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无线通信系统协作中继技术研究

无线通信系统协作中继技术研究
无线通信系统协作中继技术研究

无线通信系统协作中继技术研究

协作中继是一种协作多天线技术,基于该技术可以提高无线链路的传输速率及传输可靠性,并且可以增加系统的覆盖范围和系统的鲁棒性。协作中继技术充分利用无线媒质的广播特性,在不增加系统复杂度的情况下不仅降低了终端的功耗、带宽、还可以明显提高系统的频谱效率、吞吐率、以及容量。

协作通信技术在无线传感器网络(WSN)、无线Ad Hoc网、无线Mesh网、以及蜂窝网等系统中有着广泛的应用前景,并将成为下一代无线通信系统融合多种异构网络的关键技术。为此,论文开展了对协作中继通信关键技术的研究。

中断率和误符号率(SER)是无线通信系统最为常用的两种性能度量。对于放大转发(AF)和解码转发(DF)的中断率和SER分析,传统方法只是基于高信噪比(SNR)下的近似估计,而不能给出任意SNR下的准确表达式。

因此,第二章研究了DF分集协议在Rayleigh衰弱信道条件下的中断率和SER性能。文中首先通过研究两个独立指数分布随机变量的线性函数的分布得到了DF分集协议的中断率闭式解,接着利用矩母函数方法给出了MPSK调制下的系统SER的闭式解。

仿真结果显示,在任意信噪比下所给出的中断率闭式解与仿真结果完全吻合。所给出的中断率和SER的闭式解对于进一步研究DF分集协议相关的关键技术有着非常重要的理论价值。

利用所有信道的反馈信息,在解码转发(DF)和直接发射(DT)中选择可达数据率较大者作为当前发射模式可以实现系统中断率最小。为了减少系统的反馈开销和计算复杂度,第三章研究了在信道增益平面内最佳发射模式区域划分,目的节点只需查看当前信道状态所属区域即可知当前最佳发射模式。

接着,通过反馈功率分配参数,可进一步降低系统中断率。基于以上结论,目的节点只需反馈一个发射参数到源节点和中继节点即可实现最小中断率协作策略。

Hunter等首先将信道编码引入到协作通信中,并提出了基于码率兼容删除卷积码(RCPC)的用户编码协作(CC)策略。基于编码协作,用户码字的不同部分经历不同用户信道到达基站。

该模型认为经过不同信道的成对错误概率(PEP)仅与对应信道传输的符号长度成比例,然而该假设在很多应用场景下是不合理的。当基站能正确解码直接发射帧时,协作帧内为该用户转发数据将是多余的。

因此,第四章对编码协作策略进行深入研究,提出了一种基于有限反馈的编码协作策略。基站对直接发射帧解码并反馈解码结果到用户,用户则根据反馈信息调整协作帧内数据的发射。

相比于CC策略,在多种不同场景下的仿真结果显示所提出的协作策略不仅提高了用户的性能而且节省了大量的功率和带宽,并提高了用户的吞吐率和频谱效率。在无线协作系统中,协作节点需要根据协作策略灵活调整数据包的发射与接收,这对协作节点实现算法的扩展性和兼容性提出了更高的要求。

基于模块化设计思想,第六章首先设计出一种按比特映射方式调整协作节点发送数据包的透明发送机制,接着利用各通道轮询方法设计出一种接收多个协作节点数据包的多通道联合自适应数据接收机制。基于提出的数据收发机制,修改几个变量可实现协作节点对任何收发协议的支持。

本章所提出的数据收发机制不仅适用于无线协作通信系统,而且还适于任何有类似需求的系统。基于高速串行收发器技术,该算法已应用于B3G TDD系统。

通过全文的研究,我们发现,在无线协作通信系统中,针对特定的传输策略下选取合适的协作策略以及数据处理算法,就能够有效利用不同用户节点的天线以获取协作分集,从而显著改善系统性能或降低系统代价。

