专用数字通信网络论文

专用数字通信网络论文（精选11篇）

专用数字通信网络论文 篇1

数字无线通信系统从服务范围上分为数字公用无线通信系统和数字专用无线通信系统。专用通信网是指在行业、部门或单位内部,为满足内部进行生产组织管理、调度指挥的需要所建的网络。专用网的任务主要为本企业、行业的生产服务,它对内提供非经营性电信服务,不承担社会服务的任务。数字专用无线通信系统,主要以数字集群无线通信系统为代表,从上世纪九十年代起步,首先在国外得到了良好的发展。

Motorola于1993年推出摩托罗拉记成无线系统(MIRS),并在MIRS基础上推出集成化数字增值网络(iDEN)。iDEN是世界上最早的数字集群系统。在此之前,集群通信系统都是模拟的。与模拟集群相比,数字集群功能更强,既可以提供话音、短数据业务,还可以提供文字、数据、图像等业务;采用话音插空以及数字信号处理技术和多址技术,数字集群具有频谱利用率高、系统容量大、抗干扰能力强、话音质量好、数字加密容易可靠、保密性好等优点。

我国原信息产业部于2000年12月28日发布了《数字集群通信系统体制》电子行业推荐性标准,确定了两种数字集群移动通信体制,即iDEN标准和TETRA标准。2004年,我国自主研发的数字集群移动通信标准GoTa和GT800也通过了专家鉴定委员会的审核,成为我国推荐的数字集群移动通信标准。如此,目前我国现有数字集群标准有4个:欧洲的Tetra,美国的iDEN,以及我国中兴和华为公司的GOTA和GT800。

1 DMR标准

DMR(Digital Mobile Radio)数字集群通信标准是ETSI(欧洲通信标准协会)为满足欧洲各国的中低端专业及商业用户对移动通信的需要而制订的开放性标准。DMR标准于2004年推出,在2007年得到完善。ETSI发布的DMR标准包含了4个协议文件ETSI TS 102 361 1~4,分别规定了DMR标准3个层次的应用。DMR标准规定的是一个可以升级的系统:其第一阶段实现是为没有获得许可证的对讲机业务;第二层实现为专业应用市场提供直通或转发模式的通信;第三阶段应用是数字集群系统。DMR标准发布后,一些国际领先的无线设备生产商联合签署了DMR开发备忘录(MOU,Memorandum of Understanding),后又成立了DMR协会(DMR Association)。该协会成立后致力于将DMR标准应用提升至新的水平。2011年3月,DMR协会宣布在米兰进行的高级DMR兼容性测试获得成功。目前,已经有无线设备生产商宣布成功的开发DMR系统,并在世界各地有成功的实用案例。

1.1 技术特点

DMR标准为已经获得频率使用许可的用户在现有频率上替换掉已有的模拟无线电系统提供了方便可行的数字系统升级。它保证了用户原有的模拟无线电的各种功能,同时又给用户带来了数字系统的好处:更大的通信范围,更好的通话质量以及对数据业务的支持。

DMR系统的高阶段应用支持单呼、全呼、组呼、选呼,并有多级优先级别,集群网还可与电话网、数据网互联,可进行数据、传真、保密电话等多种业务。同时,它也支持无基站的直通模式通信。其主要技术指标如下[1]:(1)信道间隔:12.5 kHz;(2)调制方式:4FSK;(3)多址方式:双时隙TDMA;(4)用户数据速率:9 600 bit·s-1;(5)语音编码:AMBE。

1.2 DMR集群协议

DMR集群协议即DMR标准的第3阶段应用。DMR集群系统中由中继站(TS,Trunked Station)管理MS的通信。系统中有专门的中继站控制信道(TSCC[2],Trunk Station Control Channel),TSCC可以是专用(Dedicated Control Channel)或是复合式的(Composite Control Channel),它用来管理MS的信道接入。一个MS要接入信道,必须与先TSCC通信。DMR标准的Part 4[2]详细介绍了DMR集群协议。

一个中继站由一个或多个物理无线信道(BS)[2]组成,每个物理信道可以承载两个TDMA逻辑信道。其中一个或多个信道用来做控制信道(TSCC)。一个或多个TS组成的子网可以依靠其TSCC管理在此范围之内的MS的信道接入。TS为呼叫动态分配载荷信道,这样同样多的物理信道可以承载比非集群系统更多的业务量。

在DMR集群系统中引入MS注册机制[2],一方面避免了系统在整个网络内寻找某MS,降低了呼叫建立时间和控制信道的负荷;另一方面也能保证MS的功率节省模式参数在该MS和网络之间的传递。

当MS要传输数据时,首先搜索可用的TSCC,接入TSCC后,TSCC会为其分配信道。图1示出了一次单呼的建立过程。A点表示MS(A)首先向TSCC发送服务请求,TSCC收到后在B点向目的节点MS(B)发送AHOY信号测试是否在通信范围内并且可以接入。MS(B)在C点向TSCC回复ACK确认,TSCC在收到后在D点向MS(A,B)发送信道分配确认,并选择信道1作为载荷信道供MS通信。为确保MS收到信道分配确认消息,TSCC在E点对该消息进行了重发。

DMR系统会为MS分配一个单呼地址和一个或多个组呼地址。进行单呼时,MS以其单呼地址进行发送或检测该呼叫是否以自己为目标;进行组呼时,MS以其组呼地址发送或检测自己是否是该呼叫的接收端之一。DMR系统还引入了呼叫转移机制,以平衡网络内的话务负荷。

DMR系统可以采用的中继方法按载荷信道的分配方法分有3种:消息中继、传输中继和准传输中继[2]。消息中继是为一次呼叫分配相同的载荷信道;传输中继是为每次发射分配不同的载荷信道;准传输中继是指在每次放开PTT后还保持一定的等待时间,等这段时间结束再释放载荷信道的策略。

1.3 DMR系统的兼容性

现有的各种数字无线电标准存在的一个重要问题就是兼容性。有鉴于此,为给用户和生产商提供了一个真正开放的DMR市场,DMR协会推动了DMR标准的兼容性测试进程。一个真正开放的市场将保证用户在设备选择、生产商选择上保有丰富的选择,并能形成新产品的连续发展,而获得更好的性价比;同时用户也不必担心前期投资在系统升级时的浪费。对于设备生产商,这将保证一个不断扩大的市场,并消除DMR标准不能兼容的产品。

DMR的兼容性测试由DMR协会的技术工作组(TWG)推动和管理。根据DMR标准,TWG发布了应用于DMR第二、三层的强制性的和可选的兼容性测试标准。目前TWG推进兼容性测试的方法是两家厂商进行产品兼容性测试。TWG规定了详细的测试程序以保证要求的兼容性标准得到满足。测试时要求必须采集存储空中接口数据,同时要对空中接口接入有可视化的观察保证与测试结果不相悖。如果两家厂商都认为兼容性得到满足,他们将测试报告和记录文件送至TWG进行确认。

DMR协会推动的产品兼容性测试是一件对DMR标准意义很大的事情,如果该兼容性测试能真正得到推广,相信会对DMR标准的应用有很大的促进作用。

2 dPMR标准

dPMR(digital Private Mobile Radio)也是ETSI组织公开的数字对讲机标准。这个标准的提出晚于DMR标准。不同于DMR标准,dPMR标准采用6.25 kHz带宽信道的FDMA技术。ETSI于2004年发布此标准的初始版本,最初的应用是单纯的端对端数字专用移动通信,后来又提出更高阶段的应用,目前此标准的集群系统标准文件还在制定中。标准提出后不断进行改进,到2010年dPMR已完成标准有ETSI TS 102 490(Peer-to-Peer Digital Private Mobile Radio using FDMA with a channel spacing of 6,25 kHz with e.r.p.of up to 500 mW)、ETSI TS 102 658(Digital Private Mobile Radio (dPMR) using FDMA with a channel spacing of 6,25 kHz)等。类似于DMR标准,ETSI也为dPMR标准设计了3层不同阶段的应用:无基站的直通通信、单基站的常规通信以及集群通信系统。dPMR标准的核心是以真正低成本方式,为用户提供最佳的通信需求解决方案。

2.1 技术指标

技术指标包括[3,4]:(1)信道间隔:6.25 kHz;(2)调制方式:4FSK;(3)多址方式:FDMA;(4)编码速率:3 600 bit·s-1(话音2 450 bit·s-1+纠错1 150 bit·s-1);(5)传输速率:4 800 bit·s-1;(6)语音编码:AMBE。

2.2 技术优势分析

(1)频率利用率高,频率分配灵活。

dPMR标准采用真正的6.25 kHz信道,相比于当前窄带标准普遍的12.5 kHz信道,它提供了翻倍的信道利用率,并且由于信道带宽的减小,使得在同样频带内进行信道分布变得更加灵活。

(2)覆盖范围大。

从理论上说,在相同条件下,在发送功率相同的情况下,FDMA系统中的窄频信道比TDMA系统的12.5 kHz带宽的信道有更好的覆盖范围。这是因为任何接收机的底噪与过滤器带宽成正比,所以带宽越小能接收的信号越小。

(3)电池寿命延长。

正如在上一段中所解释的,在FDMA系统里,噪声分量的降低以及信道带宽的更窄提高了接收机的灵敏度。因此,有可能使发信机以更低的功率进行传输,从而节省电池寿命,延长无线设备的使用时间。

2.3 与DMR标准的比较

在推出DMR标准后,ETSI又紧接着推出dPMR标准。其原因是,根据ETSI的官方介绍,开始ETSI的计划是基于双时隙TDMA技术的,因为当时几家重要的专用无线通信厂商坚持6.25 kHz信道的FDMA系统是不可行的。然而,随后艾可幕公司和建伍公司却证实了这是可行的。随后ETSI就提出了新的6.25 kHz FDMA系统,并被推广为欧洲的开放性数字无线电标准。

