北京理工大學畢業(yè)社會實踐報告
三周來我們在學校的組織下在協(xié)力超越進行了畢業(yè)實習，實習內(nèi)容主要包括OTN光傳送網(wǎng)和LTE技術原理。經(jīng)過這幾天的實習，我學習了很多通信相關的這幾種產(chǎn)品知識以及對一些通信基站設備的了解，學習到了一些書本上沒有的知識，同時也開闊了眼界，有很大的收獲。
本次畢業(yè)實習可以分為兩大部分，前期是一OTN光傳送網(wǎng)為主的有線通信，后期是一LTE技術為主的無線通信技術。可以是這兩種技術都是當前通信行業(yè)的熱點，具有很大的發(fā)展和應用前景，同時通過實習，也為我們接下來一學期專業(yè)課程的學習打下了良好的基礎。
第一周主要介紹了DWDM技術原理和OTN光傳送網(wǎng)。對于光纖通信，有了比較具體的理解。光纖寬帶就是把要傳送的數(shù)據(jù)由電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行通訊。 在光纖的兩端分別都裝有“光貓”進行信號轉(zhuǎn)換。光纖是寬帶網(wǎng)絡中多種傳輸媒介中最理想的一種，它的特點是傳輸容量大，傳輸質(zhì)量好，損耗小，中繼距離長等。光纖傳輸使用的是波分復用，即是把小區(qū)里的多個用戶的數(shù)據(jù)利用PON技術匯接成為高速信號，然后調(diào)制到不同波長的光信號在一根光纖里傳輸。
光纖通信中的核心器件應該是EDFA摻鉺光纖放大器，它使長距離、大容量、高速率的光纖通信成為可能，是DWDM系統(tǒng)及未來高速系統(tǒng)、全光網(wǎng)絡不可缺少的重要器件。其研發(fā)和應用，對光纖通信的發(fā)展有著重要的意義。主要功能是對傳輸鏈路中的信號光進行功率補償。
EDFA是光纖放大器中具有代表性的一種。由于EDFA工作波長為1550nm，與光纖的低損耗波段一致且其技術已比較成熟，所以得到廣泛應用。摻鉺光纖是EDFA的核心原件，它以石英光纖作基質(zhì)材料，并在其纖芯中摻入一定比例的稀土原素鉺離子。當一定的泵浦光注入到摻鉺光纖中時，Er3+從低能級被激發(fā)到高能級，由于Er3+在高能級上壽命很短，很快以非輻射躍遷形式到較高能級上，并在該能級和低能級間形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。由于這兩個能級之間的能量差正好等于1550nm光子的能量，所以只能發(fā)生1550nm光的受激輻射，也只能放大1550nm的光信號。
ITU-T從19xx年左右就啟動了OTN系列標準的制定，到19xx年OTN主要系列標準已基本完善，如OTN邏輯接口G.709、OTN物理接口G.959.1、設備標準G.798、抖動標準G.8251、保護倒換標準G.873.1等。另外，對基于OTN的控制平面和管理平面，ITU-T也和基于SDH的控制平面和管理平面一起完成了相應的主要規(guī)范。國內(nèi)對OTN技術的發(fā)展也頗為關注，中國通信標準化協(xié)會目前已完成了2個OTN行標和1個國標，目前正在進行ROADM技術要求和OTN網(wǎng)絡總體要求等OTN行標的編寫。
OTN技術是在目前全光組網(wǎng)的一些關鍵技術不成熟的背景下基于現(xiàn)有光電技術折中提出的傳送網(wǎng)組網(wǎng)技術。OTN在子網(wǎng)內(nèi)部進行全光處理而在子網(wǎng)邊界進行光電混合處理，但目標依然是全光組網(wǎng)，也可認為現(xiàn)在的OTN階段是全光網(wǎng)絡的過渡階段。按照OTN技術的網(wǎng)絡分層，可分為光通道層、光復用段層和光傳送段層三個層面。另外，為了解決客戶信號的數(shù)字監(jiān)視問題，光通道層又分為光通道傳送單元和光通道數(shù)據(jù)單元兩個子層，類似于SDH技術的段層和通道層。因此，從技術本質(zhì)上而言，OTN技術是對已有的SDH和WDM的傳統(tǒng)優(yōu)勢進行了更為有效的繼承和組合，同時擴展了與業(yè)務傳送需求相適應的組網(wǎng)功能，而從設備類型上來看，OTN設備相當于SDH和WDM設備融合為一種設備，同時拓展了原有設備類型的優(yōu)勢功能。
OTN的主要優(yōu)點是完全向后兼容，它可以建立在現(xiàn)有的SONET/SDH管理功能基礎上，不僅提供了存在的通信協(xié)議的完全透明，而且還為WDM提供端到端的連接和組網(wǎng)能力，它為ROADM提供光層互聯(lián)的規(guī)范，并補充了子波長匯聚和疏導能力。
OTN概念涵蓋了光層和電層兩層網(wǎng)絡，其技術繼承了SDH和WDM的雙重優(yōu)勢，關鍵技術特征體現(xiàn)為：
1. 多種客戶信號封裝和透明傳輸
2. 大顆粒的帶寬復用、交叉和配置
