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无线光通信技术概析论文

时间：2022年12月12日

来源：Ya

编辑：本站小编

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下面是小编给大家带来无线光通信技术概析论文，本文共12篇，一起来阅读吧，希望对您有所帮助。本文原稿由网友“Ya”提供。

篇1：无线光通信技术概析论文

摘要：无线光通信(FSO)是一种新型无线宽带接入技术.本文首先对FSO进行了概述,接着简单讲述了FSO的工作原理和FSO的优点和缺陷,指出FSO是解决“最后一公里”问题的新方案,最后简单讨论了FSO的发展前景.

关键词：通信论文

篇2：无线光通信技术概析论文

1.1 无线光通信技术与传统通信技术的比较

无线光通信技术相比于传统的数字微波、铜缆数字用户线、光纤、无线电等通信技术，其优势主要如下：第一是安全保密性高，主要因为激光具备高指向性、传输目标准确、发射光束窄的特点，使其发散角保持在毫弧度甚至微弧度的数量级，保证了传输信息的稳定、安全和保密;第二是设备架设迅速，主要因为光波的波长短，使其通信天线的功耗、体积、质量等品质均优于微波、毫米波等通信天线，加之无线光通信架设、组网迅速，只在通信节点上进行设备安装，建设工期以小时为单位，适合作为应急类光纤通信故障后备或者临时性大容量通信链路建设，容易进行撤换和重新部署;第三是信息容量大，指以光波为信息载体的传输速度可达10Gb/s，实验室的无线光通信设备传输速度甚至可达到150Gb/s，另外其通信的工作频率在350THz左右，各种设备间不存在信号干扰，无需申请频率使用许可，在协议兼容性良好的条件下，可以迭加任何传输协议，实现电路和数据业务的全透明传输;第四是运营成本低，其无需昂贵的工程管道铺设和使用中的维护费用，造价是传统通信工程的20%左右。

1.2 无线光通信技术组网通信中的关键技术

采用无线光通信技术组网通信时需考虑下列关键技术对通信质量的影响：其一是选择波长，空气中的水分子会衰减波的传播，对波长具有选择性，一般会选用损耗低的窗口850nm和1550nm波长，另外考虑到激光能量密度或功率密度超过次阈值时对人体眼睛的损伤问题，经试验证明，1400nm波长以上的激光对人眼的致伤阈值是1400nm波长以下的激光的45倍左右，因此建议在室内选择1550nm波长的激光作为工作波长;其二是降低空间损耗，即通过提高发射功率、增加光束数量、聚焦波束、拓宽接受动态范围等措施，降低激光波束在空间传输过程中的损耗，再者需考虑不同气象条件下空气中水分子、水滴、颗粒等对激光传输造成的损耗;其三是传输定位，因日光、风力、季节、雨雪等自然条件变化下，易引起建筑物及固定基座的位置偏移，可采用变焦以改变波束发散角或者利用CCD光强度或波形自动定位和跟踪;其四是消除闪烁和散射，因空气内部温度的不均一性，大气的折射系数存在明显差异，易引起传输信号强度的`变化，其影响范围主要在大于500m的长距离通信中，可采用多波束或者利用相关检测方法解决的手段，空气散射主要指空气内部温度不均一性造成的介质折射率不同，易造成传输损耗，可采用合理规避排风口、烟囱、高温屋顶、管道等手段解决;其五是提高传输速度和编选特殊编码，采用粗波分复用CWDM方法是提高传输速度的主要手段之一，编选特设编码意在提高无线光通信的保密性，因为激光直线传输使其扩散角度较小，将接收器置于传输路径中易导致传输中断，若在光束的扩散区域中则易使损耗过大，接收灵敏度要求过高，因此编选特殊编码则可解决上述问题，提高无线光通信的保密性。

2 大气信道对无线光通信链路的影响

2.1 大气信道对无线光通信链路的影响

无线光通信系统的传输介质(载体)是大气信道，激光在大气信道中传输时因大气层参数随机性易产生大气衰减和大气湍流效应两类影响。大气衰减主要指大气中存在的气体分子、水雾粒子、气溶胶粒子、部分微粒等吸收或者散射辐射光能量，造成能量损失、能量重新分配或者能量偏移传播等现象。大气始终处于运动状态下的不稳定体系中，其折射率随着时间和空间变化无规则变化，因此光波参量也随着折射率的变化而随机地影响到光束的传输质量。另外大气中雨、血、浓雾等自然恶劣条件也会导致多光信号造成严重的衰减，一般可采用提高功率的方法克服。大气湍流主要指大气湍流运动状态下因折射率随机变化造成的光束扩展、光束弯曲、光强闪烁等影响，例如光强闪烁影响，其指光束通过湍流漩涡时，光束直径内的独立形成散射和衍射现象，是光强在折射率随机变化下高低起伏，造成波前失真和相位变化的问题，大气湍流效应不仅影响光束的传输途径和光束的位置指向，而且会增加光束的传输损耗，严重时甚至会导致通信的错误和中断，采用自适应光学技术能解决大气湍流和大气扰动的动态损耗。

2.2 自适应光学技术

自适应光学技术以光学波前为控制对象，实时测量波前误差并进行补偿，保证接收口径光束能量的最大值，消除或者减少大气湍流的影响，其下的光学系统称为相位共扼式(常规)自适应光学系统，主要由波前传感器、波前控制器、波前校正器等部件组成。波前传感器由具备独立图像探测器的透镜组成，其作用时实时测量波前误差，将误差信息传送至波前校正器。波前校正器实质是每秒形变近千次的反射元件，主要由镜面背后的压电晶体所致，其作用之一接收控制系统传输的控制信号，在光路中改变、校正波前的形状和误差，输出校正后的光束波;之二是修复入射光的波前，提高信噪比;之三是根据波差信号整形出射光，减小大气折射率的影响，提升传输质量;其作用机制是与波前传感器形成回路，在波前控制器的控制下，若形成正确形状，传感器即会测量得平面波，证明镜面形变抵消大气扰动所致的波前误差，校正成功。波前控制器的实质则为一个具备高速、大容量的计算机系统，其作用是处理波前误差信息并转换为控制驱动信号，然后驱动波前校正器产生与畸变波前大小相等、符号相反的波前校正量，实时补偿因大气湍流扰动畸变波前。自适应光学技术系统可放置在接收端，使得光电探测器探测到的信号能量集中，有效解决大气湍流效应的影响。

