無線接入技術范例6篇

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無線接入技術

無線接入技術范文1

關鍵詞:分布式入侵檢測;;協作

在寬帶網建設中,除了增加骨干網傳輸通路的帶寬、網上服務器的處理能力及路由器速度以外,主要是緩解用戶接入網瓶頸。目前,寬帶用戶接入技術主要有高速數字環路(xDSL)、光纖接入方式、雙向混合光纖/同軸電纜(HFC)和寬帶無線接入網(如MMDS和LMDS)等手段。其中,寬帶無線接入是近年來新興的一種接入手段。本文將重點探討寬帶無線接入技術及其應用前景。

1.無線接入技術發展的特點

1.1首先,話音通信和寬帶數據通信逐漸無線化。隨著固定無線接入系統和移動通信系統在技術和市場方面的發展,通過無線方式進行通信的用戶數量急劇增長,在幾年后,無線話音通信和窄帶數據通信的用戶數量將可能超過有線用戶。目前在中國的部分地區,移動電話用戶的增長數量已超過有線電話用戶的增長。

1.2無線通信須適應IP業務的發展。隨著計算機的普及和電子商務等新業務的發展,數據通信業務量正以指數規律增長,其中使用IP協議進行數據通信的業務量更是急劇增加。固定無線接入系統和移動通信系統須適應IP通信業務發展的需求,并逐漸向高速、寬帶通信網推進。

1.3無線通信與有線通信始終在互補支持發展。與無線通信相比,有線通信具有容量大、速率高、寬頻帶和傳輸質量穩定的特點,能滿足高速數據通信和寬帶多媒體業務的通信需求。在無線通信方面,第三代移動通信擬達到的目標是靜止狀態下為2Mbit/s,10GHz頻段下的固定無線接入通信已可實現20Mbit/s左右或更高速率。更高頻段的無線接入亦在向更高速率邁進,無線通信正利用其實現個人通信的優勢始終與有線通信在互補支持發展著。

2.無線接入系統在通信網中的定位

無線接入技術的主要作用是,在一定條件下,用于提供本地交換局至用戶終端之間的通信傳輸,但不提供局間漫游服務。在建筑物內或局部區域,可通過移動終端提供服務。在地形復雜的山區、海島或用戶稀少、分散的農村地區,鋪設有線電纜比較困難、投資大,用戶經濟實力較低,只有選用無線接入技術,才能解決電話普及與運營企業的經濟效益的矛盾。在遇到洪水、地震、臺風等自然災害時,無線接入系統可作為有線通信網的臨時應急系統快速提供基本業務服務。

在通信網中,無線接入系統的定位是:本地通信網的部分是本地有線通信網的延伸、補充和臨時應急系統。

3.無線接入技術

3.1 MMDS接入技術

MMDS多路微波分配系統已成為有線電視系統的重要組成部分,MMDS是以傳送電視節目為目的,模擬MMDS只能傳8套節目,隨著數字圖像/聲音技術和對高速數據的社會需求的出現,模擬MMDS正在向數字MMDS過渡。 MMDS的頻率是2.5~2.7MHz。它的優點是:雨衰可以忽略不計;器件成熟;設備成本低。它的不足是帶寬有限,僅200MHz。許多通信公司看中用LMDS技術來作為數據、話音和視頻的雙向無線高速接入網。但由于MMDS的成本遠低于LMDS,技術也更成熟,因而通信公司愿意從MMDS入手。它們正在通過數字MMDS開展無線雙向高速數據業務,主要是雙向無線高速英特網業務。

近年,我國有的大城市已經成功地建成了數字MMDS系統,并且已經投入使用。不僅傳送多套電視節目,同時還將傳送高速數據,成為我國數字MMDS應用的先驅。數字MMDS不應該單純為了多傳電視節目,而應該充分發揮數字系統的功能,同時傳送高速數據,開展增值業務。高速數據業務能促進地區經濟的發展,同時也為MMDS經營者帶來更大的經濟效益。因為數據業務的收入遠高于電視業務的收入。

3.2 LMDS接入技術

本地多點分配業務LMDS 工作于24GHz~38GHz頻段,帶寬在1.3GHz左右,傳輸容量大和應用靈活等特點使其成為目前倍受矚目的天線寬帶接入技術。

一個完整的LMDS系統由四部分組成,分別是本地光纖骨干網、網絡運營中心(NOC)、基站系統、用戶端設備(CPE)。

寬帶無線接入技術主要有多通道多點分配業務(MMDS)和本地多點分配業務(LMDS)兩種。它們是在成熟的微波傳輸技術上發展起來的,所采用的調制方式與微波傳輸相似,主要為相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之處是 MMDS和LMDS均采用一點多址方式,微波傳輸則采用點對點方式。

LMDS的特點是:

(1)LMDS的帶寬可與光纖相比擬,實現無線“光纖”到樓,可用頻帶至少1GHz。與其他接入技術相比,LMDS是最后一公里光纖的靈活替代技術。

(2)光纖傳輸速率高達Gb/s,而LMDS傳輸速率可達155Mb/s,穩居第二。

(3) LMDS可支持所有主要的話音和數據傳輸標準,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。

(4) LMDS工作在毫米波波段、20~ 40GHz頻率上,被許可的頻率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz獲得的許可較多,該頻段具有較寬松的頻譜范圍,最有潛力提供多種業務。

LMDS的缺點是:

(1)傳輸距離很短,僅5~6Km,因而不得不采用多個小蜂窩結構來覆蓋一個城市。

(2)多蜂窩系統復雜。

(3)設備成本高。

(4)雨衰太大,降雨時很難工作。

3.3 WCDMA接入技術

WCDMA技術能為用戶帶來最高2Mbit/s的數據傳輸速率,在這樣的條件下,現在計算機中應用的任何媒體都能通過無線網絡輕松地傳遞。WCDMA的優勢在于,碼片速率高,有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,采用Turbo信道編解碼,提供較高的數據傳輸速率,FDD制式能夠提供廣域的全覆蓋。下行基站區分采用獨有的小區搜索方法,無需基站間嚴格同步;采用連續導頻技術,能夠支持高速移動終端。相比第二代的移動通信技術,WCDMA具有:更大的系統容量、更優的話音質量、更高的頻譜效率、更快的數據速率、更強的抗衰落能力、更好的抗多徑性、能夠應用于高達500Km/h的移動終端的技術優勢,而且能夠從GSM系統進行平滑過渡,保證運營商的投資,為3G運營提供了良好的技術基礎。WCDMA通過有效地利用寬頻帶,不僅能順暢地處理聲音、圖像數據、與互聯網快速連接,而且WCDMA和MPEG-4技術結合起來還可以處理真實的動態圖像。

