无线接入平台范文

2024-05-21

无线接入平台范文（精选11篇）

无线接入平台第1篇

进入21世纪以来, 宽带接入技术进入了一个快速发展时期, 呈现出多样化的发展趋势。一方面, 接入网的光纤化提供了一条拥有巨大带宽的接入途径, 光纤到户 (FTTH) 成了接入网发展的理想目标。但是, 今天的技术发展态势告诉我们, 接入网光纤化不是惟一的趋势, 接入网应是各种技术的综合, 并将逐步向更高带宽、更加经济、更加方便、更能区分服务并提供相应服务质量保证等方向发展。体现在业务层面, 要求宽带接入网络具有提供高的网络带宽, 能同时承载语音、视频、数据、互联网等业务, 并能根据客户和应用需求, 提供差异化服务的能力。用户需求的多样化决定了小区宽带接入解决方案将长期呈现多种接入技术的融合与协调发展的局面。

二、无线宽带接入技术在智能小区的设计方案

如果采用有线方式对小区建筑物重新进行布线具有较大的困难, 同时, 由于小区周围有河流穿过, 地形复杂, 道路和建筑较密集, 如果采用DDN或光纤等有线接入方式对小区进行接入则建设成本较高, 建设周期长, 则考虑使用无线接入覆盖解决方案。

无线局域网技术具有无需或很少布线, 安装非常快捷方便, 不受空间和建筑结构制约的特点, 正好可解决了小区网络建设中所遇到的布线难题。而且由于在无线局域网中增加或减少用户是相当容易的, 通过增加无线接入点的数量就可以增大用户数量和覆盖范围, 这一特点对于逐步开发小区用户的网络建设需求是非常适合的。运营商可以根据小区用户数量的发展情况灵活地配置设备, 达到充分利用资源, 节省成本的目的。在网络开通初期, 可配置较少的接入点, 随着用户数量的增加, 在根据需要增加接入点的数量, 可以节省大量费用。对于运营商来讲, 宽带固定无线接入系统投资少、建网周期短、提供业务快, 因此, 是个不错的选择。如下图所示。

小区无线局域网接入方案示意图

宽带固定无线接入技术作为有线接入技术的有益补充, 代表了宽带接入技术的一种新的不可忽视的发展趋

势。它在市场需求的驱动下正在日益走向成熟, 相信在不久的将来将会得到广范的应用。

三、无线接入和其他的当时优缺点对比

任何事物都有它的两面性, 各种小区宽带解决方案在具有各自优点的同时, 也有各自的缺点。

光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。在干线通信中, 光纤扮演着重要角色, 在接入网中, 光纤接入也将成为发展的重点。光纤接入网是发展宽带接入的长远解决方案。

优点:高速、稳定。以太网方式接入, 支持2M, 10M, 100M等不同速率的流量。

缺点:需要重新布线, 而且交换机和用户网卡之间距离不能超过100米, 否则信号衰减很厉害, 只得加中继放大设备, 用户的实际速率受制于与城域网或互联网相连的专线速率。

影响光纤接入网发展的主要原因不是技术, 而是成本, 到目前为止, 光纤接入网的成本仍然太高。但是采用光纤接入网是光纤通信发展的必然趋势, 尽管目前各国发展光纤接入网的步骤各不相同, 但光纤到户是公认的接入网的发展目标。

拿LAN接入的方式来说, 但并非在任何小区都取得了良好的效果。如果电信运营商不具备五类线资源, 小区内需要五类线重新布线, 这是一项非常艰难的工程, 而且投资巨大。运营商和地产开发商过于乐观地估计了宽带市场, 而现实的情况是:很多家庭并没有申请LAN接入的业务, 运营商投入的资金不仅无法在短期内收回, 且造成了大量布线资源的浪费。

XDSL小区宽带解决方案, 是有现成固话网络的运营商比较青睐的解决方案。

优点:采用星形结构, 保密性好, 安全系数高, 可提供512K到2M的接入速率。

缺点:它的出线率低, 还不能传输模拟电视信号, 原来铺设的电话线路连接质量欠佳、线路老化严重, 而这种模式对线路的质量要求又很高, 很多线路需要重新选线, 但这种模式受制于用户端和电话局端的线路长度, 应小于5000米, 否则无法享用服务。这种解决方案只能是利用电话线资源向宽带解决方案的一种平滑过渡方案。

无线数据接入技术传输带宽受频率资源限制, 稳定性受如移动、距离、天气、障碍物阻挡等影响, 具有它的不足之处。但在其他两种解决方案实施有困难时, 无线接入覆盖解决方案是小区宽带接入解决方案的一个有益的补充。

结束语

综上所述, 在制定小区宽带接入解决方案时, 应根据用户的具体情况和实际需要, 灵活地采用小区宽带接入解决方案。用户需求的多样化决定了小区宽带接入解决方案将长期呈现多种接入技术的融合与协调发展的局面。

摘要：用户需求的多样化决定了小区宽带接入解决方案将长期呈现多种接入技术的融合与协调发展的局面。XDSL、LAN接入、光纤接入、无线局域网接入技术是当前小区宽带解决方案中常用的技术, 它们各有长处与不足本文介绍分析了无线宽带在智能小区的接入技术。

关键词：宽带接入网,小区的宽带接入技术,高带宽

参考文献

[1]方波:《无线宽带多媒体通信研究现状》[J].通讯世界, 2001, 11[1]方波:《无线宽带多媒体通信研究现状》[J].通讯世界, 2001, 11

VPN接入平台安全保密管理规定第2篇

为了确保VPN接入平台的安全，使用者须遵守以下安全保密管理规定，如因违反规定而造成安全或泄密事故的，使用者须负相应的责任。因用户原因造成的安全事故，市财政局、市机关信息网络中心、市财政信息中心不承担责任。

账号密码管理规定

使用者须自行妥善保管自己的账号和密码，避免外泄。使用者应避免在公用电脑上使用VPN平台；如果在公用电脑上使用，在离开电脑时须退出登陆，并清除浏览器的缓存。

无线接入平台第3篇

在有线网络的快速发展和广泛应用的同时, 快捷高效、组网灵活的无线网络技术也在飞速发展。与此同时, 伴随着计算机硬件技术、半导体微电子技术以及相关通信技术发展起来的嵌入式系统也以其惊人的速度成长起来。嵌入式技术和无线通信技术紧密结合, 能较好地满足移动无线应用的要求。

本文结合socket通信, 通过分析嵌入式平台下无线接入点AP (Access Point) 、无线站STA (Station Adapter) 的工作原理, 设计并实现了通过C/S方式在Windows平台上对嵌入式Linux平台下AP/STA跨平台的配置实现。

1 系统开发环境

本系统是一个基于IEEE802.11b标准无线电台软件平台的项目, 最终运行环境是地铁环境 (地下隧道或者地面高架) , 沿途每隔100m放置一个AP (Access Point, 即无线接入点) , 列车的头尾各安放一个STA (Station Adapter站适配器, 也即无线站) 。

地铁无线通信场景模拟图如图1所示, 黑色列车代表运行的地铁, 地铁上的STA在地铁运行过程中将不断在AP之间切换, 后台管理和监控用的PC、交换机和路由器组成了地铁监控管理网络。该网络被划分成多个子网, 运行中的地铁在任意时刻、任意位置能与地铁监控网络中的任意一台PC通信。管理计算机通过配置管理软件对整个网络的AP和STA进行实时的监控与设置, 包括接收、发送、安全校验、处理、显示等。由图1可知, AP和STA作为该通信系统的关键组成设备, 其工作状态直接影响系统的整体通信性能。所以, 对AP和STA工作状态的监控、配置和管理成为整个网络维护的关键点。

1.1 硬件平台

嵌入式开发平台主要采用的开发板为ARM9 FS2410, 主要芯片包括CS8900A以太网接口芯片和BGW200无线接口芯片。此开发板64M内存, 支持Linux操作系统, 并备有一个10M的以太网接口, 两个串口, 可通过串口或网口对其做初始设置。该无线网卡采用BGW200芯片, 通过SPI串行接口与FS2410进行通信。本文探讨的对嵌入式AP配置实现主要是针对该BGW200芯片而言。

