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无线网络技术范文精选

无线网络技术

无线网络技术范文第1篇

关键词:无线mesh网,宽带无线接入,无线多跳网

无线Mesh网络技术

在宽带无线接入领域,各种无线通信技术蓬勃发展的同时,一种新的无线网络技术——无线mesh网络也逐渐发展起来,引起了人们广泛的注意。无线mesh网,即无线网状网,也称为无线多跳网,它可以和多种宽带无线接入技术如802.11、802.16、802.20以及3G移动通信等技术相结合,组成一个含有多跳无线链路的无线网状网络。这种无线网状网,可以大大增加无线系统的覆盖范围,同时可以提高无线系统的带宽容量以及通信可靠性,是一种非常有发展前途的宽带无线接入技术。

无线Mesh网的网络架构

传统的无线接入技术中,主要采用点到点或者点到多点的拓扑结构。这种拓扑结构中一般都存在一个中心节点,例如移动通信系统中的基站、802.11WLAN中的AP等等。中心节点一方面与各个无线终端通过单跳无线链路相连,控制各无线终端对无线网络的访问就;另一方面,中心节点又通过有线链路与有线骨干网相连,提供到骨干网的连接。而在无线mesh网络中,采用网状mesh拓扑结构,也可以说是一种多点到多点网络拓扑结构。在这种mesh网络结构中,各网络节点通过相临其他网络节点,以无线多跳方式相连。

无线mesh网主要由两种网络节点组成:mesh路由器和mesh终端。Mesh路由器除了具有传统的无线路由器的网关/中继功能外,还具有支持mesh网络互连的路由功能。Mesh路由器通常具有多个无线接口,这些无线接口可以是基于相同的无线接入技术构建,也可以是基于不同的无线接入技术。与传统的无线路由器相比,无线mesh路由器可以通过无线多跳通信,以低得多的发射功率获得同样的无线覆盖范围。在无线mesh网络中,由mesh路由器互连构成无线骨干网,这个无线骨干网再通过其中的网关mesh路由器与外部网络如Internet相连。Mesh终端也具有一定的mesh网络互连和分组转发功能,但是一般不具有网关桥接功能。通常,mesh终端通常只具有一个无线接口,实现复杂度远小于mesh路由器。Mesh终端可以是笔记本电脑、掌上电脑、PDA以及手机等终端设备。Mesh终端之间互连可以构成一个小型对等通信网络。mesh路由器和mesh终端之间混合组网如下图所示:

无线mesh网与同样采用多跳网状拓扑的Adhoc网相比,也有所不同。Adhoc网络是由移动终端设备组成的无线分布式多跳网络,其中一般不包含静止的节点设备;而无线mesh网中的无线路由器大多是静止的设备,而用户终端也可以是静止或移动的无线接入终端。此外,adhoc网的设计目的是为了实现用户移动终端设备之间的对等网络通信,而无线mesh网络着重的是给终端用户提供无线接入功能。

无线Mesh网络的特点

与传统的无线接入技术相比,无线mesh网具有一些新的特点:

1.无线多跳网络

无线mesh网技术开发的目标是在不牺牲信道容量的情况下,扩展现有无线网络的覆盖范围。另一个目标是在不具有直接视距无线链路的用户之间,提供非视距连接。为了实现这些目标,不可避免的要采用多跳mesh网络。多跳mesh网络架构中,无线链路间更短、发射功率更小、节点间干扰更少和频率重用效率更高,这样可以在不牺牲信道容量的前提下获得更高的系统容量。

2.支持adhoc方式网络互连,具有自组织、自管理、自愈能力

无线mesh网具有网络结构灵活、易于部署和配置、容错以及网状连接多点到多点通信等特点,使得无线mesh网的初始部署成本相当低,并且可以根据需要逐步扩容。自组织自愈能力使得无线meh网不需要网络管理员来手工配置网络,而可以自动发现新节点,自动完成配置过程,自动维护网络正常运行,在出现节点/链路故障时也可自动调整完成网络自愈。

3.多种类型的网络接入

在无线mesh网中,既支持无线终端接入骨干网,又支持无线终端之间的对等网络通信。此外,把无线mesh网技术与其他无线网络相结合,可以通过无线mesh网给这些无线网络的终端用户提供无线接入业务。

4.移动性以及能耗限制与节点类型相关

无线mesh网中,mesh路由器一般为静止不动的设备,而mesh终端可以是移动或固定设备。同时,mesh路由器一般没有能耗的限制,而mesh终端则需要采用能耗较小的网络通信协议。这样,MAC以及路由协议需要针对mesh路由器和mesh终端设备分别设计和优化。

与同样具有自组织、自管理以及多跳无线adhoc拓扑的adhoc网络相比,无线mesh网也有自己与adhoc网络不同的特点:

