通信

通信（精选12篇）

通信 篇1

摘要：本文根据微机保护通信系统的要求, 设计了由以太网与串行通信相结合的通信系统, 阐述了通信系统的硬件构成, 完成了相关驱动程序与通信功能软件的编写。

关键词：微机保护,通信系统,串行通信,以太网

本文介绍了微机保护的一种通信系统, 该通信系统采用以太网通信与串行通信相结合的方式构成。

一、硬件构成

1.1串行通信接口

装置中, 考虑到需要处理的数据较多, 数字算法的计算量大, 因此在保护CPU的选择上采用的是TI公司的新一代高性能32位浮点DSP芯片TMS320VC33。在装置中设置了两个串行通信口, 其中串口1固定为RS-232, 在实际应用中用来实现串口打印实时数据和各种参数, 串口2可以通过跳线选择为RS-232或RS-485模式, 用来组网通信。

1.2以太网接口

基于DSP与RTL8019AS组成的以太网, DSP主处理器与网卡之间的接口主要实现的功能有: (1) 主处理器通过接口电路对网卡芯片进行控制, 包括对网卡的逻辑控制、读写控制、复位等; (2) 主处理器与网卡之间的数据交换, DSP通过接口电路对网卡接收数据进行读取, 将需要发送的数据写入网卡缓存。

二、通信功能的软件实现

2.1串行通信的软件设计

2.1.1UART的驱动程序设计

下面就简要介绍一下相关的寄存器的情况与设置。 (1) 线路控制寄存器 (LCR) 。线路控制寄存器 (LCR) 存放串口传送的二进制位串数据格式, LCR是一个8位的寄存器, 各位的定义如下:d0d1是字长选择位, 若d0d1=00, 传送的字长为5位;d0d1=1时字长为6;d0d1=0时字长为7;d0d1=11时字长为8。d2位是停止位选择, d2=0时停止位为1位;d2=1时停止位为1.5位。d3=0时校验有效;d3=1时检验无效。d4是校验类型位, d4=0时进行奇校验;d4=1时进行偶校验。d7位 (DLAB) 是锁定波特率发生器位, d7=1时访问波特率因子寄存器;d7=0时访问其他寄存器。在本系统中, 使d0d1=11, 选择的8位字长;d2=0, 选择1位停止位;d3=0, 校验有效;d4=1, 选择进行偶校验。 (2) 波特率因子寄存器 (DLL&DLH) 。两个8位的波特率因子寄存器构成一个16位的波特率因子寄存器。在TL16C752的内部具有波特率发生器, 产生发送数据的时钟信号。波特率因子可以通过下列算式求出:波特率因子=基准时钟频率/ (16×波特率) 。 (3) FIFO控制寄存器 (FCR) 。这个寄存器用来设置FIFO的允许/禁止、清除FIFO、设置接收FIFO的触发级别和选择DMA模式。

2.1.2通信的软件设计

在约定的监控系统与保护系统之间采用主从方式进行通讯, 因而保护系统总是被动接收指令, 即始终为从动站。保护系统的通讯模块在完成初始化工作后随即进入接收状态。当通讯接口收到完整的链路规约数据单元 (LPDU) 时将对其进行校错, 出错丢弃这个数据单元。保护系统收到的LPDU有3种类型:第一种是2级数据请求帧, 保护系统将以测量值LPDU作为回答;第二种是1级数据请求帧, 此时先判断FCB是否变化, 有变化则以新的ASDU形成LPDU并填充发送缓冲区, 否则重发上一个LPDU;第三种是命令帧或下传数据帧。在这里我们将2级数据与1级数据同时召唤, 使用户进程得以简化。

2.2以太网通信的软件设计

网络接口通过2个DMA操作来完成数据的接收和发送。本地DMA完成RTL8019A S与其内部FIFO队列之间的数据传送, 远程DMA完成RTL8019AS与CPU之间的数据传送。

2.2.1RTL8019AS的初始化

为了使RTL8019AS启动并处于准备接收或准备发送数据的状态, 必须对相关的寄存器进行初始化。

2.2.2数据的收发

通过对地址及数据口的读写来完成以太网帧的接收与发送。本地DMA完成RTL8019A S与其内部FIFO队列之间的数据传送, 远程DMA完成RTL8019AS与CPU之间的数据传送。

三、结束语

文章设计了通信系统的硬件结构、编写了驱动程序与功能软件。设计的通信系统不仅可以满足以太网组网的要求, 也可以兼容传统的串行通信要求, 将大大地促进电厂和变电站综合自动化的进程。

参考文献

[1]吴在军, 胡敏强, 杜炎森.嵌入式以太网在变电站通信系统中的应用[J].电网技术, 2003, 27 (1) :71-75.

[2]邢萱, 江健, 王晓平.DSP在互联网控制器上的应用[J].微处理机, 2002 (3) :56-57.

通信 篇2

光纤通信技术在广播电视中的应用初探【1】

【摘要】随着我国的科学技术水平在不断的提高，一些新的技术在实际生产生活中得到了广泛应用，提高了人们的生活质量，促进了工作的整体效率。

广播电视领域运用光线通信技术就显得比较重要，这一技术的应用对广播电视传输效率以及质量水平的提高就有着积极作用。

本文主要光纤通信的主要系统以及光线通信传输的特性加以阐述，然后结合实际，对光纤通信技术在广播电视传输当中的应用进行详细探究。

【关键词】广播电视传输;光纤通信技术;应用

引言

从近些年我国的光纤通信技术的发展现状来看，其中在广播电视领域中的应用发挥着积极作用，成为广播电视传输的重要支持技术，对传输效率以及质量的提高发挥着重要作用。

通过从理论上加强广播电视传输中光纤通信技术的应用研究，就能从理论上进行深化，从而进一步促进光纤通信技术的应用质量水平提高。

1光纤通信的主要系统构成以及光线通信传输的特性

1.1光纤通信的主要系统构成

光纤通信的系统是通过多个部分组成的，光纤通信系统是通过光波作为载体的，并将光纤作为传输介质，光纤通信主要是由光发射机以及光接收机，光中继器以及光纤连接器和耦合器无源器件所组成[1]。

光模块则是光纤通信系统当中比较核心的器件，这一器件的性能对整体通信系统传输的质量就有着直接性的影响。

系统构成当中，光发射机是比较重要的，主要的作用是进行光电转换信号;

光接收器部件则是通过光检测器以及光放大器构成的，主要是将光纤以及光缆探测器光转变为电信号，在弱信号电平经放大电路发送到接收机;

系统构成中的中继器部件，则是通过光检测器以及光源和判决再生电路所构成的，主要的作用就是作为光信号传输衰弱的补偿，以及对脉冲波形的校正;

系统构成中的光纤构建就是把一个调制的光信号对电缆以及光纤长距离传输，耦合到光检测器接收器进行发送信息，这样就完成了整个任务;

系统中的光纤连接器也是比较重要的部件，主要是用在耦合器中。

1.2光纤通信传输的特性分析

光纤通信技术的应用中，对信号传输的效率以及质量提高有着积极促进作用。

光纤主要是通过高纯度玻璃材料进行制造的。

线路主要是通过光纤以及光纤接头和连接器进行组成的，而光纤则是通信线路的主体部分。

在光纤的使用过程中，就成为容纳多根光纤的光缆，线路的性能是通过光缆内光纤传输特征所决定的[2]。

当前对光纤的使用有着多种类型，如单模的光纤只传输主模，沿着光纤的内芯进行的传输，这就避免了模式射散造成单模光纤传输频带宽的情况，对大容量以及长距离的光纤通信比较适用。

还有一种类型就是多模的光纤，工作的波长下多模式在光纤当中进行传输，在受到色散的因素影响下，光纤传输性能就相对比较差，频带方面也较窄。

光纤通信传输过程中，造成光纤损耗的因素比较多，其中主要的因素就是吸收损耗以及辐射损耗和散射损耗，光纤的损耗和光纤通信传输距离长度以及中继距离选择有着直接关系。

2光纤通信技术在广播电视传输当中的应用

将光纤通信技术应用在广播电视传输过程中，就能通过多种方式进行应用，在非压缩传输方式的应用方面就比较重要。

这一传输方式主要是广播电视信号的传输中，信号能从信号源到终端设备不经过处理，这一技术在广播电视的现场直播过程中比较常用[3]。

这一通信传输的技术对设备物理距离的要求比较严格，为能对传输效率的提高，就要采用主设备以及冷设备来实现单边信号传输，这就能对双光缆的优势得以充分发挥，对信号的传输性能也能有效提高。

广播电视传输过程中对光纤通信技术的应用中，通过光缆作为传输的介质，SDH作为传输的平台实施传输。

通过光缆网络作为基础，就能实现数字化数据传输。

压缩传输通信技术的应用中，是信号在传输前在压缩设备的应用下，对光波信号实施压缩，这样就能有效减少信号占用的空间，能有效满足多样化的数据传输，这一技术的应用在独立性方面比较突出，占用的空间也比较少等[4]。

具体操作过程中，技术人员按照最大限度保障传输信息稳定及时性，把压缩传输以及非压缩传输的方式进行结合应用，这样就能有助于广播电视传输的质量效率水平提高。

广播电视传输工作实施中，对光纤通信技术的应用，非本地区光纤电缆再者中心点TER机房汇集，通过传输电路连接到机房覆盖范围。

为能更好的保障传输数据的完整性，通过解码器应用对传输的信号实施压缩解码，就能获得AIS信号，再和网络适配器进行结合，对信号长距离输送到IBC机房，就能对节目信号实施解码处理。

3结语

综上所述，广播电视传输过程中对光纤通信技术的应用，要注重和实际的情况紧密结合，在此次对光纤通信技术的研究分析下，就能从理论层面进行深化，从而进一步提高广播电视传输的质量。

参考文献

[1]刘卫红.光纤通信技术的发展及其研究[J].山东工业技术，(23).

[2]范秀国.浅析电力通信中光纤通信技术的运用与影响[J].通讯世界，(04).

[3]任爱辉.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].低碳世界，2016(34).

[4]裘建开，庄建勇，何君杰.光纤通信技术的特点及其应用分析[J].信息化建设，2015(11).

