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基于4G基礎之上的無線通信LTE技術并沒有沿用3G系統的關鍵技術，它采用了全新的設計理念，對技術進行了革新，實現應用的創新。LTE技術的結構主要是由NodeB構成的，它有助于減小延遲，簡化技術，實現較低的成本和低復雜性。此外，其中含有的RNC節點也更少，對3GPP技術的貢獻是非凡的。總的來說，LTE無線通信技術采用了頻分多址系統，屬于技術改進后的OFD-MA，它能夠實現正交輸送，并兼顧單載波傳輸低峰數值，減少成本花費。在此基礎上，其內部還采用了扁平的網絡結構，實現了多天線技術的運用，取消了RNC節點，并實現了分集、陣列、空分復用的增益，可以使不同方向的多個用戶獲得同時段服務，提升峰值數率和數據傳送速度。

2.LTE技術的實際應用

在科學技術日漸完善的大背景下，無線通信LTE技術已經逐步應用到了各行各業，且其技術特點也在日漸成熟。例如，在我國的上海世博會上，高清視頻監控的初步演示就將LTE技術應用在了其中，將網絡移動采編播設備利用到了系統之中。該技術的有效使用，能夠實現視頻、音頻等素材的快速傳回，提高新聞的時效性，滿足新聞傳播的訴求。從傳播速度上考慮，用戶在使用LTE無線通信技術后，下載容量40G的3D影片，不到兩小時就可以完成，其速度提高了10倍以上。

3.LTE技術的應用展望

一方面，LTE技術是由3G技術向4G技術演進的必經之路。其在應用過程中采用了最新的B3G或4G技術，如OFDM和MIMO等，在一定程度上而言可以說是4G技術在原有技術上的科學利用。它在具有LTE技術優越性的基礎上，也更加接近4G系統技術。另一方面，LTE技術的產生應用并不是一個簡單的過程，它主要是在與WiMAX的競爭中實現了發展。現如今，WiMAX的802.16e標準正在申請進入3G系統，802.16e技術更是入選了IMTAdvanced的候選行列，并堅持保存其原有的兼容特點。在未來的技術應用領域，勢必會出現WiMAX技術與LTE技術的競爭局面，在高技術領域保持良好應用，促使其更好的發展。

4.結束語

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艦載無線通信設備通用測試診斷專家系統體系結構。被測無線通信設備通過射頻檢測線纜連通系統中的接口模塊后，測試診斷管理模塊依據系統提供的來自專家數據庫的典型故障特征程序集所需的待測信息項，通過射頻矩陣切換單元控制接口電路，選通測試診斷模塊中的虛擬測試儀表，采集被測設備當前狀態的信息數據，并將測試結果傳輸到測試診斷管理模塊，與專家數據庫提供的典型故障特征進行比對和邏輯推理，根據特征相似度鎖定故障類型或故障范圍，從而實現對故障進行診斷和定位的功能。邏輯推理方法是專家系統設計的關鍵，該系統的邏輯推理采用基于規則的精確推理和模糊推理相結合的方法設計。基于規則的精確推理主要是把專家數據庫中與無線通信設備性能指標和故障案例有關的專家知識進行形式化描述，形成系統規則數據庫，運用相關算法進行故障診斷和推理。基于模糊的推理規則是根據對關鍵信號參數的測試，推測計算出故障隸屬度數值。首先通過研究被診斷設備，確定故障征兆和故障原因，并對其采用適當的方法進行模糊化和反模糊化處理，即確定隸屬函數的表示形式;其次是根據事前的歸納和搜索或通過該領域的專家，總結出故障征兆和故障原因之間的邏輯關系，并建立模糊規則庫;最后是采用模糊推理方法建立模糊推理機，以完成根據故障征兆進行模糊診斷推理的全過程。

