为您找到与蜂窝基站定位主要用于移动通信系统相关的共200个结果:
要想获取到目标的具体位置信息,一般都是采用GPS定位信息,但当目标处在高楼耸立的城市之间,GPS的部分卫星信号处于遮挡状态,此时为了获得到目标的准确信息,可以考虑采取其他的辅助定位方式。比如说,利用伪卫星技术,该技术实质上就是指安置在地面上的地基发射站,它发射的信号与GPS的信号相类似,但该种技术需要架设额外的设施;采用DTV技术,由于大城市环境中,DTV设施资源也有限。此时可以考虑采用无线蜂窝通信系统,该系统在城市中应用成熟,基站信号好。因基站可以发射信号,目标可以利用基站的信号信息,确定目标的位置,即可以采用无线蜂窝通信系统来弥补GPS定位技术的不足,从而准确获取目标的位置信息。
无线蜂窝通信系统中的定位技术主要有两种体制。一种是基于下行链路的定位技术,即基于移动台的定位技术;一种是基于上行链路的定位技术,即基于移动网络的定位技术。基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量以及测量值的求解计算。基于蜂窝网络的定位技术是指网络根据测量数据计算出移动终端所处的位置,通常必须利用3个或3个以上蜂窝基站接收手机信号的定位参数,即到达时间、角度或强度。
基于蜂窝网络的定位方法目前主要有:基于Cell-ID定位和基于时间提前量定位的方法、上行链路信号到达时间定位方法、上行链路信号到达时间差定位方法以及上行链路信号到达角度定位方法等。
浏览量:2
下载量:0
时间:
摘要:铁路运输是国家的经济大动脉,铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具,它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展,各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中,使得铁路通信系统得到逐步提高和完善,并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性,本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
关键词:移动通信铁路通信系统应用
通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备,将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用,就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行,对铁路通信技术提出了更高的要求,只有不断地发展和完善铁路通信系统,才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
无线列调是重要的铁路行车通信设备,主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点,但目前使用的无线列调是同频单工电台,随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大,在仅有的一个频道上集中了众多用户,再加上场强的越区严重,容易致使系统阻塞,甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言,这种通信系统过于简单,满足不了建设发展的需求。
集群通信系统是一种高级移动调度系统,代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式,实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能,被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门,其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点,比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高,同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等,这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大,但对要求较高的场合并不适用,比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。
GSM-R通信技术最早起源于欧洲,是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能,它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成,目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用,我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道,并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路,它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区,为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要,就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有:大秦线、胶济线、合武线、京津城际线,京沪高铁等。
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号,在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响,可靠性高、电路开通迅速、多址连接等,不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言,比较适合铁路应急部门使用。
WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前,在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统,在经过车载运行实验和室内动力分布实验后,经专家组检验,表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求,具有创新性,技术成果达到国际领先水平。
铁路通信是以运输生产为重点,主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散,支叉繁多,业务种类多样化,组成统一通信的难度较大。所以,在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合,以保证行车安全、防止作业事故,提高运输效率,加速机车周转,以及改善服务质量等。
[1]田裳,沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社,2008,6(16):154-156
[2]丁奇编著.大话无线通信[J].人民邮电出版社,2010,1(24):1021-1024
[3]钟章队等编著.铁路综合数字移动通信系统GSM-R[J].中国铁道出版社,2003,10(15):323-325
[4]陈玲,李毓才,邢智明.铁路移动信息传输安全平台的设计与实现[J].中国铁道科学,2007,3(10):125-127
浏览量:2
下载量:0
时间:
摘要:现今的电子通信技术属于一种尖端的且应用性极强的技术,一个国家的科技发展水平和进度关键看电子通信技术水平的高低。电子通信产业是信息产业不可或缺的一部分,电子通信技术的进步和发展直接带动先进的生产力和科技实力。电子通信技术涉及的领域和范围较广,特别突出在移动电话和卫星通信两个方面,本文也将重点通过这两个方面来分析电子通信系统关键技术的问题。
关键词:电子通信系统移动卫星通信关键技术
随着电子通信技术的发展,它同时在很大程度上改变着人们的生活和方式。人们也能很好地运用电子通信技术突破时间和空间的局限来学习和工作。电子通信技术不仅改变着人们,它还在改变着社会和国家,使得国家不断发展,特别表现在卫星通信技术上。当然我国的电子通信技术还存在一些关键技术的问题,有待人们改善和加强。
电子通信技术属于现代通信技术中的一大部分。电子通信技术还是信息社会的主要支柱,是现代高新技术的重要组成部分,甚至是国家国民经济的神经系统和命脉。在现代化信息社会,电子通信技术无处不在,它涉及的范围也很广,包括移动电信、广播电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测以及遥感等领域,还有军事和国民经济各部门的各种信息系统都要运用到电子通信技术。
电子通信系统中最具代表性也最常见的就是移动通信和卫星通信。其中移动通信就包括了卫星通信,此外还有蜂窝系统、集群系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等多个领域。
近几年来,电子通信技术应用十分广泛,就其最具代表性的移动通信和卫星通信来看,就存在很多关键性的技术问题,有待加强和改善。移动通信技术在电子通信技术中发展范围最大最迅速,传统的蜂窝通信因为可用无线频谱资源的增加和无线信号的衰弱而变得越来越受局限。不断缩小的小区半径代表着基站的密度也在不断增加。除此之外,频繁的越区切换导致空中资源的浪费和频谱效率降低,这也使得网络建设的成本也是越来越高。从以上各种因素可以看出,要想获得更高的频谱效率和更大更充足的系统容量,就应该突破传统蜂窝体制,应用新的移动通信技术。
在移动通信系统中采用分布式天线是很有效也很成功的一种方式,每个小区内都有很多个无线信号处理单元,这些单元距离都比载波波长要远得多,并且它们都能进行功放变频和信号预处理。要在核心处理单元实现信号处理的功能,首先就要完成信号的收发功能和一些简单的信号预处理,然后就要与核心处理单元连接,通过光纤和同轴电缆或微波无线信道来实现。有两种方式可以实现分布式移动通信,第一种就是在所有的无线信号处理单元上所有相同的下行链路信号同时发射,然后小区内的无线信号处理单元接收到上行链路信号之后直接传送到中心处理单元。这种方案优点是简单,缺点则是会不断干扰系统,阻碍了系统容量的扩大。第二种方式则是在整个业务区域内完成无线覆盖的分布式天线结构,通过用大量的无线信号处理单元来实现,从而突破传统蜂窝小区的理念。这种方式也可称之为“受控天线子系统”,即“仅与移动台相近的信号处理单元负责与移动台进行通信”的方式。第二种较之第一种更理想,但同时它也更复杂。
分布式移动通信较传统的移动通信技术有几点优势,第一是小区间干扰低、SIR高且系统容量大,第二是它内部的分集能力不仅能用来抵抗阴影效应,还能够保证不衰落和扩大系统的容量。第三是它能全面提高其自身切换性能和接受信号的功率,还能降低其切换次数。第四是它对其他通信系统的干扰小并且在相同发射功率下覆盖的区域更大,反之其发射功率更低。第五是它不仅能更方便快捷地实现任意形状的无线业务服务区,还能核心处理单元集中处理信号。更能有效利用无线资源。
子通信系统分为5层:应用层、驱动层、传输层、数据链路层和物理层。这5层之间功能划分应明确,接口应简单,从而为硬软件的设计实现奠定良好的基础:应用层是通信系统的最高层次,它实现通信系统管理功能(如初始化、维护、重构等)和解释功能(如描述数据交换的含义、有效性、范围、格式等)。驱动层是应用层与底层的软件接口。为实现应用层的管理功能,驱动层应能控制子系统内多路传输总线接口(简称MBI)的初始化、启动、停止、连接、断开、启动其自测试,监控其工作状态,控制其和子系统主机的数据交换。传输层控制多路传输总线上的数据传输,传输层的任务包括信息处理、通道切换、同步管理等。数据链路层按照MIL—STD一1553B规定。控制总线上各条消息的传输序列。物理层按照MIL—STD一1553B规定,处理1553B总线物理介质上的位流传输。应用层、驱动层在各个子系统主机上实现,传输层、数据链路层、物理层在MBI上实现。
卫星通信在电子通信技术中最为先进,它也有很大的优势,包括通信距离远并且容量大,通信线路质量稳定可靠以及机动性能优越和灵活地组网等这些都是别的技术没有的特点。但随着不断快速发展的全球信息化产业,人们对信息的需求也越来越复杂多样,电子通信技术已进入高速、多媒体、业务多样化和可移动的个性化时代。
目前的卫星通信的一些关键技术也存在一些问题,它包括高速数据的业务需求。以及卫星通信应用宽带IP的难点。现代卫星通信技术采用一些关键技术来解决问题,一个就是数据压缩技术,它能让静态和动态的数据压缩都能有效提高通信系统在时间、频带、能量上的工作效率;第二个就是智能卫星天线系统;第三个就是宽带IP卫星通信技术的研究;第四个就是新型高效的数字调制及信道编码技术;第五个就是多址连接技术的改进和发展;第六个就是卫星激光通信技术。
