无线网络技术发展汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇无线网络技术发展范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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目前，4G移动通信技术得到了广泛使用，具有通信速度快、通信容量大等优点。而5G移动通信是4G移动通信技术发展的基础上出现的，是4G 技术的不断完善和创新的体现，是通信领域新的里程碑，引起了各运营商的关注。5G是第五代移动通信技术的出出，大大提高了数据信息传输速度，高达3Gb/s，在现代社会发展中将会得到普及。

一、5G无线通信技术的优点

5G技术作为一种新型的通信网络技术，主要将多种无线接入技术与现有无线接入技术相结合，其服务对象面向大众，具有灵活、智能、高效和开放等特点。

1.1 数据传输速率提升

5G 技术作为当前最新的移动通信网络技术，它的一个明显优势就是数据传输速度可达到每秒几十GB，相对于4G技术来说，这是十分明显的一个创新优势。根据当前5G技术的应用效果来看，已经在28GHz 波段下成功的将传输速度达到了1Gbps，而传统的4G技术的传输速率只有75Mbps，而且它也仅仅具有非对称的超过2Mb/s 的数据传输能力。

1.2 兼容性好

从当前5G技术的研究和发展现状来看，它是一个包括2G、3G、4G 等所有网络通信技术于一体的新型无线网络技术的全通信平台，此外，它还涉及到Wi-Fi、NFC以及BLUETOOTH等的无线技术，因此，它的兼容性很好，这是以往通信技术所不具备的，同时这种特性也可以大大提升支付方式的安全系数。

1.3 电池使用寿命延长

5G 无线网络通信技术在实际应用的过程中，会有很多小的任务需要应用程序持续的运行支持，而作为关键应用的电子邮件程序就要不断的向服务器发送各种请求信息，以保证电子邮件的实时更新。为在5G技术下，可以自动的、快速的审核和确定出那些浪费电池电量的应用，并有效组织那些无用应用程序所的各种信息，进而减少电池电量的流失，并且也可以大大延长电池的充电周期，使其使用寿命得到进一步的提高。

二、5G无线通信的关键技术

2.1 多用户大规模MIMO技术

当无线蜂窝通信技术对灵活性要求更高时，多端口输入和多端口输出的通信技术（MIMO）就 发挥了其应用价值。MIMO 通过加大了对发射功率的复用和通信带宽的复用让无线通信系统的性能更为完善。为进一步增加频谱利用率和系统的覆盖率，并且提高单位比特能耗利用率，一种新型的通信网络――大规模MIMO通信网引起了人们的广泛关注。

MIMO技术历经了单点对单点的发展阶段，以后会朝着多用户MIMO方向发展，具体技术方案采用将多根天线置于发射端或者接收端实现，这种技术方案可以满足现有时频资源下，最大化空间的分集增益、空间的多路复用增益和空间阵列增益，从而对系统的容量和通信链路的可靠性进行提升，最终的结果使得整个通信系统的总吞吐量最大化。

但随着用户对通信系统的通信容量需求的不断提升，现有的MIMO通信技术还需要进一步对容量和带宽性能进行提升，目前主要的提升方向为优化天线尺寸以及新型排布方式。而目前，集中式排布天线的方式是研究最多的，更有学者提出融合大规模MIMO和云无线接入网，得到一种新颖的分布式大规模MIMO系统。

2.2 D2D通信

随着社交网络等应用的发展， 用户的近距离数据通信需求与日俱增。但现有的蜂窝通信系统不够灵活，对于用户需求的实时性强和可靠性高的需求难以满足。在5G移动通信技术中，对D2D（device to device）通信技术的研究显得非常重要。D2D通信技术是5G移动通信的P键技术之一，其重要作用主要体现在对蜂窝通信系统进行了支撑和补充，使得无线数据流量的大幅度增长，降低了调备功耗，提高了系统的可靠性。

D2D最大的优势在于可以对资源实现精简，同时减少了外界干扰，传输效率进行了提升，并最终降低了传输成本。目前，业内人员主要研究精力集中在对D2D发送功率的控制和资源的分配等关键方面。对于现有的D2D技术，还需要进一步完善问题如下：无线资源管理问题；通信的可靠性和实时性；如何抗干扰。

2.3 绿色通信

5G无线通信系统与其他通信系统相比的优势在于进一步降低能耗，从而实现更加绿色的通信。 全世界的运营商都希望能够降低能耗，从源头上对二氧化碳的排放量进行降低。对于绿色通信的实现，研究者们首先想到的是减少单个基站的能耗；同时，考虑从网络调度方面展开，让网络能够随着用户上网业务需求的变化而动态变化，实现动态资源调度和功率控制；还可以采用对网络部署和网络的拓扑结构方面进行优化。

国内外研究者提出了一些有效的绿色通信解决方案，如搞能效的空时资源配置 MIMO-OFDMA系统，基于CoMP的高能效谱效基站协作休眠方案；绿色共享通路保护算法；回程概念的提出等。这些方案中，由于异构网络部署的开展，5G绿色通信的瓶颈在于回程的功耗。

三、5G无线通信技术的实际应用

3.1 在安卓系统中的应用

目前来说，大多数移动智能终端采用的系统都是以安卓为主，它是一种以Linux为基础的自由和开放源代码的操作系统，在移动设备中具有明显的应用优势。

安卓系统采用的是分层架构，主要划分为四个层次，从高到低依次是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层以及系统内核层。四个层次中，系统内核层采用的是5G纳米核心技术，以此来完成安卓基础性文件和硬件驱动的分离。

此外，安卓系统自身所具有的开放性特征使得其安全系数大大下降，5G纳米技术所具有的保密性可以在量子密码学的应用下增强加密等级。

3.2 在光场相机中的应用

光场相机是一种先拍照后对焦的照相设备，它的原理是在光场技术的作用下，在进行拍照时只需要进行构图就可以了，不再需要进行对焦处理，这样的一大好处就是可以对现有的相机拍照方式和习惯起到改善作用，它具有很好的抓拍优势，只要被照的物体在相机的焦距范围内，对焦点都可以在拍完之后进行随意的选择，前提是在拍照时焦距范围内的所有光学信息都已经被记录起来，因此，它自身的容量会很大，存储一张照片可能需要至少200M的空间，这在侧面就需要有更快速的传输速度和储存空间做保障，而5G技术自身所具备的优势特点正好可以满足这一要求，此外，依据它的这一特性，它在安全防卫监控工作中的应用具有良好的前景。

四、结语

总之，随着我国社会经济的发展和科学技术的进步，在5G无线通信技术研究领域，将取了一定的成果。目前来说，5G网络的核心技术体系并不完善，但运营商对其技术需求达成了一致，目前正从前期研究进入至标准制定阶段。与4G通信技术相比，5G具有高速度、低时延、低功耗的优势。相信在未来通信技术的发展过程中将会发挥着更大的作用。

篇（2）

网络编码作为一种新的技术在宽带无线自组织网络中有很好的应用，通过网络编码，中间节点可以将接收信息进行编码并发送出去，提高了网络吞吐量和健壮性。为不对现有网络的软硬件设备和相应的协议做很大的修改，可以选择在高层实现网络编码。无线传感器网络、无线格状网(Mesh)等无线自组织网络都可以使用网络编码技术显著提高多跳链路的传输性能。由此可见，网络编码的出现更迎合了无线网络技术的发展。

一.网络编码技术原理

网络编码(Network coding)从广义上来讲，是网络中的节点将接收到的信息进行编码后再转发出去的多点传送(Multicast)技术。多点传送(也称组播)是网络中的一种重要的通信方式。当一个或几个节点同时向若干个其他节点发送数据时，往往要借助其他节点的传递。

在传统的网络中，作为中继的节点只能对接收到的信号进行复制、放大和转发，这对于网络资源有时候是一种浪费。网络编码技术打破了这种限制，它允许中继节点对接收到的信息进行编码，并将接收到的多个数据包按照某种特定算法重新组合再发送出去。

二.网络编码技术在无线网络中的应用

1、网络编码的概念

网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术，它的核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理，然后转发给下游节点，中间节点扮演着编码器或信号处理器的角色。

