通信标准与规范范文
时间：2023-06-11 08:35:47
导语：如何才能写好一篇通信标准与规范，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
同传统电网相比，智能电网涵盖的信息种类更加全面，其建设的目的为利用先进的信息技术改变现有的不规范的能源利用体系，从而使电网体系的能源效率达到最大化。基于此，在了解智能电网通信要求的基础上，积极探讨和研究其通信技术标准，已成为电力领域和信息通信领域的关键工作。
一、智能电网的通信要求
智能电网的通信要求可从新标准的制定、既有通信标准的修改和加大通信标准的执行力度三方面进行考虑。首先，相较于传统形式下的电网，智能电网涉及的信息种类也大幅增加，其建设的诸多内容均是当前通信标准所未提及的，例如，加强充电站的建设以满足电动汽车的使用需求，推动电力能源的广泛应用；智能家居安防系统的建设以满足家庭环境的安全需求等。因此，有必要也必须针对当前智能电网的构建需求，制定新的通信标准[1]。其次，加大对现有通信标准的修订力度，进而使其能够较好地满足智能电网建设过程中的新需求，促进新旧通信标准的相互协调。最后，对于已经制定和颁布的国家智能电网通信标准，各相关部门需要积极采用，尽可能地避免私有通信协议在智能电网通信中的应用，以免对智能电网的建设和电网系统安全带来不利影响。
二、构建智能电网通信技术标准的相关建议
2.1构建原则
智能电网通信技术标准的构建原则主要包括以下几方面：首先，需要以既有通信标准作为新通信标准开发的基础。对现阶段电力系统通信标准进行分析可知，其大都经过了长期的开发和验证，且在各项工程实践中的应用也较为成熟。为进一步改变现有能源利用体系，可将可再生能源接入到电动汽车以及智能家居和电网系统当中，从而使智能电网的应用领域得到良好拓展，同时，加强对通信内容和相关数据信息的保护，确保网络通信的安全[2]。
2.2构建方案
2.2.1发电环节方案智能电网通信技术标准在发电环节的构建方案可从分布式能源和水电厂监控两方面进行考虑。在分布式能源方面，可选取IEC61850-7-420作为其通信标准，对分布式能源对象模型进行分枝可知，其主要包括了原动机与储能设备两类结构设备，其中，原动机类设备主要包括了光伏系统、燃料电池以及风力、柴油发电机和微涡轮等；而储能设备则主要有电池、抽水、飞轮以及超导磁能量储能等。之所以选择IEC61850-7-420作为分布式能源的通信标准主要是因为其针对分布式能源的各类设备定义了多种数据模型，例如，光伏、电池、热电混合等各类逻辑节点[3]。基于此，IEC61850-7-420分布式能源通信标准便可在对分布式能源通信进行合理规范的同时，提高各类设备的通信效率。在水电厂监控系统方面，选取IEC61850-7-410作为其通信标准，此标准不仅对水电厂自身的电气功能以及设备的机械功能进行了定义，而且还针对各类监控设备与生产设备的水电功能与传感器做出了明确定义，故可以较好的满足水电厂监控设备的各类需求，确保水电厂得以正常、安全运转。2.2.2变电站环节方案智能电网通信技术标准在变电站环节的构建方案。在变电站自动化方面，可选取IEC61850仅需作为其自动化系统的通信标准，此通信标准对变电站的数据模型以及工程、设备配置和通信服务均做出了明确定义，且能够对不同厂家所生产的设备协调操作予以良好的支持。在配电方面，对既有的配电自动化通信标准IEC61334进行分析可知，其虽然能够对电力载波技术予以良好支持，但由于电力载波技术本身的集约化发展，IEC通信标准以难以对当前电力载波技术予以良好的支持。因此，选取具有较多工程实践经验的IEC61850作为配电自动化系统的主要通信标准，以确保电力载波技术能够得到良好应用。
三、结论
篇2
【论文摘要】：在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。
在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行"点对点"的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
1. 红外通信的基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
2. 红外通讯技术的特点
红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：
⑴ 通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发;
⑵ 主要是用来取代点对点的线缆连接；
⑶ 新的通讯标准兼容早期的通讯标准；
⑷ 小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强；
⑸ 传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经。
3. 红外数据通讯技术的用途
红外通讯技术常被应用在下列设备中：
⑴ 笔记本电脑、台式电脑和手持电脑；
⑵ 打印机、键盘鼠标等计算机外围设备；
⑶ 电话机、移动电话、寻呼机；
⑷ 数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表；
⑸ 工业设备和医疗设备；
⑹ 网络接入设备，如调制解调器。
4. 红外数据通讯技术的缺点
⑴ 通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断;
⑵ 目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低（115.2kbit/s）;
⑶ 红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。
5. 红外通信技术对计算机技术的冲击
红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。
红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。
红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。
6. 红外通信技术开辟数据通信的未来
目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽，可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的， 所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用， 包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。而且，由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器，所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机，在这些地方，掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机) 也可以采用红外接口装置。
预计在不久的将来，红外技术将在通信领域得到普遍应用，数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性，保密性强，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述，它还将对计算机技术产生冲击，对未来数据通信产生重大影响。
参考文献
[1] 蒋俊峰. 基于单片机的红外通讯设计[J]. 电子设计应用， 2003， 11.
[2] 曾庆立. 远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J]. 吉首大学学报(自然科学版)， 2001， 4.
[3] 邓泽平. 一种多用途电度表的红外通讯问题[J]. 湖南电力， 2003， 4.
[4] 朱磊， 郭华北， 朱建. 单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J]. 山东科技大学学报(自然科学版)， 2003， 2.
