移動(dòng)通信原理范文

時(shí)間:2023-03-27 11:48:58

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移動(dòng)通信原理

篇1

引言

移動(dòng)通信終端產(chǎn)品如GSM手機(jī)、CDMA手機(jī)及PHS小靈通電話已經(jīng)深入普及到我們的日常生活中,促進(jìn)了中國(guó)電信事業(yè)的發(fā)展,也為我們的生活帶來(lái)了方便與快捷。但同時(shí),由于一些移動(dòng)終端廠商的設(shè)計(jì)缺陷,多次出現(xiàn)了手機(jī)爆炸傷人事件,而造成爆炸的主要原因在于電源管理部分設(shè)計(jì)有缺陷或設(shè)計(jì)存在不完善的地方。

與其他現(xiàn)有電池相比,可充電鋰離子電池具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì),這使它們成為更適合于便攜式應(yīng)用的電源。它們可以提供更高的能量密度(最高達(dá)200W·h/kg或300~400W·h/L,分別是Ni/Cd或者Ni/MeH電池的2.5倍和1.5倍)和更高的電池電壓(碳陽(yáng)極電池為4.1V,石墨陽(yáng)極電池為4.2V)。它們具有無(wú)記憶效應(yīng),自放電率小,可快速充放電及更高的充放電次數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。

鋰離子電池的更高化學(xué)能量密度和更高電池電壓使得我們可以為移動(dòng)終端產(chǎn)品應(yīng)用制造出更小和更輕的電池,而更輕和更小的電源對(duì)目前中國(guó)移動(dòng)通信終端產(chǎn)品追求最小尺寸來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。要想充分利用電池容量或延長(zhǎng)電池壽命,必須極其嚴(yán)格地控制充電參數(shù)。

鑒于鋰離子可充電電池的上述優(yōu)點(diǎn),本文將詳細(xì)介紹如何設(shè)計(jì)高效、安全的鋰離子可充電電池管理電路。

1 移動(dòng)通信終端產(chǎn)品鋰離子電源管理的原理及設(shè)計(jì)

鋰離子電源管理的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)鋰離子電池的特性來(lái)進(jìn)行的。鋰離子電池的安全性能及供電性能主要體現(xiàn)在其充放電參數(shù)的控制上。圖1為鋰電池電源管理原理圖。該圖由控制芯片和外圍電路組成。接下來(lái),我們就圖1從鋰電池放電、充電兩個(gè)方面來(lái)探討如何實(shí)現(xiàn)鋰電池的管理。

    1.1 放電工作原理

電池過(guò)放可能會(huì)給電池帶來(lái)災(zāi)難性的后果,特別是大電流過(guò)放或反復(fù)過(guò)放,對(duì)電池的影響更大。一般而言,過(guò)放電會(huì)使電池內(nèi)壓升高,正負(fù)極活性物質(zhì)的可逆性受到破壞,即使充電也只能部分恢復(fù),容量會(huì)有明顯衰減。鋰離子電源管理電路的功能之一就是為了保護(hù)鋰電池不至于過(guò)放。

圖1

    鋰電池的正常工作電壓為2.575~4.2V。當(dāng)電池電壓在此范圍內(nèi),管理電路將MOSFET管S4打開(kāi),在電池(CELL)電壓與BATT+之間建立低阻通道,有利于電流從電池流向手機(jī)負(fù)載。在此情況下,過(guò)放就體現(xiàn)為輸出電流過(guò)大。在整個(gè)輸出過(guò)程中,電源管理電路不斷地檢測(cè)從電池輸出到負(fù)載的電流。當(dāng)電池輸出電流超過(guò)通常的保護(hù)值3.5A的時(shí)候,手機(jī)短路保護(hù)電路開(kāi)始工作,關(guān)閉S4,切斷電池與BATT+的連接。

當(dāng)電池持續(xù)放電到電池電壓低于文獻(xiàn)[1]規(guī)定的放電終止電壓2.375V以下時(shí),則屬于電壓過(guò)放。此時(shí),圖1中的手機(jī)低電壓及短路保護(hù)電路開(kāi)始工作,同電流過(guò)放一樣,關(guān)閉S4,切斷電池與BATT+的連接達(dá)到保護(hù)鋰電池的目的。

1.2 充電工作原理

充電管理電路在對(duì)鋰電池進(jìn)行充電時(shí),更是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,既要保證鋰電池能夠充滿,又要保證鋰電池的性能,最重要的是要保證鋰電池不能過(guò)充。如果鋰電池在充電過(guò)程中充電電流過(guò)大,或充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),產(chǎn)生的氧氣來(lái)不及被消耗,就可能造成內(nèi)壓升高,電池變形,漏液等不良現(xiàn)象。同時(shí),其電性能也會(huì)顯著降低。

整個(gè)充電電路應(yīng)該具有以下幾種充電模式:

——低電壓預(yù)充電模式;

——全速充電模式;

——涓流充電模式;

——頂端截止、脈沖充電模式;

——充電截止模式。

1.2.1 低電壓預(yù)充電模式

當(dāng)電池電壓低于3.0V時(shí),電源管理電路進(jìn)入低電壓預(yù)充電模式。當(dāng)電池極度過(guò)放時(shí),為了防止過(guò)量的充電電流對(duì)電池性能造成損傷,充電電路應(yīng)該采取漸進(jìn)的充電方式。

對(duì)于一塊極度過(guò)放的,電壓已低于0.7V的鋰電池,電源管理電路將提供預(yù)充電涓流給電池。此時(shí)S1關(guān)閉,充電器通過(guò)R1提供電流給管腳Vdect,充電器提供電流的大小完全由R1決定,整個(gè)充電器幾乎工作在無(wú)負(fù)載情況下。這種充電模式甚至可以對(duì)電壓已經(jīng)為0V的電池進(jìn)行充電;當(dāng)電池電壓高于0.7V低于1.98V時(shí),外部S1及S2工作,電源管理電路可以以更高的電流對(duì)電池進(jìn)行充電。但是,此時(shí)三極管S1的功耗檢測(cè)電路還沒(méi)有工作,必須限制其功耗低于800mW,以免燒毀S1;當(dāng)電池電壓高于1.98V低于3.0V時(shí),整個(gè)電源管理電路都正常工作,此時(shí)S1的控制電路使S1以較高的電流,但遠(yuǎn)低于全速充電電流對(duì)電池進(jìn)行充電,該電流一般超過(guò)100mA。

1.2.2 全速充電模式

當(dāng)電池電壓高于3.0V時(shí),預(yù)充電模式結(jié)束,進(jìn)入全速充電模式。此時(shí),電源管理電路將S1及S2打開(kāi),并使S1工作在飽和模式,充電器提供全速充電電流給電池充電。但是,電源管理電路將限制最大充電電流小于1.5A。

這種充電模式對(duì)充電器也有一定的要求,要求其實(shí)現(xiàn)限流輸出。這樣做的目的是便于移動(dòng)通信終端廠商,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)產(chǎn)品的定義,選擇不同的充電電流,實(shí)現(xiàn)對(duì)具體鋰電池快速有效的充電。在典型應(yīng)用中,一般要求充電器提供的輸出電流限制在1A以內(nèi),具體的電流可以根據(jù)所用鋰電池廠商推薦使用的充電電流,以便電池能夠具有一個(gè)較高的循環(huán)壽命。

1.2.3 涓流充電模式

該充電模式其實(shí)也是一種恒壓充電模式,當(dāng)電池表面達(dá)到控制電路設(shè)定的終止充電電壓Vterm時(shí),即進(jìn)入該種充電模式。由于在全速充電模式下,電流比較大,電池表面電壓與實(shí)際電池芯的電壓有比較大的落差,涓流充電模式就是用來(lái)減小甚至消除該落差。此時(shí),電源管理電路通過(guò)控制S1的開(kāi)閉情況,將提供給電池的最大電流限制在100多mA。由于電池被充得越來(lái)越足,因此,涓流就越來(lái)越小,直到截止。

1.2.4 頂端截止脈沖充電模式

當(dāng)電源管理電路處于涓流充電模式時(shí),它會(huì)周期性地跳轉(zhuǎn)到全速充電模式,形成脈沖電流對(duì)電池進(jìn)行充電。大電流脈沖寬度一般<100μs,這樣有利于電池更快被充滿。

1.2.5 充電截止模式

電源管理電路會(huì)有一個(gè)控制引腳,由手機(jī)的CPU決定什么時(shí)候停止充電。進(jìn)入這種模式,一般會(huì)有這樣幾種情況:手機(jī)檢測(cè)到充電電路包括鋰電池溫度過(guò)高;不是原裝的鋰電池;已經(jīng)進(jìn)入涓流充電,不需要充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng);充電器設(shè)計(jì)不合理等等。

篇2

天線在移動(dòng)通信中有效地實(shí)現(xiàn)了收發(fā)信機(jī)和電磁波傳播空間之間的能量傳遞,是不可缺少的組成部分。而隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步,通信對(duì)器件、 部件的要求也越來(lái)越高, 智能天線變應(yīng)運(yùn)而生。智能天線是一種安裝于基站的雙向天線,它通過(guò)一組帶可編程電子相位的固定天線單元獲取針對(duì)覆蓋的方向,同時(shí)能夠獲取基站和手機(jī)之間各鏈路的方向特性,利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),產(chǎn)生空間定向波束,使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向,旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向,達(dá)到充分高效利用移動(dòng)用戶信號(hào)并刪除或抑制干擾信號(hào)的目的。隨著4G技術(shù)的發(fā)展,智能天線技術(shù)更是成為移動(dòng)通信系統(tǒng)研究中的熱點(diǎn)。

2 智能天線的基本原理及實(shí)現(xiàn)

智能天線通常包括多波束智能天線(Switched Beam Antenna)和自適應(yīng)陣智能天線(Adaptive Array Antenna)。智能天線技術(shù)主要基于自適應(yīng)天線陣列原理,天線陣收到信號(hào)后,通過(guò)由處理器和權(quán)值調(diào)整算法組成的反饋控制系統(tǒng),根據(jù)一定的算法分析該信號(hào),判斷信號(hào)及干擾到達(dá)的方位角度,將計(jì)算分析所得的信號(hào)作為天線陣元的激勵(lì)信號(hào),調(diào)整天線陣列單元的輻射方向圖、頻率響應(yīng)及其它參數(shù)。利用天線陣列的波束合成和指向,產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立的波束,自適應(yīng)地調(diào)整其方向,跟蹤信號(hào)變化,對(duì)干擾方向調(diào)零,減弱甚至抵消干擾,從而提高接收信號(hào)的載干比,改善無(wú)線網(wǎng)基站覆蓋質(zhì)量,增加系統(tǒng)容量。

多波束天線利用多個(gè)并行波束覆蓋整個(gè)用戶區(qū),每個(gè)波束的指向是固定的,波束寬度也隨天線元數(shù)目而確定。隨著用戶在小區(qū)中的移動(dòng),基站相應(yīng)選擇不同的波束,使接收信號(hào)最強(qiáng)。自適應(yīng)天線陣列一般采用4~16天線陣元結(jié)構(gòu),陣元間距為半個(gè)波長(zhǎng)。天線陣元分布方式有直線型、圓環(huán)型和平面型。自適應(yīng)天線陣列是智能天線的主要類型,可以完成用戶信號(hào)接收和發(fā)送。該系統(tǒng)采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)識(shí)別用戶信號(hào)到達(dá)方向,并在此方向形成天線主波束。自適應(yīng)天線陣列中,各天線元的放置形式可有多種,相鄰天線元間距為一特定值。在接收信號(hào)到達(dá)天線陣時(shí),每個(gè)陣元上的信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的加權(quán),然后再疊加產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào),加權(quán)系數(shù)和疊加可以根據(jù)不同的準(zhǔn)則。

為了使智能天線具有良好性能,應(yīng)根據(jù)具體的電波傳播環(huán)境,選擇相應(yīng)的智能算法。采用軟件無(wú)線電技術(shù)使系統(tǒng)具有良好的改善能力,提高系統(tǒng)性能。

3 智能天線的優(yōu)點(diǎn)

智能天線可以從以下幾個(gè)方面明顯改善無(wú)線通信系統(tǒng)的性能,提高系統(tǒng)的容量:

提高頻譜利用率。采用智能天線技術(shù)代替普通天線,提高小區(qū)內(nèi)頻譜復(fù)用率,可以在不新建或盡量少建基站的基礎(chǔ)上增加系統(tǒng)容量,降低運(yùn)營(yíng)商成本。

迅速解決稠密市區(qū)容量瓶頸。未來(lái)的智能天線應(yīng)能允許任一無(wú)線信道與任一波束配對(duì),這樣就可按需分配信道,保證呼叫阻塞嚴(yán)重的地區(qū)獲得較多信道資源,等效于增加了此類地區(qū)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量。

抑制干擾信號(hào)。智能天線可將無(wú)線電的信號(hào)導(dǎo)向具體的方向,產(chǎn)生空間定向波束,使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向DOA(direction of arrinal),旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向,達(dá)到充分高效利用移動(dòng)用戶信號(hào)并刪除或抑制干擾信號(hào)的目的,將零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)干擾方向,大大提高陣列的輸出信干比,改善了系統(tǒng)質(zhì)量,提高了系統(tǒng)可靠性。對(duì)于軟容量的CDMA系統(tǒng),信干比的提高還意味著系統(tǒng)容量的提高。

