時間：2023-02-08 18:49:23
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篇無線電技術(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。
1衛(wèi)星通信應(yīng)用軟件無線電技術(shù)的設(shè)想與展望
衛(wèi)星通信技術(shù)則是由使用圍繞地球的同步/非同步的通信衛(wèi)星來做一個中間站進(jìn)行一種遠(yuǎn)距離通信的實現(xiàn)方式。它本質(zhì)上是由微波通信以及航天技術(shù)之上發(fā)展新穎的無線通信的技術(shù)，而衛(wèi)星通信技術(shù)自身采用的無線電頻率為微波頻段。從而產(chǎn)生的衛(wèi)星通信技術(shù)，它的主要特點就是傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)，且頻率高。也因為衛(wèi)星通信頻帶寬，且頻率高，變化范圍大的重要優(yōu)點，衛(wèi)星通信技術(shù)在我國的軍事建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面都具有深遠(yuǎn)的意義。
我國的現(xiàn)今衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展在擴(kuò)展新的頻段，加強(qiáng)先可用的頻段的利用率以及現(xiàn)在公用干線的通信網(wǎng)都應(yīng)該一步步轉(zhuǎn)向跟隨寬帶化的發(fā)展趨勢，能夠準(zhǔn)確地利用衛(wèi)星通信技術(shù)來建立我國的衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)以及數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。所以對于衛(wèi)星通信網(wǎng)技術(shù)而言應(yīng)該逐漸的走向小型化的、智能化的未來方向。從目前我國的計算機(jī)科技的水平來看，假設(shè)把設(shè)備功能全部換由軟件來進(jìn)行操作實現(xiàn)，那么由于軟件的特點也就是需要按照一條條的指令來運行，就算我們采用多處理器的方式來進(jìn)行協(xié)助共同運算，也沒有辦法真正保障高頻率情況下的處理能夠及時有效，也使得軟件無線電技術(shù)在衛(wèi)星通信領(lǐng)域中的使用范圍明顯受到限制。基于以上原因，以下設(shè)計想法是為了能夠讓軟件無線電技術(shù)能真正應(yīng)用在衛(wèi)星通信方面。
首先我們所有的設(shè)備都需要經(jīng)過模塊化處理，各個模塊分開保證控制功能，以及各個模塊之間的高速數(shù)據(jù)的交換問題。而信道設(shè)備以及接口設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信道設(shè)備包括調(diào)制解調(diào)器、信道的編譯碼器和置亂器等，在總的CPU的控制之下，信道設(shè)備的具體參數(shù)值可以做到由軟件來進(jìn)行定義處理。而將無線射頻的設(shè)備、信道設(shè)備和接口設(shè)計在衛(wèi)星通信技術(shù)中也是十分關(guān)鍵的存在。再來考慮到了衛(wèi)星通信技術(shù)有著多址方式，業(yè)務(wù)類型廣以及其頻率高且變化區(qū)域廣等各種優(yōu)點，在信道設(shè)備和接口設(shè)備的設(shè)計選用模塊化的設(shè)計構(gòu)思。各個模塊應(yīng)該能夠各自擁有能定義自身功能的各個軟件接口，而選用的軟件接口更應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)化以方便各個不同供應(yīng)商的生產(chǎn)。然后在各個模塊的具體設(shè)計上面，也要根據(jù)具體運算量大小，選擇不同的軟件接口功能。再來根據(jù)具體的各類應(yīng)用環(huán)境，更加靈活地修改和使用數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，并且保證以軟件協(xié)同硬件兩相結(jié)合的方式實現(xiàn)。最后就是設(shè)備功能和系統(tǒng)功能的定義要靠網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來最終實現(xiàn)。
伴隨著因特網(wǎng)大面積普及及現(xiàn)在移動網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)絕對會在未來迎來更進(jìn)一步的發(fā)展機(jī)會。現(xiàn)在我國逐漸采用自主研發(fā)的通信衛(wèi)星為主體，來建立完善的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。軟件無線電技術(shù)作為一個可利用在衛(wèi)星通信方面的技術(shù)來說，也一定會伴隨衛(wèi)星通信的腳步，成為加速我國科技發(fā)展的重要技術(shù)。
2結(jié)語
通過以上的詳細(xì)分析以及深入探討，我們可以清楚的得知，在我們現(xiàn)今的軟件無線電技術(shù)之上，對軟件無線電技術(shù)在衛(wèi)星通信領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用的設(shè)想已經(jīng)不僅僅是一種可能，而是一種具有可操作性和實現(xiàn)性的想法。而對于未來的軟件無線電技術(shù)在衛(wèi)星通信及其他方面廣泛使用來說，只要能有更多想法與結(jié)構(gòu)概念，這種大范圍應(yīng)用也指日可待。
作者：胡志明單位：新疆公安廳特偵隊
關(guān)鍵詞：認(rèn)知無線電；無線通訊；技術(shù)探討
二十一世紀(jì)以來，人們對無線通訊的需求越來越大，要求越來越高，無線頻譜空間的占用也越來越多，使得可用頻譜越來越少。在這樣的大背景下，如何將有限的頻譜發(fā)揮出最大的功效成為了無線通訊技術(shù)領(lǐng)域的一個熱點話題。隨著研究的深入，美國聯(lián)邦通信委員會研究指出，頻譜的利用存在很不平衡的情況，一些非授權(quán)頻段占用擁擠，而有些授權(quán)頻段則經(jīng)常空閑，3GHz以下頻段的平均頻譜利用率僅為5.2%[1]。基于此種發(fā)現(xiàn)，眾多的專家、學(xué)者將目光聚焦到了不可再生的頻譜資源實現(xiàn)再利用的頻譜共享技術(shù)上，認(rèn)知無線電隨之進(jìn)入了公眾視野。
一、認(rèn)知無線電的定義
認(rèn)知無線電這一概念始于1999年，美國Joseph Mitola博士首先提出，他指出認(rèn)知無線電即通過一種“無線電知識表示語言”的新語言提高個人無線業(yè)務(wù)的靈活性， 隨后在2000 年瑞典皇家科學(xué)院舉行的博士論文答辯中，Joseph Mitola對此進(jìn)行了深入的探討[2]。在Joseph Mitola博士研究的基礎(chǔ)上，美國聯(lián)邦通信委員會也對認(rèn)知無線電進(jìn)行了定義，指出認(rèn)知無線電是一種可通過與其運行環(huán)境交互而改變其發(fā)射機(jī)參數(shù)的無線電，這種定義在當(dāng)前得到了較為廣泛的認(rèn)可。綜合看來，筆者認(rèn)為認(rèn)知無線電是一種能夠依靠人工智能的支持，感知無線通信環(huán)境，根據(jù)一定的學(xué)習(xí)和決策算法，實時、自適應(yīng)地改變系統(tǒng)工作參數(shù)，動態(tài)地檢測和有效地利用空閑頻譜的無線電。
二、認(rèn)知無線電的功能
認(rèn)知無線電的研究尚屬起步階段，其功能亦等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。從目前的研究來看，認(rèn)知無線電具有檢測、分析和重構(gòu)三大功能[3]。
一是檢測功能。認(rèn)知無線電必須具備精確的無線頻譜檢測能力，必須在可使用的全頻段范圍內(nèi)多維度進(jìn)行頻譜檢測，從而發(fā)現(xiàn)可使用的頻段。由于是免許可使用，認(rèn)知無線電必須具備迅速發(fā)現(xiàn)主用戶的能力，在工作過程中時刻檢測主用戶是否處于活動狀態(tài)，從而確保不對其產(chǎn)生干擾。
二是分析功能。分析包括對自身性能、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部狀態(tài)、外部相關(guān)數(shù)據(jù)和用戶自身需求等相關(guān)知識的分析。如果說檢測是信息的獲取，那么分析就是對相關(guān)信息的初步處理。認(rèn)知無線電設(shè)備通過所獲取的頻譜檢測結(jié)果分析主用戶的位置、使用的頻點和發(fā)射時間，同時分析可用頻點位置、可用帶寬、信道狀況、自身傳輸可能會對其他用戶產(chǎn)生的影響以及完成業(yè)務(wù)傳輸所需的帶寬和時間等。
三是重構(gòu)功能。重構(gòu)能力使得認(rèn)知無線電設(shè)備可以根據(jù)無線環(huán)境動態(tài)編程，從而允許認(rèn)知無線電設(shè)備采用不同的無線傳輸技術(shù)收發(fā)數(shù)據(jù)。在不對頻譜授權(quán)用戶產(chǎn)生有害干擾的前提下，利用授權(quán)系統(tǒng)的空閑頻譜提供可靠的通信服務(wù)，這是重構(gòu)的核心思想。當(dāng)該頻段被授權(quán)用戶使用時，認(rèn)知無線電有兩種應(yīng)對方式：切換到其它空閑頻段進(jìn)行通信和繼續(xù)使用該頻段，但改變發(fā)射功率或者調(diào)制方案，以避免對授權(quán)用戶造成有害干擾。
三、認(rèn)知無線電運用的關(guān)鍵技術(shù)
認(rèn)知無線電要得到有效運用，就必須解決好頻譜資源匱乏和目前固定分配頻譜利用率較低的問題，以下技術(shù)研究就顯得尤為重要。
一是頻譜分配技術(shù)。頻譜分配是指根據(jù)需要接入系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)目及其服務(wù)要求將頻譜分配給一個或多個指定節(jié)點，是認(rèn)知無線電實現(xiàn)有效運用的前提與核心。頻譜分配策略的選擇直接決定系統(tǒng)容量、頻譜利用率以及能否滿足用戶因不同業(yè)務(wù)而不斷變化的需求。頻譜分配技術(shù)按分配方式可以分為一般分為靜態(tài)頻譜分配、動態(tài)頻譜分配和混合式頻譜分配，按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分類可分為集中式頻譜分配和分布式頻譜分配，按合作方式分類可分為合作式頻譜分配與非合作式頻譜分配。無論是哪種分配方式，在進(jìn)行分配時都必須堅持靈活性原則、系統(tǒng)性原則、減小信令開銷和計算量原則，在此基礎(chǔ)上設(shè)計認(rèn)知無線電頻譜分配模型。
二是感知位置技術(shù)。無線電信號會受到地理環(huán)境的影響，不同的地理空間對與無線電信號的影響各異。室內(nèi)與室外、市區(qū)與鄉(xiāng)村、山區(qū)與平原相比，室外、鄉(xiāng)村和平原就更有利于無線電信號的傳輸。認(rèn)知無線電與全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)結(jié)合，通過自我學(xué)習(xí)的方法，能夠識別出自身所處的地理位置，進(jìn)而能根據(jù)地理環(huán)境選擇合適的發(fā)送頻率、調(diào)制方式等參數(shù)，這對認(rèn)知無線電功能的實現(xiàn)有著重要的作用。
三是功率控制技術(shù)。認(rèn)知無線電技術(shù)必須有效控制功率，這樣才能使主用戶不受干擾，實現(xiàn)頻譜共享。在研究功率控制問題時，有兩種方法值得我們?nèi)L試。一種是將測量到的主用戶接收機(jī)信號的本地信噪比近似為認(rèn)知用戶與主用戶間的距離，從而相應(yīng)地調(diào)整認(rèn)知用戶的發(fā)射功率。另一種即采用兩用戶重復(fù)對策理論建模，借助遺傳算法來搜索策略空間。這些方法可實現(xiàn)在保證主用戶不受有害干擾的前提下增加認(rèn)知用戶的發(fā)送功率。
除了上述三大技術(shù)外，物理層安全技術(shù)、鏈路保持技術(shù)、動態(tài)頻譜管理技術(shù)等亦有待于我們進(jìn)一步去研究探索，進(jìn)而促進(jìn)認(rèn)知無線電技術(shù)發(fā)揮出更大的功效。
參考文獻(xiàn)
[1]郭彩麗，張?zhí)炜久瘢?認(rèn)知無線電關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用的研究現(xiàn)狀[J].電信科學(xué)，2006（8）：50- 55.
[2]Mitola J. Cognitive radio： an integrated agent architecture for softwaredefined radio.In： Doctor of Technology，Royal Inst Technol （KTH），Stockholm，Sweden，2000.
[3]畢志明，匡鏡明，王華.認(rèn)知無線電技術(shù)的研究及發(fā)展[J].電信科學(xué)，2006（7）：56-60.
