無線電技術論文范文

導語：如何才能寫好一篇無線電技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

認知無線電用戶必須不能干擾首要用戶（頻譜授權用戶）的正常工作，要保證首要用戶的可靠性通信，同時也要保證認知無線電用戶通信的可靠性，這就需要認知無線電控制發射功率，同時具有靈敏的頻譜空穴檢測能力和快速切換頻段的能力。通信的高可靠性是認知無線電要實現的另一個目標。認知無線電這些特點有利于頻譜資源智能、高效、充分的利用，也是其區別于其他無線電技術的重要特征。

二、認知無線電與寬帶無線通信系統的融合

認知無線電的關鍵技術有：頻譜監測技術，自適應頻譜資源分配技術、自適應調制解調技術等。寬帶無線技術主要有正交頻分復用技術（OFDM）、多輸入多輸出技術(MIMO)、HARQ技術和AMC技術等。認知無線電與寬帶無線通信系統的融合最主要的就是自適應頻譜資源分配技術和正交頻分復用技術結合、并輔以其它相關技術。OFDM系統是目前公認的比較容易實現頻譜資源控制的傳輸方式。該調制方式可以通過頻率的組合或裁剪實現頻譜資源的充分利用，其與自適應技術相結合，除了在傳統的時間域上自適應外，還更容易利用多載波的頻率域，可以靈活控制和分配頻譜、時間、功率等資源，在結合MIMO系統的空間資源，根據用戶在不同的位置的不同傳輸條件，感知環境并且適應環境，并不斷地跟蹤環境的變化，以合理利用資源、提高系統容量。自適應頻譜資源分配的關鍵技術主要有:載波分配技術、子載波功率控制技術、多天線層資源分配算法和復合自適應傳輸技術。

(1)載波分配技術。CR具有感知無線環境的能力。子載波分配就是根據用戶的業務和服務質量要求，分配一定數量的頻率資源。檢測到的寬帶資源是不確定的，隨時間、空間、移動速度等變化。OFDM系統具有裁剪功能，通過子載波的分配，即在頻段內對于用戶來說，信干噪比(SINR)較高的不規律和不連續子載波的頻譜資源進行整合，按照一定的公平原則將頻譜資源分配給不同的用戶，確定每個子載波傳輸的比特數量，選取相應的調制方式，實現資源的合理分配和利用。

(2)子載波功率控制技術。由于分配給用戶的功率和子載波數一般是成比例的，功率控制算法在經典的“注水”算法的基礎上，有一系列的派生算法。這些算法追求的是功率控制的完備性和收斂性，既要不造成干擾又要使認知無線電有較好的通過率，且達到實時性的要求。事實上功率控制算法和子載波分配算法是密不可分的。這是因為在判斷某子載波是否可以使用時，就要對現狀(空間距離、衰落)做出判斷，同時還需要計算出可分配的功率大小，對于一個用戶如果速率一定，如子載波數目增加所需的功率就會下降。

三、結語

篇2

關鍵詞：軟件無線電數字信號處理調制解調TMS320C6701

軟件無線電是隨著計算機技術、高速數字處理技術的迅速發展而發展起來的，其基本思想就是將寬帶A/D/A變換器盡可能地靠近天線，將電臺的各種功能盡量在一個開放性、模塊化的平臺上由軟件來確定和實現。該平臺的調制方式、碼速率、載波頻率、指令數據格式、調制碼型等系統工作參數具有完全的可編程性。

傳統的衛星測控平臺存在著性能不完善，調制方式、副載波、碼速率組態不靈活，體積偏大等問題。研制和開發通用化、綜合化、智能化的測控平臺，通過注入不同的軟件，實現對調制載頻、調制方式、傳輸碼速率等參數的改變，應用于各種軌道衛星平臺的遙測遙控任務。數字信號處理器（DSP）是整個軟件無線電方案的靈魂和核心所在。通用平臺的靈活性、開妻性、通用性等特點主要是通過以數字信號處理器為中心通用硬件平臺及DSP軟件來實現的。經過比較，我們采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套實時的DSP系統。

圖1TMS320C6701結構框圖

1軟件無線電通用平臺的DSP技術

1.1TMS320C6701DSP芯片介紹

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具結構框圖如圖1所示。

TMS320C6701的主要特點為：

*單指令字長為32位，8個指令組成一個指令包，總字長為256位，引腳與TMS320C6201系列的引腳兼容。

*體系結構采用甚長指令字（VLIW）結構；

*硬件支持IEEE標準的單精度和雙精度指令集，支持字節尋址獲得8位/16位/32位數據，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、設置、清除以及位計數、歸一化等）；

*1Mb(位)的片內存儲空間，其中程序存儲空間和數據存儲空間各512Kb；

*32b外部存儲器接口（EMIF），有52MB的外部存儲器尋址能力；

＊四通道自加載DMA協處理器，可用于數據的DMA傳輸；

*16位宿主機接口（HPI）；

*兩個多通道緩沖串口（McBSPs）；

*兩個32位通用定時器；

＊靈活的鎖相環路（PLL）時鐘產生器，可以對輸入時鐘進行不同的倍頻處理；

*芯片內部有IEEE1149.1標準邊界掃描仿真器（JTAG），可用于芯片的自檢和開發；

*芯片共352腳采用BGA封裝，以獲得好的高頻電氣性能，并使芯片尺寸變小；

*采用0.18μm工藝，則五層金屬組成，輸入輸出接口電壓為3.3V，核心電壓1.8V(167MHz時為1.9V)。

1.2DSP技術在軟件平臺中的應用

每套測控平臺含雙機備份的遙控調制器與遙控解調器，雙機分別由獨立電源供電。系統總體框圖如圖2所示。調制器與解調器分別通過不同的RS232串口與遙控處理計算機通信，完成對調制解調器的控制及其帶數據的收發。

用戶在每次任務前通過控制計算機設置調制方式、調制參數及通信連接方式，并調用算法參數生成程序產生調制器和解調器中算法的預置參數，并在設備初始化時以批數據方式從串口送入DSP芯片，經校驗后送FlashROM中。為保證程序傳送的可靠性，采用IRQ差錯控制方式，DSP每接收一個數據包在存儲的同時向計算機回傳數據信息，計算機一旦發現數據出錯即轉入重傳方式。參數設置成功后，調制解調器根據協議發送和接收遙控指令，并將工作狀態回送遙控處理計算機，同時在遙控前端機面板上顯示。

1.3調制器與解調器硬件結構與功能描述

硬件系統以DSP為核心，電路主要由下述模塊組成：電源模塊、系統時鐘及模式設置模塊、存儲器模塊、系統監控模塊、與控制計算機通信模塊、調制輸出模塊、B碼時鐘接收模塊和顯示控制模塊。在解調系統中，除解調輸入模塊、解密接口模塊和顯示控制模塊外，其余模塊均與調制系統一致，如圖3所示。

調制器加電時，DSP首先通過外部存儲器模塊完成自加載。自加載完成后，由DSP主程序對狀態顯示監控模塊進行參數初始化設置。在有調制任務時，首先由控制計算機對DSP進行參數設置（如濾波器參數、調制制式、調制副載頻、調制碼速率等），然后發調制數據給DSP，由DSP的串行通信口接收數據，在DSP內完成副載頻調制；調制數據經DSP串口發送給數模塊轉換進行數模轉換，轉換的信號過低通可編程濾波器濾波后輸出。解調器的工作過程與上類似，在檢測到有已調副載波進入A/D通道時，啟動解調模塊進行解調，將解調的數據送到控制計算機。

2DSP實現信號調制和解調

2.1信號調制

調制器的設計目標是在可編程的硬件平臺上，通過注入不同的算法或執行軟件，實現不同載波頻率、調制方式、傳輸速率和碼型的多制式的通用型調制器。它將以靈活的重構性支持各種通信發射機的不同需求，更有利于各通信設備的互連互連。考慮到數字直接合成技術具有數控靈活、頻率分辨率高、頻率切換快、相位可連續線性變化、覆蓋帶寬大、生成的正弦/余弦信號正交性好等特點，我們的設計方案是以DSPs芯片為內核，采用軟件DDS技術，實現高精度、高性能的數字調制器。調制器的總體框圖如圖4所示。

幀分析在設備初始化時完成程序數據的接收、校驗和轉發（向FlashROM送）。在正常工作時，從幀數據中分離出調制參數及等調制數據，分別送參數寄存器與數據寄存器。

圖5BPSK接收總體框圖

在數據格式變換中，完成將輸入的數據分別轉變為調制參數控制字（如相應調制方式下的頻率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相應格式的被調制數據，經滾降處理后(對于FSK方式可不用滾降處理)對正弦載波進行調制。

2.2信號解調

對于BPSK接收，我們采用相干解調方式，如圖5所示。接收信號經帶通采樣得到原始信號序列后，首先與本地產生的正弦序列相混頻，然后經低通濾波除高頻分量，得到其帶信號樣值序列（正弦序列的頻率與相位也由此樣值序列獲得）。再對基帶信號樣值序列進行最佳判決點時刻波形估計，估計值送往均衡器做均衡處理，均衡結構再做0、1判決得到最終的解調數據。解調的關鍵點在于本地載波的同步和符號定時誤差的提取。

