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  • 一、应急通信的常用通信手段1.1 集群通信集群通信是由早期点对无线电对讲机发展而来,后经历了由模拟集群通信系统到今天基于信令通道数字集群通信方式发展过程。其具有调度、组呼以及快速呼叫等优点,已...

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    一、应急通信车的常用通信手段

    1.1 集群通信

    集群通信是由早期的点对无线电对讲机发展而来的,后经历了由模拟集群通信系统到今天基于信令通道的数字集群通信方式的发展过程。其具有调度、组呼以及快速呼叫等优点,已成为现在应急通信车上使用的一种常见通信手段。

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    数字集群通信实现了多种功能的集合,这些功能聚集于一体,能够在多方面提供可靠的技术支撑。具体说来,数字集群通信可以实现指挥调度、短信收发、信息传输、电话互联等多种不同类型的业务和功能,可以从不同的角度切入开展相关的工作,在实际工作中的应用,可以有效提升相关工作的技术水平。

    1.2 短波通信

    利用波长在 10—100m 之间,频率稳定在 3—30 兆赫之间的波进行无线电通信叫做短波通信,由于其频率比较高,有些场合下又常称为高频通信。其技术在目前已经比较成熟,而且信号传播距离远,超视距通信无需转发器,设备体积小而且成本还比较低,现在在应急通信车上常常都会被用到。

    短波通信主要靠电离层将发射电波反射到接收设备完成信号的传递,其通信系统主要由发信天线、收信天线、发信机、收信机及一些终端设备组成。在卫星通信、光纤通信诞生之初,短波通信因为受天气的影响较大且会发出噪声,曾一度遭到抛弃,现在随着相关配套技术的提升,短波通信才又回到了应急通信车的主流通信手段地位。

    1.3 超短波通信

    利用波长在 1—10m 之间,频率稳定在 30—300 兆赫之间的波进行无线电通信叫做超短波通信,也被称为米波通信,其频带宽度是短波通信的 10 倍。且受天气的影响小,天线不但结构简单还尺寸较小,采用调频的方式实现调制,传输同样的信号发出的噪声要小得多,所以现在也是应急通信车的常用通信手段。

    应急通信车主要是经由中继站和终端站两者共同构成超短波通信系统。发射机、接收机、天线和载波终端机都包含在终端站里,中继站则涵盖了两个方向的发射机、接收机及相关配套天线。

    1.4 卫星通信

    卫星通信是在空间技术和地面磁波通信的技术基础上创造出来的,利用人造地球卫星来做中继站用以转发无线电波,以实现两个或两个以上个体或单位之间通信的通信手段。卫星通信从 20 世纪卫星发射技术和计算机操控技术实现突破性发展之后,成为了应急通信车通信手段中的新贵,能传输高质量的声音及画面信息,通信覆盖率高,设备简单,重量轻便于装在应急通信车上,不受天气影响,信息传输量大,是当代应急通信车中最重要的通信手段。

    应急通信车上卫星通信系统由空间站和地球站两大部分构成,空间站指的是发射到太空中的通信卫星,地球站则涵盖了地面固定站、便携站、车载站等等。

    森林火灾背后:应急通信真正面临的挑战是什么?mp.weixin.qq.com
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  • RPC(Remote Procedure Call),代表远程过程调用,通过网络通信调用不同服务,共同支撑一个软件系统,微服务实现基石技术。使用RPC可以解耦系统,方便维护,同时增加系统处理请求能力。 诞生环境:在应用...

    前面一篇文章有提到过RPC,那么RPC是什么呢?

