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關(guān)鍵詞:通信網(wǎng)絡(luò);UMA;嵌入式
通信網(wǎng)絡(luò)課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課,屬于專業(yè)課程體系中的重要課程。該課程著眼于對TCP/IP原理進(jìn)行闡述和分析,講解互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)及基本原理,涉及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議居多,知識面較廣,幾乎覆蓋了現(xiàn)有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的所有內(nèi)容,掌握起來相對困難。通信網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),是對通信網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)理論的延伸和補(bǔ)充,是對理論知識的綜合應(yīng)用,其目的是發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,幫助學(xué)生更好地理解現(xiàn)有的TCP/IP網(wǎng)絡(luò),鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。
通信網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性,傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)教學(xué)主要以對學(xué)生單獨(dú)輔導(dǎo)為主,督促學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)。但由于通信網(wǎng)絡(luò)課程涉及面廣,多與TCP/IP具體協(xié)議相關(guān),缺乏具體實(shí)例,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往難于理解,老師又苦于沒有具體實(shí)例進(jìn)行形象化的描述。為此,我們設(shè)計(jì)了以具體項(xiàng)目為導(dǎo)向的通信網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)教學(xué)方式。該教學(xué)方法借助UMA技術(shù)將傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)“搬遷到”實(shí)驗(yàn)室,利用基于UMA技術(shù)的模擬移動(dòng)通信平臺把無線通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)恰到好處的結(jié)合在了一起,給學(xué)生一個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)境,并結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計(jì)生動(dòng)活潑的實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生掌握課堂所學(xué)。
1傳統(tǒng)教學(xué)暴露的問題
1) 教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)總是重理論,在課堂上講授協(xié)議的基本原理,課后布置練習(xí),一切都停留在課本上。這種教學(xué)方式缺乏具體實(shí)際項(xiàng)目的結(jié)合,學(xué)生往往在學(xué)完通信網(wǎng)絡(luò)課程之后,沒有建立起應(yīng)有的知識體系,不知道課本上介紹的TCP/IP原理如何在我們現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)的
2) 缺乏軟件工程的思想,沒有項(xiàng)目開發(fā)的概念。通信網(wǎng)絡(luò)是一門專業(yè)課,也可以說是之前學(xué)習(xí)的專業(yè)知識的一個(gè)綜合的運(yùn)用。但由于學(xué)生沒有機(jī)會(huì)接觸真實(shí)項(xiàng)目,缺乏真正的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn),以致于當(dāng)拿到一個(gè)具體需求時(shí),想的不是如何去進(jìn)行需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì),而是一味地用試、湊的方法來找答案,這種盲目的,沒有理論指導(dǎo)的試湊法嚴(yán)重制約著學(xué)生解決問題能力的提高。
3) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較陳舊,沒有及時(shí)更新。由于性能、成本的要求,越來越多的企業(yè)都是基于開放源代碼的嵌入式Linux平臺下進(jìn)行開發(fā)產(chǎn)品,而目前大部分高校通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)基本上是基于X86的Windows平臺,即在Windows平臺的PC機(jī)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)驗(yàn),學(xué)生只能在PC機(jī)或局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)驗(yàn)。學(xué)生沒有機(jī)會(huì)接觸嵌入式、Linux方面相關(guān)的知識,與社會(huì)的需求嚴(yán)重脫節(jié)。
2什么是UMA
UMA(Unlicensed Mobile Access)技術(shù)是一種能夠?qū)鹘y(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)融合在一起的接入技術(shù)。作為3GPP標(biāo)準(zhǔn)的接入技術(shù),支持移動(dòng)語音與數(shù)據(jù)從蜂窩網(wǎng)絡(luò)到無線局域網(wǎng)的無縫轉(zhuǎn)換。通過UMA控制器,雙模手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)無縫接入現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),并支持語音通話、無縫切換、短消息、漫游等業(yè)務(wù)。
2.1UMA的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
UMA的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。
在傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)中,接入網(wǎng)通過基于控制器與移動(dòng)核心網(wǎng)相連,手機(jī)通過基站與基站控制器相連,接入移動(dòng)核心網(wǎng)。在UMA網(wǎng)絡(luò)中,雙模手機(jī)通過Wi-Fi,經(jīng)由AP(Access Point)與UMA控制器相連,通過UMA控制器連入移動(dòng)核心網(wǎng)。
簡單地說,UMA技術(shù)就是利用UMA控制器將Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在了一起,由于UMA控制器的存在,雙模手機(jī)通過Wi-Fi連接到UMA控制器,然后經(jīng)由UMA控制器連入移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
2.2UMA技術(shù)原理
通過非授權(quán)網(wǎng)絡(luò)(藍(lán)牙或Wi-Fi),UMA技術(shù)可從傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)或本地GSM和GPRS移動(dòng)服務(wù)的手機(jī)自動(dòng)切換到UMA接入點(diǎn),使手機(jī)無中斷地檢測到速度最快、最經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò),從而使手機(jī)用戶可以最靈活的方式獲得先進(jìn)的手機(jī)服務(wù)。手機(jī)離開UMA接入點(diǎn)的覆蓋范圍后,則無縫切換回蜂窩網(wǎng)絡(luò)[1]。
在UMA體系結(jié)構(gòu)中,原有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)并沒有進(jìn)行調(diào)整,只是在網(wǎng)絡(luò)中引入一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)組件――UMA控制器(UNC)。UNC的作用相當(dāng)于 GSM/GPRS原有接入網(wǎng)中的基站控制器(BSC),負(fù)責(zé)UMA網(wǎng)絡(luò)的無線資源管理以及鏈路管理,此外UNC還通過IP網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端(MS)建立端到端的連接,并與MSC/GPRS交換信息[2]。
3利用UMA技術(shù)服務(wù)于通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐教學(xué)
