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篇1

關(guān)鍵詞 電力通信；光傳輸網(wǎng)；優(yōu)化途徑

中圖分類號(hào)TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）99-0191-02

隨著我國(guó)社會(huì)的快速發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)了電力通信行業(yè)的前進(jìn)步伐。現(xiàn)階段，我國(guó)的電力通信技術(shù)正處于一個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)期，新電力通信技術(shù)的不斷涌現(xiàn)改變著電力通信網(wǎng)的現(xiàn)狀，這預(yù)示著傳統(tǒng)的電力通信網(wǎng)將朝著光傳輸網(wǎng)絡(luò)方向上轉(zhuǎn)變。

1電力通信光傳輸網(wǎng)

1.1電力通信光傳輸網(wǎng)存在的問(wèn)題

具體體現(xiàn)以下幾方面：

1）光纜方面的問(wèn)題；首先是ADSS光纜的電腐蝕隱患；相較于電網(wǎng)建設(shè)，光纜建設(shè)較為滯后，僅有新建或者全程改造的電力線路上會(huì)使用到具有較高可靠性的OPGW光纜，其它的多數(shù)光纜主要架設(shè)在原有電力線路桿塔上，通常以ADSS光纜為主，ADSS在當(dāng)前的光傳輸網(wǎng)中具有重要的作用；其次是未充分利用入城光纜；一般情況下，電力企業(yè)都會(huì)構(gòu)建兩條或者兩條以上不同路由的電纜，嚴(yán)重制約了冗余光纜作用的發(fā)揮；

2）網(wǎng)絡(luò)方面較為突出的問(wèn)題是沒(méi)有一個(gè)相匹配的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；未構(gòu)建層次清晰的網(wǎng)絡(luò)核心層以及接入層，這樣一來(lái)就導(dǎo)致骨干層環(huán)網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)生了沒(méi)有任何價(jià)值的繞接接入層設(shè)備，與此同時(shí)，接入層光纜線路的改造、斷開(kāi)等過(guò)程中發(fā)生了一系列的故障問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)安全性低；另一方面是網(wǎng)絡(luò)資源未得到充分利用，出現(xiàn)了帶寬、插槽不夠的網(wǎng)絡(luò)瓶頸，造成環(huán)網(wǎng)帶資源嚴(yán)重浪費(fèi)；

3）設(shè)備配置與規(guī)范不相符；在一般情況下環(huán)網(wǎng)設(shè)備都是屬于“1+0”型配置，若在實(shí)際過(guò)程中，入網(wǎng)元出現(xiàn)增大的情況，那么，就會(huì)使網(wǎng)管通道、網(wǎng)絡(luò)同步等配置缺乏合理性，從而大大削弱了電力通信光傳輸網(wǎng)的可靠性。

1.2電力通信光傳輸網(wǎng)優(yōu)化的必要性

電力通信光傳輸網(wǎng)最顯著的優(yōu)勢(shì)就是傳輸容量大、可靠穩(wěn)定、傳輸指標(biāo)準(zhǔn)確等，電力通信光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化，能不斷增強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)整體效益，提高電力信息水平，同時(shí)，存在著依賴電網(wǎng)建設(shè)和服務(wù)的特殊性，所以，實(shí)施電力通信光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化很必要。電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中離不開(kāi)可靠性高的光纜建設(shè)作為支撐，而電網(wǎng)發(fā)展需要通過(guò)光傳輸網(wǎng)來(lái)開(kāi)展通信業(yè)務(wù)。由于光傳輸技術(shù)的更新速度快、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，在壽命期內(nèi)，相同型號(hào)設(shè)備的采購(gòu)具有一定的困難性，而只有通過(guò)相同型號(hào)設(shè)備才能將光傳輸?shù)恼w效益全面發(fā)揮，當(dāng)前的光傳輸網(wǎng)絡(luò)功能一定程度上降低，并未達(dá)到投資效益最大化的目標(biāo)。開(kāi)展光傳輸網(wǎng)優(yōu)化工作是業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，在為電力企業(yè)服務(wù)過(guò)程中，不僅要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的生產(chǎn)需要，還必須達(dá)到企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理和信息建設(shè)的要求，以確保業(yè)務(wù)范圍的不斷拓展。

2電力通信光傳輸網(wǎng)優(yōu)化的途徑及方法

2.1電力通信光傳輸網(wǎng)優(yōu)化的原則

電力通信光傳輸網(wǎng)主要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)信息交換、匯接及傳輸?shù)确矫娴墓δ茏饔茫诰W(wǎng)絡(luò)容量方面有著很高的要求，且強(qiáng)調(diào)具備強(qiáng)的安全可靠性，要想保證信息傳輸具有較高的安全靈活性，就需要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以網(wǎng)格或者環(huán)形方式為核心，并采用先進(jìn)高效的智能光網(wǎng)技術(shù)，不再讓光傳輸過(guò)于依賴環(huán)形網(wǎng)。除此之外，在準(zhǔn)備對(duì)光傳輸網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化前，應(yīng)認(rèn)真查看電路是否是安全運(yùn)行以及新業(yè)務(wù)接入是否合理，必須在全部正常的情況下開(kāi)展，認(rèn)真全面分析業(yè)務(wù)流向及流量，從而推動(dòng)通道組織和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在選擇電力通信光傳輸網(wǎng)容量時(shí)，要在當(dāng)前業(yè)務(wù)信息傳輸滿足的前提下，對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化、今后中的發(fā)展以及市場(chǎng)信息量等諸多的內(nèi)容予以綜合考慮，與此同時(shí)，還要注重光傳輸網(wǎng)優(yōu)化時(shí)的余量問(wèn)題，為今后的業(yè)務(wù)領(lǐng)域拓展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2電力通信光傳輸網(wǎng)優(yōu)化途徑及方法

2.2.1電路層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化途徑及方法

優(yōu)化電路層過(guò)程中，主要完成的事項(xiàng)有：不斷強(qiáng)化兩端網(wǎng)元設(shè)備端口，確保其的有效性，同時(shí)，要求將強(qiáng)化后所接的網(wǎng)元串接或支路歸列到環(huán)網(wǎng)領(lǐng)域中，將強(qiáng)化后的電路歸列到設(shè)計(jì)的網(wǎng)元端口中，剩下的傳輸設(shè)施不進(jìn)行任何的改變。

2.2.2傳輸媒介層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化途徑及方法

具體應(yīng)從以下幾方面著手進(jìn)行：對(duì)于各生產(chǎn)廠商的獨(dú)立段光傳輸設(shè)備應(yīng)全部納入到支線網(wǎng)中，接下來(lái)，再合理調(diào)整主干網(wǎng)，使其變?yōu)榄h(huán)網(wǎng)，如果網(wǎng)元有所增加，那么，這時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的兩層網(wǎng)絡(luò)，另外，在優(yōu)化傳輸媒介層網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)可實(shí)施網(wǎng)管、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)等。

2.3電力通信光傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的應(yīng)用

積極開(kāi)展電力通信光傳輸網(wǎng)優(yōu)化工作，不僅實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)分層目標(biāo)，也使得網(wǎng)管得到大大改善。電力通信光傳輸網(wǎng)優(yōu)化過(guò)程中，如果傳輸媒介層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、保護(hù)切換、通道誤碼等指標(biāo)完全符合于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要再次合理的分配低階通道和高階通道間的時(shí)隙，不斷強(qiáng)化兩網(wǎng)元間的多個(gè)低階通道，從而朝著高階通道方向邁進(jìn)，同時(shí)，按照最短路徑以及采取有效的保護(hù)方式持續(xù)切換低階通道和高階通道的電路，從而確保通道層網(wǎng)絡(luò)得到良好的優(yōu)化。對(duì)于部分新電路業(yè)務(wù)接口需求的站點(diǎn)處，如所采用的設(shè)備性能、規(guī)格難以滿足業(yè)務(wù)范圍廣的傳輸電路必要的網(wǎng)元，這時(shí)候我們就必須重新安裝相應(yīng)的設(shè)備，從而確保電路層網(wǎng)絡(luò)趨于完善。

3結(jié)論

綜上所述可知，當(dāng)前，電力通信光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)發(fā)展中的必然，光傳輸網(wǎng)的規(guī)模大且結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，所以，其優(yōu)化屬于一項(xiàng)漫長(zhǎng)的工作。電力通信光傳輸網(wǎng)通過(guò)優(yōu)化后，不僅使得電力通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越清晰化，同時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)提供了便利。

參考文獻(xiàn)

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[3]劉潤(rùn)發(fā)，房萍萍.山東電力省級(jí)光傳輸網(wǎng)優(yōu)化及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2009，30（3）：20-23，40.

篇2

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信；寬帶接入；通信技術(shù)；IP技術(shù)

中圖分類號(hào)： TN915 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2011)21-5110-02

數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。數(shù)據(jù)通信是依照一定的通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)終端之間傳遞數(shù)據(jù)信息的一種通信方式和通信業(yè)務(wù)。它可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)和終端以及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。數(shù)據(jù)通信中傳遞的信息均以二進(jìn)制數(shù)據(jù)的形式來(lái)表現(xiàn)。

1 數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

從提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)看，目前主要有DDN、X.25分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)、ATM網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、IP網(wǎng)等。其中以IP技術(shù)為載體的數(shù)據(jù)通信擁有巨大的市場(chǎng)潛力，它代表了未來(lái)通信技術(shù)的趨勢(shì)。隨著寬帶業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的分組化，DDN開(kāi)始運(yùn)用在軍隊(duì)專用信息網(wǎng)，并逐步向數(shù)字化、寬帶化方向發(fā)展，極大促進(jìn)了軍隊(duì)專用信息通信網(wǎng)的迅速發(fā)展?？傊?，寬帶接入日漸成為數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)發(fā)展的核心拉動(dòng)力，運(yùn)營(yíng)模式日趨成熟。

2 寬帶接入技術(shù)在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)接入的方法主要有電話撥號(hào)接入、專線接入、ISDN、ADSL專線接入、光纖接入等。寬帶接入一般是以撥號(hào)上網(wǎng)速率上限56Kbps為分界，其中56Kbps之上的接入方式稱為“寬帶”。

隨著寬帶接入市場(chǎng)的不斷發(fā)展，加快普及寬帶、及時(shí)跟蹤寬帶接入技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，新興寬帶接入技術(shù)也順應(yīng)時(shí)代潮流不斷涌現(xiàn)，對(duì)傳統(tǒng)主流數(shù)據(jù)通信技術(shù)提出了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。在成熟的寬帶接入技術(shù)占據(jù)主流地位的大環(huán)境下，針對(duì)市場(chǎng)的某些需求變化而推出的新興的接入技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，一經(jīng)推出就能引起市場(chǎng)的強(qiáng)烈反響。

寬帶接入技術(shù)市場(chǎng)在2002年進(jìn)入一個(gè)較為平穩(wěn)的發(fā)展時(shí)期，以太網(wǎng)接入、HFC、DSL、HPNA等數(shù)據(jù)通信接入技術(shù)日漸成為市場(chǎng)發(fā)展的主流，最常見(jiàn)的寬帶接入方式如以太網(wǎng)接入技術(shù)和DSL。

2.1 xDSL家族的后起之秀

鑒于ADSL接入系統(tǒng)可充分利用現(xiàn)有市話網(wǎng)絡(luò)中大量的銅纜資源，為用戶提供較高的接入速率，并可與光纖接入網(wǎng)中的光纜鋪設(shè)計(jì)劃協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí)在中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通兩大運(yùn)營(yíng)商的推動(dòng)下，中國(guó)已成為全球ADSL用戶最多的國(guó)家。同時(shí)也存在對(duì)線路質(zhì)量要求較高導(dǎo)致推廣使用困難的缺點(diǎn)。于是EDSL技術(shù)、HomePNA和G.SHDSL崛起為后起之秀。

