优化技术范文

导语：如何才能写好一篇优化技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词： 信息技术 中职数学 有效应用

将现代信息技术应用于中职数学教学过程中，不仅能充分激发学生的学习兴趣，有效提高学生的数学水平，还能促进学生数学思维及创新能力得到有效发展。本文着重分析信息技术在中职数学教学中的应用策略。

一、现代信息技术对现代教学的意义

随着时代的不断发展，计算机不仅在人们日常生活中的应用越来越普及，在教学领域中也是如此。其作为一种教学辅助工具，不仅能为教师教学提供各种实质性帮助，而且对学生学习效率提升具有良好的促进作用。丰富的学习资源能让学生的学习过程变得更轻松、简洁、有趣。因此，中职数学教师在教学过程中应注重计算机应用，从而保证数学课堂教学的实效性。

二、信息技术在中职数学教学中的有效应用策略

（一）信息技术能有效地将抽象变为具象

数学是一门逻辑性与抽象性极强的学科，其涉及的空间、动态与复杂计算问题等均对学生的逻辑思维能力及抽象思维能力有着较高的要求。而传统数学教学模式忽略学生抽象思维和逻辑思维能力培养，导致学生难以深入理解相关抽象数学概念。因此，为了有效改变这样的教学现状，需要中职数学教师在教学过程中积极引进现代信息技术，充分发挥其应用优势，从而合理地将原本抽象的数学知识变得直观形象化，有效降低学生的学习难度，帮助学生更好地理解和消化数学知识，从而大幅度提升中职数学课堂的教学水平。

例如：在进行立体几何中“正方体截面”相关内容教学时，传统教学方法是教师采取语言描述或在黑板中画立体图形的方式进行讲解，而无法直观地为学生说明截面的多种可能性，致使学生只能处于似懂非懂的状态。对此，教师在教学过程中应合理采用“几何画板”软件解决这一问题。如下图中，教师可拖动x点、y点及z点，这样能让学生的观察更直观，继而得出最后的结论。由此可见，信息技术给教学带来的帮助是传统教学无法实现的，不仅能让学生的学习印象更深刻，还能在不经意间突破传统教学难点。

中职数学教师在教学过程中积极运用多媒体信息技术，不仅能将抽象的数学问题具象化，还能让学生在解题过程中发展自身的逻辑思维。尤其是在几何图形相关内容学习过程中，若教师单纯采用口头讲解方式，则学生很难在脑海中形成相应的知识概念。但是通过采用多媒体教学设备，则能够较好地将点动成线、面动成体等概念以直观方式呈现在学生面前，从而促使学生对这些知识有更加理性的认知。

（二）信息技术有助于提升学生的学习兴趣

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”可见生动有趣的课堂教学才能有效激发学生的学习兴趣，充分调动起学生的学习积极性和主动性，从而达到事半功倍的效果。

例如：在进行“圆与直线位置关系”相关内容教学时，教师便可通过“FLASH”或“Authorware”软件制作“简短”的动画，以动画方式为学生直观地演示圆与直线的三种位置关系。又如在向量加法中两个向量求和运算时，可制作小船过河的动画。这样在现代信息技术的帮助下，不仅能增添课堂教学的趣味性，还有效充分调动学生的学习积极性，继而保证数学课堂的教学效率。

（三）合理运用多媒体技术提高学生的数学技能

在中职数学课堂教学中，许多数学概念都需要教师详加解释，如“中心对称图形”、“轴对称图形”等。讲解这些内容需要花费大量教学时间，加之学生都是独立的个体，不同学生对文字的理解及图形构建能力都是不同的，所以若采用单一的讲解方式，只会造成数学教学成果参差不齐，无法全面提升数学课堂教学水平。因此，教师可利用多媒体技术对数学概念知识进行建模，让图形根据学生的实际需求自由旋转运动，继而加深学生对数学知识概念的理解。

例如：在进行“离心率对椭圆形状影响”相关内容教学时，则可通过FLASH软件制作相应的教学课件，让学生直观地观察到离心率对椭圆形状的影响，进而强化学生对该知识点的理解，从根本上提升学生的数学水平，增强学生的综合能力。

三、结语

随着时代不断发展，现代信息技术已广泛应用到社会各大领域中，并凭借自身优势发挥积极影响。因此，中职数学教师在教学过程中应充分认识到信息技术应用的作用，合理地将信息技术应用到中职数学课堂教学过程中，充分激发学生的学习兴趣，有效调动学生的学习积极性和主动性。这样不但能促进学生数学思维得到有效发展，提升学生的综合能力，还能优化中职数学课堂教学，为学生之后学习奠定基础。

参考文献：

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【关键词】净化 吸附 脱硫 脱毒 粗煤

对于碎煤气化工艺来说，所产生的粗煤气中成分复杂，粉尘、焦油和有机硫等含量较大，给后续工段的杂质分离和产品合成带来较大困难，针对运行中存在的问题，提出优化方法。

1 工艺流程简述

由碎煤加压气化来的粗煤气，其中部分粗煤气经过主、预变换炉催化剂进行催化变换。CO变换成H2，在混合器中与另一部分未变换的粗煤气进行混合。从混合器出来的粗煤气。经各冷却器时进行喷淋洗涤，除尘、油杂质。送入后续系统。

2 生产运行中出现的问题

（1）洗煊妹浩水循环量大，含尘、焦油、中油等煤气水杂质较多，实际水量超出设计值。（2）未变换的粗煤气中含粉尘、焦油、中油等杂质较多；经常堵塞预洗段甲醇过滤器及精甲醇过滤器。现场切换备用过滤器、清理过滤器操作频繁。（3）甲醇吸收H2S、CO2效率随生产的进行逐渐降低，腐蚀后续低温甲醇洗、合成设备受到腐蚀。能耗增加。（4）甲烷化反应器温度控制不稳定。

3 原因分析及影响

（1）褐煤的灰熔点较低，要求煤气化所需气化剂中水蒸气的比例大，可以达到1：7的气汽比（O2/H2O），又由于蒸汽分解率低，且褐煤含水量高，导致大量煤气水产生。另一个原因是粗煤气在后续的净化冷却上，设计一直采用大量煤气水洗涤进行湿法洗去粉尘、焦油等杂质。这样导致一定量煤气水的产生。（2）O2的存在造成设备的堵塞和腐蚀。在常温下，硫化氢和铁在氧的作用下发生反应，生成FeO、Fe2O3、 Fe3O4、FeS+S。随着运行时间的增加，这些腐蚀物附着在换热器管壁，逐渐堵塞换热器，出现贫/富甲醇换热器挂壁堵塞、甲醇液的颜色逐渐呈暗褐色，同时会伴有不明颗粒物存在的现象。工艺气中硫化氢与氧可发生氧化反应，生成H2O和单质S，被反应析出的单质硫进一步与铁反应，生成FeS，使整个低温系统产生不同程度的腐蚀。氧气随工艺气进入甲烷化反应器中，还原性的甲烷化催化剂将会被反复发生氧化还原反应，逐渐失去活性，影响甲烷化装置催化剂使用寿命。（3）低温甲醇洗系统的甲醇溶液受污染，焦油、粉尘等杂质形成的固体颗粒随工艺气进入H2S、CO2吸收系统，并吸附在塔内件上，导致塔盘或填料堵塞，最终体现在系统阻力升高或吸收效率降低。特别像噻吩这样有机硫的组分在高水气比条件下的水解转化难度大，有机硫含量高，煤气中的硫脱除困难，并且容易引起催化剂中毒，如处理不好还易造成污染环境。

4 技术改造措施

（1）增加煤气加热器、脱毒槽和有机硫水解槽（如图1所示）。两个脱毒槽装填吸附剂和脱氧剂，两个脱毒槽可切换使用；一个有机硫水解槽装填脱硫水解剂。未经变换的粗煤气先经过粗煤气加热器，与蒸汽换热到粗煤气露点温度20℃以上，以满足后部脱氧剂、有机硫水解剂和吸附剂对露点温度的要求。然后依次进入脱毒槽与有机硫水解槽，进行净化处理。然后进入余热回收器回收热量，再进入混合器与变换气混合。粗煤气经过改造装置后，较为洁净的粗煤气进入冷却系统进行冷却，喷淋煤气水除去尘和油。依据各换热器的温度情况合理调整喷淋煤气水的加入量。（2）通过脱氧剂对粗煤气中O2等毒物的吸收，消除O2对低温甲醇洗系统及后续合成反应催化剂的影响；减少腐蚀物的形成；减少设备腐蚀；降低能耗。（3）有机硫水解剂在高水气比、高压的条件下将难脱除的有机硫如COS、CS2等转化成易脱除的无机硫，防止合成反应催化剂中毒，减少对环境的影响。（4）通过延长煤气水在分离装置的沉降停留时间，提高除去煤气水中的焦油粉尘等杂质的效率，稳定和改善送到酚氨回收装置酚水和洗涤用煤气水的水质，减少煤气水循环量。需要特别注意的是冷却器的水量调节，防止形成的碳铵结晶。

