緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇無線通信論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
足球機器人是一個極富挑戰性的高技術密集密集型項目,融小車機械、機器人學、機電一體化、單片機、數據融合、精密儀器、實時數字信號處理、圖像處理與圖像識別、知識工程與專家系統、決策、軌跡規劃、自組織與自學習理論、多智能體協調以及無線通信等理論和技術于一體,既是一個典型的智能機器人系統,又為研究發展多智能體系統、多機器人之間的合作與對抗提供了生動的研究模型。它通過提供一個標準任務,使研究人員利用各種技術獲得更好的解決方案,從而有效促進各個領域的發展。其聽理論與技術可應用于工業生產、自動化流水線、救援、教育等實踐領域,從而有效推動國家科技經濟等方面的發展。機器人足球從一個側面反映了一個國家信息與自動化領域的基礎研究和高技術發展水平。
目前,國際上有機器人足球比賽分為兩大系列——FIRA和Robocup。本文所要論述的系統所應用的F-180小型足球機器人比賽就是RoboCup系列中應用較廣泛的一種。
F-180小型足球機器人足球比賽的示意圖如圖1所示,比賽雙方各有5名機器人小車在場上。足球機器人系統在硬件設備方面包括機器人小車、攝像裝置、計算機主機和無線發射裝置;從功能上分,它包括機器人小車、視覺、決策和無線通信四個子系統。
其中無線通信系統是銜接主機和底層機器人不可缺少的一環,它必須保證從主機端到機器人底層之間的數據傳送是可靠的,從而使得機器人比較能夠順利流暢進行。由于比賽雙方都有多個機器人同時在場地上跑動,要求無線通信有一定的抗干擾性。無線通信系統的性能相當程度上直接影響著機器人的場上表現。
1系統的設計及實現
比賽中從攝像頭來的視頻信號經過計算機處理之后得到控制小車用的數據信息,而無線通信系統的就是將這些數據信息及時準確地送達場上的每一個機器人小車,系統采用廣播方式,各機器人根據特定標志識別發給自己的有用數據,從而進行決策與行動。整個系統的框圖如圖2所示。
1.1發送端的硬件設計
發送端主要用PIC16F877單片機實現編碼和對發射機的控制,計算機通過串行口發送數據,經過PIC16F877編碼后再通過PTR3000無線通信模塊將數據發送出去。
所采用的PIC16F877單處機是MICROCHIP公司推出的8位單片機。采用RISC指令系統和哈佛總線結構,最高運行的時鐘頻率可達20MHz,因而指令運行速度快。它有很寬的工作電壓范圍,可直接與3.3V的PTR3000無線通信模塊配合使用。
TR3000無線數據收發模塊是一種半雙工收發器,采用NORDIC公司的nrf903無線收發芯片,工作頻率采用國際通用的數傳頻段ISM,頻段915MHz,工作頻率可以在902MHz~928MHz可變。采用GMSK調制,抗干擾能力強,特別適合工業控制。靈敏度高,達到-100dBm,最大發射功率+10dBm,工作電壓為2.7V~3.3V。它最多有169個頻道,可滿足需要多頻道的場合,最高數據速率可達76.8kbps。因而完全可以滿足小型組機器人通信的數傳速率與距離的需要。
本系統中PIC16F877就是采用20MHz的時鐘信號,能夠滿足即時收發數據以及編碼的需要。整個系統中包含兩種電源,無線通信模塊的電源為3.3V,而MAX232又需要+5電源。信號線的連接也要考慮兩種電平的匹配問題,在必要的地方要加上電平轉換電路。
首先單片機要接收來自計算機端的數據,計算機串口輸出的信號經過MAX232由232電平轉換為TTL電平。但是由于單片機采用3.3V電平,因而MAX232輸出的信號需經過電平轉換才能輸入單片機,電平轉換可以采用TI公司提供的典型電平匹配電路(見圖3),也可采用74LVCXX系列邏輯門來轉換。
由于PIC16F877只有一個異步串行口,因而要通過16C550通用同步異步收發器(USART)芯片來擴展一個異步串行口。這樣就可以保證從計算機串口輸出的數據與無線通信的數據速率不同,從而使原始數據經過通信編碼及打包數據量增加之后也能及時傳送,并且在必要時也能將接收數據送回計算機端,實現半雙工通道。系統的電路圖如圖4。從圖4可以看出PIC單片機采用并口對16C550進行初始化配置。由于16C550共有10個寄存器,且占用了8個地址,因而PIC單片機用RA0、RA1、RA2三個通用I/O口做地址線選擇16C550的各個寄存器。單片機可以不斷通過RB1、RB2引腳檢測TXRDY、RXRDY信號獲知ST16C550是否接收到數據,還是已經發送了數據。還可以通過把16C550設置成中斷方式使每接收到一個字節數據便產生一次中斷使INT信號有效,單片機進入中斷處理程序,從而使單片機的執行效率更高。
單片機通過自帶的異步串行口輸出數據到PTR3000通信模塊。由于nrf903芯片接收和發送數據共用一個引腳,因而需要其他電路來解復用。最簡單的方法就是在單片機的TX引腳先接一個10kΩ的隔離電阻,再與RX和PTR3000的DATA引腳相連。但是這種方法有兩個缺點,它會造成發送的數據串入到單片機的接收引腳中,另外發送信號的驅動能力受到了極大的限制。因此,本系統采用了74HC244三態緩沖器作為隔離(見圖4中虛線框內所示),并且通過單片機的RB4控制收發狀態,因而在半雙工方式下發送信號與接收信號可以互不干擾地傳送。
對于通信模塊工作狀態的控制主要包含表1所列的這幾個信號,通過單片機的普通I/O口即可控制。
表1PTR3000工作工作模式配置表
PTR3000工作模式STBYPWR-DWNTXENCS
正常工作:接收0000
正常工作:發射0010
掉電模式01XX
待機模式10XX
1.2發送端的軟件設計