3.4 3G通信技術

在上述通信技術的基礎之上,無線通信技術將邁向3G通信技術時代。3G強大的帶寬和傳輸速率給多媒體通信提供了高速傳輸的可能性。從通信容量上,3G較第二代移動通信系統有大幅提升。另外,3G有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,使傳輸速率有了大幅提高,該技術又稱為國際移動電話2000,該技術規定,移動終端以車速移動時,其傳轉數據速率為144Kbps,室外靜止或步行時速率為384Kbps,而室內為2Mbps。但這些要求并不意味著用戶可用速率就可以達到2Mbps,因為室內速率還將依賴于建筑物內詳細的頻率規劃以及組織與運營商協作的緊密程度。然而,無線LAN一類的高速業務的速率已可達54Mbps。

3.5 4G通信技術

無線接入技術范文2

無線網絡接入技術包括:GSM全球移動通信系統,GPRS多時隙通用分組無線業務,CDMA碼分多址,IEEE802.11國際電氣電子工程師協會無線局域網標準,Bluetooth藍牙,HomeRF家庭射頻,IrDA紅外等,隨著通訊技術、計算機和因特網技術的飛速發展,數據、語音、視頻等業務傳輸都在不斷增長,無線網絡接入技術已呈現蓬勃的發展趨勢,并呈現出業務融合趨勢。

2 IEEE802.11協議分析

IEEE802.11是目前無線局域網產品生產設計和無線局域網絡構建所遵循的技術規范標準。在無線LAN中,802.11指由IEEE提出的協議族,它們是802.11、802.11a和802.11b。現在,我們常用的、技術成熟的是IEEE802.11b。由于IEEE802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此,IEEE小組又相繼推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a兩個新標準。三者之間技術上的主要差別在于MAC子層和物理層。IEEE802.11a規定的頻點為5GHz,用正交頻分復用技術(OFDM)來調制數據流。OFDM技術的最大的優勢是其無與倫比的多途徑回聲反射,因此特別適合于室內及移動環境。傳輸速度為1~2Mbps。

IEEE802.11b工作于2.4GHz頻點,采用補償碼監控CCK調制技術。當工作站之間的距離過長或干擾過大,信噪比低于某個門限值時,其傳輸速率可從11Mb/s自動降至5.5Mb/s,或者再降至直接序列擴頻技術的2Mb/s及1Mb/s速率。但是802.11b標準的速率上限為20Mbps,它保持對802.11的向后兼容。

3 Bluetooth藍牙接入技術

藍牙(IEEE802.15)是一項最新標準,對于IEEE802.11來說,它的出現不是為了競爭而是相互補充。藍牙比IEEE802.11更具移動性,比如:IEEE802.11限制在辦公室和校園內,藍牙能把一個設備連接到LAN和WAN,甚至支持全球漫游。

事實上,藍牙系統和無線個人局域網(WPAN)的概念相輔相成,它已經是無線個人局域網的一個雛形。在其1999年12月的藍牙1.0版的標準中,已定義了包括使用WAP協議連接互聯網的多種應用軟件。它能夠使蜂窩電話系統、無繩通信系統、無線局域網和互聯網等現有網絡增添新功能,使各類計算機、傳真機、打印機設備增添無線傳輸和組網功能,在家庭和辦公自動化、家庭娛樂、電子商務、無線公文包應用、各類數字電子設備、工業控制、智能化建筑等場合開辟了廣闊的應用。隨著無線個人局域網的發展,IEEE 802.15的一個工作小組正在制訂速率可達20Mb/s以上的無線個人局域網標準,這一標準也是基于藍牙規范。

藍牙技術從應用的角度來講,與日前廣泛應用于微波通信中的一點多址技術十分相似,因此,它很容易穿透障礙物,實現全方位的數據傳輸。

4 HomeRF家庭射頻接入技術

HomeRF主要為家庭網絡設計,是IEEE802.11與DECT的結合,旨在降低語音數據成本。HomeRF也采用了擴頻技術,工作在2.4GHz頻帶,能同步支持4條高質量語音信道。但目前HomeRF的傳輸速率只有1~2Mb/s。HomeRF把共享無線連接協議(SWAP)作為未來家庭內聯網的幾項技術指標,使用IEEE802.11無線以太網作為數據傳輸標準,通信頻段也是2.4GHz,HomeRF工作組像當初人們構造ATM一樣,提出了一整套應用于家庭聯網的完整體系,包括設備和家庭主機之間的連接、設備之間的連接、主機和HomeRF中央控制的連接、接入網、PSIN等。HomeRF技術對于小型公司或者類似別墅的家庭是再方便不過的了,因為這兩種環境的活動半徑都比Bluetooth和W規定的活動范圍大,同時,一般又小于無線局域網的半徑。但這也并非是說HomeRF的地位是高枕無憂的。因為,一項技術如果想要成為國際認可的標準,其獨特性是必不可少的。HomeRF在傳輸距離方面的優勢,很有可能被藍牙所擊敗。

5 IrDA紅外無線技術

簡單地講,IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術,其相應的軟件和硬件技術都已比較成熟。它在技術上的主要優點有:無需專門申請特定頻率的使用執照,這一點,在當前頻率資源匱乏,頻道使用費用增加的背景下是非常重要的;具有移動通信設備所必需的體積小、功率低的特點。惠普(HP)公司目前已推出結合模塊應用的約從2.5×8.0×2.9(mm)到5.3×13.0×3.8(mm)的專用器件,與同類技術相比,耗電量也是最低的;傳輸速率在適合于家庭和辦公室使用的微微網(Piconet)中是最高的,由于采用點到點的連接,數據傳輸所受到的干擾較少,速率可達16Mb/s。

IrDA除了傳輸速率由原來的FIR(Fast Infrared)的4Mb/s提高到最新VFIR的16Mb/s標準;接收角度也由傳統的30度擴展到120度。這樣,在臺式電腦上采用低功耗、小體積、移動余度較大的含有IrDA接口的鍵盤、鼠標,就有了基本的技術保障。同時,由于Internet的迅猛發展和圖形文件逐漸增多,IrDA的高速率傳輸優勢在掃描儀和數碼相機等圖形處理設備中更可大顯身手。對于要求傳輸速率高、使用次數少、移動范圍小、價格比較低的設備,如打印機、掃描儀、數碼像機等,IrDA技術是首選。

6 小結

無線網絡技術,不同于有線網絡,它利用微波、紅外線、無線電等無線技術進行信息傳遞。無線網絡與有線網絡相比,在移動性、可擴展性和布線方面有著明顯的優勢,但是在速度和安全性方面與有線網絡相比還有一定的差距。