作者簡介：
論文摘要：21世紀(jì)移動通信技術(shù)和市場飛速發(fā)展，在新技術(shù)和市場需求的共同作用下，未來移動通信技術(shù)將呈現(xiàn)以下幾大趨勢：網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化，移動互聯(lián)網(wǎng)逐步形成；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)字化、寬帶化；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能化、小型化；應(yīng)用于更高的頻段，有效利用頻率；移動網(wǎng)絡(luò)的綜合化、全球化、個人化；各種網(wǎng)絡(luò)的融合；高速率、高質(zhì)量、低費用。這正是第四代（4G）移動通信技術(shù)發(fā)展的方向和目標(biāo)。
一、引言
移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是半導(dǎo)體、集
成電路和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，移動通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀(jì)80年代以來，移動通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。
回顧移動通信的發(fā)展歷程，移動通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段：第一代移動通信技術(shù)主要指蜂窩式模擬移動通信，技術(shù)特征是蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)克服了大區(qū)制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數(shù)字移動通信，使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等種種優(yōu)點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點，克服了其缺點外，還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)，能提供高質(zhì)量的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)，并能實現(xiàn)全球漫游。現(xiàn)在用的大多是第二代技術(shù)，第三代技術(shù)還不太成功，但已有了第四代技術(shù)的設(shè)想。第四代移動通信系統(tǒng)（4G）標(biāo)準(zhǔn)比第三代具有更多的功能。
二、4G移動通信簡介
第四代移動通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動通信標(biāo)準(zhǔn)比第三代標(biāo)準(zhǔn)擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù)，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特征：
（一）通信速度更快
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預(yù)估，第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達(dá)到10-20Mbit/s，最高可以達(dá)到100Mbit/s。
（二）網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬
要想使4G通信達(dá)到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。
（三）多種業(yè)務(wù)的完整融合
個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應(yīng)能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍(lán)牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個標(biāo)準(zhǔn)。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機(jī)從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。
（四）智能性能更高
第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化，更重要的是4G手機(jī)可以實現(xiàn)許多難以想象的功能。例如，4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時間以及其他因素來適時提醒手機(jī)的主人。
（五）兼容性能更平滑
要使4G通信盡快地被人們接受，還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。
（六）實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信
4G通信提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。
（七）通信費用更加便宜
由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù)，因此，相對其他技術(shù)來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。
三、4G移動通信的接入系統(tǒng)
4G移動通信接入系統(tǒng)的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術(shù)，在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（平臺）之間實現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個公共平臺，相互協(xié)作，以最優(yōu)化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時，網(wǎng)絡(luò)會自適應(yīng)分配頻帶、給出最優(yōu)化路由，以達(dá)到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術(shù)有：無線蜂窩移動通信系統(tǒng)（例如2G、3G）；無繩系統(tǒng)（如DECT）；短距離連接系統(tǒng)（如藍(lán)牙）；WLAN系統(tǒng)；固定無線接入系統(tǒng)；衛(wèi)星系統(tǒng)；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統(tǒng)（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術(shù)發(fā)展和市場需求變化，新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。
不同類型的接入技術(shù)針對不同業(yè)務(wù)而設(shè)計，因此，我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動小區(qū)半徑和工作環(huán)境，對接入技術(shù)進(jìn)行分層。
分配層：主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成，服務(wù)范圍覆蓋面積大。
蜂窩層：主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成，服務(wù)范圍覆蓋面積較大。
熱點小區(qū)層：主要由WLAN網(wǎng)絡(luò)組成，服務(wù)范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心等，移動通信能力很有限。
個人網(wǎng)絡(luò)層：主要應(yīng)用于家庭、辦公室等場所，服務(wù)范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡(luò)層。
固定網(wǎng)絡(luò)層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個移動網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個方面進(jìn)行技術(shù)革新和突破：為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源，在接入系統(tǒng)的物理層，優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號傳輸技術(shù)，提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并在頻譜共享和新型天線方面做進(jìn)一步研究。為提高網(wǎng)絡(luò)性能，在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面，研究網(wǎng)絡(luò)自我優(yōu)化和自動重構(gòu)技術(shù)，動態(tài)頻譜分配和資源分配技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴(kuò)展IP技術(shù)在移動網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用；加強(qiáng)軟件無線電技術(shù)；優(yōu)化無線電傳輸技術(shù)，如支持實時和非實時業(yè)務(wù)、無縫連接和網(wǎng)絡(luò)安全。
四、4G移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)
（一）定位技術(shù)
定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統(tǒng)中，移動終端可能在不同系統(tǒng)（平臺）間進(jìn)行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)（平臺）間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動通信的前提和保障。 轉(zhuǎn)貼于 （二）切換技術(shù)
切換技術(shù)適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎(chǔ)和重要技術(shù)。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中，切換技術(shù)的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。
（三）軟件無線電技術(shù)
在4G移動通信系統(tǒng)中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進(jìn)行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統(tǒng)，以實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應(yīng)用軟件無線電技術(shù)，一個移動終端，就可以實現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。
（四）智能天線技術(shù)
智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡(luò)的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號，這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。
（五）交互干擾抑制和多用戶識別
待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術(shù)應(yīng)成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng)，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機(jī)的高質(zhì)量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術(shù)的組合將大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署，確保業(yè)務(wù)質(zhì)量的改善。
（六）新的調(diào)制和信號傳輸技術(shù)
在高頻段進(jìn)行高速移動通信，將面臨嚴(yán)重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發(fā)展智能調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）、自適應(yīng)均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴(kuò)頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術(shù)，來獲取更好的信號能量噪聲比。
五、OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用
若以技術(shù)層面來看，第三代移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，第四代移動通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交頻分復(fù)用（Orthogonal Freqency Division Multiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學(xué)者針對OFDM技術(shù)在移動通信技術(shù)上的應(yīng)用，提出相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如無線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術(shù)，而第四代移動通信系統(tǒng)則計劃以O(shè)FDM為核心技術(shù)，提供增值服務(wù)。
在時代交替之際，舊有系統(tǒng)之整合與升級是產(chǎn)業(yè)關(guān)心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統(tǒng)；而未來則是CDMA如何與OFDM技術(shù)相結(jié)合。可以預(yù)計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統(tǒng)中消失，而是成為其應(yīng)用技術(shù)的一部份，或許未來也會有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實它真正運用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù)，同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動通信系統(tǒng)，也將會結(jié)合兩項技術(shù)的優(yōu)點，一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。
六、結(jié)束語
對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認(rèn)為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)。總的來說，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。
首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達(dá)到100Mbit/s，但手機(jī)的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制。據(jù)有關(guān)行家分析，4G手機(jī)將很難達(dá)到其理論速度。
其次，4G的發(fā)展還將面臨極大的市場壓力。有專家預(yù)測，在10年以后，2G的多媒體服務(wù)將進(jìn)入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù)，對于4G技術(shù)的接受還需要一個逐步過渡的過程。
因此，在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。
參考文獻(xiàn)
1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2005.
關(guān)鍵詞：無線電監(jiān)測；計算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)信息安全保密
從現(xiàn)代的社會整體情況來看，我們已經(jīng)一步一步進(jìn)入了全面的信息化時代，我們傳統(tǒng)的生活方式和工作途徑已經(jīng)被先進(jìn)的通信技術(shù)逐步改變。無線電技術(shù)的信息通信技術(shù)的技術(shù)核心，需要無線電通信手段進(jìn)行信息的傳遞和接收進(jìn)行機(jī)密保護(hù)。伴隨著計算機(jī)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及和發(fā)展，我們逐漸關(guān)注計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信安全問題。鑒于目前這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和市場對網(wǎng)絡(luò)安全的需求，在此簡單分析了無線電監(jiān)測過程中對計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加密安全保護(hù)。
1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息泄密的原因分析
1.1計算機(jī)硬件設(shè)備安全問題
計算機(jī)之所以能實現(xiàn)正常的通訊功能，和計算機(jī)的硬件存在有密不可分的關(guān)系，因為硬件設(shè)備的性能決定計算機(jī)能否的流暢運行。為了保證上網(wǎng)的快速和便捷，目前各種微型、小型計算機(jī)的產(chǎn)生得益于PC電腦能夠縮小自身的尺寸，使得電腦能夠更加的方便攜帶，但很多信息黑客正是運用了這些變化，破解并竊取使用者電腦中的信息。
1.2計算機(jī)軟件安全漏洞問題
現(xiàn)代人們非常的依賴計算機(jī)，不管是工作和娛樂，計算機(jī)軟件的開發(fā)和使用為人們的生活提供了便利。雖然很多計算機(jī)技術(shù)人員在軟件的開發(fā)中就已經(jīng)考慮到軟件的安全性問題，但是難免出現(xiàn)疏漏，留下軟件的技術(shù)漏洞，許多電腦黑客或者病毒就利用了這一缺陷，入侵到計算機(jī)中，竊取使用者的信息，這對于計算機(jī)通信安全的危害是非常大的。現(xiàn)在很多軟件具有修復(fù)功能，可以及時發(fā)現(xiàn)軟件存在的漏洞并進(jìn)行修復(fù)，采用這種新技術(shù)，既能夠防止病毒的入侵，又保護(hù)計算機(jī)的安全。軟件漏洞已經(jīng)成為了現(xiàn)代計算機(jī)安全中一個不可忽視的問題。
1.3計算機(jī)人為主觀操作錯誤的存在
網(wǎng)絡(luò)信息的和傳輸都是個人完成，在建立信息傳輸?shù)倪^程中，信息一方面容易改變原有的意思，導(dǎo)致了信息在源頭處傳輸?shù)倪^程中容易改變自身的真實性，安全通信體系難以建立。另一方面，計算機(jī)使用人員自身安全意識不足，或者是使用的過程中，自身的操作存在問題和缺陷，也讓信息泄漏的風(fēng)險提高。很多計算機(jī)安全人員對于信息安全的重視程度不夠，可能導(dǎo)致重要的信息外泄，被黑客利用。
2無線電監(jiān)測技術(shù)概述
無線電監(jiān)測技術(shù)是一種基礎(chǔ)的信息傳播和通信途徑，可以用對應(yīng)的通信技術(shù)手段和通信器材進(jìn)行無線電信號的判定和監(jiān)測，根據(jù)無線電信號的傳播頻率和網(wǎng)絡(luò)帶寬等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，從而實現(xiàn)對信號的診斷識別，屏蔽和封鎖不被系統(tǒng)識別的不明信號，以此來保證信息的存儲安全。計算機(jī)可以通過無線電監(jiān)測得到更加全面的保護(hù)，而且可以很好地保護(hù)與網(wǎng)絡(luò)斷開的離線計算機(jī)，并且可以對網(wǎng)絡(luò)的安全性能進(jìn)行評估。無線電監(jiān)測主要有以下幾項監(jiān)測的內(nèi)容：
2.1立體監(jiān)測
無線電監(jiān)測技術(shù)可以根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)信息中的網(wǎng)絡(luò)地圖等各種信息處理平臺，對時間和空間維度進(jìn)行判斷，對計算機(jī)周圍的電磁場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)周圍電磁場出現(xiàn)變化，可以立即對新加入的無線電信號進(jìn)行監(jiān)測和識別，保證電磁環(huán)境的安全。
2.2自動監(jiān)測
無線電監(jiān)測技術(shù)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況的變化，自動調(diào)節(jié)和控制各種監(jiān)測項目，對各種流程快速調(diào)整，實現(xiàn)計算機(jī)進(jìn)行自動安全監(jiān)測。
2.3主動監(jiān)測
無線電監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)主動監(jiān)測，當(dāng)值班監(jiān)測信號出現(xiàn)異常的情況下就會自動報警，從而主動的實現(xiàn)對計算機(jī)信息的防護(hù)。
2.4協(xié)同監(jiān)測
無線電監(jiān)測技術(shù)能夠建立中心監(jiān)測網(wǎng)，對監(jiān)測設(shè)備、分析系統(tǒng)以及干擾設(shè)備等進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度，實現(xiàn)協(xié)同監(jiān)測，保證監(jiān)測的系統(tǒng)化。
3無線電監(jiān)測于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全保密策略
上文中已經(jīng)對計算機(jī)的多種泄密可能途徑進(jìn)行了概要的敘述，然后對無線電監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了介紹，根據(jù)無線電監(jiān)測技術(shù)的技術(shù)工作特點，詳細(xì)敘述了無線電監(jiān)測技術(shù)的原理和監(jiān)測項目，讓讀者清楚明了的對無線電監(jiān)測技術(shù)有了一個正確認(rèn)識。接下來對無線電監(jiān)測在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中的具體實施方式和網(wǎng)絡(luò)保密策略進(jìn)行討論。
計算機(jī)使用者需要定期對計算機(jī)進(jìn)行安全系統(tǒng)的監(jiān)測，進(jìn)行病毒的查殺等基本計算機(jī)安全工作，采用更加先進(jìn)的計算機(jī)安全軟件，對計算機(jī)的整體安全性進(jìn)行提高。同時對計算機(jī)的磁盤進(jìn)行清理和管理，增強(qiáng)無線電監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用層面和范圍，從而對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息通信功能進(jìn)行提升，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性。
除此之外，計算機(jī)的使用者還應(yīng)當(dāng)定期對防火墻的層次進(jìn)行提升，不斷對防火墻進(jìn)行升級和加密工作，保證防火墻可以跟上病毒庫的針對性變化，對計算機(jī)登錄用戶的信息進(jìn)行判斷，杜絕一切非法入侵手段，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，管理軟件的一切運行權(quán)限，由使用者自行判斷是否給予對應(yīng)權(quán)限，對計算機(jī)的安全性能進(jìn)行更深入的提升。
4結(jié)論
綜上所述，無線電監(jiān)測技術(shù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中的應(yīng)用，實現(xiàn)了準(zhǔn)確、快速、低價格的目的。在這個階段，如何在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中更有效地利用無線電監(jiān)測技術(shù)已成為業(yè)界關(guān)注的熱點和焦點。本文以當(dāng)前針對網(wǎng)絡(luò)漏洞與攻擊的情況的防御需求為出發(fā)點，討論了將無線電監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域的收集、存儲、檢索以及分析的應(yīng)用手段，有效地提升了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全防御的準(zhǔn)確度和效率。
參考文獻(xiàn)：
[1]尚海燕.淺談無線電監(jiān)測與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全保密[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（12）.
[2]張俊欽.無線電監(jiān)測與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的綜合探析[J].無線互聯(lián)科技，2015（03）.