篇3
(网经社讯)中国通信标准化协会（CCSA）正式《云化虚拟现实总体技术研究白皮书》，首次全面阐述了云化虚拟现实（Cloud Virtual Reality， Cloud VR）技术体系。该白皮书作为CCSA在虚拟现实行业技术标准制定工作的关键成果，由中国信息通信研究院（简称信通院）与华为牵头、多家产业界伙伴共同参与撰写，旨在为Cloud VR行业的研究与落地、创新与发展，以及产业伙伴间的互联互通提供技术参考与支撑，将切实推动我国虚拟现实产业的健康快速发展。
Cloud VR将内容上云、渲染上云，凭借降低消费成本、提升用户体验、普及商业场景和保护内容版权等显著优势，成为VR产业自主选择的规模化发展之路。 “虚拟现实产业正处在发展初期阶段，全球范围内仍缺少能够引领行业的规范标准。我们要汇聚全产业链的集体智慧，同时与各垂直行业深入探讨，共同制定云化虚拟现实技术的标准体系，为产业技术演进指明方向。”中国通信标准化协会副理事长代晓慧说道。
此次，《云化虚拟现实总体技术研究白皮书》的，将成为Cloud VR技术标准化进程中的重要里程碑。该白皮书首次定义了Cloud VR总体技术架构，明确了云端业务平台、网络、终端三大层次的详细分工及协同方式；详细梳理了Cloud VR总体关键技术，包括视频传输方案和实时云渲染方案等，奠定了云、管、端技术规范化的基础。白皮书以体验提升为主线，详细分析Cloud VR业务对云、管、端的技术需求，并提供了整体技术解决方案，可有效支撑Cloud VR业务的部署落地。同时跟踪和研究了国内外VR技术发展趋势，给出Cloud VR各关键技术的发展预判，对我国Cloud VR产业的可持续性发展提出价值建议。
《云化虚拟现实总体技术研究白皮书》的有助于将VR产业中的一座座孤岛形成有规范、有标准的产业链。华为VR OpenLab产业合作计划成立一年以来，一直致力于推进Cloud VR规模商用与产业繁荣，已经在核心技术、解决方案、商业场景、商业模式等领域取得了突破性进展，后续将继续努力推进产业标准化建设，开拓一个集约运营、规模发展的Cloud VR时代。
（来源：CCSA 编选：电子商务研究中心）
篇4
为了解决各种无线网络设备互连的问题，IEEE推出了IEEE802.11无线协议标注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三个标准。最开始推出的是802.11b，它的传输速度为11MB／s，因为它的连接速度比较低，随后推出了802.11a标准，它的连接速度可达54MB／s。但由于两者不互相兼容，致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802.11a网络中不能用，所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b标准且与802.11a速率上兼容的802.11g标准，这样通过802.11g，原有的802.11b和802.11a两种标准的设备就可以在同一网络中使用。
IEEE802.11g比现在通用的802.11b速度要快出5倍，并且与802.11完全兼容，在选购设备时建议弄清是否支持该协议标准。
最新推出的802.11n标准传输速率增加至108Mbps以上，最高速率可达320Mbps 。802.11n协议为双频工作模式(包含2.4GHz和5GHz两个工作频段)。这样11n保障了与以往的802.11a b、g标准兼容。
802.11i是无线局域网的重要标准，也称为Wi-Fi保护访问，它是一个存取与传输安全机制，由于在此标准未定案前，WI-FI联盟已经先行暂代地提出比WEP（Wired Equivalent Privacy）更高防护力的WPA（WI-FI Protected Access）,因此802.11i也被称为WPA2。WPA使用当时密钥集成协议进行加密，其运算法则与WEP一样，但创建密钥的方法不同。
篇5
关键词：工业级以太网 现场总线 环境与设备监控系统
中图分类号：TU74文献标识码： A
环境与设备监控系统（BAS）主要用于对地铁各车站、区间的机电设备（包括通风设备、空调设备、给排水设备、照明设备、自动扶梯、电梯等）进行集中监控和管理，达到满足环境调控和节能控制的目的；当出现火灾时，BAS根据火灾自动报警系统（FAS）的联动指令将各机电设备转换为紧急运行模式，从而帮助人员疏散和进行灭火工作。
一、地铁BAS总体构成
为适应地铁的实际运营需求，BAS一般采用两级管理、三级控制的总体架构，即控制中心、车站（车辆段、停车场）两级管理，控制中心、车站（车辆段、停车场）、就地级三级控制模式。
随着地铁综合监控系统的产生和快速发展，除少数城市外，地铁车站BAS一般不再单独设置，而是集成至综合监控系统。中央级、车站级、主干网、维修管理系统的设备及功能均由综合监控系统统一考虑。
系统构成方案如下图所示：
因此，BAS的设置重点主要在于现场级，而现场组网方案又是BAS现场级设置的重要内容，鉴于此，本文对BAS现场组网方式及发展趋势做出如下探讨。
二、地铁BAS现场级组网方案
1、地铁BAS现场级设备设置
地铁车站一般分为地面车站和地下车站两种类型，其现场级设备设置如下：
地铁车站风、水、电等机电设备集中分布在车站两端，因而，作为上述对象的监控装置，BAS一般在两端环控电控室各设置一套冗余PLC控制器，在监控对象附近设置模块箱，内置远程I/O、通信转换等设备。监控信息通过远程I/O、通信转换模块等设备上传至冗余PLC，并最终汇聚至车站控制室一端冗余PLC，从而实现对整个车站机电设施的集中监控。
2、地铁车站BAS现场网络方案
地铁车站BAS现场网络主要用于连接冗余PLC与远程I/O、接口模块，进而完成监控信息的采集和控制命令下发，由此，现场网络的形式结构、通信标准、传输速率必须适应这一功能需求。目前，国内地铁车站BAS现场通信网络主要有如下三种方案：
（1）冗余总线网络方案
车站两端冗余PLC之间，PLC与远程I/O、接口模块之间均采用冗余现场总线连接，具体结构如下图所示。
图示：冗余总线网络方案示意图
冗余总线组网方案结构简单，系统可靠性高，应用成熟，在全国各地广泛应用，但同时，本方案存在如下两个问题：
通信标准不统一
由于通信网络采用现场总线，其标准性化低，两厂商之间设备共用困难。
通信速率较低
受总线协议的限制，本方案通信传输速率一般在19.6k~5M之间。对于车站两端PLC之间的数据传输，低速率会影响系统的实时响应性。
（2）全以太网方案
车站两端冗余PLC之间以及PLC与远程I/O、接口模块之间均采用环形以太网连接，并采用光纤作为传输介质，系统具体构成如下图所示。
图示：全以太网方案
本方案采用工业级以太网作为现场级通信网络，传输介质采用光缆，其优点是通信距离长，数据传输速率高（10M/100M），且以太网通信网络的标准化是无可比拟，该网络形式是未来网络的发展方向。但是在目前情况下，很多供货商提供的远程I/O和接口模块需要增加交换机或交换模块才能接入以太网络，增加了网络结构的复杂性和设备投资。
（3）以太网+现场总线方案
车站两端冗余PLC之间采用环形以太网连接，并采用光纤作为传输介质；PLC与远程I/O之间采用现场总线连接，系统具体构成如下图所示。
.图示：以太网+现场总线方案
本方案的结构形式充分适应了地下车站BAS现场级设备的设置特点。车站两端PLC之间数据传输距离远、数据量较大，因此采用光纤环形以太网，不但提高了数据传输速率，也利用光传输保证了通信可靠性；车站PLC与远程I/O、接口模块之间数据传输量小，接入点多，采用现场总线避免了增加以太网与现场总线的转换，降低了设备投资和网络结构的复杂性。
本方案也的不足之处是通信网络结构复杂，需要设置交换机或交换模块设备，投资较现场总线方案大。
三、网络方案的选择
地铁车站通信网络的功能需求是：车站两端PLC之间传输距离远、数据传输量大，需要有快速、安全、可靠的数据通信网络；车站PLC与远程I/O、接口模块之间传输距离相对较短，但由于设备多、靠近前端现场，需要有较高的安全、可靠性和方便接入。
对于方案一，由于目前远程I/O、接口模块多提供不同的现场总线接口，因此可以很好的解决底层网络接入，对于上层网络，因部分总线通信速率过低，因此不适合。在目前现场设备通信接口条件下，采用本方案可行，且有着一定的优势，但是必须严格控制总线标准及其通信速率。
对于方案二，由于以太网的标准化及其较好的通信速率，对于PLC之间的网络通信非常适合，但是由于现场设备不能直接提供以太网接口的情况较多，因此还需要增加交换机或交换模块，增加了设备投资。在目前情况下，采用本方案可行，但是投资会有所增加。
