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摘要:本文阐述了3G技术及特点,并讨论了3G在中国的应用
关键词:移动通信;3G;宽带;CDMA
一、什么是第三代移动通信系统
第三代移动通信系统(3G)是在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供语音数据综合服务和移动多媒体服务的移动通信系统,亦即未来移动通信系统,是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最选进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是,要在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点,与任何人,用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见,第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素,突出了个人在通信系统中的主要地位,所以又叫未来个人通信系统。第三代移动通信系统将会以宽带CDMA系统为主,所谓CDMA,即码分多址技术。移动通信的特点要求采用多址技术,多址技术实际上就是指基站周围的移动台以何种方式抢占信道进入基站和从基站接收信号的技术,移动台只有占领了某一信道,才有可能完成移动通信。
二、第三代移动通信系统的特征
第三代移动通信的基本特征:具有全球范围设计的,与固定网络业务及用户互连,无线接口的类型尽可能少和高度兼容性;具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性;具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能;具有在2GHz左右的高效频谱利用率,且能最大程度地利用有限带宽;移动终端可连接地面网和卫星网,可移动使用和固定使用,可与卫星业务共存和互连;能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务;支持分层小区结构,也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接;语音只占移动通信业务的一部分,大部分业务是非话数据和视频信息;一个共用的基础设施,可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司;手机体积小、重量轻,具有真正的全球漫游能力;具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数,而不是以距离为收费参数的新收费机制。
宽带CDMA与窄带CDMA或GSM的主要区别:
IMT-2000的主要技术方案是宽带CDMA,并同时兼顾了在第二代数字式移动通信系统中应用广泛的GSM与窄带CDMA系统的兼容问题。那么,它们在技术与性能方面有什么区别呢?
3G与2G相比,具有:更大的通信容量和覆盖范围;具有可变的高速数据率;可同时提供高速电路交换和分组交换业务;支持多种同步业务;支持其他系统改进功能。具体内容主要是支持自适应天线阵(AAA),该天线可利用天线方向图对每个移动电话进行优化,可提供更加有效的频谱和更高容量。自适应天线要求下行链中每个连接都有导频符,而宽带CDMA系统中的每个区中都使用一个公共导频广播。无线基站再也不需要全球定位系统来同步,由于宽带CDMA拥有一个内部系统来同步无线电基站,所以不像GSM移动通信系统那样在建立和维护基站时需要GPS(全球定位系统)外部系统来进行同步。因为依赖全球定位系统卫星覆盖来安装无线电基站,在购物中心和地铁等地区会导致实施困难等问题。支持分层小区结构(HCS),宽带CDMA的载波可引进一种被称为“移动辅助异频越区切换(MAIFHO)”的新切换机制,使其能够支持分层小区结构。这样,移动台可以扫描多个码分多址载波,使得移动系统可在热点地区部署微小区。支持多用户检测,因为多用户检测可消除小区中的干扰并能提高容量。
三、3G主要技术标准及其在中国的应用
国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA为无线接口标准,写入3G技术指导性文《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT—2000)。2007年10月19日,在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上,经过多数国家投票通过,WiMAX正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四个全球3G标准。
W-CDMA:全称为Wideband CDMA,也称为CDMA Direct Spread,意为宽频分码多重存取,这是基于GSM网发展出来的3G技术规范,是欧洲提出的宽带CDMA技术,它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同,目前正在进一步融合。其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,日本公司也或多或少参与其中,包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电,以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略。
CDMA2000:CDMA2000是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术,也称为CDMA Multi-Carrier,CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的,许多3G手机已经率先面世。该标准提出了从CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA2000 1x被称为2.5代移动通信技术。CDMA2000 3x与CDMA2000 1x的主要区别在于应用了多路载波技术,通过采用三载波使带宽提高。前中国联通C网(现已经合并到中国电信)正在采用这一方案向3G过渡,采用的是CDMA IS95网络。
TD-SCDMA:全称为Time Division - Synchronous CDMA(时分同步CDMA),该标准是由中国大陆独自制定的3G标准,1999年6月29日,中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。
WiMAX:WiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),又称为802?16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一公里”的宽带无线连接方案。将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后,由于成本较低,将扩大宽带无线市场,改善企业与服务供应商的认知度。
2009年1月,中国的3G牌照正式发放,中国移动获得TD-SCDMA牌照,中国电信获得CDMA2000牌照,中国联通获得W-CDMA牌照。在这之前,2008年4月1日中国移动通信集团公司在北京、上海、天津、沈阳、广州、深圳、厦门和秦皇岛8个城市,启动第三代移动通信(3G)“中国标准”TD-SCDMA社会化业务测试和试商用,其号段为157。标志着我国第三代移动通信(3G)标准TD的商业化应用正式起航。首批社会化业务测试邀请2万名不同行业和部门的用户,免费提供2000元至4000元的手机和数据卡终端,并给予测试用户每月800元的话费补贴。从中移动公开的资费标准看,普通通话费用TD比2G还要便宜。TD月租费为50元/月,本地基本通话费主叫0.40元/分钟,被叫免费;国内漫游通话费0.60元/分钟,被叫0.40元/分钟;国内长途通话费0.07元/6秒;短信息费网内0.1元/条,网外0.15元/条,接收免费。TD新业务——可视电话收费则是本地通信主叫0.6元/分钟,被叫免费;国内漫游主叫0.9元/分钟,被叫0.60元/分钟;国内长途0.10元/6秒。此外,中国移动还推出三款TD语音套餐和数据卡套餐,语音资费低于当前G网水平。2008年9月,工业和信息化部批准了中国移动《关于增加TD-SCDMA试商用选择性资费方案的报告》,从报告中可以看到,TD-SCDMA资费从9月起将大幅下调,广州、深圳、天津提前试点。特别值得注意的是,除本地被叫免费外,TD本地主叫降至首三分钟0.22元、以后每分钟0.11元,资费标准几乎降至固话资费水平。
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摘要:现今的电子通信技术属于一种尖端的且应用性极强的技术,一个国家的科技发展水平和进度关键看电子通信技术水平的高低。电子通信产业是信息产业不可或缺的一部分,电子通信技术的进步和发展直接带动先进的生产力和科技实力。电子通信技术涉及的领域和范围较广,特别突出在移动电话和卫星通信两个方面,本文也将重点通过这两个方面来分析电子通信系统关键技术的问题。
关键词:电子通信系统移动卫星通信关键技术
随着电子通信技术的发展,它同时在很大程度上改变着人们的生活和方式。人们也能很好地运用电子通信技术突破时间和空间的局限来学习和工作。电子通信技术不仅改变着人们,它还在改变着社会和国家,使得国家不断发展,特别表现在卫星通信技术上。当然我国的电子通信技术还存在一些关键技术的问题,有待人们改善和加强。
电子通信技术属于现代通信技术中的一大部分。电子通信技术还是信息社会的主要支柱,是现代高新技术的重要组成部分,甚至是国家国民经济的神经系统和命脉。在现代化信息社会,电子通信技术无处不在,它涉及的范围也很广,包括移动电信、广播电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测以及遥感等领域,还有军事和国民经济各部门的各种信息系统都要运用到电子通信技术。
电子通信系统中最具代表性也最常见的就是移动通信和卫星通信。其中移动通信就包括了卫星通信,此外还有蜂窝系统、集群系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等多个领域。
近几年来,电子通信技术应用十分广泛,就其最具代表性的移动通信和卫星通信来看,就存在很多关键性的技术问题,有待加强和改善。移动通信技术在电子通信技术中发展范围最大最迅速,传统的蜂窝通信因为可用无线频谱资源的增加和无线信号的衰弱而变得越来越受局限。不断缩小的小区半径代表着基站的密度也在不断增加。除此之外,频繁的越区切换导致空中资源的浪费和频谱效率降低,这也使得网络建设的成本也是越来越高。从以上各种因素可以看出,要想获得更高的频谱效率和更大更充足的系统容量,就应该突破传统蜂窝体制,应用新的移动通信技术。
在移动通信系统中采用分布式天线是很有效也很成功的一种方式,每个小区内都有很多个无线信号处理单元,这些单元距离都比载波波长要远得多,并且它们都能进行功放变频和信号预处理。要在核心处理单元实现信号处理的功能,首先就要完成信号的收发功能和一些简单的信号预处理,然后就要与核心处理单元连接,通过光纤和同轴电缆或微波无线信道来实现。有两种方式可以实现分布式移动通信,第一种就是在所有的无线信号处理单元上所有相同的下行链路信号同时发射,然后小区内的无线信号处理单元接收到上行链路信号之后直接传送到中心处理单元。这种方案优点是简单,缺点则是会不断干扰系统,阻碍了系统容量的扩大。第二种方式则是在整个业务区域内完成无线覆盖的分布式天线结构,通过用大量的无线信号处理单元来实现,从而突破传统蜂窝小区的理念。这种方式也可称之为“受控天线子系统”,即“仅与移动台相近的信号处理单元负责与移动台进行通信”的方式。第二种较之第一种更理想,但同时它也更复杂。
分布式移动通信较传统的移动通信技术有几点优势,第一是小区间干扰低、SIR高且系统容量大,第二是它内部的分集能力不仅能用来抵抗阴影效应,还能够保证不衰落和扩大系统的容量。第三是它能全面提高其自身切换性能和接受信号的功率,还能降低其切换次数。第四是它对其他通信系统的干扰小并且在相同发射功率下覆盖的区域更大,反之其发射功率更低。第五是它不仅能更方便快捷地实现任意形状的无线业务服务区,还能核心处理单元集中处理信号。更能有效利用无线资源。
子通信系统分为5层:应用层、驱动层、传输层、数据链路层和物理层。这5层之间功能划分应明确,接口应简单,从而为硬软件的设计实现奠定良好的基础:应用层是通信系统的最高层次,它实现通信系统管理功能(如初始化、维护、重构等)和解释功能(如描述数据交换的含义、有效性、范围、格式等)。驱动层是应用层与底层的软件接口。为实现应用层的管理功能,驱动层应能控制子系统内多路传输总线接口(简称MBI)的初始化、启动、停止、连接、断开、启动其自测试,监控其工作状态,控制其和子系统主机的数据交换。传输层控制多路传输总线上的数据传输,传输层的任务包括信息处理、通道切换、同步管理等。数据链路层按照MIL—STD一1553B规定。控制总线上各条消息的传输序列。物理层按照MIL—STD一1553B规定,处理1553B总线物理介质上的位流传输。应用层、驱动层在各个子系统主机上实现,传输层、数据链路层、物理层在MBI上实现。
卫星通信在电子通信技术中最为先进,它也有很大的优势,包括通信距离远并且容量大,通信线路质量稳定可靠以及机动性能优越和灵活地组网等这些都是别的技术没有的特点。但随着不断快速发展的全球信息化产业,人们对信息的需求也越来越复杂多样,电子通信技术已进入高速、多媒体、业务多样化和可移动的个性化时代。
目前的卫星通信的一些关键技术也存在一些问题,它包括高速数据的业务需求。以及卫星通信应用宽带IP的难点。现代卫星通信技术采用一些关键技术来解决问题,一个就是数据压缩技术,它能让静态和动态的数据压缩都能有效提高通信系统在时间、频带、能量上的工作效率;第二个就是智能卫星天线系统;第三个就是宽带IP卫星通信技术的研究;第四个就是新型高效的数字调制及信道编码技术;第五个就是多址连接技术的改进和发展;第六个就是卫星激光通信技术。
未来的卫星通信数据率会通过激光通信来实现,激光的优势会在互联卫星网中得到充分发挥,因为在那里经常会应用到激光通信技术,它在外层空间进行,所以不会受到大气层的影响。还可以利用“星际激光链路”技术来缩短全球卫星通信中的“双跳”法的信号时长。有专家提出“在卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的理想情况下,天线孔径尺寸会比微波通信卫星减小一个数量级”的观点。那么如果在空间无线电通信中以激光作为载体来进行工作和运行未来的卫星之间进行激光通信是很有前途的。
总而言之,电子通信系统在这个信息化时代无处不在。在电子通信系统中范围最广最常见的就是移动通信技术和卫星通信技术,移动通信技术体现在日常的电视广播网络等各种电子传输工具上,而卫星通信系统则运用在比较大型的工程上。电子通信系统的发达和完善与否直接决定了一个国家和社会的强弱,所以对其关键技术问题的分析和研究是很有必要的,掌握了其关键技术就能很好地运用和完善它。
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现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。今天读文网小编要与大家分享的是:光纤通信技术今后将会如何发展相关探讨论文。具体内容如下,欢迎参考:
光纤通信技术今后如何发展?
