首頁 > 優(yōu)秀范文 > cdma技術(shù)論文
時間：2023-03-02 15:10:14
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇cdma技術(shù)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
一、事件及背景分析
中國已經(jīng)逐漸進入廣泛使用第三代移動通信技術(shù)（俗稱3G）的時代，但對電信運營商而言，3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運營具有規(guī)模大、分階段、周期長和未來不確定性較高等特點。如何評估3G項目的投資價值一直是廣為關(guān)注的焦點。傳統(tǒng)的項目投資價值分析方法不能滿足對不確定性較高的項目進行定價的要求。復(fù)合實物期權(quán)定價模型能更貼切地反映在3G項目中的多重期權(quán)特性，更適合對階段性較強的項目進行價值分析。本文將運用復(fù)合實物期權(quán)模型對澳門基于cdma技術(shù)的3G項目進行定價分析。
澳門3G項目（CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）的建設(shè)具有明顯的階段性，其投資歷程如下：
表1-1 澳門CDMA投資歷程
時間
事件
意義
投資計劃
2005年3月10日
中國聯(lián)通中標(biāo)獲得澳門CDMA牌照
正式進入澳門移動通信市場
-
2005年5月27日
中國聯(lián)通獲準(zhǔn)經(jīng)營采用CDMA2000 1X系統(tǒng)的公共地面流動通信電信網(wǎng)絡(luò)及提供跨地域流動電信服務(wù)，有效期為8年。
中國聯(lián)通獲準(zhǔn)提供CDMA漫游服務(wù)的權(quán)利
首年投資1.71億澳門元，建成CDMA 1X制式網(wǎng)絡(luò)，以提供漫游服務(wù)
2005年10月18日
CDMA澳門流動電信網(wǎng)絡(luò)開通
開始提供CDMA漫游服務(wù)
-
2006年8月10日
中國聯(lián)通獲準(zhǔn)經(jīng)營采用CDMA2000 1X系統(tǒng)的公共地面流動通信電信網(wǎng)絡(luò)及提供兩個頻段內(nèi)運作的公用地面流動電信服務(wù)
中國聯(lián)通獲得本地運營CDMA服務(wù)牌照。CDMA2000 1X可平滑升級到3G網(wǎng)路。
2006年計劃增加投資4800萬澳門元，在后續(xù)二年內(nèi)累計投資額不低于4000萬元
2007年5月29日
中國聯(lián)通獲正式建立及運營3G的牌照
建立及運營CDMA2000 1X EV-DO系統(tǒng)，真正提供3G服務(wù)
為建立3G業(yè)務(wù)，首年將投資4000萬澳門元；隨后三年累計投資超過9000萬澳門元
2008年7月27日
1.引言
碼分多址（code division multiple acce-ss，CDMA）系統(tǒng)作為一個自干擾系統(tǒng)，它存在的多址干擾（Multiple Access Inter-ference，MAI）是限制CDMA系統(tǒng)容量和性能的主要因素。在抗MAI方面，近年的研究主要提出了多用戶檢測、擴頻碼設(shè)計和智能天線技術(shù)[1]。其中多用戶檢測和智能天線技術(shù)在對抗MAI方面效果較突出[2]。然而現(xiàn)有的多用戶檢測只在消除小區(qū)內(nèi)干擾方面取得了較好的效果，而小區(qū)間的干擾問題沒有解決，智能天線技術(shù)很好的解決了這一問題。因此，本文主要探討基于智能天線與多用戶檢測技術(shù)的聯(lián)合抗干擾技術(shù)。
2.聯(lián)合抗干擾模型
智能天線分為圓陣和線陣兩大類。圓陣與線陣相比，能提供俯仰角的估計，不僅能在水平面內(nèi)全向掃描，也能產(chǎn)生最大值指向陣面法線方向的單波束方向圖進行全向波束賦形，直接對準(zhǔn)用戶的接收端，還能通過自動調(diào)整各個陣元的加權(quán)因子，來控制其方向圖。故論文以圓陣天線作為接收端的接收天線，以消除小區(qū)間干擾。
圓陣天線的陣因子為：
（1）
其中，An為激勵電流的幅值，在此為一定值，所以討論陣因子時它不作考慮。
是第n個單元的角位置，an為激勵電流的相位，為了方便下面的討論，這里我們假設(shè)an=0。
則由式（1）得：
（2）
（3）
式中：
，
天線的陣因子為：，，wi為各天線單元加權(quán)值。
陣列天線實質(zhì)上是一個空域濾波器，但對小區(qū)內(nèi)存在的干擾并無明顯改善。因此，論文同時引入能有效消除小區(qū)內(nèi)干擾的多用戶檢測技術(shù)。
為了與圓陣天線合理匹配，減小系統(tǒng)復(fù)雜度并減小背景噪聲，我們選擇了多用戶檢測中的線性變換方式的最小均方誤差檢測（MMSE）。
其基本思想是使第k個用戶發(fā)送的信號與估計值的均誤方差值最小。為了使接收端信號的判決比特與發(fā)送端傳輸比特bk之間的均方誤差最小，現(xiàn)定義第k個用戶的線性變換函數(shù)wk，滿足：
（4）
令，K*K階的矩陣表示K個用戶之間的線性變換矩陣，則MMSE準(zhǔn)則下的線性檢測問題轉(zhuǎn)換為：
（5）
要求矩陣W以滿足上式，則令：
可以解得最小均誤方差準(zhǔn)則下的線性變換矩陣：
（6）
因此，MMSE線性檢測器后的判決輸出為：
（7）
3.仿真
利用Matlab進行仿真。聯(lián)合抗干擾模型分為圓環(huán)陣列天線與MMSE檢測兩個部分。首先，在不考慮系統(tǒng)中所有用戶的地理位置分布情況下，選擇采用圓陣天線作為接收天線和不采用兩種設(shè)置，設(shè)載波波長為，陣元間距d為載波波長的二分之一，即。圓環(huán)陣列天線的陣元數(shù)設(shè)為8，方位角為（-90o，90o），仰角為（0o，90o）。兩種設(shè)置在天線接收信號后都采用MMSE最小均方誤差法對輸出信號進行判決。結(jié)果如圖1所示。
由圖1可知，只有MMSE檢測的CDMA系統(tǒng)，信噪比從0dB達到8dB的這一過程中，誤碼率性能有所改善，但不明顯。而引合抗干擾的CDMA系統(tǒng)，誤碼率性能已經(jīng)大大下降，達到一個數(shù)量級以上。
圖1 聯(lián)合抗干擾引入前后CDMA系統(tǒng)誤碼率
和信噪比關(guān)系圖
4.結(jié)論
論文論述了基于圓陣天線與MMSE檢測的聯(lián)合抗干擾技術(shù)。提出了使用八陣元圓環(huán)陣列天線作為接收天線，以MMSE檢測作為檢測算法的聯(lián)合抗干擾模型。實驗結(jié)果表明，引合抗干擾后，系統(tǒng)的誤碼率性能明顯改善，系統(tǒng)容量從而得到了提升。
參考文獻
[1]Guerci J.R.，Driscoll T.，Hannigan R.，etc..Next Generation Affordable Smart Antennas[J].Microwave Journal，2014，57（1）：24-40.