2系統硬件設計

專家系統硬件包括嵌入式控制核心模塊、測量切換矩陣模塊、標準接口模塊、總線控制模塊、數控電源和電源管理模塊、人機界面模塊，以及由測試儀器設備構成的測量模塊和連接被測無線通信設備的通用射頻測試電纜等組成。嵌入式控制核心模塊是系統的主控單元，以ARMMICRO2440A核心板為基礎，嵌入了WINCE操作系統，并基于LabView開發了系統主控軟件，實現對整個系統的控制與管理。測量切換矩陣模塊以TMS320F28335數字信號處理器為核心，通過GPIB/VIX總線控制各種虛擬測試儀器，對采集到的信號數據進行運算和解析，并將解析后的數據上傳給主控單元進行對比分析。標準接口模塊提供LAN、USB、串行、GPIB、VXI等多種接口，通過切換矩陣來控制其中的射頻同軸開關、可調衰減器、功率探測器和濾波放大器等接口電路。測量模塊包含綜合測試儀、矢量分析儀、頻譜分析儀等測試儀表，用于采集所需的信號數據。總線控制模塊通過RS232和1394接口實現主控單元對系統各部件的控制。數控電源和電源管理模塊對系統供電進行智能化控制和管理。人機界面模塊通過LCD屏實現專家對系統的操作和人機交互。

3系統軟件設計

系統軟件設計運用VC/VC++高級語言和NI公司的LabView，開發了故障測試診斷程序集、故障診斷專家知識庫與設備信息數據庫，以及儀器驅動程序集等軟件系統。

3．1故障測試診斷程序集

測試診斷程序集軟件由設備整機測試軟件和單板測試診斷軟件組成。整機測試程序根據診斷數據庫提供的信息以樹型方式顯示功能檢測項，當用戶選擇測試項后，系統依據測試診斷數據庫中定義的測試流程完成測試并將測量結果和診斷數據庫中的有關數據相比較，從而確定待測設備是否存在故障。單板診斷程序內部包括單板的各種信息注冊表，該表將單板具有的所有特征信息組織在一起，可以直觀顯示單板中各元器件的型號參數等信息，在故障診斷過程中能以文字和圖像突出顯示的方式指導操作人員進行測試探頭或夾具的定位，并能對故障診斷結論中的失效元件在實物圖像上閃爍顯示，使測試操作生動直觀，診斷結果一目了然。

3．2故障診斷專家知識庫與設備信息數據庫

故障診斷專家知識庫包括與整個診斷軟件運行相關的專家診斷數據信息(如通信設備故障判別準則信息、檢測參數指標、失效判據信息、檢測部位－失效類型－失效判據－檢測方法邏輯對照信息、故障預測結果、故障預測報告、歷史維護記錄、系統預設信息、代碼信息等)，全面反映通信設備及各板件的累計使用情況、歷次維修情況、當前健康狀況、損傷殘留及待查隱患、任務能力評估以及預定的維修安排等，用來支持推理機根據檢測數據對通信系統、子系統和設備板卡當前檢測狀況的變化做出正確的認定。設備信息數據庫包括實時數據庫和關系數據庫，實時數據庫用來裝載來自接口適配器的實時檢測數據，關系數據庫用來裝載通信裝備整機及單板的型號、廠家、出廠日期、性能指標等基本屬性信息表。

3．3儀器驅動程序

VXI總線即插即用(VPP，VXIplug＆play)儀器驅動程序規范規定了儀器驅動程序開發者編寫驅動程序的規范與要求，側重于儀器的互操作性，可使得多個廠家儀器驅動程序共同使用，增強了系統級的開放性、兼容性和互換性。VPP規范提出了兩個基本機構模型，第一個模型是儀器驅動程序的外部接口模型，它表示儀器驅動程序如何與外部軟件系統接口，外部接口模型包括函數體、交互式開發接口、程序開發接口、VISAI/O接口和子程序接口，第二個模型是內部設計模型，它定義了儀器驅動程序函數體的內部結構，使用一些部件函數共同實現完整的測試和測量操作。

