電話通信技術論文范例6篇

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電話通信技術論文

電話通信技術論文范文1

1.1系統組件本身的脆弱性

由于國家電網經營發展屬于民生大計問題,產業發展涉及到輸變電生產、電力項目建設、工程項目維修、用電銷售等諸多經營業務內容。因此,電力系統自動化通信技術視角下的技術定位相對較廣,在信息系統設計、生產、組裝環節中也就必然存在一定安全隱患問題。比如,第一點則屬于系統硬件故障隱患問題,和信息系統設計初期階段存在隱患有主要關系。第二點軟件系統自有的安全隱患問題,這類安全隱患一般多來源于電力通信自動化技術領域下的平臺軟件,在平臺設計開發階段存在一定技術遺留問題。第三,基于TCP/IP協議棧的定義內容在網絡應用設計之初時就留下了兼容性技術漏洞,使得網絡安全隱患加劇。

1.2自然威脅

這類隱患性問題多以電力通信網絡安全下的不可抗力事件發生為主,比如網絡信息系統如果遭受自然雷擊,或者是工作站突發性發生火災,抑或通信系統遭受自然外力破壞,如地震、覆冰、風偏等。此外,這些自然不可抗事件發生一般不以人為意志為轉移,會使得國家電網造成不可避免的經濟資產損失。

1.3人為意外因素

通常指人為因素下的設計失誤、技術系統操作異常、不規范使用信息系統等造成的安全隱患問題。此外,這類隱患問題出現一般并非人為主觀意識上故意造成安全問題,而屬于人為以外因素所致的安全隱患問題。

1.4人為惡意因素

同樣,人為因素也包含惡意、蓄意、故意行為造就的網絡信息安全事故問題。伴隨這種惡意行為發生,可能會存在蓄意篡改重要數據,或者偷盜重要信息資源,或者更改代碼種植木馬信息等,以通過惡劣、低俗的網絡黑客行為謀取私利。

2電力自動化通信技術下的網絡結構分析

國家電網系統下信息網絡結構一般由核心局域網,地方部門的局域網,以及區域通信渠道網絡互聯所組成;從應用功能角度又可劃分為供生產、制造所用的SCADA/EMS系統,以及供電經營相關的MIS系統。

2.1SCADA/EMS系統

主要適用于變電網工作站、發電廠等電力供給、送電單位生產所用。并且該系統作用主要是進行監控、處理、評估及分析等;同時,其基本功能板塊劃分為數據采集、能源分析、信息存儲、實時監控等。

2.2MIS系統(信息業務網)

該系統平臺主要對網絡信息化相關商務活動進行服務,同時其系統平臺主要包括辦公自動化、用戶供電信息查詢、信息統計管控、人資建設、以及安全生產等子系統板塊。此外,MIS系統可對電力企業的直屬上下級單位予以聯網交互,包括地區間供電企業售電業務下的重要客戶數據交互等。與之同時,MIS系統平臺下已經由過去單一的EMS模式逐步轉化為了當前的自動化DMS、TMR、調度管理、及雷電監測等多種方式應用拓展,可以會說在信息資源優化及調整上更為專業。而MIS系統主要應用于電力產業經營業務相關的組織活動方面,比如財務管理、物資置辦、用電檢查、安全監控、信息查詢等多個方面。包括在MIS平臺使用時也能夠配套www、mail等板塊予以實踐應用,并且其屬于IP網絡傳輸,組網方式現如今也能夠實現千兆以太網,同時網絡結構取用于同級網絡分層,每層又分為子網與鏈路層予以連接。

3電力自動化通信技術中的信息安全構建思路

3.1健全安全防范機制

國家電網下電力企業通信技術平臺下的各個管理單元眾多,在網絡信息安全中制定必要的安全防范機制非常重要。因此,在安全機制構建過程中,需要保障安全機制具有嚴謹的邏輯性,要能結合電力企業自身需求情況,確認出重點網絡防范區域與劃分出普通網絡訪問區域。比如,對于一般性網絡訪問區域,需要設置具備一定開放性的訪問權限;而重點網絡防范區則需要嚴格限制普通權限客戶登錄,設立較高安全級別權限,以此才能對安全數據、資源信息、QA系統運營進行重點安全監督。

3.2完善信息網絡設備管理機制

信息設備管理主要以電網系統下信息安全設備管理作為研究載體,強調設備管理綜合效率最大化提升。基于此,設備管理機制中要配套使用促進人員職能發揮的激烈獎懲機制,以此來提升其責任意識和凝聚歸屬感,激發人員信息安全運維作業的人員主觀能動性。此外,設備管理工作開展從基本規劃、設計研發、平臺選型、配件采購、安裝組建、故障維修、定期養護、技術更新、設施技改等方面進行組織管理,以此才能確保信息網絡設備及使用軟件平臺的可靠性與實用性。

3.3強化電力系統信息安全技術

為了充分保障信息網絡安全,對于信息網絡的安全技術研究而言則非常重要。一般當前通信網絡安全技術主要有:防火墻、身份鑒別與驗證、信息資源加密手段應用等。因此,第一,強化防火墻網絡管理是必然的安全防控手段,特別是防火墻這種具備保護屏障作用的內、外網安全服務通道。所以,防火墻優化設計時要重點考慮其接口連接問題的同時,配套做好網絡漏洞修復。第二,身份鑒別與驗證,則要重點控公司內、外網的數據監控,人員操作日志,控制權限訪問等,以便于公司內部網絡安全軟件開發時可提供必要信息資源依據。第三,對于信息加密手段應用,則要重點考慮口令卡、智能卡、以及密鑰安全形手段的配套使用。同時,信息加密還可以結合企業自身條件,配套使用DES/RAS等密碼技術應用,以避免未經授權時可有效控制非訪訪問獲得數據等,防范重要數據泄漏。

4結束語

電話通信技術論文范文2

關鍵詞:礦井,通信技術,通信系統

 

1 引言

目前,隨著煤礦機械化、自動化程度的不斷提高,通信技術在煤礦生產中的地位顯得越來越重要,已成為煤礦實現科學管理、提高勞動生產率、防止事故災害、降低百萬噸死亡率的必要手段。煤礦通信系統可分為地面通信和井下通信兩大部分。論文參考。近幾年來地面通信得到迅猛發展,設備、容量、技術不斷更新,逐步實現了數字化、程控化,通信的可靠性和穩定性也逐漸提高,地面通信正在向集語音、圖像和數據傳輸“三合一”的綜合信息網方向發展。但是,煤礦井下通信由于受通信設備技術、特殊環境條件等問題的制約,還存在許多問題。因此,建立一個暢通、靈活、可靠的井下通信系統是現代化煤礦建設的首要任務之一。

2 煤礦井下通信的特點

在煤礦通信的現代化進程中,井下通信作為重要的生產要素之一早已滲透在安全生產的每一個環節當中,特別是在生產指揮調度和安全的信息交流方面,都起著舉足輕重的作用。煤礦井下通信系統由于其環境的特殊性,具有較強的煤礦專業特征。

2.1 通信設備設計及制造方面的特點:

(1)井下通信設備必須具備本質安全性或防爆性,以適合在含爆炸性氣體的場合使用。所謂本質安全性是指正常工作或故障狀態下裝置產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物。這就要求在電路設計時,對功率分配、元器件選擇,包括制作工藝保護措施都要做出特殊的考慮,不能直接照搬電信系統的設備或標準。

(2)設備必須體積小巧,質量輕,外殼必須具備防潮、防塵、防機械沖擊的能力。這是因為井下工作人員勞動強度大,井下巷道特別是工作面空間窄小,負重行動不太方便,而且生產崗位經常變動,流動性較大,因此要求設備必須便于攜帶和使用。

2.2 通信設備功能上的特點:

(1)通信系統對生產調度人員必須提供較高的優先權,可實現選呼、群呼、強插、強拆、錄音、擴音等功能,以便使指揮人員能暢通、無阻塞地呼叫任何終端。

(2)在重要通信點上應具備緊急呼叫和雙向報警功能,以提高對事故災害的應變能力。

(3)隨著煤礦井下安全生產及井下人員定位系統發展的需要,井下設備應當具有較強的移動通信功能,而礦井巷道為非自由空間,無線電波在井下巷道的傳輸受到根本性制約。所以應當研制功能更強的設備應用于煤礦井下的移動通信。

2.3 通信設備性能上的特點:

(1)井下通信設備是在信道條件較差的情況下工作,與地面通信有著較大的區別,地面通信設備的設計制造是以比較確切的信道參數為依據的。而由于井下環境較差,潮濕、粉塵嚴重,且在狹小的巷道空間內布有鐵道、管道、支架、電纜等金屬構件,所以,無論是專用信道還是借用信道,其特性都會受到較大的影響,使信道特性變壞或不穩定。

(2)井下用電設備配置量大,啟動頻繁,對信道形成的電氣干擾的噪聲頻譜寬、電平高。這些都對井下通信設備的運行構成較大的影響。這就要求運行于井下的通信設備在性能上必須能適應較差的信道條件和較強的干擾。

3 煤礦井下通信技術

建立功能完善的井下通信系統對于提高自動化程度、勞動生產率、加強安全防護等方面都有著非常重要的意義。井下通信作為現代煤礦通信技術的重要組成部分,現在亟待開發、研究、完善和提高。目前,井下通信技術主要有以下幾種。

3.1 載波通信技術:

載波通信是煤礦應用較早的一種通信方式,在語音、控制及信號監測方面都有應用。架線機車動力載波通信系統是煤礦早期實現電機車移動調度通信的主要手段,目前仍有一部分礦井在繼續使用。由于礦井載波通信的借用信道多數是動力電纜或機車的架線等,這些信道分支多,線路上設備起動頻繁,造成信道參數隨時間和地點的變化很大,因而通信質量不理想。目前載波通信系統在傳輸距離、通話清晰度、抗干擾性能等方面和感應通信及漏泄通信技術相比有較大差距,將逐步被替代。但在一些特定的工作環境,比如采煤機的動力載波監測等應用場合,采用動力線作為監控裝置的載波信道仍有其實用價值。論文參考。

3.2 漏泄通信技術:

是利用表面開孔的同軸電纜(漏泄電纜)在巷道中起到長天線的作用,實現移動電臺之間或與基站之間的可逆耦合,已獲得較好的通信質量。采用漏泄電纜實現井下巷道內無線電波的傳輸是一種比較理想的方法。漏泄通信技術不僅應用在礦井中,而且應用于公路、鐵路隧道、地鐵及地下停車場等場合,在國內外受到普遍的重視。其缺點是系統造價昂貴,又需敷設專用傳輸線,且信號接收局限在離導線30m以內,傳輸線架設和維護需花一定代價。

3.3 感應通信技術:

就是利用普通的金屬導體,如電線、電纜、鋼軌等,與移動電臺之間的電磁感應,靜電耦合的一種通信方式。它似乎像有線電,又有點像無線電,美其名曰“感應無線電”。通信與普通電臺的通信過程十分相似。感應通信系統具有系統組成簡單、價格較低、感應線敷設簡便(甚至可以用金屬管道作為感應線)、無需中繼器等優點,是煤礦井下比較受歡迎的一種移動通信方式。它能以較小的發射功率實現較長距離的通信,能同時實現幾個方向通信。感應通信系統為減小傳輸衰減,選擇的傳輸頻率較低(一般在2MHz以下)。而煤礦井下在低頻段的電磁噪聲較大,所以感應電話通話質量在有些礦井不理想,噪聲較大。另外,感應線離巷道壁太近時,形成電磁場空間分布的不均勻,引起較大的損耗,影響傳輸距離。

3.4 井下光纖通信技術:

國際上實用的光纖通信系統是1970年以后才發展起來的。由于光纖通信容量大、中繼距離遠、防爆性能好、抗干擾能力強,使光纖通信技術及其應用發展很快。1991年我國第一套井下光纜通信系統KT1系統研制成功,成功地解決了井下光纜的接續技術和井下光通信的若干技術難題,填補了井下光通信產品的空白。目前煤礦井下的光纖通信技術已經在許多領域發揮作用。除傳統的語音通信外,光纖是監測監控系統中理想的高速信道。光纖通信的低損耗無中繼傳輸優點使光纖工業電視系統成為井下工業電視系統的主導產品。光纖通信技術是一門新興的正在不斷發展的技術。就目前的井下光纖通信系統而言,光通信的許多優越性還有待進一步發揮。光纖通信在煤礦井下通信系統中的地位將會有更大的提高。

3.5 井下PHS通信技術:

PHS是日本開發的網絡系統,日本人稱之為“個人手持電話系統”(英文縮寫PHS,就是我們常說到的個人無繩市話系統),于1995年7月開通運營。PHS井下通信技術與目前應用于井下的其他無線通信系統(包括井下泄漏通信)有完全不同的設計理念。其技術來源于成熟的公眾移動通信技術,即PHS系統。經過一定的技術改造后把它移植于煤礦井下,是對傳統井下無線通信的突破,有傳統井下無線通信不可比擬的技術優勢。該系統在現代公眾無線通信的高技術平臺上開發,系統中各種設備與傳統煤田井下通信設備相比有較高的可靠性和性價比,并能夠得到生產廠商的長久支持。PHS通信系統作為一個無線傳輸平臺,具有較強的擴展性,平臺上可實現高速數據業務、人員定位信息的傳送等,為系統的應用提供更大的空間??赏瑫r為煤礦井上、井下提供無線通信服務,在煤礦形成一整套覆蓋井上、井下立體的無線移動通訊及生產調度系統。

3.6 藍牙通信技術:

是一種短距離的無線數據與語音通信的開放性全球技術規范,它最初的目標是取代現有的掌上電腦、移動電話等各種數字設備上的有線電纜連接。使用國際上無需授權的2.4GHz的 ISM 頻段,采用了跳頻方式來擴展頻譜分成79個無線信道。從目前的應用來看,由于藍牙芯片體積小、功率低、接口標準、成本低,其應用已不局限于計算機外設,幾乎可以被集成到任何數字設備之中,特別是那些對數據傳輸速率要求不高的井下移動設備和便攜設備。論文參考。在井下通信時具有很好的抗干擾能力。

除了以上的井下通信技術以外,在實際應用中根據情況還可以采用擴頻技術、復用多址技術等技術來提高井下通信的可靠性及安全性。

4 結語

煤礦通信技術正在進入一個新的飛速發展時期,計算機技術、微電子技術的不斷突破給這一領域注入了新的活力。地面通信正在向數字化、綜合化方向發展,實現語音、數據、圖像的綜合傳輸,并且和計算機技術、網絡技術、光纖通信技術相結合,構成新型的地面綜合調度通信系統。井下通信將進一步應用先進的通信技術,最終構成有線和無線相結合、電纜與光纜相結合、固定和移動相結合、靈活方便、大容量、多信道、多功能的全礦井移動通信網絡。展望未來幾年,煤礦通信系統將伴隨著現代科學技術的飛速發展在許多重要方面有所突破,從而給煤礦通信的面貌帶來更大的改變。

參考文獻:

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電話通信技術論文范文3

論文摘要:本文首先介紹了我國電信業發展的總體形勢,然后分別就固定電話網、移動通信網、數據及寬帶業務網的發展態勢及面臨的問題和挑戰進行了分析,最后就第三代移動通信及其它先進的無線接入技術在中國的發展給出了自己的觀點和判斷。

1、當前我國電信業發展的總體形勢

從總體上看,我國電信業仍然在根據我們所處的發展階段和自身的發展規律,持續、快速、健康地向前發展,但也出現了許多的新情況,呈現了許多新的特點。

從用戶數和業務收入的增長率來看,我國電信業的增長速度已經趨緩。20世紀90年代我國電信業處于起飛階段,我們抓住了機遇,實現了平均每年40%左右的超高速增長,一舉扭轉了通信落后制約經濟發展的被動局面。90年代后期我國電信業增長率逐步降了下來,2001年按業務收入計算的年增長率開始降到百分之二十以下,2003年增長13.8%(調整后)。我國電信業增長率的下降是用戶基數加大和最迫切的通信需求得到滿足的結果,與2001-2003年發生的世界性電信危機性質完全不同。

從絕對增量來看,最近幾年正是我國電話用戶增長的高峰期。移動電話用戶已連續三年每年新增6000多萬戶,固定電話用戶已連續四年每年新增3500萬戶左右。2003年我國新增移動電話6395萬戶,固定電話4852萬戶(含無線市話,即小靈通),均為歷史最高增量,增長率仍然分別高達23%和31%?;ヂ摼W用戶近兩年也處于用戶增長高峰,每年新增2000多萬戶以上。2004年上半年移動電話和固網電話新增用戶數,都又創造了歷史新高。

需要指出的是,我國電信服務在一定程度上已經超前于經濟發展,因此,從總體上看,我國電信業的發展勢頭將會繼續趨緩。我國固定電話與移動電話普及率均已達到世界平均水平,是同等人均GDP國家的2至3倍。電信服務適度超前,拉動經濟增長和社會進步,這正是改革開放以來電信行業一直在追求的目標,我們做到了。但是,這也給今后電信的進一步發展帶來了困難。首先是大批本來不完全具備電話支付能力的城鄉人口裝上了電話,這使得近期用戶發展空間受到了制約。更重要的是大量低收入用戶的進入,加之競爭激烈,使我國電信業務收入增長率遠遠低于用戶數量的增長率,電信用戶每月平均消費值(ARPU)持續下降。2003年我國固定和移動網用戶的ARPU值均為71元/月,不到世界平均水平的一半,我們是世界上電信用戶平均消費最低的國家之一。中國移動和中國電信兩公司擁有的用戶數早已高居世界之首,但按業務收入排名,2003年在世界電信公司中只能分別排在第16和第17位,其主要原因就是電信用戶平均消費很低。但是,若按占人均GDP的比例來比較,我國電信消費比卻又明顯高于世界平均水平。這使得許多用戶感覺電信資費還是偏高。此時用戶對價格差異(而非質量差異)十分敏感,價格戰成了企業之間競爭的主要手段。在這種情況下,我國電信業增長趨緩是正?,F象。

所幸的是,隨著信息與通信技術進步,我國非語音通信業務,特別是數據業務正在崛起。數據業務的高速發展將彌補電話業務增長率的下降,使我國電信業在今后相當長的時間內,仍能保持兩位數的增長率,電信仍將是一個快速增長的行業。

2、固定電話網的發展態勢

主要基于程控數字交換技術的我國固定電話網,從20世紀80年代開始建設,90年代基本建成。其每年新增用戶從1990年100多萬戶,逐年遞增,到2000年達到高峰(與電信重組有關),一年新增3600多萬戶。此后新增用戶數略呈現下降趨勢(見圖1)。2003年固網用戶增量又出現回升,猛增4852萬戶。顯然,這種回升是“小靈通”大發展的結果。小靈通畢竟也是一種移動通信業務,如果扣除小靈通用戶,2003年固定電話實際新增用戶只有2437萬戶,比2000年已經下降了近三分之一。

