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>> 可見光通信 可見光通信的研究 基于多色LED的可見光通信聯(lián)合調(diào)制技術(shù) 基于大功率白光LED的可見光通信 基于先進調(diào)制的高速可見光通信技術(shù) 可見光通信異彩將現(xiàn) 基于CSK調(diào)制的可見光通信系統(tǒng)的盲檢測算法研究 基于可見光通信的室內(nèi)光電混合網(wǎng)絡組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 可見光通信的MAC協(xié)議研究 對LED可見光通信技術(shù)應用的分析 適用于可見光通信的LED器件 應用于可見光通信的上行鏈路方案探討 LED可見光通信技術(shù)在專利申請中的演進 離散多音頻技術(shù)在可見光通信中的應用 2ASK可見光通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn) 室內(nèi)可見光通信技術(shù)的研究 融合PLC的LED可見光通信音頻傳輸系統(tǒng)的研究 散彈噪聲干擾下的多電平調(diào)制可見光通信系統(tǒng) MIMO室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)仿真研究 LED可見光通信技術(shù)專利申請分析 常見問題解答 當前所在位置：l？1454321221.
[2]K. H. Park and M. S. Alouini， “Optimization of an Angle-Aided Mirror Diversity Receiver for Indoor MIMO-VLC Systems，” 2016 IEEE Global Communications Conference （GLOBECOM）， Washington， DC， 2016， pp. 1-6.
[3]Y. M. Al-Moliki， M. T. Alresheedi and Y. Al-Harthi， “Secret Key Generation Protocol for Optical OFDM Systems in Indoor VLC Networks，” in IEEE Photonics Journal， vol. 9， no. 2， pp. 1-15， April 2017.doi： 10.1109/JPHOT.2017.2667400
操作和維護的可靠性，加強通信規(guī)劃，建設(shè)，技術(shù)創(chuàng)新和檢修的整體管理，這是確保各種通信有效地運行達到的通信資源的最優(yōu)配置。重點的綜合通信網(wǎng)絡管理和規(guī)劃，我們的目標是滿足各類用戶和企業(yè)信息化的通信需求，提高通信網(wǎng)絡的安全性和可靠性為目標，以建立一個國家最先進技術(shù)且安全可靠的高速寬帶覆蓋所有的綜合通信網(wǎng)絡，并提供國家最先進的保護和管理支持，為大規(guī)模生產(chǎn)和信息管理。通信網(wǎng)可靠性的研究始于60年代，70年代才開始受到人們的重視從已有大量文獻資料來看，目前通信網(wǎng)可靠性的研究大都將通信網(wǎng)抽象為一個由節(jié)點和鏈路組成的傳送各種信息（ak務流）的流圖，利用數(shù)學模型探討了可靠性分析和可靠性設(shè)計等問題，對國內(nèi)外通信網(wǎng)可靠性的研究進展情況進行過較為系統(tǒng)的總結(jié)，通信網(wǎng)技術(shù)和規(guī)模的提高，要求通信網(wǎng)可靠性研究必須跨越圖論階段而進入與網(wǎng)絡性能相結(jié)合的階段，建立包括可靠性設(shè)計、可靠性分析、可靠性測度、可靠性管理等方面的通信網(wǎng)可靠性工程理論體系。目前，關(guān)于通信網(wǎng)可靠性的研究有待于深入，明確通信網(wǎng)可靠性一般定義和可用性等相關(guān)概念的聯(lián)系與區(qū)別，提出通信網(wǎng)可靠性綜合測度指標，對于促進通信網(wǎng)可靠性理論的研究以及提高實際通信網(wǎng)的可靠性，具有十分重要的意義。通信互聯(lián)網(wǎng)時代的整個產(chǎn)業(yè)鏈的價值延伸受利潤刺激的電信運營商轉(zhuǎn)型步伐的加快。
一系列移動互聯(lián)網(wǎng)智能終端的轉(zhuǎn)換經(jīng)歷了一個用戶經(jīng)驗和業(yè)務轉(zhuǎn)型的生態(tài)過程，如中國電信的愛音樂最近了一個“蜂窩”計劃的主要形式的移動互聯(lián)網(wǎng)音樂APP重新定義的數(shù)字專輯和推廣平臺。從一個單一的業(yè)務服務，以創(chuàng)造一個平臺，整合產(chǎn)業(yè)生態(tài)化，愛音樂“蜂窩”計劃是中國電信的移動互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的一個縮影。作為國內(nèi)的先驅(qū)運營企業(yè)轉(zhuǎn)型移動互聯(lián)網(wǎng)的中國電信其定位是鋪設(shè)一個堅實的分布式網(wǎng)絡平臺基礎(chǔ)接入到移動互聯(lián)網(wǎng)中，同時也刺激了我國綜合通信網(wǎng)絡行業(yè)的內(nèi)生增長勢頭。提高國家信息化水平是通信業(yè)重要的歷史使命。從2008年的第四次國內(nèi)電信業(yè)大重組以來，中國通信事業(yè)的表現(xiàn)成為了國內(nèi)電信業(yè)改革成敗的關(guān)鍵。作為國有大型骨干型企業(yè)和國家批準的創(chuàng)新型企業(yè)，近年來中國電信逐年加大科技投入，重點對智能管道、綜合平臺、移動互聯(lián)網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、LTE、三網(wǎng)融合等技術(shù)領(lǐng)域跟蹤研究，開展技術(shù)試驗及推廣應用。在信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，2011年2月，中國電信就已經(jīng)初步啟動了“寬帶中國•光網(wǎng)城市”戰(zhàn)略，計劃用三年左右的時間，打造無處不在、覆蓋中國每個有人居住區(qū)域的天地一體化的寬帶網(wǎng)絡，實現(xiàn)縣以上的所有城市光纖化，為城市用戶提供20M光纖的高速互聯(lián)網(wǎng)體驗。
中國電信不遺余力地促進基本信息設(shè)施，以釋放潛在的通信產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造新分布式系統(tǒng)規(guī)劃的格式，促使通信運營商的互聯(lián)網(wǎng)絡的進一步轉(zhuǎn)型。由此可見，綜合通信網(wǎng)網(wǎng)絡管理呈分布式系統(tǒng)規(guī)劃的作用極為明顯。分布式系統(tǒng)通信模式的應用，其進程間的通信是一切分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它基于底層網(wǎng)絡提供的底層消息傳遞機制，通常包括分層協(xié)議、遠程過程調(diào)用、遠程對象調(diào)用、面向消息的通信和多播通信等。分層協(xié)議也成層次協(xié)議，即OSI模型中的層、接口和協(xié)議，必須在不同層次制訂多種協(xié)議，包括從位傳輸?shù)牡讓蛹毠?jié)到信息表示的高層細節(jié)。而遠程調(diào)用過程實現(xiàn)調(diào)用則需完成以下幾個步驟：（1）客戶過程以正常的方式調(diào)用客戶存根；客戶存根生成一個消息，然后調(diào)用本地操作系統(tǒng)；（2）客戶端操作系統(tǒng)將消息發(fā)送給遠程操作系統(tǒng)、遠程操作系統(tǒng)將消息交給服務器存根；（3）服務器存根將參數(shù)提取出來，然后調(diào)用服務器；服務器執(zhí)行要求的操作，操作完成后將結(jié)果返回給服務器存根；（4）服務器存根將結(jié)果打包成一個消息，然后調(diào)用本地操作系統(tǒng)服務器操作系統(tǒng)將含有結(jié)果的消息發(fā)送回客戶端操作系統(tǒng)；（5）客戶端操作系統(tǒng)將消息交給客戶存根，客戶存根將結(jié)果從消息中提取出來，返回給調(diào)用它的客戶過程。上述過程中應用的傳遞參數(shù)也成為傳遞值參，傳遞值參需要通過通信系統(tǒng)網(wǎng)絡傳送Pentium上的原始消息、SPARC收到的消息和進行逆轉(zhuǎn)后的消息，對于簡單數(shù)組和結(jié)構(gòu)則使用復制-還原代替引用調(diào)用。
作者：陳新聯(lián) 單位：中國移動通信集團廣東有限公司汕頭分公司
1.1網(wǎng)內(nèi)干擾
網(wǎng)內(nèi)干擾主要與通信技術(shù)和通信網(wǎng)絡有關(guān)，主要包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾。同頻干擾是指接收有用信號的接收機受到與有用信號的頻率相同或相近的無用信號的干擾，鄰頻干擾是指工作在某一頻道的接收機受到鄰道信號功率的干擾，互調(diào)干擾是指由兩個以上的干擾信號由于非線性作用而生成等于或接近有用信號的頻率對接收機造成的干擾。其中，互調(diào)干擾又分為發(fā)射機互調(diào)干擾和接收機互調(diào)干擾兩類。發(fā)射機互調(diào)干擾是指多部發(fā)射機信號落入另一部發(fā)射機，并在末級功放的非線性作用下相互調(diào)制，產(chǎn)生不需要的組合頻率，對接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機造成的干擾。接收機互調(diào)干擾是指多個強信號同時進入接收機時，在接收機前端非線性電路作用下產(chǎn)生互調(diào)頻率進而造成干擾。
1.2網(wǎng)外干擾
網(wǎng)外干擾主要是由移動通信的無線電傳播技術(shù)特點產(chǎn)生的，包括阻塞干擾、帶外干擾和設(shè)備故障干擾。阻塞干擾是指無線電設(shè)備接收微弱的有用信號時，受到接收頻率兩旁、高頻回路帶內(nèi)強干擾信號的干擾；帶外干擾是指發(fā)射機的諧波或雜散輻射在接收有用信號通帶內(nèi)的頻率造成的干擾；設(shè)備故障干擾是指由于通信設(shè)備出現(xiàn)故障而對通信網(wǎng)絡造成的干擾。
2網(wǎng)絡干擾問題的原因分析
2.1網(wǎng)內(nèi)干擾問題的原因
1頻點設(shè)定不正確移動通信網(wǎng)絡的頻率資源是有限的，受通信網(wǎng)絡發(fā)展的影響，站點分布越來越密，極大地增加了同頻和鄰頻的發(fā)生概率。2發(fā)射功率參數(shù)設(shè)置不合理基站發(fā)射概率參數(shù)設(shè)置過高會在附近地區(qū)產(chǎn)生覆蓋交疊現(xiàn)象，造成較大的同頻或鄰頻干擾，影響其他移動電臺的通信質(zhì)量；參數(shù)設(shè)置過低則難以占據(jù)上行信道，易受到外界的干擾，產(chǎn)生通信盲區(qū)。3天線設(shè)置不合理天線的俯仰角過小會造成對附近同頻站的干擾，過大則會造成對相鄰站的鄰頻干擾。方位角設(shè)置存在偏差易導致基站實際覆蓋范圍與規(guī)劃范圍不相符，導致服務區(qū)域范圍的改變。4直放站設(shè)置不合理受投資成本的影響，現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)傾向于使用直放站來直接放大網(wǎng)絡信號，以達到經(jīng)濟、快速、有效填補通信網(wǎng)絡服務空白區(qū)域的目的。但由于直放站本身就是有源設(shè)備，其在工作過程中易受到自身產(chǎn)生的噪聲和雜散信號的影響，對網(wǎng)絡產(chǎn)生干擾。