5.具有无线基础设施骨干网

无线mesh网内,由mesh路由器组成一个无线骨干网,专门用于给终端客户提供可靠网络连接。这个无线骨干网在无线域内提供了大覆盖范围、连通性以及健壮性。反观Adhoc网络则是基于各个不可靠的终端用户来进行通信,不存在专门提供网络连接服务的基础骨干网,这给adhoc的应用带来了很大的限制。

6.集成性

无线mesh网可以通过mesh路由器的网关/桥接功能,整合现有多种无线网络技术,如802.11、802.16、3G移动通信等。这样,通过mesh路由器组成的无线骨干网,可以把多种不同无线网络连接到一起,形成一个“无线互联网”。而adhoc网络由于是用户终端自组网,而用户终端一般不具备这种网关/桥接的功能。

7.路由和配置功能的专门化

在adhoc网络中,每个终端用户设备都要为所有其他节点执行路由和配置功能。而在无线mesh网中,虽然mesh终端也有路由转发功能,但是主要还是由mesh路由器来执行路由和配置功能,大大减轻了普通mesh终端的负载。

8.拓扑结构的相对稳定

adhoc网络中,由于终端用户的移动性和不可靠性,网络拓扑和连接的变化较大,使得路由协议和网络配置和部署带来了很大的挑战。无线mesh网中,mesh路由器一般是静止不动设备且较用户终端可靠的多。

9.功耗限制减少

无线mesh网络中,mesh路由器一般为静止不动的设备,与adhoc网中的移动终端相比,基本没有功耗限制。这样,在设计mesh路由器的物理层、MAC层以及网络层路由协议时,基本可以不考虑功耗限制,这大大简化了协议设计,同时还可以采用性能较高的设计方案。

无线Mesh网的应用

同样作为无线多跳网络,与adhoc网络技术只用于军事以及专用特殊网络不同,无线mesh网的研究开发是由实际应用需求为驱动力的,其应用场景和应用范围相当广泛,并且有着不可替代的作用和优势。无线mesh网可以和802.11WLAN、802.16WMAN以及3G等各种无线接入技术相结合,实现家庭网络、社区网络、企业网络以及城域网络内的多层次多范围的无线应用。

1.宽带家庭网络互连

现在,宽带家庭网络互连大多采用802.11WLAN来实现,在WLAN中AP的放置需要现场勘察,但仍不免产生覆盖不到的盲区。为了消除盲区,可在家庭互连网络中采用无线mesh网技术,放置多个小型mesh路由器,以多跳mesh网络互连家庭内部数字设备可以有效的消除盲区,同时还可以大大提高网络容错性,且可减少由于迂回访问产生造成的网络拥塞。

2.社区网络互连

采用无线mesh网技术,通过在社区内放置多个mesh路由器可以将社区内各用户家庭网络互连,形成一个社区无线多跳网络。有了这个社区无线互连网络,就可以在社区内用户家庭之间共享若干个Internet接入设备,而不必在每个用户家庭安装Internet接入设备。而且,社区无线mesh网还可以容许社区用户家庭无需通过远端服务提供商网络,就可以在社区本地相互访问,共享社区内网络资源。此外,社区无线mesh网的网状拓扑结构,也给社区用户提供了更加可靠的网络连接,增强了网络容错性和健壮性。

3.企业网络互连

目前,802.11WLAN已经在企业办公室写字楼中得到了广泛的应用,但这些WLAN或者相互没有连接,或者采用不太经济的有线以太网方式相连。而采用无线mesh网技术,通过mesh路由器将这些WLAN互连,一方面可以解决WLAN网络之间连通性问题,另一方面相对采用有线互连方式还可以节约成本,灵活部署,同时提高了网络的容错性和健壮性。

4.城域网络互连

通过无线mesh网络,整合802.16WMAN、802.11WLAN以及3G等其他无线接入技术可以形成一个城域大范围、多层次、多样化接入方式的无线接入网络,使得城域无线接入网络的覆盖广度深度都大大增加。

无线Mesh网络的关键技术因素

无线mesh网作为一种新的无线接入网络技术,需要考察影响其性能的关键技术因素。这些技术因素如下:

1.物理层无线电技术

新兴的物理层无线电技术如定向智能天线、自适应调制编码、MIMO技术以及多无线电/多信道系统已经成为下一代无线接入系统的不可或缺的关键技术。此外,为了进一步改善无线射频性能以及高层协议的控制,更先进的可重配置无线电、感知无线电、甚至软件无线电技术都已开始在无线系统中有所运用。这些高级物理层无线电技术的开发设计不仅对物理层性能起着决定性作用,而且要求进行整合物理层、MAC层和网络层进行整体设计,以便最大限度的提高整个网络性能。

