组网通信（精选12篇）
组网通信 篇1
引言
短波通信应用的范围非常广, 通常应用在山区、戈壁、海洋等超短波覆盖不到的区域。短波通信与卫星通信相比来说, 运行成本相对较低, 同时也是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段。但是短波通信组网具有很大局限性, 其通信数据传输效率比较低, 由于短波网络的移动点较多, 这样就会造成网络相当不稳定, 如网络节点丢失、跑包等。文章通过对短波通信组网的结构、传播方式、常用的调制技术等方面展开探讨研究。并经过数据对比, 加强在短波网络设计中结构的可靠性、稳定性以及保证通信质量等。希望通过文章的介绍, 能够促进相关人员深入了解短波通信组网, 为短波通信组网的研究提供理论依据和指导意见。
1 短波通信的概述
短波通信发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备, 通信距离较远, 是远程通信的一种主要手段。因电离层的高度和密度不一, 所以容易受昼夜、季节、气候等因素的影响, 因此短波通信的稳定性较差, 噪声较大。但随着技术进步, 特别是自适应技术、猝发传输技术、数字信号处理技术、差错控制技术、扩频技术, 超大规模集成电路技术和微处理器的出现和应用, 使短波通信进入了一个崭新的发展阶段, 同时由于短波通信设备具备使用方便, 组网灵活, 价格低廉, 抗毁性强等固有优点, 仍然是支撑短波通信战略地位的重要因素。
普通通信组网结构也就是指网络拓扑设计的结构, 主要是通过通信业务量和终端节点的位置, 达到确定中间某个节点的位置与网络节点之间连接的方式。而短波通信虽然也是网络拓扑设计的结构, 与普通的不相同, 从短波通信方式来讲, 是不需要实物来作为媒介达到连接的目的, 其通信量较小。从短波在军事用途上来看, 拓扑结构的性能比较差, 在传播中容遭到破坏, 其稳定性较差, 可靠性较小, 因此容易中断带来很大的不便。
2 短波自适应组网通信技术的应用前景
短波通信的可通率与短波自适应组网通信技术有密切的关系, 为了提升短波通信的可通率, 近年来, 有关短波自适应组网通信技术的研究越来越多。短波自适应组网通信技术是依靠频率自适应通信技术实现的, 所以, 对短波自适应组网通信技术的研究可以归结为对频率自适应通信技术的研究, 频率自适应通信技术的应用前景间接的反映了短波自适应组网通信技术的应用前景。频率自适应通信组网开始实施3G-ALE的同时加快了短波通信技术的发展, 短波通信系统的运行更加稳定。在信道技术领域, 频率自适应组网的发展更为迅猛, 调频和扩频技术的在频率自适应网组中的应用越来越成熟, 目前, 跳速已经超过了4500H/s。在终端技术领域, 通过OFDM技术的应用, 加快了短波通信系统的传输速率。随着无线电技术的不断成熟, 应用范围越来越广, 将无线电技术应用到短波通信领域, 促进短波通信系统操作和应用更加灵活, 扩大受众群体。短波通信已经成为人们日常生活和工作不可缺少的通信网络。短波自适应通信技术的应用范围非常广泛, 应用的前景也非常可观。短波通信积极地融入其它技术, 加快了短波通信的终端和信道的发展, 短波通信网络的传播速度较以往有了很大的提升, 并且抗干扰性能强, 短波通信网络已经成为数字化、网络化模式。目前的短波通信不再是几种简单技术的拼接, 而是融合了多种先进复杂的技术, 其智能化和自动化优势更加明显。
3 短波通信组网的通信类别
3.1 固定频率通信网
固定频率通信网的使用范围是非常小的, 通常只有军队采用。固定频率通信网的发展比较早, 应用也比较早, 但是, 受到相关技术条件的限制, 这种通信网络并没有发展起来。固定频率通信网容易受到外界因素的影响, 稳定性较差, 目前, 固定频率的使用范围已经越来越小。
3.2 频率自适应通信网
短波自适应组网明显提升了短波通信的可通率, 频率自适应通信网的技术相对成熟。频率自适应通信网包括通信链路、组网和系统设备。在频率自适应通信网中能够建立自适应电台。通过对频率点组进行提前设定, 频率自适应通信网即可完成线路质量分析, 确定合适的频率, 建立短波通信。频率自适应通信网的建立短波信道简单快捷, 且建立的短波信道稳定、可靠, 具备比较强的抗外界因素干扰的能力。频率自适应通信网鉴于其优良的性能, 应用范围比较广泛。
3.3 短波跳频通信网
短波跳频通信网的应用范围是比较小的, 但却是通信网络中必不可少的一部分。短波跳频通信网的作用就是为了保护通信信号, 通信信号的频率不固定, 可以在一定范围内不规则的变动。短波跳频主要应用在要求保护通信信号的领域, 例如, 军事领域, 利用通信信号的频率不固定使得敌方追踪信号困难, 或者追踪的速度跟不上通信信号变化的速度, 从而保护信号, 避免通信信号受到破坏和干扰。
3.4 短波直接序列扩频通信网
短波直接序列扩频通信网的具备其它通信网无法比拟的优良性能, 特别表现在抗外界因素干扰方面和抗敌方截获方面。但是, 目前短波直接序列扩频通信网并没有大范围的使用, 原因是相关技术还不够成熟。短波直接序列扩频通信网的工作原理是解扩, 首先把正常集中在信息带宽内的能量分散, 也就是说在传输过程中, 能量是分散的, 当能量到达通信接收端时, 利用通信接收端将能量集中起来, 保证了正常的通信。
4 结束语
目前, 短波通信的应用范围正在不断的扩大, 短波通信已经开始对人们的生活、工作和学习带来了不可忽视的影响。近年来, 针对短波通信组网的研究越来越多, 国家和相关科研机构对短波通信组网的投入越来越多。文章首先对短波通信进行了概述, 介绍了短波通信的特点, 组网灵活, 价格低廉, 抗毁性强。而短波通信虽然也是网络拓扑设计的结构, 但是它不需要实物来作为媒介达到连接的目的。然后介绍了短波自适应组网通信技术的应用前景, 目前的短波通信不再是几种简单技术的拼接, 而是融合了多种先进复杂的技术, 其智能化和自动化优势更加明显。最后介绍了短波通信组网的通信类别, 包括固定频率通信网、频率自适应通信网、短波跳频通信网和短波直接序列扩频通信网, 其中, 频率自适应通信网是应用范围最为广泛的通信网。希望通过文章的介绍, 能够加快短波通信组网相关技术的研究进程。
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组网通信 篇2
四、组网模式
一个现代化的矿井，其通信系统必须做到行政、调度通信相互补充，有线、无线通信手段相配套，以应急通信作保证，这样才有较大的发展空间。只有这样，通信网才既能保证煤炭生产、安全、经营及人们生活的需要，又能实现在紧急情况下的通信保障，才能为向下一代网络的演进打下基础。所以，新的煤矿通信网将是集安全性、管理性、扩展性、生存性于一身的网络。没有这样一个网络支撑，通信很难保证煤矿安全生产的正常进行，很难适应煤矿发展的需要。下图1是煤炭网的具体组网模式。
根据多年现场通信管理经验，煤炭网组网模式所示，一台行政交换机、一台生产调度交换机、一台洗煤厂专用调度交换机（有些矿井没有独立的洗煤厂，故不设此交换机），再配备一些井下有线、无线通信系统即构成了理想的煤矿通信网。
（一）行政通信系统
该系统主要为矿井生产、经营等管理和人们生活提供通信保障，行政通信系统在煤矿通信网中占主导地位。特别是市场经济时代，煤矿通信要向可运营的方向迈进，也就是说行政通信不仅满足电话能打的现状，而要站在大通信、可运营的高度，重点考虑设备运行可靠性、增值业务开发能力、综合计费能力以及汇接能力等，不断满足煤矿通信走向市场的需要。
行政交换机的选型一般在整个矿区通信发展规划的指导下进行，不提倡各个矿井各行其是，以免造成矿区通信网上设备型号多、组网困难、开展增值业务受限等问题。作为矿务局通信专网，其网络结构应该是“中心局带远端模块”的组网模式最为合理，这属矿区通信专网的组网方式的问题，在此不再多涉及。
（二）生产调度通信系统
该系统是煤矿安全生产管理中的重要手段之一，在煤炭生产中发挥着非常重要的作用。在地面，它是行政通信系统不可缺少的重要补充部分，因为煤矿生产规程中规定，在地面如绞车房、中央变电站等重点部位要安装行政、生产两套通信设备，保证在一个系统出现故障，另一个系统能满足生产的需要。在井下，生产调度通信系统则是主要的通信手段，井下各生产环节的信息主要通过该系统来传递。对生产调度通信系统的要求主要是运行可靠。就目前看，在系统中开展增值业务、安装计费系统的必要性还不大。
（三）洗煤调度通信系统
洗煤厂生产环节多、系统复杂，在煤矿的经营中处于非常重要的地位。由于它与井下生产联系不十分紧密，所以在考虑组网模式时，洗煤厂应该独自建一套调度通信系统，供厂内生产调度指挥用。该调度机必须与矿井行政、生产两通信系统实现NO.1信令组网。
（四）计算机、安全监测、监控系统
矿井计算机、安全监测、监控系统等配套的系统种类较多，传输信号制式各异。系统内的各种信息要及时地传递到矿井主调度室，同时部分信息要进入生产调度通信系统供有关部门掌握，所以要求生产调度通信系统要有各种可扩展的接口，能够与各系统联网。
（五）井下有线、无线通信系统 1.井下无线通信系统
作为生产管理人员、电机车司机、皮带维护工和其它流动人员的主要通信手段，井下无线通信系统保证了这些人员能够与生产调度室及时取得联系。它具有安装快捷，能在较短时间内形成局部移动通信系统的特点。系统能与矿井行政、生产通信系统实现组网，特别是当井下发生紧急情况时，可为井下提供能及时与地面联系的工具，对抢险的组织非常有帮助。井下无线通信系统作为生产调度通信系统的补充在矿井生产安全等方面起重要作用，但目前国内非常成熟的产品还不是很多。
