发布日期:2024-01-28 17:58:35

电磁场范文10篇

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本文导读目录:

1、电磁场范文10篇

2、通信传输论文十篇

3、无线接入技术十篇

  电磁场范文篇1

  电磁场与电磁波课程是安徽三联学院通信工程和电子信息工程2个专业的一门公共专业核心课,还是多个学科的交叉融合点.前修课程有高等数学、大学物理等(见图1),这些课程对本课程的学习起着基础铺垫作用[3].后续课程有射频通信技术、移动通信技术、光纤通信技术和无线通信技术等,这些课程内都有本课程基础知识的具体应用,为后续课程提供了理论和实践的支撑.1.1课程内容.该课程的理论学时为32学时,主要的教学内容包括:(1)掌握静电场和恒磁场的基本性质和基本方程;(2)要求学生正确理解和掌握麦克斯韦方程在时变场和电磁波基本性质及规律分析中的应用;(3)掌握电磁波在空间中辐射的基本规律;(4)学生能够运用所学的知识对电磁场与电磁波的一般应用问题进行综合分析和简单计算[4].1.2学情分析.(1)已掌握的基础知识:已经掌握高等数学的基本方法,具备矢量微分运算能力;已经学习了大学物理中电磁学部分,知道电生磁和磁生电的基本知识.(2)学生的特点:对移动教学的学习充满兴趣,易于接受视频、图像信息;自学为主、点串为辅的大学学习模式还没有深入人心.(3)认知结构:对如何解释宏观的电磁现象,也就是产生电场和磁场的源到底有哪些,学生的认识还很模糊,同时对理论的应用还存有疑问.

  2混合式教学模式改革思路

  2.1结合物理模型的教学.关于梯度和方向导数的关系问题可以引导学生结合自身爬山的经历进行理解,所谓梯度的方向是在给定点处令方向导数的值增加最快的方向[5];或者说在给定点处朝梯度方向运动,方向导数的值将变化的最剧烈.最大的变化率,也就是斜率等于梯度的模长.如果把方向导数看作爬山,方向导数上的给定点是你站立的位置,那么梯度方向就是向上爬山时最陡峭的地方,梯度垂直方向就是站立点的等高线.在等高线上,梯度总是指向值最大的方向.课上结合攀岩运动的视频进一步讲解梯度和方向导数的概念.课后针对这一问题可以组织讨论和知识拓展:请学生们搜集资料自学关于爬山算法的基本思路和步骤,并用计算机进行仿真.爬山的目的就是要逐步登上山顶,想要到达山顶,每一步应该是向着山顶迈进的,经过一步一个脚印终于到达了山顶,就能真正体会到什么是“会当凌绝顶,一览众山小”的豪迈姿态.当然了也别忘了“山外有山”,也许所登山峰在当地是最高峰,但再高也没有珠穆朗玛峰高.说明了爬山算法的优缺点,爬山算法可以很好地求解局域(当地)极大或极小值,但并不能求解全局(全世界)最大或最小值[6].2.2课程思政.隔空点灯背后的实验装置:特斯拉线圈,以美籍塞尔维亚裔发明家尼古拉•特斯拉的名字命名的.课堂上请学生以讲座的形式介绍他的生平事迹,主要体现在11次让贤诺贝尔物理学奖的提名,可以看出比科学成就和社会贡献更重要的是应该具备优良的思想品德,“德才兼备、以德为先”.同时特斯拉短短几十年就有700多项发明专利问世,鼓励学生特斯拉为榜样,积极开展大学生创新创业活动,以自身行动响应和投身到新时代中国特色社会主义的伟大实践中来.GPS系统也是一个很好的课程思政案例:通过26年前的银河号事件,我国航天人发现,当时主动权在美国人手中,他们可以决定谁在何时可以使用GPS.为了改变这个局面,我国航天人奋发图强,目前已完成北斗二代卫星导航基本系统.结合这个案例和正在开展的“不忘初心、牢记使命”主题教育活动,激发学生的使命感和爱国热情.2.3案例式教学与科研成果进课堂.雷达系统的实例引入本课内容:二战前夕,飞机成为战场进攻的主角,各国竞相研制一种地面防空预警系统,所以雷达成为整个二战期间电磁场理论应用最活跃的部分.以参与完成的科研项目成果(通信频率监测与指配系统,见图2)分析出发[7],大规模小范围的通信电台使用需要预先指配信道,否则会造成无线电信号的拥塞,使学生深入理解频率指配的意义,并从系统应用的功能需求,到系统的总体方案设计,再到分系统设计强调工程设计的基本思路,灌输工程理念.其中结合雷达波段的划分方法及命名规则(L,S,X,C,K,Ku,Ka等)课前可布置学生进行线上讨论[8],课上选取几位学生的回答进行解释(见图3).2.4学科间的交叉融合.在讲解麦克斯韦方程组的物理意义[9]时,教师课前可安排预习任务分析其特点:并用口诀“三三、六六”进行归纳总结.其中“三三”是指电生磁和磁生电,“六六”是指磁场是无源场和电荷激发电场.随后引导学生从2个不同的角度理解麦克斯韦方程组中背后的哲学思想(横看成岭侧成峰、远近高低各不同),能够透过现象看本质:(1)时变电磁场的电和磁构成一个整体即电磁场,同时又可以相互激发在空间中传播即电磁波,它们之间是对立统一的关系.(2)电(或磁)场的时间变化会转化成磁(或电)场地点的变化,从通信的角度来看,就是用时间换空间,反之亦然.另外一个案例是隔空点灯.由2个问题引入:隔空点灯是真的吗?隔空点坏灯还是真的吗?教学中引入了中国大学MOOC:华中科技大学黄佳庆副教授主讲的通信电子线路片段——隔空点灯实验[10],并引出隔空点灯背后的实验装置——特斯拉线圈(见图4).由这一案例布置课后作业(分组任务见图5)——隔空点灯的工作原理和运用高频电子技术课程中的方法分析特斯拉线圈的等效电路(体现了课程之间的交叉融合).2.5PBL教学.根据课程的知识点和相关应用中的问题,提前公布讲座选题[11],部分选题见表1.安排分组任务,2人一组进行资料准备,课上合作进行讲座实施翻转课堂.2.6移动智慧教学.依托超星泛雅网络教学平台推广应用多项教学方法,以培养创新思维、提高能力素质、扩大信息量、拓宽知识面为教学目的,综合运用启发式、互动式、探究式、讨论式等多种教学方法.根据课程内容体系重点讲授基本概念、基本原理和方法(技术),采用多种教学形式,提出“自主、互动、探究式”移动智慧教学新模式.该模式紧密结合一平三端资源[12],打破原有的教学模式,合理运用信息技术、数字资源、教学平台和信息化教学环境.通过充分使用网络教学平台调用资源,教学符号、多媒体、文字、批注等制作教学课件并对课件进行网络存储.学生可通过网络随时调用课件,课件资源也可在一定范围内共建共享,教学效果突出,极大地激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率.其主要特点是:多种现代化教学方法综合,学生素质得到全面提高;实现了被动学习方式向主动学习方式的转变;培养了学生的创新思维能力;突出教学过程中学生的主体意识.

  3课程效果综合评价

  3.1成绩分析.采用的混合式教学模式改革从2016级相关专业开始试点,以近3期学生(分别为2015级、2016级和2017级电子信息工程专业1班、2班和通信工程专业学生,其中2015级为对照)的卷面成绩和综合成绩进行对比,结果见表2.堂笔记和作业(30%,学生通过拍照的方式上传至线上作业中)和学生讲座(20%).从结果对比来看,近3年各教学班的成绩稳中有升.3.2学生评价分数.以近3期学生(分别为2015级、2016级和2017级电子信息工程专业1班、2班和通信工程专业学生,其中2015级为对照)的评教得分再次进行对比,结果见表3.评教得分为各年级2个专业的参评学生的总平均分.从结果对比来看,混合式教学的新模式越来越深得人心.3.3阶段性成果.目前混合式教学改革已取得阶段性成果,任课教师依托线上工具开展线上线下混合式教学,取得了一些成绩.本课程的线上资源包括任务点152个、PPT480份、教学短视频871段、文档1200个、试题237道、试卷4套,也已成功申报超星示范教学包,目前引用量为60人次.2019年6月以团队形式参加了校第一届“超星杯”移动教学大赛暨智慧课堂教学创新大赛获一等奖,12月代表学校参加了安徽省应用型高校联盟第三届“超星杯”智慧教学创新大赛获得二等奖.综上所述,经过2年的教学模式改革,虽然已取得初步成效,但还存在线上教学资源和学生实际学习需求如何智能匹配,资源的推送如何智能化,线上线下时间比例如何分配对于提升教学质量更有效等相关问题.

  4结语

  电磁场范文篇2

  本套教学演示软件采用面向对象语言Python进行编写与开发,调用了Python自带的软件库及Numpy、WxPython、Matplotlib等对其进行设计,并使用wxFormBuilder、FlashCS6、pyinstaller、enigmavirtualbox等应用软件对程序进行辅助设计[8]。系统实现功能的重点包括:GUI布局、仿真程序的代码编写、素材的制作以及程序的易用性[9]。针对以上的功能实现,使用辅助工具wxFormBuilder和手动编写WxPython代码对整体GUI进行结构上的布局,使用Numpy和Matplotlib对仿真过程中的无耗传输线方程进行计算求解,以及传输线上电压和电流波形的动态演示,使用FlashCS6对素材进行整合和裁剪,利用pyinstaller和enigmavirtualbox对源代码文件和素材进行打包,并封装成单独可执行文件,以达到易用性的目的[10]。

  在电子信息类课程的教学中,电磁场与微波技术的教学是其中一个重点也是难点。目前的微波技术教学主要采用文字、静态图像资料或PPT来进行教学,从而导致教学过程中存在以下难点:(1)教学资源稀少,目前书本中提供的电磁场与微波图例较少且抽象;(2)图案不够形象,传统书本教材所提供的图例都为静态图片,如果没有对电磁学有一定深入的理解,很难从静态图片中体会到电磁学中物理量的动态变化,而这一缺点是采用书本教学无法避免的。(3)电磁学的理论较为抽象,并且复杂,单纯的使用图像和文本板书的形式不仅加大了学生对这些理论的认知难度,同时也难以提高学生的兴趣。采用多媒体技术辅助教学是有效提高教学效果的重要途径,通过播放电磁场与微波技术课程中的演示动画,理论与实践相结合,使学生自发地理解和掌握课本知识。同时,有利于提升学生的学习效率,深入理解课程内容。基于以上考虑,对电磁场与微波技术多媒体动画演示软件的开发需求就显得十分重要,通过整理微波技术的教学资源,并利用动态图像,动画,视频等多媒体资源来对枯燥的电磁学公式进行解释,把课本上一些复杂的理论知识,通过多媒体的形式表现出来,从而有利于加深学生对相关理论的直观感受,从而帮助学生对微波技术专业知识的理解,取得更好的教学效果。因此,基于多媒体技术的电磁场与微波技术教学软件的开发,具有十分重要的现实意义。(一)演示界面切换需求。在电磁场与微波技术多媒体教学演示软件系统中,主界面为微波技术理论中的传输线仿真界面。界面的按键主要分成三种:一种是转换传输线类型的按键,一种是显示和隐藏电压、电流波形的按键,另一种则是控制仿真程序启动和暂停的按键。软件具备的按键控制功能为:根据用户点击的转换按键分别展示不同的传输线电路图和不同的参数输入框;根据用户点击的显示和隐藏按键,分别展示所要求展示的波形;根据用户点击的启动和暂停按键,决定动态波形的演示和暂停。(二)参数输入输出控制需求。参数输入控制是结合按键控制功能中“传输线类型转换按键”来设计的。根据设定不同的传输线类型更换不同的参数输入控制,默认只允许用户自定义输入输出阻抗,并且选择性地根据传输线类型开放和锁定输出阻抗的不同输入框。默认锁定禁止用户定义传输线的特征参数的输出结果,并且初值为空。当输入参数完毕后,按下开始按键,软件会根据给定的输入参数计算得到输出结果,并将计算结果反馈到输出框上。(三)菜单控制需求。在该软件系统中,菜单的主要作用是控制Flash动画的窗口弹出,为下一步播放作准备。菜单内容主要分为五个部分:波导、波投射、极化波、其他应用及版权信息等。波导菜单用来演示不同波导形式内部电磁场分布的动态效果;波投射用来演示均匀平面波在不同介质中的反射、透射情况,以及平面电磁波在介质中的传播和衰减情况;极化波用来演示不同极化波的合成过程,及其在空间的动态传播过程动画;其他菜单用来演示电磁场与微波技术在现实生活当中的应用领域,以及展示软件的作者和版权信息。(四)图形图像需求及Flash动画需求。图形和图像抽象化程度相比于文字较低,它能通过丰富的图案和层次感表达出有用信息,具有能够反应客观世界的属性,并且能够承载更多的信息量。本文的目标是通过所设计软件的主界面电路示意图,能够清晰地确定正在仿真的传输线类型。Flash动画能够模拟客观事件的变化及运动过程,从而突出变化的事物在运动过程中的本质规律,更加生动形象地展示和传递信息。同时,使用Flash动画能够提高学生的兴趣,获得较好的教学效果。本设计中,Flash动画素材占据大多数的多媒体演示,包括波导的场分布,均匀平面波的投射,极化波的动态展示,以及微波技术在实际生活当中的应用等。基于以上需求分析,本文所采用的软件设计流程及思路如图2所示。

  三软件设计的功能实现与效果展示

  电磁场范文篇3

  关键词:磁悬浮列车;直线同步电机;电磁场分析;有限元法;模拟计算

  常导高速吸浮型磁悬浮列车是一个典型的直线同步电机对象,而且又有别于一般的直线同步电机。其长定子轨道上的初级线圈采用三相交流激磁,悬浮电磁铁上的次级线圈采用直流激磁,而且次级磁极上也有齿槽,用于设置发电绕组,因此其磁场分布极为复杂。其悬浮力和推力不仅受到转子电流、定子电流和气隙宽度的影响,而且受到定子齿槽、发电齿槽、功角等因素的影响,因此深入分析悬浮力和推力与这些因素的关系对于保证悬浮和推进的可靠性有着十分重要的意义。尽管国内外学者图1常导高速磁悬浮列车中直线同步电机的结构示意图对于直线同步电机的磁场分布已作了许多Fig.1Thestructurediagramoflinearsynchronousmotorin研究[5],但是对于高速磁悬浮列车电磁场normalconductedhighspeedmagneticlevitationvehicle分布的系统研究尚未见到详细的报道。为此我们应用大型有限元分析软件ANSYS,从分析气隙磁场的分布入手,采用空间离散手段,对常导高速磁悬浮列车的电磁场进行了比较全面的分析和计算,获得了一些与文献报道和以往试验数据相符的结果[1]。

  1常导吸浮型高速磁悬浮列车中直线同步电机的结构

  常导磁悬浮列车所用的直线同步电机的结构如图1,它属于单边长定子直线同步凸极电动机。长定子由地面上的轨道构成,转子由车载电磁铁构成。转子绕组中加有直流电流,形成悬浮磁场,与定子作用产生悬浮力。而长定子绕组中通有三相交流电,形成行波磁场与车载电磁铁的磁极相互作用,从而产生推力[1]。

  2有限元模型的建立

  所研究磁悬浮列车的每节车厢上有7个悬浮电磁铁组合,分布在车厢的两侧。每个悬浮电磁铁组合由6对悬浮电磁铁构成。定子(轨道)的厚度为90mm,极距τ=258mm。定子轨道上的线圈匝数为1,通三相交流电;悬浮电磁铁上的线圈匝数为270,通直流电。由于在实际情况中,定子(轨道)的长度远大于转子(悬浮电磁铁)的长度,并且定子(轨道)和转子(悬浮电磁铁)沿垂直于车辆运动方向(z方向)的每一横截面的形状均相同,因此我们采用2-D长定子模型进行分析。

  分析常导高速磁悬浮列车电磁场时,既要模拟恒定磁场,又要模拟时变磁场,这是特别困难的。而且由于定子和转子上均有齿槽,材料不具有连续性,定子和转子运转到不同位置时磁路结构不同,磁场分布也不相同。为了在有限元分析中体现出这种不同,我们采用了空间离散的方法,即通过离散电机转子的位置,建立若干个不同位置的模型进行分析。只要相邻模型之间位置的差距足够小,这种方法的精度就足够高。此时每个模型内的磁场都可以看成是恒定磁场。在分析过程中,通过设定周期性边界条件克服了直线电机的纵向边端效应的影响,并且对于每极槽数为整数的直线同步电动机来说,由于其结构具有对称性,转子模拟一对磁极就可以了。

  3结论

  3.1磁感应强度的分布情况

  如图2、图3中,图中幅值大者为垂直分量BY,幅值小者为水平分量BX。从图中可以看出,齿槽的存在对磁感应强度的分布影响很大。该结论已得到实验验证,详细情况将在后续文章中介绍。

  图2没有齿槽时气隙中央的磁感应强度分布图3有齿槽时气隙中央的磁感应强度分布

  3.2功角对推力和悬浮力的影响[5]

  从图4中可以看出,推力在功角为90°时取得最大值,悬浮力在90°时取得平均值。

  3.3电磁力的波动情况[2~4]图5、图6中表示的是一个周期内(0.02s)悬浮力和推力的波动情况,从图中可以明显地看到六倍频

  图4推力和悬浮力随功角的变化情况的波动。

  图5悬浮力的计算结果图图6推力的计算结果

  3.4不同运行条件下电磁力计算的经验公式

  当气隙宽度在6mm至14mm、定子电流在600A至1400A、转子电流在14A至30A范围内变化时,采用有限元方法对多个模型进行了电磁场的分析和电磁力的计算,并采用最小二乘法对上述数据进行曲线拟合,得出了不同运行条件下电磁力计算的经验公式(针对一对悬浮电磁铁):

  2FX=(-3.27x3+130.08x-1880.58x+11852.2)·(407.29y3-1138.96y2+3743.75y-218.2)·(0.014z3-0.928z2+150.24z-197.09)/27962(1)

  22FY=(-167.41x3+6413.73x-85566.6x+426015)·(-83.33y3+1695.83y-205.83y+44154)·2(-0.043z3+87.95z+76.08z+866.72)/451432(2)式中FX代表推力(单位:N/m),FY代表悬浮力(单位:N/m),x代表气隙宽度(单位:mm),y代表定子电流(单位:kA),z代表转子电流(单位:A)。

  利用该经验公式得到的电磁力的计算结果与有限元分析结果之间的平均误差小于2%,可为电磁力的工程计算提供重要依据。

  参考文献:

  [1]MeinsJ,MillerL,MayerMJ.TheHighSpeedMaglevTransportationSystemTransrapid[J].IEEETrans.onMagnetics,1998,24(2):808811.

  [2]李庆雷,王先逵,等.永磁同步直线电机推力及垂直力的有限元计算[J].清华大学学报(自然科学版),2000,5:20-23.

  [3]李庆雷,王先逵,等.永磁同步直线电机推力波动分析及改善措施[J].清华大学学报(自然科学版),2000,5:33-36.

  电磁场范文篇4

  变化的电场能够在周围的空间产生磁场是麦克斯韦电磁场理论的第二个要点,也是麦克斯韦对电磁场理论的最主要的贡献.这样,不但传导电流(由电荷运动引起)能够在周围空间产生磁场,而且变化的电场(或“位移电流”)也能够在周围空间产生磁场.也就是说,产生磁场的途径有两种:电流(传导电流)或者变化的电场(或叫做“位移电流”).甲种本的这个例子所讲的“运动电荷要产生磁潮,可以从两个层次来理解.

  一、把“运动电荷要产生磁潮理解为电荷运动形成电流(传导电流),这个电流要产生磁场,这是中学生所能理解的层次.按照这种理解,这个电场是由传导电流产生的,而不是由“位移电流”产生的,即不是由变化的电场产生的.甲种本的论断是错误的.

  二、从较高的层次来理解“运动电荷要产生磁潮这句话.电荷的运动是任意的,由于既有速度v,又有加速度a,这个电荷产生的电场和磁场是非常复杂的,要用电动力学的方法才能处理,一般中学生不可能理解到这一层次,而且这时在运动电荷产生的磁场中,既有由变化的电场产生的,也有由传导电流产生的,到底哪一部分主要,要视电荷的运动情况及观测点的位置而定.在电荷附近(近场区)磁场主要由传导电流产生,所以不能简单地认为“这个磁场是由变化的电场产生的”.

