时间：2023-06-22 09:32:35
导语：在通信网的定义的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
>> 可见光通信 可见光通信的研究 基于多色LED的可见光通信联合调制技术 基于大功率白光LED的可见光通信 基于先进调制的高速可见光通信技术 可见光通信异彩将现 基于CSK调制的可见光通信系统的盲检测算法研究 基于可见光通信的室内光电混合网络组网关键技术 可见光通信的MAC协议研究 对LED可见光通信技术应用的分析 适用于可见光通信的LED器件 应用于可见光通信的上行链路方案探讨 LED可见光通信技术在专利申请中的演进 离散多音频技术在可见光通信中的应用 2ASK可见光通信系统的硬件设计与实现 室内可见光通信技术的研究 融合PLC的LED可见光通信音频传输系统的研究 散弹噪声干扰下的多电平调制可见光通信系统 MIMO室内可见光通信系统仿真研究 LED可见光通信技术专利申请分析 常见问题解答 当前所在位置：l？1454321221.
[2]K. H. Park and M. S. Alouini， “Optimization of an Angle-Aided Mirror Diversity Receiver for Indoor MIMO-VLC Systems，” 2016 IEEE Global Communications Conference （GLOBECOM）， Washington， DC， 2016， pp. 1-6.
[3]Y. M. Al-Moliki， M. T. Alresheedi and Y. Al-Harthi， “Secret Key Generation Protocol for Optical OFDM Systems in Indoor VLC Networks，” in IEEE Photonics Journal， vol. 9， no. 2， pp. 1-15， April 2017.doi： 10.1109/JPHOT.2017.2667400
操作和维护的可靠性，加强通信规划，建设，技术创新和检修的整体管理，这是确保各种通信有效地运行达到的通信资源的最优配置。重点的综合通信网络管理和规划，我们的目标是满足各类用户和企业信息化的通信需求，提高通信网络的安全性和可靠性为目标，以建立一个国家最先进技术且安全可靠的高速宽带覆盖所有的综合通信网络，并提供国家最先进的保护和管理支持，为大规模生产和信息管理。通信网可靠性的研究始于60年代，70年代才开始受到人们的重视从已有大量文献资料来看，目前通信网可靠性的研究大都将通信网抽象为一个由节点和链路组成的传送各种信息（ak务流）的流图，利用数学模型探讨了可靠性分析和可靠性设计等问题，对国内外通信网可靠性的研究进展情况进行过较为系统的总结，通信网技术和规模的提高，要求通信网可靠性研究必须跨越图论阶段而进入与网络性能相结合的阶段，建立包括可靠性设计、可靠性分析、可靠性测度、可靠性管理等方面的通信网可靠性工程理论体系。目前，关于通信网可靠性的研究有待于深入，明确通信网可靠性一般定义和可用性等相关概念的联系与区别，提出通信网可靠性综合测度指标，对于促进通信网可靠性理论的研究以及提高实际通信网的可靠性，具有十分重要的意义。通信互联网时代的整个产业链的价值延伸受利润刺激的电信运营商转型步伐的加快。
一系列移动互联网智能终端的转换经历了一个用户经验和业务转型的生态过程，如中国电信的爱音乐最近了一个“蜂窝”计划的主要形式的移动互联网音乐APP重新定义的数字专辑和推广平台。从一个单一的业务服务，以创造一个平台，整合产业生态化，爱音乐“蜂窝”计划是中国电信的移动互联网战略的一个缩影。作为国内的先驱运营企业转型移动互联网的中国电信其定位是铺设一个坚实的分布式网络平台基础接入到移动互联网中，同时也刺激了我国综合通信网络行业的内生增长势头。提高国家信息化水平是通信业重要的历史使命。从2008年的第四次国内电信业大重组以来，中国通信事业的表现成为了国内电信业改革成败的关键。作为国有大型骨干型企业和国家批准的创新型企业，近年来中国电信逐年加大科技投入，重点对智能管道、综合平台、移动互联网、下一代互联网、LTE、三网融合等技术领域跟踪研究，开展技术试验及推广应用。在信息化基础设施建设方面，2011年2月，中国电信就已经初步启动了“宽带中国•光网城市”战略，计划用三年左右的时间，打造无处不在、覆盖中国每个有人居住区域的天地一体化的宽带网络，实现县以上的所有城市光纤化，为城市用户提供20M光纤的高速互联网体验。
中国电信不遗余力地促进基本信息设施，以释放潜在的通信产业，创造新分布式系统规划的格式，促使通信运营商的互联网络的进一步转型。由此可见，综合通信网网络管理呈分布式系统规划的作用极为明显。分布式系统通信模式的应用，其进程间的通信是一切分布式系统的基础，它基于底层网络提供的底层消息传递机制，通常包括分层协议、远程过程调用、远程对象调用、面向消息的通信和多播通信等。分层协议也成层次协议，即OSI模型中的层、接口和协议，必须在不同层次制订多种协议，包括从位传输的底层细节到信息表示的高层细节。而远程调用过程实现调用则需完成以下几个步骤：（1）客户过程以正常的方式调用客户存根；客户存根生成一个消息，然后调用本地操作系统；（2）客户端操作系统将消息发送给远程操作系统、远程操作系统将消息交给服务器存根；（3）服务器存根将参数提取出来，然后调用服务器；服务器执行要求的操作，操作完成后将结果返回给服务器存根；（4）服务器存根将结果打包成一个消息，然后调用本地操作系统服务器操作系统将含有结果的消息发送回客户端操作系统；（5）客户端操作系统将消息交给客户存根，客户存根将结果从消息中提取出来，返回给调用它的客户过程。上述过程中应用的传递参数也成为传递值参，传递值参需要通过通信系统网络传送Pentium上的原始消息、SPARC收到的消息和进行逆转后的消息，对于简单数组和结构则使用复制-还原代替引用调用。
作者：陈新联 单位：中国移动通信集团广东有限公司汕头分公司
1.1网内干扰
网内干扰主要与通信技术和通信网络有关，主要包括同频干扰、邻频干扰和互调干扰。同频干扰是指接收有用信号的接收机受到与有用信号的频率相同或相近的无用信号的干扰，邻频干扰是指工作在某一频道的接收机受到邻道信号功率的干扰，互调干扰是指由两个以上的干扰信号由于非线性作用而生成等于或接近有用信号的频率对接收机造成的干扰。其中，互调干扰又分为发射机互调干扰和接收机互调干扰两类。发射机互调干扰是指多部发射机信号落入另一部发射机，并在末级功放的非线性作用下相互调制，产生不需要的组合频率，对接收信号频率与这些组合频率相同的接收机造成的干扰。接收机互调干扰是指多个强信号同时进入接收机时，在接收机前端非线性电路作用下产生互调频率进而造成干扰。
1.2网外干扰
网外干扰主要是由移动通信的无线电传播技术特点产生的，包括阻塞干扰、带外干扰和设备故障干扰。阻塞干扰是指无线电设备接收微弱的有用信号时，受到接收频率两旁、高频回路带内强干扰信号的干扰；带外干扰是指发射机的谐波或杂散辐射在接收有用信号通带内的频率造成的干扰；设备故障干扰是指由于通信设备出现故障而对通信网络造成的干扰。
2网络干扰问题的原因分析
2.1网内干扰问题的原因
1频点设定不正确移动通信网络的频率资源是有限的，受通信网络发展的影响，站点分布越来越密，极大地增加了同频和邻频的发生概率。2发射功率参数设置不合理基站发射概率参数设置过高会在附近地区产生覆盖交叠现象，造成较大的同频或邻频干扰，影响其他移动电台的通信质量；参数设置过低则难以占据上行信道，易受到外界的干扰，产生通信盲区。3天线设置不合理天线的俯仰角过小会造成对附近同频站的干扰，过大则会造成对相邻站的邻频干扰。方位角设置存在偏差易导致基站实际覆盖范围与规划范围不相符，导致服务区域范围的改变。4直放站设置不合理受投资成本的影响，现有移动通信系统倾向于使用直放站来直接放大网络信号，以达到经济、快速、有效填补通信网络服务空白区域的目的。但由于直放站本身就是有源设备，其在工作过程中易受到自身产生的噪声和杂散信号的影响，对网络产生干扰。