2.载波电话通信系统
主要用于井下电机车的通信。载波电话在矿井的应用时间较早，为电机车的调度发挥着重要作用。但由于其音质、音量较差，难以大量使用。但对于井型规模不大，经济等条件又有限的单位，载波电话仍不失为一种投资小、见效快、又能解决问题的有效办法。
3.扩音电话系统
该系统主要应用在采煤工作面、斜井运输、长距离运输皮带等部位。扩音电话系统为保证工作面的正常生产，皮带的正常运行起到了关键作用。扩音电话的使用将大大提高采煤工作面工人的工作效率，减少事故发生。
4.个人应急通信系统
有代表的产品包括井下人员跟踪系统、紧急通信系统（井下BP机）等，这些产品主要用于生产管理人员、矿山救护队、井筒抢修、斜井人车等流动性大以及工作性质较重要的个人使用，尤其适用于井下事故的抢险，是煤矿通信系统应该必备的辅助通信手段。但目前由于系统造价较高，大量普及还有一定的困难。
五、几个注意问题
（一）矿井通信网的建设必须满足矿区通信发展规划，在矿务局主管部门指导下进行。
（二）行政交换机与矿区行政通信专网组网主要采用NO.7信令，尽量不用NO.1信令，生产调度组网主要用NO.1信令，有条件也可采用NO.7信令，不采用环路中继组网。
（三）大力采用光纤传输方式。除矿井周边地形环境以及与专网汇接局间的路由非常不利于杆路的架设外，矿井行政交换机与专网汇接局间应主要采用光纤传输方式。因为光纤通信有频带宽、信号容量大、传输质量高、保密性好、可靠性高、对杆路要求低等很多优点。随着矿区计算机广域网、有线电视网的逐步建设，利用通信光缆形成话音、数据、图像三网同缆不同芯甚至同芯“三网合一”已经成为矿区信息化建设的首选，可以说光缆的综合利用性非常强。
（四）新机房的建筑面积要适当调整。在设计行政通信总机房、蓄电池室、配线架室等房间时，面积要尽量缩小，以最大限度减少投资。相反，根据现在系统多为计算机控制、且朝着值班人员一职多能、集中维护的方向发展等特点，要适当加大程控机维护终端室的面积，有条件的要为计费系统单独设计出房间。可以不考虑设专用的114值班室（因为全矿区统一查号已是必然）。同时注意通信设备与计算机网络设备机房的和谐，程控机房与蓄电池室、电力室、配线架室、传输室的和谐，便于实现集中管理、集中维护。
（五）一般矿井自建的职工住宅离主生产区域较远，而在宅区居住的煤矿主要管理者的家中必须安装煤矿电话，一般情况下可以直接敷设通信电缆解决。但如果距离超过2公里，电话容量在500门以上时，要考虑在住宅区安装无人值守的远端模块，宅区电话从远端模块放出，这样才经济合理。
（六）强调接地系统的完备。由于很多矿井处在落雷区，其通信网必须具备良好的接地系统，推荐采用联合接地方式，接地电阻要在1Ω以下（有特殊要求的设备除外），每年春秋两季要进行接地电阻的测试，同时重点检查各个接地端子、接地引下线的完好情况。
（七）有可靠的备用电源系统作保证。虽然煤矿的电力系统都有很可靠的保证，但由于煤矿生产的特殊性，煤矿的通信任何时候都不能中断。一旦矿井动力电源中断，通信的备用电源必须对本系统内的所有设备实现不间断的投入，且供电时间不小于8小时，为矿井抢险提供保障。
（八）不需购置价值高且利用率低的备品备件、仪器仪表，一般由矿务局通信主管部门统一配备。井下通信系统要以建立全系统的本质安全型为目标，设备要选用本安型设备，不采用隔爆通信设备。
组网通信 篇3
摘 要：EPON通信网络技术形态的快速发展，给我国现代通信事业技术水平的提升发挥了重要的促进作用，本文围绕通信EPON技术的组网方式及技术优势展开了简要论述。
关键词：通信；EPON技术；组网方式；优势分析
EPON网络是基于以太网建构形成的无缘光网，同APON网络相同也是采用时分复用技术具体建设运行。EPON网络技术与其他PON网络技术形态最本质性的差异，在于其在信息资源对象的传输媒介层结构之上选取运用了频率高达千兆的以太网作为自身的基础传输协议，并且在网络系统的数据链路层结构之上也选取和运用了以太网协议。EPON网络系统的上下行传输过程中具备全双工技术特征，这种技术模式是PON网络技术体系的最新发展成果，是由IEEE802.3EFM（Ethernet for the First Mile）最早提出的。本文将针对通信EPON技术的组网方式及优势展开简要阐述。
1 EPON网络的基本组网技术方式
现有技术发展阶段，EPON网络主要有两种组网接入技术实现方式，一种是光纤到楼方式，另一种是光纤入户方式。通常用英文字母缩写OLT表示EPON网络的局端设备，用ONU表示用户端。
1.1 光纤到楼方式
将OLT设备放置于通信网络技术系统的前端机房空间，或者是分前端机房内部，光纤线路动机房空间发出后，经由分光器设备到达用用户楼。在这种组网接入技术方式的应用背景下，应当在每一个具体的用户楼至少安装一台ONU设备。如果用户楼内部实际用户数量较少，可以将用户设备线路终端直接连接到ONU设备之上，而在用户楼内部用户总体数量规模较多的条件下，应当在ONU设备输出端位置附带安装一台交换机设备。在针对用户端实施入户处理的过程中，通常应当选择五类线。
1.2 光纤到户方式
将OLT设备放置于通信网络技术系统的前端机房空间，或者是分前端机房内部，光纤线路动机房空间发出后，经由分光器设备处理之后直接进入用户家中，之后在每一个用户家中独立安装一台ONU设备。
2 EPON网络系统的基本工作原理
EPON网络系统是由位于局侧的光线路终端设备（OLT）、用户侧光网络单元结构（ONU），以及光分配网络技术系统共同构成的，本身属于为单光纤线路且双向性的通信信息系统。
在数据信息传输活动的下行方向（从OLT到ONU），OLT产生并向外输出的信号能够借由ODN结构到达各个独立的ONU设备，这种信号传输方式属于广播方式。而在数据信息传输活动的上行方向（从ONU到OLT），ONU产生并向外输送的数据信息通常只会传输到OLT，而不会被传输到其他的ONU设备技术结构中。为切实避免信号在实际传输技术过程中出现数据冲突现象，并且切实提升网络传输技术系统的应用效率。通常在上行方向选取和应用TDMA多址接入技术方式，并针对传输路径中经由的各个ONU设备结构的数据发送行为开展仲裁。而ODN能通常够在OLT以及OUN之间提供光通道。
OLT通常被设置于网络侧，并被放置于中心局端技术点位，这种设备既可以是一台L2交换机，也可以是一台L3路由器，其主要的技术作用是提供并实现网络集中和接入，实现光/电信号类型转换、网络带宽分配，以及各独立信道的连接状态控制，这一设备在实际运行过程中，本身还具备着实时见空、管理，以及技术维护等应用功能。
ONU通常被设置在用户侧，通常遵照以太网技术协议展开具体的技术运行活动，能够顺畅实现以太网结构中第二层和第三层之间的数据交换。OLT设备与ONU设之间借助无源光分路器构件完成连接，光分路器构件的主要技术功能是下行数据的分发以及上行数据的集中。除却终端处理设备之外，EPON网络系统中并不存在虚电元气件，因而整个EPON网络具备无源性。EPON网络在实际运行过程中通常采用以下行1550nm和上行1310nm波长参数组合为特征的波分复用技术（WDM），其上行方向（从ONU至OLT）的信号传输方式是点到点方式，而下行方向（从OLT至ONU）的信号传输方式是广播方式。EPON网络在上行方向和下行方向的信息传输速率水平都是1Gbit/s。并且在下行传输方向的应用过程中，OLT设备能够将数据资源传输对象以可变长度数据包的形式，借助广播方式传输给所有连接在EPON网络体系之中的ONU设备，并且在实际传输过程中，每一个具体数据包都会携带包含传输目的地信息的ONU标识。当被传输数据到达ONU设备之后，将优先经由ONU的 MAC层开展地址解析，提取出属于本设备的对象数据包，同时将其他数据包丢弃。在上行方向选取运用了时分复用技术，能够将来源于多个独立ONU设备的上行信息组合构成TDM信息流，并将其集中传输到OLT技术结构之中。
3 EPON网络的主要技术优点
3.1 成本低且技术运作简单
EPON网络结构在实际开展信息传输活动的过程中不需要電源供给，这个网络技术应用系统中不存在任何的电子元件，因此这一网络技术应用形态本身存在着铺设施工技术过程步骤简单、不需要运行过程维护，以及长期性运行和维护成本水平较低等一系列技术应用优势。因而也给这一通信网络信号传输技术形态的广泛建设和应用提供了充足的实践空间。
3.2 供给高参数水平的信息传输带宽
EPON通信网络在长距离（20Km）光纤线路的接入和传输技术应用方面具备充分的应用空间、完成光纤化技术处理环节的ONU/ONT设备，本身在FTTB和FTTO模式的技术应用背景下具备着充分空间。目前EPON通信网络在实际运行使用过程中，能够稳定提供上下行对称的1.25Gbit/s带宽，并且在以太网络技术的快速发展背景下，能够逐步将带宽水平提升到10.00Gbit/s。
4 结语
针对通信EPON技术的组网方式及优势问题，本文从EPON网络的基本组网技术方式、EPON网络系统的基本工作原理，以及EPON网络的主要技术优点三个具体方面展开了具体论述，预期为相关领域的研究人员提供借鉴意义。
参考文献：
[1]王义彬.通信EPON技术的组网方式及优势分析[J].科协论坛（下半月），2009（06）.
