移动通信技术及应用

2022-09-03

第一篇:移动通信技术及应用

试析移动4G通信的关键技术及实践应用

引言:4G移动通信技术的出现,不仅可以为广大用户带来更多的福音,而且也将会是未来移动通信领域的主导技术。文章对4G移动通信的关键技术进行分析,并探讨了当前4G技术发展的问题

一、4G移动通信技术的关键技术

一般来说,4G移动通信技术主要涉及了OFDM技术、智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术、软件无线电技术(SDR)、基于IP的核心网技术,下面就这几种关键技术展开深入的分析。

(一)OFDM

OFDM即正交频分复用技术,实际上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation,多载波调制的一种。OFDM技术有很多优点:可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率;适合高速数据传输;抗衰落能力强;抗码间干扰(ISI)能力强。

(二)智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器,对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并,实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种:全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

移动通信环境中的多径传播对通信的有效性与可靠性造成了严重的影响。而多输入多输出(M1MO)技术在通信链路两端均使用多个天线,发端将信源输出的串行码流转成多路并行子码流,分别通过不同的发射天线阵元同频、同时发送,接收方则利用多径引起的多个接收天线上信号的不相关性从混合信号中分离估计出原始子码流,这相当于频带资源重复利用,使频谱利用率和链路可靠性极大地提高。

(三)软件无线电技术(SDR)

软件无线电(SDR)是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器(A/D)及数模转换器(D/A)等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求,尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处理(DSP)等。

(四)基于IP的核心网技术

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络,可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案,能提供端到端的IP业务,能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构,能允许各种窄中接口接人核心网;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后,所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。在4G通信系统中将取代IPv4协议,主要采用全分组方式IPv6技术。

二、4G移动通信技术实践应用

现今,对于4G移动通信技术的期待者愈来愈多。作为建网时间最早,建网准备最充分的中国移动运营商,已经在广深两地进行充分的布局,在TD-LTE牌照正式发放后,中国移动如猛虎出闸,极力推广4G业务,以下通过实际地点的测试我们来分析4G技术的应用。

在此通过4G手机我们在广州越秀区公元前进行测试,公园前地区作为广州市中心主要的商业区域,其4G覆盖质量如何颇受关注。这里因为是旧城区的关系,街道较多,楼宇更加密集,而且人流量多,包括商业和居住,众多室内商场考验了移动4G的网络覆盖。由于4G采用高频段的关系,利用基站进行室外的广覆盖是基本没有问题的,但是遇到室内的微覆盖,因为穿透力弱,所以需要专门的室内信号布局与优化。我们测试的地点选在了公园前五月花地下商业区域中,这里是室内区域,如果没有进行专门的4G信号覆盖,单靠室外宏基站是肯定无法进行覆盖的。从现场信号来看,说明移动在重点的商业区域的布局还是比较给力的,整体信号强度比较给力。从测速结果来看,结果也是令人满意,采用广州服务器的测速更是达到了峰值60Mbps,下行测试为14.28Mbps,上行测试为8.11Mbps,软件的下载速度为1.9 Mbps,视频缓存速度为756KB/S,实际的软件下载速度与视频缓冲速度都比较正常,相比3G还是会有质的飞跃。当然现在使用4G服务的人相对较少,基站负荷相对较小,待使用人数逐渐增多,那时候便要看移动的优化能力了。

接下来选取梅花园地铁站为测试地点,覆盖情况可以基本代表在梅花园与南方医院之间区域的4G信号状况。该区域小区楼盘众多,人口密度较高,加上拥有较多楼宇密集的地方,这对于4G网络的覆盖有一定的考验。实际的体验中,笔者走在户外路上,4G信号一直都只是在2-3格之间徘徊,极少情况有4格信号。由于4G网络采用的频段为高频段,进入到室内后,信号衰减很强烈,楼宇较为密集下,其信号强度只有1-2格左右。从测试成绩来看,即使信号强度不是特别强,但是4G网络的速度还与基站的负载等因素有关。通过进行测速,服务器普遍下行速度较高,不过反而在上行速度,服务器数据都不是特别高。实际应用中,我们利用豌豆荚下载40MB大小的游戏,平均下载速度为2.4MB/s,而优酷客户端在线观看视频做到即点即开,拖动到那里都基本做到与本地视频一样。视频缓存速度也有1.2MB/s,不过根据不同视频软件服务器的不相同,缓存的下载速度会有差异。

三、4G移动通信技术的发展前景

现今,3G移动通信技术已经趋于成熟,也已经投入到全面商用化的使用阶段。愈来愈多的手机用户运用着便捷的3G移动技术,但是仍然可以发现3G移动技术尚存在许多的不足与缺陷,阻碍了用户进一步体验高效、优质的网络需求服务。

在4G移动通信的发展路程中,依然会面临许多的问题与挑战,但同时机遇也是极大的。根据笔者所查阅的大量资料,不难预测,全球的TDLTE产业规模在2015年将可实现1512亿美元,并将可突破9100万户目标。由此可见,4G移动通信技术的不断发展与成熟,将推动4G移动通信技术逐步替代3G移动技术,而成为整个移动通信领域的主导技术,为广大用户实现更为高效、稳定、便捷的信息化网络服务。

参考文献

[1]陆军.浅析4G移动通信技术[J].电脑知识与技术,2010,5(2).

[2]梁瑞.第四代移动通信技术若干问题的比较研究[J].电脑知识与技术,2012(3).

