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無(wú)線通信技術(shù)范文1

McLTE無(wú)線通信技術(shù)不僅用了鏈路自適應(yīng)技術(shù)、小區(qū)間干擾抑制技術(shù)、MIMO、OFDMA等TD-LTE的重要技術(shù)，而且還采用了網(wǎng)絡(luò)安全管理技術(shù)和服務(wù)策略、空中接口數(shù)據(jù)鏈路模型等，這樣就保障了網(wǎng)絡(luò)的安全可靠以及網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音集群功能的高效性。McLTE無(wú)線通信技術(shù)具有支持專(zhuān)業(yè)集群業(yè)務(wù)、支持高速移動(dòng)、非視距傳輸、高保密性、高帶寬以及覆蓋范圍廣等優(yōu)勢(shì)，概括而言，主要包括以下幾點(diǎn)：

1.1性能高效

在20MHz帶寬下，McLTE無(wú)線通信技術(shù)能夠達(dá)到100Mbps的下行瞬間峰值以及50Mbps的上行瞬間峰值；移動(dòng)性能優(yōu)異，對(duì)于120km/h的高速移動(dòng)終端，仍然能提供高性能服務(wù)，對(duì)于120~350km/h的速度，則可保持蜂窩網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)性能；而且在系統(tǒng)容量、系統(tǒng)延遲以及集群調(diào)度指標(biāo)等方面，也比別的無(wú)線通信系統(tǒng)要更好。

1.2業(yè)務(wù)融合

McLTE無(wú)線通信技術(shù)有著高數(shù)據(jù)吞吐能力，可以給用戶提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集以及高清視頻服務(wù)等服務(wù)，而且可針對(duì)不同客戶需求，為其提供專(zhuān)業(yè)多媒體集群調(diào)度功能，從而使集群以及行業(yè)客戶語(yǔ)音等業(yè)務(wù)需求得到滿足。

1.3應(yīng)用靈活

McLTE無(wú)線通信技術(shù)運(yùn)用TDD時(shí)分雙工技術(shù)，可根據(jù)需求合理配置上下行時(shí)隙資源。可靈活配置3M/5M/10M/15M/20M的系統(tǒng)帶寬，優(yōu)化利用頻帶資源，并使頻譜利用率得到了大幅提高。McLTE無(wú)線通信技術(shù)采用QOS、GOS控制策略，確保存在突發(fā)事件時(shí)，仍然能夠通信正常，而且其具有較好的可擴(kuò)展性，組網(wǎng)靈活，城市聯(lián)網(wǎng)、單站通信等各種規(guī)模的組網(wǎng)模式都能支持。

1.4安全穩(wěn)定

McLTE無(wú)線通信技術(shù)的安全保密能力優(yōu)異，其采用硬件加密、數(shù)據(jù)加密、端到端語(yǔ)音加密以及無(wú)線空口加密等加密認(rèn)證措施，使網(wǎng)絡(luò)通信變得更為安全可靠。同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用的是冗余化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，HSS、核心網(wǎng)等一些關(guān)鍵網(wǎng)元的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和設(shè)計(jì)方式都運(yùn)用了N+1方式，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可靠性和安全性得到了保障。總之，通信車(chē)是傳統(tǒng)應(yīng)急通信系統(tǒng)最為重要的工作單元，而對(duì)于一些現(xiàn)場(chǎng)道路中斷、室內(nèi)以及窄巷等通信車(chē)不能駛?cè)氲那闆r，就不能夠把現(xiàn)場(chǎng)全部信息及時(shí)給指揮中心反饋，所以，將McLTE無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于應(yīng)急通信系統(tǒng)之中，對(duì)收集應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)信息以及及時(shí)聯(lián)絡(luò)指揮中心具有重要意義。

2結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線通信技術(shù)范文2

由于煤炭生產(chǎn)的施工環(huán)境比較復(fù)雜，井下人員較多，設(shè)備流動(dòng)性也較大，在生產(chǎn)操作中，常常采用多工種聯(lián)合流水作業(yè)的形式進(jìn)行煤礦開(kāi)采，這就要求需要大量的重型設(shè)備參與到煤礦生產(chǎn)中，無(wú)論是在設(shè)備運(yùn)輸中，還是在安裝、調(diào)試中，其都有較高的要求，若不注重煤炭井上井下的協(xié)同生產(chǎn)，則容易發(fā)生瓦斯爆炸等事故。然而，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，建立基于4G通信技術(shù)的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中，其不僅可以確保煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行，還可以完成緊急事故的處理，因此，煤礦4G無(wú)線通信移動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，具有十分重要的意義。

二、基于4G通信技術(shù)的煤礦無(wú)線通信系統(tǒng)

（一）無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)架構(gòu)

