時間：2023-04-01 10:29:53
序論：在您撰寫分集技術論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術都是將CDMA技術用于蜂窩系統(tǒng)，許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng)，因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處：從雙工方式上看，WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術要求，支持高速多媒體業(yè)務、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們在技術實現(xiàn)、規(guī)范標準化、網絡演進等方面都存在較大差異。
WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點。WCDMA技術較成熟，能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容；相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務；而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務。其缺點是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網部分，無線側設備可以共用的很少。
CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設備很好地兼容，能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級，只需增加新的信道單元，升級成本較低，核心網和大部分的無線設備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍，手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。
1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術比較
WCDMA和CDMA2000物理層技術細節(jié)上有相似也有差異，由于考慮出發(fā)點不同，造成了不同的技術特點。WCDMA技術規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網的兼容性；CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標準為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。
（1）這兩個標準的物理層技術相似點可以歸納為以下幾點：
①內環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，因此為了提高系統(tǒng)容量，應盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術可以減少一系列的干擾，這意味著同一小區(qū)內可容納更多的用戶數(shù)，即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術是非常必要的。
②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集，信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。
③系統(tǒng)均采用軟切換技術。所謂軟切換是指移動臺需要切換時，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系，而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行，因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話。
④WCDMA工作頻段：1900～2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz頻段(上行)，2110～2170MHz(下行)。
（2）兩個標準的物理層技術差異可以歸納為以下幾點：
①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則，將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務，并且可實現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內最高數(shù)據(jù)速率達2Mbit/s，步行環(huán)境384kb/s，車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻，射頻帶寬為1.25MHz。
②支持不同的核心網標準。WCDMA要求實現(xiàn)與GSM網絡的兼容，所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網絡議；CDMA2000要求兼容窄帶CDMA，因此它把ANSI-41作為自己的核心網絡協(xié)議。
③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保證更好的信號質量，并支持多用戶。
④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務而部署的所有業(yè)務也支持WCDMA業(yè)務，為了完善新的數(shù)據(jù)話音網絡，CDMA2000-1x需要添加額外的網元或進行功能升級。
2.WCDMA與CDMA2000網絡接口的比較
3G標準的基本目標是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標準的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同，兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps，顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升，在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。
WCDMA的接口標準規(guī)范、制定嚴謹、組織嚴密，而CDMA2000的接口標準嚴謹性有待加強。IS-95廠家設備難以互通，給運營商設備選型帶來了較大問題；3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務必須可以和話音一樣實現(xiàn)無縫的漫游，這是至關重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游，沒有這些基本要素，3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術問題，更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌，它支持全球漫游，全球移動用戶均有唯一標識，而CDMA2000尚不能很好做到這一點。
3.WCDMA和CDMA2000網絡演進的比較
（1）WCDMA的網絡演進技術
現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務。如果復用多個時隙就能升級為HSCSD（高速電路交換數(shù)據(jù)）方式；此后出現(xiàn)了GPRS（通用分組無線業(yè)務），首次在核心網中引入了分組交換的方式，可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調制，這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE；WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達2M/s。
（2）CDMA2000網絡演進技術
主要的CDMA2000運營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s，為了提供更高的速率，1999年部分廠商開始采用IS-95B標準，理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍，最后升級為CDMA2000。
窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進分為空中接口、網絡接口及核心網絡演進等方面。
①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A，其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s，由IS295A升級到IS295B，可支持64kbit/s。
②窄帶CDMA網絡接口的演進主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統(tǒng)，以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口)，窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較，GSM是先有A接口標準，然后廠家依據(jù)標準開發(fā)；窄帶CDMA是廠家各自開發(fā)，然后廣泛宣傳，最后憑借自身影響修改標準。
③窄帶CDMA的核心網在美國經過多年發(fā)展后，從IS241A到IS241B到IS241C，我國CDMA試驗網和紅皮書以IS241C為基礎，IS241D規(guī)范在1999年底，目前IS241E規(guī)范還未正式。
二、WCDMA和CDMA2000在我國的前景
對3G標準的選擇不僅要看其技術原理及成熟程度，還要結合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看，兩種標準最后不能融合成一種，但可以共存。
在我國，GSMMAP網絡已形成巨大的規(guī)模，歐洲標準的WCDMA在網絡上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性，在技術上也考慮了與GSM的雙模切換兼容，向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進，從一開始就解決了全網覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng)，對GPS依賴較大；在小區(qū)站點同步方面，CDMA2000基站通過GPS實現(xiàn)同步，將造成室內和城市小區(qū)部署的困難，而WCDMA設計可以使用異步基站，運營者獨立性強；對于電信設備制造行業(yè)，我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟，而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產業(yè)。
WCDMA采用全新的CDMA多址技術，并且使用新的頻段及話音編碼技術等。因此GSM網絡雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務，卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設計是以IS-95系統(tǒng)的豐富經驗為依據(jù)的，因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網絡部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板，并將系統(tǒng)軟件升級，即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。
由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存，鹿死誰手？尚未分曉。
參考文獻：
［1］TeroOjanpera，RamjeePrasad.朱旭紅譯.寬帶CDMA：第三代移動通信技術.北京：人民郵電出版社.
［2］楊大成.CDMA2000-1X移動通信系統(tǒng).北京：機械工業(yè)出版社,2003.
［3］羅凌，焦元媛，陸冰.第三代移動通信技術與業(yè)務.北京：人民郵電出版社，2005.