    RPC(Remote Procedure Call),代表远程过程调用,通过网络通信调用不同的服务,共同支撑一个软件系统,微服务实现的基石技术。使用RPC可以解耦系统,方便维护,同时增加系统处理请求的能力。

    诞生环境:在应用的迭代演进过程中,随着系统访问量、业务复杂度、代码复杂度的提高,应用逐渐从单体式架构向面向服务的分布式架构转变,所以RPC就产生了(分布式架构的核心)。按响应方式分:
    1)同步调用:客户端调用服务方方法,等服务方返回结果或者超时,才继续自己的操作。(实现方式有WebService和RMI)

    2)异步调用:客户端把消息发送给中间件,不等服务端返回直接继续自己的操作。(搭配ActiveMQ和Kafka,RabbitMQ)

    在讲述RPC的核心原理之前,我们先看一下它的4个核心组件:
    1)客户端(Client):服务调用方

    2)客户端存根(Client Stub):存放服务端地址信息,将客户端的请求参数打包成网络消息,再通过网络发送给服务方

    3)服务端存根(Server Stub):接受客户端发送过来的消息并解包,再调用本地服务

    4)服务端(Server):真正的服务提供者

    1.服务调用方(client)调用以本地调用方式调用服务

    2.client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体(序列化的过程)

    3.client stub找到服务地址,并将消息通过网络发送到服务端

    4.server stub收到消息后进行解码,在Java里就是反序列化的过程

    5.server stub根据解码结果调用本地的服务

    6.本地服务执行处理逻辑

    7.本地服务将结果返回给server stub

    8.server stub将返回结果打包成消息,Java里的序列化

    9.server stub将打包后的消息通过网络并发送至消费方

    10.client stub接收到消息,并进行解码(Java里的反序列化)

    11.服务调用方(client)得到最终结果

    RPC框架的目标就是把2-10步封装起来,所以其核心原理就是:把调用、编码/解码的过程封装起来,让用户像调用本地服务一样的调用远程服务。

    RPC常用技术有哪些?

    Dubbo:国内最早开源的RPC框架,由阿里巴巴公司开发并于2011年末对外开源,仅支持Java语言。

    Motan:微博内部使用的RPC框架,于2016年对外开源,仅支持Java语言。

    Tars:腾讯内部使用的RPC框架,于2017年对外开源,仅支持C++语言。

    Spring Cloud:国外Pivotal公司2014年对外开源的RPC框架,仅支持Java语言。

     

    以下几种是跨语言平台的开源RPC框架:
    gRPC:Google于2015年对外开源的跨语言RPC框架,支持多种语言。

    Thrift:最初是由Facebook开发的内部系统跨语言的RPC框架,2007年贡献给了Apache基金,成为Apache 开源项目之一,支持多种语言。

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    IPV4
    IPv4,是互联网协议(Internet Protocol,IP)的第四版,也是第一个被广泛使用,构成现今互联网技术的基石的协议。1981年Jon Postel 在RFC791中定义了IP,Ipv4可以运行在各种各样的底层网络上,比如端对端的串行数据链路(PPP协议和SLIP协议) ,卫星链路等等。局域网中最常用的是以太网。
    传统的TCP/IP协议基于IPV4属于第二代互联网技术,核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限,从理论上讲,编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后,可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣,以至IP地址已经枯竭。其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国截止2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿,落后于4.2亿网民的需求。虽然用动态IP及Nat地址转换等技术实现了一些缓冲,但IPV4地址枯竭已经成为不争的事实。在此,专家提出IPV6的互联网技术,也正在推行,但IPV4的使用过过渡到IPV6需要很长的一段过渡期。中国主要用的就是ip4,在win7中已经有了ipv6的协议不过对于中国的用户们来说可能很久以后才会用到吧。
    传统的TCP/IP协议基于电话宽带以及以太网的电器特性而制定的,其分包原则与检验占用了数据包很大的一部分比例造成了传输效率低,网络正向着全光纤网络高速以太网方向发展,TCP/IP协议不能满足其发展需要。
    1983年TCP/IP协议被ARPAnet采用,直至发展到后来的互联网。那时只有几百台计算机互相联网。到1989年联网计算机数量突破10万台,并且同年出现了1.5Mbit/s的骨干网。因为IANA把大片的地址空间分配给了一些公司和研究机构,90年代初就有人担心10年内IP地址空间就会不够用,并由此导致了IPv6 的开发。
    IPv6
    IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。
    与IPV4相比,IPV6具有以下几个优势:
    一、IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1(符号^表示升幂,下同)个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。
    二、IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。
    三、IPv6增加了增强的组播(Multicast)支持以及对流的控制(Flow Control),这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS,Quality of Service)控制提供了良好的网络平台。
    四、IPv6加入了对自动配置(Auto Configuration)的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。
    五、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,极大的增强了网络的安全性。
    ---------------------
    作者:满天心
    来源:CSDN
    原文:https://blog.csdn.net/qq_33857502/article/details/57413995
    版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

