cdma技術論文范文

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關鍵詞：cdma；AAA服務器；Internet；Intranet

CharacteristicsandFunctionsforCDMATechnology

Abstract：Thisissuemainlysetsforththecharacterandstrongpowerofthe3thgenerationmobiletelecommunicationtechnology-CDMA.Telecommunicationaltermshavetranseredfromnarrowservices,suchastelephone,sendingorreceivingmessages,tomultimediumofbroadband．PDSNisentrygateway，whitchlinkingwirelessnetandpackagenettogether．PDSNalsoservingforusers｀enteringpackagedatenet．AAAservercanprovideusers｀identificationbyprobingpre-registedlogininformation，thendecidewhetherpermittingmobileusersusingsomenetworkresourse，atthesametimeitcalculatingfee，audittin，allottingofcostoranalysisingoftrend．CDMAprovidingpowerfulguaranteefordevelopmentofmobilecommunication．

Keywords：CDMA；AAAserver；Internet；Intranet

1引言

CDMA（CodeDivisionMultipleAccess碼分多址）是近年來被應用于商業的一種數字接口技術。他擁有頻率利用率高、手機功耗低等優點。CDMA手機是指基于CDMA網絡的移動通信終端。目前，19家企業被批準有資格生產CDMA終端產品。

CDMA手機除了能夠提供GSM手機的通話功能和信息服務外，還具有高速無線數據傳輸和多媒體功能。能提供的服務主要有：

（1）基本增值服務，如呼叫轉移、信息提示等。

（2）語音郵件服務，如郵件、傳真、新聞等語音信息。

（3）短信息服務，如天氣、交通、證券、廣告等。

（4）無線智能網服務，如虛擬網絡、個人號碼識別等。

（5）無線互聯網服務，如網絡瀏覽、電子商務、電子郵箱、網絡游戲等。

2CDMA所具有的優點

與GSM手機相比，CDMA手機具有以下優點：

（1）CDMA手機發射功率?。?mw）。

（2）CDMA手機采用先進的切換技術——軟切換技術（即切換是先接續好后再中斷），使得CDMA手機的通話可與固定電話媲美，而且不會有GSM手機的掉線現象。

（3）使用CDMA網絡，運營商的投資相對減少，這就為CDMA手機資費的下調預留了空間。

（4）因采用以拓頻通信為基礎的一種調制和多址通信方式，其容量比模擬技術高10倍，超過GSM網絡約4倍。

（5）基于寬帶技術的CDMA使得移動通信中視頻應用成為可能，從而使手機從只能打電話和發送短信息等狹窄的服務中走向寬帶多媒體應用。

在第三代移動通信的無線接口國際提案中，WCDMA和CDMA2000都是極為重要的技術。這兩種寬帶CDMA方案，除了碼片速率、同步方式、導頻方式等有所不同外，其他如功率、軟切換等基本技術并無大的區別。

CDMAOne是基于IS-95標準的各種CDMA產品的總稱，即所有基于CDMAOne技術的產品，其核心技術均以IS-95作為標準。CDMA2000是美國向ITU提出的第三代移動通信空中接口標準的建議，是IS-95標準向第三代演進的技術體制方案，這是一種寬帶CDMA技術。CDMA2000室內最高數據速率為2Mb／s以上，步行環境時為384kb／s，車載環境時為144kb／s以上。

CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一階段（速率高于IS-95,低于2Mb／s），可支持308kb／s的數據傳輸，網絡部分引入分組交換，可支持移動IP業務。

CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基礎上進一步提高速率的增強體制，采用高速率數據（HDR）技術，能在1．25MHz（同CDMA2000-1X帶寬）內提供2M／s以上的數據業務，是CDMA2000-1X的邊緣技術。3GPP已開始制訂CDMA2000-1XEV的技術標準，其中用高通公司技術的稱為HDR。

與CDMAOne相比，CDMA2000有下列技術特點：多種信道帶寬，前向鏈路上支持多載波和直擴兩種方式；反向鏈路僅支持直擴方式；可以更加有效地使用無線資源；可實現系統平滑過渡；核心網協議可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干網標準；前向發送分集；快速前向功率控制；使用Turbo碼；輔助導頻信道；靈活幀長；反向鏈路相干解調；可選擇較長的交織器。CDMA2000－1X采用擴頻速率為SR1，即指前向信道和反向信道均用碼片速率1．2288Mb／s的單載波直接序列擴頻方式。因此他可以方便地與IS-95(A/B)后向兼容，實現平滑過渡。運營商可在某些需求高速數據業務而導致容量不夠的蜂窩上，用相同載波部署CDMA2000-1X系統，從而減少了用戶和運營商的投資。由于CDMA2000-1X采用了反向相干解調、快速前向功控、發送分集、Turbo編碼等新技術，其容量比IS-95大為提高。在相同條件下，對普通話音業務而言，容量大致為IS-95系統的兩倍。

3CDMA關鍵技術所在

CDMA2000-1X關鍵技術包括以下幾個方面。

（1）前向快速功率控制技術CDMA2000采用快速功率控制方法。即移動臺測量收到業務信道的Eb／Nt，并與門限值比較，根據比較結果，向基站發出調整基站發射功率的指令，功率控制速率可以達到800b／s。由于使用快速功率控制，可以達到減少基站發射功率、減少總干擾電平，從而降低移動臺信噪比要求，最終可以增大系統容量。

（2）前向快速尋呼信道技術此技術有2個用途。一是尋呼或睡眠狀態的選擇。因基站使用快速尋呼信道向移動臺發出指令，決定移動臺是處于監聽尋呼信道還是處于低功耗的睡眠狀態，這樣移動臺便不必長時間連續監聽前向尋呼信道，可減少移動臺激活時間和節省移動臺功耗。二是配置改變。通過前向快速尋呼信道，基地臺向移動臺發出最近幾分鐘內的系統參數消息，使移動臺根據此新消息作相應設置處理。

（3）前向鏈路發射分集技術CDMA2000-1X采用直接擴頻發射分集技術，有2種方式：一種是正交發射分集方式，方法是先分離數據流再用不同的正交Walsh碼對2個數據流進行擴頻，并通過2個發射天線發射。另一種是空時擴展分集方式，使用空間兩根分離天線發射已交織的數據，使用相同原始Walsh碼信道。使用前向鏈路發射分集技術可以減少發射功率，抗瑞利衰落，增大系統容量。

（4）反向相干解調基站利用反向導頻信道發出擴頻信號捕獲移動臺的發射信號，再用梳狀（Rake）接收機實現相干解調，與IS-95采用非相干解調相比，提高了反向鏈路性能，降低了移動臺發射功率，提高了系統容量。

（5）連續的反向空中接口波形在反向鏈路中，數據采用連續導頻，使信道上數據波形連續，此措施可減少外界電磁干擾，改善搜索性能，支持前向功率快速控制以及反向功率控制連續監控。

（6）Turbo碼使用Turbo碼具有優異的糾錯性能，適于高速率對譯碼時延要求不高的數據傳輸業務，并可降低對發射功率的要求、增加系統容量，在CDMA2000-1X中Turbo碼僅用于前向補充信道和反向補充信道。Turbo編碼器由2個RSC編碼器（卷積碼的一種）、交織器和刪除器組成。每個RSC編碼器有兩路校驗位輸出，2個輸出經刪除復用后形成Turbo碼。Turbo譯碼器由2個軟輸入、軟輸出的譯碼器、交織器、去交織器構成，經對輸入信號交替譯碼、軟輸出多輪譯碼、過零判決后得到譯碼輸出。轉（7）靈活的幀長與IS-95不同，CDMA2000-1X支持5ms，10ms，20ms，40ms，80ms和160ms多種幀長，不同類型信道分別支持不同幀長。前向基本信道、前向專用控制信道、反向基本信道、反向專用控制信道采用5ms或20ms幀，前向補充信道、反向補充信道采用20ms，40ms或80ms幀，話音信道采用20ms幀。較短幀可以減少時延，但解調性能較低；較長幀可降低對發射功率的要求。