關(guān)鍵詞：靜態(tài)；動態(tài)；電磁頻譜；管理分配；認(rèn)知無線電
DoI：10.15938/j.jhust.2016.04.007
中圖分類號：E917
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號：1007-2683（2016）04-0036-04
0引言在“陸海空天電網(wǎng)核”全維聯(lián)合作戰(zhàn)的現(xiàn)代高技術(shù)信息戰(zhàn)爭中，依賴先進(jìn)的電子戰(zhàn)裝備奪取到制電磁權(quán)是取得戰(zhàn)爭勝利的法寶，現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，電磁頻譜是信息獲取和傳遞的最主要媒介，是信息依存的核心載體，奪取了“制電磁權(quán)”就為最終奪取制“信息權(quán)”創(chuàng)造了有利條件頻譜資源是一種非常寶貴的稀缺資源，為了避免各種不同的通信業(yè)務(wù)之間的相互影響和干擾，目前各國采用的大都是靜態(tài)頻譜分配體制，由專門的無線電頻譜管理部門對無線電頻譜資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配，
信息化戰(zhàn)爭中，電磁頻譜環(huán)境日益復(fù)雜，尤其近年隨著無線通信技術(shù)不斷發(fā)展，朝著智能化、寬帶化和無縫化的方向演進(jìn)，對頻譜資源的需求越來越大，由于現(xiàn)代戰(zhàn)場上裝備數(shù)量和通信業(yè)務(wù)量不斷增加，己方通信網(wǎng)的自擾也日益嚴(yán)重，為了提高頻譜利用率，現(xiàn)有的技術(shù)手段多是采用時域、空域、頻域、碼域復(fù)用的方法，但是與日益增長的新業(yè)務(wù)和對帶寬的需求增長相差甚遠(yuǎn)，另一方面，據(jù)實測數(shù)據(jù)表明3 GHz以下的頻段利用率不到30%，3～4 GHz頻段利用率只有0.5%，而4-5 GHz頻段竟然有99.7%未被充分使用，由此可見，傳統(tǒng)的頻譜資源靜態(tài)管理方式導(dǎo)致大量的授權(quán)頻譜在不同地域和時間嚴(yán)重浪費，是造成當(dāng)前頻譜稀缺的緊張局面的重要原因，采用動態(tài)頻譜接入和共享的方式提高頻譜資源的利用率來替代傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜管理體制是解決上述問題的根本途徑，
由于存在巨大的經(jīng)濟(jì)和政治背景，且一直以來靜態(tài)頻譜資源分配體制發(fā)揮了重大作用，故想在短期內(nèi)從根本上廢除靜態(tài)頻譜分配和接人體制是不現(xiàn)實的，所以論文基于認(rèn)知無線電思想提出了采用靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的頻譜共享模型，可以很好地兼容現(xiàn)有靜態(tài)頻譜分配體制并能最大限度地保證授權(quán)用戶的權(quán)益，且可以大幅提高頻譜利用率，由此，論文引人認(rèn)知無線電，建立一種靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的頻譜分配體制，對軍事通信中提高頻譜利用率、建立可靠通信以及通信抗干擾都有重要的現(xiàn)實意義，
1.基于認(rèn)知無線電技術(shù)的頻譜管理
認(rèn)知無線電（CR）是以軟件無線電為擴(kuò)展平臺的一種新的智能無線通信技術(shù)，作為頻譜動態(tài)調(diào)度管理體制的核心技術(shù)，它可以對周圍的電磁環(huán)境特征進(jìn)行感知，通過無線電描述語言與通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行溝通，采用構(gòu)建理解的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)并實時調(diào)整系統(tǒng)傳輸參數(shù)，使通信系統(tǒng)的無線規(guī)則與輸入的無線電激勵的變化相適應(yīng)，使通信系統(tǒng)的頻譜利用達(dá)到隨時隨地的高效性和高可靠性一系列適合無線頻譜合理使用的空中接口、時空模式設(shè)置、射頻帶寬及相關(guān)協(xié)議稱之為無線規(guī)則，系統(tǒng)的重構(gòu)能力是認(rèn)知無線電系統(tǒng)的重要特性，該功能的實現(xiàn)是基于軟件無線電為平臺，除此之外，信號處理和機(jī)器學(xué)習(xí)也可作為認(rèn)知無線電的實現(xiàn)方式，
一個基本的認(rèn)知無線電實現(xiàn)周期要經(jīng)歷3個過程，分別是：
1）無線電信道分析和估計：負(fù)責(zé)分析和估計無線電環(huán)境干擾溫度、檢測無線環(huán)境空閑頻譜；
2）估計信道狀態(tài)并進(jìn)行預(yù)測建模：包含估計信道狀態(tài)信息、對發(fā)射機(jī)可用的信道容量進(jìn)行預(yù)測等；
3）頻譜資源管理和發(fā)射功率控制：該部分主要完成認(rèn)知無線電周期中的多址接入及控制，其中動態(tài)頻譜分配由發(fā)射機(jī)來實現(xiàn)。
認(rèn)知無線電系統(tǒng)其認(rèn)知功能的實現(xiàn)依賴上述環(huán)節(jié)的順序執(zhí)行，一個完整的認(rèn)知環(huán)路如圖1所示。
2.動態(tài)與靜態(tài)結(jié)合的認(rèn)知無線電頻譜
管理
2.1無線電頻譜管理現(xiàn)狀
現(xiàn)有的無線電頻譜管理體制采用的是靜態(tài)頻譜分配方案，即某個頻段被無線電頻譜管理部門分配給某項業(yè)務(wù)、某業(yè)務(wù)部門或團(tuán)體，則該頻段只能由某項業(yè)務(wù)、某業(yè)務(wù)部門或團(tuán)體使用，非授權(quán)用戶不得使用該頻段，即使該頻段處于空閑狀態(tài)，這樣就導(dǎo)致一方面頻譜利用率很低，另一方面許多亟待使用該頻譜的用戶無法使用該頻譜，這種傳統(tǒng)的靜態(tài)的頻譜分配機(jī)制限制了對頻譜資源的有效充分利用，因此亟需進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，
在傳統(tǒng)的無線電管理體制中，無線電頻譜管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)制定頻率使用規(guī)則，使用者、部門或團(tuán)體向其申請使用頻率，無線電頻譜管理機(jī)構(gòu)將頻率分配給無線電頻譜使用者、部門或團(tuán)體，該過程如圖2所示，
現(xiàn)有的無線電頻率分配包括頻帶劃分、分配和指配3個層次，這3個層次具體為：
1）頻帶劃分：制定頻率劃分表，將某個特定頻帶列入表中，對該頻帶使用指定使用條件，條件滿足時可將頻帶分配給無線電業(yè)務(wù)使用者使用，
2）頻帶分配：規(guī)定頻帶使用區(qū)域和使用條件，將無線電頻帶分配給指定部門的無線電通信業(yè)務(wù)使用，
3）頻道指配：制定使用條件，使用對象為無線電臺，滿足條件時將頻道指配給某個無線電臺使用，
2.2靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的電磁頻譜管理方法
在靜態(tài)的頻譜分配體制中，某些頻道被占用，某些未被使用，其中某些已分配的頻道的利用率很低，大部分時間處于空閑狀態(tài)，可以利用時分復(fù)用的思想來提高這些頻道的利用率，我們將已經(jīng)分配但在某時某地用戶未使用的頻譜稱為“頻譜空洞”，根據(jù)頻譜被占用的時間長短，定義3種類型的頻譜空洞：
1）黑洞：頻帶資源被授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)占據(jù)，存在較強(qiáng)的發(fā)射功率干擾，不能被非授權(quán)用戶利用，
2）灰洞：頻帶資源被授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)部分占用，存在低發(fā)射功率的干擾，在某些情況下可以被非授權(quán)用戶使用，但使用效果不理想，
3）白洞：頻帶資源未被授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)占用，僅存在背景噪聲，能夠被非授權(quán)用戶利用，
現(xiàn)實中頻譜空洞已經(jīng)被大量的理論研究和現(xiàn)場實測所證實，意識到上述問題，那么如何通過時間復(fù)用的方式利用灰洞和白洞來提高頻譜利用率就成為要研究的關(guān)鍵問題，而這恰恰是認(rèn)知無線電的優(yōu)勢所在，
在認(rèn)知無線電中，用戶被分成兩類：授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶，通過申請獲得授權(quán)頻帶且可以獨享已分配頻段的用戶稱為授權(quán)用戶；在一定條件和規(guī)則下復(fù)用授權(quán)頻段且不影響授權(quán)用戶使用的稱為非授權(quán)用戶，而非授權(quán)用戶具體又分為兩類：一類用戶具有認(rèn)知功能，能夠自主探測頻譜空洞并自動調(diào)整無線電通信參數(shù)；另一類用戶不具有認(rèn)知功能，系統(tǒng)中設(shè)置了動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)，由管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)探測頻譜空洞，用戶向管理系統(tǒng)申請頻譜和無線電通信參數(shù)，具有認(rèn)知功能的用戶極其少數(shù)，不是本文研究的重點，本文重點研究不具有認(rèn)知功能的非授權(quán)用戶的頻譜分配和管理機(jī)制，論文針對其提出了一種頻譜動態(tài)調(diào)度管理方法，
開發(fā)一套自適應(yīng)管理和分配機(jī)制來充分有效地利用頻譜資源是頻譜動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)的首要任務(wù)，其重點是構(gòu)建無線頻譜使用狀況數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)頻譜空洞檢測和分析結(jié)果動態(tài)更新數(shù)據(jù)庫，另外要實時處理非授權(quán)用戶的頻譜申請并應(yīng)答，為申請用戶從數(shù)據(jù)庫中優(yōu)選頻道，從而在不影響授權(quán)用戶的情況下充分利用頻譜空洞，有效提高頻譜利用率，
頻譜動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)需要考慮授權(quán)業(yè)務(wù)出現(xiàn)時非授權(quán)業(yè)務(wù)的實時規(guī)避，且非授權(quán)業(yè)務(wù)出現(xiàn)時不能影響其它用戶的正常通信，因此需要設(shè)計一種動態(tài)的頻譜管理和分配方法，同時專門設(shè)置頻譜動態(tài)調(diào)度管理部門為非授權(quán)用戶分配頻譜，
因此，在現(xiàn)有的靜態(tài)頻譜管理方法的基礎(chǔ)上，基于認(rèn)知無線電的思想，需要設(shè)計一種頻譜動態(tài)調(diào)度管理方法為非授權(quán)用戶分配頻譜，原有的靜態(tài)頻譜分配管理方法仍適用于授權(quán)用戶，該方法本文稱之為靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的認(rèn)知無線電電磁頻譜管理方法，
本文給出的靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的頻譜管理系統(tǒng)的最高管理機(jī)構(gòu)稱為無線電頻率管理部門，該系統(tǒng)接受授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶的申請，同時按照一種自適應(yīng)的策略利用頻譜空洞來為非授權(quán)用戶分配頻譜，在本系統(tǒng)中，針對授權(quán)用戶，頻譜管理部門將頻帶分配給次級頻管部門，再由其指配頻率給授權(quán)用戶，針對非授權(quán)用戶，頻率管理部門下屬專設(shè)的頻譜動態(tài)調(diào)度管理部門，由該部門為非授權(quán)用戶指配頻率，靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的頻譜管理體系如圖3所示。
針對非授權(quán)用戶，要同時滿足頻譜管理的性能要求和實時性要求，本文設(shè)計了一種頻譜動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)，它由頻率使用狀況數(shù)據(jù)庫、頻譜動態(tài)調(diào)度管理中心、頻譜偵測單元和被偵測的實際的無線電頻譜使用環(huán)境構(gòu)成，
整個頻譜管理和分配過程包含了一系列管理辦法或規(guī)則，實際的無線電頻譜使用環(huán)境由授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶構(gòu)成，無線電環(huán)境的變化被頻譜偵測單元周期偵測并將結(jié)果上報頻譜使用狀況數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫對頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新，
整個頻譜動態(tài)調(diào)度管理過程如下：
1）無認(rèn)知能力的非授權(quán)用戶按照規(guī)定格式提出申請，申請內(nèi)容包括頻譜使用需求、業(yè)務(wù)類型、使用時間、使用地點等，形成申請信令提交給動態(tài)頻譜調(diào)度管理中心；
2）動態(tài)頻譜調(diào)度管理中心接收到申請信令后首先回復(fù)一個申請已接收應(yīng)答，然后根據(jù)申請信令提供的信息按照查詢規(guī)則在頻譜使用狀況數(shù)據(jù)庫中為申請用戶匹配頻譜，并對符合條件的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)選，構(gòu)建優(yōu)選頻譜集合；
3）頻譜動態(tài)調(diào)度管理中心再將優(yōu)選頻譜集自動形成分配信令發(fā)送給申請用戶，申請用戶收到分配信令后進(jìn)行解析，獲得優(yōu)選頻譜集合和使用條件，條件達(dá)到后即可接入；
4）在整個動態(tài)頻譜調(diào)度管理過程中，頻譜偵測單元在滿足實時陛要求的條件下作周期性的循環(huán)偵測，獲取無線環(huán)境中的頻譜空洞信息，并根據(jù)偵測結(jié)果實時更新頻率使用狀況數(shù)據(jù)庫，在偵測到授權(quán)業(yè)務(wù)出現(xiàn)后，立刻發(fā)送規(guī)避信令要求非授權(quán)用戶退出當(dāng)前頻譜接入，使用次優(yōu)選頻譜接人；
5）非授權(quán)用戶接收到規(guī)避信令后立即退出接入并使用次優(yōu)選頻譜接人，如果接入不成功則繼續(xù)選擇優(yōu)選頻譜集中的其它頻譜接入，如果接人不成功或接入效果不理想，用戶可以重新發(fā)送申請信令申請新的優(yōu)選頻率集，
頻譜動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)的具體構(gòu)成和動態(tài)頻譜管理過程如圖4所示，
非授權(quán)用戶申請過程和頻譜動態(tài)調(diào)度管理中心分配過程完全依靠網(wǎng)絡(luò)自動實現(xiàn)，一個完整的頻譜動態(tài)調(diào)度管理過程體現(xiàn)了高度的自主性，一方面非授權(quán)用戶的申請是自動的，另一方面頻譜動態(tài)調(diào)度管理中心的受理過程和應(yīng)答也是自動的，
在系統(tǒng)運行過程中，無線頻譜環(huán)境時刻在發(fā)生變化，如某授權(quán)用戶結(jié)束業(yè)務(wù)釋放頻譜出現(xiàn)新的頻譜空洞，頻譜偵測設(shè)備會立刻偵測到此頻譜空洞，并據(jù)此更新頻譜使用狀況數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫將此頻段的狀態(tài)由忙碌改為空閑，
關(guān)鍵詞：高職數(shù)學(xué)，應(yīng)用意識，應(yīng)用能力
高職教育主要是培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性人才，高等數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)課，適用于各個不同學(xué)科和專業(yè)的不同領(lǐng)域，因此，高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)要以應(yīng)用為目的，把培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用高等數(shù)學(xué)解決實際問題的能力放在首位，切實培養(yǎng)學(xué)生“用數(shù)學(xué)”的能力。然而，現(xiàn)實情況表明，學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識普遍淡薄，應(yīng)用能力十分欠缺。
一．應(yīng)用意識薄弱的主要原因
1．教師的知識結(jié)構(gòu)不合理
一般來說，各高職院校擔(dān)任基礎(chǔ)課數(shù)學(xué)教學(xué)的教師比較重視知識的傳授和解題，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識本身邏輯性的完整和解題方法的多樣，而不太重視實踐性活動的開展。此外，教師本身對所教高職各專業(yè)的專業(yè)知識的陌生，也導(dǎo)致了目前教師掌握的數(shù)學(xué)應(yīng)用知識寥寥無幾，他們大多數(shù)只能在口頭上向?qū)W生保證“數(shù)學(xué)是有用的”，努力規(guī)勸學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)，卻不能指明數(shù)學(xué)之用在何處，因而往往是缺乏證據(jù)的空洞說教。他們認(rèn)為數(shù)學(xué)家做的就是把簡單的問題復(fù)雜化，而數(shù)學(xué)老師做的就是對這種復(fù)雜化的過程加以解釋。因而學(xué)生缺乏數(shù)學(xué)知識與實際模型相聯(lián)系的能力也就不足為奇，更何談用數(shù)學(xué)解決實際問題。久而久之，學(xué)生會認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與實際生活、生產(chǎn)實踐是脫節(jié)的，感到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)枯燥無味，喪失學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。正如中國科學(xué)院院士姜伯駒指出：我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教育不是吸引學(xué)生越學(xué)越有興趣，而是越學(xué)越害怕，感到數(shù)學(xué)很難。這實際上已經(jīng)背離了高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)的目的。
2． 高職數(shù)學(xué)教材內(nèi)容編排陳舊
目前高職的數(shù)學(xué)教材，大多數(shù)仍然沿用傳統(tǒng)的模式，強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)性，基礎(chǔ)分量過重，應(yīng)用技能比例偏輕，沒有從根本上反映出高職的特色和要求。論文參考網(wǎng)。而且由于對生產(chǎn)實際缺乏深入的了解，教材往往存在著脫離實際、針對性不足的問題，因此缺乏必要的應(yīng)用問題的內(nèi)容也就成為必然。此外，數(shù)學(xué)教材的使用仍以學(xué)校的選擇為依據(jù)、以方便教師授課為標(biāo)準(zhǔn)、以理論知識為主要目標(biāo)，沒有從根本上體現(xiàn)以應(yīng)用性職業(yè)崗位需求為中心，，以學(xué)生能力培養(yǎng)為本位的教育觀念。
二．培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的主要途徑
1． 注重數(shù)學(xué)教師自身素質(zhì)的提高
