通信论文范例6篇

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通信论文

通信论文范文1

虽然“光纤通信”课程是一门理论与实践相结合的课程[4],但是基础理论的掌握对以后实践起着极其重要的作用。可以说基础理论的广度和深度直接影响以后从事实用型工作还是创造型研究。“光纤通信”总学时为92学时,其中基础理论占56学时,实验教学为36学时,最后设置了两周课程设计内容。理论教学内容主要包括光纤传输理论、通信用光器件、光端机、数字光纤通信系统、模拟光纤通信系统、光纤通信新技术和光纤通信网络等。实验教学主要包括以光纤端面处理与熔接实验、单模光纤结构设计光纤光缆的识别与使用、光纤损耗系数和事件点参数测量、光发送机的参数测试、光纤电话传输实验、光纤视频传输实验、波分复用光纤传输实验和掺铒光纤放大器实验为代表的十二个题目。本课程最后一个教学环节为课程设计,主要是针对所学内容进行选择性深入学习和研究,并独立设计完成指定题目。

二、“光纤通信”课程理论教学方法与实践

1.理论教学过程中的理论分析应从简单递进难度。例如,我们在教学实践过程中学习光纤中的光传输理论时,先讨论学生较熟悉的几何光学法的全反射传输理论,再分析光在光纤中遵循的电磁理论,提出麦克斯韦方程组,并进行严格推导和详细讨论。

2.教学中应适当展开课堂讨论。对于一些较简单并有一定重复性的内容,可以采取课堂讨论的教学模式。由于,光纤制造和光缆制作工艺相对简单易懂,制造过程和方法有很多种。因此,对以上内容进行课堂讨论形式教学。预先把学生分成几组,每组选择2~3个题目,之后收集资料、制作PPT、充分备课。课堂上每组选出1~2个学生,上讲台利用15~25分钟的时间对特定题目进行讲解,讲完后其他成员可以提问,相互讨论。通过以上教学环节,本是一些繁杂的内容从不同讲解者的不同风格再现出来,课堂气氛积极活跃,讲授内容丰富多彩。同时讲解者完成了选题目、制作PPT及备课讲课等全过程,这对即将毕业的学生是一个展现自己、锻炼自己的好机会。

3.教学过程中适当展示实际器件或相关案例。光纤通信是一门要求理论与实践相结合的课程。除了规定的实验课外,在理论教学过程中应该注意理论与实际相结合。在理论教学过程中,涉及一些实际光学元件和设备时,比如,连接器、耦合器、光纤光栅和激光器等,课堂上尽量展示实物及说明书,并说明其在通信网络中的具置和作用。不仅可以活跃课堂气氛,还可以巩固教学内容,留下深刻印象。比如,设计光纤分类和工艺等内容时,我们尽量引入许多国内外的著名企业并展示其相关光纤产品。我国已拥有长飞、亨通、烽火、富通、中天、永鼎、通光、汇源等光缆企业及特发、成康、北康、侯马、富春江、天虹、宏安、华伦、华达、华新、港龙、通鼎、西古、法尔胜等一大批骨干企业。2006年,国内市场光缆总量达2000万芯公里,出口光缆470万芯公里,总产销2470万芯公里以上。2000~2012年,我国光纤需求量增加了整整24倍,年增长率达30%。2006年中国光纤需求量仅占全球的25%左右,至2012年,这一市场份额已超过了50%。光缆总体技术水平已达国际先进水平,主要企业的主要产品指标领先国际先进水平,产品种类规格基本齐全(海底越洋光缆尚差)[5]。

4.概念与其背景相联系。每一学科与每一门课程都具有相应的概念和理论。其中一些现象的发现、一些概念的提出有其历史背景和条件。在光通信,特别是光孤子通信属于这一类,孤子这个名词首先是在流体力学中提出的,其概念可以追溯到1844年英国工程师SocttRussel在《波动论》中记录的一段于1834年8月在爱丁堡一戈拉斯高运河上的一次经历。讲授该内容时,我们抓住其独特的历史,回顾一下当年的发现,活跃课堂气氛,形象准确地理解概念。

5.理论分析与科研成果相联系。在教学实践中应用科技论文,可以使学生对教学内容掌握得更好,同时对科技论文的查阅、内容格式和写作等进一步了解,对以后毕业论文,乃至科研工作有一定的引导作用。对科技论文的选取要注意以下几点:文章的主题符合课程相关内容;科技论文的难度要适当;科技论文作者及其单位在行业有一定的影响力;最后,科技论文内容为该领域研究热点[2]。比如,讲授完光纤结构、制造工艺和传输理论之后,组织学生学进延(烽火通信科技有限公司)的《S-C-L三波段传输新型单模光纤的设计和研究》和专利《一种新型低色散光纤》[3]。通过分析科技论文巩固所学知识,进一步理解提出问题、解决问题,并把成果撰写成科技论文或申请专利的整体过程,提升学生的科学素养,培养学生综合能力。

6.实验、课程设计和仿真模拟。在实践教学环节,我们针对性地开设了12个典型实验。除此之外,结合理论与实践,设置了计算机仿真的课程设计内容。仿真是利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统模型的实验研究存在的或设计中的系统[6]。很多情况下,因受到实验条件限制,光纤通信中经实际操作,用实验结果证实和分析的内容有限。此时,我们可以学习和利用仿真技术,主要是利用一些光纤通信领域功能较强的模拟软件设计光纤通信器件和光纤通信系统。对光纤通信网络的模拟,参数调整和结果分析加深对实际通信网络的了解,分析其存在的问题,提出解决方案。