通信技术对网络传输安全性的要求【2】

【摘要】通信网络在快速发展的同时，受到诸多因素的影响，削弱信号强度，网络传输安全性受到质疑。

因此，在通信技术的应用过程中，网络传输安全性应放在第一位。

保证网络通信安全需要从防范机制的建立、防范问题的查找和网络传输安全问题的解决入手。

面对众多的通信干扰问题，我国应不断的革新通信技术，保证其先进性。

【关键词】通信技术;网络传输;安全性;要求

移动通信产业发展迅速，在人们生活、娱乐和工作中发挥了积极的作用。

并且随着科技的发展，移动通信信号的质量增强，移动通信的应用范围较广。

微商迅速崛起，以微信、微博为主的网络通信技术成为普通民众的热爱，而航空航天企业、国家卫星系统的设计上均使用了通信技术，由于通信技术在使用过程中存在一定的安全隐患，因此必须得到重视。

保证通信技术的安全才能维持其可持续发展，未来以微电子和多媒体为基础的技术产业链将构建，保证网络传输的安全性则是其必然要求。

1通信技术行业安全问题的现状

1.1无线通信安全分析

目前，我国移动通信业务发展迅速，使用人数增加，服务领域扩展。

在工业、军事等领域，移动通信业有着广泛的应用。

但是随着无线通信技术的发展，基站开始覆盖于偏远地区，基站的辐射信号就会受到影响。

同时，移动通信信号的影响因素增多，无线通信干扰也成为通信安全的重要起因，由于基站的设计过程中存在漏洞，加上城市周边安全措施少的影响，移动信号相对较差，移动安全隐患大量存在。

无线电的输出功率远大于额定功率，导致设备的负荷增大，出现互调干扰现象，并且主要体现在发射端和接收端。

1.2移动通信安全与发展

目前，移动通信系统面临的安全隐患包括信息丢失，垃圾短信侵入等。

现阶段，移动通信在人们生活中的地位不断提高，新媒体也随之出现，移动通信作为较为先进的通信方式被普遍使用，掌握新媒体的应用方式是保证移动通信安全的主要手段之一。

但是移动通信使用过程中，尤其是信息传输过程中，安全隐患依然存在。

新时期网络变得更加方便，微信、支付宝等网络软件都可以提供消费、转账功能，而这恰恰给不法分子提供了机会。

网上购物等行为带来的密码丢失，金钱被盗现象大量存在。

无线通信技术电网通信探讨 篇3

摘 要：随着经济建设快速发展，科学技术不断进步，无线通信技术得到广泛发展应用，对人们生活产生重要影响，不仅丰富了人们生活，还为人们提供便捷服务，推进无线通信技术发展，提高人们生活质量。研究无线通信技术及其在电网通信中的应用前景能够了解无线通信技术相关知识，将无线通信技术应用于新领域，产生新的成效，以达到促进社会进步发展的目的。

关键词：无线通信技术；电网通信；应用前景

1 无线通信技术概述

无线通信技术一般是由无线终端，无线基站以及应用服务器等设备组成，是当前信息科学技术研究最为活跃的领域之一，通信技术的主要功能是信息传递，无线通信技术不仅信息传递功能较强，还具有较多特点：第一，安全性高，无线通信技术在应用过程中需要输入密码才能够连接使用，安全性相对较高。第二，覆盖面广，覆盖面广是无线通信技术显而易见的特点之一，在一些居民家中，餐馆，企业，甚至是公交都覆盖了无线网络，由此可见，无线通信技术覆盖面较广。第三，业务功能强大，无线通信技术具有较多功能，其中包括无线网络技术，WPAN基于IEEE802.15的无线局域网以及WMAN基于IEEE802.16的无线局域网，具有较多功能，不仅能够传递信息，还能够连接网络运用网络实施多种监控、检测、勘察以及娱乐功能，功能十分强大，业务能力较强。[1]除此之外，无线通信网络还具有不受城市建设约束影响，安装容易，简单灵活，投资小扩充容易等特点，致使无线通信技术越来越受到人们重视。无线通信技术类型较多，应用较为广泛，在生活中具有重要作用。通过探究无线通信技术在电网通信中的应用有助于促进我国通信业的发展，弥补传统通信业存在的不足，提高通信覆盖面积以及通信传播率，产生较好电网通信效果。

2 无线通信技术类型

2.1 WIFI技术

WIFI技术是一种近几年发展迅速可以将终端设备以无线方式连接的技术，多数人对WIFI技术并不陌生，生活、工作中都经常用到WIFI技术，WIFI技术为人们生活带来了便捷，在具有WIFI无线网络的情况下，用户只要输入无线密码，就可以登录网络，进行学习，工作以及娱乐，十分方便快捷，当前WIFI产品以及技术十分成熟，相关设备，软件也形式多样，无线路由器，随身WIFI以及WIFI万能钥匙等都较为常见，具有广阔市场。WIFI技术十分适用于无线局域网络中的技术类型，是有限网络的延伸，应用性强，覆盖面积广，并可以进行多人网络共享的技术，优势十分显著。当前，WIFI无线网络技术受到多数居民的喜欢，投资小，不用铺设多余线路，使用方便，不仅在城市具有广泛应用，在林区也具有应用价值，只要具有通信信号，通过购买无线路由器以及无线网卡，就能够连接无线网络，使用简单，经济实用。WIFI无线网络技术具有较多优点，但也存在一些不足，其中最大的缺点就是安全性较差，存在一定安全隐患。当前已经研发出较多破译WIFI密码的软件，如WIFI万能钥匙，WIFI畅游等，手机等移动设备在下载此类软件后，可以查询到附近的WIFI热点，并进行破译，一旦连接成功，就可以在不知道无线网络密码的情况下连接破译的无线网络，窃取他人网络信号。WIFI无线网络技术存在安全隐患的原因主要源自于WIFI无线网络应用的射频技术，射频技术通过空气传递信息，发送与接收数据，易受到外界干扰攻击，技术高超之人能够轻易在电波覆盖外围内盗取数据与信息资料，甚至是进入公司内部局域网。[2]

2.2 卫星通信技术

卫星通信技术是指利用卫星来配合陆地通信的技术，其适用于范围较广但却不密集的用户，主要手段是通过卫星将用户连接至有线网的接入设备。利用卫星建成宽带卫星接入系统具有较好发展前景，不仅切合实际，还安全可靠，适用于作战通信、应急通信以及海外通信。但卫星通信技术也存在一定不足，首先，成本高，卫星通信技术采用卫星作为通信平台，通信信道租用费用以及地面站的建设，都需要花费大量资金，应用通信技术成本较高，支出较多，不够经济，不适用于日常生产生活。其次代价大，采用卫星通信技术所使用的通信资源是卫星通信公司所有，受到宽带限制，传输通信数据是需要付出较多代价的，因此卫星通信技术的应用主要适用于作战以及应急通信，通信安全性高，切合实际。

2.3 4G技术

4G技术即GPS全球定位系统，GIS地理信息系统以及RS遥感技术，GPS全球定位系统是指利用GPS定位卫星在全球范围内进行导航与定位的系统，具有实时，全方位，高精确度的特点，在生活中应用较为广泛。[3]GIS地理信息系统的主要功能是进行信息处理，在土地勘测，国土资源审查方面具有重要作用。RS遥感技术，是指通过从高空中接收地球表层的各种电磁波并通过电磁波信息进行扫描，摄影的勘探技术。4G技术较为成熟，4G网络部署具备相当的实践经验，4G已经成为网络通信技术中的重要内容，具有一成套建网理论，包括仿真，模型预算以及链路预算等，具有重要应用价值。

3 无线通信技术在电网通信中的应用前景

无线通信技术在电网通信中具有广阔的发展前景，首先无线通信技术能够适应电网通信业务信息量大、通信点多、接线复杂等特征，在电网通信中发挥重要作用，保证电网双向通信功能，在恶劣情况下同样能够保持它的安全性以及可靠性。[4]其次，无线通信技术的应用有助于有效实施电网控制，较好完成电网保护工作，在电网出现故障之后，配电网能够控制电网自动恢复，但在偏远地区环境恶劣的情况下，电网故障会对设备安全性产生重要影响，给设备维修工作造成一定难度，并且此技术建设周期长，造价成本高，具有显著缺点，应用无线通信技术不用重复进行网络架设以及通信网升级，方便适用，便于扩展。有助于完成电网保护工作，有效实施电网控制。[5]最后，无线通信技术能够构建控制保护系统，满足电网需求，提高电网供电的安全性与可靠性，不仅扩展方便，成本也不高。除此之外，无线通信技术还具有免维修，运行费用较低易于扩容等特点，因而其发展前景较好。

4 结语

无线通信技术是一种应用广泛、成本低、覆盖面广的通信技术，无线技术的发展，弥补了光纤通信成本高，维修困难操作复杂的缺点，促进了通信技术的发展变革，将其应用于电网通信中作用较大，不仅能够方便扩展，还具有较高安全性，是一种需要大力发展的通信技术。

参考文献：

[1]罗瑶.无线通信技术在电网通信中的应用前景[J].沿海企业与科技，2009（04）.

[2]崔志皇，鲍培波.关于对无线通信技术的研究与探讨[J].信息系统工程，2015（04）.

[3]熊卿青，邓媛嫄.现代无线通信技术的现状分析及其发展前景[J].科技创新导报，2012（02）.

[4]张健，郑春.基于无线通信技术在智能交通控制系统中的应用研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2012（09）.

[5]刘建军.无线接入技术在铁路通信中的应用与发展[J].华章，2011（20）：247.

作者简介：高雪松（1994—），男，辽宁阜新人，沈阳理工大学本科在读。

冯海洋（1994—），男，辽宁沈阳人，沈阳理工大学本科在读。

量子通信及其在电力通信的应用 篇4

近20年来,量子通信作为一门新型交叉学科逐渐发展起来,目前已成为国际量子物理和信息科学的研究热点之一。量子通信是一种新型的利用量子纠缠效应进行信息传递的通信方式,具有高效、无条件安全等特点,是结合了量子论和信息论的重要科学研究领域。其中,潘建伟教授领导下的中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室、安徽量子通信技术有限公司、中科大上海研究院量子工程中心、光与冷原子量子信息研究中心和量子信息与量子科技前沿协同创新中心等,取得了国际先进成果,开发了量子通信相关设备,如量子网关、量子VPN、高速加密机、量子交换机、单光子探测器等[1]。

1 量子通信研究及其产业化进展

量子通信具有无条件安全特性,即在目前技术条件下可以提供绝对安全,可以通过一次一密保障信息安全,同时可以通过量子状态侦测安全攻击,这是传统通信方式所不具备的。该特性为国家安全、基础设施、网络通信、金融等领域提供强有力的技术支撑,显现出广阔的前景和应用价值。

量子通信融合了现代物理学和光通信技术相关研究的成果,其基本思想主要由Bennett等人于20世纪80~90年代起相继提出。量子通信按照信道分为2类:一类是量子隐形传送(quantum teleportation);另一类是量子密码通信(Quantum Key Distribution,QKD)。量子密码通信通过一次一密的加密方式可以实现点对点方式的安全经典通信,由物理学基本原理来保证密钥分配过程的无条件安全性,从而建立安全的通信密码。量子通信基于量子力学基本原理,不依赖于计算的复杂性来保证通信安全,其安全性不会受到计算能力和数学水平的不断提高的威胁[2,3,4]。量子通信的分类如图1所示。

量子通信的安全性已经获得严格的数学证明,迄今为止在经典通信上是做不到的,2种通信方式[4,5]的安全性示意如图2所示。

1.1 量子通信研究进展

近年来,量子通信已成为欧盟、美国和日本等发达国家重点关注的前沿科技热点,国际竞争非常激烈。这场竞争从美国国防高级研究计划署建设第1个量子通信试验网络开始算起,到目前为止已经持续了10年以上。近10年来,国外已经建造了一系列的小规模QKD技术验证网络,包括:2008年欧洲联合建立的SECOQC网络、2009年美国国防高级研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)建立的“国防部感兴趣”的城域QKD网络以及2010年日本通过与欧洲合作建立的Tokyo QKD Network。

