接口更應保證標準化以方便各個不同供應商的生產。然后在各個模塊的具體設計上面，也要根據具體運算量大小，選擇不同的軟件接口功能。再來根據具體的各類應用環境，更加靈活地修改和使用數據幀結構，并且保證以軟件協同硬件兩相結合的方式實現。最后就是設備功能和系統功能的定義要靠網絡管理系統來最終實現。

伴隨著因特網大面積普及及現在移動網絡的迅猛發展，衛星通信技術絕對會在未來迎來更進一步的發展機會。現在我國逐漸采用自主研發的通信衛星為主體，來建立完善的衛星通信系統。軟件無線電技術作為一個可利用在衛星通信方面的技術來說，也一定會伴隨衛星通信的腳步，成為加速我國科技發展的重要技術。

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1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生，并當眾展示了他發明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發明日”。

1896年3月24日，波波夫將無線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術拉開新的序幕。

1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實際性地使用無線電通信技術。

1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信，從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。

隨后，無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機接收天線問題，從此超短波轉播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術迅速普及開來[2]。

隨著電子技術的高速發展，信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要，于人們生產與生活中被廣泛使用；后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代，使電子計算機信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。

信息技術是以微電子和光電技術為基礎，以計算機和通信技術為支撐，以信息處理技術為主題的技術系統的總稱，是一門綜合性的技術。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。

無線電通信技術發展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越，但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。

2無線電通信技術的特點

近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術，是迅速發展起來的新技術領域，不需要傳輸媒質，部分接入網甚至入網的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術含量上都產生了一個重大的飛躍，實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結如下：

不受時空限制。大多數情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知，而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯絡綜合高效，語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往，無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網絡的連接，通信技術踏上新的臺階。

具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構建地域通信網方面起到很大的作用。

可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優點在抵抗水淹、臺風、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸的最大特點。

無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項技術的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經濟愈演愈熱，其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點，因此，無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。

3無線電通信技術之通信方法的拓新

21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起，欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試，主要可總結一下八點：

3.1采用了數字通信技術

提高系統頻譜資源的利用率，維持信號上的穩定，避免通信信號收到干擾，增大了系統通信容量，提供話音、圖像和數據等多種通信服務，確保用戶信息安全保密。

3.2推廣通信信息技術寬帶化的發展

信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內全面展開，無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。

3.3推廣個人信息化技術

個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。個人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。

3.4拓新接入網絡的樣式

技術上融合實現固定和其他通信等不同業務，在無線應用協議（WAP）的出現以后，無線數據業務的開展得到大幅度的推動，促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要，傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合，尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備，滿足了生活與生產地各種通信需求。3.5過渡電路交換網絡

關于過渡電路交換網絡，IP網絡無疑是核心關鍵技術，是最合適的選擇對象，處理數據的能力電路交換網絡大大提升，這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。

3.6使用Bluetooth技術作為信號傳感器

Bluetooth技術具有更高的安全性和適用性，利用藍牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實現更具備高度的機動性及可用性。

3.7推廣軟件無線電

軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。

3.8提高無線通信網絡可持續性

無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。因此，無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。

結束語

回顧無線通信的發展歷程，無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術普及率低的問題，面對我國12億人口，網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面，提升自身的營業水平，為市場提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此，在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮，這要求我們積極加快無線領域的科技進步，為無線電通信技術創新出謀劃策，為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。

參考文獻

[1]《信號與系統(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學出版社2000年.

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無線網絡技術涵蓋的范圍很廣，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。通常用于無線網絡的設備包括便攜式計算機、臺式計算機、手持計算機、個人數字助理(PDA)、移動電話、筆式計算機和尋呼機。無線技術用于多種實際用途。例如，手機用戶可以使用移動電話查看電子郵件。使用便攜式計算機的旅客可以通過安裝在機場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet。在家中，用戶可以連接桌面設備來同步數據和發送文件。

二、無線網絡的標準

為了解決各種無線網絡設備互連的問題，美國電機電子工程師協會(IEEE)推出了IEEE802.11無線協議標注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三個標準。最開始推出的是802,11b，它的傳輸速度為lIMB／s，最大距離室外300米，室內約50米。因為它的連接速度比較低，隨后推出了802.11a標準，它的連接速度可達54MB／s。但由于兩者不互相兼容，致使一些早已購買802.11b標準的無線網絡設備在新的802，11a網絡中不能用，所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b標準且與802.11a速率上兼容的802.11g標準，這樣通過802.11g，原有的802.11b和802.11a兩種標準的設備就可以在同一網絡中使用。IEEE802.11g同802.11b一樣，也工作在2.4GHz頻段內，比現在通用的802.11b速度要快出5倍，并且與802，11完全兼容，在選購設備時建議弄清是否支持該協議標準。選擇適合自己的，802.11g標準現在已經開始普及。

三、無線網絡類型

(一)無線廣域網(WWAN)。無限廣域網技術可使用戶通過遠程公用網絡或專用網絡建立無線網絡連接。通過使用由無線服務提供商負責維護的若干天線基站或衛星系統，這些連接可以覆蓋廣大的地理區域，例如若干城市或者國家(地區)。目前的WWAN技術被稱為第二代(2G)系統。2G系統主要包括移動通信全球系統(GSM)、蜂窩式數字分組數據(CDPD)和碼分多址(CDMA)。現在正努力從2G網絡向第三代(3G)技術過渡。一些2G網絡限制了漫游功能并且相互不兼容；而第三代(3G)技術將執行全球標準，并提供全球漫游功能。ITU正積極促進3G全球標準的指定。

(二)無線局域網(WLAN)。無線局域網技術可以使用戶在本地創建無線連接(例如，在公司或校園的大樓里，或在某個公共場所，如機場)。WLAN可用于臨時辦公室或其他無法大范圍布線的場所，或者用于增強現有的LAN，使用戶可以在不同時間、在辦公樓的不同地方工作。WLAN以兩種不同方式運行。在基礎結構WLAN中，無線站(具有無線電網卡或外置調制解調器的設備)連接到無線接入點，后者在無線站與現有網絡中樞之間起橋梁作用。在點對點(臨時)WLAN中，有限區域(例如會議室)內的幾個用戶可以在不需要訪問網絡資源時建立臨時網絡，而無需使用接入點。

(三)無線個人網(WPAN)。無線個人網技術使用戶能夠為個人操作空間(POS)設備(如PDA、移動電話和筆記本電腦等)創建臨時無線通訊。POS指的是以個人為中心，最大距離為10米的一個空間范圍。目前，兩個主要的胛AN技術是“Bluetooth”和紅外線。“Bluetooth”是一種電纜替代技術，可以在30英尺以內使用無線電波傳送數據。Bluetooth數據可以穿過墻壁、口袋和公文包進行傳輸。“Bluetooth專門利益組(SIG)”推動著“Bluetooth”技術的發展，于1999年了Bluetooth版本1.0規范。作為替代方案，要近距離(一米以內)連接設備，用戶還可以創建紅外鏈接。

