移动通信网络定位技术及应用论文

2024-04-15

移动通信网络定位技术及应用论文(共14篇)

篇1:移动通信网络定位技术及应用论文

移动通信网络定位技术及应用论文

摘要:社会经济的不断发展进步,人们之间的交流日益密切和频繁,同时人们活动范围的不确定性也越来越大。于是对用户的位置信息进行定位显得愈发重要。目前,伴随着移动通信网络技术的不断发展,位置服务开始得到重视并得到应用。移动通信网络中的移动台(MS)定位则是移动通信网络中开展位置服务的重要前提。因此,文章重点就移动通信网络的移动台定位技术及应用进行略述。

关键词:移动通信网络;移动台定位技术;应用

1 无线定位的概念

无线定位主要指的是运用无线电波信号,来对移动台所处实际位置进行确定的一种技术。通常来说,位置信息主要包含了和移动台相关的坐标,诸如移动台所在位置的经纬度以及高度等相关信息。对于无线定位而言,其最为重要的质量指标就是定位系统的精度,其可以理解为位于准确区域周围的不确定区域,采用多次定位测量之后而最终得到的一个百分比值。例如67%的定位测量则表示其可以定位移动台到实际位置50m范围的距离,而95%的定位测量则可以定位移动台到实际位置150m范围的距离。实际生活中,不同的定位服务需要不同的定位精度。诸如天气预报、交通信息等需达到200km,但是导航以及设备定位则需要达到10-50m。

2 定位方法及应用

定位移动通信网络中的移动台,可以采取如下两种定位方法,也可以将二者进行混合使用。以下将详细予以论述。2.1利用无线电波信号的特征参数进行定位该定位方法主要是将已知位置基站和移动台之间所传播的无线电波信号的特征参数通过检测,以便于对移动台的实际距离、方向以及其他要素等进行确定。现阶段,蜂窝网络是移动通信网络最为常用的网络形式,对其进行移动台定位,主要包括了基于方向和基于距离两种定位方法。(1)基于方向的定位技术。到达角(AOA)定位技术主要是基站借助接收机天线阵列来对移动台发射电波的入射角进行测量,也就是信号的方向,从而构成基站到移动台的径向连线,也就是方位线。若需要测量的方向的精度为±s,则可以限定移动台的角度在2s的视线路径上。通过两个基站的AOA测量,则可以对目标移动台的位置进行确定。该定位方法原理简单,但是实际应用中还存在一些缺陷,因此较少应用到目前的移动台定位中。(2)基于距离的定位技术。估计移动台和基站之间的实际距离,可以利用接收信号的强度、到达时间、到达时间差以及信号的相位来获取。在二维空间中,对于移动台位置的的测量需要3次,在三维空间中,则需要进行4次测量。例如如果预估基站和移动台间的距离为d,则第一次测量时可以定位移动台在以基站为中心、半径为d的圆上。第二次测量则定位其在2个圆相交的圆弧里;第三次测量则可以对移动台的位置进行锁定。2.2利用移动台接收的GPS导航电文进行定位GPS测量技术的定位原理主要为三角测量。其运用多星高轨测距体制,并将接收机和GPS卫星之间的实际距离作为基本的观测量。如果地面的用户利用GPS接收机可以同时接收到3颗以上卫星的信号,再合理运用伪距测量或者是载波相位测量,则可以对卫星信号到接收机的实际时间、距离等进行测算,然后再综合考虑各个卫星所处的实际位置,相交卫星和用户等多个等距离球面后,方可准确定位用户的三维(经度、纬度、高度)坐标以及速度、时间等相关参数。现阶段,常用的移动台定位技术包括单纯的.GPS定位技术、A-GPS技术以及GAPONE定位技术。前者主要运用于专用的GPS定位终端中,例如车载台灯。后两者则应用于移动通信和联通的相关位置服务中。

3 定位误差

通常而言,定位的精度取决于多种因素,诸如电波的传播环境、接收器的具体设计状况、噪声以及干扰特性等。在目前的蜂窝信息系统之中,TDOA/TOA测量误差则包括以下两部分内容:第一,因基站自身检测设备带来的误差。诸如移动台和基站的时钟之间存在的同步误差,检测设备自身的精度,检测设备在具体检测时由于时延问题所带来的误差等。不过这部分误差因素,会随着定时技术和信号检测技术的日趋完善而不断降低。第二,来自于信道,也就是多径效应和非视距传播所造成的误差。该方面误差产生的原因在于信道自身的环境,具体可以运用相应的算法来降低其对于定位精度的不良影响。(1)多径传播。无线信号的多径传播也会干扰到移动台和基站间的实际距离和方位的直射路径信号的具体角度和时延,进而直接威胁到角度以及时间测量的定位方法。一般来说,窄带系统之中,一旦出现多径分量的相互重叠,势必导致相关峰的位置出现偏差。而在宽度系统之中,则可以有效分离多径分量,从而实现定位更为精准。不过,如果反射的分量比直达的分量大,则也会对定位精度产生不良的影响。目前通常可以采取高阶谱估计、最小均方估计等办法来有效对抗多径传播。(2)非视距传播。无线定位中最为主要的误差源当属非视距传播,即便不存在多径效应或者选用了精度较高的定时办法,其也会导致TOA或TDOA测量出现误差现象。然而由于目前尚未有一个统一的认知关于非视距传播模型以及其所能够带来的误差概率。因此目前尚不存在完全有效的办法来应对该误差源。通常可以采取如下措施来最大限度的降低该误差源带来的误差现象:第一,运用测距误差统计中的先验信息,来有效调节一段时间范围内的NLOS测量值,使其更为接近LOS的测量值;第二,将LOS测量值的权重进行适当的下调,并增加一定的约束项在LS算法中。目前,很多定位产品都选用了适宜的算法,来对多径、非视距误差等进行抵消,进而全面提升整个定位精度。

总之,位置服务已经成为当前非常时髦的一种服务类型,也成为了一动运营商新的利润增长点。其不仅更加便捷人们的生活,还能够带给人们生活中的乐趣。当然了,我们也必须看到位置服务也会在一定程度上泄漏个人的隐私,对其安全防护则是目前以致未来各大运营商需重点考虑的问题。

作者:赵明信 单位:沈阳电信工程局(有限公司)

参考文献:

[1]孙晶.基于并行计算的移动通信网络定位研究[D].北京邮电大学,.

[2]张军.基于3G网络的移动设备定位技术研究[D].南京理工大学,.

[3]丁浩洋.移动通信系统中射线追踪技术及定位技术的研究[D].北京邮电大学,.

篇2:移动通信网络定位技术及应用论文

关键词:总线;电子系统;优化

0引言

在船舶电子系统运行中,网络架构的建设尤为重要,其与船舶电子系统的运行产生直接关联,因此,要重视网络架构工作,合理应用总线通信技术,改善网络架构的体系架构,明确优化方向,提高船舶电子网络的性能。

1船舶电子系统网络中螺旋桨控制架构工作原理

对于螺旋桨而言,其基本参数的控制属于整个船舶电子控制网络中的重要组成部分。而在螺旋桨旋转期间,对桨叶的控制一直属于技术难点,将其融入到船舶的电子网络中,有利于提高其控制能力。在计算J=h1D=VmD船用螺旋桨的工作状态时,可以将D表示为船桨的直径,也就是螺旋桨桨叶在运行中边缘经过的圆圈的直径。在液体环境中,螺旋桨旋转一周的前进距离为h1,如果螺旋桨的旋转速度为m,在水中运行的行进速度为V,可以利用公式v=h1×m计算得到。在分析螺旋桨旋转1周所前进的距离与直径的关系的时候,可以将其比值表示为:。该比值从一定程度上反映了螺旋桨的工作效率。

2电子系统网络架构需求分析

篇3:移动通信网络定位技术及应用论文

现阶段,我国移动通信技术取得了快速的发展,无线定位技术逐渐地被更多人所关注。在移动通信网络快速发展的过程中,其数据业务以及增值业务逐渐的丰富,而移动定位正是移动通信网络增值业务中的一种。在移动定位出现时,很多学者都将此技术称为是通信领域中对通信方式最大的改革。现阶段移,动通信业务的用户中,使用移动定位增值业务的用户数量列居前三,要比使用移动银行、E-mail等业务的用户多很多。所以,移动定位技术已经发展成了移动通信网络中非常关键的支撑技术。

1 移动通信网络中的定位技术

1.1 场强定位技术

场强定位技术是依照移动台所收到的通信信号强度,和其距离信号发射基站的距离值呈现反比例关联,对移动台接收到的通信信号场强进行测试,得出相应的场强值,再结合已知的通信信号衰落函数和基站发射通信信号的强度大小,就能够算得发射信号与接收信号两点的距离值。而经过对不同距离测量数值大小,就能够算出移动台所处坐标。采用此项技术手段,其核心是怎样构建可以较为精准的计算出位于信号传播距离之内的信号衰落函数,此项工作在现实的应用中非常的困难。并且,因为小区设置的通信基站具有扇形特征,通信信号发射天线通常会存在一定的倾斜,并且基站天线通信系统也会进行调整,加之基站周围的环境、车辆等多种因素均能影响到移动台定位的精确性。移动通信过程中,电波的传播过程是非常复杂的,因此采用场强定位技术所具有的精确度会受多方面因素的影响,使其使用具有较大的局限性。不过,场强定位技术相对操作便捷、易于实现,如果定位的精确性没有较高的要求,则可以采用此种定位技术。而为了使场强定位技术拥有更优良的性能,目前逐渐的探讨利用射线跟踪的手段,以使移动台定位的精确性得到提升。

