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時(shí)間：2023-03-02 15:06:50
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
1.以太高坡同構(gòu)建小區(qū)寬帶通信網(wǎng)
1.1以太網(wǎng)技術(shù)
以太網(wǎng)是目前應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)絡(luò)，它采用基帶傳輸，通過(guò)對(duì)絞線和傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)10Mbps／100Mbps／1000Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。由于應(yīng)用廣泛，各大網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)商均投入極大精力于這類技術(shù)產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)，技術(shù)不斷創(chuàng)新，從最初的同軸電線上的共享10Mbps傳輸技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在的在對(duì)絞線和光纖上的100Mbps甚至100OMbps的傳輸、交換技術(shù)。目前，大部分局域網(wǎng)絡(luò)均采用以太網(wǎng)，在大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)子網(wǎng)也多數(shù)構(gòu)成以太網(wǎng)。從應(yīng)用來(lái)看，辦公室自動(dòng)化、證券、校園網(wǎng)、控制系統(tǒng)等各類應(yīng)用均以以太網(wǎng)為主要的通訊傳輸方式，應(yīng)用非常廣泛，而且仍保持很猛的發(fā)展勢(shì)頭，可以預(yù)見(jiàn)，將來(lái)的局域網(wǎng)仍將以以太網(wǎng)為主流技術(shù)?？傊蕴W(wǎng)是目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中先進(jìn)成熟，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉的通訊技術(shù)，是智能化住宅小區(qū)通訊網(wǎng)的理想選擇。
千兆以太網(wǎng)繼承了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的特點(diǎn)，并極大地拓寬了帶寬，與10／1OOMbps以大網(wǎng)保持良好的兼容性，增加了對(duì)Qos的支持，以高帶寬和流量控制的策略來(lái)滿足應(yīng)用的需要，是智能化住宅小區(qū)局域骨干網(wǎng)的理想選擇。
1.2智能化住宅小區(qū)局域以太網(wǎng)
(1)功能說(shuō)明和設(shè)計(jì)要求
智能住宅小區(qū)局域網(wǎng)一般涵蓋若干標(biāo)用戶住宅樓、小區(qū)管理控制中心、小區(qū)公共會(huì)所、小區(qū)物業(yè)管理公司以及區(qū)內(nèi)各類集團(tuán)用戶，并通過(guò)一定的方式與小區(qū)智能控制網(wǎng)連接。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求采用可靠、先進(jìn)、成熟的技術(shù)；所有信息點(diǎn)具有交換能力；支持虛網(wǎng)劃分;支持多媒體應(yīng)用；能進(jìn)行良好的網(wǎng)絡(luò)管理；具有良好的擴(kuò)充性和升級(jí)能力。
（2）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
整個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括廣域網(wǎng)（Internet、各專業(yè)網(wǎng)）接入、小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及小區(qū)網(wǎng)絡(luò)智能控制中心。
小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分為系統(tǒng)中心（小區(qū)管理控制中心）、區(qū)域中心、住宅樓棟和用戶四級(jí)。根據(jù)小區(qū)的規(guī)模和用戶樓棟的分布情況，為便于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理，可將整個(gè)小區(qū)分成若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域設(shè)一個(gè)區(qū)域中心，管轄若干個(gè)相近的樓棟。根據(jù)小區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求，小區(qū)局域主干采用千兆以太網(wǎng)，在系統(tǒng)中心設(shè)一千兆以太網(wǎng)核心交換機(jī)，在各區(qū)域中心設(shè)置工作組交換機(jī)，各工作組交換機(jī)配置1000MbpsFX上聯(lián)端口，通過(guò)光纖與核心交換機(jī)連接，構(gòu)成智能化住宅小區(qū)千兆以太骨干網(wǎng)。每個(gè)區(qū)域內(nèi)，在各樓棟設(shè)備間設(shè)置100／10Mbps交換式集線器，交換式集線器通過(guò)100MbpsTX上聯(lián)端口經(jīng)五類對(duì)絞線與工作組交換機(jī)連接，根據(jù)需要也可通過(guò)100MbpsFX端口經(jīng)光纖連接。在樓內(nèi)，交換式集線器通過(guò)10MbpsTX端口經(jīng)樓內(nèi)5類綜合布線連接用戶計(jì)算機(jī)。這樣，核心交換機(jī)與工作組交換機(jī)之間可提供高達(dá)1000Mbps的傳輸速率，工作組交換機(jī)向各樓棟提供100Mbps的傳輸速率，每個(gè)最終用戶可獨(dú)享10Mbps的通信帶寬。
小區(qū)管理控制中心是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中心，系統(tǒng)的主要通信設(shè)備集中于此，除網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)外，還包括與廣域網(wǎng)連接的路由器、各類服務(wù)器以及管理工作站等。
小區(qū)局域網(wǎng)通過(guò)DDN專線或ADSL與Internet連接，隨著信息化的不斷發(fā)展，今后還可以通過(guò)155MbpsATM或通過(guò)千兆IP城域以太網(wǎng)與Internet連接，以提高小區(qū)接入帶寬、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
該系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性和擴(kuò)展性，可根據(jù)小區(qū)的實(shí)際情況靈活組合與配置。區(qū)域中心可以包括若干棟單元樓，也可以只管轄一棟高層住宅，小區(qū)內(nèi)的集團(tuán)用戶、公共會(huì)所、物業(yè)管理公司以及各應(yīng)用子系統(tǒng)以適當(dāng)?shù)姆绞骄徒尤敫髯运诘膮^(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)，形成一體化的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。
（3）住宅綜合布線設(shè)計(jì)
上文所述，在樓內(nèi)交換式集線器通過(guò)綜合布線與用戶計(jì)算機(jī)連接，綜合布線系統(tǒng)是智能化住宅的基礎(chǔ)設(shè)施，為住宅樓的通訊網(wǎng)絡(luò)提供高速信息通道。朗訊、西蒙、阿爾卡特、麗特等國(guó)際大公司都相繼推出各自的智能化住宅綜合布線產(chǎn)品。智能化住宅布線系統(tǒng)按功能區(qū)域分為三大部分：住宅單元子系統(tǒng)、樓層管理間和垂直干線子系統(tǒng)以及設(shè)備間子系統(tǒng)，各系統(tǒng)布線都采用5類以上對(duì)絞線。
住宅單元子系統(tǒng)
在每一個(gè)住宅單元設(shè)置一個(gè)家庭布線系統(tǒng)接線箱，作為與戶外布線系統(tǒng)連接的界面，對(duì)戶內(nèi)外布線系統(tǒng)的變動(dòng)帶來(lái)極大的方便。接線箱可安裝各種系統(tǒng)接線模塊，包括數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信模塊、家庭安防系統(tǒng)模塊、可視對(duì)講系統(tǒng)模塊等等，根據(jù)需要自由組合安裝。戶內(nèi)數(shù)據(jù)通信布線采用5類以上UTP（非屏蔽對(duì)絞線），信息插座采用RJ45制式接口。
樓層管理間和垂直干線子系統(tǒng)垂直主干布線采用新型拓?fù)浞椒?，由設(shè)備間主配線架敷設(shè)至各樓層管理間的干線電纜構(gòu)成，系統(tǒng)采用五類以上4對(duì)UTP作為系統(tǒng)主干電纜。樓層管理間設(shè)置橋式模塊板通過(guò)不同跳線實(shí)現(xiàn)水平線纜與垂直干線的連接。
設(shè)備間子系統(tǒng)
設(shè)備間子系統(tǒng)內(nèi)安置交換式集線器和主配線架，所有主干線纜都端接在主配線架上，通過(guò)跳線與交換式集線器連接。
2、HFC網(wǎng)構(gòu)建小區(qū)信息傳輸網(wǎng)
2.1HFC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
我國(guó)有線電視覆蓋范圍廣闊，用戶普及率高，是電信網(wǎng)之外的另一個(gè)資源大網(wǎng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，有線電視網(wǎng)逐步發(fā)展為雙向HFC綜合信息網(wǎng)，除傳送常規(guī)的廣播電視信號(hào)外，還可以進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸，傳送圖像、數(shù)據(jù)和語(yǔ)音等多媒體數(shù)據(jù)。HFC雙向混合光纖同軸電纜傳輸網(wǎng)從有線電視前端中心用光纖將信號(hào)送到各小區(qū)的光節(jié)點(diǎn)，從光節(jié)點(diǎn)處通過(guò)同軸電纜分配網(wǎng)與住戶連接。HFC網(wǎng)有效網(wǎng)絡(luò)帶寬為850MHz，具有豐富的頻帶資源，將42MHz以下頻段傳輸上行數(shù)據(jù)信號(hào)，SO—55OMHZ用于傳輸普通廣播電視信號(hào)，55O—85OMHz用于傳輸下行數(shù)據(jù)信號(hào)。HFC網(wǎng)頻帶寬、速度快、性能可靠穩(wěn)定，是智能化住宅小區(qū)理想的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
HFC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由位于前端的CMTS、位于用戶端的CableModem（電纜調(diào)制解器cm）以及傳輸設(shè)備組成。其工作原理
；CMTS從網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)幀封裝在MPEG－2TS幀中，通過(guò)下行數(shù)字調(diào)制成RF信號(hào)輸出到HFC網(wǎng)，同時(shí)接收上行數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)的幀傳送給網(wǎng)絡(luò)。用戶端的CM的基本功能是將上行數(shù)字信號(hào)調(diào)制成RF信號(hào)，將下行的RF信號(hào)解調(diào)為數(shù)字信號(hào)，從MPEG－2TS幀中抽出數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)，通過(guò)10/100BaseT自適應(yīng)以太網(wǎng)接口輸出到用戶PC。在HFC網(wǎng)上采用頻分復(fù)用，在某一頻率上的信道則是多用戶共享，CM用戶在連接時(shí)并不占用一固定帶寬，而是與其它活動(dòng)用戶共享，僅在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的瞬間，使用網(wǎng)絡(luò)資源，它通過(guò)MAC控制用戶信道分配與競(jìng)爭(zhēng)，支持不同等級(jí)的多媒體業(yè)務(wù)。
2.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案
基于HFC的智能化住宅小區(qū)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)如圖3所示，有線電視臺(tái)控制中心總前端通過(guò)IP主干城域網(wǎng)與各個(gè)分前端連接，分前端通過(guò)光纖連接各光節(jié)點(diǎn)，光節(jié)點(diǎn)以下是雙向同軸電纜分配網(wǎng)連接到用戶端。若CMTS位于小區(qū)內(nèi)，則小區(qū)智能控制中心為有線電視的一個(gè)分前端，
CMTS與CM之間是采用同軸電纜分配網(wǎng)進(jìn)行連接。
在雙向HFC網(wǎng)上構(gòu)建小區(qū)寬帶信息傳輸網(wǎng)時(shí)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在小區(qū)控制管理中心設(shè)置電纜調(diào)制解調(diào)器頭端系統(tǒng)（CMTS）和路由交換機(jī)，用戶端設(shè)置電纜調(diào)制解調(diào)器（CM），由此構(gòu)成雙向HFC網(wǎng)的用戶寬帶接入傳輸平臺(tái)。
（1）HFC前端
HFC前端主要包括路由交換機(jī)、CMTS。前端路由交換機(jī)通過(guò)光纖與千兆IP城域網(wǎng)連接。CMTS用于連接雙向HFC網(wǎng)和寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)，為用戶端的CM提供控制、管理和數(shù)據(jù)傳輸功能，它提供動(dòng)態(tài)帶寬管理、高速信息流量集中、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源的接入控制并保證數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量。每個(gè)CMTS
可支持和管理2000個(gè)CM。
（2）用戶端
HFC網(wǎng)用戶端核心設(shè)備是電纜調(diào)制解調(diào)器（CM），用于完成HFC網(wǎng)與用戶PC之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，使用戶PC通過(guò)HFC網(wǎng)絡(luò)與前端設(shè)備進(jìn)行全雙工的數(shù)字通信。CM通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的10／100BAS－T以太網(wǎng)自適應(yīng)接口與用戶的PC連接，通過(guò)F頭與HFC網(wǎng)連接。
根據(jù)小區(qū)用戶的類型和需求，用戶的寬帶接入可采用不同方式，主要包括通過(guò)電纜調(diào)制解調(diào)器接入和局域網(wǎng)高速專線接入。
l對(duì)家庭用戶，用戶PC通過(guò)10-100BASE-T自適應(yīng)以太網(wǎng)接口直接連接CM，實(shí)現(xiàn)上行10Mbps，下行36Mbps傳輸速率的寬帶接入。也可多個(gè)用戶通過(guò)集線器的寬帶接入。也可多個(gè)用戶通過(guò)集線器共用一個(gè)CM，共享上、下行傳輸帶寬，以降低接入成本。
0.引言
變電站是輸配電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)的主要監(jiān)控點(diǎn)。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電壓等級(jí)和電網(wǎng)復(fù)雜程度也大大的提高。傳統(tǒng)變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備已無(wú)法滿足降低變電站造價(jià)和提高變電站安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平這兩方面的要求。
