时间：2023-06-16 16:06:46
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇无线通信研究，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.无线通信技术
1.1无线通信的定义
电磁波信号可以在自由空间中传播，无线通信利用了电磁波的这一特性实现了空间中的信息交换。近年来无线通信技术发展飞快，应用领域也不断拓宽。无线通信分为微波通信和卫星通信两种通信模式。微波通信的优点是频带宽，通信容量大，缺点则是传送的距离比较短，一般只有几十千米，因此每隔几十千米就要建立微波中继站来保障通信网络的畅通。而卫星通信是通过通信卫星作为中继站来实现地面上不同通信体之间建立微波通信联系，其优点是通信距离较远。
1.2无线通信发展的特点
①公众移动通信不断增长，但世界各地发展不均衡。一方面，在许多移动通信普及率已经很高的发达国家和地区，新增移动用户的数量在不断减少；另一方面，在许多移动通信刚刚开始发展的发展中国家和地区，移动用户数量猛量增长；但是，发达国家用户创造的ARPU值要比发展中国家要高得多，而且，韩日等国在数据新业务方面的增长迅速，成为全球移动通信发展的新热点。
②无线宽带通信技术飞速发展，技术不断更新升级。伴随着传统公众移动通信的不断发展，近年来全球宽带无线接入技术领域研究和应用也十分活跃，各种宽带无线接入技术的出现，如：宽带固定无线接入技术、WLAN技术、UWB技术等等，给无线通信产业的发展注入了新的活力。
1.3无线通信技术的应用
无线通信技术被广泛应用于生产生活领域，其中应用在工农业生产中的无线通信技术主要有两种，包括短距离无线通信和远距离无线通信技术。短距离无线通信技术具有安全性能高、耗能少、成本低、覆盖率高等优点，远距离无线通信技术具有信息量大、分辨率高、覆盖率高、时相性强等优点，两种无线通信技术为工农业生产提供了丰富的信息资源，促进了我国工农业的发展。
2.无线通信技术发展现状
①第三代移动通信3G技术不断成熟。3G即第三代移动通信，目前世界上3G三大主流标准为WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。其中，TD-SCDMA是我国自主研发的、具有自主知识产权的国际标准。这三种主要的技术在技术特点上，各有所长，是3G技术应用的主流。3G网络不但可以实现不同蜂窝直接的信号切换，支持移动环境下的数据服务，而且信号覆盖面广，可以同时支持语音和数据信号。
②宽带固定无线接入技术快速发展。宽带固定无线接入技术的优点比较多，如：带宽高，建设速度快，具有灵活的接入方式等等，越来越受到无线通信业的重视和关注。但其也有其固有的缺陷，如高频段26GHz的LMDS技术容易受到天气的影响，而3.5GHz DDMS技术在我国带宽不足等等，其发展也受到了一定的限制。因此，在实际应用中，应根据实际情况选择，发挥其优势，回避其劣势。
③蓝牙技术成为新兴的短距离无线通信技术。在各种远距离无线通信技术飞速发展的同时，近距离无线通信技术也逐步得到发展。目前，各种近距离便携式设备之间的通信连接用的主要是红外线链路，使用IRDA可以免去使用电线电缆的连接，但是使用起来不方便，蓝牙技术的出现解决了在短距离内为公众和商业用户提供服务的无线网络。数据和语音的接入点，替代电线和电缆，包含硬件、软件和互操作需求的一种无固定中心站的网络等三个方面的短距离无线连接都可以通过蓝牙技术来实现。它主要可以应用于三合一电话、因特网桥、交互性会议、数字相机中图像的无线传输、各种家用设备的遥控和组成家电网络等等。
④wimax成为宽带无线技术新产物。wimax技术以其远覆盖和高带宽特性， 成为无线业界的新的焦点。wimax优势主要体现在解决了无线城域网的问题。Wimax可以将信号传送31达英里之远，网络连接速度为每秒70兆。因此便有专家觉得，wimax的覆盖范围之广和传输速度之快可能会对3g构成威胁。在成本、覆盖范围和传输速度等各个方面的优势使wimax技术可能成为一项打破产业格局的技术。
⑤超宽带无线接入技术UWB。UWB属于时域通信技术，具有速率高、成本低、耗能少等特点，是一项高速率的超宽带无线接入技术。与无线通信技术不同的是，它不使用载波，而采用超短周期脉冲进行调制，把信号直接按照0或1发送出去。脉冲调制产生的信号为超宽带信号， 谱密度极低， 信号的中心频率在650MHz―5GHz之间，平均功率为亚毫瓦量级，抗干扰和多径的能力强，具有多个可利用信道。与CDMA系统相比，时域通信系统结构简单，成本相对较低。
3.无线通信技术的发展趋势
（1）3G无线通信技术早已成为社会关注的热点，移动电话业务在世界范围内的普及，促使了3G业务的飞速发展，同时也为运营商带来了巨大的经济效益。
（2）每一种无线通信技术都有不同的任务，不同类型的无线通信技术对于不同的应用领域技术手段也不尽相同，不同的无线通信技术其覆盖范围和技术要求具有一定的差异，这就需要不同的无线通信技术之间在合理的覆盖范围内具有良好的互补性，根据自身的特点，发挥各自的优势，保证无线通信技术向着多元化、一体化的放向发展。
（3）高通道传输技术的不断发展，有线网络的宽带化得以广泛应用，不仅促进了宽带速度和覆盖率的提升，同时也对人类的生产和生活提供了高品质的服务。在无线通信技术的发展过程中，也正向宽带化方向发展，宽带化会成为无线通信技术发展的必然趋势。
（4）在无线技术的不断发展中，逐渐显露出综合化和多样化的发展趋势， 这一特征使得多种形式的信息和数据可以在同一核心网络上进行有效传输，不仅满足了网络市场的需求，同时又实现了无线通信技术的健康快速发展。
（5）IP技术在无线通信技术中的应用，实现了IP技术与无线通信技术的完美结合，实现了信息通信的个人化需求，随着IP技术的不断发展，会为无线通信技术提供有力的技术保障，推动无线通信技术的可持续发展，向个人化目标迈进。
4.总结
目前，无线通信技术已经融入到人们的生产和生活等诸多领域，人们对无线网络技术的需求和依赖也不断加大。对无线通信技术的不断研究，充分发挥无线网络技术对各行各业的建设作用，对于促进国民经济发展，提高人民生活品质具有积极的意义。
【参考文献】
[1]赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企业技术开发，2011（8）.