2、网络编码应用于无线网络的优势

网络编码融合了路由和编码的概念，使网络节点不仅可以对数据进行存储转发，还可以进行编码处理，已证明了使用线性网络编码已经能足够达到网络多播容量。但网络编码的好处不止这些，尤其是当网络编码应用于无线网络时。网络编码首先应被应用在无线网络环境。无线网络的特性是不可靠性和广播特性，使网络编码非常适合应用在无线网络上，因为无线链路的不可靠性和物理层广播特性非常适合使用编码的方法。应用网络编码，可以解决传统路由、跨层设计等技术无法解决的问题，提高网络编码在无线网络中的应用。无线网络的广播特性使其非常适合使用网络编码，当一个节点传输一个数据包给它的一个邻居节点时，它的其它邻居节点也可以接收到这个数据包。因此，当一个节点的邻居节点对不同的数据包感兴趣时，可以将这些数据包编码后再一起传输，这样子可以使其所有的邻居节点都收到感兴趣的数据包并可以节约无线资源。

应用网络编码，可以解决传统路由、跨层设计等技术无法解决的问题，提高网络性能。网络编码在无线网络中的应用可以提高网络的吞吐量，尤其是组播吞吐量。可以减少数据包的传播次数，降低无线发送能耗。当网络部分节点或链路失效时采用随机网络编码，最终在目的节点仍然能恢复原始数据，增强网络的容错性和鲁棒性。网络编码对无线网络的性能改善主要体现在提高网络编码的吞吐量上，网络编码已经被证明对于提高某些网络的吞吐量有着很大的作用。运用网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量，但是同时会增加网络的复杂性。不少研究者在研究提高无线网络的组播吞吐量的同时，研究如何降低因采用网络编码带来的复杂性。在网络状况恶劣的条件下，网络编码和路由之间组播吞吐量的差别不大，网络编码的优势体现在降低网络复杂性上；在网络状况较好的条件下，网络编码相对于路由方法，在很大程度上，提高了组播吞吐量。这为根据网络状况动态调整网络编码算法提供了可能。

3、网络编码如何提高无线网络的安全性

网络编码在提高无线网络的安全性研究方面亦取得了一定的成果。在无线网络组播中，对于数据包的恶意修改的检测，过去是使用基于消息认证码或者数字签名的方法。基于网络编码产生了一种基于数据包的随机网络编码检测策略，这种方法计算量小，而且检测概率可以根据通信控制开销、网络编码复杂程度和检测时间这些因素进行调控。但这种方法亦存在不足。这种方法要求接收节点需要预先获得至少一个没有被恶意修改过的数据包，并且数据包的内容不能被攻击者知晓，因此，这种方法对抗攻击效果不好。

无线网络广播重传处理中，多个接收节点中的任意一个节点的丢包都要求源节点重传数据包，需要广播发送较多的重传次数.本文将随机线性网络编码技术应用在无线网络广播重传中，提出一种新颖的广播重传方法(RLNCBR)。该方法中，源节点记录多个接收节点中丢包最多的接收节点丢包数，再按照随机线性网络编码的方法编码组合该丢包数个线性编码包。源节点广播重传，接收节点采用运算编码线性组合的方法获得信息包数据。数学分析表明，该方法能保证所有接收节点的编码可解性，同时重传次数可达到理论最优性。模拟测试结果表明：与传统重传方法相比，RLNCBR有效地减少了信息包的平均传输次数，提高了传输效率。

三.网络编码在无线网络的应用发展方向

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一、TD-LTE无线网络的规划流程

TD-LTE全称为Time Division Long Term Evolution，意为分时长期演进，是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、华为技术以及中国移动等业者共同努力开发出的第四代移动通信技术。目前，TD-LTE已经成功摘得移动通信网络主流技术的桂冠，现已成功覆盖中国电信行业，并完成了全面完备的外场测试。2010年，中国移动于上海耗资专门建设了世博TD-LTE示范网，此网络的建设为后期TDLTE无线网络的大范畴推广奠定了基础，且将TD-LTE的产业链的初步具备端到产品能力尽显出来，目前我国工信部和通信运营商已经真正意识到此种产业链及终端产品能力，因而对TD-LTE无线网络规划技术进行了更深层次的研究。

一般情况下，TD-LTE无线网络规划流程分为前期准备、预规划和详细规划三个阶段，细化之后可分为五个阶段，需求分析阶段，主要任务是明确建网策略、提出建网指标，在此基础上做好TD-LTE无线网络规划的数据重要输入；网络规模估算核心目的在于通过实现预算了解实际需求；站址规划则是依据链路预算的建议值结合实况进行站址布局，确定站点初步布局后进行站点可用性分析，确定目前覆盖区域可用的共址站点和需新建的站点；站址规划之后便可开展网络仿真工作，模拟具体情状来确定规划方案的具体参数。

二、TD-LTE无线网络规划技术面临的挑战

对于无线网络工程规划设计工作来说，精细化的设计要求已经不能单单满足于对于宏基站的单层规划设计，而要进行对多层宏基站规划设计的分析研究，使得宏基站展现出多层次的特点，满足用户的多样化和个性化需求。在进行多层宏基站的规划设计时，必须考虑到协调与宏站层的关系，因此，工作人员必须具备天线性能以及干扰解决方面的专业理论知识以及实战经验，在当前，符合这种要求的专业化设计人员是数量较少，在人员配备上存在较大挑战。而且，对于多层宏基站的场景规划，已经不能按照之前那种以行政区域为划分依据的方法来规划，而应该参考建筑物的坐落位置、建筑物高度、街道、小区等现实场景，进行场景的划分以及TD-LTE 无线网络的容量覆盖规划。这种规划方式与之前的划分习惯完全不同，在进行场景规划时也存在着思路转化的障碍，这也是TD-LTE 无线网络规划技术面临的较大挑战。

三、TD-LTE 无线网络规划技术特点

1、用户的需求多种多样，且随着无线网络规划技术的不断发展，用户的业务需求也呈现出日益增长且不断变化的趋势，话音向数据转变的网络承载需求体现出用户需求的发展方向，因此，当前的无线网络规划技术与之前的GSM 和TD-SCDMA形式相比，也存在着许多不同。在TD-LTE 无线网络规划技术产生之前，主要采用的是简化无线资源的业务承载方法，主要以话音业务为主，这也是与之前话音业务较多而数据业务数量较少的业务特点有关，而在当下，主要的业务承载变成了以数据业务为主，话音业务为主的业务形式已经无法满足当前业务形式的发展需要，因此需要对用户的相关需求进行感知，为小区的平均吞吐量以及边缘速率提供有效保证，以保证用户使用的容量、信道质量都能够实现较佳的体验效果。

2、在采用TD-LTE 无线网络规划技术时，必须保证同一个小区内的频率带宽相同，这样便于有效提升小区内对于无线网络频谱的利用率，这与GSM 的异频组网和TDSCDMA的N 频点组网技术的运用也不相同。同频组网的干扰信号相比异频组网来说，其来源的距离位置也更近，干扰源的数量也更多，这就说明了干扰信号在传播过程中不会受到高大建筑物的过多干扰，所以，若想减少TD-LTE 无线网络受到的干扰，在对TD-LTE无线网络的基站进行布局时，要遵循“源头为终点”的构造原则。

3、TD-LTE在进行小区投放时，应该充分考虑到用户的主要需求是以话音承载为主还是以数据承载为主，这样便于TD-LTE的基站布局与用户的主要需要相吻合，便于为用户提供更加贴切的服务。TD-LTE的基站布局必须与公共参考信号实现高度密切配合，且与用户的需求向吻合，为数据承载需求旺盛的用户提供满意的服务质量，使得TD-LTE的数据速率能够发挥其对数据承载需求的高度满足。

四、总结

TD-LTE 无线网络规划技术在当前的运用范围十分广泛，这是基于其自身相比之前的网络规划技术所具备的强大优势，虽然TD-LTE 无线网络规划技术的发展态势正旺盛，但是，其在发展过程中也是存在着诸多挑战的，需要对TDLTE 无线网络规划技术进行完善，使TD-LTE 无线网络规划技术能够适应更多用户的多样化需求，这样才能实现TDLTE 无线网络规划技术的长远发展。

