兼容性范文10篇

兼容性范文篇1

摘要网络地址转换技术(NAT)与IPSec在因特网上都是得到广泛应用的技术，但是它们之间却是不兼容的。该文首先分别介绍了NAT和IPSec两种协议的基本原理，分析了两者的不兼容性，然后讨论了解决该问题必须满足的要求，最后给出了利用UDP封装法实现NAT透明穿透的解决方案。关键词IPSec;NAT;IKE;UDP封装1引言基于IP技术的虚拟专用网（VirtualProfessionalNetwork，简称VPN）是通过Internet平台将局域网扩展到远程网络和远程计算机用户的一种成本效益极佳的方法。随着网络安全技术的飞快发展，越来越多大型企业利用互联网采用IPSec技术建立VPN网络，IPSec已逐渐成为VPN构建的主流技术。IP安全协议（IPSecurityProtocol，简称IPSec）是由互联网工程工业组（InternetEngineeringTaskForce，简称IETF）1998年底规划并制定的网络IP层标准。IPSec不仅可以为IP协议层以上所有的高层协议和应用提供一致性的安全保护，而且除了可用于IPv4之外，也可用于下一代IP协议IPv6。另外，NAT（NetworkAddressTranslation）技术通过改变进出内部网络的IP数据包的源和目的地址，把无效的内部网络地址翻译成合法的IP地址在Internet上使用。该技术一方面可以把私有IP地址隐藏起来，使外界无法直接访问内部网络，对内部网络起到保护作用；另一方面，它可以缓解由于IPv4先天设计上的不足，而导致的IP地址严重短缺的现状。但是，被广泛使用的网络地址转换（NAT）设备却制约着基于IPSec技术的VPN的发展，这是因为IPSec协议在VPN中承担保护传输数据的安全性任务。在数据传输过程中，任何对IP地址及传输标志符的修改，都被视作对该协议的违背，并导致数据包不能通过安全检查而被丢弃。但在VPN中运用NAT技术，则不可避免地要将私网地址映射为公网地址，即对IP地址要进行修改。因此，在VPN网络中如何使IPSec和NAT协同工作，实现NAT的透明穿透具有现实意义。2协议介绍2.1IPSecIPSec包括安全协议和密钥管理两部分。其中，AH和ESP是两个安全协议，提供数据源验证、面向无连接的数据完整性、抗重放、数据机密性和有限抗流量分析等安全任务。为了能够将相应的安全服务、算法和密钥应用于需要保护的安全通道，IPSec规定两个通信实体进行IPSec通信之前首先构建安全关联SA。SA规定了通信实体双方所需要的具体安全协议、加密算法、认证算法以及密钥。IKE提供了用来协商、交换和更新SA以及密钥的完整机制。IPSec定义了两种类型的封装模式——传输模式和隧道模式。传输模式只对IP分组应用IPSec协议，对IP报头不进行任何修改，它只能应用于主机对主机的IPSec虚拟专用网VPN中。隧道模式中IPSec将原有的IP分组封装成带有新的IP报头的IPSec分组，这样原有的IP分组就被有效地隐藏起来了。隧道主要应用于主机到网关的远程接入的情况。2.2NATNAT能解决目前IP地址紧缺的问题，而且能使得内外网络隔离，提供一定的网络安全保障。它解决问题的办法是：在内部网络中使用内部地址，通过NAT把内部地址翻译成合法的IP地址在Internet上使用，其具体的做法是把IP包内的地址或用合法的IP地址来替换。NAT功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。NAT有三种类型：静态NAT、动态地址NAT、网络地址端口转换NAPT。其中静态NAT设置起来最为简单，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址。而动态地址NAT则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络。NAPT则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。根据不同的需要，三种NAT方案各有利弊。3IPSec与NAT的不兼容性分析根据协议的定义，我们知道IPSec和NAT两个协议之间存在一定的不兼容性。其不兼容性主要有以下几种形式：1）NAT对AH的影响IPSecAH进行验证的时候，处理的是整个IP包，包括源地址和目的地址。如果IPSec通信双方存在NAT设备，NAT设备就会修改外层IP包头的源地址并修改其校验和，这样接收方会因认证失败而丢弃该包。2）NAT对ESP的影响TCP/UDP校验和地计算涉及一个虚构的IP包头，该包头含有IP源和目的地址。因此，当NAT设备改变IP地址时也需要更新IP头和TCP/UDP校验和。如果采用ESP传输模式，IP包经过NAT设备时，NAT设备修改了IP包头，但是TCP/UDP校验和由于处于加密负载中而无法被修改。这样，该信包经过IPSec层后将因为TCP协议层的校验和的错误而被丢弃。另外，由于TCP/UDP校验和只与内层原始IP包头有关，外层IP包头的修改并不对其造成影响，因此采用ESP隧道模式和仅静态或动态NAT的情况下不存在TCP校验和的问题。但是，在NAPT情况下，因为NAPT需要TCP/UDP端口来匹配出入信包，而端口号受到ESP加密保护，所以ESP分组通信将会失败。3）NAT对IKE的影响IKE主模式与快速模式中如果使用IP地址作为身份信息，经过NAT后，会导致IKE协商的失败。IKE协议使用固定目的端口500，当NAPT设备后的多个主机向同一响应者发起SA协商时，为了实现多路分发返回的IKE包，NAPT修改外出的IKE包的UDP源端口。因此，响应者应该能处理端口号并非500的IKE协商请求，但往往NAPT对UDP端口的映射很快会被删除，再协商的过程就将出现一些不可预见的问题，很容易导致NAPT设备无法将协商包送到正确的目的地。综上所述，IPSec组件的支持能力从表1中可以看出，只有在隧道模式和地址转换情况下才可以实现IPSec数据流的NAT穿越。这一方法既降低了IPSec协议的安全性，又限制了NAT的工作方式，因此在实际应用中可行度较差。4IPSec与NAT的兼容性要求在现有的条件下，为了推动基于IPSec的VPN的发展，IPSec和NAT兼容性解决方案需要满足下列要求：1）可部署性IPSec和NAT兼容性解决方案作为一个过渡的解决办法必须比IPv6易于部署。应该只需修改主机，无需改变路由器，在短时间内能与现存的路由器和NAT产品协同工作。2）远程访问IPSec的一个重要应用是远程访问公司的内部网络。NAT穿越方案必须考虑远程客户端与VPN网关之间存在多个NAT的情况。3）防火墙兼容性IPSec和NAT兼容性方案应该避免对IKE或IPSec目的端口的动态分配，使防火墙管理员进行简单的配置，就可以控制穿越NAT的IPSec数据流。4）可扩展性IPSec和NAT兼容性方案应具有良好的扩展性，必须保证在大规模远程访问的环境中，在大量远程接入的环境下，同一时间段多个主机和远程安全网关建立连接。5）后向兼容性IPSec和NAT兼容性方案中必须能与已有的IPSec实现互操作。穿越方案应该能自动检测是否存在NAT，能判断通信对方的IKE实现是否支持NAT穿越。6）安全性IPSec和NAT兼容性解决方案的引入必须保证不得带来新的安全漏洞。5利用UDP封装法实现NAT的穿透本文中的解决方案是采用UDP封装法实现NAT的透明穿透，不需要修改现有的NAT网关和路由器。所以该方案具有简单且易于实现的优点，缺点是由于添加了一个UDP报文头，而加大了带宽开销，但相对于目前持续扩大的传输带宽来说，这个UDP报文头的带宽开销可以忽略不计。下面详细讨论其原理和实现过程。5.1封装格式UDP封装法是在原有的IP包的IP头和AH/ESP的数据之间再封装一个UDP头，这样封装后的数据包端口值对NAT可见，就可以正确的实现端口转换。UDP封装格式如图1所示。UDP封装格式另外，由于IKE已经使用了UDP的500端口，为了简化配置和避免多个端口带来的安全隐患，UDP封装的ESP也使用该端口。这样就需要采取一定的方法来区分端口500的数据包是IKE消息还是UDP封装的ESP。为了区分两者，我们采用在IKE报头添加Non-ESP标记。在确定存在一个中间NAT之后，支持IPSecNAT-T的对话方开始使用新的IKE报头。5.2IKE协商过程IPSec通信实体双方是否采用UDP封装取决于对话对方是否支持该方法以及是否存在NAT设备，这个过程通过IKE协商来完成。在IKE协商过程中增添了新的NAT-D和NAT-OA有效载荷和以及UDP通道类型。1）新的NAT-Discovery(NAT-D)有效载荷这个新的有效载荷包含一个散列值，它整合了一个地址和端口号。在主模式协商期间，即IKE协商第一阶段第三、四条消息中，IPSec对话方包括两个NAT-Discovery有效载荷——一个用于目标地址和端口，另一个用于源地址和端口。接收方使用NAT-Discovery有效载荷来发现NAT之后是否存在一个经NAT转换过的地址或端口号，并基于被改变的地址和端口号来确定是否有对话方位于NAT之后。2）新的NAT-OriginalAddress(NAT-OA)有效载荷：这个新的有效载荷包含IPSec对话方的原始地址。对于UDP封装的ESP传输模式，每个对话方在快速模式协商期间发送NAT-OA有效载荷。接收方将这个地址存储在用于SA的参数中。3）用于UDP封装的ESP传输模式和隧道模式的新的封装模式这两种新的封装模式是在快速模式协商期间指定的，用于通知IPSec对话方应该对ESP使用UDP封装。5.3地址通告和Keepalive包由于用UDP来封装IPSec分组的思想只解决了NAPT设备不支持AH和ESP通信的问题。例如TCP校验和错误、UDP端口映射的保持等问题还需要辅助方法来解决。为保证校验和正确无误，通信双方需将自身的原始IP地址和端口发送给对方，即实现地址通告。地址通告的实现通过IKE第二阶段的前两条消息中的NAT-OA有效载荷。因为NAT-OA有效载荷中包含IPSec对话方的原始地址，为此，接收方就拥有了检验解密之后的上层校验和所需的信息。消息发起者在NAT中创建了一个UDP端口映射，它在初始主模式和快速模式IKE协商期间使用。然而，NAT中的UDP映射通常超过一定时间没用就会被删除掉。如果响应者随后向发起者发送IKE消息却没有提供UDP端口映射，那么这些消息将被NAT丢弃。这个问题的解决办法是通过定期发送Keepalive包，用于后续IKE协商和UDP封装的ESP的UDP端口映射同时在NAT中得到刷新，从而保证通信的正常运行。6结束语IPSec作为网络层的安全协议，目前的应用越来越广泛,已成为构建VPN的基础协议之一。而由于IPv6取代IPv4将是一个漫长的过程，NAT设备的广泛存在极大地限制了IP层安全协议IPSec的推广，因此在目前的条件下，UDP封装方法无疑是一种在当前环境下无需修改NAT网关和路由器、简单可接受的解决IPSec和NAT兼容性的方法，具有一定的现实意义。但是该方案还不完善，有待进一步讨论和研究。参考文献[1]RFC3022-2001.TraditionalIPnetworkaddresstranslator(TraditionalNAT)[S].[2]RFC2401-1998.SecurityArchitectureoftheInternetProtocol[S].[3]RFC2402-1998.IPAuthenticationHeader[S].[4]RFC2406-1998.IPEncapsulatingSecurityPayload(ESP)[S].[5]RFC2409-1998.TheInternetKeyExchange(IKE)[S].[6]RFC3103-2001.RealmSpecificIPProtocolSpecification[S].[7]AbobaB,WilliamDixon.IPSec-NATcompatibilityrequirements[Z].Internetdraft,draft-ietf-ipsec-nat-reqtstxt,2001[8]AriHuttunen.UDPencapsulateofIPSecpackets[Z].Internetdraft,draft-ietf-ipsec-udp-encapstxt,2001.[9]KivirenT.NegotiationofNAT-traversalintheIKE[Z].Internetdraft,draft-ietf-ipsec-udp-iketxt,2001