參考文獻

無線接入技術范文3

【關鍵詞】移動辦公系統;無線接入技術;WAP;WLAN;安全

隨著計算機的普及,互聯網在人們的日常生活中逐漸發揮著不容忽視的作用,移動辦公系統對互聯網的需求也與日俱增。移動辦公系統不僅在技術上有所突破創新而且創造了良好的經濟效益、企業效益和社會效益。移動辦公系統是基于無線通信技術的先進技術,使無線技術、無線接入技術、移動辦公系統融為一體。一方面,無線通信技術不僅滿足用戶對在不同移動狀態下獲取網絡信息的強烈需求,而且也符合當今社會人們工作節奏加快、社會人員流動性加大的發展趨勢。另一方面,對于缺乏線纜資源的新興電信運營商來說,無線通信技術網絡部署迅速便捷的特點能為用戶提供語音和數據服務。

一、無線接入技術概況

無線接入技術又稱無線續接技術或無線本地環路,是指從交換節點到用戶終端部分或全部采用無線手段的接入技術,其只要功能是以無線技術作為傳輸媒介向用戶提供固定或者移動的終端。同時無線接入技術既有建網費用低以及擴容可按需求而定,又有運行成本低、應用靈活、安裝快捷等特點。所以在發達地區無線接入技術可以作為有線網的補充,能迅速并及時替代有故障的有線系統或者提供短期臨時義務;同時在一些發展中或者邊遠地區可以廣泛用來替換有線用戶環路,既節省時間又節省投資。因此無線接入技術在現代通信行業備受關注,根據美國相關權威機構預測:到2012年無線接入本地環路將占整個本地環路增量的40%-50%。

作為現代通信技術最熱門,同時大力發展的無線接入技術,大致可以分為移動接入方式和固定接入方式兩大類。

1.移動接入技術

移動式接入技術是指用戶終端在較大范圍內移動通信技術接入技術,主要分為高速和低速兩種類型。高速移動式接入技術一般可用蜂窩移動電話系統、集群移動電話系統、衛星移動通信系統等,低速移動式接入可用個人通信(PNC)系統,例如CDMA本地環路、PHS、PACS等。

2.固定接入系統

其英文名為Fixed Wireless Access,簡稱FWA,其是指把通過有線方式傳輸過來的信息(語音、數據、圖像)用無線的方式傳輸到固定用戶終端或者是實現反向傳輸的一種通信系統。從它定義上來看,固定式無線技術涵蓋了所有通過無線傳輸方式送至固定用戶終端的公共電話網的業務系統,較之移動式通信技術,固定式無線接入技術用戶終端具有固定性,或有些在極小范圍內。

固定接入實際上是從交換節點到固定用戶終端采用無線接入的方式,它實際上是PSTN/ISDN網無線延伸,固定無線接入方式主要分為三大類,包括已投入使用的多路多點分配業務(MMDS)、直播衛星(DBS),以及剛剛興起并逐步成為熱點的新興寬帶接入技術——本地多點分配業務(LMDS)。

與此同時,無線接入Internet是無線接入技術的另外一個研究的熱點話題。通過無線接入Internet方式基本上可以分為兩大類。一是基于蜂窩的接入技術,例如CDPD(蜂窩數字式分組數據交換網絡點擊此處添加圖片說明)、EDGE(增強型數據速率GSM演進技術)、GPRS(通用分組無線服務技術)等;二是基于局域網的技術,如IEEE802.11 WLAN、Bluetooth、HomeRF等。就目前而言,無線接入技術逐漸變得數字化、多媒體、寬帶化以及智能化。

但是在無線電通信服務中使用普通Internet協議,則會引起速度慢、成本偏高而且大規模應用難等問題,同時無線電傳輸延時還會造成一些負面影響。

為解決上述問題,WAP進行許多優化處理。例如,利用二進制傳輸通過高度壓縮過的數據,并優化長延時與中低寬帶。運用WML編輯的網頁可在手機微瀏覽器上擁有并提供按鈕、超鏈接與圖示等功能,大大減輕了在移動設備上瀏覽網頁內容的復雜程度。此外,WAP為彌補便攜式移動設備自身的缺陷,加強了網絡功能,以便在工作時盡可能少占用移動通信設備的資源,如CPU、內存等。同時在WAP標準下,移動終端都配備有一個微瀏覽器,用戶可以運用卡片組來瀏覽網絡供應商提供的各項網絡業務,然后用戶就能在卡片間來回瀏覽獲取信息。而且,該瀏覽器還具備高速緩存的功能,以備日后快速檢索之用。

四、WLAN技術原理

無線局域網WLAN(wireless local area network)是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。它以無線多址信道作為傳輸媒介,利用電磁波完成數據交互,實現傳統有線局域網的功能。無線局域網具有以下特點:

(1)安裝便捷

無線局域網可以免去或者最大程度地減少網絡布線工作量,一般只需要安裝一個或多個無線訪問點(access point,AP)就可建立覆蓋整個區域的局域網絡,且便于管理、維護。

(2)高移動性與靈活性

在有線網絡之中,網絡設備的安放位置受到網絡位置的極大限制。而無線局域網中各節點可隨意移動,不受地理位置的限制。目前,AP可覆蓋10-100m。在無線信號覆蓋的范圍內,均可以接入網絡,而且WLAN能夠漫游于不同運營商、不同國家的網絡之間。

(3)易擴展性

無線局域網有多種配置方式,每個AP可支持100多個用戶的接入,只需在現有無線局域網基礎上增加AP,就可以將幾個用戶的小型網絡擴展為幾千用戶的大型網絡。最近幾年,無線局域網已經在企業、醫院、工廠、商店以及學校等場所得到了廣泛應用。

(4)易于進行網絡規劃與調整

辦公地點或者網絡拓撲的改變通常意味著重新建網。重新布線是一個昂貴、費時費力、浪費以及瑣碎的過程,無線局域網可以避免或最大程度上減少以上情況的發生。

(5)故障定位容易

有線網絡經常出現物理故障,尤其是由于線路連接不良而造成的網絡中斷,一旦出現往往很難查明,而且檢修線路需要付出很大的代價。而無線網絡則很容易能定位故障,只需要更換故障設備即可恢復網絡連接。

五、無線接入技術辦公方案

(一)用戶通過電信網絡運營商提供的數據業務,訪問WAP網,連接MSS服務器,此方案必須要通過IP地址或者用戶手機號來驗證用戶身份。通過此方式進行移動辦公使用非常方便,但是缺陷也很明顯:WAP方式只適用于手機終端,且大多數都是國產手機,WAP協議并不標準;將服務器開放在網上,其安全性存在較大隱患;由于國產手機WAP協議不標準,會出現系統訪問不穩定問題。

(二)用戶在辦公樓中辦公,可以通過筆記本無線上網卡連接到AP點,進而經過內部局域網再訪問MSS服務器。這種辦公方案適合筆記本在樓宇間移動辦公。其優點是減少網絡布線的工作量,有效降低故障點。同時,也存在一些缺點:寬帶受限,成本極高。