近来有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为:光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。
笔者认为,光纤通信技术尚有很大的发展空间,今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。在此主要讨论光纤通信的发展趋势和市场。
光纤通信的发展趋势
FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。
发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。
◆FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。
对于不久的将来要发展的宽带业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满足。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发,可压缩到5~6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不可。
◆ FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。
F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。
PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。(按照目前市场价格,PEP比PON经济)。
PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。
发达国家发展FTTH的计划和技术方案,根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON,因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采用副载波调制作为多信道复用的PON。
中国ATM使用远比STM的SDH少,一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过,目前比较经济,使用灵活,传输距离远等;宜采用。而比较GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技术网络效率高;可以有电话,适合SDH网络,与IP结合没有EPON好,但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好,可用户电话,如用电话需要借助lAD技术。目前,中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用,还需要根据用户的具体情况不同而不同。
近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无线城域网WiMAX(1EEE802.16)覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。
实际上可表示为:通信输+交换。
光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。
通常在光网里传输的信息,一般速度都是xGbps的,电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然,也不是说,一切都要用光交换,特别是低速,颗粒小的信号的交换,应采用成熟的电子交换,没有必要采用不成熟的
大容量的光交换。当前,在数据网中,信号以“包”的形式出现,采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小,可采用电子交换。然而,在大量同方向的包汇总后,数量很大时,就应该采用容量大的光交换。
目前,少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前,由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制,通路数一般在8—16个。
电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。
光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来,采用集成技术,开发出MEM微电机光开关,其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent),属于试验性质的。
光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是,发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源,光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统(corning)。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验,半径5公里,共有43个终端节,(试用5个节点),速率为2.5Gbps。
自动交换的光网,称为ASON,是进一步发展的方向。
如同电子器件那样,光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成,但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路,如同一块印刷电路板,可以把光电子器件组装于其上,也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。
日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关;1x128热光开关阵列;用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起;8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上,尺寸仅15x7mm,如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年,集成光电子器件有比较大的改进。
中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上,就会重复如同微电子落后的被动局面。
众所周知,2000年IT行业泡沫,使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展,产品生产过剩。无论是光传输设备,光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤,每公里泡沫时期价格为羊1200,现在价格Y100左右1公里,比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复?
根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测,如图2.在2002年是最低谷,相当于倒退4年。现在有所回升,但还不能恢复。按此推测,在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转,在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。
笔者认为:FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。发达国家的FTTH已经开始建设,已经有相当的市场。大体上看,器件和设备随市场的需要,其利润会逐步回升,2007-2008年可能良好。但光纤产业,尽管反倾销成功,目前价格也仍低迷不起,利润甚微。实际上,在世界范围内,光纤的生产规模过大,而FTTH的发展速度受社会环境、包括市民的经济条件和数字电视的发展的影响,上升缓慢。据了解,有大公司目前封存几个光纤厂,根据市场情况,可随时启动生产,其结果是始终供大于求。供不应求才能涨价,是通常的市场规律,所以光纤产业要想厚利,可能是2009年后的事情。中国经济不发达地区和小城镇,还需要建设光纤线路,但光纤用量仍然处于供太子求的范围内。
对中国市场,FTTH受ADSL的挑战和数字电视HDTV发展的制约,会有所延后。目前,中国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过,北京奥运会需要HDTV的推动和设备价格的下降,会促进FTTH的发展。预计在2007-2008年在中国FTTH可开始推广。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOP点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。
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近几年,物联网从诞生到迅速发展,受到了产业界及学术界的广泛重视,并上升到国家战略性新兴产业的高度。物联网的概念和内涵目前仍处于不断发展之中,物联网涉及的技术较多,其中M2M技术也是其核心技术之一。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:M2M移动通信网络架构研究相关论文。内容仅供参考阅读!
M2M移动通信网络架构研究全文如下:
【摘 要】文章对M2M业务特征和MTC通信网络架构进行了探讨。首先详细分析M2M业务特征以及对现网架构的影响;然后借鉴国际标准组织提出的M2M网络架构,并在此基础上根据现阶段的网络现状和M2M业务需求提出了3G网络阶段适用的网络架构。
【关键词】M2M 网络架构 PCRF 核心网 专用网元
物物通信(M2M,Machine to Machine)是一种涉及一个或多个实体的不需要人为干预的数据通信,也称为机器类型通信(MTC,Machine-Type Communication)。随着M2M业务的快速发展,基于移动通信网络的MTC正日益成为一种主要的移动通信方式,但是传统移动通信网络毕竟是面向人人通信(H2H,Hu-man to human)业务设计的,适应H2H的业务需求,却不能满足M2M业务需求。具体来说,MTC和传统人人通信的不同之处包括以下方面[1]:
(1)基于MTC通信的应用场景比H2H通信的场景丰富很多,而且具有差异性。根据功能特性划分大致可归纳为位置感知和共享、环境信息感知、远程控制与执行、数据收集发布、视频监控、近场通信等。这些应用的差异化一方面表现为功能上的多样性;另一方面也体现在应用特征以及对网络的需求上的差异化。
(2)数据通信为主,包括小流量数据包、视频流等。
(3)要求MTC通信成本比H2H更低。由于M2M业务是在H2H业务之后发展起来的,最小化成本是M2M业务生存的重要考虑。不同的应用因其重要性不同,对通信的要求也是不同的,需要结合事件发生的可能性和需要付出的通信等综合成本来考虑进行成本的最小化。
(4)M2M终端数目巨大,需要更灵活和有策略的终端管理。潜在的海量M2M终端接入通信网络,而且M2M终端无论是从传输特性、QoS要求和移动性,还是从终端的分布密度方面,都与H2H终端有很大不同。
(5)以小数据量传输为主。
如果继续使用传统移动通信系统来进行MTC通信,其系统的效率、成本和适用性都无法达到最优。因此,在考虑M2M业务特征的同时减少对H2H业务的影响,从而设计MTC专用的通信系统,是当前物物通信不断发展背景下的一个重要课题。
网络架构的设计,需要以网络所承载的具体业务为出发点[2]。也就是说,M2M网络架构的设计需要充分分析M2M业务特征和需求,结合终端上下行数据量、频度、QoS需求等方面的业务特征,将物联网应用分为如下五类。其中,对各类应用的部分需求和特征进行了分析,包括移动性、群组通信、鉴权以及按计划周期性处理等,不同场景间有较大差异。
(1)监控报警类:传感器本地监测数据,当发生不符合预期的数据变化时通过网络通知应用层进行报警。
平均数据传输速率:低,仅在某些触发条件下发送少量上行数据流量。
尖峰数据传输速率:不同场景间有较大差异,与应用需求确定的传输的数据内容有关。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:低,仅在发生预置的事件时存在短暂的或者持续时间较短的数据传输。
与人交互性:低,通常由系统根据预置处理方式自动处理。
对连接性的需求:需要监控连接性以防破坏或无效。
终端移动性:因无下行流量需求,所以无移动性需求。
举例:输血车血液环境监测;井盖监控;移动资产跟踪。
