移動通信設施范文

時間:2023-10-17 17:37:43

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移動通信設施

篇1

    截至2011年3月n日,我國已實現100寫l)移動通信基站密度大、類型多且覆蓋面廣,可滿足低空監視通信臺站按需優化選址的需要。目前,移動通信基站城區一般為30Om左右一個,在郊區及農村地區,一般為2一3kml個,少數為4一6kml個。天線塔高度一般為40一45m,特殊情況下視情增加。天線塔形式主要有三腳塔、四腳塔、單管塔等形式。低空監視通信臺站如需在一定高度以上(如10Om)連續覆蓋,臺站密度一般只需幾十千米(如70km)一個。移動基站備選站點密度如此之高,完全可以根據低空監視通信臺站的建設需要,選擇合適的塔高、塔形,實現低空臺網的優化覆蓋。2)移動通信基站設施條件完備,可滿足低空監視通信臺站設備運行和組網需要。移動通信基站一般都配備有完備的供電設施(多路供電、蓄電池組、開關電源等)、環控設施(空調、通風設備等)和機房監控設施(環境動力監控、視頻監控、門禁等),可為設備的運行保障提供良好的設施條件。移動通信基站主要采用光纜信道傳輸,少量采用微波信道傳輸,信道帶寬資源充足,并且多具備自愈環能力。光信道資源提供可選用SDH方式,在大量新建基站(如3G)還可選用lP傳輸(PTN)方式。目前,對空監視和地空通信臺站信道帶寬需求并不高(El),移動通信基站信道資源可充分滿足低空監視通信臺站組網需要。3)移動通信公司技術隊伍完備,技術手段先進,可滿足低空監視通信臺站設施運行管理維護需要。

    目前,各地方公司都已建立起了覆蓋面非常廣、專業分工非常細致的運維(或代維)技術隊伍,并且廣泛采用自動化的監控管理和維護手段,可以滿足低空監視通信臺站高效運行管理維護需要。無線設備共址干擾問題分析新建的低空對空監視設備(lo90ES數據鏈地面站)和地空通信設備(超短波電臺)與各類移動基站設備(ZG、3G、LTE等)都采用無線通信方式且共址建設,排除各設備收發之間的相互干擾是首先需要解決的問題,也是影響該建設模式能否順利實施的關鍵所在。移動通信設備主要工作在800M(CDMA,ZG)、gOOM(GSM)、1SOOM(GSM)和1SOOM以上(3G、LTE等)頻段,如圖1所示。IOgOES工作頻帶為1088.7一1091.3MH:,與目前移動通信使用非常廣泛的900MGSM工作頻段最為接近,共址干擾問題首先需要排除。80OMCDMA(2G)采用了直接序列擴頻(DS)方式,信號功率譜密度相對較低且自身具有較強的抗干擾能力,1sooMGSM距離logoES工作頻段較遠,共址干擾測試可根據90oMGSM的測試情況進一步展開。3G及LTE都工作在1800M以上工作頻段,共址干擾測試的必要性要遠低于上述各移動通信體制。因此,900MGSM是需要重點測試的對象。超短波話音電臺工作頻段為108一137MH:,雖與移動通信工作頻段間隔較遠,但由于存在發射且發射功率比較大,也需要重點分析驗證。

    實驗室測試及現場試驗情況

    1實驗室測試情況測試過程2011年6月,依托中國移動通信集團設計院,重點對GSM90O系統與109oES地面站、超短波話音電臺與移動通信設備共址建設時的電磁兼容性進行了分析,并在實驗室環境下對GSM900系統(華為BTS38121)、109OES數據鏈地面站(中國電科28所MGS--ol型)和超短波話音電臺(76。廠某型)之間的電磁兼容性進行了測試。

    1.1理論分析結果GSM90O系統與超短波話音電臺、109OES系統之間的干擾類型主要為雜散干擾和阻塞干擾。根據超短波話音電臺標定指標、lo90ES設備廠家實測數據和3GPPTS45.005規定的GSM主要參數計算,超短波話音電臺和GSM900系統之間的互干擾最嚴重情況為超短波話音電臺雜散輻射干擾GSM900系統,需要的隔離度為93.3dB;而109OES和GSMgO。系統之間的互干擾最嚴重情況為GSM900對109OES系統的阻塞干擾,需要的隔離度為65dB。

    1.2測試結論當109oEs數據鏈地面站工作在單收模式時,GSM90o系統與109oES數據鏈地面站、超短波話音電臺之間不存在相互干擾。而如果109OES地面站開啟發射功能,對GSM900存在一定的干擾,引起了一次掉話,并且話音質量有一定程度的下降,話音質量在。鎮X鎮2級別范圍內的比例有3%一4%的下降。

    2現場試驗情況

    2.1試驗過程2011年10月,在中國移動通信集團公司、中國移動通信集團設計院、北京移動通信公司的大力支持配合下,依托通州柴廠屯和通信所兩個移動通信基站,架設相關設備并調配地面光纜El信道,搭建了一個包括1個中心、2個對空臺站的試驗環境,如圖2所示,并組織有關廠家,重點對logoEs數據鏈地面站、超短波話音電臺與移動通信基站共址建設時的相互干擾情況進行了現場試驗。通州柴廠屯基站109OES設備、超短波話音電臺天線與移動通信天線同平臺架設,通信所基站1090ES設備、超短波話音電臺天線與移動通信天線異平臺架設。參測設備包括中國電科28所、國營783廠、中航工業6巧所研制的109OES數據鏈地面站,國營760廠研制的超短波話音電臺,中國電科28所和東進記錄科技有限公司研制的話音組網設備。

    2.2主要試驗內容l)超短波話音電臺與移動基站設備的相互干擾(空口發射、接收)情況。2)移動基站設備和超短波電臺對1090ES數據鏈地面站(單收)的干擾情況。3)移動基站機房電磁環境對超短波話音組網系統設備的干擾情況。

    2.3測試結論依托移動通信基站建設低空空域對空監視和地空通信對空臺站,無論是對空臺站天線與移動通信天線同平臺(指天線塔)架設還是異平臺架設,均不會對移動通信造成影響性干擾;移動通信對超短波電臺、109OES地面站、話音組網系統設備無影響性干擾,均可正常工作。

篇2

【關鍵詞】校企合作;高職院校;移動通信技術實訓基地

前言

實訓基地的建設是最有效也是最直接的高學校的教育發展,大大加強了對技能型和應用型人才的培訓、教育,讓學生們把學到的知識理論從而變成實踐運用,滿足了當今對技術型和應用型人才的需求,加強了學生們的實踐操作能力,同時大大減少了“就業難”問題的發生。

1“校企合作”

(1)在“校企合作”的實訓基地中,充分發揮了資源的共享,在實訓基地里,學生可以提高自身的實際操作技能,改變了傳統的教學方式,讓學生從被動的學習中變為積極的學習。利用相似的實訓環境,讓學生們的操作能力得到提升,在短時間內可以充分把握自身的基礎技能理論知識和實踐操作相互結合,從而鞏固技能知識,并且可以組織學生在企業的部門中學習,在實習的過程當中,不僅理解了工作的意圖和目的,而且還為企業贏得了利益,同時培養了學生的自主能力和動手能力,增加了學生的“就業率”實現了雙贏。(2)“校企合作”為學校提供了可持續發展路線,通過“校企合作”創建的專業實訓基地,學校才能去改善自身環境,去適應當前社會的發展需求,這樣就保障了學校在教學質量提高的同時,形成了自身特色獨立的教學特色,從而為移動通信技術專業提供了更多的優秀人才,實現學校的可持續發展道路。(3)在“校企合作”下培養的學生,可以在畢業后直接的投120通信設計與應用身服務社會當中,因為在實訓基地的學習當中,訓練的模式和社會的工作環境可以說是基本相似的,這樣學校可以在學生畢業之后直接的對企業投入“新鮮血液”。作為培養學生的訓練基地,他們把企業崗位需要的技能考察、職業培訓和技能水平都有一個系統的評判,從而高效的增進了社會和學校的關系,并在服務社會中得到社會的認可,只有將高校和社會融為一體,才能獲得兩者的順利發展和生存。(4)在“校企合作”的大環境下,我國政府也進行了大量的支持和補貼。這樣企業可以從被動轉為主動,積極地培養了自身人才的儲備系統,加強了企業知名度,通過對人才的培養儲備加強企業自身的人力資源均衡。

2生產性實驗基地

專業人才的培養規格應該是讓這些專業人才的專業對接產業,在教學過程和生產過程進行對接的一個路線,通過教學過程的高真實度從而讓學生們成為符合產業需求的人才,在通信行業中,因為他是一個高新行業,設備的價格昂貴,更新速度過快,導致了一般職業院校無法承受這個支出,依托校企合作,就可以讓學生體會到這些設備從而進行操作,并且通過校企合作,我們可以不會遇到在教學模式中進行大批學生操作一臺設備的情況發生,而是一個人實時的在線操作,所以依托校企合作,完成專業對產業、教學過程和生產過程對接的突破口。只有依托生產性實驗基地,才能開展校內生產性實訓和教學,讓學生在真實的工作崗位實踐中體會和領悟自身的職業素養、職業道德,也可以提升學生們對專業知識學習的積極性,提升自身的實踐操作部分的能力,因為在目前的職業教育中讓學生們的知識面受到限制,動手操作能力幾乎失去,所以只有讓學生們充分了解自身可能面臨的工作崗位需要的規范和要求,培養他們的動手能力,依托校企合作的有利條件下,激發學生的熱情和學習積極性。所以目前來說生產性實驗基地建設是必要的。