5 结语

利用脱氧剂、有机硫水解剂和吸附剂对粗煤气中粉尘、焦油、油、O2和有机硫的吸收和转化，除去粗煤气中的杂质，初步净化粗煤气，可以使下游低温甲醇洗系统和合成反应系统的稳定运行，减少系统故障发生的频率，减少对环境造成的污染。通过煤气水增加沉降时间来提高酚水和煤气水的水质，达到减少煤气水循环量的目的，节约了能耗。对变换冷却系统进行净化改造是一种改进煤化工工艺的有益探索。

参考文献：

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关键词：传输设备 网络传输 优化

中图分类号：TS801.8文献标识码： A 文章编号：

引言

作为基础的传输网络自然也日趋庞大和复杂，特别是本地传输网，作为传输网络中最为繁杂和庞大的部分，经过不断的发展，在安全性、可控性、高效性和扩展性方面都存在不同程度的问题和隐患。针对目前传输网存在的这些问题，对现有传输网进行优化显得非常必要。通过优化使传输网络结构清晰化，有利于提高网络利用率，发挥设备的功用，提高网络安全性，同时也有利于网络的扩容、升级以及便于各种新业务接入。

1.网络结构的优化

1.1结构拓扑的优化

根据我国网络结构体系总体的思路，传输网结构总的是采用分层、分区、分割的概念进行规划，就是说从垂直方向分成很多独立的传输层网络，具体对某一区域的网络又可分为若干层，例如本地传输网可分成核心层、汇聚层、接入层3层。核心层网络是沟通各业务网的交换局（局间电路需求比较大、电路种类比较多，多为平均型业务）的核心节点的网络。核心层网络的核心节点通常不会很多，特别是在中小城市，根据需求情况，大多尚未设这一层。在组网保护方式上基本都是复用段保护环，在此不多做讨论。

汇聚层节点的选择一般要考虑机房条件好、业务发展潜力大、可辐射其他节点等因素，另外更重要的是节点出入局的光缆要有不同路由；汇聚环上节点数量的调整，节点数不宜太多，以2.5G速率环而言，一般为4～6个比较合适； 汇聚层可以采用2纤或4纤的复用段保护环或通道保护环。对于平均分配的业务，考虑资源利用率建议采用复用段保护环。如果是有汇聚型的业务，例如我们联通目前的业务需求，基本上是要汇聚到中心局站，那么采用2纤通道保护环和复用段保护环在网络容量方面就没有区别，而在业务配置和调度、保护倒换等方面都比复用段保护环简单和容易，特别是保护倒换比复用段更加可靠和迅速，更适合在汇聚型的业务中使用。

1.2通路组织的优化

通路组织优化应在充分分析现网上通路组织情况及新增电路需求的基础上，对本区内业务电路的流量、流向进行归纳，做出通道安排的远期规划，而后按规划通路调整通路组织和运营电路。其原则需注意以下几点：

1.2.1高阶通道可根据业务的类别（如话音、数据等）进行通道分配，也可以根据业务的流向或局向（即电路的落地点）归类进行通道分配；

1.2.2对高阶通道的占用尽量按短路由规划、并考虑通道利用的均衡，减小通道分配负荷的不平衡度；

1.2.3对数据业务电路的通路规划，应考虑数据业务的动态特性，采用共享通路方式兼顾基本带宽和动态峰值带宽分配；

1.2.4通路优化的同时应对中心局房电路落地支路安排、DDF的成端安排进行优化。尽量使通路规划统一，传输通道整齐有序，减少由于规划凌乱造成的没必要的低阶交叉资源浪费。

1.3同步方案的优化

主要指根据同步时钟的传送要求，对网络主、备用同步链路时钟信号的传送、倒换等进行优化，设定SSM字节，避免出现同步环路。另外应减小同步链路长度尤其是主用情况下的链路长度，保证同步定时传送的可靠、精准。同步链路节点应控制在20个以内，尽量不超过16个。

2.传输设备的优化

2.1设备的选择

为降低工程造价，一个本地传输网上应用的设备不宜局限在一个厂家的设备，需引入不同的设备厂商的竞争。但也不宜过多，品种太多又不利于网络管理，一般限制在1～2个厂家。多厂家设备的应用环境通常有两种配置情况：一个是横向划分，即分区域应用多厂家设备；另一个是纵向划分，即分层面应用多厂家设备。根据目前传输设备的特点，多层面网络中不同层面上的设备尽量统一才能实现一个完整的网络功能，因此按横向划分应用不同厂家设备是比较好的。

2.2核心点落地的方式

一般核心节点传输设备有大量的电路需要落地，目前多数厂家已经可以提供对支路板件的1:N保护，但从负荷、风险分担的角度讲，在核心节点的传输设备一般采用光、电分离的方式配置，即主子架完成群路、支路等光接口接入和核心控制、交叉功能，E1支路等电接口采用专用的扩展子架来完成上下。为提高电路保生存性，对扩展子架与主机架的连接可进行保护。如图所示，为10Gbit/s设备下的扩展子架的可供选择的两种保护方式。

2.3MSTP功能的引入

随着城域业务的多样化，单纯以传输TDM业务为主的SDH设备已经成为城域网进一步发展的瓶颈，这是因为：SDH设备进行的是固定的电路分配，无法进行带宽的灵活分配；只能提供单一的业务接口，无法承载新兴业务，对日益增加的数据业务无法提供很好的支持。由此，多业务传送平台——MSTP开始得到广泛推广。

目前各厂家提供的MSTP设备中有一类是在传统SDH设备的基础上，通过在支路槽位上增加数据业务处理卡(如以太板，ATM板，RPR板)的方式来实现对数据业务的支持，这种方式在数据业务初期业务量还很小的时候是比较灵活的，可以很快地提供带宽。但是由于传统SDH设计的限制，其支路槽位背板带宽很小，多个以太网业务只能共享100M带宽，无法适应高带宽的数据业务需求。另一种是完全针对多业务设计的全新的MSTP设备，由于充分考虑数据业务的需求，采用最新的总线技术，设备不再象传统SDH一样区分群路和支路槽位，它能够为数据业务提供足够的背板带宽保证。另外，这种系统还可以灵活地集成WDM以及数据处理能力，真正适应数据业务的大量应用。在我们的优化改造中，要结合数据业务的种类、数量、速率来对上述两种设计做出选择，一般在需求量不是非常大的中小城市本地汇聚层和接入层还是考虑嵌套在现有的SDH设备上比较合理。为了增加投资比，更高的设备利用率，可以在接入层使用合适的低速率以太网板接入需求业务，然后几个节点汇聚到骨干节点后再接入镶嵌或者单建的高速数据通道。

3.光缆线路的优化

光缆线路是光传输网络的最基础的传输媒质，为传输系统提供物理上的光通路。所以光缆线路优化要求根据网络组织的优化，以通路规划的思路，以业务为导向，考虑经济、工程实施性等因素，进行光纤线路的优化。对不合理的纤芯配置进行调整，以提高光纤的利用率。出入局单路由改造，所谓环网，不应当只是逻辑上的，还应该是物理上的，少了任何一个条件网络都不同程度上等同于无保护链。特别是对核心层、汇聚层的节点，虽然采用DNI（双节点保护）方式可以尽可能的减小骨干节点所带接入环全阻的可能性，但是考虑到资源利用率以及投资，毕竟不是所有节点都能实现DNI保护，而且对骨干节点本身的业务来说，节点失效造成的影响也不容忽视，因此一定要尽量实现光缆出入局双路由。另外在不可能实现的时候（地理位置、施工条件等不可解决原因），就尽量采用组网上的便利来可以达到最短时间内保障抢通恢复业务。比如与前面讲到的网络拓扑优化相结合，利用不同接入环上某中继段途径其他骨干节点ODF的条件，迅速地采取《SDH骨干节点应急预案》将障碍节点下挂的子环分流改挂到途径骨干节点来抢代通业务。