ASK(FSK)信號的解調方法可分為相干解調和非相干解調兩類。由于相干解調的抗干擾能力較強，本方案采用相干解調方式。圖6為采用相干解調時，接收端的解調總體方案流程框圖。

接收信號首先經低通濾波器，濾除帶外噪聲（此處的低通濾波器由專用器件設計）。然后經A/D變換，得到樣值序列，按照工作的不同階段，分兩路分別與本地相應的相干載波進行解調，主要包括混頻和低通濾波兩過程。解調后的信號經低通濾波器后，恢復出基帶信號。基帶信號進行位定時和碼元判決，得到最終的解調數據。

圖6ASK/FSK相干解調總體流程框圖

篇3

【關鍵詞】廣播電視無線發射技術創新分析

廣播電視（Radioandtelevision），它主要是利用無線的電波或導線來向廣大地區進行圖像節目、音響播送等傳播性的媒介，統稱廣播。而只進行聲音播送的則稱之為有聲音廣播。既可播送聲音，又播送圖像的則稱之為電視廣播。在一定程度上，雖然自媒體時代下，對于我國廣播電視業帶來了巨大的發展性沖擊，我國的廣播電視業也深受打擊急需尋求新的突破性發展路徑。但是，無論自媒體如何引領新時代的發展浪潮，人們對于廣播電視業的熱衷也不曾削減，廣播電視一直都是人們所熱衷的媒介。那么，對于我國廣播電視業來說，要想不被自媒體所淘汰，不負眾望尋求新的發展性突破，就必須提高對無線發射性技術的重視程度，對該項技術予以深度的分析，研究出其最佳的應用路徑，以通過無線發射性技術新的創新發展，來引領我國廣播媒體開辟發展蹊徑。

1技術概述

廣播電視中無線的發射技術，其具有著便捷性的接收、較為的成本投入、較為簡潔化的技術操作、較廣大輻射范圍等特征。目前，在我國一些較為偏遠的鄉村地區應用的較為普遍，是偏遠地區廣播電視主要的應用方式。在一定程度上，伴隨著我國廣播電視中無線的發射技術日新月異的發展，可謂是給廣大偏遠地區人們帶來了眾多的福利，他們能夠在遙遠的山區就可觀看到豐富多彩的廣播電視節目，為我國廣播電視業服務網全覆蓋性發展目標的實現奠定了重要的基礎，重要性較為突出。同時，通過無線發射性技術在我國廣播電視業當中有效的應用，還能夠極大的減輕廣大廣播電視人的工作量，可實現人工智能化的廣播電視相關信息數據的傳輸及接收，為廣播電視業的全智能化操控及發展奠定了重要基礎，讓我國的廣播電視業能夠為受眾提供最具現代化的服務。

2技術創新研究

2.1注重感知性無線電高新技術的研發

在廣播電視中無線的發射技術，其主要強調的是期間各類頻譜性資源的有效性利用。但是，從廣播電視中無線的發射技術實際應用情況來看，無線的電頻譜的查找存在著較大的難度性，且會對于廣播電視相關信息數據的傳輸產生一定的阻礙性作用，不利于我國廣播電視業為廣大受眾提供高質量的服務。那么，針對這一問題就需要我國廣播電視業在進行無線發射性技術實際應用期間，注重感知性無線電高新技術的研發。在一定程度上，通過對感知性無線電高新技術的研發，就能夠通過感知性無線電技術進行廣播電視相關信息數據的查詢，還可進行閑置性無線電相應頻譜的合理連接，大大提升了無線電其頻譜性資料實際的利用效率，可有針對性的處理有效性頻率的連接性問題，提高廣播電視中無線的發射技術智能性及靈活性，讓我國的廣播電視業為廣大受眾提供全方位的服務。

2.2注重無線電空中技術的開發

無線電空中技術，其早期主要應用軍事作戰當中。那么，伴隨著我國無線電空中技術日新月異的發展，無線電空中技術也被各高端行業及領域當中實現了有效性應用。而對于我國廣播電視業來說，也可適當向著無線電空中技術的方向進行有效性的開發及研究，以進一步提升我國廣播電視中無線的發射技術創新發展，保證廣播電視信號的穩定性，提供廣播電視相關信息數據傳輸的效率及質量，為廣播電視的廣大受眾提供更為高質量的服務。

2.3科學設置高空光纜架設的高度

在一定程度上，廣播電視的信號傳輸其主要是依靠于高空的光纜，它是廣播電視的信號傳輸基礎，更是信號實現高速發射的根本保證。那么，我國的廣播電視業要想進一步提高無線發射性技術的應用效果，就應當科學設置高空光纜架設的高度，以為無線發射性技術的有效性應用奠定重要基礎，保證在利用無線發射性技術進行廣播電視的信號傳輸時，可以高質量的完成，盡最大可能地保證廣播電視的信號傳輸效率。

2.4注重防雷設施的合理化設置

對于廣播電視業來說，防雷設施的合理化設備，也是提升無線發射性技術的應用效果的創新舉措之一，也可進一步提升無線發射性技術實際應用過程中的安全性及可靠性。因而，這就需要我國的廣播電視業應當尤為注重防雷設施的合理化設置。（1）進行避雷帶網與避雷針等這些傳統避雷設施的合理化設置。在設置期間，應當注意天線與避雷針之間間距的控制。通常情況下，通信的天性應當安裝于避雷針的外線1.5個波長之外，為天線與避雷針所處位置的主置之中；（2）進行無線防雷覆蓋性接地，設置好接地網。應當嚴格按照國家的相關要求，避雷針的接地性電阻應當小于10Ω，且不超過4Ω設備的地網性電阻；（3）將發射性信號線防護的相關工作做好。在信號線位置上進行避雷針的安裝，以實現對所有信號線的屏蔽，避免其與外界發生接觸情況。從而進一步提升廣播電視中無線的發射技術應用的安全性及穩定性，保障廣播電視中無線的發射技術實際應用效果。

3結語

綜上所述，當前是我國廣播電視業實現突破性發展的關鍵時期。為了能夠進一步推動我國廣播電視業的快速發展，就需要對廣播電視中無線的發射技術，進行綜合性的分析及研究，探索出廣播電視中無線的發射技術在新時期突破創新的有效性路徑。從而能夠不斷提升廣播電視中無線的發射技術綜合水準，以實現廣播電視中無線發射性技術的創新優化，為我國廣播電視業在新時期的蓬勃性發展提供重要的技術保障。

參考文獻

篇4

一、電力信息采集系統

電力信息采集業務是對用戶的用電信息進行采集、監測和處理，實現用戶用電信息計量異常監測以及用戶用電信息采集、分析和管理，同時也讓電能質量被實時監控等，在用戶服務、市場管理、電費實時結算等多方面提供實時、可靠的數據。電力用電信息采集系統分主站層、通信信道層和采集設備層三層。[1]主站與其他應用系統和公網信道是由防火墻分離開來，單獨組網。在主站層里有前置采集平臺、營銷采集業務應用以及數據庫管理三部分組織。前置采集平臺管理和調查各種與終端的遠程通信；營銷采集業務應用讓系統的各部分應用功能得到充分得到充分發揮；數據庫管理實現用電終端的用電信息有效管理，并擔負起協議解析職責。實現這三種功能，需要由前置采集服務器、營銷系統服務器以及相關的網絡設備組成主站網絡的物理結構。采集設備層的主要任務是收集和提供整個系統的原始用電信息，是整個系統的底層，又分為計量設備層、終端子層兩個子層，分別負責實現電能計量和數據輸出和收集用戶計量設備的信息、處理和凍結相關數據，并實現與上層主站的交互等。而主站層和采集設備層之間的最重要使是通信信道，為主站和終端信息交互提供平臺。目前有230MHz電力無線專網、GPRS/CDMA無線公網以及光纖專網等通信信道，而無線技術的應用更能滿足系統需要，其可靠性和穩定性成了當前的研究重點。用電信息釆集系統主要有五大功能，分別是系統數據采集、系統接口、運行維護管理、數據管理及控制和綜合應用。數據采集主要是根據業務要求編制自動采集任務，例如任務類型和名稱、采集周期和群組、正常補采次數以及執行優先級等信息，對任務執行情況進行管理；系統接口主要是與其他應用系統進行連接；運行維護管理功能是對密碼、權限、檔案、通信與路由、終端、運行狀況、故障記錄、報表等方面的內容進行有效管理；數據管理及控制功能包括對數據的計算、檢查、分析、存儲等內容進行管理以及對電量、功率、費率、電纜催收等內容進行控制；綜合應用功能主要是提供異常用電分析、有序用電管理、自動抄表管理、用電分析、電能質量數據統計等服務。用電信息采集首先由主站對集體終端進行對時，統一時間后終端進行采集工作狀態，按設定的時間間隔進行定時抄表、存儲并通過無線信道傳數據到后臺，如無線信道不穩定時，后臺會自動再次生成相應的補救命令追補數據，最后后臺對數據進行處理。整個采集過程，業務通信具有整點時刻定時抄表，重傳補數的特點，保證在業務通信失敗的情況下還可以再次重新傳采集數據，實現信息采集可靠性。