[論文摘要]3G的時代已經來臨,其主要技術標準WCDMA和CDMA2000誰優(yōu)誰劣自然引起了我們的關注。本文從各個方面對兩個技術標準做了全面的對比研究。
一、引言
上世紀70年代末,誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的雙工FDMA模擬調頻系統(tǒng),但由于模擬系統(tǒng)固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA為基礎的第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)所取代,相對FDMA系統(tǒng)有諸多優(yōu)點,如頻譜利用率高,系統(tǒng)容量大、保密性好等。與此同時產生了以CDMA為基礎的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng),相比TDMA系統(tǒng)具有低發(fā)射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術等優(yōu)點。
隨著網絡的廣泛普及,圖像、話音和數(shù)據(jù)相結合的多媒體和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務的業(yè)務量大大增加,人們對通信業(yè)務多樣化的要求也與日俱增,而一代二代系統(tǒng)遠遠不能滿足用戶的這些需求,所以誕生了第三代移動通信技術,它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。國際上承認的3G標準有三個:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,這里主要從各個方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。
二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較
由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術都是將CDMA技術用于蜂窩系統(tǒng),許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng),因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處:從雙工方式上看,WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術要求,支持高速多媒體業(yè)務、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們在技術實現(xiàn)、規(guī)范標準化、網絡演進等方面都存在較大差異。
WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點。WCDMA技術較成熟,能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容;相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務;而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務。其缺點是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網部分,無線側設備可以共用的很少。
CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設備很好地兼容,能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級,只需增加新的信道單元,升級成本較低,核心網和大部分的無線設備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍,手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。
1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術比較
WCDMA和CDMA2000物理層技術細節(jié)上有相似也有差異,由于考慮出發(fā)點不同,造成了不同的技術特點。WCDMA技術規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網的兼容性;CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標準為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。
(1)這兩個標準的物理層技術相似點可以歸納為以下幾點:
①內環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng),因此為了提高系統(tǒng)容量,應盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術可以減少一系列的干擾,這意味著同一小區(qū)內可容納更多的用戶數(shù),即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術是非常必要的。
②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集,信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。
③系統(tǒng)均采用軟切換技術。所謂軟切換是指移動臺需要切換時,先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系,而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行,因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性,大大減少切換造成的掉話。
④WCDMA工作頻段:1900~2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz頻段(上行),2110~2170MHz(下行)。
(2)兩個標準的物理層技術差異可以歸納為以下幾點:
①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則,將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務,并且可實現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內最高數(shù)據(jù)速率達2Mbit/s,步行環(huán)境384kb/s,車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻,射頻帶寬為1.25MHz。
②支持不同的核心網標準。WCDMA要求實現(xiàn)與GSM網絡的兼容,所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網絡議;CDMA2000要求兼容窄帶CDMA,因此它把ANSI-41作為自己的核心網絡協(xié)議。
③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保證更好的信號質量,并支持多用戶。
④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務而部署的所有業(yè)務也支持WCDMA業(yè)務,為了完善新的數(shù)據(jù)話音網絡,CDMA2000-1x需要添加額外的網元或進行功能升級。
2.WCDMA與CDMA2000網絡接口的比較
3G標準的基本目標是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標準的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同,兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps,顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升,在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。
WCDMA的接口標準規(guī)范、制定嚴謹、組織嚴密,而CDMA2000的接口標準嚴謹性有待加強。IS-95廠家設備難以互通,給運營商設備選型帶來了較大問題;3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務必須可以和話音一樣實現(xiàn)無縫的漫游,這是至關重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游,沒有這些基本要素,3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術問題,更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌,它支持全球漫游,全球移動用戶均有唯一標識,而CDMA2000尚不能很好做到這一點。
3.WCDMA和CDMA2000網絡演進的比較
(1)WCDMA的網絡演進技術
現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務。如果復用多個時隙就能升級為HSCSD(高速電路交換數(shù)據(jù))方式;此后出現(xiàn)了GPRS(通用分組無線業(yè)務),首次在核心網中引入了分組交換的方式,可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調制,這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE;WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達2M/s。
(2)CDMA2000網絡演進技術
主要的CDMA2000運營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s,為了提供更高的速率,1999年部分廠商開始采用IS-95B標準,理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍,最后升級為CDMA2000。
窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進分為空中接口、網絡接口及核心網絡演進等方面。
①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A,其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s,由IS295A升級到IS295B,可支持64kbit/s。
②窄帶CDMA網絡接口的演進主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統(tǒng),以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口),窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較,GSM是先有A接口標準,然后廠家依據(jù)標準開發(fā);窄帶CDMA是廠家各自開發(fā),然后廣泛宣傳,最后憑借自身影響修改標準。
③窄帶CDMA的核心網在美國經過多年發(fā)展后,從IS241A到IS241B到IS241C,我國CDMA試驗網和紅皮書以IS241C為基礎,IS241D規(guī)范在1999年底,目前IS241E規(guī)范還未正式。
三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景
對3G標準的選擇不僅要看其技術原理及成熟程度,還要結合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看,兩種標準最后不能融合成一種,但可以共存。
在我國,GSMMAP網絡已形成巨大的規(guī)模,歐洲標準的WCDMA在網絡上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性,在技術上也考慮了與GSM的雙模切換兼容,向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進,從一開始就解決了全網覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng),對GPS依賴較大;在小區(qū)站點同步方面,CDMA2000基站通過GPS實現(xiàn)同步,將造成室內和城市小區(qū)部署的困難,而WCDMA設計可以使用異步基站,運營者獨立性強;對于電信設備制造行業(yè),我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟,而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產業(yè)。
WCDMA采用全新的CDMA多址技術,并且使用新的頻段及話音編碼技術等。因此GSM網絡雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務,卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設計是以IS-95系統(tǒng)的豐富經驗為依據(jù)的,因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網絡部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板,并將系統(tǒng)軟件升級,即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。
由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存,鹿死誰手?尚未分曉。
參考文獻:
[1]TeroOjanpera,RamjeePrasad.朱旭紅譯.寬帶CDMA:第三代移動通信技術.北京:人民郵電出版社.