4.结语

传输网优化应以分析业务电路的需求为切入点，针对传输网络的四个考量，对现网指标进行评估。然后根据现网存在问题和业务需求确定网络优化目标,根据目标针对传输网的组成三要素分别进行优化，使传输网络更加安全稳定，使资源潜力得到充分发挥。

参考文献

1.吴杰、韦炜 《本地传输网优化方案》 《电信工程技术与标准化》期刊，2006年8期

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1蜜源植物特点

固原市主要蜜粉源植物有紫花苜蓿、红豆草、枸杞、刺槐、百里香、椴树、黄芪、党参、向日葵、密花香薷和荞麦。在蜂群繁殖和生产中的辅助蜜粉源植物有山桃、白桦、丁香、苹果、草木樨、蚕豆、西瓜、南瓜、西葫芦、小茴香、枣树、白刺花、盐肤木、沙棘和玉米等[2]。主要蜜源植物均集中在夏秋两季，面积大，分布广，花期交错，花期长。由于地形和小气候的不同类型，形成了同种蜜源植物的不同花期。6月初马牙蚕豆、红豆草、紫花苜蓿、枸杞相继开花流蜜。7~8月芸芥、百里香、向日葵、小茴香、密花香薷、荞麦等蜜源又相继开花流蜜，这为中蜂养殖提供了非常充足的物质基础。

2蜂箱类型

从前期的调查中看到，中蜂箱有树桶、意标箱和自制的蜂箱。树桶蜂箱的蜂群群势都较强，缺点是蜂群失王时难更换蜂王。意标箱有的蜂群都能达到满箱，自制的蜂箱巢框太高，还有待改进，目前正研制适合本地区中蜂养殖的新蜂箱。

3中蜂优化养殖方法

3.1培育适龄采集蜂

为了让中蜂能优质高产，在蜜源大量开花流蜜时有强群可采蜜，需在3月前40天左右开始繁殖蜜蜂。可以采取补足饲喂（白糖∶水=2∶1）后进行奖励饲喂（白糖∶水=1∶1）[3]，这样蜜源大量开花流蜜时就可以有大量青壮年蜜蜂参与采集，蜂蜜的产量和品质会上一个档次。

3.2适时加脾繁殖

适时加脾繁殖很重要，加早和加迟都会影响蜂群发展。当蜜蜂在保温板外密集时，可以加进第一张脾，当蜂王在加进的脾上产卵孵化成小幼虫后且蜂群中蜜粉充足时可加入第二张脾，依此类推，加入第三张及更多的脾，到蜜源开花流蜜时就会有强群采蜜。

3.3中蜂不应无王

取蜜中蜂无王群在大流蜜期会因情绪低落等原因而采集不积极。树桶等老法饲养的蜂群因蜂王老化等原因在流蜜期会分蜂，处理不好就会失王，所以在蜜源流蜜时一定不要出现分蜂，否则会影响蜂蜜的产量和质量。

3.4随时保持蜂多于脾或蜂脾相称

蜂多于脾或蜂脾相称是为了保持在蜜源集中并延续开花流蜜的地区高产稳产，同时也可避免巢虫危害及其它疾病的发生。

3.5育王换王

为了保持中蜂蜂群可持续发展，采集蜜源和来年蜂群有活力，尽量在半年后用人工育王的方法换去老王和性状不好的蜂王，只有好的蜂王才能保证蜂群健康稳定的发展。

3.6夏季应遮荫喂水，冬季加强保温

紫花苜蓿等蜜源大流蜜时正值炎热的夏季，所以蜂群应摆在遮荫好的地方，饲喂干净的水。秋季固原地区比较寒冷，蜂群保温非常重要，有的用稻草放在蜂箱周围和下面，然后在边上用砖砌起比蜂箱高的墙，上面用石棉瓦盖起，达到保温效果。

3.7中蜂囊状幼虫病的防治

因夏秋季节雨水多，湿度大，容易爆发中蜂囊状幼虫病，蜂群下降很快。当发现蜂群中发生中蜂囊状幼虫病，首先是换王，其次是用事先消毒杀菌的蜂脾和蜂箱换去原蜂箱和脾。对换下的蜂箱和蜂脾用福尔马林浸泡消毒杀菌，然后加强蜂群的饲养管理，及时给其喂一些清热解毒的中药。

3.8留足越冬饲料

固原地区冬季较冷，越冬时间长，所以无论是旧法饲养的蜂群或是新法饲养的蜂群都应留足越冬饲料，尤其是树桶蜂箱。

4中蜂养殖技术优化的效果

经过近年来对固原的泾源、隆德和西吉等地方的中蜂养殖户的现场考察指导，养蜂经济效益较显著，养殖中蜂80~100群的蜂农每年收入3万~5万元，蜂蜜单价普遍在50元/kg左右。现在固原的蜜蜂资源对蜜粉源植物利用不足，仍有较大空间进行中蜂规模饲养[3]。如果定地再结合小转地饲养，蜂蜜产量可能会更高，经济效益会更显著。

5讨论

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[关键词] 全台网；技术架构；设计优化；分析

Taiwan Network Architecture and Design Optimization Technology

Abstract:is a carrier network business and technology platform in Taiwan's architecture, systems integration and theoretical knowledge has become increasingly mature, but still in its design and construction time required to optimize the combination with the actual deployment. This article, from the global station network optimization technology architecture and design issues related to research, to clear all the key elements of the construction of stations and networks, to promote the further development of the whole station network to provide reference.

Keywords: all-station network; technical architecture; design optimization; analysis

近些年来，随着网络化、信息化技术的成熟与普及，光电行业得到了迅速的发展，电视台硬件设备实现了从单机到网络，从模拟到数字的转变。同时，不断的技术革新亦促进了电视台业务模式高效率经营的转变。此时，全台网的概念与技术已被各级电视台的工程技术人员逐渐认识和掌握，越来越多的电视台开始将构建一个开放的全台网作为设计优化的目标，从而实现互联互通和高效制播的一体化。

一、全台网技术架构

全台网技术架构主要包括业务支撑平台、基础支撑平台和若干业务应用网络。前两者合称为主干平台，是全台网应用集成、互联互通的核心，是流程的管理和可控制中心。主干平台为业务应用的若干网络提供服务注册、用户认证、迁移、转码、数据交换、智能监控等服务，从而实现全台网整体技术架构的统一管理、互联互通。

（一） 业务支撑平台

业务架构平台采用面向服务架构体系的企业媒体总线和企业服务总线，有两者和监控平台等共同组成，支持FTP、Service、Web目录文件检测等接口方式的互联互通，从而实现主干平台上全台网异构业务的应用集成，实现数据交换的管理、调度、控制和业务应用网络间的互联互通。

（二） 基础支撑平台

基础支撑平台由系统软件平台和基础网络平台共同组成。其中，系统软件平台为全台网提供了数据库服务、中间件、操作系统、工作引擎服务、防病毒服务、操作系统、打包服务、转码服务等软件平台。而护唇膏用网络平台则为业务应用网络的互联互通提供了访问控制的功能和数据交换的物流通路。值得注意的是，业务应用网络只被部署于FC网，并没有互联互通，从而保障了各个业务应用网络间的松散耦合。

从广义上来看，所谓的策略就是一种对规则和方法的描述，实际上是通过动态的调整手段对控制系统的状态和行为进行调整。网络安全管理的策略是对在发生某个特定事项时系统应该采取的动作或者行为。在各种的安全模型中，策略都是其工作的核心，本文所提到的基于策略的协调机制就是将整个系统是为一个状态机，而将策略是做整个系统状态调整的依据。策略驱动的模型总包括了系统的初始状态和系统的安全状态，P0是系统的任务策略。该策略包含了多个网络组件的启动计划，以及各个网络组件发生作用的配置参数。通过P0驱动，网络安全系统将建立各种扫描任务，以形成一个系统的安全机制，从最开始系统的初始状态A，经过的P0作用下结束裸机状态，进入一个相对安全的B状态，这个过程本文表示为A P0B。系统处于B状态之后，如果没有任何其他的策略规定的事件发生，系统会一直保持相对稳定的状态，并一直处于B状态，如果发生了策略规定的安全事件Ei，则系统将进入危险状态，即C状态，这就是系统策略中的事件触发，本文将其表示为BEiCi。在危险状态下，通过策略的作用，使网络组件中的某一项或者几项协同作用，使得系统重新恢复到安全状态B，这个过程称之为策略驱动，本文将其表示为CiPiB，其中Pi是通过策略驱动一种或者几种网络组件联合作用。