兼容性范文篇2

摘要网络地址转换技术(NAT)与IPSec在因特网上都是得到广泛应用的技术，但是它们之间却是不兼容的。该文首先分别介绍了NAT和IPSec两种协议的基本原理，分析了两者的不兼容性，然后讨论了解决该问题必须满足的要求，最后给出了利用UDP封装法实现NAT透明穿透的解决方案。关键词IPSec;NAT;IKE;UDP封装1引言基于IP技术的虚拟专用网（VirtualProfessionalNetwork，简称VPN）是通过Internet平台将局域网扩展到远程网络和远程计算机用户的一种成本效益极佳的方法。随着网络安全技术的飞快发展，越来越多大型企业利用互联网采用IPSec技术建立VPN网络，IPSec已逐渐成为VPN构建的主流技术。IP安全协议（IPSecurityProtocol，简称IPSec）是由互联网工程工业组（InternetEngineeringTaskForce，简称IETF）1998年底规划并制定的网络IP层标准。IPSec不仅可以为IP协议层以上所有的高层协议和应用提供一致性的安全保护，而且除了可用于IPv4之外，也可用于下一代IP协议IPv6。另外，NAT（NetworkAddressTranslation）技术通过改变进出内部网络的IP数据包的源和目的地址，把无效的内部网络地址翻译成合法的IP地址在Internet上使用。该技术一方面可以把私有IP地址隐藏起来，使外界无法直接访问内部网络，对内部网络起到保护作用；另一方面，它可以缓解由于IPv4先天设计上的不足，而导致的IP地址严重短缺的现状。但是，被广泛使用的网络地址转换（NAT）设备却制约着基于IPSec技术的VPN的发展，这是因为IPSec协议在VPN中承担保护传输数据的安全性任务。在数据传输过程中，任何对IP地址及传输标志符的修改，都被视作对该协议的违背，并导致数据包不能通过安全检查而被丢弃。但在VPN中运用NAT技术，则不可避免地要将私网地址映射为公网地址，即对IP地址要进行修改。因此，在VPN网络中如何使IPSec和NAT协同工作，实现NAT的透明穿透具有现实意义。2协议介绍2.1IPSecIPSec包括安全协议和密钥管理两部分。其中，AH和ESP是两个安全协议，提供数据源验证、面向无连接的数据完整性、抗重放、数据机密性和有限抗流量分析等安全任务。为了能够将相应的安全服务、算法和密钥应用于需要保护的安全通道，IPSec规定两个通信实体进行IPSec通信之前首先构建安全关联SA。SA规定了通信实体双方所需要的具体安全协议、加密算法、认证算法以及密钥。IKE提供了用来协商、交换和更新SA以及密钥的完整机制。IPSec定义了两种类型的封装模式——传输模式和隧道模式。传输模式只对IP分组应用IPSec协议，对IP报头不进行任何修改，它只能应用于主机对主机的IPSec虚拟专用网VPN中。隧道模式中IPSec将原有的IP分组封装成带有新的IP报头的IPSec分组，这样原有的IP分组就被有效地隐藏起来了。隧道主要应用于主机到网关的远程接入的情况。2.2NATNAT能解决目前IP地址紧缺的问题，而且能使得内外网络隔离，提供一定的网络安全保障。它解决问题的办法是：在内部网络中使用内部地址，通过NAT把内部地址翻译成合法的IP地址在Internet上使用，其具体的做法是把IP包内的地址或用合法的IP地址来替换。NAT功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。NAT有三种类型：静态NAT、动态地址NAT、网络地址端口转换NAPT。其中静态NAT设置起来最为简单，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址。而动态地址NAT则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络。NAPT则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。根据不同的需要，三种NAT方案各有利弊。3IPSec与NAT的不兼容性分析根据协议的定义，我们知道IPSec和NAT两个协议之间存在一定的不兼容性。其不兼容性主要有以下几种形式：1）NAT对AH的影响IPSecAH进行验证的时候，处理的是整个IP包，包括源地址和目的地址。如果IPSec通信双方存在NAT设备，NAT设备就会修改外层IP包头的源地址并修改其校验和，这样接收方会因认证失败而丢弃该包。2）NAT对ESP的影响TCP/UDP校验和地计算涉及一个虚构的IP包头，该包头含有IP源和目的地址。因此，当NAT设备改变IP地址时也需要更新IP头和TCP/UDP校验和。如果采用ESP传输模式，IP包经过NAT设备时，NAT设备修改了IP包头，但是TCP/UDP校验和由于处于加密负载中而无法被修改。这样，该信包经过IPSec层后将因为TCP协议层的校验和的错误而被丢弃。另外，由于TCP/UDP校验和只与内层原始IP包头有关，外层IP包头的修改并不对其造成影响，因此采用ESP隧道模式和仅静态或动态NAT的情况下不存在TCP校验和的问题。但是，在NAPT情况下，因为NAPT需要TCP/UDP端口来匹配出入信包，而端口号受到ESP加密保护，所以ESP分组通信将会失败。3）NAT对IKE的影响IKE主模式与快速模式中如果使用IP地址作为身份信息，经过NAT后，会导致IKE协商的失败。IKE协议使用固定目的端口500，当NAPT设备后的多个主机向同一响应者发起SA协商时，为了实现多路分发返回的IKE包，NAPT修改外出的IKE包的UDP源端口。因此，响应者应该能处理端口号并非500的IKE协商请求，但往往NAPT对UDP端口的映射很快会被删除，再协商的过程就将出现一些不可预见的问题，很容易导致NAPT设备无法将协商包送到正确的目的地。综上所述，IPSec组件的支持能力从表1中可以看出，只有在隧道模式和地址转换情况下才可以实现IPSec数据流的NAT穿越。这一方法既降低了IPSec协议的安全性，又限制了NAT的工作方式，因此在实际应用中可行度较差。4IPSec与NAT的兼容性要求在现有的条件下，为了推动基于IPSec的VPN的发展，IPSec和NAT兼容性解决方案需要满足下列要求：1）可部署性IPSec和NAT兼容性解决方案作为一个过渡的解决办法必须比IPv6易于部署。应该只需修改主机，无需改变路由器，在短时间内能与现存的路由器和NAT产品协同工作。2）远程访问IPSec的一个重要应用是远程访问公司的内部网络。NAT穿越方案必须考虑远程客户端与VPN网关之间存在多个NAT的情况。3）防火墙兼容性IPSec和NAT兼容性方案应该避免对IKE或IPSec目的端口的动态分配，使防火墙管理员进行简单的配置，就可以控制穿越NAT的IPSec数据流。4）可扩展性IPSec和NAT兼容性方案应具有良好的扩展性，必须保证在大规模远程访问的环境中，在大量远程接入的环境下，同一时间段多个主机和远程安全网关建立连接。5）后向兼容性IPSec和NAT兼容性方案中必须能与已有的IPSec实现互操作。穿越方案应该能自动检测是否存在NAT，能判断通信对方的IKE实现是否支持NAT穿越。6）安全性IPSec和NAT兼容性解决方案的引入必须保证不得带来新的安全漏洞。5利用UDP封装法实现NAT的穿透本文中的解决方案是采用UDP封装法实现NAT的透明穿透，不需要修改现有的NAT网关和路由器。所以该方案具有简单且易于实现的优点，缺点是由于添加了一个UDP报文头，而加大了带宽开销，但相对于目前持续扩大的传输带宽来说，这个UDP报文头的带宽开销可以忽略不计。下面详细讨论其原理和实现过程。5.1封装格式UDP封装法是在原有的IP包的IP头和AH/ESP的数据之间再封装一个UDP头，这样封装后的数据包端口值对NAT可见，就可以正确的实现端口转换。UDP封装格式如图1所示。端口，为了简化配置和避免多个端口带来的安全隐患，UDP封装的ESP也使用该端口。这样就需要采取一定的方法来区分端口500的数据包是IKE消息还是UDP封装的ESP。为了区分两者，我们采用在IKE报头添加Non-ESP标记。在确定存在一个中间NAT之后，支持IPSecNAT-T的对话方开始使用新的IKE报头。5.2IKE协商过程IPSec通信实体双方是否采用UDP封装取决于对话对方是否支持该方法以及是否存在NAT设备，这个过程通过IKE协商来完成。在IKE协商过程中增添了新的NAT-D和NAT-OA有效载荷和以及UDP通道类型。1）新的NAT-Discovery(NAT-D)有效载荷这个新的有效载荷包含一个散列值，它整合了一个地址和端口号。在主模式协商期间，即IKE协商第一阶段第三、四条消息中，IPSec对话方包括两个NAT-Discovery有效载荷——一个用于目标地址和端口，另一个用于源地址和端口。接收方使用NAT-Discovery有效载荷来发现NAT之后是否存在一个经NAT转换过的地址或端口号，并基于被改变的地址和端口号来确定是否有对话方位于NAT之后。2）新的NAT-OriginalAddress(NAT-OA)有效载荷：这个新的有效载荷包含IPSec对话方的原始地址。对于UDP封装的ESP传输模式，每个对话方在快速模式协商期间发送NAT-OA有效载荷。接收方将这个地址存储在用于SA的参数中。3）用于UDP封装的ESP传输模式和隧道模式的新的封装模式这两种新的封装模式是在快速模式协商期间指定的，用于通知IPSec对话方应该对ESP使用UDP封装。5.3地址通告和Keepalive包由于用UDP来封装IPSec分组的思想只解决了NAPT设备不支持AH和ESP通信的问题。例如TCP校验和错误、UDP端口映射的保持等问题还需要辅助方法来解决。为保证校验和正确无误，通信双方需将自身的原始IP地址和端口发送给对方，即实现地址通告。地址通告的实现通过IKE第二阶段的前两条消息中的NAT-OA有效载荷。因为NAT-OA有效载荷中包含IPSec对话方的原始地址，为此，接收方就拥有了检验解密之后的上层校验和所需的信息。消息发起者在NAT中创建了一个UDP端口映射，它在初始主模式和快速模式IKE协商期间使用。然而，NAT中的UDP映射通常超过一定时间没用就会被删除掉。如果响应者随后向发起者发送IKE消息却没有提供UDP端口映射，那么这些消息将被NAT丢弃。这个问题的解决办法是通过定期发送Keepalive包，用于后续IKE协商和UDP封装的ESP的UDP端口映射同时在NAT中得到刷新，从而保证通信的正常运行。6结束语IPSec作为网络层的安全协议，目前的应用越来越广泛,已成为构建VPN的基础协议之一。而由于IPv6取代IPv4将是一个漫长的过程，NAT设备的广泛存在极大地限制了IP层安全协议IPSec的推广，因此在目前的条件下，UDP封装方法无疑是一种在当前环境下无需修改NAT网关和路由器、简单可接受的解决IPSec和NAT兼容性的方法，具有一定的现实意义。但是该方案还不完善，有待进一步讨论和研究。参考文献[1]RFC3022-2001.TraditionalIPnetworkaddresstranslator(TraditionalNAT)[S].[2]RFC2401-1998.SecurityArchitectureoftheInternetProtocol[S].[3]RFC2402-1998.IPAuthenticationHeader[S].[4]RFC2406-1998.IPEncapsulatingSecurityPayload(ESP)[S].[5]RFC2409-1998.TheInternetKeyExchange(IKE)[S].[6]RFC3103-2001.RealmSpecificIPProtocolSpecification[S].[7]AbobaB,WilliamDixon.IPSec-NATcompatibilityrequirements[Z].Internetdraft,draft-ietf-ipsec-nat-reqtstxt,2001[8]AriHuttunen.UDPencapsulateofIPSecpackets[Z].Internetdraft,draft-ietf-ipsec-udp-encapstxt,2001.[9]KivirenT.NegotiationofNAT-traversalintheIKE[Z].Internetdraft,draft-ietf-ipsec-udp-iketxt,2001

兼容性范文篇3

oncompatibilityandsimplification;(4)conclusion.TheauthorholdsthatChinesegrammaticalstruc

turesrevealatendencyofsimplificationinformandatendencyofcompatibilityinsemanticimpl

ication.Simplificationsandcompatibilityareinterdependentinaccordancewithpragmaticprincip

les.

本文讨论汉语语法结构，用的是现代汉语的语料。

在汉语语法结构中，有一个十分值得注意的事实，这就是语义蕴含上的兼容性和形式选用上的趋简性。

一兼容性

同样一个语法结构，可以包容多种意义。所谓“同样一个语法结构”，有概括程度不同的种种情况。以简

单的短线结构为例来说。

（一）结构槽为XY

X和Y都是变项。前后槽框X和Y，它们所装载的词语是可变动的。这样的结构槽，形成“主谓”“动宾”“

动补”“定心”“状心”等等结构。这是一类概括程度特别高的结构，X和Y之间的语义关系多得无法全部列举

。四十多年前，《中国语文》连载的《语法讲话》中就指出：“动词和宾语的关系是说不完的。”实际上，不

仅动宾结构如此，动补、主谓、定心、状心等结构何尝不是如此？它们的语义关系都只能粗线条地描写个大概

。

（二）结构槽为XA

X是变项，A是常项。X在前，槽框里的成分可以变化；A在后，槽框里的成分固定不变。例如“X边”，X是

变项，“边”是常项：

(1)司机和他的车停在路边，他打一桶清水，兜头泼在车上，车一下新了。（红柯《奔马》，《小说月报

》）1996年第11期77页）

(2)去什么地方玩都可以，就是不能到河边去玩，不能爬到树上去玩。（余华《我的故事》，《小说月报

》1996年第11期84页）

“路边”“河边”有所不同：“路边”是路上靠边的位置，属于路，车并没有停到路的外边；“河边”是

岸上或地上靠河的位置，不属于河，人并没有进入河水里头。

（三）结构槽为AX

A是常项，X是变项。A在前，槽框里的成分固定不变；X在后，槽框里的成分可以变化。比如“铲X”，“

铲”是常项X，X是变项：

(3)深圳金鹏首场以一绝妙的传球铲球成功，获得初胜。（徐勋林《冲甲之路》，《羊城体育》报1996年1

0月18-24日）

(4)第11分钟，金鹏后卫铲人犯规，被判任意球。（同上）

“铲球”“铲人”有所不同：“球”和“人”都是铲这个动作所涉及的对象，但是，铲球是倒地把球铲出

，是攻防的一种方式；铲人是把脚铲到对方球员身上，是犯规的动作。再比较：

(5)书记三天两头跑县城，说是跑项目，贷款花了几大笔，可就没见个影子。（韦晓光《摘贫帽》，《中

篇小说选刊》1996年第5期72页）

(6)里面坐的，显然是些常在那条公路上跑车的司机。（梁晓声《司马敦》，《中篇小说选刊》1996年第6

期57页）

上例都是“跑X”。“跑县城”是往县城跑，“县城”表方所；“跑项目”是为获得项目而奔跑，“项目

”表目的；“跑车”是开着车跑来跑去，“跑”和“车”之间有使动关系。

（四）结构槽为AB

AB都是常项，槽框里的成分都固定不变。例如：

a.

村里1——村子里头。（村里有几棵枣树。）

村里2——村政府或村领导。（村里不准他外出。）

b.

考司机1——考验司机的水平或胆量。（在这路上开车，可要考司机了！）

考司机2——通过考试，成为司机。（我想考司机，将来开出租车养家糊口！）

c.