3 大气光通信中发射器的配置讨论

大气温度不均一造成的湍流效应会导致例如光束弯曲、光束扩展、光束闪烁、成像跳动等问题，易增加接收端的误码率，严重时导致通信中断，消除湍流效应的手段之一是利用“孔径平均效应”减小接受光强的起伏状况，但是其要求光束到达接收端时的光束展宽度足够，对透镜尺寸提出了较高要求，通常利用分集技术消除或者减弱湍流效应，增加通信强度、质量和概率。于此，从发射分集角度做出多个发射器一个接收器的讨论。以下讨论中，均以各个发射机相互独立、互不影响、服从统一分布为模型。

3.1 发射功率与发射器个数呈线性相关

现令一个发射器被接收端探测的概率为P，当有m个发射器时的探测概率为Pm，忽略每一个发射器小于接收端门限值，在联合条件下可满足通信概率的情形。使发射器个数保持在1～4个左右，经试验结果证明，如图1所示，当Xσ=0.01时，增加发射器的个数对通信概率的影响很小;当Xσ=0.1时，两个发射器比一个发射器的探测概率有明显增加，但继续增加发射器则影响不大，只会增加设备成本和复杂度。所以，在实际配置时，需根据通信系统的具体功能选择合适的发射器个数。

3.2 发射功率一定与发射器的关系

现令一个发射器被接收端探测的概率为P，当有m个发射器时的探测概率为Pm，总发射概率为P总。经试验结果证明，如图2所示，当Xσ=0.1时发射的总功率变化和不变情况下通信概率变化情形，发射器个数依次也是1～4个左右，结论如下：一是当场强阈值比值大于0.5时，一个发射时的通信概率开始小于1，随着场强阈值的增加而剧烈减少;二是当场强阈值比值大于0.5后，多个发射的情况比一个发射时通信概率高，但是四个比三个的通信概率增加不明显;三是当总功率一定时，随着发射机个数的增加通信概率在减小，增加发射机个数只会使通信的概率减小，所以此种情况下不宜采用发射分集，可考虑采用接收分集;四是当总功率不受限制时，增加发射机的个数可使探测概率增加，并且最好选用2～3个支路。

参考文献

[1] 苏磊.无线光通信技术及其应用[J].光通信技术，

，26(4)：22-25.

[2] 王海先.大气中激光通信技术[J].红外与激光工程，

2008，30(2)：123-127.

篇3：无线接入技术应用简析

无线接入技术应用是本文介绍的重点内容，前面我们介绍了相关的无线接入技术原理《无线接入技术原理介绍》，那么基于它的原理，让我们来总结一下它在哪些方面具体有什么应用呢？

已经趋于成熟的无线接入技术，在当今的社会发挥着巨大的作用，使得人们感到科技的关怀，无线接入技术主要应用于电话网，移动通信网，无绳通信系统，卫星移动通信系统，个人通信网等。

无线接入技术应用1、无线本地环系统（WLL）

又称为固定无线接入（FRA）系统，是一种提供基本电话业务或数字无线接入系统，其网络侧有标准有线接入的2线模拟接口或2Mbit/s数字接口，可直接与公司电话网的本地交换机相连，用户侧与普通机相连，可直接进行电话业务。目前，无线本地环系统尚无专用的国际标准使用频段，因而其频段可能占用任何现有无线设备的频段，从450MHz一直到4GHz。对于1GHz以下的频段已十分拥挤，且多为蜂窝移动通信所占用，包括（无线在内），因而留下的频段十分有限。对于1~4GHz的频段，特别是1.8GHz至4GHz频段尚不算很拥挤，因而无线本地环路系统有较大的发展余地。总的来看，可用频带没有保证可能是限制本地无线环系统发展的主要障碍。从另一方面看，由于无线本地环系统没有漫游问题，各系统不必相互兼容，因而可以充分利用各个频段的空闲频段，见缝插针地发展，这也是其顽强生命力的表现。

无线接入技术应用2．蜂窝移动通信系统

移动通信区由一个一个的小区组成，每一个蜂窝区由一个蜂窝基站和一群用户移动台组成，移动台是收发合一的，

每个用户移动台与基站通信，基站负责射频资源管理并经电话线或微波通道与移动电话交换中心（MSC）相连。MSC控制呼叫信号和处理、协调不同蜂窝区间的越区切换。移动电话交换局再与被叫用户相连。

无线接入技术应用3．无线通信系统

所谓无线通信系统也属于移动通信的一种，但与蜂窝移动通信不同。无绳通信系统就是一种无线接入技术，而不涉及网络。最早应用至今仍然在发展的第一代无绳通信系统实际是家用无绳电话（称为CT），之后一种基于数字技术，面向公司网应用的第二代无绳通信系统（CT2）开始出现并形成了公共空中接口标准（CAI）。随后又出现了一些改进系统。如CT2P和CT3等，均因性价比不够理想，未能获得普及。一种新的欧洲数字无绳通信（DECT）于1992年诞生，着重规定了射频和协议要求，因而可以应用于各种不同业务和场合。最后DECT作为GSM网的无绳接入手段应用，从而提供了一种低成本“蜂窝”系统。这种DECT系统的出现标志着无绳通信进入了一个崭新的时代，即PCN的初级阶段。

无线接入技术应用4．卫星移动通信系统．

经过传统卫星移动的发展，出现了一种慨念。低轨道卫星（LEO）方案，即在地球上方500~km处设置一系列卫星（20~70颗），其高度低于辐射带，但远高于大气层。目前已有很多卫星移动通信方案，最著名的是美国Motorola公司的全球数字移动个人通信卫星系统和美国Loral Qual-Comm卫星业务公司的全球星系统．