2.MAC层多址访问机制

无线mesh网是分布式无线多跳网状网。现有的无线网络MAC机制大多都是针对单跳无线网络设计的,这种面向单跳无线网络设计的MAC机制并不适于分布式无线多跳网状网络,如802.11WLAN的MAC机制在无线链路跳数达到四跳时,性能下降非常大。同时,在无线mesh网这种分布式无线多跳网状网中,由于实现时间同步和码管理困难,采用TDMA和CDMA多址接入也比较复杂。此外,在无线mesh网络中,还要求能够有效的进行空间频率重用,以提高网络容量。这样,MAC层机制设计将成为影响无线mesh网性能和成功与否的关键技术因素之一。

3.Mesh拓扑连接的维持

无线mesh网的很多技术特点和优势来自于其mesh网状连接,mesh连接的维护也就成为无线mesh网的MAC和路由协议设计中的一个关键。一般来说,需要在无线mesh网中实现网络自组织和拓扑控制算法,设计具有拓扑感知能力的MAC和路由协议。

4.Mesh路由协议

无线mesh网络中,mesh路由协议的设计是一个关键。首先,在无线多跳mesh网络中,路由协议不能仅仅根据“最小跳数”来进行路由选择,而要综合考虑多种性能度量指标来进行路由选择。其次,mesh路由协议要提供网络容错性和健壮性支持,能够在无线链路失效时,迅速选择替代链路避免业务提供中断。第三,mesh路由协议要能够利用流量工程技术,在多条路径间进行负载均衡,尽量最大限度利用系统资源。第四,路由协议要求能同时支持mesh路由器和mesh终端。对于静止不动的mesh路由器,由于没有功耗限制,可以采用比现有adhoc路由协议简单得多的路由协议;而对于mesh终端,则需要采用类似adhoc的路由协议。这样,就需要一种行之有效的路由协议能够自适应支持mesh路由器和mesh终端。

5.宽带Qos业务支持

与adhoc网络不同,无线mesh网的大多数应用都是具有不同Qos要求的宽带业务。这样,除了端到端时延和公平性以外,还需要在通信协议中考虑时延抖动、聚合吞吐量、每节点吞吐量以及分组丢失率等性能评价指标。

无线网络技术范文第2篇

关键词:无线网络技术;录井;数据传输

0引言

网络技术的快速进步,使得无线网络传输速度越来越快,为录井的网络架设与远距离技术诊断提供了技术支持,通过搭建无线传感器系统,更加有利于安装和维护,有效减少工作人员劳动强度。数据普遍呈现分散状态,不便于深挖储层信息,难以进行综合运用,无线网络为数据的收集、存储与处理创造了条件。

1RTK技术基本原理

1.1常规RTK技术及其局限性

RTK技术属于GPS差分定位的一种形式,将差分GPS和数传技术相融合,通过解算进行数据处理,在短时间内获得高精度位置数据,RTK技术的基本原理是基于两个测站的载波相位上的,把载波观测量和基准站坐标数据共同传输至移动站。构成相位差分观测值进行处理,确定观测点的三维坐标,以实现高精度。RTK技术是以流动站和基准站误差强相关作为基础。当两者距离较近时,使用一个历元的观测资料便能够得到高精度的定位结果。由于流动站与基准站距离的增加,误差相关性逐渐减少,致使定位精度不断减小,当距离超过50km时,常规RTK单历元的精度只能达到分米级[1]。

1.2网络RTK技术的基本原理

此技术的基础原理是利用广域差分GPS与拥有多个基准站的局域差分GPS的基本方法,在一定范围内均匀地设置多个基准站,形成基准站网,降低系统误差的影响,得到准确的定位。网络RTK包括基准站网、信息处理中心与移动站几部分。基准站需拥有一台双频全波长GPS接收器,此接收机能够测出准确的双频伪距测量值,已知基准站的具体坐标,可运用长时间GPS静态定位的方式进行确定。基准站需根据一定的采样率实行连续观测,利用数据通信链及时把数据传输至处理中心,按照相应的近似坐标便能够确定由几个基准站形成三角形内,再按照观测数据计算出系统误差,再传输给流动用户进行优化得到准确的结果。线形衰减单点误差模型会被区域型模型所替代,通过多个参考站构成的GPS网络预估一定区域的GPS误差模型,为校正操作提供数据参考。用户接受到的并非真实参考站的观测信息,是虚拟参考站的数据或距离较近的某个参考网格的校正数据,所以网络RTK技术也被叫做虚拟参考站技术。

2通讯基站构建技术

2.1基站的选址

为最大程度节省网络建设成本,基站选址要尽量选在场地分布密集并且地势高的地点,选择位置过程中要确保收发单元互相可以有效实现信号交互。借助通视性分析工具,能够对远距离和有障碍物遮挡的两点间的通视情况做出测算,为选址提供参考。更要综合考虑地形地貌与气候等因素。基站机房中包括电源、光纤交换机、路由器、UPS等网络设备。通过交换机把专线端口和无线网桥连接好。