对于方案三，其结合了方案一、二的优势，在PLC之间采用工业级以太网传输数据，以提高传输速度，而底层仍采用现场总线，避免过多的中间转换和交换机设备投资，但是本方案网络结构复杂，工程投资较高。在目前情况下，采用本方案可行，但是网络复杂，不利于维护管理。
总之，上述三种方案均在地铁有过较成熟应用，均为可行方案，具体应用还需结合设备招标统筹考虑。
四、网络发展趋势
随着网络技术的发展和以太网在工业环境中的广泛应用，BAS的众多供货商都在积极开发具备以太网通信标准的产品设备。未来，以太网凭借其优异的标准化和高速通信速率，必将成为工业环境中的重要网络形式。反观现场总线，因厂商各自的利益和初始发展的无序，其标准化工作最终告以失败。由此，我们可以预见，未来地铁BAS现场级网络必将以工业以太网作为主要网络形式，从而提高网络的标准化和实时性。
参考文献
篇6
【关键词】物联网 智能家居 标准化 无线通信技术
1 国内标准化现状
我国政府对智能家居产业的重视程度逐步提高,工业和信息化部、发展和改革委员会、科技部已将家庭网络列为未来中国高新技术发展领域的重点方向之一。而早在政策升温之前,国内一些有产业前瞻性的企业已经在家庭网络的技术研究、标准制定、产业推进等方面加大了投入力度,力图在产业规模化之前占领市场先机。智能家居关联的技术、产业众多,而统一的技术标准体系可以理顺关系,为产业的发展提供规范和引导,利于实现产品的互操作和产业规模化。经过几年的发展,中国已经在电子、通信、建筑业、家电等几个领域出台了首批结合中国产业基础、针对中国市场需求的智能家居标准。
(1)电子信息领域
智能家居是传统电子信息产业发展的驱动力之一,它的应用推广是产业升级换代的一个环节。因此,原国家信息产业部(现国家工业和信息化部)在家庭网络标准领域首当其冲,先后组建了“信息产业部家庭网络标准工作组”和“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”等两个部直属标准工作组,并成立了“数字电视接收设备与家庭网络平台接口标准”工作组,该工作组以海尔集团为组长单位,其目的是制定家庭网络系统平台标准,共同开发拥有自主知识产权的相关标准规范。2004年7月26日,海尔集团联合其他六家致力于中国家庭网络产业的企业发起组建了“e家佳联盟”。这些组织联盟单位在消费电子和信息设备同时开展技术攻关与标准研究,并于2005年了“信息产业部家庭网络标准工作组” 、“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”、“e家佳联盟”提出的标准,列举如下:
SJ/T11311-2005 《信息设备资源共享协同服务 第4部分:设备验证》;
SJ/T11313-2005 《家庭主网接口一致性测试规范》;
SJ/T11315-2005 《家庭控制子网接口一致性测试规范》;
SJ/T11316-2005 《家庭网络系统体系结构及参考模型》。
基于上述标准,中国电子技术标准化研究所积极组织相关国内企业在IEC/TC100提交了家庭多媒体网关规范(现已进入CD阶段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了闪联系列技术标准(现已进入FCD或CD阶段)。
国内企业力图通过国际标准化的方式,实现中国自主技术的国际化,争夺技术标准制高点,同时为自主标准与国际技术标准的兼容和融合提供可操作的平台。
(2)通信领域
在电信业,智能家居可作为电信网络的延伸,将高速数据业务引入家庭内部,构建服务于电信业务的终端网络,有利于丰富电信业务模式,带来更多的商业利润,因此它被电信业当作未来发展的重点业务之一。
2005年,中国通信标准化协会组建了家庭网络特别工作组,研究基于电信网络的家庭网络技术标准。原信息产业部于2006年颁布了首批2个标准:
YD/T 1449.1-2006 《基于公用电信网的宽带客户网络设备技术要求 第1部分:网关》;
YD/T 1448-2006 《基于公用电信网的宽带客户网络总体技术要求》。
上述2个标准初步解决了家庭网络的电信网关与电信网络的衔接问题。
随着3G的开展,与第三代通信网络有关的IPv6也成为推动智能家居发展的重要标准内容,目前,中国IPv6标准化工作已经启动。首批列入标准制定的内容包括IPv6基本协议、IPv6网络总体要求、邻居发现、无状态地址配置、移动IPv6、路由协议OSPF和BGP4等。以后将分批陆续制定相关的中国IPv6标准。3GPP已与IETF合作制定出与IPv6相关的移动通信标准。中国作为3GPP的主要参加方之一,正提出与轻量级IPv6相关的移动通信标准。
(3)建筑与社区信息化领域
据国家标准化管理委员会要求,2003年,国家建设部牵头成立了《建筑及住宅社区数字化技术应用》国家标准编制委员会,负责起草用于社区物业管理、建筑与家庭的安防、报警、三表等系统的标准化工作。国家标准化管理委员会于2006年颁布了由国家建设部制定的《建筑及居住区数字化技术应用》系列国家标准,包括四个子标准:
GB/T 20299.1-2006《建筑及居住区数字化技术应用第1部分:系统通用要求》
GB/T 20299.2-2006《建筑及居住区数字化技术应用第2部分:检测验收》
GB/T 20299.3-2006《建筑及居住区数字化技术应用第3部分:物业管理》
GB/T 20299.4-2006《建筑及居住区数字化技术应用第4部分:控制网络通信协议应用要求》
2008年4月,全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426)”获得国家标准委员会的正式批复(国标委综合【2008】108号)。其工作领域与国际标准化组织ISO/TC205 WG3建筑物环境设计技术委员会建筑物控制系统设计工作组相关联,主要负责全国智能建筑及居住区数字化标准化的技术工作,包括智能建筑及居住区数字化技术、标准制修订,相关产品检测、认证等。2009年6月6日技术委员会(SAC/TC426)正式成立,并在京召开了成立暨第一次工作会议。技术委员会主要负责智能建筑物数字化系统领域国家标准的制修订工作。
(4)家电行业
家电产业特别是传统白色家电行业对于家庭网络应用同样存在自身需求。为了能够将通信体制落实到家电终端,在中国家用电器研究院于2006年成立了标准工作组,负责起草用于白色家电的网络家电控制规范。
国家发展和改革委员会于2006年颁布了由中国家用电器研究院制定的QB/T2836-2006《网络家电通用要求》。该标准解决了白色消费电子产品中的网络家电终端产品内部与家庭网络接口的技术要求,其技术标准也部分支持了信息产业部颁布的家庭网络标准技术标准。
(5)中国家庭网络标准的未来走向
从已颁布的标准来看,中国电子信息产业在家庭网络技术标准化进程中一直是一支重要的主导力量,电子信息产业发展的速度和活跃性使之有可能影响中国家庭网络产业发展的方向。通过几年的推进,在完善已有技术体系的基础上,电子信息领域率先提出了国家标准制定计划,力图促进在更多的行业使用已有技术体制,推动多行业共进的局面。2007年12月,国家标准化管理委员会批准了由“信息产业部家庭网络标准工作组”和“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”骨干单位提出国家标准立项计划共19项(略)。
因电信领域网络侧设备、协议还需要不断完善,尤其是物联网的发展给智能家居带来新的内容,因此近期基于物联网的智能家居还需要进一步开展标准化工作。
2 国外标准化现状
智能家居的国际标准还缺乏完整的体系,而且智能家居的不同环节都有多种标准共存,如家庭网络、综合布线、通信技术等方面都存在此类现象。
(1)家庭网络
关于智能家居的国际标准,目前主要集中在家庭网络方面,家庭网络的国际标准目前是多种并存,如HAVi、DLNA、HomePlug、ECHONET、HomePNA、PLC等协议。各家标准还存在需统一的问题。
1998年5月,松下、索尼、夏普、东芝以及飞利浦等8家公司成立标准制订团体HAVi推动协议会,将电视机、录像机以及大容量硬盘等视听家电通过IEEE1394接驳到网络上,并通过各个家电网络进行远程操作以及收发动态图像数据的技术,2000年1月份公布了该标准的正式版本1.0。
HomePlug是美国家庭插电联盟(HomePlug Powerline Alliance)的电线通讯标准接口之一,该标准由近50家公司共同制定,现时版本为1.0,其技术规格可把多组设备透过供应电源的电线互相联系,而经HomePlug认证的产品可应用在个人电脑或支援以太网、USB及802.11的设备。
