衛(wèi)星通信優(yōu)缺點(diǎn)精品(七篇)

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篇(1)

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星通信;便攜;通信體制

在“5.12汶川地震”過(guò)后的多次突發(fā)公共事件的處置中發(fā)現(xiàn)，公共通信網(wǎng)絡(luò)在突發(fā)公共事件發(fā)生時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)癱瘓、堵塞的情況，衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信的保底通信手段是不可或缺的，如果需要在環(huán)境惡劣或特殊地形的條件下第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，并且攜帶較多的搶險(xiǎn)器材，這時(shí)體積小、重量輕、便于攜帶便成為了衛(wèi)星通信設(shè)備考慮的重要因素?，F(xiàn)有衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有不同體制，對(duì)應(yīng)的使用環(huán)境也有所不同，用戶需要根據(jù)不同環(huán)境和不同應(yīng)用的要求選擇相應(yīng)的便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

一、現(xiàn)有衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)

衛(wèi)星現(xiàn)有通信制式有FDMA、TDMA、CDMA。

1.FDMA：頻分多址，采用調(diào)頻的多址技術(shù)。不同用戶使用不同頻帶實(shí)現(xiàn)信號(hào)分割，即在同一時(shí)間內(nèi)不同用戶使用不同頻帶。

優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)終端對(duì)應(yīng)一段頻段，別的終端不能使用該頻段，因?yàn)槭仟?dú)享，所以可以支持穩(wěn)定速度較快的通信，上傳、下載速度接近，應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)。

缺點(diǎn)：因是獨(dú)享，所以在同一載波內(nèi)不支持多址通信，且主站設(shè)備多，配置復(fù)雜，通常使用在傳輸視頻上。

2.TDMA：時(shí)分多址，采用時(shí)分的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的時(shí)間分配給不同的用戶，即在同一頻帶內(nèi)不同用戶使用不同時(shí)隙。

優(yōu)點(diǎn)：所有終端可以使用同一頻段進(jìn)行通信，在同一載波內(nèi)支持多址通信，網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？梢院艽笄曳植计饋?lái)比較簡(jiǎn)單，能接收大速率的數(shù)據(jù)，下載速度通常大于上傳速度，下載速率通常大于FDMA，上傳速度通常小于FDMA。應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)。

缺點(diǎn)：主站設(shè)備比FDMA更加復(fù)雜，因帶寬不是獨(dú)享，通信延時(shí)長(zhǎng)于FDMA。

該通信制式通常在需要較大下載數(shù)據(jù)的情況下使用，通常使用于綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，上網(wǎng)、傳輸數(shù)據(jù)等。

3.CDMA：碼分多址，采用碼分的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在同時(shí)分配給不同的用戶，通過(guò)不同的碼制區(qū)別不同的用戶。

缺點(diǎn)：在較少終端的情況下傳輸效率通常低于上述兩種制式，上傳帶寬較小遠(yuǎn)小于FDMA和TDMA，只能進(jìn)行低速率的通信。設(shè)備較少，沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)。

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備架設(shè)的復(fù)雜度低于上述兩種體制。

載波頻譜密度低，降低對(duì)鄰星的干擾，特別適用于0.5m口徑以下的VSAT系統(tǒng);具有軟容量特性，即在少量降低在用信道載噪比的代價(jià)下，可以在額定系統(tǒng)容量基礎(chǔ)上臨時(shí)增加少許信道，以滿足系統(tǒng)突發(fā)負(fù)載增加。

抗干擾能力強(qiáng)：因?qū)⒂杏玫男盘?hào)擴(kuò)展到很寬的頻帶上，干擾信號(hào)進(jìn)入與有用信號(hào)同頻帶內(nèi)的干擾功率大大降低，從而增加了輸出信號(hào)/干擾比，因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力。

可進(jìn)行多址通信：采用正交性等方式區(qū)別不同終端，使各網(wǎng)在同一時(shí)刻共用同一頻段，因此在同一頻段內(nèi)可支持多個(gè)終端傳輸。

頻帶可復(fù)用：采用正交性等方式區(qū)別不同終端，因此兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)念l帶可重疊復(fù)用。

二、不同衛(wèi)星通信體制對(duì)應(yīng)的便攜系統(tǒng)解析

1.FDMA

設(shè)備特點(diǎn)：

系統(tǒng)采用 Ku頻段，單跳直連，動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，滿足低速、中速、高速業(yè)務(wù)需求。

具有雙向通信能力，能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸。

具備高速數(shù)據(jù)傳輸和視音頻傳輸，每路數(shù)據(jù)傳輸速率不小于64kbps，每路話音傳輸速率不小于8kbps，每路圖像傳輸速率為768kbps至2Mbps;每路綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)至少包含4路話音、1路圖像和2路數(shù)據(jù)。

采用基于IP協(xié)議的通信標(biāo)準(zhǔn)和FDMA/DAMA衛(wèi)星通信技術(shù)體制，并能通過(guò)衛(wèi)星鏈路全網(wǎng)互聯(lián)互通。

支持任何符合TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)，支持QOS協(xié)議及TCP協(xié)議加速。

系統(tǒng)支持BPSK、QPSK、8PSK等多種調(diào)制方式和TPC 1/2、3/4、7/8編碼方式。

衛(wèi)星通信設(shè)備通過(guò)IP接口與電視會(huì)議設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信設(shè)備、視音頻編解碼設(shè)備等連結(jié)。

中頻接口采用L波段。

系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)上行功率控制能力（AUPC）。

綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可通過(guò)IP加密方式傳輸并采用統(tǒng)一型號(hào)的加密設(shè)備。

設(shè)備性能：

自動(dòng)對(duì)星便攜站應(yīng)具備一鍵自動(dòng)對(duì)星功能，架設(shè)開(kāi)通時(shí)間為3-5分鐘。

天線應(yīng)具有高增益、高效率、低旁瓣、小電壓駐波比等良好電氣特性，旁瓣特性和交叉極化隔離度指標(biāo)滿足衛(wèi)星公司入網(wǎng)要求。

具備重量輕，抗震能力強(qiáng)，集成度高，工作適應(yīng)溫度范圍廣等特性。

能為BUC及LNB提供10MHz外參考，能通過(guò)饋線給BUC供電。

功耗小、工作溫度范圍廣、重量輕。

便攜式衛(wèi)星站配置1臺(tái)調(diào)制解調(diào)器和1臺(tái)DVB接收機(jī)。

2.TDMA

設(shè)備特點(diǎn)：

兩個(gè)背包就是一個(gè)完整的基于衛(wèi)星通信的多業(yè)務(wù)終端，特別利于越野行動(dòng)。可以選擇人力發(fā)電機(jī)，這樣三人小組可以完成惡劣條件下的應(yīng)急通信保障。在全國(guó)城鄉(xiāng)大多數(shù)地點(diǎn)，與多個(gè)固定地點(diǎn)和機(jī)動(dòng)地點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)通信。在全國(guó)城鄉(xiāng)大多數(shù)地點(diǎn)，與多個(gè)固定地點(diǎn)和機(jī)動(dòng)地點(diǎn)進(jìn)行視訊會(huì)議或視訊對(duì)話?？梢匀糠胚M(jìn)普通小汽車(chē)的后備箱內(nèi)?？梢酝ㄟ^(guò)民航普通行李安檢。