1.2 基于电波传播时间和传播时间差的定位法

此种定位技术是依托于移动通信网络的天线定位系统,在移动台定位应用中最为广泛,此技术测量通信信号由被定位移动台发出在直线传播的情况下传输到相应基站所需的时间值,依照电波所拥有的传输速率大小,能够计算出移动台和相应基站所具有距离值。移动台则以基站为圆心,以相应电波传输距离值为半径的圆上。而经由不同的基站对以上过程多此测量,可得到以不同移动台为圆心的圆。而不同圆的交点(三个圆以上)则是移动台所在的二维空间位置,如图1所示。此技术需要相应的基站可以获取到移动台发射通信信号的时间点,同时也需要基站设置精度较高的时钟,这样才可以使测量数据更加精准。此后,又逐渐发展了基于传播时间差的定位技术。利用移动台发出的通信信号到达两不同基站所具有的时间差来完成定位,如此便对时间同步的要求降低很多。

图1 基于电波传播时间的定位法

1.3 基于电波入射角(AOA)的定位法

电波入射角定位技术是通过基站中设置的阵列天线,并测量不同天线接收通信信号的入射角大小,建立移动台和基站之间的径向连线,而不同径向连线交叉的位置则是移动台所在的坐标位置,如图2所示。因为两个直线发生交叉时,仅有一个交点位置。所以,采用此种定位技术时相对精准。此定位技术要求相应的基站中要设置4~12组天线阵列,并且天线阵列要求同时工作,以测量出从移动台所发出通信信号到基站天线位置的角度值。不过,当基站和移动台之间的距离很远时,对信号进行角度测量,很小的误差就极可能使定位变得不精准。

图2 基于电波入射角(AOA)的定位法

1.4 混合定位技术

混合定位技术把两种或者多种移动台定位技术结合在一起,从而增加了定位的准确度,一般是通过A-GPS与其他定位技术相结合的方式。在站点密度不高区域,网络通信性能和服务相对较差,不过GPS接收的信号却相对要好。而在密集的市中区,GPS无法接受较多的信号,但用户能够接受多个基站的信号。所以,A-GPS和其他定位技术相互结合后,能够将信号盲区更好的覆盖,提升定位的准确性。

2 移动定位的应用

2.1 安全方面的应用:紧急救援和求助

人们的活动范围逐步的扩大,使安全威胁问题也更为突出。所以,当遇到危险时,救援变得非常关键。当用户使用的手机具有移动定位功能,用户拨打求救电话时,移动通信网络会把用户所占的位置以及通话信息同时发送至救援中心,这样就可以确保救援人员可以更加快速、精确地进行救援任务,使救援工作的成功概率极大提升。

2.2 追踪方面的应用:汽车导航、车辆追踪

随着城镇化进程不断加快,城市中的人口密度急剧增加,城市交通压力也尤为突显。随之,对车辆导航的功能及性能要求也不断提高。所以,城市逐步的开发了智能交通系统。在智能交通系统中,车辆定位技术是整个系统的关键。利用此项技术,可以实现对交通的动态管理、定位导航、车辆追踪以及交通调度等功能。通过定位技术,把定位通信以及信息处理等有机地融合在一起,使信息的覆盖与管理更加的具有优势。

2.3 计费方面的应用:基于位置和事件的计费系统

目前移动通信网络运营企业为了拓宽自身的业务、吸纳更多的用户,逐步开展了基于用户位置的计费体系。现阶段,计费系统一般采取两种收费方式:其一,依照使用频率进行收费;其二,是依照使用的时段进行收费。而移动网络定位业务不断发展过程中,使收费的标准又有增加,即依照使用位置进行收费。用户在家中或办公区域进行通话,由于不具有较大的移动性,相应的收费标准较低。在特定的区域中进行通话,收费的标准会稍高。用户如果处于漫游状态时,需收取相对高的费用。

2.4 其他方面的应用:移动黄页查询、防止手机被盗打

通过互联网和移动定位的有机结合,能够很好地完成移动黄页查询。移动通信网络可以随时对用户位置进行定位,再依照互联网中包含的信息数据,筛选出用户位置周围的相关数据信息,并将这些信息提供给用户,用户可以实时进行查询。而当移动通信公司发现用户电话被盗打之后,在不禁止通话功能的基础上,可以通过无线网络来收集盗打电话的时间及位置,让司法部门的执法工作拥有更直接的证据,避免用户遭受较大的经济损失。

3 结语

用户对移动定位业务的需求数量不断增加,使无线定位技术所发挥的作用越来越凸显。移动台定位技术不仅能提供定位服务,同时也可以对通信网络的维护及管理起到很好的辅助作用。人们能预见,在未来移动通信网络定位技术定会得到快速的发展。

参考文献

[1]殷燕南.移动通信系统中的无线定位技术及其应用[J].科技与创新,2016(3).

[2]邢茂柱.Mc LTE无线通信技术及其在应急通信系统中的应用[J].网络安全技术与应用,2015(4).

篇4:移动通信网络定位技术及应用论文

随着移动通信技术的迅猛发展,对于移动台的定位需求也越来越受到人们的普遍重视。1996年美国联邦通信委员会(FCC)颁布了E-911法规,要求2001年10月1日起移动通信网络必须能对发出紧急呼叫的移动台提供精度在125m内的定位服务,而且满足此定位精度的概率应不低于67%。1999年FCC对定位精度提出新的要求:对基于网络定位要求提供精度为100m内的定位的概率应不低于67%, 精度为300m内的定位概率应不低95%;对基于移动台的定位为精度50m内的概率应不低于67%,精度150m以内的定位的概率应不低于95%。欧洲同样也提出了相应的E112规定,规定提供定位服务应为移动通信网络的基本功能之一。随着移动通信技术的不断发展,很多安全部门以及移动用户为了保证安全和便捷,都要求移动通信系统提供无线定位业务,这也是第三代移动通信中的一个核心技术。无线定位技术有着重要意义,主要体现在灵活收费、智能交通系统、增强网络性能、个人定位服务等方面。网络管理中心和计算费用时会根据移动用户所在的地理位置进行判断;当蜂窝中提供了网络无线定位技术后,智能交通系统就会利用这个功能替代传统的AVL系统,即时的提供路况信息或旅客位置等;通过对移动台的精确定位可以更好的对蜂窝进行分配,决定小区间的切换;在人们出外游玩时,可以通过服务中心获得游玩地点附近的宾馆信息,并通过MS对特定的移动目标进行定位跟踪监视。

1.无线定位的技术原理

2.1SKT方法

SKT属于开发增值业务的命令,是一种应用范围较小的编程语言,它可以让SIM卡无阻碍的运行自身应用软件。SKT技术的核心优势在于它为SIM卡的增值业务提供了一个简便易操作的开发平台。一般的SIM卡手机只有电话簿等基本功能,让手机中插入STK的SIM卡时,功能性能得到极大提升,手机中可以提供信息点播、位置服务、手机银行等多种增值服务。

在GSM移动通信网络中的移动台,会对服务对象小区以及附近的小区进行测量,并生成报告。报告中包括服务对象小区以及相邻6个小区的CGI码和接受场强,这些信息是移动台进行无限定位的信息基础。根据相关技术,可以让移动台将测量报告通过短消息的形式发送,在接收到数据后进行分析处理,并在数据库中进行比对,最终确定位置。根据目前我国各个城市的基站数量,市区内的基站较为密集,移动台完全可以覆盖一个小区。但是这种方法也有一定的缺点,就是精确度难以保证。为了提高定位的精确度,可以通过路测获取效应的数据,并建立实际路测数据库,将测量后的报告和数据库中的数据进行比对,这样得出的移动台位置较为精确,市区内一般误差在150米之内。

2.2电波传播时间定位法

电波传播时间定位法的原理是电磁波以光速在空间中传播,将移动台和接收基站A、B、C,分别将其之间电磁波的传输时间设备ta、tb、tc。得出以下公式:

(xa-x)2+(ya-y)2-cta=0

(xb-x)2+(yb-y)2-ctb=0

(xc-x)2+(yc-y)2-ctc=0

公式中(xa,ya)、(xb,yb)、(xc,yc)分别是A、B、C基站的坐标。三个基站结合可以产生三个圆,而移动台就处于三个圆的交点位置。电波传播时间定位法是对其技术改进产生的,原理是根据多个不同基站所接受到的移动台发射电磁波所耗费的相对时间来确定移动台的位置。此技术测量要求较高,要保证MS发射和全部BTS的接收保证同步,一旦出现失误,将会出现较大的误差。并且在发射信号时,还要进行时间标记,便于当信号到达接收基站后确定传播距离。