當系統復位時,單片機首先要對PTR3000無線通信模塊和16C550的寄存器進行編程初始化。PTR3000的初始化編程是通過同步串行信號進行的,總共有三個信號CFG_CLK、CS和CFG_DATA,分別連接到單片機RC3、RB7、RC5引腳。PIC16F877單片機本身就有同步串行口功能模塊,但是由于PTR3000的同步串行數據位為14位,并非整數字節,而且14位數據必須一次初始化完成,因此實際通過普通的I/O口編程來實現這14位的同步串行信號更方便一些。在整個初始化期間CS信號必須一直為高電平。這14位初始化字的定義見表2。在初始化同步串行信號輸出時最高有效位在先。在對PTR3000編程前先其狀態為接收狀態以免在其他頻率造成無線干擾,編程完成后就可以將狀態改為發射狀態了。
表2PTR3000初始化控制字各位定義
Bit參數名稱符號參數
位數
0~1頻段FB必須為了10(表示為選擇頻段915±13MHz)2
2~9頻點CHf=902.1696+CH·0.1536(MHz)
10~11輸出功率POUT發射功率≈-8dBm+6dBm·POUT2
12~13時鐘分頻輸出Fup"00"=>Fup=fxtal
"01"=>Fup=fxtal/2
"10"=>Fup=fxtal/4
"11"=>Fup=fxtal/82
接下來對16C550的初始化設置。由于PIC16F877自身的并行口對16C550進行初始化編程設置各個寄存器,需要注意的只是在輸出每一個字節之前先要通過RA0~RA2輸出相應字節的地址信號。在初始化設置時將16C550的波特率設置低于76.8kbps,以保證接收的數據能夠通過PTR3000即時發送。
1.3接收端的硬件設計
接收端裝在每個機器人小車上,由于機器人小車的控制采用DSP控制器TMS320LF2407,因而在接收端PTR3000無線通信模塊就采用TMS320LF2407來控制。通過PTR3000接收的數據直接輸入DSP,由DSP進行解碼,從而做出決策和發出控制信號。因而無線通信系統的接收端電路相對發送端要簡單得多,只需用TMS320LF2407代替發送電路中的單片機與PTR3000模塊相連接即可。PTR3000的初始化編程也就由2407的普通I/O口來實現,只不過在初始化編程之后依舊保持PTR3000處在接收狀態。
2協議的設計
2.1物理層的編碼設計
物理層的編碼設計要根據所采用的物理器件和物理信道的特性來決定。本系統采用PTR3000無線通信模塊在接收模塊中為了獲得0直流電平就需要在所傳輸的數據中邏輯“0”和邏輯“1”的數量相等。只有滿足上述條件接收部分才會獲得很高的接收正確率。長時間空閑也會導致接收部分的0直流電平漂移,因為長時間的空閑實際上一直發送的是邏輯“1”。
由于PTR3000的這些特性,很自然就想到采用曼徹斯特編碼(Manchester)(也稱為數字雙向碼(DigitalBiphase)或分相碼(Biphase,Split-phase)。它采用一個周期的方波表示“1”,而且它的反向波形表示“0”。由于方波的正負周期各占一半,因而信號中不存在直流分量。在異步串行通信中有一個起始位“0”,因此將停止位“1”長度也設為一位,這樣在一個字節共10位信號中也就不存在直流分量了。只是加了曼徹斯特編碼之后原來一個字節的數據現在要兩個字節才能傳送。
圖4
有一些數字節,不會在進行曼徹斯特編碼之后的數據串口出現,但是在一個字節中也具有0直流分量的特性,也有很高的接收正確率。這類數據字節如:0xF0、0x0F、0xCC、0x33等。從碼型看來其中0xF0碼型定時性能是最好的(其碼型見圖5),它很容易使異步接收器達到同步并且不會發生錯誤。由于0xF0的這種特性就可以用它做同步碼元,在空閑的時間內通信系統就通過一直發送同步碼元,使接收端保持同步,而且也可以保持接收模塊的0直流電平狀態。
2.2糾錯編碼設計
為了在有一定外界干擾的情況下,保證主要與機器人之間的無線通信依然穩定可靠,必須采取一定的抗干擾措施,這可以采用糾錯編碼來實現。可以選擇糾錯編碼方案有(14,8)分組碼、(7,4)分組碼和循環碼,需要使用兩字節的長度發送一字節的有效信息;(5,2)分組碼和循環碼,交錯碼、(21,8)分組碼和縮短循環碼、(21,9)BCH碼、(21,12)BCH碼,需要使用三字節的長度發送一字節的有效信息。
系統中使用了(7,4)分組碼,并在實際中取得了較好的效果。它的構成方式如下:
假定不做任何處理的原碼格式為:
其高四位的監督碼為:
A2A1A0
其低四位的監督碼為:
B2B1B0
則編碼后成為兩個byte長度:
1X7X6X5X4A2A1A0
0X3X2X1X0B2B1B0
其中每個字節的最高位作為標志位,用于表示高四位和低四位,高四位用“1”做標志,低四位用“0”做標志。接收端通過檢測標志進行重組和解碼。對于譯碼基本方法有維特比譯碼和使用監督矩陣譯碼,可根據具體的編碼方案靈活選用。
2.3幀格式設計
一般數據幀包括幀頭、機器人標識、數據、數據校驗、保留字節等內容,通常按照下面的格式排列:
幀頭機器人標識數據保留字數據校驗
與傳統的信號發射裝置不同,鐵路無線通信光纖直放站與以往最大的優點就是在信號的傳輸途徑上,鐵路無線通信光纖直放站中裝置了WCMD3G/4G信號,使信號的傳輸速度更為快捷,信號的質量更加穩定,可以實現對整個列車進行無線網的覆蓋。作者為了讓文章更為實際,親自體驗過在建設多座鐵路無線通信光纖直放站的列車,經過作者的測試,在有鐵路無線通信光纖直放站的網絡信號覆蓋的地區,移動通訊設備的信號是滿格,與普通的列車上移動通訊設備信號時斷時續有著相當大優勢。
1.2作者通過對張集(張家口至集寧)鐵路內蒙古段為調查對象