我的书画1——我收藏的书画。（我的书画都是重金收购的。）

我的书画2——我创作的书画。（我的书画都是离休后学着乱涂的。）

我的书画3——我表演写字画画。（一开始是他的魔术，接着是我的书画。）

此类结构槽，采取同一语表形式，形成相同或基本相同的结构关系，可是具体的语义内容有所不同。再比

较下例中两个“是的”：

(7)“你说，今天你们打牌，汪翠娟赢了钱是吗？”“是的。不过，她只赢了几千元，数目并不大。”（

陈浩泉《选美前后》，《花城》1985年第3期207页）

(8)四平的女人不解地说：“好好的，永生家的送你鱼干吗？”……她歪着头提示说：“一样样地想，比

如，准生证……”四平村长说：“永生的儿子都六岁了，还要什么准生证。”四平的女人说：“建房证呢？”

四平村长说：“永生的房子是去年春天才盖的，再要建房证，不可能。”……女人说：“这不是，那不是，总

得有个是的，你再想想永生家的求你办过什么事吗？”（张继《村长与鱼》，《小说选刊》1996年第11期108

页）

前一例，“是的”是“是＋语气助词”，“的”起加强肯定语气的作用；后一例，“是的”是“是＋结构

助词”，实际上等于说“总得有个是是的”。

汉语里相当多的结构槽在语义蕴含上具有兼容性。概括性越高，兼容能力越强。

二趋简性

表示同样一种语义蕴含，尽管全量形式和简化形式都可以采用，但说起话来人们更多地选择简化形式。简

化有多种多样的途径和办法，比较明显的有以下几种。

（一）谓词隐匿

把体词和体词之间的谓词隐去，剩下“体词＋体词”的结构槽。比较：

(9)喂！一手交钱，一手交货！（鲁迅《药》）

(10)一手钱一手货！（电视连续剧《金融潮》）前一例谓词“交”显现，后一例谓词“交”隐匿。又如：

(11)县长大中华，局长红塔山，科长红山茶，乡长牡丹花。一天两三包，自有人给他。（楚良《故乡是非

》，《小说月报》1996年第8期77页）

(12)一任穷知县十万白花银是封建时代，现在，一个县长多少钱？（同上82页）

前一例等于说：县长抽大中华，局长抽红塔山，科长抽红山茶，乡长抽牡丹花。一天抽两三包，自有人给

他。后一例等于说：封建时代一任穷知县得（收入）十万白花银，现在，一个县长得（收入）多少钱？

（二）结构移变

把比较复杂的结构槽加以简化，使之移变成为比较简单的结构槽。比如：

(13)往年棉花卖议价，……（楚良《故乡是非》，《小说月报》1996年第8期79页）

(14)她猛一抬头，发现窗外已经漆黑一片，而窗里却明亮如昼。（王安忆《我爱比尔》，《小说月报》19

96年第5期30页）

前一例的“卖议价”，是由复杂形式“用议价的方式卖出去”移变而成的简化形式。后一例的“窗里”，

是由复杂形式“以窗为界线的屋子里”移变而成的简化形式。这里的“窗里”，不能说成“窗中”，不同于“

窗里嵌着一弯月牙”中的“窗里”。

（三）成分扣合

把相同的成分扣合在一起，使之为另外两个或几个成分所共用。比如：

(15)贺兄，我找得你好苦哇。（古龙《金刀亭》1207页，中国友谊公司1990）

(16)你害得我不够吗？（陈浩泉《选美前后》，《花城》1985年第2期215页）

“找得你好苦”由“找你，找得好苦”扣合而成。其中“找”同宾语性成分“你”和补语性成分“好苦”

相对待，为二者所共用。“你好苦”并非整个儿充当补语。“害得我不够（吗）”由“害我，害得不够（吗）

”扣合而成。其中，“害”同宾语性成分“我”和补语性成分“不够”相对待，为二者所共有。“我不够”并

非整个儿充当补语。一部电视连续剧中，一位男士对一位女士说：“小姐，我也忍得你很久了！”这是同样的

结构。

（四）分句删减

把复句中的某个分句删减掉，形成较为特殊的特定复句句式。通常是删减三个分句中的第二个分句。例如

：

因为他找到了后台，他才免受处分，否则他过不了这一关。

→因为他找到了后台，否则他过不了这一关。

既然他人品不好，就不应该重用他，你为什么却让他升官呢？

→既然他人品不好，你为什么却让他升官呢？

前一例，删减了中间一个分句“他才免受处分”，于是出现了“因为”和“否则”同现的特定复句句式；

后一例，删减了中间一个分句“你不应该重用他”，于是出现了“既然”和“却”同现的特定复句句式。

语法结构的选用，从全量形式到简化形式的过程，是趋简的过程。其结果，使汉语语法的结构形式在总体

上显现出趋简性的特点。

三趋简兼容的思考

（一）趋简与兼容，互为条件

一方面，结构形式的趋简，导致结构语义的兼容。比方说，李小松给朋友打电话：“春毓吗？我李小松！

”等于说，我是李小松。又比方说，“我”给大家分配联络的对象：“你汪国盾，他萧宇汤，我李小松。”这

时等于说，我联络李小松；假若是给演员分配剧中角色：“你汪奶奶，他萧大伯，我李小松。”这时又等于说

，我演李小松。这样，“我是李小松”“我联络李小松”“我演李小松”等等都可以采用趋简形式“我李小松

”；“我李小松”这个结构槽，自然就兼容了多种语义关系。

另一方面，语义兼容的可能性，又提供结构趋简的可能性。比方，“人称代词＋名词”的语义容量，为人

们在不同意义上选用这一形式成为可能。例如：

(17)苏青爱上了大兵的消息，像疯狂的子弹击中了历史所。绝大多数人都对这样的爱情感到不可思议。

“他高中生，你研究生，差距太大了。”

“这有什么，只要我喜欢。”（王石《雁过无痕》，《中篇小说选刊》1997年第3期132页）

上例的含义是：“他是高中生，你是研究生”。假若换个语境：“他找了个高中生？咳！他高中生，你研

究生，差距太大了。”其含义便成为：“他只找了个高中生，你却找了个研究生，差距太大了。”

事实表明，汉语语法重于意而简于形。在结构形式的选择上，常用减法；在结构语义的容量上，则常用加

法。能不能认为，汉语语法在形式上显现为减法语法，而在涵量上显现为加法语法呢？

有艺术家说过，中国的国画，是一种减法绘画。山水画上，往往留有大块空白，许多意思就隐匿在空白处

里。汉人的绘画语言和汉人的有声语言、文字语言似乎有惊人的相似之处。这里面，是不是还有我们还没有认

识清楚的学问？

当然，任何事物都不会处在绝对化的关系之中。趋简和减法，兼容和加法，也不是绝对的。有时，趋简的

形式也不一定兼容多种内容；反过来说，一个结构形式所兼容的意义也不一定都来自趋简。它们之间错综复杂

的联系，还需要做深入的研究。

（二）趋简与兼容，服从于语用原则

我们使用汉语，一贯遵守一条语用原则。这就是：借助言语背景，言语尽可能经济简练。

首先是借助言语背景。离开了言语背景，某种特定结构与某种特定语义的联系往往会得不到落实。比方，

如果离开上文所举例子的言语背景，“局长红塔山”的意思是多可的。趋简形式依赖言语背景的程度，决定于

人们的常识。常识性越弱的事情，所用趋简形式对言语背景的依赖性就越强。比如“教室”和“馆子”都表示

方所，但如果要说“吃教室”，那么，跟说“吃馆子”比较起来，就必须更多地交代言语背景。

其次是尽可能经济简练。“尽可能”就是能简则简。比方在结构移变中，简掉一个字是简，简掉许多语词

也是简。看下面的例子：

(18)让小弟去找一下阿楠的父亲，看看他们知不知道这件事。（裘山山《无罪辩护》，《中篇小说选刊》

1966年第5期93页）

(19)可如果你朝中有人……在换届时就没有人提出你的年龄问题，于是你就可以再干一届。一届就是四年

。四年就是一任美国总统。（钟道新《权力的成本》，《中篇小说选刊》1996年第5期127-128页）

(20)病房里摆四张床，同病相怜，一会儿就熟了。一床初产，孩子大，老秤十斤十两，于是一刀切开。（

王小克《梦幻人生》，《钟山》1990年第5期92页）

前一例，“知不知道”是“知道不知道”的结构移变。这一说法，有“破词”的嫌疑，因此有学者提出过

批评。然而，汉语语法的趋简性有一股强烈的冲击力，根本不管是否破词的理论，人们就是喜欢使用“可不可

以”“愿不愿意”“同不同意”“喜不喜欢”这一类的结构槽。中间一例，“四年就是一任美国总统”，由“

四年就是当了一任美国总统的时间”移变而成，“尽可能”地压缩掉了不少语词。由于背景明确，因而意思清

楚，而且显得俏皮。后一例，“一刀切开”指的是用手术刀把腹切开，把孩子取出来。压缩掉的语词更多，更

体现了尽可能经济简练的原则。

近来有个“吃床饭”的说法。例如：

(21)倒是袁副局长解了围，说：“我看就吃床饭。”

“吃床饭？”大家一脸的问号。

袁副局长不紧不慢地把“吃床饭”的吃“法”道了出来。“吃床饭”就是在发票上提高住宿费，把剩余部

分的钱，用来当伙食。

大家听了都说“吃床饭”这法子好。

仅仅“吃床饭”三个字，容纳了多少内容！由于有明确的交代，它的意思是清楚的。如果使用久了，大家

都熟悉了，就会像“吃筷子”之类一样，人们不会有“一脸的问号”的。

两千多年之前，孔子（前511-前479）就说过：“辞达而已矣”。（《论语·卫灵公》）意思是说，言辞

足以达意就够了。所谓“辞达而已”，实际上也就是我们上面所说的语用原则。后来，《世说新语·文学》主

张：“辞约而旨达”。再后来，苏轼(1037-1101)也指出：“辞至于能达，则文不可胜用矣。”（《与谢民师

推官书》）。可见，汉语的遣词造句，汉语语法结构的使用和发展，深受语用原则的影响。这一点自古如此，

反映了汉族人使用汉语的共同心态。

（三）趋简与兼容，增加了研究难度

语法结构形式和语法结构涵义，如果总是单纯的一对一的关系，自然容易描写，容易说明。然而，汉语的

许多语法结构，由于形式的趋简而合一，由于语义的兼容而繁复，于是就造成了错综复杂的局面。研究汉语语

法结构，往往可以看到：一般与特殊同现，正规与异常共存，清晰与模糊俱在。

首先是一般与特殊同现。以存现句中的动宾结构槽来说，其中的宾语一般是不确指的。比如“山那边来了

两个人”，“两个人”并不确指张三李四。但是，也有特殊现象。例如：

(22)那里果真坐着苏廉和王若姬。（晓苏《黑色背景》，《小说月报》1996年第8期84页）上例的宾语是

确指的。规律性何在，如何解释？

其次是正规与异常共存。以“X里”和“X中”这两个结构槽来说：如果是动词，通常进入“X中”的结构

槽，比如“谈判中，审议中，手术中”，不说“谈判里，治疗里，手术里”，这是正规情况。然而，也有这样

的现象：

(23)如今这小子竟然有胆回国，只能往死里整治他。（梅毅《赫尔辛基的逃亡》，《中篇小说选刊》1996

年第1期173页）“往死里整治”，“死”是动词，但只能说“死里”，不能说“死中”，这便是个别的异常情

况了。规律性何在，如何描写？

再次是清晰与模糊俱在。在一个结构槽所兼容的种种语义关系中，可能有的是清晰的或相对清晰的，有的

是模糊的或相对模糊的。以“NN地VP”这个结构槽来说，比较：

烟头纸屑地扔了一地。

烟头纸屑地弄得屋子乱糟糟的。

烟头纸屑地满地都是。

前一例，“烟头纸屑”和“扔”关系清晰，它们在逻辑上有直接的动宾关系；中间一例，“烟头纸屑”和

“弄”之间，不存在逻辑上的动宾关系，它们之间压缩掉了一些东西，关系略显模糊；后一例，“烟头纸屑”