而現(xiàn)在變電站所采用的綜合自動(dòng)化技術(shù)是將站內(nèi)繼電保護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)，信號(hào)采集，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等結(jié)合為一個(gè)整體，使硬件資源共享，用不同的模式軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)常規(guī)設(shè)備的各種功能。用局域網(wǎng)來(lái)代替電纜，用主動(dòng)模式來(lái)代替常規(guī)設(shè)備的被動(dòng)模式。具有可靠、安全、便于維護(hù)等特點(diǎn)。
分散分層分布式是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向，這就對(duì)通信的可靠性提出了更高的要求，選擇一個(gè)可靠、高效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是解決問(wèn)題關(guān)鍵。90年代中期，國(guó)內(nèi)外曾掀起一場(chǎng)“現(xiàn)場(chǎng)總線熱”，但是由于技術(shù)上的原因以及采用設(shè)備總線時(shí)信息量大且傳輸較慢的特點(diǎn)，造成了現(xiàn)場(chǎng)總線存在多種標(biāo)準(zhǔn)，阻礙了其發(fā)展。以太網(wǎng)經(jīng)過(guò)若干年的發(fā)展，技術(shù)上日臻成熟。隨著嵌入式以太網(wǎng)微處理器的發(fā)展，以太網(wǎng)已十分便利的應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。以太網(wǎng)具有高速、可靠、安全、靈活的特點(diǎn)，使其在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。
1.變電站通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
從圖上可以看出：
1）管理和控制一體化局域網(wǎng)將無(wú)可爭(zhēng)議地選用以太網(wǎng)。
2）間隔級(jí)控制總線在FF-H2總線尚未成熟的情況下，工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)和ProfibusMMS（ManufacturingMessageingSpecification制造廠信息規(guī)范）將是一個(gè)比較好的選擇。
3）可編程邏輯控制器PLC被發(fā)展成PCC(Programablecomputercontroller),即用智能模塊實(shí)現(xiàn)邏輯及自動(dòng)控制功能，它比常規(guī)的PLC具有可交流采樣、通訊組態(tài)方便等優(yōu)點(diǎn)。
2.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)的基本設(shè)計(jì)原則
通信在變電站綜合自動(dòng)化占有重要的地位。其內(nèi)容包括當(dāng)?shù)夭杉刂茊卧c變電站監(jiān)控管理層之間的通信，變電站當(dāng)?shù)嘏c遠(yuǎn)方調(diào)度中心之間的通信。系統(tǒng)通訊網(wǎng)架的設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的，本文從以下方面考慮變電自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)的設(shè)計(jì)：
1）電力系統(tǒng)的連續(xù)性和重要性，通訊網(wǎng)的可靠性是第一位的。
2）系統(tǒng)通訊網(wǎng)應(yīng)能使通訊負(fù)荷合理分配，保證不出現(xiàn)“瓶頸”現(xiàn)象，保證通訊負(fù)荷不過(guò)載，應(yīng)采用分層分布式通訊結(jié)構(gòu)。此外應(yīng)對(duì)站內(nèi)通訊網(wǎng)的信息性能合理劃分，根據(jù)數(shù)據(jù)的特征是要求實(shí)時(shí)的，還是沒(méi)有實(shí)時(shí)性要求以及實(shí)時(shí)性指標(biāo)的高低進(jìn)行處理。另外系統(tǒng)通信網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足組合靈活，可擴(kuò)展性好，維修調(diào)試方便的要求。
3）應(yīng)盡量采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，技術(shù)上設(shè)計(jì)原則是兼容目前各種標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，并考慮系統(tǒng)升級(jí)的方便。
4）應(yīng)考慮針對(duì)不同類型的變電所的實(shí)際情況和具體特點(diǎn)，系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是靈活多樣的且具有延續(xù)性。
5）系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和通信規(guī)約。
6）對(duì)于通信媒介的選用，設(shè)計(jì)原則是在技術(shù)要求上支持采用光纖，但實(shí)際工程中也考慮以屏蔽電纜為主要的通信媒介。
7）為加速產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，保持對(duì)用戶持續(xù)的軟件支持，對(duì)用戶提出的建議及要求的快速響應(yīng)，就要求擺脫小作坊式的軟件開(kāi)發(fā)模式，使軟件開(kāi)發(fā)從“小作坊階段”進(jìn)入“大生產(chǎn)階段”，采用先進(jìn)的通信處理器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS并開(kāi)發(fā)應(yīng)用與其之上的通信軟件平臺(tái)。
3.通信網(wǎng)的軟硬件安裝
3.1.硬件的選擇
為了保證通信網(wǎng)的可靠性，通信網(wǎng)構(gòu)成芯片必須保證在工業(yè)級(jí)以上，以滿足濕度、溫度和電磁干擾等環(huán)境要求。通訊CPU采用摩托羅拉公司或西門(mén)子公司的工控級(jí)芯片，通訊介質(zhì)選擇屏蔽電纜或光纖。
3.2.接口程序
采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，技術(shù)上設(shè)計(jì)原則是兼容目前各種標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，并考慮系統(tǒng)升級(jí)的方便。裝置通信CPU除保留標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485口用于系統(tǒng)調(diào)試維護(hù)外，其它各種接口采用插板式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)支持以下三類共七種方式：標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，考慮雙絞線總線型和光纖星型耦合型；標(biāo)準(zhǔn)ProfibusFMS接口，考慮雙絞線總線型、光纖環(huán)網(wǎng)、光纖冗余雙環(huán)網(wǎng)；標(biāo)準(zhǔn)Ethernet，考慮雙絞線星型和光纖星型（通信管理單元考慮以上兩種類型的雙冗余配置）。
3.3.通信協(xié)議和通信規(guī)約
系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和通信規(guī)約，應(yīng)建立符合變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通訊，根據(jù)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際要求，在保證可靠性及功能要求的基礎(chǔ)上，盡量注意開(kāi)放性及可擴(kuò)充性，并且所選擇的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有一定的技術(shù)先進(jìn)性和通用性，盡量靠國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)期以來(lái)，不同的變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用不同的通信協(xié)議和通信規(guī)約，如何實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的互連和信息共享成為一個(gè)棘手的問(wèn)題，應(yīng)采用規(guī)范化、符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和規(guī)約。為此在系統(tǒng)中選用了應(yīng)用于RS485網(wǎng)絡(luò)的IEC61870-5-103規(guī)約、應(yīng)用于Profibus的MMS行規(guī)以及應(yīng)用于TCP/IP上的MMS行規(guī)。它們都具有可靠性、可互操作性、安全性、靈活性等特點(diǎn)。
4.通信軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
通信軟件的設(shè)計(jì)涉及到多種設(shè)備的配合問(wèn)題，本文只以DF3003變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)為例，介紹變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通信軟件設(shè)計(jì)與運(yùn)行原理。
4.1.軟件功能與運(yùn)行原理
在DF3003變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，采用二級(jí)分層分布式網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)110KV中壓變電站的要求，我們可采取圖2所示的組網(wǎng)方式。后臺(tái)與主站都是一種監(jiān)控系統(tǒng)，其主要功能為監(jiān)視各智能單元的運(yùn)行狀態(tài)，并能對(duì)各智能單元進(jìn)行控制。而監(jiān)控系統(tǒng)為完成其主要功能所需要的各種數(shù)據(jù)都是由通訊轉(zhuǎn)換器DF3211或保護(hù)管理單元DF3210來(lái)提供的。因此，從數(shù)據(jù)流控制的角度來(lái)看，通訊程序主要完成智能單元運(yùn)行狀態(tài)信息的上報(bào)和監(jiān)控系統(tǒng)控制信息的下發(fā)兩種功能。智能單元的運(yùn)行狀態(tài)信息一般包括遙測(cè)數(shù)據(jù)、遙信數(shù)據(jù)、電度數(shù)據(jù)、突發(fā)數(shù)據(jù)等。監(jiān)控系統(tǒng)的控制信息則包括遙控命令、對(duì)時(shí)命令、查詢命令等。本文中的變電自動(dòng)化系統(tǒng)通訊程序所要完成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與函數(shù)過(guò)程如圖3所示。
4.2.軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)——RTOS
隨著應(yīng)用的復(fù)雜化，對(duì)控制精度、智能化程度的要求越來(lái)越高，一個(gè)微處理器往往要同時(shí)完成很多任務(wù)。體現(xiàn)在變電站自動(dòng)化通信產(chǎn)品中，由于信息采集量越來(lái)越大，信息交換越來(lái)越頻繁，簡(jiǎn)單地用單一任務(wù)來(lái)輪詢，往往造成通信的“瓶頸”現(xiàn)象，如保護(hù)和測(cè)量設(shè)備采集到的實(shí)時(shí)信息無(wú)法及時(shí)向上傳遞。多任務(wù)編程的特點(diǎn)是：程序在功能上以任務(wù)的形式存在，
各個(gè)任務(wù)之間相對(duì)獨(dú)立，可通過(guò)操作系統(tǒng)提供的資源，進(jìn)行任務(wù)間的信息交換和相互控制，可通過(guò)優(yōu)先級(jí)、時(shí)間片來(lái)控制各任務(wù)執(zhí)行的順序。多任務(wù)編程的特點(diǎn)打破了傳統(tǒng)軟件順序執(zhí)行的框架，便于程序的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、調(diào)試及維護(hù)。實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS（RealTimeOperatingSystem）是面向21世紀(jì)嵌入式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。高性能軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)可以使嵌入式軟件程序的開(kāi)發(fā)進(jìn)入規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。有了高性能開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可以極大的提高軟件開(kāi)發(fā)的效率，RTOS體現(xiàn)了一種新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和一個(gè)開(kāi)放的軟件框架，在此基礎(chǔ)上，可以設(shè)計(jì)一種更為通用的通用軟件平臺(tái)，軟件工程師可以在不大量變動(dòng)系統(tǒng)其他任務(wù)的情況下增加或刪除一個(gè)通信規(guī)約；一個(gè)大項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，可以有多個(gè)工程師同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)，各個(gè)人之間只要制訂好規(guī)程和協(xié)議即可，既縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，又降低了最終通信軟件產(chǎn)品對(duì)于具體某個(gè)人的依賴性。
4.3.與因特網(wǎng)結(jié)合
通信管理單元提供內(nèi)置的WEB-SERVER，可動(dòng)態(tài)向外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)，這部分可采用在RTOS之上外購(gòu)WEB—SERVER模塊來(lái)開(kāi)發(fā)完成，更為方便的是，在設(shè)置各種系統(tǒng)參數(shù)和瀏覽現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，只需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器軟件，如Microsoft的IE即可。
5.改進(jìn)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
1.1.1UNIXSAP/TERMSAP
輕量級(jí)的unixsap，termsap網(wǎng)絡(luò)通訊組件，是對(duì)Socket的封裝結(jié)合系統(tǒng)消息隊(duì)列，但不支持跨平臺(tái)，且只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)，不涉及協(xié)議分析和組包。
1.2業(yè)界的相關(guān)庫(kù)
1.2.1ACE
ACE是一個(gè)大型的中間件產(chǎn)品，代碼20萬(wàn)行左右，過(guò)于宏大，一堆的設(shè)計(jì)模式，架構(gòu)了一層又一層，使用的時(shí)候，要根據(jù)情況，看從哪一層來(lái)進(jìn)行使用。支持跨平臺(tái)。
1.2.2Libevent
Libevent是一個(gè)C語(yǔ)言寫(xiě)的網(wǎng)絡(luò)庫(kù)，官方主要支持的是類Linux操作系統(tǒng)，最新的版本添加了對(duì)Windows的IOCP的支持。在跨平臺(tái)方面主要通過(guò)“select”模型來(lái)進(jìn)行支持。
1.2.3Libev
與Libevent一樣，Libev系統(tǒng)也是基于事件循環(huán)的系統(tǒng)，它在poll()、“select”()等機(jī)制的本機(jī)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上提供基于事件的循環(huán)。Libev實(shí)現(xiàn)的開(kāi)銷(xiāo)更低，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果。
1.3BillingNTC