三、结语

通信论文范文2

近年来,在应用需求的强大驱动下,我国通信业有了长足的进步。现有通信行业中的许多企业单位,如电信公司或移动集团,其信息系统的主要特征之一是对线路的实时监控要求很高,数据量庞大,如何将实时控制与信息系统集成在一起便成为系统实施的一个关键部分。

在参与了某个通信公司的一套网管系统以及决策支持系统的设计后,我们分析了两者的集成与应用工作,深切地感受到有一个良好的设计策略以及重视所选用的工具是一个关键。这个项目主要是对下属各分站的子网以及有关链路的连通情况进行实时监控、实现报警、路由控制和授权等功能,其关键在于提供一个实时显示情况的地图界面,井将数据汇总和组织,建立起数据仓库以及进一步实施数据挖掘分析,从而能支持企业的决策分析。我作为设计人员之一,着重在本文中讨论控制系统与信息系统集成时的策略。

【正文】

众所周知,通信行业需要有一整套监控通信网络的手段,其工作特点是涉及到的各分站与基站的在地理位置L的分布性,更加需要有在更高一级提供检测不同分站链接情况的手段。一般来讲,由于数据都是海量的,所以,如何将整个网络系统所得的数据及时处理,以便和决策部门的分析相结合,也成为迫切需要解决的重要课题。简言之,分布性、实时性以及数据海量性是解决整个系统设计和集成的核心问题。

首先,让我们来讨论一下“网管监控系统”。由于我参与设计与开发的这个系统并不是位于基层的分站,其定位在将下属各分站的主机通信数据(包括数据流量、链路负荷、通往其他结点即主机的连通情况等)加以收集,所以对于具体通信事务的底层操作要求并不很高。

考虑到上述原因,我们采用了一个地理信息系统开发平台Mapinfo并采用Delphi编程,后台用SQLServer数据库(这是由于考虑到决策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService)。在分析和计划之前,我们先对ITU801标准做了详细的探讨,这只是一个有关子网和链路定义以及分层等描述的标准,在听取了许多分站人员的建议后,将MAPINFO公司提供的一个相关的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中,利用MAPX中提供的丰富的类以及操作,比如Object、Layer等实现网管界面,井且加入了子网和链路的概念,对属下的分站可以随意地组合成为不同子网,而且实现了放大与缩小的功能,大致可以将整个地区的分站集中在一张地图中,能显示在屏幕上,这时,只是显示出各个分站的概要,小到可以显示出某台主机的机柜、机柜直到插件板(因为这些都要实时监控)。我们采用了分层的方法来实现以上缩放。对于一些静态的数据,如分站,主机的位置等则先用Mapinfo公司提供的一套编制地理信息的工具(MAPX是其提供给编程工具的一个ActiveX控件)做成静态的层次图放置于数据库中。

我们新做成的这套系统通过与各分站的专用线路加以连接,能实时地得到数据,显示于地图上,反映出各站、各子网、各链路的实时状态,并能将控制命令传回分站(如强制链路中断、路由转换等)。

现在,让我们来讨论其中最为关键的问题,即是要将实时控制系统与企业信息系统加以集成,我们的设想和体系结构大体上可以用一张简图表示。

在这个体系结构中,由各分站保留着详细的数据,网管系统则在一定时间间隔内将汇总到的数据作少量统计,抽取其中需要保存的内容放入数据库,如每分钟流量,某分站与其他分站每分钟通信流量,在该分站中某个链路的负荷(这些链路有可能是动态分配的,也可能是固定分站之间的通信链路)。尽管如此,数据仍然是海量的,因此,如果要把这些数据都直接送到各个决策部门,比如送给市场部门是不现实的。所以,我们在数据库的基础上建立了数据仓库,确定了客户、时间、通信量、计费和故障等几个数据仓库的主题,每隔一定时间对数据库中的原始数据进行清理与抽取等预处理工作,建立好数据仓库。这里的预处理包括了许多方面的内容,比如有建立计算时间,但是无计费的(计费值为零)的数据,应视为建立失败的无效数据,需要予以剔除;某些企业租用的是专用线路按月计费,中间的通信因此无计费的一些有关记录也应剔除等。在预处理之后,再利用OLAPService的分析将数据融合与汇总。按照决策部门的需要提供相应数据(比如:市场部门需要每一分站的收益,客户分布情况以及客户费用等)。这些都可以由OLAPService对数据作预先处理,此时处理完的数据在逻辑上是以立方体(CUBE)形式存在的,其占用的存储空间便能显著地降低,如1999年8月有2000万条通讯记录,即使形成作为备份的文本都需要4G空间,经过OLAPService处理后仅需200M左右空间,因此,经处理后的数据主要存放于另外的相关部门的机器中,而不能与主服务器放在一起。