(2)数据收集类
平均数据传输速率
上行流量:中,数据量较大,持续的数据上报或者周期性数据上报;下行流量:低,更多的是用于修改上报规则等。
尖峰数据传输速率:不同场景间有较大差异,与应用需求确定的传输的数据内容有关。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:取决于数据传输间隔和传输方式的选择。[论文网]
与人交互性:低,通常由系统根据预置处理方式自动处理。
对连接性的需求:需要监控连接性以防破坏或无效。
终端移动性:因偶尔有下行数据,所以需要优化的移动性管理。
举例:气象信息监测;火灾现场数据收集;路况信息收集。
(3)信息推送类
平均数据传输速率
上行流量:通常较低,主要用于提供应用所需的过滤或输入条件(如位置信息);下行流量:通常较大,主要用于传递所推送的信息(如广告、视频媒体等),持续的、基于交互等外界条件出发的或者周期性的数据推送。
尖峰数据传输速率:具有明显的尖峰数据特征,在条件触发后下发匹配的信息。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:通常具有较长时间的持续性。
与人交互性:高,通常用户会做出反馈,系统根据反馈对推送的信息进行调整。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:智能博物馆等。
(4)视频监控类
平均数据传输速率
上行流量:高,主要用于传递所监控的多媒体数据;下行流量:低,主要用于传递控制和调节命令等。
尖峰数据传输速率:无明显的尖峰数据特征,数据传输通常维持一个相对稳定的传输速率。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同时刻有不同的要求。如在正常情况下要求适中,但一旦发生某些预置的事件则需要较高的可靠性传递。
数据持续性:通常具有长时间的持续性。
与人交互性:低,用户偶尔会对视频监控过程进行干预。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:家庭安防中的视频监控等。
(5)远程控制执行器类
平均数据传输速率
上行流量:通常较低,主要用于提供应用所需的过滤或输入条件(如预置事件的发生);下行流量:取决于控制对象和控制命令的复杂程度。
尖峰数据传输速率:通常具有明显的尖峰数据特征。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:要求较高,因涉及到控制过程是否能够正常实现。
数据持续性:通常具有长时间的持续性。
与人交互性:高,通常是对人操作指令的具体反映。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:工业自动化等。
从对现网架构的影响来说,M2M业务可以分为两类:A类是现有网络不能满足需要网络优化的业务,这类业务需要过载控制功能来避免网络过载,以及针对客户的业务需求提供差别化的服务;B类是对于现有网络影响较小的业务,这类业务是对时效性要求不高的MTC业务,而且这些业务和现在的移动网络业务有类似的需求。从整体来说,M2M业务中大部分是A类业务,以下分析的是A类业务对现网架构的影响[3]。
M2M业务的多样性、差异化,网络的多种接入方式,M2M终端的海量性、差异化,以及M2M业务表现出来的传统电信业务所不具有的各种特点,都对现网架构和网元设备产生了很大影响,其直接后果是现网的核心网元如HLR/PCRF/GGSN的能力已经不能满足M2M业务所带来的信令、流量冲击和业务控制需求,主要体现在以下方面:
(1)由于物联网业务的特殊性,可能会产生瞬时大量的信令,会对无线网络的关键信令控制设备(STP/HLR/PCRF)造成影响而导致全网的瘫痪。因此,一方面要大规模提高相关信令控制设备的容量或设备的信令处理能力;另一方面需要进行差异化、分优先级的接入控制;此外,关键信令控制和处理设备要具备一定的设备过载保护机制以及高容灾、高流控能力,避免关键网元的过载,从而有效提升整网的可靠性。
(2)由于物联网业务的特殊性,其接入方式的多样性,涉及行业及用户和设备的多样性、海量性,因此需要对用户数据管理HLR网元进行相应增强,包括其数据库的可扩展性和灵活性,除了标准的用户签约信息,还有设备序列号、设备驱动程序信息、位置信息和配额信息等运营商、M2M客户私有字段等;对多种接入类型的支持,可对由不同接入类型(2G/3G/LTE)接入网络的设备进行鉴权;对用户标识和寻址的灵活动态支持,支持一卡多号或一号多卡;支持对终端设备基本状态的查询,能通过网络侧下发终端“苏醒”请求,发现设备被盗时能够立刻锁死等。
(3)由于物联网业务的特殊性及多样性、群组性,因此有必要对业务进行区分,包括业务分类分级、QoS分级、用户分组、设备分组,从而进行流量管理和业务管理,根据忙闲时、地理位置等各种特性采取不同的接入和传输处理策略等。此外,在现网PCC架构中叠加物联网策略控制,因其特殊性,PCRF(Policy and Charging Rules Function,策略与计费规则功能)进行策略控制时需先判断是个人用户还是物联网用户,而且物联网数据的瞬时爆发性会影响现网PCC架构,所以有必要设置专用的物联网M2M PCRF。
总之,需要对相关网元进行能力的增强和升级,可以改造现有相关网元,也可以设置M2M的专用网元叠加在现有H2H网络上来解决相应问题。
国际标准组织如ITU、ETSI和3GPP等分别从不同角度提出了M2M的网络架构[4]。
根据ITU-T发布的定义,物联网体系架构主要可划分为三个层面:感知层、网络层和应用层。如图1所示,该架构基本达成业界共识,但是其体系架构过于抽象属于概念模型,在转化为技术实现的过程中还需要细化。
在ITU-T物联网体系架构的基础上,ETSI提出了一种可看作逻辑模型的M2M应用顶层架构[5]。如图2所示,ETSI把M2M体系架构划分为M2M设备及网关和M2M网络两个大域。M2M设备及网关域包括M2M设备、M2M网关和M2M局域网,可以基于现有的各类标准实现;M2M网络域则包括广域网和M2M应用系统。
相较于ITU的概念模型,ETSI的逻辑模型侧重于M2M服务能力层,通过对服务能力和接口的定义来实现屏蔽网络细节的M2M应用、M2M服务能力及网络三者之间的相互调用,可供在研究平台和网关设备功能及接口时参考。
在ETSI的体系架构基础上,3GPP也提出了一种支持MTC应用的通信架构。如图3所示,涉及到的实体包括MTC终端、承载网络、MTC服务器和MTC应用。其中,MTC服务器是MTC业务的管理平台;MTC应用负责业务逻辑的实现。承载M2M通信的移动网络包括GPRS、EPC以及短消息和IMS网络。
3GPP提出的MTC通信架构侧重于M2M网络层,对M2M网络中各通信网元的功能和接口进行了定义,其适用于研究MTC业务的管理平台以及M2M核心网络的功能和接口时参考。
以上标准组织虽然都提出了M2M的网络体系架构,但是有其局限性。ITU和ETSI的架构过于框架性,对于实际的网络部署没有较好的指导意义;3GPP虽然对于网络网元功能增强有一定的研究,但是由于目前部署的H2H网络大多处于R7或R8版本,而MTC网络体系的研究是在R10以上版本的网络基础上进行的。因此,在现有网络中按照标准来部署MTC网络还为时尚早,需要研究一种网络架构既具有在现有网络基础上投资和部署的可行性,又能满足现阶段MTC业务应用的需求。
在现有的3G网络阶段,为解决发展M2M业务面临的网络运营和网络资源问题,运营商可以通过采用物理上隔离的网络来单独承载机器通信业务,在初期可以通过核心网中专设的网元实现业务的隔离,在后期演进也可以延伸到采用专用的接入网实现物联网业务的接入隔离。此外,物联网管理平台也是物联网解决方案中必不可少的组成部分。物联网管理平台与物联网独立网元配合,在物联网业务发展的初期阶段主要实现物联网独立码号集中管理和物联网业务有效管控等功能。随着物联网的发展,平台的功能也会逐步支撑更多资源管控与更多的业务流程,并开放更多资源及能力。可以根据M2M业务的特性,实现基于位置、时间段、接入类型的QoS控制和相应的计费策略;还可以根据用户的属性及行为进行相应的分组,实行基于群组的流量统计、事件分发和策略执行等,这体现在核心网中PCRF/SPR/M2MSP的功能实现。综上所述,在3G发展阶段,M2M网络架构的特征具体体现在以下四个方面:
(1)在无线接入侧对Wi-Fi、2G、3G、无线传感网络等多种方式的整合,实现移动通信网络对行业应用领域的广覆盖,构建面向行业的M2M移动网络。
(2)在核心侧构建M2M专用的HLR、GGSN、SMSC等网元,实现对M2M等物联网业务的集中运维和管理,并能够实现与“现网”的有效隔离,有利于网络的安全、稳定、扩容及升级。
(3)在核心网中部署M2M专用的PCRF等策略控制网元,利用M2M业务的业务特性和用户属性,实现对网络资源的高效利用和对业务服务的精细支撑。
(4)在核心网中搭建M2M业务支撑平台,实现对业务和终端的统一管理。
在物联网业务发展的初期阶段,考虑针对物联网网络通信需求,进行最小成本隔离:只新建核心网的关键节点,实现网络支撑隔离。对于业务系统,需要单独建设物联网平台,实现业务承载隔离;对于接入网络,则公用,不考虑单独建设。如图4所示,是一种在现网上叠加专用M2M核心网络的架构。在该方案中,与现网共用无线和SGSN,新建物联网专用的GGSN/DPI,通过APN选路将物联网数据路由到处理物联网数据的GGSN,新建物联网专用的PCRF+SPR,完成对物联网业务的流量、安全、QoS控制,新建物联网专用的HLR进行物联网设备签约信息、标识及安全管理。
3G阶段的M2M网络架构如图5所示。
其中,主要网元的功能如下:
HLR:由于现网的HLR都是支持H2H的HLR,支持的能力和M2M的支持能力还是有所不同。HLR也有自己特殊的一些需求,包括:需要支持群组签约数据能力;支持终端监控(如位置监控、IMEI监控等)能力,支持某个时间段接入控制,支持扩展ID到MSISDN、IMSI的映射能力,支持终端特征签约(如终端的低优先级、是否为PS only等),供SGSN控制UE的行为;HLR要支持多profile的签约,降低终端漫游时的资费,支持一卡多号和一号多卡的M2M业务。
GGSN:扩展的GGSN需要增强支持基于群组流量统计,基于流的计费信息、QoS策略执行和基于群的事件上报等。
短消息中心:除了现有的短消息的功能外,需要支持短消息完成设备触发的功能,支持在一号多卡的M2M业务中短消息的群发功能。
PCRF:支持群组的策略数据动态下发、更新和删除,支持群组用户的流量监控。
SCP:完成M2M业务中的紧急呼叫等语音呼叫的计费,产生语音呼叫话单。
OCS:实时信用控制、预付费使用数据业务和增值业务实时计费。
M2MSP业务平台:M2M平台为集团客户提供统一的M2M终端管理、终端设备鉴权。提供数据路由、监控、用户鉴权等管理功能;承载信息上报、参数配置、终端状态检测、终端注册等业务功能的短信上下行通道;支持一卡多号和一号多卡的M2M业务,进行动态的号码管理。在实际部署中,物联网业务支撑管理平台按照功能划分为总部平台、省平台两个层面。
M2M业务的多样性、差异化以及M2M业务表现出来的传统电信业务所不具有的各种特点,都对现网架构和网元设备产生了很大影响。本文在研究M2M业务特征及其对现网的影响和国际标准组织提出的网络体系架构的基础上,提出了在现有移动通信网络上部署具有可行性,又能一定程度上满足MTC业务应用需求的网络架构。
运营商发展M2M业务的基础与发展移动通信是一致的,在专用的M2M网络架构中,必须长远规划网络资源,根据业务发展实施网络优化和数据分流,加强平台建设,完善网络覆盖,加大网络容量,从根本上满足M2M业务需求,同时又不影响当前的人人通信业务,提高用户体验。
[1] 沈嘉,刘思扬. 针对移动M2M业务的优化技术研究[J]. 现代电信科技, 2011(10): 37-44.
[2] 沈嘉,刘思扬. 面向M2M的移动通信系统优化技术研究[J]. 电信网技术, 2011(9): 39-46.
[3] 孙其博,刘杰,黎羴,等. 物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 北京邮电大学学报, 2010(3): 1-9.
[4] 诸瑾文,王艺. 从电信运营商角度看物联网的总体架构和发展[J]. 电信科学, 2010(4): 1-5.
[5] 沈苏彬. 物联网技术架构[J]. 中兴通讯技术, 2011(1): 8-10.
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第三代移动通信,简单地说就是提供覆盖全球的宽带多媒体服务的新一代移动通信。 移动通信系统的发展已经历了两代,可以这样来讲,第一代移动通信是模拟的语音移动通信,第二代是数字语音移动通信,目前广泛使用的GSM、CDMA就是第二代系统。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:第三代移动通信业务互通的研究相关论文。内容仅供参考阅读!