无线通信技术应用及发展

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/be3811467.html, 无线通信技术应用及发展 作者:郭永刚路彬 来源:《电子技术与软件工程》2018年第19期 摘要 无线通信技术作为推动我国经济不断向前发展的重要力量,不仅促使我国生产力水平不断得到提升,而且还有效改善了人民的日常生活质量,并在电力系统之中得到了广泛的应用与发展,特别是在电力通信方面起着关键的作用,为我国电网建设提供了全面的技术保障。安全有效的电力系统可以在各个方面合理地分配电能,遇到电力系统事故可以予以及时的解决。电力通信系统作为电力系统的重要组成成分,能够促使电网调度工作达到自动化以及现代化的目的,并且从根本上保证电网的安全性以及经济性。 【关键词】无线通信技术应用发展 随着我国经济发展水平的不断提升,科学技术的不断进步,促使现代通信技术变得更加科学化以及数字化。由于当前信息知识更新速度较快,而且经济发展速度呈现高度上升趋势,使得人们在信息获取方面提出了更高的要求。为有效解决无线通信技术在使用过程中出现的问题与矛盾,必须要全面秉持创新理念,综合运用与之相关的技术手段来予以解决,从而在最大程度上满足人们在信息获取方面所提出的各项需求,并为其不断提供多方面的信息资源,为科学规划工作的顺利开展奠定良好基础,推动无线通信技术蓬勃发展。 1 无线通信技术的发展 1.1 无线通信技术的联合化与集成化 全面结合我国当前资金状况、技术水平以及市场需求等相关方面的内容,将会采用融合方式来对目前的无线网络开展异构网络的联合工作,从而促使通信网络的形成,并成为无线通信技术发展内容之一。现阶段,我国网络融合形式包括:接入网、核心网融合以及业务融合等,对于选择不同的网络来实现接入工作时,需要先对其开展协同工作,从而促使无线网络的使用者达到无线漫游的目的。在构建未来通信终端时,需要为其添加配置能力,并不断提升该项能力,便于计算机与通信技术进行全面的融合,而且在该种技术下通信终端便不会接收到用户的干预内容,同时还可以为用户提供丰富多样的网络接入方式,便于其随时展开网络监控工作,及时更新升级与之相关的软件。除此之外,由于时代不断进步,人们需求水平不断提升,因此未来无线通信技术的构建要全面符合时代发展特征以及全方位满足用户提出的各项需求,而且无线通信技术要保证能够实现多种功能集成的目的,例如语音、数据以及图像业务的综合、无线传输模块的综合等。 1.2 无线网络通信技术的有效融合

无线通信系统的基本工作原理

前言: 无线通信(Wireless communication)就是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。 无线通信主要包括微波通信与卫星通信。微波就是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信就是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。 一、无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信与卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就就是“高频”的广义语, 它就是指适合无线电发射与传播的频率。无线通信的一个发展方向就就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有(全)双工、半双工与单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信与数字通信, 也可

以分为话音通信、图像通信、数据通信与多媒体通信等。 各种不同类型的通信系统, 其系统组成与设备的复杂程度都有很大不同。但就是组成设备的基本电路及其原理都就是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路与规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。 二、无线通信系统的基本工作原理 无线通信系统组成框图 各部分作用: 1信息源:提供需要传送的信息 2变换器:待传送的信息(图像、声音等)与电信号之间的互相转换 3发射机:把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 4传输媒质:信息的传送通道(自由空间) 5接收机:把高频振荡信号转换成原始电信号 6受信人:信息的最终接受者

无线通信基础知识

序 无线通信之所以成为既富挑战性又能引起研究人员兴趣的课题,主要原因有两个,这两个原因对于有线通信而言基本没有什么影响。首先是衰落(fading)现象;其次是无线用户是在空中进行通信,因此彼此间存在严重的干扰(interference),下面分别做一简要介绍。 1)衰落 首先介绍一些无线衰落信道的特性,与其他通信信道相比,移动信道是最为复杂的一种。电波传播的主要方式是空间波,即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。再加之移动台本身的运动,使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。信号通过无线信道时,会遭受各种衰落的影响,一般来说接收信号的功率可以表达为: P(d)=|d|-n S(d)R(d) 其中d表示移动台与基站的距离向量,|d|表示移动台与基站的距离。根据上式,无线信道对信号的影响可以分为三种: (1) 大尺度衰落:电波在自由空间内的传播损耗|d|-n,其中n一般为3~4,与频率无关; (2) 阴影衰落:S(d)表示,由于传播环境的地形起伏、建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引发的衰落,被称作中等尺度衰落; (3) 小尺度衰落:R(d)表示,它是由发射机和接收机之间的多条信号路径的相长干扰和相消干扰造成的,当空间尺度与载波波长相当时,会出现小尺度衰落,因此小尺度衰落与频率有关。 大尺度衰落与诸如基站规划之类的问题关系更为密切,小尺度衰落是本文的

重点。 2)干扰 干扰可以是与同一台接收机通信的发射机之间的干扰(如蜂窝系统的上行链路),也可以是不同发射机——接收机对之间的干扰(例如不同小区中用户之间的干扰)。

无线信道的多径衰落 无线移动信道的主要特征就是多径传播,即接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机,参见图1。由于电波通过各个路径的距离不同,因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。不同相位的多个信号在接收端叠加,如果同相叠加则会使信号幅度增强,而反相叠加则会削弱信号幅度。这样,接收信号的幅度将会发生急剧变化,就会产生衰落。 图1 例如发射端发送一个窄脉冲信号,则在接收端可以收到多个窄脉冲,每一个窄脉冲的衰落和时延以及窄脉冲的个数都是不同的。对应一个发送脉冲信号,图2给出接收端所接收到的信号情况。这样就造成了信道的时间弥散性(time dispersion ),其中τmax被定义为最大时延扩展。 在传输过程中,由于时延扩展, 接收信号中的一个符号的波形会扩 展到其他符号当中,造成符号间干 扰( Inter Symbol interference, ISI )。为了避免产生ISI,应该令图2 符号宽度要远远大于无线信道的最大时延扩展,或者符号速率要小于最大时延扩展的倒数。由于移动环境十分复杂,不同地理位置,不同时间所测量到的时延扩