欧盟相关机构于2010年4月更新的量子通信技术发展路线图——《量子信息处理和通信:欧洲研究现状、愿景与目标战略报告》中指出,欧洲未来10年的量子通信目标将实现基于自由空间的卫星—地面量子通信和千公里级别的光纤量子通信。日本国家信息通信研究院在其网站上公布了至2040年的量子信息通信技术发展路线图,按计划将在2020年实现量子中继,到2040年将建成无条件安全、极限容量和超高精度的广域光纤与自由空间量子通信网络。根据DARPA的预算书,从2012年起,美国军方已经筹划并安排了针对空间尺度达到5 000 km量级的广域量子通信网络技术的预先研究。英国财政部发布了总投资额2.7亿英镑的5年专项计划,面向市场需求,将量子保密通信、量子测度、量子传感器、量子模拟和量子计算等5个方面作为重点发展的量子技术。

1.2 量子通信产业化情况

欧洲已经把量子通信应用于电子政务和金融领域,欧洲的电信运营商也开始引进量子通信技术,不断研究量子通信特性及应用领域,同时开展商业和运营模式探索。欧洲发布了量子通信技术和商业白皮书,启动了技术标准化进程,包括AT&T、Bell实验室、IBM、Hewlett-Packard、Siemens、Hitachi在内的世界著名公司对量子通信技术投入了大量研发资本,并介入了产业化开发。瑞士Id Quantique、美国Magi Q Technologies、法国Sequrenet公司以及澳大利亚Quintessence Labs等已有量子密码的相关产品。

1.3 中国量子通信技术

我国政府高度重视包括量子通信在内的量子技术的发展。量子通信已经被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,而其中的量子通信,属于国家重点发展的具有引领新兴产业发展潜力的前沿技术,已被列入国家“十二五”科技发展规划纲要中。国家“十二五”科技发展规划纲要指出,在信息技术领域要突破“光子信息处理、量子通信、量子计算等核心关键技术”;2013年6月20日,中国科学院研究报告即《科技发展新态势与面向2020年的战略选择》指出,中国在2020年左右可能产生的19项科技突破里,量子通信(及量子计算)排在首位。

我国的量子通信技术布局早,成果卓著。中国科学院从20世纪90年代就开始布局量子通信技术。2001年在合肥成立了中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部,2011年5月在济南成立了中国科学院量子技术与应用研究中心,2014年1月15日在合肥成立了中国科学院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心,这3个研究部、研究中心和卓越创新中心都由潘建伟院士担任主任。以中国科学院、中国科学技术大学在量子信息与量子科技前沿领域已取得的领先优势为基础,创新机制体制,瞄准前沿研究热点和国家重大需求,着力突破推动量子科技革命的前沿科学问题和战略性高技术问题[6]。

2 量子通信应用情况

2.1 国内应用案例

2012年2月“金融信息量子通信验证网”建成投运,该验证网是在中科院量子技术与应用研究中心的主导下,由其产业化公司——山东量子科学技术研究院有限公司、安徽量子通信技术有限公司等合作利用已有的量子通信网络技术,针对新华社的金融信息系统通信的需求和特点,结合其信息处理和传输系统的特点开发的量子通信验证网络,目标在于将量子通信技术和特定的经典通信应用系统相结合,拓展量子通信技术的应用领域[2,7]。该网在实时文字交互、视频语音通信和高速数据传输等方面实现了高保密性。此外,采用量子密码进行仿真股权和债券交易系统,这在国内外开展利用量子通信技术保障金融信息安全的研究中尚属首次。

2012年3月,“合肥城域量子通信试验示范网”正式投入使用[8]。该网络具有46个节点,部署高速光纤约1 700 km,建立包括6个接入交换和集控站链接,同时接入16组“量子视频”用户和40组“量子电话”用户,覆盖了合肥市主城区,是当时世界上第1个规模化的量子通信网络。

2013年12月,“济南量子保密通信试验网”在济南市建设成功并全网运行,该网络以承载实用业务为目标,拥有56个节点,90多个服务用户,涵盖对信息安全要求较高的政府机关和企事业单位等50个终端用户单位,是当时世界规模最大的量子通信城域网络[8],网络由山东联通提供光纤线路资源。作为量子通信试验床,该工程的建设将为量子通信提供完整的仿真环境,对大规模应用中可能遇到的关键问题进行攻关,从而为实用化的量子通信大型城域网在国内的推广以及量子通信技术的产业化奠定基础。

2013年7月22日,国家发改委批准建设“量子保密通信京沪干线技术验证及应用示范项目”,总投资为5.6亿元,项目于2016年6月投运。京沪干线项目以服务国家信息安全重大需求为战略目标,设目标是建成连接北京、上海,贯穿济南、合肥等地的量子保密通信骨干线路,线路总长2 000余千米,连接各地城域接入网络,打造广域光纤量子通信网络,并建成大尺度量子通信应用研究、技术验证和应用示范平台[8]。以金融、政务和商务应用示范为抓手,兼顾军民融合,探索量子保密通信业务的商业模式。

2.2 国际国内电网应用

2012年,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LOS Alamos National Laboratory)团队研究和展示了量子保密通信系统用于加密电网数据和控制指令,已开发出应用于电力网络的量子保密通信系统,该系统运行于伊利诺斯大学厄尔本香槟分校的一个可信网络基础设施的电网(TCIPG)。2012年在加州成立的Grid COM公司,开始把量子保密通信技术应用到电力系统中,可实现不间断机器到机器的服务(M2M),M2M是广泛应用于电力系统的最新安全通信与性能标准,提供“Quantum Data Locking service”的保密通信服务。近年来,包括AT&T、Bell实验室、IBM、Hewlett-Packard、Siemens、Hitachi、Toshiba在内的世界著名公司对量子通信技术投入了大量研发资本,介入了其产业化开发。还有瑞士Id Quantique、美国Battelle以及澳大利亚Quintessence Labs等公司,以及美国Oak Ridge实验室联合GE公司、IDQ公司开展量子通信在电网中的应用项目[1,2,3,9]。

在我国电力通信方面,也进行了相应的应用研究。如中国电科院与中科大研究团队开展了电力量子保密通信方面的科研项目,包括“电力应用环境QKD设备系统稳定性实现技术和测试方法”项目,其研究重点是QKD电力通信网络,主要考虑远距离通信[10,11]。研究内容包括:强磁大电流环境下的QKD设备测试;密钥传输接口协议的制定和标准化;量子通信设备的准入规范制定。

开展在电力系统应用环境下QKD设备的安全性评估研究,主要针对将QKD设备应用于电力领域进行阐述和分析,通过对具备QKD功能的安全通信系统与传统加密系统的安全性进行比较,提出QKD对传统加密设备的安全性增强策略。从传统电力加密设备和系统的安全性现状出发,结合QKD系统本身的安全性特点,提出具备QKD功能的电力通信设备(系统)的安全性设计要求。

另外还有对电力量子安全通信产品方案和电力量子通信组网的研究,针对QKD设备在电力领域的应用进行阐述和分析,从现有电力通信网络的安全性特点出发,给出了电力系统多用户应用场景下的量子密钥分配、存储和管理机制实现方案[11],并且研究了QKD装置与电力二次防护设备相结合的有效方法。

目前,量子通信在国家电网系统已经从研究走向试点应用。2015年6月,中国电科院与中科大合作开展“电力工业量子通信网”研发,搭建首个电力工业量子通信网,初步规划为点对点网络,在电网实用数据传输网络环境下部署量子通信设备,承载语音、视频等业务。将采用最新的量子密钥分发技术和应用接入技术,提供量子安全下的数据传输等基本功能,实现全硬件的量子密钥分发过程,利用生成的量子安全密钥对原有电力通信网传输的数据进行加密保护[10]。同时开展量子保密通信电力应用示范网建设,搭建4节点(1个集控站、3个用户)的星状量子通信应用示范网,同样承载语音、视频等业务,也可作为与现有经典安全设备(如二次防护设备)的融合和接入试验平台。技术验证完成后,尝试在搭建的网络中承载实际业务(如计量类营销数据和办公网络数据)和调度业务(如生产数据)的信息传输,为后续量子通信在电力行业中的实际应用奠定基础。在应用示范网基础上,对量子通信产品进入电力系统制定检测标准,分析QKD设备在高压、强磁、风激、舞动等电力光缆传输中的错误率和成码率。

3 量子通信应用参考

在传输能力方面,主要包括经典通信传输能力和量子密钥应用传输能力2个方面。

1)经典通信传输能力。量子安全通信不会对经典通信传输能力产生任何影响,只是利用量子密钥将经典传输数据加密后(一次一密)进行传输,因此经典通信传输能力取决于业务终端的数据传输带宽[12]。目前公司的量子昆腾VPN数据吞吐率有500 Mbps、1 000 Mbps等(根据客户需求可进行定制)。

2)量子密钥应用传输能力。量子密钥的生成速率≥2 kbps(50 km@13 d B),量子密钥的更新频率可达到300次/min。

在工程成本方面,由于量子通信属于新技术,其设备成本较高,大概是经典设备的4~5倍。在电网量子通信专用设备、标准都成功以后,成本可以下降。量子通信系统与传统通信系统造价比较见表1所列。

以4节点(1个集控站节点、3个用户节点)为例:关于量子通信安全方面,量子安全通信的优势在于解决经典传输链路的安全性,通过量子不可测量、不可复制原理进行相位编码产生绝对安全的量子密钥,并对原有的传输数据进行安全加密。而对于机房、集控站中的物理安全性则仍然需要通过经典安全的方式进行防护。

总之,量子通信与现有通信技术是一个取长补短、相互融合的过程,量子通信不会从根本上替代现有的通信技术,而是在现有技术的基础上,在物理层、网络层和应用层将两者有机融合。随着量子通信技术的成熟,未来将进一步向规模商用阶段迈进,在国防、军事、金融和电力等领域的应用前景广阔。

4 结语

电力系统通信网络及其信息安全问题关系着电力企业的安全生产与经济效益。目前,电力行业在网络与信息安全的基础支撑技术方面还存在一定的局限性,未来所面临的安全风险不可预知。探索量子保密通信技术在电力系统通信安全方面的应用是一项非常有意义的前瞻性工作,对形成高安全性、高效率、稳定可靠的电力信息通信系统,促进管理一体化、简单化大尺度的新一代电力信息通信体系意义重大。

建议根据电力通信特征开展如下工作。

1)深入调研电力信息通信业务,建立信息系统安全生态表。调研目前在运各个业务应用系统的信息安全生态,按安全级别及紧要程度等量化安全优先级,明确安全需求。考虑到实际应用业务运维,业务系统数据量大、架构复杂、关联耦合度高,因此可以按照信息安全等级及系统的定位进行评价,建立系统安全对照表,明确各级系统运行条件及安全要求,尤其是对信道的安全要求。

2)根据业务应用需求及支撑条件,开展业务应用示范验证。调研表明我国的量子通信研发成果具有世界先进水平,且完全拥有核心技术及知识产权。同时,已成功研发了一系列具有国际领先水平的关键器件,可以根据业务梳理结果,对一些重要且独立的信息通信系统采用量子技术进行保护,开展示范性应用,对电力通信中引入量子技术进行验证。在研发过程中,与先进的队伍合作,大力培养电力量子通信方面的人才,提高和完善量子通信技术在电力系统中的应用。