二、無線通信信道技術特點與數據丟失規律分析

1.無線通信信道技術的特點利用信道的統計特征進行分析是無線通信信道技術的重要特征之一。無線通信信道分為小尺度衰落和大尺度衰落兩種衰落大體。小尺度傳播是指信號在短時間內瞬間產生的變化，而大尺度傳播指的是在相關長的一段時間內信號平均功率的變化。信道的相位、振幅會受到多徑傳播和多普勒頻移兩者的影響，產生信號頻散和時間選擇性衰落。衰落也根據大小將小尺度衰落分為選擇性頻率衰落和平坦衰落。在電力系統無線通信應用中通常有如高斯噪聲、白噪聲、窄帶高斯噪聲等多種噪聲陪隨著信號的傳輸，短時衰減是他們其中最大的特點，最大可以達到60~70dB。無線通信信道技術噪聲有突發性的脈沖噪聲、自然噪聲、同步周期性脈沖的噪聲、異步周期性脈沖的噪聲。突發性的脈沖噪聲顧名思義是指網絡上開關的操作或者發生閃電時產生一系列脈沖噪聲影響到非常寬的頻帶，以致脈沖噪聲密度比背景噪聲的功率譜密度高出50dB；自然噪聲即是指如閃電、雷擊、電焊等自然界各種各校的電磁波造成的自然噪聲；同步周期性脈沖的噪聲是電力設備按照50Hz或者100Hz來工作的頻率產生的脈沖，功率隨頻率增加而減少；異步周期性脈沖的噪聲是由于大功率電器的開關發生周期星的開閉動作導致噪聲產生，重復率主要集中50~200范圍之內。2.電力無線通信數據丟失規律不同地區電力負荷的特性不同，影響電力負荷的因素也不完全相同。[2]電力用電信息采集業務的主要任務是對居民用電信息進行采集與監控，無線通信往往會受到電磁干擾的影響。對用電信息采集無線通信網絡進行數據分析，指在根據電磁干擾造成數據丟失規律，結合信息采集業務的應用環境特點，調整選用合適的控制策略，以保證用信息采集業務的可靠性。分析數據丟失規律，首先要統計出24小時內居民用電負荷與時間的關系特性，并結合用電負荷量得出階梯獎業務量模型，再根據模式作出規律性變化分析。在統計電力用戶用電負荷狀況時，節選廣州某居民區生活和工作用電負荷24小時規律變化為例，通過采樣、統計、整理得出一天內的用電負荷曲線，如圖1所示：其中，負荷比值=瞬時負荷量/24小時平均負荷量。由圖1可以看出，01：00~05：00時間段為居民的休息時間，全天進行用電量低谷；05：00~08：00時間段，居民起床、做飯、上班等，用電量略有所回升；08：00~12：00時間段為居民上班時間，使用各種電器設備，用電量明顯上升，而12：00~13：00為午餐午休時間，用電量隨著部分活動的停止而呈小幅下降；13：00~18：00又進入工作期間，用電量也相應上升；18：00~20：00時間段是居民回家做飯時間，用電量逐漸增加；20：00~23：00時間是大多數人在家休息，如電視、空調等大功率電器大幅啟動，多數娛樂場所也進行一天的高峰，此時處于用電高峰期，在21：00附近進入一天用電最高峰，隨后便有所下降，至24時多數居民已休息，用電量又逐漸步入一天的低谷。電力無線通信數據丟失率與電磁干擾因素呈正相關關系，一般而已，電磁干擾因素越大，電力無線通信信道數據據丟失率就越大。結合居民用電負荷曲線，將一天分成五個時間段，依次為K23：00-6：00；K6：00-12：00；K12：00-18：00；K18：00-20：00；K20：00-23：00。五個時間段的居民用電量呈遞增趨勢，設20：00的用電負荷比值為K20：00，那么K20：00-23：00段的平均負荷比值為：K20：00-23：00=（K20：00+K21：00+K22：00）/3同理可求得其他四個時間段的平均負荷比值，可以得到五個級別的通信數據丟失率階梯模型，可以總結電力無線通信數據丟失規律是隨著用電量的變化而變化。在接入過程中應當充分根據此規律的特點而設計不同的控制方式，從而最大限制提高無線資源的利用率。

三、無線通信技術在系統中的應用

用電信息采集系統通信分為有線通信和無線通信。無線通信又分為無線專網和無線公網。一般而言，變電站采集終端采用有線的光纖通信方式，保證采集實時性強；高壓客戶采用230MHz專網或無線公網方式；而低壓客戶幾乎都是采用無線公網通信方式。由于居民用電信息采集中，一個公用配變電下有大量的電力用戶，而且具有用電容量小、計量點分散等特點，本地信道方式將大量的電力用戶信息集中再往系統主站傳輸是一個低成本的無線通信技術應用方式。因此，用電信息采集系統無線技術的應用主要介紹微功率無線通信、低壓窄帶電力線載波、低壓寬帶電力線載波三種本地信道通信方式的應用。[3]微功率無線通信是指采用WSN（WirelessSensorNetworks）技術的無線通信方式。WSN是一系列微功率通信的總稱，綜合了嵌入式系統技術、傳感器技術、網絡無線通信技術、分布式信息處理技術等，通信微型傳感器節點對用戶進行實時的感知和監控，利用每個傳感器具有無線通信功能組建成一個無線網絡，將數據傳輸到監控中心，非常適用于低成本、測量點多、范圍分散的低壓場合。應用WSN技術克服了傳統數據對點無線傳輸模式的局限性，自組織性、拓撲結構動態性、網絡分布式特性等較為明顯，而且通信能力、抗干擾能力都比較強，無需要安裝，功耗低，具有很強的成本優勢。無線數據支持雙向傳輸，既可以上傳電能表的數據，又可以接收集中器下發的命令，還可以中繼來自其他節點數據。通信流程如圖2所示：電能表通過無線采集節點傳輸到中繼節點，并由集中器進行處理。集中器下發命令數據，目標無線采集節點就會通過多個中繼節點收到命令，甚至可以直接收到，然后轉發給電能表。還也可以利用無線網絡實時性強的優點，將突發事件通過無線節點主動上傳到后臺，有效地實現故障報警、實時監控、防竊電。對于測量點相對分散、集中裝表、用戶負載變化大、載波不穩定等場合非常適用。低壓窄帶電力線載波通信指的是載波信息范圍限制在500kHz以內的低壓電力線載波通信。配電線主要用于傳輸50Hz大功率電力，配電線連接各種設備將會影響到傳輸的通信信號，特別是近年來變頻家用電器大量使用，對信道的穩定性造成巨大的干擾，主要表現為阻抗不穩定、噪聲顯著、信號衰減嚴重，并且這兩個因素隨著時間和頻率變化而變化。窄帶載波通信技術可以雙向傳輸，不再需要另外通信線路，具有較強的適應性，而且具有容易安裝的特點，對于低壓用戶數據采集是個很好的應用。但其數據傳輸速率較低，容易受到噪聲大、信號衰減的影響，在通信可靠性方面還存在著一定的技術障礙。因此，在應用時應當利用軟硬件技術結合，完成組網優化窄帶載波通信，對于一些用電負載特性變化較小、電能表分散布置困難的區域具有一定的應用價值。寬帶電力線載波系統工作在1~40MHz頻率范圍，成功避開了kHz頻段帶來的干擾，并通過擴頻調制或者正交方式來獲得兆級以上的傳輸速率。這種電力線寬帶通信調制技術把信道帶寬分成N個正交的子信道，每個子信道呈現相對性和平坦特性，將這些子信道看成理想信息。由于低壓臺區電力線上的高頻傳輸信號往往會衰減得比較快，需要通過時分中繼、自動中繼、頻分中繼和智能路由計算等多項技術手段實現整個低壓電力通信網絡重構并通信。這種通信技術具有較高的抗干擾能力，適應性強，可以同時承載多個業務并對各個任務進行并發處理。同時有單跳通信距離受限、信號衰減大等局限性。在應用時還需要采用路由、中繼等行之有效的優化措施。根據寬帶載波的短距離和少分支特性，應當重點應用于城鄉公變區供電區域、電表集中安裝居民區等，電能表數據采集效果和經濟性均優于其他的抄表方式。

四、結語

篇5

關鍵詞：認知無線電；無線通訊；技術探討

二十一世紀以來，人們對無線通訊的需求越來越大，要求越來越高，無線頻譜空間的占用也越來越多，使得可用頻譜越來越少。在這樣的大背景下，如何將有限的頻譜發揮出最大的功效成為了無線通訊技術領域的一個熱點話題。隨著研究的深入，美國聯邦通信委員會研究指出，頻譜的利用存在很不平衡的情況，一些非授權頻段占用擁擠，而有些授權頻段則經常空閑，3GHz以下頻段的平均頻譜利用率僅為5.2%[1]。基于此種發現，眾多的專家、學者將目光聚焦到了不可再生的頻譜資源實現再利用的頻譜共享技術上，認知無線電隨之進入了公眾視野。