3建立通信專業實訓基地

依托“校企合作”模式,是實現校企雙方所開展的“開放互助,合作共贏”,讓企業積極參加和配合,讓基地在滿足企業生產需求的同時,服務于學校的教學活動中。例如柳州鐵道職業技術學院為例。他們的通信專業實訓基地建設是值得我們進行參考的。(1)電信營銷組織和策劃工作模式。在“校企合作”的趨勢下,例如鐵道職業技術學院的實訓基地建設是通過了中國移動柳州分公司、中國電信分公司和中國聯通分公司的共同合作進行組建,在學習當中利用了三大分公司的優勢,讓學生們在營業廳中進行正常的基本業務、業務辦理和業務展示,充分發揮他們的假期時間從校內的營銷開展到校外的營銷實踐模式當中,充分發揮和挖掘了實訓基地所存在的意義,將營業廳模式帶入帶了日常教學和實踐教學當中,具體的做法應該是通過真實的業務辦理中,集合基地已經開展的電信業務推廣方案來進行業務知識的介紹,通過真實的客戶的業務介紹和推薦過程當中,結合自身的知識進行基礎的理解和掌握,強化了學生在電信營銷方面的職業技能,通過專業項目的培訓實踐,增強學生的職業技能,形成良好的職業素養,一方面鍛煉了學生在整個業務的辦理過程中遇到的方方面面都會有完美的解決辦法,鍛煉了他們的營銷策劃能力,另一方面,在得到了一線職工的職業指導后,他們的學習效果會有更好的體現,學生們的實踐大大促進了營業廳業務數量的發展,也提高了企業的生產能力,實現了校企之間的互利互惠。(2)通信工程施工和管理工程隊模式。這個模式是利用了學校的工薪工程和管理實訓教室中現有的硬件設施和裝備從而和電信公司等公司進行合作,組建了學生間的通信施工隊伍和管理施工隊伍,間接的通信建設等工程,這個模式所獨有的特點是,企業來進行承接業務和項目分配,學校從而提供自身設備和人才,校園和企業的完美結合從而共同的完成項目建設,充分利用學生們的課余、周末時間,在各個公司分部進行寬帶方面的安裝和維護工作,如間接承包某學校的宿舍網絡工程等,培養自身的實踐能力。這種生產類型的實訓方式,可以促進學生們的動手能力,實踐操作能力,從而依托學生的動手操作能力經驗的積累,在通信工程施工和管理課程的教學中,把這些經驗進行系統的提煉,從而在往后的實踐中錘煉學生們的職業技能,熏陶學生的職業素養,培養他們的團隊協作能力。(3)通信網絡試運行和維護部模式。在上述三大運營商的企業融入學校后,依靠企業的優勢,學習傳輸和通信數據等設備,同時三大運營商建立了三個生產性實訓教室,學生可以在老師的專業指導下進行機房的運行和維護管理。(4)通信終端測試和維修車間模式。通信終端測試和維修車間的教育中,學校應該進行專業的實驗室重組,面對目前來說社會中需要什么樣的通信專業技術上的服務,從而在學習方面和運行方面應該讓自己動手負責,老師只是個銜接作用,在學生不懂得時候進行專業的指導、教育、故障排除和解決方案建議。

4結語

生產性實訓基地對于通信技術專業的學生來說是重要的實訓基地建設,目的就是要產業對接我們的專業,在教學過程中對接生產過程,這樣才能積極的調動學生們對自身專業的學習積極性。配合著企業的融入結合,“校企合作”可以提升學生們的實踐能力和未來的就業機會。課題項目:“高職院校校企合作實訓基地建設———以移動通信技術專業實訓基地建設為例”(NSZY1436(Q))。

參考文獻

[1]林奕水,黃軍輝.高職校企合作共建實訓基地的模式探討與實踐[J].實驗室研究與探索,2015(12):220~222+237.

[2]劉思鍶.論高職院校校企合作工學結合人才培養模式的完善[D].福建師范大學,2013.

篇3

(太極計算機股份有限公司 北京 100083)

摘 要 針對智能手機圖像的加密應用需求與目前臺式加密系統不能很好地適用于移動終端平臺等問題,本文設計了一套適用于智能手機的圖像加密系統,結合基于混沌算法的圖像加密技術,提出了適用于移動端應用的低配置、快速實現圖像加密的技術方法。實驗結果表明,系統采用的并行多線程技術路線,可以提高大像素圖像的加解密效率三倍以上,為智能手機的實時圖像加密提供了一種可實現解決方案。

關鍵詞 移動終端,即時通信,多線程,圖像加密

doi:10.3969/j.issn.1674-7933.2015.04.005

作者簡介:萬玉晴,女,1973 年生,碩士,高級工程師,主要從事及研究領域:計算機應用、數據分析、軟硬件開發,Email :wyq@mail.taiji.com.cn。

0 引言

近年隨著移動終端設備的普及、硬件及移動網絡的提升,其傳遞消息的及時性、種類的多樣性一直受到眾多群體的喜愛,圖像作為即時通信中的重要信息媒介,其具有的直觀性和豐富性已普及流行并有與文字信息并駕齊驅的趨勢。

隨著即時通信理念及移動設備的普及,即時通信系統終將進入到各個專門的領域,針對特殊群體設計的即時通信系統將越來越受到關注,提供一個既安全又具有多種實用性功能的面向專業人群的即時通信系統將越來越受到歡迎。目前主流的即時通信系統雖然面向對象較廣、功能較全面。但也存在多種因素制約,如安全性不高,未能對商業人群、安全部門、政府機關等特定群體提供具有專業特色的功能;再如隱私照片、內部資料、以及會議視頻等圖像文件的加密無線移動推送和保存。

圖像信息作為資訊分享、信息傳遞、文件審閱等方面的重要載體,它的應用將更加廣泛。出于安全性考慮,人們迫切希望即時通信工具在提供圖像分享功能的過程中應保證圖像存儲的安全、圖像信息的安全,保證其不被他人惡意竊取。因此,為即時通信平臺提供高效、安全可靠的圖像加密功能具有重要意義。

圖像中往往包含個人信息、敏感信息、商業信息等不適合公開的內容,由于互聯網存在的固有安全問題,圖像泄露或者被竊取會給個人甚至社會帶來負面影響。因此,圖像加密是即時通信中不可或缺的一環。由于移動終端內存、計算單元的限制,傳統做法是將圖像在服務器端進行加密處理后轉儲到移動端,該方法需要較多的時間,消耗更多帶寬,而且受限于網絡,用戶無法隨時隨地為移動設備上的圖像進行加密。

本文采用的移動通信終端的圖像加密算法已經在《一種用于手機圖像處理的混沌加密改進算法》一文中做了介紹,故在此不再贅述,有興趣讀者可以見

參考文獻[1]。出于便捷性考慮,移動終端往往采用比桌面設備更小的內存和性能更低的中央處理器,但圖像加密往往涉及到較大的內存開銷及大量的計算[2]。作為系統在保證敏感信息的加密前提下,如何盡量減少系統的運算量,提高加密效率,解決移動終端進行圖像加密遇到的內存溢出問題?;谏鲜鲆蛩兀瑐鹘y的圖像處理方案在移動終端上并不完全適用,在此主要介紹手機的圖像加密算法結合多線程技術的特點,充分利用移動終端的處理器特點,提高加密速度,使移動終端的圖像加密具有更高的效率,是一種簡單、有效的實現方法。

1 系統需求分析

即時通信平臺中的移動終端圖像加密子系統,在應用中主要包括加密圖像、解密圖像、上傳圖像、下載圖像、瀏覽圖像、下載圖像等功能,如圖1所示。

根據圖像加密系統的業務需求,本系統技術上主要實現以下幾個功能:圖像預覽功能、圖像加密的實現、圖像解密的實現、圖像上傳與下載、圖像存儲等功能。

1) 圖像預覽功能

圖像預覽功能是指用戶可以通過列表形式查看本地已經保存的已加密圖像或者經解密的圖像;通過縮放形式查看完整的本地已經保存的已加密圖像或者經解密的圖像;查看本地已經保存的圖像或者通過攝像頭捕獲的圖像。

2) 圖像加密功能

圖像加密功能是指在用戶從本地存儲選取了照片或者從攝像頭獲取了照片,并在選定的加密區域上,用戶輸入加密密碼;在得到用戶輸入的加密密鑰后,利用系統加密算法隱藏圖像中的選定信息。

3) 圖像解密功能

圖像解密功能是指在用戶獲得了一張待解密圖像并選擇解密操作后,提示用戶輸入解密密碼;在得到用戶輸入的解密密鑰后,利用系統解密算法本功能要求,在用戶已準確輸入解密密鑰的情況下,為用戶所選取的加密圖像進行解密,顯示圖像中的隱藏信息。