航空短波通信组网研究 篇4
由于短波网络中有大量的可移动站点, 造成网络情况不停变化, 如节点的移动、甚至丢失等, 再加上信道因素, 因此短波网络具有网络拓扑图案的迅速变化和网络节点间链路的不确定性特征。与有线网络相比, 短波网络的带宽较窄, 可利用资源有限, 在短波网络的组网设计中必须考虑这些特征。同时, 也要考虑网络的可靠性和抗毁性, 在较强的干扰和攻击的条件下保证网络的可用性。
1国内外短波通信组网发展现状
早期, 国内外短波电台均作为单一设备使用, 其原因主要是技术和需求的限制, 进入20世纪90年代后, ALE技术、数据链、数据通信、抗干扰通信以及互联网技术成熟应用, 使得短波电台组网有了一定技术基础, 与此同时, 现代战争对信息交换、信息流量的要求也空前膨胀, 信息化、网络化建设成为军队现代化建设的主题。在此期间, 外军短波电台组网应用得到了长足发展, 涌现出了多种典型应用网络[5,6,7]。
1.1 LONGFISH长鱼系统。LONGFISH长鱼系统是澳大利亚国家开发的海军HF高频网络, LONGFISH长鱼系统优点主要包括网络结构简单、易实现、具有最佳接入基站和选频能力、呼叫成功率和通信质量均有保障等。但也暴露出频繁发送导航音导致的基站隐蔽性不强、不能频繁更换基站仅适应于低速移动用户、业务模式以点对点为主造成的组/群通信支持性不强等缺点。
1.2 COTHEN系统。美国的COTHEN系统于1985年提出, 主要为商用/军用用户提供无线接入服务, 系统最多可为235个用户提供服务, 用户包括飞机、舰艇、指挥部以及许多美国联邦机构。COTHEN系统充分利用了原短波基础设施, 费用低;具有最佳通信频率选择和最佳接入基站选择能力, 通信质量有保障;分散布局, 抗摧毁能力强;不发送入网引导信号, 隐蔽性强。但由于采用异步ALE呼叫导致建链时间较长, 地面找飞机较困难。
1.3 HFGCS系统。HFGCS短波全球通信网络是美国国防部专为解决空军全球语音通信和数据传输而建设的项目。网络结构是在全球建设13个大型短波基站, 每个基站大约有10~30部大功率 (4k W) 短波电台, 基站通过有线接入军用专网, 无线链路和地面有线共同构成全球短波通信控制网, 网络中心设在美国的安德鲁斯空军基地。HFGCS能够进行最佳接入基站和通信频率选择, 通信质量有保证;能够处理多路呼叫同时接入 (每个基站有多部短波接收机) ;不发送入网引导信号, 隐蔽性强。但由于仍然采用了和COTHEN系统相同的异步ALE呼叫、探测方式, 因而建链时间较长。
1.4民航HFDL系统。HFDL短波数据链是国际民航组织实施航空电信网的主要数据链之一。HFDL采用TDMA方式, 各地面台以UTC时间为基准, 从0时刻起将24小时分为2700个32秒的时帧, 每时帧13个时隙, 各地面台在发送上行广播数据分组, 飞机依靠接收上行数据分组完成地面接入台站的选择、时间同步及注册本机的发送时隙。HFDL采用TDMA适合于数据业务的有效传输, 并具有选择通信频率和最佳接入基站能力, 呼叫成功率和通信质量有保障。但HFDL系统对话音业务不适应, 发送入网引导信号, 容易暴露, 频繁更换频率或基站, 存在寻找基站时间开销, 突发业务很难支持;
2短波通信组网需求分析与方案设计
2.1短波通信组网需求分析。地空短波通信网要求在国土面积及周边3000Km内, 为机载和地面用户提供可靠的话音、数据信息的远距离传输和交换服务, 要求如下:
a.远距离、高可靠、无盲区、全天候短波通信;b.具有很强的抗干扰、抗摧毁能力;c.灵活指挥、快速反应能力;d.支持机载用户、地面用户的话音、数据报及格式化消息服务;e.实现跨区可靠指挥, 可与其它网络进行信息交换和共享;f.支持接入地面军用固定电话、IP网络等多类用户的能力。
2.2短波通信组网设计方案。为了满足对短波通信网的要求, 航空短波通信网建设时, 须对现有装备和系统进行集成改造, 结合已建的地空短波通信系统、航空地面有线网络等进行综合集成[8]。
地空短波通信网由网络中心、基站、场站、通信基础网和机载短波电台组成, 网络架构如图1所示, 通过这五项基础设施的建设和互联, 可以为机载移动用户、场站用户、地面用户提供满足上述要求的功能。网络中心负责频率资源、设备资源、地址资源的规划和管理, 网络运行、最佳接入基站选择和寻呼功能。基站由大功 ( (转转下下页页) ) 率发信机、多信道接收机和基站控制器组成, 主要实现机载用户最佳通信频率估计、快速链路建立、通信中继和远程遥控场站电台等功能。场站电台作为地空通信的主体电台, 用于直接与机载用户建立无线连接。通信基础网采用空军地面有线专用网络, 负责短波话音、数据及信令的有线地面路由和传输。
基站通过通信基础网接入地空短波通信网, 实现与网络中心的连接以及基站之间的互联, 场站电台通过各种有线传输介质接入附近的基站。网络中心可以对全网基站进行收发控制, 基站可以所属场站电台进行控制。基站属于网络资源, 原则上合法短波用户都可以使用基站资源, 场站电台属场站资源, 原则上只有场站用户可以使用。
场站用户可以通过场站电台和所属基站实现对本区域内飞机的通信指挥, 也可以通过其它非所属基站实现对飞机的远程通信指挥。固定用户一般情况只允许使用基站资源建立链路, 级别高的用户可以直接远程遥控场站电台建立链路。
2.3短波通信网改造后运行方式。地空短波通信网运行于异步模式, 基站、场站、机载电台在无业务需求时, 全部处于静默状态, 不发送引导信号或周期性探测信号, 提高系统的隐蔽性和抗干扰能力。基站采用多信道接收机, 提高链路建立速度及同时接入的用户数。场站电台的通信频率可由基站遥控, 平时处于分配的固定频率, 用于兼容现有使用模式。
网络频率规划为呼叫频率和业务频率两类, 呼叫频率又分上行呼叫频率和下行呼叫频率, 一般上行呼叫频率分配3个, 下行呼叫频率分配5个。上行呼叫频率组与下行呼叫频率组传播特性相近, 避免上行呼叫对下行呼叫的碰撞, 确保上行呼叫信号的可靠。全网规划20个业务频率, 在每个下行呼叫频率附近展开4个, 用于同时接入更多的用户。
机载短波电台平时工作在上行呼叫频率组扫描状态, 等待地面用户的业务通知。基站多信道接收机的数量至少保障能够同时监听所有下行呼叫频率, 所有基站短波电台工作在相同的下行呼叫频率组上, 以实现全网地理分集和频率分集接收综合处理的目的。
3结论
短波通信组网设计改进方案采用场站电台与基站结合的建网思路, 兼容原有使用模式, 不对现役作战训练使用方式进行大的调整, 整个系统不需要时间同步, 不依赖其它系统信息支持, 降低了组网难度, 易于实现, 而且抗摧毁顽存能力强, 同时地面网络建设具有开发式架构, 局部场站或基站的失效不影响整个网络的运行, 而且后期建设具有完全的继承性, 不需要对原有设施进行修改调整, 因而具有较好的可实现性。
摘要：针对航空短波通信系统存在的网络间连通性差、信道带宽小、无线传输质量低、远程大容量通信手段匮乏、组网程度低、抗干扰手段少、管理手段落后等不足, 介绍了国内外短波通信组网的先进技术及其特点, 分析了短波通信组网的需求, 提出了一种航空短波通信组网设计方案, 并给出了方案实施方法及其运行方式。
关键词：短波通信,组网,抗干扰
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组网通信 篇5
网项目询价采购招标公告
受宜春市林业局的委托，宜春市人民政府采购中心就林火信息通信网络设备及组网进行询价采购，欢迎国内有资质的投标人参加投标。
1、招标编号：JXYCCG-2007-962、招标项目名称：林火通信网络设备及组网项目
3、简要技术要求：详见招标文件。
4、投标人必须符合下列条件：
（1）在中华人民共和国境内注册的，具备向采购人提供货物和技术服务
能力的法人可作为投标人参加投标。
5、评标方法和原则：见招标文件。
6、招标文件发售时间：2007年11月22日至2007年11月30日上午8：30-11：30，下午14：30-17：30（北京时间）。
7、招标文件发售地点：宜春市人民政府采购中心（袁山西大道27号宜春市财政局办公楼四楼）。
8、招标文件售价：每份人民币100元，文件售后不退。
9、标书投送截止时间：2007年12月4日上午9：00（北京时间）。
10、标书投送地点：宜春市人民政府采购中心（袁山西大道27号宜春市财政局办公楼四楼）。
11、联系电话及传真：0795-3569184
邮政编码：336000
联系人：万振、姜卫华
注：
1、购买招标文件时须提供营业执照、税务登记证副本，开户银行及帐户，单位投标介绍信或法人代表授权书。
2、若邮购，需加付EMS费50元人民币，请按下述地址汇款（收款人：宜春市财政局，开户行：中行金城分理处，账号：03095508091001），汇款单上注明汇款用途、所购标书编号，然后将汇款单据复印件、购买单位名称、详细通信地址、电话、传真号码及联系人传真至宜春市政府采购中心。
3、凡对本次招标提出询问，请于2007年11月30日前以书面形式与招标单位联系。
组网通信 篇6
关键词OTN电力通信网组网
1引言