    【本文版权归“鲜枣课堂”和小枣君所有,未经授权,请勿转载】

    这一切,要从一个“神奇的公式”说起。。。

    一个神奇的公式

    就是这个公式。。。

    就是这个超简单的公式,蕴含了我们无线通信技术的博大精深。。。

    无论是往事随风的1G、2G、3G,还是意气风发的4G、5G,说来说去,都是在这个数学公式上做文章。。。

    且听我慢慢道来。。。

    有线?无线?……

    通信技术,无论什么黑科技白科技,只分两种——有线通信和无线通信

    我和你打电话,信息数据要么在空中传播(看不见、摸不着),要么在实物上传播(看得见、摸得着)。。。

    在有线介质上传播数据,想要高速很容易。。。

    实验室中,单条光纤最大速度已达到了26Tbps。。。是传统网线的两万六千倍。。。

    空中传播这部分,才是移动通信的瓶颈所在。。。

     

    所以,5G重点是研究无线这部分的瓶颈突破。

    好大一个波。。。

    大家都知道,电波和光波都属于电磁波。。。

    电磁波的频率资源有限,根据不同的频率特性,有不同的用途。。。

     

    我们目前主要使用电波进行通信。。。

    当然,光波通信也在崛起,例如可见光通信LiFi(LightFidelity)

    ▼图片来自网络

     

     

    不偏题,回到电波先。。。

    电波属于电磁波的一种,它的频率资源也是有限的。。。

    为了避免干扰和冲突,我们在电波这条公路上进一步划分车道,分配给不同的对象和用途。。。

     

    ▼不同频率电波的用途

     

     

     

    大家注意上面图中的红色字体。一直以来,我们主要是用中频~超高频进行手机通信的。。。

    例如经常说的“GSM900”、“CDMA800”,其实就是工作频段900MHz和800MHz的意思。。。

    目前主流的4G LTE,属于超高频和特高频。。。

    我们国家主要使用超高频:

     

     

    随着1G、2G、3G、4G的发展,使用的频率是越来越高的。。。

    为什么呢?

    因为频率越高,速度越快。。。

     

    这又是为什么呢? 

    因为频率越高,车道(频段)越宽。。。

     

     

    看懂了吧。。。车道按指数级扩大。。。

     

     

    更高的频率→更大的带宽→更快的速度

     

     

    5G的频段具体是多少呢?

    上个月,我们国家工信部下发通知,明确了我国的5G初始中频频段

    3.3-3.6GHz、4.8-5GHz两个频段

    同时,24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高频频段正在征集意见。

    目前,国际上主要使用28GHz进行试验(这个频段也有可能成为5G最先商用的频段)。

    如果按28GHz来算,根据前文我们提到的公式:

     

     

    好啦,这个就是5G的第一个技术特点——

    毫米波

     

    继续,继续。。。

    既然,频率高这么好,你一定会问:“为什么以前我们不用高频率呢?”