移动(无线)通信施工安全操作规程

移动(无线)通信施工安全操作规程移动(无线)通信专业是一个综合性很强的专业,他包括电源、交换、基站等多个专业。所以,移动(无线)通信施工除遵循以上各专业安全操作规范外,还应注意以下安全事项: 1、施工人员必须经过专业技术培训并考试合格,身体检查健康,持证上岗。 2、施工用安全标志、工具、仪表、电器设施和各种设备,必须在施工前加以检查,确认其完好,方能进入施工现场。 3、登高作业时,如发现安全设施有缺陷或隐患,必须解决后方可作业。 4、施工人员要统一着装工作服,佩戴相应的劳动保护用品;天线吊装现场(包括室内楼房吊装)要设置醒目的安全作业警示区域,确保行人和车辆的安全。 5、吊装天线前应先勘查现场,制定吊装方案;天线施工人员必须明确分工和职责,由专人统一指挥,吊装现场必须避开电力线等障碍物。 6、吊装前应检查吊装工具的可靠性,起吊天线时,应使天线与铁塔或楼房保持安全距离,不可大幅度摆动;向建筑物的楼顶吊装时,起吊的钢丝绳不得摩擦楼体。 7、天线挂架强度、水平支撑杆的安装角度应符合设计要求;固定用的包箍必须安装双螺母,加固螺栓必须由上往下穿;如需另加镀锌角钢固定时,不得在天线塔角钢上钻孔或电焊。 8、馈线弯曲时应圆滑,其曲率半径应符合设计要求;馈线进入机房内时应略高于室外或做滴水弯,不得使雨水延馈线流进机房;馈线进洞口处必须密封和做好防水处理。 9、馈线进入机房前,必须至少有三处以上的防雷接地点;馈线进入机房后必须安装避雷器。 10、上塔作业时,应根据场地、设备条件以及施工人员、施工季节编制登高施工安全技术措施。 11、铁塔施工人员必须佩带好符合国家标准、质量合格的安全带和安全帽;攀登铁塔时,

无线通信技术基础知识

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介

质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。 无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。

无线通信技术的安全性

浅谈无线通信技术的安全性 摘要:近年来,无线通信技术飞速发展,各种无线技术的应用已经融入我们的生活,给我们生活带来许多的便捷。但它也面临着一些不可避免的安全威胁。本文从分析无线通信网络的安全威胁出发,讨论了无线通信网络的几种安全保密技术,可以更好的保证用户和网络的安全性。 关键词:无线通信;安全性;lte 安全技术 abstract: in recent years, the rapid development of wireless communication technology, wireless technology has come into our life, brings a lot of convenience to our life. but it also faces some inevitable security threats. based on the analysis of wireless communication network security threat sets out, discussed several kinds of wireless communication network security technology, can better guarantee the safety of users and network. key words: wireless communication; security; lte security technology 中图分类号:e96文献标识码:文章编号: 引言 随着我国经济社会的飞速发展和科技上的进步。在无线通讯技术的方面也得到了一个飞速的发展,已经进入了全新的一个时代。

无线通信系统安全需求

1系统安全要求 1.1安全标准 卖方必须遵照以下国际标准(最近版)的规定及要求: EN50126 “Railway applications –The specification and demonstration of Reliability,Availability,Maintainability and Safety (RAMS) EN50128:“Railway Applications –Communications, signaling and processing systems – Software for railway control and protection systems” EN50129:“Railway Applications –Communications, signaling and processing systems – Safety related electronic systems for signaling” 1.2隐患分析(Hazard Analysis)及隐患登记册(Hazard Log) 1.2.1 隐患分析是针对系统的潜在隐患进行系统的分析、在工程项目的适当阶段应用的一种安全分析技术,开展隐患分析的目的是作出优化系统安全的变更。 1.2.2 设计过程中,卖方需参照买方提供的主隐患清单(附件2)开展初步隐患分析、系统/子系统隐患分析、接口隐患分析及操作和支持隐患分析。卖方须将各个隐患分析的结果纳入隐患登记册,提交买方审查,并定期更新。 (a) 初步隐患分析:在项目早期、系统设计开始前开展的隐患分析,用以识别系统可能涉及和需要控制的潜在隐患,并引出系统设计过程中需要执行的措施以消除或减轻相关隐患。 (b) 系统/子系统隐患分析:其目的是识别和分析与子系统和部件设计相关的潜在隐患,包括与子系统架构、部件失效、人因错误等相关的隐患,并引出相应的隐患消除或减轻措施。 (c) 接口隐患分析:通过识别和分析与系统、子系统内部以及外部接口相关的潜在隐患,引出系统和相关接口系统需要执行的隐患消除或减轻措施。 (d) 操作和支持隐患分析:通过识别和分析在系统/设备的制造、安装、测试、运输、储存、培训、运营和维修等过程中与人员和程序相关的潜在隐患,并引出需要执行的隐患消除或减轻措施。 1.2.3 隐患和可操作性研究(HAZOPS)