2.2专线链路

运用目前已有的通讯基站高塔,按照实际需求,设置多个无线宽带网络接入终端,达到无死角网络信号覆盖。选择合适位置放置一台套无线网桥,实现同无线接入点进行通讯。网络节点为路由器,进行远程管理。在录井现场建设约为8m的通讯铁杆,在上部位置安装无线网桥。若远端现场离基地较远,无法传输数据到基地,在两端终点放置对接网桥,在中基站部署发射用网桥,设置好对应参数,在远端部署一个接受用网桥,可将远端数据传输到基地。

3无线传感器技术

3.1无线网络的选择

录井现场的传感器有很多,可以测量温度、密度、回压、套压等数据。按照实际布置情况,传感器一般被布置在几十米的范围内,不会超过100m,短距离无线通信技术即可达到要求,数据传输方法包括wifi、Zigbee、蓝牙和红外传输等,红外传输具有不会受到现场无线电干扰的优势,但易被人为活动和钻井设备所阻挡,影响正常传输,蓝牙设备的体积较小,但需要经常更换电池,并且数据传输量小,会增加传输成本,无线局域网络的功耗大,无法确保其长时间稳定工作,Zigbee技术是一种无线网络技术,传输速率偏低,耗电量小,覆盖面积广,传输稳定,适用于多节点联网布置,并且成本不高,能够满足实际需要[2]。

3.2无线网络结构

采用Zigbee技术搭建的网络结构包括分布式与集中式,分布式结构中对传感器节点进行分部管理,相互之间可以通信,具有多跳转发、能耗低的优点。因为录井现场传感器设置较为密集,相互之间距离较近,分布式方法对网络有着较高的要求。集中式结构中的传感器节点可将信号直接发送至控制中心,再进行后续处理与发送。对录井传感器系统来说,若数量不多,安装结束后不移动,传感器需反复利用,各节点间无需建立通信,节点和控制中心之间仅是数据传输,不涉及控制,只需将井场覆盖就可以,所以要不断优化网络结构设计,集中式更为合适。传感器节点运用形状网络结构,传感器属于采集终端,把收集的数据上传至井场处理系统中,处理结束后,传输到无线接收系统中,最终将信息存储在服务器数据库中。

4井场无线网络应用

4.1井场无线局域网络

录井现场数据类型繁多,均处于分散存储状态,不便于对数据的深入运用,搭建无线网络,有利于获得储层油气性的关键信息,并覆盖全部井场范围,对传输速率有一定的要求,网络中心设置在录井仪器房,平稳供电,不受功耗影响,符合使用标准。要装设一个井场数据专用服务器,用来保存各种数据,再将其同录井仪路由器相连,获取录井仪中的数据,还要和地质计算机相连,收集地质数据。建立井场无线局域网的重点在于无线路由器的连接,借助无线网卡和井场服务器相连,使用手机也能够实现连接,便于信息浏览。

4.2数据深入应用

利用无线局域网络,数据服务器能够收集存储各种类型数据,形成标准数据库,在这个基础之上,研发各种应用程序,便于调用其中数据,深入挖掘数据内涵。以报表模式公布各种数据,通过曲线的形式呈现各项参数。基于数据库研发随钻解释系统,进行解释评价。将各个录井之间进行比较,构建对比模板,与邻井数据展开对比,达到地层对比和储层预测的目的,对预测地质压力,计算钻头效率,评价机械比能,改进施工方法[3]。

4.3井场WIFI技术

在已搭建好的远程无线网络系统中设置一个AP天线与接入点,半径为200m的范围内为信号区域,技术人员能够借助WIFI网络进行实时对讲、在线浏览、日常检查等操作。

5CDMA工作原理及系统构成

5.1CDMA数据传输系统

CDMA数据传输系统已被广泛运用,采集被控制端的信息,加密后经过CDMA网络上传至数据处理平台,接收后,再根据特定的应用信号传输到对应的主站,经解密并还原之后,采用指定的格式进行发送。调度中心将指令下达给主站,将数据加密后传输至数据交换平台,根据应用号与地址传给无线通信终端,从无线数据终端传给被控制端,达到远程控制的目的。

5.2数据交换平台的功能是将主站和站端之间的信息交互

能够为多个终端实行数据交互,系统运用IP过滤技术能够有效预防非CMNET网段用户的入侵,但因为网络系统在CDMA子网外,IP过滤仅起到安全防护的作用,难以准确识别使用伪装技术的非法用户,因为此系统属于专业化的服务系统,访问客户是预定的,通过这一特征,在系统中引入了用户ID与密码验证技术,在系统中保存了全部客户端的MAC地址与密码,在通过IP过滤后,还需对ID号与密码进行验证,至于系统外的非法用户,得到合法的MAC地址与密码会非常困难,因此可大幅度提高系统安全性。软件使用USB接口硬件加密装置,各个软件会设置专门的标识与密文。运用非线性组合的方法设置加密秘钥,此方法是利用了非线性函数,和密钥流发生器相组合,达到保密效果,由LFSR与非线性函数设计构造所形成的PN序列能够承受任意密码攻击,在整体通信系统中主要应用32级LFSR,设计密钥流发生器。基站至移动台之间的通信线路即反向W-CDMA信道,反向链路分为业务信道与接入信道,各个信道中又包含一个反向导频信道,其中还具有一个信令信道。反向CDMA信道涉及接入信道与反向业务信道。在数据传输过程中,全部数据都要进行加密处理。通常情况下,加密方式分为内部与外部两种,使用卷积编码的方法对数据序列予以处理,再开展块交织,此方式即外部加密,先编码、再加密、最后进行译码的方法被称为内部加密。系统运用标准DES算法对全部数据进行加密,确保数据的运输安全性,有权限用户才可以使用业务平台。将CRC验证技术应用在所有数据包中,不能通过验证则为无效包,加强了数据的准确性。