  电磁场范文篇5

  目前工程类的专业基础教学主要有两大模式:1)以课堂教育为主,结合多媒体教学模式,以音频和视频(动画模式或记录短片的模式等)进行理论教学[4];2)理论和实验教学相结合的方式,将部分学时分配到课堂实验教学以及学生动手实验教学两个环节进行理论和实践相结合的教学[5-9]。模式1)使得课堂教学的理论内容更加丰富多彩,涵盖的内容更加广泛,但是由于课时数有限,在顾及了教学广度的同时,教学深度不能得到有效的保证。在某些极端的情况下,学生上课时看各种物理现象觉得好玩,下课后却对课堂上学习的具体知识茫然无解,当对具体的问题进行讨论分析时更是一头雾水,不知道从何下手。在这种情况下,如果学生能够发挥主观能动性,在课后深入地学习课本上的知识,并阅读其他补充教材进行印证补充,那么就可以完全解决深度问题。为了让学生在课后对课本上的知识进行进一步消化巩固,通常采用加大课后作业的手段来督促学生进行自主学习。这种以课后习题敦促自学的方法对部分愿意自主学习的学生具有非常好的效果,能够在经历了课堂上相对比较宽泛的知识点以后对每一个知识点进行巩固学习;但是,对于缺乏学习主动性的学生来说,课堂上种类繁多的知识点和课后枯燥机械的习题形成的反差使得他们不知从何下手去完成课后作业,学生通常在不同的知识点和不同的公式之间疲于奔命,难以进行清晰有效地理解和探讨。模式2)将实验教学加入到理论教学中,部分解决了理论和实践问题之间的差距,使得学生可以更加直观地理解课堂上某些知识点相关的物理现象,但是这种教学方法有以下3个不可避免的问题:1)不论是课堂教学实验还是实验室学生自己动手的实验,都需要相对比较多的时间进行铺垫准备,在有限的教学学时内无法针对每一个重要的电磁学现象都安排相应的实验内容;2)由于实验室相对较少,设备以及维护费用相对昂贵,通常无法满足每个学生的教学需求;3)实验教学通常只针对可以用简单的实验手段实现的知识点,而且实验设计的前提是这些知识点相关的实验必须是可以直观地进行现象观察的。这些限制条件决定了符合实验教学的知识点缺乏全面性。可以说,投入的时间和财力都不少,但是涉及的知识点却不够全面。课程设计这个教学形式早已存在,但是一般情况下仅仅作为课堂教学的一个实践性补充,并未提到特别重视的位置。目前,计算机和网络的普及情况为课程设计提供了另外一种思路,即数字化的课程设计方法。随着计算机和网络技术的飞速发展,高校大学生需要在具备一定专业知识的前提下学会使用与本专业相关的商业软件,如电子信息专业的学生需要了解并学会使用的商业软件有编程软件Matlab和VC++等,仿真软件HFSS和ADS等。而这些相关软件的学习和使用,通常不会专门开课来进行学习,因为这本来就是学生为了提高自身就业优势和提升专业技能而需要学会的自学课程。因此,在课堂上引入一部分和本课程本专业密切相关的商业软件的使用技能,不但不会成为学生学习过程中的负担,反而是他们乐意学习并且去掌握的技能。综上所述,为解决前文中提到的在教学过程中的问题,同时结合目前的教学环境和学生的自身专业素养,本文提出了应用商业软件进行课程设计的思路,即针对教学中需要掌握并深入剖析的知识点设计课程设计的内容,让学生在商业软件平台上建立并仿真电磁学的模型,利用学到的知识对相应的物理现象进行观察和规律分析。

  2课程设计实例

  课程设计是教学设计中的一个环节,针对一个目的或者一个内容进行有计划、有结构的系列活动。对电磁场理论相关的课程教学而言,课程设计的内容需要针对教学中比较难理解的、比较抽象的,或是需要对知识点进行综合讨论的内容来进行设计。因此,课程设计环节在“电子工程数学方法”“电磁场与波”以及“微波技术基础”课程的课堂教学中,对理论教学和实践教学相结合的重点环节进行了设计和讨论。由于商业软件平台可以模拟相对理想的实验环境,并且在观察物理现象时也不必拘泥于实验装置和物理实现方法困难的问题,在课程设计题目的设计上,可以选择尽量涵盖本课程大部分知识点的题目进行仿真设计,或者根据学生在学习过程中需要进行直观化理解的物理现象进行设定。如在本科第3学期,在学生对电磁波/场的概念还处于力线的范畴,对电磁波在导波系统中的传播规律还没有进行具体学习的前提下[10]开设“电子工程数学方法”课程,学生对为何要求解泛定方程,为何要加入边界条件等原因并没有一个具象化的认识。尽管在课堂教学中提出求解定解问题就是泛定方程和边界条件以及初始条件的结合,学生也只是机械地记住了这个说法而已。在这个前提下再提出如何求解波动方程和泊松方程等方法,学生也只是迷茫地在几个特殊形式的方程中机械地求解而已。课后常有学生反映:“为什么就学这几个方程”“这些方程求解方法到底学了有什么用”等等问题。这些问题给一个答案并不难,难的是学生就算听懂了答案,还是不知道其真正应用在何处。因此,在这门课的课程设计题目是用软件HFSS实现对矩形波导管的仿真,在求解矩形波导管主要模式的基础上设定波导管的尺寸,并观察其主模的电场、磁场以及壁电流分布。整个课程设计内容里并没有提到用什么方程来求解,也没有说用什么方法求解。学生拿到题目以后需要自己去思索:这是一个有关波导管的工程问题,这个工程问题相关的物理现象是什么,描述这个物理现象的数学公式是哪一个,为了能表达出波导管内部的场分布,必须要求解定解问题,那么与之相关的边界条件又是什么。这个课程设计的内容立足于定解问题的求解,而且是直角坐标系下波动方程的定解问题的求解,计算上并不复杂,难的是理论上的理解。学生普遍反映虽然课本上早已做过了类似的题目,但是他们还是去查了一些相关的教科书,还在网上寻找资料,最后发现其实求解的就是他们学过的东西。这就是理论和工程应用相对照的一个过程。同时,通过这次课程设计,学生普遍反映他们对HFSS这个商业软件的建模方法和仿真手段有了相对深入的了解,对波动方程和亥姆霍兹方程的推导和求解认识深刻。“电磁场与波”是针对本科第4学期的学生开设的课程,其主要内容涉及静态电磁场和时变电磁场的基础理论知识[11]。学生在前修课程大学物理中学习了很多关于静态场的知识,空间中电磁波的传播行为和状态是一个全新的内容,需要学生花更多的时间来学习波在空间中的传播情况。而课堂教学中,描述波的情况时一般用正弦波来描述(动态多媒体描述的时候也一样),这种描述方法和机械波完全一样,学生在学习电磁波时通常以机械波为原型来进行理解,这种理解方法使得他们在学习驻波、行驻波时出现困难。因此对这门课的课程设计题目做了如下设计:利用编程软件Matlab实现对下述物理现象的建模,并实现电磁波在全空间中的变化情况。一均匀平面波从半无限大自由空间(z<0的区域)入射到一介质分界面(介质存在于z>0的半空间),介质的电参数为εr=4,μr=1,σ=1,分别对以下情况进行建模:1)线极化波垂直入射到介质分界面;2)平行极化波以入射角θ(θ<θc,其中θc为临界角)入射到分界面;3)圆极化波以入射角θb(θb为布儒斯特角)入射到分界面;针对上述3种情况,分别描述入射波、反射波和投射波在空间中的变化情况,并标明各波的能量变化。学生经过这次课程设计后,首先会对使用Matlab进行编程设计有一定的了解,能够用Matlab进行电磁波的动态显示。其次会学会利用其他工具主动学习在课堂上难以理解的物理现象,这有助于学生在以后的学习中能够主动利用现有的编程软件或者商业软件平台进行知识探索。最后,学生在进行编程建模仿真的过程中强化了知识点的学习。课程设计包含了电磁场与波这门课程中关于平面波的传播、平面波在介质分界面上的变化、不同的极化方式在通过介质分界面时和入射角之间的关系等等问题,知识点囊括了电磁波在无界/半无界空间中的传播问题,而这也是本课程中有关电磁波问题的重点学习内容。“微波技术基础”是一门具体涉及微波器件的课程,不同的器件有不同的电性能和参数设计方法,不同的传输模式在同一器件中也表现出不同的特性[12],因此要设计一个相对全面的课程设计比较困难。针对不同的知识点进行了不同的课程设计题目的设计,例如:1)针对波导腔体中的模式问题,进行了模式分析编程设计;2)针对谐振腔和微扰理论,进行了谐振模式和微扰后的谐振情况建模仿真讨论;3)针对左手结构材料的概念,进行了左手/右手结构的功分器设计,以此讨论两种不同结构下电磁波的传播和器件表现在外的性能;4)针对磁材料的特性,进行了极化扭转波导仿真设计。通过这些课程设计,使得学生在学习不同的微波器件性能的同时,对微波器件的设计方法、性能和其中的电磁场分布有了更加深刻直观的了解和认识。

  3结束语

  综上所述,在计算机完全普及开来的大学课程学习中,在电磁波理论相关课程的课堂教学中利用课程设计敦促学生利用编程软件和商业仿真软件对相关知识点进行模型化仿真和现象分析,有助于进一步加深学生对知识点的纵向和横向理解掌握,丰富课堂教学的形式,使得学生对理论的理解更加清晰,对理论对应的工程应用了解更加明确。这对于目前的大学本科学习来说,是一个非常有利的学习手段和方法。

  作者:骆无穷 王园 唐璞 潘锦 单位:电子科技大学

  参考文献

  电磁场范文篇6

  变化的电场能够在周围的空间产生磁场是麦克斯韦电磁场理论的第二个要点,也是麦克斯韦对电磁场理论的最主要的贡献.这样,不但传导电流(由电荷运动引起)能够在周围空间产生磁场,而且变化的电场(或“位移电流”)也能够在周围空间产生磁场.也就是说,产生磁场的途径有两种:电流(传导电流)或者变化的电场(或叫做“位移电流”).甲种本的这个例子所讲的“运动电荷要产生磁潮,可以从两个层次来理解.

  一、把“运动电荷要产生磁潮理解为电荷运动形成电流(传导电流),这个电流要产生磁场,这是中学生所能理解的层次.按照这种理解,这个电场是由传导电流产生的,而不是由“位移电流”产生的,即不是由变化的电场产生的.甲种本的论断是错误的.

  二、从较高的层次来理解“运动电荷要产生磁潮这句话.电荷的运动是任意的,由于既有速度v,又有加速度a,这个电荷产生的电场和磁场是非常复杂的,要用电动力学的方法才能处理,一般中学生不可能理解到这一层次,而且这时在运动电荷产生的磁场中,既有由变化的电场产生的,也有由传导电流产生的,到底哪一部分主要,要视电荷的运动情况及观测点的位置而定.在电荷附近(近场区)磁场主要由传导电流产生,所以不能简单地认为“这个磁场是由变化的电场产生的”.

  电磁场范文篇7

  WHO将这种磁场、电磁场和电场所产生的生物影响定义为“生物影响”,并给出“有害影响”和“生物影响”是两个完全不同的概念。当暴露在外而引起的生物系统内部可检测到的生理变化或可注意到的生理变化,那“生物影响”就发生了。而当“生物影响”超过了身体补偿的正常范围时,“有害影响”就开始发生,这是导致生物发生某种有害健康的特征。输变电设施对生物的影响主要表现为,其能激发生物体内产生微量的感应电流和感应电压,这些感应电流和电压比生物体自身所产生的电流和电压要小得多,这对生物体内是没有任何影响的。据研究即使把一个生物体放到高压30千伏每米下,它的生理特征还是正常的。对于磁场的影响,WTO给出:目前没有哪一家实验室能准确的证明,在环境中或在家里所碰到的磁场强度下,其极低的频率会对人的行为和生理产生影响;有志愿者将自己暴露在磁场强度为5毫特斯拉的超低频磁场达几小时后,再对自己做临床和生理测试,其中包括血液变化、心率、心电图、体温和血压,而其一切都正常。而最对人类恐慌的传言便是致癌,WTO对此也给出了明确的回答:没有任何证据能证明身体暴露到极低频的电磁场会引起DNA的突变,因此极低频电磁场是不会诱发致癌的;根据最近的把动物放进最低频电磁场会诱导其致癌的研究,其结果是否定的。由于个别低频暴露电磁场和儿童患白血病关联的的研究表明,其缺乏科学研究依据。

  二、电场、磁场和电磁场不会危及人体

  输变电设施中的电场、磁场、工频磁场、噪音、高频信号、低频信号,其中能引起生物体微反应的是磁场和电场。其实在我们生活中,微电场和磁场随处可见,当在家中接通家用电器,其导线周围就产生微电场和磁场,并和地表形成微电场。在电力频率定义中通常称50赫兹频率为“工业频率”,这属于极低频率电场。电力博士陆家榆介绍,带电导体所产生的极低频磁场会随着距离的增加而消弱,因此在变电站设施周围随着其和外界生物体的距离增加,强度也随着减弱。在电力设施周围中,磁场和电场是互为独立存在的,它们并不形成高频波那样向外界空间转播和辐射能量并以波的形式伤害生物体。所以在世界各权威组织中所对极低频对环境的影响研究中,他们都只提及电场和磁场对环境的影响,而从未提及电磁场对环境的影响。实际上,对输变电工程设施的环境标准限定比国际标环境标准还要严格。WTO所推荐的国际权威组织所颁布的旨在保护公众健康工频电磁场强度在6千伏/米范围内,其工频强度暴露值为0.1毫特斯拉,其实在实际施工中还低于这个标准。事实上,在我们生活领域中,电磁场随处可见。据测算,当我们在家中打开电脑或电视机时,当我们欣赏美丽的月光时,其实身边的电磁场强度远远高于输变电设施的电磁场强度。其实我们生活的周围随处都能看到产生磁场的物体,比如我们生活的地球,其产生的磁场比我们普通输变电设施产生的磁场还要高,例如在北京测得的地球磁场为54微特斯拉,当在磁场转动来测时,其磁场强度为100微特斯拉,其强度相当于输变电设施产生的60~100倍。这就说明了,人类生活在几十位特斯拉是没有任何感觉的,即使在变电站值班24小时的工人也一样,其健康也不会受影响。其实真正的电磁波杀手往往就潜伏在我们的身边,其不那么引起人们的注意。据美国环境卫生院的研究表明,其实伤害人体的最尅祸首并非是输变电设施,而是来这哪些冶炼设备、各种电器化交通、各种机动电器等。当这些电器工作是所产生的不同相位高频波时,其不同相位高频波穿过人体时,会造成人体的伤害。我们经常用的手机,接电话时,会产生1.8吉赫兹,就相当15厘米的的波,这对经常接听电话的人来说伤害极大。其次还有微波炉等。

  三、总结

  电磁场范文篇8

  【关键词】电磁场;课程教学;科研

  0引言

  探讨《电磁场》课程教学方法的论文已经不少[1-4],但是科研对《电磁场》课程的促进作用的论文却很少见。实际上,有些教师对于科研对电磁场教学(其他课程亦然)具有重大促进作用并不太认同;或者一些老师虽口头上认同科研对电磁场教学有促进作用,但却体会不深,思想上也不重视。笔者认为科研对电磁场课程的促进作用主要体现在以下几点:1)科研可以使教师透彻理解知识点,授课更加准确、自信;2)教学中增加科研前沿可以促进学生对知识理解的融会贯通;3)科研前沿在课堂的渗透可以激励学生学习的兴趣,在愉快地学习;4)科研前沿在课堂的渗透可以培养学生的研究兴趣,潜移默化中鼓励学生进入科学研究的殿堂。

  1科研与电磁场教学

  从教学来说,将课本枯燥的理论知识与实际应用和国际前沿科学研究联系起来,以激起学生的学习热情。电磁场课程不但学习困难,而且很多学生反映不知道学习这门课有何用处,这些问题严重打击了学生的学习兴趣。因此,我们在授课时要注意穿插电磁场知识在我们实际中的应用,让学生明白学习并不单单是枯燥的理论知识,这些知识都是指导实际的基础,解决学生为什么要学的问题。除可适当介绍电磁场在通信(手机、基站、卫星等)、探测(探地雷达,石油探测等)、定位(各种雷达)和微波医疗等的应用外,还可介绍具体知识的应用。如当讲授电磁波对理想导体平面的垂直入射这一章节时,将会讲到电磁波全部被理想导体(PEC)反射回来且反相(反射系数为Γ=-1),此时可以引申这一特性在天线上的应用。如图1所示,在很多定向天线应用中,经常使用一块金属板作为反射板/地板,以将一半的能量反射回另一面,使波1和波2同相叠加,达到提高天线增益3dB及屏蔽背面物体的目的。因为理想导体(PEC)的反相特性,需要把天线安放到距离地板1/4波长,以得到波1和波2同相叠加。通过对授课内容的拓展,可以使得学生明白所学知识并非无用处,而是在实际中大有用处的,从而激发学生的学习热情。图1理想导体在天线上的应用同时可适当介绍本课程理论知识与国际前沿科学研究的关系,激发学生探索知识的热情。介绍当前国际前沿科学研究时,可将其嵌入到具体的关联章节知识讲授中,使学生明白课堂所学知识与当前研究热点的联系。如在图1讲到的理想导体(PEC)作为天线的反射板/地板时,其需距离天线为1/4波长,因此,其一个缺点就是体积太大。但现代微波系统不断小型化的背景下,PEC作为反射板越来越不适用。当前国际前沿研究的一个热点人工磁导体(ArtificialMagneticConductor,AMC)可以解决这个问题[5]。如图2所示,与PEC不同,AMC可以同相反射电磁波,因而天线与反射板之间的距离可以远远小于波长,整个天线系统的尺寸大大减小了。从而让学生了解科学研究的前沿,提高学习的兴趣。图2人工磁导体在天线上的应用如当讲授电磁波对介质分界面的斜入射知识时,可列举2013年浙江大学陈红胜团队的最新研究成果:“隐身衣”[6]。如图3所示,该前沿研究成果是一精致的六角形结构,当电磁波入射到结构上时发生全透射现象(折射),经过数次折射当电磁波出射该结构时,波的传播路径不变,就好像从来没存在该结构一样,而放置于结构中心的物体就被隐身了。这种学科前沿知识的介绍,让学生明白了所学课本知识与科学研究的关系,提高学生学习的兴趣。图3应用电磁波对介质分界面的斜入射知识的“隐身衣”俗话说兴趣是学习的最好老师,适当介绍电磁场理论知识在实际工程中的应用和在国际科学研究前沿的应用,可以活泼课堂教学,让学生明白电磁场知识是怎样在实际工程中应用的,让学生了解当前科学研究前沿,可以激发学生学习的热情,大大提高课堂教学的效果。

  2结束语

  电磁场课程是教学和学习难度很大的一门课程,但也是十分重要的一门课程,搞好这样一门课程的教学工作时每一个电磁场课程教师都需要认真思考的问题。而科研对于搞好这样一门课程的教学具有很大的促进作用。我们应将理论知识与工程实际和学科前沿相联系,激发学生学习的热情和科学研究的热情,为我国的科研事业培养优秀的人才。

  作者:彭麟 姜兴 仇玉杰 单位:桂林电子科技大学信息与通信学院

  【参考文献】

  [1]田雨波,张贞凯.“电磁场理论”教学改革初探[J].电气电子教学学报,,Vol.30,No.1,Feb,2008:11-13.

  [2]张华美,徐立勤.《电磁场理论》课程教学的几点认识[J].科技信息,2010(14):3.

  [3]彭麟.电磁场辅导课的几点体会[J].科技信息,2014(5):45.

  [4]彭麟,姜兴.二本院校电磁场教学初探兼与美国大学教学比较[J].中国电力教育,2014(17):73-74.