針對(duì)當(dāng)前煤礦生產(chǎn)對(duì)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的需求，利用4G中的TD-LTE通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高傳輸速率的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，建立信息化、自動(dòng)化、智能化于一體的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，打破當(dāng)前煤礦系統(tǒng)安全生產(chǎn)局面，將煤礦井下傳感器、視頻等各類(lèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)部署，有效解決信息孤島的問(wèn)題，確保煤礦安全生產(chǎn)，從而提高煤礦的生產(chǎn)效率。因此，建立基于分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)（TD-LTE）的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，由于基于4G通信技術(shù)的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)可以在頻譜帶寬20MHz下可以實(shí)現(xiàn)上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s，100Mb/s，其接入時(shí)延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系統(tǒng)與3G無(wú)線通信系統(tǒng)的對(duì)比，因此，采用TD-LTE無(wú)線通信技術(shù)不僅可以滿足語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)傳輸，也可以有效避免數(shù)據(jù)丟包、延時(shí)等問(wèn)題。下面對(duì)基于4G通信技術(shù)的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析：1.基于TD-LTE通信技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)。TD-TLE煤礦無(wú)線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)主要由基站、接入網(wǎng)關(guān)、BRAS及核心網(wǎng)通信構(gòu)成，其中，核心網(wǎng)網(wǎng)元可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)傳輸及集群呼叫功能，其主要通過(guò)IMS+EPC+DSS集群模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術(shù)的基站通信系統(tǒng)。將Femto/Pico基站應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)建設(shè)中，增強(qiáng)區(qū)域的覆蓋范圍，通過(guò)自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一接入到安全網(wǎng)關(guān)中，采用IPSEC的方式，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸安全。當(dāng)基站通過(guò)提供WLANAP來(lái)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)過(guò)程中[5]，其也可以通過(guò)PDG直接接入網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了確保提高高質(zhì)量、高傳輸速率的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)，則可以通過(guò)直接接入3GPP核心網(wǎng)來(lái)滿足不同的產(chǎn)品需求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)活動(dòng)，建立以SmallCell為基站的網(wǎng)管系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)下層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與上層網(wǎng)管系統(tǒng)的對(duì)接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網(wǎng)[6]。在系統(tǒng)中設(shè)置核心網(wǎng)，其主要作用是提供用戶連接、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)承載等功能，分析該系統(tǒng)的核心網(wǎng)系統(tǒng)AXUNiEPC-5[7]，其主要依托電信級(jí)EPC核心網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元MME、PGW等功能融為一體的模式，該核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公、遙感業(yè)務(wù)、監(jiān)視控制及電子商務(wù)等基本業(yè)務(wù)，其可以為用戶提供安全可靠的LTE接入。另外，核心網(wǎng)系統(tǒng)還利應(yīng)用了IMS系統(tǒng)，其是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，其不僅可以滿足多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求，還可以實(shí)現(xiàn)LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且DSS核心網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)LTE的集群呼叫功能，DSS與EPC相比，其都采用了ATCA架構(gòu)，并且都可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化的核心網(wǎng)。4.建立綜合應(yīng)用無(wú)線通信系統(tǒng)平臺(tái)。利用分布式高性能計(jì)算機(jī)框架架構(gòu)來(lái)建立一個(gè)安全、可靠、統(tǒng)一的綜合應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)，為了構(gòu)建靈活、適用強(qiáng)的處理平臺(tái)，應(yīng)在軟件處理平臺(tái)基礎(chǔ)上增加分析處理數(shù)據(jù)的專(zhuān)用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和終端的基站系統(tǒng)[8]，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、視頻及語(yǔ)音等各類(lèi)業(yè)務(wù)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及應(yīng)用接口，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的應(yīng)用系統(tǒng)。

