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通信網(wǎng)的定義范文1
[關鍵詞]移動;通信網(wǎng)絡;移動臺定位技術
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.20.101
[中圖分類號]TN929.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2016)20-0-02
0 引 言
現(xiàn)階段,我國移動通信技術取得了快速的發(fā)展,無線定位技術逐漸地被更多人所關注。在移動通信網(wǎng)絡快速發(fā)展的過程中,其數(shù)據(jù)業(yè)務以及增值業(yè)務逐漸的豐富,而移動定位正是移動通信網(wǎng)絡增值業(yè)務中的一種。在移動定位出現(xiàn)時,很多學者都將此技術稱為是通信領域中對通信方式最大的改革。現(xiàn)階段移,動通信業(yè)務的用戶中,使用移動定位增值業(yè)務的用戶數(shù)量列居前三,要比使用移動銀行、E-mail等業(yè)務的用戶多很多。所以,移動定位技術已經(jīng)發(fā)展成了移動通信網(wǎng)絡中非常關鍵的支撐技術。
1 移動通信網(wǎng)絡中的定位技術
1.1 場強定位技術
場強定位技術是依照移動臺所收到的通信信號強度,和其距離信號發(fā)射基站的距離值呈現(xiàn)反比例關聯(lián),對移動臺接收到的通信信號場強進行測試,得出相應的場強值,再結(jié)合已知的通信信號衰落函數(shù)和基站發(fā)射通信信號的強度大小,就能夠算得發(fā)射信號與接收信號兩點的距離值。而經(jīng)過對不同距離測量數(shù)值大小,就能夠算出移動臺所處坐標。采用此項技術手段,其核心是怎樣構建可以較為精準的計算出位于信號傳播距離之內(nèi)的信號衰落函數(shù),此項工作在現(xiàn)實的應用中非常的困難。并且,因為小區(qū)設置的通信基站具有扇形特征,通信信號發(fā)射天線通常會存在一定的傾斜,并且基站天線通信系統(tǒng)也會進行調(diào)整,加之基站周圍的環(huán)境、車輛等多種因素均能影響到移動臺定位的精確性。移動通信過程中,電波的傳播過程是非常復雜的,因此采用場強定位技術所具有的精確度會受多方面因素的影響,使其使用具有較大的局限性。不過,場強定位技術相對操作便捷、易于實現(xiàn),如果定位的精確性沒有較高的要求,則可以采用此種定位技術。而為了使場強定位技術擁有更優(yōu)良的性能,目前逐漸的探討利用射線跟蹤的手段,以使移動臺定位的精確性得到提升。
1.2 基于電波傳播時間和傳播時間差的定位法
此種定位技術是依托于移動通信網(wǎng)絡的天線定位系統(tǒng),在移動臺定位應用中最為廣泛,此技術測量通信信號由被定位移動臺發(fā)出在直線傳播的情況下傳輸?shù)较鄳舅璧臅r間值,依照電波所擁有的傳輸速率大小,能夠計算出移動臺和相應基站所具有距離值。移動臺則以基站為圓心,以相應電波傳輸距離值為半徑的圓上。而經(jīng)由不同的基站對以上過程多此測量,可得到以不同移動臺為圓心的圓。而不同圓的交點(三個圓以上)則是移動臺所在的二維空間位置,如圖1所示。此技術需要相應的基站可以獲取到移動臺發(fā)射通信信號的時間點,同時也需要基站設置精度較高的時鐘,這樣才可以使測量數(shù)據(jù)更加精準。此后,又逐漸發(fā)展了基于傳播時間差的定位技術。利用移動臺發(fā)出的通信信號到達兩不同基站所具有的時間差來完成定位,如此便對時間同步的要求降低很多。
1.3 基于電波入射角(AOA)的定位法
電波入射角定位技術是通過基站中設置的陣列天線,并測量不同天線接收通信信號的入射角大小,建立移動臺和基站之間的徑向連線,而不同徑向連線交叉的位置則是移動臺所在的坐標位置,如圖2所示。因為兩個直線發(fā)生交叉時,僅有一個交點位置。所以,采用此種定位技術時相對精準。此定位技術要求相應的基站中要設置4~12組天線陣列,并且天線陣列要求同時工作,以測量出從移動臺所發(fā)出通信信號到基站天線位置的角度值。不過,當基站和移動臺之間的距離很遠時,對信號進行角度測量,很小的誤差就極可能使定位變得不精準。
1.4 混合定位技術
混合定位技術把兩種或者多種移動臺定位技術結(jié)合在一起,從而增加了定位的準確度,一般是通過A-GPS與其他定位技術相結(jié)合的方式。在站點密度不高區(qū)域,網(wǎng)絡通信性能和服務相對較差,不過GPS接收的信號卻相對要好。而在密集的市中區(qū),GPS無法接受較多的信號,但用戶能夠接受多個基站的信號。所以,A-GPS和其他定位技術相互結(jié)合后,能夠?qū)⑿盘柮^(qū)更好的覆蓋,提升定位的準確性。
2 移動定位的應用
2.1 安全方面的應用:緊急救援和求助
人們的活動范圍逐步的擴大,使安全威脅問題也更為突出。所以,當遇到危險時,救援變得非常關鍵。當用戶使用的手機具有移動定位功能,用戶撥打求救電話時,移動通信網(wǎng)絡會把用戶所占的位置以及通話信息同時發(fā)送至救援中心,這樣就可以確保救援人員可以更加快速、精確地進行救援任務,使救援工作的成功概率極大提升。
2.2 追蹤方面的應用:汽車導航、車輛追蹤
隨著城鎮(zhèn)化進程不斷加快,城市中的人口密度急劇增加,城市交通壓力也尤為突顯。隨之,對車輛導航的功能及性能要求也不斷提高。所以,城市逐步的開發(fā)了智能交通系統(tǒng)。在智能交通系統(tǒng)中,車輛定位技術是整個系統(tǒng)的關鍵。利用此項技術,可以實現(xiàn)對交通的動態(tài)管理、定位導航、車輛追蹤以及交通調(diào)度等功能。通過定位技術,把定位通信以及信息處理等有機地融合在一起,使信息的覆蓋與管理更加的具有優(yōu)勢。
2.3 計費方面的應用:基于位置和事件的計費系統(tǒng)
目前移動通信網(wǎng)絡運營企業(yè)為了拓寬自身的業(yè)務、吸納更多的用戶,逐步開展了基于用戶位置的計費體系。現(xiàn)階段,計費系統(tǒng)一般采取兩種收費方式:其一,依照使用頻率進行收費;其二,是依照使用的時段進行收費。而移動網(wǎng)絡定位業(yè)務不斷發(fā)展過程中,使收費的標準又有增加,即依照使用位置進行收費。用戶在家中或辦公區(qū)域進行通話,由于不具有較大的移動性,相應的收費標準較低。在特定的區(qū)域中進行通話,收費的標準會稍高。用戶如果處于漫游狀態(tài)時,需收取相對高的費用。
2.4 其他方面的應用:移動黃頁查詢、防止手機被盜打