固定電話用戶增長放慢,除城市電話市場趨于飽和的因素外,主要是由移動業務的替代作用所造成的。許多低端電話用戶有了手機(包括小靈通)就不再裝固定電話了,甚至要求退出固網。此外,寬帶接入的迅速發展也使得固網用戶原來因撥號上網而安裝第二線的需求不復存在了。傳統的固定電話網增長放慢是通信技術更新的必然結果。在美、日等通信發達國家,固定電話用戶總數早在幾年前就已經開始下降,這種情況在我國早晚也會出現。

固定電話面臨的另一個挑戰是IP電話的分流作用。這種分流目前主要集中在長途領域(包括國內、國際與臺港澳通信)。開放競爭后,IP電話的價格只有固網長途的幾分之一,因此發展迅速。2003年上半年全國IP長途電話通話時長已超過傳統的長途電話,一年后IP長話與傳統長話通話時長之比已達到l.57:1。出于鞏固市場份額的需要,固網公司也不得不開放IP長話業務,這曾一度使傳統長話出現負增長。值得慶幸的是,這種情況2004年出現了轉機,上半年在IP長話增長45%的同時,傳統長話通話時長也增長了27%(部分歸功于小靈通帶來的長話話源)。這使得包括IP電話在內的長話業務,重新成了帶動固網收

除長途電話外,固網公司還有兩個重要的業務增長點。一個是前邊提到的小靈通,另一個是數據及多媒體業務,特別是互聯網寬帶接入業務。這兩種業務在不同程度上恰好體現著固網公司的發展方向。

小靈通是固網公司在無權經營2G、3G移動業務的情況下,作為固網的無線接入手段而經營的無線市話業務。小靈通基于并不先進的PHS技術,但由于具有移動功能,還能提供信息服務,卻按市話標準收費,因此受到大量低端移動用戶的歡迎,也給固網企業帶來了一個難得的收入增長點。2003年小靈通政策松動后,一年就增長了2415萬戶,達到3729萬戶。2004年增長更快,有人估計到七月底已達6000萬戶。小靈通依附于固網取得的大發展,從一個側面驗證了近幾年在國外出現的移動與固網重新融合的趨勢的合理性。這種融合有利于減少重復建設,提高網絡設備利用率,有利于固網接入無線化的發展,有利于滿足用戶對通信個性化和一站式服務的要求。

關于數據與多媒體業務,本文第四部分將專門論述。這里只想說明:現有的電話網是為電話設計的,很適合打電話,但用于數據和多媒體業務時,在傳輸速率、網絡效率與使用靈活性等方面的局限性都越來越明顯。隨著數據業務的發展和所占比重的提高,我國通信網更新換代的問題已經提上了日程。

3、移動通信網的發展態勢

我國蜂窩移動通信網1987年從廣東開始建設,經歷了第一代向第二代技術的轉變,到1997年達到1300多萬戶。此后以80%左右的年增長率繼續呈指數型增長。從2001年起每年用戶增長量穩定在6000多萬戶(見圖3)。2003年我國新增移動電話6395萬戶,移動用戶總數達2.7億戶,開始超過固定電話。

現在世界上約一半左右的國家,包括部分最不發達國家,移動電話用戶數均已超過了固定電話。實踐證明,在用戶數超過固定電話以后,移動通信還會繼續強勁增長。一是移動通信能滿足人們隨時隨地、方便快捷地進行通信的需求,在現代社會將越來越受歡迎。二是由于移動電話以個人為服務對象,其潛在市場比固定電話大。三是隨著技術進步與規模加大,移動通信早已不再是昂貴的通信,其單位成本已降到能與固網相比的程度。四是移動網除語音通信外還適宜提供數據與多媒體信息服務,這使得移動通信的發展空間更為廣闊。

從圖3可以看到我國移動通信用戶增長2001年以后電達到或接近了頂峰。與固網不同的是,移動用戶增長在小靈通分流的情況下仍呈上升趨勢??梢栽O想,隨著3G網絡的布署,移動通信用戶增長還會出現一個新的高峰。預計未來五年內,我國移動網用戶總數可望在目前3億戶的基礎上再翻一番,達到6億戶左右。

移動通信面臨的挑戰是如何開發新的應用,發展語音以外的新業務,以緩解和扭轉ARPU值下降的趨勢。近幾年異軍突起的手機短信業務對此發揮了積極的作用。短信正在成為除電話以外另一種受到大眾歡迎的基本通信方式。移動互聯是另一類潛力很大的新業務,要繼續實行對內容服務商開放與合作的政策,共同推進移動互聯業務的發展。

4、數據與多媒體業務及寬帶網絡

數據與多媒體通信(簡稱“數據通信”)是繼電報、電話通信之后人類對信息交流方式提出的新要求,它代表著通信需求多樣化的發展方向。從70年代初在電話網上進行數據傳輸算起,我國數據通信發展已經歷了30多年技術演進與市場培育。只是在互聯網流行起來以后才開始形成規模。近幾年來數據通信一直是電信業務中增長最快的領域(見圖2),它在電信業務收入中所占比重還不大,但卻在穩步地、不可逆轉地上升(見圖4)。今后隨著數據業務規模的加大,其所占比重上升的進程還會加快。

需要說明,我國現行統計指標中,“數據業務收入”僅包括固網數據,不包括移動數據。手機短信和無線上網等業務收入(2003年約220億元)被統計在移動通信業務收入中。如果將移動數據按數據業務統計,全國數據業務收入占電信業務總收入的比重已經達到10%左右(見圖5),其對電信增長率的拉動將達到3、4個百分點。可見,數據業務正在成為電信業務的一個重要組成部分和電信業增長的主要推動力。

多媒體通信能同時傳送語音、文字、數據與圖像,是數據通信的高級階段,也是人類通信的高級階段。它占用的通信頻帶很寬,因此必須建設寬帶網絡?,F代IT與光傳輸技術的進步已為建設寬帶網絡奠定了技術基礎。寬帶化已成為當前電信網的主要發展方向。

在寬帶骨干網尚未建設起來以前,首先發展的是對現有互聯網的寬帶接入。據CNNIC統計,我國互聯網上的寬帶接入用戶數已從2000年約70萬戶增長到2003年1740萬戶,三年間猛增25倍,而且還在以每年翻一番的速度增長。可見,我國互聯網正在悄然進入寬帶接入的時代。

我國對寬帶骨干網的研究與開發正在進入關鍵階段,一批試驗工程已開始實施。同時,對寬帶網絡的技術方向還在進行廣泛而深入的討論,不同技術背景的專家提出了不同的解決方案。通信界的多數專家已就建設“下一代網絡”(NGN)形成初步共識,即將IP網絡技術與傳統電信網的設計理念相結合,建設有質量保障的、安全可靠的、可管理、可運營的電信級IP網絡。

IT界的專家主張堅持互聯網的基本設計理念,發展“下一代互聯網”(NGI)。NGI注重保持互聯網的開放性與靈活性,在著力解決寬帶與容量問題的同時,盡力解決質量保障、可靠性與可管理性問題。

NGN與NGI的設計理念不同,市場定位也不同,它們將會并行發展,。兩者之間既有相互競爭,又是相互補充,應提倡相互學習,相互借鑒。

我國寬帶網的發展也有許多制約因素。首先,從總體上看我國仍然處在語音通信時代,而寬帶網以及整個互聯網是以PC機擁有量為目標市場的,在有效地解決語音通信問題以前,互聯網的用戶群不會像電話那樣廣泛。事實上,目前迅速增長的寬帶接入用戶主要是由原有的窄帶撥號上網用戶升級而來的,以致2004年上半年我國的撥號上網用戶數開始出現了負增長,包括寬帶接入在內的互聯網用戶總數增長勢頭從2004年已經開始放緩。第二,下一代寬帶骨干網絡技術尚未成熟,目前主要靠在城域網、廣域網上追加傳輸容量來滿足寬帶業務增長需求的作法難以持久。第三,寬帶應用與內容服務的開發也要有一個過程。由于競爭激烈,目前寬帶的大發展帶有“圈地”性質,缺乏需求推動,而人們對多媒體通信的需求又與整個社會的發展程度有關,人為地推動作用有限,操之過急還會產生“泡沫”,影響健康發展??傊?,寬帶化無疑是今后的發展方面,但是我國通信網寬帶化的進程將會一個持續漸進的過程。

5、關于第三代移動通信及其它先進的無線接入技術

第三代移動通信(3G)和其它寬帶無線接入都是下一代網絡的重要組成部分,它們代表了人類對通信個性化的發展要求。

歐洲通信部門對發展3G態度積極。今年六月初在瑞典召開的“全球電信發展趨勢專家論壇”上,歐洲電信專家們認為:經過30多個網絡的實際運行,3G技術已經成熟,今年3G建設將進入升溫期,年內還有40個網絡投入運行。他們認為,3G技術還在不斷改進,但改進不等于“不成熟”,改進后3G的性能將更先進,更具有競爭力。隨著用戶增長,3G手機在品種、價格與耗電等方面的瓶頸問題也將得到解決。

美國FCC電計劃在2005年發放3G牌照,但他們對推廣WiFi和WIMAX等“先進的無線接入技術”給予了更多的關注。在2004年6月下旬召開的“中美電信峰會”上,WiFi和WIMAX成了交流的熱點。這兩種技術都使用基于PC機的終端,都可以提供高速無線接入。前者用于室內局域網,基站覆蓋半徑幾十米至上百米;后者用于室外城域網,基站覆蓋半徑幾公里至幾十公里,與現有通信骨干網配合實際上也能組成全國網絡。一些美國專家認為,大量數據傳送、顯示與處理,本來就應當使用屏幕較大的顯示終端,坐下來工作。有人甚至認為,對于移動中的通信,2G已經能滿足要求。