對光纖直放站在解決弱場覆蓋和位置定位的問題上做過一部分分析,得出了以下結果。張集鐵路內蒙古段共有5個中間站:友誼水庫、興和、廟梁、西土城、古營盤,線路地形雖沒有高山、隧道,但沿線路段有部分丘陵及小山包,多處有挖方地段,路塹最高有近50米,站間距一般在20公里以上,其中廟梁至西土城站間距離28.6公里,線路存在彎道。安照鐵路無線列調場強覆蓋的要求,車站信號傳輸距離應達到站間距的一半,為達到這一要求,并根據以上地形特點,在區間增設光纖直放站以加強信號覆蓋,這無疑是一個非常明智的選擇。
1.3光纖直放站由近端機和遠端機組成
近端機設在通信機房內,遠端機設在區間,在近端機和遠端機之間利用有線通信沿線敷設的20芯光纜中的11芯、12芯光纖,將車站無線信號轉換成光信號傳輸到光纖直放站遠端機,再由遠端機天線繼續進行發射已增強信號覆蓋。
2進行鐵路無線通信光纖直放站建設的最佳位置選址工作
2.1鐵路無線通信光纖直放站與交通運輸總站之間一定要有傳輸介質的存在
這樣才能確保鐵路無線通信光纖直放站能及時獲取運輸總站發出的信息,從而根據鐵路無線通信光纖直放站所處的地段,運用信息放大器來增加信息量的發射功率,讓列車接收到電訊號更加準確。
2.2在列車形式在云貴山區這樣崎嶇的山谷里的時候
由于回音而可能造成對鐵路無線通信光纖直放站發出信號的干擾,在列車行駛在這樣的路線中時,可能由于回音與無線網絡信號混雜而產生電磁波。電磁波對鐵路無線通信光纖直放站發出的無線信號有著極大的干擾作用,從而使得全車的信號覆蓋率降低。就是因為這樣,在這種山谷地區,應該加大對這鐵路無線通信光纖直放站的建設,通過建設成功的多座鐵路無線通信光纖直放站之間的聯系作用,才能抵抗電磁波的沖擊。因此,在設置鐵路無線通信光纖直放站的位置時應該考慮:遠端機覆蓋相互獨立,不會因為一臺設備而使其它設備中斷。
2.3在選擇建設鐵路無線通信光纖直放站車站的地址時
應當避免噪音對鐵路無線通信光纖直放站的影響。鐵路無線通信光纖直放站在接收電臺接收端接收列出發出的信號時,也會收到其他噪音的影響,使得信息質量存在嚴重問題。這些雜音會混雜在鐵路無線通信光纖直放站發出的信號里,破壞鐵路無線通信光纖直放與列車的有效平衡。因此,選址的時候要充分考慮植物的優勢,植物會對噪音有吸收作用,對鐵路無線通信光纖直放站的功能有所提升。
2.4在選址的時候要考慮電力系統供應方便的地方作為鐵路無線通信光纖直放站的建設地點
由于鐵路無線通信光纖直放站需要可靠的電源,在鐵路系統一般選擇沿鐵路兩邊架設的10kV自閉和貫通電源,兩路電源一主一備,因此,要考慮電力電纜方便過軌的地方。如果電力供應不可靠,會嚴重影響鐵路無線通信光纖直放站與列車之間的實時交流,造成列車駕駛員無法對前方路段進行了解。
3對鐵路光纖直放站位的建設位置做出恰當的調整
3.1直放站附近地勢起伏較大時
應選擇高地段進行立塔,這樣可以減少鐵塔高度以降低成本及延長傳輸距離。
3.2在建設鐵路光纖直放站位時
應考慮發射塔與電氣化鐵路回流線的安全距離,一般選擇塔身最近處距回流線不小于3.5米。
3.3電力系統的供應對鐵路光纖直放站的影響
鐵路光纖直放站也需要電力的供應。如果,在鐵路光纖直放站的電力系統時斷時續會對網絡信號的傳輸起到阻礙的作用。因此,有鐵路光纖直放站應該建設在電力系統供應充足的電線桿附近,能源源不斷的獲得電力的供應,從而保證鐵路光纖直放站發出的網絡訊號的完整性。
3.4鐵路光纖直放站位置一般有設計定位
設計定位時分析地形,并進行場強測試,但由于設計進行場強測試時,一般路基還沒有成效,特別是無法測出高挖方地段的場強,而且設計進行場強測試時發射及接收和線路竣工后車站電臺發射及列車臺接收還有誤差,因此要根據需要進行調整。
與以往的通信方式相比,無線通信在快速部署和便捷接入上具有很大的優勢,但是其主要阻礙在于信道的可靠性較低,在某些特殊場景中具有較高的延遲率和丟包率,利用無線網絡傳輸層協議能夠實現數據傳輸的可靠性。節點會以相對較低的速度進行轉移,一旦檢測到有數據丟失現象,它還會對數據進行備份。其在傳輸過程中,中間節點還會為接收到的報文進行緩存處理,通過多次重復手段成功接受報文,即RBC協議具有多重ACK機制。據此可以證明,上述兩協議適用于兩節點之間直接相連的傳輸情況,從智能終端到戶內網關和數據融合中實現有效接入。因此,我們可以針對自組織結構對無線通信網絡進行設計,并實現協議的高效傳輸。為無線傳感器網絡專門設計的TCP協議的應用是基于SACK報文依照傳輸路徑回溯給源節點的主要手段。它能夠對回溯傳播路徑的節點做檢查,但是它會延長數據的傳送時長,并造成流量的增多,導致無線網絡傳輸負載過重的問題,造成網絡的擁堵,引起連接吞吐量的急劇下降。對此,我們一定要提高數據的完整性,不斷提高系統傳輸的實效性,對傳輸層動態機制設置保障。
2動態附加傳輸通道保障機制的描述
物聯網無線通信傳輸機制會出現傳輸層數據堵塞的現象,進而導致丟包加速遞增。如果當前的數據傳輸連接通道為S(V0,VDAPi),V0作為數據的源節點,那么VDAPi則是匯聚目的的節點,它可以通過任意一個DAP匯聚點與AMI系統接入。一旦to傳輸時刻出現擁堵現象,那么其節點也會通過自檢手段發現源數據,使其逐步累積,并開始丟棄,直到擁堵點后向節點在未拆除區域同源數據的消失為止。此時,節點Vi和Vj就可以對連接通道堵塞的情況進行單獨分析,從而快速啟動多動態附加通道保障制度。物聯網無線通信傳輸層動態通道保障機制主要采用的是漂白技術,節點Vi和Vj會沿著以往的傳輸通道回溯到向源和目的節點之中,S(V0,Vi)以紅色著色,S(Vj,VDAPi)則為藍色,并將其定義為永久色,不會出現褪色現象。然后,Ag-Red再從Vi出發,Ag-blu則從另一端出發,沿著自身的復合量數據進行探究,選取最佳的附加通道。想要實現通道傳輸的高質量特性,避免出現抖動,使其性能達到最佳,器在整個傳送的過程中一定要保證好復合量度,并由殘余帶寬進行接收,將具體公式運算到其中:物聯網無線通信傳輸層動態通道保障機制還運用了二類器,使其與二類通道成功建立了保證DSTC算法較高成功率的手段,并進一步分析了該算法的時間復雜情況。通過兩級嵌套過程的建立,避免節點出現多次訪問現象。