1.2 软件环境

在嵌入式开发平台上运行的是经过精简移植的Linux操作系统, 采用2.4.18内核, 编译器使用的是专用于嵌入式平台的arm-linux-gcc编译工具。PC机上运行的为Windows XP操作系统, 配置软件由Microsoft Visual C++6.0提供开发。

2 跨平台操作的实现

2.1 C/S方式进行配置管理

C/S (客户机/服务器) 模式是指用户在用于监控的计算机上安装客户端, 在AP或者STA上安装服务端, 客户端和服务端相互通信来完成AP和STA参数的配置管理。

整个系统具体的开发环境可以简单抽象为图2所示, 配置管理软件的客户端运行在有线网络的主机上, 即图2中的PC机上, 服务端运行在AP或者STA上, 用户可以通过客户端程序, 通过网络对AP和STA进行各种参数的远程配置。各PC机可处于不同子网之内, STA后端的PC机也可进行参数管理。

2.2 基于Socket机制的跨平台配置管理

在C/S模式下, 服务器端为嵌入式Linux系统, 客户端是Windows平台, 平台具有多样性和复杂性, 但是, 只要遵循TCP/IP协议, 就可以进行通信。Socket是Internet网络编程的通用API, 在Linux和Windows下有相应的实现版本, 符合跨平台通信的要求, 在本系统中的C/S方式配置管理正是基于Socket机制, 为嵌入式AP的跨平台操作奠定了基础。

要保证跨平台操作的顺利, 还必须要采用的技术就是异步通信。采用异步的好处在于避免了通信的阻塞, 大大提高了跨平台配置操作的性能。在Linux Client/Server异步通信程序中, 一个Server可以和一个或多个Client进行通信, 客户端和服务器进程既要接收来自用户的键盘输入, 又要接收通信对方随时发来的数据, 进程同时处理多个描述符是很常见的情况。通信的同步、异步, 表现在socket操作上便是相应的阻塞和非阻塞方式。在本系统中, 采用的是select函数模型来解决socket的非阻塞操作, 进而达到异步通信的目的。

select模型是socket操作中最常见的I/O模型。通过调用select函数可以确定一个或多个socket接口状态, 判断socket上是否存在数据, 或者能否向一个socket写入数据。select的机制中提供一个fd_set的数据结构, 这个数据结构是long类型的数组, 每一个数组元素都能与一个打开的文件句柄 (不管是socket接口句柄, 还是其他文件或命名管道或设备句柄) 建立联系, 当然建立联系的工作是由程序员完成的, 当调用select函数时, 由内核根据I/O状态修改fd_set的内容, 由此来通知执行了select进程的socket或文件中哪一个目前可读或可写, 函数原型及具体解释如下:

int select (int nfds, fd_set*readfds,

fd_set*writefds, fd_set*exceptfds,

struct timeval*timeout)

ndfs:select监视的文件句柄数, 以进程中打开的文件数而定, 一般设为要监视各文件中的最大文件号加一。

readfds:select监视的可读文件句柄集合;

writefds:select监视的可写文件句柄集;

exceptfds:select监视的异常文件句柄集合。本次配置实践中, 将exceptfds置为NULL;

timeout:本次select的超时结束时间。本次配置实践中, 将timeout置为NULL。

如此, 当readfds或writefds中映象的文件可读或可写时, 本次select就结束返回。程序员利用一组系统提供的宏在select结束时便可判断哪一socket可读或可写。

3 嵌入式AP/STA的配置实现

3.1 嵌入式AP/STA的工作机制分析

嵌入式Linux平台与一般Linux操作系统一样, 其网络设备都是工作在内核空间。要对嵌入式平台下的AP/STA进行配置实现, 就必须先了解AP/STA内部的工作机制原理。通过对图3的分析, 可以知道嵌入式AP/STA在内核空间中是如何与内核其余部分交互, 又是如何与用户空间交互的。

Linux对所有的网络设备都抽象定义了一个统一的概念, 称之为接口, 所有对网络硬件的访问操作都是通过接口来进行的。而对于每个网络接口, 都用一个net_device的数据结构来表示 (如图3中网络设备接口层所示) 。一个网络接口只有在net_device这样特定的数据结构中注册后, 通过网络设备的驱动程序, 经过Linux内核启动时的加载, 才能在与外部世界交换数据包时被调用。

从图3可看出, 无线网卡的驱动程序是AP/STA运作的核心部件。其下, 是物理设备, 是通讯的物理实现层, 它不仅对驱动程序屏蔽了具体的物理实现细节, 还向上给驱动提供访问硬件层的接口;驱动之上是网络设备接口层及wireless extension接口。wireless extension是一个通用的API。从图3中可以看到, wireless extension不仅能与AP/STA的核心部件———驱动交互, 而且还关联到用户空间的操作。它能向上层提供一个统一的Linux用户接口, 可供用户访问、配置不同的无线网卡, 对于配置管理的实现, 是一个关键部分。本系统对嵌入式AP/STA无线参数部分的配置正是以wireless extension为切入点而得以实现的。

3.2 配置管理的具体实现

3.2.1 配置过程的系统模型

在理解了嵌入式AP/STA内部的工作机制后, 可以站在配置者的角度, 纵观整个配置实现过程, 经过概念的抽象提取后, 并在此基础上结合前文所述, 进行横向扩充, 整个配置实现系统如图4所示。

用户应用平台是在Windows下以VC++开发的配置软件, 它通过socket异步通信模式跨平台将配置信息传递给被植入在嵌入式Linux系统下的配置程序;而配置程序通过I/O通道管理接口与网卡的驱动程序交互, 将获取的信息对无线网卡产生作用, 以达到最终的配置目的。

3.2.2 经I/O通道的具体配置实现

前文提到的wireless extension是一个通用的API, 能向上层提供一个统一的Linux用户接口, 可供用户访问、配置无线网卡。而它本质上是通过一系列ioctl系统调用等方式, 对设备的I/O通道进行访问控制来完成对无线网卡的读写操作, 以此实现对用户空间配置参数的响应。当然, 对嵌入式AP/STA的配置管理并不局限于无线参数, 还须同样经由I/O通道的读写, 对AP/STA的IP地址、子网掩码等参数进行配置管理。

ioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数。一般在用户空间中的原型如下:ioctl (int fd, int command, (char*) arg) 。

在与网络设备交互时, fd实际上是由socket () 系统调用返回的。而参数command则是一些针对具体配置项的宏定义, 这些宏一般由Linux操作系统或无线网卡驱动程序定义。与网络接口有关的ioctl函数调用涉及的command参数通常看起来像SIOCxIFyyyy或SIOCxIWyyyy的形式, 这里x要么是S (代表set, 设置) , 要么是G (代表get, 获取) 。例如, 本次所配置的AP, 其相应芯片BGW200所给出的资料中就罗列了众多所支持的Linux wireless extension ioctls, 其中无线网卡工作频率的配置项所对应的command为:SIOCSIWFREQ (设置无线网卡的工作频率) 以及SIOCGIWFREQ (获取当前无线网卡的工作频率) 。在获得了command相应命令后便可以将配置项对应到AP的诸多工作属性上来, 诸如:ESSID、灵敏度、比特率等等。ioctl函数的第3个参数arg是与command参数相关联的。

用户程序使用ioctl (fd, SIOCxIFyyyy, (char*) &wrq) 的形式来调用与AP/STA配置管理相关的ioctl命令。以配置无线网卡的工作频率为例, 用户程序应当在wrq.ifr_name中 (此处, wrq是一个iwreq的结构体变量) 指定与无线网卡设备相关的名字, 如:eth1;进而可以通过赋值或读取wrq.freq这个变量来与内核交互ioctl系统调用的command参数和结果。如:

struct iwreqwrq;

strcpy (wrq.ifr_name, "eth1") ;

ioctl (fd, SIOCGIWFREQ, &wrq) ;

如此, 用户程序所要读取wrq.freq的值可以得到频率配置数据, 反之, 可以进行配置。

而对于AP/STA的IP地址, 子网掩码等参数的配置与此类似。不同仅在于参数值的载体是ifreq的结构体。例如IP地址对应的ioctl系统调用为:ioctl (fd, SIOCSIFADDR, &ifr) ;ifr是一个ifreq的结构体变量, IP的具体配置值将在ifr.ifr_addr成员变量中得到传递。

用户空间的ioctl函数一旦被调用, 相应的command命令和参数值会被映射传递到内核空间的驱动程序, 由驱动来完成真正意义上的配置实现。至此, 配置管理得以完成。

摘要：以地铁无线通信系统为应用研究背景, 基于嵌入式终端空间上的限制, 采用socket异步通信的模式, 提出了跨平台操作的方案, 实现对嵌入式AP的配置管理, 是无线局域网与嵌入式技术集成应用的典型。

关键词：嵌入式,无线接入点 (AP) ,STA,配置管理

参考文献

[1]Alessandro Rubini.Linux设备驱动程序[M].北京:中国电力出版社, 2000.

