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摘要:城市轨道交通通信系统的任务是建立一个视听链路网,提高现代化管理水平和传递语音、数据、图像及文字等各种信息。为了保障轨道交通安全高效地运营,轨道交通通信系统主要从两方面作了改进。一方面扩充完善了一些新的功能模块,如通信综合网络管理系统;另一方面对一些传统模块采用新的技术,使它们的性能得到改进。系统主要由传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线通信系统、广播系统、时钟系统、视频监控系统、乘客信息系统、电源及接地系统、通信综合网络管理系统等子系统组成。
关键字:城市轨道通信系统总体构成
传输系统是最重要的子系统,在进行总体方案及系统容量设计时,应考虑近期建设和远期发展的需求,确保系统性能可靠,容量可扩,系统构建相对灵活。
为了满足轨道交通信号、电力监控、防灾、环境及设备监控、自动售检票及语音等多种业务信息传输的需要,传输系统采用以光迁通信为主的传输介质。传输网络的逻辑拓扑结构采用双环结构,从而保证系统在故障情况下仍可提供更好的系统恢复能力,提高网络运行的可靠性。网络节点及用户接口模块是用户接入网络的唯一途径。用户端的信息经网络节点实现上传下载。由于信息的多样性,系统可为用户提供丰富的接口类型。传输设备的网络管理系统采用成熟的操作系统,功能强大,界面友好,操作人员可轻松完成对网络的配置、管理及维护工作。
轨道交通公务电话系统是作为专网进行网络构建的,由程控交换机、电话机及附属设备组成。公务电话系统与公用电话网的连接方式采用全自动呼出、呼入方式,通过2M 数字中继电路工作。电话号码纳入本地公用电话网统一编号。系统功能主要包括:电话交换功能、计费功能、非话业务功能(包括数据、传真等非话业务)、复原控制方式功能、号码存储和译码功能、电路选择和释放功能、新业务功能(包括缩位拨号、热线服务、呼叫限制、三方通话、呼叫转移、强拆/强插等新功能)、维护管理功能、过压过流保护与抗干扰功能。
专用电话系统是为运营组织、电力供应、设备维护和防灾救护提供有效通信手段的重要通信系统。该系统主要由调度总机、调度台、调度分机组成,并通过传输系统连接而成。调度总机是调度电话子系统的核心部分,由具有交换功能的交换机或交换模块组成。调度台设在控制中心,是调度业务的操作控制台。调度分机为普通电话机,与总机通过传输系统提供的点对点专用音频话路连接。
实际应用中的系统主要功能包括:通话功能、选叫功能(即调度台对分机进行单呼、组呼、全呼及分机对调度台进行一般呼叫或紧急呼叫)、会议功能、录音功能、维护管理功能。
无线通信系统是为控制中心调度员、车辆基地调度员、车站值班员等固定用户与列车司机、防灾、维修、公安等移动用户之间提供通信手段的专用系统。无线通信系统采用有线和无线相结合的传输方式。中心无线设备通过传输系统与车站、车辆基地的无线基站连接,各基站通过天线空间波传播或经漏缆的辐射构成与移动台的通信。无线通信系统根据运营管理需要分别设置了行车调度、防灾调度、综合维修、车辆基地调度等系统。系统具有单呼、组呼、全呼、紧急呼叫、呼叫优先级权限设置等调度通信功能,并具有录音、存储、监测等功能。
该系统为运营相关人员提供有关列车运行、防灾救灾及乘客疏导等方面的视频信息。系统由车站本地监视系统、控制中心远程监视系统、远程多路信号传输系统以及多媒体网络管理终端组成。系统具有监视、控制优先级、循环显示、任意定格与锁闭、图像选择、实时录像、摄像范围控制、字符叠加等功能。
视频信号远距离传输采用数字传输方式,本地视频传输信号采用视频同轴电缆传输。车站与控制中心的视频和控制信号通过传输系统进行传输,同一时刻同时上传至控制中心的数字视频信号路数仅与控制中心需同时显示的路数有关,与前端摄像机数量无关。所以在控制中心不需设置大容量视频交换矩阵和传输设备,系统结构简单。
广播系统是城市轨道交通行车组织的必要手段,一方面对乘客进行广播,通知相关乘车信息;一方面又是事故抢险,组织指挥的防灾广播;此外还可以通过广播对运营人员发布有关信息,以便协同配合工作。