[3]陈明怿.4G移动通信终端关键技术之若干问题探讨[J].电脑知识与技术,2011(7).

(作者单位:广东省电信工程有限公司)

第二篇:移动技术教学应用

一、移动学习在教学中产生的影响

移动学习的产生对教学又注入了一种全新的思想和理念,人可以在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习,移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流,学习者可以随时随地的学习,教学也可以随时间随地的进行,学习者能在任何地点、任何时间、以任何方式学习任何内容,这种独特优势是其他学习方式所望尘莫及的,极大地满足了"总在线 "的学习需求,这也奠定了移动学习在未来学习中的重要地位。其次,学习者可以充分利用琐碎的时间学习。移动学习以其独有学习的碎片性的特点,为学习者提供了学习知识的便利,使学习者可以充分利用琐碎的时间,掌握一个相对完整的知识组块,正如面对一堆看似杂乱无章知识碎片,经过每天一片、一点的摄入和积累,最终会形成一个完成的知识拼图一样。另外,移动学习满足了个性化的学习需求。移动学习的交互性可以实现信息及时的双向流通,有利于培养学习者的交流沟通能力,激发学习者的学习热情,发展学习者的个性,有利于提高学习者的学习成绩和信心。最后,可以消除心理负担。从心理学角度看,对于一些性格内向,害羞等性格的学习者来说,移动学习能够弥补传统课堂和面对面学习中遇到的一些尴尬的场面,驱除交流的胆怯心理,从而轻松的学习和交流,等等。

自21世纪以来,全球最先进的社会都已步入信息化,未来的教育系统将注定是基于移动设备的一种系统,人们无需把必须的知识全部背诵记忆在大脑中,而是存储在移动设备中,人们无需全部自己完成工作,而是通过移动设备联结专家,通过专家的协助来解决问题,而我们的教育和学习形态将基于这种人们的生活实态发生变革,因此,随着科技信息化的进一步发展,移动学习必将对教育领域带来巨大影响,它有着广阔的发展前景。

二、什么是移动学习环境,移动学习环境有什么特点

(一)什么是移动学习

移动学习环境(Mobile learning,缩写为M-Learning),是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习,移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。它是一种跨越地域限制,充分利用可携技术的学习方式。换句话说,移动学习消除了一般可携带装置的机动性之地域限制。移动学习在不同的社会群体中有不同的涵意,虽然它与线上学习和遥距教育相关,但它的明显不同之处在于全面性的学习及使用手持设备学习。

(二)移动学习环境的特征

通过对国内外较权威的移动学习定义的梳理和分析 ,我认为移动学习的特点可大致归纳为以下 几点: 1.学习形式的移动性

这是移动学习最重要的特征。学习者可以在任何地点进行学习, 不再受传统教学固定场所和有线网络固定接入点的限制。学习者可以在步行中、行驶的汽车上进行学习。同样,学习者不受时间的限制,任何时间都可以进行学习 ,而不必按固定的时间进行。学习者可以不受时空的限制随时随地访问网络教育资源,进行自主学习。同样,教师也可在移动中不受时空的限制随时随地进行教学。 简而言之,学习场所、学习工具、学习资源、学习支持者和学习者都是可以移动的。

2.学习设备的无线性

移动学习的技术设备必须具有支持无限传输的特征,这是由学习形式的移动性决定的。 在移动学习过程中,学习者只有基于能够无限上网的学习设备 ,才能够自由 、方便且有效地实现学习资料的传送。 3.泛在性

这是M-learning 区别于 E-learning 的一个根本特征。 所谓泛在性是指任何人(Anyone)在任何时间 (Anytime)、任何地点(Anywhere)学习任何信息 (Anything)。 M-learning 的 独 特 优 势是其他学习方式所望尘莫及的,极大地满足了"总在线"的学习需求,这也奠定了 M-learning 在未来学习中的重要地位。

4.学习方式的混合性

学习方式的混合性也是移动学习的一个重要特征。移动学习模式提倡的是一种 “混合性学习 ”(Blending Learning),即 将E-Learning 和教师主导培训结合起来的学习方式 ,它是对传统教学改革和对 E-learning 反思后变革的融合。 5.学习时间的间隔性

移动学习环境的复杂性决定了学习者的注意力容易分散 ,没有整段的学习时间进行系统的学习动。学习行为随时随地提供学习内容 ,方便学习者在移动中学习 ,可以充分利用时 间的零碎片段。 6.学习过程的交互性

移动学习的技术实现基础是网络通信技术和 移动计算技术,数字化学习信息 、资源和服务的传输都可以利用这些技术实现双向交流。这种学习过程的交互有利于提高学习者的学习成绩和信心 ,形成学习者对待学习的乐观态度 ,培养学习者的交流沟通能力,发展学习者的个性等。 7.普及性

移动终端的大量涌现和普及,为移动学习的普及打下了坚实的基础,任何持有移动终端的人都可以成为移动学习中的学习者和教育者,即使在偏远山区的人也可以通过移动终端进行学习,从而使得教育得到普及,具有广泛性。 8.定制式(自主性)

“定制式 ”是指学习者产生学习需求 ,向移动 学 习 终 端 、远程专家或服务器发送学习请求 ,得到相应的反馈 ,移动学习 终端收到应答后将其呈现出来,供学习者学习。 学习者可以根据自身需求选定学习内容,这一特点不仅体现了一种新型的师生关系,也从移动学习的叙事结(从时间维度上解析移动学习)角度反映了移动学习的特性。 9.学习内容的个性化