關鍵詞:數(shù)字系統(tǒng)；IC；設計
一、數(shù)字IC設計方法學
在目前CI設計中，基于時序驅動的數(shù)字CI設計方法、基于正復用的數(shù)字CI設計方法、基于集成平臺進行系統(tǒng)級數(shù)字CI設計方法是當今數(shù)字CI設計比較流行的3種主要設計方法，其中基于正復用的數(shù)字CI設計方法是有效提高CI設計的關鍵技術。它能解決當今芯片設計業(yè)所面臨的一系列挑戰(zhàn):縮短設計周期，提供性能更好、速度更快、成本更加低廉的數(shù)字IC芯片。
基于時序驅動的設計方法，無論是HDL描述還是原理圖設計，特征都在于以時序優(yōu)化為目標的著眼于門級電路結構設計，用全新的電路來實現(xiàn)系統(tǒng)功能;這種方法主要適用于完成小規(guī)模ASIC的設計。對于規(guī)模較大的系統(tǒng)級電路，即使團隊合作，要想始終從門級結構去實現(xiàn)優(yōu)化設計，也很難保證設計周期短、上市時間快的要求。
基于PI復用的數(shù)字CI設計方法，可以滿足芯片規(guī)模要求越來越大，設計周期要求越來越短的要求，其特征是CI設計中的正功能模塊的復用和組合。采用這種方法設計數(shù)字CI，數(shù)字CI包含了各種正模塊的復用，數(shù)字CI的開發(fā)可分為模塊開發(fā)和系統(tǒng)集成配合完成。對正復用技術關注的焦點是，如何進行系統(tǒng)功能的結構劃分，如何定義片上總線進行模塊互連，應該選擇那些功能模塊，在定義各個功能模塊時如何考慮盡可能多地利用現(xiàn)有正資源而不是重新開發(fā)，在功能模塊設計時考慮怎樣定義才能有利于以后的正復用，如何進行系統(tǒng)驗證等。
基于PI復用的數(shù)字CI的設計方法，其主要特征是模塊的功能組裝，其技術關鍵在于如下三個方面:一是開發(fā)可復用的正軟核、硬核;二是怎樣做好IP復用，進行功能組裝，以滿足目標CI的需要;三是怎樣驗證完成功能組裝的數(shù)字CI是否滿足規(guī)格定義的功能和時序。
二、典型的數(shù)字IC開發(fā)流程
典型的數(shù)字CI開發(fā)流程主要步驟包含如下24方面的內容:
(1)確定IC規(guī)格并做好總體方案設計。
(2)RTL代碼編寫及準備etshtnehc代碼。
(3)對于包含存儲單元的設計，在RTL代碼編寫中插入BIST(內建自我測試)電路。
(4)功能仿真以驗證設計的功能正確。
(5)完成設計綜合，生成門級網表。
(6)完成DFT(可測試設計)設計。
(7)在綜合工具下完成模塊級的靜態(tài)時序分析及處理。
(8)形式驗證。對比綜合網表實現(xiàn)的功能與TRL級描述是否一致。
(9)對整個設計進行Pre一layout靜態(tài)時序分析。
(10)把綜合時的時間約束傳遞給版圖工具。
(11)采樣時序驅動的策略進行初始化nooprlna。內容包括單元分布，生成時鐘樹
(12)把時鐘樹送給綜合工具并插入到初始綜合網表。
(13)形式驗證。對比插入時鐘樹綜合網表實現(xiàn)的功能與初始綜合網表是否一致。
(14)在步驟(11)準布線后提取估計的延遲信息。
(15)把步驟(14)提取出來的延遲信息反標給綜合工具和靜態(tài)時序分析工具。
(16)靜態(tài)時序分析。利用準布線后提取出來的估計延時信息。
(17)在綜合工具中實現(xiàn)現(xiàn)場時序優(yōu)化(可選項)。
(18)完成詳細的布線工作。
(19)從完成了詳細布線的設計中提取詳細的延時信息。
(20)把步驟(19)提取出來的延時信息反標給綜合工具和靜態(tài)時序分析工具。
(21)Post-layout靜態(tài)時序分析。
(22)在綜合工具中實現(xiàn)現(xiàn)場時序優(yōu)化(可選項)。
(23)Post一alyout網表功能仿真(可選項)。
(24)物理驗證后輸出設計版圖數(shù)據(jù)給芯片加工廠。
對于任何CI產品的開發(fā)，最初總是從市場獲得需求的信息或產品的概念，根據(jù)這些概念需求，CI工程師再逐步完成CI規(guī)格的定義和總體方案的設計?？傮w方案定義了芯片的功能和模塊劃分，定義了模塊功能和模塊之間的時序等內容。在總體方案經過充分討論或論證后開始CI產品的開發(fā)。CI的開發(fā)階段包含了設計輸入、功能仿真、綜合、DFT(可測試設計)、形式驗證、靜態(tài)時序分析、布局布線等內容。而CI的后端設計包括布局、插入時鐘樹、布線和物理驗證等內容，后端設計一般能在軟件中自動完成，如SIE軟件就能自動完成布局布線。
三、IC開發(fā)過程介紹
IC開發(fā)過程包括設計輸入、功能仿真、綜合、可測試性設計DFT、形式驗證、靜態(tài)時序分析、布局、插入時鐘樹、布線、物理驗證等內容，下面分別進行詳細介紹。
設計輸入:一般包括圖形與文本輸入兩種格式。文本輸入包括采用verilog和vHDL兩種硬件描述語言的格式，verliog語言支持多種不同層次的描述，采用硬件描述語言主要得益于采用綜合器來提高設計效益;圖形輸入一般應該支持多層次邏輯圖輸入，主要應用在一些專門的電路設計中，但是圖形輸入耗時費力且不方便復用。
功能仿真:功能仿真的目的是為了驗證設計功能的正確性和完備性。搭建的測
試環(huán)境質量和測試激勵的充分性決定了功能仿真的質量和效益，仿真工具也是比較多，而且功能比較齊全。
綜合:所謂綜合，就是將設計的HDL描述轉化為門級網表的過程。綜合工具(也可稱為編譯器)根據(jù)時間約束等條件，完成可綜合的TRL描述到綜合庫單元之間的映射，得到一個門級網表等;綜合工具可內嵌靜態(tài)時序分析工具，可以根據(jù)綜合約束來完成門級網表的時序優(yōu)化和面積優(yōu)化。