篇4：无线接入技术类型简析

在我们所使用的手机通信中，我们都是使用的无线接入技术才能完成通信任务，那么针对这些不同的无线接入技术类型构成的系统，我们可以了解不同的网络方式，以及他们的特点等方面的知识，

已经趋于成熟的无线接入技术，在当今的社会发挥着巨大的作用，使得人们感到科技的关怀。无线接入技术主要应用于电话网，移动通信网，无绳通信系统，卫星移动通信系统，个人通信网等。

无线接入技术类型1、无线本地环系统(WLL)

又称为固定无线接入(FRA)系统，是一种提供基本电话业务或数字无线接入系统，其网络侧有标准有线接入的2线模拟接口或2Mbit/s数字接口，可直接与公司电话网的本地交换机相连，用户侧与普通机相连，可直接进行电话业务。目前，无线本地环系统尚无专用的国际标准使用频段，因而其频段可能占用任何现有无线设备的频段，从450MHz一直到4GHz。对于1GHz以下的频段已十分拥挤，且多为蜂窝移动通信所占用，包括(无线在内)，因而留下的频段十分有限。对于1~4GHz的频段，特别是1.8GHz至4GHz频段尚不算很拥挤，因而无线本地环路系统有较大的发展余地。总的来看，可用频带没有保证可能是限制本地无线环系统发展的主要障碍。从另一方面看，由于无线本地环系统没有漫游问题，各系统不必相互兼容，因而可以充分利用各个频段的空闲频段，见缝插针地发展，这也是其顽强生命力的表现。

无线接入技术类型2.蜂窝移动通信系统

移动通信区由一个一个的小区组成，每一个蜂窝区由一个蜂窝基站和一群用户移动台组成，移动台是收发合一的，

每个用户移动台与基站通信，基站负责射频资源管理并经电话线或微波通道与移动电话交换中心(MSC)相连。MSC控制呼叫信号和处理、协调不同蜂窝区间的越区切换。移动电话交换局再与被叫用户相连。

无线接入技术类型3. 无线通信系统

所谓无线通信系统也属于移动通信的一种，但与蜂窝移动通信不同。无绳通信系统就是一种无线接入技术，而不涉及网络。最早应用至今仍然在发展的第一代无绳通信系统实际是家用无绳电话(称为CT)，之后一种基于数字技术，面向公司网应用的第二代无绳通信系统(CT2)开始出现并形成了公共空中接口标准(CAI)。随后又出现了一些改进系统。如CT2P和CT3等，均因性价比不够理想，未能获得普及。一种新的欧洲数字无绳通信(DECT)于1992年诞生，着重规定了射频和协议要求，因而可以应用于各种不同业务和场合。最后DECT作为GSM网的无绳接入手段应用，从而提供了一种低成本“蜂窝”系统。这种DECT系统的出现标志着无绳通信进入了一个崭新的时代，即PCN的初级阶段。

无线接入技术类型4. 卫星移动通信系统

经过传统卫星移动的发展，出现了一种慨念。低轨道卫星(LEO)方案，即在地球上方500~2000km处设置一系列卫星(20~70颗)，其高度低于辐射带，但远高于大气层。目前已有很多卫星移动通信方案，最著名的是美国Motorola公司的全球数字移动个人通信卫星系统和美国Loral Qual-Comm卫星业务公司的全球星系统.

篇5：用于光通信的微电子机械系统技术进展论文

用于光通信的微电子机械系统技术进展论文

当前国际上光纤通信领域研究开发的热点是全光网，它是光纤通信技术研究发展的最高阶段全光网的建立是在干线上采用WDM技术扩容，在交叉节点上采用光上下话路(OADM),光交叉连接(OXC和波长路由交换技术来实现目前，我国开展全光网络应用与研宄的重要步骤是:首先将在长途干线上采用WDM技术进行点到点扩容，接着在节点上采用OADMOXC技术上、下话新技术对光器件提出了更高的要求，如技术指标上要求器件具有更高的工作速度、低插入损耗、长工作寿命;体积上由于单元器件的多，要求有更高集成度;成本上由于网络的扩大，所需器件将大大加，必须降低成本才能被用户接受采用传统手段制造的光器件难以满足上述要求，器件己成为阻碍光纤通信发展的瓶颈，是当前光网发展亟待解决的问题因此必须积极寻找新技术和新工艺，制造新型光器件，才能实现全光网。

1.近十几年发展起来的微电子机械系统适的制造手段。基于微电子机械系统技术的光器件有以下显著优点：

1)技术性能好。如德克萨斯仪器公司研制的数字微镜器件，开关速度高达1^s,比传统机械开关快两个量级，损耗小于3dB,经过热冲击、温度循环、机械冲击等试验证明器件工作稳定，寿命可达10万小时以上由于是通过微小机械部件的运动来实现开关功能，因此所需功耗非常小，只需5V电压供电Bell实验室研制的使用微平面镜的K16线阵开关AT&T研制的用于光交叉连接的8<8光开关也都具有非常优越的性能指标

2)集成度高。由于采用集成制造工艺，光器件尺寸很小，这对于光交叉连接使用的光开关阵列非常必要,如采用传统机械开关制作，当N较大时，其体积将是很庞大的使用微电子机械系统技术可以很好地解决这个问题,德克萨斯仪器公司研制的微镜800<600光开关，其芯片尺寸只有1cmX1.5cm而且容易实现与微透镜及单模光纤间的耦合，还可以与控制电路集成。

3)成本低基于微电子机械系统技术的光器件由于采用集成制造工艺，在工艺定型后，可以大批量生产,其成本必将极其低廉，这对日益发展的光通信产业,具有重要的现实意义。

微电子机械系统技术在传感器执行器及控制器等方面已得到广泛应用，尤其是在传感器方面，其市场占有率已达1/4以上。同时，人们也在不断探索、开拓微电子机械系统的新应用领域，以发挥更大的作甩光通信产业为微电子机械系统提供了更为广阔的应用领域，由于光通信产业具有巨大的社会效益和经济效益，因此将微电子机械系统应用到光通信系统必将带动微电子机械系统技术和产业的发展，同时也会推动光通信技术和产业的发展,两者的结合是非常有意义的近几年甩于光通信的微电子机械系统器件在国际上受到广泛重视,世界上重要的通信公司、研究机构大学，如朗讯、AT&T贝尔实验室、加利福尼亚大学等已经开始研究和开发微电子机械系统光器件。在召开的国际光纤通信大会(OFC99)上，微电子机械系统光器件被列为一个专题