一、認知無線電的定義

認知無線電這一概念始于1999年，美國Joseph Mitola博士首先提出，他指出認知無線電即通過一種“無線電知識表示語言”的新語言提高個人無線業務的靈活性， 隨后在2000 年瑞典皇家科學院舉行的博士論文答辯中，Joseph Mitola對此進行了深入的探討[2]。在Joseph Mitola博士研究的基礎上，美國聯邦通信委員會也對認知無線電進行了定義，指出認知無線電是一種可通過與其運行環境交互而改變其發射機參數的無線電，這種定義在當前得到了較為廣泛的認可。綜合看來，筆者認為認知無線電是一種能夠依靠人工智能的支持，感知無線通信環境，根據一定的學習和決策算法，實時、自適應地改變系統工作參數，動態地檢測和有效地利用空閑頻譜的無線電。

二、認知無線電的功能

認知無線電的研究尚屬起步階段，其功能亦等待我們去發現。從目前的研究來看，認知無線電具有檢測、分析和重構三大功能[3]。

一是檢測功能。認知無線電必須具備精確的無線頻譜檢測能力，必須在可使用的全頻段范圍內多維度進行頻譜檢測，從而發現可使用的頻段。由于是免許可使用，認知無線電必須具備迅速發現主用戶的能力，在工作過程中時刻檢測主用戶是否處于活動狀態，從而確保不對其產生干擾。

二是分析功能。分析包括對自身性能、網絡內部狀態、外部相關數據和用戶自身需求等相關知識的分析。如果說檢測是信息的獲取，那么分析就是對相關信息的初步處理。認知無線電設備通過所獲取的頻譜檢測結果分析主用戶的位置、使用的頻點和發射時間，同時分析可用頻點位置、可用帶寬、信道狀況、自身傳輸可能會對其他用戶產生的影響以及完成業務傳輸所需的帶寬和時間等。

三是重構功能。重構能力使得認知無線電設備可以根據無線環境動態編程，從而允許認知無線電設備采用不同的無線傳輸技術收發數據。在不對頻譜授權用戶產生有害干擾的前提下，利用授權系統的空閑頻譜提供可靠的通信服務，這是重構的核心思想。當該頻段被授權用戶使用時，認知無線電有兩種應對方式：切換到其它空閑頻段進行通信和繼續使用該頻段，但改變發射功率或者調制方案，以避免對授權用戶造成有害干擾。

三、認知無線電運用的關鍵技術

認知無線電要得到有效運用，就必須解決好頻譜資源匱乏和目前固定分配頻譜利用率較低的問題，以下技術研究就顯得尤為重要。

一是頻譜分配技術。頻譜分配是指根據需要接入系統的節點數目及其服務要求將頻譜分配給一個或多個指定節點，是認知無線電實現有效運用的前提與核心。頻譜分配策略的選擇直接決定系統容量、頻譜利用率以及能否滿足用戶因不同業務而不斷變化的需求。頻譜分配技術按分配方式可以分為一般分為靜態頻譜分配、動態頻譜分配和混合式頻譜分配，按網絡結構分類可分為集中式頻譜分配和分布式頻譜分配，按合作方式分類可分為合作式頻譜分配與非合作式頻譜分配。無論是哪種分配方式，在進行分配時都必須堅持靈活性原則、系統性原則、減小信令開銷和計算量原則，在此基礎上設計認知無線電頻譜分配模型。

二是感知位置技術。無線電信號會受到地理環境的影響，不同的地理空間對與無線電信號的影響各異。室內與室外、市區與鄉村、山區與平原相比，室外、鄉村和平原就更有利于無線電信號的傳輸。認知無線電與全球定位系統、地理信息系統結合，通過自我學習的方法，能夠識別出自身所處的地理位置，進而能根據地理環境選擇合適的發送頻率、調制方式等參數，這對認知無線電功能的實現有著重要的作用。

三是功率控制技術。認知無線電技術必須有效控制功率，這樣才能使主用戶不受干擾，實現頻譜共享。在研究功率控制問題時，有兩種方法值得我們去嘗試。一種是將測量到的主用戶接收機信號的本地信噪比近似為認知用戶與主用戶間的距離，從而相應地調整認知用戶的發射功率。另一種即采用兩用戶重復對策理論建模，借助遺傳算法來搜索策略空間。這些方法可實現在保證主用戶不受有害干擾的前提下增加認知用戶的發送功率。

除了上述三大技術外，物理層安全技術、鏈路保持技術、動態頻譜管理技術等亦有待于我們進一步去研究探索，進而促進認知無線電技術發揮出更大的功效。

參考文獻

[1]郭彩麗，張天魁，曾志民，等.認知無線電關鍵技術及應用的研究現狀[J].電信科學，2006（8）：50- 55.

[2]Mitola J. Cognitive radio： an integrated agent architecture for softwaredefined radio.In： Doctor of Technology，Royal Inst Technol （KTH），Stockholm，Sweden，2000.

[3]畢志明，匡鏡明，王華.認知無線電技術的研究及發展[J].電信科學，2006（7）：56-60.

作者簡介：

篇6

論文摘要：21世紀移動通信技術和市場飛速發展，在新技術和市場需求的共同作用下，未來移動通信技術將呈現以下幾大趨勢：網絡業務數據化、分組化，移動互聯網逐步形成；網絡技術數字化、寬帶化；網絡設備智能化、小型化；應用于更高的頻段，有效利用頻率；移動網絡的綜合化、全球化、個人化；各種網絡的融合；高速率、高質量、低費用。這正是第四代（4G）移動通信技術發展的方向和目標。

一、引言

移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發展，特別是半導體、集

成電路和計算機技術的發展，移動通信得到了迅速的發展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現代通信網中不可缺少并發展最快的通信方式之一。

回顧移動通信的發展歷程，移動通信的發展大致經歷了幾個發展階段：第一代移動通信技術主要指蜂窩式模擬移動通信，技術特征是蜂窩網絡結構克服了大區制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數字移動通信，使蜂窩系統具有數字傳輸所能提供的綜合業務等種種優點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統所擁有的各種優點，克服了其缺點外，還能夠提供寬帶多媒體業務，能提供高質量的視頻寬帶多媒體綜合業務，并能實現全球漫游。現在用的大多是第二代技術，第三代技術還不太成功，但已有了第四代技術的設想。第四代移動通信系統（4G）標準比第三代具有更多的功能。

二、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯網（包括衛星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統，是寬帶接入IP系統。目前正在開發和研制中的4G通信將具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估，第四代移動通信系統的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。

（二）網絡頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上對其進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍。

（三）多種業務的完整融合

個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多難以想象的功能。例如，4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。

（六）實現更高質量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

（七）通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，因此，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。

三、4G移動通信的接入系統

4G移動通信接入系統的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術，在各種網絡系統（平臺）之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統都基于一個公共平臺，相互協作，以最優化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時，網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統（例如2G、3G）；無繩系統（如DECT）；短距離連接系統（如藍牙）；WLAN系統；固定無線接入系統；衛星系統；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現。

不同類型的接入技術針對不同業務而設計，因此，我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境，對接入技術進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統組成，服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區層：主要由WLAN網絡組成，服務范圍集中在校園、社區、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。

固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。

網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：為最大限度開發利用有限的頻率資源，在接入系統的物理層，優化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能，在接入系統的高層協議方面，研究網絡自我優化和自動重構技術，動態頻譜分配和資源分配技術，網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用；加強軟件無線電技術；優化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。

四、4G移動通信系統中的關鍵技術

（一）定位技術

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中，移動終端可能在不同系統（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現移動終端在不同系統（平臺）間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。 轉貼于 　（二）切換技術

切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。

（三）軟件無線電技術

在4G移動通信系統中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統，以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現在不同系統和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。

（四）智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，能滿足數據中心、移動IP網絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。

（五）交互干擾抑制和多用戶識別

待開發的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網絡基礎設施的部署，確保業務質量的改善。

（六）新的調制和信號傳輸技術

在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術（OFDM）、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比。

五、OFDM技術在4G中的應用

若以技術層面來看，第三代移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，第四代移動通信系統技術則以正交頻分復用（Orthogonal Freqency Division Multiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用，提出相關的理論基礎。例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術，而第四代移動通信系統則計劃以OFDM為核心技術，提供增值服務。

在時代交替之際，舊有系統之整合與升級是產業關心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統；而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合。可以預計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統中消失，而是成為其應用技術的一部份，或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統，也將會結合兩項技術的優點，一部份將是以CDMA的延伸技術。

六、結束語

對于現在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來最復雜的技術系統。總的來說，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。

首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達到100Mbit/s，但手機的速度將受到通信系統容量的限制。據有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。

其次，4G的發展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測，在10年以后，2G的多媒體服務將進入第三個發展階段，此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業正在消化吸收第三代技術，對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此，在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。

參考文獻

1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術[M].電子工業出版社，2005.

