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關(guān)鍵詞： 信息技術(shù) 中職數(shù)學(xué) 有效應(yīng)用

將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于中職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，不僅能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平，還能促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維及創(chuàng)新能力得到有效發(fā)展。本文著重分析信息技術(shù)在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略。

一、現(xiàn)代信息技術(shù)對現(xiàn)代教學(xué)的意義

隨著時代的不斷發(fā)展，計算機不僅在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來越普及，在教學(xué)領(lǐng)域中也是如此。其作為一種教學(xué)輔助工具，不僅能為教師教學(xué)提供各種實質(zhì)性幫助，而且對學(xué)生學(xué)習(xí)效率提升具有良好的促進作用。豐富的學(xué)習(xí)資源能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變得更輕松、簡潔、有趣。因此，中職數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重計算機應(yīng)用，從而保證數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的實效性。

二、信息技術(shù)在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用策略

（一）信息技術(shù)能有效地將抽象變?yōu)榫呦?/p>

數(shù)學(xué)是一門邏輯性與抽象性極強的學(xué)科，其涉及的空間、動態(tài)與復(fù)雜計算問題等均對學(xué)生的邏輯思維能力及抽象思維能力有著較高的要求。而傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式忽略學(xué)生抽象思維和邏輯思維能力培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生難以深入理解相關(guān)抽象數(shù)學(xué)概念。因此，為了有效改變這樣的教學(xué)現(xiàn)狀，需要中職數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中積極引進現(xiàn)代信息技術(shù)，充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢，從而合理地將原本抽象的數(shù)學(xué)知識變得直觀形象化，有效降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，幫助學(xué)生更好地理解和消化數(shù)學(xué)知識，從而大幅度提升中職數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)水平。

例如：在進行立體幾何中“正方體截面”相關(guān)內(nèi)容教學(xué)時，傳統(tǒng)教學(xué)方法是教師采取語言描述或在黑板中畫立體圖形的方式進行講解，而無法直觀地為學(xué)生說明截面的多種可能性，致使學(xué)生只能處于似懂非懂的狀態(tài)。對此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)合理采用“幾何畫板”軟件解決這一問題。如下圖中，教師可拖動x點、y點及z點，這樣能讓學(xué)生的觀察更直觀，繼而得出最后的結(jié)論。由此可見，信息技術(shù)給教學(xué)帶來的幫助是傳統(tǒng)教學(xué)無法實現(xiàn)的，不僅能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)印象更深刻，還能在不經(jīng)意間突破傳統(tǒng)教學(xué)難點。

中職數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中積極運用多媒體信息技術(shù)，不僅能將抽象的數(shù)學(xué)問題具象化，還能讓學(xué)生在解題過程中發(fā)展自身的邏輯思維。尤其是在幾何圖形相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)過程中，若教師單純采用口頭講解方式，則學(xué)生很難在腦海中形成相應(yīng)的知識概念。但是通過采用多媒體教學(xué)設(shè)備，則能夠較好地將點動成線、面動成體等概念以直觀方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而促使學(xué)生對這些知識有更加理性的認知。

（二）信息技術(shù)有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！笨梢娚鷦佑腥さ恼n堂教學(xué)才能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，從而達到事半功倍的效果。

例如：在進行“圓與直線位置關(guān)系”相關(guān)內(nèi)容教學(xué)時，教師便可通過“FLASH”或“Authorware”軟件制作“簡短”的動畫，以動畫方式為學(xué)生直觀地演示圓與直線的三種位置關(guān)系。又如在向量加法中兩個向量求和運算時，可制作小船過河的動畫。這樣在現(xiàn)代信息技術(shù)的幫助下，不僅能增添課堂教學(xué)的趣味性，還有效充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，繼而保證數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效率。

（三）合理運用多媒體技術(shù)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)技能

在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，許多數(shù)學(xué)概念都需要教師詳加解釋，如“中心對稱圖形”、“軸對稱圖形”等。講解這些內(nèi)容需要花費大量教學(xué)時間，加之學(xué)生都是獨立的個體，不同學(xué)生對文字的理解及圖形構(gòu)建能力都是不同的，所以若采用單一的講解方式，只會造成數(shù)學(xué)教學(xué)成果參差不齊，無法全面提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)水平。因此，教師可利用多媒體技術(shù)對數(shù)學(xué)概念知識進行建模，讓圖形根據(jù)學(xué)生的實際需求自由旋轉(zhuǎn)運動，繼而加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識概念的理解。

例如：在進行“離心率對橢圓形狀影響”相關(guān)內(nèi)容教學(xué)時，則可通過FLASH軟件制作相應(yīng)的教學(xué)課件，讓學(xué)生直觀地觀察到離心率對橢圓形狀的影響，進而強化學(xué)生對該知識點的理解，從根本上提升學(xué)生的數(shù)學(xué)水平，增強學(xué)生的綜合能力。

三、結(jié)語

隨著時代不斷發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)已廣泛應(yīng)用到社會各大領(lǐng)域中，并憑借自身優(yōu)勢發(fā)揮積極影響。因此，中職數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中應(yīng)充分認識到信息技術(shù)應(yīng)用的作用，合理地將信息技術(shù)應(yīng)用到中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。這樣不但能促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維得到有效發(fā)展，提升學(xué)生的綜合能力，還能優(yōu)化中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，為學(xué)生之后學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

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【關(guān)鍵詞】凈化 吸附 脫硫 脫毒 粗煤

對于碎煤氣化工藝來說，所產(chǎn)生的粗煤氣中成分復(fù)雜，粉塵、焦油和有機硫等含量較大，給后續(xù)工段的雜質(zhì)分離和產(chǎn)品合成帶來較大困難，針對運行中存在的問題，提出優(yōu)化方法。

1 工藝流程簡述

由碎煤加壓氣化來的粗煤氣，其中部分粗煤氣經(jīng)過主、預(yù)變換爐催化劑進行催化變換。CO變換成H2，在混合器中與另一部分未變換的粗煤氣進行混合。從混合器出來的粗煤氣。經(jīng)各冷卻器時進行噴淋洗滌，除塵、油雜質(zhì)。送入后續(xù)系統(tǒng)。

2 生產(chǎn)運行中出現(xiàn)的問題

（1）洗煊妹浩水循環(huán)量大，含塵、焦油、中油等煤氣水雜質(zhì)較多，實際水量超出設(shè)計值。（2）未變換的粗煤氣中含粉塵、焦油、中油等雜質(zhì)較多；經(jīng)常堵塞預(yù)洗段甲醇過濾器及精甲醇過濾器。現(xiàn)場切換備用過濾器、清理過濾器操作頻繁。（3）甲醇吸收H2S、CO2效率隨生產(chǎn)的進行逐漸降低，腐蝕后續(xù)低溫甲醇洗、合成設(shè)備受到腐蝕。能耗增加。（4）甲烷化反應(yīng)器溫度控制不穩(wěn)定。

3 原因分析及影響

（1）褐煤的灰熔點較低，要求煤氣化所需氣化劑中水蒸氣的比例大，可以達到1：7的氣汽比（O2/H2O），又由于蒸汽分解率低，且褐煤含水量高，導(dǎo)致大量煤氣水產(chǎn)生。另一個原因是粗煤氣在后續(xù)的凈化冷卻上，設(shè)計一直采用大量煤氣水洗滌進行濕法洗去粉塵、焦油等雜質(zhì)。這樣導(dǎo)致一定量煤氣水的產(chǎn)生。（2）O2的存在造成設(shè)備的堵塞和腐蝕。在常溫下，硫化氫和鐵在氧的作用下發(fā)生反應(yīng)，生成FeO、Fe2O3、 Fe3O4、FeS+S。隨著運行時間的增加，這些腐蝕物附著在換熱器管壁，逐漸堵塞換熱器，出現(xiàn)貧/富甲醇換熱器掛壁堵塞、甲醇液的顏色逐漸呈暗褐色，同時會伴有不明顆粒物存在的現(xiàn)象。工藝氣中硫化氫與氧可發(fā)生氧化反應(yīng)，生成H2O和單質(zhì)S，被反應(yīng)析出的單質(zhì)硫進一步與鐵反應(yīng)，生成FeS，使整個低溫系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的腐蝕。氧氣隨工藝氣進入甲烷化反應(yīng)器中，還原性的甲烷化催化劑將會被反復(fù)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，逐漸失去活性，影響甲烷化裝置催化劑使用壽命。（3）低溫甲醇洗系統(tǒng)的甲醇溶液受污染，焦油、粉塵等雜質(zhì)形成的固體顆粒隨工藝氣進入H2S、CO2吸收系統(tǒng)，并吸附在塔內(nèi)件上，導(dǎo)致塔盤或填料堵塞，最終體現(xiàn)在系統(tǒng)阻力升高或吸收效率降低。特別像噻吩這樣有機硫的組分在高水氣比條件下的水解轉(zhuǎn)化難度大，有機硫含量高，煤氣中的硫脫除困難，并且容易引起催化劑中毒，如處理不好還易造成污染環(huán)境。

4 技術(shù)改造措施

（1）增加煤氣加熱器、脫毒槽和有機硫水解槽（如圖1所示）。兩個脫毒槽裝填吸附劑和脫氧劑，兩個脫毒槽可切換使用；一個有機硫水解槽裝填脫硫水解劑。未經(jīng)變換的粗煤氣先經(jīng)過粗煤氣加熱器，與蒸汽換熱到粗煤氣露點溫度20℃以上，以滿足后部脫氧劑、有機硫水解劑和吸附劑對露點溫度的要求。然后依次進入脫毒槽與有機硫水解槽，進行凈化處理。然后進入余熱回收器回收熱量，再進入混合器與變換氣混合。粗煤氣經(jīng)過改造裝置后，較為潔凈的粗煤氣進入冷卻系統(tǒng)進行冷卻，噴淋煤氣水除去塵和油。依據(jù)各換熱器的溫度情況合理調(diào)整噴淋煤氣水的加入量。（2）通過脫氧劑對粗煤氣中O2等毒物的吸收，消除O2對低溫甲醇洗系統(tǒng)及后續(xù)合成反應(yīng)催化劑的影響；減少腐蝕物的形成；減少設(shè)備腐蝕；降低能耗。（3）有機硫水解劑在高水氣比、高壓的條件下將難脫除的有機硫如COS、CS2等轉(zhuǎn)化成易脫除的無機硫，防止合成反應(yīng)催化劑中毒，減少對環(huán)境的影響。（4）通過延長煤氣水在分離裝置的沉降停留時間，提高除去煤氣水中的焦油粉塵等雜質(zhì)的效率，穩(wěn)定和改善送到酚氨回收裝置酚水和洗滌用煤氣水的水質(zhì)，減少煤氣水循環(huán)量。需要特別注意的是冷卻器的水量調(diào)節(jié)，防止形成的碳銨結(jié)晶。

5 結(jié)語

利用脫氧劑、有機硫水解劑和吸附劑對粗煤氣中粉塵、焦油、油、O2和有機硫的吸收和轉(zhuǎn)化，除去粗煤氣中的雜質(zhì)，初步凈化粗煤氣，可以使下游低溫甲醇洗系統(tǒng)和合成反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減少系統(tǒng)故障發(fā)生的頻率，減少對環(huán)境造成的污染。通過煤氣水增加沉降時間來提高酚水和煤氣水的水質(zhì)，達到減少煤氣水循環(huán)量的目的，節(jié)約了能耗。對變換冷卻系統(tǒng)進行凈化改造是一種改進煤化工工藝的有益探索。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：傳輸設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)傳輸 優(yōu)化

中圖分類號：TS801.8文獻標識碼： A 文章編號：

引言

作為基礎(chǔ)的傳輸網(wǎng)絡(luò)自然也日趨龐大和復(fù)雜，特別是本地傳輸網(wǎng)，作為傳輸網(wǎng)絡(luò)中最為繁雜和龐大的部分，經(jīng)過不斷的發(fā)展，在安全性、可控性、高效性和擴展性方面都存在不同程度的問題和隱患。針對目前傳輸網(wǎng)存在的這些問題，對現(xiàn)有傳輸網(wǎng)進行優(yōu)化顯得非常必要。通過優(yōu)化使傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰化，有利于提高網(wǎng)絡(luò)利用率，發(fā)揮設(shè)備的功用，提高網(wǎng)絡(luò)安全性，同時也有利于網(wǎng)絡(luò)的擴容、升級以及便于各種新業(yè)務(wù)接入。

1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

1.1結(jié)構(gòu)拓撲的優(yōu)化

根據(jù)我國網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系總體的思路，傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)總的是采用分層、分區(qū)、分割的概念進行規(guī)劃，就是說從垂直方向分成很多獨立的傳輸層網(wǎng)絡(luò)，具體對某一區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)又可分為若干層，例如本地傳輸網(wǎng)可分成核心層、匯聚層、接入層3層。核心層網(wǎng)絡(luò)是溝通各業(yè)務(wù)網(wǎng)的交換局（局間電路需求比較大、電路種類比較多，多為平均型業(yè)務(wù)）的核心節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)。核心層網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點通常不會很多，特別是在中小城市，根據(jù)需求情況，大多尚未設(shè)這一層。在組網(wǎng)保護方式上基本都是復(fù)用段保護環(huán)，在此不多做討論。

匯聚層節(jié)點的選擇一般要考慮機房條件好、業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿Υ?、可輻射其他?jié)點等因素，另外更重要的是節(jié)點出入局的光纜要有不同路由；匯聚環(huán)上節(jié)點數(shù)量的調(diào)整，節(jié)點數(shù)不宜太多，以2.5G速率環(huán)而言，一般為4～6個比較合適； 匯聚層可以采用2纖或4纖的復(fù)用段保護環(huán)或通道保護環(huán)。對于平均分配的業(yè)務(wù)，考慮資源利用率建議采用復(fù)用段保護環(huán)。如果是有匯聚型的業(yè)務(wù)，例如我們聯(lián)通目前的業(yè)務(wù)需求，基本上是要匯聚到中心局站，那么采用2纖通道保護環(huán)和復(fù)用段保護環(huán)在網(wǎng)絡(luò)容量方面就沒有區(qū)別，而在業(yè)務(wù)配置和調(diào)度、保護倒換等方面都比復(fù)用段保護環(huán)簡單和容易，特別是保護倒換比復(fù)用段更加可靠和迅速，更適合在匯聚型的業(yè)務(wù)中使用。

1.2通路組織的優(yōu)化

通路組織優(yōu)化應(yīng)在充分分析現(xiàn)網(wǎng)上通路組織情況及新增電路需求的基礎(chǔ)上，對本區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)電路的流量、流向進行歸納，做出通道安排的遠期規(guī)劃，而后按規(guī)劃通路調(diào)整通路組織和運營電路。其原則需注意以下幾點：

1.2.1高階通道可根據(jù)業(yè)務(wù)的類別（如話音、數(shù)據(jù)等）進行通道分配，也可以根據(jù)業(yè)務(wù)的流向或局向（即電路的落地點）歸類進行通道分配；

1.2.2對高階通道的占用盡量按短路由規(guī)劃、并考慮通道利用的均衡，減小通道分配負荷的不平衡度；

1.2.3對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)電路的通路規(guī)劃，應(yīng)考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的動態(tài)特性，采用共享通路方式兼顧基本帶寬和動態(tài)峰值帶寬分配；

1.2.4通路優(yōu)化的同時應(yīng)對中心局房電路落地支路安排、DDF的成端安排進行優(yōu)化。盡量使通路規(guī)劃統(tǒng)一，傳輸通道整齊有序，減少由于規(guī)劃凌亂造成的沒必要的低階交叉資源浪費。

1.3同步方案的優(yōu)化

主要指根據(jù)同步時鐘的傳送要求，對網(wǎng)絡(luò)主、備用同步鏈路時鐘信號的傳送、倒換等進行優(yōu)化，設(shè)定SSM字節(jié)，避免出現(xiàn)同步環(huán)路。另外應(yīng)減小同步鏈路長度尤其是主用情況下的鏈路長度，保證同步定時傳送的可靠、精準。同步鏈路節(jié)點應(yīng)控制在20個以內(nèi)，盡量不超過16個。

2.傳輸設(shè)備的優(yōu)化

2.1設(shè)備的選擇

為降低工程造價，一個本地傳輸網(wǎng)上應(yīng)用的設(shè)備不宜局限在一個廠家的設(shè)備，需引入不同的設(shè)備廠商的競爭。但也不宜過多，品種太多又不利于網(wǎng)絡(luò)管理，一般限制在1～2個廠家。多廠家設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境通常有兩種配置情況：一個是橫向劃分，即分區(qū)域應(yīng)用多廠家設(shè)備；另一個是縱向劃分，即分層面應(yīng)用多廠家設(shè)備。根據(jù)目前傳輸設(shè)備的特點，多層面網(wǎng)絡(luò)中不同層面上的設(shè)備盡量統(tǒng)一才能實現(xiàn)一個完整的網(wǎng)絡(luò)功能，因此按橫向劃分應(yīng)用不同廠家設(shè)備是比較好的。

2.2核心點落地的方式

一般核心節(jié)點傳輸設(shè)備有大量的電路需要落地，目前多數(shù)廠家已經(jīng)可以提供對支路板件的1:N保護，但從負荷、風(fēng)險分擔(dān)的角度講，在核心節(jié)點的傳輸設(shè)備一般采用光、電分離的方式配置，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支路等電接口采用專用的擴展子架來完成上下。為提高電路保生存性，對擴展子架與主機架的連接可進行保護。如圖所示，為10Gbit/s設(shè)備下的擴展子架的可供選擇的兩種保護方式。

2.3MSTP功能的引入

隨著城域業(yè)務(wù)的多樣化，單純以傳輸TDM業(yè)務(wù)為主的SDH設(shè)備已經(jīng)成為城域網(wǎng)進一步發(fā)展的瓶頸，這是因為：SDH設(shè)備進行的是固定的電路分配，無法進行帶寬的靈活分配；只能提供單一的業(yè)務(wù)接口，無法承載新興業(yè)務(wù)，對日益增加的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無法提供很好的支持。由此，多業(yè)務(wù)傳送平臺——MSTP開始得到廣泛推廣。

目前各廠家提供的MSTP設(shè)備中有一類是在傳統(tǒng)SDH設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過在支路槽位上增加數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理卡(如以太板，ATM板，RPR板)的方式來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持，這種方式在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)初期業(yè)務(wù)量還很小的時候是比較靈活的，可以很快地提供帶寬。但是由于傳統(tǒng)SDH設(shè)計的限制，其支路槽位背板帶寬很小，多個以太網(wǎng)業(yè)務(wù)只能共享100M帶寬，無法適應(yīng)高帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。另一種是完全針對多業(yè)務(wù)設(shè)計的全新的MSTP設(shè)備，由于充分考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，采用最新的總線技術(shù)，設(shè)備不再象傳統(tǒng)SDH一樣區(qū)分群路和支路槽位，它能夠為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供足夠的背板帶寬保證。另外，這種系統(tǒng)還可以靈活地集成WDM以及數(shù)據(jù)處理能力，真正適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的大量應(yīng)用。在我們的優(yōu)化改造中，要結(jié)合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的種類、數(shù)量、速率來對上述兩種設(shè)計做出選擇，一般在需求量不是非常大的中小城市本地匯聚層和接入層還是考慮嵌套在現(xiàn)有的SDH設(shè)備上比較合理。為了增加投資比，更高的設(shè)備利用率，可以在接入層使用合適的低速率以太網(wǎng)板接入需求業(yè)務(wù)，然后幾個節(jié)點匯聚到骨干節(jié)點后再接入鑲嵌或者單建的高速數(shù)據(jù)通道。

3.光纜線路的優(yōu)化

光纜線路是光傳輸網(wǎng)絡(luò)的最基礎(chǔ)的傳輸媒質(zhì)，為傳輸系統(tǒng)提供物理上的光通路。所以光纜線路優(yōu)化要求根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組織的優(yōu)化，以通路規(guī)劃的思路，以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，考慮經(jīng)濟、工程實施性等因素，進行光纖線路的優(yōu)化。對不合理的纖芯配置進行調(diào)整，以提高光纖的利用率。出入局單路由改造，所謂環(huán)網(wǎng)，不應(yīng)當只是邏輯上的，還應(yīng)該是物理上的，少了任何一個條件網(wǎng)絡(luò)都不同程度上等同于無保護鏈。特別是對核心層、匯聚層的節(jié)點，雖然采用DNI（雙節(jié)點保護）方式可以盡可能的減小骨干節(jié)點所帶接入環(huán)全阻的可能性，但是考慮到資源利用率以及投資，畢竟不是所有節(jié)點都能實現(xiàn)DNI保護，而且對骨干節(jié)點本身的業(yè)務(wù)來說，節(jié)點失效造成的影響也不容忽視，因此一定要盡量實現(xiàn)光纜出入局雙路由。另外在不可能實現(xiàn)的時候（地理位置、施工條件等不可解決原因），就盡量采用組網(wǎng)上的便利來可以達到最短時間內(nèi)保障搶通恢復(fù)業(yè)務(wù)。比如與前面講到的網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化相結(jié)合，利用不同接入環(huán)上某中繼段途徑其他骨干節(jié)點ODF的條件，迅速地采取《SDH骨干節(jié)點應(yīng)急預(yù)案》將障礙節(jié)點下掛的子環(huán)分流改掛到途徑骨干節(jié)點來搶代通業(yè)務(wù)。

4.結(jié)語

傳輸網(wǎng)優(yōu)化應(yīng)以分析業(yè)務(wù)電路的需求為切入點，針對傳輸網(wǎng)絡(luò)的四個考量，對現(xiàn)網(wǎng)指標進行評估。然后根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)存在問題和業(yè)務(wù)需求確定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標,根據(jù)目標針對傳輸網(wǎng)的組成三要素分別進行優(yōu)化，使傳輸網(wǎng)絡(luò)更加安全穩(wěn)定，使資源潛力得到充分發(fā)揮。

參考文獻

1.吳杰、韋煒 《本地傳輸網(wǎng)優(yōu)化方案》 《電信工程技術(shù)與標準化》期刊，2006年8期

篇4

1蜜源植物特點

固原市主要蜜粉源植物有紫花苜蓿、紅豆草、枸杞、刺槐、百里香、椴樹、黃芪、黨參、向日葵、密花香薷和蕎麥。在蜂群繁殖和生產(chǎn)中的輔助蜜粉源植物有山桃、白樺、丁香、蘋果、草木樨、蠶豆、西瓜、南瓜、西葫蘆、小茴香、棗樹、白刺花、鹽膚木、沙棘和玉米等[2]。主要蜜源植物均集中在夏秋兩季，面積大，分布廣，花期交錯，花期長。由于地形和小氣候的不同類型，形成了同種蜜源植物的不同花期。6月初馬牙蠶豆、紅豆草、紫花苜蓿、枸杞相繼開花流蜜。7~8月蕓芥、百里香、向日葵、小茴香、密花香薷、蕎麥等蜜源又相繼開花流蜜，這為中蜂養(yǎng)殖提供了非常充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2蜂箱類型

從前期的調(diào)查中看到，中蜂箱有樹桶、意標箱和自制的蜂箱。樹桶蜂箱的蜂群群勢都較強，缺點是蜂群失王時難更換蜂王。意標箱有的蜂群都能達到滿箱，自制的蜂箱巢框太高，還有待改進，目前正研制適合本地區(qū)中蜂養(yǎng)殖的新蜂箱。

3中蜂優(yōu)化養(yǎng)殖方法

3.1培育適齡采集蜂

為了讓中蜂能優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，在蜜源大量開花流蜜時有強群可采蜜，需在3月前40天左右開始繁殖蜜蜂?？梢圆扇⊙a足飼喂（白糖∶水=2∶1）后進行獎勵飼喂（白糖∶水=1∶1）[3]，這樣蜜源大量開花流蜜時就可以有大量青壯年蜜蜂參與采集，蜂蜜的產(chǎn)量和品質(zhì)會上一個檔次。

3.2適時加脾繁殖

適時加脾繁殖很重要，加早和加遲都會影響蜂群發(fā)展。當蜜蜂在保溫板外密集時，可以加進第一張脾，當蜂王在加進的脾上產(chǎn)卵孵化成小幼蟲后且蜂群中蜜粉充足時可加入第二張脾，依此類推，加入第三張及更多的脾，到蜜源開花流蜜時就會有強群采蜜。

3.3中蜂不應(yīng)無王

取蜜中蜂無王群在大流蜜期會因情緒低落等原因而采集不積極。樹桶等老法飼養(yǎng)的蜂群因蜂王老化等原因在流蜜期會分蜂，處理不好就會失王，所以在蜜源流蜜時一定不要出現(xiàn)分蜂，否則會影響蜂蜜的產(chǎn)量和質(zhì)量。

3.4隨時保持蜂多于脾或蜂脾相稱

蜂多于脾或蜂脾相稱是為了保持在蜜源集中并延續(xù)開花流蜜的地區(qū)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，同時也可避免巢蟲危害及其它疾病的發(fā)生。

3.5育王換王

為了保持中蜂蜂群可持續(xù)發(fā)展，采集蜜源和來年蜂群有活力，盡量在半年后用人工育王的方法換去老王和性狀不好的蜂王，只有好的蜂王才能保證蜂群健康穩(wěn)定的發(fā)展。

3.6夏季應(yīng)遮蔭喂水，冬季加強保溫

紫花苜蓿等蜜源大流蜜時正值炎熱的夏季，所以蜂群應(yīng)擺在遮蔭好的地方，飼喂干凈的水。秋季固原地區(qū)比較寒冷，蜂群保溫非常重要，有的用稻草放在蜂箱周圍和下面，然后在邊上用磚砌起比蜂箱高的墻，上面用石棉瓦蓋起，達到保溫效果。

3.7中蜂囊狀幼蟲病的防治

因夏秋季節(jié)雨水多，濕度大，容易爆發(fā)中蜂囊狀幼蟲病，蜂群下降很快。當發(fā)現(xiàn)蜂群中發(fā)生中蜂囊狀幼蟲病，首先是換王，其次是用事先消毒殺菌的蜂脾和蜂箱換去原蜂箱和脾。對換下的蜂箱和蜂脾用福爾馬林浸泡消毒殺菌，然后加強蜂群的飼養(yǎng)管理，及時給其喂一些清熱解毒的中藥。

3.8留足越冬飼料

固原地區(qū)冬季較冷，越冬時間長，所以無論是舊法飼養(yǎng)的蜂群或是新法飼養(yǎng)的蜂群都應(yīng)留足越冬飼料，尤其是樹桶蜂箱。

4中蜂養(yǎng)殖技術(shù)優(yōu)化的效果

經(jīng)過近年來對固原的涇源、隆德和西吉等地方的中蜂養(yǎng)殖戶的現(xiàn)場考察指導(dǎo)，養(yǎng)蜂經(jīng)濟效益較顯著，養(yǎng)殖中蜂80~100群的蜂農(nóng)每年收入3萬~5萬元，蜂蜜單價普遍在50元/kg左右?，F(xiàn)在固原的蜜蜂資源對蜜粉源植物利用不足，仍有較大空間進行中蜂規(guī)模飼養(yǎng)[3]。如果定地再結(jié)合小轉(zhuǎn)地飼養(yǎng)，蜂蜜產(chǎn)量可能會更高，經(jīng)濟效益會更顯著。

5討論

篇5

[關(guān)鍵詞] 全臺網(wǎng)；技術(shù)架構(gòu)；設(shè)計優(yōu)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

近些年來，隨著網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)的成熟與普及，光電行業(yè)得到了迅速的發(fā)展，電視臺硬件設(shè)備實現(xiàn)了從單機到網(wǎng)絡(luò)，從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變。同時，不斷的技術(shù)革新亦促進了電視臺業(yè)務(wù)模式高效率經(jīng)營的轉(zhuǎn)變。此時，全臺網(wǎng)的概念與技術(shù)已被各級電視臺的工程技術(shù)人員逐漸認識和掌握，越來越多的電視臺開始將構(gòu)建一個開放的全臺網(wǎng)作為設(shè)計優(yōu)化的目標，從而實現(xiàn)互聯(lián)互通和高效制播的一體化。

一、全臺網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)

全臺網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)主要包括業(yè)務(wù)支撐平臺、基礎(chǔ)支撐平臺和若干業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。前兩者合稱為主干平臺，是全臺網(wǎng)應(yīng)用集成、互聯(lián)互通的核心，是流程的管理和可控制中心。主干平臺為業(yè)務(wù)應(yīng)用的若干網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)注冊、用戶認證、遷移、轉(zhuǎn)碼、數(shù)據(jù)交換、智能監(jiān)控等服務(wù)，從而實現(xiàn)全臺網(wǎng)整體技術(shù)架構(gòu)的統(tǒng)一管理、互聯(lián)互通。

（一） 業(yè)務(wù)支撐平臺

業(yè)務(wù)架構(gòu)平臺采用面向服務(wù)架構(gòu)體系的企業(yè)媒體總線和企業(yè)服務(wù)總線，有兩者和監(jiān)控平臺等共同組成，支持FTP、Service、Web目錄文件檢測等接口方式的互聯(lián)互通，從而實現(xiàn)主干平臺上全臺網(wǎng)異構(gòu)業(yè)務(wù)的應(yīng)用集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的管理、調(diào)度、控制和業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)互通。

（二） 基礎(chǔ)支撐平臺

基礎(chǔ)支撐平臺由系統(tǒng)軟件平臺和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺共同組成。其中，系統(tǒng)軟件平臺為全臺網(wǎng)提供了數(shù)據(jù)庫服務(wù)、中間件、操作系統(tǒng)、工作引擎服務(wù)、防病毒服務(wù)、操作系統(tǒng)、打包服務(wù)、轉(zhuǎn)碼服務(wù)等軟件平臺。而護唇膏用網(wǎng)絡(luò)平臺則為業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通提供了訪問控制的功能和數(shù)據(jù)交換的物流通路。值得注意的是，業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)只被部署于FC網(wǎng)，并沒有互聯(lián)互通，從而保障了各個業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)間的松散耦合。

從廣義上來看，所謂的策略就是一種對規(guī)則和方法的描述，實際上是通過動態(tài)的調(diào)整手段對控制系統(tǒng)的狀態(tài)和行為進行調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)安全管理的策略是對在發(fā)生某個特定事項時系統(tǒng)應(yīng)該采取的動作或者行為。在各種的安全模型中，策略都是其工作的核心，本文所提到的基于策略的協(xié)調(diào)機制就是將整個系統(tǒng)是為一個狀態(tài)機，而將策略是做整個系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)整的依據(jù)。策略驅(qū)動的模型總包括了系統(tǒng)的初始狀態(tài)和系統(tǒng)的安全狀態(tài)，P0是系統(tǒng)的任務(wù)策略。該策略包含了多個網(wǎng)絡(luò)組件的啟動計劃，以及各個網(wǎng)絡(luò)組件發(fā)生作用的配置參數(shù)。通過P0驅(qū)動，網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)將建立各種掃描任務(wù)，以形成一個系統(tǒng)的安全機制，從最開始系統(tǒng)的初始狀態(tài)A，經(jīng)過的P0作用下結(jié)束裸機狀態(tài)，進入一個相對安全的B狀態(tài)，這個過程本文表示為A P0B。系統(tǒng)處于B狀態(tài)之后，如果沒有任何其他的策略規(guī)定的事件發(fā)生，系統(tǒng)會一直保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，并一直處于B狀態(tài)，如果發(fā)生了策略規(guī)定的安全事件Ei，則系統(tǒng)將進入危險狀態(tài)，即C狀態(tài)，這就是系統(tǒng)策略中的事件觸發(fā)，本文將其表示為BEiCi。在危險狀態(tài)下，通過策略的作用，使網(wǎng)絡(luò)組件中的某一項或者幾項協(xié)同作用，使得系統(tǒng)重新恢復(fù)到安全狀態(tài)B，這個過程稱之為策略驅(qū)動，本文將其表示為CiPiB，其中Pi是通過策略驅(qū)動一種或者幾種網(wǎng)絡(luò)組件聯(lián)合作用。

（三） 業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)

業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)是一個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要包括節(jié)目制作王、播出分發(fā)網(wǎng)、數(shù)字內(nèi)容管理網(wǎng)、綜合信息管理網(wǎng)。其中，節(jié)目制作網(wǎng)包括廣告串編網(wǎng)、采集收錄網(wǎng)、演播共享網(wǎng)、綜合制作網(wǎng)、新聞制播網(wǎng)等；播出分發(fā)王包括新媒體網(wǎng)、分發(fā)網(wǎng)、播出網(wǎng)等；數(shù)字內(nèi)容管理網(wǎng)包括以業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)和全臺網(wǎng)業(yè)務(wù)總編室的數(shù)字內(nèi)容管理網(wǎng)等；綜合信息管理網(wǎng)包括辦公網(wǎng)、節(jié)目交易網(wǎng)、廣告管理網(wǎng)、節(jié)目管理網(wǎng)等。

二、全臺網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計優(yōu)化分析

全臺網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)由主干平臺和多項業(yè)務(wù)應(yīng)用程序組成，在集成架構(gòu)確定的基礎(chǔ)上，應(yīng)對全臺網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、交換格式、存儲結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫等關(guān)鍵技術(shù)進一步優(yōu)化。

（一）基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化

全臺網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的前提是滿足業(yè)務(wù)管理和生產(chǎn)的寬帶需求，并以保障系統(tǒng)整體的可靠性、安全性為指導(dǎo)方針，以先進的安全技術(shù)和數(shù)據(jù)交換技術(shù)構(gòu)建的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計優(yōu)化中，應(yīng)以未來需求為依據(jù)預(yù)留一定網(wǎng)絡(luò)空間，以滿足系統(tǒng)未來發(fā)展的需求。整個系統(tǒng)通過對匯聚層、核心層、接入層的設(shè)計加以實施，且在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化中，將設(shè)備、鏈路、路由、模塊的冗余考慮在內(nèi)。

（二）交換格式設(shè)計優(yōu)化

媒體數(shù)據(jù)文件是電臺網(wǎng)各業(yè)務(wù)板塊的核心處理對象，因不同業(yè)務(wù)板塊以不同使用方式為依據(jù)而各具特點，故對視頻文件的存儲壓縮格式和編碼也應(yīng)有所差異。在實施交換格式設(shè)計優(yōu)化時，結(jié)合總臺業(yè)務(wù)開展實際情況，以“統(tǒng)一考慮，統(tǒng)籌規(guī)劃”為原則，來對各業(yè)務(wù)版塊的封裝格式和壓縮格式進行指定。若出現(xiàn)內(nèi)容交換格式不一致時，也應(yīng)依據(jù)各個業(yè)務(wù)版塊的工作流程、交互業(yè)務(wù)特點，來決定執(zhí)行轉(zhuǎn)碼操作的版塊，并作出轉(zhuǎn)碼負責(zé)的制度規(guī)定。

（三）存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

全臺網(wǎng)的存儲架構(gòu)通過主干集成平臺的支持，來完成制播數(shù)據(jù)在全臺范圍內(nèi)的共享、管理和遷移，實現(xiàn)各運行業(yè)務(wù)版塊的有機融合。為提高存儲資料利用率，避免單個存儲體故障的影響，故將分層存儲結(jié)構(gòu)應(yīng)用于關(guān)鍵業(yè)務(wù)版塊中。即各個業(yè)務(wù)版塊都是以獨立存儲的形式存在，且版塊間不存在存儲網(wǎng)絡(luò)的層面互通，各版塊均可通過主干傳輸服務(wù)器完成共享文件的交互。

（四）數(shù)據(jù)庫模式優(yōu)化設(shè)計

對于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計以專網(wǎng)專用為核心思想，采用分布數(shù)據(jù)庫的方式，建立本地數(shù)據(jù)庫于各業(yè)務(wù)版塊內(nèi)。這樣，有效地降低了來自各版塊間的彼此干擾。同時，在升級調(diào)試數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟硬件時，方便管理，控制效果好。且在具體設(shè)計各子版塊數(shù)據(jù)庫時，則應(yīng)將子版數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部數(shù)據(jù)備份實現(xiàn)作為考慮要點。

（五）網(wǎng)絡(luò)組件的優(yōu)化設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)組件之間的效用協(xié)調(diào)機制的具體實現(xiàn)，需要一個通暢的安全組件之間以及安全組建于管理中心之間的通信渠道，以及一個好用的消息傳遞方式，用以傳遞報警信息和相應(yīng)信息。從目前來看，IDXP協(xié)議能夠完全勝任這一角色，IDXP作為一種入侵檢測實體之間交換數(shù)據(jù)的應(yīng)用層協(xié)議，能夠完全勝任IDMEF消息、非結(jié)構(gòu)文本以及二進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換，而且還能夠根據(jù)系統(tǒng)的具體需要提供面向連接協(xié)議的雙方認證。因此，從本研究的需要來看，該協(xié)議完全能夠滿足所有的需求，可以作為網(wǎng)絡(luò)安全組件之間以及網(wǎng)絡(luò)安全組件與管理中心之間的效用協(xié)調(diào)機制的通信協(xié)議。

三、結(jié)語

隨著全臺網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的日益完善，全臺節(jié)目制播業(yè)務(wù)流程和生產(chǎn)方式將發(fā)生根本性的變化，全臺的節(jié)目管理人員、節(jié)目生產(chǎn)人員、工程技術(shù)人員必須盡快完成管理方式的更新和從業(yè)觀念的轉(zhuǎn)變，以順應(yīng)新時期全臺網(wǎng)時代技術(shù)發(fā)展的新要求。

參 考 文 獻

[1]曹誠.對全臺網(wǎng)建設(shè)、運行的一些思考[J].影視制作.2010（12）

[2]何寧，席魯江.全臺網(wǎng)設(shè)計及主干平臺實施[J].廣播與電視技術(shù).2010（2）

[3]宮曉龍.關(guān)于電視臺全臺網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的一些思考[J].天津科技.2009（3）

[4]蔣偉平，黃敏.城市電視臺全臺網(wǎng)設(shè)計與實踐[J].廣播與電視技術(shù).2009（36）

篇6

關(guān)鍵詞:低功耗設(shè)計,功耗估計,功耗優(yōu)化,時鐘門控

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:功耗在芯片設(shè)計中的地位

長期以來,設(shè)計者面臨的最大挑戰(zhàn)是時序收斂,而功耗處于一個次要的地位。近年來,下面的因素使功耗日益得到設(shè)計者的關(guān)注:

1)移動應(yīng)用的興起,使功耗的重要性逐漸顯現(xiàn)。大的功耗意味著更短的電池壽命。

2)芯片集成度的提高,使供電系統(tǒng)設(shè)計成為挑戰(zhàn)。

隨著工藝的進步,芯片內(nèi)的電路密度成倍提高,并且運行在以前數(shù)倍的頻率之上,而片上連線則越來越細,片上供電網(wǎng)絡(luò)必須將更多的電力以更少的連線資源送至每個單元,如果不能做到這一點,芯片的穩(wěn)定性和預(yù)定工作頻率都將成為問題。IR壓降和供電網(wǎng)絡(luò)消耗的大量布線資源成為困擾后端設(shè)計者的重要問題,現(xiàn)在這種壓力正在一步步傳導(dǎo)到前端設(shè)計者的身上,要求在設(shè)計階段減少需要的電力。

3)功耗對成本的影響日益顯著

功耗決定了芯片的發(fā)熱量,封裝結(jié)構(gòu)需要及時把芯片產(chǎn)生的熱量傳遞走,否則溫度上升,造成電路不能穩(wěn)定工作。因此,發(fā)熱量大的芯片需要選擇散熱良好的封裝形式,或者額外的冷卻系統(tǒng),如風(fēng)扇等,這意味著成本的增加。

基于以上原因,功耗成為產(chǎn)品的重要指標與約束。下面的因素在設(shè)計之初,就應(yīng)當列入設(shè)計者的考慮范圍:

1)功耗目標的確定

a) 產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域中功耗指標的商業(yè)價值;

b) 封裝,制程的成本影響;

c) 實現(xiàn)的可行度,復(fù)雜度,由此帶來的設(shè)計風(fēng)險和時程影響的評估;

d) 參考值的選取:根據(jù)同類產(chǎn)品,經(jīng)驗值,工具分析確定,并隨著設(shè)計的深入不斷修正。

2)優(yōu)化方案(策略)的設(shè)定

在進一步分析之前,我們先看一下功耗的組成。

2功耗的組成

2.1 core power

功耗的組成包含RAM、ROM、時鐘樹(clock tree)和核心邏輯電路(Core logic)等四部分,下面依次來分析。

1)RAM

RAM功耗的計算是項復(fù)雜的任務(wù),幸運的是,memory compiler可以為我們進行此項工作。關(guān)鍵點在存取每個端口的速率,這可以通過考慮存取pattern類型得到,或者通過仿真得到。建議在設(shè)計初期即生成不同參數(shù)(寬度,深度,速度,port數(shù))的RAM/ROM的功耗數(shù)據(jù),以利于設(shè)計探索。

2)時鐘樹

時鐘樹的功耗占到整個芯片功耗的40%~60%,因為它的高活動率(100%)和正負邊沿均消耗電力。

ClockTreePower=Capacitance×Freq

×Voltage2×InternalPowerFactor

其中,電容包含寄存器的電容,驅(qū)動單元的電容和連線電容三部分。

3)核心邏輯電路

定義核心邏輯電路功耗為除時鐘樹外的組合與時序單元消耗的電力。由兩部分組成:

leakage current

capacitive loads

4)宏單元(macro cell)

多數(shù)芯片包含PLL等模擬macro,可以從庫提供商的數(shù)據(jù)手冊找到其功耗參數(shù)。設(shè)計者可以通過切分系統(tǒng)模式關(guān)閉不需工作的模塊,以減小功耗。

2.2 IO power

IO功耗包含IO單元、外部負載、外部終端等。因為需要驅(qū)動板級的連線,IO的電容會是內(nèi)部單元的數(shù)百倍量級,因此消耗較多的電力。有時候,IO的功耗可以占到整體功耗的很大比例,系統(tǒng)架構(gòu)可能因之改變,如:重新定義系統(tǒng)的劃分,以減少芯片-芯片的連接;選擇不同的IO接口協(xié)議,以減少能量消耗。IO功耗通常由系統(tǒng)架構(gòu),接口帶寬與協(xié)議要求決定。一旦庫選定,設(shè)計者可以優(yōu)化的空間很小,但是核心的功耗是設(shè)計者可以減小的,在后面的篇幅中,我們將以核心功耗的估算與優(yōu)化作為主題。

3功耗估算

功耗估算的價值是盡可能早地以定量方式看到優(yōu)化結(jié)果,以助于設(shè)計者的初期架構(gòu)探索。在每個階段, 如產(chǎn)品規(guī)劃、架構(gòu)制訂、代碼書寫、綜合、P&R等,設(shè)計者都面臨若干選擇,能馬上看到選擇的結(jié)果,而不是到設(shè)計流程的末尾,可以有效減少開發(fā)時間。

3.1估算的方法

功耗的估算可以在設(shè)計流程的各個階段進行,對應(yīng)設(shè)計表征的不同形式。

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

越早的階段,抽象層次越高,其精確度越差,但可以更早給設(shè)計者反饋,同時得到估算結(jié)果消耗的時間越少。

1. 軟件級

首先,定義系統(tǒng)將執(zhí)行的典型程序。典型的程序通常會有上百萬的機器周期,進行一次完整的RTL級的仿真可能需要數(shù)月時間,這是不可接受的。解決的方法是在更高層次建立基本組成單元的功耗模型。

比較實用的方法是根據(jù)特定的硬件平臺,統(tǒng)計出每條指令對應(yīng)的功耗數(shù)據(jù),進行指令級的仿真。

2. 行為級

在進行分析前,我們首先應(yīng)了解電路的功率消耗原理,實際電路的電力消耗如圖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

在行為級設(shè)計表征中,物理電路單元尚未建立,難點是得到電容與活動率的值。存在兩種思路:

1) 理論估計:

根據(jù)電路復(fù)雜度得到C,復(fù)雜度由算術(shù),邏輯操作的數(shù)量,狀態(tài)的數(shù)目與轉(zhuǎn)換率衡量。

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

可以根據(jù)信息理論估算活動率。

2) 實驗估計:

由快速綜合得到寄存器傳輸級的原型,進而估計電容與活動率。

3. 寄存器傳輸級

第一步是在庫中為高層的設(shè)計組件建立功耗信息算式,得到方式是在不同環(huán)境變量組合下通過仿真,統(tǒng)計功耗數(shù)據(jù),繪制成曲線形式。然后,通過靜態(tài)分析電路結(jié)構(gòu)或動態(tài)仿真,收集電路動作幾率數(shù)據(jù),代入上述算式,得到各個組件的功耗值。最后,把所有組件的功耗值求和,得到總功耗。

4. 門級

與寄存器傳輸級的區(qū)別在于,基本單元是工藝庫中的標準單元,功耗方程通過電路仿真得到,所以更精確。

5. 晶體管與版圖層

所有的連線的電容、單元的負載,驅(qū)動都已得到,根據(jù)晶體管和連線模型的電壓、電流方程,可以算出精確的功耗數(shù)據(jù)。

3.2估算的流程

因為指令與行為級估算的精確度太差,電路級估算的耗時過多,所以在業(yè)界的實踐中采用較少。RTL與gate級估算是常用的選擇。實際功耗分析的執(zhí)行必須借助工具的輔助,目前業(yè)界通常的選擇是在RTL級采用power compiler,在門級采用primepower。

下面以power compiler為例,說明門級估算的步驟。

在dc compile前,設(shè)置下面的變量:

power_preserve_rtl_hier_names = false/true

編譯

寫出ddc文件

仿真生成vcd 文件

vcd2saif轉(zhuǎn)化為.saif文件(注意vcd2saif由csh調(diào)用,而不是在dc_shell界面調(diào)用)

讀入ddc網(wǎng)表

read_saif

report_power

4功耗的優(yōu)化

4.1優(yōu)化的原則

圖3是幾個典型設(shè)計中功耗分布數(shù)據(jù):

我們的目標是減少時鐘樹、標準單元和存儲器的功耗。功耗與性能通常是充滿矛盾的:

1)使時鐘變慢(更少的轉(zhuǎn)換),但我們想要更快的處理速度。

2)減小Vdd,但Vdd變小會限制時鐘速度。

3)更少的電路,但更多的晶體管可以做更多的工作。

簡言之,我們想用最少的能量完成最大量的任務(wù)。實現(xiàn)方式是對電路動作的控制精細化,僅讓恰好需要的電路,在需要的時間內(nèi)動作,而不浪費分毫。完成這一任務(wù),需要設(shè)計者有效率地管理電路的動作。

現(xiàn)代系統(tǒng)是如此復(fù)雜,以致設(shè)計者必須切分為若干層次,分步前行才能把握:

軟件 -> 架構(gòu) -> 邏輯 -> 電路

每一層次中,設(shè)計者對電路動作的控制范圍和手段都是不同的。軟件是硬件動作的總調(diào)度師,設(shè)計者可以根據(jù)特定應(yīng)用,關(guān)掉整個模塊或減少無效的動作。進入架構(gòu)層,視角轉(zhuǎn)為怎樣將設(shè)定任務(wù)合理分配到各個模塊,協(xié)調(diào)動作最有效率,如pipeline、分布式計算、并行計算等。在邏輯層,則考慮怎樣實現(xiàn)一步動作僅使需要的電路動作。電路層的視角更為精細,通過調(diào)節(jié)平衡信號到達時間,驅(qū)動單元大小等手段,使電路的動作耗能最小。這里存在一個重要規(guī)律,稱作效率遞減率:

在高的抽象層次減少功耗的效率會比低的層次更高。

所以,降低功耗是一個系統(tǒng)工程,需要軟件、硬件、電路、工藝等人員的共同努力。這里,我們將采用架構(gòu)與邏輯的視角進行下面的討論。

4.2 架構(gòu)考慮

1)切分工作模式,硬件要可以提供一個接口,以使軟件可以控制電路模塊的動作與否。不工作的模塊掛起。

2)分布式計算:將整個任務(wù)切分到不同模塊,在內(nèi)部處理高活動性信號。

雖然總計算量沒有改變,但對單個模塊,時間要求降低,可以降頻或降壓。

3)并行計算:相同時間內(nèi)計算量相同,但可降頻/壓。

(計算量=開關(guān)的次數(shù),開關(guān)次數(shù)沒變,但每次開關(guān)的功耗成本降了)

4)pipeline

每步的計算量減少,可以在性能相同的情況下,降低工作頻率。

5)可編程性與hard-wire的權(quán)衡

可編程性越強,完成相同的任務(wù)耗電越多。

4.3 RAM的功耗優(yōu)化

很明顯,大的RAM比小的RAM耗電要多,將整塊的RAM分成小塊可以降低存取功耗。

值得注意的一點是,多數(shù)設(shè)計者認為片選信號無效,RAM即進入最小功耗。實際上,若此時其數(shù)據(jù)/地址端口信號有翻轉(zhuǎn),會耗費相當?shù)碾娏?約占激活功耗的20%)。在不存取時,最佳的方式是,保持片選無效,地址、數(shù)據(jù)是恒定值。

4.4 時鐘樹單元/連線

4.4.1 時鐘門控的原理

在典型的數(shù)字芯片中,時鐘網(wǎng)絡(luò)的功耗可以占到總量的50%,這是一個龐大的數(shù)字。一個行之有效的方案是使用時鐘門控,將當前未工作邏輯的時鐘樹關(guān)閉。比如下面的邏輯,在EN是0時,可以將右側(cè)的register bank的時鐘關(guān)閉。

時鐘門控邏輯加入的方式有兩種:手動和自動。

a) 手動方式

在每個IP模塊的時鐘根節(jié)點加入,EN信號可以由程序設(shè)定產(chǎn)生。

b) 自動方式

dc_shell > set_clock_gating_style (options)選擇時鐘門控的方式和條件

dc_shell > analyze -f design.v 讀入設(shè)計

dc_shell > elaborate MY_DESIGN 構(gòu)造設(shè)計

dc_shell > insert_clock_gating 將符合條件的邏輯門控

dc_shell > create_clock -period 10 -name CLK創(chuàng)建時鐘

dc_shell > propagate_constraints -gate_clock 加入時鐘門控單元的時序約束

手動和自動結(jié)合的方式可以達到最好的效率。

4.4.2 gating 單元的選擇

a)latch-based(圖7)

b)latch-free(圖8)

通過set_clock_gating_style的下列選擇,設(shè)計者可以控制門控單元的選取,如圖9所示。

選擇考慮:

1)latch:用還是不用,是個問題。

latch-free的方案中,EN信號必須在時鐘負沿前穩(wěn)定,否則時鐘會出現(xiàn)毛刺, 造成只留給EN產(chǎn)生邏輯半個時鐘周期的時間。latch-based方案則不存在這個限制,但引入latch使時序分析,測試復(fù)雜性增加。故選擇哪種方案需要設(shè)計者權(quán)衡決定。

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2)正沿/負沿寄存器需要指定不同的門控單元

比如latch-based方案:正沿FF用and門,負沿FF用or門

3)integrated clock-gating cell/普通單元

在生成庫的過程中,可以創(chuàng)建專門的集成時鐘門控單元,以獲得較好的時序。

4.4.3 時序分析

通過set_clock_gating_style -setup -hold 或 set_clock_gating_check指定。

AND門(圖10)

OR 門(圖11)

數(shù)值需要考慮到時鐘歪斜的影響。

4.4.4 與dft流程的配合

1) 加入控制點(圖12)

控制點的位置和控制信號可通過下面指令控制:

dc_shell> set_clock_gating_style-control_pointbefore-control_signalscan_enable

2) 加入觀察點(圖13)

在測試中,EN信號和control logic中的信號是測不到的,解決方式是加入觀測邏輯。

dc_shell> set_clock_gating_style -control_signaltest_mode

-observation_point true

-observation_logic_depthdepth_value

在測試模式,觀察邏輯允許觀測ENL信號,在正常操作模式,XOR樹不消耗能量。

3) 測試信號與頂層測試端口連接

時鐘門控單元的測試信號需要和頂層的測試端口相連,通過下指令進行,如圖14所示。

如果頂層有指定端口,將直接相連,否則,會創(chuàng)建此端口,并連接。

4.4.5 結(jié)果

在插入時鐘樹后,可以用report_clock_ tree_power來獲得時鐘網(wǎng)絡(luò)的功耗信息。

時鐘門控經(jīng)設(shè)計實踐證明是一個行之有效的降低功耗手段,下圖是基于一項真實設(shè)計的評估:(見參考文獻[6])

5結(jié)語

在現(xiàn)代芯片設(shè)計中,功耗越來越引起設(shè)計者的關(guān)注。在本文中,我們首先分析了功耗的組成部分,然后闡述了功耗估算的方法,通過功耗估算可以使設(shè)計者在設(shè)計初期及時評估設(shè)計方案的效率,以便做出最優(yōu)的選擇。最后,重點分析了功耗優(yōu)化的手段,包括架構(gòu)優(yōu)化,RAM功耗降低,時鐘門控三種技術(shù),并對引進時鐘門控技術(shù)時若干難點逐一提出了解決方案,如門控單元選擇,時序分析,測試支持等。功耗分析與優(yōu)化二者相輔相成,設(shè)計者善加使用,方可事半功倍。

參考文獻

[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

射頻標簽(RFIDtag)又稱電子標簽，在跟蹤、物流、應(yīng)急物資管理等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。其中，用于解決射頻讀寫器作用范圍內(nèi)多標簽識別的射頻標簽防碰撞方法是該領(lǐng)域的重要研究點。目前學(xué)術(shù)界對射頻標簽防碰撞問題集中于對算法本身的研究，一般沒有考慮射頻標簽編碼策略的因素。本文對采用經(jīng)典的QT射頻標簽防碰撞算法情況下，分別使用“層次化編址”和“隨機編址”兩種編址策略的射頻標簽識別吞吐率進行比較研究。本文進一步提出，在射頻標識系統(tǒng)設(shè)計和射頻標簽編址策略的具體選擇過程中，需要綜合考慮射頻標簽識別吞吐率、數(shù)據(jù)庫訪問瓶頸等多種關(guān)鍵因素，全面優(yōu)化射頻標識系統(tǒng)的性能。本文的研究成果具有較高的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:

射頻標簽;防碰撞;編址策略;應(yīng)急物資管理;計算機仿真

1研究背景和概述

射頻標簽(RFIDtag)又稱電子標簽，在跟蹤、物流、物資管理等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，例如:圖書館門禁系統(tǒng)，交通收費，倉儲管理、貨架管理以、應(yīng)急物資管理及食品安全溯源等。其中，用于解決讀寫器作用范圍內(nèi)多標簽識別情景下的射頻標簽識別防碰撞方法已成為該領(lǐng)域的重要研究點。射頻標簽的防碰撞方法主要是為了解決在射頻標簽識別設(shè)備的有效通信區(qū)域內(nèi)，當多個射頻標簽同時與識別設(shè)備進行通信時產(chǎn)生的地址沖突問題。目前學(xué)術(shù)界對射頻標簽防碰撞問題集中于對算法本身的研究，一般沒有考慮射頻標簽編碼策略的因素。本文對采用經(jīng)典的QT射頻標簽防碰撞算法情況下，分別使用“層次化編址”和“隨機編址”兩種編址策略的射頻標簽識別吞吐率進行比較研究。通過模擬仿真可以得出結(jié)論，利用“隨機編址”策略可以獲得比“層次化編址”策略更高的射頻標簽識別吞吐率。而“層次化編址”策略也有其優(yōu)勢，一是現(xiàn)有的商用射頻標簽產(chǎn)品，大多采用了高位地址相同，低位地址連續(xù)增加的“層次化編址”策略；二是“層次化編址”本身可以直接提供商品廠家、類型等信息。因此，研究針對“層次化編址”策略的射頻標簽防碰撞算法、以及研究“層次化編址”策略的應(yīng)用場景是下一步的研究方向。

2射頻標簽編碼策略分析

2.1射頻標簽國際標準協(xié)議采用的射頻標簽編碼協(xié)議

在較早版本的射頻標簽國際標準協(xié)議（如ISO18000-6TypeB）中，射頻標簽的地址是固定的。而在較新的射頻標簽國際標準（如ISO18000-6TypeC）集中，用戶可以根據(jù)需要優(yōu)化定制射頻標簽編址策略。隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，需要更加靈活的射頻標簽國際標準，因此本文研究采用經(jīng)典的QT射頻標簽防碰撞算法情況下，分別對射頻標簽使用“層次化編址”和“隨機編址”兩種編址策略時，對射頻標簽識別吞吐率的影響，為射頻識別系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和新的射頻標識標準科學(xué)制定提供參考。

2.2層次化編址策略與隨機編址策略

作為“層次化編址”策略的一個例子，EPC（ElectronicProductCode）即電子產(chǎn)品編碼，是一種編碼系統(tǒng)。它建立在EAN.UCC（即全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)）條型編碼的基礎(chǔ)之上，并對該條形編碼系統(tǒng)做了一些擴充，用以實現(xiàn)對單品進行標志。EPC編碼由版本號、產(chǎn)品域名管理、產(chǎn)品分類部分和序列號四個字段組成。EPC編碼根據(jù)地址長度的不同又分為EPC-64,EPC-96等多種編碼方法，如圖1所示。EPC-64是目前得到行業(yè)支持較廣泛的一種EPC編碼方法，又分為TYPE-I,TYPE-II,TYPE-III三種實現(xiàn)方案。較新的射頻標簽國際標準ISO18000-6TypeC也在協(xié)議的層面上對EPC提供了支持。“隨機編址”策略，顧名思義，就是對每一個射頻標簽隨機生成和分配一個地址。隨機生成的地址僅做標簽識別，沒有具體的意義，可以在后臺數(shù)據(jù)庫中與產(chǎn)品類型、廠商品牌等其他信息進行關(guān)聯(lián)。

3基于計算機仿真的射頻標簽編碼策略比較研究

3.1射頻標簽編碼策略計算機仿真

本文開發(fā)了射頻標簽識別防碰撞算法計算機仿真軟件，分別對射頻標簽使用“層次化編址”和“隨機編址”兩種編址策略的射頻標簽識別吞吐率進行計算機模擬。在仿真過程中，射頻標簽防碰撞算法采用經(jīng)典的QT算法。射頻標簽地址長度為64bit。對于“層次化編址”策略，采用EPC-64TYPY-I規(guī)范，對“隨機編址”策略，采用隨機生成的方式生成射頻標簽地址。射頻標簽識別防碰撞算法計算機仿真參數(shù)的選擇基于現(xiàn)實的射頻標簽讀取場景，包括超市個人結(jié)算場景和大型倉儲區(qū)貨架管理場景。這兩種場景的共同點是每種場景下系統(tǒng)都需要考慮兩個數(shù)量Ntotal和Nlocal。Ntotal表示已經(jīng)入庫且分配了射頻標簽的物品總數(shù)量，Nlocal表示射頻標簽閱讀器某一次讀取操作中需要讀取的射頻標簽數(shù)量。在超市個人結(jié)算場景下Nlocal大約在數(shù)十個的數(shù)量級，在大型倉儲區(qū)貨架管理場景場景下Nlocal大約在數(shù)百個的數(shù)量級。而Ntotal可能在幾萬至幾十萬的數(shù)量級。在本文的模擬過程中，Ntotal取值為10000至100000，每隔10000計算一個模擬數(shù)值。而Ntotal取20和200兩個數(shù)值，分別模擬超市個人結(jié)算場景和大型倉儲區(qū)貨架管理場景。

3.2不同射頻標簽編址策略仿真結(jié)果

由圖2左側(cè)圖可以看出在射頻標簽閱讀器一次需要讀取20個射頻標簽的情景下，采用隨機編址策略時，射頻標簽閱讀器只需發(fā)起50次左右前綴匹配。而采用EPC-64TYPY-I層次化編址策略，則大約需要發(fā)起400次左右前綴匹配。由圖3右側(cè)圖表可以看出在射頻標簽閱讀器一次需要讀取200個射頻標簽的情景下，采用隨機編址策略情況下，射頻標簽閱讀器只需發(fā)起不到600次左右前綴匹配。而采用EPC-64TYPY-I層次化編址策略，則大約需要發(fā)起800至1500次前綴匹配。

3.3仿真結(jié)果分析與進一步的研究方向

通過上文的仿真結(jié)果，可以得出結(jié)論：采用隨機編址策略，射頻標簽閱讀器可以通過發(fā)起更少的射頻標簽前綴匹配操作，完成射頻標簽匹配讀取任務(wù)，射頻標簽識別吞吐率由于“層次化編址”策略。出現(xiàn)這種情況的原因是因為，在使用隨機編碼編址情況下，射頻標簽間的地址是低相關(guān)性的，標簽地址沖突只會出現(xiàn)在射頻標簽地址前幾位。而采用層次化編址策略情況下，射頻標簽間的地址是高相關(guān)性的，在不同策標簽地址層次分段上，都有可能產(chǎn)生射頻標簽地址讀取沖突。雖然從射頻標簽讀取效率的角度講，“隨機編址”策略，優(yōu)于“層次化編址”策略，然而簡單放棄“層次化編址”策略并非最終的解決方案。第一個原因是而現(xiàn)有的射頻標簽產(chǎn)品，大多采用了高位地址相同，低位地址連續(xù)增加的“層次化編址”策略；第二個原因是“層次化編址”策略本身比“隨機編址”策略直接提供了關(guān)于產(chǎn)品的更多信息。因此，下一步的研究方向包括下面幾個方面：一是對基本的QT算法進行優(yōu)化，研究在采用層次化射頻標簽編址策略情況下，讀取效率仍然較高的射頻標簽讀取算法。二是從系統(tǒng)優(yōu)化的觀點選取適合的射頻標簽編址策略。例如某應(yīng)用需要通過掃描射頻標簽獲得產(chǎn)品信息，就需要從系統(tǒng)的角度考慮是直接采用包含產(chǎn)品信息的“層次化編址策略”更加優(yōu)化，還是采用“隨機編址”策略，然后從數(shù)據(jù)庫讀取產(chǎn)品信息更加優(yōu)化。

4結(jié)論

篇8

一、運用現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，活躍課堂氣氛

美國心理學(xué)家布魯納指出：“學(xué)習(xí)的最好刺激乃是對所學(xué)知識的興趣，一個人一旦對某一問題發(fā)生了興趣，那么，他作出的努力會達到驚人的程度?！迸d趣是直接推動學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，而生動良好的教學(xué)情境對學(xué)生有巨大的感染力和感召力。信息技術(shù)的運用，不僅是用來傳遞教學(xué)內(nèi)容，而且還會調(diào)節(jié)課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生深入地思考。

例如，一位教師上“圓的周長”一課，一開始就在屏幕上顯示了一只藍老鼠和一只黃老鼠沿著一個圓和一個正方形的周長跑一圈，問誰跑的路程多，引人入勝。在學(xué)習(xí)圓的周長計算時，讓圓的周長沿著直尺滾動一周成了一條直線，量出圓的周長總是它直徑的三倍多一些，說明這個三倍多一點是一個常數(shù)，引出圓周率π。最后教師又提出：車輪為什么要設(shè)計成圓形，不可以是正方形或橢圓形嗎？學(xué)生經(jīng)過討論，知道是因為圓心到圓周上各點間的距離處處相等，也就是同一個圓的半徑都相等的緣故。教師用CAI課件進行驗證，學(xué)生清楚地看到了圓形、方形、橢圓形的運動軌跡。他們整節(jié)課精神都很振奮，注意力都非常集中，教學(xué)效果好極了。

二、運用現(xiàn)代信息技術(shù)，化難為易，加深理解，實現(xiàn)思維飛躍

小學(xué)生遇到幾何形體，尤其是較復(fù)雜的形體，學(xué)生往往難以理解和解答。借助信息技術(shù)可以變抽象為具體，讓靜止的幾何形體動起來，再加上鮮明的色彩，優(yōu)美的圖案等優(yōu)點，就可以化難為易，使這些問題迎刃而解，為學(xué)生實現(xiàn)由具體感知到抽象思維的飛躍架設(shè)橋梁。

例如在教學(xué)“角的認識”一課時，應(yīng)用多媒體教學(xué)軟件，先在屏幕上顯示一個亮點，然后用不同顏色從這一亮點作出兩條射線，同時閃爍著這個亮點及兩條射線所組成的圖形，使學(xué)生看到后馬上能悟出角是怎樣形成的。再分別閃爍出亮點和兩條射線，使學(xué)生看到認識角各部分的名稱，又將一條邊固定，另一條邊移動，形成大小不同的各種角，讓學(xué)生認識到角的大小跟兩條邊叉開的大小有關(guān)、跟邊的長短沒有關(guān)系。那么角的大小與什么有關(guān)呢？這一問題可采用以上同樣方法進行解決。學(xué)生量角也是一個難點，我先指導(dǎo)學(xué)生用單位角來量，再將透明的量角器放在投影上，學(xué)生看得清。怎樣把量角器放在角的上面，通過投影器上的演示，較好地突破了突破教學(xué)難點，提高課堂效率和教學(xué)的形象性。

三、運用現(xiàn)代信息技術(shù)，呈現(xiàn)過程，主動參與，形成知識建構(gòu)

篇9

【關(guān)鍵詞】長期演進 LTE

收稿日期:2010年3月8日

產(chǎn)業(yè)界對LTE系統(tǒng)的研發(fā)已經(jīng)開始,但設(shè)備實現(xiàn)是否能夠發(fā)揮LTE標準的預(yù)期性能,還是一個未知數(shù)。LTE標準定義了比3G標準具備更強的能力,但同時也對設(shè)備研發(fā)帶來了更大挑戰(zhàn),主要包括:

OFDM/SC-FDMA技術(shù)帶來的挑戰(zhàn);

MIMO技術(shù)帶來的挑戰(zhàn);

LTE組網(wǎng)技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)。

OFDM和MIMO系統(tǒng)給LTE系統(tǒng)帶來了空前充裕的四維空口資源――頻域、時域、碼域和空域,并在4個緯度上均可進行靈活的調(diào)度和自適應(yīng),使LTE系統(tǒng)蘊含了更強大的技術(shù)潛力,但能不能用好這些資源,管好這個靈活的系統(tǒng),是一個需要解決的問題。

LTE標準巨大的靈活性,客觀上造成了標準對設(shè)備開發(fā)質(zhì)量的保證程度比3G低,LTE設(shè)備的優(yōu)化更多地依賴于廠商的研發(fā)能力。LTE系統(tǒng)的靈活性更多地依賴MAC層的實現(xiàn),因此在LTE標準中,單純物理層技術(shù)對設(shè)備能力的保障程度較低,系統(tǒng)的性能更依賴于MAC層調(diào)度和資源分配算法的優(yōu)化。

打個比方:3G系統(tǒng)就像個傻瓜相機,即使不會照相的人也能照出差強人意的照片。但LTE系統(tǒng)就像個專業(yè)手調(diào)相機,會照相的人會照出比傻瓜機好得多的效果,但不會用的人照出的照片可能還不如傻瓜機。

1LTE的技術(shù)創(chuàng)新

LTE名為“演進”(Evolution),實為“革命”(Revolution),3G系統(tǒng)采用的核心技術(shù)大部分沒有被沿用,轉(zhuǎn)而采用了大量的創(chuàng)新型技術(shù)和嶄新的系統(tǒng)設(shè)計。

1.1 LTE的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域

總的說來,LTE最重要的技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在如下幾個方面:

創(chuàng)新一:采用頻分多址系統(tǒng)代替碼分系統(tǒng)

LTE系統(tǒng)拋棄了3G系統(tǒng)長期采用的CDMA(碼分多址)技術(shù),采用了以O(shè)FDMA(正交頻分多址)為核心的多支技術(shù)。OFDMA技術(shù)的關(guān)鍵是在小區(qū)內(nèi)實現(xiàn)了正交傳輸,使系統(tǒng)可以為特定用戶在特定時間內(nèi)分配一段獨享的“干凈”帶寬,從而為實現(xiàn)更高峰值速率提供了基礎(chǔ)。相對而言,CDMA系統(tǒng)即使在小區(qū)內(nèi)部也面臨著“用戶間干擾”問題,因此在實現(xiàn)高峰值速率時,可能比OFDMA系統(tǒng)難度更大一些。

LTE系統(tǒng)的上行采用了SC-FDMA(單載波頻分多址)技術(shù),這是一種OFDMA的改進技術(shù),可以在保持OFDMA正交傳輸特性的同時,兼顧單載波傳輸?shù)牡头迤奖?PAPR)特性,從而獲得較好的終端功放效率和較低的功放成本。

創(chuàng)新二:采用了MIMO(多天線技術(shù))技術(shù)

LTE系統(tǒng)是迄今為止最全面的采用了MIMO技術(shù)的無線通信系統(tǒng),與IEEE 802.16e只主要采用了空間分集技術(shù)相比,LTE采用了各種MIMO傳輸模式,包括:

(1)下行MIMO模式

發(fā)射分集:通過在多個天線上重復(fù)發(fā)送一個數(shù)據(jù)流的不同版本,獲得分集增益,用來改善小區(qū)的覆蓋,適用于大間距的天線陣;

空間復(fù)用:通過在多個天線上并行發(fā)送多個數(shù)據(jù)流,獲得復(fù)用增益,用來提高峰值速率和小區(qū)吞吐量;

波束賦形:通過在多個天線陣元的波干涉,在指定的方向性能能量集中的波束,獲得賦形增益,用來改善小區(qū)覆蓋,適用于小間距的天線陣;

空間多址:和空間復(fù)用機理相似,只是多個并行數(shù)據(jù)流用于多個用戶,而非單個用戶,用來提高系統(tǒng)用戶容量。

(2)上行MIMO模式

空間多址:上行由于受到終端發(fā)送天線和發(fā)送功放的數(shù)量限制,只支持了空分多址模式。

創(chuàng)新三:扁平網(wǎng)絡(luò)

LTE系統(tǒng)取消了UMTS系統(tǒng)中的重要網(wǎng)元RNC(中央控制節(jié)點),只保留一層RAN節(jié)點――eNodeB,eNodeB和核心網(wǎng)通過基于IP路由的S1-flex接口實現(xiàn)了更靈活的多重連接,相鄰eNodeB之間通過X2接口實現(xiàn)了Mesh連接。

1.2 LTE技術(shù)創(chuàng)新的實質(zhì)

LTE技術(shù)創(chuàng)新的實質(zhì),是對無線信道資源的進一步深度挖掘和對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的進一步簡化。在無線信道資源挖掘方面,主要向2個維度擴展:

(1)頻域擴展

LTE系統(tǒng)采用了OFDMA/FDMA這個相對CDMA而言更自然的大帶寬解決方案,可以通過增加子載波數(shù)量的方式直接向更大帶寬擴展。采用這種擴展方式,原則上無論何種帶寬,均可以通過統(tǒng)一的框架實現(xiàn)。相對雙小區(qū)HSPA+(Duel-cell HSPA+)10 MHz的系統(tǒng)帶寬,LTE支持的帶寬增大到了20 MHz。

(2)空域擴展

LTE系統(tǒng)采用了同一框架的自適應(yīng)MIMO傳輸,可以根據(jù)信道條件和需要自適應(yīng)的在空間分集、空分復(fù)用、波束賦形、空間復(fù)用和單天線發(fā)送各種模式之間轉(zhuǎn)換,從而可以最大限度地利用實際信道的容量。相對Duel-cell HSPA+的2天線MIMO,LTE的MIMO傳輸最大可以支持4天線發(fā)送。如圖1所示。

圖1LTE相對3G,在頻域和空域進一步挖掘了信道資源

在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡化方面,LTE為了降低系統(tǒng)的傳輸延遲,滿足用戶永遠在線(always online)的需要,最大限度地簡化了縱向網(wǎng)絡(luò)層次。直觀來講,這種設(shè)計相當于拉近了網(wǎng)絡(luò)和用戶的距離,使網(wǎng)絡(luò)對用戶來說更近、更快、更簡單、更透明。

縱向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡化會將很多網(wǎng)絡(luò)功能(如切換)下放到eNodeB層面。LTE通過增強橫向網(wǎng)絡(luò)連接來解決這個問題,即通過新增的X2接口實現(xiàn)相鄰小區(qū)之間的切換,優(yōu)化移動性管理。另外,全網(wǎng)采用了全IP結(jié)構(gòu),網(wǎng)元之間通過路由器實現(xiàn)IP連接,可以更優(yōu)化的實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

2 調(diào)度技術(shù)的挑戰(zhàn)與優(yōu)化方向

自適應(yīng)調(diào)度是LTE系統(tǒng)的主要技術(shù)特征之一,但是否能進行有效的調(diào)度,也受限于調(diào)度算法的復(fù)雜度。頻分系統(tǒng)的效率極大地取決于調(diào)度算法的優(yōu)化,但LTE系統(tǒng)在時、頻、空、碼、用戶、小區(qū)6個維度的資源分配對調(diào)度器復(fù)雜度提出了更高要求,另外,多QoS等級和公平性帶來的跨層優(yōu)化問題會進一步提高復(fù)雜度。

簡言之,一個優(yōu)化的調(diào)度器要能夠為多個用戶分別選擇合適的時隙、合適的資源塊、合適的調(diào)制編碼格式、合適的MIMO格式,滿足他們的QoS要求,并兼顧公平性,同時還要回避小區(qū)間干擾,可能還要進行空間配對(使用多用戶MIMO時)。如果采用完全優(yōu)化的算法則復(fù)雜度過高,如果采用次優(yōu)的算法則難免對調(diào)度的性能有一些負面影響。