一、LS碼簡介
多載波碼分多址（MC-CDMA）技術(shù)是將正交頻分復(fù)用和碼分多址技術(shù)相結(jié)合，集兩者優(yōu)點于一體的一項新技術(shù)，它采用擴頻碼對原始數(shù)據(jù)擴頻后將每個碼片調(diào)制到不同的子載波上，可獲得頻率分集的效果，對于這種技術(shù)接入碼的相關(guān)性能非常重要，這里將李道本教授發(fā)明的一種新型的擴頻碼一零相關(guān)窗互補碼（LS碼）應(yīng)用于MC-CDMA系統(tǒng)中。LS碼是一種具有互補相關(guān)性質(zhì)的碼，每個LS碼均由兩部分C碼和S碼構(gòu)成，采用由兩位二進制正交基和生成樹擴展方式生成長為64的LS碼，得到相關(guān)函數(shù)仿真圖，如圖1可看出LS碼的互相關(guān)函數(shù)在原點附近是零，這個區(qū)域被稱作無干擾窗，在此窗口內(nèi)可以減小甚至消除符號間干擾和多址干擾。自相關(guān)函數(shù)在無干擾窗口內(nèi)自相關(guān)值為一脈沖值。從其相關(guān)函數(shù)仿真圖中可看出LS碼的相關(guān)性能優(yōu)良，適宜應(yīng)用于多載波碼分多址系統(tǒng)從而降低誤碼率[1][2]。
二、MC-LS-CDMA通信系統(tǒng)模型
2.1發(fā)射機模型
LS碼應(yīng)用于MC-CDMA系統(tǒng)的發(fā)射機結(jié)構(gòu)如圖2所示。發(fā)送端對用戶數(shù)據(jù)bk（t）進行串并變換，轉(zhuǎn)換為M個并行分支，然后將每一個并行分支碼元分別與擴展碼sk（n）的不同碼片相乘，完成頻域擴頻操作。sk（n）的碼長為N，那么總的并行分支有M×N個。這N個并行數(shù)據(jù)被分別調(diào)制到N個正交的子載波上得到一個多載波符號。每個多載波符號的前部插入一個保護間隔是為了消除由多徑而引起的符號間干擾ISI。最后信號被載波fc（t）進行頻譜搬移形成射頻信號后發(fā)送出去[3]。
2.2接收機模型
MC-CDMA接收機的部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，假設(shè)信道為頻率選擇性瑞利衰落信道。在下變頻后，N個子載波首先利用FFT進行解調(diào)，然后與一個增益系數(shù)Gkj相乘后將被擴展到各子載波的能量相加。形成判決變量。在考慮信道的情況下，簡化后的接收信號即為第m個分支的多載波接收信號：
此MC-LS-CDMA系統(tǒng)用到的擴頻序列LS碼碼長為20，所以原始數(shù)據(jù)被調(diào)制到20個載波上。兩個用戶的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過此仿真系統(tǒng)可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，LS碼在MC-CDMA系統(tǒng)的可行性得到了驗證。
四、基于LS碼的MC-CDMA系統(tǒng)誤碼率仿真
系統(tǒng)仿真條件為：采用的原始數(shù)據(jù)個數(shù)為104，調(diào)制方式為BPSK，高斯白噪聲信道，MC-LS-CDMA系統(tǒng)采用的是68個子載波，本文考慮的用戶數(shù)為1，4，8，16。觀察圖5可知，單用戶與多用戶的BER性能幾乎沒有差別，這說明基于LS碼的MC-CDMA系統(tǒng)在多用戶的情況下具有良好的抗多址干擾（MAI）性能，這是由LS碼具有理想的自互相關(guān)特性所決定的[5]。
參考文獻
[1]施建超，黃華. LAS碼的構(gòu)造及LAS-CDMA相對于傳統(tǒng)CDMA的優(yōu)勢.通信技術(shù)，2007（12）
[2] Hancheng Liao，Daoben Li，Qingrong Zhang.An example of LS codes. ICCC China 2004，Beijing，Oct. 2004：pp. 918～920
一、引言
上世紀(jì)70年代末，誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的雙工FDMA模擬調(diào)頻系統(tǒng)，但由于模擬系統(tǒng)固有的先天缺陷，在90年代初被以TDMA為基礎(chǔ)的第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)所取代，相對FDMA系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，如頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大、保密性好等。與此同時產(chǎn)生了以CDMA為基礎(chǔ)的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)，相比TDMA系統(tǒng)具有低發(fā)射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術(shù)等優(yōu)點。
隨著網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，圖像、話音和數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量大大增加，人們對通信業(yè)務(wù)多樣化的要求也與日俱增，而一代二代系統(tǒng)遠遠不能滿足用戶的這些需求，所以誕生了第三代移動通信技術(shù)，它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。國際上承認(rèn)的3G標(biāo)準(zhǔn)有三個：CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA，這里主要從各個方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。
二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較
由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術(shù)都是將CDMA技術(shù)用于蜂窩系統(tǒng)，許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng)，因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處：從雙工方式上看，WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術(shù)要求，支持高速多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們在技術(shù)實現(xiàn)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)演進等方面都存在較大差異。
WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點。WCDMA技術(shù)較成熟，能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容；相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務(wù)；而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務(wù)。其缺點是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)部分，無線側(cè)設(shè)備可以共用的很少。
CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設(shè)備很好地兼容，能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級，只需增加新的信道單元，升級成本較低，核心網(wǎng)和大部分的無線設(shè)備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍，手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。
1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術(shù)比較
WCDMA和CDMA2000物理層技術(shù)細節(jié)上有相似也有差異，由于考慮出發(fā)點不同，造成了不同的技術(shù)特點。WCDMA技術(shù)規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網(wǎng)的兼容性；CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。
（1）這兩個標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)相似點可以歸納為以下幾點：
①內(nèi)環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，因此為了提高系統(tǒng)容量，應(yīng)盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術(shù)可以減少一系列的干擾，這意味著同一小區(qū)內(nèi)可容納更多的用戶數(shù)，即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術(shù)是非常必要的。
②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集，信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。
③系統(tǒng)均采用軟切換技術(shù)。所謂軟切換是指移動臺需要切換時，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系，而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行，因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話。
④WCDMA工作頻段：1900～2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz頻段(上行)，2110～2170MHz(下行)。
（2）兩個標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)差異可以歸納為以下幾點：
①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關(guān)于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則，將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，并且可實現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率達2Mbit/s，步行環(huán)境384kb/s，車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻，射頻帶寬為1.25MHz。
②支持不同的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。WCDMA要求實現(xiàn)與GSM網(wǎng)絡(luò)的兼容，所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網(wǎng)絡(luò)議；CDMA2000要求兼容窄帶CDMA，因此它把ANSI-41作為自己的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保證更好的信號質(zhì)量，并支持多用戶。
④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務(wù)而部署的所有業(yè)務(wù)也支持WCDMA業(yè)務(wù)，為了完善新的數(shù)據(jù)話音網(wǎng)絡(luò)，CDMA2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進行功能升級。
2.WCDMA與CDMA2000網(wǎng)絡(luò)接口的比較
3G標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標(biāo)準(zhǔn)的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同，兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps，顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升，在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。
