時間:2022-08-08 14:59:35
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇移動技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
在21世紀(jì)的前15年中,移動通信網(wǎng)絡(luò)越來越多地走到人們身邊,改造和影響著人們的生活。近年來,移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展呈現(xiàn)兩個趨勢:1)移動設(shè)備的接入量和數(shù)據(jù)流量呈爆炸式增長,據(jù)美國思科公司預(yù)計,全球移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量在2020年將達(dá)到2010年的1000倍;2)接入移動通信網(wǎng)絡(luò)的移動設(shè)備由最初單一的移動電話向多樣化發(fā)展,譬如筆記本電腦、平板電腦、穿戴式設(shè)備等,這些設(shè)備對數(shù)據(jù)通信的要求截然不同。如何滿足移動設(shè)備的海量多樣化數(shù)據(jù)需求,是未來移動通信網(wǎng)絡(luò)的重大挑戰(zhàn)。
2當(dāng)前WIFI技術(shù)簡介
在本節(jié)中,我們將對WIFI技術(shù)的物理層和MAC層技術(shù)進(jìn)行簡介,并闡述當(dāng)前WIFI技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)下的局限性。
2.1WIFI技術(shù)的物理層和MAC層
WIFI技術(shù)的物理層采用OFDM技術(shù),OFDM技術(shù)能夠最大限度地利用頻譜資源,從而達(dá)到高數(shù)據(jù)量傳輸。當(dāng)前的WIFI標(biāo)準(zhǔn)主要工作在兩個頻段:2.4GHZ頻段和5GHZ頻段。在2.4GHZ頻段下,總可用頻譜帶寬為80MHZ,共有13個頻段可供利用,單個設(shè)備最多可以使用20M帶寬。在5GHZ頻段下,總可用頻譜帶寬為325MHZ,共有20個頻段可供利用,單個設(shè)備最多可以使用80M帶寬。可知,在5GHZ頻段下的可用帶寬資源較為豐富,因此,越來越多的WIFI設(shè)備開始工作在5GHZ頻段。WIFI技術(shù)的MAC層采用CSMA技術(shù)來為多用戶提供接入。CSMA技術(shù)的工作原理為:任何一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)之前必須先對當(dāng)前頻譜進(jìn)行探測,若當(dāng)前頻譜為空閑狀態(tài)則可以發(fā)送數(shù)據(jù),否則進(jìn)入等待模式并在等待結(jié)束后開始下一次探測。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜時,MAC層還將應(yīng)用RTS/CTS技術(shù)。
2.2當(dāng)前WIFI技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)下的局限性
WIFI技術(shù)雖然在物理層上能夠較為高效地利用頻譜資源,但在MAC層上,WIFI技術(shù)的CSMA由于成本的限制并不能高效地服務(wù)于多用戶數(shù)據(jù),該瓶頸在設(shè)備接入量增加時變得尤為突出。由于同一頻段上同時最多只能有一對設(shè)備進(jìn)行發(fā)送和接收,當(dāng)設(shè)備增多時,大量設(shè)備將持續(xù)處于等待狀態(tài),這導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t增大,此類現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生于人口密集的場所,譬如機(jī)場、火車站、體育場等。在未來,隨著可穿戴設(shè)備的飛速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)有WIFI技術(shù)必將無法支持與之相匹配的數(shù)據(jù)需求。因此,當(dāng)前WIFI技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展下存在很大的局限性。
3未來WIFI技術(shù)展望
經(jīng)過第三節(jié)的分析可知,由于設(shè)計上的缺陷,WIFI技術(shù)必須要進(jìn)行改變才能適應(yīng)未來移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。在本節(jié)中,我們將介紹兩種對現(xiàn)有WIFI技術(shù)的改進(jìn)方法。
3.1多用戶MIMO(MU-MIMO)技術(shù)
為了解決MAC層造成的用戶等待問題,多用戶MIMO技術(shù)希望通過利用多天線來分開多個終端設(shè)備,從而可以同時支持多個數(shù)據(jù)流的傳輸。隨著芯片制造技術(shù)的發(fā)展,多天線的制造成本顯著降低,因此,這項技術(shù)有望大量應(yīng)用于未來WIFI設(shè)備中,從而有力解決在密集終端設(shè)備下的數(shù)據(jù)服務(wù)問題。
3.2超高頻率WIFI技術(shù)
在未來移動通信網(wǎng)絡(luò)中,某些設(shè)備需要超高速率的數(shù)據(jù)傳輸,譬如高清電視等,傳統(tǒng)的2.4GHZ頻段和5GHZ頻段的帶寬已不足以滿足這些設(shè)備的上述需求,因此,未來WIFI技術(shù)需要變得更加多樣化,其中,超高頻率WIFI技術(shù)可以工作在60GHZ頻段下,該頻段的可用頻譜帶寬為數(shù)GHZ,大大高于傳統(tǒng)的WIFI技術(shù)。實驗表明,該技術(shù)可以提供數(shù)GB每秒的數(shù)據(jù)傳輸,因而可以應(yīng)用于未來高速率傳輸?shù)慕K端設(shè)備。
4總結(jié)
集群通信系統(tǒng)是共享資源、分擔(dān)費(fèi)用、向用戶提供優(yōu)良服務(wù)的多用途、高效能而又廉價的先進(jìn)無線調(diào)度指揮系統(tǒng)。對于指揮調(diào)度功能要求較高的企、事業(yè)、工礦、油田、農(nóng)場、公安、武警以及軍隊等部門都十分適用,集群通信采用單工或半雙工方式,要求接續(xù)時間小于500毫秒,具有調(diào)度級別控制等。同時對于集群通信還提出了傳輸集群、準(zhǔn)傳輸集群和信息集群的定義。
隨著集群通信的發(fā)展和用戶的需求,集群通信也從原來的模擬集群向數(shù)字集群過渡。但這種過度并不是簡單的將原來的模擬話音轉(zhuǎn)換為數(shù)字話音和提供數(shù)據(jù)傳輸功能就可以稱為數(shù)字集群了。其實,綜觀國際上提出的數(shù)字集群來看,數(shù)字集群的標(biāo)準(zhǔn)都是圍繞著用戶的需求而發(fā)展起來和提出的。
2.數(shù)字集群移動通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行
數(shù)字集群通信是繼手機(jī)、小靈通之后的第三大戰(zhàn)場,正在成為電信領(lǐng)域開發(fā)的新重點,運(yùn)營商、設(shè)備商正在展開一場新的角逐。在設(shè)計中針對了專業(yè)無線用戶的需求,特別適合在政府和商業(yè)領(lǐng)域的專網(wǎng)使用。
2.1數(shù)字集群通信的標(biāo)準(zhǔn)
TETRA(陸地集群無線電)系統(tǒng)在指揮調(diào)度方面應(yīng)用的比較多,可完成話音、電路數(shù)據(jù)、短數(shù)據(jù)消息、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通信及以上業(yè)務(wù)的直通模式,并可支持多種附加業(yè)務(wù)。在大區(qū)制條件下最大覆蓋半徑56公里。TETRA擴(kuò)容可以逐步增加模塊化,適用于小、中、大型調(diào)度系統(tǒng);設(shè)計組網(wǎng)靈活,既適應(yīng)于專用調(diào)度網(wǎng),也適應(yīng)于共用調(diào)度網(wǎng)。TETRA話音編碼方式采用代數(shù)結(jié)構(gòu)碼本激勵線性預(yù)測編碼,具有良好的話音質(zhì)量,即使在強(qiáng)背景噪聲干擾下也可聽清,話音質(zhì)量并不像調(diào)頻系統(tǒng)那樣隨場強(qiáng)減弱而降低。大量實驗證明,TETRA系統(tǒng)的話音質(zhì)量比GSM系統(tǒng)好。因此,大量應(yīng)用于應(yīng)急、調(diào)度、指揮等專網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。
iDEN(集成數(shù)字增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)是基于TDMA多址方式的調(diào)度通信/蜂窩雙工電話組合系統(tǒng)。它在傳統(tǒng)大區(qū)制調(diào)度通信基礎(chǔ)上,大量吸收數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的優(yōu)點,如采用雙模手機(jī)方式,增強(qiáng)了電話互聯(lián)功能;采用小區(qū)復(fù)用蜂窩結(jié)構(gòu),提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。選用這種編碼是先進(jìn)的,但技術(shù)公開性不好,價格較貴。但通話質(zhì)量和保密性都較好。
2.2數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)備安全
設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),設(shè)備的安全是保障網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ),只有保證網(wǎng)絡(luò)的物理可靠性,才能保證網(wǎng)絡(luò)功能、信息的安全性,因此基礎(chǔ)設(shè)備的可靠性至關(guān)重要。
對于交換機(jī),硬件上應(yīng)實現(xiàn)關(guān)鍵部件的熱備份。軟件上,關(guān)鍵的用戶數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)及時、定期進(jìn)行備份。對于基站系統(tǒng)要考慮其抗外界干擾的能力,如射頻干擾、雷擊、抗震性能等。基站系統(tǒng)的備用電源應(yīng)根據(jù)基站覆蓋區(qū)的重要程度適當(dāng)配備,以應(yīng)變突發(fā)事件。系統(tǒng)主備用倒換能力是系統(tǒng)可靠性的一個重要指標(biāo),如倒換時間、倒換過程對正在進(jìn)行的業(yè)務(wù)的影響等。完善的監(jiān)控告警機(jī)制可大大提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性,如系統(tǒng)部件可自我診斷和修復(fù)、系統(tǒng)可隔離故障模塊、及時產(chǎn)生告警信息。此外,調(diào)度臺、終端存儲了用戶的重要信息,這些設(shè)備由用戶控制,應(yīng)由專人維護(hù),以保證相關(guān)用戶信息不被外界竊取。
數(shù)字集群通信系統(tǒng)是一種特殊的專用通信系統(tǒng),在應(yīng)對突發(fā)事件時,對社會穩(wěn)定和人民生命財產(chǎn)的安全起著及其重要的作用,因此數(shù)字集群通信系統(tǒng)的安全要求要大大高于公眾移動通信系統(tǒng),所以數(shù)字集群通信系統(tǒng)運(yùn)營者必須從各方面考慮如何增強(qiáng)系統(tǒng)的抗災(zāi)變能力,如何使系統(tǒng)更安全可靠的傳遞信息。只有全面的重視數(shù)字集群通信系統(tǒng)的安全問題,才能使數(shù)字集群系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
3.未來數(shù)字集群通信技術(shù)發(fā)展方向
3.1高安全性
數(shù)字集群在基站與手機(jī)之間,信息完全依靠無線電波的傳輸,很容易被人們從空中攔截,在通話狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)都會泄密,即使關(guān)閉電臺,利用現(xiàn)代高科技,仍可遙控打開,繼續(xù)竊聽,從中截取、破壞、調(diào)換、假冒和盜用通信信息。
3.2高抗毀性
專業(yè)移動通信在使用過程可能遇到惡意破壞的人為因素或雨雪災(zāi)害的自然因素等影響,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不能正常工作,因此,未來PPDT系統(tǒng)要求可靠、準(zhǔn)確地提供業(yè)務(wù),具有高的抗毀性和可用性。通常情況下,系統(tǒng)以集群方式工作;在遭遇危害的極端情況下,系統(tǒng)以故障弱化方式或直通方式工作,保證系統(tǒng)能滿足基本的集群業(yè)務(wù)需求。
3.3高環(huán)境適應(yīng)性