4) 圖像上傳功能

該功能在用戶完成對圖像加密操作之后,為用戶提供將本地圖像備份至即時通平臺的后臺服務器中,該功能只能用來將已加密的圖像上傳至服務器中。利用該功能,用戶可以將本地信息存儲至服務器,降低本地的存儲負擔。

5) 圖像下載功能

該功能實現了用戶從遠端服務器獲取本用戶的所有已上傳圖像,或者他人提供的具有統一資源定位URL(Uniform Resource Locator)信息的圖像信息。利用該功能,用戶可以通過網絡恢復存儲在服務器端的圖像。

6) 圖像存儲功能

該功能要求能對經過加密程序處理的圖像、經過解密程序處理的圖像、已上傳至服務器的圖像實現保存至本地的功能。該功能提供了用戶操作過程中可以將重要信息進行本地備份。

除了上述系統應用功能外,系統運行還涉及到性能方面的需求,如需提供高效的信息加密速度,可靠的信息備份與恢復等功能。在保證系統穩定的前提下,應盡量提高系統整體的安全:從源頭獲取圖像、中途網絡傳輸過程以及在移動終端存儲的安全性。

因此,在系統設計與實現過程中,還需要考慮系統的性能指標,如系統后臺處理系統的并發用戶數及響應時間的需求。各種手機的圖像顯示屏規格需求;移動端加解密響應時間等。

作為面向實際應用的系統,可靠性和安全性是系統實現的必要保障,系統不僅需要保證傳統即時通信所應有的及時性,還應保證加密系統的穩定性,如使用過程中不會因內存溢出、系統無響應等問題導致程序崩潰。此外還應具有系統數據實時性和多重備份,為數據的恢復提供支持。

2 系統設計與實現

2.1系統架構與功能設計

移動通信加密子系統設計分為前臺用戶界面和后臺服務器兩部分,前臺主要實現移動端的圖像加密處理。本文采用Android Studio編寫用戶UI,用Java編程語言實現加解密功能、圖像上傳與下載等功能。后臺選用MySQL數據庫保存用戶信息及圖像資料等數據。用戶上傳或下載圖像通信使用Openfi re服務,fast FDS文件服務器系統用于存放用戶上傳的圖像文件,Nginx作為HTTP和反向服務器,系統拓撲結構如圖2所示。

圖像加密系統包含六個功能模塊,包括圖像加密、圖像解密、圖像上傳、圖像下載、圖像預覽和圖像保存模塊。圖像加密、解密模塊作為本系統研究的主要功能,為圖像加密和解密提供支持;圖像上傳、下載模塊保障了圖像的備份與恢復;圖像預覽模塊是整個系統的基礎模塊,為其他各個模塊提供支持;圖像保存模塊用于將加密圖像或已解密圖像存儲在本地系統中,此外還提供刪除操作。系統功能結構示意系統結構如圖3所示。

2.2 系統加解密流程設計

圖像加密模塊的主要功能是為用戶的圖像進行加密,用戶可以從本地存儲卡或者相機選擇待加密的圖像,系統會直接顯示該圖像,用戶通過滑動手指選擇需加密區域,此后選擇加密操作,在輸入密碼之后,點擊確認按鈕,以此啟動整個加密過程。其中,采用Activity類作為操作界面,用來顯示待加密的圖像區域選擇框、操作選擇、密碼輸入;Bitmap類實現對本地圖像或者照相機獲取的圖片的調用及保存;Image Manage類實現對Image類的管理;Image類主要用來顯示原始圖像及已加密的圖像;Encrypt作為實現對原始圖像進行加密操作的類。圖像加密模塊的流程見圖4。

實現圖像加密的具體處理流程如下:

第一步:從本地圖庫或者照相機獲取到待加密的圖像,將其在activity上進行顯示;

第二步:通過拖拽矩形框選擇需要加密的區域;

第三步:點選加密按鈕,并在密碼輸入框中鍵入密碼;

第四步:后臺程序將獲取的密碼串通過轉化得到混沌序列的初始值;

第五步:利用圖5中所示原理,對像素點值進行異或處理,完成對所選擇區域的像素操作,并將加密區域的矩陣信息寫入到圖像中;

第六步:將經過加密后的圖像顯示在activity中,并提示用戶加密已完成,請選擇保存、上傳、取消等操作。

同理,圖像解密模塊設計思路基本類同加密模塊,僅是逆向操作而已,現做一簡單的介紹。作為圖像加密的逆操作,圖像解密操作包括自獲取用戶輸入的解密密碼到為用戶呈現原始圖像信息的過程。

2.3 圖像加密操作設計

手機圖像加密子系統的操作主要由七個界面構成,包括主界面、原始圖像展示界面、加密圖庫界面、解密圖庫界面、已加密圖像展示界面、已解密圖像展示界面和臨時圖像展示界面。

系統啟動時默認進入到主界面,主界面是系統的程序入口,有3個按鈕,對應功能為圖像選擇、加密圖庫和解密圖庫的三個入口。選擇“選取照片”將會彈出對話框讓用戶選擇是從本地相冊獲取圖像或者從照相機獲取;選擇“解密圖庫”將跳轉到已經過解密的圖像列表;選擇“加密圖庫”將跳轉到已經過加密的圖像列表,具體示意見圖6。

臨時圖像展示界面展示經過加密或者解密但還未保存至本地的圖像,在本界面用戶可以選擇保存圖片、上傳圖片、放棄圖片操作。

3 并行多線程技術與實驗

在手機圖像加密過程中,需對圖像中的像素點進行像素值運算,而圖像的像素點一般都達到百萬級別,由于加密算法對單個圖像的處理不影響其他像素點的處理,因此可以通過多線程技術,實現圖像加密的并行多線程計算[3]。

設定Pix數組為該圖像的點陣序列;其中iw為圖像的寬度;ih為 圖像的高度;key為圖像加密密鑰,利用該密鑰進行多次迭代得到系統混沌序列的初始值;offset為所需處理的圖像點陣相對于起點的高度偏移量。然后利用混沌序列對圖像中像素點的像素值進行異或操作,分別獲得當前像素點的RGB值與三個不同的混沌值進行異或操作,將達到的新RGB值進行位移操作,得到像素點的新像素值,并返回處理后的圖像點陣。

本文實驗采用操作系統為Android 4.1.2,4核CPU,主頻1.6GHz的手機,進行了并行多線程圖像加解密性能測試。為直觀比較性能測試數據,選擇圖7(左)作為本次測試的原始圖像,圖像分辨率為1920×2560,通過對該圖像等比例縮放,得到不同規格的原始圖像。為測試圖像加密過程中系統避免內存溢出問題,本實驗選擇對整張圖像進行加密,加密結果如圖7(右)所示。

圖8中的數據是多線程技術與單線程加密算法在處理不同尺度規格的圖像所耗費的時間對比圖。系統加密響應時間從系統調用加密算法開始,到加密算法完成返回完整的圖像為止。

通過實驗數據分析發現:

1) 圖像規格較小情況下,多線程加密技術與單線程加密方法效率幾乎相當;

2) 單線程技術的加密響應時間隨圖像規格的增長呈線性增長;

3) 多線程加密技術的加密響應時間隨著圖像規格的增長基本穩定不變;

4) 單線程技術在處理規格為1920×2560圖像時,響應時間超過2 000ms,用戶體驗極差,不能滿足實際應用需求;

5) 當圖像規格超過480×640后,多線程加密技術的加密效率是普通加密方法的3倍以上,且系統不會出現內存溢出問題。

同時還進行了解密運算,解密作為加密操作的逆過程,在原理上與加密操作類似。本測試利用加密過程中產生的不同規格文件作為操作對象,利用解密算法對圖像進行解密。待解密圖像如圖7(右)所示,還原后的圖像如圖7(左)所示。實驗數據分析表明,系統實現加密與解密時間基本相當,且呈現與加密類同的時間響應特征。實驗數據分析還表明,采用多線程技術的圖像加密系統,在加密性能上得到顯著提高,運行于當前主流的移動設備上,能充分發揮移動設備的特點,實現安全、穩定、高效的圖像加密功能。

4 結論

本文的移動終端圖像加解密子系統目前已在全國多個公安部門試點應用,為公安干警的現場應用提供了圖像信息的安全加密采集和傳送技術實現。本子系統采用的基于混沌序列的圖像加密算法保證了信息采集和傳送的安全性,避免被輕易破解;在實際應用中采用的多線程技術提高系統的加密效率,降低了設備內存配置要求,提高了用戶體驗深度,保障了系統的穩定性,避免出現內存溢出現象。

本文作為

參考文獻[1]的補充,描述了移動終端圖像加密子系統的研究與應用工作。雖然經實驗和實戰已經證明,本文提出的移動終端圖像加解密設計是可實現的,但是還有許多方面需要進一步完善,特別是推廣應用到民用領域,還需要對不同移動終端操作系統、不同廠家生產的不同手機設備進行廣泛性適配實驗。對加密算法和系統效率等性能指標還有很大改進余地,有待于今后努力。

參考文獻

萬玉晴, 盛榮春. 一種用于手機圖像處理的混沌加密改進算法[J]. 軟件產業與工程, 2015,(5):30.