  电磁场范文篇9

  关键词:电磁场;电磁波;电子通信技术

  在当前信息时代,伴随信息技术的飞速发展,社会生活也发生了很大的改变。在通信领域电磁场与电磁波的应用越来越发挥重要作用,从而体现出信息传递的高效性。虽然电磁场与电磁波表面看似无形,但是却通过信息传递的载体作用,不断渗透应用到人们的社会生活中。由于电磁场与电磁波在社会中具有广泛的需求,所以导航、雷达、广播等多种电子设备产品在通信中的应用都需要应用到电磁波与电磁场[1]。

  1电磁场与电磁波的概念

  1.1电磁场

  早期阶段,电磁场这一说法是英国科学家首先提出来的,由于当时具有的实验设备不是很发达,因此也就没有办法对这一结论做进一步的说明。从18世纪以后,英国和法国科学家才通过多种不同的仪器设备对之前英国科学家提出的电磁现象做深入的研究,后来研究人员对电磁场有了更深的了解。英国物理学家提出,电和磁间有很大的关联性,在通过多次科学实验之后,人们发现将磁棒导入到导体圈,那么就会有较强的电流产生,这也就说明电与磁间两者所具有的关联性。由带电物体所产生的一种物理场被称为电磁场,它本身是属于电磁学范畴。电磁场中所有带电物体都可以感受到电磁场的强大力量,其应用特点可用洛伦兹力定律来表述,从更具体角度来说,电磁场是相互联系、相互依存的电场、磁场的有机统一。伴随时间的推移,电场在一定条件下会产生磁场,同样,磁场一定条件下也会产生电场,两者之间互为因果关系。

  1.2电磁波

  1865年,麦克斯韦最早提出了电磁波的概念,但是直到1887年才被另一科学家赫兹证明电磁波是真实存在的。从科学的角度来分析,产生电磁波的基本前提首先是存在垂直和振荡的电场和电磁场,空间当中两者是以波的形式移动,然后物体产生电磁波并释放电磁波。电磁波具体可以分为微波、无线电波等多种不同的类型,通常我们眼睛见到的光,就是电磁波延长后产生的光。电磁波会有高频、低频之分,假如电磁波一段时间内处于低频振荡阶段,这时电与磁间的速度就会降低。反之,假如电磁波处于高频振荡阶段,这时电与磁间的变化速率就会加快,产生较强的辐射作用。电磁辐射从实际来说,假如物体温度高于绝对零度,就会出现电磁辐射,在此情况下,辐射量与温度关系属于正相关关系。电磁波从本质来讲是一种能量,从科学的角度分析,很多物体都可以释放电磁波,这是电磁场的一种运动形态。

  2电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用

  伴随我国信息技术的飞速发展,电子通信技术也已经进入了一个全新的发展阶段。当前,多种不同电子产品对电磁波以及电磁场也有了较高的依赖性。现代化社会,电磁波具有更广泛地应用,例如手机、网络传输等都是充分利用了电磁波的传输功能,实现了互通连接,促进了人们有效沟通。在通信行业发展过程中,各个信息的高速传输能够体现出电磁波技术的重要应用价值。例如,全球定位系统、多媒体传输系统等,都是在实际应用电磁波技术,如此一来,实现通信技术的良好稳定发展具有重要的作用。

  2.1在微波通信技术中电磁场与电磁波的应用

  电磁场是电磁波运行活动的重要载体,同时微波也是电磁波最重要的组成部分,微波是无线电波中一个有限频段的简称,实际就是频率处于300MHz~300GHZ之间的一种电磁波。当前电磁场与电磁波在微波通信过程中具有十分重要的作用。一般来说,微波的频率高于无线电波,它具有较强的穿透、吸收功能,针对玻璃、瓷器等材料,微波几乎能穿过可是不被吸收,所以微波通信主要是通过微波频率对各类信息进行加载,在空气中以光速传播,利用无线电波作用增加通信范围。微波波长受限以及空间传输损耗,所以当其受到外部环境的影响作用后,就会出现传播范围受限,当距离超过50公里时,就要设置中继站来放大微波,所以微波通信只能依靠中继技术进行通信传递。微波中继站的布设可以使微波通信技术传输范围能够更广,就算处于几千公里的距离也能进行良好的通信。所以布设工作需要依据规范化施工标准操作,在布设时需要控制在50km距离范围内。但通常规模较大的一些通信系统在运行当中会需要更多中继站来支持,此种状况的出现容易对其应用成果产生一定的影响[2]。

  2.2在卫星通信技术中电磁场与电磁波的应用

  使用电磁场技术开发的雷达,已在二战战场中得到广泛使用。伴随研究工作的深入推进,世界各国将通信卫星的研究与开发提上日程。电磁场技术和电磁波技术都可以提升卫星通信的质量,简而言之,就是电磁场技术和电磁波技术可以提高卫星通信的质量,有必要将电磁场和电波与卫星通信结合起来。下面我们将卫星通信的原理做如下阐述:以人造地球卫星为中转站,利用人造地球卫星完成电磁信息的传输和转换,以确保电磁信息能够在不同通信卫星间做无障碍传输。通过研究可知,当前,各国设立通信卫星站主要形式分为大气通信站、地面通信站以及海洋通信站这三类。由于卫星通信和微波信息之间的高度一致,所以,对应于卫星通信的中转站也可以当看作是微波信息的中转站。除此之外,卫星通信与微波通信之间的相似之处还包括:只有在中转站的配合下,卫星通信与微波通信才能实现信号的传输与转换工作。在现阶段,中国绝大多数居民都在使用同步卫星。当然,同步卫星也与电磁场和电磁波技术密切相关。研究人员发现,卫星通信技术的应用与发展离不开电磁场和电磁波的科学支持,卫星通信可以充分体现出人造地球卫星重要的应用价值,并使其成为中继站,进行无线电波的发射与转发。这一通信过程的开展应用需要在不同空间站中进行。当前地球空间站有好几种类型,其中包含大气通信站、海洋通信站、地面通信站等。通常情况下,可以将卫星通信当做微波频率来运用,并将通信卫星当作一种特殊的中继站。利用实际探究发现,卫星通信工程的频段与微波具有较大的相似性。从当前我国民用通信卫星具体情况分析来看,由同步工作形式可以称其为同步卫星通信系统。从我们地球表面情况分析,天空中的这颗卫星不运动,可以当做是静止卫星。当前世界许多国家都开展投入到卫星通信技术相关研究中,其中电磁场与电磁波是卫星通信当中最关键的技术,并其利用卫星设立信息传输中转站,可以对各种电磁信息传递、交换。

  2.3在移动通信技术中电磁场与电磁波的应用

  电磁场、电磁波应用于电子通信中,移动通信是最广泛同时也是最主要的一种应用形式,这主要是由于移动通信行业与人们的生活具有紧密地联系。研究人员围绕移动通讯进行的研究最早能追溯到1920年,但是在我国,初期的移动通信大规模应用的时间是20世纪80年代。具体来分析,应当是在1987年构建的模拟蜂窝移动为基础,创建的移动电话系统,但数据信息的传输路径,依旧是在模拟技术以及FDMA技术上,也就是人们常说的多频管理技术,在多频技术基础上人们通过深入研究,陆续产生了2G、3G技术。尤其伴随世界3G技术的发展与不断成熟完善,引领我国的移动通信行业逐渐走向全新领域。因此,3G技术的主要优势是利用互联网和高速移动网络有机结合,因而从很大程度上提升了无限频率的应用。3G通信应用技术与一代、二代相比,其技术在实际中的应用不但可以有较高的数据传输效率,同时还拥有较完善的服务体验。此外,三代通信讯号的本身的优势作用更明显,不仅连接较为便捷,同时覆盖范围也更为广泛。从一定角度来说,3G技术的产生具有很大的优势,能真正实现社会不同领域对通信技术的需求。伴随社会的不断前进,不同行业领域对交流形式以及交流需求的增加,所以,就需要人们不断加强移动通信系统的深入探究,不断进行升级完善就成为一件迫在眉睫的事情。当前第四代移动通信技术正是在这种环境下应运而生,并逐渐被人们所接受[3]。4G技术主要是以3G技术为重要基础,进行与宽带网络技术的有机结合,通过增强信号传输能力,从而使其性能得到了很大提升,和3G技术相比,第四代信息传输拥有了更快的速度,甚至还可以达到高约100MB/S。此外人们发现,4G新增的一些新功能还有传输效率的转换,此项功能的出现,使人们的生活与工作发生了巨大的改变,带给人们较大的便利。

  3电子通信中干扰情况分析

  我们知道很多的硬件设备都能对电子通信效果产生较大影响,当通信技术在实际应用中出现了通信故障,这时要全面分析电子通信设备当中硬件的使用情况,其中较为常见的有传输媒介与设备故障问题。技术管理人员首先要确定故障范围,然后对通信故障进行分析解决。在电子通信系统运行当中,利用WEP协议的相关配置机芯干扰效果最优。这种协议也被称为有线等效保密协议,可以进行不同电子通信设备的数据加密管理,以免无线网络环境下通信设备中的有效数据信息被窃取。但同时从具体应用情况我们也可以看出WEP协议还有很多的问题,假如网络产生了故障,电子通信设备也就不能利用相应的服务器来获取IP地址,从而造成网络连接问题。当前在同一地区往往会采用不同无线通信设备,不同设备在实际当中的应用会产生很多的干扰和影响。假如干扰性过大,那么就会影响到无线网络设备的稳定性,造成电子通信工程出现不稳定运行情况。无线局域网在现实中的应用可以遭到外部环境的影响,引起信号传输功率和频率受到很大干扰,对网络传输信号的稳定造成间接影响。通过加强干扰源发射信号频率的控制,能有效控制其各项干扰要素,然后利用调频和扩频技术,对原来的发射信号加强不同频的调节控制。针对各种干扰要素,需要合理利用有效控制措施。加强硬件干扰要素、发射信号频率、设备故障等多个方面的有效控制[4]。

  4结束语

  在当前社会快速发展过程中,对电子通信技术进行深入探索研究,提高其应用价值就显得非常重要。在电子通信技术中,我们需要全面探索电磁波和电磁场,以确保其可以应用于社会不同通信领域中,并能够不断促进社会信息传输的效率的提升。现代社会人们的生活与电子通信技术连接较为紧密,电子通信技术的全面发展,需要着眼于电磁场和电磁波的应用研究。通过电磁场和电磁波多项技术的不断创新和发展,同时加强原有工程技术的积极改造,从而在电子通信技术中充分发挥其应用价值,促进社会在多个领域的全面发展[5]。

  参考文献

  [1]李国彬,周仿荣,黄然,杨恩,高梓瑞,李志伟,张国建.基于雷电监测的高海拔地区电磁场信号传播规律研究[J].云南电力技术,2020,48(04):106-111.

  [2]王楷,胡美慧,杨丽娜,李志刚,吕娜.电子通信技术中电磁场和电磁波的应用探讨[J].数字通信世界,2019(10):196.

  [3]刘海霞,张英杰.Matlab仿真在电磁波教学中的应用[J].电脑知识与技术,2019,15(14):96-97+100.

  [4]万棣,范懿.电磁场与电磁波虚拟仿真系统的设计与开发[J].电气电子教学学报,2017,39(04):141-144.

  电磁场范文篇10

  [关键词]物理教学电磁学电磁场电路

  物理教材中所阐述的内容主要是经典物理学的基础知识,这些理论是建立在牛顿时空观的基础上,以力学、电磁学为重点。本文就电磁学部分的教学谈谈自己的观点。

  一、电磁学的知识体系

  电磁运动是物质的一种基本运动形式。电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用,其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象、电磁辐射和电磁场等。为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的。透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学。对此,应从以下三个方面来认真分析教材。

  1.电磁学的两种研究方式

  整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行。只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力。

  场是物质的相互作用的特殊方式。电磁学部分完全可用场的概念统一起来,静电场、恒定电场、静磁场、恒定磁场、电磁场等,组成一个关于场的体系。

  “路”是“场”的一种特殊情况。物理教材以“路”为线的框架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。

  “场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的,“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法。

  2.认识物理规律

  规律体现在一系列物理基本概念、定律、原理以及它们的相互联系中。

  物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较,找出它们相互之间存在的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的。

  “恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系,电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体。

  “磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。

  “电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。

  “电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步。

  3.通过电磁场所表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点

  电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量实验证明,在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用,运动电荷的周围除了电场外还存在着磁场。磁体的周围也存在着磁场,磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。科学实验证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态。

  运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用,所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。转从场的观点来阐述路。电荷的定向运动形成电流,产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处。导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷,当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止。

  二、以知识体系贯穿始终,使理论学习与技能训练相融合

  1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题。电场部分是学好电磁学的基础和关键。电场强度、电势、磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念。电场线、磁感应线是形象地描述场分布的一种手段。

  2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等。场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度。在电场中用电场力做功,说明场具有能量。通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了。  通信传输论文篇1

  摘要:随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能完善的、技术构成先进的铁路通信网。主要介绍了在现实的铁路通信工程建设中,我们应该注意的问题。

  一、铁路传输技术

  1.1SDH传输技术

  SDH是取代PDH的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。论文百事通当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时,信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。

  1.2ATM网络传输技术

  ATM是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,ATM工作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5Gbps。

  在网络传输中,为了使多个用户共享高速线路,通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式,这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段,成为时隙,一定量的时隙组成一个帧,一个信道在一个帧里占用一个时隙,一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中,各终端之间不存在共同的时间参考,各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短,一个时隙传输一个信元,每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙,信息量大的信道占用的时隙多。

  1.3MSTP传输技术

  MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。

  1.4RTKGPS网络传输技术

  随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。

  通用分组无线业务GPRS,是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备,通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。

  1.5WDM传输技术

  WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光层上的复用,它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过OADM进行光信号的直接上下,无需经过O/E转换,而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。

  二、接入网技术

  随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。

  接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展,接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展,这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。

  2.1有线接入技术

  (1)高速率数字用户环路技术。

  通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3km-5km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。

  (2)非对称数字用户环路技术。

  它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。

  (3)混合光纤同轴电缆接入技术。

  它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络,进行少量投资,就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。

  (4)光纤用户环路技术。

  以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案,但价格相对经济,并且在时机成熟时易扩展到FTTH,所以是现实并且可行的。

  2.2无线接入技术

  无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。

  集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。

  三、结语

  铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具,我国铁路引入现代通信技术还不久,对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验,对其中所要注意的问题,特别是技术问题要认真对待,只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。

  参考文献:

  [1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯,2008.

  通信传输论文篇2

  选择最佳的位置,调节载波频率配置,均衡交通分配,提高网络质量。为了获得最佳的覆盖以及良好的维护,确保设备完好率;但要提高网络质量和优化网络参数,只做优化的功能,不能充分体现基于网络的维护。对企业服务、维护客户服务、维护的最终目标是为互联网用户提供高质量的网络服务,最终的目标只能通过优化网络维护的实施,维护工作具有重要的现实意义。在传输网络的建设和运营多年后,会出现一些问题,如设备老化,传输质量和传输速率不能满足业务需求;网络的拓扑结构是不科学的,网络维护困难,企业不能满足安全需求;网络资源的低利用率,网络管理有待加强。

  基础维护做的好,可确保设备完好率,要提高网络质量,必须要优化网络参数,即进行无线通信网络优化。只有搞好无线通信网络优化才能使基础维护的成效得以充分体现。维护为经营服务,经营为用户服务,维护的最终目标是为网上用户提供高质量的网络服务,而只有通过无线通信网络优化才能实现维护的最终目标,维护工作才有实际的意义。

  二、提高数据通信效率与质量

  目前,最大的困难是无线数据传输,数据传输和接收节点的移动,其移动速度会更快,这是因为在高速数据传输信道的功率波动的条件。换句话说,发射机可以有一个强大的能力来传输信号发送消息,但由于发射机和转播是在快速移动的状态信息可能会被削弱,实际到达时间和削弱信息可能导致信息失真。为了解决这个问题,一个科学和计算机工程活动,亚力山大海伦和其他研究人员,北卡罗来那大学教授想出了一个办法来提高每个节点在整个网络的数据传输能力,选择最佳路径;同时选择最可靠的数据传输。海伦说“我们的目标是获得最大的数据传输速度快,且不会使信号失真。”当一个节点需要发送信息,首先需要计算从中继接收数据的强度,然后将这些数据转化成一个算法,通过计算,可以预测一个继电器是在信息的传输。此外,中继传输的强度,该算法可以看出哪一个中继节点可以发送数据。如果一个中继传输太多太快,信息和数据的质量将受到影响,同时如果数据传输速度太慢,网络将无法运行,无法提高效率高。

  三、结束语

  通信传输论文篇3

  可以满足不同用户对多种信息及多项业务的信息及时输送要求,大大提高了信息传输的效率。而且整个传输过程仅靠一台终端就可以完成,分散的边际用户也可以随时介入到传输网络中来,降低了光缆芯数的占用率。再加上通信工程传输相关的设备体积小、耗材少,有的仅有手掌般大小,极大的节约了信息传输成本。另外,随着通讯技术的发展,通讯工程传输设备的功能也在不断强化,很多设备增加了远端监控功能,减少了机房的建设量,提高了工程进度,降低了投资成本,因而得到了广泛的应用。正是基于通讯工程传输技术的强大功能,运营商们利用传输设备的以太网信号传送和业务接入功能开发出很多信息业务类型,例如我们熟悉的ADSL宽带的接入和IP电话等业务等。同时通信设备制造商也在不断的加大投资力度,不断扩容站点设备,来增加通信网络的覆盖面,从而大大提高了通讯工程事业的发展。

  二、通信工程传输技术的具体应用

  以往的通信工程技术功能比较简单,只能用于信息或信号的传输,应用范围比较局限。随着通讯工程技术的发展,通信产品的一体化进程在加快,我们可以将更多的功能集中在一台设备上,大大提高了信息传送的便捷性,因此其应用范围得打了极大的拓展。下面,我们从长途干线传输和本地骨干传输两方面对通信传输技术的应用进行了探讨。

  2.1通信工程传输技术在长途干线传输中的应用

  通信工程传输技术在长途干线传输中发挥着重要作用。同步数字信息通讯拥有强大的网络管理系统、灵活的电路以及同步复用能力,是通信传输技术应用最为普遍的。同步数字技术在技术应用、设备功能、结构等级以及传输结构等方面都有成熟的标准,大大提高了长途干线的管理性能和经济效益。同步数字体系不仅与目前所有的网络兼容,而且还可以容纳新的业务信号,实现了通信信息传输的高效和灵活化。后台的工作人员可以及时跟踪同步数字体系中的信息传输过程,实现了传输信号的无盲区覆盖,提高了长途干线的网络建设效果,受到很多用户的一致好评。但同时我们也发现,由于同步数字体系采用电域复用技术,使其只能处理临近用户的信号,在长途干线运输过程中,由于相隔距离较远,在信息传输过程中,同步数字传输体系的性能会开始减弱,降低了传输效果。为了解决该问题,一来可以提高传输的网络容量;二来可以结合密集波分复用技术,密集波分复用技术可以在一定程度上提升光纤频率带宽的利用率,可以实现长距离的大容量信息传输。密集波分复用技术与同步数字体系的有机结合可以实现传输容量的几十倍的增容,保证了传输的效果。但随着宽带业务的发展,对信息传输稳定性和便捷性的要求越来越高,运营商们应该不断创新和发展传输技术,将发展自动交换光网络(ASON)设备等作为未来发展的主要方向。

  2.2通信工程传输技术在本地传输网络中的应用

  本地传输网基本上都在城市的重点区域或者中心地带密集,与长途干线传输网络有所区别,本地骨干传输网络的容量相对较小,在利用光纤资源时比较局限,一般只能从管道内进行传输,这不仅是通信工程的设计问题,更是通信工程传输部门需要面对的难题。根据经验,在通讯信息传播中利用密集波分复用性价比较高,可以将光纤资源最大化的加以利用,而且在系统升级、管理、维护方面都有优势。应用密集型光波复用系统过程中,通过技术人员的技术扩展,能够有效降低经济成本,从而丰富其支持种类,满足社会公众的通信需求。传送数据业务时应用密集型光波复用技术,对于光纤技术、骨干层管道资源比较欠缺的传输网络非常必要。网络投入运行后,故障维护人员要以实时监控网络运行为重点,不断更新原有的维护方法,确保维护好网络,同时提出各种网络优化需求。

  三、结语

  通信传输论文篇4

  关键词:信息传播;信息传输;信息网络传播权;信息可控性

  中图分类号:TP311 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)15-3711-03

  Opinion on Information Transmitter's Responsibilities in the View of Information Transfer Control

  LI Zhe

  (East China University of Political Science and Law, Shanghai 200042, China)

  Abstract: Since Busheng VS. Baidu, the quarrels around network information communication right has been never ending. In one hand, the right holder, who admits “Red Flag Rule”, requires Network operations and service centers to bear the tortious liability. On the other hand, Network operation and service centers, believing “Safe Harbor Rule” to evade related responsibilities, emphasize non-realization of technology. These kinds of cases emerge in an endless stream, but there’s no dominant ideology. In this way, totally different judgments happened in different districts. Even the same judgment in two cases, the basis and reasons of the judges are really different.