和“满地都是”之间，压缩掉的东西更多，二者之间的关系就更加模糊了。规律性何在，如何分析？

其实，以上的概括还不足以充分说明问题的复杂性。如果面对这样那样的具体事实，还可以遇到各有特殊

性的麻烦。比方说，一般以为，动词重叠形式后边不会再出现结果补语。可是，据储泽祥(1994)，《红楼梦》

《儿女英雄传》里就已发现了这样的说法：

(24)现在人多手乱，鱼龙混杂，倒是这么一来，你们也洗洗清。（曹雪芹、高鹗《红楼梦·下》1334页，

人民文学出版社1982年）

(25)这个话，你们姐儿俩竟会明白了？难道这个什么“右传”“左传”的，你们也会转转清楚了？（文康

《儿女英雄传·下》603页，上海书店1984年）

“洗洗清”“转转清楚”都是“动词重叠形式＋结果补语”。近年来，这样的用法渐渐多了起来：

(26)你的头有点乱了，让我替你做做好。（徐卓人《秀发》，《小说月报》1996年第8期100页）

(27)他们这是干的什么事嘛！我去跟他们说说清楚！（孙春平《古辘吱嘎》，《中篇小说选刊》1996年第

6期144页）

1996年7、8月间的一个晚上，中央电视台现场直播乒乓球两位女选手的擂台赛，笔者还听到了这样的说法

：

(28)桌面上有了汗水，服务员跑上去揩一揩干净。（中央电视台乒乓球赛解说人的口头说法）

这里动词重叠式中还多了一个“一”字。所有这类现象的形成，恐怕也是来自趋简性的结构移变：“做做

”和“做好”一压缩，就成为“做做好”；“揩一揩”和“揩干净”一压缩，就成为“揩揩干净”。然而，这

么一来，动补结构槽自然就更加复杂了。

总之，趋简和兼容，减法和加法，增加了汉语语法结构分析的难度。趋简程度越大，兼容内容越多，线索

就越杂错，头绪就越纷乱，因而分析就越困难。

四结束语

要更加深刻地认识汉语语法结构的兼容性和趋简性，还必须分门别类更加细致地弄清楚各种各样的事实，

做好事实发掘的工作。

目前，事实的发掘仍然是汉语语法研究的最基本的工作。在我们看来，汉语语法事实的发掘起码包括以下

四个方面的含义：第一，从众多的事实中发掘出值得研究的事实；第二，从值得研究的事实中发掘出规律性；

第三，从所得的规律中发掘出理论问题；第四，从发掘规律和理论的过程中总结出研究思路和研究方法。事实

发掘的程度，反映研究的深度。离开了事实的发掘，谈不上理论的建树，也谈不上汉语语法研究的成熟。

参考文献

中国科学院语言研究所语法小组(1953)语法讲话，《中国语文》第1期。

中国语文编辑部编(1956)《汉语的词类问题》第二集，中华书局。

陆宗达(1956)关于语法规范化的问题，《现代汉语规范化问题学术会议文件汇编》，科学出版社。

储泽祥(1994)交融中的VVA叠动动结式，《双语双方言（三）》，汉学出版社。

邢福义(1991)汉语里宾语代入现象之观察，《世界汉语教学》第2期。

邢福义(1996)方位结构“X里”和“X中”，《世界汉语教学》第4期。

邢福义(1997)《汉语语法学》，东北师范大学出版社。

作者简介

邢福义，男，海南省人，1956年毕业于华中师范大学中文系。现为华中师范大学中文系教授，博士研究生

导师。200多篇。已出版著作20来部，其中个人专著10部。代表作为《语法问题探讨集》《语法问题

兼容性范文篇4

关键词IPSec;NAT;IKE;UDP封装

1引言

基于IP技术的虚拟专用网（VirtualProfessionalNetwork，简称VPN）是通过Internet平台将局域网扩展到远程网络和远程计算机用户的一种成本效益极佳的方法。随着网络安全技术的飞快发展，越来越多大型企业利用互联网采用IPSec技术建立VPN网络，IPSec已逐渐成为VPN构建的主流技术。IP安全协议（IPSecurityProtocol，简称IPSec）是由互联网工程工业组（InternetEngineeringTaskForce，简称IETF）1998年底规划并制定的网络IP层标准。IPSec不仅可以为IP协议层以上所有的高层协议和应用提供一致性的安全保护，而且除了可用于IPv4之外，也可用于下一代IP协议IPv6。

另外，NAT（NetworkAddressTranslation）技术通过改变进出内部网络的IP数据包的源和目的地址，把无效的内部网络地址翻译成合法的IP地址在Internet上使用。该技术一方面可以把私有IP地址隐藏起来，使外界无法直接访问内部网络，对内部网络起到保护作用；另一方面，它可以缓解由于IPv4先天设计上的不足，而导致的IP地址严重短缺的现状。

但是，被广泛使用的网络地址转换（NAT）设备却制约着基于IPSec技术的VPN的发展，这是因为IPSec协议在VPN中承担保护传输数据的安全性任务。在数据传输过程中，任何对IP地址及传输标志符的修改，都被视作对该协议的违背，并导致数据包不能通过安全检查而被丢弃。但在VPN中运用NAT技术，则不可避免地要将私网地址映射为公网地址，即对IP地址要进行修改。因此，在VPN网络中如何使IPSec和NAT协同工作，实现NAT的透明穿透具有现实意义。

2协议介绍

2.1IPSec

IPSec包括安全协议和密钥管理两部分。其中，AH和ESP是两个安全协议，提供数据源验证、面向无连接的数据完整性、抗重放、数据机密性和有限抗流量分析等安全任务。为了能够将相应的安全服务、算法和密钥应用于需要保护的安全通道，IPSec规定两个通信实体进行IPSec通信之前首先构建安全关联SA。SA规定了通信实体双方所需要的具体安全协议、加密算法、认证算法以及密钥。IKE提供了用来协商、交换和更新SA以及密钥的完整机制。

IPSec定义了两种类型的封装模式——传输模式和隧道模式。传输模式只对IP分组应用IPSec协议，对IP报头不进行任何修改，它只能应用于主机对主机的IPSec虚拟专用网VPN中。隧道模式中IPSec将原有的IP分组封装成带有新的IP报头的IPSec分组，这样原有的IP分组就被有效地隐藏起来了。隧道主要应用于主机到网关的远程接入的情况。

2.2NAT

NAT能解决目前IP地址紧缺的问题，而且能使得内外网络隔离，提供一定的网络安全保障。它解决问题的办法是：在内部网络中使用内部地址，通过NAT把内部地址翻译成合法的IP地址在Internet上使用，其具体的做法是把IP包内的地址或用合法的IP地址来替换。NAT功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。

NAT有三种类型：静态NAT、动态地址NAT、网络地址端口转换NAPT。其中静态NAT设置起来最为简单，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址。而动态地址NAT则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络。NAPT则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。根据不同的需要，三种NAT方案各有利弊。

3IPSec与NAT的不兼容性分析

根据协议的定义，我们知道IPSec和NAT两个协议之间存在一定的不兼容性。其不兼容性主要有以下几种形式：

1）NAT对AH的影响

IPSecAH进行验证的时候，处理的是整个IP包，包括源地址和目的地址。如果IPSec通信双方存在NAT设备，NAT设备就会修改外层IP包头的源地址并修改其校验和，这样接收方会因认证失败而丢弃该包。

2）NAT对ESP的影响

TCP/UDP校验和地计算涉及一个虚构的IP包头，该包头含有IP源和目的地址。因此，当NAT设备改变IP地址时也需要更新IP头和TCP/UDP校验和。如果采用ESP传输模式，IP包经过NAT设备时，NAT设备修改了IP包头，但是TCP/UDP校验和由于处于加密负载中而无法被修改。这样，该信包经过IPSec层后将因为TCP协议层的校验和的错误而被丢弃。

另外，由于TCP/UDP校验和只与内层原始IP包头有关，外层IP包头的修改并不对其造成影响，因此采用ESP隧道模式和仅静态或动态NAT的情况下不存在TCP校验和的问题。但是，在NAPT情况下，因为NAPT需要TCP/UDP端口来匹配出入信包，而端口号受到ESP加密保护，所以ESP分组通信将会失败。

3）NAT对IKE的影响

IKE主模式与快速模式中如果使用IP地址作为身份信息，经过NAT后，会导致IKE协商的失败。

IKE协议使用固定目的端口500，当NAPT设备后的多个主机向同一响应者发起SA协商时，为了实现多路分发返回的IKE包，NAPT修改外出的IKE包的UDP源端口。因此，响应者应该能处理端口号并非500的IKE协商请求，但往往NAPT对UDP端口的映射很快会被删除，再协商的过程就将出现一些不可预见的问题，很容易导致NAPT设备无法将协商包送到正确的目的地。

综上所述，IPSec组件对NAT的支持能力如表1所示从表1中可以看出，只有在隧道模式和地址转换情况下才可以实现IPSec数据流的NAT穿越。这一方法既降低了IPSec协议的安全性，又限制了NAT的工作方式，因此在实际应用中可行度较差。

4IPSec与NAT的兼容性要求

在现有的条件下，为了推动基于IPSec的VPN的发展，IPSec和NAT兼容性解决方案需要满足下列要求：

1）可部署性

IPSec和NAT兼容性解决方案作为一个过渡的解决办法必须比IPv6易于部署。应该只需修改主机，无需改变路由器，在短时间内能与现存的路由器和NAT产品协同工作。

2）远程访问

IPSec的一个重要应用是远程访问公司的内部网络。NAT穿越方案必须考虑远程客户端与VPN网关之间存在多个NAT的情况。

3）防火墙兼容性

IPSec和NAT兼容性方案应该避免对IKE或IPSec目的端口的动态分配，使防火墙管理员进行简单的配置，就可以控制穿越NAT的IPSec数据流。

4）可扩展性

IPSec和NAT兼容性方案应具有良好的扩展性，必须保证在大规模远程访问的环境中，在大量远程接入的环境下，同一时间段多个主机和远程安全网关建立连接。

5）后向兼容性

IPSec和NAT兼容性方案中必须能与已有的IPSec实现互操作。穿越方案应该能自动检测是否存在NAT，能判断通信对方的IKE实现是否支持NAT穿越。

6）安全性

IPSec和NAT兼容性解决方案的引入必须保证不得带来新的安全漏洞。

5利用UDP封装法实现NAT的穿透

本文中的解决方案是采用UDP封装法实现NAT的透明穿透，不需要修改现有的NAT网关和路由器。所以该方案具有简单且易于实现的优点，缺点是由于添加了一个UDP报文头，而加大了带宽开销，但相对于目前持续扩大的传输带宽来说，这个UDP报文头的带宽开销可以忽略不计。下面详细讨论其原理和实现过程。

5.1封装格式

UDP封装法是在原有的IP包的IP头和AH/ESP的数据之间再封装一个UDP头，这样封装后的数据包端口值对NAT可见，就可以正确的实现端口转换。UDP封装格式如图1所示。

另外，由于IKE已经使用了UDP的500端口，为了简化配置和避免多个端口带来的安全隐患，UDP封装的ESP也使用该端口。这样就需要采取一定的方法来区分端口500的数据包是IKE消息还是UDP封装的ESP。为了区分两者，我们采用在IKE报头添加Non-ESP标记。在确定存在一个中间NAT之后，支持IPSecNAT-T的对话方开始使用新的IKE报头。

5.2IKE协商过程

IPSec通信实体双方是否采用UDP封装取决于对话对方是否支持该方法以及是否存在NAT设备，这个过程通过IKE协商来完成。在IKE协商过程中增添了新的NAT-D和NAT-OA有效载荷和以及UDP通道类型。

1）新的NAT-Discovery(NAT-D)有效载荷

这个新的有效载荷包含一个散列值，它整合了一个地址和端口号。在主模式协商期间，即IKE协商第一阶段第三、四条消息中，IPSec对话方包括两个NAT-Discovery有效载荷——一个用于目标地址和端口，另一个用于源地址和端口。接收方使用NAT-Discovery有效载荷来发现NAT之后是否存在一个经NAT转换过的地址或端口号，并基于被改变的地址和端口号来确定是否有对话方位于NAT之后。

2）新的NAT-OriginalAddress(NAT-OA)有效载荷：这个新的有效载荷包含IPSec对话方的原始地址。对于UDP封装的ESP传输模式，每个对话方在快速模式协商期间发送NAT-OA有效载荷。接收方将这个地址存储在用于SA的参数中。

3）用于UDP封装的ESP传输模式和隧道模式的新的封装模式

这两种新的封装模式是在快速模式协商期间指定的，用于通知IPSec对话方应该对ESP使用UDP封装。

5.3地址通告和Keepalive包

由于用UDP来封装IPSec分组的思想只解决了NAPT设备不支持AH和ESP通信的问题。例如TCP校验和错误、UDP端口映射的保持等问题还需要辅助方法来解决。

为保证校验和正确无误，通信双方需将自身的原始IP地址和端口发送给对方，即实现地址通告。地址通告的实现通过IKE第二阶段的前两条消息中的NAT-OA有效载荷。因为NAT-OA有效载荷中包含IPSec对话方的原始地址，为此，接收方就拥有了检验解密之后的上层校验和所需的信息。

消息发起者在NAT中创建了一个UDP端口映射，它在初始主模式和快速模式IKE协商期间使用。然而，NAT中的UDP映射通常超过一定时间没用就会被删除掉。如果响应者随后向发起者发送IKE消息却没有提供UDP端口映射，那么这些消息将被NAT丢弃。这个问题的解决办法是通过定期发送Keepalive包，用于后续IKE协商和UDP封装的ESP的UDP端口映射同时在NAT中得到刷新，从而保证通信的正常运行。

6结束语

IPSec作为网络层的安全协议，目前的应用越来越广泛,已成为构建VPN的基础协议之一。而由于IPv6取代IPv4将是一个漫长的过程，NAT设备的广泛存在极大地限制了IP层安全协议IPSec的推广，因此在目前的条件下，UDP封装方法无疑是一种在当前环境下无需修改NAT网关和路由器、简单可接受的解决IPSec和NAT兼容性的方法，具有一定的现实意义。但是该方案还不完善，有待进一步讨论和研究。

参考文献

[1]RFC3022-2001.TraditionalIPnetworkaddresstranslator(TraditionalNAT)[S].

[2]RFC2401-1998.SecurityArchitectureoftheInternetProtocol[S].

[3]RFC2402-1998.IPAuthenticationHeader[S].

[4]RFC2406-1998.IPEncapsulatingSecurityPayload(ESP)[S].

[5]RFC2409-1998.TheInternetKeyExchange(IKE)[S].

[6]RFC3103-2001.RealmSpecificIPProtocolSpecification[S].