（三） 业务应用网络

业务应用网络是一个系统的网络结构，主要包括节目制作王、播出分发网、数字内容管理网、综合信息管理网。其中，节目制作网包括广告串编网、采集收录网、演播共享网、综合制作网、新闻制播网等；播出分发王包括新媒体网、分发网、播出网等；数字内容管理网包括以业务应用网络和全台网业务总编室的数字内容管理网等；综合信息管理网包括办公网、节目交易网、广告管理网、节目管理网等。

二、全台网关键技术的设计优化分析

全台网技术架构由主干平台和多项业务应用程序组成，在集成架构确定的基础上，应对全台网基础网络、交换格式、存储结构和数据库等关键技术进一步优化。

（一）基础网络设计优化

全台网基础网络的前提是满足业务管理和生产的宽带需求，并以保障系统整体的可靠性、安全性为指导方针，以先进的安全技术和数据交换技术构建的基础网络。设计优化中，应以未来需求为依据预留一定网络空间，以满足系统未来发展的需求。整个系统通过对汇聚层、核心层、接入层的设计加以实施，且在基础网络设计优化中，将设备、链路、路由、模块的冗余考虑在内。

（二）交换格式设计优化

媒体数据文件是电台网各业务板块的核心处理对象，因不同业务板块以不同使用方式为依据而各具特点，故对视频文件的存储压缩格式和编码也应有所差异。在实施交换格式设计优化时，结合总台业务开展实际情况，以“统一考虑，统筹规划”为原则，来对各业务版块的封装格式和压缩格式进行指定。若出现内容交换格式不一致时，也应依据各个业务版块的工作流程、交互业务特点，来决定执行转码操作的版块，并作出转码负责的制度规定。

（三）存储结构设计优化

全台网的存储架构通过主干集成平台的支持，来完成制播数据在全台范围内的共享、管理和迁移，实现各运行业务版块的有机融合。为提高存储资料利用率，避免单个存储体故障的影响，故将分层存储结构应用于关键业务版块中。即各个业务版块都是以独立存储的形式存在，且版块间不存在存储网络的层面互通，各版块均可通过主干传输服务器完成共享文件的交互。

（四）数据库模式优化设计

对于数据库的设计以专网专用为核心思想，采用分布数据库的方式，建立本地数据库于各业务版块内。这样，有效地降低了来自各版块间的彼此干扰。同时，在升级调试数据库系统软硬件时，方便管理，控制效果好。且在具体设计各子版块数据库时，则应将子版数据库的内部数据备份实现作为考虑要点。

（五）网络组件的优化设计

网络组件之间的效用协调机制的具体实现，需要一个通畅的安全组件之间以及安全组建于管理中心之间的通信渠道，以及一个好用的消息传递方式，用以传递报警信息和相应信息。从目前来看，IDXP协议能够完全胜任这一角色，IDXP作为一种入侵检测实体之间交换数据的应用层协议，能够完全胜任IDMEF消息、非结构文本以及二进制数据之间的转换，而且还能够根据系统的具体需要提供面向连接协议的双方认证。因此，从本研究的需要来看，该协议完全能够满足所有的需求，可以作为网络安全组件之间以及网络安全组件与管理中心之间的效用协调机制的通信协议。

三、结语

随着全台网技术架构的日益完善，全台节目制播业务流程和生产方式将发生根本性的变化，全台的节目管理人员、节目生产人员、工程技术人员必须尽快完成管理方式的更新和从业观念的转变，以顺应新时期全台网时代技术发展的新要求。

参 考 文 献

[1]曹诚.对全台网建设、运行的一些思考[J].影视制作.2010（12）

[2]何宁，席鲁江.全台网设计及主干平台实施[J].广播与电视技术.2010（2）

[3]宫晓龙.关于电视台全台网技术架构的一些思考[J].天津科技.2009（3）

[4]蒋伟平，黄敏.城市电视台全台网设计与实践[J].广播与电视技术.2009（36）

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关键词:低功耗设计,功耗估计,功耗优化,时钟门控

The technique of power estimation and optimization in ASIC design

YU Li-bo

(School of Microelectronics and Solid-State Electronics, UESTC, Chengdu, 611731, China)

Abstract:Low-power design is an important goal for ASIC design, where constraints on packaging, power supply and heat dissipation continue to add increasingly strict limits to the maximum amount of power. In this paper, we discuss the sources of power consumption in modern chips. Then, we present several design strategies that can be used early in the design process to reduce power consumption. Our methods target the architectural and early front-end design phases, such as power-estimation, architecture optimization for low power and clock gating.

keywords:low-power, power estimation, power optimization, gated clock

1引言:功耗在芯片设计中的地位

长期以来,设计者面临的最大挑战是时序收敛,而功耗处于一个次要的地位。近年来,下面的因素使功耗日益得到设计者的关注:

1)移动应用的兴起,使功耗的重要性逐渐显现。大的功耗意味着更短的电池寿命。

2)芯片集成度的提高,使供电系统设计成为挑战。

随着工艺的进步,芯片内的电路密度成倍提高,并且运行在以前数倍的频率之上,而片上连线则越来越细,片上供电网络必须将更多的电力以更少的连线资源送至每个单元,如果不能做到这一点,芯片的稳定性和预定工作频率都将成为问题。IR压降和供电网络消耗的大量布线资源成为困扰后端设计者的重要问题,现在这种压力正在一步步传导到前端设计者的身上,要求在设计阶段减少需要的电力。

3)功耗对成本的影响日益显著

功耗决定了芯片的发热量,封装结构需要及时把芯片产生的热量传递走,否则温度上升,造成电路不能稳定工作。因此,发热量大的芯片需要选择散热良好的封装形式,或者额外的冷却系统,如风扇等,这意味着成本的增加。

基于以上原因,功耗成为产品的重要指标与约束。下面的因素在设计之初,就应当列入设计者的考虑范围:

1)功耗目标的确定

a) 产品的应用领域中功耗指标的商业价值;

b) 封装,制程的成本影响;

c) 实现的可行度,复杂度,由此带来的设计风险和时程影响的评估;

d) 参考值的选取:根据同类产品,经验值,工具分析确定,并随着设计的深入不断修正。

2)优化方案(策略)的设定

在进一步分析之前,我们先看一下功耗的组成。

2功耗的组成

2.1 core power

功耗的组成包含RAM、ROM、时钟树(clock tree)和核心逻辑电路(Core logic)等四部分,下面依次来分析。

1)RAM

RAM功耗的计算是项复杂的任务,幸运的是,memory compiler可以为我们进行此项工作。关键点在存取每个端口的速率,这可以通过考虑存取pattern类型得到,或者通过仿真得到。建议在设计初期即生成不同参数(宽度,深度,速度,port数)的RAM/ROM的功耗数据,以利于设计探索。

2)时钟树

时钟树的功耗占到整个芯片功耗的40%~60%,因为它的高活动率(100%)和正负边沿均消耗电力。

ClockTreePower=Capacitance×Freq

×Voltage2×InternalPowerFactor

其中,电容包含寄存器的电容,驱动单元的电容和连线电容三部分。

3)核心逻辑电路

定义核心逻辑电路功耗为除时钟树外的组合与时序单元消耗的电力。由两部分组成:

leakage current

capacitive loads

4)宏单元(macro cell)

多数芯片包含PLL等模拟macro,可以从库提供商的数据手册找到其功耗参数。设计者可以通过切分系统模式关闭不需工作的模块,以减小功耗。

2.2 IO power

IO功耗包含IO单元、外部负载、外部终端等。因为需要驱动板级的连线,IO的电容会是内部单元的数百倍量级,因此消耗较多的电力。有时候,IO的功耗可以占到整体功耗的很大比例,系统架构可能因之改变,如:重新定义系统的划分,以减少芯片-芯片的连接;选择不同的IO接口协议,以减少能量消耗。IO功耗通常由系统架构,接口带宽与协议要求决定。一旦库选定,设计者可以优化的空间很小,但是核心的功耗是设计者可以减小的,在后面的篇幅中,我们将以核心功耗的估算与优化作为主题。

3功耗估算

功耗估算的价值是尽可能早地以定量方式看到优化结果,以助于设计者的初期架构探索。在每个阶段, 如产品规划、架构制订、代码书写、综合、P&R等,设计者都面临若干选择,能马上看到选择的结果,而不是到设计流程的末尾,可以有效减少开发时间。