3)凝练应用示范验证成果,建立量子通信设备入网标准、规范,推广应用范围,建立电力量子通信运维管理体系。根据应用示范验证的成果,对必要的应用系统采用量子通信技术进行安全保护。研发符合电力通信要求,满足电力环境下进行正常通信的相关设备;提出电力量子通信入网标准、规范;建立运维管理体系;推广量子通信应用范围。

张翼英

参考文献

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通信工长、通信工岗位职责 篇5

1、执行上级的有关规章制度，落实安全生产逐级负责制。对本工区的安全生产和劳动目标承担责任。

2、组织编制本工区的、月度维修计划、重点整治计划和财务计划，上报，待上级审批后组织实施。每月将年、月表逐项逐日将工作安排填入工区月度工作进度表（电统110），并逐项闭环，26日前上报车间。

3、在本工区内合理安排人力、物力，组织实施工区级的施工，参加本工区管内的车间、段级施工及施工配合工作。组织参加和实施天窗修、重点专项整治、工电联整配合、秋鉴等各项计划和临时性的安全生产工作。

4、每月完成跟表任务，对本工区人员的工作质量进行检查，指出存在的问题，提出考核建议。

5、负责协调与车站、工务等相关部门的工作关系。负责协调与上级部门、本工区人员之间的工作关系

6、对管内发生的事故、障碍组织处理、分析，并协助上级部门做好事故的调查处理。

7、组织召开工区的月总结会，安全分析会，“115机制”点评会等会议。参加车间的月度生产会议，汇报本工区当月的安全生产工作情况、存在的问题及下月的安全生产工作计划。

8、加强对本工区职工的安全教育，杜绝违章作业，保证行车、劳动、交通和消防安全；在工区开展有效的业务学习和学技练功活动，不断提高职工的技术业务素质。

9、组织本工区按照职工奖惩考核办法对各类奖金实施公平合理的分配。

10、按照“五标工程”有关要求，组织做好班组及岗位的月度考评工作。

11、加强班组建设，做好本工区职工的稳定工作。重视职工思想政治教育，关心、帮助他们通过各种途径解决实际困难，为他们排忧解难。

12、每月对工区材料计划和进出情况进行检查。

13、完成上级安排的其他工作。

通信工岗位职责

1、遵守和掌握《技规》、《维规》、《事规》、《行规》等有关安全生产规章制度和安全操作规程，确保不违章作业、盲目蛮干。

2、熟练掌握通信设备的检修作业程序、技术标准及质量要求，对通信设备进行养护维修，质量良好地完成各项设备的检修工作，确保设备正常使用。

3、遵守铁路企业内部各方面的管理制度、作业纪律和劳动纪律。

4、发现事故隐患或者其他不安全因素，应立即向工长、车间或段调度报告，并及时采取防范措施。

5、检修作业必须工具齐全，仪表完好，材料齐备，安全措施到位。

6、积极参加各种安全生产宣传、教育、评比、竞赛、表彰和评估活动。

7、关心本工区的安全生产情况，参与工区的管理活动，向有关领导或部门提出合理化建议或意见。

8、参加工区安全生产等各种会议及每月开展的“五标工程”等各种活动。

通信 篇6

[关键词] 虚拟 通信子系统 设计 实现

用现代计算机技术研究虚拟实验室的应用，是近几年国内外实验教学研究的热点。虚拟实验室就是以计算机网络为核心，将虚拟仪器通过网络连接起来，以实现数据采集、分析和远程操作的一个系统，它具有透明性、资源共享性、互操作性、用户自主性、扩展性以及安全性等特点，是传统实验室无法比拟的。通信与调度管理是构建虚拟教学实验室系统的关键问题，各种数据的传输需要一个良好的通信机制来保证，调度管理则是系统能够有序化工作的关键。

一、虚拟教学实验室通信子系统的通信机制选择

在当下流行的多种通信方式中，共享的通信方式、NetBIOS和MailSlot的可靠性差。DDE，WM_COPYDATA和剪贴板是同一台计算机中不同应用程序之间的进行数据交换的方式。Pipe的速度较慢，而MailSlot最大的缺陷是不可靠。Sockets由于是工作在通信的底层，实现起来比较复杂，但是如果是工作在Windows平台之上，则不存在这个问题，因为微软公司提供了相应的控件。RPC对外界屏蔽了通信细节，具有较好的结构化和抽象能力，它是分布在不同处理机上的程序进行合作的一种高级机制，并被广泛地用于分布式操作系统、分布式数据库和客户/服务器计算机领域中。CORBA适用于异构的、大规模的分布式系统。它们各有各的优缺点，没有哪一种是万能的。因此，只有在合适的场合采用合适的方案，才是最好的解决办法。

由于基于局域网的虚拟教学实验室系统来说，主要是运行在Windows平台之上，并结合本文所设计的计算机组成原理虚拟实验室的特点，因此我们使用Socket来实现系统的通信。

二、虚拟教学实验室通信子系统信息类型与通信方式设计

由于虚拟实验室需要支持不同的信息流，如实验数据、白板信息等，还要支持不同的通信方式，如单播、组播和广播，从而实现学生可以单独实验、协同实验和文本交流等功能。所以，虚拟实验室必须解决多种消息类型和多种通信方式这一基本应用需求。

1.系统的信息类型设计。在虚拟实验室系统当中，客户端与服务器端之间存在着大量的信息交互，这些信息的类型多种多样，而且这些信息对网络的通信有不同的要求，有些对实时性要求较高，有些则对顺序和可靠性要求较高。

(1)数据文本信息。主要指用户所发送的实验数据和服务器处理后的实验数据。在本系统中，客户端将用户的操作及实验数据以文本文件的形式传送给应用服务器，服务器进行处理后，也是以文本文件的形式将处理结果传回客户端。由于该数据量不是很大，所以通常用TCP形式实现。

(2)白板信息。白板可以使每一个实验成员利用图形、文字等协同合作一个实验。传送的白板数据是对绘图对象的操作，其先后相关性体现在各个绘图对象的属性变化上，任何数据的传输速度如果过慢的话，将体现不出协同和合作的特性，因此必须保证传送的实时性，通常以UDP的形式实现。

(3)音频/视频信息。这两种信息对于传输的实时性要求较高，对可靠性要求较低，因此通常以UDP的形式实现。但是为了提高可靠性，要在UDP的基础上加上质量保证控制机制。

(4)文字信息。文字信息提供以文字形式交流的手段，多个用户进行实验时，可以互相进行简单的文字交流，在虚拟实验室当中，文字信息数据量小，以TCP形式实现。控制信息：控制信息是实现协同和管理的根本保证，必须以可靠的形式传输。由于其数据量很小，所以通常以TCP形式实现。

2.系统的通信方式设计。在虚拟实验室当中，服务器和客户端在通信中要求能够实现单播、组播和广播。单播是将数据从一个发送点传输到一个接收点，是点到点的通信方式。广播是将数据发送给网络中的所有节点，是点到所有节点的通信方式。组播是介于单播与广播之间的一种点到点的通信方式，它是将数据从一个节点发送给特定“组”内的所有节点。

图1单播通信结构示意图

(1)单播通信方式。单播通信，就是一个用户在同一时间只能与另一用户进行通信。其拓扑结构如图1所示。当用户1向用户3发送信息时，用户在信息包中声明需要服务器提供点对点通信方式，同时在信息包中必须提供用户3的IP地址。这样服务器就为双方建立了通信连接，信息就可以在两个用户之间传递，而网上其他用户是无法得知信息内容的。图中虚线表明信息的流动方向。

单独完成某个实验时，不需要和其他人合作完成，每个人各自完成自己所选的实验，而互不干扰。因此，在这种情况下，采用单播的通信方式。

(2)组播通信。组播通信，就是一个用户在同一时间可以与其它任意指定用户之间进行通信，被指定的用户数量必须大于2。其拓扑结构如图2所示。

在该图中，用户1通过服务器同用户2、用户4建立链路。因此用户1发送的信息可以被用户2和用户4同时接收。用户1在发送信息时必须在信息包中表明多点传送方式，以及接收该信息的用户地址。

在本系统中，如果一个人需要合作完成某个实验，也称协同实验，对于某个人在客户端所作的实验设计编辑操作，先由虚拟实验平台将它转换为消息数据，在本地子网进行组播。于是，合作的组内成员客户端可以直接收到组播的消息数据。

图2组播通信结构示意图

(3)广播方式。广播方式就是，一个用户发出的信息包，被发往网上所有用户。其通信方式如图3所示。在本系统中，服务器需要向所有的客户端发出一些简单的消息，在这样的情况下，使用广播方式可以减轻服务器的负载，提高系统的效率。

图3广播方式结构图

3.通信子系统的框架设计。根据虚拟教学实验室系统的不同要求，为了屏蔽底层通信方式的差异，提供具有特定服务质量的通信服务。通过以上对多种信息类型和多种通信方式的分析，设计了一个系统，称为通信子系统，它提供对单播、组播和广播的支持，并且能够完成系统客户端和服务器端之间的通信。

图4通信子系统框架

由于在本系统中，虚拟实验模块所产生的数据无论是用户的注册/登录信息还是实验据信息，都是文本数据，都采用TCP来实现。在协同实验当中，白板模块所产生的信息有可能是文字信息，也有可能是图像信息，在本文中我们采用UDP的形式来实现。控制信息和文字信息都是以TCP来实现的。

三、虚拟实验室通信子系统的功能实现

1.信息处理模块。(1)阻塞和非阻塞通信原语。阻塞原语（也叫同步原语），当一个进程执行“发送”调用，信息正在发送时，执行“发送”原语的进程将被阻塞（即挂起）。系统调用“发送”命令之后的代码不能执行直到信息已经发送出去。同样的道理，对于“接收”命令，在没有实际收到信息之前是不能返回调用进程的，而执行“接收”原语的进程一样要挂起等待，哪怕等无限长时间。在虚拟教学实验室系统中，“接收”和“发送”进程都是与特定的端口相连接的。也就是说，接收进程只能收到发送与之相关的特定端口的信息，对于其他信息则无法接收。同样，“发送”进程也只能将信息发送到特定的端口（一般是接收方的接收端口）。

与阻塞原语相对应的是非阻塞原语（也叫异步原语）。在这种原语中，发送进程调用“发送”命令后不挂起，而是立即将控制权交给调用进程。非阻塞原语的优点是发送进程可以与信息的发送并行操作。然而，使用非阻塞原语在获得良好性能的同时也带来了缺点，这就是发送进程必须等待信息已经正确发送出去，才能修改发送缓冲区中的数据，否则可能带来严重的正确性问题。

对于这个问题可以有两种解决方案。一是将发送信息拷贝到信息缓存区，从而允许发送进程继续运行。第二种方案是当信息发送成功后中断发送进程，以便告之它可以继续使用发送缓冲区，这种方法不需要信息的拷贝，从而节省时间。但用户级的中断会使程序变得较复杂，并会引入竞争条件，使得程序的执行不具有可重复性。在一般情况下，第一种选择是最好的，容易理解而且实现起来也最简单，不需要另外的缓冲区，可以很快地发送信息。另外，如果对于某些应用必须将处理和信息传输并行操作，那么，第二种是最好的。