4主要技術指標

1)測試頻率范圍:1～500MHz。2)測試功能:頻譜分析、頻率/功率測量、信號激勵、時域波形分析、基本電參量測量、音頻信號分析、通信誤碼測試。3)測試速率:不小于50Mb/s。4)系統支持:VXI、PXI和LXI總線技術。5)系統軟件:LabView、VisualC++。6)支持通信接口類型:GPIB接口、標準并口、RS232串口、LAN口、1394接口。7)電源及功耗:AC220V±10%、功耗不小于2kW。8)環境適應性:工作溫度:－10～50℃，存儲溫度:－25～70℃。

5主要功能

5．1自治測試功能

系統提供序列化自動測試功能。以收信機為例，待測設備加電后，即可通過數據采集模塊采集必要的數據，如電壓、阻抗、頻率甚至波形信號等，經過信號分析模塊通過對測量的各種數據進行分析和處理完成對整機的診斷，如果整機診斷結果顯示有故障，故障診斷模塊會該將故障定位到某個板件，并在顯示設備中顯示相關結果，指導下一步的單板檢測操作。單板檢測需要將設備中板件卸下，插入系統的接口模塊，通過寬帶可控信號源模塊產生板件檢測所需要的電源、高頻信號、邏輯信號等相關工作數據，并傳送給板件，在故障診斷模塊的控制下進行故障的分析診斷，可將故障定位到某級電路，甚至元器件，并通過顯示設備顯示測試診斷結果。

5．2故障診斷功能

系統通過不斷的采集被測試設備的信息獲得檢測信號，通過信號處理得到設備特征信息，并與故障診斷專家知識庫中的設備允許參數進行對比和一系列邏輯推理，快速找到最終故障或最有可能的故障位置，然后由用戶來證實并形成診斷決策，最后建立維修方案并對設備進行維護和維修。

6結語

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1大氣窗口的選擇​

大氣中存在著各種復雜成分的氣體分子和微粒。激光在大氣中傳播時，因為這些物質會對激光信號吸收與散射，還有大氣氣溶膠的散射，這就是導致傳播過程中能量衰減的主因。此外遇到下雪、下雨、刮風等氣候，會使能量在空間重新分配，產生了不同程度衰減。表1列出典型氣候條件下，大氣衰減情況。一般情況下，氣候條件良好，對光束衰減主要是散射和吸，比如水蒸氣、臭氧、瑞利散射等[2]。輻射波長處在某些區域吸收作用最小，稱之為“微窗口”。圖1給出了晴朗天氣條件，在700～1600nm波段，4個良好大氣窗口，分別出現在780，850，1064，1550nm附近。因此，為了盡量減少衰減，可選擇有利的天氣，并選擇處在大氣窗口波段波長，可收到較好的效果。

2大氣信道模型

在近地光無線通信系統傳輸中，大氣信道由于種種原因引起光的吸收和散射，光信號信噪比等將受到影響。對大氣信道對數正態分布模型建模分析，可為系統誤碼性能分析做必備基礎，對光無線通信系統有巨大理論價值。對數正態分布是跟據利托夫近似，用疊加來表示對數振幅。

3結束語

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1LTE無線通信技術

LTE是LongTermEvolution的簡稱，主要將其看作3G向4G演變的一種新型的通信系統，替代了傳統的2G/3G的通信系統。以OFDM以及MIMO等技術為核心的LTE無線通信技術，具有較高的下載能力，同時還能夠哎20MHz的頻譜寬帶上提供上下行分別為50Mbps、100Mbps的高峰值速率。除此之外，該技術還可以使邊緣用戶的性能得到提升、使系統的延遲性得到降低。由此可見，LTE無線通信技術和傳統的通信技術相比，其存在的諸多優勢能夠極大的滿足現階段物聯網發展過程中的各項需求。