UMA技術(shù)提供了一個(gè)很好的固網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的場景。通過UMA技術(shù),不需要部署昂貴的移動(dòng)基站、天線,就可以把移動(dòng)通信平臺搬到我們的實(shí)驗(yàn)室,在這個(gè)模擬的移動(dòng)通信平臺之上,可以支持真實(shí)雙模手機(jī)的注冊與登錄甚至是打電話。由于UMA技術(shù)支持TCP/IP接入,只要教學(xué)方法得當(dāng),再配之以合適的基于UMA技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,學(xué)生很快就能夠進(jìn)入實(shí)際工程應(yīng)用開發(fā)。因?yàn)橛羞@樣一個(gè)支持真實(shí)手機(jī)接入的模擬移動(dòng)通信平臺,配置相應(yīng)的嵌入式開發(fā)板,學(xué)生可以在嵌入式設(shè)備上開發(fā)自己的模擬手機(jī),并通過自己開發(fā)的程序注冊、登錄虛擬的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺接近實(shí)際工作,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
3.1利用UMA技術(shù)搭建模擬移動(dòng)通信平臺
利用UMA技術(shù)搭建一個(gè)模擬的移動(dòng)通信平臺,為學(xué)生提供一個(gè)具體生動(dòng)、貼近實(shí)戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。平臺搭建主要有以下3個(gè)工作。
1) 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)設(shè)備模擬。選擇合適的CompactPCI單板作為主控板,基于Linux平臺,開發(fā)程序模擬核心網(wǎng)行為,主要包括手機(jī)的注冊、鑒權(quán)等流程。
2)UMA服務(wù)器的開發(fā)。遵守3GPP協(xié)議,與市面上的UMA雙模手機(jī)兼容,能夠與真實(shí)的UMA手機(jī)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
3) 嵌入式終端的開發(fā)。選擇合適的嵌入式芯片如ARM,基于嵌入式Linux平臺,進(jìn)行Linux內(nèi)核的裁剪,支持網(wǎng)絡(luò)接口,開發(fā)具有自己特色的嵌入式終端設(shè)備。
移動(dòng)核心網(wǎng)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)里面主要完成話費(fèi)的計(jì)費(fèi)、路由的選擇、對手機(jī)用戶的鑒權(quán)認(rèn)證等工作。一個(gè)真實(shí)的手機(jī)如果要登錄移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),手機(jī)需要與核心網(wǎng)有一系列的信息交互。由于我們搭建的只是一個(gè)模擬平臺,因此只需要發(fā)送相關(guān)指令允許手機(jī)登錄即可。
其次是要搭建模擬的UMA控制器,由于UMA控制器是要跟真實(shí)的手機(jī)打交道,因此我們的UMA控制器需要嚴(yán)格遵守UMA規(guī)范。根據(jù)UMA規(guī)范,手機(jī)與UMA控制器間是通過TCP/IP進(jìn)行連接的。
3.2基于UMA移動(dòng)通信平臺的教學(xué)
從圖1可以看出,UMA協(xié)議是基于TCP/IP協(xié)議,手機(jī)與UMA控制器通過IP寬帶網(wǎng)連接,上層封閉UMA協(xié)議,這就為我們教授通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識點(diǎn)提供了良好的切入點(diǎn)。
3.2.1良好的應(yīng)用場景
UMA技術(shù)作為一種固網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合的解決方案,目前已經(jīng)在北美、歐洲得到商用。一方面它是基于TCP/IP協(xié)議的技術(shù),但另一方面雙模手機(jī)可以通過UMA控制器登錄移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。我們在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)基于UMA技術(shù)的模擬通信平臺,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里就可以能過雙模手機(jī)打通電話,并且利用抓包工具對UMA協(xié)議進(jìn)行分析。如學(xué)生通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)登錄,在手機(jī)上可以看到相關(guān)的模擬移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的信息。面對這樣一個(gè)貼近生活的例子,且是以商用級別項(xiàng)目為藍(lán)本的實(shí)驗(yàn)環(huán)境可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.2.2豐富的實(shí)驗(yàn)用例
基于UMA技術(shù)的模擬通信平臺以實(shí)際項(xiàng)目為藍(lán)本,我們依托這個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺可以設(shè)計(jì)很多教學(xué)用例。
1) 基于TCP/IP的客戶端/服務(wù)器的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在基于UMA的模擬通信平臺里,手機(jī)與UMA控制器實(shí)際上就是服務(wù)器與客戶端的關(guān)系。雙模手機(jī)要注冊網(wǎng)絡(luò)就需要通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)注冊到UMA控制器上,后經(jīng)過UMA控制器接入模擬移動(dòng)核心網(wǎng)。我們可以讓學(xué)生在PC機(jī)上開發(fā)程序模擬手機(jī)行為,通過編寫的模擬程序成功注冊到UMA控制器上。
2) 高性能服務(wù)器的設(shè)計(jì)。從手機(jī)的角度來看,UMA控制器實(shí)際上就是TCP服務(wù)器,手機(jī)通過發(fā)送基于TCP連接的UMA注冊消息來到達(dá)注冊的功能。我們可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)TCP服務(wù)器,看是否能正確接收來自真實(shí)手機(jī)的消息,或者是自己寫的模擬手機(jī)發(fā)送過來的消息。
另外,我們還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新,例如,如何提高UMA服務(wù)器的并發(fā)處理能力?這時(shí),我們可以提示引入計(jì)算機(jī)集群的概念,即設(shè)計(jì)一個(gè)負(fù)載均衡器,將收到的來自客戶端的請求按照某種策略發(fā)送給多臺后臺服務(wù)器,以達(dá)到大幅提高性能的目的。
3.2.3結(jié)合軟件工程進(jìn)行教學(xué)
UMA技術(shù)本身在現(xiàn)實(shí)生活中就是一個(gè)成功的商用項(xiàng)目,我們在教學(xué)過程中,可以引導(dǎo)學(xué)生思考,如果自己要開發(fā)一個(gè)TCP服務(wù)器,應(yīng)該采用什么樣的步驟?培養(yǎng)學(xué)生正確的軟件開發(fā)流程意識,認(rèn)識到文檔在軟件開發(fā)過程中的重要性。學(xué)生可以以小組為單位,嚴(yán)格按照軟件開發(fā)流程進(jìn)行需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)、編碼、測試,在實(shí)踐中體會(huì)軟件工程的思想。
3.2.4基于嵌入式的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)
教師給學(xué)生提供嵌入式Linux平臺,要求學(xué)生在Linux平臺下進(jìn)行開發(fā)。例如,學(xué)生在嵌入式Linux平臺下開發(fā)TCP客戶端,模擬手機(jī)發(fā)送消息包給UMA控制器,一方面可以驗(yàn)證模擬程序是否正確,另一方面也掌握了嵌入式Linux的基本開發(fā)流程。
3.2.5移動(dòng)通信相關(guān)知識的擴(kuò)展學(xué)習(xí)
UMA技術(shù)是一種能夠?qū)鹘y(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)融合在一起的接入技術(shù)。在我們的基于UMA的模擬移動(dòng)通信平臺上,學(xué)生可以看到手機(jī)正常注冊到模擬移動(dòng)核心網(wǎng),并打能電話。
這時(shí),我們可以在UMA控制器側(cè)進(jìn)行IP包的捕獲,通過分析消息包里的內(nèi)容,可以適當(dāng)進(jìn)行移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性講解,如手機(jī)要注冊上網(wǎng)需要幾個(gè)步驟,分別經(jīng)過哪些流程等。
4結(jié)語
通信網(wǎng)絡(luò)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,其中涉及的知識面廣,與實(shí)際生活聯(lián)系緊密。本文提出一種基于UMA技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法,實(shí)際上是一種以項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)方法,為學(xué)生提供一個(gè)生動(dòng)具體、貼近實(shí)際的項(xiàng)目,圍繞著真實(shí)具體的項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué),將各個(gè)知識點(diǎn)融入到具體項(xiàng)目中,能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時(shí),UMA技術(shù)目前僅在歐洲與北美商用,在亞洲及國內(nèi)還應(yīng)用較少,在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)貙⑶把丶夹g(shù)引入到教學(xué)中,能擴(kuò)展學(xué)生的知識面。