通過互聯(lián)網(wǎng)和移動定位的有機結(jié)合,能夠很好地完成移動黃頁查詢。移動通信網(wǎng)絡可以隨時對用戶位置進行定位,再依照互聯(lián)網(wǎng)中包含的信息數(shù)據(jù),篩選出用戶位置周圍的相關數(shù)據(jù)信息,并將這些信息提供給用戶,用戶可以實時進行查詢。而當移動通信公司發(fā)現(xiàn)用戶電話被盜打之后,在不禁止通話功能的基礎上,可以通過無線網(wǎng)絡來收集盜打電話的時間及位置,讓司法部門的執(zhí)法工作擁有更直接的證據(jù),避免用戶遭受較大的經(jīng)濟損失。
3 結(jié) 語
用戶對移動定位業(yè)務的需求數(shù)量不斷增加,使無線定位技術所發(fā)揮的作用越來越凸顯。移動臺定位技術不僅能提供定位服務,同時也可以對通信網(wǎng)絡的維護及管理起到很好的輔助作用。人們能預見,在未來移動通信網(wǎng)絡定位技術定會得到快速的發(fā)展。
主要參考文獻
[1]殷燕南.移動通信系統(tǒng)中的無線定位技術及其應用[J].科技與創(chuàng)新,2016(3).
通信網(wǎng)的定義范文2
【 關鍵詞 】 空管通信;可靠性;備份體系;管理方法
The Research of Air Traffic Communication Net
Pan Cheng Han Xuan-zong
(Airport NO.1, Nanming Distinct GuizhouGuiyang 550012)
【 Abstract 】 The factors affect the reliability of air traffic control communications systems run analysis, from the perspective of the air traffic control communications network characteristics, the ideas and methods of the air traffic control communication system reliability.And civil aviation communications network, for example, the structure of the communication network backup system, evaluation methods, steps and reliability management ideas.
【 Keywords 】 ATC communications;reliability;backup system;management system
0 引言
通信網(wǎng)絡就用途而言,主要分為專用通信網(wǎng)(專網(wǎng))和公用通信網(wǎng)(公網(wǎng))兩類,專網(wǎng)作為公網(wǎng)的一種補充,它主要指在一些行業(yè)、部門或單位內(nèi)部,為滿足其進行組織管理、安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮等需要所建設的通信網(wǎng)絡。全國各類專網(wǎng)有100多個,除鐵路、電力、石油、公路等大型專網(wǎng)為自建線路外,大多數(shù)專網(wǎng)為租用公網(wǎng)線路構建。大型專網(wǎng)均建立了專業(yè)管理,小型專網(wǎng)多為附屬管理,主干線路采用租用運營商線路的方式進行解決。民航空管專網(wǎng)屬于小型專用通信網(wǎng)絡,含自建部分線路。
在民航空管通信傳輸領域,由于其固有的生死攸關行業(yè)特性,對于通信網(wǎng)絡的傳輸可靠性提出了更多的要求,傳輸網(wǎng)絡的可靠性既需要體現(xiàn)出通用傳輸手段的層面,也需要針對民航空管行業(yè)獨特的需求進行相應的改進。
1 通信網(wǎng)絡可靠性定義
1.1 通信網(wǎng)絡可靠性定義
國標對產(chǎn)品的可靠性定義:產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間區(qū)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。通信網(wǎng)絡作為一個整體性的系統(tǒng),它具有自身固有的特性,網(wǎng)絡的可靠性可以對其下的定義:通信網(wǎng)在實際連續(xù)運行過程中完成用戶的正常通信需求的能力。對一網(wǎng)絡的可靠性,更偏重于從用戶角度出發(fā)評判通信效果。
1.2 通信系統(tǒng)可靠性指標
通信系統(tǒng)可靠性是指在人為或非人為的外來破壞以及內(nèi)在老化的作用下,網(wǎng)絡在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內(nèi)的生存能力。無論是在網(wǎng)絡的規(guī)劃設計還是運行維護階段,可靠性都是一個重要的技術性能指標。
抗毀性和生存性是最早提出的兩個與可靠性相關的網(wǎng)絡可靠性指標。網(wǎng)絡的抗毀性表征了網(wǎng)絡系統(tǒng)在人為作用下網(wǎng)絡的可靠性。網(wǎng)絡的生存性一般用連通概率表示。后期伴隨著通信行業(yè)的發(fā)展,有效性指標也越來越重要的體現(xiàn)在網(wǎng)絡傳輸網(wǎng)的構建過程當中,網(wǎng)絡的有效性是一個基于網(wǎng)絡性能的可靠性指標,表征了網(wǎng)絡系統(tǒng)在網(wǎng)絡部件失效條件下滿足通訊性能要求的程度。現(xiàn)階段對抗毀性、生存性和有效性的研究,主要集中于對于特性的研究,而解決這三大特性所面臨的問題的主要手段則主要為構建冗余系統(tǒng)、備份系統(tǒng)等。
通信系統(tǒng)可靠性評估,通常采用平均故障間隔時間MTBF(Mean Time Between Failure)、平均運行(無故障)時間MTTF(Mean Time to Failure)、平均修復時間MTTR(Mean Time to Restore)以及可用度A、不可用度U 來衡量,其關系為:
MTBFi=MTTFi+MTTRi
Ai=MTTFi / MTBFi
?滋i=MTTRi / MTBFi
為切實保障通信網(wǎng)絡的可靠性,通常通過構建冗余系統(tǒng)和獨立備份系統(tǒng)的方式對通信網(wǎng)絡進行保障,但構建中仍存在著一系列的問題亟待解決,諸如采取何種指標對冗余和備份系統(tǒng)進行構建,進行評估等,都是亟待解決的問題,也是本文的關注點所在。
1.3 影響通信網(wǎng)絡可靠性因素
通信網(wǎng)是由傳輸、交換、終端設施和信令過程、協(xié)議以及相應的運行支撐系統(tǒng)組成的復雜綜合系統(tǒng), 影響其安全的因素很多。具體可分為內(nèi)部因素和外部因素。