根據我國的實際情況,筆者有以下幾點判斷:

第一,WiFi、WIMAX主要適用于高端市場的專業人士,在我國,近期內其用戶群難以支撐全國性的網絡成本,因此它只能作為一種補充,占領3G的部分高端市場,不可能完全取代3G。未來十年內,2G、3G、WiFi、WIMAX等無線接入技術和各種固網寬帶接入技術都可能找到自己的市場定位,相互之間既是競爭又是互補,并在競爭中發展完善,優勝劣汰。

第二,3G技術已經基本成熟,它能更有效地滿足人們在移動中對通信的需求,既能打電話,也能進行小數據量的多媒體通信,因此3G是有市場的,發展3G勢在必行。吸取歐洲3G牌照拍賣的教訓,過去三年我們采取冷靜跟蹤、積極試驗的態度是完全正確的。但現在已經到了需要做出進一步安排的時候了,否則弊大于利,甚至可能丟失機遇,影響我國移動通信產業的發展。超級秘書網

第三,問題在于,我國在擁有良好的2G網絡的情況下,近期內3G市場還有多大?它能支撐幾個網絡的建設成本?如果同時發幾個牌照,建幾個網絡,投入幾千億資金,沒有那么多用戶,勢必給電信業的發展帶來災難。一個比較穩妥的解決方案是:近期內只建一個3G網絡,以完善技術、培養市場,以后根據需要再增建新的3G網絡。這也與目前國際電信界“在一個市場上發3至4個牌照比較理想”的傾向性意見相符合。只建一個3G網絡,如何發照,需要有創新思維,也有方案可供選擇。

從技術發展的角度看,下一代的電信網應當是一個有線與無線有機結合的網絡。它將由寬帶骨干網和有線無線綜合運用的本地接入網構成。未來的電信用戶可以根據需要選擇使用不同的通信終端。一類是以手機為代表的移動終端,它可以隨身攜帶,強調移動性,目的在于隨時隨地、方便快捷地使用通信服務,特別適合語音通信與小信息量的數據通信與信息服務;第二類是基于PC機的座機終端,它不強調在移動中使用,需要坐下來工作,適合進行大量數據及圖像信息的傳送與處理,能夠滿足各類電子業務(E-business)的通信要求。還有一類叫游牧式終端,它可以異地漫游,適合在旅途中使用,但也要坐下來工作,因此也屬于座機終端。第三類是現在家庭和單位使用的普通電話終端,這種終端還會繼續長期使用。各類終端配合使用,服務于通信個性化、多樣化的要求,使人類的信息與通信功能大大增強。

電話通信技術論文范文4

[論文摘要]介紹無線列調電話在無漏纜區段明區間和隧道內弱盲區通信系統的組成,并結合工程實例介紹設計及安裝的相關問題。

一、引言

在大鄭線新立屯至通遼西區間增建第二線工程中,有相鄰的甲、乙、丙三個站,由于增建二線,乙站拆除,甲乙兩站相距12.2km,乙丙兩站相距13.4km,甲站出站1km處上下行線各有一座長約500m的隧道,此1km內有較大曲線和路塹。因乙站車站臺拆除,致使甲、丙兩站間的無線列調電話通信出現弱、盲區,目前解決明區間弱場的方式主要有布放中繼臺及布放光纖直放站兩種,前者造價較低,但由于空間波不易控制,后者需要鋪設光纖,適合站間距離長,同時造價相對較大,為解決弱、盲區通信問題,針對本工程實際情況,設計中明區間采用異頻中繼,隧道內采用無漏纜隧道中繼器及特制平板天線的方案,設備選用華通時空通信技術有限公司的產品?,F將工程有關情況簡介如下。

二、系統組成

本無線列調系統為450mhz-c制式,弱場異頻中繼頻率為150mhz。

(一)明區間弱場中繼設備

明區間弱場中繼設備由wjj-11型首臺中繼器和wjj-12型尾臺中繼器組成,首臺設在丙車站,尾臺設在弱場區邊緣的原乙站,通過首尾中繼器的中繼及無線轉發功能,實現車站臺與弱場區機車臺的通信。wwW.lw881.com車站呼叫機車:站臺將呼叫機車的114.8hz信令調制到f1發射(f1為457.7mhz),首臺收f1解調出114.8hz再調制到f2發射(f2為151.7mhz。),尾臺收f2解調出114.8hz再調制到f1發射,車臺收f1解調出114.8hz后顯示被呼叫并發415hz回鈴信號,經相應操作,雙方通話。機車呼叫車站:為上述反向流程,呼叫車站信令為123hz。

(二)隧道內盲區中繼設備

wjs系列中繼器是解決無漏纜隧道內通信的專用設備,它由wjs-1型洞口中繼器、wjs-2型洞內中繼器、平板天線、連接洞內中繼器和平板天線的功分器、syv-50-9射頻電纜和連接兩中繼器的中頻隔離器、yzw2x4.0控制電纜組成。其中控制電纜內既傳輸中繼器所需的220v交流電源又傳輸含有呼控信令的中頻455khz,兩者通過中頻隔離器分開。隧道較短時洞內可不設中繼器,較長時可設2臺以上中繼器,1臺中繼器可帶多達5個平板天線。洞口中繼器設在洞口中繼房內,洞內中繼器設在隧道內適當地點的避車洞內,平板天線貼裝在洞壁上部,控制電纜、射頻電纜及功分器等設在洞壁上。其通信過程如下,車站呼叫機車:站臺將呼叫機車的114.8hz信令調制到f1發射,洞口中繼器收f1后解調出含有114.8hz信令的中頻455khz,中頻經控制電纜傳至洞內各中繼器再調制到f1經射頻電纜及功分器傳至平板天線發射,機車收f1解調出114.8hz后顯示被呼叫并發415hz回鈴信號,經相應操作,雙方通話。機車呼叫車站:為上述反向流程,呼叫車站信令為123hz。車站經首尾中繼器與隧道內機車的通信與上述類似。

三、設備配置

由于乙站拆除,在乙站新設wjj-12型尾臺中繼器一套,丙站除原車站臺外另設wjj-11型首臺中繼器,甲站原車站臺不變;上行線隧道的甲站側洞口設wjs-1型中繼器一套,負責甲站車站臺與上行線隧道內機車臺的通信中繼。因隧道較短,隧道內未設洞內中繼器,僅設平板天線3個、功分器2個,同時設相應的射頻電纜及中繼電纜;下行線隧道洞內設備與下行線隧道類似,下行側洞口設wjs-1型中繼器一套,乙站設尾臺中繼器一套,丙站設首臺中繼器一套,下行線隧道內機車臺經洞口中繼器、拆除乙站新設的尾臺中繼器、丙站首臺中繼器與丙站車站臺間的通信。

四、頻率選定和場強 計算

根據tb/t3052-2002規定,450mhz頻段c制式頻率選457.700mhz,異頻中繼頻率選151.700mhz。450mhz頻段機車臺接收機輸入電平中值設計值取28dbμv(其中,電臺最小可用電平10dbμv,起伏量11.5dbμv,儲備量6.5dbμv)。因無線列調的場強計算范圍內地球曲率的影響并不顯著,故用平面大地公式近似計算。

1.450mhz:接收點入口電平:v入=p1-l1+g1-l0-f+g2-l2。式中:p1為發射功率5w(144dbμv);l1為發射饋線損耗6dbμv;g1為發射天線增益13dbμv;l0為自由空間傳輸衰減;f為衰減修正因子;g2為接收天線增益0dbμv;l2為接收饋線損耗3dbμv。

自由空間傳輸衰減:l0=22+20lgd+20lgf。式中:d為收、發天線間距離(km);f為載頻頻率(mhz);l0=22+20lg13.4+20lg450=97.6dbμv。

平面大地傳播時衰減修正因子:f=22+20lgh1.h2.f/d=22+20lg25x4.8x

450/13400=34.1dbμv。

機車距車站13.4km時:v入=144-6+13-97.6-34.1+0-3=16.3dbμ。v不滿足28dbμv的要求,但可以達到中繼器的工作開門電平。

2.隧道內平板天線發射電平:(洞內中繼器輸出電平144dbμv[5w],射頻電纜衰耗0.05db/m,平板天線間距160m,增益1dbμv,功分器主路衰耗3db,支路衰耗3-25db可調。)最遠處天線發射電平:p=144-0.05×540-3×2+1=112dbμv,由遠至近調整功分器支路衰耗為12db、24db,則天線發射電平為112dbμv。因隧道內電波傳播受列車、洞壁構造、隧道截面及曲線等因素影響很大,工程中應據實測場強調整天線間距、功分器支路衰耗及中繼器輸出電平,使場強滿足要求。

五、設備安裝

丙站新建運轉室,車站臺及首臺中繼器設在的25米鐵塔上,天線塔設10ω防雷地線,電臺所需交流電源由通信機械室接引;拆除乙站利用原20米鐵塔,尾臺中繼器設在無人值守的中繼房內,電源采用太陽能供電。隧道口的洞口中繼器設在無人值守的區間中繼房內,電源采用太陽能供電。區間中繼房應特別注意高頻避雷器、系統工作地線及天線塔防雷地線的良好設置,以確保設備安全運行。隧道頻電纜掛設在洞壁上部的掛鉤上,平板天線及功分器設在洞壁頂部。平板天線間的距離160m左右,施工時根據隧道內場強實測情況進行調整。功分器主路衰耗3db,支路衰耗3-25db可調,愈靠近中繼器的支路衰耗愈大,使各天線的輸出電平基本一致。