（二）無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)功能概述

1.調(diào)度功能。調(diào)度系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要通信手段，生產(chǎn)調(diào)度員通過(guò)利用調(diào)度功能來(lái)統(tǒng)籌調(diào)度所有資源，并對(duì)煤礦生產(chǎn)中各種突發(fā)狀況進(jìn)行處理，以保證煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行。調(diào)度功能主要包括生產(chǎn)進(jìn)程管理、煤礦生產(chǎn)流程整合及資源分配等功能。2.語(yǔ)音業(yè)務(wù)。其主要包括以下幾種業(yè)務(wù)：第一，移動(dòng)電話，其可以提供語(yǔ)音通信功能；第二，緊急呼叫業(yè)務(wù)，當(dāng)煤礦井下的集群用戶發(fā)起緊急呼叫，呼叫中心將會(huì)做出答復(fù)，其類(lèi)似與電話業(yè)務(wù)，具有簡(jiǎn)單方便、快速的特點(diǎn)；第三，主叫號(hào)碼識(shí)別顯示業(yè)務(wù)，其主要功能是提供主叫用戶號(hào)碼給被叫用戶。3.集群通信。為了實(shí)現(xiàn)用戶之間的通信，利用無(wú)線集群通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息共享功能，與公眾無(wú)線移動(dòng)通信相比，無(wú)線集群通信系統(tǒng)不僅可以提供系統(tǒng)內(nèi)部的全呼、組呼之外，還可以提高雙向通話功能，通過(guò)建立優(yōu)先等級(jí)呼叫和緊急呼叫功能，以滿足煤礦生產(chǎn)安全部門(mén)指揮調(diào)度的需求。4.增殖數(shù)據(jù)服務(wù)。在增殖數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，主要包括提供視頻通話、物聯(lián)網(wǎng)接入、手機(jī)終端定位、多種數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，其中，對(duì)于視頻通話，通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行無(wú)線視頻業(yè)務(wù)，以便于井上工作人員的判斷和決策；數(shù)據(jù)網(wǎng)接入，通過(guò)利用3G通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)終端及無(wú)線傳感器等接口的采集，并利用物聯(lián)網(wǎng)提供終端接入；手機(jī)終端定位，即利用4G無(wú)線通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話及礦用無(wú)線通信手機(jī)終端定位，即通過(guò)操作人員攜帶的手機(jī)與基站之間的信號(hào)傳輸來(lái)獲得操作人員在井下的信息，這樣地面上的工作人員則可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)了解井下工作人員的信息，其可以確保煤礦井下的安全生產(chǎn)，同時(shí)也可以提供實(shí)時(shí)信息；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了滿足煤礦井下多種業(yè)務(wù)對(duì)寬帶的需求，實(shí)現(xiàn)高速分組無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并通過(guò)智能手機(jī)綁定內(nèi)部系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息、視頻監(jiān)控及安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，將綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示功能，當(dāng)煤礦井下出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)將會(huì)提供自動(dòng)報(bào)警提示功能。

三、結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線通信技術(shù)范文3

跟有線通信技術(shù)相比，無(wú)線通信技術(shù)具有以下顯著特點(diǎn)：（1）無(wú)線通信技術(shù)具有較好的移動(dòng)性，無(wú)論何時(shí)何地，只要在通信區(qū)域內(nèi)都可以訪問(wèn)信息。（2）無(wú)線通信技術(shù)的安裝更加快速便捷和靈活，避免了穿墻及挖溝布線的繁雜工作，還可以遍布各個(gè)區(qū)域。（3）無(wú)線通信技術(shù)的投資較低，盡管初始投資較高，但是避免了布線和線路維護(hù)費(fèi)用。（4）無(wú)線通信技術(shù)具有較高的升級(jí)擴(kuò)展能力，通過(guò)組成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)非常容易。（5）從性能上來(lái)看，無(wú)線通信技術(shù)所傳輸?shù)男畔⒘亢鸵蕴W(wǎng)持平，但是其傳輸?shù)乃俾士梢赃_(dá)到54Mbit/s，還可以采取不同的傳輸速率以適應(yīng)不同的環(huán)境，使得其完全能夠滿足國(guó)際大電網(wǎng)提出的關(guān)于變電站自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率的要求。（6）從誤碼率方面來(lái)看，以太網(wǎng)技術(shù)在所有通信方式中的誤碼率最低，現(xiàn)場(chǎng)總線的誤碼率最高。而我國(guó)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用了大量的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，表明其通信技術(shù)是可靠的；而無(wú)線通信技術(shù)的誤碼率和現(xiàn)場(chǎng)總線相當(dāng)，所以無(wú)線通信技術(shù)完全可以應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，只要存在相對(duì)完善的檢查誤碼重發(fā)機(jī)制。（7）從價(jià)格方面來(lái)看，在現(xiàn)實(shí)生活和工程實(shí)踐中，無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大，設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)量逐漸增加，制造成本將會(huì)逐漸下降，價(jià)格也肯定會(huì)越來(lái)越低。

2無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中時(shí)要重點(diǎn)考慮如何在強(qiáng)電磁場(chǎng)的環(huán)境中確保系統(tǒng)能夠正常進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，即保證通信的可靠和安全是首要問(wèn)題。

2.1確保可靠性的措施（1）提高處理差錯(cuò)的能力，降低傳輸過(guò)程中的誤碼率，進(jìn)而提高可靠性。具體可以采取剔除原始誤碼、處理丟失的數(shù)據(jù)包以及前向糾錯(cuò)技術(shù)等。（2）改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)傳輸可靠性。具體可以通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：①使用糾錯(cuò)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤立刻重發(fā)，以提高軟件的可靠性；①不放過(guò)每一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)，以提高硬件的可靠性；③選擇網(wǎng)絡(luò)連接方式時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況，以確保網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠；④對(duì)于一些關(guān)鍵設(shè)備，可以采取冗余設(shè)計(jì)等。

2.2確保安全性的措施安全性主要從保密性和訪問(wèn)控制兩個(gè)角度進(jìn)行。可以采取以下措施來(lái)確保無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的安全：（1）采取調(diào)頻和擴(kuò)頻技術(shù)，使得盜聽(tīng)者無(wú)法接受有用數(shù)據(jù)；（2）采取嚴(yán)密的認(rèn)證方式，避免非法用戶進(jìn)入；（3）附加設(shè)置第三方加密技術(shù)，即使盜聽(tīng)了也無(wú)法理解數(shù)據(jù)等。