為了規范無線個人網技術的發展，IEEE已為無線個人網成立了802.15工作組。該工作組正在發展基于Bluetooth版本1.0規范的WPAN標準。該標準草案的主要目標是低復雜性、低能耗、交互性強并且能與802.11網絡共存。

無線個人網和無線局域網并不一樣。無線個人網是以個人為中心來使用的無線個人區域網，它實際上就是一個低功率、小范圍、低速度和低價格的電纜替代技術。但無線局域網卻是同時為許多用戶服務的無線網絡，它是一個大功率、中等范圍、高速率的局域網。

最早使用的WPAN是1994年愛立信公司推出的藍牙系統，其標準是[EEE802.15.1[w-BLUE]。藍牙的數據率為720kb／s，通信范圍在10米左右。為了適應不同用戶的需求，無線個人網還定義了另外兩種低速WPAN和高速WPAN。

(四)無線城域網(WMAN)。無線城域網技術使用戶可以在城區的多個場所之間創建無線連接(例如，在一個城市或大學校園的多個辦公樓之間)，而不必花費高昂的費用鋪設光纜、銅質電纜和租用線路。此外，當有線網絡的主要租賃線路不能使用時，WWAN還可以作備用網絡使用。WWAN使用無線電波或紅外光波傳送數據。為用戶提供高速Internet接入的寬帶無線接入網絡的需求量正日益增長。盡管目前正在使用各種不同技術，例如多路多點分布服務(MMDS)和本地多點分布服務(LMDS)，但負責制定寬帶無線訪問標準的IEEE802.16工作組仍在開發規范以便實現這些技術的標準化。

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（二）無線射頻識別（RFID）技術

無線射頻識別（RFID）技術，是一種電子標簽或者無線標簽，利用無線射頻通信實現的非接觸式自動識別技術。RFID已經在日常生活中得到廣泛的應用，RFID的發展得益于芯片技術、無線技術、無線通信技術、數據交換與編碼技術、信息化處理技術和計算機技術等關鍵技術的綜合發展。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。成本的節約和效率的提升，促使RFID技術成為各個行業實現信息化的重要切入點。近年來，隨著在物流、制造、公共信息服務等行業的廣泛應用，RFID技術自身的產業化也在穩步發展之中，在行業中的應用也日益廣泛和深入。同時，RFID技術開始與通信技術以及互聯網技術融合，朝著構建一個實現全球物品、人員信息實時共享的物聯網目標邁進，而這也正是RFID產業長遠發展的動力所在。

（三）將RFID應用在礦井中的優勢

隨著科技的不斷發展，將先進的科學技術應用到井下作業中，既能夠有效地避免重大事故的發生或者將損失減小到最低，又能夠提高生產效率。我國現已有多家礦山企業開始嘗試RFID技術，來實現井下作業管理，這就是在RFID射頻識別技術的基礎上搭建的一條地面上下溝通的橋梁，使地面人員能夠及時動態地了解井下人員、車輛、設備的身份、分布以及作業情況，一方面可以應用于井下安全管理，一旦有事故發生，地面人員可以準確、及時、快速地進行搶險救災、安全救護等等；另一方面還可以改善井下的生產調度，通過動態地獲取無軌運輸設備的方位信息等，同時，該系統還具備人員考勤功能，亦可對進出礦場的人員及車輛進行身份識別，以保障礦場的生產安全和財產安全。

（四）井下定位系統構成及工作原理

1.系統構成

井下定位系統設備主要包括：中心站主機、數據通信服務器、人員定位系統、無線射頻單元識別讀卡分站以及識別卡、礦用人員管理系統軟件、信息傳輸接口、通訊電纜、礦用隔爆兼直流穩壓電源等組成。目前國內井下人員定位系統組成網絡結構大部分是采用的RS485遠傳網絡，它具有接線簡單、傳輸距離遠和可靠性高等特點。

2.工作原理

井下人員定位系統是根據現場實際情況和要實現的功能，在礦燈收發處、礦井出入口、各個巷道分叉口和作業人員可能經過的通道中安放若干個無線標識讀卡分站（每一臺具有不同的ID號），將它們通過網絡連線與地面控制中心的計算機聯網。每個井下作業人員攜帶的礦燈上安裝一個具有唯一標示號的無線標簽（標示號與標簽攜帶人的身份、礦名、作業大隊和班組在計算機數據庫里唯一對應），當作業人員出入井下時只要通過或接近安裝在通道內任何一個標識讀卡分站，基站即會自動識別到路過人的標示號并立即上傳到地面控制中心的計算機。計算機程序將無線標簽的標示號（對應到個人）、無線標識讀卡分站的ID號（對應井下的具置）、該基站返回的強度信號和確切時間等信息實時記錄到數據庫里，數據庫管理程序可以對庫里存放的信息很方便地進行查詢、統計和生成報表等操作。如某個人目前所處位置的查詢、某區域的人員情況統計并在基于地形圖的背景上顯示出來、地面人員對井下人員呼叫、井下人員向地面人員報警、利用統計和報表生成功能構成礦山考勤系統。除日常管理之外，最重要的是井下人員定位系統對現場緊急輔助救援工作具有不可替代的作用，萬一井下發生事故或災難，可在電腦上立刻查出事故地點的人員數量和事發后人員的動態分布情況，考慮現場環境等多種因素，為及時組織救援在極短的時間提供準確和科學可靠的決策依據。從而避免了傳統人工方式傳遞信息的低效率、不準確、救援的盲目性和冒險性，為有效地組織救援贏得寶貴的生命時間，使災難的危害降到最小提供非常重要的不可替代的決策支持。

二、井下定位系統功能

井下人員定位系統可以實現的基本功能如下：

（一）通過礦區圖形信息作為用戶界面可以實時顯示和查詢井下情況。

（二）任何時間段（計算機由記錄的）井下全部或某個識別讀卡分站范圍有多少人。

（三）每個人在井下任一時間用表格方式表示的活動軌跡。

（四）查詢一個人當前的實際位置，查詢一組人當前的實際位置。

（五）地面人員對井下人員呼叫或井下人員向地面人員報警，方便調度中心快速電話聯系該人員和出現緊急情況時及時組織救援。

（六）井下人員在井下超過工作和升井時間自動向地面值班人員報警，便于管理者及時查明原因和組織搜救。

（七）查詢相關人員在任一識別讀卡分站的到/離時間和工作時間等信息，用于督促和落實重要巡查人員按時準點到位進行各項數據的測試處理，從制度和技術手段上杜絕人為因素而造成的相關事故隱患。

（八）井下人員總人數在巷道中的實時動態分布圖，計算機程序管理背景是根據井下的實際現場情況制作的礦區巷道地理圖，井下人員分布情況可生動形象地顯示在屏幕上。

（九）數據庫操作管理界面采用具有權限管理的基于局域網模式，可實現多點共享供多個用戶同時在不同地點查看。

（十）自動統計算出各類人員井下的各類報表（月報、周報和日報，如果需要的話可以隨時生成），如生產作業人員出入井時間表、出勤報表、加班報表、統計管理人員的巡查情況報表、請假和缺勤報表等，若有必要還可與工資報表系統提供軟件接口。