未来的卫星通信数据率会通过激光通信来实现,激光的优势会在互联卫星网中得到充分发挥,因为在那里经常会应用到激光通信技术,它在外层空间进行,所以不会受到大气层的影响。还可以利用“星际激光链路”技术来缩短全球卫星通信中的“双跳”法的信号时长。有专家提出“在卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的理想情况下,天线孔径尺寸会比微波通信卫星减小一个数量级”的观点。那么如果在空间无线电通信中以激光作为载体来进行工作和运行未来的卫星之间进行激光通信是很有前途的。
总而言之,电子通信系统在这个信息化时代无处不在。在电子通信系统中范围最广最常见的就是移动通信技术和卫星通信技术,移动通信技术体现在日常的电视广播网络等各种电子传输工具上,而卫星通信系统则运用在比较大型的工程上。电子通信系统的发达和完善与否直接决定了一个国家和社会的强弱,所以对其关键技术问题的分析和研究是很有必要的,掌握了其关键技术就能很好地运用和完善它。
[1]刘旭东,卫星通信技术[M].北京:国防工业出版社,2000
[2]杨运年,VSAT卫星通信网[M].北京:人民邮电出版社,1997
[3]蔡坚,刘娟;基于标准总线的飞行数据采集器的设计[J];航空计算技术;2002
[4]康涌泉,史忠科,朱红育;基于DSP的ARINC429总线通信系统设计[J];航空计测技术;2004
浏览量:3
下载量:0
时间:
摘要:本文以某高速公路通信系统为例,着重介绍了高速公路通信分中心的作用,分析了分中心光纤数字传输系统的构成及配置方案,详述管理系统的功能,以及数字程控交换系统的构成及配置方案和交换网络同步的构成。
关键词:高速公路通信系统方案研究
高速公路通信系统主要是为高速公路运营管理及监控、收费系统实施提供必要的话音业务及数据、图像信息传输通道,它是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及实现现代化交通管理必不可少的手段,起着高速公路管理系统中枢神经的作用。贵州某高速公路采用符合全省规划的三级管理体制:省通信中心-本地通信分中心-通信站。高速公路分中心通信系统由光纤数字传输系统、数字程控交换系统等构成。
光传输系统采用SDH光同步传输系统与综合业务接入系统相结合的方式。干线SDH设备采用STM-16等级,系统采用1+1保护方式;接入网采用华为FA16内置STM-4等级OSN1500光传输设备,用4芯光纤从贵阳到该公司公路方向与其通信分中心构成两纤自愈环,解决区间通信。在其通信分中心设置华为分插复用设备ADM-2.5G一套,设置2个方向的STM-16共4个光接口,往贵阳方向与隆回REG中继设备连接。综合业务接入网系统,采用华为HONET及FA16内置STM-4等级OSN1500光传输设备,用4芯光纤从贵阳方向与该高速公路通信分中心构成两纤自愈环,解决区间通信。该高速公路通信分中心的接入网和干线共有光传输设备。
光纤数字传输系统主要设备由以下几部分组成:
(1)在该高速公路通信分中心设置一套STM-16速率等级的ADM分插复用器,采用深圳华为的OptiX OSN 7500智能光传输设备。在通信分中心设置1套华为iManagerT2000传输网管终端,对本路段SDH设备及沿线3个光中继设备、并接入网内置的OptiX OSN 1500光传输设备进行维护管理。同时在通信分中心设置1套iManager N2000综合业务接入网网管终端,对高速路上所有ONU设备及通信分中心的OLT设备、交换系统、电源设备进行维护管理。
(2)在通信分中心设置综合业务接入网光线路终端设备OLT设备,采用华为的HONET OLT4S系列。
在通信分中心设1套华为iManager T2000传输网管系统,对全线所有SDH传输设备(含软、硬件设备)进行统一集中网管,负责对该高速公路所辖路段的ADM设备和中继器设备以及综合业务接入网系统OLT、ONU内置的SDH设备进行集中管理维护,并提供向上连接的Q3接口以便将来与省中心的网管连接。iManager T2000网管系统在TMN(Telecommunication Management Network)的结构中处于网元级和网络级之间,即子网级管理系统SNMS(Subnetwork Management System),具有全部网元级和部分网络级的功能。iManager T2000具有故障管理、配置管理、性能管理、计费管理和安全管理等五项基本功能,此功能主要面向网元层。T2000不仅提供全部的网元层的管理功能(故障管理、性能管理、配置管理、安全管理、通讯管理、拓扑管理、系统管理),还提供部分的网络层的管理功能。在通信分中心还设置1套华为iManager N2000综合网管系统,可集中统一管理华为程控数字交换机C&C08、综合业务接入网设备FA16、环境电源监控系统、有线电视系统,并提供向上连接的Q3接口以便将来与省中心的网管连接。iManager N2000综合网管系统负责接入网的全面的集中管理和维护;负责接入网用户线路管理和维护;负责设备环境管理和维护;负责网络设备性能管理与维护。
在该高速公路通信分中心设置华为数字程控交换机C&C08,为高速公路沿线管理部门之间提供业务电话和指令电话,同时实现高速公路电话专网与公网的互联;通信分中心交换机收容了高速公路各站点的电话用户。
高速公路数字程控交换系统由通信分中心的一套数字程控交换机及若干用户组成,完成本局的话务接续与出入局的话务接续,同时转接它局之间的呼叫,并与相邻路通信分中心连接;与其他分中心用n×2Mb/s数字中继相连,数字中继线共120线;通信分中心交换机采用模拟中继的方式与贵阳市话局交换网相连,分中心交换机配80线模拟中继入市话;接入网通过V5.2接口相联,共设1个V5.2接口,近期设7个2Mb/s;交换机配备计费终端(包括计费软件、终端和行式打印机),用于用户呼叫公网和网内用户时计费。通信分中心电话交换机是交通专网的一个组成部分,它由一套数字程控交换机构成。交通专网电话编号时,贵州省高速公路网分配一个长途区号,用户号长为5位。
C&C08时钟同步系统拥有完善的维护、告警和故障检测功能。在维护终端可监视查询单板状态和各种故障信息,时钟系统自动检测故障,故障时可自动或人工倒换,以保证时钟系统的稳定性和可靠性。C&C08时钟同步系统有以下特点:拥有国标三级、二级(包括A类、B类)及通信楼综合定时供给系统BITS等多种级别时钟可供选择,能满足各种交换局的不同要求。其中二级A类时钟和BITS设备是国内唯一可提供的厂家。三级和二级靠不同的插板来配置,结构选配灵活。
通信系统是高速公路的基础设施之一,是服务于高速公路监控系统和收费系统,为监控系统和收费系统的图像数据传输提供可靠的传输通路,是提高高速公路管理水平和安全保障能力的支持系统。
[1] 崔林.京沪高速公路临沂——红花埠通信系统概述[J].科技资讯,2006
[2] 刘志宁,唐正峰,翟洪涛.铜川至黄陵高速公路通信系统设计[J].中国交通信息产业,2006
[3] 郭军梅.新原高速公路通信系统建设和维护设想[J].山西交通科技,2004
浏览量:4
下载量:0
时间:
【摘要】本文论述了无线蜂窝通信系统中的两种定位体制,并重点介绍基于移动网络定位技术的常用定位方法,即AOA、TOA、TDOA定位方法,同时分析各种定位方法的优缺点。
【关键词】无线蜂窝通信系统角度到达定位抵达时间差定位
要想获取到目标的具体位置信息,一般都是采用GPS定位信息,但当目标处在高楼耸立的城市之间,GPS的部分卫星信号处于遮挡状态,此时为了获得到目标的准确信息,可以考虑采取其他的辅助定位方式。比如说,利用伪卫星技术,该技术实质上就是指安置在地面上的地基发射站,它发射的信号与GPS的信号相类似,但该种技术需要架设额外的设施;采用DTV技术,由于大城市环境中,DTV设施资源也有限。此时可以考虑采用无线蜂窝通信系统,该系统在城市中应用成熟,基站信号好。因基站可以发射信号,目标可以利用基站的信号信息,确定目标的位置,即可以采用无线蜂窝通信系统来弥补GPS定位技术的不足,从而准确获取目标的位置信息。
无线蜂窝通信系统中的定位技术主要有两种体制。一种是基于下行链路的定位技术,即基于移动台的定位技术;一种是基于上行链路的定位技术,即基于移动网络的定位技术。基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量以及测量值的求解计算。基于蜂窝网络的定位技术是指网络根据测量数据计算出移动终端所处的位置,通常必须利用3个或3个以上蜂窝基站接收手机信号的定位参数,即到达时间、角度或强度。
现已提出的基于移动台的方法主要有:基于下行链路增强观测时间差定位方法、基于下行链路空闲周期观测到达时间差方法、基于GPS作为辅助的定位技术等。
基于蜂窝网络的定位方法目前主要有:基于Cell-ID定位和基于时间提前量定位的方法、上行链路信号到达时间定位方法、上行链路信号到达时间差定位方法以及上行链路信号到达角度定位方法等。
角度到达[1](AOA,Arrival of Angle)定位方式是根据信号到达的角度,测定出运动目标的位置。在AOA定位方式中,只要测量出运动目标与两个基站的信号到达角度参数信息,就可以获取目标的位置。蜂窝移动网的AOA定位方式,指的是基站接收机利用基站的天线阵列,接收不同阵元的信号相位信息,并测算出运动目标的电波入射角,从而构成一根从接收机到发射机的径向连线,即测位线,目标终端的二维位置坐标可通过两根测位线的交点获得。
抵达时间[2](TOA,Time of Arrival)定位方式也称为基站三角定位方式,通过测量从运动目标发射机发出的无线电波,到达多个(3个及以上)基站接受机的传播时间,来确定出运动目标的位置。已知电波传播速度为c,假设运动目标与基站之间的传播时间为t,运动目标位于以基站为圆心,以移动终端到基站的电波传输距离ct为半径的定圆上,则可由3个基站定位圆的交点,来确定目标移动的二维位置。TOA定位方式中,为了根据发射信号到达基站的接收时间,来确定出信号的传播时间,要求运动目标发射机在发射信号中,加有发射的时间戳信息。这种定位方式的定位精度取决于,各基站和运动目标的时钟的精度,以及各基站接收机和运动目标发射机时钟间的同步。
TOA算法要求参加定位的各个基站在时间上要严格同步,由于电磁波的传播速率很高,微小的误差将会在算法中放大,使定位精度大大降低。传播中的多径干扰、NLOS以及噪声等干扰造成的误差会使圆无法交汇,或者交汇处不是一点而是一个区域。因此TOA对系统同步的要求很高,并且需要在信号中加时间戳(要求基站之间的同步),而实际参加定位的基站一般在3个以上,误差是不可避免的。这时候可以利用GPS对基站进行校正并利用其他补偿算法来估计位置,提高算法的精确度,但同时增加系统的开销和算法复杂程度,因此单纯的TOA算法在实际中应用很少。
抵达时差[3](TDOA,Time Difference of Arrival)定位方式通过测量目标移动终端发射机到达不同基站接收机的传播时差,来确定运动目标的位置信息。TDOA定位方式中,不需要移动终端与基站间的精确同步,也不需要在上行信号中加时间戳信息,还可以消除或减少目标移动终端与基站间由于信道所造成的共同误差。在该定位方式中,将目标移动终端定位于两个基站为焦点的双曲线方程上。确定目标移动终端的二维坐标需要至少建立两个双曲线方程(至少3个基站),两条双曲线交点即为目标移动终端的二维坐标。
TDOA算法是对TOA算法的改进,他不是直接利用信号到达时间来确定目标的位置信息,而是用多个基站接收到信号的时间差信息来确定目标的位置信息,与TOA算法相比,它不需要加入专门的时间戳信息,定位精度也有所提高。TDOA值的获取目前一般都有以下两种形式:
第一种形式是利用移动台到达2个基站的时间TOA信息,知道移动台的坐标位置,以及至少三个基站的坐标位置,取其差值来获得。这时仍需要基站时间的严格同步,但是当两基站间移动信道传输特性相似时,可减少由多径效应带来的误差。
第二种形式是在实际应用中,往往很难做到基站与移动台的同步,此时可以采用相关估计得到TDOA值,即将一个移动台接收到的信号,与另一个移动台接收到的信号进行相关运算,从而得到TDOA的值。这种算法可以在基站和移动台不同步时,估计出TDOA的值,再进行定位计算能获得较高精度。
对于蜂窝网中的移动台定位而言,TDOA更具有实际意义,这种方法对网络的要求相对较低,并且定位精度较高,目前已经成为研究的热点。
从上面的分析可以看出,TDOA定位技术具有如下优点:
①可以在话音和控制信道上进行测量;
②适用于多种移动电话制式下实现该技术,不需要对蜂窝通信的标准进行修改,容易在所有蜂窝网通信系统中扩展;
③对原有系统改动不大,不需要改变用户端和蜂窝的基础设施及蜂窝天线,安装费用少;
④测试精度不受距离影响,对多径干扰敏感度低;对功率变化不敏感,信号衰减对测时精度影响小;抗多径效应和市区遮挡效应强,因此在信号接收去不会出现盲点;
⑤延时小,其定位时间在3s之内。
[1]杨洪娟.蜂窝网络无线定位技术的研究[D].哈尔滨工业大学,2009,6.