抗衰落。高頻無(wú)線通信的主要問(wèn)題是信號(hào)的衰落,由于移動(dòng)用戶與基站的相對(duì)運(yùn)動(dòng),每條多徑都會(huì)有一個(gè)明顯的頻率移動(dòng),一起時(shí)間選擇性衰落,即信號(hào)幅度隨著時(shí)間變化,失真比較大。如果采用智能天線控制接收方向,自適應(yīng)地構(gòu)成波束的方向性,可以使得延遲波方向的增益最小,降低信號(hào)衰落的影響。智能天線可用分集技術(shù),減少衰落。

實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)定位。采用智能天線的基站可以獲得接收信號(hào)的空間特征矩陣,由此獲得信號(hào)的功率估值和到達(dá)方向。通過(guò)此方法,用兩個(gè)基站就可將用戶終端定位到一個(gè)較小區(qū)域。由于目前蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)只能確定移動(dòng)臺(tái)所處的小區(qū),因此移動(dòng)臺(tái)定位的實(shí)現(xiàn)可以使許多與位置有關(guān)的新業(yè)務(wù)得以方便地推出,而發(fā)展新業(yè)務(wù)是目前移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提升ARPU值、加強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)力的必然手段。

4 智能天線在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用

(1)用于FDMA系統(tǒng)

據(jù)研究,與通常的三扇區(qū)基站相比,C/I值平均提高約8dB,大大改善了基站覆蓋效果;頻率復(fù)用系數(shù)由7改善為4,增加了系統(tǒng)容量。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí),采用智能天線技術(shù)可降低無(wú)線掉話率和切換失敗率。

(2)用于TDMA系統(tǒng)

無(wú)線能量在時(shí)間和空間上都受到限制,智能波束切換規(guī)則可提高C /I指標(biāo)。據(jù)研究,用4個(gè)30°天線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的120°天線,C /I可提高6dB,提高了服務(wù)質(zhì)量。在滿足GSM系統(tǒng)C /I比最小的前提下,提高頻率復(fù)用系數(shù),增加了系統(tǒng)容量。

(3)用于CDMA系統(tǒng)

在CDMA系統(tǒng)中,智能天線可進(jìn)行話務(wù)均衡,將高話務(wù)扇區(qū)的部分話務(wù)量轉(zhuǎn)移到容量資源未充分利用的扇區(qū);通過(guò)智能天線靈活的輻射模式和定向性,可進(jìn)行軟/更軟切換控制;智能天線的空間域?yàn)V波可改善遠(yuǎn)近效應(yīng),簡(jiǎn)化功率控制,降低系統(tǒng)成本,也可減少多址干擾,提高系統(tǒng)性能。

(4)用于無(wú)線本地環(huán)路系統(tǒng)

在無(wú)線本地環(huán)路系統(tǒng)中,基站對(duì)收到的上行信號(hào)進(jìn)行處理,獲得該信號(hào)的空間特征矢量,進(jìn)行上行波束賦形,達(dá)到最佳接收效果。由于本系統(tǒng)采用TDD方式,可將上行波束賦形數(shù)據(jù)直接用于下行發(fā)射信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)下行波束的賦形。天線波束賦形等效于提高天線增益,改善了接收靈敏度和基站發(fā)射功率,擴(kuò)大了通信距離,并在一定程度上減少了多徑傳播的影響。

(5)用于DECT、PHS等系統(tǒng)

DECT、PHS都是基于TDD方式的慢速移動(dòng)通信系統(tǒng)。歐洲在DECT基站中進(jìn)行智能天線實(shí)驗(yàn)時(shí),采用和評(píng)估了多種自適應(yīng)算法,并驗(yàn)證了智能天線的功能。日本在PHS系統(tǒng)中的測(cè)試表明,采用智能天線可減少基站數(shù)量。近期受移動(dòng)“本地通”業(yè)務(wù)的啟發(fā),我國(guó)一些地方提出利用PHS等技術(shù)建設(shè)“移動(dòng)市話”,期望與蜂窩移動(dòng)網(wǎng)爭(zhēng)奪本地移動(dòng)用戶群。由于PHS等系統(tǒng)的通信距離有限,需要建立很多基站,若采用智能天線技術(shù),則可降低成本。

(6)用于第三代移動(dòng)通信

采用智能天線技術(shù)可提高第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量及服務(wù)質(zhì)量,W-CDMA系統(tǒng)就采用自適應(yīng)天線陣列技術(shù),增加系統(tǒng)容量。在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中,我國(guó)SCDMA系統(tǒng)是應(yīng)用智能天線技術(shù)的典型范例。SCDMA系統(tǒng)采用TDD方式,使上下射頻信道完全對(duì)稱,可同時(shí)解決諸如天線上下行波束賦形、抗多徑干擾和抗多址干擾等問(wèn)題。該系統(tǒng)具有精確定位功能,可實(shí)現(xiàn)接力切換,減少信道資源浪費(fèi)。

篇3

關(guān)鍵詞 電力行業(yè);移動(dòng)通信;系統(tǒng)功能;管理

中圖分類號(hào)TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2011)55-0193-02

無(wú)線資源管理的主要目的是為了充分利用好通信系統(tǒng)中的有價(jià)值資源,為通信運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)利益,也方便了用戶對(duì)通信服務(wù)的高標(biāo)準(zhǔn)需求。傳統(tǒng)電力通信系統(tǒng)因設(shè)備上的缺乏常會(huì)出現(xiàn)不同程度的資源浪費(fèi)問(wèn)題,導(dǎo)致移動(dòng)通信無(wú)法正常的運(yùn)行,給資源管理工作造成了很大的難度。電力企業(yè)在規(guī)劃資源配置時(shí)要構(gòu)建綜合性的通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),以更加科學(xué)地調(diào)配各項(xiàng)無(wú)線資源。

1 電力通信網(wǎng)絡(luò)管理的設(shè)計(jì)原則

電力通信網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃期間要根據(jù)各個(gè)區(qū)域的實(shí)際情況,不僅要對(duì)路線合理安排設(shè)計(jì),也要做好其它方面的規(guī)劃調(diào)整工作。

1)兼容其他網(wǎng)管系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。在接受TMN的同時(shí),兼容其他流行的網(wǎng)管系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)以解決TMN接口單一的問(wèn)題,對(duì)電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)的建設(shè)十分有好處,尤其在強(qiáng)調(diào)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的今天,搞好網(wǎng)絡(luò)管理是企業(yè)需要重點(diǎn)考慮的。SNMP簡(jiǎn)單網(wǎng)路管理協(xié)議所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)管理是目前應(yīng)用最為廣泛的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的管理標(biāo)準(zhǔn),SNMP網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在全球范圍都得到了廣泛的運(yùn)用,這對(duì)于未來(lái)的電力通信網(wǎng)發(fā)展有著重要的作用;

2)采用高水平的商用TMN網(wǎng)管開(kāi)發(fā)平臺(tái)作為開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)管理是一個(gè)巨大、復(fù)雜的工程,涉及面廣,難度大,特別是像TMN這樣的系統(tǒng),而綜合業(yè)務(wù)及綜合接入功能的要求又增加了系統(tǒng)的難度。依照標(biāo)準(zhǔn)的建議書從基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)做起的方法無(wú)論從時(shí)間、經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)說(shuō)都是不可取的。高層網(wǎng)管應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)是世界上具有相當(dāng)實(shí)力的廠商,投巨資歷時(shí)多年開(kāi)發(fā)出來(lái)的商用系統(tǒng);

3)網(wǎng)管系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)組成網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)這一點(diǎn)是不言而喻的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來(lái)講,電力通信網(wǎng)管應(yīng)接受異構(gòu)網(wǎng)互聯(lián)的觀念,即不同層次、不同廠商甚至不同體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)之間應(yīng)不受阻礙的互聯(lián),組成一個(gè)具有廣泛容納性的網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)。規(guī)定一種或幾種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)接口作為系統(tǒng)互聯(lián)的限制約定是目前網(wǎng)管系統(tǒng)之間互聯(lián)的最可行的方法,能有效維護(hù)通信系統(tǒng)的運(yùn)行。

2 通信網(wǎng)系統(tǒng)資源管理方案

充分利用好網(wǎng)絡(luò)資源是通信網(wǎng)系統(tǒng)功能發(fā)揮的基本保證,對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整時(shí)要立足于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)性能。面對(duì)新時(shí)期網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的高要求,我們要對(duì)原始通信網(wǎng)實(shí)施有效地管理。參照筆者的工作經(jīng)驗(yàn),通信網(wǎng)系統(tǒng)的資源管理要顧及到以下幾點(diǎn):

1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。初期的網(wǎng)管系統(tǒng)一般只注重網(wǎng)絡(luò)某些部分(如通信設(shè)備)的管理,其主要原因是通信網(wǎng)管系統(tǒng)在發(fā)展初期一般依賴于通信設(shè)備生產(chǎn)廠商。真正的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)包括以下各個(gè)層次:網(wǎng)元數(shù)據(jù)采集層:網(wǎng)元(設(shè)備)的數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);2)系統(tǒng)功能。一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能。故障管理:提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境異常的檢測(cè)并記錄,通過(guò)異常數(shù)據(jù)判別網(wǎng)絡(luò)中故障的位置、 性質(zhì)及確定其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響,并進(jìn)一步采取相應(yīng)的措施。性能管理:網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能對(duì)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的性能進(jìn)行監(jiān)視、分析和控制。

3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。為了保證網(wǎng)管系統(tǒng)能較好適應(yīng)電力通信網(wǎng)的特點(diǎn),滿足電力通信網(wǎng)的管理要求,網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)能兼容多機(jī)種、多種操作系統(tǒng);應(yīng)能設(shè)計(jì)成冗余結(jié)構(gòu)保證系統(tǒng)可靠性;應(yīng)能充分考慮系統(tǒng)分期建設(shè)的要求,充分考慮不同檔次的網(wǎng)管系統(tǒng)的需求。

3 電力移動(dòng)通信設(shè)備線路保護(hù)

變電站是我國(guó)電力行業(yè)運(yùn)行的主要場(chǎng)所,其移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。根據(jù)企業(yè)實(shí)際運(yùn)行情況看,許多電力通信設(shè)備內(nèi)部常會(huì)發(fā)生線路故障,導(dǎo)致通信設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。因而,企業(yè)在無(wú)線資源管理企業(yè)要做好通信設(shè)備保護(hù)工作,提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。根據(jù)不同線路保護(hù)級(jí)別的不同,采用的保護(hù)方法如下:

1)35kV線路保護(hù)配置

從線路保護(hù)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)分析,35KV及以下線路保護(hù)通常都屬于相間及三相故障的對(duì)應(yīng)保護(hù)。早期傳統(tǒng)的線路保護(hù)配置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,僅能滿足小符合變電站運(yùn)行的需要。目前,35KV線路保護(hù)在配置及負(fù)荷承載能力等方面都有很大的改善。常見(jiàn)的35kV線路保護(hù)的裝置包括:速斷或限時(shí)速斷(電流I、II段)、過(guò)流(電流III段)、三相一次重合閘。如:主保護(hù)屬于速斷,可在短時(shí)間內(nèi)把裝置周圍的故障切斷,協(xié)調(diào)好線路中電流的運(yùn)行方向。

2)110kV線路保護(hù)配置

電網(wǎng)建設(shè)中使用的110KV線路較多,近年來(lái)對(duì)此線路保護(hù)的研究也相對(duì)深入。110KV線路保護(hù)配置屬于相間、接地故障保護(hù)的一種。這類線路保護(hù)包括:相間距離I、II、III段,接地距離I、II、III段,零序I、II、III段,PT斷線過(guò)流保護(hù)。其中,比較常用的保護(hù)則是PT斷線過(guò)流保護(hù),該裝置的保護(hù)范圍較廣,可對(duì)整個(gè)線路的80%以上長(zhǎng)度進(jìn)行保護(hù)。但實(shí)際運(yùn)行期間需注意一些特殊情況,如:當(dāng)線路保護(hù)處于交流電壓失壓狀態(tài)、系統(tǒng)波動(dòng)、負(fù)荷超載等問(wèn)題時(shí),遇到各種異常故障之后要做出相對(duì)應(yīng)的處理方法,以保證網(wǎng)絡(luò)資源的穩(wěn)定運(yùn)行。

3)220kV線路保護(hù)配置

220kV線路屬于高壓線路,在保護(hù)配置上與其它級(jí)別的線路更加嚴(yán)格。220kV線路保護(hù)配置包括差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù),每一種保護(hù)在線路運(yùn)行時(shí)都發(fā)揮了重要的保護(hù)作用。設(shè)計(jì)220kV主變保護(hù)時(shí)需要參照雙重化原則配組合相應(yīng)的裝置 作為相間、接地故障的后備保護(hù),主變后備保護(hù)有高、中、低側(cè)后備保護(hù),按照電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)中性點(diǎn)接地的具體情況,110kV及以上電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地方式側(cè)通常采用配置復(fù)壓(方向)過(guò)流保護(hù)作為相間故障的后備保護(hù),零序(方向)保護(hù)作為接地故障的后備保護(hù);35KV以下小接地方式側(cè)一般配置復(fù)壓(方向)過(guò)流保護(hù)作為相間故障的后備保護(hù)。

4結(jié)論

綜上所言,移動(dòng)通信系統(tǒng)在電力行業(yè)中的運(yùn)用逐漸普遍,為了讓通信系統(tǒng)的作用得到充分發(fā)揮,電力企業(yè)必須要構(gòu)建綜合性的系統(tǒng)管理模式。在無(wú)線資源管理規(guī)劃時(shí),要從資源整合、管理、調(diào)配等方面重點(diǎn)研究。另外,引進(jìn)先進(jìn)的通訊網(wǎng)絡(luò)管理模式也是企業(yè)需要考慮的問(wèn)題,這樣才能控制好每一項(xiàng)操作流程的有序進(jìn)行,保證網(wǎng)絡(luò)資源的價(jià)值得到充分體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]路橫平.移動(dòng)通信資源管理規(guī)劃的科學(xué)策略[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010,15(7):33-35.