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关键词:

D2D；高用户密度；功率控制；资源分配

1D2D通信的重要性

蜂窝通信经历了从第1代以话音业务为代表的模拟式移动电话系统,到正大规模商用的第4代(4G)以移动数据、移动计算及移动多媒体为代表的无线宽带系统的持续演进。当前阶段,随着智能终端的快速普及以及网络通信容量的爆炸式增长,面向5G的无线通信技术的演进需求也更加明确及迫切,开始受到业界极大的关注。在面向5G的无线通信技术的演进中,一方面,传统的无线通信性能指标,比如网络容量、频谱效率等需要持续提升以进一步提高有限且日益紧张的无线频谱利用率;另一方面,更丰富的通信模式以及由此带来的终端用户体验的提升以及蜂窝通信应用的扩展也是一个需要考虑的演进方向。作为面向5G的关键候选技术,D2D具有潜在的提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝通信应用的前景,受到广泛关注[1-6]。

2D2D通信的原理及意义

2.1D2D通信原理

基于蜂窝通信网络的D2D通信,或称为邻近服务(ProximityService,ProSe),是指用户数据可不经基站中转而直接在终端之间传输。D2D通信与传统的蜂窝通信网络架构有显著区别,如图1所示。蜂窝通信网络引入D2D通信,基站只负责用户之间的控制信令,极大地减轻基站侧的传输负担,提升频谱效率,降低终端发射功率,同时可以提高网络吞吐量,满足用户对高数据速率业务的需求[7-9]。当移动通信基础设施受到损坏(如地震破坏、人为破坏等),或在蜂窝通信网络的覆盖盲区,终端通过D2D技术实现与其它终端的通信,甚至可以通过其它终端中继接入蜂窝通信网络[10-11]。

2.2D2D通信的意义

(1)提高频谱利用率。在D2D通信模式下,用户数据直接在终端之间传输,避免了蜂窝通信中用户数据经过网络中转传输,由此产生链路增益;其次,D2D用户之间以及D2D与蜂窝之间的资源可以复用,由此可产生资源复用增益;通过链路增益和资源复用增益则可提高无线频谱资源的效率,进而提高网络吞吐量。(2)提升用户体验。随着移动通信服务和技术的发展,具有邻近特性的用户间近距离的数据共享、小范围的社交和商业活动以及面向本地特定用户的特定业务,都在成为当前及下阶段无线平台中一个不可忽视的增长点。基于邻近用户感知的D2D技术的引入,有望提升上述业务模式下的用户体验。(3)扩展通信应用。传统无线通信网络对通信基础设施的要求较高,核心网设施或接入网设备的损坏都可能导致通信系统的瘫痪。D2D通信的引入使得蜂窝通信终端建立AdHoc网络成为可能。当无线通信基础设施损坏,或者在无线网络的覆盖盲区,终端可借助D2D实现端到端通信甚至接入蜂窝网络,无线通信的应用场景得到进一步的扩展。值得注意的是,D2D通信在3GPPLTE系统中的标准化工作已经从LTERelease-12版本开始讨论。遗憾的是,LTERelease-12系统的D2D通信是一个只包括广播通信模式的功能非常有限的版本。D2D的潜在增益及应用场景需要在未来的5G系统中进一步发掘。

3D2D通信研究现状

D2D通信作为4G以及未来5G技术中的一项关键技术,一直备受关注,3GPP组织从2013年4月的RAN1#72BIS会议开始,着重对D2D技术进行研讨,D2D技术日趋成熟。与物联网中的M2M(Machine-to-Machine)概念类似,D2D旨在使一定距离范围内的用户通信设备直接通信,以降低对服务基站的负荷。在D2D技术出现之前,已有类似通信技术出现,如10几年前的蓝牙(短距离时分双工通信),Wi-FiDirect(更快的传输速度和更远的传输距离)和高通提出的FlashLinQ技术(极大地提高了Wi-Fi的传输距离)。后两种技术由于各种原因都没能大范围商用,而3GPP组织致力研究的D2D技术会在一定程度上弥补点对点通信的短板。对于其它不依靠基础网络设施的直通技术而言,D2D更加灵活。既可以在基站控制下进行连接及资源分配,也可以在无网络基础设施的时候进行信息交互。最近又提出一种中继情况,处于无网络覆盖情况下的用户可以把处在网络覆盖中的用户设备作为跳板,从而接入网络。3GPP组织制定的Release12版本中,将D2D定义为LTEDevicetoDeviceProximityServices,并通过TR36.843技术报告不断完善D2D的标准[12]。

4D2D通信网络的发展趋势与关键技术

4.1高用户密度下的D2D机制

未来无线通信的特点是高密度,大流量的无线网络需求,而目前的无线网络中,的基站大都由专有平台开发,运营商很难实现大量基站的统一管理和维护,需要大量专业人员来维护这些不兼容的平台,这将导致网络的运营和维护成本又进一步增加。因此未来5G技术已经将新型网络架构作为其关键技术,而D2D技术在新型网络构架下的具体机制就成为一个有意义的研究方向。

4.2资源分配

由于共享无线信道资源是无线通信的特点,而D2D与传统的无线通信比较,其用户的模式不仅有传统的用户到基站的通信方式,而且还有用户之间直连的通信模式。再加上未来通信的特点是用户密度高,业务流量大,用户业务多样的特点,这就使得网络中的资源分配更加复杂,因此研究这种情况下的无线资源分配就会成为一个有意义的研究方向。

4.3功率控制

随着无线通信技术的发展以及移动设备成本的降低,移动终端用户的数量呈现迅速增加的状态,而这就会带来终端之间的相互干扰,需要对终端进行功率控制,一方面保证用户能够正常的通信,另一方面降低用户之间的干扰。而应用D2D以后,使得网络状态变得更加复杂,因此适应该种环境的功率控制就成为一个有意义的研究方向。

5结语

未来的5G通信技术特点是节点密度大,业务类型繁杂,而D2D通信技术正是适应了改应用特点,从而必将成为未来5G的关键技术之一,本文在介绍了D2D技术原理的基础上对D2D技术的技术特点进行分析,得出该技术具有提高频谱利用率、提高用户体验和扩展用户应用的特点,并且结合未来5G网络的特点提出高用户密度特点下的D2D机制,以及功率控制和资源分配是未来D2D技术的重要发展方向。

参考文献：

[7]西安电子科技大学.一种基于负载的小区间D2D用户模式选择方法.中国:103313309[P].2013-09-18.

[8]上海交通大学.蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法.中国:103338452[P].2013-10-02.

[9]华为技术有限公司.基于稀疏多维扩频的终端协作的系统和方法.中国:104838371[P].2015-08-12.

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伴随通信技术的升级与发展，无线移动通信应用日渐普遍。常规无线移动通信网络基于已有固定基础设施，移动结点之间通信主要通过基站进行；而传统无线局域网同样需要有线骨干网支撑，再次通过无线路由AP接入构建而成。传统无线移动网络的局限在于不适用那些不存在固定网络基础设施或者无法在短时间内构建好所需基础设施的情况下。面对上述问题，Ad Hoc网络应运而生，并以期便利性受到广大用户的欢迎，但由于技术上的不完善性，决定其还不能在大范围内推广应用。了解、研究与改进Ad Hoc无线移动网络路由技术是解决Ad Hoc网络应用局限性的关键。

1 Ad Hoc无线移动网络概述

Ad Hoc无线移动网络，确切的说是由一组具有无线收发功能的装置或者移动节点组成，旨在实现多跳数据传输的临时性自治系统。与常规无线移动通信相比，整个Ad Hoc网络不需要固定的基础设施，更不需要固定的路由设备，网络中所有节点均可移动，整个网络的拓扑结构也是随着节点的移动不断变化，各节点间可以以任何方式动态的保持联系。这种情况下，每个节点都起到终端和路由的双重功能，不仅要完成节点本身的数据发送、接收，还要完成维护到其他节点之间的路由功能；节点路由功能的正常发挥是Ad Hoc网络节点之间数据传输的关键。