六、小結

解決山區隧道等無線弱場是綜合性的工程,需要鐵路相關部門和生產廠家的共同努力。采用新技術的新型弱場覆蓋設備降低了投資,提高山區隧道等弱場區的通信質量。對于已經投入使用的設備應有改善措施解決存在的問題,挖掘系統潛力,滿足鐵路快速 發展 的需要。

電話通信技術論文范文5

信息、生物、新材料三大前沿領域

信息、生物、新材料是21世紀前30年發展最快、最熱門的三大領域,它們集結了當今世界最強勢的研究力量。但在這些關系未來發展的關鍵領域中,我國許多核心技術仍依賴追蹤、模仿和引進國外技術,原始創新能力明顯不足。

從更寬的視野來看,不僅僅是這三個領域的發展需要高揚“自主創新”的信心與勇氣。實際上,整個中國科技正面臨著前所未有的發展壓力:對外要適應國際科技競爭的緊迫形勢,對內要滿足經濟社會發展進程中的重大戰略性需求。而原始創新能力和技術創新能力的薄弱,已成為當前和未來相當長時期內影響我國整體競爭力的極大障礙。

面向未來15年的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》即將,科技部等有關部門正在著手制定科技“十一五規劃”——關于中國科技“未來”的探討與關注,在最近一年多來達到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中,“自主創新”成為人們關于中國科技發展的共識。

帶著這個共識,再來看中國科技發展面臨的“壓力”,在很大程度上已經變成了未來發展的重大機遇。未來10年,中國在這三大領域中最有可能實現自主創新的關鍵技術群究竟有哪些?有限的科技經費究竟應當投入到哪些突破口?

下一代移動通信技術

移動通信是人類社會發展中的一大奇跡。2004年12月,全球(蜂窩)移動通信用戶總數已達17億以上,超過已有百年發展歷史的固定通信用戶數。過去10年,移動通信技術完成了由第一代模擬通信技術向第二代數字通信技術的過渡,當前正處于由其巔峰狀態向第三代(3G)移動通信技術過渡的進程中。

目前,世界發達國家紛紛投入力量進行第三代及下一代移動通信標準、技術和產品的開發。

——3G移動通信:國際電信聯盟(ITU-T)批準為3G的三大標準分別是歐洲的WCDMA,美國高通公司的CDMA2000和中國大唐電信的TD-SCDMA。3G已在全球30多個國家開始商用。

——增強型3G(Enhanced3G):為了克服3G技術不能很好支持流媒體等業務的不足,國際電信聯盟已在制定增強型3G技術標準。專家預測,增強型3G技術將進入商用。

——4G(或Beyond3G):下一代移動通信即所謂超3G(以下統稱Beyond3G)技術的研究是國際上的熱點。Beyond3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。歐盟、日本、韓國等國家已開始4G框架的研究,預期Beyond3G技術可望在2010年后開始商用。

中國移動用戶總數已達3.34億,居世界第一,總體技術水平與國際同步,處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3G移動通信技術已經具備了實現產業化的能力,我國大唐電信2000年5月提出的TD-SCDMA標準已成為國際電信聯盟正式采納的三大標準之一。此外,在國家“863”計劃的支持下,開展了Beyond3G技術的研究,預期該技術可望在2010年后開始商用。

Beyond3G技術對我國經濟社會發展和國防建設具有十分重要的意義。德爾菲專家調查統計結果顯示,我國研發水平比領先國家落后5年左右,通過自主開發或聯合開發,在未來5年可能形成自主知識產權。以華為、中興為代表的一批高技術通信設備制造業公司,在第三代移動通信設備(3G)等研發方面緊跟國際前沿,打破了國外公司對高技術通信設備的壟斷,開始參與國際通信標準的制定,開發具有自主知識產權的核心技術,具備了參與國際競爭的能力,具備實現技術和產業跨越式發展的契機。

中國下一代網絡體系

下一代網絡(NGN)泛指以IP為核心,同時可以支持語音、數據和多媒體業務的因特網、移動通信網絡和固定電話通信網絡的融合網絡。

世界各國和國際通信標準化組織都在積極開展下一代網絡的研究開發工作。國際電信聯盟電信標準化部門(ITU-T)、歐洲電信標準化協會(ETSI)、互聯網工程任務組(IETF)、第三代伙伴組織計劃(3GPP)等,都在致力于下一代網絡體系的研究。目前,美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯網研究計劃,全面開展各項核心技術的研究和開發。

我國在下一代網絡的研究方面已取得了較大進展?!熬盼濉逼陂g,863計劃建成了“中國高速信息示范網”(CAINONET)、國家自然科學基金委支持的“中國高速互連研究試驗網NSFCNET”等重大項目,目前已開始基于NGN的軟交換技術在移動和多媒體通信中的應用研究。中興、華為等企業還推出了基于軟交換的NGN解決方案;在下一代互聯網研究上,中興、港灣網絡等推出的高端路由交換機,可應用于國家骨干IP網絡建設,以及大中型寬帶IP城域網核心骨干和匯聚。國內公司還開始自行設計高端分組交換定制ASIC芯片。我國已成為少數幾個能夠提供全系列數據通信設備的國家之一。

下一代網絡技術對促進我國高新技術的發展,以及對改造和提升我國傳統產業具有舉足輕重的作用,對國家安全至關重要。從總體上看,我國互聯網技術跟隨國外發展,在技術選擇上缺乏系統研究,走過一些彎路,至今與國外仍存在較大差距。無論網絡用戶規模、網絡應用、網絡技術或網絡產品都尚有很大的發展空間。從全局著眼,應不失時機地開展中國下一代網絡體系的研究、應用試驗、關鍵技術研究和產品開發。不能像第一代互聯網那樣,技術、標準都是外國的,給國家安全造成隱患。

納米級芯片技術

當前,集成電路的發展仍遵循“摩爾定律”,即其集成度和產品性能每18個月增加一倍,按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設計技術優化的途徑繼續發展。

自上世紀90年代以來,全球集成電路制造技術升級換代速度加快。當前國際上CMOS集成電路大規模生產的主流技術是130nm,英特爾等部分技術先進的芯片制造公司已在用90nm進行高性能芯片生產。2005年,美國AMD公司已開始量產90nm的高性能芯片,國際上對65nm技術的開發也已成功。伴隨130nm到90nm技術的升級,考慮到擴大生產規模和降低成本,大多數公司將使用12英寸替代8英寸硅基片,這也必將帶來半導體設備的大量更新。

近年來我國一些先進集成電路制造公司的崛起,使國內集成電路制造工藝技術與國際先進水平的差距有了顯著的縮小,但整體水平仍與先進國家相差2~3代。目前,我國集成電路設計公司年設計能力已超過500種,主流設計水平達到180nm,130nm技術正在開發中,90nm技術的研發也開始著手進行。從產業發展看,我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產骨干企業、十多家重點封裝廠、二十多家初具規模的設計公司、若干家關鍵材料及專用設備儀器制造廠組成的產業群體,設計、芯片制造、封裝三業并舉的蓬勃發展態勢。以中科院計算所為代表的研究機構和企業在CPU研發方面所取得的新進展,標志著我國集成電路設計具有較強能力,與國際先進水平的差距進一步縮小。目前我國芯片業大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領域,IC卡芯片所占比重一直占據芯片總體市場的20%左右。

世界第一顆0.13微米工藝TD-SCDMA3G手機核心芯片10月9日在重慶問世

今后的IC是納米制造技術的時代,而納米級芯片技術是我國趕超國際的關鍵,它的成功將會是我國IC工業發展史上的重要里程碑和持續發展的動力,專家認為應優先發展。

中文信息處理技術

包括漢字和少數民族文字在內的中文信息處理技術,是漢語言學和計算機科學技術的融合,是一門與語言學、計算機科學、心理學、數學、控制論、信息論、聲學、自動化技術等多種學科相聯系的邊緣交叉性學科。

隨著互聯網的發展,中文信息處理技術已滲透到社會生活的各個方面。1994年,微軟開始進入中文軟件市場,微軟的WORD把國產WPS擠出了市場,繼而Windows中文版又把國產中文之星擠垮。微軟憑借其強大的優勢地位,使國產的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據了大部分的中文軟件市場,使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。

經過二三十年的努力,我國的中文信息處理,包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術已經實用化,目前正在逐漸擺脫“字處理”階段,處于向更高級階段快速發展的時期。包括中文的文字識別機和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術的研究已獲得進展。中文的全文檢索、內容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機器翻譯等技術也正在開發、研制,并取得了較大進展,涌現了聯想、方正、四通、漢王、華建等公司。

隨著中國加入WTO與世界各國交流的逐漸擴大以及網絡信息時代的來臨,中文信息處理技術越發顯得重要,其自動化水平的提高,將大大促進我國科技、國民經濟和社會發展,同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發展。未來無疑應當加強中文信息處理技術的研發投入與政策傾斜。

人類功能基因組學研究

20世紀末啟動的人類基因組計劃被公認為生命科學發展史上的里程碑,其規模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成,國際基因組研究進入到功能基因組學新階段。

功能基因組學已成為21世紀國際研究的前沿,代表基因分析的新階段。它是利用結構基因組所提供的信息和產物,發展和應用新的實驗手段,通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能,使生物學研究從對單一基因或蛋白質的研究轉向多個基因或蛋白質同時進行系統的研究,是在基因組靜態的堿基序列弄清楚之后轉入對基因組動態的生物學功能學研究。從1997年迄今已發表的有關功能基因組學的論文數以千計,其中不少發表在《細胞》《自然》《科學》等國際著名刊物上。