由于高職數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的特殊性，給高職數(shù)學(xué)教師提出了一些特殊的要求。首先，高職數(shù)學(xué)教師除具有系統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)理論和教學(xué)理論外，還應(yīng)對所教專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程有所了解，以便掌握數(shù)學(xué)課程與專業(yè)之間的聯(lián)系，把握專業(yè)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的重點。如工程數(shù)學(xué)將純粹的數(shù)學(xué)知識與工程應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來，是學(xué)習(xí)工科的基礎(chǔ)，它覆蓋了大部分的數(shù)學(xué)知識，如微分方程，復(fù)變函數(shù)論基礎(chǔ)，微積分運算，線性代數(shù)基礎(chǔ)，線性規(guī)劃基礎(chǔ)，初等概率論以及計算方法等等，這些內(nèi)容都與實際需要緊密聯(lián)系。“工程力學(xué)”由理論力學(xué)和材料力學(xué)組成，前者與解析幾何，方程等聯(lián)系密切，并且經(jīng)常用到坐標(biāo)、向量的知識，后者需要積分法，疊加法及平面圖形的性質(zhì)。在“工程制圖”中，關(guān)于幾何的知識是必不可少的。在“機(jī)械制圖”中，空間幾何中的平面、立體、三視圖以及投影和交線的知識需要經(jīng)常用到。“電工科學(xué)”是一門研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的科學(xué)，由它的理論和方法為基礎(chǔ)而形成的工程技術(shù)稱為“電工技術(shù)”，它又分為電子技術(shù)和電力技術(shù)，這門科學(xué)常需用到關(guān)于微積分，統(tǒng)計及組合、數(shù)理邏輯的知識。“電路理論”作為通信、無線電技術(shù)、自動控制以及電子計算機(jī)等專業(yè)共同的基礎(chǔ)課，其重要性不言而喻，沒有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)很難深入地研究問題，它廣泛地用到了關(guān)于微積分，統(tǒng)計以及數(shù)學(xué)作圖的知識。“電機(jī)學(xué)”是一門研究直流機(jī)、變壓器、異步機(jī)、同步機(jī)和其它特殊電機(jī)及變壓器的科學(xué)，它需要許多關(guān)于作圖和計算方法的知識。在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”中，數(shù)學(xué)作圖和計算方法同樣有著極為重要的作用。在“無線電技術(shù)基礎(chǔ)”中，由于需要研究關(guān)于回路、雙口網(wǎng)絡(luò)、濾波器、傳輸線、無線電信號的基本組成和原理等問題，所以廣泛地用到了數(shù)學(xué)作圖、數(shù)列、數(shù)理邏輯、微積分，分析和計算方法，以及參數(shù)方程和微分方程等數(shù)學(xué)知識。教師只有切實了解專業(yè)課需要什么數(shù)學(xué)，才能在教學(xué)中做到有的放矢。其次，由于高職數(shù)學(xué)課具有理論緊密聯(lián)系實際的特點，課程教學(xué)目標(biāo)具有職業(yè)性和實踐性的特色。這就要求數(shù)學(xué)教師能自覺參與一些專業(yè)實踐，和專業(yè)課教師隨時溝通，了解他們的研究課題中需要用數(shù)學(xué)知識解決的內(nèi)容，在為他們提供數(shù)學(xué)工具幫助的同時，提高自己運用數(shù)學(xué)方法解決專業(yè)實際問題的能力。只有建設(shè)一支適應(yīng)高職數(shù)學(xué)課教學(xué)特點的教師隊伍，才能使數(shù)學(xué)課程體現(xiàn)高職教育的特色，使學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)解決生活實際及專業(yè)技術(shù)中的問題，從而最終達(dá)到培養(yǎng)合格高職人才的目的。
2． 重視教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)背景的聯(lián)系
教師應(yīng)當(dāng)重視數(shù)學(xué)教材內(nèi)容與專業(yè)背景的聯(lián)系，使學(xué)生體會到所要學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識來源于專業(yè)課相關(guān)內(nèi)容，學(xué)到的數(shù)學(xué)知識可以用來解決實際問題。這就要求教師具有駕馭教材的能力，具有收集信息、整理信息的能力，能夠從學(xué)生的專業(yè)課教材中，及時收集和整理與學(xué)生所學(xué)專業(yè)密切相關(guān)的數(shù)學(xué)材料，以加強(qiáng)數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、定理的內(nèi)涵或外延的教學(xué)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)與專業(yè)之間的聯(lián)系。例如，在講導(dǎo)數(shù)概念時，除了舉出書本上變化率問題中介紹的變速直線運動的速度外，還可介紹一些與變化率有關(guān)的問題。在管理專業(yè)介紹產(chǎn)品總產(chǎn)量對時間的導(dǎo)數(shù)就是總產(chǎn)量的變化率；產(chǎn)品總成本對產(chǎn)量的導(dǎo)數(shù)就是產(chǎn)品總成本的變化率（邊際成本）。在機(jī)電類專業(yè)介紹質(zhì)量非均勻分布細(xì)桿的線密度、變速圓周運動的角速度、非恒定電流的電流強(qiáng)度等變化率問題。在潔凈煤專業(yè)介紹物體的冷卻速度、化學(xué)反應(yīng)速度等實例。用學(xué)生將要大量接觸的、與專業(yè)有聯(lián)系的實例講概念，能夠使學(xué)生建立正確的數(shù)學(xué)概念，能夠提高整體教學(xué)效果，也能拓寬學(xué)生的思路，有利于學(xué)生提高把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的能力，初步了解了用數(shù)學(xué)方法去解決實際問題的過程，體會所學(xué)數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值，增強(qiáng)用數(shù)學(xué)的意識，提高自己主動運用所學(xué)數(shù)學(xué)知識去概括、抽象、解決問題的能力，從而最終體現(xiàn)高職教育“聯(lián)系實際，深化概念，注重應(yīng)用，重視創(chuàng)新，提高素質(zhì)”的特色。
3． 抓好數(shù)學(xué)教材建設(shè)
高等數(shù)學(xué)是高職各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課和工具課，因此，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)必須緊密結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)按“必需夠用”原則安排數(shù)學(xué)內(nèi)容。這就要求高職數(shù)學(xué)教材在結(jié)構(gòu)上要打破傳統(tǒng)的條塊，根據(jù)不同專業(yè)的需要，在不違反認(rèn)知規(guī)律的前提下組合新的教學(xué)模塊：基礎(chǔ)模塊和擴(kuò)展模塊，基礎(chǔ)模塊為微積分部分，重點講解一元微積分內(nèi)容。在講授過程中，將其基本內(nèi)容分成兩大部分，即數(shù)學(xué)概念與應(yīng)用，微積分理論與計算。數(shù)學(xué)概念與應(yīng)用側(cè)重介紹數(shù)學(xué)的基本概念及其相關(guān)的實際背景，突出數(shù)學(xué)概念的圖形與素質(zhì)特征，同時培養(yǎng)學(xué)生的定量化思維方式，增強(qiáng)對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識與簡單的數(shù)學(xué)建模能力。微積分理論與計算部分主要介紹基本公式和基本方法，不加證明的引入數(shù)學(xué)理論的重要結(jié)論，突出對結(jié)論的應(yīng)用，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。在內(nèi)容的編排上，將不定積分與定積分融為一章，先講不定積分和原函數(shù)的概念，后講定積分的概念和性質(zhì)，然后通過微積分基本定理建立起定積分與不定積分和原函數(shù)的關(guān)系，再講積分法，這樣既突出重點又便于理解。擴(kuò)展模塊是為了滿足不同專業(yè)要求和繼續(xù)學(xué)習(xí)的需要而設(shè)置的，包括線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、常微分方程、級數(shù)、積分變換等，可分專業(yè)按需選擇其中的部分內(nèi)容作為選修課，直接選取專業(yè)課的相關(guān)內(nèi)容作為例題、習(xí)題講解和練習(xí)，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識在相關(guān)專業(yè)的應(yīng)用。此外，高職數(shù)學(xué)教材若能包括一些具有實際應(yīng)用價值，饒有趣味的案例，把抽象的數(shù)學(xué)與應(yīng)用實例相結(jié)合，不失為提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的良策。
4． 適當(dāng)開展數(shù)學(xué)建模活動
教師在教學(xué)的過程中經(jīng)常地、有意識地把有關(guān)的數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)的立場、觀點、思想和方法，去觀察和分析各種社會現(xiàn)象，從中抽象、概括、歸納、整理出這些社會現(xiàn)象所蘊(yùn)涵的本質(zhì)屬性和數(shù)量關(guān)系與特征，從而建立數(shù)學(xué)模型，并運用數(shù)學(xué)知識對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行正確的運算和推理，科學(xué)地解釋這些社會現(xiàn)象，這就是近幾年在一些高校盛行的數(shù)學(xué)建模活動。論文參考網(wǎng)。數(shù)學(xué)建模過程是學(xué)生創(chuàng)造性地運用數(shù)學(xué)知識的過程，由于實際問題千差萬別，哪怕用的方法是現(xiàn)成的，但用哪一種方法，怎么用，卻不是現(xiàn)成的，而且，幾乎沒有哪一種方法原樣照搬照套就能解決問題，都需要針對具體問題具體分析，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ú⒓右愿脑觳拍芙鉀Q問題。同時由于實際問題往往沒有標(biāo)準(zhǔn)答案或唯一答案，不現(xiàn)成，不唯一，是解決實際問題的重要特點，正是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的重要途徑。考慮到高職學(xué)生的實際情況，現(xiàn)行教材內(nèi)容、教學(xué)時間、以及教師的知識、經(jīng)驗和思維習(xí)慣，還有一個轉(zhuǎn)換、適應(yīng)過程，可以將數(shù)學(xué)建模工作的一部分安排在課外去做，即課內(nèi)課外相結(jié)合。論文參考網(wǎng)。如開設(shè)講座、采集數(shù)學(xué)建模問題、研究建模方案、撰寫建模小論文等，有些建模問題比較復(fù)雜，可以將其分解、分步解決，或由教師帶領(lǐng)下解決某些環(huán)節(jié)，其具體求解過程可留給學(xué)生課后解決，最后再組織學(xué)生宣講、交流或?qū)懗尚≌撐模@種“零存整取”的做法，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，有效提高學(xué)生解決實際應(yīng)用問題的能力。
培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力絕非一朝一夕之功，教師只有切實樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，將數(shù)學(xué)與專業(yè)知識、日常生活有機(jī)結(jié)合，做教和學(xué)的有心人，真正把學(xué)生和社會的需求放在心上，才能培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型人才，為高職教育做出自己的貢獻(xiàn)。
論文摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平?jīng)Q定了建筑智能化的程度。本文在分析了有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的基本運作方式后，通過對比這兩種網(wǎng)絡(luò)布置的優(yōu)劣勢，提出了在智能建筑中對通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置選擇建議。
1引言
智能建筑的核心是系統(tǒng)集成，而系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)則是智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)。隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展和信息社會的到來，迫使現(xiàn)代建筑觀念不得不更新。在信息化社會中，一個現(xiàn)代化大樓內(nèi)，除了具有電話、傳真、空調(diào)、消防與安全監(jiān)控系統(tǒng)外，各種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)等都是不可缺少的。只有具備了這些基礎(chǔ)通信設(shè)施，新的信息技術(shù)，如電子數(shù)據(jù)交換、電子郵政、會議電視、視頻點播、多媒體通信等才有可能進(jìn)入大樓。使它成為一個名符其實的智能建筑。隨著分布式智能建筑控制系統(tǒng)技術(shù)的日益成熟和應(yīng)用普及，在建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)中控制將進(jìn)一步分散，在網(wǎng)絡(luò)中傳遞的將更多的是管理信息，系統(tǒng)的集成則越顯得重要。
目前，由于人們信息需求的激增，以及計算機(jī)技術(shù)帶來的多媒體終端等先進(jìn)的終端技術(shù)，智能建筑實現(xiàn)智能化的瓶頸往往在于它的通信網(wǎng)絡(luò)。可以說，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的高低制約了智能建筑的智能程度。為此，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計是完成建筑智能化工程的重點所在。因此，在建設(shè)智能建筑時，需要在大樓的設(shè)計階段，就要融進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。通信網(wǎng)絡(luò)主要分為兩大類，一類是有線網(wǎng)絡(luò)，一類是無線網(wǎng)絡(luò)。
2有線網(wǎng)絡(luò)
有線網(wǎng)絡(luò)是把分布在數(shù)公里范圍內(nèi)的不同物理位置的計算機(jī)設(shè)備連在一起，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。有線網(wǎng)絡(luò)在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點聯(lián)結(jié)起來時，敷設(shè)專用通訊線路布線施工難度之大，費用、耗時之多，實是令人生畏。這些問題都對正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞，限制了用戶聯(lián)網(wǎng)。
有線網(wǎng)絡(luò)需要使用以太網(wǎng)電纜和網(wǎng)絡(luò)適配器。雖然兩臺電腦可以通過以太網(wǎng)交叉電纜實現(xiàn)互聯(lián)，但是有線網(wǎng)絡(luò)一般還需要網(wǎng)絡(luò)結(jié)點設(shè)備，比如HUB集線器、交換機(jī)或者路由器，以實現(xiàn)更多電腦的互聯(lián)。以太網(wǎng)、集線器或者交換機(jī)都是比較可靠的，畢竟這方面的技術(shù)已經(jīng)十分成熟。要出問題的話，一般也就是電纜連接松散導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)掉線。有線網(wǎng)絡(luò)性能十分優(yōu)越。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)連接只提供10Mbps的帶寬，但是現(xiàn)在普遍使用100Mbps的快速以太網(wǎng)帶寬，需要的也僅僅是更高一點的成本。而且現(xiàn)在硬件發(fā)展迅速，大多支持100Mbps，而且有些也已經(jīng)開始支持千兆速率了。
在大量使用網(wǎng)絡(luò)資源的時候，有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器很容易造成網(wǎng)絡(luò)擁堵。而如果使用以太網(wǎng)交換機(jī)的話，則完全可以避免這個問題，所增加的成本也僅僅是一臺集線器的費用。
對于接入互聯(lián)網(wǎng)的任何有線網(wǎng)絡(luò)來說，防火墻是最首要的考慮因素。眾所周知，集線器和交換機(jī)本身并沒有防火墻功能，對于使用這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的家庭用戶，可以在主機(jī)電腦上安裝防火墻。而使用路由器的用戶，則可以利用路由器本身具有的防火墻模塊，在連接路由器的電腦上，打開配置頁面進(jìn)行簡單配置即可。
3無線網(wǎng)絡(luò)
所謂無線網(wǎng)絡(luò)，既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離無線連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及射頻技術(shù)，其與有線網(wǎng)絡(luò)的用途十分類似，而最大的不同在于傳輸媒介的不同，即利用無線電技術(shù)取代網(wǎng)線。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)既可以節(jié)省鋪設(shè)線纜的昂貴開支，避免了線纜端接的不可靠性，同時又可以滿足計算機(jī)在一定范圍內(nèi)可以任意更換地理位置的需要。近年來，無線網(wǎng)絡(luò)已能夠通過與廣域網(wǎng)相結(jié)合的形式提供移動Internet多媒體業(yè)務(wù)。無疑，無線網(wǎng)絡(luò)將以它的高速傳輸能力和靈活性在智能建筑中發(fā)揮重要作用。
在現(xiàn)今有線網(wǎng)絡(luò)條件下的寫字樓中，隨著公司員工數(shù)量的增加，導(dǎo)致了工位的增加，但辦公室的空間有限，一味擴(kuò)大辦公室、增加桌椅會增加運營成本，并不是理想的解決辦法。同時，人員座位和部門辦公室的調(diào)整也都會造成很大的麻煩，而銷售及服務(wù)支持人員頻繁外出使座位閑置造成了公司資源的嚴(yán)重浪費。
無線網(wǎng)絡(luò)可以克服這些問題，例如：在裝備了無線網(wǎng)絡(luò)以后，惠普公司的移動辦公環(huán)境使工位不再是唯一的辦公地點，與以前相比，員工數(shù)量在增加，但辦公桌椅的數(shù)量卻減少了，因為每天都有外出的員工，而那些在公司工作的員工，只要找到一個空位置就可以開展工作。員工不管在辦公室的任何一個角落，都能隨意地發(fā)電子郵件、分享文檔及上網(wǎng)瀏覽，大大提高了工作效率，同時也降低了總體擁有成本。
4有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的對比
與有線網(wǎng)絡(luò)相比較，無線網(wǎng)絡(luò)具有開發(fā)運營成本低、時間短，投資回報快，易擴(kuò)展，受自然環(huán)境、地形及災(zāi)害影響小，組網(wǎng)靈活快捷等優(yōu)點。可實現(xiàn)“任何人在任何時間，任何地點以任何方式與任何人通信”，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的不足。隨著IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的制定和推行，無線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品將更加豐富，不同產(chǎn)品的兼容性將得到加強(qiáng)。現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸率已達(dá)到和超過了10Mbps，并且還在不斷變快。目前無線網(wǎng)絡(luò)除能傳輸語音信息外，還能順利地進(jìn)行圖形、圖像及數(shù)字影像等多種媒體的傳輸。