第三代移动通信业务互通的研究全文如下:
3G的引入将会有更多的新业务出现,业务的互联互通问题也将成为运营商开展3G业务成败的关键。本文将以短消息、多媒体消息以及即时通信消息系统为例,探讨一下第三代移动通信系统中运营商间业务互联互通的问题。
运营商在开展3G业务时,短消息业务占据着最重要的地位。本文将论述短消息系统的互通网络结构,并对互通时遇到的相关问题进行讨论。
短消息业务实现了移动用户之间、移动用户和应用之间的信息传递,用户也可以通过短消息中心查询或预定信息。短消息业务提供终端发起、终端接收的信息服务,必须由MSC或SGSN及HLR配合完成。
不同平台及运营商间短消息的互通原则上都是由短消息网关完成的。短消息网关负责消息转发、协议转换、路由管理、话单输出等,具体包括互联网关和汇接网关的功能,前者用于SMSC和SP之间的交互,后者用于路由信息的管理即与其它平台及运营商的短信系统互通。
所谓固定网短消息,就是利用现有的固定电话网,向固定电话用户提供多种信息的服务。
为实现固定网用户和移动网用户之间相互成功发送和接收短消息,可以直接在短消息中心之间互通,也可以经过短消息网关互通,一般情况下为了使网路结构简化,网间结算以及组网方便,大都是经过短消息的互联网关互通。运营商通过网间互联网关的连接以及互联网关与短消息中心之间的连接达到互通的目的,也就是一方的短消息中心在向对方用户发送短消息时,该短消息经双方的互联网关提交给对方短消息中心,由对方短消息中心向自己全网内用户发送。
和固定网短消息互通的网络结构如下图所示:
在此方案中,运营商可新建3G移动短信网关,并与其他运营商的固网短信网关相连实现3G移动网短消息和其他运营商固网短消息的互通。
此方案互联点位于3G短信网关和固网短信网关之间(即虚线处),互联点清晰且便于3G短信及固网短信系统各自的计费结算及维护管理。
编号问题
目前,移动用户给移动用户发送点对点短消息的时候,被叫用户的号码(接受短消息用户的号码)就是移动用户的号码。但是,移动网的短消息业务除点对点的短消息以外,还包括了与各个ICP发送的短消息,为此必须给每个ICP分配相应的号码,而这些号码的分配是由移动运营商自行分配的。号码的分配当时并没有考虑移动网的短消息业务还会与固定网的短消息业务互通,因此给ICP所分配的号码是与固定网电话用户的号码类似的号码。据初步统计,已经被占用的长途区号达几百个,包括已经使用的和空余的,同样也占用了一部分本地电话号码。当移动用户向固定用户发送短消息的时候,被叫用户的号码与现有的ICP的号码是重复的,而且这种重复没有规律。因此,在固定网和移动网的短信互通时就需要解决号码的冲突问题。
为了解决这个问题,信息产业部决定在固定号码前面加上一个标识码,即起用一个未使用过的号码“106”。当移动用户给固定用户发送短消息时在被叫用户号码前面加上标识码“106”,号码长度最长可达15位。
在移动网用户向固定网用户发送短消息的时候,由于从固定网用户编号上无法区分其归属于哪一个运营商,故需经过第三方短信互联网关来完成移动网用户向固定网用户发送短消息时的路由选择工作。
当移动网用户向固定网用户发送短消息时,经过移动网的短消息中心到移动网的互联网关,移动网的互联网关不需要判别该用户是属于哪一个固定网的运营商,把短消息发送给第三方的互联网关,由第三方的互联网关去判别该用户是属于哪一个固定网运营商的用户,随后就可以把短信发送给此固定网运营商的短信互联网关,再经其短消息中心将短消息发送给用户。
在第三方短信互联网关上需要有相应的各本地网的不同运营商的号码分配纪录,且要保持实时更新。
可采用3G互联短信网关与其他运营商的移动网短信网关互联的方案,互联短信网关可按照目的地进行接续和计费。互联短信网关之间可采用专线或者INTERNET相连。
由于移动网短信互联互通已经相当成熟,故本文不再赘述。
多媒体消息业务 (Multi-media Message Service) 提供了一种非实时基于存储转发机制的多媒体通信方式。它可使多媒体消息在手机、PC/PDA 以及email客户端等多种通信终端之间实现互发互收。收发的信息类型包括:文本、图片、音频、email及视频。多媒体消息业务实现了移动用户之间、移动用户和应用之间内容丰富的信息传递,用户也可以通过多媒体消息中心查询或预定信息。多媒体消息作为一种位于IP网络层的增值应用业务,它可连接各种载体 (例如: GPRS、CSD及HSCSD等),因此,也是面向3G网络的。多媒体消息业务的实现必须由MMSC、WAP GW和HLR等网元配合完成。此外,多媒体消息业务要使用短消息中心(SMSC)来发送多媒体消息的通知给用户终端。
多媒体消息业务网络结构如下图所示:
多媒体消息中心(MMSC)是整个多媒体消息系统的核心,它主要负责存储并处理进出MMSC的消息,完成在网络上发送由文本、声音、图片及其他媒体格式组成的多媒体消息。多媒体消息中心内部主要分为MMS Relay 和 MMS Server,互通的功能主要由MMS Relay 完成。MMS Relay负责在不同的消息系统之间进行消息传送,它在服务器和用户代理之间提供一个综合的功能,根据不同的网络综合不同的服务器类型。根据需要,MMS Relay 和 MMS Server可以合设也可以单独设置。
在多媒体消息业务系统中,MM4接口是多个多媒体消息业务中心之间互联互通的保证。3GPP 多媒体消息规范本身对于互联互通就已经定义了MM4接口(在各个多媒体消息业务中心中实现),因此,只要各运营商在3G 多媒体消息业务网中遵循3GPP规范设置多媒体消息业务中心,则不必设置多媒体消息网关就能实现多媒体消息的互通。但由于现有移动运营商的多媒体消息系统均未采用3GPP的规范设置,中国移动的“彩信”是采用基于3GPP规范并进行修改的非标准形式,而中国联通的“彩e”则是基于电子邮件的形式,故在与这些运营商的多媒体消息系统互通时,视其采用的多媒体消息系统结构的不同,可通过多媒体消息网关实现运营商之间的多媒体消息的互通。具体的多媒体消息互通网络结构图如下:
在此方案中,当运营商A与其他运营商的标准MMS系统互通时,可以将运营商A的MMSC和运营商B的标准MMS系统直接连接,此时互联点位于运营商A的MMSC和其他运营商标准MMS系统之间。当与运营商B的非标准MMS系统互通时,则需要通过设置MMS网关来进行协议转换,此时互联点位于运营商A的MMS网关和运营商B的非标准MMS系统之间。
3G系统支持的新业务非常多,本文将以即时通信消息(IMPS)的互通为例,简要论述一下3G新业务的互联互通。
IMPS业务是由Instant Message(IM)业务和Presence业务组成的。
Instant Message(IM)业务,即可在一系列的参与者间实时的交换各种媒体内容信息,并且可以实时知道参与者的出现(Presence)信息,从而选择适当的方式进行交流。它具有便利、快捷、直接的特点,非常适合朋友之间、组织内部以及企业和客户之间的交流。
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电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:高速电力线通信电磁兼容技术标准的研究动态相关论文。内容仅供参考阅读!
高速电力线通信电磁兼容技术标准的研究动态全文如下:
【关键词】电力线 EMC
摘要:主要介绍各个国际标准组织和部分国家对电力线通信(PLC)中电磁兼容技术的标准要求,并对各种规范中PLC设备的标准限值进行了比较;最后总结了PLC标准制定存在的问题并展望了发展方向。
近年来,电力线通信(Power Line Communications,PLC)技术发展非常迅速,现在已经进入初步应用阶段。PLC系统充分利用电力系统的广泛线路资源,通过OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)等技术可以在同一电力线不同带宽的信道上传输数据。但是由于电网中传输的是强电,而且电网的稳定性比传统的通信网差得多,使得电力线通信线路的电磁环境极为复杂。这就给电力线通信系统提出了更高的电磁兼容要求,电磁兼容技术也成了实现电力线通信所需的关键技术之一。
在世界范围内,IEC的CISPR/I分会以及ITU-T等国际组织对PLC的电磁兼容相关标准做了大量研究并讨论了相应技术要求。欧洲从2000年起开始研究PLC系统的技术框架和技术标准,目前已经取得了一定的进展。主要相关的国际组织有CENELEC和ETSI,前者侧重电磁兼容问题,后者侧重通信技术方面的统一标准。
2.1 IEC/CISPR I分会
PLC设备属于信息技术设备,应符合IEC/CISPR22《信息技术设备的无线电干扰限值和测量方法》的要求。但是由于PLC设备特殊的工作模式,其传导干扰无法满足现行标准的要求。在2002年的IEC会议上曾有代表建议对CISPR22进行针对PLC的修改(会议文件编号:CISPR/I/44/CD),增加一个专门针对PLC设备的“多用途端口”,其定义为:连接到低压分布式网络,支持数据的传输和通信,结合了电信端口和电源端口功能的端口。
对于PLC设备,该文件建议要求它的传导干扰既满足现有标准电源端口的限值,也满足电信端口的限值。这样多用途端口的干扰测试就要进行两次:
(1)作为电源端口(关闭它的通信功能),用通常的V型网络(AMN)进行测试,要求满足CISPR22中表1和表2的限值。
(2)作为电信端口,用新型的T型网络进行测试,要求满足CISPR22中表3和表4的限值。
这种测试方法基于以下原理:
(1)消费类产品的电源是非对称干扰源,它所产生的干扰用V型网络(AMN)来进行测试是非常合适的。
(2)与之相反,采用共模信号进行通信的电信端口,它所产生的干扰要比差模信号所产生的干扰小得多。T型网络很适合用于共模干扰的测量,因为适当的网络参数可以提供从差模信号到共模信号转换所需要的纵向转换损耗(LCL)。
针对以上的理论,该文件建议对CISPR22进行较大的修改,增加大量有关多用途端口的内容,以及相关的测试设备要求、试验布置要求和测试方法等。但是,这项建议没能获得最终的通过。参加会议的各个会员对这项建议的意见分歧很大,主要有:
(1)一部分CISPR会员认为PLC的相关内容应该转由CISPR/A分会负责,一部分会员对此表示反对,认为PLC的研究还是应该留在I分会中。
(2)有些会员对CISPR/I/44/CD提出的测试方法能否彻底避免PLC设备对其他设备造成的不良影响表示怀疑。
(3)有些会员认为这一测试方法违背了CISPR22中“被测设备应该工作在最大发射状态下”的原则。
(4)有些会员认为世界各地的电网状况不尽相同,确定一个合适的LCL值是很困难的。
随后,在2005年的CISPR会议上,CISPR/I成立了一个特别工作组(PLT TASK FORCE)来负责PLC相关标准的研究工作。该工作组将负责继续研究对CISPR22的相关修改,包括定义、限值、测试条件和测试方法等内容。特别组共准备发表7份相关技术文件。
2006年3月该组织发表了第一份文件,介绍安装PLT设备的电网结构。主要阐述如下内容:
1、 电网拓扑结构,尤其是低压电网拓扑结构。 当PLT系统工作时,接入终端的传输信道就是低压电力线。对于既有电力线不可能为了PLT系统进行大规模改造,因此必须充分了解低压电力线拓扑结构,特别是农村、市区,居住环境、商业环境、办公环境的拓扑结构。才能进行PLT网络规划设计。
2、 PLT接入关键设备EMC特性:电网接入设备是PLT系统正常运行的关键之一。由于传统高压、中压、低压电网都是针对工频电力信号设计,所有设备的高频特性研究是十分艰巨的。特别是低压电网设备产生的各种高频骚扰有可能直接通过电网与PLT通信信号相互叠加,影响PLC网络运行。
其他技术文件会陆续发表。
2.2 ITU-T
在ITU-T目前发布的EMC建议中,电力线通信网络和设备应符合K.60 《电信网络电磁干扰限值和测量方法》的要求。K.60规定了从9kHz到3GHz频段通信网络的电磁辐射干扰限值,给出了9kHz到400GHz频段的测量方法,还提供了在通信网络中定位和寻找无线电干扰源的程序和一些解决干扰的措施。
目前ITU-T第五研究组正在加紧研究关于针对PLC修订K.60的问题。欧洲European Broadcasting Union等机构的代表递交文稿建议加严K.60的限值,从而防止PLC对其他广播和通信业务造成干扰,也有代表对此表示反对。各国代表目前正在积极地研究和搜集素材,以便为合理地管制PLC的电磁干扰提供依据。
K.60并没有规定电源端口传导干扰方面的限值,因此对于PLC网络和设备,符合K.60要求并不困难,只要在设计制造时适当采取控制电磁辐射干扰的措施即可。
2.3 CENELEC
CENELEC的TC205/SC205A/WG10(家用及建筑物电子系统技术委员会/电源信号产品标准分委员会/高频发射与抗干扰工作组)和TC210/SC210A(通用EMC标准技术委员会/信息技术设备EMC标准分委员会)负责PLC电磁兼容标准研究工作。其中,SC205A研究物理和MAC层。该工作组的研究发现,当考虑接入网络和室内网络共存的情况时,OSI的传统分层结构将不能满足需求。
特别值得关注的是,CENELEC和ETSI两个标准化组织5个专业机构联合组成了电信网络EMC标准联合工作组(CLC/ETSI JWG)。
2.4 ETSI
ETSI专门成立了PLC研究工作组EP PLC,从2000年开始陆续公开了两个PLC技术规范和9个技术报告。EP PLC主要致力于制定PLC产品和系统的技术规范,已列入ETSI工作计划且与电磁兼容相关的共有如下几项:
TR 102 258(2003-09)LCL回顾与统计分析;
TR 102 259(2003-09)EMI回顾与统计分析;
TR 102 270(2003-12)基本低压分布网络(LVDN)测量数据;
TR 102 324(2004-05)电力线通信系统辐射发射特性与测量方法技术水平;
TR 102 370(2004-11)3MHz~100MHz LVDN 基础测量数据。
目前定义了1~30MHz范围内电信网络辐射干扰限值的技术标准共有4个:德国的NB30、英国的MPTl570、美国的FCC Part15以及国际电信联盟于2003年7月推出的ITU-T K.60。其中,由各个国家制定的相关标准如下。
3.1 美国FCC
高速PLC系统符合FCC part 15 定义的载波电流系统。PLC系统通过电力线以传导的方式传输信号,可认为是无意发射源,因此47CFR§15.205的要求对PLC不适用。
通常来讲满足辐射限值的系统可以保护正常工作的系统不受干扰。但是FCC不仅仅强调辐射限值的制定,考虑到不同的测量方法和测量过程存在测量不确定度, FCC认为一致性检验过程的制定也同样重要。FCC part15规定的PLC辐射限值见表1。
表1 FCC part15规定的 PLC辐射限值
用途 | 频率(MHz) | 场强 (dBµV/m) | 测量距离 (m) | 测量带宽 (kHz) | 检波器 |
载波电流系统 | 1.705-30.0 | 29.5 | 30 | 9 | Quasi-peak |
Class A | 30-88 | 39.1 | 10 | 120 | Quasi-peak |
Class B | 30-88 | 40 | 3 | 120 | Quasi-peak |
3.2 德国RegTP
德国RegTP(The Regulating Administration for Telecommunications and Posts of Germany)于1999年1月制定了NB30标准。规定了9kHz~3GHz通信系统辐射干扰限值,包括有线电视、xDSL、PLC等系统。NB30标准的辐射限值见表2。
表2 德国NB30标准规定的辐射限值
频率范围(MHz) | 场强 (dBµV/m) | 测量距离 (m) | 测量带宽 | 检波器 |
>1 ~ 30 | 40 – 8.8 * lg10f (MHz) | 3 | 9 kHz | Peak |
>30 ~ 1000 | 27 | 3 | 待定 | Peak |
3.3 英国
英国于2003年1月针对PLC系统制定了MPT1570规范,规定了9kHz~1.6MHz磁场辐射限值,见表3。该标准规定使用满足IEC CISPR16-1的环天线和接收机进行测量。主要目的是保护广泛使用的广播接收机。
表3 英国MPT1570规范规定的辐射限值
频率范围 | 场强 (dBµA/m) | 测量距离 (m) | 测量带宽 | 检波器 |
9~150kHz | 49-20lgf(kHz) | 3 | 200 Hz | Peak |
150kHz~1.6MHz | -1.5-20lgf(MHz) | 1 | 9 kHz | Peak |
3.4.其他国家技术要求
部分其他国家技术要求见表4。
表4 部分其他国家技术要求
由于FCC对PLC辐射限值制定较松,从而使PLC系统在美国得到迅速发展;欧盟一些国家持谨慎发展态度,欧洲各国正在等待欧盟标准的最终制定;BBC等传统广播通信系统出于自我保护的考虑,对PLC系统提出较苛刻的限制要求。
PLC技术的标准化工作至今仍在缓步进行,对传导干扰进行定义及限值制定等问题至今很难达成一致认识,但是作为一种资源广泛的通信网络技术,电力线通信的市场需求仍然存在,只有各方共同努力,才能使PLC系统更好地服务于广大用户。
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移动终端或者叫移动通信终端是指可以在移动中使用的计算机设备,广义的讲包括手机、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑。但是大部分情况下是指手机或者具有多种应用功能的智能手机以及平板电脑。随着网络和技术朝着越来越宽带化的方向的发展,移动通信产业将走向真正的移动信息时代。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:通信新业务引领无线移动终端的未来相关论文。内容仅供参考阅读!