專業(yè)移動通信由于它是用于全球的表層和空間,會遇到各種惡劣的氣候、地形和環(huán)境;因此,要求通信裝備必須能抗拒酷暑、嚴(yán)寒、狂風(fēng)、暴雨等惡劣氣候條件;必須適應(yīng)山岳、叢林、沙漠、河海、高空等三維空間的不同地形環(huán)境條件;既可車載船裝,又能背負(fù)手持,要經(jīng)得起各種移動體的安裝機(jī)械條件;在嘈雜的噪聲環(huán)境,要具有背景噪聲濾除功能,使通話對方聽不見噪聲干擾,話音清晰;在高速行駛時,通信不能中斷,質(zhì)量不能下降,可支持500km/h的高速運(yùn)行。
4.結(jié)論
集群共網(wǎng)畢竟具有它自身的缺陷,那就是這些共網(wǎng)往往是調(diào)度功能要相對弱一些,即使是利用與專網(wǎng)相同的系統(tǒng)來組建的共網(wǎng),也同樣會相對使得調(diào)度功能減弱。那些在公網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的調(diào)度系統(tǒng)由于是在原來的系統(tǒng)協(xié)議和結(jié)構(gòu)上增加了調(diào)度功能,由于原來的體制、協(xié)議和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以公網(wǎng)的電話業(yè)務(wù)為主而建立的,要想完全能夠符合專業(yè)用戶對專網(wǎng)的需求,應(yīng)該講目前還是達(dá)不到的。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]計算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢移動計算
引言
隨著信息時代的到來,人們對計算機(jī)性能要求的日漸提高。尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展的今天,一些在傳統(tǒng)上由PC機(jī)處理的任務(wù)將轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)上處理,從而也對計算機(jī)技術(shù)提出了更高的要求。然而“技術(shù)瓶頸”成為目前擺在PC制造商面前的主要困難,比如一種新型的個人計算方法等。因而從某種意義上說,如果要打破這些技術(shù)壁壘,就要求這些制造商們必須開發(fā)出更為高級的微處理技術(shù)和更先進(jìn)的計算機(jī)存儲技術(shù)。為此,目前各國的計算機(jī)研究開發(fā)人員正在加緊研制新型的計算機(jī),計算機(jī)無論從體系結(jié)構(gòu)的變革還是到器件與技術(shù)革命都要產(chǎn)生一次量的乃至質(zhì)的飛躍。在不久的將來,新型的量子計算機(jī)、光子計算機(jī)、生物計算機(jī)、納米計算機(jī)等將會在21世紀(jì)悄悄走進(jìn)我們的生活,乃至遍布于社會各個領(lǐng)域。
一、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展
自從1946年世界上第一臺電子計算機(jī)誕生以來,電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)走過了半個多世紀(jì)的歷程。從第一代電子管計算機(jī)到現(xiàn)在正在開發(fā)的第六代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī),計算機(jī)的體積不斷變小,但性能、運(yùn)行速度和存儲功能卻在不斷提高。然而,人類的追求是無止境的,科學(xué)家們一刻也沒有停止研究更好、更快、功能更強(qiáng)的計算機(jī)。從目前的研究方向看,未來電腦將向著以下幾個方面發(fā)展。
(一)工作專業(yè)化。其實用過計算機(jī)的人都知道,并不是我們的每一件工作都需要一部高性能的PC才能完成,甚至有的時候,你采用高性能的計算機(jī)來辦一個簡單的事情還可能帶來麻煩,因為高性能會帶來高能耗、高發(fā)熱量等不良的負(fù)面效應(yīng)。因而可以預(yù)測,未來的計算機(jī)會根據(jù)大家從事的工作不同,在其性能上和外觀上也會有很大的不同。專項工作的PC將會有專用設(shè)備,從而提高我們的工作效率。其實現(xiàn)在您如果仔細(xì)留意的話,目前在我們的身邊就正在發(fā)生這樣的變化。比如大型超市里的收銀機(jī)、售賣彩票的PC機(jī)和銀行的運(yùn)行終端等等,這些都是為了提高某一項工作的效率和減少成本,逐漸由通用PC慢慢演變而來的。也許在不久的將來這樣的趨勢就會出現(xiàn)在我們的家庭生活中,比如用“家庭智控計算機(jī)”作為家用電器控制中心,為我們控制家中的電燈、電視、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等等,把我們的家變成一個智能的家。
(二)系統(tǒng)智能化。伴隨著計算機(jī)的綜合能力的日益強(qiáng)大,可以預(yù)見,未來民用化的計算機(jī)也可能會開始具備某種程度的智能化,以幫助我們來處理日常生活中的瑣事,甚至出現(xiàn)以前我們所想的專門做家務(wù)活的機(jī)器人,這樣可以讓人們可以騰出更多的時間用于工作、學(xué)習(xí)、交際和娛樂等。大家知道當(dāng)今社會,電子寵物已經(jīng)越來越受到青少年一代的喜愛。這不僅因為電子化的寵物比真實的小貓小狗飼養(yǎng)更加方便,而且它還可以不斷進(jìn)行更新?lián)Q代,另外它更容易與主人進(jìn)行交流,甚至可以模擬多種寵物,可以與計算機(jī)之間進(jìn)行通信等等。這些優(yōu)勢將讓電子寵物取代一部分真正的寵物,成為未來人類的新伙伴。
(三)設(shè)計環(huán)保化。環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源是當(dāng)今時代的主題。社會的發(fā)展也應(yīng)當(dāng)以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源為前提,計算機(jī)行業(yè)也不能例外。我們知道隨著計算機(jī)綜合性能的提高,其能耗也將隨之越來越大;而且現(xiàn)在計算機(jī)在人們的家庭生活中的扮演著越來越重要的角色,它運(yùn)行的時間也將隨之變得更長。因而為了不讓計算機(jī)成為家中用電量最大的電器,技術(shù)人員也想盡各種方法讓計算機(jī)的能耗降低,在這種情況下,就出現(xiàn)了像我們上面提到的那些專門化的計算機(jī),它不僅讓計算機(jī)的效率大幅提高,而且可以讓低性能的硬件系統(tǒng)具備專業(yè)的功能,從而達(dá)到減少能耗的目的。另外還可以通過采用新的架構(gòu),比如采用“量子”“光子”“納米”方式代替現(xiàn)有的硅架構(gòu)的計算機(jī),大幅降低計算機(jī)的能耗。而耗電的第二大戶——顯示系統(tǒng),也將因為LCD、OLED等顯示器的普及,不再成為用電大戶。
(四)交流人性化。作為未來人類的工作和生活的工具以及家庭的智能控制中心,計算機(jī)需要和使用人之間進(jìn)行不斷地交流,才能更好為使用人服務(wù)。這就要求計算機(jī)和人之間的交流要人性化,才能讓使用人真正樂意使用計算機(jī)。我們用美國微軟古川副總裁所說“計算機(jī)將會變成一種能夠與用戶交流冷暖和喜怒哀樂等情感的產(chǎn)品”這句話來闡述未來計算機(jī)的發(fā)展思路,我想再貼切不過了。
為了實現(xiàn)這個目標(biāo),可以想象,未來的計算機(jī)的與使用人的交互方式將會實現(xiàn)多樣化.而且隨著計算機(jī)智能化的提高,多數(shù)工作它們可以自動選擇操作的流程,其中的過程無需人們參與,所以軟件的界面也越來越簡單,使用起來就像現(xiàn)在操作家用電器或者手機(jī)一樣簡單,使用人無需再進(jìn)行專門的學(xué)習(xí)或培訓(xùn),就連老人小孩都能運(yùn)用自如。信息技術(shù)的發(fā)展會使人們與計算機(jī)交流就像與人交流一樣。人們使用計算機(jī)將變得更自然。其結(jié)果是:計算機(jī)的用戶界面將變得更像人,雖然其應(yīng)用程序并非“人工智能”程序。
二、移動技術(shù)的發(fā)展
隨著因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用、無線移動通信技術(shù)的成熟以及計算機(jī)處理能力的不斷提高,未來社會各個行業(yè)新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用將隨之不斷涌現(xiàn)。移動計算正是為提高工作效率和隨時能夠交換和處理信息所提出,業(yè)已成為行業(yè)發(fā)展的重要方向。引入了移動計算的信息化平臺有三個方面的內(nèi)涵:第一,加上綜合信息化平臺不但要達(dá)成業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和傳遞網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,還要具備移動或無線的運(yùn)作能力。第二,可移動性將會帶來自由性和自如性,這是豐富商務(wù)操作的充分條件,為其帶來了更大的便利。第三,讓更為靈活的信息和越加務(wù)實的要約真正具有時空價值和可轉(zhuǎn)讓性,進(jìn)而有機(jī)地在行業(yè)內(nèi)化競爭為合作,化封閉為共贏,激活固化的產(chǎn)品和服務(wù),使企業(yè)和行業(yè)更加輕松面對機(jī)遇與挑戰(zhàn),使運(yùn)營者富于想象力。這些都是構(gòu)筑一個行業(yè)信息平臺的必要條件。
移動計算主要包括三個要素:通信、計算和移動。這三個方面既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。其實在移動計算這個概念提出之前,人們對它的三個要素的研究已經(jīng)有很長時間了,而移動計算是第一次把它們綜合起來進(jìn)行研究。它們?nèi)咧g可以相互轉(zhuǎn)化,例如,通信系統(tǒng)的容量可以通過計算處理而得到提高。移動計算,由于它是一個大融合的綜合工具,所以它至少可以在三個層面上為信息化“錦上添花”。首先,它可根據(jù)應(yīng)用者不同的需要融合各種通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù),以達(dá)到效用的完全性;其次,它是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的完美融合,能夠使兩者在行業(yè)體系中發(fā)揮更大的作用;第三,它可以將企業(yè)管理工具和業(yè)務(wù)工具融入信息化的大體系之中,使企業(yè)的管理、經(jīng)營決策的做出是建立在完善的信息平臺之上,因而大大增加了它的及時性和有效性。
雖然移動性可以給計算和通信在行業(yè)內(nèi)帶來新的應(yīng)用,但同時不可避免的也會帶來許多問題。其中存在的最大問題就是如何面對無線移動環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)。在無線移動環(huán)境中,信號要受到各種各樣因素的干擾和影響,因為會有多徑和移動,給信號帶來時間地域和頻率地域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時間延緩等等問題。這樣一個環(huán)境下,引出了很多在移動通信網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中未遇到的問題。第一,信號通道可靠性問題和系統(tǒng)配置問題。有限的無線帶寬、惡劣的通信環(huán)境使各種應(yīng)用必須建立在一個不可靠的、可能斷開的物理連接上。在移動計算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,移動終端位置的移動要求系統(tǒng)能夠?qū)崟r進(jìn)行配置和更新。第二,為了真正實現(xiàn)在移動中進(jìn)行各種計算,必須要對寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行支持。第三,如何將現(xiàn)有的主要針對話音業(yè)務(wù)的移動管理技術(shù)拓展到寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第四,如何把一些在固定計算網(wǎng)絡(luò)中的成熟技術(shù)移植到移動計算網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)然,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動計算技術(shù)的逐漸成熟和完善,這些問題都將會得到有效的解決,相信在不久的將來人類將邁入一個全新網(wǎng)絡(luò)世界。那時候的工作、學(xué)習(xí)、生活方式將會如何,我想非常值得我們期待。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:移動電子商務(wù);英特網(wǎng);無線接入技術(shù);3G
引言