3. 強大的開銷和維護管理能力
4. 增強了組網(wǎng)和保護能力
基于OTN的智能光網(wǎng)絡將為大顆粒寬帶業(yè)務的傳送提供非常理想的'解決方案。傳送網(wǎng)主要由省際干線傳送網(wǎng)、省內(nèi)干線傳送網(wǎng)、城域傳送網(wǎng)構(gòu)成，而城域傳送網(wǎng)可進一步分為核心層、匯聚層和接入層。相SDH而言，OTN技術的最大優(yōu)勢就是提供大顆粒帶寬的調(diào)度與傳送，因此，在不同的網(wǎng)絡層面是否采用OTN技術，取決于主要調(diào)度業(yè)務帶寬顆粒的大小。按照網(wǎng)絡現(xiàn)狀，省際干線傳送網(wǎng)、省內(nèi)干線傳送網(wǎng)以及城域傳送網(wǎng)的核心層調(diào)度的主要顆粒一般在Gb/s及以上，因此，這些層面均可優(yōu)先采用優(yōu)勢和擴展性更好的OTN技術來構(gòu)建。對于城域傳送網(wǎng)的匯聚與接入層面，當主要調(diào)度顆粒達到Gb/s量級，亦可優(yōu)先采用OTN技術構(gòu)建。
作為傳送網(wǎng)技術發(fā)展的最佳選擇，可以預計，在不久的將來，OTN技術將會得到更廣泛應用，成為運營商營造優(yōu)異的網(wǎng)絡平臺、拓展業(yè)務市場的首選技術。
此外我們簡單介紹了有關PTN的知識。作為傳送網(wǎng)技術發(fā)展的最佳選擇，可以預計，在不久的將來，OTN技術將會得到更廣泛應用，成為運營商營造優(yōu)異的網(wǎng)絡平臺、拓展業(yè)務市場的首選技術。
在這次實習中，我們見到了中興的機柜設備，并且動手進行了幾個簡單的實驗，了解了通信行業(yè)的工作狀態(tài)，實驗中用到的機柜為M8200，是一款中興研發(fā)的機柜，進行的實驗操作主要為OTN光纖連接和光功率調(diào)試。在實驗過程中，我們體會到了通信行業(yè)的樂趣，可感受到了科技的魅力。
在接下來的一段時間內(nèi)，我們簡單學習了LTE技術基礎。LTE基于舊有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA網(wǎng)絡技術，是GSM/UMTS標準的升級, LTE的當前目標是借助新技術和調(diào)制方法提升無線網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸能力和數(shù)據(jù)傳輸速度，如新的數(shù)字信號處理技術。LTE盡管被宣傳為4G無線標準,但它其實并未被3GPP認可為國際電信聯(lián)盟所描述的下一代無線通訊標準，因此在嚴格意義上其還未達到4G的標準。只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯(lián)盟對4G的要求。
4G LTE最大的數(shù)據(jù)傳輸速率超過100Mbps，這個速率是移動電話數(shù)據(jù)傳輸速率的1萬倍，也是3G移動電話速率的50倍。中國移動總裁李躍在2014移動通信世界大會GTI峰會上表示，中國移動推動TD-LTE向LTE-A演進，把速率從100Mbps提升到200Mbps、400Mbps甚至1Gbps。4G手機可以提供高性能的匯流媒體內(nèi)容，并通過ID應用程序成為個人身份鑒定設備。它也可以接受高分辨率的電影和電視節(jié)目，從而成為合并廣播和通信的新基礎設施中的一個紐帶。
4G通信具有下面的特征：通信速度快、網(wǎng)絡頻譜寬、通信靈活、智能性能高、兼容性好、提供增值服務、高質(zhì)量通信、頻率效率高、費用便宜。
4G移動通信對加速增長的寬帶無線連接的要求提供技術上的回應，對跨越公眾的和專用的、室內(nèi)和室外的多種無線系統(tǒng)和網(wǎng)絡保證提供無縫的服務。通過對最適合的可用網(wǎng)絡提供用戶所需求的最佳服務，能應付基于因特網(wǎng)通信所期望的增長，增添新的頻段，使頻譜資源大擴展，提供不同類型的通信接口，運用路由技術為主的網(wǎng)絡架構(gòu)，以傅利葉變換來發(fā)展硬件架構(gòu)實現(xiàn)第四代網(wǎng)絡架構(gòu)。移動通信會向數(shù)據(jù)化，高速化、寬帶化、頻段更高化方向發(fā)展，移動數(shù)據(jù)、移動IP預計會成為未來移動網(wǎng)的主流業(yè)務。
LTE技術主要分為TD-LTE和FD-LTE技術，目前中國市場以前者為主。2013年4月，愛立信向中國移動成功演示了TD-LTE上行單用戶MIMO技術，該技術是LTE Advanced的關鍵技術之一，標志著愛立信成為首個在商用平臺上支持TD-LTE上行單用戶MIMO技術的廠商 。