许多国家都致力于现代化的电力网络的发展，它对于能源的有效使用，可再生能源的转换，温室气体排放量的减少以及建立持续稳定繁荣的经济都起到及其重要的作用。如今电网的功能不仅仅是单一的实体，它能够融合多种网络，多家发电公司，协调不同层面信息的交替，改变以往只有手动控制的操作。随着坚强智能电网的建设和发展，电网调度系统实施更大范围更多调度点的资源调度、电网大规模全过程的实时监视、实时控制、实时保护及智能分析、计算、告警等逐步向动态、在线模式转变。作为电网一次系统安全生产的重要支撑系统，通信网面向的业务用户、业务种类、业务流量及业务范围将发生巨大变化，电力通信网则必须满足电网在正常运行和应急状态下对各类电网信息的传输需求。
数据通信带宽业务发展迅猛，以GE/10Gb/S、GE/2.5Gb/S、POS/10Gb/s接口为代表的数据业务大量涌现，给电力通信网提出了更高要求：容量更大、成本更低、快速灵活部署和业务调度、扩展能力强、可靠性高及OAM功能完善[1]。业务种类及业务流量的增加，就需要为大颗粒的业务提供传输通道，目前的电力通信网大多基于传统的SDH、DWDM技术，只解决了传输容量，没有解决节点业务调度的问题，在网络扩展能力、业务保护能力、业务监控与维护等方面缺乏有效的措施。为了解决这些不足，新型光传送技术OTN（Optical Transmission Network）越来越受到重视。
2技术特点
OTN是面向高速率的下一代传送网的重要传送层技术，综合了SDH及WDM的优点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护，形成以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。定义为由一系列OTN网元经光纤链路互联而成，能够按照ITU-T G.872的要求提供有关客户层的传送、复用、选路、管理、监控和生存性功能的网络。其节点设备的交叉颗粒基于ODUk（k =l、2、3），可以实现至少2.5 G带宽颗粒的交叉，业务更加透明，具有强兼容性[2-4]。
OTN系统以DWDM为基础平台，引入了OCH层，其核心技术则包括OTN交换技术和G.709的接口技术。标准定义的OTN体系结构包括光交叉、电交叉、G.709接口和控制平面等核心技术。OTN很好的结合了传统SDH/SONET和WDM的优势，对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。在光域，OTN可以实现大颗粒的处理，提供对更大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送能力，具有WDM系统高速大容量传输的优势；在电层，OTN使用异步的映射和复用，把SDH/SONET的可运营可管理能力应用到WDM系统中，形成了一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量调度的网络。OTN技术的关键优势之一是，将SONET/SDH等多种网络和服务无缝集成到一个共同的基础设施中，并且可以提供全新的以太网、存储和视频应用。OTN支持很好的结合了光域和电域的处理技术，相对于传统的DWDM和SDH网络来说，有诸多技术优势。
3OTN组网的优势
虽然WDM 系统极大地提高了光纤传送效率，能够支持大颗粒业务的传送， 但是受波分技术限制，波长以点对点形式进行配置，无法进行动态调整，资源利用率不高，业务调整灵活性不够，一旦业务的流向发生变化，调整起来非常复杂。WDM 业务间的调度主要依赖ODF 上的物理调度，网管只有对光层的性能进行监控，排查故障手段少，维护难度较高。OTN 以多波长传送、大颗粒调度为基础，综合了SDH 及WDM的优点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护，形成一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。
OTN在波分层面的功能相互兼容，同时具备ODU1、ODU2、ODU3级别的交叉能力和保护能力，可以承载40Gb/s、10Gb/s及2.5Gb/s速率的业务。承载GE速率业务具有优势，通过网管配置，能够实现灵活业务调度和提升端到端电路的可控性，但对于更细颗粒的性能监测和故障管理能力不足，所以OTN在城域网内可以替代波分承载GE以上的大颗粒业务。为了促进互联网业务的发展，有效提高网络业务疏通能力，建立传输业务直达通路，引入OTN技术，建设OTN网络，以满足数据网络扁平化的需求。引入OTN的策略主要是为了配置OTN的线路系统，与具有ODU1/OCh交叉连接功能的节点共同组建OTN和WDM，为IP网传输承载高速链路（GE、10GE）。如图1所示，网络核心层组成MESH网络结构，采用10G/40G通道混传方案，可承载10G、40G和GE等业务；汇聚层采用环形网络结构，所有环网下挂于核心层网络。跨环业务按照电交叉设计，做到全网无阻塞任意调度，为业务快速开通和灵活调整提供硬件基础。
4OTN技术应用于电力通信网
4.1组网模式的研究
光通道的管理能力不足，这是传统WDM设备无法克服的问题，波长级的交叉也显得颗粒过大，带宽利用率不高。而SDH设备因交叉颗粒较小而影响整体的交叉容量，级联监视能力弱、缺乏高速光接口和开销过大等缺陷，导致SDH设备不适合在大容量的骨干层应用。OTN电交叉设备的出现，在SDH和波分设备间起到桥梁作用，弥补了两种传统传送体制间的空白。ODUk级别的交叉颗粒比SDH的VC4颗粒要大，但比WDM的波长交叉灵活，可对整个传送路径进行完整高效的端到端管理。因此，OTN设备适合部署在汇聚层和骨干层，组网方式如图2所示。
骨干层的OTN设备提供以太网物理线路接口，承载分组业务，并映射到ODUk，以ODUk为调度颗粒进行交叉，主要应用在骨干层需要利用OTN体制大颗粒交叉调度的场合。接入层和汇聚层的分组业务经过本地的带宽管理和优先级调度后，以以太网或其他形式接口送往骨干层设备，骨干层将其封装到ODUk进行大颗粒的疏导和管理，简化网络配置和管理层次。
新建的OTN网络，可以用于承载现网所有的数据业务，其大容量又很好地满足了今后的业务扩容需求，对于网络的平稳渐进的发展奠定了良好的基础。OTN客户侧可灵活接入GE、2.5 Gbit/s等业务，实现GE、2.5 Gbit/s业务在同一个波道混传，有效提高了波道利用率。通过OTN的灵活保护机制实现业务端到端的保护能力及多重保护机制的实现。
4.2应用方式研究
各地市公司汇聚大量IP业务至省公司，以分层的原则建设省级OTN传输网，网络分为骨干层、汇聚层和接入层，依托各500 kV变电站建立骨干层框架，各地市公司、220 kV变电站、发电厂则通过500 kV站接入骨干传输网。根据业务的流量、流向特点以及采用传输技术的特性，骨干层采用Mesh组网方式进行建设，以达到光方向连接丰富、光纤资源使用率高、业务调度灵活的目的，如图3所示。
5结束语
在组网模式中，OTN不仅是一种承载手段，OTN设备可以充分发挥其组网多样化，倒换保护能力强，动态波长调度灵活等方面的优势，对骨干上联的GE业务与所属交叉落地设备之间进行调度，上联GE通道数量可以根据实际汇聚接入的业务数量按需分配调度，节省且充分利用网络资源，优化网络的拓扑结构，提高网络的运行质量，提升整个网络的容量和质量。
参考文献
[1] 高强. 电力通信技术发展趋势[J]. 电力系统通信, 2007,28(4): 1-9.
[2] 胡卫, 沈成彬, 陈文. OTN 组网应用与进展[J]. 电信科学, 2008(9): 1-5.
[3] 王晔, 苗臣冠. 新一代传送网OTN[J]. 通信技术, 2009,5(42): 152-154.
[4] 李曦. OTN 技术在本地传输网络应用探讨[J]. 电信技术, 2010(1): 55-57.
The Application on Networking Strategy of OTN in Power Communication Network
Jiang Yingyan
（Guangdong Grid Co of electric power communication equipment maintenance center，Hangzhou 510600，China）
AbstractThis paper introduces the traffic development of power communication transmission network, summarizes characteristics of OTN. Based on the new requirement of power communication system on optical communication network, the application of OTN technologies is used in existing network to form a new type of power information and communication system.In backbone layer, OTN is used for the transfer of large granular services.