[2]莫華軍.有關(guān)電力通信網(wǎng)絡(luò)管理策略的分析[J].通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù),2009,29(6):40-43.

篇4

【關(guān)鍵詞】無(wú)線移動(dòng) 閉塞信號(hào) 計(jì)軸系統(tǒng)原理

在我國(guó)交通壓力逐漸加大的背景下,與其他交通工具對(duì)比而言,軌道交通工具有很大的優(yōu)勢(shì)。但想要保證軌道交通的正常穩(wěn)定運(yùn)營(yíng),必須要保證地鐵內(nèi)部的信號(hào)系統(tǒng)正常運(yùn)作,這樣才能有效的疏導(dǎo)乘客,幫助乘客安全乘坐地鐵。以昆明地鐵的一、二號(hào)線為例,此線路使用西門子無(wú)線移動(dòng)閉塞系統(tǒng),通過(guò)對(duì)其工作原理和故障類型進(jìn)行分析,希望能夠進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)內(nèi)軌道交通事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 計(jì)軸系統(tǒng)的工作原理

1.1 計(jì)軸區(qū)段的具體分類

根據(jù)線路特征來(lái)講,正線被劃分成若干個(gè)計(jì)軸區(qū)段,每個(gè)計(jì)軸區(qū)段內(nèi)至少有一個(gè)計(jì)軸磁頭。結(jié)合具體情況來(lái)講,每個(gè)計(jì)軸區(qū)段內(nèi)的計(jì)軸磁頭數(shù)量都是不同的,因此,每個(gè)計(jì)軸區(qū)段所出現(xiàn)的故障類型也是不同的,在處理故障所采用的解決方案自然也是不同的。

1.2 計(jì)軸設(shè)備的具體組成

一號(hào)線運(yùn)用西門子AzS(M)350 U型計(jì)軸系統(tǒng),主要組成部分包括設(shè)備設(shè)施房計(jì)軸主機(jī)、屋外計(jì)軸磁頭和軌旁計(jì)軸箱等。在鋼軌外側(cè)裝上了發(fā)射器,內(nèi)側(cè)裝上了接收器;車輪在雙置傳感器作用下,接收器感應(yīng)電壓隨之提高,結(jié)合感應(yīng)器電壓的變化情況就能夠得出軸數(shù)與識(shí)別運(yùn)行方向需要的信息數(shù)據(jù)。在列車從一端檢測(cè)區(qū)中出發(fā)駛?cè)肽骋欢螀^(qū)域后,通過(guò)計(jì)軸點(diǎn)后,計(jì)軸運(yùn)算單元處理傳統(tǒng)器產(chǎn)生的軸信號(hào)并判斷計(jì)數(shù),這時(shí)繼電器給出所需的占用信息并存儲(chǔ)起計(jì)軸數(shù);當(dāng)列車駕駛出區(qū)段后通過(guò)某一計(jì)軸點(diǎn)后,運(yùn)算單元會(huì)處理傳感器中的軸信號(hào)并校核“計(jì)軸數(shù)”與原存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),在審核數(shù)據(jù)無(wú)誤后傳遞給檢測(cè)區(qū)一個(gè)“空閑”的信號(hào)。在軌道區(qū)段的駛?cè)肱c駛出車輪不對(duì)等,車輪檢測(cè)設(shè)施受到其他物體干擾后,結(jié)合故障導(dǎo)向安全原則計(jì)軸系統(tǒng)會(huì)給出軌道區(qū)段被占用的信號(hào),應(yīng)預(yù)復(fù)位此軌道區(qū)段。

2 計(jì)軸出現(xiàn)故障的主要特點(diǎn)

(1)2013年開(kāi)始,一號(hào)線系統(tǒng)計(jì)軸頻繁出現(xiàn)故障,嚴(yán)重影響著線路的正常運(yùn)作。對(duì)一號(hào)線出現(xiàn)的計(jì)軸故障進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)具有如下幾點(diǎn)特征:統(tǒng)計(jì)在2015年9月某地鐵一號(hào)線出現(xiàn)的計(jì)軸故障,粉紅光帶故障有兩次,其余近15件的故障是計(jì)軸棕光帶類型的,近總量的90%。

(2)故障地點(diǎn)很集中,正線與車廠的接口多次發(fā)生了棕光帶類型的故障,但一直未找到引發(fā)此故障的原因。

(3)很多計(jì)軸故障的發(fā)生并不是由于自身硬件引發(fā)的,外部因素占有很大的比例,但分析干擾計(jì)軸的原因有很大的難度。

(4)發(fā)生故障的時(shí)間一般都在集中運(yùn)營(yíng)回廠和運(yùn)營(yíng)前出車階段內(nèi),在這兩個(gè)階段內(nèi)很容易出現(xiàn)故障,廣大調(diào)度源應(yīng)充分重視。對(duì)于計(jì)軸系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,應(yīng)分析故障的類型,采用相對(duì)應(yīng)的解決方案,及時(shí)解決故障。

3 計(jì)軸系統(tǒng)故障原理

3.1 計(jì)軸故障的情況

計(jì)軸故障現(xiàn)象有很多種情況,常見(jiàn)的有棕光帶、粉紅光帶、紅光帶等。

3.2 出現(xiàn)故障的原因

常見(jiàn)的計(jì)軸故障包括有三種:第一種,計(jì)軸磁頭受到干擾,這很有可能是軸磁頭被金屬類異物劃破;第二種,在傳輸數(shù)據(jù)中有阻塞或者錯(cuò)誤狀況;第三種,計(jì)軸板塊有死機(jī)狀況出現(xiàn)。

計(jì)軸磁頭是一種電磁感應(yīng)設(shè)備,可以對(duì)金屬物質(zhì)靈敏感應(yīng)。計(jì)軸系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所接收到的信號(hào),對(duì)此信號(hào)的類型進(jìn)行判斷,一般情況下,信號(hào)分為軸數(shù)、干擾兩種類型的信號(hào)。結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)軸系統(tǒng)的原則,在計(jì)軸系統(tǒng)周圍有一個(gè)抑制干擾區(qū),在這個(gè)干擾區(qū)內(nèi)若是有金屬異物出現(xiàn),就會(huì)出現(xiàn)計(jì)軸故障,影響著計(jì)軸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)作。

上述的故障是計(jì)軸故障出現(xiàn)次數(shù)較多的幾種故障類型,想要完善的解決這幾種故障,還需要有關(guān)工作人員對(duì)故障類型深入分析,借鑒其他國(guó)家處理這種故障的經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合自身多年來(lái)軌道建設(shè)的工作經(jīng)驗(yàn),并在解決故障中定期檢修計(jì)軸系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)有影響計(jì)軸系統(tǒng)正常工作的安全隱患及時(shí)處理,進(jìn)一步及時(shí)有效的解決所出現(xiàn)的故障。

4 處理計(jì)軸故障的具體對(duì)策

4.1 輔助線出現(xiàn)故障

(1)故障不會(huì)影響正線的運(yùn)作。不處理,原則上不使用此輔助線;在結(jié)束運(yùn)營(yíng)后再進(jìn)行處理。

(2)對(duì)正線運(yùn)行有影響的故障。組織信號(hào)工作人員對(duì)此故障及時(shí)修理,明確處理故障的具體時(shí)間,在最快時(shí)間內(nèi)消除故障帶來(lái)的影響;通知各車站對(duì)故障區(qū)段執(zhí)行“區(qū)段預(yù)復(fù)”,組織各個(gè)列車以BM/RM形式越過(guò)故障區(qū)域;故障還未修復(fù),組織列車RM模式越過(guò)受到影響的信號(hào)機(jī),轉(zhuǎn)ATO模式進(jìn)行運(yùn)行,待信號(hào)工作人員提供解決建議;在處理完事后確認(rèn)計(jì)軸編號(hào)和軌道區(qū)段是否可以正常工作。

4.2 正線出現(xiàn)故障

(1)棕光帶對(duì)全部列車的運(yùn)行都有影響。通知車站執(zhí)行故障區(qū)段,組織列車在越過(guò)故障區(qū)域后確認(rèn)軌道區(qū)段是否能夠正常;依然存在故障,組織工作人員搶修故障,重新啟動(dòng)信號(hào)板塊;在信號(hào)板塊重啟后再進(jìn)行第一步操作;如果還沒(méi)有恢復(fù),組織列車以BM/RM模式穿過(guò)故障區(qū)域后在信號(hào)工作人員提出處理建議后再進(jìn)行處理。

(2)計(jì)軸區(qū)段在預(yù)復(fù)位模式時(shí),對(duì)非CBTC列車的正常運(yùn)作有影響。在故障對(duì)CBTC列車不影響的情況下可先不處理;如果有需要應(yīng)組織工作人員對(duì)故障進(jìn)行搶修,可以對(duì)信號(hào)板塊重新起到;在重新啟動(dòng)信號(hào)板塊后,如果列車壓道后預(yù)復(fù)位沒(méi)有處在預(yù)復(fù)位狀況中,那么應(yīng)確認(rèn)計(jì)軸區(qū)段編號(hào)的顏色,如果是紅色就依據(jù)計(jì)軸區(qū)段編號(hào)色影響非CBTC列車正常運(yùn)作的方式來(lái)進(jìn)行處理;如果編號(hào)中的紅色消失應(yīng)使CBTC列車在正常運(yùn)作中;在重啟后如果依然有預(yù)復(fù)位情況,列車應(yīng)該以ATP模式繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)行。

5 列車壓道的具體原則

對(duì)各個(gè)計(jì)軸的區(qū)段,在預(yù)復(fù)位后組織各個(gè)列車進(jìn)行壓道應(yīng)采用如下幾項(xiàng)原則,這樣在列車越過(guò)各個(gè)故障區(qū)段后,確保故障區(qū)段出清。

(1)單磁頭計(jì)軸區(qū)段,在成功預(yù)復(fù)位后列車只需要進(jìn)入此區(qū)段后再出來(lái)就能夠出清。

(2)雙磁頭計(jì)軸區(qū)段,在成功預(yù)復(fù)位后組織列車在此區(qū)段兩端磁頭壓過(guò)后,此區(qū)段就能夠出清。

(3)多磁頭計(jì)軸區(qū)段的故障,包括如下兩種狀況:①在正常運(yùn)作的狀況下,成功預(yù)復(fù)位后組織每趟列車壓過(guò)此區(qū)域任何兩個(gè)磁頭以后,此區(qū)域就能夠正常出清。②在少數(shù)狀況下,在施工作業(yè)反復(fù)干擾某一個(gè)計(jì)軸磁頭后,并且計(jì)軸系統(tǒng)在對(duì)某些干擾信號(hào)檢測(cè)后牽扯到系統(tǒng)安全后,依據(jù)計(jì)軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性原則,在此磁頭通過(guò)后,列車應(yīng)對(duì)該磁頭驗(yàn)證是否安全,確保安全后才能出清計(jì)軸區(qū)段。但由于計(jì)軸設(shè)備設(shè)施的特征,現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)工作人員是無(wú)法判斷此干擾是否能夠影響系統(tǒng)安全,并且在現(xiàn)場(chǎng)的狀況也不能判斷哪一個(gè)磁頭受到了干擾,因此道岔區(qū)段計(jì)軸干擾故障很容易引起第一次直股沒(méi)有辦法出清,應(yīng)需第二次側(cè)股壓道的在進(jìn)路壓道才會(huì)出現(xiàn)的出清狀況。如果此行車不能反復(fù)發(fā)道,這時(shí)候就需要對(duì)計(jì)軸運(yùn)算單元重新起到,保證列車壓道在恢復(fù)故障態(tài)勢(shì)中。從各方面上來(lái)講,在處理計(jì)軸系統(tǒng)故障中,與其他信號(hào)設(shè)備故障處置對(duì)比而言,其工序還是很簡(jiǎn)單的。只要是判斷準(zhǔn)確每一步驟,處理故障難度就會(huì)降低,也不會(huì)影響列車的運(yùn)行,但是故障處理工作人員也應(yīng)集中精力,在處理故障中小心仔細(xì),切實(shí)的處理好所存在的故障。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,無(wú)線移動(dòng)閉塞信號(hào)計(jì)軸系統(tǒng)在軌道建設(shè)中有著非常高的使用價(jià)值,尤其是在機(jī)動(dòng)化程度不斷提升的狀況下,合理的信號(hào)計(jì)軸系統(tǒng)確實(shí)能夠有效的輸送乘客。但在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)計(jì)軸系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障,追本溯源,分析故障出現(xiàn)的原因,從根本上解決故障確保計(jì)軸系統(tǒng)在軌道運(yùn)輸中能夠發(fā)揮更大的作用,實(shí)現(xiàn)改善交通環(huán)境的目的,進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)軌道事業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,從而拉動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為提高我國(guó)的綜合國(guó)力做好各項(xiàng)基本工作。

參考文獻(xiàn)

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[2]姜麗霞.地鐵信號(hào)計(jì)軸系y檢修思路及具體措施[J].通訊世界,2015(10):65-66.