設(shè)備性能：

使用“靜中通”天線手動(dòng)尋星的衛(wèi)星交互式寬帶多媒體通信系統(tǒng)。主要用于衛(wèi)星應(yīng)急通信，在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后按要求展開(kāi)天線，手動(dòng)尋星，然后建立衛(wèi)星通信鏈路。衛(wèi)星通信鏈路支持基于IP的數(shù)據(jù)通信，支持VPN，支持VLAN。系統(tǒng)自身對(duì)外具備一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò)接口，可以運(yùn)行地面計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的所有應(yīng)用。

可以完成網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)、網(wǎng)絡(luò)電話、視訊會(huì)議等應(yīng)用的一個(gè)終端的全部基本功能。此時(shí)，系統(tǒng)具備了網(wǎng)絡(luò)拓展的接口，以便接入更多的計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，特別是可選IP保密機(jī)的接入;擁有基于PSTN傳真機(jī)的接入能力，以便收發(fā)傳真;配有無(wú)線圖像傳輸系統(tǒng)，可解決最后一公里的圖像傳輸問(wèn)題;具有音視頻的AV接入和輸出，以便接入外接的圖像和伴音，或者完成圖像和聲音的輸出。

3.CDMA

設(shè)備特點(diǎn)：

主要用于撥打衛(wèi)星電話，進(jìn)行小速率的數(shù)據(jù)傳輸

可設(shè)置熱線電話按鍵，實(shí)現(xiàn)一鍵呼叫;

攜帶體積不超過(guò)50cm×40cm×30cm，總重不超過(guò)8kg，包括背包、整體外殼、天線、功放、LNB、調(diào)制解調(diào)器、內(nèi)置北斗模塊、一塊電池、電源適配器、無(wú)繩電話、支架;

選用0.3米*0.3米的平板天線，配備無(wú)繩電話，方便在單兵設(shè)備附近移動(dòng)使用;

具有無(wú)線AP接入點(diǎn)功能，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)（包括圖片、文本、短信等）傳輸，支持802.11a/b無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可通過(guò)AP訪問(wèn)該單兵通信系統(tǒng);

符合衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的入網(wǎng)要求;

手動(dòng)對(duì)星方式，需配備對(duì)星輔助工具，具有衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度指示燈、指南針等，對(duì)星時(shí)間為5-10分鐘;

支持鋰電池供電和使用電源適配器采用交流電供電。電池采用外掛式，可選配不同容量，保證持續(xù)工作時(shí)間不低于2小時(shí)，待機(jī)時(shí)間不低于8小時(shí);

具有直觀的電池電量指示燈、工作狀態(tài)指示燈;

外部接口應(yīng)選用航空插座，防水防塵，適應(yīng)野戰(zhàn)環(huán)境;

內(nèi)置北斗定位模塊，可在單兵設(shè)備數(shù)據(jù)模式下上傳地理位置信息;

設(shè)備性能：

提供衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)便攜站與主站、便攜站與便攜站以及便攜站與公用電話網(wǎng)間的話音通信;

提供衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)便攜站與主站、便攜站與便攜站以及便攜站與公用電話網(wǎng)間的數(shù)據(jù)通信;

提供衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)便攜站與主站、便攜站與便攜站間的短報(bào)文通信;

系統(tǒng)具有基本網(wǎng)管功能，提供系統(tǒng)的信道分配和基本配置管理。

擴(kuò)頻帶寬：2、4、8MHz可變。

信息速率：話音，2.4kbps聲碼話;

數(shù)據(jù)，2.4kbps。

通信體制： CDMA/PSK/DAMA。

工作頻段：Ku頻段。

差錯(cuò)控制：LDPC碼。

話音接口：二線話音、wifi無(wú)線接口話音;

數(shù)據(jù)接口：網(wǎng)口、wifi。

三、不同衛(wèi)星便攜系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)和使用場(chǎng)景總結(jié)

現(xiàn)總結(jié)如下：

（一）頻分多址（FDMA）不擴(kuò)頻多址通信系統(tǒng)

1.特性

采用調(diào)頻的多址技術(shù)。不同用戶使用不同頻帶實(shí)現(xiàn)信號(hào)分割，即在同一時(shí)間內(nèi)不同用戶使用不同頻帶。

2.優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境

頻帶獨(dú)享，延時(shí)較短，傳輸?shù)臅r(shí)延抖動(dòng)較少，通常應(yīng)用與視音頻傳輸

3.缺點(diǎn)

ODU要求較高，用戶增加時(shí)，擴(kuò)展系統(tǒng)能力比較麻煩

（二）時(shí)分多址（TDMA）不擴(kuò)頻多址通信系統(tǒng)

1.特性

采用時(shí)分的多址技術(shù)。一段頻帶在不同的時(shí)間分配給不同的用戶，即在同一頻帶內(nèi)不同用戶使用不同時(shí)隙。

2.優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境

ODU要求較低，擴(kuò)展系統(tǒng)能力較簡(jiǎn)單，該通信制式通常在需要較大下載數(shù)據(jù)的情況下使用，通常應(yīng)用于綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，上網(wǎng)、傳輸數(shù)據(jù)等

3.缺點(diǎn)

延時(shí)長(zhǎng)，傳輸?shù)臅r(shí)延抖動(dòng)較多，不適合對(duì)于延時(shí)敏感的傳輸業(yè)務(wù)

（三）碼分多址（CDMA）擴(kuò)頻多址方式通信系統(tǒng)

1.特性

采用碼分的多址技術(shù)。在一段頻帶上，將信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去，接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信，不同的用戶使用不同的偽隨機(jī)碼進(jìn)行區(qū)分。

2.優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境

ODU要求最低，能夠降低載波頻譜密度，降低對(duì)鄰星的干擾，抗干擾能力和保密能力強(qiáng)于不擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，通常應(yīng)用于語(yǔ)音、小數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>

3.缺點(diǎn)

傳輸效率通常低于不擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，占用頻帶資源多

篇(2)

一、協(xié)作通信技術(shù)

協(xié)作通信技術(shù)是利用通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的相互配合完成。是在協(xié)作節(jié)點(diǎn)的作用下，完成源節(jié)點(diǎn)信息向目的節(jié)點(diǎn)的傳輸，信息在節(jié)點(diǎn)傳輸過(guò)程中要進(jìn)行加密處理，以防止信息丟失，因此該信息傳輸過(guò)程通常分為傳輸和轉(zhuǎn)譯兩個(gè)階段。協(xié)作通信系統(tǒng)既是一個(gè)完整的系統(tǒng)，也是一種全新的通信技術(shù)，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道特性較好，因此協(xié)作通信一般為鏈路協(xié)作傳輸方式，少數(shù)為節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸方式。以一星兩用戶協(xié)作傳輸系統(tǒng)為例，系統(tǒng)的傳輸通常為不對(duì)稱傳輸，并表現(xiàn)為下行鏈路的壓力大，要區(qū)分對(duì)待。首先對(duì)上行鏈路傳輸而言，要將協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為基本的接收源節(jié)點(diǎn)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼后發(fā)送到衛(wèi)星，由衛(wèi)星完成源節(jié)點(diǎn)和協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信號(hào)合并，之后發(fā)送。而對(duì)下行鏈路而言，由于信號(hào)處于加密狀態(tài)，因此首先要對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，包括譯碼、編碼等，并利用目的節(jié)點(diǎn)將接收到的源節(jié)點(diǎn)、協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信號(hào)相互合并，最后完成信號(hào)的檢測(cè)?？傊?，協(xié)作通信技術(shù)是一種高效的協(xié)作性傳輸技術(shù)，對(duì)于我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展來(lái)說(shuō)具有推進(jìn)作用。