EDSL技術(shù)結(jié)合了以太網(wǎng)和DSL技術(shù)，是VDSL技術(shù)的一種，在普通電話線上實(shí)現(xiàn)12.5Mbps的上行和下行速度，最大傳輸距離可達(dá)1.5公里，同時(shí)采用以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)網(wǎng)可大大降低實(shí)現(xiàn)費(fèi)用。EDSL以半雙工分組傳輸為基礎(chǔ)。利用數(shù)據(jù)包交換技術(shù)和以太網(wǎng)半雙工模式彌補(bǔ)DSL的缺點(diǎn)，極大地提高互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入速度。這種技術(shù)具有高度的線路自適應(yīng)特性。EDSL支持網(wǎng)上瀏覽、電子商務(wù)、會(huì)議電視等寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

HomePNA接入技術(shù)利用現(xiàn)有的電話線傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，通過(guò)以太網(wǎng)CSMA/CD協(xié)議和頻分復(fù)用技術(shù)，HomePNA1.0版標(biāo)準(zhǔn)的上行和下行速率均達(dá)1Mbps，最大傳輸距離高達(dá)300米。主要優(yōu)勢(shì)是速度快、免撥號(hào)、收費(fèi)低，且施工簡(jiǎn)單、能共享上網(wǎng)。

G.SHDSL通過(guò)QoS的業(yè)務(wù)分化掃描，提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和CBR語(yǔ)音，實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備的兼容，與ADSL技術(shù)形成良好的互補(bǔ)關(guān)系。同時(shí)支持ATM、IP和TDM等多種業(yè)務(wù)類型應(yīng)用，傳輸距離方面相對(duì)于HDSL提高15%-130%。專家認(rèn)為這一最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在未來(lái)可能有望替代HDSL和SDSL，以及G.703專用線路。

2.2 光纖接入技術(shù)成新寵

光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。根據(jù)光纖向用戶延伸的距離，即光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)所在位置，光纖接入網(wǎng)有多種方式，其中最主要的3種形式是光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）和光纖到家（FTTH）。

FTTH具有以下優(yōu)勢(shì)：第一，F(xiàn)TTH是一種最理想的業(yè)務(wù)透明網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)節(jié)約了大量的主干光纖資源。全透明光網(wǎng)絡(luò)的接入方式對(duì)帶寬、波長(zhǎng)、傳輸制式和傳輸技術(shù)無(wú)任何限制，適于引入新業(yè)務(wù)；第二，用戶接入速率高，覆蓋范圍廣，可以提供從幾兆到上吉的速率；第三，成本低，高效率地傳送IP業(yè)務(wù)，具有很好的QoS保證能力和組播業(yè)務(wù)支持能力，同時(shí)支持高速I(mǎi)nternet接入及語(yǔ)音、IPTV.TDM專線甚至CATV等多業(yè)務(wù)綜合接入；第四，在中心局和用戶駐地間設(shè)置無(wú)需有源器件，節(jié)省了建設(shè)維護(hù)費(fèi)。總之，鑒于FTTH具有頻帶寬、信號(hào)質(zhì)量好、容量大、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)B―ISDN的最佳方案，可提供多種業(yè)務(wù)乃至未來(lái)寬帶交互型業(yè)務(wù)，而被公認(rèn)為是未來(lái)接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.3 無(wú)線接入技術(shù)唱新角

無(wú)線接入具有建網(wǎng)成本低、運(yùn)營(yíng)成本低、建網(wǎng)速度快、可逐步擴(kuò)容投資、見(jiàn)效快和可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)。多路多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(MMDS)和直播衛(wèi)星系統(tǒng)(DBS)一度無(wú)線寬帶領(lǐng)域的主流接入方式，現(xiàn)在3．5GHz、本地多點(diǎn)業(yè)務(wù)分配系統(tǒng)(LMDS)等無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)成為人們關(guān)注的新領(lǐng)域。

5GHz頻段無(wú)線接入組網(wǎng)靈活，前期投入較低，成本回收較快；由于無(wú)需管道和電線桿的基建支持，路由限制小，建網(wǎng)比較簡(jiǎn)單、搬遷快捷，能有效解決部分中小用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。LMDS工作在10GHz-40GHz頻段上，系統(tǒng)覆蓋范圍為360度，作用距離在3至5公里范圍內(nèi)，實(shí)際距離與采用的頻率和所在地的大氣條件有關(guān)。它的最大優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無(wú)線傳輸，無(wú)須專門(mén)為每個(gè)用戶鋪設(shè)線路，具有相當(dāng)獨(dú)特的應(yīng)用特點(diǎn)。

EPON技術(shù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)接入，采用點(diǎn)到多點(diǎn)的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為最終用戶提供了一種費(fèi)用低廉的寬帶解決方案。吉比特以太網(wǎng)能提供很高的帶寬，其下行方向工作于TDM方式，數(shù)據(jù)流以變長(zhǎng)以太幀方式廣播到ONU。EPON可支持1.25Gbps對(duì)稱速率，傳輸距離可達(dá)20km；能提供視頻業(yè)務(wù)能力和較好的QOS。因此成為了非常適合IP業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程，不僅涉及技術(shù)、更與其應(yīng)用及投資成本密切相關(guān).為了實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)數(shù)字化和寬帶化，提高上網(wǎng)速度，F(xiàn)TTH是今后發(fā)展方向，但由于光纖用戶網(wǎng)的成本過(guò)高，在今后幾年甚至十幾年內(nèi)大多數(shù)用戶網(wǎng)仍將繼續(xù)使用現(xiàn)有的銅線環(huán)路。

未來(lái)，通信網(wǎng)絡(luò)將向著綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)發(fā)展。信息高速公路將通過(guò)SDH等大量光纖、多媒體技術(shù)，應(yīng)用ATM技術(shù)，把各種通信業(yè)務(wù)綜合在一起，以交互方式快速傳遞，把全國(guó)各地?cái)?shù)據(jù)通信網(wǎng)連接起來(lái)，在不同層次上信息得以相互交流，實(shí)現(xiàn)信息資源共享。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

1新興的現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)

1.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)

這是一種質(zhì)量和寬度均較高的公共數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信網(wǎng),數(shù)字信道是信息傳輸?shù)男诺?。作用機(jī)制是借助同步轉(zhuǎn)移模式的數(shù)字時(shí)分復(fù)用技術(shù),在實(shí)現(xiàn)約定協(xié)議下將用戶的數(shù)據(jù)信息通過(guò)通信寬帶進(jìn)行傳輸。該技術(shù)主要有5個(gè)優(yōu)點(diǎn),分別是高傳輸速率、傳輸質(zhì)量和電路可靠性,靈活的連接方式和便捷的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理[1]。傳輸速率上,該技術(shù)的數(shù)字傳輸信道速率為2Mbps或N×64Kbps;傳輸質(zhì)量上,數(shù)字中繼大量使用光纖的傳輸系統(tǒng),用戶間有專有固定連接,網(wǎng)絡(luò)時(shí)延較小;連接方式上,該技術(shù)能與用戶終端設(shè)備完成連接,也能與用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接,給用戶營(yíng)造了靈活的組網(wǎng)環(huán)境;電路有很高的可靠性主要是因?yàn)槭褂昧寺酚蓚溆煤陀鼗氐姆椒?技術(shù)使用的是光纖傳輸,確保了傳輸質(zhì)量,也給行政管理提供了良好的條件。這種技術(shù)的主要業(yè)務(wù)有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的業(yè)務(wù)、為公共計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)提供中繼電路、幀中繼業(yè)務(wù)、虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)等。

1.2幀中繼技術(shù)

幀中繼協(xié)議是一種簡(jiǎn)化后的X.25廣域網(wǎng)協(xié)議,也是一種統(tǒng)計(jì)復(fù)用協(xié)議,主要是在單一物理傳輸線路中,借助幀中繼協(xié)議能有效提供多條虛電線路,并利用數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)的方法,標(biāo)識(shí)每條虛電路。對(duì)DLCI而言,最科學(xué)的部分就是本地連接和與之直接連接的對(duì)端接口[2]。在幀中繼網(wǎng)絡(luò)里,不一樣的物理接口上相同的DLCI是不能當(dāng)做是同一種類虛電路的。這種技術(shù)的特點(diǎn)是其傳播的中介是光纖,有很高的傳送質(zhì)量,誤碼率不高,對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的利用率高,被是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信中較為常見(jiàn)的一種交換技術(shù)。但是這種技術(shù)同樣存在一定的缺點(diǎn),如實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)男Ч患?且需要高質(zhì)量的傳送線路與終端智能化程度。該技術(shù)主要提供的業(yè)務(wù)有永久虛電路(PVC)和交換虛電路(SVC)。

1.3異步轉(zhuǎn)換技術(shù)

這種技術(shù)是一種面向連接寬帶的交換技術(shù),是傳統(tǒng)分組交換技術(shù)和電路交換技術(shù)的延伸和發(fā)展。該技術(shù)是使用定長(zhǎng)分組把語(yǔ)音和圖像等信息分解成固定長(zhǎng)度53b的信息,定長(zhǎng)分組就是信元。作用機(jī)制是將信元作為單位進(jìn)行復(fù)接、傳輸、交換,獲得了空信元就可以插入信息,且插入的位置可以是隨意的,然后進(jìn)行信息傳輸。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能進(jìn)行無(wú)連接傳輸,有助于寬帶高速交換,簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和功能等。主要業(yè)務(wù)有互聯(lián)局域網(wǎng)、虛擬局域網(wǎng)組建、支持無(wú)連接數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、支持幀中繼業(yè)務(wù)等。

1.4光交換技術(shù)

這是建立在光纖介質(zhì)上的交換技術(shù),可以分為波分光交換技術(shù)、時(shí)分光交換技術(shù)和空分光交換技術(shù)。波分光交換技術(shù)的基礎(chǔ)是波分復(fù)用技術(shù),能開(kāi)展超大容量的數(shù)據(jù)傳輸,采用的方法是波長(zhǎng)變換和波長(zhǎng)選擇。該技術(shù)分別有N條輸入和輸出管線,且每條光纖都是借助波分復(fù)用技術(shù)有n個(gè)波長(zhǎng)的載波信號(hào),并在每個(gè)復(fù)用器之間實(shí)現(xiàn)N路光纖的n個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)交換的[3]。時(shí)分光交換技術(shù)的基礎(chǔ)上時(shí)分復(fù)用技術(shù),原理是時(shí)隙互換。時(shí)分復(fù)用技術(shù)是將時(shí)間化成好多幀,將每個(gè)幀劃分成N個(gè)長(zhǎng)度一樣的時(shí)隙,并將時(shí)隙分別分給N個(gè)信號(hào),最后將N個(gè)信號(hào)復(fù)接到一條光纖上的傳輸技術(shù)?？辗止饨粨Q技術(shù)的基礎(chǔ)是光開(kāi)關(guān)技術(shù),通過(guò)光開(kāi)關(guān)技術(shù)把光信號(hào)的傳送通路進(jìn)行變化,達(dá)到傳輸?shù)哪康摹４送?光交換技術(shù)還有一種是對(duì)上述三個(gè)技術(shù)的組合,形成組合光交換技術(shù)。組合光交換技術(shù)主要是由光開(kāi)關(guān)陣列和波分復(fù)用器組成的。

2強(qiáng)化交換技術(shù)在現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信中作用的建議