[2]记越峰,等.现代通信技术[M].北京邮电大学出版社,2002.
[3]李嵘峥.无线蜂窝通信系统中移动台定位技术研究与实现[D].北京邮电大学,2011,01,10.
浏览量:2
下载量:0
时间:
摘 要:在互联网的普及应用中,由于各个方面的影响,在计算机的上网端口数量上,往往不能满足人们的需求,因此需要大力的发展局域网互联端口。文章介绍了网络处理器、局域网,以及无线通信的概念以及功能,并对无线通信技术进行了探讨。
关键词:局域网无线网络无线通信
网络处理器,根据国际网络处理器会议(Network Processors Conference) 的定义:网络处理器是一种可编程器件,它特定的应用于通信领域的各种任务,比如包处理、协议分析、路由查找、声音/数据的汇聚、防火墙、QoS等。网络处理器器件内部通常由若干个微码处理器和若干硬件协处理器组成,多个微码处理器在网络处理器内部并行处理,通过预先编制的微码来控制处理流程,而对于一些复杂的标准操作(如内存操作、路由表查找算法、QoS的拥塞控制算法、流量调度算法等)则采用硬件协处理器来进一步提高处理性能,从而实现了业务灵活性和高性能的有机结合。局域网是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几km以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十km。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十km要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。综上所述,对网络处理器、局域网以及无线通信有了具体的认识了解之后,人们在局域网无线通信的设计过程中,除了拥有过硬的网络操作技术外,还需要对无线局域网有一定的研究。在无线局域网的设计研究中,网络市场上占有率最高的网络处理器是由Intel公司研制开发的IXP系列产品,其中最具代表的产品为IXP425网络处理器,不仅满足了基于它的通信功能,同时,还使局域网无线网络得到了充分的发展与利用,极大的满足了人们的需求,同时也为人们的日常生活带来了极大的方便。
IXP425网络处理器与其他网络处理器相比较,其组成构架一样,主要包括:处理器、异步收发端口、网络口以及总线,但与此同时,IXP425的网络处理器构架还具备了其他网络处理器所没有的构架,主要包括以下几个方面:
在计算机的专业术语中,网络处理引擎也可以用NPE来表示,主要包括:算术逻辑运算单元、内部数据存储单元等。NPE在一定程度上还可以出来链路层以及网络层中的一些数据,而与NPE连接的硬件加速单元,也是依据网络处理器的具体功能而专门设计的。同时,每一个硬件加速单元都能够加快网络数据的运行速度,从而加快了网络信息的传输速度。
在网络处理引擎中,还包含了IPSEC的加密单元,而IPSEC的加密单元,其工作地点在网络层,其主要作用是在数据包的使用过程中加入了验证头,从而使数据在接收的过程中,必须通过数据发送方的验证才能对数据进行接收。不仅为数据的传输提供了安全保障。同时,也实现了数据发送方验证处理和数据加密处理,从而确保了数据在传输的过程中不会被查看或复制,有利的保障了数据在传输过程中的安全。
IXP425良好的设计构架,在使用的过程中能够支持对流媒体信号的相关处理。首先,IXP425能够将语音加解码与相关的数据处理同时集中到一个芯片,其次,由于IXP425的中央处理器中,拥有乘法运用以及加速单元设备,从而使IXP425中央处理器在处理多种流媒体加解码的过程中,不仅能够独立的执行这一过程,同时还不需要额外的添加相应的数字信号处理芯片。
IXP425的使用过程中,还具有支持强大数字信号处理软件库的优势。在IXP425的中央处理器上,依据其具体的功能,从最大程度上优化了功能强大的数字信号处理软件库,从而使IXP425能够同时处理内部四个不同的语音接口数据。与此同时,在IXP425中央处理器的内部,能够凭借其足够的空间优势,将网络处理器内存中数字信号的处理方法集中收集起来,从而在一定程度上大大节省了数字信号处理的时间。
IXP425中的NPE不仅具有独立执行信息数据加密算法和相关的数据认证算法,其中主要包括:DES、3DES、AES等。同时还具有在独立执行的过程中不占用IXP425的中央处理器的优势。由此,在s.802.11和802.1li的程序执行中,能够取得高效率的程序执行率。因此,在无线通信的程序执行中,也可以达到较高的执行率。
顾名思义,无线通信技术在信息的传输方式以及信息的收集上,是与有线通信技术相对的。在有线通信的信息传输中,是以固定的电路为前提,同时采用电流的传输方式,将信息中的数据进行传输,在传输的过程中往往会受到电路的限制,从而在一定程度上限制了信息数据的传输范围。而无线通信中的信息传输,则是以电磁波为传输载体,信息数据通过电磁波的传输,到达指定接收的网络计算机中,不受到任何电路的范围限制,同时在使用的过程中,不仅方便快捷,而且在对无线网络操作的过程中,还具有操作简单等优点。无线网络通信的实现,不仅为人们的生活带来了方便,同时也大大节省了人们在网络经济上的开销。
无线网络通信技术的设置,是以OSI网络模型为基础的,但是,它在物理层和数据链路层中,通常是以802.11协议为使用途径,(802.1l是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中,用户与用户终端的无线接人,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps。目前,3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出了802.1lb和802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层)而802.1l协议的来源,则是计算机的设备驱动程序。而在无线网络通信的管理过程中,则和有线通信一样,都由计算机的网络操作系统负责具体的管理,其中主要包括:网络层、传输层以及会话层等。同时,在通信技术的使用中,能够为无线网卡提供其所需要的驱动,换而言之,也能在有线的网络通信程序中支持无线网络通信的执行及使用。
在日常使用的802.11协议中,包含了两种设备类型,一种是以通过一台PC机器和一块无线网络接口卡组合而成的无线站,而另外一种则是人们通常所说的无线接入点,在无线接入点的功能中,主要有以下两点:首先,它是无线网络通信和有线网络通信的桥梁,使无线网络通信能够与有线网络通信在条件允许的情况下互为转换,从而为网络信息的数据传输提供了极大的便利。其次,无线接入点在一定条件下还可以作为IXP425的无线路由器,不仅具有无线接入的优势,同时还具备路由管理的具体使用功能。
在802.11最原始的定义的三个物理层中,主要包括了两个扩散频谱技术和一个红外传播规范两个方面。其中,在扩散频谱技术的使用上,不仅为802.11设备在该频段上的可用性和可靠吞吐量提供了可靠的保障,同时还在一定程度上保证了该设备的独立使用性,即在使用的过程中,不会与其他设备相互影响,从而保障了设备的正常使用功能。
IXP425无线通信程序的实现,是以IEEE802.1lb协议为基础的,同时,在无线通信组网的过程中,主要有四种组网方式,分别是:网桥连接、基站连接、HUB连接以及端对端连接。同时,在运行IXP425通信程序的过程中,首先要依据具体的使用状况对IXP425进行相关的配置,在配置的过程中,主要包括以下几个步骤:首先,将redboot.bin文件通过相应的程序制作出来,接着将其传到windows等共享目录中,与此同时及时地切换windows系统,然后利用系统中的JTAG将redboot.bin传输到IXP425中的16M Flash中。 这样,就可以对网络地址进行相应的配置;其次,在IXP425操作的过程中,首先应下载GCC的编译器,从而保证IXP425的顺利运行。同时,在无线通信程序下载安装之后,就需要用chmod755来充分的改变程序的使用属性,使其由原来的只读转变为可执行操作之后,就表示可以正常的运行。
综上所述,在详细地介绍了网络处理器中局域网以及无线网络的设计应用后,同时也详细地描述了其工作方法以及工作原理。此外,局域网以及无线网络的设计应用,不仅大大节省了人们的日常开销,同时还给人们的网络使用提供了极大的方面。与此同时,局域网以及无线网络在操作使用的过程中,其操作简单且极其容易被人们掌握,因此受到人们的喜爱与欢迎。但是,由于局域网和无线网络在设计安装的过程中,仍需要专业的计算机人员安装维护的实际情况进行安装,因此,就需要计算机的网络用户在安装的过程中,聘用专业的计算机网络团队对其进行仔细的安装,以确保局域网或无线网的安装使用,同时也为今后的网络使用奠定了结实的基础。
[1]官洪运,徐金娣,李德敏.无线局域网802.11协议的分析及其MAC层实现[J].东华大学学报(自然科学版),2004(4).
[2]郑虔斌,朱旭涛.针对IXP425处理器的Bootloader(汇编部分)实现[J].微机发展,2005(3).