6新型技术

远程无线宽带组网技术可按照各种施工环境制定合适的方案,可很好适应各种自然环境,有效解决了带宽不够与稳定性差等问题,使各种设备都可以很好的接入到局域网中,大幅减少了生产管理成本,实现运营网络化、维护自动化、管理信息化。

6.1超大面积组网技术

使用通讯基站+无线收发终端覆盖的模式,有利于大数据无线高速传输,最高速度可达千兆,单塔覆盖面积超过1000m2,具有超大覆盖面积与大传输量的优势。

6.2智能无线信号寻向技术

高度集成远控机电设备、罗盘寻向、云台远程控制等技术,在终端能够控制发射端天线,和接收端进行高效对接,达到规定要求,强化稳定性,无线宽带组网技术可被应用在网络不发达的山区、沙漠、海上等地区,有效实现网络覆盖,通过远程无线网络进行数据传输、检测和管控,整理并分析实时资料,提升工作效率。

7结语

要不断加大对无线网络技术的研究力度,最大限度利用通信技术,创新录井数据采集方法。发挥出钻井现场的数据中心作用,搭建无线局域网络、安置井场数据中心服务器,组建相应的数据库,拓展多种功能,提高录井技术的整体水平。

参考文献:

[1]薛金山.无线网络技术在综合录井仪数据采集传输中的应用探讨[J].信息系统工程,2020(06):90-91.

[2]赵利君,俱小华,岳婷.无线网络传输技术在油井数据采集与监控中的应用[J].石油知识,2020(02):62.

无线网络技术范文第3篇

1、通信技术问题

这主要是由于网络故障引起的浏览器无法正常运行上网、网络通信中断等问题。对这样问题的解决办法则是通过运行网络故障修复的诊断命令或者根据提示的故障原因报修等。除此之外,计算机网络通信常常提示计算机设置错误等,则应该根据实际状况进行设置即可。

2、网络通信安全

网络通信安全问题越来越成为人们头疼的问题,尤其是计算机网络在电子商务、电子银行、电子购物等B2C、B2B领域的发展,使得计算机网络安全问题越来越受到关注。网络信息安全问题的出现,很大程度上是由当前技术发展过快、人们保护信息意识较差等原因造成的。这样的问题,虽然给计算机网络通信带来了一定的障碍,但是却可以在短时间内解决。

二、新时期计算机网络通信技术的发展趋势

1、多网融合技术

由于当前社会手机终端的发展、平板电脑的出现,在很大程度对传统笔记本或家用电脑产生了冲击。在这样的背景下,移动网络技术、光通信技术以及多媒体通信技术的融合发展,成为了人们在新时期新时代下的新要求。利用光通信技术的快速、移动通信技术的便利性以及多媒体技术的多样性等优势,融合成为一种快速、便利、多样的新技术,这样不仅可以满足人们对移动通信技术的要求,也可以促进人们在工作、生活中办公的效率,大大提升人们由于计算机网络通讯不便、不畅所带来的工作效率低下等问题的解决效率。而且,还可以满足不同人群、不同地点对计算机网络通信的不同要求,一举多得。

2、无线通信技术的跨越

在新时期网络通信的改革中,人们对于网络通信技术发展的便利性提出了越来越高的要求,因此,计算机网络技术向无线通信技术的发展越成为了必然的趋势。目前,无线通信技术主要是指WiFi技术,包括中国电信的chinanet、中国移动的CMCCauto等。这些率先使用无线通信技术的移动通信公司,在很大程度上是借鉴外国无线通信技术,缺少独立自主的开发。所以,完成无线通信技术的消化吸收,完成无线技术的跨越,成为了摆在当前网络通信技术公司的严峻问题。把无线网络技术的发展作为基础设施来建设,把便利性提高,惠泽民众,使得社会的发展更加得益于此,也是当前无线网络通信公司所要解决的重大问题之一。

3、移动通信技术的革新

现如今,移动通信技术的发展正在由2G向4G跨越。然而,就目前的状况来说,对4G移动网络通信技术的追求,是为了保护三家移动通讯巨头的市场占有率,并没有真正的做到方便民众,而是作为营销的策略才进行的通信技术革新。因此,在未来的移动网络通信中,如何做到通信技术革命真正的有益于使用者,这才是移动网络通信所需要解决的首要问题。