在現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信中,選擇并使用合適的交換技術(shù)是至關(guān)重要的,尤其是對(duì)提高數(shù)據(jù)通信質(zhì)量有直接影響。要想充分發(fā)揮交換技術(shù)在現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信中的作用,很重要的一個(gè)衡量指標(biāo)是要確保數(shù)據(jù)通信的可靠性和有效性,即保障數(shù)據(jù)通信質(zhì)量。為了強(qiáng)化換技術(shù)在現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信中的作用,提高數(shù)據(jù)通信質(zhì)量,必須做到以下幾點(diǎn)。(1)制定科學(xué)合理的通信協(xié)議。即要盡量減少數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度,可以使用長(zhǎng)度字節(jié)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度進(jìn)行標(biāo)志;已經(jīng)制定好的通信協(xié)議要經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證,提高有效性;可以采用合理的幀進(jìn)行同步標(biāo)志。(2)最大程度的降低波特率相對(duì)誤差。(3)合理使用軟件抗干擾技術(shù)。軟件抗干擾技術(shù)是一種單片機(jī)系統(tǒng)的自身防御,系統(tǒng)中控制程序代碼必須要不被損壞是該技術(shù)的使用前提。

3結(jié)語(yǔ)

篇4

業(yè)務(wù)臺(tái)站中使用的常規(guī)自動(dòng)站的數(shù)據(jù)通信方式，就是有線數(shù)據(jù)通信，該自動(dòng)氣象站主要是由傳感器、采集器、主控計(jì)算機(jī)、電源、專用通信電纜等組成，在常規(guī)自動(dòng)站中，涉及到的專用通信電纜是同軸電纜，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，此電纜常用于近距的音頻通信、遠(yuǎn)距的高頻載波和數(shù)字通信及信號(hào)傳輸，主要采用SSB/FDM的調(diào)制方式，基于同軸的PCM（PulseCodeModulation-脈碼調(diào)制錄音）時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)，具有通信容量大、傳輸穩(wěn)定性高、保密性好、較少受到自然條件和外部干擾影響等優(yōu)點(diǎn)。有線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過(guò)數(shù)據(jù)電路將分布在遠(yuǎn)地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理的系統(tǒng)，主要由數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三部分組成。自動(dòng)氣象站的工作原理是自動(dòng)站各要素傳感器的感應(yīng)元件在相應(yīng)要素發(fā)生變化時(shí)，元件輸出的電量產(chǎn)生變化，與此同時(shí)，也產(chǎn)生了模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，這些信號(hào)被處理器實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集，經(jīng)過(guò)線性化和定量化處理，實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，得出的氣象要素值按一定的格式儲(chǔ)存在采集器中，采集器再將數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸信道傳送至臺(tái)站內(nèi)的主控計(jì)算機(jī)。自動(dòng)氣象站有線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。在各臺(tái)站的主控計(jì)算機(jī)中，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)到各氣象要素值，并按規(guī)定的格式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)上，在定時(shí)觀測(cè)時(shí)刻，還將氣象要素值存入規(guī)定格式的定時(shí)數(shù)據(jù)文件中。根據(jù)業(yè)務(wù)需要實(shí)現(xiàn)各種氣象報(bào)告的編發(fā)，形成各種氣象記錄報(bào)表和氣象數(shù)據(jù)文件，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將氣象實(shí)時(shí)資料傳輸給用戶和終端數(shù)據(jù)服務(wù)中心。至此，數(shù)據(jù)完成了由采集、處理、轉(zhuǎn)換、傳輸組成的一整套通信過(guò)程，如圖3所示。

2無(wú)線通信系統(tǒng)

自動(dòng)氣象設(shè)備中，由于探測(cè)環(huán)境的限制，有些設(shè)備是需要搭建在遠(yuǎn)離觀測(cè)臺(tái)站的野外環(huán)境，例如，區(qū)域多要素自動(dòng)站、自動(dòng)土壤濕度儀，這種情況下，自動(dòng)設(shè)備若使用有線通信系統(tǒng)，則會(huì)遇到線路成本高、鋪設(shè)難度大等問(wèn)題，所以只能利用無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的傳輸。就區(qū)域自動(dòng)站而言，是由傳感器、采集器、太陽(yáng)能電源、無(wú)線通信模塊幾部分組成，其用到的無(wú)線通信模塊是基于GPRS/CDMA技術(shù)的通信模塊，其技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)是非常高的，且功能非常強(qiáng)大，完全能滿足自動(dòng)站進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程無(wú)線通信的要求。GPRS（GeneralPacketRadioService-通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)）是在現(xiàn)有GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種移動(dòng)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS通過(guò)在GSM數(shù)字移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)中引入分組交換的功能實(shí)體，以完成用分組方式進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸，GPRS系統(tǒng)可以看作是對(duì)原有的GSM電路交換系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的業(yè)務(wù)擴(kuò)充，以支持移動(dòng)用戶利用分組數(shù)據(jù)移動(dòng)終端接入Internet或其它分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源，從而提供了一種高效能、低成本的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)量數(shù)據(jù)傳輸。GPRS無(wú)線通信系統(tǒng)常用的兩種不同的應(yīng)用方式有：（1）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸；（2）中心點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，在自動(dòng)站中，用到的是中心點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方式，如圖4所示（APP代表應(yīng)用業(yè)務(wù)、DTU代表數(shù)據(jù)終端單元、SMS代表短消息業(yè)務(wù)、CSD代表電路交換數(shù)據(jù)、DSC代表數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心）。自動(dòng)站主要使用GPRS、SMS等通信方式與中心站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，平時(shí)使用GPRS上傳數(shù)據(jù)至中心站服務(wù)器，再由FTP（雙向傳輸協(xié)議）從中心站服務(wù)器傳至數(shù)據(jù)服務(wù)中心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讓用戶共享，如果GPRS網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)暫時(shí)故障，系統(tǒng)自動(dòng)切換至SMS短信方式，將數(shù)據(jù)傳至中心站服務(wù)器，如果仍有上傳失敗的情況，還可通過(guò)有線傳輸?shù)姆绞缴蟼髦林行恼痉?wù)器。區(qū)域自動(dòng)站的工作原理是，傳感器采集數(shù)據(jù)和采集器處理數(shù)據(jù)部分與常規(guī)自動(dòng)站是基本相似的，數(shù)據(jù)由采集器出來(lái)，所經(jīng)過(guò)的傳輸信道是不一樣的，是通過(guò)GPRS無(wú)線通信模塊發(fā)送至終端數(shù)據(jù)服務(wù)中心的，所以，區(qū)域自動(dòng)站的無(wú)線通信系統(tǒng)整體模式如圖5所示：

3結(jié)束語(yǔ)

篇5

為了促進(jìn)數(shù)據(jù)通信工程的穩(wěn)定發(fā)展，我們首先要進(jìn)行其構(gòu)成原理的分析，促進(jìn)其數(shù)據(jù)終端的有效分類，實(shí)現(xiàn)對(duì)其非分組型終端及其分組型終端的有效應(yīng)用，確保整體運(yùn)作環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保工程的綜合效益的提升。在此過(guò)程中，我們要進(jìn)行分組型終端系統(tǒng)的健全，實(shí)現(xiàn)對(duì)其計(jì)算機(jī)環(huán)節(jié)、相關(guān)用戶分組交換機(jī)、用戶分組裝拆設(shè)備環(huán)節(jié)的有效應(yīng)用，確保其各個(gè)環(huán)節(jié)的終端設(shè)備的有效應(yīng)用。為了滿足數(shù)據(jù)通信工程的綜合效益的提升，我們也要進(jìn)行非分組型終端系統(tǒng)的應(yīng)用，確保其個(gè)人計(jì)算機(jī)終端環(huán)節(jié)及其其他專用終端環(huán)節(jié)的優(yōu)化，促進(jìn)其數(shù)據(jù)通信模式的深化，確保其電路交換環(huán)節(jié)及其相關(guān)信息傳輸環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其相關(guān)信息的共享。為了滿足實(shí)際工作的需要，我們也要進(jìn)行其報(bào)文交換環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保相關(guān)交換機(jī)的存儲(chǔ)器的有效應(yīng)用，確保其相關(guān)電路環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其交換機(jī)環(huán)節(jié)及其終端環(huán)節(jié)的有效應(yīng)用，確保其方式環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其電路的利用效率及其中繼線利用效率的提升，確保其分組交換環(huán)節(jié)及其相關(guān)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其網(wǎng)內(nèi)傳輸系統(tǒng)的健全。各種交換形式的適用范圍，電路交換形式通常應(yīng)用于公用電話網(wǎng)、公用電報(bào)網(wǎng)及電路交換的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)中。前兩種電路交換形式系傳統(tǒng)形式；后一種形式崐與公用電話網(wǎng)基本相似，但它是用四線或二線形式連接用戶，適用于較高速率的崐數(shù)據(jù)交換。在實(shí)際工作中，我們要進(jìn)行其報(bào)文交換形式的應(yīng)用環(huán)節(jié)分析，確保其對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)通信模式的深化應(yīng)用，確保其分組交換環(huán)節(jié)等的發(fā)展。該模式自身的優(yōu)點(diǎn)是非常多的，具備一系列的電路交換的優(yōu)勢(shì)，及其報(bào)文交換模式的優(yōu)勢(shì)，滿足了實(shí)際工作的需要。它適用于對(duì)話式的計(jì)算機(jī)通信，如數(shù)據(jù)庫(kù)檢索、圖文信息存取、電子郵件傳遞和計(jì)算機(jī)間通信等各方面，傳輸質(zhì)量高、成本較低，并可在不同速率終端間通信。其缺點(diǎn)是不適宜于實(shí)時(shí)性要求高、信息量很大的業(yè)務(wù)使用。

2關(guān)于數(shù)據(jù)通信分類環(huán)節(jié)的分析

為了滿足數(shù)據(jù)通信工程的發(fā)展需要，我們要進(jìn)行其相關(guān)種類的分析，促進(jìn)其有線數(shù)據(jù)通信環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其相關(guān)光纖及其數(shù)字微波的有效應(yīng)用，確保其相關(guān)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的健全，確保其DDN系統(tǒng)的健全，通過(guò)對(duì)其光纖通信技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)及其數(shù)字交叉連接技術(shù)的有效應(yīng)用，確保其數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的健全，我們也要進(jìn)行其分組交換網(wǎng)系統(tǒng)的健全。崐又稱為X.25網(wǎng)，將用戶送來(lái)的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段，并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群崐體，在網(wǎng)上傳輸。崐幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi)，加上尋址和控制信息后崐在網(wǎng)上傳輸。數(shù)據(jù)通信工程的穩(wěn)定發(fā)展，離不開(kāi)對(duì)其統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，這一模式實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的有效應(yīng)用，確保其相關(guān)信息流的共享，確保其網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率的提升。在此過(guò)程中，通過(guò)對(duì)其虛電路技術(shù)的有效應(yīng)用，滿足用戶的數(shù)據(jù)信息工作的穩(wěn)定發(fā)展，促進(jìn)其相關(guān)環(huán)節(jié)的帶寬的有效分配，促進(jìn)其分組動(dòng)態(tài)分配性的提升，實(shí)現(xiàn)對(duì)一系列的突發(fā)性業(yè)務(wù)的質(zhì)量效率的提升，確保其交換功能的提升，滿足了實(shí)際工作的需要。幀中繼通常的幀長(zhǎng)度比分組交換長(zhǎng)，達(dá)到1024-4096字節(jié)/幀，因而其吞吐量非常高，其所提供的速率為2048Mbit/s。幀中繼沒(méi)有采用存儲(chǔ)_轉(zhuǎn)發(fā)功能，崐因而具有與快速分組交換相同的一些優(yōu)崐點(diǎn)。其時(shí)延小于15ms。無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱移動(dòng)數(shù)據(jù)通信，它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。崐有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的崐通信。