    原因很简单——不是不想用。。。是用不起。。。

    电磁波的一个显著特点:频率越高(波长越短),就越趋近于直线传播(绕射能力越差)。。。

    而且,频率越高,传播过程中的衰减也越大。。。

    你看激光笔(波长635nm左右),射出的光是直的吧,挡住了就过不去了。。。

    再看卫星通信和GPS导航(波长1cm左右),如果有遮挡物,就没信号了吧。。。

    而且,卫星那口大锅,必须校准瞄着卫星的方向。。。稍微歪一点,都会有影响。。。

     

     

    如果5G用高频段,那么它最大的问题,就是覆盖能力会大幅减弱。

    覆盖同一个区域,需要的基站数量将大大超过4G。

     

     

    这就是为什么这些年,电信、移动、联通为了低频段而争得头破血流。。。

    基站就是要花钱买的啊。。。能不玩命争取么。。。

    有的频段甚至被称为——黄金频段。。。

     

     

    这也是为什么5G时代,运营商拼命怼设备商。。。

    甚至威胁要自己研发通信设备。。。

     

     

     

    所以,基于以上原因。。。

    在高频率的前提下,为了减轻覆盖方面的成本压力,5G必须寻找新的出路。。。

    首先,是微基站。

     

    微基站

     

    基站有两种,微基站和宏基站。看名字就知道,微基站很小,宏基站很大!

    以前都是大的基站,建一个覆盖一大片 ▼

     

     

    以后更多的将是微基站,到处都装,随处可见。

     

    ▼微基站 看上去是不是很酷炫?

     

     

     

    微基站的造型有很多种,灵活地与周围的环境相融合(伪装),不会让用户在心理上产生不适。。。

     

    提醒

    基站对人体健康不会造成影响。

             ——小枣君宣 

     

    而且,恰好相反,其实基站数量越多,辐射反而越小!

    你想一下,冬天,一群人的房子里,一个大功率取暖器好,还是几个小功率取暖器好?

    大功率方案▼

     

     

    小功率方案▼

     

     

    基站越小巧,数量越多,覆盖就越好,速度就越快。。。

     

     天线去哪了? 

     

    大家有没有发现,以前大哥大都有很长的天线,早期的手机也有突出来的小天线,为什么后来我们就看不到带天线的手机了?

     

     

    有人说,是因为信号好了,不需要天线了。。。

    其实不对。。。信号再好,也不能没有天线。。。

    更主要的原因是——天线变小了。。。

    根据天线特性,天线长度应与波长成正比,大约在1/10~1/4之间。

     

     

    频率越高,波长越短,天线也就跟着变短啦!

    毫米波,天线也变成毫米级。。。

    这就意味着,天线完全可以塞进手机的里面,甚至可以塞很多根。。。

    这就是5G的第三大杀手锏——

     

    Massive MIMO

    MIMO就是“多进多出”(Multiple-Input Multiple-Output),多根天线发送,多根天线接收。

     

    在LTE时代就已经有MIMO了,5G继续发扬光大,变成了加强版的Massive MIMO(Massive:大规模的,大量的)。

     

     

    手机都能塞好多根,基站就更不用说了。。。

    ▼以前的基站,天线就那么几根。。。

     

     

    5G时代,就不是按根来算了,是按“阵”。。。“天线阵列”。。。

    ▼天线多得排成阵了。。。一眼看去一大片的节奏。。。

     

     

    不过,天线之间的距离也不能太近。

    因为天线特性要求,多天线阵列要求天线之间的距离保持在半个波长以上。

    不要问我为什么,去问科学家。。。

     

    你是直的?还是弯的?

     

    大家都见过灯泡发光吧? 

    其实,基站发射信号的时候,就有点像灯泡发光。

    信号是向四周发射的,对于光,当然是照亮整个房间,如果只是想照亮某个区域或物体,那么,大部分的光都浪费了。。。

     

     

    基站也是一样,大量的能量和资源都浪费了。

    我们能不能找到一只无形的手,把散开的光束缚起来呢?

    这样既节约了能量,也保证了要照亮的区域有足够的光。

    答案是:可以。

    这就是——

     

    波束赋形

    波束赋形:

    在基站上布设天线阵列,通过对射频信号相位的控制,使得相互作用后的电磁波的波瓣变得非常狭窄,并指向它所提供服务的手机,而且能跟据手机的移动而转变方向。

    这种空间复用技术,由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务,波束之间不会干扰,在相同的空间中提供更多的通信链路,极大地提高基站的服务容量。

     

    直的都能掰成弯的。。。还有什么是通信砖家干不出来的?