[7]AbobaB,WilliamDixon.IPSec-NATcompatibilityrequirements[Z].Internetdraft,draft-ietf-ipsec-nat-reqtstxt,2001

兼容性范文篇5

关键词：通信开关电源电磁兼容性标准

1引言

通信开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、工作可靠、可远程监控等优点，而广泛应用于程控交换、光数据传输、无线基站、有线电视系统及IP网络中，是信息技术设备正常工作的动力核心。

随着信息技术的发展，信息技术设备遍布大江南北，从发达的中心城市至偏远山区，为人与人之间的沟通交流及信息传输提供了极大的便利。由于城乡间的差异，通信设备的供电网既有稳定的大电网供电方式，也有独立的小水电供电方式。在小水电站供电方式下，因水量的变化、用户用电量的变化较大及发电设备工作的不稳定，造成电网波形失真严重及电压波动大，同时因配电系统的接线不规范，对通信用开关电源形成了严峻的考验。

铁路通信及电力通信正在发展壮大。由于电力机车经过之处，产生很强的感应电压，使地线电压产生很大的波动，从而引起电网电压的很大波动，强大的电场容易引起开关电源设备工作的瞬时不稳定。在高压电网附近运行的通信开关电源，虽然电网电压稳定，但容易受电网负载变化等引起的强电磁场的干扰影响。

用于基站的通信开关电源，由于多安装在较高的建筑物上或山顶，更易受到雷电的袭击。

因此，通信开关电源要有很强的抗电磁干扰能力，特别是对雷击、浪涌、电网电压波动的适应能力，而对静电干扰、电场、磁场及电磁波等也要有足够的抗干扰能力，保证自身能够正常工作以及对通信设备供电的稳定性。

另一方面，因通信开关电源内部的功率开关管、整流或续流二极管及主功率变压器，是在高压、大电流及高频开关的方式下工作，其电压电流波形多为方波。在高压大电流的方波切换过程中，将产生严重的谐波电压及电流。这些谐波电压及电流一方面通过电源输入线或开关电源的输出线传出，对与通信电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰，同时对由通信电源供电的设备如程控交换设备、无线基站、光传输设备及有线电视设备等产生干扰，使设备不能正常工作；另一方面严重的谐波电压电流在开关电源内部产生电磁干扰，从而造成开关电源内部工作的不稳定，使电源的性能降低。还有部分电磁场通过开关电源机壳的缝隙，向周围空间辐射，与通过电源线、直流输出线产生的辐射电磁场，一起通过空间传播的方式，对其它高频设备及对电磁场比较敏感的设备造成干扰，引起其它设备工作异常。

因此，对通信开关电源，要限制由负载线、电源线产生的传导干扰及由辐射传播的电磁场干扰，使处于同一电磁环境中的电信设备均能够正常工作，互不干扰。

2国内外电磁兼容性标准

电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。

要彻底消除设备的电磁干扰及对外部一切电磁干扰信号不敏感是不可能的。只能通过系统地制订设备与设备之间的相互允许产生的电磁干扰大小及抵抗电磁干扰的能力的标准，才能使电气设备及系统间达到电磁兼容性的要求。国内外大量的电磁兼容性标准，为系统内的设备相互达到电磁兼容性制订了约束条件。

国际无线电干扰特别委员会（CISPR）是国际电工委员会（IEC）下属的一个电磁兼容标准化组织，早在1934年就开展EMC标准的研究，下设六个分会。其中第六分会（SCC）主要负责制订关于干扰测量接收机及测量方法的标准。CISPR16《无线电干扰和抗扰度测量设备规范》对电磁兼容性测量接收机、辅助设备的性能以及校准方法给出了详细的要求。CISPR17《无线电干扰滤波器及抑制元件的抑制特性测量》制订了滤波器的测量方法。CISPR22《信息技术设备的无线电干扰限值和测量方法》规定了信息技术设备在0.15～1000MHz频率范围内产生的电磁干扰限值。CISPR24《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》规定了信息技术设备对外部干扰信号的时域及频域的抗干扰性能要求。其中CISPR16、CISPR22及CISPR24构成了信息技术设备包括通信开关电源设备的电磁兼容性测试内容及测试方法要求，是目前通信开关电源电磁兼容性设计的最基本要求。

IEC最近也出版了大量的基础性电磁兼容性标准，其中最有代表性的是IEC61000系列标准。它规定电子电气设备的雷击、浪涌（SURGE）、静电放电（ESD）、电快速瞬变脉冲群（EFT）、电流谐波、电压跌落、电压瞬变及短时中断、电压起伏和闪烁、辐射电磁场、由射频电磁场引起的传导干扰抗扰度、传导干扰及辐射干扰等的电磁兼容性要求。

另外，美国联邦委员会制订的FCC15、德国电气工程师协会制订的VDE08712A1、VDE08712A2、VDE0878，都对通信设备的电磁兼容性提出了要求。

我国对电磁兼容性标准的研究比较晚。采取的最主要的办法是引进、消化、吸收，洋为中用是国内电磁兼容性标准制订的最主要方法。1998年，信息产业部根据CISPR22、IEC61000系列标准及ITUTO.41标准，制订了YD/T9831998《通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法》，详尽规定了通信电源设备包括通信开关电源的电磁兼容性的具体测试项目、要求及测试方法，为通信电源电磁兼容性的检验、达标并通过入网检测明确了设计目标。

国标也等同采用了相应的国际标准。如GB/T17626.1～12系列标准等同采用了IEC61000系列标准；GB92541998《信息技术设备的无线电干扰限值及测量方法》等同采用CISPR22；GB/T176181998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》等同采用CISPR24。

3开关电源的电磁兼容性问题

通信开关电源因工作在高电压大电流的开关状态下，其引起的电磁兼容性问题是相当复杂的。从整机的电磁兼容性讲，主要有共阻抗耦合、线间耦合、电场耦合、磁场耦合和电磁波耦合几种。电磁兼容产生的三个要素为：干扰源、传播途径及受干扰体。共阻抗耦合主要是干扰源与受干扰体在电气上存在共同阻抗，通过该阻抗使干扰信号进入受干扰对象。线间耦合主要是产生干扰电压及干扰电流的导线或PCB线，因并行布线而产生的相互耦合。电场耦合主要是由于电位差的存在，产生的感应电场对受干扰体产生的耦合。磁场耦合主要是大电流的脉冲电源线附近产生的低频磁场对干扰对象产生的耦合。而电磁波耦合，主要是由于脉动的电压或电流产生的高频电磁波，通过空间向外辐射，对相应的受干扰体产生的耦合。实际上，每一种耦合方式是不能严格区分的，只是侧重点不同而已。

在开关电源中，主功率开关管在很高的电压下，以高频开关方式工作，开关电压及开关电流均为方波，该方波所含的高次谐波的频谱可达方波频率的1000次以上。同时，由于电源变压器的漏电感及分布电容，以及主功率开关器件的工作状态并非理想，在高频开或关时，常常产生高频高压的尖峰谐波振荡，该谐波振荡产生的高次谐波，通过开关管与散热器间的分布电容传入内部电路或通过散热器及变压器向空间辐射。用于整流及续流的开关二极管，也是产生高频干扰的一个重要原因。因整流及续流二极管工作在高频开关状态，由于二极管的引线寄生电感、结电容的存在以及反向恢复电流的影响，使之工作在很高的电压及电流变化率下，而产生高频振荡。因整流及续流二极管一般离电源输出线较近，其产生的高频干扰最容易通过直流输出线传出。

通信开关电源为了提高功率因数，均采用了有源功率因数校正电路。同时，为了提高电路的效率及可靠性，减小功率器件的电应力，大量采用了软开关技术。其中零电压、零电流或零电压零电流开关技术应用最为广泛。该技术极大地降低了开关器件所产生的电磁干扰。但是，软开关无损吸收电路多利用L、C进行能量转移，利用二极管的单向导电性能实现能量的单向转换，因而，该谐振电路中的二极管成为电磁干扰的一大干扰源。

通信开关电源中，一般利用储能电感及电容器组成L、C滤波电路，实现对差模及共模干扰信号的滤波，以及交流方波信号转换为平滑的直流信号。由于电感线圈的分布电容，导致了电感线圈的自谐振频率降低，从而使大量的高频干扰信号穿过电感线圈，沿交流电源线或直流输出线向外传播。滤波电容器，随着干扰信号频率的上升，由于引线电感的作用，导致电容量及滤波效果不断下降，直至达到谐振频率以上时，完全失去电容器的作用而变为感性。不正确地使用滤波电容及引线过长，也是产生电磁干扰的一个原因。

通信开关电源由于功率密度高、智能化程度高，带MCU微处理器，因而，其中有从高至近千伏到低至几伏的电压信号，从高频的数字信号至低频的模拟信号，电源内部的场分布相当复杂。PCB布线不合理、结构设计不合理、电源线输入滤波不合理、输入输出电源线布线不合理、CPU及检测电路的设计不合理，均会导致系统工作的不稳定或降低对静电放电、电快速瞬变脉冲群、雷击、浪涌及传导干扰、辐射干扰及辐射电磁场等的抗扰性能力。

电磁兼容性的研究，一般运用CISPR16及IEC61000中规定的电磁场检测仪器及各种干扰信号模拟器、辅助设备，在标准测试场地或实验室内部，通过详尽的测试分析、结合对电路性能的理解来进行分析研究。

从电磁兼容性的三要素讲，要解决开关电源的电磁兼容性，可从三个方面入手。

1）减小干扰源产生的干扰信号；

2）切断干扰信号的传播途径；

3）增强受干扰体的抗干扰能力。

在解决开关电源内部的电磁兼容性时，可以综合运用上述三个方法，以成本效益比及实施的难易性为前提。对开关电源产生的对外干扰，如电源线谐波电流、电源线传导干扰、电磁场辐射干扰等，只能用减小干扰源的方法来解决。一方面，可以增强输入输出滤波电路的设计，改善有源功率因数校正（APFC）电路的性能，减小开关管及整流续流二极管的电压电流变化率，采用各种软开关电路拓扑及控制方式等。另一方面，加强机壳的屏蔽效果，改善机壳的缝隙泄漏，并进行良好的接地处理。而对外部的抗干扰能力，如浪涌、雷击应优化交流输入及直流输出端口的防雷能力。通常，对1.2/50μs开路电压及8/20μs短路电流的组合雷击波形，因能量较小，可采用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合方法来解决。对于静电放电，通常在通信端口及控制端口的小信号电路中，采用TVS管及相应的接地保护、加大小信号电路与机壳等的电距离，或选用具有抗静电干扰的器件来解决。快速瞬变信号含有很宽的频谱，很容易以共模的方式传入控制电路内，采用防静电相同的方法并减小共模电感的分布电容、加强输入电路的共模信号滤波（如加共模电容或插入损耗型的铁氧体磁环等）来提高系统的抗扰性能。

减小开关电源的内部干扰，实现其自身的电磁兼容性，提高开关电源的稳定性及可靠性，应从以下几个方面入手：注意数字电路与模拟电路PCB布线的正确分区、数字电路与模拟电路电源的正确去耦；注意数字电路与模拟电路单点接地、大电流电路与小电流特别是电流电压取样电路的单点接地以减小共阻干扰、减小地环的影响；布线时注意相邻线间的间距及信号性质，避免产生串扰；减小地线阻抗；减小高压大电流电路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所包围的面积；减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围的面积；减小变压器的漏电感、滤波电感的分布电容；采用谐振频率高的滤波电容器等。

MCU与液晶显示器的数据线、地址线工作频率较高，是产生辐射的主要干扰源；小信号电路是抗外界干扰的最薄弱环节，适当地增加高抗干扰能力的TVS及高频电容、铁氧体磁珠等元器件，以提高小信号电路的抗干扰能力；与机壳距离较近的小信号电路，应加适当的绝缘耐压处理等。功率器件的散热器、主变压器的电磁屏蔽层要适当接地，综合考虑各种接地措施，有助于提高整机的电磁兼容性。各控制单元间的大面积接地用接地板屏蔽，可以改善开关电源内部工作的稳定性。

在整流器的机架上，要考虑各整流器间的电磁耦合、整机地线布置、交流输入中线、地线及直流地线、防雷地线间的正确关系、电磁兼容量级的正确分配等。

开关电源对内、外的干扰及抗干扰中，共模信号与开关器件的工作方式、散热器的安装及整机PCB板与机壳的连接有相当复杂的关系，共模信号在一定的条件下又可转变成差模信号。解决共模干扰最简单的方法是解决好各电路单元及整机端口、机壳间的问题。整机屏蔽难以实施且成本较高，在无可奈何的情况下才采用该措施。

5国内通信开关电源的电磁兼容性改进现状

自YD/T983标准开始起草以来，国内通信电源制造商纷纷开始电磁兼容性的研究。由于电磁兼容性测试仪器、试验场地建设费用很高，且需要有经验的研发人员，很多制造商都没有自己的试验室，对电磁兼容性的研究造成了一定的困难。YD/T983标准中，抗扰度指标选用了国外标准中较低等级。除雷击浪涌、ESD及EFT指标外，其它抗扰度指标均比较容易达到要求。电磁干扰指标如传导干扰及辐射干扰指标，由于很难满足标准的要求，是目前电磁兼容性研究的热点，国内只有极少数的厂家可以完全达到相关标准的要求。

兼容性范文篇6

关键词：开关电源噪声电磁兼容性

TOPSwitchⅡ开关电源具有单片集成化、电路简单、效率高的优点，在大多数的电子设备中得到了广泛的应用。然而，开关电源自身产生的各种噪声却形成了一个很强的电磁干扰源。这些干扰随着开关频率的提高、输出功率的增大而明显地增强，对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁；同时，一些国家对此也有严格的指标，不能满足者将被拒之门外。本文以美国PI公司TOPSwitchⅡ系列为例，介绍开关电源的电磁干扰及其抑制。

1开关电源产生噪声的原因

开关电源工作在高频、高压、大电流开关状态，并以开和关的时间比来控制输出电压的高低。TOPSwitchⅡ系列器件工作频率为100kHz，电源线路内的dv/dt很大，产生的各种噪声通过电源线以共模或差模方式向外传导，同时还向周围空间辐射噪声。图1给出了一种典型TOPSwitchⅡ系列的开关电源电路图，下面以此为例分析其产生噪声的主要原因。

1.1电源一次侧回路的噪声

在一次整流回路中，整流二极管D1～D4只有在脉动电压超过C2的充电电压的瞬间，电流才从电源输入侧流入。所以，一次整流回路产生高次畸变波，如图1，形成噪声，这是影响传导辐射的一个重要指标。此外，电源在工作时，TOPSwitchⅡ处于高频率通断状态，在由脉冲变压器初级线圈L1、TOPSwitchⅡ和滤波器C2构成的高频电流环路中，如果布局、布线不合适，造成环路面积过大，可能会产生较大的空间辐射噪声。如图2（A），为初级电流Ipri的波形，其基波为开关频率，谐波即为干扰波形。