相比较DMR标准采用的12.5 kHz双时隙时分多址,dPMR标准的系统更为灵活,设备简单,成本更低。在频率利用率方面,DMR标准和dPMR标准通过不同的方法都达到了相同的6.25 kHz窄带容量。不同在于:后者是直接的6.25 kHz信道,而前者是通过在12.5 kHz带宽里的时隙分配提供等价的6.25 kHz信道。12.5 kHz被认为是当前窄带标准的信道间隔,从这个角度看,这两个系统都达到了所谓的“容量翻倍”。不同之处在于,无论是在有或是没有基础设施的情况下使用,后者总是翻倍的容量。而对于前者,翻倍的容量仅在中继器对时隙进行同步、并且两个用户在相同的地理区域内同时接入相同的中继器时才能达到。

3 与其他数字无线电标准的比较

2000年,我国原信息产业部将TETRA系统和iDEN系统作为我国的行业推荐性数字集群移动通信系统标准。iDEN系统由于其不开放性,仅有摩托罗拉公司可以生产,建网和终端费用较高,在我国的发展远不如TETRA系统,在此不再赘述。2004年,我国推出自主研发的数字集群移动通信标准GoTa系统和GT800系统[5]。

3.1 TETRA标准与DMR标准

TETRA数字集群通信标准是ETSI为满足欧洲各国的专业部门对移动通信的需要而设计、制订的开放性标准。它是较早的数字集群移动通信标准,如今已成为欧洲标准。

TETRA标准分为两个阶段,第一阶段Tetra I以语音业务为主,技术成熟;第二阶段Tetra II(TEDS)增加了高速数据业务。Tetra I标准采用4时隙TDMA技术,信道间隔25 kHz,最大数据传输速率36 kbit·s-1,业务功能丰富。Tetra系统采用小区制,适合于终端密集、调度复杂、数据业务要求较高的用户[6]。

作为ETSI推出的两代数字无线标准,DMR标准可以看做是Tetra标准的升级版,两者都采用TDMA多址方式,但DMR标准规定信道间隔为更小的12.5 kHz,调制方式改为4FSK,使得DMR标准的系统更易向后兼容模拟系统,建网更为简单,成本更低。但Tetra系统在欧洲以及我国都有了很多的开发案例,积累下的经验和前期用户是DMR系统所无法比拟的。

对于Tetra数字集群系统来说,其标准的开放性不高,Tetra数字集群系统的空中接口虽然可以做到兼容,但各厂商系统之间不能实现互联互通,影响了Tetra 数字集群系统的发展。所以,DMR标准的真正发展,还需要DMR协会将其兼容性测试有效地推广,营造一个真正开放的市场。

dPMR标准与DMR标准的对比前面已经分析过,作为一个发展中的数字无线电标准,dPMR应该着眼于未来,这样才能将其频带间隔小的技术优势充分发挥。目前,dPMR更适合于个人对讲机业务,在集群通信系统上还不能与其他标准竞争。

3.2 国内标准

GT800系统是由华为公司研制开发的基于GSM技术的数字集群系统。它以TDMA技术为基础,结合了蜂窝技术并创造性地对TDMA 和TD-SCDMA 进行了融合和创新。它的载波带宽是200 kHz,双工间隔为45 MHz,采用RPE-LTP语音编码方式,GMSK调制方式[7]。

GoTa标准是由中兴通讯公司独家提出、具有自主知识产权的创新技术,是为满足数字集群通信专网和共网用户的需要而开发的。GoTa 系统采用CDMA多址方式,调制方式为16QAM和QPSK,语音编码技术为QCELP,频分双工,上下行载波带宽为1.25 MHz带宽,双工间隔为45 MHz[8]。

上述两种标准都是我国自主研发、拥有一定知识产权的数字集群通信标准,为保护和发展民族工业,我国必定会大力推动这两种标准的应用。同时,GoTa标准和GT800标准都是依托国内成功的公网技术而架构的,能够带给运营商更大的组网灵活性和盈利空间,具有DMR标准等国外的标准无法比拟的先天优势。

GoTa标准和GT800标准都侧重于公网的建设,在公网内部通过虚拟专网技术提专网业务。这对于某些行业或集团用户并不是非常理想。2010年,公安部牵头,联合海能达等企业,研发制定了警用数字集群标准,体现了特殊行业对专用无线网络的需求。PDT标准采用TDMA多址方式,12.5 kHz信道间隔、4FSK调制方式、数据传输速率为9.6 kbit·s-1。在满足基本业务的同时,增加了同播、动态频率资源管理等创新功能。PDT标准制定者还声称其具有从MPT1327模拟集群系统平滑过渡的特点。PDT标准向下兼容DMR系统,也在申报成为我国的数字集群移动通信标准。

4 结束语

上世纪末,我国开始重视数字集群通信系统的发展,短短十余年,已取得重大的进展。目前,我国国内数字集群通信行业存在多个标准,相比而言,DMR标准几乎跟Tetra一脉相承,更适合作为专网小区制的系统,只要DMR标准的系统兼容性得到有效发展,真正建立一个开放而充满竞争的市场,DMR系统就能体现出其成本较低的优势,在国内集群通信市场占得一席之地。同时,发展中的PDT标准也会在一定程度上推动DMR标准在我国的应用。

而dPMR标准,作为目前惟一的信道间隔为物理的6.25 kHz的标准,它的发展更决定于正在制定的集群标准,以及生产商对于该标准的资金投入;目前,该标准更适合于个人对讲机业务。

参考文献

[1]ETSI.Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Mat-ters(ERM)[S].Digital Mobile Radio(DMR)Systems;Part1:DMR Air Interface(AI)Protocol,TS 102 361-1,2007.

[2]ETSI.Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Mat-ters(ERM)[S].Digital Mobile Radio(DMR)Systems;Part4:DMR Trunking Protocol,TS 102 361-4,2006.

[3]ETSI.Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Mat-ters(ERM)[S].Peer-to-Peer Digital Private Mobile RadioUsing FDMA with a Channel Spacing of 6,25 kHz with e.r.p.of up to 500 MW,TS 102 490,2010.

[4]ETSI.Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters(ERM)[S].Digital Private Mobile Radio(dPMR)Using FD-MAwith a Channel Spacing of 6,25 kHz,TS102 658,2010.

[5]郑祖辉.数字集群移动通信系统[M].北京:电子工业出版社,2008.

[6]唐军.浅谈数字集群系统[J].邮电设计技术,2002(1):16-20.

[7]陈杰,孙溪.Tetra数字集群标准和GT800数字集群标准的比较[J].仪器仪表标准化与计量,2007(1):19-20.

[8]李侠宇.我国数字集群的标准发展和趋势分析[J].移动通信,2006(4):28-30.

专用数字通信网络论文 篇2

乙方：_________

依据《中华人民共和国合同法》等有关法律文件的规定，甲方和乙方经过友好协商，签订本合同，共同诚信遵守。

服务范围和内容

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│　│服 务 内 容│ 描 述　│服 务 年 限│价　格│

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│□│通用网址注册：││□ 1年　□ 3年　□ 5年　＿年│￥│

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│□│域名注册：││□ 1年　□ 3年　□ 5年　＿年│￥│

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│□│空间/虚拟主机租用： ││□ 1年　□ 3年　□ 5年　＿年│￥│

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│□│企业邮局租用：││□ 1年　□ 3年　□ 5年　＿年│￥│

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│□│网站建设及维护：││□ 1年　□ 3年　□ 5年　＿年│￥│

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│□│网络推广：││□ 1年　□ 3年　□ 5年　＿年│￥│

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│□│其它服务项目：││□ 1年　□ 3年　□ 5年　＿年│￥│

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│　│合计金额：│小写￥　＿＿│

│　│││

│　││大写（＿万＿仟＿佰＿拾＿元）│

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│　││零 壹 贰 叁 肆 伍 陆 柒 捌 玖 拾 百 千 万 亿　│

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备注事项：_________

结算方式：合同签订同时甲方支付合同金额30％，甲方验收通过后，余款一次性结清。

甲方未按合同支付服务款项，乙方有权停止该服务内容直至解除合同；甲方应承担违约责任，违约金以本合同总金额的_________％计。乙方未按合同执行的，违约金计算以本合同总金额的_________％计。

乙方按照甲方的要求和计划履行本合同。

本合同在执行过程中发生纠纷，甲乙双方应该友好协商解决；协商不成，由乙方所在地人民法院栽定判决。

本合同有效期：自_________年_________月_________日生效至_________年_________月_________日终止。

本合同一式二份，甲乙双方各执一份，具有同等法律效力。

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│甲方盖章││乙方盖章││

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│授权签字││授权签字││

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│单位地址││单位地址││

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│邮政编码││邮政编码││

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│联系电话││联系电话││

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│开户银行││开户银行││

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│帐号││帐号││

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│签订日期││签订日期││

专用数字通信网络论文 篇3

关键词:虚拟专用网络数字图书馆远程访问

中图分类号:G250.76文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)05(b)-0207-01

图书馆在使用过程中由于涉及到版权保护,容易导致异地用户或者外网用户无法对其资源进行访问。为了解决此问题,一个典型的远程访问技术VPN(虚拟专用网)正在被越来越广泛的使用。本文在介绍虚拟专用网技术的基础上,给出了基于VPN的图书馆资源远程访问解决方案。

1 VPN技术简介

VPN即虚拟专用网,SSL VPN是VPN的一种。其实现软件既可以安装在现有服务器上也可以固化在专业的硬件上。基于虚拟专用网的图书馆数字资源访问技术优势集中体现在以下几个方面:

虚拟专用网的简单性。SSL VPN是最简单的一种解决远程用户访问图书馆的形式。原因在于SSL协议是内嵌于用户浏览器中的,因此就舍去了客户端上安装软件的步骤,用户只需连接Internet,就能通过网页访问图书馆资源。因此,通过VPN就可以在外网用户和图书馆之间的建立一条专用的数据传输通道,客户对资源的任何访问均需进行安全的身份验证。

虚拟专用网的安全性。采取SSL VPN,攻击者难以侦测出系统网络设置,攻击机会就会降低许多。通过SSL VPN进行连接,还能够在很大程度上低于病毒的侵害,保证了图书馆信息系统的安全运行。