  Key words: information communicator; information transmitter; right to network dissemination of information; information control

  从步升百度公司以来,围绕“信息网络传播权”以及“网络侵权行为”[1]研究和争论一直没有停歇。一方面权利请求人要求网络服务商承担侵权责任,承认“红旗原则”;另一方面,作为网络服务商大部分以 “避风港原则”精神来规避自己的责任,强调技术不可实现性。

  笔者认为:从信息传播的角度,即用信息传递的社会性角度来规制此领域的权利义务关系直接导致了这一局面,应该在完善已有原则的基础上,引入技术性角度,即以信息传输是否可控作为判断传输人是否侵权的重要标准。

  1 网络信息传输人

  在我国立法体系中,尚未引入“传输人责任”的概念,“网络信息传输人”的概念并未确立,这主要是因为“网络传输”的定义更多涉及到技术原理,而掌控技术原理的通常是技术公司、研发机构而不是立法人员,立法人员更多的是通过法理的角度制定条文加以规制。但是这种不能深入的法律条款,近年来,越来越多地受到挑战。

  最典型的步升诉百度案,当时在法学界、法院司法界、律师事务界都引起了不小的争论,各种观点,莫衷一是。而比较微妙的是,百度公司咬死“避风港”原则,以技术上不能实现为理由应对诉讼。在今年百度文库的争议中,百度公司也同样以技术上不可行,百度公司无法分析目标文档为理由搪塞。网络上、传统媒体上,各类专家学者各抒己见,反对者认为百度的行为应被视为“网络侵权”[2]行为,支持者更多的从产业发展的思路摇旗呐喊。造成这种现象的发生有两个原因:

  1) 行业壁垒。即我们通常所说的“隔行如隔山”现象,法律学者更多是凭借自己的理解,以及当事人的陈述,依照法理或者行业发展的思路加以考量,表达自己的观点。

  2) 各当事方技术解释不对称。即当事方会按照有利于自己的方向解释技术原理,一方面误导视听,另一方面有利于诉讼。

  笔者主张将“网络信息传输人”定义为:网络信息从特定信息源到目标信息点的传送过程中涉及的法律主体的总和。按照在信息传输各环节担任的角色不同,具体分类为:

  (1) 信息人与最终接收人

  (2) 网络设备服务提供商(如:中国电信)

  (3) 域名或空间服务提供商(如:万网)

  (4) 互联网内容服务商(如:新浪网)

  (5) 寄存服务提供商(如:126邮箱、115网盘)

  (6) 平台服务提供商(如:淘宝、支付宝)

  (7) 搜索服务提供商(如:百度网页搜索、谷歌网页搜索)

  (8) 链接服务提供商(如:hao123)

  2 网络信息传输类型化分析

  传输人在传输过程中的功能不同,与信息的关系也不同,并且这个关系可以承接、可以转化、可以几个关系兼一身。

  2.1 传递关系

  传递关系,即在信息在互联网上从一个节点到达另一个节点的过程中,传输人在此过程中仅仅提供基础服务,没有掌握也无法掌握基础线路或通道中所传输的信息内容。比如一个电子邮件从发出一直到达接收人这个过程中,中国电信等基础服务运营商所担任的角色。

  2.2 寄存关系

  寄存关系,即在信息在互联网上从一个节点到达另一个节点的过程中,传输人在此过程中仅仅提供信息的短息或长期的存储服务,并且这项服务通常是应信息传输的发起方或接收方要求或协议关系而建立的。比如一个电子邮件从发出一直到达接收人这个过程中,运营126邮局的网易公司所担任的角色。

  2.3 协助关系

  协助关系,即信息从互联网的某一终端后,或者即时传播,或者寄存到某一存储节点后,因为信息传输人的协助使人将信息传输的更快速、更广泛或者使信息获取人可以获取相关信息或者更容易获取相关信息。比如,某学生为了书写毕业论文通过百度文库查询各类书籍、论文、文章时,百度公司与此学生建立的就是协助关系。

  2.4 传播关系

  传播关系,即信息从源头发出一直到最终的接受人这一过程中,传输人通过自己的存储、计算、索引、指向、下载和显示等功能服务,使得从源头出来的信息可以更快速、更广泛的信息需求人获得。比如某一网名将自己的硕士篇论文作为自有文档上传到百度文库服务器,百度公司通过分析网民上传的文件,将文件本身的信息以及文件所载内容信息存放到数据库中;而更多的信息获取人通过百度文库数据库本身的计算,可以更便捷的获得这一论文文件。百度公司于信息人或接收人之间构成的是传播关系。

  “信息网络传播权”本义覆盖的法律关系仅为上述的“传播关系”,而在我们法学界、司法实务界事实上扩大适用范围到“传递关系”、“寄存关系”和“协助关系”。理清信息传递过程中的传递关系,将有助于我们区别理解“信息网络传播人”与“网络信息传输人”的覆盖范围。

  3 以信息可控性的角度对典型传输人的归责分析

  进入21世纪以来,随着互联网软硬件的发展,以及硬件成本的不断降低,传输人对数据流的即时分析和控制已逐渐变为可能。在一些成熟传输环节,传输人通过技术手段或保护措施可非常方便地完成对信息产品的控制[3]。

  下面分析一些典型的传输人环节,理清信息的传输线路图,从而证明信息的可控性。

  3.1 新浪等网站

  1) 技术流程图

  如图1所示。

  2) 可控性分析

  通过上图所示,在“一般数据存储的过程”示意图中,我们可以知道信息的存储在入库之前传输人可以很明确的知道信息内容(图1中的 value1 value2 value3),并且在入库的时候可以应用约束机制(图1中的check),而入库之后就当然的可以进行更细致的查询或检索操作。

  3) 结论

  ISP作为传输人可以几乎不用考虑成本的实现对其所传输信息的分析、检查、过滤和后置的内容比对,对于实现信息的可控性没有技术障碍。

  3.2 谷歌等搜索引擎服务

  1) 技术流程图

  如图2所示。

  2) 可控性分析

  通过上面的技术流程图,我们可以看出,作为搜索引擎他的工作流程可以分解为:网络信息挖掘(图2 A区)、信息入库分析(图2 B区)、数据检索(图2 C区)。在信息挖掘阶段可同过调度中心进行第一层次的信息控制;当信息入库后,可以当然的利用数据库的本身特性,进行更高效的信息分析和后置信息过滤操作,具有当然的可控性特点;在信息检索阶段,信息传输人一方面可以对词汇进行过滤从而进行请求控制,另一方面在计算过程中不进可以依据自己的计算方案进行约束检查,更重要的是计算中心可以易如反掌的对返回结果进行二次筛选控制。

  3) 结论

  诸如搜索引擎等检索服务平台,在引擎工作的各个环节都能进行信息的控制。对于一些公司为了商业目的声称的“通过计算机人工智能[4]的形式工作而无法进行有效控制”的搪塞,通过以上分析而已当然的认为,其声明与事实不符。

  3.3 金山网盘、百度文库等文件寄存服务

  随着科技的发展,为了满足互联网用户移动存储大文件的需求,网络文件寄存服务商不断发展壮大。一方面给用户带了加大的便利,但同时也给知识产权的保护、不良信息管理带来了极大的冲击。

  1) 技术流程图

  如图3所示。

  对于图3中“A”处的详细技术流程图4。

  2) 可控性分析

  通过以上对A处的详细图示我们可以看出,作为信息传输人的文件寄存服务商,对于计算机可识别文件具有完全的分析和管控能力,对于数据流文件可以获得相当多的基础信息,足以可以进行有效的基础过滤和管控。

  3) 结论

  寄存服务商在完全有能力分析出寄存信息的同时,应该在确保用户隐私的同时,加重自己的知识产权保护注意义务以及不良信息的过滤义务。

  3.4 优酷等视频网站

  随着网络宽带的不断进步,视频的传播速度越来越开,同时网民个性化的视频传播也是风起云涌。视频网站丰富了网络的表现形式,让网民更多、更个性的参与到网络生活中。但是网站视频不进存储个人上传的自己录制的视频,还允许用户上传自己控制的视频,这就极大的扩大了视频的范围,包括电影、电视剧、有版权要求的小型视频文件等。这就导致了越来越多的关于视频版权的纠纷。

  1) 技术流程图

  如图5所示。

  2) 可控性分析

  通过图5的技术流程图,我们可以清晰的知道,在视频上传前,视频网站已经能够通过视频上传提供的视频文件格式、名称、分类、关键词、描述等信息;同时,我们知道即使对视频文件本身,只要上传用户传输完毕,网站服务商就可以通过对应的协议,读取视频本身内置的更进一步的的相关信息。因此通过关键词和描述的信息过滤,以及后置的视频文件的分析,优酷等类似网站通过技术手段进行监管并不难。

  3) 结论

  通过视频上传前的信息获取、获取后对视频文件的协议分析、已经在转码过程中的人工监管可以完美的对信息进行分析和控制。这就说明了视频传输人即视频网站运营人所主张的“无法通过技术手段进行内容过滤“的主张不成立。

  4 结论

  从信息传输的技术角度可以更好理清问题的实质,从技术平面的角度更全面的认识技术流程,从而知道某些注意义务所对应的行为在实际操作中是否具备可行性,进而指导对某一问题的法律性质判断和法律责任的认定。

  总之,网络信息在网络传递环节是否具备可控性是确认传输人是否需履行注意义务的基本判断标准。通过分析各传递环节的注意责任可以很好的厘定网络新词传输人的具体责任。

  参考文献:

  [1] 张新宝.互联网上的侵权问题研究[M].北京:中国人民大学出版社,2003:24.

  [2] 屈茂辉,凌立志.网络侵权行为法[M].长沙:湖南大学出版社,2002:5.

  [3] 高富平.信息财产:数字内容产业的法律基础[M].北京:法律出版社,2009.

  通信传输论文篇5

  摘要:

  认为毫米波大规模多输入多输出(MIMO)无线传输能够拓展利用新频谱资源,深度挖掘空间维度无线资源,大幅提升无线传输速率,是未来无线通信系统最具潜力的研究方向之一。基于毫米波大规模MIMO无线传输基本架构,论述了信道建模、信道信息获取、多用户无线传输及联合资源调配等毫米波大规模MIMO无线传输关键技术。

  关键词:大规模MIMO;毫米波通信;信道信息;波束赋形

  Abstract:Millimeter wave massive multiple-input multiple-output (MIMO) wireless transmission is a promising technology for future wireless communications as it can expand the use of new spectrum resources, efficiently exploit the space domain wireless resources, and significantly improve the wireless data transmission rate. Based on the millimeter wave massive MIMO architecture, this paper presents a brief overview of the key techniques in millimeter wave massive MIMO wireless communications, including channel modeling, channel information acquisition, multiuser transmissions, and joint resource allocation.

  Key words: massive MIMO; millimeter wave communications; channel information; beamforming

  随着现代信息社会的高速发展,各种移动新业务需求持续增长,无线传输速率需求将继续呈现指数增长趋势。预计于2020年商用的第5代移动通信系统(5G)的传输速率需求将是目前在营的第4代移动通信系统(4G)的1 000倍[1]。在当前无线频谱资源日趋紧张的情形下,如何进一步满足5G无线通信持续增长的速率需求,成为未来移动通信技术面临的关键问题。

  当前,世界各国正广泛开展对5G关键技术的研究。5G新技术将可能涉及物理层传输技术及载波频段等多个层面[1]。在物理层传输层面,基于大规模多输入多输出(MIMO)的无线传输技术能够深度利用空间维度的无线资源,进而显著提升系统频V效率和功率效率,已经成为当前学术界和工业界的研究热点之一[2]。而另一方面,在载波频段的层面,由于当前6 GHz以下蜂窝频段频谱资源的短缺,利用毫米波频段实施无线通信也吸引了广泛的研究兴趣[3-5]。

  由于毫米波频段上相对较高的电波传播损耗,毫米波无线传输技术的研究早年大多侧重于短距离通信场景[5],相关的技术无法直接应用于大范围覆盖的移动通信场景。考虑到毫米波频段上波长相对较短,大规模天线阵列能够被同时装配到基站与用户侧。进而,通过大规模天线阵列所提供的较高波束赋形增益能够补偿毫米波频段上相对较高的传播损耗。因此,探索毫米波大规模MIMO无线传输技术在大覆盖移动通信场景中的应用,正在成为研究者们关注的重要研究方向[3-6]。

  针对毫米波大规模MIMO无线传输,文献中出现了一些初步的研究工作报道,这些工作涉及信道建模、信道信息获取及系统性能分析等多个方面[7-19]。从已见报道的工作可见:

  (1)毫米波频段上宽带大规模MIMO信道的理论和实际建模的工作相对较少,还没有出现受到广泛认可的毫米波大规模MIMO信道模型。

  (2)移动场景下毫米波信道存在严重的多普勒效应,瞬时信道信息获取存在瓶颈问题;文献中所报道的传输方法大多基于准确获取瞬时信道信息的理想假设,存在实现复杂度较高等问题。

  (3)统计信道信息相对于瞬时信道信息变化较为缓慢,利用统计信道信息可以辅助毫米波大规模MIMO无线传输设计,提升系统传输性能。

  (4)毫米波大规模MIMO无线信道在波束域呈现能量集中等特性,在波束域实施毫米波大规模MIMO无线传输能够缓解毫米波信道的高路径损耗,同时深度利用空间无线资源,实现多用户共享空间无线资源。

  由此可知,毫米波大规模MIMO无线传输技术研究尚处在起步阶段,存在着具有挑战性的基础理论和关键技术问题。为充分发掘其潜在的技术优势,需要探明典型移动场景下的毫米波大规模MIMO信道模型,并在实际信道模型、适度导频开销以及实现复杂度等约束条件下,分析其系统性能,进而探索最优传输技术,解决毫米波大规模MIMO无线传输所涉及的信道信息获取瓶颈问题、系统实现复杂度问题以及典型移动场景下的适用性问题等。

  毫米波大规模MIMO无线传输能够拓展利用新频谱资源,并能深度挖掘空间维度无线资源,大幅提升无线传输速率,是支撑未来宽带移动通信最具潜力的研究方向之一。

  1 信道建模

  信道建模是通信系统设计的基础。在毫米波宽带大规模MIMO无线通信环境下,基站侧与用户侧均配置大规模天线阵列,信道的空间分辨率得到显著提升。此外,考虑毫米波在大气中的传播特性,毫米波信道在大尺度路径损耗、空间稀疏性、多径特性以及多普勒特性等方面与传统微波信道有着显著不同。研究和利用毫米波宽带大规模MIMO信道特性,具有重要的理论和实用价值。当前,尽管毫米波大规模MIMO无线传输已引起学术界和工业界的广泛关注,但相关的理论和实际建模的研究工作较少[7-8],尚未有广泛认可的信道模型出现,这在一定程度上制约着毫米波宽带大规模MIMO无线传输技术研究工作的开展,相关的理论研究大多建立于准确已知瞬时信道信息的理想假设。为了突破这一局限,需要开展典型移动场景下毫米波宽带大规模MIMO信道的统计特性分析与建模。

  值得指出的是:目前已有文献报道了一些初步的信道建模理论和实测结果,展示出在大规模MIMO系统中,随着天线数目的增加,不同用户的基站侧信道统计特征模式矩阵趋于一致,仅取决于基站侧天线阵列配置[9-11]。利用这一特性,可以着重开展统计特征模式域(物理实现上可解释为波束域)信道特性的研究。一些近期的研究结果表明:毫米波大规模MIMO波束域信道元素在多径扩展以及多普勒扩展等方面呈现出新的特征[12],进一步深入开展各种典型场景,特别是大覆盖移动场景中毫米波大规模MIMO波束域信道特性分析和建模研究具有重要的理论意义和实用价值。

  2 信道信息获取技术

  信道信息对于毫米波大规模MIMO无线传输性能起着重要影响作用。在毫米波大规模MIMO无线通信系统中,随着收发两侧天线数目和带宽的增加,信道参数数目显著增加。同时,毫米波频段信道的多普勒效应与传统频段信道相比更为明显。因此,信道信息获取在毫米波大规模MIMO无线通信系统中成为瓶颈问题。目前已有一些文献报道了毫米波大规模MIMO信道信息获取的研究工作[13,14]。值得注意的是:利用毫米波频段波束域信道的近似稀疏以及多普勒扩展特性,可以有效降低信道信息获取所需的开销[10]。进一步发展完善各种典型场景下波束域信道信息获取技术具有必要性。

  统计信道信息可以用于优化导频设计,提升瞬时信道信息估计性能及系统传输性能。当前,尽管利用统计信道信息辅助毫米波大规模MIMO无线传输设计已经得到了一些研究者的关注,但是统计信道信息获取的相关研究工作较少。目前已有一些文献报道了大规模MIMO统计信道信息获取的初步研究结果[15-16],然而这些方法大多并未针对毫米波大规模MIMO无线传输场景。利用毫米波宽带大规模MIMO波束域信道新特性,进一步开展相应的统计信道信息获取方法研究具有重要性。

  3 多用户无线传输技术

  如何优化设计多用户空分多址无线传输系统,涉及发送端和接收端所能获取的信道信息。在毫米波大规模MIMO无线传输系统中,随着收发两侧天线数目和带宽的增加,信道信息的获取成为瓶颈问题。与此同时,传统传输方案中通常采用的正则化迫零等方法涉及到复杂的大维矩阵求逆运算,实现复杂度较高[17],这意味着毫米波大规模MIMO无线传输理论方法将不同于现有的MIMO传输理论方法。与瞬时信道信息相比,统计信道信息变化较为缓慢,获取开销较小。能否突破传统传输方案中信道信息获取的瓶颈问题,在发送端仅知统计信道信息的情形下,实现多用户共享空间无线资源和高性能低复杂度的毫米波大规模MIMO无线传输,是有待解决的重要问题。

  目前已有一些文献报道了初步的研究工作,结果表明:在发送端仅知统计信道信息的情形下,通过适当的资源调配,在波束域施毫米波大规模MIMO无线传输可以以较低的实现复杂度获取相对较高的性能[16],[18]。进一步发展发展完善毫米波大规模MIMO波束域多用户无线传输技术具有重要的实用价值。

  此外,在完整的无线通信系统中,基站不仅要实现与各个用户之间的高速数据通信,还需要向小区中的所有用户发送控制信息,此时基站发送信号要具有全向特性,如何将具有全向特性的分集传输和空时编码传输理论方法拓展到毫米波大规模MIMO无线传输场景,实现高效的控制信息传输,值得深入研究[19]。

  4 多用户联合资源调配技术

  为实现多用户空分多址传输,需要高效的多用户资源调配理论方法,确定可以在同一时频资源上进行空分多址传输的空分用户组和与每个用户通信的空间资源。在毫米波大规模MIMO无线传输系统中,基站与各个用户进行通信的空间资源通常是基站侧统计特征模式所确定的波束资源,开展利用统计信道信息的资源调配理论方法研究具有理论意义和实用价值。目前文献中已有一些关于资源调配的研究工作报道,然而这些工作大多基于准确已知瞬时信道信息的理想假设,具有一定的局限性。发送端仅知统计信道信息的多用户联合资源调配技术的研究值得进一步深入开展。此外,多小区协作能够降低传输中断概率,进而解决毫米波信道所面临的传播遮挡等问题,开展多小区协作情形下的毫米波大规模MIMO分布式低协作开销联合资源调配技术研究具有实用性。值得注意的是:在毫米波大规模MIMO无线传输系统中,联合资源调配所涉及的问题规模通常较大,结合大数据机器学习等理论[20-21]探索相应的低复杂度快速资源调配算法具有重要的实用价值。

  5 结束语

  毫米波大规模MIMO无线传输能够拓展利用新频谱资源和深度挖掘空间维度无线资源,大幅提升无线传输速率,是未来无线通信系统最具潜力的研究方向之一。相关理论方法尚处于起步阶段,存在着信道信息获取“瓶颈”和系统实现复杂性等问题。基于毫米波大规模MIMO无线传输基本架构,文中我们讨论了信道建模、信道信息获取、多用户无线传输及联合资源调配等毫米波大规模MIMO传输关键技术的研究进展。