WCDMA的接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制定嚴(yán)謹(jǐn)、組織嚴(yán)密，而CDMA2000的接口標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)性有待加強。IS-95廠家設(shè)備難以互通，給運營商設(shè)備選型帶來了較大問題；3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務(wù)必須可以和話音一樣實現(xiàn)無縫的漫游，這是至關(guān)重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游，沒有這些基本要素，3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術(shù)問題，更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌，它支持全球漫游，全球移動用戶均有唯一標(biāo)識，而CDMA2000尚不能很好做到這一點。
3.WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進的比較
（1）WCDMA的網(wǎng)絡(luò)演進技術(shù)
現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務(wù)。如果復(fù)用多個時隙就能升級為HSCSD（高速電路交換數(shù)據(jù)）方式；此后出現(xiàn)了GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)），首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式，可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調(diào)制，這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE；WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達2M/s。
（2）CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進技術(shù)
主要的CDMA2000運營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s，為了提供更高的速率，1999年部分廠商開始采用IS-95B標(biāo)準(zhǔn)，理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍，最后升級為CDMA2000。
窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進分為空中接口、網(wǎng)絡(luò)接口及核心網(wǎng)絡(luò)演進等方面。
①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A，其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s，由IS295A升級到IS295B，可支持64kbit/s。
②窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)接口的演進主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統(tǒng)，以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口)，窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較，GSM是先有A接口標(biāo)準(zhǔn)，然后廠家依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)；窄帶CDMA是廠家各自開發(fā)，然后廣泛宣傳，最后憑借自身影響修改標(biāo)準(zhǔn)。
③窄帶CDMA的核心網(wǎng)在美國經(jīng)過多年發(fā)展后，從IS241A到IS241B到IS241C，我國CDMA試驗網(wǎng)和紅皮書以IS241C為基礎(chǔ)，IS241D規(guī)范在1999年底，目前IS241E規(guī)范還未正式。
三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景
對3G標(biāo)準(zhǔn)的選擇不僅要看其技術(shù)原理及成熟程度，還要結(jié)合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看，兩種標(biāo)準(zhǔn)最后不能融合成一種，但可以共存。
在我國，GSMMAP網(wǎng)絡(luò)已形成巨大的規(guī)模，歐洲標(biāo)準(zhǔn)的WCDMA在網(wǎng)絡(luò)上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性，在技術(shù)上也考慮了與GSM的雙模切換兼容，向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進，從一開始就解決了全網(wǎng)覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng)，對GPS依賴較大；在小區(qū)站點同步方面，CDMA2000基站通過GPS實現(xiàn)同步，將造成室內(nèi)和城市小區(qū)部署的困難，而WCDMA設(shè)計可以使用異步基站，運營者獨立性強；對于電信設(shè)備制造行業(yè)，我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟，而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)。
WCDMA采用全新的CDMA多址技術(shù)，并且使用新的頻段及話音編碼技術(shù)等。因此GSM網(wǎng)絡(luò)雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務(wù)，卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設(shè)計是以IS-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗為依據(jù)的，因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網(wǎng)絡(luò)部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板，并將系統(tǒng)軟件升級，即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。
由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存，鹿死誰手？尚未分曉。
參考文獻：
傳統(tǒng)的標(biāo)簽防碰撞算法可分為ALOHA算法[2-3]和樹形算法[4-5]2類。ALOHA算法是1種完全隨機接入的多址接入?yún)f(xié)議算法，比如：PALOHA算法（隨機推遲算法）、時隙ALOHA算法（SA算法）、幀時隙ALOHA算法（FSA算法）、動態(tài)幀時隙ALOHA算法（DFSA算法）和分組ALOHA算法等。該類算法在標(biāo)簽試圖發(fā)送數(shù)據(jù)時，并不考慮信道當(dāng)前的忙閑狀態(tài)，一旦產(chǎn)生數(shù)據(jù)，就立刻決定將其發(fā)送至信道，這種發(fā)送控制策略有嚴(yán)重的盲目性。隨著用戶數(shù)量或發(fā)送信息量的增加，這種完全隨機接入的算法將使信道重疊現(xiàn)象加劇，碰撞概率增大，傳輸性能下降。
近幾年，有學(xué)者提出了采用CDMA技術(shù)進行防碰撞的方法，其性能有明顯改善。文獻[6]提出在標(biāo)簽識別過程中，使用碼分多址技術(shù)，實現(xiàn)一個時隙可以同時傳輸多個標(biāo)簽。文獻[7]提出了一種基于碼分多址思想的時隙ALOHA算法，來解決射頻識別中的防碰撞問題，此算法的系統(tǒng)穩(wěn)定范圍要大于時隙ALOHA系統(tǒng)，并且當(dāng)選用的擴頻碼組階數(shù)為N時，此算法的最大吞吐量可達原時隙ALOHA的N倍。上述2個文獻所提到的算法，當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量很多時，數(shù)據(jù)碰撞的概率明顯增加，使系統(tǒng)的吞吐量急劇下降，影響了系統(tǒng)的整體性能?；谝陨显?，本論文提出了1種改進的基于CDMA技術(shù)的防碰撞算法，能夠適應(yīng)大量標(biāo)簽的識別應(yīng)用，減少了識別碰撞的發(fā)生，使系統(tǒng)吞吐量得到明顯改善。
1基于CDMA技術(shù)的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1（2）由于傳統(tǒng)的基于ALOHA的防碰撞算法中一個時隙最多只能正確識別一個標(biāo)簽的信息，所以當(dāng)標(biāo)簽數(shù)目過大時，系統(tǒng)的吞吐率，即正確識別標(biāo)簽數(shù)目所占的百分比將會大幅度的降低，所以對于過量的標(biāo)簽，本算法將會采取對所有標(biāo)簽進行分組識別，當(dāng)標(biāo)簽需要分成2組時（系統(tǒng)識別幀最大時隙數(shù)N為256）：nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 （3）用上述公式可知n=354，所以當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量大于354時，系統(tǒng)將會對標(biāo)簽分組識別。
本文提出的新型算法如下：依據(jù)分組幀時隙ALOHA算法，通過此算法的分組規(guī)則，完成識別的所有標(biāo)簽的分組。分組幀時隙ALOHA算法的分組規(guī)則如下：當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量≤354時，無論幀長選擇8個時隙還是256個時隙，標(biāo)簽都不分組，按照一個大組來進行識別；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量>354時，幀長選擇256個時隙比較適合讀寫器的識別；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量在355707時，標(biāo)簽分為2組；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量在708～1 416時，標(biāo)簽分成4組更適合信息的傳輸識別。當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量更多時，按照這個規(guī)律分成合適的組數(shù)再進行識別，詳細過程如圖1所示。標(biāo)簽分組工作完成后，在每個分組中分別采用碼分多址技術(shù)，利用其技術(shù)的保密性、抗干擾性和多址通信能力，對標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)進行擴頻處理并傳輸。然后讀寫器端利用碼組的自相關(guān)特性對不同標(biāo)簽所發(fā)的數(shù)據(jù)進行解調(diào)，從而達到防碰撞的目的，進而完成對全部標(biāo)簽的識別，也實現(xiàn)了同一時隙可以傳輸多個信息的情況。本論文中提到的新型防碰撞算法需要預(yù)先在待識別的標(biāo)簽中植入擴頻性良好的正交碼組，以防止接收端沒有辦法正確解擴接收，本文選用Walsh序列。該算法可以有效減少圖1算法執(zhí)行過程示意圖標(biāo)簽識別過程中的碰撞次數(shù)，從而減少了識別時間并且降低了功耗。本論文將分組幀時隙ALOHA算法和碼分多址技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)在每個分組內(nèi)可以有多個標(biāo)簽同時進行擴頻傳輸，并且在接收端采用并行接收技術(shù)進行多個標(biāo)簽的同時接收。本發(fā)明在識別標(biāo)簽過程中，每個組內(nèi)均為一個獨立的識別過程，在分組幀長不改變的前提下，提高了標(biāo)簽數(shù)量龐大時的系統(tǒng)性能。有效地減小標(biāo)簽之間的碰撞概率，縮短讀寫器操作時間，提高吞吐率， 很適合應(yīng)用于具有較大數(shù)量標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)中。