3結(jié)語(yǔ)

無(wú)線通信技術(shù)范文4

關(guān)鍵詞：無(wú)線通信；低功耗；休眠喚醒；智能硬件

主流的短距離無(wú)線通信技術(shù)包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)、以及運(yùn)行于ISM頻段的2.4GHz射頻（RF）與433MHz的RF頻段；這些無(wú)線通信技術(shù)各具優(yōu)缺點(diǎn)，但是有一個(gè)共同的特點(diǎn)，既短距離無(wú)線通信部件工作時(shí)的功耗相對(duì)可穿戴設(shè)備、智能家居等智能硬件的其他部件的功耗來(lái)說(shuō)是耗能最大的部分，一般來(lái)說(shuō)短距離無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射功率在20mAh上下，而智能硬件特別是可穿戴設(shè)備等除了無(wú)線通信電路外的其他電路的總功耗占比很小，也說(shuō)是無(wú)線通信電路在正常工作下占用了很大的功耗。無(wú)線通信距離與發(fā)射功率息息相關(guān)，若是為了降低功耗而把發(fā)射功率降低則影響到通信距離與通信可靠性；然而在智能硬件中一般是傳感量的采集與上報(bào)，都采用定時(shí)上報(bào)方式，也就是系統(tǒng)大部分時(shí)間是工作在空閑狀態(tài)，故每次數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)都是很短時(shí)間內(nèi)完成，如果能將設(shè)備在等待時(shí)間里將無(wú)線通信部分的功耗節(jié)省下來(lái)，將大大降低智能設(shè)備的功耗。基于上述問(wèn)題首先對(duì)智能硬件中的短距離無(wú)線通信電路的功耗進(jìn)行分析與介紹，并給出現(xiàn)有技術(shù)中常用休眠方法，提出一種分時(shí)可中斷休眠的處理方法，最后通過(guò)實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用驗(yàn)證了該方法的可行性。

1功耗分析

如圖1所示為智能硬件的系統(tǒng)組成框圖，包括了傳感數(shù)據(jù)采集（傳感器）電路、主控電路、控制輸出電路、短距無(wú)線通信電路等，一般講由主控制電路定時(shí)去采集傳感器數(shù)據(jù)，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)分析后，通過(guò)控制輸出電路控制燈光、微型電機(jī)等設(shè)備，或者通過(guò)無(wú)線的方式上報(bào)所集的數(shù)據(jù)；因此可以將上述電路按使用時(shí)間分為長(zhǎng)期使用、定時(shí)使用、按需使用三種，以上智能電路模塊中，主控電路可歸為長(zhǎng)期使用的電路，參數(shù)采集電路歸為定時(shí)使用電路，而短距離無(wú)線通信電路與輸出控制電路則歸為按需使用。下面通過(guò)表1所列的數(shù)據(jù)，對(duì)在智能硬件中使用較多的幾款主流微型控制器與短距離無(wú)線通信芯片的功耗數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)對(duì)比可知，采用BlueTooth通信技術(shù)的系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)消耗的電流近10mA，若是采用Zigbee通信技術(shù)的系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)微控制器與無(wú)線通信消耗的電流則達(dá)到20mA以上；若采用WiFi通信技術(shù)的通信系統(tǒng)則消耗的電流更高，通常達(dá)到百毫安級(jí)；因此在智能硬件系統(tǒng)別是智能穿戴設(shè)備中，其電池容量普遍是在1000mAh以下的，即使以1000mah的電池供電，在無(wú)功耗處理的連續(xù)工作狀下，可供藍(lán)牙系統(tǒng)使用100小時(shí)，可供zigbee系統(tǒng)50小時(shí)，而可穿戴設(shè)備要求續(xù)航時(shí)間達(dá)到數(shù)天以上甚至是數(shù)月之久，顯然無(wú)法讓上述耗電電路一直工作。在智能硬件中無(wú)線通信電路成為設(shè)備能量消耗的核心，通常講在無(wú)線通信距離無(wú)法改變的情況下，僅通過(guò)選擇低功耗器件來(lái)降低硬件待機(jī)消耗[1]是無(wú)法根本解決，因此需要在軟件技術(shù)層面加以進(jìn)一步優(yōu)化功耗來(lái)解決。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)無(wú)線通信電路功耗處理的軟件方法分為兩種，一種是在MAC層上通過(guò)協(xié)議[2]上的優(yōu)化來(lái)改善功耗，如通過(guò)CSMA載波監(jiān)聽(tīng)防止通信過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)與通信碰撞，或者減小通信包的冗余來(lái)減小能耗，受限于協(xié)議基本架構(gòu)的不可變性，這種通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上進(jìn)行優(yōu)化而降低功耗的收效甚微。另一種方法是利用嵌入式系統(tǒng)的功率控制技術(shù)，這種方式當(dāng)前最常用的方式是定時(shí)周期性休眠與喚醒策略[3]，如圖2。周期性休眠喚醒圖在一個(gè)工作周期T時(shí)間內(nèi)T0是深度睡眠時(shí)區(qū)，其占據(jù)整個(gè)工作周期T的80%以上，期間工作電流降低到微安級(jí)，待定時(shí)間到達(dá)后，喚醒系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理上報(bào)等工作，這個(gè)工作時(shí)間T1極短，但是工作電流達(dá)到數(shù)十毫安，待數(shù)據(jù)處理完畢，進(jìn)入短暫的空閑時(shí)間T2后，系統(tǒng)重新進(jìn)入低功耗的深度睡眠狀態(tài)。這種低功耗處理方式可以較好的處理具有一定時(shí)間周期的數(shù)據(jù)采集與上報(bào)系統(tǒng)中的功耗[4]，這種系統(tǒng)一般是單向無(wú)線通信的工作系統(tǒng)，但是隨著用戶需求的增加以及技術(shù)發(fā)展，當(dāng)今的可穿戴設(shè)備如應(yīng)用于智能鞋服中的可戴設(shè)備即要求續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)又要求可以雙向?qū)崟r(shí)無(wú)線通信，對(duì)于需要雙向無(wú)線通信的工作模式且對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)而言，周期性休眠喚醒方法顯然無(wú)法勝任更低功耗的處理要求。針對(duì)上述低功耗處理存在的問(wèn)題，本文提出可中斷休眠喚醒方法，智能設(shè)備可以根據(jù)當(dāng)前的硬件狀態(tài)選擇休眠的狀態(tài)，如一個(gè)穿戴在正在運(yùn)動(dòng)的人身體上的智能硬件，此時(shí)可根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)啟動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與上報(bào)的雙向通信模式，若是靜止則進(jìn)入休眠狀態(tài)，若是長(zhǎng)期靜止則進(jìn)入深度休眠，而設(shè)備可以隨時(shí)由一個(gè)外部事件激活或喚醒。