三、结语

无线网络技术范文第4篇

关键词:5G;无线;通信;网络物理层;关键技术

5G技术具体是指第五代移动通信技术,对于当前社会的发展有重要的作用,也是我国无线通信技术领先全球的标志。5G技术对于当前社会发展也有重要的作用,在通信领域、计算机领域、智能化技术领域中都有广泛的应用。而在5G无线通信网络技术设计过程中,需要对网络物理层进行综合设计,对其物理层网络架构、组网方式进行综合设计。而在其实际的网络技术设计过程中,需要对其网络物理层关键技术进行实际的应用,确保技术设计应用更加合理。

1 5G无线网络通信技术简要分析

5G无线网络通信技术也是第五代移动通信网络技术,在实际的5G无线网络通信技术应用过程中其具有超高速率、超大连接、超低时延等特点。5G无线网络技术也具有良好的技术性能。5G网络将提供20倍于LTE的小区容量,10倍的用户体验,十分之一的空口时延。5G网络需要同时满足eMBB(超大带宽),uRLLC(超高可靠性,超低时延)和mMTC(超大连接)。同时具有两大特点,决定了当前5G技术应用具有良好的特点,确保5G技术的应用,提升其技术应用效果。在当前社会发展过程中,网络技术以及通信技术是当前技术发展前沿技术,对于未来社会的发展也有非常重要的作用,并且在实际的技术应用中,需要对其技术设计进行控制,最大程度上提升无线网络通信技术应用更有效果。所以,在当前各国技术发展过程中,都将5G无线网络通信技术作为核心技术发展。并且其技术发展应用过程中,还需要对其技术进行革新研发。在实际的技术应用过程中,主要针对其物理层进行设计分析,最大程度上提升网络层技术设计效果。

2 5G无线网络通信技术的物理层分析

5G无线网络通信技术设计过程中,其物理层设计非常关键,对于其通信技术应用效果有重要的影响,而在其5G物理层设计中主要包括物理层时域资源设计、同时包括帧结构、物理信道使用等多方面内容,以下是对其物理层进行分析。(1)5G无线网络通信技术时域资源包括帧、子帧、时隙、符号。其中无线帧是基本的数据发送周期。子帧部分控制信息的发送周期。时隙是数据调度和同步的最小单位。符号是调制的基本单位。(2)5G无线网络通信技术物理层包括帧结构。一个无线帧长度为10ms、每个无线帧由10个长度为1ms的子帧构成。其帧结构设计中包括Numerology结构。)Numerology是OFDM系统的基础参数集合,包含子载波间隔、循环前缀长度、TTI长度和系统带宽。(3)5G无线网络通信技术物理层包括对其频率资源的设计。其中主要包括RE、RB、RBG、REG、CCE等技术。1.ResourceElement,物理层资源的最小粒度,时域1个OFDM符号,频域1个子载波。2.ResourceBlock,数据信道资源分配频域的基本调度单元,频域连续12个子载波、3.RBGroup,频域单位。{2,4,8,16}个RB。4.REGroup,控制信道资源分配基本组成单位,时域1个OFDM符号,频域12个子载波5.ControlChannelElement,控制信道资源分配基本调度单位,频域6个REG。通过实际物理层频率资源设计,确保其项目的综合设计更加合理。提升其物理层的技术应用效果。(4)在物理层设计中包括NR物理信道设计应用。在其实际的设计过程中,物理通道设计主要包括以下几方面设计内容,确保其物理层设计更加合理。A下行数据传输涉及的物理信道:PDCCH-->PDSCH-->PUCCH/PUUSCH。B上行数据传输涉及的物理信道:PUCCH-->PDCCH-->PUSCH-->PDCCH。通过上行和下行的物理链路层设计,确保其技术应用设计更加合理。也能够物理层的设计应用效果。

3 5G无线通信网络物理层关键技术的应用

5G无线通信网络物理层设计过程中,还包括对5G网络的关键技术设计应用,在其核心设计中,主要包括双公开技术应用、绿色通信技术应用、大规模MIMO技术、毫米高频段通信技术应用。以下是对其关键技术应用的具体分析。

3.1双公开技术分析

5G无线通信网络物理层设计过程中,其双公开技术的应用非常关键,对于现代无线通信网络物理层设计应用有非常关键的作用,对于物理层综合设计也有重要的作用。在双公开技术应用过程中可以实现对其信号干扰的有效控制,提升数据传输频率,确保5G通信技术应用更有效果。另外,在实际通信系统应用过程中,可以完成无线频谱资源的设计,通过抵消干扰信号的模拟端,抵消已知干扰端数字信号的干扰。

