遠距離無線傳輸技術(shù):目前偏遠地區(qū)廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。它主要使用在較為偏遠或不宜鋪設(shè)線路的地區(qū),如:煤礦、海上、有污染或環(huán)境較為惡劣地區(qū)等。
(1) GPRS/CDMA無線通信技術(shù):
GPRS(通用無線分組業(yè)務(wù))是由中國移動開發(fā)運營的一種基于GSM通信系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù),是介于第二代和第三代之間 的技術(shù),通常稱為2.5G它是利用?包交換?概念發(fā)展的一種無線傳輸方式。包交換就將數(shù)據(jù)封裝成許多獨立的包,再將這些包一個一個傳送出去,形式上有點類似寄包裹,其優(yōu)勢在于有資料需要傳送時才會占用頻寬,而且是以資料量計價,有效的提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。GPRS網(wǎng)絡(luò)同時支持電路型數(shù)據(jù)和分組交換數(shù)據(jù),從而GPRS網(wǎng)絡(luò)能夠方便的和因特網(wǎng)互相連接,相比原來的GSM網(wǎng)絡(luò)的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,GRRS的分組交換技術(shù)具有實時在線”按量計費“高速傳輸?shù)葍?yōu)點。
CDMA(是碼分多址的英文縮寫)由中國電信運行的一種基于碼分技術(shù)和多址技術(shù)的新的無線通信系統(tǒng),其原理基于擴頻技術(shù)。
(2) 數(shù)傳電臺通信:
數(shù)傳電臺是數(shù)字式無線數(shù)據(jù)傳輸電臺的簡稱。它是采用數(shù)字信號處理、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的一種無線數(shù)據(jù)傳輸電臺。數(shù)傳電臺的工作頻率大多使用220--240MHz或400--470MHz頻段,具有數(shù)話兼容、數(shù)據(jù)傳輸實時性好、專用數(shù)據(jù)傳輸通道、一次投資、沒有運行使用費、適用于惡劣環(huán)境、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。數(shù)傳電臺的有效覆蓋半徑約有幾十公里,可以覆蓋一個城市或一定的區(qū)域。數(shù)傳電臺通常提供標準的RS-232數(shù)據(jù)接口,可直接與計算機、數(shù)據(jù)采集器、RTU、PLC、數(shù)據(jù)終端、GPS接收機、數(shù)碼相機等連接。已經(jīng)在各行業(yè)取得廣泛的應(yīng)用,在航空航天、鐵路、電力、石油、氣象、地震等各個行業(yè)均有應(yīng)用,在遙控、遙測、搖信、遙感等SCADA領(lǐng)域也取得了長足的進步和發(fā)展。
(3) 擴頻微波通信:
擴頻通信,即擴展頻譜通信技術(shù)是指其傳輸信息所用信號的帶寬遠大于信息本身帶寬的一種通信技術(shù)。早始用于軍事通信。它傳輸?shù)幕驹硎菍⑺鶄鬏數(shù)男畔⒂脗坞S機碼序列(擴頻碼)進行調(diào)制,偽隨機碼的速率遠大于傳送信息的速率,這時發(fā)送信號所占據(jù)帶寬遠大于信息本身所需的帶寬實現(xiàn)了頻譜擴展,同時發(fā)射到空間的無線電功率譜密度也有大幅度的降低。在接收端則采用相同的擴頻碼進行相關(guān)解調(diào)并恢復(fù)信息數(shù)據(jù)!其主要特點是:抗噪聲能力極強;抗干擾能力極強;抗衰落能力強;抗多徑干擾能力強;易于多媒體通信組網(wǎng);具有良好的通信能力;不干擾同類的其他系統(tǒng)等,同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點,特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
(4) 無線網(wǎng)橋:
無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線(微波)進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計。它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠距離(可達50Km)、高速(可達百兆bps)無線組網(wǎng)。擴頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
(5) 衛(wèi)星通信:
衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號,從而實現(xiàn)在多個地面站之間進行通信的一種技術(shù),它是地面微波通信的繼承和發(fā)展。衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常由二部分組成,分別是衛(wèi)星端、地面端。衛(wèi)星端在空中,主要用于將地面站發(fā)送的信號放大再轉(zhuǎn)發(fā)給其它地面站。地面站主要用于對衛(wèi)星的控制、跟蹤以及實現(xiàn)地面通信系統(tǒng)接入衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
衛(wèi)星可分為同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星,同步衛(wèi)星在空中的運行方向和周期與地球的自轉(zhuǎn)方向及周期相同,從地面的任何位置看,該衛(wèi)星都是靜止不動的;非同步衛(wèi)星的運行周期大于或小于地球的運行周期,其軌道高度”傾角“形狀都可根據(jù)需要調(diào)整。
衛(wèi)星通信的的特點是:覆蓋范圍廣,工作頻帶寬,通信質(zhì)量好,不受地理條件限制,成本與通信距離無關(guān)等。其主要用在國際通信,國內(nèi)通信,軍事通信,移動通信和廣播電視等領(lǐng)域,衛(wèi)星通信的主要缺點是通信具有一定的延遲,比如打衛(wèi)星電話時,不能立即聽到對方回話,主要原因是衛(wèi)星通信的傳輸距離較長,無線電波在空中傳輸是有一定延遲的。
(6) 短波通信:
按照國際無線電咨詢委員會的劃分,短波是指波長100m——10m,頻率為3MHZ-30MHZ的電磁波。短波通信是指利用短波進行的無線電通信,又稱高頻(HF)通信。短波通信可分為地波傳播和天波傳播。地波傳播的衰耗隨工作頻率的升高而遞增,在同樣的地面條件下,頻率越高,衰耗越大。利用地波只適用于近距離通信,其工作頻率一般選在5MHZ以下。地波傳播受天氣影響小,比較穩(wěn)定,信道參數(shù)基本不隨時間變化,故信道可視為恒參信道。天波傳播是無線電波經(jīng)電離層反射來進行遠距離通信的方式,傾斜投射的電磁波經(jīng)電離層反射后,可以傳到幾千千米外的地面。天波的傳播損耗比地波小得多,經(jīng)地面與電離層之間多次反射之后,可以達到極遠的地方,因此,利用天波可以進行環(huán)球通信。天波傳播因受電離層變化和多徑傳播的嚴重影響極不穩(wěn)定,其信道參數(shù)隨時間而急劇變化,因此稱為變參信道。短波通信的特點是:建設(shè)維護費用低,周期短,設(shè)備簡單,電路調(diào)度容易,抗毀能力強,頻段窄,通信容量小,天波信道信號傳輸穩(wěn)定性差等。
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