HomePNA是HomePhonelineNetworkAlliance,家庭电话线网络联盟的简称,该联盟是一个非盈利性组织,致力于协调采用统一标准,统一电话线网络的工业标准。该联盟在1998由11个公司(包括3com、AMD、IBM等)共同建立,如今已有100多个公司加入,涉及的领域包括:网络、电信、电脑硬件及其他电子工业。HomePNA接入方式是众多家庭网络接入方式竞争方案之一。HomePNA3.0于2005年5月被国际电联(ITU-T)接受成为国际标准(G.9954)。
(2)综合布线及总线技术
智能家居还涉及到综合布线等技术内容,在综合布线技术标准中,ITU了G.hn通用标准,涵盖家庭电力线网络、电话线和同轴电缆等基础设施。此标准将允许每秒1GB的速度。而同轴电缆多媒体联盟(MoCA)和HomePlug电力线联盟也提出相应的标准,目前在此层面上的标准还缺乏统一。
现场总线控制技术是智能家居中控制技术的重要应用,具有数字处理和双向高速通讯的能力,分散控制,网络规模大且具有高度的稳定性。目前世界上现场总线的标准有200多个,有很多应用于建筑物的总线技术,它们中大多数是某个具体应用的解决方案。当前国际上具有代表性的现场总线技术与产品有FF总线、PROFI 总线、LON总线、BAC net、CAN 总线、INTER 总线和CC Link总线等。在智能家居领域常见的现场总线标准有:LonWorks、EIB、BACNET、CAN、PROFIBUS、CEBUS、APBus、X10等。LonWorks为80年代美国Echelon公司所提倡,并由世界各地LonMark协会的推动,由于其技术的先进性获得广泛支持,LonWorks总线已成为美国国家标准。
(3)无线通信技术
智能家居环境下,涉及到无线通信技术实现家居各个元素之间的互联及互通,目前适于智能家居的技术主要有802.11系列、Bluetooth、Home RF、M2M等多种方案。
802.11b技术,是IEEE的无线局域网标准,目前802.11b、g标准已经完善,802.11n和UWB标准正在审定中。WLAN以其移动性和便捷性受到各方的青睐,尤其是基于OFMA和MIMO技术的802.11n的出现使之成为大众所期望的终极互联技术。经过多年的技术讨论,802.11n的draft4.0已经通过,困扰11n的标准问题和互通问题也有望得到彻底解决。802.11n技术能带来高达600Mbps的理论带宽以及更高的无线覆盖能力,使得无线承载多媒体应用,尤其是视频媒体成为可能。当然作为一种无线技术,在家庭应用时受限于功率以及家庭建筑的影响,仍然不可避免地存在覆盖问题以及在传输质量上无法达到有线传输的效果等问题。
蓝牙技术是一种廉价的、低功能的无线网络技术,用户可以控制10m之内的蓝牙设备。工作在2.4GHz频段,数据速率为1Mbps。
HomeRF工作组是由美国家用射频委员会于1997年成立的,其主要工作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网。它推出HomeRF的标准集成了语音和数据传送技术,工作频段为10GHz,数据传输速率达到100Mbit/s,在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。HomeRF是对现有无线通信标准的综合和改进:当进行数据通信时,采用IEEE 802.11规范中的TCP/IP传输协议;当进行语音通信时,则采用数字增强型无绳通信标准。该标准与802.11b不兼容,占据了与802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz频率段,应用范围主要是在家庭网络中使用。
M2M是智能家居结合移动通信网络的无线通信技术,越来越受到电信运营商的重视,3GPP在M2M标准制定方面已经开展了大量工作,3GPP SA1工作组在2005年9月开始就针对M2M进行了研究,到2007年底完成了研究报告:TR 22.868《Facilitating M2M Communication in GSM and UMTS 》,并在2008年5月开始了TS阶段的工作:TS 22.368 《Network improvement for MTC 》(NIMTC),3GPP SA3工作组在2007年9月成立了WI:TR 33.812 《Study on Remote management of USIM application on M2M Equipment 》研究UICC应用远程管理的安全问题,包括分析安全威胁以及定义安全需求。ITU-T、ETSI、ISO/IEC主要从整体架构方面开展包括SG13的USN网络的需求和架构设计,ETSI M2M TC的M2M需求和功能架构以及ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN的SN研究报告的研究。
(4)智能建筑及多媒体
在智能建筑领域专门针对智能建筑的总线和通信协议,主要有美国的BACnet和CEBus、欧洲的EIB等。楼宇自动控制网络数据通信协议BACnet由美国供热、制冷与空调工程师协会组织的标准项目委员会于1995年6月正式通过制定。标准编号为ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成为美国国家标准,并得到欧盟标准委员会的承认,成为欧盟标准草案。2000年1月ISO/TC205委员会的15个国家(中国、法国、日本、英国、美国等)的代表一致通过决议,将BACnet作为“委员会草案”进行广泛评议,适当修改后列为“国际标准化草案”,最后成为国际标准。
国际电工委员会音频、视频、多媒体系统和设备分技术委员会(IEC/TC100)与ITU等国际组织和厂商进行联络,在网络侧的内容管理与维护、终端侧的机顶盒(或多媒体终端)软硬件设计、接口、人机交互界面等开展合作,IEC/TC100针对网络多媒体的标准化工作也在稳步推进。IEC/TC100的TA11(多媒体信息质量,Quality of Multimedia Information)已开展PWI61966第十部分网络彩色图像质量评估和第11部分网络视频质量评估等标准的编制工作。IEC/TC100的AES(Audio Engineering Society)和SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)在家庭多媒体国际标准中具有较大的影响力。
3 标准化小结及发展建议
物联网作为国家战略性新兴产业的重要部分,智能家居作为物联网的重要应用得到政府的支持,由于智能家居和物联网涉及的行业较为广泛,各行业之间、用户之间有较强的相对独立性,使得基于物联网的智能家居在现有的架构下,没有统一的标准可以遵循,终端和网络配合欠佳、重复开发现象严重、行业用户开发和维护成本居高不下、各类应用无法有效管理、服务质量无保证等问题,这在一定程度上制约了智能家居的快速推广和规模化发展。
智能家居系统的可集成性是建立在系统的开放性基础之上的,这就要求系统所采用的协议必须有广泛的产品支持,单一厂商的子系统不能构成智能家居系统。
关于智能家居的标准问题,在国际上也没有统一,目前也只是在个别领域方面有些规范。例如消费电子产品的CEB行业标准、lonwork的工业标准和EIB的低压电气的安装标准等。国内刚开始是独立功能的产品,所以在自成小体系中各有自定义的标准(国外标准的变异)。家庭网络标准繁多,如UPNP、DLNA、UOPF、ECHONET、HomePNA、PLC等协议。在原信息产业部的主持下制定和了“e家佳”和IGRS两个与智能家居有关的标准,但也不完善。局域网络(TCP/IP)和轻量级IPv6是未来的智能家居主要的通讯协议,与常规的网络标准基本统一。
当前,由于技术标准目前还难以统一,电信运营商、智能家居设备制造企业、应用开发商、业务集成商、智能小区开发商等一系列商家的配合还尚需时日;另一方面,用户现阶段也有不同的实际功能需求等因素。因此,对于分步实现、个体住宅,也不必等待统一的技术标准,可以先行一步。采用标准与非标准并举方式,更符合千差万别的市场实际,更有利于启动市场。
但在国家层面,从规范市场和可持续发展的角度,标准的制定至关重要,可以从以下几个方面制定技术标准:
智能家居传感器终端接口标准;
智能家居通信协议标准;
智能家居系统架构标准;
智能家居集中控制技术标准;
智能家居业务提供平台技术标准。
参考文献
[1] Chong and Kumar. Sensor Networks: Evolution,Opportunities,and Challenges[C]. Proceedings of the IEEE,2003,91(8).