（十一）參觀訪問人員所處位置實時監測，是否按要求到達指定區域或已進入危險地帶。

（十二）一旦發生事故，能及時查出有多少人遇險，遇險人員在哪里和確定他們的身份。

（十三）搶險救援時采用手持移動搜救器，快速準確地識別遇險人員被埋人員具體地點、深度和方位，及時搶救有生還可能的人員，明顯提高搶險效率和救援效果。

（十四）可實現井下設備管理包括井下車輛和其他重要移動設備的實時位置識別等。

三、井下定位系統的技術特點

（一）使用全球開放的ISM頻段，無須申請和付費。

（二）多功能：實現了井下人員實時跟蹤定位、輔助考勤、軌跡查詢等重要安全管理功能。

（三）高容量：在井下可容納數百個礦用型讀卡器，以及大型礦業數萬員工同時使用標識卡。

（四）無線標簽與讀卡分站之間可實現雙向高速數據交換，透明/加密傳送數據和信息，即應用靈活又保證了數據安全，為在人員定位網上擴展移動數據采集、地面井下雙向信息交換和移動瓦斯監測系統提供了平臺支持。

（五）多種技術集成：系統集成了RFID技術、無線數據傳輸、總線傳輸等。

（六）定位系統可以向目標發出呼叫信息，如一般呼叫、緊急呼叫、撤離呼叫等信息；可以呼叫一個特定目標，也可以呼叫多個目標（群呼）；信息可以在第一時刻立即傳達到每一個人，實現實時信息傳遞。緊急情況下，井下人員還可以通過便攜式卡向系統發出呼救信號，從而得到其他人員的及時救助。

（七）通過系統采集井下人員的分布情況，支持事故后準確地判斷人員所處位置，為實施應急救援創造有利條件。

四、井下定位系統作為輔助救援必要性

眾所周知，國內礦山企業事故時有發生，如何加強安全生產和安全監督工作力度，當災難降臨后如何提高救援和搜救工作效率，這類問題涉及國家、企業和個人的切身利益，涉及建立和諧社會維護安定團結局面的大事。因此，國家各級主管部門和企業領導應該盡一切可能將這類問題解決好。井下人員定位系統對現場緊急輔助救援工作具有不可替代的作用，萬一井下發生事故或災難，可在電腦上立刻查出事故地點的人員數量和事發后人員的動態分布情況，考慮現場環境等多種因素，為及時組織救援在極短的時間提供準確和科學可靠的決策依據。從而避免了傳統人工方式傳遞信息的低效率、不準確、救援的盲目性和冒險性，為有效地組織救援贏得寶貴的生命時間，使災難的危害降到最小提供非常重要的不可替代的決策支持。井下人員定位系統是整個礦山行業安全生產和穩定發展的需求，它可以提高安全生產和現代化管理水平，在災害輔助救援時發揮重要作用。盡管目前井下人員定位系統還不像瓦斯監測系統那樣已成行業的強制標準，但科學技術進步是礦山行業安全生產發展的必由之路，相信在不遠的將來，它的技術會不斷發展而其應用會得到進一步普及。

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2.1鄰帶干擾

鄰帶干擾是干擾信號的鄰帶能量與所要接收的正常信號的鄰帶能量同處一個頻帶上，導致接收機接收的鄰帶信號中夾雜有無用信號，造成了接收信號的不精確和噪聲比的下降，鄰帶干擾產生的原因是民航飛機設備本身的質量問題，設備與國家規定的標準有偏頗使得信號接收出現問題。例如，如果通信系統如果需要在多頻道進行信號的接收，1頻道被用戶1民航甚高頻無線電通信干擾的探討文/常琪在現在的民航飛行環境中存在著諸多的電磁干擾，本文中筆者對民航所受的各種干擾信號從原理方面進行了詳細的介紹，甚高頻無線電通信是民航飛機與塔臺進行聯絡的重要媒介，涉及民航的安全保障問題。摘要占用，2頻道被用戶2占用，兩個頻道之間的頻率差為20KHz，那么從理論上來講，1、2兩個用戶是互相不干擾的，但假如其中一臺儀器出現了故障，尤其是設備質量導致的故障，就會導致機器的發射頻率的穩定性降低，發射的信號的頻帶會加寬，只是1、2兩個頻帶產生交集。

2.2頻帶外干擾

頻帶外干擾是指信號接收機接收到了正常頻帶和鄰帶以外的信號，指示信號的接受力降低，主要是發射機的雜輻射和接收機的雜輻射響應兩種干擾。發射機的雜輻射產生原理是：在甚高頻的低頻區域，一般都是通過晶體振蕩器發出基本頻率，然后再經過多次的頻率放大，得到發射波最后經由無線通信設備的信號發射機發射出去，但是在信號放大過程中，放大器的非線性特征使得信號中產生了大量的諧波的分量，在頻率放大后如果得不到充分地濾波就會使產生的諧波與信號一起被放大然后發送出去，使接受對應頻率的接收機對信號的判斷出錯，這種由接收機輻射產生的干擾信號只能從發射收機一段進行解決，因此國家對各種信號發射機做了非常明確的規定，以將其在輻射值控制在合理的范圍之內進而減少發射波的雜輻射，但往往會因為廠家的利欲熏心而是無線通信環境受到污染；收機的雜輻射響應一般是指，接收機不光會接收到有用信號還會接收到頻率之外的信號，這種能力被稱為雜輻射響應，當接收機所收到的信號剛好是本接收機中頻信號，而且發射機對放大的雜輻射信號過濾不徹底，接收機就會對此信號發生響應，于是使得有用信號的受到了干擾。

2.3互調干擾

互調干擾是民航甚高頻干擾信號中最為嚴重的一類信號，一般分為外部信號引起的互調干擾、接收機引起的互調干擾和發射機引起的互調干擾三種。互調的產生需要一定的條件，即干擾信號需要一定的幅度，干擾頻率與擾的接收機的特定接收頻率之間存在一定的間隔關系，特別的，對于接收機互調干擾而言，接收機和干擾信號需要同時處在工作狀態。發射機互調干擾是指多部發射機的信號同時施加到一臺發射機，由于功率放大器的非線性特征使得各路信號互調，將產生的無用信號也發射出去影響接收機的正常信號接收的信號干擾。接收機互調干擾是指多個干擾信號同時被一臺接收機接收，在混頻時產生了可以被接收機接受的信號，這種信號干擾能力大小主要取決于干擾信號的大小。外部引起的互調干擾是由發射機的濾波器或者外部饋線電路的穩定性降低導致的，在強射頻場中發生互調而形成的干擾信號，所以這種信號干擾最容易避免。機場甚高頻的頻率一般在130MHz左右，商業廣播在88-108MHz左右，可見兩段信號的頻率譜比較接近，如果兩系統的距離太小形成交叉區域就會造成信號的互調，而且商業信號本身的功率就比較大，經過多個非線性的放大器放大后落在民航信號頻率段內就會對民航信號產生干擾，可以通過物理間隔降低發射機的耦合、在發射極的信號發射端安裝單向器或者以上兩種方法相結合的辦法預防民航甚高頻的無線通信干擾。