（8）增強的媒體接入控制功能媒體接入控制子層控制多種業務接入物理層，保證多媒體業務的實現。他實現話音、分組數據和電路數據業務同時處理，提供發送、復用和Qos控制，提供接入程序。與IS-95相比，他可以滿足更高寬帶和更多業務的要求。CDMA1X網絡的關鍵設備，分組數據服務節點（PDSN）、鑒權、授權、計費服務器（AAA）、本地（HA）是CDMA1X系統支持分組數據業務的關鍵設備，為此對他們進行專門的介紹。PDSN是連接無線網絡和分組數據網的接入網關，為移動Internet／Intranet用戶提供分組數據接入服務。除了使點到點協議（PPP）封裝的IP包能在無線網絡和IP網絡間正確傳輸外，PDSN還與其他各種接入服務商的IP分組網絡連接，從而為終端用戶提供諸如互聯網接入、電子商務、WAP應用等多種業務。PDSN同時還完成AAA服務器所需的合并的分組會話計費數據和無線會話計費數據搜集功能，并且支持移動IP的外部（FA）和用戶設備的85認證功能，同時還能提供移動IP業務，滿足終端用戶豐富多彩的移動互聯網業務需求。

AAA服務器完成的功能有：用戶注冊信息的認證，即通過驗證一些預先登記的信息來提供用戶身份認證；數據業務的授權，即決定是否授權移動用戶訪問特定的網絡資源；計費信息的處理，即搜集資源使用信息，用于進行計費、審計、成本分配或趨勢分析等。此外，他還須實現與PDSN，HA及其他AAA服務器的交互功能，向移動用戶提供分組數據業務。AAA服務器具有下列特征：使用RADIUS協議，支持大規模的外部和漫游業務，RADIUS能向外部的RADIUS服務器提供可靠的AAA功能；通過目錄支持功能和程序化的配置接口，完成配置、計費和其他業務管理部件的集成，從而降低運營成本和加快業務推出速度；通過支持集中化的IP地址分配和對跨多地理區域接入設備會話的限制，高效使用管理資源。

只有使用“移動IP”時才需要HA。作為一個獨立的網絡單元，HA用來完成對移動IP和移動IP用戶的移動性管理功能。HA通過移動終端登記來定位移動用戶，同時把分組數據轉發到用戶當前所登記的FA（位于PDSN內）。HA同時支持動態的IP地址分配和反向隧道。HA具有冗余備份功能，可由一個HA替代另一個HA。這樣，新的HA可以用原有IP地址和轉換地址維護關聯表，保證移動關聯表處于同步狀態。此外，這種方式還能保證解決方案的可用性和可擴展性。

近一段時間以來，聯通開始大舉推廣CDMA1X網絡，并明確宣稱將把重心放在無線互聯的移動數據業務上。而目前，無線局域網成熟的標準可達到11Mb／s的速率，新的標準最高達54Mb／s的速率，這對移動用戶具有非常大的吸引力。

早在2003年4月的博鰲亞洲論壇首屆年會上，海南聯通在當地建了3個CDMA1X的基站，并向前來采訪年會的記者分發了近300張的無線上網卡，CDMA1X＋WLAN方案的數據業務更是引起了廣泛關注。按照設想，海南聯通甚至要為沿海漁民以及鉆井平臺上的工作人員提供包括天氣預報等在內的移動數據服務。

WLAN這種早已被電信網通普遍采納的無線接入技術，一經與CDMA1X融合，就顯示出其獨特的魅力。一般說來，雖然WLAN可以提供高速的數據業務，但WLAN卻缺少對用戶進行鑒權與計費的成熟機制，而且無線局域網的覆蓋范圍較小，一般都在熱點地區，用戶使用時受到地點的限制。而CDMA1X網絡經過了幾十年的研究與實驗，不僅有成熟鑒權與計費機制，并且具有覆蓋廣的特點。CDMA1X網絡可以利用WLAN高速數據傳輸的特點以彌補自己數據傳輸速率受限的不足，而無線局域網不僅充分利用了CDMA1X網絡完善的鑒權與計費機制，而且可結合CDMA1X網絡覆蓋廣的特點，進行多接入切換功能。這樣就可實現WLAN用戶與CDMA1X用戶統一的管理。

為了獲得無線局域網提供的數據業務，終端必須處于無線局域網的信號覆蓋范圍內，即首先要連接到AP。當終端發起數據業務的呼叫時，先在APGW和PDSN之間建立RP連接，然后到PDSN進行分組網絡的注冊，才可進行數據業務，其具體連接過程如下：

（1）終端在WLAN網絡系統中檢測WLAN的信號，并連接到AP。

（2）當終端有數據業務的需求時，發起連接請求，在AP／APGW收到連接消息后，APGW向PDSN發送Au注冊請求消息。若注冊請求消息有效，則PDSN通過返回帶接收指示的Au注冊應答消息接收該連接，PDSN和APGW均產生關于A10連接的綁定記錄。

（3）終端和PDSN建立PPP的連接，在建立PPP連接的過程中，如果是SimpleIP用戶，PDSN會分配給終端一個IP地址（對MobileIp用戶，還需進行MIP的注冊）。

（4）PPP連接建立成功，終端可以通過GRE幀在A10連接上發送或接收數據。

（5）在Au注冊生存期超過前，APGW發送Au注冊請求消息以更新A10連接的注冊。Au注冊請求消息也用于向PDSN傳送與計費相關的信息以及其他信息，這些信息在系統定義的觸發點上傳送。

（6）對于有效的注冊請求，PDSN返回帶接受指示和生存期值的A11注冊應答消息。PDSN和APGW均更新A10連接的綁定記錄。PDSN在返回注冊應答消息之前保存與計費相關的信息（如果收到的話）用于進一步處理。

（7）如果用戶或PDSN終止數據業務，則PDSN將終止和用戶PPP連接，并拆除與APGW的RP連接。

WLAN網絡，其中無線接入點（AccessPoint，AP）是無線終端接入固定電信網的連接設備，為用戶提供無線接入功能，可提供話音和數據的接入服務。AP完成簡單的對無線用戶的管理和對無線信道的動態分配，并完成802．11與802．3協議的轉換，經過AP轉換后的數據包是以太網包。

接入點網關（AccessPointGateway，APGW）是將AP轉換出的以太網數據包封裝成IP包，并發送到PDSN的設備。一般PDSN設備放置的位置與無線網絡側設備AP、APGW離得比較遠，要實現PDSN接入網關的作用經常需要將AP轉換的二層數據包穿越三層網絡以到達PDSN。因此，APGW功能實體就是為了完成此功能的轉換設備。

參考文獻

［1］TeroOjanpera．寬帶CDMA：第三代移動通信技術［M］．北京：人民郵電出版社，2001．

［2］楊大成．CDMA2000技術［M］．北京：北京郵電大學出版社，2001．

［3］楊大成．CDMA20001x移動通信系統［M］．北京：機械工業出版社，2003．

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關鍵詞：微蜂窩、規劃

1. 設計說明

1.1 微蜂窩位置介紹

在微蜂窩系統中，分為五個主要子系統：基帶數字子系統BDS、時頻子系統TFS、射頻子系統RFS、電源子系統和防雷子系統。

BSS在網絡拓撲中的位置是在移動交換中心MSC和移動臺MS之間，每個BBS是由一個BSC與多個BTS組成。BSC和MSC間對應的接口為A接口，BTS和MS間對應的接口為Um接口，BTS和BSC間對應的接口為Abis接口。

1.2 微蜂窩的組網方式

微蜂窩按用途可以分為室內和室外兩種，室外微蜂窩主要應用于對容量要求不高的地區或一些盲區；室內微蜂窩一般用在一些大型樓宇，既能較好解決容量問題，也能為保證室內覆蓋。

1.3 天線的模式

微蜂窩系統應用于室外覆蓋的時候一般是采用120度扇化天線分集方式或全向天線方式，因為CDMA系統通常采用全頻復用，存在同信道干擾，扇化小區使用方向性天線可以有效減小同信道干擾從而增加系統容量。

2. 設計依據

網絡規劃和設計都需要進行預測與分析，作為設計的基礎，首先要對系統容量分析和系統覆蓋分析。微蜂窩設備組件與基站設備組件基本相同，可以說微蜂窩系統是一個小型的基站子系統，在容量上比基站小，其他的大部分重要的功能與基站相一致。所以基站系統中的許多理論對于微蜂窩也同樣適用。