2 Ad Hoc无线路移动网络特点

Ad Hoc无线移动网络不能直接利用传统有线网络或者基于有线骨干网的无线路由AP协议来实现，是由其独特的特点决定的。

2.1 动态拓扑结构

Ad Hoc无线移动网络中，网络拓扑结构由于节点的移动位置可能随时发生变化，并且变化的方式、速度等也是难以预测的。

2.2 有限传输带宽

Ad Hoc无线移动网络通信手段主要基于无线传输技术，相对于有线信道而言，无线通信信道的带宽更低，传输速度有限。

2.3 移动终端局限性

Ad Hoc无线移动网络用户终端，如：笔记本终端、智能手持终端、车载计算机终端等，有明显的灵巧、便携特点，但作为“路由”来工作的要求相对高了一些，为保证所有终端都能发挥路由作用，就要求路由协议设计要科学、高效。

2.4 分布式控制

Ad Hoc无线移动网络，与常规无线移动通信不同，它不存在“中心控制点”，所有终端地位平等，主要采用分布式控制方式控制与管理路由；该结构网络的鲁棒性、抗毁性相对要低一些。

2.5 多跳式通信

一般情况下，传统无线收发装置的信号传输范围较小，Ad Hoc无线移动网络则支持更大范围的信号传输，源于其支持多跳式通信；但多跳式通信也给Ad Hoc无线移动网络带来了终端隐藏、终端暴露和终端使用公平性问题。

2.6 安全性

Ad Hoc无线移动网络也属于所谓无线网络的一样，同样采用无线信道、有限电源和分布式控制方式，这就导致Ad Hoc无线移动网络同样容易受到安全性威胁，如被窃听、欺骗和拒绝服务攻击等。

3 Ad Hoc无线移动网络路由协议比较分析

上述内容从不同角度讨论了Ad Hoc无线移动网络的特点，也阐述了Ad Hoc无线移动网络通信的关键在于路由协议的设计与使用。这就需要我们进一步明析采用的无线移动路由技术及相关问题。目前，提出与使用的Ad Hoc无线移动网络路由协议有两种划分依据，第一种，基于算法划分，有Pro-active算法和On-demand算法两类；第二种，基于结构划分，分为平面结构和层次结构。

3.1 依据算法划分

（1）Pro-active算法。Pro-active算法的有线LAN或WAN路由协议，它是把移动节点作为路由器使用，通过周期性的路由信息广播实现路由更新；一般情况下网络开销都比较大，如：OLSR、DSDV。

（2）On-demand算法。On-demand算法路由协议，是依据具体的路由请求，当有需求发生时进行路由发现，相对来说通信控制开销较小，如DSR、AODV、TORA。

3.2 依据结构划分

无线路由协议依据结构来划分，有平面结构、层次结构两种。平面结构的无线路由协议较简单；层次结构的无线路由协议则较复杂，它是将网络拓扑结构中的节点分成多个层次，每层建立一个或多个组群，每个组群中有一个群首。网络中所有结点归属于某个组群、层次，为实现层次间正常的路由通信，每层组群群首加入到上一层。

4 Ad Hoc无线移动网络路由协议未来发展

Ad Hoc无线移动网络可以作为独立网络运行，也可以作为已有固定设施网络的一种补充；由于其自身的便捷性，表现出了巨大的发展前景。Ad Hoc无线移动网络小组长期致力于无线路由算法研究与标准制定工作，工作艰巨、任务重大；其中首先要制定出Ad Hoc无线移动网络路由协议的评价标准，其次要对每个路由协议模拟或者实验平台式的分析与测试，旨在找出最佳、最优的符合Ad Hoc网络特点的路由协议。从上述关于Ad Hoc无线移动网络特点和路由协议分类的研究与阐述等，我们可以看出Ad Hoc无线移动网络要适应不同的网络环境，而不同类型的路由协议也有其自身的优缺点，那种期望有一种路由协议来解决所有Ad Hoc无线移动网络路由问题是不现实的，针对不同环境、不同需求来研究、设计、完善路由协议才是最正确的做法。

参考文献

[1]刘晶等.Ad Hoc网络安全路由协议形式化分析模型[J].理工大学学报（自然科学版），2008（03）.

[2]刘晶，伏飞.一种新的移动Ad hoc网络安全路由协议[J].计算机科学，2007（10）.

作者简介

篇（6）

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0052-02

无线传感器网络是一种由传感器节点构成的网络，能够实时地协作地监测、感知和采集网络分布区域内的各种检测对象信息，提供海量的详细测量数据，如灯光、温度、湿度、噪音等，并对这些信息进行处理，发送给观察者。在军事侦察、生物栖息、环境监测等领域，无限传感器网络有着广泛的应用前景[1]。

1 无线传感器网络的现状

无线传感器网络中的传感器通过无线方式通信，网络设置灵活，可以跟互联网进行连接，通过无线通信方式形成一个多跳自组织网络。其核心是传感器节点，每个传感器节点通常是一个微型的嵌入式系统，一般由数据采集模块、处理控制模据G、无线通信模块和能量供应模块4部分组成。

1.1 无线传感器网络的特点

无线传感器网络的规模非常大。传感器网络的大规模性包括两方面的含义：一方面是传感器网络可以覆盖很大的地理区域；另一方面，传感器节点部署很密集，在面积较小的空间内，密集部署了大量的传感器节点。

无线传感器网络自组织，自维护。传感节点可以随机分布并自行组成网络，形成大面积的监控网络。由于环境等条件的改变，传感器的数量会有增减，网络拓扑随时间动态改变，无线传感器网络应该具备维护动态路由的能力。

无线传感器网络无中心。在无线传感器网络中，所有节点的位置都是平等的没有预先制定的中心，是通过预先设定的算法来相互协调。由于具有无中心的特点，无线传感器网络不会因为单个节点的脱离而受到损害。

无线传感器网络以数据为中心，在无线传感网络中，能源消耗最大的过程是通信过程，受到能源有效性的限制，无线传感器网络的路由应该在保证数据传输与稳定性前提下尽量减少通信量。

无线传感器网络的协作性强。由于无线传感器网络单个节点的计算能力有限，为了采集监测范围内各项数据，网络的运作需要大量的节点进行数据交换，信号协同和信号处理。这种方式可以有效克服处理和存储能力不足的缺点，共同完成复杂任务的执行。

1.2 无线传感器网络的应用

1.2.1 军事领域

由于无线传感器网络具有密集型，随机分布，部署快速，可自组织，隐蔽性强且容错性高等诸多特点，使其非常适合用于复杂恶劣的战场环境。在军事领域的主要应用包括战场敌情侦察，警戒地域监视和预警，监控敌我双方物资、情况，判断敌军进攻动向，战场毁伤效能评估等。

1.2.2 医疗应用

医疗是无线传感器网络的另一个重要应用领域。无线传感器网络可以提供对医院的药物控制和药品管理，辅助医生诊断和监控病人的状态，跟踪病人的状态，监控医生、护士的服务，还可以远程监视特殊人群的健康状态，提供远程治疗等诸多服务。

通过部署在患者家中的传感器网络可以覆盖患者的活动区域，患者身上的可穿戴设备可以提供必要的生理指标，通过这些节点可以对患者的重要身体指标进行实时监测。此类传感器系统可以在本地对数据进行预处理后传输至医疗服务机构。

1.2.3 农业领域

农业生产中，利用无线传感器网络可以有效地降低传统农业中的人力消耗以及对农田环境的影响，并获取精确的环境和作物信息。通过传感器获取的气候数据，可以分析得到农作物产量与日照、温度、湿度的关系，并对灌溉等措施作相应调整。

1.2.4 环境监测应用

海洋、冰川、火山和原始森林等地区自然条件艰苦，人迹罕至。无线传感器部署简单易行，以无人值守的方式长期工作，且在各种不同的环境中都具有较强的稳定性。此外，通过传感器收集数据还可以避免数据收集方式给环境带来的侵入式破坏[2]。

