发布时间：2023-10-11 17:47:03
绪论：一篇引人入胜的无线通信技术演进，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（a）-0000-00
我国电子技术与互联网技术不断发展的过程中，红外无线通信技术也得到了快速的发展，在多个领域中均有应用。红外光谱涉及的区域较宽，所以不会受到无线管理协会的约束，而且红外线并不会穿越不透明物体，安全性也有较大提升，以红外载波作为基础的无线通信技术，在国际会议与各大企业中均有应用，其安全性明显高于其他常用的无线通信技术。传统射频线路存在较大的接受幅度波动现象，而使用红外载波技术则不会出现这种问题，非常适用于各种场合。
1红外无线通信原理
红外无线通信设备包括发射设备、信号通道、接收设备，发射设备包括编码器与发射器，接收器设备包括探测器与解码器。红外无线通信系统以双向通道作为基础通信方式，而红外无线通信系统可以结合发射器与探测器，组成红外收发器，而编码器与解码器则可以组成红外控制器。红外无线通信设备主要通过收发器、控制器、信号通道共同组成，信号以控制器进行编码，之后由收发器发射已经完成编码的信息，由另一部设备的收发器接收信息，并且通过控制器完成解码转化，最终进行信号的输出。
2室内红外传输性能对比
目前常用的红外传输方式可以根据收发器角度进行区分，分别为定向与非定向两种连接方式，也可以根据传输方式将其分为直射与非直射两种连接方式。定向连接方式是稳定性最佳的系统传输方式，可以降低路径损耗，但是这种传输方式需要保证发射设备与接收设备处于固定位置，在移动性多媒体设备中并不适用。非定向连接活动性强，适用于多种活动中的信号传输，适用于多媒体设备开发工作。通过混合两种连接方法的模式，既可以满足设备的稳定性，还可以满足收发器的信号发送视角要求。直射连接可以有效提高系统功率效应，降低系统多路传输时出现的失真现象。非直射连接的耐用性较强，可以实现绕过障碍的载波传输功能。定向直射连接的功率主要集中在狭窄的红外光束之中，可以使系统功率得到有效提升，使接收器在视角较低的情况下接受数据。但是使用定向直射连接方法，存在一定的多路失真现象，而且发射设备与接收设备不能存在障碍，该连接方式固定位置，并且进行设备校准。混合非直射方法则解决了定向直射连接的问题，但是该方法仍然存在多路失真现象，在传输区域增加的同时，多路失真问题也会更加严重。漫反射连接使用非定向的非直射连接方式，也是红外通信研究中最为常用的连接结构，该方式无需校准发射设备与接受设备，并不需要直射完成连接，而是通过地面、墙面漫反射现象，将红外载波发送到任何区域。该方法的实用性要超过其他连接方法，而且耐用性较高，但是该方法多路失真现象较为严重，而且路径损耗要超出直射方式。
3应用限制
3.1红外发射强度
如果红外线频率过高，就会导致人类眼睛与皮肤受到损伤，所以在设置红外无线通信时，需要严格控制红外发射强度，在着位速率上升的情况下，为了满足信号传递的距离，就会需要加强红外发射光强。为了保证红外发射效果不会影响人类身体健康，在选择红外发射强度时，必须满足IEC836-2发射限制，目前我国红外数据协会规定，红外设备发射强度应维持在450mW/sr以下。
3.2红外通信环境
红外无线通信技术需要一定的环境要求，在正常的环境中，太阳、白炽灯、荧光灯都会影响红外数据的传输。太阳光的影响区域较大，在510nm-1200nm均有一定影响，荧光灯影响波长为610nm，白炽灯影响带宽较大，在1100nm时影响最大。因为环境的限制，决定了无线通信系统应用范围受到一定限制。
4红外无线设备局域网架构
进行红外无线设备局域网架构时，需要使用PC、红外收发器、红外控制器相互连接，个人便携设备与终端设备通过红外收发站进行信号的传输，一般局域网应使用一台主机与三台分机共同组成。主机与分机可以快速进行数据的传输，而PC机数据可以直接在外置存储器进行储存，通过红外收发器与控制器进行红外信号的检测与产生，并且可以生成满足通信要求的红外线信号，通过控制器完成数字信号的编码与解码。红外发射设备包括发射器与编码器，红外接收设备则使用探测器与解码器组成，在控制器完成信息的编码后，红外控制器将数据通过收发器发送，在其它设备检测到信号后，通过解码器完成数据解码，并且通过设备完成数字信号输出。便携设备可以与收发站实现无线通信，使数据传输的速度得到有效提升，而且大多数设备均安装了红外接口，所以近距离红外通信功能完全可以在小型移动设备中使用。
5结语
在红外无线通信技术不断发展的过程中，近距离红外无线通信技术也得到了广泛的应用，尤其是无线局域网的应用，已经在许多行业得到应用。通过红外无线通信技术，可以实现室内无线网络，在进行机械测量时，仍然可以使用红外无线数据进行数据传输。在红外无线技术不断发展的新时期，将逐渐向小体积、高位速、大距离的方向发展，而近距离红外无线通信技术，也将在更多行业得到应用。
【参考文献】
[1] 徐飞.蓝牙数据传输增强技术研究及其基带芯片设计实现[D].西安电子科技大学，2013（04）：1-49.