2可中斷休眠喚醒

可中斷休眠喚醒與周期性的休眠喚醒具有明顯的不同，其中周期性的休眠喚醒采用定時(shí)休眠與定時(shí)喚醒的方式，其時(shí)間相對(duì)固定，對(duì)于需要雙向人機(jī)交互的系統(tǒng)而言，其顯得極不便利。而可中斷休眠喚醒可通過(guò)外部事件來(lái)臨時(shí)將設(shè)備從休眠狀態(tài)中喚醒，外部事件可以是運(yùn)動(dòng)信息、無(wú)線激活信號(hào)、機(jī)械觸發(fā)也可是外部自然的因素等。可穿戴設(shè)備集成傳感器、無(wú)線通信電路等硬件電路，由于體積限制只能采用小容量電池，其佩帶在人體身上，與人的交互頻繁密切，即使采用低功耗器件，若是長(zhǎng)時(shí)間工作，電能也將在數(shù)小時(shí)內(nèi)耗完，故可穿戴設(shè)備對(duì)低功耗處理要求更為嚴(yán)格，因此低功耗處理除了選用低功耗器件外，使用可中斷休眠喚醒的方式對(duì)于智能硬件尤其是智能穿戴設(shè)備而言尤為重要，如圖3可中斷休眠時(shí)序圖，T1、T6是設(shè)備處于工作中的耗能情況，T2時(shí)間是設(shè)備完成一次處理后將無(wú)線通信電路、傳感器電路關(guān)閉使其進(jìn)入淺睡眠狀態(tài)；T0、T3、T5是設(shè)備進(jìn)入深度睡眠的狀態(tài)；從圖3中可以看出設(shè)備只要空閑就進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)用戶需要使用設(shè)備時(shí)可以通過(guò)喚醒電路隨時(shí)喚醒，如進(jìn)入充電模式時(shí)可在T3時(shí)刻喚醒設(shè)備進(jìn)入淺睡眠狀態(tài)；或者在任意時(shí)刻通過(guò)運(yùn)動(dòng)或者無(wú)線的方式喚醒設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)。這種中斷喚醒方式使得設(shè)備絕大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，用戶可以按需的方式激活設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)雙向無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)靈活人機(jī)交互與控制，同時(shí)做到更省電；如圖4可中斷休眠喚醒狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可將穿戴設(shè)備分的工作狀態(tài)歸為工作狀態(tài)L0、淺休眠狀態(tài)L1、深度休眠狀態(tài)L2等三個(gè)等級(jí)。其中設(shè)備處于工作狀態(tài)L0時(shí)，為設(shè)備工作狀態(tài)其最耗電，此時(shí)無(wú)線電路開(kāi)啟可以正常通信；處理完數(shù)據(jù)可穿戴設(shè)備可以通過(guò)休眠處理進(jìn)入低功耗的L1狀態(tài)，此時(shí)設(shè)備上大部分的外設(shè)都處于關(guān)閉狀，如無(wú)線通信模塊，此時(shí)設(shè)備功耗下降到數(shù)毫安內(nèi)；在工作狀態(tài)L0時(shí)，用戶也可以強(qiáng)制讓設(shè)備進(jìn)入L2深度休眠狀態(tài)，此時(shí)外設(shè)全關(guān)斷，MCU處于深度休眠狀態(tài)，此時(shí)電流下降到幾十微安以?xún)?nèi)；若長(zhǎng)時(shí)間處于淺休眠L1狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入L2狀態(tài)；此時(shí)可通外部喚醒事件將設(shè)備從L1、L2狀態(tài)快速喚醒至L0狀態(tài)。