LTE-TDD，國內(nèi)亦稱TD-LTE，，由3GPP組織涵蓋的全球各大企業(yè)及運營商共同制定，LTE標準中的FDD和TDD兩個模式實質(zhì)上是相同的，兩個模式間只存在較小的差異，相似度達90%。TDD即時分雙工，是移動通信技術使用的雙工技術之一，與FDD頻分雙工相對應。TD-LTE是TDD版本的LTE的技術，F(xiàn)DD-LTE的技術是FDD版本的LTE技術。TD-SCDMA是CDMA技術，TD-LTE是OFDM技術。兩者從編解碼、幀格式、空口、信令，到網(wǎng)絡架構(gòu)，都不一樣。
LTE有兩種幀結(jié)構(gòu)，叫做第一類幀結(jié)果，第二類幀結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)，都是10ms一個無線幀。第一類幀結(jié)構(gòu)，主要用于FDD-LTE，頻分復用雙工。它的一個無線幀是10ms，分為10個子幀，每個子幀有分為2個時隙。每個時隙根據(jù)CP長度的不用，分為6或者7個OFDM符號長度。第二類幀結(jié)構(gòu)，主要用于TDD-LTE，時分復用雙工。它的一個無線幀也是10ms，但是分為兩個5ms的半幀，每個為5ms。這5ms又可以分為上行子幀，下行子幀，或者特殊子幀，總共5個子幀。使用兩種不同的幀結(jié)構(gòu)的原因為LTE可以采用不同的復用技術，即TDD和FDD。集中FDD，由于上行和下行分開在不同的頻段，所以從時域上面看，每個子幀都可以上傳和下載。所以一個無線幀，分10子幀，每個子幀若干符號。而對于TDD而言，就沒有這么簡單。由于上行和下行使用的同一個頻段，那么為了避免上下行沖突，必須規(guī)定好這段時間傳上行，那段時間傳下行。所以，TDD-LTE里面，顯然不能和FDD一樣，它必須指明當前子幀是上下行屬性。另外，很重要的一點，由于上下行要切換，子幀的中間必須有一個保護間隔。所以，TDD里面，還有一個特殊子幀。其中，特殊子幀里面，有可以分DwPTS，GP和UpPTS。
對于無線通信技術，我再網(wǎng)絡上也搜集了一些資料。無線通信是利用電波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領域中，發(fā)展最快、應用最廣的就是無線通信技術。在移動中實現(xiàn)的無線通信又通稱為移動通信，人們把二者合稱為無線移動通信。
NFC又稱近距離無線通信，是一種短距離的高頻無線通信技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸交換數(shù)據(jù)。由免接觸式射頻識別演變而來，與使用較多的藍牙技術相比，NFC使用更加方便，成本更低，能耗更低，建立連接的速度也更快，只需0.1秒鐘。但是NFC的使用距離比藍牙要短得多，有的只有10CM，傳輸速率也比藍牙低許多。
支持NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數(shù)據(jù)。在被動模式下，啟動NFC通信的設備，也稱為NFC發(fā)起設備，在整個通信過程中提供射頻場，。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度，將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備，不必產(chǎn)生射頻場，而使用負載調(diào)制技術，即可以相同的速度將數(shù)據(jù)傳回發(fā)起設備。此通信機制與基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接觸式智能卡兼容，因此，NFC發(fā)起設備在被動模式下，可以用相同的連接和初始化過程檢測非接觸式智能卡或NFC目標設備，并與之建立聯(lián)系。
實習是大學進入社會前理論與實際結(jié)合的最好的鍛煉機會，也是大學生到從業(yè)者一個非常好的過度階段，更是大學生培養(yǎng)自身工作能力的磨刀石，作為一名剛剛從學校畢業(yè)的大學生，能否在實習過程中掌握好實習內(nèi)容，培養(yǎng)好工作能力，顯的尤為重要。總的來說，通過這次這次畢業(yè)實習收獲良多，雖然并不是想象中進工廠下車間親自動手操作，但是通過三周的課程實習讓我們了解了通信行業(yè)發(fā)展的概況，也明確了大四一年的學習目標。通過老師的親身經(jīng)歷，我學會了很多東西，我深深地感受到一個人在工作崗位上的那份熱情。正因為如此，我才漸漸地懂得了一個道理：要創(chuàng)造自己的事業(yè)，就必須付出加倍的努力，憑著一個人對工作的執(zhí)著，堅定的信念會指引著他走向完美的事業(yè)之路。
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