2用于光通信系统的微电子机械系统研究现状

微电子机械系统光器件在城域网、长途网、接入网(无源光网PON)和海底网中均可以得到应甩下面介绍几种主要的微电子机械系统光器件特点及研究现状。

2.1光开关

光开关是使传输通路中的光信号通或断，或进行路由转换的一种光器件，在系统保护、系统监测及全光交换技术中具有重要的作甩传统光开关根据其工作原理分为机械式和电子式两类。机械式光开关是在外力作用下，通过光纤的移动来实现光通路的导通和关闭，串音低、插入损耗小,但由于采用大型驱动和定位机构，开关速度低,体积大，不易集成。采用非线性光学效应的电子式开关速度快、可靠性高、易于集成，但串话高、消光比低微机械技术的迅猛发展，使光开关设计和制造重新受到重视，图1给出了微电子机械系统光开关的典型原理示意图。

微电子机械系统光开关具有突出的优点：(1)亚毫秒的.开关时间;(2)可忽略的串话;(3)可忽略的偏振损耗;(4)可忽略的波长关系;(5)标准IC制作，低损耗微电子机械系统光开关的驱动方式主要有：(1)静电驱动(库仑静电引力);(2)电致伸缩;(3)磁致伸缩;(4)形变记忆合金;(5)光功率驱动;(6)热驱动;(7)热光驱动。

微电子机械系统光开关所用材料大致有：(1)单晶桂、多晶桂、氧化桂、庋趸桂、氮化硅等硅基材料;(2)AuAl等金属材料;(3)压电材料及有机聚合物等其他材料。

微电子机械系统光开关功能实现的方法主要有：(1)光路遮挡;(2)光纤移动对接;(3)微透镜移动，改变光传输方向;(4)微反射镜移动或转动，改变光传输方向;(5)衍射方法，改变光传输方向;(6)改变全反射条件;(7)其他

下面介绍几种典型的基于微电子机械系统的光开关技术

2.1.1光路遮挡

悬臂梁方式的光开关：在光波导路径上采用悬臂梁式的光开关，用体微机械加工技术作出悬臂梁后，在其上淀积和成型波导，通过控制悬臂梁的工作状态达到对光进行开和关功能能这种光开关有一定缺点，如工作电压高(达50V)，可获得的隔离度不大光驱动的微机械开关(朗讯公司):利用硅微细加工工艺可制成光控的微型开关，整个尺寸约1~2mm材料由金、氮化硅、多晶硅层组成其工作机理是:用8个多晶硅PIN电池串联组成的光发电机，在光信号的驱动下，可产生3V电压，使电容板受到电场吸引，把遮片升起，光纤开关处于开通状态如无光信号，光发电机无电压输出，遮片下降，光纤开关关闭，如图2所示用此开关可组成光纤线路倒换系统该开关是由远端的光信号控制，所以光开关本地是无源的据报道，驱动光功率仅2.7MW，传输距离达128km，工作波长为950~1650nm，开关速度3.7ms，损耗小于0.5dB

2.1.2光纤移动对接

热驱动光开关:是一种K2热驱动的光纤开关。它由一厚的镀Ni热驱动执行器来移动光纤，在硅片上各向异性刻蚀出U或V形槽，用以输入光纤与输出光纤之间的对准。这种设计不需要耦合光波导或透镜，并能达到理想的低损耗开关功能?

磁力效应开关:利用微机械技术与磁力效应实现KN开关。这种开关采用了一种具有“燕尾”连接的移动微平台，平台上刻蚀出V形槽，用以固定输入光纤与输出光纤输入光纤的移动平台上淀积一层磁材料，磁场的作用将这个微平台沿着“燕尾”连接机构移动，实现输入光纤与输出光纤之间的对准这种开关的开关时间小于10ms，插入损耗达到1dB还有一种2<2微机械光开关，其插入损耗小于3.1dB，串音小于40dB，工作电压为100V，开关时间可达0.5ms左右

2.1.3改变全反射条件

微泵开关:在以矩阵形式配置的光波导的各差点具有满足全反射条件的差点槽当差点槽有与光波导相同折射率的匹配油时，则光穿透槽。无匹配油时，光在差点槽的壁面全反射进入交叉的光波导中，达到光交换的目的要实现这种光开关阵列，将涉及控制毫微升注入量的微泵以及光纤阵列的高精度连接技术，这种光开关为已研制成功的微泵提供了应用场所。

日本电报电话公司研制的全反射控制光开关示意L波导内有气泡和折射率匹配油，通过两个加热器分别导通来控制光纤交叉点波导内的物质。当加热器1开时，交叉点为气泡，入射光被反射;当加热器2开时，交叉点为折射率匹配油，入射光投射己通过原理性验证,还没有具体指标报道21.4微镜移动或转动这种开关采用静电驱动微平面镜阵列来改变自由空间传输的光束方向，以进行输入光与输出光之间的多路转换。它与米用非线性光学效应的固体式光开关相比，长度、宽度尺寸都要小1/10多，消光比提高，串话减小。而且机械式光开关具有不影响波长和偏振面、自稳定性、高消光比低串话以及无光损耗等优点过去的光开关采用大型驱动和定位机构，开关转换速度慢、尺寸大，限制了它的使用。利用适合于光控制的半导体技术来研制微型、廉价的机械开关，可望用于光通信系统中光交叉连接。比较典型的有：