保护敏感的数据。结合不同用户的身份,赋予其相应的访问权限。通过用户划分,降低客户端的维护工作量,保护了敏感数据,同时也实现虚拟专用网在图书馆应用的快速部署。

扩展性强。随着网络的扩张,虚拟专用网可以实现灵活的扩展。如果图书馆需要添加新的用户或新的子网,只需在VPN服务器上对已有网络软件配置进行相应的修改即可。

2 基于VPN的远程访问模式设计

2.1 SSL VPN 的具体部署方案

图书馆的SSL VPN所部署的位置是内网的防火墙后面,结合具体的安全控制策略,为那些位置分散的用户架设从公网进入图书馆内网信息资源的访问途径。通常采取的方式为:对图书馆内网的信息资源服务器进行设置,使之为位于外部网络的用户提供虚拟地址,当位于外网的用户根据所提供的虚拟URL对图书馆内网资源进行访问时,由SSL VPN网关获取来自用户发起的连接,同时为远程客户与服务器之间建立加密、解密的隧道,同时采取一定的访问控制策略,通过对用户信息进行认证后,向不同的应用服务器进行映射。

结合图书馆用户的实际情况,(大部分图书馆用户均属于公网用户),在本文的设计中,以思科公司的产品应用为例,选择CiscoASA5510设备,利用其SSL VPN功能,布署于公网和策略分流交换机之间。具体的做法是:以思科CiscoASA 5510服务器实现Web VPN功能,用户身份的验证由Radius Server服务器实现,处于外网的用户通过所在的网络服务商接入互联网,之后向WebVPN服务器发出身份验证的请求,身份验证通过以后,就可以对图书馆内网的图书资源进行访问。思科CiscoASA 5510服务器的外网接口与因特网相连,为此接口配置公网的IP地址,位于图书馆外网的用户可以通过公网地址对其进行访问,服务器的内网接口连接策略分流交换机,为此接口配置图书馆内网IP地址,使之可以和 Radius Server服务器进行通讯,实现用户身份的验证,用户通过验证之后,就会被分配一个图书馆内网的IP地址,就可以对图书馆资源服务器群进行访问了。

2.2 SSL VPN的主要配置过程

以思科ASA5510内置的SSL VPN功能构建基于网络的虚拟专用网服务器,需要设置的内容包括DNS、网关和SSL VPN的接口地址等,在初始化设置之后,为共享图书资源,还需要配置SSL VPN设备,下面对几个关键的配置进行介绍。

2.2.1 用户认证服务器的添加

因为只能允许一些特定的注册用户作为合法的外网用户,所以,为了对用户进行身份的确认,必须提供用户名和密码。图书馆远程访问的权限包括SSL VPN的使用期限和用户的并发数。本文所选取的思科ASA5510服务器能够兼容多种身份认证协议,系统的管理员可以结合单位内部的认证服务器进行认证,也可以使用SSL VPN 内部的自建帐号进行认证,本文推荐采用的认证协议是Radius, 进行如下配置:

#启用radius协议认证

#配置radius服務器的使用的key和IP 地址

#应用于内网口,配置VPN组使用radius协议

2.2.2 增设内网资源和访问资源

在系统的资源管理中增设Web资源或APP资源。例如,在”姓名”一栏中写入用户专属的名字,例如”图书馆资源网”;在”描述”一栏中写入描述内容;在”地址”一栏中写入访问网站的主机域名或是IP地址。然后执行”Everything under this Url”和“Auto-allow Bookmark”,执行完毕后,对学术期刊网的远程访问设置进行保存。

2.2.3 用户角色管理的设置

这一步骤的主要内容是为用户建立不同访问权限的角色,并将这些角色与图书资源进行关联。这样,就能让不同角色的用户在成功登陆SSL之后,能够对相应角色所具有权限的图书馆资源进行访问。因为本文所选择的身份认证是Radius协议,所以由radius服务器来完成用户的建立和管理,此时思科ASA5510并不需要对本地用户进行建立,用户管理的工作量显著降低了。

2.2.4 外网用户的访问

因为图书馆内网的ASA5510服务器与公网相连,所以对外提供Web VPN的地址就是外网口的 IP 地址。具有用户身份的外网用户在连接到因特网之后,输入图书馆内网地址就会接收到图书馆 SSL VPN的界面,用户根据提示输入ID和密码,结果服务器认证后,就能够得到图书馆内网的 IP地址以对图书馆资源进行访问。

3 结语

虚拟专用网是目前网络应用发展的趋势,随着信息技术的发展和宽带应用的普及,人们对网络依赖的日益增强,虚拟专用网应用也将变得更加广泛。对于图书馆服务而言,VPN正在得到广泛的推广与应用,既能够为图书馆之间的资源共享提供网络传输途径,又可以为远程异地用户提供资源服务,提高了图书馆资源利用效率,必将成为未来图书馆的发展方向。

参考文献

[1]张颖.利用VPN技术实现图书馆信息资源远程访问[J].情报探索,2008(7)69～70.

[2]徐忻.利用开源软件实现基于SSLVPN的图书馆远程访问[J].现代情报,2009(4)160-163.

[3]翁惠明.浅议利用VPN技术构建虚拟专用网[J].福建电脑,2010(8)60～61.

专用数字通信网络论文 篇4

G S M-R是为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。它是在GSM蜂窝移动通信系统的基础上增加铁路调度通信功能和适用于高速环境下的要素, 可满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求。在GSM-R网络设计中, 应用GSM-R理论, 提高了铁路通信系统的可靠性, 并解决了信道拥塞率高、呼叫成功率低等问题, 保障了通信的安全, 降低网络建设成本。其突出特点是将高速铁路列车自动控制信息的传输与以语音通信为主的调度通信统一纳入同一个无线通信平台。是一个功能完善、实现通信信号一体化的先进高效的通信系统。GSM-R能提供包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等功能。

GSM-R系统选择工作在900MHz频带。因为这个在频带:更适合500km/h高速移动体的通信 (最大多普勒频移为415Hz) ;抗电气化铁道电火花干扰 (电火花的频率多集中在400~800MHz) ;典型覆盖距离约为5~10公里, 对高速列车来说这是保证系统容量和服务质量的最小范围;更适于隧道内通信 (相对450MHz和1800MHz频带) 。

我国的GSM-R通信系统主要由NSS (网络交换子系统, 包括MSC、HLR、UC、VLR、GCR等) 、BSS (基站子系统, 包括BSC、BTS) 、OSS (运行支持子系统) 、FAS (固定接入交换机) 、调度台、车站台、CIR (机车综合通信设备) 、OPH (手持操作台) 及其他固定终端等构成。

二、GSM—R网络构成

GSM—R网络主要包括无线网络、交换网络及有线传输网络。

无线网络包括核查基站参数, 规划频率, 划分位置区, 确定话务负荷、阻塞率、基站天线角度、发射功率等参数以及降低同频干扰和非同频干扰等。

交换网络则包括确定基站频率、小区参数 (CDD) 和越区切换参数等。

GSM-R核心网络采用二级网络结构, 即设立移动业务大区汇接中心 (TMSC) 和本地业务端局 (MSC) , 汇接中心之间网状网连接。小区一般设置是在沿铁路路轨方向安装定向天线, 形成沿铁路路轨的椭圆形小区;在话务量较大但火车速度较低的编组站内可采用扇形小区覆盖;而人口密度低的低速路段和轨道交织处则采用全向小区覆盖。每个小区有一个或几个基站收发信机, 数目的多少由话务量决定。

有线传输网络方面, GSM-R传输网以SDH为基础。GSM-R有线传输网络采用光缆。ITU—T (国际电信联盟) 定义的G.652和G.655单模光纤均适用于GSM-R有线传输网。

三、GSM-R业务及系统功能

我国GSM-R通信系统可实现如下业务:话音、数据业务, 包括点对点呼叫、点对点的紧急呼叫、广播呼叫、组呼叫、铁路紧急呼叫、多方通话、短消息等业务;调度功能业务, 包括增强多优先级与强拆 (EMLPP) 业务、语音广播呼叫业务 (VBS) 、语音组呼业务 (VGCS) ;铁路特定业务, 包括功能寻址、基于位置的寻址、铁路紧急呼叫、调车作业、多驾驶员通信等业务。

GSM-R通信系统是专为铁路设计, 并为铁路服务的通信系统, 这个系统实现了如下功能:

(1) 调度通信功能:调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。

(2) 车次号传输与列车停稳信息的传送功能:车次号传输与列车停稳信息对铁路运输管理和行车安全具有重要的意义, 它可通过基于GSM-R电路交换技术的数据采集传输应用系统来实现数据传输, 也可以采用GPRS方式来实现。

(3) 调度命令传送功能:铁路调度命令是调度所调度员向司机下达的书面命令, 它是列车行车安全的重要保障。采用GSM-R系统传输通道传输调度命令无疑将加速调度命令的传递过程, 提高工作效率。

(4) 列车尾部装置信息传送功能:将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R通信系统, 可以方便地解决尾部风压数据传输问题。

(5) 调车机车信号和监控信息系统传输功能:提供调车机车信号和监控信息传输通道, 实现地面设备和多台车载设备间的数据传输, 并能够存储进入和退出调车模式的有关信息。

(6) 列车控制数据传输功能:采用GSM-R通信系统实现车地间双向无线数据传输, 提供车地之间双向安全数据传输通道。GSM-R铁路综合数字移动通信系统与GPS卫星定位技术相结合, 实现了通信和信号技术的深度融合。利用电子地图、卫星定位等技术相结合的方式来实现对列车的控制, 使远在千里之外的工作人员也能够对列车的运行位置和状态一目了然。

(7) 区间移动公务通信:为铁路通信系统专门研制的基站, 适应了沿铁路线型覆盖的要求, 特别是适应恶劣的自然环境, 和无人值守的环境要求。在区间工作的各专业的工作人员, 均可以使用GSM-R手机在需要时可与车站值班员、各部门调度员或自动电话用户联系。紧急情况下, 工作人员还可以呼叫司机, 与司机建立通话联络。