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作者簡(jiǎn)介

陳小英(1980-),云南省陸良縣人?,F(xiàn)為昆明地鐵運(yùn)營(yíng)公司技術(shù)員,大學(xué)本科學(xué)歷。研究方向?yàn)槲鏖T子計(jì)軸,微機(jī)聯(lián)鎖(ILOCK),列車自動(dòng)控制。

篇5

                     吳愛(ài)民  高翔

            ( 山東交通學(xué)院山東省 濟(jì)南市 264200)

摘要:我國(guó)未來(lái)的航海人才不僅要掌握過(guò)硬的專業(yè)技能和較高的科學(xué)文化水平,更應(yīng)具備強(qiáng)健的身體素質(zhì)、堅(jiān)毅的性格品質(zhì)和百折不撓的奮斗精神。在新形勢(shì)下,目前我校航海類專業(yè)體育課程設(shè)置與突出“海洋特色”以及“海洋文化”尚有距離,體育教學(xué)還在沿用普通高校的教學(xué)模式和內(nèi)容,雖然加強(qiáng)了游泳課比重,以及引入了浪木、滾輪等具有典型航海體育教學(xué)的體育項(xiàng)目,但是在新的海洋人才需求的形勢(shì)下,已不能滿足對(duì)海洋人才未來(lái)發(fā)展及應(yīng)對(duì)突發(fā)事件能力的教育培養(yǎng)。本文針對(duì)海上極端條件下對(duì)海員身體素質(zhì)要求、結(jié)合體育心理學(xué)的基本理論對(duì)航海類專業(yè)學(xué)生心里素質(zhì)的培養(yǎng)、針對(duì)新形勢(shì)對(duì)海員提出的要求對(duì)原有的體育教學(xué)方案進(jìn)行必要的調(diào)整等方面進(jìn)行論述。

 

研究對(duì)象與方法:

研究對(duì)象:

山東交通學(xué)院航海體育課程建設(shè)。

研究方法:

文獻(xiàn)資料法、實(shí)地調(diào)研法、訪問(wèn)法、邏輯分析法

 

關(guān)鍵詞:航海體育 體育教學(xué)

 

1.前言:

航海類職業(yè)具有涉水性、艱苦性、孤寂性、等特點(diǎn),對(duì)海員的體能、心理素質(zhì)的要求比其他行業(yè)人員更為嚴(yán)格。海員在漫長(zhǎng)的航行工作中業(yè)余生活較為單調(diào),造成部分海員會(huì)出現(xiàn)心理方面的不良問(wèn)題,不利于航運(yùn)工作的發(fā)展?,F(xiàn)行的普通高校體育教學(xué),在身體技能、心理素質(zhì)、等方面都難以達(dá)到航海人才的培養(yǎng)任務(wù)。因此,要針對(duì)航海專業(yè)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)性、針對(duì)性的航海體育教育。建設(shè)系統(tǒng)完善的航海體育課程,開(kāi)展航海體育教育,通過(guò)切實(shí)可行、豐富多彩的大學(xué)體育課,讓航海專業(yè)學(xué)生在校期間學(xué)會(huì)基本的體育技能;養(yǎng)成進(jìn)行體育鍛煉的習(xí)慣;進(jìn)而形成終身體育意識(shí);鍛煉體魄,緩解壓力,保證船員身心健康,為其航海職業(yè)保駕護(hù)航。目前我校航海類專業(yè)體育課程設(shè)置與教學(xué)還在沿用普通高校的教學(xué)模式和內(nèi)容,雖然增加了游泳、浪木、旋梯等課程,但是針對(duì)性和系統(tǒng)性不強(qiáng),也沒(méi)有完整的考評(píng)體系,對(duì)學(xué)生體育意識(shí)的培養(yǎng)還很欠缺,因此我校航海體育教學(xué)模式的創(chuàng)新與應(yīng)用勢(shì)在必行。

 

2.結(jié)果與分析:

2.1我校航海體育教學(xué)模式創(chuàng)新的必要性

    2.1.1對(duì)現(xiàn)行的航海體育教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新是航海專業(yè)及職業(yè)特殊性的內(nèi)在需要。

    2.1.2有利于完善高校航海專業(yè)教育體系,將航海體育教學(xué)與普通高校體育教學(xué)即緊密結(jié)合又具有自身特性的落實(shí)到航海類專業(yè)日常體育教學(xué)中去。

2.1.3船員長(zhǎng)期在海上工作生活,工作環(huán)境具有動(dòng)蕩性,要求船員需具備較高的適應(yīng)能力,航海專業(yè)及職業(yè)的特殊性要求學(xué)生有具有強(qiáng)壯的體魄、較強(qiáng)的平衡能力及適應(yīng)能力,而這些要求是普通高校體育課程所不能達(dá)成的。

2.1.4船舶上可進(jìn)行的休閑娛樂(lè)活動(dòng)較少,船員的業(yè)余活動(dòng)比較單調(diào),存在吸煙率和喝酒率較高的現(xiàn)象,不利于船員航海職業(yè)的發(fā)展。開(kāi)展航海體育教育,可以使學(xué)生養(yǎng)成終身體育意識(shí),在上船后根據(jù)空間與條件可以有針對(duì)性的進(jìn)行體育鍛煉,有利于其航海職業(yè)生涯的延伸。

2.2 目前我校航海體育教學(xué)存在的問(wèn)題

    2.2.1教學(xué)內(nèi)容安排不夠合理。航海類專業(yè)是我國(guó)高校9類特殊招生專業(yè)之一,要求學(xué)生應(yīng)具有良好的耐力素質(zhì)、心里素質(zhì)、嫻熟的游泳技能以及海上自救能力, 這些都是航海類院校進(jìn)行航海體育教學(xué)的核心內(nèi)容。通過(guò)走訪我省高校航海類專業(yè)體育教學(xué)發(fā)現(xiàn),體育課程安排還是以普通高校體育教學(xué)為主,體現(xiàn)航海專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容如:航海綜合訓(xùn)練器械、游泳、定向越野、搏擊、等課程安排普遍較少。

    2.2.2游泳課程安排存在較大限制。航海專業(yè)學(xué)生日后面對(duì)的工作環(huán)境是浩瀚的大海,存在太多的客觀危險(xiǎn)是不以人的意識(shí)為轉(zhuǎn)移的。實(shí)踐證明良好的游泳技能對(duì)于海員是一種強(qiáng)有力的自我保護(hù)。我校在航海體育教學(xué)過(guò)程中, 游泳課受到較大限制, 主要是課程時(shí)數(shù)不足和標(biāo)準(zhǔn)的降低導(dǎo)致學(xué)生游泳技能較差, 部分學(xué)生到畢業(yè)甚至不會(huì)游泳。學(xué)生只有兩學(xué)年的體育課,且游泳課只能在天氣轉(zhuǎn)暖后才可進(jìn)行,本身課程較為緊張還有面臨各種航海職業(yè)證書培訓(xùn)占用正常的游泳課時(shí)間。

2.2.3訓(xùn)練器材不足與老化。目前體育教學(xué)使用的綜合器械大部分都是較老舊的器械,存在一定安全隱患。其次,浪橋、滾輪等主要訓(xùn)練器材數(shù)量不足,上課時(shí)2個(gè)班級(jí)輪流交替練習(xí), 有的器械(如滾輪), 一次一人進(jìn)行練習(xí),每個(gè)學(xué)生輪流一、兩遍就要下課了, 一堂訓(xùn)練課學(xué)生等待的時(shí)間占到課時(shí)的一半。再有航海特色體育所采用的體育器械如浪橋、滾輪、爬繩、旋梯等在使用中具有一定的危險(xiǎn)性, 盡管老師能夠在教學(xué)中采用一些保護(hù)幫助的方法和手段, 但適當(dāng)?shù)陌踩Wo(hù)器材對(duì)于教學(xué)是有較大的幫助的。而目前這些用于保護(hù)幫助的輔器械幾乎沒(méi)有。

2.3教學(xué)模式的創(chuàng)新應(yīng)用。

2.3.1結(jié)合新的船員適任證書規(guī)則,建設(shè)航海體育課程體系。建設(shè)航海體育課程體系,規(guī)范航海體育教育,是開(kāi)展航海體育的根本。針對(duì)我校航海體育教育剛起步的現(xiàn)狀以及自身的辦學(xué)條件,著手開(kāi)展建設(shè)航海體育課程體系的工作,從確立航海體育人才培養(yǎng)方案、制訂教學(xué)大綱、設(shè)定合理的教學(xué)計(jì)劃、安排合適的教學(xué)課時(shí)、建設(shè)適合自身特點(diǎn)的課程考核評(píng)價(jià)體系、建設(shè)體育課程師資等著手,有序的建設(shè)我校航海體育課程體系,從而規(guī)范航海體育教育,為培養(yǎng)合格的航海人才提供幫助。

2.3.2改革教學(xué)方法與手段。我校由于場(chǎng)地器材以及各類實(shí)操培訓(xùn)的影響,航海體育課程嚴(yán)重不足。為此,首先我們必須樹(shù)立一體化課堂的新概念,打破以往體育課的課內(nèi)課外界限,使體育課與課外活動(dòng)相結(jié)合,課上老師集中講解技術(shù)動(dòng)作并組織學(xué)生練習(xí),課余老師輔導(dǎo)學(xué)生逐漸熟練掌握技術(shù)動(dòng)作,并與學(xué)生就聯(lián)系情況及時(shí)溝通,掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。另外,當(dāng)今社會(huì)信息技術(shù)高速發(fā)展,新的科技不斷被引入教學(xué)實(shí)踐之中,教師可以積極學(xué)習(xí)如何利用網(wǎng)絡(luò)給學(xué)生進(jìn)行授課解惑,同時(shí)還可將理論知識(shí)、技術(shù)動(dòng)作、易犯錯(cuò)誤制作成網(wǎng)絡(luò)課件,供學(xué)生隨時(shí)查閱與學(xué)習(xí)。再次,根據(jù)航海專業(yè)的自身特點(diǎn),航海體育教學(xué)不一定必須安排在操場(chǎng)進(jìn)行,可以聯(lián)系當(dāng)?shù)睾J虏块T現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),增加教學(xué)的直觀性與時(shí)效性。

2.3.3加強(qiáng)航海專業(yè)人才職業(yè)技能素質(zhì)的教育。根據(jù)《海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際公約》所規(guī)定的要求與標(biāo)準(zhǔn),首先,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生水上技能,如:游泳、跳水、水上救生等能力,特別是游泳,應(yīng)被列為體育課程的重點(diǎn)內(nèi)容。其次,提高學(xué)生海上、船上工作的操作能力與水平,掌握適合海洋需要的健身方法,可選用轉(zhuǎn)體、浪木、爬繩等內(nèi)容。再次,培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的心里適應(yīng)能力,當(dāng)面對(duì)孤獨(dú)以及海洋突發(fā)狀況時(shí),能及時(shí)反應(yīng),從容應(yīng)對(duì)。

    2.3.4加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。作為航海體育教師,必須認(rèn)識(shí)到海洋教育重要性和體育教學(xué)的特殊性,在體育教學(xué)中緊緊圍繞“海洋”二字作文章,充分體現(xiàn)海洋特色。要根據(jù)健康與體育課程標(biāo)準(zhǔn)和素質(zhì)教育的要求,在體育教學(xué)上不斷改革創(chuàng)新,深入調(diào)查研究,了解海洋專業(yè)的生活規(guī)律與工作特點(diǎn),以充實(shí)教師各方面的“營(yíng)養(yǎng)”,并充實(shí)體育教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生課外體育活動(dòng)的進(jìn)行。

 

參考文獻(xiàn):

[1]張瑛瑋,王東.航海院校航海專業(yè)體育課程設(shè)置研究[J].體育學(xué)刊,2009(4).

[2]陳立新,張明飛.集美大學(xué)航海專業(yè)體育課程現(xiàn)狀分析[J].體育科學(xué)研究,2008(4).

[3]于洪波.淡體育教育與航海人才素質(zhì)的培養(yǎng)[J].大連海運(yùn)學(xué)院學(xué)報(bào),1994(5).