在设计和开发移动学习内容时 , 教学可以从不同角度、不同层面考虑采用多种版式 ,能够有效地 满足各种需求(如残疾学习者 、盲人),然后采用基于XML 的共时多媒体综合语言系统 (SMIL可 以顺利实现学习内容的个性化分配和发送。

10.学习内容微型化

学习时间的间隔性、学习环境的复杂性 、学习者注意力较容易分散都要求移动学习的学习内容是“小的信息单元 、狭窄的主题、相对简单的问题及呈现”。 移动微型学习“不太适合运用于内容覆盖全部主题的学习情境,但在运用结构化的小信息片断去更新和补充现存知识时最为成功”。 11.学习技术的融合性

移动学习将诸如个性化 、多媒体 、情景智能 、触觉交互 、移动设备 、无线通信等多种技术相互融合 ,实现了从有线虚拟学习环境到无线虚拟学习环境的转变,这同基于有线网络与固定桌面计算机的网络学习和数字化学习是有所区别的。 12.灵活性

无论从学习时间还是学习资源的角度来看,移动学习都具有其他学习方式无法媲美的灵活性。 从学习时间上来看,由于移动学习系统随时随地提供学习内容, 学习者可以利用手机、PDA、智能手机等便携式移动设备在移动中进行语音、视频、数据等信息的交流,可以充分利用时间的零碎片段。 移动学习使得教和学能够随时随地发生,移动学习技术让学习者方便灵活地进入学习。从学习资源上来看,和传统的学习方式相比,移动学习的学习资源存储在互联网上 ,可以及时更新 ,为学习者实时地提供最新的学习资源。 13.及时性

移动通讯设备可以使学习者及时获得信息、及时进行学习交流、知识共享、协作和知识建构。 由于在移动计算环境下,学习时间和空间不受限制,学习者可以在需要某些知识的时候马上学习,因此移动学习又可称为及时学习。 教师也可以通过移动因特网,借助移动终端及时进行辅导。 14.网络性

移动学习是基于移动计算的网络教育,以移动因特网为平台,通过移动终端接入实现网络教学。 因此移动学习是一种网络教育,但又有其特殊性,是网络教育的扩展。 15.跨时空性

学习者可以在任何时间和地点进行学习,教师也可以在任何时间和地点进行教学 , 可以将自己最新的教学资料 传 到 网上,随时对教学资源库进行修改更新。 16.虚拟性

教师可以通过网络动态地组建虚拟学校, 虚拟教师队伍,学生可以动态地组建虚拟班级 。 教师和学生的教学关系也可以是动态虚拟的。

三、分析说明移动学习及其在学校教育中的应用现状

2000年,基根教授将移动学习的概念带到中国,并称移动学习代表着“学习的未来”,从此揭开了移动学习在中国的探讨、研究、开发和应用的序幕。2001年12月,教育部高等教育司做出了关于“移动教育”理论与实践研究项目的立项通知,使得移动学习在国内得到了广泛的关注。2002年5月,北京大学启动了国内首个校园无线局域网建设项目,从而拉开了国内无线网络校园行动的序幕。2003年8月,北大无线局域网首批场所部署完成。2004年9月,英特尔联手中国教育,国内对于移动学习的研究最早是在2000年,在上海电视大学40周年校庆召开的“新千年:教育技术与远程教育发展”中外专家学者报告会上,国际远程教育学家戴斯蒙德·基根(Desmond Keegan)所作的题为“From e-Learning to m·Learning”的学术报告中首次将移动学习的概念介绍到中国,并称移动学习代表着“学习的未来”,从此揭开了移动学习在中国的研究、开发和应用的序幕川。一般来讲,移动学习是指利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备(个人数字助理PDA、智能手机、普通手机以及笔记本电脑等)获取教育信息、教育资源和教育服务的一种新型学习形式旧J。其特点是学习者能在任何时间、任何地点,以任何方式学习自己想要学到的任何内容。移动学习在国内得到了广泛的关注,是随着2001年12月份教育部高等教育司做出了关于“移动教育”理论与实践研究项目的立项通知而开始的。为了从整体上把握国内移动学习的发展脉络,笔者立足于国内移动学习研究论文的内容分析,进而探讨国内移动学习的研究现状及其发展趋势。

四、论述移动学习的发展趋势

教师和学校行政人员已经将科技引入课堂几十年了,随着云端计算的出现和更小、更方便携带的小型电脑和有其他具有网路功能的设备(例如平板电脑、智慧型手机等)的逐渐流行,课堂教育渐渐有可能被科技所取代。移动学习(M-Learning)透过移动设备,使学习者可以选择的任何地方进行远端学习。儘管仍有一些对于移动学习质疑的声浪,移动学习已渐渐流行,尤其是当越来越多的学校使用线上学习,更使移动学习的风潮继续延续并且逐渐普及。

无论你是老师或学生,你肯定听过移动学习,你可能想知道这对位来教育无论是在小学,大学或工作场所代表的意义。在此我们提供一些关于移动学习的主要趋势,帮助你了解更多有关移动学习如何塑造21世纪的新学习方式并可能改变我们的教学,学习和互动。