在無線通信傳輸過程中,能對無線通信傳輸產生干擾的因素很多,其中大部分的干擾因素來源于外部噪音,主要包括宇宙、太陽以及其余的方面,并且具備強度大、時間短等特點在傳輸過程中,應針對性采取措施才能將其克服。另外,人為因素中的車輛、電器以及高壓輸電線等噪音,也是外部噪音的主要來源。這一部分噪音與頻率有著直接關系,同時也會受到外界環境的影響。所以,為了降低這一類干擾的影響,需要采取一些屏蔽方式來降低干擾。
1.2通信設備本身
在傳輸過程中,因為通信設備本身的原因,也可能對傳輸造成一定的干擾,如,收信機、發信機擾或者是天線內部出現缺陷。尤其是在工作過程中,通信設備極易產生噪聲,影響信號的傳輸。另外,由于電路內部被外界干擾物質侵入,而內部又缺少先進的過濾設備,使得雜亂的電磁波影響到信號的正常傳輸。對于這樣的干擾,就可以通過通信設備改良的措施提高通信設備性能,有效降低通信設備自身的干擾。
1.3通信網絡
各個電臺發出的信號會相互影響,尤其是在同時工作時,更容易出現同頻干擾、信號阻礙或者是鄰道干擾,個別情況還會出現互調干擾。一旦產生這幾類型干擾,就需要采取改善措施。另外,部件接觸不良也會出現糊掉干擾。在某種情況下,發射系統會出現較高的輻射,如果在收機旁有大功率發射臺,這樣就會導致雜亂信號侵入,讓回路處于飽和的狀態,再加上附近干擾信號特別搶,最終引起干擾阻塞。這種情況一般是發生在距離通信機較近的區域,是因為天線的耦合而出現信號傳播的阻塞。如果收到其他信號干擾,就成為鄰道干擾。產生鄰道干擾的主要原因是收機回路本身存在缺陷。在無線傳輸過程中,如果管理頻率不當亦或是設備出現問題,就會有同頻干擾出現,同頻干擾主要是因為電臺正常工作時的頻率一致,由于其調制相位,最終產生同頻干擾。
1.4網絡間
在同一個區域之內有眾多通信網絡,由于通信網的不同,也會在彼此之間產生干擾,這些干擾就會影響信號的傳輸。面對這一類情況,就需要在組網之前勘察當地的實際情況,對周圍的頻點有充分地了解,才能確保組網設計的合理性。
2無線通信中傳輸干擾抵御的有效措施
2.1對干擾源進行詳細盤查
抵御傳輸干擾,首先需要對干擾源進行盤查處理,確定干擾源具體的位置和具體類型,如此才能對癥下藥,找準問題的結癥所在。但是想要盤查出原因,并非簡單的事情,常常會遇到情況不明的問題,無法辨認問題所在。所以,建立在分析與研究實際環境的基礎上,再配合一定的設備與儀器的支持,從細微之處出發,才能找到干擾源,實行相應的干擾抵御措施。
2.2更新通信設備
很多設備都會干擾無線通信的正常傳輸,如在打電話時,收音機、廣播電臺等處于開啟狀況,就會干擾手機的通信信號,使得打電話時出現較高的刺耳聲音,導致手機信號接收無法全面,而收音機內也會出現雜亂的噪音。針對如此情況,就需要對通信設備抗電磁波頻率的干擾能力予以更新,從接收器、調頻器以及發射器等裝置入手,盡可能改善其性能,之后再合理地優化無線通信設備的信號連接方式,確保其與設備相互吻合。此外,在通信設備使用時,應將其余通信設備關閉,確保信號不受干擾。
2.3創新通信技術
推動通信事業發展,離不開通信技術的創新,創新技術,無論是對解決無線通信傳輸存在的干擾問題,提升傳輸質量,都有著重要意義。如最近幾年出現的wifi信號技術,就是一種通過無線信號將手機、PC終端以及平板電腦相互連接的技術,這樣可以降低在信號傳輸過程中無線通信面臨的干擾,wifi是將小型智能天線與動態波束相互結合,實現信號之間的互聯互通,最終解決因為環境影響而造成的信號干擾或者是中斷等情況。
2.4更新通信網絡系統
更新與改造通信網絡系統需要通信網絡共同完成升級更新改造,盡可能將不同組網之間的互調干擾降低。所以,通信網絡公司首先需要改造自身的通信網絡系統,盡量選擇在噪音小、干擾源少的空曠地帶建設信號發射塔,利用硬件設施對通信網絡系統進行排查,一旦發現異常,需立刻更新裝備。為了讓無線通信處于一個優質的“干凈”環境,增強對外界環境干擾的抵御能力,就需要一個高效而又高頻的通信網絡系統,讓無線通信網絡系統能以敏捷、靈活地方式來抵御外界干擾,確保正常的無線通信信號傳輸。
1.2仿真分析采用MATLAB仿真工具,對礦井巷道時變多徑信道模型自相關函數仿真。圖1描述了傳統信道模型,帶寬為500Hz和1000Hz的時變多徑信道模型下接收信號的自相關譜,其中,橫坐標表示延時,縱坐標表示自相關函數。分析發現,時變多徑信道模型與實際接收信號自相關譜較為符合,此信道模型適合礦井無線通信。
2系統性能分析
根據多徑時變信道模型,假設接收天線總功率與發射總功率相等,且等于Pe,信道噪聲是加性白高斯噪聲,每根接收天線的噪聲功率為σ2,則信噪比SNR:ξ=Pe/σ2。
2.1系統容量分析實際的無線信道是時變的,受到衰落的影響。對于單天線系統,即單輸入單輸出(SISO)系統的信道容量可用下式計算。圖2給出了單輸入單輸出(SISO)系統和多輸入單輸出(MISO)系統的信道容量與發射天線數目之間關系的仿真結果,橫坐標表示信道容量,縱坐標表示概率。其中,仿真參數設定為信噪比10dB,迭代次數為1000,接收天線為1,發射天線數目分別為1,2,3。仿真結果表明,SISO系統信道容量最小,發射天線數目從1依次增加時,信道容量也依次增加。圖3給出了MIMO系統的信道容量與發射天線數目之間關系的仿真結果,橫坐標表示信道容量,縱坐標表示概率。其中,仿真參數的設定同上,發射天線數目分別為2,3,4,接收天線對應為2,3,4。從仿真結果可以看出,MIMO系統信道容量隨著收發天線數目的增加而增加。對比圖2與圖3發現,MIMO系統的信道容量顯然比SISO系統的信道容量有了較大增加。