目前功能基因組研究的重點集中在四個方面:一是基因測序技術研究。預計今后幾年內,測序技術將繼續發展,特別是有一些重要的改進將直接用于功能基因組的研究;二是單核苷多態性(SNP)以及在此基礎上建立的SNP單體型研究;三是基因組有序表達的規律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達與轉錄組研究、蛋白和蛋白質組研究、代謝網絡和代謝分子研究、基因表達調控研究等;四是計算生物學和系統生物學研究。

近幾年來,在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下,我國功能基因組學研究取得了一系列進展。中華民族占世界人口的1/5,有豐富的遺傳疾病家系資源,這是我國發展功能基因組研究的有利因素?!笆濉逼陂g,我國參與國際蛋白質組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃,高質量按時完成了項目中所承擔的21號染色體區域的任務,建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關基因SNPs及其單倍型的數據庫的建設,在國際一流雜志上發表了一批高水平學術論文,申報了一批國家專利,收集、保存了一批寶貴的遺傳資源,并初步建立了遺傳資源收集網絡和資源信息庫的采集管理系統,組建了一批國家級基地,培養了一支隊伍,建立了一批技術平臺。但總體而言,我國在功能基因組研究及應用方面的原始創新成果數量較少,還不能為醫藥生物技術產業的發展提供足夠的知識和產品。

未來研究重點包括:

——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究;

——蛋白質組學研究。蛋白質組學是一個新生領域,目前還處于初期發展階段,仍有許多困難有待克服。我國應選擇具有特色的領域開展研究;

——生物信息技術。我國的研究重點應集中在生物信息數據庫的構建、生物信息的開發、加工、利用及生物信息并行處理方面;

——生物芯片技術及產品。通過微加工技術和微電子技術在固體芯片表面構建的微型生物化學分析系統,以實現對細胞、蛋白質、DNA以及其他生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質芯片、生化反應芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿,它將對我國生命科學研究、醫學診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用,也將對我國人口素質、農業發展、環境保護等作出巨大的貢獻。

專家認為,我國人類功能基因組學研究的研發水平比領先國家落后5年左右,若能高度重視,充分利用我國已有的技術和資源優勢,未來10年我國可能實現人類功能基因組學研究的跨越發展。

蛋白質組學研究

隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施,生命科學的戰略重點轉移到以闡明人類基因組整體功能為目標的功能基因組學上。蛋白質作為生命活動的“執行者”,自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質為特征的蛋白質組學自然就成為功能基因組學中的“中流砥柱”,構成了功能基因組學研究的戰略制高點。

目前蛋白質組學的主要內容是建立和發展蛋白質組研究技術方法,進行蛋白質組分析。為了保證分析過程的精確性和重復性,大規模樣品處理機器人也被應用到該領域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質的分離、蛋白質豐度分析、蛋白質鑒定等步驟。

附圖

自1995年蛋白質組一詞問世到現在,蛋白質組學研究得到了突飛猛進的發展。我國的蛋白質組研究也在迅速開展,并取得了許多有意義的成果,中國科學家已經在重大疾病如肝癌,比較蛋白質組學的研究等方面取得了重要成就,在“973”計劃的資助下,我國已經開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術和蛋白質組鑒定質譜技術研究等。

如何抓住國際上蛋白質組學研究剛剛啟動的時機,迅速地進入到蛋白質組學研究的國際前沿,是擺在我國生命科學研究發展方向上的一個重要課題。

目前我國在該領域的研發基礎較好,只比先進國家落后5年左右。蛋白質組學屬科學前沿,專家建議結合我國現行的基因組研究及其他有我國特色或優勢的領域開展研究,不要重復或追隨國際已有的工作,而應走自己的路,未來10年內有可能取得重大科學突破。

生物制藥技術

生物制藥被稱為生物技術的“第一次浪潮”,其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業界的高度關注。

在過去的30年間,全球生物技術取得了令人矚目的成就。據美國著名咨詢機構安永公司2004年和2005年發表的第十八和第十九次全球生物技術年度報告分析,2003年全球生物技術產業營收達410億美元。目前已有190余種生物技術產品獲準上市,激發起投資者對生物技術股與融資的興趣。

近20年來,我國醫藥生物技術產業取得了長足的進步,據《中國生物技術發展報告2004》統計,我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗,具有自主知識產權的上市藥物達9種,重組人ω-干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文,可用于較大規模高危人群的預防。但總體上與世界先進水平相比還存在很大的差距,醫藥生物技術產品的銷售收入僅占醫藥工業總銷售額的7.5%左右。

為加快我國生物制藥技術的發展,今后的研究開發重點是:

——生物技術藥物(包括疫苗)及制備技術。圍繞危害人民健康的神經系統、免疫系統、內分泌系統和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷,應用基因工程、細胞工程、發酵工程和酶工程等技術,開發單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質藥物和基因工程疫苗,拓寬醫藥新產品領域;

——高通量篩選技術。目前,國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發現先導化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物,而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大,分析檢測技術、液體處理及自動化、連續流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術研究的重點;

——天然藥物原料制備。目前,已經發現人類患有3萬多種疾病,其中1/3靠對癥治療,極少數人能夠治愈,而大多數人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物,隨著科技的進步,人們自我保健意識增強,對天然藥物的追求與日俱增。當前世界各國都在加強天然藥物的研發。

生物信息學研究

在生命科學的研究中,以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析,對基因組研究相關生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀80年代一經產生,生物信息學就得到了迅猛發展。其研究一方面是對海量數據的收集、整理與服務;另一方面是利用這些數據,從中發現新的規律。

具體地講,生物信息學是把基因組DNA序列信息分析作為源頭,找到基因組序列中代表蛋白質和RNA基因的編碼區;同時,闡明基因組中大量存在的非編碼區的信息實質,破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規律;在此基礎上,歸納、整理與基因組遺傳信息釋放及其調控相關的轉錄譜和蛋白質譜的數據,從而認識代謝、發育、分化、進化的規律。另外生物信息學還利用基因組中編碼區的信息進行蛋白質空間結構的模擬和蛋白質功能的預測,并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結合,闡明其分子機理,最終進行蛋白質、核酸的分子設計、藥物設計和個體化的醫療保健設計。

生物信息學的發展已經將基因組信息學、蛋白質的結構計算與模擬以及藥物設計有機地連接在一起,它將導致生物學、物理學、數學、計算機科學等多種科學文化的融合,造就一批新的交叉學科。

科學家們普遍相信,本世紀最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代,也是生物信息學蓬勃發展的時代。據預測,到2005年生物信息的全球市場價值將達到400億美元。

我國生物信息學研究起步較早。20世紀80年代末,國內學者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前,多家大學和研究機構也相繼成立了生物信息中心或研究所,各種原始數據庫、鏡像數據庫和二級數據庫也已經逐步建立,同時我國還建立了相關的工作站和網絡服務器,實現了與國際主要基因組數據庫及研究中心的網絡連接,開發了用于核酸、蛋白結構、功能分析的計算工具以及蛋白質三維結構預測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發的基因預測等多種軟件。中國學者還運用自主開發的電腦克隆程序,開展了大規模EST數據分析,建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術,并在國內外著名科學雜志上發表了一系列論文,取得了引人注目的進展,尤其在人類基因組基因數目的預測上獲得了與目前的實驗事實相當吻合的結果,在國際上獲得普遍認可。

農作物新品種培育技術

最近幾年,農業生物技術的發展對農業產業結構調整產生的巨大影響,已引起各國政府和科學家的高度重視。農業生物技術領域研究中最活躍的是育種技術——應用現代分子生物學和細胞生物學技術進行品種改良,創造更加適合人類需要的新物種,獲得高產、優質、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮,品種在農業增產中的貢獻率將由現在的30%提高到50%。國際水稻研究所已經培育出每公頃7500公斤的超級水稻,非洲培育出增產10倍的超級木薯。

我國該領域的基礎研究和高技術研究取得了一批創新成果:如植物轉基因技術、細胞培育技術、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉基因方法等,使研制具有自主知識產權的轉基因農作物新品種成為現實和可能。目前,已培育出畝產達到807.4公斤的超級雜交稻;2004年轉基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50%左右;利用細胞工程技術培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝;植物組織培養和快繁脫毒技術在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產中發揮了重要的作用。

專家認為,我國農作物新品種培育的研發基礎較好,整體科研技術與國外處于同等水平,只要充分利用資源,發揮優勢,很可能在該領域取得突破。

納米材料與納米技術

納米科技是上世紀末才逐步發展起來的新興科學領域,它的迅猛發展將在21世紀促使幾乎所有工業領域產生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發展極為重要的物質基礎,許多科技新領域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐,傳統產業的技術提升也急需納米材料和技術的支持。

近年來,科技強國在該領域均取得了相當重要的進展。

在納米材料的制備與合成方面,美國科學家利用超高密度晶格和電路制作的新方法,獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線;法國科學家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅,實現了對納米結構生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監測;德國科學家巧妙地利用交流電介電泳技術,將金屬與半導體單壁碳納米管成功分離;日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導電的聚合物納米管復合材料。

在納米生物醫學器件方面,科學家用特定的蛋白質或化合物取代用硅納米線制成場效應晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病,成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外,納米技術在醫學應用、納米電子學、納米加工、納米器件等方面也有新進展。與此同時,國外大企業紛紛介入,推動了納米技術產業化的進程。