篇4

【關鍵詞】移動通信系統;基站設備;網絡;測試

移動通信是在移動中進行信息交換的通信方式。它是有線通信網的延伸,它由無線和有線二部分組成。無線部分提供用戶終端的接入,運用有限的頻率資源在空中可靠傳送語音和數據;有線部分完成網絡功能,包括交換、用戶管理、漫游等,組成公眾陸地移動通信網(PLMN)。移動通信作為有線和無線相結合的通信方式;無線電波傳播存在嚴重的多徑衰落;具有在互調、鄰頻、同頻干擾環境下工作的能力;具有終端用戶的移動性。

1、移動通信基站設備的測試

1.1基站側的本機測試

(1)基站站點的參數表。

基站站點參數表是基站工程參數表,基站本機在測試時應該對基站的站點參數表實施采集與核對,確保各個參數的真實有效,以利于后期對基站的正常工作和基站維護、網絡優化予以基本保證。基站工程參數表主要有基站的工程參數信息,如基站的站名、站號、經緯度、天線高度、天線增益、天線半功率角、天線方位角、俯仰角等。以上參數多數在網絡設計、規劃階段已進行了確定,此時應對數據進行核實檢查,確保參數與具體情況一致。對因特殊情況進行調整過的參數,要實施修改登記,保證基站工程參數表內容為實際的最新參數。

(2)基站的測試。

①基站基帶部分測試。它主要有基站發射機測試與接收機測試。第一種測試需對發射頻率的偏差、相位誤差、載波功率電平、功率/時間包絡圖、調制頻譜及雜散輻射電平進行測試。第二種測試需參考靈敏度、同頻干擾保護比及臨頻干擾保護比進行測試。

設備絕大多數參數在出廠時已進行了測試。但基站射頻部分尚需再次檢測、進行功率校準及線性調整?,F在,許多基站的定標發射功率為20W,基站射頻部分功率較小,這可能對基站的覆蓋范圍造成影響;而功率太大,會因無線上下行鏈路的不平衡導致基站覆蓋范圍與有效使用范圍出現差異。要定期對基站發射機與接收機進行檢查,防止因功率偏移導致基站覆蓋范圍的變化。

②基站本機單板測試。主要有根據各基站設備廠家要求進行的基站板件的調測與數據的檢查。為避免基站設備老化等緣故導致的發射指標下降而產生電磁環境惡化,排除無線電干擾隱患,要定期對基站設備實施測試,通過調測及時發現產生故障或有故障隱患的板件,防止出現對網絡的危害。

在移動通信中,駐波比表示饋線與天線的阻抗匹配狀況。出現不匹配時.發射機發射的電波一部分反射回來,在饋線中產生反射波。反射波到發射機最終變為熱量消耗掉,接收時一般因不匹配導致接收信號不好。駐波比過高時,除把部分功率損耗為熱能,減少效率、基站的覆蓋范圍,還可能對基站發射機及接收機產生嚴重影響。天饋線駐波比的測試要根據需要使用駐波比測試儀,駐波比應≤1.5。

各個基站的饋線長度不同、饋線型號和天線型號并不一定相同,要計算各基站天饋線系統的增益,要以此式計算和調整各基站基帶射頻的發射功率,確?;镜奶炀€輸出功率一致,確?;镜母采w范圍,以為后期的網絡優化提供保證?;緶y試工作是長期的。設備在運行和使用可能發生一些難以防范的問題,所以,定期的基站測試是網絡質量的重要保障。

1.2交換側的測試

(1)交換系統功能檢驗的內容。系統建立功能:即系統初始化、系統自動/人工再裝入及系統自動/人工再啟動;系統信號方式:檢測;基本業務處理功能:撥打業務類別電話;補充業務功能:短消息與語音信箱業務;傳真;承載業務;移動性管理功能;安全管理功能;計費功能;維護管理功能;話務統計功能;系統網絡管理。

(2)移動交換子系統設備性能指標測量。一是接通率。在開局前適用模擬呼叫器和人工撥打進行大話務測試,主要對局內和局間,包括移動局和本地局接通率的測試。局內接通率必須達到99.96%,局間接通率必須達到98%。二是局間中繼測試。正常通話、久叫不應、中繼忙、呼叫空號等性能要保持良好。三是同步檢驗。時鐘基本功能、同步設備倒換功能及時鐘頻率偏移要滿足設計標準。四是ZMbit 接口參數。

2、移動通信設備的網絡測試

這種測試一般對網絡性能進行驗證測試,主要包含網絡性能統計測量、路側和撥打測試。驗證測試能為網絡優化服務,適時發現和處理網絡中存在的問題,提高網絡質量和服務質量。

2.1網絡性能的統計測量

網絡性能測量是通過網絡操作管理中心(OMO)對網絡性能質量的統計指標實施統計測量,反映整體網絡的性能。重要指標包含話務掉話比、掉話率、話務量、切換成功率、網絡負荷、擁塞率、系統接通率、壞小區比例等。通過統計測量,把握網絡現狀,建立切合網絡實際的話務模型,開展具體優化工作,這對今后的網絡擴容及網絡規劃具有指導意義。

2.2路測

路測是借助測試軟件、測試手機、GPS、電子地圖及測試車輛等按一定路線實施無線網絡參數和語音質量測定。通過收集在移動中移動臺呼叫及通話中的信令消息,反映移動過程中的網絡覆蓋、信號質量、接通率等技術問題。路測獲取的數據借助軟件分析,對網絡實施評估和分析查找問題,進行優化處理。

2.3撥打測試

撥打測試是在測試區內選取幾個測試點,在各個點進行一定數量的呼叫,通過呼叫的接通情況及測試者對通話質量的評估,分析網絡運行質量和存在的缺陷。撥打測試可客觀地反映網絡的狀況。在大城市應選30~50個測試點,測試點選擇要根據地理、話務、樓宇功能多因素進行考慮,選點要均勻,在市區內要選擇車站、碼頭等交通樞紐、商服娛樂區、高層建筑、賓館及話務密度區的室內測試點。還要結合客戶服務中心記錄用戶對網絡質量投訴地點。

參考文獻

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[2]張艷麗等.無線通信基站檢測在無線電管理中發揮的重要作用.中國無線電,2010.4

[3]樊劍.無線增益天線步步通.計算機應用文摘,2008.11

篇5

關鍵詞:特種行業 移動通信技術 SIP/IMS核心網

中圖分類號:TN925 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(a)-0236-02

目前特種行業無線通信大都采用落后的對講機、數字集群等通信技術,遠落后公眾移動通信系統。該文采用的新一代行業移動寬帶通信平臺解決方案基于普通手機作為終端,攻克平臺高度集成化的難題,構建電信級通信質量的便攜式無線移動寬帶通信平臺和指揮調度系統,從而提高行業內部通信及指揮調度能力,提高各生產、服務行業工作效率。

特種行業無線移動寬帶通信平臺的需求如下:

大量語音用戶接入能力,可以兼容手機設備以節約大量終端購買費用開支。

具備一對多的語音通話能力,以實現指揮調度功能。

具備移動通信能力,適應在中高速運動下的語音通信。

具備一定的雙向數據傳送能力,以滿足當前大量電子材料的傳送。

具備超便攜特性,隨時部署或搬移以適應遷移式作業需要。

1 設計原理

平臺核心為基于SIP協議的緊湊型核心網系統。行業移動寬帶通信平臺可提供電信級的語音、短信、數據業務和調度指揮功能。系統嚴格遵循3GPP2的體系結構及ITU-T、IETF各項標準與規范,采用統一的IP移動軟交換體系和開放式的系統結構,本項目開發了專用的SIP CDMA軟交換系統和純軟件版本的分組域核心網(分組數據服務節點PDSN和AAA服務器),用來代替傳統的CDMA核心網系統。傳輸速率實現下行速率3.1 Mbps,上行速率1.8 Mbps,設備體積小,用戶容量大,覆蓋范圍廣,組網快速方便,可以通過衛星/Internet與公網連接。

行業用戶通信中,指揮對講功能必不可少。傳統的調度指揮系統是針對專用調度終端。在實際應用中,專用調度終端成本高,數量少,緊急情況下難以獲得。指揮調度平臺有軟硬件共同構成,其分為指揮調度機與基于SIP協議的核心網內指揮調度軟件系統兩部分。核心指揮調度功能部署在核心網設備上,用戶的分組、優先級配置、強插、強拆、監聽、錄音等功能均有核心網側部署的軟件實現,手機端無需增加硬件模塊或是軟件,為整體指揮調度節省了成本。

完整的移動通信系統包括接入網系統與核心網系統。其中接入網系統包括基站和基站控制器,核心網系統主要包括移動交換機、短消息中心、分組數據業務節點等。本項目的設計目標之一是實現超小型移動通信系統。系統設計接入網部分利用外方合作企業提供微蜂窩基站,自主開發射頻前端模塊,包括天線端雙工濾波器器,低噪聲放大器,高功率放大器,近端雙工濾波器。核心網部分開發實現高集成度的核心網功能模塊,指揮調度功能模塊,實現小型的移動通信系統設備。

2 設計實現

在整體構架中,如圖1所示。主要網絡實體包括Femtocell(微蜂窩基站)、IP PBX(Private Branch Exchange,交換機)和CN Platform(核心網平臺)組成。其中CN Platform又包含FNG(Femtocell Network Gateway蜂窩網關)、FSM(Femtocell Service Manager蜂窩服務管理)和SIP/IMS Core Network(SIP/IMS核心網)等功能模塊。