最后,再来讨论由决策人员所使用的系统。由于这些部门并不分散,我们就没有采用OLAPServce的Web方案。采用Delphi编制了访问OLAPService的客户端软件,用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件,用相似于网页的界面提供了数据立方体的各种操作,如上钻(观察角度从月转到季度甚至年),切片,旋转等操作。为了便于输出打印数据,还内嵌了Microsoft的Excel数据透视表,可以将在CubeBrowser上所看到的数据转化为Excel的表格形式,或者转换成饼形图、柱形图和曲线图等,比如可以观察每天24小时通信流量的分布曲线图,可以发现在夜间12点以后明显通信流量减少,而决策部门便可制定某些优惠或减价措施吸引更多客户在12点之后使用网络。

另外,在采用OLAPService中的数据挖掘功能时,其中提供的两类算法分别是基于决策树的分类和基于决策树的聚类,市场部门的聚类算法将客户根据费用情况加以聚集,以期发现处于同一消费水平的客户的共同特征,便于制定政策,吸引客户。这方面的努力我们将会进一步持续进行,以保证有足够的海量数据而发现其中的规律。

整个系统运行后,其数据采集,数据处理等一系列工作都由程序定期地自动进行,该系统应用已有一段时间,受到了不少好评。当然,也发现了其中有不少问题,比如;主服务器数据库的容量问题,主站与分站的通信效率问题,还有在网管系统中,网络故障的确定还不够细致,需要由分站再具体化加以确定,决策系统与网管系统之间还缺少直接通信手段等,这些都有待于进一步的解决与改进。

通信论文范文3

1.1系统的结构

基于SMS的移动通信网络自动监控系统所采取的是分布式体系结构,该结构主要由三部分组成,即终端监测仪、监控中心和移动短信息服务中心。其中,终端监测仪的功能主要是对系统中的特定内容进行监测,并在此基础上将监测到的数据以短信息的方式发送到监控中心。监控中心的功能主要是通过短信的方式,与各个终端实现信息数据的传输与共享,并以此为依据,对终端监测仪的工作参数进行科学设置。同时,监控中心还可以为移动通信用户提供查询和报表功能。而移动短信息服务中心的功能则主要是完成系统中终端监测仪和监控中心的短消息互发。

1.2系统的功能

如果想要将自动监控系统的各项功能顺利实现,对于终端监测仪的设置,除了要确保其满足系统的运行需求之外,还应该设置一套与之配套的软件系统。就目前终端监测仪的功能来看,应该满足以下几个方面:①通信质量参数的采集,这是终端监测仪的一项基础功能,通过对不同位置通信质量参数的有效采集,可以对通信整体质量有一个初步的了解,并针对不足之处,采取合理的优化措施。②通信质量参数的报送,系统在完成通信质量参数的采集之后,需要将采集的数据传输到控制中心,该环节是系统运行中的一个关键环节,为了能够确保传输质量,根据系统的特点,选择合理的报送方式是不容忽视的。目前,比较常用的报送方式有三种,即自报式、应答式和自报/应答兼容式。监控中心也是自动监控系统的一个重要组成部分,监控中心的功能主要包括以下几个方面:①对终端监测仪的参数进行修改;②打开和关闭选定终端监测仪自动发送采集数据功能;③通话质量等级测试;④拨打掉话频率测试;⑤修改自动监测仪上传采样数据的控制中心号码。

2终端监测仪的设计

2.1终端监测仪的硬件组成

就目前终端监测仪的硬件组成来看,主要包括了51系列单片机和GSM模块等。其中,为了进一步满足系统需求,GSM模块往往采用标准的移动通信模块,最常见的就是SiemensMC35,该模块可以提供标准的AT指令,在指令的控制下,可以一次完成6组数据的采集。也就是说,可以一次采集六个不同基站的工作参数。在系统运行过程中,单片机通过串口向GSM模块发送AT指令来控制模块的工作方式以及读取采集的网络参数,然后按照设计的协议将数据打成格式化的数据包再交给GSM模块,发送数据每个GSM模块中有一张SIM卡,监控中心通过每个监测仪的SIM卡号对它们进行分类管理和控制。

2.2终端监测仪的软件设计

给出的是终端监测仪的软件流程示意图,从图中我们能够看出,该软件流程大致可以分为前台和后台两个部分,其中,中断服务子程序这部分可以视为前台行为,利用函数完成相关操作这部分则可以视为后台行为。结合系统运行的特点和需求,终端监测仪的软件设计需要具备以下几个方面的功能:①自动发送通信质量参数和实时报警;②终端监测仪工作参数的设置和修改;③解决监控中心收到的通信质量参数延时问题;④防掉电功能。只有具备了上述功能,才能够进一步满足自动监控系统的运行需求。

3SMS和通信协议的设计

3.1移动短消息服务

移动短消息服务是GSM的一项重要业务,通过GSM所提供的网络平台,可以向监控中心传输固定长度的数据信息。与传真业务相同,都是GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务。就目前该服务所涉及的业务类型来看,大致可以分为两种类型,一种是点到点短消息业务,另一种是小区广播短消息业务。

3.2SMS的特性与优点

之所以采用SMS为基础来对移动通信网络自动监控系统进行构建,主要是因为SMS具有诸多优点,这些优点主要体现在以下几个方面:①存储和转发功能,在进行短信息发送的时候,信息的渠道并不是由发送者直接到接收者,而是发送者———短信中心———接收者。②传达确认,当短信息成功传达至接收人之后,发送者会收到确认信息;③主叫号码自动显示,SMS中自动包含发送者的电话号码,接受者容易知道发送者并回复。