六、創建網絡安全保障體系措施

(一)身份認證

在移動辦公系統中,系統登錄部分不僅要對移動辦公用戶進行身份驗證,同時還需將移動辦公用戶與其手機硬件信息聯系在一起,用戶登錄時,通過客戶端提取手機硬件設備相關信息,將用戶名連同設備信息一起發送到認證服務器上認證,認證服務器首先通過用戶名,查詢服務器上登記的用戶手機硬件設備信息,和發送過去的設備信息進行校對,如果通過,則允許其進入移動辦公系統,否則予以拒絕。

(二)網絡安全

在移動辦公系統中,系統的數據庫服務器放置于內網,應用服務器位于政務外網,而用戶通過Intemet訪問移動辦公系統,依據電子政務網絡安全等級保護的有關規定,在政務內網和外網之間必須進行物理隔離,在政務外網和Intemet之間要進行邏輯隔離。

(三)數據安全

在移動辦公系統數據庫中,必須采取以密文形式保存重要敏感性數據,例如用戶信息等。這樣,即使在數據被截獲的情況下也可以保證重要敏感信息不被泄露;同時加密存儲手機端個人隱私數據,在手機端運用在代數變換基礎上的加密存儲,這樣,即使其他人得到手機端緩存的信息時,仍就不能快速有效的還原出原本的數據信息,這在一定程度上可以有效地解決用戶持久數據泄露的問題。

七、總結

近年來,隨著快速發展的信息技術水平、日益增長的市場需求以及電信行業市場競爭重心的逐步轉移,無線接入技術在中國日益興起,市場規模也在逐步擴大,在移動辦公系統中的應用也越來越廣泛,并日益受到政府、生產、運營以及科研等單位的高度重視。通過技術交流與相互了解的方式,必將推進我國無線接入技術在移動辦公系統中的普及和提高。

參考文獻

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無線接入技術范文4

關鍵詞:WiMAX;Wi-Fi;LTE

中圖分類號:TN929.53

1.引言

隨著移動通信技術的蓬勃發展,話音業務移動化,數據業務寬帶化已經成為了通信市場的發展趨勢;而電信網絡接入層也逐漸呈現出無線化和寬帶化的發展趨勢,移動通信競爭日趨激烈。寬帶無線接入技術(Broadband Wireless Access,BWA)是目前通信與信息技術領域發展最快的技術之一。它是以無線通信的方式在寬帶業務接口與寬帶業務用戶之間實現寬帶業務的接入,從而達到為用戶提供話音、視頻、數據及多媒體等高質量的應用服務的目的。隨著ITU和3GPP及3GPP2各大標準化組織對各現代無線通信技術規范的不斷完善,3G、WiMAX、Wi-Fi、LTE等各種無線寬帶接入技術在競爭中互相借鑒和學習,進而技術不斷完善,網絡安全性實用性不斷增強。市場上支持Wi-Fi、WiMAX的無線網絡終端日趨豐富,整個產業鏈已逐漸成熟。就目前而言,很明顯,寬帶無線接人技術已經到了百家爭鳴的時代。IEEE和3GPP及3GPP2等各大標準化組織正在進行著激烈的競爭。對于不同的市場需求及實際環境選擇相應的無線寬帶接入標準顯得尤為重要,因為選擇適合的標準將會在將來快速發展的無線市場中占有一席之地,進而改變整個無線通信市場的分布格局。而此時,對于無線寬帶接入技術標準的選擇就顯得尤為重要。本文主要研究了WiMAX,Wi-Fi,LTE三種無線接入技術(3GV-41技術已相當完善,本文不再贅述)遵循的標準及其優缺點,并對以上三種寬帶無線接入技術進行總體性的比較研究,從而描述出以上幾種技術在未來幾年內的發展趨勢。

2.線寬帶接入技術

2.1 Wi MAX

2.1.1 WiMAX概述

WiMAXt~(Worldwide Interoperability for Mi-cro-wave Access)即全球微波互聯接入。是一項基于IEEE 802.16標準的寬帶無線接入城域網技術。其技術標準分為:802.16d標準和802.16e標準。802.16d的初衷為統一固定無線接入的空中接口,該標準可以應用于2-11GHz非視距(NLOS)傳輸和10-66GHz視距(LOS)傳輸。相對于以上的兩種場景,802.16d用于固定和游牧應用場景;802.16e用于便攜和移動場景,同時支持固定場景。為解決無線寬帶接入“最后一公里”的問題1EEE于2003年1月29日正式通過802.16a規范,這是一種線纜和xDSL的無線擴展技術,因此也將WiMAX稱為無線DSL技術。在亞洲,目前xDSLt~是WiMAX在最后一公里接入市場主要的競爭對手。

2.1.2 WiMAX技術優勢

(1)覆蓋范圍:最大無線信號傳輸距離為50kin,只要少數基站建設就可覆蓋全城,在很大程度上擴展了無線網絡應用的范圍。

(2)接入速率:WiMAX采用MIMO-STC/MDC及可擴展的OFDMA技術,在20MHz的帶寬內所能提供的下行峰值速率可達63Mbps/扇區,上行速率也可達到28Mbps/扇區。

(3)作為一種無線城域網技術,它可以將Wi-Fi連接到互聯網;也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展,實現最后一公里的寬帶接人。

2.1.3影響WjMAX技術未來發展的主要因素

(1)標準制定:在基站和基站間、基站和網絡側的協議IEEE802.16并沒有給出具體的技術標準,只給出了基站和移動臺之間的空中接口標準。在切換、尋呼和終端狀態管理(激活和休眠的轉換)等與蜂窩組網有關的方面,還不夠成熟,需要進一步完善。

(2)頻率問題:目前ETSI(國際MMDS)已經認可使用的頻率為3.4~3.8GHz,5.725~5.85GHz可作為免許可頻率使用。全球各國允許使用的頻率并集大致為2-11GHz,這就意味著當WiMAX與LTE使用相同頻率(2 GHz、3.4-3.6 GHz)時,其與LTE相比之下,穿透力差的缺點就會凸顯出來,使得無法與LTE競爭。

2.2 Wi-Fi

2.2.1概述

Wi-Fim(Wireless Fidelity)無線保真,IEEE802.11a和IEEE802.11b為目前可以使用的兩個標準規范。產業標準組織無線保真(Wireless Fidelity.Wi-Fi)聯盟主要負責WLAN的推廣和認證工作,因此WLAN技術通常又被稱之為Wi-Fi。WLANIal可使用的標準主要包括802.11b、802.11a和802.11g,詳細參數見表1。

目前Wi-Fi市場競爭也日趨激烈,除原有的Wi-Fi廠商(D-Link、思科、Intel等)在緊鑼密鼓的準備外,高通公司也將業務伸向了Wi-Fi領域,據報道北京時間2011年5月26日早間消息,高通周二晚宣布,該公司已完成31億美元收購Wi-Fi芯片廠商Atheros Communications的交易。