该系统采用模块化设计、总线式结构,由车站级、中心级和列车广播设备组成。具有中心广播、车站广播、预存广播信息、自动音量调节、自动音频测试和远程控制等功能。系统采用中心广播和车站广播两级控制方式,控制中心的智能广播台输出的音频信号和控制信号,通过高品质语音卡提供的RS422 通道,经传输系统传输到各站,再通过语音卡连接到车站广播设备,从而实现控制中心的远程广播组织和指挥。
该系统主要由信息管理系统和终端乘客信息显示屏组成,乘客信息通过传输系统传输。在全线各车站及车辆客室内设置乘客信息显示屏,显示列车到、发、乘车须知、时事新闻等各钟乘客信息,并在发生突发事件时具有报警联动功能,显示相关报警信息。
为保证轨道交通运营准时服务乘客、统一全线设备标准时间,提供统一定时信号,设置了时钟系统。该系统采用GPS(全球卫星定位系统)标准时间信息,由GPS 标准时钟信号接收单元、中心一级母钟、监控设备、二级母钟及子钟组成。系统设置数字同步设备,一级母钟接受外部GPS 基准信号并对一级母钟进行校准,一级母钟定时向二级母钟、控制中心的子钟及其他需提供统一时间信息的各系统发送时间编码信号用以校准;二级母钟产生时间信号提供本站的子钟。母钟具有万年历功能并具有年、月、日、时、分、秒输出与显示。子钟能显示时、分、秒。自身时间精度,一级母钟在10-7 以上,二级母钟在10-6 以上。一级母钟、二级母钟配置数字式多路输出接口,以便向其他各系统提供定时信号。
通信设备供电应采用一级负荷,电源系统应对通信设备提供不间断、电压及频率相对稳定的供电,并具有集中监控管理功能。
不间断电源系统(简称UPS)一般分为UPS 机柜和蓄电池两部分,可采用离线式UPS 系统或在线式UPS 系统。离线式UPS 系统平时由市电直接向负载供电,市电故障时瞬时切换到由逆变器供电(实用于对供电稳定性要求不高的设备供电);在线式UPS 系统由市电经整流逆变后再向负载供电,市电故障时,改由蓄电池—逆变器方式向负载供电,这种方式较前一种方式供电更加稳定。UPS 系统包含正常工作模式、蓄电池工作模式、静态旁路模式和手动旁路工作模式四种工作模式。
接地系统设计应做到确保人身、通信设备安全和通信设备正常工作。通信设备采用综合接地方式,综合接地电阻值要求不大于1Ω,分设室外接地体的保护接地及防雷接地的电阻值要求不大于10Ω。
为实现通信各子系统的集中管理、维护和故障监测,以便实现故障的快速定位,为尽快修复故障提供可能,轨道交通通信系统专门构建了综合网络管理系统。该系统可对传输系统、无线通信系统、电话系统、广播系统、视频监控系统以及网络管理系统自身进行监控管理。
该系统硬件部分主要由用于收集、处理信息的远程终端和位于控制中心的监控终端组成。可编程逻辑控制器(简称PLC)是构成远程终端和监控终端的核心元件,实现数据的采集、分析和处理等功能。系统的远程连接及数据传输仍然由传输系统来实现。软件部分包括应用于PLC 的软件和应用于监控终端的软件。监控终端软件采用可视化图形界面,界面直观清晰、简单明了、操作简单、数据记录详细、便于查找
随着城市轨道交通建设及通信技术的迅猛发展,各种应用于城市轨道交通运营的通信技术和应用方式也在不断发展,出现了很多满足各种不同应用需求的新技术、新模式。轨道交通在对功能需求进行分析的基础上,结合自身实际情况,选择了合适的通信系统模式。通过这几年的运营效果来看,通信系统在提高运营工作效率和服务水平上发挥了重要的作用。
[1] GB 50458-2008,跨座式单轨交通设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[2] 何宗华,汪松滋,等.城市轨道交通通信信号系统运行与维修[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[3]肖雅君,吴汶麒.用于轨道交通列车自动控制系统的通信技术[J].城市轨道交通研究,2002,(2):59.