當前納米材料研究的趨勢是,由隨機合成過渡到可控合成;由納米單元的制備,通過集成和組裝制備具有納米結構的宏觀試樣;由性能的隨機探索發展到按照應用的需要制備具有特殊性能的納米材料。

納米材料和技術很可能在以下四個領域的應用上有所突破:一是IT產業(芯片、網絡通訊和納米器件);二是在生物醫藥領域應用納米生物傳感的早期診斷和治療,到2010年將給人類帶來新的福音;三是在顯示和照明領域的應用已有新的進展,納米光纖、納米微電極等已產生極大影響;四是納米材料技術與生物技術相結合,在基因修復和標記各種蛋白酶等方面蘊育新的突破,預計2010年納米技術對國際GDP的貢獻將超過2萬億美元。

我國納米材料研究起步較早,基礎較好,整體科研水平與先進國家相比處于同等水平,部分技術落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎研究和應用的研究單位,并在納米材料研究上取得了一批重要成果,引起了國際上的廣泛關注。據英國有關權威機構提供的調查顯示,我國納米專利申請件數排名世界第三位。

國內目前已建成100多條納米材料生產線,產品質量大都達到或接近國際水平。與發達國家相比,我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段,缺乏應用目標的牽引,集成不夠;二是納米材料計量、測量和表征技術明顯落后于國外,對標準試樣和標準方法的建立重視不夠,對表征手段的建立投資不足;三是納米材料的基礎研究、應用研究和開發研究出現脫節,納米材料研究缺乏針對性;四是學科交叉、技術集成不夠。

鏈接:

信息技術正在發生結構性變革

目前,信息技術正在發生結構性的變革,在信息器件向高速化、微型化、一體化和網絡化發展的同時,軟件和信息服務成為發展重點。大規模集成電路正快速向系統芯片發展;移動通信技術正在向第三代、第四展,將提供更優質、更快速、更安全的服務,并帶來巨大的經濟利益;電信網、計算機網和有線電視網三網融合趨勢進一步加快,無線網絡成為世界關注的重點;全球化的信息網絡將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務,越來越深刻地改變著人們的學習、工作和生活方式,也將對產業結構調整產生重大影響。

微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術、網絡技術等領域的發展方興未艾,極有可能引發新一輪產業革命。

大顯神通的新材料

高性能結構材料是具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料,對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關鍵性作用。

新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的材料,是信息技術、生物技術、能源技術和國防建設的重要基礎材料。當前國際上功能材料及其應用技術正面臨新的突破,諸如信息功能材料、超導材料、生物醫用材料、能源材料、生態環境材料及其材料的分子、原子設計正處于日新月異的發展之中。

電話通信技術論文范文6

關鍵詞:實時遠程教學、會議電視

實時遠程教學一般分為單向實時遠程教學和雙向交互式實時遠程教學兩種方式。前者如傳統的電大教學,采用模擬電視傳輸技術。后者可以采用雙向模擬電視傳輸技術實現,但當前先進的方法是采用數字化的會議電視或視頻會議技術。實時交互式遠程教學系統一般由多媒體授課室、多媒體聽課室、多點控制器以及傳輸網絡等組成,教師在授課室通過電子白板、視音頻設備、傳輸網絡將授課內容及教學情景實時傳送到遠端聽課室,同時學生可在遠端聽課室現場回答教師提出的問題或向教師提出疑問,教師在授課時可以看到各聽課室的全貌,還可以看到發問、回答問題的學生,如同面對面教學。本文在考察和分析國內幾所著名院?,F代遠程教育,尤其是實時遠程教學系統應用現狀的基礎上,就我校實時遠程教學系統的建設,從技術路線上提出了我們的建議。

國內高校應用現狀

國內我們考察了浙江大學和上海交通大學開展現代遠程教育的情況,現總結如下:

浙江大學

(1)校內實時教學

本著“開展現代遠程教育,網絡必須先行”的著眼點,浙江大學投資兩千多萬元建設了目前中國規模最大的、包含54公里、48芯光纜的園區網絡,將本部與其他四個分部連接起來,并成為中國教科網的浙江省地區節點中心。學校于1998年先后投資近兩百萬元購置了深圳中興公司的會議電視系統ZXMVC3000,包括六個會議電視終端和一個MCU,其中五個終端分別安裝在五個園區的多媒體教室,一個終端和MCU分別安裝在校行政樓的會議室和校辦。系統既用于遠程教學,又用于校行政辦公會議。各會議終端通過E1-2M接口接入155M光同步數字傳輸網SDH,并分別在各個園區采用CATV技術將其多媒體教室中會議終端的視音頻信號“雙向延伸”至其他無會議電視終端的教室,通過視音頻切換可完成更廣范圍的實時交互教學。其基本結構如圖1所示:

圖1 浙大校內實時遠程教學系統組成簡圖

其教學課件利用PC機通過LAN、路由器、基帶Modem、E1與會議電視信號復接接入155M光同步數字傳輸網SDH。學校于1998年6月6日進行實時雙向的現代遠程教育試播,獲得了成功。并陸續開展了生命科學和部分基礎課的遠程實時教學。

(2)校外實時教學

遠程教育學院于1998年與香港航科公司和浙江廣播電視網絡公司合作開展遠程教育服務,浙大負責教學資源組織、香港航科公司投資遠程教室設備,浙江廣播電視網絡公司提供2M通信專線。目前已在浙大建成3000平方米的遠程教學樓,1個大型演播室和2個小演播教室。會議電視系統選擇香港航科公司的美國VTel會議電視產品,通過專線和MCU與寧波、臺洲的兩個聽課室相連。一個大型演播室和一個MCU投資兩百萬、兩個聽課室分別投資一百萬,系統正在進行安裝調試。浙江大學遠程教育學院目前已進入招生階段,今年已招收了計算機專業和工商管理專業學生500多名。

上海交通大學

上海交通大學雖然沒有列入教育部第一批試點大學,但它在現代遠程教育規劃和技術實施方面做出了突出的成績。其遠程教育工作主要由計算機科學與工程系遠程教育研究室、現代教育技術中心和成人教育學院承擔。

在實時遠程教育方面,現代教育技術中心和成人教育中心分別建成了各自的多媒體遠程教育教室?,F代教育技術中心采用桌面視頻會議系統Intel/proshare系統,實現了實時交互遠程教育實驗系統,并在上海交通大學和上海醫科大學間進行了實驗,收到了良好的效果。利用這個系統,交大徐匯校區和閔行校區的實時多媒體遠程教育教室通過23公里的光纖信道或ISDN進行點對點實時交互遠程教學。同時在多媒體教室有一個電視播控室,可以利用CATV技術進行雙向模擬視音頻信號傳輸。 基于Intel/Proshare 的實時遠程教育系統模型在結構上分成兩個部分:教師端和學生端。其中教師端模型可由圖2表示。在圖2中,電子白板與Internet相連。當教師按下電子白板的保存按鈕后,可將白板中的板書內容以JPEG格式上傳到Web服務器的指定目錄。這樣,所有可以接入Internet的學生都可以在Web網頁中瀏覽教師在該堂課中的筆記。

成人教育學院則采用美國PictureTel公司的會議電視產品,利用ISDN線路在成人教育學院多媒體遠程教育教室和浦東克虜伯不銹鋼集團的遠程教育教室間進行實時交互遠程教學。

圖2 教師端模型

二、經驗與問題分析

通過對兩校實時交互遠程教學系統的調研,既學到了許多成功的經驗,也認識到存在的問題?,F總結如下:

1、成功的經驗

總體目標一致、任務分工明確

無論是浙大還是上海交大,對現代遠程教育十分重視,各校都成立了具體的機構和編制來專門從事現代遠程教育的規劃與實施,并做到任務分工明確。新浙江大學成立后,對開展現代遠程教育進行了詳細的規劃和分工。網絡辦公室的任務就是保證整個園區網的安全暢通和一些基本的網絡服務。現代教育技術中心的任務就是負責在園區網上對在校學生開展網上遠程教育的技術方案規劃、實施和保障。遠程教育學院的任務就是負責對外的成人教育的技術方案規劃、實施和保障。整個教學活動的計劃和管理由教務處負責。上海交大更是在學校“三年規劃”中提出了“數字化校園”的宏大目標,成立了校“遠程教育委員會”負責遠程教育的規劃和領導工作。本著“扎根本校,逐步開放”的思路,做了許多扎實的工作。從具體任務分工來看,校網絡中心負責網絡基礎設施的建設與維護,校教務處負責教學活動的計劃和管理,遠程教育研究室負責遠程教育技術支持和開發,現代遠程教育技術中心負責校內遠程教育的具體實施,成人教育學院負責校外遠程教育的具體實施。

網絡必須先行

新浙大成立后,針對多個分布的園區,浙大領導及時地意識到“開展現代遠程教育,網絡必須先行”,因此投巨資建設連接各個園區的光纜,并對整個園區網上的遠程教育應用進行了周密的規劃和方案論證。同樣,上海交大的網絡建設基本上以“24小時”不間斷安全暢通服務為目標?,F代遠程教育,網絡是基礎,技術與內容是核心,管理是保障。因此,在具體網絡建設時,要充分考慮網絡安全性和可靠性。對安全性,各校有不同的標準,暫且不談。對可靠性,浙大采用了網絡線路備份和自動切換技術,上海交大采用了數字線路和模擬CATV線路并存的機制,保障實時交互遠程教學活動的正常進行。

教育是新興產業

遠程教育的目的就是發揮高校教育資源的最大效益,從市場經濟的角度講,教育已成為一個新興產業。浙大遠程教育學院通過引進外資和與廣電部門的合作開展社會教育就是成功的范例。同樣,上海交大與上海電信部門合作開展遠程教育的談判已進入最后階段。