[2]倪继利.Linux内核分析及编程[M].北京:电子工业出版社, 2006.

无线接入平台第4篇

一、项目应用背景随着科技的进步，技术的腾飞，一切都在向着更高、更快、更强发展。集群通信也不例外，在经历了很长的模拟通信时代后，TETRA系统作为先进的数字化集群通信系统进入了公安、煤矿、港口、机场、电力等行业。为了平滑地过渡到数字时代，如何解决模拟与数字共存融合的问题，也摆在了人们面前。青岛市公安局于2010年部署了350兆TETRA系统，但市局110指挥中心仍有一套接处警模拟系统平台，为了在接处警平台系统上实现班长台动态重组，处警台单呼电台、固定组呼，电台单呼、组呼处警台，以及实时一键报备来接收手持台状态信息等功能，需要接入TETRA系统，实现与TETRA系统联动指挥和调度，对TETRA系统提出了需求。

二、产品应用介绍

1、方案的讨论根据青岛市公安局110指挥中心需求，我们对需求进行了多次讨论和分析，发现实现起来困难重重，在摩托罗拉系统工程师杨凯的大力协助下，几次去现场测试、论证，推翻后，再测试、再论证，经过反复的、不知疲倦的论证和测试，克服了一个个的技术难点，终于找到了解决方案。其中最主要的突破有以下几点：

① 使用了CCGW作为模拟信道与TETRA系统相连接的桥梁设备 ② 设计了一套完全独立的控制信令集，用于来控制处警台与电台的呼叫 ③ 完全基于IP网络传输指令，使用标准的TCP/IP协议，利于系统集成 ④ 多线程处理并发请求的呼叫连接 ⑤ 基于授权模式的访问接入，安全性好

⑥ 对无效处警台的呼叫连接，自主式垃圾回收策略，用于资源控制 ⑦ 实现基于逻辑控制的摘机拨号、挂机拆线等快捷操作 ⑧ 根据音频信号的A/D转换来控制E/M信号线的切换

2、解决方案结构图解

部署图

从上图中可以看出，通过把CCGW看作是TETRA系统的一个资源，可以进行类似电台的各种操作。对外的模拟通话是通过CCGW的自定义E/M接口来连接，处警台的摘机、挂机、拨号等操作也是通过非话务接入服务器与无线接入服务器之间的完全独立的控制指令集控制，其间通信全部依靠TCP/IP网络连接，跟TETRA系统完全分开，实现起来互不干扰。通过这种解决方案，我们可以看到它很大的优越性：

① 在布线上，省略了工程重新布线的繁杂，通过原来的网络环境即可，为以后的维护带来方便；

② 在角色上，处警台相当于TETRA网络中的手持台，但它又有处警台的作用，达到了一举两得，并且它的操作也很简单，只需要摘机后，在键盘上拨打需要单呼或组呼的号码就可以；

③ 在音质上，因为只经过一道CCGW设备的模数转换，音质损失极小，几乎接近TETRA网络终端设备之间的通话，声音清晰、延迟小； ④ 手持台、车载台或其他终端可以通过长按终端上的某一个数字键（根据与用户约定好的某一键）达到终端与处警台通话，即实现所谓的电台单呼处警台，或者是把处警台加入到终端当前所在通话组中，实现电台组呼处警台。这种实现的意义也很实用，路面执勤民警只须一个按键就可以和市公安局110指挥中心的处警台取得联系，增强了通话地针对性。

在青岛市公安局110指挥中心实现了该解决方案后，我们又把该解决方案拓展到青岛市各区县市指挥中心。实现起来与青岛市公安局110指挥中心的大体一致，只需要在原有的基础上增加摩托罗拉系统调度台与CCGW，中间的网络通过一个网闸设备把指挥网、公安网与CCGW、摩托罗拉系统调度台连接。

3、警务实战一键报备

TETRA系统与实战警务平台的整合的另一个亮点，就是通过该系统实现警务的一键报备功能。该功能的实现，对实战警务平台来讲，如虎添翼，它打破了信息孤岛，推进了资源向各个环节的推进，把警务工作最大化的纳入了信息化轨道，实现警务机制的管理创新。

下面图示一下实现过程。警务平台系统按照自主约定的按键操作，“1”键表示到达案发现场，“9”键表示处理完毕：

一键报备示例图

青岛全市150多辆巡逻车、84个流动警务室、26个移动治安检查站，在开展警务工作时都要利用350兆TETRA数字集群系统进行“一键报备”，系统自动采集的GPS数据会接合一键报备标注在单兵定位地图（PGIS）上，再配合110接报警精确上图，保证平台能够对高发警情和高发时段进行分析研判，协助民警对警情、案发情况进行同比、环比分析，为布控警力提供准确数据。

一键报备还参与到警务的绩效考核，最大限度的提升警务效能，使警务运行全程留痕、可查可控，确保执法执勤民警在监督状态下工作，对警务运行过程进行持续控制管理和核对校正，使同时设置的监督考核与绩效考核两个板块有据可查。

无线接入平台第5篇

阿迪达斯的目标族群以年轻人为主,主要集中在14岁至28岁之间,均是热爱体育且具有活力的时尚人士。而手机已成为他们日常生活不可或缺的必需品,通过无线平台获取最新资讯已融入他们的生活习惯,成为一种时尚。在此背景下,阿迪达斯开始采用新的无线营销方案——阿迪达斯无线俱乐部,以手机为平台,搭建起一个涵盖多渠道化、多体验度的交流平台,将无线营销时时刻刻植入目标用户的生活中。

战略制定

彼得·德鲁克对战略的经典定义为“只有具备目标、策略和行动三要素,才是战略”。而在本方案中,阿迪达斯制定的营销战略的基点为:以相对自由的广告形式精确锁定目标用户,以富有创意的活动吸引用户,以多渠道的推广与优质的产品结合留住用户。

具体的营销战略则分为三个部分:

1、不再局限于广告形式,实现创新性无线营销模式:充分体现手机媒体的互动性与精准性,实现深度无线CRM营销。

2、精准锁定目标用户:运用空中网资源,分析了解受众属性,明确营销定位。

3、多渠道推广:打造了一套彰显阿迪达斯品牌软实力的多渠道推广方案。

战略执行

为了实现上述目标,阿迪达斯通过无线俱乐部向球迷提供了体育资讯一站式服务,以此聚集阿迪达斯品牌忠诚用户并在其中展开口碑营销,从而使阿迪达斯无线俱乐部的注册用户群不断扩大。

而向注册用户提供的一站式服务包括:随时随地观看体育比赛资讯与直播;下载精彩视频及球星主题手机壁纸;参与阿迪达斯有奖互动活动;在线撰写个人博客在俱乐部中进行交友;在俱乐部的“装备频道”中了解第一手新品资讯并查询店面地址等等。

在推广渠道上,阿迪达斯选择空中网作为合作伙伴。通过整合空中网的优势媒体资源(NBA中文手机官网,ESPN无线独家合作伙伴,空中家园)对阿迪达斯无线俱乐部进行推广,对注册用户展开无线CRM营销。将分散在互联网上的目标人群集中到一起,为用户搭建一个共同参与、平等交流的平台。同时也为企业创建了一个具有极高互动效能、精确收集潜在客户消费倾向的平台。