二、協(xié)作通信在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用

1、衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸。多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸多發(fā)生于衛(wèi)星的下行鏈路，是由節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)作完成。衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸?shù)膽?yīng)用范圍較廣，在整個(gè)過(guò)程中，所有節(jié)點(diǎn)均參與協(xié)作傳輸過(guò)程，將源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)。衛(wèi)星下行鏈路的節(jié)點(diǎn)具有分散性特征，因此不同節(jié)點(diǎn)之間雖相互協(xié)作，但信號(hào)則可以視為獨(dú)立信號(hào)，需要借助協(xié)作傳輸?shù)男盘?hào)合并功能，將節(jié)點(diǎn)信號(hào)合并后再進(jìn)行傳輸，有助于增強(qiáng)接收效果。整個(gè)過(guò)程包括信息的放大、編譯、處理和傳輸四個(gè)階段。信息傳輸過(guò)程是反復(fù)的和連續(xù)的，目的節(jié)點(diǎn)采用最大比合并，最終得到接收信號(hào)。由于衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)傳輸選擇的是正交傳輸方案，協(xié)作傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)數(shù)增加，系統(tǒng)的頻譜效率將會(huì)隨之降低，提示設(shè)計(jì)和研究人員正確選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)。

2、衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇。參與衛(wèi)星傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)越多，系統(tǒng)頻譜效率就越低。因此，衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇是整個(gè)通信過(guò)程中最重要的問(wèn)題。應(yīng)選擇信道條件好的節(jié)點(diǎn)來(lái)改善這一問(wèn)題，以提高資源的可利用率。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)著不同的信道，也就是說(shuō)，節(jié)點(diǎn)的選擇將影響系統(tǒng)的傳輸性能。當(dāng)衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)信息傳輸由兩個(gè)時(shí)隙完成時(shí)，第1個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)傳輸參照多節(jié)點(diǎn)傳輸方式，而第2個(gè)時(shí)隙只有目的節(jié)點(diǎn)所選的協(xié)作節(jié)點(diǎn)參與信息的轉(zhuǎn)發(fā)與處理，其他節(jié)點(diǎn)均不參與工作，再一次證明了在衛(wèi)星通信過(guò)程中，要正確選擇衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)。另外，節(jié)點(diǎn)的選擇還應(yīng)將總功率作為參考對(duì)象，這是由于信號(hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)受到周邊環(huán)境、傳輸距離以及節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的影響，也就是說(shuō)，協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信道衰落存在差異，需要采用不等值的功率分配，確保系統(tǒng)的性能并且降低能耗，確保移動(dòng)通信設(shè)備的運(yùn)行，為人們的工作和生活提供方便。

3、衛(wèi)星混合協(xié)作傳輸。協(xié)作通信具有多種不同的方式，節(jié)點(diǎn)協(xié)作是其中較為重要的一種。除此之外，還包括鏈路協(xié)作。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)協(xié)作還可以分為AF或DF兩種不同的模式，現(xiàn)實(shí)中常將二者結(jié)合。AF和DF處理方式各具優(yōu)缺點(diǎn)，其中AF運(yùn)行原理簡(jiǎn)單，但容易產(chǎn)生噪音。DF協(xié)作方式具有較高的性能，但對(duì)譯碼等前期工作具有較高的要求，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤譯碼，將影響整個(gè)傳輸過(guò)程，而將二者結(jié)合使用可以有效的彌補(bǔ)相互之間的問(wèn)題，從而確保節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸?shù)母咝??；旌蠀f(xié)作傳輸通常是衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中最常用的協(xié)作方式，其原理與單一的節(jié)點(diǎn)協(xié)作方式相似，是由源節(jié)點(diǎn)完成信息的提供、協(xié)作節(jié)點(diǎn)完成信息的編碼和處理、目的節(jié)點(diǎn)完成信息的接收和解碼.兩種情況下均需計(jì)算目的節(jié)點(diǎn)的接收信噪比，明確協(xié)作通信的效果。

三、總結(jié)

協(xié)作通信技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用有效的防止了系統(tǒng)的信道衰落，確保了信號(hào)的高效傳輸。衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為特殊的移動(dòng)通信設(shè)備之一，具有代表性。目前我國(guó)衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，研究協(xié)作通信技術(shù)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的作用具有積極意義。文章將側(cè)重點(diǎn)放在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)上，以點(diǎn)帶面，分析了協(xié)作通信以及其在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用。

作者:謝石詠 單位:廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司

參考文獻(xiàn):

篇(3)

【關(guān)鍵詞】 協(xié)作通信 移動(dòng)通信系統(tǒng) 運(yùn)用

衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是一種特殊的移動(dòng)通信系統(tǒng)，是我國(guó)目前研發(fā)的重點(diǎn)。防止移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道衰落主要是控制多普勒效應(yīng)和多徑效應(yīng)的影響。協(xié)作通信技術(shù)是當(dāng)下有效的控制通信系統(tǒng)信道衰落的方法。作為一種新的通信方式，協(xié)作通信充分利用了MIMO 技術(shù)，提高了信息處理能力，確保了衛(wèi)星傳輸?shù)男盘?hào)。相關(guān)人員應(yīng)重視這一問(wèn)題，并且進(jìn)行深入的研究。

一、協(xié)作通信技術(shù)

協(xié)作通信技術(shù)是利用通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的相互配合完成。是在協(xié)作節(jié)點(diǎn)的作用下，完成源節(jié)點(diǎn)信息向目的節(jié)點(diǎn)的傳輸，信息在節(jié)點(diǎn)傳輸過(guò)程中要進(jìn)行加密處理，以防止信息丟失，因此該信息傳輸過(guò)程通常分為傳輸和轉(zhuǎn)譯兩個(gè)階段。協(xié)作通信系統(tǒng)既是一個(gè)完整的系統(tǒng)，也是一種全新的通信技術(shù)，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道特性較好，因此協(xié)作通信一般為鏈路協(xié)作傳輸方式，少數(shù)為節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸方式。以一星兩用戶協(xié)作傳輸系統(tǒng)為例，系統(tǒng)的傳輸通常為不對(duì)稱傳輸，并表現(xiàn)為下行鏈路的壓力大，要區(qū)分對(duì)待。首先對(duì)上行鏈路傳輸而言，要將協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為基本的接收源節(jié)點(diǎn)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼后發(fā)送到衛(wèi)星，由衛(wèi)星完成源節(jié)點(diǎn)和協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信號(hào)合并，之后發(fā)送。而對(duì)下行鏈路而言，由于信號(hào)處于加密狀態(tài)，因此首先要對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，包括譯碼、編碼等，并利用目的節(jié)點(diǎn)將接收到的源節(jié)點(diǎn)、協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信號(hào)相互合并，最后完成信號(hào)的檢測(cè)?？傊瑓f(xié)作通信技術(shù)是一種高效的協(xié)作性傳輸技術(shù)，對(duì)于我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展來(lái)說(shuō)具有推進(jìn)作用。

