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影响光刻机精度的因素：光刻机中的一个重要的性能指标指的是每个图形的分辨率。分辨率是衡量分开相邻两个物点的像的能力。按照几何光学理论，光学系统没有像差时，每个物点应该产生一个锐利的点像，但是由于衍射现象的存在，实际的成像结果总是一个有限大小的光斑。如果两个光斑发生了重叠，则二者中心强度极大值的位置很近，就越难以分辨出这两个物点。在先进的半导体集成电路制造中，为获得高集成度器件分辨率很关键。光刻分辨率对任何光学系统都是一个重要的参数，并且对光刻很关键，因为需要在硅片上制造出极小的器件尺寸。硅片上形成图形的实际尺寸就是特征尺寸，最小的特征尺寸即关键尺寸，对于关键尺寸来说，光刻分辨率很重要。
集成电路芯片封装技术浅谈 自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来，在20多年时间内，CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumⅡ，数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上，接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI达到 ULSI。封装的输入/输出（I/O）引脚从几十根，逐渐增加到几百根，下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。 对于CPU，读者已经很熟悉了，286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装，知道的人未必很多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此，封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。 芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等。 下面将对具体的封装形式作详细说明。 一、DIP封装 70年代流行的是双列直插封装，简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点: 1.适合PCB的穿孔安装; 2.比TO型封装(图1)易于对PCB布线; 3.操作方便。 DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式)，如图2所示。 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例，其芯片面积/封装面积=3×3/15.24×50=1：86,离1相差很远。不难看出，这种封装尺寸远比芯片大，说明封装效率很低，占去了很多有效安装面积。 Intel公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。 二、芯片载体封装 80年代出现了芯片载体封装，其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package)，封装结构形式如图3、图4和图5所示。 以0.5mm焊区中心距，208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例，外形尺寸28×28mm，芯片尺寸10×10mm，则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1：7.8，由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是: 1.适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线; 2.封装外形尺寸小，寄生参数减小，适合高频应用; 3.操作方便; 4.可靠性高。 在这期间，Intel公司的CPU，如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。 三、BGA封装 90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI相继出现，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大。为满足发展的需要，在原有封装品种基础上，又增添了新的品种--球栅阵列封装，简称BGA(Ball Grid Array Package)。如图6所示。 BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。其特点有: 1.I/O引脚数虽然增多，但引脚间距远大于QFP，从而提高了组装成品率; 2.虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，简称C4焊接，从而可以改善它的电热性能: 3.厚度比QFP减少1/2以上，重量减轻3/4以上; 4.寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高; 5.组装可用共面焊接，可靠性高; 6.BGA封装仍与QFP、PGA一样，占用基板面积过大; Intel公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管)，功耗很大的CPU芯片，如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA，并在外壳上安装微型排风扇散热，从而达到电路的稳定可靠工作。 四、面向未来的新的封装技术 BGA封装比QFP先进，更比PGA好，但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基础上做了改进，研制出另一种称为μBGA的封装技术，按0.5mm焊区中心距，芯片面积/封装面积的比为1:4，比BGA前进了一大步。 1994年9月日本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:1.1的封装结构，其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说，单个IC芯片有多大，封装尺寸就有多大，从而诞生了一种新的封装形式，命名为芯片尺寸封装，简称CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP封装具有以下特点: 1.满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要; 2.解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; 3.封装面积缩小到BGA的1/4至1/10，延迟时间缩小到极短。 曾有人想，当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时，能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和专用集成电路芯片(ASIC)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件MCM(Multi Chip Model)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM的特点有: 1.封装延迟时间缩小，易于实现组件高速化; 2.缩小整机/组件封装尺寸和重量，一般体积减小1/4，重量减轻1/3; 3.可靠性大大提高。 随着LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用，人们产生了将多个LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成MCM产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上，从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革，由此引出系统级芯片SOC(System On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。 随着CPU和其他ULSI电路的进步，集成电路的封装形式也将有相应的发展，而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。
工程硕士的学位论文的选题可以直接来源于生产实际或具有明确的生产背景和应用价值。学位论文选题应具有一定的先进性和技术难度，能体现工程硕士研究生综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。学位论文选题可以是一个完整的集成电路工程项目，可以是工程技术研究专题，也可以是新工艺、新设备、新材料、集成电路与系统芯片新产品的研制与开发。学位论文应包括：课题意义的说明、国内外动态、设计方案的比较与评估、需要解决的主要问题和途径、本人在课题中所做的工作、理论分析、设计计算书、测试装置和试验手段、计算程序、试验数据处理、必要的图纸、图表曲线与结论、结果的技术和经济效果分析、所引用的参考文献等，与他人合作或前人基础上继续进行的课题，必须在论文中明确指出本人所做的工作。
单片集成电路工艺利用研磨、抛光、氧化、扩散、光刻、外延生长、蒸发等一整套平面工艺技术，在一小块硅单晶片上同时制造晶体管、二极管、电阻和电容等元件，并且采用一定的隔离技术使各元件在电性能上互相隔离。然后在硅片表面蒸发铝层并用光刻技术刻蚀成互连图形，使元件按需要互连成完整电路，制成半导体单片集成电路。随着单片集成电路从小、中规模发展到大规模、超大规模集成电路，平面工艺技术也随之得到发展。例如，扩散掺杂改用离子注入掺杂工艺；紫外光常规光刻发展到一整套微细加工技术，如采用电子束曝光制版、等离子刻蚀、反应离子铣等；外延生长又采用超高真空分子束外延技术；采用化学汽相淀积工艺制造多晶硅、二氧化硅和表面钝化薄膜；互连细线除采用铝或金以外，还采用了化学汽相淀积重掺杂多晶硅薄膜和贵金属硅化物薄膜，以及多层互连结构等工艺。薄膜集成电路工艺整个电路的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及其间的互连线,全部用厚度在1微米以下的金属、半导体、金属氧化物、多种金属混合相、合金或绝缘介质薄膜，并通过真空蒸发工艺、溅射工艺和电镀等工艺重叠构成。用这种工艺制成的集成电路称薄膜集成电路。薄膜集成电路中的晶体管采用薄膜工艺制作, 它的材料结构有两种形式：①薄膜场效应硫化镉和硒化镉晶体管，还可采用碲、铟、砷、氧化镍等材料制作晶体管；②薄膜热电子放大器。薄膜晶体管的可靠性差，无法与硅平面工艺制作的晶体管相比，因而完全由薄膜构成的电路尚无普遍的实用价值。实际应用的薄膜集成电路均采用混合工艺，也就是用薄膜技术在玻璃、微晶玻璃、镀釉或抛光氧化铝陶瓷基片上制备无源元件和电路元件间的互连线，再将集成电路、晶体管、二极管等有源器件的芯片和不便用薄膜工艺制作的功率电阻、大电容值的电容器、电感等元件用热压焊接、超声焊接、梁式引线或凸点倒装焊接等方式组装成一块完整电路。厚膜集成电路工艺用丝网印刷工艺将电阻、介质和导体涂料淀积在氧化铝、氧化铍陶瓷或碳化硅衬底上。淀积过程是使用一细目丝网，制作各种膜的图案。这种图案用照相方法制成，凡是不淀积涂料的地方，均用乳胶阻住网孔。氧化铝基片经过清洗后印刷导电涂料，制成内连接线、电阻终端焊接区、芯片粘附区、电容器的底电极和导体膜。制件经干燥后，在750～950℃间的温度焙烧成形，挥发掉胶合剂，烧结导体材料，随后用印刷和烧成工艺制出电阻、电容、跨接、绝缘体和色封层。有源器件用低共熔焊、再流焊、低熔点凸点倒装焊或梁式引线等工艺制作，然后装在烧好的基片上，焊上引线便制成厚膜电路。厚膜电路的膜层厚度一般为 7～40微米。用厚膜工艺制备多层布线的工艺比较方便，多层工艺相容性好，可以大大提高二次集成的组装密度。此外，等离子喷涂、火焰喷涂、印贴工艺等都是新的厚膜工艺技术。与薄膜集成电路相仿，厚膜集成电路由于厚膜晶体管尚不能实用，实际上也是采用混合工艺。单片集成电路和薄膜与厚膜集成电路这三种工艺方式各有特点，可以互相补充。通用电路和标准电路的数量大，可采用单片集成电路。需要量少的或是非标准电路，一般选用混合工艺方式，也就是采用标准化的单片集成电路，加上有源和无源元件的混合集成电路。厚膜、薄膜集成电路在某些应用中是互相交叉的。厚膜工艺所用工艺设备比较简易，电路设计灵活，生产周期短，散热良好，所以在高压、大功率和无源元件公差要求不太苛刻的电路中使用较为广泛。另外，由于厚膜电路在工艺制造上容易实现多层布线，在超出单片集成电路能力所及的较复杂的应用方面，可将大规模集成电路芯片组装成超大规模集成电路，也可将单功能或多功能单片集成电路芯片组装成多功能的部件甚至小的整机。单片集成电路除向更高集成度发展外，也正在向着大功率、线性、高频电路和模拟电路方面发展。不过,在微波集成电路、较大功率集成电路方面，薄膜、厚膜混合集成电路还具有优越性。在具体的选用上，往往将各类单片集成电路和厚膜、薄膜集成工艺结合在一起，特别如精密电阻网络和阻容网络基片粘贴于由厚膜电阻和导带组装成的基片上，装成一个复杂的完整的电路。必要时甚至可配接上个别超小型元件，组成部件或整机。