1.2.5 工业应用

在工业环境中，大范围使用传感器可以实施生产过程当中的安全监测，也能对自动化生产的生产环节和设备状态进行实时监控，从而改进产品质量，增加产量、降低能耗、提高竞争力。

2 无线传感器网络的问题

无线传感器网络中的节点部分通过电池提供能量，为了延长传感器使用寿命，能耗控制特别重要，如何在保证无线传感器网络功能前提下控制能耗成为了一个重要问题。

无线传感器网络节点分布密集，数据有显著的冗余性，对于采集到的海量数据信息量需要利用数据聚集，融合。同时，在目标跟踪、识别等新型使用场景下，传感器需要更强的数据处理能力。目前受限于功耗和体积，传感器数据处理模块性能较差，数据处理能力不足。

无线传感器网络仍然具有安全性问题。无线信道、有限的能量，分布式控制都使得无线传感器网络更容易受到攻击。被动窃听、主动入侵、拒绝服务是这些攻击的常见方式。因其具有大量数据，安全性是传感器网络设计中至关重要的部分。

无线传感器网络的通信同样重要。在复杂的环境中，信号容易被障碍物或其他电子信号干扰。在传感器网络内以及传感器与上层网关通信过程中，如何保证传输的速率以及稳定性是一个亟待解决的问题。

2.1 电子信息技术的发展

篇（7）

随着经济社会的不断发展，我国的移动通信技术发展迅速，互联网技术已经渗透到我国社会的各个层面，以WCDMA无线网络技术为核心的无线通信网络目前已经得到广泛的应用和发展，人们对无线网络通信系统的要求越来越高，以致越来越多人开始研究其优化和发展，以使其能够满足用户和市场发展的需求。WCDMA无线网络技术是由3GPP依据GSM MAP核心网而制定的第三代无线通讯技术，其在现阶段无线通信市场中占据非常重要的地位。

一、WCDMA的原理

1、WCDMA技术的概述

现阶段，WCDMA技术标准是我国也是全世界范围内应用最为广泛、拥有最丰富终端种类的3G标准，在3G通信市场中占有非常重要的地位，它首先是由第三代合作伙伴计划组织提出的。WCDMA是由码分多址（CDMA）演变而来的一种国际电信联盟（ITU）标准，相比于其他通信技术，它具有容量高、功耗低、数据传输速度快、频谱效率高和成本低等特点。WCDMA的码片速率可达到3.84Mcps，载波带宽为5MHz，它主要以直接序列扩频码分多址、频分双工等方式为主。移动设备之间的数据、语音、图像、以及视频等通信过程都可以通过WCDMA得到实现，并且其速率在局域网内可达到2Mb/s，在宽带网内能够达到384Kb/s。

2、WCDMA技术的优势

（1）具有较大的系统容量。系统容量指的是系统能够提供的能够容纳的最多用户数量。相比通信市场其他技术，WCDMA具有较大的系统容量，这主要是由于其宽带网络的属性以及抗衰落能力强、功率快等特点决定的。相比于传统的2G网络技术，系统容量的增大就意味着使用WCDMA网络的成本大幅较低。

（2）具有多样化的业务类型。相比传统的移动通讯技术，WCDMA技术的业务类型更加多样化，这就决定了其为用户提供的服务种类也同样具有多样化的特点。业务种类依据接入核心网络的连接域的差异性可以分为CS域业务和PS域业务两种类型。基本语音通话业务、CS域短信业务、CS域智能网业务都属于CS域业务类型，而PS域短信业务、QQ聊天、视频通话、游戏、电子邮件、网页浏览、视频观看等都属于PS域业务类型。除此之外，WCDMA网络具有更强的兼容性，能够为用户提供多项业务同时进行的服务，如用户可以同时使用语音业务和数据业务。

（3）具有较高的数据传输速率。第二代移动通信系统提供给人们的主要是语音业务和短信业务，作为辅助业务的数据业务，其传输速率最大仅能达到384Kbps，而随着网络技术的深入发展，人们对于移动通信系统提出了更高的要求，第三代移动通信系统应用而生，WCDMA网络的出现使数据业务成为其主导业务，其传输速率最高可达2Mbps，同时它还支持数据在快速或者缓慢的环境下传输，其传输速率分别能达到144Kpbs和384Kbps，并且数据传输业务和语音通话业务等能够同时进行，在很大程度上满足了人们对现代移动通信系统的需求。

（4）具有较高的无线传输质量。在无线传输过程中容易出现频率选择性衰落和多径衰落的现象，导致无线传输质量较差。而WCDMA通信技术的出现，在一定程度上避免了类似问题的发生，其利用分集技术进行无线传输，提高了无线传输的质量。此外，WCDMA所拥有的5MHz的带宽，使其多径接受处理能力得到提升，满足了接收机分离多径分量的要求，有效避免了频率选择性衰落和多径衰落现象的发展，从而使传输信号的质量得到了保障。

二、WCDMA无线网络技术的发展现状及存在问题

相比国外许多国家，我国对WCDMA无线网络技术优化的研究还处于初级阶段，相对比较落后，在很大程度上阻碍了我国无线网络技术以及网络优化软件的发展。现阶段，随着网络通讯技术的深入发展，我国已经认识到无线网络技术优化的重要意义，并开始加强研究力度，尽管取得了一些成果，但在优化的过程中也暴露出了很多问题。

第一，自动化程度较低。这是由于WCDMA无线网络技术在我国的起步较晚，加之我国对网络优化理论的引入落后于国外一些国家，在使用网络优化软件的过程中，缺乏经验和运营的历史数据，导致我国网络优化软件的使用多是人工控制。

第二，我国现阶段对无线网络的优化多是孤立进行的，缺乏对其进行全面整体的分析，导致优化后的无线网络功能较为单一，具有片面性。第三，分析数据的效率较低。这主要是因为我国现阶段的网络优化技术较为落后，数据无法实现共享，导致网络优化的重心存在于数据处理上，阻碍了我国无线网络技术优化的发展进程。

三、WCDMA无线网络优化的措施

依据近年来对WCDMA无线网络技术及其优化研究的成果，提出了以下几点具体的优化措施：

1、系统界面有待简单化

我国现存的系统优化软件的界面都比较复杂，界面查询过程中的参数过于专业化，要进行较多步骤才能最终得出查询结果，一般用户很难理解并进行使用。针对这种现象，在进行无线网络优化的过程中，要将系统界面简单化，方便用户的操作和使用，使优化的周期大大缩短，以确保无线网络系统的正常运行。

2、系统的稳定性有待提高

无线网络系统的稳定性增强了，才能确保系统的查询速度得到提升。现阶段，我国无线网络系统在查询过程中的最小查询时间粒度较短，这样虽然使导入数据更加快捷方便，但是在很大程度上影响了整体的查询速度。因此，在进行WCDMA无线网络优化的过程中，频率高低时间粒度必须要以用户的实际需求为依据进行选择，以缩短系统查询的时间[4]。与此同时，要严格检查和测试软件的设计构架，避免突发状况的发生，即使产生突发状况也能在最短的时间内对问题进行定位并解决，从根本上提升无线网络系统的稳定性。

3、覆盖范围有待拓宽

第一，室内覆盖有待于优化。首先对室内的实际覆盖情况进行分析，避免出现系统受干扰或者覆盖受限制的情况；其次要加强对室内的信号分布，尤其是室内信号分布系统所使用的多种设备有待于加强，如可以使用微蜂窝天馈系统，以增加室内的话务量、提高信号的质量。第二，公路覆盖有待于优化。随着无线通信技术的深入发展，用户对无线通信系统提出了更高的要求，尤其是在无线覆盖的范围方面，为了满足用户的这一需求，就要不断优化无线网络的公路覆盖，公路覆盖的优化可以通过使用智能天线或者新建覆盖点实现。