2.1 容量分析

CDMA系統中所有用戶都使用相同的載波，在經過編碼后，每個信號相對其他信號而言都可以看成是噪聲（干擾）。所以，每個信號都包含在其他用戶所產生的寬帶背景噪聲中。只有通過控制每個信號的功率，保持呼叫完整性以及抑制干擾電平之間的平衡，才能保證信號以最小的信干比到達目的接收機。CDMA系統的容量受制于發送功率的大小以及系統自身的干擾，因此CDMA系統被稱為自擾系統。在通信孤島中，前向鏈路的容量受微蜂窩發射功率的限制，所以前向鏈路功率理論上可以是微蜂窩設備的最大功率；反向鏈路容量主要是受到接收功率和別的移動臺的干擾的限制，當一個移動臺的功率較小，不足以克服來自別的移動臺的干擾時，系統的容量達到極限。

2.2 系統的覆蓋要求

2.2.1 業務容量

對于CDMA系統的覆蓋，容量是與干擾相互關聯的，業務信號必須達到足夠功率，才能在接收機端達到所需的信干比，所以，CDMA系統覆蓋范圍的大小取決于必須克服的干擾電平的大小。覆蓋面積的范圍同樣也依賴于接收機和干擾源之間的距離。

2.2.2 導頻覆蓋

導頻覆蓋參數是指接收導頻的最大接收Ec/Io，空載時該值需大于-10dB，導頻覆蓋可以通過調整天線方向，傾角，高度等方法進行優化。

在做優化時，可以用適用于1km以內的模型作微蜂窩仿真的依據，而且需要精度為5米的電子地圖，在實際的環境中，許多因素都會對覆蓋產生影響，這個影響會比環境對基站的影響大很多，所以在作微蜂窩覆蓋預測時，必須有詳細的街道及建筑物等數據，不能采用統計近似值，特別是做微蜂窩室內分布系統，必須要有室內結構圖和了解每個區域的功能。

3. 干擾分析

從目前和對長遠的分析看來，將有大部分的CDMA和GSM基站或微蜂窩共站，特別是對于室內環境。就有可能發生CDMA基站對GSM基站形成射頻干擾的問題。這種系統間的干擾主要包括：GSM接收機過載、CDMA帶內雜散和CDMA自身交調產物。

實踐表明，無論是接收機過載還是三階交調產物，都不是干擾的主要問題。我們需要重點考慮的主要是雜散發射。所以，需要增加發射端和接收端的隔離。

4. 隔離度測量

工程中，隔離的實現是影響室內微蜂窩系統順利開通的最重要因素，但是，經驗估算往往會造成很大的誤差，導致系統不能按照規劃參數開通。只有直接測量才是最準確的方法，雖然麻煩，但卻最有效。在規劃對室內分布增益要求比較高的情況下，應當盡可能實際測量一下隔離度。

5. 網規流程

5.1 規劃資料收集與分析

網絡設計前的調查分析工作的重要性不容忽視，必須進行盡可能詳細的調查分析工作，否則無法保證設計的網絡達到運營商的要求，或當地通信環境及用戶發展的需求。設計人員必須充分了解運營商需求，了解當地通信發展情況，掌握地形、地貌和經濟發展等因素。

在微蜂窩的設計規劃中，地形地物對設計起著非常重要的影響。在市區中微蜂窩站點的選址宜選低于該覆蓋區建筑物平均高度而且四周建筑物屏蔽較好的樓房。對于重點覆蓋區要特別了解；室內安裝微蜂窩室內分布系統需要對室內環境進行勘察，了解室內環境的建筑結構和每部分的功能。然后通過無線覆蓋規劃和分析，定出微蜂窩放置的位置，可以選有幾個符合要求的位置。

5.2 微蜂窩數據收集

1、微蜂窩經緯度、高度、基站或微蜂窩的距離、天線朝向、高度信息、PN偏置。

2、微蜂窩服務區的頻譜掃描：確定使用的頻帶。

3、在規劃前必須對該服務區內進行測試。

5.3 覆蓋仿真

結合上面所收集與分析規劃的數據，就可以進行仿真工作了。仿真主要輸出：前向業務覆蓋圖、反向業務覆蓋圖、切換狀態圖、導頻污染圖。

通過仿真，可以在規劃的初期就使整個網絡規劃具有科學性和對下一步的工作有指導作用。達到均衡話務量，提高容量，減少掉化率，提高覆蓋率的目的。在仿真中及時發現初步規劃存在的問題，通過調整天線的高度，增益，方向，放置，俯仰角；調整微蜂窩系統的功率控制參數和切換參數來進行優化，然后再進行仿真，直到達到最佳的效果。（作者單位：南京信息職業技術學院通信學院）

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參考文獻

[1] 高凱；張而揚 MIMO信道的GBDB模型及其信道容量分析 [期刊論文] -通信學報2005（12）

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關鍵詞：RTK，CORS，電臺，GPRS

 

RTK(Real Time Kinematics)是一種基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。論文格式，CORS。自20世紀90年代初，RTK技術一經問世，就以其高精度、高效率的優點，極大地拓展了GPS的使用空間，被廣泛應用于控制測量、地形地籍測量、工程測量等領域。論文格式，CORS。

在RTK作業模式下,基準站通過無線電數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅接收來自基準站的載波相位信息,還要接收來自于GPS衛星的載波相位信息,并組成相位差分觀測值進行實時定位。目前生產中常用的RTK作業模式由電臺模式、GPRS模式和CORS模式，下面就這三種常用作業模式的原理和優缺點加以淺析。

1、常規（電臺）模式1.1、系統組成及原理常規RTK系統主要由一個參考站（基準站）、若干個流動站及數據通訊系統（電臺）組成。在常規RTK作業模式下，一個臨時建立的基準站對所有可見的GPS衛星進行連續觀測，并通過數據通訊系統將其觀測值和測站坐標信息直接傳送給流動站，流動站采集GPS觀測數據的同時，通過數據通訊系統接收來自基準站的信息，并組成差分觀測值進行實時處理，得到厘米級定位結果。

1.2、工作流程1)、基準站獲得用戶輸入的測站坐標信息，采集GPS觀測數據，并將二者通過數據鏈直接向流動站發送。

2)、流動站采集GPS觀測數據，同時接收基準站發送的信息。

3)、流動站組成差分觀測值進行實時處理，得到厘米級定位結果。

1.3、作業方式常規RTK作業時利用2臺以上GPS接收機同時接收衛星信號，其中一臺安置在視野開闊、已知坐標且點位精度較高的控制點上作為基準站，另外的GPS接收機用來測定未知點的坐標（流動站）?；鶞收緦PS觀測值和設站點的坐標信息通過數據通訊鏈傳送給流動站，流動站根據所接收的信息和本身所采集的觀測數據進行實時數據處理得到未知點的坐標。

1.4、作業優缺點相比傳統測量技術，常規RTK技術存在以下優點：

1)、觀測時間短，有效地提高了工作效率，縮短野外作業時間，大大減少了勞動強度。論文格式，CORS。

2)、定位精度高。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業半徑范圍內（一般為8km），RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級，這是普通測量方法很難達到的精度。

3)、全天候作業。RTK測量不要求基準站、移動站間光學通視，只要求滿足“電磁波”通視，因此和傳統測量相比，RTK測量受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制小，在傳統測量看來難于開展作業的地區，只要能滿足RTK的基本工作條件，它也能進行快速高精度定位，有利于按時、高效地完成外業測量工作。

4)、RTK測量自動化、集成化程度高，數據處理能力強。RTK可進行多種內、外業測量工作。移動站利用自帶軟件，無需人工干預便可自動實現多種測繪功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業精度。但常規RTK技術本身也存在一定的局限性，使得其在應用中受到限制，主要表現為：

1)、用戶需要架設本地的參考站；

2)、誤差隨距離增長，可靠性和可行性隨距離加大而降低；

3)、誤差增長使流動站和參考站距離受到限制。

4)、常規RTK數據通訊通常采用無線電技術（常規電臺），流動站和參考站距離受到基準站電臺天線高低及障礙物影響限制較大。

2、GPRS模式2.1、工作原理及方式GPRS模式的系統組成、原理及工作方式和常規RTK類似，只是數據通訊方式的不同，這種作業方式使用GSM、GPRS／CDMA模塊或帶串口線的手機（具備藍牙功能的GPS主機可直接使用藍牙手機），參考站信號以GSM或GPRS／CDMA的方式通過移動通訊的發射基站實時播發，流動站以相應方式接收差分數據。