(8) 应急指挥通信话音和数据业务:应急通信系统是当发生自然灾害或突发事件等影响铁路运输的紧急情况时, 在突发事件现场与救援中心之间, 以及现场内部采用GSM-R通信系统, 建立语音、图像、数据通信系统。

四、GSM-R的发展前景

GSM-R通信技术1992年起源于欧洲, 全球第一个GSM-R网络于1999年在瑞典建成并投入使用。GSM-R无线通信系统目前在西方许多发达国家的铁路系统中得到了大量应用。

本世纪以前, 我国铁路无线移动通信主要以列车无线通信系统为主 (即无线列调) , 这一系统属于单信道模拟通信系统。有线调度通信系统则是各专业间相互独立的专用通信系统。这种通信系统所提供的业务和功能与现代化铁路运输需要之间存在着相当大的差距:铁路工种繁多, 各部门无线移动通信、有线通信自成体系, 不能互联互通;模拟无线列调不能满足新一代基于通信的列车控制系统对车地间传输通道的要求, 己经不适应现代铁路运输的需要。为顺应铁路运输的发展需求, 我国从20世纪80年代末就开始不断地研究和探索能够满足铁路运输需要的无线通信系统, 最终正式确定将GSM-R作为我国铁路专用通信的发展方向, 并首先在青藏线、大秦线使用了GSM-R通信系统, 获得成功。到目前为止, 我国已在多条高铁、城际铁路、普线建成并使用GSM-R数字移动通信系统, 如武广线、郑西线、胶济线、广深线、武九线、宜万线等等, 实现了列车的安全运行, 建立了车内和铁路控制中央系统, 并且和紧急救助部门实现了互联。另外多条新建、改建线路也将GSM-R作为通信系统建设的目标。因此, GSM-R数字移动通信系统已经成为我国铁路全新的和主要的通信方式。

摘要：GSM-R是为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。它是在GSM蜂窝系统的基础上增加调度通信功能和适用于高速环境下的要素, 应用GSM-R理论, 可满足铁路通信系统的可靠性, 并解决了信道拥塞率高、呼叫成功率低等问题, 保障了铁路通信的安全, 已经成为我国铁路主要的通信方式。

关键词：安全高效,专用数字,无线通信

参考文献

[1]郑祖辉, 鲍智良, 等.数字集群移动通信系统[M].电子工业出版社, 2011.

[2]沈尧星.铁路数字调度通信[M].中国铁道工业出版社, 2005.

[3]铁建设[2007]92号.铁路GSM-R数字移动通信系统工程设计暂行规定[S].

城际铁路专用无线通信论文 篇5

城际铁路与国铁的互联互通会影响列车专用无线通信技术的选择，城际铁路的业务功能需求、特别是信号列控业务的需求也会影响列车专用无线通信技术的选择。综合1、2两节所述，分析如下：(1)如果城际铁路需要与国铁互联互通，要求考虑机车套跑，采用与国铁一致的专用无线通信技术GSM-R系统是合适的;若采用TETRA系统，可通过设置双套机车台来解决互通套跑问题，但会增加运营难度，增加安全隐患，同时也影响行车效率。(2)如果城际铁路定位于在区域内运行，但各条线路仍有成网互联套跑的需求，鉴于TETRA系统不同设备网间互联互通仍不完善，所以采用GSM-R系统是一个更为妥当的选择。(3)如果城际铁路只在区域内运行，且各条线路之间运行相互独立，采用GSM-R和TETRA系统都是可行的，但在实现行车类数据业务上TETRA系统还需开发与完善。(4)如果城际铁路为地方政府与社会资本投资修建(地方铁路)，则大多为自管运营模式，因此选择TETRA系统较为合适。

4结语

综上所述，城际铁路列车专用无线通信系统应首选GSM-R技术;对于仅限于区域内运行、且各条线路并网运行要求不高的城际铁路，也可以采用TETRA系统。

专用数字通信网络论文 篇6

令业界关注的是，这两颗发射重量分别超过5.8吨和6.9吨的高功率重型通信卫星均由美国著名的卫星制造商劳拉空间系统公司设计及建造。其中，TerreStar1卫星是全球迄今发射的卫星中重量最大的商用同步通信卫星。

Proton—M火箭成功发射美国SirusFM5广播卫星

格林尼治时间2009年6月30日19时10分，一枚俄罗斯Proton—M火箭从哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场起飞，将搭载的美国SirusXM广播公司新一代专用广播卫星SirusFM5送上太空。火箭飞行大约9小时14分钟后，星箭分离，卫星进入远地点35786公里、近地点4207公里、倾角22.9°的地球同步转移轨道，表明这次商业发射获得成功。提供这次服务的，是俄美合资的发射服务公司（ILS）。

这次发射，是ILS公司2009年第3次发射，也是Proton火箭第346次发射以及2009年第5次发射。ILS公司称，SirusFM5卫星是该公司用Proton火箭发射的第4颗SirusFM系列广播卫星，此前自2000年以来，SirusFM1、FM2、FM3卫星也均由ILS公司发射。不过，SirusFM5卫星是SirusFM星座中首颗地球同步轨道广播卫星，而前3颗卫星在高倾斜椭圆轨道（HEIO）上运行。

据劳拉公司介绍，SirusFM5卫星采用经太空考验、技术先进和可提供灵活及广泛应用的1300系列卫星平台，卫星总功率高达20KW（寿命终止时），发射重量5820公斤，在轨设计寿命15年。这颗高功率的广播卫星负载X波段上行链路和S波段下行链路有效载荷，并携带一台9米可展开式天线等先进的设备，可向汽车及其他小型移动装置进行高密度的信号传输。

在完成在轨测试后，SirusFM5卫星将在96°W轨位上服役，加入SirusFM星座，为美国及加拿大听众提供卫星广播服务。SirusFM广播公司表示，借助于SirusFM5卫星，将可以增补现有星座容量的不足，确保公司用户持续获得卫星音频广播的特别体验。另悉，由劳拉公司建造完成的SirusFM4卫星，现作为备份星存放在地面库房中。

总部设在纽约的SirusXM广播公司是2008年7月由Sirus卫星广播公司和XM卫星广播控股公司合并后组建的美国唯一的一家大型卫星广播公司，也是美国唯一的卫星音频娱乐广播服务运营商。目前，该公司通过SirusFM1、FM2、FM3、XM3、FM4五颗高功率通信卫星，为北美地区订户提供300多个数字广播频道，包括100%免费的商业音乐频道，主要的体育、新闻、谈话、喜剧、儿童、娱乐、交通、气象和数据频道等。2010年，SirusXM广播公司还将发射另一颗高功率广播卫星XM5。

据悉，ILS公司下一次发射将安排在8月初，届时，将由Proton火箭为香港亚洲卫星有限公司发射其新一代通信卫星Asiasat5。

Ariane 5ECA火箭成功发射美国移动通信卫星TerreStar1

格林尼治时间2009年7月1日17时52分，一枚欧洲Ariane 5ECA型大推力火箭从法属圭亚那库鲁航天中心起飞，将搭载的美国移动通信运营商TerreStar网络公司首颗移动通信卫星TerreStar1送上太空。火箭飞行约26分钟后，星箭分离，卫星进入远地点35941公里、近地点249.9公里、倾角6.01°的地球同步转移轨道，表明Ariane 5ECA火箭这次商业发射获得成功。

这次发射，是Arianespace公司2009年的第3次发射以及Ariane系列火箭自1979年问世以来的第189次发射，也是Ariane 5型火箭的第45次发射和连续第31次成功发射。据阿丽亚娜空间公司称，TerreStar1卫星是劳拉空间系统公司（SS/Loral）建造的第34颗由该公司发射的卫星，而TerreStar网络公司因此也成为该公司第29位新客户。

据称，总部设在美国弗吉尼亚州Reston市的TerreStar网络公司多年来一直在计划、创建一个横跨美国和加拿大，可靠、安全及适应性强的卫星地面一体化新型移动宽带网络，该移动网络将致力于在紧急状态下为政府机构、公共安全部门、农村社区和商业用户解决应急通信及事务持续性的需求，而TerreStar1卫星是这个移动通信网络的核心组成部分之一。据介绍，TerreStar1卫星采用劳拉公司高功率的1300型卫星平台，在轨设计寿命超过15年。令业界关注的是，该卫星系统采用了多项先进技术及先进设备。

其一，卫星发射重量达6910公斤，超过2008年4月发射的美国首颗S波段移动通信卫星ICOGI的发射重量（6634公斤），从而成为全球迄今发射的重量最大的以及功率最大的商用同步通信卫星。

其二，卫星携带高功率的S波段（2GHz）有效载荷，并配置一台直径18米的可展开式S波段天线。这台天线的口径大大超过ICOGIP星及今年4月发射的欧洲首颗S波段移动通信卫星EutelsatW2A所配置的S波段天线（其口径均为12米），未来在轨展开后将如同一把巨伞，可承担把语音、数据及视频传输到大小如同智能手机的便携式移动装置的任务。

其三，卫星采用双向的基于地面的成形波束技术（GBBF）。这种技术是由劳拉公司与休斯网络系统公司共同研发，它使卫星经由地面网关处理，可以根据用户需求形成数目不同的各自独立的S波段发送点波束和接收点波束，提供用户实际需要的卫星容量及带宽，从而能有效地分配频率及功率，进行灵活的动态管理。据称，ICOGI卫星已采用GBBF技术，而TerreStar1卫星利用这种技术可构建产生500多个点波束，其覆盖区域为美国大陆、加拿大、阿拉斯加、夏威夷、波多黎各及维尔京群岛。