Key wordsOTN，Power communication network，Networking
短波组网通信数据传输研究 篇7
1 短波通信网的组成和工作原理
1.1 通信网
在通信系统的行业中, 短波通信的内涵较为简单, 而通信网的理解也比较的单一, 主要由许多基站来构成。工作的性质也很简单, 找出具体的通信节点, 再以此为中心向四防扩散来传输数据, 所以整体上可以看做星状网络。图1是一个简单的通信网模拟图。
实验主站是通信网的大脑, 主要的作用是发布各种通信指令、管理传输的频率、控制整个系统的运作。从实验主站分离出来数个实验从站, 每一个都是网络节点, 将实验从站和实验主站的数据信息有机的结合起来。
1.2 通信网工作原理
短波组网通信传输系统中, 实验主站的权限高于实验从站, 能够行使即时呼叫的权力。具体的工作原理如下:
1.2.1 单站通信
实验主站对实验从站间的短波数据通信, 如图2所示。
实验从站是整个通信网络的大脑, 占据最重要的主导地位, 在实验主站的命令下设定有一个地址编码, 但是这个编码并不是任意设定的, 需要设计人员对整体数据进行精密的梳理和计算, 给每一个地址编码安排特别的标记信息, 所以每个地址编码都会只由唯一一个命令来执行。它主要通过控制器来进行有关工作。在电台的每个地址上可以预置若干个信道, 每个信道可以预存收发频率、工作种类和工作方式等。收发指令和接收设备状态传输过程:探测 (LQA) 、呼叫建链 (ALE) 、发送指令和接收设备状态。如图2所示。系统要对该站各预置的信道质量进行评估, 选出通信质量最好的信道进行数据传输。
1.2.2 组网通信
组网通信是建立在一个实验主站和数个实验从站的通信基础上的。实验主站在通信数据的传输过程中可以行使多种命令, 通信的方式一般有三种:实用功能很强的组呼和作用范围最广的网内全呼以及比较简单常见的单呼。单呼需要工作人员对实验从站的各种数据监测和翻译;组呼则是需要注重工作的整体性, 需要从各个节点出发来对实验从站发出命令, 然后再对某一组的地址进行数据监测、翻译和信息呼叫;全呼是则是所有的数据同步传输, 这个过程需要设备本身具有高度的协调性, 保证数据不会交叉传输。
2 提高短波组网通信数据传输效率的方法
在短波组网通信数据传输的过程中, 研究人员的主要研究方向是短波组网的信道时变、衰落、干扰等特性以及降低数据的传输误码率。这个过程中, 提高收发天线增益、增加发射功率、降低设备内部噪声、减小电缆损耗等等方法对数据传输效率的提高都有一定的作用, 但是在具体的投入使用中会具有一定的局限性。具体而言, 短波频率并不是一直不变的, 会随时间的变化出现一定的波动。这样就会间接导致数据传输的效率降低。
通信控制软件主要是通过串口控制调制解调器来改变通信数据的传输方式, 这是大幅提高工作质量的不二之选, 而传输时间也会得到高度保障。但是通信系统在工作的而过程中, 难免会遇到雷雨或者暴风天气, 这样就会出现磁场变化的情况, 对通信数据的传输有非常大的干扰影响。所以在传输过程中, 要保障前期的控制质量, 也应该尽量的提升控制软件的后期应急能力, 使得数据传输的效率有所保障。此外控制软件还应该从其他方面来提高通讯质量, 譬如在通信过程中, 控制好数据交换的模式, 中间不至于处于数据较差的重大失误, 这样就会使得传输数据不准确, 如果是在军事通讯中, 将会造成不可估量的重大影响。在质量有所保障的条件下, 还需要注意速度的问题, 如果传输速度太慢而影响了接受数据的最佳时间, 那么对于有些信号的传输将会显得毫无意义。在速度控制方面应该提高实验主站的工作性能, 作为整个通信网的大脑, 只要基础性能有所保障, 那么对于整体速度的传输也会大有好处。
网内分时数据传输主要是指实验主站在周期内分别与各实验从站进行数据交换的一种数据传输方式。这种通信数据传输方式的好处是很好的避免了实验从站向主站传输数据中出现数据信息相互干扰的情况, 这样就从侧面提高了短波组网通信数据的传输效率。具体而言, 在某一特定的通信周期内, 通信控制系统根据具体的通信要求向实验从站发送不同的指令消息, 然后按照命令的优先级进行数据信息的统一排列, 这样在短波组网的通讯系统中, 按照命令优先级的高低来进行数据传输, 直到最后到周期末还有未执行的数据信息时, 通信系统将通过实验主站的命令来自动清空队列中所有的无效数据信息, 并等待下一周期不同优先级命令的来临。在短波组网通信数据传输中, 主要的技术手段是自动重发请求 (ARQ) 纠错技术。具体而言分为两种:停等式ARQ和连续式ARQ。在具体的短波组网通信数据传输的过程中, 要根据实际的要求来选择最为合理的方法来保证通信数据传输的效率, 而这一切都是基于前期大量的理论分析和具体的实践活动而来的。总之, 它是提高短波组网通信数据传输效率的可靠保证。
结束语
短波组网通信数据传输的研究中, 数据传输工作频率的选择和自适应控制传输速率是提高短波组网通信数据传输效率的关键。通信行业的技术人员和研究人员应该更加深入的了解短波通信网数据传输的特点, 从根本上提高通信数据传输的质量和效率, 结合具体的理论分析和实测数据, 经过复杂的数据模拟测试和小型的通信数据传输实验来得出具体的有效措施。总而言之, 在今后的短波组网通信数据传输的研究中, 只有不遗余力的投身于科学实验和数据分析整理中, 才能找出新颖的传输方式, 为通信系统的数据传输效率的提高提供可靠的保证。
参考文献
[1]沈琪琪, 朱德生.短波通信[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2007.
[2]胡中豫, 现代短波通信[M].北京:国防工业出版社, 2009.
[3]岳芬芳.短波自适应网络控制器关键技术[J].通信与广播电视, 2010 (1) .
[4]戴耀林.短波数字通信系统自适应选频技术[M].杭州:浙江科学技术出版社, 2007.
电力通信PCM组网方式研究 篇8
关键词：PCM业务,HDLC,VPN
目前, 电力通信中, 传输网和接入网主流技术一般采用SDH+PCM模式, 而PCM主要应用于行政电话和调度电话业务的开通。虽然变电站端的PCM业务量较少, 但是伴随着变电站数量的不断增多, 采用HDLC方式的组网方案对故障的定位和处理变得愈发困难和繁琐, 本文从单位设备现状出发, 分析厂家提供的组网方案, 结合汇聚型MST-B120B和终端型MST-A15, 设计提出了一种新型的组网方案。
1 PCM网络现状分析
目前, 本地区电力区域网PCM接入设备采用了华源格林的MST系列设备, 部署在地调和五个县支公司 (以及核心220 k V变电站) 的汇聚型设备采用了MST-B120B, 变电站及供电所终端设备采用了MST-A15。两种接入设备都使用PCM30/31制式以及标准的2M (G.703标准) 传输接口, 为变电站及供电所提供所需的语音、远动数据业务。
由于电力通信网的特殊性, 其特点是汇聚型网络, 电力系统内所有变电站、供电所的语音和远动数据业务最后全部汇聚到地调或县局的PCM设备上, 采用这种网络模型, 需要在地调或县局部署一定数量的汇聚型PCM以满足远端站点的通信业务。
根据上述实际情况, 本地区的通信PCM系统根据厂家提供的组网方案进行网络的初步组建。由于受制于建设初期的电力通信网络架构和设备技术, 初期在地调和县局采用了MST-B120设备, 在各个变电站和供电所采用了MST-A15终端。MST-B120很大的缺陷是其2M通道数量太少, 最大接入数量为4个2M, 大大地限制了变电站的接入数量。初期设计的PCM组网方式大量采用了基于HDLC技术, 在地调或县局采用了HDLC将各个MST-B120链接在一起进行网管, 该组网方式为后续的故障排除埋下了隐患。
经过设备技术的不断改进, 汇聚性PCM有了长足的改进。MST-B120被增强型的MST-B120B代替, 其最大可以接入12个2M, 通过设备的改造解决前期2M数量少, 变电站点接入数量受限的问题。但是由于随着MST-B120B的不断增加, 其与县局的PCM在2M通道上必须有业务连通, 导致了地调网管的PCM数量越来越大, 地调的MST-B120B配置的路由表也在不断地扩大, 路由条数多达上百条, 使得维护人员故障处理的时间越来越长。由于还是采用了带内通信的方式, 当通信链路上的某台MST-B120B发生故障时, 与其相连的其他汇聚型设备将无法被网管, 此时故障处理需要进行现场处理, 网管则无法进行故障的定位, 处理不及时甚至会影响到全网的通信调度业务。
由于本地区变电站和供电所的不断增多, 县局通信维护力量的相对薄弱, 为保证语音、远动数据业务故障维护处理工作的安全开展, 本文结合利用地区数据网的建设成果, 鉴于各种业务 (包括电量采集、视频监控、办公自动化、PMS等实时业务) 上线运行良好的实际情况, 进行了有效的尝试, 利用数据网的VPN通道为PCM设备提供通道, 设计了一种新的PCM系统组网方案, 为后续的故障定位和处理提供了很好的技术支持。
2 PCM网络模型的设计
由于电力通信的特殊性, 进行PCM组网设计时, 根据电力通信传输网络的不同, PCM组网设计也会完全不同。本文充分考虑了电力通信网及设备厂家提供的PCM组网方案, 进行了组网方式的分析和设计。
2.1 基于HDLC的组网方式
电力通信网建设初期, 由于通信网架的不成熟, 采用基于HDLC的组网方式进行PCM系统组网设计时, 每台MST-B120均采用带内通信方式进行网管。由于带内通信时, 带宽有限, 大大地限制了系统的扩容。随着变电站及供电所的不断增多, 基于HDLC组网方式的PCM系统将严重受限。具体的组网方式图如图1所示。
如图1所示, 当中间某一台B120B发生故障时, 由于采用了HDLC的带内通信方式, 导致与该设备连接的后续设备都无法访问, 这样使得后续设备如果发生故障也无法被监控, 为安全生产运行埋下了严重隐患。
2.2 基于VPN的PCM组网方式研究
伴随着电力通信网的不断发展, 以及设备技术的改进, 目前电力通信网已经能够完整地覆盖所有变电站以及供电所, 这就为组网方式的改进提供了基础。同时, MST-B120也改进成增强型的MST-B120B, 该设备提供了更多的2M通道, 同时利用电力通信网架的优化能够采用带基于IP访问技术的组网, 实现VPN通道进行所有PCM设备的网管工作。具体的组网方式如图2所示。
如图2所示, 无论从网管方式、电路开通, 还是故障处理都有了有效地改进。现有的数据接入方式为一一对应, 使每个站点对应每一块用户盘, 使信息清晰明了, 维护更加方便;PCM硬件地址维护更为方便, 全网PCM设备地址与光传输设备地址保持一致, 县局之间的汇聚型PCM设备地址保持一致, 这样的硬件地址规划方式更为合理, 更易维护;每台汇聚型PCM设备均进行IP地址的配置, 实现硬件地址与IP地址一一对应, 保证与地调PCM网管终端设备在同一网段内, 这样访问和监控更为方便、快捷;增加网络交换机, 利用已有的综合数据网进行数据开通, 并以VPN方式接入网络, 对于PCM设备的远程管理更为方便, 对于故障定位效果更为明显。
3 PCM系统组网的应用分析
PCM系统组网方式的研究目的在于“快速判断故障、迅速解决故障、便于业务接入”, 经过升级改造后的组网模型在以下几个方面有显著的成效:
1) 故障处理方面
采用基于HDLC带内通信的组网方式时, 在进行地调网管PCM设备时, 2M中继管理通道是通过SDH网络建立HDLC来实现的。对于变电站及供电所的400多台PCM设备, 网管是利用PCM硬件地址表来实现设备的管理和监视。由于硬件地址表越来越庞大, 导致监视处理工作越来越复杂。采用硬件地址表进行管理的方式主要问题在于单台PCM出现故障时 (管理板故障、设备断电、2M电缆中断等) , 则于该台PCM设备联系的多台或单台PCM无法监控, 导致故障定位十分困难。同样, 通信链路上的某一个县局的PCM设备出现故障, 极易影响到其他站点PCM的监控、数据修改与配置, 极可能扩大事故的影响范围, 增加故障处理时间等负面影响。
新的组网方式实施后, 由于采用了VPN技术, 基于IP地址的管理方式可以对每一台PCM设备进行单独地管理、配置和监控, 这样一旦单台PCM设备出现故障时, 可以及时地进行故障定位, 并且不会影响到其他链路上的PCM设备, 有效地减少了故障定位的时间, 为系统的恢复提供了可靠的技术支持。
2) 设备接入能力方面
采用基于HDLC接入方式时, 由于县局PCM的2M数量接入较少, 每台PCM间进行通信时, 必须采用单独的2M中继通道建立HDLC通道, 导致了PCM所接远端通信站点 (变电站及供电所) 的数量严重受限。
采用新的组网方式后, PCM业务不再使用带内进行数据的传输, 而是采用VPN技术, 利用数据网进行传输各种PCM业务, 有效解决了2M数量少的问题, 为多业务点接入的情况提供了平台。
3) 设备电路开通方面
采用基于HDLC组网方式, 系统应用时经常出现多达3个以上站点共用1个2M电路汇聚至地调或县调, 3个站点间通过光传输设备进行电路转接互相连接 (串联方式) 。导致了MST-B120内的某个用户盘连接着3个以上站点的电话、数据电路, 若继续在该用户盘上开通新的设备电路, 则该盘的规模不断扩大, 导致数据杂乱无章, 故障处理时间加长, 降低运行人员工作效率。
采用新的组网方式后, 各变电站或者供电所的PCM设备连接至地调或县调的MST-B120B的电路均为一一对应, 不再出现多个站点对应MST-B120B中的单个用户盘, 这样的组网方式对于开通新的电路来说变得十分方便, 并且在故障排查的时候, 也会带来极大的便利, 大大地缩短了排查时间, 提高了运行人员的工作效率。
4 结论
本文从电力通信PCM组网的现状进行分析后, 比较了两种PCM组网方式, 设计出了适应本单位的PCM组网方式。经过该种方式的应用后, 其应用效果明显, 从根本上改变了网络不断扩大导致的数据维护量大、故障处理复杂等问题, 为后续的PCM设备扩容、电力调度语音及远动信号的传输提供了坚实的技术支持。
参考文献
[1]葛剑飞.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材[M].北京:中国电力出版社, 2010.