一、3G、4G无线通信技术
1.1 3G无线通信技术
① 含义
所谓“3G无线通信技术”，就是指专门用来支持高速数据传输的一种蜂窝移动通讯应用技术。在信息产业化高速发展的互联网信息化时代，第三代移动通讯技术应运而生。根据国际上关于3G无线通讯技术的定义来解读，则是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，就以现阶段国内外3G标准规范来说，其包含三种，分别是CDMA2000 、WCDMA 、TDSCDMA 。
② 特征
3G无线通信技术即3G移动技术，主要呈现出来的技术特征包括有：技术运营效果较好（整体性）、管控风险较低、成本花费不高、功能较为齐全。即使移动平台不断改版，相关运营公司完全不需要再花费多余的改版费。最主要的一点是，3G移动技术具备强大的搜索能力，且操作简便。
1.2 4G无线通信技术
① 含义
所谓“4G无线通信技术”，又可称为IMT-Advanced技术，是准4G标准。当下在全球范围内，关于4G技术的定义有不同的看法，但主流观点一致认为，在3G无线通信网络技术基础上看待4G技术，主要以传统移动蜂窝运营商为主，是基于IP协议建立下的高速蜂窝移动网络。
② 特征
既然4G无线通信技术一致被认为是3G技术的一种延伸，那么其技术特点也具有较大的关联性，在这里主要介绍它与3G移动技术区别之处。
首先，4G无线通信技术相对3G技术所使用的系统要高出 1 - 2 个数量等级；
其次，它可以与不同网络技术实现接入，可在全球范围内自由的进行互通、漫游；
相比较于3G无线通信技术，4G技术嵌入下的网络系统，其速度大幅度提升，每bps可达到 15M - 25M（最高为110Mbps）。
二、ICT网络在3G/4G无线通信技术中的应用
ICT网络是一种电力网络系统，在当前互联网信息技术高速发展的时期，电力ICT网络相关技术应用非常广泛，是实现数字化、自动化的重要技术保障，尤其是在信息网络与通信网络高度融合的现代化互联网络平台上，基本上实现了数据信息传输、电话、传真、视频会议等各类即时通信服务模式。
当然，这一切与3G/4G无线通信技术是分不开的，ICT电力网络与3G/4G技术相互促合、相互演进，这也是信息网络与通信网络高度融合得以实现的最好展现。
2.1 应急通信网络系统
在事故现场、火灾现场，或者遇到其他紧急情况时，应急通信网络系统可以在第一时间建立事故现场与外界的实时通信，并且集语音、视频、图片于一体。应急通信网络系统就是实现现场通信的核心技术。以LTE为例，它被视为是一种准4G技术，将其嵌入到ICT网络系统中，其传输宽带可实现在 1.5MHz - 20MHz 范围之间灵活配置，其峰值传输速率至少可达到 50Mbit /s或者以上，其下行传输速率也可达到100Mbit /s 。
2.2 智能电网
所谓“智能电网”，就是将发电、输电、配电等一系列相关技术，与区域内电网配电相融合，实现自动化控制。相对于传统的网络配电系统，现代网络配电不断朝着“智能”、“高智能”方向去发展，尤其是在结合了3G/4G无线通信技术之后，智能电网应用系统逐步演变好的传输宽带以及较高速率的数据传输功能。
2.3无线视频接入
1 研究背景
民用机场地面通讯发展，经历了两个阶段。从原始的手势通讯指挥，过渡到电子通讯指挥。上世纪90年代，模拟集群系统开始兴起。当时语音集群业务已经可以满足通信组内快速通信的需求，在指挥调度中发挥重要作用，90年代中期，模拟集群技术已经在我国的军队、公安、交通等多个领域广泛应用。2001年，我国建设了第一张TETRA网络，随后TETRA在中国取得了很好的发展。但是，随着社会的发展，行业用户对多媒体调度、多任务并发、实时数据处理等实时综合业务需求愈加强烈，迫切需要新一代的无线通信接入技术来满足多媒体调度的需求。
2 LTE地面无线通信技术介绍
2.1 LTE地面无线通信技术概况
LTE无线通信技术英文名称是Long Term Evolution，长期演进技术。是基于UMTS/HSPA和EDGE/GSM的新一代的通信网络技术。LTE通信技术是基于IP的网络结构，是原来的GPRS核心分组网的替代物。同时，由于LTE的兼容特性，可以向UMTS、CDMA2000和GSM等较旧的网络提供数据和语音的无缝切换，所以LTE也被叫做核心分组网演进。LTE之所以可以提升无线网络和数据传输能力和数据传输速度，主要得益于LTE借助新调制方法和新技术。LTE通信技术主要可以分为TDD和FDD两种制式。LTE可以提供高速移动的通信需求，得益于LTE支持广播流和多播技术。LTE的频谱增效是3G增强技术的2-3倍，因为LTE是以MIMO（多入多出技术）和OFDM（正交频分复用技术）为基础的。LTE-Advanced（LTE增强技术）是国际电信联盟认可的第四代移动通信标准。