由于UMA技術(shù)是比較新的技術(shù),在國內(nèi)高校尚沒有應(yīng)用先例,對我們來說也是初步嘗試,尚待進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn),使其日趨完善。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:移動(dòng)通信技術(shù);計(jì)算機(jī)通信技術(shù);融合技術(shù)
移動(dòng)通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)在當(dāng)今科技發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用,他們之間的聯(lián)系也是越來越密不可分。在移動(dòng)通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展與廣泛應(yīng)用的今天,兩者之間互聯(lián)互融也愈加凸顯出來。以下主要對移動(dòng)通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合的相關(guān)知識和內(nèi)容進(jìn)行研究闡述。
1移動(dòng)通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的功能
基于當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展與學(xué)習(xí)模式的巨大變化,人們對移動(dòng)通信技術(shù)方面的需求呈現(xiàn)指數(shù)增長的趨勢,而滿足這一需求依靠的是計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐。近年來,計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,幾乎覆蓋所有行業(yè),為人們的學(xué)習(xí)生活生產(chǎn)帶來極大的益處。而新形勢下的移動(dòng)通信技術(shù)其實(shí)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信設(shè)備將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,通過龐大的信息處理來實(shí)現(xiàn)資源共享和更多的服務(wù)。我們利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建立起來,在這樣的網(wǎng)絡(luò)體系里面,每一個(gè)信息節(jié)點(diǎn)將合理有效的連接在一起,同時(shí)建立計(jì)算機(jī)通信國際標(biāo)準(zhǔn),從而實(shí)現(xiàn)信息快速傳遞和交換,這樣的數(shù)據(jù)傳輸模式將一改之前通信過程受到傳輸形式、地域、時(shí)間等因素的限制,將數(shù)據(jù)信息高效穩(wěn)定的發(fā)送和接收。
2當(dāng)前計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)處理和分析功能,包括語音、文本、圖像、視頻等數(shù)據(jù),通過計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠處理大量數(shù)據(jù)的能力,將信息進(jìn)行分析和處理。功能已從單一的業(yè)務(wù)階段發(fā)展為多媒體業(yè)務(wù)階段,同時(shí)信息傳輸速率和傳輸帶寬得到了極大的提高。計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)逐步發(fā)展為一種通用技術(shù),并且不可分割。目前,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是以光纖通信為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò),并向無線網(wǎng)絡(luò)為主的多重網(wǎng)絡(luò)綜合方向發(fā)展。科技的快速發(fā)展和人們不斷提高的需求,促使電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)通信網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”。?“三網(wǎng)融合”使網(wǎng)絡(luò)硬件資源實(shí)現(xiàn)共享,避免簡單而重復(fù)的建設(shè),網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性得到充分利用,不但使網(wǎng)絡(luò)維護(hù)性能得到提升,還降低了費(fèi)用,提供高速帶寬的多媒體技術(shù)的廣闊平臺。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展理念會(huì)有更高層次的演進(jìn),這種演進(jìn)不但使計(jì)算機(jī)不再是傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī),還會(huì)使計(jì)算機(jī)介入各種領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)資源共享,實(shí)現(xiàn)真正意義和深層次的信息時(shí)代。
3移動(dòng)通信與計(jì)算機(jī)通信技術(shù)相融合
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展形成晚于通信技術(shù),但是在強(qiáng)大的工業(yè)技術(shù)背景下,計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)很快發(fā)展為同一種技術(shù)。移動(dòng)計(jì)算的快速發(fā)展主要依靠移動(dòng)通信技術(shù)來支持,同時(shí),現(xiàn)代通信技術(shù)的運(yùn)用也離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)。通信網(wǎng)絡(luò)中的很多技術(shù)例如計(jì)費(fèi)、管理、程控交換等都是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。在移動(dòng)通信系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)中需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持,通信網(wǎng)絡(luò)中部分網(wǎng)元完成的就是計(jì)算機(jī)的相關(guān)功能。
3.1技術(shù)融合
移動(dòng)通信能夠處理的信息形式與計(jì)算機(jī)通信處理的信息形式相同,它們具有相同的理論基礎(chǔ),在應(yīng)用過程中兩者有大量的相同技術(shù),相關(guān)技術(shù)包括:糾錯(cuò)技術(shù)、路由技術(shù)、信息編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型技術(shù)和信息安全技術(shù)等。之前不能共用的技術(shù),通過融合階段,經(jīng)過合理改進(jìn)也能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在移動(dòng)通信中的應(yīng)用就是很好的例子。如果在無線接入技術(shù)角度來看,可以采用正交頻分多址技術(shù)、智能天線技術(shù)和多輸入與多輸出等技術(shù),這些技術(shù)是計(jì)算機(jī)通信和移動(dòng)通信技術(shù)未來共同發(fā)展熱點(diǎn)。
3.2業(yè)務(wù)融合
對于通信用戶和通信運(yùn)營商來說,無論何時(shí)何地,使用什么樣的設(shè)備,都希望獲得和提供恰到好處的接入方式,數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)無縫連接與快速發(fā)送接收。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)與多種互補(bǔ)式接入技術(shù)提高了用戶的使用業(yè)務(wù)空間和容量,并在使用費(fèi)用上得到優(yōu)惠。業(yè)務(wù)上的融合能夠促進(jìn)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)在原有的語音業(yè)務(wù)上發(fā)展更多的增值業(yè)務(wù),比如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、增強(qiáng)型信息業(yè)務(wù)等。移動(dòng)通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的業(yè)務(wù)融合將促進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合業(yè)務(wù),這就要求互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商與移動(dòng)通信網(wǎng)運(yùn)營商彼此進(jìn)入對方的領(lǐng)域,共同努力來為用戶提供高品質(zhì)服務(wù)。
3.3網(wǎng)絡(luò)融合
未來的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)必然會(huì)實(shí)現(xiàn)最終的融合體,下一代網(wǎng)絡(luò)的核心思想就是在IP協(xié)議基礎(chǔ)上再采用其他相關(guān)技術(shù),同時(shí)融入電信業(yè)務(wù)運(yùn)營模式與設(shè)計(jì)理念形成一套新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的緊密相連,讓用戶切身體會(huì)到不受地域限制的移動(dòng)增值業(yè)務(wù),這一實(shí)現(xiàn)可以與承載網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),形成了與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互操作的融合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞:移動(dòng)通信;多媒體課件;課件制作