在IO多路復(fù)用為基礎(chǔ)的，ACE，Libevent，Libev這些網(wǎng)絡(luò)框架要不就是非常龐大（ACE），不利于集成；要不就是使用Callback的回調(diào)機(jī)制，對(duì)于固定的事件不如C++的虛函數(shù)多態(tài)方式。此外并沒(méi)有對(duì)協(xié)議進(jìn)行細(xì)分，至多實(shí)現(xiàn)了一些常用協(xié)議（如HTTP）的擴(kuò)展接口，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理（如協(xié)議解析、粘包、數(shù)據(jù)緩存）都需要上層自己實(shí)現(xiàn)。BillingNTC支持了以下的能力：
（1）支持跨平臺(tái)(WIN32,LINUX,AIX,HPUX,SOLARIS,FREEBSD/MACOS)。
（2）支持同步和異步模型的網(wǎng)絡(luò)編程。
（3）支持按協(xié)議適配拼接消息，緩存復(fù)用，并解決粘包問(wèn)題。
（4）支持同一端口，多種協(xié)議混合的解決方案。
（5）支持事件擴(kuò)展，動(dòng)態(tài)增加事件泵，自定義事件分發(fā)和處理動(dòng)作。
（6）支持流量統(tǒng)計(jì)和流量控制。
（7）支持鏈路超時(shí)控制。
（8）支持4類協(xié)議原型，以及擴(kuò)展的HTTP協(xié)議和WIN-NTCP協(xié)議。
（9）支持連接設(shè)置。
2BillingNTC設(shè)計(jì)
2.1IO多路復(fù)用
IO多路復(fù)用是指內(nèi)核一旦發(fā)現(xiàn)進(jìn)程指定的一個(gè)或者多個(gè)IO條件準(zhǔn)備讀取，它就通知該進(jìn)程。與多進(jìn)程和多線程技術(shù)相比，I/O多路復(fù)用技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)是系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)小，系統(tǒng)不必創(chuàng)建進(jìn)程/線程，也不必維護(hù)這些進(jìn)程/線程，從而大大減小了系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)。
2．2IO事件分離
一般地I/O多路復(fù)用機(jī)制都依賴于一個(gè)事件多路分離器(EventDemultiplexer)。分離器對(duì)象可將來(lái)自事件源的I/O事件分離出來(lái)，并分發(fā)到對(duì)應(yīng)的read/write事件處理器(EventHandler)。兩個(gè)與事件分離器有關(guān)的模式是Reactor和Proactor。Re-actor模式采用同步IO，而Proactor采用異步IO。在Reactor中，事件分離器負(fù)責(zé)等待文件描述符或Socket為讀寫(xiě)操作準(zhǔn)備就緒，然后將就緒事件傳遞給對(duì)應(yīng)的處理器，最后由處理器負(fù)責(zé)完成實(shí)際的讀寫(xiě)工作。
而在Proactor模式中，處理器--或者兼任處理器的事件分離器，只負(fù)責(zé)發(fā)起異步讀寫(xiě)操作。IO操作本身由操作系統(tǒng)來(lái)完成。傳遞給操作系統(tǒng)的參數(shù)需要包括用戶定義的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址和數(shù)據(jù)大小，操作系統(tǒng)才能從中得到寫(xiě)出操作所需數(shù)據(jù)，或?qū)懭霃腟ocket讀到的數(shù)據(jù)。事件分離器捕獲IO操作完成事件，然后將事件傳遞給對(duì)應(yīng)處理器。比如，在Windows上，處理器發(fā)起一個(gè)異步IO操作，再由事件分離器等待IOComple-tion事件。典型的異步模式實(shí)現(xiàn)，都建立在操作系統(tǒng)支持異步API的基礎(chǔ)之上，這種實(shí)現(xiàn)被稱為“系統(tǒng)級(jí)”異步或“真”異步，因?yàn)閼?yīng)用程序完全依賴操作系統(tǒng)執(zhí)行真正的IO工作。
2．3事件驅(qū)動(dòng)模型
對(duì)于事件驅(qū)動(dòng)模型，接觸最多的便是界面的UI編程，它們都有一個(gè)事件隊(duì)列，線程便是從事件隊(duì)列中獲取事件，然后執(zhí)行事件對(duì)應(yīng)的處理函數(shù)，周而復(fù)始地循環(huán)。事件驅(qū)動(dòng)模型著重于彈性以及異步化，使得編程更為靈活。
在BillingNTC中，需要這樣幾個(gè)構(gòu)件（前攝器，事件分發(fā)器，事件泵，事件處理器）來(lái)完成事件的流轉(zhuǎn)，如圖1所示。
2.3.1前攝器
前攝器（Proactor）是一個(gè)負(fù)責(zé)攝取事件，并將事件分發(fā)到事件泵的事件隊(duì)列中。而連接前攝器便是利用I/O復(fù)用監(jiān)測(cè)多個(gè)IO上的事件，并進(jìn)行分離IO事件，派發(fā)到上層模塊。
（1）多路復(fù)用模型
實(shí)用的多路復(fù)用模型都是多路分離的(“select”/poll/epoll等)，而且是非阻塞的。將常用的I/O復(fù)用進(jìn)行封裝，提供統(tǒng)一的接口，達(dá)到I/O事件前攝器的多樣性。根據(jù)操作系統(tǒng)的不同，自動(dòng)選擇適合的I/O復(fù)用模型。
（2）異步IO
前攝器需要負(fù)責(zé)事件的監(jiān)測(cè)和控制，并同時(shí)承擔(dān)非阻塞讀寫(xiě)操作（某些平臺(tái)下不支持異步IO，這樣達(dá)到模擬異步IO），IO操作與業(yè)務(wù)邏輯處理分離在不同的線程中，使用消息隊(duì)列來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩沖。即使某個(gè)數(shù)據(jù)包的處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也不會(huì)影響到IO線程的數(shù)據(jù)接收。
（3）動(dòng)態(tài)控制監(jiān)聽(tīng)
在某些場(chǎng)景下，可能需要對(duì)連接上事件的監(jiān)聽(tīng)做動(dòng)態(tài)的控制，做到實(shí)時(shí)地添加和移除指定的事件。如當(dāng)達(dá)到最大連接數(shù)的時(shí)候停止accept，或?qū)χ付ㄟB接限定讀寫(xiě)速度的場(chǎng)景。前攝器通過(guò)socket_pair(Unix域套接字)創(chuàng)建出兩個(gè)套接字，假設(shè)分別叫A和B，將A放入監(jiān)聽(tīng)集合中。當(dāng)需要更改監(jiān)聽(tīng)集合時(shí)，只需要往B寫(xiě)入數(shù)據(jù)，則A即變得可讀，從而喚醒正在監(jiān)測(cè)集合事件的前攝器線程，來(lái)處理集合變更的通知。
2．3．2事件分發(fā)器
事件分發(fā)器(eventdiuspatcher)本身并不是運(yùn)行態(tài)線程，而是一個(gè)執(zhí)行過(guò)程，被前攝器線程所執(zhí)行。它負(fù)責(zé)為事件選擇一個(gè)合適的事件隊(duì)列。一個(gè)套接字上的事件往往有處理的順序性，當(dāng)連接剛建立的時(shí)候，產(chǎn)生的連接建立事件，會(huì)選擇最小負(fù)載的隊(duì)列，并且后續(xù)此連接上的事件都會(huì)放入此隊(duì)列。其他類型的事件（如信號(hào)事件）會(huì)每次選擇最小負(fù)載的隊(duì)列放入。上層模塊可以自定義事件分發(fā)器的分發(fā)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化地分發(fā)邏輯。
2．3．3事件泵
事件泵(eventpump)是基于事件循環(huán)(eventloop)，阻塞讀取事件隊(duì)列，將事件調(diào)用相應(yīng)的事件處理器接口進(jìn)行處理?？梢杂?個(gè)或多個(gè)事件泵，如果沒(méi)有初始化事件泵，則事件的處理由前攝器直接調(diào)用事件處理器接口進(jìn)行處理。
2．3.4事件處理器
事件處理器本身并不是運(yùn)行態(tài)線程，而是一個(gè)執(zhí)行過(guò)程，被事件泵線程所執(zhí)行。提供一個(gè)事件處理的統(tǒng)一入口Proces-sEvent，再根據(jù)不同的事件執(zhí)行不用的處理函數(shù)。
2．4同步和異步模式
2．4.1同步模式
同步模式在客戶端網(wǎng)絡(luò)程序中使用較為便捷，從程序代碼邏輯上看是順序執(zhí)行下去，能夠更方便地控制邏輯執(zhí)行順序。因?yàn)槭录幚砥鞯膱?zhí)行過(guò)程是由事件泵線程或前攝器線程執(zhí)行，與主線程并不是一個(gè)線程，那么如何才能讓主線程接管消息的處理？可以通過(guò)設(shè)置一個(gè)阻塞消息隊(duì)列，當(dāng)有一個(gè)完整消息達(dá)到的時(shí)候，放入到此消息隊(duì)列，而主線程則可以阻塞讀消息隊(duì)列（也可以配合超時(shí)）。當(dāng)主線程還在阻塞讀，而鏈路斷開(kāi)了，則需要自動(dòng)將主線程從阻塞中喚醒，返回失敗。主線程中只需要通過(guò)GetMessage就可以獲得待處理的消息，然后進(jìn)行消息處理，這一點(diǎn)就如同對(duì)系統(tǒng)消息隊(duì)列的收取似的，處理邏輯簡(jiǎn)單。
2．4.2異步模式
中圖分類號(hào)：TU852 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0059-01
隨著信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，光纖通信的發(fā)展逐漸在工業(yè)中占據(jù)重要地位。光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用極大的改變了人們的生活方式，信息實(shí)現(xiàn)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)聯(lián)系人們的生活，通信網(wǎng)絡(luò)的故障將會(huì)為人們的生活帶來(lái)極大的麻煩，因此做好光纖通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)工作尤為重要。
1 光纖通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)出現(xiàn)的問(wèn)題
光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用極大的改變了人們生活方式，信息實(shí)現(xiàn)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)聯(lián)系了人們的生活，通信網(wǎng)絡(luò)的故障將會(huì)為人們的生活帶來(lái)極大的麻煩，尤其是近幾年，光纖通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)很多的問(wèn)題，主要包括以下幾方面。隨著智能手機(jī)的普遍使用，部分智能手機(jī)上的惡意代碼被無(wú)意的或者是有意的瘋狂轉(zhuǎn)播，為客戶的手機(jī)信息帶來(lái)很多麻煩。光纖通信網(wǎng)絡(luò)本身的設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)存在很大缺陷，隨著Wap、網(wǎng)絡(luò)IP化等的使用，通信網(wǎng)絡(luò)變得更加開(kāi)放性，因此黑客就有可能利用網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)上的漏洞，近些年光纖通信網(wǎng)絡(luò)受到的業(yè)務(wù)攻擊越來(lái)越突出，帶來(lái)很多的麻煩。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的應(yīng)用，通信網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性逐漸加大，導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)的終端很容易遭到攻擊，為通信的可靠性帶來(lái)很多麻煩。通信企業(yè)存在個(gè)別工作人員非法獲取經(jīng)濟(jì)利益，透露客戶信息，為個(gè)別SP非法獲取客戶信息提供了便利。在光纖通信網(wǎng)絡(luò)的劃分上來(lái)看，各級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)劃分不清楚，光纜網(wǎng)絡(luò)無(wú)法依照最理想的結(jié)構(gòu)架設(shè)，光纜的建設(shè)和改造出現(xiàn)很多的不徹底的問(wèn)題，為后期維護(hù)帶來(lái)很多的麻煩。在部分樞紐站點(diǎn)之間存在光纜纖芯不足的問(wèn)題，在迂回過(guò)程中容易形成邏輯假環(huán)。
2 分析光纖通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和維護(hù)措施
針對(duì)以上光纖通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行及維護(hù)出現(xiàn)的問(wèn)題，建議從以下幾方面進(jìn)行改變。
光纖通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)包括業(yè)務(wù)的提供、性能查詢以及日常的維護(hù)等，以后的工作應(yīng)把維護(hù)的重點(diǎn)內(nèi)容由故障檢修轉(zhuǎn)向?yàn)榕渲霉芾怼?/p>
優(yōu)化現(xiàn)行的光纖通信網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)，先通過(guò)信令負(fù)荷的分擔(dān)，使每個(gè)路由都擔(dān)任通信網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)也可以選擇主次之間的交換的方式，正常情況下由主用路由擔(dān)任網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)則由備份路由進(jìn)行擔(dān)任，同時(shí)還需要不斷完善通信網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇合適的中繼線方式。
通信網(wǎng)絡(luò)在人為自然等原因下，也會(huì)出現(xiàn)很多故障，因此可以挖掘出可用資源繞過(guò)網(wǎng)絡(luò)失效的部分，提高通信網(wǎng)絡(luò)的生存性能，在通信網(wǎng)絡(luò)的備用系統(tǒng)中可以采用預(yù)先貯備的容量擔(dān)任，在出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)環(huán)節(jié)故障時(shí)，代替主系統(tǒng)。
在通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中常會(huì)出現(xiàn)路由等的過(guò)度集中的現(xiàn)象，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間平衡能力下降，同一個(gè)節(jié)點(diǎn)若是出現(xiàn)傳輸過(guò)多或者過(guò)少的數(shù)據(jù)情況下就會(huì)使通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行受到干擾，或是造成極大的浪費(fèi)，因此在運(yùn)行維護(hù)中需要注意加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)間的平衡性，提高路由的高密性等。
在確保網(wǎng)絡(luò)的局部故障情況下采用MESH組網(wǎng)+自愈進(jìn)行建設(shè)光纖通信網(wǎng)絡(luò)，為故障的處理留有充足的時(shí)間。優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)該具有界面友好、測(cè)試方便、業(yè)務(wù)配置清晰、性能統(tǒng)計(jì)可靠等功能，綜合統(tǒng)一智能化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。在維護(hù)中需要充分使用廠家提供的服務(wù)熱線，以便故障的快速解決。在光纜的日常維護(hù)中，維護(hù)人員需要能夠準(zhǔn)確快速的判斷故障所在，做好詳細(xì)的故障檢修記錄，采用光源和光功率計(jì)計(jì)算通電光纜接頭的衰減值，注意氣溫變化對(duì)光纜參數(shù)的影響，光纜參數(shù)最好在每年的最熱階段和最冷階段各測(cè)試一次。在發(fā)現(xiàn)光纜電路出現(xiàn)故障后，依照干線、直線的檢修原則協(xié)同處理。一旦檢測(cè)發(fā)現(xiàn)光纜斷芯的問(wèn)題，就需要及時(shí)的進(jìn)行解決。