作業時通過GPS生產廠商或服務商提供用戶的服務器IP地址及端口號登陸，基站啟動后數據會自動通過服務器轉發，移動站與其綁定即可獲得基站數據。論文格式，CORS。

2.2、作業優缺點相比常規電臺通訊，由于減少了常規電臺及相關設備，故儀器配置簡單，攜帶方便，減輕了野外作業的勞動強度，且作業距離有較大改觀，特別是在城區，建筑物嚴重影響常規電臺作業距離，而GSM或GPRS／CDMA是借助于移動通訊的發射基站，能保證有手機信號的地方均能接收到來自基站的差分信息，測量范圍更加廣泛。此外，基準站位置的選擇更加不受限制，無需架設在高點。但采用GSM或GPRS／CDMA通訊的穩定性較差，容易受一些外部電磁信號干擾，作業范圍取決于移動通訊的網絡覆蓋度。一般來說，因地理區域不同穩定性差異很大，經濟發達地區信號穩定較好，行政區域交界處移動通訊網際切換頻繁而導致穩定性較差。對于需持續采集點位、穩定性要求較高的作業如水下地形測量定位，受影響較大。采用GSM或GPRS／CDMA通訊還會產生費用，尤其是以GSM通訊，按照移動通話的標準收費，跨區域作業時還存在漫游費。

3、CORS（網絡RTK）模式3.1、CORS系統組成及原理為了解決常規RTK技術存在的缺陷，實現大區域范圍內厘米級、精度均勻的實時動態定位，網絡RTK技術應運而生。網絡RTK也稱多基準站RTK，是近年來在常規RTK、計算機技術、通訊網絡技術的基礎上發展起來的一種實時動態定位新技術。論文格式，CORS。它由基準站網、數據處理中心、數據通訊鏈路和用戶部分組成。論文格式，CORS。

3.2、作業方式采用CORS模式的作業方式非常簡單，只需一臺有GPRS模塊（或具有WAP上網功能的藍牙手機）的流動站主機、一個控制手簿、一根對中桿，登陸當地的CORS系統就可以作業了。為此要做以下準備：

1)、從當地CORS系統管理部門獲取IP地址、端口號、源列表、用戶名和密碼等信息；

2)、辦理一張手機卡，并開通GPRS net 流量，可以采用包月的方式，一般兩小時的GPRS 流量為一兆，可以根據每月的作業時間計算總流量，包月套餐。

3.3、CORS系統優缺點CORS系統徹底改變了傳統RTK測量作業方式，其主要優勢體現在：

1)、改進了初始化時間、擴大了有效工作的范圍；

2)、采用連續基站，用戶隨時可以觀測，使用方便，提高了工作效率；

3)、采用了多個參考站的聯合數據，可以有效地消除系統誤差和周跳，大大提高了可靠性；

4)、用戶不需架設參考站，真正實現單機作業，提高了儀器使用效率；

5)、使用固定可靠的數據鏈通訊方式，減少了噪聲干擾；

6)、提供遠程INTERNET服務，實現了數據的共享；

7)、擴大了GPS在動態領域的應用范圍，更有利于車輛、飛機和船舶的精密導航。

CORS模式除了具有GPRS模式的缺點外，還有以下不利之處：

1)、由于目前各種方法都不是十分成熟，技術上還沒有統一的國際標準或行業標準；

2)、系統的首期投入較大，需要較多的啟動資金，而且日常維護費用大。

4、結束語以上簡單了介紹三種常用RTK作業模式的工作原理及優缺點，希望大家能根據自己項目的特點和技術要求，靈活選用不同的作業方式來提高工作效率。

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關鍵詞：3G，越區切換，應用

 

1.引言在蜂窩移動通信網中，切換是保證移動用戶在移動狀態下實現不間斷通信越區切換；切換也是為了在移動臺與網絡之間保持一個可以接受的通信質量，防止通信中斷，這是適應移動衰落信道特性的必不可少的措施。特別是由網絡發起的切換，其目的是為了平衡服務區內各小區的業務量，降低高用戶小區的呼損率的有力措施。切換可以優化無線資源（頻率、時隙、碼）的使用；還可以及時減小移動臺的功率消耗和對全局的干擾電平的限制。

2.越區切換的定義當移動臺從一個小區（指基站或者基站的覆蓋范圍）移動到另一個小區時，為了保持移動用戶的不中斷通信需要進行的信道切換稱為越區切換，

3.越區切換的分類從技術上分：當一次切換被觸發后，一個新的信道將被建立，通信將轉接到新的鏈路，同時，原來的信道被釋放。切換處理過程可以根據新鏈路的建立途徑(舊鏈路的釋放是發生在新鏈路的建立之前、之中或之后)來分類。硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接；軟切換：指既維持舊的連接，又同時建立新的連接。

硬切換：硬切換的特點是移動臺在硬切換情況下，同一時刻只越區切換占用一個無線信道，它必須在一個指定時間內，先中斷與原基站的聯系，調諧到新的頻率上，再與新基站取得聯系，在切換過程中可能會發生通信短時中斷。硬切換主要是不同頻率的基站和扇區之間的切換。

軟切換：軟切換的特點是在軟切換過程中，兩條鏈路及相對應的兩個數據流在一個相對較長的時間內同時被激活，一直到進入新基站并測量到新基站的傳輸質量滿足指標要求后，才斷開與原基站的連接。軟切換是同一頻率下不同基站之間的切換。

從小區的性質上分：同一交換中心基站之間的越區切換；同一BSC之間的切換；不同BSC之間的切換；不同交換中心之間基站的越區切換；微小區與宏小區之間的切換；同基站內不同扇區的切換；不同運營商之間的切換。

4.三種體制下的越區切換WCDMA與CDMA2000均采用軟切換，TD-SCDMA采用接力切換。

WCDMA中的軟切換

它是采用移動臺發起的異步軟切換方式進行的導頻切換，基站需要確定在什么時間、什么位置為移動臺啟動軟切換算法。論文大全。WCDMA的移動臺可在同一頻率下檢測到其他基站與本基站的信號，確定它們之間的時間差。檢測到的時間信息經由本基站到達新的候選基站，候選基站調整它新的專用信道的發射時間，即在發送信息的時間上進行調整，使不同基站在這個信息比特期間與下行碼道同步。無線鏈路增加和釋放過程：（1）小區2的導頻信號強度逐漸增強，當小區2的導頻強度Ec/Io達到(最好導頻Ec/Io－(報告門限－增加滯后門限))并維持T時間，而此時候選集沒有滿，小區2此時被加入到候選集里。該項動作也稱為無線鏈路增加。（2）小區3的導頻信號強度逐漸增加并開始超過最早的小區1的導頻信號強度，在小區3的導頻（最好候選導頻）強度Ec/Io達到（最弱導頻Ec/Io+替換滯后門限）并維持T時間，而此時候選集的數目已滿（假設此時系統設置的候選集最大數目是兩個），小區3（候選集中最強的信號）此時替代小區2（候選集里最弱的信號）被加入到候選集里，小區1同時被移出候選集。該項動作也被稱為無線鏈路增加和釋放。論文大全。（3）此時候選集中小區3的導頻信號強度逐漸減弱，當小區3的導頻強度Ec/Io弱到（最好導頻Ec/Io－（報告門限+刪除滯后門限））并維持T時間，小區3（候選集里最弱的信號）此時被移出候選集。該項動作也稱無線鏈路的釋放。

CDMA2000中的軟切換

它也是導頻切換，移動臺不斷地搜索著激活類、候選類、鄰近類、剩余類各個導頻的強度，并且根據導頻強度維護各個類，當移動臺靠近切換區時，移動臺開始以下操作過程：（1）導頻p2強度超過了T_ADD，但尚未到達動態門限，移動臺將這個導頻移到候選集；（2）導頻p2強度超過了[(SOFT_SLOP/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2]，移動臺發送導頻強度測量消息；（3）移動臺收到擴展切換指示消息DROP_INTERCEPT/2，將p2移入激活集，開始宏分集，而后發送切換完成消息；（4）導頻p1的強度下降低于動態門限[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]移動臺開始啟動發送切換定時器；（5）切換下降定時器超時，移動臺發送導頻強度測量消息給基站；（6）移動臺收到切換指示消息，將p1移入候選類。而后發送切換完成消息；（7）導頻p1的強度下降低于T_DROP。移動臺開始啟動發送切換定時器；（8）切換下降定時器超時，移動臺將p1從候選類移到鄰近集。