(2)系统的两种通信模式。在本系统中，客户端和服务器端之间的通信我们采用了基于TCP/IP协议族上的TCP和UDP协议，该协议是利用传输层上的Socket构建的TCP协议和UDP协议根据虚拟教学实验室系统的特点以及上面对信息流的分析，其实现方式包括以太网下TCP和UDP的Socket两种通信模式，在本系统中，由于信息类型不同，我们使用基于TCP的Socket来完成对实验数据这些数据的传输，用基于UDP的Socket来完成对白板和控制信息的传输。

2.系统管理模块。在虚拟教学实验室系统中，由于存在多个客户同时访问服务器的可能性，如果有多个用户同时访问服务器端，那么就会出现多个线程，那么就必须对这些线程进行统一的管理，要为所有的用户维护接收和发送线程，还必须对这些用户的线程进行调度，使这些线程按照一定的策略运行，维护着系统的运行。服务端还必须有一个主控线程负责对用户列表进行初始化，建立各个通信中需要用到的套接字，创建控制线程、白板转发线程：负责监听来自客户端的建立控制连接或白板连接的请求，有请求到来时建立通信连接。

3.应用接口。应用接口实现通信子系统与应用层程序的交互。它包括两方面内容，一是应用程序的编写应遵循通信子系统所规定的标准；二是应用程序可以通过通信子系统提供的应用程序接口使用通信子系统。应用通信子系统构建虚拟教学实验室系统的目的是为了满足系统对开放性、实时性、灵活性、可扩充性和易操作性的要求。

应用层可以通过通信子系统提供的应用程序接口使用通信子系统。在给用户使用时，将接口的内部实现过程隐藏，提供类似Socket编程的外部接口，其应用接口如下：

addUsers（）：该函数以用户信息为参数。主要功能是给协议字段中的TON，METHOD标志和USERINFO赋值。然后调用setHead设置协议头。

send（）：该函数以消息为参数。主要功能是调用addHead给消息加上协议头，调用reallysend向服务器端发送消息包。

read（）：该函数以消息包为参数。主要功能是接收服务器发来的消息包，并调用protocol进行对该信息包解析。

Sendservermsg（）：以消息和用户信息为参数。内部处理过程：调用addhead给消息打包，调用reallySend发送服务器与客户端直接交流的消息包。

sendusrmsg（）：以消息包为参数。内部处理过程：接受消息包，调用protocol分析协议头，转发客户消息。

参考文献：

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通信 篇7

我国专网通信是在计划经济体制下, 在公网通信长期不能保障各行业应用的情况下, 为满足行业生产指挥需要建设和发展起来的。专网通信密切结合行业特点, 突出专用性和个性化服务, 为各行业主业的发展做出了不可磨灭的贡献。随着近几年国内电信业的迅猛发展, 专网通信的网络规模迅速壮大, 技术水平与公网基本保持了同步发展, 逐步成为电信市场的一支重要力量。专网系统是公网不容忽视的大客户, 也是公网的合理补充。据统计, 截止2000年底, 电力通信专网电话交换机总容量已超过200万线, 光缆总长度近2万公里, 微波电路总长度约8万公里;石油石化系统仅上游企业就拥有电话交换机容量达150万线, 通过遍布全国的输油输气管道光缆、微波和卫星电路组成了颇具规模的通信专网;冶金系统电话交换机总容量也超过了41万线, 光缆和微波电路达1万多公里。另外, 如煤炭、交通、航空航天等专网, 也都具有相当的规模。

2 通信网中的问题

然而骨干通信网在应用的过程中, 也表现出了一些弊端, 由于技术不成熟没有形成完善的运行系统, 现在的骨干通信网架构庞大, 系统内的设备数量接近千台。工作量较大时, 承载业务可高达数千条。核实工作技术含量高、难度大, 导致了正常的核实及检查工作进行困难。同时, 骨干通信系统运行困难还因为其学术方面涉及范围广, 涉及专业包括传输通信、数据通信、服务器主机系统、数据库系统等, 对其进行维修和检查都需要大量的专业科研人才。所以为了加强信息通信检修计划性, 我们还需要对下一年内大型检修进行整理并核实其影响情况及对现网运行方式的影响。

在此过程中, 我们可以借鉴国外先进企业的历史经验。如美国福特公司旗下的休斯公司, 在为其母公司提供通信服务的基础上快速发展, 目前不但能满足福特公司的信息通信需求, 而且还为世界各地提供卫星信道出租业务, 发展成为世界闻名的通信专网, 成为福特公司的一个新经济增长点。世界第一大石油公司-埃克森公司, 也拥有自己的跨国通信专网, 其专网在保障埃克森公司信息通信需求的基础上, 也创造了很好的经济效益。他们在发展过程中也出现了相似的问题, 但最终都通过合理的方法解决了, 并为服务企业带来了很大的经济效益。在其解决问题的过程中, 都体现了以下一些特点。

3 骨干通信网

骨干通信网作为一个冉冉升起的朝阳产业, 具有很强的科技性, 其对技术水平要求较高, 所以具有高素质的科技研发人才是打破僵局的关键因素, 我们应大力吸引国内及国际的高科技人才, 尤其是跨专业多项全能的高素质人才, 创造良好的科研环境以方便其工作, 对现有的运营系统进行不断改进。同时, 应该为员工创造良好的科研氛围, 为其提供进行科学研究和设备改进所需要的材料及场地, 倡导并培训员工积极奋进开拓进取的精神。

其次是引进国外先进设备。我国骨干通信网起步较晚, 加上早期西方国家在技术上实行封锁政策, 导致了我国在这一方面与西方发达国家之间仍有很大差距, 虽然近些年奋起直追, 但差距仍然存在。现在对外开放力度加大, 此类一些技术都可以接触到。因此可以通过引进国外的先进设备来加强我们的科学技术水平, 简化运行设备, 进而减小工作强度并提高工作效率。

接下来还应该加强企业内部的监察和监管力度, 抓好质量管理, 这是企业内部管理的实质和核心。抓质量首先要牢固树立“质量、信用”的观念。企业领导者要成为企业产品质量和信用的第一责任者, 要健全以质量否决权为核心的责任制, 加强技术基础工作, 建立健全质量管理机构, 大力推行科学的质量管理方法, 深入推行全面质量管理, 认真贯彻行业相关标准。抓资金管理, 需要从思想上, 要树立勤俭节约的精神, 想方设法开源节流。同时也要建立科学的用人制度要坚决改变用人观念, 拓宽视野, 按照德才兼备的原则, 大胆任用一批能人, 不拘一格, 敢动真格地选好配好企业的领导。在选拔和任用企业领导干部时, 首先要考虑对国家、对企业、对职工负责, 把那些既有责任心又有管理能力的人提拔到管理层位置上, 尤其要配备好企业的“一把手”, 使其成为率领企业职工奋发向前的领头雁。其次要从德、才、识、体等方面注意发现任用企业各级领导干部。其次还应该制定科学有效的绩效考核制度人的潜在能力是巨大的, 要调动员工的劳动积极性和创造性, 必须用严格的奖惩制度去约束和激励其努力奋斗, 充分发挥潜能。人的潜能不会自然发挥出来, 而是必须用激励的手段使其产生“动力”, “动力”的产生是靠人按不同的标准可划分为许多种类。如生理需要、社会需求、物理需要、精神需要去引发。如何才能让员工产生“需要”并且能逐步发展, 从“需要”促使其产生心理张力, 引起其产生达到一定目标的内部动力“动机”, “动机”推动其去“行动”, 实现达到“目标”, “目标”实现的同时需要满足, 紧张解除, 这时又需要使其产生新的“需要”.以此周而复始地循环, 使人不断地被激发, 潜力不断地发挥。这每个循环的运转过程都需要企业“帮助”产生, 即建立起一个适应我国现阶段员工的科学有效的绩效考核机制。

最后也要加强企业的思想政治工作, 加强企业思想政治工作, 从根本上说, 是贯彻“两手抓, 两手都要硬”的方针, 是创造高度的社会主义物质和精神文明的必然要求。如果没有坚强有力的思想政治工作, 就不可能正确执行党的路线方针和政策, 如果没有坚强有力的思想政治工作, 就不能凝聚人心, 造就一支有理想、有文化、有道德、有纪律的职工队伍, 企业发展就会失去最大的力量源泉。把加强思想政治工作作为企业的一项重大的基本建设来抓, 这对于搞活国有企业乃至整个国有经济, 具有长远的战略意义。

4 总结

综上所述, 我们应该结合各个方面的因素, 指定出合理的计划及周密的工作安排, 协调各个部门的工作人员共同工作, 工作进步。同时也要督促成员之间相互监督相互促进并做好核查纠错工作。确保可以按照时间进度要求完成检查任务, 同时能确保年度方式内容的准确性及实时性, 为通信调度员开展故障处理、业务查询、应急处置、统计分析提供强大的辅助功能, 并作为骨干通信网唯一的综合资料查询书籍。

摘要：专网通信是指在一些行业、部门或单位内部, 为满足其进行组织管理、安全生产、调度指挥等需要所建设的通信网络。专网通信是指为政府与公共安全、公用事业和工商业等提供的应急通信、指挥调度、日常工作通信等服务。

通信 篇8

“爱人者, 人恒爱之一”。这虽是孟子劝诫君王之言, 但最美通信人——马树成却用自己的坚守, 向黑龙江嘉荫县常胜乡的3600多位父老乡亲诠释了自己的爱。他是黑龙江联通嘉荫县常胜乡支局的“光杆司令”, 服务全乡483.3平方公里土地上所有的用户, 无论是40℃以上的酷暑天气还是零下40℃的严寒天气, 只要乡亲们有需要, “联通小马”一定会到。正是这样一个恪尽职守的“小个子”, 在灾难来临之际, 用自己坚定勇敢的行动, 守住了整个支局的设备, 保障了全乡的通信。

有问题, 找小马

常胜乡是黑龙江省嘉荫县西北部的小镇, 位于黑龙江西岸, 与俄罗斯隔江相望, 该乡面积达483.3平方公里, 边境线长39公里。马树成作为中国联通常胜乡支局局长, 服务全乡3600多位百姓。虽身为局长, 马树成却包揽了整个局的活, 他既是局长, 也是员工;既是营业员, 又是技术工。他一个人不仅要负责整个支局的日常运营, 还要维护几百公里长的通信线路。联通常胜乡支局共有移动电话、固定电话800余部、宽带230余条, 此外还有10个模块局、4个移动基站, 这些都需要马树成维护与巡视。而这9个自然村的3600多位居民都是马树成最关心的用户。其中, 最远的一家用户远在40公里之外, 只要有需要, 马树成依然会驱车前往, 由于路途坎坷, 这40公里的路程往往要花费2个多小时。