浏览量:2
下载量:0
时间:
电子政务是政府机构应用现代信息技术和通信技术,将政府的管理和服务通过网络技术进行整合,实现政府组织结构和业务流程的优化重组,跨越时间、空间和部门分隔的限制,全方位地向社会提供优质、规范、透明、符合国际水准的管理和服务。--(国务院发展研究中心李广乾博士)在信息时代,电子政务与地方经济、社会的发展关系密切,现代化建设、小康社会建设、市场化、城镇化、国际化迫切需要发展电子政务。电子政务服务是一个复杂系统, 构成要素主要包括用户、服务内容、服务过程、信息源。
1、电子政务与地方中小企业的双向沟通模式:电子政务的核心是将传统的政府办公模式转变为政府办公的信息化,通过政府与企业、社会公众关系链接方式的变化实现企业的经营方式、管理方式的变化,提高企业效率,促进地方经济的发展,为企业社会公众提供便捷的服务。电子政务与地方经济的关系在一定程度上受到电子政务的双方渠道的畅通与否的影响。以中小企业对于电子政务供求情况来看电子政务的实施与地方经济发展的关系。
双向沟通的模式技术支持层面:要求企业和政府之间建立完整的“一站、两网、四库”。即政府的门户网站;政务内网和政务外网;以及人口基础信息库、企业法人单位基础信息库、自然资源和空间地理基础信息库、宏观经济数据库。由于技术和成本的原因,电子政务的技术支撑层面存在着较大的差异,影响到电子政务的发展。
2.1政务内网的建设优于政务外网的建设。从电子政务的发展历程来看,信息化是电子政务发展的基础,我国信息化的过程要求“政府先行,带动信息化的发展”政务内网的建设是政府信息化的关键,所以从发展历程来看,政务内网的建设先于政务外网。
门户网站是政务内网的一部分,通过百度搜索引擎我们可以搜索到各种类型的门户网站,其显示的服务类型和服务功能比较齐全,而政务外网尤其是企业网站的建立落后于政务内网,以中国中小企业河北网为例,通过门户网站搜索到中小企业中随机抽取的103企业中,大多数中小企业无独立的网站,采用通用网站的有59家占到总数的57%,而拥有并在通用网址上发布电子邮箱的企业仅有25家,占总数的不足25%。
以河北省旅游网作为门户网站来研究其对于河北省的中小旅游企业的服务内容和功能,如表1所示:
通过上述表格可以分析河北旅游网作为河北省旅游企业的门户网站之一,设定的服务项目和服务内容齐全,从信息的提供到企业与旅游行政部门的网络业务处理,几乎囊括了旅游企业简单服务到网络办公的详细流程。但是双向沟通的效果不明显,以导游年审培训和考核为例,企业可以通过电子政务完成一部分的业务,例如培训指示下载,培训试题的上传,但是磁卡的办理任需要旅游行政部门和企业面对面的业务流程。在其提供的服务项目中,有些项目无实际服务内容,如旅游统计。
信息库的建设和完善是电子政务发展的基本要求。政府和企业的双向沟通能否顺利进行对于信息库的技术要求严格,在电子政府必备的“四库”中,人口基础信息库和自然资源和空间地理基础信息库建设得比较完善,并得到及时的更新、企业法人单位基础信息库和宏观经济数据库在许多门户网站中存在着较大的差异。政府建立门户网站处于全面性的考虑,涉及的内容和服务项目齐全,但是支撑该服务项目的基础信息库的建设影响到政务的具体实施。以河北旅游网的旅行社信息库为例,该信息库包含的205家旅行社中,81%的旅行社打开链接显示无任何内容19%的旅行社仅有简单的内容介绍,可以搜寻到联系方式的更是寥寥无几。
3.1从服务内容来看,中小企业以获取静态信息为主。静态信息对于中小企业来说在一定程度上发挥着重要的作用,同传统的政务流程相比其优势表现在:(1)改变了原有的市场范围,引起供求市场的变化。特别是中小企业可以将市场拓展到国际范围。(2)为中小企业节约成本,
3.2双向互动的服务功能不够完善,不能实现真正意义上的双向沟通;从服务的类型看,政务信息平台的主要服务类型表现为三种形式:事务服务形式,如网上税收、网上银行;信息服务,如行业数据库查询检索、带有咨询性质的附加服务、网上贸易、网上订票等;功能服务,如网络教育、网上政府采购。从需求的角度来看,以河北旅游网为例,分析其面向中小企业的事务服务,没有提供用于企业交易环节的网上银行和网上税收的服务项目,也即企业的需求没有得到满足。从供给的角度分析,存在着信息供给无法使用或者供给与需求不协调的情况。例如,关于行业查询的服务,通过该项查询并不能找到企业和政府所需要的信息。
门户网站在建立的过程中比较重视双向互动的服务功能,设有双向互动的服务项目,例如网络教育,但是由于缺乏面对面的针对性、因人而异的沟通方式,沟通的效果不佳,再加上网络营销中恶意欺骗行为的存在,导致双向沟通的有效性大大削减。
浏览量:2
下载量:0
时间:
近几年,物联网从诞生到迅速发展,受到了产业界及学术界的广泛重视,并上升到国家战略性新兴产业的高度。物联网的概念和内涵目前仍处于不断发展之中,物联网涉及的技术较多,其中M2M技术也是其核心技术之一。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:M2M移动通信网络架构研究相关论文。内容仅供参考阅读!
M2M移动通信网络架构研究全文如下:
【摘 要】文章对M2M业务特征和MTC通信网络架构进行了探讨。首先详细分析M2M业务特征以及对现网架构的影响;然后借鉴国际标准组织提出的M2M网络架构,并在此基础上根据现阶段的网络现状和M2M业务需求提出了3G网络阶段适用的网络架构。
【关键词】M2M 网络架构 PCRF 核心网 专用网元
物物通信(M2M,Machine to Machine)是一种涉及一个或多个实体的不需要人为干预的数据通信,也称为机器类型通信(MTC,Machine-Type Communication)。随着M2M业务的快速发展,基于移动通信网络的MTC正日益成为一种主要的移动通信方式,但是传统移动通信网络毕竟是面向人人通信(H2H,Hu-man to human)业务设计的,适应H2H的业务需求,却不能满足M2M业务需求。具体来说,MTC和传统人人通信的不同之处包括以下方面[1]:
(1)基于MTC通信的应用场景比H2H通信的场景丰富很多,而且具有差异性。根据功能特性划分大致可归纳为位置感知和共享、环境信息感知、远程控制与执行、数据收集发布、视频监控、近场通信等。这些应用的差异化一方面表现为功能上的多样性;另一方面也体现在应用特征以及对网络的需求上的差异化。
(2)数据通信为主,包括小流量数据包、视频流等。
(3)要求MTC通信成本比H2H更低。由于M2M业务是在H2H业务之后发展起来的,最小化成本是M2M业务生存的重要考虑。不同的应用因其重要性不同,对通信的要求也是不同的,需要结合事件发生的可能性和需要付出的通信等综合成本来考虑进行成本的最小化。
(4)M2M终端数目巨大,需要更灵活和有策略的终端管理。潜在的海量M2M终端接入通信网络,而且M2M终端无论是从传输特性、QoS要求和移动性,还是从终端的分布密度方面,都与H2H终端有很大不同。
(5)以小数据量传输为主。
如果继续使用传统移动通信系统来进行MTC通信,其系统的效率、成本和适用性都无法达到最优。因此,在考虑M2M业务特征的同时减少对H2H业务的影响,从而设计MTC专用的通信系统,是当前物物通信不断发展背景下的一个重要课题。
网络架构的设计,需要以网络所承载的具体业务为出发点[2]。也就是说,M2M网络架构的设计需要充分分析M2M业务特征和需求,结合终端上下行数据量、频度、QoS需求等方面的业务特征,将物联网应用分为如下五类。其中,对各类应用的部分需求和特征进行了分析,包括移动性、群组通信、鉴权以及按计划周期性处理等,不同场景间有较大差异。
(1)监控报警类:传感器本地监测数据,当发生不符合预期的数据变化时通过网络通知应用层进行报警。
平均数据传输速率:低,仅在某些触发条件下发送少量上行数据流量。
尖峰数据传输速率:不同场景间有较大差异,与应用需求确定的传输的数据内容有关。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:低,仅在发生预置的事件时存在短暂的或者持续时间较短的数据传输。
与人交互性:低,通常由系统根据预置处理方式自动处理。
对连接性的需求:需要监控连接性以防破坏或无效。
终端移动性:因无下行流量需求,所以无移动性需求。
举例:输血车血液环境监测;井盖监控;移动资产跟踪。
(2)数据收集类
平均数据传输速率
上行流量:中,数据量较大,持续的数据上报或者周期性数据上报;下行流量:低,更多的是用于修改上报规则等。
尖峰数据传输速率:不同场景间有较大差异,与应用需求确定的传输的数据内容有关。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:取决于数据传输间隔和传输方式的选择。[论文网]
与人交互性:低,通常由系统根据预置处理方式自动处理。
对连接性的需求:需要监控连接性以防破坏或无效。
终端移动性:因偶尔有下行数据,所以需要优化的移动性管理。
举例:气象信息监测;火灾现场数据收集;路况信息收集。
(3)信息推送类
平均数据传输速率
上行流量:通常较低,主要用于提供应用所需的过滤或输入条件(如位置信息);下行流量:通常较大,主要用于传递所推送的信息(如广告、视频媒体等),持续的、基于交互等外界条件出发的或者周期性的数据推送。
尖峰数据传输速率:具有明显的尖峰数据特征,在条件触发后下发匹配的信息。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:通常具有较长时间的持续性。
与人交互性:高,通常用户会做出反馈,系统根据反馈对推送的信息进行调整。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:智能博物馆等。
(4)视频监控类
平均数据传输速率
上行流量:高,主要用于传递所监控的多媒体数据;下行流量:低,主要用于传递控制和调节命令等。
尖峰数据传输速率:无明显的尖峰数据特征,数据传输通常维持一个相对稳定的传输速率。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同时刻有不同的要求。如在正常情况下要求适中,但一旦发生某些预置的事件则需要较高的可靠性传递。
数据持续性:通常具有长时间的持续性。
与人交互性:低,用户偶尔会对视频监控过程进行干预。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:家庭安防中的视频监控等。