3關(guān)于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)環(huán)節(jié)的分析

3.1數(shù)據(jù)通信工程的穩(wěn)定發(fā)展，離不開(kāi)對(duì)其計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化。通過(guò)對(duì)其光纜環(huán)節(jié)、及其計(jì)算機(jī)環(huán)節(jié)等的應(yīng)用，確保其計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的健全，確保其網(wǎng)絡(luò)資源的有效共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)打印機(jī)、相關(guān)程序的有效共享，通過(guò)對(duì)其局域網(wǎng)的應(yīng)用，確保其工作環(huán)節(jié)的優(yōu)化。如財(cái)務(wù)崐部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理財(cái)務(wù)帳目，勞動(dòng)人事部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理人事檔案、各崐種人才信息，公安刑偵部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理犯罪信息系統(tǒng)、交警部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理機(jī)動(dòng)車輛、崐駕駛員信息等等。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義并不復(fù)雜，它是計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話的語(yǔ)言模式，它的種類是非常多的，其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)量也是比較的，比如其面向比特的協(xié)議等但最常用的是崐TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)崐絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，并且非常容易管理。

3.2我們也要進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電路應(yīng)用范圍的分析，其包括一系列的各種專用網(wǎng)、公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)及其可視圖文系統(tǒng)等，這一系列的環(huán)節(jié)。這一系列模式的應(yīng)用，滿足了其數(shù)據(jù)信道環(huán)節(jié)的運(yùn)行的需要，滿足了其相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的健全，滿足了實(shí)際數(shù)據(jù)通信工作的發(fā)展需要。利用DDN實(shí)現(xiàn)大用戶局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)；如我區(qū)各專業(yè)銀行、教育、崐科研以及自崐治區(qū)公安廳與城市公安局的局域網(wǎng)互聯(lián)等。提供租用線，讓大用戶自己組建專用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)；使用DDN作為集中操作維護(hù)的傳輸手段。為了滿足數(shù)據(jù)信息工作的發(fā)展需要，我們要進(jìn)行其分組交換網(wǎng)絡(luò)的有效應(yīng)用，確保其相關(guān)電路業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其相關(guān)通信平臺(tái)的有效應(yīng)用，確保其相關(guān)增值數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行。確保其電子信箱系統(tǒng)的健全，滿足實(shí)際工作的需要。在分組交換網(wǎng)平臺(tái)上用戶把需發(fā)送的信息以規(guī)定的格式送入電子信箱的崐存儲(chǔ)空間，由電子信箱系統(tǒng)處理和傳輸后，送到接收用戶的電子信箱并通知收信崐人。電子數(shù)據(jù)交換是計(jì)算機(jī)、通信和現(xiàn)代管理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，又崐被稱為“無(wú)紙貿(mào)易”。

4結(jié)語(yǔ)

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信技術(shù) 原理 應(yīng)用

Abstract: With the rapid development of new technologies are emerging and our country economy, communication technology and communication industry in recent years have made great achievements, application and development of computer network technology, has injected new vitality to the communication industry in our country to make our country better able to meet people's communication and the exchange of needed.

Keywords: data communication technology; principle; application;

中圖分類號(hào)：TS801.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言

數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，有無(wú)線數(shù)據(jù)通信與有線數(shù)據(jù)通信之分。但它們都是通過(guò)傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)起來(lái)，而使不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端實(shí)現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。

1.通信系統(tǒng)傳輸

1.1電纜通信

主要有雙絞線通信，基于同軸的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸?shù)募夹g(shù)。它具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、布線容易、價(jià)格低廉之優(yōu)勢(shì)。

1.2微波通信

分為模擬微波通信和數(shù)字微波通信。微波通信由于其頻帶寬、容量大、可以用于各種電信業(yè)務(wù)的傳送，如電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)、傳真以及彩色電視等均可通過(guò)微波電路傳輸。還具有良好的抗災(zāi)性能，對(duì)水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)以及地震等自然災(zāi)害。

1.3光纖通信

光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域是很廣泛的，主要用于市話中繼線，光纖通信的優(yōu)點(diǎn)在這里可以充分發(fā)揮，逐步取代電纜，得到廣泛應(yīng)用。還用于長(zhǎng)途干線通信過(guò)去主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信，現(xiàn)以逐步使用光纖通信并形成了占全球優(yōu)勢(shì)的比特傳輸方法；用于全球通信網(wǎng)、各國(guó)的公共電信網(wǎng)(如中國(guó)的國(guó)家一級(jí)干線、各省二級(jí)干線和縣以下的支線)；它還用于高質(zhì)量彩色的電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和調(diào)度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)、共用天線(CATV)系統(tǒng)，用于光纖局域網(wǎng)和其他如在飛機(jī)內(nèi)、飛船內(nèi)、艦艇內(nèi)、礦井下、電力部門(mén)、軍事及有腐蝕和有輻射等中使用。

1.4衛(wèi)星通信

利用人造衛(wèi)星作為中轉(zhuǎn)站實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)之間信息的傳遞，應(yīng)用在一些高端領(lǐng)域。其特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)，通信容量大，覆蓋面積大，不受地域限制、不受大氣層的影響，具有很高的可靠性。

1.5移動(dòng)通信

涵蓋多個(gè)通信頻段，能夠應(yīng)用在陸、海、空移動(dòng)通信中。它采用了頻分多址(FDMA)，時(shí)分多址(TDMA，碼分多址(CDMA)技術(shù)。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)有多址接入技術(shù)、信源編碼技術(shù)、信道編碼技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、時(shí)域均衡技術(shù)、分集技術(shù)。

2.數(shù)據(jù)通信的原理

通信網(wǎng)是由一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)和連接這些節(jié)點(diǎn)的傳輸系統(tǒng)有機(jī)地組織在一起，按約定的信令或協(xié)議完成任意用戶間信息交換的通信體系。

常見(jiàn)的終端節(jié)點(diǎn)有電話機(jī)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)、視頻終端、智能終端和PBX等。它主要實(shí)現(xiàn)用戶信息的處理(包括信息的發(fā)送和接收)、信令信息的處理(處理連接建立、業(yè)務(wù)管理等控制信息)。

交換節(jié)點(diǎn)是數(shù)據(jù)通信的核心設(shè)備，如電話交換機(jī)、分組交換機(jī)、路由器、轉(zhuǎn)發(fā)器等。它負(fù)責(zé)集中、轉(zhuǎn)發(fā)終端節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的用戶信息。除了實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的集中/接入、交換、信令控制外，它還負(fù)責(zé)路由信息的更新和維護(hù)管理等功能。

業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)包括業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)(SCP)、智能外設(shè)、語(yǔ)音信箱系統(tǒng)、Internet上的各種信息服務(wù)器等。它主要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的執(zhí)行和控制、呼叫建立的控制和提供智能化、個(gè)性化、有差異的服務(wù)。

傳輸系統(tǒng)為信息的傳輸提供信道，并將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接在一起。目前，傳輸系統(tǒng)都采用頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用等技術(shù)提高物理線路的利用率。

3.數(shù)據(jù)交換技術(shù)

數(shù)據(jù)交換技術(shù)主要包括線路交換、報(bào)文交換和分組交換。

線路交換是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立一條專用的通訊線路。適用于系統(tǒng)間要求高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。

報(bào)文又稱為包交換，報(bào)文是信息的一個(gè)邏輯單位。報(bào)文交換不事先建立物理電路，當(dāng)發(fā)送方有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，它將把要發(fā)送的數(shù)據(jù)當(dāng)作一個(gè)整體交給中間交換設(shè)備。中間交換設(shè)備先將報(bào)文存起來(lái)，然后選擇一條適合的空閑輸出線將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)交換設(shè)備，如此循環(huán)往復(fù)直至將數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)。采用這種技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)就是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)。

分組交換方式兼有報(bào)文交換和線路交換的優(yōu)點(diǎn)。其形式上像報(bào)文交換。在分組交換網(wǎng)中用戶的數(shù)據(jù)被切分成一個(gè)個(gè)分組(Packet)，而且分組的大小有嚴(yán)格的上限。這樣使得分組可以被緩存在交換設(shè)備的內(nèi)存而不是磁盤(pán)中，同時(shí)由于分組交換網(wǎng)能夠保證任何用戶都不能長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)占某條傳輸線路，因而它非常適合于交互式通信。

4.數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用

4.l 有線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用

（l）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)的應(yīng)用范圍有：

① 為分組交換網(wǎng)、共用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)等提供中繼電路；

② 提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的業(yè)務(wù)適用于金融證券公司、科研教育系統(tǒng)、政府部門(mén)租用DDN專線組建自己的專用網(wǎng)。

③ 提供幀中繼業(yè)務(wù)，擴(kuò)大了DDN的業(yè)務(wù)范圍。用戶通過(guò)一條物理電路可同時(shí)配置多條虛連接。

④ 提供語(yǔ)音、G3傳真、圖像、智能用戶電報(bào)等通信。

⑤ 提供虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)。大的集團(tuán)用戶可以租用多個(gè)方向、較多數(shù)量的電路，通過(guò)自己的網(wǎng)絡(luò)管理工作站，進(jìn)行自己管理，自己分配電路帶寬資源，組成虛擬專用網(wǎng)。

（2）分組交換網(wǎng)的應(yīng)用

分組交換是為適應(yīng)計(jì)算機(jī)通信而發(fā)展起來(lái)的一種通信手段，它以X.25建議為基礎(chǔ)，可以滿足不同速率、不同型號(hào)終端與終端、終端與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)間以及局域網(wǎng)間的通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)資源共享。

① 電子數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。電子數(shù)據(jù)交換(EDI)是計(jì)算機(jī)、通信和現(xiàn)代管理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。EDI用電子單證代替了紙面單證，由傳統(tǒng)的多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的聯(lián)系變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)信息傳遞。EDI技術(shù)是未來(lái)商業(yè)發(fā)展主要的工具?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都得到廣泛的應(yīng)用。

篇7

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)通信；光纖通信；應(yīng)用

光纖通信技術(shù)在本地、長(zhǎng)途以及干線傳輸上運(yùn)用非常廣泛，同時(shí)正朝著用戶光纖通信網(wǎng)方向發(fā)展。利用單模光纖由于長(zhǎng)波激光器，各路光纖通話路數(shù)已經(jīng)在10000門(mén)以上，光纖具備較強(qiáng)的通信纖力。當(dāng)前光纖通信技術(shù)發(fā)展很快，對(duì)逐步加大了對(duì)接入、光電轉(zhuǎn)換、傳輸、交換以及網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的運(yùn)用，并由數(shù)字信號(hào)處理與光電轉(zhuǎn)換兩個(gè)單元構(gòu)成。對(duì)此，為提升數(shù)據(jù)通信質(zhì)量，需要加大對(duì)光纖通信技術(shù)的研究力度，為人們的日常生產(chǎn)生活提供方便。

1光纖通信技術(shù)概述

1.1數(shù)字電路

當(dāng)前，數(shù)字光纖通信的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，并不斷提升了通信容量與傳輸距離，以往的電纜傳輸通信已經(jīng)被取代。數(shù)字光纖通信有很多優(yōu)勢(shì)，主要包括以下幾點(diǎn)：傳輸距離長(zhǎng)、容量大，抗干擾能力強(qiáng)，耐腐蝕和輻射，質(zhì)地較輕等[1]。對(duì)數(shù)字光纖通信而言，先要通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)字信號(hào)，利用光纖光纜進(jìn)行傳輸，接收端獲得傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)后，在光電轉(zhuǎn)換、放大、均衡以及定時(shí)判決以后，形成數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳輸。數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)焦獍l(fā)送機(jī)后，在光源器件調(diào)制后，將光脈沖信號(hào)發(fā)射出去。信號(hào)在光接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，并在放大與均衡后，能夠形成數(shù)字信號(hào)。

1.2MSTP電路

MSTP是一種多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)，主要在SDH上發(fā)展而成。MSTP也是一種先進(jìn)的城域光傳輸網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城域網(wǎng)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)前，MSTP電路具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽梢蕴峁＞W(wǎng)服務(wù)。