即使再忙, 马树成也会有求必应, 这让村民们养成了有网络、电子产品方面的问题都找“联通小马”的习惯, 马树成用行动为自己盖上了常胜乡技术“IT男”的印章。

据常胜乡村支书王忠锁介绍, “常胜乡从没有过因为通信方面的故障影响人们正常工作生活的时候, 马树成是乡亲们眼中无所不能的‘联通小马’。”要知道, 在常胜乡这样的纯农村环境, 自然条件艰苦、交通不便, 特别是刮风、下大雨的天气, 很容易造成设备故障, 可想而知马树成的工作量有多大。此外, 王忠锁还提到, 由于乡民普遍技术水平不高, 往往遇到一点小问题即使不是与联通相关的, 也都会找到他来解决。

情到深处用爱致敬工作

马树成完美诠释了歌德的“责任就是对自己要求去做的事情有一种爱。”处于中俄边境的常胜乡, 冬天异常寒冷, 往往达到零下40℃, 有时比中国最北端漠河的气温还低。到了冬天人们都很少出门, 可马树成要外出维修。因道路积雪摩托车无法行驶, 他便自费买了一辆面包车作为工作用车。遇到大雪封山的时候外出维修, 往往会被困在外面回不来, 有时甚至可以说是冒着生命的危险。据马树成介绍, 维修线路时戴着手套不便, 他便会脱掉棉手套, 而在寒冷的冬天只要10分钟手就会冻僵。

2013年的那个冬天, 东北早已漫天飞雪, 恪尽职守的马树成在工作时从电线杆上滑落导致小腿骨折。2年后的今天, 当记者再次问起马树成对受伤的看法时, 这个瘦小且肤色黝黑的汉子笑了, 他已经忘记了究竟几月受的伤。但是当时摔跤的细节他仍历历在目, 马树成介绍道:“当时杆子上结满了冰, 在已经修好线路后准备下撤时, 脚上的夹子突然失去了抓力。我直接从杆子上掉了下去, 屁股坐在了脚上。当时毫无知觉, 不一会后我才反应过来, 那种疼至今难忘, 但当时想的更多的是妻子红玲知道了该怎么办。”可3个月后, 他又重新回到了维护乡里老化线路的岗位上。他真挚的眼神告诉记者, 他热爱这份工作, 也许说出来并不是他表达热爱的方式, 这个正扛着光缆出门的汉子为我们诠释了一个男人的爱。

据马树成妻子刘红玲回忆, 那是2013年11月12号, 是她生日的后一天。“前一天下了雪, 外面的电线杆都冻上了。但是由于东北天气恶劣, 户外的线路老化快, 需要一直维修, 他在接到维修任务后便出门了。到中午都没有回来, 然后我就知道他出事了。”刘红玲在向记者描述这件事时脸上丝毫没有责怪马树成和抱怨这份工作的意思, 从她善良且闪亮的眼神中, 记者看出了她的自豪。

洪水当前他却“违抗命令”

然而, 真正让我们记住马树成的也是2 013年。那一年, 一场洪水袭击了这个边陲小镇, 马树成冒险保障全乡通信的英雄事迹也随之传遍了整个常胜乡。

2 013年8月常胜乡被无情的大自然一举击溃——一场史无前例的洪水凶猛袭来。进入8月, 黑龙江干流嘉荫以下江段水位持续上涨, 到了19日, 黑龙江嘉荫段水位达100.56米, 比有历史记载的最高水位还高近1米!加之俄罗斯水库泄洪, 常胜乡成为全县最危险的乡镇。

“洪水来了, 快跑吧!”这一天, 人们的耳朵里再也听不到别的声音, 周遭都被这句嘶喊包围了。此时, 偌大个支局只剩下马树成一个人。洪峰到来之前, 他已经协助县公司维护人员拆除了价值几十万的设备, 并把它们转移到了十几公里外的安全地带;又日夜无休地修这儿补那儿, 牢牢坚守着“洪峰来临前, 要确保通信畅通”的命令。然而, 洪峰就要来了, 一个人要怎么样挺起支局?

这时刘红玲冲进来了:“咱也走吧, 树成, 县防汛指挥部来命令了, 除突击抢险队留守外, 村民全都得撤离, 这里太危险了!”看来, 不做决定不行了, 马树成把烟一掐说:“对不起了媳妇儿, 你带孩子走吧, 我还有事得办!”说完, 他把媳妇往外一推, 关上了门。

门外, 是忙成一团的乡亲和随时席卷一切的洪水;门里, 是一个瘦小的男人和价值不菲的通信设备。突然马树成的手机响了, 是县公司打来的:“老马, 常胜乡堤坝决口了, 公司命令你马上撤离!”

已经到了最后时刻。他看着眼前这些家当——120块蓄电池, 下了决心, 只要能移动的, 必须全搬走, 啥都不能留。马树成将事先准备好的自家农用车开到跟前, 使出全部力气, 将蓄电池一块块地搬到车上。半年前腿部的骨折还在恢复期, 搬电池时小腿依然钻心的疼。洪水一分一秒地袭来, 汗水一滴一滴地落下, 他咬紧牙关坚持着, 绝不能眼睁睁地看着这些设备被洪水吞噬。120块蓄电池, 每块重43公斤, 总重量超过5吨, 而且还要屋里屋外往返120次!

当他把全部电池搬到车上时, 常胜乡已经成了一座空城, 他刚把设备运到一处高岗, 肆虐的洪水便淹没了全乡, 平均水深达2米, 最深处有3米多。洪水阻断了常胜乡全部的对外交通, 马树成转移通信设施的高岗此时成为孤岛, 而地势较低的桦树林村G网基站通信设备还没有抢运出来。由于洪水阻断, 县公司增援人员无法赶来, 眼看着滚滚洪水渐渐接近机房, 马树成安顿好电池, 找来一个有车的亲戚, 又冲进洪水中!

他和亲戚赶到桦树林村基站, 趁着水还没到, 一鼓作气将基站所有设备全部转运到安全地带。在那里, 他搭了个简易帐篷, 风雨无阻地看守着通信设备。一天、两天、三天……这没水、没电、没粮, 与外界几乎完全失去联系的日子, 一过就是半个月。这期间, 他仅靠县公司救援人员用冲锋舟送去的水和食物艰难度日。然而, 他的坚持, 使联通公司坚持到洪水来临前的最后一刻;他的坚持, 确保了联通公司为地方政府提供强大的通信保障;他的坚持, 受到了县委、县政府和当地百姓的一致赞扬!

他是最后一个撤离的人, 他也是第一个回到常胜乡的人!

“他喜欢这份工作, 我就支持他、理解他”

每个成功男人的背后都有一个优秀的女人, 马树成的妻子刘红玲正是支撑起他的有力后盾。洪水过后, 常胜乡一片狼藉——全乡固网线路几乎全部瘫痪, 通信需要一家一家地恢复。此时, 马树成又投入到恢复通信的战斗。他每天往返几十公里, 在洪水后泥泞的田埂深一脚浅一脚地跋涉, 让一户户问候平安的电话铃声尽快响起。

别人家的线路通了, 可自家的炕还塌着。看到家中一片狼藉不知何时才能修复, 刘红玲伤心痛哭。马树成也想在家消消停停地把炕修上, 可前村的张婶要向在城里打工的儿子报平安;后村的二小子在等媳妇平安回到娘家的消息, 哪个也不能等啊!于是, 他安慰妻子道:“家里这点损失和企业比起来不算啥, 没有企业哪会有家!只要有公司在, 我们就有工作, 东西没了, 咱们挣钱再买……”终于, 妻子理解了马树成, 她说:“你放心地去干吧, 家里有我!”

疯狂肆虐的洪灾终于远离了常胜乡, 而如今支局的墙壁上当年洪水浸泡过的痕迹依然可见, 如同纪念那场惊心动魄的灾难, 也让人们记住了马树成这个名字。然而, 马树成的“战斗”并没有停止。今年联通的全光网改造让马树成更加忙碌了, 他一个人拉线、熔线、接线。很多时候, 一个人忙不过来, 马树成便会叫上妻子。在光缆线转完时, 他需要一个“甩线”的帮手, 有时还得上下电线杆几趟才能装好。

当记者问刘红玲是否有怨言时, 刘红玲说:“埋怨只是一时的, 过后想想就好了。看他喜欢这份工作, 我就支持他、理解他。”

通信 篇9

近年来, 我国经济、社会和安全环境总体保持稳定, 但是由于国内外敌对势力的挑拨滋事, 社会安全稳定形势不容乐观;特别是新疆“7.5事件”, 西藏“3.14”事件以后全国的安全稳定反恐维稳变成了重中之重;世界博览会、亚欧博览会等重大活动增多, 安保环境复杂多变;地震、雪灾等自然灾害多发, 安全事故隐患增加。通信部队在执行反恐维稳、安保警戒、抢险救灾等多样化军事任务十分繁重并日趋常态化。

二、应急通信保障概述

在突如其来的大型自然灾害和公共突发事件面前, 常规的通信手段往往无法满足通信需求。应急通信正是为应对自然或人为紧急情况而提供的特殊通信机制, 在公众通信网设施遭受破坏、性能降低、话务量突增的情况下, 采用非常规、多种通信手段组合的方式来恢复通信能力。通信部队作为军事通信的主体力量应为各类紧急情况下提供及时有效的通信保障, 是综合应急保障体系的重要组成部分。

三、如何加强通信部队通信保障能力

(1) 构建可靠应急通信网。在通信网络的拓扑组网结构、规划设计和建设上, 应增强对异常事件和突发灾害的防护和自愈能力。通信网络建设既要从当前的需求出发, 同时要有长远的眼光, 尤其对重要网元、传输节点、骨干线路、重点区域应有特殊考虑和超前思维, 利用多种技术手段, 要考虑到在本地网已经全部瘫痪的前提下, 仍有一些站点可以通过其他技术手段提供应急通信服务的能力和机制。其次, 通信网络是一个全程全网的概念, 应该保证网络的每个结点都有足够抵御各种风险和突发灾害的能力。例如作为核心网的交换设备应有负荷分担及路由迂回的能力, 作为传输网络应具备有线、无线、卫星等多种技术的备份及保护功能。对网络采取必要的冗余保护措施, 虽然在表面上看似乎是一种浪费, 实际上却是网络安全的重要体现。

(2) 加强应急通信保障体系建立。当灾难发生时, 尤其是自然灾害, 传统的通信设施很容易被破坏, 如果应急通信系统完全依赖传统一种或几种通信设备, 则应急系统会因为灾难一起被损坏。因此, 现代的应急通信系统需要视频监控、数据通信、救援指挥、信息处理等一体化设备, 需要军用设备民用设备的融合, 能够采用空中与地面结合、有线与无线结合、固定与机动结合的立体化、快速反应救援通信系统。通信应包括多种业务类型, 同时支持语音、视频、数据调度为指挥调度提供最详尽、及时的现场信息。同时也能支持集群对讲、电话调度、满足多种方式高效沟通、指挥、调度的需要。由于通信网络由不同性质的网络组成, 它们基于不同的技术 (例如电路交换、无线、卫星、IP和ATM) 和构架, 支持不同的协议和业务, 因此必须建立标准化的不同类型网络之间的互通接口, 充分利用各自的特点优势, 互相共享资源、优势互补、协同作战、以便更好地完成更复杂的应急通信任务。未来的应急通信网络是一个综合的网络体系, 多种技术与特性的网络并存, 只有这样才能更好地担负应急通信语音、数据、图像等多业务传送任务。