3.2绿色通信技术应用

在实际的5G通信技术应用过程中,可以完成绿色通道技术的应用,确保其技术应用更加合理,也能够最大程度上提升5G技术应用效果提升。在绿色通信技术应用过程中。可以完成能量消耗控制,其实现了5G通信技术的节能应用。无线通信技术应用是项耗能相对较大的技术,其能耗问题一直都是5G技术发展过程中需要应用总结的问题。所以,在5G绿色通信技术的应用,是通过网络节能消耗节能技术应用,确保其技术应用更有效果。①在当前绿色通信技术研发过程中,能够对网络通信芯片进行优化改进,在实际的网络技术应用中,其主要完成芯片光电器件缩小,并且对PCB单板的结构厚度进行缩减,从而实现其通信芯片的节能设计,减少通信的耗能。②针对其网络设计进行优化。其中包括对网络拓扑结构进行合理简化,在实际的技术应用中,需要对其复杂的网络拓扑结构进行实际的设计,并且在其综合系统设计中,需要对其拓扑结构进行综合设计应用,最大程度上提升5G通道的核心设计,提升网络规划设计,最大程度上提升网络通信的消耗降低[1]。

3.3MIMO技术应用

MIMO技术也是5G无线通信网络物理层设计过程中应用的关键技术。在MIMO技术应用中,其可以能够提升通信系统的频率,实现多天线通道的建立,确保其技术设计更加合理,也能够提升无线通信技术的应用效果。在实际的MIMO技术应用过程中,其主要可以分为SISO,SIMO,MISO和MIMO四种类型[2]。①SISO:单输入单输出(SingleInputSingleOutput)②SIMO:单输入多输出(SingleInputMultipleOutput)③MISO:多输入单输出(MultipleInputSingleOutput)④MIMO:多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput)MIMO技术在实际的应用过程中,通过其多信道的建立,完成了对网络通信技术的频段提升,也最大程度上提升了无线通信网络的通信效果。利用MIMO信道提供的空间复用增益及空间分集增益,可以利用多天线来抑制信道衰落。多天线系统的应用,使得并行数据流可以同时传送,可以显著克服信道的衰落,降低误码率。在其技术应用过程中,也能够提升网络路径的控制效果,在并且在实际的网络通道建立过程中,可以实现对其综合物理技术的应用,并且在物理层设计,通过MIMO技术应用,提升了网络通信效果[3]。

4 结束语

本文笔者针对5G无线通信网络物理层关键技术进行分析,并且在实际的技术应用过程中,其主要完成绿色通道技术应用、双公开技术应用以及MIMO技术应用等多方面设计内容,确保其5G网络应用更加合理,提升其网络通信效果.

参考文献

[1]揭英俊,柏松.5G无线通信网络物理层关键技术分析[J].通信电源技术,2020,37(11):198-200.

[2]朱好楠.5G无线通信网络物理层关键技术分析[J].中国新通信,2020,22(03):31.

无线网络技术范文第5篇

现代物流系统的主要组成部分就是自动化立体仓库,主要包括:控制系统、上位信息管理系统和设备等部分,除了物流系统外,它还广泛运用于各个生产领域。想要将上位系统、底层控制设备和自动化控制的目标,在自动化立体仓库中,设备之间的信息将换是重点,任何时候都必须保证设备之间的信息交换是实时更新,由此可见,信息交换在系统各级控制设备中占据重要地位,也是自动化立体仓库的核心技术之一。

1无线网络通讯技术

1.1硬件与系统工作方式

太网逻辑扩展的主要内容就是无线以太网连接,这种连接方式主要依靠了高频无线电波,淘汰了传统通信中使用的线路。高频无线电波在节点之间运动,实现了数据的通信和传输,扩展方式是局域网逻辑扩展。在太网标准中,IEEE802.11b已经被许多无线设备运营商使用,主要是因为它是目前来说,数据传输速度最快的太网规格,最高时速可达11Mbps。它是市面上的新一代太网规格,可以提供更远的覆盖面积、更高的安全性能和更快的数据传输速度。它具备了安装成本低廉、网络覆盖面广、安装速度快、安装内容简单、重置配置方便等特点,是灵活数据通信系统的代表。在无线以太网的无线基础设备中,主要包括:移动节点、固定节点和接入点(AP),其中物理连接到LAN骨干网上的根设备是接入点,它还可以作为无线中继器,主要负责将无线网络和有线网络串联起来,达到有线网络与无线客户端之间的实时信息传送和接受的目的。对于自动化立体库系统来说,设备上的可编程序控制器(PLC)在工作状态时,依靠通讯转换模块,实现太网网桥和无线工作组的连接,这就是移动节点。

1.2软件

这种通信方式应用了MicrosoftWindowsXP操作系统作为平台,组态软件选择了RSVIEW32;数据库选用了MicrosoftSQLServer7.0;针对开发工具选用的是MicrosoftVisualC++610。近年来,无线网络的发展非常迅速,得到了群众的认可,通信质量显著升高,价格逐渐亲民,基于这些因素,无线以太网才能在更大范围内被群众认为是移动设备的理想解决方案。