可測試性設計DFT:目前大多數(shù)CI設計都引入可測試結構設計，一般在電路初步綜合后可進行DFT設計。典型的DFT電路包括存儲單元的內建自測BIST電路、掃描鏈電路和邊界掃描電路。BIST電路是為了測試而設計的專門電路，它可以來自半導體生產廠商，也可以用商用的工具自動產生。掃描鏈電路一般是用可掃描的寄存器代替一般的寄存器，由于帶掃描功能的寄存器的延時與一般的寄存器并不一致，所以在綜合工具進行時序分析時最好就能考慮這種“附加”的延遲。邊界掃描電路主要用來對電路板上的連接進行測試，也可以把內部掃描鏈的結果從邊界掃描電路引入。
形式驗證是一種靜態(tài)的驗證手段，它根據(jù)電路結構靜態(tài)地判斷兩個設計在功能上是否等價，從而判斷一個設計在修改前和修改后其功能是否保持一致。
靜態(tài)時序分析:靜態(tài)時序分析是CI開發(fā)流程中非常重要的一環(huán)。通過靜態(tài)時序分析，一方面可以了解到關鍵路徑的信息，分析關鍵路徑的時序;另一方面，還可以了解到電路節(jié)點的扇出情況和容性負載的大小。
布局:布局被認為是整個后端流程最關鍵的一步，布局首先是在滿足電路時序要求的條件下得到盡可能小的實現(xiàn)面積，其次布局也是把整個設計劃分成多個便于控制的模塊。布局的內容包括把單元或宏模塊擺放到合適的位置，其目的是為了最大限度地減小連線的RC延遲和布線的寄生電容效應，此外，良好的布局還可以減小芯片面積和降低布線時出現(xiàn)擁賽現(xiàn)象的幾率。
插入時鐘樹:時鐘樹又稱時鐘網絡，是指位于時鐘源和它所有扇出的寄存器時鐘輸入端之間的BUFFER驅動邏輯，時鐘樹通常根據(jù)物理布局情況生成。時鐘樹的插入關鍵在于如何控制時鐘信號延時和時鐘信號扭曲，因為較大的延遲對解決電路的保持時間問題不利，較大的時鐘扭曲往往增加寄存器鎖存不穩(wěn)定數(shù)據(jù)的幾率。但是時鐘信號延遲和時鐘信號扭曲問題是對矛盾，如果設計對兩者都要求比較嚴格的話，時鐘樹的插入往往需要考慮比較多。
布線:布線分為兩個階段完成:預布線和詳細布線，預布線時版圖工具把整個芯片劃分為多個較小的區(qū)域，布線器只是估算各個小區(qū)域的信號之間最短的連線長度，并以此來計算連線延遲，這個階段并沒有生成真正的版圖連線。詳細布線階段，布線器根據(jù)預布線的結果和最新的時序約束條件生成真正的版圖連線。但是如果預布線的時間比布局運行的時間還要長，這就意味著布局的結果是失敗的，這時候就需要重新布局以減少布線的擁賽。
布局布線完成之后，EDA工具根據(jù)布局布線的結果產生電路網表，產生真正的互連線延遲數(shù)據(jù)，這樣以前綜合工具DC根據(jù)線負載模型計算出來的延遲數(shù)據(jù)與這些互連線延遲數(shù)據(jù)相比是不夠精確的，因此把這些版圖提取出來的互連線延遲數(shù)據(jù)反標給DC重新進行綜合優(yōu)化，如果生成的網表滿足了時序、面積及功耗要求后就生成電路版圖，電路版圖經過驗證就可以制成芯片。超級秘書網：
參考文獻：
一、計算機云備份技術的基本概念
計算機云備份技術的概念是由美國的IBM公司在2007年提出的，其具體的定義指的是：所謂計算機云備份技術，顧名思義指的就是將計算機里面所要進行運算的任務都收集起來，然后，再把這些任務分配到那些大型的大規(guī)模的計算機數(shù)據(jù)處理中心或者是大規(guī)模計算機聯(lián)機群體構成的計算機資源池里面去，這樣就可以使得更重需要運算的程序都能夠根據(jù)自己的需求，來從大型數(shù)據(jù)處理中心獲得相應的計算處理功能、數(shù)據(jù)存儲功能以及各種相關的軟件信息服務等功能。目前，計算機云備份技術常見的實現(xiàn)方式主要包括云存儲服務和混合云備份。計算機云備份作為場內軟件和次級存儲的一種替代，它運行在遠程的系統(tǒng)中并被集中控制，并通過瀏覽器的界面來訪問計算機云備份。然而，在大多數(shù)情況之下，計算機云備份具有多個客戶共享架構，并且需要付費才能夠使用。被保護的系統(tǒng)上運行輕量級的程序，并將數(shù)據(jù)從主站點傳輸?shù)皆贫松稀?/p>
二、計算機云備份技術的優(yōu)勢
2.1效率高和可靠性強
在計算機數(shù)據(jù)庫之中，現(xiàn)在使用的比較先進的存儲技術，主要包括磁盤的備份、壓縮、加密和存儲虛擬化等保護。計算機云備份技術不僅要確保數(shù)據(jù)的安全性，還應該考慮計算機云備份技術的效率和可靠性。但是，計算機云備份技術的效率和可靠性是由存儲設備的服務機構來提供的。因此，計算機云備份技術的效率高和可靠性強是其重要的優(yōu)勢之一。
2.2可擴展性和投資少
計算機云備份技術還可以依靠第三方提供商的無限擴展能力，并且計算機云備份技術的投資比較少。但是，計算機云備份技術可以減少數(shù)據(jù)備份和實施中的問題，這種數(shù)據(jù)存儲方式使得企業(yè)能夠管理計算機云備份技術的運行費用。
2.3降低數(shù)據(jù)量的恢復時間
計算機云備份技術一般是磁帶開始恢復，計算機云備份技術管理人員只需要找到磁帶，然后將其加載，就可以找到數(shù)據(jù)的位置再恢復數(shù)據(jù)。但是，從云中恢復數(shù)據(jù)一般較快，而不需要從磁帶存放點運送磁帶和尋找的恢復時間。同時，恢復的數(shù)據(jù)也是通過廣域網進行傳輸，從而可以有效地節(jié)省時間，并且不需要建設本地磁帶設備。
2.4可用性較強
為了提高存儲的效率和降低公司的成本，計算機云備份技術更加具有吸引力。因而，計算機云備份技術具有可用性較強的特征。但是，數(shù)據(jù)副本能通過任何的因特網連接或設備來訪問，以提高數(shù)據(jù)的安全性。
三、云備份軟件可用性評估模型的運用
3.1啟發(fā)式的可用性評估
云備份軟件可以利用啟發(fā)式可用性評估在少量用戶參與的情況下對主流的云備份軟件進行可用性評估，并且需要參與可用性評估的成本較低，從而獲得相關的數(shù)據(jù)。目前，國內外主要的一些云備份軟件都是選擇一些具有影響力的云備份軟件，主要包括諾頓在線備份、在線備份系統(tǒng)和遠程數(shù)據(jù)備份等等。因此，啟發(fā)式的可用性評估是勻備份軟件評估模型中的主要應用。