2仿真結(jié)果
本論文提出了采用碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法，并仿真了固定時隙數(shù)下ALOHA算法的系統(tǒng)吞吐率和本文所提出的算法改進后的系統(tǒng)吞吐量。
RFID系統(tǒng)中時隙ALOHA算法的幀長取值從16個時隙到256個時隙變化，根據(jù)公式2，系統(tǒng)吞吐率如圖2所示。其中，系統(tǒng)仿真設(shè)定的信息幀長F即時隙數(shù)設(shè)定按2的冪次方遞增，即F取值從16個時隙變化到256個時隙，橫坐標(biāo)為標(biāo)簽數(shù)N從1變化到500，縱坐標(biāo)為吞吐率。當(dāng)幀長設(shè)定為256個時隙，標(biāo)簽數(shù)量少于256個時，系統(tǒng)吞吐量隨著標(biāo)簽數(shù)量的增加而增加，直到標(biāo)簽數(shù)量達到256時系統(tǒng)的吞吐量達到最大值。隨著標(biāo)簽數(shù)量的逐漸增多，系統(tǒng)的吞吐量又呈現(xiàn)下降趨勢。從圖2可以得出2點結(jié)論：一、當(dāng)標(biāo)簽個數(shù)接近信息幀長時，系統(tǒng)的吞吐率比較高；二、隨著幀長取值的增加，系統(tǒng)對標(biāo)簽的識別性能有明顯改善。
本論文提出的基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法選用Walsh序列碼，其在對標(biāo)簽的ID號進行擴頻處理后，即可實現(xiàn)在同一時刻有2個以上的標(biāo)簽同時進入讀寫器的識別區(qū)域，它們同時發(fā)送各自的ID號后，讀寫器在接收到這些在空間疊加后的信號時也能完整地分離出不同標(biāo)簽的ID號，突破了時隙ALOHA算法在同一時刻不能有2個以上標(biāo)簽到達的限制。此時，系統(tǒng)的吞吐量為（Walsh序列的階數(shù)為r）esucc=∑t=2rt=1N×P（N，n，t）（4）固定時隙數(shù)的ALOHA算法的系統(tǒng)吞吐量仿真圖和其與基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法的比較仿真結(jié)果如圖3所示。仿真條件為標(biāo)簽的到達情況符合泊松過程。仿真圖3給出了RFID系統(tǒng)的讀寫器閱讀100個標(biāo)簽的識別結(jié)果，其中新型算法選用的是Walsh序列，其階數(shù)r取值從2變化到3，固定時隙數(shù)的ALOHA算法的信息幀長F取值從32變化到64，橫坐標(biāo)為標(biāo)簽數(shù)N從1變化到100，縱坐標(biāo)為吞吐量。從仿真結(jié)果看，在同樣的到達率的條件下，階數(shù)越大，算法的吞吐量越高，系統(tǒng)的識別性能有明顯改善。并且隨著到達率的增加，新型 算法的吞吐量也隨著增加，當(dāng)標(biāo)簽到達量與階數(shù)相等時，系統(tǒng)吞吐量達到最大，但到達量大于階數(shù)時，吞吐量隨著到達率的增加而呈下降趨勢。這是由于當(dāng)在同一時隙內(nèi)到達的標(biāo)簽數(shù)量增加到一定程度后，基于Walsh序列階數(shù)r的有限性，選用相同的Walsh序列作為擴頻碼的標(biāo)簽數(shù)量將會增加，此時必然導(dǎo)致碰撞的增加。當(dāng)選用的Walsh序列階數(shù)為3時，基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法的系統(tǒng)吞吐量可高達3.2，遠高于時隙ALOHA的0.368。而且隨著Walsh序列階數(shù)的提高，吞吐量的最大值還可以提高，但這會以增加讀寫器和標(biāo)簽的硬件復(fù)雜度為代價，在實際使用中必須根據(jù)需求在吞吐量和Walsh序列階數(shù)中作出折中選擇。
3結(jié)束語
本論文在標(biāo)簽的到達情況符合泊松過程的情況下，利用碼分多址技術(shù)的多址通信能力，結(jié)合分組幀時隙ALOHA算法的優(yōu)勢，創(chuàng)新地提出了一種RFID系統(tǒng)中基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法。理論和仿真實驗表明：同已有的標(biāo)簽防碰撞算法相比，本論文提出的新型算法提高了標(biāo)簽數(shù)量龐大時的系統(tǒng)性能，能有效地減小標(biāo)簽之間的碰撞概率，縮短讀寫器操作時間，提高吞吐率， 很適合應(yīng)用于具有較大數(shù)量標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)中。
面向未來，人們對3G技術(shù)充滿了美好的期待。目前3G還處于起步階段，但其發(fā)展前景十分看好。隨著通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3G技術(shù)環(huán)境下電信增值業(yè)務(wù)進入了高速發(fā)展，業(yè)務(wù)范圍持續(xù)擴大，經(jīng)營主體趨向多元，經(jīng)營模式日益創(chuàng)新的新階段。
一、3G的含義
3G是英文3rdGeneration的縮寫，指第三代移動通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手機（1G）和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機（2G），第三代手機一般的講，是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2MBps（兆字節(jié)/秒）、384KBps（千字節(jié)/秒）以及144KBps的傳輸速度。
二、3G技術(shù)基本特點
從目前已確立的3G標(biāo)準(zhǔn)分析，其網(wǎng)絡(luò)特征主要體現(xiàn)在無線接口技術(shù)上。蜂窩移動通信系統(tǒng)的無線技術(shù)包括小區(qū)復(fù)用、多址/雙工方式、應(yīng)用頻段、調(diào)制技術(shù)、射頻信道參數(shù)、信道編碼及糾錯技術(shù)、幀結(jié)構(gòu)、物理信道結(jié)構(gòu)和復(fù)用模式等諸多方面?？v觀3G無線技術(shù)演變，一方面它并非完全拋棄了2G，而是充分借鑒了2G網(wǎng)絡(luò)運營經(jīng)驗，在技術(shù)上兼顧了2G的成熟應(yīng)用技術(shù)，另一方面，根據(jù)IMT-2000確立的目標(biāo)，未來3G系統(tǒng)所采用無線技術(shù)應(yīng)具有高頻譜利用率、高業(yè)務(wù)質(zhì)量、適應(yīng)多業(yè)務(wù)環(huán)境，并具有較好的網(wǎng)絡(luò)靈活性和全覆蓋能力。3G在無線技術(shù)上的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（一）采用高頻段頻譜資源
為實現(xiàn)全球漫游目標(biāo)，按ITU規(guī)劃IMT-2000將統(tǒng)一采用2G頻段，可用帶寬高達230MHz，分配給陸地網(wǎng)絡(luò)170MHz，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)60MHz，這網(wǎng)絡(luò)為3G容量發(fā)展，實現(xiàn)全球多業(yè)務(wù)環(huán)境提供了廣闊的頻譜空間，同時可更好地滿足寬帶業(yè)務(wù)。
（二）采用寬帶射頻信道，支持高速率業(yè)務(wù)
充分考慮承載多媒體業(yè)務(wù)的需要，3G網(wǎng)絡(luò)射頻載波信道根據(jù)業(yè)務(wù)要求，可選用5/10/20M等信道帶寬，同時進一步提高了碼片速率，系統(tǒng)抗多徑衰落能力也大大提高。
（三）實現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多速率傳送
在寬帶信道中，可以靈活應(yīng)用時間復(fù)用、碼復(fù)用技術(shù)，單獨控制每種業(yè)務(wù)的功率和質(zhì)量，通過選取不同的擴頻因子，將具有不同QoS要求的各種速率業(yè)務(wù)映射到寬帶信道上，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多速率傳送。
（四）快速功率控制
3G主流技術(shù)均在下行信道中采用了快速閉環(huán)功率控制技術(shù)，用以改善下行傳輸信道性能，這一方面提高了系統(tǒng)抗多徑衰落能力，但另一方面由于多徑信道影響導(dǎo)致擴頻碼分多址用戶間的正交性不理想，增加了系統(tǒng)自干擾的偏差，但總體上快速功率控制的應(yīng)用對改善系統(tǒng)性能是有好處的。
（五）采用自適應(yīng)天線及軟件無線電技術(shù)
3G基站采用帶有可編程電子相位關(guān)系的自適應(yīng)天線陣列，可以進行發(fā)信波束賦形，自適應(yīng)地調(diào)整功率，減小系統(tǒng)自干擾，提高接收靈敏度，增大系統(tǒng)容量，另外軟件無線電技術(shù)在基站及終端產(chǎn)品中的應(yīng)用，對提高系統(tǒng)靈活性、降低成本至關(guān)重要。
三、3G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
國際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國際移動通訊計劃》（簡稱IMT-2000）。
W-CDMA即Wide-bandCDMA，也稱為CDMADirectSpread，意為寬頻分碼多重存取，其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡，而GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對這套新技術(shù)的接受度預(yù)料會相當(dāng)高。因此W-CDMA具有先天的市場優(yōu)勢。
CDMA2000也稱為CDMAMulti-Carrier，由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級到3G，日前，中國電信集團公司獲得增加基于CDMA2000技術(shù)制式的3G業(yè)務(wù)經(jīng)營許可，中國電信在收購了中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)之后，啟動了44個重點城市的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程，并于去年年底前完成了340多個城市的CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作，滿足了82個無線城市的無線上網(wǎng)需求。中國電信還了“天翼”品牌并啟動了189號段放號。由于之前所采購的設(shè)備都支持CDMA2000制式，中國電信不需要重新建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，在3G牌照發(fā)放后，只需進行軟件升級，中國電信就會在第一時間里建設(shè)起一個全國覆蓋的3G網(wǎng)絡(luò)。
TD-SCDMA是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優(yōu)勢。另外，由于中國內(nèi)的龐大的市場，該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。新晨
四、3G技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前，一些移動流媒體業(yè)務(wù)已經(jīng)能夠在2.5G網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)，3G網(wǎng)絡(luò)將為移動業(yè)務(wù)發(fā)展提供更有效的支撐。由于3G網(wǎng)絡(luò)擁有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支撐能力，3G運營商不僅可以向用戶提供高質(zhì)量的語音業(yè)務(wù)，而且還能夠提供高速率的流媒體業(yè)務(wù)。從全球來看，隨著3G商用進程的加快，日本和韓國以及歐美地區(qū)的一些移動運營商已相繼推出了基于移動流媒體技術(shù)的視頻業(yè)務(wù)，移動流媒體業(yè)務(wù)已成為3G網(wǎng)絡(luò)的核心業(yè)務(wù)和熱點業(yè)務(wù)。從實際應(yīng)用的情況來看，移動流媒體可提供點播、直播、下載播放三種業(yè)務(wù)形式。其中，點播應(yīng)用主要包括電影片花、精彩片斷、MTV等；直播包括電視節(jié)目、視頻監(jiān)控、重大賽事、音樂現(xiàn)場會等；下載播放比較適合于那些非在線、對音視頻質(zhì)量要求較高的多媒體節(jié)目。