2.2誤碼率分析令xm(l)表示第m根天線的第l個子載波上的發射信號(l=0,…,L-1),經歷時變多徑衰落信道傳輸和FFT變換后,在t時刻第n根接收天線的第l個子載波上得到的信號yn(t)可由下式得到。采用MATLAB對MIMO-OFDM系統在不同天線數目下進行誤碼率性能對比,具體實驗流程如下:1)初始化過程。給定發射信號及時變多徑衰落信道的沖激響應初始值。接收端采用最小均方誤差(MMSE)檢測算法。2)確定接收信號過程。輸入數據經過串/并轉換、空時編碼、IFFT變換并添加循環前綴后經時變多徑衰落信道到達接收方,根據式(5)確定接收信號形式。3)對接收信號去除循環前綴、FFT變換、空時譯碼及并/串變換后,計算MMSE檢測加權矩陣,并進一步得到MMSE判決數據。4)誤碼率計算過程。根據數據檢測與判決結果,與初始輸入數據對比,計算系統誤碼率。基于上述分析與描述,設置的仿真參數如表1所示。仿真在收發天線數目相等的情況下進行,天線數目分別為1,2,3,多徑數目假設為2,接收端采用MMSE檢測。圖4給出了收發天線數目相等,不同天線數目情況下的MIMO-OFDM系統的誤碼率性能,其中,橫坐標表示信噪比,縱坐標表示誤碼率。從仿真結果可以看出,隨著收發天線數目的依次遞增,從1增加到3,在BER為0.02處,天線數目選取3相對于選取數目2和1分別有4dB和9.6dB的增益,系統的誤碼率依次下降且抗多徑衰落的能力依次增強。圖5反映的是多徑對MIMO-OFDM系統性能的影響。圖中,橫坐標表示信噪比,縱坐標表示誤碼率。這里假設發射天線數目為2,接收天線數目為2,接收端采用MMSE檢測,多徑數目取2,4,6。分析發現,隨著多徑數目的遞增,在BER為0.02處,多徑數目選取6相對于選取數目4和2分別有4.3dB和9.7dB的增益,給定一定的信噪比值,誤碼率隨著多徑數目的遞增而遞減,此結果與MIMO-OFDM技術對抗多徑衰落相符,是一種更適合于礦井巷道通信的無線技術。
1新型多天線傳輸技術
隨著通信產業的發展,頻譜資源日益稀少,因此,提高頻譜利用率成為未來通信技術發展的重要方向。在這種背景之下,基于大規模天線陣列(LSAS:LargeScaleAntennaSystem)和大規模MIMO(MassiveMIMO)等通信技術被相繼提出。其中,利用LSAS技術可以帶來巨大的陣列增益和干擾抑制增益,使小區總的頻譜效率和邊緣用戶的頻譜效率得到極大的提升。同時,LSAS技術還可以實現對空間位置的劃分,利用空分多址,同時服務多個用戶。目前,在LTE及LTE-Advanced(Rel.8/9/10/11)中,已經推出了對MIMO天線的諸多增強性改進,用以滿足對小區容量和下載速率增長的需求。但是,在LTE-Advanced中,基站下行最大只支持8根發送天線,其對于性能的提升還是十分有限的。在未來的5G中,將引入有源天線技術(AAS:ActiveAntennaSystem),通過這一技術,將更容易實現小區基站上MassiveMIMO的部署,從而實現3D波束成形,相關技術可以顯著增加系統容量,滿足日益增長的數據業務需求。
具體而言,當前LTE基站的多天線只在水平方向排列,只能形成水平方向的波束,并且當天線數目較多時,水平排列會使得天線總尺寸過大從而導致安裝困難。而5G的天線設計參考了軍用相控陣雷達的思路,目標是更大地提升系統的空間自由度。基于這一思想的LSAS技術,通過在水平和垂直方向同時放置天線,增加了垂直方向的波束維度,并提高了不同用戶間的隔離(如圖1所示)。同時,有源天線技術的引入還將更好地提升天線性能,降低天線耦合造成能耗損失,使LSAS技術的商用化成為可能。由于LSAS可以動態地調整水平和垂直方向的波束,因此可以形成針對用戶的特定波束,并利用不同的波束方向區分用戶(如圖2所示)。基于LSAS的3D波束成形可以提供更細的空域粒度,提高單用戶MIMO和多用戶MIMO的性能。同時,LSAS技術的使用為提升系統容量帶來了新的思路。例如,可以通過半靜態地調整垂直方向波束,在垂直方向上通過垂直小區分裂(cellsplit)區分不同的小區,實現更大的資源復用(如圖3所示)。
2高頻傳輸技術
由于各類無線通信和無線應用的快速發展,各國的低頻段頻譜資源都已經十分緊張,很難找到適合5G技術應用的新頻段。同時,為了保證5G技術所需要的更大傳輸帶寬,各種射頻器件也勢必要調整到更好的工作頻率上。因此,未來5G技術須向高頻段擴展,尤其是毫米波頻段,該頻段頻譜資源豐富,具有連續的大帶寬,可以滿足短距離高速傳輸的需求。
目前,各大通信企業和研究機構都在積極進行相關研究工作。例如,韓國三星公司已經對28GHz和37GHz頻段的信道傳播特性進行了信道測量,并研發了基于28GHz頻段的系統設備樣機,經過實地驗證,樣機已經達到了1Gbit/s的下載速率,證明了高頻段在移動通信特定場景下應用的可行性。但是,由于電磁傳播的特性,高頻傳輸目前還面臨很多實際的困難。由于空氣的吸收作用,頻段越高的電磁波路徑損耗越大。例如,60GHz的電磁波路徑損耗要比5GHz的電子波高出20多個dB。同時,高頻段傳輸以直射路徑為主,繞射能力較差,當基站與用戶間的直視徑受到阻擋,傳輸性能將顯著下降。另外,高頻段器件的技術難度較大,相關工藝還不成熟,因此,高頻段相關器件較少且價格較貴,給高頻段通信帶來很大的技術挑戰。
3密集網絡技術
為應對未來持續增長的數據業務需求,采用更加密集的小區部署將成為5G提升網絡總體性能的一種方法。通過在網絡中引入更多的低功率節點可以實現熱點增強、消除盲點、改善網絡覆蓋、提高系統容量的目的。但是,隨著小區密度的增加,整個網絡的拓撲也會變得更為復雜,會帶來更加嚴重的干擾問題。因此,密集網絡技術的一個主要難點就是要進行有效的干擾管理,提高網絡抗干擾性能,特別是提高小區邊緣用戶的性能。