在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中建立并完善防火墻維護(hù)技術(shù)，這項(xiàng)防火墻維護(hù)技術(shù)建立的目的主要是采取強(qiáng)制性訪問(wèn)控制通信防止用戶通信信息的泄露，保護(hù)客戶通信信息的安全。防火墻維護(hù)技術(shù)檢查網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以便有效的監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，一個(gè)設(shè)計(jì)的完整的防火墻能夠有效地阻止黑客的病毒程序在通信局域網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散。防火墻技術(shù)通過(guò)用戶密碼的高級(jí)概念等防止病毒的入侵，通常入侵者具有動(dòng)態(tài)性，因此在通信網(wǎng)絡(luò)防火墻的設(shè)計(jì)需要做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)存在破壞程序文件的程序及時(shí)進(jìn)行查殺。防火墻的防御技術(shù)能夠有效的填補(bǔ)監(jiān)控方面存在的缺陷，使通信信息的維護(hù)能力得到提高。
在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中采用身份認(rèn)證、漏洞填補(bǔ)技術(shù)，使用戶的信息更加具有保密性和完整性，目前光纖通信網(wǎng)絡(luò)逐漸變得復(fù)雜化和開(kāi)放化，相關(guān)漏洞的掃描同樣變得更加復(fù)雜化，問(wèn)題及故障不能僅僅依靠管理人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，還需要不斷優(yōu)化系統(tǒng)配置以及網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)丁等方式維護(hù)系統(tǒng)漏洞，為更好地暴露出系統(tǒng)問(wèn)題以便解決，還可以采用黑客工具進(jìn)行模擬性攻擊。在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中還需要采取其他措施，如防止公用或者個(gè)人的通信信息不被竊取的加密隱藏維護(hù)策略等，目前這項(xiàng)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的關(guān)鍵性技術(shù)，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院捅Ｃ苄浴Ｗ詈笳块T(mén)需要加大對(duì)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的管理，重點(diǎn)監(jiān)管用戶權(quán)利以及互聯(lián)互通等內(nèi)容。
3 結(jié)語(yǔ)語(yǔ)
隨著信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，光纖通信的發(fā)展逐漸在工業(yè)中占據(jù)重要地位，在通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面存在很多的問(wèn)題，影響光纖通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)，本文主要分析光纖通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和維護(hù)措施。
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引言：隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)通信技術(shù)的利用及依賴程度的不斷提高，整個(gè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)及運(yùn)行對(duì)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行要求持續(xù)增加。其不但要求光纖通信網(wǎng)絡(luò)具有足夠的通信能力，而且還要求其運(yùn)行具有足夠的可靠性和安全性。
一、電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)
為了保證電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃質(zhì)量， 在設(shè)計(jì)過(guò)程中， 應(yīng)該遵循一定的原則， 并制定相應(yīng)的目標(biāo)， 以此來(lái)推動(dòng)電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃活動(dòng)的有序?qū)嵤?。一般?lái)說(shuō)，電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的基本目標(biāo)在于使通信網(wǎng)絡(luò)能夠滿足電網(wǎng)的管理業(yè)務(wù)需求， 并且本著增進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)性和先進(jìn)性的原則， 建設(shè)一個(gè)穩(wěn)定、安全和可靠的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)過(guò)程中，保證網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性是通信技術(shù)的發(fā)展的要求， 而保證網(wǎng)絡(luò)的安全性， 是通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基本條件， 所以二者缺一不可， 不得偏廢。另外，為了在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中， 實(shí)現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)和高效的運(yùn)行， 還應(yīng)該適當(dāng)?shù)淖裱W(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)性原則， 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。
二、電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)問(wèn)題分析
電力光纖是一種比較先進(jìn)的通信形式，目前已經(jīng)慢慢的代替了以往的通信方式，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，光纖通信技術(shù)就一直在向前發(fā)展，現(xiàn)今已獲得了相對(duì)較突出的發(fā)展成果，同時(shí)已逐漸大規(guī)模的運(yùn)用到現(xiàn)代通信的市場(chǎng)當(dāng)中。可是在運(yùn)用的實(shí)踐中大家發(fā)現(xiàn)，倘若不落實(shí)好合理的通訊網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及設(shè)計(jì)，便會(huì)造成光纖通訊網(wǎng)絡(luò)的作業(yè)質(zhì)量的減低，嚴(yán)重的還形成安全隱患。
1、電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題。我們知道，電力光纖網(wǎng)絡(luò)的信息入口為拓?fù)?，因此它設(shè)計(jì)的科學(xué)性將直接地影響到網(wǎng)絡(luò)的工作實(shí)效，所以，在對(duì)通信體系的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃時(shí)，要先以拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為著手點(diǎn)。針對(duì)現(xiàn)今中國(guó)的拓?fù)浞绞絹?lái)說(shuō)，主要是星型、鏈型和環(huán)形這3種方式，不一樣的拓?fù)浞绞皆谶\(yùn)用過(guò)程中的特性也不盡相同，因此相關(guān)機(jī)構(gòu)在對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該全面考慮到它自身的一些特性。比如，星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，它的最大?yōu)勢(shì)是能夠完成更為簡(jiǎn)便性的結(jié)構(gòu)設(shè)置，同時(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中，有著相對(duì)高的安全性以及穩(wěn)定性。此外，因?yàn)樗嬗袛?shù)個(gè)對(duì)角節(jié)點(diǎn)，便讓它可以滿足于大量的網(wǎng)絡(luò)信息傳送需求。
2、電力光纖通信設(shè)備的選型問(wèn)題。設(shè)備的選型是指在電力光纖的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)運(yùn)用現(xiàn)在，選擇恰當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)設(shè)備。而具體性的設(shè)備選取標(biāo)準(zhǔn)，要從組網(wǎng)特性、容量以及線路的兼容性等多個(gè)方面著手，這里需要注意的是并非容量以及兼容性愈大的設(shè)備便愈好，應(yīng)該按照線路的作業(yè)需要以及通信的特性來(lái)選取最為適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，要不然將會(huì)造成設(shè)備內(nèi)存量的擱淺與廢置，致使資源浪費(fèi)，同時(shí)還加大了維護(hù)與管理的費(fèi)用。針對(duì)現(xiàn)在我國(guó)社會(huì)市場(chǎng)當(dāng)中，通信設(shè)備而言，較為常見(jiàn)的有以下多個(gè)方面的運(yùn)用問(wèn)題。第一，現(xiàn)今我國(guó)的大部分通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是由通信網(wǎng)來(lái)實(shí)施設(shè)計(jì)的，即通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所受到的來(lái)自于區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的約束相對(duì)較多，導(dǎo)致在是運(yùn)用當(dāng)中不能達(dá)到一個(gè)更為靈活、敏捷的運(yùn)用；第二，不一樣廠家以及批次的商品缺乏了一個(gè)統(tǒng)一性的網(wǎng)絡(luò)配網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來(lái)，便無(wú)形中造成了的市場(chǎng)中的各類設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)間缺乏連貫性；第三，現(xiàn)今很多通信設(shè)備有著接十三種類小的情況，這便造成了在現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中，不能夠達(dá)到更大范圍內(nèi)的運(yùn)用；第四，不一樣生產(chǎn)廠家之間所生產(chǎn)的商品不具備兼容性，造成的直接性后果便是作業(yè)網(wǎng)絡(luò)存在著安全隱患。
3、電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)專用電纜選擇問(wèn)題。電纜的選用對(duì)于電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)的作業(yè)質(zhì)量來(lái)說(shuō)，其的影響力也是極其之大的，就現(xiàn)今而言，我國(guó)的電力光纖電纜通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中所運(yùn)用到的電纜基本是復(fù)合光纜（OPGW）、無(wú)金屬白撐式光纜（ADSS）以及纏纜式光纜（GWWOP）這3種，以上光纜在運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中同樣具有著不一樣的特性，要求相關(guān)的工作人員及設(shè)計(jì)人員結(jié)合通訊網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在需要展開(kāi)選擇。
4、自愈切換時(shí)間、切換方式問(wèn)題。這里的自愈所指的就是電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程當(dāng)中，能夠在故障出現(xiàn)之后自動(dòng)地恢復(fù)到健康的性能及作業(yè)狀態(tài)下，如此的自愈能力勢(shì)必能夠避免系統(tǒng)故障所引發(fā)的所有的安全問(wèn)題，因此它切換的時(shí)間以及切換的方式便顯得十分的關(guān)鍵了，應(yīng)該盡量地選擇那些切換時(shí)間比較短以及切換方式更靈活、敏捷的自愈網(wǎng)絡(luò)。
三、結(jié)語(yǔ)
中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-8136(2009)24-0144-02
1 引言
目前。各個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是異質(zhì)的，其中包括了GSM網(wǎng)、IP網(wǎng)、智能網(wǎng)、信令網(wǎng)、GPRS等，它們的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且管理和控制的費(fèi)用相對(duì)較高，更重要的是目前還不能將全網(wǎng)的管理信息集中起來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一處理。隨著未來(lái)幾年IN、GPRS、移動(dòng)IP、WAP等新業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，這一切都迫切要求加快網(wǎng)管建設(shè)，提高維護(hù)管理水平和規(guī)劃能力，保證移動(dòng)通信業(yè)務(wù)向更深更廣層次的發(fā)展。
研發(fā)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控系統(tǒng)是為了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，從而為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作人員優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)提供有力的科學(xué)依據(jù)。我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展速度很快，而相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)水平滯后，從而出現(xiàn)通信容量不夠、小區(qū)劃分和話務(wù)量分配不合理、同頻干擾嚴(yán)重、無(wú)線覆蓋不好等亟待解決的問(wèn)題。因此，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，搞好運(yùn)行維護(hù)，改善網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和安全，已成為一項(xiàng)重要的課題。
2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2．1 層次架構(gòu)分析
移動(dòng)通信多業(yè)務(wù)智能監(jiān)控系統(tǒng)是基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信多業(yè)務(wù)仿真平臺(tái)。該仿真平臺(tái)可根據(jù)需要加載不同業(yè)務(wù)并對(duì)其運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行分析和評(píng)估，滿足多種移動(dòng)業(yè)務(wù)的需求。此外，該平臺(tái)還可建立與BSC的連接，通過(guò)對(duì)特定通信過(guò)程中上行和下行信令的比較來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行深入分析。