无线中继协作网络的中继选择方案研究

目录 摘要 ................................................................................................................................................... I Abstract............................................................................................................................................. I I 第1章绪论 (1) 1.1 研究背景与意义 (1) 1.1.1无线通信的发展 (1) 1.1.2协作通信发展进程 (2) 1.1.3绿色通信理念 (3) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3本文研究内容及结构安排 (4) 第2章无线通信与中继协作网络相关技术综述 (6) 2.1分集技术 (6) 2.2合并技术 (8) 2.3中继技术基础理论 (11) 2.3.1中继节点类型 (11) 2.3.2中继网络类型 (13) 2.4中继选择技术研究 (15) 2.4.1中继选择问题的分类 (15) 2.4.2中继Ad hoc网络模型 (15) 2.4.3 现有中继选择策略 (16) 2.5本章小结 (17) 第3章基于量子人工蜂群算法的单用户多中继选择方案 (18) 3.1人工蜂群算法综述 (18) 3.1.1人工蜂群算法的生物背景 (18) 3.1.2人工蜂群算法的原理及步骤 (19) 3.1.3人工蜂群算法的应用 (19) 3.2单用户中继选择模型 (19) 3.3基于改进量子人工蜂群算法的多中继选择 (21) 3.3.1多中继选择方案 (21) 3.3.2量子人工蜂群算法 (22) 3.4仿真结果与分析 (26) 3.5 本章小结 (28) 第4章基于人工蜂群算法的多用户中继选择方案 (30) 4.1多用户中继系统网络模型 (30) 4.2多用户中继选择方案 (33) 4.3仿真结果与分析 (35) 4.4本章小结 (38) 第5章总结与展望 (39) 5.1本文工作总结 (39) 5.2下一步研究方向与展望 (40) 参考文献 (41) IV 万方数据

无线通信系统的基本工作原理

前言: 无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。 无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。 一、无线通信系统的类型 二、按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 三、 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。 四、2、按照通信方式来分类, 主要有(全)双工、半双工

和单工方式。 五、 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 六、 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。 七、各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。 八、无线通信系统的基本工作原理 无线通信系统组成框图 各部分作用: 1信息源:提供需要传送的信息

第五代移动通信系统若干关键技术概述

第五代移动通信系统若干关键技术概述 【摘要】在将协作中继技术和认知无线电技术相融合的认知中继网络中,进一步采用大规模MIMO技术,构成大规模MIMO多用户认知中继网络,深度挖掘空间维度无线资源,从而大幅度提升频谱效率、能量效率和传输可靠性。对5G移动通信系统若干关键技术进行综述,对大规模MIMO 技术、协作中继技术以及认知无线电技术这些具有代表性的技术进行介绍和梳理,重申其重要作用和意义。 【关键词】大规模MIMO 认知中继网络频谱效率能量效率5G doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2015.13.011 中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2015)13-0051-06 引用格式:杨睛,陈蕾,刘琪,等. 第五代移动通信系统若干关键技术概述[J]. 移动通信,2015,39(13):51-56. 1 引言 随着移动互联网的迅猛发展,人们对无线传输速率要求越来越高,通信系统能源消耗所占的比例不断增加,绿色通信也越来越受到人们的关注。因此,如何在4G基础上,进一步提升无线移动通信的频谱效率和能量效率,是4G/5G移动通信的核心所在[1-2]。为了提高无线资源利用率、改善系

统覆盖性能、提升通信的能量效率,多用户多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术、协作中继技术以及干扰对齐技术得到了业界的广泛关注。然而,这些技术并不能从根本上带来系统容量的飞跃提升,也无法满足用户的需求。为此,研究者们提出大规模MIMO技术,在基站设以大规模阵列天线代替目前所采用的多天线,由此形成大规模MIMO通信系统,大规模MIMO系统具有无可比拟的技术优势:空前的频谱效率,更高的能量效率,精准的空间区分度,相对廉价的硬件实现等[3-4]。另一方面,无线中继技术和认知无线电(CR,Cognitive Radio)技术分别被认为是提高系统传输可靠性和频谱利用率的核心技术。无线中继技术具有潜在能力扩展通信业务覆盖区域,实现分集增益以抵抗大小尺度衰落[5]等优点;认知无线电技术允许非授权用户或认知用户(SU,Secondary User)在不影响授权用户(PU,Primary User)的服务质量(QoS,Quality of Service)的前提下,灵活、动态地进行频谱接入,共享分配给PU的频谱资源[6],从而提高频谱效率。 综上所述,大规模MIMO技术、协作中继技术、认知无线电技术在提升频谱效率、能量效率、传输可靠性等方面具有较强的技术优势,是第五代移动通信系统中最具潜力的技术。 2 大规模MIMO技术