在该测量方法中,主要的对象是传播的时间差,而不是传播时间,因此在MS和BTS之间不需要精确同步,在进行时间信号发射时也不需要进行标记等操作。因此在MS的定位方面,该测量方法起到了重要作用,和SKT方法相比,精确度更高,但是回应时间较慢。另一方面,该方法还有着一定局限性,在基站较多的市区中,精确度不一定比SKT更高,而且应答时间更长,再加上GSM网络成本较高,因此要根据实际情况进行选择。

2.3电波入射角定位法

该方法目前在雷达追踪、车辆导航系统中被广泛运用,其原理是根据接收基站对电磁波的方法进行判定,从而确定移动台的位置,通过两个接收基站就能进行定位。这种方法的主要问题在于,想要检测出信号传播的方法,必须要在接收基站上配备方向性较强的监测天线排列,需要对现有的基站进行一定程度的改善。

2.4混合定位法

每个测量值都能确定目标的一条轨迹,通过多个测量值,对轨迹交点进行分析,就能确定移动台的位置。如何难以获得足够多的参数测量值,轨迹的交点就较为繁杂,定位点难以确定,要通过一些方法进行改善。例如通过移动目标运动轨迹的连续性或额外测量点确定定位等。

2.5场强定位法

信号场强(signal strength)定位法通过检测接收信号的场强值,利用已知的信道衰落模型及发射信号的场强值可以估算出收发信机之间的距离,通过求解收发信机之间的距离方程组,即能确定目标移动台位置。对于基于信号场强的定位,主要的误差源是多径衰落和阴影效应。此外,由于在CDMA网络采用的功率控制技术来消除远近效应,TDMA系统中采用功率控制以增强电池使用时间,因而信号强度定位系统必须知道MS的发送功率,并且需要合理的精度控制。

3.无线定位技术的两种应用方案

根据定位估计的位置以及数据用途的不同,可以分为两种定位方案:基于移动台的定位系统。这种系统时移动台的自主定位系统,也叫前向定位系统。通过MS接收到BTS的信息,进行信号参数测量,通过测量值分析出MS的位置;另一种是基于网络的定位系统。目前移动通信网络中的无线定位技术主要就是这种。和前者相比,后者有着多种特点:第一,不需要对现存的设备进行改动,大多数附加设备都可以在网络上完成,用户通过移动终端便能获取定位信息;第二,网络运营部门可以对移动用户进行监督,便于实施移动终端盗打防范以及网络资源的管理;第三,可以对特定的地区进行话务统计,为网络的更新和设计奠定基础。

4.无线定位技术中的误差因素

无线定位技术受到环境的影响较大,导致在定位时精确度存在较大问题,其中的影响因素较多,主要是多径传播、NLOS传播和多址干扰。

多径传播是误差出现的主要原因。多径可能会使对来波的方向判断失误,在时间定位法上,会产生较大的误差。可以通过高阶谱估计、最小均仿估计等多种方法解决。

NLOS传播是是干扰精确度的另一原因。无论是何种测量方式,视距信号都是确定位置的前提。收到衰落以及阴影效应等多种因素的影响,基站接收到的视距信号可能较差。因此如何降低NLOS的影响是提高精确度的核心问题。可以将NLOS的测量值调整到接近视距信号的测量值,并在LS算法中,降低NLOS测量值的权重,增加约束项。

受多址干扰影响最大是CDMA系统。系统中的用户所使用的是统一频段,因此和基站距离较远的用户信号会受到距离较近用户的干扰,导致用户信号难以被检测到。可以通过改进软切换方式、抗远近效应延时估计器等方法。

5.结语

基于移动通信网络的无限定位技术已经收到了人们的认可,为人们的生产生活带来了较大的改善。但是目前还有大量的问题需要解决,除了要对移动台和网络进行改善之外,还要对蜂窝系统的定位功能进行完善,提高其精确度。

(作者单位:中国联合网络通信有限公司天津市分公司)

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篇5:移动通信网络定位技术及应用论文

在通信工程建设中包括较多的工作环节,以下是网络计划技术对各环节工作的定义。

第一,市场需求分析。

市场需求分析主要是市场部针对市场的未来发展规划所提出网络容量的需求以及所覆盖的需求,同时还有运行维护部针对各种需求的维护所提出的网络指标。

除此之外,还有客服部门针对用户的不同投诉所提出的网络覆盖盲点。

第二,可行性研究。

可行性研究主要是针对实际的市场需求进行分析,并使用合理的网络规划与优化的软件对网络进行设计。

其中分析的主要内容就是话务的分布均匀与否,利用网络优化解决还是增加基站解决。

与此同时,还应对其实际的经济效益进行全面的分析。

第三,初步设计。

初步设计主要是基于对市场需求的分析以及可行性的研究上,需要由专业的设计单位进行设计,并进行科学正确的施工指导。

第四,系统初验。

在完成系统的割接以后,需要由工程建设的相关部门进行组织,并采取公司验收小组的方式对系统工程的实体与档案的归档工作进行验收。

第五,系统试运行。

完成系统初验以后,运行维护部门可以在已经割接入网的设备进行一定的维护,并且及时的记录在实际运行过程中的问题,针对问题进行及时的解决与处理。

第六,系统终验。

在系统完成试运行以后,与工程建设移动通信相关部门进行试运行过程中发现的问题。

第七,财务结算。

财务结算就是企业内部的财务部门针对相关的工程结算要求,工程的建设部门与运行维护的部门将设备移交,并由工程的建设部门完成到货的证明以及相关文件。

财务部将整体工程建设的总额进行结算,并上报给上级的主管部门。

第八,竣工验收。

对所完成建设的工程进行实体的验收,并对竣工的文档以及财务的结算进行综合性的验收。

3.2 合理编写制定通信工程建设的工作表

在完成对通信工程建设各环节的工作定义后,能够根据相应的逻辑关系编制各环节工作的关系表,并确定各环节工作的正确顺序。

完成工作定义以后,需要编制工作的清单,其中内容需要包括项目全部的工作内容,并进行各项工作的详细文字说明,这样才能保证项目内容的完整与准确,并能够合理的对各项工作进行了解。

3.3 依据工程建设整体路线计算工程完成日期

根据以上整体网络图以及子网络图进行分析,可以判定工程建设需要进行330天。

在经过科学合理的可行性分析后,可以启动初步设计与基站单项工程以及传输线路工程三部分。

因此,对通信工程建设工期的优化,最重要的就是突破网络图的关系,进而使各环节的工作进行有效的衔接。

结束语

总而言之,我国的通信技术和通信水平在不断提升,将网络计划技术应用到通信工程当中是一种必然的趋势。

不仅可以提升通信工程数据管理的高效性,同时还可以将更为先进的管理技术应用到通信工程当中。

在降低通信工程运行成本的基础上,保证运行的安全性和可靠性,同时还可以达到既定的目标,促进通信工程的发展。

本文所提到的网络计划技术在通信工程当中的应用情况具有一定的现实性,希望能够给相关的研究人员提供帮助。

参考文献

[1]杨程.移动通信工程项目进度管理研究[D].贵阳:贵州大学,.

[2]薛宝起.刍议通信工程项目的网络计划技术[J].中国新通信,(2):63-64.

[3]杨姗姗,冯荣普,赵繁博等.网络计划技术在通信工程项目中的应用[J].电子制作,2015(5):151-151.

篇6:移动通信网络定位技术及应用论文

在20世纪中期,计算机通过通信子网为中心的主机互联,将不同地点的计算机网络连接起来,形成了计算机网络,实现了资源共享的目的。

随着计算机网络技术的不断发展,不同地点的不同计算机网络要想连接在一起就更复杂了,所以使得后来网络体系结构也逐渐标准化.ISO制定出的OSIRM作为了研究和制定新的计算机的标准,所有与OSIRM协议相符合的远程计算机网络城市计算机网络以及局部计算机网络都得到普遍的使用。

篇7:移动通信网络定位技术及应用论文

现阶段,已有个别信息通信网络管理系统运营厂商开始应用了云技术。事实证明,创新应用云计算技术这一先进的信息技术后,在一定程度上提升了信息通信网络管理系统基础设置的集约化程度,从而实现了提高管控能力的应用目标。具体来说,云计算技术通过建立集中式数据中心,为网管系统的高效性管理提供了基础。在此背景下,信息通信网络管理系统能够加快自主知识产权以及系统安全可控的建设。基于云计算技术的通信业务服务领域的综合应用目标实现证明,新一代信息技术的支撑信息将有利于开发信息通信系统的发展模式,这是提高系统软硬件资源利用效率和管理价值的有效技术。从经济效率的角度分析,云计算技术的应用节约了信息通信系统整体建设成本和运营成本。