3.1估算的方法

功耗的估算可以在设计流程的各个阶段进行,对应设计表征的不同形式。

software level -> behavior level -> RT -> gate -> circuit

越早的阶段,抽象层次越高,其精确度越差,但可以更早给设计者反馈,同时得到估算结果消耗的时间越少。

1. 软件级

首先,定义系统将执行的典型程序。典型的程序通常会有上百万的机器周期,进行一次完整的RTL级的仿真可能需要数月时间,这是不可接受的。解决的方法是在更高层次建立基本组成单元的功耗模型。

比较实用的方法是根据特定的硬件平台,统计出每条指令对应的功耗数据,进行指令级的仿真。

2. 行为级

在进行分析前,我们首先应了解电路的功率消耗原理,实际电路的电力消耗如图1所示。

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Prms = 1/2 * f * Vdd^2 * sigma(Ci * Ai)

--- f : clock frequency

--- Vdd : voltage

--- Ci is capacitance load of node,

--- Ai is the average switching activity of their node

在行为级设计表征中,物理电路单元尚未建立,难点是得到电容与活动率的值。存在两种思路:

1) 理论估计:

根据电路复杂度得到C,复杂度由算术,逻辑操作的数量,状态的数目与转换率衡量。

complex = f (arith ope, boolean ope, state, transition)

可以根据信息理论估算活动率。

2) 实验估计:

由快速综合得到寄存器传输级的原型,进而估计电容与活动率。

3. 寄存器传输级

第一步是在库中为高层的设计组件建立功耗信息算式,得到方式是在不同环境变量组合下通过仿真,统计功耗数据,绘制成曲线形式。然后,通过静态分析电路结构或动态仿真,收集电路动作几率数据,代入上述算式,得到各个组件的功耗值。最后,把所有组件的功耗值求和,得到总功耗。

4. 门级

与寄存器传输级的区别在于,基本单元是工艺库中的标准单元,功耗方程通过电路仿真得到,所以更精确。

5. 晶体管与版图层

所有的连线的电容、单元的负载,驱动都已得到,根据晶体管和连线模型的电压、电流方程,可以算出精确的功耗数据。

3.2估算的流程

因为指令与行为级估算的精确度太差,电路级估算的耗时过多,所以在业界的实践中采用较少。RTL与gate级估算是常用的选择。实际功耗分析的执行必须借助工具的辅助,目前业界通常的选择是在RTL级采用power compiler,在门级采用primepower。

下面以power compiler为例,说明门级估算的步骤。

在dc compile前,设置下面的变量:

power_preserve_rtl_hier_names = false/true

编译

写出ddc文件

仿真生成vcd 文件

vcd2saif转化为.saif文件(注意vcd2saif由csh调用,而不是在dc_shell界面调用)

读入ddc网表

read_saif

report_power

4功耗的优化

4.1优化的原则

图3是几个典型设计中功耗分布数据:

我们的目标是减少时钟树、标准单元和存储器的功耗。功耗与性能通常是充满矛盾的:

1)使时钟变慢(更少的转换),但我们想要更快的处理速度。

2)减小Vdd,但Vdd变小会限制时钟速度。

3)更少的电路,但更多的晶体管可以做更多的工作。

简言之,我们想用最少的能量完成最大量的任务。实现方式是对电路动作的控制精细化,仅让恰好需要的电路,在需要的时间内动作,而不浪费分毫。完成这一任务,需要设计者有效率地管理电路的动作。

现代系统是如此复杂,以致设计者必须切分为若干层次,分步前行才能把握:

软件 -> 架构 -> 逻辑 -> 电路

每一层次中,设计者对电路动作的控制范围和手段都是不同的。软件是硬件动作的总调度师,设计者可以根据特定应用,关掉整个模块或减少无效的动作。进入架构层,视角转为怎样将设定任务合理分配到各个模块,协调动作最有效率,如pipeline、分布式计算、并行计算等。在逻辑层,则考虑怎样实现一步动作仅使需要的电路动作。电路层的视角更为精细,通过调节平衡信号到达时间,驱动单元大小等手段,使电路的动作耗能最小。这里存在一个重要规律,称作效率递减率:

在高的抽象层次减少功耗的效率会比低的层次更高。

所以,降低功耗是一个系统工程,需要软件、硬件、电路、工艺等人员的共同努力。这里,我们将采用架构与逻辑的视角进行下面的讨论。

4.2 架构考虑

1)切分工作模式,硬件要可以提供一个接口,以使软件可以控制电路模块的动作与否。不工作的模块挂起。

2)分布式计算:将整个任务切分到不同模块,在内部处理高活动性信号。

虽然总计算量没有改变,但对单个模块,时间要求降低,可以降频或降压。

3)并行计算:相同时间内计算量相同,但可降频/压。

(计算量=开关的次数,开关次数没变,但每次开关的功耗成本降了)

4)pipeline

每步的计算量减少,可以在性能相同的情况下,降低工作频率。

5)可编程性与hard-wire的权衡

可编程性越强,完成相同的任务耗电越多。

4.3 RAM的功耗优化

很明显,大的RAM比小的RAM耗电要多,将整块的RAM分成小块可以降低存取功耗。

值得注意的一点是,多数设计者认为片选信号无效,RAM即进入最小功耗。实际上,若此时其数据/地址端口信号有翻转,会耗费相当的电力(约占激活功耗的20%)。在不存取时,最佳的方式是,保持片选无效,地址、数据是恒定值。

4.4 时钟树单元/连线

4.4.1 时钟门控的原理

在典型的数字芯片中,时钟网络的功耗可以占到总量的50%,这是一个庞大的数字。一个行之有效的方案是使用时钟门控,将当前未工作逻辑的时钟树关闭。比如下面的逻辑,在EN是0时,可以将右侧的register bank的时钟关闭。

时钟门控逻辑加入的方式有两种:手动和自动。

a) 手动方式

在每个IP模块的时钟根节点加入,EN信号可以由程序设定产生。

b) 自动方式

dc_shell > set_clock_gating_style (options)选择时钟门控的方式和条件

dc_shell > analyze -f design.v 读入设计

dc_shell > elaborate MY_DESIGN 构造设计

dc_shell > insert_clock_gating 将符合条件的逻辑门控

dc_shell > create_clock -period 10 -name CLK创建时钟

dc_shell > propagate_constraints -gate_clock 加入时钟门控单元的时序约束

手动和自动结合的方式可以达到最好的效率。

4.4.2 gating 单元的选择

a)latch-based(图7)

b)latch-free(图8)

通过set_clock_gating_style的下列选择,设计者可以控制门控单元的选取,如图9所示。

选择考虑:

1)latch:用还是不用,是个问题。

latch-free的方案中,EN信号必须在时钟负沿前稳定,否则时钟会出现毛刺, 造成只留给EN产生逻辑半个时钟周期的时间。latch-based方案则不存在这个限制,但引入latch使时序分析,测试复杂性增加。故选择哪种方案需要设计者权衡决定。

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2)正沿/负沿寄存器需要指定不同的门控单元

比如latch-based方案:正沿FF用and门,负沿FF用or门

3)integrated clock-gating cell/普通单元

在生成库的过程中,可以创建专门的集成时钟门控单元,以获得较好的时序。

4.4.3 时序分析

通过set_clock_gating_style -setup -hold 或 set_clock_gating_check指定。

AND门(图10)

OR 门(图11)

数值需要考虑到时钟歪斜的影响。

4.4.4 与dft流程的配合

1) 加入控制点(图12)

控制点的位置和控制信号可通过下面指令控制:

dc_shell> set_clock_gating_style-control_pointbefore-control_signalscan_enable

2) 加入观察点(图13)

在测试中,EN信号和control logic中的信号是测不到的,解决方式是加入观测逻辑。

dc_shell> set_clock_gating_style -control_signaltest_mode

-observation_point true

-observation_logic_depthdepth_value

在测试模式,观察逻辑允许观测ENL信号,在正常操作模式,XOR树不消耗能量。

3) 测试信号与顶层测试端口连接

时钟门控单元的测试信号需要和顶层的测试端口相连,通过下指令进行,如图14所示。

如果顶层有指定端口,将直接相连,否则,会创建此端口,并连接。

4.4.5 结果

在插入时钟树后,可以用report_clock_ tree_power来获得时钟网络的功耗信息。

时钟门控经设计实践证明是一个行之有效的降低功耗手段,下图是基于一项真实设计的评估:(见参考文献[6])