1. 基于学习地点的整合。移动学习运用技术无缝连结不同的位置已经越来越普遍。一个很好的例子是在博物馆利用这项技术,游客可以使用移动设备,听取有关项目在博物馆的收藏品。美国纽约的自然历史博物馆拥有很优秀的移动技术来引导参观者并使参观者享受更好的艺术品欣赏经验。当然,移动技术不仅可以在博物馆实行,一些大学正在使用它来提供学生或家长虚拟校园参观。随着数智能手机的用户数目的增加,这一趋势会成长越来越迅速。

2. 网路课程的管理。近年来网路课程管理例如Moodle 和Blackboard拥有大量的使用者。这样的管理系统的流行起因于学生能从电脑甚至移动设备例如智能型手机或平板电脑如iPad进入此系统。学生、老师和家长能轻鬆地查询档次、上载作业和检查作业,使他们能更方便,更实用的参与教育的过程。

3. 电子书渐有领导地位。Amazon.com 最大的图书零售商之一,在过去的一年,其销售的电子书已超过传统的书籍。这同样适用于图书销售巨头Barnes and Noble。电子书正稳步成为美国人日常生活的一部份。电子书正慢慢的引入课堂。加州正提议将学生课本电子化。这样一来它不仅可以节省成本,它还可以快速更新课程内容避免过时的教材,老师和学生都会相当喜欢这样。

4. 学校里的云端技术。近年来云端科技是一个相当流行的语言,大型科技公司如微软和苹果相继推他们的云端技术设备和应用程式,学校也没有忽略此热门的技术。越来越多学校使用云端科技来提供、交流讯息,并且缩减预算。云端科技是一个成本低的新技术,也许是因为它使用简单,且可以让使用者在任何地点轻松获取讯息,它在教育领域里从小学到研究所无所不在。无论是教桉或各类学习专桉,只要是储存在云端上,使用者都可从任何地方,任何时间用任何的移动设备截取资料。在一个日渐趋向于移动的世界和课堂,云计算不只是一种趋势,并有可能在未来十年成为资讯管理的准则。

5. 将移动设备带入课堂。近年来大多数的孩子已经拥有移动设备,学校抓住这机会,把这些小工具从分散学习注意力的设备变成课堂教学的学习工具。从手机到笔记型电脑,越来越多教师和学生将科技产品带入课堂并且善加利用。许多研究都强调了科技产品对提高考试成绩、增加大学入学率的好处。不过不少地区的因为缺少经费,无法为每个学生提供科技设备,因此学校鼓励学生携带自己的科技设备,减少学校经费的负担并且可以增强学习的经验。

6. 线上合作学习。现今大部份的地方都有良好的网路设备,已经有大量的人可以使用手机讯号上网。学校已经在许多方面使用网路作为学习工具,线上合作学习更是快速成长。这意味着每个学生可以在网路上参与学习项目并且在线上互动。许多学校已採用博客让学生分享学习项目和个人想法。另一些学校製作自己的广播。还有一些学校要求学生共同创造一个多媒体网站。这些项目不仅有利于学生学习、团队合作,还能让学生学习到未来在学术领域或职场上实用的科技技术。这类在教育领域的的科技普及是不太可能消退。

7. 平板电脑的兴起。平板电脑有许多形状和大小,随着平板电脑发展成更小体积、更方便携带,他们正在美国的课堂裡成为一个相当普遍设备。IPAD在近年来课堂上越来越盛行,学生可以使用IPAD进行教育性值的游戏,此外App应用程式也在全国各地学校大为火红,数百万个App已经售出。学生和老师们的学习、教学成果已经证实了平板电脑作为学习工具的实用性。

8. 在教育领域使用社群网站。当 Facebook创立初期,他的功能仅是让大学生彼此连接。如今,几乎每个人都有一个网路空间可以连结分散在网路世界裡的各方人士。事实上许多教授开始使用社群媒体作为一种连接学生、引发讨论和讯息传递的重要媒介。随着多数大学生能够从他们的手机或其他移动设备进入社群网站,无论他们多麽繁忙或无论他们在哪裡,学生们没有理由不参与在社群网站上的课程讨论。虽然社群网站在教育裡仍有争议,随着Twitter和Facebook网站的发展,社群网站渐能提供学生更加完善和更强大的教育经验。

9. 小量的学习。对于数位世代的年轻人常有一个批评,就是数位世代年轻人的注意力很短。不论这是真是假,教育者正在发展提供小量学习的工具。这些小量学习教育教可能使学生每一次只接触少量的新教育内容,使他们更容易吸收、瞭解不断增加的信息量。移动设备是完美延伸这个概念,让学习者进行短时间的学习,甚至在排队等候,坐车或在沙发上都可以进行小量的学习。

10. 工作场所培训的移动学习。移动学习不只是只有在学校机构,它也成为部分职业培训方式,以及提供信息和新的评量测试方法。由于许多企业已经提供员工智能手机,公司们寻求最有效地的运用这些设备的方法。其中一种方法是公司运用移动学习来分享专业知识,无论是通过博客或一系列广播。此外,移动设备是一个很好的信息参考来源,员工若遇到问题或不熟悉的情况,他们能马上由移动设备解答疑问。移动设备可以支援员工并可以有助于加强他们的学习,并使员工更有自信。这是每个企业都想要建立的。

第三篇:企业移动应用安全超市技术架构研究

王嘉延,杨杰,戴浩良

(中国南方电网广州供电局有限公司,广州510620)

摘要:

针对电力企业移动化建设过程中,如何实现大量的企业移动应用进行全生命周期的管理问题,提出企业移动应用安全超市的企业移动应用管理架构体系,并结合实名制终端设备和用户管理技术、基于SSL VPN 的数据安全通道技术和终端数据安全技术,提出一套完全符合电力行业移动应用管理架构和技术方案,有效解决电力企业移动应用全生命周期管理的问题。 关键词:

企业移动化;应用电子市场;企移动应用超市;信息安全;云计算

0 引言

以智能手机、平板电脑的广泛应用为标志的移动互联网时代来临,已经对包括电力行业在内的企业信息化进程带来了深远的影响。已经习惯于使用智能移动终端来进行交流、沟通和信息获取的企业员工,提出了越来越多的企业业务移动化的要求。然而,企业移动化不是简单地将企业应用迁移或移植到智能移动终端上就可以了,由于智能移动应用具有多平台、开放性、小型化、碎片化、个人化和随时更新下载等新的特点,对企业信息化管理,尤其是关系到国家能源安全的电力行业带来了全新的挑战。

企业移动化对电力企业信息化建设和管理带来了全新的挑战:

(1)包括iOS、Android、Windows Phone 在内的智能终端平台操作的多样性差异和海量的移动应用,为企业移动化管理带来巨大的挑战;

(2)用户已经习惯通过第三方公共应用市场,大量下载和更新移动应用,如何对企业移动应用进行统一安全发布管理,也是电力企业移动化建设面临的新问题; (3)移动智能终端应用接入和使用的身份认证问题;

(4)由此带来的移动智能终端应用企业数据安全访问问题。 针对以上在企业移动化中面临的突出问题,结合电力企业信息化安全管理规范,南方电网广州电力局的王嘉延、杨杰和戴浩良三人共同创新规划和设计了面向未来电力企业移动应用管理的“企业移动应用安全超市”的企业移动化应用管理平台框架,有效解决了上面企业移动应用管理的四个问题。

1 企业移动应用安全超市架构 目前,针对智能移动终端的移动应用分发,主要依赖于由苹果公司首创的移动应用电子市场(App Store)模式。但是,包括苹果公司在内的App Store,所分发和管理的移动应用,由于是对平台内所有终端用户都是开放的,更适合通用的移动应用的分发和管理。尤其是Android 平台,由于没有对移动应用的来源做严格的审核和验证,大量非原厂的第三方App Store 已经占据了Android 平台的移动应用分发和管理的主要份额,例如有三星、华为这些手机厂商,也有91 手机助手、运营商背景的各种电子市场,由此带来移动应用管理存在巨大的安全风险和隐患。

因此,对于面向企业移动化的企业移动应用管理,尤其是企业内部使用的移动应用,这些由第三方管理

的App Store 显然无法满足企业移动应用管理的要求,尤其是对信息安全要求比较高的电力行业企业,更有迫切的要求能够由一套安全和企业自主管理的AppStore,用于对企业的移动应用进行统一管理,在保证安全的前提下,实现企业应用移动化提升企业信息化能力的目标。 基于以上考虑,笔者就建设符合电力企业移动化管理要求的“移动应用安全超市”的相关技术和架构进行了研究,并以这项研究为基础,最终研发出“移动接入办公平台系统”产品,完全实现了移动应用安全超市的技术目标。 (1)建立企业移动应用超市系统架构

在目前企业的主流的智能移动终端系统平台中,以苹果公司为代表的系统平台厂商,专门为需要自主主建设企业应用超市的企业,提供了一套完整的企业开发者计划(“Apple Developer Enterprise Program”),允许申请加入该计划的企业,除了在其提供的面向大众的App Store 之外,建设符合自身移动应用管理要求的企业移动应用电子市场。对于包括Android 这样的系统平台,则由于其本身就没有对第三方移动应用的发布做太多限制,允许企业建设自主管理的企业应用电子市场来自主进行移动应用的发布管理。

下图是以苹果公司的“Apple Developer EnterpriseProgram”所提供的技术规范基础上,结合电力行业企业移动化管理规范和特征,梳理出完全能够满足电力企业移动应用管理要求的企业移动应用超市体系框架图如图1 所示。

企业移动应用超市体系框架,主要包括两大部分组成:“企业应用超市客户端”和“企业应用超市云平台”,构建成“云+端”的企业移动应用管理体系。 (2)企业应用超市客户端(以下简称平台App)功能和体系架构 平台App 是安装在企业用户的智能终端上,作为企业移动应用发布的门户和窗口。平台App 作为企业移动应用超市的用户客户端,不仅支持Android、iOS、WP 等不同操作系统平台,也同时能够支持多品牌厂商、多种分辨率的智能手机和智能平板电脑。 图2 为平台App 软件架构设计图。

为了保证平台App 具备的灵活性和可扩展能力,客户端软件划分为四层,分别是“UI 交互层”、“UI 适配层”、“业务逻辑层”和“系统能力适配层”,以降低层次系统的耦合性。例如:通常客户端变化比较多的部分集中在UI 交互层(调整界面布局、风格定制、更换主题等),这样的划分可以将变动限制在一定范围内,减少变动引起的工作量,提高软件的可维护性。 (3)企业应用超市云平台功能和体系架构

企业应用管理云平台,是企业移动应用管理后台,为企业提供移动应用全生命周期的管理。企业应用超市云平台由“企业移动应用超市”、“企业移动应用超市控制台”、“企业移动应用超市门户网站”和“企业移动接入管理”四个模块组成。