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)29-0145-03
1概述
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(簡稱CAI)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種教學(xué)輔助方式。隨著計(jì)算機(jī)在我國的進(jìn)一步普及,同時(shí)越來越多的學(xué)校擁有自己的多媒體教室,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展非常迅速?!兑苿?dòng)通信》是大學(xué)通信相關(guān)專業(yè)一門重要必修課程,在這門課程中重點(diǎn)講述了一些實(shí)用的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)的工作過程。其課程的特點(diǎn)之一就是內(nèi)容較為具體,課程中知識涉及的范圍比較廣,如:信息論與編碼、信號的頻譜分析、電路等。在教學(xué)中,老師往往會(huì)結(jié)合單個(gè)的靜態(tài)圖片講解,但是有很多內(nèi)容用單個(gè)圖片很難表示清楚,學(xué)生對移動(dòng)通信系統(tǒng)并沒有一個(gè)感性的認(rèn)識,因此在學(xué)習(xí)中學(xué)生比較難以理解和掌握這門課程中的一些技術(shù)和概念,例如:碼分多址、衛(wèi)星通信的過程、帶狀服務(wù)區(qū)及其頻率分配方式等。常常是知其然,而不知其所以然。通過教學(xué)改革,引入CAI,力求擺脫枯燥的教學(xué)模式,讓學(xué)生體更加容易接受和掌握課程的內(nèi)容,體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣。而有關(guān)于移動(dòng)通信的課件大多都內(nèi)容比較單調(diào),形式單一,即使有網(wǎng)上教學(xué)使用的課件,其并不適合課堂教學(xué)使用。因此有必要利用各種多媒體技術(shù),如圖片、文字、音頻、視頻、動(dòng)畫等加入到《移動(dòng)通信》CAI課件的開發(fā)中。在本設(shè)計(jì)中,利用Autherware對該課件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本文首先介紹教輔型與網(wǎng)絡(luò)版多媒體CAI課件的差別,確定了《移動(dòng)通信》CAT課件的開發(fā)和制作的原則,筆者主要解決各種多媒體元素合理加入課件的問題,提出了在設(shè)計(jì)教輔型課件應(yīng)注意的幾個(gè)方面,并將課件此引入教學(xué)環(huán)節(jié),經(jīng)過實(shí)踐,證明通這套多媒體CAI課件使教學(xué)更加生動(dòng),并取得了很好的教學(xué)效果。
2教輔型和網(wǎng)絡(luò)版多媒體CAI課件的區(qū)別
盡管多媒體CAI課件都是以指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)為目的,但是用于網(wǎng)上的多媒體CAI網(wǎng)絡(luò)課件和用于上課時(shí)老師使用的教輔型多媒體CAI教輔課件還是有很大不同的,其不同點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
1)使用對象不同,網(wǎng)絡(luò)課件的主要用于學(xué)生自學(xué),而教輔課件則主要用于教師上課。
2)內(nèi)容的安排不同,由于網(wǎng)絡(luò)課件主要是用于學(xué)生自學(xué),內(nèi)容上應(yīng)該以詳細(xì)為好,并且應(yīng)該從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度上去考慮內(nèi)容的安排。而教輔課件主要是用于老師上課,在內(nèi)容上應(yīng)該以精簡為好,并且以老師講課的思路為設(shè)計(jì)重點(diǎn),更多的內(nèi)容應(yīng)該有老師來講,這樣才能強(qiáng)調(diào)老師在上課過程中主導(dǎo)作。
3)功能設(shè)置的不同,網(wǎng)絡(luò)課件的功能應(yīng)該考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的各方面要求,至少應(yīng)該具備課件內(nèi)容講解模塊、練習(xí)模塊、在線提問模塊等,學(xué)生可以脫離老師進(jìn)行自學(xué),而教輔課件則應(yīng)注意課堂不同內(nèi)容的銜接,在功能設(shè)置上應(yīng)該強(qiáng)調(diào)老師使用的方便。
4)在色彩的設(shè)計(jì)上,網(wǎng)絡(luò)課件應(yīng)該注重其色彩搭配的鮮艷,能在學(xué)習(xí)中不斷的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而教輔課件應(yīng)該以簡潔、色彩對比度強(qiáng)烈為好,因?yàn)榻梯o課件通常是教師在大屏幕上播放,這樣設(shè)計(jì)圖形才能在放大之后保持清晰。
5)背景音樂的處理不同,筆者認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)課件可以在播放時(shí)加上背景音樂,可以使學(xué)生再學(xué)習(xí)過程中,不至于很枯燥;但是教輔課件對于背景音樂可以有選擇地加上,因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)際的使用效果,如果在講課的過程中加入背景音樂,往往會(huì)分散同學(xué)的注意,課堂效果反而不好。但可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候,如播放動(dòng)畫時(shí),加入一些主題音樂,可以起到活躍課堂氣氛,起到強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)的作用。
6)交互性的處理方式不同,網(wǎng)絡(luò)課件比較注重在各章節(jié)之間任意的切換,而教輔課件更加強(qiáng)調(diào)在講課的內(nèi)容中進(jìn)行切換。因?yàn)閷W(xué)生在使用網(wǎng)絡(luò)課件的時(shí)候可以不按照相應(yīng)的順序進(jìn)行學(xué)習(xí),尤其是在復(fù)習(xí)的時(shí)候,但是老師講課的時(shí)候卻是按照一定的順序完成的,就算在進(jìn)行跳轉(zhuǎn)的時(shí)候,也主要以講過的內(nèi)容為主,而不會(huì)任意的跳轉(zhuǎn)。
3《移動(dòng)通信》多媒體CAI課件的設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)《移動(dòng)通信》多媒體CAI課件主要以教學(xué)為出發(fā)點(diǎn),同時(shí)兼顧了其網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性。
3.1_發(fā)工具
本課件的開發(fā)采用了Macromedia公司的Authorware作為開發(fā)工具,Authorware是以圖標(biāo)為導(dǎo)向的多媒體課件制作工具。它無須傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程,它具有5種基本動(dòng)畫功能,擁有強(qiáng)大的交互功能和函數(shù)庫,利用12種常用的圖標(biāo)按預(yù)先的設(shè)計(jì)框架進(jìn)行拖放就可以將圖像、動(dòng)畫、音頻、視頻和文字等多種多媒體數(shù)據(jù)匯集在一起,完成課件的制作。由于課件中要用到大量的動(dòng)畫,僅僅用Authorware自帶的5種動(dòng)畫功能,遠(yuǎn)不能完成所有的需求,因此在設(shè)計(jì)中選用了Macromedia公司的專業(yè)制作flash的工具――Flash MX作為動(dòng)畫的設(shè)計(jì)工具。由于在課件中要用到大量的圖片,選取了PhotoShop作為處理圖片的工具;在處理影視作品方面選用了Easy RealMediaEditor作為視頻截取的工具。
3.2課件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
《移動(dòng)通信》由6個(gè)章節(jié)的內(nèi)容組成。在課程主干采用樹狀結(jié)構(gòu)和章節(jié)內(nèi)容之間采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)構(gòu)架,其結(jié)構(gòu)如圖1所示??梢钥闯觯诟髡鹿?jié)之間可以相互跨越,在一個(gè)相同的章節(jié)的不同小節(jié)之間也可以相互跨越,但是不同章節(jié)的各個(gè)小節(jié)之間是不能相互跨越的,可見,這種結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)了各學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的從屬關(guān)系,又強(qiáng)調(diào)了分支之間聯(lián)系的靈活性。采用這種結(jié)構(gòu)既克服了樹狀結(jié)構(gòu)中一個(gè)章節(jié)中的各個(gè)分支不能相互跨越的缺點(diǎn),又克服了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中容易所有的內(nèi)容均可以相互跨越而產(chǎn)生的“迷航”問題。