无线通讯系统设计方案

无线通讯系统设计方案目录 1 概述 2 2 KT106系统技术优势 3 3 系统组成 4 4 传输平台 5 5 组网方式 6 6 设备部署 6 7 系统主要功能9

1概述 长久以来,国内外矿井的无线通讯技术一直停留在窄带低速范围内,普遍存在设备复杂、功能单一、无法复用通道,重复布线的问题。重庆分院在进行大量的前期调研、资料收集、分析研究总结的基础上,利用目前国内外成熟的Wi-Fi 技术,结合广泛应用的RFID技术,通过技术改进、本质安全设计,开发出了适应煤矿特殊环境的KT106矿井无线通讯系统。 KT106矿井宽带无线通讯系统作为新一代的矿井无线传输系统,采用Wi-Fi 与RFID技术相结合,在煤矿井下实现了通过一套系统实现语音和人员定位数据传输。是我院最新研究的产品。突破传统系统结构模式,无线通讯及人员定位共用一套传输线路,具有很高的性价比。系统网络结构将采用以工业以太网为主干的星型结合总线型的网络结构方案,以工业以太网交换机作为星型的中心点,基站之间采用串行连接方式。基站同时具有语音通信和定位功能,定位终端包括带定位功能的手机和专用的定位卡两种。系统采用本质安全供电的方式,使设备达到在回风巷道和工作面使用的安全等级和技术要求。 本系统通过配套的管理软件、工业以太网、PBX网关等设备,形成一套完整的以矿井工业以太环网为传输主干,无线信号进行空间覆盖的矿井无线通讯系统,使煤矿无线通讯技术跃上一个新的台阶,并处于国内外技术领先水平。 本系统是重庆研究院历时5年,经过不断探索和完善,为煤炭行业研制出了能够实现井下无线语音通话功能的最新技术装备,并能够24小时对煤矿出入井人员进行实时跟踪监测和定位,随时清楚掌握每个人员在矿井下活动轨迹,是煤矿最新一代安全生产管理系统。 KT106无线通讯系统结构如下:

无线通信系统中基于物理层安全的安全通信

无线通信系统中基于物理层安全的安全通信由于无线媒质的开放性与广播性,使得恶意用户可以截获在无线媒介中传送的信息,从而对无线通信的安全性带来很大的挑战。无线通信系统中基于物理层的安全着眼于OSI模型的物理层,利用无线通信理论、信息处理、随机处理、博弈论及信息论等领域的知识来解决这一问题,通过对物理层通信进行了适当的设计,提高或增进网络的安全性能。 基于物理层的安全方法一般利用了无线媒质的特征,比如信道衰落、信号干扰、多节点合作以及多维信息发送等。基于无线通信物理层的安全问题是当前无线通信中的研究热点之一,尽管文献中已经有了众多的研究成果,但无线通信中的安全问题仍然存在许多亟需解决的问题。 在本论文中,我们将主要从信息论的角度研究无线网络的安全问题,力图进一步提高无线通信的安全性。本论文的主要创新点如下:1.针对无线广播信道经历瑞利衰落的情形,分析了全双工系统的安全性能,理论推导出了非零安全容量和安全中断概率的闭式解。 理论分析结果以及仿真结果都表明,如果具有全双工功能的接收机在接收信号的同时可以发送一个辅助的人工噪声,那么与仅发送端发送人工噪声的情形相比,系统的安全等级可以得到提高。即便对于窃听节点距离信息源非常近,合法接收机距离信息源较远的情形,依然可以达到安全传输的效果。 2.针对蜂窝通信系统,论文提出了一种利用保护节点提高安全性的方法。该方法通过部署一些保护节点来防止窃听者截获合法发送端和接收端之间传送的信息。 这些保护节点专门发送额外的人工噪声来使窃听信道的质量恶化。论文中同

时考虑了上行通信和下行通信的情形。 结果表明,采用这种方法可以实现蜂窝系统的安全性和健壮性。3.为了改善中继系统的安全性能,提出了一种改进的次优干扰方案。 在此方案中,信噪比最好的中继节点转发信息,信噪比最差的中继节点发送干扰信号,并且仅当这两个信道满足一定条件时发送机密信息,否则发送普通信息。仿真结果表明,由于机密信息仅在对合法接收机有利的情形下传输,这使得窃听者获取发送信息的难度加大,从而使系统的安全性得以提高。 4.为了改善点到点双向通信中信息被截获的概率,提出了一种基于随机线性编码的安全传输方案。在此方案中,随机线性编码的生成多项式由接收方控制,编码的构造方式使得窃听者除非完整截获双向通信的所有数据,否则无法破解发送端发送的任何一个数据包。 因此,通过加长编码长度,或者降低发送功率,就可以使窃听者破解机密消息的截获概率变得非常低。