2相比于传统通讯方式

(1)对于刚刚起步的自动化立体仓库通信技术来说,当时使用的是RS232点对点的通信方式,这种通信方式使用的介质是屏蔽通信电缆,移动设备需要利用拖缆设备带着通信电缆一起运行。对于固化设备来说,可以直接安装通讯电缆连接,这种连接方式最大的缺点就是工作量大、通话质量差,有时会发生通信电缆折断的事故。无论是故障维修还是安装工作都不方便,外界环境因素对于通信质量的影响较大,系统稳定性和可靠性较低。

(2)通信行业发展到20世纪90年代时,产生了一次通信革命,当时使用了红外通信技术,在一定程度上提升了通信系统稳定性和可靠性,降低外界环境对通信质量的影响。不过这种通讯方式最大的缺点是设备调试非常复杂,并且这种通信方式仅仅适用于点对点设备之间的直接通信,扩展性和灵活性很低。

(3)通信发展到20世纪初,又产生了一次革命,无线网络通信技术的产生,为通信行业注入了新鲜血液,它的发展、成熟解决了很多通信问题。没有点对点之间直线通信的限制,它将通信带入了点对面之间的空间立体模式。对于无线网络通信来说,使用过程中需要将有线网络与无线基站连接起来,这是无线网络通信的硬件基础要求。其中基站的总量是根据无线通信的覆盖面积来确定的,这种通信方式最大的优点是引入了无线接入点,在使用过程中,将基站建立的无线网络与无线通信设备连接起来即可。连接点的位置在基站的覆盖面积范围内即可,连接点可以根据需要变换位置,具有灵活性和扩展性,另外,移动设备的高速运行也不会影响通信效果。在笔者看来,无线网络技术的使用还极大的便利了设备调试工作的开展,相关工作人员只需通过无线网卡连入设备或者通过网线连入设备,就可以开展调试工作,不仅方便,而且安全。

3工程实例

(1)在2007年初,笔者走访了广东某机电股份有限公司的自动化立体仓库,该立体库最主要的构成部分就是4个巷道,这些巷道负责存放生产所需外购件,所以入出库次数很多,每日运行时间高达12个小时。此公司当时装载了SAP系统,自动化立库是SAP物料子系统的一部分,当物料根据订单收货时,需要扫描条码,普通的手持条码扫描器会受到诸多因素的干扰,其中最大的干扰就是空间限制。后来此公司经过诸多调试,选用了无线手持终端,这个决定主要因为现存的PLC都有以太网通信模块,所以在堆垛机和计算机监控系统等设备上使用无线通信方案。为了最大限度满足系统的要求,此公司使用了5个无线手持终端、2个无线基站和4个无线网桥。基于4个巷道物料的入出库频繁,在物料入出库时用无线手持终端扫描托盘条码和物料条码,这个过程是为了在物料入库时建立托盘和物料的信息关系,出库时操作员可以根据信息进行操作。使用了无线手持终端后,相当于一台可移动的计算机,依靠网络进行便利的操作,不受空间的限制,拓展了管理系统的灵活性和空间活动范围,增加了系统应用的可发展程度。

(2)2012年底,笔者走访了西安某油田岩芯自动化立体仓库,在立体库中笔者看到,这个空间主要用于堆放地质岩芯。此立体库最大的特点就是:一共有2台堆垛机、1台转轨车和5个巷道,地质岩芯数量众多,出库频率很低。2台堆垛机可以根据需要在任一巷道运行,当然,它们不能同时存在于一个巷道中,此公司为了生产安全考虑,在堆垛机和转轨车之间、2台堆垛机之间都安装了通信系统。在这种情况下,如果使用传统的点对点通信连接就十分困难,通信质量很低,毫无灵活性和可靠性而言,所以此公司利用了无线通信连接不受厂地限制的特点,此立体仓库运用了3个无线网桥和1个无线基站,构成了一个小型的无线网络通信系统,解决了这个通信问题。

(3)2015年初,笔者走访了浙江某集团自动化立体仓库,这个集团的主营业务是生产化纤,并且是个大型企业,在该企业中自动化立体仓库是生产系统的中间库,产品在库中存放的时间不能过长,一般情况下,稍作存放就要出库完成下一道工序。并且此立体库是24小时不间断运行,每天的入出库量在2千次左右,这个立体仓库包含有4个巷道,基于企业的运转要求和立体库的主要作用,在此立体库中使用传统通信(点对点通信)十分困难,并且和上述两件案例一样,通信质量低,不具备灵活性和扩展性,不适合企业的生产发展需求。所以该企业使用了无线网络通信,安装了4个网桥和1个无线基站,为保证每日入出库作业正常,该企业还委派了专人进行网络监管,事实证明,无线网络通信可以达到该企业立体库的通信要求,提高了通信系统的可靠性、稳定性和通信质量。

4结束语

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