3低功耗軟件設(shè)計(jì)

可中斷休眠喚醒方法在軟件處理上通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，并判斷當(dāng)前設(shè)備所處的狀態(tài)，針對(duì)不同的狀態(tài)，采用不同的低功耗處理方法；如圖5是軟件處理程圖，智能設(shè)備在完成數(shù)據(jù)處理與上報(bào)等交互工作后，將關(guān)閉無(wú)線通信電路進(jìn)入淺睡眠狀態(tài)，此時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)功能等待外部的觸發(fā)，若長(zhǎng)時(shí)間無(wú)其他操作或者喚醒事件，智能設(shè)備則進(jìn)入深度休眠狀態(tài)的超低功耗狀態(tài)；而處于淺休睡眠與深度休眠狀態(tài)下的設(shè)備均可以由外界喚醒信號(hào)喚醒進(jìn)入到正常的工作狀態(tài)。

4實(shí)驗(yàn)分析

本文中所采用的中斷休眠喚醒方法，已經(jīng)應(yīng)用于一款無(wú)線雙向控制的智能穿戴設(shè)備中，其硬件環(huán)境如下，主控芯片STM8S003，2.4G無(wú)線通信芯片XN297L，電池800mAh，用戶一天累計(jì)使用該設(shè)備工作使用1小時(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)得到結(jié)果如表2。T3T5T6T2T4T1時(shí)間：t電流：mAT0圖3可中斷休眠時(shí)間圖休眠1休眠3休眠2喚醒喚醒喚醒深休眠L2淺休眠L1工作L0圖4可中斷休眠喚醒狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖喚醒喚醒是否數(shù)據(jù)處理關(guān)無(wú)線電路等進(jìn)入淺睡眠由表2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出，設(shè)備分別工作在定時(shí)休眠與可中斷休眠模式下無(wú)論是工作電流還是休眠電流都相差不大，可以認(rèn)為是由電流表讀數(shù)跳動(dòng)造成誤差，因此可以認(rèn)為它們的工作電流與休眠電流是相同的。通過(guò)計(jì)算可得可中斷休眠方式除了工作1小時(shí)外，期間沒(méi)有收到喚醒后全在休眠。而定時(shí)休眠除了工作的1小時(shí)外，在24小時(shí)里又累積工作了2.1小時(shí)，因此以800mAh容量的電池計(jì)算，采用定時(shí)休眠的方法每天耗電68.8mAH，可以續(xù)航11.7天。而采用可中斷休眠的方法每天耗電23.9mAH，可以續(xù)航33天的時(shí)間。若是定時(shí)休眠的方法想延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)長(zhǎng)，則需要增長(zhǎng)定時(shí)周期，這勢(shì)必造成用戶體驗(yàn)性變差。可見(jiàn)采用可中斷休眠的方法在長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)方面具有定時(shí)休眠方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

5結(jié)論

本文重點(diǎn)介紹集成無(wú)線通信技術(shù)的智能硬件的休眠喚醒方法，通過(guò)分析現(xiàn)有的定時(shí)休眠喚醒技術(shù)的特點(diǎn)，提出了可中斷的休眠喚醒方法，并通過(guò)產(chǎn)品驗(yàn)證了可中斷的休眠喚醒方法在智能硬件尤其是可穿戴設(shè)備中可大幅提高電池續(xù)航的時(shí)間，同時(shí)在可中斷休眠的過(guò)程中并沒(méi)有影響用戶對(duì)設(shè)備的控制，在不降低用戶體驗(yàn)的前提下使產(chǎn)品整體功耗下降。

作者:林志堂 郭昌堅(jiān) 張朋濤 單位:廣州市天舟通信技術(shù)有限公司

參考文獻(xiàn)