密集小區技術也增強了網絡的靈活性,可以針對用戶的臨時性需求和季節性需求快速部署新的小區。在這一技術背景下,未來網絡架構將形成“宏蜂窩+長期微蜂窩+臨時微蜂窩”的網絡架構(如圖4所示)。這一結構將大大降低網絡性能對于網絡前期規劃的依賴,為5G時代實現更加靈活自適應的網絡提供保障。
與此同時,小區密度的增加也會帶來網絡容量和無線資源利用率的大幅度提升。仿真表明,當宏小區用戶數為200時,僅僅將微蜂窩的滲透率提高到20%,就可能帶來理論上1000倍的小區容量提升(如圖5所示)。同時,這一性能的提升會隨著用戶數量的增加而更加明顯。考慮到5G主要的服務區域是城市中心等人員密度較大的區域,因此,這一技術將會給5G的發展帶來巨大潛力。
當然,密集小區所帶來的小區間干擾也將成為5G面臨的重要技術難題。目前,在這一領域的研究中,除了傳統的基于時域、頻域、功率域的干擾協調機制外,3GPPRel-11提出了進一步增強的小區干預先部署的小區臨時部署的小區擾協調技術(eICIC),包括通用參考信號(CRS)抵消技術、網絡側的小區檢測和干擾消除技術等。這些eICIC技術均在不同的自由度上,通過調度使得相互干擾的信號互相正交,從而消除干擾。除此之外,還有一些新技術的引入也為干擾管理提供了新的手段,如認知技術、干擾消除和干擾對齊技術等。隨著相關技術難題的陸續解決,在5G中,密集網絡技術將得到更加廣泛的應用。
4新型網絡架構
未來的5G網絡必將是多種網絡共存的局面,融合多種通信方式將成為一個顯著的特點。由于移動通信網絡的演進特性,未來的網絡將包括3G、4G以及WLAN網絡等多種制式,是無縫、異構、融合的網絡。因此,未來5G將形成蜂窩與Wi-Fi融合組網的新型網絡架構,可以有效利用非授權頻段實現業務分流。
另一方面,隨著移動通信業務量的不斷增長,基站所承擔的業務量和計算量也越來越大。為了減輕基站壓力,提高傳輸速度,D2D(DevicetoDevice)網絡的概念被提出。目前,在LTERel-13中已經開始討論D2D技術,未來也將成為5G中的關鍵技術。D2D技術即終端直通技術,指終端之間通過復用小區資源直接進行通信的一種技術。D2D技術無需基站轉接而直接實現數據交換或服務提供(如圖6所示),可以有效減輕蜂窩網絡負擔,減少移動終端的電池功耗、增加比特速率、提高網絡基礎設施的魯棒性。然而,在蜂窩通信系統與D2D通信系統融合的系統中,網絡需要決定何時啟用D2D通信模式,以及D2D通信如何與蜂窩通信共享資源,是采用正交的方式,還是復用的方式,是復用系統的上行資源,還是下行資源,這些問題也增加了D2D輔助通信系統資源調度的復雜性。
此外,隨著物聯網技術的飛速發展,未來網絡中不僅有人與人的通信,還將產生大量機器與機器(M2M)通信。隨著M2M終端及其業務的廣泛應用,未來移動網絡中連接的終端數量會大幅度提升,會引起接入網或核心網的過載和擁塞,這不但會影響普通移動用戶的通信質量,還會造成用戶接入網絡困難甚至無法接收入。因此,如何優化網絡,使之能適應M2M應用的各種場景是未來M2M需要解決的關鍵。目前確認的方案包括以下幾種類型:接入控制方案、資源劃分方案、隨機接入回退方案、隨機接入回退方案、特定時隙接入方案、Pull方案等,另外,還有針對核心網擁塞的無線側解決方案。
二、通信軟件設計
1、通信格式。車載微機向地面通信系統發送請求信號主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數據幀一共包含有6個字節,前兩個字節(ABBA)表示起始位置,第三個字(ID)表示該趟列車的車載微機的編碼號,第四字節(SUM)為通信活動中的標注字節,第五字節(N)表示在本次通信活動中從起始字節到結束字節的字節數,是為了防止在通信中信息丟失而設置的,第六字節(FF)表示通信內容結束。無線通信技術在單片機通信系統中的應用,對通信模式最大的創新就是實現了信息通信的數字化。單片機通信系統在我國的應用廣泛的存在著運行中一對多的運行模式,一般大型機務段都擁有數百臺機車。因為鐵路運輸自身的特性,大量的機車回段的時間都不確定,機車在完成運輸任務返回機務段時,應該首先與地面信息系統取得聯系,這種聯系由機車首先發出通信請求,在得到地面信息系統的回應后,與地面信息系統建立通信連接并完成數據信息的轉發。當車載微機連續三次申請通信都得不到回復或者回復信息不正確的時候,車輛管理人員應該保留該車次的數據信息,并與維護人員聯系進行車載微機的修理[3]。
2、程序流程。無線通信技術在單片機通信系統中的應用結構包括有數轉電臺和車載微機系統,其運行流程為機車管理人員將通信鍵按下,車載微機系統向地面通信中心發送通信請求,車載微機系統在通信請求發出之后其接收系統就開始工作,驗證是否收到地面數據中心的應答,如果收到應答則進入到數據傳輸程序,如果超過三次通信請求沒有收到應答系統將提示維護,同時如果一次通信請求在10分鐘之內沒有收到應答信息系統也會自動提示維護[4]。
2如何有效進行節能管理
2.1針對性進行節能
想要有效地節能,首先要充分了解當前耗能現狀,弄清楚哪些具體環節消耗的能源最高。無線通信網的節點有許多,也許一個節點的能耗看起來很少,但小數量的能耗乘以大數量的基礎就會變得讓人難以忽視。要做的就是找出這些節點,找出關鍵的環節。然后再根據這些環節對癥下藥,擬定節能的目標、指標,取消或是改造不必要的環節[2]。充分借鑒國外的經驗,提出可行的提案,聆聽多方面專家的意見,進行開放的討論,全面地看待問題。之后再制定計劃,重點關注那些高耗能環節,針對性實行節能管理。
2.2優化無線網絡