1.2电源二次侧回路的噪声

电源在工作时，整流二极管D7也处于高频通断状态，由脉冲变压器次级线圈L2、整流二极管D7和滤波电容C6构成了高频开关电流环路，如果布局、布线不合适，造成环路面积过大，可能向空间辐射噪声。同时，硅二极管在正向导通时PN结内的电荷被积累，二极管加反向电压时积累的电荷将消失并产生反向电流。由于二次整流回路中D7在开关转换时频率很高，即由导通转变为截止的时间很短，在短时间内要让存储电荷消失就产生反电流的浪涌。由于直流输出线路中的分布电容、分布电感的存在，使因浪涌引起的干扰成为高频衰减振荡。如图2(C)所示，Vd波形具有电压变化率高、上升沿和下降沿陡峭的特点。其峰值电压由变压器和输出整流管的分布电容所决定。振铃干扰波形的频率变化是20-30MHZ。

1.3脉冲变压器的噪声

脉冲变压器是开关电源中进行能量储存与传输的重要部件，其性能的优劣，不仅对电源效率有较大的影响，而且直接关系到电源电磁兼容性（EMC）。对EMC而言，要求脉冲变压器漏感小、绕组本身的分布电容及各绕组之间的耦合电容要小。

2.开关电源的电磁兼容性设计

抑制开关电源的噪声可采取三方面的技术：一是滤波；二是变压器的绕制；三是屏蔽。

2.1滤波

针对开关电源主要通过电源线向外传输噪声的特点，采用滤波技术抑制干扰，可分为：交流侧滤波、

直流侧滤波及其他一些辅助措施。

(1)交流侧滤波：开关电源的交流电源线输入端插入共模和差模滤波器，防止开关电源的共模和差模噪声传递到电源线中，影响电网中其它用电设备，同时也抑制来自电网的噪声。交流侧滤波器如图3A、B、C、D所示，其中L为共模扼流圈，图A、B中的电容器C能滤除串模干扰。图C、D抑制电磁干扰的效果更佳，图C中的L、C1和C2用来滤除共模干扰，C3和C4用来滤除串模干扰，R为泄放电阻，可将C3上积累的电荷泄放掉，避免因电荷积累而影响滤波特性；断电后还能使电源的进线端L、N不带电，保证用户的安全。

(2)直流侧滤波：在开关电源的直流输出侧插入如图3所示的电源滤波器，它由共模扼流圈L1、扼流圈L2和电容C1、C2组成。为了防止磁芯在较大的磁场强度下饱和而使扼流圈失去作用，扼流圈的磁芯必须采用高频特性好且饱和磁场强度大的恒μ磁芯。

(3)其他：C3为安全电容，能滤除初、次级绕组耦合电容引起的干扰。C8和R7并联在D7两端，能防止D7在高频开关状态下产生自激振荡（振铃现象）；此外，在二次侧整流滤波器上串联磁珠也有一定效果。TOPSwitchⅡ由导通变成截止时，在开关电源的一次绕组上就会产生尖峰电压，这是由于脉冲变压器漏感造成的，通常用瞬态电压抑制器（TVS）D6和超快恢复二极管（SRD）D5组成的电路进行钳位，也有用R、C电路的，但效果要稍差一些。

2.2减小脉冲变压器的漏感及分布电容

对于一个符合绝缘及安全性标准的脉冲变压器，其漏感量应为次级开路时初级电感量的1％～3％。在磁芯结构尺寸、绕线匝数一定的情况下，线圈的绕组排列是减小漏感的重要因素，如图4所示，绕组应按同心方式排列，全部用漆包线绕制，留有安全边距，且在次级绕组与反馈绕组之间加上强化绝缘层。对于多路输出的开关电源，输出功率最大的那个次级绕组应靠近初级，以增加耦合，减小磁场泄漏。当次级匝数很少时，为了增加与初级的耦合，宜采用多股线平行并绕方式均匀分布在整个骨架上，以增加覆盖面积。在条件允许的情况下，用箔绕组作为次级也是增加耦合的一种好办法。

在开关电源的工作过程中，绕组的分布电容反复被充、放电，不仅使电源效率降低,，它还与绕组的分布电感构成LC振荡器，会产生振铃噪声。初级绕组分布电容的影响尤为显著。为减小分布电容，应尽量减小每匝导线的长度，并将初级绕组的始端接漏极，利用一部分初级绕组起到屏蔽作用，减小相邻绕组的分布参数耦合程度。

2.3屏蔽

抑制辐射噪声的有效方法是屏蔽。用导电良好的材料对电场屏蔽，用导磁率高的材料对磁场屏蔽。将电路置于屏蔽壳中，屏蔽壳可靠接地或中性线，接缝处最好焊接，以保证电磁的连续性。

对于脉冲变压器内部而言的屏蔽，即在一次侧和二次侧间加屏蔽层，简单的办法，用漆包线均匀绕满骨架一层，绕组的一端接高压+V端，另一端浮空。如图5所示，减少了一、二次侧的电场的耦合干扰。此外，将原边绕在骨架最里边，原边起始端与TOPSwitchⅡ的D端连接也是抑制干扰的有效方法。

为防止脉冲变压器的泄漏磁场对相邻电路造成干扰，可把一铜片环绕在变压器外部，构成如图5所示的屏蔽带。该屏蔽带相当于短路环，能对泄漏磁场起到抑制作用，屏蔽带应与地接通。

3.开关电源的电磁兼容性设计考虑的因素还很多，如印制板的制作、元器件的布局以及各种电源线、信号线的捆扎、配置等，有许多工作要做。全面抑制开关电源的各种噪声会大大提高开关电源的电磁兼容性，使开关电源得到更广泛的应用。

参考文献

1美国PI公司产品资料，2000

兼容性范文篇7

关键词：会计电算化；兼容性；复合型人才；中小企业

一、会计电算化兼容方面存在问题

（一）各类财会软件兼容性差

目前，企业所使用的财会软件都来自于以下三种方式：1、直接外购，成本费用低，售后服务质量较好，但可行性不足，不一定能满足企业会计办公所需；2、自行开发，在一定程度上能够满足企业实际业务所需、便于维护及技术升级，但内部保密安全性存在风险，要有一定技术实力作支撑；3、委托第三方机构开发，能够满足企业办公所需，从业人员能得到培训与学习，但开发成本偏高，技术维护困难。综上而论，中小企业选择直接外购比较现实可行，而且我国大部分的中小企业现阶段都采取第一种方式：直接向第三方开发商购买。部分公司的整个发展历程中，其财会软件的选择相当杂乱，速达、金算盘、博科、久其、管家婆、浪潮等软件基本都用过，但随着企业的发展至多进行硬件的更新而忽略软件平台的更新，而开发商都强调突出自己软件的特点，几乎绝大部分财会软件不兼容。更有甚者，同一软件的财务系统往往也具有兼容性弱的缺陷。各个财会软件公司缺乏沟通，政府也没有统一规划，没有形成统一性的数据接口，造成数据共享难。

（二）软件难以正常使用

软件本身是一种虚拟化、信息化、数字化的特殊商品，在购置后需要许多后期投资以维持软件的正常使用。例如对软件进行功能模块的升级、运行维护等。有些企业，特别是资金实力处于劣势的中小企业，为节约成本而购买不成熟的财会软件，经常在运行中出现故障，严重地束缚了会计电算化在企业中的使用和发展。

二、对兼容问题的分析

（一）缺乏交流导致兼容性差

部分中小企业在选购财会软件是没有考虑到企业的日后发展规模和经营范围，使得原来适用的财务软件不能满足日益发展壮大的企业需要。即使通过升级也难以解决，只能通过更换其他品牌的财会软件解决。但由于软件开发商相互之间保密，缺乏沟通交流，使得财会软件不兼容，数据无法导入。财会软件之间的转换犹为困难，不同品牌之间的替换需要企业付出较高的的成本。

（二）政府缺乏统一管理规则

政府部门对电算化的发展缺乏统一规划、财会软件缺乏统一的数据接口标准、难以实现数据共享等也是制约小企业开展会计电算化的重要因素。虽然我国目前财会软件多达几百种，但是完全适合小型企业需要的财务软件几乎没有。很多软件公司认为中小企业财会软件利润空间小而不愿意开发。同时，市场上存在数量较多开发企业名声较小的小软件，使得很多小企业会因为安全隐患而无法放心购买与使用。这二者交互出现，影响了中小企业会计电算化系统的大规模实施。

（三）我国财会制度的特殊性，限制了西方的财会软件公司进入中国市场

据统计，国产的财会软件占据我国企业财会软件达的份额高达95％以上。由于中小企业变化快，对于软件的个性化要求非常高，需要在使用过程中不断地进行维护、升级等后续服务。虽然规模大、信誉好的大公司的产品质量和后续服务比较好，但受到“大规模化作业模式”的影响，并不一定能够满足客户的一些行业特性要求。而小公司的服务质量和软件的质量常常难以保证。这些因素都使会计电算化形成信息孤岛，限制会计电算化在中小企业之中的实施。

三、针对兼容问题的解决对策

（一）加强交流兼容并包

不同行业、不同发展阶段在会计处理等方面有其行业特殊性，立足于企业自身的行业特点、经营管理现状选择软件平台，购买财务软件功能模块。同时，也应考虑在企业不断发展的情况下，对于所选择的财务软件功能、模块能否及时升级、更新，能否有效衔接。不同的财务软件在不同行业解决方案上理解深度、产品功能存在差异，进行不同软件产品间的比较，相同软件产品不同服务商间的比较。

（二）政府对会计电算化进行统一规划

政府对会计电算化进行统一规划，建立一致的会计电算化协议，例如各个财会软件之间的数据接口和文件保存格式等等。由相关的上级组织部门协调各中小企业情况，提供一个适应大多数中小企业情况的会计电算化程序，各中小企业遵照执行，使各中小企业有共同的会计核算工作方式，形成连贯的核算习惯，便于相关部门有效监督。

（三）促进合作

在笔者所查阅的所有相关资料中，针对中小企业使用财会软件的开发商属畅捷通最为卓越。畅捷通遵守“尊重合作，专业进取，幸福共赢”的创业宣言，遵循“有爱在心我是畅捷通”的品牌主张，专注、关爱、引领小微企业幸福成长，为推动小微企业信息化、促进小微企业发展做出积极贡献！

四、综述

总之，在中小企业会计电算化系统的实施过程中，不但要有会计电算化工作的规划，会计信息的建立与管理，人员的分工与培训，各项制度的建立与实施等工作。更要加快从“核算型”向“管理型”的转变，以及加强对企业财会数据的保护措施，只有这样才能使会计电算化工作顺利地进行。

参考文献：

[1]张斌,林辉能.中小型企业会计电算化系统实施研究[J].科技通报,2013,5:198-201.

[2]亢利红,支明泽.企业会计电算化实践中存在的问题及对策[J].财会经济,2009,8:158-160.

兼容性范文篇8

关键词：网络经济融合电子商务

随着计算机网络技术的飞速发展,网络化和全球化已成为不可抗拒的世界潮流。网络经济正渐渐取代传统的工业经济,人类社会正在迈向网络经济时代,而电子商务则成为这个新经济时代的热点。

一、融合是网络经济的典型特征

比较工业经济和网络经济这两种经济的生产力发展方向,就会清楚地看到:前者的生产力发展总方向是“分化”,在分工产生财富的同时,造成生产与消费的分离,形成“迂回经济”;而后者的生产力发展总方向则相反,它借助网络使生产与消费“融合”在一起,通过产消融合造就财富,形成“直接经济”。这种生产与消费的融合是通过技术融合、功能融合乃至产业与社会的融合而实现的。

(一)技术融合。融合首先起源于技术革命,突出表现在现代通讯技术与计算机技术的结合。计算机在通讯设备中的应用,使通讯系统更加先进、可靠和方便;而计算机之间的通信又有赖于通信网的支持,二者融合的结果,诞生了“信息高速公路”。它第一次使信息真正成为与工业力量对等的力量。与此同时随着“网络作为电脑的”逐步转向“电脑成为网络的终端”,演绎出现代通信的时代意义:通信不只是作为信息传递的手段,它还能在信息存储和转换、处理和收发等方面扩展着自身的功能,现代通信技术已成为信息技术的主导和基质。现代通信的内涵就是信息网,它使得通信网与计算机应用技术的分界越来越模糊。

(二)功能的融合。信息网络为时空融合提供了生产力基础———那就是以最低成本实现最强大的社会功能。通过社会功能的重组,可将破坏了有机性的部门分割体制恢复到不可分割的生命系统的水平。其结果是供方更快供应、更直接地贴入需方,由此催生了一种全新的经济贸易生活方式———电子商务。它在计算机和网络技术基础上,通过对传统业务流程的重组,使得原先涉及企业运作的各环节由分离融合为“一条龙”,将现代经济活动的三大要素(信息流、物流、资金流)整合为一个巨大的商用服务体系。这使得企业的经营范畴变得不再清晰,企业充当的角色也多样化起来。例如:未来的在线旅游服务提供商———旅游网站的功能,将是集网络公司、航空公司、铁路公司、租车公司及酒店功能融为一体:消费者安排旅行,无需分别上各个公司的网站,而是由旅游网站(虚拟企业)提供一整套的旅游方案。上网一次,所有行程都有安排妥当,而完成网站功能的各个角色,彼此的作业流程也都已预先整合。