篇6

【關(guān)鍵詞】瀝青砼;道路工程;施工工藝

1.工程概況

高新區(qū)書院東路道路工程西起德國(guó)工業(yè)園一號(hào)路,東至青年路,全長(zhǎng)1038.176米,起點(diǎn)樁號(hào)K0+300,終點(diǎn)樁號(hào)K1+338.176,路幅寬度40米。道路采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu),瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限為15年,路面設(shè)計(jì)軸載BZZ-100。工期要求280個(gè)日歷日,保修要求按建設(shè)部80號(hào)令進(jìn)行保修。

2.施工準(zhǔn)備

2.1工藝流程

首先要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和地理情況確定設(shè)計(jì)方案,其次要保證路基質(zhì)量,包括基層的清理、填筑、澆灑透層瀝青、乳化瀝青稀漿封層等。確定路面機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車道路方案,依次攤鋪下、中、上面層葉,最后開(kāi)放交通。

2.2施工方式

全線大部分瀝青混合料路面都是采用機(jī)械化的流水線道路施工,所以在施工中就要保證各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接性。這就說(shuō)明要保證施工質(zhì)量的前提就是要保證機(jī)械化設(shè)備的質(zhì)量以及嚴(yán)格按照施工方案施工。

2.3施工設(shè)備的配套

2.3.1拌和設(shè)備生產(chǎn)率的確定

拌和設(shè)備的每缸攪拌數(shù)量、進(jìn)料時(shí)間、拌和時(shí)間、卸料時(shí)間等等直接決定著瀝青混合料拌和設(shè)備的生產(chǎn)率。其中它們之間的計(jì)算公式為:

公式中; 、 、 、 、 、 分別是指拌合設(shè)備的生產(chǎn)率;拌合設(shè)備每缸攪拌量 、進(jìn)料時(shí)間 、攪拌時(shí)間 、卸料時(shí)間 、效率系數(shù)[2]。

2.3.2運(yùn)輸車輛數(shù)量的確定

計(jì)算運(yùn)輸車輛數(shù)量的公式如下:

上述公式中: 、 、 、 、 、 分別是指運(yùn)輸車數(shù)量、往返時(shí)間、裝料時(shí)間(min)、卸料時(shí)間(min)、指單臺(tái)運(yùn)輸車的載重[3](t)、效率系數(shù)。 是指攤鋪機(jī)前等待卸料的車輛數(shù)[3]。

2.3.3單臺(tái)瀝青混合料的攤鋪效率

計(jì)算公式如下:

公式中: 、 、 、 、 、 分別特指;單臺(tái)攤鋪效率 、攤鋪壓實(shí)后的均厚度 、攤鋪寬度 、運(yùn)行速度 、路料的密度、效率系數(shù)[2]。

3現(xiàn)場(chǎng)施工的準(zhǔn)備

3.1路基設(shè)計(jì)以及施工要求

1)路基設(shè)計(jì)時(shí)要提前對(duì)當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境做出了解,設(shè)計(jì)要符合當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境要求。其次,為保證路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,必要時(shí)要采用相關(guān)的排水防護(hù)措施。

2)施工前要對(duì)路基的周邊范圍的清理工作。包括表土層、淤泥、雜填土和高填路段沿線的耕植土及水塘底部的有機(jī)質(zhì)土等對(duì)路基的施工有影響的不符合要求的土層。對(duì)于不良路基也要及時(shí)處理,一般處理方式有晾曬、摻水泥或石灰等。針對(duì)廢舊的路面也要做出相關(guān)的處理工作,有利于路基的施工。其次,要對(duì)薄弱的部分、脫落、開(kāi)裂、坑洼的部分作出合理的處理。只有嚴(yán)格做好路基的清污處理工作,才能保證路基填筑的填料強(qiáng)度和壓實(shí)度都能符合相關(guān)工程要求。

3)路基的壓實(shí)度采用的是重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn),要嚴(yán)格采取實(shí)驗(yàn)分析,確定土路基土的最佳含水量及最大干密度的參數(shù)。在路基的施工過(guò)程中,要嚴(yán)格按照施工方案,人行道的道路基槽底面壓實(shí)度可以按照施工壓實(shí)度的93%,這樣才能保證路基的穩(wěn)定性不受沉降。其中路基的標(biāo)高是按照設(shè)計(jì)路面的標(biāo)高減去路面厚度[3]。土質(zhì)路基壓實(shí)度見(jiàn)下表1。

3.2路面設(shè)計(jì)以及施工要求

路面設(shè)計(jì)包括有非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車、人行道三種路面[3]。其中非機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)(從下至上):土路基18cm厚水泥穩(wěn)定砂礫石基層(水泥含量為4.5%)18cm厚水泥穩(wěn)定砂礫石基層(水泥含量為5.5%)透層石油瀝青封層,1cm厚ES-3型稀漿封層(單層)粘層石油瀝青7cm厚中粒式瀝青混凝土5cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土。

機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)(從下至上):土路基E=40MPa20cm厚水泥穩(wěn)定砂礫石底基層(水泥含量為4.5%)17cm厚水泥穩(wěn)定砂礫石下基層(水泥含量為5%)17cm厚水泥穩(wěn)定砂礫石上基層(水泥含量為5.5%)透層石油瀝青封層,1cm厚ES-3型稀漿封層(單層)粘層石油瀝青7cm厚粗粒式瀝青混凝土5cm厚中粒式瀝青混凝土4cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土。

人行道路面結(jié)構(gòu):土路基整形碾壓人行道板墊層10cm厚C15素砼3cm厚M10水泥砂漿結(jié)合層4cm厚彩色人行道板。

4瀝青混合料路面施工

4.1澆灑粘層瀝青。在使用氣壓式瀝青灑布車澆灑粘層瀝青時(shí)要注意;①在氣溫不低于10℃時(shí),才可以噴灑粘層瀝青。②澆灑前,應(yīng)做好路基的清理工作。③粘層瀝青噴灑要均勻,出現(xiàn)漏灑、流淌、過(guò)量的現(xiàn)象時(shí),要及時(shí)處理。④噴槍應(yīng)均勻的移動(dòng),噴嘴要距離地面的高度大概在40~50cm。⑤做好噴灑人員的安全保護(hù)工作,佩戴工作服。⑥針對(duì)一些雨水口和檢查井等角度不好的位置要用刷子刷涂粘層瀝青,使接茬粘結(jié)牢固。⑦做好粘層瀝青道路鋪筑后的灑布鋪設(shè)工作,有利于瀝青破乳、瀝青中的水分和稀釋劑穩(wěn)定揮發(fā),進(jìn)而攤鋪瀝青混合料,避免受到污染。

4.2鋪筑試驗(yàn)路段。要根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)鋪筑試驗(yàn)段,長(zhǎng)度一般為100~ 200 m。一般選擇路段為直線路段,每個(gè)結(jié)構(gòu)層都要進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑,而且不能在同一地段。

4.3瀝青混合料的運(yùn)輸。拌和自卸車要前后移動(dòng),避免瀝青混合料產(chǎn)生離析,卸料分3~4次卸完。核實(shí)每輛車輛的運(yùn)料單,運(yùn)輸過(guò)程中車廂最好用篷布覆蓋,既可起到保溫效果,也可以防漏。為防止對(duì)鋪層造成損壞,要控制運(yùn)輸車輛在透層、粘層瀝青上急剎車、急轉(zhuǎn)彎[3]。要用專門的疏通運(yùn)輸車人員,做到交通暢通。而且在施工現(xiàn)場(chǎng)不夠清潔時(shí),就要做好運(yùn)輸車輪胎的提前清洗工作,保證施工現(xiàn)場(chǎng)清潔。

5瀝青混合料攤鋪

①調(diào)整攤鋪機(jī)。根據(jù)路拱、牽引樞鉸點(diǎn)高度、仰角、葉傳感器等等,設(shè)置合理的熨平板墊木葉熨平板葉攤鋪機(jī)就位。②攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。1)混合料要充滿熨平板,并滯留3~5 min,做好瀝青混合料對(duì)熨平板預(yù)熱,有利于接茬牢固[3]。2)預(yù)熱后要啟動(dòng)攤鋪機(jī),將其所有控制鈕置于自動(dòng)位置,利于開(kāi)動(dòng)實(shí)施攤鋪工作[4]。3)調(diào)整合理攤鋪厚度,觀察傳感器信號(hào)燈,保證鋪設(shè)運(yùn)行穩(wěn)定。4)注意測(cè)量攤鋪溫度,一般測(cè)試位置取在螺旋攤鋪器。5)保證攤鋪機(jī)混合料充足,一般料位在螺旋攤鋪器2/3高度的位置,攤鋪均勻,速度控制在2~6m /min[3]。要是使用的是改性瀝青混合料及SMA混合料就要將攤鋪速度降低至1~3 m /min。在彎道時(shí),要操作柔和,保證控制準(zhǔn)確[4]。③攤鋪厚度控制。④路面施工過(guò)程中的質(zhì)量控制。

6瀝青混合料碾壓

大量一線實(shí)踐證明,瀝青混合料的碾壓分為初壓、復(fù)壓、終壓。如果采用的是振動(dòng)壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)效果良好時(shí),可以減掉初壓工序,直接進(jìn)入復(fù)壓工序,甚至可以減掉終壓工序。在施工過(guò)程中初壓的目的就是要使混合料初步形成一定密實(shí)度,為了是能夠有承載壓路機(jī)的硬度,減緩冷卻速度。而復(fù)壓就是采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī),然后開(kāi)啟振動(dòng)器,振動(dòng)壓實(shí)。終壓就是要消除碾壓輪跡,美觀路面[4]。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王秀.高等級(jí)公路瀝青路面平整度的提高[J].公路與汽運(yùn),2009(1).

[2]劉國(guó)禮,陳德臣.瀝青砼面層施工中應(yīng)重視的幾個(gè)問(wèn)題[J]l.公路與汽運(yùn),2009(2).

篇7

關(guān)鍵詞:移動(dòng)通信;實(shí)踐教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642.0

隨著移動(dòng)通信技術(shù)及行業(yè)市場(chǎng)的飛速發(fā)展,移動(dòng)通信課程教學(xué)內(nèi)容更新周期日益縮短,與工程實(shí)際結(jié)合日益緊密,尤其是當(dāng)前4G建設(shè)如火如荼地開(kāi)展,未來(lái)若干年移動(dòng)通信業(yè)人才需求將出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。從另一方面來(lái)看,這也將給普通高校移動(dòng)通信課程教學(xué)提出更高的要求。因此,與時(shí)俱進(jìn)地實(shí)施移動(dòng)通信教學(xué)改革,將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,構(gòu)建適應(yīng)移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展的實(shí)踐教學(xué)體系將成為移動(dòng)通信課程教學(xué)的重中之重。

1 移動(dòng)通信教學(xué)現(xiàn)狀及分析

目前,基礎(chǔ)課和學(xué)科基礎(chǔ)課基本能夠滿足培養(yǎng)要求,但專業(yè)課程教學(xué)滯后于通信技術(shù)的發(fā)展,其教學(xué)內(nèi)容陳舊且偏理論,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無(wú)法對(duì)接當(dāng)前最新的通信技術(shù),難以達(dá)到通信行業(yè)的用人要求。以移動(dòng)通信為例,近年,移動(dòng)通信引領(lǐng)了通信行業(yè)的潮流,其發(fā)展速度之快大大超出了人們的想象。但與之相對(duì)應(yīng)的“移動(dòng)通信”等專業(yè)課程卻仍然以原理講解為主,實(shí)驗(yàn)手段僅僅是模塊化的移動(dòng)通信仿真和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的局部功能演示,導(dǎo)致該課程的教學(xué)及實(shí)踐內(nèi)容均無(wú)法反映移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,使學(xué)生缺乏對(duì)移動(dòng)通信整體架構(gòu)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的理解,對(duì)不斷演進(jìn)的4G、5G移動(dòng)通信技術(shù)更是“霧里看花”,知其然不知其所以然。

為了縮短學(xué)校教學(xué)和企業(yè)需求的差距,我們嘗試在專業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)包括生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)及技能培訓(xùn)上加強(qiáng)了與企業(yè)的聯(lián)系。生產(chǎn)實(shí)習(xí)通常開(kāi)設(shè)在第六學(xué)期期末,利用暑期的部分時(shí)間組織學(xué)生赴相關(guān)企業(yè)學(xué)習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)雖能增加學(xué)生接觸和了解企業(yè)及相關(guān)技術(shù)的機(jī)會(huì),但畢竟時(shí)間倉(cāng)促效果有限。畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)學(xué)生精力主要花在找工作和論文寫作上,實(shí)習(xí)內(nèi)容往往流于形式,實(shí)習(xí)崗位也非常有限。而參加技術(shù)培訓(xùn)是專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃之外學(xué)生的自愿行為,通常由專門的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)組織,學(xué)校反倒成了學(xué)生和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)之間的中介,其自身教學(xué)行為依然“我行我素”,游離于通信行業(yè)之外??梢?jiàn),盡管采取了上述多種措施,但專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀與社會(huì)和行業(yè)的要求仍然有較大差距,亟待在教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)技術(shù)及平臺(tái)等方面對(duì)專業(yè)課程教學(xué)進(jìn)行深層次的提升和改革。