(5)远程控制执行器类
平均数据传输速率
上行流量:通常较低,主要用于提供应用所需的过滤或输入条件(如预置事件的发生);下行流量:取决于控制对象和控制命令的复杂程度。
尖峰数据传输速率:通常具有明显的尖峰数据特征。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:要求较高,因涉及到控制过程是否能够正常实现。
数据持续性:通常具有长时间的持续性。
与人交互性:高,通常是对人操作指令的具体反映。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:工业自动化等。
从对现网架构的影响来说,M2M业务可以分为两类:A类是现有网络不能满足需要网络优化的业务,这类业务需要过载控制功能来避免网络过载,以及针对客户的业务需求提供差别化的服务;B类是对于现有网络影响较小的业务,这类业务是对时效性要求不高的MTC业务,而且这些业务和现在的移动网络业务有类似的需求。从整体来说,M2M业务中大部分是A类业务,以下分析的是A类业务对现网架构的影响[3]。
M2M业务的多样性、差异化,网络的多种接入方式,M2M终端的海量性、差异化,以及M2M业务表现出来的传统电信业务所不具有的各种特点,都对现网架构和网元设备产生了很大影响,其直接后果是现网的核心网元如HLR/PCRF/GGSN的能力已经不能满足M2M业务所带来的信令、流量冲击和业务控制需求,主要体现在以下方面:
(1)由于物联网业务的特殊性,可能会产生瞬时大量的信令,会对无线网络的关键信令控制设备(STP/HLR/PCRF)造成影响而导致全网的瘫痪。因此,一方面要大规模提高相关信令控制设备的容量或设备的信令处理能力;另一方面需要进行差异化、分优先级的接入控制;此外,关键信令控制和处理设备要具备一定的设备过载保护机制以及高容灾、高流控能力,避免关键网元的过载,从而有效提升整网的可靠性。
(2)由于物联网业务的特殊性,其接入方式的多样性,涉及行业及用户和设备的多样性、海量性,因此需要对用户数据管理HLR网元进行相应增强,包括其数据库的可扩展性和灵活性,除了标准的用户签约信息,还有设备序列号、设备驱动程序信息、位置信息和配额信息等运营商、M2M客户私有字段等;对多种接入类型的支持,可对由不同接入类型(2G/3G/LTE)接入网络的设备进行鉴权;对用户标识和寻址的灵活动态支持,支持一卡多号或一号多卡;支持对终端设备基本状态的查询,能通过网络侧下发终端“苏醒”请求,发现设备被盗时能够立刻锁死等。
(3)由于物联网业务的特殊性及多样性、群组性,因此有必要对业务进行区分,包括业务分类分级、QoS分级、用户分组、设备分组,从而进行流量管理和业务管理,根据忙闲时、地理位置等各种特性采取不同的接入和传输处理策略等。此外,在现网PCC架构中叠加物联网策略控制,因其特殊性,PCRF(Policy and Charging Rules Function,策略与计费规则功能)进行策略控制时需先判断是个人用户还是物联网用户,而且物联网数据的瞬时爆发性会影响现网PCC架构,所以有必要设置专用的物联网M2M PCRF。
总之,需要对相关网元进行能力的增强和升级,可以改造现有相关网元,也可以设置M2M的专用网元叠加在现有H2H网络上来解决相应问题。
国际标准组织如ITU、ETSI和3GPP等分别从不同角度提出了M2M的网络架构[4]。
根据ITU-T发布的定义,物联网体系架构主要可划分为三个层面:感知层、网络层和应用层。如图1所示,该架构基本达成业界共识,但是其体系架构过于抽象属于概念模型,在转化为技术实现的过程中还需要细化。
在ITU-T物联网体系架构的基础上,ETSI提出了一种可看作逻辑模型的M2M应用顶层架构[5]。如图2所示,ETSI把M2M体系架构划分为M2M设备及网关和M2M网络两个大域。M2M设备及网关域包括M2M设备、M2M网关和M2M局域网,可以基于现有的各类标准实现;M2M网络域则包括广域网和M2M应用系统。
相较于ITU的概念模型,ETSI的逻辑模型侧重于M2M服务能力层,通过对服务能力和接口的定义来实现屏蔽网络细节的M2M应用、M2M服务能力及网络三者之间的相互调用,可供在研究平台和网关设备功能及接口时参考。
在ETSI的体系架构基础上,3GPP也提出了一种支持MTC应用的通信架构。如图3所示,涉及到的实体包括MTC终端、承载网络、MTC服务器和MTC应用。其中,MTC服务器是MTC业务的管理平台;MTC应用负责业务逻辑的实现。承载M2M通信的移动网络包括GPRS、EPC以及短消息和IMS网络。
3GPP提出的MTC通信架构侧重于M2M网络层,对M2M网络中各通信网元的功能和接口进行了定义,其适用于研究MTC业务的管理平台以及M2M核心网络的功能和接口时参考。
以上标准组织虽然都提出了M2M的网络体系架构,但是有其局限性。ITU和ETSI的架构过于框架性,对于实际的网络部署没有较好的指导意义;3GPP虽然对于网络网元功能增强有一定的研究,但是由于目前部署的H2H网络大多处于R7或R8版本,而MTC网络体系的研究是在R10以上版本的网络基础上进行的。因此,在现有网络中按照标准来部署MTC网络还为时尚早,需要研究一种网络架构既具有在现有网络基础上投资和部署的可行性,又能满足现阶段MTC业务应用的需求。
在现有的3G网络阶段,为解决发展M2M业务面临的网络运营和网络资源问题,运营商可以通过采用物理上隔离的网络来单独承载机器通信业务,在初期可以通过核心网中专设的网元实现业务的隔离,在后期演进也可以延伸到采用专用的接入网实现物联网业务的接入隔离。此外,物联网管理平台也是物联网解决方案中必不可少的组成部分。物联网管理平台与物联网独立网元配合,在物联网业务发展的初期阶段主要实现物联网独立码号集中管理和物联网业务有效管控等功能。随着物联网的发展,平台的功能也会逐步支撑更多资源管控与更多的业务流程,并开放更多资源及能力。可以根据M2M业务的特性,实现基于位置、时间段、接入类型的QoS控制和相应的计费策略;还可以根据用户的属性及行为进行相应的分组,实行基于群组的流量统计、事件分发和策略执行等,这体现在核心网中PCRF/SPR/M2MSP的功能实现。综上所述,在3G发展阶段,M2M网络架构的特征具体体现在以下四个方面:
(1)在无线接入侧对Wi-Fi、2G、3G、无线传感网络等多种方式的整合,实现移动通信网络对行业应用领域的广覆盖,构建面向行业的M2M移动网络。
(2)在核心侧构建M2M专用的HLR、GGSN、SMSC等网元,实现对M2M等物联网业务的集中运维和管理,并能够实现与“现网”的有效隔离,有利于网络的安全、稳定、扩容及升级。
(3)在核心网中部署M2M专用的PCRF等策略控制网元,利用M2M业务的业务特性和用户属性,实现对网络资源的高效利用和对业务服务的精细支撑。
(4)在核心网中搭建M2M业务支撑平台,实现对业务和终端的统一管理。
在物联网业务发展的初期阶段,考虑针对物联网网络通信需求,进行最小成本隔离:只新建核心网的关键节点,实现网络支撑隔离。对于业务系统,需要单独建设物联网平台,实现业务承载隔离;对于接入网络,则公用,不考虑单独建设。如图4所示,是一种在现网上叠加专用M2M核心网络的架构。在该方案中,与现网共用无线和SGSN,新建物联网专用的GGSN/DPI,通过APN选路将物联网数据路由到处理物联网数据的GGSN,新建物联网专用的PCRF+SPR,完成对物联网业务的流量、安全、QoS控制,新建物联网专用的HLR进行物联网设备签约信息、标识及安全管理。
3G阶段的M2M网络架构如图5所示。
其中,主要网元的功能如下:
HLR:由于现网的HLR都是支持H2H的HLR,支持的能力和M2M的支持能力还是有所不同。HLR也有自己特殊的一些需求,包括:需要支持群组签约数据能力;支持终端监控(如位置监控、IMEI监控等)能力,支持某个时间段接入控制,支持扩展ID到MSISDN、IMSI的映射能力,支持终端特征签约(如终端的低优先级、是否为PS only等),供SGSN控制UE的行为;HLR要支持多profile的签约,降低终端漫游时的资费,支持一卡多号和一号多卡的M2M业务。
GGSN:扩展的GGSN需要增强支持基于群组流量统计,基于流的计费信息、QoS策略执行和基于群的事件上报等。
短消息中心:除了现有的短消息的功能外,需要支持短消息完成设备触发的功能,支持在一号多卡的M2M业务中短消息的群发功能。
PCRF:支持群组的策略数据动态下发、更新和删除,支持群组用户的流量监控。
SCP:完成M2M业务中的紧急呼叫等语音呼叫的计费,产生语音呼叫话单。
OCS:实时信用控制、预付费使用数据业务和增值业务实时计费。
M2MSP业务平台:M2M平台为集团客户提供统一的M2M终端管理、终端设备鉴权。提供数据路由、监控、用户鉴权等管理功能;承载信息上报、参数配置、终端状态检测、终端注册等业务功能的短信上下行通道;支持一卡多号和一号多卡的M2M业务,进行动态的号码管理。在实际部署中,物联网业务支撑管理平台按照功能划分为总部平台、省平台两个层面。
M2M业务的多样性、差异化以及M2M业务表现出来的传统电信业务所不具有的各种特点,都对现网架构和网元设备产生了很大影响。本文在研究M2M业务特征及其对现网的影响和国际标准组织提出的网络体系架构的基础上,提出了在现有移动通信网络上部署具有可行性,又能一定程度上满足MTC业务应用需求的网络架构。
运营商发展M2M业务的基础与发展移动通信是一致的,在专用的M2M网络架构中,必须长远规划网络资源,根据业务发展实施网络优化和数据分流,加强平台建设,完善网络覆盖,加大网络容量,从根本上满足M2M业务需求,同时又不影响当前的人人通信业务,提高用户体验。
[1] 沈嘉,刘思扬. 针对移动M2M业务的优化技术研究[J]. 现代电信科技, 2011(10): 37-44.
[2] 沈嘉,刘思扬. 面向M2M的移动通信系统优化技术研究[J]. 电信网技术, 2011(9): 39-46.
[3] 孙其博,刘杰,黎羴,等. 物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 北京邮电大学学报, 2010(3): 1-9.
[4] 诸瑾文,王艺. 从电信运营商角度看物联网的总体架构和发展[J]. 电信科学, 2010(4): 1-5.
[5] 沈苏彬. 物联网技术架构[J]. 中兴通讯技术, 2011(1): 8-10.