英特網(wǎng)(Internet)和移動通信技術(shù)的出現(xiàn),改變了人們傳統(tǒng)的生活、工作模式,打破了時間、地域的限制。移動電子商務(wù)(M-commerce)是通過移動通信技術(shù)與英特網(wǎng)有機(jī)結(jié)合所進(jìn)行的電子商務(wù)活動。移動電子商務(wù)作為一種新型的電子商務(wù)方式,充分利用了移動無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點,是對傳統(tǒng)電子商務(wù)的有益的補(bǔ)充,具有非常廣闊的發(fā)展前景。近十年來,推動移動電子商務(wù)發(fā)展的技術(shù)不斷涌現(xiàn),這些技術(shù)主要包括:無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)、移動IP(MobileIP)、藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)和第三代移動通信系統(tǒng)(3G)等。
一、移動電子商務(wù)
1.移動電子商務(wù)的定義及特點
目前,業(yè)界還沒有對移動電子商務(wù)的定義形成權(quán)威的、一致的認(rèn)識,人們從不同的角度提出了不同的見解,這些見解各有不同出發(fā)點和含義。從技術(shù)的角度看,移動電子商務(wù)可看做電子商務(wù)的一個新的發(fā)展分支;但從應(yīng)用的角度來看,移動電子商務(wù)是對有線電子商務(wù)的整合與發(fā)展,是電子商務(wù)發(fā)展的新形態(tài)。一般而言,移動電子商務(wù)的定義應(yīng)包含“商務(wù)活動”、“英特網(wǎng)”和“無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”三部分。文獻(xiàn)[1]將移動電子商務(wù)定義為:“消費(fèi)者在支持英特網(wǎng)的無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺上,借助移動的智能終端設(shè)備,完成商品或服務(wù)的購買或消費(fèi)行為的社會經(jīng)濟(jì)活動。”可見,移動電子商務(wù)可以定義為:通過移動的智能終端設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)和英特網(wǎng)結(jié)合所進(jìn)行的電子商務(wù)活動。
通過移動電子商務(wù),消費(fèi)者可真正突破“時空限制”,隨時隨地獲取所需的服務(wù)、應(yīng)用、信息和娛樂。和傳統(tǒng)基于英特網(wǎng)的電子商務(wù)相比,移動電子商務(wù)具有以下幾個顯著的特點:(1)交易不受時間和地點的限制;(2)移動終端擁有者的身份相對固定,可方便的向消費(fèi)者提供個性化移動交易服務(wù);(3)通過移動定位技術(shù),可以提供與位置相關(guān)的交易服務(wù)。
2.推動移動電子商務(wù)發(fā)展的技術(shù)因素
移動電子商務(wù)同傳統(tǒng)電子商務(wù)的主要區(qū)別就是無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,而正是無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的快速發(fā)展,推動了移動電子商務(wù)的迅猛發(fā)展。從技術(shù)的角度看,推動移動電子商務(wù)發(fā)展的因素主要有以下三個。
(1)無線應(yīng)用協(xié)議的推出。如何將英特網(wǎng)的豐富信息及先進(jìn)的業(yè)務(wù)引入到移動電話等無線終端設(shè)備當(dāng)中,是實現(xiàn)移動電子商務(wù)需要解決的第一個問題。無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn),很好地解決了這個問題。無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn)使移動英特網(wǎng)有了一個通行的標(biāo)準(zhǔn),使移動電話等無線終端設(shè)備接入英特網(wǎng)成為了可能。
(2)無線接入技術(shù)的快速發(fā)展。早期無線接入技術(shù)如GSM、TDMA和CDMA數(shù)據(jù)傳輸速率很低,不適于英特網(wǎng)接入。而近年來得到廣泛使用的通用分組無線服務(wù)(GPRS)等接入技術(shù),大大提高了無線數(shù)據(jù)傳輸速率。目前,世界各國大力推廣的第三代移動通信技術(shù)(3G),不僅可以克服傳統(tǒng)無線接入方式傳輸速率方面的缺陷,而且還可以支持寬帶多媒體數(shù)據(jù)傳輸,這將縮小有線和無線接入的差距,必將進(jìn)一步推動移動電子商務(wù)的發(fā)展。
(3)移動終端技術(shù)的日趨成熟。移動終端技術(shù)本質(zhì)上是一種結(jié)合手持硬件、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)與移動應(yīng)用軟件的總稱。目前市面上各種個人數(shù)碼助理(PDA)、智能手機(jī)(SmartPhone)已經(jīng)隨處可見,各種移動智能終端設(shè)備不斷推陳出新,移動終端用戶也不斷攀升。這不僅給消費(fèi)者使用移動終端進(jìn)行電子商務(wù)提供可能,而且在數(shù)量上大大超過互聯(lián)網(wǎng)用戶的移動終端用戶更是為移動電子商務(wù)提供了巨大的市場。
3.移動電子商務(wù)系統(tǒng)組成
移動電子商務(wù)系統(tǒng)主要由移動商務(wù)應(yīng)用、移動終端設(shè)備、移動中間件和移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)施組成。(1)移動商務(wù)應(yīng)用主要是指移動電子商務(wù)為用戶提供的各種商品和服務(wù)活動;(2)移動終端設(shè)備就是指各種通過無線網(wǎng)絡(luò)接入英特網(wǎng)的終端設(shè)備,包括手機(jī)、個人數(shù)碼助理和筆記本等;(3)移動中間件是指連接電子商務(wù)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)層,如ExpressQ和WAP等,它們屏蔽了分布環(huán)境中異構(gòu)的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;(4)移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是指支持移動電子商務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。中國-二、移動電子商務(wù)的主要實現(xiàn)技術(shù)
1.無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)
無線應(yīng)用協(xié)議WAP是WirelessApplicationProtocol的縮寫,它是由Motorola、Nokia、Ericsson和Phone.corn公司最早倡導(dǎo)和開發(fā)的,它的提出和發(fā)展是基于在移動中接入英特網(wǎng)的需要。WAP是開展移動電子商務(wù)的核心技術(shù)之一,它提供了一套開放、統(tǒng)一的技術(shù)平臺,使用戶可以通過移動設(shè)備很容易的訪問和獲取以統(tǒng)一的內(nèi)容格式表示的英特網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)信息和各種服務(wù)。通過WAP,手機(jī)可以隨時隨地、方便快捷地接入互聯(lián)網(wǎng),真正實現(xiàn)不受時間和地域約束的移動電子商務(wù)。中國
2.移動IP(MobileIP)
移動IP(MobileIP)是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)小組(IETF)在1996年制定的一項開放標(biāo)準(zhǔn)。它的設(shè)計目標(biāo)是能夠使移動用戶在移動自己位置的同時無須中斷正在進(jìn)行的英特網(wǎng)通信。移動IP現(xiàn)在有兩個版本,分別為MobileIPv4(RFC3344)和MobileIPv6(RFC3775)。目前廣泛使用的仍然是MobileIPv4。目前移動IP主要使用三種隧道技術(shù),即IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝來解決移動節(jié)點的移動性問題。
3.藍(lán)牙(BlueTooth)
藍(lán)牙(BlueTooth)是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月聯(lián)合推出的一項短程無線聯(lián)接標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)旨在取代有線連接,實現(xiàn)數(shù)字設(shè)備間的無線互聯(lián),以便確保大多數(shù)常見的計算機(jī)和通信設(shè)備之間可方便地進(jìn)行通信。“藍(lán)牙”作為一種低成本、低功率、小范圍的無線通信技術(shù),可以使移動電話、個人電腦、個人數(shù)字助理、便攜式電腦、打印機(jī)及其他計算機(jī)設(shè)備在短距離內(nèi)無須線纜即可進(jìn)行通信。“藍(lán)牙”支持64kb/s實時話音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸,傳輸距離為10m~100m,其組網(wǎng)原則采用主從網(wǎng)絡(luò)。
4.無線局域網(wǎng)(WLAN)
無線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN是WirelessLocalAreaNetworks的縮寫,它是一種借助無線技術(shù)取代以往有線布線方式構(gòu)成局域網(wǎng)的新手段,可提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能,它支持較高的傳輸速率。它通常利用射頻無線電或紅外線,借助直接序列擴(kuò)頻(DSSS)或跳頻擴(kuò)頻(FHSS)、GMSK、OFDM和UWBT等技術(shù)實現(xiàn)固定、半移動及移動的網(wǎng)絡(luò)終端對英特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的高速連接訪問。1997年6月,IEEE推出了802.11標(biāo)準(zhǔn),開創(chuàng)了WLAN先河;目前,WLAN主要有IEEE802.11x與HiperLAN/x兩種系列標(biāo)準(zhǔn)。
4.通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)
GPRS的英文全稱為GeneralPacketRadioService,中文含義為通用分組無線服務(wù),是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化組織(ETSI)在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上制定的一套移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它利用“包交換”(Packet-Switched)的概念所發(fā)展出的一套無線傳輸方式。GPRS是2.5代移動通信系統(tǒng)。GPRS具有“數(shù)據(jù)傳輸率高”、“永遠(yuǎn)在線”和“僅按數(shù)據(jù)流量計費(fèi)”的特點,目前得到較廣泛的使用。
5.第三代移動通信技術(shù)(3G)
3G英文全稱為3rdGeneration,中文含義為第三代數(shù)字通信。它是由衛(wèi)星移動通信網(wǎng)和地面移動通信網(wǎng)所組成,支持高速移動環(huán)境,提供語音、數(shù)據(jù)和多媒體等多種業(yè)務(wù)的先進(jìn)移動通信網(wǎng)。國際電聯(lián)(ITU)原本是要把世界上的所有無線移動通信標(biāo)準(zhǔn)在公元2000年左右統(tǒng)一為全球統(tǒng)一的技術(shù)格式。但是由于各種經(jīng)濟(jì)和政治的原因,最終形成了三個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)即歐洲的WCDMA,美國的CDMA2000和中國的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中國大唐移動通信第一次提出并在無線傳輸技術(shù)(RTT)的基礎(chǔ)上與國際合作完成的。中文含義為“時分同步碼分多址接入”。相對于其他兩個標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA具有頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、建網(wǎng)成本低和高效支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)等優(yōu)勢。
總結(jié)
移動通信和英特網(wǎng)的完美結(jié)合造就了移動電子商務(wù)。在技術(shù)更新與社會需求的交替推動下,移動電子商務(wù)已經(jīng)產(chǎn)生了一個不可阻擋的發(fā)展趨勢,它必將對全球經(jīng)濟(jì)和技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]柯新生.電子商務(wù)運(yùn)作與實例[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.