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该系统主要由信息管理系统和终端乘客信息显示屏组成,乘客信息通过传输系统传输。在全线各车站及车辆客室内设置乘客信息显示屏,显示列车到、发、乘车须知、时事新闻等各钟乘客信息,并在发生突发事件时具有报警联动功能,显示相关报警信息。
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广播系统是城市轨道交通行车组织的必要手段,一方面对乘客进行广播,通知相关乘车信息;一方面又是事故抢险,组织指挥的防灾广播;此外还可以通过广播对运营人员发布有关信息,以便协同配合工作。
该系统采用模块化设计、总线式结构,由车站级、中心级和列车广播设备组成。具有中心广播、车站广播、预存广播信息、自动音量调节、自动音频测试和远程控制等功能。系统采用中心广播和车站广播两级控制方式,控制中心的智能广播台输出的音频信号和控制信号,通过高品质语音卡提供的RS422 通道,经传输系统传输到各站,再通过语音卡连接到车站广播设备,从而实现控制中心的远程广播组织和指挥。
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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
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摘要:通信技术的发展引领着社会生活的进步。本文主要探讨了高新技术在有线通信系统和光通信系统中的应用。
关键词:高新技术通信系统系统应用
从20世纪90年代初以来,全球向信息密集的工作方式和生活方式的转变,推动了通信技术的发展。然而,在当今经济技术知识爆炸的时代,随着行业及社会对信息需求的不断增长和应用的不断深化,只有实现通信系统在技术科技方面不断更新,加快通信系统向网络化、服务化、体系化与融合化方向的演进,才能突显通信系统在社会生活领域支撑引领的作用和地位,创造更好的发展空间。本文笔者结合工作实践,主要探讨了现代高新技术在有线通信系统和光通信系统中的应用。
有线通信是利用电线或者光缆作为通讯传导的通信形式,它通过对现有各类网络进行技术改造,与下一代新建网络互通和融合,成为现代通信系统的重要支柱。然而,在有线通信信道中存在各种噪声,如果不对其进行处理则会使误码率增加。因此,要消除不理想信道和噪声对信号的影响,必须应用新技术。分数阶Fourier变换(FRFT)的通信技术原理是以线性调频信号(chirp)作为调制信号,利用线性调频信号在分数阶里变换域的能量聚焦特性,通过接收机进行路径分集接收抑制有线通信信道多途效应所产生的码间干扰,从而提高系统的抗噪声干扰和频率选择性衰减的能力。具体应用程序如下:
分数阶Fourier变换作为一种新型的线性时频工具,其实质是信号在时间轴上逆时针旋转任意角度到U轴上的表示(U轴被称为分数阶Fourier(FRF)域),而该核是U域上的一组正交的chirp基,这就是分数阶Fourier变换的chirp基分解特性。所以,在适当的分数阶Fourier域中,一个chirp信号将表现一个冲击函数,即分数阶Fourier变换过程中,某个分数阶Fourier域对应的chirp信号具有很好的能量聚焦性,而这种能量聚焦性对chirp信号的监测和估计具有很好的作用。因此,在信号检测与参数估计中,我们的基本思路是以旋转角口为变量进行扫描,求出观测信号所有阶次的分数阶Fourier变换,于是形成信号能量在由分数阶域U和分数阶次P组成的二维参数平面上的分布。然后,我们按域值在在此平面上进行二维搜索,找出最大峰值位置。并根据最大峰值坐标可以检测出chirp信号,并估计出峰值所对应的分数阶次P和分数阶域坐标,估计出信号的参数。
分集接收是利用信号和信道的性质,将接收到的多径信号分离成互不相关的多路信号,然后将多径衰落信道分散的能量更有效的接收起来,处理之后进行判决,从而达到抗衰落的目的。本文采用分集合并技术,即取出那些幅度明显大于噪声背景的多径分量,对它们进行延时相加,使之在某一时刻对齐并按一定的准则合并,提高多径分集的效果。在通信系统中,RAKE接收机由N个并行相关器和个合并器组成,每个相关器与发射信号的一个多径分量匹配。在N个相关器前增加时移单元,就可在时间上将所有分量对齐,从而采用相同的本地参考信号。然后,相关器组的输出送给合并器,将合并器输出的判决变量送到检测器进行判决。最后,根据接收机使用的不同合并方法,在选择性合并方式下,在多支路接收信号中,选取信噪比最高的的支路信号作为输出信号。