(三)产业融合与社会的融合。当信息技术高速度大批量地融入经济和社会生活,产业融合与社会的融合必然随之而生,各产业间的界限开始变得模糊,例如“Amazon(亚马逊)1com”你无法说清它是一家网上书店,还是一家零售商店?是一家互联公司,还是一家IT企业?互联网已使传统产业间的归类开始失效,它让跨行业“合作”的理想成为现实,从上游到下游盘根错节的合作网络将日益盛行。这种产业的融合又将促使全社会在地域、职业、地位之间的差别趋于消失,多维度地融为一体。因为电子商务将消除消费者与生产者之间因信息非对称造成的不平等和因时空差异造成的地域资源差异,也将为中小企业提供一个与大企业相同的起跑线。

二、电子商务是基于网络融合的经典代表

随着网络经济的热点由ISP、ICP转向电子商务,电子商务正成为网络经济的主要运作模式,它以网络方式将顾客、销售商、供应商和雇员联系起来,使供需双方跨越空间障碍的直接交易成为可能,从而造就直接经济模式。网络经济是一种“直接经济”由此亦得以充分体现。

以下拟从三方面分析电子商务是如何通过“融合”来实现其直接服务的。

从电子商务的一般框架构成看,Internet和计算机网络技术的飞速发展,信息技术的日益全面网络安全、管理技术的保障系统以及应用软件技术的完善,为电子商务的发展和应用奠定了物质技术基础,从而搭建起以公共政策、法律和各种技术标准为基础的电子商务平台,以及在此平台上的各种电子商务应用。在此框架结构中,不仅融合了各种电子通信技术,还包括了采购者或供应商、消费者、政府、认证中心、支付中心、物流中心、电子商务服务商等多种角色的参与。

从电子商务的功能看,现代经济的三大运动要素,即信息流、物流和资金流,它们各自有其运动特点并形成相应的信息网络、物流网络及金融网络。电子商务通过看似“一键完成”的前端,基于现代化的信息网络,将现代经济活动的三大要素及其网络整合为一个巨大的最迅速、最可靠、最高速的全球商用服务体系,提供网上交易和管理的全过程服务。这种“三流”与“三网”的大融合,通过诸多小融合的支持,如技术融合、角色融合、产业融合以及竞争优势相整合、同行业资源整合等,实现了将原本企业业务流程中各自分隔的运作环节融合为一条龙。

从电子商务的运行模式看,电子商务在其发展过程中,出现了各种各样的模式。进入新千年,伴随大批Dot1com公司的夭折和越来越多传统企业的纷纷觉醒,人们终于意识到:仅靠鼠标吸引眼球是不够的,信息的获取必须能为获取者带来增值服务,这个“增值”的获得离不开“实体”的支持。比如:一个嗜茶的网迷,既要能方便快捷地运用网络寻找自己喜欢的茶叶品种,又要在尽可能短的时间内享受到茶的色香美味,没有网络与茶及其有关各方的有机融合是无法实现的,而让客户在尽可能短的时间内品尝上其喜好的茶,这正是电子商务的“增值”所在。这个例子说明网络技术只有与现有的传统业务有机结合,才能在新经济发展中脱颖而出。基于上述认识,电子商务终于进入“鼠标+水泥”的融合期:这种网络公司与传统产业融合发展模式的建立,也因此开辟了真正的电子商务时代。

三、充分发挥电子商务中的融合优势

既然网络时代的财富由融合造就,电子商务又是网络经济的主要运作模式,可见,对于开展电子商务的企业来说,只有将融合这一理念贯穿于整个企业经营策略的制订和实施过程中,方可提高自身的竞争力,跟上时代大潮。

(一)通过融合开拓全球化的营销渠道

企业在拓建营销渠道的策略制订上要有区域市场融合的思想,互联网客观上已将地域分散的区域市场融合为一个“平台”,令到即使最小的生意也能到达地域上最分散的市场(即传统经营中的因考虑费用而受到限制的市场)。因此,企业在规划其电子商务的策略时,必须着眼于全球,既要有自己进入到全球各地市场的潜在远景展望,也要考虑到在自己现行市场领域内可能来自世界任何一个角落的新竞争对手。

(二)通过融合推行外包方式以降低成本

利用网络融合推行外包方式,比之传统的经营手段将更为有效地降低服务成本和仓储成本。

降低服务成本,主要指为客户开辟自助服务,即把原来某些为客户提供的服务改为客户自我服务。因为客户自助意味着企业客户服务代表的减少,从而节约了劳动力成本及其相关费用。对客户而言,自助则意味着让客户控制支配企业的各种服务资源,提高其主动权,从而提高其满意度。为此,企业必须利用网络融合将其各种服务资源通过业务流程再造整合起来。

降低仓储成本,对于流通企业来说,就是利用网络融合将企业与自己的贸易伙伴相互关联在一起,从而创建一种高效的企业供应链,并借助这条供应链实现库存成本的大幅降低。具体说来就是将库存控制量直接外包给主要供应商,借此实现企业自身的零库存或最小库存。为此,企业的业务流程运作必须再造,且这种“再造”不只是在企业自身经营范围之内,还要延伸到企业经营范围之外,要与企业之供应商及销售商的业务过程进行融合。

(三)建立多种工具相互融合的交流系统以发挥信息优势

信息时代,信息就是力量,网络使得客户的力量变得前所未有的强大。这使企业与其客户的关系发生反转,制衡权转向了客户,从而开创了客户时代,企业的中心也因此而由产品转向客户。把握客户需求并提供相应的客户服务,通过客户满意创造利润的企业方可赢得市场竞争。为此,企业需要接近客户并与之保持近距离,这种与客户的接触及关系的维持,则有赖于一个实时高效的交流对话系统。具体说来,就是企业与客户进行交流对话的设备和途径应该是多样化且又相互融合的,以便让客户自己选择用鼠标点击或是电话按键,或是电子邮件、传真等工具设备,实现企业与客户的实时互动。

(四)把客户需求融合到企业提供的产品和服务中

互联网让客户不再只是被动地接受企业“推”向市场的产品和服务,而是可以“拉”出他们自己想要的东西。所以让客户直接参与企业开发产品和服务项目的过程,让客户的声音直接融入生产,这是电子商务开展一对一关系的基础,定制和免费正是这种产消融合的具体体现。公务员之家

定制:客户时代是个性化消费的时代,故定制生产与服务成为企业适应少而多变的消费市场的必然选择。通过定制使企业提供的产品和服务更适合客户,这种一对一的关系不仅为客户提供最佳解决问题的方案,更可以准确了解客户的购买行为,从而为企业提供更多销售机会,这对企业的重要客户尤其如此。

免费:软件制造商在完成新产品开发前,先将其测试版本供客户免费下载,客户使用过程实际上也参与了产品的开发,如客户喜欢使用该测试版,那么将其变成付钱购买正版产品的用户已不是难事了,因为人们通常更喜欢自己已经熟悉的东西。可见免费不但在生产过程融入了客户的声音,也为企业锁定了潜在客户。

(五)通过聚合资源和过程整合为客户提供整合服务

对于一些较复杂的购买(消费)行为,可将其中涉及到的许多辅助性的过程整合在一起,为客户提供“一条龙”服务或是“全套的解决方案”。这种资源的聚合与服务对于扮演中间商角色的企业而言尤为重要,因为电子商务会使传统中间商的商流功能被弱化,中间商只有强化其信息流功能,通过为客户提供信息和聚合服务,方可创造价值和利润,从而获取自己的生存空间。故这类中间商企业必须改变传统的“转手”交易观念,侧重于寻找聚合价值利润的途径。

兼容性范文篇9

正式制度的目标取向与组织中个人的利益偏好是否一致决定了正式和非正式制度是否兼容，两者的兼容与否决定了组织和经济运行的交易成本，而交易成本的大小最终决定了经济绩效的影响，主要通过激励、监督费用和强化成本三方面进行。一是当一个组织的正式规则与子群体中的成员的偏好和利益一致时，将会大大提高组织的经济绩效。组织中的成员受到一种自我激励，这种激励通过正式制度的确立而更加明确。而当博弈的正式和非正式的规则一致时，它们将相互强化。非正式与正式约束的一致性将导致较低的交易成本，因为监督和强化机能以一种非正式的方式取得预期的效果。二是当一个组织的正式规则与子群体中成员的偏好和利益有较大差异时，这种不一致性导致较低的绩效。因为首先，对立的规则与规范使经济行为者无所适从，缺乏激励。其次，由于组织目标与个人的利益偏好不一致，不能使个人自觉为组织的目标工作，监督成本高，从而导致正式制度的形式化、组织的冲突和摩擦。

用进化博弈论的方法研究制度演进中的兼容性问题的结论：一是进化过程不一定带来最佳的传统和制度。由于社会的历史初期条件的原因，最佳反应动力的结果难以从帕累托劣势的社会传统中摆脱出来，即社会体制进化的路径依赖性。二是与正式制度相比，非正式制度的变迁更具演进特点。且正式制度和非正式制度的变迁受不同之手——“刘易斯之手”和“斯更努之手”的指引。前者是指通过理性的共同知识、主观的认识和批判，来预设和推动制度的变化；后者指人们只通过他们过去的行为观察到其获得的效用，并强化好的行为或继承坏的行为。因此，在制度演进过程中仍可能出现正式制度与非正式制度的不一致。进化博弈论给出关于克服路径依赖，实现制度演进中的制度兼容的解决之道：一是通过引入较系统的突然变异，使社会脱离原有的低水平的均衡；二是通过政府政策性介入，将人们的行动转换到更高支付的战略上；三是积极促进低水平均衡的社会与具有不同习惯的高水平均衡的社会交流，提高原社会形成更佳习惯的可能性。据此达到新制度的正式制度和非正式制度在较高水平上的兼容，并使两者以一种非正式制度的形成达到自我强化，通过互动强化，使两者结合得更加紧密，造成一种报酬递增的机制，从而降低交易费用，提高经济绩效。（见表1）

总之，在其他条件相同的条件下，如果正式制度与非正式制度一致，则无论是从激励角度还是从约束角度所需的交易成本都较低，从而导致较高的经济绩效；反之则相反。

二、WTO规则与特区制度兼容、经济绩效

加入WTO，中国面临WTO规则与中国现存制度的兼容问题。提高制度的兼容性，增强整个制度的经济绩效已成为当务之急，即使中国的经济特区也不例外。

WTO规则的变迁、演进具有“诱致性变迁”与“强制性变迁”的双重性质，是两种正式制度的制度结晶体。但对加入WTO者来说，则明显具有“强制性变迁型”正式制度的特征，尤其对市场经济不发达国家即发展中国家这种表现更加明显，而加入WTO者本国原有的制度则具有非正式制度的特性。因此，两者既存在着相容的可能性，也存在着不相容的可能性。在WTO规则与本国原有的制度能够兼容的情况下，经济运行所需的交易成本较低，而经济绩效相应较高；当两者不一致时，或当WTO规则与本国原有制度由于各自变化的机制不尽相同，造成两者不能兼容时，则均对应着较高的交易成本和较低的经济绩效。现实表现为市场经济发达国家的制度与WTO规则具有强兼容性，而市场经济不发达国家的制度与WTO制度具有弱兼容性，经济绩效的差异即市场经济的发达与不发达由此引出。

中国的经济特区制度与WTO规则同样既具有兼容性较强的一面，同时更有兼容性较弱的一面。说其兼容性较强，是相对于市场经济不发达的非经济特区而言具有较强的兼容性；而说其兼容性较弱则是指相对于WTO制度的要求存在着较大的差距，即市场经济不发达而言的。经济特区较强的制度兼容性与欠发达地区较弱的制度兼容性的差距，足以使加入WTO后的经济特区在相当长时间内继续保持其制度优势、经济绩效优势和地位的优势；并构成经济特区今后的“特”之主要所在，这一点是毋庸置疑的。

相对WTO规则而言，各国的内在制度均属“非正式制度”，就制度的兼容性强弱程度来讲，发展中国家的国内制度的“非正式制度”程度更高，而其经济特区与非经济特区在“非正式制度”程度上只有参差不齐之分，而无本质上的区别，经济绩效上的差异是制度兼容性的晴雨表。

三、强化经济特区的制度兼容性，保持经济特区的高绩效

与WTO正式制度比较形成的各国的制度虽属“非正式制度”，但各国的制度又存在着正式制度与非正式制度之分。加入WTO国家的制度兼容，将面临WTO规则与本国的正式制度兼容和与本国非正式制度的兼容两方面的难题。而由于WTO制度具有“强制性变迁型”正式制度的特性，决定了加入WTO国家的正式制度和非正式制度均居于屈从地位，并应努力改变本国现存制度，以适应WTO制度，强化整个制度的兼容性，达到加入WTO提高经济绩效的目的。此点对于发达国家、发展中国家及其经济特区概莫能外。比较而言，经济特区由于市场经济相对发达，正式制度、非正式制度与WTO规则均有较强的兼容性，而非经济特区由于市场经济的欠发达在制度兼容性上则明显弱于前者。但两者的制度兼容性与WTO的制度要求均存在一定的差距，只不过是程度不同而已，需变革的制度多少不同罢了。

WTO规则的强制实施的特征决定了加入WTO国家的原正式制度必须服从于WTO规则，形成新的正式制度安排，而这一新正式制度安排具有更强的时效性。政府作为正式制度供给者的功能决定了政府的供给主体地位。发挥政府在这种强制推行制度变迁的优势，以最短的时间和最快的速度推进制度变迁；以自己的强制力和“暴力性潜能”等方面的优势降低制度变迁的成本。这就要求经济特区政府必须迅速及时地对现有正式制度进行清理和整顿，具体包括各种规则和契约，以及一系列的规则构成的一种等级结构，从宪法到成文法和不成文法，到特殊的细则，最后到个别契约，尽力缩小WTO规则与法律制度的偏离程度，减少制度摩擦，降低交易成本。从某种意义上说明：中国乃至经济特区需要的不是更多的经济学，而是更多的法律。同时，这将再一次对“时间就是金钱，效率就是生命”进行诠释。