3.3通信协议的设计

通信协议的设计主要包括两个方面的内容,即通信协议的数据格式和协议的算法。在自动控制监控系统运行过程中,不同环节对于数据格式也有不同的要求,因此,设计人员应该结合系统的特点,设计一套完整的通信协议,以此来满足系统中数据的交互。采用移动短信的方式进行数据交换可以实现监测仪的任意布置投资成本小,运行维护费用低。

4结语

通信论文范文4

1.1DMC技术思想

现有的网卡通信是把网卡作为计算机的一个设备来进行操作的,用户先要把数据从内存送到网卡设备里,网卡才能把数据发送出去,接收数据时则需要把数据先接收到网卡设备的存储空间中,然后再把数据拷贝至内存中。这种实现方式避免不了网卡设备和内存之间的数据拷贝,并且网卡作为一种设备通信活动也受到相应总线接口如PCI总线接口的限制。DMC技术是把网卡作为一块特殊的内存,插在物理地址最高内存区的内存插槽中,使得网卡和主机之间的数据交换如同主机访问内存一样,主机的网络通信活动与读写内存一样,这就避免了原有的通信过程中网卡设备和内存之间的数据传输,因此把这种通信机制称为直接内存通信(DirectMemoryConnection,DMC),并且把基于DMC技术实现的网络适配器称为DMC网卡。DMC通信机制可以应用于多种网络环境中,下面以高速光纤通道交换网作为应用环境,对DMC通信机制技术细节进行介绍。DMC技术的详细过程描述如下:首先,把网卡作为一块特殊的内存插入最高内存区的内存插槽中,修改操作系统对内存的最高物理地址区部分空间,即DMC网卡上的部分存储空间进行注册预留,将其作为CPU和网卡共享的通信专用区,只允许与网络通信活动相关的用户读写,其他系统进程无权访问。我们把通信专用区按照以下4种用途进行分配:接收缓冲区、发送缓冲区、网卡命令区以及网卡状态区。然后,根据相应的通信协议如FC协议进行网络通信活动,通过访问通信专用区,控制具有通信控制逻辑、并串转换/串并转换器和光收发器等部件的DMC网卡,进行计算机之间的点对点直接内存通信。

1.2DMC通信活动描述

DMC通信机制中主要通信活动描述如下:(1)发送数据:通信源节点发送数据时,只需用户使用写普通内存的方法将数据写入通信专用区的发送缓冲区中,同时把发送命令写入通信专用区的网卡命令区。DMC网卡上的通信控制逻辑根据网卡命令区的命令解析结果,从通信专用区的发送缓冲区中取出数据发送至网络;(2)接收数据:在DMC通信机制的应用环境下,通信目的节点配置有相同的DMC网卡,网络上的数据经网卡的通信逻辑接收后放入通信专用区的接收缓冲区,同时网卡控制逻辑修改通信专用区中的网卡状态信息。当用户需要获得网络数据时,只需使用访问普通内存的方法读通信专用区的接收缓冲区数据即可。因此,DMC通信机制实现了两台计算机内存之间的直接通信。用户感觉不到DMC网卡的存在,使用访问普通内存的方法就可以实现计算机间的点对点直接通信。

1.3DMC通信机制的体系结构

在直接内存通信体系结构中,DMC网卡和内存处于对等的位置,对CPU是透明的,CPU使用操作普通内存的方法操作DMC网卡的通信专用区,用户通过对DMC网卡的通信专用区进行读写来完成网络通信活动。因此,DMC通信机制避免了数据在网卡设备和内存之间的拷贝,并且通信速率也不再受传统I/O总线的限制。

2DMC网卡原型机———FIFO-DMC网卡研究

2.1FIFO-DMC网卡的体系结构

基于直接内存通信技术DMC以及FPG上的存储区域FIFO(FirstInputFirstOutput,FIFO)和寄存器,作者设计了DMC技术,并将其应用于高速光纤通道交换网的原理样机FIFO-DMC网卡。该网卡是在DIMMDDR内存总线规范上扩展实现的。(1)光纤用于连接FIFO-DMC网卡和高速光纤交换网络的对应端口。(2)光收发器负责进行光信号与差分电信号之间的转换。(1)电收发器用于数据的串/并转换。(4)FPGA可编程器件从功能上可以分为两大部分:DDR-DIMM内存总线接口逻辑和通信逻辑,其中DDR-DIMM内存总线接口逻辑包括5个模块,分别为SPD模块、命令解析逻辑、时钟管理逻辑、地址控制逻辑、读写控制逻辑,用以完成网卡的通信逻辑以及网络用户和通信专用区之间的信息交互。通信逻辑包括发送逻辑、CRC校验逻辑、接收逻辑、控制逻辑、8B/10B编码逻辑与8B/10B解码逻辑5个模块,用以实现真正的网络传输活动。