战略效果

用户在注册阿迪达斯无线俱乐部的同时,即有机会免费赢取个性服装和阿迪达斯荣誉勋章——在各种网络虚拟形象大行其道的背景下,阿迪达斯无线俱乐部创新地制定出这一理念,并将之成功地付诸实践。这样的举措有效地积累了阿迪达斯无限俱乐部会员,并吸引新用户加入。

高空平台无线通信系统设计第6篇

高空平台无线通信系统以有人机、无人机、系留气球或平流层飞艇等高空平台为载体,能够以地/空/地的传输方式跨越丘陵、山区和城镇等复杂地形,变阻挡传输为视距传输,可显著扩展通信距离,延伸地面网覆盖范围,在空中完成信息的转发和交换[1]。高空平台通信相对地面有线通信和无线通信有无可比拟的灵活性和健壮性,可以广泛应用于越障通信,复杂地形抢险救灾的通信保障以及战场通信等场合。

由于高空平台的有效载荷、高空高度、滞空时间以及起降方式等诸多因素的限制,对高空平台无线通信系统的技术体制、设备体积、重量和功耗等的设计和其他无线通信系统有所不同。

1 系统构成

系统包括高空平台(如无人机)、地面通信设备和空中通信设备,其中空中通信设备主要由信道模块、空中交换单元、共用平台和全向天线等组成;地面通信设备主要由无线设备和天线等组成。系统的构成和应用框图如图1所示。

高空平台无线通信系统的信道模块主要完成物理层的比特传输以及链路层的多址接入功能,在信道模块中可进行射频转发、中频转发和基带数字转发;空中交换单元实现链路层、网络层的交换和路由功能。共用平台为多个信道模块、空中交换单元提供物理支撑、互联、供电和散热等服务。

2 系统特点

高空平台无线通信系统可以看做地面通信网的延伸,作为地面网的一部分,与地面网共同组成一个空地一体化通信网络。高空平台无线通信系统配置、使用灵活,具有以下特点:

① 采用模块化、标准化和一体化设计理念,节点功能强,积木式搭配灵活,适用于不同的应用场合;

② 采用小型化、低功耗设计。单个信道模块重量都小于1 kg,功耗小于5 W(信道模块功放输出1 Wh);

③ 共用平台采用标准ATR机箱,适应L∕C∕X多频段工作。可以同时承载多个信道模块(每个模块包含两发、两收2个无线通道);

④ 可以支持话音、传真、数据、图像和IP数据等综合业务的交换。只配置信道模块时,可以实现模拟和数字2种透明转发模式。

3 系统设计

3.1 链路损耗预计

地空通信中,地面设备的天线一般采用带伺服跟踪措施的窄波束定向天线,根据和高空平台的距离不同,地面天线的仰角也不同。在高仰角下,地空信道模型等效为恒参高斯信道,链路损耗近似为自由空间的损耗。在低仰角下,信道模型较为复杂,可以根据接收电平的衰落速度分为快衰落和慢衰落两种,快衰落深度小,由多径造成,慢衰落由阴影衰落或二径信道衰落造成,幅度较深,可能造成链路中断。

地空信道为视距通信(LOS),如果地面站处于地形复杂地区,树木、丘陵和山脉等地形、地物离地面站较近,此时慢衰落的信道模型为对数正态分布阴影衰落模型;如果地面站处于开阔地区,此时慢衰落的信道模型为频率选择性双径模型[2]。

如果根据以上理论分析计算链路损耗,非常繁琐,需要根据不同的环境和通信距离选择不同的模型以及模型参数。在工程设计中,L频段以下,Okumura-Hata模型根据试验数据而得到,是移动通信中小区半径大于1 km的宏蜂窝小区的电波损耗模型。对于地空通信,在一定范围内可利用此模型[3]。此时地空链路损耗为:

PL=69.55+26.16lg(f)-13.82lg(hb)-a(hm)+

{44.9-6.55lg(hb)}lg(d)+Cm, (1)

式中,f:工作频率[MHz];hb:基站天线的有效高度[m];hm:移动台天线高度[m];d:基站与移动台之间的距离[km];Cm:地物衰减修正值[dB]; a(hm):移动台高度因子[dB]。

大量的野外试验表明,低仰角地空信道存在约20~30 dB的深衰落。如果高空平台悬浮或小范围内盘旋,深衰落发生在午夜到凌晨的某一时间段;如果高空平台做直线运动,深衰落发生在与频率,天线高度等相关的特定距离上[3]。深衰落可以由信道的二径模型进行分析,当直射波和反射波的距离差满足式(2)时,深衰落出现。可采用空间分集等措施解决。

ΔR=2h1×h2/R=nλ, (2)

式中:h1为地面站天线高度,h2为高空平台天线高度,R为二者水平距离,λ为载波波长,n取自然数。

3.2 交换体制

高空平台无线通信系统为实现各种业务的综合交换,以及适应高空平台无线通信系统无线窄带信道的特点,需要选择一种合适的交换体制。从实现原理来看,交换技术分为电路交换和存储转发。存储转发的交换技术可分为报文交换(如电报)和分组交换,而分组交换又可进一步分为数据报(无连接,如IP)和虚电路(面向连接,如ATM)[4]。

采用目前高性能路由器以及高速ATM交换结构中的成熟思路,构建ATM/IP混合一体化交换结构,路由信令平面与数据平面分离,交换结构可以独立地处理高速数据交换[5]。交换结构由IP或者ATM专用变为混合使用,采用定长分组交换技术,兼顾IP与ATM,既能够满足目前发展的需求,与当前大多数网系互联,又可以兼容下一代网络。

3.3 抗多径衰落措施

地空通信中的快衰落是由于多径造成的。到达接收机天线的信号不是来自单一路径,而是由许多路径来的众多反射波的合成。减小多径衰落主要有以下技术途径[6]:

① 增大地面天线口径。一方面天线增益高,可增加系统的电平储备,另一方面天线的方向性增强,可以减小天线对反射波的增益。

② 利用圆极化天线的左旋、右旋隔离度减少地面反射波的影响。左旋极化天线,其电波经地面反射后,变成右旋方式,而天线的左旋、右旋极化之间具有一定的隔离度,从而减小接收信号的衰落深度。

③ 采取分集措施。只要各分集支路的接收信号之间的相关性很小,可以得到互相补偿的作用。常用的分集方式有空间分集、频率分集、角分集、极化分集和时间分集等。

④ 自适应均衡器。均衡器则是一种理想抗衰落措施。能够自动学习和跟踪信道传输特性,并不断地修正自身工作参数去适应信道特性的变化,从而消除信道造成的干扰或失真,以改善接收系统的性能。自适应均衡器一般采用LMS算法的判决反馈结构,与解调器联合设计,全数字实现。

3.4 抗多普勒频移措施

当高空平台与地面设备的相对运动会有较大的多普勒频移时,将给低速率数字解调的相干载波提取带来影响,导致系统的检测性能下降。接收机零中频信号为:

$r (t) = r_{m} (t) e^{- j (2 π \hat{f} t + \hat{θ})} = b (t) e^{j (2 π f_{d} t + θ)} + n^{'} (t)$ , (3)

式中, $\hat{f}$ 与 $\hat{θ}$ 分别为本地载波的频率和相位; $n^{'} (t)$ 仍是窄带加性高斯白噪声; $f_{d} = f_{0} - \hat{f}$ 为接收信号载波与本地载波的频差;θ为接收信号载波与本地载波的相差。

零中频信号 $r (t)$ 经匹配滤波 $h (t)$ 后,所得信号z(t)的表达式:

z(t)=r(t)⊗h(t)=(b(t)ej2πΩt+n′(t))⊗h(t)。 (4)

由帕斯维尔定理可知:在时域计算信号能量与在频域计算信号能量是一致的。由此可得目标函数:

$L = \sum_{n = - \infty}^{\infty} | z (n Τ_{s}, f_{d}) |^{2}$ 。 (5)

将目标函数L对频率偏移fd求偏导,可以得到误差函数:

$u (n Τ_{s}) = \frac{\partial L}{\partial Ω} = \frac{\sum_{n = - \infty}^{\infty} | z (n Τ_{s}, f_{d} + Δ) |^{2} - \sum_{n = - \infty}^{\infty} | z (n Τ_{s}, f_{d} - Δ) |^{2}}{2 Δ}$ 。 (6)