先进的芯片尺寸封装(CSP)技术及其发展前景2007/4/20/19:53 来源：微电子封装技术汽车电子装置和其他消费类电子产品的飞速发展，微电子封装技术面临着电子产品“高性价比、高可靠性、多功能、小型化及低成本”发展趋势带来的挑战和机遇。QFP（四边引脚扁平封装）、TQFP（塑料四边引脚扁平封装）作为表面安装技术（SMT）的主流封装形式一直受到业界的青睐，但当它们在0.3mm引脚间距极限下进行封装、贴装、焊接更多的I/O引脚的VLSI时遇到了难以克服的困难，尤其是在批量生产的情况下，成品率将大幅下降。因此以面阵列、球形凸点为I/O的BGA（球栅阵列）应运而生，以它为基础继而又发展为芯片尺寸封装（ChipScalePackage，简称CSP）技术。采用新型的CSP技术可以确保VLSI在高性能、高可靠性的前提下实现芯片的最小尺寸封装（接近裸芯片的尺寸），而相对成本却更低，因此符合电子产品小型化的发展潮流，是极具市场竞争力的高密度封装形式。CSP技术的出现为以裸芯片安装为基础的先进封装技术的发展，如多芯片组件(MCM)、芯片直接安装(DCA),注入了新的活力，拓宽了高性能、高密度封装的研发思路。在MCM技术面临裸芯片难以储运、测试、老化筛选等问题时，CSP技术使这种高密度封装设计柳暗花明。2CSP技术的特点及分类2.1CSP之特点根据J-STD-012标准的定义，CSP是指封装尺寸不超过裸芯片1.2倍的一种先进的封装形式[1]。CSP实际上是在原有芯片封装技术尤其是BGA小型化过程中形成的，有人称之为μBGA（微型球栅阵列，现在仅将它划为CSP的一种形式），因此它自然地具有BGA封装技术的许多优点。(1)封装尺寸小，可满足高密封装CSP是目前体积最小的VLSI封装之一，引脚数（I/O数）相同的CSP封装与QFP、BGA尺寸比较情况见表1[2]。由表1可见，封装引脚数越多的CSP尺寸远比传统封装形式小，易于实现高密度封装，在IC规模不断扩大的情况下，竞争优势十分明显，因而已经引起了IC制造业界的关注。一般地，CSP封装面积不到0.5mm节距QFP的1/10，只有BGA的1/3~1/10[3]。在各种相同尺寸的芯片封装中，CSP可容纳的引脚数最多，适宜进行多引脚数封装，甚至可以应用在I/O数超过2000的高性能芯片上。例如，引脚节距为0.5mm，封装尺寸为40×40的QFP，引脚数最多为304根，若要增加引脚数，只能减小引脚节距，但在传统工艺条件下，QFP难以突破0.3mm的技术极限；与CSP相提并论的是BGA封装，它的引脚数可达600~1000根，但值得重视的是，在引脚数相同的情况下，CSP的组装远比BGA容易。（2）电学性能优良CSP的内部布线长度（仅为0.8~1.0mm）比QFP或BGA的布线长度短得多[4]，寄生引线电容(<0.001mΩ)、引线电阻（<0.001nH）及引线电感（<0.001pF）均很小，从而使信号传输延迟大为缩短。CSP的存取时间比QFP或BGA短1/5~1/6左右，同时CSP的抗噪能力强，开关噪声只有DIP（双列直插式封装）的1/2。这些主要电学性能指标已经接近裸芯片的水平，在时钟频率已超过双G的高速通信领域，LSI芯片的CSP将是十分理想的选择。(3)测试、筛选、老化容易MCM技术是当今最高效、最先进的高密度封装之一，其技术核心是采用裸芯片安装，优点是无内部芯片封装延迟及大幅度提高了组件封装密度，因此未来市场令人乐观。但它的裸芯片测试、筛选、老化问题至今尚未解决，合格裸芯片的获得比较困难，导致成品率相当低，制造成本很高[4]；而CSP则可进行全面老化、筛选、测试，并且操作、修整方便，能获得真正的KGD芯片，在目前情况下用CSP替代裸芯片安装势在必行。（4）散热性能优良CSP封装通过焊球与PCB连接，由于接触面积大，所以芯片在运行时所产生的热量可以很容易地传导到PCB上并散发出去；而传统的TSOP（薄型小外形封装）方式中，芯片是通过引脚焊在PCB上的，焊点和pcb板的接触面积小，使芯片向PCB板散热就相对困难。测试结果表明，通过传导方式的散热量可占到80%以上。同时，CSP芯片正面向下安装，可以从背面散热，且散热效果良好，10mm×10mmCSP的热阻为35℃/W，而TSOP、QFP的热阻则可达40℃/W。若通过散热片强制冷却，CSP的热阻可降低到4.2，而QFP的则为11.8[3]。（5）封装内无需填料大多数CSP封装中凸点和热塑性粘合剂的弹性很好，不会因晶片与基底热膨胀系数不同而造成应力，因此也就不必在底部填料(underfill)，省去了填料时间和填料费用[5]，这在传统的SMT封装中是不可能的。（6）制造工艺、设备的兼容性好CSP与现有的SMT工艺和基础设备的兼容性好，而且它的引脚间距完全符合当前使用的SMT标准（0.5~1mm），无需对PCB进行专门设计，而且组装容易，因此完全可以利用现有的半导体工艺设备、组装技术组织生产。2.2CSP的基本结构及分类CSP的结构主要有4部分：IC芯片，互连层，焊球（或凸点、焊柱），保护层。互连层是通过载带自动焊接（TAB）、引线键合（WB）、倒装芯片（FC）等方法来实现芯片与焊球（或凸点、焊柱）之间内部连接的，是CSP封装的关键组成部分。CSP的典型结构如图1所示[6]。目前全球有50多家IC厂商生产各种结构的CSP产品。根据目前各厂商的开发情况，可将CSP封装分为下列5种主要类别[7、3]：（1）柔性基板封装（FlexCircuitInterposer）由美国Tessera公司开发的这类CSP封装的基本结构如图2所示。主要由IC芯片、载带（柔性体）、粘接层、凸点（铜/镍）等构成。载带是用聚酰亚胺和铜箔组成。它的主要特点是结构简单，可靠性高，安装方便，可利用原有的TAB（TapeAutomatedBonding）设备焊接。（2）刚性基板封装（RigidSubstrateInterposer）由日本Toshiba公司开发的这类CSP封装,实际上就是一种陶瓷基板薄型封装，其基本结构见图3。它主要由芯片、氧化铝（Al2O3）基板、铜（Au）凸点和树脂构成。通过倒装焊、树脂填充和打印3个步骤完成。它的封装效率（芯片与基板面积之比）可达到75％，是相同尺寸的TQFP的2.5倍。（3）引线框架式CSP封装（CustomLeadFrame）由日本Fujitsu公司开发的此类CSP封装基本结构如图4所示。它分为Tape-LOC和MF-LOC两种形式，将芯片安装在引线框架上，引线框架作为外引脚，因此不需要制作焊料凸点，可实现芯片与外部的互连。它通常分为Tape-LOC和MF-LOC两种形式。（4）圆片级CSP封装（Wafer-LevelPackage）由ChipScale公司开发的此类封装见图5。它是在圆片前道工序完成后，直接对圆片利用半导体工艺进行后续组件封装，利用划片槽构造周边互连，再切割分离成单个器件。WLP主要包括两项关键技术即再分布技术和凸焊点制作技术。它有以下特点：①相当于裸片大小的小型组件（在最后工序切割分片）；②以圆片为单位的加工成本（圆片成本率同步成本）；③加工精度高（由于圆片的平坦性、精度的稳定性）。(5)微小模塑型CSP(MinuteMold)由日本三菱电机公司开发的CSP结构如图6所示。它主要由IC芯片、模塑的树脂和凸点等构成。芯片上的焊区通过在芯片上的金属布线与凸点实现互连，整个芯片浇铸在树脂上，只留下外部触点。这种结构可实现很高的引脚数，有利于提高芯片的电学性能、减少封装尺寸、提高可靠性，完全可以满足储存器、高频器件和逻辑器件的高I/O数需求。同时由于它无引线框架和焊丝等，体积特别小，提高了封装效率。除以上列举的5类封装结构外，还有许多符合CSP定义的封装结构形式如μBGA、焊区阵列CSP、叠层型CSP（一种多芯片三维封装）等。3CSP封装技术展望3.1有待进一步研究解决的问题尽管CSP具有众多的优点，但作为一种新型的封装技术，难免还存在着一些不完善之处。（1）标准化每个公司都有自己的发展战略，任何新技术都会存在标准化不够的问题。尤其当各种不同形式的CSP融入成熟产品中时，标准化是一个极大的障碍[8]。例如对于不同尺寸的芯片，目前有多种CSP形式在开发，因此组装厂商要有不同的管座和载体等各种基础材料来支撑，由于器件品种多，对材料的要求也多种多样，导致技术上的灵活性很差。另外没有统一的可靠性数据也是一个突出的问题。CSP要获得市场准入，生产厂商必须提供可靠性数据,以尽快制订相应的标准。CSP迫切需要标准化，设计人员都希望封装有统一的规格，而不必进行个体设计。为了实现这一目标，器件必须规范外型尺寸、电特性参数和引脚面积等，只有采用全球通行的封装标准，它的效果才最理想[9]。（2）可靠性可靠性测试已经成为微电子产品设计和制造一个重要环节。CSP常常应用在VLSI芯片的制备中，返修成本比低端的QFP要高，CSP的系统可靠性要比采用传统的SMT封装更敏感，因此可靠性问题至关重要。虽然汽车及工业电子产品对封装要求不高，但要能适应恶劣的环境，例如在高温、高湿下工作，可靠性就是一个主要问题。另外，随着新材料、新工艺的应用，传统的可靠性定义、标准及质量保证体系已不能完全适用于CSP开发与制造，需要有新的、系统的方法来确保CSP的质量和可靠性，例如采用可靠性设计、过程控制、专用环境加速试验、可信度分析预测等。可以说，可靠性问题的有效解决将是CSP成功的关键所在[10,11]。（3）成本价格始终是影响产品（尤其是低端产品）市场竞争力的最敏感因素之一。尽管从长远来看，更小更薄、高性价比的CSP封装成本比其他封装每年下降幅度要大，但在短期内攻克成本这个障碍仍是一个较大的挑战[10]。目前CSP是价格比较高，其高密度光板的可用性、测试隐藏的焊接点所存在的困难（必须借助于X射线机）、对返修技术的生疏、生产批量大小以及涉及局部修改的问题，都影响了产品系统级的价格比常规的BGA器件或TSOP／TSSOP／SSOP器件成本要高。但是随着技术的发展、设备的改进，价格将会不断下降。目前许多制造商正在积极采取措施降低CSP价格以满足日益增长的市场需求。随着便携产品小型化、OEM（初始设备制造）厂商组装能力的提高及硅片工艺成本的不断下降，圆片级CSP封装又是在晶圆片上进行的，因而在成本方面具有较强的竞争力，是最具价格优势的CSP封装形式，并将最终成为性能价格比最高的封装。此外，还存在着如何与CSP配套的一系列问题，如细节距、多引脚的PWB微孔板技术与设备开发、CSP在板上的通用安装技术[12]等，也是目前CSP厂商迫切需要解决的难题。3.2CSP的未来发展趋势（1）技术走向终端产品的尺寸会影响便携式产品的市场同时也驱动着CSP的市场。要为用户提供性能最高和尺寸最小的产品，CSP是最佳的封装形式。顺应电子产品小型化发展的的潮流，IC制造商正致力于开发0.3mm甚至更小的、尤其是具有尽可能多I/O数的CSP产品。据美国半导体工业协会预测，目前CSP最小节距相当于2010年时的BGA水平（0.50mm），而2010年的CSP最小节距相当于目前的倒装芯片（0.25mm）水平。由于现有封装形式的优点各有千秋，实现各种封装的优势互补及资源有效整合是目前可以采用的快速、低成本的提高IC产品性能的一条途径。例如在同一块PWB上根据需要同时纳入SMT、DCA，BGA，CSP封装形式（如EPOC技术）。目前这种混合技术正在受到重视，国外一些结构正就此开展深入研究。对高性价比的追求是圆片级CSP被广泛运用的驱动力。近年来WLP封装因其寄生参数小、性能高且尺寸更小（己接近芯片本身尺寸）、成本不断下降的优势，越来越受到业界的重视。WLP从晶圆片开始到做出器件，整个工艺流程一起完成，并可利用现有的标准SMT设备，生产计划和生产的组织可以做到最优化；硅加工工艺和封装测试可以在硅片生产线上进行而不必把晶圆送到别的地方去进行封装测试；测试可以在切割CSP封装产品之前一次完成，因而节省了测试的开支。总之，WLP成为未来CSP的主流已是大势所驱[13~15]。（2）应用领域CSP封装拥有众多TSOP和BGA封装所无法比拟的优点，它代表了微小型封装技术发展的方向。一方面，CSP将继续巩固在存储器（如闪存、SRAM和高速DRAM）中应用并成为高性能内存封装的主流；另一方面会逐步开拓新的应用领域，尤其在网络、数字信号处理器（DSP）、混合信号和RF领域、专用集成电路（ASIC）、微控制器、电子显示屏等方面将会大有作为，例如受数字化技术驱动，便携产品厂商正在扩大CSP在DSP中的应用，美国TI公司生产的CSP封装DSP产品目前已达到90％以上。此外，CSP在无源器件的应用也正在受到重视，研究表明，CSP的电阻、电容网络由于减少了焊接连接数，封装尺寸大大减小，且可靠性明显得到改善。（3）市场预测CSP技术刚形成时产量很小，1998年才进入批量生产，但近两年的发展势头则今非昔比，2002年的销售收入已达10.95亿美元，占到IC市场的5%左右。国外权威机构“ElectronicTrendPublications”预测，全球CSP的市场需求量年内将达到64.81亿枚，2004年为88.71亿枚，2005年将突破百亿枚大关，达103.73亿枚，2006年更可望增加到126.71亿枚。尤其在存储器方面应用更快，预计年增长幅度将高达54.9%。
功耗低CMOS集成电路采用场效应管，且都是互补结构，工作时两个串联的场效应管总是处于一个管导通，另一个管截止的状态，电路静态功耗理论上为零。实际上，由于存在漏电流，CMOS电路尚有微量静态功耗。单个门电路的功耗典型值仅为20mW，动态功耗（在1MHz工作频率时）也仅为几mW。工作电压范围宽CMOS集成电路供电简单，供电电源体积小，基本上不需稳压。国产CC4000系列的集成电路，可在3~18V电压下正常工作。逻辑摆幅大CMOS集成电路的逻辑高电平“1”、逻辑低电平“0”分别接近于电源高电位VDD及电影低电位VSS。当VDD=15V，VSS=0V时，输出逻辑摆幅近似15V。因此，CMOS集成电路的电压电压利用系数在各类集成电路中指标是较高的。抗干扰能力强CMOS集成电路的电压噪声容限的典型值为电源电压的45%，保证值为电源电压的30%。随着电源电压的增加，噪声容限电压的绝对值将成比例增加。对于VDD=15V的供电电压（当VSS=0V时），电路将有7V左右的噪声容限。输入阻抗高CMOS集成电路的输入端一般都是由保护二极管和串联电阻构成的保护网络，故比一般场效应管的输入电阻稍小，但在正常工作电压范围内，这些保护二极管均处于反向偏置状态，直流输入阻抗取决于这些二极管的泄露电流，通常情况下，等效输入阻抗高达103~1011Ω，因此CMOS集成电路几乎不消耗驱动电路的功率。温度稳定性能好由于CMOS集成电路的功耗很低，内部发热量少，而且，CMOS电路线路结构和电气参数都具有对称性，在温度环境发生变化时，某些参数能起到自动补偿作用，因而CMOS集成电路的温度特性非常好。一般陶瓷金属封装的电路，工作温度为-55 ~ +125℃；塑料封装的电路工作温度范围为-45 ~ +85℃。扇出能力强扇出能力是用电路输出端所能带动的输入端数来表示的。由于CMOS集成电路的输入阻抗极高，因此电路的输出能力受输入电容的限制，但是，当CMOS集成电路用来驱动同类型，如不考虑速度，一般可以驱动50个以上的输入端。抗辐射能力强CMOS集成电路中的基本器件是MOS晶体管，属于多数载流子导电器件。各种射线、辐射对其导电性能的影响都有限，因而特别适用于制作航天及核实验设备。可控性好CMOS集成电路输出波形的上升和下降时间可以控制，其输出的上升和下降时间的典型值为电路传输延迟时间的125%~140%。接口方便因为CMOS集成电路的输入阻抗高和输出摆幅大，所以易于被其他电路所驱动，也容易驱动其他类型的电路或器件。 免费考研网