二、協(xié)作通信在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用

1、衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸。多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸多發(fā)生于衛(wèi)星的下行鏈路，是由節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)作完成。衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸?shù)膽?yīng)用范圍較廣，在整個(gè)過(guò)程中，所有節(jié)點(diǎn)均參與協(xié)作傳輸過(guò)程，將源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)。衛(wèi)星下行鏈路的節(jié)點(diǎn)具有分散性特征，因此不同節(jié)點(diǎn)之間雖相互協(xié)作，但信號(hào)則可以視為獨(dú)立信號(hào)，需要借助協(xié)作傳輸?shù)男盘?hào)合并功能，將節(jié)點(diǎn)信號(hào)合并后再進(jìn)行傳輸，有助于增強(qiáng)接收效果。整個(gè)過(guò)程包括信息的放大、編譯、處理和傳輸四個(gè)階段。信息傳輸過(guò)程是反復(fù)的和連續(xù)的，目的節(jié)點(diǎn)采用最大比合并，最終得到接收信號(hào)。由于衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)傳輸選擇的是正交傳輸方案，協(xié)作傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)數(shù)增加，系統(tǒng)的頻譜效率將會(huì)隨之降低，提示設(shè)計(jì)和研究人員正確選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)。

2、衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇。參與衛(wèi)星傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)越多，系統(tǒng)頻譜效率就越低。因此，衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇是整個(gè)通信過(guò)程中最重要的問(wèn)題。應(yīng)選擇信道條件好的節(jié)點(diǎn)來(lái)改善這一問(wèn)題，以提高資源的可利用率。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)著不同的信道，也就是說(shuō)，節(jié)點(diǎn)的選擇將影響系統(tǒng)的傳輸性能。當(dāng)衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)信息傳輸由兩個(gè)時(shí)隙完成時(shí)，第1 個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)傳輸參照多節(jié)點(diǎn)傳輸方式，而第2個(gè)時(shí)隙只有目的節(jié)點(diǎn)所選的協(xié)作節(jié)點(diǎn)參與信息的轉(zhuǎn)發(fā)與處理，其他節(jié)點(diǎn)均不參與工作，再一次證明了在衛(wèi)星通信過(guò)程中，要正確選擇衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)。另外，節(jié)點(diǎn)的選擇還應(yīng)將總功率作為參考對(duì)象，這是由于信號(hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)受到周邊環(huán)境、傳輸距離以及節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的影響，也就是說(shuō)，協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信道衰落存在差異，需要采用不等值的功率分配，確保系統(tǒng)的性能并且降低能耗，_保移動(dòng)通信設(shè)備的運(yùn)行，為人們的工作和生活提供方便。

3、衛(wèi)星混合協(xié)作傳輸。協(xié)作通信具有多種不同的方式，節(jié)點(diǎn)協(xié)作是其中較為重要的一種。除此之外，還包括鏈路協(xié)作。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)協(xié)作還可以分為AF 或DF 兩種不同的模式，現(xiàn)實(shí)中常將二者結(jié)合。AF 和DF處理方式各具優(yōu)缺點(diǎn)，其中AF運(yùn)行原理簡(jiǎn)單，但容易產(chǎn)生噪音。DF協(xié)作方式具有較高的性能，但對(duì)譯碼等前期工作具有較高的要求，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤譯碼，將影響整個(gè)傳輸過(guò)程，而將二者結(jié)合使用可以有效的彌補(bǔ)相互之間的問(wèn)題，從而確保節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸?shù)母咝浴；旌蠀f(xié)作傳輸通常是衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中最常用的協(xié)作方式，其原理與單一的節(jié)點(diǎn)協(xié)作方式相似，是由源節(jié)點(diǎn)完成信息的提供、協(xié)作節(jié)點(diǎn)完成信息的編碼和處理、目的節(jié)點(diǎn)完成信息的接收和解碼.兩種情況下均需計(jì)算目的節(jié)點(diǎn)的接收信噪比，明確協(xié)作通信的效果。

三、總結(jié)

協(xié)作通信技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用有效的防止了系統(tǒng)的信道衰落，確保了信號(hào)的高效傳輸。衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為特殊的移動(dòng)通信設(shè)備之一，具有代表性。目前我國(guó)衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，研究協(xié)作通信技術(shù)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的作用具有積極意義。文章將側(cè)重點(diǎn)放在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)上，以點(diǎn)帶面，分析了協(xié)作通信以及其在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用。

參 考 文 獻(xiàn)

篇(4)

［論文摘要］隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，構(gòu)建完善堅(jiān)強(qiáng)可靠的電力通信網(wǎng)，顯得越來(lái)越重要。文章結(jié)合電力通信的特點(diǎn)和需求及無(wú)線新技術(shù)的特性，分析無(wú)線通信技術(shù)在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用前景。

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國(guó)的電力通信網(wǎng)經(jīng)過(guò)幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過(guò)衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無(wú)線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡(jiǎn)單介紹一下無(wú)線通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無(wú)線技術(shù)介紹

（一）無(wú)線通信技術(shù)的概念

目前，無(wú)線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無(wú)線基站、無(wú)線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

（二）無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無(wú)線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)距離無(wú)線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無(wú)線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無(wú)線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無(wú)線接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無(wú)線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無(wú)線接入和寬帶無(wú)線接入。其中寬帶無(wú)線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無(wú)線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

1.主流無(wú)線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無(wú)線通信技術(shù)將成為未來(lái)無(wú)線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無(wú)線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無(wú)線通信技術(shù)

除了上述主流的無(wú)線通信技術(shù)外，目前已存在的無(wú)線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長(zhǎng)距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)為波長(zhǎng)900納米左右的近紅外線。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開(kāi)放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無(wú)載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。

三、無(wú)線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無(wú)線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對(duì)于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過(guò)空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線電波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，所以非常容易受到來(lái)自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對(duì)較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問(wèn)題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號(hào)覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來(lái)移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒(méi)有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來(lái)支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無(wú)線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測(cè)、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國(guó)家、日本、韓國(guó)等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段，還有很多國(guó)家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的固定寬帶無(wú)線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無(wú)線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過(guò)扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號(hào)發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號(hào)還原為ATM基帶信號(hào)，在無(wú)需為每個(gè)用戶專門(mén)鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無(wú)線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問(wèn)題且信號(hào)質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過(guò)200MHz。其次，MMDS對(duì)傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無(wú)法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問(wèn)題。中國(guó)-七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號(hào)抗信道衰落的能力，使無(wú)線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù)，所以對(duì)數(shù)字系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說(shuō)除數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡(jiǎn)潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢(shì)可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對(duì)未來(lái)的發(fā)展是有保障的，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來(lái)，微波傳輸系統(tǒng)將升級(jí)到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營(yíng)商未來(lái)的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來(lái)配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無(wú)線技術(shù)綜合比較

目前無(wú)線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無(wú)縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無(wú)線接入。

首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒(méi)有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開(kāi)放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無(wú)線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

從天線技術(shù)上看，僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù)，而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù)；從傳輸環(huán)境上看，僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸，其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境；從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機(jī)制上看，WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善，其余的均存在較大的問(wèn)題。

篇(5)