3.2用戶測試法可用性評估
目前，用戶直接參與的可用性評估可以發(fā)現(xiàn)很多可用性問題，用戶是重要的研究對象，因此，在真實環(huán)境中用戶測試法可用性評估具有不可替代的作用。由于云備份軟件可用性評估對象是云備份軟件，但是，用戶測試法可用性評估存在很多問題。然后，通過收集、組織、存儲和管理備份的數(shù)據(jù)，提供開放訪問，從而可以促進數(shù)據(jù)的共享，以制備出一個比較完善的云備份軟件設計方案。在選擇可用性評估各種人員時，應該充分考慮評估人員的專業(yè)背景、計算機的操作能力和英語水平等，以保證可用性評估人員的綜合素質。對于企業(yè)和政府機構的存儲備份需求，選擇素質較高的可用性評估設計方案更加重要。同時，用戶測試法可用性評估還應該根據(jù)用戶的備份目的，使得云備份存儲軟件能夠滿足用戶的要求，主要包括備份軟件的登錄、備份、恢復和刪除等操作。
四、總結
關鍵詞：分組語音PSTN電話接口
1概述
隨著信息技術的不斷發(fā)展和完善，信息的快速傳遞在生產和生活中顯得越來越重要。在各種信息傳遞方式中，語音的互通占據(jù)著重要的位置。最為大家熟知的是以PCM編碼方式傳送語音的普通電話業(yè)務，實時性強、語音質量高，占據(jù)著語音通話業(yè)務的主體。但近年來隨著IP電話的普及和網絡技術的發(fā)展，另一種語音處理技術越來越為人們所熟悉，那就是語音分組技術。語音分組是指將語音信號轉化為一定長度和速率的數(shù)字化語音包，采用存儲轉發(fā)的方法并以包的形式進行交換和傳輸。它隨著互聯(lián)網的普及，尤其是IP電話的普及而得到越來越多應用。但由于互聯(lián)網不能對傳輸帶寬提供保證，因此，語音包在其傳輸過程中就會產生延遲、抖動、包丟失等影響語音質量的因素。直到近年來由于低速率編解碼算法的出現(xiàn)和軟硬件性能的提高，人們才注意到分組語音技術的商業(yè)價值，并投入開發(fā)力量。
早期分組語音技術的應用大都采用軟件實現(xiàn)。近年來，隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，硬件價格大幅度下降，從而出現(xiàn)了許多用硬件實現(xiàn)分組語音的產品。硬件具有對數(shù)據(jù)處理速度快，可處理大量數(shù)據(jù)的特點，所以使用硬件實現(xiàn)分組語音可以很好地處理延遲、抖動、回聲抑制等問題，從而得到良好的音質。采用硬件實現(xiàn)分組語音的另一個優(yōu)點是：在一個硬件電路中可以實現(xiàn)多種壓縮標準的分組語音，能很靈活地適應不同網絡環(huán)境下的多個語音終端的互通。
本文著重介紹采用一種專用的DSP芯片AMBE-1000實現(xiàn)語音分組的方法，并用這種方法實現(xiàn)了鐵路站場中的信號作業(yè)電話。由此可以看出，分組語音技術在一些專門領域應用的廣闊空間。
2AMBE-1000簡介
AMBE-1000是DigitalVoiceSystems公司的語音編解碼芯片，用來實現(xiàn)雙工的語音壓縮/解壓縮功能，能實現(xiàn)低傳輸速率下高質量的通話。它采用先進的AMBE壓縮算法，壓縮速率最低可達2.4Kb/s目前，這種算法以其能實現(xiàn)的低傳輸速率和高通話質量而在世界范圍內得到了廣泛應用，甚至用在下一代移動通信系統(tǒng)中。具體來說，AMBE-1000具有如下獨特之處：
*低硬件成本和高通話質量；
*無需輔助設備；
*比特差錯和背景噪聲良好的魯棒性；
*可變傳輸速率2.4Kb/s～9.6Kb/s；
*可自動插入舒適噪聲；
*可選的串行和并行接口；
*自帶回聲抑制功能；
*DTMF信號的檢測與產生；
*低功耗。
我們用這個芯片實現(xiàn)語音的分組化。最基本的應用可由圖1表示。
在實際應用中，語音壓縮數(shù)據(jù)要在信道中傳輸，須加入信道接口，完成對語音壓縮數(shù)據(jù)的加工、打包。最常用的接口一般可用單片機來實現(xiàn)。AMBE-1000的設計也使它很容易和單片機交換數(shù)據(jù)。AMBE-1000和單片機之間的數(shù)據(jù)接口有串行接口和并行接口，通信方式是主動方式還是被動方式，取決于可采集數(shù)據(jù)的信號是否由AMBE自身全部給出。我們采用并行數(shù)據(jù)線接口，AMBE-1000設為被動工作方式。此時當其RX_DI端輸入8kHz取樣的語音數(shù)據(jù)（16位線性編碼，8位A率或8位U率編碼）時，在其數(shù)據(jù)線上會得到周期性的壓縮語音數(shù)據(jù)（周期20ms，長度6字節(jié)，可達到2.4Kb/s的傳輸速率）。其控制線和數(shù)據(jù)線時序關系如圖2所示。
我們在EPR（EncoderPacketReady）信號置高后，當檢測到OBE（OutputBufferEmpty）置低時，立即捕捉數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)，便可得到幀同步碼13ECH，進而得到全部的語音數(shù)據(jù)，參考程序如下：
LOOP：JNBEPR，$
READ：MOVR0，#34
MOVR1，#30H
LL：MOVXA，@DPTR（DPTR：AMBE的地址）
MOV@R1，，A
INCR1
JBOBE，$
DJNZR0，LL
SJMPLOOP
AMBE-1000作為解碼器的寫時序與讀時序類似，可根據(jù)DPE（DecoderPacketReady）和IBF（InputBufferFull）信號編寫相應程序。