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無(wú)線通信技術(shù)范文5

【關(guān)鍵詞】地鐵；無(wú)線通信；技術(shù)研究

一、地鐵無(wú)線通信系統(tǒng)存在的問(wèn)題

針對(duì)地鐵運(yùn)作環(huán)境，要求不同種類(lèi)的通信信號(hào)不受約束的進(jìn)入該環(huán)境的情況是不能出現(xiàn)的，這樣產(chǎn)生的后果是信號(hào)之間會(huì)相互干擾，使得地鐵通信信號(hào)受之影響；針對(duì)運(yùn)行設(shè)備。要求不同類(lèi)型的信號(hào)不受約束的傳播情況是不能出現(xiàn)的，如移動(dòng)、聯(lián)通等信號(hào)；因此，針對(duì)上述所提出的要求，需借助無(wú)線設(shè)備和相應(yīng)技術(shù)，設(shè)計(jì)之后再使用，此外，因不同種類(lèi)的設(shè)備頻帶與系統(tǒng)的要求不相符，因此，信息泄露的情況時(shí)常發(fā)生，安全問(wèn)題容易出現(xiàn)；最關(guān)鍵的問(wèn)題是信號(hào)輸送容易產(chǎn)生沖突，原因是其在輸送過(guò)程中，功率受到不同程度的影響；上述問(wèn)題的存在，需要我們對(duì)技術(shù)進(jìn)行革新并使用，提升技術(shù)能力，推廣新技術(shù)的使用，確保地鐵運(yùn)行的安全及信息的安全。

二、地鐵無(wú)線通信技術(shù)類(lèi)型

1、TETRA技術(shù)。TETRA技術(shù)具備的作用是統(tǒng)一調(diào)度、信息輸送等，具有的特點(diǎn)是開(kāi)放性強(qiáng)；該技術(shù)被普遍運(yùn)用在無(wú)線通信領(lǐng)域。

2、3G技術(shù)。3G技術(shù)是由移動(dòng)公司提出來(lái)的，是該公司第三代信息技術(shù)，它可以在2OMHz頻譜的環(huán)境下，給予50Mbit／s-100Mbit／s的輸送速度，從某種程度上，能夠提升具體區(qū)域的性能，增大區(qū)域容量；能夠避免系統(tǒng)遲緩的情況出現(xiàn)，還能夠?yàn)椴糠忠苿?dòng)使用者給予120kbit／s的接入；此外，該技術(shù)還具有很強(qiáng)的兼容性，可兼容成對(duì)的頻譜，也可兼容非成對(duì)的頻譜，還能與1．25～20MHz之間不同種類(lèi)的帶寬進(jìn)行匹配。

3、WiMAX技術(shù)。WiMAX技術(shù)創(chuàng)建的基礎(chǔ)是IEEE802．16、ETsIHiper；wiMAN無(wú)線局域網(wǎng)的操作不受有無(wú)執(zhí)照頻段的影響，此外，它還能夠?yàn)橹付▍^(qū)域給予50km的寬帶，實(shí)現(xiàn)無(wú)線匹配，然而需引起重視的，這個(gè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)還存在一些問(wèn)題，有待解決，技術(shù)攻關(guān)工作進(jìn)展比較慢。

4、WLAN技術(shù)。IEEE802．11被視為是WLAN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)包含三種不同的種類(lèi)，分別是IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g，802.11a標(biāo)準(zhǔn)是已在辦公室、家庭、賓館、機(jī)場(chǎng)等眾多場(chǎng)合，得到廣泛應(yīng)用的802.11b無(wú)線聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)。它工作在5GHzU-NII頻帶，物理層速率可達(dá)54Mb/s，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；支持語(yǔ)音數(shù)據(jù)圖像業(yè)務(wù)；一個(gè)扇區(qū)可接入多個(gè)用戶，每個(gè)用戶，可帶多個(gè)用戶終端。802.11b采用2.4GHz直接序列擴(kuò)頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mb/s，無(wú)須直線傳播。動(dòng)態(tài)速率轉(zhuǎn)換當(dāng)射頻情況變差時(shí)，可將數(shù)據(jù)傳輸速率，降低為5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。使用范圍支持的范圍是在室外為300米，在辦公環(huán)境中最長(zhǎng)為100米。802.11b使用與以太網(wǎng)類(lèi)似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認(rèn)，來(lái)提供可靠的數(shù)據(jù)傳送，和網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效使用。最新混合標(biāo)準(zhǔn)802.11g。隨著無(wú)線IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)始深入人心，各IC制造商開(kāi)始尋求，為以太網(wǎng)平臺(tái)提供更為快速的協(xié)議和配置。

5、Mesh技術(shù)。該技術(shù)被視為是無(wú)線的多跳網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，此外，它還是通信協(xié)同不可缺少的一部分，具有的特點(diǎn)是體積小，容易攜帶；該技術(shù)還有其他技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，也即無(wú)單點(diǎn)故障；還具有支持高速傳輸、組網(wǎng)，融合性能優(yōu)等特點(diǎn)，伴隨技術(shù)水平的提高，該技術(shù)被視為是目前最受關(guān)注的通信技術(shù)，需引起足夠重視的是，該技術(shù)能夠確保安全，被使用的比較多。