  参考文献

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  通信传输论文篇6

  【关键词】铁路机车;监控装置;数据传输

  0.引言

  随着我国铁路运输系统的不断提速,铁路机车的安全、可靠运行成为铁路运输的关键问题,如何更好的实现机车运行状态的实时监控是目前铁路运输的核心课题。目前所有机车上都装备列车运行安全防护设备的监控装置,对列车的状态进行实时监控,但监控装置采集的数据需要传输到地面微机处理系统才能进行完整的分析,而铁路的提速使机车运行区间越来越长,监控数据传回地面处理系统时间也越来越滞后,已经很难满足目前铁路机车的运行需要,所以需要采用更好的数据传输方案对监控装置的数据进行处理。通过具体的论述对目前数据传输的方案进行了分析,并对集成WCDMA通信技术、无线网络技术以及GPS定位技术等的数据传输方案进行具体的分析,为铁路机车的安全运行提供了支持。

  1.铁路机车监控装置的数据传输方案探析

  1.1铁路机车监控系统简介

  目前我国所有铁路机车都装有以机车为单元的控制系统,而在机车运行过程中,机车与车站的联系靠语音,对于高速运行的列车来说,地面车站必须准确的获得列车的速度、位置以及状态,才能保证列车安全、高效的运行,所以必须有一套完整的无线数据传输体系保证铁路机车的有效运行。

  新型的无线数据传输系统是指通过GPS定位技术确定机车的位置、通过传感器测定机车的实时数据,采用3G WCDMA通信技术和无线网络技术来实现机车监控数据与车站的运程实时传输,同时车站可以将机车所处的状态以及其它相关信息及时传输给机务组,车载监控系统自身携带信息记录装置,可以在出现紧急状况时记录信息,这样可以有效的利用资源,以较低的成本保证机车安全、高效的运行。

  1.2铁路机车监控装置的数据传输方案分析

  新型的无线数据传输系统包括车载系统、车地传输系统、地面分析系统三部分组成。车载系统主要包括车载监控装置、数据总线、主机以及接口,主要工作是对机车目前运行状态信息进行搜集、对列车的GPS定位信息进行接收、对车-地通信信号进行调制,整体而言是以GPS定位装置为核心,使用传感器对速度进行数据修正,避免出现GPS测速不准或无法接收GPS信号的问题,而机车的各种仪表状态和故障信息记录由监控装置输出,经过数据总线汇总后,传输给主机,由主机进行编码、备份,相比于原来机车将监控装置的数据信息(包括列车运行状况、信号设备状况、乘务人员的操作状况)通过储存介质传递的方法,不仅数据传输更加安全、快捷,而且数据更加全面,具有更好的实时性和准确性。

  车地传输系统通常是由两部分组成,一部分是由无线数据传输模块和3G WCDMA模块组成,它们以标准的通信协议和统一的数据格式将大量的监控数据传输到地面信息处理平台,这种传输方案主要在机车运行状态下使用,选用3G WCDMA模块主要是因为此模块的传输协议是公开的,可以很方便的使用和编程;另一部分是采用WLAN无线网络进行数据传输,主要用于列车到段后进行数据下载,通常传输三个方面的内容:机车运行信息、故障报警信息、机车视频信息,其中机车视频信息是指列车前方铁轨方向、列车后方铁轨方向、司机台以及机械间的摄像头的视频录制文件。

  地面系统是指对监控系统传输过来的数据进行综合分析,并将分析出的数据通过图表的方式表达出来的系统,其主要功能是电子动态显示所有机车的分布、选定机车所处的地理环境及行车路线、司机控制屏和监控屏的信息显示、列车实时状态的查询、列车动力机辅助系统的在线检测与历史对比、视频监控以及在线统计功能,同时可以提高机车故障、操作历史、能耗以及里程统计等离线分析。在机车出现紧急情况下,可以通过远程控制对机车的司机进行警告、提醒或建议,必要时可以对机车进行远程操作。

  现阶段根据我们本段运输情况来讲,运用25台机车,每周将产生监控文件约800个,录音文件约1500段,视频录制文件约12TB,传统转储方式对人员配置、配班要求较高,如果采用新的数据传输方案代替传统的数据转储模式,将大大缩短机务值班员、机车乘务员、各类数据分析员转储相关数据的工作时间,用转储机车监控文件为例,每次将为机车乘务员节省约10分钟时间用于机车整备工作,提高机车运用效率,从另外一个角度讲也大大降低了传统转储数据模式的出错概率,所以采用一个高效、稳定的数据传输系统是十分必要的。

  2.结论

  通过对铁路机车运行状态的分析,阐明了监控装置系统实时数据传输的必要性,并对综合3G WCDMA通信技术、无线网络技术、传感器技术以及GPS定位技术的机车监控装置的数据传输方案进行了具体分析,进一步论证了实时通信的高效、快捷,为这种数据传输方案在机车中的应用推广提供了有效的技术理论支持。 [科]

  【参考文献】

  [1]李睿,邱宽民.基于GPS 和GIS 的列车定位系统研究[J].铁道通信信号,2006,12(12):60-61.

  通信传输论文篇7

  关键词 综合;智能运输;电子信息

  中图分类号u491 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)40-0104-02中国论文联盟

  1 综合智能运输电子系统的范围和主要内容

  运输系统智能化的核心和前提是电子化和信息化智能运输系统(inelligenttransporta- tionsystems- its)包含7许多的电子信息技术,其中最基本的包括信息处理技术、通信技术、控制技术和电子技术。

  综合智能运输电子系统是随着计算机技网络技术和通信技术等电子信息技术的发展而发展起来的现代交通管理系统技术,是现代交通运输实现智能化管理的关键。从电子信息技术在交通运输领域的应用和功能看,现代的综合智能运输电子信息系统的基本技术框架主要由以下基本系统组成。

  1.1 先进的交通信息服务系统(atis)

  先进的交通信息服务系统是建立在完善的信息网络基础上的,交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备,可以向交通信息中心提供各处的交通信息;该系统得到这些信息并通过处理后,实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息;出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步,当车上装备了自动定位和导航系统时,该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

  1.2 先进的交通管理系统(atms)

  这个系统有一部分与atis共用信息采集、处理和传输系统,但是atms主要是给交通管理者使用的,它将对道路系统中的文通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视,根据收集到的信息,对交通进行控制,如:信号灯、诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。

  1.3 先进的公共交通信息系统(apts)

  这个系统的主要目的是改善公共交通(包括:公共汽车、地铁、轻轨交通、城郊铁路和城市间的公共汽车)的效率,在实时交通信息流的基础上,向旅客提供便捷、经济、运量大的公交系统。

  1.4 货运管理系统

  这里的货运管理系统是指以高速运输网和信息管理系统为基础,利用现代物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输,提高货运效率。

  1.5 紧急救援系统((ems)

  紧急救援系统是一个特殊的系统,它的基础是atis,atms和有关的救援机构和设施;通过atis和atms将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体,构联成有机的整体,为道路使用提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。

  2 综合智能运输电子信息系统的作用

  综合智能运输系统将先进的信息技术、电子控制技术以及计算处理技术等有效地综合运用于整个交通管理系统,从而建立起一种在大范围内、全方位发挥作用的、实时、准确、高效的运输综合管理系统。它利用高新技术对传统的运输系统进行改造,使原本分离和独自运行的各种运输系统(如铁路、公路、水运、航空)以电子信息技术为纽带,形成一个信息化、智能化、社会化的新型综合运输系统。它使整个的交通运输基础设施能发挥出最大的效能,提高服务质量,使社会能够高效地使用交通运输设施和能源,从而获得巨大的社会经济效益。具体表现在:提高交通运输的安全水平;减少交通堵塞,增加交通运输的机动性和灵活性;降低交通运输工具对环境的影响,减少环境污染;提高道路运输网的通行能力以及提高交通运输的生产效率和经济效益等。

  3 我国发展综合智能运输系统的策略

  3.1 建立和完善综合运输体系

  21世纪随着经济全球化的进展,世界各国、各地区间的贸易往来及经济互补性不断增强,国际经济更趋一体化。新世纪将是综合运输的时代,将形成物流系统的综合化,交通运输面临新的革命性变化,这种新的运物模式将打破传统的各种运输方式各自为政的局面,强调各种运输方式之间的集成。综合运输系统由此成为各种运输方式在提高服务质量与水平、应用先进的电子信息技术装备、完善基础设施建设的前提下,充分发挥自身技术经济优势,开展有序竞争的动态平衡系统,各种运输方式之间的转换、衔接,应由一个承运人组织完成。

  3.2 实现城市交通各种运输方式的一体化

  以汽车为城市主导交通运输工具对生态环境有很大的负效应,许多国家(尤其是发达国家) 在城市公交体系中已经或正在大力发展城市轨道交通。在主要城市之间修建高速轻轨,对条件许可的铁路进行电气化改造,在市区和郊区之间建市郊铁路。许多城市拥有较发达完善的城郊轨道运输系统,成为连接市中心与城市周边、航空港的重要运输网络铁路是加强城市间联络的纽带,世界各国都把城市间旅客运输作为重点。

  3.3 发展现代综合物流,实现合理运输

  为了综合物流的顺利发展,首先,必须加强物流系统意识,建立和完善我国的综合交通运输网;第二运输企业需要提高货主意识和服务质量,并改善与货主的相互关系;第三,要逐步建立运输者与货主间的战略联盟与长期合作伙伴关系;第四,要重视不同范围的拓展,发挥铁路在综合物流中的特殊作用;第五,积极发展运输制;第六,明确政府和企业在综合物流中各自的作用。

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  3.4 实施交通运输集团化战略

  综合交通运输系统的形成,要依赖于三个方面的合力:国家宏观调控、市场竞争和企业组织。要实现大距离的“门到门”运输,要以铁路为骨干,以公路为基础,各种运输方式相互支持,相互补充。

  加强国家的监管和调控是交通运输企业集团健康发展的前提条件。实行“大公司、大集团” 的战略,国家的监管调控只能加强,不能削弱。国家的调控范围应主要体现在制订行业发展规划、审批重大建设项目、确定产品和服务价格水平收费标准的原则等。中国论文联盟

  培育运输市场,优化竞争环境,也是交通运输企业集团健康发展的需要。实施企业集团战略的目标应该是重建有竞争力的交通运输体系,要使各种运输方式尽早进人运输市场,并尽可能使其处于同一竞争基础上,为各种运输方式提供较为公平的竞争环境。中国论文联盟

  4 结论

  “以信息化带动工业化”,利用电子信息技术改造传统交通运输系统,实现我国交通运输的智能化和综合化,是提高我国综合运输能力和效率的核心和关键。

  参考文献

  [1]沈兰荪.高速数据采集系统的原理与应用[m].北京:人民邮电出版社,1995.

  [2]秦曾煌.电工学[m].北京:高等教育出版社,1999.

  通信传输论文篇8

  关键词:量子通信;量子纠缠;滑动窗口

  中图分类号: TN915.04文献标识码:A文章编号:1005-3824(2014)03-0004-04

  0引言

  近几年来,随着人们对于网络信息传输质量的要求越来越高,并且各种应用的增加导致整个网络信息量增大,亟需有效提高网络的服务质量。基于量子纠缠态理论,在数据链路层对通信协议进行分析,得到停等协议和选择重传量子通信协议,可以明显减少信息在链路中的传输时延,有效提高信息在链路中的传输速率[12]。但是,选择自动重传协议对于每一个发送的数据帧都要求进行应答,一定程度上加重了通信负担;滑动窗口协议只要求对于一定量的数据帧发送一个应答即可,将有效简化通信过程。因此,研究基于量子纠缠态的滑动窗口通信协议具有一定的意义。本文利用量子理论中量子纠缠态,提出一种基于数据链路层的滑动窗口量子通信协议,并对该协议进行分析。

  1量子纠缠态

  量子信息学是近20多年来由量子理论、信息科学以及计算机科学相结合起来的新型学科[3],主要利用量子态的特性,探索以全新的方式对信息进行存储、计算、编码和传输的可能性[45]。量子纠缠态是量子光学和量子信息学领域中的一个重要概念,量子态的纠缠是量子信息工程中的重要资源,并广泛应用于量子通信和量子计算的理论研究中[67]。量子纠缠现象最先是由(einsteinpodolskyrosen,EPR)发现的量子力学的特殊现象,对于2个或多个量子系统之间的非定域、非经典的关联性描述,是量子系统内各个子系统或各自由度之间关联的力学属性。那么,量子纠缠态是实现信息高速传输的不可破译通信的理论基础[4]。由量子纠缠交换实现量子远程通信,表明量子状态的转移是瞬间实现的,极大缩短了通信时间。

  2滑动窗口通信协议

  滑动窗口协议是基于数据链路层允许多个数据帧同时进行信息传输以此来提高传输效率而提出的[8]。对于每一个数据帧用一定位数的二进制标识,并限定每个窗口的最大传输的数据帧数。同时,分别在发送方设置发送窗口,接收方设置相应的接收窗口;接收方不必对每一个数据帧进行应答,只需对这个窗口的最后一个数据帧进行应答,表示整个窗口的所有数据帧接收正确,之后接收下一个窗口的数据。对于当产生错误或者丢失一个、多个数据帧时,需要重传这个窗口的所有数据帧。

  对于滑动窗口协议,假如待传送的数据帧为m个,每个滑动窗口最多N个数据帧,且每个数据帧在传输的过程中出错和丢失的概率为p。假定每个数据帧的发送时延为ta,数据帧沿发送链路从发送端到接收端的传输时延为tp,接收端接收到数据帧的所用的处理时延为tpr,接收端发送确认帧的发送时延为tb,确认帧在链路中的传输时延为tp,假设发送端的处理时延也同为tpr。由于数据帧的传输过程中是连续发送,则存在数据帧之间传输时间的重叠。即设时间重叠的系数为β,则0≤β

  也就是说,如果出错或丢失的数据帧越多,则滑动窗口量子通信协议将越有效;并且在无差错信息传输中滑动窗口量子通信协议也将比选择连续重传量子通信协议更好。可得出:在单一一个窗口的出错或丢失需要重传的数据帧的概率为p1=y/x,那么对于所有的数据帧有:当p1>c+1xt4+t5(t4+t5)x-1时,滑动窗口量子通信协议比选择连续重传量子通信协议更优。因此,滑动窗口量子通信协议在远程通信和通信信道较差、出错率很高以及传输时延很高的情况下具有更明显的优势。

  4结论

  利用量子力学中的量子纠缠态,提出了一种基于数据链路层的滑动窗口量子通信协议。该协议在链路的空闲时段通过量子纠缠态的分发建立量子信道,信息的发送通过经典信道进行传输,而后通过量子信道进行反馈确认信息来完成。由于确认量子信息传输的瞬时性,可有效减少信息的传输时间,提高了链路的吞吐量。通过与选择连续重传量子通信协议对比,滑动窗口量子通信协议在十分严峻的环境和远程通信中能够更好地提高信息的传输效率,特别是在卫星通信方面将有更大作用。但是对于所需要重传的数据帧是整个窗口的所有数据帧进行重传,但是整个窗口的所有数据帧并不是全部都出错或丢失需要重传,有的数据帧是完整接收依然被丢弃重传,造成了一些不必要的数据帧的传输,信道的利用率下降。如果能够对于滑动窗口量子通信协议中需要重传的数据帧进行选择性重传将是更有效的解决方案。参考文献:

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  通信传输论文篇9

  1研究背景理论意义

  网络通信的安全极为重要,早年大家是通过对网络信息的加密处理来保护信息的安全,但是随着计算机技术的不断发展破译技术已经很成熟,早年用密文加密对手段已经没有办法保证信息的安全,要知道信息一旦被破译有可能不仅仅是财产损失,很多个人信息也会无法受到保护,由此就产生了信息的隐蔽方法。

  1.1隐蔽通信技术在国内外的现状与发展趋势

  信息隐蔽技术是通过对信息进行处理然后通过信道进行信息的传送,就是通过载体把信息变为隐蔽信息载体。目前的隐蔽通本文由收集整理信技术研究还是基于数字认证安全和版权的认证,另一方面就是对信息的加密。早在上世纪80年代美国就信息安全问题下达过信息安全指令,而我国在1999年也下达了相同的指令,学者表示通过网络数据流来隐蔽通信技术是可以实施的,隐蔽通信技术也就此成为了研究热议的话题。

  1.2网络流隐蔽通信技术的优势

  网络数据不是静态的而是动态的,从出现到消失人们都难以捕捉,很多黑客也无法拦截到准确的信息,这是网络数据的优势之一,可以利用其动态的特性。

  网络世界报传送的信息量是十分巨大的,每分每秒都有数以万计的网络数据包在传送,利用网络数据包来隐蔽通信技术很可行,它有自身独特的特性和优势,可以保护信息安全。

  1.3隐蔽通信技术存在的问题和研究目的

  传统的隐蔽通信技术很容易被检测器检测出来,只有对协议进行分析就很容易发现隐蔽信道,所以传统的隐蔽通信技术隐藏能力低。通过算法可以估计信道内信息传输量,传统的信息隐蔽技术通过数据包头可以隐蔽的信息量很少,所以隐蔽通信技术还存在信息容量小的问题。而我们研究的目的就是为了提高信息的存储量,提升信息容量的算法就是当务之急,并且研究目的也在于提高网络流对信息通讯的隐蔽性。

  2隐蔽通信信道的探究

  2.1时间信道的报文延迟

  在tic通道中,传递符号“0”的时间为si0,传递符号“1”的时间为si1。下面我们分别从信道容量和平均传递时间两方面讨论影响信息传送的因素。在实际网络中,报文的延迟时间是变化的,从而导致了同一报文发送间隔会对应多种可能的报文到达间隔。对一发送间隔而言,到达时间间隔将分布在以该发送间隔为中心一段区域内。到达间隔分布越集中,解码中的误码率越低,信道容量就越大。

  2.2隐蔽信道存在的必要条件

  隐蔽信道是隐蔽在网络通信下的另一种通信方式,它

  的存在就是问了实现隐蔽通信。隐蔽信道是可行的,从信息理论角度,信息的输出和输入是有着必然的联系,隐蔽信道从正常的输入端输入,隐蔽信息的接收方从正常的信道接收这样就可以实现信息的隐蔽,其中必须具备以下的条件;(1)传送放和接收方的共享资源属性和权限必须相同;(2)必须能够控制传送方和接收方之间的通信,能够调节传输的顺序;(3)必须满足时间特性双方都参考一个时钟。网络时间信道可以作为载体把传送方和接收方联系起来,传送者改变报文时间特性接收者可以第一时间检查出被改变的时间报文对其进行解读。

  2.3隐蔽时间信道特性分析

  计算机网络中传输的相邻报文往往是不在相同的网络环境下,所以在网络传送的时间上是有差别的,根据相邻报文的时间差来接收隐蔽的通信信息是隐蔽信息技术的有效途径之一,但是相邻报文的传送存在一定的误码率,所以要最大限度的提升信息容量,隐蔽信息技术必须提高对网络环境的抗干扰能力。信息隐藏算法中主要有两种算法,其中有空间域算法,其中最具代表性的就是lsb算法。对于扩展时间信道的容量我们必须加强对算法的研究。

  2.4信息隐藏技术对现代的意义

  通信传输论文篇10

  关键词:信息传递;课堂教学;控制论;教学质量

  中图分类号:G642.421

  课堂教学不仅是教师传授知识的主要阵地,也是学生获取知识、提高技能、掌握学习方法的主要途径。虽然学生英语水平的提高,跟课下的投入有关,但课堂教学是培养学生语言能力的第一关,也是最重要的一关。课堂教学质量上不去,一切英语教学改革的目标就难以实现。因此,我们应当重视课堂的教学质量,提高40分钟的课堂效率。控制论是研究各种系统的控制和通讯的科学,是本世纪四十年代出现的一门新学科。控制论的主要思想就是研究整个系统,用最少的信息,实现最优的调控,取得最大的效果。本文拟从通过控制论的在高中英语课堂教学中的运用,浅谈如何加强英语课堂信息控制,提高课堂教学质量。

  一、控制论

  控制论的创始人是美国的维纳,维纳把控制论定义为:关于动物和机器中控制和通信的科学。控制论的诞生和发展有着特别重大的意义,因为控制论提炼出了包括生物系统和人工系统在内的各类系统的共性和规律;提出了有关系统本质和规律的一系列概念和基本原理,如目的、行为、控制、反馈。控制论的主要思想就是研究整个系统,用最少的信息,实现最优的调控,取得最大的效果。

  二、英语课堂信息控制的意义

  课堂教学是一个信息传递的过程,教师应当遵循信息的传递规律。学生在单位时间接受的信息是有限的和有序的,因此教师必须控制好信息传递的量、信息传递的率和信息传递的序。教师传递信息的效果体现在学生接受信息的多少。学生接受信息的量关键在于教师的英语言语信息对学生大脑皮层的刺激,这种刺激使学生在大脑的语言中枢、听觉中枢、视觉中枢、运动中枢建立一一对应的神经联系,使学生通过模仿、强化,获得言语动作技能系统,促进产生言语创造性输出的能力。因此,教师必须想方设法提高信息大脑皮层的刺激强度。教师传授英语言语信息是一个信息加工的过程,课堂教学信息的传递质量关键在于课前信息的加工和转换,要使传授的言语信息变得有计划、有目的,并且简约、优化和生动。