信噪比系数呈现出一个典型的振荡特性,且振荡频率与振荡幅度与时频面的旋转角度和输入信号相关。因此在采用分数阶Fourier变换技术的实际使用中,在进行近似计算处理时需要特别注意,必须对近似处理带来的误差进行评估。
随着科技发展的日新月异,自由激光空间光通信已经成为现代通信技术发展的新热点。但从技术实现方面来讲,由于激光通信具有信号光束窄、发散角小这样的特点,从而导致APT(Acquisition Pointing Tracking)捕获、跟踪、瞄准相距较远的运动体上的较窄信号光束相当困难。ATP系统是由粗跟踪和精跟踪单元构成的复合跟踪系统,其主要功能是在粗跟踪单元实现初始的捕获和跟踪,并将信标光引入精跟踪的视场范围内,然后精跟踪单元实现更高带宽的跟瞄,再将信标光稳定在可通信的视场之内,为最终空间站光通信系统工程实现奠定了一定的技术基础。
粗瞄准单元由一个安装在精密光机组件上的收发天线,万向支架驱动电机以及粗跟踪探测器(CCD)组成,主要作用是捕获目标和完成对目标的粗跟踪。在捕获阶段,粗瞄准机构接收由上位机根据已知的卫星运动轨迹或星历表给出的命令信号,将望远镜定位到对方通信终端的方向上。为确保入射的信标光在精跟瞄控制系统的动态范围内,必须根据粗跟踪探测器给出的目标脱靶量来控制万向支架上的望远镜,使它的跟踪精度必须保证系统的光轴处于精跟踪探测器视场内,从而把信标光引入精跟踪探测器的视场内。
精跟踪单元的跟踪精度将决定整个系统的跟踪精度,它要求带宽非常高,带宽越高,对干扰的抑制能力就越强,从而可加快系统的反应速度,加强跟踪精度。因此,设计一个高带宽高精度的精跟踪环是整个ATP系统的关键所在。在这一单元我们可采用高帧频、高灵敏度、具有跳跃式读出模式的面阵电荷耦合器件(CCD)传感器。它基于深埋沟道移位寄存器技术,可以获得非常高的读出速率、非常低的噪声和非常高的动态范围。通过由捕获探测器(CCD)和定位探测器(OPI N)组成探测接收单元转换,CCD完成捕获与粗跟踪,并将接收光引导至OPI N上,在OPI N中进行误差信号的检测,从而提高信标光捕捉精度。
将捕捉的信号经放大、整形和A/D变换处理后,在计算机中按一定的数据分配流程将信号输入。然后通过计算机给出的速度控制信号和加速度控制信号,又经数据分配接口送入D/A转换与处理网络,使伺服电机按要求转动并带动天线转动机构分别在水平和俯仰两个方位转动,以调整天线的位置,达到自动捕获、跟踪、瞄准的目的。
通信技术的发展促进了社会生活的进步,在未来通信技术的研究上,应不断探索、创新,追求高新技术在通信系统中的应用。
[1] 陈韵,王逸林,蔡平,殷敬伟,梅继丹.基于分数阶Fourier变换的远程水声通信技术研究[J].兵工学报,2011,(09).
[2] 魏郎俊.激光通信APT系统的研究与设计[D].华中科技大学,2008.
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【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.
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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。
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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。
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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
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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).