因此調(diào)度技術(shù)的高效、低復(fù)雜度實現(xiàn),是LTE系統(tǒng)研發(fā)面臨的一大挑戰(zhàn),也是重要的優(yōu)化方向之一。

2.1頻域調(diào)度

頻域調(diào)度是OFDM系統(tǒng)的主要技術(shù)優(yōu)勢之一。理論上,OFDM系統(tǒng)可以通過為每個用戶選擇信道質(zhì)量最好的資源塊,獲得系統(tǒng)容量增益。但是,在實際的LTE系統(tǒng)中是否獲得預(yù)期的頻域調(diào)度增益,取決于調(diào)度算法優(yōu)化與否。

篇10

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)技術(shù)；推廣模式；優(yōu)化；探討

中圖分類號：S323 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20151033177

農(nóng)業(yè)技術(shù)的大力創(chuàng)新與改進，對于我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著重要作用。而對于農(nóng)業(yè)科技成果的普及，需要大力的加強推廣，農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣可以幫助農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn)力。農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展研究，為我國農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展帶來新的生機，而目前我國農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣方面存在一定的缺陷，由于推廣人員缺乏以及農(nóng)業(yè)種植戶的技術(shù)知識淡薄，使得農(nóng)業(yè)推廣大多都不盡如人意。新時代下，做出農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣模式方面的優(yōu)化，才能夠使得科研技術(shù)更加普及，從而推動農(nóng)業(yè)發(fā)展。

1關(guān)于農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣模式的優(yōu)化

1.1改善生態(tài)系統(tǒng)，做好環(huán)境優(yōu)化工作

傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境，農(nóng)作物廢棄物得不到適當?shù)奶幚?、農(nóng)藥化學(xué)物質(zhì)大肆利用，這樣導(dǎo)致土地污染嚴重，進而使得農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的得不到保障。新的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式下，要改善作物生態(tài)系統(tǒng)，清潔污染物，做好環(huán)境優(yōu)化方面的工作，這樣土質(zhì)才能得到優(yōu)化，這樣農(nóng)業(yè)技術(shù)才能得要高效的發(fā)揮[1]。1.1.1合理運用農(nóng)化肥，選擇發(fā)酵完全的生態(tài)肥土壤為各種農(nóng)作物的生產(chǎn)提供了條件，土壤中土質(zhì)的優(yōu)劣直接影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。蔬菜的大量種植成為近年來農(nóng)業(yè)種植戶經(jīng)濟收入的主要來源，蔬菜全年的種植需要有生態(tài)糞肥的投放來保證蔬菜的營養(yǎng)價值生態(tài)糞肥可有效提高土壤中有機物的含量，而高品質(zhì)土壤可更好的吸收農(nóng)化肥。因此可見，生態(tài)糞肥在土壤中的投放十分重要。在實際農(nóng)作物生產(chǎn)中，大多數(shù)的農(nóng)業(yè)種植戶為了自我的方便選用未完全發(fā)酵的糞肥作為養(yǎng)料肥，這種未完全發(fā)酵的糞肥中有病菌、蟲卵的存在，施用這種肥，蔬菜在生長過程中經(jīng)常會發(fā)生病蟲害的情況，使得農(nóng)業(yè)種植戶在人力方面和經(jīng)濟發(fā)面的負擔(dān)加重。比如，農(nóng)業(yè)種植戶在種植黃瓜時，如果使用帶有病菌、蟲卵的生態(tài)糞肥進行大棚種植，在適度的高溫下，蟲卵孵化成的成蟲在作物生長期間會孵化蟲卵，蟲卵所產(chǎn)的幼蟲會對農(nóng)作物在生長初期造成破壞，使得作物生長停滯[2]。1.1.2提高生產(chǎn)管理，做好及時清潔生產(chǎn)工作大棚種植技術(shù)的大力推廣，農(nóng)業(yè)種植戶為了滿足社會化的需求，提高自身的經(jīng)濟效益，采用農(nóng)業(yè)技術(shù)方面的知識對蔬菜進行套種。多種蔬菜在1個大棚的種植，使得大棚內(nèi)的適度和閉合程度有所提高，這樣就為病蟲害的發(fā)展、危害提供了便利條件。在生產(chǎn)過程中要時刻注意這一點，生產(chǎn)方面要做到精簡、清潔，要及時清除蔬菜中的發(fā)黃老葉，并合理的進行疏花疏果。加強生產(chǎn)管理力度，生產(chǎn)中要引進高效綠色無污染的去害技術(shù)，這樣可以創(chuàng)造一個作物有利生長而病蟲害卻難以發(fā)展的優(yōu)良環(huán)境，促進經(jīng)濟效益的提高。

1.2建立技術(shù)交流平臺，大力進行農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣

隨著農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也變得復(fù)雜多樣，這就要求農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣也要隨之加強，農(nóng)業(yè)科技要在試驗、檢測等一系列技術(shù)基礎(chǔ)上，進行田間實際生產(chǎn)，這樣可以全面了解農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣，從而更加及時的了解和掌握田間實際生產(chǎn)存在的問題，對于所出現(xiàn)的問題及時了解并作出應(yīng)對措施，使得農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣更加有效。在農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣過程中，要創(chuàng)立土壤肥料、農(nóng)作物質(zhì)量檢測基地，這可以作為一個很好的平臺，農(nóng)業(yè)種植戶可以進行農(nóng)業(yè)技術(shù)性的交流，對于農(nóng)業(yè)實際生產(chǎn)過程中遇到的技術(shù)問題有效展開討論，從而有效地解決。通過平臺農(nóng)業(yè)技術(shù)的交流，使得農(nóng)業(yè)技術(shù)得到大力推廣[3]。1.2.1組織農(nóng)業(yè)種植戶技術(shù)交流，合理推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)作物種植過程中，多數(shù)農(nóng)業(yè)種植戶技術(shù)操作比較熟練，而對專業(yè)技能方面的知識理解有限，面對農(nóng)業(yè)市場中多種多樣的農(nóng)業(yè)化肥缺乏理性的選擇，并在使方面也很有可能造存在盲從現(xiàn)象。在農(nóng)作物生長過程中，大量使用農(nóng)藥化肥，引起化學(xué)物質(zhì)對農(nóng)作物的迫害，這給農(nóng)作物防治方面的工作造成嚴重的后果，制約了農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的更加深入。目前來看，隨著農(nóng)業(yè)化的發(fā)展，為了更加符合市場化的需求，在農(nóng)業(yè)制度方面做出合理有效的改進，使得農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也發(fā)生了新的變化。例如，現(xiàn)代化技術(shù)提倡玉米廢桿再進田，這種技術(shù)能夠提高土壤有機物的含量，對于農(nóng)作物十分有利，但這種技術(shù)也隨之帶來一些病蟲害的發(fā)生，在加上農(nóng)機播種方面的技術(shù)不成熟，使得農(nóng)作物播種方面的質(zhì)量得不到有效保證。一些較少發(fā)生的病情在最近幾年頻繁出現(xiàn)，這或多或少與玉米桿進田有一定的關(guān)聯(lián)。根據(jù)玉米桿進田技術(shù)在實際農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的需求，相關(guān)研究部門通過檢測基地進行試驗，找出其技術(shù)的關(guān)鍵點，并組織農(nóng)業(yè)種植戶進行技術(shù)交流，合理推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)，這樣才能夠更好的普及這一技術(shù)，促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。1.2.2實現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)化的創(chuàng)新1.2.2.1創(chuàng)建技術(shù)平臺現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展主要是依靠科技的進步，農(nóng)業(yè)技術(shù)要隨時創(chuàng)新發(fā)展才能夠幫助農(nóng)業(yè)實現(xiàn)更高層次的發(fā)展。市場中需求化的多種多樣，對于農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣模式也提出了新的要求。通過技術(shù)平臺的建立，促進農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和農(nóng)業(yè)種植戶積極推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展需要良好地平臺，這樣才能將現(xiàn)有的技術(shù)問題集中到一起，并分析研究，從而實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。1.2.2.2研究人員對農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新科技發(fā)展是第一生產(chǎn)力，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)存在多方面條件的制約，已逐漸不能滿足于市場需求，因此農(nóng)業(yè)技術(shù)方面的發(fā)展創(chuàng)新十分的必要。相關(guān)研究人員要利用好檢測基地，在基地中應(yīng)用相關(guān)設(shè)備和技術(shù)，對農(nóng)作物研究過程中遇到的技術(shù)性難題加強研究，找出切實有效的措施攻克這一難題，并進行大量的實際田間技術(shù)試驗。比如，在試驗過程中可以采用高營養(yǎng)培育技術(shù)種植西紅柿，通過對西紅柿整個幼苗種子、花蕊以及果實等方面的研究，對作物各個階段的問題做到合理的把握，并通過大量細致的研究找出解決辦法，對于種植技術(shù)也要合理的改進，可以采用多種植物間種的方式觀察農(nóng)作物間的不同生長情況，技術(shù)創(chuàng)新過程需要大膽的嘗試這樣才能切實提高技術(shù)。對于試驗過程中出現(xiàn)的問題點要合理記錄，并通過細致分析研究，做出技術(shù)方面的創(chuàng)新，這樣隨時能夠保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)業(yè)技術(shù)的最新，有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1.3豐富農(nóng)業(yè)技術(shù)人群，加強農(nóng)業(yè)種植戶知識的普及

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中主要受2方面因素的制約。農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的匱乏；農(nóng)業(yè)種植戶農(nóng)業(yè)知識的缺少。農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣模式要想做到優(yōu)化，需要相關(guān)部門的大力配合。農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣主要是通過技術(shù)人員在實際生產(chǎn)中對農(nóng)業(yè)種植戶進行技術(shù)指導(dǎo)，引進先進的農(nóng)業(yè)技術(shù)并教農(nóng)業(yè)種植戶種植技術(shù)。隨著近年來我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，各地區(qū)大力發(fā)展農(nóng)業(yè)種植，對于農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的需求也十分迫切。因此，農(nóng)業(yè)科技部門要重視這一方面的發(fā)展，加大這方面的投資力度，農(nóng)業(yè)相關(guān)部門要重視科技人員的培養(yǎng)，不斷豐富農(nóng)業(yè)科技人群，使得多數(shù)地區(qū)能夠有技術(shù)人員的駐扎指導(dǎo)，同時也要加強農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖戶種植技術(shù)的培訓(xùn)，只有高水平的種植技能才能更好的促進農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的增加。

2結(jié)論

農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展能夠促進我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的不斷增長，同時也要加強農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣，不斷優(yōu)化推廣模式，才能夠使得農(nóng)業(yè)技術(shù)得到普及。

參考文獻

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