2.2网外干扰问题的原因
1网外干扰源由于移动通信网络依靠无线电波进行传播，日常生活中存在的电视台、大功率电台、微波、雷达、高压线、加油站干扰器等利用和屏蔽无线电波的设施设备，都会对通信网络中的无线电波产生干扰。2设备故障作为移动通信网络的重要载体，相关的通信设备在发生故障时会直接影响通信的质量。例如，天线损坏、TRX故障、时钟失锁等问题，都会导致干扰问题。
3网络干扰问题的检测方法
3.1话务统计数据分析
根据交换机STS话务统计，对空闲信道进行测量，以收到的干扰强度为界定义干扰等级（ICMBAND。干扰分成5个等级，1的干扰等级最小，5的干扰等级最大，通过对小区ICMBAND的连续统计，可以快速发现有干扰的小区。
3.2语音质量等级调查
语音质量依据下行测量进程中收到的干扰强度定义干扰等级（RXQUAL，0的干扰等级最小，7的干扰等级最大，通过分析可以发现网络干扰的存在和覆盖范围的缺失。
3.3利用频谱仪进行排查
在通过对目标区域进行跟踪测量后确定为外来干扰时，利用频谱仪判断外来干扰源，及时对干扰源进行调整以解决网络干扰问题。3.4系统干扰日常检测充分利用路测、扫频和基站综测仪等设备开展通信网络的日常检测，及时发现系统干扰因素，做好日常维护工作，预防网络干扰的产生。
4网络干扰问题的优化措施
4.1做好频率规划
随着移动通信网络的发展，频率资源规划已经成为网络建设的重要环节。因此，在建设过程中，要根据地区发展的实际需要合理规划分配频率资源，在实现全域覆盖的同时，有效协调频率资源的分配，以最少的频点达到最佳的效果。
4.2规范建设标准
针对不同移动通信网络的差异发展，其建设标准也不尽相同。为了更好地促进通信网络的共同发展，国家主管部门要及时出台新的规范标准，对同频社区的间距、基站的发射频率、天线的方位角与俯仰角等内容的设置进行指导。
4.3加强养护管理
针对由硬件设备引发的网络干扰问题，工作人员应在日常工作中加强养护管理工作，及时更换有问题的硬件设备，注重探索硬件设备的隐性故障，全面保障网络硬件的良好运作。
4.4加快技术改造
关键词：通信 资源 信息化
通信资源管理是管理自动化的重要组成部分。随着电力通信网规模的不断扩大和应用水平的不断提高，对通信网络资源的管理显得越来越重要。但是，由于新旧设备共存，通信手段繁多，通信资源管理体制仍沿用传统方式，管理工作难度大、效率低，为尽快适应通信技术、设备发展，必须建立信息化通信资源管理体系，使管理人员能够纵观全局，根据通信资源的情况及辅助决策信息采取有效的通信手段和方式传递信息。通信网络的资源，既包括整个通信网中所有的物理资源、逻辑资源，同时也涵盖了在物理资源和逻辑资源的基础上所展开的各项业务资源。物理资源是电力通信网的基础，逻辑资源是通信网的展现，在此两者基础上的业务资源是其实际应用。通信资源管理就是通过对物理资源、逻辑资源、业务资源的管理，实现对资源的查询、配置、统筹、设计、规划等。通信资源管理的水平直接决定了通信网络安全运行，高效的管理方式为公司生产运行和经营管理提供了强有力的支撑。
1.传统通信资源管理的瓶颈
通过多年的建设与发展，公司范围内已经形成了较为完善的通信网络体系，传输网、业务网、支撑网全面覆盖各个通信站点并承载了大量业务，接入网的建设也在大力推进中。冀北公司通信资源管理主要分布在省、地两级的通信机构中，多年来资源管理的方式仍以传统的人工管理方式为主，管理方式较为落后，缺乏对整个网络资源状况的全面了解，难以快速有效地进行网络规划与调度。在通信网络出现问题时，由于对各种资源信息的掌握不够完整、准确，难以制定出最适合的解决方案。各类统计分析和方式编制等工作都需要投入大量的人力、时间，通信网管理的运行维护成本较大。同时，现有的通信资源使用情况管理是通过一系列电子化表单呈现出各种物理资源的使用情况，而业务资源的使用情况主要是通过专业网管工具进行查询和管理。物理资源和业务资源的管理分开，导致在日常的业务调度和方式管理中，容易造成部分网络资源的闲置和浪费、部分资源负担过重的两极分化，导致了通信资源整体的利用率不高。同时，由于涉及部门和人员较多，数据量大且分散，工作繁琐，存在数据的遗失、重复、错误等情况，工作人员需要消耗大量时间手工发送传真、对各站业务数据进行收集、汇总和分析，工作量大，而且出错的可能性大。这些问题给网络的运行、维护、业务的开展带来了很大的困难。
2.信息化与通信资源管理水平提升
目前公司各级单位通信资源管理涉及资源庞大而繁杂，传统的人工管理方式带来了一系列的瓶颈问题。随着公司信息通信融合发展，借助信息化提升通信资源管理水平为庞大的工作提供了高效的手段。
从2012年开始国家电网公司统一推广通信管理系统，该系统作为资源管理的电子化支撑平台，为通信资源的全方位、智能化管理提供了便捷，为引导公司科学发展创造了条件。该系统的建设以业务资源为核心，以物理资源和逻辑资源为基础，面向资源管理的各项应用功能，采取先进的技术方案和实现技术，具有较强的灵活性和可定制化特点。借助通信管理系统，国网冀北公司在资源管理、业务管理、资源调度、告警管理、网络分析等方面有了飞速的提升。资源管理功能主要实现对各种物理资源和逻辑资源的管理和配置，资源管理主要面向运行与使用，这些资源不仅限于点设备资源，还包含各种线缆资源。业务管理功能主要实现对通信网承载的各类业务的管理，业务进行抽象以后形成通用化的对象，通过采用统一的模式进行标准化的管理。资源调度功能主要满足通信调度人员和运行方式人员，可以用于开通或变更业务方式，应急处置下的电路调度，能对调度的流程进行管理。告警管理功能主要实现通过开放的接口，将通信网络的各种故障、告警信息进行收集和综合分析，并根据使用人员的需求，进行筛选和辅助。效能管理功能主要是实现对通信网络的资源使用状态的动态管理，通过大量资源数据、业务数据、状态数据的分析得出网络的效能数据，辅助N-1、风险预警判断。网络分析功能是在效能管理的基础上，通过分析整体资源使用数据、运行状态数据，提供方式分析人员、网络规划人员通信网整体的资源分布、业务占用状态。
3.信息化提升通信资源管理水平的多项举措
为快速推进通信管理系统建设，借助信息化手段实现通信资源的规范化管理，进一步支撑公司生产运行和经营管理工作，国网冀北电力公司从以下三个方面着手，深入推进系统建设。一是摸清家底，通过细致的资源梳理和业务梳理形成整套完整、准确的资源数据，为各项工作提供基础数据支持。业务梳理是对目前通信网上开展的各种业务的情况进行描述和规范，包括业务的定义、功能描述、业务流程等，在业务规范的基础上，才能有效开展通信资源的规范定义。资源梳理主要针对各类通信资源如厂站、机房、杆塔、输电线路、传输网、交换网、数据网等进行制定分配原则、资源定义，确保通信资源的唯一性并能统一管理。二是流程梳理，对规划、工程、运维、统计各个环节所产生的通信资源信息的流动进行规范化管理，明确通信资源信息流转的流程，作为日常工作提升通信资源规范化管理和通信资源共享的手段，同时通过系统的使用及时发现流程中存在的不畅环节，通过需求反馈平台提出合理化建议，由项目组进行改进完善，促进系统的功能提升。三是强化分析，系统为运行值班、缺陷故障、通信检修等提供了信息化的记录平台，其中积累的大量数据信息为多维度的统计分析提供了依据。通信运维人员可以结合设备故障履历分析网络中的薄弱环节，也可以通过资源的使用情况合理提出未来网络的规划思路，系统为通信运行、规划建设等提供了智能支撑；同时国网冀北公司结合科技项目对省级骨干网络进行N-2反措网络资源模型分析，提出基于调度中心和备调节点的通信网络资源建设和使用方案，建立科学的分析评估体系，面向战略管理层提供网络运行的宏观指标，进一步提高决策的科学性。