TD-SCDMA中的接力切換

接力切換是一種基于智能天線的切換方案。它利用精確的定位技術，在對移動臺的距離和方位進行定位的基礎上，根據移動臺方位和距離作為輔助信息，來判斷移動臺是否移動到了可進行切換的相鄰基站臨近區域。實現接力切換的必要條件是：網絡要準備獲得移動臺的位置信息，包括移動臺的信號到達方向(DOA)以及移動臺與基站的距離。在TD-SCDMA系統中，由于采用了智能天線和上行同步技術，系統較容易獲得移動臺的DOA，從而獲得移動臺的位置信息。具體過程是：利用智能天線和基帶數字信號處理技術，可以使天線根據每個移動臺的DOA為其進行自適應的波形賦形。對每個移動臺來講，仿佛始終都有一個高增益的天線在自動跟蹤它，基站根據智能天線的計算結果就能確定移動臺的DOA，從而獲得移動臺的方向信息；利用上行同步技術，系統可以獲得移動臺信號傳輸的時間偏移，進而計算得到移動臺與基站之間的距離；經過前兩步之后，系統就可準確獲得移動臺的位置信息。

通過比較WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的切換技術，可以得到下面的結論：

在測量過程中，軟切換和硬切換都是在不知道移動臺準確位置的情況下進行切換、測量的，因此需要對所有的鄰小區進行測量，然后根據給定的切換算法和準則進行切換判斷和目標小區的選擇。論文大全。

而接力切換是在知道移動臺精確位置的情況下進行切換測量，所以它沒有必要對所有鄰小區進行測量，只需對與移動臺移動方向一致的、靠近移動臺一側少數幾個小區進行測量，然后根據給定的切換算法和準則進行切換判斷和目標小區的選擇，就可以實現高質量的越區切換。

5.越區切換的應用越區切換作為通信系統的關鍵技術，它可廣泛應用于各種場合。例如，近年來地空數據通信的使用改變了對空作戰指揮模式，而實現指控系統對空中平臺遠距離、大區域、不間斷地引導指揮，關鍵在于實現空中平臺的越區切換；GSM―R鐵路專用移動通信系統，為鐵路提速和客運專線提供網絡化、智能化、綜合化的行車調度指揮系統，越區切換技術是GSM―R移動性管理中的關鍵技術；雙卡雙模手機中的應用等。

參考文獻

[1]《GSM―R越區切換分析與優化》，北京交通大學，電子信息工程學院麗聰、來尉

[2]《TD-SCDMA系統原理與關鍵技術》，大唐移動通信設備有限公司

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【關鍵詞】移動通信煤礦3GTD-SCDMA

一、煤礦移動通信的現狀

根據多年的工作經驗和對煤礦移動通信系統使用現狀的調研，目前，部分國有老礦沒有設置移動通信系統，井下仍然以有線調度電話作為主要通信手段，一些新建或技術改造的煤礦，多采用漏泄通信、礦用小靈通、礦用WIFI等井下移動通信系統。

漏泄通信主要通過漏泄電纜實現無線信號覆蓋，使用頻段下行150MHz，上行170MHz。主要提供語音，支持同時32個用戶通話，終端為防爆對講機，功能單一、信道容量小，數據傳輸速率不高。系統組網時大量的串聯中繼設備導致可靠性低。已不再作為煤礦移動通信的主要方式。

礦用小靈通系統由于其技術成熟、成本較低，成為繼漏泄通信系統之后，井下移動通信的主流方式。小靈通覆蓋通過定向＼全向天線的方式，使用頻段在1900MHZ。主要提供語音通信，數據業務功能低，不支持視頻通話，單基站只能提供3個通話信道。目前小靈通在公網已經退市，導致煤礦企業小靈通專網的后續維護及發展都受到了限制，也將逐步淘汰。

WIFI是一種無線局域網數據傳輸技術，雖可實現語音功能，但更適用于數據業務的傳輸。系統覆蓋主要是通過定向天線的方式，使用頻段在2400MHZ。系統抗干擾能力弱，無線信號在井下衰減較快，使用中通話經常掉線，移動終端待機時間短。

二、煤礦移動通信系統的需求

煤礦移動通信系統應該實現井上下互聯互通，滿足日常通訊聯絡和生產調度指揮的需求，可方便的指揮多部門、多工種協同工作，通話語音清晰，網絡信號穩定?？煞奖愕匿浺舸鎯Γ靡宰匪葚熑?。一旦遇到緊急情況，可以緊急通知所有人員。應能提供高速無線數據業務和提供井下無線采集終端、無線傳感器、無線攝像頭等無線接口，為井下物聯網的建設提供接入條件。

三、3G移動通信系統在煤礦應用的對比分析

隨著地面3G移動通信技術的發展，煤礦井下3G移動通信系統也越來越受到關注。所謂3G，全稱為3rd Generation，即第三代數字通信。國際電信聯盟（ITU）確定3G移動通信的三大主流無線接口標準分別是W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA。對這三種移動通信系統在煤礦井下應用的對比如表1。

由表1可以看出，礦用3G（TD-SCDMA）無線移動通信系統在單基站的用戶數、上下行帶寬、覆蓋距離等方面具有一定優勢，可以實現井下巷道的無線全覆蓋。系統能夠提供傳統語音業務、短信業務，也能提供視頻通話以及3G數據業務。系統可隨著公網3G移動通信技術的發展平滑升級，不斷更新換代，保護了煤礦用戶的投資。

四、結語

具有我國自主知識產權的3G（TD-SCDMA）移動通信系統具有抗干擾能力強，語音清晰，數據和圖像無線傳送速率快、能夠提供井下物聯網前端接入等優點，能夠保證煤礦有線、無線通信的一體化調度，是建設新型數字智能煤礦的新一代井下移動通信新系統。

參考文獻

[1]錢彬，韓凌玲.煤礦井下移動通信系統的模塊化建立[J].煤炭技術，2013，32（2）：57-60

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論文關鍵詞：ZigBee，通信模塊，無線技術，電能管理系統

 

0 引言

隨著全球范圍內智能電網建設正逐步展開，用戶端是智能電網重要組成部分，用戶端的核心內容包括智能配電與能量管理、智能電器、用電安全、電力計量等多個方面。目前能量管理系統都會考慮采用多種通信技術混合組網的方式，以克服現有技術固有的一些不足，從而達到滿足系統性能和投資回報的要求。目前工業以太網、電力線載波及無線短距離通信被認為是AMR自動抄表系統可用的解決方案。其中無線短距離通信是一個很好的本地通信網絡的解決方案，工業以太網、GPRS及CDMA等遠距離通信可以作為遠程通信網絡，以這樣方式的混合組網被公認為一種很好的解決方案。隨著一種新興的短距離、低速率無線網絡技術ZigBee技術的興起，基于ZigBee技術的本地無線自動抄表系統成為了一個熱點。本文主要介紹了一款基于ZigBee技術無線模塊的設計及其在ZigBee無線自動抄表系統中的應用。

1 ZigBee技術的特點

ZigBee無線技術的特點是低耗電、低成本、低數據速率、短距離、通信可靠性高。它的網絡拓撲主要支持3種自組織無線網絡類型，即星型結構(Star)、網狀結構(Mesh)和樹型結構(Cluster Tree)，特別是網狀結構，具有很強的網絡健壯性和系統可靠性。這使ZigBee技術在低耗電、低成本、低數據速率、可靠性強的無線抄表系統中發揮巨大的作用。

2 ZigBee無線模塊的設計

本文設計的ZigBee無線模塊采用導軌式安裝的安裝方式，可以方便地安裝在35mm的標準導軌上，這使模塊能靈活的安裝在各類配電箱、配電柜中。其外觀側視圖如圖1所示。ZigBee無線模塊的技術指標如表1所示。

表1 ZigBee無線模塊的技術指標

 