2.2網(wǎng)外干擾問題的原因
1網(wǎng)外干擾源由于移動通信網(wǎng)絡依靠無線電波進行傳播，日常生活中存在的電視臺、大功率電臺、微波、雷達、高壓線、加油站干擾器等利用和屏蔽無線電波的設(shè)施設(shè)備，都會對通信網(wǎng)絡中的無線電波產(chǎn)生干擾。2設(shè)備故障作為移動通信網(wǎng)絡的重要載體，相關(guān)的通信設(shè)備在發(fā)生故障時會直接影響通信的質(zhì)量。例如，天線損壞、TRX故障、時鐘失鎖等問題，都會導致干擾問題。
3網(wǎng)絡干擾問題的檢測方法
3.1話務統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析
根據(jù)交換機STS話務統(tǒng)計，對空閑信道進行測量，以收到的干擾強度為界定義干擾等級（ICMBAND。干擾分成5個等級，1的干擾等級最小，5的干擾等級最大，通過對小區(qū)ICMBAND的連續(xù)統(tǒng)計，可以快速發(fā)現(xiàn)有干擾的小區(qū)。
3.2語音質(zhì)量等級調(diào)查
語音質(zhì)量依據(jù)下行測量進程中收到的干擾強度定義干擾等級（RXQUAL，0的干擾等級最小，7的干擾等級最大，通過分析可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡干擾的存在和覆蓋范圍的缺失。
3.3利用頻譜儀進行排查
在通過對目標區(qū)域進行跟蹤測量后確定為外來干擾時，利用頻譜儀判斷外來干擾源，及時對干擾源進行調(diào)整以解決網(wǎng)絡干擾問題。3.4系統(tǒng)干擾日常檢測充分利用路測、掃頻和基站綜測儀等設(shè)備開展通信網(wǎng)絡的日常檢測，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)干擾因素，做好日常維護工作，預防網(wǎng)絡干擾的產(chǎn)生。
4網(wǎng)絡干擾問題的優(yōu)化措施
4.1做好頻率規(guī)劃
隨著移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展，頻率資源規(guī)劃已經(jīng)成為網(wǎng)絡建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。因此，在建設(shè)過程中，要根據(jù)地區(qū)發(fā)展的實際需要合理規(guī)劃分配頻率資源，在實現(xiàn)全域覆蓋的同時，有效協(xié)調(diào)頻率資源的分配，以最少的頻點達到最佳的效果。
4.2規(guī)范建設(shè)標準
針對不同移動通信網(wǎng)絡的差異發(fā)展，其建設(shè)標準也不盡相同。為了更好地促進通信網(wǎng)絡的共同發(fā)展，國家主管部門要及時出臺新的規(guī)范標準，對同頻社區(qū)的間距、基站的發(fā)射頻率、天線的方位角與俯仰角等內(nèi)容的設(shè)置進行指導。
4.3加強養(yǎng)護管理
針對由硬件設(shè)備引發(fā)的網(wǎng)絡干擾問題，工作人員應在日常工作中加強養(yǎng)護管理工作，及時更換有問題的硬件設(shè)備，注重探索硬件設(shè)備的隱性故障，全面保障網(wǎng)絡硬件的良好運作。
4.4加快技術(shù)改造
關(guān)鍵詞：通信 資源 信息化
通信資源管理是管理自動化的重要組成部分。隨著電力通信網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和應用水平的不斷提高，對通信網(wǎng)絡資源的管理顯得越來越重要。但是，由于新舊設(shè)備共存，通信手段繁多，通信資源管理體制仍沿用傳統(tǒng)方式，管理工作難度大、效率低，為盡快適應通信技術(shù)、設(shè)備發(fā)展，必須建立信息化通信資源管理體系，使管理人員能夠縱觀全局，根據(jù)通信資源的情況及輔助決策信息采取有效的通信手段和方式傳遞信息。通信網(wǎng)絡的資源，既包括整個通信網(wǎng)中所有的物理資源、邏輯資源，同時也涵蓋了在物理資源和邏輯資源的基礎(chǔ)上所展開的各項業(yè)務資源。物理資源是電力通信網(wǎng)的基礎(chǔ)，邏輯資源是通信網(wǎng)的展現(xiàn)，在此兩者基礎(chǔ)上的業(yè)務資源是其實際應用。通信資源管理就是通過對物理資源、邏輯資源、業(yè)務資源的管理，實現(xiàn)對資源的查詢、配置、統(tǒng)籌、設(shè)計、規(guī)劃等。通信資源管理的水平直接決定了通信網(wǎng)絡安全運行，高效的管理方式為公司生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理提供了強有力的支撐。
1.傳統(tǒng)通信資源管理的瓶頸
通過多年的建設(shè)與發(fā)展，公司范圍內(nèi)已經(jīng)形成了較為完善的通信網(wǎng)絡體系，傳輸網(wǎng)、業(yè)務網(wǎng)、支撐網(wǎng)全面覆蓋各個通信站點并承載了大量業(yè)務，接入網(wǎng)的建設(shè)也在大力推進中。冀北公司通信資源管理主要分布在省、地兩級的通信機構(gòu)中，多年來資源管理的方式仍以傳統(tǒng)的人工管理方式為主，管理方式較為落后，缺乏對整個網(wǎng)絡資源狀況的全面了解，難以快速有效地進行網(wǎng)絡規(guī)劃與調(diào)度。在通信網(wǎng)絡出現(xiàn)問題時，由于對各種資源信息的掌握不夠完整、準確，難以制定出最適合的解決方案。各類統(tǒng)計分析和方式編制等工作都需要投入大量的人力、時間，通信網(wǎng)管理的運行維護成本較大。同時，現(xiàn)有的通信資源使用情況管理是通過一系列電子化表單呈現(xiàn)出各種物理資源的使用情況，而業(yè)務資源的使用情況主要是通過專業(yè)網(wǎng)管工具進行查詢和管理。物理資源和業(yè)務資源的管理分開，導致在日常的業(yè)務調(diào)度和方式管理中，容易造成部分網(wǎng)絡資源的閑置和浪費、部分資源負擔過重的兩極分化，導致了通信資源整體的利用率不高。同時，由于涉及部門和人員較多，數(shù)據(jù)量大且分散，工作繁瑣，存在數(shù)據(jù)的遺失、重復、錯誤等情況，工作人員需要消耗大量時間手工發(fā)送傳真、對各站業(yè)務數(shù)據(jù)進行收集、匯總和分析，工作量大，而且出錯的可能性大。這些問題給網(wǎng)絡的運行、維護、業(yè)務的開展帶來了很大的困難。
2.信息化與通信資源管理水平提升
目前公司各級單位通信資源管理涉及資源龐大而繁雜，傳統(tǒng)的人工管理方式帶來了一系列的瓶頸問題。隨著公司信息通信融合發(fā)展，借助信息化提升通信資源管理水平為龐大的工作提供了高效的手段。
從2012年開始國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一推廣通信管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)作為資源管理的電子化支撐平臺，為通信資源的全方位、智能化管理提供了便捷，為引導公司科學發(fā)展創(chuàng)造了條件。該系統(tǒng)的建設(shè)以業(yè)務資源為核心，以物理資源和邏輯資源為基礎(chǔ)，面向資源管理的各項應用功能，采取先進的技術(shù)方案和實現(xiàn)技術(shù)，具有較強的靈活性和可定制化特點。借助通信管理系統(tǒng)，國網(wǎng)冀北公司在資源管理、業(yè)務管理、資源調(diào)度、告警管理、網(wǎng)絡分析等方面有了飛速的提升。資源管理功能主要實現(xiàn)對各種物理資源和邏輯資源的管理和配置，資源管理主要面向運行與使用，這些資源不僅限于點設(shè)備資源，還包含各種線纜資源。業(yè)務管理功能主要實現(xiàn)對通信網(wǎng)承載的各類業(yè)務的管理，業(yè)務進行抽象以后形成通用化的對象，通過采用統(tǒng)一的模式進行標準化的管理。資源調(diào)度功能主要滿足通信調(diào)度人員和運行方式人員，可以用于開通或變更業(yè)務方式，應急處置下的電路調(diào)度，能對調(diào)度的流程進行管理。告警管理功能主要實現(xiàn)通過開放的接口，將通信網(wǎng)絡的各種故障、告警信息進行收集和綜合分析，并根據(jù)使用人員的需求，進行篩選和輔助。效能管理功能主要是實現(xiàn)對通信網(wǎng)絡的資源使用狀態(tài)的動態(tài)管理，通過大量資源數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析得出網(wǎng)絡的效能數(shù)據(jù)，輔助N-1、風險預警判斷。網(wǎng)絡分析功能是在效能管理的基礎(chǔ)上，通過分析整體資源使用數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，提供方式分析人員、網(wǎng)絡規(guī)劃人員通信網(wǎng)整體的資源分布、業(yè)務占用狀態(tài)。
3.信息化提升通信資源管理水平的多項舉措
為快速推進通信管理系統(tǒng)建設(shè)，借助信息化手段實現(xiàn)通信資源的規(guī)范化管理，進一步支撐公司生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理工作，國網(wǎng)冀北電力公司從以下三個方面著手，深入推進系統(tǒng)建設(shè)。一是摸清家底，通過細致的資源梳理和業(yè)務梳理形成整套完整、準確的資源數(shù)據(jù)，為各項工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。業(yè)務梳理是對目前通信網(wǎng)上開展的各種業(yè)務的情況進行描述和規(guī)范，包括業(yè)務的定義、功能描述、業(yè)務流程等，在業(yè)務規(guī)范的基礎(chǔ)上，才能有效開展通信資源的規(guī)范定義。資源梳理主要針對各類通信資源如廠站、機房、桿塔、輸電線路、傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等進行制定分配原則、資源定義，確保通信資源的唯一性并能統(tǒng)一管理。二是流程梳理，對規(guī)劃、工程、運維、統(tǒng)計各個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的通信資源信息的流動進行規(guī)范化管理，明確通信資源信息流轉(zhuǎn)的流程，作為日常工作提升通信資源規(guī)范化管理和通信資源共享的手段，同時通過系統(tǒng)的使用及時發(fā)現(xiàn)流程中存在的不暢環(huán)節(jié)，通過需求反饋平臺提出合理化建議，由項目組進行改進完善，促進系統(tǒng)的功能提升。三是強化分析，系統(tǒng)為運行值班、缺陷故障、通信檢修等提供了信息化的記錄平臺，其中積累的大量數(shù)據(jù)信息為多維度的統(tǒng)計分析提供了依據(jù)。通信運維人員可以結(jié)合設(shè)備故障履歷分析網(wǎng)絡中的薄弱環(huán)節(jié)，也可以通過資源的使用情況合理提出未來網(wǎng)絡的規(guī)劃思路，系統(tǒng)為通信運行、規(guī)劃建設(shè)等提供了智能支撐；同時國網(wǎng)冀北公司結(jié)合科技項目對省級骨干網(wǎng)絡進行N-2反措網(wǎng)絡資源模型分析，提出基于調(diào)度中心和備調(diào)節(jié)點的通信網(wǎng)絡資源建設(shè)和使用方案，建立科學的分析評估體系，面向戰(zhàn)略管理層提供網(wǎng)絡運行的宏觀指標，進一步提高決策的科學性。