4.关于信息化提升通信资源管理水平的展望
2014年，通信管理系统进入智能提升阶段，国网冀北公司借助系统的平台，着力于推进通信网质量管理、资源调度、业务调度、通信事务管理与决策辅助等功能的应用，提升资源智能化调度分析，通过资源影响业务分析、资源预警分析、网络优化分析等方面的研究，为公司安全生产和经营管理提供更加智能的分析和辅助决策支撑。
在质量管理方面，主要实现对通信网资源的使用情况与使用效能的统计、分析和评估，如：资源占用率、业务承载情况等，将评估的结果作为通信网资源调度、业务调度的依据。在资源调度方面，主要实施对系统通信网资源的集中调度，由于通信资源存在层层承载的关系，种类繁多，关系复杂，导致网络发生故障时难以快速准确判断影响的业务以及迂回方案，所以通过系统资源的动静态数据层层关联，可以智能化的根据运行需求、故障处理或应急处置，实现基于业务的系统通信网资源调度。在业务调度方面，主要面向通信方式人员，以满足各种业务需求为主要目的，不具体区分通信网资源类型，实现端到端的业务调度功能。在事务管理与决策辅助方面，主要服务于通信管理与决策层，利用在线的通信网络资源数据，对网络的现状进行评估，辅助提出网络优化策略以及发展规划建议。
5.结语
通信网是电力系统的重要基础设施，是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础。随着近年来通信网络的飞速增长，高效的资源管理手段显得愈发重要。国网冀北公司借助通信管理系统平台，深化系统资源管理应用，深入摸索提升通信资源管理模式，逐步实现了通信资源的规范化管理，有效支撑通信运行管理、业务流转、网络规划等工作。通过对网络数据的集中管理以及大量的分析、统计工具，帮助公司全面的掌握网络的现状，在准确的原始数据的基础上为网络的规划和优化提供指导依据。通过系统平台内传输网、业务网以及环境动力信息的综合管理，实现对网内各类资源的集中监控、集中管理和资源共享，促进提升了资源的利用效率，规范了运行水平和管理水平，为公司安全生产和经营管理工作提供强有力的支撑。
参考文献：
[1]樊荣.浅谈电力通信资源管理系统的构建和应用[J].科技资讯，2011（4）
关键词：软件无线电；软件可定义电台；短波通信网
短波通信主要依靠电离层反射传输，存在信道质量差、可通频段窄、通信容量小等不足，曾一度被卫星通信所取代。但随着反卫星武器的出现，卫星出现了平时易受干扰、战时易被摧毁等问题。20世纪80年代初，各国重新重视对短波通信的研究。1979年，美军首次将短波通信列为军队一线指挥的通信技术手段，极大地突显了短波通信的潜在价值；进入80年代后，美军大力推进一系列遍及各兵种的短波通信发展计划；在90年代初的海湾战争中，以美、法等国为首的西方军队将短波通信用于部队的一线指挥，取得了良好的通信效果。海湾战争结束后，世界各国逐渐开展并加快了对短波通信的研究与应用；近年来，各国陆续开发出了一系列性能优异、可靠性良好的短波电台，建立了新型的短波通信系统。典型的有采用软件无线电技术的软件可定义短波电台和采用组网技术的短波通信网。
1软件可定义短波电台
在现代高技术信息化战争中，各军种联合作战已成为主要作战模式，而联合作战实现有赖于联合信息的互通能力。软件无线电对确保联合作战信息的互通起着至关重要的作用，成为美军研发的热点技术。美军为实现联合作战和信息优势正在大力研发各种新型软件无线电系统，软件可定义短波电台就是其中一种。软件可定义短波电台采用软件无线电技术，其基本技术路线是建立一个开放的包含“模数转换器（A/D）-数字信号处理器（DSP）-数模转换器（D/A）”模型的硬件通用平台。该平台将A/D和D/A尽可能的靠近电台射频天线，并通过滤波器实现对各个信道频段上的分离；并且基于DSP，将短波电台各种功能实现IP化，即通过软件编程实现短波电台工作时对不同信道的选择、信号的抽样、量化、编/解码、处理和变换等电台收发功能以及信号调制、保密算法、通信协议等。美国哈里斯公司生产的AN/PRC-160型、RF-7800H型短波电台，德国罗德施瓦茨公司生产的M3SR型短波电台就是基于软件无线电技术的新型短波电台，它们打破了传统短波电台主要通过硬件方式实现不同功能的技术体制，创造性地通过软件编程实现了短波电台各种功能和模式，并通过动态波形加载，可以实现不同军兵种及不同功能短波电台的互操作，它是美国“联合战术无线电系统”（JTRS）计划的核心技术，代表了目前世界范围内最先进的无线通信发展方向。
2短波通信网
短波通信主要依靠电离层反射实现连通，通信距离较远，是目前各国远距离通信的主要技术手段之一。但由于电离层的特性随时间、气候等因素的影响，再加上可通频段狭窄，且环境噪声、电磁干扰日益严重，可通频率随时间空间快速变化，短波传统的点对点的通信模式的稳定性越来越差，已经无法满足复杂电磁环境下可靠通信的要求。采用组网通信方式可以在网内选择最佳链路，克服信道不稳定、干扰大、可靠性差等不足。目前国外典型的大型先进短波通信系统是美军在用的短波全球通信系统（HFGCS）。美军将HFGCS系统作为其全球军事战略的重要组成部分，高度自动化的HFGCS系统为国家指挥机构紧急作战命令、全球人道援助、北约军事行动以及作战飞机和舰艇编队的指挥控制等提供中远程通信业务。HFGCS系统全球共有13个短波台站，并通过地面有线网络连接起来，如图1所示。每个HFGCS台站有10到30个信道接收机，采用二代自适应（2GALE）技术支持同时建立多个ALE小区。地面台站通过预先规划的频率集自动选择最佳路由用于ALE呼叫，而无须获知实际机动用户的位置信息。HFGCS系统中大功率地面台站的最大发射功率为4kW，其语音通信和数据通信覆盖范围分别约为3200km和4000km，如图2所示。整个系统覆盖了全球绝大部分地区，为美军作战部队在全世界范围内提供语音、数据等业务。目前，美军的HFGCS系统主要采用中心控制模式，即中心网络控制台站集中控制其他短波台站，并且中心网络控制台站采用双中心站，互为备份。中心网络控制台站通过地面网关实现与电话网、NIPRNET等其他网络的互联互通。在美军的下一步规划中，HFGCS系统将逐步从中心控制模式转变为分布式工作模式，整个系统将变为无明确中心网络控制台站的分布式短波台站系统，大大提高短波通信的稳定性和传输能力。截至2010年，美军已完成HFGCS系统规划第一阶段的项目改进，主要实现了HFGCS系统的IP化，即远程配置控制和语音、数据等业务的IP化。现阶段，正处于HFGCS系统规划第二阶段，主要解决站与站之间保密通信、空中平台移动IP等技术问题。美军HFGCS系统通过有线互连的短波台站为机动用户提供接入服务的网络化组织运用的模式，有效克服了短波信道时变性强、稳定性差等问题，极大地提升了短波通信的保障效果。短波通信的综合组网将是下一步的发展方向。
3结语
软件可定义短波电台是当今计算机技术、超大规模集成电路和数字信号处理技术在短波通信应用的产物，它打破了传统短波电台主要通过硬件方式实现不同功能的技术体制，创造性地通过软件编程实现了短波电台各种功能和模式。短波组网通信通过网内选择最佳链路，有效克服了信道不稳定、干扰大、可靠性差等不足，极大地提高了短波通信的可靠性。它们是当前国外短波通信系统的重点研究方向，对我国今后的新型短波通系统的发展具有较好的借鉴意义。
参考文献：
[1]杨小牛,楼才义,徐建良.软件无线电原理与应用[M].电子工业出版:北京.2001,88-98．
[2][英]WALTERTUTTLEBEE著，杨小牛等译软件无线电技术与实现[M].电子工业出版:北京.2004,26-39．
[3]陈晓毅第三代短波通信网[J].通信技术,2002,15-17.