2LTE無線通信技術與物聯網技術的結合

在物聯網的主流業務模型中，有各種類型的業務、數據包頻庫、屬性、終端密度等等，但是物聯網的數據模型和QQ一樣，模型較小、頻率較高，因此極易使網絡資源出現浪費的現象，從而導致網絡效率較低，這一現象對物聯網的發展產生了極大的阻礙。面對該種情況，LTE無線通信技術與物聯網的結合就顯得尤為重要。兩項技術相互結合有著重要的意義。一方面，和傳統通信技術不同，LTE無線通信技術作為發展的新型技術，LTE的終端在LTE與物聯網技術相結合以及創新過程中發揮著非常重要的作用，而且物聯網的各項應用要想得到快速發展，需要借助LTE技術終端的普及和推廣來實現。另一方面，隨著信息技術的快速發展，物聯網信息的種類以及數量等都在不斷增加，因此需要分析的數據量也在隨之上升。與此同時，各種異構網絡或者是兩個以上系統之間的數據融合問題以及如何更加合理、有效的處理、整合數據信息等問題都成為物聯網現階段面臨的重要難題。但是在這個LTE無線通信技術發展的時代，與物聯網技術的相結合，可以更好的解決這一問題。對于物聯網感知層面而言，LTE終端不僅需要對LTE天線以及LTE射頻分別與射頻識別、定位系統等技術進行研究和分析，還需要對LTE基帶與射頻識別基帶的多模集成技術進行研究。在這些方面，LTE無線通信技術發揮著重要的作用。對于物聯網的網絡層面而言，2G/3G、WIFI以及有限網絡是現階段應用最為廣泛的傳輸技術。因此，在LTE終端中，重點則是對無線傳感器網絡與LTE網絡技術結合的過程進行研究，從而使異構網絡運行更穩定、更快捷。在物聯網的應用層面上，主要是實現物聯網大量信息的存儲和處理，并對數據挖掘、影像智能分析等進行解決和研究。在物聯網的應用中，云計算是解決這寫問題的關鍵所在。因此，將物聯網技術與LTE技術融合，主要是實現云計算技術與LTE無線通信技術的融合，這樣既可以使數據中心具有較高的安全性以及可靠性，還使得互聯網服務便利又廉價，同時達到與LTE終端信息數據共享的目的。兩項技術的結合，就能夠有效避免信息泄露、黑客入侵等情況的發生。

二LTE無線通信技術

在物聯網技術中的應用LTE無線通信技術與物聯網技術的結合中，在物聯網中，需要價格傳感器以及控制器等通過局域網絡來實現傳感器的疊加，通過該種方式將LTE無線通信接入其中，此時大量的數據會通過局域網絡進入到LTE無線通信中，這一過程產生的小規模、大頻率的業務包會對無線網絡造成巨大的壓力。LTE無線通信技術主要是利用OFDM技術將龐大的信息傳輸信道分成若干個小的信息傳輸信道，在高速數據流得到轉換的同時可利用層二調度器實現對無線資源的控制，使得小規模、高頻率的業務包在LTE無線通信的條件下得以實現。此外，在LTE無線通信核心系統因為缺少主動釋放的功能，無法在尚未檢測到信息使就自動對鏈路進行釋放，只有在接受入網消息的情況下，或者是以一定的方式告知核心網后才會實現該功能。LTE無線通信技術與物聯網結合，如果從核心網的角度上看待該項技術在物聯網中的應用。手機作為人們信息、數據交流、溝通和互換的重要手段，在使各項信息進行傳輸之后必須建立無線承載，此時便利用NAS作為消息傳送的媒介，將相關數據向核心網進行傳送，在這一過程中需要建立QCI無線承載來實現信息的傳輸。在數據信息傳送的整個過程中，LTE系統的核心網絡并未建立主動釋放功能，只有在接收到了接入網的消息的情況下，或者是UE通過了NAS的消息通知，才能進行核心網的釋放。如果從接入網方面來看，應該按照核心網的QCI參數設置對新接入的網絡進行設置，而且LTE用戶在進行數據傳輸得不知所措,不知道怎么學習了；（3）部分學習能力強的學生到了大學后,由于環境的改變，沒有高考的壓力，學習也變得懈怠。