该误差函数可以作为压控振荡器(VCO)的控制信号,使本地载波频率跟踪信号载波频率。这种频差估计函数为无偏估计,属于最大似然算法。实现框图如图2所示。

4 设备的小型化设计

高空平台通信设备采用ATR机箱为共用平台,实现了设备的小型化。可以承载4个信道模块,共用平台重量小于18 kg。

4.1 信道模块的小型化设计

在信道模块的设计中,发信机结构采用基带信号直接射频调制方案,这样省去传统的中频上变频方案的混频环节和上变频抑制滤波器。收信机结构采用高中频和低中频相结合的方案。先把接收的射频信号变到一个较高的中频,然后直接把高中频变为低中频信号进行数字信号处理。

信道模块的有源器件主要采用大规模集成电路。一方面带来设备体积、功耗的减小,另一方面使设备的可靠性提高。信道模块在无源器件上充分利用了目前较成熟的LTCC器件,如小信号射频滤波器、功分器、合路器以及定向耦合器。印制板的设计采用微波多层印制板,提高印制板器件的集成度,缩小信道模块的体积。

4.2 共用平台的小型化设计

信道模块和空中交换单元小型化与共用平台的小型化综合统一考虑。合理地分配功能单元所处的位置,简化各模块间的接口电路,统一供电,降低设备整体功耗。

ATR机箱采用母板形式,母板上插件之间连接通过印制板走线完成。信道模块的射频单元与数字处理单元间的连线最多,频率高,且易受到干扰,母板连线采用差分走线,消除了母板走线上拾取的共模噪声和干扰。信道模块的数字处理单元与空中交换单元的接口板,空中交换单元的接口板与主控板之间都采用差分信号形式。

5 结束语

近年来,无人机迅猛发展,已广泛应用于地质测绘、抢险救灾和军事等场合。无人机上越来越多地配置通信设备,高空平台无线通信系统的需求必将越来越大。将来对高空平台无线通信系统的功能要求是多样化的,空中交换的组网是一种趋势。高空平台设备的小型化应该走专用集成电路路线;为了承载各种业务,与地面网的发展方向一致,高空平台无线通信系统的交换体制应该向全IP网发展。对高空平台无线通信系统设计进行总结,希望能给此方面研究的人员提供参考。

参考文献

[1]刘利强,韩斐.一种基于空中平台中继的通信系统的设计[J].计算机与网络,2008(16):37-39.

[2]何一.超宽带微型无人机数据链传输性能分析[J].西北工业大学学报,2009,27(2):245-249.

[3]申冀湘.无人机低仰角通信初探[J].计算机与网络,2006(14):45-46.

[4]李文江.大容量卫星交换体制研究[J].卫星与网络,2008(4):66-68.

[5]王晓梅,胡赟鹏,冉崇森.宽带卫星网络路由交换问题的思考[J].无线通信技术,2003,29(4):53-59.

四川移动“无线城市群”平台上线第7篇

本刊讯四川移动打造的全省“无线城市群”平台2011年12月1日正式对外公布上线, 将通过多种无线通信技术形成高速、安全、稳定和无缝的“无处不在的无线网络”, 为用户提供政府倡导的、社会关注的、行业及民生需要的“无所不有的内容应用”, 形成集互联网、物联网、云计算、行业信息化为一体的“无所不能的无线城市”, 引领四川全面进入无线城市时代。

四川是国内率先开展“无线城市群”建设的省份之一。围绕本地性、集中性、易用性的原则, 四川“无线城市群”平台目前已接入“无线政务”、“便民生活”、“商家优惠”、“娱乐空间”等十大类应用662项, 包括校讯通、水电气费查询、商家优惠等208项行业应用, 火车查询、违章查询、电影订票等重点应用368项, 以及天气查询、药品查询、特色餐饮等其他业务86项。

截止目前, 四川移动已建成3G基站22588个, 3G网络已基本覆盖到县及部分重点乡镇, 初步建成了涉及公众服务、政务、行业应用和文化生活等多方面的“无线城市”应用系统。

无线接入平台第8篇

数字移动通讯在全球取得了突飞猛进的发展,促使人们梦想是否能实现移动电话与互联网结合,随时随地在移动中访问Internet的网络服务,WAP(Wireless Application Protocol,无线应用协议)技术正是基于在移动中接入Internet的需要应运而生[1]。随着计算机和移动通信网络技术的应用,无线方式的政务办公系统已成为可能,无线政务移动办公系统的引入,最大限度地发挥OA功能,使其不再受到时间和空间的束缚,最终实现办工人员可在任何时间(Anytime)、任何地点(Anywhere)处理与业务相关的任何事情(Anything)[2],它将成为政府由“监督型政府”向“服务型政府”转变,提高办事效率的有力手段[2]。移动OA是OA发展的必然趋势[3],2009年10月,随着省立医院(集团)新东区投入使用,医院(集团)及院区领导需要往返于各个院区进行办公和处理相关的业务事宜,为此如何依托现有省立医院(集团)内部综合办公系统,实现文档在管理人员、领导之间跨地区的流程化办理和信息共享,就成为亟待解决的问题之一。

1 移动办公平台的设计

1.1 WAP技术

WAP是在无线终端和互联网之间进行通讯的开放性全球标准,它由一系列的协议组成,用来标准化无线通讯设备,可用于互联网[4]。这一标准的诞生是WAP论坛成员努力的结果,WAP的目标就是通过WAP这种技术,将Internet的大量信息及各种各样的业务引入到移动电话、PALM等无线终端之中[5]。WAP协议与现在的互联网协议非常相似,但它是专为小屏幕、存储容量有限、低处理能力的移动终端和窄带宽、高延时的无线传输环境量身定制的,它使无线装置可以轻松、实时地交流信息和服务。WAP体系采用类似于TCP/IP协议栈的分层设计思想,从上至下依次包括WEA(Wireless Application Enviroment无线应用环境)、WSP(Wrieless Session Protocol无线会话协议)、WTP(Wireless Transaction Protocol无线事务协议)、WTLS(Wireless Transport Layer Security无线传输层安全协议)、WDP(Wireless Datagram Protocol无线数据协议)[6]。WAP技术的主要优势使其已经成为移动办公重要的技术手段之一[7]。

1.2 系统框架设计

移动办公平台是整合Internet技术、无线通讯技术,通过智能手机终端解决信息实时交换的问题[8]。省立医院(集团)移动办公平台依托现有省立医院(集团)内部综合办公系统而进行构建,它由移动办公平台和数据交换平台两部分组成。

(1)移动办公平台:

实现医院(集团)及各院区领导使用手机就能访问办公系统进行信息浏览、查询通讯录、接收通知及审批和浏览文件等进行办公事务处理。实现领导在任何地方通过智能手机进行“移动办公”。

(2)数据交换平台:

实现医院(集团)综合办公系统与移动办公平台之间数据的双向和实时同步,保证文件从起草、审核、签发及下发在网上的一体化办理。医院(集团)移动办公平台的系统框架设计如图1所示。

省立医院(集团)移动办公平台部署在一台独立的服务器上,这台服务器可允许手机、微机等通过互联网进行访问。对外网,采用WAP的相关技术研发移动办公平台,使手机等移动设备通过无线网络访问移动办公平台进行相关业务的办理,从而满足管理人员随时随地处理办公相关业务的需求。医院(集团)移动办公平台应用架构如图2所示。

2 数据交换平台设计

数据交换平台用于将省立医院(集团)办公平台中需要发送给各个工作人员需要办理的工作数据同步到外网移动办公平台中,使工作人员利用互联网通过电脑和手机对办公系统进行随时访问,进行相关信息的浏览和业务办理,工作人员业务办理结束后数据将通过数据交换平台同步到内网综合办公平台中,从而完成各院区内部综合办公平台与移动办公平台之间数据增量的双向实时同步,在保证内部综合办公系统数据和网络安全的同时,亦满足了医院(集团)对移动办公的需要。数据交换平台的功能由下列三部分组成。