從AMBE-1000輸出的語音數(shù)據(jù)有固定的幀格式，每一幀有34字節(jié)數(shù)據(jù)，除去幀頭，有24字節(jié)語音數(shù)據(jù)。在20ms周期內，若24字節(jié)數(shù)據(jù)全部被填滿，則其傳輸速率為9.6Kb/s。若設傳輸速率為2.4Kb/s，則24字節(jié)語音數(shù)據(jù)格式中只有6字節(jié)語音數(shù)據(jù)，其余被0填充。我們用這6字節(jié)數(shù)據(jù)作為一帖，再加上幀頭（包括同步碼、地址碼、類型碼、校驗碼等），便可實現(xiàn)分組語音。
3應用實例
AMBE-1000讀寫一幀數(shù)據(jù)所需的時間遠小于20ms。也就是說在20ms時間內，除了讀1幀或寫1幀數(shù)據(jù)外，處理器還有大量的時間做其它的事。這使人們有可能在半雙工的低速信道內實現(xiàn)全雙工的語音通話。圖3為以AMBE-1000為核心實現(xiàn)的鐵路站場信號作業(yè)電話示意圖。
圖3中，用戶線接口及PSTN接口均以AMBE為核心。每一個終端可通過總線的PSTN接口接入PSTN電話網；各個電話終端可通過總線互通，但每一時刻只能有一個終端接入PSTN。終端的硬件構成如圖4所示。
由電話接口完成用戶話機模擬信號的二、四線轉換；由編解碼器完成對模擬語音信號的數(shù)字化，并進行A率（U率）PCM編碼；由AMBE-1000對PCM語音信號壓縮并分組，實現(xiàn)分組語音；由單片機對分組語音進行打包，最后送入485總線進行傳輸。由于是多個終端，在軟件中需引入令牌機制，以防止沖突。軟件工作流程如圖5所示。
關鍵詞：無功功率補償?shù)募夹g經濟特點
交流異步電機在工業(yè)與民用建筑系統(tǒng)中應用廣泛。在民用范圍中運行機械多為連續(xù)運行，不調速，操作不頻繁的場合，如風機、水泵、冷凍機多為結構簡單，易維護的異步電動機。在工礦企業(yè)中，不少電動機負荷率低，經常處于輕載或空載狀態(tài)，功率因數(shù)普遍不高。負荷率低，則功率因數(shù)愈低，無功功率相對于有功功率的百分比更大，顯著地浪費電能。因此對異步電動機采用無功功率補償以提高功率因數(shù)，節(jié)約電能，減少運行費用，提高電能質量，符合我國節(jié)約能源的國策，同時亦給企業(yè)帶來經濟效益。
1無功功率補償?shù)姆N類和特點
1.1集中補償
在高低壓配電所內設置若干組電容器，電容器接在配電母線上，補償供電范圍內的無功功率，如圖1所示。1.2組合就地補償(分散就地補償)電容器接在高壓配電裝置或動力箱的母線上，對附近的電動機進行無功補償，如圖2所示。
1.3單獨就地補償
將電容器裝于箱內，放置在電動機附近，對其單獨補償。圖3為電容器直接接在電動機端子上或保護設備末端，一般不需要電容器用的操作保護設備，稱為直接單獨就地補償。圖3a為經常操作者，采用接觸器；為非經常操作者，采用空氣斷路器；為高壓電容器直接單獨就地補償，宜采用真空開關。圖4為不采用控制設備，由電動機控制開關操作，但電容器必須采用內裝熔絲或另裝熔斷器。如采用控制設備，如圖5所示，為控制式單獨就地補償，多用于降壓起動或有可逆運行等有特殊操作要求的電動機。
2無功功率補償?shù)淖饔?/p>
2.1改善功率因數(shù)及相應地減少電費
根據(jù)國家水電部，物價局頒布的“功率因數(shù)調整電費辦法”規(guī)定三種功率因數(shù)標準值，相應減少電費：
(1)高壓供電的用電單位，功率因數(shù)為0.9以上。
(2)低壓供電的用電單位，功率因數(shù)為0.85以上。
(3)低壓供電的農業(yè)用戶，功率因數(shù)為0.8以上。
根據(jù)“辦法”，補償后的功率因數(shù)以分別不超出0.95、0.94、0.92為宜，因為超過此值，電費并沒有減少，相反初次設備增加，是不經濟的。
2.2降低系統(tǒng)的能耗
功率因數(shù)的提高，能減少線路損耗及變壓器的銅耗。
設R為線路電阻，ΔP1為原線路損耗，ΔP2為功率因數(shù)提高后線路損耗，則線損減少
ΔP=ΔP1－ΔP2=3R(I12－I22)(1)
比原來損失減少的百分數(shù)為
(ΔP/ΔP1)×100％=1－(I2/I1)2·100％(2)
式中，I1=P/(3U1cosφ1)，I2=P/(3U2cosφ2)補償后，由于功率因數(shù)提高，U2>U1，為分析方便，可認為U2≈U1，則
θ=[1－(cosφ1/cosφ2)2]·100％(3)
當功率因數(shù)從0.8提高至0.9時，通過上式計算，可求得有功損耗降低21％左右。
在輸送功率P=3UIcosφ不變情況下，cosφ提高，I相對降低，設I1為補償前變壓器的電流，I2為補償后變壓器的電流，銅耗分別為ΔP1，ΔP2；銅耗與電流的平方成正比，即
ΔP1/ΔP2=I22/I12
由于P1=P2，認為U2≈U1時，即I2/I1=cosφ1/cosφ2
可知，功率因數(shù)從0.8提高至0.9時，銅耗相當于原來的80％。
2.3減少了線路的壓降
由于線路傳送電流小了，系統(tǒng)的線路電壓損失相應減小，有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定(輕載時要防止超前電流使電壓上升過高)，有利于大電機起動。
2.4增加了供電功率，減少了用電貼費
對于原有供電設備來講，同樣的有功功率下，cosφ提高，負荷電流減小，因此向負荷傳輸功率所經過的變壓器、開關、導線等配電設備都增加了功率儲備，發(fā)揮了設備的潛力。對于新建項目來說，降低了變壓器容量，減少了投資費用，同時也減少了運行后的基本電費。
3就地補償與集中補償?shù)募夹g經濟分析
3.1電容補償在技術上應注意的問題
(1)防止產生自勵。
采用電容器就地補償電動機，切斷電源后，電動機在慣性作用下繼續(xù)運行，此時電容器的放電電流成為勵磁電流，如果電容過補償，就可使電動機的磁場得到自勵而產生電壓，如圖6所示。因此，為防止產生自勵，可按下式選用電容