三學習適應性對高職高專英語教學的影響

1促進教學方法、教學材料的改革學習

在高職高專實用英語課程中，以能力導向型教學法為基本的指導原則，并不意味排斥其他的教學方法，因為沒有那一種教學法可以解決所有的教學活動中遇到的問題。還可以根據不同的教學活動，有變通的選擇其他教學方法的應用，例如：合作學習語言法、內容型教學法、任務型教學法等，都可以嘗試的應用到教學過程中，也能增強教學活動的趣味性。在教學活動中，相應的教學材料應該承擔起指導、說明的作用：（1）教學材料應該集中體現人際交往能力的培養，表達、談判等實用技能；（2）教學材料應該是易懂的、相互關聯的、有趣味的，特別強調教學材料服務于工作過程整體性原則；（3）教學材料應滿足學生自主學習的要求。內容的過難、過易都不利于學生的自主學習，因此要指導明確，難易適中。

2增強學生的學習自主性

學生是整個教學活動的主體，要激發學生的主觀能動性，可以通過以下幾點：（1）明確學習目標。學生在明確教學任務的基礎上，獨立完成教學活動的所有內容；（2）完善教學材料。在以貼近實際應用的語言環境為依托的教學活動中，學生自主形成評價機制。培養學生獨立自主的學習習慣，自主篩選出工作環境中所使用到的英語語言應用能力，有意識的自我培養；（3）在于他人的交談中，學會使用語言。語言的使用過程是交流的動態過程，不可避免的要與人交流，這樣就創造了一個語言的使用環境，學生應體會語言使用的重要性；（4）學生的廣泛學習。教學活動的時間是有限的，但是教學活動的指導意義是無限的，積極合理的引導學生，在課外廣泛收集工作相關的英語語言是十分必要的。

四結論

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1．1WiFi無線通信技術

WiFi無線通信技術采用OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）正交頻分復用技術，其優勢在于具有較高的數據帶寬，低廉的設備成本，同時使用2．4GHz的公共頻段，不需要復雜的審批手續。但WiFi技術不屬于國際電信聯盟ITU（InternationalTelecommunicationUnion）規定的移動語音通信標準，不具備規模組網通信的理論基礎與技術標準，其定位就是短距異步寬帶數據無線接入。由于WiFi采用的是短碼擴頻技術，只適合視距無遮擋點對點直線通信，而對礦井這種遮擋嚴重，多徑反射劇烈，場強衰落快速變化的現場，將直接導致WiFi的通信距離大大縮短。WiFi通信技術所使用的通信體制、占用帶寬、調制方式與目前煤礦井下人員定位系統的RFID和ZigBee完全相同或近似，使得系統之間會產生嚴重的電磁干擾，嚴重的還會使系統癱瘓。

1．2TD－SCDMA無線通信技術

TD－SCDMA技術是ITU的第三代移動通信空間接口技術規范之一。TD－SCDMA的特點是上下行同頻段，通過時隙配置為上下行信道提供無線承載。TD－SCDMA可支持速率為8kbit／s～2Mbit／s的語音、互聯網等所有的3G業務。TD－SCDMA系統采用時分雙工模式，它的一個載波占用1．6MHz的帶寬，僅能提供速率為2Mbit／s的3G數據業務。并且在產業鏈方面TD－SCDMA不夠成熟，終端數量較少。目前，TD－SCDMA礦用通信系統采用BBU（BuildingBasebandUnit）＋RRU（RadioRemoteUnit）拉遠方式，BBU部署在地面，RRU作為井下無線站點部署在井下，地面與井下采用私有的IR接口，必須使用裸光纖，無法直接使用井下工業以太環網，且當BBU出現故障時，會導致全網無法工作。某個中間RRU故障會導致整個鏈上的RRU無法工作，維護、擴容較為困難。