(3) 制定通信保障预案。针对各种自然灾害、疫情、恐怖事件、要活动、军事演习的不同需求, 应细化制定各应急通信系统的保障预案, 规范非常时期指挥调度、组网方式、人员联络、设备准备、后勤保障等方面的工作流程, 并在实际演练中检验、完善和补充, 不断提高保障预案的科学性、准确性和指导性, 保证应急通信设备在最短时间内形成通信能力。

(4) 开展实战化联合演练。演练立足应急保障“通信先行”, 密切结合实战, 设置情况合理, 组织实施严密, 协调指挥到位, 处置措施科学, 要达到检验预案、锻炼队伍、促进协调、有效保障的预期目的。演练以展现应急通信指挥、通信、保障三个方面的建设成果为重点, 旨在检验应急通信指挥系统的灵活应变能力和组织指挥能力, 检验指挥编组的科学性、兵力出动的快捷性、通信组织的可行性、战法运用的灵活性, 进一步探索应急通信大规模联合组网的形式, 提高多种要素结合军地联合情况下应急通信的协调能力。

(5) 实施军地联合保障。军用应急通信装备机动性强、便于通信网络的架设与撤收, 但是装备少、保障面积大, 同时受到保障区域自然环境等因素的限制, 通信性能往往得不到充分发挥。民用通信资源相对固定, 分布面广, 易受人为和自然灾害的损坏, 应坚持军地通信相结合的原则, 以军用应急通信设施为主, 以民用通信资源为辅, 建立军地协作机制, 合理有效整合通信资源, 及时有效地建立军地通信保障体系, 同时应该充分发挥我军综合运用多种手段的组织原则, 面对困境, 大胆采用“运动通信”、“简易信号通信”等传统的通信方式, 通过“最低限度”、最传统的通信方式保持通信联络, 同时与某种可行的先进通信方式相结合, 保证我救援部队的通信联络在任何情况下“不间断”, 为遂行多样化军事任务提供及时有效的联合通信保障。

通信 篇10

CAN全称为Controller Area Network,即控制器局域网,由德国Bosch公司最先提出,是国际上应用最广泛的现场总线之一,广泛应用于汽车电控系统通讯、工业现场控制、医疗仪器等众多领域。在用广州周立功单片机有限公司CAN分析仪对CANopen适配器CAN通信部分做长线通信实验时,发现CAN模块在通信速率为500kbit/s时,发现通信距离不足100m,不符合CAN的国际标准ISO11898(适用于高速场合)。

2 问题分析

首先理论上推导一下通信距离的计算方案。

根据CAN的通信协议,求出CAN通信允许的最大延时就可以知道CAN的通信距离。

数据帧由7段组成:帧起始(SOF)、仲裁段、控制段、数据段、CRC段、ACK段、帧结束(EOF)。其中ACK段用来确认是否正常接收(如图1所示)。由ACK槽(ACK Slot)和ACK界定符2个位构成。

注:觹1发送单元的ACK段,发送单元在ACK段发送2个位的隐性位;觹2接收单元的ACK段。

接收到正确消息的单元在ACK槽(ACK Slot)发送显性位,通知发送单元正常接收结束。这称作“发送ACK”或者“返回ACK”。

由图1可知,发送节点在发完CRC段之后,会发出一位应答隙,在这一位的时间内,接收节点应该输出显式位作为回应,发送节点如果在应答隙内没有检测到有效的显式位,则会判定总线错误,所以限制CAN总线系统信号传播延时上限的根本条件就是必须确保发送节点在应答间隙内接收到有效的应答信号[2]。

由图2可得,只要保证CAN通信在采样点数据有效接收到,即可实现CAN的正常通信;CAN总线控制器在接收过程中有两种采样模式,即单点采样(当位时序配置寄存器中位SAM=“0”时)和3点采样(当位时序配置寄存器中位SAM=“1”时),图2中所示为单点采样模式,采样点依据同步段、时间段1、时间段2等的设置可以前后变化。当SAM被设置为1时,CAN总线电平由3个采样点进行表决决定(占多数的值作为最终结果),第三个采样还是在原来位置,前两个采样与这个点间距为1/2TQ;即3点采样和单点采样的最后采样点位置是不变的。同时由此可得通信允许的最大延时时间即为位通信开始起始点到采样点的时间。这个最大延时时间减去物理器件的延时和处理器位读取处理时间,剩余的就是电缆通信延时时间。

最大通信距离可以用下面公式计算:

其中:

LMAX为通信正常时对应电缆的最大长度;

ts为通信开始起始点到采样点的时间,

时间片量(也称时间因子):

位时间:

其中:BRPreg为CAN通信的预定标值;

光耦延时时间:topto

CAN收发器P82C251的延时值:

其中:

tmax_CANT为CAN收发器最大发送延时;

tmax_CANR为CAN收发器最大接收延时;

信息处理时间相对于位读取操作所需要的时间,一般为2倍的TQ:tIPT;

通信波特率:

位时间片:

其中TSEG1和TSEG2对应为时间段1和时间段2;(注1)

下面以实际CAN通信中遇到的问题来计算CAN在500kbit/s波特率下最大通信距离:

硬件参数:

将CAN的时间TSEG1和TSEG2分别设置为14和3,则SP=80%;CAN通信的预定标值BRPreg设置为9;由此可得:CAN通信波特率为500kbit/s;tQ为2uS/(TSEG1+1+TSEG2+1+1)=100ns;tCANTR为80ns+155ns=235ns;topto为40ns;tIPT为200ns;ts为(TSEG1+SJW+1)×100ns=(14+1+1)×100ns=1600ns;

由上面的公式可得:

由上面推导可得,这种硬件条件下通信的最大距离约为100m。

注1:

在确定CAN通信的位时间段时,必须满足下列位时间选择规则:

觹TSEG1≥TSEG2;

觹tIPT≤TSEG1≥6TQ;

觹tIPT≤TSEG2≤8TQ;

觹1TQ≤SJW min[4TQ,TSEG2](SJW:CAN通信节点重新同步时,同步跳变宽度);

觹为使用三次采样模式,必须选择BRP≥5;

注2:

ISO/DIS 11898有以下推荐值:直流电压参数、终端电阻和波特率近似值:

(1)电缆交流参数推荐值:120Ω特征电阻、5ns/m延时;

(2)为了把电缆直流电阻引起的电压衰减降到最小,较大的终端电阻值(例如选用非标准的150~300Ω;而在ISO11898标准中,提供的参考值为“118Ω

最后问题定位在所使用的CAN分析仪性能不符合长距离高速通讯要求,换了另一个厂家的CAN分析仪高速长距离通信正常。同时使用两块适配器板在波特率为500kbit/s和通信距离为100m时通信也正常。

3 优化方案

通过上述分析可知,通过使用高速光偶,高性能的CAN收发芯片,以及5类及其以上的电缆可以延长CAN的通信距离,同时要注意选择合适测试仪器。

参考文献

[1]瑞萨科技.CAN入门书[Z].2006.

[2]张向文,许学雷,吴林瑞.CAN总线系统信号传输延时分析[J].导弹与航天运载技术,2006(03):48-51.

[3]TI.TMS320x28xx,28xxx DSP Enhanced Controller Area Net-work(eCAN)Reference Guide[Z].2008.

通信 篇11

【关键词】铁路;专用数字通信;应用

铁路专用通信系统是铁路运输调度指挥的神经中枢,是为运输生产一线服务的。它包括调度电话、各站(养路)电话、站场电话和区间电话等。既有的专用通信设备大部分由分立元件构成,模拟方式传输,维修量大,故障率高,不具备集中监控和管理的条件。铁路光通信的发展,为专用通信的数字化提供了良好的基础,实现了调度、站场、各站、区间电话的数字化、统一化。

１．系统的组成、结构及关键技术

专用数字通信系统由调度所交换机(FAS)、车站调度交换机和网管系统3部分组成。调度所交换机设在铁路局调度指挥中心或局调度所。车站调度交换机设在各车站,它们之间通过2 Mb/s光数字传输通道组成区段调度指挥系统。根据需要可在调度工区或车站通信工区设置网管终端,接入相应的调度交换机,对全线或部分系统设备进行管理和维护。

1.1灵活的组网方式

专用数字通信系统具有灵活的组网功能，可支持多种组网方式，组网方式可以根据用户的实际情况和业务需求灵活采用链形方式、数字环方式、星形方式、树形方式和双中心网状方式等。系统支持通过2M接口级联功能，支持DSS1信令、NO.7信令、NO.1信令或私有专用信令。

同时系统为不具备数字接入通道的站场提供了通过2B+D接口级联的功能，使车站调度交换机在没有光接入的情况下可以延长接入距离至5.5公里。

1.2自愈环技术和断电保护技术

在一般情况下，通信使用下行E1通道，系统实时监测2M口的通信状态，当检测到数字环下行E1通道的某处断开时，立刻切换至上行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，切换时间为毫秒级。有些情况下，某个车站由于一些特殊原因系统出现断电的情况，调度系统的上、下行E1口将自动对接起来，还构成一个封闭的数字环从而不会影响系统正常通信。

1.3时隙分配

一个2M数字环中共有32个时隙，其中Ts0和Ts16时隙为帧同步时隙和信令时隙，剩余的30个时隙中的3个时隙作为调度系统的内部通信时隙使用，其余的27个时隙可作为话音时隙使用。系统采用通话占用时隙的方式，每一组通话动态的占用一个空闲时隙，当通话结束时，该时隙通道被释放；在进行组呼或召开会议时，只占用数字环中的一个共线时隙。

数字环组网时一次出局（出站，非站内）呼叫需要占用环中一个时隙，其中组呼和会议可以看作是一次呼叫，总共只占用一个数字环时隙。一个2M数字环共有27个中继时隙可作为话音时隙使用，为保证呼叫成功，一个数字环通常情况下可按6－10个车站设计。

1.4统一编号方案功能

系统支持对固定用户终端进行统一编号，分配唯一的ISDN号码。编号方案符合《铁路GSM-R数字移动通信网络编号计划》的要求。

当调度台（车站值班台）发起紧急呼叫时，调度员（车站值班员）先按紧急呼叫键再按相应的按键即可提高此次呼叫的级别。此时，对于级别低的呼叫即可实现强插、强拆。

2.系统在高铁通信中的应用

2.1在局线调度系统中的应用

通过各铁路局调度所汇接调度交换机连接实现干线调度。还可在紧急模式下，接管北京、上海、广州、西安、成都、武汉客专调度所的客专调度业务功能。

设置调度所调度交换机3套，铁道部交换机一（主用）和铁道部交换机二（备用）用于干线调度业务，铁道部交换机三用于接管模式下的客专调度业务。调度所调度交换机间采用网状网连接。

铁道部的战时外部指挥所，设有调度所调度交换机，平时与铁道部运输调度指挥中心的调度所调度交换机相连，战时与各铁路局汇接调度所调度交换机相连。

在武汉客专调度所建立备份中心，一旦铁道部运输调度指挥中心瘫痪，武汉客专调度所可以接管其基本职能，继续进行调度组织工作。因此北京、上海、广州、西安、成都客专调度所的汇接交换机需设置保护通道，与武汉客专调度所的汇接交换机连通。