4.關(guān)于信息化提升通信資源管理水平的展望
2014年，通信管理系統(tǒng)進入智能提升階段，國網(wǎng)冀北公司借助系統(tǒng)的平臺，著力于推進通信網(wǎng)質(zhì)量管理、資源調(diào)度、業(yè)務調(diào)度、通信事務管理與決策輔助等功能的應用，提升資源智能化調(diào)度分析，通過資源影響業(yè)務分析、資源預警分析、網(wǎng)絡優(yōu)化分析等方面的研究，為公司安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理提供更加智能的分析和輔助決策支撐。
在質(zhì)量管理方面，主要實現(xiàn)對通信網(wǎng)資源的使用情況與使用效能的統(tǒng)計、分析和評估，如：資源占用率、業(yè)務承載情況等，將評估的結(jié)果作為通信網(wǎng)資源調(diào)度、業(yè)務調(diào)度的依據(jù)。在資源調(diào)度方面，主要實施對系統(tǒng)通信網(wǎng)資源的集中調(diào)度，由于通信資源存在層層承載的關(guān)系，種類繁多，關(guān)系復雜，導致網(wǎng)絡發(fā)生故障時難以快速準確判斷影響的業(yè)務以及迂回方案，所以通過系統(tǒng)資源的動靜態(tài)數(shù)據(jù)層層關(guān)聯(lián)，可以智能化的根據(jù)運行需求、故障處理或應急處置，實現(xiàn)基于業(yè)務的系統(tǒng)通信網(wǎng)資源調(diào)度。在業(yè)務調(diào)度方面，主要面向通信方式人員，以滿足各種業(yè)務需求為主要目的，不具體區(qū)分通信網(wǎng)資源類型，實現(xiàn)端到端的業(yè)務調(diào)度功能。在事務管理與決策輔助方面，主要服務于通信管理與決策層，利用在線的通信網(wǎng)絡資源數(shù)據(jù)，對網(wǎng)絡的現(xiàn)狀進行評估，輔助提出網(wǎng)絡優(yōu)化策略以及發(fā)展規(guī)劃建議。
5.結(jié)語
通信網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是電網(wǎng)調(diào)度自動化、網(wǎng)絡運營市場化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。隨著近年來通信網(wǎng)絡的飛速增長，高效的資源管理手段顯得愈發(fā)重要。國網(wǎng)冀北公司借助通信管理系統(tǒng)平臺，深化系統(tǒng)資源管理應用，深入摸索提升通信資源管理模式，逐步實現(xiàn)了通信資源的規(guī)范化管理，有效支撐通信運行管理、業(yè)務流轉(zhuǎn)、網(wǎng)絡規(guī)劃等工作。通過對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的集中管理以及大量的分析、統(tǒng)計工具，幫助公司全面的掌握網(wǎng)絡的現(xiàn)狀，在準確的原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上為網(wǎng)絡的規(guī)劃和優(yōu)化提供指導依據(jù)。通過系統(tǒng)平臺內(nèi)傳輸網(wǎng)、業(yè)務網(wǎng)以及環(huán)境動力信息的綜合管理，實現(xiàn)對網(wǎng)內(nèi)各類資源的集中監(jiān)控、集中管理和資源共享，促進提升了資源的利用效率，規(guī)范了運行水平和管理水平，為公司安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理工作提供強有力的支撐。
參考文獻：
[1]樊榮.淺談電力通信資源管理系統(tǒng)的構(gòu)建和應用[J].科技資訊，2011（4）
關(guān)鍵詞：軟件無線電；軟件可定義電臺；短波通信網(wǎng)
短波通信主要依靠電離層反射傳輸，存在信道質(zhì)量差、可通頻段窄、通信容量小等不足，曾一度被衛(wèi)星通信所取代。但隨著反衛(wèi)星武器的出現(xiàn)，衛(wèi)星出現(xiàn)了平時易受干擾、戰(zhàn)時易被摧毀等問題。20世紀80年代初，各國重新重視對短波通信的研究。1979年，美軍首次將短波通信列為軍隊一線指揮的通信技術(shù)手段，極大地突顯了短波通信的潛在價值；進入80年代后，美軍大力推進一系列遍及各兵種的短波通信發(fā)展計劃；在90年代初的海灣戰(zhàn)爭中，以美、法等國為首的西方軍隊將短波通信用于部隊的一線指揮，取得了良好的通信效果。海灣戰(zhàn)爭結(jié)束后，世界各國逐漸開展并加快了對短波通信的研究與應用；近年來，各國陸續(xù)開發(fā)出了一系列性能優(yōu)異、可靠性良好的短波電臺，建立了新型的短波通信系統(tǒng)。典型的有采用軟件無線電技術(shù)的軟件可定義短波電臺和采用組網(wǎng)技術(shù)的短波通信網(wǎng)。
1軟件可定義短波電臺
在現(xiàn)代高技術(shù)信息化戰(zhàn)爭中，各軍種聯(lián)合作戰(zhàn)已成為主要作戰(zhàn)模式，而聯(lián)合作戰(zhàn)實現(xiàn)有賴于聯(lián)合信息的互通能力。軟件無線電對確保聯(lián)合作戰(zhàn)信息的互通起著至關(guān)重要的作用，成為美軍研發(fā)的熱點技術(shù)。美軍為實現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)和信息優(yōu)勢正在大力研發(fā)各種新型軟件無線電系統(tǒng)，軟件可定義短波電臺就是其中一種。軟件可定義短波電臺采用軟件無線電技術(shù)，其基本技術(shù)路線是建立一個開放的包含“模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）-數(shù)字信號處理器（DSP）-數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A）”模型的硬件通用平臺。該平臺將A/D和D/A盡可能的靠近電臺射頻天線，并通過濾波器實現(xiàn)對各個信道頻段上的分離；并且基于DSP，將短波電臺各種功能實現(xiàn)IP化，即通過軟件編程實現(xiàn)短波電臺工作時對不同信道的選擇、信號的抽樣、量化、編/解碼、處理和變換等電臺收發(fā)功能以及信號調(diào)制、保密算法、通信協(xié)議等。美國哈里斯公司生產(chǎn)的AN/PRC-160型、RF-7800H型短波電臺，德國羅德施瓦茨公司生產(chǎn)的M3SR型短波電臺就是基于軟件無線電技術(shù)的新型短波電臺，它們打破了傳統(tǒng)短波電臺主要通過硬件方式實現(xiàn)不同功能的技術(shù)體制，創(chuàng)造性地通過軟件編程實現(xiàn)了短波電臺各種功能和模式，并通過動態(tài)波形加載，可以實現(xiàn)不同軍兵種及不同功能短波電臺的互操作，它是美國“聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)”（JTRS）計劃的核心技術(shù)，代表了目前世界范圍內(nèi)最先進的無線通信發(fā)展方向。
2短波通信網(wǎng)
短波通信主要依靠電離層反射實現(xiàn)連通，通信距離較遠，是目前各國遠距離通信的主要技術(shù)手段之一。但由于電離層的特性隨時間、氣候等因素的影響，再加上可通頻段狹窄，且環(huán)境噪聲、電磁干擾日益嚴重，可通頻率隨時間空間快速變化，短波傳統(tǒng)的點對點的通信模式的穩(wěn)定性越來越差，已經(jīng)無法滿足復雜電磁環(huán)境下可靠通信的要求。采用組網(wǎng)通信方式可以在網(wǎng)內(nèi)選擇最佳鏈路，克服信道不穩(wěn)定、干擾大、可靠性差等不足。目前國外典型的大型先進短波通信系統(tǒng)是美軍在用的短波全球通信系統(tǒng)（HFGCS）。美軍將HFGCS系統(tǒng)作為其全球軍事戰(zhàn)略的重要組成部分，高度自動化的HFGCS系統(tǒng)為國家指揮機構(gòu)緊急作戰(zhàn)命令、全球人道援助、北約軍事行動以及作戰(zhàn)飛機和艦艇編隊的指揮控制等提供中遠程通信業(yè)務。HFGCS系統(tǒng)全球共有13個短波臺站，并通過地面有線網(wǎng)絡連接起來，如圖1所示。每個HFGCS臺站有10到30個信道接收機，采用二代自適應（2GALE）技術(shù)支持同時建立多個ALE小區(qū)。地面臺站通過預先規(guī)劃的頻率集自動選擇最佳路由用于ALE呼叫，而無須獲知實際機動用戶的位置信息。HFGCS系統(tǒng)中大功率地面臺站的最大發(fā)射功率為4kW，其語音通信和數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍分別約為3200km和4000km，如圖2所示。整個系統(tǒng)覆蓋了全球絕大部分地區(qū)，為美軍作戰(zhàn)部隊在全世界范圍內(nèi)提供語音、數(shù)據(jù)等業(yè)務。目前，美軍的HFGCS系統(tǒng)主要采用中心控制模式，即中心網(wǎng)絡控制臺站集中控制其他短波臺站，并且中心網(wǎng)絡控制臺站采用雙中心站，互為備份。中心網(wǎng)絡控制臺站通過地面網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與電話網(wǎng)、NIPRNET等其他網(wǎng)絡的互聯(lián)互通。在美軍的下一步規(guī)劃中，HFGCS系統(tǒng)將逐步從中心控制模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际焦ぷ髂Ｊ?，整個系統(tǒng)將變?yōu)闊o明確中心網(wǎng)絡控制臺站的分布式短波臺站系統(tǒng)，大大提高短波通信的穩(wěn)定性和傳輸能力。截至2010年，美軍已完成HFGCS系統(tǒng)規(guī)劃第一階段的項目改進，主要實現(xiàn)了HFGCS系統(tǒng)的IP化，即遠程配置控制和語音、數(shù)據(jù)等業(yè)務的IP化?，F(xiàn)階段，正處于HFGCS系統(tǒng)規(guī)劃第二階段，主要解決站與站之間保密通信、空中平臺移動IP等技術(shù)問題。美軍HFGCS系統(tǒng)通過有線互連的短波臺站為機動用戶提供接入服務的網(wǎng)絡化組織運用的模式，有效克服了短波信道時變性強、穩(wěn)定性差等問題，極大地提升了短波通信的保障效果。短波通信的綜合組網(wǎng)將是下一步的發(fā)展方向。
3結(jié)語
軟件可定義短波電臺是當今計算機技術(shù)、超大規(guī)模集成電路和數(shù)字信號處理技術(shù)在短波通信應用的產(chǎn)物，它打破了傳統(tǒng)短波電臺主要通過硬件方式實現(xiàn)不同功能的技術(shù)體制，創(chuàng)造性地通過軟件編程實現(xiàn)了短波電臺各種功能和模式。短波組網(wǎng)通信通過網(wǎng)內(nèi)選擇最佳鏈路，有效克服了信道不穩(wěn)定、干擾大、可靠性差等不足，極大地提高了短波通信的可靠性。它們是當前國外短波通信系統(tǒng)的重點研究方向，對我國今后的新型短波通系統(tǒng)的發(fā)展具有較好的借鑒意義。
參考文獻：
[1]楊小牛,樓才義,徐建良.軟件無線電原理與應用[M].電子工業(yè)出版:北京.2001,88-98．
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[3]陳曉毅第三代短波通信網(wǎng)[J].通信技術(shù),2002,15-17.