外部因素:通信設備和通信網(wǎng)所依存的環(huán)境條件, 可以進一步區(qū)分為可控因素和不可控因素: 可控因素指設備的工作條件(如溫度、濕度、供電、防震和防塵等);不可控因素指影響通信設備和網(wǎng)絡正常運行的一些外部事件(包括自然災害、人為故障和突發(fā)事件等)。
內(nèi)部因素:設備可靠性、網(wǎng)絡工程設計、組織和維護管理等。
2 民航空管通信網(wǎng)絡特性分析
通信網(wǎng)的定義范文3
關鍵詞:網(wǎng)絡管理;通信監(jiān)控;信息數(shù)據(jù)庫
中圖分類號:TN915.853 文獻標識碼:A 文章編號:1000-8136(2012)03-0032-02
1 通信監(jiān)控功能分析
通信網(wǎng)絡的安全是保證通信網(wǎng)絡正常工作、提供服務的重要基礎系統(tǒng),而網(wǎng)絡安全則涵蓋了多種需求與多層保護,需要解決多領域問題。因此一種規(guī)范化、思路清晰的控制方法是保證通信網(wǎng)絡安全的重要基礎,并以此解決層次性與多樣性的問題。針對這樣的需求,通信監(jiān)控系統(tǒng)功能就需要為客戶創(chuàng)造一個相對安全的空間環(huán)境,即利用一個維度的映射來針對某類問題的安全需求,用空間中的映射點來針對某一個安全規(guī)則;用空間中的點集與子空間來映射用戶的安全規(guī)則集合。此種思路就是從安全空間的角度出發(fā),定義一個相對完善且易于擴展的安全體系,構成一個涵蓋用戶與內(nèi)容相對安全的不同層次上的安全性定義接口。并具備以下功能:對訪問者進行歸類處理,將某些特定的IP歸結(jié)起來,定義統(tǒng)一的安全規(guī)則;在安全監(jiān)控中應考慮到對時間的限定,即對多級的時間單位進行規(guī)則定義;傳輸文件的結(jié)構體變量定義應涵蓋所有的文件。
2 INMS數(shù)據(jù)庫構成與管理模式
所謂的INMS就是管理信息數(shù)據(jù)庫,是建立在大型的商務數(shù)據(jù)庫的基礎上的,利用商用數(shù)據(jù)的性價比優(yōu)勢和其可靠性,保證網(wǎng)絡管理監(jiān)控系統(tǒng)處在較高的水平上。INMS本身沒有直接采用關系表的措施,而是以關系表為基礎建立一個面對數(shù)據(jù)管理的模式,以此為通信網(wǎng)絡提供一個智能化信息管理庫,此管理庫包括:管理信息樹方式的對象組織結(jié)構、互分方式的對象標識系統(tǒng)、對象關系、系統(tǒng)對象屬性、對象應用信息等。對象信息樹描述的是關于管理對象的組成、分類、結(jié)構的內(nèi)容。通過信息樹可以方便的對屬性進行調(diào)用,對象的名稱、編號等數(shù)據(jù)將一目了然。通信網(wǎng)絡中對象為通信設備,則可以對設備的組成參數(shù)、結(jié)構等信息通過信息樹的形式描述出來。對象如果為電路、網(wǎng)絡等邏輯網(wǎng)元,則可以進一步描述其組成。此時INMS就可將通信網(wǎng)絡中的單元數(shù)據(jù)組織起來并實現(xiàn)系統(tǒng)化管理,這就形成了一個對象數(shù)據(jù)庫。
MIB數(shù)據(jù)管理形式實現(xiàn)了多種類型的對象之間的關系管理,如:繼承、派生、包含、復接、備份、對象與對象之間的關系等,實現(xiàn)了對網(wǎng)絡單元的組織,可以很好的描述通信網(wǎng)絡中各種物理單元與邏輯單元。利用MIB可以對管理對象的編號進行分點的長度擴充,這種方式的標示與信息樹相互結(jié)合,這樣就可以保證整個管理系統(tǒng)的擴展性。
3 通信監(jiān)控系統(tǒng)功能的實用化與INMS的應用
3.1 監(jiān)控系統(tǒng)實用化
在通信監(jiān)控系統(tǒng)中如果設備不能百分百的完成任務,則監(jiān)控系統(tǒng)就會認為設備處于故障狀態(tài)。如果業(yè)務模塊不能完成,其業(yè)務模塊故障。如果業(yè)務模塊之間存在互為備份的關系,其中任何一個設備故障都不能影響設備的功能性,只有當所有的模塊都出現(xiàn)故障時才能影響業(yè)務功能實現(xiàn),因此,可以利用系統(tǒng)備份的關系來計算與分析網(wǎng)絡狀態(tài),此時就會形成一個特定的模式,即設備處于沒有故障但是某些業(yè)務模塊則處于故障狀態(tài),此時就需要對故障進行檢測與分析。
系統(tǒng)對對象應進行分區(qū),否則在計算與分析的時候就會出現(xiàn)錯誤。實現(xiàn)分區(qū)定義的方法有兩種,基本業(yè)務對象與綜合業(yè)務對象,所有基本業(yè)務模塊都是從基本業(yè)務對象派生,所有綜合業(yè)務模塊都是從綜合業(yè)務對象派生。典型的E1端口作為基本業(yè)務模塊,E1卡是綜合模塊。網(wǎng)絡管理服務器在計算故障狀態(tài)時對基本業(yè)務與綜合業(yè)務模塊采用不同的計算方式,對基本業(yè)務模塊故障狀態(tài)利用人工與設備進行設置;綜合業(yè)務模塊的故障狀態(tài)則是計算得出,計算的準則為累加子對象的當前故障業(yè)務數(shù)量,得到其自身的當前故障業(yè)務數(shù)量值,如果此時為零,則沒有故障,否則為故障;另外也可設置一個綜合業(yè)務模塊的故障狀態(tài)為故障,將此作為遍歷綜合業(yè)務模塊為根的子樹,設置每一個基本業(yè)務模塊的故障為“故障”,然后從下而上的推算這個系統(tǒng)的對象樹的狀態(tài)。這就使得通信監(jiān)控系統(tǒng)的功能得以進入到實用化。
3.2 INMS監(jiān)控的應用
系統(tǒng)建模,主要創(chuàng)建的是對象的分類、對象類的組成、結(jié)構以及對象的屬性與數(shù)據(jù)類型。MIB提供的是對象的繼承,各種對象都可看作是一對象繼承相同的屬性。這樣對象組就會更加的合理,方便統(tǒng)計計算。對象建模軟件復雜建立起通信設備的信息模型,同時通過信息建模來完成對通信網(wǎng)絡設備單元的信息采集并形成數(shù)據(jù)庫。另外,利用軟件工具完成對數(shù)控的管理,包括對單元的創(chuàng)建、修改、維護、調(diào)用,并通過MIB工具添加各種設備的屬性,并形成準確數(shù)據(jù),幫助管理。
4 結(jié)束語
通信監(jiān)控網(wǎng)絡需要對多元化的業(yè)務功能進行監(jiān)控,因此需要建立一個與之緊密聯(lián)系的管理型數(shù)據(jù)庫對其運行信息進行管理與監(jiān)督,所以利用信息管理思路并將其實用化,并以此對故障進行分析計算,保證了系統(tǒng)安全。
參考文獻:
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The Functional and Practical Method of Communication