给出了瑞士纳沙泰尔大学开发的2X2光开关，通过双面反射镜移动实现2<2光交叉连接，反射镜通过60V电压形成静电驱动位移20^m交叉槽充满匹配油，以减小后向散射及插入损耗，开关时间0.5ms,比传统机械开关快一个量级，串话衰减60dB,美国德克萨斯仪器公司研制的用于大型投影显示的微镜光开关阵列单元结构示意L在CMOS静态随机存储器基片上使用微机械技术制造微镜及其转动机构。微镜通过其支架与一薄片式柔性扭转铰链连接，当支架受存储器释放的电荷吸引时,将通过铰链发生转动，其范围为±1(°微镜为16Mm的正方形，600<800象素的开关阵列尺寸为1^1.5〔:瓜,开关时间小于10卜8,工作寿命可达10万小时。目前SVGA型(800X600)和XGA型(1024<768)己在批量生产中，SXGA型(1280<1024)己完成试作贝尔实验室研制了使用微平面镜的K16线阵开关，每一个平面镜可以通过20V电压驱动转动9°微平面镜的尺寸非常小，宽10Mm,长60Mm开关时间约20Ms在其测试系统中，16路信号间隔1.6nm,Pass通射光透过空气层和Si基层透射过去。

机械光栅光开关;是斯坦福大学报道的,其结构如图9所示，在氮化硅基板上淀积铝膜的带状层分为可移动和固定两种当不施加电压驱动时，所有带状层是平行排列的，入射光被沿原光路反射回去，相当于“关”状态当对带状层施加电压时，可移动带状层向下移动1/4,此时将发生衍射现象，衍射光方向与入射光方向不同，相当于“开”状态其突出特点是，开关速度高达20ns

篇6：无线传感器网络管理技术论文

无线传感器网络管理技术论文

无线传感器网络管理技术论文【1】

摘要无线传感器网络(WSN)与计算机网络有着巨大的差异，但是又广泛的应用于现代社会的各行各业。

现有的网络管理技术并不能满足WSN的运行，亟待解决各方面的问题。

本文在介绍WSN管理技术的基础上，集合WSN自身特性，介绍了现有的WSN管理技术需要具备的技术性能。

希望能够为WSN管理技术发展提供一定的启发。

【关键词】无线传感器网络管理技术

无线传感器网络(简称传感器网络WSN)由大量的微传感器构成，在传感器安装区域完成信息收集、处理与流通功能，被越来越多的用于交通、医疗、工业自动化等智能领域，近年来随着信息化进程的深入和物联网相关技术的成熟，无线传感器网络技术的技术研究也突飞猛进;和普通计算机网络不同，传感器网络被用于特定的应用中、要求部署巨大数量的微传感器等特征，这就需要传感器网络的管理技术具有高效、灵活、安全的特性，传统计算机网络的管理技术不再适用于传感器网络管理，因此近年来传感器网络管理技术的理论和应用研究不断的取得突破性进展。

1 无线传感器网络管理

无线传感器网络与计算机网络的不同特点使得传感器网络管理技术也具有自身特点，具体表现在轻量级、开放性、自治性、高容忍、可伸缩等方面。

1.1 轻量级

由于无线传感器有很多位传感器构成，其内部电量较少、存储量和通信距离有限。

每个传感器的体积都比较小、电池更换困难、成本和功耗较低、计算和存储能力较弱，这就使得传感器网络管理技术也要具备符合上述特点的轻量级特征。

1.2 开放性

传感器网络有着和计算机网络不同的软、硬件系统和通信协议，同时不同的应用环境、任务需求和任务目标也会使传感器网络有巨大差异;为了保证传感器网络与互联网和移动网络的相互连通，就要保证传感器网络管理技术具有开放性，能够与其他软硬件系统无缝联通。

1.3 自治性

传感器网络在建设和使用的过程中，单独的某个传感器是随机布置在某个位置的，如果人工对其进行运维，会消耗巨大的人力物力，这就需要传感器网络技术满足其自身智能决策的需求，保证传感器形成自适应的分布式网络，无需人工参与即可可靠运行。

1.4 高容忍

无线传感器的应用环境多种多样，其低成本特性导致节点有易损坏、抗干扰弱、稳定性差等问题，这就要求传感器网络管理技术能够识别和容忍这种故障，并且保证网络信息感知和传输的可靠性。

1.5 可伸缩

未来的传感器网络将会覆盖非常的区域，数量差异巨大的传感器节点将会上传巨量的信息，这就要求传感器网络管理技术在应对不同数量的节点和信息时具有良好的可伸缩性能。

2 无线传感器网络管理体系

2.1 配置管理功能

通过配置管理功能获取传感器网络中的数据，并通过数据来控制每个传感器的配置信息和传感器网络内的节点状态及其连接关系等网络状态。

通过配置管理功能可以让网络管理员对传感器网络的控制变得更强;由于无线传感器网络节点的电量、通信、存储等方面能力有限，配置管理就要在网络拓扑控制和重编程技术中实现。

节点通信和感知的基础就是拓扑控制，拓扑控制在WSN管理中有三个方面：拓扑发现、成簇管理和睡眠周期管理。

WSN重编程技术，WSN首次配置完成后对网络进行远程的软件升级、任务下达和功能再配置的过程。

由于WSN的工作环境多样，其性能和功能需求需要动态变化，不能可能事先生成其所有可能需要的运行条件和对应的系统配置，这就要求WSN管理系统具有自我重新编程配置功能。

2.2 故障管理功能

WSN大多需要在无人管理的环境中长时间顺利运行，而传感器的自身质量和性能缺陷导致WSN中随时有可能会有节点出现故障。

如果传感器节点出现故障，将会把采集到的错误信息不断地上传至网络，最终导致网络管理出现问题;还有些故障会导致节点通信受阻，数据传输终端等问题。

目前，WSN故障管理可分为集中式、分布式、基于移动装置和层次式集中结构。

集中式结构中的管理者要得到整个网络的信息才能进行精准的故障管理，这种管理技术消耗了节点的很多能量;分布式管理则有更低的能量消耗，但是会消耗较多的存储空降;层次式则是集中式和分布式的混合结构，兼顾了二者特点;由于基于移动装置的结构使用环境较为特殊，可以预测分布式和层次式的管理结构是未来WSN故障管理的发展方向。