2.2FIFO-DMC网卡的主要功能模块

下面对FIFO-DMC网卡中的主要功能模块进行简要介绍。

(1)FIFO-DMC网卡的通信专用区

按照DMC通信机制的要求,FIFO-DMC网卡的通信专用区按用途分为4块:接收缓冲区、发送缓冲区、网卡命令区以及网卡状态区。接收缓冲区和发送缓冲区采用FPG上FIFO实现,数据接收FIFO命名为RxFIFO,用来存放网卡接受逻辑从网上接收的数据,用户使用读普通内存的方法就可获取。数据发送FIFO命名为TxFIFO,用来存放用户待发送的数据,用户使用写普通内存的方法把数据放入发送FIFO中,而后网卡的发送逻辑读取FIFO的内容进行传输。数据接收FIFO和数据发送FIFO的容量都为一帧数据的大小。网卡命令区和网卡状态区采用FPG上64位寄存器实现,网卡命令区即网卡命令寄存器COMMAND_REG存放用户发出的网卡命令。网卡状态区即网卡状态寄存器STATE_REG存放网卡的各种状态信息。DMC软件或网卡通信逻辑在对网卡进行操作前,读取COMMAND_REG和STATE_REG的内容,判断相应位,再根据结果执行相应动作来防止冲突。寄存器中各位置“1”表示有效,在系统初始化时全部清零。

(2)SPD模块

SPD模块使设计出的FIFO-DMC网卡设备保持与普通内存相同的稳定性,能够正确地被北桥芯片或者CPU芯片中的存储管理器识别。在FIFO-DMC网卡中使用VHDL语言编程模拟SPD芯片的工作。通过分析,FIFO-DMC网卡的SPD模块只需使用SPD芯片的5个引脚:SA0、SA1、SA2、SDA和SCL,并且BIOS对SPD模块只执行读操作(RandomAddressRead),所以SPD模块的结构比较简单,主要包括START状态控制以及Ran-domAddressRead命令响应两个功能模块。其中,START状态的控制逻辑比较简单,主要依靠作为从设备的SPD模块监听串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)来产生,此处不再赘述。RandomAddressRead命令的响应由一个状态机来实现,在不同的状态完成相应的工作。

(3)命令解析逻辑

命令解析逻辑主要接收来自DDR-DIMM内存总线接口的各种内存访问命令,并对命令进行解析。FIFO-DMC网卡的命令解析逻辑由一个状态机控制,状态转移时设置特定的信号,由该信号触发相应的读、写逻辑。

(4)地址解析逻辑

此模块在内存访问命令到来时,控制地址总线上的行地址和列地址等信息进行地址译码工作,寻址被访问的存储单元,使得各种数据信息能够在网络用户、网卡的通信逻辑和内存之间正确地完成读写工作,协助FPGA中控制逻辑实现网卡的通信活动。由于FIFO-DMC网卡中使用了FPGA芯片上的FIFO和寄存器来模拟通信专用区,因此用户操作通信专用区时只有4个地址信息:TxFIFO写端口对应的虚拟地址,RxFIFO读端口对应的虚拟地址,命令寄存器COMMAND_REG对应的虚拟地址以及网卡状态寄存器STATE_REG对应的虚拟地址。地址解析逻辑根据用户访问的虚拟地址信息定位到通信专用区的某个部分即可。

(5)读写控制逻辑

根据地址解析逻辑寻址出的通信专用区空间以及命令解析逻辑解析的结果,对FPGA的寄存器或者FIFO进行读写操作。外部与通信专用区之间传输的数据信息主要有3类,分别是通信活动中的数据、用户写入网卡命令区的网卡命令以及网卡的状态信息。

2.3FIFO-DMC网卡的软件实现

直接内存通信技术DMC得以实现的重要根基是预留部分内存空间供DMC通信机制进程专用,这依赖于Linux操作系统提供的灵活机制。因此,DMC网卡的软件功能包括:

(1)实现通信专用区的物理内存预留

依据Linux操作系统对内存的管理办法,将FIFO-DMC网卡插入内存插槽的高端,使其存储空间即通信专用区处于内存区的物理地址最高端。然后,我们借助于Linux内核启动时能接收某些命令行选项或启动时参数的特性,修改系统引导程序中的启动配置参数mem,限定内核使用的内存数量。实际物理内存中大于mem值的部分就是预留的内存空间,系统不会使用这片物理内存。

(2)实现通信专用区内存的映射

由于Linux操作系统是一个虚拟内存系统,访问内存是基于虚拟地址空间的,因此为了能够使用被预留的通信专用区空间,需要把这部分物理内存正确映射到虚拟内存空间中。Linux操作系统提供了至少3种实现内存映射的方法,可以在系统不同时刻将通信专用区映射为I/O内存、内核空间内存或普通用户空间,考虑到DMC技术中通信专用区需要在用户态下进行访问,作者最终选择使用mmap设备操作方法来实现通信专用区的内存映射。并且,由于在FIFO-DMC网卡的设计中使用FPG上FIFO和寄存器模拟实现通信专用区,因此DMC软件实现对通信专用区映射之后,只需要网卡命令寄存器、网卡状态寄存器、数据发送FIFO的写端口和数据接收FIFO的读端口4个虚拟地址。

(3)实现用户对通信专用区的访问接口

由于FIFO-DMC网卡硬件逻辑中提供了将通信专用区作为普通内存管理和访问的功能,因此用户可以使用访问普通内存的方法访问通信专用区。

2.4FIFO-DMC网卡的功能验证测试

2.4.1FIFO-DMC网卡的运行测试平台

FIFO-DMC网卡的测试平台采用PC机,CPU为Intel(R)Pentium(R)4,北桥芯片为Intel的RG82865PESL722。FPGA采用ALTERA公司Cyclone的EP1C4芯片,串/并转换使用德州仪器的tlk2501,光电转换则选用美国Finisar公司的产品FTRJ8519。示波器为Tektronix的TDS3052。为了降低调试的难度,通过BIOS设置,将内存时钟频率200MHz改为100MHz。