无线通信系统协作中继技术研究

无线通信系统协作中继技术研究 协作中继是一种协作多天线技术,基于该技术可以提高无线链路的传输速率及传输可靠性,并且可以增加系统的覆盖范围和系统的鲁棒性。协作中继技术充分利用无线媒质的广播特性,在不增加系统复杂度的情况下不仅降低了终端的功耗、带宽、还可以明显提高系统的频谱效率、吞吐率、以及容量。 协作通信技术在无线传感器网络(WSN)、无线Ad Hoc网、无线Mesh网、以及蜂窝网等系统中有着广泛的应用前景,并将成为下一代无线通信系统融合多种异构网络的关键技术。为此,论文开展了对协作中继通信关键技术的研究。 中断率和误符号率(SER)是无线通信系统最为常用的两种性能度量。对于放大转发(AF)和解码转发(DF)的中断率和SER分析,传统方法只是基于高信噪比(SNR)下的近似估计,而不能给出任意SNR下的准确表达式。 因此,第二章研究了DF分集协议在Rayleigh衰弱信道条件下的中断率和SER性能。文中首先通过研究两个独立指数分布随机变量的线性函数的分布得到了DF分集协议的中断率闭式解,接着利用矩母函数方法给出了MPSK调制下的系统SER的闭式解。 仿真结果显示,在任意信噪比下所给出的中断率闭式解与仿真结果完全吻合。所给出的中断率和SER的闭式解对于进一步研究DF分集协议相关的关键技术有着非常重要的理论价值。 利用所有信道的反馈信息,在解码转发(DF)和直接发射(DT)中选择可达数据率较大者作为当前发射模式可以实现系统中断率最小。为了减少系统的反馈开销和计算复杂度,第三章研究了在信道增益平面内最佳发射模式区域划分,目的节点只需查看当前信道状态所属区域即可知当前最佳发射模式。

无线通信专业(专业基础知识和专业技术知识)

一、无线通信专业 (一)无线通信专业基础知识 1.无线通信原理: (1)无线收发信设备知识; (2)无线信道的特性; (3)调制技术; (4)编码技术; (5)天线基本原理及相关参数; (6)跳频技术。 2.无线通信系统基础知识: (1)无线通信传输系统的组成及工作原理; (2)无线通信系统的制式、性能及分布状况、系统联网常识; (3)无线接口信令; (4)各种传输方式; (5)无线通信系统工作原理; (6)无线通信系统网络结构。 3.无线通信业务知识: (1)移动交换机的组成及电路结构; (2)移动交换机的工作原理; (3)移动交换机的维护常识;

(4)相关仪器、仪表的使用和基本知识。 4.各种传输方式、工作原理、网络结构。 5.其他知识: 本专业维护规程。 (二)无线通信专业技术知识 无线通信专业分为无线传输系统、微波传输系统、卫星通信传输系统、无线接入四个职业功能,每个职业功能还分为不同的工作内容。每个工作内容为一个考试模块,考生只需选择某一考试模块参加考试。 一、无线传输系统 ●工作内容:长波、中波、短波、超短波 ●专业能力要求:1.掌握测试仪表、工具的使用方法。 2.能够对分析测试结果,提出改进质量的技术措施。 3.掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 4.掌握各种电源设备的工作原理和性能。 5.熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 6.具备主持制定大中型工程计划并组织实施的能力。

7.完成设备的大修、更新、改造,组织新设备的安装、测试开通。 ●相关知识:1.电波传播特性。 2.针对大功率发射机设备的风冷、水冷循环系统原理。 3.无线通信原理。 4.无线通信系统基础知识。 5.无线通信业务知识。 二、微波传输系统 ●工作内容:微波终端、微波中继 ●专业能力要求:1.微波通信传输系统的结构。 2.监控系统的原理和组成。 3.掌握测试仪表、工具的使用方法。 4.能够对分析测试结果,提出改进质量的技术措施。 5.掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 6.掌握各种电源设备的工作原理和性能。 7.熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 ●相关知识:1.无线通信原理。 2.无线通信系统基础知识。 3.无线通信业务知识。 三、卫星通信传输系统