(1)實驗教學(xué)從屬于理論教學(xué),實驗教學(xué)得不到足夠的重視,實驗是為驗證理論知識,理論教學(xué)和實踐教學(xué)相脫節(jié);
(2)實驗內(nèi)容陳舊,無法趕上移動通信新型器件和裝置的發(fā)展,缺乏新的實驗教學(xué)手段和方法;設(shè)備的更新?lián)Q代比較慢,實驗的開展受到硬件實驗設(shè)備的限制,跟不上技術(shù)革新的步伐;
(3)驗證性實驗多,綜合性實驗以及創(chuàng)新性實驗少,在實驗方法上基本是簡單的模仿,學(xué)生被動學(xué)習(xí),缺少積極的思維和創(chuàng)新,也沒有探索的目標(biāo)和方向,沒有良好的實驗教學(xué)改革措施;
(4)在移動通信原理課程中,關(guān)于調(diào)制解調(diào)等有關(guān)內(nèi)容偏重理論,太過抽象,枯燥乏味。受資金和儀器設(shè)備不足等實驗條件的限制以及學(xué)時較少的影響,很多移動通信原理實驗(例如正交頻分多路實驗)不能由學(xué)生實際動手完成,一些實驗內(nèi)容僅僅能驗證理論課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,顯然對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常不利的。積極探索移動通信原理實驗教學(xué)的改革,嘗試開展仿真創(chuàng)新實驗教學(xué),對于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)移動通信原理課程,培養(yǎng)創(chuàng)新能力起著重要的作用。
2仿真教學(xué)的引入與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
傳統(tǒng)的移動通信原理課程理論教學(xué),大多重在討論某種技術(shù)或算法的原理及其理論推導(dǎo),以方便理解調(diào)制解調(diào)器原理和無線電波變換過程,從而加深信源編解碼和信道編解碼、無線電波發(fā)射與接收等知識的理解。在常規(guī)的實驗課上,對移動通信實驗原理的講解也要在黑板上書寫,既不夠形象、直觀,又比較呆板。由于有大量的波形分析內(nèi)容,教師在黑板上畫圖也是一件比較困難的事情,而且學(xué)生不易理解。在傳統(tǒng)的設(shè)計性實驗中,學(xué)生常因受到固定的實驗設(shè)備的束縛而改變實驗設(shè)計思路,不可避免地存在錯誤和不足,致使電路調(diào)試費(fèi)時費(fèi)力,甚至引起元器件和儀器設(shè)備損壞,使實驗不能達(dá)到預(yù)期效果。因此,在移動通信原理實驗教學(xué)中引入仿真實驗,是對理論課教學(xué)的必要補(bǔ)充。學(xué)生可以充分利用仿真實驗軟件在數(shù)據(jù)采集、儲存、分析、處理、傳輸及控制等方面的強(qiáng)大功能,進(jìn)行方案的論證、選定和電路的設(shè)計,可以方便地改變參數(shù)來調(diào)整電路,使之更好地接近設(shè)計要求,設(shè)計出較為理想的電路。學(xué)生還可以根據(jù)要求輸出電路的測試參量或波形,作為真實電路調(diào)試的依據(jù)和參考;可利用計算機(jī)進(jìn)行不同的仿真操作,得到與使用實際實驗裝置進(jìn)行真實實驗相同的結(jié)果。另外,一些較為復(fù)雜的移動通信創(chuàng)新性實驗和綜合性實驗,無法通過模擬實驗完成實驗課教學(xué),但是通過引入仿真教學(xué),便可以擴(kuò)大實驗教學(xué)的維度、擴(kuò)大了實驗教學(xué)的可操作性。移動通信是通信原理、高頻電路和信號處理的交叉學(xué)科,學(xué)生只通過理論教學(xué)很難理解學(xué)科交叉性,對移動通信原理的理解也不夠全面。通過引入仿真教學(xué),既能加強(qiáng)學(xué)生對移動通信原理的認(rèn)識,又能加強(qiáng)學(xué)生對實際電路的認(rèn)識,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。仿真實驗教學(xué)的引入,很好地支持了移動通信原理的學(xué)習(xí),可以進(jìn)行新技術(shù)的研究,拓展學(xué)生的工程意識,提高設(shè)計調(diào)試電路的靈活性,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維,開闊學(xué)生的視野。
3仿真教學(xué)開展實例分析
3.1理論教學(xué)與正交調(diào)制解調(diào)分析
正交調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的原理是把整個可用信道頻帶B劃分為N個帶寬為f的子信道,把N個串行碼元變換為N個并行的碼元,將高速信號變換為低速的并行子數(shù)據(jù)流,分別調(diào)制這N個子信道載波進(jìn)行同步傳輸,并在終端分開正交信號。信號的調(diào)制和解調(diào)實際是采用數(shù)字信號處理的方法來實現(xiàn)的。先將信號串并變換成低速支路,各支路的調(diào)制可以采用數(shù)字調(diào)制方式,然后進(jìn)行快速傅里葉逆變換(IFFT)、快速傅里葉變換(FFT)來實現(xiàn)。
3.2正交頻分電路仿真實驗分析
通常在正交頻分電路分析中,往往會忽略講解和分析子載波調(diào)制快速傅里葉變換和反變換等內(nèi)容。讓學(xué)生從理論公式推導(dǎo)中理解OFDM原理,并利用Matlab編程實現(xiàn)不同子載波數(shù)的調(diào)制信號,可以驗證對子載波數(shù)調(diào)制狀態(tài)的影響,進(jìn)一步驗證理論公式并加深理解。可以用理論推導(dǎo)和實驗驗證兩種方法來理解調(diào)制。通過正交頻分各步驟的波形圖,形象地描繪信號調(diào)制解調(diào)的過程,逼真地顯現(xiàn)出真實信號傳輸變化的實時動態(tài)過程。
(1)確定參數(shù)。假設(shè)參數(shù)為:子載波數(shù)為8,F(xiàn)FT長度為8,符號速率、比特率、保護(hù)間隔長度為2,信噪比12,插入導(dǎo)頻數(shù)。基本的仿真可以不插入導(dǎo)頻,導(dǎo)頻數(shù)可以為0。通過運(yùn)行仿真及修改參數(shù)設(shè)置,教師可引導(dǎo)學(xué)生逐步實驗,觀察分析仿真結(jié)果并給出結(jié)論。通過示波器模塊可以直觀地觀察到二進(jìn)制隨機(jī)信源。
(2)產(chǎn)生數(shù)據(jù)。使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)據(jù)。可以將原序列化為16進(jìn)制的碼元圖,通過改變數(shù)據(jù)率觀察仿真波形。
(3)子載波調(diào)制。利用Matlab工具仿真實現(xiàn)BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等4種調(diào)制方式。按照星座圖,將每個子信道上的數(shù)據(jù)映射到星座圖點的復(fù)數(shù)表示。通過改變支路不同的調(diào)制方式,觀察到仿真波形,每次課都會有各式各樣新的實驗波形,可以直觀地觀察到二進(jìn)制隨機(jī)信源,以及將一路高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多路低速數(shù)據(jù)的波形。
(4)IFFT運(yùn)算。對上一步得到的同相分量和正交分量進(jìn)行IFFT運(yùn)算。為便于理解,可采用仿真軟件直觀地表現(xiàn)子信道上的數(shù)據(jù)與OFDM符號之間傅里葉逆變換關(guān)系。當(dāng)子信道的脈沖為矩形脈沖時,具有sinc函數(shù)形式的頻譜。當(dāng)改變系統(tǒng)(N)時,OFDM功率譜形狀也隨之改變。
(5)加入保護(hù)間隔,加入噪聲。由IFFT運(yùn)算后的每個符號的同相分量和正交分量分別轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù),并將符號尾部G長度的數(shù)據(jù)加到頭部,構(gòu)成循環(huán)前綴。
(6)并串轉(zhuǎn)換。將每個符號分布在子信道上的數(shù)據(jù)還原為一路串行數(shù)據(jù)。
(7)FFT運(yùn)算。對每個符號的同相分量和正交分量按照(Ich+Qch×i)進(jìn)行FFT運(yùn)算。由于噪聲和信道的影響,接收端收到的每個子信道上的數(shù)據(jù),映射到星座圖不再是嚴(yán)格的發(fā)送端的星座圖。將得到的星座圖上的點按照最近原則判決為原星座圖上的點,并按映射規(guī)則還原為一組數(shù)據(jù)。利用以上設(shè)計的信號,在Matlab中編程實現(xiàn)該信號的調(diào)制,畫出調(diào)制前后信號的時序圖。此時,學(xué)生容易理解此種調(diào)制方式為何IFFT被稱調(diào)制。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生通過理論分析以及Matlab實驗畫圖驗證,進(jìn)一步加深了對正交頻分電路的理解。
4結(jié)束語
對于5G的應(yīng)用和未來憧憬,產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界對其都進(jìn)行了相關(guān)闡述,從他們的闡述中得出,人們對未來5G技術(shù)的需求,相比之下,5G應(yīng)具備下面的基本特征。
1.1數(shù)據(jù)流量的增長
產(chǎn)業(yè)界人士預(yù)測10年以后,移動數(shù)據(jù)量將達(dá)到1000倍。5G的吞吐量能力特別大,就算在很忙的時候也能提升到1000倍,至少可以到達(dá)100Gbit/s/km2以上。
1.2聯(lián)網(wǎng)設(shè)備擴(kuò)大100倍
伴隨著智能終端和物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,預(yù)計10年后,聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)目將增加到600~1000達(dá)部,在未來里,5G網(wǎng)絡(luò)單位覆蓋面積將大大增加,相比之下是目前4G網(wǎng)絡(luò)將增長100倍,相對一些特殊的應(yīng)用,單位面積將通過5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)目達(dá)到100萬/km2。
1.3峰值速率至少達(dá)到10Gbit/s
面向2020年以后的5G網(wǎng)絡(luò),相對于目前的4G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率需提高10倍以上,然而達(dá)到10Gbit/s,在特殊情況下,用戶單鏈峰值速率都要求需達(dá)10Gbit/s。
1.4用戶速率可達(dá)到10Gbit/s,特殊需求達(dá)到100Gbit/s
在未來的5G網(wǎng)絡(luò)中,在一般條件下,用戶在任何時候都能獲得10Gbit/s以上的速率,對于特殊需求的業(yè)務(wù)和用戶將達(dá)到100Gbit/s,比如:急救車內(nèi)高清醫(yī)療圖像傳輸服務(wù)。
1.5可靠性高與時間短
2020年后的5G網(wǎng)絡(luò),需要滿足用戶在線服務(wù),能隨時隨地的進(jìn)行各種體驗,并且還需滿足工業(yè)信息系統(tǒng)、應(yīng)急通信等更多場景需求。需要進(jìn)一步地降低用戶的控制時延,與4G網(wǎng)絡(luò)相比,縮短了5~10倍。對于關(guān)系重大財產(chǎn)安全的業(yè)務(wù)和人類生命可靠性必須提升到99.9999%以上。
1.6頻譜利用相對較高
由于5G網(wǎng)絡(luò)用戶的業(yè)務(wù)量大、規(guī)模大、流量高,相對來說,使用頻率需求量也大,需要通過壓縮等創(chuàng)新技術(shù)及頻率倍增的應(yīng)用,來提高頻率利用率。相對4G網(wǎng)絡(luò)來說,5G的頻譜效率要5~10倍的提高,來解決流量帶來的頻譜短缺問題。
1.7網(wǎng)絡(luò)消耗能源
相對來說較低節(jié)省能源、綠色低碳是未來通信技術(shù)的發(fā)展的方向,在未來的5G網(wǎng)絡(luò)中,需要利用節(jié)約能源的設(shè)計,使網(wǎng)絡(luò)能耗效率都有待提高1000倍,來滿足1000倍流量的需求,但是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與能耗有相當(dāng)?shù)乃健?/p>
25G關(guān)鍵技術(shù)概述
從目前的角度看,5G的關(guān)鍵技術(shù)仍在發(fā)展階段和研究階段,但學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)認(rèn)為,5G的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)包含下幾個方面:一是5G關(guān)鍵技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架;二是5G無線輸送的關(guān)鍵技術(shù);三是5G移動通信總體技術(shù)系統(tǒng);四是5G移動通信驗證技術(shù)。接下來對業(yè)界十分關(guān)注的5G技術(shù)進(jìn)行總的介紹。
2.1高頻段傳輸
目前,移動通信系統(tǒng)頻段主要是3GHz以內(nèi),伴隨著用戶人數(shù)的增加,頻譜資源也變得十分擁擠,然而在高頻段里,如毫米波頻率是27.3~350GHz,而帶寬則高達(dá)284.6GHz,超過微波全部帶寬的12倍。微波與毫米波相比,元器件的尺寸要小很多,毫米波系統(tǒng)能輕而易舉小型化,實現(xiàn)進(jìn)行極高速短距離通信,支持5G傳輸速率和容量需求。
2.2多天線傳輸技術(shù)
多天線技術(shù),經(jīng)歷了從二維到三維,從無源到有源,從高階多輸入多輸出到大規(guī)模陣列的發(fā)展,能把頻譜利用率提高到數(shù)十五倍甚至再高,是目前5G技術(shù)唯一重要研究方向。
2.3同時同頻全雙工技術(shù)
同時同頻全雙工技術(shù)被稱為高效的頻譜效率技術(shù),該技術(shù)在相同的物理信道上對兩個方向信號的進(jìn)行傳輸,在通信雙工節(jié)點的接收機(jī)處通過對取消自身發(fā)射的信號干擾,在發(fā)射信號時候,同時接收另一節(jié)點的相同頻信號。
2.4設(shè)備間直接通信技術(shù)