ZIGBEE采集器

ZIGBEE網絡終端

無線

頻率范圍

2.41GHz~2.48GHz

RF信道

16

接收靈敏度

-94dbm

發射功率

-27dbm~25dbm

天 線

外置SMA天線

網絡拓撲

網狀

尋址方式

IEEE802.15.4/ZIGBEE標準地址

網絡容量

最大255個節點

通信接口

通信接口

RS485

工業以太網

波特率

9600bps（默認）、4800bps、2400bps、1200bps可選；

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關鍵詞:水利；信息化; 移動技術

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

1、各種移動技術的應用

1.1各類移動技術概述

中國的移動通信技術有著較為廣泛的通信范圍，從其所承載的網絡來看，除去目前我國尚未成熟的3G網絡，大概可以將國內的移動技術分為2種網絡: GSM網絡、CDMA網絡。這2種網絡都為中國用戶提供了不同形式的語音、短信以及數據傳輸服務。

1.2語音通訊技術的應用及其特點

語音通訊技術是移動網絡中所承載的語音傳輸服務，即人們常說的打電話和接電話。目前，國內語音通訊在水利行業中，最為廣泛和典型的應用為電話報警和電話查詢應用，而這類業務不僅是針對移動終端，同時還包括固定電話、移動座機等。

1.2.1電話自動報警

當應用服務器發現采集設備所采集的水利、水文數據中有一條或多條超過了預設的警戒值時，會自動向預先設定的電話撥號報警，并語音播報告警信息(包括告警信息名稱告警值預設值等)。

1.2.2電話查詢

查詢者通過使用固定電話，移動電話等撥打特定的業務號碼，并由電話語音卡連入應用服務器，通過服務器的語音提示來選擇自己所關注的信息，這時，服務器會通過檢索的方式查詢該信息的詳細內容，并通過語音方式在電話中向查詢者播報。

總的來說，這些方式的應用，都兼備有以下特點:

1）成本低廉結構簡單。除了服務器和語音卡、相應軟件等需要一定的費用外，無其它設備費用，只需將語音卡和電話線相連就可以提供服務。

2)無用戶地域限制，不論用戶身在何地，只要用戶的通訊終端正常連接通訊運營網絡即可。

3) 語音報警具有重要現實意義，具有明確的提示信號和準確的數值報告，可以在很大程度上解放工作人員。

有眾多優點的同時，也難以避免缺點的出現，缺點為:

1）同時接入用戶數量有限，當通訊線路被一個用戶占用時，其他用戶無法連接。

2)當報警用戶數增加到一定限度時，完成對所有用戶的報警耗時過長。

3)單次信息服務耗時過長，需要用戶參與環節過多，當線路通話質量下降時，使用比較困難。

1.3短信技術的應用及其特點

短信技術所指的是在移動網絡中所承載的文字信息服務。在水利行業中，短信技術多被應用在短信數據傳輸、短信報警和短信查詢應用，這些服務可以在GSM、CDMA等諸多終端中應用。短信數據傳輸指的是各類遙測站點的數據采集器在采集到數據后，將所采集到的數據一一打包，并按照事先設定的號碼將數據通過短信傳輸到與服務器連接的移動通訊模塊上。

短信自動報警系統所指的是當服務器在接收到所采集的數據后，發現一條或多條數據超過的當初所設定警戒值時，短信自動報警系統就會將報警信息通過短信的形式發送到預先設定好的移動終端中。短信查詢應用指的是查詢者可以通過固定格式來發送查詢短信，并通過移動終端向所指定的業務號碼發送查詢短信信息，服務器會根據信息指定所查詢的內容在數據庫中搜尋特定內容，并以短信的形式發送給查詢者。

這2個方式的應用有著十分強大的優點，即:

成本較低且構造簡單。不論用戶在何地，只要用戶的通訊端能夠與運營網絡相連接就能夠隨時隨地的享受運營商所提供的服務。

所允許接入的用戶數量沒有限制。這樣就大大增加的服務的用戶人群，使得更多的人能夠享受這一服務。

短信報警具有重要現實意義，具有明確的提示信號和準確的數值報告，并且查詢結果自動存儲在用戶移動終端中隨時備查。

每一次使用信息服務時的操作過程都十分簡便，在短短數秒內就能夠完成操作。

接收用戶在斷電時也不會損失數據，所接收的數據都被儲存在運營商的數據庫中，因此不會丟失。

關于以上應用的缺點，主要表現在2個方面:

用戶在編制短信時較為麻煩，當一些所需要查詢的內容比較復雜時，所編寫的查詢內容會變得十分復雜，這也造成了用戶在編寫短信時會比較麻煩

雖然短信十分簡便，但其有著一定的字數限制，每次發送的數據量也被限制。

2、數據傳輸的其它方式

2.1信息

水利信息的，除傳統方式外，現在又出現了以web網頁形式直接到Internet，用戶只需連接到Internet ，運行web瀏覽器直接訪問網址即可獲得信息的方式。但是這種方式對于出差、參加會議、野外工程人員等來說，非常不方便，一般情況下，這類用戶都會受到沒有便捷的上網方式，沒有能直接瀏覽web網頁的工具等困難的困擾。

而將水利信息制作成為支持WAP1.1版的網頁，那這類用戶就可以隨時通過手機連接GPRS/EDGE、CDMA上網，使用當前大多數手機都自帶的WAP瀏覽器，訪問修改各類水利信息。

2.2移動計算

對于大量在野外工作或者出差的水利工程人員、設計人員來說，不一定記得所有計算公式，或者有公式不一定具備計算能力，這時，就可以使用手機訪問預先編寫好的專用于各類公式計算的WAP網頁，只需要選擇計算類型、計算條件、計算參數等，由WAP服務器自動計 算結果，通過WAP網頁方式返回用戶手機。這樣能夠大大提高工作人員的工作效率，提升業務質量。

3、結合GPS的應用

結合當前已經成熟的全球衛星定位技術(GPS)，在水利方面，移動技術還有更為廣闊的應用前景。例如尋檢監督、現場勘測等。

3.1尋檢監督

對于某些地點，在某些特定的時期(如汛期)需要進行定期尋檢，但往往由于缺乏有效的監督手段，對于這些地點是否被尋檢往往無人知曉。

因此，可以要求尋檢人員攜帶具有GPA功能的智能手機，運行專業的導航軟件，按照特定的頻率來檢查該手機的當前GPS坐標，并直接使用移動運營商授時或者GPS授所提供的當前時間，通過CDMA、GPRS/EDGE、通道發往監督機構，當監督機構接收該信息后，通過專門的軟件對GPS信息進行自動分析、存儲，并在GIS(地理信息)系統上描繪該尋檢人員的檢查軌跡。

3.2現場勘測

一些現場的勘測照片和數據要即時送往水利機構，往往要花費較長時間，實時性不強，而采用具備GPS、攝像功能的智能手機，就可以在專門的軟件里對現場攝像、配上勘測數據、GPS坐標勘測時間等，通過CDMA、GPRS/EDGE自動發往水利機構，保證數據照片的實時性、有效性和空間、時間位置的有序性。

結束語

以上只是根據移動技術在水利信息化的應用中所做一個粗略的分析和陳述，起到拋磚引玉的作用。

目前，隨著移動技術和水利信息化需求的發展，它在水利系統中的應用前景十分可觀，而水利事業也會因此更快地發展。

參考文獻

［1］邵東國，黃顯峰. 構建水利信息化技術標準體系思考［C］//中國水利學會青年科技工作委員會.中國水利學會第二屆青年科技論壇論文集.鄭州: 黃 河 水利出版社，2005

［2］劉勇，郝新宇，王玉章.基于水利信息系統開發模式的探

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論文關鍵詞：景觀式地面煙爐，系統組成，技術指標

 

RYJ-1型景觀式地面煙爐外形似歐式尖頂建筑，采用太陽能供電遠程遙控作業，其控制距離不受限制，可布置在氣候條件適宜的地區技術指標，實現焰條的遠程遙控檢測、點火和自動播撒。本系統除可在手機信號覆蓋的地區使用外，還可選擇安裝在北斗接收裝置上，可覆蓋沒有手機信號的所有區域，實現中國境內無盲點覆蓋。