[2]MST-A15综合业务接入设备用户手册[Z].格林维尔科技发展有限公司, 2008.
组网通信 篇9
一、无线网络通信传输技术
无线网络通信首先需要建立无线基站, 无线终端和相关的信息传输服务器, 目前最为流行的无线网络传输技术大致分为四种:WLAN、Wi Max、WMN、3G。
WLAN技术是无线网络传输中最为普遍的一种, 可以在一定的范围之内建立无线网络, 是计算机控制系统与网络信息传输的最佳结合方式, 以无限地址通信为主要的传输手段, 同时可以提供传统信息传输的有限LAN模式, 用户也可以随时随地的接入到无线网络传输当中。wi-Fi是WLAN技术无线传输的眼神, 覆盖的范围可以达到接近100米的距离, 传输的速度也非常快, 可以达到每秒54MB, 这样的信息传输量, 就目前而言可以满足任何技术上的信息传递。
Wi Max技术拥有802.16d和802.16e两个标准, 无线网络传输的信号更为广泛, 可以达到50公里的范围, 作为新型的无线网络信息传输, 可以给用户提供更快速的网络接入, 用于各种静止和半静止的网络询问, 传输的信息量也更大, 极限可到70MB每秒, 可以满足网络客户和VIP的需要, 同时, Wi Max技术可以代替原有的有线和DSL连接方式, 为客户提供最后一公里的网络宽带接入, 而且可以在不需要网络基站的情况完成无线网络信息传输。
Wi Max系统的网络结构包括Wi Max终端、Wi Max无线接入网和Wi Max核心网3部分内容, 从配置上看, Wi Max提供了加密机制, 可以让信息传输运行更为可靠稳定, 在他的访问层MAC上定义了一个加密子曾, 支持128位、192位及256位加密写入, 可以通过数字证书验证方式完成加密功能, 确保了无线网络的信息安全。从技术上看, Wi Max虽然被应用的较晚, 但是技术相对成熟, 频率的复用率小, 是一种先进的网络传输技术, 有待进一步发展和大范围推广。从应用的前景上分析, Wi Max技术可以满足目前所有的无线网楼用户要求, 覆盖的范围可以从室内延伸到室外, 拥有着大面积的信号覆盖, 而且不需要基站的建立或者很少基站的建立就可以实现全程覆盖, 可以说Wi Max技术是被认为最先进最超远的无线通信技术, 也是业界公认的无线技术发展方向。
二、在电力通信专网中的应用
采用无线通信系统是作为电网运行在灾难时的通信网络最佳选择, 当灾害发生时或光缆故障不能及时维修时, 无线通信网络可作为应急通信方式。对于变电站、城域网远距营业所节点, 由于距离远, 敷设光缆费用昂贵, 可考虑采用无线通信网络技术进行电力通信网络的覆盖, 解决因光缆敷设而产生的高额费用问题, 同时可解决变电站、供电所等节点的覆盖问题。对于变电站、电厂、电力楼宇等区域, 可以考虑采用无线通信系统进行数据网、语音网的无线覆盖, 在业务流量需求不太大的地方, 采用这种方式, 可以取代综合布线系统, 避免昂贵的布线费用, 同时可以提供便捷、快速的接入方式。
综上所述, 电力通信专网对无线通信技术的需求主要体现在应急通信、配网通信、无光缆覆盖的厂站等节点临时通信几个方面, 而为避免网络建设的重复投资, 也避免出现应急网络在日常情况下闲置的现象, 通过各方面需求的建设方案的分别分析, 达到各自的解决方案, 并得到不同解决方案的交集, 以此交集来进行电力通信专网的应急用心网络建设和配网通信网络的建设。
三、结束语
Wi Max技术不但适合用于建设电力系统应急通信网络, 也适合于建设配网通信系统, 而且在经济上是可行的。同时, 该网络并不会象通常的应急通信系统一样处于闲置状态, 通过结合配网通信网络的建设, 可以将两个网络综合考虑, 充分的利用网络资源。
参考文献
[1]李清.无线通信网络技术的发展趋势[J].中国新技术新产品, 2011 (03) .
[2]吕勇, 陈兰英.基于MSTP的电力通信传输网的设计研究[J].科技创新导报, 2011 (04) .
组网通信 篇10
车载自组织网络 (Vehicular Ad hoc Network, VANET) 简称为车载自组网, 它是一种将网络节点建立在汽车和道路基础设施上的分布式、动态变化的自组织通信网络。其基本原理是运用车载传感器和GPS卫星定位系统, 借助蜂窝移动通信网络、无线广域网 (WLAN) 等无线通信技术, 将车辆状态、性能、地理位置、路况等信息集中、转发和使用, 提高道路交通效率与驾驶安全性、舒适性。
2 网络特性
VANET以汽车这种特殊装备构成的自组织网络节点, 具有不同于其他类型移动自组织网络的特性。
(1) 拓扑结构:节点速度快慢不等, 在节点间较高的相对速度下数百米有效无线传输距离可提供的通信窗口很短, 网络拓扑结构变化快, 数据链路中断频繁。 (2) 移动形态:车辆节点的移动路径主要受制于道路, 因此道路的数量和布局复杂程度, 在一定程度上影响着网络性能。 (3) 节点密度:节点密度较低时, 消息需要被多次储存和转发, 延迟比较严重。节点密度很大时, 会造成无线通信信道干扰, 增加网络开销。 (4) 节点异质性:节点可以是家用汽车、公交车、出租车, 或者是路边辅助基站, 不同类型节点有不同的应用程序和权限。
3 基本通信形式
在研究了VANET中不同应用程序中数据的传输特点后, 可以将所有传输方式抽象为五种基本形式。
3.1 信标
(1) 通信目标, 不断更新的相邻节点之间的信息, 提供自身最新的状态数据, 如位置、速度、车辆状况等。 (2) 通信机制, 消息以数据链路层广播的形式发送给所有可接受范围内的相邻节点。通信方式一般是单跳, 消息接收后不再被转发。 (如图1) (3) 数据内容, 通常是随车传感器监测数据产生。 (4) 服务质量, 大部分应用程序要求消息延迟达到中等水平。 (5) 应用实例, 车辆转向与并线辅助, 车距安全预警等。
3.2 地理广播
(1) 通信目标, 较大范围的传递即时消息。 (2) 通信机制, 节点通过数据链路层广播发送消息到有效传输范围内的相邻节点, 每个在接受范围内的节点接收到消息后不改变消息内容, 并继续向外广播传递 (如图2) 。 (3) 数据内容, 发送节点监测并产生。 (4) 服务质量, 由于基于事件触发的性质, 往往需要较低的延迟尽快将消息传递。 (5) 应用实例, 施工区域警告, 紧急停车交通信号, 道路交通事故等。
3.3 单播
(1) 通信目标, 消息通过网络传递到某个特定节点。 (2) 通信机制, 数据包以一个单跳方式, 或者通过多个节点以多跳方式传递到某个特定节点或特定目标区域 (如图3) 。 (3) 数据内容, 消息包含着由发送节点设置的内容的, 在路由过程中不做任何修改。 (4) 服务质量, 信息传递及时性要求较低, 可以承受较高的传输延迟和数据重发。 (5) 应用实例, 导航地图更新, 电子支付, 音乐下载等。
3.4 高级广播
(1) 通信目标, 持续在车辆之间传递信息, 能够桥接网络分区并优化信息。 (2) 通信机制, 在综合考虑各种参数来确定何时重新发送消息时, 高级广播通常使用单跳广播方式、储存转发方式多次发送消息 (如图4) 。 (3) 数据内容, 不改变原始信息内容, 但消息关联性的内容可能会被附加到消息中。 (4) 服务质量, 信息传播的广泛性和时间的稳定性更为重要, 信息延迟要求较低。 (5) 应用实例, 异常的交通和道路信息发布等。
3.5 信息聚合
(1) 通信目标, 多节点基于同一事件发送消息时, 接收节点将数据聚合, 减少通信开销。 (2) 通信机制, 核心技术是一个不断学习更新的知识库, 新接受的消息与已融合的消息再次融合并创建新的本地消息。 (3) 数据内容, 消息内容来自多个节点并聚合成为一个消息。 (4) 服务质量, 一般不用于时间敏感的应用, 对传输延迟要求较低, 对信息传递质量及收敛性要求高。 (5) 应用实例, 基于车辆发出的交通道路预警, 智能交通流量控制等。
4 结语
VANET应用的多样性使得许多应用程序不再沿用传统形式的传输信息, 而需要广播通信和更先进的信息传播策略。在本文中, 我们提出了五种基本通信模式, 几乎涵盖了当前所有VANET应用程序通信的基本特征, 将应用程序和通信模式之间进行了紧密耦合, 将讨论的焦点转移到一个更加一体化的系统架构, 使通信机制设计思路更加清晰, 也为实现量身定制的安全和隐私的解决方案提供了基本框架。
参考文献
[1]Rudack M, Meincke M, Lott M.On the dynamics of ad hoc networks for inter vehicle communication (IVC) .In:Proc.of the ICWN2002.