以往的移動通信系統(tǒng)連網(wǎng)方式,以基站為中心點,實現(xiàn)對市區(qū)覆蓋,基站及中繼站是不能隨便移動的,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是有限制的,在未來的5G網(wǎng)絡(luò)里,用戶規(guī)模大,數(shù)據(jù)流量大,以傳統(tǒng)的基站模式為中心的組網(wǎng)方式,是沒辦法滿足業(yè)務(wù)需求。D2D直接通信技術(shù)在沒有基站的情況下也能運(yùn)轉(zhuǎn),實現(xiàn)通信設(shè)備的直接通信,開拓了接入方式和網(wǎng)絡(luò)連接。
2.5密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
5G是一個智能化、寬帶化、多元化、綜合化的網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)流量是4G的1000倍。想要實現(xiàn)目標(biāo)有兩種技術(shù):一是在宏基站處布置大規(guī)模天線來取得室外空間增益,二是布置密集網(wǎng)絡(luò)來滿足室外和室內(nèi)數(shù)據(jù)需求。在未來里,向高頻段寬帶,將采用更加密集的方案,部署高達(dá)200個以上扇區(qū)。
2.6新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)
為了滿足在未來里,使用高容量、大規(guī)模的用戶需求,未來的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將具有低時延、低成本、易維護(hù)、扁平化特點。目前產(chǎn)業(yè)界主要集中在云架構(gòu)和C-RAN的研究上。
2.7智能化技術(shù)
5G的中心網(wǎng)絡(luò),是由大型的服務(wù)器來組成的云計算平臺,通過交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)交換功能的路由器與基站相連接,宏基站具有大數(shù)據(jù)存儲功能和云計算功能,時效性特強(qiáng)或特別大的數(shù)據(jù),提交到云計算中心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)處理,終端或基站的數(shù)量、形態(tài)多,不一樣的業(yè)務(wù)選取不一樣的頻段,連接方式和天線多樣化。所以,需要具有自動模式切換、智能配置、智能識別的功能,實現(xiàn)智能組網(wǎng),在未來里,智能化技術(shù)是實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的是關(guān)鍵技術(shù)。
3研究情況及趨勢
從目前來看,全球?qū)?G技術(shù)的研究,都處在早期階段,將來還需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、外場試驗、技術(shù)研究等階段,最后才能實現(xiàn)商用部署,但是,盡管對5G技術(shù)和概念仍然在進(jìn)行深究,對5G標(biāo)準(zhǔn)的大方向,現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界在基本上達(dá)成了共識。
4結(jié)束語
[關(guān)鍵詞]移動通信媒體;3G技術(shù);三網(wǎng)融合
一、移動通信媒體已經(jīng)成為“第五媒體”
媒介的定義是信息的一個載體,凡是能夠把信息從一方傳到另一方的工具、手段稱之為媒介。商業(yè)媒介通常具有以下特征:1.大眾的行銷服務(wù)的媒介必須是面對大眾傳播的,因此商業(yè)廣告談的媒介指的是大眾媒介;2.可控制性,投資行為的本質(zhì)是以較少量的投入換取較大量的回饋,既是投資行為,在投資上必須具有可控制性;3.付費(fèi),商業(yè)媒體的另外一個特點為商業(yè)性,所謂商業(yè)性的意義是媒體依賴廣告為主要盈利來源,所以具有付費(fèi)特征。
從以上媒介的定義和特征來看,移動通信媒體亦即手機(jī)媒體已經(jīng)具備了媒介的所有要素,并且人們也已經(jīng)普遍認(rèn)可手機(jī)作為報紙、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)之后的“第五媒體”的地位。興起于20世紀(jì)90年代的網(wǎng)絡(luò)媒體,具備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、多元化、全球化、小眾化化、實時性、交互性、廣容性、易檢性等特點,已經(jīng)對以報紙為代表的傳統(tǒng)媒體的產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊。在美國,2009年3月16日,有著146年發(fā)行歷史的《西雅圖郵報》成為美國歷史上第一家改版為網(wǎng)絡(luò)報的報紙,這比2008年11月28日就宣布將變成網(wǎng)絡(luò)版的《基督教箴言報》的真正改版時間,還早了14天。北卡羅來納州州立大學(xué)菲利普•邁耶教授預(yù)言:2044年10月,美國最后一位日報讀者將結(jié)賬走人。而在中國,2005以后,報紙業(yè)也出現(xiàn)了整體不景氣的情況。那么在手機(jī)媒體突然興起的今天,會不會促成媒體結(jié)構(gòu)新一輪的新陳代謝呢?
二、移動通信媒體的特點
移動通信媒體亦即通常所說的手機(jī)媒體,可以理解為一種集網(wǎng)絡(luò)和信息傳播功能于一體,通過數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),把各種文字、圖像、音頻、視頻信息數(shù)字化,然后傳輸給廣大用戶的嶄新媒體。無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展讓手機(jī)同時具備了網(wǎng)絡(luò)媒體所具有幾乎所有優(yōu)點。而由于其介質(zhì)手機(jī)的特點,手機(jī)媒體也具備兼容性、整合性、貼身性和便于互動,成為一種“帶有體溫的媒體”。它具備以下其他媒體無法抗衡的特點。
廣泛性。早在2008年底,中國手機(jī)用戶已經(jīng)超過6.4億。手機(jī)媒體的用戶已經(jīng)不僅僅集中在25歲到45歲之間、知識水平較高、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好的人群,它已經(jīng)向上擴(kuò)展到65歲而向下延伸到15歲,手機(jī)幾乎已經(jīng)成為對應(yīng)于每個活躍的社會元素的存在。幾乎人手一終端,這是其他媒體不可能具備的。
覆蓋性。手機(jī)網(wǎng)絡(luò)在大多數(shù)地方都可以實現(xiàn)覆蓋,無論是辦公室還是家中,甚至電梯、汽車、火車上。它的覆蓋能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他媒體。
跟從性。“手機(jī)時代,人們在裸奔”。通過現(xiàn)行的基站,手機(jī)定位誤差在200米,3G時代,誤差可以縮小到10米。2010年1月13日,西城區(qū)西單商業(yè)街透露將考慮開設(shè)手機(jī)信息平臺,只要進(jìn)入西單地區(qū),就可獲得商場購物及相關(guān)打折信息等。
可統(tǒng)計性。“裸奔”的概念不只是地理上的,通過受眾所用機(jī)型、話費(fèi)、手機(jī)漫游情況、網(wǎng)頁瀏覽狀況,運(yùn)營商可以精確的區(qū)分受眾,在此基礎(chǔ)上豐富受眾信息,建立詳細(xì)的受眾數(shù)據(jù)庫,將為廣告精準(zhǔn)化營銷打下了很好的基礎(chǔ)。
即時互動性。廣告投放效果將不再是盲目計算的。通過促銷、活動等吸引反饋的手段可以準(zhǔn)確地計算。
可支付性。手機(jī)已經(jīng)可以進(jìn)行方便的小額的電子支付。而和金融業(yè)的融合,使其變身為下一代的支付方式,同時代替錢包和信用卡,從理論上講也是可行的。
人們從廣泛性和覆蓋性意識到移動通信媒體的價值,在發(fā)展到一定程度以后,人們意識到手機(jī)媒體的更重要價值來源于它可以精確的區(qū)分受眾。而且,手機(jī)還具有隨身性、反應(yīng)速度、區(qū)域能力、互動能力等其他媒體很難具備的特征,更使其可以進(jìn)行精準(zhǔn)甚至一對一的傳播。廣告將不再是單一的你投我放模式,而是與營銷緊密結(jié)合的交互式溝通過程。隨著手機(jī)上網(wǎng)資費(fèi)的降低,人們使用無線網(wǎng)絡(luò)的頻率越來越高,而國家正在推行的三網(wǎng)融合會加速這一潮流,手機(jī)廣告的形式也將大大豐富。在互聯(lián)網(wǎng)時代,Google、百度等僅用了十幾年的時間就超越了眾多的媒體公司,而移動通信媒體時代的到來,又為運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、傳統(tǒng)媒體乃至終端機(jī)器生產(chǎn)商提供了一個再次競爭的舞臺,“忽然間,你會發(fā)現(xiàn)全世界最強(qiáng)大的公司突然成了自己的競爭對手,這的確令人難以置信,我們的競爭對手成了蘋果、Google和微軟”,諾基亞CEO康培凱這樣感慨。
三、移動通信媒體應(yīng)該加強(qiáng)服務(wù)性
由于移動通信媒體所具有的優(yōu)點,其在人群中的普及速度也是非常驚人的。早在2008年底,中國手機(jī)用戶數(shù)量已經(jīng)超過6.4億,手機(jī)報的普及率已經(jīng)達(dá)到39.6%。而隨著手機(jī)媒體的發(fā)展,早期群發(fā)短信式的模式已經(jīng)遇阻,應(yīng)當(dāng)意識到受眾不缺少信息,缺少的是及時的、對他自己有用的信息。
在這一點上,日本的實踐比較成功。日本最大的移動通信公司NTTDoCoMo于1999年2月22日推出數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)I-MODE,現(xiàn)在是全球最成功的無限互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。手機(jī)媒體研究的先行學(xué)者匡文波總結(jié),它成功的關(guān)鍵是以內(nèi)容為王:首先,它必須是新鮮的,即時更新;其次,它必須有深度;再次,應(yīng)該鼓勵用戶多次訪問;第四,用戶應(yīng)該能夠看到這種用手機(jī)上網(wǎng)方式的好處。I-MODE結(jié)合日本國民心理,量身定做了各種娛樂業(yè)務(wù)吸引用戶,重點提供了諸如漫畫、游戲、圖片下載和音樂等服務(wù),結(jié)合對內(nèi)容提供商的嚴(yán)格考核,保證了I-MODE業(yè)務(wù)內(nèi)容的豐富化和個性化。
而移動通信媒體還有一個與傳統(tǒng)媒體非常大的不同,即它的發(fā)展非常依賴于技術(shù)的發(fā)展,而移動通信技術(shù)的發(fā)展無疑是非常快的。
四、3G技術(shù)將開啟移動通信媒體內(nèi)容之門
3G技術(shù)的推廣,將使移動通信媒體擺脫手機(jī)報的單一形式,進(jìn)入多姿多彩的多維領(lǐng)域。
3G是英文3rdGeneration的縮寫,指第三代移動通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手機(jī)(1G)和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)(2G),第三代手機(jī)一般地講,是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù),無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。
在3G技術(shù)基礎(chǔ)上,產(chǎn)生了傳播形式的無限可能,也產(chǎn)生了可預(yù)期的巨大的利益,使得與此相關(guān)的各傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)入了群雄紛爭的階段。
五、移動通信媒體業(yè)諸般博弈
移動運(yùn)營商進(jìn)軍手機(jī)媒體業(yè)務(wù)的步伐已經(jīng)勢不可擋,它與報社、電臺、電視臺、獨(dú)立WAP網(wǎng)站之間也因此產(chǎn)生了矛盾。移動運(yùn)營商并不甘心只做網(wǎng)絡(luò)和渠道,而是要憑借自己在市場、用戶、渠道、信息網(wǎng)絡(luò)等方面的諸多優(yōu)勢,力圖整合內(nèi)容提供商、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商、設(shè)備系統(tǒng)和終端制造商以及終端用戶,形成以自己為主體的產(chǎn)業(yè)鏈。由此,移動運(yùn)營商與報社、廣電企業(yè)和WAP網(wǎng)站之間產(chǎn)生了激烈的爭奪。
為了減少不必要的損耗,加速我國在這一輪信息技術(shù)變革中的腳步。在2010年1月13日主持召開的國務(wù)院常務(wù)會議中,決定加快推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合。
所謂“三網(wǎng)融合”,是一種廣義的、社會化的說法,在現(xiàn)階段它并不意味著電信網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)的物理合一,而主要是指業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合。三大網(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造,能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)。
這也就意味著,只要通過一部機(jī)器,人們就可以完成日常所需的信息處理。手機(jī)體積或者屏幕面積會適度增大,而筆記本電腦等則會適度縮小,手機(jī)媒體也將正式進(jìn)化為移動通信媒體。原本存在于電視媒體、手機(jī)媒體、網(wǎng)絡(luò)媒體之間的界限將進(jìn)一步模糊。
同時也意味著,移動通信媒體進(jìn)入了一個更加高速發(fā)展的時代,并且將加速對傳統(tǒng)媒體產(chǎn)業(yè)的解構(gòu),僅僅是“第五媒體”的定位,恐怕已經(jīng)不能準(zhǔn)確評價它的價值了。
參考文獻(xiàn):
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[2]張燕.釋放創(chuàng)意:平衡數(shù)字技術(shù)的手機(jī)媒體.湖南大眾傳媒職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2008.7.