1．3WCDMA無線通信技術

WCDMA技術是ITU正式的第三代移動通信空間接口技術規范之一，是集CDMA、FDMA（FrequencyDivisionMultipleAccess，頻分多址）技術優勢于一體、系統容量大、抗干擾能力強的移動通信技術［4］。WCDMA發展空間較大，技術成熟性最佳，有較高的擴頻增益，可支持速率為8kbit／s～5．76Mbit／s的語音、互聯網等所有的3G業務。WCDMA作為產業鏈最為成熟、網絡部署最為廣泛、終端最為豐富的3G技術，其網絡除能實現語音通信功能外，還可提供高速率數據和圖像傳輸功能。但是，傳統WCDMA系統總體造價相對較高，不利于大規模推廣，而且井下巷道錯綜復雜，其無線信號的全礦井無縫覆蓋困難大。

1．4Femtocell無線通信技術

1．4．1Femtocell技術簡介Femtocell又可稱為毫微微小區、家庭基站［5］，是近年來根據3G發展和移動寬帶化趨勢推出的低功率、超小型化移動基站。Femtocell使用IP協議，通過用戶已有的ADSL、LAN等寬帶電路連接，遠端由專用網關實現從IP網到移動網的聯通。它的大小與ADSL調制解調器相似，具有安裝方便、自動配置、自動網規、即插即用的特點。1．4．2Femtocell技術優勢（1）可覆蓋宏小區不能覆蓋的地方。（2）可以減少來自于宏小區基站的高功率開銷并提高宏小區基站的性能。（3）輻射更低，手機電池也更耐用。（4）為固網與移動網融合提供了一個理想的解決方案。Femtocell的網絡架構如圖1所示。目前業界主流的設備商主要采用的是把NodeB和RNC（RadioNetworkController，無線網絡控制器）功能集成于一個接入設備的扁平化架構，由Femtocell網關提供標準的Iu接口。更進一步的扁平化架構可以把SGSN（ServingGPRSSupportNode，GPRS服務支持節點）／GGSN（GatewayGPRSSupportNode，網關GPRS支持節點）等功能集成于Femtocell接入設備。扁平化架構的優勢是它符合下一代移動網絡的發展趨勢。由于獨立節點的減少，使得網絡端到端時延大大降低（降低40％左右），從而大大增強用戶在使用高速數據業務和實時業務時的體驗。同時，節點的減少也大大提高了網絡的可靠性。

2基于Femtocell的礦用

WCDMA無線通信系統傳統的礦用CDMA－2000，TDS－CDMA以及WCDMA系統總體造價相對較高，不利于大規模推廣，而且井下巷道錯綜復雜，其無線信號的全礦井無縫覆蓋困難極大；但隨著Femtocell技術的應用，使得WCDMA無線技術應用到煤礦井下變得簡單。針對煤礦井下的環境特點，提出了一種基于Femtocell的礦用WCDMA無線通信系統，系統結構如圖2所示。從圖2可看出，基于Femtocell的礦用WCDMA無線通信系統采用現有的IP網絡傳輸，Femtocell通過工業以太網與地面主系統相連，井下通信的網絡架構可采用標準的Femto網絡架構，實現井下、井上通信的結合，傳輸使用礦區已經部署的井下工業以太環網。Femtocell基站集成了NodeB（即移動基站，一般由控制子系統、傳輸子系統、射頻子系統、中頻／基帶子系統、天饋子系統等部分組成）和RNC的功能，它通過SIP（SessionInitiationProtocol，會話初始協議）／IMS（IPMultimediaSubsystem，IP多媒體系統）連接到地面核心網絡（核心網包括移動交換中心MSC和用戶歸屬位置寄存器HLR等），核心網絡采用WCDMA專網的自建核心網。