关键词:Lonworks;神经元芯片;并行口I/O模式;TMPN3150
1 引言
1993年美国Echelon公司发明了Lonworks技术,该技术提供了一个开放性很强且无专利权的底层通讯网络——局部操作网络(LON)。该通信协议采用Lontalk协议,网络上的节点采用神经元芯片。神经元芯片(Neuron 芯片)是Lonworks技术的核心,它含有Lontalk 协议的固态软件(简称为固件),因而能进行可靠地通讯。为了实现Neuron芯片与I/O设备之间的通信,Neuron芯片的11个引脚可定义为34种I/O对象,其中包括并行I/O对象、串行I/O对象、直接I/O对象、定时/计数器输入对象等。用户可根据实际应用的需要在应用程序中定义不同的I/O对象,然后调用io in 或io out 等函数来实现对I/O对象的数据读写操作,即实现Neuron 芯片与I/O设备之间的通信。文中介绍了神经元芯片的一种I/O应用模式,即并行I/O模式(Parallel I/O Mode)。该神经元芯片采用日本东芝公司的TMPN3150芯片。
RS-232标准是一种常见的电气和通讯接口标准,而Lonworks现场总线在网络通讯方面具有突出的优点(如网络物理层支持多种通信介质,支持多种网络拓扑结构等),它以其突出的统一性、开放性及互操作性受到各行各业的重视,并且作为现场总线中的佼佼者在国内各个领域的测控系统中广泛流行。因此,将现场设备的RS-232信号转换为包含LonTalk协议的信息来实现与其它LON节点以及LON网络管理设备之间的通讯,具有拓宽LON应用范围的意义。笔者基于神经元芯片的并行I/O应用模式设计了一个适配器,从而实现了RS-232通信网络与Lonworks现场总线的集成。
图1 基于TMPN3150的RS-232网络与Lonworks现场总线的适配器硬件框图
2 神经元芯片的并行I/O应用模式
通过定义并行I/O对象,Neuron芯片可以实现与外接各类微处理器之间的双向数据通信,并行口的速率可达3.3Mbps。并行I/O对象利用Neuron的11个I/O口进行通信,其中IO0~IO7为8根数据线,IO8~IO10为控制信号线。并行口的工作方式有3种,即master、slave-A和slave-B。在不同模式下,IO8~IO10这3根控制信号线的意义不同。笔者应用的是slave-A模式,即从A模式。
在从A模式中,IO8为片选信号线(CS),IO9为读写信号线(R/ W),IO10为握手信号线(HS)。在此模式中,应将Neuron芯片作为从机(slave),微处理器作为主机(master),主机和从机之间的数据传输可通过虚拟的写令牌传递协议(virtual write token-passing protocol)来实现。主机和从机交替地获得写令牌(write token),拥有写令牌的一方既可以写数据(不超过255个字节),也可以不写任何数据而传送一个空令牌。传送的数据要遵从一定的格式,即在要传送的数据前面加上命令码和所传数据的长度,命令码有CMD_XFER(写数据)、CMD_NULL(传递空令牌)、CMD_RESYNC(要求从机同步)、CMD_ACKSYNC(确认同步)等四种,最后以EOM字节结束。其中写数据和传递空令牌的格式分别为:
在通信以前,主机和从机之间应先建立握手信号,即HS信号有效(由TMPN3150的固件自动实现),然后,主机再送一个CMD_RESYNC命令要求从机同步。当从机接收到这个信号后,则发送CMD_ACKSYNC以表示同步完成,可以通信了。此后,写令牌就在主机和从机之间无限的交替传递,拥有写令牌的一方可以向数据总线上写数据,即主机可以往从机写数据,从机也可以将数据传往主机。
3 实例应用
基于上述神经元芯片TMPN3150的并行I/O应用模式来实现RS-232通信网络与Lonworks现场总线的集成适配器主要由Lonworks控制模块和MCS51系列的P89C51单片机两大部分组成。其中Lonworks控制模块用于Lonworks现场总线的网络通信管理,P89C51和MAX232芯片则用来实现RS-232通信网络的链路和协议。其硬件框图如图1所示。
适配器的软件编写应包括两个部分。一部分为对主机程序的编写,可用C语言编写。因为从机(TMPN3150芯片)的并行模式是在芯片内部定义的,它遵从虚拟的写令牌传递协议,所以需要编写P89C51程序来模拟TMPN3150的I/O并行口的从A模式,该程序主要完成与TMPN3150的同步、握手、令牌的传送以及并行口数据的读写等四项工作。另一部分是编写从机程序,该程序应使用神经元芯片的编程语言——Neuron C语言来编写。当从机将并口得到的报文进行解析后,本系统将利用Neuron C的消息传送机制将解析的消息传送给适配器下层的应用节点,同时将适配器下层的应用节点以消息形式传送上来的数据或信息所构成的P89C51能识别的报文通过并口传送给P89C51。
论文首先分析了智能配用电通信网建设面临的问题，明确智能配用电通信网组网技术研究的重要性;随后，介绍了智能配用电通信网的定义、网络模型和体系结构;
最后，在分析的基础上，对智能配用电网的特殊应用场景与组网技术进行了深入研究，包括光纤和EPON/GPON技术、电力线载波通信(PLC)技术、GPRS/CDMA/3G公网无线技术等。论文的研究成果，能够为大规模智能配用电通信网建设，提供有力的理论指导。
1 引言
智能电网是当今世界电力系统发展变革的方向，它包括发、输、变、配、用和调度等各环节，应用新型控制技术、信息技术和管理技术，实现信息的智能交流。
目前，我国智能电网建设工作已经全面展开，随着智能电网技术的不断发展，智能电网的业务应用系统也逐步发展和完善，对电力通信网传输带宽和可靠性等方面提出了更高的要求和挑战。配用电通信网是电力通信网络平台的重要组成部分，是电力骨干通信网的向下延伸。
智能配用电通信网应具备较高的带宽和传输速率，以保障海量数据通信的双向、及时、安全、可靠传输，而无论采用何种通信技术，均有其优点和缺点。因此，智能配用电通信网并不适合用单一的通信技术组网。
此外，配用电网络是电网系统中规模最小、数量最多的末梢网络，但它是一个多节点、多分支、多交叉的复杂结构，这样的一个点数繁多、分布无规律的复杂网络特征，使得现有的配用电通信网大多为各地各部门根据实际需要分散建设，缺乏统一的网络规划。技术体制和建设标准各地相差甚大，电力通信基础资源不能得到有效利用。因此，智能配用电网组网技术研究的理论意义和应用价值日益凸显，成为一个重要的研究热点。
2 智能配用电通信网定义及其网络模型
智能配用电通信网是电力骨干通信网的向下延伸，是骨干网的接入层网络，向下覆盖到智能配电网各级站点、用户智能电表及室内通信终端、电动汽车充电站和分布式能源站点等相关设备，设备数目繁多，种类多样，且基本都处于中低压运营环境下。