当前移动通信的安全隐患和解决方法

当前移动通信的安全隐患和解决方法 在过去的20年中,中国的移动无线通信产业在历次的技术变革中,都准确把握了技术方向,在适当的时机引入了适当的技术,保证了整个产业的良性发展。在未来的20年里,移动/无线技术还将向何处发展,我们面临哪些机遇呢?我们又面临哪些挑战性的问题呢? 当前,随着移动通信和互联网的迅猛发展,以及固定和移动宽带化的发展趋势,通信网络和业务正发生着根本性的变化。体现在两大方面:一是提供的业务将从以传统的话音业务为主向提供综合信息服务的方向发展;二是通信的主体将从人与人之间的通信扩展到人与物、物与物之间的通信,渗透到人们日常生活的方方面面。安全性问题是移动无线通信难解的心结。关于移动无线通信安全问题,在平时的日常生活中我们都有切身体会,比如说手机病毒、流氓软件、间谍软件、手机隐私保护、垃圾信息、电话骚扰等等,这些问题越发引起人们的注意,特别是引起了生产商与运营商的强烈关注。 移动通信设备 移动通信设备和服务通常被认为是比较安全的领域,与电脑遭受的威胁相比,移动通信设备面临的安全威胁可谓小巫见大巫。然而,最近几年,针对移动通信设备的恶意软件的发展速度已大大超过了以非移动设备为攻击目标的恶意软件。恶意软件可通过邮件和信息附件、下载应用程序以及蓝牙等方式传播。与此同时,网络钓鱼诈骗垃圾邮件和移动间谍软件也开始将魔掌伸向移动通信设备。而黑客们也在通过一种新型社交网络,采用一些狡猾的伎俩诱使用户安装这类恶意软件。 如今,越来越多的员工带着某种智能电话或者个人数字助理(PDA)去上班,无论黑莓、iPhone还是其他的智能移动终端开始涌入工作场所:从智能电话、VoIP系统、闪存棒到虚拟网络世界,不一而足。作为公司,他们不愿意将公司的机密和信息让员工带着外出和泄密,作为员工,个人也不愿意将个人的隐私数

单工无线通信系统..

单工无线呼叫系统(D题) 摘要:单工无线呼叫系统分发射和接收两大部分。发射部分采用锁相环式频率合成器技术,MC145152和MC12022芯片组成锁相环,将载波频率精确锁定在35MHz,输出载波的稳定度达到4×10-5,准确度达到3×10-5,由变容二极管V149和集成压控振荡器芯片MC1648实现对载波的调频调制;末级功放选用三极管2SC1970,使其工作在丙类放大状态,提高了放大器的效率,输出功率达到设计要求。接收部分以超大规模AM/FM立体声收音集成芯片CXA1238S为主体,灵敏度、镜像抑制、信噪比等各项性能指标均达到设计要求;音频功率放大器采用集成芯片LM386,电压放大倍数最大为200。音频输入和数据输入可自动转换;AT89S52作为整个系统的控制部分,程序设计采用C语言在KEIL51的编译器上编程实现;显示采用128×64点阵型液晶显示。经测试,整机功能齐全,各项性能指标符合系统要求,接收波形稳定,无明显失真。 关键词:锁相环、压控振荡器、灵敏度 simplex wireless-calling system Abstract: The simplex wireless-calling system consists of two parts: transmit part and receive part.The transmit part adopts the phase-locked loop pattern of frequency synthesizing technology and uses the MC145152 and MC12022 chips to compose the phase-locked loop.It locks the frequency of the carrier-wave at 35MHz.The stabilization of the carrier-wave can be 4×10-5,the accuracy can be 3×10-5.The frequency modulation and the confection of the carrier-wave are realized by the capacity-changing diode V149 and the integration voltage-control oscillator MC1648 chip.The end power amplifier uses the audion 2SC1970 to make it work in the third magnifying state,it improves the efficiency of the magnifier and the power of the output reaches the design demand.The receive part uses the super cosmically AM/FM dimensional sound stereo radio reception integration chip CXA1238S as the main part.The sensitivity、the mirror-control restrain、the SNR and every capability index all reach the design demand.The audio frequency power amplifier adopts the integration chip LM386.The maximum voltage amplifying multiple is 200..The input of the audio frequency and the data can be automatically transformed. AT89S52 is used as the controlling part of the whole system.The design of the program adopts the C language to make it be programmingly realized in the translator.The display adopts 128×64 lattice LCD to show.After tested,the whole machine’s function is very complete,every demand can be realized,the receiving wave is stable,without evident distortion. Key word:PLL、VCO 、Sensitivity 目录