由于 集成电路 设计水平和工艺技术的提高，集成电路的规模越来越大，整个系统可以集成到一个 芯片 上（目前一个芯片上可以集成108个晶体管）。这使得将于单芯片集成到由具有多个硬件和软件功能的电路组成的系统（或子系统）中成为可能。90年代末，集成电路进入了系统级芯片（SOC）时代。 1980年代，专门集成电路以标准逻辑门为基本单元，由处理线提供给设计师免费使用，以缩短设计周期：1990年代末进入系统级芯片时代。在芯片上，它包括cpu、dsp、逻辑电路、模拟电路、射频电路、存储器和其他电路模块以及嵌入式软件，并相互连接，形成完整的系统。 由于系统设计日益复杂，设计行业中已有工厂专门开发具有这些功能的各种集成电路模块（称为知识产权核心或IP核心）。这些模块通过授权提供给其他系统设计人员进行有偿使用。设计人员将使用IP核作为设计的基本单元。IP核的重用不仅缩短了系统设计周期，而且提高了系统设计的成功率。 研究表明，与由IC构成的系统相比，由于SOC设计能够综合考虑整个系统的各种条件，在相同的工艺条件下，可以达到更高的系统指标。21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 近年来，由于整机的便携式开发和系统小型化的趋势，需要在芯片上集成更多不同类型的元件，如Si-CMOSIC，GaAs-RFIC，各种无源元件，光机械设备，天线，连接器。和传感器等单一材料和标准工艺的SOC是有限的。近年来，基于SOC快速开发的系统级封装（SiP）不仅可以在一个封装中组装多个芯片，而且可以堆叠和集成不同类型的器件和电路芯片。复杂，完整的系统。 与SOC相比，SIP具有： （一）可以提供更多的新功能； （2）各工序兼容性好； （3）灵活性和适应性强； （4）低成本； （5）易于分块测试； （6）开发周期短等优点。 SOC和SIP互为补充。一般认为，SOC主要用于更新较慢、对军事装备性能要求较高的产品。SIP主要用于更换周期较短的消费品，如手机。SIP的合格率和计算机辅助设计有待进一步提高。 由于液滴的复杂性，对液滴的设计和工艺技术提出了更高的要求。在设计方面，需要由系统工程师、电路设计、布局设计、硅技术设计、测试和制造等工程师组成的团队共同努力，以达到最佳的性能、最小的尺寸和最小的成本。首先，采用计算机辅助仿真设计，对芯片、电源和被动组件的参数和布局进行了设计。高密度线路的设计应考虑消除振荡、过冲、串扰和辐射。考虑散热和可靠性；选择衬底材料（包括介电常数、损耗、互连阻抗等）；制定线宽、间距和穿孔等设计规则；最后设计主板的布局。 SIP采用了近十年来迅速发展的触发器焊接互连技术。触发器焊接互连具有直流电压低、互连密度高、寄生电感小、热、电性能好等优点，但成本高于焊丝。SIP的另一个优点是能够集成各种无源组件。无源元件在集成电路中的应用日益增多。例如，移动电话中的无源元件与有源元件的比例约为50：1。采用近年来发展起来的低温共烧多层陶瓷（LTCC）和低温共烧铁氧体（LTCF）技术，即在多层陶瓷中集成电阻、电容、电感、滤波器和谐振器等无源元件，就像将有源器件集成到硅片中一样。此外，为了提高芯片芯核在封装中的面积比，采用了两个以上的芯片叠层结构，并在Z方向上中进行了三维集成。开发了层合芯片之间的超薄柔性绝缘层底板、底板上的铜线、通孔互连和金属化等新技术。 SIP以其快速进入市场的竞争力、更小、更薄、更轻、更多的功能，在业界得到了广泛的应用。它的主要应用是射频/无线应用、移动通信、网络设备、计算机和外围设备、数字产品、图像、生物和MEMS传感器。 到2010年，SiP的布线密度预计为6000cm / cm 2，热密度为100W / cm 2，元件密度为5000 / cm 2，I / O密度为3000 / cm 2。系统级封装设计也正朝着SOC的自动布局和布线等计算机辅助自动化发展。英特尔最先进的SiP技术将五个堆叠式闪存芯片集成到1.0mm超薄封装中。东芝的SiP目标是将手机的所有功能集成到一个包中。日本最近预测，如果全球五分之一的LSI系统采用SiP技术，SiP市场可达到1.2万亿日元。凭借其进入市场的优势，SiP将在未来几年内以更快的速度增长。在加快集成电路设计和芯片制造发展的同时，中国应加大系统级封装的研发力度。
浅谈输电线路基础施工的技术措施的论文
摘 要：输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。结合输电线路基础施工的实际情况，针对输电线路基础施工的技术措施进行了论述。
关键词：输电线路；基础；施工；措施
输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。它承受输电线路杆塔的各种荷重，将杆塔的各种荷重传递给周围的地基，以达到稳固输电线路的杆塔的目的。目前，输电线路中常见的基础形式有：阶梯基础、板式基础、斜插基础、掏挖基础、岩石基础及桩基础，其中阶梯基础、板式基础、斜插基础三类基础因其基坑成型特点习惯地称为“大开挖”基础。在施工过程中，不同的基础形式具有不同的特点及技术要求，为了有效地控制基础施工的质量，需要制定相应的施工技术措施。
在输电线路进行基础施工前必须做好复测和分坑工作。输电线路复测施工是指线路施工前，施工单位核对设计单位提供的杆塔明细表、平断面图与现场是否相符，设计桩是否丢失或移动，复核杆塔位中心桩及转角塔位桩位置、档距和断面高程是否符合设计及规范要求而进行的测量施工。复测时若发现偏差超过规范允许范围时，必须查明原因并予以纠正。路径复测确认无误后，根据基础及杆塔型式、基础根开（正面、侧面）、基础对角线（包括基坑远点、近点、中心点）及坑口尺寸等项目进行坑口放样，称此为分坑测量。通常把这两步工作统称为复测分坑。
1 输电线路基础的施工技术措施
1.1掏挖基础
目前常见的掏挖基础有三种：全掏挖式基础、半掏式基础及斜插式掏挖基础，该类基础适用于黏土、硬塑、碎石及不同风化程度的岩石等，且地下水位低于混凝土基础底面高程。这类基础它能发挥原状土的特性，具有良好的抗拔和抗倾覆稳定性。同时也显示了较高的经济效益和环境效益，节约了材料、减少了环境的破坏，但施工难度大，受土质条件限制。在输电线路施工过程中，掏挖基础给我们施工人员带来两个不利的因素：（1）混凝土浇灌后无法进行外观检查；（2）如果有缺陷无法进行修补。
针对以上不利因素，我们为了保证掏挖基础施工质量应采取以下施工技术措施：（1）在配料时宜用0.5~4cm的连续级配制，或用85%的2~4cm石子掺15%的0.5~1.0cm的石子混合使用；（2）为了保证地面处的基础的土壁被碰撞脱落，应采衬垫塑料布的措施，其衬垫高度约0.5cm，待浇至立柱后拆除；（3）为保证掏挖基础扩大头部位的'混凝土容易捣固密实，可将其混凝土坍落度选大一级，同时为满足混凝土和易性要求，在保持水灰比不变的前提下，可以适当调整砂率或增加水泥浆量，当扩大头浇灌混凝土饱满且振捣完毕后应注意观察判断周边是否残存气体，必要时可以补充砂浆，以填充空隙，立柱部位的混凝土坍落度可小一些；（4）加强混凝土的振捣是保证掏挖基础混凝土质量的关键环节，掏挖基础应使用插入式振捣器振捣，以提高其强度及密实性；（5）混凝土应采用机械搅拌，如因地形限制，必须采用人工搅拌混凝土时，应严格执行“三干四湿”的搅拌方法，确保混凝土配料拌和均匀。
1.2“大开挖”基础
“大开挖”基础包含阶梯基础、板式基础、斜插基础等，所谓“大开挖”系指基坑开挖的土方量比基础本身体积要大得多，这类基础的特点是需要采用模板浇制，成型后的基础埋置于基坑内并回填土后夯实。
阶梯型基础：基础底板刚性抗压，不配钢筋。由于阶梯型基础混凝土量较大，埋置较深，在易塌方及有流砂地区难以达到设计深度。
板式基础：基础底板柔性抗压，配制钢筋，板式基础底板度很大，混凝土量大，适用于软弱地质条件，有效防止基础下沉或者倾斜。
斜插基础：该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致，塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中，使基础水平力对基础底板的影响降至最低。此类基础在平原、河网地区使用较多，其最大优点就是节省基础材料，施工较为方便。其缺点是施工精度要求高，基础成型后如发生沉降或者偏移，则很难对其进行处理。
此类基础基本上都有台阶，在混凝土浇制施工过程中最不容易控制的是台阶之间过渡结合处的质量，稍控制不好就会跑浆，从而出现蜂窝、狗洞甚至露筋的现象，因此在对该类基础施工时应采取的技术措施有：（1）在凝土浇制到阶梯过渡结合处时，在上层模板外侧底部四周与下层阶梯混凝土之间的空隙用混凝土堆垒起来，然后再往上层阶梯模内浇灌混凝土，待浇灌到一定高度后，进行捣固，待见到混凝土堆垒起来的模板四周开始冒出水泥浆后停止振动，继续浇注混凝土；（2）在进行阶梯基础、板式基础、斜插基础的砼浇筑及振捣过程中，必须密切注意模板及支撑有否变形、下沉、移动和漏浆等现象、钢筋是否与模板保持一定距离。如有问题应停止浇筑并立即处理；（3）斜插基础因立柱倾斜容易造成内角浆多，外角浆少，而出现空隙形成蜂窝，因此在浇灌立柱混凝土时不应直接往内角推料，而应用方锹往外角下料，以达到立柱内外角的混凝土浆石均匀。同时，对于斜插基础主柱的浇制捣固，因振动棒很难放到基础主柱斜面附近，使其斜面处的混凝土捣固不够。所以，立柱混凝土除用机械捣固外，还应用捣固钎捣固主柱的四个面处的混凝土，以免产生蜂窝及狗洞现象；（4）此类基础地形较好，施工单位一般都会采用挖掘机进行基坑开挖及回填。在基础坑开挖成型后，需要人工将基坑内的松土层清理出坑外，以防止基础成型后基础下成造成质量问题；在基础回填时，为防止基础移位或倾斜，应该在基础周围均匀回填。特别是斜插基础回填应该先回填斜柱内侧，然后回填外角侧及侧面，回填时土方倾倒高度应该尽量放低，避免土方冲击基础。在回填过程中还应让测量人员检查其根开尺寸及高差，如有变化应该及时调整；（5）斜插基础主角钢位置控制是关键，因此在基础施工之前需要计算主角的下端根开及对角线尺寸以及主角钢露出立柱顶面的高度；同时，为了斜插基础固定主角钢的底部，应制作厚度390mm×390mm×80mm的混凝土垫块，垫块中部有一个角钢凹槽。将垫块放入垫层上预留出地凹坑内，测量人员用经纬仪对垫块进行相关数据测量并操平找正，然后在垫块的四周用砂浆及碎石填塞，使其稳定，避免在浇灌混凝土时主角钢底部发生偏移；（6）在进行斜插基础浇制施工的过程中，测量人员经常检查基础顶面根开、插入角钢顶面的棱到棱半根开、高差、倾角等，如有误差及时调整。
1.3岩石基础
岩石基础分为嵌固式基础及掏挖式基础，该类基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，上拔稳定，具有较强的抗拔承载能力。岩石基础施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同，但值得注意的是：岩石基础一般用于风化严重的岩石地带，基坑可以采用人工开挖或采用松动爆破的方法进行施工，这将给造成基坑成型尺寸偏大，从而出现混凝土量超灌，造成材料及人工的浪费。为此在进行岩石基础基坑开挖时应要求施工人员每往下挖1.0m，要进行基坑中心吊中，防止挖偏；在进得松动爆破施工时，必须严格控制药量，严禁因爆破施工破坏基坑周围岩石的完整性。 1.4桩基础
输电线中桩基础一般分为灌注桩基础和人工挖孔桩基础。该类基础主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力，施工方便，安全可靠。缺点是施工费用较高。桩基础容易出现的质量问题是断桩，而灌注桩基础除出现断桩外，常见的现像还有钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。人工挖孔桩施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同，不再进行叙述。
我们在对灌注桩基础施工时应采取的技术措施有：（1）发生钻孔跑偏，应先查明偏斜位置及程度，一般可以偏斜处吊钻头上下反复扫孔，使钻孔垂直，如偏斜严重时，应该在孔内回填砂砾或黏土混石到偏斜之上，待沉密实后重新钻孔；（2）在软塑黏土层中钻进时，如进尺太快，出浆口堵塞容易造成糊钻，一般在钻孔时应控制进尺速度；（3）塑性土层遇到水膨胀会造成缩孔卡钻，此时应该采用上下反复扫孔处理，如因钻头严重磨损使钻孔小于桩径时，采取焊补钻头再进行扫孔处风理；（4）孔壁坍落的原因有很多种，针对其原因灌注桩成孔速度应根据地质情况选取，同时注意地下水位变化，采取升高护筒，增大水头或用虹吸管等连接措施，另外绑扎吊装钢筋笼时，应该对准孔中心，避免碰撞孔壁，如孔口发生坍塌，应该先探明位置，将砂和黏土混合物填至坍孔位置以上1~2m，再行钻进；如坍孔严重，应全部回填后再钻；（5）护筒周围填土不密实容易造成冒水，因此应在护筒周围选用含水量适当的黏土填筑加固，分层夯实。（6）断桩的原因有：混凝土坍落度大小、骨料粒径太大、未及时提升导管及导管倾斜，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断、提升导管碰撞钢筋笼，使孔壁土壤整块混入混凝土中，形成混凝土桩身隔层。