2.3 安全管理功能

安全管理指的是通过安全管理和技术手段，保障WSN资源的保密、完整、可用性等，不会由于设备、通信协议、网络管理或者环境因素受到破坏。

安全管理的基本原则就是通过合适的技术和管理措施来确保网络资源的基本安全，从而满足传感器网络开展的安全需求。

传感器网络不同于传统网络，但又需要参考普通网络的安全管理经验，这就导致WSN网络完全在密码算法、数据完整性、数据保密性、秘钥管理技术、网络认证等方面存在不可忽视的技术难题需要突破。

2.4 性能管理功能

性能管理功能即通过考察WSN运行情况和通信速度等参数来对传感器网络性能进行评估。

性能管理要分析和监视网络及网络提供的功能是否顺利运行，其分析结果会触发网络的自身诊断机制或引导网络开启自我重配置等。

WSN包括数据收集、分析、上传等应用功能的专门网络，其性能管理还会包括以下几个方面：

(1)使用周期管理，即网络部署到网络能力耗尽的时间;

(2)数据传输性能，包括数据传输可靠性、数据传输速度等;

(3)上述性能，才能更好的完成性能管理，促进WSN网络的高效运行。

2.5 计费管理功能

目前，WSN的应用还只是应用于专门领域的闭合网络，对计费系统的需求没有很急迫，但是随着WSN的进一步发展和市场商业化深入，计费问题将会变得极为关键，并且伴随而来的数据安全、真实、可靠等问题也会越来越多。

3 结束语

WSN管理技术和理论还处在初级阶段，但是随着社会需求和相关领域的发展，WSN技术及其相关研究必将成为热点。

在WSN设计的通用性和有效性问题方面、分布式和层次式结构设计、主动网络技术、网络状态和性能的监测与优化等方面都需要进一步深入研究，对新技术进行推广，促进WSN技术的应用和发展。

参考文献

[1]刘丹，钱志鸿，刘影.ZigBee网络树路由改进算法[J].吉林大学学报(工学版)，，40(5)：1392-1396.

[2]皇甫伟，周新运，陈灿峰.基于多层抽样反馈的传感器网络时间同步算法[J].通信学报，，30(3)：59-65.

无线传感器网络技术【2】

【摘要】传感器被越来越多地布置到实际的网络环境中，用于实现某些应用。

无线传感器网络已经成为了科学研究领域最前沿的课题之一，引起了工业界和学术界众多研究者的关注。

通过总结相关方面的工作，综述在不同领域中无线传感器网络的实际应用，并对具体应用的一些重要特性进行分析，在此基础上提出若干值得继续研究的方面。

【关键词】无线传感器网络应用

篇7：试论计算机无线网络安全技术论文

摘要：随着信息化技术的发展，许多网络都已实现无线网络的全覆盖，这使得上网变得更加方便快捷。在互联网高速发展的今天，无线网络将是未来发展的趋势，必将最终代替传统的有线网络。而现有的无线局域网的安全机制已无法满足人们对通信安全的需求，解决无线网络的安全问题就显得尤为迫切，所以对无线通信网络安全技术的研究是非常必要且有意义的。但是不得不注意的另一个问题就是网络的安全性问题，本文主要阐述无线网络的安全防范措施。本文首先阐述了无线网络安全发展概况，重点阐述了无线网络中的不安全因素及安全机制。

篇8：试论计算机无线网络安全技术论文

一、概述

伴随着因特网蓬勃发展的步伐，另一种联网的方式已经悄悄茁壮成长，这就是无线网络。无线通信一直是人们梦寐以求的技术。借助无线网络技术，我们终于可以摆脱那些烦人的电缆和网线，无论何时何地，都可以轻松地接入互联网。但是由于标准、可靠性、安全性等原因，无线网络至今不能象有线网络那样普及。特别是安全性和有线网络还存在很大距离。为了适应无线网络发展的需要，各种安全技术也应运而生。其中许多技术都是借鉴了成熟的有线网络安全技术，并针对无线环境进行了优化。

二、无线网络的'安全隐患分析

无线局域网的基本原理就是在企业或者组织内部通过无线通讯技术来连接单个的计算机终端，以此来组成可以相互连接和通讯的资源共享系统。无线局域网区别于有线局域网的特点就是通过空间电磁波来取代传统的有限电缆来实施信息传输和联系。对比传统的有线局域网，无线网络的构建增强了电脑终端的移动能力，同时它安装简单，不受地理位置和空间的限制大大提高了信息传输的效率，但同时，也正是由于无线局域网的特性，使得其很难采取和有线局域网一样的网络安全机制来保护信息传输的安全，换句话无线网络的安全保护措施难度原因大于有线网络。

针对无线网络的主要安全威胁有如下一些：

1。数据窃*。窃*网络传输可导致机密敏感数据泄漏、未加保护的用户凭据曝光，引发身份盗用。它还允许有经验的入侵者手机有关用户的IT环境信息，然后利用这些信息攻击其他情况下不易遭到攻击的系统或数据。甚至为攻击者提供进行社会工程学攻击的一系列商信息。

2。截取和篡改传输数据。如果攻击者能够连接到内部网络，则他可以使用恶意计算机通过伪造网关等途径来截获甚至修改两个合法方之剑正常传输的网络数据。

3。网络通信被窃*

网络通信被窃*是指用户在使用网络过程中产生的通信信息为局域网中的其他计算机所捕获。由于大部分网络通信都是以明文（非加密）的方式在网络上进行传输的，因此通过观察、监听、分析数据流和数据流模式，就能够得到用户的网络通信信息。例如，A计算机用户输入百度的网址就可能为处于同一局域网的B计算机使用监视网络数据包的软件所捕获，并且在捕获软件中能够显示出来，同样可以捕获的还有MSN聊天记录等。