[2]A.Rowstron and G.Pau, “Characteristics of a vehicular network, ”University of California Los Angeles, Computer Science Department, Tech.Rep.09-0017, July 2009.
组网通信 篇11
【关键词】 移动通信 FDD-LTE TDD-LTE
前言：近几年来，智能手机的普及使我国移动通信行业发展迅速，个人主机再也不是唯一能够实现远距离实时通信的唯一工具，只要能够连接到网络，智能手机几乎能够实现个人电脑的全部功能，所以说人们对移动网络的传输需求越来越高，网速决定了功能的使用情况，快速的网络传输与下载速度不仅仅是实现设备功能的重要前提，同时也是影响用户体验的一大重要因素。因此，移动网络的速度成为各大运营商关注的焦点，也是我们国家工信部门明确作出要求的项目之一，发展更快更好的通信行业对我们国家而言势在必行，在大力发展4G网络的今天，TDD与FDD技术的融合组网是实现高速移动网络的一个重要手段，本文针对这一手段展开深入研究。
一、FDD与TDD介绍
1.1FDD与TDD的特点
TDD与FDD主要存在很多方面的差异，FDD主要工作在两个分离的对称频率信道上，需要在这两个不同的信道上进行接收与发送的工作。FDD的必要条件就是频率的对称，频率又是区分上下行链路的主要依据。FDD的主要特点可以总结为上、下行带宽的相同，这就保证了速率的持续不变性，频谱的使用大多依靠业务的对称性，在不对称业务上很少使用频谱进行信道的传输工作。这就为FDD的大范围覆盖提供了基础保证，也同时保证了FDD的150Mbps的理论下载速度。TDD与FDD在接收与发送方的方式存在很大的不同，TDD在这两方面的工作方式主要依靠时间，在指定的工作时间段内将信号通过基站发送至移动信号方，其余时间主要是将移动信号方的信号返回基站，TDD模式的正常运行主要是依靠这两方工作的协同合作才能够实现。所以说TDD不需要对称的频率信道，在发送信息的过程中并不用单收发隔离器，需要对信息的传输安装开关装置，这就大大解决了设备的成本问题。
1.2 FDD和TDD的优势
FDD与TDD在多方面都存在当前技术的优势，例如：物理技术层面、无线资源配置方面等。由于当前科技的高速发展，FDD与TDD在当前的通讯方面存在很大的优势。频谱在当今这个移动端设备火热的时代需求越来越大，越来越多的公司开始积累频谱资源进行企业发展，而FDD与TDD通信具有很强的频谱灵活性，频谱的利用率在这两种通信的带动下通常能够很升很多倍，这就使得TDD网络模式和FDD网络模式具有更大的优势。同时在网络条件和系统优化双方支持的情况下，TDD的发送功率要远大于FDD的发射频率，这就使得TDD的发射时间远小于FDD的发射时间。当FDD、TDD设备处于高速移动的状态时，信号会因为衰落深度的增加而减弱，这时TDD移动台的最高时速可以达到250km/h，但是这距离FDD系统还存在很大的差距，甚至才能达到FDD的一半水平。所以说FDD与TDD设备或系统都存在不同方面的优势。
二、FDD、TDD融合组网
2.1 FDD、TDD融合组网
LTE两种模式物理层帧结构导致的系统设计差异性越来越小，TDD与FDD融合上的技术难点逐渐被攻破，未来移动端的4G网络必然是网络融合的技术产物，移动终端也能够因此实现两种网络模式的相互操作，基本上当前的技术已经完全能够实现TDD与FDD数据服务的无缝互通。在TDD与FDD网络融合后，移动终端再也不用担心基于电平强度下的网路选择，也避免了网络处于2G/3G的不佳状态。融合组网的实现并不单方面属于移动商技术的突破，终端设备厂商与芯片制作商在技术上的配合也是完成融合组网的关键，多方面、多方位、全面的终端解决方案也使用户流畅的体验无缝网络切换的快捷，真正的实现网路差异体验。
2.2 TDD+FDD双模数据终端分流方案
TDD与FDD的主要区别主要集中在物理的层面上，而两种模式功能上的高度一致为后期双模的融合提供了一个很好的基础。而在融合组网的过程中也存在着一定的问题，在融合组网的第三阶段有两种技术可供运营商选择：载波聚合技术与双连接技术，在融合组网的过程中选择不同的技术就会造成不一样的结果。
前者的工程成本造价低，也能在短期内使网速达到峰值，但这种技术的使用也存在一定的局限性；后者相对于前者较为灵活、独立，不会受到厂商、基站等因素的限制，一般的移动互联网络发展到第三阶段总是会对运营商造成困扰，但是根据我国当前的情况来看，在设备厂商混杂、选址混杂的现状下，双连接技术是当前第三阶段融合组网方案中比较实用的方案。
2.3 eNB设置原则
当移动设备连接在TDD与FDD融合覆盖区域时，融合组网区域内的电平如果处于短暂性的低电压状态，则移动终端设备就会向上汇报A2与A5的测量报告，此时若融合网络目标区域的电平存在普遍性偏高状态，且此时的电平已经高于相邻的A5电平区域并保持较长时间时，融合网络的eNB就会重新对服务区域进行重定向的选择，此时终端将会选择高电平水平区域进行RRC连接方案保证融合网络的流畅。
在FDD与TDD融合覆盖的区域内若存在移动终端进行连接，当服务的区域电平持续下降时，终端也会向远端的服务器发送A2与A5测量指令，此时若融合组网目标区域的电平存在普遍性偏高状态，且此时的电平已经高于相邻的A5电平区域并保持较长时间时，此时融合网络的eNB就会切换到新状态向下传送切换指令，此时的终端尽管连接到新的网络融合区域，但同时在全部的操作步骤中流畅、不间断。当融合网络旧址区域的PRB利用率超出一定水平后，eNB就会发送网络融合区域忙碌的信号指令，并同时向终端发送A4门限，若最终区域的电平满足A4门限，此时的融合网络的eNB就会发送切换指令顺利进行操作。
2.4 LTE无线系统同步
我们可以将移动网络的融合组网中的同步分为两大类，频率融合同步与时间融合同步。频率融合同步相比较于时间融合同步存在分布广这一优势，频率融合同步几乎被应用于所有的移动互联网中，当终端设备处于TDD与FDD融合组网中时，快速移动的过程中受到多普勒频移影响时，频率融合同步能够大大的抵消这类影响给设备带来的干扰。而时间同步则大多数运用在TDD模式下，能够有效解决TDD系统受到的高干影响；同时时间同步也能够少部分运用到FDD模式，在抗GSM干扰的过程中发挥着作用。所以LTE的无线融合系统同步时会为移动网络的融合组网解决不少问题，如何通过同步机制较少移动网络所受到的外界干扰影响，也是当前网络融合需要研究的方向之一。
三、结语
当前时代是一个移动互联的大数据时代，对移动网络的建设尽管不能够像建设道路、桥梁一样被眼睛看见，但是其建设的意义却十分重要，在移动化设备普及的今天，高速的移动互联不仅仅节省了时间，更节省了资源，所以说大力发展LTE网络建设就是在变相的推进移动数据通信的发展速度，用户人数的不断上升能够带来更多的移动数据访问，对移动网络来说又会是一个新的机遇与挑战，如何实现大规模用户的访问与使用，不仅需要对自身进行网络优化，更需要新时代下的新技术的创新与改进，FDD-LTE与TDD-LTE的选择方面与两种技术的融合建网方面对移动网络建设十分重要，融合组网技术是当前实现4G网络建设的重要一环，大力发展移动网络建设是当前我国移动运营方面需要完成的最主要的任务。
参 考 文 献
[1].高荣。FDD-LTE和TD-LTE基站邻频杂散辐射的研究[J].电信网技术.2013.8（8）：51-55.
[2]高翔，张建国，黄正彬，等.中国移动4G基础性网络部署策略研究[J].移动通信，2015，39（18）：6-9.