篇7

關鍵詞：無線電監測；計算機；網絡信息安全保密

從現代的社會整體情況來看，我們已經一步一步進入了全面的信息化時代，我們傳統的生活方式和工作途徑已經被先進的通信技術逐步改變。無線電技術的信息通信技術的技術核心，需要無線電通信手段進行信息的傳遞和接收進行機密保護。伴隨著計算機行業和互聯網的不斷普及和發展，我們逐漸關注計算機的網絡通信安全問題。鑒于目前這種網絡環境和市場對網絡安全的需求，在此簡單分析了無線電監測過程中對計算機的網絡進行加密安全保護。

1計算機網絡信息泄密的原因分析

1.1計算機硬件設備安全問題

計算機之所以能實現正常的通訊功能，和計算機的硬件存在有密不可分的關系，因為硬件設備的性能決定計算機能否的流暢運行。為了保證上網的快速和便捷，目前各種微型、小型計算機的產生得益于PC電腦能夠縮小自身的尺寸，使得電腦能夠更加的方便攜帶，但很多信息黑客正是運用了這些變化，破解并竊取使用者電腦中的信息。

1.2計算機軟件安全漏洞問題

現代人們非常的依賴計算機，不管是工作和娛樂，計算機軟件的開發和使用為人們的生活提供了便利。雖然很多計算機技術人員在軟件的開發中就已經考慮到軟件的安全性問題，但是難免出現疏漏，留下軟件的技術漏洞，許多電腦黑客或者病毒就利用了這一缺陷，入侵到計算機中，竊取使用者的信息，這對于計算機通信安全的危害是非常大的。現在很多軟件具有修復功能，可以及時發現軟件存在的漏洞并進行修復，采用這種新技術，既能夠防止病毒的入侵，又保護計算機的安全。軟件漏洞已經成為了現代計算機安全中一個不可忽視的問題。

1.3計算機人為主觀操作錯誤的存在

網絡信息的和傳輸都是個人完成，在建立信息傳輸的過程中，信息一方面容易改變原有的意思，導致了信息在源頭處傳輸的過程中容易改變自身的真實性，安全通信體系難以建立。另一方面，計算機使用人員自身安全意識不足，或者是使用的過程中，自身的操作存在問題和缺陷，也讓信息泄漏的風險提高。很多計算機安全人員對于信息安全的重視程度不夠，可能導致重要的信息外泄，被黑客利用。

2無線電監測技術概述

無線電監測技術是一種基礎的信息傳播和通信途徑，可以用對應的通信技術手段和通信器材進行無線電信號的判定和監測，根據無線電信號的傳播頻率和網絡帶寬等數據進行監測，從而實現對信號的診斷識別，屏蔽和封鎖不被系統識別的不明信號，以此來保證信息的存儲安全。計算機可以通過無線電監測得到更加全面的保護，而且可以很好地保護與網絡斷開的離線計算機，并且可以對網絡的安全性能進行評估。無線電監測主要有以下幾項監測的內容：

2.1立體監測

無線電監測技術可以根據互聯網信息中的網絡地圖等各種信息處理平臺，對時間和空間維度進行判斷，對計算機周圍的電磁場環境進行監測，一旦發現周圍電磁場出現變化，可以立即對新加入的無線電信號進行監測和識別，保證電磁環境的安全。

2.2自動監測

無線電監測技術可以根據網絡情況的變化，自動調節和控制各種監測項目，對各種流程快速調整，實現計算機進行自動安全監測。

2.3主動監測

無線電監測技術能夠實現主動監測，當值班監測信號出現異常的情況下就會自動報警，從而主動的實現對計算機信息的防護。

2.4協同監測

無線電監測技術能夠建立中心監測網，對監測設備、分析系統以及干擾設備等進行統一的調度，實現協同監測，保證監測的系統化。

3無線電監測于計算機網絡信息安全保密策略

上文中已經對計算機的多種泄密可能途徑進行了概要的敘述，然后對無線電監測技術進行了介紹，根據無線電監測技術的技術工作特點，詳細敘述了無線電監測技術的原理和監測項目，讓讀者清楚明了的對無線電監測技術有了一個正確認識。接下來對無線電監測在計算機網絡信息安全中的具體實施方式和網絡保密策略進行討論。

計算機使用者需要定期對計算機進行安全系統的監測，進行病毒的查殺等基本計算機安全工作，采用更加先進的計算機安全軟件，對計算機的整體安全性進行提高。同時對計算機的磁盤進行清理和管理，增強無線電監測技術的應用層面和范圍，從而對計算機網絡的信息通信功能進行提升，保證網絡系統的安全性。

除此之外，計算機的使用者還應當定期對防火墻的層次進行提升，不斷對防火墻進行升級和加密工作，保證防火墻可以跟上病毒庫的針對性變化，對計算機登錄用戶的信息進行判斷，杜絕一切非法入侵手段，對數據信息進行加密處理，管理軟件的一切運行權限，由使用者自行判斷是否給予對應權限，對計算機的安全性能進行更深入的提升。

4結論

綜上所述，無線電監測技術在計算機網絡信息安全中的應用，實現了準確、快速、低價格的目的。在這個階段，如何在計算機網絡信息安全中更有效地利用無線電監測技術已成為業界關注的熱點和焦點。本文以當前針對網絡漏洞與攻擊的情況的防御需求為出發點，討論了將無線電監測技術應用到計算機網絡信息安全領域的收集、存儲、檢索以及分析的應用手段，有效地提升了計算機網絡信息安全防御的準確度和效率。

參考文獻： 

[1]尚海燕.淺談無線電監測與計算機網絡信息安全保密[J].電子技術與軟件工程，2016（12）. 

[2]張俊欽.無線電監測與計算機網絡信息安全的綜合探析[J].無線互聯科技，2015（03）. 

篇8

關鍵詞：靜態；動態；電磁頻譜；管理分配；認知無線電

DoI：10.15938/j.jhust.2016.04.007

中圖分類號：E917

文獻標志碼：A

文章編號：1007-2683（2016）04-0036-04

0引言在“陸海空天電網核”全維聯合作戰的現代高技術信息戰爭中，依賴先進的電子戰裝備奪取到制電磁權是取得戰爭勝利的法寶，現代戰爭中，電磁頻譜是信息獲取和傳遞的最主要媒介，是信息依存的核心載體，奪取了“制電磁權”就為最終奪取制“信息權”創造了有利條件頻譜資源是一種非常寶貴的稀缺資源，為了避免各種不同的通信業務之間的相互影響和干擾，目前各國采用的大都是靜態頻譜分配體制，由專門的無線電頻譜管理部門對無線電頻譜資源進行統一管理和分配，

信息化戰爭中，電磁頻譜環境日益復雜，尤其近年隨著無線通信技術不斷發展，朝著智能化、寬帶化和無縫化的方向演進，對頻譜資源的需求越來越大，由于現代戰場上裝備數量和通信業務量不斷增加，己方通信網的自擾也日益嚴重，為了提高頻譜利用率，現有的技術手段多是采用時域、空域、頻域、碼域復用的方法，但是與日益增長的新業務和對帶寬的需求增長相差甚遠，另一方面，據實測數據表明3 GHz以下的頻段利用率不到30%，3～4 GHz頻段利用率只有0.5%，而4-5 GHz頻段竟然有99.7%未被充分使用，由此可見，傳統的頻譜資源靜態管理方式導致大量的授權頻譜在不同地域和時間嚴重浪費，是造成當前頻譜稀缺的緊張局面的重要原因，采用動態頻譜接入和共享的方式提高頻譜資源的利用率來替代傳統的靜態頻譜管理體制是解決上述問題的根本途徑，

由于存在巨大的經濟和政治背景，且一直以來靜態頻譜資源分配體制發揮了重大作用，故想在短期內從根本上廢除靜態頻譜分配和接人體制是不現實的，所以論文基于認知無線電思想提出了采用靜態與動態相結合的頻譜共享模型，可以很好地兼容現有靜態頻譜分配體制并能最大限度地保證授權用戶的權益，且可以大幅提高頻譜利用率，由此，論文引人認知無線電，建立一種靜態與動態相結合的頻譜分配體制，對軍事通信中提高頻譜利用率、建立可靠通信以及通信抗干擾都有重要的現實意義，

1.基于認知無線電技術的頻譜管理

認知無線電（CR）是以軟件無線電為擴展平臺的一種新的智能無線通信技術，作為頻譜動態調度管理體制的核心技術，它可以對周圍的電磁環境特征進行感知，通過無線電描述語言與通信網絡進行溝通，采用構建理解的方法進行學習并實時調整系統傳輸參數，使通信系統的無線規則與輸入的無線電激勵的變化相適應，使通信系統的頻譜利用達到隨時隨地的高效性和高可靠性一系列適合無線頻譜合理使用的空中接口、時空模式設置、射頻帶寬及相關協議稱之為無線規則，系統的重構能力是認知無線電系統的重要特性，該功能的實現是基于軟件無線電為平臺，除此之外，信號處理和機器學習也可作為認知無線電的實現方式，