關(guān)鍵詞：任職培訓(xùn) 現(xiàn)代通信系統(tǒng) 教學(xué)方法改革

一、引言

根據(jù)總參謀部的安排，目前軍隊(duì)院校任職培訓(xùn)學(xué)員的學(xué)制時(shí)間、培訓(xùn)內(nèi)容等都發(fā)生了調(diào)整變化【1】，學(xué)制時(shí)間明顯縮短了。這一改變對(duì)課程的教學(xué)也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，必須要結(jié)合課程定位積極進(jìn)行教學(xué)方法改革。

二、“現(xiàn)代通信系統(tǒng)”課程分析

《現(xiàn)代通信系統(tǒng)》這門(mén)課是普通高校通信工程、電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)的任職培訓(xùn)學(xué)員的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，全部為理論教學(xué)，共30學(xué)時(shí)【2】。主要是介紹現(xiàn)代通信中的幾種主要通信手段，包括光纖通信系統(tǒng)、微波中繼通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)等。通過(guò)課程學(xué)習(xí)使學(xué)員能全面了解現(xiàn)代通信系統(tǒng)的分類(lèi)、系統(tǒng)組成、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)及其在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用【3】。可見(jiàn)本門(mén)課程涉及的內(nèi)容非常廣，知識(shí)點(diǎn)很多，在有限學(xué)時(shí)內(nèi)要想取得較好的教學(xué)效果，就必須要針對(duì)任職培訓(xùn)學(xué)員的特點(diǎn)對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行取舍，讓他們能掌握各個(gè)系統(tǒng)的基本概念、關(guān)鍵技術(shù)，主要目的是拓展他們的知識(shí)面，開(kāi)擴(kuò)眼界。

三、教學(xué)方法改革

在充分認(rèn)識(shí)了課程特點(diǎn)后，首先對(duì)以往實(shí)踐中采用的教學(xué)手段進(jìn)行了再思考。以往的教學(xué)實(shí)踐中主要采用了如下兩種方法：

1）、教員講、學(xué)員聽(tīng)的教學(xué)手段。這種方法好的方面是教員講得比較透徹，學(xué)員如果能認(rèn)真聽(tīng)課、積極思考，就能掌握的比較透徹。但同時(shí)存在的問(wèn)題是，很多學(xué)員認(rèn)為這門(mén)課內(nèi)容寬廣，滿足于平時(shí)聽(tīng)聽(tīng)，考前背背，主動(dòng)參與的積極性和程度都不高。

2）、為解決學(xué)員主動(dòng)性不夠、積極性不高問(wèn)題，某些章節(jié)采用以學(xué)員為主講授、教員點(diǎn)評(píng)總結(jié)的方法。例如，在以前有的班次根據(jù)選修課的情況，拿出《移動(dòng)通信系統(tǒng)》、《光纖通信系統(tǒng)》的部分章節(jié)，放手讓學(xué)員去查找相關(guān)資料、制作PPT，以他們?yōu)橹黧w講授。這種方法好處是學(xué)員通過(guò)查找資料、制作課件，豐富了原有的素材庫(kù)；學(xué)員通過(guò)講課的機(jī)會(huì)，對(duì)自己準(zhǔn)備的部分有了比以前更深入的了解；學(xué)員的積極性得到了有效提高，每個(gè)人都要上臺(tái)，都要準(zhǔn)備授課內(nèi)容，使得以前被動(dòng)的學(xué)習(xí)變成了主動(dòng)學(xué)習(xí)。但是存在的問(wèn)題是很多學(xué)員把大多精力投入到自己要準(zhǔn)備的部分，對(duì)其他部分反而忽略了；還有部分學(xué)員在講解時(shí)時(shí)間把握不好，有的講幾分鐘就沒(méi)了，有的到了時(shí)間還沒(méi)結(jié)束。

在思考了上述兩種主要教學(xué)手段的優(yōu)缺點(diǎn)后，結(jié)合目前任職培訓(xùn)學(xué)員的特點(diǎn)，我們認(rèn)為第二種方法適合課余時(shí)間比較充裕的班次。而任職培訓(xùn)學(xué)員學(xué)制短，故教改主要還是針對(duì)第一種方法進(jìn)行改進(jìn)。而第一種方法的主要問(wèn)題是學(xué)員主動(dòng)參與的積極性不高，因此必須采取其他手段增加課堂的生動(dòng)性，吸引學(xué)員主動(dòng)參與。為此嘗試了如下的方法：

1）、直觀教學(xué)法

利用和借助實(shí)物、實(shí)物圖片、錄像等直觀手段增強(qiáng)課堂的生動(dòng)性。例如以往在介紹現(xiàn)代通信系統(tǒng)組成時(shí)都是采用框圖的形式，確實(shí)不太生動(dòng)，特別對(duì)于以往不是通信專業(yè)的學(xué)員來(lái)說(shuō)理解起來(lái)就更加困難。這次我拿了一塊以往項(xiàng)目中留下來(lái)的衛(wèi)星地球站的基帶板到課堂，讓學(xué)員們先看這塊板子，從接口到芯片和他們討論，很快他們就明白了一般通信系統(tǒng)的組成框圖。在此基礎(chǔ)上還強(qiáng)調(diào)了理論框圖和實(shí)際設(shè)備上的對(duì)應(yīng)關(guān)系，例如在實(shí)際設(shè)備上往往有嵌入式的CPU及其部件，用于控制的目的，而組成框圖上主要是從通信的角度出發(fā)一般不包含這部分。這樣講解學(xué)員的興趣就很高，理解得也很透徹。

2）、歸繆法

這種方法是指在學(xué)員回答問(wèn)題有錯(cuò)誤而不覺(jué)得的時(shí)候，教員不是立刻指出錯(cuò)誤，而是暫時(shí)容忍錯(cuò)誤，并以其錯(cuò)誤的結(jié)論來(lái)演繹衍化，最終得出明顯荒謬的結(jié)論，從而使學(xué)生頓悟的手段【4】。例如在講解衛(wèi)星通信體制時(shí)，介紹完調(diào)制和信道編碼的內(nèi)容以后，我提了個(gè)問(wèn)題“采用和不采用信道編碼方式時(shí)，解調(diào)器輸出的誤碼性能哪個(gè)更好？”。有的同學(xué)回答說(shuō)“當(dāng)然是采用了信道編碼方式以后更好了，否則要信道編碼干嗎?！?針對(duì)這個(gè)回答，我就推理說(shuō)“信道編碼以后數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目不是增加了嗎？這么說(shuō)來(lái)相同的輸入功率，每個(gè)比特所占的能量就更小啊，這樣Eb/N0就下降了，怎么誤碼性能反而好了呢？”。學(xué)員根據(jù)這一思路再仔細(xì)一思考就會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而更好地理解了這一重難點(diǎn)內(nèi)容。