三、無(wú)線組網(wǎng)

1、裂縫波導(dǎo)。裂縫波導(dǎo)網(wǎng)的組成成分大體是鋁質(zhì)矩形管，通常矩形管是空心的，而信息網(wǎng)的移動(dòng)站組成部分有：1、車(chē)載電腦、2、無(wú)線電臺(tái)，3、信號(hào)采集卡，4、信號(hào)接收器等，信號(hào)傳輸?shù)姆绞竭€是借助控制室、車(chē)載電腦等向制定區(qū)域發(fā)射并接受信號(hào)。

2、無(wú)線電臺(tái)。無(wú)線電臺(tái)組網(wǎng)的方法是在每?jī)烧敬钌弦桓饫|，并將上下行隧道形成一個(gè)光環(huán)網(wǎng)，且要求光環(huán)網(wǎng)必須是封閉的；接著將網(wǎng)、交換機(jī)及隧道點(diǎn)連接起來(lái)；一旦控制室發(fā)射數(shù)據(jù)后，此時(shí)骨干網(wǎng)便會(huì)產(chǎn)生作用，傳送這些數(shù)據(jù)到子系統(tǒng)中，接著，由交換機(jī)處理后，再傳輸?shù)剿淼绤^(qū)域的交換機(jī)上，最后，再由交換機(jī)發(fā)出信息至全部AP上，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

四、結(jié)語(yǔ)

首先簡(jiǎn)單描述了無(wú)線通信技術(shù)，在此過(guò)程中，我們更加清楚地知道該技術(shù)在地鐵運(yùn)行中產(chǎn)生的作用，借助該技術(shù)，能夠很好地實(shí)現(xiàn)通信功能，還能夠達(dá)到列車(chē)在特殊環(huán)境下的數(shù)據(jù)輸送要求，不過(guò)，在不同環(huán)境下，不一樣的無(wú)線通信，連接方式也是不一樣的，因此，針對(duì)不同區(qū)域、不同外界環(huán)境和設(shè)備要求，來(lái)?yè)袢》弦蟮墓?yīng)廠家，確保列車(chē)行駛和通信的安全。

參考文獻(xiàn)

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無(wú)線通信技術(shù)范文6

1.第三代通信移動(dòng)技術(shù)。第三代通信移動(dòng)技術(shù)就是我們平時(shí)用的3G技術(shù)。3G技術(shù)特點(diǎn)是能夠提供高速傳輸速率和豐富多樣的移動(dòng)多媒體服務(wù)。3G技術(shù)我們平常生活不可缺少的一部分,也是最廣泛應(yīng)用的當(dāng)今社會(huì)的主流。3G技術(shù)覆蓋到手機(jī),電腦,平板等多種通訊設(shè)備上。我國(guó)的3G技術(shù)也相當(dāng)成熟,已涉及到多個(gè)領(lǐng)域。如今有了4G技術(shù),速度更快,傳輸數(shù)據(jù)更方便,上網(wǎng)更便捷。

2.藍(lán)牙。藍(lán)牙的波段為2400-2483.5MHz。藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),是一種短距離無(wú)線通訊技術(shù)。藍(lán)牙在短距離范圍內(nèi),能與電腦,手機(jī),平板電腦,耳機(jī)等多種設(shè)備之間進(jìn)行信息交流和交換。支持一對(duì)一和一對(duì)多的通信。現(xiàn)在社會(huì)新產(chǎn)品藍(lán)牙耳機(jī)是無(wú)線通信技術(shù)的成熟產(chǎn)品。

3.WIFI。WLAN技術(shù),是一種寬帶無(wú)線通信技術(shù)。全名為無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò),英文WirelessLocalAreaNetworks。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)取代了以往以物理線纜組建的運(yùn)行通路,和傳統(tǒng)有線通信的組建,拆裝,布局和重建等方面出現(xiàn)的困難。現(xiàn)普遍與辦公室,會(huì)議室,各個(gè)公共場(chǎng)所。4.UWB。UWB(Ultra-Wideband)超寬帶技術(shù)是無(wú)載波通信技術(shù),是用納秒至微微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。UWB有接受和發(fā)射數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。而且他的穿透性很強(qiáng),在復(fù)雜的室內(nèi)和地下場(chǎng)所中應(yīng)用的廣泛。使用也很便捷,給我們生活帶來(lái)了很多方便。

5.數(shù)字通信技術(shù)。數(shù)字通信技術(shù)是用數(shù)字信號(hào)作為載體來(lái)傳輸信息的通信方式。他的信號(hào)傳播趨于穩(wěn)定,不受其他信號(hào)的干擾。能傳播語(yǔ)音,圖片等多媒體傳輸功能。并能設(shè)置密碼,加強(qiáng)保密性。因此我們使用時(shí)不必?fù)?dān)心太多,放心使用就行。

二、無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用