其四，用户终端采用大小如同智能手机的卫星/地面双模手机等便携式移动装置。由于TerreStar1卫星采用巨型天线及高功率S波段馈电天线阵和先进的CBBF技术，使用户终端装置实现了外观上的灵巧，其尺寸类似于市场上的常规手机，而且也看不到以前如砖块一样大的卫星手机上外观笨重的天线。在TerreStar1卫星成功发射的当天，TerreStar网络公司为媒体展示了首款可用于TerreStar天地一体化移动网络的双模手机。据介绍，这种全新的卫星/陆地一体化手机，平时可在TerreStar地面网络使用，一旦地面网络因为某种原因未能接通，手机就可以转换接通TerreStar卫星网络，直接进行卫星通信，从而确保北美地区用户无论在何时何地，都能轻松方便地获得移动通信服务的无缝连接。

在完成在轨测试后，TerreStar1卫星未来将在111°W轨位上运行，预计在2009年底投入商业服务。分析家指出，届时随着这种全新的移动通信模式的推广及发展，北美地区将迎来天地一体化移动通信的新时代。

TerreStar网络公司是北美地区移动卫星业务（MSS）运营商之一，计划创建及运营北美地区的移动通信覆盖，利用包括手机的小型、轻质、薄型及便宜的手持终端装置分发移动业务。该公司构建的新一代移动通信网络包括TerreStar1、TerreStar2卫星及一个辅助地面组件（ATC），其中TerreStar2卫星目前正由劳拉空间系统公司建造，预计在2010年发射。

专用数字通信网络论文 篇7

根据奈奎斯特以离散量描述一个正弦波至少需要2个点的波形幅度值。但在实际的工程应用中为了保证信号失真满足系统基本要求, 至少需要2.5个离散幅值点来描述一个周期的正弦波信号, 若使系统调制信号达到较高的质量则需要8个离散幅值点。

例如对于载频为70 MHz的数字调制系统, 就必须以175～560 MHz的信号速率输出数字波形。若系统中频定在100 MHz就必须以250～800 MHz的信号速率输出幅值。 要产生这样高速率的调制波形, 以目前的数字器件的技术水平存在一定困难, 虽然D/A转换器的速率已经达到1 GHz以上, 但另一个重要的数字信号处理器部件FPGA, 却很难以这样的信号速率输出信号波形所对应的离散幅值点。同时信号的高速率给FPGA同D/A转换器之间的信号连接带来了困难, 为保证信号完整性的同时尽量减少高速信号带来的板内串扰, 致使PCB板的设计趋向复杂化。

因此采用内核速率较高的专用调制芯片, 使高速信号的产生、处理、控制、传输过程被封闭在单一芯片内完成, 回避了由FPGA产生高速数据流带来的技术困难, 以及PCB设计的复杂化。ADI公司针对通信市场设计的高速数字上变频器AD9957是实现高速数字调制的具有普遍适应性的一款高性能芯片。

1 AD9957数字上变频器基本技术特性

1.1 基本技术指标

AD9957内部集成了大量硬件资源, 包括正交数字上变频器、滤波器、时钟倍频器、D/A转换器、增益控制器、参数寄存器、波形存储RAM、SPI接口控制器等。可通过对其内部信号参数寄存器的配置产生多种复杂波形。AD9957内核基本性能参数如下:

1 GSPS内部时钟速率, 模拟输出信号最高频率为400 MHz;1 GSPS同步时钟, 14 b D/A输出;相位噪声小于125 dBc/Hz (400 MHz) ;8个可编程键控波形存储寄存器 (键控幅度、频率、相位) ;正交信号输入速率为250 MHz/18 b;三种可编程工作模式:正交调制方式;单音频方式;内插DAC方式。

由上述技术指标可知产生一个载频100 MHz的中频调制信号, AD9957在最高内核时钟的驱动下可以实现每个正弦波周期以10个离散幅度点输出, 超过高质量波形要求的8个离散幅度点。此外8个键控波形存储寄存器, 可以通过控制信号对存储波形的切换实现MSK, BPSK QPSK, 8PSK, MFSK等多种高速率的调频、调相信号。14 b的D/A可实现84 dB输出信号动态范围。在正交调制工作模式下最大基带码流的输入速率可达250 MSPS (I/Q两路总合) 。

1.2 正交调制方式工作原理

正交调制方式是AD9957的基本工作方式, 如图1所示。

调制18 b I路 (同相路基带码流) 和18 b Q路 (正交路基带码流) 数据实时交替更新, 一次内部采样可将I/Q数据一起提取到内部寄存器。AD9957内部提供sin 和cos的本地数字振荡器分别同I, Q输入数据流相乘, 产生正交调制数据流之后相加, 如下式:

s (t) =I×sin (ωct) +Q×cos (ωct)

正交数据流在幅度系数控制下, 经D/A转换产生模拟信号输出。 通过正交方式, 可以实现大多数调频、调相、调幅信号的载波调制。以BPSK (二进制相移键控) 信号为例, 要使角频率为ωc载波在输入码流的控制下, 载波相位在[0, π]之间变化, 由上式可知要产生BPSK信号, 正交路基带码流Q应始终为0而同相路基带码流应在正的最大值和负的最大值之间变化。当I为+MAX时sin (ωct) 的相位不变, 当I为-MAX时sin (ωct) 的相位反转了π。

QPSK的产生方法与此类似, 但正交路基带码流不为零。而由I和Q的4种排列组成对应4种不同的载波初始相位:I=MAX, Q=0, 初始相位为0;I=0, Q=MAX, 初始相位为π/2;I=- MAX, Q=0, 初始相位为π;I=0, Q=-MAX, 初始相位为-π/2。

正交调制工作模式下AD9957具备产生较复杂的信号的能力。在输入基带码码速率低于AD9957 内核时钟1/4的前提条件下, 可通过控制I, Q的输入数据, 使输出中频信号的频率和相位任意变化。因此可通过对输入的基带码流做前端滤波处理, 使信号的频谱特性得到改善。而AD9957通过单音频方式实现载波调制由于波形参数一次置入很难实时修正, 因此不具备产生较复杂的信号的能力。

1.3 单音频方式工作原理

单音频工作方式是AD9957通过简单波形参数存储的方法实现信号调频、调相、调幅的工作方式, 如图2所示。

在单音频调制模式下, 正交调制电路被关闭。用户可通过SPI总线接口将需要产生的波形参数包括幅度、相位、频率输入内部相关寄存器。最多可存储8个不同波形。这8个不同波形可通过3根PROFILE (可表示0～7, 8个状态) 控制信号线来选择内部对应参数的波形并从D/A模拟输出。以FSK信号为例:可将两个不同的载波频率f1和f2分别量化为频率调谐字并从SPI接口输入到0号和1号PROFILE寄存器 (输入其他PROFILE寄存器亦可, 只要波形编码寻址正确即可) 。在进行调制信号时, 通过控制PROFILE信号线进行编码使其3位二进制码表示的数据在 (0, 1) 之间变化, 相应D/A输出的模拟信号波形就会随着在码流的控制下在两个载频之间变化。

AD9957内部输出的数字信号码流是由相位累加而成, 可以在两个频率切换时保证载波相位的连续性, 不会因信号相位跳变而使高次谐波分量的幅度提高。

OSK (幅度键控) 信号是AD9957在单音频工作方式下实现载波调制的重要信号。当系统需要以脉冲方式输出调制信号时, 可以使AD9957工作在OSK有效模式下, 这样调制信号的输出幅度会受OSK信号的控制在0和最大值之间变化, 使中频调制信号以脉冲格式输出。中频调制信号脉冲周期、脉宽和OSK信号一致, 但由于芯片内部处理延迟, 中频调制信号输出会滞后OSK信号几个微秒 (固定值) 。

2 通过AD9957产生调制信号

MSK和BPSK信号是数字通信中使用较为广泛的载波调制方式。通过AD9957很容易产生这两种信号波形。

2.1 基于波形参数控制的MSK调制

2.1.1 MSK调制信号特性

MSK最小频移键控是调制为0.5且相位连续的FSK载波调制信号。其特点如下:

(1) 已调信号的振幅是恒定的;

(2) 信号的频偏严格等于±1/4 Ts (Ts是信息码片宽度) , 相应的调制指数h= (f2-f1) /Ts=1/2;

(3) 以载波相位为基准的信号相位在一个码元期间内准确的线性变化为±π/2;

(4) 在一个码元期间, 信号应包括1/4载波周期的整数倍;

(5) 在码元转换时刻信号的相位是连续的 (没有跳变) ;

(6) 功率普滚降速度快, 带外辐射较小。

以中心载频为63.75 MHz, 码速率为5 Mb/s的MSK调制信号为例:

(1) 两个载频f1=62.5 MHz, f2=65 MHz, 其调制指数h= (65-62.5) MHz=2.5 MHz=1/2速率。

(2) 在一个码片周期内 (200 ns) 所包含的中心载频63.75 MHz的 1/4周期个数P:

P=0.2/ (1/63.75) × (1/4) =51, 是整数, 满足约束条件。

2.1.2 AD9957波形参数控制产生MSK调制信号

在以中心载频为63.75 MHz, 码速率为5 Mb/s的MSK调制信号系统中, AD9957可通过控制内部寄存器以开关切换的方式实现上述波形的产生, 流程如下:

(1) 内核时钟的产生

AD9957的内核时钟既可以直接输入高频时钟, 也可以通过内部倍频器将外部时钟倍频产生, 内部倍频器最大倍频数为127 (7 b) 。采用内部倍频方式, 时钟最大输入频率为60 MHz。若采用40 MHz外部时钟, 倍频到1 GHz内核时钟, 倍频寄存器参数应设定为25。

在实际的工程实践中发现用于产生AD9957高频内核时钟的锁相环电路性能较差, 会影响系统信号质量, 因此通过外部高频时钟直接输入作为内核时钟是较好的设计方案。

(2) 频率调谐字的计算

频率调谐字是AD9957在单音频工作模式下, 实现信号调制的重要参数。对于中心载频为63.75 MHz, 码速率为5 Mb/s的MSK调制系统, 假定AD9957的内核时钟为1 GHz, 其两个载频62.5 MHz和65 MHz的频率调谐字 (FTW) 分别为:

(3) 波形参数的注入与控制

通过SPI数据总线, 分别将FTW1和FTW2输入对应寄存器PROFILE0和PROFILE1。系统工作方式设置成单音频模式。外部信息码片 (200 ns) 通过控制信号线PROFILE[2:0]数据线使其状态在0, 1 (PROFILE1, 2时钟为0) 变化, 从而实现载波62.5 MHz和65 MHz的实时切换产生MSK调制信号。在脉冲系统中也可以通过将某一个PROFILE寄存器的幅度参数置为0, 来实现脉冲发射。同样这样的脉冲系统也可以采用MSK方式实现。通过波形参数方式产生MSK调制信号是AD9957简单可靠的调制波形生成方法, 通过这种方法同样也可以实现BPSK, QPSK调相信号, 只不过PROFILE控制的参数由频率变成了相位。但在单音频工作方式下通过波形参数控制方式较难实现对基带码流的成形滤波, 信号的频谱特性相对较差。

3 结 论

通过理论分析和工程实践, 可以得出如下结论:AD9957是一款性能较好的数字上变频器, 以该芯片构建的载波调制器具有调制输出信号质量高、电路功耗低、设计简单、应用广泛等优点, 是降低各类高速软件无线通信系统的调制设备设计难度以及提高系统性能指标的理想数字化器件。

摘要：现代通信系统大部分采用数字中频调制技术产生所需要的调制信号, 通过数字技术可以减小系统的体积、重量、功耗。其中在复杂的数字中频信号处理系统中, 数字上变频器是产生调制信号的一个重要环节。通过对数字中频上变频基本原理和技术特点的研究, 采用ADI公司AD9957数字上变频器实现了常见的几种码速率较高的调制波形。

关键词：数字上变频器,MSK,BPSK,FPGA

参考文献

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[2][美]普埃克.通信系统原理 (英文版) [M].北京:电子工业出版社, 2007.

[3]张志德, 林霖.基于Simulink仿真的数字调制系统性能分析[J].现代电子技术, 2009, 32 (21) :118-120.

[4]崔小欣, 于敦山, 盛世敏, 等.一种数字中频上变频器的设计与实现[J].微电子学与计算机, 2006, 23 (1) :1-5.

[5]俞晓磊, 徐大专.一种基于FPGA的数字上变频系统的设计[J].电光系统, 2006 (2) :9-11.

[6]许阳明, 邢瑞阳, 王懋.一种基于AD9856的数字调制系统[J].电讯技术, 2000, 40 (5) :27-30.

[7]曹义, 张春荣, 李辉.基于AD9957的多波形雷达信号产生器[J].现代电子技术, 2010, 33 (13) :39-41.

专用数字通信网络论文 篇8

关键词：2:B+D,低成本,兼容,改善通话质量

1、引言

随着铁路的飞速发展, 铁路专用通信系统的基础设施发生了很大的改进, 目前, 飞鸿98数字调度通信系统取代了原有的铁路模拟通信设备, 极大的提升了铁路运输生产的指挥效能, 给铁路运输安全生产提供了可靠的保证, 现代化的铁路运输通信指挥系统要求具有高安全性, 高可靠性。然而由于数字调度系统改造的成本过高, 严重阻碍了许多铁路专用线进行数字调度系统改造, 给铁路运输安全生产造成隐患。正确选择适合铁路专用线数字调度系统2B+D延长方案是目前改造铁路专用线数字调度系统的关键。

2、数字调度系统的结构及原理

飞鸿98数字调度系统是一种接入设备利用数字信道把沿线各站各种专用通信业务综合起来, 使用统一网管系统, 提供全面的数据、图像文字等服务, 形成以自控为主的、智能化的、全程全网的网络化的指挥平台;简化专用通信系统结构, 改善专用通信的话音质量, 提高数字信道的利用率, 从根本上解决沿线各站的铁路专用通信问题。飞鸿98数字专用调度通信系统是一个综合的调度指挥平台, 利用数字通道构成一个独立的专用通信网络, 完全能够替代既有的模拟通信设备, 包括调度设备、站场集中机、区转机以及可以为多种数字业务提供综合接入, 同时兼容既有模拟设备。飞鸿98数字调度系统分为两大部分, 即枢纽主系统和车站分系统, 各系统模块化设计, 分别实现不同功能。

枢纽主系统采用大规模的集成电路, 组成交换网及控制电路, 后台交换网由不同平台组成。

车站分系统由标准层及模拟接口扩展层组成, 提供了丰富的接口。

系统组网方式:主系统位于铁路局指挥中心调度机械室, 分系统位于沿线各车站, 通过数字传输通道与指挥中心管辖的各个车站组成通信网络, 采用数字共线组网, 网络具有数字换自愈功能, 系统运行中实时监测2M口的通信状态, 当检测到字环上行 (或下行) E1通道某处断开时, 立即切换到下行 (或上行) E1通道方向进行通信, 从而保证“数字环”的任何一处断开都不会影响系统的正常通信, 系统组网网图如图1所示:

2.2技术优势

2.2.1兼容性

为了有效的实现铁路专用线数字调度系统改造的实现, 据此, 推荐采用浙江大华生产的数字程控调度机的来实现, 该程控机能够较好的以飞鸿98数字调度系统实现兼容, 是迄今为止最成功和成熟的2B+D延长技术。铁路专用线实现数字调度系统改造后, 能够将铁路专用线既有的集中机淘汰, 将原有的模拟调度电话、专用电话、区间通信同时兼容既有的模拟设备, 通过与铁路正线的数字调度分系统连接起来, 能够实现数字调度业务、数字闭塞业务、区间业务, 站场通信, 较好的的保证了铁路的运输安全生产, 同时也能给铁路专用线带来效益的最大化。

2.2.2低成本

鉴于此种改造模式主要是基于目前现在许多铁路专用线由于开通时需要实现铁路“HMIS、TDCS、TMIS、信号微机监测“等许多重要的铁路信息业务, 前期已经投资敷设了光缆, 而要实现铁路模拟系统改造为数字调度系统, 则需要大量的投资建设:数字调度分系统、高频开关电源、传输等配套设备。基于企业利益及资金链的原因, 许多铁路专用线不得不仍然使用通话质量不太高的模拟通信-集中机, 数字程控调度机可以在铁路专用线利用既有的光缆资源, 投入较低的改造资金即能实现通话质量非常高的铁路数字调度系统。

3、实现方案

在飞鸿98数字调度系统中, 2B+D是通过模拟双绞线来实现, 信号传输距离一般最远为5KM, 2B+D的传输距离与电缆芯线线径没有较大的关系。也就是说数字调度调度车站分系统与值班台的距离一般不超过5K M。但许多铁路专用线通信机械室距离铁路正线通信机械室的车站分系统, , 超过5KM的范围, 如果铁路专用线要用数调值班台实现数字调度系统就会造成车站值班台与车站分系统的距离有可能会很远, 导致数字调度值班台接受不到车站分系统传来的信号, 使车站分系统无法控制值班台。为了解决该问题, 数字程控调度机的键盘采用数字式2B+D转换为光信号, 将车站分系统2B+D信号传输到专用线车站值班台。

方案接线图如下 (如图2) :

其中车站分系统出来的2B+D信号经过与232串口转换后在经过语音光端机通过光缆传输, 在接收端再将这些信号解调出2B+D连接到数调值班台即可。

需要的配件清单: (如表1)

4、结语

作为一种新型光信号转换技术, 2B+D延长技术具备非常独特的价值定位, 它不仅解决铁路专用线通信设备成本低、建设快捷有效的问题, 而且铁路专用线改造为数字调度系统后, 可以极大的改善铁路专用线的行车调度指挥通话质量, 同时还能增加铁路专用线代维修收入, 对确保铁路运输安全畅通有着重要的意义。

参考文献

[1]沈尧星编著.铁路数字调度通信.中国铁道出版社, 2004.

电力系统专用通信网络管理探讨 篇9

现在由于网络规模并没有形成很大, 我国仍然处于发展中, 电力通信系统的网络也是一个业务量不是很大的的网络规模。而通信网络的网域非常大, 数量也很多, 但是, 这么大的网域规模, 发展确实比较慢的。在通信网络的管理上, 仍然采用的是传统的方式, 不分专业的统一管理, 导致专业人才流失, 使网络的发展处于一个不正常的状态。同时, 这里的每一位管理人员都要管理很多的设备, 还有很多的细小的环节, 这就很可能导致混乱, 造成失误。每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各环节上的设备, 还包括电源、机房、环境等网络辅助设备, 同时还要管理电路调配等网络业务。

1 电力通信系统的原则

1.1 TMN结构体系的广泛应用。

TMN是国际电信联盟ITU-T专门为电信网络管理而制定的若干建议书, 主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境, 解决网管系统可持续建设的问题。TMN的优点在于其成熟和完整性, 是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。

1.2 学习其他的网络系统标准。

在接受TMN的同时, 兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题, 对电力通信网管系统的建设十分有好处, 尤其在强调技术经济效益的今天, 这一点更为重要。另外, 目前出现了新发展的网管体系和标准, 例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等, 这些新的技术都应当引起我们的重视。

1.3 使用TMN网管开发新的发展平台。

网络管理是一个巨大、复杂的工程, 涉及面广, 难度大, 特别是像TMN这样的系统, 而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、代理、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。

1.4 网络化的通信系统。

网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远来讲, 电力通信网管应接受异构网互联的观念, 即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联, 组成一个具有广泛容纳性的网管网络。

1.5 接入口的综合性。

TMN网管系统本身支持的标准接口有限, 能够直接接入TMN网管系统的通信系统和通信设备的并不多, 大量通信设备的接入依靠网管系统提供的代理转换机制, 网管系统通过协议适配器这样的网管部件, 实现网管对通信设备的接入。

1.6 使网络系统更加具有开放性。

应用功能的设置应该能由用户来选择, 用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外, 重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性, 应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序, 在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面, 满足用户的要求。

2 对电力通信系统的改革方案

2.1 因素分析。

在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定, 网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。在完成监控功能方面, 监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。

2.2 网络管理系统的内容。

初期的网管系统一般只注重网络某些部分 (如通信设备) 的管理, 其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。网元数据采集层, 网元管理层, 网络管理层。

2.3 网络管理系统的功能。

一个完善的网络管理系统应具备如下功能:故障管理, 性能管理, 配置管理, 安全管理

2.4 网络系统的要求。

网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联, 利用现有的各种管理数据网络的路由, 组织四通八达的网管系统网络。数据服务器, 网管工作站, 浏览工作站, 协议适配器, 前置机代理, 网管系统的软件

结语

由于我国信息的开发与应用起步都比较晚, 导致很多的信息系统的发展也晚于其他的国家, 发展的没有那么迅速, 尤其是电力通信网络系统管理体系晚于公用网和一些其他专用的网络体系。现在, 在电力通信管理系统中仍然没有非常具有真正规模的管理体系, 网络的运行仍然依靠外力的监督, 像是依靠通信监督系统和一些随同信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。但是随着现在信息技术的不断的发展, 我国对网络的鼓励发展, 网络规模还有管理水平的提高, 电力通信系统的软肋逐渐的被重视, 很多地方在电力系统中都不适应, 这就要求电力通信系统跟随时代的发展, 不断的加强网络的建设。这就对从事电力通信管理的工作人员们提出了更高的要求, 来解决这个棘手的难题, 使电力通信网络得到更好的发展, 运行速度变快, 管理更加合理, 更加的科学。

参考文献

[1]汪晓岩.电力线系统模拟[Z].