監(jiān)控系統(tǒng)通常有兩種結(jié)構(gòu)形式：集中式和分布式。前者的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但由于信號(hào)電纜過(guò)長(zhǎng)，信號(hào)易失真、易受干擾，且由于數(shù)據(jù)采集通道數(shù)和存儲(chǔ)量的增加導(dǎo)致監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性差，只適用于測(cè)點(diǎn)較少且比較集中的場(chǎng)合；后者可靠性高、易于擴(kuò)展、適用于大規(guī)模且監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散的場(chǎng)合。根據(jù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分布的特點(diǎn)，要能監(jiān)控移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在任意點(diǎn)的通信質(zhì)景，必須采用分布式的監(jiān)控系統(tǒng)。本文所設(shè)計(jì)的智能監(jiān)控系統(tǒng)是分布式的。
從體系結(jié)構(gòu)上，智能監(jiān)控系統(tǒng)一般包括3個(gè)層次：
(1)數(shù)據(jù)采集層主要包括由智能數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)上傳功能的數(shù)據(jù)采集前端。
(2)網(wǎng)絡(luò)通信層主要完成采集終端和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。
(3)監(jiān)控中心層主要面向具有管理和調(diào)度權(quán)限的管理人員，由計(jì)算機(jī)在此完成集中監(jiān)測(cè)。
2．2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)終端監(jiān)測(cè)儀離散分布的特點(diǎn)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式的監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要有終端監(jiān)控子系統(tǒng)、監(jiān)控中心和通信網(wǎng)絡(luò)組成。
(1)測(cè)試監(jiān)控子系統(tǒng)：測(cè)試監(jiān)控子系統(tǒng)可以分布在任意測(cè)試監(jiān)控點(diǎn)，負(fù)責(zé)采集監(jiān)控系統(tǒng)所要監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，同時(shí)能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)按照設(shè)計(jì)的協(xié)議通過(guò)短消息的方式發(fā)送到監(jiān)控中心。終端監(jiān)控子系統(tǒng)由GSM模塊和測(cè)試控制兩部分組成，用于測(cè)試移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在固定點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的相關(guān)參數(shù)，同時(shí)可以使用短消息的方式將數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到監(jiān)控中心。本系統(tǒng)中是采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
(2)移動(dòng)短消息服務(wù)中心：完成系統(tǒng)中終端監(jiān)控子系統(tǒng)和監(jiān)控中心的短消息互發(fā)功能。
(3)監(jiān)控中心：通過(guò)短消息的方式和各個(gè)終端監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從而設(shè)置終端監(jiān)測(cè)儀的工作參數(shù)和控制它們采集數(shù)據(jù)。同時(shí)監(jiān)測(cè)中心軟件系統(tǒng)可以分析處理終端監(jiān)控子系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)，為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作人員提供查詢和報(bào)表功能。所以監(jiān)控中心必須設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套獨(dú)立的軟件系統(tǒng)。
3 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3．1 監(jiān)控平臺(tái)中的硬件設(shè)計(jì)分析
本系統(tǒng)的硬件核心設(shè)備由放置在基站或者直放站(主要)附近的監(jiān)控點(diǎn)組成，它們通過(guò)服務(wù)器端的終端進(jìn)行撥測(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)終端系統(tǒng)由手機(jī)終端和控制系統(tǒng)兩部分組成，該終端系統(tǒng)接收服務(wù)器命令，進(jìn)行業(yè)務(wù)測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果以短信方式發(fā)送至服務(wù)器控制終端以備查詢。
監(jiān)控系統(tǒng)的硬件主要使用兩套終端設(shè)備，終端設(shè)備由手機(jī)終端和終端控制系統(tǒng)構(gòu)成：一套是安置在監(jiān)控主服務(wù)器端的控制終端系統(tǒng)，負(fù)責(zé)發(fā)送測(cè)試命令和測(cè)試數(shù)據(jù)的接收，并將數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器；另一套是安置在監(jiān)測(cè)，該終端接收服務(wù)器命令，進(jìn)行業(yè)務(wù)測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果以短信的方式發(fā)送至控制終端。這兩套系統(tǒng)在硬件方面都是相同的，只是在具體的控制程序上有所不同。
3．2 監(jiān)控平臺(tái)中的軟件設(shè)計(jì)分析
移動(dòng)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件的設(shè)計(jì)的總原則是：在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行或者降低原網(wǎng)絡(luò)的性能和安全性的前提下，進(jìn)行分層次，模塊化設(shè)計(jì)，不僅可以集中操作維護(hù)，而且可以靈活的升級(jí)和擴(kuò)展。下面以網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成：監(jiān)控主服務(wù)器、監(jiān)控從服務(wù)器和DB服務(wù)器為例進(jìn)行說(shuō)明分析。
(1)監(jiān)控主服務(wù)器
它是監(jiān)控系統(tǒng)的核心所在。完成監(jiān)控系統(tǒng)的所有功能，包括：用戶的管理策略、監(jiān)控系統(tǒng)的接口配置(055接口、DB服務(wù)器、從服務(wù)器、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、SMS、GPRS)、不同業(yè)務(wù)的處理單元(語(yǔ)音／SMS／GPRS)、信令分析和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)形成模塊、告警信息的處理和生成、數(shù)據(jù)采集分析模塊、平臺(tái)配置模塊和日記文件系統(tǒng)。一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能有—個(gè)主服務(wù)器。
(2)監(jiān)控從服務(wù)器
從服務(wù)器是Web Service服務(wù)器。一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)可以有多個(gè)從服務(wù)器組成，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需要可以增加相應(yīng)的從服務(wù)器來(lái)擴(kuò)充功能。主服務(wù)器和從服務(wù)器直接的通信是通過(guò)基于XML的SOAP(簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議)進(jìn)行通信。它的功能是監(jiān)控任務(wù)的定制和調(diào)度，SMS短信收發(fā)和配置管理。
(3)DB服務(wù)器
1 引言
目前。各個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是異質(zhì)的，其中包括了GSM網(wǎng)、IP網(wǎng)、智能網(wǎng)、信令網(wǎng)、GPRS等，它們的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且管理和控制的費(fèi)用相對(duì)較高，更重要的是目前還不能將全網(wǎng)的管理信息集中起來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一處理。隨著未來(lái)幾年IN、GPRS、移動(dòng)IP、WAP等新業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，這一切都迫切要求加快網(wǎng)管建設(shè)，提高維護(hù)管理水平和規(guī)劃能力，保證移動(dòng)通信業(yè)務(wù)向更深更廣層次的發(fā)展。
研發(fā)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控系統(tǒng)是為了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，從而為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作人員優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)提供有力的科學(xué)依據(jù)。我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展速度很快，而相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)水平滯后，從而出現(xiàn)通信容量不夠、小區(qū)劃分和話務(wù)量分配不合理、同頻干擾嚴(yán)重、無(wú)線覆蓋不好等亟待解決的問(wèn)題。因此，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，搞好運(yùn)行維護(hù)，改善網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和安全，已成為一項(xiàng)重要的課題。
2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2．1 層次架構(gòu)分析
移動(dòng)通信多業(yè)務(wù)智能監(jiān)控系統(tǒng)是基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信多業(yè)務(wù)仿真平臺(tái)。該仿真平臺(tái)可根據(jù)需要加載不同業(yè)務(wù)并對(duì)其運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行分析和評(píng)估，滿足多種移動(dòng)業(yè)務(wù)的需求。此外，該平臺(tái)還可建立與BSC的連接，通過(guò)對(duì)特定通信過(guò)程中上行和下行信令的比較來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行深入分析。
監(jiān)控系統(tǒng)通常有兩種結(jié)構(gòu)形式：集中式和分布式。前者的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但由于信號(hào)電纜過(guò)長(zhǎng)，信號(hào)易失真、易受干擾，且由于數(shù)據(jù)采集通道數(shù)和存儲(chǔ)量的增加導(dǎo)致監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性差，只適用于測(cè)點(diǎn)較少且比較集中的場(chǎng)合；后者可靠性高、易于擴(kuò)展、適用于大規(guī)模且監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散的場(chǎng)合。根據(jù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分布的特點(diǎn)，要能監(jiān)控移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在任意點(diǎn)的通信質(zhì)景，必須采用分布式的監(jiān)控系統(tǒng)。本文所設(shè)計(jì)的智能監(jiān)控系統(tǒng)是分布式的。
從體系結(jié)構(gòu)上，智能監(jiān)控系統(tǒng)一般包括3個(gè)層次：
(1)數(shù)據(jù)采集層主要包括由智能數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)上傳功能的數(shù)據(jù)采集前端。
(2)網(wǎng)絡(luò)通信層主要完成采集終端和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。
(3)監(jiān)控中心層主要面向具有管理和調(diào)度權(quán)限的管理人員，由計(jì)算機(jī)在此完成集中監(jiān)測(cè)。
2．2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)終端監(jiān)測(cè)儀離散分布的特點(diǎn)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式的監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要有終端監(jiān)控子系統(tǒng)、監(jiān)控中心和通信網(wǎng)絡(luò)組成。
(1)測(cè)試監(jiān)控子系統(tǒng)：測(cè)試監(jiān)控子系統(tǒng)可以分布在任意測(cè)試監(jiān)控點(diǎn)，負(fù)責(zé)采集監(jiān)控系統(tǒng)所要監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，同時(shí)能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)按照設(shè)計(jì)的協(xié)議通過(guò)短消息的方式發(fā)送到監(jiān)控中心。終端監(jiān)控子系統(tǒng)由GSM模塊和測(cè)試控制兩部分組成，用于測(cè)試移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在固定點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的相關(guān)參數(shù)，同時(shí)可以使用短消息的方式將數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到監(jiān)控中心。本系統(tǒng)中是采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
(2)移動(dòng)短消息服務(wù)中心：完成系統(tǒng)中終端監(jiān)控子系統(tǒng)和監(jiān)控中心的短消息互發(fā)功能。
(3)監(jiān)控中心：通過(guò)短消息的方式和各個(gè)終端監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從而設(shè)置終端監(jiān)測(cè)儀的工作參數(shù)和控制它們采集數(shù)據(jù)。同時(shí)監(jiān)測(cè)中心軟件系統(tǒng)可以分析處理終端監(jiān)控子系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)，為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作人員提供查詢和報(bào)表功能。所以監(jiān)控中心必須設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套獨(dú)立的軟件系統(tǒng)。