眾所周知有線網(wǎng)絡(luò)是通過網(wǎng)線將各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到一起，不管是路由器，交換機(jī)還是計算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)通訊都需要網(wǎng)線和網(wǎng)卡；而無線網(wǎng)絡(luò)則大大不同，目前我們廣泛應(yīng)用的802.11標(biāo)準(zhǔn)無線網(wǎng)絡(luò)是通過2.4GHz無線信號進(jìn)行通訊的，由于采用無線信號通訊，在網(wǎng)絡(luò)接入方面就更加靈活了，只要有信號就可以通過無線網(wǎng)卡完成網(wǎng)絡(luò)接入的目的；同時網(wǎng)絡(luò)管理者也不用再擔(dān)心交換機(jī)或路由器端口數(shù)量不足而無法完成擴(kuò)容工作了。總的來說無線網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下兩個方面：
第一，無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)更加靈活。無線網(wǎng)絡(luò)使用無線信號通訊，網(wǎng)絡(luò)接入更加靈活，只要有信號的地方都可以隨時隨地將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入到企業(yè)內(nèi)網(wǎng)。因此在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用需要移動辦公或即時演示時無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢更加明顯。
第二，無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模升級更加方便。無線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備接入數(shù)量限制更少，相比有線網(wǎng)絡(luò)一個接口對應(yīng)一個設(shè)備，無線路由器容許多個無線終端設(shè)備同時接入到無線網(wǎng)絡(luò)，因此在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模升級時無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢更加明顯。
但是無線網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)同樣存在著缺點：
1.傳輸帶寬方面：與有線網(wǎng)絡(luò)相同，無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸也受到帶寬限制，而且由于無線電傳輸沒有外部屏蔽能力，因此帶寬實際受限程度要遠(yuǎn)超有線網(wǎng)絡(luò)，即使最先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也只能達(dá)到54Mbps每秒，比起100Mbps網(wǎng)絡(luò)而言實在是小巫見大巫。
2.傳輸距離方面：有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)都有信號衰減，與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線技術(shù)由于在空氣中傳輸，隨著氣候條件的改變，衰減速率有高有低，往往實際有效距離達(dá)不到最大極限，尤其在電器設(shè)備使用頻繁的室內(nèi)，使用距離更是大幅度縮短。
3.抗干擾能力方面： 有線網(wǎng)絡(luò)是通過加屏蔽層等技術(shù)抗干擾，必要時以光纖技術(shù)提供千兆級別的傳輸質(zhì)量，而無線網(wǎng)絡(luò)沒有任何屏蔽能力，只能通過自身的無線信號發(fā)射強(qiáng)度以及頻率、頻跳等技術(shù)來增強(qiáng)抗干擾性能，也由此造成了成本、體積和使用上的區(qū)別。
4.安全性方面：無線網(wǎng)絡(luò)的信號沒有邊界，任何人都可能截獲，其安全性能的缺陷主要體現(xiàn)在如下幾個方面：
第一，加密密文頻繁被破譯，已不再安全。曾幾何時無線通訊最牢靠的安全方式就是針對無線通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，加密方式種類也很多，從最基本的WEP加密到WPA加密。然而這些加密方式已被陸續(xù)破解，首先是WEP加密技術(shù)被黑客在幾分鐘內(nèi)破解；繼而國外研究員將WPA加密方式中TKIP算法逆向還原出明文。
WEP與WPA加密都被破解，這樣就使得目前無線通訊只能夠通過自己建立Radius驗證服務(wù)器或使用WPA2來提高通訊安全了。
第二，無線數(shù)據(jù)sniffer讓無線通訊毫無隱私。用戶最不放心的就是由于無線通訊的靈活性，只要有信號的地方入侵者就一定可以通過專業(yè)無線數(shù)據(jù)sniffer類工具嗅探出無線通訊數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，不管是加密的還是沒有加密的，借助其他手段都可以查看到具體的通訊數(shù)據(jù)內(nèi)容。然而從根本上杜絕無線sniffer又不太現(xiàn)實，畢竟信號覆蓋范圍廣泛是無線網(wǎng)絡(luò)的一大特色。所以說無線數(shù)據(jù)sniffer讓無線通訊毫無隱私是其先天不安全的一個主要體現(xiàn)。
第三，修改MAC地址讓過濾功能形同虛設(shè)。雖然無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面提供了諸如MAC地址過濾的功能，很多用戶也確實使用該功能保護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)安全，但是由于MAC地址是可以隨意修改的，通過注冊表或網(wǎng)卡屬性都可以偽造MAC地址信息。所以當(dāng)通過無線數(shù)據(jù)sniffer工具查找到有訪問權(quán)限MAC地址通訊信息后，就可以將非法入侵主機(jī)的MAC地址進(jìn)行偽造，從而讓MAC地址過濾功能形同虛設(shè)。
5.適用范圍方面： 無線技術(shù)不同的固有屬性決定了它們大致的使用范圍，即使某些時候試圖強(qiáng)行使用不合適的技術(shù)也將沒有合適的產(chǎn)品。一般來說，無線網(wǎng)絡(luò)更適用于移動特征較明顯的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而有線網(wǎng)絡(luò)則更適用于固定的，對帶寬需求較高的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
5結(jié)語
因此，在智能建筑的設(shè)計過程中，通信網(wǎng)絡(luò)的選擇就要針對建筑物本身的使用功能進(jìn)行分別選擇，多數(shù)為固定人員位置的宜選用有線網(wǎng)絡(luò)，多數(shù)為移動人員位置的宜選用無線網(wǎng)絡(luò)，若兩者兼具則應(yīng)考慮實現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)兼容使用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞： 自動增益控制；單刀雙擲開關(guān)；PIN二極管；插入損耗；隔離度
0 引言
自動增益控制電路（AGC）在微波接收系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。隨著無線電技術(shù)的發(fā)展，以及為了適應(yīng)日益復(fù)雜的電子戰(zhàn)的需要，對接收機(jī)的線性度、動態(tài)范圍、靈敏度、抗干擾能力等方面的性能和指標(biāo)提出了越來越苛刻的要求。由于天線接收到的有效信號功率會在一定范圍內(nèi)變化，同時接收到的干擾的功率也有可能變化[1]。為了提高接收機(jī)的動態(tài)范圍，需要自動增益控制電路將天線接收到的不同功率的信號放大到接收機(jī)線性工作所需的最優(yōu)功率。另外，接收機(jī)工作時，由于電源電壓的不穩(wěn)定、環(huán)境溫度的變化、電路工作參數(shù)的變化等，都可能引起接收機(jī)增益的不穩(wěn)定，用AGC可以補(bǔ)償這種增益的不穩(wěn)定[2]。
實現(xiàn)AGC的方法有很多種，常規(guī)是使用數(shù)控衰減器，但是數(shù)控衰減器通常有好幾位步進(jìn)，對于只需一位AGC控制的接收機(jī)來說造成電路上的浪費。并且數(shù)控衰減器往往是寬帶匹配，在所需使用的頻段端口駐波可能并不理想。使用兩個單刀雙擲開關(guān)串聯(lián)加上衰減器的電路方式來實現(xiàn)一位AGC控制功能，可提高器件使用效率，優(yōu)化端口駐波匹配。
在微波高頻段電路中經(jīng)常采用PIN二極管來實現(xiàn)單刀雙擲開關(guān)。與MESFET和PHEMT器件相比較，PIN二極管具有插入損耗低、截止頻率高、功率容量大的特點[3]，特別適合于制作性能優(yōu)異的微波控制電路。
在實際電路中，PIN管是通過金絲搭焊技術(shù)連接在微帶線中的，在仿真電路中，也需要建立金絲的模型。
從仿真結(jié)果中可以看出，在9.5～10.5GHz頻帶內(nèi)，插損在-1.2db以內(nèi)；S11和S22均小于-24dB；開關(guān)隔離度在-85dB以下。
2 自動增益控制電路的設(shè)計
將兩級單刀雙擲開關(guān)串聯(lián)，中間加上固定衰減器，組成一位自動增益控制電路。
兩級單刀雙擲開關(guān)共用一組控制線，開關(guān)控制信號即為自動增益的控制信號。正常工作時，選擇開關(guān)的J2端口，當(dāng)需要衰減時，選擇開關(guān)的J1端口，即可實現(xiàn)一位自動增益控制。
3 電路實現(xiàn)方法
為了更好的方便芯片的安裝和電路的調(diào)整，盒體采用雙層結(jié)構(gòu)。正面為射頻電路，采用Rogers5880的板材。首先用183℃鉛錫焊料將基板燒結(jié)于盒體內(nèi)，再用183℃鉛錫焊料將pin二極管、芯片電容、衰減器芯片燒結(jié)于盒體之上[8]。背面為電源和控制電路，采用TTL集成驅(qū)動器控制信號的走向。使用高頻SMA插頭作為射頻信號端口。結(jié)構(gòu)緊湊，小巧，成本低，相位特性較好。實物如圖8所示：
4 主要測試結(jié)果
經(jīng)測試，電路的工作頻率為9.5～10.5GHz，正常支路的插損小于4dB，帶內(nèi)平坦度0.5dB，輸入輸出駐波比小于1.6。
5 結(jié)論
自動增益控制是射頻接收系統(tǒng)中常用的功能，采用單刀雙擲開關(guān)加固定衰減器的形式來實現(xiàn)自動增益控制電路，可提高器件使用效率，優(yōu)化端口駐波匹配。可以利用pin管設(shè)計出各個頻段符合要求的開關(guān)，同時，計算機(jī)仿真軟件的應(yīng)用和工藝上的精確操作也是非常重要的方面，可以提高電路的性能指標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：蜂窩網(wǎng)絡(luò)；頻譜效率；能量效率；業(yè)務(wù)感知；重配置；排隊論
Abstract：In this paper， we propose a dynamic traffic-aware reconfiguration （DTR） scheme that can maximize average system energy efficiency （EE） and guarantee system performance. The system can be configured to achieve maximum spectral efficiency （SE）， EE， or hybrid SE-EE according to the DTR traffic load. The key criterion for reconfiguring the system is the queuing model.
Key words：cellular networks； spectral efficiency； energy efficiency； traffic-aware reconfiguration； queuing model
在過去10年中，蜂窩網(wǎng)絡(luò)用戶急劇增加，用戶對系統(tǒng)速率的要求也越來越高，這就要求移動通信系統(tǒng)具有較高的頻譜效率。近年來，3GPP LTE提出了4G移動通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用正交頻分復(fù)用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）來提高系統(tǒng)的頻譜效率。由于4G移動通信系統(tǒng)的能量消耗相比其他移動通信系統(tǒng)急劇增加，因此，怎樣提高移動通信系統(tǒng)的能量效率成為系統(tǒng)設(shè)計的亟需解決的問題。在本篇論文中，傳統(tǒng)的以最大化系統(tǒng)頻譜效率為目標(biāo)的無線移動通信系統(tǒng)被稱為頻譜效率（SE）系統(tǒng)，而以最大化系統(tǒng)能量效率為目標(biāo)的新型系統(tǒng)，則被稱為能量效率（EE）系統(tǒng)。由于SE系統(tǒng)最大化系統(tǒng)頻譜效率，其能量效率可能會很低；而EE系統(tǒng)最大化系統(tǒng)能量效率，其頻譜效率可能無法滿足系統(tǒng)需求。文獻(xiàn)[1]中提出了一種在頻率選擇性信道中最大化能量效率的方法。文獻(xiàn)[2]提出了OFDM系統(tǒng)中上行能效最大化設(shè)計。文獻(xiàn)[3]提出了一種低復(fù)雜度的算法，用于最大化每焦耳能量傳輸?shù)谋忍財?shù)（bits-per-Joule）。其他相關(guān)工作[4-5]要集中在基站的睡眠模式，在業(yè)務(wù)量較小的時候，關(guān)掉部分基站來節(jié)省能量。文獻(xiàn)[6]中的研究分析了在給定中斷概率情況下，怎樣節(jié)省蜂窩網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。文獻(xiàn)[7]中研究了自適應(yīng)調(diào)制和編碼系統(tǒng)的排隊現(xiàn)象，并將其應(yīng)用到睡眠模式中。
在實際系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)量可能會急劇地變化，導(dǎo)致單純的最大化頻譜效率或者能量效率的系統(tǒng)無法滿足系統(tǒng)性能要求。因為SE系統(tǒng)在業(yè)務(wù)量低的時候可能會浪費過多能量，而EE系統(tǒng)則可能在業(yè)務(wù)量高的時候?qū)е赂咧袛嗦省７涓C網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和用戶的業(yè)務(wù)請求可以看作一個排隊模型。根據(jù)該排隊模型預(yù)測出的系統(tǒng)中斷概率，基于上述考慮，本文提出了一種動態(tài)的業(yè)務(wù)感知重配置方案，該方案根據(jù)業(yè)務(wù)量強(qiáng)度和干擾水平，采用排隊論模型預(yù)測系統(tǒng)的中斷概率，并根據(jù)中斷概率來動態(tài)的選擇SE、EE或者是混合SE-EE系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)模型
蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)流量具有一定的特點[8]。在（0，t 0）和（t 1，t 2）時間段期間，業(yè)務(wù)量密度分別為λmin和λmax。在（t 0，t 1）和（t 2，T ）期間，系統(tǒng)業(yè)務(wù)量線性遞增或是線性遞減，如圖1所示。假設(shè)系統(tǒng)中有C個子信道，被調(diào)度到的用戶可以根據(jù)其業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)中資源情況分配到至少一個子信道。用戶產(chǎn)生業(yè)務(wù)請求服從均值為λ泊松分布，系統(tǒng)對每個用戶的服務(wù)時間服從均值為1/μ的指數(shù)分布。我們可以采用M/M/N/K隊列模擬系統(tǒng)的中斷概率[9]。系統(tǒng)中有j個用戶的中斷概率為：
其中ρ=λ/μ并且K = arg{T d =Δt }，T d 為用戶的平均等待時間。則系統(tǒng)中用戶無法接入至少一個子信道的
2 頻譜效率和能量效率
頻譜效率ηSE定義為每赫茲帶寬每秒傳輸?shù)谋忍財?shù)，ηSE =R /B，其中B為達(dá)到數(shù)據(jù)速率為R的帶寬。而能量效率定義為每焦耳能量每秒所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特。
P T （R ）為數(shù)據(jù)速率為R時的傳輸功率，假設(shè)各子信道上的數(shù)據(jù)速率分別為r i，則R =（r 1，r 2…r n）表示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率向量。能量效率與頻譜效率之間的關(guān)系如圖2所示。當(dāng)干擾強(qiáng)度過高時，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率會降低，系統(tǒng)的最大頻譜效率ηSE可能會低于
η*SE，即ηaSE η*SE。此時，SE系統(tǒng)與EE系統(tǒng)間的折中點在η*SE的右邊，即b點，此時能量效率隨著頻譜效率單調(diào)遞減。則系統(tǒng)最大可達(dá)能量效率為ηbEE，對應(yīng)的頻譜效率為ηbSE，小于η*SE。當(dāng)系統(tǒng)要求的最小頻譜效率為ηaSE時，且最大頻譜效率為ηbSE時，則SE和EE系統(tǒng)的折中點為η*SE，系統(tǒng)可達(dá)的最大能量效率為全局最大能量效率。由此我們可以總結(jié)得出系統(tǒng)可達(dá)的最大能量效率不一定是全局最大能量效率η*SE，因為不同的干擾強(qiáng)度和不同的要求頻譜效率可能會變化，導(dǎo)致SE和EE系統(tǒng)的折中點可能不會包含η*SE點。
3 動態(tài)業(yè)務(wù)感知重配置
我們仔細(xì)分析了SE和EE系統(tǒng)所能達(dá)到的不同頻譜效率和數(shù)據(jù)速率。當(dāng)業(yè)務(wù)量隨著時間不斷變化時，EE系統(tǒng)無法隨時保障系統(tǒng)所要求的頻譜效率，導(dǎo)致無法滿足用戶所要求的服務(wù)質(zhì)量。本文提出一種動態(tài)的重配置方案來適應(yīng)業(yè)務(wù)的變化。
3.1 動態(tài)業(yè)務(wù)感知網(wǎng)絡(luò)重配置方案
概述
動態(tài)業(yè)務(wù)感知重配置方案的主要思想如圖3所示。動態(tài)業(yè)務(wù)感知網(wǎng)絡(luò)重配置方案（DTR）包含3個主要部分。第一部分是RE，即速率預(yù)測，用于預(yù)測EE和SE系統(tǒng)速率。第二部分是OPE，即中斷概率預(yù)測模塊。該模塊的輸入是第一部分RE所預(yù)測出的SE和EE系統(tǒng)的系統(tǒng)速率RSE，REE和當(dāng)前業(yè)務(wù)強(qiáng)度λ，輸出是預(yù)測的SE和EE系統(tǒng)的中斷概率 和 。第三部分則是系統(tǒng)重配置（SR），即是根據(jù)不同情況將系統(tǒng)重配置為SE，EE和混合SE-EE系統(tǒng)。
3.2 優(yōu)化目標(biāo)
假設(shè)系統(tǒng)中有C個子信道，每個子信道的帶寬為W。被調(diào)度到的用戶一次可以分配到一個或者多個子信道。在實際系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)量可能是動態(tài)的，一個用戶在以下情況可能會中斷：
（1）用戶接收端檢測到的信號與干擾噪聲比（SINR）小于門限值γ：SINR
（2）用戶在規(guī)定時延內(nèi)T d =Δt，其中T d 是兩次調(diào)度之間的時間間隔，Δt為預(yù)先定義好的時延門限。這種類型的中斷概率有p out 2表示，則系統(tǒng)的總中斷概率為p out = 1-（1-p out1）（1-p out 2）。為了簡化模型，本文假設(shè)所有在基站覆蓋范圍內(nèi)的用戶都滿足SINR≥γ，即pout1 = P [SINR ≤γ]=0，此時系統(tǒng)的中斷概率為p out =p out 2。一旦用戶被調(diào)度到，直到其傳輸完自己的數(shù)據(jù)比特，才會釋放資源。即意味著系統(tǒng)中斷概率為用戶在規(guī)定時延Δt無法接入系統(tǒng)的概率。
在純SE系統(tǒng)中，優(yōu)化目標(biāo)為最大化系統(tǒng)的頻譜效率。系統(tǒng)中各個子信道傳輸功率小于基站總發(fā)射功率。SE系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)如下：
在一個純EE系統(tǒng)中，優(yōu)化目標(biāo)為最大化系統(tǒng)的能量效率。各個子信道上發(fā)射功率之和必須小于某個動態(tài)的值PEE。EE系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)如下：
混合SE-EE系統(tǒng)主要用于當(dāng)系統(tǒng)中業(yè)務(wù)量適中的時候。在這種情況下，EE系統(tǒng)的中斷概率高于目標(biāo)中斷概率而SE系統(tǒng)的中斷概率小于目標(biāo)中斷概率，即（pEEout >p 0， pSEout
由于混合SE-EE系統(tǒng)的中斷概率總是保持為p 0，因此我們可以推出相應(yīng)的數(shù)據(jù)速率R 0，p 0 =g （R 0，λ）?