关键词:城市轨道交通;FHSS;车地无线通信;维护检测
城市轨道交通信号系统是集行车指挥和列车运行控制为一体的非常重要的机电系统，直接关系到城市轨道交通的运营安全、运营效率和服务质量。上海轨道交通信号系统均采用了CBTC(基于通信的列车自动控制)技术，其中一部分的CBTC制式是采用FHSS(跳频展频)技术。对于采用IEEE802 ．11FHSS技术的CBTC车地无线通信系统，目前国内及国际上均没有测试仪表和工具能对其无线性能进行有效检测，从而导致在工程建设中无法便捷地对采用FHSS技术的车地无线通信系统的无线性能进行验收测试，在运营维护期间无法便捷地进行维护和故障诊断。因此，针对FHSS制式的车地无线通信系统维护检测平台的研究是非常必要的。
1FHSS技术特点
目前上海在建和新建的轨道交通CBTC信号系统中，部分线路采用了FHSS技术。FHSS技术是IEEE802 ．11 初期采用的一种技术，其工作频段为2 ．4GHz，共使用79 个信道，每个信道带宽为1MHz。采用FHSS技术的CBTC信号系统，在通信过程中其载频会不断地跳变，因此能提高其抗干扰能力。但同时，由于载频不断变化，因此很难对其无线信号进行跟踪，从而对其无线性能质量进行评估缺乏有效的手段。
2 用户面临的实际问题
全国范围内已经有多条地铁线路的CBTC车地无线通信系统使用了FHSS技术。也遇到过由于缺乏FHSS技术性能质量评价手段，而难以对故障进行检测和诊断的问题。主要表现在:① 虽然出现大量的车地通信数据包故障，但是无法找到具体原因和位置，单纯依靠检查轨旁设备和车载设备的工作状态均未发现异常;② 在某些疑似故障区段进行定点长时间检测却未发现异常。经过前期调研和技术分析，在出现CBTC车地无线通信故障的线路上密集布放AP(无线接入点)，且有双网冗余覆盖。监测发现轨旁AP和车载设备的工作状态均很稳定，理论上接收到的无线信号应该也是稳定的，这与用户反映的问题不符。使用频谱仪对线路现场进行测量后得到的频谱图如图1 所示。从图1 中可以看出，对于FHSS的跳变信号，普通频谱仪无法区分信号来源，也无法给出具体某个车地无线链路的连续场强，很难判断其信号的覆盖质量。通过对FHSS设备进行研究发现，其车载设备具有监控接口，可以使用计算机串口与其连接;通过发送特定命令，可以查询当前设备所在无线网络的相关信息，其中就包括了场强信息和漫游状态信息。因此，可以利用连续查询的方式，采集这些关键参数，来帮助分析无线网络的质量。对首次测试得到的信息进行后期的人工整理和分析，完成了无线场强覆盖图，并发现了问题的根本原因。图2 为根据首次测试采集数据完成的某线路无线场强覆盖图。经过整理的漫游状态信息见表1 。可以看出，车载设备在原关联轨旁AP场强较低时才向新的轨旁AP发起漫游，而列车所在区间的其他轨旁AP的场强远高于原AP，这导致的结果是漫游次数比较少，但每次漫游前的一段时间，列车均在与场强较差的AP保持通信。由此判断导致该问题的原因可能是列车的车载AP设置的漫游门限值过低，导致漫游太晚。在讨论以后，测试人员调整了车载AP的漫游门限:Parameters:RoamingDecisionRSSIThreshold=60 85JoiningDecisionRSSIThreshold=76 90 然后进行了第二次动态测试。图3 为根据第二次测试采集数据完成的无线场强覆盖图。经过整理的漫游状态信息见表2 。可以看出，经过调整，车载设备的漫游次数增加了;在发现轨旁AP场强轻微减弱时，车载设备就漫游到了无线覆盖质量更好的临近AP，保证了车地无线通信始终工作在较强的无线网络环境里。借助FHSS车载设备的监控端口，采集到了FHSS制式无线网络的关键参数，并依靠这些关键参数成功解决了用户的实际问题。最终确认车地无线网络的丢包率从原来的5 ．7%减少到0 ．3%，成功解决了丢包率高的问题。
3FHSS制式车地无线通信维护建议
通过以上案例可以认为，为了达到对FHSS制式车地无线通信系统的性能质量进行检测评估和故障诊断的目的，可以设计一个维护检测平台用以针对CBTCFHSS制式车地无线通信系统进行检测评估，其主要技术能力应包括无线性能测试和网络性能测试两个部分。
4 维护检测平台的设计构想
无线性能测试主要是对FHSS无线信号质量进行性能检测，这类检测的主要内容即为RSSI场强测试。该测试不仅包括了车载设备当前所在服务小区的场强值，也应包括相同时刻邻小区的场强值。同时，由于列车是在整个区间进行动态运行，必然存在车载设备在多个地面AP之间的连续切换漫游的情况，因此漫游切换成功率、漫游切换时间等技术参数的测试和评估也非常重要。网络性能测试主要是对FHSS制式车地无线通信系统作为地铁信号系统业务承载时工作能力的检测评估，这类检测的主要项目应包括IP网络丢包率、时延等技术参数的测试和评估。同时，如果能考察相同位置和区域里RSSI场强、漫游和网络性能的相应关系，则可以更加有效地确定无线性能质量，更加准确地找出问题，并提出有效的处理意见。最后，维护检测平台还应具备自动的数据处理能力，可以快速方便地实现数据回放、数据分析、报表生成等功能，较快地帮助用户将测试结果转化为检测分析和故障诊断的依据。维护检测平台的设计目标分解见表3 。维护检测平台的主要组成部分应包括:1)接口模块。主要包括测试配置模块，其主要作用是对维护检测平台设备的对外采集接口进行选择及参数配置(包括串口和以太网口)。串口的主要工作是与FHSS车载设备的监控端口互联，以太网口的主要工作是与CBTC车载网络设备的网口互联。2)检测模块。①FHSS无线性能测试模块，其主要作用是与FHSS车载设备进行信令交互，以便快速查询和采集无线性能数据;② 网络性能测试模块，其主要作用是与CBTC车载网络设备连接，以便与地面服务器通信，进行网络性能的同步测试。3)数据处理模块。① 数据导入模块，其主要作用是将地面AP参数配置信息、检测模块检测到的原始信息导入测试数据分析模块，并进行必要的设定;② 测试数据分析模块，其主要作用是对测试原始数据进行处理分析，按照要求绘制曲线，分类统计;③ 结果导出模块，其主要作用是将测试数据分析模块绘制的曲线或统计的结论输出成文件。整个研究过程应该基本按照以上模块的功能设计，完成软硬件的开发和整合，然后进行各模块的独立测试和协同测试，最终形成维护检测平台。
5 结语
CBTC信号系统车地无线通信系统的性能直接影响列车的安全、高效运行。本文着眼于对车地无线通信系统性能的检测，设计了一套集采集、测试、分析、结果输出于一体的针对CBTC的FHSS制式的维护检测平台方案，便于对信号系统工程建设质量进行有效判定，便于后期维护和故障诊断，以此满足工程验收及运营维护的需要。
参考文献
1.1系统质量较差
水利自动化监控系统质量较差是制约系统发展最主要的原因。当前，大多数的水利自动化监控系统设计主要基于C/S架构，这种网络架构的系统联网难度较大，扩展性较差，随着水利项目的发展，有些自动化监控系统已经无法满足现实需求。并且一些水利单位使用版本较低的监控软件，实际操作应用中经常出现数据泄露、死机等问题，直接影响了监控效果，水闸、水库的防汛安全使人非常担心。同时，水利自动化监控系统项目在硬件方面的质量也存在一些突出问题，在建设水利自动化监控系统时，往往会受到技术手段、管理水平等因素的影响，特别是专业施工技术人员的流动性较大，自动化监控建设不达标，再加上缺少专业的监管人员，有些水利工程建设了自动化监控系统，但是实用性较差，利用率很低，直接影响了实际水利自动化监控效果。
1.2缺少资金
水利项目建设往往需要大量的资金，自动化监控系统作为配套设施，往往在后期施工阶段才开始进行，这使得自动化监控系统在建设时经常出现资金不足的情况，并且在前期规划设计中对自动化监控系统建设的调研不充分，预算不合理，相应配套资金往往不能及时到位，直接影响了水利自动化监控系统的施工进度。同时，很多地区的水利项目发展缺少统一的规划管理，地方政府和地区管理部门之间各自为政，在自动化监控系统建设方面沟通不足，造成水利自动化监控系统重复、盲目地建设。
2水利自动化监控系统无线通信技术应用
2.1实现网络架构优化
结合实际的网络环境，在水利自动化监控系统中运用无线通信技术，优化网络架构，如网桥连接型，连接不同的局域网，为不同用户提供基站接入和高层协议转换，通过移动模式合理搭建局域网络，将无线通信和有线通信有效结合起来，实现各个站点基地的转化和接入，确保自动化监控系统网络的互联互通。同时，还可采用Hub接入型，科学搭建无线网络，通过以太网来处理系统数据，实现内网交换，提高水利自动化监控系统的扩展性和利用率。
2.2在水利项目综合管理中的应用
水利自动化监控系统在实际应用中，主要用于水库防险加固、河道综合治理等方面的监控。当前，我国各地区水利项目快速发展，政府部门在这方面的技术、资金支持也越来越多，这也促进了水利自动化监控系统建设和发展。在水利项目综合管理中，水利自动化监控系统可采用广域网与局域网、无线和有线相结合的组网方式，采用光电转换，以光缆为信道，实现对于堤坝进行实时监控，在堤坝重点监测位置设置无线网络监控终端，一方面合理铺设电缆，另一方面应用无线通信技术，最大程度地降低水利自动化监控系统的误码率，确保信道及时恢复。并且无线局域网具有较高的可靠性和安全性，极大地节省了水利工程监测的人力、物力。
2.3在水利水情监控中的应用
水利、雨水等情况是水利水情监控的主要内容，所以大多数水利自动化监控系统都建设在深山区或者农村。常见的水利水情自动化监控系统主要包括农田水利和雨水情况的自动化监测系统。通过应用无线通信技术，结合雨水期、雨水量等情况，科学监测汛期的水位变化，做好防汛处理，并且水利自动化监控系统可以将雨水情相关信息进行共享，为防汛指挥部门提供重要参考。同时，农田水利监测主要包括土壤降水量、含水量、风速、水流速度等内容，由于农村条件有限，通过应用无线通信技术，可全面采集、实时监测这些信息，有效提高农田水利监测效率。
3结束语
我国水资源南北分布差异较大，人均水资源占有率较低，再加上频繁发生各种自然灾害，自古以来政府在水利项目方面就投入了大量的精力，然而效果却不理想。当前，水利自动化监控系统在实际应用中存在很多问题，而通过应用无线通信技术，可实现水利信息数据的实时监控，极大地减少了重建、数据传输慢、数据误差大等问题，不断提高水利自动化监控水平。
作者:莫金想 单位:东莞市江库联网工程中心
【参考文献】
[1]田野.基于无线通信技术的水利自动化监控系统研究[D].济南：山东大学,2012.
[2]李雪林,任静,李雪竹.基于无线通信技术的水利自动化监控系统研究[J].中国水运(下半月),2014（04）:115-116.