Femtocell同時支持1xRTT(CDMA2000 IS-2000標準在蜂窩網絡上支持語音數據服務)和EVDO(CDMA2000HRPD標準在蜂窩網絡上支持高速數據包傳送服務)。Femtocell通過IP回程網與CN Platform(核心網平臺)連接。用戶語音由1xRTT承載并傳送給Femtocell,然后被轉換由SIP/RTP(會話發起協議/實時傳輸協議)承載傳送給核心網。用戶數據則是在建立一個IP主之后在普通的IP承載上傳送。

PBX完成企業內部之間以及與公共電信網絡的電話交換。該部分采用商用設備即可,本設計中采用思科通用小型化設備。且該設備支持通過SIP/RTP與核心網平臺進行交互。

FNG是一個安全接入網關來許可Femtocell接入核心網,FSM是一組管理Femtocell的服務程序其管理協議基于TR-069(Technical Report-069)協議。其組件完成兩項功能,一個是基礎設備管理功能,另外一個是多Femtocell下的自動網絡規劃及網絡管理。

SIP/IMS Core Network運行在linux操作系統上,硬件采用通用的X86處理器,使得核心網的成本大大降低。其提供了基本的移動性管理和呼叫處理功能,與Femtocell的接口為Abis協議,通過SIP協議與IP PBX通信,實施媒體傳輸協議為RTP。PDSN(分組數據服務節點)功能也是純軟件方式完成,并未采用任何專用通信處理器。本系統PDSN全面支持簡單IP模式和移動IP模式。由于采用的純軟件方式完成核心網功能,核心網功能包括:系統控制和管理模塊、A11信令處理模塊、IP協議處理及IP包轉發模塊、PPP協議處理模塊、隧道協議處理模塊、AAA(認證、授權及計費體系)處理模塊等。

3 系統測試

基于SIP協議的緊湊型核心網及核心網硬件集成,選用成熟可靠的工業控制嵌入式計算機架構,作為核心網主要功能實現平臺,將移動運營商重量為幾噸,造價上千萬的設備集成到可單兵背負,且成本僅為其幾十分之一。單兵背負的核心網實物如圖2所示。

基于普通手機的指揮調度功能包括強插、強拆、監聽、分組等多種功能,免資費的語音通信及內部寬帶服務,為行業定制移動運營不具備的指揮調度功能,亦填補了移動運營商、移動通信設備制造商無法顧及的特種行業用戶。

研發純軟件版本的PDSN技術,CDMA EVDO達到分組數據速率:CDMA2000 1x:153.6Kbps,CDMA2000 Ev-Do Rev.A:3.1 Mbps/1.8 Mbps。

測試結果表明核心網采用成熟工業控制嵌入式計算機技術后,體積、重量、成本都大大的降低,更加適于特種行業的應用、部署和遷移。增加了企業用戶才有的指揮調度功能,且完全免費通信并具備數據傳輸能力。基于EVDO的無線移動寬帶通信可以滿足對視頻等大數據無線傳輸的要求,并可以隨空口技術進步演進至LTE,滿足高清視頻等更大數據帶寬的應用需求。

參考文獻

[1] 王安義,劉麗君,張謙,等.TD-SCDMA技術在煤炭行業中的應用分析[J].工礦自動化,2011(10):4-7.

篇6

關鍵詞:移動通信實訓室;高職院校;信息技術

中圖分類號:G434文獻標識碼:A文章編號文章編號:1672-7800(2013)012-0181-03

作者簡介:孫金霞(1984-),女,碩士,蘇州工業園區服務外包職業學院助教,研究方向為移動通信;蔣建鋒(1977-),男,碩士,蘇州工業園區服務外包職業學院助教,研究方向為計算機網絡、數據通信。

0引言

通信行業是一個技術導向型行業,隨著TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000等3G技術、WLAN無線通信技術、ADSL/EPON/GPON等寬帶接入技術和LTE(Long Term Evolution)4G技術的發展,我國的通信行業得到了高速發展。高職院校培養的人才要能夠跟得上通信技術發展的腳步,就必須以職業能力為核心,以就業能力和發展需求為目標,學習最新的技術,學為所用。鑒于此,移動通信實訓室的建設尤為重要。

移動通信是一門實踐性很強的學科,傳統的理論、知識原理方面的學習已無法滿足學生的需求,也無法適應信息化社會的高速發展。移動通信實訓室的最終目的是在校園網環境下模擬完整的電信運營商環境,實現商業運營環境中各項業務需求的在校實訓。通過實訓,學生可以認識到商用網絡的整體運行環境,并且可以學習和練習各種業務的配置和設備的調試,同時在此基礎上,可以進行一些增值業務的開發和維護,從而達到實踐能力的全面提高,同時提高職業能力和就業競爭力。教師也可以借此提高對通信網絡的理解,在相關領域進行技術上的深入研究,這樣必然帶動師資隊伍建設,提升師資整體實力。

1高職院校移動通信實訓室建設方案

目前,國內主流的3G網絡使用3種不同的制式WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000。通過比較,選擇與國際接軌的WCDMA制式,以下的實訓室建設方案均選用WCDMA的制式。針對不同高校的實際情況,移動通信的實訓室建設有不同的方案。

1.1第一種方案:使用仿真模擬軟件

該方案針對實訓室建設資金不充裕的情況下,可以選擇訊方公司提供的WCDMA仿真教學平臺。該平臺真實體現了現實中的機房機構,以無線網絡RNC(無線網絡控制器)與NodeB(基站)組網方式為例,模擬再現了RNC、NodeB硬件結構和工程現場無線操作維護中心。為學生深入理解和掌握華為公司的WCDMA RNC相關技術建立了一個高度仿真平臺。學生通過網管數據配置、告警、信令、業務測試等方面的學習,掌握無線網絡設備中各個網元設備的配置,理解無線網絡信令流程,以及無線網絡對接數據的含義、業務功能,從而掌握無線網絡開局的一個完整流程,有效提升學生的理論與實踐水平。

WCDMA仿真教學平臺包括模擬真實機房、客戶端仿真環境模塊、仿真數據配置模塊、仿真故障系統模塊、仿真撥打測試模塊、完善的幫助功能等多個模塊。

(1)模擬真實機房。模擬真實的機房和樓層結構,樓房樓層按實際現場布置來實現。

(2)客戶端仿真環境模塊。該模塊能夠實現如下功能:①在軟件搭建的“虛擬機房”中可以看到真實環境結構、真實的操作維護臺、設備機房的機柜排列、機房環境等;②實現機房里的RNC設備和NodeB單板指示燈的不同狀態和狀態說明,以及單板功能的文字介紹,將真實設備與教學方式有機結合,便于學生快速掌握;③三維動畫生動展現了BBU(基帶處理單元)和RRU(射頻拉遠模塊)的動畫安裝過程,BBU的機柜安裝、機框安裝、蓄電池安裝以及電源線、信號線與RRU的連接饋線、光纖的安裝和連接都在三維動畫中一一生動展現;④射頻部分設備通過真實工程現場線纜連接圖和三維動畫詳細介紹硬件安裝和線纜連接等。

在該軟件搭建的虛擬機房中,學生通過全面的互動查看,可以對機房布置、硬件結構達到較深入的了解,由軟件形象具體的場景建立起基本概念,增加學習興趣,為進一步的學習奠定良好的理解基礎。在“虛擬機房”中學生還可以通過軟件搭建的“虛擬設備安裝”演示全面了解設備結構,同時深入掌握各設備之間接口、線纜的連接規范及方法,從而分析整個RNC、NodeB的硬件物理組網。

(3)仿真數據配置模塊。仿真配置是讓學生通過“數據配置”模塊對RNC和NodeB數據進行配置,學生可以在“數據配置”中體驗如同真實環境下的數據配置操作過程。

(4)仿真故障系統模塊。該模塊能夠實現如下功能:①真實反映設備的故障狀態和數據配置結果,并給出真實的故障告警信息,提供故障信息瀏覽窗口方便排查故障;②利用真實信令跟蹤功能,配合故障告警,便于排除故障;③利用仿真撥打測試功能排除故障。

仿真故障系統模塊是在學生配置完成設備數據、接口數據、無線小區數據的情況下,利用仿真軟件加載完成數據后,在故障系統中真實反應數據的配置正確與否,根據配置參數顯示對應的故障信息,指導學生進行故障排錯功能。

(5)仿真撥打測試模塊。

該軟件可以提供模擬撥打電話的功能,當數據配置成功時,打開“信令跟蹤測試模塊”,通過撥打電話來體驗配置數據成功實現業務的喜悅,并對手機的呼叫流程達到全面的理解。通過仿真軟件真實、動態的反饋,提高學生的學習興趣和效果,讓學生對移動通信平臺有一個基本認識,并具備一定的網絡配置能力。