四、WCDMA无线网络技术的应用前景

现阶段，我国的经济快速发展，科技不断进步，通信技术趋于向移动化方向发展，并处于由单一语音业务向多种移动数据业务转换的过程中，以满足人们对无线通信技术的需求。第三代移动通信系统一经引入我国，就迅速得到广泛应用和快速发展，这是由它自身所具备的速率高、质量好、业务多的特点所决定的。尤其是WCDMA无线网络技术作为第三代移动通信系统的核心，加之其良好的兼容性，使其逐渐成为近年来人们研究的重点和热点问题。为了确保WCDMA网络系统的长期发展，为了满足逐年递增的用户数量，为了适应网络环境的复杂化，就必须要对第三代移动通信系统，尤其是WCDMA无线网络系统进行优化，不断提升无线通信的质量和范围，只有这样才能跟得上无线网络技术发展的步伐。相信未来的无线网络技术能有更加广泛的应用，无线网络优化工作也必将取得更加显著的成果。

参考文献：

篇（8）

1.引言

近些年来，随着智能无线网络技术的逐步发展，它在各个行业的应用也越来越广泛，其中在电厂应用就是其中的一个重要代表，主要表现在实时监控系统上，无线的实时监控系统是一种结合了无线通信技术上发展起来的新型监控系统，它是传感器技术、计算机技术和无线通信技术发展的产物，主要由监控中心、无线通信网络和现场监控单元组成的。现代的电厂在生产过程中，像送风机、发电机和引风机等电机是必不可少的设备，为了响应我国提倡的节能理念我们会在热电厂常用的结构复杂的锅炉设备等加上除尘和脱硫等设备，因为只有送风机的话就不可能有效地进行排除烟气。引风机在不仅能够促进室内的氧气燃烧更加彻底，提高了燃烧效率，还会直接增加了锅炉本体在室内燃烧时需要的负压。因此引风机在电厂正常运行时也起着十分重要的作用。但因为引风机的工作环境很恶劣，空气中又有大量硫化物和粉尘的存在，这就直接就会导致引风机不能正常运行。而对电厂的引风机实行实时监控方案，对引风机在工作中的温度、转速和电流三种主要参数进行实时监控，有效控制个参数在正常范围内，达到预防引风机发生故障的目的。

2.智能无线网络

现在我们说的智能无线网络技术通常泛指IEEE802.11协议的无线网络技术。无线硬件主要由无线网卡1420和无线变送器两部分组成，其中单个无线的设备它们之间的可见的距离能到228m，上位控制系统和无线网卡之间是有线的连接，主要的通讯方式有Modbus TCP/IP、OPC和Modbus 485。它主要有以下几种特点：（1）移动性和灵活性，相对于有线网络，无线网络可以将无线信号覆盖到任何一个地点并接入网络；（2）安装便携，无线网络通过安装一个或多个接入点，这就可以大大减少了网络布线方面的工作量；（3）方便调整和并进行网络规划，因为重新布线会带来很多的麻烦，它是一个费时费力费钱的过程，无线网络的拓扑结构就可以避免了这些情况的发生；（4）容易进行故障定位，无线网络可以通过更换生产过程中的故障设备便可以恢复网络连接；（5）易于扩展。

无线局域网包括802.11协议所规定的部件组成，它应包括还一些用于满足应用的必备组件，如分布式系统、通信软件、服务器等。无线网络中的物理结构主要实现数据链路层、物理层、网络层的功能，满足局域、城域或广域通信所需的功能。组网模式有自组网络和基础网络结构两种模式，后者较为常用。

在自组网络的模式下，终端之间可以互相通信，但是在没有一台终端向无线网络提供路由服务的话，则终端不能连接到网络外的网络。使用此方式组建网络，组网方便，但是网络功能有限。

使用基础模式，就需要将专门的AP提供给无线网络，AP以有线或无线的方式转发局域内所有报文，与外网通信，承担着局域网与外网的通信工作。这种组网模式的优点为灵活性很大。以基础模式组建无线网络来检测引风机的网络结构如下图。

在无线网络覆盖的情况下，只需在终端内置802.11无线网卡，就可以与网络通信。在上图中，实时监控系统通过无线网络连接到无线路由器，无线路由器与服务器进行通信，将数据实时发送到服务上器，并通过电脑实时显示观测引风机的运行状态。

3.智能无线网络在电厂中的应用

随着IEEE 802.11无线网络标准的制定与发展，无线网络技术变得更加趋于成熟和完善。它不仅能够给用户提供更加安全可靠网络互联方案，还可以带来移动、高效和远距离的网络互联方案。无线网络目前已经能够广泛应用于各种民用领域和军事领域。目前，高速无线网络已经达到了54M的传输速率，完全可以满足一般的网络传输的要求，其中包括声音、传输文字和图像等，甚至还可以进行图像并发和声音的传输等。所以无线网络传输的最大距离可以达到几十公里，甚至可能更远，无线网络应用领域的面也越来越广，他的性能、价格和距离完全可以和有线的网络媲美，甚至超过了有线网络。目前无线网络在电厂应用也比较广泛，下面我们主要介绍下无线网络在电厂的具体应用：

目前，随着电厂的自动化水平的不断提高，这就在很大程度上减少了人为操作的事故，也使无人值守的变成了可能，并已经成为了电力系统发展的趋势。随着电厂的无人值守的变电站技术的不断发展，各个电厂开始也配备了变电运行的管理系统及远程图像的监控系统等。这些系统跟联网运行、实时控制和远程数据等功能相关。由于很多老的电厂的重新部署的工作难度较大，但通过利用电厂的无线网络技术，就可以很大程度上方便电厂变电站网络的接入。在电厂引入无线网络可以大大降低工程难度，也大大缩短了工期，并可以更灵活方便地对电厂进行安装部署。

4 结论

综上所述，随着科学技术在我国的高速发展，无线技术也得到了飞快的发展，随着计算机技术、网络通讯技术和电力系统保护等的不断发展，智能无线网络在电厂中的应用范围也越来越广，无线网络是有线联网的重要延伸和补充，它在电厂等电力系统中发挥了其使用灵活等优势，并是将来电力信息网络中十分重要的组成部分。有了艾默生智能无线技术哎上海石洞口第一电厂的应用成功案例，我们相信，随着互联网的不断发展，从2G到3G，人们的目光终将会投入都无线技术中去。

参考文献：

[1] 常帅，谢剑英. 802.11 无线网络安全性研究及其工程应用[J]. 2005 全国仿真技术学术会议论文集.

[2] 金纯等. 无线网络安全----技术与策略[J]. 电子工业出版社,2004，07

[3] 金纯，陈林星，杨吉云. IEEE 802.11无线局域网 [J]. 电子工业出版社,2004，01

[4] 杨少华，王宏延. 无线网络技术在电力企业的应用[J]. 南京供电公司

[5] 张幼麟. 无线网络的安全协议[J].学术技术,2009，05

[6] 余以胜, 蒋麟军. IEEE802.11 安全架构的网络性能分析[J].小型微型计算机系统，2008，29（10）.

作者简介：

姓名：王科，

性别：男，

出生年月：1975年2月11日，

单位：四川电力建设二公司（610051），

篇（9）

前言

随着现代社会生活与工作节奏越来越快，普通建筑已经难以适应时展需求，这一点对于企业与工厂而言尤为突出，通过建筑智能化水平的提升，能够有效节约成本，提高经济效益。因此，针对智能化建筑系统的建立与应用具有重要意义。智能化建筑系统的特点在于人性化、智能化与简约化，系统由多个部分组成，各个系统之间相互连接，相互协作，共同完成数据传输任务，解决紧急事故问题，提高建筑管理水平。而无线网络技术则是实现这些功能的关键，因此，针对智能楼宇中无线网络技术运用的研究与发展具有十分重要的意义。