2.2在区段专用调度系统中的应用

专用数字通信系统已在太焦线、宝成线、襄石线、哈大线、盘西线、广深线、徐沪线、朔黄线等开通使用,下面以成灌线为例加以讨论。

成灌线调度通信系统采用中软CTT4000调度通信系统。成都局调度所一楼通信机械室和六楼GSM-R设置FAS主系统各一套，实现冗余备份保护；设成灌列车调度台、成都枢纽列车调度台、成灌电调台，调度台主用2M接口接入主用FAS主系统，备用2M接口接入冗余FAS主系统。

成都、安靖、犀浦东、犀浦、红光镇、郫县东、郫县、郫县西、安德、聚源、都江堰、青城山、迎賓路、李冰广场、漓堆公园车站通信机械室分别设FAS车站设备一套。成都牵引变电所、安靖开闭所、郫县东分区所、崇义牵引变电所、石马村开闭所、青城山分区所设电调分机。

利用本线干线层传输系统（STM-16）和接入层传输系统(STM-4)中的2M通道构成4个数字环。其中A环:成都站至安靖站；B环：安靖站至郫县西站；C环：郫县西站至青城山站；D环：都江堰至漓堆公园站。

与GSM-R系统的连接：主用FAS主系统与成灌MSC间有2×2M中继线，为保证固定用户与移动用户间的呼叫，冗余FAS主系统与成灌MSC间开设2×2M中继线，采用DSS1信令，实现有线无线调度一体化。调度台通过无线直接呼叫机车，调度命令通过GPRS传到机车上。

与应急通信系统的连接：成灌FAS主系统通过2个30B+D接口与成都铁路局应急通信中心相连。

与既有数调系统的连接：成灌FAS主系统与既有集成数字主系统采用一个2M接口互联。实现与既有枢纽调度之间的通信。

冗余FAS主系统网管设在调度工区，和主用FAS主系统网管设在一起，便于维护管理。采用两条不同路由的以太网通道连接冗余FAS主系统，一条成都调度工区至成都传输室：成都调度工区2.5G，成都传输室至成都GSM-R核心网中心：成都G网中心2.5G（I）；另一条成都调度工区至成都G网中心：G网中心2.5G（Ⅱ）。

3.应用中的问题及处理

3.1地线的连接

地线对数字通信设备能否正常工作有着重要的作用,专用数字通信系统要求主机工作地线电阻≤5Ω,保护地线电阻≤8Ω。根据工程开通经验,工作地线接地良好,而保护地线接地不良时,会出现设备运行不稳和错码现象。因此,机箱的接地不仅起保护作用,还起电磁屏敝作用。尤其在电气化区段,良好的地线系统对设备的稳定起着重要的作用。

3.2调度前台与主机的连接

调度前台与主机的连接采用2B+D数字通道,并且采用实回线连接。传输线线径不同传输距离也不同,一般情况下0.5mm线传送500 m,0.9mm传送2 km,1.2mm传送4km。超过4km,需采用2B+D数字话机代替调度前台,这样1.2mm线路传输距离可提高到8km,这种情况一般在机务段、车务段和供电段设专用调度前台。

而车站调度前台使用双端口2M接入车站调度交换机，实现双路由保护，保证了应用安全，必将对我国高铁通信现代化起到更大的推动作用。

【参考文献】

［１］吴春可.数字调度通信系统在铁路专网中的应用[J].通信管理与技术,2004,(05).

［２］张晓斌.铁路专用数字通信系统及组网方式[J].电信工程技术与标准化,2005,(12).

应急通信指挥车通信系统构建分析 篇12

关键词：应急通信,指挥车,通信系统

1 引言

应急通信指挥车系统, 可以在较短的时间内将应急通信设备投入突发事件的发生地点, 进而将突发事件现场情况以语音、图像等方式汇报至指挥中心, 有效提高政府应急部门对突发事件的能力。作为国家应急平台体系中重要的支撑子系统——应急通信保障指挥系统, 其核心是二个平台:应急通信平台和指挥调度平台。二者犹如人的骨骼系统和神经系统, 支撑起国家应急通信保障系统。近年来, 应急通信指挥车不仅是一个现场的指挥中心, 还是一个计算机网络中心、通信中心、监控中心、信息发布中心、各类信息的综合应用点及无线专网信号临时增补覆盖范围等。

2 应急通信指挥车的通信系统

应急通信指挥车以卫星通信系统、微波通信系统及光缆等常规通信系统组成通信平台, 通过卫星链路、微波通信及光纤接入等三种方式直接接入Internet和专网, 加上多媒体应用系统, 组成一个多种手段、反应及时、决策快捷的“数字化移动指挥中心”。

2.1 通信传输系统

⑴卫星通信传输系统:车载应急卫星通信站可以通过卫星链路与地面站进行音、视频通信;具备与地面站数据传输功能, 可以通过卫星链路从地面站接入Internet和专网。

⑵微波通信传输系统:通过微波通信传输系统, 就近接入电信运营企业基站传输, 通过光缆专线将现场信号传送至市应急指挥中心。

⑶光纤接入系统:通过紧急布防应急光缆, 铺设应急通信指挥车到附近的电信运营企业光缆接入点, 通过光缆专线将现场信号传送至市应急指挥中心。

车内所有设备可以安装在定制机柜中, 可以通过无线传输设备将单兵背负的摄像机拍摄的视频, 通过专用通信线路 (含卫星、微波、光缆等方式) 传输至市应急指挥中心。主要传输内容有:图像传输:应急卫星通信车与市应急指挥中心进行对等的图像传输时, 音、视频信号经过图像编解码器压缩, 传输到路由器, 形成统一的数据流, 通过卫星等多种方式传输到市应急指挥中心。其传输速率可以根据实际需要进行组合 (2~4Mbit/s) ;数据传输:应急卫星通信车具有2路数据接口与市应急指挥中心连接进行双向传输。复用器的以太网接口是与外部以太网接口连接并交换数据, 执行桥接算法, 通过HDLC口与收发数据缓存交换数据, 通过复用处理模块等处理后进行传输。两个复用器的以太网相当于网桥, 把应急通信车的局域网连接到应急专网;语音传输:在应急卫星通信车的复用器FXS端口直接接3部电话, 而在应急指挥中心复用器FXO接口通过3路用户线连接到指挥中心程控交换机中, 实现与应急指挥中心电话专网或市话公网的交互。3部通信电话中的一部做为传真机使用, 另外两部可以任意拨打公网电话。指挥中心电话中的任一部电话可以拨打车上的电话, 实现互通。

2.2 计算机及控制系统

通过2套专业车载工控机、车载专用工业级服务器与24端口网络交换机 (具备POE功能) , 采用TCP/IP方式接入指挥指挥中心网络, 实现现场计算机组网及资源共享, 并可与指挥中心交换信息。采用宏控可编程中央控制系统, 用无线LCD触摸屏及专门的操作软件可实现对全车设备的集中控制, 并拥有设备状态显示及一键复位功能, 减少车载设备控制部分。此外, 还需设置有线控制, 可确保所有设备正常操作使用。

2.3 现场视频系统

通过高解晰、低照度摄像机20倍自动变焦镜头及全天候防护罩 (温控感应带雨刷器) , 配备最新型气动升降系统及特制的摄像云台, 可实现全天候、全方位的现场监控功能。升降杆可以方便快捷地将顶部的灯、摄像机云台等设备举升至所需要的高度 (大于6m, 抗风能力160km/h) 可以停留在任意高度。在不使用升降杆时, 电动顶舱门关闭, 整个升降杆和设备处于密封状态, 保护升降杆顶的设备。

配备车内摄像系统1套, 同时配备2路有线DV摄像。连接车内视频接收设备的线缆 (对) 采用防水标准BNC, 长度为100m。线缆采用电动线缆盘收放。车辆通过配备车载型嵌入式数字硬盘录像机可对现场进行录像, 1TB的硬盘可连续录制30天的录像资料, 并可按需回放显示。该设备还可通过USB接口及数据端口与车载电脑或其他设备相连接, 便于录像资料的导入和导出。利用8×8音、视频矩阵及画面管理设备 (包括画面切换和分割功能) , 实现图像的多种形式编辑, 便于选择性地传回指挥中心。车载工控机的光盘刻录功能可记录下事发现场的情况。

2.4 单兵移动监控系统

专用单兵移动监控系统就是基于COFDM通信方式为基础, 再结合先进的图像压缩、数字纠错和加解密、数控等先进的现代通信技术组成的无线多媒体传输系统。该系统由两部分组成:单兵发射单元和单兵接收系统。

单兵便携发射机集成图像压缩编码、OFDM调制、功率放大等单元模块, 实现将AV标准视频流信号调制到无线信号并发送出去的功能;而单兵接收机则反向将接收的无线信号还原为清晰的视频信号, 以供直接输出和监视器显示。

2.5 无线集群专网信号临时增补覆盖

集群设备按一个机柜2路载波考虑, 以便满足容量的需求。另外还需配备分合路器和双工器以满足天馈系统的需求。车载移动基站主要由以下几部分组成:⑴车载移动基站:要求体积小、重量轻、功耗低, 可方便地安装在通信指挥车内使用, 通过车载卫星链路设施提供的E1传输通道, 与TETRA系统交换中心连接。这样, 不仅可以提供现场紧急部署TETRA数字集群系统无线覆盖, 而且还能提供紧急现场与整个TETRA网络的跨站无线调度通信服务。⑵车载移动基站链路设备:主要包括车载卫星天线、卫星天线驱动伺服机构、卫星通道E1接口接入设备等。⑶车载移动基站电源设备:主要包括UPS后备电源、柴油发电机及配电稳压设备等。⑷传输链路:由于TETRA车载移动基站的机动灵活性和位置不确定性, 一般很难采用固定无线或光缆有线方式作为传输链路, 考虑到其使用频度较少 (通常是遇有重大活动或执行重要任务时才会使用) , 因此采用租用卫星链路方式实现基站联网的链路传输, 同时保留微波及光缆有线方式作为传输备份。

2.6 应急通信现场无线指挥调度系统

发生突发事件时, 为了让事件现场各种无线通信手段可以灵活组网, 可以使用美国RAYTHEON公司的应急无线高度指挥系统。该系统可以互连12个电台或电话, 并将其最多可分成7个组或网络。该系统可以匹配传统的模拟电台、集群通信、P25电台、卫星电话、手机、数字集群和PSTN (公共电话网) 等多种通信方式, 利用Vo IP技术进行广域通信。为了满足实际业务需要, 它还具有连续运转记录文档、预设启动程序、交叉互通能力、优先级中断、指挥控制权、监听 (视) 等功能。

参考文献

[1]陈仿杰, 雍海风, 王维平.小型应急指挥通信车工程设计的研究[J].数字通信世界, 2012 (7) .[1]陈仿杰, 雍海风, 王维平.小型应急指挥通信车工程设计的研究[J].数字通信世界, 2012 (7) .