2.2.2 W._Fi技術優勢

Wi-Fi是由接入點(Access Point,AP)和無線網卡組成的無線局域網絡,由于可以不受布線條件的限制,可以方便的應用在小型網絡甚至大型網絡中,能提供有線網絡無法提供的漫游特性,方便用戶使用,由于起點低,大部分的電子設備,如電腦筆記本、手機等均支持Wi-Fi;由于大量設備廠商的涌入從而形成競爭,各廠商不得不降低成本,以便在市場中占有一定的價格優勢。據平安證券今年3月的調研報告指出,預計Wi-Fi建設將帶動250~300-億元的電信設備市場。

2.2.3影響wi Fi技術未來發展的主要因素

(1)可靠性:射頻干擾是造成Wi-Fi性能不穩定、覆蓋不好、經常掉線現象的主要原因。無線電波間存在相互影響的現象,特別是同頻段、同技術設備之間將存在明顯影響,如手機、電磁爐,甚至汽車啟動的電子設備等。

(2)數據傳輸速率有限:雖然Wi-Fi技術最高標稱數據傳輸速率可達11~54 Mbit/s,但系統開銷會使應用層速率降低50%左右。

(3)服務質量(Quality ofService,QoS)保障機制乏力:Wi-Fi雖然支持盡力而為(Best Effort)業務(WEB瀏覽、FTP下載、Email等),但是語音通信、視頻傳輸等業務的QoS很難得到保障。

(4)覆蓋范圍:Wi-Fi實現規模覆蓋的最大的缺陷在于需要密集的有線傳輸資源。LTE/WiMAX

基站的覆蓋范圍比Wi-Fi AP覆蓋范圍大數十到上百倍。

(5)移動性:Wi-Fi技術自身并不支持移動I生,即便IEEE802.1 1s可能會對Wi-Fi MESH的移動性進行增強,最多也只能支持步行的移動速度。而LTE和WiMAX都支持120km/h以上的移動性,這是Wi-Fi所不能匹敵的。

2.3 LTE技術

2.3.1概述

長期演進嘲(LongTermEvolution,LTE)項目是3GPP提出的3G長期演進項目,采用OFDM[91和MIMOtlO-H怍為無線網絡演進的標準。LTE由于在頻,譜利用率、網絡性能、扁平化網絡結構等方面都具有較強的技術優勢,被全球多個運營商認可為下一代無線通信技術,也是B3G]4G移動通信系統的典型代表。LTE系統同時定義了頻分雙工(Frequency Division Duplexing,FDD)(見圖1)和時分雙工(Time Division Duplexing,TDD)(見圖2)兩種方式,兩種方式最直觀的不同就在于其幀結構的不同,下面就兩種雙工方式不同的幀結構做出相應的比較分析。

FDD-LTE技術:FDD-LTE上下行均采用簡單的等長時隙幀結構。LTE系統沿用了UMTS系統一直采用的10ms無線幀長度。一個無線幀包含10個子幀、20個時隙。FDD―LTE幀結構類型1(framestructure type 1,FSl)上下行采用完全相同的幀結構(見圖3),可同時適用于全雙工FDD、半雙工

TDD-LTE技術:TDD-LTE幀結構類型2(framestructure type 2,FS2)是基于TD-SCDMA幀結構修改而成的,保存了’FD-SCDMA幀結構中的三個特殊時隙:下行導頻時隙(DwPTS)、保護間隔(GP)、上行導頻時隙(DpPTS),同時采用了統一的1ms子幀長度。常規子幀結構包含了兩個0.5ms的時隙[12],這點與FSl相同(見圖4)。該種幀結構適用于TDD模式。

TDD―LTE雙工方式的特點使得其具有如下優點:

頻率配置靈活,使用FDD-LTE系統不宜使用的零散頻段;可通過調整上下行時隙轉換點提高下行時隙比例,從而更好地支持非對稱業務;上下行信道具有一致性,基站的接受和發送可共用部分射頻單元,降低設備成本;接受數據時不需要收發隔離器(只需一個開關即可),降低設備的復雜度;上下行信道具有互惠性,可更好的采用傳輸與處理技術,如RAKE接收、聯合傳輸、智能天線技術,從而降低移動終端的處理復雜度。

由于TDD-LTE在同一幀中傳輸上下行兩個鏈路,導致系統設計更加復雜,對設備要求較高,其不足之處也顯得格外明顯:由于保護間隔的使用降低了頻譜利用率,特別是提供廣覆蓋時使用長GP(保護間隔)時,頻譜利用率偏低;使用混合自動重傳請求技術(Hybrid Automatic Repeat―reQuest,HARQ)時,TDD-LTE使用的控制信令比FDD-LTE更復雜,且平均環回時間(Round-Trip Time,R3T)稍長于FDD-LTE的8ms長度;上下行信道占用同一頻段的不同時隙,為保證上下行幀的準確接收,整個通信系統對基站和終端設備的同步有很高的要求。

2.3.2 LTE技術優勢

針對WiMAX“低移動性寬帶IP接入”的定位以及適用于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術的Wi-Fi,LTE提出了相對應的性能指標,如相似的帶寬、數據傳輸速率、強調多媒體廣播和多播業務(Multimedia Broadband and Mukicast Service.MBMS)等。LTE與WiMAX和Wi-Fi相比具有以下技術優勢:

(1)數據速率:LTE增強了3G的空中接口技術,信號的覆蓋范圍大幅延伸。在20MHz的帶寬下,能夠達到下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率,頻譜利用率分別為5bps/Hz和2.5bps/Hz;Wi-Fi與WiMAX所能達到的最高速率僅為11 Mbit/s和75Mbit/s,且Wi-Fi采用的無線電信號易受到環境影響(如頻率干擾)。

(2)靈活性:LTE能夠支持1.25 MHz,2.5 MHz.5 MHz,10 MHz,15 MHz,20 MHz等多種系統帶寬。WiMAX支持15~20MHz幾種帶寬,而Wi-Fi解決的是無線局域網問題,僅適用于有因特網的地區,因而在系統部署上LTE更具靈活性。

(3)移動性:LTE能在350km/h的高速移動情況下達到良好的接收效果,WiMAX所能支持的最高移動速率只能達到120km/h,Wi-Fi則僅限于局域網的低速率移動。盡管LTE和WiMAX在原始數據速率方面基本相當,但除了規模更大外,WiMAX作為一種固定WAN支持更像Wi-Fi網絡(固定或低速移動場景下提供中高速無線接人)。