R 0 = g -1（ p 0，λ），其中，
是與速率、業(yè)務(wù)強(qiáng)度和數(shù)據(jù)比特D相關(guān)的中斷函數(shù)表達(dá)式，且g -1（）是g （）的反函數(shù)。具體功率分配方案如圖4所示，即速率注水算法。
3.3 動態(tài)業(yè)務(wù)感知網(wǎng)絡(luò)重配置算法
由于優(yōu)化目標(biāo)不同，我們可以得到SE、EE和混合SE-EE系統(tǒng)的不同的功率分配算法。具體的，當(dāng)DTR將系統(tǒng)重配置為SE、EE或者混合SE-EE系統(tǒng)時，分別采用經(jīng)典的注水算法，能量效率注水算法和速率注水算法。根據(jù)圖3所示的DTR工作框架，第一步為預(yù)測SE和EE系統(tǒng)的速率R SE和R EE。假設(shè)R *為能量效率最大時候的數(shù)據(jù)速率，R r為要求數(shù)據(jù)速率。系統(tǒng)最大和最小數(shù)據(jù)速率為R min和R max。方案細(xì)節(jié)由如圖5所示。通過排隊論模型預(yù)測SE和EE系統(tǒng)的中斷概率pSEout = g （RSE，λ），pEEout =g （REE，λ），DTR進(jìn)行系統(tǒng)重配置。詳細(xì)過程如圖6所示。
4 仿真結(jié)果
仿真平臺為LTE系統(tǒng)級仿真平臺[10]，由于系統(tǒng)帶寬被分為若干個180 kHz的資源塊，每個資源塊視為一個子信道。表1是仿真參數(shù)設(shè)置。本文對單小區(qū)場景進(jìn)行了仿真。圖7（a）顯示了單小區(qū)場景下純SE、EE和DTR的中斷概率對比。我們可以看到EE系統(tǒng)的中斷概率隨著用戶的個數(shù)N的增加而增加，且當(dāng)N =32時，中斷概率大于目標(biāo)中斷概率p 0 = 0.1。而SE系統(tǒng)的中斷概率隨著N的增大緩慢增加，直到N大于125時，系統(tǒng)的中斷概率等于目標(biāo)中斷概率。對比純SE和純EE系統(tǒng)，DTR的中斷概率在用戶少的時候，即業(yè)務(wù)量低的時候，與EE系統(tǒng)基本保持一致。圖7（b）所示為單小區(qū)場景下純SE，純EE和DTR的能量效率。當(dāng)業(yè)務(wù)量強(qiáng)度增加，EE系統(tǒng)總是可以達(dá)到最大的能量效率。但是SE系統(tǒng)的能量效率總是3者最低的。DTR在業(yè)務(wù)量輕的時候能量效率與EE系統(tǒng)相同，而業(yè)務(wù)量高的時候趨向于與SE系統(tǒng)相同。圖7（c）比較了純SE、EE系統(tǒng)和DTR的吞吐量。當(dāng)業(yè)務(wù)量很低的時候，3種系統(tǒng)的吞吐量一樣。當(dāng)業(yè)務(wù)量很高的時候，SE系統(tǒng)和DTR的吞吐量明顯高于EE系統(tǒng)。
5 結(jié)束語
本文介紹了一種動態(tài)業(yè)務(wù)感知網(wǎng)絡(luò)重配置方案（DTR），其主要目標(biāo)為最大化系統(tǒng)的平均能量效率同時滿足給定的中斷概率要求。方案根據(jù)業(yè)務(wù)量的不同，引入排隊模型預(yù)測系統(tǒng)的中斷概率，并根據(jù)該中斷概率對系統(tǒng)進(jìn)行重配置，使系統(tǒng)切換到SE、EE或者混合SE-EE系統(tǒng)。
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收稿日期：2012-11-05
作者簡介
周旋，電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院本科畢業(yè)，電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)國家級重點實驗室在讀碩士研究生；主要研究方向為移動通信網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)代意義的網(wǎng)絡(luò)指的是用通信線路和通信設(shè)備將分布在不同地點的多臺自治計算機(jī)系統(tǒng)互相連接起來，按照共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，共享硬件、軟件，最終實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)是指專門用來進(jìn)行氣象科普教育和開展氣象科技活動的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)的使用既是校園氣象科普教育一種與時俱進(jìn)的嶄新手段，更是校園氣象科普教育進(jìn)入現(xiàn)代化發(fā)展的一個標(biāo)志。
1 校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)的誕生與興起
現(xiàn)代意義的網(wǎng)絡(luò)萌芽于20世紀(jì)60年代，完善成熟于20世紀(jì)90年代。網(wǎng)絡(luò)的誕生是人類繼語言產(chǎn)生、文字發(fā)明、印刷術(shù)出現(xiàn)和無線電技術(shù)應(yīng)用以后出現(xiàn)的人類信息傳播史上的第五次革命。它的意義在于為人類各種信息傳播提供最便捷、最迅速、最巨量的通道。這條信息傳播通道的誕生問世，為人類社會的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化、科學(xué)等各領(lǐng)域的進(jìn)步發(fā)展產(chǎn)生了非同凡響的作用與效益。
我國校園氣象科普教育有著悠久的歷史淵源，氣象站進(jìn)入校園也有90多年的歷史。但在20世紀(jì)90年代前，我國校園所使用運轉(zhuǎn)的都是地面氣象人工觀測站。到了20世紀(jì)90年代中期，一種自動觀測無線傳輸?shù)牡孛鏆庀笞詣佑^測儀器進(jìn)入氣象部門臺站使用，并建立了業(yè)務(wù)性自動觀測網(wǎng)。此后，我國便有學(xué)校將這種儀器引入校園，開展氣象科普教育和氣象科技活動，并組成校園氣象科普教育和氣象科技活動網(wǎng)絡(luò)。
1.1 GLOBE計劃在我國
1994年，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)剛剛興起的時候，該年4月22日，在全球范圍內(nèi)發(fā)起了一個旨在“有益于環(huán)境的全球性觀測與學(xué)習(xí)計劃”（簡稱GLOBE計劃），該計劃的核心是參與學(xué)校通過一套專用的觀測設(shè)備，將當(dāng)?shù)厮^測到的氣溫、溫度、大氣壓、降水等氣象要素，直接通過Internet網(wǎng)絡(luò)，把數(shù)據(jù)發(fā)送到處理中心，為志愿者們對全球氣候的研究提供具體的數(shù)據(jù)。1996年4月22日，北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)等四所學(xué)校率先加入該計劃，到2000年4月，我國已經(jīng)有56所學(xué)校成為GLOBE計劃成員單位。GLOBE計劃，給我國校園氣象網(wǎng)絡(luò)科普吹來了一股清新的空氣。
1.2 臺北市校園氣象臺
飽受臺風(fēng)暴雨等氣象災(zāi)害侵襲的臺灣地區(qū)，受到GLOBE計劃的啟發(fā)，為了在中小學(xué)生中普及氣象科學(xué)知識，從小培養(yǎng)學(xué)生防災(zāi)減災(zāi)意識，探究掌握大氣變化規(guī)律，在臺北市教育局的統(tǒng)一籌劃下，于2003年12月在臺北市教育局所轄的60所中小學(xué)內(nèi)統(tǒng)一安裝了地面氣象自動觀測儀器，并組成“臺北市校園氣象臺”。2006年7月，桃園市也有21所學(xué)校建立了校園自動氣象站，并與臺北市共同連接成“臺灣校園氣象網(wǎng)”。這些密集的自動站，組成嚴(yán)密的天氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，記錄著臺北市長期的氣候變化，提供學(xué)校本位及在地性探索，并開展系列校園氣象科普教育和氣象科技活動，這是我國校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)誕生之始。
1.3 香港聯(lián)校氣象網(wǎng)
2004年，我國香港地區(qū)的學(xué)校，由新界翁佑中學(xué)牽頭，組織了30多所中小學(xué)建立了校園氣象自動站。到了2007年，在香港天文臺和香港理工大學(xué)應(yīng)用物理系的大力支持和幫助下，又發(fā)起創(chuàng)立了“社區(qū)天氣資訊網(wǎng)絡(luò)”的香港Co-WIN天氣網(wǎng)，參加成員有100多個。這是繼“臺灣校園氣象臺”后的第二張校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)。
1.4 中小學(xué)校園氣象站
2005年10月，浙江省溫州市第十四中學(xué)任詠夏老師為探索校園氣象科普教育，前往香港天文臺和新界翁佑中學(xué)訪問學(xué)習(xí)，回來后籌備建立“校園氣象科普教育”網(wǎng)絡(luò)，并于2006年6月創(chuàng)建了“中小學(xué)校園氣象站”網(wǎng)站。2010年，“中小學(xué)校園氣象站”網(wǎng)遷址到浙江省岱山縣秀山小學(xué)，由該校的網(wǎng)絡(luò)管理員兼校園氣象科普教育輔導(dǎo)員邱良川老師負(fù)責(zé)硬件的管理和信息維護(hù)。網(wǎng)站運轉(zhuǎn)數(shù)年，每年都有數(shù)萬點擊率。這是我國第一個也是唯一由個人出資建立的一個校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)。
1.5 北京氣象科普網(wǎng)
2007年年初，由北京市氣象局牽頭，在北京市海淀區(qū)8所中小學(xué)安裝了校園氣象自動站，后來逐漸擴(kuò)展到十幾所學(xué)校，并依照臺灣、香港的模式把這些自動站的數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸?shù)健氨本庀罂破站W(wǎng)”上，這是我國內(nèi)地形成的第一個校園氣象網(wǎng)。
1.6 岱山校園氣象信息網(wǎng)
2007年年底，浙江省岱山縣秀山小學(xué)紅領(lǐng)巾氣象站增添了一套氣象自動站。自動站可以收集十多個氣象要素，這些數(shù)據(jù)通過“校園氣象信息網(wǎng)”同步傳送到網(wǎng)上，為全校師生及其他氣象愛好者研究氣象提供了準(zhǔn)確翔實的氣象數(shù)據(jù)。
1.7 無錫校園氣象網(wǎng)
2009年，江蘇省無錫市教育局電化教育館在創(chuàng)建“感知生長”和“感知中國”傳感網(wǎng)絡(luò)的同時，為了便于探究植物生長與氣象條件的關(guān)系，在全市20多所中小學(xué)安裝了氣象自動站，并把各校的氣象數(shù)據(jù)集中發(fā)送到“果實網(wǎng)”上供大家分享。
1.8 校園氣象網(wǎng)
2011年7月，中國氣象局公共服務(wù)中心為推進(jìn)全國校園氣象科普教育的進(jìn)一步發(fā)展，為全國中小學(xué)的氣象科普教育提供平臺創(chuàng)設(shè)窗口，創(chuàng)辦了“校園氣象網(wǎng)”。這是我國第一個由國家政府部門設(shè)立的全國性的校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)。
1.9 中小學(xué)校園氣象網(wǎng)
2012年5月，浙江省氣象學(xué)會為推動全省校園氣象科普教育的迅速發(fā)展，以邱良川老師管理的“中小學(xué)校園氣象站”為基礎(chǔ)，改名為“中小學(xué)校園氣象網(wǎng)”，作為于該月成立的“浙江省氣象學(xué)會校園氣象協(xié)會”的公網(wǎng)。這是我國首家省級單位政府部門設(shè)立的校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)。
2 校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)的分類與作用
我國迅速發(fā)展起來的校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)，就功能而言，大致可以分為觀測、科普等各種不同類型，在校園氣象科普教育中能夠發(fā)揮各種不同的作用。
2.1 校園氣象觀測網(wǎng)
校園氣象觀測網(wǎng)是由數(shù)臺自動氣象觀測儀器與上位計算機(jī)鏈接而成的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)主要由具備自動氣象儀器的學(xué)校，把自動氣象站得到的氣象要素，通過計算機(jī)的處理，并運用軟件把數(shù)據(jù)通過記錄、輸送、存儲、統(tǒng)計、整理等功能，實時地在網(wǎng)站上顯示，它可以為課堂教學(xué)、科學(xué)探究、科技活動以及學(xué)習(xí)研究提供歷史或?qū)崟r測量數(shù)據(jù)。它的作用就是為成員單位存儲和整理教學(xué)與科技活動所需要的歷史氣象要素數(shù)據(jù)和實時觀測資料，如“臺灣校園氣象臺”和香港“社區(qū)天氣資訊網(wǎng)絡(luò)”等，都具有這種功能作用。
2.2 校園氣象科普教育網(wǎng)
校園氣象科普教育網(wǎng)是一個獨立的校園氣象科普教育載體與平臺。其不具備觀測、記錄氣象要素的功能，但可將氣象科普教育內(nèi)容，展示在無限的空間，任意地方的任何一臺計算機(jī)都可以翻開它的書頁，瀏覽它的內(nèi)容資料。它不但有常見的文字資料，還有圖片、視頻等多種媒體信息。它的作用就是為從事校園氣象科普教育的單位提供最新信息和深度探究的結(jié)果，交流各學(xué)校在校園氣象科普領(lǐng)域所開展的經(jīng)驗與方法，如“校園氣象網(wǎng)”“中小學(xué)校園氣象網(wǎng)”等。
2.3 校園氣象科普欄目
校園氣象科普欄目是某學(xué)校或教育機(jī)構(gòu)開辟在自己單位網(wǎng)頁上的一個窗口。內(nèi)記載本校或本單位氣象科普教育的總體態(tài)勢，目的是宣傳、彰顯本單位的發(fā)展?fàn)顩r和成績，同時可以展示交流學(xué)校的教育成果和學(xué)生的科技作品，如浙江省岱山縣秀山小學(xué)的校園氣象信息網(wǎng)。
3 校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展思路