4。无线AP为他人控制

无线AP是指无线网络接入点，例如家庭中常用的无线路由器就是无线AP。无线AP为他人所控制就是无线路由器的管理权限为非授权的人员所获得。当无线网络盗取者盗取无线网络并接入后，就可以连接访问无线AP的管理界面，如果恰好用户使用的无线AP验证密码非常简单，比如使用的是默认密码，那么非授权用户即可登录进入无线AP的管理界面随意进行设置。

无线AP为他人所控制可能造成的后果很严重：一是盗用者在控制无线AP后，可以任意修改用户AP的参数，包括断开客户端连接；二是在无线路由器管理界面中，存放着用户ADSL的上网账号和口令（如图2所示），通过密码查看软件可以很轻松地查看以星号或者点号显示的口令。

4、假冒攻击

某个实体家装成另外一个实体访问无线网络，即所谓的假冒攻击。这是侵入某个安全防线的最为通用的方法。在无线网络中，移动站与网络控制中心及其他移动站之间不存在任何固定的哦物理链接，移动站必须通过无线信道传输其身份信息，身份信息在无线信道中传输时可能被窃*，当攻击者截获一合法用户的身份信息时，可利用该用户的身份侵入网络，这就是所谓的身份假冒攻击。在所谓不同的无线网络中，身份假冒攻击的目标不同，在移动通信网络中，其工作频带是收费的，移动用户必须付费才能通话，攻击者假冒合法用户主要是逃避付费。而无线局域网中，工作频带是免费的，网络资源和信息是不公开的、收费的，只有合法用户才能访问这些信息攻击者假冒合法用户主要是非法访问网络资源。

5、重传攻击

重传攻击是指攻击者将窃*到的有效信息经过一段时间后，在传给信息的接受者。其目的是利用曾经有效的信息在改变了的情形下达到同样的目的。值得一提的是无线移动设备还存在失窃的威胁，移动设备的功能不断增强，它不仅是一个通信工具，还存储着一些用户信息，防止移动设备中秘密信息的失窃也是很重要的。

三、无线网络中的安全机制

无线网络中的安全业务都需要相应的安全机制来保证，用加密技术实现保密性业务，通过访问控制实现身份认证业务，用消息认证机制实现完整性业务，用数字签名技术实现不可否认性业务。

1、加密机制

保密性业务是通过加密技术实现的，加密是一种最基本的安全机制，加密过程如图1 所示：

当加密密钥不等于解密密钥，即系统中每个用户拥有两个密钥（公开密钥和秘密密钥），则称其为非对称密码系统或公钥密码系统。任何人都可用一个用户的公开密钥将信息加密后传给该用户，只有该用户才能用其秘密密钥解密，其他人因不知道秘密密钥而不能解密。公钥密码算法复杂，因而不适合资源受限的无线通信设备，但由于其不需要通信双方共享任何秘密，在密钥管理方面有很大的优越性。

2、消息认证机制

完整检测技术用于提供消息认证，防止消息被篡改。典型的完整性检测技术是消息认证码，其工作原理如图2所示。

3、身份认证机制

身份认证技术提供通信双方的身份认证，以防身份假冒。它通过检测证明方拥有什么或知道什么来确认证明方的身份是否合法。密码学中的身份认证主要基于验证明方是否知道某个秘密（如证明方与验证方之间共享的秘密密钥，或证明方自己的私有密钥），基于共享秘密的身份认证方案建立在运算简单的单密钥密码算法和杂凑函数基础上，适合无线通信网络中的身份认证。

4、不可否认机制

数字签名用于提供不可否认性的安全机制，防止抵赖。数字签名有以下优点：采用电子形式，容易在网络中传输; 只有知道秘密密钥的人才能生成签名，因而很难伪造;可以对整个消急进行签名，签名后消息不可更改。数字签名大多基于公钥密码技术，在公钥密码系统中，用户的公开密钥向所有人公开，秘密密钥只有自己知道，用户用自己的秘密密钥对消急或消息的杂凑值签名，然后将消息及签名一起传给验证方，验证方利用签名者的公开密钥就可以鉴别签名的真伪。因只有签名者知道自己的秘密密钥，只有他才能形成数字签名，故签名者一旦对某个消息签名就无法抵赖。

可以预见，随着无线网络安全事件的不断出现，能否为用户提供优质的安全服务，将成为无线网络运营商在商业竞争中能否取胜的关键。基于安全服务的整体安全解决方案，将成为未来网络信息安全的主流发展方向。无线网络的安全性问题在未来信息化时代中将会成为至关重要的问题之一，以上介绍的有关网络安全问题以及解决措施大致包含了所有情况，对于运行过程中出现的突发情况就需要进行进一步的研究与探讨。

参考文献：

[2]张丽敏无线网络安全防范技术研究福建电脑

[3]黄石平浅析无线网络安全及防范措施电脑知识与技术

篇9：数字时代广播电视无线发射技术论文

1.1覆盖的面积

在现阶段的广播电视的发展过程当中，无线发射技术的使用效率和使用水平大幅度降低，广播电视市场上占据主导地位的是有线电视。在大部分的城市当中，有线电视已经覆盖了城市的各个角落，覆盖面积仍在不断的增加。而部分没有被有线电视所覆盖的区域较为偏远，这些地区本身接收有线广播电视信号能力就相对较差，因此就很难接收到各种无线信号。即使广播电视的覆盖面积延伸到这些地区，所推广的也主要是有线广播电视，由此可见，有线电视在广播电视行业发展具有良好的前景。这就给无线广播电视的全面发展，以及无线广播电视范围的不断扩大造成了极大的阻碍，无线广播电视想要在这样的情况之下取得显著的成效十分困难。

1.2认可度较低

在现阶段社会发展的过程当中，大部分的人们都选择使用有线广播电视，而对于无线广播电视是否能够正常使用抱极大的怀疑态度。虽然无线广播电视本身具有稳定、安全、智能化的特点，更加适应社会和科技的发展。而且在遇到自然灾害的过程当中，通过无线广播电视能够很好地传递各种消息，最大限度地发挥了广播电视的应有价值。但在实际的使用过程中，由于国家先前采取了一系列的措施不断推广有线数字电视，而且没有对广播电视无线发射技术，以及无线广播电视的发展提供相应的政策扶持，从而使得无线广播电视难以被大众所接受。某些无线网络电视虽然利用了一系列的方法进行相关的推广和宣传，但是由于人们对于无线广播电视的认可度相对较低，因此很难取得十分显著的宣传推广效果。

篇10：数字时代广播电视无线发射技术论文

2.1建立较为完善的无线发射系统

为了能够最大限度地拓展无线广播电视的使用范围，尽可能地增加无线广播电视的用户数量。相关的工作人员就必须要结合数字广播电视的发展要求，综合的考虑数字时代的各方面情况，采取一切可利用的手段和途径，建立较为完善的广播电视无线发射系统。在这个过程当中，相关的工作人员不仅要及时地对无线发射技术进行更新，同时还要引进先进的无线发射技术，以及相关的设备和管理方法，并且结合实际的情况对无线发射系统进行一系列的调整和改革，使之更加适合无线广播电视的发展要求。另外，为了确保无线发射系统当中的相关设备和仪器能够正常的使用，相关的工作人员还必须安排专业的技术人员定期的对设备和仪器进行专业的维护，并及时的更换无线发射系统当中存在故障和问题的部分。这样不仅能够有效地提升无线发射系统的整体数字化水平和科技化水平，同时还能为无线广播电视的全面发展创造良好的条件。

2.2全面地提升广播电视工作人员水平

在无线广播电视的发展过程当中，无论是采取有效的措施提升无线发射技术水平，还是全面地加强对广播电视无线发射的相关管理，都需要由专业的工作人员来完成。这也就意味着广播电视的工作人员必须具有较高的水平和专业素质，这样才能够及时的掌握全新的无线发射技术和管理方法，并且在设备和仪器发生问题的情况之下，采取相应的维修手段排除问题和故障。因此，广播电视就必须要全面的加强对工作人员素质的要求，在招聘阶段选择具有较高专业化水平，以及与无线广播电视发展有关的专业人才，适当地提高招聘人才的门槛。除此之外，在无线广播电视的发展过程当中，相关的管理人员还必须安排工作人员进行专业化的培训。在培训的过程当中，不仅要着力于全面的提升工作人员的业务能力，同时还要加强现有工作人员的骨干培训。相关的管理人员还可以根据实际的要求增加聘请一些具有较高专业能力和管理能力的专业人才，这样能够显著地提升无线广播电视整体工作人员的专业水平和业务能力。

2.3有效使用科学合理的维护管理方法

为了确保无线广播电视当中的无线发射设备和系统能够顺利运行，相关的工作人员需要定期的对无线广播发射技术当中涉及的仪器和设备进行检修和维护，还要安排专业的技术人员定期对无线发射系统进行更新。在实际的维护管理的过程当中，相关工作人员必须定期的对发射机进行全面的检测，利用科学合理的方法测量发射机当中的各种元器件的规格和距离，使之保持在标准范围之内。还要定期的`清除发射机当中堆积的灰尘，这样不仅能够有效的降低灰尘对元器件的腐蚀，减少灰尘对散热器的散热功能的影响。还要有效地控制发射机的机房温度，当温度过高时需要采取相应的降温措施，这样才能尽可能的延长发射机当中的元器件的使用年限。

3结论

数字化时代的全面发展不仅增强了互联网络对广播电视的各方面冲击，同时也为广播电视的全面发展创造了前所未有的机遇。在这样的情况之下，广播电视就必须要能够正视数字化时代的发展挑战，然后不断提升无线发射技术的整体水平和效率。另外，相关的工作人员不仅要充分地考虑无线发射技术的特点和水平，同时也要结合用户的各方面需求和市场发展的情况，有目的的对无线发射技术功能进行一系列的拓展和创新。这样不仅能够有效地推动我国广播电视行业的全面发展，同时也能够为数字时代广播电视当中的无线发射技术的全面应用奠定良好基础。

参考文献

[1]武淑云.基于数字时代的广播电视无线发射问题探讨[J].电子测试，（7）：116-117.

[2]党伟荣.数字时代广播电视无线发射技术相关问题的探讨[J].新媒体研究，2016（10）：30-31.

[3]王洪峰.数字时代广播电视无线发射技术相关问题的探讨[J].通讯世界，（10）：19-20.

篇11：数字时代广播电视无线发射技术论文

在人们生活水平得到了显著改善和提升的情况之下，人们不仅对于物质的需求不断增加，对于广播电视的功能和画面清晰度的要求也不断提升。为了能够更好地满足人们的使用需求，尽可能为广播电视的发展争取更多的用户支持，相关的工作人员必须要结合用户的实际使用需求和数字时代的发展特点，有目的地在广播电视当中增加一系列智能化的功能。与此同时，广播电视还需要正视互联网络对于广播电视发展所造成的影响，然后制定相应的解决措施，对无线发射技术进行全面的管理，以便于能够最大限度地提升无线广播电视的技术水平和发展实力。

篇12：广播电视无线发射技术的研究论文

摘要：作为现代专业化媒体工作人员，要懂得跟随时代拓展的步伐，持续改善自身理念和技能，保证能够熟练操作应用最新设备。截止至今，数字电视地面广播早已覆盖全球，并且得到智能化控制。笔者的任务，便是针对广播电视无线发射技术概念、特征加以细致性描述，同时以此为基础点，结合个人丰富实践经验探讨日后我国广播电视无线发射技术科学化的实践应用方案，希望能够为相关工作人员产生可靠的启示效用。

关键词：广播电视；无线发射；技术特征；实践应用

随着时代不断进步，各类信息化技术接连衍生，当中最富有代表性的莫过于广播电视无线发射技术，正因如此，持续到2015年我国才能全面停止运营传统的模拟电视传输模式，映射出日后我国广播电视发射技术体系的完善，以及数字化改革发展的可持续性前景。针对这部分技术控制要点加以深入探究，能够确保日后更好地为社会大众提供人性化广播电视传媒服务。

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