3 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3．1 監(jiān)控平臺(tái)中的硬件設(shè)計(jì)分析
本系統(tǒng)的硬件核心設(shè)備由放置在基站或者直放站(主要)附近的監(jiān)控點(diǎn)組成，它們通過(guò)服務(wù)器端的終端進(jìn)行撥測(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)終端系統(tǒng)由手機(jī)終端和控制系統(tǒng)兩部分組成，該終端系統(tǒng)接收服務(wù)器命令，進(jìn)行業(yè)務(wù)測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果以短信方式發(fā)送至服務(wù)器控制終端以備查詢。
監(jiān)控系統(tǒng)的硬件主要使用兩套終端設(shè)備，終端設(shè)備由手機(jī)終端和終端控制系統(tǒng)構(gòu)成：一套是安置在監(jiān)控主服務(wù)器端的控制終端系統(tǒng)，負(fù)責(zé)發(fā)送測(cè)試命令和測(cè)試數(shù)據(jù)的接收，并將數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器；另一套是安置在監(jiān)測(cè)，該終端接收服務(wù)器命令，進(jìn)行業(yè)務(wù)測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果以短信的方式發(fā)送至控制終端。這兩套系統(tǒng)在硬件方面都是相同的，只是在具體的控制程序上有所不同。
3．2 監(jiān)控平臺(tái)中的軟件設(shè)計(jì)分析
移動(dòng)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件的設(shè)計(jì)的總原則是：在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行或者降低原網(wǎng)絡(luò)的性能和安全性的前提下，進(jìn)行分層次，模塊化設(shè)計(jì)，不僅可以集中操作維護(hù)，而且可以靈活的升級(jí)和擴(kuò)展。下面以網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成：監(jiān)控主服務(wù)器、監(jiān)控從服務(wù)器和DB服務(wù)器為例進(jìn)行說(shuō)明分析。
(1)監(jiān)控主服務(wù)器
它是監(jiān)控系統(tǒng)的核心所在。完成監(jiān)控系統(tǒng)的所有功能，包括：用戶的管理策略、監(jiān)控系統(tǒng)的接口配置(055接口、DB服務(wù)器、從服務(wù)器、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、SMS、GPRS)、不同業(yè)務(wù)的處理單元(語(yǔ)音／SMS／GPRS)、信令分析和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)形成模塊、告警信息的處理和生成、數(shù)據(jù)采集分析模塊、平臺(tái)配置模塊和日記文件系統(tǒng)。一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能有—個(gè)主服務(wù)器。
(2)監(jiān)控從服務(wù)器
從服務(wù)器是Web Service服務(wù)器。一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)可以有多個(gè)從服務(wù)器組成，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需要可以增加相應(yīng)的從服務(wù)器來(lái)擴(kuò)充功能。主服務(wù)器和從服務(wù)器直接的通信是通過(guò)基于XML的SOAP(簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議)進(jìn)行通信。它的功能是監(jiān)控任務(wù)的定制和調(diào)度，SMS短信收發(fā)和配置管理。
(3)DB服務(wù)器
一、引言
隨著電力通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)層次和種類增多，逐漸發(fā)展為國(guó)網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)、省網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)及縣級(jí)網(wǎng)的分層次組網(wǎng)的格局[1]。設(shè)備種類、數(shù)量、光纜公里數(shù)、帶寬、電路等通信資源都在迅速增加[2]，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、維護(hù)與管理難題也隨之出現(xiàn)，故障定位、故障處理、資源調(diào)度等管理工作難度越來(lái)越大，影響到電力通信網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量與效率。
只有實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)一體化通信才能實(shí)現(xiàn)對(duì)這些資源的績(jī)優(yōu)管理，才能及時(shí)反映設(shè)備和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)更新[3]。電網(wǎng)一體化通信的研究與分析，關(guān)鍵在于電力業(yè)務(wù)特點(diǎn)分析及其對(duì)應(yīng)通信需求分析，以保障電網(wǎng)通信提供可靠、實(shí)時(shí)和安全，保障整個(gè)電力系統(tǒng)的有效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行和運(yùn)營(yíng)管理。論文主要對(duì)電網(wǎng)一體化通信體系涉及的通信環(huán)節(jié)中各個(gè)組成部分進(jìn)行分析研究。
二、一體化通信實(shí)現(xiàn)方案研究
電網(wǎng)一體化通信主要完成各個(gè)不同通信協(xié)議的映射，完成信息模型與信息交換模型的建立，以此完成不同體系之間的一體化通信。
如圖1所示，協(xié)議棧分為4層：底層通信協(xié)議、協(xié)議映射、信息與信息交換模型、應(yīng)用層。
底層通信協(xié)議：即OSI環(huán)境，用于在不同網(wǎng)絡(luò)中傳輸報(bào)文與數(shù)據(jù)流;
協(xié)議映射：將信息與信息交換模型適配入不同的電力通信網(wǎng)絡(luò)中，如WSN、PLC、以太網(wǎng)等;
信息與信息交換模型：構(gòu)建統(tǒng)一的電力信息模型與信息交換方式;
應(yīng)用層：為不同電力應(yīng)用，如：運(yùn)行、需求響應(yīng)、營(yíng)銷(xiāo)等，提供相應(yīng)的服務(wù)。
三、電網(wǎng)一體化通信架構(gòu)研究
體系架構(gòu)設(shè)計(jì)需要綜合考慮到對(duì)舊系統(tǒng)的兼容、功能、信息通信、安全等因素。
圖2為論文提出的架構(gòu)，電網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)包括配網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、輸電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)主站等;用戶側(cè)主要包括各種智能設(shè)備和用戶側(cè)能源管理系統(tǒng)。
其中GS為電網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)（Grid side System），包括服務(wù)提供商系統(tǒng)、分布式能源管理系統(tǒng)、能源提供商系統(tǒng)、ESCO，高級(jí)計(jì)量體系架構(gòu)、其他操作系統(tǒng)等相關(guān)電網(wǎng)側(cè)所使用的系統(tǒng)。
US：用戶側(cè)智能系統(tǒng)，主要包括能源管理系統(tǒng)、分布式發(fā)電系統(tǒng)、用戶進(jìn)程等其他系統(tǒng)。
UE：用戶側(cè)智能設(shè)備，包括太陽(yáng)能發(fā)電控制設(shè)備、網(wǎng)關(guān)設(shè)備、分布式電源、恒溫器、簡(jiǎn)單負(fù)荷控制設(shè)備、能源存儲(chǔ)設(shè)備、家庭商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、智能電表、可調(diào)光源等。
電網(wǎng)側(cè)網(wǎng)絡(luò)：電網(wǎng)側(cè)網(wǎng)絡(luò)由有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組成，所有電網(wǎng)側(cè)網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)備都能夠通過(guò)電網(wǎng)側(cè)網(wǎng)絡(luò)連入核心網(wǎng)中。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可能是CDMA，GSM，GPRS，iDEN，WIMAX，LTE等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)、多播網(wǎng)絡(luò)，甚至是衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。
電網(wǎng)一用戶網(wǎng)絡(luò)：電網(wǎng)一用戶網(wǎng)絡(luò)用于連接電網(wǎng)測(cè)與用戶測(cè)網(wǎng)絡(luò)，可能是公網(wǎng)也可能是私網(wǎng)。用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)也可能是有線的或是無(wú)線的，主要提供電網(wǎng)側(cè)與用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。
用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)：用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)指的是連接電網(wǎng)用戶設(shè)備任何的網(wǎng)絡(luò)，可以是有線的無(wú)線的，主要是公網(wǎng)。
這種架構(gòu)的特點(diǎn)如下：
（1）電網(wǎng)可以通過(guò)智能電表（采用AMI網(wǎng)絡(luò)，包括電表直接控制部分用電設(shè)備），或者通信網(wǎng)關(guān)（采用英特網(wǎng)等公網(wǎng)），或者通過(guò)專用網(wǎng)關(guān)（采用專網(wǎng)但不通過(guò)智能電表的情況下）三種主要形式和用戶交互。
（2）考慮到工業(yè)、商業(yè)、居民各種用戶。本標(biāo)準(zhǔn)支持三種用戶側(cè)智能設(shè)備控制模式：設(shè)備本地自主控制;通過(guò)用戶能源管理集中協(xié)調(diào)再與電網(wǎng)交互;受電網(wǎng)側(cè)直接控制。
（3）圖2中中間部分是電網(wǎng)和用戶交互的關(guān)鍵，僅需要對(duì)中間部分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)就能夠完成電網(wǎng)一體化通信。
四、結(jié)束語(yǔ)
論文摘要：針對(duì)目前通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及就業(yè)形勢(shì)，并結(jié)合我院實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀，提出了建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的必要性；給出了綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；論述了SDH傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)及EPON光接入等系統(tǒng)的詳細(xì)配置情況。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展及信息業(yè)務(wù)量的劇增，社會(huì)對(duì)通信專業(yè)人才的需求不斷加大，從近幾年的就業(yè)情況來(lái)看，企業(yè)需要的是既有較好的理論基礎(chǔ)，又有較強(qiáng)的實(shí)踐能力，并且了解通信行業(yè)技術(shù)的綜合應(yīng)用型人才。因此，高校必須不斷完善通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑拍苓m應(yīng)市場(chǎng)對(duì)人才的需求。我院于2009年提出了建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的計(jì)劃，并獲得了中央地方共建專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目的資助。
1實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀及建設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的必要性
2000年以來(lái)我院先后建設(shè)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通信原理、高頻電子、EDA等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室及檢測(cè)與控制專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。2004年通信專業(yè)開(kāi)始招生，為滿足教學(xué)要求，籌建了通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。由于當(dāng)時(shí)學(xué)校經(jīng)費(fèi)緊張，制定了通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上分兩步走的計(jì)劃：第一步，建設(shè)以滿足教學(xué)需求的基本型專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，主要完成光纖、程控、通信網(wǎng)、移動(dòng)通信等專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案以各種實(shí)驗(yàn)箱及相關(guān)的儀器設(shè)備組成，基本1人1箱，其特點(diǎn)是：技術(shù)成熟，投資少，維護(hù)方便。第二步，建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。第一步建設(shè)方案已于2006年完成。
2006年以來(lái)，通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中發(fā)揮了其應(yīng)有的作用。但這些設(shè)備各自獨(dú)立，沒(méi)有形成網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)性不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多以演示、驗(yàn)證為主。隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，這類實(shí)驗(yàn)室條件局限性較大，沒(méi)有通信全程全網(wǎng)的系統(tǒng)性，學(xué)生對(duì)所學(xué)的專業(yè)課程缺乏系統(tǒng)整體概念，無(wú)法滿足對(duì)通信技術(shù)的深入研究及市場(chǎng)對(duì)人才的需求。因此建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是非常必要的。
2綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)思路與目標(biāo)