(1)同步设定:

设定能使用移动办公平台的工作人员、同步数据内容。数据交换平台根据设定把相关人员和模块的数据同步到移动办公平台中。

(2)数据实时同步:

数据交换平台将需要管理人员办理的数据从医院(集团)综合办公平台中同步到外网移动办公平台中,同时将移动办公平台中办理完毕的数据再同步到内网综合办公平台中,完成全部数据、数据增量以及同一数据按办理时间比较的双向实时同步。

(3)数据同步日志查看:

设定对两个系统交换的数据进行日志记录查询功能,为后续跟踪提供数据依据。

本文以网上审批办理公文来描述医院(集团)综合办公平台和移动办公平台之间数据交换的办理流程。对需要领导审批的文件通过数据交换平台同步到外网移动办公平台中供领导办理,在领导通过移动办公平台审核办理文件后,再通过数据交换平台将文件数据返回到综合办公平台中继续流转办理。公文数据交换办理流程如图3所示。

3 移动办公平台应用功能设计

移动办公平台的设计目标是为用户建立一个具备良好用户体验、开放的、易于扩展的办公平台,满足医院用户的移动办公需求,因此,平台设计将遵循技术的先进性、可扩展性、标准化、开放性、安全性的设计原则[8]。

3.1 支持两种办公模式

将医院(集团)内部综合办公系统和移动办公平台整合在一起,对同一份需要办理的文件,领导既可以通过微机也可以通过智能手机办理,但从某一个平台中对该文件进行办理后,数据交换平台都会实时将办理后的文件数据信息同步到另一平台中,以保证文件办理的一致性。

3.2 操作界面简洁实用

鉴于智能手机的屏幕相对来说较小,如果把应用软件设计成将每个界面都显示很多内容的话,不仅导致使用手机访问系统时速度很慢,而且用户浏览完一个页面所有内容需要耗费很长时间下拉滚动条,使用起来既不方便也不实用,因此对移动办公平台信息的显示做到界面简洁、操作简单、使用方便、界面大小与屏幕匹配,控制每个信息显示界面不超过两屏。

3.3 系统登录安全

为了系统和信息安全,对登录移动办公平台的用户进行身份认证,身份认证有效次数设定为3次,如果连续3次通不过认证,系统将自动锁定该帐号,在一定时间或者解锁后该用户才可以继续使用本系统。

3.4 公文办理

管理人员使用手机登录移动办公平台,从手机上进行文件起草或审核个人需要办理的文件,文件办理完毕后相关信息将通过数据交换平台实时同步到内网综合办公平台中继续流转审批。

3.5 电子公告

管理人员通过移动办公平台接收内网综合办公平台中发布给本人的电子公告,使用手机进入系统后,点击界面接收,也可进行公告信息浏览。

3.6 查询通讯录

管理人员通过手机访问移动办公平台,对医院(集团)通讯进行记录查询,可按姓名、部门等条件快速检索医院(集团)相关人员的联系方式。

3.7 文件共享

为了便于领导和管理人员快速获取本人工作相关资料,在移动办公平台中搭建了一个文件共享子系统,将领导需要访问的信息分类存储和展示在这个系统中,文件共享子系统包括文件分类管理、文件发布管理及文件利用管理三大功能。目前不同手机操作系统支持的文件格式、应用软件各不相同。由于多数办公系统使用的文件处理软件为Office,Windows Mobile操作系统可支持WORD、EXCEL、PPT、PDF、TXT等格式文件格式,因此本系统选择支持Windows Mobile操作系统的智能手机。

4 移动办公平台安全设计

安全是保障任何一个应用系统正常运行的基石,它是移动OA实施成功的关键。可靠的用户认证、数据的机密性和完整性保证是开发移动办公OA平台的关键[9]。对医院(集团)移动办公平台,本文将从四个方面以保障系统应用安全。

4.1 身份认证

采用用户名、口令方式进行用户身份验证,对口令要求必须是字母、数字混合并不少于一定位数。

4.2 权限管理

将移动办公平台与综合办公平台整合,系统自身设置严格的权限管理,保证合法人员对其权限范围内数据进行合法操作和数据管理。

4.3 日志管理

对用户使用移动办公平台中进行所有文件接收、审批及浏览等操作,系统将保留操作日志,这个日志只有系统管理员可以查询和管理,为后续跟踪数据提供依据。

4.4 清空历史数据

对用数据交换平台同步到外网移动办公平台中的数据,系统可设定在外网中存放数据的最长时限,当超过这个系统设定时限,数据将自动被清空,这样可以保证系统在数据层上运行的安全性。

5 总结

移动办公在受到人们关注的同时,已逐渐成为一种崭新的办公模式[9]。未来移动办公最大的挑战不在于技术,技术本身很简单,最大的或者说更有难度的挑战实际上是企业文化的建设、工作理念的转变以及如何解决人和人之间信任的问题[10]。本文所介绍的医院(集团)移动办公平台,不仅把传统的医院内部办公系统扩展应用到无线移动办公领域,而且有效解决了制约医院(集团)移动OA建设瓶颈问题之一的安全问题,真正使医院(集团)领导和管理人员无论身处何处,都能够实现和医院内部信息沟通,做到随时、随地、随身办公。

摘要：本文主要从移动办公平台的系统框架、医院内部综合办公系统与移动办公系统之间数据交换、移动办公平台的功能设计和安全设计等四个方面,阐述基于WAP技术的省立医院(集团)移动办公平台的构建。

关键词：无线移动办公平台,医院集团,移动办公,WAP技术,手机终端

参考文献

[1]刘健.浅谈WAP[J].山西经济管理干部学院学报,2000(2):56-57.

[2]杨莉.ASP模式在移动办公中的应用研究[J].新闻天地,2008(4):52-54.

[3]王永平.办公自动化实用教程[M].北京:人民邮电出版社,2003:1-2.

[4]赵松.WAP技术应用研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2001,17(3):74-79.

[5]杨军.WAP技术综述即展望[J].中山大学学报,2001,40(3):139-142.

[6]张智强.WAP页面中文编码的实现与测试[J].天津科技,2007(1):84-86.

[7]葛召华,杨恒,张磊.电子政务系统中移动办公的实现方法[J].山东水利,2007,12(10):19-21.

[8]罗立芳,张雅江,张力.构建移动应用平台让企业办公无处不在[J].信息系统工程,2009(4):48-49.

[9]厉京运,赵卓.基于WPKI的移动OA安全平台的研究与设计[J].计算机工程与设计,2010,31(3):472-475.

无线传输在海上平台的应用研究第9篇

本文的选题是基于一个实际开发的海上油田项目中遇到的困难而做出的,新建平台21-1依托9-3,需要传输话音信号和控制数据。光纤可靠性虽高,但是铺设海底光缆的成本同样是很高的,因此,考虑采用价格低廉,架设容易的无线通信。无线通信在全海面传输的可靠性如何,将是本文研究的重点。

2 海上无线传输系统的设计

2.1 天线高度的设计

数字微波中继通信线路的设计中很重要的一部分是天线高度的设计,它直接影响到路径余隙,进而影响到电路的稳定性,尤其在跨海路径中,由于强反射作用的存在,会使电路出现深衰落,甚至出现中断,这时,天线高度的合理选择是减小衰落、避免中断的最直接有效的方法。

视距传播的实际通信距离受到地球表面曲率的限制。由于大气的折射会使无线电波稍微弯向地球,因此

2.2 通信链路分析

下面列出导致S N R降低的主要来源:

◆带限损耗,发射机的滤波器导致的能量的损失。

◆码间串扰(ISI),接收脉冲互相叠加,产生的拖尾占据相邻的码元的间隔,从而干扰检测过程。

◆天线效率:50%-80%

◆定向损耗:指发射天线或接收天线不正确定向时所产生的损耗。

◆大气损耗和噪声:由于氧气和水蒸气吸收导致信号幅度损耗。

◆线路损耗:接收天线和接收机前端之间的波导和电缆都会造成信号衰减和热噪声。

链路预算公式以分贝表示为:

M为链路余量;EIRP为发射信号功率;N0为噪声功率谱密度;Gr为天线增益;R为速率[2]。式(2-3)的参数构成了链路预算,它是分配通信资源的有效工具。在维持正的余量值的前提下,可以在各种参数之间进行权衡,例如,通过放弃过多的余量来减小发射功率,通过降低(Eb/No)reqd来增加数据速率。

系统设计时需要多少链路余量是根据链路可靠性要求有关。根据本项目的情况,链路预算见表1。

2.3 通信频率的选择

在海上平台间的无线通信的频率选择上首先要考虑避免和周围的船舶产生干扰。国际海事通信的统一规定海上船用对讲机工作频率范围T X从1 5 6.0 2 5 M H z-1 5 7.4 2 5 M H z,R X从1 5 6.0 2 5 M H z-1 6 3.275MHz。因此,在频率选择时要避开这个频段。

400M具有一定的绕射功能,能够很好的克服地球的曲率半径,适合远距离传输。传输相同的速率2.4G为扩频微波占用更宽的频带。

海面的水蒸气对无线数字信号的吸收,随着频率的增高而增大。

基于上述考虑,确定试验采用400MHz的数传电台。

3 现场实验

3.1 实验设备的特性

电台的基本参数见表2。

LEDR 400S是一个全双工、点对点的数字电台。带宽可调为2 5/5 0/1 0 0/2 0 0 k H z,频率范围为3 3 0-512MHz,接口有FE1、FT1和EIA-530。

3.2 实验过程

现场安装是在9-3平台和20-2平台报房外架设八木天线各一副,在报房内的设备间安装LEDR电台各一台,通过电缆连接天线和电台,调试连接见图1。

实验是在9-3平台到20-2平台之间进行,其距离约20公里左右,实验数据采集时间间隔为5秒钟,在超级终端上编程,采集所需的参数,包括误码率。表3统计数据只是4天的一个结果。

本次实验按3个重要参数来对数据进行统计,RSSI,SNR和BER。当RSSI=-110d B或者SNR<7d B或者BER>10时认为线路中断,中断一次计时5秒。每天有17280条记录。除去线路故障引起的终端外,两座平台的正常工作时间的比率分别为:98.1%和98.6%.

4 结束语

现场实验基本上达到了预期的效果,通过针对性的实验设计、大量实验数据采集和归纳,获得了丰富的第一手资料来分析产生中断的频率和原因,对项目中采用无线通信的效果有非常直接的预测,为今后进一步工作积累了基础。

参考文献

[1]Bernard sklar著.徐平平宋铁成叶芝惠等译.数字通信-基础与应用[M].第二版.北京.电子工业出版社.2002

无线接入平台第10篇

关键词：三网融合；光接入网；无源光网络；实践教学

近年来，我国典型的宽带光接入网采用的是FTTH（光纤到户）和xPON（无源光网络）技术，通过单根光纤引入用户家中，可以给用户提供语音、宽带、视频、监控、娱乐等综合业务，通常称之为“三网融合”业务。三网融合、光接入网技术等在企业的迅猛发展对高职通信类专业的课程体系改革提出了挑战。在高职的通信类专业课程中应增加“宽带光接入网技术”方向的课程并加大实践教学的力度，结合三网融合、计算机网络技术等进行教学。

一、“三网融合”光接入网实践教学平台的构建

众所周知，全国职业院校技能大赛往往是专业建设和课程教学改革的风向标，2011年和2014年全国职业院校技能大赛都开设了“三网融合和网络优化”赛项，这表明通信行业已经将光接入网作为目前主推的宽带接入技术，安徽邮电职业技术学院在专业、课程的建设方面也紧跟这一发展趋势。从技能大赛的赛项设置和光接入网技术在企业的实际应用来看，光接入网实践平台应具备以下功能：光接入网平台应采用主流的xPON（EPON或GPON）技术，光接入网平台应采用企业流行的网络结构，光接入网平台应支持多业务（语音、宽带、视频）的接入，光接入网平台应提供数据配置、组网、场景认知、排障等实验实训项目。

综上所述，建设一个对接企业岗位和顺应技术发展潮流的光接入网实践教学平台，对于专业和课程建设、提升学生的专业技能和职业素质来说非常重要。根据光接入网技术的发展和在企业的应用情况，我们在校内实训基地建设了基于光接入网的三网融合实践平台，核心采用的是中兴光接入网设备，再将中兴设备和软交换设备、各种应用层的服务器等通过IP网络连接起来实现语音、宽带和视频业务的接入。

二、“三网融合”平台实践教学应用

“三网融合”实践教学平台建成后，需要在专业课程教学中应用本实践教学平台并设计实验实训项目，实验实训项目既能满足校内实践教学需求，又能紧跟光接入网技术的发展及企业现网应用变化的发展。

针对光接入网和三网融合技术的发展及在企业的应用，我们在通信技术专业很早就开始跟踪该技术在企业的应用，自2011年始开设了一门新的专业课程“光接入网技术与设备”，该课程围绕光接入网的原理、网络结构、业务数据配置展开，培养学生从事光接入网的设计、施工、监理、数据配置和装维等方面的专业技能。在基于光接入网的三网融合实践平台中，我们主要开设了以下实验项目：三网融合设备、网络结构的认知，光接入网组网结构的认知与ODN操作，三网融合宽带业务配置，三网融合语音业务配置，三网融合视频业务配置，三网融合综合业务数据配置，三网融合业务信令跟踪，三网融合业务故障排查。经过近三年的实践教学试验，通信技术专业学生在专业知识和职业技能方面都有了一定程度的提升。

三、“三网融合”平台在技能大赛支撑、合作交流方面的应用

“三网融合”实践平台除了用于实践教学外，还应积极支撑技能大赛和校际间的合作交流。自2013年本实践教学平台建设以来，以平台为基础承办了安徽省2014年高职院校技能大赛“三网融合与网络优化”赛项，并将本平台提供给参赛的院校无偿学习和国赛集训使用，获得各参赛院校的一致好评。2014年以来，我们分别开办了“三网融合与城市光网建设”企业顶岗培训班和骨干师资培训班各一个，开办安徽省“通信新技术”省培培训班2个。通过以上交流、学习和培训活动，我们加强了与省内院校、相近专业的合作交流，以高职技能大赛、校际交流访问、国培省培为联系纽带，使本项目建设成果能够为其他院校、专业所共享。

总之，经过多年的建设和改进，我们构建的“三网融合”实践教学平台代表了高职通信类专业的较高水平，对通信技术的专业建设和课程教学改革以很大支持。本实践教学平台全程仿真企业现网配置，有利于专业课程与企业岗位的对接。实践教学平台也是省级开放实训基地的一部分，可用于省内通信专业的技能大赛集训、师资培训、高校间资源共享、校际间合作交流等事项。实践平台可用于多门专业课程的实践教学，开发的实训项目贴近企业岗位实际，促进了学生专业技能和职业素质的培养。

参考文献：

[1]孙罡，等.FTTX光接入技术发展及应用[J].通信技术，2008（10）.

[2]阎德升，等.EPON——新一代宽带光接入技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2006.