  三、英语课堂信息控制与课堂教学质量联系

  英语的习得是一个复杂的思维过程,然而这个过程是可以控制的。加强英语课堂信息控制,运用英语手段,使学习英语的课堂教学的成效性和效益性大大增强。也可以说有高质的量,才有高量的质。由此可见,课堂教学中有效教学时间所占的比值越高,输出英语知识及英语言语中,学生能够消化吸收的部分越多,课堂教学效率就越高;反之则越低。输出英语知识以及英语言语的百分之八十左右必须是学生当堂能够接受并进入到自己原有知识结构中去的部分。所以在给定的教学条件下,依靠教学反馈的作用,对学习内容和时间实现某种有效的控制,控制得当教学质量就显著提高。

  四、控制论在高中英语课堂上的应用

  为了实现英语课堂有效的信息控制,教师应该从以下几个方面着手:

  (一)课前充分备课,做好信息的变换

  书本上的知识可以看成一种信息的集合,是信息的一种贮存状态。在教学过程中要通过教师的讲解,变成信息的传输状态而输出。就高中英语教学来说,备课所要解决的主要问题,应该根据《普通高中英语课程标准》要求和英语课程的特点,结合学生的具体情况,解决好如何讲解以及表达的方法和顺序等,也就是要重点解决好信息的变换问题。学生学习效率的高低,在很大程度上取决于教师的教学方法,而教学方法是否得当,又在很大程度上取决于信息变换的技巧。所以教师在备课过程,认真准备所授内容的重点、难点、疑点和知识点,明确哪些是必须掌握的,哪些用于提高的,注意区分不同知识层次,适当区分理解性言语、运用性言语、启发性言语和巩固性言语的不同份量,做到深浅适度。对课堂所要输出英语信息的主要环节做到胸有成竹。可见,这种信息的变换,不同于简单的电码与文字的变换,而一种创造性的艰苦劳动。

  (二)加强综合性信息传输,提高授课效益

  人们通常通过感官接受外界信息。在教学过程中,学生主要是用听觉、视觉、触觉,而一般认为视觉最有效。学习任何一种语言,一般都要做到听、说、读、写。听读是信息输入,说写是信息输出,在实际教学活动中,单一形式的信息传输不如综合的效果好,集听说读写看等多种方法于一体的形象教学法一般比单纯讲解效果好。因此在授课过程中,教师应用各种形式,进行综合性信息传输,以求得最佳教学效果。这样不仅要力求使学生当堂能理解、吸收,还要力求使他们有较深的印象和记忆。

  (三)注重语言声音感化,强化语感效应

  语感是由有关的表象、想象、联想、情感等多种心理因素构成的,在刹那间不假思索的情况下感受语言的一种心理现象。它取决于教师输出信息的质量和学生的知识水平等,教师在输出英语信息时,应该得到学生心悦诚服的积极响应,使师生双方产生协调一致的心理体验,否则,便不会达到预期的效果。而语言声音是信息传递的基本载体,教师注重英语语言声音的磨练,是使自身英语信息输出的情绪体验与学生所获得的对英语言语信息的审美感受相融合,从而是提高课堂教学质量的有效途径。因此,老师应该注意以下几点:一是音准,这是语言声音最基本的要求。如果这一点把握不好,即使英语言语的量增加了,其效果也是事倍功半。二是音速,即言语速率:快、慢或缓。应防止两种倾向:一种是过缓,这是缺乏效率意识的慢牵牛灌入式,另一种是过快,这是违背信息短时记忆规律,盲目追求快节奏的泡泡式。三是音量,即语言声音的强弱、响度。如果声音太小,输出的信息不易被接受,如果声音太大,就会有悖语言自身的艺术特性。所以应根据实际情况对音量进行恰当控制。四是音调,即语言的抑扬顿挫,声音的高低,要使学生听来悦耳、优美、生动。

  五,总结

  在教学过程中,虽然学生的信息输入主要由教师的信息输出来决定,但整个教学效果究竟如何,却由学生的有效信息输入来决定的。学生的有效输入多,教学效果就好,调控得不好,就会变成无效劳动。只有使教师、学生、外语知识三方面都处于动态平衡之中,保持信息流的畅通,方能使学生的有效输入增多。另外要重视教学反馈信息,对教学反馈的要求要及时、可靠、准确,才能及时调控教学平衡,保证以最合适的方式和速度,以较高的效率和可靠性进行有效的教学。

  参考文献:  无线接入技术篇1

  关键词:无线接入点;IP;网关;OFDMA;无线接入系统

  中图分类号:TN925.5 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)01-0108-02

  接入网泛指“用户网络接口与业务节点接口间实施承载功能之实体”。通常接入网传输系统按传输媒质分为有线接入和无线接入。无线接入技术有多种分类方式,按传输速率分,有窄带(数据速率小于64kb/s)、中宽带(数据速率为64kb/s-2Mb/s)和宽带(数据速率≥2Mb/s)。

  窄带和中宽带无线接入是基于电路交换的,宽带无线接入是基于分组交换的,可以是点对点拓扑方式,也可以是点对多点拓扑方式。目前,已实用的宽带无线接入技术有数字微波、MVDS、MMDS、LMDS、卫星接入、无线局域网等。正在研制或即将投入实用的宽带无线接入技术有无线光纤、移动卫星系统和3G等。

  一、已实用的宽带无线接入技术

  (一)数字微波

  微波技术是无线接入网最早用的技术。20世纪70年代第一代无线接入技术就是微波技术。如今,微波技术向数字化、高频率、宽带方向发展,很适用于宽带接入,有点对点结构,也有点对多点结构。点对点的带宽最高为51-622Mb/S,而点对多点结构,是由中心站、连接本地交换机、站、用户站和中继站组成。

  (二)MVDS

  MVDS(微波视频分配系统):由接口网络适配器、前端收发系统、微波传输线路、网络接口单元、用户收发信机、MEPEG-2编码器、INTERNET服务器、电话网关、电话服务器、视频点播(VOD)服务器组成。接口网络适配器由CPU模块、接收机模块和发射机模块组成。网络接口单元由前端盘、处理器盘、电话盘组成。

  信号经过接口网络适配器处理后,送到前端收发系统,再由微波传输线路送到用户收发信机,接收信号在网络接口单元处理后送到用户终端机顶盒、PC机、电话机等。这是下行运行情况,而用户端的信息送出去,经过上行线路,其运行过程是相反的。

  (三)MMDS

  多路微波分配系统MMDS也称为多频道多点多分配系统、无线电缆或空中电缆等。早期MMDS用于电视分配,后来发展到传输电视、调频立体声、数据等。数字MMDS出现之后,MMDS也用于宽带接入,如接入internet。

  MMDS由MMDS发射系统、用户端射频系统组成。由CATV前端送来的信号,或接收卫星的信号、摄像机送来的实况转播节目等外来信号,送到MMDS发射系统,经过处理馈送到发射塔,再由天线发射。在一定覆盖范围内,用户端的射频系统接收MMDS信号,经过处理送到用户终端。

  数字MMDS具有传送节目多、传输质量高、实现数字加密、覆盖范围更广,可传送TCP/IP、VDP/IP数据、实现高速internet接入等特点,深受青睐。数字MMDS不但能传送电视,而且,提供INTERNET接入、视频点播、IP电话、网上购物、信息查询、卡拉OK点播等增值业务。

  (四)LMDS

  LMDS工作于毫米波,常用频率为10GHz、24GHz、26GHz28GHz、31GHz、38GHz、和40GHz。约有80%左右的国家分配给LMDS的频段为27.5-29.5GHz。

  LMDS属于一点多址固定无线接入系统,其结构类似于蜂窝系统,它把一定范围的覆盖区域划分为若干服务区,每个服务区内设基站,每个基站经一点多址的微波无线链路与服务区的固定用户通信,每个服务区的覆盖范围为几公里至十几公里,并可互相重迭。

  (五)卫星通信系统

  目前,常用的卫星通信技术有DBS(Direct Broadcasting Satellite)或DTH(Direct To Home)和VSAT(Very Small Apesture Termina)。

  直播卫星DBS或直接到家DTH是属于单方向一点多址接入,涉及电视、视频多媒体广播、数字电视、同清晰度电视、立体声等广播业务。VSAT可以单方向接入,也可以双方向接入,主要用于双向接入,对于不同的应用场合,有不同的结构。对于INTERNET宽带接入,就有四种基本结构:第一种,是单向卫星系统,工作于ku波段,上行传输时,用户用传统的调制解调器连接isp,下行传输时,卫星向vsat发信息;第二种结构是双向卫星系统,也工作于Ku波段,上行线路和下行线路均用卫星链路;第三种结构也是双向卫星系统,只是用点波束传送,卫星工作于ka波段;第四种结构是混合卫星网络,以卫星网和地面网为基础。

  (六)无线局域网

  有多种技术实现无线局域网WLAN。诸如,OPEAIR、HOMERF、BLUETOOTH等推出的标准。根据IEEE推出的标准构成的无线局域网,数据速率为2M/S至54M/S。也就是说,上述构成无线局域网的技术,除Bluetooth外,都可用于宽带无线接入。

  二、正在研制的宽带无线接入技术

  IMT-2000(简称3G),3G用于宽带接入,还需要一些时间。因为,目前只是确定3G的五大无线传输标准,3G核心网方案没有确定,3G全球漫游方案没有确定。现在,外界报道的3G实用化,也只是用2G的核心网。就是说,3G作为宽带无线接入,不久的将来会实现。2003年7月,ITU已给4G提出了两条要求,在静止的条件下,传输数据速率应为1Gbps,在运动的条件下,传输速率应为100Mbps。目前许多不同的4G空中接口正在接受检验,4GX系统必须是低成本和高QoS。

  无线接入技术篇2

  关键词:智能电网 无线接入技术 运用分析

  随着社会经济的不断发展和进步,电网的覆盖面积不断增加,改善了人们的生活水平,提高了人们的生活质量。电力企业的持续供电能力和供电稳定性,是影响电力企业市场竞争力的主要原因,为此,电力企业结合电网的基本情况,展开智能电网的建设,实现对电网内部的各个组分的监控、管理和控制,进而推动电网的稳定运行。

  一、无线接人技术概述

  无线接入技术是实现无线通信的关键,主要是通过无线介质将终端和网络节点进行连接,进而实现网络间的信息传递功能,通常情况下,无线接入技术的应用,需要遵循相关协议。借由无线接入技术的应用,可以转变传统的信息传递方式,提高信息传递的质量与效率,尤其是智能电网中无线接入技术的应用。可以进一步提高智能电网的运行安全,其中3.5GHz固定宽带无线接入技术、LMDS技术、WLAN技术等不断得到完善和应用,进一步推动了无线接人技术的发展和进步,为智能电网的发展提供基础。

  二、智能电网中的IsDN无线接人技术研究

  1.ISDN简述

  ISDN是综合业务数据网的简称.ISDN无线接入方式.实现数字交换和数字传输。为智能电网的通信网络提供经济、有效和准确的数据接人方式,使得智能电网的运行质量和运行效率得到提升。而且,ISDN无线接人方式,可以完成对语音、文字、数据甚至视频的传输,主要是通过将这些影像资料进行数字化。由于ISDN主要是采用数字化的形式。使得ISDN成为一个具有全数字化的接人方式。将其应用到配电网中。可以将其与相关工作人员的智能终端进行数字连接,进而完成数据传输,通过ISDN无线接人方式,可以有效改善数据传输量、简述数据失真情况,实现智能电网的发展和进步。

  2.ISDN的优势与特性

  ISDN具有高速的数据传输质量。而且具有多种复用通道,可以实现多种数据的传输,借由ISDN无线接入,使得数据传输的质量得到全面的提升,大大改善了数据传输过程中出现失真的情况,保障智能电网的安全。而且,智能电网中的ISDN终端具有可移动性。使得智能电网中的信息传递不受时间、地点和空间的限制,推动智能电网的稳定运行。最为重要的是,ISDN接入方式的应用,可以有效降低智能电网通信网络的构建成本。此外,ISDN的特性主要有:

  (1)通信W络中的所有信号都是建立在数字化的基础上,也就可以理解为,信号是数字化的形式,并借由这种形式完成数据的交换。

  (2)具有综合能力,支持各类音频、文字、图像等综合业务,并完成这部分信号的交换和传输。

  (3)ISDN主要采用标准的入网接口,使得智能电网的运行质量和运行效果得到提升。

  此外,ISDN网络包括多个交换和信令功能、本地连接功能,为此需要分析ISDN网络的结构模型。ISDN无线接人方式的应用,转变了传统的数据传输情况,使得智能电网中数据传输的比特误码特性比传统线路传输的改善10倍以上。有效保障了智能电网的无线通信质量。使得智能电网的应变能力和控制水平得到进一步的完善。

  无线接入技术篇3

  关键词 WCDMA;无线接入网;节能技术

  中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)22-0093-01

  随着用户对无线业务服务质量要求的提升,如何在不降低网络性能的基础上减少无线网络的能耗,成为有关学者探究的热点。本文深入分析了移动通信无线接入网能耗结构,探究了适合WCDMA的无线接入网节能的几种技术。

  1 无线接入网络的能耗结构

  依据有关调查数据显示,无线接入网络的能耗结构是多层次的,其中在运行过程中基站的能耗占据主要地位。例如,某通信公司的有关能耗的统计中,基站耗能占据无线接入网络耗能的58%,移动用户耗能大约占了20%。由此可以看出,基站所消耗的能量在无线接入网能量消耗中占主要部分。所以,研究LTE接入网络、3G网络的节能,关键在于减少基站对能量的消耗,具体地说是减少基站中耗能量高仪器的能耗。为了更清晰地了解基站各个部分的耗能详情,笔者对一般情况下GSM基站能耗的结构进行了分析。这种分析思路的原因是GSM基站的数据比较容易通过公用资源渠道获取,最重要的是LTE的Node、WCDMA的能耗结构和GSM基站具有很高的相似度。比如,一个安装有12个发射机的GSM设备,其用电功率为3802瓦,每个发射机的运行功率为200瓦,而每个发射机中有60瓦消耗于非工作状态,生育的140瓦消耗在输出过程中。输出功率经过放大器之后,其实只有40瓦,而最后经过天线发射出去的实际功率只有10瓦。很容易算出,基站中放大设备消耗了整能量的70%。如果放大设备的效率是28%的话,基站最终的总效率只有3.1%。用这种方式算的话,一个3G的基站,功率放大设备的功率虽然可以达到45%,但基站最终的效率也不足12%。

  可见,减少功率放大设备的能耗是控制基站节能技术的关键。日前,最先进的功率放大设备的整体效率也只有60%,基站中的物理条件成为限制功率放大设备的主要因素。基于功率放大设备效率提升很难实现,在现实中出现了一些替代性的控制方法,其中最常用且最易操作的方法就是在没有输出任务时,关掉功率当大设备(简称PA),很多通信基站都采用该种方法实现节能目的。比如,关闭功率放大设备后,代表这期间关掉了PAs、发射天线及载频,进而实现了对基站及所有PAs的关闭。

  2 无线接入网络节能技术应用

  最近,有关学者对无线接入网络节能技术进行了深入研究,有些机构已经开始了环保型无线接入网的科研活动。笔者对有关科研成果中无线网络接入法进行了总结,归纳出如下技术方法。

  2.1 关闭基站中能耗大的设备

  关闭功率放大设备属于时域节能法。换句话说,就是在无线接入网基站没有业务时,将其功率放大器关闭。采取此方法的依据是LTE的结构特点,LTE是依靠联系在一起的时间帧来控制网络信道的,每一个时间帧又包含有一系列的控制信道子侦和数据信号,子侦根据传递规则不断传送出参考信号该参考信号能获得下行链路中的负载信息,在业务量很好或无业务时,参考信号的数目自动减少,功率放大设备在打开状态下的时间就会减少。按照这一规律,时间域通常所用的节能方式是间隔性发送技术,及在间隔性发送技术基础上创新的间隔性接收技术。间隔性接收技术只适用于下行链路无业务的情况。需要提出的是,在LTE中,有的控制活动需参考信号的帮扶,因为控制过程中参考信号过少的话,会降低用户设备的接受能力。

  在基站中,除了功率放大设备耗能比较大外,还有载频设备。关闭载频是在频域减少能量消耗的技术,主要有减少载频聚合及降低带宽方法两种形式。载频聚合法,是将载频和平为一组,由相同功率的放大设备控制这一组载频。在这组载频未被用到时,可关闭其对应的功率放大设备。载频聚合法适用于具备载频聚合功能且每个载频都自己独立的放大设备的基站,使用条件限制很多,不适合推广使用。降低带宽法,是随着带宽负载的变化,在等同密度、等同频谱条件下,带宽越低,所消耗的能量就越少。基站的业务量随着人们一天的活动习惯差异很大,一个配置为S666的ZXG10B-8018基站,在9至23点之间,因为区域内人们的活动比较多,业务量一直较高,在这种情况下,需要多个载频运行,才能满足需求。传统接入网中,需要所有载频全天候保持开启状态,每个载频只要处于运行中,不管承载业务量的多少,都需要耗费功率。在业务量很少时,开启过多的载频是非常没必要的,只会造成不必要的能量损耗。所以,可将一些负载较少的载频呼叫转移至无法管理或负载较高载频上,就可以将不必要的载频进行关闭,从而实现节能目的。关闭载频的节能方案,倡导在业务量少的情况下关闭载频,该技术操作便捷,并且运用过程中不需要增添任何硬件,属于经济适用型,被相关学者广泛研究。

  2.2 调整网络结构

  为降低传输过程中能源的消耗,研究者提出建设一个全新的无线网络结构,也就是在基站与UE之间安装一个只具备接收能力的绿色天线。当UE给基站传递信息时,会通过无线网络先传送到该绿色天线上,再借助电缆线把信号传递到基站,基站回馈信息知UE时,就无需经过绿色天线。虽然该结构不能增加UE及基站的覆盖区域,也不能减少基站的能耗,但它可大幅降低UE的发射功率,用另一种方式实现了节能目的,并且减少了UE的辐射能力及污染度,对周围用户的身体健康也是十分有利的。用UE做中继的技术方法,减少了传输一比特信息消耗的能量,在保证一定传输速率及信噪比的情况下,依据一定的对竞价方案,选择适合的UE为中继传输,可有效减少基站的发射功率,从而实现降低能耗的目的。在该原理的基础上,会有越来越多的节能技术被研制出来。把基于MIMO的波束成形、中继、可认知等技术应用于无线落网节能措施中的发展态势越来越明显。

  总之,关闭基站法、改变网络结构法在WCDMA的无线接入网节能技术中均取得了良好的节能成效,但由于技术不太成熟,在实际运用中都具有自身的一些弊端,需要有关学者通过探究与创新,不断推动技术升级,为WCDMA的无线接入网节能提供更先进、更高效的技术支持。

  参考文献

  [1]王小稳.WCDMA网无线网络规划的研究与实践[D].北京邮电大学,2010.