2.3.3應用前景

TDD雙工方式具有頻譜配置靈活、上下行信道互惠性等特點,能夠滿足下一代移動通信系統對帶寬的要求以及頻率分配零散化的趨勢,在未來的通信市場中具有較大的優勢。

縱觀移動通信的發展,每個新的技術的出現都是以數據傳輸速率的大幅提升、頻譜利用率的大幅提高作為標志的。很明顯,目前LTE系統的很多技術特征(數據傳輸速率、頻譜利用率等)已經接近于在給定帶寬下的理論極限。然而對后LTE時代(LTE-Advanced),又對LTE-Advanced提出了新的速率要求――上行達到1Gbit/s(至少低移動性滿足,高移動性下達到100Mbit/s),1Gbit/s的數據傳輸速率在100MHz或足夠多的連續帶寬下是可以獲得的,但面臨目前頻率資源困乏的局面,1Gbit/s的數據傳輸速率顯得尤為艱難。這就為LTE-Adva-nced提出了新的技術要求,目前國內外很多學者針對這一問題提出了一些新的解決技術如頻譜聚合解決頻率資源匱乏問題,使用協同MIMO方案及高階調制技術以提高總體頻譜效率等。

3.WiMAX、Wi-Fi、LTE技術對比

根據上述內容分別對WiMAX、Wi-Fi、LTE技術從各方面進行了詳細的分析和比較(見表2)。

4.結論

無線接入技術范文5

關鍵詞:4G;無線網絡;安全接入技術;移動通信

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)03-00-03

0 引 言

隨著互聯網與無線網絡的不斷發展,全球移動用戶的數量與日俱增。通過對移動通信系統的發展進行分析發現,在歷經第一代(1G)、第二代(2G)、第三代(3G)通信系統之后,為了更好地推動移動數據傳輸,現在正著手研究下一代無線通信系統(4G)。但是在研發4G無線網絡時,要注重對安全接入技術的引入,只有這樣才能確保信息傳輸的安全性,提高通信質量。

1 4G無線網絡的安全研究

1.1 無線網絡的安全

如今的無線網絡具有安裝靈活、方便、經濟等特點,有效的擴展了用戶的活動空間和自由度,應用前景非常廣泛。但是在使用過程中,經常會遇到安全隱患問題,給用戶的使用造成了一定的安全威脅。由于無線網絡具有開放性的特點,因此容易被動竊聽和受到主動干擾攻擊。此外,由于無線網絡的電池容量、計算和存儲能力、使用壽命有限,導致大部分移動終端僅能進行簡單的計算。終端的移動性在一定程度上提高了無線網絡安全管理的難度,與有線網絡相比,無線接入信道還會受到傳輸速率和有效數目的限制,而且具有較高的誤碼率。

因此,在進行安全方案設計時,需要對本地訪問和漫游等情況給予綜合考慮。無線網絡安全機制需要考慮以下幾點:

(1)通過認證機制可以確保在數據交換之前通信參與方的身份得到有效認證;

(2)借助安全信道和加密技術確保數據傳輸的機密性;

(3)借助消息加密技術、摘要技術及數字管理技術能夠確保數據傳輸的完整性;

(4)借助數字簽名技術能夠確保數據傳輸的防抵賴性;

(5)借助加密的永久身份或臨時身份信息能夠確保用戶身份信息的隱藏性。

1.2 4G無線網絡安全接入技術的特點

1.2.1 用戶身份保護

用戶身份保護主要包括用戶位置隱私、用戶身份隱私和不可跟蹤性,主要是確保無線鏈路通信過程中攻擊者無法對用戶的IMSI及相關信息進行竊取,無法推斷同一用戶是否選擇了不同服務。在進行4G無線網絡使用過程中,一般可以借助臨時身份標識來滿足用戶需求,而臨時身份可以通過AN進行分配和及時更換。

1.2.2 實體認證

實體認證主要包括網絡認證和用戶認證,即借助服務網絡(SN)來對用戶的真實身份進行認證,該網絡一般需要對用戶進行HE授權。在移動通信過程中,要想實現對現實體的有效認證,需要借助本地認證機制和認證密鑰協商機制的共同協助才能完成,而用戶的HE可以根據需求準確地向AN發送認證向量,或ANTFU在使用之前需要通過密鑰協商來完成密鑰的創建認證過程。

1.2.3 機密性

機密性主要包括密鑰協商和加密算法的機密性及信令數據和用戶信息的機密性,其一般需要借助ME和SN才能夠實現算法和密鑰的安全傳輸。

1.2.4 完整性

完整性主要包括密鑰協商和加密算法的完整性,同時囊括了信令數據和用戶信息的完整性,從而確保接受方(SN或ME)能夠對信令數據進行驗證,以確保其是否來自實體,且在對其進行發送時不會被修改。

1.2.5 移動設備認證

該安全認證技術在緊急呼叫時無法得到有效應用,并且移動設備標識號(IMEI)在SN被認證之后只能發送出去,否則需要把所有數據存儲在終端設備罩中,從而確保信息的安全性。

2 4G無線網絡技術發展現狀

隨著4G無線網絡技術的發展,其逐漸在我國的移動通信領域占據了一定地位,因此對其發展現狀進行分析具有十分重要的意義。目前,4G無線網絡技術主要以通信服務為主,例如其中的IPv6能夠為4G無線網絡技術提供統一的地址支持,并且借助自動配置系統來實現地址唯一,能夠更好地滿足不同位置移動用戶所享受的同等通信信號,從而確保了信息傳輸的效率與質量。4G無線網絡技術中所具有的智能天線技術(SA)能夠對外界的干擾信號進行有效的屏蔽,從而為信息傳輸提供了安全環境,此外還能夠對相關數據信息的傳輸進行自動跟蹤,提高了通信定位服務的質量。

正交頻分復用技術(OFDM)是借助正交分割信道來實現信息算法在高速信號中的有效轉化,從而形成了一套具有低速特性的信息流,實現了對信道的科學、合理分配,與此同時還能夠提高信號傳遞能力,確保信息的高速傳輸,在一定程度上避免了不同信道之間存在的干擾。正交頻分復用技術對于推動4G無線網絡通信技術的發展具有重要意義,該技術不僅實現了對3G技術的超越,還能推動通信服務質量的升級,盡可能的為用戶提供多樣化的服務。目前,4G無線網絡技術更多的集中在通信領域,但其中還存在或多或少的問題阻礙了該技術的發展,因此需要采取措施分析解決其中存在的問題,從而為4G無線網絡技術在我國的發展奠定良好的基礎。

例如,我國移動通信行業對4G無線網絡技術給予了高度重視,并且以移動、聯通、電信為代表的三大運營商在獲得4G牌照后進行了激烈的競爭。在OTT業務的影響下,大部分網絡用戶對4G無線網絡技術的選擇進一步加劇了各大運營商之間的競爭,因此需要采取措施處理好各個領域之間的市場競爭,只有這樣才能維持市場穩定、確保用戶享有更高質量的通信服務。