然而,在实际应用云计算技术过程中,存在信息通信系统原设备的接入和控制难的问题,这就在一定程度上降低了其具体作用的价值。具体来说,信息通信网络管理系统在较长的一段时间内,需要对多个信息运行点进行实时监控。由于信息通信网络管理系统设备具有互联特性,这就会给数据信息中心进行全网的分析处理过程带来麻烦,进而扩大了系统设备故障的影响范围和作用深度。基于此,相关建设人员应将其作为改善当前信息通信网络管理系统运行状态的重要研究课题。

此外,由于系统云计算资源的建设规模庞大,服务器数量众多并分布在不同的地点,同时运行着数百种应用,如何有效地管理这些服务器,保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作,方便地进行业务部署和开通,快速发现和恢复系统故障,通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。

篇8:铁路通信网络技术及应用

关键词:铁路通信,网络技术,应用

随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进, 为保证行车安全, 实现有效的人机控制和提高运输效率, 要求建立一个功能更加完善的, 技术构成更加先进的铁路通信网。铁路通信网络的建设取得了飞速的发展, 采用了先进的现代化的传输和接入方式, 实现了铁路通信网的升级, 适应高速列车通信的需求, 发挥铁路通信在国民国民经济中的社会效益和经济效益。

1 铁路通信网技术的现状

由于铁路列车具有高速运动的特点, 因而无线 (移动通信) 接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。当然, 固定位置的车站 (场) 、单位以及各种固定设施之间的通信方式, 首选方案仍是采用SDH光同步数字传输设备进行组建, 同时应考虑采用ATM交换以及网络IP通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。比如采用“双纤单向环”接入方式, 其不仅具有高速、安全、传输质量高、价格合理等光纤通信特有的优点, 而且还具有路由迂回、设备备用等特点, 从而具备自愈合功能, 并使系统的可靠性大大提高。另外, 采用远端用户单元 (RSU) 和数字环路载波 (DLC) 设备, 组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑, 使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求, 而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务, 并且还需具备便于扩容的功能。

2 车站光纤接入网的应用

2.1 光纤接入网的系统组成

接入网是通信网的底层部分, 直接面向用户, 通常采用光纤接入。铁路接入网所涉及的系统技术与传输网基本相同, 主要有数字技术、光纤传输技术、同缆传输技术等等, 光纤接入网系统的基本系统结构 (图1)

2.2 光纤接入网的拓扑结构分类

光纤接入网的组网方式有环型结构、星型结构、总线结构。

2.2.1 环型结构

环型结构 (图2) , 特别是SDH自愈环型结构, 以其出色的质量结合较高的成本适合于带宽需求大, 质量要求高的用户和接入网馈线段应用。铁路通信对安全的要求非常高, 所以大多采用环形结构。

2.2.2 星型结构

星型结构 (图3) 具有优质服务和成本高的特点, 适合于传输成本相对交换成本低的应用场合。

2.2.3 总线结构

总线结构 (图4) 与星型结构恰好相反, 全部传输设施可以为用户共享, 从局端发出的信号可以为所有用户接受。

2.3 铁路光纤接入网的特点

铁路通信网的特点是点多线长的链状网络结构, 各项铁路专用业务均存在, 交换局、所设置较多, 而小站自动电话普及率较低。

2.4 车站光纤接入网承载的主要业务

铁路接入网的业务主要可分为公用和专用两方面。专用业务主要有:

(1) 铁路专用通信:调度电话、专用电话、区间电话、站间电话和闭塞电话。

(2) 专用数据业务:铁路运输管理住处系统TMIS铁路客票发售票系统、铁路运输高度指挥管理住处系统TDCS、调度CTC、调度监督、红外轴温远程监测、电力远程监测与控制、中间站电源设备及环境等远程监测与控制。

(3) 其它多媒体业务:电视会议系统、视频监控系统等。

2.5 铁路车站光纤接入网系统应用

采用SDH光同步数字传输设备进行组建, 同时就考虑采用ATM交换以及网管IP通信等先进技术来构成通信主干见解主光纤用户接入网。比如采用固定位置的车站 (场) 、单位以及各种固定设施之间的通信方式, 首先方案仍是采用“双纤环”接入方式, 其不仅具有高速、安全、传输质量高、价格合理等光纤通信特有的特点, 而且还具有路由迂回、设备备用等特点, 从而具备自愈功能, 并使系统的可靠性大大提高。

根据承载业务类别的不同, 将铁路车站接入网按功能分为4个子网部分来设计光纤接入网的应用。

(1) 自动交换网。由于铁路通信网的特点是点多线长的链状网络结构, 交换局、所设置较多, 而小站自动电话普及率较低。因而在新建的线路上可只在各区段的大站内设备交换局, 各小站自动电话均从交换局放号。

(2) 数据交换网。数据交换网服务对象是:调度集中CTC、红外线轴温检测、客票发售票系统、TDCS、TMIS等铁路的各种信息管理系统, 电气化远动、小站环境监测与电源管理等。

(3) 调度通信网。中国铁路原有的列调、货调及电力调度系统均采用传统的共线调度原理, 通过电缆实回线构成。数字调度总机可以单独使用, 也可以与现有的程控交换机结合使用。调度分机将变为变通的自动电话用户, 通过接入网从每个小站引出, 实现分机与总机之间的点对点通信。车站光纤接入网将每个站的调度分机接口与自动电话用忘掉分机合在一起, 从用户板上引出。

(4) 多媒体业务网。铁路会议电视系统的技术解决方案, 在建立铁路会议电视系统时, 充分考虑铁路会议电视系统的特殊性, 以及视频监控系统都是建立在以网络为基础的专用IP业务网上, 通过数据网交换以及IP网络通信实现。

3 结束语

篇9:移动通信网络定位技术及应用论文

关键词:广电网络;光纤通信;HFC

中图分类号:TN929 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2012)02-0000-02

Analysis of Radio and Television Network of Optical Fiber Communication Technology and Application Comparison

Wang Zhiyuan

(Inner Mongolia TV,Hohhot010058,China)

Abstract:Pptical fiber communication technology, radio and television networks existing HFC architecture,or in a wide grid of two-way transformation of the way, are essential. In this paper to introduce the composition of the fiber optic communication systems, as well as in radio and television networks.

Keywords:Radio and television networks;Optical fiber communication;Of HFC

一、引言

目前,我国各省市都已建成覆盖核心用户的广电网络,其中城域骨干网络主要以光纤为传输介质。与传统的铜、无线电等介质相比,光纤介质具有许多优点,并将在广电网双向改造中起到不可替代的作用。

二、光纤通信系统

(一)光纤通信系统的构成

光纤通信技术作为当代信息化过程中的核心技术之一,也是理想的数字通信方式。数字通信具有传输信号精确、信号质量好、抗干扰能力强等优点。因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式[1]。

最基本的光纤通信系统由数据源、光发送机、光学信道和光接收机组成[2]。其中数据源包括话音、图象、数据等,它们经过PCM电端机转变成适合于在光纤上传输的二进制光脉冲“0”和“1”;由光发送机向光信道发送,先后要通过0.85、1.31和1.55三种光波窗口。光学信道包括最基本的光纤和中继放大器等,完成光信号的传送以及传送过程中衰减信号的放大、整形;在接收端由光接收机接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,经整形、再生后得到对应的原始发送信息,例如话音、图象、数据等。对于长距离的光信号传输还需使用中继器,长距离传输可能会导致信号衰减、畸变,由中继器将此类信号放大、整形、校正,进一步向远方传输,以保证接收方能够正确的接收。

(二)光纤通信系统各部分的功能[3]:

1.光发送机:光发送机能够实现电信号到光信号的转换。它将来自于视频、音频等信号源的电信号 调制为 光信号,然后再发送到光纤去传输。

2.光接收机:光接收机能够实现由电信号到光信号的转换。它将光纤传输来的光信号,通过光检测器转变为表示视频、音频的电信号,然后再将此能量较弱的电信号通过放大电路,放大到接收端能够检测的电平,送到用户接收端去。

3.光学信道:光学信道是由 光纤构成的传输通路。它将光发送机发出的光信号,经过光纤的长距离传输后,发送到接收端的光检测器上,完成信息的传递。

4.中继器:中继器由光源、光检测器和判决再生电路组成。它的作用是对光信号在光纤中传输时受到的能量减弱进行补偿,并对失真的信号进行校正。

5.无源器件:由于光纤的长度受到拉制工艺和施工条件的限制,同时光纤的拉制长度 也有规格的要求,不宜太长, 可能需要将多根光纤相连接,组合成一条光纤线路。于是,需要使用光纤连接器、 耦合器等无源器件实现光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。

(三)光纤的传输特性

目前使用的石英光纤分为单模光纤(Multi-Mode )和多模光纤(Single-Mode )。单模光纤发送端只有一个入射角度,基本是沿着光纤的内芯进行传输。由于沿直线传输过程中不发生光的全反射现象,因而信号衰减很小。单模光纤适用于大容量、长距离的光纤通迅系统。多模光纤在一定的工作波长下,光源以多个入射角在光纤中传输,由于传输过程中要发生光的全反射现象,因而这种光纤的传输距离比较短。