3）、板書(shū)標(biāo)示法

如今的課堂，越來(lái)越多的課程使用了多媒體幻燈片。有些課程甚至完全依賴于PPT，教員上完課黑板還是空空如也。多媒體技術(shù)具有生動(dòng)、靈活、快速切換的特點(diǎn)，可以提高學(xué)習(xí)興趣、加深理解，提高教學(xué)效率。但它畫(huà)面切換頻繁，容易造成學(xué)員視覺(jué)疲勞，不利于思考大量信息與少量核心信息之間的聯(lián)系【5】?？v觀國(guó)外大學(xué)的開(kāi)放課程，比如像MIT、哈佛這樣的國(guó)際知名大學(xué)的課程，他們的教授還是在采用板書(shū)的方法，一堂課下來(lái)整整寫(xiě)滿六、七塊黑板。板書(shū)的內(nèi)容學(xué)員可以隨時(shí)回過(guò)頭去看看，即使偶爾分心也能很快跟上思路。但是不能為板書(shū)而板書(shū)，例如有的板書(shū)僅僅是綱目的列舉，這樣效果也不好。國(guó)外這些教授的板書(shū)可以說(shuō)不是非常美觀，甚至有時(shí)候擠在某個(gè)角落里填一堆內(nèi)容，但是整個(gè)思路卻“躍然板上”。例如在介紹微波中繼傳播特點(diǎn)時(shí)，就在黑板上按照人們思維由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的的客觀規(guī)律，在黑板上寫(xiě)上“自由空間傳播――>刃形障礙物阻擋――>大氣折射影響”的主題，這樣學(xué)員非常清楚每種條件下的傳播特性，即使在某些細(xì)節(jié)上有點(diǎn)模糊，但一看這個(gè)思路就比較明確了。

4）啟發(fā)式發(fā)現(xiàn)教學(xué)法

這種方法模仿歷史上某些理論的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，通過(guò)教員引導(dǎo)，使學(xué)員重現(xiàn)這段歷程，通過(guò)自己的探索和學(xué)習(xí)，“發(fā)現(xiàn)”事物變化的因果關(guān)系及其內(nèi)在聯(lián)系，形成概念，獲得原理。在這個(gè)認(rèn)知學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)員能夠同時(shí)體驗(yàn)到“發(fā)現(xiàn)”知識(shí)的興奮感和完成任務(wù)的自信心【4】。啟發(fā)方式主要有動(dòng)機(jī)啟發(fā)、方法啟發(fā)、推理啟發(fā)、聯(lián)想啟發(fā)、回歸啟發(fā)、激疑啟發(fā)、類(lèi)比啟發(fā)等，需要因材施教、因人制宜【5】。例如在介紹衛(wèi)星通信系統(tǒng)體制的調(diào)制技術(shù)時(shí)，首先讓學(xué)員說(shuō)說(shuō)以前都學(xué)過(guò)哪些調(diào)制方式，在學(xué)員七嘴八舌講調(diào)制方式的時(shí)候，將它們一一記在黑板上。但同時(shí)又不是學(xué)員說(shuō)一種我就記一種，而是根據(jù)功率有效還是頻帶有效分成兩大塊。很快學(xué)員就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象，他們就會(huì)有疑問(wèn)，為什么像BPSK、QPSK記在一起，而像MQAM、MPSK會(huì)記在另一邊。在寫(xiě)了七八種調(diào)試方式以后，再啟發(fā)他們?nèi)ニ伎?，這些方式的頻帶利用率和相同Eb/N0條件下誤比特率有何不同。學(xué)員一下就能發(fā)現(xiàn)分類(lèi)的原因了，原來(lái)它們的功率效率和頻帶效率不同！這時(shí)再引入功率有效和頻帶有效的概念，學(xué)員就很好理解，同時(shí)也對(duì)某種衛(wèi)星通信選取何種調(diào)試方式有了更深入的理解。

5）課堂討論法

這是學(xué)員在教員的指導(dǎo)下，圍繞某一中心問(wèn)題，交流意見(jiàn)，互相啟發(fā)，弄懂問(wèn)題的一種教學(xué)方法【4】。當(dāng)然討論不能憑空討論，必須要結(jié)合學(xué)員的實(shí)際，否則就會(huì)出現(xiàn)冷場(chǎng)的尷尬現(xiàn)象；而且不能為了營(yíng)造討論的效果而去討論，現(xiàn)在有些課上的討論就像表演，不是學(xué)員真討論的結(jié)果。在實(shí)施的時(shí)候注意營(yíng)造討論的基礎(chǔ)，也就是讓學(xué)員首先有可討論的話題。例如在光纖通信系統(tǒng)中，我首先介紹各種光纖的特點(diǎn)，然后再組織學(xué)員討論如果要擴(kuò)容，采用波分復(fù)用的方法，對(duì)這些不同種類(lèi)的光纖有何影響。由于學(xué)員有了前述的基礎(chǔ)，很快就能討論出G.652光纖需要加色散補(bǔ)償，G.653光纖由于有四波混頻特性不太適合，而G.655光纖特性比較適合WDM的結(jié)論。這種方法比直接由教員告訴他們結(jié)論要好得多。

四、教學(xué)改革的體會(huì)

通過(guò)這次教改實(shí)踐，在教學(xué)方法方面做了些探索，學(xué)員聽(tīng)課、參與的積極性有了很大提高，總體教學(xué)效果要好于往年。但在教學(xué)理念、教學(xué)過(guò)程、師生關(guān)系等諸多方面還需要進(jìn)一步完善，例如教學(xué)理念上客觀主義成分還較多，不利于學(xué)員創(chuàng)造能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；教學(xué)過(guò)程中雖然努力向個(gè)性化方向努力，但還存在以統(tǒng)一模式應(yīng)對(duì)有差別學(xué)員的需要問(wèn)題；在教學(xué)實(shí)施中還過(guò)多強(qiáng)調(diào)了教員的權(quán)威地位，學(xué)員的學(xué)習(xí)還不夠主動(dòng)【6】；要解決這些問(wèn)題，使學(xué)員能從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”還需要在今后的教學(xué)過(guò)程中去逐步探索。

參考文獻(xiàn)：

[1] 政聯(lián)〔2010〕1號(hào)《關(guān)于加強(qiáng)國(guó)防生軍政訓(xùn)練和任職培訓(xùn)工作的實(shí)施意見(jiàn)》

[2] 學(xué)院任職培訓(xùn)人才培養(yǎng)方案

[3] 《現(xiàn)代通信系統(tǒng)》課程標(biāo)準(zhǔn)

[4] 百度文庫(kù) 《教學(xué)方法30種》

[5] 沈慶. 對(duì)課程教學(xué)中若干重要關(guān)系的認(rèn)識(shí). 理工大學(xué)“教學(xué)改革系列報(bào)道”

[6] 高校教學(xué)模式發(fā)展趨勢(shì)綜述 理工大學(xué)訓(xùn)練部2011年第30期情況簡(jiǎn)報(bào)

作者簡(jiǎn)介：

方華，理工大學(xué)通信工程學(xué)院衛(wèi)星通信系教員，講師， 碩研

續(xù)欣，理工大學(xué)通信工程學(xué)院衛(wèi)星通信系教員，講師， 博研

篇(6)

【關(guān)鍵詞】 OFDM技術(shù) HAPS 通信系統(tǒng) 模型

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)HAPS通信系統(tǒng)取得了極大的成就，為人們提供了極大的便利。相關(guān)人員在對(duì)其進(jìn)行探索的過(guò)程中，OFDM技術(shù)由于其自身所具有的一系列優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的關(guān)心與重視，被應(yīng)用于HAPS通信系統(tǒng)中。本文主要針對(duì)以O(shè)FDM技術(shù)作為基礎(chǔ)的HAPS通信系統(tǒng)模型，進(jìn)行一系列的研究分析。借此平臺(tái)，與各位相關(guān)人員進(jìn)行交流討論。

一、簡(jiǎn)述OFDM技術(shù)