通信新业务引领无线移动终端的未来全文如下:
目前市场上很多移动终端已经具备了很强的计算功能,终端上可以运行Office、Realplayer等文字处理和多媒体软件,文字处理和媒体播放功能轻而易举地在终端通过软件实现,并能实现媒体共享,Java游戏也可以通过Internet或者OTA等方式自由下载到终端上,运营商发布的智能卡不仅能存储用户信息,还可以携带业务……配合终端外部硬件接口的标准化,终端之间的互通以及终端与计算机之间的互通也变得轻而易举。这些强大而相互兼容的功能之所以能有今日,是多年以来终端和业务发展的积累结果。在前面两讲中已经提到终端的发展在趋向于开放和软件化,而通信业务的发展对终端软件提出了更高的要求,终端功能的扩展主要是多种软件在统一平台上的加载与运用,只有这种统一平台上的操作才可能实现业务的互通,所以终端的发展归结为通信业务的发展。
本文与前两讲“无线移动终端的历史及其硬件结构演进”、“无线移动终端的现状和软件结构”结合一起,将对我国无线移动终端的过去、现状和未来以及无线移动终端上的主要技术有一个较详细的介绍。
移动数据业务的开展正如Internet业务的推广,它需要用具备相当计算能力的终端来取代原来的单纯话音通信终端(手机),这也就导致了终端体系结构的变革,正如OMA组织将业务从垂直模型编程开放模型一样,终端生产也由原来的少数厂商封闭生产,逐渐开放,结构分成不同层次,各个层次出现多种相似功能的技术和产品。国际上,除了一些公司提供开放的终端硬件平台和开放操作系统之外,许多标准化组织(如3GPP和3GPP2等)都有终端组,主要负责终端结构、终端接口、终端性能、移动终端执行环境(MExE)、SAT/USAT及其对业务的支持能力等的研究和规范。此外,2004年6月几家全球重要的移动网络运营商成立了开放移动终端平台(Open Mobile Terminal Platform,OMTP)组织,以推出开放的手机设计参考建议,对手机的开发和生产带来了较大的影响。
对于终端而言,其技术在向着开放的方向发展,图1是一种开放移动终端的应用构架:
开放移动终端业务平台包括在操作系统之上的一组业务引擎和应用客户端,该平台可以分为业务支撑和业务代理两部分。业务代理包括所有使用不同终端支撑能力的应用客户端程序,它通常是指人机接口(界面),如用户通过短信(SMS)客户端编写新信息,浏览接收的信息,并能下达发送SMS的指令,但客户端应用程序通常相互是嵌套的,即不同客户端可相互调用以保证用户的体验,如Email客户端可以集成电话本或WAP浏览器等客户端程序;业务支撑包括所有提供特定功能集的引擎,业务引擎通常表现出多种功能,其功能除了被应用程序使用外,还可以被其它引擎使用。业务代理的功能通过应用业务接口(ASI)使用业务支撑中的引擎功能,这些接口可以API的方式开放,以便于应用的开发。业务引擎可能需要依赖于远端服务器提供的功能,因此,业务引擎需要考虑与远端服务器之间的互操作。此外,应用构架采用一套安全规则用于这些功能。
终端上的业务引擎可能包括终端管理(DM)、浏览(Browsing)、短距离通信(Bluetooth、IrDA等)、下载、数据同步、个人信息管理(PIM)等,当然这些引擎通常需要网络端服务器的支持。
3GPP中定义了多种业务生成机制和运行环境,例如基于网络的OSA 和用户化应用移动网络增强逻辑(Customised Application for Mobile Network Enhanced Logic,CAMEL)、基于终端的移动执行环境(Mobile Execution Environment,MExE)和USAT(USIM Application Toolkit,USIM 应用工具箱)等。这些机制都着眼于能使运营商方便快速地提供业务,并本着业务的提供和基础网络相分离的原则,使得业务可以由运营商以外的第三方提供,在业务和网络之间采用开放的标准接口,业务的开发主要由IT 开发人员来完成,运营商负责网络的运营和对众多的业务提供商的组织和管理。以下从终端角度对SAT/USAT相关智能卡业务环境和MExE作介绍。
1. 智能卡业务环境
SIM卡是一种带微处理器的智能IC卡,它由微处理器(MPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、数据存储用的电可擦写ROM(EEPROM)和串行通信单元五部分组成,它是GSM系统中不可缺少的一部分,是用户进入GSM网络的登记凭证。到目前为止,SIM卡的微处理器大都是一个8位的控制器,通常是Intel 8051或者Motorola 6805。SIM卡的内存数量一直在增长,最初只是由256字节的RAM和3k字节的EPROM组成,现在RAM大都已经增长到了128k字节,EPROM也增长到了32k字节以上。USIM(Universal SIM)是应用于3G系统的用户识别模块,其基本构成与SIM卡类似。
到目前为止,SIM卡可分为3代,第一代SIM卡只包含简单的用户身份信息,执行网络认证和通用的电话服务功能;第二代的SIM卡仅是一种单应用卡,它仅遵循GSM11.11规范,该规范中定义SIM卡上只能有一个应用,即GSM应用,因此,它不能直接添加额外的应用,而用户平时使用的移动炒股、移动银行等应用都是通过STK(SIM卡应用工具包)来实现的;第三代USIM卡则不存在这种问题,它实现了平台和应用的分离,3GPP组织专门制定了UICC多应用平台规范,USIM应用只是UICC平台上的一个应用,非电信应用或电信增值应用,可以完全建立在这个平台上,而且每个应用都可以遵循各自的行业规范。
为了实现USIM卡对多应用的支持,除了定义UICC平台外,USIM卡的相关规范中还定义了其它一些变化。比如,在传输协议和平台特性、应用和文件结构、PIN管理模式以及各命令参数、状态字的变化等。这些变化使USIM卡更加符合智能卡ISO 7816规范,从而使多种应用添加在UICC平台上成为可能。因此,在手机上实现电子钱包、电子信用卡、电子票据等其它应用已是顺理成章的事了。这一特点使USIM卡成为了不同行业跨领域合作、相互渗透经营的媒介,如银行可以参与电信的经营,反之亦然。
SIM/USIM应用工具包(SAT/USAT)技术是一种主要的增值服务技术。它为储存在SIM或USIM上的应用提供标准的交互机制和执行环境,遵循SAT规范(GSM11.14)的开发工具为应用开发者提供便捷的应用开发环境。通过SAT/USAT技术,与特定终端无关的业务和应用可以被下载到终端和SIM/USIM卡上并在那里执行。SAT技术可以利用现有网络和手机提供安全、灵活和友好的增值服务。支持SAT的SIM卡不再是通常使用的16KB内存容量的SIM卡,而是基于Java或C语言编程具有32KB以上内存容量的SIM卡。由于内存容量的扩大,使得在SIM卡中可以存储相应的业务与应用信息。
2. 移动终端执行环境(MExE)
MExE规定了移动终端可下载并执行运营者或业务提供者规定的应用,并接入Internet的能力。在执行业务过程中,MExE作为移动终端上的应用执行环境,它将充分利用移动终端和SIM卡的资源。MExE主要定义了终端侧的统一应用执行环境,这对于实现业务互通是十分重要的。
MExE业务非常类似于PC中的软件,你在自己的PC中安装了各种软件,把PC变成不同的虚拟装置,这就是通用性,它具有事实上的标准平台,这个标准平台允许所有的软件设计者不仅为PC创建业务,而且允许支持多样性业务。移动电话中的MExE环境使用WAP和(或)Java等技术遵循一个非常类似的基本原理。例如,从Internet上下载一个MP3播放器到你的MExE移动台中,然后下载MP3文件,你可以用MExE移动电话欣赏你最喜欢的音乐;同样,下载一个电子邮件客户端软件,你不仅可以与其它的移动用户通信,还可以通过它连接到Internet,与办公室和家庭PC交换传真、电子邮件和多媒体消息;下载游戏客户端或游戏软件,那么你的MExE移动电话就成为一个在线的交互式游戏机;下载一个Internet浏览器到你的MExE移动电话上,那么Internet网就真正的移动了。
MExE移动电话将把简单的通话和短信设备变成了多媒体Internet网移动通信设备,这些设备可以如PC机虚拟设备一样等同于随身听、游戏机、PDA等无线装置。
MExE围绕着WAP和Java标准化了3个基本平台,它们称为MExE的分类标志:
1) MExE分类标志1支持WAP;
2) MExE分类标志2支持Personal Java;
3) MExE分类标志3支持J2ME。
此外,MExE已规定了用户和网络的保密和防护,提供一个授权和共享软件服务的安全平台,在移动电话中或与服务器和Internet交互作用时执行。3个MExE分类标志能够使软件编程者创建各种业务,而无需太多的有关移动通信方面的认识,但却能为移动电话产业带来全新的业务系列。
无线移动终端的上述结构和功能的进步,为在无线移动终端上实现越来越多的新业务提供可能性和便利性。由于3G和WiMAX的到来,它们把语音、数据和图像通信融为一体,使用户能享受到的新服务新业务更加丰富。我们可以采用前面讨论的这些平台(在某种意义上说是通用平台)和丰富的客户端软件为用户提供全面的服务。然而,分析用户需求可以发现不同的行业/消费用户群对终端的功能需求是不同的,同时考虑到无线移动终端也是一种需要个性化的消费类电子产品,所以终端上的客户端软件甚至平台支持能力也可不尽相同,但需要保证已存在业务的互通,因此在未来很长一段时间内,运营商与终端制造商可能继续在保证应用互通的基础上,商定一些针对不同用户群、具备不同功能的终端规范。这种做法被称为“终端定制”,它的好处是可简化一些终端上的软硬件,也可让用户使用起来方便、简单。
终端的发展逐渐趋于开放,这是技术发展和社会分工细化的结果,这不仅有利于单个技术和终端整体结构的发展,同时,终端的开放也是移动通信业务发展的需求,开放的终端结构便于第三方应用和业务的开发,加快业务投入市场的时间,降低业务开发成本。随着电子通信等技术的发展,以及业务市场需求的推动,开放的终端结构日益明朗,本讲中对终端的开放结构以及统一的开放运行平台做了介绍,这些技术已经在ETSI、3GPP、OMA和OMTP等国际组织中进行研究和标准化,并逐渐产品化。随着这些统一平台产品的出现,终端的发展逐渐演变为业务对终端上支撑技术和应用客户端程序的驱动。