由于设备有各自的用途，承担的功能和业务种类繁多，对通信质量和通信方式的要求也不尽相同。因此，智能配用电通信网是一个适用于不止一种通信技术和通信手段的通信网络，并且每一种技术都根据其技术特点有其相应承担的业务和适用场景。智能配用电通信网是一个多种技术并存的复杂的通信网络。
综合智能配用电通信的需求预测、信息流量实时性与安全性的分析与计算，智能配用电通信网以配网末端边界和用户智能电表为分界点，分为配电通信网、用户接入网和用户室内网三个层次。
配电通信网络范围主要覆盖配电网开关站、配电室、环网柜、柱上开关、公用配电变压器、分布式能源站点、配电线路等的通信网络，并向下延伸用于接入或汇聚用户接入网和用户室内网的业务，主要承担配电自动化以及用电信息采集的远程通信等业务。
用电接入网络范围主要覆盖智能用电公变出口至用户智能电表、电动汽车充电站、分布式能源站点等的通信网络，并向下延伸用于接入用户室内网，主要承担用电信息采集、双向互动用电、智能家居、增值业务等。
用户室内网范围为用户室内的通信网络，连接各种未来智能家居适用的智能终端设备，诸如家庭网关、智能交互机顶盒、IP电话、智能家电、智能家庭安全防护、智能家庭水气表抄手等等，用于实现双向互动用电服务、智能家电控制及增值业务服务等一系列智能家居通信的通信网络。
3 智能配用电通信网络架构
目前，配用电通信网承载的主要业务是配电自动化业务、用电信息采集系统业务和智能用电业务，从业务角度，配电自动化系统通信网络分为骨干通信网络和接入层通信网络，其中骨干通信网络实现配电主站到配电子站间的通信，对应了图2中的电力通信光纤骨干网;接入层通信网络主要实现配电子站到配电终端之间的通信，对应于图2中的配电通信网;
用电信息采集系统的通信网络分为远程通信网络和本地通信网络。其中远程通信网络实现用电主站和集中器之间的通信，对应于电力骨干光纤通信网和配电通信网。本地通信网络实现集中器和采集器及表计之间的通信，对应于用户接入网。智能用电业务则依靠智能电表和各个家庭智能用电终端之间的通信来实现。
4 特殊应用场景与组网技术分析
为了深入分析智能配用电通信网组网技术的特点，本文在特定的应用场景下分析相对应的技术。
4.1 EPON适用场景组网分析
基于前面提到的EPON技术特点和智能电网的建设需求和目标，未来的智能电网通信网的架设，光纤通信将是主要通信方式。采用光纤通信方式，对于配电通信网建设可铺设OPPC光缆，对用户接入网的建设，根据其双向互动、智能家居、增值业务等特点，可采用PFTTH光纤专网通信技术，保障其信道带宽、实时性、安全性以及可靠性。
智能小区用户室内网通信建设方式可采用以太网无源光网络(EPON)技术，在用户室内配置ONU终端，用户智能交互终端、智能机顶盒、IP电话、电脑、智能家电等设备通过以太网借口和ONU终端互联。实现语音、数据、有线电视、视频等业务的信号接入，满足智能家居和智能小区建设的要求。
智能电网骨干通信网建设将在很大程度上采用光纤通信，因此采用光缆来铺设智能配用电通信网具有先天优势，EPON技术的高带宽、安全性和可靠性方面的优势，将使其在经济条件满足的情况下成为智能配用电通信网接入的首选技术。
在经济发达的沿海地区和大中型城市中，可统一采用光纤和EPON技术来建设智能配用电网络，特别是在新建小区中，不需要重新布线，一次性敷设就可完成，采用EPON技术更加符合智能配用电网络的业务和用户对智能配用电通信网络的越来越高标准的需求，适应智能电网的发展，为实现智能城市和智能家居做更好的准备。
4.2 电力线通信适用场景组网分析
由于智能配用电网络是中低压电网，需要连接大量的用电设备，这给智能配用电通信网的建设带来了极大的困难。电力线载波通信(PLC)是一种现在比较成熟的技术，是电力系统的特有的通信方式，它利用电力线缆作为传输媒质，通过载波传输语音和数据信号的通信方式，使其不需要另外架设通信线路，这种特点，使其在智能配用电通信网络建设中仍然有很高的应用价值。
在配电通信网建设中可采用中压PLC通信，承载用电配变和调度信息的通信，在用户接入网建设中可采用宽带载波，为配用电网络自动化系统和集中自动抄表系统提供数据传输的通道。
在用户室内网建设中，电力猫和智能电表互联，IP电话、电脑、智能交互机顶盒等对带宽和数据速率要求较高的设备通过宽带载波和电力猫、智能交互终端互联;智能洗衣机、智能空调、智能热水机等需要传输控制信息的智能家电设备可通过窄带载波与智能交互终端互联：实现用户室内网络的组建和信息传输。
电力线载波通信建设智能配用电通信网无需重新布线，建设经济快捷方便，因而使用范围极广，在现在配用电通信网应用中依然是主流方案，但是由于其自身存在的技术缺陷，在未来智能电网通信网的建设中，它将起到一个辅助和补充的作用。
4.3 GPRS/CDMA/3G等无线技术适用场景组网分析
GPRS/CDMA/3G等公网无线技术在通信网络组建上面的优势非常明显，它通信方面的各种技术成熟度非常高，商业运作模式也非常成熟，这使其在建设通信网络是无需重新布线，预算、仿真、设备和商家支持方面都非常成熟，具有一套非常完整和齐全的产业链和网络建设方案。
鉴于公网无线技术的优势，在智能配电用通信网络建设中必然有其用武之地，在智能配用通信网、用户接入网中均能适用，把配用电通信网配变、接入各个环节和设备用无线通信的方式连接起来，进行通信。在用户室内网络建设中，可采用微功率无线技术，也可采用PLC技术。
适用GPRS/CDMA/3G等公网无线通信技术建设只能配用电通信网络建设成本很低，但是需要每年向公网运营商租用带宽，使用成本较高，而且由于配用电数据信息对数据的保密性要求较公网数据信息高，可靠性要求难以满足电力系统信息传输的要求，信息通过公网接入电力专网时应采取必要的安全措施，因此实际建设配用电通信网络中，应该以实际需要为准。决定是否采用无线公网技术以及在何处适用无线公网技术来组网。
5 结束语
当前有多种组网方式可以用来搭建智能配用电通信网。但是需要针对各自的场景采用合适的组网方式。
光纤和EPON、GPON技术建设智能配用电通信网，建设成本高、建设周期长，需要大量的光缆敷设和配套的设备建设，花费大，但是技术明显具有优势，在不考虑建设成本的情况下，一旦建成，将能满足智能配用电通信网的各种业务通信需求，满足未来智能电网的发展和需要，并且具有非常好的适应性和可扩展性。从长远角度来看，采用光纤和EPON、GPON技术建设智能配用电通信网价值巨大，应当首先选择。
电力线载波通信(PLC)技术建设智能配用电通信网，无需重新铺设线路、建设周期短、经济成本具有明显的优势，但其在信号衰减和带宽等方面的技术缺陷，导致其并不能完全符合智能配用电通信网的要求，特别是双向互动业务和语音、视频等增值业务的不断出现，对智能配用电通信网带宽、速率等指标提出了更高的要求。
电力线载波通信(PLC)技术在目前的智能配用电通信网建设中依然应用范围很广。可作为光纤通信的主要辅助手段，并且一旦解决其技术问题之后，依然大有可为。