2.4.2FIFO-DMC网卡的运行测试结果。

经测试,FIFO-DMC网卡能在开机的BIOS自检中被识别为内存设备,正确响应CPU的读写命令,并能在操作系统引导时预留共享存储区,证明了直接内存通信DMC通信机制是正确的和可行的。

3结束语

通信论文范文5

1.1卫星移动通信在海洋石油的勘探开发

海洋石油的开发具有很大的流动性,广泛的作业范围和较强的专业性,这些使海洋石油勘探开发对海上移动通信具有很高的要求。利用传统的单边带无线电话等通信设备不能满足海洋石油勘探开发事业快速发展的需要,于是,在海洋石油勘探开发中,应用卫星移动通信已经成为一种相当理想的通信方式,卫星移动通信及过去采用的那些单边带无线电话和甚高频无线电话等通信方式为海洋船舶作业的通讯需求提供了多元化选择。

1.2卫星移动通信在军事中的应用

由于现代局部战争的参战力量组成不断变化,作战范围规模日益扩大,作战形式也越来越多样化,再加上传统短波军事通信带宽小,传输信道不稳定,传统短波军事通信已经不能应用在现代作战行动中。当卫星移动通信受到地域条件和天气情况的影响时,还可以真正地使信息进行实时的传输,这就是卫星移动通信在军事作战中最大的优势。与传统的通信方式相比较,卫星移动通信在通信容量、覆盖范围和传输质量等方面有更大的优势。

2应用中出现的问题在应用中出现的问题主要表现在以下四个方面:

(1)卫星移动通信的技术规范标准还不健全不完善,管理还不严格不合理。

健全完善技术规范标准,不仅使通信设备的制造、安装测试和使用更加规范,还使卫星移动通信更加畅通,更加安全。

(2)卫星移动通信系统以市场为导向进行管理和经营,就是为了赢取最大的商业利润,其实它本身是国际性商业民用通信系统。

铱系统、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等卫星通信系统,依次进入全球卫星移动服务的市场,一场高投入高技术的全面市场竞争随之展开,先后淘汰了ODYSSEY和APMT,铱系统、全球星和ICO三大系统留下,但是铱系统破产失败,全球星系统命运未卜。

(3)抗截获与干扰技术有待于提高。

卫星移动通信应用在军事中时,因为通信卫星处于空间位置,敌我双方都能看见卫星,所以卫星通信系统有着一些突出的弱点,通信卫星转发器极易遭受到电子攻击是其主要的弱点。具体表现在极易受到敌方强大的电磁波干扰,使通信受到干扰而中断;有利的条件和机会使敌方极易进行定位截获。于是,由于军事通信的迅速发展,军事专家们一直重视敌我双方的通信侦察与反侦察,对抗与反对抗和截获与反截获技术。在频率域与功率域方面,由于移动卫星通信系统空间和信号发射作为现用的平台,因此,在地面信息进入信道传输之前,应该大力做好伪信息识别与抗干扰的工作,积极提高硬件和软件的加密技术,应该改造创新移动终端和关口站。

(4)电磁兼容性和接口技术有待于提高,软件的可移植性有待于增强。

应该提高系统接口技术(移动卫星通信系统信息终端、国防数据和关口站、便携式终端间等互联接口技术),以保证信息能够进行无缝传输,使其与另外的军事通信方式一体或者互联。同时,应该改善增强数传软件的纠错功能,以保证在信息化的恶劣战场中,部队能够进行畅通无阻的信息通信。

(5)闭合回路群设置和信道专用设置有待于提高。

部队在应用卫星移动通信系统进行通信的过程中,应该重视关口站网管软件的应用,应该对部队特殊用户进行合理的设置,进而形成一个闭合回路群,还要在该群中进行合理的信道专用设置,大力做好信道管理和密钥管理的工作,以避免内部泄密和外界揭秘的现象出现。

3卫星移动通信发展概述

在1976年,世界上的第一个专门提供电报与电话服务的卫星移动通信系统建立,海事卫星移动通信系统(Marist)投入商业运营。在1979年,国际海事卫星组织(INMARSAT)成立,从1982年,国际海事卫星组织连续对7颗卫星进行租用,第一代的INMARSAT卫星通信系统随之形成,该系统专门用以船只进行全球卫星移动通信服务。由于通信业务量的增加,在1990年至1994年的过程中,对4颗第二代的INMARSAT卫星进行发射。在1992年,澳大利亚开始运用AUSSAT-B卫星进行国内卫星移动通信的服务。美国与加拿大携手建立北美移动业务卫星通信系统(MAST),用以服务于陆地、海上与空中移动用户,随后在1994年与1995年期间,对2颗MAST卫星进行发射。从1990年开始,许多公司连续提出中轨道和低轨道的多星座卫星移动通信系统方案,铱系统、全球星系统和ICO系统就是其中主要的系统。