[2]谭文恕.电力系统的通讯系统体系[Z].

专用数字通信网络论文 篇10

随着军队信息化建设的不断深入,当前部队通信网络建设取得很大的成绩,已经形成了覆盖各部队的综合通信网络,建设完成的综合通信网络为部队各单位、各部门的实时信息交流提供了可靠的传输基础平台,以计算机和网络手段处理和传输文电、进行视频交流已经逐渐普及。在当前网络环境下实现文电收发、流转和视频会议功能,基层部队要求迫切。系统结合部队军事训练网络化和机关办公自动化的建设要求,以满足部队各级指挥机构的网上训练、日常办公的实际需要,以实现文电可靠传输和和多路远程视频互动的系统开发目标,在系统整体设计上实现技术自主创新,最终形成具有自主知识产权和先进技术水平,可以满足部队实际需要的网上文电传输系统,为部队信息化建设服务。

2 系统功能

2.1 满足网络传输

为保证当前部队日常办公和进行演习活动的顺利进行,利用本系统可以快速便捷的发布各种导调信息、决心图、作战文书等,既可以进行传统方式的文电收发工作和召开网络视频会议,又可结合演习的需要定制发送策略,方便地进行文电、短信息和图片的群发,任意指定多个参演单位的同一作业席位收发文电,实时查看文电收发状态等。除了能实现文件的接收与发送的基本功能外,综合考虑了文件在传输过程中用户界面的正常操作;文件发送方可以直接将文件发送到接收方,不需要接收方同意即可进行文件传输;在文件在传输过程中,可以实时显示文件名、保存路径、文件大小、传输进度、完成的百分比、当前速率等信息;文件在传输过程中,接收方和发送方都可以取消该文件的传输;一个用户可以同时和多个用户进行文件传输,而且每两个用户之间,可以同时接收或发送多个文件,接收和发送可以同时进行等实际问题,确保开发的系统符合部队的实际需要,具有良好的应用效果。

2.2 传输各类文电信息安全可靠

如何可靠安全地传输各类信息,特别是在不稳定的网络状态下收发各类文电,是本系统重点考虑的问题,为此,系统采取了断点续传功能进行文件传输,确保网络传输效率,最大限度地满足用户传输文书需求。同时,为确保网络传输文件的安全,对传输的信息提供最安全的服务,通过技术手段对信息进行加密传输,解决网络信息传输中的不安全因素。采取多线程、断点续传技术进行数据传输,提高传输效率。加密过程是在传输之前对要传输的文件进行加密操作,然后进行传输,对方接收到信息后,先进行解密操作,恢复成原数据内容,实现数据的安全传输操作。

2.3 实现流畅的文电传递和视频会议

系统采用TCP/IP网络协议,为用户提供文字、图片、短信、文件、音频视频等多项服务,在网上各个用户之间搭建一座沟通的桥梁。采用读取“各自席位配置文件”等机制,保证演习过程合理有序的进行。方便用户之间文书传输和面对面地交流。能够在网上进行可视对讲的远程视频互动模块,解决导演提问时电话接通困难,通话质量不佳,啸叫声较大,不能观察各个作业室现场图像的问题,实现类似网上视频聊天程序和电视会议系统,具有实时传送视音频的功能。

2.4 功能更为强大的辅助工具

系统具有高度的集成性,是对部队现有各类应用软件的补充。系统具有的方便操作的功能,如增加收文台、减少发文台、直接打印、已经保存的添加保存列、快速回复信息、信息中字体的任意改变,甚至不用设置直接查看IP地址等。为用户提供网上演习文电收发统计、查询、席位是否在线监控等功能,其中文电收发部分实现算法、源代码公开、视频会议实现组件公开,实现为其他应用系统提供网络文电传输和视频会议功能的接口,可以方便地融入其他各类指挥训练软件的开发过程中,通过多次的试运行和测试验证,当前系统已经成为成熟的网络传输工具,使用效果良好。

3 功能实现

本系统在Windows XP环境下开发而成,系统整体结构采用COM组件设计,利用COM组件技术将应用程序分割成小的可复用的组件,在运行时将这些组件组装起来形成所需的应用程序。每一个组件都可以在不影响其他组件的情况下被升级,这使得应用程序可以随时向前发展。采用集中管理,对时延、抖动、丢包以及音视频同步等问题进行了控制,具有很高的实用价值,系统设计实现的主要功能有:

(1)点对点和点对多传输方式,用户可以任意选择接收用户,一次选择一个或多个接收用户,只要用户运行了本系统,则会自动进行文件和消息的传输。

(2)系统能够判断网络通断,实现网络断时传输文件和消息的本地存储,网络通时传输文件和消息的自动发送功能,支持短消息的文件和内存两种存储方式,支持大消息的断点续传,消息大小不受限制,只要机器A和机器B之间的逻辑通路有足够的时间处于联通状态,系统就能保证消息的可靠到达,实现文档、声音、图像、视频等文件的网络传输和文字、图片、图标等消息的实时发送。

(3)调用接口简单(队列创建/删除,消息发送/接收),支持TCP/IP网络协议,采取多线程方式进行数据传输。

(4)通过配置文件实现灵活的编组功能,可以灵活地选择接收,采取全选、单选、多选等试,并能保存选择的席位。

(5)文电发送后有信息提示功能,发送方知道是否发送成功和当前发送队列状态以及发送历史记录,文电接收后有信息提示功能:接收方知道有文件到达,收到的文件能即时够拆阅(打开Word文档、Bmp/Jpg图像、Avi/Rm视频)和回复以及收件箱中查阅功能。

(6)编组席位在线监控功能。系统以图标方式显示编组中的席位在线情况,如果席位在线其图标状态亮,不在线图标状态,显示结果直观明显,可以方便用户确定编组中当前席位的在线情况。

(7)视频、音频会议功能。利用低层音频函数实现音频数据实时传送,实现实时显示10路视频图像,随时切换任意视频窗口多路语音。

4 要解决的问题

4.1 安全

在Windows环境下传统的网络服务程序(如Ftp、Pop和Te Inet)等在本质上都是不安全的,因为它们在网络上用明文传送口令和数据。黑客非常容易就可以截获这些口令和数据。为此,需要采取一种安全的网络传输解决方案。系统采用相关技术手段和认证机制在本地先对文件进行加密,之后将加密完毕的文件传送给对方。对方接收到文件后进行解密。在整个过程中,保证了密钥不被破解,安全可靠。而且,经测试,正常加密100MB以下的文件消耗的系统资源在合理的范围中,认证300MB文件消耗的系统资源在合理的范围中。

4.2 多路视频同时传输

采用先进的MPEG4实时软件压缩视频算法,允许视频从25kbps到2Mbps的传输质量;带宽为512k时画质即可达全屏25帧(MPEG-I,VCD)效果;采用3D图像平滑技术,16路视频窗口任意排列、拉伸,绝无锯齿方格;更强的屏幕数据传输、动态屏幕捕捉和图像压缩技术,轻易地在互联网上完成桌面程序共享;动态窗口分配,节约内存,支持切换选择视频,节省带宽。

4.3 分类统计

由于系统上传输信息容量大,内容多,为统计查询往来文书,系统实现了传输过程中的各种文书分单位分门别类进行统计,如按时间、种类、名称,可以套打制式表格,可以根据任意条件对数据进行查询操作。

4.4 在线监控

系统设置了手动刷新和自动间隔一定时间段后刷新用户线列表两种方式,采用p Users保存一部分的用户信息,采用了数据结构,在启动服务器时,把所有用户的一部分信息读出放在内存里,把在On Timer里处理的事情放在一个线程里去做,当然,更新数据库数据时,这些在内存里的数据,也同时被更新了。从内存中取数据,速度较快,某用户不在线时,把判断用户是否在线的工作直接交给这个线程处理。

5 结语

专用数字通信网络论文 篇11

一、共享专用通信网络组成

1. 有线政务网

有线政务专网分为政务内网和政务外网两部分,它们和公众网络之间的关系如图2所示。其中,政务内网与政务外网之间是物理隔离:有线政务专网和公众网络之间是逻辑隔离。

北京市有线政务网已接入7000多家市级用户,承载了100多个委办局应用系统,基本实现了各部门、各区县网络的互联互通.防止重复建设,促进信息资源的共享,为提高行政效率提供网络化环境。统一网络平台有利于统一标准.突出重点.支撑电子政务业务系统的建设和稳定运行,同时通过信息化手段增强政府在各方面的监管能力:有利于增强政府工作透明度.有利于应对国内.国际双重挑战.有利于经济和社会稳定发展。同时能够减少安全隐患.有效地加强信息安全保障能力。