隨著通信行業(yè)的不斷發(fā)展，電信領(lǐng)域正在向著移動(dòng)化、寬帶化的方向不斷融合。因此，綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的基本思路是建設(shè)一個(gè)集傳輸、交換、寬帶接入及有線、無(wú)線通信為一體的綜合現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)類似于電信系統(tǒng)的全真式網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)模擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)接，并能夠完成每種設(shè)備平臺(tái)的實(shí)訓(xùn)與研究。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，讓學(xué)生從軟件到硬件全方位感受現(xiàn)代通信的真實(shí)環(huán)境，對(duì)所學(xué)專業(yè)有直觀的認(rèn)識(shí)及深入的了解，提高專業(yè)素質(zhì)，鍛煉動(dòng)手能力，把學(xué)生培養(yǎng)成符合社會(huì)需求的綜合型、應(yīng)用型通信技術(shù)人才。
3綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)方案與內(nèi)容
建設(shè)方案既要技術(shù)先進(jìn)，又要經(jīng)濟(jì)合理，通過(guò)反復(fù)多次的論證，提出了適應(yīng)現(xiàn)有資金條件，適合當(dāng)代通信技術(shù)發(fā)展的綜合通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。整個(gè)平臺(tái)由SDH傳輸網(wǎng)、程控交換網(wǎng)、移動(dòng)無(wú)線接入網(wǎng)、EPON光接入網(wǎng)、網(wǎng)規(guī)、網(wǎng)優(yōu)等系統(tǒng)構(gòu)成。
3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)拓?fù)鋱D
3.2 光傳輸系統(tǒng)
光傳輸系統(tǒng)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的核心，溝通了各模塊之間的通信聯(lián)絡(luò)。系統(tǒng)采用SDH技術(shù)，由3臺(tái)STM-1設(shè)備構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。SDH技術(shù)是目前通信網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)，它以其突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)為網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)質(zhì)、高效、可靠的通信業(yè)務(wù)，能夠滿足寬帶數(shù)據(jù)及視頻圖像等多業(yè)務(wù)的傳輸需求，自愈功能強(qiáng)。掌握傳輸技術(shù)對(duì)通信工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，是非常重要的。
傳輸系統(tǒng)選用華為公司的Optix155/622HMetro1000型設(shè)備，主要功能及配置如下：
(1)系統(tǒng)高階交叉能力為136×136VC4，低階交叉能力1638×1638VC12。
(2)單臺(tái)傳輸系統(tǒng)配置STM-1光接口2個(gè)，E1接口21個(gè)，F(xiàn)E接口數(shù)量為4個(gè)，支持155M至2.5G光速率的在線升級(jí)能力。
(3)具備多業(yè)務(wù)處理能力，提供多路E1，T1，E3和T3業(yè)務(wù)及各種音頻接口，數(shù)據(jù)接口功能。
(4)系統(tǒng)采用MSTP第三代技術(shù)，支持以太網(wǎng)信號(hào)的匯聚、二層交換和VLAN。
(5)傳輸系統(tǒng)配備了設(shè)備級(jí)管理軟件，在提供完備的網(wǎng)元級(jí)管理功能的同時(shí)，提供了網(wǎng)絡(luò)層管理功能，支持傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的端到端管理。
(6)整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制健全，交叉、時(shí)鐘、電源均采用1+1保護(hù)措施，具備強(qiáng)大的告警分析和故障自動(dòng)診斷功能，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性。
3.3 程控交換系統(tǒng)
程控交換系統(tǒng)采用華為公司C&C08程控交換設(shè)備，通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)及其他配合設(shè)備構(gòu)建一個(gè)完全模擬實(shí)際應(yīng)用的，具有局間交換、遠(yuǎn)端接入功能的完整交換網(wǎng)絡(luò)。主要配置為：
(1)系統(tǒng)交換能力為16K×16K，配置模擬電話用戶96路，數(shù)字中繼120DT(最大可擴(kuò)充至50000線模擬用戶及10000線數(shù)字中繼)。
(2)提供中國(guó)1號(hào)信令、7號(hào)信令，滿足局間通信的要求；提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)及其他綜合接入業(yè)務(wù)，配置各種接口。
(3)提供設(shè)備級(jí)網(wǎng)管軟件，可對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行設(shè)置、配置， 進(jìn)行信令的觀測(cè)、跟蹤等。
3.4 TD-SCDMA移動(dòng)通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
TD-SCDMA技術(shù)是目前廣為使用的新技術(shù)，大幅提升了數(shù)據(jù)傳輸速率，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)寬帶，能夠處理圖像、音樂(lè)、視頻等多種媒體形式，提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。
系統(tǒng)由TD-SCDMA無(wú)線側(cè)基站控制器單元(RNC)、無(wú)線側(cè)基帶處理及射頻單元(Node B)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)操作維護(hù)中心(OMC-R)等主要設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)軟件組成。
TD-SCDMA無(wú)線側(cè)基站控制器單元(RNC)采用華為公司新一代基站控制器DRNC820型設(shè)備，該設(shè)備集成度高、容量大、可靠性好，可以滿足未來(lái)高速分組業(yè)務(wù)發(fā)展，大大提升TD-SCDMA全系統(tǒng)的帶寬和容量。系統(tǒng)采用MAIO(Multiple Access To I n One)技術(shù)，統(tǒng)一ATM，TDM和IP交換體系，既支持對(duì)2G傳輸資源的前向兼容，也支持向全網(wǎng)IP的演進(jìn)。設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，支持單框解決方案與平滑升級(jí)；采用雙平面GE Star交換網(wǎng)，可提供最大120Gbps的交換容量；接口豐富，可提供多種組網(wǎng)方式。
TD-SCDMA無(wú)線側(cè)基帶處理及射頻單元采用業(yè)界技術(shù)領(lǐng)先的多形態(tài)統(tǒng)一模塊設(shè)計(jì)，具有體積小、容量大、功耗低、安裝靈活的特點(diǎn)，最大可支持36載扇的TD-SCDMA基帶處理能力。
操作維護(hù)系統(tǒng)主要完成軟件管理、故障管理、性能管理、測(cè)試管理、傳輸管理等功能。
3.5 EPON光接入系統(tǒng)
EPON光接入系統(tǒng)采用華為公司MA5680T型設(shè)備，具備多種豐富的功能特性，可提供大容量、高速率、高帶寬的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)接入。設(shè)備為GPON/EPON一體化設(shè)備，滿足用戶擴(kuò)容升級(jí)需要；系統(tǒng)能力滿足背板交換容量為275Gbps，業(yè)務(wù)交換容量雙向?yàn)?8G；單框可支持ONU/ONT數(shù)為7168；支持3層特性，支持RIPV1/V2和OSPF路由協(xié)議；滿足多種FTTx組網(wǎng)應(yīng)用，滿足基站傳輸、IP專線互聯(lián)、批發(fā)等業(yè)務(wù)組網(wǎng)需求。
3.6 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)系統(tǒng)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)選用鼎利公司的測(cè)試軟件，具備完善的GSM/GPRS/TD-SCDMA/HSDPA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試功能。能夠提供多種測(cè)試方法。
3.7 專用e-bridge實(shí)驗(yàn)軟件
由于本次實(shí)驗(yàn)平臺(tái)選用的硬件設(shè)備均為商用設(shè)備，所以要考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何適合于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一般來(lái)說(shuō)，實(shí)際商用設(shè)備的管理終端數(shù)只有一個(gè)，這樣對(duì)于有40名學(xué)生的班級(jí)來(lái)說(shuō)，需要分40組，顯然不現(xiàn)實(shí)。訊方公司研發(fā)的專用e-bridge實(shí)驗(yàn)軟件，解決了多人操作的問(wèn)題，滿足每個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)可以40名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，把商用設(shè)備轉(zhuǎn)化為適合高校教學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
專用e-bridge實(shí)驗(yàn)軟件具備實(shí)驗(yàn)過(guò)程控制功能，實(shí)驗(yàn)教師可靈活分配實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)時(shí)間，可以調(diào)整每組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，軟件能同時(shí)滿足多人多次上機(jī)實(shí)驗(yàn)的要求。
綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)組成除配置以上設(shè)備、軟件外，還考慮設(shè)置了通信電源設(shè)備、光纖配線架、數(shù)字配線架、音頻配線架等其他配合設(shè)備。
4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容
整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)通信網(wǎng)管軟件，可滿足40個(gè)學(xué)生終端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，可開(kāi)展的主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容如下：
(1)SDH光傳輸系統(tǒng)：①傳輸設(shè)備配置實(shí)驗(yàn)：通過(guò)傳輸網(wǎng)管軟件對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作加載及維護(hù)；硬件數(shù)據(jù)配置、分配功能模塊資源等；②組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)：可進(jìn)行SDH鏈型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)組網(wǎng)配置；③通道保護(hù)實(shí)驗(yàn)：通過(guò)對(duì)傳輸光口、邏輯系統(tǒng)、保護(hù)制式的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)通道保護(hù)和復(fù)用段保護(hù)機(jī)制的實(shí)驗(yàn)；④網(wǎng)管操作實(shí)驗(yàn)；⑤開(kāi)銷(xiāo)分析實(shí)驗(yàn)：⑥傳輸復(fù)用解復(fù)用字節(jié)分析實(shí)驗(yàn)等。
(2)程控交換系統(tǒng)：①交換機(jī)硬件配置實(shí)驗(yàn)：通過(guò)交換機(jī)網(wǎng)管軟件對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作加載及維護(hù)；分配各個(gè)功能模塊資源；②用戶實(shí)驗(yàn)：配置、分析用戶及號(hào)碼；本局用戶新業(yè)務(wù)設(shè)定及注冊(cè)等；③電話呼叫處理實(shí)驗(yàn)：觀察呼叫處理過(guò)程、信號(hào)流程；④局間中繼信令系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：包括NO1和NO7中繼調(diào)試，局向設(shè)置、路由選擇，觀察計(jì)發(fā)器信令流程及出局呼叫過(guò)程；⑤計(jì)費(fèi)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；⑥全局綜合業(yè)務(wù)實(shí)驗(yàn)等。
(3)RNC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：①數(shù)據(jù)配置實(shí)驗(yàn)：對(duì)RNC設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行配置；②鏈路、通道信息配置；③小區(qū)參數(shù)配置、優(yōu)化、參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)；④RNA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)；⑤手機(jī)注冊(cè)、呼叫、切換流程分析等實(shí)驗(yàn)。
(4)網(wǎng)優(yōu)、路測(cè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：①手機(jī)終端的測(cè)試：包括呼叫、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、手機(jī)強(qiáng)制測(cè)試等；②室內(nèi)、樓宇、樓層測(cè)試、數(shù)據(jù)分析；小區(qū)覆蓋測(cè)試分析；③鄰區(qū)優(yōu)化測(cè)試，2G/3G系統(tǒng)間鄰區(qū)優(yōu)化分析；④網(wǎng)優(yōu)綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)等。
(5)其他操作實(shí)驗(yàn)：線纜布放、光纖接續(xù)、光纜終端盒接續(xù)等實(shí)驗(yàn)。
5綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特色
(1)技術(shù)新，功能強(qiáng)，適用面寬。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集傳輸、交換、移動(dòng)通信于一體，可進(jìn)行通信工程課程實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)等綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
(2)內(nèi)容廣泛、系統(tǒng)性強(qiáng)。以往的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本以驗(yàn)證為主，綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建成，提供了豐富、寬泛的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可開(kāi)展大量的綜合型、設(shè)計(jì)型、研究型實(shí)驗(yàn)，為師生提供了全程全網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