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航空电子系统是保证飞机完成预定任务达到各项规定性能所需的各种电子设备的总称。为了开展国际航空通信业务,《国际民用航空公约》附件《航空通信》中对航空通信的定义、设备和规格、使用的无线电频率、电报的分类、缓急次序、标准格式、用语和处理手续等,都有统一的规定或具体的建议。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于航空电子通信系统关键技术问题的浅析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
当前阶段中的航空电子通信系统相比于传统的飞机飞行通信系统来说已经有着非常大的进步,其能够在以往飞机飞行过程中正常通信的基础功能上同时具备语音通话、多媒体网络连接、数据信息快速传送、三维图像快速成型等等综合性电子通信功能,对于提高飞机飞行过程中的安全管理以及提高其飞行过程中的效率有着非常重要的作用。
而航空电子通信系统组件的基础内容就是使用机载分布式的实时通信网络作为其系统的主要架构内容,当前在我国大型民航飞机中普遍应用的ARINC429 以及AR-INC629 技术就是作为机载分布式的实时通信网络的主要类型而存在,但是其在具备相当高程度稳定性以及可靠性的同时仍然需要非常复杂的组织结构,这种情况下会造成飞机飞行过程中重量的大量增加并且其使用过程中较低的数据传输速度也无法有效的满足当前航空电子通信系统不断快速提升进步的要求,因此MIL-STD-1553B总线控制技术、光纤通道通信技术、航空电子全双工交换式以太网技术等诸多新型技术内容开始进入到飞机航空电子通信系统的构建过程中,其在有效的提高航空电子通信系统运行效率以及运行质量的同时更加减轻了飞机飞行过程中的相关运行负担,因此渐渐得到了广泛的应用。针对航空电子通信系统的关键技术问题进行分析,就是针对上述技术内容在航空电通信系统中的构建技术以及应用目的进行分析。
具体来讲,航空电子通信系统的关键技术内容可以分为航空电子通信系统的层次结构架设技术、通信网络拓扑结构层的架设技术、航空电子系统时钟同步设计技术以及通信故障处理技术等等内容。其具体内容如下文所示:
1.1 航空电子通信系统层次结构的架设技术
航空电子通信系统在层次结构的架设技术应用过程中可以充分的借鉴ISO开放式互联系统的层次结构构建模式,在ISO 开放式互联系统的层次结构中其一共分为七层结构,而航空电子通信系统在层次结构的划分中可以将自身结构划分为应用层、驱动层、数据链路层、传输层以及物理层五层结构,这种层次结构划分的模式能够有效的完成对航空电子通信系统运行过程中相关系统硬件以及软件程序的合理配置和促进其功能的充分发挥。
以MIL-STD-1553B 总线控制技术在航空电子通信系统中的应用为例,其在物理层的主要目的是为了完成对通信系统中相关物理介质的位流传输功能,而其在驱动层中的主要目的是作为通信系统中软件程序以及系统应用程序的接口而存在,其在传输层中的主要功能是完成对通信系统中相关信息的处理以及通道的调度工作,其在应用层中的主要功能是作为整体系统的管理程序以及发挥系统解释功能,其在数据链路层中的功能则是用来对总线上相关数据信息的传输序列进行合理有效的调整。
1.2 航空电子通信网络拓扑结构层的架设技术
航空电子通信系统中网络拓扑结构层事实上指的就是通信网络中各个子系统相互关联的物理结构,当前在各种通信系统中常用的拓扑结构层包括单一级总线拓扑结构、多个单机总线拓扑结构以及多级总线拓扑结构三种类型,而在航空电子通信系统中的网络拓扑结构层架设技术则一般采用多个单级总线拓扑结构和多级总线拓扑结构综合使用的方式完成自身网络拓扑结构层的设置,一般来说都是将航空电子通信系统中的子系统进行合理分类以后将其分别连接在多个不同的1553B 总线上完成多个单机总线拓扑结构的架设,同时如果在这一过程中多个总线并非为同一级的总线那么这种假设机构事实上也就成为了多级总线拓扑结构。
1.3 航空电子通信系统时钟同步设计技术
由于航空电子通信系统组成结构中其各个子系统都拥有独立的时钟计时系统,因此航空电子通信系统经常会出现及时误差的现象,建立航空电子通信系统的时钟同步设计也就显得至关重要。
事实上,在航空电子通信系统的组成结构中为相关总线以及其每一个子系统都配置一个相应的始终长度和分辨率的实时计时器,在航空电子通信系统中就能够对其完成气动控制并使其自动开始计数,再由航空电子通信系统的总线时间计时器将其参数发送至各个子系统中由子系统自行调整其余总线时间计时器中存在的误差,就能实现航空电子通信系统时钟同步的设计。航空电子通信系统的始终同步设计技术具有操作简单。成本投入较低的优点,能够充分的满足航空电子通信系统运行过程中对于信息传递实时性要求高的需要。
1.4 航空电子通信系统通信故障处理技术
首先针对航空电子通信系统的故障可以将其分为干扰因素造成的偶然性临时故障以及系统硬件设施失效造成的永久性故障两种类型,航空电子通信系统的运行过程中会首先通过总线控制器自带的双余度电缆上有限次的重试处理功能来完成对相关故障的判定工作,如果故障经过诊断维修后并且消失就可以判断漆为偶然性临时故障,如果故障一直存在那么航空电子通信系统的总线控制器则会将故障进行标记并且记录,同时将存在故障的子系统进行断网和周期新的查询记录工作,其可以根据故障类型的不同,采取有状态字中的子系统标志位置位、终端标志位置位以及禁用MBI 三种处理方式。
综上所述,本文对当期航空电子通信系统中的关键性技术问题进行了具体的分析和阐述,事实上航空电子通信系统是一项非常复杂的机载分布式实时通信网络系统,其涉及到飞机飞行过程中国的所有电子设备以及通信网络,其设计质量直接关系到飞机飞行过程中的安全性,相关单位应该加强对上述技术内容的充分应用,保证航空电子通信系统相关功能的充分实现。
【关于航空电子通信系统关键技术问题的浅析】相关
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漫游(roaming)指移动台离开自己注册登记的服务区域,移动到另一服务区后,移动通信系统仍可向其提供服务的功能。漫游只能在网络制式兼容且已经联网的国内城市间或已经签署双边漫游协议的地区或国家之间进行。为实现漫游功能在技术上是相当复杂的。首先,要记录用户所在位置,在运营公司之间还要有一套利润结算的办法。以下是读文网小编今天为大家精心准备的计算机技术论文范文:关于校际移动漫游的研究与实现。内容仅供参考,欢迎阅读!
高校信息化的高速发展,移动设备的全面普及,无线网络已经成为高校校园网络的重要组成部分,大量科研和教育信息资源的使用都依赖于移动网络平台. 出于信息网络安全管理的需要,在已建的高校无线校园网中,使用了一些网络安全接入管理机制,以确保用户实名制登录注册,并限制未授权用户的访问. 现有的这种管理方式虽然满足了校内师生员工的使用,但随着校际间的交流和访问日益频繁,对于校际间互访人员的移动网络使用、远距离教学和学生跨校选课非常不方便. 高校师生在其他高校访学交流时,能够通过校际间的移动漫游、使用该校无线资源实现教学交流的愿望越来越强烈.
未来的移动网络已经不再是传统的无线接入功能,无区域限制的. 可漫游的移动网络已经成为终端设备的主要接入方式,所以校园无线网络要具备充分的移动性,不仅局限在本学校的办公室,需扩展至室外区域、操场、甚至是其他兄弟院校具有无线网络的任何地方.
目前各重点高校已经基本完成无线网络的全校覆盖,根据建设的汇总归类,新建设的无线网络主要使用瘦AP + 认证计费网关的方式,但各高校对访问控制、安全要求等的支持各不相同,各个厂商对认证接口的支持有一定的差异性.
在接入认证方面,根据高校使用的各个厂商或集成商的应用方案汇总归类,大部分高校使用Web认证. 即用户首次使用网络时会打开认证网页,要求用户输入账户进行认证接入. 但Web 页的后端认证方式,各个高校存在较大差异. 主要有Radius 认证、LDAP 认证和数据库认证等几种方式,另外还有个别学校使用802. 1x 认证,即在用户连接网络时要求用户提供账户. 这些差异性给设计、开发和集成统一跨校认证带来了难度,所需要的底层平台必须兼容各个高校的主流认证构架,同时还能支持跨校应用.
因此,用户需要一种校际间网络安全接入控制和移动无线接入解决方案. 该网络安全接入控制和移动无线接入解决方案必须能够充分满足如下建设需求:
( 1) 采用国际标准技术体系;
( 2) 充分利用现有各高校网络结构与资源,不单独组网. 并且不对现有各高校网络结构以及设备配置做任何改动变化,新建的校际间系统不对现有网络产生任何影响;
( 3) 采用集中控管技术,集中统一管理的终端设备;
( 4) 系统必须具有高可用性设计,保证在设备单点故障条件下能够无缝自愈,保障业务的连续性;
( 5) 系统必须能够支持多种灵活的用户认证方式,并且能结合现有高校网络认证系统协同工作;
( 6) 系统必须能够灵活支持各种无线认证加密技术标准,能够为不同种类、不同性能的终端设备提供安全的无线连接;
( 7) 系统要能够方便和灵活地调整与扩展,充分考虑投资保护.
2. 1 组网设计分析
校际移动漫游的实现,主要涉及3 个方面:
( 1) 校际移动漫游网络的安全接入. 漫游网络对漫游用户进行鉴别,同时漫游用户也对漫游网络进行鉴别;
( 2) 校际移动漫游网络的认证. 包括外校的学生漫游到本校,通过无线网接入访问互联网这个认证过程的实现和本校学生漫游到其他学校后,需要为用户接入无线网络提供身份认证;
( 3) 漫游中心的建设. 漫游中心需要一个平台,对没有建立直接认证信任关系的高校需要实现各校漫游用户的账号认证中转.
第1 个要解决的问题是其他学校的用户漫游到本校后,本校无线网络如何鉴定用户的身份,从而为用户提供网络服务. 这就对提供接入的设备( 包括无线控制器) 功能提出要求.
第2 个要解决的问题是本校用户漫游到其他院校后,如何为其他学校的网络提供身份验证服务,分2 种情况: 返回归属地认证和漫游中心认证. 在接入地认证,认证系统应保留完整的认证记录及统计记录,以便复查; 返回归属地认证,则按归属地学校原有的上网记录统计和安全审计.
第3 个要解决的问题是漫游平台的构架,成员之间的链路流量问题. 漫游系统需要能够提供各高校无线网络漫游服务的情况统计,包括各成员提供漫游服务的时长及漫游所产生的流量,应保留完整的认证记录及统计记录,以便高校大数据收集分析.
2. 2 安全的接入
无线信号是不可见的,如何在无线网络中识别用户,如何保证用户的匿名性等,为了解决这些安全接入问题,许多无线网络认证协议被提出.WAPI ( Wireless LAN Authentication and PrivacyInfrastructure) 无线局域网鉴别和保密基础结构,是一种安全协议,同时也是中国无线局域网安全强制性标准.