QC=0.93UI0
(2)防止過電壓。
當電容器補償容量過大，會引起電網電壓升高并會導致電容器損壞。我國并聯(lián)電容器國標規(guī)定：“工頻長期過電壓值最多不超過1.1倍額定電壓?！币虼吮仨毞螿C<0.1Ss的條件。
(3)防止產生諧振。
(4)防止受到系統(tǒng)諧波影響。
對于有諧波源的供電線路，應增設電抗器等措施，使諧波影響不致造成電容器損壞。
3.2兩者比較
就地補償較集中補償，更具節(jié)能效果。
4電容補償控制及安裝方式的選擇
4.1就地補償與集中補償?shù)挠嘘P規(guī)定
(1)GB12497—90《三相異步電動機經濟運行》第7.6條規(guī)定：50kW以上的電動機應進行功率因數(shù)就地補償。
(2)GB3485—83《評估企業(yè)合理用電技術導則》第2.9條規(guī)定：100kW以上的電動機就地補償無功功率。
(3)GB50052—95《供配電設計規(guī)范》第5.03及5.0.10規(guī)定。
(4)國外用電委員會法規(guī)與專業(yè)學報均有類似規(guī)定與刊載。
4.2電容補償方式的選擇
采用并聯(lián)電容器作為人工無功補償，為了盡量減少線損和電壓損失，宜就地平衡，即低壓部分的無功宜由低壓電容器補償，高壓部分的無功宜由高壓電容器補償。對于容量較大，負荷平穩(wěn)且經常使用的用電設備的無功功率，宜就地補償。補償基本無功的電容器組宜在配變電所內集中補償，在有工業(yè)生產機械化自動化程度高的流水線、大容量機組的場所，宜分散補償。
4.3電容器組投切方式的選擇
電容器組投切方式分手動和自動兩種。
對于補償?shù)蛪夯緹o功及常年穩(wěn)定和投切次數(shù)少的高壓電容器組，宜采用手動投切；為避免過補償或輕載時電壓過高，易造成設備損壞的，宜采用自動投切。高、低壓補償效果相同時，宜采用低壓自動補償裝置。
4.4無功自動補償?shù)恼{節(jié)方式
以節(jié)能為主者，采用無功功率參數(shù)調節(jié)；當三相平衡時，也可采用功率因數(shù)參數(shù)調節(jié)；為改善電壓偏差為主者，應按電壓參數(shù)調節(jié)；無功功率隨時間穩(wěn)定變化者，按時間參數(shù)調節(jié)。
5電容補償容量的選定
5.1集中補償容量確定
先進行負荷計算，確定有功功率P30和無功功率Q30，補償前自然功率因數(shù)為cosφ1，要補償?shù)降墓β室驍?shù)為cosφ2。則
QC=αP30(tgφ1－tgφ2)
α為平均負荷因數(shù)。
5.2電動機就地補償電容器容量確定
就地補償電容器容量選擇的主要參數(shù)是勵磁電流，因為不使電容器造成自勵是選用電容器容量的必要條件。負載率越低，功率因數(shù)越低；極數(shù)愈多，功率因數(shù)越低；容量愈小，功率因數(shù)越低。但由于無功功率主要消耗在勵磁電流上，隨負載率變化不大，因此應主要考慮電動機容量和極數(shù)這兩個參數(shù)，才能得到最佳補償效果?？捎檬?4)計算。
6結合工程實例談電容補償?shù)膽?/p>
以某大型項目中能源中心為例，該項目設備裝機容量約為21000多千瓦，其中高壓電動機設備容量為5400多千瓦，其他低壓設備容量為5000多千瓦。供電電源的電壓等級為10kV。本著“節(jié)能、高效”的方針，初次嘗試了采用燃汽輪機發(fā)電機組自發(fā)電，冷、熱、電三聯(lián)供，做到汽電共生，實現(xiàn)能源綜合利用。經過經濟分析，采用10kV作為高壓電動機的供電電壓等級，投資較省，同時亦減少變電環(huán)節(jié)，也就減少了故障點。根據(jù)負荷計算，共采用六路10kV電源，分別對高壓電動機直配。
在這個項目中，高壓電動機主要用于空調系統(tǒng)中的中央空調機組，以及主機的外部設備——冷凍水循環(huán)泵和冷卻水循環(huán)泵多臺設備。這些設備單機容量很大，離心機組單機最大達2810kW(共5臺)，小的870kW(共4臺)，冷凍水循環(huán)泵單機560kW(共9臺)，冷凍水循環(huán)泵單機亦有380kW(共3臺)，自然功率因數(shù)在0.8左右。如果在10kV配電室集中補償電容，不采用高壓無功自動補償?shù)脑?，如此大容量的電動機起、停會使10kV側功率因數(shù)不穩(wěn)定，有可能造成過補償，引起系統(tǒng)電壓升高。同時，從配電室至冷凍機房高壓電動機的線路最近50m，最遠140m，線路損耗相當可觀，綜合考慮到高壓自動補償元件、技術、價格均要求高，因此采用高壓電容器就地補償，與電動機同時投切。高壓電容器組放置在電動機附近。這些電動機采用自耦降壓起動方式，高壓就地補償裝置以并聯(lián)電容器為主體，采用熔斷器做保護，裝設避雷器用于過電壓保護，串聯(lián)電抗器抑制涌流和諧波。這樣做，不僅提高了電動機的功率因數(shù)，降低了線路損耗，同時釋放了系統(tǒng)容量，縮小了饋電電纜的截面，節(jié)約了投資。
對于低壓設備，由二臺1000kVA及二臺1600kVA變壓器配出，低壓電機布置較分散，因此，在變電所變壓器低壓側采用電容器組集中自動補償。雖然一些低壓電動機的容量也不小，就地補償?shù)慕洕б嬉嘤校@些設備主要用于鍋爐房和給排水設備，鍋爐房的設備不如冷凍機房集中，環(huán)境較差，管理不便，因此，在低壓配電室采用按功率因數(shù)大小自補償是較合適的。