1 功能及特點

1.1 實現了無人職守，適時作業的功能，作業安全可靠，可廣泛布點，實用性強。

1.2 具有設備破壞報警技術指標，煙管被盜自毀的功能，可確保設備安全，可避免燃燒劑危害社會。

1.3 功能配置先進，配置北斗衛星通訊，可覆蓋中國境內所有區域。

1.4 考慮到作業人員的安全及衛生，填裝煙管工作在煙爐外完成，無需將手伸入煙爐內部，裝填方便、快捷技術指標，可確保煙管安裝人員安全衛生。

1.5 裝填煙管數量多，催化劑含量大，作業時間長。

1.6 具有煙管是否點火成功的檢測功能和異常檢測功能及燃燒情況記錄功能。

1.7 遙控系統具有可靠的加密功能。

1.8 外形美觀，性能可靠，可靠選擇單體或成組（套）安裝使用。

2 工作原理

中心控制器采用密碼無線通訊方式。遠

程獲取終端站點信息，廟宇煙管點火時間、點火數量，使煙管在選定時間正常點火，燃燒催化劑技術指標，通過煙爐將催化焰劑播撒釋放于空中，并在上升氣流的作用下抬升到云中，達到催化增雨（雪）功效。

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學本科，從事人工影響天氣科研工作

2.1 本系統由地面煙管、煙爐、點火控制系統組成。

2.1.1 地面煙管由接電銅片、底座、殼體、催化劑藥柱、自毀裝置、噴管、防潮塞組成，見圖1。

圖1 地面煙管

Fig.1 Chimney of equipment

2.1.2 地面煙爐由1雨帽、2煙囪、3爐頂、4爐鏜、5煙管固定裝置、6煙管、7收渣盒、8煙爐底座、9接線板、10門、11控制器等組成，見圖2。

圖2 地面煙爐

Fig.2 landscaping artificial rainfall aerosol equipment

2.1.3 點火控制系統由點火控制器、內置電池、

無線通訊模塊、太陽能充放電控制、防盜報警系

統組成。系統工作框圖見圖3。

圖3 控制系統工作框圖

Fig.3 Map of control system

3 技術指標

3.1 煙管技術指標

管長398mm

管徑Φ46.5 mm

質量925 g

催化劑重量 535 g

碘化銀含量 11 g/支

成核率（-10℃） 1.03×101 個/g

催化劑燃燒時間 6 Min/支

催化劑燃燒溫度 1260℃

使用溫度-30～45℃

儲存溫度 -40～50℃

煙管同時工作數量 ≤9支/套

儲存期3年

3.2 地面煙爐、控制系統性能指標

外形尺寸4212×1538×5475（長×寬×

高）mm/套（3個單位為一套）

質量 1500 Kg/套

煙管最大裝填量 168支/套（單位裝填量56支）

電源電壓220VAC(遠程中心站)；8～

16VDC(現場終端）V

待機功耗 ≤2W（終端

供電方式 太陽能供電系統

電池能量 7個連續陰天可靠工作

電池壽命 >1年

手持式控制方式 現場控制

控制距離 中國境內不限

最大點火容量 168支（可以獨立點火）

平均無故障工作 >7000 H

平均修復時間 <2 H

工作溫度 -30～45℃

工作濕度 10～100%

點火控制方式 支持GPRS、CDMA、SMS、衛星通訊

21世紀，對于我區人工影響天氣的工作發展是一個十分有利的時期，但機遇與挑戰并存技術指標，希望和困難同在，我們要充分利用國內的先進技術，落實科學發展觀，豐富我區人影作業手段，促進我區人影工作快速的發展，從而進入一個全新的局面。

參與文獻：

人工影響天氣技術手冊

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論文關鍵詞：智能天線 碼分多址 自適應陣列 移動通信 系統容量

論文摘要：近年發展起來的CDMA移動通信系統技術相對于FDMA、TDMA系統具有較大的容量，但由于多徑干擾、多址干擾的存在，其容量優勢并沒有得到充分的發揮，如果在基站上采用智能天線可以降低這些干擾的影響，提高系統的性能。本文通過對智能天線的認識、優勢的闡述，從而引發智能天線在現代移動通信中的重要性。

1引言

我們知道，天線有很多種，但大體上可分為三大類:“線天線”、“面天線”及“陣列天線”。陣列天線最初用于雷達、聲納以及軍事通信中，完成空間濾波和參數估計兩大任務。當陣列天線應用到移動通信領域時，通信工程師喜歡用“智能天線”來稱謂之。智能天線根據方向圖形成(或稱為波束形成)的方式又可分為兩類:第一類，采用固定形狀方向圖的智能天線，且不需要參考信號;第二類，采用自適應算法形成方向圖的智能天線，需要參考信號。

本文在以下提到的智能天線都是指第二類，即(自適應)智能天線，這也是目前智能天線研究的主流。

2智能天線的技術現狀

在分析研究智能天線技術理論的同時，國內外一些大學、公司和研究所分別建立了試驗平臺，用實驗的方法來驗證理論研究的成果，得出相應的結論。

(1)在美國

在智能天線技術方面，美國較其它國家要成熟的多，并已開始投入實用。美國ArrayComm公司將智能天線技術應用于無線本地環路(WLL)系統。ArrayComm方案采用可變陣元配置，有12陣元、8陣元環形自適應陣列可供不同環境選用，現場實驗表明在PHS基站采用該技術可以使系統容量提高4倍。

(2)在歐洲

歐洲通信委員會(CEC)在RACE(Research into AdvancedCommunication in Europe)計劃中實施了第一階段智能天線技術研究，稱為TSUNAMI(The Technology in SmartAntennas for Univer-sal Advanced Mobile Infrastructure)，由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。該項目是在DECT基站上構造智能天線試驗模型，于1995年初開始現場試驗，天線陣列由8個陣元組成，射頻工作頻率為1.89 GHz，陣元間距可調，陣元分布有直線型、圓環型和平面型三種形式。試驗模型用數字波束成形的方法實現智能天線，采用ERA技術有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成，使用TMS320C40芯片作為中央控制。

(3)在日本

ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣，射頻工作頻率是1.545 GHz。陣元組件接收信號在模數變換后，進行快速付氏變換(FFT)處理，形成正交波束后，分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法，數字信號處理部分由10片FPGA完成，整塊電路板大小為23.3 cm×34.0 cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。

我國目前有部分單位也正進行相關的研究。信威公司將智能天線應用于TDD(時分雙工)方式的WLL系統中，信威公司智能天線采用8陣元環形自適應陣列，射頻工作于1785~1 805 MHz，采用TDD雙工方式，收發間隔10 ms，接收機靈敏度最大可提高9 dB。

3智能天線的優勢

智能天線是第三代移動通信不可缺少的空域信號處理技術，歸納起來，智能天線具有以下幾個突出的優點。

(1)具有測向和自適應調零功能，能把主波束對準入射信號并適應實時跟蹤信號，同時還能把零響點對準干擾信號。

(2)提高輸入信號的信干噪比。顯然，采用多天線陣列將截獲更多的空間信號，也即是獲得陣列增益。

(3)能識別不同入射方向的直射波和反射波，具有較強的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術很難處理的快衰落對系統性能的影響。

(4)增強系統抗頻率選擇性衰落的能力，因為天線陣列本質上具有空間分集的能力。

(5)可以利用智能天線，實時監測電磁環境和用戶情況來提高網絡的管理能力。

(6)智能天線自適應調節天線增益，從而較好地解決遠近效應問題。為移動臺的進一步簡化提供了條件。越區切換是根據基站接收的移動臺功率的電平來判斷的。由于陰影效應和多徑衰落的影響常常導致錯誤的越區轉接，從而增加了網絡管理的負荷和用戶的呼損率。在相鄰小區應用的智能天線技術，可以實時地測量和記錄移動臺的位置和速度，為越區切換提供更可靠的依據。

4智能天線與若干空域處理技術的比較

為了進一步理解智能天線的概念，我們把智能天線和相關的傳統空域處理技術加以比較。

(1)智能天線與自適應天線的比較

智能天線與自適應天線并沒有本質上的區別，只是由于應用場合不同而具有顯著的差異。自適應天線主要應用于雷達系統的干擾抵消，一般地，雷達接收到的干擾信號具有很強的功率電平，并且干擾源數目比天線陣列單元數少或相當。而在無線通信系統中，由于多徑傳播效應到達天線陣列的干擾數目遠大于天線陣列單元數，入射角呈現隨機分布，功率電平也有很大的動態變化范圍，此時的天線叫智能天線。 轉貼于