针对断桩的原因应采取如下技术措施：（1）混凝土的坍落度遮天蔽日应经检查符合设计要求，粗骨料必须按规范要求进行控制；（2）一边浇注混凝土一边拔导管，并随时掌握导管埋入混凝土内的深度，确保导管始终被混凝土埋住；（3）当导管堵塞，混凝土尚未初凝时，可以吊起一节钢轨或其它重物往导管内冲击，将堵塞的混凝土冲开，然后再继续浇注混凝土；（4）如果混凝土在地下水位以下中断，可用比原桩径稍小的钻头在原桩位孔钻孔，至断桩以下适当深度，重新清孔；在断桩的部位增加一节钢筋笼，其下埋入新钻孔中，然后再继续浇注混凝土。（5）断桩是水下浇注混凝土的重大质量问题，任何处理方法都应与监理工程师、现场设计代表研究确定后再实施。
2 输电线路软弱地基问题的技术处理措施
输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础，并通过基础传递给周围的地基，地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中，软弱地基对输电线路的影响是最明显的，稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故，因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基的问题。软弱地基杆塔基础的施工，关键是要做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水措施，尽量避免基底原状土受到扰动。
对于软弱地基处的基础采用加石块充填加固的措施，即在最后一层土挖至设计深度时，抛入预先准备的石块，将石块夯入土中，至密实为止，并清理被挤出表面的软土，再铺上碎石；铺好混凝土垫层。
开挖底面低于地下水位的基坑时，地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出，土被水泡软后，会造成坑壁坍塌，地基承载力下降。因此，做好基础施工过程的排水工作，是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多，施工时可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况，确定采用的排水方法。对于泥、水流沙坑，为防止坑壁坍塌，减少流入坑底的水量，可以采用挡土板或沉箱等措施后再行开挖。
在基坑的开挖过程中，施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符，要及时向设计、监理部门反映，要求地质代表到现场鉴定处理，不要盲目进行基础施工。
虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点，但只要勘测设计、施工、监理人员有高度的责任感，密切配合，科学管理，就一定能使软弱地基的线路投资得到控制，质量得到保证，并能安全可靠运行。
参考文献
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[2]黄建辉.高压输电线路建设中软弱地基问题的处理[Z].
[3]陈景忠.电力线路施工中流砂坑的处理方法[J].石油工程建设，1995.
[4]李立新.初述高压输电线路主角钢插入式基础施工方法[J]内蒙古石油化工，2005.
地质问题对公路工程的影响论文
在学习、工作中，大家肯定对论文都不陌生吧，论文是对某些学术问题进行研究的手段。为了让您在写论文时更加简单方便，以下是我为大家收集的地质问题对公路工程的影响论文，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
一、崩塌产生的原因及防治措施
崩塌在山区公路总会发生，特别常见，并且很凶猛，可以对路基和桥梁造成致命的摧毁，会把隧道洞口用大量的石头堵起来，给正常的行车秩序造成不良的影响，严重危害了正常的公路交通。岩石的形成和工程性质往往是不一样的，这就可能引发地质灾害的产生。人类的工程活动往往也是不合理的，比如说公路路堑开挖过深，同样会使边坡发生崩塌。相对来说，岩体比较松散或者是构造相对不算完整的地段，尽量不要进行大规模的爆破施工，这样可以避免因为工程技术方面的错误，导致崩塌现象的产生。目前阶段，我国在这方面积累了许多经验，可以利用许多的措施进行预防，科技还在日益向前发展，不断往前进步，肯定还会有更加科学合理、更加经济耐用的方法被广大工作者研究出来。
二、滑坡产生的原因及防治措施
公路工程存在着相当多的地质问题，滑坡就是其中频繁发生的地质灾害中的常见种类。滑坡可以在眨眼之间把村庄淹没、将厂矿无情地摧毁，还会严重破坏铁路和公路的交通，江河也容易被泥沙带来的污物堵塞，农田和森林都会在一定程度上遭到破坏，不仅给人民的生命财产带来损失，也给国家的经济建设带来沉重的打击。滑坡通常在多雨的季节或者是冰雪消融时期发生，主要发生的位置则是山谷坡地、水库、渠道及露天采矿场所等等。造成滑坡灾害的原因有很多方面。比如我们国家的西南丘陵山区，地形特点比较复杂，其中最明显的就是具有繁多的山体数量，山势通常极为陡峭，沟谷河流常常在山体之间到处分布，将山体进行切割。降雨同样会给滑坡带来一定的影响，这种影响往往是最大的，这种影响表现在，大量的雨水不断向下面渗透，斜坡上的土石层很容易就达到了饱和状态，滑体原本的重量大大增加，土石层原来的抗剪强度被无形中减低，滑坡也就随之产生。探究原因的时候，一定要找到根本原因，也就是地震的力量产生强烈的作用，将土石原本的内部结构进行强有力的破坏，这种破坏会导致地下水位的突然升高或者是迅速降低，这种情况对于保持斜坡稳定来说是极为不利的。想要有效地预防滑坡灾害出现，在滑坡的治理工作中就必须要做到科学防治，一定要遵循对症下药的原则，做到综合治理。
三、泥石流产生的原因及防治措施
在山区的常见地质灾害里面，就有着泥石流这一项。泥石流常常出现在断裂地带，并且总会爆发出来特别强烈的新构造运动，极其容易出现地震，会造成严重的水土流失现象。尤其是干旱多年以后突然出现暴雨或者积雪融化的时候特别容易发生泥石流。通常是洪水夹杂着泥土，突然爆发开来，对于山区来讲，泥石流是最为严重的地质灾害之一。现阶段，可以采取以下的方法来防治泥石流：
①大力种植森林，对可能出现泥石流的地方进行保护；
②对地表水流进行调节，修筑防洪堤坝；
③科学地将排洪道进行设置，让排水时刻保持畅通无阻的状态。
四、岩溶产生的原因及防治措施
在水利水电的建设环节里，岩溶问题常常会引发库水渗漏现象的出现，在水工建设过程中是一个不容忽视的地质问题。岩溶不仅仅会出现大量爆发的突水，同时还会带出大量喷射状态的泥沙，对于施工方面来说，这样的地质问题无疑带来了严重的影响，常常可以将坑道完全淹没，出现机毁人亡的惨剧或是其他的安全事故。如果在施工过程中不幸遇到巨大岩溶，会遭受到很大的施工困难，并且要付出昂贵的造价，很多时候要另选位置，给工期造成延误。所以，如果修建岩溶地区的公路，一定要首先了解当地地形的地质特点和分布状况，这样可能将有可能运用到的岩溶形态进行合理分配，避免岩溶地质给施工过程带来诸多的不良影响。建国之后，许多具体的工程都在这方面积累了丰富的经验。
五、结语
地质问题在公路工程的建设过程中时常会出现，它会给公路工程的建设带来很大影响。所以，把地质问题解决好可以对公路质量进行提升，避免公路时常出现病害问题，并且可以减少事故的发生。相反的话，如果没有进行妥当的处理，工程费用将是一个极其高昂的数字，施工工期也会比计划延长很多，甚至可能出现施工事故，造成人员伤亡。本文针对工程地质问题进行了分析，希望可以对同类从业者有所帮助。
摘要：
高速公路是我国的重要工程，通过使用高速公路的形式，能够较快的帮助我国的经济发展，同时也能够较好的对于我国地区经济的发达进行较好的完善。但目前在我国的高速公路的实际建设的'过程中，往往会出现较多的问题。
关键词：
高速公路是我国的重要工程，通过使用高速公路的形式，能够较快的帮助我国的经济发展，同时也能够较好的对于我国地区经济的发达进行较好的完善。但目前在我国的高速公路的实际建设的过程中，往往会出现较多的问题。例如在我国的一些山区，往往由于其特点，无法较好的进行高速公路的建设，同时在此过程中也需要着重的进行地质的相关勘探工作。通过对于山区高速公路建设地区的相关地质勘察，能够较好的对于地区的实际地质状况进行相应的观察，同时也能够更好的保证在实际的高速公路进行建设的过程中能够严格的按照相关要求进行。但是在目前实际的进行山区高速公路的地质勘察过程中，往往会出现很多问题，这些问题均会导致无法正常的进行高速公路的建设，甚至极有可能出现相关事故等严重的后果。因此对于山区高速公路的地质勘察过程中出现的问题以及相关对策进行研究就显得极为重要。
1.山区高速公路地质勘察目前出现的相关问题
1.1方案不合理
通过对于我国山区高速公路在进行地质勘察过程中的各种环节进行分析后我们发现，在勘察的相关方案方面会存在着不合理的情况，但对于山区高速公路的地质勘察工作而言，勘察方式是一种极为重要的因素。目前我们发现，一些高速公路的工程为了能够在短的时间内完成，忽视了对于项目勘察方式的制定，同时在实际的对于高速公路的地质勘察过程中，出现了较多的不合理相关现象，这种现象对于高速公路的后期施工有着极为严重的危害。而一些勘察人员的勘察方法也会由于这种原因显得并不用合理，极有可能导致高速公路的安全性受到影响。
1.2方案考虑并不周全
对于我国的山区高速公路，在实际的勘察方案的设计过程中，必须要能够较好的UI与区域的实际地质条件以及地质特征进行符合，通过这样的一种形式才能够较好的帮助高速公路尽可能顺利的进行建设，并在完工后能够符合国家的相关标准。但是在实际的对于我国的山区高速公路进行地质勘察的过程中，我们发现勘察设计方案方面显得并不周全，因此高速公路在进行到了后期的建设工作成长的建设效率往往不佳。
1.3勘察人员对于山区地质条件认识不深
对于勘察人员而言，是在实际的山区高速公路地质勘察过程中的主题，也是山区高速公路地质勘察过程能够正常进行的重要因素。但是就目前我们对于在实际的进行山区高速公路地质勘察过程中的情况来看，目前有较多的勘察人员对于山区的地质条件认识情况往往无法达到相关的要求。而这种情况也会导致勘察报告显得并不细腻，无法从深层次上挖掘出勘察项目的实际内容，这种情况对于高速公路在日后的建设有着较为严重的危害。
1.4勘察工作的执行情况力度不够
在勘察工作的实际执行情况方面我们发现，目前有较多的勘察人员，在实际的进行勘察的过程中，对于勘察的数据以及相关的资料进行分析以及研究的过程中，显得力度并不够，同时在勘察过程中所使用的相关技术也并不好，因此在此过程中，极易遇到较多的突发状况，例如勘察人员在实际的工作过程中，一些并不需要进行加固的位置仍然进行加固，这种情况的出现显然缺乏相关的科学性。
2.解决山区高速公路地质勘察目前出现问题的相关方案
2.1将勘察方案进行完善
为了较好的解决在目前山区高速公路地质勘察过程中出现的问题，一种重要的方法就是将勘察的相关方案进行完善。在实际的对于山区高速公路进行地质勘察的过程中，首先需要注意到对于勘察方法进行设计并进行相应的绘制。在此过程中，需要着重的注意到项目在施工过程中的可行性以及安全性，同时也需要对于地区周边的环境进行进一步的考察，通过这种形式，帮助所有的数据进行完善后才能够较好的发现勘察方案中出现的问题，并能够对于这些问题加以解决。同时对于实际的勘察方案而言，也需要进行多次的探讨以及研究才能够应用在实际的勘察过程中。
2.2找出勘察工作的要点
就目前在实际的山区高速公路地质勘察过程中，我们发现勘察方案的设计内容往往显得较为繁多，同时在此过程中需要考虑的问题也显得极为繁杂。勘察的实际方案中，主要是包括了对于勘察方案的选择、勘察的过程中对于勘察点的实际设计数量、工程地质的调绘相关的范围以及比例等内容。若在此过程中，各项工作能够严格的按照相关的要求进行，同时设计内容是在一种较为繁重的前提之下，在实际的勘察过程中会严重的影响到勘察工作的效率。而正是由于这样的特点，我们发现在实际的进行勘察工作的过程中，可以对于相关的勘察工作的重点进行找出，同时在实际的勘察工作进行的过程中严格按照这些要点来进行勘察工作，保证实际的山区高速公路的地质勘察工作能够按照相关的要求进行，也能够保证到勘察工作的质量。
2.3加强勘察人员对于山区地质条件的认知
目前我们在实际的研究过程中可以发现，有较多的勘察工作人员对于勘察工作的认知实际上并没有达到相关的要求，因此在实际的勘察工作进行的过程中也是无法按照相关的要求进行。例如我们发现，在实际的进行地质勘察工作的过程中，一些工作人员往往会考虑到工程造价等问题，但忽视路基以及路线等施工环节的稳定性，这会严重的对于高速公路施工的安全性造成影响。正是由于这种情况，需要着重的加强勘察工作人员对于地质条件的认知。
摘要：
在工程地质的勘察过程中，最主要的目的就是能提供必需的基础工程的地质设计和依据以及和地质设计有关的资料信息给对工程进行设计的人员。在科学技术水平不断发展的过程中，GIS的技术也在不断向上攀升，对未来勘察所得到的工程地质资料成果进行信息化处理已是大势所趋。本文主要讨论了公路工程的相关数据库，其中主要包含了地质信息，主要工具是与地理信息有关的相关电脑软件，以其为测量的基础平台，同时将其当做勘查信息系统，针对这两个不同的方面做出了详细的研究，另一方面也分析了这两方面的不同主要功能以及两种数据库的结构，可供参考。
关键词：
GIS技术；系统功能设计；3S技术；
这些年以来，在很多的领域当中都开始广泛地使用地理信息系统技术，也就是所谓的GIS技术，GIS技术这种新兴学科逐渐流行开来，并且被人们所接受和确认。伴随着时代和科技的不断发展，GIS技术迅速地从原来的理论研究发展向了产业化和实用化，同时在很多行业当中被广泛地利用，给很多部门提供了优秀的决策支持和良好的处理信息的能力。