(四)光纤通信技术的优点

光纤传输系统具有传输速率高,通信容量大,传输距离远等特点;同时由于传输的是光信号,具有抗干扰能力强,信号衰减低等特点;在施工过程中,由于光纤尺寸小,重量轻,便于铺设;光纤大部分由石英玻璃(二氧化硅)拉制而成,原材料充足。

三、光纤通信技术在广电网络中的应用

(一)广播电视网络传输

我国广电网络中光纤干线网络的覆盖面积达到3.8万公里[4],其中,光纤/同轴电缆混合(HFC)的广电网络结构,光纤以其频带宽、传输距离长、抗电磁干扰能力强、体积小、耐腐蚀、使用寿命长等特点,在广电网络中已经得到广泛的运用。

随着用户需求的增长,人们不仅仅满足于通过电视单向接收信息,还希望其能够承载多媒体交互业务。为了进一步满足用户的需求,当前广电网络面临的最重要任务是将 HFC 网络双向化。这不仅有利于提高广电网络在媒体界的竞争力、也有利于广电网络的发展和创收。

(二)广播电视网络双向网改造方式

目前,广播电视双向网络改造方案主要有EPON+EoC、EPON+LAN和FTTH等多种模式 [5]。

EPON+EoC方案

在我国大部分的住宅小区,广电网仅设置了同轴电缆入户,此时双向网改造适合选用 EPON + EoC 组网方案。EPON(以太网无源光网絡)是基于吉比特以太网的无源光网络技术,它集成了以太网和光网络的优点,是目前广电双网改造中应用较广的技术。EoC是在同轴电缆上传输以太网数据信号 的一种技术,原有以太网数据封装格式不发生变化,将以太网数据信号和有线电视信号采用频分多路复用技术,在同一根同轴电缆里同时传输。

随着广电网双向改造的逐步发展,极大的推动了EPON与EoC设备逐步走向成熟,使设备设置、网络实施、维护管理等一系列问题简单化,也可以满足用户家庭VoD点播、宽带上网WLAN覆盖等多种业务需求。

EPON+LAN方案

对于国内大部分近几年建设的小区,在用户端已经实现五类双绞线入户的场景,双向网改造可采用EPON+LAN方案。LAN方式具有技术相对成熟、结构简单稳定以及用户网速较高的优势。用户的数字电视点播和宽带上网等业务均由入户五类双绞线承载,而CATV信号仍沿原有HFC线路传送,此方案采用双线入户的方式解决双向改造问题。

FTTH方案

FTTH(Fiber To The Home)是指将光网络单元安装在用户家里或企业办公室,每个家庭或办公室由一根光纤直接入户。FTTH的显著特点是提供的带宽比较高,同时增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,对环境条件和供电等要求进一步放宽,维护和安装更加简单化。

以上三种组网方案,从网络结构和工程、成本、业务提供、运行维护等方面,都各有优缺点。最终采用何种技术和改造方案,还得需要根据当前网络情况、业务需求、成本等方面,由运营商去选择,并且要为用户所接受。

四、结语

无论是在已有的HFC网络,还是要改造的双向网络中,光纤都是必不可少的选择[6]。光纤以其频带宽、传输距离长、抗干扰能力强、重量轻、体积小、寿命长等特点,在广电传输网络中已经得到广泛的运用,并将在三网融合的潮流中,成为重要的传输介质。

参考文献:

[1]刘增基等.光纤通信[M].西安电子科技大学出版社

[2]李履信等.光纤通信系统[M].机械工业出版社

[3]杨永来.光纤传输技术在广电网络中的应用[J].FORUM论坛,2009,4

[4]唐月.国内光纤的发展及广播电视网光纤的选择[J].传输网络,2007,1

[5]秦江涛.浅谈三网融化中广电网络双向网改造[J].应用科技,2008

[6]吴晓斌,夏俊,吴汉平.构建广电网络骨干光缆监测管理系统[J].中国有线电视,2007,10

篇10:移动通信网络定位技术及应用论文

一、光纤通信技术发展的现状

1.1波分复用技术

波分复用技术原理是依据不同频率和波长的光波将光纤的损耗窗口分成许多信道,利用低损耗的单模光纤来节约宽带资源,同时以光波作为信号的载体,利用波分复用器将不同的信号光载波并在一起通过发送端口传输出去,之后利用波分复用器通过接收端接受不断不同的光载波信号。

1.2光纤接入技术

光纤接入网在信息高速公路的发展中实现了高速化的信息传输,主干传输的宽带网络和用户接入部分迎合了大众的基本需求。根据不同的到达位置,光纤接入的类型可以分为四种,分别是FTIB、FTIC、FTTCab和FTTH。

1.3掺铒光纤放大器

掺铒光纤放大器工作原理包括三个环节:首先是用来分析光纤通信前端发射机的输出光线,其次是对发射往各个方向的光线进行进一步的优化分配,第三个环节是在发射前端介入掺铒光纤放大器,从而能够发挥线路放大的功能,完成在传输中的分支损耗。当前,正是由于掺铒光纤放大器所具有的独特的补偿能力,使得其在光纤通信技术中得到了极为广泛的应用。

二、光纤通信技术具有的特点

2.1光纤通信容量大且频带宽

光纤具有容量大和频带宽的特点。光纤和以往的微波技术相比较,光纤的传输信号比微波的传输信号容量大几十倍,光纤和以往的电波频率进行比较,光纤的光波频率比电波的光波频率高出几倍甚至十几倍。所以综合通信容量和频度宽度来讲,光纤所具备的传输信息容量大和传输距离远的优势是其他通信技术所不能匹敌的。

2.2光纤损耗低,可为企业降低施工成本

在日常生活中,常见的光纤就是石英光纤,这是由于石英光纤相比较其他光纤损耗较低,比较经济,能够降低企业施工成本。同时,由于玻璃材质具有特殊的电器性质和石英光纤在施工时由于其绝缘性能够不安装接地和回路设施,这又一程度上的降低了企业的施工成本。从理论的角度上来考虑,石英光纤还具有降低施工成本的潜质,这一潜质希望在不久的将来因为技术的突破能够实现。

三、光纤通信技术的发展历程

3.1传输技术的不断优化

光纤通信技术发展的首要趋势就在于满足人们日益提高的信息传输要求,即超大传输容量、超远传输距离、超快传输送率,这也是光纤通信行业技术人员不断追求的目标。而这些技术的开发应用也使得光纤传输效率有了长足的进步,但目前这些传输技术还存在着不同程度的局限,因而光纤通信技术未来的发展趋势首先是进一步的克服存在的局限性,开发优化更具多元化的传输技术,实现传输容量、速率以及距离的更大提高,从而适应市场对光纤通信技术的新要求。

3.2光孤子通信发展

光孤子通信发展是未来光纤通信技术的.进一步发展的构想,目前的光孤子技术的开发也为其实现全面应用提供了可行性。以光线折射率的非线性效果作为原理,借助压缩光脉冲,从而达到光纤传输信息过程中光孤子不发生性质变化的要求,如此便能够打破传输距离的限制。因此,在今后的光纤通信发展中,极有可能实现全光非线性通信手段,届时传输速率将能够得到飞跃式的发展,实现10-100Gbit/s,以及100000km的传输距离。

3.3全光网络发展

达到超高的信息传输效率是当前社会生活中的人们对光纤通信的新要求,而市场在资源配置中的基础性作用下,光纤通信技术也必须朝着相应的方向去发展。光纤通信技术实现全光网络是一个阶段性的发展目标。

四、光纤通信技术在多个领域里的广泛应用

4.1光纤通信技术在军事领域的广泛应用

国防军事通信技术的先进程度可以反映一个国家军事力量的水平。现如今的国防军事讲究用科技来武装人民军队,可靠且实用的通信技术越来越受到军方高层人员的重视。将光纤通信技术广泛运用于军事领域,可以加强我国的军事通信力量,与此同时,光纤在通信容量和质量上较以往的通信技术都与很大的优势,强大的抗干扰能力是以往传统的通信技术望尘莫及的。信息化技术的拉锯战早已打响,这是一种无声的、无硝烟的技术革命拉锯战。信息战的基础设备之一就是被我们广泛应用的光纤通信技术。

4.2光纤通信技术在电力通信领域的应用

光纤通信技术的优势使得光纤在电力通信领域得到了广泛的运用。在我国,电力通信领域在逐渐的推广光纤网络,这其中的代表就有中国电信和中国移动,电信和移动已经在逐渐的完善光纤布局工作。

4.3光纤通信技术在广播电视网中的应用

光纤通信技术凭借本身优势,已逐渐成为当前广播电视网中的主流信息媒介传输方式。在广播电视领域现阶段,光纤通信技术已形成了以光纤网络单元模块为基础构成的网络新型建设,在电视台节目数字化不断进展的今天,这样的网络新型建设有助于向电视台提供更高质量的电视信号传输质量,为高质量的电视音频制作提供技术支持。