[2] ITU Internet Reports. The Internet of Things[R]. 2005.
篇7
关键词：ZIGBEE技术；协议栈；路由；路由接入
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）18-4208-04
Zigbee技术是一种新兴的低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、易应用的短距离双向无线通信技术[1-3]。它是一种介于无线标记技术和蓝牙技术之间的技术方案，主要应用于短距离的无线连接[3]。Zigbee作为新兴的短距离无线通信技术，正有力地推动低速率个人区域网络（Low-Rate Wireless Personal Area Network， LR-WPAN）的发展[4-5]。Zigbee为一个无线网状组网标准，物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC）由IEEE802.15.4协议标准提供[6-7]，网络层及以上各层由Zigbee联盟制定。网络层的主要功能是提供一些必要的函数，确保IEEE802.15.4 MAC子层能够正常的工作，且为应用层提供合适的服务接口。包括网络层数据服务实体和网络层管理服务实体两个必须的服务实体。网络层数据服务实体提供数据服务，通过对应用支持子层协议数据单元增加一个适当的网络层协议头生成一个网络层协议数据单元；指定拓扑传输路由，发送一个网络层协议数据单元到一个合适的设备。网络层管理服务实体允许应用与堆栈相互作用，提供如下服务：配置一个新设备、初始化网络、连接和断开网络、寻址、邻居表发现、路由发现以及接收控制。
Zigbee网络层支持星型、树型和网状型网络拓扑结构，如图1所示。在星型拓扑结构中，整个网络由一个Zigbee协调器和多个从设备组成，且由协调器控制，Zigbee协调器负责发起和维护整个网络的正常工作，保持同网络中其他设备之间的通信。在树型和网状拓扑结构中，Zigbee协调器负责启动网络和选择网络的关键参数，如：最大子设备数、最大路由器数、最大深度等；同时也可以利用Zigbee协调器来扩展网络结构。在树型网络中，路由器设备采用分级路由策略来传输数据和控制信息，且树型网络可以采用基于信标的方式进行通信。在网状网络中，设备之间使用完全对等的通信方式，且不发送通信信标。
1 网络层核心功能
1.1接入网络
Zigbee协调器建立网络后，其他设备作为协调器的子设备接入网络。在一个网络中具有从属关系的设备允许一个新设备连接时，就与新的设备形成一个父子关系，新设备为子设备，与新设备连接的设备为父设备，一个网络中的所有设备（除协调器外）都是Zigbee协调器的子设备。任何子设备可以通过联合方式或者直接方式连接网络。
通过联合方式接入网络，只要设备具有允许加入子设备的功能和具有有效地网络地址空间，它就可以接受一个新设备发送的连接请求命令。通常仅仅只有Zigbee协调器和路由器设备具有允许接受子设备的能力，才能接受连接请求命令，终端设备不具备这个能力。对于子设备，首先MAC层扫描信道，可执行被动扫描或主动扫描。在扫描过程中，子设备发送一个beacon request帧，对工作在这个信道中的所有设备收到此帧，发送beacon帧，告知发送者是否允许其他设备以其子设备的方式加入网络。一旦信道扫描完成，MAC层通知网络层扫描完成，网络层选择合适的潜在父设备发送入网请求命令。如果收到潜在父节点拒绝该设备加入，网络层将在关联表中重新设置潜在父节点，以不再重新向该潜在的父设备发送入网请求命令。如果一次加入网络不成功，将继续选择其他的潜在父节点加入，直到找到一个合适的父设备加入。如果加入成功，则设置父设备分配的16位网络地址进行通信。
对于父设备，只要协调器或路由器可以执行分配网络地址过程。如果潜在的父设备没有可用的地址分配，将告知发送入网请求命令的设备该设备不能接收子设备。如果有可用的地址则分配网络地址，允许该设备作为其子设备加入网络。
直接方式连接网络，首先由父设备（Zigbee协调器或路由器）确定所指定要加入网络的设备是否已经存在于网络中，如果不存在，则分配一个唯一的16位的网络地址。具体的接入网络子设备与父设备的连接流程可参考文献，这里不再详细论述。
1.2 邻居表维护
Zigbee的每个设备都必须维护一个邻居表。设备的邻居表应包含在其一跳传输范围内的每一个设备的信息。存储在邻居表中的信息可用于各种目的，通常在实际的Zigbee设备运行中，不需要包含所有的信息。其中邻居设备的PAN标识符、扩展地址（如果设备为父设备或者子设备）、网络地址、设备类型、与设备之间的关系是邻居表必须包含的内容。除此之后，还可以包含以下信息，执行设备希望在邻居表中记录这些额外的信息：空闲时接收机工作；表示邻居设备接收机在超帧活动期的空闲期是否工作。扩展地址（任意邻居设备）；信标顺序：表示传递信标的频率。深度：邻居设备的树状深度，协调器设备为0。允许连接：用于表示邻居设备是否正在接受连接请求。传输失败：表明以前该设备是否传输成功。潜在的父设备：在连接失败的情况下，是否排除邻居设备为潜在的父设备。平均LQI：估计RF传输链路质量。逻辑信道：表示邻居设备工作的逻辑信道。输入信标帧时标：邻居设备接收到的最后一个信标帧的时间标记。信标帧传送时间偏差：邻居设备信标与它的父设备信标之间的传输时间差，从相应的输入信标时标减去该偏差可以计算出邻居的父设备传输信标的时间。
1.3 网络地址分配机制
在网络层中，Zigbee协议采用分布式地址分配机制为每一个入网节点分配网络地址。Zigbee每一个节点都有一个16位的短地址和一个64位的扩展地址。64位扩展地址在设备制造过程中设置且对于每个节点都是唯一的，类似于计算机网络中的MAC地址，在设备接入网络过程中使用。16位短地址类似于IP地址，可以与Internet网连接，在整个网络中静态分配。分布式地址分配由协调器节点确定网络参数：[Cm]，[Rm]为每个父节点可以拥有最大子节点数，最大路由节点数，[Lm]为网络最大深度；地址只能由父节点分配给各个子节点，协调器决定整个网络的深度。父节点可根据公式[1]确定是否可以具有给子节点分配子区段地址数。
[Cskip（d）=1+CmLm-d-1 Rm=1 1+Cm-Rm-CmRmLm-d-11-Rm Rm>1 ] （1）
当[Cskip（d）=0]时，则该节点没有接收子节点的能力，[Cskip（d）>0]时，该节点有能力接收子设备，则根据需要接入的节点是否具有路由器能力来分配不同的地址。[Ar，d，m]为父节点为具有路由器能力的节点分配网络地址公式，其中[Ri]为当前父节点所接受的具有路由器能力的节点数。