在Autherware中各章節(jié)的結(jié)構(gòu)的程序?qū)崿F(xiàn)如圖1所示。由首頁部分、各章節(jié)兩個(gè)大部分組成,其中首頁部分包含背景圖、封面、背景音樂、總目錄4個(gè)部分。
課件主目錄在設(shè)計(jì)上力求簡潔,由課件的名稱和各章節(jié)的名稱組成,這樣做的目的是在大屏幕上顯示時(shí),會(huì)很清楚。層次感很清楚,指向明確,可以直接點(diǎn)擊相應(yīng)的章節(jié),進(jìn)入各章節(jié)的講課內(nèi)容,這種目錄結(jié)構(gòu)非常適宜課堂教學(xué)的過程。
3.3章節(jié)的具體設(shè)計(jì)
在確定課件的整體架構(gòu)之后,依據(jù)架構(gòu)模式可以對具體章節(jié)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。下面將以“第五章其他移動(dòng)通信系統(tǒng)”為例,介紹章節(jié)的具體設(shè)計(jì),其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
在頁面的設(shè)計(jì)時(shí)遵循了兩個(gè)原則,一是實(shí)用性原則,即應(yīng)該考慮到課件的使用主要是在課堂,這是就需要大屏幕將其放大,要使課件的內(nèi)容在大屏幕上清楚的顯示,頁面中的頁面中的各種功能模塊不能太多;二是方便性原則,即要考慮到老師在講課過程中,在相關(guān)內(nèi)容之間方便地進(jìn)行切換?;谶@兩個(gè)原則。課題頁面設(shè)計(jì)以簡潔、大方為基調(diào),由內(nèi)容和導(dǎo)航功能框2個(gè)部分構(gòu)成。導(dǎo)航功能框由8個(gè)按鈕組成,可以實(shí)現(xiàn)同一級內(nèi)容的前后的切換、課件內(nèi)容的前進(jìn)和后退、課件內(nèi)容查找、隨時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)到剛才瀏覽過的頁面和最近講過的一頁、返回上一級內(nèi)容,為了方便教師在講課時(shí)使用這些導(dǎo)航按鈕,當(dāng)鼠標(biāo)指向相應(yīng)按鈕時(shí),按鈕的下方會(huì)出現(xiàn)簡短的介紹。在授課時(shí),可以通過點(diǎn)擊小節(jié)標(biāo)題進(jìn)入相應(yīng)的內(nèi)容。
在“低軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)”的授課內(nèi)容中,涉及的知識面比較廣,很多應(yīng)用場景學(xué)生并不能直觀的接觸到,對于這種類型的概念和知識點(diǎn),利用flas技術(shù)展現(xiàn)“低軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)”的構(gòu)成,通過這種生動(dòng)的形式展示,讓學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識,從而便于其了解更深層次的知識內(nèi)涵。
3.4課件的
在課件整體制作完成之后,需要將其進(jìn)行,這樣做的目的有兩個(gè),第一,課件如果不,就只能運(yùn)行在安裝了Au-therware的計(jì)算機(jī)上,這很顯然不是很方便。因此需要將課件成不需要Autherware軟件支持,在任何一臺計(jì)算機(jī)上都可以使用的課件。第二,為了配合遠(yuǎn)程教育的需要,將該課件打包生成網(wǎng)絡(luò)版課件,以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)。利用Autherware的一鍵(One Bullon Publishing)功能,就可以完成課件的,從而達(dá)到以上兩個(gè)目的。
4教學(xué)成果實(shí)驗(yàn)
為了驗(yàn)證《移動(dòng)通信》多媒體課件在實(shí)踐教學(xué)中的效果,在進(jìn)行《移動(dòng)通信》教學(xué)時(shí),將考入成績相當(dāng)?shù)膬蓚€(gè)班的同學(xué)按照其班級進(jìn)行分組,其中實(shí)驗(yàn)1班教W采用多媒體教學(xué),實(shí)驗(yàn)2班的教學(xué)采取傳統(tǒng)模式進(jìn)行,以《移動(dòng)通信》第五章內(nèi)容為例,通過調(diào)查,實(shí)驗(yàn)1班的40名學(xué)生中,理解該知識點(diǎn)的有20人,較理解為8人,不怎么理解的4人,不理解的有8人。實(shí)驗(yàn)2班的41名學(xué)生中,理解該知識點(diǎn)的有12人,較理解為6人,不怎么理解的11人,不理解的有12人。
通過對比發(fā)現(xiàn),在該課程中,設(shè)計(jì)的多媒體課程在學(xué)生理解相關(guān)知識點(diǎn)上,取得了良好的教學(xué)效果。
作為學(xué)習(xí)通信工程專業(yè)的學(xué)生,作為以后即將成為一名通信人的學(xué)生來說,了解通信基礎(chǔ)知識,掌握通信專業(yè)的學(xué)習(xí)方法,明白通信行業(yè)最前沿的科技知識,是關(guān)系到自己前途,關(guān)系到自己人生價(jià)值能否實(shí)現(xiàn)的人生大事。
通過近一周的學(xué)習(xí),我們從感性上學(xué)到了很多東西,也對我們將來的學(xué)習(xí)和研究方向的確定產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。通過這次參觀實(shí)習(xí)豐富了本人的理論知識,增強(qiáng)了本人觀察能力,開闊了視野,并使我對以后的工作有了定性的認(rèn)識,真是讓我收獲頗多?,F(xiàn)將本次實(shí)習(xí)就參觀實(shí)習(xí)內(nèi)容、實(shí)習(xí)收獲、以及未來自己努力的方向等作以總結(jié)。
實(shí)習(xí)單位及心得體會(huì)
xx移動(dòng)(xx分公司)
一、公司概況
中國移動(dòng)通信企業(yè)文化的核心內(nèi)涵是“責(zé)任”和“卓越”,即要以“正身之德”而“厚民之生”,做兼濟(jì)天下、善盡責(zé)任、不斷進(jìn)步的優(yōu)秀企業(yè)公民。
根據(jù)國家電信體制改革的要求,xx移動(dòng)通信有限責(zé)任公司xx分公司(簡稱“xx移動(dòng)”)于1999年7月19日正式成立,負(fù)責(zé)中國移動(dòng)通信網(wǎng)在xx地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護(hù)、發(fā)展與運(yùn)營管理,經(jīng)營范圍為移動(dòng)電話業(yè)務(wù)、移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及移動(dòng)話音、數(shù)據(jù)、ip電話和多媒體業(yè)務(wù),除提供基本話音業(yè)務(wù)外,還推出了多種話音增值業(yè)務(wù)和無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前,公司擁有“全球通”、“神州行”、“動(dòng)感地帶”三大客戶品牌,客戶號碼段包括“139、138、137、136、135、134(0至8號段)”、“150”、“158”和“159”。公司下轄10個(gè)職能部門、11個(gè)生產(chǎn)部門、4個(gè)縣市營業(yè)部,共有移動(dòng)員工457人,平均年齡35歲。XX年7月,公司完成注資重組、改制上市,成為中國移動(dòng)(香港)有限公司全資擁有的外商獨(dú)資企業(yè)。
xx移動(dòng)通信始于1992年,至今已建成功能完善、質(zhì)量優(yōu)良、覆蓋全區(qū)的gsm數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)。到XX年4月27日,全市移動(dòng)通信網(wǎng)上通話客戶總數(shù)已達(dá)159萬戶。除提供移動(dòng)電話話音通信業(yè)務(wù)外,先后推出了點(diǎn)對點(diǎn)短消息、移動(dòng)手機(jī)支付、移動(dòng)交費(fèi)卡、移動(dòng)彩鈴、企信通等新業(yè)務(wù),開辟了移動(dòng)通信服務(wù)新領(lǐng)域,更大范圍、更高程度地方便了廣大客戶使用移動(dòng)電話業(yè)務(wù)。
公司成立以來,緊緊圍繞爭做世界一流通信企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo),始終追求高水平的運(yùn)營和管理,著力推進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。目前,已建成一個(gè)覆蓋范圍廣、通信質(zhì)量高、業(yè)務(wù)品種豐富、服務(wù)水平一流的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋到了全省所有鄉(xiāng)鎮(zhèn),主要交通干線實(shí)現(xiàn)了連續(xù)覆蓋,城市內(nèi)重點(diǎn)地區(qū)、小區(qū)和主要酒店、賓館等實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)覆蓋;網(wǎng)絡(luò)已漫游通達(dá)216個(gè)國家和地區(qū)。陸續(xù)推出了短消息、移動(dòng)夢網(wǎng)、飛信、手機(jī)郵箱、移動(dòng)秘書、移動(dòng)全球呼、gprs、隨e行、彩信、無線局域網(wǎng)、手機(jī)支付等多種移動(dòng)新業(yè)務(wù)、新功能。公司向廣大客戶提供10086服務(wù)熱線24小時(shí)服務(wù),增加了營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量和服務(wù)功能,推出了多種交費(fèi)方式,推行全球通大客戶經(jīng)理服務(wù),實(shí)施客戶積分獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃,開展“收費(fèi)誤差雙倍返還”服務(wù)承諾活動(dòng),推廣集團(tuán)客戶信息化解決方案,為廣大中國移動(dòng)客戶提供專家級的移動(dòng)通信服務(wù),促進(jìn)了社會(huì)和企業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展,并較好的維護(hù)了客戶的合法權(quán)益。xx移動(dòng)的客戶數(shù)量以每年超過100萬戶的速度增長,目前已超過1000萬戶。面向未來,xx移動(dòng)xx分公司將始終堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),時(shí)刻秉承“追求客戶滿意服務(wù)”的經(jīng)營理念,全面提升公司在通信行業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢,推進(jìn)企業(yè)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。