  无线接入技术篇4

  信息产业部已于2001年6~8月就重庆、武汉、南京、厦门和青岛五城市的3.5GHz固定无线接入频率和经营许可进行了招标。现即将在全国32个城市进行招标,预计3.5GHz固定无线接入的市场将于今年启动。随着电信格局即将发生的巨大变化,3.5GHz固定无线接入系统的竞争也更趋激烈。

  3.5GHz固定无线接入FWA(Fixed Wireless Access)系统采用点对多点微波技术。该系统在传统的电路型无线通信技术中融合了IP数据通信技术,主要提供大容量的语音和数据业务接入,也可以为窄带无线系统和移动基站提供回传连接。对于不便铺设光缆的用户、相对分散铺设光缆不经济的用户以及对开通紧迫性很强的用户,引入快速经济固定无线接入系统可为用户提供急需的接入服务,对解决“最后一公司”接入网的瓶颈问题,起到了有力的补充作用。因此具有广泛的商业应用。价值和发展前景。

  1 3.5GHz固定无线接入系统结构

  系统构成一般包括中心站(CS)、终端站(TS)和网管系统三大部分。中心站和终端站又分别可分为室内单元(IDU)和室外单元(ODU)两部分。3.5GHz固定无线接入系统是一种点到多点的分布式系统,TS用户通过用户接口网络(UNI)与单个的用户终端(TE)或者一个用户驻地网(CPN)相连,中心站(CS)通过业务节点接口(SNI)与外部网络相连。系统结构如图1所示。

  (1)中心站(CS)

  中心站位于服务区中心,逻辑上可以分两个部分:中心控制站(CCS)和中心射频站(CRS)。中心控制站是业务汇聚部分,并提供到网络侧的接口;网络侧的接口一般有STM-1、10/100Base-T、E3/T3、n×E1等接口。中心站覆盖的服务区一般分为多个扇区,每个CRS对应一个扇区,每个扇区可以对一个或多个远端站提供服务。CCS将来自各个扇区不同θ用户的上行业务量进行汇聚复用,提交不同的业务节点;将来自不同业务节点的下行业务量分送各个扇区。

  (2)终端站(TS)

  在3.5GHz固定无线接入系统中,终端站(TS)属于远端设备,设置在用户驻地,为用户提供系统的接入点并为用户提供各种业务接口。可提供接口类型包括10Base-T、E1、n×64Kbps、FR、POTS或ISDN接口。

  (3)接力站(RS)

  接力站作为系统实现的可选项,用以转发中心站和终端站之间的信号。RS天线可以采用扇区天线或小波束角定向天线。

  (4)网管系统

  3.5GHz固定无线接入系统一般采用基于图形界面的网络管理系统,系统可运行在MicrosoftWindows NT或UNIX平台上。用户使用系统可轻易地对网络进行配置和管理。网管系统的功能一般包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及计费信息的收集等。

  2 系统性能特性

  2.1 频率使用

  根据国家无线电管理避已颁布的3.5GHz频段地面固定无线接入系统所用的频率资源和相关频率参数,其双工方式为FDD,上行远端站发射频段为3399.50~3431.00MHz;下行基站发射频段为3499.50~3531.00MHz;同一波道收发射频频率间隔100MHz。

  2.2 调制方式和多址方式

  调制方式主要包括GFSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。调制方式不同调制效率Em(bit/s/Hz)不同,由以下公式给出:

  Em=[(log2(M) ·R)/1+r]bit/s/Hz

  其中,M为调制阶数,R为编码率,r为滤波器滚降系数。调制效率随着调制阶数的增大而增大。但是实际工程中,外界干扰对系统性能的影响将急剧增加,会降低系统的性能,因而可根据需要采用自适应调制技术或者根据具体情况选择调制方式。在一个扇区可以采用多个调制方式混合使用,其目标是使得在任何一点都将采用尽可能高效的调制方式。也就是在一般情况下,根据传输质量和传输覆盖范围,离基站近的区域可以使用比较高效的调制方式,距离大时采用更可靠的方式。

  常用多址技术有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。根据3.5GHz固定无线接入的一些特殊情况,具体采用那一种多址方式,需要根据业务模式、技术成熟程度、性价比等来考虑。

  传统的FDMA效率较低,但是目前出现的W-OFDMA以及动态FDMA技术使得接入效率大为提高。OFDMA经过串并变换到各个正交子载波上后,并行码元信号周期远大于串行信息码元周期,再加上保护间隔,使其能基本消除码间干扰。因此与其他接入技术相同的高斯噪声相比信道上能支持更高标准的干扰,而且在OFDMA时信道均衡非常容易,QPSK情况下不需均衡器。OFDMA现已被IEEE 802.16 TG3标准确立为唯一的传输方式。动态FDMA技术根据业务量调整调制解调器的参数,动态分配每个频分信道的带宽,在两个不同极化的扇区中使用同一频率以提高频率利用率。但是OFDMA对相位噪声非常敏感,对同步和前端放大器的线性要求更加严格;动态FDMA对调制解调和ODU要求严格。

  CDMA主要基于扩频通信的基本原理,使得传输信息的信号带宽远大于信息本身的带宽,扩频码采用正交码或准正交码作地址码实现码分多址,CDMA主要应用在北美蜂窝标准IS-95、IMT-2000以及卫星通信等。CDMA的优点是容量大、抗互扰能力强、信号功率谱密度低、相关特性好,CPE峰值功率和平均功率的比值小,但是当PN码正交性能欠佳或者干扰超过干扰容限时,性能将恶化,因此抗自扰能力相对欠缺。另外占用的信号频带宽,扩频后的带宽远大于扩频前的信息;地址码数量大的限制,对大容量的通信也有一定的限制,因此在频率资源有限的情况下,将带来不少的麻烦。

  TDMA是发达端对所发信号的时间参量进行分割,形成许多互不重叠的时隙。因此抗自扰能力极佳,而且对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理和分配简单又经济,这样TDMA也具有较大的信息传输能力,易于实现带宛动态分配,比较适合突发性较强的业务流量。但是TDMA抗互扰能力差,相邻小区重复使用频率受限制,因此系统容量低于CDMA,且CPE峰值功率和平均功率的比值相对CDMA非常大,对同步要求比较高。

  2.3 扇区调制效率和容量计算

  系统在服务区范围内,一般通过划分多个扇区对频率进行再用以提高系统容量,而扇区在不同部分根据实际情况例如链路距离采用不同的调制方式,这使扇区的不同部分有不同的调制效率,因此有必要计算整个扇区的平均效率。那么扇区的平均调制效率计算如下:

  这里∑是所有调制区域的加权。频率再用率和扇区平均调制效率是通过具体划后得出的,而且需要经过多次反复规划后才可确定,以实现规划得出的值为准,这个数值是可以变动的,目的是使其最大扇区容量达到最大。

  固定无线接入网络容量可以由以下公式给出:

  每个基站频率资源=运营商可用频率资源×平均调制效率)

  3 与其他宽带接入技术的比较

  目前全球宽带网络热度空前高涨,各网络运营商竞相在各大市场构建宽带IP城域网,提供低廉的高速IP接入服务,参与电信市场的竞争。而宽带接入技术的种类也繁多,主要有以下几种方式:

  (1)光纤接入方式(FTTX)

  光纤接入网有光纤到户(FTTH)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到路边(FTTC)、光纤到小区(FTTZ)等多种形式。利用光纤传输介质,提供高带宽、高可靠性和高抗干扰性的数据传送,接入网常用形式有ATM VP自愈网、ATM无源光网络(APON)等,还有SDH环网等传统技术。APON的优势在于:它结合了ATM多业务、多比特率支持能力和PON透明宽带传送能力业务的接入非常灵活。但是铺设光纤相对投资较大、耗时较长,有些地方铺设极为不便等问题,因此不少公司均发展XDSL传输系统。

  (2)高速数字环路(XDSL)技术

  基于XDSL技术的铜线接入技术适用于已有的电话基础网络,通过2B1Q、CAP(无载波调幅调相)、DMT(离散多音)等频带编码技术,挖掘双绞线高频段带宽的资源,通过带宽倍增技术实现宽带接入,满足高数据通信需求,主要技术有ADSL、HDSL、VDSL等。VDSL的传输距离短,必须建立在FTTB基础上,而ADSL线路较长,容易受外界干扰同,造成速率波动。

  (3)光纤风轴混合网络(HFC)

  基于同轴电缆接入的HFC方式是在传统同轴CATV技术基础上发展起来的,利用频分复用技术实现模拟电视、数字电视、电话和数据同时传送。系统成本比光纤环路低,并有铜线及比绞线无法比拟的传输带宽,适合当前模拟制式的高质量视频业务市场和CATV网使用。但是当前HFC都是单向的,要实现双向通信,其改造的费用非常高昂,难度也非常大。

  (4)LMDS技术

  LMDS工作在10GHz以上,可用频带宽,高达1GHz,可以承载几乎任何通信业务,包括话音、数据、图像及多媒体等。可提供多种通信系统一般具有的优势,如建设成本低、启动资金较小、建设周期短、投资回收快、网络运行和维护费用低等特点。但是服务覆盖范围相对较小,一般为2~4km,不适合远程用户使用(在同样传输距离的情况下自由空间损耗比3.5GHz固定无线接入至少低2dB)。通信质量受雨、雪等天气影响较大,大暴雨还可能引起无线通信链路的中断。

  (5)3.5GHz宽带固定无线接入方式

  3.5GHz宽带无线接入方式以蜂窝式覆盖,半径10km左右,适合各种用户接入。3.5GHz固定无线接入和其他接入技术相比,具有许多独特的优越性,具体如下:

  ·工程项目建设方便、快捷

  无线系统与有线系统相比,很大的优势在于工程的启动与实施非常迅速。开通快,建设周期短,组网灵活,用户终端设备简单,投资省。尤其在大城市,有线工程往往要经过市政等部分的审批,因为对道路、绿地等环境破坏较大,而且施工量大,要受到多种因素的制约。

  ·一次性投资小,后期扩容能力强,投资回收快

  无线接入技术篇5

  关键词: W IFI 无线局域网 IEEE802.11

  1、WiFi简介

  Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。凡使用802.11系列协议的局域网又称为wi-fi(wireless-fidelity,意思是“无线保真度”)。因此,wifi几乎成为了无线局域网wlan的同义词。

  在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”,实质上是一种商业认证,同时也是一种无线联网的技术,以前通过网线连接电脑,而现在则是通过无线电波来连网,常见的就是一个无线路由器,那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用WIFI连接方式进行联网,如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路,则又被称为“热点”。

  2、WiFi的特点

  IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。

  IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service)。整个无线局域网定义了9种服务,

  5种服务属于分配系统的任务,分别为,联接(Association),结束联接(Diassociation),分配(Distribution),集成(Integration),再联接(Reassociation)。

  4种服务属于站点的任务,分别为,鉴权(Authentication),结束鉴权(Deauthentication),隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery)。

  3、WiFi的特性

  更宽的带宽

  虽然IEEE启动了两个项目打算将802.11标准数据速率提高到千兆或几千兆,但至今也还没有形成初稿。

  更实际一点的是802.11n标准将数据速率提高了一个等级,可以适应不同的功能和设备,目前,所有11n无线收发装置支持两个空间数据流,发送和接收数据可以使用两个或三个天线组合,苹果最新的Wi-Fi iPod Touch就含有一颗博通(Broadcom)的无线芯片,支持11n标准。

  很快将会有芯片支持三、四个数据流,数据速率可以分别达到450Mbps和600Mbps。2009年初,Quantenna通信表示它已经研制成功4x4芯片,可以承载高清数字电视信号流。

  Wi-Fi设备供应商Ruckus无线的共同创始人及CTO William Kish说:“虽然不会有很多客户端设备支持4个空间流,只要正确设计访问点,将可以利用600Mbps物理层数据速率,实现高速无线骨干网。”

  你可以通过802.11s标准将这些高端节点连接起来,形成类似互联网的具有冗余能力的Wi-Fi网络。

  更强的射频信号

  11n中更多可选的性能特性将会出现在无线芯片中,无线客户端和无线访问点利用这些芯片可以使射频(RF)信号更具弹性,稳定和可靠,换句话说更象一个电线。

  无线芯片制造商Atheros公司的CTO William McFarland说:“新的11n物理层技术将使Wi-Fi功能更强大,在给定范围内数据传输速率更高,传输距离更长”。

  这些性能特性包括:低密度奇偶校验码,提高纠错能力;发射波束形成,它使用来自Wi-Fi客户端的反馈,让一个访问点集中处理客户端的射频信号;空间时分组编码(STBC),它利用多重天线提高信号可靠性。

  McFarland说:“如今你带着一个有Wi-Fi功能的笔记本绕建筑物一周,你会发现数据速率下降或消失,但使用STBC后,连接将会继续工作”。

  Wi-Fi功耗更低

  802.11n在功耗和管理方面进行了重大创新,不仅能够延长Wi-Fi智能手机的电池寿命,还可以嵌入到其它设备中,如医疗监控设备,楼宇控制系统,实时定位跟踪标签和消费电子产品。可以不断地监测和收集数据,可基于用户的身份和位置进行个性化。

  网络世界(Network World)博主Craig Mathias 写道“其它现代射频技术不能做到的,现在Wi-Fi都能做到了”。

  Atheros的McFarland说:“随着企业无线局域网的建设,这些基础设施已经到位,现在只需要添加低功耗传感器就可以了”。

  嵌入式Wi-Fi无线数据通信厂商首脑会议最近宣布的802.11a无线通信以各种插件形式提供,让设备使用不拥挤的5GHz波段,Gainspan提供的11b/g无线设备带有一个IP软件堆栈,电力消耗非常低,一块标准电池可以运行几年,Redpine Signals提供了一个单流嵌入到11n无线通信中。

  改进的安全性

  互联网最具破坏性的影响是通过盗窃身份证明,拒绝服务攻击,侵犯隐私,刺探以及缺乏相应的信任手段对用户造成的伤害,移动网络使这一情况变得更糟,如果用户信任当前打开的Wi-Fi连接,有可能使他们遭受毁灭性的风险。

  IEEE最近批准了802.11w标准,它保护无线管理帧,使无线链路更好地工作,Networks公司首席分析师Matthew Gast说:“Wi-Fi客户端现在可以接收和采用‘落地网络’信息,在此之前这个信息可能是由攻破访问点的黑客利用MAC地址伪造的,11w标准切断了这种攻击”。

  Aruba Network公司战略营销主管Michael Tennefoss说:“Wi-Fi将会使用基于身份的安全,在Wi-Fi网络中,安全策略与用户关联,而不是与端口关联的,这样的好处是用户可以在家,办公场所,酒店,分支机构和公共场所移动,安全性不会受到影响”。

  与非Wi-Fi网络的协作

  如果你是T-Mobile Wi-Fi用户,但你现在处于另一个运营商提供的热点范围内,那你是不能使用Wi-Fi的。在未来,你的Wi-Fi设备能够查询到“外网(其它运营商的无线网络)”服务,并可以安全地接入,你的用户身份将和你一起漫游,使你能够使用各种不同的Wi-Fi服务。

  802.11u标准出台后用户将会更灵活地使用无线网络,未来的 Wi-Fi为了会对外广告它们的服务,只要你服从它的条款就可以链接到它们,根据你的身份,你可以访问其它网络中所有或部分服务的子集,在紧急情况下,你可以获得最基本的连接和功能,802.11u标准计划在2010年6月最后审批。

  4、WiFi的应用及前景

  现在WiFi的覆盖范围在国内越来越广泛了,高级宾馆、豪华住宅区、飞机场以及咖啡厅之类的区域都有WiFi接口。当我们去旅游、办公时,就可以在这些场所使用我们的掌上设备尽情网上冲浪了。

  Wi-Fi的规模商业化应用,在世界范围内罕见成功先例。问题集中在两个方面:一是大型运营商对这一模式的不认可;二是本身缺乏有效的商业模式。但基于Wi-Fi技术的无线局域网已经日趋普及,这将意味将来可以十分方便的应用。一旦存在Wi-Fi网络的公众场合,解决了运营商的互联互通、高收费、漫游性的问题,Wi-Fi将来从一个成功的技术转化为成功的商业。

  参考文献:

  [1] 张献英。第四代移动通信技术浅析[J].数字通信世界。2012(6)

  无线接入技术篇6

  【关键词】智能电网;电力接入网;电力无线通信

  1 电力通信接入网现状分析

  智能电网中的很多应用系统都需要依赖接入网实现,在输变电领域有输变电状态监测系统,在配用电领域有配网自动化系统和用电信息采集系统等。

  在输变电领域,输电线路和变电站是电力输送和转换的物理通道,是坚强智能电网建设环节的重要组成部分,具有地域分布广泛,运行条件复杂,易受自然环境影响和外力破坏,巡检维护工作量大等特点。目前在输电线路上可采用不同的传感器对包括微风振动、风偏、线路舞动、线路温度、线路覆冰,杆塔倾斜等输电线路状态,对环境温度、风速、障碍物距离,危险接近等环境状态等综合信息采集,但如何将这些采集数据汇总到监测中心进行处理,需要有可靠的通信支持。

  在智能配用电领域,国家电网公司在大力推进配电自动化系统和用户用电信息采集系统的建设,具有高度自动化和互动化的智能配用电网络对于通信系统提出了更高的要求。目前,对于智能配用电侧的业务需求还缺乏很好的通信支撑手段予以支撑,单一的通信方式包括光纤通信方式无法满足配用电侧的所有通信需求,需要深入研究无线通信技术与光通信技术复合组网技术,科学构建通信网络,合理解决通信的实时性,可靠性和无线通信网络组网等技术问题,以满足智能配用电领域的业务需求。

  2 现有电力接入技术分析

  目前电力部门沿着电网建立了以OPGW/ADSS电力特种光缆为主的电力骨干光传输网。基本覆盖110kv以上变电站。但终端通信接入网络是待建网络。总体上具有骨干通信网络强,接入网络弱的特征。

  在接入网建设中,无论是光纤通信,电力线载波通信,230MHz电台无线通信还是无线公网,都不能很好满足现在的需要,即使综合应用多种通信技术,也存在部署困难,技术繁多,管理不便等缺点,主要原因分析如下。

  (1)光纤通信存在建设困难,利用率较低,无法实现全覆盖的问题。

  (2)电力线载波通信存在挑线路、可靠性差的问题。

  (3)230MHz电台无线通信存在通信技术落后,传输速率低的问题。

  (4)公网无线通信存在安全性低,边远覆盖差,紧急状况下可用性无法保障的问题。

  综合以上光纤通信,电力线载波通信,230MHz电台无线通信还是公网无线通信的局限性。可以得出这样一个结论:需要一套为电力应用服务的电力无线通信系统,建立一套为电力系统应用定制的无线通信系统是非常有意义的,可以加强电力接入通信网络的建设,更好地满足电力应用的需求。

  3 电力光载无线通信技术

  电力通信网络的光纤传输网络十分发达,电力行业具有丰富的电力特种光纤、管道、杆塔资源,500kv及以上变电站光纤覆盖率为100%。220kv覆盖率为99.2%。110kv覆盖率93%。随着智能电网的推进,中低压配电网中的光纤资源也越来越多,在建立电力无线通信网络时,充分利用电力系统现有的光纤资源,将会节约大量的成本,起到更好的经济效益。

  电力光载无线通信技术,可以充分利用电力行业丰富的光缆资源,以及光纤传输低损耗。高带宽特性,代替传统的基带数据处理模块和射频发射天线模块间的射频线缆,改变传统基站中基带与射频信号集中处理的方式,将基站的无线信号和基带信号在不同的地理位置上处理,传统的基站系统被分拆为基带处理(中心基站)与射频传输(远端基站)两部分,二者放置在不同的物理位置,远端基站仅实现简单的光电转换功能,而复杂昂贵的设备集中到中心基站,让多个远端基站共享这些设备。

  4 电力光载无线通信技术输变电应用

  输变电在线监测无线通信系统可分为,个层次,分别为终端层。网络通信层和主站层,终端层负责将底层传感器节点搜集到的信息发送给网络接入层,网络通信层则将终端信息通过骨干网系统,发送给输变电系统主站,主站层负责对终端设施和网络接入设备的在线监测。状态信息的搜集以及控制命令的发送,输变电无线与光纤集成通信系统位于网络通信层,位于变电站的中心站通过电力特种光缆与部署在输电线路杆塔上的远端单元相连,中心站也可通过链式自组网的模式实现彼此之间的逐跳通信,通过输变电中心站设备和远端单元组成逐跳连接的无线与光纤集成通信系统,实现底层终端信息的汇集,并通过远距离逐跳传输方式将信息汇集到输变电系统主站。

  在输变电应用场景中,采用分布式中心站与链式逐跳自组网相结合的组网模式,充分利用输电线路已有的电力光缆资源,实现光纤与无线自组网的融合通信。

  传统的多跳无线自组网多基于载波侦听和冲突避免方式进行资源分配,这种资源分配方式实时性较差,导致系统对流媒体的支持能力不足,特别是在输变电在线监测这种链式拓扑结构条件下,传统载波侦听和冲突避免方式造成极大的网络时延,无法实现流媒体传输的全面支持。输变电应用系统需要具备载波侦听与时分复用机制的融合技术,实现节点的链路拓扑维护与多跳的数据传输;针对输变电线路链式结构,具备链路的自适应调整与维护问题能力,提升系统的鲁棒性能和容错性能;同时输电线路监控应用对于系统的传输时延也提出了较高要求。