●“企业移动应用超市”作为企业移动应用的管理核心,提供了包括“应用类别管理”、“应用来源管理”、“应用中心”、“应用分发管理”和“应用超市客户端”管理的职责,能够实现对应用签名认证用于验证应用的合法来源与完整性,确保应用安全,并与企业应用超市App 客户端,实现了企业应用管理全生命周期管理。 ●“企业移动应用超市控制台”是提供给企业移动移动应用管理人员对企业移动应用进行管理的门户平台。

●“企业移动应用超市门户网站”则是直接面向企业内部员工和企业合作伙伴,了解企业移动应用发布和更新情况,下载更新平台App,以获得最新的平台App 版本更新。

●“企业移动接入管理”是整个企业移动应用超市的基础支撑模块,提供对智能终端设备、企业移动应用超市用户进行实名身份安全认证和数据安全传输的能力,保证只有获得企业授权的合法的用户才能对企业进行安全访问。 (3)企业移动应用超市平台逻辑架构 企业移动应用超市作为面向企业移动互联网信息化的创新型应用平台系统,要求系统自身应具备移动互联网平台特性。由本文作者共同研究和设计的面向电力行业“企业移动应用安全超市”,就是按照云计算架构进行规划和设计。如图3 所示。

南方电网广州供电局已经在内部实施基于虚拟化技术的私有云计算基础架构,可以直接对内提供IaaS模式的云平台服务。“企业移动应用安全超市”在设计的时候,就已经考虑能够直接利用广州供电局基于IaaS 的基础网络运算能力,直接运行在广州供电局的内部私有云平台上,通过私有云平台提供的强大的系统伸缩性和数据安全备份能力,保证“企业移动应用安全超市”持续稳定运行。

“企业移动应用安全超市云平台”,则是按照PaaS云计算架构进行规划和设计的。通过对企业移动应用超市的业务流程进行模块化分离,能够对外跨平台的企业移动应用管理能力。 而“企业应用超市客户端”则不仅仅只是设计作为执行移动应用分发单一功能的客户端App 软件,而是在设计的时候,也充分考虑未来企业云计算应用前进,将客户端同时设计作为SaaS 化的企业移动应用访问门户,例如企业通讯录,就是直接由平台客户端软件直接提供的服务化的移动应用功能,不需要终端用户另外安装客户端。除此之外,平台客户端内置基于HTML5 应用支撑框架,作为未来基于SaaS 的企业移动应用开发基础,为未来企业移动化应用提供无限扩展能力。

(3)企业移动应用安全超市关键技术

除了以上所述的系统框架之外,下面的几个关键技术问题,也是此次研究重点研究问题,以保证已经确定的系统框架,在电力行业具备实用性: 问题1:关于设备和用户认证的问题。

身份认证是企业移动应用超市管理的关键的支撑技术。针对移动应用的复杂性,本文所规划设计的“企业移动应用安全超市”按照目前比较成熟MDM 安全管理技术,设计了一套结合智能终端设备自动设备、登录用户在线认证和移动电话在线认证等手段,实现基于终端设备及用户的实名认证机制,保证只有合法的和安全的设备和用户才能使用和访问企业移动应用超市。

问题2:数据安全共享问题

由于电力行业对数据安全性要求比较高,尤其是企业移动应用会需要直接访问电力企业的内部系统数据。未来保证数据传输的安全。“企业移动应用安全超市”内建基于SSL VPN 的数据安全通道加密技术,所有移动应用都只能通过该安全通道,对企业进行系统访问和数据交换,保证数据传输和共享的安全。

问题3:移动终端数据安全保密的问题。 针对移动终端可能存在遗失的情况,“企业移动应用安全超市”的平台客户端内建动态数据安全区,保证数据在移动端的安全性。并结合MDM 设备安全管理技术,实现远程安全擦出数据、锁定手机的机制,保证数据安全使用和存储。 2 结语

经过研究,确定以安全云计算基础架构参照,构建符合电力企业移动信息化建设要求的“企业移动应用超市”,作为企业移动应用承担发布、更新和升级的管理平台,实现对企业移动应用全生命周期管理。结合实名制终端设备和用户管理技术、基于SSL VPN 的数据安全通道技术和终端数据安全技术,保证“企业移动应用超市”完全符合电力企业信息安全合规管理要求,在企业移动信息化体系中发挥持久的效能。

第四篇:任务驱动教学法在《移动通信技术》课程中的应用

摘要本文主要介绍在中职《移动通信技术》课程中,如何应用任务驱动法进行教学;并结合教学实践,阐述任务驱动教学法的具体实施过程中应注意的问题。

关键词任务驱动教学法 移动通信技术课程

《移动通信技术》是中职通信技术专业的主要专业课程之一,内容主要涉及移动通信技术的基本原理、典型系统应用等。由于目前中职学生普遍存在基础薄弱、学习积极性不高等问题,在教学中,笔者深刻体会到教学的困难性。其次,由于《移动通信技术》课程中基本概念、基本原理较多,理论比较抽象,学生在学习过程中,普遍反映该课程比较难学,教学效果也不够理想。再次,传统教学中,理论讲授过多,实验项目过少,造成理论和实践脱节,学生感觉枯燥。因此在教学过程中应该从学生感兴趣的任务和技能出发,引入任务驱动教学法,能够收到比较满意的教学效果。