1.2第二種方案:使用真實的設備和實驗管理軟件

該方案針對實訓室建設資金相對比較充裕的情況下,可以選擇華為公司的WCDMA設備來構建移動3G移動通信實訓室。

無線接入側模塊是高校移動通信專業比較關注的模塊,WCDMA移動通信平臺由無線接入和核心網組成,無線接入網絡的主要功能為無線資源管理與控制、接入控制、移動性處理、功率控制、隨機接入的檢測和處理等。核心網又分為核心交換域(即CS域)和核心分組域(即PS域),其中核心交換域(及CS域)為電路承載域、處理語音信號,業務主要包括一些語音業務,如64K語音等,也包括一些電路型數據業務,最為常見和經典的就是傳真業務;核心分組域(即PS域)為數據域,用于手機上網等功能,其業務就是常見的數據業務,包括流媒體業務、VOIP(Voice over IP)等。

無線接入側由NodeB、RNC等組成,核心交換域分別由移動軟交換中心、歸屬位置寄存器、通用媒體網關等三大部分組成;核心分組域由服務GPRS(通用無線分組業務)支持節點、網關GPRS支持節點組成,整個實訓室組網拓撲結構如圖1所示。

整個WCDMA組網的資金投入非常大,可以根據各個學校的實際情況采用分步進行的思路進行WCDMA移動通信平臺建設,分步建設的思路如下:

第一期:建設WCDMA移動通信平臺無線接入系統,無線側由基站和基站控制器組成。

(1)基站采用華為DBS3900分布式基站。基站由BBU和RRU兩部分組成,BBU和RRU之間需要通過光纖連接,二者之間的部署位置通過光纖可以長距離拉遠?;静捎脴I界技術領先的多制式、多形態統一模塊設計,適應各種安裝場景的特點,有效解決移動網絡多制式融合發展的需求、移動寬帶化的解決方案、綠色通信網絡建設等,支持向LTE(Long Term Evolution)的平滑演進。

(2)基站控制器采用華為公司的BSC6900。BSC6900采用業界領先的多制式、IP化、模塊化設計理念,融合UMTS(通用移動通信系統) RNC 和 GSM BSC(基站控制器)業務功能,有效滿足移動網絡多制式融合發展的需求。BSC6900遵循3GPP R9標準協議版本,支持單用戶峰值速率下行 84Mbps和上行11.5Mbps,為用戶提供高速數據業務體驗。

一期只建設接入側部分,對于核心網的設備,可以和華為或其它公司協議先借用其核心網的設備進行移動通信的實訓。

第二期:建設WDMA通信系統核心網的CS域,CS域由移動軟交換中心、媒體網關及歸屬位置寄存器組成。移動軟交換設備采用華為公司的MSoftX3000,同時支持GSM、3GPP R99、3GPP R4-R7等組網方案。歸屬位置寄存器采用華為的HLR9820,系統集成了HLR(歸屬位置寄存器)和AC(鑒權中心)的功能。HLR9820 提供開放的協議標準接口,可以保證和不同廠家設備之間的互連互通,同時為各協議接口提供了各種類型的物理接口,可以充分利用傳輸資源,滿足不同的組網需求。通過該平臺的學習,學生可以掌握核心電路交換的信令流程和語音呼叫流程。

經過二期建設,核心網的PS域部分可以繼續借用其它公司的設備。

第三期:建設WCDMA移動通信平臺PS域,PS域由服務GPRS支持節點、網關GPRS支持節點組成。服務GPRS支持節點采用華為的SGSN9810,SGSN9810 是華為公司開發的2.5G 和3G 合一的SGSN設備,可同時支持最大量300萬用戶。網關GPRS支持節點采用GGSN 9811,GGSN9811 是華為公司自主開發的網關GPRS支持節點,可同時應用于2.5G GPRS 系統和3G UMTS系統。作為MS(移動臺)接入外部PDN(公用數據網)的網關設備,GGSN9811 處于GPRS/UMTS 分組核心網和外部PDN 的連接處。通過對該平臺的學習,學員可掌握數據呼叫流程和多媒體信令過程。

通過三期的建設,WCDMA實訓室的硬件部分建設完成。但是移動通信設備的造價昂貴,一般實訓室只有一套硬件設備,一套設備不能滿足多人多次上機實驗的問題,所以需要控制軟件來控制學生操作設備。在實訓室第一期建設時,選用訊方e-Bridge通信實驗軟件,該軟件能夠為進行試驗的每組學生提供良好的上機環境和多人同時實驗的實驗方式,是專門針對商用設備開發的實驗控制軟件。該軟件具備多網元并發多線程實驗的能力,一套設備可滿足40~60組學生排隊實驗,可進行多網元并發多線程實驗,能夠同時開啟多個網元服務,處理多個隊列,每個隊列獨立處理數據互不干擾。

至此,一套完整的WCDMA移動通信實訓室建設完成。該實訓室不僅能滿足學生實訓的需要,也為教師的科研提供了一個很好的平臺,同時也符合高職院校校企合作的辦學思路。教師可以使用項目教學方法,與企業合作將企業項目帶入教學實踐中,使學生在走出校門之前獲得一線的工作經驗。

2結語

本文通過企業調研提出了兩種移動通信實訓室建設方案,這兩種方案相比較而言,第二種方案真實實現了第一種方案中各個模塊的功能,并且使用的設備都是運營商使用的設備,學生能夠接觸到真實設備,學習更加直觀,對設備的理解和應用要優于第一種方案。但是第一種方案是完全使用軟件對WCDMA組網和數據配置的模擬,建設成本相對要低很多。各個院??梢愿鶕陨碣Y金情況和專業建設需求,靈活地選擇不同的移動通信實訓室建設方案,使移動通信實訓室既能滿足高職院校的教學目標與任務,真正實現學生的零公里就業,又能為教師的科研服務,為移動通信專業的中長期發展提供必要的軟、硬件支持。

參考文獻參考文獻:

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[3]深圳訊方通信技術有限公司.e-Bridge高校綜合實訓解決方案.http:///case_pro.aspx?TypeId=1.

Research of Design Scheme of Training Room for Mobile Communications in College

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0引言

計算機應用技術的發展移動互聯正深入生活的方方面面將會受到互聯網的觸及,不斷深刻影響人們的日常生活。這樣的背景下,圖書館資源信息系統的升級是勢在必行的,構建基于移動平臺的資源信息系統的應用,可以讓圖書館的用戶從原本繁瑣的圖書館信息獲取渠道中解放出來,極大提高了圖書館服務的效率,有著較好的運營可行性。

而在現今的圖書館信息系統中,由于種種原因,鮮有進行移動互聯化的嘗試,這方面是一片藍海,為我們提供了極大的空間,在現代化的互聯網發展趨勢當中,圖書館轉變思路,提升服務水平,克服困難、迎接挑戰是必須要經歷的工作。因此,建立移動互聯網之上的圖書館資源信息系統具有重要的現實意義和社會效益。

1系統規劃

基于移動平臺的圖書館信息系統的建設目的是為了豐富原有的學校信息化基礎設施,緊跟信息技術發展趨勢,帶給學校師生更加方便快捷的使用圖書館渠道,同時,提高圖書館服務水平,加快圖書館信息化建設,系統的基本規范如下:

(1)充分利用學校圖書館現有的功能接口,利用好已有的數據和功能,整合到移動平臺端,更好地為師生服務;

(2)智能化的策略,如軟件可以記錄用戶的操作習慣,并對一些固定數據進行保存,加快操作的效率,增強用戶體驗;

(3)符合大多數用戶操作習慣的用戶解決和交互設計,對經常使用的功能應該可以讓用戶非常方便地獲得;

2系統架構設計

系統的架構如圖1所示,系統是由三個部分組成,客戶端、服務端和數據端,三個層次在系統中承擔的角色各不相同。

客戶端就是指移動終端,用戶通過3G或者WIFI利用移動設備進入系統,與系統建立通信。對于本系統來說,該層是基于安卓的應用程序搭建,其中包括應用程序的界面部分(Android View)和應用程序的邏輯控制(Android Controller)搭建。該層通過調用服務端接口獲取信息。

服務端是一個基于J2EE平臺的WEB應用,與傳統的J2EE網絡應用程序不同的是,該層不包含界面的展示,只是為前臺提供JSON數據接口。該層包括控制層和業務邏輯層,控制層負責提供外部接口以及對接口進行數據定義,業務邏輯類定義了訪問獲取數據庫信息的邏輯和訪問數據庫的方式。

數據層包含兩個數據源,一部分是本地數據庫的訪問,另一部分是對現有的基于WEB的圖書館信息系統數據庫的訪問。無論是數據的交互還是界面以及流程的設計,本系統都遵循了MVC設計原則,盡把系統的功能流程拆分成為具有單獨功能的層次,這樣一來,當未來需要對系統進行修改或者擴展的時候就會變得非常方便,簡而言之,提升了系統的擴展性。

3系統實現和應用

在構建的技術方面,本系統在構建的過程中,本著盡量利用原有基于WEB平臺的圖書館信息系統功能的指導思想,提出了利用J2EE構建服務端作為中間層,調用原有后臺接口和本地數據庫接口,然后封裝成為JSON數據發送給移動設備端的技術方案,實踐證明,該方案穩定、可行性高、靈活度高,對構建本系統有著比較重要的作用。

4總結和展望

篇8

關鍵詞:配電網;自動化;管理系統;DMS;電力系統 文獻標識碼:A

中圖分類號:TM73 文章編號:1009-2374(2017)02-0039-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.018