Monitoring System and the Application of INMS Monitoring System
Tian Jun
通信網(wǎng)的定義范文4
2008年全球金融危機爆發(fā),各國都在尋找新的經(jīng)濟增長點,美國總統(tǒng)奧巴馬選定新能源和物聯(lián)網(wǎng)作為本國經(jīng)濟發(fā)展重點,總理2009年8月在無錫視察時則提出“感知中國”,并將其寫入今年政府工作報告。現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)已被正式列入國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),也成為業(yè)界和學術界的研究熱點。
物聯(lián)網(wǎng)獨有特點決定了現(xiàn)有移動通信網(wǎng)絡是其最好的承載網(wǎng)絡,如能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)有移動通信網(wǎng)絡的融合,無疑可以大大降低物聯(lián)網(wǎng)建設成本,加速其應用進程。本文就物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡的融合作探討。
2 方興未艾的物聯(lián)網(wǎng)
2.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念
物聯(lián)網(wǎng)的概念由MIT Auto-ID中心Ashton教授于1999年在研究RFI D時首先提出,2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)的同名報告對其進行了擴充,2008年全球金融危機爆發(fā)后,多個國家都提出了自己的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。
業(yè)界對物聯(lián)網(wǎng)尚無統(tǒng)一定義,歐美多稱為Inte rnet of Things,日本、韓國稱為泛在網(wǎng),我國稱為物聯(lián)網(wǎng)。從字面簡單理解,物聯(lián)網(wǎng)是指物物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng),是互聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)實實物世界的延伸。不妨將物聯(lián)網(wǎng)定義為:是指采用一定的感知手段對實物世界物品的相關信息進行感知,并利用相應的信息網(wǎng)絡傳輸技術將物品互聯(lián)成網(wǎng),實現(xiàn)信息的相互和遠距離傳輸,最終實現(xiàn)實物系統(tǒng)一定程度的自我智能管理、以及人們對物品和過程的智能化感知、定位、監(jiān)控和管理的一種互聯(lián)網(wǎng)絡。
2.2物聯(lián)網(wǎng)的基本組成結(jié)構
根據(jù)上述定義。可以認為物聯(lián)網(wǎng)的邏輯組成結(jié)構如圖1。
物聯(lián)網(wǎng)的組成結(jié)構由低到高可分為三個部分:
(1)信息感知和控制
物聯(lián)網(wǎng)最底層是信息感知和物品控制部分,直接接觸各種物品,實際由各種不同的傳感器和相應的控制器組成。信息感知部分的功能主要是感知物品的相關信息,并將所感知的信息按照規(guī)定格式以有線或無線的形式將信息發(fā)送到信息傳輸網(wǎng)絡;控制部分的主要功能是從信息傳輸網(wǎng)絡接受控制信息,以使物品達到人們需要的狀態(tài)。
(2)信息傳輸網(wǎng)絡
信息傳輸網(wǎng)絡部分處于物聯(lián)網(wǎng)中間層,其物理組成可以是各種信息傳輸網(wǎng)絡,如局域無線網(wǎng)絡,計算機互聯(lián)網(wǎng)、公用移動通信網(wǎng)絡等。信息傳輸網(wǎng)絡部分主要負責將各信息感知和控制節(jié)點互聯(lián)成網(wǎng),以實現(xiàn)信息的傳輸管理和信息安全管理,同時為上層信息的應用提供相應的信息資源。
(3)信息應用
該部分處于物聯(lián)網(wǎng)最高層,由各種應用程序及系統(tǒng)組成,提供對聯(lián)網(wǎng)物體的定位、監(jiān)控以及管理功能。由于物聯(lián)網(wǎng)采集的信息海量,因此必須采用數(shù)據(jù)挖掘、云計算等技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的管理和應用。信息的應用部分構成了人們和物聯(lián)網(wǎng)的相互接口,相關人員正是通過該部分查看相關物品信息,對其進行定位或監(jiān)控。
2.3物聯(lián)網(wǎng)主要特點
(1)節(jié)點數(shù)量巨大,地域覆蓋廣泛
如前述,物聯(lián)網(wǎng)是將人們需要的物品互聯(lián)成網(wǎng),聯(lián)網(wǎng)目的在于方便對物體的使用和管理,連接對象不僅包括人,也包括物,而現(xiàn)實世界中物品的數(shù)量無疑遠大于人的數(shù)量,分布之廣泛也非人所能比。因此,相對于Internet計算機網(wǎng)絡,物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點數(shù)量巨大、地域覆蓋廣泛。面對海量的節(jié)點數(shù)量和分布廣泛的地域,采用布設線纜的方式將物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點進行互聯(lián),無論從成本還是工程量考慮,都是不現(xiàn)實的,因此采用能夠近距離或遠距離傳輸信息的無線網(wǎng)絡將是物聯(lián)網(wǎng)的主要聯(lián)網(wǎng)形式。
(2)對安全性和可靠性要求極高