WAPI 技术特点在于: 在用户接入过程中,采用双向鉴别的方式. 不仅仅是网络对用户进行鉴别,用户也要对网络进行鉴别. 避免用户接入不合法的网络或者伪造的网络,解决了无线网络接入中“合法用户接入合法网络”的问题.
2. 3 漫游认证
安全和快速的认证是实现无缝漫游切换的一个关键技术,由于WAPI 提供了基于证书和预共享密钥的安全机制,但只做链路层认证和加密,保护空中数据不被窃取或非法接入,因此需要在WAPI 国家标准的基础上进行扩展,叠加LDAP 或RAIDUS漫游认证,解决WAPI 安全机制的证书漫游认证鉴别问题,提供一种基于WAPI 证书的漫游认证鉴别.
2. 4 漫游认证中心的建立
校区间如果没有找到直接信任的用户认证,则需要建立统一的漫游认证中心,把漫游鉴别请求发往漫游认证中心,由漫游认证中心交换存储认证证书或预置共享密钥建立信任关系,漫游认证中心再把漫游证书鉴别请求发给归属地AS ( AuthenticationServer) 鉴权服务器进行证书鉴别,叠加LDAP 或RAIDUS 漫游认证.
2. 5 校际漫游系统架构
校际漫游系统架构分2 种情况,第1 种情况是漫游学校认证数据流和网络数据流都返回归属学校,无需部署认证中心,无结算和对帐,认证记录及统计记录由各学校自己保留. 第2 种是漫游学校认证数据流到漫游中心认证,网络数据流从漫游学校出去.
首先统一校际移动漫游的SSID,各高校按要求广播本校和校际移动漫游统一的SSID,接入校际移动漫游统一的SSID 接入将推送校际移动漫游的Portal 认证页面,校际移动漫游的Portal 认证页面统一进行配置管理. 要求各高校无线控制器实现不同SSID 接入的用户能够推送不同的Portal 页面,控制器与Portal 系统的交互要满足Portal 规范.结合漫游学校和归属学校的网络实际情况,分为2 种漫游实现情况,第1 种情况是在有链路链接的学校之间,漫游学校和归属学校AS 直接建立信任关系,漫游用户实现跨校漫游.
步骤如下:
①无线用户访问互联网,无线控制器AC 或AP网关向用户发送鉴别激活;
②用户发出鉴别请求,请求安全的可信接入;
③根据用户接入的SSID 不同,重定向至不同登录页面,用户接入无线漫游的SSID,推送Portal服务器上统一的无线漫游认证页面;
④用户点击WAPI 证书申请的链接;
⑤漫游学校的AS 返回证书申请页面,需要用户使用用户名和密码登陆;
⑥用户选择归属学校,填写用户名和密码,系统自动在用户输入的账号添加归属学校标识的后缀;
⑦漫游学校的AS 记录着其他建立信任关系的AS 地址,发送到归属学校的AS 验证;
⑧归属学校认证平台找LDAP 或RAIDUS 服务器进行认证;
⑨LDAP 或RAIDUS 服务器返回用户认证成功信息;
⑩返回绑定用户名与证书信息( 系统为每一个用户和AP /AC 均下发一张证书,AS 再将其证书与自己生成的证书相绑定,这样既可以保证CA 颁发证书,又可以顺利完成漫游鉴别功能) ;
11提供用户证书下载链接;
12用户下载证书并安装( WAPI 使用X. 509 证书,大小约为2K) ;
13用户接入使用互联网;
14第一次安装好证书后,用户访问互联网业务
以后都可免登陆认证,无感知上网.
第2 种漫游情况的实现需要建立漫游中心AS,由漫游中心AS 负责中间各漫游学校AS 之间的漫游鉴别消息. 用户实现漫游情况和第一种情况的步骤基本一样,漫游中心的认证平台做LDAP /RADIUS PROXY,判断用户账号携带的后缀名后将账号以LDAP /RADIUS 认证请求包转发给账号后缀对应的学校认证服务器,或者漫游中心的认证平台找学校的LDAP /RAIDUS 服务器进行认证. 漫游中心的LDAP /RADIUS 认证系统要维护一张账号后缀与对应学校认证服务器IP 的对应表,实现依据后缀将账号去后缀后转向不同的学校认证服务器. 漫游用户所属学校认证服务器返回给漫游中心认证平台认证结果,漫游中心认证平台将认证结果返回给网关或无线控制器,控制器或认证网关根据认证结果控制用户是否允许接入互联网,如果认证通过,认证网关或无线控制器发送计费开始包给漫游中心认证计费平台,平台转发计费开始报文给用户所属学校的LDAP /RADIUS 系统.
用户发出下线请求后,认证网关或无线控制器器发送网络漫游结束始包给漫游中心认证审计平台,同时传递用户在线的时长及使用的信息给漫游中心平台,并通过漫游中心平台传递到用户所在学校的LDAP / RADIUS 认证服务器.
在漫游认证中心系统上实验漫游认证通过,截取到的漫游认证日志,其中202. 38. 192. 182为漫游中心AS 的IP 地址,202. 116. 45. 253 为到我校漫游认证AS 的IP 地址
自2014 年9 月在广东省3 所重点高校部署并试运行后,高校师生即可在多个公共区域内2 000余个无线接入点使用各校的有效账号登陆实现跨校无线漫游,系统发放证书200 多份,总计有1 000 余次的使用量.跨校移动漫游的实现,极大地方便了各高校师生的跨校交流,得到了师生的一致好评.
跨校移动漫游系统先进的移动性,增强与改善了现有高校的教学模式,为将高校建设成为“具有鲜明地域特色的教学研究型”大学提供信息化支撑与保障. 各高校教职员工和学生可以使用统一帐号,进行校际间的移动漫游,免除了到其他学校需要申请与设置的困扰,通过无线网络环境,迅速便捷地获取各校的网络信息资源与资讯,方便了学校行政人员公文往来,通过教育信息资源的共享,创造更宽广的学术交流环境,有助于教学品质的提升.
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在煤炭行业发展的过程中,安全问题始终是阻碍煤炭行业发展的主要因素。针对当前煤矿安全监测手段落后的现状,设计了一种煤矿安全生产视频监控系统。该系统是集视频图像采集压缩编码技术,图像与字幕叠加存储技术,系统集成技术和光纤通信技术于一体的工业监控系统。整个系统高效可靠,有效降低了企业的成本,大大提高了煤矿企业的监管力度和安全生产水准。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:煤矿安全生产监控与通信技术探究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:煤矿行业的飞速发展为我国国民经济的迅速增长起到了巨大的推动作用,但安全问题一直是煤矿行业在发展过程中存在的主要问题。这就需要对煤炭的安全生产予以高度重视,正视煤矿安全生产监控与通信技术的发展现状,从而不断明确我国现代煤炭产业的安全生产监控与通信技术的研究方向。落实煤炭产业的安全生产,推动煤矿行业取得长足发展。本文以煤矿安全生产监控与通信技术探究为主题,展开了探讨与分析,希望能带给相关人员一定的思考和启发。
关键词:煤矿 安全生产监控 通信技术 研究
我国拥有较为丰富的煤炭资源,是煤炭开采大国,同时,煤炭也成为我国经济发展与居民的日常生活密不可分的一部分。但煤矿行业在展过程中一直存在安全问题,需要相关人员采取一定的措施,对煤矿行业进行安全生产的监控,并将通信技术合理运用到安全生产监控之中。
我国相关部门针对煤矿生产工作中存在的电气防爆、传输距离远、电网电压波动范围大、工作环境恶劣、传感器宜采用远程供电、不宜采用中继器、抗故障能力强等特点,提出了一些具有可行性的安全生产方法。包括CAN等现场总线本质安全防爆方法,煤矿监控信息传输方法,煤矿监控数据处理方法,断电控制方法,馈电状态监测方法,开关电源本质安全防爆方法,矿用本质安全防爆电源与备用电源连接方法等方法。并根据煤矿安全生产监控系统主要技术要求、试验方法、装备要求等制定了一系列安全生产与监控技术标准。特别是安全生产监控系统,成为了在煤矿生产中起到及时的发现问题并能够提出解决方案的有效的管理与监控系统。
安全生产监控系统采用的是信号采集、计算机监控和数据通信的系统,以模板化设计思想来对硬件电路和软件程序的各个子系统进行设计。由于简便线路连接的硬件系统,使安全监控系统在恶劣的环境下依然能够工作,并以良好的通用性,广泛地应用在煤矿生产的过程中。
安全生产监控系统不仅仅是对煤矿生产活动进行了监督,也是通信技术在煤矿安全生产监控中予以运用的表现。安全生产监控系统是以计算机为媒介的,运用了专门的软件作为技术支撑。具体来说,煤矿安全生产监控系统通过数据编码和数据通信技术对数据进行计算、判定并及时对安全隐患进行预警,并在非本质安全电路的情况下进行断电控制,从而保证煤矿生产在安全的状态下进行。特别是对计算机技术通信技术的应用,可以将整个煤矿生产活动进行记录,帮助相关管理者从中发现在煤矿生产中存在的不足,也能对曾经出现的安全隐患或者安全生产事故进行记录,便于之后对事故原因的寻查。通信技术的应用,可以将煤炭的生产由视频记录转化为更为直观与理性的数据,让相关管理者能够更为直接的掌握煤炭生产工作的进程,也能从中找出煤炭生产存在的问题以及推动生产工作顺利进行的手段。
我国对煤矿安全生产的监控工作已经取得了一定的进展,但仍有值得完善的地方。首先,可以更巧妙的开发与利用矿用物联网技术。矿用物联网技术可以将煤炭生产过程中所需要的物资进行整合,并将各种物资的质量、价格、特点等进行比较,给煤炭生产者提供自主选择的机会。从而可以通过矿用物联网根据本煤矿的实际情况,选取最优的物资,不但可以降低生产成本,还可以实现资源的优化配置。同时,矿用物联网技术还可以为煤矿行业提供安全生产技术交流与学习的平台,也能够方便国家相关部门对煤矿行业的整个生产流程进行监督。
其次,要建立煤矿一体化通信技术与系统。这一系统是将煤矿安全生产监控与通信技术相结合的典范。这一系统需要具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能。从而为煤矿安全生产监控的实现予以技术支持,全方位对煤矿安全生产进行监控。还需要具备语音、视频、短信等通信功能,这样能够使煤矿一体化通信技术与系统的负责人和煤矿生产者随时进行交流,对其在生产过程中出现的问题及时指出并予以指导纠正。这一通信功能还可以让相关管理者与上级管理人员进行联系,将上级管理人员的工作规划进行落实,成为高层管理者与基层工人沟通交流的桥梁。通信功能使相关人员在发现安全生产问题时能够及时与救援人员进行沟通,及时解除安全隐患,并最大程度上降低安全问题带来的人身与财产损失。
最后,需要引入无人地面遥控技术。采掘工作面是煤矿事故多发地点。因此,要通过煤矿监控、通信与机械化,减少煤矿采掘工作面作业人员。将工作人员集中在更为安全的施工地点进行人工作业,一些较为危险的工作地点和工种可以由无人地面遥控技术来完成。目前,采煤工作面能够做到工作面有人巡视条件下的回采巷道遥控和记忆割煤,但不能自动识别煤岩,不能实现工作面无人控制。因此,需要研究煤岩分界识别技术和仪器,研究液压支架、采煤机、刮板输送机精确定位技术,进一步提高监控的可靠性。无人地面遥控技术节省了人力资源,也减少了煤矿生产事故的发生,极大程度上保证了煤矿生产的安全性。
综上所述,煤矿行业是我国经济发展不可或缺的一部分,是值得相关人员进行不断探索与完善从而推动其不断发展的。但煤矿行业在生产过程中安全事故时有发生,需要引起更广泛的重视。在煤矿生产过程中,进行合理的煤炭安全生产监控与信息技术是十分必要的,需要巧妙的开发与利用矿用物联网技术,建立煤矿一体化通信技术与系统,引入无人地面遥控技术,不断将煤矿安全生产监控与通信技术相结合,实现对煤矿生产工作的现代化、信息化管理。从而不断完善我国煤矿行业的安全监管体系,推动其科学发展,为经济发展提供支持。