  输电线路链式拓扑结构节点的损毁将导致系统整条无线链路的失效,因此需要针对网络异常处理与网络恢复技术进行专门处理、主要技术包括链式结构中网络异常情况监测技术,实现异常情况的实时捕获。系统的链路恢复与拓扑重构技术,实现异常状态下的错误恢复。基于链路维护技术进行专门容错技术研究,使系统具备抗损毁能力,以及灾害条件下通信能力、研究功率汇聚技术,在连续多个节点失效的极端条件下,保证系统的应急通信能力。

  5 电力光载无线通信技术配用电应用

  配用电自动化无线通信系统应用中,无线与光纤集成通信系统位于系统网络通信层,借助无线与光纤集成通信系统,实现了底层终端设备和主站应用之间的数据双向互通、中心站设备可以部属在主站的局端大楼或者变电站、通过电力系统已有的特种光缆资源实现远端单元的光纤拉远、远端单元通过电力专用频段与终端设备相连,终端设备通过多种方式(以太网,wifi,zigbee等技术)与配用电专用设备相连、针对配用电无线与光纤集成通信系统中对组网模式的特殊需求,采用分布式基站和光纤拉远技术,充分利用配用电线路已有的电力特种光缆资源,实现光纤与无线通信系统的融合通信。

  针对配用电应用需求的不同。需要使系统具备智能自适应的链路传输能力,系统需要具备流量实时监测技术实现系统性能(数据传输速率、延迟、丢包率等)的动态感知,基于系统实时监测技术,进行流量控制技术研究,使链路传输能够动态适应网络系统的实时变化。

  配用电应用中,需要终端数量极大,海量终端同时在线对于基站系统压力巨大。因此系统需要具备海量终端同时接入的能力,同时基站系统调度算法需要满足终端用户对数据传输实时性和公平性的要求。

  6 结束语

  针对智能电网骨干网强,接入网弱的特点。本文对比分析了电力接入网领域各种通信技术手段的优缺点,提出了电力光载无线通信技术在电力接入网领域的应用,构建了电力光载无线通信技术在智能电网输变电,配用电领域的应用架构。随着智能电网的不断发展,电力光载无线通信技术必将在智能电网接入网通信领域中发挥更大的作用。

  无线接入技术篇7

  【关键词】村村通设置CDMA技术

  引言

  过去电信运营商发展的重点在城市,经过这些年的高速发展,城市的电话普及率已经高达75%,潜力挖掘殆尽,发展重点正转向通过各种新业务的提供来刺激消费,增加话务量,提高收入。根据农村通信固有的特点,我们开发了新一代低成本RASYS农村无线接入解决方案。该系统工作在450MHz频段,属于低频(一般低于500MHz)频率特性。根据电磁理论,频率越低,电波视距损耗越小,绕射能力越强。有分析说明,采用CDMA450技术覆盖农村,其所需的基站数为高频(一般高于1500MHz)系统的1/6~1/8,建站数量少将使建网成本大幅降低,建设周期大幅缩短,同时也可大幅降低维护成本和难度。我们在总结4年来一直研发生产无线公话设备的基础上,采用了具有连续工作10万小时无故障、语音极为清晰的高性能进口GSM模块作为无线收发信模块,超宽电源电压设计,严格的加工工艺,生产出的无线公话设备.整机接收信号灵敏高,通话清晰,接通快,声音清晰宏亮,长时间工作性能稳定,返修率在3%左右。

  一 、设置方法

  本无线接入固定台提供一套完整的设置方法,可以设置无线接入固定台时间、IP路由表、计费单价等多项参数,步骤如下:

  (一)进入设置状态:

  1.摘机,按 0 * * # ;

  2.屏幕显示,― SETUP ―;一秒钟后显示,INPUT PASS;无线接入固定台用户输入六位的密码(出厂的默认密码为332808);

  3.用户请输入六位的密码,成功后屏幕显示INPUT CON―,无线接入固定台请求用户输入设置的命令;如密码错误,用户将无法进入设置状态。

  (二)分项设置:在屏幕显示INPUT CON―的状态下,可以用0……9电话键盘进入到不同的设置项目中;

  1.设置时间: 格式为:(000……023)时、(000……059)分;举例:如设置时间为晚上7:30分在屏幕显示INPUT CON―的状态下键入:1 019 030即可;

  2. 设置话费:在屏幕显示INPUT CON―的状态下,按2,屏幕显示―SET PAY ―;格式为:

  (0……9)首段单位时长次数,为零时不启动第二段计费;

  (001……255)秒首段单位时长 (单位为秒),一分钟为060秒;

  (0……9)首段元;

  (0……9)首段角;

  (001……255)第二段单位时(单位为秒),一分种为060秒;

  (0……9)第二段元

  (0……9)第二段角

  (0……9)第二段分

  二 、拨打电话

  先将电信有线插头插入TLD SX01G设备的“LINE”口,将普通电话机插入设备标有“TEL”标志的接口上,再开电源,等屏幕出现时钟显示时,即可按正常习惯拨打电话。提起电话,屏幕兰色背光亮,即可以无线方式拨打电话。如果想从有线打出电话,提机按下电话机键盘上的“#“键,屏幕兰色背光灭,即可从有线打电话。无论有线、无线来电呼入,都有来电显示,拿起话机手柄即可正常通话。

  三 、上电启动及显示说明

  显示信息(顺序) 解释 原因及解决方法

  -PREPAREING- 准备中…… 无线接入固定台已经启动。

  四、CDMA移动通信技术

  (一)码分多址

  在码分多址(CDMA)通信系统中, 不同用户传输信息所用的信号不是依据频率不同或时隙不同来区分, 而是用各自不同的编码序列来区分。如果从频域或时域来观察, 多个CDMA信号是互相重叠的, 接收机用相关器可以在多个CDMA信号中检出其中使用预定码型的信号, 其它使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。

  CDMA的基本技术之一是扩频,因此这一多址技术具有很强的保密性,并早在第二次世界大战期间就在军事通信和电子对抗中予以采用,60年代以后又在军用卫星通讯中采用。20世纪90年代第二代(2G)CDMA蜂窝移动通信系统问世,其较TDMA之优点已见端倪,在系统容量、通信质量和保密性方面均有优于TDMA之处,完全适合现代移动通信网大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等高性能要求,正受到越来越多的运营商和用户的青睐。ITU推出的IMT-2000(3G)标准及之后批准的几个3G标准均系采用CDMA多址方式。

  (二)前向功率控制

  前向功率控制又称下行链路控制(Downlink Power Control),它的实现是基站根据移动台提供的测量结果,调整对每个移动台的发射功率。在前向链路中,小区内信号是同步发射的。在前向链路的解调时,小区内用户间的干扰可以通过扩频码的正交性除去,干扰主要来自邻区干扰和多径引入的干扰。

  (三)切换

  切换是指将一个正在进行的呼叫从一个小区转移到另一个小区的过程。切换是用于无线传播、业务分配、激活操作维护、设备故障等原因而产生。

  CDMA系统中的切换有两类:硬切换和软切换。

  硬切换

  硬切换是指在切换的过程中,移动台采取先中断与原基站的通信,再与目标基站取得联系。硬切换包括以下两种情况:

  同一MSC中的不同频道之间;

  不同MSC之间。

  软切换

  软切换是指在切换过程中,在中断与旧的小区的联系之前,先用相同频率建立与新的小区的联系。手机在两个或多个基站的覆盖边缘区域进行切换时,手机同时接收多个基站(大多数情况下是两个)的信号,几个基站也同时接收该手机的信号,直到满足一定的条件后手机才切断同原来基站的联系。如果两个基站之间采用的是不同频率,则这时发生的切换是硬切换。软切换包括以下四种情况:

  同一基站的两个扇区之间;( 如果切换发生在两个相同频率的扇区之间的话,这种切换称为更软切换(Softer Handoff));

  不同基站的两个小区之间;

  不同基站的小区和扇区之间的三方切换;

  不同基站控制器之间。

  软切换只能在相同频率的信道间进行,因此,模拟系统和TDMA系统不能实现这种功能。据统计,模拟系统及TDMA系统无线信道上的掉话90%发生在切换中,而在CDMA系统中采用软切换技术在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信奥的分集作用,从而可以有效地提高切换的可靠性,大大减少切换造成的掉话。软切换提供在基站边界处的前向业务信道和反向业务信道的多径分集,提高了信道的抗衰落能力,降低了移动台的发射功率,从而减少了移动台对系统的干扰,提高了系统的平均容量和通信的质量。在软切换过程中,进入软切换区域的移动台即使不能立即得到目标基站的链路,也能够进入等待的排队队列,从而能够减少系统的阻塞率。相应的,软切换也带来了一些缺点,如导致硬件设备的增加,降低了前向容量等。

  分集技术

  分集技术是指系统同时接收衰落互不相关的两个或更多个输入信号后,系统分别解调这些信号然后将他们相加,这样系统可以接收到更多有用信号,克服衰落。移动通信信道是一种多径衰落信道,发射的信号要经过直射、反射、散射等多条传播途径才能达到接收端,而且随着移动台的移动,各条传播路径上的信号幅度、时延及相位随时随地发生变化,所以接收到的信号的电平是起伏、不稳定的,这些多径信号相互叠加就会形成衰落。叠加后的信号幅度变化符合瑞利分布,又称瑞利衰落。瑞利衰落随时间急剧变化时,称为“快衰落”。快衰落严重衰落深度达到20~30dB。瑞利衰落的中值场强只产生比较平缓的变化,称为“慢衰落”,且服从对数正态分布。

  分集技术是克服叠加衰落的一个有效分发。由于具有频率、时间、空间的选择性,因此分集技术包括频率分集、时间分集、空间分集。

  无线接入技术篇8

  当前,电网智能化已经逐步成为电力行业发展建设的一个重要去向,因为其可以极大地改善并提高电力行业目前存在的一系列低效率及安全性不高等问题,而就这种智能电网的建设而言,其具体实现起来却并非易事,相反的,其总需要我们及时地调用相关技术措施,将其内部各个环节的质量水平维持在一种较高的高度。当然,就这些组成部分而言,电力通信系统算是一个较为关键的系统环节,因为其可以加强电力电网各个子部分系统之间的联系和协同操作。不过,我们应该清楚认识到的是,这种子系统的构建实际上有需要我们加强对其内部包括数字接入技术在内的技术类型进行良好把握。

  一、数字接入技术的工作机理

  数字接入技术是以计算机网络及通信技术为核心的信息时代中一个十分重要的组成部分,其在如今的电力系统技术大家庭中占据着十分关键的地位。当然,随着网络信息技术的发展,通信网络的主干线的带宽不断改进和发展已经能够满足于不同用户对带宽的需求,所以,现在网络通信技术发展的主要抑制因素就为宽带网络的接入技术。从带宽业务的角度来分,接入技术可以分为宽带和窄带接入技术,从传输业务类型的角度来分,数字接入技术可以分为模拟和数字接入技术,从客户端的类型角度来分,数字接入技术可以分为无线和有线接入技术。数

  字接入技术具有效率高、速度快、稳定性强、对数据进行有效处理的特点,与传统的模拟接入技术相比它的稳定性更强、速度更快、效率更高。

  目前常用的数字接入技术主要有:56KModem、ISDN技术、光纤接入技术和无线接入技术等数字接入技术。56KModem接入技术,在上世纪末问世,56KModem能连接在两段不同的设备上,这是与传统的Modem接入技术有区别的,56KModem通过融入先进的数字编码技术避免了进行A/D转换的过程,它可以实现用普通电话线路就可以进行高速下载过程,保证了信息安全与高的传输速度。ISDN技术可以提供端对端的数字连接服务,用户之间的传输速率可以达到64KB每秒,可以承载非话音业务和话音业务等多种电信数字业务。光纤接入技术是指以光纤作为传输媒介,并利用光波作为载波传输信号的传输技术。光纤接入技术在现代通信技术中被广泛的使用,它大大的增加了传输距离、降低了同轴电缆的运行维护的成本、扩大了覆盖面积、降低了故障率、简化了网络结构。无线接入技术是无线通信系统中非常重要的技术,它在无线信道中连接起用户终端与网络节点,使用户实现与网络之间的信息交换,无线接入技术需要遵循一定的通信协议,如3G技术、蓝牙家属、WIFI等。

  二、数字接入技术在电力通信系统中的运用

  当然,数字接入技术也正是在这种理论基础和实践基础的双重支撑之下,在如今智能电网中电力通信系统的构建中得到了广泛的运用,此处以光纤无线接入技术为例,研究数字接入技术在电力系统中的应用。

  近年来,随着全光网络的不断发展,光纤接入技术在电力通信系统中的应用越来越得到人们的重视。光纤接入技术是指采用光纤传输技术的接入网技术,从技术上可以分为有源光网络和无源光网络。目前,光纤无线接入技术成为宽带无线技术的最新发展。光纤无线接入系统主要由前端的无线网络和后端支撑的光网络组成。无线网络由无线路由器、无线基站和少量网管组成的多跳无线格状网络(Mesh网络),可以有效的实现无线资源管理。而全光网络采用标准的PON结构,由光线路终端、分光器(光功率分路器或波长分路器)、光节点及互联的光纤组成,并通过光线路终端直接连接到无线网关上,与无线网络直接相连。由于无线基站可以在很小的范围内进行频谱再分配,实现频谱资源的高效利用,因此,这一技术具有很高的带宽。光纤无线接入技术可以支持用户的高宽带需求。

  随着电力通信系统的快速发展,光纤通信技术在电力通信系统中得到了大量的应用。因此,采用光纤无线接入技术,必然能使得电力通信系统具有更高带宽和更加丰富的业务。且随着IP技术在电力通信系统中的大量应用,未来的电力通信网络将逐渐是基于IP的端到端网络,可以提供高带宽和高可靠性的通信需求,并均可以通过固定接入或无线接入提供丰富的业务种类和独立的接入方式。光纤无线接入技术不仅容量大、接入灵活、性价比高,还具有“自组织”的生存优势,当某环节断裂时,用户依然可以自适应的与相邻的无线路由器相连,并继续保持通信。

  电力通信系统中,光纤无线接入系统的接入方式主要有两种:一种是直接在核心交换机上连接光纤无线基站,为电力系统提供空中接口服务。另一种是在系统中的光节点上直接连接光纤无线基站,为电力系统提供空中接口服务。在电力通信系统光纤无线接入技术中,用户终端的无线设备发送分组数据到一个与其相邻的无线路由器,然后该路由器将分组数据注入多跳无线格状网络,分组数据经过多跳无线格状网络传送,经过多跳并最终送达中心局,完成信息交互。电力系统光纤无线接入技术主要可以采用单基站覆盖、多基站覆盖和混合覆盖等多种覆盖方式。

  无线接入技术篇9

  【关键词】铁路通信接入网技术通信工程

  在我国铁路列车高速化、标准化和国际化进展中,实现有效的人机控制和提高运输效率,是以一个功能健全,技术先进的铁路通信系统为基础的。要使铁路通信系统充分的发挥作用,就必须采用先进的有限和无线通信传输和新的介入方式,以实现铁路通信网的优化升级,适应我国社会信息化的大发展。

  一、接入网技术的概述

  1.1接入网

  接入网是电信网的重要组成部分,位于电信网的最低层,是电信网向用户提供业务服务的窗口。接入网是连接用户终端设备和某种业务网网络节点之间的网络设施。现代接入网的特点表现为综合业务的介入,尤其是多媒体业务和IP业务的综合介入。

  1.2接入网方式

  现阶段,我国常见的接入网方式主要分为:有线接入网和无线接入网两类。

  1.2.1无线接入网

  无线接入网,顾名思义就是不使用线路而进行通信传输的网络。在实际的操作中,接入网中以全部使用无线传输媒介,为用户提供通信业务。

  1.2.2有线接入网

  有线接入网技术可以分为两类,第一类是高速率数字用户环路技术;该技术主要是依赖于2-3双绞线对数字素信号进行传输,能够达到3千米到5千米的距离,并且上下行的速率是相等的。第二类是光纤入户技术。光纤入户技术主要是以光纤传输为媒介,根据光纤想用户延伸距离的不同,可以分为FTTB、FTTH、FTTC三种。

  二、我国铁路通信接入网技术的现状

  随着我国铁路列车连续几次的大提速,列车的速度达到一个新的高峰,这对通信的要求也越来越严格。因此无限接入网成为铁路通信工程的必然趋势。

  三、我国铁路通信接入网技术

  3.1铁路通信无线接入网技术

  3.1.1固定无线接入技术和应用

  固定无线接入技术主要是用于提供基本的电话业务的无线接入技术,主要是利用卫星、微蜂窝通信或者无绳通信以实现对有效信息的传输。使用固定无线接入技术,主要是在某一区段或者全部区采用无线传输媒介向用户提供终端业务服务。

  3.1.2移动无线接入技术

  移动无线接入技术主要是采用时分复用与和时分多址技术,其传输的路径是点对点或者点对多点的方式实现的。该技术主要由微波中心站、中继站、端站、网管中心组成。移动无线接入技术将会是铁路通信未来发展的趋势,移动无线接入技术能够实现列车之间进行数据通信、连接互联网。

  3.2铁路通信有线接入网技术

  3.2.1光纤接入网技术

  光纤是光纤接入网中的主干馈线部分的传输媒介。其主要的技术有:SDH技术,在接入网中采用SDH技术,能够和ATM交换机为用户提供视频、音频等服务,实现传输宽带和传输容量按需分配的合理配置;光接入复用技术,改技术面向的群体是大型用户或者远离交换机的用户去而采用光接入系统或者通用光接入复用系统,而且在交换机和用户之间建立起专用光纤链路,以形成星形网络结构。

  3.2.2金属铜接入技术

  在现代的电信网路中,主要采用数字信号处理技术,用以改善传统双绞线传输通量,以满足用户对服务的需求。使用双绞铜线接入技术,包括了一对增容技术和数字用户线路技术作为传输媒介的铜缆接入网络,线路的增容技术是是用哪个双效铜线,用于发送的复用信号中的模式之间切换的用于技术。

  四、总结

  随着我国铁路列车的速度不断的加快,铁路通信技术的要求也会不断提高,所以,在铁路通信工程建设的过程中,要选择既能满足当前铁路通信发展要求,又能适应未来铁路通信发展要求的接入网技术,以此避免浪费,以促进我国铁路交通运输业的发展,实现铁路社会效益和经济效益的统一。

  参考文献

  无线接入技术篇10

  关键词:无线电通信;通信技术;管理措施

  Abstract: This paper undertook an analysis of the wireless communication technology development status and characteristic, discussed strengthen radio management main measure and method for radio communication, the development of guiding significance!

  Key words: wireless communication; communication technology; management measures

  中图分类号:TU994文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)05-0020-02

  一、无线电通信技术的特点 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用服务器等组成。近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 1.1不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 1.2具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 1.3可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 二、无线通信技术的发展现状无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 2.1 主流无线通信技术。从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.2 其他无线通信技术。除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 1)IrDA:Infrared Data Association,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 3)RFID:Radio Frequency Identification,即射频识别,俗称标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 4)UWB:Ultra Wideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低。

  三、加强无线电管理的主要措施和手段 无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有: 3.1要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。

  3.2要切实抓好无线电监测网络的建设。无线电监测网络为无线电管理工作提供必要技术支持,是无线电技术管理的基础设施。加强无线电监测网络建设就是要将全国分散的无线电监测站(中心)进行优化整合,加强各监测站之间的协作关系,加强无线电监测工作,提高频率资源的有效利用,维护空中通道的畅通,使各种无线电业务相互兼容、正常工作,以维护国家频率的科学、合理、有效使用。 3.3要加强无线电管理的执法力度。无线电技术为无线电通信的开展提供了重要技术支撑,随着无线通信技术的发展和相关应用的增多,国内相关立法应当逐步完善和成熟,国家应尽快出台一部专门的无线电法律法规以适应国家经济和无线电技术发展。无线电管理部门一方面要严格按照国家的相关法律法规进行管理,做到严格、规范,另一方面要严格遵守国家的法律法规,不做与法律相违背的事,维护法律的尊严。 3.4建设一支坚强有力的无线电管理专业队伍。搞好无线电管理工作,必须有一支思想好、技术精、作风硬、执法严的管理队伍。在实际运作过程中,要采取请进来、走出去、岗位练兵等措施,支持鼓励专业技术人员参加各类培训,强化技能训练。在法律法规、无线电管理、监测与检测技术、计算机技术等方面,引导和要求管理人员,自觉跟踪无线电技术发展新动态,理论联系实际进行技术交流,使之与当前管理任务相适应。同时还要加强职业道德、政治素质、保密制度、通信纪律、通信规则、值班制度等行业中必需的修养和建设,提高其执政能力,不辱使命,高质量完成国家赋予无线电管理部门的神圣职责。


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