无线通信技术方案范文

时间:2023-12-07 18:02:47

导语:如何才能写好一篇无线通信技术方案,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。

无线通信技术方案

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1无线通信在电力系统的应用情况

1.1卫星通信应急通道

电力系统卫星通信系统提供控制主站控制子中心站与每个端站直接通信,构成星状卫星通信网络,实现端站-子中心站的卫星一跳通信方式。端站的各种业务通过通讯端口(IP接口)接入端站,经卫星通道进入子中心站,子中心站再将数据通过通讯端口送入调度中心的计算机,中心根据需要对所得到的信息进行加工处理,从而构成一个完整的应急通信系统。其应急通信部分通常包含语音、视频、数据通信等三部分,目前在实际运用的系统中存在与RTU直接相连的数据通信应用。

1.2电量采集系统无线数据通道

电能量采集系统与继电保护及故障信息管理系统比较相似,其采集终端与主站系统通信采用网络通道、专用通道及拨号通道,通常拨号通道是在前两种方式不能通信时的备用数据传输通道。

1.3配电及用电网的通信通道

大客户负荷管理系统将负控系统、电量计量计费、配电自动化系统及配变监测等功能合为一体的大型系统。由于该系统具有点数多、规模大、电力通信网无法覆盖、实时性要求小及小数据量和电能量数据批量抄读的特点。经过对230M负控专网、中压载波、GPRS网络的技术经济比较,最终采用的是GPRS网络。

1.4变电站的无线通信通道

对于部分地理位置偏远变电站,不具备专网通信(如光纤通信、有线电缆、电力载波等)的条件,因此,不得不选择“公网”来解决RTU与调度主站的通信问题。典型的通信流程如下:利用DTU的RS232接口和变电站RTU对接;中国移动提供VPN接入方式,为每个DTU分配一个固定的IP地址;中国移动网络通过光纤或者2M方式专线接入调度通信机房,并在其接入路由器与调度数据网络之间加设防火墙等安全措施;以网络或串口方式连接到SCADA系统通信前置机进行数据通信。

2无线通信系统安全分析

公用无线通信网是为广大市民服务的,根据用户不同需求,制订灵活多样的通信应用方式,并结合通信低成本等原则设定的,因此,公用无线通信网的首要目标是盈利,其次才是通信可靠安全。现在以应用最为广泛的中国移动GPRS网络,分析无线通信网络存在的安全隐患。

2.1公网无线通信式

GPRS网络支持无线方式的分组包交换功能,其永远在线,快速传输、按流量计费的特点,很好的满足了用户在移动状态下对数据业务的需求,其主要具备以下特点:实时性强、建设成本少、覆盖范围广、系统的传输容量大、数据传送效率高和稳定性好等。通常GPRS网络具备一定的安全性,其采用两个方面的防护措施:一是每个终端插有一张SIM卡(具备一定的加密认证功能)。二是在GGSN(GatewayGPRSSupportNode,网关GSN)和企业路由器之间建立GRE隧道(通用路由协议封装)以保证网络传输的安全性。

2.2无线通信网的风险分析

GPRS是基于IP模式的骨干传输网,现今的黑客都对基于TCP/IP的传输协议非常熟悉,因此GPRS网络更加容易受到黑客攻击。主要面临的隐患分析如下:

1)黑客攻击:主要是指试图从外部网络入侵GPRS系统的人,目的是窃取用户信息或者破坏GPRS无线通信网络,出卖信息来赚钱,也有的是特意显示他们的入侵通信网络的能力。

2)管理人员隐患:管理人员熟识网络的设置和运行情况,对GPRS网络的破坏能力很强,应对他们访问内部网络的权限要加以限制,避免管理人员对系统造成任何破坏。

3)服务提供商隐患:服务提供商提供通信网络设备,并负责网络的建设和调试工作,日常的软件更新和维护如果缺乏监管,将对GPRS网络造成严重的威胁,因此,必须加强对服务提供商的管理,采用足够的安全防范措施。

4)合作者隐患:部分网络应用合作商例如ISP,服务系统直接与GPRS网络相连,直接深入到传输网络的物理层,合作者掌握了很多网络信息和用户信息,如果他们将信息泄露给一些恶意第三方,将使GPRS网络和用户受到严重的安全威胁。

2.3公网无线通信网络的安全漏洞

无线通信系统大部分采用数据终端单元DTU进行数据通信,DTU的功能是将串口数据流转换成TCP/IP协议传输的数据流,工作原理如下:

1)数据上行传输:用户终端设备串口上的数据通过DTU封装成IP包,通过GPRS传输网络平台发送到传输服务数据中心,数据中心系统将IP包进行分包处理。

2)数据下行传输:数据中心系统向在线的DTU发送一个数据IP包,通过GPRS传输网络平台发送给DTU,DTU将封装IP包数据还原处理,最终以串口数据流的形式发送给用户设备。

由于DTU没有采用网络安全方面的身份认证和传输加密技术,存在一定的安全漏洞,特别是网络传输时延较大时,往往生产很多重复数据包,出现数据堵塞和掉包现象,往往给黑客攻击有机可乘,安全性比较脆弱。因此,公网GPRS的传输模式应用到电力调度的数据传输时存在重大的安全隐患,必须采取相应的安全防范措施。

3电力通信安全防护技术

3.1网络隔离技术

面对新型网络攻击手段的出现和电力系统对安全防护的特殊需求,出现了网络隔离技术。网络隔离技术的目标是确保隔离有害的攻击,在可信网络之外和保证可信网络内部信息不外泄的前提下,完成网间数据的安全交换。网络隔离技术是在原有安全技术的基础上发展起来的,它弥补了原有安全技术的不足,突出了自己的优势。网络隔离,主要是指把两个或两个以上可路由的网络(如:TCP/IP)通过不可路由的协议(如:IPX/SPX、NetBEUI等)进行数据交换而达到隔离目的。由于其原理主要是采用了不同的协议所以通常也叫协议隔离(ProtocolIsolation),隔离概念是在为了保护高安全度网络环境的情况下产生的。

3.2身份认证技术

身份认证是网络系统和计算机验证操作者身份是否符合条件的过程。计算机网络系统构建了一个虚拟的网络世界,用户的身份信息是由一组设定的数据代替,计算机系统只能够识别用户的数字信息,并根据用户数字身份的分类进行不同的操作授权。操作者是否该数字身份的合法拥有者,如何确保数字身份不被非法盗用,已经成为一个越来越重要的网络安全问题。目前主要的身份认证方式主包括:户名加密码方式、USBKey认证方式、数字IC卡认证方式、动态口令方式、生物特征认证方式等等。近几年发展起来的USBKey身份认证方式是一种便捷、安全的身份认证技术。USBKey内置了先进的智能卡芯片,可以存储用户的数字证书和密钥,运用USBKey的内置的密码算法实现用户身份验证,解决了易用性和安全性之间的难题。因此,电力无线传输可以采用USBKEY身份认证方式解决公网传输系统安全性的问题。

3.3传输加密技术

数据加密又称密码学,它是一门历史悠久的技术,指通过加密算法和加密密钥将明文转变为密文,而解密则是通过解密算法和解密密钥将密文恢复为明文。数据加密目前仍是计算机系统对信息进行保护的一种最可靠的办法。它利用密码技术对信息进行加密,实现信息隐蔽,从而起到保护信息的安全的作用。传输密码是通信双方按预先设定的规则进行数据交换的一种特殊的保密手段。密码技术早期仅对文字信息进行处理,随着通信网络技术的不断发展,目前已能对数据、语音、图像等进行加密解密。各国政府、大型的企业使用的密码编制及解密技术越来越复杂,具有高度的机密性。密码技术体系的主要类型分为四种:

1)错乱:根据固定的图形和法则,改变文件原来的数码位置,使其成为密文。

2)代替:使用固定的代替表,将文件原来的数码位置进行规则替代,使其成为密文。

3)密本:使用预先编制的相应字母或数字组,代替对应的词组或单词,使文件成为密文。

4)加乱:使用预先设定的一串数码序列作为乱数,按一定的规则插入原文件不同位置,结合成成密文。上述四种基本的密码技术,经常被混合使用,从而编制出复杂程度相当高的实用密码。

3.4权限受控技术

权限受控也称为访问控制,是按用户身份及其所归属的某预定义组来限制用户对某些信息项的访问,或限制对某些控制功能的使用。访问控制通常用于系统管理员控制用户对服务器、目录、文件等网络资源的访问。

1)访问控制的功能主要有以下:防止非法的主体进入受保护的网络资源;允许合法用户访问受保护的网络资源;防止合法的用户对受保护的网络资源进行非授权的访问。

2)访问控制实现的策略:入网访问控制;网络权限限制;目录级安全控制;属性安全控制;网络服务器安全控制;网络监测和锁定控制;网络端口和节点的安全控制;防火墙控制。

3)访问控制的类型包括:自主访问控制和强制访问控制。自主访问控制,是指由用户有权对自身所创建的访问对象(文件、数据表等)进行访问,并可将对这些对象的访问权授予其他用户和从授予权限的用户收回其访问权限。强制访问控制,是指由系统(通过专门设置的系统安全员)对用户所创建的对象进行统一的强制性控制,按照规定的规则决定哪些用户可以对哪些对象进行什么样操作系统类型的访问,即使是创建者用户,在创建一个对象后,也可能无权访问该对象。