2 移動(dòng)通信實(shí)踐教學(xué)改革

2.1 改革思路及內(nèi)容。移動(dòng)通信實(shí)踐教學(xué)改革應(yīng)充分考慮移動(dòng)通信業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)需求變化,使教學(xué)內(nèi)容與飛速發(fā)展的專業(yè)技術(shù)、就業(yè)市場(chǎng)和學(xué)生多樣化需求實(shí)時(shí)接軌。基于該思路,本研究主要著眼兩個(gè)方面的改革內(nèi)容:(1)改革課程體系。改革通信工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu),整合原有課程資源,刪減、合并陳舊的教學(xué)內(nèi)容和復(fù)雜理論,加強(qiáng)數(shù)字移動(dòng)通信、無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)設(shè)計(jì)與管理等實(shí)踐內(nèi)容較多的課程的教學(xué)比重,以3G移動(dòng)通信系統(tǒng)為主線重新構(gòu)建移動(dòng)通信課程教學(xué)體系,將系統(tǒng)級(jí)、網(wǎng)絡(luò)級(jí)、應(yīng)用級(jí)綜合知識(shí)及技術(shù)作為講授重點(diǎn),保持教學(xué)內(nèi)容對(duì)專業(yè)核心技術(shù)的跟隨性;(2)改革實(shí)踐教學(xué)。為有效對(duì)接企業(yè)需求,目前我們正在搭建面向工程實(shí)踐的3G移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái),使專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)從原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到以掌握實(shí)際系統(tǒng)技術(shù)為目標(biāo)的綜合實(shí)訓(xùn)上來(lái)。傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)備,如實(shí)驗(yàn)箱、仿真平臺(tái)等,在基礎(chǔ)理論課程及專業(yè)基礎(chǔ)理論課程的學(xué)習(xí)上的確起到了很大作用。但專業(yè)教育階段的教學(xué)手段應(yīng)該更多的面向工程實(shí)踐,在系統(tǒng)級(jí)、網(wǎng)絡(luò)級(jí)設(shè)備、技術(shù)的綜合實(shí)訓(xùn)中提升學(xué)生的能力,達(dá)到對(duì)整體專業(yè)技術(shù)的綜合理解。

2.2 實(shí)踐教學(xué)改革的主要措施。(1)優(yōu)化移動(dòng)通信原理驗(yàn)證平臺(tái)。原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要目的是為了幫助學(xué)生深入理解某項(xiàng)技術(shù)的基本原理和特征,使學(xué)生能夠把實(shí)際操作與理論知識(shí)融為一體。本專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括基帶信號(hào)處理、移動(dòng)通信信號(hào)的同步、移動(dòng)通信無(wú)線傳播、抗衰落仿真等。當(dāng)添置TD-SCDMA和3G聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)套件后,還能在虛擬的終端、RNC、NodeB上進(jìn)行3G信號(hào)流、業(yè)務(wù)流等一系列的模擬實(shí)驗(yàn)。為更好的分析和理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還應(yīng)多借助其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備。(2)開(kāi)發(fā)GPRS移動(dòng)通信應(yīng)用平臺(tái)。我們對(duì)移動(dòng)通信的應(yīng)用開(kāi)發(fā)主要基于西門子公司的無(wú)線通訊模塊TC35i,對(duì)該模塊的二次開(kāi)發(fā),可實(shí)現(xiàn)GPRS的短消息業(yè)務(wù)和對(duì)象數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收發(fā),可幫助學(xué)生理解GPRS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、短消息SMS的技術(shù)、TC35i模塊的結(jié)構(gòu)及功能、手機(jī)電路設(shè)計(jì)等諸多實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容。以下通過(guò)一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明如何利用通訊模塊TC35i實(shí)現(xiàn)GPRS短消息的無(wú)線收發(fā)過(guò)程。當(dāng)我們需要通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控遠(yuǎn)程目標(biāo)時(shí),例如監(jiān)測(cè)溫度,可以將遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度傳感器所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)處理并編輯成短信,通過(guò)連接到單片機(jī)上的GPRS短信模塊以無(wú)線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心(圖1a)或直接將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)員個(gè)人的手機(jī)或移動(dòng)終端上(圖1b),以實(shí)現(xiàn)在無(wú)人值守的情況下對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行無(wú)線、實(shí)時(shí)、精確監(jiān)測(cè)。整個(gè)過(guò)程利用了現(xiàn)有GPRS移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),可避免有線傳輸方式中存在的因監(jiān)控端遠(yuǎn)離采集地點(diǎn)而導(dǎo)致的監(jiān)控設(shè)備安裝、監(jiān)控線路鋪設(shè)及維護(hù)不便等帶來(lái)的問(wèn)題。該套系統(tǒng)實(shí)用性非常強(qiáng),可根據(jù)不同應(yīng)用目的開(kāi)發(fā)出不同的實(shí)際應(yīng)用,能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的學(xué)習(xí)應(yīng)用興趣。

a. b.

圖1 GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

(3)打造3G移動(dòng)通信綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。在系統(tǒng)級(jí)工程應(yīng)用方面,充分利用現(xiàn)有的設(shè)備資源,以面對(duì)面的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生零距離接觸現(xiàn)有商用設(shè)備,熟悉當(dāng)前典型移動(dòng)通信系統(tǒng)的構(gòu)成及基本操作,通過(guò)現(xiàn)有軟硬件設(shè)備模擬實(shí)際移動(dòng)通信工程項(xiàng)目,使學(xué)生更全面、直觀地了解和掌握實(shí)際移動(dòng)通信工程中的基本流程和操作維護(hù)內(nèi)容。在移動(dòng)通信實(shí)訓(xùn)機(jī)房中TD-SCDMA系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)主要組成為:大唐基站TDBl8、射頻端TDRRS20-61、華為NGN軟交換系統(tǒng)、裝有LMT-B集成軟件的PC機(jī)等。該實(shí)驗(yàn)首先需要學(xué)生熟悉系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及板卡插槽和走線等,然后進(jìn)行系統(tǒng)的初始化過(guò)程,包括系統(tǒng)初始化、相關(guān)驅(qū)動(dòng)下載、加載及應(yīng)用程序運(yùn)行等內(nèi)容。例如,系統(tǒng)初始化實(shí)訓(xùn)內(nèi)容如下:1)配置板卡必要資源和初始參數(shù),解析配置文件,進(jìn)行各板卡的初始配置,RRS接人配置本地小區(qū),CA配置;2)解析配置文件,進(jìn)行板卡的初始配置,解析nb.cfg、antenna.cfg等文件,配置CCU板APS資源表、TNL、RIU板SAAL鏈路、PATH、CTU、BIU寄存器的初始值、BBU等,最后將RRS接人到目標(biāo)小區(qū),并配置CA。

通過(guò)以上實(shí)訓(xùn)操作,使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有更為系統(tǒng)和實(shí)際的認(rèn)識(shí)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)面向工程實(shí)踐的移動(dòng)通信教學(xué)改革,不僅有效利用了移動(dòng)通信原理驗(yàn)證平臺(tái)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)等現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資源,而且搭建了涵蓋移動(dòng)通信全過(guò)程的實(shí)訓(xùn)環(huán)境,進(jìn)一步拓展了理論與實(shí)踐相融合的教學(xué)模式。此舉意在強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力和分析解決移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)際問(wèn)題的能力,為實(shí)際移動(dòng)通信系統(tǒng)工程施工、維護(hù)、管理等工作以及新知識(shí)的學(xué)習(xí)、新問(wèn)題的研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),而且還能提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,為運(yùn)營(yíng)商儲(chǔ)備和提供合格的零距離上崗的移動(dòng)通信人才奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]張重陽(yáng).于Simulink的仿真在移動(dòng)通信教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技信息(科學(xué)教研),2007(24).

作者簡(jiǎn)介:劉帥(1980-),男,湖南長(zhǎng)沙人,講師,從事移動(dòng)通信教學(xué)與科學(xué)研究。

篇8

(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬于理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到足夠的重視,實(shí)驗(yàn)是為驗(yàn)證理論知識(shí),理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié);

(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,無(wú)法趕上移動(dòng)通信新型器件和裝置的發(fā)展,缺乏新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法;設(shè)備的更新?lián)Q代比較慢,實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展受到硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制,跟不上技術(shù)革新的步伐;

(3)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)少,在實(shí)驗(yàn)方法上基本是簡(jiǎn)單的模仿,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),缺少積極的思維和創(chuàng)新,也沒(méi)有探索的目標(biāo)和方向,沒(méi)有良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施;

(4)在移動(dòng)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(guò)抽象,枯燥乏味。受資金和儀器設(shè)備不足等實(shí)驗(yàn)條件的限制以及學(xué)時(shí)較少的影響,很多移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)(例如正交頻分多路實(shí)驗(yàn))不能由學(xué)生實(shí)際動(dòng)手完成,一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅能驗(yàn)證理論課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,顯然對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常不利的。積極探索移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,嘗試開(kāi)展仿真創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)移動(dòng)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(dòng)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(wú)線電波變換過(guò)程,從而加深信源編解碼和信道編解碼、無(wú)線電波發(fā)射與接收等知識(shí)的理解。在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課上,對(duì)移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)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(jì)性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生常因受到固定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的束縛而改變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,不可避免地存在錯(cuò)誤和不足,致使電路調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力,甚至引起元器件和儀器設(shè)備損壞,使實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期效果。因此,在移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入仿真實(shí)驗(yàn),是對(duì)理論課教學(xué)的必要補(bǔ)充。學(xué)生可以充分利用仿真實(shí)驗(yàn)軟件在數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)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(jì),可以方便地改變參數(shù)來(lái)調(diào)整電路,使之更好地接近設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)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(cè)試參量或波形,作為真實(shí)電路調(diào)試的依據(jù)和參考;可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行不同的仿真操作,得到與使用實(shí)際實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)相同的結(jié)果。另外,一些較為復(fù)雜的移動(dòng)通信創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),無(wú)法通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)課教學(xué),但是通過(guò)引入仿真教學(xué),便可以擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的維度、擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可操作性。移動(dòng)通信是通信原理、高頻電路和信號(hào)處理的交叉學(xué)科,學(xué)生只通過(guò)理論教學(xué)很難理解學(xué)科交叉性,對(duì)移動(dòng)通信原理的理解也不夠全面。通過(guò)引入仿真教學(xué),既能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)移動(dòng)通信原理的認(rèn)識(shí),又能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際電路的認(rèn)識(shí),為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引入,很好地支持了移動(dòng)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(shí),提高設(shè)計(jì)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(kāi)闊學(xué)生的視野。

3仿真教學(xué)開(kāi)展實(shí)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(gè)可用信道頻帶B劃分為N個(gè)帶寬為f的子信道,把N個(gè)串行碼元變換為N個(gè)并行的碼元,將高速信號(hào)變換為低速的并行子數(shù)據(jù)流,分別調(diào)制這N個(gè)子信道載波進(jìn)行同步傳輸,并在終端分開(kāi)正交信號(hào)。信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)實(shí)際是采用數(shù)字信號(hào)處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。先將信號(hào)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(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.2正交頻分電路仿真實(shí)驗(yàn)分析

通常在正交頻分電路分析中,往往會(huì)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(shí)現(xiàn)不同子載波數(shù)的調(diào)制信號(hào),可以驗(yàn)證對(duì)子載波數(shù)調(diào)制狀態(tài)的影響,進(jìn)一步驗(yàn)證理論公式并加深理解??梢杂美碚撏茖?dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩種方法來(lái)理解調(diào)制。通過(guò)正交頻分各步驟的波形圖,形象地描繪信號(hào)調(diào)制解調(diào)的過(guò)程,逼真地顯現(xiàn)出真實(shí)信號(hào)傳輸變化的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過(guò)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(zhǎng)度為8,符號(hào)速率、比特率、保護(hù)間隔長(zhǎng)度為2,信噪比12,插入導(dǎo)頻數(shù)?;镜姆抡婵梢圆徊迦雽?dǎo)頻,導(dǎo)頻數(shù)可以為0。通過(guò)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(shí)驗(yàn),觀察分析仿真結(jié)果并給出結(jié)論。通過(guò)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)??梢詫⒃蛄谢癁?6進(jìn)制的碼元圖,通過(guò)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(shí)現(xiàn)BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等4種調(diào)制方式。按照星座圖,將每個(gè)子信道上的數(shù)據(jù)映射到星座圖點(diǎn)的復(fù)數(shù)表示。通過(guò)改變支路不同的調(diào)制方式,觀察到仿真波形,每次課都會(huì)有各式各樣新的實(shí)驗(yàn)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(duì)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(hào)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(shí),具有sinc函數(shù)形式的頻譜。當(dāng)改變系統(tǒng)(N)時(shí),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(gè)符號(hào)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(hào)尾部G長(zhǎng)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(gè)符號(hào)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(duì)每個(gè)符號(hào)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(gè)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(diǎn)按照最近原則判決為原星座圖上的點(diǎn),并按映射規(guī)則還原為一組數(shù)據(jù)。利用以上設(shè)計(jì)的信號(hào),在Matlab中編程實(shí)現(xiàn)該信號(hào)的調(diào)制,畫出調(diào)制前后信號(hào)的時(shí)序圖。此時(shí),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(guò)理論分析以及Matlab實(shí)驗(yàn)畫圖驗(yàn)證,進(jìn)一步加深了對(duì)正交頻分電路的理解。

4結(jié)束語(yǔ)

篇9

關(guān)鍵詞:移動(dòng)通信;教學(xué)改革;任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法;雙語(yǔ)教學(xué)

作者簡(jiǎn)介:胡潔(1980-),女,貴州安順人,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院,講師;

黃雙蘋(1972-),女,湖南邵東人,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院,講師。

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)14-0081-02

“移動(dòng)通信”是高校通信和電信專業(yè)的核心技術(shù)課程,概念多、原理多、理論抽象,學(xué)生普遍反映該課程難學(xué),課堂上掌握的知識(shí)比較有限,在實(shí)際的工作中不能與理論結(jié)合起來(lái)。在這幾年的教學(xué)過(guò)程中,筆者發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)時(shí)仍然存在一些困惑和疑問(wèn),在實(shí)際走上工作崗位之后可能還要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的企業(yè)培訓(xùn)和鍛煉才能真正能融入工作之中。為了在有限的學(xué)時(shí)中能夠引導(dǎo)學(xué)生在能力上有所提高,適應(yīng)相關(guān)專業(yè)的工作,筆者從課程內(nèi)容體系安排和教學(xué)方式等方面進(jìn)行了一定的探索和研究。