(3)系統(tǒng)配置高、操作性好。整個(gè)平臺(tái)硬件設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，軟件管理功能全面，可為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)操作條件。
綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)，從方案確定到設(shè)備選型、系統(tǒng)配置，思路明確、定位準(zhǔn)確，建立了完善的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，提升了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合程度，促進(jìn)了理論與實(shí)踐的結(jié)合，必將為提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、綜合能力，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量起到重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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如今的信息發(fā)展速度是飛快的，我們的通信與網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系也越來(lái)越緊密。此種情況下一定程度的促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，不可否認(rèn)的是網(wǎng)絡(luò)通信在日益騰飛的今天，它的安全問(wèn)題也逐漸受到消費(fèi)者的重視，對(duì)于維護(hù)網(wǎng)絡(luò)通信的安全壓力也越來(lái)越大。網(wǎng)絡(luò)通信的天然屬性就是開(kāi)放，與此同時(shí)開(kāi)放性的存在也導(dǎo)致了許多安全方面的漏洞，隨著內(nèi)外安全環(huán)境的日益惡化，諸如信息竊取或者網(wǎng)絡(luò)攻擊的活動(dòng)也逐漸變得猖獗。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的惡意行為趨勢(shì)也漸漸變得明顯，在一定程度上充分的引起了我們的注重。許多有組織的集團(tuán)或者駭客攻擊的存在都嚴(yán)重影響著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)的通信安全。
一、網(wǎng)絡(luò)的通信安全
在對(duì)網(wǎng)絡(luò)的通信安全進(jìn)行定義時(shí)需要從多方面來(lái)考慮。其定義從國(guó)際化的角度看來(lái)可以是信息的可用性、可靠性、完整性以及保密性。一般情況下網(wǎng)絡(luò)通信安全指的是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特性由相關(guān)的安全技術(shù)以及預(yù)防計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)遭迫害所采取的措施服務(wù)。
（一）影響網(wǎng)絡(luò)通信安全的因素
首先就是軟硬件的設(shè)施。許多的軟硬件系統(tǒng)一開(kāi)始是為了方便管理才事先設(shè)置了遠(yuǎn)程終端登錄的控制通道，這樣會(huì)極大程度的加大了病毒或者黑客攻擊的漏洞。除此之外很多軟件在一開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)雖然會(huì)將種種安全的因素考慮進(jìn)去，但不可避免的時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)缺陷。在出現(xiàn)問(wèn)題后就需要立即補(bǔ)丁來(lái)進(jìn)行漏洞彌補(bǔ)。與此同時(shí)一些商用的軟件源程序會(huì)逐漸變得公開(kāi)或者半公開(kāi)化的形態(tài)，這就使得一些別有用心的人輕易找到其中漏洞進(jìn)行攻擊。在一定程度上使得網(wǎng)絡(luò)的通信安全受到威脅。
其次就是人為的破壞。某些計(jì)算機(jī)的內(nèi)部管理員工由于缺乏一定的安全意識(shí)以及安全技術(shù)，利用自身的合法身份進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)中，從事一些破壞、惡意竊取的行為。最后就是tcp／ip的服務(wù)比較脆弱，由于因特網(wǎng)的基本協(xié)議就是tcp／ip 協(xié)議，這個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)雖然比較有實(shí)效但是安全因素比較匱乏。這樣就會(huì)增大代碼的量，最終也會(huì)導(dǎo)致tcp／1p 的實(shí)際運(yùn)行效率降低。因此tcp／ip其自身的設(shè)計(jì)就存在著許多隱患。許多以tcp／ip為基礎(chǔ)的應(yīng)用服務(wù)比如電子郵件、ftp等服務(wù)都會(huì)在不同的程度受到安全威脅。
（二）常用的幾種通信安全技術(shù)
比較常用的有數(shù)據(jù)加密技術(shù)，所謂的加密就是將明文轉(zhuǎn)化為密文的過(guò)程。還有數(shù)字簽名的技術(shù)，這時(shí)一種對(duì)某些信息進(jìn)行研究論證的較有效手段。除此之外訪問(wèn)控制也是一種有效地安全技術(shù)，這一種形式的機(jī)制就是利用實(shí)體的能力，類別確定權(quán)限。
二、通信網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)措施
正是由于通信網(wǎng)絡(luò)的功能逐漸變得強(qiáng)大，我們的日常生活也越來(lái)越離不開(kāi)它，因此我們必須采取一系列有效措施來(lái)將網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
（一）防火墻技術(shù)
通常情況下的網(wǎng)絡(luò)對(duì)外接口所使用的防火墻技術(shù)可以使得數(shù)據(jù)、信息等在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層訪問(wèn)時(shí)產(chǎn)生一定的控制。經(jīng)過(guò)鑒別限制或者更改越過(guò)防火墻的各種數(shù)據(jù)流，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的保護(hù)，這樣可以極大限度的對(duì)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的黑客進(jìn)行阻止，在一定層面上可以防止這些黑客的惡意更改、隨意移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重要信息的行為。防火墻的存在可以防止某些internet中不安全因素的蔓延，是一種較有效地安全機(jī)制，因此防火墻可以說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)安全不可缺少的一部分。
（二）身份的認(rèn)證技術(shù)
經(jīng)過(guò)身份認(rèn)證的技術(shù)可以一定范圍內(nèi)的保證信息的完整機(jī)密性。
（三）入侵的檢測(cè)技術(shù)
一般的防火墻知識(shí)保護(hù)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)不被外部攻擊，對(duì)于內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)存在的非法活動(dòng)監(jiān)控程度還不夠，入侵系統(tǒng)就是為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)而存在的。它可以對(duì)內(nèi)部、外部攻擊積極地進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)受到危害前就可以將信息攔截，可以提高信息的安全性。
（四）漏洞的掃描技術(shù)
在面對(duì)網(wǎng)絡(luò)不斷復(fù)雜且不斷變化的局面時(shí)，知識(shí)依靠相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的管理員進(jìn)行安全漏洞以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估很顯然是不行的，只有依靠網(wǎng)絡(luò)的安全掃描工具才可以在優(yōu)化的系統(tǒng)配置下將安全漏洞以及安全隱患消除掉。在某些安全程度較低的狀況下可以使用黑客工具進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的模擬攻擊，這樣可以一定層面的將網(wǎng)絡(luò)漏洞暴露出來(lái)。
（五）虛擬的專用網(wǎng)技術(shù)
由一個(gè)因特網(wǎng)建立一個(gè)安全且是臨時(shí)的鏈接，這是一條經(jīng)過(guò)混亂公用網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定安全通道。
三、總結(jié)
伴隨著網(wǎng)絡(luò)通信的全球發(fā)展，我們的生活工作與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系也變得越來(lái)越親密，在使用網(wǎng)絡(luò)通信提供的高效方面服務(wù)的同時(shí)，我們也遭受著網(wǎng)絡(luò)信息帶來(lái)的一些危害。因此只有銅鼓相關(guān)部門(mén)制定完善的法律體系，擁有安全的技術(shù)才可以保證網(wǎng)絡(luò)的安全，進(jìn)一步促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳震.我國(guó)信息與通信網(wǎng)建設(shè)安全問(wèn)題初探[j].科學(xué)之友,2010年24期
近年來(lái)，隨著移動(dòng)通信業(yè)的高速成發(fā)展，電信部門(mén)管理手段的現(xiàn)代化也逐步受到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。為了使通信網(wǎng)絡(luò)的管理更加合理化、科學(xué)化，就需要用現(xiàn)代化的技術(shù)手段來(lái)代替低效、繁瑣的手工方式。因此使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)移動(dòng)通信設(shè)備進(jìn)行管理已經(jīng)勢(shì)在必行，這時(shí)移動(dòng)通信網(wǎng)本地網(wǎng)管系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。
同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，許多傳統(tǒng)學(xué)科與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合從而誕生了一批新興學(xué)科，地理信息系統(tǒng)就是其中之一。其英文名稱為geographic information system，簡(jiǎn)稱gis。它能夠處理大量含有地理成分的數(shù)據(jù)信息，使你可以簡(jiǎn)單而迅速地在大量的信息中查看其模式和關(guān)系，而不必不斷地訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
在通信網(wǎng)絡(luò)中，大量的設(shè)備都有其地理位置，同時(shí)，有大量的處理如果通過(guò)地圖來(lái)進(jìn)行，則會(huì)又方便又直觀。因此在網(wǎng)管系統(tǒng)中，引入gis系統(tǒng)，在電子地圖上顯示基站、小區(qū)等各類通信網(wǎng)元的分布情況，并對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理、瀏覽配置信息和性能查看分析。
二、選題的目的及意義
選題背景出自項(xiàng)目“移動(dòng)通信網(wǎng)本地網(wǎng)管系統(tǒng)”。該系統(tǒng)立足于tmn，以操作維護(hù)、環(huán)境監(jiān)控工作為重點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)全網(wǎng)的運(yùn)行情況，快速響應(yīng)網(wǎng)上的各種事件，提供性能分析報(bào)告，不僅為設(shè)備的集中操作提供了方便、可靠的技術(shù)手段，而且為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和經(jīng)營(yíng)管理決策提供了參考依據(jù)。
地理視圖作為本系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，是使用gis技術(shù)，在電子地圖上，將各類通信網(wǎng)元按地理位置顯示成一個(gè)分布圖。用戶可以對(duì)圖進(jìn)行操作，也可以對(duì)網(wǎng)元的告警、配置和性能信息進(jìn)行查看和分析處理。地理視圖是直接與用戶交互的前臺(tái)界面，其制作質(zhì)量的高低將直接影響用戶對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，可見(jiàn)地理視圖在此項(xiàng)目中的重要作用和地位。此外，gis還廣泛應(yīng)用于諸如交通管理、商業(yè)銷(xiāo)售等領(lǐng)域的軟件開(kāi)發(fā)中，因此，研究和開(kāi)發(fā)gis系統(tǒng)是很有意義的。
三、研究的重點(diǎn)內(nèi)容
本畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及到的主要內(nèi)容有：數(shù)據(jù)庫(kù)存、internet網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、mapinfo和asp技術(shù)。
系統(tǒng)的gis軟件平臺(tái)采用了mapinfo公司的maxxtreme。mapxtreme是一個(gè)基于internet的地圖應(yīng)用服務(wù)器，可以通過(guò)internet或企業(yè)內(nèi)部的internet向用戶地理信息。
該地理視圖系統(tǒng)是瀏覽器/地圖服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三層結(jié)構(gòu)，需要windows nt server。其中
地圖服務(wù)器：windows nt，internet information server，mapxtreme
客戶機(jī)：windows 95/98。
由于采用了maxxtreme，使系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上成為瀏覽器/服務(wù)器的形式，順應(yīng)了企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)向intranetx演變的潮流。在服務(wù)器端是用微軟的asp技術(shù)，需要用到其中的activex和vbscript技術(shù)。
地理視圖子系統(tǒng)要通過(guò)socket通信方法從網(wǎng)管系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)獲得有關(guān)各種網(wǎng)元的數(shù)據(jù)流，對(duì)通信網(wǎng)中各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控、分析與顯示，并將處理所得數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)庫(kù)，以便進(jìn)行信息查詢，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)要?jiǎng)討B(tài)更新?？梢?jiàn)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)既需要了解硬件知識(shí)，又需要有較熟練的軟件編程能力，既需要計(jì)算知識(shí)，又需要通信知識(shí)，是我所學(xué)專業(yè)知識(shí)在具體工作中的應(yīng)用。
本次設(shè)計(jì)具有較高難度，但我相信，通過(guò)學(xué)習(xí)和不斷的努力，我一定能高質(zhì)量的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。
四、進(jìn)度安排
3月20日-4月15日
分析題目，查閱資料，學(xué)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)，作好前期準(zhǔn)備工作。
4月16日-5月10日