假设给出一个具有最大子设备数[Cm]为4，最大路由器设备数[Rm]为4，最大深度[Lm]为4，则可利用上述公式计算出[Cskip（d）]的值如1所示。此网络结构如图2所示。
1.4 Zigbee路由选择
Zigbee协调器和路由器具有如下功能：为上层和Zigbee其他设备中继数据帧、参与路由选择、建立路由、为终端设备参与路由选择、参与端到端路由修复、参与本地路由修复、在路由选择和路由修复中，使用规范的Zigbee路由成本进行度量。同时还可以提供如下功能：记录最佳有效路由，维护路由表；为上层初始化路由选择；为其他Zigbee路由器初始化路由选择；初始化端到端路由修复；为其他Zigbee路由器初始化本地路由修复。Zigbee协议定义了三种路由模式：禁止路由发现、使能路由发现和强制路由发现。
禁止路由发现（Suppress）：如果发现网络路由器存在，数据包路由指向该路由器。否则数据包沿树型发送。
使能路由发现（Enable）：如果发现网络路由器存在，数据包指向该路由器。如果网络路由器不能确定，路由器可以启动路由发现，当路由发现完成后，数据包沿计算出来的路径进行路由转发。若果该路由器没有路由发现能力，数据包将沿树型路由转发。
强制路由发现（Force）：如果路由器有路由发现能力，不管路由是否存在，都将启动路由发现过程。路由发现完成后，数据包沿计算出来的路径进行路由转发。如果该路由器没有路由发现能力，数据包沿树型路由转发。
1）路由成本
在路由选择和路由维护时，Zigbee采用路由成本的度量方法来比较路由的好坏。即与路由中每一条链路相关的链路成本之和组成的链路成本。计算如公式（4）：
[CP=i=1L-1CDi，Di+1] （4）
其中：[CP]为长度为[L]的路由[P]，由每一个长度为2的子路由[Di，Di+1]成本和，[CDi，Di+1]为链路成本。链路成本[][Cl]为链路[l]的函数，且其值为集合[0，…，7]，函数的表达式为公式（5）。
[Cl=7min7，1pl] （5）
其中[pl]为链路[l]发送数据包的概率。
公式（5）的关键问题在于如何测量或估计[pl]。[pl]可以通过实际计算收到的信标帧和数据帧来进行估计。其中最直接和最有效的方法是基于IEEE802.15.4的MAC层和PHY层所提供的每一帧的LQI进行平均计算值。通常使用驱动函数表来映射平均LQI值与[Cl]值。
2）数据传输
网络层收到数据帧后，按照如下流程转发数据帧，流程图如4所示。
首先判断该帧是来自上层的数据帧还是下层的数据帧。对于上层数据包，判断其目的地址是是否为广播地址，是则广播数据帧；不是则按照规定的流程发送数据包。如果收到数据帧的设备是Zigbee协调器或路由器，且帧的目的地址为该设备的终端子设备，则发送MSDE-DATA.request原语，将数据帧直接发送到目的地址设备；如果目的地址不是该设备的终端子设备，则首先检查是否有与目的地址相对应的路由表入口，如果存在路由表入口，则根据该入口找到下一跳地址，发送数据帧；如该设备不存在与该目的地址相对应的路由表入口，则检查网络层帧报头控制域的路由选择子域，该值为1，设备开始路由选择，该值为0则采用分级路由的方法沿树选择路由。
对于收到MAC层的数据帧，首先检查其目的地址，如果目的地址为广播地址，网络层首先重新广播该数据帧，然后将该数据帧发送到上层进行处理。如果该数据帧不为广播帧，则网络层判断该目的地址是否与自己的逻辑地址相同，相同则发送该帧到上层进行处理，不同则该设备只是一个中间设备，则按照处理接收上层的非广播数据包的方法进行处理。
对于没有路由能力的设备，采用分级路由的方法沿树选择路由。
1.5 Zigbee网络层包格式
网络层帧由网络层帧报头和可变长有效载荷组成，如图3所示。网络层帧报头包含帧控制、地址和序列信息。帧控制域为16bit，包括定义的帧类型、地址和序列域以及其他控制信息；路由域包含了目的地址、源地址、广播半径与序列号相关信息。
通常地址和序列域不是所有帧都必须包含，但是网络层帧报头域以固定顺序出现。目的地址域长度为2字节，为16位目的设备的网络地址或广播地址（0xFFFF）。源地址域为源设备的网络地址。16位网络地址与IEEE802.15.4协议中定义的MAC层16位短地址是一致的。广播半径域和广播序列域仅在目的地址为广播地址时才存在，长度都为1个比特位。帧的有效载荷域为可变长度，包含个中帧类型的具体信息。
网络层定义了三种类型的命令帧：路由请求命令，路由应答命令和路由错误命令。设备使用路由请求命令来请求在其一跳范围内的其他设备发现到达该目的设备的路由路径，以在网络中建立一条稳定的、经济的路径到达目的设备。路由请求命令的目的设备发送路由应答命令来告知路由请求源设备已收到路由请求命令。当设备无法向前传输数据帧时，设备发送路由错误命令通知源设备，在数据传输过程中出现了错误。
2 结论
本文主要关注Zigbee协议栈中的网络层，对其相关的信息进行了详细的介绍。首先介绍了Zigbee技术能支持的网络拓扑结构，对节点接入网络过程、路由选择算法、路由表维护机制和如何为新加入节点分配网络地址分配进行了详细的描述，并给出了Zigbee网络中主要包的类型和对应的格式。
参考文献：
[1] Jung J Y， Lee J W. Improved Zigbee Connection Method for Healthcare Device[C]//2006 International Conference on Hybrid Information Technology Cheju Island， Korea， 2006（1）：673-676.
[2] Zheng J，Lee M. Will IEEE802.15.4 Make Ubiquitous Networking a Reality？：A Disscussion on a Potential Low Power， Low Bit Rate Standard[J].IEEE Communications Magazine，2004，42（6）：140-146.
[3] Zigbee Standards Organization. Zigbee Specification V1.0：Zigbee Specification [S].2005.
[4] 李腊元，李春林.计算机网络技术[M].北京：国防工业出版社，2004.
[5] 任丰原，黄海宁，林闯.无线传感器网络[J].软件学报，2003，14（7）：1282-1291.