成功的系統集成

在實時交互遠程教育系統方案論證中,都注重會議系統的選型和系統集成?;旧线x擇了比較成熟的會議電視或桌面視頻會議系統產品,如中興ZXMVC3000,PictureTel Venue2000,VTel TC2000等。

CATV的應用

無論是浙大還是上海交大,都在實時交互遠程教學系統中采用了CATV技術,雖然CATV現采用模擬方式傳輸視音頻信號,但它圖像和聲音質量高,且每個學校都有覆蓋園區的CATV網,即使新架設,造價也較低。浙大應用CATV技術進行會議電視信號的“延伸”,上海交大應用CATV進行雙向教學,是數字視頻會議系統的備份和補充。

2、存在的問題

單一的解決方案

無論是浙大還是交大,實時交互遠程教學系統基本上作為一個獨立的系統進行方案論證,甚至將實時交互遠程教學系統與某個會議電視系統、桌面視頻會議系統完全等同。我們認為實時交互遠程教學系統應該是基于會議電視技術或桌面視頻會議技術的面向教學的應用系統,它不應局限于某個具體的會議電視系統或桌面視頻會議系統方案,而應該是一個能夠提供適應不同網絡通信環境,滿足不同層次應用需求和服務質量的多層次綜合解決方案。如浙大、交大基本上提供了基于PCM專線或ISDN撥號網絡的會議電視系統,但這種設備一般比較昂貴,安裝在固定的多媒體教室,專人負責維護,開展一次教學任務一般要有正規的安排手續,且在正常的實時教學過程中,基本是單向授課,交互活動很少,除非是點對點授課,老師與學生的交互可以頻繁進行。這種方式只是教室的簡單延伸,且由于設備投資大,多媒體教室有限,決大多數同學或老師都無法使用這種系統。因此,這兩所大學的學生和老師對遠程教育體會并不深,有些學生和老師甚至不知道學校有實時遠程教學手段。作為遠程教學主體的學生和老師,如何給他們提供一個在任何時候、在任何地點都能自主選擇適合自己的多種靈活的遠程教學手段將是推動遠程教學應用的至關重要的一環。

獨立于基于Web的異步多媒體教學系統

遠程教育系統從邏輯上可分為實時交互遠程教學系統和異步多媒體教學系統。后者目前一般是基于Web的多媒體遠程教學系統。在浙大,這兩個系統基本是獨立論證和開發的。在交大,在基于Web的遠程教育系統中加入了實時語音交流,在實時交互教學系統中可以將電子白板的內容存儲于Web服務器中,供學生課后調用瀏覽。這只是與基于Web的異步多媒體教學系統的簡單接口,而無法使兩個系統緊密耦合。

三、我校的應用需求與遠程接入方式

1. 應用需求

根據《學校遠程教育工作的初步設想》,實時交互遠程教學系統必須滿足以下應用需求:

在全校范圍內(特別是三個本部以外的園區),開展基礎課的遠程交互式教學和對辦公自動化的支持;

在職申請研究生學位、工程碩士培養的實時遠程授課和輔導;

與范圍內的部隊和軍隊院校協作單位(中心)開展實時遠程教學;

選擇試點,利用實時交互遠程教學系統,面向全軍院校開展師資培訓,面向部隊進行專業技術培訓、計算機等級考試輔導和英語培訓等。

從技術上來講,以上應用需求可以邏輯上歸結為建立一個面向在校學生的、含蓋四個園區的實時交互遠程教學系統和一個面向試點部隊軍官的實時交互遠程教學系統。具體實現方案可以考慮分別建設,也可以統一建設。為便于應用管理,可以暫考慮分別建設,從實施步驟上,建議先建設園區內系統,后建設園區外系統。

2. 可能的遠程接入方式

為建設覆蓋四園區的實時遠程教學系統,網絡必須先行。目前,四園區的通信網絡平臺可以歸結為計算機網絡(Internet/Intranet)、CATV網和電話通信網。根據《四校區三網合一建設內容及方案》,規劃中的實時遠程教學系統可能有兩種接入方式:

(1)2M(E1) PCM信道接入方式

若四園區具有2M PCM信道接入口,可采用基于ITU-T H.320標準的會議電視系統作為實時遠程教學系統通信平臺。

(2)IP接入方式

若四園區網互聯成功,可采用基于ITU-T H.323標準的桌面視頻會議系統作為實時遠程教學系統通信平臺。

根據目前基礎設施建設情況,四園區通信信道即將建成。

四、系統建設建議方案

1. 系統建設目標

根據我校實時交互遠程教育的應用需求和網絡基本設施建設規劃,并考慮到技術發展的適應性,我校實時交互遠程教學的建設目標建議為:建設一個能夠適應多種通信網絡環境的、提供不同服務質量的,能夠與基于Web的異步多媒體教學系統集成的多層次綜合實時交互遠程教學互聯網絡系統。

適應多種通信網絡環境

通信網絡環境是實時交互遠程教學系統的基礎,我校的網絡基本設施和遠程接入在近期內將仍然維持多種通信網絡環境并存的狀況,因此,必須考慮能夠適應多種通信網絡環境,典型的有E1、衛星VSAT、IP等。

提供不同服務質量

實時交互遠程教學系統應至少提供三種服務質量:

高服務質量

高質量服務一般由會議室型會議電視系統提供。所謂高質量就是提供全硬件Codec,30fps FCIF格式視頻,自適應全雙工回聲抑制語音功能,智能化人機交互設備,保證視音頻通信服務質量(QoS)要求,支持T.120數據會議標準等。它一般是基于PCM專線(DDN、E1、衛星VSAT通信等)、撥號ISDN的符合國際標準H.320的會議電視產品,信道速率一般在384Kbps以上。高質量服務意味著高投資,一個會議電視終端的基本價格在20萬~50萬人民幣不等。一個8口MCU的基本價格在30萬~60萬人民幣不等。這類系統一般提供給機關正式的辦公會議或大型遠程教學使用,影響大,效果好。

中等服務質量

中等服務質量一般由桌面視頻會議系統提供。所謂中等質量就是提供全硬件Codec,15~30fps FCIF格式視頻,自適應全雙工回聲抑制語音功能,智能化人機交互設備,支持T.120數據會議標準,但不保證視音頻通信服務質量(QoS)要求等。它一般是基于IP的符合國際標準H.323的桌面視頻會議產品,信道速率一般在128~768Kbps。一個桌面視頻會議終端的基本價格在4萬人民幣左右。一個8口MCU的基本價格在25萬人民幣左右。這類系統一般提供給小范圍辦公會議或小型遠程教學使用,性能價格比較高。

低服務質量

低服務質量一般由桌面視頻會議系統或可視電話提供。所謂低質量就是提供純軟件Codec,5~15fps FCIF格式視頻,支持或不支持T.120數據會議標準,但不保證視音頻通信服務質量(QoS)要求等。它一般是基于IP的符合國際標準H.323的桌面視頻會議產品或基于POTS的符合國際標準H.324的桌面視頻會議或可視電話產品,信道速率一般在19.2~128Kbps。一個桌面視頻會議終端的基本價格在1.5萬人民幣左右。這類系統一般提供給一般教師和學生遠程點對點答疑。

與基于Web的異步多媒體教學系統集成

以上提供不同服務質量的系統中,桌面視頻會議應能夠與基于Web的異步多媒體教學系統集成,學生如果在瀏覽Web課件時,有問題可以給老師發E-mail,也可以申請與老師實時遠程交流,老師若正在網上,可以選擇是否與該同學交流。這對學生隨時隨地進行學習提供了更有利的條件。

基于多種通信網絡環境的會議系統的互聯

未來的視頻會議系統將統一在保證多媒體通信QoS的IP網絡之上,但目前針對基于多種通信網絡的視頻會議系統,互聯已提到議事日程上。如基于E1網的會議電視網與基于IP網的桌面視頻會議網的互聯等。

2. 系統建設方案建議

根據我校通信網絡基礎設施現狀和建設規劃,按照系統建設目標,建議我校的實時交互遠程教學系統采用兩種會議系統互聯的集成方案,其集成的核心內容為:

遵循H.320標準的會議電視系統通過符合國際標準的會議網關與遵循H.323標準的桌面視頻會議系統的互聯;

實時交互遠程教學系統與基于Web的異步多媒體教學系統集成;

遵循H.320標準的會議電視系統與基于Web的異步多媒體教學系統松散集成;遵循H.323標準的桌面視頻會議系統與基于Web的異步多媒體教學系統無縫集成;

數字化會議系統與CATV模擬視音頻雙向或單向傳輸系統相結合;

集成的系統方案基本組成如圖3所示(不包括CATV網絡):

五、結束語

本文針對我校實時遠程教學系統的建設提出了膚淺的認識。隨著園區網建設的飛速發展,基于IP的遠程教學系統將是未來的發展方向。我們正在研究基于園區網的遠程教學平臺,其中就包括實時遠程教學功能。有關此方面的情況,我們將另撰文介紹。

參考文獻

[1] 王暉. 多媒體會議系統MMM2000體系結構及其多點通信技術的研究與實現. 國防科技大學碩士論文,1998.

[2]“Visual telephone systems and equipment”,ITU-T Rec. H.320.

[3] 王暉,胡曉峰等. 一個實用的多點通信部件的設計與實現. 計算機工程,1999,5

[4] 王暉,胡曉峰等. 多媒體會議系統中多點通信模型的研究. 通信技術,1999,2

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