關(guān)鍵詞4G移動通信;OFDM;MUD;IPv6
1引言
第三代移動通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電聯(lián)提出的IMT-2000PFPLMTS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動通信系統(tǒng),要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性,能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個不同系統(tǒng)間的漫游,不僅要為移動用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)ITU的標(biāo)準(zhǔn),世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動通信系統(tǒng)方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性:
不能支持較高的通信速率。3G雖然標(biāo)稱能達(dá)到2Mbit/s的速率,但平均速率只能達(dá)到384kbit/s。盡管目前3G增強(qiáng)型技術(shù)不斷發(fā)展,但其傳輸速率還有差距。
不能提供動態(tài)范圍多速率業(yè)務(wù)。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務(wù)。
不能真正實現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境,需要移動終端配置有相應(yīng)不同的軟、硬件模塊,而3G移動終端目前尚不能實現(xiàn)多業(yè)務(wù)環(huán)境的不同配置。由于3G系統(tǒng)以上的局限性,目前,很多公司已經(jīng)開始著手4G概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。
24G概念通信技術(shù)特點
目前,業(yè)界專業(yè)人士對4G概念移動通信系統(tǒng)的共識主要有以下幾點:
a)用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來;
b)移動終端可以是任何類型的;
c)用戶可以自由地選擇業(yè)務(wù)、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò);
d)可以實現(xiàn)非常先進(jìn)的移動電子商務(wù);
e)新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務(wù)中來。
根據(jù)以上描述,未來的4G系統(tǒng)應(yīng)具備以下的基本條件。
(1)具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h),數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h),數(shù)據(jù)速率為20Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內(nèi)或步行者),數(shù)據(jù)速率為100Mbit/s。
(2)實現(xiàn)真正的無縫漫游。4G移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),能使各類媒體、通信主機(jī)及網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行“無縫連接”,真正實現(xiàn)一部手機(jī)在全球的任何地點都能進(jìn)行通信。
(3)高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G通信系統(tǒng)將是一個高度自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號處理技術(shù)對信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行結(jié)合的正常發(fā)送與接收,有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性。
(4)良好的覆蓋性能。4G通信系統(tǒng)應(yīng)具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內(nèi)環(huán)境,由于要提供高速傳輸,小區(qū)的半徑會更小。
(5)基于IP的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會采用IPv6,IPv6將能在IP網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務(wù)。
(6)實現(xiàn)不同QoS的業(yè)務(wù)。4G通信系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同質(zhì)量的業(yè)務(wù)。
34G概念通信關(guān)鍵技術(shù)探討
(1)正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)
第四代移動通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。OFDM技術(shù)實際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是:將信道分成若干正交子信道,將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流,調(diào)制在每個子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開,這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬,因此每個子信道可以看成平坦性衰落,從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分,信道均衡變得相對容易。
OFDM技術(shù)之所以越來越受關(guān)注,是因為OFDM有很多獨(dú)特的優(yōu)點:
a)頻譜利用率高,頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。OFDM
信號的相鄰子載波相互重疊,其頻譜利用率可以接近Nyquist
極限。
b)抗衰落能力強(qiáng)。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸,這樣在每個子載波上的信號時間就相應(yīng)地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號時間長很多倍,從而使OFDM對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強(qiáng)。
c)適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM自適應(yīng)調(diào)制機(jī)制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當(dāng)信道條件好的時候,應(yīng)采用效率高的調(diào)制方式;而當(dāng)信道條件差的時候,則應(yīng)采用抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)制方式。再有,OFDM加載算法的采用,使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進(jìn)行傳送。因此,OFDM技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
d)抗碼間干擾(ISI)能力強(qiáng)。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾,它與加性的噪聲干擾不同,是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多,實際上,只要傳輸信道的頻帶是有限的,就會造成一定的碼間干擾。OFDM由于采用了循環(huán)前綴,故對抗碼間干擾的能力很強(qiáng)。
(2)智能天線技術(shù)
智能天線采用了空時多址(SDMA)的技術(shù),利用信號在傳輸方向上的差別,將同頻率或同時隙、同碼道的信號進(jìn)行區(qū)分,動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域,將主波束對準(zhǔn)用戶方向,旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號方向,并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化,為每個用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號從而達(dá)到抑制干擾、準(zhǔn)確提取有效信號的目的。這種技術(shù)具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束等功能,被認(rèn)為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。
目前,智能天線的工作方式主要有全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式。全自適應(yīng)智能天線雖然從理論上講可以達(dá)到最優(yōu),但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢,在某些情況下甚至出現(xiàn)錯誤收斂等缺點,實際信道條件下,當(dāng)干擾較多、多徑嚴(yán)重,特別是信道快速時變時,很難對某一用戶進(jìn)行實際跟蹤。在基于預(yù)多波束的切換波束工作方式下,全空域被一些預(yù)先計算好的波束分割覆蓋,各組
權(quán)值對應(yīng)的波束有不同的主瓣指向,相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊,接收時的主要任務(wù)是挑選一個作為工作模式,與自適應(yīng)方式相比它顯然更容易實現(xiàn),是未來智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。
(3)無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)有:分集技術(shù),如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能;多天線技術(shù),如采用2或4天線來實現(xiàn)發(fā)射分集,或采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進(jìn)行空間分集的技術(shù),它采用的是分立式多天線,能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道,從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明,當(dāng)不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時,MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能,從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中,MIMO技術(shù)是實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。
(4)軟件無線電(SDR)技術(shù)
在4G系統(tǒng)中,若要實現(xiàn)“任何人在任何地點以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)”的理想通信方式,則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口,能夠在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無縫漫游,并可以在不同類型的業(yè)務(wù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這就意味著在4G系統(tǒng)中,軟件將會變得非常復(fù)雜。為此,專家們提議引入軟件無線電技術(shù),軟件無線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展起來的新技術(shù),它以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ),以數(shù)字信號處理為核心,以微電子技術(shù)為支持。軟件無線電概念一經(jīng)提出,就受到各方的極大關(guān)注,這不僅是因為軟件無線電概念新技術(shù)先進(jìn)、發(fā)展?jié)摿Υ螅鼮橹匾氖撬鼭撛诘氖袌鰞r值也是極具吸引力的。軟件無線電強(qiáng)調(diào)以開放性最簡硬件為通用平臺,盡可能地用可升級、可重配置的不同應(yīng)用軟件來實現(xiàn)各種無線電功能的設(shè)計新思路。其中心思想是:構(gòu)造一個具有開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺,將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來完成,并使寬帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線,以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)中,軟件無線電技術(shù)是通向未來4G的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開發(fā)風(fēng)險,所以未來4G技術(shù)需要適應(yīng)不同種類的產(chǎn)品要求,而軟件無線電技術(shù)則是適應(yīng)產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ),它不僅能減少開發(fā)風(fēng)險,還更易于開發(fā)系列型產(chǎn)品。此外,它還減少了硅芯片的容量,從而降低了運(yùn)算器件的價格,其開放的結(jié)構(gòu)也會允許多方運(yùn)營的介入。