2.4同頻率干擾

同頻率干擾是指干擾信號和有用信號具有相同的頻率，但不是接收機需要的信號。在信號的接受過程中，有用信號和無用信號都會被處理，由于信號的載波不同會導致信號失真，這種信號干擾主要是由同頻波的接收機的距離太小導致的，是干擾信號中相對較容易找到干擾源的一種信號干擾。

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無線電通信技術的使用，除了一般普通的日常生活外，最被廣泛使用的是軍事和經濟領域，原因就是，無線通信的設備，一般體積不大，像手機越來越輕巧、方便攜帶了，它的儲存容量大，最小的也要8G，這就很方便對大容量信息進行收集，不必準備大量儲存U盤，只有必要時才需要；之所以用于軍事，還有一個特點就是隱蔽性好，如果裝有重要機密信息的話，只要做好保密工作，即使落到敵人手中，也不容易被察覺找到。總體來說，它的可用性確實很高。

2.可靠性高。

至于可靠性，這就體現在它的質量上，一句話，就是質量好，遇到任何危機情況，比如暴曬雨淋，洪澇災害，甚至碰上地震等惡劣自然環境下，它的通信信號也還是比較穩定，對信息的傳遞還是有一定保障的，比傳統有限信號相比，可靠性大大提高了它的使用率的普及。

3.時間、地域的靈活性。

在現在通信技術發展迅速的背景下，鮮少有人能留意到交流中所跨越的距離、容量以及空間問題，無線電通信技術不僅有效避免了空間、距離與容量給正常交流所帶來的困擾，實現了信息傳輸功能。

2）缺點主要有：

無線電通信技術最大的缺點就是數據或信息在傳輸過程中容易遭受干擾，有些無線電的抗干擾能力很差，這就使得文件、視頻、圖像等在傳輸中容易失真，獲取信息不準確，導致決策的失誤；無線電信號并不是在每一個角落都可以普及，建筑物比較多，或者鄉村、大山深谷中，就沒法使用無線電信號，一是地理位置不方便，而是無線電通信技術并非成熟和完美，到目前位置，任然存在很多問題。

二、關于如何創新無線電通信技術的對策

1.采取數字通信技術

將無線通信技術數字化，不僅可將射頻頻譜的效率提高，還可使語音、數據以及控制功能通過指定的頻譜進行擴展，此外還可實現集成且快速的數據訪問。將系統頻譜資源的可用率提高，加強信號維持的穩定性，是有效防止在通信中通信信號受到不同因素干擾的手段。

2.推廣施行寬帶化信息技術

寬帶化信息技術是推進光導纖維傳輸技術以及高通透量網絡節點的關鍵之處，特別是最近幾年，技術寬帶化逐漸在世界范圍內普及，無線電通信技術已呈現出寬帶化發展趨勢，因此推廣施行寬帶化信息技術對于穩定無線電通信技術的通信信號而言，具有重要意義。

3.通信技術實現個人信息化

通信技術個人信息化，無意就是將技術切成小塊，每個限制了技術的份量，就想吃蛋糕一樣，誰都能嘗得到，誰都擁有，不至于有人獨霸。個人信息化差不多就是這個意思。目的是，減少信息在多人傳遞過程中導致傳遞渠道堵塞，信息無法暢通發出，最終又導致要么信息數據發不出去，要么傳播的信息有誤，圖像視頻等壓縮包損毀。通信技術的個人信息化，是全球信息化的產物，所以，這是時代的必然發展趨勢。

4.開發具有潛力的網絡接入樣式

固定技術上的融合不同于其他的通信業務，WAP（無線應用協議）出現之后，在大幅度調動了無線數據業務的展開之余，同時也促進了許多業務信息通過信息網絡進行傳送。融合電信網絡和計算機網絡，新舊結合，開發具有潛力的網絡接入樣式，從而滿足生活中、生產中對通信技術的不同需求。

5.過渡電路網絡的交替

現在我們使用無線或有線通信的時候，每個人都會有一個IP地址，這就像你自己的身份證一樣，只能個人使用，這就保證了電路網絡的不擁堵，增強信號的接受能力。這種方法很好地解決了無信通信信號受干擾的困擾，對數據以及省份的保密都有了一個良好的保障。

6.推廣SDR（軟件無線電）

SDR技術是無線通信中用以操縱與控制純硬件電路的現代化軟件。改變了設備通信功能依賴硬件發展這一格局，通過軟件實現多種通信功能。相比傳統的無線電系統，SDR具有多種優勢。無線電通信技術中的對抗、偵察等方面深受大家的關注，然而該功能局限在軍事通訊的范圍中，若進一步推廣到市場中，將會使無線電通信技術的保密性得到進一步的進步與發展。

三、無線電通信技術的通信方法的拓展

1.將數字化技術植入通信技術領域

為了避免信號的傳輸受干擾保持信號傳輸的穩定需要提高系統的頻譜資源的利用效率從而也可以加大系統的通信容量保證圖像數據的準確性最大程度上實用戶信息的安全性和保密。

2.推進無線接入寬帶化的發展

在世界范圍內的通信領域無線寬帶的接入技術已有很大的提高,信息的寬帶化推動高通透量的網絡和光纖傳輸技術的發展將這些方面的應用技術相結合就能更好地確保信息技術的傳輸穩定。

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Keywords:DistributedIntrusionDetection;agent;collaboration

前言

在寬帶網建設中,除了增加骨干網傳輸通路的帶寬、網上服務器的處理能力及路由器速度以外,主要是緩解用戶接入網瓶頸。目前,寬帶用戶接入技術主要有高速數字環路(xDSL)、光纖接入方式、雙向混合光纖/同軸電纜(HFC)和寬帶無線接入網(如MMDS和LMDS)等手段。其中,寬帶無線接入是近年來新興的一種接入手段。本文將重點探討寬帶無線接入技術及其應用前景。

1.無線接入技術發展的特點

1.1首先,話音通信和寬帶數據通信逐漸無線化。隨著固定無線接入系統和移動通信系統在技術和市場方面的發展,通過無線方式進行通信的用戶數量急劇增長,在幾年后,無線話音通信和窄帶數據通信的用戶數量將可能超過有線用戶。目前在中國的部分地區,移動電話用戶的增長數量已超過有線電話用戶的增長。

1.2無線通信須適應IP業務的發展。隨著計算機的普及和電子商務等新業務的發展,數據通信業務量正以指數規律增長,其中使用IP協議進行數據通信的業務量更是急劇增加。固定無線接入系統和移動通信系統須適應IP通信業務發展的需求,并逐漸向高速、寬帶通信網推進。

