艾銻知識(shí)—遠(yuǎn)距離無線傳輸技術(shù)

2020-04-20 10:29 作者：艾銻無限 瀏覽量：

遠(yuǎn)距離無線傳輸技術(shù)：目前偏遠(yuǎn)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(tái)、擴(kuò)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(yuǎn)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(dòng)開發(fā)運(yùn)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(dú)立的包，再將這些包一個(gè)一個(gè)傳送出去，形式上有點(diǎn)類似寄包裹，其優(yōu)勢在于有資料需要傳送時(shí)才會(huì)占用頻寬，而且是以資料量計(jì)價(jià)，有效的提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。GPRS網(wǎng)絡(luò)同時(shí)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(shí)時(shí)在線”按量計(jì)費(fèi)“高速傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。


CDMA（是碼分多址的英文縮寫）由中國電信運(yùn)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(kuò)頻技術(shù)。 （2） 數(shù)傳電臺(tái)通信：
數(shù)傳電臺(tái)是數(shù)字式無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)的簡稱。它是采用數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、具有前向糾錯(cuò)、均衡軟判決等功能的一種無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)。數(shù)傳電臺(tái)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(shí)時(shí)性好、專用數(shù)據(jù)傳輸通道、一次投資、沒有運(yùn)行使用費(fèi)、適用于惡劣環(huán)境、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)傳電臺(tái)的有效覆蓋半徑約有幾十公里，可以覆蓋一個(gè)城市或一定的區(qū)域。數(shù)傳電臺(tái)通常提供標(biāo)準(zhǔn)的RS-232數(shù)據(jù)接口，可直接與計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、RTU、PLC、數(shù)據(jù)終端、GPS接收機(jī)、數(shù)碼相機(jī)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(gè)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(jìn)步和發(fā)展。

（3） 擴(kuò)頻微波通信：
擴(kuò)頻通信，即擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)是指其傳輸信息所用信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身帶寬的一種通信技術(shù)。最早始用于軍事通信。它傳輸?shù)幕驹硎菍⑺鶄鬏數(shù)男畔⒂脗坞S機(jī)碼序列（擴(kuò)頻碼）進(jìn)行調(diào)制，偽隨機(jī)碼的速率遠(yuǎn)大于傳送信息的速率，這時(shí)發(fā)送信號(hào)所占據(jù)帶寬遠(yuǎn)大于信息本身所需的帶寬實(shí)現(xiàn)了頻譜擴(kuò)展，同時(shí)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(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)并恢復(fù)信息數(shù)據(jù)！其主要特點(diǎn)是：抗噪聲能力極強(qiáng);抗干擾能力極強(qiáng);抗衰落能力強(qiáng);抗多徑干擾能力強(qiáng);易于多媒體通信組網(wǎng);具有良好的安全通信能力;不干擾同類的其他系統(tǒng)等，同時(shí)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣等特點(diǎn)，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(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲(chǔ)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(yuǎn)距離（可達(dá)50Km）、高速（可達(dá)百兆bps）無線組網(wǎng)。擴(kuò)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(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號(hào)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(hào)，從而實(shí)現(xiàn)在多個(gè)地面站之間進(jìn)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(hào)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(shí)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(yùn)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(dòng)的;非同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于或小于地球的運(yùn)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(diǎn)是：覆蓋范圍廣，工作頻帶寬，通信質(zhì)量好，不受地理?xiàng)l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(dòng)通信和廣播電視等領(lǐng)域，衛(wèi)星通信的主要缺點(diǎn)是通信具有一定的延遲，比如打衛(wèi)星電話時(shí)，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(huì)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(jìn)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(shí)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(jìn)行遠(yuǎn)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(dá)到極遠(yuǎn)的地方，因此，利用天波可以進(jìn)行環(huán)球通信。天波傳播因受電離層變化和多徑傳播的嚴(yán)重影響極不穩(wěn)定，其信道參數(shù)隨時(shí)間而急劇變化，因此稱為變參信道。短波通信的特點(diǎn)是：建設(shè)維護(hù)費(fèi)用低，周期短，設(shè)備簡單，電路調(diào)度容易，抗毀能力強(qiáng)，頻段窄，通信容量小，天波信道信號(hào)傳輸穩(wěn)定性差等。
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