二、通信基礎(chǔ)知識
1.數(shù)字移動(dòng)通信
數(shù)字通信包括gsm、cdma等。第三代移動(dòng)通信(3g)目前主要有兩種主流的技術(shù)方向。其中一種是從第二代cdmaone演進(jìn)而來的cdmaXX技術(shù),cdmaone移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)在北美、南韓和香港等地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。XX年5月中國聯(lián)通采用了增強(qiáng)型的cdmaone的技術(shù)在中國全面建設(shè)移動(dòng)通信網(wǎng)。cdmaXX與cdmaone的空中信道具有相同的碼片速率,向后兼容cdmaone的系統(tǒng),可以由cdmaone平滑升級而來。其演進(jìn)的路線是cdmaone--cdmaXX1x--cdmaXX1xev。另一種主流的第三代通信技術(shù)是由第二代gsm標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展而來的wcdma技術(shù),由于gsm采用的是tdma(時(shí)分多址)調(diào)制方式,而wcdma采用了cdma(碼分多址)的調(diào)制方式,其空中信道無法兼容,采用機(jī)站積疊和使用多模手機(jī)的方式向后兼容gsm系統(tǒng),其演進(jìn)的路線是gsm--gprs--edge--wcdma。在制式上則有時(shí)分多址(tdma)(如歐洲的gsm系統(tǒng))和碼分多址(cdma)兩種。二者均能夠?qū)崿F(xiàn)高速分組的3g數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),但從空中信道調(diào)制、核心接入網(wǎng)絡(luò)和終端用戶等多個(gè)方面比較,兩者之間存在著根本的區(qū)別。
-gsm是世界上第一個(gè)對數(shù)字調(diào)制、網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)作了規(guī)定的蜂窩系統(tǒng)。gsm是為了解決歐洲第一代蜂窩系統(tǒng)四分五裂的狀態(tài)而發(fā)展起來的。
目前國際電聯(lián)接受的3g標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三種:wcdma、cdmaXX與td-scdma。cdma是code division multiple access(碼分多址)的縮寫,是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分多址(fdma)的模擬調(diào)制方式,這種系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低,信令干擾話音業(yè)務(wù)。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用時(shí)分多址(tdma)的數(shù)字調(diào)制方式,提高了系統(tǒng)容量,并采用獨(dú)立信道傳送信令,使系統(tǒng)性能大為改善,但tdma的系統(tǒng)容量仍然有限,越區(qū)切換性能仍不完善。cdma系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點(diǎn)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
(1)、wcdma全稱為wideband`cdma,這是基于gsm網(wǎng)發(fā)展出來的3g技術(shù)規(guī)范,是歐洲提出的寬帶cdma技術(shù),它與日本提出的寬帶cdma技術(shù)基本相同,目前正在進(jìn)一步融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了gsm(2g)—gprs—edge—wcdma(3g)的演進(jìn)策略。gprs是general packet radio service(通用分組無線業(yè)務(wù))的簡稱,edge是enhanced data rate for gsmevolution(增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的gsm演進(jìn))的簡稱,這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。目前中國移動(dòng)正在采用這一方案向3g過渡,并已將原有的gsm網(wǎng)絡(luò)升級為gprs網(wǎng)絡(luò)。
(2)、cdmaXX是由窄帶cdma(cdmais95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶cdma技術(shù),由美國主推,該標(biāo)準(zhǔn)提出了從cdma`is95(2g)—cdmaXX1x—cdmaXX3x(3g)的演進(jìn)策略。cdmaXX1x被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。cdmaXX3x與cdmaXX1x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù),通過采用三載波使帶寬提高。目前中國聯(lián)通正在采用這一方案向3g過渡,并已建成了cdmais95網(wǎng)絡(luò)。
(3)、td-scdma全稱為timedivision-synchronous`cdma(時(shí)分同步cdma),是由我國大唐電信公司提出的3g標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié),直接向3g過渡,非常適用于gsm系統(tǒng)向3g升級。但目前大唐電信公司還沒有基于這一標(biāo)準(zhǔn)的可供商用的產(chǎn)品推出。
2.光纖通信
利用透明的光纖傳輸光波。效率速度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于有線電通信。同步數(shù)字體系(sdh)是一種光纖通信系統(tǒng)中的數(shù)字通信體系。它是一套新的國際標(biāo)準(zhǔn)。sdh既是一個(gè)組網(wǎng)原則,又是一套復(fù)用的方法。sdh是為了克服pdh的缺點(diǎn)而產(chǎn)生的,是有一個(gè)明確的目標(biāo)再定規(guī)范然后研制設(shè)備。這樣就可以按最完善的方式設(shè)定未來通信網(wǎng)要求的系統(tǒng)和設(shè)備。sdh是國際電信聯(lián)盟ccitt于1988年正式推薦的,并稱為同步數(shù)字體系。sdh是一個(gè)十分重要的標(biāo)準(zhǔn),它不僅適用于光纖通信,原則上也適用于微波和衛(wèi)星通信。被譽(yù)為”光纖通信之父“的高錕(英籍華人),在光電話的研究中作出了重大貢獻(xiàn),在減少介質(zhì)雜質(zhì)方面,馬瑞,卡譜隆,凱克在1070年將噪音減少到20分貝/千米,更令人興奮的是在解決光電話產(chǎn)生的2個(gè)根本問題上發(fā)明了能夠產(chǎn)生理想光源的半導(dǎo)體激光器。1974年光雜質(zhì)噪音減至1分貝/千米。1979年降低到0.2分貝/千米。1977年美國芝加哥和圣塔磨尼卡之間首次建成商用光纖通信系統(tǒng),頭發(fā)絲粗細(xì)的玻璃絲能同時(shí)開通8000路電話。到1990年光纖通信的發(fā)展取得重大進(jìn)展:1由多模光纖過度到單模(只傳一種模式,沒有色散,傳輸?shù)念l帶寬,能載送的信息量比多模光纖大的多)2由短波長(0。85微米)過度到長波長(1.31微米)。90年代光纖傳輸?shù)牡乃俾蔬_(dá)10000兆比特/秒。相當(dāng)于1/10的頭發(fā)絲的光纖里可以同時(shí)開通1250000部電話。光通信每隔幾十千米,增設(shè)一個(gè)“再生中繼器”(光——電——光)以增大傳輸?shù)男盘枺?985年“摻洱光纖放大器”誕生。光瓠子通信:使光脈沖變寬,變窄的兩種效應(yīng)相互抵消,就成了一個(gè)保持不變的光瓠子。我國光纖的發(fā)展:1977年第一根波長(0.85微米)階躍型適應(yīng)光纖問世,長度為17米,衰減為300db/km。1978年減少到5db/km。80-81年研制出激光器和pin探測器。84年在武漢,天津建立多模光纖通信。1986年動(dòng)態(tài)單縱模激光器誕生。
3.移動(dòng)基站收發(fā)信機(jī)和基礎(chǔ)設(shè)施
gsm基站在gsm網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用,直接影響著gsm網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。gsm基站是一種技術(shù)要求較高的產(chǎn)品,最初的基站設(shè)備基本都是一些國外的產(chǎn)品。隨著我國一些高科技電信企業(yè)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的不斷深入,一些國內(nèi)的電信企業(yè)如大唐、廣州金鵬等公司也生產(chǎn)出多種型號的基站。