关键词：消防系统无线通信传感器 机器人
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：
1整体介绍
本研究以地下超市为例，设计一套基于2.4G无线通信网络的消防系统，系统主要包括多点监控消防系统和灭火机器人两个部分。下图是系统的整体框图
图1系统的整体框图
本文研究了无线报警传输环境，选用性能稳定的STC5l单片机作为主处理器，NRF24L01模块作为无线报警信号的发送模块。测控终端的处理器对传感器状态进行查询，一旦有报警信号，就将具体的报警信息发送置监控终端，从而实现实时报警。
如下是地下超市对系统的设计要求主要性能与技术指标举例 ：
表1 地下超市对系统的设计要求主要指标举例
2 多点监控消防系统
2.1网络传输方式
火灾自动报警监控网络系统中，网络中的数据传输可分为有线通信和无线通信两种方式。 有线通信方式一般是通过布置电线进行监控终端与报警监控中心间的数据传输。此种方式需要用户花费大量的金钱和时间铺设通信线路，具有安装调试繁杂、难以维护等特点，很大程度上提高了监控终端的设备成本，用户难以接受。目前有线通信已成为火灾自动报警监控联网系统的瓶颈。 无线通信方式中比较常用的有常规通信(无线数传电台)、集群通信、GSM的短信息业务三种。相对于有线通信方式，上述三种无线通信方式只需在发送和接收端安装无线电嵌入式模块，使得基于无线通信方式建立的火灾自动报警监控系统中的设备更加易于维护和实现。
对于无线通信方式中的常规通信，即使用普通无线电台进行网络中数据传输，其设计、组网及使用相对简单，技术较成熟。在我国国内采用此种方式组网的报警监控 系统应用也较多，但其存在的不足在于作用范围较小，一般需建立传输中继站。集群通信方式系统具有信道利用率高、服务质量好、通话阻塞率低，但是需要额外建 立集群通信网络，系统整体建设成本高，目前应用较少。上述两种方式，对监控终端的电源性能要求较高，设备成本和初期安装费用高。利用GSM的短信息业务进行网络中数据传输，其覆盖范围大，运营费用较低，但是其延时问题是制约其发展的瓶颈，不宜在火灾自动报警监控网络中应用。
由于我们针对的是地下超市、仓库或室内消防安全，属于小范围消防点设计，普通的2.4G无线通信网络即可满足要求，因此选用价格适中的2.4G射频通信网络。
2.2监控主站设计
考虑到实用性、稳定性和价格等因素，STC8051系列单片机作为主处理器和从处理器最适合不过了，STC8051微处理器不仅低功耗、超低价、高速（0-90M），而且高可靠性。
图2监控主站硬件设计框图
2.2.3测控分站设计
由于测控分站功能较少，所需引脚资源更少，因此我们选用价格更便宜的STC12C2052AD，自带模数转换功能，并且低功耗。
图3监控分站硬件设计框图
2.3灭火机器人设计
根据我国消防部队在易燃、 易爆、 易坍塌、 高温、强辐射热及有毒有害等高危险火灾现场进行近距离灭火作战的要求， 公安部上海消防研究所追踪国外消防灭火机器人技术发展的前沿， 对消防灭火机器人进行了三轮研制， 继而完成了履带型消防灭火机器人 、 轮胎型消防灭火机器人的工业性试验及应用研究。
消防灭火机器人可在救灾人员的控制下，自行进入火场扑救，对油罐、液化石油气罐、石化装置等火灾可进行近距离作战， 对相关的部位进行灭火喷射或进行喷水冷却保护。 在进行化学有害物质泄露事故的处置过程中， 可使用消防灭火机器人对大面积流淌物或有毒有害气体进行喷水、 喷雾洗消和稀释；并已进行了消防灭火机器人工业性试验以及结合石化、油罐区等典型场所进行行驶、越野和喷射等应用试验，研究解决了一些消防实战的关键技术问题。
消防机器人控制系统由两部分组成：消防机器人车载嵌入式控制系统和后台和前台系统两个主要部分，后台系统主要包括通信模块以及各种数据信息的后台预处理，前台系统则将预处理的数据进行再处理，并分类显示在主控界面上，并提供系统的人机交互工作界面。
形成一套以消防灭火机器人为主体的战术应用方法，以及数台消防灭火机器人在进行喷雾隔热、直流喷射水对建筑物和罐体进行灭火冷却保护、喷射泡沫进行灭火等各种工况协同作战时的技、战术应用方法。
参考文献：
[1]李力 中国火灾探测技术的现状及其发展趋势[J] 火灾科学 2001,2(10)
[2]余成波 传感器与自动化检测技术[M] 北京航空航天大学出版社 2002
一、无线通信在铁路视频通信系统中的应用研究
视频通信技术利用电波传输音频和视频等数据,是无线通信和视频监测技术结合应用的成果,其包托了缆线的束缚,能够将现场的视频信息通过无线设备传输到监测中心,当前其技术已经应用到突发事件处理和远程设备维护等许多领域。由于无线信息传输性能、覆盖面积和传输带宽的不断提升,我国无线视频通信技术也一定会在铁路视频监测系统中发挥越来越大的作用。
1.1应用原理分析
在综合铁路视频监监测系统中,采用传输方式基本为3G2视频和WIFI视频传输技术为主,因为3G和WIFI都是准数字化的传输方式,所以,其前端的摄像机需要事前进行编码编写,但是如果采用IP摄像机就可以省去事前编码程序,经过编码处理的音频和视频数据主要有无线网络进行连接。通常在火车站的信号楼顶端建设3G基站,这样就能够使其直接和车站视频监测网络相连接,根据摄像机分布的情况采用扇区、定向天线以及全向天线等方式进行连接。前端能够实时采集视频信息,通过网桥传输到车站的总指挥网络中,并且对数据进行存储和转发等操作。采用3G传输技术需在视频连接中心预设3G服务接入装置,前端在编码后,还需通过相应模块将数据传输到指挥站,然后在传输到各个网络内。
1.2应用场景分析
信号设备能够确保铁路运营的安全,设备的及时性和维护质量严重影响着铁路运输的效率和安全,在最近几年,由于信号技术和信号设备的不断升级,对于繁琐信号设备的故障通常需要电务处或电务段等单位的专家进行指导解决,以往都是通过电话方式反映现场的情况,很多时候还需要相关专家亲临现场诊断问题,这种故障处理方式使得解决故障的及时性不强,而采取一体化的音频视频传输方式则可实现快速到场的目的,监测中心能够清楚的查看设备指示状态、仪表数据以及维护人员操作等,能够通过语音功能和视频功能及时了解到现场的最新情况,有利于第一时间指导维护人员解决故障问题。
1.3突发事故的应急处理方式研究
我们都知道,在火车运行期间,其铁路沿线的地理环境十分复杂,暴雨、台风、地震、泥石流以及山体滑坡等自然灾害时有发生生,甚至还有人为破坏因素的出现,这种现象的发生使得铁路运营风险大大提升,所有的突发事件都有风险性高、无法逆转性强以及时间紧迫等特点,发生此类突况时,通常情况下事故抢险指挥人员都不能第一时间抵达事故发生点,基于无线视频传输方式的便携快捷、灵活机动等特点,能够将突发事故的现场第一时间反应到解决人员面前,从而使决策人员根据现场的真是情况将最适合现场情况处理的决策制定出来,这种情况下可以采用一体化的便携式视频交互设备(wifi技术或3G技术)。
二、总结
在铁路运营过程中,铁路视频系统的作用十分高,因为铁路运营期间经常会穿越地形复杂的环境,这种环境对铁路系统造成的危害十分高,所以,在应付突发事故以及提升铁路系统通信质量等方面,铁路视频系统的重要作用都会充分体现出来,因此,相关设计人员以及维护人员应严格工作态度,将铁路视频通信系统做好、维护好,确保我国各铁路干线的安全通畅运行。
作者：瞿卫 单位：中铁建电气化局集团南方工程有限公司
轨道交通通信与控制中，无线通信信号稳定性一直是难以攻克的课题，无线通信系统的网络覆盖和抗干扰能力是轨道交通无线通信系统服务质量的重要保证。研究轨道交通无线通信系统网络覆盖及其干扰问题，应用科学的方法和先进的技术，确保轨道交通无线通信畅通，保证列车稳定、安全运行具有非常重要的现实意义。
一、轨道交通无线通信系统网络覆盖
1.1覆盖率轨道交通无线通信网络覆盖率是指轨道交通专用无线电波覆盖情况，其与时间环境和地理空间环境具有必然的联系。在无线网络质量控制中，无线信号基站之间的距离设置是保证无线信号覆盖的关键因素，因为无线信号功率距离发射设备越远则越小。
1.2覆盖特性根据无线通信电波传播规律，轨道交通通信系统无线网络覆盖特性在不同环境下具有明显的差异性。可利用Hata模型对无线网络覆盖特性建立预测模型。其中，Hb为基站高度，Hm为移动台高度。由此可知，无线通信路径损耗取决于截距的无线信号频率、基站高度和移动台高度。在轨道交通无线通信系统覆盖范围中，隧道作为特殊环境无线通信电波在传播过程中受到列车、隧道洞壁构造、隧道界面及曲面等因素的影响，可利用Motley模型计算无线电波路径损耗。
二、轨道交通通信系统干扰问题与应对策略
2.1干扰问题轨道交通无线通信网络采用IEEE802.11标准无线局域网技术，该标准技术具有广泛的应用性和开放性，其中IEEE802.11a工作频段为5.8GHz，传输速率54Mbps，IEEE802.11b工作频段为2.4GHz，传输速率可达11Mbps，IEEE802.11g工作频段为2.4GHz，传输速率54Mbps。在轨道交通无线通信系统中，普遍采用IEEE802.11g标准的WLAN，频率范围在2412-2484MHz之间，信道有1-14个，平均带宽为22MHz。在无线通信系统工作中，经常出现各系统间相互干扰和争抢信道的问题，总结无线通信干扰源主要来源于同频干扰和邻道干扰。同频干扰问题是轨道交通通信系统所采用的通信频率与外界其他系统通信频率相同相互之间产生干扰现象。在同一信道上每次只允许发送一个数据帧，当来自不同系统信道同时发送请求时，会产生数据延时发送，并且在延时过程中数据帧之间发生碰撞会出现丢包问题。邻道干扰问题是相邻信道功率之间会产生信道频率干扰，譬如信道与信道之间产生重叠现象，导致通信串频现象。