在1999年,铱系统开始投入商业运营,但是后来由于对该系统进行不合理的经营,导致其破产失败。同时,在2000年,全球星系统也开始投入商业运营。根据应用环境进行分类,主要分为AMSS(航空卫星移动通信系统)、MMSS(海事卫星移动通信系统)与LMSS(陆地卫星移动通信系统);根据提供的业务类型进行分类,主要分为数据与话音系统;根据轨道类型进行分类,主要分为GEO(对地静止轨道)与非GEO系统,其中LEO(低轨道)、MEO(中轨道)和HEO(高椭圆轨道)就是非GEO系统。在非GEO系统中,根据业务种类对其进行分类,主要分为小LEO、宽带LEO与大LEO。把能够运用LEO卫星提供非实时性业务的系统称之为小LEO系统,Orbcomm系统就是小LEO;把能够运用LEO进行宽带业务的系统称之为宽带LEO,Teledesic系统就是宽带LEO;把能够进行全球实时性个人通信业务的MEO与LEO卫星移动通信系统全部称为大LEO系统,Iridium、Globalstar和ICO系统就是大LEO系统。把能够利用GEO卫星进行宽带多媒体以及移动业务的系统称作宽带GEO系统,Astrolink、Cyberstar和V2stream系统就是宽带GEO系统。在航空、陆地与海事移动等领域中,Inmarsat系统已经对其进行了AMSS、LMSS与MMSS多种业务的提供。按照不同的技术发展水平、业务要求和使用环境,Inmarsat已经对多种移动站和系统进行了开发研究,都制定了每一种移动站和系统相应的系统规范标准,同时按照此规范标准,对各种移动站进行制造,以保证其在全世界任何地方都能够运用Inmarsat卫星进行及时通信。截止到1998年1月,在Inmarsat系统中,25000多个标准A站、5000多个标准B站、39000多个标准C站和1500多个航空站已经建立,再加上标准E站、寻呼终端和导航终端类型站,Inmarsat系统的总用户数已经达到115000多个。除能够进行全球卫星移动业务的Inmarsat系统,同时还建立了众多的能够提供卫星移动业务的国内和区域性卫星移动通信系统。Optus公司独立经营的MobileSat国内卫星移动通信系统以及美国AMSC公司和加拿大TMI公司携手共同经营的MSAT北美区域卫星移动通信系统就是其典型的代表。虽然通信GEO卫星的信道条件比较好,同时星体也比较固定,但是其应用在众多领域中时,还有较多的问题出现。因此,提出并采用了低和中轨道非GEO卫星移动通信系统来进行通信,以保证全球无缝覆盖的个人通信系统的实现。

4卫星移动通信的发展趋势

(1)卫星移动通信系统和另外通信系统的结合将越来越紧密。

由低和中轨道星座组成的卫星移动通信系统应该与地面网络、地面蜂窝系统和静止轨道卫星通信系统等另外通信系统紧密结合,以使用户费用降低,保证适合实际的使用需求。

(2)宽带卫星系统及其发展。

在现代的各种业务中,宽带业务处于重要的地位,无线通信中的移动,广播与远程特性都有助于宽带卫星系统的发展。因为卫星系统属于天基系统,同时它的成本很高,与传统卫星系统成本相比较,发展宽带卫星系统投入的成本达到其成本的215倍,这些预示着在缺乏地面宽带系统的市场中,宽带卫星系统和卫星移动通信系统一样极其发展。

(3)降低信道的误码率技术更高。

相关的专家不断对信道的误码率技术进行研究发展,利用更加先进更加高超的调制纠错与调制编码技术降低信道的误码率,以保证卫星信道的传输质量能够增加到光纤传输信道的水平。在卫星移动通信链路中,对TCP/IP协议进行应用时,还存在令人不满意的问题,但是这些问题并不说明卫星链路不能应用TCP/IP,通过实验可以证明,在卫星链路中,应用TCP/IP协议不仅能使卫星网和地面网互连,还能使其与因特网进行互连,实现了天和地之间的互通。

(4)卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展。

对低端频段的应用,呈现过于拥挤的状态,因此,卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展是相当必要的,同时,不断地对频率复用技术进行利用和创新,使原有通信频带上的潜力得以更深层的发挥。

(5)卫星移动通信系统的优势不仅表现在现代各种应用对卫星移动通信系统日益渐增的要求上,还表现在能够支持大量的和大范围的移动用户的数据通信方面。

再加上人们对能便携的卫星通信用户机和可搬动的小型卫星通信地面站的状态不完全满足,因此,建立实现拥有实用价值的卫星全球个人移动通信系统便成为了卫星移动通信发展的新目标。

5结语

通信论文范文6

电力系统配网与骨干电网相比较,具有配电设备多、分支多、分布广、电网等级复杂、结构繁琐的特点,所以配网通信接线复杂,监控点分散,通信点多,这不仅要求提高无线通信的安全性和可靠性,而且要有较强的抗干扰能力,能够实现双向通信功能。笔者根据多年的工作经验,首先对配网自动化系统进行了概述,然后讲述了配网通信中无线通信技术的分类,然后着重介绍了LTE无线通信技术,最后为提高LTE无线通信技术的安全可靠性提出了几条措施,具有一定的现实意义和参考价值。