1.3無線通信與有線通信始終在互補支持發展。與無線通信相比,有線通信具有容量大、速率高、寬頻帶和傳輸質量穩定的特點,能滿足高速數據通信和寬帶多媒體業務的通信需求。在無線通信方面,第三代移動通信擬達到的目標是靜止狀態下為2Mbit/s,10GHz頻段下的固定無線接入通信已可實現20Mbit/s左右或更高速率。更高頻段的無線接入亦在向更高速率邁進,無線通信正利用其實現個人通信的優勢始終與有線通信在互補支持發展著。

2.無線接入系統在通信網中的定位

無線接入技術的主要作用是,在一定條件下,用于提供本地交換局至用戶終端之間的通信傳輸,但不提供局間漫游服務。在建筑物內或局部區域,可通過移動終端提供服務。在地形復雜的山區、海島或用戶稀少、分散的農村地區,鋪設有線電纜比較困難、投資大,用戶經濟實力較低,只有選用無線接入技術,才能解決電話普及與運營企業的經濟效益的矛盾。在遇到洪水、地震、臺風等自然災害時,無線接入系統可作為有線通信網的臨時應急系統快速提供基本業務服務。

在通信網中,無線接3.無線接入技術

3.1MMDS接入技術

MMDS多路微波分配系統已成為有線電視系統的重要組成部分,MMDS是以傳送電視節目為目的,模擬MMDS只能傳8套節目,隨著數字圖像/聲音技術和對高速數據的社會需求的出現,模擬MMDS正在向數字MMDS過渡。MMDS的頻率是2.5～2.7MHz。它的優點是:雨衰可以忽略不計;器件成熟;設備成本低。它的不足是帶寬有限,僅200MHz。許多通信公司看中用LMDS技術來作為數據、話音和視頻的雙向無線高速接入網。但由于MMDS的成本遠低于LMDS,技術也更成熟,因而通信公司愿意從MMDS入手。它們正在通過數字MMDS開展無線雙向高速數據業務,主要是雙向無線高速英特網業務。

近年,我國有的大城市已經成功地建成了數字MMDS系統,并且已經投入使用。不僅傳送多套電視節目,同時還將傳送高速數據,成為我國數字MMDS應用的先驅。數字MMDS不應該單純為了多傳電視節目,而應該充分發揮數字系統的功能,同時傳送高速數據,開展增值業務。高速數據業務能促進地區經濟的發展,同時也為MMDS經營者帶來更大的經濟效益。因為數據業務的收入遠高于電視業務的收入。

3.2LMDS接入技術

本地多點分配業務LMDS工作于24GHz～38GHz頻段,帶寬在1.3GHz左右,傳輸容量大和應用靈活等特點使其成為目前倍受矚目的天線寬帶接入技術。

一個完整的LMDS系統由四部分組成,分別是本地光纖骨干網、網絡運營中心(NOC)、基站系統、用戶端設備(CPE)。

寬帶無線接入技術主要有多通道多點分配業務(MMDS)和本地多點分配業務(LMDS)兩種。它們是在成熟的微波傳輸技術上發展起來的,所采用的調制方式與微波傳輸相似,主要為相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之處是MMDS和LMDS均采用一點多址方式,微波傳輸則采用點對點方式。

LMDS的特點是:

(1)LMDS的帶寬可與光纖相比擬,實現無線“光纖”到樓,可用頻帶至少1GHz。與其他接入技術相比,LMDS是最后一公里光纖的靈活替代技術。

(2)光纖傳輸速率高達Gb/s,而LMDS傳輸速率可達155Mb/s,穩居第二。

(3)LMDS可支持所有主要的話音和數據傳輸標準,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。

(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz頻率上,被許可的頻率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz獲得的許可較多,該頻段具有較寬松的頻譜范圍,最有潛力提供多種業務。

LMDS的缺點是:

(1)傳輸距離很短,僅5～6Km,因而不得不采用多個小蜂窩結構來覆蓋一個城市。

(2)多蜂窩系統復雜。

(3)設備成本高。

(4)雨衰太大,降雨時很難工作。

3.3WCDMA接入技術

WCDMA技術能為用戶帶來最高2Mbit/s的數據傳輸速率,在這樣的條件下,現在計算機中應用的任何媒體都能通過無線網絡輕松地傳遞。WCDMA的優勢在于,碼片速率高,有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,采用Turbo信道編解碼,提供較高的數據傳輸速率,FDD制式能夠提供廣域的全覆蓋。下行基站區分采用獨有的小區搜索方法,無需基站間嚴格同步;采用連續導頻技術,能夠支持高速移動終端。相比第二代的移動通信技術,WCDMA具有:更大的系統容量

、更優的話音質量、更高的頻譜效率、更快的數據速率、更強的抗衰落能力、更好的抗多徑性、能夠應用于高達500Km/h的移動終端的技術優勢,而且能夠從GSM系統進行平滑過渡,保證運營商的投資,為3G運營提供了良好的技術基礎。WCDMA通過有效地利用寬頻帶,不僅能順暢地處理聲音、圖像數據、與互聯網快速連接,而且WCDMA和MPEG-4技術結合起來還可以處理真實的動態圖像。

3.43G通信技術

在上述通信技術的基礎之上,無線通信技術將邁向3G通信技術時代。3G強大的帶寬和傳輸速率給多媒體通信提供了高速傳輸的可能性。從通信容量上,3G較第二代移動通信系統有大幅提升。另外,3G有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,使傳輸速率有了大幅提高,該技術又稱為國際移動電話2000,該技術規定,移動終端以車速移動時,其傳轉數據速率為144Kbps,室外靜止或步行時速率為384Kbps,而室內為2Mbps。但這些要求并不意味著用戶可用速率就可以達到2Mbps,因為室內速率還將依賴于建筑物內詳細的頻率規劃以及組織與運營商協作的緊密程度。然而,無線LAN一類的高速業務的速率已可達54Mbps。

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在電力系統中設置監控系統，利用監控系統進行數據的收集處理，實現對遠程設備的操作，能大大提高電力系統的工作效率，滿足人們的生活需要。因此，在電力系統監控中應用無線通線技術已成為社會發展的需要。

2.1在電力用戶和線路設備等方面的應用

利用無線通信技術可以把電力用戶、設備、線路等監控系統聯結起來，建立一定范圍的局域網，通過遠程集抄終端，定時抄傳電力用戶的電表信息并進行存儲，避免了因系統異常導致的數據缺失；無線集抄終端還可以智能判斷電路設備是否出現故障，并把發現的問題傳送到服務器，及時發出警告。通過無線通信技術可以實現遠程操作，如抄表、查詢、統計、瀏覽、分析、打印等，避免了人為因素導致的數據不準確等弊端，提高了電力系統的工作效率和電力系統的自動化水平。