OFDM技術(shù)，即正交頻分復(fù)用技術(shù)，主要是通過(guò)將信道分為若干正交子信道，促使高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行低速子數(shù)據(jù)流，以減少子信道相互干擾現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證數(shù)據(jù)、信息高效、準(zhǔn)確傳輸。其作為新一代無(wú)線通信核心技術(shù)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的發(fā)展，已逐漸趨于成熟。現(xiàn)階段，其主要具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

1.頻譜效率高。以O(shè)FDM技術(shù)作為基礎(chǔ)的多址技術(shù)OFDMA，即正交頻分多址，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)用戶之間的正交性，進(jìn)而避免相互之間出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。

2.帶寬擴(kuò)展性強(qiáng)。由于OFDM系統(tǒng)中所使用的子載波數(shù)量會(huì)對(duì)其帶寬產(chǎn)生一系列重要的影響，因此，OFDM系統(tǒng)具有小到幾百khz（千赫茲），大到幾百mhz（兆赫茲）的帶寬擴(kuò)展性。

3.抗多徑衰落。OFDM技術(shù)中的每一個(gè)子載波上的信道都可以看作為水平衰落信道，降低了接收機(jī)均衡器的復(fù)雜程度。

4.頻譜資源靈活分配。OFDM技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)自身子載波進(jìn)行選擇，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻域的資源分配，獲得最佳的系統(tǒng)性能。

5.有利于MIMO（多天線）系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)運(yùn)用OFDM系統(tǒng)，可以將MIMO系統(tǒng)帶來(lái)的額外復(fù)雜度控制在一定水平下，減輕其影響。

二、基于OFDM技術(shù)的HAPS通信系統(tǒng)模型

基于OFDM技術(shù)的HAPS通信系統(tǒng)與傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比，具有信道容量高、傳輸時(shí)間短、自由空間衰落低等一系列優(yōu)點(diǎn)，主要包括以下三個(gè)部分：

1.地面段。其主要包括用戶終端、網(wǎng)關(guān)以及蜂窩小區(qū)等部分，對(duì)于平流層平臺(tái)與地面相關(guān)通信設(shè)備之間的通信具有極其重要的作用。2.空中段?？罩卸巫鳛镠APS通信系統(tǒng)模型中的核心部分，主要是由平流層各個(gè)平臺(tái)組成，對(duì)于其相互之間的通信具有重要的影響。3.網(wǎng)絡(luò)管理控制段。其主要包括各個(gè)HAPS高空平臺(tái)的地面網(wǎng)絡(luò)管理控制中心，以對(duì)網(wǎng)絡(luò)與資源進(jìn)行管理和分配。

現(xiàn)階段，我國(guó)基于OFDM技術(shù)的HAPS通信系統(tǒng)模型主要包括：

1.無(wú)線傳輸信道模型。其主要包括兩個(gè)部分，一是無(wú)線傳輸信道大尺度衰落信道模型，其主要是對(duì)接收機(jī)在空間某一位置時(shí)接收信號(hào)功率平均值受信道影響的反映，可以用來(lái)對(duì)無(wú)線覆蓋范圍的大小進(jìn)行預(yù)測(cè)。二是無(wú)線傳輸小尺度衰落信道，其主要是指短距離或者短時(shí)間內(nèi)接受信號(hào)強(qiáng)度經(jīng)歷的變化，是對(duì)無(wú)線信號(hào)多徑傳輸現(xiàn)象影響的反映，包括兩個(gè)特征：1）信號(hào)在多徑信道中傳輸，導(dǎo)致其到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間有所差別，進(jìn)而引發(fā)頻率發(fā)生選擇性衰落。2）接收機(jī)與發(fā)射機(jī)之間的相對(duì)移動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致時(shí)間選擇性衰落。

2.信道統(tǒng)計(jì)模型。由于無(wú)線信道具有隨機(jī)性，所以，相關(guān)人員在對(duì)信道特征進(jìn)行描述的過(guò)程中，主要采用統(tǒng)計(jì)信道模型?，F(xiàn)階段，我國(guó)的信道統(tǒng)計(jì)模型主要包括瑞利信道、萊斯信道、LOO信道等。這三種信道類(lèi)型各有自己不同的優(yōu)缺點(diǎn)，因此，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行選擇，以使其滿足具體需求。3.HAPS高空無(wú)線信道模型。通常情況下，HAPS平臺(tái)都是出于20km以上的高空，與地面接收機(jī)之間具有視距傳輸，因此，通常運(yùn)用自由空間傳輸模型來(lái)對(duì)HAPS的衰落進(jìn)行描述。需要注意的是：在這一過(guò)程中，多徑衰落、多普勒頻移等因素都會(huì)對(duì)HAPS小尺度衰落產(chǎn)生一定程度的影響，必須對(duì)其給予高度的重視。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展直接帶動(dòng)了通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，給我國(guó)居民帶來(lái)了極大的便利。相關(guān)人員在對(duì)其進(jìn)行研究的過(guò)程中，OFDM技術(shù)作為一種新型的通信技術(shù)手段，由于其自身所存在的一系列優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的關(guān)心與重視，被廣泛應(yīng)用于HAPS通信系統(tǒng)中，提高信息傳輸質(zhì)量與傳輸效率。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]葛h.基于OFDM技術(shù)的HAPS通信系統(tǒng)模型及仿真研究[D].北京交通大學(xué)，2015，（6）.

篇(7)

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)GIS；傳統(tǒng)GIS；WebGIS；關(guān)鍵技術(shù)

0.引言

GIS,自1963年由加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tom linson提出并建立以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的不斷突破以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的完善而的迅猛的發(fā)展，并逐漸滲透在社會(huì)大眾的生產(chǎn)和生活中。在GIS發(fā)展中，從組件GIS到WebGIS，都具有其各自的優(yōu)點(diǎn)，它們不斷的使傳統(tǒng)的GIS技術(shù)日趨完善，但是傳統(tǒng)的GIS仍然存在著許多的弊端。為了解決這些弊端，網(wǎng)絡(luò)GIS，移動(dòng)GIS等新技術(shù)的產(chǎn)生成為必然，大大增強(qiáng)了地理信息系統(tǒng)的的實(shí)用性以及時(shí)效性。而移動(dòng)GIS可以說(shuō)是最新的，也可能是最有用的一種，它所具有的信息處理智能化、個(gè)性化、信息來(lái)源多樣化等優(yōu)點(diǎn)以及與周?chē)澜缰苯咏换サ哪芰φ谥饾u的改變著我們的生活工作的方式，本文主要闡述了移動(dòng)GIS發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行總結(jié)和分析。

1.基于移動(dòng)計(jì)算的GIS的概念

20世紀(jì)90年代初期，國(guó)外的一些對(duì)野外工作進(jìn)行管理的相關(guān)部門(mén)為了便于作業(yè)人員與公司總部通信以及公司的管理而開(kāi)始了對(duì)移動(dòng)GIS進(jìn)行研究。20世紀(jì)90年代中期，移動(dòng)GIS進(jìn)入了GIS與GPS結(jié)合的發(fā)展階段，應(yīng)用面得到了極大地拓寬，涉及的應(yīng)用行業(yè)也更為廣泛。近幾年，隨著無(wú)線定位技術(shù)的形成，衍生出一種新的服務(wù)—LBS，使移動(dòng)GIS真正實(shí)現(xiàn)GeoInformation for Anyone、Anything、Anywhere、Anytime。