5结语

在现代芯片设计中,功耗越来越引起设计者的关注。在本文中,我们首先分析了功耗的组成部分,然后阐述了功耗估算的方法,通过功耗估算可以使设计者在设计初期及时评估设计方案的效率,以便做出最优的选择。最后,重点分析了功耗优化的手段,包括架构优化,RAM功耗降低,时钟门控三种技术,并对引进时钟门控技术时若干难点逐一提出了解决方案,如门控单元选择,时序分析,测试支持等。功耗分析与优化二者相辅相成,设计者善加使用,方可事半功倍。

参考文献

[1] Synopsys. "Power Compiler User Guide"

[2] T.Sato. "Evaluation of architectural-level power estimation for CMOS RISC processors"

[3] C-T. Hsieh. "profile-driven program synthesis for evaluation of system power dissipation"

[4] Serag GadelRab, David Bond, David Reynolds, "Fight the power: power reduction ideas for ASIC designers and tool providers". SNUG San Jose 2005

[5] Henry George Berkley. "Power Compiler and DFT compiler Making them work together". SNUG San Jose 2004

[6] Karsten Matt. "Power Optimization and Calculation for SoC Designs". SNUG Europa 2005.

篇7

射频标签(RFIDtag)又称电子标签，在跟踪、物流、应急物资管理等领域已得到广泛应用。其中，用于解决射频读写器作用范围内多标签识别的射频标签防碰撞方法是该领域的重要研究点。目前学术界对射频标签防碰撞问题集中于对算法本身的研究，一般没有考虑射频标签编码策略的因素。本文对采用经典的QT射频标签防碰撞算法情况下，分别使用“层次化编址”和“随机编址”两种编址策略的射频标签识别吞吐率进行比较研究。本文进一步提出，在射频标识系统设计和射频标签编址策略的具体选择过程中，需要综合考虑射频标签识别吞吐率、数据库访问瓶颈等多种关键因素，全面优化射频标识系统的性能。本文的研究成果具有较高的现实指导意义。

关键词:

射频标签;防碰撞;编址策略;应急物资管理;计算机仿真

1研究背景和概述

射频标签(RFIDtag)又称电子标签，在跟踪、物流、物资管理等领域已得到广泛应用，例如:图书馆门禁系统，交通收费，仓储管理、货架管理以、应急物资管理及食品安全溯源等。其中，用于解决读写器作用范围内多标签识别情景下的射频标签识别防碰撞方法已成为该领域的重要研究点。射频标签的防碰撞方法主要是为了解决在射频标签识别设备的有效通信区域内，当多个射频标签同时与识别设备进行通信时产生的地址冲突问题。目前学术界对射频标签防碰撞问题集中于对算法本身的研究，一般没有考虑射频标签编码策略的因素。本文对采用经典的QT射频标签防碰撞算法情况下，分别使用“层次化编址”和“随机编址”两种编址策略的射频标签识别吞吐率进行比较研究。通过模拟仿真可以得出结论，利用“随机编址”策略可以获得比“层次化编址”策略更高的射频标签识别吞吐率。而“层次化编址”策略也有其优势，一是现有的商用射频标签产品，大多采用了高位地址相同，低位地址连续增加的“层次化编址”策略；二是“层次化编址”本身可以直接提供商品厂家、类型等信息。因此，研究针对“层次化编址”策略的射频标签防碰撞算法、以及研究“层次化编址”策略的应用场景是下一步的研究方向。

2射频标签编码策略分析

2.1射频标签国际标准协议采用的射频标签编码协议

在较早版本的射频标签国际标准协议（如ISO18000-6TypeB）中，射频标签的地址是固定的。而在较新的射频标签国际标准（如ISO18000-6TypeC）集中，用户可以根据需要优化定制射频标签编址策略。随着RFID技术的发展，在许多应用领域中，需要更加灵活的射频标签国际标准，因此本文研究采用经典的QT射频标签防碰撞算法情况下，分别对射频标签使用“层次化编址”和“随机编址”两种编址策略时，对射频标签识别吞吐率的影响，为射频识别系统优化设计和新的射频标识标准科学制定提供参考。

2.2层次化编址策略与随机编址策略

作为“层次化编址”策略的一个例子，EPC（ElectronicProductCode）即电子产品编码，是一种编码系统。它建立在EAN.UCC（即全球统一标识系统）条型编码的基础之上，并对该条形编码系统做了一些扩充，用以实现对单品进行标志。EPC编码由版本号、产品域名管理、产品分类部分和序列号四个字段组成。EPC编码根据地址长度的不同又分为EPC-64,EPC-96等多种编码方法，如图1所示。EPC-64是目前得到行业支持较广泛的一种EPC编码方法，又分为TYPE-I,TYPE-II,TYPE-III三种实现方案。较新的射频标签国际标准ISO18000-6TypeC也在协议的层面上对EPC提供了支持。“随机编址”策略，顾名思义，就是对每一个射频标签随机生成和分配一个地址。随机生成的地址仅做标签识别，没有具体的意义，可以在后台数据库中与产品类型、厂商品牌等其他信息进行关联。

3基于计算机仿真的射频标签编码策略比较研究

3.1射频标签编码策略计算机仿真

本文开发了射频标签识别防碰撞算法计算机仿真软件，分别对射频标签使用“层次化编址”和“随机编址”两种编址策略的射频标签识别吞吐率进行计算机模拟。在仿真过程中，射频标签防碰撞算法采用经典的QT算法。射频标签地址长度为64bit。对于“层次化编址”策略，采用EPC-64TYPY-I规范，对“随机编址”策略，采用随机生成的方式生成射频标签地址。射频标签识别防碰撞算法计算机仿真参数的选择基于现实的射频标签读取场景，包括超市个人结算场景和大型仓储区货架管理场景。这两种场景的共同点是每种场景下系统都需要考虑两个数量Ntotal和Nlocal。Ntotal表示已经入库且分配了射频标签的物品总数量，Nlocal表示射频标签阅读器某一次读取操作中需要读取的射频标签数量。在超市个人结算场景下Nlocal大约在数十个的数量级，在大型仓储区货架管理场景场景下Nlocal大约在数百个的数量级。而Ntotal可能在几万至几十万的数量级。在本文的模拟过程中，Ntotal取值为10000至100000，每隔10000计算一个模拟数值。而Ntotal取20和200两个数值，分别模拟超市个人结算场景和大型仓储区货架管理场景。

3.2不同射频标签编址策略仿真结果

由图2左侧图可以看出在射频标签阅读器一次需要读取20个射频标签的情景下，采用随机编址策略时，射频标签阅读器只需发起50次左右前缀匹配。而采用EPC-64TYPY-I层次化编址策略，则大约需要发起400次左右前缀匹配。由图3右侧图表可以看出在射频标签阅读器一次需要读取200个射频标签的情景下，采用随机编址策略情况下，射频标签阅读器只需发起不到600次左右前缀匹配。而采用EPC-64TYPY-I层次化编址策略，则大约需要发起800至1500次前缀匹配。

3.3仿真结果分析与进一步的研究方向

通过上文的仿真结果，可以得出结论：采用随机编址策略，射频标签阅读器可以通过发起更少的射频标签前缀匹配操作，完成射频标签匹配读取任务，射频标签识别吞吐率由于“层次化编址”策略。出现这种情况的原因是因为，在使用随机编码编址情况下，射频标签间的地址是低相关性的，标签地址冲突只会出现在射频标签地址前几位。而采用层次化编址策略情况下，射频标签间的地址是高相关性的，在不同策标签地址层次分段上，都有可能产生射频标签地址读取冲突。虽然从射频标签读取效率的角度讲，“随机编址”策略，优于“层次化编址”策略，然而简单放弃“层次化编址”策略并非最终的解决方案。第一个原因是而现有的射频标签产品，大多采用了高位地址相同，低位地址连续增加的“层次化编址”策略；第二个原因是“层次化编址”策略本身比“随机编址”策略直接提供了关于产品的更多信息。因此，下一步的研究方向包括下面几个方面：一是对基本的QT算法进行优化，研究在采用层次化射频标签编址策略情况下，读取效率仍然较高的射频标签读取算法。二是从系统优化的观点选取适合的射频标签编址策略。例如某应用需要通过扫描射频标签获得产品信息，就需要从系统的角度考虑是直接采用包含产品信息的“层次化编址策略”更加优化，还是采用“随机编址”策略，然后从数据库读取产品信息更加优化。