2.2应对策略在面对轨道交通通信系统通信干扰问题时可采取合理规划轨道交通周边基站设施建设、正确选择无线频段、提高有效信号发生频率、降低干扰信号发射频率等方法予以应对。在轨道交通通信基站的建设中，通过合理规划与布局，禁止架设其他类型的通信发射和接收设备，以确保轨道交通无线通信不受干扰；在轨道交通无线通信标准的选择上，采取与公用IEEE802.11g系统开放2.4GHz频段不同的频段，如5.8GHz频段，增强轨道交通无线通信频段的专属性；为保证轨道交通通信信道不受干扰，在轨道交通运行时适当降低其他通信源的发射功率，并增强轨道交通无线通信的发射功率。
三、结语
无线通信应用于轨道交通通信系统已经成为一种未来普及的发展趋势，为保证轨道交通无线通信信号稳定，确保轨道交通安全运行，在轨道交通无线基站建设上要以建设标准为依托，充分考虑实际环境因素的影响合理布局通信基站，并针对无线通信所面临的干扰问题予以进行治理。在未来相信随着技术的不断发展与成熟，将会有更加先进的措施提高轨道交通通信抗干扰能力，确保轨道交通无线通信畅通的新措施，这还需要我们进行不断的努力继续研究下去。
作者：于振 单位：中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司
关键词：无线通信技术；短距离；ZigBee
近些年来，随着电子技术的快速发展，各种便携式通讯设备及家用电器越来越多，人们也越来越希望能有一种可使各电子产品与其他设备进行信息交互的产品。由此，短距离无线通信技术应运而生。短距离无线通信技术打破了时间及空间的限制，可实现任意时间、任意地点与任意人进行通信，有效促进了通讯行业的进一步发展。因此，对短距离无线通信技术进行对比研究有着十分重大的实际意义。
1 短距离无线通信技术
1.1 短距离无线通信技术概念
短距离无线通信，即通信范围不超过100米的无线通信。短距离无线通信技术集半导体连接传输技术、计算机网络电子技术及无线通信技术于一体而形成了一种数据数码型通信技术。短距离无线通信的数据传输速率最高可超过100Mbit/s，被称作高速短距离无线通信技术。另有低速短距离无线通信技术，其数据传输速率不超过1Mbit/s。随着局域网的发展和普及，短距离无线通信技术也呈现出多元化及多样化的特征，现使用较多且较为普及的短距离无线通信技术主要有IrDA，Bluetooth，ZigBee，UWB等，这些技术支撑着短距离无线通信技术的发展。
1.2 短距离无线通信技术特征
近些年来，短距离无线通信技术更是走进了人们的日常生活，为人们的生活提供了更加方便、快捷的通信方式，并逐步成为人类社会的主要通信方式。短距离无线通信技术的特征主要体现在以下方面：
第一，就字面意思而言，短距离无线通信技术是利用2个电子设备实现数据的短距离传输，因此其并不需要利用线路设备来连接各电子设备，应用起来相对方便快捷。
第二，短距离无线通信技术可利用对数据传输范围、传输距离及带宽的控制以控制通信技术的成本，从而满足各阶层用户的不同需求。
第三，短距离无线通信技术拥有加密功能，可在使用的过程当中实现用户信息加密处理，从而有效保护用户的私密信息，进而提高信息传输的安全性。
虽然短距离通信技术具有以上多种特征和优势，但以上特征是将短距离无线通信技术的主要技术进行综合后所总结的特征，受技术研究限制，现还未发现有哪种单独的无线通信技术同时拥有以上所有特征。
2 几种主要的短距离无线通信技术
2.1 UWB技术
UWB技术，全称“Ultra Wide Band"，即超宽带技术。根据FCC（美国联邦通信委员会）的相关规定，UWB通信系统所使用的频段为3.1～10.6GHz。在不超过10m的范围，UWB技术的信息传输速率可达500Mb/s以上。UWB技术的功率非常小，一般来说，其功率通常为20mW，频谱范围可达7.5GHz，速率最高超过500Mbit/s。另UWB技术可直接调制冲击脉，从而有效弥补了传统无线通信技术需将信号传输至基带再实现载波调节的不足，因此在实际应用当中，利用UWB技术所建立的无线通信技术拥有强大的带宽。通常情况下，利用UWB技术所建立的系统其带宽最高可达2GHz，甚至更宽。UWB技术的工作原理主要是利用对应时间发射低功率冲击脉而完成的，因此uWB技术受外界干扰较少，信号相对清晰。
UWB技术的优势主要是传输速度快、强保密性和兼容性、可准确定位、功耗低、体积小，且其系统结构简单易于实现，非常适用于短距离通信。
2.2 Bluetooth4k术
Bluetooth，即蓝牙，Bluetooth技术源于1994年的爱立信公司。通常情况下，Bluetooth技术的接收范围不超过10m，但经过改造之后，其传输范围可扩至100m，从而形成一个临时的对等连接。Bluetooth技术的应用主要是利用内部一块8X8mm2的芯片来实现短距离射频连接。一般来说，其频段可达2.4GHz。Bluetooth技术在实际应用当中主要由一个主设备及多个从设备共同组成。Bluetooth技术的组网方式主要有两种：一种是微微网，另一种是散射网。其中微微网是Bluetooth技术的最基本信息网络形式。在微微网当中，各个设备都可通过所连接的蓝牙设备来实现主信道的共享，但微微网当中最多可有7个设备与一个蓝牙设备相连接。而散射网则是由多个微微网共同组成。散射网当中的蓝牙设备既可以是某个微微网的主设备，同时也可以是另一个微微网的从设备，因此根据不同的跳频序列，每个微微网都可独立出来，而依照时间顺序，每个蓝牙设备都可参与不同的微微网。
Bluetooth技术的优势主要是成本低、功率低。虽然Bluetooth技术只能使用2.4GHz这一单一频段，但其仍可实现较大功能，利用Bluetooth技术可实现音频及数据的同时传输，且其抗干扰能力非常强。
2.3 ZigBee技术
ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4标准的局域网协议，其功耗大小较低。ZigBee技术的原理源于蜜蜂的‘‘八字舞”，蜜蜂在采蜜时通过飞翔和翅膀抖动将所得到的花粉信息传递给同伴，ZigBee技术就是依照这一原理而形成的，因此ZigBee技术也被称为“紫蜂协议”。ZigBee技术主要应用于远程控制和自动控制领域。ZigBee技术的传输速率虽然较低，但其反应速度非常陕，通常只需几毫秒便可迅速将设备自休眠状态转为工作状态。另其安装、维修成本较低，且功率低、时延短，具有高网络容量及安全性，此外稳定性也比较高。因此，总体来说，相对其他短距离无线通信技术而言，ZigBee技术是一种较为便宜的通讯技术。
ZigBee技术的主要特点是传输速率低，通常保持在20～25kb/s，功耗低、网络容量大而成本低。据相关研究表明，每一个ZigBee设备与其他设备相连接的个数最高可达254，从而使得每个ZigBee网络最高可拥有255个节点，另其覆盖范围可达10～75m，普通家庭或办公环境都可利用ZigBee技术实现无线通信。此外，ZigBee技术所使用的频段相对灵活，其不但可利用2.4GHz这一全球通用频段，而且还可使用欧洲的868GHz频段及美国的915MHz频段。
3 各种短距离无线通信技术的比较
UWB技术、Bluetooth技术及ZigBee技术是目前使用较为普遍的短距离无线通信技术，三者的空间容量具体如表1所示。
由表1可以看出，UWB技术的空间容量相对较大，其可实现短距离超高速信息传输，从而取代现有的有线通信技术，如双绞线及光纤。Bluetooth技术的空间容量最小。就Bluetooth技术协议而言，因相邻微微网可相互联系而形成散射网，因此从理论上来说，利用Bluetooth技术所组成的微微网无个数限制，但受微微网组网方式和内部宽带宽度限制，实际上，微微网的个数是有一定限制的，因此，Bluetooth技术只能应于PAN范围内，其传输速度相对较低。ZigBee技术的空间容量在三者当中相对居中。
4 短距离无线通信技术的应用
短距离无线通信技术的应用范围越来越广，应用领域也越来越多，在各行各业基本都可见到短距离无线通信技术的身影。由于不同短距离无线通信技术的优势有所不同，因此其重点应用范围也有所不同。
UWB技术的传输速率高，同时还可精确测距，实现准确定位，并具有成像等无线探测技术，在实际应用当中为信息的交互提供了更多的便利。UWB技术最初主要应用于军事方面，随着短距离无线通信技术的不断普及，UWB技术的应用逐步拓展至民用领域，且为民用领域创造了良好的商业价值。UWB技术的主要应用领域有：军事领域、工程探测与救援、短距离高速无线多媒体智能网络、智能交通系统、传感网络和智能环境等。UWB技术的带宽高、功耗低，且可共存于多种应用程序，是一种具有广阔发展前景的短距离无线通信技术。
Bluetooth技术的体积小、功耗低，且可与各种移动设备及便携式设备相互集成，实现各通信设备的短距离连接。但因其传输速率及传输距离的限制，所以其应用范围也存在一定局限性。Bluetooth技术的主要应用领域有：家用无线网络、移动办公、会议联网、个人局域网、Internet接入服务及移动电子商务等。
ZigBee技术的应用领域其传输速率相对较低，主要有智能家居、工业及环境控制、医疗看护等，具体有家庭安全智能控制、工业控制、烟雾探测、农业信息采集和传输、医疗监测与治疗等。
【关键词】 3G 无线通信技术 关键点
近些年来，中国移动通信技术每年都在飞快地发展。现如今已经跻身于世界发达国家水平之列。第三代移动通信技术的发展给人类的生活带来了翻天覆地的变化。下面本研究主要对3G无线通信技术的一些关键技术进行分析。
一、3G无线通信技术及其特点分析
3G技术与从现有的移动语音网络技术相比，主要的优点在于频道的高效、实用、传输速率快、质量高以及大容量等。目前国际电联在IMT-2000无线接口标准中对3G的相关标准做出了明确的说明，无线接入技术平台主要分为了DSWCD-MA/UMTA、TD-SCDMA以及多载波CDMA20001x/3x等，这些连接平台本身并无法兼容，因此在建设3G网络时需要选择其中的一种技术平台。但是在操作中无论选取哪一种技术平台，其核心网络CN均是可以共用的核心网络，均是采用基于IP的业务形式。目前移动通讯技术设备缺乏保护机制，软件设计容易遭受到攻击，由于无线通信方便、经济，因此大量用户会采用无线网络传输文件，导致无线信道容易遭受到攻击，这些都是3G无线通信技术需要改进的地方。