1智能楼宇与无线网络技术概述

1.1智能楼宇

在社会经济不断发展的背景下，人们的生活条件得到极大的改善，生活水平越来越高，对居住建筑提出的要求也不断增长，普通建筑已经难以适应时展需求，必须进行改进与创新。其中，现代社会中智能化技术的发展十分迅猛，并在建筑中具有较高的应用价值，由此也诞生出了智能楼宇。这种建筑能够有效满足人们的使用需求，在很大程度上实现了人力与时间资源的节省，在未来建筑行业发展中具有巨大的潜力。所谓的智能楼宇，就是指在智能建筑系统的应用下，使建筑管理得以实现的建筑物。智能建筑系统分为多个部分，这些局部系统之间与人类的神经系统有着相似之处，通过合理连接，就可以使建筑内部信息传输的质量与效率得到有效提升。根据智能楼宇发展现状，可以发现在计算机通信网络技术的支持下，智能楼宇中的局部系统的连接就可以实现，因此，在系统连接中，通信网络发挥着十分重要的桥梁作用，能够有效传输各种数据，例如画面、视频以及声音等等。智能建筑系统的核心部分为自动化系统，这一子系统能够控制各个局部系统。在智能化技术的应用下，智能楼宇系统的失控问题能够被快速发现，建筑系统具有较高的维修与管理水平，能够使不必要的浪费与损失情况得到有效避免。

1.2无线网络技术

所谓的无线网络技术，就是指对无线电波加以利用，实现网络数据传输的一种技术。就无线网络技术发展现状而言，可以得知无线网络技术的组成主要分为无线网络与无线局域网两个部分。其中，无线网络属于计算机网络数据传输系统，该系统具有较强的灵敏性，能够在无线射频技术的应用下，使使数据传输得以实现，进而使电线的使用量得以减少。相较于有线网络，无线网络的不同在于传统网络被无线电替代，计算机的位置限制问题得到解决。无线局域网则是对无线数据加以利用的计算机网络，无线局域网将无线通信技术与计算机网络有机结合到一起，通过无线局域网的形式，数据传输得以实现。

2无线网络技术在智能楼宇中的应用

就结构组成而言，智能楼宇集成了不同种类的系统，因此，智能楼宇中集成系统运行过程对通信网络的可靠性提出了较高的要求。在无线网络技术的应用模式下，由于电缆线连接可靠性不足而造成的网络故障得到有效避免，因此能够使智能楼宇的通信需求得到满足。此外，在无线网络技术的支持下，有线网络通信也被取代，其中对电缆线的使用也得以减少，进而使智能楼宇的建设成本得到有效降低，在经济方面体现出巨大的优势。关于无线网络技术在智能楼宇中的应用，具体阐述如下。

2.1智能楼宇中应用的无线网络技术概述

智能楼宇能够使用无线局域网技术，使建筑的管理水平得到有效提升。而在应用实践中：①需要对网络IP地址进行合理规划。具体而言，就是指对静态手工配置的方法加以运用，配置AC的IP的地质，并对DHCP的动态分配方式加以利用，配置好AP地质。在配置过程中，如果没有严格按照规定，采用正确的配置方法，换言之就是通过静态分配方式来分配AP地质，那么就会由于数量庞大的AP而导致有地址冲突问题出现在设计与应用中。②SSID/VLAN的规划也具有十分重要的意义。在智能楼宇中，根据业务类型与用户群体的不同，需要对VLAN加以利用，实现对二者的合理区分。在WLAN中，SSID也发挥着相同的作用。因此，在设计智能楼宇的过程中，应从多个方面，综合考量SSID与VLAN之间的映射关系，并以此为依据，与实际需求结合到一起，使VLAN与SSID的1：1、1：N、N：N的多种匹配映射得以实现。再者，射频管理规划也是需要考虑的内容，在实际应用过程中，需要对无线局域网信号进行合理分配，使无线局域网通信道的应用效果得到改善。通过射频管理的合理规划，能够有效调整局域网信道，同时也可以实现每个AP获得信道的最优化，进而有效提升网络信息传输的可靠性。在智能楼宇中应用无线网络技术，还需要对智能楼宇信息传输的准确性与快速性要求予以重视，并采取有效的技术手段，满足实际需求。在智能楼宇系统的现场执行层中，也可以对无线网络技术加以应用。具体而言，也就是将Infrastruc-ture组网模式与BACnet通信协议运用到智能楼宇中，以此使数据信息的交换与传递得以实现。因此，还需要在BACnet通信协议的应用下，对设备相互操作、信息服务原语以及抽象数据共享对象模型进行正确定义。而通过对网络映射方式的应用，BACnet通信协议能够不同地层协议向BACnet子网进行映射，进而使不同网络之间的数据信息传输得以实现，同时也可以有效支持多链路层与物理层的通信。由此可见，一般情况下，在智能楼宇现场执行层中，BACnet无线传感器网模式具有广泛的应用价值。

2.2无线网络技术在智能楼宇中的具体应用

根据智能楼宇无线网络技术应用与发展现状可知，在一些智能楼宇中，无线网络技术的应用已经趋于广泛与成熟，例如一些智能展馆与智能大厦等等。例如智能展馆中对无线网络技术的应用，为了保证建筑的数据通信功能得到所有参展商的使用，可以将一个无线站点设置在每个展位上。对于开阔的室外环境而言，无线网络设备可以覆盖到200~3000m的范围。而对于室内环境而言，无线网络设备覆盖范围却只有35~50m。因此，需要对展馆环境的复杂性以及无线网络设备的网络覆盖能力进行综合考虑，同时还要合理设置每个AP设备的覆盖半径，通常以15m为宜，如此可以为对50%冗余的考虑提供便利。基于此，可以以展馆展会现场的实际情况为依据，合理选择并确定AP设备的安装位置，然后对千兆以上的以太网加以应用，以此作为无线网络骨干，在这一模式下，展馆的办公面积可达到2.5万m2，高度达到10~25m，能够很好的满足大部分需求。通过对无线网络技术应用效果的分析与研究，不难看出，在建筑通信中该项技术的应用能够使相关需求得到很好的满足，同时也能够避免电缆线破坏展览环境的情况，对于展馆环境的美化而言有着十分积极的影响与作用。

2.3智能楼宇中无线网络技术应用需要注意的问题

无线网络技术在智能楼宇的应用过程中，需要对技术应用的要点进行考虑与掌握。换言之，就是需要对建筑工程结构特点进行细致分析，并考虑无线网络的技术特点，对网络采取有效的管理措施，如此才能够使无线通信网络的建设效果得到保障。因此，在建设过程中，应对智能楼宇的结构类型进行了解与分析，并选择相应的网络类型。如果应用对象处于移动状态，如果想要避免电缆线传输位置对应用对象产生影响，那么无线网络的应用就具有较强的适用性。其次，在智能楼宇通信网络建设中，无线网络技术的应用必须制定相关基础性网络保护措施。例如尽量采用金属画作为建筑外墙，如果建筑内墙的装饰材料为金属，那么就要对金属材料与地面的接触情况予以考虑。此外，窗户也尽可能使用金属材料，包皮材料可以采用铜制品或其他金属材料。通过采取相应措施，能够有效保护无线网络密码，同时也可以使相关因素对网络设计造成的影响得以避免，进而有效控制网络故障率。由此可见，智能楼宇无线网络技术的应用中还需要对网络管理小组加以建设，如此才能够使对网络的实时监测得以实现，并据此有效调整网络。最后，还需要对智能楼宇内部结构进行分析，据此检验网络设计方案的合理性，使无线网络中信号流失问题得以避免。

3结束语

总而言之，在社会经济与科学技术不断发展的背景下，建筑也逐渐朝着智能化的方向发展，城市建设中也涌现出越来越多的智能楼宇。而在智能楼宇中，无线网络技术发挥着重要的作用，通过无线网络技术，可以有效提高智能楼宇的管理水平，减少资源损耗。因此，针对无线网络技术在智能楼宇中的应用的研究具有重要意义。我们必须针对智能楼宇中无线网络技术应用的不足进行分析，并提出有效的完善对策，以此提高技术应用水平，为推动智能楼宇的发展提供强有力的支持。

参考文献

[1]许毅平，周曼丽.无线网络技术在智能楼宇中的应用研究[J].计算机工程与设计，2006，27（22）：4264~4267.

[2]高波.无线网络技术在智能楼宇中的应用探索[J].无线互联科技，2016（22）：17~18.