2.2 LTE地面无线通信技术的基本架构
LTE地面无线通信技术的结构主要分为两个网元，演进型分组核心网（EPC，Evolved Packet Core）和演进型Node B（eNode B，Evolved Node B）。LTE地面无线通信系统只存在分组域。其中，eNode B主要负责接入网，也称作演进型UTRAN（E-UTRAN，Evolved UTRAN）；移动管理实体（MME，Mobility Management Entity）负责信令处理；演进型分组核心网（EPC，Evolved Packet Core）负责核心网；服务网管（S-GW，Serving Gateway）主要负责数据处理，如图1所示。
2.3 LTE地面无线通信技术接口协议
LTE地面无线通信技术的空中接口是E-UTRAN，有以下一些基本特性：
（1）支持TD（时分双工）和FDD（频分双工）通信，同时支持无线连接的时分半双工通信。
（2）强化支持高速移动的移动通信，可以支持终端在高达
500km＼h的移动速度下在不同频段下使用网络服务。
（3）节省电力，LTE上传技术采用SC-FDMA，下载技术采用
OFDMA技术。
（4）延迟低，LTE地面无信通信技术支持较短的建立连接和交
接的准备时间，最佳状态下，小IP包甚至低于5ms延迟。
（5）数据传输速度高，在E-UTRAN技术、20Mhz频段和4×4天线的配合下，峰值上传速率高达75Mbit/s，峰值下载速率高达299Mbit/s。
LTE地面无线通信技术的控制平面协议：
LTE地面无线通信技术的控制平面主要负责QoS保证、最后的资源释放、无线连接的建立、用户无线资源的管理，见图2：
NAS（Non-Access Stratum，非接入层）、MAC（Media Access Control，媒体接入控制子层）、RLC（Radio Link Control，无线链路控制子层）、PDCP（Packet Date Convergence Protocol，分组数据汇聚子层）、RRC（Radio Resource Control，无线资源控制子层）等共同组成LTE地面无线通信技术控制平面协议栈。其中，NAS（非接入子层）和RRC（无线资源控制子层）实现了控制平面的主要功能。NAS（非接入层）控制协议实体主要负责非接入层的控制和管理，位于MME（移动管理实体）和UE（终端）里。实现了以下功能：安全控制、产生LTE-IDLE状态下的寻呼信息、鉴权和承载管理等。
3 LTE地面无线通信系统在民航通信业务中的应用
3.1 地面无线通信系统的安全性
APN专线安全接入：
APN指一种网络接入技术，决定了终端上网时通过哪种接入方式来访问网络。APN具体结构和业务走向图如图3所示。P-GW和单位CE（单位4G接入路由器）置入同一MPLS VPN内，使网络能够实现三层互通，之后P-GW和单位CE（单位4G接入路由器）之间建立GRE隧道，此时P-GW和单位CE（单位4G接入路由器）逻辑上相当于直连。P-GW为用户分配地址，P-GW将LTE终端地址路由到用户接入路由器，下一跳为单位CE（单位4G接入路由器）的GRE接口，单位CE设置回指路由，下一跳为P-GW的GRE隧道口。实现LTE终端和用户接入路由器的互联互通，之后再在两个互联互通的IP之间实现业务或者业务通过硬件级的IPSEC加密。（此部署根据情况自行配置）
3.2 地面无线通信系统在安全生产中的应用
3.2.1 地面多媒体调度应用方案概述
此方案为基于LTE无线通信系统部署的调度平台。如图4所示，核心机房部署有调度平台服务器、交换机，运营商路由器。用户手中的LTE终端通过运营商的LTE网络与核心机房的服务器进行通信，服务器建立地域A与地域B之间的通信链路，地域A与地域B之间进而建立通信。出于安全性的考虑，机房与用户之间的通信还可以通过APN专线进行安全通信。核心机房集中对地域A以及地域B的用户进行管理，地域A与地域B的通信数据保存在核心机房服务器上。
由此可见，基于LTE地面无线通信调度系统的优势在于：
（1）终端功能多样化，智能化、IP化。地面调度不仅有语音功能，而且还可以满足新形势下的新业务需要，语音调度、视频调度以及数据传输可以同时进行；
（2）可以实现终端加密和空中加密，通过通讯审计，将语音、视频保存在核心机房。杜绝无法审计或审计无法朔源的情况发生；
（3）可通信范围更加广阔，只要有运营商信号的地方就可以进行通信，目前运营商的信号覆盖已经相当广泛；
（4）可拓展性强，除了多媒体调度应用之外，核心服务器还可以开发其他相关应用供用户使用。
3.2.2 系统健壮性