一、设计好《移动通信技术》课程的体系结构

《移动通信技术》课程教学充分体现了职业性和实践性,以实际工作任务设计学习任务、设计教学过程、组织教学内容,把枯燥的理论知识分散到各个项目中。在实际工作项目实施过程中,把知识和工作任务联系起来,这样可以做到在工作中学习知识,又可以用知识指导工作任务的完成。把整个课程分成几个项目,每个项目又分几个学习任务,学习任务与工作任务相适应,采取以项目为导向,任务驱动的模式进行教学。因此,在教学过程中可以从学生感兴趣的技能出发,穿插知识的讲授,采用图片展示、动画演示、具体过程的示范等一系列表现方法,然后让学生自己动手完成任务,激发学生的兴趣,吸引学生的注意力,加深学生对基本概念、基本原理的理解和掌握。按照“注重基础知识,以培养实践能力、综合应用能力及在实践中主动获取知识的为主要目的”的教学指导思想,通过任务驱动式教学法构建出全新的、模板式的教学内容体系,把各项理论和硬件结构及原理分解到各个具体的实例中,通过在规定的学时里完成各个实例,来达到教学目的。

二、任务驱动教学法在《移动通信技术》课程教学中的应用过程 任务驱动教学法的实施过程通常包括提出任务、分析任务、学生完成任务、总结评估等几个环节。下面以“WCDMA系统运行维护”的教学为例,说明任务驱动教学法在《移动通信技术》课程教学中的应用过程。

1.提出任务。教师以学生已有的知识和经验为例,提出一个能够应用一部分该阶段所需要教学知识与技能才能完成的工作任务,并且这个工作任务是学生比较感兴趣的。这样使学生在联系学习、生活经验和工作实际的情境中完成有意义的任务,以调动学生的学习积极性。

WCDMA系统运行维护项目包括网络预规划、接入网设备的开通与调测、接入网设备故障排除3大任务。WCDMA网络预规划:根据给定地理条件和无线网络估算操作原则,完成所需覆盖区域的站点规划和站点选择。WCDMA接入网设备的开通调测:根据任务书要求,利用WCDMA RNS仿真软件(客户端)完成的配置,同时完成基站的开通调测,使系统正常运行。WCDMA接入网设备故障排除:根据设备、网管的故障现象,进行相应的故障分析,利用仿真软件进行故障处理,并填写故障处理单。

2.分析任务。通过教师的启发和帮助,让学生对提出的任务进行分析,产生一系列需要分别独立或者依次可以完成的子任务,使学生明确学习目标,激发学生学习新知识的积极性和兴趣。例如要完成WCDMA接入网设备的开通调测,就必须完成WCDMA网络的预规划,也就是根据给定的条件,诸如规划区的大小、地理环境、基本用户数量、话务量,确定基站列表,并计算出WCDMA需要的RRU(3804)、BBU(3900)数量等参数。于是发现,对于WCDMA网络预规划任务,其中还隐含了如下几个子任务:规划区域总体描述、3G用户数量的规划、各业务话务量的计算、WCDMA单载波小区总数计算、站点规划和站址选择等。根据这些计算结果,才能确定WCDMA的合理配置情况,这样就把一个较大的任务分解成了一个个的子任务。

3.合理组织、执行任务。执行任务是任务驱动法的核心环节。教师在对任务进行设计后,就是学生自主探索的阶段。在这一过程中,教师尽量不要直接告诉学生如何去解决面临的问题,但可以进行适当的启发,给出合理建议或线索,提供学生解决问题所需的资料。所以,教师此时是一个活动的参与者、引导者。学生在完成任务时,鼓励学生独立思考、大胆尝试,自主完成一个个子任务,从而培养学生分析问题、解决的问题的能力。如WCDMA接入网设备的故障排除任务,在学生已经熟练完成RNC和NODEB数据的配置任务基础上,老师可以人为设置一些实际的工作情境,如小区建立失败、操作维护通道建立失败、NODEB不可用、IP PATH通道故障、CN结点故障、m3UA目的实体不可达等一系列故障给学生分析思考并排除故障。分析思考与排除故障的过程也就是对所学知识的一个加深理解和巩固的过程。要鼓励学生尝试不同的途径完成任务,并进行对比,从而发现所采用的各种方法的优劣。

4.科学评价任务。学生在完成某一项任务后,教师要及时组织学生交流、讨论,做出反馈和评价,这是知识内化和能力提高的关键。教师可选出两三位或两三组学生所做的作业进行评价,对存在的问题及时指出,而对优秀者及时给予肯定和鼓励。教师要对学生实施的任务进行总结、归纳,这种说明可学习、可借鉴之处及如何对缺陷之处进行处理和完善,应以鼓励为主,以发展的眼光看问题,与学生学习前的能力进行比较,增强学生学习《移动通信技术》课程的兴趣和自信心;总结完成任务的过程与方法,讨论新知识的作用,促使学生进行反思,把所学会的新知识、新技能进行消化、巩固。另外,学生也可以通过相互间的交流,共享各自的学习成果,学会表达自己的见解,提升学生语言组织,学会聆听他人意见。这样在新知识、新技能培养的同时,也有助于情感、兴趣和成就感、价值观的得培养。

三、任务驱动教学过程中应注意的几个问题

目前,任务驱动教学法得到了广泛的关注。在《移动通信技术》课程实际教学中,并不是每堂课都适用任务驱动教学法。比如基本概念、基本原理等就不大适合采用任务驱动教学法。运用这一方法时,要对教学内容进行深入分析,保证运用合理、恰当。在任务设计时,还应注意:

1.精心设计合理的任务。要将任务和所学习的知识点紧密结合,任务的设置要使知识点之间形成一个整体,让学生在完成任务中,掌握系统的知识、技能和方法。设计的任务要具有目标性、可行性和应用性。

2.任务的设计符合学生的认知水平。在使用任务驱动法进行《移动通信技术》教学时,提出的任务要源于学生的实际,符合学生的认知规律,注意分散重点与难点,并给学生留有足够的拓展空间,使学生在学习的基础上取得更进一步的成就。另外在设计任务时,要从学生实际出发,任务的难易程度要适中,遵循从浅入深、循序渐进的原则,以适应不同程度的学生。如WCDMA故障排除任务,可以分高、中、低三个级别设置故障,这样不同程度的学生都能根据根据数据,利用仿真软件进行加载后,根据故障告警和信令判断故障类型并排除故障,最终实现拨打测试正常,从而最大限度地激发学生自主学习的积极性与学习热情,让学生平常成功的喜悦。

3.对教师能力的要求和教师角色的转换。在实施教学过程中,教师必须具备完成任务所需的专业理论知识和专业技能,具有一定的开发教学任务的能力。备课时,要做好充分的准备,以应对实施过程中所能出现的问题。在任务驱动实施的过程中,教师还要不断转换自己的角色,由任务设计者转变为学生完成任务所需的相关知识、信息及建议的指导者,由指导者转换为实施计划和评价阶段的组织者和引导者。

四、结束语

任务驱动教学法是以任务为驱动,围绕任务的解决来组织学生的学习活动,具有“重过程、重应用、重体验、重参与”的特点。任务的学习过程就是工作过程,把知识的学习融合在学习任务的完成过程中,教、学、做紧密结合,理论与实践教学融为一体,教学效果有明显提高。学生在职业情境中完成工作任务,学习新知识、巩固旧知识,培养了学生独立思考问题、解决问题的能力,同时也培养了学生的劳动技能和职业素养。

第五篇:通信技术在军事上的应用

激光通信技术的军事应用

2011-11-11 19:51:44来源: OFweek半导体照明网

关键字:激光 通信 军事

军事科技的迅猛发展要求人们寻找和发展更高频率、更大容量、能快速架设、隐蔽性更好的信息载体,以适应密集技术条件下局部战争的要求。激光通信技术由于其单色性好、方向性强、光功率集中、难以窃听、成本低、安装快等特点,而引起各国的高度重视。1989年,美国成功地研制出一种短距离、隐蔽式的大气激光通信系统;1990 年,又实验成功适用于特种战争和低强度战争需要的紫外光波通信;90年代初,俄罗斯随着其大功率半导体激光器件的研制成功,也开始了激光大气通信系统技术的实用化研究。随后,便推出了新型的半导体激光大气通信系统,并在莫斯科、瓦洛涅什、图拉等城市得以应用。俄罗斯有关专家普遍认为,半导体激光大气通信系统在一定视距内有效地实现全天候通信是完全可能的,很有军事潜力。

大气激光通信为无线通信的一种,它以光信号作为传输信息的载体,在大气中直接传输。由于是无线通信,它可随意移动到任何地点并实现移动沟通,这是它最大的军用价值和优势。就概念而论,大气传输光学线路非常简单,即用发射机将激光束发射到接收机即可。然而,在实际的大气传输中,激光狭窄的光束对准确的接收有很高的要求,因此系统还应包括主动对准装置。在空间传输中,激光系统必须有很强的排除杂光的能力,否则阳光或其他照射光源就会淹没激光束。在实践 中,需添加窄通滤光片,可以选择接收激光波长而阻挡其他的波长。

目前而论,激光大气通信系统得以实用化涉及的关键技术,主要有连续波大功率激光器技术;自适应变焦技术;光波窄带滤波技术;光源稳频技术;信号压缩编码技术;光学天线设计制作和安装校准技术等。目前,国外用于大气激光通信的半导体激光器和接收器件已实现了商品化。据报道,近年美国、日本及俄罗斯等国都相继推出了适用于半导体激光大气通信的大功率器件,连续输出光功率可从数十毫瓦到数瓦。

与传统的无线电通信手段相比,激光大气通信具有安装便捷、使用方便等特点,很适合于在特殊地形、地貌及有线通信难以实现和机动性要求较高的场所工作。此外,激光大气通信系统跟其他无线电通信手段相比,还具有不挤占宝贵的无线电频率资源、电磁兼容性好、抗电磁干扰能力强、且不干扰其他传输设备、保密性强等特点,并且在有效通信距离和宽带等方面还蕴藏着巨大的发展潜力。

与光纤通信相比,使用新技术光通信设备还具有建网和维护费用低廉;实际应用中线路建立快捷,特别适合快速抢通;运行安全,不易被窃听;可移动,可升级等优点。因此,激光大气通信可极大地提高光通信系统的通信能力,大大节省光―电―光中继器及光端机,使通信技术产生新的飞跃。

激光大气通信的应用在军事领域更是十分广泛,可以架在高山之间完成边防哨所和森林观察的通信;可以临时架设解决必要的通信及计算机联网或作为移动通信的转接站;可以架设在海岸、江河、岛屿或舰船上实现短距离保密通信;同时,其方便快捷和保密性好的优势,还非常适应战场移动指挥的通信需要。

目前,激光大气通信技术已成为当今世界信息技术的一大热点,专家预言,未来它将是构筑军事通信技术网必不可少的环节,因此其发展趋势与潜力已引起各国高度重视。 (本文转自电子工程世界:)

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