基于物联网的无线传感网络平台第11篇

1 网络架构

整个系统如图1 所示分为两部分,第一、传感节点;第二基站。整个网络拓扑结构为星型,由多个节点和一个协调器组成且节点与节点间无法通信,基站可以与网络内的所以节点通信,节点与节点间的通信只能通过基站进行。

2系统硬件设计

2.1 基站

如图2 所示,基站主控CPU采用Cortex-A9 处理器(三星Exynos 4412),Cortex-A9 为基于ARM架构的处理器,有强悍的事务控制能力以及不俗的运算处理能力,还有非常丰富的GPIO接口以及SPI,IIC等总线接口,而此处的无线射频模块与CPU的通信都是基于SPI总线进行,CPU上主要运行经裁剪的Linux内核。通过内核来管理整个基站平台软件的运行,大大降低了软件开发成本和缩短软件开发周期,我们只需要开发出独立的SX1276外设驱动软件以及应用层软件即可。

射频模块采用2 颗Semtech SX1276 芯片,分别为RF0 和RF1,两个RF单元工作在同一个频点,采用2 根独立的天线。SX1276 射频模块有着十分强悍的通信能力,十分突出的低功耗性能,最主要的是通过扩频调制的方式其信号覆盖范围比较广,在低速情况下高达5Km的覆盖范围,十分符合此处开发的无线传感网络平台的要求。且SX1276 上有着丰富的外接口,如GPIO接口、SPI接口、IIC接口等。

Exynos4412 通过SPI总线对Sx127x进行状态切换和收发控制,Sx127x通过终端信号和状态指示通知Exynos4412当前工作状态。

2.2 节点

如图3 所示,节点的主控CPU为Cortex-M0 (DA14580),拥有多个GPIO管脚以及SPI和IIC总线接口,方便外接各种传感器如温湿度传感器、陀螺仪等,射频采用1 个Semtech SX1276芯片。

DA14580 通过SPI总线对Sx1276 进行状态切换和收发控制,Sx1276通过终端信号和状态指示通知DA14580当前工作状态。

3 无线链路协议介绍

首先介绍该小节之前我们先解释几个概念:Radio Link Protocol简称RLP,即无线链路层协议,HAL表示硬件抽象层,那么RLP HAL即为无线链路协议的硬件抽象层。

3.1物理层定义

1) 基站用频分组网;

2) 系统多址方式:TDMA;

3)提供不低于14dBm的最大发射功率;

4)接收灵敏度可达-146dBm;

5)满足覆盖范围不低于3公里的链路预算。

功能要求:

1) 节点支持上下行双向通信;

2)支持竞争抢占和非竞争抢占的两种通信模式;

3)支持数据的加密;

4)支持节点的接入、注册、认证和切换;

5) 用户可以获得每个终端的信息和状态,包括类型、休眠/运行时间、在线/离线、数据流量、速率等级、优先级等;

6) 用户可以设置每个终端的优先级、速率等级、定时上报间隔等参数;

7)单基站可以允许接入不少于1000个节点。

从简单起见,此处非竞争抢占暂时不做介绍。

3.2 RLP组成和接口

整个RLP组成和接口如图4所示:

即在节点端通过RLP协议将传感器获知的初始信息上行传递给基站的端,基站端向节点传输的信息也通过RLP协议下行传送到节点端。

4 系统软件设计

如图5 所示,整个系统软件分为两部分,节点端和基站端。二者全部都是用C语言编程实现的,节点端无操作系统整个软件架构比较简单,详细软件系统如下图所示。

首先分析节点部分,节点的物理架构从下往上依次是:传感器(温湿度传感器)、gps模块、无线射频模块(SX1276),DA14580中央处理器;软件架构则是:传感器驱动模块、SX1276驱动模块,无线链路层的硬件抽象层、无线链路层模块,应用软件。

基站部分,基站物理架构从下往上一次是:无线射频模块(SX1276),CPU(三星exynos4412);

软件架构:SX1276 驱动模块,操作系统层(Linux),无线链路硬件抽象层,网络控制层,应用层。

节点与基站端的通信是通过无线射频模块(SX1276)来进行,节点与基站通信必须遵循无线链路层协议(RLP)。

4.1 节点端

节点端的工作模式主要有:休眠、待机、工作。其中休眠状态下,节点端的外设均处于休眠状态,节点本身也处于休眠状态,只有基站端额信号能够唤醒。

待机状态:节点端的CPU正常工作,节点外设传感器均处于休眠状态等待基站端的进一步命名才进行状态切换。

工作状态:节点端CPU正常工作,外设传感器正常工作采集信息并进行信息的传输。

大多数情况下节点处于休眠状态以降低节点功耗。

4.2 基站端

此处我们仍旧先解释几个概念,NCP(网络控制协议)、NMP(网络管理协议)。这两处协议主要是外接到云服务器的接口,与内网关联不大,此处不做过多介绍。

基站应用程序的功能模块划分如下图6所示。

图

程序分为四个模块,即四个处理线程:

主线程:实现程序的初始化,包括收发器设备的初始化,软件数据结构的初始化,和NMP建立网络连接并注册等,然后创建另三个处理线程。

RLP数据下发模块:该线程负责向终端下发数据,包括:基站定时下发信标帧,用于终端和基站的时钟同步;RLP交互处理模块处理完成后需回传给终端的确认命令;NMP需透传到终端的命令。

RLP接收处理模块:接收终端上传的数据,解析并执行对应的操作:对于发往基站的数据,解析并执行相应的处理流程(如终端的接入请求),处理完成后将确认数据交给RLP数据下发模块发送到终端;对于发往NMP的数据,使用NCP协议打包后转发到NMP。

NCP交互处理模块:1)接收NMP下发的数据,解析并执行对应操作:对于发往终端的数据,将数据交给RLP数据下发模块路由到对应节点终端;对于发往基站的数据,直接解析执行对应操作(如基站工作参数设置等)。2)将基站需上传到NMP的数据(如基站注册请求)或终端需透传到NMP的数据传输到NMP。

5 网络功能测试

完成全部软硬件的开发工作后,我们先测试了节点端的功耗,在待机时的工作电流最低为3微安。节点端的工作电流最大为3毫安。跟预期的要好。

然后我们单独测试无线射频模块信号的覆盖范围,我们先配置一个节点端A,A每隔1秒中在特定的频率下发送10个字节的数据,然后再拿着节点B,B配置为一直接收信息的状态。B节点设置为信息通过串口向PC端打印出来,统计B在移动过程中的丢包率。

由于我们的应用主要基于低速信息传输。故而此处码率设置为178 byte/s。测试结果:1、同一水平面范围内的覆盖距离为3Km左右;2、若将其中的接受端B架到楼顶,则覆盖范围可达5Km左右,大大超乎预期。

最后我们将基站配置好,并在基站端内置3G模块,来使得基站能够与云服务器互联,然后将基站置于室外各种场景中,在其一公里的范围内随机的分布节点端的设备。通过服务器平台能够快速准确的访问到各个节点,并实时的检测各节点的温湿度数据、以及经纬度等数据。最后确定在以基站为中心,半径1 公里的范围内分布节点组网时,整个网络的稳定性最好,丢包率最低,整个测试结果明显由于之前的预期。

6 总结

该平台基于物联网,通过自组网的形式成功的开发出了一个低速、低功耗、覆盖范围管的传感网络,且后期升级到云端互联也十分容易,该网络可靠性强、性价比高、且能够在各种实际应用场景如:森林防火、智慧城市、智慧交通、智慧物流中,发挥实际作用,目前市场上类似的网络平台大多基于Zig Bee,蓝牙、WIFI等,覆盖距离都比较局限。而该网络平台则大大拓宽了整个网络的覆盖距离、降低了整个设备的功耗。并且后期可以为云计算、大数据挖掘提供源源不断的实时数据,应用前景十分广阔,可以大大推进“智慧城市、智慧交通、智慧物流的”进程。

摘要：基于物联网在物体感知方面的应用、拓展整个互联网的感知范围,创建一个全新的基于物联网的网络平台,该网络由多个传感节点和一个基站组成,其中节点的中央控制器为Cortex-M0、基站的中央控制器为Cortex-A9,自主开发的无线链路层协议以及网络控制层协议确保整个网络的稳定运行,应用范围十分广泛如智能家居、智慧物流、智慧停车场等。该网络覆盖范围广、节点功耗低、网络稳定性以及可靠性好.

关键词：Linux,Cortex-A9,物联网,智慧城市

参考文献

[1]彭力.基于案例的物联网导论[M].北京:化学工业出版社,2012.

[2]王志良,王粉花.物联网工程概论[M].北京:机械工业出版社,2011.

[3]石志国,王志良,丁大伟.物联网技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2012.

[4]詹青龙,刘建卿.物联网工程导论[M].北京:清华大学出版社,2012.

[5]董荣胜.计算机科学导论—思想与方法[M].北京:机械工业出版社,2007.

[6]陈国良.计算思维导论[M].北京:高等教育出版社,2012.

[7]彭力.基于案例的物联网导论[M].北京:化学工业出版社,2012.

[8]王志良,王粉花.物联网工程概论[M].北京:机械工业出版社,2011.

本文来自 99学术网(www.99xueshu.com)，转载请保留网址和出处

【无线接入平台】相关文章：