1、地理信息系统的定义与类型
1.1、地理信息系统的定义
地理信息系统，也就是所谓的GIS,在不一样的应用领域以及专业当中，GIS有着不同的理解，当前，对于GIS还没有一个统一的并且便于接受的定义。有一部分人把GIS定义为能对空间数据进行管理和研究的一种技术系统，这种技术系统能在计算机的硬件支持下依照地理坐标或空间的位置对空间数据进行各种研究和处理，从而让数据完成输入、管理、分析等多种功能，能让数据管理加强，对各种空间的实体和其之间相互的关系进行研究，同时也能让研究结果以图形、文字或数据等方面的形式得到展现。而还有一部分人认为GIS是一种空间信息的系统，这种系统十分重要并且具有特定性，其能对地球的整个空间或者是某一部分的地理相关信息进行全方位分析的一种系统。寥寥数言不能让GIS的概念得到完全的解释，上面所描述的内容也是对GIS进行的简单的介绍，说的剪短一点，GIS指的是“以计算机的软件以及硬件条件作为支持，使用搜索、采集、存储、管理、分析和表达处于空间当中的某一物体的具体位置所在和与相关事务有关的详细属性和具体的数值，而且把能回答用户的问题作为主要的任务，这种计算机系统就能被当成是地理信息系统，也就是GIS。”
1.2、地理信息系统的分类
地理信息系统拥有比较大的技术潜力，同时也拥有较广的应用面，并且地理信息系统也拥有十分迅速的发展速度，所以想要使用一个固定的方法对GIS进行分类十分困难。但一般来说，可以使用下面几个角度对GIS来进行分类：
（1）通过区域的大小，或者是其行政单位的级别对GIS进行划分，GIS分成两种不同的种类，其分别是区域地理信息系统以及省级地理信息系统或者也能称之为全球地理信息系统（比如用来对全球气候变化进行检测的地理信息系统）,这当中也包括国家地理信息系统（比如我国国家系统）等很多种。
（2）依照GIS的应用功能对其进行分类，能区分开两个不同的基本类型，第一个是应用性的地理信息系统，主要是负责某种工作或者是领域的GIS,这里面也拥有区域综合地理信息系统还有专题地理信息系统；另外一种是工具性的地理信息系统，也就是通常意义上讲的GIS工具软件包，这种系统能做到空间数据的输入、处理、存储、分析以及输出[1]。
（3）依照地理信息系统的数据结构对其进行分类。
2、对工程地质资料进行信息化管理的可能性和必要性
在过去十几年，3S技术等以GIS为核心的新兴技术在地学领域当中得到了快速的利用和发展，开辟出了地质资料的管理研究工作这一个新的道路，GIS身为当下各种高新科技所集合的产物，因为其对于空间数据的分析处理以及存储查找能力十分强大，所以和普通的信息管理系统有十分明显的区分，其适用于十分复杂的地球空间数据，GIS能对地球空间数据进行详细的分类、存储、采集等，这些都是以往所使用的传统技术和方法十分难做到的。因此，当前的科学技术水平已发展到了这个地步，GIS应用已成为了地质资料的管理信息化当中一个十分优秀的产品，详细的地质数据库和当前所使用的先进GIS技术相互融合，就能让使用GIS技术完成的地质资料管理信息系统得到实现，换句话说，以地理性信息系统为基础的地质数据库系统的研究和使用，是当前时代计算机技术使用在地学研究当中的大势所向[2].
3、数据库结构分析
3.1、原始资料的管理和存储数据库
开发信息数据库的主要用途就是对工程勘察所得出的资料进行二次开发以及利用。从这个要求上来看，数据库应能实现对勘察所得到的数据进行有效的存储，同时也能对自己所需要的数据进行快速并且准确的调用。因此要求开发出来的系统一定要拥有相对完善的原始资料存储功能以及管理数据库的功能。
3.2、数据处理和分析数据库
这项研究的目的是让地质资料的二次利用和开发得到实现。这就要求必须能让拥有针对勘察数据的数据决策以及分析的功能的数据库得到开发出来。只有其拥有优秀的数据处理功能和分析功能，才能为工程地质的地理信息系统赋予价值。
4、系统功能设计
系统的功能设计是以工程地质数据库作为基础，在这个基础上让相对应的程序模块得到开发，让这程序没款拥有地图的编辑以及存储功能，同时也需要具备工程地质信息的预测、管理、入库以及分析等不同的功能和不同模块之间完美的索引的功能。
（1）数据的录入功能。这种系统的数据录入的功能效率应该高，这样能方便各种数据入库，针对不同的信息来源，使用不同的处理手段和获得的方法。
（2）编辑和修改的功能。由于基础数据的更新以及维护工作需要以周期为单位进行，所以系统需要拥有高效率的图形信息的功能。
（3）有好的图形和界面的操作功能。一个系统的界面应该是友好美观并且相对简洁的。系统图形的操作功能指的是所使用的系统应提供给用户图形筛选、缩放以及其他功能。
（4）存储管理的功能。对于空间的数据部分，让科学并且合理的编码标准以及地理要素的分类得到建立，这是对于组织空间数据，并且对其进行采集以及输出转换的根据所在。
（5）专家系统。为了能让勘察资料实现进一步的开发和利用，应该对专家系统的模块进行分析和开发，能让工程地质数据的应用管理和分析得到实现。
（6）查询统计的功能。
（7）信息输出的功能。
（8）信息处理的功能。
（9）索引的机制。
5、结束语
综上所述，将GIS的技术使用在公路工程的工作当中去，使应用前景广泛的工程地质信息系统得到建立，是建设工程地质信息化的重要手段之一，通过一定的尝试研究遗迹探索，对其拥有了更加深刻的体会：
（1）对于GIS技术方面有了更加全面的了解。选择使用一个相对来说功能较为齐全并且技术比较先进的GIS软件当成开发的平台。对于系统功能的实现以及研发路线的制定都能起到至关重要的作用。
（2）迅猛发展的网络技术已和当今社会的很多方面息息相关，对拥有专家决策支持系统、网络版的工程地质信息系统进行研究和开发，将是未来研究的主要方向之一。
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软件无线电技术是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信，下面是由我整理的软件无线电技术论文，谢谢你的阅读。
软件无线电技术初探
【摘要】软件无线电技术是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信，打破了长期以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。本文就从软件无线电的优势、软件无线电技术在军事通信和移动通讯中的应用三方面来对软件无线电技术进行初步探析。
【关键词】软件无线电;军事通信;移动通信
当今，通讯系统正由模拟体制向数字体制转变，这为无线电通讯的发展创造了有利条件，但传统的通过硬件设备改造升级来完成无线通信新技术改革的方法带来了很多问题，限制了无线电技术的进一步发展，为了解决这一困境，软件无线电应运而生，具有着传统的硬件无线电通信设备所无法比拟的优势。
一、软件无线电的优势
1.具有降低开发成本和周期的作用
传统的无线通信系统在对技术和产品进行开发时，针对的只是单一的标准，从标准相对稳定到设计和开发专用芯片，再到产品设计和实现需要一年以上的时间，开发周期长，开发成本高，同时这种情况也导致标准制定过程中，许多新的技术都无法得到合理的应用，限制了新技术的发展和应用，也使商用产品和当时技术水平之间存在着较大的差异。而软件无线电的应用，能为技术和产品的研究和开发提供一个新概念和通用无线通信平台，在很大程度上缩短了开发周期，降低了开发成本，使产品能够和技术水平同步发展。
2.具有优秀的可拓展性
软件无线电技术具有非常优秀的可拓展性，主要体现在它能极其轻松地完成系统功能的拓展与升级，但是由于网络无线电技术是以模块化、通用化、标准化的硬件支持平台为基础的，所以它在硬件方面能够拓展的空间并不大，其优秀的拓展性主要集中在软件方面。
另外，软件无线电技术也为系统的升级和拓展提供了便利，只需要对相应的软件进行升级或者拓展就可以了，而且与改进和优化硬件相比，升级和拓展软件要简单得多;最重要的是，借助软件工具可以根据实际需求来实现各种通讯业务的拓展。
3.具有极强的灵活性
软件无线电技术具有可重配置性，从而在很大程度上增强了其灵活性。目前，从基带信号到射频信号已经实现了完全的数字化，这就使得软件无线电技术可以通过更换软件模块来适应多种工作频段和多种工作方式。
同时，良好的多频段天线和可控制的多频段和多功率的射频转换能力，使得软件无线电对复杂的环境需求具有良好的适应性，可由软件编程来改变 RF 频段和带宽、传输速率、信道接入方式、业务种类及加密方式、接口类型。
二、软件无线电技术在军事通信中的应用
无线通信之所以在现代通信中占据着重要的位置，与其设备简单、便于携带、易于操作等特点是分不开的，也是这些独有的优势使其被广泛应用于各个领域，以军事领域为代表，它是各军种、各部队中必不可少的重要通信手段，
软件无线电这个术语最初是被美军提出的，当时正处于海湾战争时期，多国部队各军种进行联合作战时，在互通互联的操作上遇到了难题，不仅通信互通性差，反映速度慢，而且宽带太窄、速率也太低，使得联合作战的关键技术受到了严重的影响，由此美军开始制定具体的计划来研究基于数字信号处理器、软件可编程、模块化、多模式并具有波形重新配置能力的通用软件无线电台――易通话，此电台几乎具备了美军所有使用过的电台包括话音通讯电台、数据通信电台的所有功能，实现了不同种类无线电台之间的通信。
软件无线电台从其诞生至今，已经成为能使不同国家或者说同一国家的不同军种之间相互通信而没有障碍的新技术。自20世纪70年代开始，可编程软件无线电台正式被列入研制项目中，目前已经取得了突破性的发展，有不少的数字式软件可编程无线电台已经被投入使用并且收效甚好。
另外，传统的数字电台以硬件为主，软件无线电台在许多关键技术上对其进行了改进，例如：对模数转化器进行了改进，使其转换率和动态工作范围得到了大幅度的提升;对嵌入式处理器进行了改进，提高了其处理的速度和能力，使数字信号处理器能够完成调制解调器的功能;对以编程技术为目标的技术进行了开发，使软件的功能性独立于基础硬件之外。总之，随着科技的迅速发展与进步，无线电台将有望使军用电台获得新的定义。
三、软件无线电技术在移动通信中的应用
软件无线电概念从提出至今，已经从最初的军事领域开始向民用领域扩展，但是在民用通信方面却存在着许多的问题，例如：新老通讯体制并存，增加了不同体制系统在互联方面的复杂程度与困难程度;各种通讯设备大量涌现，使无线电频谱拥堵情况越来越严重;传统的以硬件为基础的无线通信系统已经难以满足新时代发展的需要。只有采用软件无线电技术才能对这些问题进行有效解决，下面就从三方面来介绍软件无线电技术在移动通信中的应用。
1.用于蜂窝移动通信系统
在蜂窝移动通信系统中，软件无线电的发射与其他系统相比较，有所不同。
它在发射前，要先对可用的传输信道进行划分，探测传播路径，对适合信道进行调制，将电子控制下的发射波束指向正确的方向，选择合适的功率，做完这些才能进行发射。至于接收也同样如此，它能对当前信道和相邻信道的能量分布进行划分，也能对输入传输信号的模式进行识别，通过自我适应抵消干扰，对所需信号多径的动态特征进行估计，对多径的所需信号进行相干合并和自适应均衡，对信道调制进行栅格译码，然后通过FEC译码纠正剩余错误，最大限度的降低误比特率
2.用于设计多频多模的移动终端
对于不同的标准需要用不同的软件来适应，需要通过软件设置的调整来改变信道接入方式或者调制方式。
软件无线电技术可以设计出灵活的通信终端，使不同制式的移动网络能用同一部终端，不仅为用户提供了极大的便利，也在一定一定程度上降低了运营商的成本，促进了移动通信技术的持续发展。
3.用于第三代移动通信系统
软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用主要包括三方面：
(1)为第三代移动通信手机与基站提供了一个开放的、模块化的系统结构;
(2)产生了各种信号处理软件，包括：各类无线信令规则与处理软件、信道纠错编码软件、信号流变换软件、信源编码软件、调制解调算法软件等;
(3)实现了智能天线结构，包括DOA在内的空间特征矢量的获得、每射频通道权重的计算和天线波束赋形。
四、结语
总之，软件无线电技术有着传统数字无线电所无法比拟的优势，在将来的发展和应用上一定会越来越广泛，特别是在第四代移动通信的普及和推广道路上，软件无线电技术一定会贡献越来越多的力量。
参考文献
[1]陶玉柱，胡建旺，崔佩璋.软件无线电技术综述[J].通信技术，2011，01：37-39.
[2]朱瑞平.软件无线电技术[J].科技传播，2012，04：179.
[3]李飞，粟欣，曾捷.软件无线电技术及其在军事领域的应用[J].科学技术与工程，2012，11：2665-2672.
[4]张学成.浅析软件无线电技术在现代通信系统中的应用[J].无线互联科技，2014，01：74.