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随着社会经济不断发展,我国电力改革日渐深化,对电力通信系统提出了更高要求。下面是读文网小编为大家整理的电力通信技术论文,供大家参考。
摘要:社会经济的发展和科学技术的进步,使得传统的电网满足不了社会生产生活对电力的需求,这催生了智能电网的发展。电力通信技术在智能电网中的应用,形成了及时、高效的通信系统。文章通过对电力通信技术进行详细解读,从多个不同的方面对电力通信技术在智能电网中的应用进行具体分析和阐述,期望能够通过电力通信技术使当代的智能电网更加安全、高效。
关键词:电力通信技术;智能电网;应用
0引言
电力通信技术在电力系统中占据重要的地位,是维持保障电力市场有效运转的条件和基础。智能电网的发展还存在一些诸如安全性、稳定性等方面的问题。电力通信技术在智能电网中的应用,能够为电力系统提供一定的保障性服务。电力通信技术的应用能够有效提高电力通信的质量及水平,保障电网能够安全、稳定的发电及供电,推动智能电网实现有序发展。因此,应当重视电力通信技术在智能电网中的应用,积极的探索电力通信技术在智能电网中应用的新领域。
1电力通信具体的技术
1.1通信网络技术
电力行业作为我国经济命脉型的行业,通过电力技术的不断改造创新,电力通信网络得到了快速的发展,在业务量方面,其质量和数量都发生了较大的变化。电力通信中的微波电路以及光纤线路距离都得以加大。电力通信也由原来的语音通信网发展成了具备电力收费智能化、电力调度自动化以及继电保护智能化的信息系统基础性的通道。增强电力科学管理的水平,重视电力通信网络技术的检测,及时发现电力问题,保障电力系统的健康运转。
1.2光纤通信技术
光纤通信技术是电力系统中运用最广泛的技术。所谓光纤通讯技术是一种传输形式,它是以光导纤维为传输的媒介,对多种不同类别的信号进行传输。光纤通信技术不仅载荷量大,而且安全性也高,已经在人们生产生活中广泛应用,充分表明了其具备较高的使用价值。光纤通信技术的制作材料是电气绝缘体,运用多芯组成的光缆充分保障通信质量,减小所占空间。
1.3智能电力设备技术
该项技术又包括了电力电子技术、储能技术以及智能感应技术。电力电子技术方面,智能电网发展中会有许多的分布式能源接入其中,一定程度上影响了输电系统的稳定性和安全性。为解决这类问题,在接入智能电网之前,要对所产电能进行电力电子技术方面的处理。因此,智能电网的发展会较大规模的用到电力电子技术。电力电子技术能够有效提高点的质量水平和发电的效率,还可以提高用电的效率,节约电能、降低耗损。储能技术方面,在传统的电力系统中,由于受条件限制,电能是不能进行存储的。储能技术的发展为电能存储提供了可能。间歇性能源(风能、太阳能等)的波动性影响电力系统的稳定性,这时储能技术的应用就能大大降低这种波动。另外,储能技术还可以较好的运用到电力系统中的削峰填谷中。智能感应技术方面,智能电网作为大规模复杂化的系统,为保障其正常运行,需要对该系统进行全面的监测。这一监测过程的有效实施离不开智能感应技术的支持,变电技术应接入必要的无线感应器或光纤感应器,利用这些智能感应技术对智能电网设备的温度高低、湿度大小以及设备位置进行监控。
2电力通信技术在智能电网中的具体应用分析
该技术在智能电网中具体应用体现在4个不同的方面,如新能源方面、配电方面、变电方面以及输电方面。
2.1新能源方面
在传统的电力系统中,大多需要依靠不可再生的能源维持电力系统的有效运转。智能电网的出现和运用,使得许多的可再生性能源得到开发和利用,改变了传统电网运用单一不可再生能源的缺陷。电力企业也在加大对新能源利用的研究,使可再生的新能源能够运用到电力通信中。应当科学的确定电力通信的接口,利用电力通信系统对电压等进行有效智能化的控制。新能源的发电过程中,利用电力通信技术实现对功率和电力管理的启动及控制,形成科学的新能源需求管理体系。
2.2配电方面
电力通信技术在配电方面也同样是十分必要的。配电网络是智能电网主要的组成部分,不同于以往传统的电力系统,智能电网拥有较强的灵活性、较高的可行性以及较好的适合性。为确保电网高效的运作,应当运用智能化的技术对电力出现的故障进行分析和解决,排除电网内的安全隐患。电力通信技术的应用还能对配电系统的优化、兼容以及集成产生较好的效果。
2.3变电方面
智能变电站是智能电网中的终端设备,它为电力通信技术的应用提供不可或缺的条件。在智能电网中,电力通信技术是对智能变电站进行控制、对数据监控进行安装。智能变电站通过传感及智能控制技术,以智能设备、信息平台等为基础条件,将实时性的监测数据利用电力通信技术传输至集控中心。依照集控中心的命令进行相应的调节,提高智能电网的安全性、稳定性。
2.4输电方面
与传统电力系统相比,智能电网的容电量较大,耗能也低。目前国内智能电网主要是采用可再生的能源资源维持正常运行。这对于电力系统的工作人员来说,便于对电力跨区域的具体情况进行优化配置。电力企业依据电力通信技术的具体应用状态,深入研究智能电网的运输能力和监控能力,从而保障电力输送实现高效化及安全性。例如,电力企业在监控电力输送过程中,会利用智能化的通讯手段及时准确地掌握智能电网的相关状况,同时依据接收到的信息进行及时科学的处理电力通信技术在应用过程中存在的问题。
3结论
电力通信技术在智能电网中逐渐得到广泛的应用,成为智能电网发展的重要影响因素。电力通信技术在智能电网的新能源、配电、变电以及输电等方面得到充分的开发和利用,使电力信息技术的水平得到不断地提升,促进了智能电网更加高效、安全地运转。所以,加强电力通信技术的发展变得更为重要,电力企业也应当加大对电力通信技术的研究,积极探索出更多适合于智能电网健康发展的新领域、新方面,推动电力企业可持续的发展,促进智能电网更好地为社会的生产和生活服务。
参考文献
[1]闫丹,张红亮.简述电力通信技术在智能电网中的应用[J].电子技术与软件工程,2015,(17):36.
摘要:随着信息技术的快速发展,使我国的各行各业都得到了跨越式的发展,电力系统供电的稳定性与可靠性同样都得到了显著的提升。我国目前的信息通讯产业当中,电力系统当中运用的关键技术便是电力通信技术。通过科学的手段与合理的措施,实现电力信息与电力通讯的有效融合,能够在电力系统当中充分发挥出电力信息的重要作用。下文当中,笔者对电力信息与电力通信技术有效融合的可行性作了详细地分析,并探讨了具体的策略。
关键词:电力信息;电力通信技术;有效融合
时代在进步,信息技术的更新换代也越加迅速。快速发展的信息技术,推动了我国各行各业的发展进程,而电力系统供电的稳定性与可靠性也在这样的大环境下得到了显著的提升。对于电力系统来说,关键的技术便是电力通信技术。因此,运用有效的手段与措施,实现电力信息与电力通讯技术这二者的有效融合,运用电力通信技术使电力信息的重要作用有效地发挥出来已经成为普遍关注的话题。
1分析电力信息与电力通信技术有效融合的可行性
第一,良好的经济环境。
我国社会的快速发展,对于电力的需求日益提高也促进了电网的快速发展。电网通信工作人员也逐渐发现,融合电力信息和电力通信技术可以使企业业务水平与工作效率有效提升,也可以为用户提供更优质的服务并确保电力系统的运行稳定性与安全性。电力信息和电力通信技术的有效融合,能够降低电网管理成本并提高信息的有效利用率,帮助电力企业提升核心竞争能力,这与市场经济发展的规律是相符的。电力企业要想在激烈的市场当中拥有一席之地,必须提升自身的市场竞争能力,电网企业运营中应就要加强先进技术的应用,简化网络结构,使企业运营成本降低。电力信息和电力通信技术的有效融合,可以促进电力企业上述目标快速实现。
第二,坚强的政策环境后盾。
近年,我国一直在倡导科学信息技术的发展,电力信息和电力通信技术的有效融合可以使电子信息通信的资源配置得到优化,并推进我国经济的可持续发展,并顺应国家信息化、市场化、现代化以及城镇化的发展形势,使我们国家的经济发展的战略要求得到满足,并实现统一机构管理,这两项技术的融合也因此得到了国家政策上的支持。2006年,我国国家电网便提出的SG186工程建设,将一体化的企业级信息集成平台的建设作为工作的主要目标,旨在使电力信息与数据资源实现共享。要想实现这一目标,就要在建设电力通信网络的基础之上,促进信息资源利用率得到提升,整合各项网络信息数据。
第三,有力的技术环境。
从技术方面来看,我国近年对信息技术的应用已经非常广泛,并掌握了电力信息与电力通信技术融合必须的各项关键性技术。例如:核心网技术,应用IP/MPLS技术可以对网络资源配置进行优化,使网络结构提高稳定性;接入网技术,应用宽带网络技术、光纤接入网、无线网络技术以及无源光网络技术等,都可以为这两项技术的融合提升必要的技术支持;软交换系统,应用此系统可以使网络数据传输简化,通信网络的可靠性与稳定性可会有效提高;软交换技术,此项技术的应用是非常灵活的,可对多业务操作给予支持,也可以使这两项技术更好的融合到一起。
2实现电力信息与电力通信技术有效融合的策略
第一,建立电力信息通信统一调度。
电力信息与电力通信技术要想实现有效地融合,必须建立信息通信调度部门,确保机房和调度部门的独立,使电力信息和通信形成全面的融合得到一定的保障,使信息管理平台对于调度信息和通信能够进行统一的监控,使信息资源的利用率有效提升。运用电力通信技术可以为电力信息提供传输的渠道,而信息监控的结果会通过通信调度进行反馈。电力系统的工作流程也要不断整合,确保对通信运作的状态进行实时的监测,加强全方位电力信息监控系统的构建,促进电力系统运行维护工作一体化的实现,使员工可以对信息传输状态进行实时的掌控并进行反馈,从而促进通信系统运行统一调度的目标得以实现。
第二,建立规范化操作机制。
要想融合电力信息与电力通信技术,必须先融合各项基础业务。电力企业必须先对通信管理体系制度进行制定,并对有关技术要求进行完善,使电力通信运行维护工作向着规范化发展,强化实践操作的可行性,给顺利开展通信作业与现场督查工作的实施提供规范性的指导,确保现场操作的可行性,并使员工能够根据操作规程严格执行,提升电力系统的通信质量。电力企业还要大力投入资金,引入先进的技术积极建设信息化系统运行平台和信息监控管理中心,并由专业技术人员对系统进行操作。
第三,加强对员工的基础技术培训工作。
电力企业要想加快电力信息与电力通信技术的融合,工作人员的技术水平起着决定性的作用。因经,电力企业必须积极开展各项基础技术的培训工作。
总之,电力系统电力信息和电力通信技术的有效融合,是电力企业及行业现代化建设的趋势。这两项技术的有效融合可以使电网实现智能化的管理,提升信息资源的利用率以及工作效率,使电力用户对于电力企业的满意度提升。在国家政策、经济以及技术环境的大力支持下,相信电力信息与电力通信技术的有效融合会为我国经济的发展贡献更大的力量。
参考文献
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[2]李辉.电力信息与电力通信融合的探讨[J].科技传播,2011,02:35+26.
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