關(guān)鍵詞:Lonworks;神經(jīng)元芯片;并行口I/O模式;TMPN3150
1 引言
1993年美國Echelon公司發(fā)明了Lonworks技術(shù),該技術(shù)提供了一個開放性很強且無專利權(quán)的底層通訊網(wǎng)絡——局部操作網(wǎng)絡(LON)。該通信協(xié)議采用Lontalk協(xié)議,網(wǎng)絡上的節(jié)點采用神經(jīng)元芯片。神經(jīng)元芯片(Neuron 芯片)是Lonworks技術(shù)的核心,它含有Lontalk 協(xié)議的固態(tài)軟件(簡稱為固件),因而能進行可靠地通訊。為了實現(xiàn)Neuron芯片與I/O設(shè)備之間的通信,Neuron芯片的11個引腳可定義為34種I/O對象,其中包括并行I/O對象、串行I/O對象、直接I/O對象、定時/計數(shù)器輸入對象等。用戶可根據(jù)實際應用的需要在應用程序中定義不同的I/O對象,然后調(diào)用io in 或io out 等函數(shù)來實現(xiàn)對I/O對象的數(shù)據(jù)讀寫操作,即實現(xiàn)Neuron 芯片與I/O設(shè)備之間的通信。文中介紹了神經(jīng)元芯片的一種I/O應用模式,即并行I/O模式(Parallel I/O Mode)。該神經(jīng)元芯片采用日本東芝公司的TMPN3150芯片。
RS-232標準是一種常見的電氣和通訊接口標準,而Lonworks現(xiàn)場總線在網(wǎng)絡通訊方面具有突出的優(yōu)點(如網(wǎng)絡物理層支持多種通信介質(zhì),支持多種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)等),它以其突出的統(tǒng)一性、開放性及互操作性受到各行各業(yè)的重視,并且作為現(xiàn)場總線中的佼佼者在國內(nèi)各個領(lǐng)域的測控系統(tǒng)中廣泛流行。因此,將現(xiàn)場設(shè)備的RS-232信號轉(zhuǎn)換為包含LonTalk協(xié)議的信息來實現(xiàn)與其它LON節(jié)點以及LON網(wǎng)絡管理設(shè)備之間的通訊,具有拓寬LON應用范圍的意義。筆者基于神經(jīng)元芯片的并行I/O應用模式設(shè)計了一個適配器,從而實現(xiàn)了RS-232通信網(wǎng)絡與Lonworks現(xiàn)場總線的集成。
圖1 基于TMPN3150的RS-232網(wǎng)絡與Lonworks現(xiàn)場總線的適配器硬件框圖
2 神經(jīng)元芯片的并行I/O應用模式
通過定義并行I/O對象,Neuron芯片可以實現(xiàn)與外接各類微處理器之間的雙向數(shù)據(jù)通信,并行口的速率可達3.3Mbps。并行I/O對象利用Neuron的11個I/O口進行通信,其中IO0~IO7為8根數(shù)據(jù)線,IO8~IO10為控制信號線。并行口的工作方式有3種,即master、slave-A和slave-B。在不同模式下,IO8~IO10這3根控制信號線的意義不同。筆者應用的是slave-A模式,即從A模式。
在從A模式中,IO8為片選信號線(CS),IO9為讀寫信號線(R/ W),IO10為握手信號線(HS)。在此模式中,應將Neuron芯片作為從機(slave),微處理器作為主機(master),主機和從機之間的數(shù)據(jù)傳輸可通過虛擬的寫令牌傳遞協(xié)議(virtual write token-passing protocol)來實現(xiàn)。主機和從機交替地獲得寫令牌(write token),擁有寫令牌的一方既可以寫數(shù)據(jù)(不超過255個字節(jié)),也可以不寫任何數(shù)據(jù)而傳送一個空令牌。傳送的數(shù)據(jù)要遵從一定的格式,即在要傳送的數(shù)據(jù)前面加上命令碼和所傳數(shù)據(jù)的長度,命令碼有CMD_XFER(寫數(shù)據(jù))、CMD_NULL(傳遞空令牌)、CMD_RESYNC(要求從機同步)、CMD_ACKSYNC(確認同步)等四種,最后以EOM字節(jié)結(jié)束。其中寫數(shù)據(jù)和傳遞空令牌的格式分別為:
在通信以前,主機和從機之間應先建立握手信號,即HS信號有效(由TMPN3150的固件自動實現(xiàn)),然后,主機再送一個CMD_RESYNC命令要求從機同步。當從機接收到這個信號后,則發(fā)送CMD_ACKSYNC以表示同步完成,可以通信了。此后,寫令牌就在主機和從機之間無限的交替?zhèn)鬟f,擁有寫令牌的一方可以向數(shù)據(jù)總線上寫數(shù)據(jù),即主機可以往從機寫數(shù)據(jù),從機也可以將數(shù)據(jù)傳往主機。
3 實例應用
基于上述神經(jīng)元芯片TMPN3150的并行I/O應用模式來實現(xiàn)RS-232通信網(wǎng)絡與Lonworks現(xiàn)場總線的集成適配器主要由Lonworks控制模塊和MCS51系列的P89C51單片機兩大部分組成。其中Lonworks控制模塊用于Lonworks現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡通信管理,P89C51和MAX232芯片則用來實現(xiàn)RS-232通信網(wǎng)絡的鏈路和協(xié)議。其硬件框圖如圖1所示。
適配器的軟件編寫應包括兩個部分。一部分為對主機程序的編寫,可用C語言編寫。因為從機(TMPN3150芯片)的并行模式是在芯片內(nèi)部定義的,它遵從虛擬的寫令牌傳遞協(xié)議,所以需要編寫P89C51程序來模擬TMPN3150的I/O并行口的從A模式,該程序主要完成與TMPN3150的同步、握手、令牌的傳送以及并行口數(shù)據(jù)的讀寫等四項工作。另一部分是編寫從機程序,該程序應使用神經(jīng)元芯片的編程語言——Neuron C語言來編寫。當從機將并口得到的報文進行解析后,本系統(tǒng)將利用Neuron C的消息傳送機制將解析的消息傳送給適配器下層的應用節(jié)點,同時將適配器下層的應用節(jié)點以消息形式傳送上來的數(shù)據(jù)或信息所構(gòu)成的P89C51能識別的報文通過并口傳送給P89C51。
論文首先分析了智能配用電通信網(wǎng)建設(shè)面臨的問題，明確智能配用電通信網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)研究的重要性;隨后，介紹了智能配用電通信網(wǎng)的定義、網(wǎng)絡模型和體系結(jié)構(gòu);
最后，在分析的基礎(chǔ)上，對智能配用電網(wǎng)的特殊應用場景與組網(wǎng)技術(shù)進行了深入研究，包括光纖和EPON/GPON技術(shù)、電力線載波通信(PLC)技術(shù)、GPRS/CDMA/3G公網(wǎng)無線技術(shù)等。論文的研究成果，能夠為大規(guī)模智能配用電通信網(wǎng)建設(shè)，提供有力的理論指導。
1 引言
智能電網(wǎng)是當今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的方向，它包括發(fā)、輸、變、配、用和調(diào)度等各環(huán)節(jié)，應用新型控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)，實現(xiàn)信息的智能交流。
目前，我國智能電網(wǎng)建設(shè)工作已經(jīng)全面展開，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)的業(yè)務應用系統(tǒng)也逐步發(fā)展和完善，對電力通信網(wǎng)傳輸帶寬和可靠性等方面提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。配用電通信網(wǎng)是電力通信網(wǎng)絡平臺的重要組成部分，是電力骨干通信網(wǎng)的向下延伸。
智能配用電通信網(wǎng)應具備較高的帶寬和傳輸速率，以保障海量數(shù)據(jù)通信的雙向、及時、安全、可靠傳輸，而無論采用何種通信技術(shù)，均有其優(yōu)點和缺點。因此，智能配用電通信網(wǎng)并不適合用單一的通信技術(shù)組網(wǎng)。
此外，配用電網(wǎng)絡是電網(wǎng)系統(tǒng)中規(guī)模最小、數(shù)量最多的末梢網(wǎng)絡，但它是一個多節(jié)點、多分支、多交叉的復雜結(jié)構(gòu)，這樣的一個點數(shù)繁多、分布無規(guī)律的復雜網(wǎng)絡特征，使得現(xiàn)有的配用電通信網(wǎng)大多為各地各部門根據(jù)實際需要分散建設(shè)，缺乏統(tǒng)一的網(wǎng)絡規(guī)劃。技術(shù)體制和建設(shè)標準各地相差甚大，電力通信基礎(chǔ)資源不能得到有效利用。因此，智能配用電網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)研究的理論意義和應用價值日益凸顯，成為一個重要的研究熱點。
2 智能配用電通信網(wǎng)定義及其網(wǎng)絡模型
智能配用電通信網(wǎng)是電力骨干通信網(wǎng)的向下延伸，是骨干網(wǎng)的接入層網(wǎng)絡，向下覆蓋到智能配電網(wǎng)各級站點、用戶智能電表及室內(nèi)通信終端、電動汽車充電站和分布式能源站點等相關(guān)設(shè)備，設(shè)備數(shù)目繁多，種類多樣，且基本都處于中低壓運營環(huán)境下。
由于設(shè)備有各自的用途，承擔的功能和業(yè)務種類繁多，對通信質(zhì)量和通信方式的要求也不盡相同。因此，智能配用電通信網(wǎng)是一個適用于不止一種通信技術(shù)和通信手段的通信網(wǎng)絡，并且每一種技術(shù)都根據(jù)其技術(shù)特點有其相應承擔的業(yè)務和適用場景。智能配用電通信網(wǎng)是一個多種技術(shù)并存的復雜的通信網(wǎng)絡。
綜合智能配用電通信的需求預測、信息流量實時性與安全性的分析與計算，智能配用電通信網(wǎng)以配網(wǎng)末端邊界和用戶智能電表為分界點，分為配電通信網(wǎng)、用戶接入網(wǎng)和用戶室內(nèi)網(wǎng)三個層次。
配電通信網(wǎng)絡范圍主要覆蓋配電網(wǎng)開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)、公用配電變壓器、分布式能源站點、配電線路等的通信網(wǎng)絡，并向下延伸用于接入或匯聚用戶接入網(wǎng)和用戶室內(nèi)網(wǎng)的業(yè)務，主要承擔配電自動化以及用電信息采集的遠程通信等業(yè)務。