校園氣象科普教育網(wǎng)絡(luò)在校園氣象科普教育發(fā)揮著不可替代的作用。
首先，相對于傳統(tǒng)的平面媒體來說，網(wǎng)絡(luò)科普的一大特點是它的時效性。它沒有地域和時間的限制，可以把即時發(fā)生的事件通過網(wǎng)絡(luò)的，迅速傳遞到世界各地。特別是關(guān)系到人們生活與生命財產(chǎn)的氣象災(zāi)害性事件，人們可以通過網(wǎng)絡(luò)氣象信息站，隨時了解當(dāng)?shù)啬酥潦澜绺鞯氐奶鞖馇闆r，便于及時地安排工作與生活。在災(zāi)害性天氣即將發(fā)生時，可以迅速作出應(yīng)對措施。
目前我國的這種自動氣象站分布還不平衡，人們對解讀天氣網(wǎng)站中氣象信息的能力還有所局限，這就需要我們在這方面有所投入，加大氣象科學(xué)技術(shù)普及的力度和速度。
其次，網(wǎng)絡(luò)科普的另一個特點是傳播的廣泛性。據(jù)官方不完全統(tǒng)計，到2012年年底，我國現(xiàn)有網(wǎng)民5.64億，其數(shù)量可以與電視觀眾相媲美，而網(wǎng)絡(luò)信息涵蓋量卻是電視節(jié)目無法比擬的。特別是青少年人群的上網(wǎng)比例又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的人群，而校園氣象的科普又集中在青少年這一人群中。綜上所述，我國現(xiàn)階段的校園氣象網(wǎng)絡(luò)還遠(yuǎn)未達(dá)到普及。大力發(fā)展校園氣象科普宣傳的網(wǎng)站，讓廣大在校的青少年學(xué)生更多地了解氣象知識，宣傳和推廣氣象知識，還有待于有關(guān)部門進(jìn)一步去開拓發(fā)展。
其三，網(wǎng)絡(luò)科普有別于其他科普手段的最明顯特點是互動參與。而這一特點也正好符合了當(dāng)代廣大青少年不愿意被動接受外來的信息、勇于個性張揚(yáng)、積極表現(xiàn)的生理特征。通過網(wǎng)絡(luò)的反饋和雙邊互動，能夠及時地了解和掌握氣象科普的成績與效果。但目前具有互動功能的，能夠舉辦參與性的知識競賽、征文比賽、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查類的網(wǎng)站很少。如果能夠增加一部分參與性、互動性強(qiáng)的網(wǎng)站，無疑會取得更好的效果。
4 結(jié)束語
縱觀我國校園氣象站，其有著悠久的歷史。網(wǎng)絡(luò)氣象站與時俱進(jìn)，跟上了歷史的潮流，在宣傳和普及校園氣象知識方面邁出了可喜的一步。但目前所做的還僅僅是開始，發(fā)展的步子還不平衡，普及的面也還很不夠，形式也不夠豐富。這也給以后的工作留下了一個發(fā)展的空間，有待于我們?nèi)ミM(jìn)一步努力填補(bǔ)。
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一、對學(xué)生的組織與過程管理
對學(xué)生的組織與過程管理貫穿于整個電子設(shè)計大賽的各個時期，它既包括對學(xué)生的選拔和專業(yè)集訓(xùn)，又包括對參賽學(xué)生的紀(jì)律和意志的培養(yǎng)與考察。這項工作開展的好壞直接關(guān)系到學(xué)校在大賽中取得的成績的好壞。為有效地組織與管理學(xué)生，可從以下幾個環(huán)節(jié)人手。
1.成立電子設(shè)計大賽領(lǐng)導(dǎo)小組。為高效組織競賽活動，在競賽正式進(jìn)行前至少一學(xué)期，應(yīng)專門成立電子設(shè)計大賽領(lǐng)導(dǎo)小組。領(lǐng)導(dǎo)小組人員不要太多，一般在10人以內(nèi)。小組里應(yīng)設(shè)組長1名，可由專管教學(xué)的副校長肩任;副組長2人，可由代表學(xué)校參賽的學(xué)院院長和校教務(wù)處處長共同肩任;小組成員5一7人，由與電子大賽的開展工作相關(guān)聯(lián)單位的負(fù)責(zé)教師構(gòu)成。領(lǐng)導(dǎo)小組的主要職責(zé)是負(fù)責(zé)大賽的組織與管理工作。具體包括:(l)培訓(xùn)計劃和集訓(xùn)方案的制定淞)負(fù)責(zé)電子設(shè)計競賽環(huán)境建設(shè)及資料收集;(s)負(fù)責(zé)競賽聯(lián)絡(luò)與組織工作;(4)定期召開領(lǐng)導(dǎo)小組研討會，交流電子設(shè)計競賽指導(dǎo)經(jīng)驗。
2.加強(qiáng)宜傳與學(xué)生動員工作，激發(fā)學(xué)生的參賽熱情。針對參賽學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識及所掌握基本技能的實際情況，在宜傳及動員學(xué)生時，應(yīng)以大三學(xué)生為主力軍，大二、大一學(xué)生中的佼佼者為后備軍。因為大三學(xué)生已具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐動手能力，而大二、大一學(xué)生相比較大三學(xué)生來說要弱些。所以，鼓勵大三學(xué)生自己報名，要求輔導(dǎo)員及專業(yè)課教師推薦大二、大一學(xué)生中的佼佼者，從而構(gòu)成培訓(xùn)班。這樣既滿足電子設(shè)計大賽參賽學(xué)生具備扎實及寬廣理論知識的基本要求，又起到“高年級學(xué)生帶低年級學(xué)生”、延續(xù)鍛煉學(xué)生的目的。在這種宜傳和動員思路的依托下，充分發(fā)揮輔導(dǎo)員及學(xué)生干部的積極作用，集中對大三學(xué)生進(jìn)行關(guān)于電予設(shè)計大賽的廣泛宣傳及動員。領(lǐng)導(dǎo)小組開動員大會，讓學(xué)生了解學(xué)校在前幾屆全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中取得的成績及參加電子設(shè)計大賽的目的和意義，通過學(xué)校和學(xué)院各部門對這項活動的宣傳和熱情支持，能充分調(diào)動學(xué)生的參賽積極性。
3.做好學(xué)生的集訓(xùn)工作，并選拔出優(yōu)秀的參賽選手。將報名的學(xué)生和輔導(dǎo)員推薦來的低年級學(xué)生中的佼佼者組建成一個理論培訓(xùn)班，以參加專業(yè)的專題集訓(xùn)。由于正式參加競賽的學(xué)生名額有限，因此須對培訓(xùn)班的學(xué)生進(jìn)行篩選。篩選的基本原則是綜合考慮學(xué)生在接受培訓(xùn)期間所表現(xiàn)出來的紀(jì)律性、團(tuán)隊精神、意志品質(zhì)、自學(xué)能力、專業(yè)知識的強(qiáng)弱和實際動手能力。最后留下的學(xué)生應(yīng)該具備兩方面的素質(zhì):一方面應(yīng)該具有嚴(yán)格的自律性、堅韌不拔的精神和較強(qiáng)的團(tuán)隊協(xié)作精神，另一方面應(yīng)該具備較寬廣扎實的專業(yè)知識、較強(qiáng)的實踐動手能力、一定的科技論文寫作能力和靈活應(yīng)變的能力。當(dāng)然，學(xué)生在報名前接受的是大眾化的課堂學(xué)習(xí)和實驗室里的實驗課練習(xí)，沒有進(jìn)行專門的紀(jì)律性教育，所學(xué)專業(yè)知識面很窄很淺，而且由于實踐環(huán)境也有限，學(xué)生實際動手能力沒有得到系統(tǒng)的鍛煉，理論聯(lián)系實際的能力較差。此外，因為沒有系統(tǒng)的完成一個設(shè)計題目，所以不能在幾個同學(xué)的協(xié)作下較好地完成論文寫作、題目設(shè)計、實物制作和答辯這整個過程，而這些都是電子設(shè)計競賽涉及到的必要內(nèi)容。因此，必須對學(xué)生進(jìn)行有針對性的培訓(xùn)，增強(qiáng)他們的專業(yè)理論知識，提高他們的實踐動手能力，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊協(xié)作精神和堅強(qiáng)的意志力。根據(jù)培訓(xùn)的進(jìn)程，將學(xué)生的篩選工作分為初選、復(fù)選和終選三個階段。
(1)初選:專業(yè)理論知識專題講座和基本計算機(jī)操作培訓(xùn)結(jié)束后，組織教師向領(lǐng)導(dǎo)小組系統(tǒng)匯報培訓(xùn)期間學(xué)生集訓(xùn)及組織與管理等方面工作的開展情況，領(lǐng)導(dǎo)小組通過聽取組織教師的匯報，再聽取上課教師和培訓(xùn)學(xué)生代表雙方對培訓(xùn)的心得意見，經(jīng)充分討論后，根據(jù)上課考勤、作業(yè)完成情況、專業(yè)基礎(chǔ)知識及學(xué)生的意志品質(zhì)，對培訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行初選，最后留下三倍于正式參賽人數(shù)的學(xué)生繼續(xù)接受基本技能培訓(xùn)。很顯然，初選的原則主要看重學(xué)生的紀(jì)律性、專業(yè)基礎(chǔ)知識、自學(xué)能力和意志品質(zhì)。
(2)復(fù)選:基本技能培訓(xùn)結(jié)束后(包括常用儀器儀表的使用，常用EDA軟件使用技巧，單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計，軟件工程技術(shù)，HDL語言及編程，無線電技術(shù)，科技論文寫作，以及相應(yīng)的實驗和設(shè)計)，根據(jù)學(xué)生在培訓(xùn)中體現(xiàn)出來的自己解決問題的能力、實踐動手能力的強(qiáng)弱及論文寫作能力進(jìn)行篩選，最后留下兩倍于正式參賽學(xué)生人數(shù)的學(xué)生接受綜合訓(xùn)練。
(3)終選:根據(jù)復(fù)選后的學(xué)生的個人興趣和特長，將學(xué)生分為幾個專業(yè)專題小組，由指導(dǎo)教師指導(dǎo)各組學(xué)生單獨完成一個設(shè)計題目，包括資料查找、設(shè)計方案的確定、電路設(shè)計、軟件編寫、硬件調(diào)試、論文寫作及答辯。通過這次綜合訓(xùn)練，系統(tǒng)地提高了學(xué)生的論文寫作、軟件編程及硬件制作與調(diào)試的綜合能力，同時進(jìn)一步地培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。因而在篩選學(xué)生時，主要考查學(xué)生三方面的能力—科技論文寫作、常用電子電路軟件設(shè)計、硬件設(shè)計與調(diào)試。首先留下那些同時具備上述三種能力的學(xué)生，但實際上這樣的學(xué)生很少，大部分學(xué)生只是具備其中某些方面的能力，比如有的學(xué)生論文寫得好，但是軟硬件差，有的學(xué)生硬件制作與調(diào)試能力強(qiáng)，但在軟件編程方面又有欠缺。而電子設(shè)計競賽就需要參賽組具備上述三種能力，并不是一定要求參賽小組的每個成員都具備上述三種能力，因而在篩選學(xué)生時，只要將只具備某項能力的學(xué)生有機(jī)搭配在一起，促使參賽小組共同具備上述三種能力就行了。所以，根據(jù)參賽組數(shù)，按照比每組參賽學(xué)生多一名學(xué)生的原則進(jìn)行終選。然后將終選的學(xué)生再一次按照幾個大的專業(yè)方向進(jìn)行分組，每組配備兩名指導(dǎo)教師。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，一方面，預(yù)做一些常用的單元電路，如電源、放大器、機(jī)箱、軟件開發(fā)平臺等，為大賽作好一切的前期準(zhǔn)備工作;另一方面，有針對地進(jìn)行實戰(zhàn)模擬訓(xùn)練，即在規(guī)定的三四天的時間里，全面系統(tǒng)地完成指定的設(shè)計題目。
在篩選學(xué)生的過程中，要注意兩方面的問題:一方面是要加強(qiáng)對學(xué)生的培養(yǎng)，使學(xué)生有所獲。即使大部分學(xué)生最后沒能人選參賽，但是他們通過培訓(xùn)，知道自己在某些方面的欠缺，促使他們更加努力的學(xué)習(xí)，以迎接更大的挑戰(zhàn)。另一方面是注意不同年級學(xué)生的延續(xù)培養(yǎng)。相比較而言，大二學(xué)生的專業(yè)知識比大三學(xué)生的差些，大一學(xué)生又比大二學(xué)生差些，如果只是一成不變的按照上述篩選原則，最后留下的學(xué)生中肯定沒有低年級的學(xué)生了，即使有也是寥寥無幾，倘若這樣勢必造成學(xué)生培養(yǎng)的斷層。所以，在集訓(xùn)時，應(yīng)有意識的對低年級學(xué)生加倍培養(yǎng)，以此縮短他們與高年級學(xué)生之間的差距，在篩選時有意留下其中的佼佼者，在參賽時，除了特別優(yōu)秀的低年級學(xué)生直接作為選手參賽以外，其他的低年級學(xué)生被配備到各參賽小組作為輔助，讓他們感受大賽的激烈氣氛，為下屆大賽的正式參賽作好準(zhǔn)備。
4.加強(qiáng)對學(xué)生的管理工作。對學(xué)生的管理貫穿于整個大賽的賽前培訓(xùn)與選拔、賽中競賽、賽后答辯的過程中，它同學(xué)生的組織工作是相輔相成的。針對大賽的賽前、賽中和賽后這三個過程的不同，對學(xué)生的過程管理的側(cè)重點及采用的方式方法也不同。(1)賽前培養(yǎng)與選拔時期。主要訓(xùn)練學(xué)生的紀(jì)律性和自學(xué)能力，對學(xué)生聽專業(yè)講座的課堂紀(jì)律和實踐操作訓(xùn)練的團(tuán)隊協(xié)作精神進(jìn)行培養(yǎng)和管理，采用的方法除了制定嚴(yán)格的作息制度和實踐規(guī)章并嚴(yán)格考核以外，重要的一條管理思路就是讓學(xué)生自己管理及相互監(jiān)督、提示和管理，比如在培訓(xùn)班里選出一名班長和一名副班長，由他們負(fù)責(zé)班里的日常事務(wù)并通知相關(guān)事宜，如擦黑板、考勤、收交作業(yè)、收集學(xué)生對聽課的反饋意見、通知培訓(xùn)安排及反映學(xué)生的思想動態(tài)等。組織教師根據(jù)掌握的實際情況，及時采取措施作好上課教師與學(xué)生之間的溝通工作，從而促使培訓(xùn)任務(wù)的圓滿完成。(2境賽正式進(jìn)行時期。主要要求學(xué)生嚴(yán)格遵守賽場規(guī)則，冷靜、有條理地對題目進(jìn)行分析與設(shè)計，這是對賽前學(xué)生紀(jì)律性教育和專業(yè)能力培養(yǎng)的檢驗，當(dāng)然對那些不遵守賽場紀(jì)律，不服從監(jiān)考老師指令的學(xué)生要嚴(yán)格批評并堅決處理。因為賽場賽風(fēng)直接代表了參賽單位即學(xué)校的名譽(yù)。(3賡后答辯時期。除了提前對學(xué)生進(jìn)行答辯技巧的培訓(xùn)外，主要是在組織學(xué)生到答辯現(xiàn)場參加答辯時進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的紀(jì)律性及其他日常管理，即在確定了論文答辯的學(xué)生和實踐操作技巧答辯的學(xué)生后，加強(qiáng)同組三名學(xué)生之間的協(xié)作意識和應(yīng)變能力，但根本宗旨只有一條，這就是服從答辯教師及專家的指令，冷靜、靈活地應(yīng)對所發(fā)事情，充分展示自己的能力，充分展現(xiàn)學(xué)校的豐采。