一個基本的認知無線電實現周期要經歷3個過程，分別是：

1）無線電信道分析和估計：負責分析和估計無線電環境干擾溫度、檢測無線環境空閑頻譜；

2）估計信道狀態并進行預測建模：包含估計信道狀態信息、對發射機可用的信道容量進行預測等；

3）頻譜資源管理和發射功率控制：該部分主要完成認知無線電周期中的多址接入及控制，其中動態頻譜分配由發射機來實現。

認知無線電系統其認知功能的實現依賴上述環節的順序執行，一個完整的認知環路如圖1所示。

2.動態與靜態結合的認知無線電頻譜

管理

2.1無線電頻譜管理現狀

現有的無線電頻譜管理體制采用的是靜態頻譜分配方案，即某個頻段被無線電頻譜管理部門分配給某項業務、某業務部門或團體，則該頻段只能由某項業務、某業務部門或團體使用，非授權用戶不得使用該頻段，即使該頻段處于空閑狀態，這樣就導致一方面頻譜利用率很低，另一方面許多亟待使用該頻譜的用戶無法使用該頻譜，這種傳統的靜態的頻譜分配機制限制了對頻譜資源的有效充分利用，因此亟需進行優化改進，

在傳統的無線電管理體制中，無線電頻譜管理機構負責制定頻率使用規則，使用者、部門或團體向其申請使用頻率，無線電頻譜管理機構將頻率分配給無線電頻譜使用者、部門或團體，該過程如圖2所示，

現有的無線電頻率分配包括頻帶劃分、分配和指配3個層次，這3個層次具體為：

1）頻帶劃分：制定頻率劃分表，將某個特定頻帶列入表中，對該頻帶使用指定使用條件，條件滿足時可將頻帶分配給無線電業務使用者使用，

2）頻帶分配：規定頻帶使用區域和使用條件，將無線電頻帶分配給指定部門的無線電通信業務使用，

3）頻道指配：制定使用條件，使用對象為無線電臺，滿足條件時將頻道指配給某個無線電臺使用，

2.2靜態與動態相結合的電磁頻譜管理方法

在靜態的頻譜分配體制中，某些頻道被占用，某些未被使用，其中某些已分配的頻道的利用率很低，大部分時間處于空閑狀態，可以利用時分復用的思想來提高這些頻道的利用率，我們將已經分配但在某時某地用戶未使用的頻譜稱為“頻譜空洞”，根據頻譜被占用的時間長短，定義3種類型的頻譜空洞：

1）黑洞：頻帶資源被授權用戶的業務占據，存在較強的發射功率干擾，不能被非授權用戶利用，

2）灰洞：頻帶資源被授權用戶的業務部分占用，存在低發射功率的干擾，在某些情況下可以被非授權用戶使用，但使用效果不理想，

3）白洞：頻帶資源未被授權用戶的業務占用，僅存在背景噪聲，能夠被非授權用戶利用，

現實中頻譜空洞已經被大量的理論研究和現場實測所證實，意識到上述問題，那么如何通過時間復用的方式利用灰洞和白洞來提高頻譜利用率就成為要研究的關鍵問題，而這恰恰是認知無線電的優勢所在，

在認知無線電中，用戶被分成兩類：授權用戶和非授權用戶，通過申請獲得授權頻帶且可以獨享已分配頻段的用戶稱為授權用戶；在一定條件和規則下復用授權頻段且不影響授權用戶使用的稱為非授權用戶，而非授權用戶具體又分為兩類：一類用戶具有認知功能，能夠自主探測頻譜空洞并自動調整無線電通信參數；另一類用戶不具有認知功能，系統中設置了動態調度管理系統，由管理系統負責探測頻譜空洞，用戶向管理系統申請頻譜和無線電通信參數，具有認知功能的用戶極其少數，不是本文研究的重點，本文重點研究不具有認知功能的非授權用戶的頻譜分配和管理機制，論文針對其提出了一種頻譜動態調度管理方法，

開發一套自適應管理和分配機制來充分有效地利用頻譜資源是頻譜動態調度管理系統的首要任務，其重點是構建無線頻譜使用狀況數據庫，并根據頻譜空洞檢測和分析結果動態更新數據庫，另外要實時處理非授權用戶的頻譜申請并應答，為申請用戶從數據庫中優選頻道，從而在不影響授權用戶的情況下充分利用頻譜空洞，有效提高頻譜利用率，

頻譜動態調度管理系統需要考慮授權業務出現時非授權業務的實時規避，且非授權業務出現時不能影響其它用戶的正常通信，因此需要設計一種動態的頻譜管理和分配方法，同時專門設置頻譜動態調度管理部門為非授權用戶分配頻譜，

因此，在現有的靜態頻譜管理方法的基礎上，基于認知無線電的思想，需要設計一種頻譜動態調度管理方法為非授權用戶分配頻譜，原有的靜態頻譜分配管理方法仍適用于授權用戶，該方法本文稱之為靜態與動態相結合的認知無線電電磁頻譜管理方法，

本文給出的靜態和動態相結合的頻譜管理系統的最高管理機構稱為無線電頻率管理部門，該系統接受授權用戶和非授權用戶的申請，同時按照一種自適應的策略利用頻譜空洞來為非授權用戶分配頻譜，在本系統中，針對授權用戶，頻譜管理部門將頻帶分配給次級頻管部門，再由其指配頻率給授權用戶，針對非授權用戶，頻率管理部門下屬專設的頻譜動態調度管理部門，由該部門為非授權用戶指配頻率，靜態和動態相結合的頻譜管理體系如圖3所示。

針對非授權用戶，要同時滿足頻譜管理的性能要求和實時性要求，本文設計了一種頻譜動態調度管理系統，它由頻率使用狀況數據庫、頻譜動態調度管理中心、頻譜偵測單元和被偵測的實際的無線電頻譜使用環境構成，

整個頻譜管理和分配過程包含了一系列管理辦法或規則，實際的無線電頻譜使用環境由授權用戶和非授權用戶構成，無線電環境的變化被頻譜偵測單元周期偵測并將結果上報頻譜使用狀況數據庫，數據庫對頻譜數據進行實時更新，

整個頻譜動態調度管理過程如下：

1）無認知能力的非授權用戶按照規定格式提出申請，申請內容包括頻譜使用需求、業務類型、使用時間、使用地點等，形成申請信令提交給動態頻譜調度管理中心；

2）動態頻譜調度管理中心接收到申請信令后首先回復一個申請已接收應答，然后根據申請信令提供的信息按照查詢規則在頻譜使用狀況數據庫中為申請用戶匹配頻譜，并對符合條件的結果進行優選，構建優選頻譜集合；

3）頻譜動態調度管理中心再將優選頻譜集自動形成分配信令發送給申請用戶，申請用戶收到分配信令后進行解析，獲得優選頻譜集合和使用條件，條件達到后即可接入；

4）在整個動態頻譜調度管理過程中，頻譜偵測單元在滿足實時陛要求的條件下作周期性的循環偵測，獲取無線環境中的頻譜空洞信息，并根據偵測結果實時更新頻率使用狀況數據庫，在偵測到授權業務出現后，立刻發送規避信令要求非授權用戶退出當前頻譜接入，使用次優選頻譜接人；

5）非授權用戶接收到規避信令后立即退出接入并使用次優選頻譜接人，如果接入不成功則繼續選擇優選頻譜集中的其它頻譜接入，如果接人不成功或接入效果不理想，用戶可以重新發送申請信令申請新的優選頻率集，

頻譜動態調度管理系統的具體構成和動態頻譜管理過程如圖4所示，

非授權用戶申請過程和頻譜動態調度管理中心分配過程完全依靠網絡自動實現，一個完整的頻譜動態調度管理過程體現了高度的自主性，一方面非授權用戶的申請是自動的，另一方面頻譜動態調度管理中心的受理過程和應答也是自動的，

在系統運行過程中，無線頻譜環境時刻在發生變化，如某授權用戶結束業務釋放頻譜出現新的頻譜空洞，頻譜偵測設備會立刻偵測到此頻譜空洞，并據此更新頻譜使用狀況數據庫，數據庫將此頻段的狀態由忙碌改為空閑，

篇9

關鍵詞：高職數學，應用意識，應用能力

 

高職教育主要是培養高等技術應用性人才，高等數學作為基礎課，適用于各個不同學科和專業的不同領域，因此，高職高等數學教學要以應用為目的，把培養學生應用高等數學解決實際問題的能力放在首位，切實培養學生“用數學”的能力。然而，現實情況表明，學生數學應用意識普遍淡薄，應用能力十分欠缺。

一．應用意識薄弱的主要原因

1．教師的知識結構不合理

一般來說，各高職院校擔任基礎課數學教學的教師比較重視知識的傳授和解題，強調數學知識本身邏輯性的完整和解題方法的多樣，而不太重視實踐性活動的開展。此外，教師本身對所教高職各專業的專業知識的陌生，也導致了目前教師掌握的數學應用知識寥寥無幾，他們大多數只能在口頭上向學生保證“數學是有用的”，努力規勸學生勤奮學習，卻不能指明數學之用在何處，因而往往是缺乏證據的空洞說教。他們認為數學家做的就是把簡單的問題復雜化，而數學老師做的就是對這種復雜化的過程加以解釋。因而學生缺乏數學知識與實際模型相聯系的能力也就不足為奇，更何談用數學解決實際問題。久而久之，學生會認為數學學習與實際生活、生產實踐是脫節的，感到學習數學枯燥無味，喪失學習數學的興趣。正如中國科學院院士姜伯駒指出：我們現在的數學教育不是吸引學生越學越有興趣，而是越學越害怕，感到數學很難。這實際上已經背離了高職院校數學教學的目的。