2配网自动化系统概述

配网自动化系统作为一种远程监控、协调、操作配电设备的自动化系统,集合了控制技术、通信技术和计算机技术,主要目的是提高配电网络的可靠性和安全性,在改进供电质量的前提下,降低资金投入,最大限度的提高安全性和可靠性。配网自动化系统结构图。配网自动化系统主要由四个部分组成:配电主站、现场监控、通信网络和配电子站。其中通信网络的主要功能是提供现场终端设备和配电主站之间的通信通道,实现数据监控和交流的功能。配网自动化系统的建立主要是为了提高供电可靠性和电压质量。按照信息流向的不同,配网自动化系统数据自动化可以分为上行数据和下行数据,其中上行数据是终端设备采集的数据向主站发送,而下行数据是主站向终端设备发送控制数据,实现控制功能。

3配网通信中无线通信技术的分类

电力系统配网自动化系统需要在主站和终端设备之间进行数据传递、控制和调节,而配电网络结构复杂,造成了通信节点多、节点相对分散、节点之间距离短的特点。无线通信技术应运而生。通常情况下,配网通信中无线通信技术可以分为:无线公网通信和无线专网通信。无线公网通信技术和无线专网通信技术各有优缺点,但是从当前的发展模式来看,无线公网通信技术具有更为广阔的发展前景和发展市场,特别是在LTE无线通信技术问世之后,极大的推动了配网通信的安全性和可靠性,将电网推向“信息化、自动化、互动化”的智能电网方向。

4LTE无线通信技术

LTE无线通信技术作为公网通信技术3G的一个延伸,改进增强了3G空中接入技术,采用OFDM和MIMO标准,大大改善了小区边缘用户的性能,提高了小区容量,并且降低了系统延迟时间。LTE无线通信技术定位于2G、3G、LTE移动业务的综合承载,以网络可靠性和安全性为出发点,致力于建立高速率、高可靠的通信网络。LTE无线通信技术和其他无线通信技术相比较具有多方面的优点:

(1)优化了空中接口技术,强化了数据传送速率;

(2)采用频分多址技术和多输入输出功能,作为无线网进化的准则;

(3)大大提高了上行速率和下行速率,能够分别达到50Mbps和100Mbps;

(4)优化了小区容量,小区之间切换性能大幅度提高;

(5)整体构架是在数据分组交换的基础进行的,能够最大限度提高数据传送效率;

(6)灵活性高,支持“配对”和“非配对”频谱分配,网络时延较低,用户面时延不大于5ms,信令面时延小于100ms。TD-LTE核心网的关键技术主要包括标识管理、节点选择、移动性管理、切换管理、IP地址分配和PDN连接服务和会话管理等,此外,为了提高通信的安全性和可靠性,系统还采用了NAS信令和RRC信令进行加密[3],进一步提高了可靠性。

5加强LTE无线通信技术可靠性的措施

LTE无线通信技术可靠性并不是传统意义上面的通信可靠性,指的是设备可靠性、网络可靠性和业务可靠性。TCP连接吞吐量和端时延成反比,当传输路径发生故障的时候,系统有两种反应机制:启用重传机制或者倒转路径,无论哪种机制,对于信息传递而言都会大大降低其可靠性和安全性,所以可靠性技术势在必行。通常情况下,提高LTE无线通信技术可靠性的方法有两种:快速检测和保护倒换技术,两者相互结合,互相补充,全面提高配电网络通信的可靠性。

5.1快速检测技术

LTE无线通信利用相邻系统之间的通信故障进行快速检测,进而快速建立起替代通道或者倒转到其他链路。当前,某些硬件设备(如SDH)提供了网络故障检测功能。典型的快速检测技术包括BFD、EthOAM、MPLSOAM,这些典型的快速检测技术能够检测相邻设备之间的报文发送和接收速率,如果在规定的时间间隔内收不到相应的报文,则进行相应的协议倒换。以BFD快速检测技术为例,BFD快速检测技术不仅能够快速检测通信故障,而且可以快速将故障通知应用层。BFD快速检测技术又可以分为BFDforPW机制和BFDforTE机制,前者主要是利用BFD完成隧道引导承载业务快速切换,达到业务保护的目的;后者是一种端到端的快速检测机制,能够检测通信隧道的链路和节点,提高通信可靠性。此外,在通信隧道LSP上面建立起BFD回话,能够利用快速检测技术检测出隧道故障,比如转发路径上的数据平面故障等等,为数据通信提供端到端的保护。

5.2保护倒换技术

保护倒转技术在快速检测技术之后,在事先建立好的通道上面,针对不同承载技术进行快速倒转,切换相关协议。在LTE网络中,保护倒转技术能够按照业务部署进行分类:L2VPN类、L3VPN类、网关类、链路类保护倒换技术。L2VPN类保护倒换技术主要是指PW冗余,L3VPN类保护倒换技术主要是指VPNFRR,网关类保护保护技术为E-VRRP,链路类保护倒换技术包括LDPFRR、混合FRR、TEFRR和TEHSB。其中不同保护技术相互结合可以提高通信可靠性,比如PW+L3VPN。按照保护倒转模式的不同可以分为三类:隧道保护、业务保护及网关保护。①隧道保护,主要保护网络内部链路和节点,能够保证倒换前后业务节点不变,及采用保护技术包括LDP快速收敛、LSP、TEFRR三种技术;②业务保护,主要保护前后业务源宿节点,能够汇聚汇聚路由器、RANER以及EPCCE节点故障,主要采用的保护技术包括PWRedun-dancy、VPNFRR、BFDforPW、BFDforTunnel;③网关保护,用于EPCCE及EPC与EPCCE之间的链路故障检测,相应的保护技术为E-VRRP。

6结语

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