物聯(lián)網(wǎng)主要是為了實現(xiàn)對相關物品的遠程監(jiān)控和管理,連接的物品大都具有私有特性,因此相對于計算機互聯(lián)網(wǎng)的開放性和信息共享,信息專有性和封閉性是其主要特征。專有性必然要求物聯(lián)網(wǎng)必須具有極高安全性,包括兩個方面:一是信息傳輸安全,即信息在傳輸過程不會被非法竊取;二是用戶接入安全,即只有特定合法用戶才能接觸到特定物品信息,才能實現(xiàn)對特定物品的控制。否則,必然引起聯(lián)網(wǎng)物品信息和控制的混亂,進而威脅到聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相關的個人、家庭、單位甚至城市、國家的安全。同時,由于物聯(lián)網(wǎng)連接的大都是行業(yè)、城市或者家庭的專有物品網(wǎng)絡,用戶要求能夠及時獲取物品的狀態(tài)信息并能隨時實現(xiàn)對物品的控制,這就要求物聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸必須高度可靠,以保證相關物品系統(tǒng)的安全可靠運行。而只有這一點有保證,物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務才能夠得到廣泛市場應用。
(3)應是可管理、可運營的網(wǎng)絡
信息的專有性和極高的安全性、可靠性要求,決定了物聯(lián)網(wǎng)必須是可以良好管理的網(wǎng)絡,以保證信息傳輸和用戶接入的安全可靠。而要實現(xiàn)良好管理,就必須要有專業(yè)運營商對物聯(lián)網(wǎng)進行運營管理,因此,物聯(lián)網(wǎng)必須是可運營的網(wǎng)絡。當然,物聯(lián)網(wǎng)運營并不意味著要組建全新的運營商,亦可由現(xiàn)有電信運營商負責運營,因為它們對大型公共信息網(wǎng)絡已經(jīng)積累了相對豐富的運營經(jīng)驗。
3 物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡的融合
3.1物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡融合的必要性
如前述,由于信息節(jié)點數(shù)量巨大、地域覆蓋廣泛,且部分聯(lián)網(wǎng)的信息節(jié)點又具有一定的移動性,無論從建設成本還是從實現(xiàn)技術考慮,無線通信都將是物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)闹饕绞健6锫?lián)網(wǎng)的可運營、管理的要求,也需要由專業(yè)網(wǎng)絡運營商進行運營和管理。
目前,移動通信網(wǎng)絡已經(jīng)覆蓋世界大部分國家,網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)能力也在不斷加強,如現(xiàn)在多數(shù)經(jīng)濟發(fā)展較快國家已經(jīng)建成了具有較強數(shù)據(jù)通信能力的第三代移動通信網(wǎng)絡,正在研究并初步試用的第四代移動通信網(wǎng)絡將具備更強的數(shù)據(jù)通信能力,將移動通信網(wǎng)絡加以改造后,完全可以作為物聯(lián)網(wǎng)的承載網(wǎng)絡;同時移動通信網(wǎng)絡運營商在大規(guī)模信息傳輸網(wǎng)絡的方面積累了較為豐富的運營管理經(jīng)驗,非常適合運營物聯(lián)網(wǎng)。因此,有必要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡的全面融合,以加快物聯(lián)網(wǎng)的建設、推動物聯(lián)網(wǎng)普及應用。
3.2物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡融合的基本途徑
物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡融合的基本途徑是將物聯(lián)網(wǎng)承載在移動通信網(wǎng)絡上,具體是:將物聯(lián)網(wǎng)的信息感知和控制節(jié)點看作移動通信網(wǎng)絡的通信終端,將移動通信網(wǎng)絡的信息傳輸網(wǎng)絡同時作為物聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸網(wǎng)絡,將物聯(lián)網(wǎng)的信息應用作為移動通信網(wǎng)絡的增值業(yè)務,從而將物聯(lián)網(wǎng)疊加在移動通信網(wǎng)絡上,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡的有機融合。
圖2,紅色字表示物聯(lián)網(wǎng)的組成部分,黑色字表示移動通信網(wǎng)絡的組成部分。
3.3物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡融合的具體方式
傳統(tǒng)移動通信網(wǎng)絡主要是為語音通信設計的,現(xiàn)在的數(shù)據(jù)通信工程也是在傳統(tǒng)的語音通信網(wǎng)絡基礎上改造而來的,如要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡的融合,移動通信網(wǎng)絡還需要作進一步改造。主要包括:
(1)移動通信終端改造
物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡融合后,移動通信網(wǎng)絡的接入終端應該同時作為物聯(lián)網(wǎng)的感知和控制節(jié)點使用,為此融合后的網(wǎng)絡終端必須兼具傳統(tǒng)的通信功能和對物品的信息感知和控制功能,這可以通過兩種途徑實現(xiàn):一是為傳統(tǒng)的通信終端增加信息感知和物品控制能力,使其可以同時作為物聯(lián)網(wǎng)的信息感知節(jié)點使用;二是對傳統(tǒng)的傳感器和控制器增加移動通信能力,使其可以同時作為移動通信終端功能。
(2)移動通信網(wǎng)絡的改造
由于傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡主要是為語音通信設計的,必須增加物聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸和管理功能,以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)的融合。移動通信網(wǎng)絡需要的改造工作包括:由于融合物聯(lián)網(wǎng)后信息節(jié)點數(shù)量的急劇增加,必須研究采用新的終端編號識別方式,以增加能夠區(qū)分管理的終端數(shù)量;物聯(lián)網(wǎng)信息節(jié)點和傳統(tǒng)的通信終端具有不同的信息發(fā)送特點,應研究相應的方法區(qū)分物聯(lián)網(wǎng)信息節(jié)點和傳統(tǒng)的通信終端,進行分類管理,以提高不同信息傳輸和管理的效率;應研究采用新的數(shù)據(jù)傳輸管理、用戶認證管理以及網(wǎng)絡安全管理方法,以網(wǎng)絡的安全性和可靠性,滿足物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸要求。