GPRS/CDMA/3G等公网无线技术建设周期短、成本低，但是后期运营成本较高，并且一旦接人大量的用户，通信质量并不能够得到保证，与智能配用电通信的特点在根本上有着一定矛盾，但在一定范围内。其仍然有很高的应用价值，可以根据实际情况选择使用。
TD-LTE、WiMAX等技术作为无线专网来建设智能配用电通信网可靠性较高。通信量较大，具有很高的应用价值，但是其网络规范、标准体系上还不够完整，频率的使用上也有一定的问题。但是发展电力无线专网是解决电力通信的一大关键，特别是在一些地区，光纤通信和电力线载波通信等有线信道力有不逮的情况下，电力通信必须依靠无线方式解决。电力无线专网通信将在智能配用电通信网建设中占有相当的比例。
通过以上各种技术适用场景组网分析，综合技术特点、经济成本和建设周期等因素，再结合智能电网的发展前景和要求，智能配用电通信网建设应当以光纤通信技术为主，以电力线载波通信和无线通信技术作为补充的方式进行。
关键词：互联网；电力；通信系统；移动终端
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.126
1 前言
现代电力通信系统主要是为电力生产提供电路、宽带、视频、电话、纤芯等全方位通信服务，包括光传输网、调度交换系统、通信电源系统等多个通信子系统，设备多、分布范围广，区域化维护管理难度大[1]。现有的通信网综合管理系统可对电力通信系统进行集中监控和管理，随着移动通信技术的快速发展[2]，第四代移动通信技术能够传输高质量图片及视频图像，这使得在电力生产单位监控中增加移动终端查询功能变得可行。
2 研究目标
目前，部分电力企业已搭建完成通信网综合管理系统[3]，可实现对各区域的电力通信设备进行集中监控管理，但通常采用B/S架构，其客户端仅支持桌面WEB浏览器一种形式，只能通过PC登陆查看通信系统的运行情况，这使得系统使用起来有着较大的局限性。为了提高现有通信通信系统运行的可靠性，降低电力生产的安全隐患，本文基于此系统做进一步深化研究，将电力通信系统监控信息从PC端安全高效移植至移动端，使得运维人员随时随地通过手机等监控设备运行状态，在出现故障时快速做出应急判断。
3 方法及内容
3.1 方法
本文结合“互联网+”主流应用技术，提出微信和APP技术的移动端解决方案，实现了通过手机等移动端进行通信系统设备的运行监控，主要采用网络隔离、数据单向推送、服务器地址映射等技术，将传统的电力生产信息从Ⅲ区数据库服务器采集发送至Ⅱ区应用服务器，再单向推送至企业内网虚拟服务器中，以json文件格式进行存储，最后在企业内网虚拟服务器通过tomcat实现对通信系统数据的安全。方案建立最简单便捷的存储转发系统，不采用数据库。
3.2 研究内容
3.2.1 软件研发
本研究基于通信网综合管理系统及通信监控需求，研发电力通信监控信息web系统，系统主要包括数据采集程序、Web服务程序和移动客户端三大模块。
数据采集程序：周期性地从在III区数据库中采集通信监控信息，发送至II区应用服务器中，穿过防火墙发送到连接企业内网的虚拟服务器中，虚拟服务器接收采集发来的数据，将数据转成json数据文件，文件并保存到相应文件夹下。
虚拟服务器接收存储采集客户端发来的数据文件、处理数据访问服务和网页访问服务，并通过Tomcat向外网数据访问和网页访问内容，主要包括：机房环境、告警信息、值班记录和电话簿数据和网页访问。
移动客户端程序，通信移动客户端能够查询浏览信息，其中微信客户端通过关注的方式，Android和iOS客户端通过应用商城或扫码链接的方式下载、安装程序。
3.2.2 程序安装部署
数据采集程序安装在III区应用服务器中，负责采集数据推送至虚拟服务器；Web服务端安装在信息中心虚拟服务器中，负责响应外网访问需求；移动客户端程序采用微信客户端关注形式，APP安装在Android和iOS客户端。具体结构布置见图2。
3.2.3 采用的主要技术
数据采集系统客户端采用Java开发，JDBC访问数据库，通过hessian方式将数据发送到Web服务端。Web服务端采用以Spring Framework 3.2为核心、Spring MVC作为模型视图控制器、数据操作层采用自用自定义JSON文件操作、前端界面风格采用MUI作为前端展示框架。移动客户端采用混合开发模式，采用DCloud公司的5+、mui方式开发，5+Runtime-增强版的手机浏览器引擎，让HTML5达到原生水平，MUI是接近原生App体验的前端框架。
3.2.4 数据格式及内容
所有存储的数据均采JSON文件格式存储，根据通信系统日常维护管理需求，数据文件内容包括：机房环境信息、告警数据、值班记录、电话簿、角色信息等。
3.2.5 接口设计
为了提高系统用户界面的友好交互性，用户可根据提示说明进行便捷操作，不需要单独定义任何语法或约定。内部接口采用用户登录模块将设置用户权限，给权限管理模块提供接口，用户登录模块将标记用户为已登录，给机房环境模块、告警模块等提供接口，权限管理模块定义用户的角色和权限，为功能开发模块提供接口；外部接口使用虚拟服务器上Tomcat提供的Web Service。
3.2.6 系统安全
为了安全有效地对通信网综合管理系统进行数据传送、存储，采用网络隔离、数据单向推送、服务器地址映射等技术，将信息单向推送至企业内网虚拟服务器中，通过tomcat实现对通信系统数据的安全。
3.3 应用案例
通过上述步骤，建立了基于通信网综合管理系统数据和通信系统监控需求的移动端通信系统，其界面展示如图3。
通过该系统，通信维护人员能够在第一时间查看通信设备的运行情况、详细告警信息、值班记录，能够对于通信设备和业务故障做出更有效的响应，提高了维护效率、降低了维护成本，避免或减少发生严重设备事故造成的经济损失。如2016年8月某日，某市政光电缆管沟发生火情，通信运维人员通过手机第一时间获取告警信息，准确地做出可能发生火情的判断，并立即联系了电网和消防等有关部门，及时进行灭火和光缆抢修，避免了光电缆火情蔓延造成的巨大经济损失。
4 结论及展望
4.1 结论
本文通过对互联网+应用以及电力通信监控需求的分析，提出了基于互联网终端信息监控的解决方案，设计研发了跨平台的电力通信监控信息web软件， 成功地将通信监控信息在微信、APP等移动平台应用方式进行展示，实现了iOS平台APP、Android平台APK及微信公众号几种应用形式，成功探索了一条实现“互联网+电力生产”应用的路。通信运维人员可随时随地通过手机，查看机房动环信息、告警信息、值班信息以及进行电话号码查询，从而提高了工作效率、降低了运维成本。
4.2 展望
对 “互联网+”技术[4]与传统电力生产结合的研究，还可继续做进一步研究，深化成果应用。例如二维码巡检、视频监控、远程遥控等研究，可大力推进电力通信系统维护的集成化、智能化、信息化改革，为企业提供更准确、更高速的信息服务能力，使电力通信系统的维护管理更精细完善。
参考文献：
[1]潘慧叶.基于手机视频监控系统的人员入侵检测[D].西安：西安科技大学，2014.