移動(dòng)GIS是一個(gè)建立在移動(dòng)計(jì)算環(huán)境、以移動(dòng)計(jì)算設(shè)備為終端(智能手機(jī)、PCA、Palm PC、平板電腦)，并以北斗、GPS或基站為定位手段的GIS系統(tǒng)。它是一種集GIS、GNSS（衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)）、移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、多媒體技術(shù)等多種技術(shù)于一體的集成系統(tǒng)。移動(dòng)GIS，是繼桌面GIS、WEBGIS之后又一新的熱潮，隨著我國(guó)移動(dòng)定位技術(shù)日漸成熟，部分產(chǎn)品已投入使用。

2.主流GIS

2.1傳統(tǒng)的GIS

傳統(tǒng)的GIS多以工作站的GIS與單機(jī)/固定網(wǎng)絡(luò)GIS的構(gòu)造模式為主，由于早期受到了信息技術(shù)發(fā)展水品的限制，傳統(tǒng)GIS的體系結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力比較弱。隨著空間信息的不斷增加，傳統(tǒng)GIS已經(jīng)不能滿足人們的需求，一些弊端慢慢的暴露出來(lái)。

對(duì)于傳統(tǒng)GIS存在著如下缺點(diǎn)：

（1）不能實(shí)時(shí)實(shí)地的將空間信息傳輸給服務(wù)器GIS數(shù)據(jù)共享能力弱。

（2）GIS的終端是不可移動(dòng)的。

2.2 WebGIS

WebGIS是在Internet的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)信息共享以及地理信息的的GIS系統(tǒng)，是傳統(tǒng)的GIS在網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)展，其應(yīng)用軟件采用TCP/IP和HTTP協(xié)議，它采用的是分布式模型的結(jié)構(gòu)，通過(guò)WWW協(xié)議實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器端數(shù)據(jù)連接和交互處理。

WebGIS存在著如下的缺點(diǎn)：

（1）運(yùn)行平臺(tái)僅僅在Internet網(wǎng)絡(luò)中，地理空間信息沒(méi)有很好體現(xiàn)出來(lái)。

（2）單一的數(shù)據(jù)源，移動(dòng)用戶的位置是不斷變化的，需要的信息多種多樣，我們必須提供地理上分布的各種數(shù)據(jù)源。

（3）信息載體單一，WebGIS主要是通過(guò)超鏈接形成超文本，提供給用戶的信息形式單一。

3.基于移動(dòng)計(jì)算的GIS的優(yōu)勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)整體性能的不斷改進(jìn)以及人們新的應(yīng)用需求，移動(dòng)GIS以，移動(dòng)GIS表現(xiàn)出很多的優(yōu)勢(shì)。

3.1移動(dòng)性

移動(dòng)GIS是的終端的可移動(dòng)的，同時(shí)通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)與服務(wù)器交互獲取空間地理空間信息。

3.2實(shí)時(shí)性

移動(dòng)GIS最大的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，并能不受限制的將采集到的信息及時(shí)的處理反饋給用戶。

3.3終端的多樣性

移動(dòng)GIS的終端指的是可移動(dòng)的電子設(shè)備，范圍比較廣比如智能手機(jī)、PCA、Palm PC、掌上電腦等等。這意味著移動(dòng)GIS需要更加靈活的擴(kuò)展能力和開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，來(lái)適應(yīng)移動(dòng)GIS客戶端的多樣性。

3.4信息載體的多樣性

移動(dòng)GIS的客戶端與服務(wù)器的交互手段比較豐富，包括定位服務(wù)、視頻、語(yǔ)音、圖像、圖形、文本等。

除了上述的優(yōu)點(diǎn)外，移動(dòng)GIS在很多地方表現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)，例如頻繁斷接性、弱可靠性、非對(duì)稱性、資源有限性等等。

4.基于移動(dòng)計(jì)算的GIS進(jìn)一步發(fā)展所需的技術(shù)

4.1嵌入式技術(shù)

移動(dòng)GIS的無(wú)線終端是一種嵌入式系統(tǒng)，主要是由嵌入式處理器和相關(guān)支持硬件、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式GIS軟件組成。嵌入式處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。嵌入式操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件態(tài)化以及應(yīng)用的專用性等特點(diǎn)。嵌入式GIS是移動(dòng)GIS的核心，它的的發(fā)展成功地將GIS帶到了戶外，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)GIS。嵌入式系統(tǒng)具有的特點(diǎn)：高可靠性；即使在惡劣的環(huán)境或突況下，系統(tǒng)都能夠正常的工作；實(shí)時(shí)處理能力等。

4.2無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是建立在移動(dòng)用戶和有線網(wǎng)絡(luò)的橋梁，擺脫了線纜約束，真正實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地的無(wú)線接入。在移動(dòng)通信領(lǐng)域中，無(wú)線接入技術(shù)可以分為廣域蜂窩網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)、基于局域網(wǎng)的接入技術(shù)、數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信、蜂窩移動(dòng)通信和紅外線通信。

4.3移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是移動(dòng)GIS體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)之一， 是指移動(dòng)環(huán)境的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的延伸和發(fā)展。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)要求支持用戶在多種網(wǎng)絡(luò)條件下都能夠有效地訪問(wèn)、完成移動(dòng)查詢和事務(wù)處理。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)層次化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)增加了系統(tǒng)的靈活性與可移植性；采用組件化的開(kāi)發(fā)方式，使系統(tǒng)具有伸縮性；完整的同步方案，支持雙向數(shù)據(jù)復(fù)制；支持傳統(tǒng)及移動(dòng)環(huán)境下的查詢和移動(dòng)處理。

4.4 GPS定位技術(shù)

GPS定位技術(shù)可為用戶提供隨時(shí)隨地的準(zhǔn)確位置信息服務(wù)。基本原理是衛(wèi)星不斷發(fā)送衛(wèi)星的空間位置和時(shí)間信息，GPS接收機(jī)接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)誤差處理后，解算得到位置信息，再將位置信息傳給用戶，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。GPS與GIS的結(jié)合為GIS提供了強(qiáng)大地具有時(shí)間維的數(shù)據(jù)源 ，使實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)空間數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)管理成為可能。

5.結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日趨成熟，計(jì)算機(jī)軟硬件發(fā)展迅速，以及人們的數(shù)據(jù)需求增多，移動(dòng)GIS也隨之發(fā)展并流行起來(lái)。移動(dòng)GIS是集地理信息技術(shù)，無(wú)線通訊技術(shù)以及移動(dòng)定位技術(shù)為一體的新技術(shù)。它已經(jīng)在公眾服務(wù)、個(gè)人服務(wù)、商業(yè)服務(wù)以及國(guó)防建設(shè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。移動(dòng)GIS充分的利用了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方便性和靈活性，體現(xiàn)了大量的信息與位置相關(guān)的客觀事實(shí)，拉近了空間地理信息與人們生活的距離，推動(dòng)GIS的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)期?？梢钥隙ǖ恼f(shuō)，移動(dòng)GIS是GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)亮點(diǎn)。　[科]

【參考文獻(xiàn)】

［1］孟令奎,史文中,張鵬林,黃長(zhǎng)青等.網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)原理與技術(shù).科學(xué)出版社,2010.