(3)面相物聯(lián)網(wǎng)應用的增值業(yè)務開發(fā)
物聯(lián)網(wǎng)中的信息主要是用來實現(xiàn)物品的定位、遠程監(jiān)控和遠程控制,這和傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡的信息使用方式有著極大不同。因此,為了實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡的融合,傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡必須能夠提供物聯(lián)網(wǎng)的信息應用能力,這可以通過在移動通信網(wǎng)絡中增加相應接口,以將已有的物聯(lián)網(wǎng)應用納入到融合后的移動通信網(wǎng)絡中;也可利用移動通信網(wǎng)絡的增值業(yè)務平臺開發(fā)面向物聯(lián)網(wǎng)應用的新增值業(yè)務,以實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)的融合。
通信網(wǎng)的定義范文5
目前,通信技術的發(fā)展趨勢是以IP為基礎的全業(yè)務網(wǎng)絡,即融合數(shù)據(jù)、語音、視頻和移動通信等業(yè)務。民航空管內(nèi)部有大量基于IP技術的業(yè)務應用系統(tǒng),如轉(zhuǎn)報、空管自動化、氣象、辦公等。本文將主要探討IP技術在民航空管通信網(wǎng)絡建設中的應用。
【關鍵詞】民航空管 通信網(wǎng)絡 建設 IP技術
隨著網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展,逐步實現(xiàn)了信息開放和共享,同時也進一步穩(wěn)定了網(wǎng)絡安全。這一般體現(xiàn)于網(wǎng)絡內(nèi)容的變動讓信息來源廣泛而使信息安全難以控制,想要確保安全傳達和保存信息有會有一些困難,資源的內(nèi)容來源多樣而面對的使用者混亂,網(wǎng)絡面臨的風險成分也更多,信息源不再簡單和集中,雜亂無章,形形的途徑來源使信息不容易被掌握和控制,不能確保渠道穩(wěn)定安全,對于安全系統(tǒng)來說,要提升安全防御級別,進一步完善安全系統(tǒng),從制度和技術各方面進行調(diào)整,提升網(wǎng)絡管理的手段的數(shù)量,而民航的通信網(wǎng)絡因此有效率較高,而更加安全的運作保證。
1 民航空管通信網(wǎng)絡概述
民航空管通信網(wǎng)絡,是承載和傳輸民航空管安全生產(chǎn)運行和行政管理業(yè)務信息的基礎設施,按照空間位置可分為地面通信網(wǎng)、地空通信網(wǎng)、太空衛(wèi)星通信網(wǎng)。
地面通信網(wǎng),可細分為民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、地面電話網(wǎng)、地面微波等。民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)(ATM)是目前的主用網(wǎng)絡,主要承載的業(yè)務有民航自動轉(zhuǎn)報、氣象信息、程控聯(lián)網(wǎng)、行政辦公、視頻會議等。民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)主要采用“路由器加專線”的模式組網(wǎng),具有3層結(jié)構,以京、滬雙核心為核心層,以7個地區(qū)局為匯聚層,以各分局(站)為接入層,全國大小節(jié)點約150個。
衛(wèi)星通信網(wǎng)主要由人造地球衛(wèi)星和地面站組成,租用國產(chǎn)衛(wèi)星的C和Ku波段作為通信信道,由于延時較大,且易受干擾,多作為地面通信網(wǎng)的備用鏈路。
2 IP技術在民航空管通信網(wǎng)絡建設中的應用與發(fā)展
2.1 IP技術概述
近此年來,計算機網(wǎng)絡通信技術發(fā)生了比較迅速的發(fā)展,同時促進IP技術得到了以往通信以及信息技術重來沒有過的高速發(fā)展,同時也在網(wǎng)絡結(jié)構、傳輸能力、業(yè)務開拓這此方面都得到了較大的發(fā)展以及進步。因為Internet使用了全世界作為廣泛使用以及支持的ICP/IP協(xié)議,進而可以統(tǒng)一了上層通信協(xié)議,使得寬帶IP網(wǎng)絡最終成為了現(xiàn)代信息高速公路的統(tǒng)一的平臺
IP技術在民航通信業(yè)務之中得到了充分高效的使用,它擺脫了傳統(tǒng)專線專網(wǎng)存在的缺點,具有較高的利用率,同時和其他傳統(tǒng)的通信業(yè)務相比具有利用率高,成本低這樣的特點,同時數(shù)字化也比較方便復用,以及較強網(wǎng)絡融合性能力等特征,尤其是以VOIP技術為代表。
2.2 VOIP技術特點分析及應用
(1)VOIP的英文全稱是Voice over Internet Protocol是把模擬聲音訊號進行數(shù)字化,并且以數(shù)據(jù)封包的型式在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之上來做實時的傳遞。VOIP最大的優(yōu)勢則是可以廣泛地使用Internet以及全球IP互連的環(huán)境,同時可以提供比傳統(tǒng)業(yè)務更多、更好的服務。
(2)VOIP相關協(xié)議以及特點的分析。當前VOIP通常使用的協(xié)議有SIP,H.323,MEGACO和MGGP等。H.323這是一種ITU-T標準,這項標準既包括了點對點通信也同時包括有多點會議;H.323則定義了四種邏輯組成部分,包括有終端、網(wǎng)關、關守以及多點控制單元(MCU)。終端、網(wǎng)關以及MCU都可以被看成是終端點。會話發(fā)起協(xié)議(SIP)則應該是建立VOIP與之相連接的IETF'標準。SIP則是一種應用層控制協(xié)議,并且用于同一個或者多個參與者創(chuàng)建、修改以及終止會話。媒體網(wǎng)關控制協(xié)議(MGCP)則是由思科以及Telcordia提議的VOIP協(xié)議,它定義呼叫控制單元即呼叫或媒體網(wǎng)關同電話網(wǎng)關之間的通信服務。MGGP則屬于控制協(xié)議,并且允許中心控制臺監(jiān)測IP電話以及網(wǎng)關事件,同時通知它們發(fā)送內(nèi)容到指定地址。Megaco/H.248則是一種用于控制物理之上分開的多媒體網(wǎng)關的協(xié)議單元的協(xié)議,進而可以從媒體轉(zhuǎn)化之中分離呼叫控制。并且從VOIP結(jié)構以及網(wǎng)關控制的關系來看的話,Megaco/H.248同MGGP他們在本質(zhì)上具有一定的相似點,但是Megaco/H.248則支持著更加廣泛的網(wǎng)絡,比如說ATM。