篇8
关键词：地铁 信号系统 施工安装 设备调试
1 工程概况
正线采用完整的列车自动控制系统ATC。列车自动控制系统ATC由列车自动监控子系统ATS、列车自动防护子系统ATP、联锁子系统、列车自动运行子系统ATO子系统组成。
西安市地铁一号线一期工程信号系统按子系统划分为：正线ATC系统；车辆段/停车场信号子系统；试车线信号子系统；培训子系统；维护监测子系统；电源子系统等。
西安市地铁一号线一期工程信号系统按地域划分为：控制中心设备；车站及轨旁设备；车载设备；试车线设备；车辆段/停车场信号设备；培训中心设备；维修中心设备等。
车辆段/停车场采用独立的计算机联锁系统，并配置微机监测设备。
西安市地铁一号线一期工程的信号系统还包括：信号系统内部各子系统设备间的接口；信号系统与其它系统及线路间的接口。
主要工作内容：正线车站及区间运营控制中心、车辆段正线相关部分所有室内、外正线信号系统设备的安装；车辆段/停车场联锁信号所有室内、外信号设备的安装；车载信号设备的配合安装；信号系统与通信、综合监控、屏蔽门等系统的接口安装；国铁联络线的接口安装；信号系统在运营控制中心与二、三号线信号系统的施工接口安装；所有线缆的敷设、测试、接续、成端和配线；各种沟、槽、管、洞的预留和预埋；与相关专业的安装配合；提供各阶段的进度报告及施工计划等；相关设备到其仓库或指定地点的运输、装卸、仓储和保管。负责设备由仓储地点至施工安装现场的运输、装卸、搬运、开箱、安装等。
2 施工技术
2.1 室外设备安装
2.1.1 电缆线路施工。地铁信号系统电缆线路施工是整个系统最关键的技术，它主要包括电缆支架施工、接地扁钢施工、电缆敷设。电缆支架共五层，通信信号系统合用，信号用下三层，通信用最上二层。区间采用弧形、矩形，站内采用矩形。施工注意事项：①定测时和接触网专业联系定测出接触网坠拓的位置，此地段需制作特殊支架，以免影响坠拓安装；②弧形支架进行制作时一定要先对隧道内弧度进行实地测量，以便生产出的产品和实际相和；③电缆长度定测时，考虑附加量时要注意地铁与国铁的区别，相对要少的多，否则会造成电缆浪费。
2.1.2 轨道电路。在轨道交通运输中，列车位置检测设备是信号系统构成的关键设备，它为整个信号系统运行提供基础条件。最初，列车以站间闭塞的方式运行，轨道电路是最早的列车位置检测设备，随着高密度列车运行的要求和自动控制技术的不断发展，先后出现了固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞三种信号闭塞制式，随之出现了不同工作方式的列车位置检测设备，如轨道电路、计轴区段、环线，乃至于现在的移动闭塞列车位置检测设备。西安地铁一号、二号均采用计轴设备。
计轴设备安装由于是打眼安装在钢轨上，所以必须等铺轨专业长轨通时方可施工。
2.1.3 转辙装置。转辙部分施工由于地铁空间的限制，长基础角钢的放置，打眼在配合工务施工时最为关键，工务制作整体道床时要核对转辙机预留基坑、尺寸是否合适，长角钢采用先放置后打眼的办法。
2.1.4 发车表示器。发车表示器安装在站台上，每站2个，其安装支架需特制加工。
2.1.5 紧急停车按钮。紧急停车按钮安装在上下行线站台楼梯口墙壁、或车站柱子上，每站 4个，由于紧急停车按钮安装一般是安装在车站装修干挂石材或装修面上，所以，在安装装修期间，必须跟进安装装修施工进度同时施工，避免造成返工。
2.1.6 信号机施工。根据现场实际情况，地铁信号机构基础要制作特殊基础，信号机安装分隧道内、站内两侧壁上、站台上，安装时要注意位置是否影响显示，按照地铁设计规范，信号机一般安装在行车方向右侧，但有部分反方向信号机安装在行车方向右侧时，受限界、屏蔽门等影响，必须进行位置调整，所以在定测时，集成商、设计必须现场确定，并做好定测记录。
2.1.7 无线设备安装。无线设备安装包括轨旁AP机箱、AP天线。施工时注意几点：①定测：现场定测必须与区间各种无线网有距离，比如区间PS系统、专用系统、公安系统等。②工艺：安装时注意其施工工艺，尤其是天线安装、馈线安装方式必须按照集成商现场督导执行，避免造成返工。③安装位置：安装时，根据现场定测位置，先观察安装点是否满足与其它专业的距离要求。包含安装高度是否受电力等专业的影响。
2.1.8 轨旁应答器或信标安装。应答器（信标）是后续整个信号系统运行中列车精确停位以及线路运行速度计算的重要依据，所以安装精度比较高，必须从定测、安装、后续电子地图录入严格按照技术指导方相关标准执行。由于应答器（信标）是安装在股道中间，考虑其它专业施工的影响，便于成本保护，建议施工安排在后期。
2.2 室内设备安装 ①室内设备主要有防雷分线柜、联锁机柜、组合柜、电源系统、ATS系统、ATP系统、ATP系统根据信号集成商不同，配置不同。②机柜安装时要制作底座，由于目前地铁施工工期紧，受前期土建、安装装修单位进度影响，预留与信号施工时间短，所以目前均适于安装、装修交叉作业，只要安装装修单位提前告诉静电地板标高，信号就可以提前安装设备底座，建议静电地板在信号主体施工完成后开始施工，以便于静电地板保护。室外电缆引入到电缆间至分线盘时，不得交叉，要注意上下行电缆分开，因电缆较多，每根电缆挂上铭牌，电缆间要放置专用电缆架。
2.3 系统调试 地铁系统调试顺序为：信号联锁调试、先静态调试，后动态调试。先局部调试，后系统调试。联锁～ATP～ATO―ATS顺序。如图1所示。
■
2.3.1 室内模拟试验。分线盘上制作轨道、信号机、道岔假条件作室内模拟试验。
2.3.2 室外设备局部调试。轨道电路：调整计轴设备技术参数，使轨道正常工作。信号机：从分线盘上断开室内与室外联系，给每个灯位送电，同时试验灯丝报警。道岔：待室内模拟试验完毕时，通过室内单操道岔，试验道岔。紧急停车按钮：可在室外按压，检查室内输入情况及操作面板显示情况，达到试验目的。发车表示器：试验方法同信号机。
2.3.3 系统调试。每项设备试验完毕后，进行系统调试，通过办理进路，看信号显示、道岔位置是否正确。
2.3.4 动车调试。车载软件装入机头上，沿每个轨道电路运行，车地通信是否正常，检查轨旁设备是否能正常工作，同时设置各项设备技术参数，达到动车调试的目的。
2.4 综合联调 综合联调主要包括CBTC系统中的ATS子系统、联锁子系统、ATP子系统、ATO子系统、维护支持子系统、电源设备的联合调试及其与其它有关联专业的系统的联合调试。在信号系统各子系统的联调成功后，进行信号系统与其它有关联专业的系统的联合调试，包括两个阶段：即信号系统与其它系统的所有接口功能试验阶段和与各系统联合调试试验阶段。信号系统与各系统联合调试试验是轨道交通的几个关键相关专业系统同时工作在一起，通过单列或少量列车运行，证明几大系统可以有机的结合在一起，有效的工作，能满足各项指标及技术参数要求，包括与其它系统接口的稳定性指标。承包商负责提供设备的调试、信号各子系统及其他有关系统的接口检查，以保证所需联调的每组设备通过其接口达到的系统功能满足要求。
3 结语
总之，地铁信号系统的安装、调试、验收是一个系统工程，只有把控好每一个工序的工程质量，才能顺利实现系统联调及通车运营。随着我国城市轨道交通的快速发展，地铁信号设备制式的多元化，有必要针对各种设备制定统一的施工验收及调试管理办法，补充和完善相关标准，引领轨道交通向规范化发展。
参考文献：
[1]李华.地铁信号系统的施工技术[M].北京：中国铁道出版社，2011.
篇9
为了适应3G业务发展的需要，中国通信标准化协会(CCSA)组织业内专家完成了移动可视电话业务技术要求和测试方法的标准研究项目。该项目已由信息产业部颁布为通信行业标准，它的颁布为移动可视电话业务设备研制、生产、测试和采购、运营提供了重要技术依据。
隐见移动标准身影
“移动可视电话的中国移动企业标准已在今年四月完成。由中国移动牵头规划，各个企业遵循3GPP的规范，结合其实现技术细节，然后综合形成。”大唐电信终端应用业务中心总监姜么武表示。
中国移动制定的是企业标准，CCSA则为行业标准，在没有国标的情况下，应执行行业标准。这是通例。而新的国标也已考虑到兼容性问题。
CCSA技术部主任詹达天向记者表示：“CCSA制定的是行业标准，行业标准由信息产业部下发指令，再由CCSA组织旗下会员单位讨论制定。而刚刚出台的行业标准对CCSA各个会员单位目前已经生产出来的移动可视电话设备没有影响，因为已经出厂的设备基本按照标准草案生产，大部分都已经符合行业标准。”CCSA拥有181个会员单位，包括大部分核心设备提供商。
不过，詹达天也强调：“今后入网设备需要严格按照行业标准检测。”
国家无线电频谱管理研究所何廷润向《通信产业报》记者表示：“在有国家标准和行业标准情况下，企业标准不能采用另外标准，只是在性能指标上优于行业标准，此时，企业标准要高于国家标准和行业标准。在无国家标准和行业标准时，企业标准可独立存在，但在电信行业，入网认证将缺乏依据。”
终端与测试标准弥补3GPP空白
据悉，该行业标准主要是利用WCDMA/TD-SCDMA网络在移动设备上实现可视电话的无线互通，从而让移动用户之间能够随时随地进行实时音、视频等的交互。现阶段只限于移动终端之间的互通，将来还会扩展到移动终端与PSTN、ISDN等各种网络设备的互通。
由于3GPP没有终端与测试方面的标准，詹达天表示：“行业标准在网络与协议方面与3GPP标准一致，但是在终端与测试上则为我们国家自己的标准。”
篇10
日前中国移动开始了TD-SCDMA试商用，各种TD终端呈现在大众面前。为了TD终端的性能，TD测试，特别是生产测试，变得非常热门。作为无线通信测试仪器的领头羊，R&S一直关注中国TD-SCDMA的发展。几年前，R&S在业界率先推出了TD-SCDMA测试解决方案。现在，R&S能全面提供TD-SCDMA终端射频测试方案，并支持TD-HSPA。可以帮助TD-SCDMA厂商争得市场先机。
根据产品从研发到生产的不同过程，可以把TD-SCDMA终端测试分为：
模块测试：对模块和器件进行测试评估；
整机测试：把模块集成到系统，进行整机验证测试；
生产测试：进行批量生产测试；
在不同的阶段，测试方法、侧重点和关注都各不相同：模块测试主要侧重器件相关的参数指标；整机测试要根据规范验证产品的整体性能；生产测试侧重速度、重复性和稳定性。为了满足不同测试阶段的需求，R&S针对每个测试阶段都提供了相应的解决方案。
SMJ100A与FSU实现模块测试
要保证最终的整机产品能通过严格的一致性测试，首先需要保证基带和射频模块符合更严格的要求。在模块测试阶段，除了用矢量网络分析仪进行传统的线性和非线性分析(如S参数、1dB压缩点、三阶交调等)，还需要用矢量信号源加上频谱分析仪或者矢量信号分析仪对被测件在TD-SCDMA信号条件下进行时域、频域、码域和调制域的分析(如CCDF、ACP、EVM等)。R&S的矢量信号源SMJ100A和频谱仪FSU(或FSP)可以实现这些测试。
最紧凑的整机测试方案
3GPP34.122终端射频一致性测试规范定义了发射机、接收机的特性和系统性能的测试要求。其中TD-SCDMALCR的基站/终端则是根据该规范的1.28McpsTDD的要求进行测试。上述规范是研发和一致性测试中采用的准则。在该阶段，对被测设备的测试往往非常严格，以排除各种潜在的缺陷。研发测试对仪器的功能、动态范围、精度等要求极高。
R&S提供了SMU200A+FSQ+SMA+NRP的研发测试解决方案。
SMU200A可以内置两路独立的信号源，其中一路用于产生有用信号，另外一路则可以产生规范定义的各种干扰信号(连续波或者调制信号干扰)，从而实现两台信号源的功能。而且SMU200A可以产生规范要求的各种衰落模拟和AWGN，这样，一台SMU200A就能满足规范对信号源的要求。FSQ的频谱仪模式具备同类产品中最佳的动态范围，这在进行规范要求的杂散测试和ACLR测试是非常重要的。而FSQ的矢量信号分析模式则可以对信号进行IQ域的分析，便于在研发阶段定位和分析故障。SMA是一台高性能的模拟信号源，可以用于接收交调特性测试。功率计NRP主要用于精准功率测试。
R&S的方案是业界所能提供的最紧凑、最强劲的研发测试解决方案，并且具有以下几个特点：
*全内置的实时测试环境，无需外接PC及附件，测试过程简捷方便
*优异的性能指标及强大的测量功能，帮助用户进行TD-SCDMA产品的设计、开发和调试
*遵循规范的一键式操作与灵活的用户自定义设置相结合
*强大的内置信道衰落模拟功能
对于TD-SCDMA/GSM双模终端来说，音频性能的测试非常重要。因为音频性能的好坏直接影响用户的使用满意度。3GPP规范TS26.132和TS26.131以及国标YD/T1538-2006详细描述了数字移动终端的音频性能技术要求和测试方法。搭建音频测试系统需要三大部件：系统模拟器(如R&SCMU200)，音频分析仪(如R&S的UPV或UPL)以及人工嘴人工耳。这是认证级测试平台。在国际上，R&S的CMU200+UPL是唯一经国际权威机构GCF验证的GSM/WCDMA手机音频测试平台，被广泛应用于手机音频测试中。在中国，UPV和UPL也已经被权威测试机构采用，进行TD-SCDMA/GSM双模手机的音频一致性测试。
TD生产测试仪CMW500抢占先机
终端的测试通常会分为校准和最终测试两个步骤：前者对终端的接收和发射机进行射频调整；后者在整机装配完成后，测试整机的性能指标是否达到规定的要求。由于终端产量巨大，因此对测试设备的要求是：快速、精准、测试一致性好、故障率和维护成本低。
目前是TD-SCDMA终端批量生产阶段，业界迫切需要快速的TD-SCDMA生产测试仪。R&S最新推出的高速非信令测试仪CMW500能提供极高的测试速度、精度和测试能力，它能支持包括TD-SCDMA在内的各种移动通信标准，并为标准的未来发展(如LTE)做好了准备。因此能满足业界的这一需求。
CMW500基于一个新的测试平台，它的推出是源于现代的测试理念和需求。众所周知，由于现代的手机变得越来越复杂，不断增加的新通信标准和新频率分配使得测试需求越来越多。这大大提高了终端生产厂家的测试成本。因此，为了应对多标准、多频段带来的测试时间和费用的增长，除了尽可能提高仪器的测试速度外，还必需有全新的测试方法和理念。
从射频性能和对未来无线通信的支持来说，CMW500频率可选配为3.3GHz或6GHz，中频带宽分别为分析仪40MHz和信号源70MHz。在设计该仪器时已经充分考虑了未来无线技术的发展趋势，这使得用户能实现最低的测试费用和投资的低风险性。CMW500单台测试仪集成了强大的射频分析仪和信号源以及全新的测试理念，这确保了最高的测试性能，最小的体积和很低的功耗。
正如前面所说，为了进一步提高测试速度，还需要创新的测试理念。R&S为芯片和无线设备生产商开发了R&S智能校准(R&SSmartAlignment)测试技术。CMW500可以支持这种创新的测试技术，以及衍生的支持各种快速射频校准测试，如基于Rx/Tx功率扫描(PowerSweep)的射频校准方法。从而可以把终端的射频校准时间比传统方法加快10倍。
另外，对于终端生产来说，如果尽量提高首次测试的通过率，可以减少误测，从而也可以减少整体测试时间。而通过率的提高依赖于整个生产流程的优化，这其中，仪器的测试精度和一致性又是至关紧要的。R&SCMW500在绝对精度、测试可重复性和线性度方面极为出色，可以保证很高的首次测试通过率。