浏览量:4
下载量:0
时间:
在成本方面指挥和控制活动通常包括:建立成本组织机构、规定和落实成本管理职责、权限,制定成本方针和目标,进行成本策划、成本控制、成本保证、成本检查、成本分析和成本改进等;以下是读文网小编今天为大家精心准备的成本管理系统相关论文:通信工程项目成本管理途径。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着通信工程类企业之间的竞争日益激烈,大家均意识到要从根本上降低生产成本,就需要重视项目施工成本管理;但是由于工程类企业的很多老板出生草莽,文化水平低,擅长搞关系、接工程。管理意识、管理水平均比较差。企业往往在施工过程中重视进度、质量,忽视成本管理。
2。1成本管理内容片面
多数单位的成本管理并没有一个完整的体系,也缺乏参考作用,只是针对个别项目,具体管理也交给了分项目的负责人,总负责人对成本本身的了解也不多。此外,项目管理的内容也比较零散,各自为政,不注意总结,这也给最后的核算过程造成困难,对后续项目的参考作用较小。
2。2成本管理方法和手段落后
缺乏一定的体系必然会造成缺乏合理的手段,没有自上而下的重视也就不能建立起责任体系,这种情况下,即使分项目负责人有心做好成本管理也缺乏足够的支持,这也是目前成本管理急需解决的问题。
部分企业单位盲目参考引进其他企业的成本管理手段,然而先进的管理方法、管理手段是在一步步摸索中得到的,并没有适合每个企业的模式,需要自己探索,能够借鉴的是整体的思路而不是具体的方法,这一点在实施过程中需要注意,不能生搬硬套,削足适履。
2。3缺乏成本竞争意识,市场应变能力差
目前,只有部分有前瞻性的单位意识到成本竞争的重要性,在通信产业高速发展的今天,很多单位之间施工质量、施工速度差异不大,如何在这种压力下提升自身的竞争力,除了发展新产品之外,很重要的一点就是控制成本,这样才能在不断变化的市场环境下从根本上节约资源,提高资源利用率,在开源的同时注意节流,才能最大程度的提高生产力。
2。4目标成本测算滞后或成本核算不及时
许多通信施工企业还在运用国家现行定额,根据设计图纸进行投标价格计算,而对施工现场的真实情况,如风土人情、地材价格、施工环境等诸多因素不清楚、不了解,报价的降造幅度或者说自己的底线往往凭经验,项目中标后再进行现场勘查等工作,而此时由于涉及施工人员及物资设备进场、施工进度等压力,致使目标成本测算往往不能进行或草草制定目标成本,结果使成本管理缺乏可操作性。有时还存在成本核算不及时,造成项目实际成本早已超支,项目管理者还没有得到预警提示。
1.1抓好投标过程控制
在低价的通信建筑市场环境中,投标阶段就应该考虑如何规避效益风险,为成本控制创造条件。审慎选择投标项目,充分考虑项目的可靠性和可行性,及时进行风险预测和评估,要坚持“有所为和有所不为”的原则,能投则投、不利不投,杜绝亏损标。对于那些垫资项目及业主信誉度较低的项目一定要根据自身情况慎重选择。要精心编制标书,防止由于低级错误造成不中标或者一中标就是亏损标。
1.2抓好设备材料的采购
要建立合格设备、材料供应商库,通过比质比价采购价廉物美的材料设备,注意付款方式,同样价格质量的前提下,选择账期长的供应商。
1. 3抓好施工过程控制
要把施工方案和责任成本测算紧密挂钩,组织技术、材料、预算合同等人员对施工方案进行优化。在施工过程中对人工、材料、机械进行全面控制,在材料费的控制上,根据施工程序、工程形象进度及施工预算签发限额领料卡,并尽可能实现零库存,减少搬运;在人工费控制上,实行有计划配置,减少窝工现象;健全安全质量控制体系,落实逐级负责制,杜绝安全质量事故的发生,防止因安全质量问题给企业造成经济效益和社会效益的双流失。
现在人工费很贵,要尽量采用机械作业。
尤其要注意人员数量的平衡,一定要避免一下子上很多人,活少时工作量不饱满,人员一下又撤不下去,造成窝工。宁可工作量略大于所投人力,中间加班一段时间。
1.4做好调价索赔工作
必须要有一支具有丰富专业知识和施工经验,熟悉法律法规,有谈判技巧和随机应变能力的经济人员队伍,根据中标合同和建筑法规随时找到索赔点,做好业主的索赔谈判及有效的沟通。工程竣工后,立即进行竣工决算,避免继续发生貌似合理的成本,化解和防范效益风险。
对于合同内没有单价的项目,一定要及时签证,特别注意敲定价格,以防活干完了,签给你的价格是亏本或不赚钱的。
1.5抓好全员参与工作
项目部成立后,要组建一个责任心强、懂经营的项目部班子,项目经理必须具有较高的道德素质,会经营、懂管理和施工生产。企业领导也要重视并且全力支持成本控制,要具有完成控制目标的决心和信心,以身作则,养成节约成本的习惯,并要发动所有员工都树立控制成本的意识,互相协作,共同努力,做好对应的成本管理工作。
领导干部一定要带头,尤其是招待费的控制,看起来理由都很充分,但其中很多是浪费了,在这方面一定不能比排场、讲阔气,该省则省。
2。1做好技术跟进工作
开工前,要提前进行技术培训,使施工人员熟练掌握施工工艺流程,减少返工现象。施工前要与接管单位签订详细的施工技术标准,并进行首件工艺定标,严格按照施工规范、技术标准、质量要求施工,避免窝工返工。要合理安排工期,按照工序要求分轻重缓急调配人力物力资源,做到统筹优化。技术人员要及时与成本管理人员进行沟通,重点是对工时、物资采购、材料消耗、设备利用、费用开支、工程量统计及未完施工盘点等原始记录的填制、审核、传递和保管等,使成本管理管理有据可查,有章可依。
2。2做好合同交底工作
项目部要做好工程,达到既满足业主的施工要求又最大限度创造经营利润的目的,就必须吃透双方签订的合同约定,工程合同签订后,要及时对合同的内容、风险、重点或关键问题进行交底,使相关职能部门人员都能依据施工合同指导工程实施和项目管理工作,避免合同纠纷造成经济损失。
2。3做好安全质量工作
加强安全质量管理要着眼于预防安全质量事故的发生。要通过强化安全培训、制定安全施工管理办法、落实安全生产责任制等,减少事故的发生次数或安全“零事故”发生。事故发生次数减少,就相应减少了事故处理费用,最后体现于项目直接经济效益的增加,事故减少也相应减少了停工损失费用,表现为项目间接经济效益的增加。
很多项目经理对安全工作不够重视,流于形式。要知道现在出一次安全事故,代价是非常昂贵的。这种成本最好不要增加。
2。4做好材料管理工作
材料费是工程直接费用的主要组成部分,要根据施工预算限额领用,物资保管人根据限额领料单发料,严格执行领料手续,各施工队只能在预算内分期分批领用,属于工程变更的,必须有工程变更证明方可领料。要坚持预领料回收制度,及时将材料回收和盘点,减少材料浪费和流失。同时要加强材料管理工作,现场材料合理堆放,妥善保管周转材料。
在工程项目实施之前和整个过程中,项目负责人、财政负责人及有关责任人员需要进行有效的监督、抽查,并进行适当的奖惩。这样不仅可以保证对项目总体的了解,同时可以在参与人员心中对成本管理的重要性有一定的重视,调动基层工作人员工作的积极性,这也就是我们上文中提到的自上而下的责任体系,只有通过这样的方法,才能在员工中逐渐渗透成本管理的有关理念;而员工对此认识的加深将有利于企业的发展。
本文通过对通信工程项目施工成本管理进行研究,提出建立自上而下的成本管理问责体系、合理规划预留额度、注意资料留档和项目总结、人力材料设备统一管理等方法,对成本管理涉及的各个方面进行和分析和讨论,希望本文提出的方法可以有效的运用于实际项目管理中,并充分完善。
浏览量:2
下载量:0
时间:
通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现,前者称为无线通信系统,后者称为有线通信系统。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于MWB的通信系统演算CCS的模型检测相关通信工程论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
Robin Milner在上世纪70年代论文范文首先提出了描述通信系统并发行为的形式演算CCS(Calculus of Communicating Systems,[1]),可以对并发系统进行推理,是进程代数(process algebra)领域的开拓性工作,在CCS的基础上,建立了通信序列演算CSP,π演算、spi演算、应用π演算、环境(Ambient)演算等一大批描述分布式移动并发系统的形式方法。
1.1 CCS的语法
CCS的基本成分是事件(或动作,Action)与进程;CCS的事件分为两类,一类用来描述进程间通信的同步动作: = {a,b,c ,…}为输入事件集,相应的 ’ = {’a,’b,’c ,…}为输出事件集;用t表示非交互事件(进程内部事件)集。记ACCS= ’ {t};LACCS
CCS的进程P如下定义:
P : := .P 前缀,ACCS
P1 | P2 并发
iIPi 选择,这里I为有穷集
(^L)P 限制,这里L ACCS
P[f] 改名,这里f是从ACCS到ACCS的映射并满足:f(t)=t,f(’)=’f()
记 PCCS为CCS的一切进程的集合,记P1+P2=i{1,2}Pi,记0(或Nil)=iPi;为减少 号,约定运算顺序为:^ , | , +;例如 R+a.P|b.(^L)Q是R+((a.P)|(b.(^L)Q))
在CCS中,我们引入A =df P,即用CCS进程P定义A;在CCS里可以进行递归定义,例如:A =df a.A|P,在不引起混乱的情况下,可将=df将写为=。
.......................
2.1 移动工作台MWB(Mobility Workbench)是针对-演算开发的第一个自动验证工具[VM94],可对用-演算[2、3、4]、通信系统演算CCS[1]描述的移动并发系统进行分析与验证;MWB首先在瑞典的Uppsala大学开发[5、6、7];可在Windows、Linux等系统下使用,MWB是开放源代码的,可从下面网址下载:
2.2 在Windows2000下安装使用
由于MWB是用语言ML写成, 需要在New Jersey SML 编译器(Standard ML of New Jersey - SML/NJ,目前最新的版本是smlnj-110.54)下运行;从下列网址下载smlnj:
获得smlnj.exe,可自解压并装配到C:sml(我们使用的版本是:Standard ML of New Jersey 110.0.7);SML/NJ安装成功后,从下列网址下载mwb.x86-win32
并写一个批处理文件mwb.bat,内容为:
sml @SMLload=mwb.x86-win32
将mwb.x86-win32与mwb.bat放到一个目录,点击mwb.bat即可运行MWB。
2.3 CCS公式的MWB编码
为将CCS公式输入MWB,需将通常的CCS公式做一些转换:将受限名字PL用(^L)P表示;对任何P,设P的自由名字(非受限名字)为a1,…,ai,在MWB中,用ID(a1,…,ai)来表示P为:
agent ID(a1,…ai) = P
ID称为P的名,注意P的名可用任意的符号串(例如MyID或者P),但第一个字母需大写,且(…)里一定要将P的非受限名字完全列举;例如:设P递归定义为ã.b.P,可写成MWB式子为
agent P(a,b) = ‘a.b.P
不能写成:agent P = ‘a.b.P;可将几个MWB公式放到一块以ag为扩展名用ASCII文件存盘.
..............................
我们讨论简单AB协议:设S为发送方、R为接受方;S发出报文(’m)或超时(timeout)重发报文;R接到报文发现报文错误则丢弃报文(down),否则通知S已收到(ack);ABP=S|R描述了这个简单的交换比特协议,其中:
S=’m.S1
S1=timeout.’m.S1+ack.S
R=m.(down.R+’ack.R)
S1中的timeout.’m.S1表示报文超时重发,而ack.S表示S接到R的肯定回复后交替比特再发报文;R中的down.R表示发现报文错误丢弃报文,’ack.R通知S已收到;进程ABP=S|R描述了这个简单的交换比特协议;将上述CCS描述用MWB格式书写并以abp1.ag存盘:
...............
[1] MWB软件:
[2] Robin Milner. The polyadic www.51lunwen.com/communication/ -calculus: A tutorial. Technical Report ECS-LFCS-91-180, LFCS, Department of Computer Science, University of Edinburgh, 1991.
[3] Robin Milner. Communicating and Mobile Systems: the -calculus. Cambridge University Press, 1999.
[4] Robin Milner, Joachim Parrow, and David Walker. A calculus of mobile processes, parts I and II. Journal of Information and Computation, 100:1-40 and 41-77, 1992.
[5] Robin Milner. Communication and Concurrency. Prentice-Hall, 1989.
[6] Bjorn Victor. A Verification Tool for the Polyadic -Calculus. Licentiate thesis, Department of Computer Systems, Uppsala University, 1994. Available as report DoCS 94/50.
[7] Bjorn Victor. The Mobility Workbench User's Guide: Polyadic version 3.122. Department of Information Technology, Uppsala University, 1995.
[8] Bjorn Victor and Faron Moller. The mobility workbench : a tool for the -calculus. Technical Report DoCS 94/45, Department of Computer Systems, Uppsala University, 1994. Also available as Technical Report ECS-LFCS-94-285, Laboratory for Foundations of Computer Science, Department of Computer Science, University of Edinburgh.
[9] B. Victor and F. Moller. The Mobility Workbench - a tool for the pi-calculus. In D. Dill, editor, Proceedings of CAV'94, Lecture Notes in Computer Science. Springer-Verlag, 1994.