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当今世界正处在大变动的历史时期。两极格局已经终结，各种力量重新分化组合，世界正朝着多极化方向发展。新格局的形成将是长期的、复杂的过程。在今后一个较长时期内，争取和平的国际环境，避免新的世界大战，是有可能的。同时也要看到，目前国际形势仍然动荡不安。世界各种矛盾在深入发展，不少国家和地区的民族矛盾、领土争端和宗教纷争突出起来，甚至酿成流血冲突和局部战争。国际经济竞争日趋激烈，许多发展中国家经济环境更加恶化，南北差距进一步扩大。 和平与发展仍然是当今世界两大主题。发展需要和平，和平离不开发展。霸权主义、强权政治的存在，始终是解决和平与发展问题的主要障碍。世界的发展也决不能长期建立在广大发展中国家贫穷落后的基础之上。国际形势的剧变和动荡促使世界人民进一步觉醒。具有共同历史遭遇的发展中国家维护独立主权、团结合作的趋势正在加强。世界要和平，国家要发展，社会要进步，经济要繁荣，生活要提高，已成为各国人民的普遍要求。 《加快改革开放和现代化建设步伐，夺取有中国特色社会主义事业 的更大胜利》（1992年10月12日），《十四大以来重要文献选编》 上册第34－35页 在和平稳定中谋求发展，这是当今世界的头等大事。世界经济生活日益国际化，各国之间的经济联系日益加深。生产布局，投资走向，金融往来，科技开发，人才培养，乃至环境保护，都跨越了国界。世界贸易的增长幅度大大超过了世界经济的增长幅度。科技革命正在向各行各业渗透，经济活动的规模不断扩大、速度加快。这样一种全球经济的发展肯定不能长久地建立在少数国家发达、多数国家落后的基础上。世界经济需要新的动力，世界市场需要新的补充。广大发展中国家经济的兴盛，是世界经济持续增长的希望所在。 占世界人口绝大多数的发展中国家，拥有巨大的发展潜力。它们的落后和贫困，主要是历史上殖民主义统治以及现实的不公正、不合理国际经济秩序造成的。现在，越来越多的发展中国家顺应世界经济国际化的发展趋势，从本国国情出发，已经或者正在走上具有自己特色的发展道路。事实证明，只有走这样的道路，才是成功之途。这一潮流在新的世纪中将会更加壮大。在我看来，如果说发展中国家在政治上的崛起是二十世纪下半叶国际局势演变的一大特征，那么它们在经济上的腾飞则将是二十一世纪世界新格局的一个重要标志。发展中国家走向繁荣富强，数十亿人民彻底摆脱贫困的桎梏，将为各国提供巨大的贸易和投资机会，为新兴科技和产业开辟广阔的市场，给全球经济注入源源不断的活力，使之攀升到新的发展阶段。同时，发展中国家的兴盛，还将为多极化格局奠定健康的基础，为公正合理的国际经济新秩序的建立提供有利条件，使持久的世界和平得到更加有力的保障。一言以蔽之，发展中国家经济的兴旺发达，将是对人类社会进步的重大贡献。 《在亚太经合组织第三次领导人非正式会议上的讲话》（1995年11 月19日），《人民日报》1995年11月20日 世界正在走向多极化，这是当今国际形势的一个突出特点。无论是在全球还是在地区范围，无论是在政治还是在经济领域，多极化趋势都在加速发展。极少数大国或大国集团垄断世界事务、支配其他国家命运的时代，已一去不复返了。大国关系不断调整，多个力量中心正在形成。广大发展中国家总体实力增强，地位上升，成为国际舞台上不容轻视的一支重要力量。各类区域性组织日趋活跃，显示出强劲的生命力。世界多极化格局的形成尽管还是一个长期的过程，但这种趋势已成为不可阻挡的历史潮流，对促进世界的和平、稳定与发展具有十分重要的意义。 随着“冷战”的结束，和平力量进一步增强。要相互尊重与平等互利，不要霸权主义与强权政治；要对话与合作，不要对抗与冲突，已成为越来越多国家的共识。 《为建立公正合理的国际新秩序而共同努力》（1997年4月23 日），《十四大以来重要文献选编》下册第2469页 当前国际形势总体上继续趋向缓和。和平与发展是当今时代的主题。多极化趋势在全球或地区范围内，在政治、经济等领域都有新的发展，世界上各种力量出现新的分化和组合。大国之间的关系经历着重大而又深刻的调整。各种区域性、洲际性的合作组织空前活跃。广大发展中国家的总体实力在增强。多极化趋势的发展有利于世界的和平、稳定和繁荣。各国人民要求平等相待、友好相处的呼声日益高涨。要和平、求合作、促发展已经成为时代的主流。维护世界和平的因素正在不断增长。在相当长的时期内，避免新的世界大战是可能的，争取一个良好的国际和平环境和周边环境是可以实现的。 但是，冷战思维依然存在，霸权主义和强权政治仍然是威胁世界和平与稳定的主要根源。扩大军事集团、加强军事同盟，无助于维护和平、保障安全。不公正、不合理的国际经济旧秩序还在损害着发展中国家的利益。贫富差距不断扩大。利用“人权”等问题干涉他国内政的现象还很严重。因民族、宗教、领土等因素而引发的局部冲突时起时伏。世界仍不安宁。 《高举邓小平理论伟大旗帜，把建设有中国特色社会主义事业全面 推向二十一世纪》（1997年9月12日），《十五大以来重要文献选 编》上册第41－42页 从当今世界经济发展状况来看，有这样几种趋势值得我们注意。一是世界经济技术合作加强，全球化趋势愈益明显。经济市场化、贸易与投资国际化、区域经济合作化的步伐加快，各国经济联系日益紧密，相互依存度增加，合作增强，摩擦和竞争也在加剧。全球市场、资金、资源的争夺矛盾更加尖锐，世界范围的贸易竞争和国与国之间经济实力的较量越来越激烈。二是世界科技革命突飞猛进，各国更加重视发展高新技术和关键技术。国际上有这样一种说法，下一个世纪将进入信息经济、科技先导型经济和可持续发展经济的时代。新技术革命正在改变着传统的生产方式，已经成为现代经济增长的主要推动力量。三是国际金融越来越活跃，对经济发展的影响越来越大。近些年，国际资本流动加快，但金融风险也随之加大，金融市场动荡不定，特别是今年发生的东南亚金融风波，波及世界许多地区。我们要密切注视国际金融市场的变化，借鉴其他国家的经验教训，为我所用，努力做到趋利避害。 《在中央经济工作会议上的讲话》（1997年12月9日） 经济全球化趋势是当今世界经济和科技发展的产物，给世界各国带来发展的机遇，同时也带来严峻的挑战和风险，向各国特别是发展中国家提出了如何维护自己经济安全的新课题。 经济全球化趋势要求各国积极参与国际经济合作，但各国在扩大开放时应根据本国的具体条件，循序渐进，注重提高防范和抵御风险的能力。 经济全球化趋势使各国经济的相互依存、相互影响日益加深。一旦某些国家和地区发生经济危机，不仅发展中国家会深受其害，发达国家也难以置身其外。全球化的经济需要全球性的合作。国际社会的所有成员应本着责任与风险共担的精神，共同维护世界经济的稳定发展。 经济全球化趋势是在不公正、不合理的国际经济旧秩序没有根本改变的情况下发生和发展的，因而势必继续加大穷国与富国的发展差距。根本的出路在于努力推动建立公正合理的国际经济新秩序，以有利于各国共同发展。 《在亚太经合组织第六次领导人非正式会议上的讲话》（1998年11 月18日），《人民日报》1998年11月19日 冷战结束后，世界向多极化的方向发展，但多极化格局的形成需要经历相当长的时期，其间会充满各种政治力量之间的激烈斗争。世界各种力量正在进行新的分化组合。美国成为唯一的超级大国，欧盟、日本、俄罗斯、中国几大力量也相对突出，广大发展中国家整体实力增强。多极化趋势，反映了国际关系的深刻变化和历史的发展，有利于削弱和抑制霸权主义、强权政治，有利于推动建立公正合理的国际政治经济新秩序。但也要看到，世界各种力量的发展仍很不平衡。 《在武汉主持召开国有企业改革和发展座谈会时的讲话》（1999年 5月30日） 当前，世界多极化的趋势在继续发展，国际形势总体上仍然趋向缓和，和平与发展依然是时代的主题。尽管天下仍很不太平，但在较长时期内避免新的世界大战是可能的。多极化格局的最终形成将是一个充满复杂斗争的长期过程，但这一历史方向不可逆转。这是党中央在科学分析当代世界矛盾，全面审视和平力量和战争因素消长的基础上作出的重要判断。 《在中央经济工作会议上的讲话》（1999年11月15日） 展望世界经济的发展变化，有三个动向值得我们高度关注。一是世界范围内正在进行经济结构调整。近年来，各国尤其是发达国家的产业结构、产品结构、企业结构发生了重大变化。新兴产业迅猛发展，特别是信息产业的发展，促使传统产业发生变革。新产品层出不穷，高科技产品在社会生产中所占的比重日益提高。西方国家企业购并风潮迭起，大大提高了它们抢占市场、垄断技术、获取超额利润的能力。二是科技进步突飞猛进。电子计算机的应用、信息技术的开发，新材料、新能源、基因工程、航天技术等高新技术的运用，使社会生产方式和生活方式发生了重大变化。知识或智力资源的占有、配置、生产和运用已成为经济发展的重要依托。各国的综合国力竞争将更加倚重于科技进步和知识创新。三是跨国公司的影响力日益增大。跨国公司的迅速扩张，引起了投资方式和国际分工的变化，加速了生产、投资、贸易、金融的全球化，密切了国际经济联系，同时也加剧了国际竞争。经济全球化是一把双刃剑，既给各国的发展提供了新的条件，也不同程度地带来了风险。发达国家在经济全球化过程中占据明显优势，而广大发展中国家由于经济发展水平较低，利用机遇和防范风险的能力较弱，相对处于不利的地位。如果策略把握不当，其金融、经济就会面临风险和冲击。亚洲金融危机的爆发就充分说明了这一点。 全面分析国际经济形势，我们也可以得出一个结论：经济全球化趋势已经和正在给各国经济发展带来深刻的影响，我们既面临着新的发展机遇，也面临着严峻挑战，一定要增强紧迫感，努力使自己发展得更快、更好。 《在中央经济工作会议上的讲话》（1999年11月15日） 国际格局走向多极化，是时代进步的要求，符合各国人民的利益，有利于世界和平与安全。这种多极化格局，不同于历史上大国争霸、瓜分势力范围的局面。各国应是独立自主的，各国的相互合作及各种形式的伙伴关系，不应针对第三方。大国对于维护世界和地区的和平负有重要责任，大国应该尊重小国，强国应该扶持弱国，富国应该帮助穷国。 《在联合国千年首脑会议上的讲话》（2000年9月6日），《十五大 以来重要文献选编》中册第1353－1354页 现在，国际局势总体上继续趋于缓和，和平与发展已成为时代的主题。世界多极化趋势在曲折中发展。经济全球化使各国间的经济联系日益密切。以信息科技和生命科技为核心的现代科学技术给人类社会的发展提供了新的强大动力。如何在新世纪里实现世界的健康、稳定和普遍发展，是摆在各国人民和政治家、企业家面前的紧迫课题。 必须看到，现在世界各国的发展仍是相当不平衡的，南北差距不断扩大。我们应该全面审视经济全球化的进程，并加强对这种进程的正确引导和管理。 ——经济全球化，是社会生产力和科学技术发展的客观要求和必然结果，有利于促进资本、技术、知识等生产要素在全球范围内的优化配置，给各国各地区提供了新的发展机遇，同时也提出了新的挑战。 ——经济全球化，带来众多的创业机会，但也伴随着更快的技术创新、更短的产品寿命周期、更快捷的资本流动和更激烈的人才竞争。这就要求国际社会应对资本的跨国流动加强有效监管和合理规范，并制定和实施适应市场迅速变化的新的经济技术国际规则，也要求人们掌握更多的知识和技术。 ——经济全球化，由于发达国家的主导，使各国各地区在全球发展中的地位和水平进一步出现差异。广大发展中国家面临许多新的挑战，发展更趋艰难，南北贫富差距进一步扩大。这不仅不利于全球经济的健康发展，也不利于地区和世界的和平与稳定。 我们需要的是世界各国平等、互惠、共赢、共存的经济全球化。我相信，亚太经合组织作为一个重要的地区组织，在促使经济全球化进程朝着趋利避害、有利于南北国家共同发展的方向前进方面，应该也能够发挥重要的作用。 《在二○○○年亚太经合组织工商界领导人峰会午餐会上的演讲》 （2000年11月15日），《人民日报》2000年11月16日 世界多极化在曲折中发展，称霸与反霸的斗争将长期存在。这是影响国际和平与安全的一个基本因素。走向多极化是当今世界的一个重要特征。新世纪初期，世界各大力量和地区性强国或国家集团，将在相互交往的过程中，进一步彼此借重，相互牵制，竞争共处。由于世界民主与和平力量的壮大，未来的多极化政治格局，不同于历史上列强争霸的政治局面。这种多极化是与日益发展的经济全球化和科技进步相互结合、相互促进的，它的最终形成将经历一个漫长、曲折、复杂的演进过程。单极与多极的矛盾，称霸与反霸的斗争，将成为二十一世纪相当一个时期内国际斗争的焦点。 《在中央军委扩大会议上的讲话》（2000年12月11日） 经济全球化不断加快，在推动生产力发展的同时，也加剧了世界发展不平衡的矛盾。经济全球化是当今世界的一个基本经济特征。随着生产力的发展和科学技术的进步，技术创新、知识应用、贸易投资和金融活动日益国际化，各国经济的相互交流、相互依存日益加深。经济全球化，是社会生产力发展的客观要求和必然结果，有利于生产要素在全球范围内的优化配置，带来了新的发展机遇。当今世界是开放的世界，任何一个国家都不可能完全脱离世界经济而孤立地发展。如能加以正确引导和驾驭，经济全球化有利于各国各地区加强经济技术合作，也有利于世界经济的发展和国际社会的稳定。 同时也应看到，经济全球化是一把双刃剑。现在，经济全球化是西方发达国家主导的。它们经济科技实力雄厚，掌握着国际经贸组织以及国际经济规则的主导权，在全球化中获益最大，而广大发展中国家总体上处于不利的地位。西方发达国家，通过跨国公司和受它们控制的国际经济组织，加紧向发展中国家进行经济渗透和扩张，在全世界争夺资源和市场，同时极力推行它们的发展模式、政治制度和价值观念，企图通过经济全球化实现资本主义的一统天下，这使广大发展中国家的经济主权、国家安全面临着严峻挑战和威胁。目前的经济全球化进程，正在导致南北差距的进一步拉大，一些经济技术条件比较差的发展中国家面临着进一步被边缘化的危险。国际金融市场不稳定因素很多，一旦出现金融震荡，就会对世界各国特别是发展中国家造成强烈冲击。经济全球化不仅加剧着发达国家之间、发展中国家之间、发达国家与发展中国家之间在资金、技术、市场和资源方面的竞争，也加剧着一些国家内部的贫富矛盾，引发社会冲突。总之，一个发展很不平衡的世界，是不可能长期安宁的。 《在中央军委扩大会议上的讲话》（2000年12月11日）