用電接入網(wǎng)絡范圍主要覆蓋智能用電公變出口至用戶智能電表、電動汽車充電站、分布式能源站點等的通信網(wǎng)絡，并向下延伸用于接入用戶室內(nèi)網(wǎng)，主要承擔用電信息采集、雙向互動用電、智能家居、增值業(yè)務等。
用戶室內(nèi)網(wǎng)范圍為用戶室內(nèi)的通信網(wǎng)絡，連接各種未來智能家居適用的智能終端設(shè)備，諸如家庭網(wǎng)關(guān)、智能交互機頂盒、IP電話、智能家電、智能家庭安全防護、智能家庭水氣表抄手等等，用于實現(xiàn)雙向互動用電服務、智能家電控制及增值業(yè)務服務等一系列智能家居通信的通信網(wǎng)絡。
3 智能配用電通信網(wǎng)絡架構(gòu)
目前，配用電通信網(wǎng)承載的主要業(yè)務是配電自動化業(yè)務、用電信息采集系統(tǒng)業(yè)務和智能用電業(yè)務，從業(yè)務角度，配電自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡分為骨干通信網(wǎng)絡和接入層通信網(wǎng)絡，其中骨干通信網(wǎng)絡實現(xiàn)配電主站到配電子站間的通信，對應了圖2中的電力通信光纖骨干網(wǎng);接入層通信網(wǎng)絡主要實現(xiàn)配電子站到配電終端之間的通信，對應于圖2中的配電通信網(wǎng);
用電信息采集系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡分為遠程通信網(wǎng)絡和本地通信網(wǎng)絡。其中遠程通信網(wǎng)絡實現(xiàn)用電主站和集中器之間的通信，對應于電力骨干光纖通信網(wǎng)和配電通信網(wǎng)。本地通信網(wǎng)絡實現(xiàn)集中器和采集器及表計之間的通信，對應于用戶接入網(wǎng)。智能用電業(yè)務則依靠智能電表和各個家庭智能用電終端之間的通信來實現(xiàn)。
4 特殊應用場景與組網(wǎng)技術(shù)分析
為了深入分析智能配用電通信網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的特點，本文在特定的應用場景下分析相對應的技術(shù)。
4.1 EPON適用場景組網(wǎng)分析
基于前面提到的EPON技術(shù)特點和智能電網(wǎng)的建設(shè)需求和目標，未來的智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的架設(shè)，光纖通信將是主要通信方式。采用光纖通信方式，對于配電通信網(wǎng)建設(shè)可鋪設(shè)OPPC光纜，對用戶接入網(wǎng)的建設(shè)，根據(jù)其雙向互動、智能家居、增值業(yè)務等特點，可采用PFTTH光纖專網(wǎng)通信技術(shù)，保障其信道帶寬、實時性、安全性以及可靠性。
智能小區(qū)用戶室內(nèi)網(wǎng)通信建設(shè)方式可采用以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(EPON)技術(shù)，在用戶室內(nèi)配置ONU終端，用戶智能交互終端、智能機頂盒、IP電話、電腦、智能家電等設(shè)備通過以太網(wǎng)借口和ONU終端互聯(lián)。實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、有線電視、視頻等業(yè)務的信號接入，滿足智能家居和智能小區(qū)建設(shè)的要求。
智能電網(wǎng)骨干通信網(wǎng)建設(shè)將在很大程度上采用光纖通信，因此采用光纜來鋪設(shè)智能配用電通信網(wǎng)具有先天優(yōu)勢，EPON技術(shù)的高帶寬、安全性和可靠性方面的優(yōu)勢，將使其在經(jīng)濟條件滿足的情況下成為智能配用電通信網(wǎng)接入的首選技術(shù)。
在經(jīng)濟發(fā)達的沿海地區(qū)和大中型城市中，可統(tǒng)一采用光纖和EPON技術(shù)來建設(shè)智能配用電網(wǎng)絡，特別是在新建小區(qū)中，不需要重新布線，一次性敷設(shè)就可完成，采用EPON技術(shù)更加符合智能配用電網(wǎng)絡的業(yè)務和用戶對智能配用電通信網(wǎng)絡的越來越高標準的需求，適應智能電網(wǎng)的發(fā)展，為實現(xiàn)智能城市和智能家居做更好的準備。
4.2 電力線通信適用場景組網(wǎng)分析
由于智能配用電網(wǎng)絡是中低壓電網(wǎng)，需要連接大量的用電設(shè)備，這給智能配用電通信網(wǎng)的建設(shè)帶來了極大的困難。電力線載波通信(PLC)是一種現(xiàn)在比較成熟的技術(shù)，是電力系統(tǒng)的特有的通信方式，它利用電力線纜作為傳輸媒質(zhì)，通過載波傳輸語音和數(shù)據(jù)信號的通信方式，使其不需要另外架設(shè)通信線路，這種特點，使其在智能配用電通信網(wǎng)絡建設(shè)中仍然有很高的應用價值。
在配電通信網(wǎng)建設(shè)中可采用中壓PLC通信，承載用電配變和調(diào)度信息的通信，在用戶接入網(wǎng)建設(shè)中可采用寬帶載波，為配用電網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)和集中自動抄表系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>
在用戶室內(nèi)網(wǎng)建設(shè)中，電力貓和智能電表互聯(lián)，IP電話、電腦、智能交互機頂盒等對帶寬和數(shù)據(jù)速率要求較高的設(shè)備通過寬帶載波和電力貓、智能交互終端互聯(lián);智能洗衣機、智能空調(diào)、智能熱水機等需要傳輸控制信息的智能家電設(shè)備可通過窄帶載波與智能交互終端互聯(lián)：實現(xiàn)用戶室內(nèi)網(wǎng)絡的組建和信息傳輸。
電力線載波通信建設(shè)智能配用電通信網(wǎng)無需重新布線，建設(shè)經(jīng)濟快捷方便，因而使用范圍極廣，在現(xiàn)在配用電通信網(wǎng)應用中依然是主流方案，但是由于其自身存在的技術(shù)缺陷，在未來智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的建設(shè)中，它將起到一個輔助和補充的作用。
4.3 GPRS/CDMA/3G等無線技術(shù)適用場景組網(wǎng)分析
GPRS/CDMA/3G等公網(wǎng)無線技術(shù)在通信網(wǎng)絡組建上面的優(yōu)勢非常明顯，它通信方面的各種技術(shù)成熟度非常高，商業(yè)運作模式也非常成熟，這使其在建設(shè)通信網(wǎng)絡是無需重新布線，預算、仿真、設(shè)備和商家支持方面都非常成熟，具有一套非常完整和齊全的產(chǎn)業(yè)鏈和網(wǎng)絡建設(shè)方案。
鑒于公網(wǎng)無線技術(shù)的優(yōu)勢，在智能配電用通信網(wǎng)絡建設(shè)中必然有其用武之地，在智能配用通信網(wǎng)、用戶接入網(wǎng)中均能適用，把配用電通信網(wǎng)配變、接入各個環(huán)節(jié)和設(shè)備用無線通信的方式連接起來，進行通信。在用戶室內(nèi)網(wǎng)絡建設(shè)中，可采用微功率無線技術(shù)，也可采用PLC技術(shù)。
適用GPRS/CDMA/3G等公網(wǎng)無線通信技術(shù)建設(shè)只能配用電通信網(wǎng)絡建設(shè)成本很低，但是需要每年向公網(wǎng)運營商租用帶寬，使用成本較高，而且由于配用電數(shù)據(jù)信息對數(shù)據(jù)的保密性要求較公網(wǎng)數(shù)據(jù)信息高，可靠性要求難以滿足電力系統(tǒng)信息傳輸?shù)囊螅畔⑼ㄟ^公網(wǎng)接入電力專網(wǎng)時應采取必要的安全措施，因此實際建設(shè)配用電通信網(wǎng)絡中，應該以實際需要為準。決定是否采用無線公網(wǎng)技術(shù)以及在何處適用無線公網(wǎng)技術(shù)來組網(wǎng)。
5 結(jié)束語
當前有多種組網(wǎng)方式可以用來搭建智能配用電通信網(wǎng)。但是需要針對各自的場景采用合適的組網(wǎng)方式。
光纖和EPON、GPON技術(shù)建設(shè)智能配用電通信網(wǎng)，建設(shè)成本高、建設(shè)周期長，需要大量的光纜敷設(shè)和配套的設(shè)備建設(shè)，花費大，但是技術(shù)明顯具有優(yōu)勢，在不考慮建設(shè)成本的情況下，一旦建成，將能滿足智能配用電通信網(wǎng)的各種業(yè)務通信需求，滿足未來智能電網(wǎng)的發(fā)展和需要，并且具有非常好的適應性和可擴展性。從長遠角度來看，采用光纖和EPON、GPON技術(shù)建設(shè)智能配用電通信網(wǎng)價值巨大，應當首先選擇。
電力線載波通信(PLC)技術(shù)建設(shè)智能配用電通信網(wǎng)，無需重新鋪設(shè)線路、建設(shè)周期短、經(jīng)濟成本具有明顯的優(yōu)勢，但其在信號衰減和帶寬等方面的技術(shù)缺陷，導致其并不能完全符合智能配用電通信網(wǎng)的要求，特別是雙向互動業(yè)務和語音、視頻等增值業(yè)務的不斷出現(xiàn)，對智能配用電通信網(wǎng)帶寬、速率等指標提出了更高的要求。
電力線載波通信(PLC)技術(shù)在目前的智能配用電通信網(wǎng)建設(shè)中依然應用范圍很廣。可作為光纖通信的主要輔助手段，并且一旦解決其技術(shù)問題之后，依然大有可為。
GPRS/CDMA/3G等公網(wǎng)無線技術(shù)建設(shè)周期短、成本低，但是后期運營成本較高，并且一旦接人大量的用戶，通信質(zhì)量并不能夠得到保證，與智能配用電通信的特點在根本上有著一定矛盾，但在一定范圍內(nèi)。其仍然有很高的應用價值，可以根據(jù)實際情況選擇使用。
TD-LTE、WiMAX等技術(shù)作為無線專網(wǎng)來建設(shè)智能配用電通信網(wǎng)可靠性較高。通信量較大，具有很高的應用價值，但是其網(wǎng)絡規(guī)范、標準體系上還不夠完整，頻率的使用上也有一定的問題。但是發(fā)展電力無線專網(wǎng)是解決電力通信的一大關(guān)鍵，特別是在一些地區(qū)，光纖通信和電力線載波通信等有線信道力有不逮的情況下，電力通信必須依靠無線方式解決。電力無線專網(wǎng)通信將在智能配用電通信網(wǎng)建設(shè)中占有相當?shù)谋壤?/p>