優化無線通信的網絡優化是幫助推行節能管理的好方式。主要有三個步驟,一是采集數據,二是分析性能,三是實施和測試方案[3]。采集數據是系統數據,包括網絡總體的和主要結構的數據,從而更好地分析其網絡性能和網絡質量。至于分析性能,是基于采集到的系統數據,有效地分析數據,制定優化的方案。最后,要對無線網絡的性能實施和測試方案。這個優化方案包括了很多的優化如設備、網絡結構和硬件系統等方面。
2.3建立完整系統
設計系統的內容要是完整的、全面的,同時要保證設計方案科學性和可操作性。系統通常是綜合而嚴格的,也要符合當前技術的發展潮流,才能讓系統保持先進性。合理布局,監測設備及其他設備要符合技術發展的趨勢,考慮到安全性的原則的重要性,以確保整個系統的安全和可靠操作,我們要首先考慮系統的安全性和系統整體的可靠性。此外,節能系統要維修方便,而且維護費用低。整個投資要控制在合理范圍內。滿足以上,節能管理就有系統可依靠,就能更加科學和規范[3]。
LTE是LongTermEvolution的簡稱,主要將其看作3G向4G演變的一種新型的通信系統,替代了傳統的2G/3G的通信系統。以OFDM以及MIMO等技術為核心的LTE無線通信技術,具有較高的下載能力,同時還能夠哎20MHz的頻譜寬帶上提供上下行分別為50Mbps、100Mbps的高峰值速率。除此之外,該技術還可以使邊緣用戶的性能得到提升、使系統的延遲性得到降低。由此可見,LTE無線通信技術和傳統的通信技術相比,其存在的諸多優勢能夠極大的滿足現階段物聯網發展過程中的各項需求。
2LTE無線通信技術與物聯網技術的結合
在物聯網的主流業務模型中,有各種類型的業務、數據包頻庫、屬性、終端密度等等,但是物聯網的數據模型和QQ一樣,模型較小、頻率較高,因此極易使網絡資源出現浪費的現象,從而導致網絡效率較低,這一現象對物聯網的發展產生了極大的阻礙。面對該種情況,LTE無線通信技術與物聯網的結合就顯得尤為重要。兩項技術相互結合有著重要的意義。一方面,和傳統通信技術不同,LTE無線通信技術作為發展的新型技術,LTE的終端在LTE與物聯網技術相結合以及創新過程中發揮著非常重要的作用,而且物聯網的各項應用要想得到快速發展,需要借助LTE技術終端的普及和推廣來實現。另一方面,隨著信息技術的快速發展,物聯網信息的種類以及數量等都在不斷增加,因此需要分析的數據量也在隨之上升。與此同時,各種異構網絡或者是兩個以上系統之間的數據融合問題以及如何更加合理、有效的處理、整合數據信息等問題都成為物聯網現階段面臨的重要難題。但是在這個LTE無線通信技術發展的時代,與物聯網技術的相結合,可以更好的解決這一問題。對于物聯網感知層面而言,LTE終端不僅需要對LTE天線以及LTE射頻分別與射頻識別、定位系統等技術進行研究和分析,還需要對LTE基帶與射頻識別基帶的多模集成技術進行研究。在這些方面,LTE無線通信技術發揮著重要的作用。對于物聯網的網絡層面而言,2G/3G、WIFI以及有限網絡是現階段應用最為廣泛的傳輸技術。因此,在LTE終端中,重點則是對無線傳感器網絡與LTE網絡技術結合的過程進行研究,從而使異構網絡運行更穩定、更快捷。在物聯網的應用層面上,主要是實現物聯網大量信息的存儲和處理,并對數據挖掘、影像智能分析等進行解決和研究。在物聯網的應用中,云計算是解決這寫問題的關鍵所在。因此,將物聯網技術與LTE技術融合,主要是實現云計算技術與LTE無線通信技術的融合,這樣既可以使數據中心具有較高的安全性以及可靠性,還使得互聯網服務便利又廉價,同時達到與LTE終端信息數據共享的目的。兩項技術的結合,就能夠有效避免信息泄露、黑客入侵等情況的發生。
二LTE無線通信技術
在物聯網技術中的應用LTE無線通信技術與物聯網技術的結合中,在物聯網中,需要價格傳感器以及控制器等通過局域網絡來實現傳感器的疊加,通過該種方式將LTE無線通信接入其中,此時大量的數據會通過局域網絡進入到LTE無線通信中,這一過程產生的小規模、大頻率的業務包會對無線網絡造成巨大的壓力。LTE無線通信技術主要是利用OFDM技術將龐大的信息傳輸信道分成若干個小的信息傳輸信道,在高速數據流得到轉換的同時可利用層二調度器實現對無線資源的控制,使得小規模、高頻率的業務包在LTE無線通信的條件下得以實現。此外,在LTE無線通信核心系統因為缺少主動釋放的功能,無法在尚未檢測到信息使就自動對鏈路進行釋放,只有在接受入網消息的情況下,或者是以一定的方式告知核心網后才會實現該功能。LTE無線通信技術與物聯網結合,如果從核心網的角度上看待該項技術在物聯網中的應用。手機作為人們信息、數據交流、溝通和互換的重要手段,在使各項信息進行傳輸之后必須建立無線承載,此時便利用NAS作為消息傳送的媒介,將相關數據向核心網進行傳送,在這一過程中需要建立QCI無線承載來實現信息的傳輸。在數據信息傳送的整個過程中,LTE系統的核心網絡并未建立主動釋放功能,只有在接收到了接入網的消息的情況下,或者是UE通過了NAS的消息通知,才能進行核心網的釋放。如果從接入網方面來看,應該按照核心網的QCI參數設置對新接入的網絡進行設置,而且LTE用戶在進行數據傳輸得不知所措,不知道怎么學習了;(3)部分學習能力強的學生到了大學后,由于環境的改變,沒有高考的壓力,學習也變得懈怠。
三學習適應性對高職高專英語教學的影響
1促進教學方法、教學材料的改革學習
在高職高專實用英語課程中,以能力導向型教學法為基本的指導原則,并不意味排斥其他的教學方法,因為沒有那一種教學法可以解決所有的教學活動中遇到的問題。還可以根據不同的教學活動,有變通的選擇其他教學方法的應用,例如:合作學習語言法、內容型教學法、任務型教學法等,都可以嘗試的應用到教學過程中,也能增強教學活動的趣味性。在教學活動中,相應的教學材料應該承擔起指導、說明的作用:(1)教學材料應該集中體現人際交往能力的培養,表達、談判等實用技能;(2)教學材料應該是易懂的、相互關聯的、有趣味的,特別強調教學材料服務于工作過程整體性原則;(3)教學材料應滿足學生自主學習的要求。內容的過難、過易都不利于學生的自主學習,因此要指導明確,難易適中。