1.3裸光纖

通常來(lái)說(shuō)，電信等公司可以為用戶提供裸光纖租用服務(wù)，即主要為光纖物理通道，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，所有光纖干線沒(méi)有連接數(shù)據(jù)處理設(shè)備，信號(hào)收發(fā)器需要用戶根據(jù)需求進(jìn)行安裝。對(duì)于裸光纖業(yè)務(wù)而言，主要是用戶和運(yùn)營(yíng)商主要使用光纖這一傳輸媒體，建立寬帶網(wǎng)得到時(shí)候，若是網(wǎng)間距離在3km以上，則需要光纖進(jìn)行連接。

1.4SDH電路

SDH屬于同步數(shù)據(jù)技術(shù)，將時(shí)分復(fù)用作為基礎(chǔ)，在所有上層網(wǎng)絡(luò)上，SDH發(fā)揮著物理通道的作用，并有著透明的特點(diǎn)，在寬帶支持下，能夠提供電話、數(shù)據(jù)以及數(shù)字視頻等服務(wù)。用戶不需要簽訂通信協(xié)議，能夠根據(jù)自身需要，選擇相應(yīng)的通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時(shí)業(yè)務(wù)質(zhì)量也很高。

2光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程

20世紀(jì)70年代初期，西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始研究光纖通信技術(shù)，主要是這些國(guó)家電話通信要求不斷增加。在美國(guó)，很多通信公司出于增大通信容量的考慮，大力研究各種新型材料，取代傳統(tǒng)的銅質(zhì)電纜，讓功能變得更加豐富。之后英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電信研究所研究了光纖耗損等內(nèi)容，這推動(dòng)了研發(fā)光纖材料的步伐。隨著對(duì)光纖材料研究的加深，美國(guó)康寧公司研發(fā)了石英光纖，并在改良之后，已經(jīng)可以達(dá)到其理論損耗極限的程度[2]。從光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程來(lái)看，主要有5個(gè)階段，即第一階段為850nm波段多模光波；第二階段為1310nm多模光纖；第三階段為1310nm單模光纖；第四階段為1550nm單模光纖；第五階段為長(zhǎng)距離傳輸光纖通信技術(shù)。

3光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸與交換的進(jìn)行，全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要將光作為載體，信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸期間，需要進(jìn)行電與光之間的相互轉(zhuǎn)換。發(fā)展全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠更好的利用網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候，不需要通過(guò)電處理，能夠運(yùn)用各種傳輸方法，如PDH、ATM、SDH等。為進(jìn)一步促進(jìn)全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，需要各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，對(duì)于光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，可以借鑒與Internet相類似的結(jié)構(gòu)。全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)也非常明顯，如組網(wǎng)非常靈活，不會(huì)出現(xiàn)誤碼，可擴(kuò)展性強(qiáng)等[3]?，F(xiàn)階段全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要應(yīng)用于銀行中，如開(kāi)展的各種網(wǎng)上銀行業(yè)務(wù)，這樣能夠讓企業(yè)或個(gè)人的經(jīng)濟(jì)交易更加方便，也突破了空間與時(shí)間的局限，直接使用計(jì)算機(jī)完成各種金融業(yè)務(wù)，如轉(zhuǎn)賬、存款以及理財(cái)?shù)?。尤其是?D網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的今天，光纖通信技術(shù)將獲得更大發(fā)展。

3.2波分復(fù)用系統(tǒng)

對(duì)于薄分復(fù)用系統(tǒng)而言，主要利用光波頻率與波長(zhǎng)之間的差異，從光纖的實(shí)際損耗出發(fā)，分為相應(yīng)的信道，將光波當(dāng)成信號(hào)載波，并借助波分復(fù)用器，把發(fā)送端各種波長(zhǎng)的信號(hào)光載波進(jìn)行合并，并在光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳輸。這樣一來(lái)，讓單模光纖低損耗區(qū)的寬帶資源得到了充分的利用，而接收端同樣設(shè)置一個(gè)波分復(fù)用器，實(shí)現(xiàn)對(duì)承載各種信號(hào)的光載波的分離，這樣只需要使用一根光纖，就可以對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)進(jìn)行傳輸，讓多路光信號(hào)復(fù)用傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。在我國(guó)波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展速度很快，尤其是1.6Tbit/s的WDM系統(tǒng)逐步普及到商業(yè)上，同時(shí)極大延長(zhǎng)了全光傳輸?shù)木嚯x。此外，為增加傳輸?shù)娜萘?，還可以使用光時(shí)分復(fù)用技術(shù)（OTDM），利用該技術(shù)的信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)波分復(fù)用，從而有效增加了傳輸?shù)娜萘?。?duì)于現(xiàn)階段大容量的WDM/OTDM通信系統(tǒng)而言，通常選擇歸零編碼信號(hào)的形式進(jìn)行傳輸。通常光纖對(duì)色散管理分布要求很高，而利用該系統(tǒng)，可以有效降低這個(gè)要求，同時(shí)能夠更好的適應(yīng)光纖的非線性、偏振模色散等特性。此外，在超高速通信系統(tǒng)內(nèi)，歸零編碼信號(hào)不需要占據(jù)較大的空間，這無(wú)疑是今后光纖通信系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

3.3光弧子通信技術(shù)

光弧通信技術(shù)的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸距離的增加，屬于特殊ps數(shù)量級(jí)的超短光脈沖，通過(guò)將光弧子為載體，能夠增加通信的距離，并確保不會(huì)出現(xiàn)畸變。同時(shí)還可以在不出現(xiàn)誤碼的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)信息的超遠(yuǎn)距離傳輸。光弧子通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，能夠避免受到光纖色散的影響，讓通信容量更大、傳輸速率更快[4]。光弧子通信技術(shù)是一種全光非線性通信方法，能夠有效避免受到色散的影響，從原理上看，借助光纖折射率具備的非線性效應(yīng)，從而壓縮光脈沖，從而平衡群速色散造成的光脈沖展寬。在創(chuàng)造相應(yīng)條件以后，能夠確保光弧子在光纖內(nèi)順利傳輸，同時(shí)延長(zhǎng)傳輸?shù)木嚯x，避免出現(xiàn)變形等問(wèn)題。由此可見(jiàn)，光弧子通信技術(shù)比其他通信技術(shù)具備更大的優(yōu)勢(shì)，如傳輸距離更長(zhǎng)、容量更大，同時(shí)也能夠有效避免受到各種因素的影響。因此，今后要加大對(duì)光弧子通信技術(shù)的研發(fā)力度。

4結(jié)語(yǔ)

總之，數(shù)據(jù)通信是一種通信業(yè)務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息傳輸與處理?，F(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，出現(xiàn)了很多先進(jìn)的職能設(shè)備，極大豐富了處理功能，在社會(huì)各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)通信范圍也逐步增大。而光纖通信技術(shù)作為數(shù)據(jù)通信的一種傳輸方式，可以有效提升數(shù)據(jù)的傳輸量，因此今后需要進(jìn)一步加大對(duì)其的研發(fā)力度，確保其優(yōu)勢(shì)能夠充分發(fā)揮出來(lái)，提升數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞：變電站；自動(dòng)化；數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量；光纖自愈環(huán)形以太網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的概述

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是由不同的子系統(tǒng)構(gòu)成的，主要目的是為了解決通信管理機(jī)和不同子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊和互相操作的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的工作需要，數(shù)據(jù)通訊問(wèn)題始終貫穿于計(jì)算機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題之間，因此如何有效地提升數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量是目前變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。變電站具有高可靠性、高抗干擾性、高擴(kuò)展性、工作靈活等特點(diǎn)，因此對(duì)通訊質(zhì)量的優(yōu)化要求也就隨之更高，這不但關(guān)系到每一所變電站的優(yōu)劣，也和整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定息息相關(guān)。數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)作為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要組成部分，是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)的主要通道，因此該網(wǎng)絡(luò)的性能對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的整體性能有直接的影響。根據(jù)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)和工作環(huán)境的要求，數(shù)據(jù)通訊應(yīng)該具備實(shí)時(shí)響應(yīng)能力快、可靠性高、電磁兼容性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)分層等要求。

二、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀

從變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信特點(diǎn)和相關(guān)要求來(lái)看，數(shù)據(jù)通訊在自動(dòng)化系統(tǒng)中所占的比例越來(lái)越大，因此數(shù)據(jù)通訊的質(zhì)量也隨之更加重要。目前隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也更加錯(cuò)綜復(fù)雜。變電站的信息量也成倍增長(zhǎng)，因此對(duì)于數(shù)據(jù)通訊各方面的質(zhì)量要求也越來(lái)越多。

目前數(shù)據(jù)通訊的傳輸方式主要由三種，分別是串行數(shù)據(jù)通信技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)。串行數(shù)據(jù)通信技術(shù)存在通信接口協(xié)議少、通信速率地、實(shí)時(shí)性差、大數(shù)據(jù)包傳輸率低下、站點(diǎn)功能不易擴(kuò)展等等諸多問(wèn)題，而且由于只能設(shè)置一部主機(jī)，因此一旦主機(jī)故障，就可能導(dǎo)致整個(gè)通訊系統(tǒng)癱瘓?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)雖然存在相互操作性良好、數(shù)據(jù)共享性高、通信速率高、實(shí)時(shí)性好、組網(wǎng)靈活等特點(diǎn)，但是由于網(wǎng)絡(luò)性能因?yàn)橥ㄐ殴?jié)點(diǎn)數(shù)量增多而下降、通信速率因?yàn)榭偩€帶寬的限制下降和互聯(lián)性因?yàn)榻涌趨f(xié)議不具備統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)而下降等問(wèn)題，同樣制約數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量的提升。以太網(wǎng)采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有更高的可靠性和傳輸速率，而且可以在網(wǎng)內(nèi)任意增加節(jié)點(diǎn)而不影響通訊質(zhì)量，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。以太網(wǎng)技術(shù)因?yàn)槌杀镜?、?yīng)用環(huán)境成熟、網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制完善、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)，因此是提升自動(dòng)化系統(tǒng)通訊質(zhì)量的最佳選擇。

三、通過(guò)傳輸介質(zhì)提升變電站自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量

傳輸介質(zhì)主要是指從發(fā)送設(shè)備到接收設(shè)備之間信號(hào)傳遞所經(jīng)過(guò)的媒介，是網(wǎng)絡(luò)中雙方的物理通路，也是在數(shù)據(jù)通訊中實(shí)際傳送信息的載體。因此傳輸介質(zhì)因具備較高的傳輸效率、連通性、抗干擾性和性價(jià)比。傳輸介質(zhì)的好壞將直接影響變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量的好壞，因此在進(jìn)行傳輸介質(zhì)的選擇時(shí)，要格外慎重。針對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通訊的特點(diǎn)，通過(guò)不斷的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，光纖介質(zhì)具有相對(duì)較高的通信速率和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，因此現(xiàn)下絕大部分變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊的傳輸介質(zhì)都是采用光纖，這也是有效提高自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量的有力手段之一。

四、通過(guò)光纖自愈環(huán)形以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)提升數(shù)據(jù)通信質(zhì)量

光纖自愈環(huán)形以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)因其在數(shù)據(jù)傳輸中體現(xiàn)出了較高的實(shí)時(shí)性、可靠性、高效性、長(zhǎng)距離傳輸信息的高質(zhì)量以及網(wǎng)絡(luò)布線簡(jiǎn)介等優(yōu)點(diǎn)，使得變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)具有較高的容錯(cuò)率和速度，并且符合了遠(yuǎn)距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，并且在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)，為提升數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量作出巨大的貢獻(xiàn)，也為今后變電站自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的發(fā)展指明了道路。

（一）光纖通訊。變電站一般需要進(jìn)行長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)通訊，而鑒于變電站所處的位置經(jīng)常會(huì)有強(qiáng)電磁、射頻、地電位差等多種因素的干擾，這些因素對(duì)通訊質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生不利影響。而通過(guò)光纖通信則可以有效降低這些因素帶來(lái)的干擾。光纖通信不但具有優(yōu)良的電磁兼容性，也有較強(qiáng)的抗干擾能力，即使在高強(qiáng)度的電磁環(huán)境下運(yùn)作，光纖傳輸?shù)男畔⒁膊粫?huì)受到明顯的影響。因此，光纖數(shù)據(jù)通訊在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊總具有較高的優(yōu)越性，是提升通訊質(zhì)量的有效手段。