(5)多用戶檢測技術(shù)
4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測技術(shù)以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測技術(shù)的基本思想是:把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當(dāng)作有用信號,而不是作為噪聲處理,利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號,即綜合利用各種信息及信號處理手段,對接收信號進(jìn)行處理,從而達(dá)到對多用戶信號的最佳聯(lián)合檢測。它在傳統(tǒng)的檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進(jìn)行檢測,從而具有良好的抗干擾和抗遠(yuǎn)近效應(yīng)性能,降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源,顯著提高系統(tǒng)容量。
現(xiàn)有的多用戶檢測算法在計算復(fù)雜度與處理時延問題上存在不足,且算法中一些參數(shù)(頻率、幅度、定時、相位等)估計有誤時,會使得相關(guān)矩陣產(chǎn)生較大偏差,導(dǎo)致整個系統(tǒng)性能急劇下降。另一方面,當(dāng)前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內(nèi)的干擾,而沒有考慮相鄰小區(qū)間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測研究都假設(shè)用戶數(shù)據(jù)是獨(dú)立等概率的,沒有考慮信道編碼的影響,現(xiàn)在組合信道編碼和多用戶檢測的研究受到越來越多的重視。另外,目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測和多用戶檢測與空時二維信號處理、多載波調(diào)制、功率控制等技術(shù)的結(jié)合。
(6)IPv6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流,因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IPv6協(xié)議主要基于以下幾點考慮:
a)巨大的地址空間。在一段可預(yù)見的時期內(nèi),它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個全球惟一的地址。
b)自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下,需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后,它將用另一種即插即用的機(jī)制,在沒有任何人工干預(yù)的情況下,獲得一個全球惟一的路由地址。
c)服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)質(zhì)量(QoS)包含幾個方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看,IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服務(wù)。這些優(yōu)點來自于IPv6報頭中新增的字段“流標(biāo)志”。有了這個20位長的字段,在傳輸過程中,中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流。盡管對這個流標(biāo)志的準(zhǔn)確應(yīng)用還沒有制定出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但將來它無疑將用于基于服務(wù)級別的新計費(fèi)系統(tǒng)。
d)移動性。移動IPv6在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的靈活性。每個移動設(shè)備設(shè)有一個固定的家鄉(xiāng)地址,這個地址與設(shè)備當(dāng)前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關(guān)。當(dāng)設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時,通過一個轉(zhuǎn)交地址即可提供移動節(jié)點當(dāng)前的位置信息。移動設(shè)備每次改變位置都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應(yīng)的通信節(jié)點。
4結(jié)束語
4G移動通信系統(tǒng)目前還只是一個基本概念,4G網(wǎng)絡(luò)的定義仍然還不明確,IEEE等標(biāo)準(zhǔn)化組織仍處于制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的過程中。但是融合現(xiàn)有的各種無線接入技術(shù)的4G系統(tǒng)將成為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng),實現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務(wù)的可攜帶性,是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統(tǒng),它將幫助我們實現(xiàn)充滿個性化的通信夢想。
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高等職業(yè)教育與普通高等教育相互融合的過程,也就是學(xué)校、學(xué)生和企業(yè)之間不同利益訴求的協(xié)調(diào)過程。學(xué)校的著眼點集中在人才培養(yǎng)的專業(yè)設(shè)置和培養(yǎng)方式上;學(xué)生的學(xué)習(xí)在某種程度上是以就業(yè)為導(dǎo)向的;企業(yè)期望能達(dá)到本企業(yè)人力資本專用性較高的目標(biāo)。移動通信工程正處于大規(guī)模建設(shè)期,企業(yè)對專業(yè)技術(shù)人才有持續(xù)大量的需求。但目前高等院校培養(yǎng)的人才與企業(yè)實際用人需求之間存在較大差距,剛走出校門的學(xué)生難以在移動通信行業(yè)就業(yè),更得不到很好的職業(yè)發(fā)展。因此,實現(xiàn)職業(yè)教育和普通教育的融合,搭建培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能的平臺,是創(chuàng)新高等教育改革的發(fā)展之路。這種新型教育形態(tài)開啟了促進(jìn)學(xué)校自身發(fā)展、提高學(xué)生職業(yè)技能以及充實企業(yè)創(chuàng)新性工程技術(shù)人才儲備的共贏局面。
二、建立以行業(yè)需求為驅(qū)動、面向工程技術(shù)應(yīng)用的人才培養(yǎng)體系
人才培養(yǎng)體系是指圍繞一定的培養(yǎng)目標(biāo)組織起來的相對穩(wěn)定的教育教學(xué)活動的結(jié)構(gòu)樣式。根據(jù)移動通信行業(yè)的需求分析,工程服務(wù)技術(shù)人員和產(chǎn)品制造技術(shù)人員是企業(yè)對于工程技術(shù)人才最大的需求。以這兩個崗位對專業(yè)知識和專業(yè)技能的要求為基本出發(fā)點,確立通信工程專業(yè)移動通信技術(shù)人才的培養(yǎng)體系。在原通信工程專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展,使學(xué)生具有必要的專業(yè)理論知識和較強(qiáng)的專業(yè)操作技能,為學(xué)生今后的職業(yè)發(fā)展進(jìn)行必要的知識儲備,使學(xué)生具備初級工程師的技術(shù)素質(zhì),形成培養(yǎng)滿足社會行業(yè)需求的專業(yè)技術(shù)人才的閉環(huán)模式。在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢下,培養(yǎng)體系也需要逐步調(diào)整為持續(xù)、整體、完全和全面的終身培養(yǎng)體系,以適應(yīng)社會對人才多樣化的需求。
三、形成以課題為依托的人才培養(yǎng)機(jī)制
1.加強(qiáng)教師隊伍的教師風(fēng)范、學(xué)術(shù)水平與教學(xué)水平建設(shè),確保教學(xué)工作順利進(jìn)行。
教師素質(zhì)是影響教學(xué)質(zhì)量的首要因素,教學(xué)團(tuán)隊?wèi)?yīng)具有合理的整體素質(zhì)、知識與年齡結(jié)構(gòu)、較強(qiáng)的責(zé)任感、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、較高的學(xué)術(shù)造詣、豐富的教學(xué)經(jīng)驗、鮮明的教學(xué)特色。在組建教師隊伍時,要做到以下幾點:第一,主動加強(qiáng)所講課程的理論知識學(xué)習(xí),堅持凝聚集體智慧的課程組集體備課制度,對于同一門課程要學(xué)大綱和進(jìn)度。教師可將最新科研成果引入教學(xué)實踐活動中來,或以科研成果為基礎(chǔ),在大學(xué)科技園創(chuàng)辦成立科技型公司,促進(jìn)科技成果產(chǎn)業(yè)化。科技園為入園企業(yè)和機(jī)構(gòu)提供財務(wù)、法律、專利、商標(biāo)等咨詢服務(wù);全面開放圖書、網(wǎng)絡(luò)、科研設(shè)施等資源。第二,努力學(xué)習(xí)高等教育學(xué)和心理學(xué)理論,夯實開展教育研究和教學(xué)改革的基礎(chǔ)。積極參加教育教學(xué)研究活動,并承擔(dān)課程質(zhì)量檢查評估和教育研究課題。每學(xué)期末對教學(xué)改革試點進(jìn)行詳細(xì)的教學(xué)實踐總結(jié),認(rèn)真接受課程教學(xué)質(zhì)量評議并從中總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。第三,及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,按照學(xué)生年級、層次以及素質(zhì)上的差異,有針對性地對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方法論的教育,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)和科學(xué)思維能力,形成良好的師生溝通橋梁。第四,在實施承擔(dān)的課程、實驗、實習(xí)等教學(xué)任務(wù)的過程中,注意隨時收集和整理教學(xué)內(nèi)容、重點、難點、學(xué)生學(xué)習(xí)效果、教學(xué)方法等方面的教學(xué)資料。第五,課程負(fù)責(zé)人每學(xué)期都應(yīng)有計劃地組織本課程組教師進(jìn)行教學(xué)研究活動,遵循民主討論原則,鼓勵不同教學(xué)思想和觀點間的討論與交流,堅持定期教學(xué)研究活動日制度,努力提高教師群體的教學(xué)研究和教學(xué)水平。
2.健全“以學(xué)生為中心”的教學(xué)活動設(shè)計,助推學(xué)生奮發(fā)進(jìn)取,挖掘?qū)W生的最大潛能。
“以學(xué)生為中心”的教學(xué)活動就是堅持以學(xué)生為本的原則,貼近學(xué)生個性,組織學(xué)生以小組形式進(jìn)行討論、各小組成員之間相互協(xié)作共同學(xué)習(xí)課程中教學(xué)難點。第一,在教學(xué)活動開展之前,教師要對先修課程、相關(guān)課程和后續(xù)課程進(jìn)行正確而全面的了解,以便處理好課程間的銜接關(guān)系,減少內(nèi)容上不必要的重復(fù),提高課時效益。還要對學(xué)生的總體學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)行細(xì)致的摸底,按大多數(shù)學(xué)生的知識水平和接受能力精選教學(xué)內(nèi)容,安排各教學(xué)環(huán)節(jié)的進(jìn)度。第二,在教學(xué)活動開展過程中,教師要能承上啟下,講清該堂課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和工程背景。設(shè)計的課程內(nèi)容應(yīng)符合教學(xué)大綱的要求,具備思想性、科學(xué)性和系統(tǒng)性,反映出本課程和相關(guān)課程的新進(jìn)展,才能深深吸引住學(xué)生。講授課程時,要做到概念準(zhǔn)確、思路清晰、層次分明;要突出重點問題、循序漸進(jìn)地講透難點,要注意觀察學(xué)生的反饋使學(xué)生的思維跟上教師的節(jié)奏。教師要把握時機(jī)在適宜的時間提出問題,使學(xué)生始終處于積極思考中。鼓勵學(xué)生參與到教學(xué)活動中來,給學(xué)生提供展示自我才華的機(jī)會,形成教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間良性溝通的渠道,創(chuàng)造出活躍的課堂氣氛。第三,在教學(xué)活動結(jié)束后,要給學(xué)生布置能培養(yǎng)學(xué)習(xí)積極性和激發(fā)創(chuàng)新思維能力的作業(yè),內(nèi)容上要側(cè)重于課程講授的新概念、新知識的理解和綜合應(yīng)用,用于檢測教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)程度。同時,注意收集學(xué)生對教學(xué)效果的評價,以便及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中的不足之處,逐漸優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動的組織形式,達(dá)到傳授知識和培養(yǎng)能力并重的目標(biāo)。
3.項目組人員管理的導(dǎo)生制協(xié)作學(xué)習(xí)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效措施。