[2]于楠.基于的跨手机平台的煤矿移动信息系统的研究与实现[D].北京：北京邮电大学，2012.
[关键词]短波应急通信网；协作通信技术；应用
中图分类号：X14.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0035-02
当发生紧急情况或战争的时候，短波通信可以借助较高的自主通信能力和抗毁能力来实现信息的有效传输。与其他波长电波对比可以发现，短波以其独特的绕射能力和传播特性，可以有效的进行远距离通信。将协作通信技术引入到短波应急通信网中，不仅方便了维护工作的开展，而且还能有效的节约成本，并且具有较强的实用性。因此，需要根据短波应急通信网的优缺点，来对其进行全面的分析，以更好的提高短波应急通信网基本性能。
1.短波应急通信网概述
1.1 短波应急通信网定义
随着科学技术的不断发展，当发生紧急情况或战争的时候，大部分通信设备是无法进行信息传播的。此时，借助短波应急通信网可以有效的解决上述问题。虽然移动通信网络与资源无法进行有效的共享，但是所研发的短波应急通信网能够有效的贯穿于党政军民警，能够有效的实现部队与地方分用、分建的短波资源，从而保证生产工作的顺利进行。通过对短波应急通信网的有效构建，不仅能够有效的应对突发事件，而且还能推动各部门之间的有效协作，为处理突发事件奠定了良好的基础，同时还推动了我国国家和国防安全的建设。
1.2 短波应急通信网设计模型
通常情况下，短波应急通信网设计模型由上级指挥调度中心和前线应急现场两部分构成，上级指挥调度中心又包括计算机终端、大功率短波电台和语音终端构成。而前线应急现场包含有若干便携式背负式小功率短波电台，并且每一台短波电台都借助短波信道进行有效的链接。同时，前线应急现场能够对现场的实际情况给予全方面的了解和掌握，并将所获取的信息及时的上传至上级指挥调度中心，从而为抢险救灾和指挥调度等重大决策提供全方位的信息。图1描述的短波应急通信网设计模型。
1.3 短波应急通信网拓扑结构
短波应急通信网的拓扑结构将会对网络延时、系统性能、经济性等指标产生一定的影响，其主要是借助传输媒介把各种设备的物理布局有效的衔接在一起。通常情况下，短波应急通信网拓扑结构选择了分层分布式的多星状拓扑结构，其不仅能够避免由于局部故障而诱发的全网瘫痪现象，而且还具有较高的传输率和可靠性。短波应急通信网拓扑结构一般是由短波业务管理层、网络管理层和移动终端用户层等构成，其中短波业务管理层和网络管理层借助光纤介质来进行数据的传输，移动终端用户层包括车载模式电台和手持模式电台，其能够保持用户之间的人机通信，一旦发生紧急情况可以在较短的时间内实现盲区通信。短波业务管理层的主要工作是做好短波资源的管理，并为移动短波用户提供分布抗毁、随遇入网等业务的交换与控制功能，从而更好的实现用户数据的移动性管理和安全性管理，为短波应急通信网提供身份寻址和识别功能。同时，短波业务管理层选用了分布式布置的方式来进行各区域中心站的布置，具有成本低、安装位置灵活、抗毁性强、覆盖能力强等优势。将负荷分担机制引入到中心站间不仅能够提高其处理能力，而且还可以对用户的数据进行有效备份，从而提高了接入网的服务质量和可靠性；此外，还可以根据网络负荷状态和实时通信质量，来优选出最佳频率的短波资源动态，这样一来就可以创建出具有较强生存能力的短波应急通信防御网络。
在短波应急通信网中，高级别网管需要做好整个网络频率的调整和分配工作，并借助分层、分级的方式进行管理，其能够对所有短波通信资源进行系统的指挥和规划，从而保持同层之间相互补充，各层之间权责明确。短波应急通信网选择军民平时分管分用的方式来进行短波资源的管理，并实施了战时统管统用制度，从而有效的打破了应急救援中各自为战的现象。同时，短波应急通信网能够准确的为接入用户提供音频、视频、文字等灾情信息，能够实现对数据资源的有效备份和恢复，避免业务量过大或某设备通信故障而引起系统无法正常工作。
1.4 短波应急通信的常用手段
在重大自然灾害、战争等突发事件发生后，借助各种通信资源来确保紧急救援工作的顺利开展，并为其提供非常规的通信手段，即所谓的短波应急通信，其具有操作简单、组网快、性能稳定等特点。而广播电视网、移动通信网等常规通信网络组网非常复杂，而且在遇到突发灾害时其性能波动比较大，无法更好的完成应急通信。目前，短波应急通信一般选择无线方式，常用的短波应急通信手段有数字集群移动通信网、卫星通信网、短波通信网、微波接力通信网等四大类，他们均具有通信设备开通巡视、机动性好、抗毁能力较强等优势，现对其进行一一介绍。
（1）数字集群移动通信网。其具有快速响应、调度、安全保密等特点，选择了半双工通信方式来实现语音的有效传输，并且支持用户优先、群呼和组呼等功能，但是其所能覆盖的范围有限。
（2）卫星通信应急网。其具有传输环节少，覆盖面大，不受地物、地形和夂虻纫蛩氐闹圃迹通信距离远等特点，能够实现无缝隙覆盖信息网，但是对于卫星的控制与发射技术相对比较复杂，而且通信和造价资费比较高。
（3）微波接力通信网。其一般是借助微波地面视距传播的方式来实现接力站转接信号，从而更好的进行数据信息的远距离传输，其具有通信可靠性高、传输容量大等优势，可以更好的满足各种电信业务，有效地克服自然条件所带来的通信不便。但是微波接力通信绕射能力相对比较差，而且传输时容易受到外界的干扰，超过视距须中继才能完成转发，因此传输损耗比较大。
（4）短波通信网。其一般是借助天线向高空进行发射，当传播的过程中遇到电离层后就会发生发射作用并顺利的射回地面，并从地面反射回电离层，该过程中不需要构建中继枢纽就可以顺利的进行远程通信。短波传统通信方式具有机动性强、远距离通信、使用灵活等特点，因此在自然灾害和战争抗毁性强等领域得到了广泛的应用。但是其通信容量小，可供使用频带窄，而且容易受到多径效应、路径衰耗、电离层衰落等因素的影响，具有较差的通信效果和通信稳定性。
2.协作通信技术概述
2.1 协作通信技术定义
通常情况下，在无线信道中包含了多种移动通信形式，其会在一定程度上降低通信过程中信息传递速度，对数据传递的效率和质量产生一定的影响。同时，无线网络用户所涉及到的节点逐渐增多，但是宽带有限，从而增加了无线网络的业务量，因此对通信质量和信息传输效率提出了较高的要求，在一定程度上影响了无线通信技术的发展。然而，随着科学技术的不断发展，选择空域资源的多通信技术，可以有效的提升信息传递速率，以确保在实际的应用中新型无线通信技术更好的发挥其优势。而协作通信技术一般是以目的节点、源节点及中继节点等为基本的构成要素，并且中继信道的三个节点得以顺利工作的重要基础，在整个通信领域中得到了广泛的应用。在中继信道中，源节点负责发送系统中的信号，并且在系统运行过程中，中继节点不但要对系统源节点中的信号与信息给予发送，而且还需要对自身的信号与信息进行发送，并且在具体运行过程中，能够实现彼此天线的共享，从而有效的节省了信号发送所需要的资源，实现了系统间的协作性。