（二）容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)。變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)一旦出現(xiàn)通信中斷，如果無(wú)法在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)修復(fù)，就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。在容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)中，如果主要通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，備份的通信網(wǎng)絡(luò)可以立刻發(fā)揮作用，隔離故障區(qū)域，不影響整體的運(yùn)行。光纖自愈環(huán)型以太網(wǎng)以其典型的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)具備了高可靠性的通信模式，具有較高的容錯(cuò)功能，從而越來(lái)越多的被應(yīng)用于變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊中。

（三）光纖自愈環(huán)型以太網(wǎng)自愈功能的實(shí)現(xiàn)。光纖自愈環(huán)型以太網(wǎng)的自愈功能的原理是將所有的信息分布在信號(hào)流走向相反的兩個(gè)環(huán)網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，如圖1。當(dāng)主網(wǎng)環(huán)正常工作時(shí)，備網(wǎng)環(huán)處于待機(jī)備用狀態(tài)，一旦主網(wǎng)環(huán)出現(xiàn)問(wèn)題，與故障點(diǎn)最近的兩個(gè)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)會(huì)通過(guò)改變數(shù)據(jù)的流向在主網(wǎng)環(huán)和備網(wǎng)環(huán)上自動(dòng)環(huán)回，從而確保數(shù)據(jù)通信的流暢，這種自愈功能可以極大地提高數(shù)據(jù)通訊的質(zhì)量。

（四）光纖自愈環(huán)型以太網(wǎng)的特點(diǎn)。光纖自愈環(huán)型以太網(wǎng)以其高可靠性、高網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視能力、優(yōu)良的靈活性和擴(kuò)展性、安裝工作方便等特點(diǎn)，在推動(dòng)數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量的提高中有著顯著的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)光纖自愈環(huán)型以太網(wǎng)，可以有效地降低數(shù)據(jù)通訊維護(hù)的時(shí)間和精力，即便出現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊問(wèn)題，也可以在很短的時(shí)間內(nèi)修復(fù)，從而確保數(shù)據(jù)通訊的質(zhì)量。

五、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)通訊是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，對(duì)變電站的運(yùn)行有著直接的影響，如果數(shù)據(jù)通訊的質(zhì)量得不到保障，變電站的可靠性、抗干擾性等等性能也必然會(huì)受到影響，最終影響整個(gè)電網(wǎng)的安全。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)（GPS）高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）無(wú)線通信

GPS車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中，需要將車輛的定位數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)回傳到監(jiān)控調(diào)度中心。常用的無(wú)線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)可以分為兩大類：公網(wǎng)和專網(wǎng)。公網(wǎng)指的是GPRS、CDPD、GSM等以用無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)，專網(wǎng)則是指為調(diào)度系統(tǒng)專門(mén)建立的無(wú)線通信網(wǎng)。采用公網(wǎng)的GPS系統(tǒng)具有投資小、覆蓋面大、系統(tǒng)維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)，但它的實(shí)時(shí)性比較差，不能進(jìn)行GPS差分定位。要用專網(wǎng)的GPS系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控目標(biāo)可采用時(shí)分復(fù)用方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，充分利用無(wú)線頻率資源，傳輸快、實(shí)時(shí)性好，可進(jìn)行GPS差分定位，定位精度高。因此專網(wǎng)的GPS車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)尤其適合于公安、消防、公交、金融運(yùn)鈔等對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用。專網(wǎng)用GPS數(shù)傳終端在系統(tǒng)中的作用主要是實(shí)現(xiàn)GPS差分定位與無(wú)線通信。本文介紹用于專網(wǎng)的低成本、高數(shù)據(jù)率、實(shí)時(shí)性好、可靠傳話音的GPS數(shù)傳終端的設(shè)計(jì)方法及其性能、特點(diǎn)。

1數(shù)傳終端設(shè)計(jì)中頻率資源的充分利用

在車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中，頻率資源有限，不能為每個(gè)終端分配一個(gè)頻段，通常是所有終端共用一個(gè)數(shù)據(jù)頻道。因此，如何復(fù)用這一頻率資源，使它得到充分利用，增大系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信容量是數(shù)傳端和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中值得探討的問(wèn)題。

常用的單信道復(fù)用方法有兩種：點(diǎn)名方式和時(shí)分復(fù)用方式。點(diǎn)名方式是在整個(gè)系統(tǒng)中，先由基站終端點(diǎn)名，指定某特定移動(dòng)終端向它回傳數(shù)據(jù)；在隨后的一段時(shí)間內(nèi)，指定的終端回傳數(shù)據(jù)，其它的終端則保持沉默，基站的終端接收數(shù)據(jù)；然后又由基站終端繼續(xù)點(diǎn)名。時(shí)分復(fù)用方式則是在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)為每一終端分配一個(gè)時(shí)隙，終端輪流發(fā)送數(shù)據(jù)，到下一時(shí)間段，所終端又依次發(fā)送，如此循環(huán)。點(diǎn)名方式的缺點(diǎn)是由于每次都要基站終端先點(diǎn)名，因此通信效率比較低，數(shù)據(jù)通信容量比較小，只能應(yīng)用于比較小的系統(tǒng)。時(shí)分復(fù)用方式效率比點(diǎn)名方式高，數(shù)據(jù)通信容量大，但是所有終端需要一個(gè)共同的時(shí)間基準(zhǔn)。在移動(dòng)通信中，這個(gè)基準(zhǔn)通常由基站通過(guò)單獨(dú)的信道來(lái)提供，這就需要單獨(dú)的控制信道，對(duì)設(shè)備要求高。在車輛監(jiān)調(diào)度系統(tǒng)中，不能采用這種方法?？紤]到GPS接收模塊在進(jìn)行GPS定位時(shí)，同時(shí)會(huì)得到一個(gè)非常準(zhǔn)確的全球同步時(shí)鐘，用它來(lái)作為時(shí)分通信的時(shí)間基準(zhǔn)，就可以實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用，而不增加成本和設(shè)備復(fù)雜度。

在時(shí)分通信的GPS車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中，移動(dòng)終端發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的時(shí)候不多，終端常處于空閑狀態(tài)。而在車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中，采用數(shù)據(jù)傳輸定位信息、話音實(shí)現(xiàn)調(diào)度功能將大大提高系統(tǒng)性能。因此如果能在半雙工的傳輸平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)既傳輸數(shù)據(jù)又傳輸話音而不相互干擾，將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)性能在不增加成本的情況下，得到極大的提高。考慮到以下兩個(gè)事實(shí)：

（1）時(shí)分復(fù)用方式的監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中，每個(gè)移動(dòng)終端傳輸和接收數(shù)據(jù)的時(shí)間都很短，在每個(gè)時(shí)分復(fù)用周期內(nèi)只有一收一發(fā)兩次，各幾十毫秒?；镜臄?shù)傳終端數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)間則比較長(zhǎng)。

（2）話音通信時(shí)，話音偶爾被中斷不到100毫秒，基本不影響話音的可懂度，收聽(tīng)者只感覺(jué)到輕微的喀、喀聲。

筆者采取以下辦法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與話音的同時(shí)傳輸：

（1）采用兩個(gè)25kHz帶寬的頻道，一個(gè)用于話音通信，一個(gè)用于數(shù)據(jù)通信；

（2）大部分時(shí)間里移動(dòng)終端處于話音頻道，接收或發(fā)送話音，在收發(fā)數(shù)據(jù)的時(shí)隙，無(wú)論是否收、發(fā)話音，都強(qiáng)制切換到數(shù)據(jù)道收發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通信完成后，回到話音頻道，繼續(xù)收發(fā)話音。這樣數(shù)據(jù)收發(fā)只會(huì)引起話音通信的不到100毫秒的中斷，因而對(duì)話音通信的影響可忽略。

（3）在監(jiān)控調(diào)度中心安裝兩個(gè)基站終端，一個(gè)專用于話音通信，一個(gè)專用于數(shù)據(jù)通信；每個(gè)監(jiān)控目標(biāo)安裝一個(gè)移動(dòng)終端，在給定的時(shí)隙收發(fā)數(shù)據(jù)，其它時(shí)間收發(fā)話音；基站終端與移動(dòng)終端只在軟件上略有不同。這樣，就可以在半雙工的平臺(tái)上，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和話音的半雙工傳輸。

2GPS數(shù)傳終端的硬件設(shè)計(jì)

2.1數(shù)字調(diào)制方式的選擇

時(shí)分通信系統(tǒng)中決定系統(tǒng)容量的主要因素有三個(gè)：無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸率、不同終端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo(hù)時(shí)間以及每個(gè)終端的數(shù)據(jù)量。增加數(shù)據(jù)傳輸速率，可直接加大通信系統(tǒng)容量。在車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中，帶寬資源是非常有限的，要提高通信數(shù)據(jù)率，必須采用效率比較高的調(diào)制方式。

ASK、PSK、FSK等調(diào)制方式，調(diào)制解調(diào)簡(jiǎn)單，但頻譜特性不好，帶寬利用率低；而QAM、TCM等復(fù)雜的調(diào)制方式，需要較復(fù)雜的調(diào)制解調(diào)手段，成本也比較高。這里采用GMSK（高斯濾波的最小頻移鍵控）數(shù)據(jù)調(diào)制方式。GMSK是一種恒包絡(luò)調(diào)制方案，可以用較簡(jiǎn)單的C類放大器實(shí)現(xiàn)，而且它能夠在保持譜效率的同時(shí)維持較低的同波道和鄰波道干擾。實(shí)現(xiàn)GMSK調(diào)制可以采用正交調(diào)制方式或簡(jiǎn)單的高斯低通濾波加頻率調(diào)制的方式。這里采用后者，如圖1所示。

解調(diào)時(shí)，采用完全相反的過(guò)程，先解調(diào)頻，得到高斯濾波的基帶信號(hào)，然后高斯逆濾波，恢復(fù)調(diào)制前的信號(hào)。

2.2頻率調(diào)制和解調(diào)的設(shè)計(jì)

為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，發(fā)射電路采用兩個(gè)振蕩器：一個(gè)中頻振蕩器和一個(gè)本地振蕩器，數(shù)據(jù)和話音分別調(diào)制這兩個(gè)振蕩器。數(shù)話分開(kāi)調(diào)制的好處是避免了兩路的相互影響，并且數(shù)據(jù)信號(hào)直接調(diào)制中頻晶體振蕩電路，提高了數(shù)據(jù)調(diào)制的穩(wěn)定度，有利于實(shí)現(xiàn)MSK調(diào)制和接收電路的解調(diào)。中頻振蕩器采用高精度晶振構(gòu)成的振蕩器；本振采用可編程吞脈沖PLL（鎖相環(huán)）頻率綜合器，通過(guò)PLL將本振VCO（壓控振蕩器）鎖定于高精度晶體振蕩器，使本振既具有很高的頻率穩(wěn)定度，又可以通過(guò)編程改變頻率。

頻率調(diào)制的框圖如圖2所示。

接收解調(diào)電路框圖如圖3所示。

從天線接收來(lái)的射頻信號(hào)放大后，經(jīng)過(guò)兩次下變頻、濾波得到基帶信號(hào)，基帶信號(hào)放大后，可以推動(dòng)喇叭發(fā)聲或往高斯逆濾波器解調(diào)出數(shù)字信號(hào)。

由于PLL頻率綜合器的成本比較高，考慮到實(shí)際使用時(shí)頻率資源的限制，數(shù)傳終端采用半雙工工作方式，頻率調(diào)制和解調(diào)共用一個(gè)PLL頻率綜合器（本振）。