近来有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为:光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 笔者认为,光纤通信技术尚有很大的发展空间,今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。在此主要讨论光纤通信的发展趋势和市场。 光纤通信的发展趋势 1、光纤到家庭(FTTH)的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。 ◆FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。 对于不久的将来要发展的宽带业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满足。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发,可压缩到5～6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不可。 ◆ FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。 F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。 PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。(按照目前市场价格,PEP比PON经济)。 PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。 发达国家发展FTTH的计划和技术方案,根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON,因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采用副载波调制作为多信道复用的PON。 中国ATM使用远比STM的SDH少,一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过,目前比较经济,使用灵活,传输距离远等;宜采用。而比较GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技术网络效率高;可以有电话,适合SDH网络,与IP结合没有EPON好,但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好,可用户电话,如用电话需要借助lAD技术。目前,中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用,还需要根据用户的具体情况不同而不同。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无线城域网WiMAX(1EEE802.16)覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。 2、光交换的发展什么是通信? 实际上可表示为:通信输+交换。 光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。 通常在光网里传输的信息,一般速度都是xGbps的,电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然,也不是说,一切都要用光交换,特别是低速,颗粒小的信号的交换,应采用成熟的电子交换,没有必要采用不成熟的 大容量的光交换。当前,在数据网中,信号以“包”的形式出现,采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小,可采用电子交换。然而,在大量同方向的包汇总后,数量很大时,就应该采用容量大的光交换。目前,少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前,由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制,通路数一般在8—16个。 电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。 光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来,采用集成技术,开发出MEM微电机光开关,其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent),属于试验性质的。 光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是,发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源,光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统(corning)。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验,半径5公里,共有43个终端节,(试用5个节点),速率为2.5Gbps。 自动交换的光网,称为ASON,是进一步发展的方向。 3、集成光电子器件的发展 如同电子器件那样,光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成,但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路,如同一块印刷电路板,可以把光电子器件组装于其上,也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。 日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关;1x128热光开关阵列;用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起;8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上,尺寸仅15x7mm,如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年,集成光电子器件有比较大的改进。 中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上,就会重复如同微电子落后的被动局面。 光纤通信的市场 众所周知,2000年IT行业泡沫,使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展,产品生产过剩。无论是光传输设备,光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤,每公里泡沫时期价格为羊1200,现在价格Y100左右1公里,比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复? 根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测,如图2.在2002年是最低谷,相当于倒退4年。现在有所回升,但还不能恢复。按此推测,在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转,在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。 笔者认为:FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。发达国家的FTTH已经开始建设,已经有相当的市场。大体上看,器件和设备随市场的需要,其利润会逐步回升,2007-2008年可能良好。但光纤产业,尽管反倾销成功,目前价格也仍低迷不起,利润甚微。实际上,在世界范围内,光纤的生产规模过大,而FTTH的发展速度受社会环境、包括市民的经济条件和数字电视的发展的影响,上升缓慢。据了解,有大公司目前封存几个光纤厂,根据市场情况,可随时启动生产,其结果是始终供大于求。供不应求才能涨价,是通常的市场规律,所以光纤产业要想厚利,可能是2009年后的事情。中国经济不发达地区和小城镇,还需要建设光纤线路,但光纤用量仍然处于供太子求的范围内。 对中国市场,FTTH受ADSL的挑战和数字电视HDTV发展的制约,会有所延后。目前,中国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过,北京奥运会需要HDTV的推动和设备价格的下降,会促进FTTH的发展。预计在2007-2008年在中国FTTH可开始推广。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOP点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。
无线网络发展状况计算机通信分两种:有线通信和无线通信 无线通信包括卫星,微波,红外等等无线局域网（Wireless LAN）技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备，人们可随时、随地、随意地访问网络资源。在推动网络技术发展的同时，无线局域网也在改变着人们的生活方式。本文分析了无线局域网的优缺点极其理论基础，介绍了无线局域网的协议标准，阐述了无线局域网的体系结构，探讨了无线局域网的研究方向。 关键词 以太网 无线局域网 扩频 安全性 移动IP 一、引 言 随着无线通信技术的广泛应用，传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求，于是无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）应运而生，且发展迅速。尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络，但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟，正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。 无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。 广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性，促进了无线局域网技术的完善和产业化，已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。随着802.11a网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展，无线局域网将迎来发展的黄金时期。 二、无线局域网概述 无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时，美国陆军研发出了一套无线电传输技术，采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年，夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络，称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机，采用双向星型拓扑连接，横跨夏威夷的四座岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从此，无线网络正式诞生。 1．无线局域网的优点 （1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。 （2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。 （3）易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 （4）故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。 （5）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。 由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2．无线局域网的理论基础 目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。 （1）红外线（Infrared Rays，IR）局域网 采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。 （2）扩频（Spread Spectrum，SS）局域网 如果使用扩频技术，网络可以在ISM（工业、科学和医疗）频段内运行。其理论依据是，通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。 所谓直接序列扩频，就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。而跳频技术与直序扩频技术不同，跳频的载频受一个伪随机码的控制，其频率按随机规律不断改变。接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰性能越好，军用的跳频系统可达到每秒上万跳。 （3）窄带微波局域网 这种局域网使用微波无线电频带来传输数据，其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照，其它方式则可使用无需执照的ISM频带。 3．无线局域网的不足之处 无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时，也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面： （1）性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。 （2）速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s，只适合于个人终端和小规模网络应用。 （3）安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏。 三、无线局域网协议标准 无线局域网技术（包括IEEE802.11、蓝牙技术和HomeRF等）将是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。以IEEE（电气和电子工程师协会）为代表的多个研究机构针对不同的应用场合，制定了一系列协议标准，推动了无线局域网的实用化。 