2.2 协作通信技术方案
协作通信技术主要是以中继为基础，现实生活中常见的技术方案有以下几个方面：（1）放大-转发方式（AF）：其一般需要先放大中继节点并接收到伙伴发送的信号，然后在将信号转发给接收端。（2）解码-转发方式（DF）：借助中继节点对伙伴发送的信号进行译码，然后重新进行信道编码调制并对其进行转发。（3）编码协作方式（CC）：其通常是把协作分集和信道编码有效的结合在一起，借助协作的方式来实现不同节点负责发送不同的编码码字，从而实现编码和分集的增益。
2.3 协作分集技术
在进行无线通信过程中，由于系统会遭受多径传输的影响，从而引起接收信号的强度发生随机变化，即所谓的深衰落，其会使通信质量出现明显的下降。虽然上述现象可以通过增大天线尺寸、发信功率等方法给予有效的改善，但是在实际应用过程中缺乏可行性。而协作分集技术可以有效的改善衰落过程中所造成的影响，其能够在不同的支路上接收承载相关性很小的信号，并借助合并技术将各支路信号进行处理后输出信噪比最佳、幅度较大的信号，有效的改善了系统的性能，降低了接收端深度衰落的概率，在协作通信系统中，常见的协作分集技术有：（1）频率分集：其能够实现在不同频率上发送同一信号来实现频率分集，在发送过程中要求其发送频率间隔适当的超过信道相干带宽，这样一来可以有效的确保传输信号衰落过程中独立不相关。但是具有较低的带宽利用率。（2）时间分集：在不同时隙上进行同一信号发送时能够完成时间分集。但是其具有较低的频谱利用率。（3）空间分集：又被称之为天线分集，其通常是把多个天线分别安置在发射端和接收端，以更好的实现相同信号的收发。由于空间分集能够有效的降低带宽利用率，因此对于推动高速无线通信的发展具有十分重要的意义。为了尽可能的提高发射信号的独立性，可以选择全向天线以更好的确保天线间距足够远。根据接收端和发射端天线数目，可以分为单输入多输出系统、单输入单输出系统、多输入多输出系统、多输入单输出系统。
与时间分集和频率分集相比，空间分集可以有效的提高其分集增益，从而达到改善系统传输性能，有效的对抗无线信道衰落，降低传输误码率，提高系统容量。
3.短波应急通信网中协作通信技术的应用
3.1 协作系统模型的构建
在进行短波信息传递过程中，将协作模式信息通信技术引入到了便携式的天线和电台中，其可以更好的实现彼此互享天线和电台，不仅可以提升系统对信息的存储容量，而且还可以提高信息传递和传输的安全性和高效性。而在短波应急通信网中，需要做好协作系统模型的构建工作，本文⒒岫MISO型协作模型进行分析，在该模型中协作便携式形式的信息的车载电台与传递电台可以使用同一根天线，以更好的实现对信息的有效传递。假设两个电台是中继选择的主要协作对象，在协作传输信号过程中，便携式电台 A、B能够被有效的
破译出来。设x2=（x1x2x3…xn）、z2=（z1z2z3…zn）分别属于便携式电台 A、B进行发送的数据，并且其下脚标i个分组，hi=（h1ih2ih3i…hni）（i=1，2）代表了发射天线i到车载式电台接收天线这段距离上的信道特征。nj=（n1jn2jn3j…nnj）（j=1，2），代表了接受天线j在不同时间段内所能接收到的不同噪声分量。同时，如果在特定的时间内各子中信道特殊属性保持不变，则说明该模式可以有效的提高信息传递的稳定性和安全性。
3.2 系统中信道容量分析
实际上，短波信道容量是进行短波应急通信网优劣的主要评价标准，而协作系统模型通常是在断臂衰落信道的基础上建立起来的，而且在衰落信道中所存储的信息存在不确定性，需要通过对衰落信道进行计算才可以掌握各态历经中断容量与信息容量，而后者可以对编码自身的增益给予直观的反映，而在整个系统运行中，中断容量可以对子集合增长的数量和数值给予充分的反应。因此，需要对协作通信 MISO模型中所涉及到的信道容量进行准确的计算，在该模型汇总由于信息接收方仅包含一根天线，并且将多根天线安装在了发射端，从而有效的实现了协作法分集，其 信道容量的公式如下：
式中，hi代表的是第i根电台与发射天线的复增益。与传统短波信息网络相比，协作通信技术可以适当的提高整个系统运行过程中的信燥比，而且还能实现对信息中断容量的有效扩张，并随电台与发射天线数量的增加而保持线性增长。通过对相关数据进行计算和分析可以发现，借助协作通信技术，可以使中断容量与信道容量随着电台与发射天线数值的不断增长而逐渐升高。同时，借助协作通信技术可以更好的提高通信系统自身的容量，一旦遇到紧急情况或战争的时候，能够实现数据信息的有效传输，有效的提高了数据传输的安全性。
3.3 协作通信系统能量效率分析
在短波应急通信网中引入协作信息技术，可以提高信息传输的稳定性和安全性，从而确保紧急情况或战争情况下，相关信息的有效传输。但是，协作通信技术所涉及到的能量效率方面还需要进一步的研究。因此，需要对无协作传输和协作传输过程中所需要的能量消耗情况进行对比，从而更好的推导出协作通信能量效率。通常情况下，在确保传输质量的同时，如果无协作传输和协作传输比值小于1，则代表协作传输可以有效降低对能量的消耗。通过相关研究可以发现，在进行协作通过过程中，当车载电台与原电台之间的距离小于10km时，将会导致整个系统协作相应增益值低于1，并且短波应急通信网未出现明显的增益，从而说明在对信息和数据进行远距离传输过程中，借助协作通信技术，可以有效的降低发送功率效果，即所谓在进行短距离信息传输过程中，与无协作传输的电台相比，协作通信技术所具有的优势并不明显，但是在进行远距离信息的传输过程中，电台系统能耗会出现明显的下降，因此需要具体情况对其进行具体分析。
4.结束语
总之，当遇到紧急情况或战争时，短波应急通信网具有较强的自主通信能力和抗毁能力，能够确保数据信息的有效传输，并且在数据传输过程中选择协作通信技术，可以有效的提高其通信传输的安全性和稳定性，尤其是在进行远距离信息传输过程中，电台系统的能耗得到明显的下降，从而为短波应急通信网的构建提供了一定的意见和参考。
参考文献
[1] 黎伟.基于短波应急通信网中协作通信技术的研究[J].通讯世界，2017，8（1）：143-144.
购物车(0)