2增強學生的學習自主性
學生是整個教學活動的主體,要激發學生的主觀能動性,可以通過以下幾點:(1)明確學習目標。學生在明確教學任務的基礎上,獨立完成教學活動的所有內容;(2)完善教學材料。在以貼近實際應用的語言環境為依托的教學活動中,學生自主形成評價機制。培養學生獨立自主的學習習慣,自主篩選出工作環境中所使用到的英語語言應用能力,有意識的自我培養;(3)在于他人的交談中,學會使用語言。語言的使用過程是交流的動態過程,不可避免的要與人交流,這樣就創造了一個語言的使用環境,學生應體會語言使用的重要性;(4)學生的廣泛學習。教學活動的時間是有限的,但是教學活動的指導意義是無限的,積極合理的引導學生,在課外廣泛收集工作相關的英語語言是十分必要的。
隨著高科技信息技術的不斷發展,在3G向著4G轉變的過程中,無線通信系統正在逐漸的變得更加完善,尤其是衛星通信技術的不斷發展,成為通信產業未來發展的重要方向。在實踐過程中,無線通信技術在廣播電視衛星通信中的應用,必須注重衛星通信的獨特性、廣泛性和高科技性等,才能在充分開展各種地面業務的同時,推動衛星通信技術改革和創新,最終實現衛星通信技術和無線通信業務的融合。現展中,4G通信技術的產生,使各國之間的交流和溝通變得更加頻繁,也使無線通信技術發生了歷史性的轉變,并給廣播電視衛星通信帶來非常深遠的影響。一般情況下,衛星通信技術主要是作為應急通信技術在使用,可以在自然災害發生時發揮著重要作用,因此,對無線通信系統的發展也有著非常重要的影響,在與地面業務傳輸網絡相結合應用的過程中,使各種信息傳輸的速度得到有效提高,并保證了傳輸信息的高質量、高速度、高效率和高覆蓋,從而顯示出衛星通信技術與地面業務傳輸網絡之間有著相互補充和影響的特點。
由此可見,衛星通信系統與地面業務傳輸系統在空中接口中的完美融合,才能使網絡通信技術獲得不斷發展,并促進無線通信系統不斷發展。因此,想要更快的進入4G通信時代,就必須高度重視通信技術改革和創新,不斷加大投入力度,才能真正實現無線通信系統的現代化發展。在無線通信技術不斷發展的過程中,衛星空間段通信的某些部分與地面段通信某些部分的不是完善,在一定程度上構建成了一個完整的、具有復雜性質的混合體結構。現代高科技技術中,用于上行鏈路的SC―FDMAR技術和用于下行鏈路的基于OFDM技術的接入方式等,都是高速數據傳輸系統中效果較好的新型多址方式,在LTE的接入方式中也得到了有效運用,從而對寬帶多媒體衛星通信系統的空中接口技術有著更高的要求。
因此,在通信技術的不斷發展和端口到端口對接系統不斷演化的大環境下,想要不斷提高衛星通信的市場競爭力,就必須快速適應現代快速變化的通信環境,注重端口到端口的衛星通信基礎設施的建設,提高其技術水平,才能真正發揮衛星通信系統的綜合效用,促進我國廣播電視產業長遠發展。目前,衛星通信技術的發展方向主要有如下幾個方面:一是,對不同區域的資源進行靈活配置;二是,注重直連性,以保證不同區域之間的配置可以哼哼的進行星型互聯;三是,在移動和固定兩種情況下,確保終端用戶可以擁有更好的寬帶容量;四是,在滿足地面業務多樣化需求的同時,不斷增加衛星通信系統的容量;五是,在端口對端口的相關設施中,采用混合通信業務模式,以不斷提高數據觀測和定位能力;六是,注重衛星通信的中繼功能,以確保空間通信網絡的數據鏈路高速性、網絡實時性和永久性。根據通信技術的發展情況可知,目前其正處于融合下一代移動網絡的趨勢中,在提高山區和通信不良好地區的通信能力上發揮著重要作用。與此同時,衛星通信網絡和地面業務系統的相關聯結,成為地面傳輸業務的重要組成部分,從而使傳統通信技術和衛星通信產業的相互融合,成為未來通信技術發展的核心和重要方向。
綜上所述,無線通信技術給廣播電視衛星通信帶來了非常深遠的影響,在保證地面傳輸系統不斷完善的同時,提高了通信信息的傳輸質量、有效性和速度,在推動廣播電視產業長遠發展上發揮著重要作用。
作者:劉昶閱 單位:國家廣電總局無線電臺管理局七八三臺
2頻率分配方法
本文假設頻譜感知由物理層來完成,而且能夠獲得準確的感知結果,MAC層在獲取感知結果的基礎上主要負責頻譜資源的動態管理。其中頻譜分配和頻譜干擾規避是頻譜資源管理的重要部分,也是電力行業應用下需要解決的重要問題。在分配階段,提出基于迫切性和公平性的頻譜資源分配方法,不僅考慮認知用戶的接入的迫切程度,同時也需考慮用戶接入的公平性。迫切性和公平性是影響資源分配的重要參考內容,影響迫切性主要參數包括:業務優先級、等待時間,影響公平性主要參數包括:用戶不良信用記錄、用戶接入成功率,其中,業務優先級是指業務的重要程度,等待時間是指用戶數據的有效期,超過一定時間,數據的傳輸就無意義,在電力行業下,這一參數尤其重要,用戶不良信用記錄是指用戶分配到頻率資源但沒有利用的信用記錄,接入成功率是指用戶請求分配且獲得分配的概率,為公平起見,接入成功率越低的用戶分配的可能性就越大。
3頻率切換方法
由于認知用戶使用授權用戶暫時未使用的授權頻段,一旦授權用戶出現,認知用戶需要立即采取相應措施以免對授權用戶的使用造成干擾,或者當認知用戶使用的非授權頻段的頻譜環境惡化,也需采取措施來防止業務受到重大影響,另外,電力系統中復雜的電磁干擾進一步加劇了無線環境的復雜度,帶來了更大的干擾,影響頻譜資源的使用,在此條件下,除共享頻率之外,頻率切換也是有效解決措施之一,設計合理的目標頻段切換機制對切換性能有著十分重要的影響。本文在此基礎上提出一種基于加權的多參量目標頻段切換算法,認知基站根據認知用戶的業務特性和需求進行計算選取目標切換頻段并分配,這樣就有利于進一步降低認知用戶的復雜度,綜合考慮多種選擇因素,彌補單一屬性選擇的不足。