PLL的轉(zhuǎn)換時(shí)間是一個(gè)重要的指標(biāo)，轉(zhuǎn)換時(shí)間的大小直接影響終端的性能。轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)使終端數(shù)字/話音通信頻道轉(zhuǎn)換時(shí)間也長(zhǎng)，不同終端發(fā)送數(shù)據(jù)保護(hù)時(shí)間加長(zhǎng)，會(huì)大大減小整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字通信容量，降低系統(tǒng)性能；而且PLL的轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)，數(shù)據(jù)通信就會(huì)使話音通信中斷較長(zhǎng)的時(shí)間，嚴(yán)重影響話音通信的質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少PLL的轉(zhuǎn)換時(shí)間，提高PLL的鎖定速度。采用變寬法加速PLL的鎖定，系統(tǒng)性能有了較大提高。

2.3高斯低通濾波和逆濾波電路

高斯低能濾波器指的是濾波器的頻率響應(yīng)為高斯函數(shù)：

高斯濾波器的沖擊響應(yīng)也為高斯函數(shù)，采用模擬方法是不可能實(shí)現(xiàn)這種濾波器的，通常采用數(shù)字存儲(chǔ)的方法實(shí)現(xiàn)高斯濾波器。這里采用一款由CML公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的GMSK調(diào)制解調(diào)器FX589。

FX589是一種低壓高速GMSK調(diào)制解調(diào)器，它可以實(shí)現(xiàn)高斯低通濾波及逆濾波，數(shù)據(jù)率為4Kbps～64Kbps。

為了達(dá)到無(wú)線通信要求的信道帶寬為25kHz，帶外干擾<-60dB，選擇數(shù)據(jù)率為9600bps，BT=0.5。

根據(jù)FX589的工作特性，采取了以下措施，提高數(shù)據(jù)通信的性能：

（1）精心設(shè)計(jì)FX589的電路，配合FX589工作；

（2）將發(fā)/收的數(shù)據(jù)進(jìn)行加/解擾，去除信號(hào)中的直流和低頻成分以適合FX589的要求；

（3）給數(shù)據(jù)加上合適的頭碼，利用FX589恢復(fù)接收時(shí)鐘，保護(hù)接收數(shù)據(jù)完整性；

（4）軟件上采取數(shù)據(jù)檢錯(cuò)重發(fā)機(jī)制，消除誤碼對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

2.4數(shù)傳終端的整體設(shè)計(jì)

整個(gè)數(shù)傳終端的設(shè)計(jì)以MCU為中心，并采用FPGA來(lái)整合周邊器件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低測(cè)試維修的復(fù)雜度。數(shù)傳終端的整體框圖如圖4所示。

串行EEPROM用于存儲(chǔ)車輛的重要信息，如編號(hào)、車牌號(hào)等。FLASH用于記錄車輛運(yùn)行信息，以供調(diào)度中心查詢。SRAM存儲(chǔ)器主要用于存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)，如GPS定位信息、差分定位信息等。GPS接收模塊用于接收GPS信號(hào)，實(shí)現(xiàn)GPS差分定位功能。顯示與控制面板采用帶背光液晶顯示，由電源音量旋鈕、靜噪調(diào)整旋鈕與四個(gè)輕觸按鍵控制。RS-232測(cè)試設(shè)置口用來(lái)與PC機(jī)或其它設(shè)備通信。FPGA將所有器件聯(lián)系成一個(gè)整體，由微控制器通過(guò)串行通信口、地址數(shù)據(jù)接口及通用I/O口控制各模塊協(xié)調(diào)工作，完成整個(gè)數(shù)傳終端的顯示、通信與數(shù)據(jù)處理等功能。

3GPS數(shù)傳終端控制軟件的設(shè)計(jì)

GPS數(shù)傳終端的軟件設(shè)計(jì)，要求首先配合硬件保證終端工作穩(wěn)定可靠；其次是合理控制，充分發(fā)揮硬件潛力，提升終端、系統(tǒng)的性能；另外還要兼顧系統(tǒng)需要，提供良好的操作界面和一定的附加功能與擴(kuò)展能力。

整個(gè)軟件的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

由于終端工作在一個(gè)時(shí)分通信系統(tǒng)中，每個(gè)終端只能在指定的時(shí)刻收發(fā)數(shù)據(jù)，因此在軟件設(shè)計(jì)中，實(shí)時(shí)性的要求非常高。如果軟件控制的實(shí)時(shí)性不好，會(huì)亂不同終端間的數(shù)據(jù)通信相互干擾。這種情況下要保證數(shù)據(jù)傳輸可靠，就只能特殊系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信容量，加大不同終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo(hù)時(shí)間。筆者在軟件上采用以下方法提高控制的實(shí)時(shí)性：

（1）整個(gè)軟件由一個(gè)短時(shí)間（幾百微秒）的定時(shí)中斷來(lái)定時(shí)，結(jié)合GPS高精度的時(shí)間信息，使所有終端都具有同步且準(zhǔn)確的時(shí)間。

（2）軟件采用模塊化設(shè)計(jì)。模塊設(shè)計(jì)時(shí)，將每一模塊的工作分成多個(gè)部分，模塊運(yùn)行時(shí)，每次只運(yùn)行其中一部分，減小模塊每次執(zhí)行時(shí)間，提高軟件控制的實(shí)時(shí)性。

（3）按模塊對(duì)實(shí)時(shí)性要求的同，將它們分成不同的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)，如調(diào)頻與解調(diào)電路控制模塊的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高，而將EEPROM的讀寫(xiě)模塊的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最低。

在軟件設(shè)計(jì)中，為了減小不同終端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo(hù)時(shí)間，增大系統(tǒng)容量，根據(jù)系統(tǒng)半雙工數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)射電路采用了提前轉(zhuǎn)頻道的控制方法。采用此方法后，保護(hù)時(shí)間不包含PLL鎖定時(shí)間，只包含射頻功率建立時(shí)間。由于射頻功率建立時(shí)間很短，可以忽略，因而MCU控制的時(shí)間準(zhǔn)確度便成了決定保護(hù)時(shí)間的主要因素，只要軟件控制實(shí)時(shí)性好就可以把保護(hù)時(shí)間減少至幾毫秒以內(nèi)。示意圖見(jiàn)圖6。

另外軟件設(shè)計(jì)中，串口通信程序采用分層設(shè)計(jì)，分為接收、命令分析和命令數(shù)據(jù)處理三層，便于以后擴(kuò)展命令，以適應(yīng)不同的車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)。

樣機(jī)的各性能指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，具體如下：

（1）GPS定位與GPS差分定位功能；

（2）半雙工無(wú)線通信，頻率范圍430MHz～450MHz通信數(shù)據(jù)率9600bps，同時(shí)可傳輸話音；

（3）頻道帶寬25kHz；頻率雜散<5kHz；發(fā)射鄰頻干擾<-60dB；

（4）接收靈敏度：1.0μV信號(hào)輸入，解調(diào)輸出SNR>30dB，BER<1.0e-5；

（5）接收選擇性：±10kHz；-6dB；±25kHz：-50dB；

篇10

通過(guò)對(duì)監(jiān)控計(jì)算機(jī)與PLC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的研究，對(duì)PCL的概念進(jìn)行簡(jiǎn)述，如何的融入監(jiān)控計(jì)算機(jī)，對(duì)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，以汽車行車的電氣控制系統(tǒng)為例，對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行分析整理，通過(guò)簡(jiǎn)潔精美的操作界面進(jìn)行操作。對(duì)使用PLC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

【關(guān)鍵詞】監(jiān)控計(jì)算機(jī)；PLC數(shù)據(jù)通信；微處理器

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)在現(xiàn)代化的企業(yè)中功不可沒(méi)，通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)與PLC的數(shù)據(jù)通信技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。對(duì)于PLC與網(wǎng)絡(luò)的工作原理進(jìn)行分析，重點(diǎn)講個(gè)人的計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)成了PLC的以及網(wǎng)絡(luò)的超級(jí)終端，對(duì)于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)階段的PLC對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作和管理的技術(shù)。根據(jù)PLC的基本理論進(jìn)行構(gòu)建工業(yè)地控制系統(tǒng)對(duì)PLC的實(shí)時(shí)掌握的要點(diǎn)，通過(guò)控制的過(guò)程和方式，對(duì)整個(gè)PLC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的配置。通過(guò)介紹個(gè)人計(jì)算機(jī)與PLC的連網(wǎng)通信的必要條件和個(gè)人計(jì)算機(jī)中的異步通信的適配器、運(yùn)用高級(jí)的語(yǔ)言編寫(xiě)個(gè)人計(jì)算機(jī)的PLC通信的接口程序的原理。

1PLC控制系統(tǒng)的概述

PLC控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是以一個(gè)微處理器為核心，利用微機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)為一體，中文名稱為可編程控制器的通用工業(yè)控制裝置。PLC有著功能性強(qiáng)、適應(yīng)能力強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)模塊化等特點(diǎn)，在現(xiàn)階段的工業(yè)控制中有著十分廣泛的使用。通過(guò)計(jì)算機(jī)將PLC連入控制網(wǎng)絡(luò)，能夠產(chǎn)生十分有效地?cái)?shù)據(jù)處理效果和規(guī)范的管理，還能夠?yàn)槭褂谜咛峁┦志狼液?jiǎn)便的操作界面，還能夠通過(guò)這種方式對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行修改以及控制，控制圖表中進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的顯示，通過(guò)PLC技術(shù)的使用，能夠使工作人員能夠了解現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況。通過(guò)對(duì)上位機(jī)的通信與PLC的功能相結(jié)合，可以達(dá)到什么樣的效果？

2PLC通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概述

2.1PLC通信網(wǎng)絡(luò)的概念

2.1.1通信的概念計(jì)算機(jī)和PLC都屬于數(shù)字設(shè)備的一種，通過(guò)交換0、1的數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)信息指的是符合規(guī)定的編碼、位長(zhǎng)、格式的數(shù)字信號(hào)。而數(shù)據(jù)通信指的是通過(guò)適當(dāng)?shù)膫鬏數(shù)穆窂綄?duì)一臺(tái)機(jī)器的數(shù)據(jù)信息傳送到另一臺(tái)機(jī)器上。機(jī)器的范圍可以是計(jì)算機(jī)或者是PCL，也可以是其他帶有通信功能的設(shè)備。通信的方式按照不同數(shù)字代表的不同的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)順序的調(diào)換排列的方式不同，也可分為并行和串行兩種通信方式。一般來(lái)說(shuō)，要求較高的通信方式都采用并行，并行通訊具有傳輸?shù)乃俣瓤?、用時(shí)較短的特點(diǎn)，因?yàn)椴⑿械膫鬏斁€的成本較高，所以用數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞侥軌蜻_(dá)到十分快捷的效果。而普通的通信使用串聯(lián)的傳輸方式就能夠滿足通信的需求了。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式一般情況下都會(huì)有固定的時(shí)間或者是傳輸方向，通過(guò)各種通信方式進(jìn)行工作。其中單工通信指的是對(duì)某一個(gè)方向的數(shù)據(jù)接收發(fā)送，比如：我們身邊的廣播、遙控和尋呼機(jī)都屬于單工通信。半雙工的通信方式可以使兩個(gè)方向的通信不同時(shí)的進(jìn)行傳輸，比如：對(duì)講機(jī)、發(fā)報(bào)機(jī)等使用的都是半雙工的通信方式。全雙工的通信方式就可以使兩個(gè)方向進(jìn)行雙線的同時(shí)的傳輸。最常見(jiàn)的就是我們身邊的電話和手機(jī)。將通信方式按照不同的網(wǎng)絡(luò)形式可以分為，在兩個(gè)終端直通交換和分支，在直通的終端是專用終端，其他兩種通信方式都屬于網(wǎng)絡(luò)通信的范圍內(nèi)。在串行的通信中，使用者可以根據(jù)同步方式的不同要求，將通信方式分類為同步或者異步，通過(guò)字符進(jìn)行傳輸?shù)拇械漠惒酵ㄐ?，通過(guò)對(duì)信息發(fā)送的起始標(biāo)志和同步標(biāo)志進(jìn)行通信的完成。當(dāng)發(fā)送方和接收方的頻率出現(xiàn)偏差的時(shí)候，也不會(huì)對(duì)通信造成錯(cuò)位的影響，在下一個(gè)字符進(jìn)行傳輸時(shí)，就可以形成同步。異步通信指的是每一個(gè)數(shù)據(jù)的前后標(biāo)注位置，傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一少部分空檔，傳輸?shù)男蕸](méi)有相應(yīng)的保證，傳輸?shù)男实?。同步通信指的是將每一個(gè)數(shù)據(jù)都能夠按照一定的順序進(jìn)行連接，以某一個(gè)數(shù)據(jù)塊為單位，對(duì)其中的每一個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行一到兩個(gè)同步的字符，傳輸結(jié)束前進(jìn)行校驗(yàn)字符的工作。其優(yōu)點(diǎn)是能夠提高一定的傳送速度，但是對(duì)時(shí)鐘的信號(hào)和數(shù)據(jù)的發(fā)送端與接收端能夠嚴(yán)格的進(jìn)行同步，且對(duì)時(shí)鐘的信號(hào)也嚴(yán)格的要求一致。使用了這類方式的傳輸硬件設(shè)備比較繁瑣，能夠?qū)⑿畔⑾拗瞥蔀椴煌乃俣取?/p>