二、3G无线通信技术的关键部分
目前3G技术所具备的大多的功能都是在第二代无线技术上实现的，改变的基数主要包括以电话为主的系统增加传送数据的能力，其次是结合因特网和移动通讯网，GPRS技术是迎合通信市场而发展起来的，从无线部分传输数据到有限部分，使用更短的接入时间向终端用户提供更多的资源。从技术角度进行研究，当前3G通信系统由核心网络、无线接入网络以及终端设备组成，再考虑到运营商的投资回报问题，又可以分为以下几部分。第一3G电路核心网络，其主要的功能是完成各种语言、音频等多种媒体业务的处理和转换，同时实现连接运营商的业务网络等，第二3G网络的分组传送网络，其功能是实现系统的高效率、低成本以及管理的底层传送，第三支撑平台，是决定运营商3G市场份额的主要因素，主要的作用是应用现有资源、扩展新应用以及应用范围等。
无线分组网关设备主要功能是采用相同的硬件平台向终端用户提供移动数据服务，实现GGSN功能，同时具备了行业验证、丰富软件功能、GGSN遵循以及3GPP2的标准功能等，在设计中充分使用路由能力，提供了与数据通信领域同质量的、同可靠性的功能。无线接入网络的分组传输网络功能可以分为BSC之间、BSCs与汇聚节点之间的网络传输，针对不同的UMTS提供具有兼容性的网络阶段以及分组网络传送方案，针对RAN系统部分的设计，充分考虑到演进路径的变化，由于传输的可靠性以及经济性的要求，在设计中还需要综合考虑到网络级的高可用性和设备的可靠性要求，还需要采用响应额基数来提高带宽有效性。
无论是3G核心网络还是2G核心网络，其定义必须是全分布式的多媒体网络体系结构，无论是终端信息交流，还是图像和数据的传输处理均是采用统一化的技术平台。3G核心网络建设时针对不同无线网络技术以及发展阶段，提出可提供网络组件的全演进的IP网络构架，网络组件通常包括媒体网关MGW、呼叫控制部分、无线分无网关设备以及信令网管SGW等，在设计时将具备标签交换MPLS以及虚拟专网VPN等功能，便于语音、数据以及信件等的业务的交换与处理。3G系统规范的方向均是IPv6，因此在建设初期就需要充分考虑到IPv6的支持以及演进的实现，不仅需要将双线UE连接到IPv4Pv6的网络上，还需要将UE连接到IPv4的节点上。信令网络是实现相互通讯簿的支撑网络，主要功能是实现网络组件之间的传递，随着终端用户的逐渐增加，TCAP应用也是逐渐加大，信令转接点充分利用了IP的高灵活性在SS70IP网络下，基于IEIF的SIGTRAN行业准则和ITP思想，不仅仅支持新一代的信令网络，还同时支持了混合信令网络，保证业务发展与网络演进紧密的连接在一起。
三、结束语
综上所述，本文主要分析了3G无线通信技术的关键部分，目前关于3G通信系统标准，国际上主要流行美国的CDMA2000、欧洲WCDMA以及我国的TD-SCDMA，在互联网的浏览方面具有很强的优势，但那时仍然需要在安全防护技术方面做出更多额努力，保证移动终端的隐私权利不被侵犯。
参考文献
关键词：无线通信；电网通信；技术分析
一、概述
电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设，已经初具规模，通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展，无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架，且抗自然灾害能力较强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点，并分析其在电力系统的应用前景。
二、无线技术介绍
（一）无线通信技术的概念
目前，无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。
（二）无线通信技术的发展现状
无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术，即基于IEEE802.15的无线个域网（WPAN）、基于IEEE802.11的无线局域网（WLAN）、基于IEEE802.16的无线城域网（WMAN）及基于IEEE802.20的无线广域网（WWAN）。
总的来说，长距离无线接入技术的代表为：GSM、GPRS、3G；短距离无线接入技术的代表则包括：WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有：3.5GHz无线接入（MMDS）、本地多点分配业务（LMDS）、802.16d；移动无线接入技术主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。
1.主流无线通信技术
从技术发展的趋势可以看出，以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。
2.其他无线通信技术
除了上述主流的无线通信技术外，目前已存在的无线通信技术还包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。
（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是点对点的数据传输协议，通信距离一般在0～1m之间，传输速率最快可达16Mbps，通信介质为波长900纳米左右的近红外线。
（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段，使用跳频频谱扩展技术，通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。
（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射频识别，俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。
（4）UWB：UltraWideband，即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信，几乎是全数字通信系统，所需要的射频和微波器件很少，因此可以减小系统的复杂性，降低成本。
三、无线技术优劣分析
（一）WLAN技术分析
Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟，而且大批量生产。该技术适用于无线局域网，作为有线网络的延伸，对于特殊地点宽带应用，尽管Wi-Fi技术应用非常广泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患，Wi-Fi采用的是射频（RF）技术，通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号，所以非常容易受到来自外界的攻击，黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。
（二）WiMax技术分析
WiMax是一个先进的技术，推出相对较晚，存在频率复用性小、利用率低的问题，但由于最近才完成标准化，该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看，该技术可以在较大范围内满足上网要求，覆盖可以包括室外和室内，可以进行大面积的信号覆盖，甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离，一直被业界看好，是未来移动技术的发展方向，并提供优良的最后一公里网络接入服务。
（三）WMN技术分析
WMN是正在研究中的技术，在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合，而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看，WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间，在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集，并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善，WMN更好地与之相融合、互补，从而能够扬长避短，发挥出各自的优势。
（四）3G技术分析
3G于1996年提出标准，2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验，有一成套建网的理论，包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看，目前，3G在部分地区已得到大规模的商业应用，比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段，还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。
（五）LMDS技术分析
本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术，其工作频率在20GHZ以上，利用毫米波传输，可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务，是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下，距离可达8公里；但是由于受降雨的原因，距离通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去，在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号，在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下，实现数据双向对称高带宽无线传输。