2．1系統的關鍵技術

2．1．1即插即用Femtocell所扮演的角色類似于終端設備，因此，其使用方法必須簡單明確，安裝好Femtocell基站后，只要接通電源和網絡就可以使用。Femtocell和服務器之間必須能自動完成IP連接和IP分配，能夠進行遠程的自動軟件升級、自動網絡規劃（包括最小干擾頻點的選擇、擾碼的自動分配、鄰區列表的自動創建及發射功率的自動調整）。2．1．2接入控制接入控制主要有3個層面：①接入層的UE（UserExperience）接入鑒權。用戶必須可以設置Femtocell的接入模式，如是否允許所有用戶接入、能否設置不同的接入用戶、Femtocell信號是否可以獨享等。因此，Femtocell必須設置一個白名單編輯功能，以滿足對Femtocell接入終端的控制。②Femtocell基站設備的接入控制。服務器要能夠監控Femtocell基站的使用，并控制其IP接入。目前主要采用在Femtocell基站內置一張類似于SIM卡的信息鑒權設備，運營商可以在SIM卡上燒制相應的鑒權信息。③核心網3GPP標準的UE接入鑒權。Femtocell對用戶的接入必須滿足3GPP對3G的各項標準規定［6］。2．1．3IP傳輸網絡質量要求因為Femtocell是完全通過IP網絡實現與核心網的連接，因此，如何保證業務的QoS服務等級，特別是語音業務的QoS要求非常關鍵。因此，對于IP傳輸網絡需要有一定的性能要求，如對滿足語音業務、滿足視頻電話及PS384K業務在時延、抖動、丟包率、帶寬等方面的指標均有最低要求。2．1．4時鐘同步技術Femtocell基站主要通過接收周圍宏基站信號來提取同步時鐘信號，如果Femtocell完全處于孤島環境，就需要通過自身的時鐘振蕩器來獲取時鐘。

2．2系統優勢分析

綜合了Femtocell技術與WCDMA技術的特點，基于Femtocell的礦用WCDMA無線通信系統主要有以下優勢。（1）組網靈活。由于系統采用Femtocell技術和小型化設備，且可即插即用，系統安裝維護方便，組網更加靈活。（2）穩定可靠。系統內設備采用電信級標準設計，確保系統可靠性。無線資源池共享技術的應用使得系統穩定性和可靠性大大提高，且滿足突況下設備的資源需求；在正常情況下，設備運行負荷均衡，工作狀態穩定。（3）業務豐富。系統不僅支持基本的高質量語音通信和短信業務，而且基于WCDMA的高帶寬特性，可靈活承載移動辦公、無線監控、生產巡檢等各種數據業務。另外，可根據數字化礦山的特點，靈活定制適應于礦山安全生產的多種移動業務。（4）兼容性高。基于Femtocell的礦用WCDMA礦用無線通信系統設備采用國際通用通信標準設計，設備可以和不同制造商生產的公網模式的WCDMA制式終端兼容；可以和多家主流設備制造商生產的用戶級交換機和局用交換機互通。