4结论

篇8

一、运用现代信息技术，创设情境，激发兴趣，活跃课堂气氛

美国心理学家布鲁纳指出：“学习的最好刺激乃是对所学知识的兴趣，一个人一旦对某一问题发生了兴趣，那么，他作出的努力会达到惊人的程度。”兴趣是直接推动学习的内在动力，而生动良好的教学情境对学生有巨大的感染力和感召力。信息技术的运用，不仅是用来传递教学内容，而且还会调节课堂气氛，激发学生的好奇心和求知欲，引导学生深入地思考。

例如，一位教师上“圆的周长”一课，一开始就在屏幕上显示了一只蓝老鼠和一只黄老鼠沿着一个圆和一个正方形的周长跑一圈，问谁跑的路程多，引人入胜。在学习圆的周长计算时，让圆的周长沿着直尺滚动一周成了一条直线，量出圆的周长总是它直径的三倍多一些，说明这个三倍多一点是一个常数，引出圆周率π。最后教师又提出：车轮为什么要设计成圆形，不可以是正方形或椭圆形吗？学生经过讨论，知道是因为圆心到圆周上各点间的距离处处相等，也就是同一个圆的半径都相等的缘故。教师用CAI课件进行验证，学生清楚地看到了圆形、方形、椭圆形的运动轨迹。他们整节课精神都很振奋，注意力都非常集中，教学效果好极了。

二、运用现代信息技术，化难为易，加深理解，实现思维飞跃

小学生遇到几何形体，尤其是较复杂的形体，学生往往难以理解和解答。借助信息技术可以变抽象为具体，让静止的几何形体动起来，再加上鲜明的色彩，优美的图案等优点，就可以化难为易，使这些问题迎刃而解，为学生实现由具体感知到抽象思维的飞跃架设桥梁。

例如在教学“角的认识”一课时，应用多媒体教学软件，先在屏幕上显示一个亮点，然后用不同颜色从这一亮点作出两条射线，同时闪烁着这个亮点及两条射线所组成的图形，使学生看到后马上能悟出角是怎样形成的。再分别闪烁出亮点和两条射线，使学生看到认识角各部分的名称，又将一条边固定，另一条边移动，形成大小不同的各种角，让学生认识到角的大小跟两条边叉开的大小有关、跟边的长短没有关系。那么角的大小与什么有关呢？这一问题可采用以上同样方法进行解决。学生量角也是一个难点，我先指导学生用单位角来量，再将透明的量角器放在投影上，学生看得清。怎样把量角器放在角的上面，通过投影器上的演示，较好地突破了突破教学难点，提高课堂效率和教学的形象性。

三、运用现代信息技术，呈现过程，主动参与，形成知识建构

篇9

【关键词】长期演进 LTE

收稿日期:2010年3月8日

产业界对LTE系统的研发已经开始,但设备实现是否能够发挥LTE标准的预期性能,还是一个未知数。LTE标准定义了比3G标准具备更强的能力,但同时也对设备研发带来了更大挑战,主要包括:

OFDM/SC-FDMA技术带来的挑战;

MIMO技术带来的挑战;

LTE组网技术带来的挑战。

OFDM和MIMO系统给LTE系统带来了空前充裕的四维空口资源――频域、时域、码域和空域,并在4个纬度上均可进行灵活的调度和自适应,使LTE系统蕴含了更强大的技术潜力,但能不能用好这些资源,管好这个灵活的系统,是一个需要解决的问题。

LTE标准巨大的灵活性,客观上造成了标准对设备开发质量的保证程度比3G低,LTE设备的优化更多地依赖于厂商的研发能力。LTE系统的灵活性更多地依赖MAC层的实现,因此在LTE标准中,单纯物理层技术对设备能力的保障程度较低,系统的性能更依赖于MAC层调度和资源分配算法的优化。

打个比方:3G系统就像个傻瓜相机,即使不会照相的人也能照出差强人意的照片。但LTE系统就像个专业手调相机,会照相的人会照出比傻瓜机好得多的效果,但不会用的人照出的照片可能还不如傻瓜机。

1LTE的技术创新

LTE名为“演进”(Evolution),实为“革命”(Revolution),3G系统采用的核心技术大部分没有被沿用,转而采用了大量的创新型技术和崭新的系统设计。

1.1 LTE的技术创新领域

总的说来,LTE最重要的技术创新主要体现在如下几个方面:

创新一:采用频分多址系统代替码分系统

LTE系统抛弃了3G系统长期采用的CDMA(码分多址)技术,采用了以OFDMA(正交频分多址)为核心的多支技术。OFDMA技术的关键是在小区内实现了正交传输,使系统可以为特定用户在特定时间内分配一段独享的“干净”带宽,从而为实现更高峰值速率提供了基础。相对而言,CDMA系统即使在小区内部也面临着“用户间干扰”问题,因此在实现高峰值速率时,可能比OFDMA系统难度更大一些。

LTE系统的上行采用了SC-FDMA(单载波频分多址)技术,这是一种OFDMA的改进技术,可以在保持OFDMA正交传输特性的同时,兼顾单载波传输的低峰平比(PAPR)特性,从而获得较好的终端功放效率和较低的功放成本。

创新二:采用了MIMO(多天线技术)技术

LTE系统是迄今为止最全面的采用了MIMO技术的无线通信系统,与IEEE 802.16e只主要采用了空间分集技术相比,LTE采用了各种MIMO传输模式,包括:

(1)下行MIMO模式

发射分集:通过在多个天线上重复发送一个数据流的不同版本,获得分集增益,用来改善小区的覆盖,适用于大间距的天线阵;

空间复用:通过在多个天线上并行发送多个数据流,获得复用增益,用来提高峰值速率和小区吞吐量;

波束赋形:通过在多个天线阵元的波干涉,在指定的方向性能能量集中的波束,获得赋形增益,用来改善小区覆盖,适用于小间距的天线阵;

空间多址:和空间复用机理相似,只是多个并行数据流用于多个用户,而非单个用户,用来提高系统用户容量。

(2)上行MIMO模式

空间多址:上行由于受到终端发送天线和发送功放的数量限制,只支持了空分多址模式。

创新三:扁平网络

LTE系统取消了UMTS系统中的重要网元RNC(中央控制节点),只保留一层RAN节点――eNodeB,eNodeB和核心网通过基于IP路由的S1-flex接口实现了更灵活的多重连接,相邻eNodeB之间通过X2接口实现了Mesh连接。

1.2 LTE技术创新的实质

LTE技术创新的实质,是对无线信道资源的进一步深度挖掘和对网络结构的进一步简化。在无线信道资源挖掘方面,主要向2个维度扩展:

(1)频域扩展

LTE系统采用了OFDMA/FDMA这个相对CDMA而言更自然的大带宽解决方案,可以通过增加子载波数量的方式直接向更大带宽扩展。采用这种扩展方式,原则上无论何种带宽,均可以通过统一的框架实现。相对双小区HSPA+(Duel-cell HSPA+)10 MHz的系统带宽,LTE支持的带宽增大到了20 MHz。

(2)空域扩展

LTE系统采用了同一框架的自适应MIMO传输,可以根据信道条件和需要自适应的在空间分集、空分复用、波束赋形、空间复用和单天线发送各种模式之间转换,从而可以最大限度地利用实际信道的容量。相对Duel-cell HSPA+的2天线MIMO,LTE的MIMO传输最大可以支持4天线发送。如图1所示。

图1LTE相对3G,在频域和空域进一步挖掘了信道资源

在网络结构简化方面,LTE为了降低系统的传输延迟,满足用户永远在线(always online)的需要,最大限度地简化了纵向网络层次。直观来讲,这种设计相当于拉近了网络和用户的距离,使网络对用户来说更近、更快、更简单、更透明。

纵向网络结构的简化会将很多网络功能(如切换)下放到eNodeB层面。LTE通过增强横向网络连接来解决这个问题,即通过新增的X2接口实现相邻小区之间的切换,优化移动性管理。另外,全网采用了全IP结构,网元之间通过路由器实现IP连接,可以更优化的实现IP数据业务。

2 调度技术的挑战与优化方向

自适应调度是LTE系统的主要技术特征之一,但是否能进行有效的调度,也受限于调度算法的复杂度。频分系统的效率极大地取决于调度算法的优化,但LTE系统在时、频、空、码、用户、小区6个维度的资源分配对调度器复杂度提出了更高要求,另外,多QoS等级和公平性带来的跨层优化问题会进一步提高复杂度。