一、現(xiàn)有教學(xué)存在的問(wèn)題

一是傳統(tǒng)教學(xué)方法學(xué)科化痕跡嚴(yán)重,主要注重知識(shí)的傳授,和真實(shí)工作情景相比還有一定距離,課程內(nèi)容的組織邏輯與崗位工作內(nèi)容的工作邏輯的關(guān)聯(lián)度低;同時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)信息的公開(kāi)和共享,學(xué)生能從互聯(lián)網(wǎng)上輕易找到多種多樣的學(xué)習(xí)資料,若只是在課堂上進(jìn)行傳統(tǒng)的知識(shí)傳授,學(xué)生一方面無(wú)興趣,另一方面會(huì)導(dǎo)致學(xué)生形成不思考、不理解、不主動(dòng)、不記憶的學(xué)習(xí)態(tài)度。

二是一般的移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)局限于模塊化的實(shí)驗(yàn)箱,不能構(gòu)建蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng),與現(xiàn)實(shí)的移動(dòng)交換機(jī)、基站、手機(jī)用戶等元素組建的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相差較大;很多信號(hào)處理過(guò)程都被集成在模塊中,學(xué)生無(wú)法觀察網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)的傳輸和處理過(guò)程,不能讓學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際;而且實(shí)驗(yàn)多與“通信原理”課程實(shí)驗(yàn)有重合,做完實(shí)驗(yàn)后學(xué)生對(duì)于實(shí)際的移動(dòng)通信系統(tǒng)還是缺乏感性認(rèn)識(shí)。

三是通信行業(yè)尤其是移動(dòng)通信行業(yè)是技術(shù)發(fā)展非常迅速的行業(yè),它的最新技術(shù)文檔、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備操作手冊(cè)往往都是英文的,即使是中文的文檔也包含大量的英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)。包括筆者所在院校在內(nèi)的部分院校將該門課程納入雙語(yǔ)授課范圍,但在雙語(yǔ)授課中存在不少問(wèn)題:

首先是課程的專業(yè)性強(qiáng),對(duì)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)要求較高。學(xué)生不僅需要熟練掌握信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理的基本知識(shí),考慮到無(wú)線通信方式的特殊性,即利用電磁波為媒質(zhì)在空間中傳輸信息,因此也要求學(xué)生有一定的電磁波傳播理論作為鋪墊。但這些課程之前并未進(jìn)行雙語(yǔ)授課,學(xué)生甚至連專業(yè)術(shù)語(yǔ)的英文表達(dá)方式都不知曉。這為涉及到這方面知識(shí)的英語(yǔ)講授增加了難度。同時(shí),課程的理論性較強(qiáng),相對(duì)于有線傳輸,移動(dòng)通信中信號(hào)的傳輸過(guò)程存在更多的不確定因素,所建立的數(shù)學(xué)模型,所應(yīng)用的分析和變換方式更加復(fù)雜;需要從頻域和時(shí)域的不同方面分析和理解信道、信號(hào)的特性,在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)碰到大量繁瑣的數(shù)學(xué)公式和推導(dǎo)。這部分內(nèi)容本身用中文授課都有一定的難度,用英文授課難度更高。

其次是在學(xué)生專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)與英語(yǔ)水平提高上容易顧此失彼。雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),顧及了學(xué)生的英語(yǔ)接受能力,專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)就要打折扣。由于課時(shí)有限(40個(gè)理論課時(shí)),雙語(yǔ)教師惟一能做的便是分配好講授專業(yè)知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生英語(yǔ)能力之間的時(shí)間,并盡量將兩方面結(jié)合起來(lái),以取得成效。如果在學(xué)生英語(yǔ)水平尚未達(dá)到一定程度時(shí),盲目用“雙語(yǔ)教學(xué)”來(lái)要求他們,學(xué)生會(huì)因?yàn)橛⒄Z(yǔ)能力的有限而感到壓力,對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)失去興趣,甚至反感,學(xué)習(xí)的積極性大大降低。

“移動(dòng)通信”課程教學(xué)改革與實(shí)踐包括教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)組織等方面的改革。

二、教學(xué)方法和內(nèi)容的改革

“移動(dòng)通信”課程雖然原理性強(qiáng),但要認(rèn)識(shí)到它同時(shí)又是一門技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,因此在教學(xué)過(guò)程中,可以從學(xué)生感興趣的任務(wù)、技能出發(fā),在課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)法來(lái)引導(dǎo)教學(xué)。[1]

任務(wù)驅(qū)動(dòng)把以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問(wèn)題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師把教學(xué)內(nèi)容分解到精心設(shè)計(jì)的一系列任務(wù)中,以任務(wù)方式引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊練,并獨(dú)立或協(xié)作完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù),實(shí)現(xiàn)“學(xué)中做”、“做中學(xué)”。

現(xiàn)在的移動(dòng)通信教材一般有無(wú)線信道特性、抗衰落技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線信令、第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)和第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)等章節(jié),[2]各部分章節(jié)雖有承上啟下的關(guān)系,但學(xué)生對(duì)于什么崗位需要用到什么知識(shí)一無(wú)所知。針對(duì)移動(dòng)通信行業(yè)中的崗位設(shè)置,設(shè)置網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、傳輸、交換和數(shù)據(jù)通信等內(nèi)容模塊;將教材的內(nèi)容按照不同崗位的需求先進(jìn)行模塊化的組織,讓教學(xué)內(nèi)容的邏輯貼近崗位設(shè)置的邏輯,然后就每個(gè)模塊進(jìn)行任務(wù)的設(shè)計(jì)。比如組網(wǎng)技術(shù)就可劃分為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化類的模塊之一,在講到組網(wǎng)技術(shù)中的信道配置技術(shù)時(shí),為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)GSM系統(tǒng)同頻干擾和鄰頻干擾嚴(yán)重的案例,讓學(xué)生探討如何通過(guò)現(xiàn)有的頻率進(jìn)行合理的信道配置,最后用計(jì)算機(jī)仿真來(lái)對(duì)比改善前和改善后干擾的變化情況,也讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中獲得成就感,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。這樣能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中明確學(xué)到了什么,學(xué)到了什么程度和學(xué)后能做什么。

三、教學(xué)手段的改革

1.計(jì)算機(jī)仿真輔助教學(xué)

對(duì)于“移動(dòng)通信”課程中非常抽象的原理,尤其是涉及到信號(hào)信道的時(shí)域頻域特性時(shí),單純的文字講解和公式推導(dǎo)都太過(guò)抽象,學(xué)生理解起來(lái)有困難;課堂教學(xué)可以通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行問(wèn)題的仿真和演示,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),使概念更直觀、更清晰。[3]

在講到調(diào)制技術(shù)時(shí),比如正交振幅調(diào)制QAM,只用數(shù)學(xué)公式表達(dá)一種調(diào)制技術(shù),學(xué)生覺(jué)得抽象,難以想象信號(hào)的時(shí)域頻域特性,更不用說(shuō)分析某種調(diào)制技術(shù)的優(yōu)劣了。這時(shí)引入MATLAB軟件,將信號(hào)在調(diào)制后發(fā)送到無(wú)線信道,經(jīng)過(guò)無(wú)線信道接收,通過(guò)最后解調(diào)的時(shí)域星座圖及頻域波形仿真出來(lái),學(xué)生對(duì)此進(jìn)行直觀的觀察和分析,就能夠了解調(diào)制技術(shù)之間的差別。

2.雙語(yǔ)教學(xué)

從事移動(dòng)通信行業(yè)的畢業(yè)生都應(yīng)具備有較強(qiáng)的專業(yè)英語(yǔ)知識(shí),在課堂教學(xué)中引入雙語(yǔ)教學(xué)非常有必要。針對(duì)上述雙語(yǔ)教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題,在進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)的過(guò)程中需要對(duì)不同的章節(jié)內(nèi)容區(qū)別對(duì)待,不追求單純的“純英文教學(xué)”。根據(jù)不同的內(nèi)容采取不同的教學(xué)方式和教學(xué)語(yǔ)言應(yīng)用方式(包括中英文使用的比例等),調(diào)整教學(xué)過(guò)程中互動(dòng)時(shí)間的比例。

在可以進(jìn)行分班教學(xué)的條件下,一方面依據(jù)學(xué)生的英語(yǔ)水平分班,另一方面依據(jù)學(xué)生的興趣分班,讓學(xué)生自主選擇英文授課比例高或低的班級(jí)。依據(jù)不同的班級(jí)水平,可采取“中文教學(xué)但引入所有涉及的英文專業(yè)詞匯,教材采用國(guó)內(nèi)中文教材”,“雙語(yǔ)教學(xué)采用原版英文教材,教師使用部分中文”及“全英文教學(xué)”等不同級(jí)別。

在受限于教師數(shù)量或教學(xué)管理難度的情況下,教師可根據(jù)課程的不同章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行分級(jí)教學(xué),原理性強(qiáng)、抽象的章節(jié)采用中文為主的教學(xué)模式,而與實(shí)際貼合緊密,學(xué)生有相關(guān)基礎(chǔ)或容易理解的章節(jié)采用英文為主的教學(xué)模式,在重點(diǎn)和難點(diǎn)章節(jié)可采用先用中文打基礎(chǔ),再用英文鞏固的教學(xué)模式。

3.現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和項(xiàng)目化教學(xué)

講授網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等部分的內(nèi)容時(shí),引入現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的手段,比如與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商合作,開(kāi)通學(xué)校部分基站供學(xué)生參觀了解基站工作原理,甚至可以請(qǐng)相關(guān)的技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)講解相關(guān)技術(shù)。講到頻率配置時(shí),可以讓學(xué)生帶上頻率儀,測(cè)量附近基站的頻率,同時(shí)利用多部手機(jī)通信并測(cè)定手機(jī)的頻率,了解頻率的配置。

講授網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等部分的內(nèi)容時(shí),引入項(xiàng)目教學(xué)的手段,選擇一個(gè)地域范圍,讓學(xué)生分組進(jìn)行地形地物的考察,用電子地圖輔助選擇基站站點(diǎn),合理配置天線,調(diào)整天線的發(fā)射功率、方向角和下傾角等相關(guān)參數(shù),最后用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件Atoll來(lái)進(jìn)行規(guī)劃的驗(yàn)證。

四、課程考核方式的改革

對(duì)于“移動(dòng)通信”這樣一門原理和實(shí)踐性強(qiáng),又要求學(xué)生具有一定的專業(yè)英語(yǔ)能力的課程,傳統(tǒng)的考核方式不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。以往大部分學(xué)生在考試前往往是“臨時(shí)抱佛腳”,死記硬背,考分高,但考試過(guò)后所有的知識(shí)即刻“腦后拋”。針對(duì)“移動(dòng)通信”在教學(xué)手段和方法上的改革方案,相應(yīng)的考核方式也應(yīng)進(jìn)行改革。

針對(duì)任務(wù)化教學(xué),學(xué)生在完成某一項(xiàng)任務(wù)后,教師要及時(shí)地組織交流、討論,做出反饋和評(píng)價(jià),這是使學(xué)生知識(shí)內(nèi)化和能力得到提高的關(guān)鍵。教師應(yīng)對(duì)學(xué)生所做的作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)存在的問(wèn)題要及時(shí)指出,對(duì)優(yōu)秀成果要及時(shí)給予肯定和鼓勵(lì)。為了考核的科學(xué)性,任務(wù)的設(shè)置就顯得尤為重要,設(shè)置的各模塊鏈條要呈“階梯狀”,體現(xiàn)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由基礎(chǔ)到核心的進(jìn)階。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法構(gòu)建出的任務(wù)應(yīng)把各項(xiàng)理論知識(shí)和硬件結(jié)構(gòu)及原理分解到各個(gè)具體的實(shí)例中。

針對(duì)雙語(yǔ)教學(xué),通過(guò)學(xué)生平時(shí)的課堂表現(xiàn)及最后的考試考查學(xué)生對(duì)于專業(yè)英語(yǔ)口語(yǔ)和專業(yè)英語(yǔ)書面表達(dá)的掌握程度。為了多方面考查學(xué)生的能力,教師需要準(zhǔn)備多種層次和模式的雙語(yǔ)教學(xué)資源,包括中文經(jīng)典教材,國(guó)外原版英文經(jīng)典教材,[4]互聯(lián)網(wǎng)上可以找到的國(guó)外著名大學(xué)的講義和PPT,甚至是英語(yǔ)的音視頻都可以作為多層次雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)輔助材料。

五、結(jié)論

開(kāi)展“移動(dòng)通信”課程的教學(xué)改革和實(shí)踐以來(lái),學(xué)生感覺(jué)與通信行業(yè)的具體實(shí)踐結(jié)合得比較緊密,專業(yè)英語(yǔ)的水平也得到了提高,收獲良多。該課程的學(xué)習(xí)不論是對(duì)學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作或進(jìn)一步讀研深造都有較大的幫助。

參考文獻(xiàn):

[1]劉世安.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在《移動(dòng)通信技術(shù)》課程中的應(yīng)用[J].教育理論與教學(xué)研究,2010,(24):125-130.