（六）MMDS技术分析
MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响，可用频带亦不够宽，最多不超过200MHz。其次，MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度调制QAM调制技术，无法做到非视距传输，在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外，MMDS没有统一的国际标准，各厂家的设备存在兼容性问题。
（七）集群通信技术分析
数字集群系统具有很多优点，它的频谱利用率有很大提高，可进一步提高集群系统的用户容量；它提高了信号抗信道衰落的能力，使无线传输质量变好；由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术，所以对数字系统来说，保密性也有很大改善。
数字集群移动通信系统可提供多业务服务，也就是说除数字语音信号外，还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号，因此极大地提高了集群网的服务功能。
（八）点对点微波通信技术分析
微波传输的优势主要体现在以下几个方面：第一，可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比，微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二，微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比，其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三，目前的微波产品对未来的发展是有保障的，对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来，微波传输系统将升级到全IP的平台之上，可以全面支持运营商未来的发展。
（九）卫星通信技术分析
利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户，可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下，利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案，经济又可靠。
但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台，其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金，而且通信资源为卫星通信公司所有，受其带宽的限制，使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此，作为日常生产、生活使用是极为不经济的；而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。
四、无线技术综合比较
目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，WLAN可解决中距离的较高速数据接入，而UWB可实现近距离的超高速无线接入。
首先，从标准化程度上看，本报告所涉及的技术中，仅仅WMN技术没有成熟的标准体系，LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准，只是没有统一的国际标准，其余的技术均已经完成标准化工作，并且都进行了试验网建设和商业网建设。
从频率上看，Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段，WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。
从覆盖范围上看，Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术，仅覆盖35m～100m；WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术，覆盖范围在1km～54km不等，而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术，通常用于通信主干组网建设。
从传输速率上看，点对点微波和卫星通信属于干线传输技术，不同的情况速率变化较大，而其余的技术均为接入技术，仅仅是3G技术接入速率最小，仅为384k，而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。
从调制技术上看，其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM，其余的技术均未采用OFDM调制技术。
从天线技术上看，仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术，而其他技术均未采用MIMO技术；从传输环境上看，仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输，其余技术均要求视距传输环境；从网络安全和QoS机制上看，WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善，其余的均存在较大的问题。
关键词：无线专网 云计算 虚拟化 融合演进 弹性计算
1 引言
随着信息网络与业务需求的高速发展，通信技术正在快速与IT技术进行融合，无线通信技术与云计算平台融合的研究已在业内逐步展开。本文就专网无线通信系统的系统层及应用层依托云计算平台进行演进的发展方向进行了研究和探讨。
2 专网无线通信技术简介
无线专网通信系统被广泛应用于公共安全、轨道交通、航空运输、石油石化、电力等专业场景或对网络有特殊要求的行业。由于用户对象和使用场景的不同，相对于无线公网通信，专网系统具有用户规模小、覆盖广、接续时间短、可靠性及安全性要求高等特点。当前较为流行的专网无线通信技术标准主要有TETRA、DMR、PDT、LTE等，此外国产的GoTa等标准也在积极开拓市场，本文后续所讨论的专网无线通信不针对任何一项具体的技术标准。
2.1 专网无线通信系统架构
专网无线通信系统可分为如下三个层级：
终端层：最终用户所使用的手持终端、车载终端，以及用于数据采集和上传的数传终端等，通过系统层所提供的空中接口接入系统实现通信。
系统层：包括无线接入基站、核心交换中心及其他对外网关设备，系统层完成终端的空口接入，呼叫信令的处理、语音编解码以及业务数据（语音、短信）的路由交换等功能，并通过对外网关设备与外网联通，此外，系统层还提供丰富的应用层接口，以便针对客户实际场景和需求，基于系统层进行应用层设备的二次开发工作。
应用层：有基于系统层开放的应用层接口、根据用户应用场景开发的应用设备，典型的应用层设备有调度台、录音设备、GIS等。
专网无线通信系统三层架构如图1所示。
在系统层和应用层方面，当前主流的专网系统供应商均已采用成熟的商业服务器作为核心交换中心、网管设备及应用层设备的硬件平台。随着虚拟化技术的成熟，未来也将逐渐过渡到企业客户的数据中心或云平台。
2.2 专网当前发展态势
从实际使用场景来看，以国内为例，目前国内三家电信\营商在拓展公网宽带业务的同时不断植入政府所需的应用和功能，以满足各级政府日常管理和应急指挥保障要求，通过扩大网络覆盖面积和加大支持保障力度，逐渐形成专网核心保障和公网支持的特殊网络架构，可以预见在大融合的背景下，未来专网和公网的边界将变得更加模糊。
从市场和技术的角度来讲，专网所面临的客户对于高速率数据传输、低接续时间以及集群调度等均有了更高的要求，传统的窄带专网技术及当前的公网宽带技术均已无法完全满足用户的需求，专网宽带技术目前还不成熟，尤其在语音集群调度方面依然存在问题，因此可以预见在今后一段时间将形成宽窄带融合发展的趋势，市场也将根据用户需求平衡未来宽窄带技术走势，并最终由用户和市场共同检验。
随着宽带专网的应用幅度加大，必然会给终端层和应用层带来更多的业务机会，同时专网无线通信系统对于高速数据的处理能力、系统的高可靠性与弹性扩容等也提出了更高的要求。
3 云计算发展
近年来随着虚拟化技术的快速发展，云计算平台服务已经越来越多的成为政企客户IT业务的新选择。云计算服务是指将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池，向用户按需提供服务，用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源和服务。云计算厂商及企业/政府私有云数据中心通过虚拟化技术将基础设施（CPU、内存、存储、网络带宽等）、平台（操作系统、数据库、Web容器）以及应用软件（HR系统、CRM系统）等以服务的形式提供给用户，用户可以像使用自来水一样方便、快捷地获得高质量、高可靠的云服务资源，并依据使用量付费，而无需事先自行采购和兴建基础设施。
3.1 弹性计算