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中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0033-02

1 概况

徐州中心医院是淮海经济区规模最大、实力最强的三级甲等综合性医院，医院为全国改革创新医院、全国百姓放心示范医院、江苏省“十佳医院”、江苏省基本现代化医院、徐州市首届人民满意医院。作为苏北地区医院的排头兵，我院的信息化建设也一直走在全省前列，2010年我院率先在苏北地区完成了HIS系统的更新建设，并逐步开通了“96120健康呼叫中心”、“网上挂号预约”以及“就医地图”等方便患者就医的网络服务。

信息科作为医院网络的“神经中枢”，控制着全院信息化系统的运行，同时也为医院信息化发展方向的决策提供着重要的依据，所以作为信息科的负责人，我一直要求所有科员对新兴技术保持关注，并对已有的网络业务进行深度挖掘，发挥更大的功效和作用。我院的HIS、PACS、EMR、LIS系统完成部署后，大大提高了医生和护士的工作效率，也将我院的信息化建设提升了一个台阶，但从各个科室的实际使用情况来看，这些只运行有线网络上的系统并未发挥它们最大的效能。在各个科室每天的例行查房过程中，医生的遗嘱仍然通过口述、笔记的方式进行记录，查房结束后再到办公室录入到系统中，医院的信息化系统建设并未改变这样古老而又有风险的查房流程。如何通过现有的医疗信息化系统改变这种传统的查房方式、如何发挥已有系统的最大功效曾长期困扰着我。

2 无线网络技术探索

多年来，我就一直关注无线网络在一些酒店和学校的部署，并作为有线网络的延伸承载着以往只运行在有线网络的业务，而这种特性让我得到了启发，何不在各个科室部署无线网络，让医生抛开病历夹使用移动设备进行查房？有了这样的思路以后我就开始收集各类无线网络的技术资料，安排科员学习并进行技术储备。

无线网络技术包含蓝牙、3G、WIFI、WIMAX等多种技术，选择何种技术应用于医疗无线网络是信息科首先面临的问题。经过一段时间的研究，我们掌握了各种无线网络的特点，通过下表的对比我们可以直观的看出它们的差别（表1）：

通过上表的对比，WIFI的高速率可以满足PACS影像传输的要求，建设成本适中；同时，支持WIFI技术标准的终端非常多，手持PDA、平板电脑、笔记本电脑甚至智能手机都可以很好的支持WIFI，这也让以后的医疗技术应用方式多了无限的遐想空间。

WIFI技术的各项指标达到了医疗无线网络的使用需求，但WIFI设备发射的电磁波影响到我院的各类医疗设备正常使用呢？2006年受卫生部医院管理研究所和中国医院协会信息专业委员会的委托，北京中日友好医院和思科公司合作，对25种医院常见的对电磁干扰相对敏感的医疗设备进行了测试，研究结果未发现无线局域网络设备对于医疗设备产生不良干扰。ii

3 无线网络关键技术点

医疗无线网络与其他领域的无线网络承载的业务有非常大的区别，直接关系着患者的健康和生命安全；医疗无线网络的建设方案必须要解决几个关键技术点：漫游切换、抗干扰、网络自愈、控制器热备。

3.1 漫游切换

我院开放3000多张床位，每个科室的面积都比较大，所以每个科室都需要有多台AP（无线接入点）进行网络覆盖，这样就会导致医护人员在不同病房使用PDA、笔记本电脑时从一个AP的覆盖区域移动到另外一个AP的覆盖区域，在这个移动过程中很容易出现丢包问题。我院的EMR系统采用的是B/S架构，在PDA、笔记本电脑漫游过程中会导致医护人员的账号频繁掉线，终端和服务器会话中断，这样的使用效果是一线医护人员无法接受的。因此，我院在设定无线网络技术标准时，对漫游切换的要求是不高于50ms。

3.2 抗干扰

为了方便患者根据的饮食，我院的住院部各个病区内都有共有的微波炉提供给患者使用，这样的措施给患者带来了很大的便利，却给信息科带来了很大的困扰。微波炉开启时会对周围的AP工作带来很大的干扰，影响AP的工作状态，导致重传率、误码率大幅提高。另一方面，病区内还有运营商的WIFI信号，让本来就很狭窄的频谱资源更加拥挤，加大了部署无线网络的难度。在设定无线网络技术标准时，抗干扰也是我院重点考量的技术点。

3.3 网络自愈

我院在进行无线网络测试时，多个厂家的AP的有效覆盖半径都在10-15m之间，多台AP共同作用完成整个病区的覆盖。在这样的覆盖方式中，一旦其中一台AP不工作将会在病区内出现一片信号盲区，在盲区内医护人员的PDA、笔记本都无法有效的连入网络，影响正常的医疗活动。在设定无线网络技术标准时，我院要求无线网络能够有效的应对上述的问题。

3.4 控制器热备

控制器是无线网络的核心设备，集中控制、管理着所有AP，一旦控制器出现故障宕机将会导致无线网络瘫痪，因此控制器热备功能也是我院建设无线网络的必选功能。在研究无线网络资料时，我留意到存在“VRRP、双CAPWAP”两种热备技术，选择何种热备技术更合适呢？

VRRP全称是“虚拟路由冗余协议”，两台无线控制器使用组成虚拟无线控制器，使用1个IP地址。它可以把一个无线控制器的责任动态分配到两台无线控制器中的一台，这台无线控制器称为主控制器；所有AP与主控制器建立CAPWAP隧道连接。当主控制器故障时，从控制器使用该IP地址与所有AP建立CAPWAP隧道连接。

双CAPWAP备份技术是让AP同时与两台无线控制器建立CAPWAP隧道，当主控制器出现故障时从控制器理解接管主控制器的功能，与AP保持连接。

在使用VRRP技术时，主控制器故障以后所有的AP均需要重新与从控制器建立CAPWAP隧道，当AP的数量有数百个时，建立CAPWAP隧道的时间可能就需要数分钟，所以主从控制器切换时间要远远高于双CAPWAP。因此，在设定无线网络技术标准时，我们要求控制器具备“双CAPWAP”热备功能。

4 无线网络部署实践

根据我院设定的无线网络技术标准，结合“医院无线局域网布署规程”中的技术要求iii，我院组织了多家无线AP厂家进行了技术测试，最终我院选择了在测试过程中表现优异苏州汉明进行合作，汉明在提供我们提出的技术标准的技术上还额外支持HAP功能，可扩展的资产、人员定位功能。

2012年9月，我院开始在新医技大楼建设无线网络，计划在大楼内部署135台无线AP覆盖4-12层的病房区域。在建设新医技大楼无线网络时，我院对无线网络的信号提出了比较高的要求，病区内95%的区域信号强度达到-65dbm，满足PDA等手持终端的使用要求。为了达到这一要求，苏州汉明和我们信息科的技术人员煞费苦心，对AP的部署方案做了多次调整，从最开始的所有AP放在走廊内到所有的AP放在病房内，再到两者相结合的方式，最终在信号强度、部署难度之间找到了一个最佳平衡点。经过2年多的技术储备、近1年的技术选型和产品测试和2个多月的工程实施，凝结着信息科技术人员心血的无线网络最终呱呱落地，开始履行移动医疗的网络使命。

我院无线网络完成部署以后，完成了病区内的“最后1米“网络部署，让医疗信息化建设的触角真正延伸到了患者的床头，让已有的PACS、EMR、LIS等系统发挥出了最大功效，无线网络骑到了力量倍增器的作用。我院目已经开始全面推行移动查房、移动护理，通过改进医护流程提高医护人员的工作效率，降低医疗事故发生风险。

5 结语

医院信息化建设已经推行了很长时间，三甲医院的HIS、PACS、LIS、EMR等很多系统都已经完成部署，但这些信息化建设不能停留在简单的系统堆砌阶段，而是要通过新的网络技术加以整合，发挥出这些系统的最大功效。只有紧紧跟随网络技术发展的方向，把医院网络建设工作作为一项艰巨且长期的工作，要求网络管理人员结合医院的实际情况，全方位、多角度地进行技术储备，遵循合理利用现有资源的原则，制定出正确的医院网络发展规划，才能真正做到医院信息化体系安全、稳定、健康、高效地运行。

参考文献