2.2在電力服務方面的應用

通過無線通信技術實現對電力系統的監控，把用電系統和移動終端實現網絡連接，既滿足了電力部門向電力用戶及時發放用電信息的需要，也滿足了電力用戶根據個人需要自行定制信息查詢的需要。利用無線通信技術，通過移動終端，采用SMS、WAP、PUSH等形式，實現辦公自動化和監控職能，電力部門可以根據通知的重要程度采用自動語音通知的形式，并通過設定系統得到回復結果。同時，通過對電力系統的網絡監控實現電力部門和電力用戶的信息溝通，及時解決出現的問題，提高電力部門的服務效率，滿足電力用戶的需要。電力用戶可以通過無線網絡利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式，讓手機等終端進行信息查詢和信息定制，提高了電力用戶的滿意度，完善了電力部門的服務職能。

2.3在電力系統內部的應用

隨著電子技術的發展，使無線通信技術在電力系統監控中的應用得到了進一步的發展，通過無線通信技術的定位功能可以對電力系統工作人員的工作情況進行監控。隨著智能機的出現，利用手機終端還可以實現信息共享，提高工作效率。如，工作人員在野外工作時，可以通過手機終端進行信息查閱，及時處理和解決遇到的新問題，提高其工作效率。

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一、3G視頻通信中容錯技術的應用

3G通信技術的出現使對話式無線視頻業務成為可能，雖然3G網絡在移動環境下的帶寬可達384kbps，在靜止環境下的帶寬可以達到2Mbps，但是由于信道衰減、建筑物遮擋、終端移動、多用戶干涉等原因影響，使得信道是時變且高誤碼的，因此，在3G網絡上傳輸視頻流時，僅僅追求高的壓縮效率是不夠的，必須有一定的容錯和錯誤掩蓋措施。最新的3GPP/3GPP2標準要求3G終端支持H.264/AVC視頻編解碼技術，同時由于硬件的限制，3G終端只支持部分H.264/AVC的容錯工具。H.264中雖然提供了一些容錯工具，但是它們有各自不同的用途和目的，即在不同的場合需要選擇不同的組合來使用。

1.1錯誤隱藏技術由于錯誤隱藏技術能夠利用接收到的數據來恢復丟失的數據，因此一般都應用在解碼器端。在無線網絡環境中，解碼器的這種能力尤其重要，因為無線網絡環境中誤碼率高，很多RTP包在傳輸中被網關或者路由器丟棄，而這些丟失的數據又必須在解碼器端根據空間和時間上的相關性來恢復。錯誤隱藏技術的實現方法也很多，在JVT參考軟件中，就使用了一種空間相關性的方法，即使用被丟失宏塊周圍的4個宏塊來恢復被丟失的數據，其選用的標準是使恢復后邊緣數據的SAD(sumofabsolutedifference)差最小。這種方法的效果雖不是最好，但是計算簡單有效。

1.22Slice結構為了滿足MTU大小的要求，在3G網絡視頻傳輸中對視頻進行分片壓縮顯得尤其重要。經過分片壓縮后的視頻中每個RTP包中包含一個片，一般每個slice中包含一個或者幾個宏塊，并以RTP包的大小滿足MTU的要求為準。

1.3幀內編碼塊刷新由于幀內編碼不依賴時間上相鄰幀的數據，所以幀內編碼塊能有效地阻止由于包丟失甚至幀丟失而引起的錯誤傳播。對于對話式視頻業務來說，由于實時性要求高，而且I幀刷新的頻率較低，因此可以用幀內編碼塊來部分代替I幀的作用。H.264／AVC提供了兩種幀內編碼塊刷新(intrablockrefreshing)模式；其中，一種是隨機模式，即用戶可以選擇幀內編碼塊的數目，而由編碼器隨機決定哪些哪些位置上的宏塊實行幀內編碼；另一種是行刷新模式，即編碼器在圖像中依次選擇一行進行幀內編碼，但圖像分辨率大小不同，每次需要幀內編碼塊的數目也不同，例如在QCIF格式圖像中，每次需要選擇一行，即11個宏塊進行幀內編碼，而在CIF格式圖像中，這個數字變成22。

1.4參數集(ParameterSets)H.264標準中，取消了序列層和圖像層，將原本屬于序列和圖像頭部的大部分句法元素分離出來形成序列參數集SPS(SequenceParameterSet)和圖像參數集PPS(PictureParame2terSet)。序列參數集包括了與一個圖像序列有關的所有信息，如編碼所用的檔次和級別、圖像大小等，應用于視頻序列。圖像參數集包含了屬于一個圖像的所有片的信息，如嫡編碼方法、FMO，宏塊到片組的映射方式等，應用視頻序列中的一個或多個獨立的圖像。多個不同序列參數集和圖像參數集被解碼器正確接收后，被存儲于不同的己編碼位置，解碼器依據每個己編碼片的片頭的存儲位置選擇合適的圖像參數集來使用。

1.5冗余片(RedundantSlice)H.264編碼器除了對片內的宏塊進行一次編碼外，還可以采用不同的編碼參數對同一個宏塊進行一次或多次編碼，生成冗余片，冗余片的信息也被編碼進同一個視頻流中。解碼器在能夠使用主片的情況下會拋棄冗余片，反之如果主片丟失，也可以通過冗余片來重構質量。

1.6靈活的宏塊排序(FMO)FMO技術通過片組(slicegroup)技術來實現。片組是由一個或者多個片組成，而每個片中通常包括一系列的宏塊。采用FMO進行視頻編碼的好處在于，可以使因信道傳輸而引起的錯誤分散。具體實施方法是：幀圖中的宏塊可以組成一個或幾個片組，每一個片組單獨傳輸，當一個片組發生丟失時，可以利用與之臨近的已經正確接收到的另一片組中的宏塊進行有效的錯誤掩蓋。片組組成方式可以是矩形方式或有規則的分散方式(例如，棋盤狀)，也可以是完全隨機的分散方式。采用FMO提高了碼流的容錯能力，卻使編碼效率有所降低，同時也會增加編碼延遲時間。

二、結論

通信技術的飛速發展，第三代數字無線移動通信網絡以及多媒體信息服務(MMS)的興起為無線移動環境下的多媒體通信業務(特別是視頻)提供了應用和發展的需求．多媒體業務是3G的基本業務之一，然而視頻通信業務對3G網絡還是一種挑戰，這是由于無線網絡是一種易錯網絡，容易受到多徑干擾、陰影衰落等多種條件的影響，致使視頻傳輸流中的RTP包會大量丟失，因此對于3G無線網絡中的視頻通信業務，容錯技術是不容忽視的。H.264／AVC視頻編碼標準本身提供了許多容錯工具，可以很好的解決易差錯信道的視頻容錯傳輸，提高3G視頻通信的可用性。

參考文獻：

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電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設，已經初具規模，通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展，無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒于采用無線通信網不依賴于電網網架，且抗自然災害能力較強，同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點，非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應用特點和優缺點，并分析其在電力系統的應用前景。

二、無線技術介紹

（一）無線通信技術的概念

目前，無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成。

（二）無線通信技術的發展現狀

無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術，即基于IEEE802.15的無線個域網（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網（WWAN）。

總的來說，長距離無線接入技術的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業務（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。

