异步通信范文
时间：2023-04-11 18:33:58
导语：如何才能写好一篇异步通信，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。
篇1
1相关理论与技术
通过采用AJAX及SIP通讯协议，设计一个WebService并以Web为接口的端对端异步通信实例，阐释WebService双向通讯的建构方式，同时对AJAX技术、SIP通讯协议的原理与应用作简要介绍。
1.1WebService双向通信机制
如图1所示[1]，建立Client/Server双向通信的松散连接及紧密连接架构，WebService双向通信包含了一个Client的主动请求和一个Server端的前项式Push或事件通知。这是从服务互动的观点来设计的，最少会包含这3种型态，而每一个端点都像这样具备Client与Server的功能设计。
（1）TYPEI是一个常见的单向WebService交互式样板；Rc：表示Client端初始化一个请求，这个请求可以接收响应或是不需要响应。
（2）TYPEII是一个ServertoClient的异步Reply与EventNotification的交互式样板，实际上异步Reply常被塑造成EventNotification的模式，有ACK就响应，否则就是Notification；Es：表示Server的事件通知，可以要求具有ACK的响应，也可以是一个事件通知。
（3）TYPEIII与TYPEI相反；Rs：表示Server端初始化一个请求，这个请求可以接收响应或是不需要响应。
图1中实心的箭头是初始化请求，虚线则是选择性的信息响应，TYPEIServer必须提供适当的WSDL，通过SOAP传递给Client来使用，TYPEII和TYPEIII在Client必须提供适当的WSDL，通过SOAP传递给Server来使用，而WebService人需同时具备TYPEI～TYPEIII的行为能力，在一个WebService的端点中同时存在Client/Server的角色时就会出现状态协调性的问题，如果协调性出现问题就会出现错误，传统WSDL是One-way方式，要实现WebService双向通信就要做动态的设计。
1.2AJAX技术
AJAX的全名为AsynchronousJavaScriptandXML，是JavaScript及XML等技术的结合体，另外AJAX也包含浏览器端如何呼叫服务器端WebService的HTTPRequest技术[3]。从AJAX全名的字义中可以了解，AJAX就是异步的JavaScript与XML，它突破了传统网页开发技术的限制，使得网页更具互动性。
1.3SIP通讯协议的原理与应用
SIP是一个应用层的控制通讯协议，可以建立、修改或结束多媒体联机[4]。以OSI定义的网络七层来分类，SIP应该属于会话层，但是也有人将其归类在广义的应用层。
SIP目前共定义九大逻辑组件[5]，因该文仅使用到ProxyServer这个组件，利用该组件的原理，将该组件的部分功能设计成WebService。ProxyServer是一个中介组件，同时具有Server与Client的双重角色，相当于H.323中的Gatekeeper，通常SIPUserAgent发出请求时并不知道对方的地址，需要ProxyServer从中协助，当ProxyServer无法取得SIPUserAgent所要求的联机对象的地址时，ProxyServer会通过预设的路由选择方式转送给其他ProxyServer代为解析，此时转送请求的ProxyServer便会成为Client端。如图2所示，以INVITE为例，假设Smith要用SIPPhone与John通话，首先Smith与John的SIPPhone要先分别向各自的SIPProxy注册，接着Smtih的SIPPhone发出INVITERequest，其中INVITERequest中会有几个标头字段：Via、To、From、Call-ID、CSeq、Contact、Max-Forward、Content-Type、Content-Length。因为Smith的SIPPhone并不知道John的地址或是John所注册的SIPProxy地址，Smith会将INVITERequest送到自己所注册的SIPProxy（Smith’sProxy），Smith’sProxy会回传100（Trying）给Smith的SIPPhone，100（Trying）表示Proxy已经收到并处理INVITERequest，而Smith’sProxy会根据IP或是域名找到John的SIPPhone所注册的Proxy，在把INVITERequest传送出去之前，Smith’sProxy会先将自己的地址填在Via字段，加到INVITERequest的标头，然后送到John的SIPPhone所注册的Proxy（John’sProxy），而John’sProxy则会在收到INVITE讯息后回传100（Trying）给Smith’sProxy，表示已经收到并处理INVITERequest，此时John’sProxy会查询数据库，找到John目前所在的IP地址，之后John’sProxy会将自己的地址填在Via字段，加到INVITERequest的标头并将INVITERequest传送给John的SIPphone。在收到INVITE信息后，John的SIPPhone会进入Ringing的状态，并依照先前所纪录的Via字段，依照路径回传180（Ringing）讯息给Smith的SIPPhone并告知John有来电。当Smith的SIPPhone收到180（Ringing）信息后，可以显示某些信息并等待John接起电话，若John接起电话，表示John允许建立联机，John的SIPPhone响应200（OK）信息给Smith的SIPPhone，而200（OK）的讯息中，可以携带John希望建立RTP封包联机的相关信息和参数（IP地址与Port）的SDP给Smith，其中SDP是附加在SIPMessage后面。此时Smith的SIPPhone因应200（OK）的信息响应ACK给John的SIPPhone，两端SIP联机就算是建立完成，此时便可以利用之前Message所攜带的SDP里的相关参数，开始传输RTP封包。若John拒绝受话，则John的SIPPhone就会传送一个CANCEL讯息给Smith的SIPPhone。
2结语
过去在浏览器上运行需要单向、双向，全双工、半双工的服务（如聊天室、语音通话、视讯等）都存在一些问题，网页聊天室采用共通的Session或全局变量来达成信号沟通的目的，而浏览器也会定时PostBack，造成Client端浏览器换页的动作产生，也会存在一些Session中断或是无法清除的问题，对于实时的讯号交换是一个瓶颈，许多运行顺畅的语音或视讯软件，都是以ActiveX或是Applet的组件嵌入方式安装在Client端浏览器中，运用了AJAX的方式呼叫CallBack机制后，寻找可用的WebService，结合SIP通信协议，让信息或软件可以快速地组合出新的服务，也可以达到信号实时交换的需求，另外提供了一种快速开发以浏览器为用户端软件系统的新方式，而Client浏览器不再需要一直进行更新网页的动作，也不需要嵌入任何组件，这对目前很多使用者因嵌入不明组件造成中毒或是黑客入侵，有实质上的帮助，提高信息安全的防护。
参考文献
[1] ZhenshengWu.AWayofUsingWebServicebyAJAX[C]//Proceedingsof2008InternationalSymposiumonDistributedComputingandApplicationsforBusinessEngineeringandScience.2005.
[2] WuChou，FengLiu.WebServiceforTele-Communication[C]//ProceedingsoftheAdvancedInternationalConferenceonTelecommunicationsandInternationalConferenceonInternetandWebApplicationsandServices.2006.
[3] 谢延红，钱爱增.利用Ajax技术开发无刷新聊天室系统[J].长春师范学院学报，2007，26（6）：86-89.
[4] 施昌伟.基于SIP协议的即时通讯系统的研究与实现[D].南京邮电大学，2012.
[5] 张晨光.基于H.323协议的IP呼叫中心坐席終端设计与实现[D].北京邮电大学，2008.
篇2
【关键词】UART FPGA VHDL VC
【中图分类号】TN02【文献标识码】A【文章编号】1006－9682（2009）01－0023－03
【Abstract】This paper described the hardware functions by VHDL and designed the UART modules in modularization method by using FPGA COMS chip of Altera company, which was designed, compiled, simulated and downloaded in QuartusII and ModelSim. However, upper machine used VC6.0 to realize the communication between PC and UART. The final simulation results show the system data is completed correct.
【Key words】UART FPGA VHDL VC
一、引 言
UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）通用异步收发器、是一种应用非常广泛的短距离串行传输接口，主要应用于短距离、低速低成本的微机与下位机的实时通讯中，串行外设接口芯片的型号有很多，如16550等，然而这类芯片本身已经相当复杂，有的甚至含有许多辅助的功能模块（如FIFO），但是实际应用中常常不需要使用如此完整的UART的功能以及这些辅助功能。本文以VHDL语言进行基于FPGA的硬件逻辑设计，利用IC领域最通用的仿真工具ModelSim进行模块级的仿真，用QuartusII软件进行顶层和RTL级的仿真和观察；用VC软件实现能够实时保存数据到上位机的串口通信软件；最后FPGA和上位机通过串口相连进行大批量数据传输试验，功能一切正常，整个UART综合后消耗了190多个LE，一般的FPGA都可以轻松实现。与目前流行的l6C550串行数据通信的UART相比，虽然速度还达不到，但是对于一般低速数据传输还是很有应用价值的，而且性能稳定，并能在此设计基础上更容易扩展为URAT IP CORE，利于ASIC设计的重复利用。
二、系统设计与硬件实现
本设计的基本框图如图2.1所示。系统采用在FPGA内部实现UART逻辑功能［1］，UART通过外部接的一个MCU对其进行总线控制，UART的串行接收和串行发送端口则通过一个电平转换芯片直接和PC机的串口相连接。
本设计的MCU采用通用MC5-51系列芯片。设计的UART模块接口中有8位的数据发送总线，8位的数据接收总线，以及出错提信号，数据发送信号，发送完成反馈信号，数据接收到信号，总共有20根数据线，另外包括MCU的一些人机接口信号，因此需要的信号线较多，所以选用包含有32个可编程I/O的AT89S52芯片。
本设计中采用了EP1C3T144这款FPGA来实现UART功能。Cyclone系列FPGA是从根本上针对低成本进行设计，它是成本敏感大批量应用的最佳方案。Cyclone系列FPGA的价格和功能满足了市场，通过产品迅速面市来确定领先优势。消费、通信、计算机外设、工业和汽车等低成本大批量应用市场都可选用Cyclone FPGA。
三、UART实现
1．UART的帧格式
在异步传送中串行发送一个数据字节的位定时关系。发送一个完整的字节信息，首先是一个作为起始位的逻辑“0”位，接着是8个数据位，然后是1个、1.5个或2个停止位（逻辑“1”位），数据线空闲时呈现“1”状态。在发送字符的8位数据部分中，先发送数据的最低位，最后发送最高位。每个位持续的时间是固定的，由发送器本地时钟控制，每秒发送的数据位个数，就是“波特率”。起始位和停止位起着很重要的作用。显然，他们标志每个字符的开始和结束，但更重要的是他们使接收器能把他的局部时钟与每个新开始接收的字符进行再同步。异步通信没有可参考的时钟信号，发送器随时都可能发送数据，而任何时刻串行数据到来时，接收器必须准确地发现起始位下降沿的出现时间，从而正确地采样紧接着的有效数据位（包括停止位、开始位和奇偶校验位等）。
2．UART的工作流程
UART的工作流程主要分为接收过程和发送过程。由于这个过程是根据不同的状态来执行的，所以很适合用状态机来实现这个过程。
发送过程的任务就是把并行总线上的数据发送到串行总线上，具体的实现过程可以用4个状态来实现，即空闲（IDLE）、加载（LOAD）、发送（SEND）和发送完成（END_SEND），其中的空闲状态就是UART内核复位后的空闲状态。数据加载和发送过程的状态转换图，如图3.1所示。
数据加载过程在数据发送过程之前进行。UART内核复位后进入空闲状态，当探测到发送控制信号有效时，便会进入加载状态开始数据加载。在进入加载状态的同时。UART内核会将移位寄存器、计数器复位，并且通过选择信号使得移位寄存器的输入为UART内核产生的串行数据序列，使得移位寄存器和计数器的工作时钟为系统时钟。进入加载状态后，UART内核会将完整的待发送序列加载到移位寄存器的数据输入端，发送的序列是和系统时钟同步的，移位寄存器则在系统时钟的驱动下不断读取输入端数据并且保存在内部寄存器内。在移位寄存器加载数据的同时，计数器也达到了计数的上限，它会产生一个指示信号通知UART内核进入发送状态。
UART内核状态机进入发送状态的同时要改变相应信号，比如将移位寄存器时钟设置为波特率时钟，最重要的是将输出信号送到RS-232的发送端口TxD上。这样就可以把数据从串行端口上发送出去了。
数据的接收过程要比数据的发送过程复杂。根据UART协议的规定，接收的第一个低电平的位就标志着一个新数据帧的开始，但是一个数据帧中也很有可能包括一个低电平的位，这样就会产生一个“假起始位”的情况。所以，在数据接收的过程当中还要包括实现起始数据位的判断的模块。
数据接收过程的状态变换图如图3.2所示，可以定义3个状态：空闲（IDLE）、接收（RECV）和接收完成（END_RECV）。
UART内核模块在复位后进入空闲状态（IDLE），如果信号监测器监测到数据传输，会给UART内核发送一个指示信号，UART内核检测到此信号就会进入接收状态。在UART内核有空闲状态转为接收状态过程中，需要进行一系列的接收预备操作，包括将子模块复位、选择移位寄存器串行输入数据、选择移位寄存器时钟等。进入接收状态后，波特率发生器开始工作其输出波特率时钟驱动移位寄存器同步地存储RS-232接收端口上的数据，并且其提示信号驱动计数器进行计数。当所有数据接收完成，计数器也到达计数的上限，它会给UART内核发送一个信号，使得UART内核进入接收完成的状态。UART内核进入接收完成状态的同时，会检查奇偶校验的结果，同时使得子模块使能信号无效以停止各个子模块。UART内核的接收完成状态会保持一个时钟周期，然后准备接收下一次的数据传输，同时进入空闲状态（IDLE）。
但是在UART核的内部接收状态和发送状态的过程不是独立的，所以状态机的转移过程是相互交错的，经QuartusII综合后得到的总状态转移图如图3.3所示。
根据以上对数据发送过程和数据接收过程的分析可以知道，本UART设计的其它辅助模块还有：信号检测模块，以为寄存器模块，波特率发生器模块，奇偶校验模块，选择器模块和计数器模块。
（1）信号检测器模块的功能是监测RS-232输入端的信号，并且判断信号是否为“伪起始信号”；
（2）移位寄存器模块是本设计中的重要模块，它在时钟信号的作用下把并行的数据转换成串行的数据，同时也可能把串行的数据转换成并行的数据；
（3）波特率发生器模块的功能是产生和RS-232通信所采用的波特率同步的时钟，这样才能方便地按照RS-232串行通信的时序要求进行数据接收和发送。实现波特率时钟的基本思路就是设计一个计数器，该计数器工作在速度很高的系统时钟下，计数满时输出一个溢出信号作为指示；
（4）奇偶校验器模块的作用是根据奇偶校验的设置和输入数据实时计算出奇偶校验位，并且送到内核模块中进行相应处理；
（5）总线选择模块的作用是选择校验的数据的在发送总线上还是在接收总线上；
（6）计数器模块的功能是可控地在输入时钟的驱动下进行计数，计数器的计数个数是并行发送一个数据所需要的位数。
四、控制和测试部分的设计与实现
为了对UART的功能和各项参数进行测试和验证，还需要实现UART控制部分的内容。控制部分的内容主要包括：①MCU总线控制程序的设计和实现；②UART模块测试平台的测试代码的编写；③上位机测试软件的设计和实现。
为了验证UART以及各个模块功能的正确性，首先需要进对UART进行功能的仿真，由于一个通用性的UART有很多的测试种类和情况，用波形图的方式进行仿真显然不合适，因此，在本设计意用ModelSim软件建立UART 的测试平台，并且编写相应的TestBench代码。最后测试得到的发送和接收数据时序仿真波形如图4.1所示。
从图4.1可以看出当send信号有效后，在txd端口上就串行发送出总线上的数据；当串行接收信号由高电平变为低电平的时候启动信号的接收，最后在recv信号上输出一个低电平的脉冲，指示接收总线上的数据是有效的。从以上的仿真波形可以看出，本设计的UART模块在功能上是完全正确的。
MCU的P0口和P2口连接UART的发送数据总线和接收数据总线，P1口连接UART的控制信号，MCU的人机接口通过P3口和剩余的P1口信号线进行连接。得到相应的程序流程图如所示。
从图4.2可以看出MCU控制部分的程序主要是一个不断判断P1状态的循环过程。程序根据对P1状态的译码从而执行各种处理过程。程序的处理过程是有优先级的，UART出错的优先级最高，其次是接收数据，接下来是发送数据的过程。
编写上位机测试软件的主要目的是对UART进行大批量数据传输测试验证。网上有很多串口通信测试软件［2］，但是大部分都没有文件保存功能，因为要用到大批量数据传输测试必须把接收到的数据保存到文件中，所以本设计为此编写而来一个适合本设计的串口数据传输软件。完成后的软件界面如图4.3所示。
本程序运行后自动在后台建立一个文件，实时保存接收到的数据，防止在大批量数据接收时串口来不及响应的问题。当复选框选中后，也可以临时观察接收到的数据。
五、结 论
用FPGA实现UART功能，以减小系统的面积，降低系统的功耗，提高设计的稳定性，可以充分利用FPGA的剩余资源，这种硬件软件化的方法已成为当今电子设计领域中的主导趋势。在很多串行数据通信方面，该UART可以完全代替专用的UART芯片。本设计中的UART程序全部用VHDL语言完成［3］，并且已经下载到本设计中设计和实现的硬件系统中测试完成。
经过QuartusII软件综合表明（部分模块单独综合结果如表所示），本UART消耗的逻辑单元只有196个，相对一般的FPGA资源这是不多的。并且在批量数据传输中经过长时间的测试，得到的大量数据中未发现有任何错误（波特率为9600bps）。
参考文献
1 任晓东. CPLD/FPGA高级应用开发指南［M］.北京：电子工业出版社，2003：55
篇3
镜头转向夜晚，公车上。
我喜欢戴着耳机坐在角落里听音乐，看着倒退的这个城市，思念转到一个小时之前。
“我叫王琪，高中毕业。三年工作经历，对工作积极负责。”我对面前的面试官说。面试官微笑着看着我，点点头：“你的简历我们看过了，很好。你的能力很强，到我们这里得重新开始。下个星期来上班吧，”他说着和我握手告别，我也站起身，和他握手告别。
他看上去很年轻，三十出头的样子。穿着一身灰色西装，戴着一副比我帅一倍的眼镜，看上去简单而又文雅。脸上挂着微笑，看上去很容易接近人，觉得亲切。
这是一场面试。之前他们给我打电话让我去他们那里面试一下。我过去了，是市中心很繁华的地带，河川大厦二十一层。这是个文化传播公司，里面很忙碌，进进出出的都是些大学毕业的白领。
那是我第一次进入高高的写字楼，和白领一起乘坐着电梯。看着他们相互的交谈和手指不停的在ipd上不停的滑动，我很羡慕。来这个城市三年，我一直属于这个城市的外人，一直感觉不到自己属于这个城市，今天和白领们一比较，我才知道什么是真正的城市人。一股压力涌现心头，挥之不去！都市的繁华，是竞争的缩影。
我走出大厦，天已经黑了。冬天的夜色，总是来的那么的早。走在街头，路上的行人渐少，心情顿时大好。我喜欢冬天的夜色，更喜欢冬天下雪的夜色，它显得那么的浪漫，寒风吹着小雪花，在夜幕下徘徊着，落幕大地，消失在这个大自然。夜色带来了大自然的美，美得潇洒，美得彻底。不觉得让人心中悲凉。
公车上，我听着歌，想起来了那一幕幕。我不知道自己一直苦苦等待着什么？失去的，永远都失去了，还在怀念什么呢？彼此心中的爱，在风雪夜，埋没了！我没有死心，苦苦等待！小芳，一个伤了我心的女孩子，半年前，离我而去了！！
她们说不值得，我不知道值不值，只是感觉着！感情这个东西，我一直相信感觉的，感觉来了，感情也不远了。对感情，我总是很悲观，一直在为感情堕落着，伤了心，我不想再去面对什么！
那条路，我们每天上下班都要经过的，再走过会不会有一点点有她在身边的心动？曾在一起许过得愿望，会不会记得？如今都没有实现过。那些歌，我们曾坐在一起听过，如今再听依然觉得它好听，是不是我还在想她？只是我一个人听歌总会觉得失落，想她到泪流，知道自己是自作自受。我也知道，她没有感动过。
一个人生活，在这个已不再有她的城市中，我学着淡忘着。没有感情的日子，我学到了更多。
失去的永远的失去了，珍惜拥有的，是她教会我的。
车停站了，我走出来。踏着地上一层白雪，吱吱的响，让人心疼。爱还在这个城市，让我怎么走脱？？
篇4
2、愚公移山：比喻坚持不懈地改造自然和坚定不移地进行斗争。
3、精卫填海：比喻意志坚决，不畏艰难。
4、铁杵成针：比喻只要有毅力，肯下苦功，事情就能成功。
5、卧薪尝胆：形容人刻苦自励，立志雪耻图强，最后果真可以苦尽甘来。
6、持之以恒：长久坚持下去。
7、悬梁刺骨：比喻废寝忘食地刻苦学习。
8、破釜沉舟：比喻不留退路，非打胜仗不可，下决心不顾一切地干到底。
篇5
你说忙，是啊，你是忙，可以谅解，可以体会，只是你忙得已经忘记还有一个傻瓜总是在痴心守候，总是在默默等待。有多久你没有和我说话了，你知道么？哪怕是你几句留言，哪怕只有几条信息，你都会温暖着我的一颗憔悴的心。
我是个有点多愁善感的人，也是一个敏感的人。是你把我带到了天堂，让我领悟到爱的真谛，享受了爱的甜蜜。也是你，把我从天堂推到了地狱！让一颗爱你的心伤害得支离破碎！
我想你的时候你总是没有在意，我触摸不到你温暖的气息，迷惘中找不到爱你的方向。两颗心的距离感觉很近，其实遥不可及！
总是在默默地等你，等你，不知道你会不会来，不知道你什么时候在。不喜欢在你忙碌的时候给你打电话，那样你会忽略我的感受，你会不在意我思念的心。
等你，等你，想你，想你，你是我最最深爱的人，你却总是伤透我的心。你的一言一行，你的每一个电话，每一条短信，都会影响着我的情绪。
篇6
关键词:相空间;混沌同步;LimpelZiv算法;Logistic迭代;遮掩信号
中图分类号: TP393.08
文献标志码:A
Encryption approach to chaotic synchronization communication by TDERCS discrete system
PAN Bo, LI Qian, FENG Jinfu, XU Jianjun, LI Bin, TAO Qian
Engineering College, Air Force Engineering University, Xian Shaanxi 710038, China
)
Abstract: The complexity of chaotic pseudorandom sequences generated by the new TDERCS discrete chaotic system was analyzed in detail, and the simulation results show that TDERCS is a discrete chaotic system with the great steady complexity. On the basis of this, the authors presented a doublechannel encryption approach to generate chaotic pseudorandom sequences based on TDERCS discrete chaotic system. In this approach, the chaotic oscillator at the transmitter was used to generate digital key and masking signal, and chaotic sequence generated by the driver system was turned into encryption keys in CPRNG. The information signals were first encrypted by the key and then masked by the masking signal. The masked signals were transmitted through one channel, the other channel was used to transmit the single variable which was coupled to the receiver to drive two chaotic oscillators to synchronize. The simulation results show that the theoretical analysis is in accordance with the experimental result. The cryptosystem is of higher level of security, synchronization and algorithm complexity, and it can be easily implemented by software.
Key words: phase space; chaotic synchronization; LimpelZiv algorithm; Logistic iteration; masking signal
0 引言
混沌同步应用于保密通信是近些年来引起非线性动力学和信息科学界广泛关注的一个研究领域[1]。国内学者相继提出了多种混沌保密通信方案[2-4]。常采用低维混沌系统(也是自然系统)如Logistic、tent、Chebyshev等设计流密码、分组密码和Hash函数,但就混沌系统自身来说,仍存在某些安全缺陷[5-7]。
混沌系统是构造混沌加密算法的“核”,若“核”不安全,很难想像由它构成的加密算法是安全的。
文献[8-9]中基于混沌安全性条件构造了一类新的混沌系统:基于切延迟的椭圆反射腔映射系统(TangentDelay Ellipse Reflecting Cavity map System, TDERCS)。本文试图应用这一新的混沌系统构造基于混沌的伪随机序列发生器(Chaosbased PseudoRandom Number Generator,CPRNG),设计出一种新的应用于无线电通信的数据加密通信方案。该方案保留了CPRNG系统理论上的安全性,且不需要驱动信号在信道中传输,从而避免了攻击者利用截获的驱动信号重构发送端动力学系统之后检测出被隐藏在其中的消息的可能性,同时提高了传输效率。另外,本方案易于用软件实现,且由于使用了CPRNG系统,使通信的安全性获得了一定改善。
1 TDERCS离散混沌系统
1.1 TDERCS离散混沌系统模型
文献[8]给出了TDERCS离散混沌系统的定义,其映射表达为:
xn=-2kn-1yn-1+xn-1(μ2-k2n-1)μ2+k2n-1
kn=2k′n-kn-1+kn-1k′2n1+2kn-1k′n-k′2n; n=1,2,3,… (1)
k′n-m=-xn-myn-mμ2; m≤n
yn=kn-1(xn-xn-1)+yn-1
其中:系统参数μ∈(0,1];|xn|≤1,|yn|≤1;m为整数,代表切线延迟;k′n-m为延迟m后椭圆切线的斜率;k0可由入射角a确定。显然,给定系统参数值μ、m,初值x0和a,就可以求出y0,k0,k′0。m
1.2 TDERCS系统的动力学特性仿真
近年来,随着混沌伪随机序列构造的确定性和非线性等动力学特性逐渐被人们所认识,相继出现了一些基于相空间重构方法对通信实施预测干扰的研究报道[5-6]。因此,初始おぬ跫的敏感性只是混沌系统用于信息加密的必要条件而不是充分条件,本文着重考察TDERCS的迭代点分布和相空间分布情况。
设定初值x0=0.562B4,a=0.654B5,系统参数│=0.645B2,m=2,迭代1B000次,TDERCS系统处于混沌状态,绘制出TDERCS迭代轨迹如图1(d)所示,图1(a)、(b)、(c)分别为虫口映射、Henon映射和文献[12]中的组合映射;绘制出TDERCS相空间分布如图2所示,图2中的(a)~(d)分别对应于图1的相空间分布。
┑1期
潘勃等:一种新的离散混沌同步保密通信方案
┆扑慊应用 ┑30卷
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图1 4种映射的迭代轨迹
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图2 4种映射的相空间分布
比较图1、2可以看出,TDERCS的混沌吸引子较虫口映射、Henon映射及组合映射射原形具有复杂的迭代轨迹,而且不存在任何几何形状简单明晰的吸引子,点分布几乎充满了整个值域范围,表明用其进行信息加密将具有良好的安全性,难以用重构预测方法破译。
2 基于TDERCS混沌映射加密方案
2.1 混沌伪随机序列发生器
传统的混沌伪随机序列发生器通常以系统初值作为密钥,通过数值计算在有限精度下实现混沌映射的迭代。由于混沌映射定义在实数域内,有限精度的数值计算必然引入舍入误差,相关研究表明[3,10],这种基于有限精度数值计算的CPRNG在密码学意义上是不安全的。
本文在研究文献[3,4,10]的基础上,提出了一种新型的随机序列发生器系统,该系统对原始密钥进行复合处理,得到粗粒化输出:
Yn(k)=C(xn(k))
(2)
其中C(•)可以是复合运算或者非线性调制运算,本文分别由下面两式变换成均匀分布的伪随机序列:
θi=arccos(xi)π
βi=0.5+arccos(ki)π
θi∈[0,1], βi∈[0,1); i=0,1,2,…
(3)
Yn=C(xn)=0,xn < 0.51,xn≥0.5
(4)
{θi}和{βi}具有稳定的均匀分布,且与初始条件和系统系数无关,按式(4)输出二进制伪随机序列{Xn}。Э梢灾っ魇(3)、(4)满足混沌构造随机数发生器的充分条件和附加条件[10]。
2.2 加密方案
本文提出的利用混沌的伪随机序列发生器系统构成一个如图3所示的混沌通信加密/解密方案。密钥信道传输混沌同步驱动信号,发送端和接收端混沌系统之间的同步采用单变量单向耦合同步法[1,4]。该方法只用一个混沌变量驱动,通信信道中只传送用于同步的混沌信号,它不携带任何与传送数据有关的信息;通信信道传送加密信号。信息的加密与解密过程如下:
在发送端,利用离散TDERCS混沌系统产生出多组混沌序列,这些混沌序列经过本方案设计的CPRNG系统的处理后对应产生多组伪随机序列作为密钥序列,用这些密钥序列对明文数据按字节加密,然后对已加密信号使用TDERCS混沌系统的一个或多个状态信号进行一次或多次的信号遮掩,遮掩后的信号使用一个信道传输。密文数据通过调制后传输到接收端。
在接收端,利用对应的同步混沌系统和对应的CPRNG系统准确地重构密钥,对密文数据解密,从而无失真地还原明文数据。
分区
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图3基于TDERCS系统的保密通信方案
发送端的具体加密过程可描述为:选择混沌系统的一个状态变量生成密钥;把密钥与信息信号(数字信号)相异或,对信号加密;然后把加密后的信号与另一个混沌信号相加,实现对已加密信号的遮掩,这是对信息信号的二次加密,把遮掩后的加密信号送入信道传送。由式(2)设Y={y1,y2,…,yn}为复合处理后的密钥序列,所需传输明文为M={m1,m2,…,mn},系统方程为:
cn=(yn+mn) mod 2(5)
dn=xn+hcn
(6)
xn是混沌系统的状态变量;cn是一次加密序列;h为小常数;dn为通信信道中传送的信号。
解密过程可简单地描述为:首先在接收端恢复出与发送端的同步变量,用来解遮掩接收到的信号。同时,在接收端,用和发送端同样的非线性函数生成接收端的密钥。由式(8)可解调出信息信号。根据单向耦合的同步机理,解密过程是加密过程的逆运算,接收端系统方程为:
crn=(dn-zk)/h
(7)
srn=(crn-xrn) mod 2
(8)
其中:Z={z1,z2,…,zn}是接收端混沌系统的状态;xrn是接收端密钥;crn是接收端的解遮掩信号;srn是解密后信号,即接收端解调出的信息信号。
在以往掩蔽法混沌同步通信方案中,驱动信号携带着该动力学系统的信息,用非线性预测、参数估计等技术[5-7],可以检测出隐藏在驱动信号中的消息。相比之下,本方案具有以下两个优点:1)本方案中驱动系统和CPRNG系统只有间接的映射关系,攻击者只能从驱动信号获取驱动系统的动力学性质,估计驱动系统参数,无法估计CPRNG系统的参数;2)由于同步信号中不包含信息信号,同步驱动信号不会产生像混沌遮掩方法那样受到信息信号干扰的情况,可以保证快速准确地恢复同步信号。
3 密钥安全性和算法复杂性分析
混沌系统是混沌数字加密算法的“核”,研究混沌数字加密算法的安全性,首先必须研究混沌系统的安全性,只有确认混沌系统是安全的,才能保证构造的加密算法是安全的。文献[10]中指出安全的密码系统必须满足以下要求:1)由密钥序列组生成的密钥集应该足够大,且密钥应该近似等概率地随机产生;2)算法复杂度必须足够大。
3.1 密钥的安全性
文献[11]中通过控制Logistic迭代的参数和初值就能够从理论上得出无限多的伪随机序列。本文提出的驱动系统可控参数和遮掩密钥(密钥)x0、a、m、μЦ骱4个密钥,共8个密钥参数,理论上是文献[11]的4倍。所以可以通过控制不同参数的变化,可以是单一参数变化,也可以是几个参数组合的变化,扩大了生成二值序列的密钥空间,能够在理论上得到更多的伪随机序列码,进而增加了破译和预测的难度。
如果算法密钥空间为所有系统参数(主密钥)的乘积,ИM=(x0amμ)k,不妨设使用双精度为k=32,则该系统的参数空间为232×8=2256,相当于有近256位的密钥空间,就目前的计算条件来看,本系统可以有效地对抗穷举攻击。
3.2 基于LimpelZiv算法的复杂性分析
系统的行为复杂性是指系统产生的伪随机序列与随机序列的相似程度。为了分析TDERCS系统混沌序列的复杂性,采用LimpelZiv算法对TDERCS混沌伪随机序列的复杂性进行分析和讨论。
文献[9-10,12]中的研究表明,几乎所有算法的复杂性都趋于一个常数,用归一化的C(n)Ю床舛任彼婊序列的复杂性变换,完全随机的序列值都趋向于1,而周期性序列趋向于0,其余情况介于两者之间。归一化C(n)Х从沉宋彼婊序列与随机序列等接近程度,其序列趋向于1,则表明该序列越趋近于随机序列,序列越复杂。
应用LimpelZiv算法对TDERCS系统产生的伪随机序列的复杂性进行计算,取系统参数Е=0.645B2,Ы峁如表1。
表格(有表名)
表1 伪随机序列复杂性分析
mN
1B0002B0003B0004B000
m=00.073B20.064B10.049B50.023B1
m=10.571B20.561B60.541B90.533B8
m=20.922B30.914B50.911B20.907B6
m=30.922B50.911B80.911B10.903B6
m=40.922B50.909B40.908B70.901B3
由表1可见,当m=0时,TDERCS系统的复杂性接近于0;当m=1时,TDERCS系统的复杂性接近于0.45;当m=2时,TDERCS系统的复杂性接近于0.55;Уm≥3时,ИTDERCS系统复杂性达到了0.9以上,系统复杂性大。而且,随着序列长度NУ脑龀,复杂性的计算结果有减小的趋势,随着序列的不断增长,复杂性的计算结果逐渐趋于一个稳定值。在序列长度从3B000增大到4B000的过程中,复杂性变化不大。故当取N=4B000时,LimpelZiv算法计算结果趋于┪榷ā
4 图像保密通信仿真
假设信道为理想条件下,接收端接收到信号的同时,同步混沌发生器生成解密同步状态信号。用xn,kn生成密钥,并用zn对dn实行解遮掩。最后在接收端把解遮掩信号crn与密钥xrn相异或解调出信息信号。
4.1 密钥敏感性
方案的整个程序在Windows XP操作平台下完成,软件使用VC++ 6.0,具体参数如下:明文图像选取Cameraman.tif,灰度值为256,大小256×256,TDERCS系统初始条件初值Иx0=0.562B4,a=0.654B5,系统参数μ=0.645B2,m=2,算法初始条件为迭代次数为1B000次,混沌伪随机序列发生器按式(3)的非线性调制运算变换成均匀分布的伪随机序列,原图像和加密图像测试结果分别如图4(a)、(b)所示。
上述方案对遮掩参数和密钥参数是非常敏感的,参数略有差异,密文不能被成功遮掩和解密,只有参数完全一致时,才能准确解密。这进一步验证了本方案具有良好的双重抗破译性,该特性将有助于抵抗唯明文攻击。为了测试对密钥的敏感性,本文按以下步骤进行实验:
1)Cameraman原始图像如图5(a),接收端解遮掩参数时,x0取0.562B5,其他密钥参数不变,得到的解密图像见图5(b);
2)对接收端的参数x0、a、m、μв敕⑺投思用芴跫取值相同,得到的解密图像见图5(c);
3)在接收端对密文解遮掩,但对Е探行微小扰动,u取值为0.654B500B01,而其他迭代值不变,最终得到的解密图像见图5(d)。
从以上密钥敏感性分析结果看,当初始值误差为10-8时,便产生不同的伪随机序列,也就是只要加密密钥和解密密钥有10-8的误差时,就无法正确解密。同时每组密钥有五个值,它们在实数域中的取值不受任何限制,同时允许多次加密。
图片
图4 加密前后的图像仿真结果
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图5 密钥敏感性分析
4.2 灰度直方图比较
选用图4的明文图像(a)和密文图像(b)分析灰度值分布,相应的仿真结果如图6所示。
可以直观地看出,两幅图像的灰度统计值有着明显的差异,密文图像的灰度值分布趋于平均,这说明算法的灰度扩散是有效的。由此可见,加密后的图像统计分布完全被破坏,具有很好的抵御统计分析能力。
4.3 相邻两个像素相关性分析
通过比较明文图像与密文图像的相邻像素的相关性,可以考察算法对图像置乱的程度。分别对图5(a)、(b)的相邻像素的相关性进行测试,随机选取1B000对水平竖直对角方向相邻像素,利用以下公式进行计算。
E(x)=1N∑Ni=1xi
D(x)=1N∑Ni=1[xi-E(x)]2
cov(x,y)=1N∑Ni=1[xi-E(xi)][yi-E(yi)]
rxy=cov(x,y)D(x)D(y)
其中,x,y代表随机选取的这1B000对相邻像素的灰度值。测试的结果如表2所示,可看出加密后的图像与明文图像相比,其相邻像素的相关性大大降低了。
图片
图6 灰度直方图比较
表格(有表名)
表2 明文、密文的像素相关性对比
方向明文图像密文图像
水平方向 0.952B3 0.056B3
竖直方向 0.914B5 0.017B5
对角方向 0.937B8 0.025B2
5 结语
本文提出了一种利用切延迟的椭圆反射腔映射混沌系统和双信道保密通信方法实现数据加解/密混沌保密通信方案。该方案采用切延迟的椭圆反射腔映射系统产生CPRNG系统的驱动序列,然后用按字节加密处理的方法对明文进行加密,在实现过程中又用到遮掩技术,相当于对信息信号进行了双重加密,提高了保密通信系统的保密性;采用两信道传输方案,不仅提高了系统的抗扰性能,且进一步增加了密钥的复杂性;同步信号获取采用单变量单向耦合方法,工程上容易实现。因此,本文给出的方案是一种可靠且实用的混沌保密通信方法。
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篇7
近年来，通信技术发展迅速，手机作为一种通讯工具逐渐成为人们生活的必需品，近年来用量的快速增长给通信服务商提出了更新更高的要求，单靠室外：道路，车站，机场，码头购物场所等环境通信服务已经俨然不能满足社会的需求，必须切实加强办公及居住场所通信无线信号的覆盖研究。同时，使用室内分布系统还可以分担室外宏站话务，扩大网络容量，整体提高网络服务能力。
一、移动通信室内分布系统简介
1、室内分布系统的作用
由于现代建筑大多以钢筋混凝土结构，再加上各种封闭式的装修导致信号屏蔽衰减特别严重，导致室内手机用户不能稳定的进行通信，所以需要引入室内分布系统.另外在商场、写字楼等用户较多的公共场所会出现无线信道拥堵现象，这也要通过室内分布系统分流室内话务量；还有高层建筑内常有多种信号交越干扰现象，导致手机信号不稳定，影响正常使用，这点也可以通过室内分布系统进行有效解决。基于用户对通信质量的需求，运营商采取在室内利用天线分布系统在各个角落布满移动基站的信号，以此确保室内移动信号的全面覆盖.
2、室内分布系统的建设方式
室内分布系统的建设即室内基站信号的覆盖方式主要分为三种：微蜂窝有线接人方式、宏蜂窝无线接人方式和直放站引入信号方式[1]。微蜂窝有线接人方式是以有线将信号源引入室内微蜂窝覆盖所有角落，此方法适用于话务量大，人群密度高的地方，如市中心的商场或是较高的写字楼，但成本较高工作量较大宏蜂窝无线接人方式是以室外的宏蜂窝作为信号源，与微蜂窝有线接人方式相比较，通信质量和容量较低，但成本低引人方式简单.直放站是指用此设备将室外信号引进室内，加强室内角落的信号覆盖采用直放站引人信号与前两种方法比较操作更加简单方便，不需要基站设备也不需要传输设备。
二、移动通行室分布系统设计
室内分布系统设计整体上分为设计准备阶段和设计阶段两部分，设计准备阶段主要用来完成现场数据资料的收集，室内覆盖分析，通过对室内覆盖能力、容量需求的分析，为后面的设计阶段的工作提供数据。设计阶段主要围绕信源选取、天线布局、馈线布放等环节展开。
1.设计准备阶段
（1）现场资料收集，目的是通过对网络覆盖区域的基本信息、市场需求、业务分布等进行细致了解后，获取数据化的资料，作为后期网络规划的输入。
（2）室内覆盖分析
与室外宏基站的规划设计类似，室内分布系统也是通过合理的功率分配和天线布放来实现良好的覆盖。链路预算是功率分配的基础，最终目标是计算覆盖半径，即评估从信号源发射的无线信号经过分布系统的各个射频器件以及空中接口的无线传播之后是否能够满足系统覆盖边缘的功率要求。
（3）室内容量分析
进行容量估算时，需要充分考虑到室内分布各区域的容量需求，对信源目标覆盖区域进行话务量预算。室内容量估算首先需考虑用户的业务类型，依据业务量模型来计算等效话务量，并依据相关业务质量要求来估算网络的配置容量。
2、设计阶段
（1）信源的选取信源即室内分布系统中无线信号的来源，常用的信源有：宏蜂窝、微蜂窝、分布式基站、直放站。进行室内分布系统的设计时，应根据覆盖、容量等各方面的情况，并充分考虑投入成本，从而确定室内分布系统的信号源。选取信源时应主要注意以下几条原则：①应根据室分系统中天线口输出功率的要求，来确定信源的输出功率；②应根据室分系统的预测容量来确定信源的配置和种类；③选取信源时还应考虑将室分系统的电磁辐射水平控制在标准范围内，以达到环境保护的要求。
（2）馈线系统设计对于新建室分系统，原则上电缆主干大于等于30m的使用7/8”馈线，平层电缆大于等于50m的使用7/8”馈线，平层电缆小于50m的宜使用1/2”馈线，若天线口功率不满足要求，则使用7/8”馈线[2]。馈线布放应该走线牢固、美观、不可有交叉、扭曲、裂损的情况，需要弯曲时，角度应平滑，弯曲半径不能超过规定值。
（3）天线选取及设置设计时应根据建筑物结构情况采用不同的天线，主要应该遵循以下原则：①一般情况下可以采用室内全向吸顶天线；②如果建筑物中有中空的天井结构或者大型会议室、餐厅等空旷结构，可采用定向天线大面积覆盖；③对于TD-LTE的MIMO双路系统，若采用单极化天线，建议双天线尽量采用10λ以上间距，为1-1.5m，如实际安装空间受限双天线间距不应低于4λ（0.5m）。
（4）分区与分簇多制式系统室内覆盖的分区分簇的原则包括：①区簇划分主要依据建筑物的结构特性、面积、容量需求及业务密度分布等因素进行设计，如覆盖面积大于50000平米的独立楼宇、高于20层的写字楼等场景需要分区；②分区后的分布系统应保证各个分区的覆盖区域清晰明确；③多制式分布系统设计，应以链路最差，覆盖最受限的制式的技术条件来确定天线的覆盖半径，并构建分布系统的基本单位“分簇”，簇内的天线数量尽量均衡，天线位置相对集中。
（5）切换区设置
室分系统小区切换区域的规划应遵循以下原则：①切换区域应综合考虑切换时间要求及小区间干扰水平等因素设定；②室分系统小区和室外宏站的切换区域应规划在建筑物的入口处；③电梯的小区划分：尽量将电梯与底层划分为同一小区，电梯厅尽量使用与电梯同小区信号覆盖，确保电梯与平层之间的切换在电梯厅内发生；④对于地下停车场进出口的切换区域应尽量长，拐弯处可增加天线覆盖；⑤平层分区不能设置在人流量大的区域，避免频繁切换；切换带也不能设置过大，避免用户出现乒乓切换的情况。
（6） 泄漏控制
在实际操作设计中，应兼顾边缘场强的计算，保证不会产生明显的信号泄漏。①较小功率与多条天线相结合的方法来解决屋外信号对屋内的干扰以及来尽量减少屋内信号的泄露问题。②屋外网络信号最优化处理
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【关键词】移动通信；室内分布；信源规划设计；天馈系统设计；深度覆盖模型设计
前言
目前室内覆盖是解决用户感受，吸收话务量的主要手段。据统计90%的移动数据业务发生在室内，相比于移动语音业务（70%），移动数据业务用户行为更多的发生在室内。而室内分布系统是移动通信室内覆盖中重要的手段。室内分布系统建设模式灵活多变，覆盖能力各有所长，天馈多且复杂，而且大都隐藏安装于天花或者墙体内，一旦施工完成后，后期要进行维护整改相当困难；因此，在室内分布系统的规划设计阶段有必要在信源规划设计、天馈系统设计、深度覆盖模型设计等方面进行分析研究，从源头上减少后期的维护需求，降低运营成本，提高网络质量。
1信源规划设计
在室分系统设计中，首先要选择好信源。由于在很长一段时间内GSM用户会长期存在，而3G网络正在退网中，因此在室内分布建设时，一般采取2G+4G合路建设的方式。
1.1信源规划原则
信源规划原则基于三个要件：覆盖目标、容量规划、建设条件。覆盖目标：规划前要确定好覆盖目标的区间有多大，有效面积有多少，才能合理选择覆盖模型和信源设备。比如覆盖一个营业厅可以选择一个pRRU，可是覆盖一栋楼就要一台普通RRU了。容量规划：随着用户的发展和各种数据业务的成熟和广泛应用，容量规划（尤其是4G）成为室分系统规划设计首先需要考虑的因素。根据场景的功能估算出其用户密度和总量，设计出满足当前和后续一定阶段的业务发展的室内分布系统。建设条件：室分系统的规划设计，还受到现场建设条件的限制，这些条件包括安装位置、安装方式、传输取电条件、业主是否允许等等。因此即使规划的再好也需要现场建设条件的允许。
1.2信源建设方式
2G信源建设方式主要包括独立信源、光纤直放站、无线直放站、宏站耦合。4G信源建设方式主要包括普通的BBU+RRU、皮基站、飞基站，光纤分布系统等，这些覆盖方式的适用场景和特点将在后面描述。
2室内分布系统天馈设计
室内分布系统中最重要的部分就是天馈系统，其负责将射频信号输送到远方，然后通过天线将射频信号转换成电磁波发射出去，这其中实际上包含天馈+天线两部分。天馈系统最重要的问题就是功率的损耗和分配问题。因此如何利用天馈系统将射频能量合理地分配到各个末端并按需求发射出去是一个设计者必须具备的基本技能，同时也是一个室分设计是否优秀的评估标准。
2.1天馈系统部分（不含天线）的设计
天馈系统设计为了尽量降低损耗，非特殊情况尽量不使用衰减器，另外也应该尽量避免使用拉超长馈线的方式进行覆盖设计。天馈系统选择时往往会要斟酌单、双路的建设方式。双路网络质量会更高但是造价昂贵，一般建议对具有演示需求和极高业务价值需求的室内覆盖可建设双路室分系统，其他场景采用单路由建设。对于已建设室内分布系统的楼宇尽量不进行双路由改造，数据业务需求极大的重要楼宇可新建支持双路室内分布系统。例如重要交通枢纽、大型商业中心、体育会展中心、地铁、一些特殊的需要展示LTE业务的场所等则可以考虑新建双路由系统。
2.2室分天线部分的设计
在室分系统中用到最多的就是室分天线，这其中包括全向吸顶天线，定向吸顶天线，定向壁挂天线，射灯美化天线，对数周期天线，其他类型的美化天线（美化树、烟囱、路灯杆、蘑菇头、开关美化天线等）。以上这些天线在使用时要特别注意场景，表1是各种天线对应特点和大致使用场景说明。
3常用的LTE室内深度覆盖模型设计
在进行室内LTE深度覆盖设计时，主要根据覆盖场景的业务量分布情况，施工条件来选用覆盖模型，表2是几种常用接下来对上述几种覆盖模型做详细的探讨。
3.1普通BBU+RRU+天馈拉远方式覆盖模型
技术特点：本技术主要是实现基带射频的分离，从而实现射频单元（RRU）的分布式安装，再根据现场需要将拉远的RRU进行小区自由合并，实现多RRU共小区的技术。RRU分布式安装灵活，且合并小区只需在后台操作。其次由于BBU和RRU之间走的是光纤，在室内施工方面更加简单灵活，成本更低，且比馈线更容易为业主所接受。因为以上特点，所以该设计模型可以应用于目前的绝大部分的室内场景，是目前应用最多的室内覆盖模式。适用场景：大型商场、写字楼，办公楼，医院，学校宿舍，教学楼，酒店宾馆KTV等场合均适用。
3.2光纤分布系统覆盖模型
技术特点：本技术主要是实现将不适宜远距离传输的射频信号转换成光信号后进行拉远，在末端再将光信号转换成射频信号输出（如图1所示）。主接入单元MAU完成对多系统射频信号的处理并进行电光转换；扩展单元EU对接收到的光信号进行分路转发；远端射频单元RU负责将接收到的光信号进行光电转换和放大，并通过天线转换成电磁波发射出去。根据实际需要RU可以集成天线一体化，也可以引出天馈线进行室内天线部署。本技术的特点主要是实现对源基站的射频信号的“拓展”，类似于直放站，所以其业务容量取决于源站，其本身并不增加容量。该技术特点首先可以减少或者不用部署大量天馈，减少馈线损耗同时降低业主对室内施工的抵触和反感。其次RU部署灵活，室内室外部署均可，可以不接室外天线也可以再接天线。该系统也能实现多系统的合路后输出。该技术可能会存在上行叠加干扰，因此对RU本身的技术指标要求较高，如噪声系数，低噪放水平。适用场景：该模型适合于补盲。城中村场景，居民住宅区，酒店、单位办公楼等。
3.3皮基站和一体化皮基站覆盖模型
（1）分布式pRRU：技术特点：不同系统的信号（可以是光信号也可以是射频信号）输出到DCU，DCU对2/3G的射频信号进行电光转换后和LTE光信号合路传输到rHUB，rHUB对光信号进行处理后再通过五类线将基带信号分发传送到pRRU。若只有单一的LTE系统，则可以不使用DCU，直接将BBU出来的基带信号通过光纤传送给rHUB再进行光电转换分发。该系统模型的最大优点是没有天馈系统和无源器件，全程都是光纤和网线，容易施工，特别容易为业主所接受。适用场景：对施工要求比较严格，走馈线困难的场景。比如室内隔断比较少的高档写字楼，大型酒楼，机场，电影院等人流较大，业务比较大的公共区域。（2）一体化皮基站：技术特点：一体化皮基站和分布式皮基站的区别就是基带和射频集成在一起，其他无区别。由于其基带和射频集成在一起，发射功率小，因此其覆盖区域会比较小，仅仅只是一个射频的覆盖范围。在施工方面来讲非常方便，只要光纤到位，一台AP大小的设备挂墙安装即可。适用场景：移动营业厅，800m2以下的空旷客厅、房间、会议室、餐厅等等。受限场景：不适合覆盖面积较大的区域。
4结束语
室内分布规划设计中，覆盖场景分类繁多，建设条件复杂，新技术也日新月异，如何规划信源，选择合适的室内覆盖方式，正确的布局天馈系统，做到从源头上优化网络质量，控制建设成本和兼顾后期维护的便利性，是各运营商十分关心的问题，也是值得设计人员仔细研究分析的部分。
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篇9
【关键词】分布覆盖；设计
1.时代广场建设分布覆盖系统的必要性
1.1时代广场的简介和信号覆盖现状
时代广场是新近建成的一座集餐饮、娱乐、商场、写字楼于一体的高级综合性办公楼，建筑面积160000平方米。位于黄金地段。它的西面为艺术中心；南面和五星酒店、博士专家楼、高档市区隔街相对；东面是长途客运中心；北面是高档写字楼等多座高层建筑；东北方向不到1000米就是火车站；时代广场门前是市区东西方向上的三大主要交通干道之一。
根据在时代广场的实地调查和用户投诉的情况可以发现，时代广场室外，信号强、覆盖良好，随时可以进行通话，没有掉话现象，话音质量良好；但在时代广场室内的大部分楼层没有手机信号或者信号微弱，不能进行正常通话，特别是地下建筑和电梯内，全部是盲区；但是时代广场楼层较高的部分手机表现为信号很好、电话振铃，但无法接通，所以时代广场的室内移动通信能力表现为除了个别地方可以通话外，基本不能正常通话。
1.2目前时代广场信号覆盖中存在的问题
时代广场的框架式建筑结构和钢筋水泥的建筑材料决定了它对周围基站信号有较大的屏蔽，室内以轻钢龙骨为主的隔断墙也对电波有较大的衰耗，它们都影响到建筑物内部的绝大部分区域移动通信的效果。业主和入住商户的投诉严重，要求快速解决问题。经过现场测试，发现时代广场的地下室和电梯内由于钢筋水泥的封闭环境，属于完全盲区，建筑底层区域信号较弱，电话接打困难，高层部分则可以接收到相对较好的基站信号，但由于没有主导小区，接受到的几组电平值相差很小，重选切换频繁，通话过程中质量较差，经常发生掉话，通过测试数据可以发现时代广场的室内移动通信困难主要表现为：
（1）建筑中出现信号覆盖的盲区，主要是建筑内部的电梯轿箱、地下停车场、设备楼层和1、2层部分区域。造成盲区的原因主要是由于建筑结构为钢筋水泥浇注而成，穿透损耗极大，或者是由于周围其他高大建筑物对本建筑造成的阴影效应，使得这部分地方根本没有信号覆盖，基站信号到达地下时的电平值小于手机接收的灵敏度，属于信号盲区，所以无法接入网络。
（2）建筑中出现“乒乓效应”区域。它的高层部分基本都能接收到基站信号，不仅数量多，电平值高而且大小十分接近，造成手机在这些地方，没有主导小区，在能够选择的小区间频繁地重选、切换，无法进行正常的发起、维持呼叫。这主要是因为随着建筑物楼层高度的升高，周围有遮挡的建筑物也在逐渐减少，当到达一定的楼层高度后，周围对其有屏蔽作用的建筑物基本不存在了，到达建筑高层的信号主要为周围相邻的基站的直射信号。由于相邻基站站距比较接近，到达时代广场高层的信号在自由空间传播时的损耗基本相同，造成其高层部分信号数量多、场强值大，没有主导小区、手机频繁重选切换的现象。
（3）时代广场外墙体为钢筋水泥浇注而成，室外基站信号在进入室内时，穿透损耗很大，因而建筑的低层部分信号覆盖很弱，而且不均匀，覆盖这些区域的信号主要是周围基站的绕射和反射信号，这些信号经过长距离空中传播后有很大的损耗，到达这些区域时的电平已经十分微弱，基本接近或者超出手机的灵敏度极限，因而发起呼叫十分困难。
2.具体的设计方案和步骤
2.1基站设备的选型
室内分布覆盖系统最为重要是信号源的选取，信号源的性能决定了整个分布覆盖系统的性能，是整个系统的根本。本方案设计中使用宏蜂窝作为信号源，既可以保证有持续稳定的信号输出，又可以在话务量增长的同时，成倍的增加系统容量，是覆盖时代广场室内比较理想的方案。
由于覆盖面积比较大，单纯使用宏蜂窝配合无源系统不可能完全覆盖建筑内的每个地方，因而在关键的部分干线上需要使用放大器。放大器产生的噪声对基站的影响，在系统允许的范围内，不影响系统的正常运行。
2.2基站容量配置分析
时代广场是一座高级综合性写字办公楼，大厦内日常办公约5000多人，每日流动人员数量约为1000人，现以已经开通的同地区同类型的其他高层建筑的室内用户和话务统计平均数对照计算，时代广场的覆盖范围内有70%的手机拥有率，忙时40%的手机拨打率，得知忙时时代广场内移动用户手机共计为（5000+1000）×70%×40%=1680部。按照通常情况：
每移动用户的忙时话务量为0.02Erl；话音信道（TCH）呼损为2%；则大厦内忙时的总话务量为1680×0.02Erl=33.6Erl。由于分布覆盖系统采取分层结构，为使系统资源充分利用，可使两个天线子系统话务量负荷基本相同，那么每个子系统话务量为：33.6/2=16.8 Erl按2%的拥塞率，根据爱尔兰B表计算得话音信道数量为25个；SDCCH信道话务量为：16.8 Erl*28%=4.704 Erl；控制信道（SDCCH）呼损为0.1%。
根据爱尔兰B表计算得SDCCH信道数量为2个（由于下层小区与相邻基站的切换和重选次数较上层小区相对较多，所以在开通时根据实际的话务情况可以适当增加1个SDCCH信道）；每个小区BCCH信道1个。
由以上可以得到覆盖系统中的每个部分需要的信道数量为：25+2+1=28个。
每载频8信道，可得分层小区的每部分需要载频28/8=3.5，约为4载频；整个分布覆盖系统的宏蜂窝配置为上层小区CELL-A为4个载频、下层小区CELL-B为4载频，共计8个载频；使用机柜一个。
2.3基站传输系统的设计
室内分布覆盖系统所需要的传输电路一般可以由以下两种方式实现：
（1）HDSL市话专线是目前实现传输非常经济的方式，以前使用情况比较普遍。它的路由是从BSC端口开始经配线架跳接到光端机，经过光缆到达光缆中心，由光缆中心的HDSL专用设备转换后，通过专用电缆到达测量室，再由市话电缆到达目标建筑物，由于市话电缆几乎遍布城市的每个角落，所以HDSL专线电路可以几乎到达城市的任何一个建筑物。
（2）微波（或者红外线）可以实现光缆不能到达的特殊区域的传输电路，用户可以自行设计路由，而且实现起来方便快捷，能在目标建筑物和相邻基站之间迅速建立传输通道，解决光缆传输的“最后一公里问题”，是目前广泛使用在建筑物间的传输电路的方式之一，性能比较稳定，调整余量也比较多。
篇10
2012年，樊响和两位合伙人着手布艺工作室，2013年东三街织耕堂工作室成立，三个人分别负责设计、生产、市场，一开始出于情怀和对布艺的热爱，曾前往日本、台湾考察当地的布艺工艺以及布艺手作。
但由于设计的产品偏小众和私人化，所以在市场推广和生产销售过程中遭遇瓶颈，后来三人调研河南市场，通过多方了解，在综合考虑下将布艺产品的生产范围圈定在茶叶、文玩行业相关，在此基础上，开展定制业务。
设计师出身的樊响，根据客户的需求与产品定位，将自己打造的布艺产品与之相结合，推陈出新，与药品、食品、地产、农产品等多种行业交叉合作，打造了一批又一批特色布艺产品。
企业定制转向零售设计
“河南的市场需要进一步拓宽，我们现在除了做企业定制以外开始转向零售设计产品，在这个过程中我们也不断地改变，因为我们做的产品市场容量较小，我们三个也经常探讨，现在我们织耕堂的定位是‘织耕堂布艺伴手礼’，‘小小心意、不成敬意’这句广告词也明确了我们所做的产品类型。”樊响在采访中告诉记者，织耕堂的成立使他的心愿达成，在做市场保证平稳发展的同时，他更倾向于展现自己身为设计师的手段：将自己所喜爱的设计元素、自己的灵感与想法，充分呈现在每一块布上。
樊响说，在这个过程中，他找到了满足、看到了进步。
目前织耕堂的产品包含茶道布艺、佛释布艺、文玩布艺，以及经典绘画《维摩眼教图》《听琴图》的布艺复制产品，直到现在，仍然保留这些产品作为企业的文化，并占据了一定的市场地位。
设计中带着冷静与简练
在采访参观中，我们感受到了樊响作为一位设计师的情怀。作为一位手艺人，他用10年的时间从书籍设计转向布艺设计。无论设计的产品形态是何种，他都将自己的理念贯穿其中，由于深受日本“和敬清寂”的文化影响，樊响的设计中，带着些许的冷静与简练，他笑称自己是一个“在纸和布之间游走的人”。
在商人刻意追求即时利益时，就容易忽略产品的品质。对于企业来说，拥有匠人精神，才能在长期的竞争中获得成功。坚持“匠人精神”，依靠信念、信仰，通过高标准要求历练之后，才会成为客户的选择。对于匠人来说，匠心，始终贯穿于作品的脉络中，这样的作品，才能经受得起时间的打磨。
Q&A
Q：从书籍设计师转向布艺设计师，与纸张、布打交道，都是比较寂寞的，这样的工作性质你是怎么坚持下来的？
A：应该说是这两个职业教化了我，无论设计书还是布，首先都要对其抱有极大的热忱，否则很难坚持。另外，不同材质会带给人不同的感受，设计书要求有很强的逻辑性、系统性和统筹能力，设计布则要尽可能与真实生活结合，与人们的内心结合，所以，我也要求自己必须静下心来去琢磨和体会。
Q：您所认同的新生活织耕方式是怎么样的？
A：简约、素朴、可重复使用。
Q：可否介绍下手工织布与机器织布的区别・
A：首先不能用是不是手工来判断好坏，各有优劣，手工织布越来越少，有种天然的拙朴气质，最主要有人的参与在里面，更容易让人感动，不同地区各有特色，机织布品种不计其数，品质也高低不一，很难说谁好谁坏。
Q：织耕堂所生产的产品选择的布有哪些种类？
A：都有，不同材质有不同的感受。
Q：在处理布艺产品的时候，要注意哪些细节？
A：产品类型繁多，也会有不同程度的要求，比如茶盏包的花头要求饱满、对称，茶具袋的绳子要求正面看不到缝线，就需要半个小时的缝制。
Q：定制产品的设计是以客户的要求为主的吗？
A：是的，在尊重客户的要求前提下，我们会给出一些好的建议，但最终还是由客户来决定。
Q：可否大概讲一下定制产品的制作流程？
A：画版、切布、印刷、缝纫、熨烫、修剪，这些都是最基本的流程，比较繁琐。
Q：在设计布艺图案的时候，都借鉴哪些元素？
A：还是说几位喜欢的设计大师吧，杉浦康平、龟仓雄策、田中一光、服部一成、原研哉等，太多了。无论是哪个国家的文化元素，我们都会在借鉴的基础上进行再设计，使之能更好地融合于现代生活。中国古代书画、日本图案、欧洲版画、波普等都是我们可以借鉴和学习的，或者说，设计的参考来自于生活中的所有，无论古今中外。
Q：日本的包布（风吕敷）是一种可以取代塑料袋的环保包装材料，这种日式包布目前主要应用在哪些包装物品上？选取哪种布进行制作？
A：不同包装材质一定是并存的，使用的范畴不同而已，包布在日本是一种日常物品，很多礼物包装都会用到，可以自己包出很多花样，材质要绵软一些。
Q：织耕堂的市场推广方式是什么？
A：线上线下并存。
Q：织耕堂下一步的计划是什么？
A：没有规划，最多想到后天干什么，认真做好每个产品，其他的顺其自然吧！
Q：您如何看待日本的匠人精神？
A：一生只做一件事，祖辈只做一件事。