2.无线政务网

2004年建成了北京市政府各单位“共用”800兆数字集群通信网——北京市800兆无线政务网,制式为TETRA。这一数字集群网络不仅是亚洲最大的数字集群网络,也是目前全球最大的城市级数字集群网络,为北京城区及周边地区提供无缝,安全的无线通信。

根据北京市城市管理、应急指挥、反恐处突等对指挥调度的通信需求,该网采用三层两级管理模式。全网设置超级管理员,多家联席管理,实现对全网用户的统一规划和集中控制,超级管理员下设置多个二级管理员,分别管理特定用户名。三层两级的管理模式既满足了用户单位内部通信的需求,也,实现了应急情况下统一指挥调度的要求。到2006年,全面完成了模拟网用户转网和相关政府部门入网等工作,并发展成为北京市城市管理和突发事件处置的指挥调度专用通信网络。无线政务网的发展,促进了北京信息化的建设,满足了城市应急系统对指挥调度通信的要求,极大地提升了北京市的城市管理水平和国际形象。

3. 应急卫星网

自2008年以来,利用民防资金初步建设完成了本市应急移动指挥通信系统。截止至2010年底,全市共建设应急移动通信车辆50余辆.VSAT卫星固定地面小站20余个,海事卫星通信设备30余部,构建了应急卫星通信专网及一支多部门、多业务应急通信保障队伍,形成了覆盖16区县和相关部门的应急移动指挥通信系统。极大提高了北京市各类突发公共事件的应急处置能力。

结合卫星通信业务的透明性、公开性等特点,充分考虑业务单位的应用,采用卫星网络安全加密的设计方案,实现专网业务数据“统一规划、安全审计,实名认证、加密VPN”接入,从而达到互联互通,实现应急指挥车与卫星地面站间的的安全通信,使北京市应急卫星通信网络在受控下安全稳定的运行使用。

在卫星频率的统筹规划管理上,为达到集中共享,提高频率使用效率,采用常期租用和临时租用结合的模式,动态分配资源,频率的使用和调度的适应性大大提高。

4.统一的应急指挥平台

政府应急指挥系统建立以政务共享专用通信网络为基础,以各类软、硬件为支撑的基础设施之上的一个综合平台,主要由应急指挥场所、基础支撑系统、综合应用系统、数据库系统、信息接报与发布系统、安全保障系统、移动应急平台和标准规范体系等组成。可分为以计算机网络为基础的硬件平台和以各类信息数据库为基础的软件平台两大部分。应急指挥系统基础硬件平台建设主要包括显示系统、应急通信系统、图像接入系统、计算机网络系统、视频会议系统、智能中央控制系统、音频及扩声系统。

二、共享网络优势

从目前的发展情况看,国内各政府职能部门的网络基础建设已经初具规模,不同部门的局域网已经基本搭建完成,甚至有些地区已经形成了城域网的基本雏形。但是一些深层次的问题也逐步显现出来,特别是电子政务中的“信息孤岛问题”。信息孤岛使得各部门之间的各种系统难以兼容,信息资源难以共享、相互封闭、互不相通,不仅浪费了大量的财力和时间,而且大量的信息资源不能充分发挥应有的作用。

政务共享专用通信网络正是在这样的大背景下提出来的,该网络边界接入和信息共享平台体系架构设计为三层模式,分为安全接入层、可信交换层、业务共享层。

(1)安全接入层。在已建成的政务基础网络设备上,按照电子政务建设的安全规范,为不同类型的部门提供不同的接入方式,通过可信边界安全网关接入独立局域网。

(2)可信交换层。建设可信安全交换平台,提供可信应用认证体系和各种安全应用交换系统,实现跨越不同网络进行数据交换的安全交换机制。可信交换层为获得认证的应用提供各类数据交换模式,以满足业务共享层各子系统对业务数据交换的需求。

(3)业务共享层。电子政务各行政主体之间的信息和业务共享,包括公文交换,业务交互,信息查询,网上自动比对功能,智能搜索和信息研判功能。

政务共享专用通信网络遵循统一接入渠道、统一共享策略,统一运行管理的基本要求,能够在确保安全的前提下,解决电子政务建设中的“信息孤岛”问题,实现不同电子政务系统之间的互联互通,提供电子政务各部门之间进行双向信息共享,因而大大提高电子政务系统中信息的利用率。从基础服务上,改变了政府向公众提供服务的方式.政务信息公开可简化程序,提高效率。同时,网上审批系统、税收征管系统、公安综合管理系统、社会保障系统互相融合,使人们在家里就能方便地办理营业执照、补办身份证等,大大方便了公众,提高了办事效率,使社会公众对政府服务更加有信心,更加相信政府能够提供可靠、稳定,高质量的服务。另一方面,实现电子政务信息资源的整合与共享,则为公众对政府进行监督提供了更加有利的条件和手段。极大地促使了政府提高行政效能并且遏制其腐败现象产生,从而改善政民关系,提高政府行为的公正性、廉洁性及自律性。

政务共享专用通信网络与公共网络在应急通信的优势主要表现在以下几点:

(1)提高网络应急处置能力。专网通信完全脱离于公共通信,在公共网络故障、瘫痪或紧急关闭时,通过自建的共享专用通信网络,提前做好网络基础、应用等的风险评估,建立一整套的协作机制,快速反应,在共享网络中,依靠网络资源所有者自有的应急组织、救援组织、应急物资,通信设备,能够迅速采取措施进行救助。

(2)提高网络安全可靠性。“网”与“网”互备,有线、无线、应急卫星网络互为备份;核心网络设备冗余互为备份,核心层交换机通过双台或多台实现互为备份的形式,以保证网络核心层的可靠性;基站基础设备共享、互为备份,提供不间断保障;通信网络双路由备份。

(3)独立于公网,创新建设,多用户共享,互联互通。利用一套覆盖城市区域的政务共享专用通信网络,灵活地提供政务虚拟专网,构建各部门相对独立的VPN网络,满足各部门独立建网的安全性需要。形成安全的信息传输通道,实现各委办局对接,资源共享,满足用户或相关业务端到端的需要。独立运行区别于公共网络,支撑突发事件时有效应急处置的通信保障。

(4)集约经费、自主创新、兼容扩展、实时高效。由各部门分散建设、资源独享、资金费用高、到统筹规划、统一建设,互联互通,共享使用,既节约了资源,又节省了财政资金。另一方面采用专业化的运维队伍,从而实现专业化网络管理,从而达到高效的网络服务。确保网络实时畅通。

三、共享网络经验分享

根据2008年北京夏季奥运会的立体全方位通信保障情况,总结政务共享专用通信网络的一些经验。图3为北京奥运期间通信保障示意图。

(1)“网中网”双基站覆盖。奥运中心区采用“网中网”双基站覆盖,即奥组委基站专供奥运委及公益用户使用,政府基站专供公安及政务用户使用,两者之间相对独立,互为备份,有效分担了奥运中心区的网络压力,其他区域则共享基站。

(2)常态四级保障,应急三级保障。常态情况下,根据奥运赛事及重大活动的类型、涉及区域、重要程度及对通信保障的要求等因素,预先部署并执行A,B,C,D四级常态保障:应急情况下,依据基站拥堵程度或突发公共事件的类型和等级,实施1,2,3三级应急保障。

(3)关闭和限制网络增值业务。逐一确定在重点区域可使用的通话组,把其限制在网络容量范围之内,最大限度避免中心区突发话务量事件的发生,确保重点区域的有限信道资源预留给勤务用户和勤务通话组使用。

(4)划分用户通信保障优先次序。

(5)强化用户使用培训,宣贯奥运期间特殊通信管控措施。

(6)梳理网络情况,详尽准备通信保障资料,掌握全网基础设施和备品备件情况。

(7)详细制定值班计划,合理调配人力,物力。

(8)有线网络实时监控流量,用户分等级,业务分类别,针对视频会议、电话会议等重要应用,24小时实时监测。

(9)卫星通信实时监测,有线网络、无线网络、卫星通信互为备份、移动基站、通信指挥车辆全时备勤。

专网所提供的高品质的奥运通信服务确保了本届奥运会的安全成功运转,获得了各界用户的一致好评,得到了各界的一致肯定和高度评价。

四、几点建议

第一,在专网基础上要加强信息安全管理的力度。加强信息安全管理和知识产权保护,提高信息服务的安全和质量保障水平“是北京信息化基础设施提升计划的总体目标之一。

第二、要建立完善应急通信的评估体系。对于未来应急通信的发展,我们认为:

⊙建立统一、高效的应急通信指挥系统。

⊙要有创新发展的模式,理顺管理体系。

⊙应急通信与大网、其他业务网要融合发展。

⊙顺应通信技术的发展方向,目前的通信技术是小型化、现代化的改造,所以要加快改造的步伐。

⊙建立完善应急通信的评估体系,另外,拓展应急通信建设资金的来源。

⊙要加大应急通信覆盖的广度和深度。这也要求我们必须有财力的保证,因此也需要我们在财力允许的范围之内,逐步地有计划推进基层应急通信的建设,配备必要的应急通信手段,以备不时之需。

⊙要加强国际间的交流与合作。

⊙要在管理模式上不断创新,继续推广各城区网格化管理和城市综合管理改革的典型经验,因地制宜,大胆探索创新,提升城市信息化、精细化管理水平。

第三,建立长效保障机制,促进政府信息共享工作健康持续发展。

⊙建立政府信息共享的经济激励机制,因为政府信息共享是有成本的。如果没有很好的成本补偿措施,任何单位都无法长久支持这项额外的负担。

⊙建立政府信息共享的绩效评估机制,对政府信息资源共享定期进行绩效评估,一则可了解信息资源共享的现状,二则可评比各职能部门的信息资源共享工作。

⊙确保经费供给。为了降低运行成本,减轻政府负担,还可以实行投资主体多元化,鼓励和引导社会资金参与电子政务信息资源共建共享系统工程建设,管理和运营。

⊙建立安全保障机制,要切实做好电子政务信息共享的保密管理和安全管理工作,采取切实有效的措施,对信息进行分级管理和访问权限控制,防止信息泄漏和人为破坏等。