3 4G無線網絡安全接入技術認證新方案

為了更好地滿足4G無線網絡用戶需求,使其更好的適應無線網絡終端的漫游性和移動性,提高信息傳輸的安全性,就需要將安全接入技術引入其中。本文主要介紹了基于自證實公鑰系統的安全接入技術認證新方案。對用戶在首次接入網絡、再次接入網絡兩種場景下進行安全技術認證,其認證過程主要包括兩個階段:(1)首次/切換接入場景下需要與密鑰交換協議(AKEBSP)進行認證;(2)再次接入時,為了提高安全性能,需要進行采用快速重認證協議,從而提高認證效率和質量。

3.1 參數描述

在4G無線網絡安全接入技術認證新方案中,主要參數要求如下:│x│用于描述x的長度,并且其中所使用的整數A、B、S需要滿足│A│≥│B│+│S│+80,│B│≥32,│S│≥160。其中,│S│代表了安全技術中私鑰S的長度。在進行安全接入技術認證過程中,ME一般需要借助可信機構TA才能夠獲取自己所需的私鑰和自證實公鑰,其過程主要包括以下三個階段:

(1)首先ME需要根據需求為自己選定私鑰xME,然后按照VME=g-xMEmodn對其進行計算,從而得到VME。最后還需要將IDHE、IDME和VME發送給TA。該過程中,IDME是ME的永久身份標識符(IMSI),而IDHE一般是ME在歸屬環境下的HE身份標識符;

(2)TA在獲取ME所傳輸的消息之后,首先要按照YME=(VME-IDME-IDHE)d modn對其進行計算,從而獲得ME的公鑰YME,并將最終的公鑰發送給ME;

(3)當ME獲得TA所傳輸的公鑰后,需要對YME+ IDME + IDHE= VME是否成立進行驗證,如果成立則可以得到公鑰YME和私鑰xME。同理,AN也可以通過選定私鑰xAN,并借助TA來獲得公鑰YAN。

3.2 首次/切換移動終端的接入認證過程

首次/切換移動終端接入過程中的認證流程如圖1所示。其過程分為如下幾步:

(1)首先AN需要對自身的公鑰YAN和IDAN進行廣播,并且需要選擇接入AN過程中所需要的YAN和IDAN,該過程還需要選擇一個隨機數CME,并將其與YAN和IDAN一起發送給AN。

(2)在AN收到相關數據之后,需要對其IDAN進行驗證,如果滿足自己所需的身份標識符,則可以隨機選取兩個隨機數rAN和CAN,并按照TAN=rAN+xAN?CME和RAN=grANmodn來獲取相關數據,最后再將CAN、RAN、TAN等結果發送給ME。

(3)當ME獲?。?)所發送的消息之后,還需要對其進行驗證,如果驗證結果符合要求,則需要對g rAN(YAN+IDAN)CMEmodn=RAN進行驗證,如果兩次驗證結果均滿足要求,則選擇一個隨機數rME,然后進行TME= rME + xME?CAN,RME=g rMEmodn計算,并將最終的計算結果發送給AN。

(4)當AN受到ME發來的計算結果之后,需要對信息進行解密處理,并對相關計算公式進行驗證,如果驗證結果符合要求,則需要對AN和ME之間的會話密鑰KAM進行計算,生成ME所需要的臨時身份TIDME,并將該臨時身份發送給ME。

(5)ME受到臨時身份之后,同樣需要對其進行解密處理,以提取出臨時身份,并再次對其進行核對,核對正確之后才允許網絡使用。

3.3 移動終端再次接入時的安全認證過程

在借助4G無線網絡進行移動通信的過程中,為了提高安全性,一般還要對其進行頻繁認證,而且每次都需要執行一個系統的、完整的認證過程,但是這樣會給系統帶來較大的負擔。如果連接用戶的數量比較多,上述缺陷就會更加明顯,此舉進一步增加了終端認證過程所需花費的時間,所以為了提高再次接入時的認證效率,引入了圖2所示的認證流程。

如果在首次/切換接入認證之后還需要再次接入時,ME可以借助臨時身份TIDMe來取代自己的身份進行再次接入認證,這樣可以對ME的身份隱私實現有效保護。TIDME可以替代TDME完成再次接入認證,這樣不僅可以確保信息的順利傳輸,還能保護ME的隱私。TIDME是AN為了確保ME信息的傳輸而引用的一個全新臨時身份,KAM則是AN的會話密鑰,這樣可以降低攻擊者對用戶所進行的攻擊,從而確保了信息傳輸的安全性。

4 結 語

隨著網絡技術的發展,通信技術和無線網絡的銜接更加成熟,進而推動了移動網絡技術的發展。而4G無線網絡技術的出現進一步推動了通信技術的發展,但為了提高信息傳輸的安全性,需引用安全接入技術,以確保用戶的身份得到有效保護,提高移動通信傳輸的安全性。

參考文獻

[1]吳畏,馬書才,高雙喜.4G無線網絡安全接入技術探析[J].中國新通信,2015,8(3):15.

無線接入技術范文6

關鍵詞:無縫線路 插入短軌 閃光焊接技術

1前言

無縫線路是長軌鋪設后現場用氣壓焊、鋁熱焊或閃光焊將長軌接頭焊聯形成,其中閃光接觸焊具有焊頭成功率高、強度與母材接近、質量穩定等優點,目前新建鐵路除道岔內及道岔前后焊頭用鋁熱焊外,其余焊頭均要求采用閃光焊。滬杭城際鐵路由于現場施工時工期緊及施工條件受限,要求一個區間采用兩臺焊機由兩端向中間進行應力放散鎖定焊接,最后合攏口插入短軌;以及全線應力放散做完后,發現個別焊頭有問題需要插入短軌。以往在應力放散做完后插入的短軌都是采用鋁熱焊進行焊接,但鋁熱具有焊頭成功率低,強度差,容易二次傷損等缺點。為此筆者在新建滬杭城際鐵路無縫線路形成后需插入短軌時,提出插入短軌的焊接采用拔彎閃光焊接技術,使全線(除道岔內及道岔前后焊頭外)沒有一個鋁熱焊焊頭,提高全線線路質量,減少運營時焊頭維護工作量。

2拔彎閃光焊接施工方案

以往插入短軌采用鋁熱焊時,插入短軌的長度為L-2A(L-缺口的長度,一般不短于12.0m;A-鋁熱焊焊縫寬,通常每個焊縫寬為25mm)。

插入短軌采用閃光焊接時,插入短軌的長度為L+2B(L-缺口的長度,一般不短于12m;B-閃光焊時焊機的實際頂鍛量)。由于插入的短軌長于缺口,所以先將與焊機相向一根長軌5m長拔離軌槽,讓短軌先落槽就位。接著用焊機將短軌一端與長軌焊聯。然后將另一端長軌約50m長向外拔成弧形,長軌頭與短軌頭相接。最后用焊機將短軌與另一長軌焊聯,在焊接頂鍛一瞬間,將50m長的弧形長軌直接拉直并落槽,完成焊聯。