二、對教師的組織與協(xié)調(diào)
初選的學(xué)生只是對部分專業(yè)知識進(jìn)行了簡單的書本上的學(xué)習(xí)，在知識掌握的寬度和深度上都欠缺很多;同時，在實踐操作上也僅僅通過實驗課和一些校內(nèi)競賽得到的鍛煉，它所形成的實踐能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到電子設(shè)計大賽的基本要求，因此，就需要有一支綜合能力強(qiáng)的教師隊伍來對參賽學(xué)生進(jìn)行綜合培養(yǎng)，既包括專業(yè)理論知識和實際動手能力及科技論文寫作能力的培養(yǎng)，又包括團(tuán)隊協(xié)作精神及吃苦耐勞精神的培養(yǎng)。可以說，如果沒有這樣一支綜合能力強(qiáng)的教師隊伍對參賽學(xué)生進(jìn)行孜孜不倦的培養(yǎng)，就沒有綜合能力很強(qiáng)的參賽隊伍，也就不可能在大賽中取得可喜的成績。同理，僅僅有能力強(qiáng)的教師，而沒有對這些教師進(jìn)行有效的組織與協(xié)調(diào)，就是一盤散沙，也就不能發(fā)揮出這支教師隊伍的巨大能量。如何對教師進(jìn)行有效的組織與協(xié)調(diào)呢?總結(jié)起來有這樣幾個方面:
1、建立激勵機(jī)制并付諸實施。學(xué)校應(yīng)該專門制定對參與學(xué)生科技活動指導(dǎo)的教師進(jìn)行激勵的措施，比如對獲取省級及省級以上競賽獎的參賽小組的指導(dǎo)教師計算科研積分，并且這些經(jīng)歷及積分將作為職稱評定及評優(yōu)的重要項目。在學(xué)校激勵措施的前提下，領(lǐng)導(dǎo)小組再結(jié)合實際制定一些獎勵及處罰措施對教師加強(qiáng)組織與管理，比如對獲取省級及省級以上競賽獎的參賽小組的指導(dǎo)教師頒發(fā)證書和獎金獎勵，在當(dāng)年評優(yōu)及推優(yōu)上享有優(yōu)先權(quán)。這些激勵機(jī)制的出臺將極大地增強(qiáng)教師參與大賽的積極性，再通過有效的協(xié)調(diào)與組織管理，就能發(fā)揮出指導(dǎo)教師的巨大作用。在賽后，根據(jù)既定的獎勵與處罰措施，對相關(guān)教師進(jìn)行了實事求是的獎勵與處罰，既樹立了學(xué)校及領(lǐng)導(dǎo)小組的良好形象，又激發(fā)了教師參與大賽指導(dǎo)的熱情。
2、制定指導(dǎo)計劃。在大賽總體培訓(xùn)計劃的指引下，要求指導(dǎo)教師制定出自己的詳實指導(dǎo)計劃，指導(dǎo)計劃應(yīng)包括三個方面:一是培訓(xùn)內(nèi)容的計劃，既有總體目標(biāo)，又有各階段的具體實施過程和階段性目標(biāo);二是培勺11所需經(jīng)費的預(yù)算計劃;三是所需環(huán)境的配備計劃。
關(guān)鍵詞：課程改革 實踐策略
作為一線教育工作者，尤其是作為中學(xué)校長，筆者一直在 努力探索課程改革的突破口。自新課程改革實施以來，我校牢牢抓住了強(qiáng)化管理和突出特色這兩個基本環(huán)節(jié)，使學(xué)校的課改工作進(jìn)展順利，并取得了明顯實效。
策略一：加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，完善管理制度
在新課程改革中，校長起著十分關(guān)鍵的作用。校長的價值觀、獻(xiàn)身精神和工作能力是課程改革成功的基本保證，而民主型、轉(zhuǎn)化型風(fēng)格的校長無疑有助于課程改革有力推進(jìn)及其精神的全面貫徹落實。這樣的校長相信自己的價值和能力，勇于表明自己的立場，忠實于課程計劃但不是做新課程改革計劃的絆腳石，敢于面對各種嶄新的課程嘗試但又不是做亦步亦趨的過于忠實的隨從。
作為一校之長，筆者十分重視新課程改革工作。新課程實驗一開始，學(xué)校就成立了以校長、書記為組長的新課程實施領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)課改工作決策；成立了以校長為主任的課程指導(dǎo)委員會，負(fù)責(zé)研究編排本校的課程方案與課程表，組織研究校本課程開發(fā)與編制實施方案等；成立了以主管業(yè)務(wù)的副校長為組長的科目課程小組，負(fù)責(zé)提出本學(xué)科必修課和選修課開課方案及其說明，并上報學(xué)校課程指導(dǎo)委員會，主導(dǎo)校本課程開發(fā)與實施等；成立了學(xué)分認(rèn)定委員會，負(fù)責(zé)對學(xué)生可否獲得學(xué)分進(jìn)行判定。
在管理制度方面，我校特別注意對傳統(tǒng)的管理制度的反思，從理念、結(jié)構(gòu)、運行程序、教學(xué)行為、評價方式等全方位對課程管理制度進(jìn)行了變革。學(xué)校重建并規(guī)范了課改的相關(guān)制度，主要有《萍鄉(xiāng)二中新課程管理制度》《萍鄉(xiāng)二中校本教研制度和規(guī)定》《萍鄉(xiāng)二中學(xué)生學(xué)分認(rèn)定實施細(xì)則》《萍鄉(xiāng)二中教學(xué)常規(guī)管理制度》《萍鄉(xiāng)二中教學(xué)成績分析方案》《萍鄉(xiāng)二中繼續(xù)教育條例》《萍鄉(xiāng)二中教師培訓(xùn)制度》《萍鄉(xiāng)二中減負(fù)措施》等，并且對學(xué)分制、選課制、走班制都有相應(yīng)的規(guī)定。在課程實施中我們又對這些制度進(jìn)行不斷完善，從而確保了新課程改革順利進(jìn)行，且能高效開展。
策略二：重視教師培訓(xùn)，更新課程理念
在新課程改革中，教師是課改工作中的主要力量，教師的價值、信念和意識形態(tài)直接影響著課程改革的進(jìn)展。新的課程改革方案，若不能改變教師的知識觀，則改革成效堪憂， 只有教師積極主動地投入改革過程，認(rèn)同改革理念，在改革中學(xué)習(xí)和成長，擔(dān)負(fù)起重要的職責(zé)，做改革的行動者，架起自下而上的聯(lián)系橋梁，才能達(dá)到改革的目標(biāo)。基于這一理念，我校十分重視課改培訓(xùn)工作，堅持“先培訓(xùn)后上崗，不培訓(xùn)不上崗”的原則。
首先是抓好離崗培訓(xùn)。學(xué)校利用暑假狠抓了省、市組織的新課程的系統(tǒng)培訓(xùn)，先后有近40名教師參加了省里在南昌、新余、吉安、井岡山等地組織的新課程培訓(xùn)。除此之外，學(xué)校不僅組織了高一、高二的教師和全校的行政干部、年級組長、教研組長、備課組長參加了市級新課程培訓(xùn)，而且對所有教師都進(jìn)行了新課改的校級通識培訓(xùn)。學(xué)校的校長、副校長也都參加了省和國家級的課改培訓(xùn)，教學(xué)處負(fù)責(zé)人更是多次赴課改實驗省區(qū)的課改樣本校進(jìn)行學(xué)習(xí)考察。
其次是抓好校本培訓(xùn)。我校為規(guī)范校本培訓(xùn)，制定了校本培訓(xùn)工作制度。校本培訓(xùn)形式多種多樣。一是集中培訓(xùn)。校長、副校長利用多次參加國家、省市級培訓(xùn)的契機(jī)，為全校教師開辦課改專題輔導(dǎo)講座；組織全校教師收看課改先進(jìn)校專題報告等等。二是開展“每月一研討、每周一反思”活動，利用每周三文科備課組活動和每周四理科備課組活動的時間，分年級分學(xué)科研究新課程、新教材、新教法。三是抓好個人自學(xué)。為了促使教師教學(xué)理念不斷更新趕上課改步伐，采取多種形式交流教師學(xué)習(xí)心得，以便達(dá)成共識。
第三是抓好計劃培訓(xùn)。教師的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，是教師專業(yè)成長的重要途徑。也是課改順利開展的助推器。我校制定了教師培訓(xùn)計劃，通過觀看光盤、聽講座深入學(xué)習(xí)新課程理論和知識，真正從內(nèi)涵上把握新課程教學(xué)理念，努力做到從根本上轉(zhuǎn)變教育觀、教學(xué)觀、學(xué)生觀，樹立人本意識，建立平等和諧的師生關(guān)系，提高服務(wù)意識，關(guān)心學(xué)生的思想、學(xué)習(xí)和生活，促進(jìn)學(xué)生健康成長和全面發(fā)展。
策略三：科學(xué)規(guī)劃課程，打造校本特色
本著學(xué)校課程規(guī)劃應(yīng)與國家課程改革精神相一致的原則，我們在課程設(shè)置時非常注重處理好國家地方和校本課程的關(guān)系，并在確保課程全面實施的基礎(chǔ)上凸顯學(xué)校特色。基于這樣的思考，學(xué)校制訂了《萍鄉(xiāng)二中普通高中新課程實驗實施方案》，由學(xué)校課程指導(dǎo)委員會研究并確立了校本課程的開發(fā)方向、類型并圍繞人文素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì)、心理健康素質(zhì)、藝術(shù)素質(zhì)等方面，聯(lián)系生活實際或?qū)W科重要模塊來進(jìn)行專題深化的開發(fā)。在教師自愿申報的基礎(chǔ)上，學(xué)校開設(shè)了多批校本課程，如筆者的《萍鄉(xiāng)儺文化概況》、劉小東老師的《無線電技術(shù)》、鄧柳萍老師的《生活中的化學(xué)》、鄧國榮老師的《數(shù)學(xué)史》，以及歷史組的《一百個勵志的歷史故事》、音樂組的《心中唱首家鄉(xiāng)的歌》等。筆者帶領(lǐng)英語教研組胡文香、唐漢輝等幾位教師開發(fā)的《高中英語新課程詞匯和常用句型經(jīng)典薈萃》以及藝教處的《歌聲伴我成長》等校本教材深受學(xué)生喜愛。
在實驗過程中，我校充分利用現(xiàn)有資源，凸顯校本特色。通用技術(shù)課和綜合實踐活動課是高中新課程的重要組成部分，但開設(shè)這兩門課程，都需要專門的實驗場地。花數(shù)十萬元建一兩個通用技術(shù)教室在當(dāng)前還有些不切實際，到校外去開辟實踐活動基地又不便管理。正是如此，實驗?zāi)昙壍膸熒竽憚?chuàng)新，看上了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展前景，看上了往往被人忽視的校園建筑樓頂，看上了最普通的土壤。他們充分發(fā)揮學(xué)校的智力優(yōu)勢和人力優(yōu)勢，借助市農(nóng)科所專家的技術(shù)支持，建起了菌類中的尖端產(chǎn)品――大球蓋蘑菇“空中”實驗基地。通過半年的精心培植，蘑菇長勢良好，產(chǎn)量豐富。而筆者指導(dǎo)的綜合實踐活動成果《純谷殼屋頂露天栽培大球蓋菇》還榮獲了全市新課程實驗綜合實踐活動成果一等獎。為此，省、市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家多次到現(xiàn)場考察，認(rèn)為此舉既體現(xiàn)了學(xué)校的辦學(xué)特色，又培養(yǎng)了學(xué)生一技之長，值得提倡。
學(xué)校另外一個特色是將課程改革與“名師名課工程”有機(jī)結(jié)合，互相促進(jìn)，有力推進(jìn)了教師的專業(yè)成長，提高了課堂教學(xué)效率。我校“名師名課工程”實施已有多年，積累了豐富的經(jīng)驗，取得了較好的成效，這對課程改革有著良好的助推作用。課程改革的中心環(huán)節(jié)在課堂，狠抓課堂教學(xué)研究，做好教材整合，是提高課改成效的技術(shù)保障，也是課改的主旨。從課改一開始，我校就以課堂教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)和課堂教學(xué)質(zhì)量作為關(guān)注點，開展以此為目標(biāo)的一系列教學(xué)研究，抓住了課改的要旨。這一工作不僅使管理者逐步梳理出課堂教學(xué)評價的依據(jù)，也促使教師不斷反思教學(xué)，提升教學(xué)質(zhì)量。在具體實施中，我校采取了跟蹤聽評課、隨機(jī)抽評課等形式多樣的教學(xué)研究活動，有效地總結(jié)和反饋了實際教學(xué)情況，促進(jìn)了教學(xué)改革和教師專業(yè)發(fā)展。
策略四：豐富教研活動，提升學(xué)業(yè)水平
在新課程改革新形勢下，全面搞好教科研，注重教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中教師的水平自我提升，對大幅度提高教學(xué)質(zhì)量、全面推進(jìn)新課程改革有著深遠(yuǎn)而重要的意義。首先，通過教學(xué)研究可以使不同層次的教師都有所進(jìn)步，可以帶動整個學(xué)校教學(xué)發(fā)展；通過教科研，可以凝聚一批人，培養(yǎng)一批人，鍛煉一批人；通過教科研，使學(xué)校的教學(xué)工作揚(yáng)長補(bǔ)短，創(chuàng)出自己的名牌。其次，通過參與科研課題的研究，將賦予教師個人科研能力，教師可以在教育教學(xué)各方面不斷獲取新知識、新觀念，改變傳統(tǒng)的教師觀，創(chuàng)造性開展教育教學(xué)工作。
對此，我校積極組織教師參加省、市新課程改革的各項教科研活動。在2009年參加的省電教館征集高中新課程教案和課堂實錄評比活動中，有15人次參加并獲獎，其中獲省級一等獎的多達(dá)四人次。新課程實驗不僅促進(jìn)了學(xué)校的教育科研工作和科技創(chuàng)新工作，也讓學(xué)校成為了“國家教育部課程資源促進(jìn)有效教學(xué)的研究與實驗合作學(xué)校”。2010年3月，我校“十一五”規(guī)劃教育部重點課題音樂子課題順利結(jié)題，并獲得了全國一等獎，被評為優(yōu)秀實驗學(xué)校。在5月份課題結(jié)題的匯報表演中，我校劉琛老師的精彩演出也贏得了評委和專家的一致好評。新課程實驗開展以來，有上百人次在全國和省、市級教研論文評比、課件比賽中獲獎。而英語組、數(shù)學(xué)組、生物組等老師分別主持的省級課題也取得了階段性成果，即將結(jié)題。