[10]古天龙,蔡国勇. 网络协议的形式化分析与设计,电子工业出版社,2003
浏览量:2
下载量:0
时间:
电力系统由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、优质的电能。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅议电力系统的通信信息运输渠道及方法相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:介绍波分复用原理以及如何在电力系统实现波分复用方式的光纤通讯。
关键词:波分复用;光纤通信;电力系统
随着电网建设的发展,电力系统的通信需要大量实时信息的传输,如近年来发展较快的办公自动化信息的传输,使得通信系统的传输向大容量、高质量、高速度和高可靠性方向发展,纵观各种方式(包括SDH、ATM、WDM等),经济实用、发展成熟的是WDM方式。
WDM本质上是光波长(频率)的分割复用,最简单的是对1·31μm和1·55μm波长进行复用,图1是实际应用和技术成熟的方式,其中的M是具有波长选路功能的复用器(波分复用器-合波器), D是具有波长选路功能的解复用器(波分复用器-分波器)。发射机T1发射波长为λ1的光信号,发射机T2发射波长为λ2的光信号,这2个光信号经M复用后送入传输光纤,在接收端,经D解复用后分为λ1和λ2的波长送到R1接收机和R2接收机接收。
这种复用方式可以在1·31μm和1·55μm窗口复用大量的信道,在1 310 nm窗口有1 000个信道,1 550 nm窗口有1 500个信道,最基本的是如图1所示的2个信道。
WDM系统的关键器件是复用和解复用器。这2个器件的引入,必定会带来一定的插入损耗以及由波长选择功能不完善而引起的复用信道间的串扰。对于解复用器,插入损耗Lii和串扰Cij分别表示为
Lii=-10lg(Pii/Pi)(dB) (1)
Cij=-10lg(Pij/Pi)(dB) (2)
式中: Pi和Pii分别为波长λi的光信号的输入和输出光功率;Pij为波长λi的光信号串入到波长为λj信道的光功率。
a.充分利用光纤的低损耗波段,大大增加了信息传输容量,降低了成本。因为WDM系统的复用光信道码速率可以达到2·5 Gb/s、10 Gb/s等,而复用光信道的数量可以是4、8、16、32甚至更多,因此其传输容量可达到300~400 Gb/s,而这样巨大的传输容量是目前TDM方式根本无法做到的。
b.可以充分利用成熟的TDM技术,避开开发更高速率TDM技术的困难。因为以TDM方式提高传输速率虽然在降低成本方面有巨大的吸引力,但却面临着许多其他因素的限制,如制造工艺、电子器件的工作速率的限制等。据分析,TDM方式的10Gb/s光传输设备已经达到了电子器件的工作速率极限,目前水平再进一步提高速率几乎是不可能的,而WDM技术可以充分利用成熟的TDM技术,如2·5 Gb/s,避免开发更高速率TDM技术所面临的困难,把几个甚至几十个2·5 Gb/s光传输系统作为光信道进行波分复用,传输容量可增加几十倍。
c.可利用掺铒光纤放大器(EDFA)实现超长距离传输,节省光纤和光中继器,便于已建成系统扩容, EDFA具有增益高、带宽宽等优点,在光纤通信中得到了广泛的应用。EDFA的光放大范围为1 530~1 565nm,几乎可以覆盖目前整个WDM图2WDM系统的参考配置
系统的工作波长范围。因此用一个带宽很宽的EDFA就可以实现对WDM系统的各个复用光信道光信号同时进行放大,实现超长距离传输,可避免每个光系统需要1个光放大器的弊病,减少了设备数量,降低了投资。由于WDM系统的超长传输距离可达数百千米,可节省大量的中继设备,大大降低了成本。目前WDM系统可以做到640km无中继传输。
d.对光纤的色散无过高要求。以目前敷设量最大的G·652光纤为例,用其直接传输2·5 Gb/s速率的光信号是没有问题的,但若直接传输TDM方式的10 Gb/s速率的光信号则必须进行色散补偿。就目前水平而言,色散补偿的成本较高、实施麻烦,效果也不理想,而WDM系统对光纤色散系数并无过高的要求,基本上就是复用光信道速率信号对光纤色散系数的要求。如20 Gb/s的WDM系统(8×2·5 Gb/s)对光纤色散系数的要求就是2·5Gb/s系统对光纤色散系数的要求,一般的G·652光纤就可以满足要求。
e.可组成全光网络,未来各种通信业务的上下、交叉连接等都是在光路上通过对光信号进行调度来实现的。而WDM系统可以和光分插复用器(OADM)和光交叉连接设备(OXC)一起,组成具有超大容量、高度灵活性和生存性的全光网络。
当设计一个光纤通信系统时,首先要弄清楚所设计系统的整体情况及所处的地理位置、当前和未来3~5 a内对容量的要求、ITU-T的各项建议及系统的各项性能指标以及当前设备和技术的成熟程度等。介绍对于采用级连EDFA的WDM系统设计的一些问题。
a. EDFA是目前性能最完美、技术最成熟、应用最广泛的光放大器,EDFA的增益是指输出与输入信号光功率电平之比,不包括泵浦光或自发辐射光。
b.图2给出WDM系统的参考配置,其中OM/OA表示光复用器/光功率放大器, OA/OD表示光前置放大器/光解复用器。OM/OA后的参考点MPI-S称为主信道接口的S点, OA/OD前的参考点MRI-R称为主信道接口的R点。
a.目标距离。ITU-T目前已规定不带线路放大器的4路、8路、16路WDM的目标距离为80km (长距离)、120 km (甚长距离)、160 km (超长距离)。若采用线路放大器,对于长距离应用,可采用5×80 km或8×80 km;对于甚长距离可采用3×120 km或5×120 km。
b.光监控信道。带线路放大器的WDM系统需要附加光监控信道,对光层进行监控和管理。光监控信道(OSC)的位置可以在EDFA的有用增益带宽内(简称带内OSC),也可以在EDFA的有用增益带宽外(简称带外OSC)。对于带外OSC, ITU-T倾向选择(1 510±10) nm波长,目前也允许使用1 310 nm或1 480 nm波长。
c.中心频率及其偏差。ITU-T目前规定的各个信道的频率间隔必须为50 GHz (0·4 nm)、100GHz (0·8 nm),或其整数倍,参考频率为193·1GHz (1 552·52 nm)。目前广泛使用的8路WDM系统的波长为1 549·32~1 560·61 nm,波长间隔1·6nm。为了保证WDM系统的正常工作,各信道的波长必须足够稳定。对于信道间隔大于200 GHz的系统,各个信道的偏差应小于信道间隔的1/5。对于信道间隔为50
GHz或100 GHz的系统,特别是多区段系统,则需要更严格的偏差要求,并使用更精确的波长稳定技术。
d.考虑非线性光学效应的影响。受激喇曼散射、受激布里渊散射、四波混频、自相位调制、交叉相位调制等非线性光学效应对WDM系统的影响不能忽略。为了尽量减少非线性光学效应的影响,系统设计时应注意避免使用色散位移光纤(G·653光纤),对于速率为2·5 Gbit/s及低于2·5 Gbit/s的系统,可采用G·652光纤,需要时进行色散补偿;对于10 Gbit/s及其以上的系数,可采用G·655光纤或大有效面积非零色散光纤。另外,光纤中的总功率一般不超过+17 dDm。假设有N路波分复用,则每路光功率电平一般不超过17-10lgN。
e.色散和ASE的积累。在采用级连EDFA的长距离WDM系统中,色散和放大的自发辐射(ASE)噪声会随传输距离的加长而积累,严重地影响光信号的质量。对于采用G.652光纤的高速率系统,需要尽量减小光源的谱线宽度,并选用某种色散容纳技术来补偿光纤的色散。区段的配置和EDFA的选择,应保证光信噪比(OSNR)大于20 dB。
f.增益均衡和控制。由于EDFA的增益不平坦或WDM器件和光纤对不同的信道损耗不同,会造成复用信道的功率差别较大。一般来说,整个链路上各信道的功率差应小于10 dB;另一方面,当复用信道数变化时, EDFA的增益也会发生变化,影响系统的正常工作,因此,对EDFA进行增益均衡和控制是必须的。
江苏电力系统正在广泛安装光设备,使用的是中兴通讯的WDM系统。该系统是一种1 310 nm和1 550 nm的2路光复系统, 1 310系统作为SDH方向的光波长, 1 550系统作为以太网方向的波长,系统目前已经投入到试运行阶段,运行情况良好,WDM通信方式是一种节约资源、可以实现高速率、大容量信息传输的可选方案。
浏览量:2
下载量:0
时间:
航空电子系统是保证飞机完成预定任务达到各项规定性能所需的各种电子设备的总称。为了开展国际航空通信业务,《国际民用航空公约》附件《航空通信》中对航空通信的定义、设备和规格、使用的无线电频率、电报的分类、缓急次序、标准格式、用语和处理手续等,都有统一的规定或具体的建议。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于航空电子通信系统关键技术问题的浅析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
当前阶段中的航空电子通信系统相比于传统的飞机飞行通信系统来说已经有着非常大的进步,其能够在以往飞机飞行过程中正常通信的基础功能上同时具备语音通话、多媒体网络连接、数据信息快速传送、三维图像快速成型等等综合性电子通信功能,对于提高飞机飞行过程中的安全管理以及提高其飞行过程中的效率有着非常重要的作用。
而航空电子通信系统组件的基础内容就是使用机载分布式的实时通信网络作为其系统的主要架构内容,当前在我国大型民航飞机中普遍应用的ARINC429 以及AR-INC629 技术就是作为机载分布式的实时通信网络的主要类型而存在,但是其在具备相当高程度稳定性以及可靠性的同时仍然需要非常复杂的组织结构,这种情况下会造成飞机飞行过程中重量的大量增加并且其使用过程中较低的数据传输速度也无法有效的满足当前航空电子通信系统不断快速提升进步的要求,因此MIL-STD-1553B总线控制技术、光纤通道通信技术、航空电子全双工交换式以太网技术等诸多新型技术内容开始进入到飞机航空电子通信系统的构建过程中,其在有效的提高航空电子通信系统运行效率以及运行质量的同时更加减轻了飞机飞行过程中的相关运行负担,因此渐渐得到了广泛的应用。针对航空电子通信系统的关键技术问题进行分析,就是针对上述技术内容在航空电通信系统中的构建技术以及应用目的进行分析。
具体来讲,航空电子通信系统的关键技术内容可以分为航空电子通信系统的层次结构架设技术、通信网络拓扑结构层的架设技术、航空电子系统时钟同步设计技术以及通信故障处理技术等等内容。其具体内容如下文所示:
1.1 航空电子通信系统层次结构的架设技术
航空电子通信系统在层次结构的架设技术应用过程中可以充分的借鉴ISO开放式互联系统的层次结构构建模式,在ISO 开放式互联系统的层次结构中其一共分为七层结构,而航空电子通信系统在层次结构的划分中可以将自身结构划分为应用层、驱动层、数据链路层、传输层以及物理层五层结构,这种层次结构划分的模式能够有效的完成对航空电子通信系统运行过程中相关系统硬件以及软件程序的合理配置和促进其功能的充分发挥。
以MIL-STD-1553B 总线控制技术在航空电子通信系统中的应用为例,其在物理层的主要目的是为了完成对通信系统中相关物理介质的位流传输功能,而其在驱动层中的主要目的是作为通信系统中软件程序以及系统应用程序的接口而存在,其在传输层中的主要功能是完成对通信系统中相关信息的处理以及通道的调度工作,其在应用层中的主要功能是作为整体系统的管理程序以及发挥系统解释功能,其在数据链路层中的功能则是用来对总线上相关数据信息的传输序列进行合理有效的调整。
1.2 航空电子通信网络拓扑结构层的架设技术
航空电子通信系统中网络拓扑结构层事实上指的就是通信网络中各个子系统相互关联的物理结构,当前在各种通信系统中常用的拓扑结构层包括单一级总线拓扑结构、多个单机总线拓扑结构以及多级总线拓扑结构三种类型,而在航空电子通信系统中的网络拓扑结构层架设技术则一般采用多个单级总线拓扑结构和多级总线拓扑结构综合使用的方式完成自身网络拓扑结构层的设置,一般来说都是将航空电子通信系统中的子系统进行合理分类以后将其分别连接在多个不同的1553B 总线上完成多个单机总线拓扑结构的架设,同时如果在这一过程中多个总线并非为同一级的总线那么这种假设机构事实上也就成为了多级总线拓扑结构。
1.3 航空电子通信系统时钟同步设计技术
由于航空电子通信系统组成结构中其各个子系统都拥有独立的时钟计时系统,因此航空电子通信系统经常会出现及时误差的现象,建立航空电子通信系统的时钟同步设计也就显得至关重要。
事实上,在航空电子通信系统的组成结构中为相关总线以及其每一个子系统都配置一个相应的始终长度和分辨率的实时计时器,在航空电子通信系统中就能够对其完成气动控制并使其自动开始计数,再由航空电子通信系统的总线时间计时器将其参数发送至各个子系统中由子系统自行调整其余总线时间计时器中存在的误差,就能实现航空电子通信系统时钟同步的设计。航空电子通信系统的始终同步设计技术具有操作简单。成本投入较低的优点,能够充分的满足航空电子通信系统运行过程中对于信息传递实时性要求高的需要。
1.4 航空电子通信系统通信故障处理技术
首先针对航空电子通信系统的故障可以将其分为干扰因素造成的偶然性临时故障以及系统硬件设施失效造成的永久性故障两种类型,航空电子通信系统的运行过程中会首先通过总线控制器自带的双余度电缆上有限次的重试处理功能来完成对相关故障的判定工作,如果故障经过诊断维修后并且消失就可以判断漆为偶然性临时故障,如果故障一直存在那么航空电子通信系统的总线控制器则会将故障进行标记并且记录,同时将存在故障的子系统进行断网和周期新的查询记录工作,其可以根据故障类型的不同,采取有状态字中的子系统标志位置位、终端标志位置位以及禁用MBI 三种处理方式。
综上所述,本文对当期航空电子通信系统中的关键性技术问题进行了具体的分析和阐述,事实上航空电子通信系统是一项非常复杂的机载分布式实时通信网络系统,其涉及到飞机飞行过程中国的所有电子设备以及通信网络,其设计质量直接关系到飞机飞行过程中的安全性,相关单位应该加强对上述技术内容的充分应用,保证航空电子通信系统相关功能的充分实现。
【关于航空电子通信系统关键技术问题的浅析】相关
浏览量:2
下载量:0
时间:
燃烧器,是使燃料和空气以一定方式喷出混合燃烧的装置统称。燃烧器按类型和应用领域分工业燃烧器、燃烧机、民用燃烧器、特种燃烧器几种。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于用于辅助推进系统的燃烧器的特性研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
辅助推进系统与主推进系统一样,是航天运载系统和航天器的重要组成部分,其功用包括:姿态控制、速度修正、轨道变换组修正、位置保持、推进剂沉底以及航天器上的各种辅助动力装置等。辅助推进系统现已发展成为液体火箭推进技术领域中的一个重要分支,其发展趋势为:高性能、高可靠性,具有质量轻、尺寸小、响应快、品种多的特点。为了解决燃烧中热损失大,燃烧不稳定的等问题,国际上很多研究人员采取了以下两种措施:一方面是增加热循环,另一方面是利用多孔介质燃烧技术,这种两种措施已经被验证了其可行性和有效性。
本研究中,采用正庚烷作为燃烧工质,并设计了一种带回热结构和多孔介质的小型燃烧器。利用回热结构预热液体庚烷及未燃混合物,促进庚烷液滴的蒸发。利用多孔介质增加液滴蒸发表面积,增加气体庚烷和空气接触的时间,使混合更充分。从可燃极限、燃烧室形状、火焰传播速率几个角度进行实验探讨。本文中定义,可燃混合气中空气质量流量与燃油质量流量之比为空燃比。
1.1 实验系统
本实验在微燃烧实验台上进行。空气的流量采用型号为D 0727A /ZM的质量流量控制器来调节,量程0~5SLM ,测量误差小于满量程的1% 。液体正庚烷的流量采用LSP 01-1A 型号的注射泵来调节和控制。壁面温度和尾气温度选用外径0.5m m 的K 型铠装热电偶来测量,热电偶误差极限±0.75% (400~1300℃);采用FLIR A 40 红外热像仪测量套管外壁面温度场。另外,选用C A N O N H F200 来记录火焰位置及形状。同时,利用LA B V IEW 软件开发的数据采集软件来实时采集气体流量、温度等参数。
实验中,氧化剂为空气,通过调节正庚烷和空气的流量来实现不同的空燃比。实验时,采取在内管出口点火,回火点燃的方式。实验中测量的主要参数包括:空气和正庚烷的质量流量;空燃比(A /F);内管外壁面温度和尾气温度;火焰位置和形状。
1.2 燃烧器模型
燃烧器直管是长100m m、内径4m m、外径6m m 的石英管,水平放置。在内管内部从空气进气端伸入一根外径为0.4m m、内径为0.24m m 的毛细不锈钢管,它与注射泵针头相连接。利用注射泵把液体燃料注入内管中。同时将空气从左端口通入燃烧器。另外,为了回收部分废气热量来预热低温的进口反应物,进而增加燃烧稳定性,设计了外套管结构。外套管有三种, M odel2、M odel3、M odel4,M odel2 套管底部为平底,M odel3 套管底部为圆底,M odel4 套管底部为凸底。套管均为石英材质,总长83m m、内径10m m、外径12m m。实验中,选择了聚丙烯腈基碳毡作为多孔介质,其孔隙率大约为87% 。
毛细管尾端即庚烷出口置于碳毡内部,此时碳毡距内管出口44.5m m。燃烧器上布置了8 路热电偶:TC 1、TC 3、TC 4 和TC 5 测量内管壁面温度,TC 6 测量燃烧尾气温度,TC 2 沿内管中轴线伸入多孔介质测量碳毡内部温度,外壁面温度通过红外摄像仪测得。
2.1 外套管形状对可燃极限的影响
本文中,用可维持燃料燃烧的最大空燃比来表征此条件下的燃料贫燃极限,同理,用可维持燃料燃烧的最小空燃比来表征此条件下的燃料富燃极限。
为了探索庚烷流量变化时,燃料可燃极限的变化趋势。采用M odel2、M odel3、M odel4 进行了多次重复性实验,得到了可燃极限的变化规律。在实验过程中发现,3 个模型中可燃极限的变化规律相似,只有当庚烷流量大于某临界值时,才能维持稳定燃烧。庚烷流量小于某临界值时,燃料燃烧产生的能量不足以补偿庚烷蒸发和热损失带走的能量,因而无法维持反应进行。以m odel2 所得数据为例,当庚烷流量更小达到0.11m g/s 时,无论如何调整空燃比都无法维持稳定燃烧。这是因为此时放热量相当少,计算得知只有不到5W 。随着庚烷流量的增加,参与反应的燃料增多,反应放热增加,空气在一定程度的过量或者不足时依然可以维持稳定燃烧。当庚烷流量超过0.46m g/s 后,可燃极限变化趋于平缓。富燃极限几乎都维持在5.5 左右;贫燃极限则在35附近略有波动。
通过M odel2、M odel3、M odel4 中可燃极限的对比,可以看出可燃极限值最高的是M odel4,其次是M odel2,M odel3 中的可燃极限值最低。即在扩展可燃极限上,凸底套管最优,平底套管其次,圆底套管效果最差。
2.2 外套管形状对散热的影响
在庚烷流量为0.8m g/s (A /F=7.69) 和0.57m g/s (A /F=10.76)条件下,分别对M odel2、M odel3、M odel4 中内外管壁壁面的温度分布进行了测量。实验结果表明,庚烷流量为0.8m g/s (A /F=7.69) 时三模型中的燃烧火焰都稳定在坐标-10m m 到10m m 之间。在这一条件下,3 模型中得到的最高温度(即TC 6 测得的废气温度) 基本相同,其中M odel4 的外壁面平均温度最低,热量损失较少。
2.3 火焰传播速率
改变空气流量和庚烷流量,使燃料A /F 固定为8.5。采用M odel2进行的燃烧实验,并测得了温度分布。
实验结果表明,在R e 为50.2~68.13 (庚烷流量为0.34~0.46m g/s)区间段,TC 1、TC 3 和TC 2 温度稍有下降,而TC 4、TC 5、TC 6 温度则略有升高,这表示此时燃料流速略大于火焰传播速率,火焰从TC 1附近非常缓慢的移向下游。在R e 为68.13~132.69 (庚烷流量为0.46~0.92m g/s)这段区间,各热电偶测得的温度变化较大,说明此时的燃气流速明显大于火焰的传播速度,火焰较快速的向管口移动;当R e 增加到132.69 时火焰接近内管出口。观察R e 为132.69~200.82 (庚烷流量为0.92~1.36m g/s)这段区间,排气和各处管壁温度都呈现出基本稳定略有线性增加的趋势。TC 2 所反映的多孔介质温度则呈现基本稳定略有下降的趋势。同时试验中观察到火焰位置没有发生太大的变化,可见,随着燃烧温度的增加,火焰的传播速率也在增加。
1)当庚烷流量小于某临界值时,燃烧器无法稳定工作。随着庚烷流量的增加,可燃极限增加,但增加趋势随着庚烷流量的更加逐渐趋于平缓。
2)外套管底部形状对燃烧的稳定有一定的影响,总体来看,由于壁面对流场的影响,底部为平底时更有利于增加可燃极限。
3)随着燃烧室内温度的增加,火焰的传播速率也在增加。
相关
浏览量:2
下载量:0
时间: