油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)視域下無線通信技術(shù)論文范文

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1TD—LTE的關(guān)鍵技術(shù)

1.1傳輸通道抗衰落油田數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的移動臺與通信基站之間的傳輸主要依靠無線電磁波，在傳輸過程中，周圍電力線發(fā)射的電磁波會干擾信號強(qiáng)度。移動臺發(fā)射無線電磁波的衰減率為N=V/(λ/2)，其中V為數(shù)據(jù)信息在傳輸信道內(nèi)的速率，λ為外界電磁波的波長。如果增大電磁波波長便能有效地控制抗衰減系數(shù)，一般采取增大信源設(shè)備發(fā)射功率的方法來提高傳輸速率[4]。在傳輸系統(tǒng)一級電路信號功率放大過程中，數(shù)據(jù)信號容易在通信線路中發(fā)生全反射現(xiàn)象，使數(shù)據(jù)信號的碼片呈現(xiàn)離散狀態(tài)。在距終端處理器3/4位置處，繼續(xù)進(jìn)行二級數(shù)據(jù)信號功率的放大，使傳輸線路中產(chǎn)生電磁波的強(qiáng)度高于外界干擾電磁波的強(qiáng)度，讓傳輸信道內(nèi)的電磁波與外圍電磁波相互抵消，可降低其電磁波的外圍強(qiáng)度。并且電磁波在相互抵消過程中，也進(jìn)行了一部分的疊加，從而增強(qiáng)了通信信號強(qiáng)度。

1.2編碼調(diào)制油田數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)編碼調(diào)制分為二進(jìn)制編碼調(diào)制、十進(jìn)制編碼調(diào)制以及十六進(jìn)制編碼調(diào)制。十進(jìn)制編碼調(diào)制的輸入端有10個數(shù)據(jù)連接點，每個數(shù)據(jù)點代表不同的數(shù)據(jù)值。輸出部分的連接點共有4個，形成為8421十進(jìn)制編碼。該數(shù)據(jù)連接點的排布從左向右為I0~I9，當(dāng)編碼的數(shù)字首位為0，其他數(shù)字為1時，輸出端編出的碼型序列為0；當(dāng)編碼的數(shù)字第二位為0，其他數(shù)字為1時，輸出端編出的碼型序列為1；當(dāng)編碼的數(shù)字第三位為0，其他數(shù)字為1時，輸出端編出的碼型序列為2，以此類推，即為十進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換原則。十進(jìn)制編碼比二進(jìn)制編碼過程復(fù)雜，但保密性能比二進(jìn)制好。十六進(jìn)制編碼與十進(jìn)制編碼過程相類似，但是對9以后的數(shù)字編碼要用ABCDEFG進(jìn)行編制，當(dāng)編制的數(shù)據(jù)信息為103131156時，那么接收到的編碼序列即為A3D1F6。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中二進(jìn)制編碼技術(shù)通常應(yīng)用于傳輸話音信號，其優(yōu)勢為編碼技術(shù)簡化，占用的信道寬；十進(jìn)制編碼和十六進(jìn)制編碼技術(shù)應(yīng)用于傳輸視頻信息與數(shù)據(jù)信息，這兩種編碼技術(shù)保密性能佳，并且在傳輸數(shù)據(jù)信息中添加了冗余碼與糾錯碼，可保證傳輸信息的有效性。

1.3移動天線射頻移動天線射頻技術(shù)中的設(shè)備根據(jù)俯仰角度不同，分為全向天線與定向天線兩種類型。全向天線由于覆蓋范圍大，發(fā)射功率低，所以容易受到大氣層中電磁波的干擾，使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號失真，這種設(shè)備多用于油田空曠地區(qū)。定向天線覆蓋范圍小，傳輸距離遠(yuǎn)，但是發(fā)射的功率信號只能朝一個傳播方向，如果在大型油田建筑群體設(shè)立單獨的定向天線，發(fā)射的信號就會被障礙物吸收，因此每個建筑通常設(shè)立3個天線，每個定向天線覆蓋的范圍為120°，組成一個全向覆蓋范圍區(qū)域。每個定向天線的俯仰角度控制在15°范圍內(nèi)，定向發(fā)射的頻率為8000Hz。在發(fā)射射頻功率過程中，發(fā)揮主要功能的設(shè)備為耦合器，其結(jié)構(gòu)組成為直流耦合端、輸入端、隔離端及耦合輸出端。

2TD—LTE技術(shù)的應(yīng)用

2.1數(shù)據(jù)傳輸信道TD—LTE無線通信系統(tǒng)的傳輸信道分成等間隔的32個信道，其中上行信道16個，下行信道16個。上行信道負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的編碼，下行信道負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸。上行信道具有數(shù)據(jù)信息編碼和譯碼功能，可以在數(shù)據(jù)編碼過程中添加冗余碼和糾錯碼。在數(shù)據(jù)字符串間添加冗余碼的過程中，上行信道會根據(jù)冗余碼的排列順序進(jìn)行翻譯，若對等的字符串沒有得到有效的翻譯，編碼器便會重新接收冗余碼，再一次進(jìn)行翻譯表達(dá)，直到油田數(shù)據(jù)終端設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)信息與信源設(shè)備輸出的信息一致，才會完成對數(shù)據(jù)信息的譯碼。

2.2油田數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)的組建要根據(jù)不同的IP地址進(jìn)行劃分，以達(dá)到共享石油專網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)資源的目的。IP地址段分為4個區(qū)域段，A類IP地址段為0~127，B類IP地址段為128~191，C類IP地址段為192~223，D類IP地址段為224~239，每個區(qū)域段之間的主機(jī)設(shè)備都能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)端控制功能。

3結(jié)語

TD—LTE無線通信系統(tǒng)采用了單邊帶信號調(diào)制、TDD、傳輸通道抗衰落、編碼調(diào)制、移動天線射頻等技術(shù)，在油田數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)中連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備，進(jìn)而實現(xiàn)專網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)資料的共享。數(shù)據(jù)在通信信道傳輸中能減弱外界電磁場的干擾力度，保證傳輸數(shù)據(jù)信號的有效性。我國石油行業(yè)發(fā)展迅速，應(yīng)用TD—LTE技術(shù)建設(shè)石油信息化專網(wǎng)，為石油通信行業(yè)帶來新的希望，也為整個石油系統(tǒng)通信提供一個安全可靠的工作環(huán)境。這種技術(shù)不單用于石油行業(yè)中，在其他行業(yè)也正逐步擴(kuò)展，為我國通信行業(yè)開辟了廣闊的發(fā)展前景。

作者：郭延海單位：中海油信息科技有限公司天津分公司