在項目組成員中挑選學(xué)習(xí)成績突出、動手能力較強(qiáng)的碩士研究生作為本科學(xué)生的組長,負(fù)責(zé)本小組的日常管理和對組員的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。搭建小組制平臺,既能鍛煉組長的組織協(xié)調(diào)能力,鞭策組長養(yǎng)成鉆研問題的良好習(xí)慣,進(jìn)而給全體組員樹立學(xué)習(xí)的榜樣。項目組在統(tǒng)籌安排的基礎(chǔ)上將項目涉及的研究問題分配給各小組,各小組成員共同解決問題的過程就是對所學(xué)知識消化、鞏固和深化的過程。項目組每周例會中,由組長匯報各組的課題進(jìn)展情況,將未解決的疑難問題提交項目組進(jìn)一步討論。項目組全體成員積極參與,集思廣益進(jìn)行新問題的探索,疏通課題研究的路障,在更深更廣的維度上查閱資料,尋找問題的突破口。例會結(jié)束之前還要制訂下一周的研究計劃,督促各小組積極開展研究工作,確保項目實施穩(wěn)步推進(jìn)。
四、規(guī)劃以突出工程技術(shù)人員職業(yè)能力為目標(biāo)的開放式實驗室
移動通信工程技術(shù)的實用性很強(qiáng),為使學(xué)生達(dá)到企業(yè)的用人要求,應(yīng)創(chuàng)造條件讓學(xué)生在學(xué)校就具備項目實施的工作能力。為實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo),必須為學(xué)生提供足量的實驗和實訓(xùn)設(shè)備,結(jié)合實物學(xué)習(xí),強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果;模擬真實的應(yīng)用環(huán)境,親自動手操作,快速提升操作經(jīng)驗。實驗教學(xué)是課程教學(xué)的有機(jī)組成部分,能加深理解課堂知識和擴(kuò)大知識外延,在人才培養(yǎng)過程中具有重要的地位和作用。
1.高水平的實驗室技術(shù)隊伍是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)基本技能的必要前提。
實驗技術(shù)人員是高等學(xué)校教學(xué)和科研隊伍的重要組成部分,實驗教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量和科研水平的有力支撐。應(yīng)加強(qiáng)實驗技術(shù)人員的隊伍建設(shè),鼓勵實驗技術(shù)人員提高專業(yè)技術(shù)水平,履行相應(yīng)的職責(zé),完成本職工作,為教學(xué)和科研工作做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。鼓勵教師、工程技術(shù)人員參加實驗室的建設(shè),重視科研工作對實驗教學(xué)質(zhì)量提高的作用。積極組織學(xué)生參加實驗室日常工作,培養(yǎng)學(xué)生在實際工作和操作中的能力。
2.不斷革新實驗教學(xué)內(nèi)容,逐步實現(xiàn)教育資源最優(yōu)配置的實驗室開放式管理模式。
開放式實驗室,即實驗室對學(xué)生全天開放。學(xué)生可以利用實驗室的儀器設(shè)備進(jìn)行課外學(xué)習(xí)、實驗研究和科技制作活動,使實驗室成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的基地。一方面,進(jìn)一步開放教學(xué)實驗內(nèi)容,提供多個選修實驗項目,學(xué)生能以“點菜式”方式自由選擇實驗項目。另一方面,允許學(xué)生自擬實驗項目,加強(qiáng)近代測試技術(shù)訓(xùn)練,以開闊學(xué)生的視野和工作適應(yīng)性。
五、與企業(yè)密切合作,共同探索協(xié)同發(fā)展的工作機(jī)制
校外實習(xí)作為職業(yè)教育的現(xiàn)場教學(xué)和實踐環(huán)節(jié),是增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識和培養(yǎng)創(chuàng)新意識的關(guān)鍵。根據(jù)通信工程專業(yè)的學(xué)科特點,選擇能滿足實習(xí)教學(xué)任務(wù)需求的企業(yè),本著雙方自愿、各施所長、互補(bǔ)所需的原則,建立教學(xué)、科研、生產(chǎn)一體化的綜合實習(xí)基地。校外實習(xí)階段主要包括以下四個方面。
(1)實習(xí)教師的選定。
學(xué)院要選派責(zé)任心強(qiáng)、實踐經(jīng)驗豐富且熟悉實習(xí)企業(yè)情況的教師作為院派實習(xí)帶隊教師,實習(xí)單位的實習(xí)指導(dǎo)教師應(yīng)具有中級以上職稱。
(2)實習(xí)內(nèi)容的確定。
實習(xí)內(nèi)容既要符合學(xué)院實綱的基本內(nèi)容,也要照顧到企業(yè)的實際生產(chǎn)任務(wù),爭取得到實習(xí)單位對實習(xí)工作的支持。
(3)實習(xí)過程的管理。
學(xué)生實習(xí)前必須按照《實習(xí)守則》的要求,明確實習(xí)目的、意義及內(nèi)容。實習(xí)期間要嚴(yán)格遵守實習(xí)單位的各項規(guī)章制度,在指定場所、崗位及設(shè)備進(jìn)行實習(xí),未經(jīng)允許不得隨意串崗。
(4)實習(xí)成績的評定。
Advances In Climbing and
Walking Robots
Proceedings of 10th International Conference(CLAWAR 2007)
2007,763pp
Hardback
ISBN9789812708151
M.謝等編
機(jī)器人學(xué)是工程及自然科學(xué)中令人神往的領(lǐng)域。機(jī)器人學(xué)已經(jīng)對許多工業(yè)做出重要貢獻(xiàn),工業(yè)機(jī)器人在諸如組裝、焊接、油漆及材料處理之類的任務(wù)中廣泛應(yīng)用。與些同時,我們又目睹了特殊機(jī)器人的出現(xiàn),它們在非工業(yè)環(huán)境中執(zhí)行有價值的任務(wù),這些任務(wù)包括搜索與救援、掃雷、監(jiān)測、探險及安全保衛(wèi)。此外,對在民用及專業(yè)服務(wù)部門中機(jī)器人的技術(shù)研究及發(fā)展工作正在進(jìn)行。類似攀登與行走機(jī)器人這類用于在非結(jié)構(gòu)性環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)的移動機(jī)器人的興起,進(jìn)一步加劇了機(jī)器人學(xué)研究必須面對的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)不僅包括了涉及標(biāo)準(zhǔn)化在內(nèi)的技術(shù)與工程方面,而且也包括了社會、經(jīng)濟(jì)與倫理方面。CLAWAR2007于2007年7月16-18日在新加坡舉行,該系列國際會議自1998年起每年舉行,這次是第10屆。總共有來自五大洲22個國家的作者在CLAWAR2007上做介紹,這本會議錄報道了攀登及行走機(jī)器人的最新研發(fā)振奮人心的應(yīng)用及挑戰(zhàn)。
本書匯集的論文共分成了5個部分。1.全體會議介紹,5篇論文;2.攀登機(jī)器人進(jìn)展,26篇論文;3.行走機(jī)器人進(jìn)展,24篇論文;4.似人足球機(jī)器人進(jìn)展,5篇論文;5.支持技術(shù),27篇論文。部分論文標(biāo)題為:1.救援機(jī)器人滑動插座移動模塊;2.有攀登腿的帶輪子爬墻機(jī)器人;3.用于快速四腳移動的進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);4.繩索攀登機(jī)器人的設(shè)計與構(gòu)造;5.用于長焊接線檢驗的攀登機(jī)器人開發(fā);6.關(guān)于利用陀螺效應(yīng)二足移動的提議;7.新型腿-輪行走機(jī)器人的設(shè)計與問題;8.利用滯后算法的似人機(jī)器人RH1的腳規(guī)劃運(yùn)動;9.局部模塊化行走機(jī)器人的運(yùn)動模擬;10.行走雙腳機(jī)器人基于觀測器的控制:穩(wěn)定性分析;11.三維雙腳機(jī)器人無驅(qū)動動態(tài)行走研究;12.ROTOPOD:一種新穎的有效帶腿移動;13.似人足球機(jī)器人的分布式嵌入控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu);14.快速行走擬人足球機(jī)器人的最佳性能:實證研究;15.雙臂系統(tǒng)并行規(guī)劃算法;16.利用平均移位算法的全局定域化問題方法;17.MCA2機(jī)器人控制應(yīng)用的可擴(kuò)展模塊化框架;18.靈活連接機(jī)械手的基于隱藏馬爾可失模型的模糊控制器。
本書可供從事機(jī)器人研究與開發(fā)的研究人員、工程師閱讀借鑒。
胡光華,
高級軟件工程師
(原中國科學(xué)院物理學(xué)研究所)
Photoshop是由Adobe Systems開發(fā)和發(fā)行一款功能強(qiáng)大的圖片處理計算機(jī)軟件,目前其已廣泛應(yīng)用于戶外平面廣告設(shè)計、影樓攝影后期處理和多媒體課件制作等領(lǐng)域,其功能強(qiáng)大且操作便捷,目前已成為應(yīng)用最為廣泛的圖片處理軟件。本文就該軟件在醫(yī)學(xué)論文圖片整合中的一些應(yīng)用技巧做一簡要介紹,旨在為醫(yī)學(xué)工作者在論文撰寫圖片整合方面提供針對性的實踐參考。
【關(guān)鍵詞】Photoshop 醫(yī)學(xué)論文 圖片整合
1 醫(yī)學(xué)論文圖片整合過程中常見的問題
醫(yī)學(xué)工作者在論文撰寫過程中常常遇到圖片的調(diào)色、圖片格式的轉(zhuǎn)換、像素的設(shè)置、多個單幅圖片向一副圖片的整合等諸多問題,由于圖片處理技巧的缺失,往往造成圖片處理不符合期刊的要求,延誤論文撰寫和發(fā)表的進(jìn)度,筆者就醫(yī)學(xué)期刊論文圖片處理要求,就多個單幅圖片向一副圖片的整合(包含序號和標(biāo)尺的添加)處理技巧做一針對性的介紹。
2 Photoshop在醫(yī)學(xué)論文圖片整合中的應(yīng)用
2.1 Photoshop版本的選擇
本文軟件選擇Photoshop cs2.0簡體中文版,cs2.0版雖然是Photoshop較為早期的版本,但具有該軟件最基本和最常用的功能,cs2.0中文版的優(yōu)勢是軟件本身只有數(shù)百兆,占用內(nèi)存小,刪減了不常用的功能,對計算機(jī)配置要求較低,且已被漢化便于操作使用,完全能滿足對醫(yī)學(xué)論文圖片處理的要求。
2.2 多個單幅圖片向一副圖片的整合
本文以四副單個圖片整合為一副圖片為例,在軟件中依次將四副單個圖片打開,任選一幅圖片點擊菜單欄圖像-圖像大小,并記錄圖片的寬度、高度及分辨率;空白背景圖層構(gòu)建:點擊菜單欄文件-新建,參數(shù)設(shè)置:高度和寬度設(shè)置約為單幅圖片的二倍多一些(空白圖片上放置四幅圖片),像素設(shè)置與單幅圖像素一致(圖1);四幅圖片移動至空白圖層:選擇工具欄移動工具,依次拖動四幅圖片至空白圖層,形成一個多圖層圖片,同時關(guān)閉原四副圖片,在活動圖層面板分別點擊“圖層1-4”文字給每張圖片針對性命名;圖片的排版:以四副圖片平排各兩張為例,使用工具欄移動工具分別移動各張圖片至大置,在軟件上、下刻度線上拖動形成交叉參照線用于精確定位(參照線不會被保存至圖片),圖片與圖片間的距離根據(jù)期刊要求參照刻度線確定,操作同時可使用放大鏡功能放大圖層,使用鍵盤上下左右進(jìn)行微量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)(圖2)。
2.3 圖片序號和標(biāo)尺的添加
序號的添加:點擊圖層面板下部“創(chuàng)建新圖層”,選擇新圖層,點擊“排版文字工具”并選擇字體和字體大小,在空白圖層上依次鍵入ABCD,并分別拖動文字至圖片右下角,可使用參照線進(jìn)行準(zhǔn)確定位;標(biāo)尺的添加:標(biāo)尺是醫(yī)學(xué)論文表示圖中顯微結(jié)構(gòu)大小的參照線,新建空白圖層并雙擊文字重新命名“標(biāo)尺”,選擇“標(biāo)尺”圖層,點擊選擇“矩形選框工具”,在標(biāo)尺圖層中建立矩形空白選取,然后點擊菜單欄編輯-填充,顏色使用黑色(可根據(jù)需要變換顏色),Ctrl+D取消選區(qū),快捷鍵Ctrl+T可通過控制滑塊調(diào)節(jié)標(biāo)尺的長度和寬度。
2.4 圖片的保存
圖片保存常用格式有三種:JPEG、TIFF和PSD,三種格式各有特點。JPEG格式壓縮量較大,圖片數(shù)據(jù)容量較小,為常用格式,TIFF格式壓縮量小,圖片數(shù)據(jù)容量較大,但圖片顯示細(xì)節(jié)較好。PSD格式是多個圖層并存能夠被Phtoshop識別的一種圖片格式,嚴(yán)格來說并不是圖片,但它能保存圖片的圖層原始狀態(tài),其優(yōu)勢是為圖片的修改做了備份儲備。
3 結(jié)語
Photoshop軟件功能強(qiáng)大使用方便,在各個領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其是醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)領(lǐng)域使用最為常見,熟練掌握該軟件的操作技巧在醫(yī)學(xué)工作者圖片處理過程中能起到事半功倍的效果。本文除了以文字形式介紹外還制作了相關(guān)操作屏幕錄像視頻供交流學(xué)習(xí)(https:///cknZu4Xy9Dk9w 訪問密碼 d954),旨在為醫(yī)學(xué)工作者論文圖片處理提供一些基礎(chǔ)性操作幫助。
(通訊作者:李明)
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作者簡介
高欣(1977-),女,山西省呂梁市人。現(xiàn)為長治醫(yī)學(xué)院講師,主要從事計算機(jī)基礎(chǔ)教育。研究方向為計算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用研究。
摘要:隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,智能手機(jī)、平板電腦的廣泛應(yīng)用,人們不再滿足于“固定辦公桌”式辦公和VPN遠(yuǎn)程接入辦公模式
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作者簡介:任海艷(1981-),女,學(xué)士,工程師,中級經(jīng)濟(jì)師,主要從事信息化工作。