    别收我钱,行不行?

     

    在目前的通信网络中,即使是两个人面对面拨打对方的手机(或手机对传照片),信号都是通过基站进行中转的,包括控制信令和数据包。。。 

    而在5G时代,这种情况就不一定了。。。

    5G的第五大特点——D2D,也就是Device to Device。

    D2D

    5G时代,同一基站下的两个用户,如果互相进行通信,他们的数据将不再通过基站转发,而是直接手机到手机。。。

     

    这样,就节约了大量的空中资源,也减轻了基站的压力。

    不过,如果你觉得这样就不用付钱,那你就图样图森破了。。。

    控制消息还是要从基站走的,而且用着频谱资源,运营商爸爸怎么可能放过你。。。

    后记。。。

    相信大家通过本文对5G和她背后的通信知识已经有了深刻理解,而这一切,都只是源于一个如今小学生都能看懂的数学公式。。。

    通信技术并不神秘,5G作为通信技术皇冠上最耀眼的宝石,也不是什么遥不可及的创新革命技术,它更多是对现有通信技术的演进。

    正如一位高人所说——

    “通信技术的极限,并不是技术工艺方面的限制,而是建立在严谨数学基础上的推论,在可以遇见的未来是基本不可能突破的。”

    如何在科学原理的范畴内,进一步发掘通信的潜力,是通信行业众多奋斗者们孜孜不倦的追求。。。

    https://www.zhihu.com/question/53878059?sort=created

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    发布一个k8s部署视频:https://edu.csdn.net/course/detail/26967

    课程内容:各种k8s部署方式。包括minikube部署,kubeadm部署,kubeasz部署,rancher部署,k3s部署。包括开发测试环境部署k8s,和生产环境部署k8s。

    腾讯课堂连接地址https://ke.qq.com/course/478827?taid=4373109931462251&tuin=ba64518

    第二个视频发布  https://edu.csdn.net/course/detail/27109

    腾讯课堂连接地址https://ke.qq.com/course/484107?tuin=ba64518

    介绍主要的k8s资源的使用配置和命令。包括configmap,pod,service,replicaset,namespace,deployment,daemonset,ingress,pv,pvc,sc,role,rolebinding,clusterrole,clusterrolebinding,secret,serviceaccount,statefulset,job,cronjob,podDisruptionbudget,podSecurityPolicy,networkPolicy,resourceQuota,limitrange,endpoint,event,conponentstatus,node,apiservice,controllerRevision等。

    第三个视频发布:https://edu.csdn.net/course/detail/27574

    详细介绍helm命令,学习helm chart语法,编写helm chart。深入分析各项目源码,学习编写helm插件
    ————————————————

    soa 架构,主要用于不同应用间采用web 服务的方式进行通信,其特点是不受编程语言操作系统的限制,只要用服务暴露接口,就可以集成各种应用。

    常用的开源实现有axis ,cxf,spring ws,企业服务总线开源的有apache camel,mule esb等

    EAI,企业应用集成,是一种采用消息通信的集成模式,他可以将异构的系统,采用消息驱动的方式集成起来,包括用户界面集成,应用集成,数据集成

    java方面可以采用spring integration

    soa和eai的区别这里有一篇文章http://blog.csdn.net/aeaiesb/article/details/40588837

    微服务方式:将一个单体应用按功能细粒度内聚性拆分成一个个小的服务,通过restful方式或rpc方式,相互调用,大而化小的方式,表面上看系统更复杂了,但是通过

    一些监控方式,能观测到系统内部的调用链路,以及每个链路的负载,对于高并发应用,进行及时扩容系统的某一部分,变得方便,还有服务降级等等很多其他优点 。使得系统更可控。

    微服务常用的框架有dubbo,dubbox,spring cloud,grpc,以及最近开源的brpc

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常用的通信技术有哪些