简言之,一个优化的调度器要能够为多个用户分别选择合适的时隙、合适的资源块、合适的调制编码格式、合适的MIMO格式,满足他们的QoS要求,并兼顾公平性,同时还要回避小区间干扰,可能还要进行空间配对(使用多用户MIMO时)。如果采用完全优化的算法则复杂度过高,如果采用次优的算法则难免对调度的性能有一些负面影响。

因此调度技术的高效、低复杂度实现,是LTE系统研发面临的一大挑战,也是重要的优化方向之一。

2.1频域调度

频域调度是OFDM系统的主要技术优势之一。理论上,OFDM系统可以通过为每个用户选择信道质量最好的资源块,获得系统容量增益。但是,在实际的LTE系统中是否获得预期的频域调度增益,取决于调度算法优化与否。

篇10

关键词：农业技术；推广模式；优化；探讨

中图分类号：S323 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20151033177

农业技术的大力创新与改进，对于我国农业的发展有着重要作用。而对于农业科技成果的普及，需要大力的加强推广，农业技术的推广可以帮助农业科技成果转化为农业现实生产力。农业科技的发展研究，为我国农业技术的发展带来新的生机，而目前我国农业技术的推广方面存在一定的缺陷，由于推广人员缺乏以及农业种植户的技术知识淡薄，使得农业推广大多都不尽如人意。新时代下，做出农业技术推广模式方面的优化，才能够使得科研技术更加普及，从而推动农业发展。

1关于农业技术推广模式的优化

1.1改善生态系统，做好环境优化工作

传统的生态环境，农作物废弃物得不到适当的处理、农药化学物质大肆利用，这样导致土地污染严重，进而使得农产品质量和产量的得不到保障。新的农业发展模式下，要改善作物生态系统，清洁污染物，做好环境优化方面的工作，这样土质才能得到优化，这样农业技术才能得要高效的发挥[1]。1.1.1合理运用农化肥，选择发酵完全的生态肥土壤为各种农作物的生产提供了条件，土壤中土质的优劣直接影响着农作物的产量和质量。蔬菜的大量种植成为近年来农业种植户经济收入的主要来源，蔬菜全年的种植需要有生态粪肥的投放来保证蔬菜的营养价值生态粪肥可有效提高土壤中有机物的含量，而高品质土壤可更好的吸收农化肥。因此可见，生态粪肥在土壤中的投放十分重要。在实际农作物生产中，大多数的农业种植户为了自我的方便选用未完全发酵的粪肥作为养料肥，这种未完全发酵的粪肥中有病菌、虫卵的存在，施用这种肥，蔬菜在生长过程中经常会发生病虫害的情况，使得农业种植户在人力方面和经济发面的负担加重。比如，农业种植户在种植黄瓜时，如果使用带有病菌、虫卵的生态粪肥进行大棚种植，在适度的高温下，虫卵孵化成的成虫在作物生长期间会孵化虫卵，虫卵所产的幼虫会对农作物在生长初期造成破坏，使得作物生长停滞[2]。1.1.2提高生产管理，做好及时清洁生产工作大棚种植技术的大力推广，农业种植户为了满足社会化的需求，提高自身的经济效益，采用农业技术方面的知识对蔬菜进行套种。多种蔬菜在1个大棚的种植，使得大棚内的适度和闭合程度有所提高，这样就为病虫害的发展、危害提供了便利条件。在生产过程中要时刻注意这一点，生产方面要做到精简、清洁，要及时清除蔬菜中的发黄老叶，并合理的进行疏花疏果。加强生产管理力度，生产中要引进高效绿色无污染的去害技术，这样可以创造一个作物有利生长而病虫害却难以发展的优良环境，促进经济效益的提高。

1.2建立技术交流平台，大力进行农业技术推广

随着农业的不断发展，现代化农业生态系统也变得复杂多样，这就要求农业技术推广也要随之加强，农业科技要在试验、检测等一系列技术基础上，进行田间实际生产，这样可以全面了解农业技术推广，从而更加及时的了解和掌握田间实际生产存在的问题，对于所出现的问题及时了解并作出应对措施，使得农业技术的推广更加有效。在农业技术推广过程中，要创立土壤肥料、农作物质量检测基地，这可以作为一个很好的平台，农业种植户可以进行农业技术性的交流，对于农业实际生产过程中遇到的技术问题有效展开讨论，从而有效地解决。通过平台农业技术的交流，使得农业技术得到大力推广[3]。1.2.1组织农业种植户技术交流，合理推广农业技术在农作物种植过程中，多数农业种植户技术操作比较熟练，而对专业技能方面的知识理解有限，面对农业市场中多种多样的农业化肥缺乏理性的选择，并在使方面也很有可能造存在盲从现象。在农作物生长过程中，大量使用农药化肥，引起化学物质对农作物的迫害，这给农作物防治方面的工作造成严重的后果，制约了农业技术推广的更加深入。目前来看，随着农业化的发展，为了更加符合市场化的需求，在农业制度方面做出合理有效的改进，使得农业生态系统也发生了新的变化。例如，现代化技术提倡玉米废杆再进田，这种技术能够提高土壤有机物的含量，对于农作物十分有利，但这种技术也随之带来一些病虫害的发生，在加上农机播种方面的技术不成熟，使得农作物播种方面的质量得不到有效保证。一些较少发生的病情在最近几年频繁出现，这或多或少与玉米杆进田有一定的关联。根据玉米杆进田技术在实际农业应用中的需求，相关研究部门通过检测基地进行试验，找出其技术的关键点，并组织农业种植户进行技术交流，合理推广农业技术，这样才能够更好的普及这一技术，促进农业现代化发展。1.2.2实现农业技术化的创新1.2.2.1创建技术平台现代化农业发展主要是依靠科技的进步，农业技术要随时创新发展才能够帮助农业实现更高层次的发展。市场中需求化的多种多样，对于农业技术推广模式也提出了新的要求。通过技术平台的建立，促进农业技术人员和农业种植户积极推广农业技术，实现农业的技术创新。农业技术的创新发展需要良好地平台，这样才能将现有的技术问题集中到一起，并分析研究，从而实现技术创新。1.2.2.2研究人员对农业技术的创新科技发展是第一生产力，现代农业技术存在多方面条件的制约，已逐渐不能满足于市场需求，因此农业技术方面的发展创新十分的必要。相关研究人员要利用好检测基地，在基地中应用相关设备和技术，对农作物研究过程中遇到的技术性难题加强研究，找出切实有效的措施攻克这一难题，并进行大量的实际田间技术试验。比如，在试验过程中可以采用高营养培育技术种植西红柿，通过对西红柿整个幼苗种子、花蕊以及果实等方面的研究，对作物各个阶段的问题做到合理的把握，并通过大量细致的研究找出解决办法，对于种植技术也要合理的改进，可以采用多种植物间种的方式观察农作物间的不同生长情况，技术创新过程需要大胆的尝试这样才能切实提高技术。对于试验过程中出现的问题点要合理记录，并通过细致分析研究，做出技术方面的创新，这样随时能够保持农业生产中的农业技术的最新，有利于提高农作物的产量和质量。

1.3丰富农业技术人群，加强农业种植户知识的普及

现代农业技术推广中主要受2方面因素的制约。农业技术人员的匮乏；农业种植户农业知识的缺少。农业技术推广模式要想做到优化，需要相关部门的大力配合。农业技术的推广主要是通过技术人员在实际生产中对农业种植户进行技术指导，引进先进的农业技术并教农业种植户种植技术。随着近年来我国农业的发展，各地区大力发展农业种植，对于农业技术人员的需求也十分迫切。因此，农业科技部门要重视这一方面的发展，加大这方面的投资力度，农业相关部门要重视科技人员的培养，不断丰富农业科技人群，使得多数地区能够有技术人员的驻扎指导，同时也要加强农业养殖户种植技术的培训，只有高水平的种植技能才能更好的促进农产品产量的增加。

2结论

农业技术的不断发展能够促进我国农业经济的不断增长，同时也要加强农业技术的推广，不断优化推广模式，才能够使得农业技术得到普及。

参考文献

[1]魏冉.密云县农业技术推广模式优化研究[D].中国海洋大学，2012.

[2]孙联辉.中国农业技术推广运行机制研究[D].西北农林科技大学，2003.