(3)VOIP傳輸系統(tǒng)的基本構成。對于傳統(tǒng)語音業(yè)務來說,從呼叫方則到接收方的所有功能全部均可以PSTN來完成。IP語音業(yè)務與之有所不同IP語音網(wǎng)關則提供的是IP網(wǎng)絡以及公用電話網(wǎng)(PSTN/ISDN)間的端口,而用戶則可以通過PSTN連接到IP語音網(wǎng)關,并且由IP語音網(wǎng)關來負責把模擬信號則轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號同時進行壓縮打包,這樣的話就可以使它成為了可以在IP網(wǎng)絡上傳輸?shù)姆纸M語音信息,其后再經(jīng)IP網(wǎng)絡傳送到被叫側(cè)IP語音網(wǎng)關,被叫端的IP語音網(wǎng)關則可以把分組語音數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為可識別的模擬語音信號,并且通過TSTN來傳送給被叫電話終端,這樣的話就可以完成了一個比較完整的電話到電話這樣的通信過程。
2.3 傳統(tǒng)甚高頻地空遙控系統(tǒng)
甚高頻地空遙控系統(tǒng)它是現(xiàn)代空中交通管制系統(tǒng)之別重要組成部分,同時也是航路地空通信之中保證管制人員同區(qū)域之內(nèi)的飛行器之間可以進行正常可靠通信的基本手段。甚高頻通信它是飛行器同飛行器、飛行器同管制指揮之間進行交流的紐帶,不僅可以用來發(fā)送以及接收遇險、緊急及安全信息等等,同時也可以用在飛行器電臺之間、海岸電臺同船舶電臺之間的無線化呼。
3 結(jié)語
使用VOIP傳輸?shù)拿窈缴醺哳l通信信號,可以在網(wǎng)絡狀況不足夠之時好,依然可以滿足民航甚高頻通信的語音質(zhì)量的要求。由此可以相信,隨著民航通信與VOIP技術的應用發(fā)展,現(xiàn)代空中交通管制網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)將會有更多實現(xiàn)的可能以及更好的發(fā)展前景。
參考文獻
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通信網(wǎng)的定義范文6
關鍵詞:IED; IEC61850; 通信網(wǎng)絡; 智能變電站
中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A
隨著變電站綜合自動化技術和網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展,變電站設備之間的通信將是數(shù)字化變電站系統(tǒng)的全面實現(xiàn)。配置將更加靈活,功能擴展會更方便。然而,各種智能電子設備(IED)提供的數(shù)據(jù)格式,結(jié)果導致了大量的“信息孤島”。這不僅造成軟件和硬件系統(tǒng)的重復建設,但同時也增加了系統(tǒng)的運行和維護成本。從另一個角度來看,系統(tǒng)的復雜性使得網(wǎng)絡連接和信息交換更困難。這就需要建立一個統(tǒng)一的、標準的、開放的,能夠滿足各站之間的互連設備溝通的平臺。因此,研究和實踐基于IEC 61850標準的變電站通信網(wǎng)絡對合理應用現(xiàn)有設備,開發(fā)新設備都具有重要的現(xiàn)實意義。
1 IEC61850 的介紹
IEC61850 是國際電工委員會 TC57 工作組制定的《變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)》新的國際標準,其目標是實現(xiàn)不同廠家IED 之間的互操作。IEC61850 標準制定了變電站內(nèi)部通信網(wǎng)絡與系統(tǒng)。由十大部分,十四個分冊組成,規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、定義、設備行為、設備的自描述特征和通用配置語言,采用面向?qū)ο蠹夹g和獨立于網(wǎng)絡結(jié)構的抽象通信服務接口。
基于 IEC61850 的變電站通信網(wǎng)絡主要有以下特點:
1) 三層結(jié)構網(wǎng)絡協(xié)議劃分,完成了控制、監(jiān)視和繼電保護三大功能;
2) 采用面向?qū)ο蟮慕<夹g,定義了基于客戶/服務器結(jié)構數(shù)據(jù)模型;
3) 完善的自我描述,傳輸?shù)浇邮辗降臄?shù)據(jù)都帶有自我說明;
4) 采用抽象通信服務接口 ACSI,從而網(wǎng)絡獨立;
5) 智能化的一次設備的應用;
6) 采用 XML 配置技術作為配置描述語言信息的交換格式等。
2 變電站信息模型的構建
信息模型是 IEC61850 的核心,它將實際的自動化功能虛擬成抽象的通信服務。在 IEC61850 定義的各類信息模型里,采樣值傳輸模型和通用變電站事件模型( GSE) 是最為重要的兩類模型。
2. 1 采樣值傳輸模型
采樣值與采樣頻率直接相關,故采樣值傳輸模型的主要影響因素是時間約束條件。 該模型通過采用有組織的時間控制方式完成對數(shù)據(jù)報文的采取,因此這類模型在使用中的抖動最小,受影響最小,能夠保持高保真的樣本值,采樣的次數(shù)和順序也比較恒定。
2. 2 通用變電站事件模型(GSE)
GSE 模型基于分層分布的理論,通過多播或組播服務向幾個不同的物理設備發(fā)送相同的變電站事件信息。該模型可以快速、可靠地傳輸那些實時性要求高的事件。GSE 模型規(guī)定了2個控制類及與之相對應的2類報文,即面向通用對象變電站事件( GOOSE) 和通用變電站的狀態(tài)事件( GSSE) 。
1) GOOSE 模型。 該模型的傳送機制不是基于TCP/IP 協(xié)議的,而是對等傳送方式( peer to peer) ,使用物理網(wǎng)卡地址(MAC地址)。工程中 I/O 的網(wǎng)絡接口被設計成 1 個網(wǎng)絡地址(組播地址),GOOSE 報文直接發(fā)送到該網(wǎng)絡地址. 通過支持優(yōu)先級控制的以太網(wǎng)交換機,優(yōu)先級高的報文可搶先到達目標地址,這從根本上改變了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的實時性。 當裝置剛被激活時(合上電源和重新服務) ,將用初始的 GOOSE報文發(fā)送當前狀態(tài)。即使沒有發(fā)生狀態(tài)變化,裝置仍連續(xù)循環(huán)地發(fā)送報文,從而保證全部已激活的裝置知道它們對等設備的當前狀態(tài)。