2． 高職數學教材內容編排陳舊

目前高職的數學教材，大多數仍然沿用傳統的模式，強調知識的系統性，基礎分量過重，應用技能比例偏輕，沒有從根本上反映出高職的特色和要求。論文參考網。而且由于對生產實際缺乏深入的了解，教材往往存在著脫離實際、針對性不足的問題，因此缺乏必要的應用問題的內容也就成為必然。此外，數學教材的使用仍以學校的選擇為依據、以方便教師授課為標準、以理論知識為主要目標，沒有從根本上體現以應用性職業崗位需求為中心，，以學生能力培養為本位的教育觀念。

二．培養數學應用能力的主要途徑

1． 注重數學教師自身素質的提高

由于高職數學教學目標和內容的特殊性，給高職數學教師提出了一些特殊的要求。首先，高職數學教師除具有系統的數學學科基礎理論和教學理論外，還應對所教專業的專業基礎課程有所了解，以便掌握數學課程與專業之間的聯系，把握專業應用數學知識的重點。如工程數學將純粹的數學知識與工程應用有機地結合起來，是學習工科的基礎，它覆蓋了大部分的數學知識，如微分方程，復變函數論基礎，微積分運算，線性代數基礎，線性規劃基礎，初等概率論以及計算方法等等，這些內容都與實際需要緊密聯系。“工程力學”由理論力學和材料力學組成，前者與解析幾何，方程等聯系密切，并且經常用到坐標、向量的知識，后者需要積分法，疊加法及平面圖形的性質。在“工程制圖”中，關于幾何的知識是必不可少的。在“機械制圖”中，空間幾何中的平面、立體、三視圖以及投影和交線的知識需要經常用到。“電工科學”是一門研究電磁現象及其應用的科學，由它的理論和方法為基礎而形成的工程技術稱為“電工技術”，它又分為電子技術和電力技術，這門科學常需用到關于微積分，統計及組合、數理邏輯的知識。“電路理論”作為通信、無線電技術、自動控制以及電子計算機等專業共同的基礎課，其重要性不言而喻，沒有一定的數學基礎很難深入地研究問題，它廣泛地用到了關于微積分，統計以及數學作圖的知識。“電機學”是一門研究直流機、變壓器、異步機、同步機和其它特殊電機及變壓器的科學，它需要許多關于作圖和計算方法的知識。在“電子技術基礎”中，數學作圖和計算方法同樣有著極為重要的作用。在“無線電技術基礎”中，由于需要研究關于回路、雙口網絡、濾波器、傳輸線、無線電信號的基本組成和原理等問題，所以廣泛地用到了數學作圖、數列、數理邏輯、微積分，分析和計算方法，以及參數方程和微分方程等數學知識。教師只有切實了解專業課需要什么數學，才能在教學中做到有的放矢。其次，由于高職數學課具有理論緊密聯系實際的特點，課程教學目標具有職業性和實踐性的特色。這就要求數學教師能自覺參與一些專業實踐，和專業課教師隨時溝通，了解他們的研究課題中需要用數學知識解決的內容，在為他們提供數學工具幫助的同時，提高自己運用數學方法解決專業實際問題的能力。只有建設一支適應高職數學課教學特點的教師隊伍，才能使數學課程體現高職教育的特色，使學生學會用數學解決生活實際及專業技術中的問題，從而最終達到培養合格高職人才的目的。

2． 重視教學內容與專業背景的聯系

教師應當重視數學教材內容與專業背景的聯系，使學生體會到所要學習的數學知識來源于專業課相關內容，學到的數學知識可以用來解決實際問題。這就要求教師具有駕馭教材的能力，具有收集信息、整理信息的能力，能夠從學生的專業課教材中，及時收集和整理與學生所學專業密切相關的數學材料，以加強數學概念、性質、定理的內涵或外延的教學，加強數學與專業之間的聯系。例如，在講導數概念時，除了舉出書本上變化率問題中介紹的變速直線運動的速度外，還可介紹一些與變化率有關的問題。在管理專業介紹產品總產量對時間的導數就是總產量的變化率；產品總成本對產量的導數就是產品總成本的變化率（邊際成本）。在機電類專業介紹質量非均勻分布細桿的線密度、變速圓周運動的角速度、非恒定電流的電流強度等變化率問題。在潔凈煤專業介紹物體的冷卻速度、化學反應速度等實例。用學生將要大量接觸的、與專業有聯系的實例講概念，能夠使學生建立正確的數學概念，能夠提高整體教學效果，也能拓寬學生的思路，有利于學生提高把實際問題轉化為數學問題的能力，初步了解了用數學方法去解決實際問題的過程，體會所學數學知識的應用價值，增強用數學的意識，提高自己主動運用所學數學知識去概括、抽象、解決問題的能力，從而最終體現高職教育“聯系實際，深化概念，注重應用，重視創新，提高素質”的特色。

3． 抓好數學教材建設

高等數學是高職各專業的重要基礎課和工具課，因此，數學學習必須緊密結合專業培養目標按“必需夠用”原則安排數學內容。這就要求高職數學教材在結構上要打破傳統的條塊，根據不同專業的需要，在不違反認知規律的前提下組合新的教學模塊：基礎模塊和擴展模塊，基礎模塊為微積分部分，重點講解一元微積分內容。在講授過程中，將其基本內容分成兩大部分，即數學概念與應用，微積分理論與計算。數學概念與應用側重介紹數學的基本概念及其相關的實際背景，突出數學概念的圖形與素質特征，同時培養學生的定量化思維方式，增強對數學的應用意識與簡單的數學建模能力。微積分理論與計算部分主要介紹基本公式和基本方法，不加證明的引入數學理論的重要結論，突出對結論的應用，以培養學生的應用能力。在內容的編排上，將不定積分與定積分融為一章，先講不定積分和原函數的概念，后講定積分的概念和性質，然后通過微積分基本定理建立起定積分與不定積分和原函數的關系，再講積分法，這樣既突出重點又便于理解。擴展模塊是為了滿足不同專業要求和繼續學習的需要而設置的，包括線性代數、概率統計、常微分方程、級數、積分變換等，可分專業按需選擇其中的部分內容作為選修課，直接選取專業課的相關內容作為例題、習題講解和練習，強調數學知識在相關專業的應用。此外，高職數學教材若能包括一些具有實際應用價值，饒有趣味的案例，把抽象的數學與應用實例相結合，不失為提高數學應用能力的良策。

4． 適當開展數學建模活動

教師在教學的過程中經常地、有意識地把有關的數學知識與現實生活聯系起來，引導學生運用數學的立場、觀點、思想和方法，去觀察和分析各種社會現象，從中抽象、概括、歸納、整理出這些社會現象所蘊涵的本質屬性和數量關系與特征，從而建立數學模型，并運用數學知識對數學模型進行正確的運算和推理，科學地解釋這些社會現象，這就是近幾年在一些高校盛行的數學建模活動。論文參考網。數學建模過程是學生創造性地運用數學知識的過程，由于實際問題千差萬別，哪怕用的方法是現成的，但用哪一種方法，怎么用，卻不是現成的，而且，幾乎沒有哪一種方法原樣照搬照套就能解決問題，都需要針對具體問題具體分析，選擇恰當的方法并加以改造才能解決問題。同時由于實際問題往往沒有標準答案或唯一答案，不現成，不唯一，是解決實際問題的重要特點，正是培養學生應用能力的重要途徑。考慮到高職學生的實際情況，現行教材內容、教學時間、以及教師的知識、經驗和思維習慣，還有一個轉換、適應過程，可以將數學建模工作的一部分安排在課外去做，即課內課外相結合。論文參考網。如開設講座、采集數學建模問題、研究建模方案、撰寫建模小論文等，有些建模問題比較復雜，可以將其分解、分步解決，或由教師帶領下解決某些環節，其具體求解過程可留給學生課后解決，最后再組織學生宣講、交流或寫成小論文，這種“零存整取”的做法，可以激發學生學習數學的興趣，有效提高學生解決實際應用問題的能力。

培養數學應用能力絕非一朝一夕之功，教師只有切實樹立數學應用意識，將數學與專業知識、日常生活有機結合，做教和學的有心人，真正把學生和社會的需求放在心上，才能培養出高素質的應用型人才，為高職教育做出自己的貢獻。

篇10

論文摘要：隨著信息技術的發展，智能建筑中的通信網絡技術水平決定了建筑智能化的程度。本文在分析了有線網絡和無線網絡的基本運作方式后，通過對比這兩種網絡布置的優劣勢，提出了在智能建筑中對通信網絡的設置選擇建議。

1引言

智能建筑的核心是系統集成，而系統集成的基礎則是智能建筑中的通信網絡。隨著計算機技術和通信技術的發展和信息社會的到來，迫使現代建筑觀念不得不更新。在信息化社會中，一個現代化大樓內，除了具有電話、傳真、空調、消防與安全監控系統外，各種計算機網絡、綜合服務數字網等都是不可缺少的。只有具備了這些基礎通信設施，新的信息技術，如電子數據交換、電子郵政、會議電視、視頻點播、多媒體通信等才有可能進入大樓。使它成為一個名符其實的智能建筑。隨著分布式智能建筑控制系統技術的日益成熟和應用普及，在建筑設備自動化系統中控制將進一步分散，在網絡中傳遞的將更多的是管理信息，系統的集成則越顯得重要。