1.主流無線通信技術

從技術發展的趨勢可以看出，以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基于該技術的無線通信技術主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。

2.其他無線通信技術

除了上述主流的無線通信技術外，目前已存在的無線通信技術還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數據傳輸協議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通信介質為波長900納米左右的近紅外線。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴展技術，通信介質為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數字通信系統，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統的復雜性，降低成本。

三、無線技術優劣分析

（一）WLAN技術分析

Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟，而且大批量生產。該技術適用于無線局域網，作為有線網絡的延伸，對于特殊地點寬帶應用，盡管Wi-Fi技術應用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術，通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。

（二）WiMax技術分析

WiMax是一個先進的技術，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看，該技術可以在較大范圍內滿足上網要求，覆蓋可以包括室外和室內，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業界看好，是未來移動技術的發展方向，并提供優良的最后一公里網絡接入服務。

（三）WMN技術分析

WMN是正在研究中的技術，在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看，WMN這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間，在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集，并廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨著其他技術的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發揮出各自的優勢。

（四）3G技術分析

3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗，有一成套建網的理論，包括對網絡的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區已得到大規模的商業應用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段，還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。

（五）LMDS技術分析

本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下，距離可達8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區或基站設備將ATM骨干網基帶信息調制為射頻信號發射出去，在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下，實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。

（六）MMDS技術分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠寬，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調制技術主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調制QAM調制技術，無法做到非視距傳輸，在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外，MMDS沒有統一的國際標準，各廠家的設備存在兼容性問題。中國-七）集群通信技術分析

數字集群系統具有很多優點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質量變好；由于使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術，所以對數字系統來說，保密性也有很大改善。

數字集群移動通信系統可提供多業務服務，也就是說除數字語音信號外，還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由于網內傳輸的是統一的數字信號，因此極大地提高了集群網的服務功能。

（八）點對點微波通信技術分析

微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比，其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三，目前的微波產品對未來的發展是有保障的，對于運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發展。

（九）衛星通信技術分析

利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的環境下，利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案，經濟又可靠。

但是衛星通信畢竟是采用衛星作為通信平臺，其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產、生活使用是極為不經濟的；而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術綜合比較

目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數據接入，而UWB可實現近距離的超高速無線接入。

首先，從標準化程度上看，本報告所涉及的技術中，僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準，只是沒有統一的國際標準，其余的技術均已經完成標準化工作，并且都進行了試驗網建設和商業網建設。

從頻率上看，Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術、WMN技術屬于局域網無線接入技術，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集群通信屬于城域網接入技術，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛星通信、點對點微波則屬于廣域網技術，通常用于通信主干組網建設。

從傳輸速率上看，點對點微波和衛星通信屬于干線傳輸技術，不同的情況速率變化較大，而其余的技術均為接入技術，僅僅是3G技術接入速率最小，僅為384k，而其余技術均為幾十M甚至上百M的速率。

從調制技術上看，其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均采用最新的調制技術OFDM，其余的技術均未采用OFDM調制技術。

篇12

未來移動通信系統滿足用戶需求的關鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法,一是擴大可利用的頻率范圍,二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率,移動通信系統的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的,所以頻率過高并不利于移動通信。因而,更加有效的方法是提高頻譜利用率。

提高頻譜利用率有三類途徑,改進通信設備的傳輸技術,優化網絡、提高組網能力。目前廣泛采用這兩種途徑,但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。

目前國際上主要采用固定頻譜分配方式,一個頻段只分配給一個無線接入系統,不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用,其它無線接入系統不能占用該頻段。為提高頻譜利用率,可以將一些頻段分配給了多個系統,允許它們同時占有同一個頻段,甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段,允許任意系統占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統干擾問題,但由于頻譜的授權系統并不是在任何地區的任何時刻都使用頻率,其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統共享一個頻段,雖然優于獨占性的固定頻譜分配方式,但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制,一個系統占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統使用,從而導致了兩方面的問題。可見,如果僅僅是簡單地允許多個系統共享頻譜,而不避免系統間干擾,會制約頻譜利用率的提高,并且不能保證通信質量。

為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾,可以考慮采用動態頻譜分配方式。允許多個系統共享同一頻段,各系統只在需要通信時才能占有頻段,通信結束就釋放頻段,而且必須控制系統間干擾,后接入的系統不能影響其它已有系統的通信。為與現有通信系統兼容,分配頻段上授權系統有使用頻譜的最高優先級,只要不影響授權系統通信,租借系統與授權系統動態共享頻譜。這種動態的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上,當授權系統不使用所分配的頻率時,租借系統可以占用頻率,但當授權系統重新占用頻率時,租借系統必須及時地歸還頻率。

2.2信道狀態估計及其容量預測

信道估計的結果可用來計算信道容量,用于控制發送端的信號能量,可使用香農法則計算信道容量C,但在感知無線電系統中并不直接在發送端傳輸C的信息,而是量化C,一定的量化率用于反饋發送端,量化比率是預先確定的,所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說,無線系統的傳輸率是波動的,當其超出一定界限時,就會引起系統的不正常工作,這個界限決定了最大的傳輸比特率。

2.3功率控制和頻譜管理

2.3.1功率控制

在感知無線電通信系統中功率控制的實現以分布方式進行,以擴大系統工作范圍,提高接收機性能。控制發送端功率是感知無線電系統的關鍵技術之一。在多址接入的感知無線電信道環境中,主要采用協作機制方法,包括規則及協議和協作的Adhoc網絡兩方面內容。多用戶的感知無線電系統彼此協作工作,基于先進的頻譜管理功能,可以提高系統工作性能,支持更多用戶接入。

2.3.2動態頻譜管理

動態頻譜管理也稱為動態頻譜分配,具有實現系統頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統中,頻譜管理的算法可這樣描述:基于頻譜空穴和功率控制器的輸出,選擇一種調制方式以適應時變的無線傳輸環境,使系統工作在可靠傳輸的狀態下。系統工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。

2.4無線電知識描述語言

傳統的軟件無線電不能與網絡進行智能交流,因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關描述語言。在以軟件無線電為發展平臺的感知無線電研究中,研究表示無線系統知識、計劃和所需語言是關鍵技術,無線電知識描述語言(RKRL)應運而生,它表示了無線規則、系統配置、軟件模塊、網絡傳送、用戶需求、應用環境等知識。

二、感知無線電的概念

感知無線電技術用以實現動態頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜,通過探知無線環境中空閑頻譜資源,選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統通過采用感知無線電技術,實時跟蹤授權系統占用頻率狀況,隨時使用、釋放頻段,在保障授權系統通信前提下,與授權系統動態共享頻譜。采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術能適應無線環境頻譜使用狀況短期變化,高效利用頻譜,并且感知無線電技術不要求改造現有系統,對無線信道環境和用戶需求都將具有較好適應性。

感知無線電技術動態頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統數據傳輸適應信道傳輸能力的變化,通過提高數據傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統占用的頻譜適應無線環境頻譜使用狀況的變化,通過增加共享同一頻段的系統數、用戶數來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術,其思想的核心都是無線通信系統能自動地適應外界環境和自身需求的變化。

感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層,要求未來移動通信系統能檢測系統各層參數與狀態,如鏈路質量、網絡拓撲、業務負載、甚至用戶需求,并能適應這些變化。從通信端到端,在存在重疊覆蓋多種無線電通信環境下,要求移動設備能夠在異構網絡間切換,實現包括終端、網絡和業務在內的端到端重配置。這也就是所謂的認知網絡(CognitiveNetwork)。

參考文獻:

[1]何麗華,謝顯中,董雪濤,周通.感知無線電中的頻譜檢測技術[J].通信技術,2007,(05)

[2]王軍,李少謙.認知無線電:原理、技術與發展趨勢[J].中興通訊技術,2007,(03)

[3]譚學治,姜靖,孫洪劍.認知無線電的頻譜感知技術研究[J].信息安全與通信保密,2007,(03).