3施工步驟

3.1用鋼卷尺丈量缺口長度L,若缺口長度小于12m,根據驗標要求插入短軌不得短于12m,按此要求則要鋸軌,將缺口長度調整至12m以上。如果是焊頭傷損需要鋸掉焊頭插入短軌時,則直接鋸軌留12.5m長缺口。

3.2頂鍛量計算:每臺焊機都有不同的頂鍛量,因此在焊前必須準確測出該臺焊機的實際頂鍛量。焊接前在兩軌端各0.5m處做上標計,焊后測量這兩個標計間長度,從而計算該焊頭的頂鍛量,連續測量三個焊頭的頂鍛量取平均值做為該焊機的實際頂鍛量B。

3.3準備待插入軌,待插入軌的長度為L+2B(L-缺口的長度;B-閃光焊時焊機的實際頂鍛量)。

3.4將與焊機相向那一根的長軌,5m長拔離軌槽,讓短軌先落槽就位。

3.5焊機就位后開始焊接第一個焊頭。

3.6拆除與焊機相向那一根的長軌50m長扣件,將該段長軌向外拔成弧形(曲線時則往曲線外側拔),長軌軌頭與短軌軌頭相接落槽,長軌軌端5m內必須為直線,便于焊接時軌頭對接、檢查。

3.7用2m長的短軌頭將外拔成弧形的長軌進行支墊,支墊短軌距離為8m,要求短軌做成由外向內傾斜的坡,靠近枕木端的短軌頂面要高于枕木上鏍栓頂部,便于焊接時長軌拉直后能順利落橫。

3.8焊機就位后開始焊接第二個焊頭。

4閃光焊接工藝

4.1焊接設備組裝、調試、鋼軌型式試驗

按照組裝程序進行設備組裝,并進行全面調試。確認設備一切正常后將待焊軌按照規定的檢驗要求焊接進行型式試驗,確定焊接參數合格后可開始正式焊接。

4.2鋼軌接頭除銹、打磨

在鋼軌接頭端面及兩側鋼軌與焊機導電鉗口部位間500mm范圍內采用手提式砂輪機打磨,打磨后鋼軌表面應有金屬光澤,不得有銹蝕,對母材的磨耗不得超過0.2mm。若打磨后的待焊時間超出24小時或有油水沾污,則必須重新打磨。

4.3鋼軌焊接前設備檢查

焊接前應按照焊機使用說明檢查主機、冷卻系統、液壓系統、電氣控制系統是否正常;檢查動力電壓、水溫、水位、油溫、油位鉗口上的焊碴及其它碎屑、推瘤刀上的焊接飛濺物是否清除。焊接參數是否符合實驗結果。一切正常之后,在操作司機、工長簽字確認后方可進行焊接工作。

4.4鋼軌焊接

4.1.1準備工作完成后,用機車或軌道車推送移動式焊軌車運行到焊接接頭處,特制集裝箱將二位端前墻向上旋轉到與頂棚平齊并鎖定。起吊機構連同焊機沿軌道向外移動至端墻外平臺;吊臂驅動油缸伸長降下旋轉臂,將焊機降下接近鋼軌,利用轉盤轉動,使焊機進入焊接工作位置;將焊機落下置于鋼軌上,確保兩鋼軌間隙位于導軸上標記的正下方,降低焊機直到壓在鋼軌上。

4.2.2焊機機頭上的兩對鉗口將兩鋼軌軌頭夾緊,自動對準系統接頭兩側各500mm范圍內在水平和縱向兩個方向上自動非常精確地對準(兩端鋼軌在縱向同時被相對抬高0.6~0.8mm/m)。兩鉗口在通以400V的直流的電壓后形成兩個高壓電極,提高焊接電流。啟動焊接,激活自動焊接工序;分別進入預閃階段、穩定的高壓閃光階段(該階段應鎖定鋼軌夾緊選擇開關,防止在焊接周期結束時焊機再次夾緊鋼軌)、低壓閃光,加速閃光、以及頂鍛階段。頂鍛完成以后整個焊接過程結束。隨后鋼軌夾緊裝置快速松開兩鉗口,在焊機頭內的推瘤刀立即進行推瘤,從而完成焊頭的焊接作業。

4.3.3焊機機架張開到最大位置,起升焊機直至完全離開鋼軌焊接接頭,去除推瘤焊碴,清潔焊機內部。然后將焊機調整到另一側完成鋼軌焊接。在完成一組焊接接頭后,每間隔三根軌枕上緊扣件,焊機前行到下一個焊接接頭處。

4.5焊后接頭正火

正火時接頭溫度應降低到500℃以下,然后用氧氣-乙炔加熱器將焊縫加熱到820℃~880℃,再自然冷卻。正火溫度采用紅外線測溫儀控制。焊縫區域冷卻到400℃以下時,焊軌作業車方可通過鋼軌接頭。

4.6鋼軌焊后調直、打磨

鋼軌焊縫正火完,溫度降低到300℃以下時,對鋼軌進行調直。焊后打磨可以分成粗打磨和精細打磨,粗打磨利用手提式砂輪機對焊縫及附近軌頭頂面、側面、軌底上面和軌底進行打磨;焊縫踏面部位在常溫下不能打虧,打磨時不得橫向打磨,打磨面不得發黑、發蘭而應平整有光澤。精細打磨時,用仿型打磨機進行縱向打磨,打磨后,平直度滿足驗標要求。

4.7焊接接頭超聲波探傷

每個鋼軌焊頭均應進行超聲波探傷,探傷前應將焊縫處溫度減低到50℃以下,冷卻可以用澆水法進行,但澆水時鋼軌溫度不得高于250℃。在經打磨過的焊接鋼軌軌底、軌腰、軌頭上均勻涂抹探傷專用油,然后用探頭進行探傷。探傷結果不得有未焊透、過燒、裂紋、氣孔、夾渣等有害缺陷。

4.8數據的記錄及分析

每完成一個接頭的焊接、除瘤、打磨、探傷后,應將相關數據、信息等資料收集、整理、同時加以分析、存檔。

5拔彎閃光焊注意事項

5.1拔彎閃光焊接施工時軌溫應控制在該線設計鎖定軌溫范圍內,以免形成應力集中區,影響線路穩定。

5.2頂鍛量要測量準確,插入短軌過長會引起鋼軌小碎彎,過短容易造成焊頭內傷。

5.3檢查支墊短軌穩定性、軌面高度,確保拔彎的長軌在拉力作用下能順利落槽。

6結束語

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