目前，由于人們信息需求的激增，以及計算機技術帶來的多媒體終端等先進的終端技術，智能建筑實現智能化的瓶頸往往在于它的通信網絡。可以說，通信網絡技術水平的高低制約了智能建筑的智能程度。為此，智能建筑中的通信網絡的設計是完成建筑智能化工程的重點所在。因此，在建設智能建筑時，需要在大樓的設計階段，就要融進通信網絡的設計。通信網絡主要分為兩大類，一類是有線網絡，一類是無線網絡。

2有線網絡

有線網絡是把分布在數公里范圍內的不同物理位置的計算機設備連在一起，在網絡軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網絡系統。有線網絡在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網中的各節點不可移動。特別是當要把相離較遠的節點聯結起來時，敷設專用通訊線路布線施工難度之大，費用、耗時之多，實是令人生畏。這些問題都對正在迅速擴大的聯網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞，限制了用戶聯網。

有線網絡需要使用以太網電纜和網絡適配器。雖然兩臺電腦可以通過以太網交叉電纜實現互聯，但是有線網絡一般還需要網絡結點設備，比如HUB集線器、交換機或者路由器，以實現更多電腦的互聯。以太網、集線器或者交換機都是比較可靠的，畢竟這方面的技術已經十分成熟。要出問題的話，一般也就是電纜連接松散導致網絡掉線。有線網絡性能十分優越。傳統的以太網連接只提供10Mbps的帶寬，但是現在普遍使用100Mbps的快速以太網帶寬，需要的也僅僅是更高一點的成本。而且現在硬件發展迅速，大多支持100Mbps，而且有些也已經開始支持千兆速率了。

在大量使用網絡資源的時候，有線網絡中的集線器很容易造成網絡擁堵。而如果使用以太網交換機的話，則完全可以避免這個問題，所增加的成本也僅僅是一臺集線器的費用。

對于接入互聯網的任何有線網絡來說，防火墻是最首要的考慮因素。眾所周知，集線器和交換機本身并沒有防火墻功能，對于使用這些網絡設備的家庭用戶，可以在主機電腦上安裝防火墻。而使用路由器的用戶，則可以利用路由器本身具有的防火墻模塊，在連接路由器的電腦上，打開配置頁面進行簡單配置即可。

3無線網絡

所謂無線網絡，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，其與有線網絡的用途十分類似，而最大的不同在于傳輸媒介的不同，即利用無線電技術取代網線。無線網絡技術既可以節省鋪設線纜的昂貴開支，避免了線纜端接的不可靠性，同時又可以滿足計算機在一定范圍內可以任意更換地理位置的需要。近年來，無線網絡已能夠通過與廣域網相結合的形式提供移動Internet多媒體業務。無疑，無線網絡將以它的高速傳輸能力和靈活性在智能建筑中發揮重要作用。

在現今有線網絡條件下的寫字樓中，隨著公司員工數量的增加，導致了工位的增加，但辦公室的空間有限，一味擴大辦公室、增加桌椅會增加運營成本，并不是理想的解決辦法。同時，人員座位和部門辦公室的調整也都會造成很大的麻煩，而銷售及服務支持人員頻繁外出使座位閑置造成了公司資源的嚴重浪費。

無線網絡可以克服這些問題，例如：在裝備了無線網絡以后，惠普公司的移動辦公環境使工位不再是唯一的辦公地點，與以前相比，員工數量在增加，但辦公桌椅的數量卻減少了，因為每天都有外出的員工，而那些在公司工作的員工，只要找到一個空位置就可以開展工作。員工不管在辦公室的任何一個角落，都能隨意地發電子郵件、分享文檔及上網瀏覽，大大提高了工作效率，同時也降低了總體擁有成本。

4有線網絡與無線網絡的對比

與有線網絡相比較，無線網絡具有開發運營成本低、時間短，投資回報快，易擴展，受自然環境、地形及災害影響小，組網靈活快捷等優點。可實現“任何人在任何時間，任何地點以任何方式與任何人通信”，彌補了傳統有線網絡的不足。隨著IEEE802.11標準的制定和推行，無線網絡的產品將更加豐富，不同產品的兼容性將得到加強。現在無線網絡的傳輸率已達到和超過了10Mbps，并且還在不斷變快。目前無線網絡除能傳輸語音信息外，還能順利地進行圖形、圖像及數字影像等多種媒體的傳輸。

眾所周知有線網絡是通過網線將各個網絡設備連接到一起，不管是路由器，交換機還是計算機，網絡通訊都需要網線和網卡；而無線網絡則大大不同，目前我們廣泛應用的802.11標準無線網絡是通過2.4GHz無線信號進行通訊的，由于采用無線信號通訊，在網絡接入方面就更加靈活了，只要有信號就可以通過無線網卡完成網絡接入的目的；同時網絡管理者也不用再擔心交換機或路由器端口數量不足而無法完成擴容工作了。總的來說無線網絡相比傳統有線網絡的優點主要體現在以下兩個方面：

第一，無線網絡組網更加靈活。無線網絡使用無線信號通訊，網絡接入更加靈活，只要有信號的地方都可以隨時隨地將網絡設備接入到企業內網。因此在企業內網應用需要移動辦公或即時演示時無線網絡優勢更加明顯。

第二，無線網絡規模升級更加方便。無線網絡終端設備接入數量限制更少，相比有線網絡一個接口對應一個設備，無線路由器容許多個無線終端設備同時接入到無線網絡，因此在企業網絡規模升級時無線網絡優勢更加明顯。

但是無線網絡相比傳統有線網絡同樣存在著缺點：

1.傳輸帶寬方面：與有線網絡相同，無線網絡的數據傳輸也受到帶寬限制，而且由于無線電傳輸沒有外部屏蔽能力，因此帶寬實際受限程度要遠超有線網絡，即使最先進的無線網絡技術也只能達到54Mbps每秒，比起100Mbps網絡而言實在是小巫見大巫。

2.傳輸距離方面：有線網絡與無線網絡都有信號衰減，與有線網絡相比，無線技術由于在空氣中傳輸，隨著氣候條件的改變，衰減速率有高有低，往往實際有效距離達不到最大極限，尤其在電器設備使用頻繁的室內，使用距離更是大幅度縮短。

3.抗干擾能力方面： 有線網絡是通過加屏蔽層等技術抗干擾，必要時以光纖技術提供千兆級別的傳輸質量，而無線網絡沒有任何屏蔽能力，只能通過自身的無線信號發射強度以及頻率、頻跳等技術來增強抗干擾性能，也由此造成了成本、體積和使用上的區別。

4.安全性方面：無線網絡的信號沒有邊界，任何人都可能截獲，其安全性能的缺陷主要體現在如下幾個方面：

第一，加密密文頻繁被破譯，已不再安全。曾幾何時無線通訊最牢靠的安全方式就是針對無線通訊數據進行加密，加密方式種類也很多，從最基本的WEP加密到WPA加密。然而這些加密方式已被陸續破解，首先是WEP加密技術被黑客在幾分鐘內破解；繼而國外研究員將WPA加密方式中TKIP算法逆向還原出明文。

WEP與WPA加密都被破解，這樣就使得目前無線通訊只能夠通過自己建立Radius驗證服務器或使用WPA2來提高通訊安全了。

第二，無線數據sniffer讓無線通訊毫無隱私。用戶最不放心的就是由于無線通訊的靈活性，只要有信號的地方入侵者就一定可以通過專業無線數據sniffer類工具嗅探出無線通訊數據包的內容，不管是加密的還是沒有加密的，借助其他手段都可以查看到具體的通訊數據內容。然而從根本上杜絕無線sniffer又不太現實，畢竟信號覆蓋范圍廣泛是無線網絡的一大特色。所以說無線數據sniffer讓無線通訊毫無隱私是其先天不安全的一個主要體現。

第三，修改MAC地址讓過濾功能形同虛設。雖然無線網絡應用方面提供了諸如MAC地址過濾的功能，很多用戶也確實使用該功能保護無線網絡安全，但是由于MAC地址是可以隨意修改的，通過注冊表或網卡屬性都可以偽造MAC地址信息。所以當通過無線數據sniffer工具查找到有訪問權限MAC地址通訊信息后，就可以將非法入侵主機的MAC地址進行偽造，從而讓MAC地址過濾功能形同虛設。

5.適用范圍方面： 無線技術不同的固有屬性決定了它們大致的使用范圍，即使某些時候試圖強行使用不合適的技術也將沒有合適的產品。一般來說，無線網絡更適用于移動特征較明顯的網絡系統，而有線網絡則更適用于固定的，對帶寬需求較高的網絡系統。

5結語

因此，在智能建筑的設計過程中，通信網絡的選擇就要針對建筑物本身的使用功能進行分別選擇，多數為固定人員位置的宜選用有線網絡，多數為移動人員位置的宜選用無線網絡，若兩者兼具則應考慮實現有線網絡與無線網絡兼容使用。

參考文獻