当前主流的云服务提供商以及大多数政企私有云平台均有众多将弹性计算用于实践的案例，其中公安交警部门的道路车牌自动识别系统就是典型的应用场景。目前国内各大城市的交警部门都在城市主要路段部署了车牌识别系统用于流量监测、违章拍照等。车牌识别系统涉及牌照定位、字符分割、字符识别等步骤，需要模板匹配算法及人工神经网络算法等多种算法的支持，且每天需采集、传输、处理、分析和集中管理海量的车辆甚至人脸数据（驾驶员识别），这时系统的计算能力及安全可靠性要求都非常高。此外，车流量每天随时间有明显的变化，上下班高峰期车流明显增多，计算资源消耗迅速攀升；夜晚时分车辆较少，对计算资源的消耗就会明显下降。如采用传统的数据中心使用服务器自行部署维护和管理，除需要耗费大量资金进行数据中心建设，支付高昂的数据中心运行和维护费用之外，服务器等硬件资源还需要按系统最高负荷进行估算和采购，在系统非忙时，大量资源处于空跑状态，造成了资源的浪费。为在提升效率的同时最大程度地降低成本和开支，目前已有很多城市将车牌自动识别系统的中央处理部分部署在云端，部署好一台虚拟服务器后可在几分钟内设置多个镜像。高峰时段时，云平台根据事先配置好的资源使用门限，自动启动镜像以增强处理能力；在非繁忙时段，云平台可自动逐步关闭一部分镜像，从而达到节省资源的目的。交警部门无需进行服务器资源的采购，也无需建设和运营数据中心，更无需雇佣人力花费财力来自行进行数据中心的维护工作，如同普通用户使用水电一样，只要根据使用量向自来水厂和供电局购买，而无需自行建设自来水厂和电厂，云平台服务商根据资源使用情况向使用者收取费用，如镜像未开启，则仅收取存储的费用，从而极大地节省了交警部门的成本支出。此外系统实施周期也将大幅度缩短，由于省去了诸如服务器选型、采购，机房规划，硬件安装与综合布线等过程，中控服务器部分的部署时间相对于传统部署方式由数周甚至数月下降至数小时。车牌自动识别系统如图2所示。
3.2 服务模式
云计算的服务模式主要被划分为SaaS（Software-as-a-Service，软件即服务）、PaaS（Platform-as-a-Service，平台即服务）和IaaS（Infrastructure-as-a-Service，基础设施即服务）这三个大类或层次。PaaS和IaaS源于SaaS理念。PaaS和IaaS可以直接通过SOA/Web Services向平台用户提供服务，也可以作为SaaS模式的支撑平台间接向最终用户服务。
（1）IaaS
IaaS也称Hardware-as-a-Service，是早期基础设施托管服务。客户无需自己搭建数据中心，而是将硬件外包到别的地方去。IaaS提供商会提供场外数据中心、服务器、存储和网络硬件供客户租用，从而为客户节省了机房建设成本和维护成本，客户可以在任何时候利用这些硬件来运行其应用。
（2）PaaS
所谓PaaS，某些时候也叫做中间件。客户的所有开发工作都可以在这一层进行，节省了开发时间和资源。PaaS服务提供商在云平台提供各种开发和分发应用的解决方案，比如虚拟服务器、操作系统、Web容器，客户可将时间和精力放在其擅长的业务开发上，而不必过多考虑其他方面。目前主流的IaaS及PaaS服务商包括AWS、Google、IBM、微软等，国内也有阿里云、百度云等。
（3）SaaS
SaaS即将软件平台部署在云端，客户可通过浏览器或其他客户端访问该软件系统从而享受服务。目前众多企业级应用软件提供商，如Salesforce（CRM厂商）、Workday（HR厂商）甚至一些ERP厂商均将其平台部署在云端，为企业级客户提供服务，每个企业相当于一个租户，每个租户之间数据隔离但平台（如数据库、Web容器）和基础设施共享。
除以上三种服务模式外，目前一些厂商也提出了CaaS和MaaS的概念：
（1）CaaS
CaaS（Communications-as-a-Service，通讯即服务，也可称为协作即服务）是将传统电信的能力如消息、语音、视频、会议、通信协同等封装成API（Application Programming Interface，应用软件编程接口）或者SDK（Software Development Kit，软件开发工具包）通过互联网对外开放，提供给第三方（企业、SME、垂直行业、CP/SP以及个人开发者等）使用，⒌缧拍芰φ嬲作为服务对外提供。CaaS也被称为云计算的第四种业务形式，目前华为公司已经在着手在建立CaaS的生态圈。
（2）MaaS（Machine-as-a-Service，物联网即服务）
随着物联网业务的增加，对数据存储和计算量的需求也上升了一个新台阶，物联网的高级阶段需要虚拟化云计算、SOA等技术相结合以实现物联网的TaaS（EverTing-as-a-Service，泛在服务）。
3.3 云计算优势
结合上述介绍可见，云计算拥有以下优势：
大大降低企业运营成本：云计算可以让所有资源得到充分利用，如云服务提供商在工作时段可将大量计算资源（其中包括价格昂贵的服务器以及各种网络设备）提供给企业使用，而在非工作时段可将这些计算资源提供给一些游戏或娱乐行业使用，客户的资源共享使成本均摊，较之客户自行建设数据中心、购买硬件、搭建系统、自行进行运营和维护的传统方式，其成本得到大大降低。
缩短系统部署上线周期：相对于传统模式，使用云计算平台无需在每个业务系统部署和上线过程中进行计算、存储、网络及平台软件等组件的选型和采购，也无需花费人力和成本进行机房规划、硬件安装与综合布线，更省去了平台软件安装部署的时间，用户可直接根据需要使用云计算平台资源，花费少量时间部署好一个模板即可快速复制，从而极大地缩短了系统的部署和上线周期。
资本支出转移到运营成本：云计算使企业将资本支出转移至运营成本支出（OpEX），令客户能够更加专注于其核心价值，如业务和流程的洞察力，而非建立和维护IT基础设施。
动态可扩展性：大多数应用的部署都是估算峰值，过度购买基础设施资源以应对。与适应这些尖峰相反，云服务弹性计算资源能顺利和有效地处理这些峰值规模，从而更加符合成本效益（根据使用量支付）的模式。
简化维护：云计算平台的资源监测、系统备份、维护升级等均由服务商自行处理，客户无需投入人力和财力从事上述工作。
4 专网无线通信与云计算融合
上文已简述了专网无线通信的发展趋势以及云计算的优势，专网无线通信技术与云计算有着很强的融合趋势。以公共安全行业为例，公共安全专网无线通信在通常时段业务量较小，但在重大赛事或自然灾害、重大治安事件发生之时，其业务量将迅速激增，公共安全的专网无线通信对弹性计算资源有着强烈的需求；此外，公共安全专网无线通信系统的应用层也需要与气象局的天气数据、地理位置信息数据、人口资源数据等多个政府平台的数据进行整合计算与大数据处理，对于计算和存储资源的消耗也需要云计算平台的支持。对于其他行业来说，国内运营商已经拥有强大的IaaS平台为政企客户提供基础设施托管服务，随着运营商之间竞争日益激烈，他们对于成本降低有着极为强烈的渴望，因此运营商也有融合的资源和动机。对于企业客户来说，随着企业IT系统的发展，大多数使用专网无线通信的企业都自建了私有云平台（如大型石化行业），个别企业已经开始使用云服务商提供的公有云服务，甚至还开始使用SaaS应用，专网无线通信系统与云计算融合必将使企业设备采购成本与运维成本降低，从而受到企业用户的欢迎。当然，由于专网的特殊性，专网无线通信的用户对于新技术的接受程度相对比较保守，因此可以预见专网无线通信与云计算的融合也将是一个较长的过程，而非一蹴而就。
对于专网无线通信设备厂商来说，如前文所述，当前各主流厂商均采用商用服务器作为核心交换设备、网管设备以及应用层服务器设备，因此从技术角度看该层面的融合并不复杂。专网通信由于其使用场景及其复杂性要求，对于高可靠性有着非常强烈的需求，而主流的云服务厂商在建设云计算数据中心时就已经考虑了异地冗余，一般企业私有云数据中心在建设时也会建设灾备中心。作为专网无线通信的设备厂商，系统冗余设计会增加系统复杂度，也会消耗大量的研发成本，而在融合的背景下，系统冗余可放置在云平台进行，设备厂商可将工作重心更多的放在业务的研发上，从而降低企业运营成本。
中国移动曾基于公网基站BBU+RRU架构演进的背景提出过C-RAN云基站的概念，即在站点仅部署射频单元接入模块，而基带的处理、基站控制器、核心网及各类网关、计费中心、增值业务等均部署在云平台。由于射频单元接入模块可安装在室外天线抱杆下，运营商无需再为基站建设机房，较之机房部署方式，馈线的长度也可大大削减，因此该方案能够极大地降低建网成本。但考虑到专网相对公网在接续时间上有更为苛刻的要求（公网一般为秒级而专网要求在几百毫秒内），该方案对网络时延要求较高，因此在专网领域推广该方案尚不成熟。
基于当前专网无线通信行业的发展现状，专网无线通信与云计算的融合将经历两个阶段。
4.1 第一阶段融合
第一阶段融合即应用层设备与云计算平台融合，而系统层包括交换中心和基站模块还将独立部署运行。在大带宽的背景下，许多业务将呈蓬勃发展之势（如警用执法记录仪、机场航班进出港业务系统等）。如上文曾提到的公共安全的行业案例，其专网无线通信应用层除了支持现有的调度台、录音等功能外还可以与人员户籍信息系统、气象预报系统等各政府机关和企事业单位的应用平台进行对接，进行大数据运算与分析，从而在发生自然灾害或社会治安事件时能够做出趋势分析，并给指挥员的正确决策提供参考依据。随着专网运营商逐渐涉足物联网领域，在万物互联的大背景下对于数据的处理和分析需求也将爆发式增长。专网系统也需要更快速更高效的数据存储与处理能力，同时可将采集的数据输送至其他平台进行大数据综合分析，从而进一步挖掘潜在商业价值。
在此阶段尽管系统核心交换中心及综合网管平台等设备并未部署在云端，但更多的专网无线通信厂商将逐步采用虚拟化技术，由于虚拟化技术已非常成熟，利用虚拟技术实现冗余已变得相对可靠，采用虚拟技术还将降低客户采购成本。因此，专网无线通信的应用层将首先过渡到PaaS阶段。专网无线通信技术与云计算平台第一阶段融合如图3所示。
4.2 第二阶段融合