[2]李建東,郭梯云,鄔國(guó)揚(yáng).移動(dòng)通信[M].第四版.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2006.

篇10

[關(guān)鍵詞]案例教學(xué);移動(dòng)通信;工程案例;偽基站

一、引言

“移動(dòng)通信”作為通信和電子類專業(yè)高年級(jí)本科生的一門重要專業(yè)課程,因其內(nèi)容涉及面廣、概念多,理論性、綜合性和實(shí)踐性強(qiáng),同時(shí)要求學(xué)生具有較強(qiáng)的理論基礎(chǔ),導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)難度較大。引入案例教學(xué)歷來(lái)是該類課程教學(xué)中提高授課效果的一個(gè)重要手段。北京聯(lián)合大學(xué)智慧城市學(xué)院根據(jù)學(xué)校教務(wù)處對(duì)教學(xué)質(zhì)量提升經(jīng)費(fèi)使用的要求,本著有利于培養(yǎng)高質(zhì)量人才、有利于提升科研和教學(xué)、有利于全院工作能力提升的原則,啟動(dòng)了教學(xué)工程案例項(xiàng)目。學(xué)校通過(guò)該項(xiàng)目推動(dòng)了各專業(yè)課任教師進(jìn)行所授課程的教學(xué)工程案例制作,并積累形成了教學(xué)案例資源庫(kù)。該項(xiàng)目的主要實(shí)施要點(diǎn)包括:第一,每位專業(yè)教師要針對(duì)所授課程,選擇一門課程制作教學(xué)工程案例,案例要求有一定的工程背景或類工程背景;第二,教學(xué)工程案例的內(nèi)容要完備,如軟件教學(xué)工程案例要有源代碼、詳細(xì)注釋等內(nèi)容,電子類、通信類教學(xué)工程案例要有電路圖、PCB圖或算法說(shuō)明,圖中應(yīng)有明確標(biāo)識(shí)和原理說(shuō)明等內(nèi)容;第三,教學(xué)工程案例要提供視頻、音頻等內(nèi)容。以工程案例的制作為契機(jī),筆者團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)圍繞“移動(dòng)通信”課程中學(xué)生最難以理解的信令流程,同時(shí)選取了當(dāng)前通信行業(yè)熱門的偽基站問(wèn)題,展開(kāi)了案例研究和開(kāi)發(fā)工作。筆者團(tuán)隊(duì)通過(guò)及時(shí)將案例開(kāi)發(fā)成果引入電子信息類專業(yè)課程教學(xué)環(huán)節(jié),為案例教學(xué)在通信類課程中的具體應(yīng)用提供了經(jīng)驗(yàn)。

二、移動(dòng)通信的課程特點(diǎn)和難點(diǎn)

移動(dòng)通信是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性、綜合性都很強(qiáng)的課程,是一門對(duì)電子信息類高年級(jí)本科生來(lái)說(shuō)非常重要的專業(yè)課,也是學(xué)生在經(jīng)歷了信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理等前續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)之后,進(jìn)入實(shí)際通信系統(tǒng)階段學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容。移動(dòng)通信不僅是信息類學(xué)生本科階段學(xué)習(xí)的重點(diǎn),而且是難點(diǎn)。首先,移動(dòng)通信課程內(nèi)容的綜合性很強(qiáng),既有無(wú)線電波傳播等移動(dòng)通信基礎(chǔ)理論,又涉及大量實(shí)際通信系統(tǒng)算法和實(shí)踐性內(nèi)容。而且,移動(dòng)通信課程所涉及的通信系統(tǒng)跨度也很大,從早期模擬制式的移動(dòng)通信系統(tǒng)(AMPS/TACS),到2G、3G、4G,乃至最新的第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G),都是移動(dòng)通信課程的教學(xué)內(nèi)容。其次,當(dāng)前通信系統(tǒng)的發(fā)展和技術(shù)更新速度很快,大量新的技術(shù)、算法、概念不斷涌現(xiàn),學(xué)生要在短時(shí)間內(nèi)理解這些內(nèi)容難度很大,加之前續(xù)課程都是以理論為主,學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的認(rèn)識(shí),在學(xué)習(xí)各種概念和算法的過(guò)程中,往往缺乏感性認(rèn)識(shí),無(wú)法深入理解概念本身及其背后的原理,從而影響了學(xué)習(xí)效果。最后,學(xué)校雖然開(kāi)展了一定的案例式教學(xué)探索,但由于教學(xué)觀念和教學(xué)方法的相對(duì)落后,教學(xué)并未到達(dá)預(yù)期效果。

三、案例教學(xué)在教學(xué)中的意義和選題

(一)案例教學(xué)的意義在世界范圍內(nèi),利用案例組織教學(xué)活動(dòng)最具影響的學(xué)校首推美國(guó)哈佛商學(xué)院。哈佛商學(xué)院成功地運(yùn)用案例教學(xué)法培養(yǎng)出了大量杰出的工商界成功人士,也使案例教學(xué)成為一種風(fēng)靡全球,并且代表著未來(lái)教育方向的成功教育模式。在我國(guó),案例教學(xué)已被越來(lái)越多的人所接受,并在法學(xué)、師范教育等專業(yè)得到了成功的運(yùn)用,以案例教學(xué)為核心的MBA課程也得到了廣泛認(rèn)同。[1]案例教學(xué)法是目前比較流行的一種教學(xué)方式,即教師通過(guò)向?qū)W生提供實(shí)際發(fā)生的情況或事件的案例,采用師生和生生多向互動(dòng)、平等對(duì)話和積極研討的形式解決問(wèn)題,旨在培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論的積極性、提高學(xué)生實(shí)踐能力的一種教學(xué)方法。[2]移動(dòng)通信課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,且內(nèi)容非常龐雜且抽象,教師如果單純地采取單向灌輸式的教學(xué)方式,那么最后的教學(xué)效果會(huì)很差。因此,案例教學(xué)是非常重要的一種提高教學(xué)效果的教學(xué)方式。

(二)案例的選題原則案例的選題應(yīng)滿足以下基本原則:第一,與當(dāng)前行業(yè)的熱點(diǎn)緊密聯(lián)系,便于引起學(xué)生的興趣;第二,緊扣課程關(guān)鍵內(nèi)容,易于將重要概念、算法、流程等用更簡(jiǎn)便、清晰、直觀的方式展現(xiàn)出來(lái);第三,易于學(xué)生直接參與。基于上述原則,筆者團(tuán)隊(duì)選擇了“偽基站”這一當(dāng)前行業(yè)和社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題作為實(shí)施案例教學(xué)的核心內(nèi)容,具體原因如下。第一,偽基站由于存在影響合法通信系統(tǒng)正常工作、侵犯手機(jī)用戶正常通信權(quán)利、侵犯?jìng)€(gè)人信息隱私和財(cái)產(chǎn)安全等諸多問(wèn)題,成為近年來(lái)媒體頻繁曝光、公安部和工信部等相關(guān)部門重點(diǎn)打擊的非法行為。[3—4]學(xué)生應(yīng)對(duì)該問(wèn)題有一定的了解。第二,偽基站的原理是利用現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)重選信令流程中的技術(shù)漏洞,通過(guò)無(wú)線參數(shù)上的偽裝實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶通信過(guò)程的攻擊。這其中涉及信令、算法和具體的基站設(shè)備等重要內(nèi)容,教師可以通過(guò)精心設(shè)計(jì)案例內(nèi)容讓學(xué)生更好地參與課程互動(dòng)。

四、工程案例的制作

在案例設(shè)計(jì)上,一方面,筆者團(tuán)隊(duì)通過(guò)講解偽基站所涉及的信令漏洞和偽基站技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理,讓學(xué)生對(duì)相關(guān)信令流程和機(jī)制有更具體的認(rèn)識(shí);另一方面,筆者團(tuán)隊(duì)還通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)這種問(wèn)題思考可采用什么好的方法進(jìn)行對(duì)抗,從而激勵(lì)學(xué)生整合并利用學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解決本領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題。

(一)偽基站的工作原理偽基站的主要功能是利用移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)議上的缺陷,捕獲手機(jī)用戶的IMSI和IMEI號(hào)等敏感的標(biāo)識(shí)信息,再偽裝成任意號(hào)碼向被攻擊用戶的手機(jī)進(jìn)行垃圾短信的推送,實(shí)施詐騙等不法活動(dòng)。偽基站不僅對(duì)用戶正常使用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生負(fù)面影響,而且會(huì)對(duì)用戶的利益造成損失,對(duì)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾?,F(xiàn)在的偽基站由于尺寸較小,既可安裝在路燈桿、橋下等不易發(fā)覺(jué)的位置,又可放置在車上流動(dòng)使用,因此,難以被發(fā)現(xiàn)和追蹤。

(二)偽基站入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理和架構(gòu)偽基站入侵檢測(cè)與分析的研究一直是業(yè)界的熱點(diǎn)之一。[5—6]筆者團(tuán)隊(duì)在分析現(xiàn)有方法的不足的基礎(chǔ)上,提出了一種偽基站入侵的檢測(cè)算法,并結(jié)合課堂教學(xué)的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)了一款智能手機(jī)應(yīng)用軟件。該軟件可以通過(guò)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變化,結(jié)合偽基站攻擊時(shí)的參數(shù)特征(包括信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的劇烈波動(dòng),LAC/CI編碼出現(xiàn)非本地的特殊值以及乒乓切換現(xiàn)象和信號(hào)脫網(wǎng)等),再通過(guò)對(duì)多個(gè)判決條件以加權(quán)的方式進(jìn)行偽基站攻擊行為的綜合分析判斷,有效地偵測(cè)用戶終端收到的鄰近偽基站的入侵行為,并實(shí)時(shí)發(fā)出預(yù)警信息,避免偽基站入侵可能給手機(jī)用戶帶來(lái)的損失。相關(guān)檢測(cè)算法已申請(qǐng)發(fā)明專利并獲得授權(quán)。[7]圖1為該系統(tǒng)的基本架構(gòu)。

(三)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作流程和軟件界面軟件的基本工作流程如下:1.啟動(dòng)監(jiān)測(cè):軟件啟動(dòng)后,以后臺(tái)運(yùn)行的方式在手機(jī)上工作。2.采集參數(shù):軟件周期性地采集網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)相關(guān)參數(shù)供后續(xù)的判決使用(見(jiàn)圖2)。3.參數(shù)判決:通過(guò)分析實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的特征,進(jìn)行特征符合度的識(shí)別和判決。4.預(yù)警顯示:一旦偽基站入侵的特征符合度超過(guò)預(yù)設(shè)門限,就立即啟動(dòng)相關(guān)預(yù)警。利用通知欄和聲音進(jìn)行提示,用戶可以點(diǎn)擊進(jìn)入軟件中看到具體的判決結(jié)果信息。

五、案例在教學(xué)實(shí)踐中的具體應(yīng)用

筆者團(tuán)隊(duì)將該案例的開(kāi)發(fā)成果應(yīng)用于通信工程專業(yè)、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)高年級(jí)本科生的“移動(dòng)通信”課程的教學(xué)過(guò)程中。首先,教師會(huì)介紹GSM和LTE系統(tǒng)的基本信令流程,引導(dǎo)學(xué)生直觀地理解GSM和LTE系統(tǒng)位置區(qū)更新的信令流程和鑒權(quán)流程的特點(diǎn)和存在的技術(shù)漏洞,認(rèn)識(shí)當(dāng)前日益猖獗的基于偽基站的垃圾和詐騙短信現(xiàn)象對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和用戶的影響。然后,教師利用無(wú)線電監(jiān)測(cè)站繳獲的實(shí)際偽基站設(shè)備(如圖3所示)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攻擊演示,使學(xué)生對(duì)偽基站攻擊過(guò)程有感性認(rèn)識(shí)。接著,教師通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)方式,以問(wèn)題導(dǎo)向的手段引導(dǎo)學(xué)生圍繞著“如何應(yīng)對(duì)這種攻擊行為”進(jìn)行思考并展開(kāi)熱烈討論。通過(guò)這種討論,教師可以引導(dǎo)學(xué)生梳理之前學(xué)習(xí)過(guò)的專業(yè)知識(shí)。雖然在短時(shí)間內(nèi)學(xué)生難以給出較為合理的對(duì)抗方法,但對(duì)于鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)仍然起到了積極的作用,并能有效激發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的技術(shù)創(chuàng)新意識(shí)和能力。最后,在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上,教師介紹利用參數(shù)監(jiān)測(cè)和特征匹配的方法進(jìn)行偽基站攻擊行為的判別。在此基礎(chǔ)上,教師可以借助所開(kāi)發(fā)的偽基站入侵實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng),現(xiàn)場(chǎng)利用偽基站設(shè)備開(kāi)展實(shí)際攻擊,并觀察手機(jī)上網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)參數(shù)的變化以及該系統(tǒng)的實(shí)際工作效果,從而更進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)于偽基站攻擊行為和相應(yīng)應(yīng)對(duì)方法有效性的理解。實(shí)踐證明,教師利用偽基站設(shè)備開(kāi)展課堂教學(xué)的效果良好,學(xué)生的參與度高,互動(dòng)積極、氣氛活躍。