以我國供暖現(xiàn)狀，采暖能耗指標是同類氣候條件下發(fā)達國家的3-5倍，而且供暖效果也遠遠不如，能耗大量浪費的原因中固然有百姓用戶節(jié)能意識淡薄、收費體制不能刺激節(jié)能，但主要的原因還是因為我們設計、施工與運行管理的落后。如果不提高自身能力水平，而一味地追求收費，就是將自身水平落后造成的浪費轉嫁給消費者，這樣顯然不合理，也不利于節(jié)能工作。按熱收費，比以前進步了，實現(xiàn)了交易公開的原則，但是用戶不能主動控制以實現(xiàn)節(jié)能，也就是不能主動地去省錢或是選擇其他方式供暖，違背了公平與公正的原則，很易造成矛盾，挫傷或阻礙供暖節(jié)能技術的發(fā)展，不利于供熱改革。我們認為正確的做法是溫控與熱量并重，相輔相成，甚至溫控更加重要。供熱單位先提高自身水平，提高室內熱舒適度，也就是提高服務質量，再合理地向用戶收費，促節(jié)能事業(yè)發(fā)展。
2、戶內系統(tǒng)和戶外系統(tǒng)的關系
目前有一種趨勢：認為講溫控就是要在室內安裝溫度控制閥，講計量就是在戶內安裝熱量表，至于戶外控制就可以不被重視了。溫控與計量是不是只要針對戶內系統(tǒng)，戶外就可以忽視呢？對于一個戶內控制設備完善的系統(tǒng)（安裝了溫控閥和熱量表），如果沒有相應的戶外控制，很難保證戶內設備正常地工作。如果戶外水力失調嚴重，溫控閥不能工作在正常工況下，壓頭大就會頻繁地開關甚至產生噪音，壓頭太小會始終常開而室內溫度不足；熱量表也可能工作在額定之外的流量下，測量不準確。如果外網不能根據(jù)戶內工況變化相應調節(jié)，如：水泵不能變頻、壓差不能穩(wěn)定的情況下，水泵、鍋爐或換熱器的效率也不能保證。如果戶內采取了節(jié)能手段，而戶外沒有配合措施，一方面會引起管網水力熱力工況的失調，另一方面室內節(jié)省的能量不能體現(xiàn)在熱源的節(jié)能上，節(jié)能這一根本目的就沒有實現(xiàn)。所以我們認為好的戶內控制一定要與戶外控制相結合。
隨著先進計量、控制設備不斷應用于系統(tǒng)中，分戶計量供熱系統(tǒng)逐步在我國發(fā)展起來。從用能的角度看分戶計量供熱的技術能夠有效利用自由熱，提倡用戶的行為調節(jié)，以減少能耗；另一方面，從用戶出發(fā)它能夠提高室內熱環(huán)境的舒適性。在散熱器上安裝溫控閥為實現(xiàn)這些目標提供了有效手段。當溫控閥被設定在某一值時，它可以通過感溫包測量室內溫度，實時調節(jié)散熱器流量以符合設定值。如果熱網的運行工況可以最大限度的滿足各個用戶的需求，那么溫控閥控制的散熱器供暖房間溫度就不會出現(xiàn)過冷過熱的情形。但是舒適度因人因時而異，提高用戶的舒適程度不僅要求在設計溫度18℃時保持室溫僅有微小的波動，而且應該盡可能的滿足用戶希望提高室內溫度的要求。
3、是溫控計量產品去適應系統(tǒng)，還是系統(tǒng)去適應產品
我們采取“拿來主義”來消化學習國外的溫控計量技術，包括消化和應用國外的產品，但是外來的產品并不適應我國的現(xiàn)有系統(tǒng)，除了水質問題和管理問題外，還有許技術問題。如：系統(tǒng)末端壓差、系統(tǒng)規(guī)模大小、設備工作環(huán)境等都存在很大的不同，不做任何改變就應用在一起很難得到正常的效果。如有的示范工程，產品應用效果不好，出現(xiàn)一些問題，廠家就提出要徹底地改變中國的供熱系統(tǒng)，殊不知，對中國這一巨大規(guī)模的供熱體系，改變是一個漸進的過程，需要一定的時間，不可能一蹴而就。誰應該去適應誰并不存在一個分明的界限，但是合理的尋求結合點，花最小的投入去獲得最大的回報，這個工作非常重要。
4、政策、技術標準、產品開發(fā)的相互關系
過去幾年里，溫控與熱計量事業(yè)發(fā)展很快，但總體規(guī)模不大，沒有形成一個產業(yè)。產品供應商經常抱怨國家政策不到位，沒有強制措施，政府又考慮到技術方案和相關標準不完善，可操作性差，設計部門往往無章可循，缺乏標準指導，開發(fā)商在無強制措施的情況下，不愿增加溫控與熱量的投資，存在僥幸心理。三者之間相互依存，又相互制約，影響溫控與熱計量技術的發(fā)展。從行業(yè)管理部門來講，近期成立的建設部熱改與熱計量領導小組可統(tǒng)一管理、規(guī)劃、協(xié)調各部門的工作，推進該事業(yè)的發(fā)展。新型采暖方式與集中供暖系統(tǒng)溫控與熱計量發(fā)展的相互關系當前，新型的采暖方式發(fā)展迅猛，在一些主要城市中，分戶燃氣爐采暖和戶內電采暖發(fā)展很快，挑戰(zhàn)舊有傳統(tǒng)供暖方式，成為集中供暖的主要競爭對手。這些新型采暖方式的發(fā)展是市場經濟發(fā)展的必然產物，是促進傳統(tǒng)的集中供暖系統(tǒng)變革的重要力量。這些新型采暖方式除了投資相對較少，物業(yè)管理方便，有利于大氣環(huán)境之外，其主要點之一就是可以分戶計量和收費，解決收費問題。這將極大地挑戰(zhàn)和促進集中供熱發(fā)展分戶計量計費技術，如果做不到這一點，就很可能被擠小市場占有率，丟掉市場份額；同時，新型采暖方式也可以促進計量收費的普及，讓百姓受供暖體制改革，對集中供熱也有好處。新型采暖方式的另一個主要優(yōu)點就是采暖費與傳統(tǒng)的供熱方式相當。在現(xiàn)有的燃料價格體系下，分戶燃氣爐的燃燒效率低于集中燃氣鍋爐的燃燒效率；燃燒天然氣比燒煤貴；要產生同樣的熱量值，用電比燒煤或燒天然氣貴。
為什么新型采暖方式的采暖費以和集中供熱競爭呢？這其中有國家能源結構的調整和有關部門扶植的原因，但主要原因有兩點：一是因為新型采暖方式避免了熱量在輸送環(huán)節(jié)中的浪費，而集中供暖的網絡輸送環(huán)節(jié)存在很大的浪費；二是新型采暖方式室溫容易控制，控制手段有自動恒溫控主動調節(jié)控制，避免了溫度失調、利用了自由熱、實現(xiàn)了經濟運行，而傳統(tǒng)的集中供熱就難以實現(xiàn)這些控制。新型的集中供暖系統(tǒng)采用了溫控與熱量技術，就可以提高效率、減少浪費、增加控手段，就可以與新型采暖方式同等競爭，奪回價格優(yōu)勢，爭取市場份額。
參考文獻：
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