4.4光纤通信技术在电信通信网络的应用

伴随着移动信息的扩展,电信信息传递业务发展迅猛,各大专业电信信息网络运营商积极应用光纤通信容量大的特点,以北京市为中心、朝向四面八方做出了通信光纤网的全国覆盖,本世纪初我国的“八纵八横”光纤通信网已基本建成,在光纤通信技术的支持下,以光发射机、光接收机、光中继器、光纤连接器以及镇合器的无源器件组成的光纤通信系统通过将电信通信行业中的客户信号以光为载体在光纤通信系统中的光发射器中发射,再传送到最终端的光接收器,转化为信号,这一过程极大程度的缩短了相应的声音信号的传播时间。

五、结语

综合上述所言,作为通信技术来说光纤通信可能成为未来信息发展的主流,为满足时代需求光纤技术还需不断改进。光纤通信的优势是容量大和传输距离远。光纤通信给人们代来便利的同时,也有利于国家信息技术发展。

参考文献:

篇11:4G移动通信网络技术分析论文

摘要:移动通信网络技术的发展,是现代信息技术发展的结果,也是移动通信事业发展的内在需求。笔者立足4G移动通信网络技术的发展现状,分析我国4G发展所面临的问题,并在此基础之上,从4G移动通信网络技术的体系结构、关键技术两个方面,强化对4G移动通信网络技术的认识,并对技术发展进行展望。

关键词:4G移动通信网络;关键技术;网络结构

在电子信息技术快速发展的大背景之下,移动通信网络技术的发展,呈现出惊人的发展速度。从2G发展到4G,充分表明信息技术时代,移动通信网络技术是时代的发展产物,更是现代文明社会发展的内在需求。我国4G移动通信网络技术起步晚,但发展快速,诸多核心技术实现突破、自有化发展,我国4G移动通信技术进入世界强国行列。本文基于4G移动通信网络技术的发展现状,对4G移动通信网络技术及其关键技术的发展与应用进行了具体阐述。

篇12:移动通信网络定位技术及应用论文

站点对于移动通信网络优化而言无疑具有非常重要的意义,移动站点的对少直接决定了运营商投资规模的多少,而站点位置的选择则对移动网络质量的好坏也有很重要的影响。在移动通信网络优化的过程当中应用数据挖掘技术,可以对站点选择的合理化水平起到提升的作用。其具体的方法是在初始可行解的基础之上,进行具体的特定方位的搜索,在一个过程中让相关的目标函数值变化最多的进行移动。这样一来,不仅能够较为合理、科学的对移动站点进行选择,而且还可以大幅度的降低移动运营商在这方面的资金费用。与此同时,用于设备维修的资金也会相应的减少。这样一来,无疑也会获得更多的利润。

3.2科学研究掉话现象

对于移动通信网络当中存在的掉话现象的具体的分析,主要是建立在对数据挖掘技术的基础之上的,同时在研究的过程中还要注意对相关数据和资料的研究。在此基础上,还要针对具体研究的类别情况,才能在最快的`时间之内查出在移动通讯当中出现掉话现象的缘由。因此,在优化移动通信网络的过程当中有效的应用数据挖掘技术,不但能够实现实践序列方法的有效的利用,而且还能够保证对话务出现的特点以及原因进行有效而快速的分析,从而实现全面系统的分析和研究移动网络中电话现象出现的原因的目的。

3.3利用数据挖掘技术还可以提升干扰分析的准确程度

数据挖掘技术在优化移动通信网络的过程当中一个非常重要的方面便是对移动通信网络的干扰数据进行分析。例如在对上行干扰进行分析时,其计算的公式为上行干扰功率=干扰UE上行发射功率+干扰UE到目标基站的路径损耗+目标基站对干扰UE的上行智能天线增益。而在对下行干扰进行分析时其计算的公式为下行干扰功率=干扰基站对干扰UE的下行发射功率+干扰基站到干扰UE的路径损耗+干扰基站对目标UE的下行智能天线增益。因此,利用数据挖掘技术对移动通信网络进行干扰分析,不仅能够以较快的速度找到干扰的物体和干扰的位置,而且还能够较为及时的对这些问题进行处理,从而保证移动通信网络的正常平稳运行。

3.4数据挖掘技术在移动通信优化中话务预测的具体应用

在进行网络规划的过程当中,需要对移动通信过程当中的话务情况进行预测,并根据具体的预测情况进行相关硬件设施的投资建设。当话务预测过高时可能会导致硬件设施采购过多,而造成资源的浪费。当话务预测过低时,又会造成大量话务的溢出,进而导致收入情况的损失。而利用数据挖掘当中时间序列预测的方法可以较好的解决这一问题。该方法主要指的是,通过对过去相关的历史数据的研究,来对未来的需求进行有效的预测。具体而言就是在对未来预测的过程中,分析并发现事物的变化特征以及发展规律,从而为话务预测提供有效的参考。

4结语

随着4G网络发展的不断深入,人们对移动通信技术也提出了更高的要求。在这种情况下,在移动通讯网络优化的过程中有效的利用数据挖掘技术,不仅能够更好的提升网络的质量,而且对于降低移动运营商的投资成本,提升其利润,提高市场竞争力都具有非常重要的意义和价值。

参考文献:

[1]胡勇.数据挖掘技术在移动通信网络优化中的应用[J].网络通信,,24(1)

篇13:移动通信网络定位技术及应用论文

随着近年来传感器和通信以及计算机网络在工作生活中的广泛应用, 促使了无线传感器网络应用的产生。在众多无线传感器通信技术中Zig Bee通信技术发展迅速, 目前被广泛应用于军事、建筑物建造、国防安全、环境保护、卫生系统、家庭日用等多个系统和领域。

2 无线传感器网络分析

2.1 无线传感器网络特点

无线传感网络有别与传统的网络, 也有别于之前的传感器应用系统, 其主要特点有以下几点:

(1) 传感器节点的能量、计算能力及存储能力有限。

无线传感网络中, 由于器件体积的限制, 大部分节点只能靠电池供电, 能量有限, 当能源耗尽时网络的大部节点就会失去工作能力, 整个网络也就失去其功能。

(2) 传感器网络是一种分布式的传感系统, 其节点数目大, 密度高, 节点分布随机性强。

由于传感器节点能量、寿命有限, 其感知范围也受到限制, 需要对某区域环境进行监测、探知必须使用大量节点, 保证网络生存能力及感知环境信息的完整性[1]。节点位置的随机性有可能造成某些节点间存在障碍物或干扰源, 这就会使得无线通信受阻或受强干扰, 影响某一区域的无线网络正常工作。由于节点位置的随机性和大量性, 可能会形成某一地区节点密度大, 其他地区节点密度小。密度大的地区冗余节点很多。而节点密度小的地区, 会因为节点数目不足以将这一地区的环境特征值反映出来, 使得网络的预定任务得不到实现。总之, 整个网络的服务质量和生存周期指标均会很低。

(3) 无线传感器网络的拓扑结构易变化, 具有自组织能力。

根据无线传感器网络节能的需求, 传感器节点可以在工作和休眠状态之间切换, 而对于较多应用而言, 传感器节点寿命中时间大部分处于休眠状态, 且传感器节点随时也会因为各种周围环境因素导致故障而失效或者添加新节点到网络中, 这些情况的发生都使得无线传感器网络的拓扑结构在使用中很容易发生变化。

传感器节点一经配置及部署之后, 一般难以回收也无法重新配置。这就需要各个节点可以相互协作建立它们之间的连接, 完成诸如网络的初始化、启动监测任务、网络的故障自我修复等工作。

2.2 无线传感器网络需求

无线传感器网络是面向应用的网络, 它的体系结构设计是依据具体应用场景而构建的, 因此, 不同的应用场景存在不同的网络应用需求, 可从以下几个方面表示:

(1) 能量效率需求[2]。智能检测的无线传感器网络需要长期在无人值守或半无人值守的状态下工作, 网络节点由于电源能量的原因会失效或废弃, 电源能量约束是阻碍应用的严重问题。

(2) 智能化工作模式需求。系统需要感知目标或对象的状态变化, 通过节点间协同工作来产生需要的输出, 而系统规模大、资源严格受限和物理世界密切相关等特点使无线传感器网络需要一种新的智能化工作模式。

(3) 网络动态拓扑需求。无线传感器网络系统中, 节点间以一种对等、多跳的方式通信, 节点都兼备数据采集和无线路由功能, 网络中不存在中心控制点, 用户节点之间的地位是平等的。鉴于新节点加入或已有节点失效所导致的网络拓扑结构变化, 需要设计一种适合无线传感器网络通信特点、低开销、便于维护的拓扑结构, 并且路由协议必须能感知由于各种原因而导致的网络拓扑结构变化。