虽然现阶段在专网领域实现如中国移动所提出的C-RAN云基站尚不成熟，然而随着网络技术的发展，一旦该瓶颈被突破，未来专网系统全面与云计算平台深度融合的时代也将到来，届时专网无线设备厂商将实现根据业务容量动态调整云计算资源。由于云计算安全可靠，届时客户自行建网的市场可能会萎缩，而运营商甚至会与云计算服务商合作共同运营专网网络。对于公共安全等特殊行业，可能会部署在其私有云上或者使用政府主导，委托运营商建设和运维公有云平台，但要与托管方签订QoS和SLA协定，保证在紧急状况下优先保证公共安全专网的运行。对于大家所密切关注的安全性问题，必须要说明，即便传统的客户自行进行专网系统维护的场景也无法避免安全事件的发生，而要提升安全等级，使用方还需额外购买防火墙、入侵检测等设备，并且制定严格的安全管理规范和安全流程与之相配套，此外还需引入信息安全人才团队才能将其安全水平维持在较高级别。而采用云计算平台，云计算服务商或托管方的专业团队将为用户打造安全策略并有效地执行安全检查和防范工作。也就是说，在此阶段专网无线通信将逐步向SaaS甚至CaaS过渡，向最终用户提供一种专业无线通信的服务。专网无线通信技术与云计算平台第二阶段融合如图4所示。
5 结束语
本文探讨了专网无线通信技术与云计算平台当前的发展状况，并对专网无线通信系统与云计算融合进行了研究及趋势分析。当然，与其他任何技术一样，本文所阐述的发展方向依然有赖于某些关键技术结点的突破和市场的检验。
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文献标识码： A0 引言近几年来，随着无线移动通信技术地迅速发展。从蜂窝移动通信到宽带接入，再到无线局域网，使世界在这张无线的大网中变得越来越小。传统的温度采集系统，节点的连接方式大多数是使用有线连接，但有些情况下，监测点多，布线困难，这适合使用无线的方式进行数据采集和传输。Zigbee是一种低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线通信技术，并且能够自动组网。本文阐述了ZigBee技术与测温技术结合到一起的实验系统。1 ZigBee的协议体系结构
Zigbee技术是一种可靠性高，功耗低的无线通信技术，在zigbee技术中，其体系结构通常由层来量化它的各个简化标准。每一层负责完成所规定的任务，并且向上提供服务。各层之间的接口通过所定义的逻辑链路来提供服务。ZIGBEE技术的体系结构主要由物理（PYH）层，媒体接入控制（MAC）层，网络/安全层以及应用框架层组成，其各层之间分布如图（1）。
图1. zigbee 体系结构1.1
物理层和MAC层IEEE 802.15.4标准定义了两个物理层.分别是868 MHz/915 MHz物理层和2.4 GHz物理层，两个物理层都使用相同的数据帧格式.如图（2）所示：ZIGBEE使用了3个工作频段，每一频段宽度不同，其分配信道的个数也不相同。 Zigbee物理层通过射频固件和射频硬件提供一个从MAC层到物理层无线信道的接口。图2.Zigbee的3个工作频段 MAC层在服务协议汇聚层（SSCS）和物理层之间提供了一个接口。MAC层包括一个管理实体，称为MAC层管理实体（MLME），该实体提供一个服务接口，此接口可调用MAC层管理功能。该管理实体还负责维护MAC层固有的管理对象的数据库。该数据库包含了MAC层的个域网信息数据库（PIB）信息。 1.2
网络层
Zigbee网络层主要功能包括设备连接和断开网络时所采用的机制，以及在帧信息传输过程中所采用的安全性机制。还包括设备之间的路由发现和路由维护和转交，为新加入的设备分配短地址等。Zigbee网络层支持星型，树形和网状型拓扑结构。在星型拓扑结构中，整个网络由一个称为Zigbee协调器的设备来控制。Zigbee协调器负责发起和维持网络正常工作，保持同网络终端设备的通信。2
系统整体结构ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4无线标准而开发的关于组网方面的通信技术。基于ZigBee的测温监测系统实验是由ZigBee通信模块（开发板）、温度传感器和PC机组成。该系统采用星型网络拓扑结构，由一台具有完全功能的设备作为协调器（用开发板代替），多个zigbee开发板（含测温传感器）组成终端节点，其中协调器与P C机相连，终端节点通过数字温度传感器DS18B20检测环境温度，并且通过无线网络将温度信息发送给协调器，协调器收到数据后通过仿真口发送给P C机，从而进行监测。系统总体设计图如图（3）所示。图3.Zigbee系统结构图 3
系统硬件设计3.1
zigbee开发板的硬件结构
CC2530是TI公司针对2.4 GHz ISM频带推出的第二代支持ZigBee/IEEE 802.15.4协议的片上集成芯片。其内部集成了高性能射频收发器、工业标准增强型8051MCU内核、256 KB Flash ROM和8 KB RAM。其主要特性：具有2个USART、8位和16位定时器、看门狗定时器、8路输入可配置的12位ADC、21个GPIO，具备温度感测功能。其硬件设计简单，封装小，功耗低，适合应用于无线传感器网络中。其硬件结构图如图（4）：图4. 硬件结构图主节点是该ZigBee网络的协调器，协调器是一台ZigBee全功能设备（FFD），即ZIGBEE开发板，它承担着对温度采集数据的无线接收以及与PC机用仿真口通信的任务，将温度数据及时上传。3.2
终端节点设计终端节点的主要任务是负责温度采集和数据的无线传输，也由Zigbee的开发板组成，开发板电路中有的温度传感器DSl8B20组成，其硬件结构与主节点相同。
温度传感器DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的应用可组网的数字温度传感器，它采用单总线协议，即与芯片接口仅需占用一个I/O端口，直接将环境温度转化成数字信号，以数字码方式串行输出，从而简化了传感器与微处理器的接口。其电路简单，可广泛应用于温度控制和测量、工作系统及任何热敏感系统中。本系统采用DSl8B20进行温度采集。 4
系统软件设计4.1
温度数据采集的实现DSl8B20的命令是靠严格的通信协议来支撑的。为保证数据可靠地传送，同一时刻单总线上只能有一个控制信号或数据。主机对某一测控对象操作时，一般由以下的操作过程：读取挂在单总线的的所有DSl8B20温度传感器ROM中的编码，当芯片发出此信号后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上与该编码相对应的DSl8B20并使之做出响应，发出向内部RAM写上，下限温度数据命令，紧跟该命令后，是传送两字节的数据。最后进行DSl8B20的温度转换。4.2
ZIGBEE无线自组网仿真
关键词：正交切换 ZigBee GSM 车载网络 车间通信 性能
目前，在无线局域网（WLAN）与第三的网络（3G）的切换上我们需要对正交切换的研究的当做一部分重要工作来做。最近我们的重点工作是讨论包括了基于IPv4和IPv6协议的不同网络接口的下一代网络（NGN）中的正交切换。
移动通信网络中的频率复用必然带来频率切换问题，切换成功率是网络服务质量的重要考核指标。这种正交切换主要可以分成软切换和硬切换两种。软切换就是在切换时先连接新的基站，在断开原先的基站。硬切换是先断开后连接。
在GPRS和ZigBee网络切换算法中，根据情况，我们可以配置硬切换或者是软切换。该切换算法只基于接收信号强度（RSS）。
1 评估实验
从图一中我们可以看出，正常情况下，汽车或移动台在GPRS网络接口的协助下，通过TCP/IP协议连接数据服务器。因为移动基站比较多，这样就不会使GPRS设备发生连接不到数据源的情况。
从图二中我们可以看出：在IEEE802.15.4ZigBee网络中，当汽车驶进新的有无线网的基站范围内时，可通过切换算法进行切换。
因为ZigBee网络的覆盖面积不大，因此通过汽车的运动状况，就能够得到精确的本地信息。当汽车驶出ZigBee网络覆盖的范围后，要连接GPRS网络，如图三所示。
在进行评估实验时，汽车需要携带ZigBee和GPRS两个模块，这样能够更好地保障汽车与服务器和基站相连。在GSM模块中，运用的是Wavecom公司的GSM器件，ZigBee通信选用DigiXbee Pro2，从模块手册中我们得出，这一模块的数据速率超过了250kbps，串口数据速率在1200bps～250kbps之间。
2 实验的结果
在实验过程中，我们将GPRS和ZigBee模块连接于笔记本上。我们分别于不同的时间点评价系统性能，由于GPRS是GSM网络的次要服务，测试的差异性决定着实验结果的不同。
图四向我们展示的是GPRS和ZigBee网络中用的TCP协议连接时的包往返延时。移动设备的连接顺序遵循的是从GPRS网络连接到ZigBee网络，最后再返回到GPRS网络。此图显示的是，在GPRS网络中平均包往返时延约为2.3s，在ZigBee网络中，平均往返时延约为66ms。
图五显示了在用的UDP协议的不同结果。在GPRS网络中，包往返时延约为1～2.5s，出现这种结果是因为UDP协议从本质上讲就是一种不可靠的服务。在ZigBee网络中的结果与用TCP连接差不多，约为60ms。Fig.12向我们展示的是一天内与UDP协议连接的测试结果。从图中可以看出，在GPRS网络中，因为UDP服务的不可靠性，致使其时延达8s。
在硬切换的情况下，移动台需要花一些时间来连接。表一向我们展示的是TCP或者是UDP连接时的网络连接时间。我们从中能得出，TCP连接的网络连接时间为8.2s和UDP连接的网络连接时间为7.6s。
3 应用展望
综上所述，通过这个实验展示了软/硬正交切换的性能指标，结果告诉我们在GPRS网络中，TCP连接下的平均包延时是2.3s，在UDP连接下的平均包延时是1.5s，而在ZigBee网络约为6ms。如果包延时的ZigBee网络不大，我们可以用网络接口来向其他的移动台广播信息；而GPRS网络的优势是覆盖范围打，但却存在较大的延时。
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