通過以上各種技術(shù)適用場景組網(wǎng)分析，綜合技術(shù)特點、經(jīng)濟成本和建設(shè)周期等因素，再結(jié)合智能電網(wǎng)的發(fā)展前景和要求，智能配用電通信網(wǎng)建設(shè)應當以光纖通信技術(shù)為主，以電力線載波通信和無線通信技術(shù)作為補充的方式進行。
關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)；電力；通信系統(tǒng)；移動終端
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.126
1 前言
現(xiàn)代電力通信系統(tǒng)主要是為電力生產(chǎn)提供電路、寬帶、視頻、電話、纖芯等全方位通信服務，包括光傳輸網(wǎng)、調(diào)度交換系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)等多個通信子系統(tǒng)，設(shè)備多、分布范圍廣，區(qū)域化維護管理難度大[1]?，F(xiàn)有的通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)可對電力通信系統(tǒng)進行集中監(jiān)控和管理，隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展[2]，第四代移動通信技術(shù)能夠傳輸高質(zhì)量圖片及視頻圖像，這使得在電力生產(chǎn)單位監(jiān)控中增加移動終端查詢功能變得可行。
2 研究目標
目前，部分電力企業(yè)已搭建完成通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)[3]，可實現(xiàn)對各區(qū)域的電力通信設(shè)備進行集中監(jiān)控管理，但通常采用B/S架構(gòu)，其客戶端僅支持桌面WEB瀏覽器一種形式，只能通過PC登陸查看通信系統(tǒng)的運行情況，這使得系統(tǒng)使用起來有著較大的局限性。為了提高現(xiàn)有通信通信系統(tǒng)運行的可靠性，降低電力生產(chǎn)的安全隱患，本文基于此系統(tǒng)做進一步深化研究，將電力通信系統(tǒng)監(jiān)控信息從PC端安全高效移植至移動端，使得運維人員隨時隨地通過手機等監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，在出現(xiàn)故障時快速做出應急判斷。
3 方法及內(nèi)容
3.1 方法
本文結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”主流應用技術(shù)，提出微信和APP技術(shù)的移動端解決方案，實現(xiàn)了通過手機等移動端進行通信系統(tǒng)設(shè)備的運行監(jiān)控，主要采用網(wǎng)絡隔離、數(shù)據(jù)單向推送、服務器地址映射等技術(shù)，將傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)信息從Ⅲ區(qū)數(shù)據(jù)庫服務器采集發(fā)送至Ⅱ區(qū)應用服務器，再單向推送至企業(yè)內(nèi)網(wǎng)虛擬服務器中，以json文件格式進行存儲，最后在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)虛擬服務器通過tomcat實現(xiàn)對通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。方案建立最簡單便捷的存儲轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，不采用數(shù)據(jù)庫。
3.2 研究內(nèi)容
3.2.1 軟件研發(fā)
本研究基于通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)及通信監(jiān)控需求，研發(fā)電力通信監(jiān)控信息web系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集程序、Web服務程序和移動客戶端三大模塊。
數(shù)據(jù)采集程序：周期性地從在III區(qū)數(shù)據(jù)庫中采集通信監(jiān)控信息，發(fā)送至II區(qū)應用服務器中，穿過防火墻發(fā)送到連接企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的虛擬服務器中，虛擬服務器接收采集發(fā)來的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成json數(shù)據(jù)文件，文件并保存到相應文件夾下。
虛擬服務器接收存儲采集客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)文件、處理數(shù)據(jù)訪問服務和網(wǎng)頁訪問服務，并通過Tomcat向外網(wǎng)數(shù)據(jù)訪問和網(wǎng)頁訪問內(nèi)容，主要包括：機房環(huán)境、告警信息、值班記錄和電話簿數(shù)據(jù)和網(wǎng)頁訪問。
移動客戶端程序，通信移動客戶端能夠查詢?yōu)g覽信息，其中微信客戶端通過關(guān)注的方式，Android和iOS客戶端通過應用商城或掃碼鏈接的方式下載、安裝程序。
3.2.2 程序安裝部署
數(shù)據(jù)采集程序安裝在III區(qū)應用服務器中，負責采集數(shù)據(jù)推送至虛擬服務器；Web服務端安裝在信息中心虛擬服務器中，負責響應外網(wǎng)訪問需求；移動客戶端程序采用微信客戶端關(guān)注形式，APP安裝在Android和iOS客戶端。具體結(jié)構(gòu)布置見圖2。
3.2.3 采用的主要技術(shù)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)客戶端采用Java開發(fā)，JDBC訪問數(shù)據(jù)庫，通過hessian方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到Web服務端。Web服務端采用以Spring Framework 3.2為核心、Spring MVC作為模型視圖控制器、數(shù)據(jù)操作層采用自用自定義JSON文件操作、前端界面風格采用MUI作為前端展示框架。移動客戶端采用混合開發(fā)模式，采用DCloud公司的5+、mui方式開發(fā)，5+Runtime-增強版的手機瀏覽器引擎，讓HTML5達到原生水平，MUI是接近原生App體驗的前端框架。
3.2.4 數(shù)據(jù)格式及內(nèi)容
所有存儲的數(shù)據(jù)均采JSON文件格式存儲，根據(jù)通信系統(tǒng)日常維護管理需求，數(shù)據(jù)文件內(nèi)容包括：機房環(huán)境信息、告警數(shù)據(jù)、值班記錄、電話簿、角色信息等。
3.2.5 接口設(shè)計
為了提高系統(tǒng)用戶界面的友好交互性，用戶可根據(jù)提示說明進行便捷操作，不需要單獨定義任何語法或約定。內(nèi)部接口采用用戶登錄模塊將設(shè)置用戶權(quán)限，給權(quán)限管理模塊提供接口，用戶登錄模塊將標記用戶為已登錄，給機房環(huán)境模塊、告警模塊等提供接口，權(quán)限管理模塊定義用戶的角色和權(quán)限，為功能開發(fā)模塊提供接口；外部接口使用虛擬服務器上Tomcat提供的Web Service。
3.2.6 系統(tǒng)安全
為了安全有效地對通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳送、存儲，采用網(wǎng)絡隔離、數(shù)據(jù)單向推送、服務器地址映射等技術(shù)，將信息單向推送至企業(yè)內(nèi)網(wǎng)虛擬服務器中，通過tomcat實現(xiàn)對通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。
3.3 應用案例
通過上述步驟，建立了基于通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)和通信系統(tǒng)監(jiān)控需求的移動端通信系統(tǒng)，其界面展示如圖3。
通過該系統(tǒng)，通信維護人員能夠在第一時間查看通信設(shè)備的運行情況、詳細告警信息、值班記錄，能夠?qū)τ谕ㄐ旁O(shè)備和業(yè)務故障做出更有效的響應，提高了維護效率、降低了維護成本，避免或減少發(fā)生嚴重設(shè)備事故造成的經(jīng)濟損失。如2016年8月某日，某市政光電纜管溝發(fā)生火情，通信運維人員通過手機第一時間獲取告警信息，準確地做出可能發(fā)生火情的判斷，并立即聯(lián)系了電網(wǎng)和消防等有關(guān)部門，及時進行滅火和光纜搶修，避免了光電纜火情蔓延造成的巨大經(jīng)濟損失。
4 結(jié)論及展望
4.1 結(jié)論
本文通過對互聯(lián)網(wǎng)+應用以及電力通信監(jiān)控需求的分析，提出了基于互聯(lián)網(wǎng)終端信息監(jiān)控的解決方案，設(shè)計研發(fā)了跨平臺的電力通信監(jiān)控信息web軟件， 成功地將通信監(jiān)控信息在微信、APP等移動平臺應用方式進行展示，實現(xiàn)了iOS平臺APP、Android平臺APK及微信公眾號幾種應用形式，成功探索了一條實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+電力生產(chǎn)”應用的路。通信運維人員可隨時隨地通過手機，查看機房動環(huán)信息、告警信息、值班信息以及進行電話號碼查詢，從而提高了工作效率、降低了運維成本。
4.2 展望
對 “互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)[4]與傳統(tǒng)電力生產(chǎn)結(jié)合的研究，還可繼續(xù)做進一步研究，深化成果應用。例如二維碼巡檢、視頻監(jiān)控、遠程遙控等研究，可大力推進電力通信系統(tǒng)維護的集成化、智能化、信息化改革，為企業(yè)提供更準確、更高速的信息服務能力，使電力通信系統(tǒng)的維護管理更精細完善。
參考文獻：
[1]潘慧葉.基于手機視頻監(jiān)控系統(tǒng)的人員入侵檢測[D].西安：西安科技大學，2014.