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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
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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。
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摘要:网络通信系统已经具备了一定的加密系统,而我们说到的是在原有的加密体系上,设计一种更加安全、有效的加密系统。该系统在原有的安全系统上将数据以三重IDEA加密,而密钥则采用RSA加密,并用单向数字函数SHA—1实现数字签名,从而确保了用户在使用时更加的安全。本文主要介绍该系统的设计以及其应用。
关键词:三重IDEA算法RSA算法网络通信系统数据加密
目前网络通信系统采用的协议都是TCP/IP协议,因此,在对网络通信系统中传输的数据进行加密时主要研究的就是会话应用层。在数据形成的最初就将其加密不仅可以使数据在通过网络传输的过程中更加的安全,还能够避免在传输过程中需要进行加密的繁琐。由此可见,在进行加密设计时首先必须将整个网络通信系统的结构弄清楚,然后才可以根据网络系统的结构设计出最适合该网络的加密系统。
为了确保网络通信系统的安全,数据加密已经普遍的投入使用,也确保了网络通信系统的安全。但是原有的数据加密网络通信系统难免存在一些漏洞,因此,我们就在原有的数据加密网络通信系统上进行了一些设计,从而确保数据的传输更加的安全、可靠。
(一)加解密模块的设计。本系统是将对称密码算法和公钥密码算法相结合,使两者的优缺点相互结合,以弥补各自的不足。对称密码算法具有加密速度快、加密强度高的特点,可以满足大量数据的高效加解密;而公钥密码算法具有加密速度慢、加密强度高、密钥便于管理的特点,因此,它可以对明文的密钥进行加密。这样就弥补了对称密码算法中密钥不便于传递的缺陷。两者结合,各取其优点,使之互补,能够更便于网络通信系统的加密。
(二)用外部CBC模型三重IDEA算法加解密。三重IDEA算法是分组密码算法中比较优秀的算法,该算法的密钥长为128bit,而且它还具有较好的抗差值分析和相位分析性,并且便于硬件和软件的实现。
三重IDEA算法即是采用IDEA算法在三个密钥的作用下对一个明文进行多次加密,在该算法加密的系统中所使用的三个密钥必须保证相互独立。假设所使用的三个密钥为K1、K2、K3,明文为P,密文为C,用密钥加密过后用EK表示,解密过后则用DK表示。因此,整个算法的过程的描述如下:
加密:C=EK3(DK2(EK1(P)));解密:P=DK1(EK2(DK3(C)))
CBC不是一种加密算法,而是一种算法的实现方式,是一种密码模式。密码模式不会损坏密码算法的安全性,而CBC模式的应用主要就是在明文被加密之前将其与前面的密文进行异或运算。在一组明文分组被加密过后,其结果会被存在反馈寄存器里面,然后再进行下一组明文分组加密的时候,CBC模式就会先将这一组明文分组与前面加密过后的密文进行异或运算,然后将结果又存到反馈寄存器中,又将其与下一组明文分组进行异或运算,一直循环到明文分组加密结束。CBC模式采用这样的方法主要就是为了将完全相同的消息加密成不同的密文消息,这样就可以避免窃听者采用分组重放的方式再进行攻击。整个加密过程实现起来并不难,但是必须保证用于加密的密钥相互独立,而该系统所使用的密钥是由系统的随机函数产生的。
RSA算法的安全性与大数的分解难度是息息相关的。使用RSA算法求取密钥的方法大致如下:首先,我们随机的选择两个大素数P和Q;然后将两个数相乘计算出模数,将两个数分别减去1相乘,计算出欧拉函数Φ(n);计算出欧拉函数后选择与其互素的正整数d,其必须满足gcd(d,Φ(n))=1的条件;最后计算密钥e,而其必须满足的条件是d*e=1mod(Φ(n))。这些密钥中e、n是公开的,而p、q、d则是保密的,e是公开的加密密钥,d是秘密解密密钥。
该加密系统是基于Internet的C/S通信模型建立的,也主要是在该模型中使用。它主要是在应用层对数据进行加密、数字签名或身份认证等运算,然后发送方再将数据用三重IDEA算法进行加密,用单向散列函数SHA-1实现数字签名,并将三重IDEA的密钥K1,K2,K3等信息用RSA算法进行加密,最后将加密完成的密文发送给接收方。而接受方在接受到信息后将会按照发送方加密的方式对数据进行解密,得到发送方发送的原文,然后进一步进行验证。这样,客户端与服务器之间的通信就可以正常的进行了,从而保障了两者之间通信的安全性。
基于数据加密的网络通信系统在很多的领域都可以用到,它主要就是避免信息在传输的过程中被截取或是篡改,在需要用到通信系统的领域都需要使用加密系统,从而才能保障网络中信息的安全性。加密系统是网络通信系统必不可少的一个部分,也在网络通信系统中将它的作用发挥的淋漓尽致。
在信息急速发展的时代,网络通信系统的安全是非常重要的,也受到了极大的重视。而为了保证网络通信系统的安全,研究以及使用加密系统就显得非常必要了。我们在文中谈到的加密系统在进行测试的过程中确实实现了对数据加密以及数字签名等功能。而网络通信系统在不断的发展,加密系统也将会不断的发展。加密系统在网络通信系统中也将其作用发挥了出来,并且随着发展将会为网络通信系统提供更加完善的安全保障。
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