稅源監(jiān)控系統(tǒng)是稅務(wù)機關(guān)利用現(xiàn)代信息技術(shù)對稅源信息進行全面采集、分析和利用的稅務(wù)信息化應(yīng)用系統(tǒng)。一般由企業(yè)端和稅局端組成。安裝在企業(yè)的企業(yè)端系統(tǒng)功能是用于對企業(yè)進行稅源信息監(jiān)控、采集和數(shù)據(jù)傳輸；安裝在稅務(wù)機關(guān)的稅局端系統(tǒng)功能是用于接收所采集的稅源信息，并對信息進行分析和利用。稅源監(jiān)控系統(tǒng)是稅務(wù)機關(guān)對重點稅源企業(yè)進行實時監(jiān)管的重要工具，應(yīng)用先進信息技術(shù)提高系統(tǒng)功能，對稅務(wù)機關(guān)降低稅源監(jiān)控成本，提高稅源監(jiān)控實效，從源頭堵塞稅收流失具有重大意義。
一、無線監(jiān)控技術(shù)簡介及3G-EVDO優(yōu)勢分析
1. 無線監(jiān)控技術(shù)簡介
目前無線監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)上有下面幾種方式：
（1）模擬無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實現(xiàn)。該類監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸距離主要由發(fā)射機的發(fā)射功率來決定，監(jiān)控范圍受發(fā)射距離的限制，范圍小；數(shù)據(jù)在空中傳播，易受電磁等干擾，數(shù)據(jù)可靠性不好；模擬傳輸沒有很好的加密模式，安全性不好；數(shù)據(jù)傳輸率很低，不能滿足稅源監(jiān)控要求的從企業(yè)原料采購到成品銷售的多個重要環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)采集及時性、準(zhǔn)確性、安全性等要求。
（2）GSM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。這類監(jiān)控通信方式是依托全球的GSM網(wǎng)絡(luò)，它的最大特點是打破了距離的限制，從而可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。主要是利用GSM短消息業(yè)務(wù)或語音業(yè)務(wù)進行業(yè)務(wù)監(jiān)控。語音業(yè)務(wù)就是利用語音信道進行通信，把各種信息轉(zhuǎn)化成語音信號計算機論文，通過語音信道發(fā)送。缺點是：由于網(wǎng)絡(luò)傳輸不穩(wěn)定，短信中心容量等問題，信息發(fā)送不可靠，并且缺乏安全性；消息的發(fā)送到接受很多情況會有較大時延，加上內(nèi)容長度限制和GSM上網(wǎng)速度只能達到9．6kbps，這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境無法滿足企業(yè)稅源實時監(jiān)控和準(zhǔn)確性的要求。
（3）GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。GPRS是由中國移動推出的2．5G服務(wù)，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)論文服務(wù)。GPRS與GSM語音的根本區(qū)別是，GSM的基礎(chǔ)是電路交換，GPRS的基礎(chǔ)是分組交換。因此，GPRS特別適用于突發(fā)性的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。和GSM相比的優(yōu)點是傳輸速度較快，缺點是數(shù)據(jù)傳輸速度偏低，有跳躍性，只能滿足部分視頻監(jiān)控的要求。
（4）3G-EVDO即CDMA2000 1x EVDO，是3G系統(tǒng)CDMA2000的演進版本，基于CDMA的集群技術(shù)。3G-EVDO系統(tǒng)設(shè)計的基本思想是將高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與低速語音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分離開來，利用單獨載波提供高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)和中低速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)仍由 CDMA2000 1x系統(tǒng)提供，這樣可以獲得更好的頻譜利用效率，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計也比較靈活，抗干擾能力強、信號穿透能力強、系統(tǒng)容量大。1x EV-DO 于2001 年被ITU-R 接受為3G 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。
2. 3G-EVDO技術(shù)優(yōu)勢分析
3G-EVDO是基于CDMA系統(tǒng)的升級，兼容了IS-95系統(tǒng)的空中接口技術(shù),在升級上只需進行軟件方面的升級。而CDMA網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過7年多的建設(shè)，通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國，基礎(chǔ)設(shè)備完善齊全，將會是最快升級到3G網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。通信過程中不會產(chǎn)生脈沖式射頻，當(dāng)在周圍各種強電設(shè)備密布的情況下，不會給其他電器設(shè)備造成射頻破壞。3G-EVDO通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國，并成為成熟和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，為無線局域網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定、安全的接入環(huán)境。3G-EVDO系統(tǒng)本身網(wǎng)絡(luò)的安全性就好，傳輸過程中滿足IP化和多媒體化的需求，系統(tǒng)具備視頻編解碼處理、網(wǎng)絡(luò)通信、自動控制等強大功能計算機論文，直接支持網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸和網(wǎng)絡(luò)管理，使得監(jiān)控范圍達到前所未有的廣度。比較符合以后的發(fā)展方向。3G-EVDO可提供高達153.6kps的無線數(shù)據(jù)通訊帶寬，采用信道資源分配方式，可確?；跓o線局域網(wǎng)絡(luò)的稅源監(jiān)控系統(tǒng)企業(yè)信息傳輸?shù)膶崟r性。目前從技術(shù)先進性上來看，3G-EVDO是各種無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)中最新的改良技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)安全、傳輸、解碼、分配、覆蓋等方面都有著明顯的優(yōu)勢。
二、3G-EVDO技術(shù)在稅源監(jiān)控中應(yīng)用的意義
伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3G業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍不斷擴大，基于3G系統(tǒng)的無線局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)將會用到各個領(lǐng)域，3G技術(shù)與稅務(wù)信息化的結(jié)合也是大勢所趨。目前國內(nèi)有關(guān)無線局域網(wǎng)稅源監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品多數(shù)為針對2G無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行開發(fā)的，由于稅源監(jiān)控圖像所包含的信息量非常大，而2G通信系統(tǒng)本身又具有帶寬小、抗干擾能力差、衰落嚴(yán)重、誤碼率高等特點，稅源監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸容易掉包的問題沒有得到很好解決，無法達到實時監(jiān)控的作用。如何將遠程的監(jiān)視、系統(tǒng)遙控、監(jiān)控?zé)o線化有機地結(jié)合起來，做到既可以基于無線網(wǎng)絡(luò)進行遠程的監(jiān)視、遙控和圖像的傳輸，又具備通常稅源管控的功能，并且投入費用合理，能夠更加有效地確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定，將安全防范技術(shù)提高到一個新的水平，是目前稅源監(jiān)控信息化的應(yīng)用的最大需求. 開發(fā)基于3G-EVDO無線局域網(wǎng)絡(luò)的稅源監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)稅源監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)化、無線化、遠程化具有積極的現(xiàn)實意義,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.有利于實施全方位的稅源動態(tài)監(jiān)控
基于3G-EVDO的企業(yè)無線局域網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控系統(tǒng)，可深入企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全部環(huán)節(jié)，進行實時監(jiān)控、采集企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營真實信息，實施全方位的稅源動態(tài)監(jiān)控和納稅評估，對提高稅源信息采集質(zhì)量、加強信息共享和綜合分析利用、查找和堵塞征管漏洞、提高稅源管理實效具有重大意義。
2.有利于解決復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下有線網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控技術(shù)難題
有關(guān)稅源監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，在國內(nèi)也已有少量報道，但企業(yè)現(xiàn)有的局域網(wǎng)絡(luò)都是有線網(wǎng)絡(luò)，在工業(yè)環(huán)境復(fù)雜的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中有線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用受到環(huán)境的很大限制，存在布局困難、損耗大、傳輸距離短、分布范圍有限、運行成本高的缺陷。無線局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)具有無限的無縫擴展能力，可組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控和無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的結(jié)合，它可以將不同地點的現(xiàn)場信息實時通過無線通訊手段傳送到無線監(jiān)控中心。
3.有利于降低稅源監(jiān)控成本
目前從技術(shù)先進性上來看，3G-EVDO是各種無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)中最新的改良技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)安全、傳輸、解碼、分配、覆蓋等方面都有著明顯的優(yōu)勢，具有綜合成本低計算機論文，只需一次性投資，性能穩(wěn)定可靠，維護費用低，無需專人管理的特點。建立無線局域網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控系統(tǒng)，有利于提高稅收行政管理的效率、降低稅源監(jiān)控成本，解決有線局域網(wǎng)絡(luò)下監(jiān)控中存在的監(jiān)控點多、傳輸距離遠、覆蓋范圍寬、實時性強、適應(yīng)復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境等技術(shù)瓶頸。。
三、基于3G-EVDO的無線局域網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
1.總體目標(biāo)
在目前已有的基于有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠髽I(yè)稅源監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，以3G-EVDO集群技術(shù)替代現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與傳輸，設(shè)計實現(xiàn)基于3G-EVDO集群技術(shù)的無線局域網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控系統(tǒng)。相比現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)功能可在以下方面達到提升：
（1）稅源監(jiān)控范圍擴大?；?G-EVDO集群技術(shù)的無線局域網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控系統(tǒng)可實施全方位的動態(tài)稅源監(jiān)控，對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的采購、生產(chǎn)、庫存到銷售都進行了全方位的動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全過程的數(shù)據(jù)信息進行實時采集傳輸和分析利用。使稅務(wù)管理部門能夠全面了解企業(yè)的實時經(jīng)營情況，全面掌握稅源信息，減少稅收流失論文服務(wù)。
（2）稅源監(jiān)控能力提高?；?G-EVDO集群技術(shù)的無線局域網(wǎng)絡(luò)稅源監(jiān)控系統(tǒng)不再受企業(yè)地理位置的限制，適合遠距離傳輸，數(shù)字信息抗干擾能力強，不易受傳輸線路信號衰減的影響，能夠進行加密傳輸，可以在數(shù)千公里之外實時監(jiān)控現(xiàn)場。特別是在現(xiàn)場環(huán)境惡劣或不便于直接深入現(xiàn)場的情況下，數(shù)字視頻監(jiān)控能達到親臨現(xiàn)場的效果。即使現(xiàn)場遭到破壞，也照樣能在遠處得到現(xiàn)場的真實記錄。
（3）稅源監(jiān)控實效提升。系統(tǒng)采用3G-EVDO集群技術(shù)、視頻壓縮編碼等諸多先進的信息化技術(shù)進行信息采集與傳輸，由于對視頻圖像進行了數(shù)字化，可以充分利用計算機的快速處理能力，對其進行壓縮、分析、存儲和顯示。通過視頻分析，可以及時發(fā)現(xiàn)異常情況并進行聯(lián)動報警，從而實現(xiàn)無人值守。提高稅源監(jiān)控范圍、質(zhì)量和效率。
2.技術(shù)路線與技術(shù)關(guān)鍵
（1）技術(shù)路線：系統(tǒng)從設(shè)計到開發(fā)采用基于無線局域網(wǎng)絡(luò)稅源管理思想，利用3G-EVDO集群技術(shù)、視頻壓縮編碼等諸多先進的信息化技術(shù)進行數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男滦拖到y(tǒng)，運用H.264視頻壓縮編碼技術(shù)和3G-EVDO無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸解決方案，通過建立統(tǒng)一的信息采集機制、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息監(jiān)控機制，構(gòu)建面向應(yīng)用監(jiān)控、預(yù)警的信息化系統(tǒng)。采用跨平臺跨數(shù)據(jù)庫的設(shè)計技術(shù)、J2EE技術(shù)、三層/多層結(jié)構(gòu)技術(shù)、3G通訊標(biāo)準(zhǔn)、TCP/IP協(xié)議等技術(shù)進行分析設(shè)計和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。
（2）技術(shù)關(guān)鍵：基于3g-EVDO無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)稅源監(jiān)控應(yīng)用研究，提供3G網(wǎng)絡(luò)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、共享、分析、預(yù)警；網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)技術(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬自動調(diào)整視頻幀率計算機論文，適應(yīng)爆發(fā)性、大容量數(shù)據(jù)傳輸；基于無線網(wǎng)絡(luò)的點對點、點對多點、多點對多點的遠程實時企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)場監(jiān)視；具有面向異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的綜合管理能力。
3.技術(shù)創(chuàng)新
（1）采用3G-EVDO 、H.264視頻壓縮編碼技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)通訊新技術(shù)，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營“購、產(chǎn)、存、銷”關(guān)鍵經(jīng)營環(huán)節(jié)監(jiān)控，解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸方式的無法適應(yīng)監(jiān)控點多、傳輸距離遠、覆蓋范圍寬、實時性強、適應(yīng)復(fù)雜等網(wǎng)絡(luò)稅收監(jiān)控瓶頸問題，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸、接收，保證信息的安全性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、及時性；
（2）采用3G-EVDO 、H.264視頻壓縮編碼技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)通訊新技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)實時的稅源信息采集，從源頭控制發(fā)票開票信息的不實，通過技術(shù)手段對企業(yè)真實的經(jīng)營信息的分析，測算銷售數(shù)據(jù)，與納稅申報信息比對，實現(xiàn)異常預(yù)警。
（3）采用3G-EVDO網(wǎng)絡(luò)通訊新技術(shù)通過一個系統(tǒng)將多種系統(tǒng)整合在一起，將信息自動化，財務(wù)分析，稅源監(jiān)控功能集于一身，實現(xiàn)對各類稅源信息的傳遞、交流、共享、存儲、協(xié)同，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成及數(shù)據(jù)的集中展現(xiàn)，做到全方位稅源實時控管，有效解決企業(yè)，稅務(wù)機關(guān)，政府，生產(chǎn)者之間信息不對稱問題。真正實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
【參考文獻】
[1]尹遜政，路勇.一種基于GPRS技術(shù)的遠程監(jiān)控解決方案[J].計算機應(yīng)用,2006,Vol.15(5):27-30.
[2]任雷.固定監(jiān)控與移動無線圖像傳輸技術(shù)[J].赤子, Vol.2009(16).
[3]范文博,姚遠,張其善.基于GPRS技術(shù)的數(shù)據(jù)采集遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng).無線電工程[J],2004,Vol.34(1):21-24.
新的移動通信實驗教學(xué)體系，將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實驗課開展、畢業(yè)論文等多個教學(xué)環(huán)節(jié)進行整合，形成從基礎(chǔ)理論仿真到專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗等一個開放的實驗教學(xué)體系。
通過通信類先修課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識，同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應(yīng)編程語言類課程的學(xué)習(xí)更為實驗仿真提供了良好的基礎(chǔ)。移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設(shè)提供了直接的理論平臺。工業(yè)實習(xí)安排在移動通信實驗課開設(shè)前一學(xué)期開展，實習(xí)內(nèi)容是到各通信運營商公司和設(shè)備廠家進行跟崗實習(xí)，涉及到的內(nèi)容有：移動通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護；交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護；光纖傳輸設(shè)施維護；移動終端制造與維修；3G應(yīng)用等多個方面。通過工業(yè)實習(xí)使學(xué)生對當(dāng)前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認(rèn)識，這對之后實驗教學(xué)的開展，特別是移動網(wǎng)絡(luò)方面實訓(xùn)的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學(xué)的開展涵蓋以下幾個方面：基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計?；A(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實現(xiàn)：QPSK調(diào)制及解調(diào)；MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào)；QAM調(diào)制及解調(diào)；OFDM調(diào)制解調(diào)；m序列產(chǎn)生及特性分析；Gold序列產(chǎn)生及特性分析；數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù)；Rake接收機仿真實驗。例如，OFDM調(diào)制解調(diào)實驗，按照圖2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖，利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測試點處的信號波形。
工程技術(shù)實訓(xùn)階段則是利用3G天線獲取實際信號，利用頻譜分析儀等儀器實現(xiàn)CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號的分析。同時實現(xiàn)基站放大器、塔頂放大器性能指標(biāo)的測試。例如，圖4中給出利用頻譜分析儀所測得實際CDMA2000和WCDMA信號的頻譜特性。
創(chuàng)新實驗階段主要是針對有興趣參加各類設(shè)計競賽的學(xué)生開展，將全國及各省、校級電子設(shè)計大賽題目進行改造，從中選取與移動或無線通信有關(guān)，且具有創(chuàng)新性、前瞻性、實用性的方案，經(jīng)過適當(dāng)修改作為創(chuàng)新實驗階段的實驗案例。學(xué)生可以通過這樣的實驗案例了解各級大賽的要求及特點，教師則也可以在實驗教學(xué)過程中，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各級大賽，進而提高學(xué)生的能力和水平。畢業(yè)設(shè)計階段主要是利用實驗室實驗條件，從學(xué)院承擔(dān)的科研項目中，將某些項目進行簡化、修改、重組，轉(zhuǎn)化成通信專業(yè)類論文題目，或從本專業(yè)最新的科技論文中選擇其中合適的內(nèi)容進行改進，作為通信專業(yè)類綜合性畢業(yè)設(shè)計案例，從而將先進的科研成果打造為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的結(jié)合。為通信類專業(yè)學(xué)生提供了廣闊的選擇空間和開放的培養(yǎng)環(huán)境?？傊?，移動通信實驗教學(xué)體系中基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實驗操作和工程技術(shù)實訓(xùn)是必修課程教學(xué)內(nèi)容，是實驗教學(xué)的基礎(chǔ)與根本[16]。創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計則是移動通信實驗向之后教學(xué)、實踐環(huán)節(jié)的擴展與延伸。這樣由必修和擴展環(huán)節(jié)共同構(gòu)建起移動通信實驗教學(xué)開放體系。
本文作者：馮敏羅清龍作者單位：聊城大學(xué)
1引言
在油田偏遠油區(qū)生產(chǎn)過程中，對相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進行遠程監(jiān)控對偏遠油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠油區(qū)裝置遠離油田總部，應(yīng)用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時調(diào)整項目方案，靈活性好，系統(tǒng)的功能擴展方便，因此特別適合偏遠油區(qū)對通信鏈路的要求。
2常用的無線通訊技術(shù)
目前在油田現(xiàn)場廣泛應(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。
其中GPRS和CDMA技術(shù)中國移動和中國聯(lián)通公司的主營數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)傳輸方面有著很強的優(yōu)勢，即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產(chǎn)區(qū)域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊，遠離陸地的基站，因此很多海上生產(chǎn)平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經(jīng)過測試，GPRS的平均速率為20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率為80kbit/s～100kbit/s，可以滿足傳輸小數(shù)據(jù)量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)要求，但無法滿足大數(shù)據(jù)量的信號（例如視頻信號）遠程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術(shù)進行視頻信號傳輸?shù)陌咐Ч⒉焕硐搿?/p>
數(shù)字電臺用于點對點或點對多點的工作環(huán)境，能夠提供標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口，可直接與計算機、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接，實現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺的傳輸速率從1200～19.2Kbit，傳輸距離20～50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數(shù)傳電臺技術(shù)比較成熟，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，一直以來廣泛用于油田的數(shù)據(jù)遙測/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)項目中。但隨著GPRS/CDMA技術(shù)的日漸成熟，相應(yīng)的設(shè)備價格的降低，使得在很多應(yīng)用場合中數(shù)傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時，數(shù)傳電臺的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高帶寬的數(shù)傳電臺也不斷涌現(xiàn)。結(jié)合數(shù)傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點，數(shù)傳電臺必將成為海上油田通信技術(shù)應(yīng)用的可靠選擇。
擴頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。擴頻微波最大優(yōu)點在于較強的抗干擾能力，以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等，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。而無線網(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Mbps）無線組網(wǎng)。這兩項技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
例如，對于遠離陸地且無法進行中繼的海上平臺，通訊鏈路只能通過衛(wèi)星通信和短波通訊。其中衛(wèi)星通信范圍大，只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信。不易受陸地災(zāi)害影響，建設(shè)速度快，易于實現(xiàn)廣播和多址通信等等優(yōu)點。但其運行費用相對昂貴，且系統(tǒng)維護要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業(yè)通信、業(yè)余通信中發(fā)揮著極為重要的作用，因其傳輸速率低、噪聲大，電離層反射天波為主，通常不能穩(wěn)定的使用固定頻率工作等缺點，因此在其他領(lǐng)域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷，但對于海上油田而言，短波通訊作為可靠性高、覆蓋區(qū)域廣的通信方式，用于海上平臺的緊急通信及小數(shù)據(jù)量傳輸應(yīng)該是一個比較好的選擇。
3環(huán)境因素對技術(shù)應(yīng)用的影響
偏遠油區(qū)的環(huán)境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬，傳輸數(shù)率，傳輸距離，發(fā)射功率，天線要求等通信設(shè)備本身的技術(shù)參數(shù)外，在應(yīng)用無線通訊技術(shù)的過程中，還必須全面地考慮海上平特的地理環(huán)境與地理條件對無線通信技術(shù)應(yīng)用的影響。
3.1對信號傳輸?shù)挠绊?/p>
可以通過選取性能好的設(shè)備或應(yīng)用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號衰落問題則是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田遠離陸地，與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應(yīng)用效果很好的技術(shù)在海上應(yīng)用時沒有了用武之地。
微波在空間傳播中將受到大氣效應(yīng)和地面效應(yīng)的影響，導(dǎo)致接受機接受的電平隨著時間的變化而不斷起伏變化，我們把這種現(xiàn)象稱為衰落。從衰落的物理因素來看，可以分成以下幾類：吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導(dǎo)型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中，吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對海上油田的無線通信應(yīng)用影響較大。
3.2對技術(shù)應(yīng)用的影響
各項通信技術(shù)在海上油田應(yīng)用中還存在的另外一個問題就是其獨特的現(xiàn)場環(huán)境。海上平臺一般空間狹小，還要考慮海上多風(fēng)，平臺最高點一般較低的特點。
首先是對天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響，相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對于衛(wèi)星通信、擴頻微波、短波通信等天線體積較大的應(yīng)用，由于海上風(fēng)力較大，抗風(fēng)性的要求也使得設(shè)備在小平臺的安裝變得十分困難。
此外，對于無人值守的平臺，設(shè)備必須具有高可靠性、可自動維護、參數(shù)遠程設(shè)置等功能。而對于衛(wèi)星通信、短波通信等要求平臺上配備專業(yè)管理操作人員進行設(shè)備的管理維護，這一特點也為技術(shù)的應(yīng)用帶來一定的限制。
4無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上平臺視頻監(jiān)控中的應(yīng)用
在實際的現(xiàn)場應(yīng)用中，我們選取了基于5.8G無線網(wǎng)橋設(shè)備進行了現(xiàn)場應(yīng)用測試。測試地點為淺海油井，測試內(nèi)容為4路視頻監(jiān)控圖像的傳輸。該系統(tǒng)具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網(wǎng)橋建立通信鏈路。在平臺一側(cè)首先通過視頻服務(wù)器將模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為可在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)流，之后由無線網(wǎng)橋?qū)⑿盘杺鬏數(shù)疥懙囟?。陸地端一?cè)通過無線網(wǎng)橋進行接收后由視頻監(jiān)控服務(wù)器處理后，對視頻信號進行錄像存儲及Web。相關(guān)用戶可依據(jù)相應(yīng)權(quán)限在局域網(wǎng)內(nèi)進行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。
從2001年6月信息產(chǎn)業(yè)部將第三代移動通信（簡稱3G）正式提上議程開始，3G進軍中國的腳步在各種傳言和猜測中走過了近8個年頭之后，終于在今年初工信部為國內(nèi)三大運營商頒發(fā)了包括TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000在內(nèi)的第三代移動通信牌照，但同屬3G標(biāo)準(zhǔn)的WiMAX并未獲準(zhǔn)運營。中國電信集團公司科技委主任韋樂平韋樂平指出，移動WiMAX定位的是3G的標(biāo)準(zhǔn)，卻擁有了3.5G+的性能，采用的卻是4G的核心技術(shù)，所以其位置比較尷尬?？梢哉f，把WiMAX作為3G或者3.5G已經(jīng)為時已晚，而作為3.9G或者4G又來的太早。那么在技術(shù)飛速發(fā)展的今天，WiMAX是否已成昨日黃花呢？
1、 WiMAX優(yōu)越的技術(shù)特征
WiMAX（又稱IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)）是一項基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，主要用在城市型局域網(wǎng)路。由WiMAX論壇提出并于2001年6月成形。它可提供最后一公里無線寬帶接入，作為電纜和DSL之外的選擇。根據(jù)是否支持移動特性，IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)可以分為固定寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)和移動寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，其中802.16a、802.16d屬于固定無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，而802.16e屬于移動寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)。
（1）實現(xiàn)更遠的傳輸距離：WiMAX所能實現(xiàn)的50km的無線信號傳輸距離是無線局域網(wǎng)所不能比擬的，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍，只要少數(shù)基站建設(shè)就能實現(xiàn)全城覆蓋，這樣就使得無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍大大擴展。
（2）提供更高速的寬帶接入。據(jù)悉，WiMAX所能提供的最高接入速度是70Mbit/s，這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。
（3）提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。作為一種無線城域網(wǎng)技術(shù)，它可以將Wi-Fi連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展，實現(xiàn)最后一公里的寬帶接入。用戶無需線纜即可與基站建立寬帶連接。
（4）提供多媒體通信服務(wù)。由于WiMAX較Wi-Fi具有更好的可擴展性和安全性，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電信級的多媒體通信服務(wù)。
（5）優(yōu)越的移動性。WiMAX可以再100Km/h的速度下使用，而WIFI則不行，3G則會嚴(yán)重影響連接速度，所以WiMAX在移動中的優(yōu)勢更加明顯。
2、WiMAX的星星之火
盡管WiMAX有比其他3G標(biāo)準(zhǔn)更為出眾的技術(shù)優(yōu)勢，但隨著國內(nèi)3G牌照的正式，WiMAX在中國的發(fā)展陷入低迷。
早在08年10月工信部無線電管理局副局長謝飛波曾明確了我國對移動WiMAX（802.16e）技術(shù)的態(tài)度。他表示移動WiMAX（802.16e）尚未通過中國通信標(biāo)準(zhǔn)委員會審定，“因此不能作為中國的國家標(biāo)準(zhǔn)，不能在中國使用?！睂嶋H上，中國從一開始便對移動WiMAX（802.16e）持反對態(tài)度，認(rèn)為移動WiMAX（802.16e）好幾個技術(shù)問題一直沒有得到解決，所以不能通過一個技術(shù)問題沒有完全澄清的標(biāo)準(zhǔn)。其中最主要的就是移動WiMAX（802.16e）在頻段上與國家正在大力推廣的TD標(biāo)準(zhǔn)有沖突。如果在國內(nèi)使用移動WiMAX（802.16e），將給本來就頻段資源緊張的TD造成沖擊，這顯然是工信部不愿意看到的局面。
今年1月工業(yè)和信息化部正式發(fā)放了TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000三張3G牌照后，國內(nèi)三大運營商開始大力推廣不同制式的3G業(yè)務(wù)，而不在牌照之列的WiMAX就已經(jīng)很少被人提及了。同時中國電信董事長兼CEO王曉初在收購CDMA業(yè)務(wù)會表示，CDMA網(wǎng)絡(luò)的演進路線首先考慮在中心城市升級EV-DO Rev.A，并等待LTE的發(fā)展。 這是中國電信高層首次公開明確全球第三大CDMA網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)走向：C網(wǎng)將會向3G EV-DO升級，并且在后3G制式上選擇LTE。
WiMAX在國內(nèi)似乎已無路可走，但今年7月、8月WiMAX的好消息陸續(xù)傳來，
在國內(nèi)繼今年4月我國臺灣地區(qū)開通 WiMAX服務(wù)之后，最近又有消息稱，大陸將引入臺灣地區(qū)電信運營商的WiMAX試驗網(wǎng)，由工信部與地方政府共同選擇兩三個城市來進行試點，此項工作有望在8月底展開。另外還有消息稱，國家廣電總局將在30個城市展開WiMAX的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
在國外，美國政府設(shè)立總額為40億美元的寬帶刺激基金，可能會幫助目前的WIMAX產(chǎn)業(yè)鏈走出困境;華為CDMA和WiMAX產(chǎn)品線總裁趙明接受路透專訪時表示，WiMAX于去年啟動，并將在城市人口較多、但固定線路網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)較差的新興市場獲持續(xù)快速發(fā)展。同時趙明表示：“今年(WiMAX全球銷量)在5億美元左右，明年應(yīng)該能到約10億美元?！保皇澜缰袌稣{(diào)查公司InfoneticsResearch的最新報告指出在用戶對帶寬和VoIP需求的推動下，印度、俄羅斯、巴西等國WiMAX增勢強勁。報告還評測了全球各地的WiMAX發(fā)展趨勢。同時報告指出，在中國雖然目前市場很有限，但如果自主的3G技術(shù)TD-SCDMA未能點燃市場，監(jiān)管部門對WiMAX的態(tài)度可能將會軟化，從而引導(dǎo)更廣泛的WiMAX市場增長。同時WiMAX論壇主席RonResnick 宣布“2009全球WiMAX高峰會議”將于2009年10月22日-23日在北京舉行。
InfoneticsResearch公司W(wǎng)iMAX、微波業(yè)務(wù)和移動設(shè)備類主管分析師理查德·韋伯(RichardWebb)表示，第二季度已經(jīng)顯示出WiMAX市場已經(jīng)越過了谷底。WiMAX自08年開始至今的低谷期已越過，星星之火終于點燃。
3、WiMAX的規(guī)?；逃弥皇菚r間問題
據(jù)中國通信網(wǎng)報道，中國臺灣工業(yè)技術(shù)研究院(ITRI)信息與通信研究實驗室(ICL)副總裁兼總監(jiān)Paul Lin透露，內(nèi)地將對WiMAX設(shè)備以及CPE產(chǎn)品解禁，國家廣電總局將在30個城市展開WiMAX的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。 WiMAX的解禁不再是空穴來風(fēng)。
WiMAX的應(yīng)用是多種多樣的，無線、寬帶、公共安全的這些應(yīng)用在中國主要取決于頻率的資源，2.5GHz、3.5GHz、700MHz都有不同的應(yīng)用。WiMAX目前應(yīng)用主要是作為無線寬帶接入領(lǐng)域的一個很好的補充。而由于其低廉的寬帶費用較為適合中國農(nóng)村地區(qū)的寬帶市場。
1 前言
現(xiàn)行UHF RFID空中接口的最大瓶頸是單信道接入，以致碰撞仲裁成為通信協(xié)議的核心。防碰撞算法幾經(jīng)改進，始終沒有根本突破，多讀寫器密集配置更添讀寫器碰撞麻煩。徹底突破UHF RFlD空中接口接入能力瓶頸的思路唯有多信道接入，即接入網(wǎng)接入，唯一可能的技術(shù)途徑是在UHF RFID空中接口引入碼分接入。
直接序列擴展頻譜(DSSS)，提供了一種提高信號抗干擾能力的技術(shù)手段。正交序列編碼調(diào)制，奠定了碼分接入技術(shù)基礎(chǔ)，其多信道共用載波、無需頻道選擇的特點更加適合于無源標(biāo)簽UHF RFID空中接口的應(yīng)用環(huán)境。
對此有兩種不同的認(rèn)識：一種認(rèn)為當(dāng)今的直接序列擴展頻譜和碼分接入系統(tǒng)對于RFID空中接口而言，“復(fù)雜”、“困難”和“不可能”。另一種是探索適合于UHF RFID空中接口特定環(huán)境，尋找與移動通信不同的技術(shù)實現(xiàn)方法，力求實現(xiàn)UHF RFID應(yīng)用條件下的碼分接入。
2 UHF RFlD空中接口單信道接入體制
這是無可奈何的選擇：
(1)受限于無源標(biāo)簽的工藝條件。無源標(biāo)簽不具備頻道選擇能力，不可能采用頻分接入(FDMA)實現(xiàn)多用戶接人。
(2)受限于無源標(biāo)簽的功耗條件。芯片的功耗與工作頻率的平方成正比，時分接入(TDMA)的系統(tǒng)總速率等于各時分信道速率之和，無源標(biāo)簽不可能靠增大總工作速率來提高接入能力。Aloha算法和二叉樹算法及其改進算法，本質(zhì)上都屬于時分接入，與移動通信不同點在于移動通信TDMA信道總速率等于用戶速率與接入用戶數(shù)的乘積，單信道射頻識別信道速率保持單用戶速率不變。
(3)受限于無源標(biāo)簽的復(fù)雜度。碼分接入被認(rèn)為“復(fù)雜”、“困難”和“不可能”，詳見第4節(jié)。
3 ISO/IECl 8000標(biāo)準(zhǔn)的期待
ISO／IECl8000第一部分給出了ISO／IEC18000的一系列定義，包括DSSS占用信道帶寬、擴展頻譜序列、chip率、chip率精度等參數(shù)。在每一冊分標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議參數(shù)部分，凡讀寫器到標(biāo)簽鏈路和標(biāo)簽到讀寫器鏈路參數(shù)表格中都留下了擴展頻譜序列、chip率、chip率精度等條目，在子條款中則加注“不用”。甚至在135kHz以下的ISO／lECl8000-2和13 56MHz頻段的ISO／lECl8000-3中也如法炮制，在相應(yīng)章節(jié)保留條目，加注“不用”。
如此安排說明，標(biāo)準(zhǔn)編制者十分看重擴展頻譜技術(shù)，為今后條件成熟時加入相關(guān)內(nèi)容留足空間，而且歷經(jīng)十余年始終不舍棄，可見標(biāo)準(zhǔn)制定者期待之甚。
然而，CDMA不只是擴展頻譜，擴展頻譜技術(shù)本身只是做了把頻譜資源轉(zhuǎn)換為功率資源的工作，也就是改善了接收端信號接收能力。更重要的還需要再把獲得的功率資源轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)工作能力，如移動通信所做的實現(xiàn)正交多信道接入，甚至碼分組網(wǎng)。就這個層面而言，只預(yù)留擴展頻譜參數(shù)尚顯不夠。
4 望而卻步者所說
CDMA技術(shù)因其在移動通信中的成功應(yīng)用，而使RFlD業(yè)界深受誘惑；同時又因其在移動通信中實現(xiàn)方案的復(fù)雜度，而令RFID業(yè)界望而生畏。望而卻步者斷定：在RFID空中接口引入CDMA技術(shù)，
復(fù)雜――在于cDMA系統(tǒng)通信組織中，多個邏輯信道，多種實體代碼，所用多種序列的產(chǎn)生和相關(guān)檢測，以及嚴(yán)格的系統(tǒng)同步需求；
困難――在于RFID的用戶端設(shè)備是電子標(biāo)簽(以下簡稱“標(biāo)簽”)，要求低成本、無源(接收讀寫器射頻能量對標(biāo)簽供電)；
不可能――無源標(biāo)簽只限于CMOS集成電路工藝，相當(dāng)于直接序列擴展頻譜系統(tǒng)，終端功能不可能在標(biāo)簽上實現(xiàn)。
5 努力追尋者所做
2009年波蘭學(xué)者Gustaw Mazu rek發(fā)表了《應(yīng)用擴展頻譜發(fā)送的有源RFID系統(tǒng)》一文，文中給出了有源RFID空中接口的應(yīng)用擴展頻譜技術(shù)的計算機仿真結(jié)果。其特點是標(biāo)簽由電池供電，只發(fā)不收，使用16個127位GoId序列，實現(xiàn)有源標(biāo)簽碼分多信道發(fā)射。其之所以針對有源標(biāo)簽，說明功耗問題沒法解決；其之所以只發(fā)不收，是因為找不到適合于標(biāo)簽(甚至是有源標(biāo)簽)上實現(xiàn)的擴展頻譜信號相干接收解擴方案；其之所以只做了仿真，說明這僅僅是一個關(guān)鍵課題，還沒有形成完整的系統(tǒng)設(shè)計。
當(dāng)然這項研究也說明，國外也在探索UHF RFlD空中接口新體制，包括RFlD空中接口引入CDMA技術(shù)。
臺灣大學(xué)劉馨勤等曾使用霍夫曼(Huffman)序列作為RFID碼分接入擴展頻譜序列，但其異步互相關(guān)值較大，影響系統(tǒng)性能。
元智大學(xué)郭芷琮以相互正交格雷互補序列集合為RFID擴展頻譜序列，以碼分接入的方法處理RFID系統(tǒng)標(biāo)簽信號異步時碰撞的問題。若兩標(biāo)簽使用不同的相互正交格雷互補集合擴展頻譜，無論各標(biāo)簽間接收信號是否同步，相互都不會有任何干擾。若兩標(biāo)簽使用同一組相互正交格雷互補集合擴展頻譜，只要兩標(biāo)簽傳送的碼元擴展頻譜序列到達讀寫器時間不同，也可在沒有相互干擾的情況下讀取各標(biāo)簽傳送資料，模擬結(jié)果比文獻中使用霍夫曼序列的性能更好。但是正交格雷互補序列數(shù)不足，可能成為擴大系統(tǒng)功能的障礙。
本人從系統(tǒng)的角度出發(fā)，改變傳統(tǒng)的雷達模型思維，以通信思維指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計，從分析UHF RFID應(yīng)用環(huán)境入手，通過合適的序列選擇，利用移位m序列族內(nèi)在關(guān)聯(lián)特性處理多標(biāo)簽并行應(yīng)答，采用多讀寫器正交碼分組網(wǎng)方法，完成了系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)方案(見該系列后續(xù)論文)，預(yù)期可適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求。