使用无线通信的优点

使用无线通信的优点 数据传输可以简单地分为有线(包括架设光缆、电缆或租用电信专线)和无线(分为建立专用无线数据传输系统或借用CDPD、GSM、CDMA 等公用网信息平台)两大类方式。 相比较而言,用无线数传模块建立专用无线数据传输方式比其它方式具有如下优点,下面介绍一下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式相比于有线通讯的优点。 1.成本廉价 有线通信方式的建立必须架设电缆,或挖掘电缆沟,因此需要大量的人力和物力;而用无线数传电台建立专用无线数据传输方式则无需架设电缆或挖掘电缆沟,只需要在每个终端连接无线数传电台和架设适当高度的天线就可以了。相比之下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式,节省了人力物力,投资是相当节省的。当然在一些近距离的数据通讯系统中,无线的通讯方式并不比有线的方式成本低,但是有时候实际的现场环境难以布线,客户根据现场环境的需要还是会选用无线的方式来实现通讯。 2.建设工程周期短 当要把相距数公里到数十公里距离的远程站点相互连接通讯的时候,采用有线的方式,必须架设长距离的电缆或者挖掘漫长的电缆沟,这个工程周期可能就需要数个月的时间,而用数传模块建立专用无线数据传输的方式,只需要架设适当高度的天线,工程周期只需要几天或者几周就可以,相比之下,无线的方式可以迅速组建起通信链路,工程周期大大缩短。 3.适应性好 有线通讯的局限性太大,在遇到一些特殊的应用环境,比如遇到山地、湖泊、林区等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候,将对有线网络的布线工程有着极强的制约力,而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制,所以说用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性,几乎不受地理环境限制。 4.扩展性好 在用户组建好一个通讯网络之后,常常因为系统的需要增加新的设备。如果采用有线的方式,需要重新的布线,施工比较麻烦,而且还有可能破坏原来的通讯线路,但是如果采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式,只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了,相比之下有更好的扩展性。 5.设备维护上更容易实现 有线通讯链路的维护需沿线路检查,出现故障时,一般很难及时找出故障点,而采用无线数传模块建立专用无线数据传输方式只需维护数传模块,出现故障时则能快速找出原因,恢复线路正常运行。

移动通信基础知识培训(全)

移动通信基础知识培训会议记录 一移动通信常用的专业术语 基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现,最直观的就是我们现实中看到的铁塔,抱杆,桅杆型的基站。 直放站:是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落,难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱,更甚者出现盲区的现象,这时候就需要直放站进行覆盖,达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大,进而改善信号不良区域。 天线(Antenna)——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解,天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统:室内分布系统是将基站信号引入室内,解决室内盲区覆盖;它可以有效解决信号延伸和覆盖,改善室内通信质量;它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道,而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸,有不能被基站和直放站所代替的优势,是大都市中移动通信不可缺少的组成

部分。 盲区:在移动通信中,盲区表示信号覆盖不到的地区,在这样的地区移动信号非常微弱,甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用,使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区。 通话质量:顾名思义,就是手机通话时的语言质量即清晰程度。在移动通信中通话质量是一个很重要的网络参数,按照语言的清晰程度将通话质量分为0到7不同的8个级别,0最好,客户通话时的感知最好;7最差,通话时的感知最好,客户。一般正常的通话质量应该为0-3。 信号场强:是指信号信号的强弱。在移动通信中信号的强弱用具体的电平值表示,通过测试手机可以测得,一般-40~-90dBm为可正常通话的强度范围,也可直观的从普通手机的信号显示格数看出。 手机发射功率:手机发射功率是指,手机在寻呼基站时的功率。手机发射功率越高,说明上行越弱,客户感知为拨打电话上线慢。 切换:就是指当移动台(用户手机)在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区,或者由于外界干扰而造成通话质量下降时,必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去,以继续保持通话的过程。 掉话:是指用户手机在使用过程中由于出现异常而自动挂断的现象。 单通:是指用户双方正在通话时,由于异常出现只有一方可以听见另一方的

无线通信安全-14第十四讲 LTE安全

《通信网安全》 第十讲 LTE安全 计算机学院李晖 lihuill@https://www.doczj.com/doc/be3811467.html,

内容提纲 ?LTE简介 >>>>> ?LTE安全威胁 ?LTE安全框架 ?LTE安全机制 ?匿名 ?认证 ?密钥管理 ?传输安全机制

移动无线技术的演进路径 1G 2G 3G LTE 使用蜂窝组网,广泛应用的标准有AMPS、TACS等,采用模拟技术和频分多址(FDMA)等技术。 采用数字通信技术,主要的国际标准有GSM、CDMA 等。主要提供语音、短数据业务。技术指标:业务传输速率仅为9.6Kbps,最高可达32Kbps。 国际标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMax。技术指标:室内速率2Mbps,室外速率384kbps。能够实现语音业务、高速率传输及宽带多媒体、无线接入Internet等服务。 采用OFMA及MIMO技术,在200Mhz系统带宽下,下行峰值速率100Mbps,上行峰值速率50Mhz,提供VoIP及IMS等高速率传输服务。

LTE 无线通信标准的演进 2G 2.5G 2.75G 3G 3.5G 3.75G 3.9G 4G GSM CDMA IS-95 802.16d WCDMA R99 TD-SCDMA R4 CDMA2000 1X-ED-DO GPRS EDGE E-EDGE HSDPA/ R5 HSPA+/R7 HSUPA/ R6 HSDPA/ R5 HSUPA/ R7 HSPA+/ R8 CDMA 2000 EV-DO Rev.A EV-DO Rev.B FDD TDD 4G IMT-Advanc ed UMB 802.16e 802.16m 基于OFDMA 技术 9Kbps 42Kbps 172Kbps 364Kbps 14.4Mbps 42Mbps 300Mbps

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