隨著經濟的發展,對于配網自動化的要求越來越高,電力系統現代化發展中,配網自動化是必然的趨勢,因此有必要對新一代配電網自動化及管理系統的設計和實現進行探討。

1 配電網自動化及管理系統概述

智能電網的建設需要配電網作為基礎,相比國際上的發達國家,國內配電網無疑是落后的,原因包括兩個因素:一是時間因素,國內起步相對較晚;二是經濟因素,國家投入很多,但投資更多落到各級電網的主網上。就配網自動化而言,我國起步晚,尚處于初級階段,而國外發達國家不但起步早,且電網的發展圍繞配網自動化這一重心展開。如歐洲電網,目前圍繞分布式電源―微網―主動配網展開,其中配網自動化就是基礎和前提,而這也是智能電網的又一個基本要素。

1.1 配網自動化

配網自動化就是利用現代電子技術、計算機與網絡技術、通訊技術及電力設備有機結合,實現配電網正常運行及故障情況下的檢查、保護、控制、計量和供電部門的工作管理,其目的在于為用戶提供穩定、可靠的供電,減少停電時間和范圍,提高配電網的經濟性、管理水平和工作效率,進而改善服務水平。

1.2 配網管理系統

配網管理系統(Distribution Management System,簡稱DMS),是指通過把從變配電到用電過程的監視、控制和管理的C合自動化系統,其目標在于實現對配電網的全面自動化管理。其架構如圖1所示,整套系統涵蓋生產管理、用電管理、配電網管理、調度管理、WEB查詢五個子系統。

配電網SCADA系統,由RTU服務器(前置機服務器)、SCADA服務器、MMI(調度工作站)、報表工作站、DA服務器、GIS服務器等組成,基于NAP(因特網路由選擇層次體系中的通信交換點)。RTU服務器的其中一臺主前置服務器出現故障,另外一臺服務器將自動成為主前置服務器。SCADA服務器的運行原理同RTU服務器一致,可以說配電網SCADA系統是整個配電網自動化的數據中心。

2 DMS存在的主要問題

2.1 DA+SCADA的局限

從圖2可知,DA+SCADA是DMS功能當中的一部分,DA主要實現配電網故障自動化處理,也就是自動隔離配電線路當中的故障段,同時使非故障段恢復供電,減少停電時間。作為DMS系統當中的一個基本功能,由于資金方面的問題,DA的覆蓋面比較窄。事實上,也DA的功能大部分只涵蓋日常調度工作當中的部分內容,投入產出比不夠明顯。

在我國的北京、上海、天津等相對發達的地區,用戶平均停電時間相對較短,基本能夠達到美國、德國這樣的程度,但同日本相比差距十分明顯。但從全國來看,差距明顯。從這里就可看出,我國配電網自動化在DA方面的覆蓋面狹窄,互供能力差,最直觀的感受就是停電時間長。

2.2 GIS瓶頸

我國幅員遼闊,相應的配電網規模大而分散、復雜,運行方式變化大,這種情形下,單純依靠工程師的經驗來進行管理,顯然是不科學的。GIS(地理信息系統)可以為配電網的管理提供具備地理信息的模型,進而有效管理配電網的相關資產、設計、規劃、施工及檢修等。在這方面,國內進行了積極的探索,但就性能來說,不是很理想,且發展不平衡,可供參考的實用案例較少,且更多以圖紙資料管理為主,這是GIS與SCADA之間信息交互不暢而產生的瓶頸。

2.3 信息孤島

從圖1中可知,DMS涵蓋了配電網生產、調度、運行、及服務的全過程,也就是說,DMS系統涵蓋了供給側與需求側的所有信息,這些信息就目前的實際來看,基本由不同部門的子系統保存。比如說用電側的實時信息由數據采集與監控系統收集并儲存,設備信息由GIS系統收集并儲存,用戶信息則由CIS(客戶信息系統)收集儲存,而這三個子系統又分屬于不同的部門,這在客觀上形成了信息孤島。這也是頂層系統不完善的必然結果,就目前來看,配網自動化的主站系統有著較高的技術壁壘,國網系的主站供應商(開發商)占據著比較明顯的壟斷優勢,但事實上供應商較少是一個不爭的事實,這就導致了實現各種功能的子站產品陸續推出,卻沒有一家的產品能夠集成GIS、SCADA、CIS、MIS(信息管理系統),其根源在于缺乏統一的標準,各家的產品兼容性不足,無法順利實現信息的交互共享,可以說打破信息孤島還要走很長的一段路。

3 DMS的設計與實現

基于對上述問題、配電網自動化及DMS系統的分析,新一代DMS系統的設計應以覆蓋全網設備為基礎,以利用信息資源為手段,以生產指揮及調度為主體,提高管理水平為目標作為設計原則。

3.1 DMS系統結構設計

從上文對DMS系統的分析來看,這一系統并不僅僅是一個信息管理系統,而是一個安全可靠,能夠實現應用并執行各種高級服務的開放式平臺,通過應用程序接口API,封裝底層通信及數據庫訪問控制權限等功能,這樣才能在平臺上應用滿足各種需求的應用程序。

3.2 DMS的實現

3.2.1 網絡管理子系統。CORBA技術能夠兼容各種網絡設備,網絡管理子系統工作時,先與每臺設備上構筑信息通道,保證數據的傳輸,上層軟件通過該系統實現信息的交互,并通過該系統實現NAP功能。同時在該系統配置標準應用程序接口,實現用戶自定義程序與上層軟件的信息交互。這就使網絡管理子系統成為數據中轉站,承擔網絡通信任務,可方便實現模塊化組件的接入。

3.2.2 分布式實時數據庫。根據上文的分析,SCADA主站集成RTU服務器、SCADA服務、MMI、DA服務器、報表工作站、GIS服務器等??梢哉fSCADA是一個數據收集處理中心,而DMS系統對于數據的實時性要求較高,專業化程度高,DRTIDBS(分布式實時數據庫)可滿足DMS的實時性要求。同時DMS系統還需要儲存一些歷史數據,那么可以采用商業數據庫對這些歷史數據進行保存。通過在網絡管理子系統與各應用子系統之間建立RTDB,并由分布式實時數據管理系統形成DMS的一個數據處理子系統,這就是頂層設計當中的數據中心。

3.2.3 C++Wrapper。C++Wrapper可使DMS系統具備移植性,便于移植到計算機平臺或網絡平臺上,在DMS及OS間添加C++Wrapper,使操作系統之間的差異被隱藏。C++Wrapper具備進程管理、線程調度、網絡通信、內存管理等邏輯結構,與java虛擬機不同,C++Wrapper可嵌入在DMS

平臺中,可有效提高DMS的運行效率,不過還是有一定的缺陷。就是在移植到新系統時,需要重新編譯整個系統。

3.2.4 應用系統。新一代DMS的特色就在于高級應用子系統的實現,比如圖形子系統、Web子系統、報表子系統、負荷預測、配電潮流等,此處就前三者進行闡述。

首先,圖形子系統,該系統是SCADA的關鍵部分,以直觀方式呈現當地網運行狀況,同時也是實現供給側與需求側交互的主要應用界面,該系統應實時顯示電力元器件的運行狀況、以曲線的形式呈現電力系統當中的參數變化。采用Document/View設計概念,分離應用數據及圖形顯示,此時只需實現不同數據類的處理,就可生成各種需求的圖形子系統。并將應用數據當作服務器,以Java Applet改造圖形顯示,通過CORBA遠程調用或直接通信,就能實現Web的圖形子系統,實現遠程管理。

其次,報表子系統,DMS提供一套與Excel相似的制表工具,根據DMS的特點,將表格與圖形有機結合,圖文并茂,并能夠通過人工置數,在數據庫永久保存,報表格式一致,提高在不同設備上的兼容性。

最后,Web子系統,這是新一代DMS系統的標志,因此需要實現具備強大Web瀏覽功能的瀏覽器,用戶可使用該Web瀏覽器,實現本地或異地的數據修改與查閱,可查閱內容包括遙測值、計算值、計劃值、變損、線損、日志、不平衡率、表計參數等,顯示方式包括表格或曲線以不同的顏色區分不同的狀態。Web服務以組件技術形式建立EIB組件模型,包括數據修改、數據查詢、數據庫連接等組件,這種方式能使配電管理系統具備較好的兼容性。

3.3 無縫集成DMS與GIS

解決問題的關鍵就是實現GIS與SCADA系統的互聯,使實時數據在地理信息圖當中現實,并且為GIS的分析提供數據,某供電局配網GIS與SCADA實時數據同步,這種配網GIS本身可支持SCADA的實時數據顯示。但是配網GIS在該供電局自動化辦公網段上運行,而SCADA在另一網段上運行,要實現在GIS系統上顯示SCADA的數據,可利用WebSRV也就是雙網卡設置兩個網段的IP地址。用這種設備當作SCADA拘束的轉發服務器,利用GISSRV作為接受服務器,通過轉發程序實現兩個網段的實時數據同步。

4 結語

對于配電網自動化來說,DMS系統是不可或缺的組成部分,可使電網實現真正意義上的可靠運行,改善配電質量,促進服務水平的提高。因此,新一代DMS系統應從標準、管理、技術等多個方面考慮,以SCADA為基礎,建立分布式實時數據庫,通過合適手段實現GIS與DMS的無縫集成,并以通暢的信息交互方式,實現信息的共享。