3 无线传感器网络短距离无线通信技术

从网络结构上看, 无线传感器网络属于无线个域网 (WPAN) , WPAN用于很小范围内的终端与终端之间的连接, 即点到点的短距离连接。用于无线个域网的通信技术有很多, 如IEEE802.11b、蓝牙 (IEEE802.15.1) 、UWB (IEEE802.15.3) 、Zig Bee/IEEE802.15.4。

3.1 IEEE802.11

IEEE802.11b又称为Wi Fi, 是目前最普及、应用最广泛的无线标准。IEEE802.11b工作于2.4GHz频带, 物理层支持5.5Mbps和11Mbps两个传输速率。IEEE802.11b的传输速率会因环境的干扰或传输距离的变化而变化, 其速率在1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps之间切换, 而且在1Mbps、2Mbps速率时与IEEE802.11兼容。

IEEE802.11技术的成熟, 使得基于该标准网络产品的成本得到很大的降低, 无论公司用户还是家庭, 无须太多的投资即可组建一套无线局域网。IEEE802.11的缺点也有很多, 比如其最高的11Mbps的传输速率并不能很好地满足用户高速数据传输的需要。而且IEEE802.11b也难以提供理想的流媒体Qo S, 有关标准组织正试图修改以适应家庭网络对Qo S的要求。

3.2 蓝牙 (Bluetooth)

蓝牙 (Bluetooth) 是由爱立信、英特尔、诺基亚、IBM和东芝等公司于1998年5月联合主推的一种短距离无线通信技术, 它可以用于较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备或移动设备之间的网络互连。蓝牙技术一般有效通信范围为10m, 强的可以达到100m左右, 其最高速率可以达到1Mbps。

蓝牙技术运行在全球通行。无须申请许可的2.4GHz频段。采用GFSK调制技术, 传输速率达1Mbps;采用FHSS扩频技术, 把信道分成若干个长为625μs的时隙, 每个时隙交替进行发射和接收, 实现时分全双工通信。在2.402~2.480GHz频段内含有间隔为1MHz的79个调频载频及一系列的跳频序列, 跳频速率为1600hops/s, 每个时隙传送一个分组数据。

蓝牙技术推出较早、也曾被寄予厚望, 目的是取代电脑、周边设备及移动设备之间的一切电缆连接。但由于与Wi Fi共用一个频段而相互冲突, 而且协议复杂, 普及情况不尽人意, 目前只在无线鼠标和蓝牙耳机上有较多的应用。

3.3 IEEE802.15.4/Zig Bee

Zig Bee技术的命名源于人们对蜜蜂采蜜过程的研究, 蜜蜂具体进行采蜜时, 跳着八字舞, 作为传递食物源的方向、距离和位置等信息的方法。因此, 人们用Zig Bee技术来代表具有能量消耗小、体积小、传输速率低和成本低的无线通信技术, 也就是“紫蜂”技术[3]。

IEEE802.15.4是为满足低功耗、低成本的无线传感器网络要求而专门开发的低速率WPAN标准。IEEE802.15.4工作在ISM频段, 它定义了2.45GHz频段和868/915MHz频段两个物理层, 这两个物理层都采用直接序列扩频DSSS技术。在2.45GHz频段有16个速率为250kbps的信道, 在868MHz频段有1个速率为20kbps的信道, 在915MHz频段有10个速率为40Kbps的信道。

Zig Bee主要应用在短距离、低功耗、数据传输速率不高的各种电子设备之间, 典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间的数据。其主要目标是:工业控制、医护、家庭智能控制、消费类电子设备的遥控装置、PC外设的无线连接等领域。

3.4 短距离无线通信技术对比 (表1) 。

4 Zig Bee通信技术的优势

基于Zig Bee协议的无线通信技术主要特点是成本低、传输距离短、数据传输速率低, 功耗低。Zig Bee节点在其待机模式下, 两节普通的5号电池可使其使用大约6~24个月, 方便了不停换电池或者充电的繁琐。Zig Bee低功耗的原因如下, 由于Zig Bee的低数据传输速率, 根据所使用的不同频带, 能达到20kbps到250kbps。相比之下, 蓝牙的标称数据速率为1 Mbps, Wi Fi的802.11g为54Mbps。但是, Zig Bee不会像Wi Fi那样用于发送电子邮件和大型文件, 或像蓝牙那样传送文档和音频数据。而Zig Bee的低带宽有助于实现低功率、低成本和强健性的目标。

由于Zig Bee应用的低带宽要求, Zig Bee节点在大部分时间内睡眠, 以节省电池能量, 然后苏醒并迅速发送数据, 然后再去睡眠。Zig Bee可以在15 ms或更短的时间内由睡眠模式进入活动模式, 而其节点连接到网络则只需要30 ms, 因此即使睡眠的节点也可以具有比较低的低时延。

Zig Bee低功耗大部分归功于IEEE 802.15.4无线电技术, IEEE 802.15.4本身就是为低功耗设计的。例如, IEEE 802.15.4采用DSSS (直接序列扩谱) 技术取代FHSS (跳频扩谱) , 化整为零将一个信息分为多个信息, 再经由编码方式传输信号以避免干扰, 降低功耗, 克服了FHSS技术为保持同步跳频会消耗较多的功率。需要指出的是, 如果Zig Bee节点试图避免传送的信号与其他节点或其他无线电源的信号相重叠, Zig Bee节点会消耗额外的能量。它们必须在发送信号之前侦听空中是否有其他信号在传送。

Zig Bee技术的抗干扰特性主要是指抗同频干扰, 即来自共用相同频段的其他技术的干扰。对于同频干扰的抵御能力是极为重要的, 因为它直接影响到设备的性能。Zig Bee在2.4GHz频段内具备强抗干扰能力, Zig Bee系统采用的是直序扩频技术 (DSSS) , DSSS采用全频带传送数据, 使得原来较高的功率、较窄的频率变成较宽的低功率频率, 以有效控制噪声, 是一种抗干扰能力极强, 保密性, 可靠性都很高的通信方式。

Zig Bee网络有星形、树形、网状三种组网方式, 每个Zig Bee网络最多可支持65535个设备, 也就是说每个Zig Bee设备可以与另外65534个设备相连接。这些设备之间相互协调实现通信, 每个设备只需要很低的功耗, 以接力的方式通过无线电波将数据从一个设备传到另一个设备。每个网络节点的距离可以由标准的75米到扩展后的几百米, 甚至几公里。

Zig Bee又具备了三个标准的安全模式, 充分使用了接入控制清单, 在很大程度上阻止了外界对数据的非法获取, 同时采用了具有更加高级加密标准的对称密码, 为实现更高的安全性能提供了技术保障。

5 Zig Bee通信技术的应用

由于Zig Bee技术拥有低数据速率和通信范围较小的特点, 这也决定了Zig Bee技术适合于承载数据流量较小的业务。Zig Bee技术的目标就是针对工业、家庭自动化、遥测遥控、汽车自动化、农业自动化和医疗护理等, 例如灯光自动化控制, 传感器的无线数据采集和监控, 油田、电力、矿山和物流管理等应用领域。此外, 它还可以对局部区域内移动目标, 例如对城市中的车辆进行定位[4]。

5.1 农业应用

土壤水分监测系统由水分传感器感知节点、基站、计算机控制中心三部分构成, 其中水分感知节点为周期性唤醒, 定时采集水分数据, 以多条路由方式发送到汇聚节点。基站则主要管理水分传感器网络系统, 将感知节点采集的数据临时保存, 并上传到计算机控制中心。计算机控制中心主要是根据基站传来的数据, 进行数据分析与数据管理, 支持用户端需求的一些应用。

布设在农田监测区域中的传感器节点实时采集农田土壤水分信息参数, 并通过Zig Bee协议的短程无线通信技术实现数据的传输, 所有节点数据传输到基站, 由基站将处理得到的数据发送到远程计算机控制中心, 操作人员可以实时掌握农田现场土壤水分的状态信息在土壤水分参数监测中采用无线传感器网络, 可以利用其节点功耗低、工作时间长、成本低、能自组织地通信以及在大面积监测中容易布置等特点, 实现低成本、连续实时的在线监测。

5.2 工业应用

粮库温度检测系统, 为了实现粮库的温湿度自动检测, 提高粮库储粮的安全性时实现粮库的管理自动化、智能化。

整个系统可以分为两个独立而又相连的无线Zig Bee网络:

(1) 粮食储备区的Zig Bee网络, 这一网络主要由粮库数据集中器以及中间Zig Bee路由节点组成, 由于各粮库的距离通常比较远 (1000m) , 所以数据集中器中的远程Zig Bee节点端采用高功率的Zig Bee模块开发。各粮库的数据通过这一网络统一上传到监控中心计算机进行分析和数据储存。

(2) 粮库传感器网络, 在粮库内分布着Zig Bee传感器网络, 传感器节点采用18B20一线制温度传感器结合Zig Bee低功率模块开发, 通讯距离<100m, 传感器节点通过相互之间组成数传网络最终将所有采集到的各点温度数据传输到每个仓库的数据集中器设备。