3結語

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PBS表示主基站(PrimaryBaseStation)，通過光纜可以將各類監測數據、感知數據、計量數據等業務數據傳輸到變電站內的各種應用系統子站，也可以根據需要將數據通過電力骨干網絡(SDH等)傳輸到省電力公司內的系統主站，CBS表示認知基站(CognitiveBaseStation)，通過光纜與主基站連接進行信息交互，通過無線方式與次用戶通信，PU表示主用戶即授權用戶(PrimaryUser)，SU表示次用戶即認知用戶(SecondaryUser)，這里的用戶在實際應用場景中泛指各種無線通信終端，本文為與認知無線電的各種概念保存一致，也稱為用戶，各類業務數據通過授權用戶或次用戶將數據傳輸到基站，SB表示頻譜經紀人(SpectrumBroker)，通過光纜或者網線形式與認知基站進行信息交互。認知基站負責認知用戶的控制和管理，主要包括對認知用戶的感知結果進行融合、空閑信道資源分配、接入及切換管理。頻譜使用區域分授權頻段區域和非授權頻段區域，在授權頻段區域，認知基站與主基站進行信息交互，降低感知目標頻段的盲目性，認知用戶根據認知基站的交互信息，感知授權用戶的授權頻段的空閑情況并利用。在非授權頻段區域，認知用戶感知非授權頻段的使用情況并進行競爭利用，能夠及時規避干擾頻段，使用動態分配的頻譜資源，在該區域中頻譜經紀人充當協調者角色，負責不同認知網絡之間的頻譜資源協調管理。為提高頻譜感知效率，縮短系統接入時間，提升頻譜切換性能，本文設計兩張用于認知基站內維護的信息表，一張是可用頻率資源列表，一張是交互信息列表。“頻帶范圍”表示認知用戶可以使用的頻段的范圍，“頻帶歷史使用信息”表示該段空閑頻段的歷史使用情況，包括數據傳輸平均占用時長和空閑率，由此可以計算頻段的大致可用時長;“頻帶帶寬”表示可用的頻帶寬度;“干擾水平”表示歷史干擾水平和當前干擾水平，干擾水平是指空閑頻譜所遭受的干擾程度和強度，包括無線環境下的路徑損耗等干擾和電力設施運行時的電磁干擾，以功率形式量化，結合相關系數，可以計算信道最大容量;“可用狀態”表示頻率資源的利用方式，包括共享式和獨享式，共享式是指認知用戶與授權用戶共享頻率資源，但不會對授權用戶造成干擾，或者是由多個認知用戶之間進行共享使用空閑授權頻率資源或空閑非授權頻率資源，獨享式是指空閑頻率資源無其他用戶使用，由單個認知用戶單獨享用。綜合以上信息，認知基站能夠根據認知用戶的需求情況快速找到匹配資源進行分配，提高了分配效率、縮短了分配時間，根據業務特性，有選擇地選取特定頻譜實現與業務需求的匹配。

2頻率分配方法

本文假設頻譜感知由物理層來完成，而且能夠獲得準確的感知結果，MAC層在獲取感知結果的基礎上主要負責頻譜資源的動態管理。其中頻譜分配和頻譜干擾規避是頻譜資源管理的重要部分，也是電力行業應用下需要解決的重要問題。在分配階段，提出基于迫切性和公平性的頻譜資源分配方法，不僅考慮認知用戶的接入的迫切程度，同時也需考慮用戶接入的公平性。迫切性和公平性是影響資源分配的重要參考內容，影響迫切性主要參數包括:業務優先級、等待時間，影響公平性主要參數包括:用戶不良信用記錄、用戶接入成功率，其中，業務優先級是指業務的重要程度，等待時間是指用戶數據的有效期，超過一定時間，數據的傳輸就無意義，在電力行業下，這一參數尤其重要，用戶不良信用記錄是指用戶分配到頻率資源但沒有利用的信用記錄，接入成功率是指用戶請求分配且獲得分配的概率，為公平起見，接入成功率越低的用戶分配的可能性就越大。

3頻率切換方法

由于認知用戶使用授權用戶暫時未使用的授權頻段，一旦授權用戶出現，認知用戶需要立即采取相應措施以免對授權用戶的使用造成干擾，或者當認知用戶使用的非授權頻段的頻譜環境惡化，也需采取措施來防止業務受到重大影響，另外，電力系統中復雜的電磁干擾進一步加劇了無線環境的復雜度，帶來了更大的干擾，影響頻譜資源的使用，在此條件下，除共享頻率之外，頻率切換也是有效解決措施之一，設計合理的目標頻段切換機制對切換性能有著十分重要的影響。本文在此基礎上提出一種基于加權的多參量目標頻段切換算法，認知基站根據認知用戶的業務特性和需求進行計算選取目標切換頻段并分配，這樣就有利于進一步降低認知用戶的復雜度，綜合考慮多種選擇因素，彌補單一屬性選擇的不足。

4結束語