经济学认为：对经济绩效的考察，应集中于制度的激励和约束机制上。因为，经济绩效最终要落实到经济行为者的决策和努力上。所以，在考察制度兼容性对经济绩效的影响时，激励因素便成为首要的因素。因此，经济特区政府在新的正式制度的安排过程中，要注意新规则的目标与其成员的偏好和利益的一致性，充分体现制度的激励功能。经济特区政府在此方面大有

可为。另一个影响经济绩效的重要因素是监督费用。由于经济行为者具有机会主义倾向，监督是十分必要的。因此，降低监督费用，成为保证制度以较低成本运行的关键。降低监督费用的约束机制属于制度的实施机制范畴。实施机制是制度的内在构成部分。检验制度实施机制是否有效主要看违约成本的高低。强有力的实施机制将使违约成本大于违约收益。使违约者望而却步。制度的硬度是实施机制好坏的函数。在中国建立与WTO规则相适应的制度（尤其是正式规则）并不难，关键在于制度的实施保障。国人的权利观（等级权利观，而不是西方人的权利相互制约观）、人情观往往使一些制度软化、甚至形同虚设。国人在实施制度时喜欢讲灵活性、弹性、例外（实质上是特权）等等。经济特区人在此方面的观念虽与非经济特区人有一定差别，但也并不十分明显。能否在制度面前做到人人平等是我们衡量一个制度是否硬性还是软性的基本标志。因为构建稳定的、“透明的”政策法规，稳定而有效的政治体制是摆在入世后中国乃至经济特区的惟一选择。任何东西都可以交易，但制度规则是不能交易的，这一点必须明确，否则，违约的成本将是高昂的。

兼容性范文篇10

关键词：电子设备电磁兼容性干扰源有效抑制

1引言

随着电子技术的迅速发展，现代的电子设备已广泛地应用于人类生活的各个领域。当前，电子设备已处于飞速发展的时期，并且这个发展过程仍以日益增长的速度持续着。电子设备的广泛应用和发展，必然导致它们在其周围空间产生的电磁场电平的不断增加。也就是说，电子设备不可避免地在电磁环境（EME）中工作。因此，必须解决电子设备在电磁环境中的适应能力。电磁兼容性（EMC）是一门关于抗电磁干扰（EMI）影响的科学。目前，就世界范围来说，电磁兼容性问题已经形成一门新的学科。电磁兼容的中心课题是研究控制和消除电磁干扰，使电子设备或系统与其它设备联系在一起工作时，不引起设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。一个设计理想的电子设备或系统应该既不辐射任何不希望的能量，又应该不受任何不希望有的能量的影响。

2电磁干扰源的分类

各种形式的电磁干扰是影响电子设备电磁兼容性的主要因素，因此，它是电磁兼容性设计中需要研究的重要内容。

2－1内部干扰

内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰，包括以下几种。

（1）工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰；(与工作频率有关)

（2）信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的干扰；

（3）设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰；

（4）大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。

2－2外部干扰

外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰，包括以下几种。

（1）外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统；

（2）外部大功率的设备在空间产生很强的磁场，通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统；

（3）空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰；

（4）工作环境温度不稳定，引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰；

（5）由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。

3干扰的传递途径

当干扰源的频率较高、干扰信号的波长又比被干扰的对象结构尺寸小，或者干扰源与被干扰者之间的距离r>>λ／2π时，则干扰信号可以认为是辐射场，它以平面电磁波形式向外副射电磁场能量进入被干扰对象的通路。

（2）干扰信号以漏电和耦合形式，通过绝缘支承物等（包括空气）为媒介，经公共阻抗的耦合进入被干扰的线路、设备或系统。

如果干扰源的频率较低，干扰信号的波长λ比被干扰对象的结构尺寸长，或者干扰源与干扰对象之间的距离r<<λ／2π，则干扰源可以认为是似稳场，它以感应场形式进入被干扰对象的通路。

（3）干扰信号可以通过直接传导方式引入线路、设备或系统。

4电磁兼容性设计的基本原理

4－1接地

接地是电子设备的一个很重要问题。接地目的有三个：

（1）接地使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳定地干作。

（2）防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放，否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。另外，对于电路的屏蔽体，若选择合适的接地，也可获得良好的屏蔽效果。

（3）保证安全工作。当发生直接雷电的电磁感应时，可避免电子设备的毁坏；当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时，可避免操作人员的触电事故发生。此外，很多医疗设备都与病人的人体直接相连，当机壳带有110V或220V电压时，将发生致命危险。

因此，接地是抑制噪声防止干扰的主要方法。接地可以理解为一个等电位点或等电位面，是电路或系统的基准电位，但不一定为大地电位。为了防止雷击可能造成的损坏和工作人员的人身安全，电子设备的机壳和机房的金属构件等，必须与大地相连接，而且接地电阻一般要很小，不能超过规定值。

电路的接地方式基本上有三类，即单点接地、多点接地和混合接地。单点接地是指在一个线路中，只有一个物理点被定义为接地参考点。其它各个需要接地的点都直接接到这一点上。多点接地是指某一个系统中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引线的长度最短。接地平面，可以是设备的底板，也可以是贯通整个系统的地导线，在比较大的系统中，还可以是设备的结构框架等等。混合接地是将那些只需高频接地点，利用旁路电容和接地平面连接起来。但应尽量防止出现旁路电容和引线电感构成的谐振现象。

4－2屏面

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。

因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。

屏蔽体材料选择的原则是：

（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率（高电导率）的金属材料中产生的涡流（P=I2R，电阻率越低（电导率越高），消耗的功率越大），形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。

（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。

（3）在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。

4－3其它抑制干扰方法

（1）滤波

滤波是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波器可以显著地减小传导干扰的电平，因为干扰频谱成份不等于有用信号的频率，滤波器对于这些与有用信号频率不同的成份有良好的抑制能力，从而起到其它干扰抑制难以起到的作用。所以，采用滤波网络无论是抑制干扰源和消除干扰耦合，或是增强接收设备的抗干扰能力，都是有力措施。用阻容和感容去耦网络能把电路与电源隔离开，消除电路之间的耦合，并避免干扰信号进入电路。对高频电路可采用两个电容器和一个电感器（高频扼流圈）组成的CLCMπ型滤波器。滤波器的种类很多，选择适当的滤波器能消除不希望的耦合。

（2）正确选用无源元件

实用的无源元件并不是“理想”的，其特性与理想的特性是有差异的。实用的元件本身可能就是一个干扰源，因此正确选用无源元件非常重要。有时也可以利用元件具有的特性进行抑制和防止干扰。

（3）电路技术

有时候采用屏蔽后仍不能满足抑制和防止干扰的要求，可以结合屏蔽，采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路，对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等。这时的干扰噪声是一个共态信号，可在负载上自行消失。另外，还可采用其它一些电路技术，例如接点网络，整形电路，积分电路和选通电路等等。总之，采用电路技术也是抑制和防止干扰的重要措施。

5电磁兼容性问题的规范和标准

干扰特别委员会（CISPR），主要研究无线电系统中干扰噪声的测量。1976年，CISPR开始制订电磁干扰的EMI标准。1900年10月在几经修订基础上公布再版标准，随后该委员会还与国际无线通信资询委员会一起审议，为电子产品电磁兼容性的检测制订数据要求及具体方法。制订了以信息技术装置噪声为对象的“工业、科学及医疗用无线电仪器的干扰特性允许值及其测量方法”（标准11号）；“车辆、机动船和火花点火发动驱动装置无线电干扰特性的测量方法及允许值”（标准12号）；“无线电和电视接收机的无线电干扰特性的测量方法及允许值”（标准13号）等。直至1992年中期，国际EMI标准才最终完善起来。CISPR推荐的容限已为世界上许多国家所采纳，并作为其国家条例的基础。

无线电发射机功率电平是影响周围无线电电子设备，产生干扰电平的一个重要因素。因此无线电发射机功率电平应该受到限制。例如，根据无线电通信咨询委员会357-1号建议，在卫星通信系统和地面微波中继通信线路共同使用的（5800～8100MHz）频段上，当给到天线上的功率不超过13dBW时，应该限制微波中继通信线路的发射机有效辐射功率（即发射机功率和天线增益的乘积）数值为55dBW。建议同时限制卫星通信的地面站的功率及通信卫星辐射功率通量密度。许多其它的无线电业务，例如业余无线电爱好者的，移动通信系统等的发射机功率的最大值也应该受到限制。

频率规划在全国和全世界范围内已被广泛采用，是提高射频资源利用率的一种途径，也是保证无线电电子设备电磁兼容性的重要措施之一。因此应严格按照国际协议（无线电频率分配表）和全国文件，实行国家、地区的频带划分和业务之间的频带分配。根据频率—空间分配的原理进行无线频道分配。频率规划必须保证每个无线电电子设备干扰电平最小，或消除干扰，由国家无线电管理委员会负责协调。

近年来，我国许多部门都在开展电磁兼容性的试验研究和有关技术标准的制定工作，制定了一系列标准和规范。例如，国家标准GB3907-83为工业无线电干扰基本测量方法；GB4824.1-84为工业、科学和医疗射频设备无线电干扰允许值；GB6279-86为车辆、机动船和火花点火发动机驱动装置无线电特性测量方法及允许值等。国家无线电管理委员会对工、科、医等电子设备的使用频率、带宽和最大辐射场强都作出了具体规定。这对保证电子设备的正常工作和人民的正常生活以及促进现代科学技术更迅速发展，都起了重要的作用。

6一些典型电磁兼容性问题的解决

由于电子技术在各行各业中的广泛应用，在人类活动的空间无处不充斥着电磁波，因此，电子设备不解决电磁波干扰问题，就不能兼容工作。在实际应用中，人们在研究抗干扰技术方面也积累了大量的经验，不断地研究出许多实用的方法来消除电磁干扰。

实验发现汽车工作时，电磁干扰相当突出，严重时会损坏电子元器件。因此，汽车电子设备的电磁环境最为恶劣，汽车电子设备的电磁兼容性问题也特别受到人们的重视。汽车点火所产生的高频辐射最为突出。日本和美国等先进国家的环保部门为防止汽车电气噪声对环境的污染，规定只能使用带阻尼（如碳芯）的屏蔽线作为点火线，实践表明这是很有效的措施。

为了解决微电技术，尤其是计算机在汽车上的应用和推广，根据需要和实际要求，可以设计出效果良好的滤波电路，置于前级可使大多数因传导而进入系统的干扰噪声消除在电路系统的入口处；可以设置隔离电路，如变压器隔离和光电隔离等解决通过电源线、信号线和地线进入电路的传导干扰，同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰；也可以设置能量吸收回路，从而减少电路、器件吸收的噪声能量；或通过选择元器件和合理安排电路系统，使干扰的影响减小。

微机设备的软件抗干扰主要是稳定内存数据和保证程序指针。微机是一个可编程控制装置，软件可以支持和加强硬件的抗干扰能力。如果微机系统中随机内存RAM主要用于测量和控制时数据的暂时存放，内存空间较小，对存放的数据而言，若将采集到的几组数据求平均值作为采样结果，可避免在采集时因干扰而破坏了数据的真实性；如果存放在随机内存中的数据因干扰而丢失或者数据发生变化，可以在随机内存区设置检验标志；为了减少干扰对随机内存区的破坏，可在随机存储器芯片的写信号线上加触发装置，只有在CPU写数据时才发。软件抗干扰的措施也很多，如数字滤波程序、抗窄脉冲的延时程序、逻辑状态的真伪判别等。有时候，必须采用软件和硬件相结合的办法才能抑制干扰，常用的办法是设置一个定时器，从而保护程序正常运行。

近年来，电子仪器向着“轻、薄、短、小”和多功能、高性能及成本低方向发展。塑料机箱、塑料部件或面板广泛地应用于电子仪器上，于是外界电磁波很容易穿透外壳或面板，对仪器的正常工作产生有害的干扰，而仪器所产生的电磁波，也非常容易辐射到周围空间，影响其它电子仪器的正常工作。为了使这种电子仪器能满足电磁兼容性要求，人们在实践中，研究出塑料金属化处理的工艺方法，如溅射镀锌、真空镀（AL）、电镀或化学镀铜、粘贴金属箔（Cu或AL）和涂覆导电涂料等。经过金属化处理之后，使完全绝缘的塑料表面或塑料本身（导电塑料）具有金属那样反射（如手机）。吸收、传导和衰减电磁波的特性，从而起到屏蔽电磁波干扰的作用。实际应用中，采用导电涂料作屏蔽涂层，性能优良而且价格适宜。在需要屏蔽的地方，做成一个封闭的导电壳体并接地，把内外两种不同的电磁波隔离开。实践表明，若屏蔽材料能达到（30～40）dB以上衰减量的屏蔽效果时，就是实用、可行的。

由于电子技术应用广泛，而且各种干扰设备的辐射很复杂，要完全消除电磁干扰是不可能的。但是，根据电磁兼容性原理，可以采取许多技术措施减小电磁干扰，使电磁干扰控制到一定范围内，从而保证系统或设备的兼容性，例如，通信系统最初设计时，就应该严格进行现场电波测试，有针对性地选择频率及极化方式，避开雷达、移动通信等杂波干扰；高压线选择路径时，应尽量绕开无线电台（站）或充分利用接收地段的地形、地物屏蔽；接收设备与工业干扰源设备适当配置，使接收设备与各种工业干扰源离开一定距离；在微波通信电路设计中，为了减少干扰，可采用天线高低站方式调整微波电路反射点，并利用山头阻挡反射波，使之不能对直射波形成干扰。另外，微波铁塔是独立的高大建筑物，应采用完善的接地、屏蔽等避雷措施。