组网通信 篇12
地空通信系统可用于地面与飞行员的话音通信,在民航、军航以及许多军事指挥系统中有广泛应用。一般,航空应用系统中地空通信可在当地范围内的机场塔台完成,不需要电台的远程控制。但在军事指挥系统,一般地空电台部署在沿边界的各雷达站,而指挥员在一个区域指挥中心实现大范围空域的对空指挥,是非常有意义的。本文介绍卫星通信系统与地空通信系统组网方式,实现20部地空电台的远程集中控制,完成区域指挥中心对空指挥功能。
地空通信的控制和话音信息是通过卫星链路进行传输的,如何通过卫通网络实现地空电台的远程控制国内目前还没有先例。解决的重点是要确保电台远程控制所需的PTT信号经一定时延后,能稍快或同步于话音信号到达远端,并且处理时延和抖动要小。若话音信号先于控制信号到达,则开始的部分话音被“剪辑”掉,空中电台听到不完整的话音。国内早期电台控制系统中,曾将控制信号作为数据信号和模拟话音信号分开传输,其结果使控制信号落后于话音信号约300ms到达,效果很不好。
本文介绍的地空通信电台远程控制系统采用E&M线传输PTT和静噪信号,采用数字化处理技术和QOS控制机制,实现卫星通信系统与地空通信系统组网, 并确保电台远程控制所需的PTT信号经一定时延后,能稍快或同步于话音信号到达远端,并且有较小的处理时延和抖动。经反复测试,控制信号能先于话音信号10ms～20ms到达,效果十分理想。
1 系统组成
实现地空通信远程控制的主要设备组成如图1所示。远程控制系统主要由位于指挥中心的电台主控单元(RMCU)、电台控制面板(RCP)、复用设备以及位于远端的复用设备、电台控制单元(RCU)以及U/VHF电台组成。中间的传输网络为VSAT卫星通信网。
对空U/VHF电台安置在几百公里或上千公里远的雷达站,而指挥员对空指挥通信是在SOC中心各显控台上安装的电台控制面板进行的。通过简单操作,可选择遍布全国20部电台的任一部进行操作,包括电台波道选择、对空电台呼叫、接听、监听等,实现对空指挥功能。操作员在指挥中心的通信管理终端界面上可以看到电台实时参数和状态,并对电台参数进行修改,就如同在电台上直接操作,修改包括频率、波道、调制方式、静噪、耳机/扬声器选择、功率、明话/密话选择等参数。
2 技术实现
远程控制系统和VSAT网络采用4线E&M传输线路。4线指的是音频通道4线,音频通道收发分开, 接收2线、发送2线。E&M接口由贝尔系统率先引入,采用E线和M线与话音线分离的控制方式。该接口方式简单,信号转换方便, 具有多种信号方式,并适宜逐段转接。实现电台的远程控制需要的PTT信号即是通过E&M线传输的。
操作员在RCP上按下PTT键后,RMCU给出M线信号,复用设备1检测到后,在对端产生E信号,该信号作为PTT信号进入电台并打开电台的发射机。反之,地面电台收到空中电台呼叫后,产生M线输出,该信号传输至RMCU并送至相关席位,在RCP界面上给出空中呼叫指示。RMCU采用先进的数字处理和交换技术,信号处理和线路的接续速度很快,而且,先收到EM线信号后,再接通话路,因而控制信号总能先于话路建立。
在VSAT卫星通信网络设计方面,需重点考虑减小时延、抖动的需求。
(1)VSAT网络设计考虑
为防止信道竞争和占线以及建立链路的时延,满足系统实时话音通信的要求,VSAT系统信道的分配采用固定预分配(PAMA)方式。在对多址方式选用方面,由于VSAT小站数量不多、星状网络结构,采用频分多址(FDMA)更好些。在传输时延、时延抖动以及非误码造成的丢帧等方面,FDMA均优于TDMA,两种方式的比较如表1所示。
(2)语音压缩编码
为了节省带宽以适应卫星信道的传输,话音信号要进行压缩编码处理,变成数字信号。通常采用G.729、G.729A 、CELP(激励线性预测)、G.726等压缩编码方式,本系统采用ACELP-CN(代数编码激励线性预测-舒适噪声),ACELP是CELP的改进,编解码速率为8kbps。该语音编码算法在语音质量上可与32kbps ADPCM(G.726)相比甚至更优。在8kbps编解码速率上的话音质量优于G.729和G.729A,而在更低速率上也有较好的语音质量。
ACELP-CN技术其实采用了改善语音质量的静音抑制技术。人们通话时一般一方讲另一方听,而且一些人在讲话过程中还有停顿的习惯,如果在静音的时候,仍不停地产生语音分组包,势必造成50%的带宽浪费。静音抑制技术较好地解决了该问题,它通过检测静音时间并暂停语音分组包的产生,从而达到提高带宽利用率的目的。为了使人接听更舒适,在静音期间插入令人舒适的噪音,即ACELP-CN。
时延的原因一般有传播时延、编解码处理、打包、排队和抖动缓存时延等。卫星网络的传播时延为250ms;编解码处理时延是话音模数转换时,进行编码、压缩、解压缩和解码而产生的时延;打包时延是指数数据和话音取样打包时所需时间,数据包越大,时延越大;当某个时间数据包多于网络设备的处理能力时,产生排队时延;当语音分组包到达的时间差异大时会产生抖动,为了补偿这种差异,接收端需要设置抖动缓存器,会产生抖动缓冲时延。抖动大时,接收端的声音听起来会不连续。
根据公司提供数据,表2显示了用ACELP-CN8k压缩算法在一个缓冲区的情况下的延迟。
当网络带宽足够,并采用优先级处理时,抖动缓存区可设置很小,而且列队时延很小。采用数字信号处理(DSP)技术进行编解码处理后,编解码时延也不大,从表1可以看出ACELP-CN编解码处理时延约18ms。
(3)采用PVCR(可编程变长信元中继)协议进行信元生成、封装和复用
复用设备采用了PVCR协议对编码话音信号、数据等进行分割、封装和复用。该协议借鉴了ATM技术中小信元的使用,可编程意味着可对信元进行不同的的优先级排序,可变长意味着信元的大小是可变的。用户数据帧需首先进行协议剥离(去除标志和同步字符),再划分成小信元来降低访问时间和提高传输速率。信元有效负荷最大长度为96个字符,在加上3个字节的信元头开销,如图2所示。对话音来说,为了减小端到端时延,信元更小,有效负荷一般为20至80个字节。
信元头包含信元长度、信元序号、通道号、信元类型等。信元到达终点的序列会变化,因此需要知道序号重新排序。通道号是指255个虚拟通道中实际所用通道。信元类型有 “连接请求”、“连接拒绝”、“连接接受”等类型。如果信源是一个长帧,它会被分割为开始、中间和结束信元。如果正好为一个信元大小,便生成一个完整信元。
在信元生成过程中,切割帧的顺序依赖于以下的因素:帧到达的顺序;分配给这个业务类型的优先级;同一时间到达的业务类型的优先级,如果高优先级的帧(如话音)到达的时候正在给一个低优先级的帧分段(如LAN),则立即转向高优先级帧的分段,之后再继续先前的分段。
在信元处理过程中,通过以下方法来降低延迟。
①在第一个信元被收到的时候就开始压缩和复用,不必等到帧的结尾,这样,降低了等待时间,从而降低了传输的延迟。
②速率回退:网络传输拥塞时,当未完成分割的字符数量降到一个预先定义的门限值以下时,发送的速率将降到一个适当的回退速率。
③提前传输:只要一有信元到达发送端就开始传输,即使这个帧还没有被完全分割。
④网络交换时,只要查看信元头即可,因而速度很快。
⑤96字节的信元载荷还可用一种动态数据压缩算法来处理以提高吞吐率。压缩以后,每个信元包含一定数量的数据,这些数据形成了一个平滑、无延迟的数据流。压缩可以提高复合链路的吞吐率从100%到400%,但实际压缩比取决于传输的数据类型。通常这个比值在2到4之间。
动态数据压缩的过程是这样的:
首先,在每一个信元的内容中都执行编码,用转义码去替换相同的字符。然后,用最频繁出现的字符串为每一个端口创建一个动态的字典。分配一个Huffman编码给每一个共同的字符串。用这些编码替换字符串。当数据到达目的端时,需要解压缩。用原来的字符串替代Huffman编码,然后用原来的字符去解释转义码。
话音信号经过模拟-数字转换,压缩编码并生成小信元后,与通过其它路径进行处理并生成小信元的数据信号一起进行优先级排序和复用,如图3所示[1]。话音信号被置于最高优先级排队,而数据信号缓存后进入1到8类排队,直至最高优先级的话音、传真数据包发送后再发送。当话音包发送完,数据包根据分配给各数据排队(1到8)的权重进行优先级排序。默认的优先级为:
第一优先级:话音和传真。
第二优先级:SNA。
第二优先级:IP。
(4)服务质量(QOS)保证
当遇到突发数据流或信息流量太大,造成带宽不足时,会产生抖动。抖动是语音分组包通过不同路径到达目的地的速度不同而引起的,体现了分组包到达的差异程度。语音分组包仅能容忍约75ms的抖动时延(最好40ms)2。解决的一个较好途径是采用服务质量(QOS)确保对话音(PTT信号)的传输。
用户业务被区分不同业务类型,并确定优先级。通过协议排序来区分延迟敏感的业务和延迟不敏感的业务,并且将这些数据流放置到相应的发送队列里去。排序是基于业务类型、分配给业务的权重和用户自定义的业务筛选器的。这样就可以保证对延迟敏感数据(如话音)的加速处理同时又不影响不敏感数据的处理。
话音业务被定义为高于所有业务的最高级类型,也即只要话音信元一到便送至数据流中发送。话音信元没到时,复用设备将按各业务的不同权重进行信息处理。
复用设备将用户业务分成8种业务类型,每种业务类型分成16个权重。在网络拥塞时,权重大的业务占有较大带宽。采用PVCR协议后,复用设备对优先级别的划分可以细到信元,而不是整个帧。若某个类型无业务传输,则分配给它的带宽被其它类型业务使用。例如总共4个权重的带宽分配如表3所示:
3 结束语
通过地空通信和卫星通信组网实现电台的远程控制方式,已在某工程项目中得到应用,并取得较好的实际效果。地空话音通信在民航、军航以及许多军事指挥系统有广泛应用,增加相应数据模块和协议后,地空通信还可向数据链方面发展,未来应用前景远大。
摘要：地空话音通信在民航、军航以及许多军事指挥系统中有广泛应用。介绍了卫星通信系统与地空通信系统组网方式,实现20部地空电台的远程集中控制,完成区域指挥中心(SOC)对空指挥功能,并对其技术实现进行了探讨。
关键词：VSAT,地空通信,PTT
参考文献
[1] Netperformer system reference[Z/OL].http://www.netperformer.com.