[2]于楠.基于的跨手機平臺的煤礦移動信息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學，2012.
[關(guān)鍵詞]短波應急通信網(wǎng)；協(xié)作通信技術(shù)；應用
中圖分類號：X14.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）02-0035-02
當發(fā)生緊急情況或戰(zhàn)爭的時候，短波通信可以借助較高的自主通信能力和抗毀能力來實現(xiàn)信息的有效傳輸。與其他波長電波對比可以發(fā)現(xiàn)，短波以其獨特的繞射能力和傳播特性，可以有效的進行遠距離通信。將協(xié)作通信技術(shù)引入到短波應急通信網(wǎng)中，不僅方便了維護工作的開展，而且還能有效的節(jié)約成本，并且具有較強的實用性。因此，需要根據(jù)短波應急通信網(wǎng)的優(yōu)缺點，來對其進行全面的分析，以更好的提高短波應急通信網(wǎng)基本性能。
1.短波應急通信網(wǎng)概述
1.1 短波應急通信網(wǎng)定義
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，當發(fā)生緊急情況或戰(zhàn)爭的時候，大部分通信設(shè)備是無法進行信息傳播的。此時，借助短波應急通信網(wǎng)可以有效的解決上述問題。雖然移動通信網(wǎng)絡與資源無法進行有效的共享，但是所研發(fā)的短波應急通信網(wǎng)能夠有效的貫穿于黨政軍民警，能夠有效的實現(xiàn)部隊與地方分用、分建的短波資源，從而保證生產(chǎn)工作的順利進行。通過對短波應急通信網(wǎng)的有效構(gòu)建，不僅能夠有效的應對突發(fā)事件，而且還能推動各部門之間的有效協(xié)作，為處理突發(fā)事件奠定了良好的基礎(chǔ)，同時還推動了我國國家和國防安全的建設(shè)。
1.2 短波應急通信網(wǎng)設(shè)計模型
通常情況下，短波應急通信網(wǎng)設(shè)計模型由上級指揮調(diào)度中心和前線應急現(xiàn)場兩部分構(gòu)成，上級指揮調(diào)度中心又包括計算機終端、大功率短波電臺和語音終端構(gòu)成。而前線應急現(xiàn)場包含有若干便攜式背負式小功率短波電臺，并且每一臺短波電臺都借助短波信道進行有效的鏈接。同時，前線應急現(xiàn)場能夠?qū)ΜF(xiàn)場的實際情況給予全方面的了解和掌握，并將所獲取的信息及時的上傳至上級指揮調(diào)度中心，從而為搶險救災和指揮調(diào)度等重大決策提供全方位的信息。圖1描述的短波應急通信網(wǎng)設(shè)計模型。
1.3 短波應急通信網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)
短波應急通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)將會對網(wǎng)絡延時、系統(tǒng)性能、經(jīng)濟性等指標產(chǎn)生一定的影響，其主要是借助傳輸媒介把各種設(shè)備的物理布局有效的銜接在一起。通常情況下，短波應急通信網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)選擇了分層分布式的多星狀拓撲結(jié)構(gòu)，其不僅能夠避免由于局部故障而誘發(fā)的全網(wǎng)癱瘓現(xiàn)象，而且還具有較高的傳輸率和可靠性。短波應急通信網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)一般是由短波業(yè)務管理層、網(wǎng)絡管理層和移動終端用戶層等構(gòu)成，其中短波業(yè)務管理層和網(wǎng)絡管理層借助光纖介質(zhì)來進行數(shù)據(jù)的傳輸，移動終端用戶層包括車載模式電臺和手持模式電臺，其能夠保持用戶之間的人機通信，一旦發(fā)生緊急情況可以在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)盲區(qū)通信。短波業(yè)務管理層的主要工作是做好短波資源的管理，并為移動短波用戶提供分布抗毀、隨遇入網(wǎng)等業(yè)務的交換與控制功能，從而更好的實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的移動性管理和安全性管理，為短波應急通信網(wǎng)提供身份尋址和識別功能。同時，短波業(yè)務管理層選用了分布式布置的方式來進行各區(qū)域中心站的布置，具有成本低、安裝位置靈活、抗毀性強、覆蓋能力強等優(yōu)勢。將負荷分擔機制引入到中心站間不僅能夠提高其處理能力，而且還可以對用戶的數(shù)據(jù)進行有效備份，從而提高了接入網(wǎng)的服務質(zhì)量和可靠性；此外，還可以根據(jù)網(wǎng)絡負荷狀態(tài)和實時通信質(zhì)量，來優(yōu)選出最佳頻率的短波資源動態(tài)，這樣一來就可以創(chuàng)建出具有較強生存能力的短波應急通信防御網(wǎng)絡。
在短波應急通信網(wǎng)中，高級別網(wǎng)管需要做好整個網(wǎng)絡頻率的調(diào)整和分配工作，并借助分層、分級的方式進行管理，其能夠?qū)λ卸滩ㄍㄐ刨Y源進行系統(tǒng)的指揮和規(guī)劃，從而保持同層之間相互補充，各層之間權(quán)責明確。短波應急通信網(wǎng)選擇軍民平時分管分用的方式來進行短波資源的管理，并實施了戰(zhàn)時統(tǒng)管統(tǒng)用制度，從而有效的打破了應急救援中各自為戰(zhàn)的現(xiàn)象。同時，短波應急通信網(wǎng)能夠準確的為接入用戶提供音頻、視頻、文字等災情信息，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的有效備份和恢復，避免業(yè)務量過大或某設(shè)備通信故障而引起系統(tǒng)無法正常工作。
1.4 短波應急通信的常用手段
在重大自然災害、戰(zhàn)爭等突發(fā)事件發(fā)生后，借助各種通信資源來確保緊急救援工作的順利開展，并為其提供非常規(guī)的通信手段，即所謂的短波應急通信，其具有操作簡單、組網(wǎng)快、性能穩(wěn)定等特點。而廣播電視網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等常規(guī)通信網(wǎng)絡組網(wǎng)非常復雜，而且在遇到突發(fā)災害時其性能波動比較大，無法更好的完成應急通信。目前，短波應急通信一般選擇無線方式，常用的短波應急通信手段有數(shù)字集群移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、短波通信網(wǎng)、微波接力通信網(wǎng)等四大類，他們均具有通信設(shè)備開通巡視、機動性好、抗毀能力較強等優(yōu)勢，現(xiàn)對其進行一一介紹。
（1）數(shù)字集群移動通信網(wǎng)。其具有快速響應、調(diào)度、安全保密等特點，選擇了半雙工通信方式來實現(xiàn)語音的有效傳輸，并且支持用戶優(yōu)先、群呼和組呼等功能，但是其所能覆蓋的范圍有限。
（2）衛(wèi)星通信應急網(wǎng)。其具有傳輸環(huán)節(jié)少，覆蓋面大，不受地物、地形和夂虻紉蛩氐鬧圃跡通信距離遠等特點，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫隙覆蓋信息網(wǎng)，但是對于衛(wèi)星的控制與發(fā)射技術(shù)相對比較復雜，而且通信和造價資費比較高。
（3）微波接力通信網(wǎng)。其一般是借助微波地面視距傳播的方式來實現(xiàn)接力站轉(zhuǎn)接信號，從而更好的進行數(shù)據(jù)信息的遠距離傳輸，其具有通信可靠性高、傳輸容量大等優(yōu)勢，可以更好的滿足各種電信業(yè)務，有效地克服自然條件所帶來的通信不便。但是微波接力通信繞射能力相對比較差，而且傳輸時容易受到外界的干擾，超過視距須中繼才能完成轉(zhuǎn)發(fā)，因此傳輸損耗比較大。
（4）短波通信網(wǎng)。其一般是借助天線向高空進行發(fā)射，當傳播的過程中遇到電離層后就會發(fā)生發(fā)射作用并順利的射回地面，并從地面反射回電離層，該過程中不需要構(gòu)建中繼樞紐就可以順利的進行遠程通信。短波傳統(tǒng)通信方式具有機動性強、遠距離通信、使用靈活等特點，因此在自然災害和戰(zhàn)爭抗毀性強等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。但是其通信容量小，可供使用頻帶窄，而且容易受到多徑效應、路徑衰耗、電離層衰落等因素的影響，具有較差的通信效果和通信穩(wěn)定性。
2.協(xié)作通信技術(shù)概述
2.1 協(xié)作通信技術(shù)定義