gsm賦予基站的無線組網(wǎng)特性使基站的實(shí)現(xiàn)形式可以多種多樣--宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩及室內(nèi)、室外型基站,無線頻率資源的限制又使人們更充分地發(fā)展著基站的不同應(yīng)用形式來增強(qiáng)覆蓋,吸收話務(wù)--遠(yuǎn)端trx、分布天線系統(tǒng)、光纖分路系統(tǒng)、直放站。
基站發(fā)信臺(bts):受控于基站控制器(bsc),屬于基站子系統(tǒng)(bss)的無線部分,服務(wù)于某小區(qū)的無線收發(fā)信設(shè)備,實(shí)現(xiàn)bts與移動(dòng)臺(ms)空中接口的功能。bts主要分為基帶單元、載頻單元和控制單元三部分?;鶐卧饕糜谠捯艉蛿?shù)據(jù)速率適配以及信道編碼等;載頻單元主要用于調(diào)制/解調(diào)與發(fā)射機(jī)/接收機(jī)間的耦合;控制單元?jiǎng)t用于bts的操作與維護(hù)。bts中存儲(chǔ)編碼算法a5和密鑰kc,用于解密接收到的密文形式的用戶數(shù)據(jù)和信令數(shù)據(jù)(包括解密)。
基站控制器(bsc):具有對一個(gè)或多個(gè)bts進(jìn)行控制以及相應(yīng)呼叫控制的功能,bsc以及相應(yīng)的bts組成了bss(基站子系統(tǒng))。bss系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由msc控制,與ms進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備,它主要負(fù)責(zé)完成無線發(fā)送接收和無線資源管理等功能。功能實(shí)體可分為基站控制器(bsc)和基站收發(fā)信臺(bts)。
bsc:具有對一個(gè)或多個(gè)bts進(jìn)行控制的功能,要負(fù)責(zé)無線網(wǎng)路資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等,是一個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。
bts:無線接口設(shè)備,它完全由bsc控制,主要負(fù)責(zé)無線傳輸,完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。
自我感受
通過本次認(rèn)識實(shí)習(xí),自己了解了通信專業(yè)的基礎(chǔ)知識,開闊了眼界,增加了見聞,明白了一些通信設(shè)備的簡單原理,也明白了目前該行業(yè)的最新發(fā)展,把平時(shí)書本的知識應(yīng)用在了實(shí)踐中,同時(shí)也得到了很多寶貴的知識財(cái)富,另一面自己也看見了自己的不足,還需要努力學(xué)習(xí),了解更多相關(guān)知識,豐富自己的閱歷,多請教老師,和有關(guān)人員,通過各個(gè)渠道學(xué)習(xí)和了解通信工程的有關(guān)知識。
通過實(shí)習(xí),我們才有了機(jī)會(huì)去面對著專業(yè)性人員,聽著他們對專業(yè)性的講解以及親自看到了許多的大型通信設(shè)備,這些都很有助于我們對知識的理解以及與實(shí)際相聯(lián)系,這些都很益于我們在以后的工作。通過實(shí)習(xí),讓我體會(huì)通信在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所處的地位和所起的作用,加深對通信工程在生產(chǎn)生活中的感性認(rèn)識,了解這些企業(yè)生產(chǎn)和運(yùn)營的規(guī)律,學(xué)習(xí)這些企業(yè)組織和管理知識,鞏固了所學(xué)理論,培養(yǎng)了初步的實(shí)際工作能力和專業(yè)技術(shù)能力,增強(qiáng)了我在電子信息方面的學(xué)業(yè)背景和對本專業(yè)的熱愛。
社會(huì)需求及專業(yè)發(fā)展、自我定位
目前,通信工程專業(yè)的社會(huì)需求主要集中在以下幾個(gè)方向:
(1)通信技術(shù)研發(fā)人員。其職業(yè)通路為研發(fā)員研發(fā)工程師高層市場或管理人員;
(2)通信產(chǎn)品銷售人員。其職業(yè)通路為銷售助理銷售工程師銷售(市場)經(jīng)理;
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);5G通信技術(shù);應(yīng)用
引言
5G移動(dòng)通信主要是基于4G技術(shù)而開發(fā)的新型數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為有完善的傳輸性能、傳輸速度快、資源使用效率高且覆蓋范圍大,因而在現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸中應(yīng)用日益廣泛?,F(xiàn)階段,各國開始與科研機(jī)構(gòu)與高校合作深入研究5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合,以此全面提高信息傳輸效率促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。
1相關(guān)知識概述
1.1物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵
當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)是21世紀(jì)的代表性產(chǎn)物,其在全國甚至全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了物與物間的連接,使得人們?nèi)粘I畎l(fā)生了很大的改變。此外,該技術(shù)適應(yīng)性比較強(qiáng),與人們?nèi)粘I盥?lián)系緊密,交通還是農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展方面,5G通信技術(shù)使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)性能得到有效提升。
1.25G通信技術(shù)內(nèi)涵
作為一種新通信技術(shù),全球范圍內(nèi)5G通信技術(shù)備受關(guān)注。該技術(shù)被稱為時(shí)代分界點(diǎn),其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:數(shù)據(jù)流量增長速度快。隨著居民生活水平的提高,人們對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。當(dāng)前,4G網(wǎng)絡(luò)中套餐流量網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)已經(jīng)無法滿足人們的實(shí)際需求,網(wǎng)速減慢甚至中斷現(xiàn)象頻繁發(fā)生,用戶體驗(yàn)度明顯下降。5G技術(shù)則有更高的傳輸速率與質(zhì)量,可有效解決這些問題,就算網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)候也能達(dá)到正常4G及以上水平。峰值速率大。其主要指互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行最高與最低速率,相較之4G技術(shù),5G通信技術(shù)速率提高了10倍左右,更好的保障了單體用戶流量速率。環(huán)保性強(qiáng)?,F(xiàn)階段,環(huán)境保護(hù)備受各國關(guān)注,未來5G通信技術(shù)與節(jié)能環(huán)保理念有效結(jié)合,更好地滿足時(shí)展??煽啃愿咔已舆t性小。與10年前相比,現(xiàn)代人們生活中網(wǎng)絡(luò)信息化應(yīng)用與功能多元化、普及化;未來對于居民日常生活、購物、農(nóng)業(yè)生活與工業(yè)施工等將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息化發(fā)展,此種情況下網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任與義務(wù)更多。5G通信系統(tǒng)則能夠減少因延遲減少引起的資源浪費(fèi),穩(wěn)定性更好。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增多,信息高效傳遞。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要包含中繼器、集線器與交換機(jī)等。因此類設(shè)備造價(jià)高所以數(shù)量有限,5G通信技術(shù)發(fā)展與聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)支持密切相關(guān)。未來聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將日益增多,從而保障了5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,人們信息交互需求獲得滿足。
2SDN/NFV網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