每个粮库都配备一个数据集中器设备, 这一设备在系统中具有重要的作用, 负责连接两个网段的Zig Bee网络, 起到了网关的作用。这一设备主要采用低功率的Zig Bee模块结合高功率的Zig Bee模块开发, 从而实现了两个网段的信息互传。

系统采用Zig Bee无线网络, 组网简单;Zig Bee节点成本低廉、功耗低, 可大规模部署;双网段数据传输, 充分考虑实际的需求和成本, 采用较少的千米级大功率模块即实现了对每个粮库全部传感器的信息采集。

结束语

Zig Bee从2002年Zig Bee Alliance成立到2006年联盟推出比较成熟的Zig Bee 2006标准协议, 至今已走过了多个春秋。近些年来, 在各个芯片厂商和Zig Bee联盟的不断努力推动下, 基于Zig Bee应用层出不穷, 使得Zig Bee芯片全球销售收入逐年递增。Zig Bee技术将朝着开发So C (片上系统) , 更多规范, 于IPV6结合, 更廉价, 更省电, 更快速等方向发展。Zig Bee产品的应用爆发可能需要的时间更长, 中国的无线网络市场还未成熟, 本土厂商的参与度还非常有限, 未来Zig Bee产业人士要加大无线自动抄表系统, 车用无线领域等工业应用, 便携设备等高端市场的应用。

摘要:无线传感器具有很强大的应用功能和广阔的市场前景。本文介绍几种无线传感器网络短距离无线通信技术的优缺点、比较以及应用前景, 并对ZigBee通信技术进行了重点分析, 详细分析了ZigBee技术的优势, 并简要地提出了几种应用方案和市场前景。

关键词:无线传感器,网络,ZigBee,蓝牙

参考文献

[1]张和平.浅析短距离无线通信技术[J].信息时代, 2012, 2.

[2]尹君.无线传感器网络相关技术研究[J].信息安全与技术, 2012.

[3]陈猛, 谭敏生, 高斌.基于ZigBee的无线传感器网络平台的设计, 2012, 25, 2.

篇14:移动通信网络定位技术及应用论文

[关键词]移动互联网;人才培养;模式

人类进入21世纪以来,计算机技术飞速发展,其应用领域迅速扩张,随着各种移动终端及互联设备的不断推陈出新,移动互联网上的应用越来越丰富,因此,现代计算机已然进入了移动互联时代。据工业和信息化部2015年4月最新发布的数据显示,目前我国移动电话用户规模总数达12.9亿户,移动互联网用户规模近9亿。2015年3月份,4G用户继续保持高速增长态势,净增超2300万户。截至3月底,我国移动宽带用户总数达到6.4亿户。3月,4G用户净增2388万户,总数达到1.62亿户,占移动电话用户的比重达到12.5%。移动互联网用户总数净增超过2400万户,总规模超过8.99亿户,同比增长5.7%。使用手机上网的用户数再创历史新高,达到8.58亿户。这无疑催生了各行各业对移动互联人才数量和质量的要求。移动互联技术成为当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一,特别是移动互联应用的软件开发人才更是供不应求。移动互联应用开发技术涉及到计算机、网络技术、嵌入式技术、软件工程、Web技术等学科领域,具有广阔的应用领域和发展前景。而其中的移动平台应用开发是移动互联时代深度个性化应用的基本技术手段。

1.概述

对于杭州来说,新兴的中小公司如雨后春笋般迅猛发展。行业强劲的发展势头,带来了对人才的大量需求。特别随着IPhone、Google Android平台系列的市场推广越来越广,几个基础平台上的应用开发更是炙手可热。其中有许多岗位适合我们高职来培养。据工信部统计,未来3年内我国移动互联网应用与软件开发类人才需求量将超过100万人,其中移动软件开发、移动游戏开发人才缺口在45万左右,移动软件测试与维护、移动商务网站构建与推广等岗位人才缺口在30万左右。目前移动互联网开发人才需求达200多万,移动互联网应用软件开发人才以及移动互联网应用人才的需求量巨大。因此,可以说选择了移动互联网应用与开发,就是选择了更多的行业人才需求、最热门的新技术行业、更好的热门就业岗位、更快的薪酬提升通道。从目前全国市场看,中国移动互联网产业集群已初步形成“南北呼应,西部崛起”的总体产业空间格局。移动互联网是未来IT发展的主流方向,工业与信息化部已经采取有力措施,大力发展移动互联产业,并且现在各种移动互联企业都用高薪招聘具有移动设备开发能力的人才。据调查,目前移动互联工程师成为各种公司招聘不可多得的人才。在信息技术如此高速发展变化的情况下,传统的计算机应用技术专业必需要改革才能够生存。随着社会上移动互联网经济的崛起和不断发展,其已经成为一个新兴的行业经济,阿里巴巴等国内互联网企业也在调整自己的战略,并提供了很多薪资可观,数量庞大的新岗位,同时目前面向手机的各类计算机应用也越来越火热,市场与岗位的需求也很可观。

2、人才需求调研分析

移动互联网公司的技术岗位人员所需要的专业技能主要集中在两方面,一方面是集中在基础技能要求上:就是数据库操作与编程思想,即数据结构理论上;另一方面是集中在应用技能要求上:就是基于Java的智能手机平台的开发应用技能和开源PHP移动互联网WAP开发技能。目前移动互联网公司比较需要的人才集中在两个方面:一个是全新意义的智能手机平台应用开发人才,还有一类也是非常紧缺的移动互联网营销人才。目前移动互联网公司内部的岗位分布情况,并且目前多数移动互联网技术类公司规模都不大,各个技术岗位与管理岗位都是一个萝卜一个坑,各技术岗位的人数基本上是比较均衡,差不多每个技术岗位上的人数都只有1-2个,普遍偏少,但是需求量却很大,特别需要在不同智能手机开发平台上开发应用程序的移动智能手机开发综合性人才。由于这些规模不大的公司对学生学历要求不是特别高,一般要求专科毕业就可以,正好与我们这类高职院校的人才培养可以对接。高职学生能胜任的岗位如图1所示:

3、目标定位及课程体系

通过企业调研结果数据分析,确定了计算机应用技术专业的移动互联网应用方向定位在信息技术IT行业的移动互联网应用层领域,主要培养各类企业特别是信息技术以及电商企业需要在移动互联网上开展业务的应用项目所需要的不同工作过程所需要的人才,重点培养这些人才中适合大专生的核心岗位技能人才。确立了培养具有传统计算机基础理论知识和计算机系统实际应用与维护能力,同时培养学生对计算机发展变化而带来的新技术的学习能力,重点培养学生在移动互联网时代的计算机应用能力。能够从事移动前端设计与制作、移动客户端应用开发、移动服务器端站点建设、移动产品测试以及移动软件产品营销推广等方面工作的,适应产业转型升级和企业技术创新需要的发展型、复合型和创新型的技术/技能人才的总体培养目标。根据不同类型的岗位能力分析,确定了专业的课程体系,以及课程体系中的核心课程和主要课程之间的前后衔接关系。

(2)移动应用软件可视化组件的应用开发能力

(3)移动应用软件数据存储与网络通信的应用开发能力

(4)移动应用软件的测试发布与维护更新能力

前端开发对设计图进行分析,完成前端结构代码和样式代码的开发;并配合技术部完成后端数据的接口;解决不同的浏览器及不同版本的兼容性问题;Js交互原型的制作;对完成的产品界面进行维护和对网站前端性能做相应的优化(1)设计图的分析能力;

(2)符合Web标准的前端界面结构代码编写能力;

(3)符合Web标准的前端界面样式代码编写能力;

(4)常见动态交互效果的制作能力;

后台开发基于PHP的动态网站开发和基于Android的PHP后台开发。(1)PHP动态网站开发能力

(2)移动服务器应用与开发能力

课程体系中多个岗位都需要涉猎到的技能或者是核心岗位中体现计算机技术技能的技能,将被作为确定核心课程的参考因素。通过对岗位任务和核心能力的分析最后确立了移动互联网应用人才培养的核心课程和整个课程体系。

4、结论

社会需求是专业设置的客观依据,要适应地方经济结构、产业结构、人才结构的需要并适应学生个体发展的需求。计算机应用专业对应的技术发展迅速,职业分工变化快,需要及时根据社会需求和高职教育协调发展要求对专业设置进行调整和优化。

参考文献

[1]谢景明,卢锋.高职院校移动互联网开发人才培养的探讨.广州职业教育论坛,2012.6第03期

[2]陈向东.移动互联网产业发展与人才培养研究.长春理工大学学报(社会科学版),2013年5月第5期

[3]张耀辉,陈献辉.校企合作共建高职移动互联网专业人才培养方案的研究与实践.湖南邮电职业技术学院学报,2014年3月第01期

[4]刘晓刚.基于移动互联网的高职计算机专业改革探索.教育教学论坛,2012年35期

作者简介

刘青云(1965~),女,汉族,浙江杭州,副教授,计算机专业负责人,主要研究方向,信息系统开发及数据库管理。

在研省教育教学改革项目JG2013310

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