對自適應天線而言，只需對入射干擾信號進行抵消以獲得信干噪比(SINR， Signal to Interference plus Noise Ratio)的最大化。對智能天線而言，由于到達陣列的多徑信號的入射角和功率電平均數是隨機變化的，所以獲得的是統計意義上的信干噪比(SINR)的最大化。

(2)智能天線與空間分集技術的比較

空間分集是無線通信系統中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個空間耦合器按優化合并準則構成的空間分集陣列。因此可以認為智能天線是傳統分集接收的進一步發展。

但是智能天線與空間分集技術卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號的弱相關性，也即是不同路徑的多徑信號的弱相關性。而智能天線則是對所有陣元接收的信號進行加權合并來形成空間濾波。一個根本性的區別:智能天線陣列結構的間距小于一個波長(一般取λ/2)，而空間分集陣列的間距可以為數個波長。

(3)智能天線與小區扇區化的比較

小區的扇區化可以認為是一種簡化的、固定的預分配智能天線系統。智能天線則是動態地、自適應優化的扇區化技術。現在，我們來討論一個頗有爭議的問題。根據IS-95建議，當采用120°扇區時系統容量將增加3倍。由此是否可以得到結論，扇區化波束越窄系統容量提高越大?考慮到實際的電磁環境，我們認為對這一問題的回答是否定的。這是因為窄波束接收到的信號往往是由許多相關性較強的多徑信號構成的。一般情況下，各徑信號的時延擴展小于一個chip周期。這時信號波形易于產生畸變從而降低信號的質量達不到增加系統容量的目的。同時如果采用過窄的波束接收信號，一旦該徑信號受到嚴重的衰落，則將直接導致通信的中斷。另外，過窄的接收波束在工程上是難以實現的，并將成倍地增加設備的復雜度。

5智能天線的未來展望

(1)目前還沒有一個完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機地聯系起來，故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面，高效、快速的智能算法也將是智能天線走向實用的關鍵。

(2)采用高速DSP技術，將原先的射頻信號轉移到基帶進行處理。基帶處理過程是數字算法的硬件實現過程。

(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優越，同時陣列天線的數字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖，因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。

(4)在移動臺中(如手機)采用智能天線技術。

(5)采用智能天線技術來改善移動通信信道中上下鏈路不能使用同一套權值的問題，以改善上下鏈路的性能。

(6)目前，智能天線技術的研究已不是單一地研究智能天線本身，應與CDMA的一些關鍵技術(如多用戶檢測技術、多用戶接收技術、功率控制等)結合在一起研究。

篇10

論文摘要：移動通信技術的發展歷程可以劃分為三個階段，即第一代模擬移動通信系統、第二代數字移動通信系統、第三代多媒體移動通信系統。本文簡單介紹了移動通信技術的發展歷程，重點論述了第四代移動通信系統（4th Generation 4G）的概念及相關術，并指出其今后的發展趨勢。

一、移動通信技術的發展狀況

(一)第一代——模擬移動通信系統

第一代(即1G，是the first generation的縮寫)移動通信系統的主要特征是采用模擬技術和頻分多址(FDMA)技術、有多種制式。我國主要采用TACS，其傳輸速率為2．4kbps，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途漫游，只是一種區域性的移動通信系統。第一代移動通信系統在商業上取得了巨大的成功，但是其弊端也日漸顯露出來，如頻譜利用率低、業務種類有限、無高速數據業務、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盜聽和盜號、設備成本高、體積大、重量大。所以，第一代移動通信技術作為2O世紀80年代到90年代初的產物已經完成了任務退出了歷史舞臺。

(二)第二代——數字移動通信系統

第二代(即2G，是the second generation的縮寫)移動通信系統是從20世紀90年代初期到目前廣泛使用的數字移動通信系統，采用的技術主要有時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術，它能夠提供9．6-28．8kbps的傳輸速率。全球主要采用GSM和CDMA兩種制式，我國采用主要是GSM這一標準，主要提供數字化的語音業務級低速數據化業務，克服了模擬系統的弱點。和第一代模擬移動蜂窩移動系統相比，第二代移動通信系統具有保密性強，頻譜利用率高，能提供豐富的業務，標準化程度高等特點，可以進行省內外漫游。但因為采用的制式不同，移動標準還不統一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內進行漫游，還無法進行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數據的應用，還無法實現高速率的業務，如移動的多媒體業務。

(三)第三代——多媒體移動通信系統

隨著通信業務的迅猛發展和通信量的激增，未來的移動通信系統不僅要有大的系統容量，還要能支持話音、數據、圖像、多媒體等多種業務的有效傳輸。第二代移動通信技術根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現了第三代

(即3c，是the third generation的縮寫)多媒體移動通信系統。第三代移動通信系統在國際上統稱為IMT一2000，是國際電信聯盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統。與第一代模擬移動通信和第二代數字移動通信系統相比，第三代的最主要特征是可提供移動多媒體業務。

二、第四代移動通信系統的概念

4G也稱為廣帶接入和分布網絡．具有超過2Mb／s的非對稱數據傳輸能力．對高速移動用戶能提供1 50M b／s的高質量的影像服務．并首次實現三維圖像的高質量傳輸 它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網．移動廣帶系統和互操作的廣播網絡(基于地面和衛星系統) ． 是集多種無線技術和無線LAN 系統為一體的綜合系統．也是寬帶lP接入系統．在這個系統上．移動用戶可以實現全球無縫漫游．為了進一步提高其利用率．滿足高速率、大容量的業務需求． 同時克服高速數據在無線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優勢。

三、4G的關鍵技術

1.OFDM技術。它實際上是多載波調制MCM的一種．其主要原理是：將待傳輸的高速串行數據經串／并變換，變成在N個子信道上并行傳輸的低速數據流，再用N 個相互正交的載波進行調制，然后疊加一起發送。接收端用相干載波進行相干接收，再經并／串變換恢復為原高速數據。

2．多輸入多輸出(MIMO)技術。多輸入多輸出(MIMO)技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破。該技術能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率，是下一代移動通信系統的核心技術之一。MIMO系統采用空時處理技術進行信號處理，在豐富的散射環境下，空分復用MIMO系統(如BLAST結構)可以獲得與天線數成正比的容量增長，從而極大地提高頻譜效率，增加系統的數據傳輸速率。但是當散射程度欠佳時，會引起信道間的空間相關，尤其在室外環境下，由于基站的天線較高，從而角度擴展較小，其空間相關難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數據傳輸速率。 轉貼于

3．切換技術。切換技術能夠實現移動終端在不同小區之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號質量降低時如何選擇信道。它是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠通信的基礎。主要劃分為硬切換、軟切換和更軟切換．硬切換發生在不同頻率的基站或不同系統之間。第4代移動通信中的切換技術正朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。

4.軟件無線電技術。軟件無線電是將標準化、模塊化的硬件功能單元經過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現各種類型的無線電通信系統的一種具有開放式結構的新技術。通過下載不同的軟件程序，在硬件平臺上可實現不同功能，用以實現在不同系統中利用單一的終端進行漫游，它是解決移動終端在不同系統中工作的關鍵技術。軟件無線電技術主要涉及數字信號處理硬(Digital Signal Process Hardware，DSPH)、現場可編程器件(Field Programmable Gate Array，FPGA)、數字信號處理(Digital SignalProcessor， DSP)等。

5.IPv6協議技術。3G網絡采用的主要是蜂窩組網，而4G系統將是一個基于全lP的移動通信網絡，可以實現不同類型的接入系統和通信網絡之間的無縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業務，使運營商管理更加方便、靈活，4G中將取代現有的IPv4協議，采用全分組方式傳送數據的IPv6協議。

四、發展趨勢

目前，4G移動通信還只處于實驗室研究開發階段。具體的設備和技術還沒有完全成型，后續的軟件開發還沒有啟動。這都會給4G的發展帶來很多難題，有待人們深入研究。但未來移動通信必將具有文中描述的這些基本特征：高速率、高質量的數據傳輸，完全集中的服務。無所不在的移動接入，高智能的多樣化的用戶設備。隨著新問題、新要求的不斷出現。第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展。我們相信，不遠的將來，人們將會不受時間、地點限制，可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息，從而使人們的學習、工作、生活發生更深刻的變化。

參考文獻

[1] 張重陽.數字移動通信技術[M].西安:江西科技大學出版社，2006.