2.1.2串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)

（1）RS232CRS232C指的是在1969年美國(guó)的電子工業(yè)協(xié)會(huì)提出的串行的通信接口標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)和可編程的控制器中得到了廣泛的使用。PLC數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)之間也需要RS232C的標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)的，具有十分強(qiáng)大的抗干擾能力。對(duì)單端的驅(qū)動(dòng)和接受的電路，產(chǎn)生的最大距離大致為15m左右，插件的標(biāo)準(zhǔn)基本為9/25針，PCL數(shù)據(jù)通信一般使用九針的連接器就足夠了。

（2）RS422/RS485對(duì)于RS232來(lái)說(shuō)，RS422和RS485采用的是差分傳輸?shù)姆绞綄?duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳輸，也可以叫平衡傳輸，可以達(dá)到最大為1.219KM的傳輸距離，也能夠達(dá)到10MB/S。并且允許在一個(gè)相同的傳輸線上進(jìn)行連接多個(gè)接受的節(jié)點(diǎn)。

2.2PLC局域網(wǎng)基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：PLC數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)ISO模型所需要的大部分功能。計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)按照分布的距離可以分成廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三種。PLC控制可以歸于局域網(wǎng)的范圍內(nèi)，PLC自身對(duì)工業(yè)的工作要求就比較特殊，通信數(shù)據(jù)要有極速響應(yīng)的能力，對(duì)信息的傳輸具有一定的可靠性，能夠在工廠惡劣的環(huán)境下工作。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也叫拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)主要是由物理節(jié)點(diǎn)組成的，經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)種類為，聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和鏈接結(jié)構(gòu)。聯(lián)網(wǎng)機(jī)構(gòu)指的是通過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接，利用星形、總線形或是環(huán)形形式的方式進(jìn)行連接。相對(duì)來(lái)說(shuō)，連接結(jié)構(gòu)就沒(méi)有那么復(fù)雜，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將通信的接口與介質(zhì)找出，將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。而正是因?yàn)檫@樣的原因，當(dāng)兩個(gè)PLC之間相連接或者一個(gè)PLC與計(jì)算機(jī)相連接時(shí)，稱作鏈接，不是聯(lián)網(wǎng)。一般情況下，工廠所使用的自動(dòng)化系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)基本是一層一層之間進(jìn)行的相互協(xié)作。但是每一層之間的要求不同，就無(wú)法成為單一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為了維持正常的工作，一般都會(huì)選擇多級(jí)通信進(jìn)行工作，組成了復(fù)合型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)不同級(jí)別的子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不同通信協(xié)議的配置，才能夠滿足各個(gè)層次對(duì)通信不同的需求。

2.3網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

PLC網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)的性質(zhì)相仿，都是有各種數(shù)字設(shè)備之間與終端的設(shè)備，都屬于一種復(fù)合型的系統(tǒng)，其中包含了多個(gè)節(jié)點(diǎn)。在這個(gè)復(fù)合系統(tǒng)中，由于幾個(gè)節(jié)點(diǎn)之間所針對(duì)的設(shè)備都有所不同，其形式，方式都有很大的差異。而針對(duì)對(duì)不同型號(hào)、不同系列系列的計(jì)算機(jī)，PLC數(shù)據(jù)通信的通信方式也會(huì)產(chǎn)生一定的不同，要根據(jù)通信軟件的基本要求對(duì)軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通過(guò)自動(dòng)地進(jìn)行通信從而確保雙方數(shù)據(jù)通信正常的操作，還可以對(duì)通信之間出現(xiàn)了什么問(wèn)題進(jìn)行反映，制定相關(guān)的方案，我們稱之為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，也可以叫做網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)程。按照功能分類可以分為識(shí)別和同步的通信，傳輸正確的保證、檢測(cè)和修正的信息傳輸。

3監(jiān)控計(jì)算機(jī)和PLC數(shù)據(jù)通信與行車控制設(shè)備

3.1行車電氣控制設(shè)備

根據(jù)不同的要求，可以對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行不同的改進(jìn)，比如汽車行車的電氣控制設(shè)備，就需要根據(jù)加工過(guò)程的比較柔性，預(yù)批量生產(chǎn)的需要相結(jié)合，從而提高電氣控制設(shè)備的使用程度，針對(duì)汽車行車對(duì)電氣控制設(shè)備的需要對(duì)其進(jìn)行不同的工藝的流程的改進(jìn)。要注意設(shè)計(jì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)要與行車結(jié)構(gòu)相類似，二者之間的差距不能過(guò)大，要求做到準(zhǔn)確的進(jìn)行定位控制，在形成使用的過(guò)程中，能夠更加快捷的進(jìn)行放置，在控制設(shè)備工作的過(guò)程中，能夠控制大車的移動(dòng)，對(duì)吊籃上下、左右、前后的運(yùn)動(dòng)，以及小車的移動(dòng)。上極為的數(shù)據(jù)的發(fā)送范圍：

（1）行車啟停的控制命令。使用者通過(guò)操作面上的正轉(zhuǎn)、停止、反轉(zhuǎn)進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，會(huì)引發(fā)CLICK事件指令的出現(xiàn)，通過(guò)對(duì)事件單機(jī)能夠打開(kāi)事件的通信口，發(fā)送一些比較有意義的字符。PLC數(shù)據(jù)通信設(shè)備對(duì)字符進(jìn)行識(shí)別處理，按照指令進(jìn)行工作。

（2）進(jìn)行實(shí)時(shí)的查詢。在表單的設(shè)計(jì)過(guò)程中添加一個(gè)控件TIMER，預(yù)定時(shí)間到達(dá)，就會(huì)開(kāi)始對(duì)預(yù)先設(shè)定的指令進(jìn)行操作，通過(guò)對(duì)已經(jīng)上傳到接收數(shù)據(jù)的文本框來(lái)顯示實(shí)時(shí)的速度值。

3.2基于PLC技術(shù)的人機(jī)界面

當(dāng)一個(gè)PCL數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)能夠具有人機(jī)操作界面，就會(huì)有更加深層次的價(jià)值，能夠在硬件軟件的基礎(chǔ)上方便了人們的使用過(guò)程，更加快捷的進(jìn)行指令下達(dá)。人機(jī)界面簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是之人通過(guò)這個(gè)界面更加快捷的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。人們可以根據(jù)人機(jī)界面的提示進(jìn)行相關(guān)的操作，達(dá)到使用的目的，在整個(gè)通訊數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中，能夠通過(guò)命令的下達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、相關(guān)信息的查詢輸入以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，PCL控制系統(tǒng)也是如此，能夠進(jìn)行操作。一般情況下，設(shè)計(jì)者都會(huì)將操作界面設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單一些，更加方便人們使用，還要具有一定的引導(dǎo)功能，通過(guò)人機(jī)界面能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制和收集需要的參數(shù)數(shù)據(jù)等功能。PLC數(shù)據(jù)通訊的程序大致可以分為以下的幾個(gè)部分：

（1）主程序。指的是在程序中對(duì)需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行的接受處理，以及發(fā)送的過(guò)程。

（2）初始化子程序。特殊的標(biāo)志寄存器中存在的SMB30，會(huì)為自由口選擇的一些通信的參數(shù)，這類子程序主要針對(duì)的是SMB87/88/89的控制字符。

（3）校驗(yàn)子程序。根據(jù)本文中提到的相關(guān)的知識(shí)來(lái)說(shuō)，校驗(yàn)子程序就是指BCC的校驗(yàn)碼，對(duì)發(fā)送者想要傳動(dòng)的字符進(jìn)行分析再進(jìn)行發(fā)送。同樣的也會(huì)使接收方進(jìn)行相同的方式對(duì)字符進(jìn)行修改接受，從而判斷傳來(lái)的指令是否是正確的。

（4）讀寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序。讀寫(xiě)子程序和數(shù)據(jù)子程序指的是在PLC中的數(shù)據(jù)通過(guò)整理發(fā)送給計(jì)算機(jī)，再將計(jì)算機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)寫(xiě)進(jìn)PLC中。這兩個(gè)子程序的進(jìn)入的前提都要求先對(duì)RCV進(jìn)行禁止程序，再進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程，最后將信息反饋給系統(tǒng)。

（5）接受、發(fā)送完成數(shù)據(jù)的中斷程序。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接受的中斷程序會(huì)將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)還原并將數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，最后進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)正確的指令進(jìn)行執(zhí)行，再通過(guò)程序的啟動(dòng)進(jìn)行接收。而發(fā)送的中斷程序在運(yùn)行的過(guò)程中先要對(duì)標(biāo)志位進(jìn)行正確的服務(wù)指令，系統(tǒng)使用寄存器將數(shù)據(jù)進(jìn)行清零，允許RCV程序進(jìn)行啟動(dòng)。要在這一過(guò)程中注意，中斷系統(tǒng)一般情況下會(huì)使用半雙工的方式進(jìn)行通訊工作，所以PLC接收、發(fā)送的程序進(jìn)行之后，要將通信的設(shè)置成接收的狀態(tài)。PCL設(shè)備的主要部件較多，這就造成了在PCL設(shè)備使用的過(guò)程中，PCL的主機(jī)會(huì)因?yàn)檩斎朐O(shè)備和輸出設(shè)備的干擾信號(hào)造成使用過(guò)程中出現(xiàn)很多的問(wèn)題。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于一些自行開(kāi)發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)還是有一定的局限性。在中型企業(yè)和小型企業(yè)的控制系統(tǒng)中，這種數(shù)據(jù)通信具有一定的指向性，設(shè)備建成使用的成本低，設(shè)計(jì)技術(shù)的靈活性比較好。隨著控制系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，相關(guān)的參數(shù)的數(shù)量也會(huì)增加，在操作過(guò)程中控制的參數(shù)也會(huì)增加，導(dǎo)致設(shè)備沒(méi)有辦法正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要借助外力來(lái)進(jìn)行控制，能夠在運(yùn)行的過(guò)程中達(dá)到目的，更好更快地運(yùn)行。監(jiān)控計(jì)算機(jī)與PLC數(shù)據(jù)通信結(jié)合的軟件的編程量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，整個(gè)軟件的調(diào)試的過(guò)程消耗的時(shí)間比較長(zhǎng)，軟件自身的安全性也比較差，缺點(diǎn)和問(wèn)題要在不斷的使用和研究中進(jìn)行改正。

參考文獻(xiàn)

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