基于軟件層面定義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就可稱之為SDN,整體技術(shù)突出了對IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的軟件角度定義,且不會(huì)影響到主機(jī)設(shè)備。實(shí)際應(yīng)用中,整個(gè)技術(shù)能夠有效控制、分離并轉(zhuǎn)發(fā)電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。借助系統(tǒng)化協(xié)議,SDN技術(shù)能夠促使控制設(shè)備與其它轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備準(zhǔn)確結(jié)合,設(shè)定專業(yè)化協(xié)議,深入解說控制與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備結(jié)合遇到的問題,而這一過程的利用IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。5G技術(shù)能夠?qū)θW(wǎng)實(shí)現(xiàn)集中控制,利用IP設(shè)備控制點(diǎn)分散而集中管理設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)中SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)可編程目標(biāo),整體技術(shù)支撐下控制并管理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化設(shè)備是非常重要的,利用虛擬化技術(shù),有效協(xié)調(diào)相關(guān)電信設(shè)備比如軟硬件設(shè)備,便于拓寬網(wǎng)絡(luò)整體功能,全面提高工作效率。5G通信技術(shù)中,可擴(kuò)展技術(shù)是非常重要的應(yīng)用技術(shù),云計(jì)算服務(wù)與三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)有效提高了5G通信網(wǎng)絡(luò)安全性,且對5G通信技術(shù)發(fā)展規(guī)劃制定也有非常重要的。SDN/NFV技術(shù)中,將軟件定義網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)虛擬化,特別是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)虛擬與軟件化目標(biāo),數(shù)據(jù)分離控制效果突出,從而更好地推進(jìn)5G通信技術(shù)發(fā)展。SDN/NFV技術(shù)是5G通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)有效構(gòu)建通信借此狐、控制與應(yīng)用層,合理調(diào)用程序,成功取代手動(dòng)配置,因而對5G通信技術(shù)管理也至關(guān)重要。實(shí)際工作中要想優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),5G通信網(wǎng)絡(luò)就要具備轉(zhuǎn)發(fā)分離功能,以此有效控制5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況。結(jié)合SDN/NFV技術(shù),有效構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),從而更好的滿足各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)需求。
3物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代5G通信技術(shù)具體應(yīng)用
3.1高頻段傳輸通信技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)背景下,各行業(yè)發(fā)展中要具備一定的網(wǎng)絡(luò)容量與傳輸速率。現(xiàn)階段,對于移動(dòng)通信系統(tǒng)而言,系統(tǒng)頻段多保持在3吉赫以內(nèi),以此滿足日常生活中的簡單需求。如果存在較大范圍的線上活動(dòng),短時(shí)間內(nèi)使用數(shù)量增長速度快,就會(huì)出現(xiàn)頻段資源不足的問題,造成網(wǎng)絡(luò)擁擠,從而影響到用戶體驗(yàn)度。但高頻段傳輸技術(shù)中,寬帶吉赫達(dá)到284.7,該數(shù)字是微波全部帶寬的12倍。換言之,微波與毫波盡管叫法沒有多大差別,但范圍卻明顯不同。相較之微波,毫波要明顯小一些,毫米頻率一般為27.3~350吉赫,所以因尺寸比較小利于實(shí)現(xiàn)小型化發(fā)展目標(biāo),制作體積小、耗材小的設(shè)備。除此之外,超高速距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信,再結(jié)合5G技術(shù),獲得很好的兼容性。
3.2密集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
相較之4G網(wǎng)絡(luò),5G移動(dòng)通信具有的流量是其千倍甚至更多。眾所周知,5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是將各種無線接入技術(shù)融合在一起,覆蓋范圍小,因而更細(xì)小的分割是無法實(shí)現(xiàn)的。此種情況下,應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)顯得尤為重要。實(shí)際應(yīng)用中,密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容主要包含:將大量天線設(shè)置于宏基站外部,該方法利于拓寬室外空間,同時(shí)還能促使系統(tǒng)容量得到增加。與此同時(shí),使得系統(tǒng)靈活性得到明顯提高。室外布置較多的密集網(wǎng)絡(luò),以此促進(jìn)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更好的協(xié)作,在此基礎(chǔ)上使得相鄰節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確性與有效性得到大幅度提升。此外,還可有效改善信噪比增益的客觀性。5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中,應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可適當(dāng)?shù)卦黾泳W(wǎng)絡(luò)空間與時(shí)間動(dòng)態(tài)班花,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積擴(kuò)大,為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的充分發(fā)揮奠定良好的基礎(chǔ)。
3.3智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
未來,隨著時(shí)代的進(jìn)步,5G通信技術(shù)提供多元化服務(wù)是必然趨勢,同時(shí)還會(huì)向中心網(wǎng)絡(luò)傳輸更多復(fù)雜的數(shù)據(jù)。從本質(zhì)上來講,5G通信技術(shù)中心網(wǎng)絡(luò)屬于一種云計(jì)算平臺,其中大型服務(wù)器是主要構(gòu)成部分,有很強(qiáng)的計(jì)算能力。該技術(shù)可借助交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其它設(shè)備、基站有效連接起來,可有效應(yīng)對時(shí)效性強(qiáng)的數(shù)據(jù)與大量其它數(shù)據(jù)。向云計(jì)算中心提交數(shù)據(jù)并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)處理,以此對數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化,并根據(jù)不同類別做好劃分與歸檔。中心網(wǎng)絡(luò)外部包含很多終端與基站,其形態(tài)也是有所差異。網(wǎng)絡(luò)中心可結(jié)合各種業(yè)務(wù)類型,選擇頻段不同的數(shù)據(jù)。用戶體驗(yàn)中,網(wǎng)絡(luò)連接有多元化的方式。此種情況下為了有效地應(yīng)對復(fù)雜且大量易燃物,提高智能化水平顯得尤為重要,以此增強(qiáng)數(shù)據(jù)識別、分類與選擇能力。所以5G通信技術(shù)中,智能化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種非常重要的技術(shù)構(gòu)成。
3.4直接通信技術(shù)
現(xiàn)階段,移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)建通信網(wǎng)時(shí),主要是利用固定站點(diǎn)分布實(shí)現(xiàn)構(gòu)建目標(biāo)。一般情況下,基站的作用是非常重要的,基于基站向周圍拓展,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)一定范圍全面覆蓋網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際工作中,要在較為寬敞地平地上設(shè)置基站,且要具備一定的固定性,由此就對導(dǎo)線結(jié)構(gòu)造成了一定的限制。這就表明,只有在基站覆蓋范圍內(nèi)方可接收到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),一旦間距較遠(yuǎn)的話,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接收就會(huì)受到影響。但5G通信技術(shù)研發(fā)過程中有效彌補(bǔ)了這一缺陷,認(rèn)識了傳統(tǒng)基站網(wǎng)絡(luò)傳輸還存在一些限制性問題,以此為有效構(gòu)建直接通信技術(shù)創(chuàng)造了平臺。就算沒有構(gòu)建基站,也可實(shí)現(xiàn)有效傳輸并接受網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),一定程度上該技術(shù)能夠更好地滿足未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
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