參考文獻

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介紹

芯片表面標記自動識別技術是芯片制造技術不斷高速發展的要求,其中芯片表面標識主要包括廠商圖標、序列號(包括英文字母及數字)等。由于自動識別技術具有極其重要的意義,一直以來,人們都對該技術的研究投入了大量的人力物力,并取得了卓有成效的進展。它可以應用于芯片性能自動檢測領域,提高芯片測試效率,進而提高廠商的生產能力,具有十分廣闊的應用前景。

本系統使用NI的視覺系統開發工具構建,因而具有開發周期短、成本低等特點。系統綜合運用了銳化、濾波、細化、特征識別等多種圖像處理技術,成功地實現了從芯片自動跟蹤定位、圖像采集到圖像預處理、骨架提取以及識別等一系列功能。

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【關鍵詞】國際通信工程 站點設計 站點管理 Turnkey工程

1 引言

近幾年在整個通信行業的國際化進程中,越來越多的國內通信企業正走向海外為國際高端運營商提供技術服務。筆者在從事多年的海外通信工程中有幸參與了某國際高端運營商位于香港的移動通信網絡升級及擴容工程(本文簡稱P項目),該項目為包含征地在內的Turnkey工程,其新建站點和改造站點合計達2000多個。此項目中運營商對站點設計有著極其嚴格的要求,在一年多的站點設計及管理過程中,筆者深刻體會到這些高標準、嚴要求對站點的建設及維護管理有著深遠的意義。本文將以香港P項目為例,解析發達國家和地區國際高端運營商對移動通信站點設計和管理的要求,同時為國內的移動通信站點設計及管理提供一些參考資料。國際高端運營商的移動通信基站設計及管理模式可以歸納為以下幾個方面:

2“分階段設計,全過程服務”的理念

國際通信工程越來越趨向于包含站點獲取在內的總承包發包模式(即Turnkey工程),這對站點設計業務提出了“分階段設計,全過程服務”的要求。所謂“分階段設計”主要是指站點獲取前的方案設計、初步設計,站點獲取成功后的詳細施工圖設計以及站點建設完成后的竣工圖,也就是說站點設計業務及服務貫穿于站點建設的全過程。如香港P項目在站點獲取前需要由無線、傳輸及土建等專業人員首先進行站點查勘并完成站點技術查勘報告(TSSR),同時要求相關專業協同完成站點的初步設計。初步設計圖紙需表達如下內容(圖1):

(1)無線及微波天線的大小型號、位置、掛高,設備的擺放位置及安裝方式,電力引入方案,站點走線路由,相關的初步結構方案等;

(2)明確標定征地的詳細位置、征地面積大小;

(3)提供較直觀的包含所需布放的天線及設備的外形與尺寸的站點合成圖片等。

初步設計圖紙經征地人員送交業主后,站點所在的業主委員會通常會據此商討征地的可行性及租金等事務。

3 各專業設計圖紙的融合

現階段國內的站點設計往往是各專業相對獨立而分別承擔設計業務,設計文件由各專業分別提交給建設方的接口人,在圖紙輸出前無統一的技術負責人對各專業圖紙的一致性進行檢查核對,導致建設方在站點建設的過程中常常會遇到土建圖紙與無線圖紙不一致而影響施工的情況。從降低運營商管理成本的角度來看,站點的全專業設計總包將會是未來很長一段時間內的主要設計分包模式,此分包模式要求站點設計的圖紙應該是無線、土建及傳輸等各專業圖紙的融合,而不僅僅是簡單的整合,以避免各專業之間的圖紙矛盾引起站點施工建設困難的現象。香港P項目中的站點詳細設計圖紙就包含了無線傳輸及土建等各專業,圖紙內容包含以下四個部分:

(1)以字母S命名的圖紙,體現的是站點的總信息(圖紙需包含各專業的通用信息,尤其是站點總平面圖需同時體現無線傳輸和土建等專業的相關信息以避免各專業間信息不對稱);

(2)以字母A命名的系列圖紙,主要體現的是無線和傳輸部分的詳細信息,包括系統原理和接線圖等;

(3)以字母E命名的系列圖紙,主要體現的是設備及電源方面的詳細信息,包括電源設備的系統原理和接線圖等;

(4)以字母Z命名的系列圖紙,主要體現的是土建(結構)方面的詳細信息,這部分圖紙需與總圖相對應且在總平面圖中有相關的圖紙引出說明以方便閱讀。

這種全專業同模板的作圖模式,其最終輸出的設計圖紙相當于含有多道工序的產品,每個專業的工作就相當于產品流水線生產的一道工序,各專業只需按嚴格的分工界面在作圖模板中完成屬于本專業的工作內容并移交給其他專業。由于作圖的過程也包含了對其他專業相關信息的核對工作,這大大減少了由各專業獨自出圖所帶來的不一致現象;另外,由于各專業的工程師是在同一模板中作圖,即各專業工程師可直接在作圖模板里添加屬于本專業的信息,避免了大量的重復繪圖工作,節省了人力物力。

4 規范化設計與精細化制圖

國際高端運營商對位于發達國家和地區的站點查勘及設計要求有現代化的分工管理模式,即站點查勘和站點設計制圖由不同的工程師來完成以提高效率,這就需要對站點查勘和圖紙設計有清晰的分工界面和明確的規范化要求。設計圖紙的精細化和站點查勘的仔細程度是緊密結合的,在站點查勘細則中需明確規定查勘草圖所包含的內容,如樓電梯間或水箱等參照物的位置、走線架路由、影響站點建設的障礙物等詳細信息都需要在查勘草圖中示意;結構專業還需盡可能地獲取站點中一切與結構相關的信息,包括梁柱墻的位置尺寸、已有天線抱桿、鐵塔等結構的詳細做法,并需對已有結構進行初步評估;同時需要有代表現場情況的相關站點照片,這樣在站點的方案發生調整時就可以盡量避免重復勘查。

香港P項目對詳細設計圖紙有著更精細的要求:細化到畫圖比例(1:1比例作圖)、出圖要求(模型繪圖布局方式出圖)、特定的圖層及文本字體大小等;由于存在2G&3G多頻率的網絡共存,復雜的網絡系統要求在無線圖紙中對所有的設備天線及元器件都根據相應的規范進行命名和編號;甚至連饋線、電源線、監控線及接地線與接地排等都需要按規范做詳細的命名和編號(圖2)。這些設計要求雖然增加了設計人員的工作量,但精細化的設計為物料準備提供了極大的便利,同時非常有利于施工中的質量控制,提高站點施工的規范性,更有利于今后的網絡維護及管理。顯然,規范化的設計和精細化的制圖會大大減少整個網絡的全壽命周期成本。

5 人性化設計理念

所謂人性化設計,即在設計過程中注重設計方案的合理性、經濟性、備料及施工的便利性,以及根據業主的喜好選用易于被業主接受的方案。如針對發達地區征地困難的特點,香港P項目在土建設計的過程中要求新加結構做到經濟、少占地、盡量不破壞原有房屋結構和防水層,并考慮現場的搬運長度及施工的可操作性;所有新加結構物都要求工廠制作組裝,不允許現場焊接。其設計不僅考慮設計本身,而且更多地考慮對征地、采購備料、施工進度及質量控制等方面的影響;通過在設計過程中采用合理的結構方案并對設計圖紙進行嚴格的質量控制從而減少后續環節的困難,提高整個網絡建設的進度和質量。

6 信息化管理模式

通常國際高端運營商對移動通信站點建設全過程的文檔有著非常嚴格的要求,同時文檔系統的管理也較為完善,如香港P項目的原2G網絡在十年前已初步建成,每個站點的基本信息包括現場的相關照片、平面布局、設計文本等都在內部的服務器上有較為完整的電子文檔記錄。其管理人員無需到站點進行查勘,只需用辦公電腦連接至企業內部服務器即可查閱關于該站點較完整的信息資料。而香港P項目也明確規定了總包商需提供一個包含所有站點電子文檔的服務器作為給運營商的一個交付物,每個站點的電子文檔都需包含一切和設計、征地、施工及竣工驗收等相關的信息。和國內通信運營商相比,國際高端運營商早已拋棄了紙質圖紙和紙質文件的文檔管理模式??蛻衄F代化和信息化的管理模式在提供方便快捷的信息溝通渠道的同時,也需要設計人員提供更加專業化的服務。香港P項目對所有設計文件和圖紙的命名等都有著詳細的規定,設計文件的提交也是通過特定的服務器來進行的。其文檔管理的規范化和信息化給后期的網絡運營提供了極大的便利,同時也大大節省后期的管理成本。相信隨著互聯網的應用在國內變得越來越普及,信息化的管理模式必將成為今后運營商進行站點建設及維護的主流方式,相應地對設計文本專業化的要求也會越來越高。

7 結語

由于發達國家和地區的通信行業發展要領先于國內,其網絡建設和管理水平也遠遠超過國內。這對正在走向海外的通信企業提出了越來越高的要求,這一切都需要國內通信企業不斷學習國際高端運營商的先進管理經驗,不斷提高移動通信站點的設計及管理水平。

參考文獻

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