1．IEEE802.11系列协议 作为全球公认的局域网权威，IEEE 802工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括802.3以太网协议、802.5令牌环协议和802.3z100BASE-T快速以太网协议等。IEEE于1997年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议——802.11协议。1999年9月，IEEE提出802.11b协议，用于对802.11协议进行补充，之后又推出了802.11a、802.11g等一系列协议，从而进一步完善了无线局域网规范。IEEE802.11工作组制订的具体协议如下： （1）802.11a 802.11a采用正交频分（OFDM）技术调制数据，使用5GHz的频带。OFDM技术将无线信道分成以低数据速率并行传输的分频率，然后再将这些频率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高传输速度，改进信号质量，克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s，传输层可达25Mbit/s，能满足室内及室外的应用。 （2）802.11b 802.11b也被称为Wi-Fi技术，采用补码键控（CCK）调制方式，使用2.4GHz频带，其对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率机制的介质访问控制可确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限值时，传输速率能够从11Mbit/s自动降到5.5Mbit/s，或根据直序扩频技术调整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不违反FCC规定的前提下，采用跳频技术无法支持更高的速率，因此需要选择DSSS作为该标准的惟一物理层技术。 （3）802.11g 2001年11月，在802.11 IEEE会议上形成了802.11g标准草案，目的是在2.4GHz频段实现802.11a的速率要求。该标准将于2003年初获得批准。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM调制方式，使用2.4GHz频段，对现有的802.11b系统向下兼容。它既能适应传统的802.11b标准(在2.4GHz频率下提供的数据传输率为11Mbit/s)，也符合802.11a标准(在5GHz频率下提供的数据传输率56Mbit/s)，从而解决了对已有的802.11b设备的兼容。用户还可以配置与802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式无线局域网，有利于促进无线网络市场的发展。 （4）其他相关协议 IEEE802工作组今后将继续对802.11系列协议进行探讨，并计划推出一系列用于完善无线局域网应用的协议，其中主要包括802.11e（定义服务质量和服务类型）、802.11f（AP间协议）、802.11h（欧洲5GHz规范）、802.11i（增强的安全性&认证）、802.11j（日本的4.9GHz规范）、802.11k（高层无线/网络测量规范）以及高吞吐量研究工作组的相关协议。 2．蓝牙规范（Bluetooth） 蓝牙规范是由SIG（特别兴趣小组）制定的一个公共的、无需许可证的规范，其目的是实现短距离无线语音和数据通信。蓝牙技术工作于2.4GHz的ISM频段，基带部分的数据速率为1Mbit/s，有效无线通信距离为10~100m，采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术采用自动寻道技术和快速跳频技术保证传输的可靠性，具有全向传输能力，但不需对连接设备进行定向。其是一种改进的无线局域网技术，但其设备尺寸更小，成本更低。在任意时间，只要蓝牙技术产品进入彼此有效范围之内，它们就会立即传输地址信息并组建成网，这一切工作都是设备自动完成的，无需用户参与。 3．HomeRF标准 在美国联邦通信委员会（FCC）正式批准HomeRF标准之前，HomeRF工作组于1998年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范，即共享无线访问协议（SWAP）。该协议主要针对家庭无线局域网，其数据通信采用简化的IEEE802.11协议标准。之后，HomeRF工作组又制定了HomeRF标准，用于实现PC机和用户电子设备之间的无线数字通信，是IEEE802.11与泛欧数字无绳电话标准（DECT）相结合的一种开放标准。HomeRF标准采用扩频技术，工作在2.4GHz频带，可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点，适合用于笔记本电脑。 4．HyperLAN/2标准 2002年2月，ETI的宽带无线接入网络（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小组公布了HiperLAN/2标准。HiperLAN/2标准由全球论坛（H2GF）开发并制定，在5GHz的频段上运行，并采用OFDM调制方式，物理层最高速率可达54Mbit/s，是一种高性能的局域网标准。HyperLAN/2标准定义了动态频率选择、无线小区切换、链路适配、多波束天线和功率控制等多种信令和测量方法，用来支持无线网络的功能。基于HyperRF标准的网络有其特定的应用，可以用于企业局域网的最后一部分网段，支持用户在子网之间的IP移动性。在热点地区，为商业人士提供远端高速接入因特网的服务，以及作为W-CDMA系统的补充，用于3G的接入技术，使用户可以在两种网络之间移动或进行业务的自动切换，而不影响通信。 5．无线局域网标准的比较 802.11系列协议是由IEEE制定的，目前居于主导地位的无线局域网标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的，是802.11与DECT的结合。HomeRF和蓝牙都工作在2.4GHz ISM频段，并且都采用跳频扩频（FHSS）技术。因此，HomeRF产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络，可以让设备为一个单独的数据建立一个连接，而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前，必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码，因而比蓝牙技术更安全。802.11使用的是TCP/IP协议，适用于功率更大的网络，有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要长得多。 四、无线局域网的体系架构 1．无线局域网的主要组件 （1）无线网卡。提供与有线网卡一样丰富的系统接口，包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有线局域网中，网卡是网络操作系统与网线之间的接口。在无线局域网中，它们是操作系统与天线之间的接口，用来创建透明的网络连接。 （2）接入点。接入点的作用相当于局域网集线器。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和传输数据，以支持一组无线用户设备。接入点通常是通过标准以太网线连接到有线网络上，并通过天线与无线设备进行通信。在有多个接入点时，用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是20~500m。根据技术、配置和使用情况，一个接入点可以支持15~250个用户，通过添加更多的接入点，可以比较轻松地扩充无线局域网，从而减少网络拥塞并扩大网络的覆盖范围。 2．无线局域网的配置方式 （1）对等模式。Ad-hoc模式。这种应用包含多个无线终端和一个服务器，均配有无线网卡，但不连接到接入点和有线网络，而是通过无线网卡进行相互通信。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。 （2）基础结构模式。Infrastructure模式。该模式是目前最常见的一种架构，这种架构包含一个接入点和多个无线终端，接入点通过电缆连线与有线网络连接，通过无线电波与无线终端连接，可以实现无线终端之间的通信，以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复制，可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。 五、未来的研究方向 如上所述，无线局域网技术的研究和应用方兴未艾，是目前无线通信领域乃至整个通信行业的研究热点。从无线局域网的进一步推广应用来看，未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其他移动通信系统之间的关系上。 1．安全性问题 IEEE802.11协议标准建议使用两种安全解决方案。一种是IEEE 802.11安全任务组（TGi）构建的安全框架--鲁棒型安全网络（RSN）。这种网络用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鉴权和密钥管理。该标准用可扩展鉴权协议（EAP）实现对用户的鉴权。鉴权服务器和用户之间使用远程鉴权拨入用户服务协议（RADIUS）进行通信，RADIUS协议在网络接入的鉴权、授权和计费（AAA）中得到广泛采用。由于IEE802.1x主要是针对有线局域网设计的，在无线局域网中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以，尽管它对无线局域网的安全性能有很大改善，802.1x和802.11的结合仍然不能提供足够的安全。 另一种方式则是目前广泛应用于局域网络及远程接入等领域的虚拟专用网（VPN）安全技术。与802.11b标准所采用的安全技术不同，在IP网络中，VPN主要采用IPSec技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户，将现有的VPN安全技术与802.11b安全技术结合起来，是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案。 2．漫游切换问题 无线局域网的漫游问题是继安全问题之后的一个至关重要的问题。在无线网络中，如果一边使用无线局域网接入服务，一边移动接入位置，那么一旦移动终端超越子网覆盖范围，IP数据包就无法到达移动终端，正在进行的通信将被中断。为此，IETF制定了扩展IP网络移动性的系列标准。所谓移动IP，就是指在IP网络上的多个子网内均可使用同一IP地址的技术。这种技术是通过使用被称为本地代理（Home Agent）和外地代理（Foreign Agent）的特殊路由器对网络终端所处位置的网络进行管理来实现的。在移动IP系统中，可保证用户的移动终端始终使用固定的IP地址进行网络通信，不管在怎样的移动过程中皆可建立TCP连接并不会发生中断。在无线局域网系统中，广泛的应用移动IP技术可以突破网络的地域范围限制，并可克服在跨网段时使用动态主机配置协议（DHCP）方式所造成的通信中断、权限变化等问题。 3．无线网络管理问题 相对于有线网络，无线局域网具有非常独特的特性，因此必须建立相应的无线网络管理系统。除了系统结构、用户需求和典型应用等模块之外，一个好的无线网络管理系统还必须考虑以下因素： （1）标准的网管通信方式。网管子系统通常与中央主机相连。网管子系统必须基于工业标准的管理协议(比如SNMP)，这样才能监视主机和子系统之间每条链路上的状态信息，并可根据状态信息快速分析和解决出现的问题。 （2）网络监视和报告。主机必须能够监视无线网络系统中所有单元。考虑到无线网络的连接性不如有线网络那样稳定，无线网络管理系统必须监视和报告无线信号的变化以及接入点的业务类型和负载情况，还须能自动发现进入无线网络体系结构的新设备。 （3）有效地利用带宽。尽管随着新技术的发展，无线网络的可用带宽逐步增大，但还是远远小于有线局域网的带宽。因此，在实际应用中必须考虑带宽的合理使用。 4．无线局域网与3G 无线局域网不否会对第三代移动通信系统构成威胁是近年来业界关心的一个问题。实际上，无线局域网与3G采用的是截然不同的两种技术，用于满足不同的需要。与3G不同的是，无线局域网并不是一个完备的全网解决方案，而只用于满足小型用户群的需求。无线局域网与3G可以互补，因此不会对3G运营商造成威胁，运营商还可以从无线局域网和3G的共存中获得好处。NorthStream的研究表明，无线局域网与3G和GPRS的结合可增加用户的满意程度和业务量，从而增加移动运营商的利润。作为3G的一个重要补充，无线局域网可用于在诸如机场候机厅、宾馆休息室和咖啡厅等地方建立无线Internet连接。 六、结束语 经过10多年的发展，无线局域网在技术上已经日渐成熟，应用日趋广泛，无线局域网将从小范围应用进入主流应用。预计全球无线局域网接入点的销售量将从2000年的50万台稳步增长到450万台，每年的涨幅为55%。无线网卡的销售量将从2000年的约300万块增加到2005年的3400万块，每年的涨幅为53%。今后几年，无线局域网技术将更加成熟，产品性能将更加稳定，市场将持续不断地增长，价钱将持续降低，大型设备提供商将进入这个市场，大多数企业和公司将采用无线局域网进行内部网络建设。 面对如此良好的发展前景，我国应大力推动无线局域网技术的研究和实用化，抓住无线局域网发展的契机。这样，不但可极大地推动国家信息化的发展进程，还将为我国信息产业和通信市场步入国际市场提供大好机遇。