通常情況下，在無線信道中包含了多種移動通信形式，其會在一定程度上降低通信過程中信息傳遞速度，對數(shù)據(jù)傳遞的效率和質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。同時，無線網(wǎng)絡用戶所涉及到的節(jié)點逐漸增多，但是寬帶有限，從而增加了無線網(wǎng)絡的業(yè)務量，因此對通信質(zhì)量和信息傳輸效率提出了較高的要求，在一定程度上影響了無線通信技術(shù)的發(fā)展。然而，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，選擇空域資源的多通信技術(shù)，可以有效的提升信息傳遞速率，以確保在實際的應用中新型無線通信技術(shù)更好的發(fā)揮其優(yōu)勢。而協(xié)作通信技術(shù)一般是以目的節(jié)點、源節(jié)點及中繼節(jié)點等為基本的構(gòu)成要素，并且中繼信道的三個節(jié)點得以順利工作的重要基礎(chǔ)，在整個通信領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。在中繼信道中，源節(jié)點負責發(fā)送系統(tǒng)中的信號，并且在系統(tǒng)運行過程中，中繼節(jié)點不但要對系統(tǒng)源節(jié)點中的信號與信息給予發(fā)送，而且還需要對自身的信號與信息進行發(fā)送，并且在具體運行過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)彼此天線的共享，從而有效的節(jié)省了信號發(fā)送所需要的資源，實現(xiàn)了系統(tǒng)間的協(xié)作性。
2.2 協(xié)作通信技術(shù)方案
協(xié)作通信技術(shù)主要是以中繼為基礎(chǔ)，現(xiàn)實生活中常見的技術(shù)方案有以下幾個方面：（1）放大-轉(zhuǎn)發(fā)方式（AF）：其一般需要先放大中繼節(jié)點并接收到伙伴發(fā)送的信號，然后在將信號轉(zhuǎn)發(fā)給接收端。（2）解碼-轉(zhuǎn)發(fā)方式（DF）：借助中繼節(jié)點對伙伴發(fā)送的信號進行譯碼，然后重新進行信道編碼調(diào)制并對其進行轉(zhuǎn)發(fā)。（3）編碼協(xié)作方式（CC）：其通常是把協(xié)作分集和信道編碼有效的結(jié)合在一起，借助協(xié)作的方式來實現(xiàn)不同節(jié)點負責發(fā)送不同的編碼碼字，從而實現(xiàn)編碼和分集的增益。
2.3 協(xié)作分集技術(shù)
在進行無線通信過程中，由于系統(tǒng)會遭受多徑傳輸?shù)挠绊?，從而引起接收信號的強度發(fā)生隨機變化，即所謂的深衰落，其會使通信質(zhì)量出現(xiàn)明顯的下降。雖然上述現(xiàn)象可以通過增大天線尺寸、發(fā)信功率等方法給予有效的改善，但是在實際應用過程中缺乏可行性。而協(xié)作分集技術(shù)可以有效的改善衰落過程中所造成的影響，其能夠在不同的支路上接收承載相關(guān)性很小的信號，并借助合并技術(shù)將各支路信號進行處理后輸出信噪比最佳、幅度較大的信號，有效的改善了系統(tǒng)的性能，降低了接收端深度衰落的概率，在協(xié)作通信系統(tǒng)中，常見的協(xié)作分集技術(shù)有：（1）頻率分集：其能夠?qū)崿F(xiàn)在不同頻率上發(fā)送同一信號來實現(xiàn)頻率分集，在發(fā)送過程中要求其發(fā)送頻率間隔適當?shù)某^信道相干帶寬，這樣一來可以有效的確保傳輸信號衰落過程中獨立不相關(guān)。但是具有較低的帶寬利用率。（2）時間分集：在不同時隙上進行同一信號發(fā)送時能夠完成時間分集。但是其具有較低的頻譜利用率。（3）空間分集：又被稱之為天線分集，其通常是把多個天線分別安置在發(fā)射端和接收端，以更好的實現(xiàn)相同信號的收發(fā)。由于空間分集能夠有效的降低帶寬利用率，因此對于推動高速無線通信的發(fā)展具有十分重要的意義。為了盡可能的提高發(fā)射信號的獨立性，可以選擇全向天線以更好的確保天線間距足夠遠。根據(jù)接收端和發(fā)射端天線數(shù)目，可以分為單輸入多輸出系統(tǒng)、單輸入單輸出系統(tǒng)、多輸入多輸出系統(tǒng)、多輸入單輸出系統(tǒng)。
與時間分集和頻率分集相比，空間分集可以有效的提高其分集增益，從而達到改善系統(tǒng)傳輸性能，有效的對抗無線信道衰落，降低傳輸誤碼率，提高系統(tǒng)容量。
3.短波應急通信網(wǎng)中協(xié)作通信技術(shù)的應用
3.1 協(xié)作系統(tǒng)模型的構(gòu)建
在進行短波信息傳遞過程中，將協(xié)作模式信息通信技術(shù)引入到了便攜式的天線和電臺中，其可以更好的實現(xiàn)彼此互享天線和電臺，不僅可以提升系統(tǒng)對信息的存儲容量，而且還可以提高信息傳遞和傳輸?shù)陌踩院透咝?。而在短波應急通信網(wǎng)中，需要做好協(xié)作系統(tǒng)模型的構(gòu)建工作，本文⒒岫MISO型協(xié)作模型進行分析，在該模型中協(xié)作便攜式形式的信息的車載電臺與傳遞電臺可以使用同一根天線，以更好的實現(xiàn)對信息的有效傳遞。假設(shè)兩個電臺是中繼選擇的主要協(xié)作對象，在協(xié)作傳輸信號過程中，便攜式電臺 A、B能夠被有效的
破譯出來。設(shè)x2=（x1x2x3…xn）、z2=（z1z2z3…zn）分別屬于便攜式電臺 A、B進行發(fā)送的數(shù)據(jù)，并且其下腳標i個分組，hi=（h1ih2ih3i…h(huán)ni）（i=1，2）代表了發(fā)射天線i到車載式電臺接收天線這段距離上的信道特征。nj=（n1jn2jn3j…nnj）（j=1，2），代表了接受天線j在不同時間段內(nèi)所能接收到的不同噪聲分量。同時，如果在特定的時間內(nèi)各子中信道特殊屬性保持不變，則說明該模式可以有效的提高信息傳遞的穩(wěn)定性和安全性。
3.2 系統(tǒng)中信道容量分析
實際上，短波信道容量是進行短波應急通信網(wǎng)優(yōu)劣的主要評價標準，而協(xié)作系統(tǒng)模型通常是在斷臂衰落信道的基礎(chǔ)上建立起來的，而且在衰落信道中所存儲的信息存在不確定性，需要通過對衰落信道進行計算才可以掌握各態(tài)歷經(jīng)中斷容量與信息容量，而后者可以對編碼自身的增益給予直觀的反映，而在整個系統(tǒng)運行中，中斷容量可以對子集合增長的數(shù)量和數(shù)值給予充分的反應。因此，需要對協(xié)作通信 MISO模型中所涉及到的信道容量進行準確的計算，在該模型匯總由于信息接收方僅包含一根天線，并且將多根天線安裝在了發(fā)射端，從而有效的實現(xiàn)了協(xié)作法分集，其 信道容量的公式如下：
式中，hi代表的是第i根電臺與發(fā)射天線的復增益。與傳統(tǒng)短波信息網(wǎng)絡相比，協(xié)作通信技術(shù)可以適當?shù)奶岣哒麄€系統(tǒng)運行過程中的信燥比，而且還能實現(xiàn)對信息中斷容量的有效擴張，并隨電臺與發(fā)射天線數(shù)量的增加而保持線性增長。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算和分析可以發(fā)現(xiàn)，借助協(xié)作通信技術(shù)，可以使中斷容量與信道容量隨著電臺與發(fā)射天線數(shù)值的不斷增長而逐漸升高。同時，借助協(xié)作通信技術(shù)可以更好的提高通信系統(tǒng)自身的容量，一旦遇到緊急情況或戰(zhàn)爭的時候，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳輸，有效的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>
3.3 協(xié)作通信系統(tǒng)能量效率分析
在短波應急通信網(wǎng)中引入?yún)f(xié)作信息技術(shù)，可以提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，從而確保緊急情況或戰(zhàn)爭情況下，相關(guān)信息的有效傳輸。但是，協(xié)作通信技術(shù)所涉及到的能量效率方面還需要進一步的研究。因此，需要對無協(xié)作傳輸和協(xié)作傳輸過程中所需要的能量消耗情況進行對比，從而更好的推導出協(xié)作通信能量效率。通常情況下，在確保傳輸質(zhì)量的同時，如果無協(xié)作傳輸和協(xié)作傳輸比值小于1，則代表協(xié)作傳輸可以有效降低對能量的消耗。通過相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，在進行協(xié)作通過過程中，當車載電臺與原電臺之間的距離小于10km時，將會導致整個系統(tǒng)協(xié)作相應增益值低于1，并且短波應急通信網(wǎng)未出現(xiàn)明顯的增益，從而說明在對信息和數(shù)據(jù)進行遠距離傳輸過程中，借助協(xié)作通信技術(shù)，可以有效的降低發(fā)送功率效果，即所謂在進行短距離信息傳輸過程中，與無協(xié)作傳輸?shù)碾娕_相比，協(xié)作通信技術(shù)所具有的優(yōu)勢并不明顯，但是在進行遠距離信息的傳輸過程中，電臺系統(tǒng)能耗會出現(xiàn)明顯的下降，因此需要具體情況對其進行具體分析。
4.結(jié)束語
總之，當遇到緊急情況或戰(zhàn)爭時，短波應急通信網(wǎng)具有較強的自主通信能力和抗毀能力，能夠確保數(shù)據(jù)信息的有效傳輸，并且在數(shù)據(jù)傳輸過程中選擇協(xié)作通信技術(shù)，可以有效的提高其通信傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，尤其是在進行遠距離信息傳輸過程中，電臺系統(tǒng)的能耗得到明顯的下降，從而為短波應急通信網(wǎng)的構(gòu)建提供了一定的意見和參考。
參考文獻
[1] 黎偉.基于短波應急通信網(wǎng)中協(xié)作通信技術(shù)的研究[J].通訊世界，2017，8（1）：143-144.