[4]劉元,彭端,陳楚.認知無線電的關鍵技術和應用研究[J].通信技術,2007,(07)

[5]江瑩,楊震.認知無線電的幾種頻譜感知方法研究[J].科技資訊,2007,(10)

篇13

    感知無線電技術用以實現動態頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜,通過探知無線環境中空閑頻譜資源,選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統通過采用感知無線電技術,實時跟蹤授權系統占用頻率狀況,隨時使用、釋放頻段,在保障授權系統通信前提下,與授權系統動態共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術能適應無線環境頻譜使用狀況短期變化,高效利用頻譜,并且感知無線電技術不要求改造現有系統,對無線信道環境和用戶需求都將具有較好適應性。

    感知無線電技術動態頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統數據傳輸適應信道傳輸能力的變化,通過提高數據傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統占用的頻譜適應無線環境頻譜使用狀況的變化,通過增加共享同一頻段的系統數、用戶數來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術,其思想的核心都是無線通信系統能自動地適應外界環境和自身需求的變化。

    感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層,要求未來移動通信系統能檢測系統各層參數與狀態,如鏈路質量、網絡拓撲、業務負載、甚至用戶需求,并能適應這些變化。從通信端到端,在存在重疊覆蓋多種無線電通信環境下,要求移動設備能夠在異構網絡間切換,實現包括終端、網絡和業務在內的端到端重配置。這也就是所謂的認知網絡(CognitiveNetwork)。

    二、感知無線電關鍵技術分析

    作為一種新的智能無線通信技術,感知無線電可以感知到周圍的環境特征,采用構建方法進行學習,通過相關描述語言與通信網絡智能交流,實時調整傳輸參數,使系統的無線規則與輸入的無線電激勵的變化相適應,以達到隨時隨地通信系統的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關協議和空間時間模式的設置。感知無線電系統的重構能力很重要,該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現的。重構功能是由軟件無線電實現,而感知無線電的其他任務是通過信號處理和機器學習的過程實現,其感知過程開始于無線電激勵的被動感應,以做出反應行為而終止,一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程,分別是無線傳輸場景分析、信道狀態估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理,它們的順序執行使感知無線電系統的感知功能得以實現。

    2.1感知無線電技術與動態頻譜分配

    未來移動通信系統滿足用戶需求的關鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法,一是擴大可利用的頻率范圍,二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率,移動通信系統的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的,所以頻率過高并不利于移動通信。因而,更加有效的方法是提高頻譜利用率。

    提高頻譜利用率有三類途徑,改進通信設備的傳輸技術,優化網絡、提高組網能力。目前廣泛采用這兩種途徑,但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。

    目前國際上主要采用固定頻譜分配方式,一個頻段只分配給一個無線接入系統,不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用,其它無線接入系統不能占用該頻段。為提高頻譜利用率,可以將一些頻段分配給了多個系統,允許它們同時占有同一個頻段,甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段,允許任意系統占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統干擾問題,但由于頻譜的授權系統并不是在任何地區的任何時刻都使用頻率,其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統共享一個頻段,雖然優于獨占性的固定頻譜分配方式,但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制,一個系統占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統使用,從而導致了兩方面的問題。可見,如果僅僅是簡單地允許多個系統共享頻譜,而不避免系統間干擾,會制約頻譜利用率的提高,并且不能保證通信質量。

    為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾,可以考慮采用動態頻譜分配方式。允許多個系統共享同一頻段,各系統只在需要通信時才能占有頻段,通信結束就釋放頻段,而且必須控制系統間干擾,后接入的系統不能影響其它已有系統的通信。為與現有通信系統兼容,分配頻段上授權系統有使用頻譜的最高優先級,只要不影響授權系統通信,租借系統與授權系統動態共享頻譜。這種動態的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上,當授權系統不使用所分配的頻率時,租借系統可以占用頻率,但當授權系統重新占用頻率時,租借系統必須及時地歸還頻率。

    2.2信道狀態估計及其容量預測

    信道估計的結果可用來計算信道容量,用于控制發送端的信號能量,可使用香農法則計算信道容量C,但在感知無線電系統中并不直接在發送端傳輸C的信息,而是量化C,一定的量化率用于反饋發送端,量化比率是預先確定的,所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說,無線系統的傳輸率是波動的,當其超出一定界限時,就會引起系統的不正常工作,這個界限決定了最大的傳輸比特率。

    2.3功率控制和頻譜管理

    2.3.1功率控制

    在感知無線電通信系統中功率控制的實現以分布方式進行,以擴大系統工作范圍,提高接收機性能。控制發送端功率是感知無線電系統的關鍵技術之一。在多址接入的感知無線電信道環境中,主要采用協作機制方法,包括規則及協議和協作的Adhoc網絡兩方面內容。多用戶的感知無線電系統彼此協作工作,基于先進的頻譜管理功能,可以提高系統工作性能,支持更多用戶接入。

    2.3.2動態頻譜管理

    動態頻譜管理也稱為動態頻譜分配,具有實現系統頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統中,頻譜管理的算法可這樣描述:基于頻譜空穴和功率控制器的輸出,選擇一種調制方式以適應時變的無線傳輸環境,使系統工作在可靠傳輸的狀態下。系統工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。公務員之家

    2.4無線電知識描述語言

    傳統的軟件無線電不能與網絡進行智能交流,因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關描述語言。在以軟件無線電為發展平臺的感知無線電研究中,研究表示無線系統知識、計劃和所需語言是關鍵技術,無線電知識描述語言(RKRL)應運而生,它表示了無線規則、系統配置、軟件模塊、網絡傳送、用戶需求、應用環境等知識。

    參考文獻:

    [1]何麗華,謝顯中,董雪濤,周通.感知無線電中的頻譜檢測技術[J].通信技術,2007,(05)

    [2]王軍,李少謙.認知無線電:原理、技術與發展趨勢[J].中興通訊技術,2007,(03)

    [3]譚學治,姜靖,孫洪劍.認知無線電的頻譜感知技術研究[J].信息安全與通信保密,2007,(03).