GSSE 模型。該模型和GOOSE 模型相似,上面描述的基本概念也適用于GSSE 模型,主要區(qū)別是信息交換的種類不同。 GOOSE可靈活地規(guī)定交換的是哪種信息,而 GSSE 僅提供狀態(tài)信息簡表。
3 智能變電站通信網(wǎng)絡
3. 1 光纖以太網(wǎng)技術
在現(xiàn)代的變電站通信網(wǎng)絡中,比較典型的通信方式有: 采用傳統(tǒng)的 RS -232/485 實現(xiàn)低速總線網(wǎng)絡、采用現(xiàn)場總線技術實現(xiàn)中等速度的連接網(wǎng)絡、采用局域網(wǎng)絡技術實現(xiàn)高速的通信網(wǎng)絡以及利用以太網(wǎng)組網(wǎng)的通信體系等。其中光纖以太網(wǎng)技術是更能滿足變電站通信要求的一種通信技術。以太網(wǎng)以其豐富的拓撲結(jié)構(總線型、環(huán)形和星型)、高度靈活性,相對簡單,易于實現(xiàn)的特點受到越來越多的歡迎,特別是快速和交換式以太網(wǎng)的出現(xiàn)更是提高了以太網(wǎng)的性能。而光纖的通信容量大、中繼距離長、信號干擾小、抗電磁干擾、適應性強、壽命長的等優(yōu)點得到更多的關注。
3. 2 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構和組網(wǎng)方式
根據(jù)前面所述結(jié)合IEC61850 對變電站通信結(jié)構體系的劃分,可以得出整個變電站通信網(wǎng)絡的結(jié)構圖,如圖1所示。整個變電站的通信網(wǎng)絡由變電站層網(wǎng)絡和過程層網(wǎng)絡構成。兩個通信網(wǎng)絡層在業(yè)務和功能上不同,受到技術條件的限制,加之過程層對實時性和安全性的要求更加嚴格,所以兩層之間是物理分離。在具體的應用中一般綜合采用網(wǎng)絡冗余技術,即雙網(wǎng)同時運行,互為備用。兩層之間的信息通信則需要 10M 級以上的高速雙網(wǎng)以太網(wǎng)構建連接。
圖 1 變電站通信網(wǎng)絡結(jié)構
1) 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構。變電站層網(wǎng)絡的結(jié)構和功能的實現(xiàn)與傳統(tǒng)的變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡基本相似,全站信息的匯總功能可依靠 MMS/GOOSE網(wǎng)絡來實現(xiàn)。而在具體的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構選取的時候,主要環(huán)形和星形拓撲結(jié)構,總線型撲結(jié)構由于其可靠性較差很少采用。而環(huán)形和星形拓撲結(jié)構相比,環(huán)形網(wǎng)絡可用率較高( 單故障時兩者均不損失功能,少數(shù)的復故障環(huán)形網(wǎng)絡可以保留更多的設備通信) ,但是支持環(huán)網(wǎng)的交換機與普通星形交換機相比,沒有價格優(yōu)勢。根據(jù)目前國內(nèi)多年技術經(jīng)驗的積累,綜合電壓等級和性價比等因素綜合考慮,裝置普遍具有 2 ~3 個獨立以太網(wǎng)口,即雙環(huán)形和雙星形拓撲結(jié)構。
2) GOOSE 網(wǎng)絡的組網(wǎng)方式。國內(nèi) GOOSE 信息傳輸網(wǎng)絡的組網(wǎng)方式主要有兩種,一種是間隔內(nèi)采用點對點方式,跨間隔(如: 主變、母差、錄波等)采用星形以太網(wǎng)組網(wǎng)方式; 另一種是全站 GOOSE網(wǎng)絡均采用星形以太網(wǎng)方式組網(wǎng)。兩種方案現(xiàn)在均有采用。
4 網(wǎng)絡的實時性改進措施
網(wǎng)絡的實時性由網(wǎng)絡帶寬、介質(zhì)訪問控制方法、優(yōu)先級策略以及網(wǎng)絡結(jié)構等因素共同決定。為了滿足變電站通信網(wǎng)絡的實時性要求,應該盡量避免數(shù)據(jù)的沖突,保證實時數(shù)據(jù)的優(yōu)先傳輸。主要有以下幾種方法: ①采用基于虛擬局域網(wǎng)(VLAN) 的節(jié)點劃分及優(yōu)先級標簽; ②改進介質(zhì)訪問控制方法; ③實時調(diào)度協(xié)議; ④采用質(zhì)量服務( Quality of Service,QoS) 機制; ⑤采用傳輸整形、通信平滑和實時控制層等節(jié)點傳輸控制措施; ⑥簡化協(xié)議棧; ⑦建立實時通信模型; ⑧采用工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議; ⑨優(yōu)化網(wǎng)絡拓撲結(jié)構。分析上述各項改善措施的實施機制和特點可以得出結(jié)論: 第①、⑥、⑦、⑨項措施主要是針對變電站的通信網(wǎng)絡而言的; 第⑤項是針對變電站中的 IED 設備類節(jié)點而言的,用來避免故障錄波等數(shù)據(jù)傳送對網(wǎng)絡實時性的影響; 此外第①項還可用來區(qū)分報文的重要性,同時提高傳輸?shù)膶崟r性及可靠性。 其他項不具有廣泛的通用性和兼容性,暫不適用于基于 IEC61850 的通信網(wǎng)絡。
5 結(jié) 論
智能變電站中的數(shù)據(jù)和控制指令的絕大部分都是通過網(wǎng)絡發(fā)送的,因此,穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡是保證變電站的高效運行的前提。為了避免變電站過程層信息的增加所造成的網(wǎng)絡擁塞,全雙工以太網(wǎng)交換,根據(jù)不同的時間,不同的VLAN子網(wǎng)的功能劃分,以及消息傳輸優(yōu)先級標簽為基礎的網(wǎng)絡是最佳的方案。該方案可以有效地減少了數(shù)據(jù)傳輸過程中的沖突的概率,提高了系統(tǒng)的實時性和可靠性,同時變電站通信網(wǎng)絡不需要在終端設備太多的變化,并與標準的以太網(wǎng)兼容,是對傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術的創(chuàng)新,為變電站通信網(wǎng)絡進行了更合理的規(guī)劃設計。
參考文獻