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电力无线通信技术的发展,使得电力通信网络的运行优势明显。如果作业环境恶劣或者气候环境复杂,采用有线通信网络,在电力信息的采集、电网移动终端的接入以及信息系统运行的监控以及信息交互等等都会受到一定的限制。无线通信技术所采用的是无线接入技术,网络与用户终端是采用无线通信均技术建立联结的。但是,电力无线通信网络在运行中,会因无线接入容易受到各种因素的干扰而导致安全可靠性难以保证而导致安全隐患。针对电力无线通信网络运行中所存在的安全隐患进行分析,并从网络运行时间出发采取防护技术是非常有必要的。图1为电力无线通信网络。

一、电力无线接入技术

电力通信主干网所采用的接入技术为固定无线接入技术和移动无线接入技术。无线接入技术有很多,包括全球移动通信系统、无线本地环路系统、无线局域网等等。不同的无线接入技术,在电力通信网络中发挥着不同的作用。移动用户接入无线技术,以全球移动通信系统为主,还包括全球微波互联接入技术、时分多址、宽带码分多址等等。多媒体监控所采用的是视频接入、音频接入等等。

二、无线接入技术的特点

无线接入技术具有综合性强的特点,所涉及的技术种类非常多,但是,由于无线通信信息传输存在着信号不稳定性,导致数据信息传输的速度慢而且缺乏可靠性。

(一)无线接入技术具有临时性调整

电力通信采用无线接入技术,终端接入存在着临时性,这就意味着无线信息的接受者并不是固定不变的,无线通信的信道也要相应地做出调整。每一次通信中,为了确保无线通信的安全可靠,都要对用户进行登录验证,确认用户的登录权限之后,才可以允许用户接入终端。相比较于电力有线接入技术,无线接入技术不仅信号稳定性比较差,而且数据信息传输的安全性也会受到影响,导致无线通信的可靠性步入有线通信技术。这就意味着在数据传输的过程中,很容易出现数据信息丢失的风险,电力无线通信技术所存在的这一问题也是需要重点解决的。

(二)无线接入技术存在着抗干扰问题

无线接入技术所存在的抗干扰问题。这些干扰分为有针对性的干扰和无针对性的干扰,其包括天线、噪声等等所造成的干扰,多址干扰、码间干扰等都属于是无针对性的。有针对性的干扰主要是为了达到某种目的而采用的干扰措施,多出现与军事应用领域中。比如频带干扰、瞄准干扰等等。电力无线通信网络在运行中所遭受的干扰与无针对性的无线接入干扰有关。即便是存在干扰信息,也不会对发射源造成影响。接收源则会因干扰问题的存在而使得所接收的信息需要进行鉴别,摒弃虚假的信息,保留真实的信息。

(三)无线接入技术的数据冲突问题

无线接入技术的数据传输中会存在数据冲突问题。存在这种现象的原因在于信道空间有限,当一个信道所发送的数据信息是由多个发射源在同一时间发射,就会由于信道狭窄而使得多个数据被阻塞在信道中。此时,就要将信道检测机制构建起来,可以对网络数据传说中的数据冲突问题能够及时发现,及时解决,以避免由于网络拥挤而影响到网络的正常运行。

三、电力无线通信安全隐患

(一)电力无线通信网络所存在的风险

电力无线通信网络的运行中,由于黑客较为熟悉传输协议,因为,会对无线通信网络产生危害,并对其进行攻击,使网络运行风险问题产生。在黑客对无线通信网络攻击的过程中,一般都是从外部网络通过网关进入到局域网路中,这种方法不仅能够窃取用户信息,还会对无线通信网络造成破坏,造成网络无法正常运行。

黑客无线通信网络的攻击使外在风险因素,电力无线通信网络的管理人员则是内在的风险因素。管理人员对网络的运行情况以及网络的设计都会非常熟悉,因此管理人员对无线通信网络的破坏力也是非常强的。为了避免管理人员给无线通信网络造成破坏,就需要对无线通信网络实施权限管理,以降低无线通信网络的风险度。

(二)电力无线通信网络存在安全漏洞

电力无线通信网络以数据终端单元为主。当数据上行传输的过程中,无线通信用户的终端设备串口上所传输的数据信息会通过无线终端设备将信息打包为IP包,通过网络平台传输到数据中心系统,进行分包。当数据下行传输的过程中,数据中心系统会将所接收到的IP包在线传输给无线终端设备,无线终端设备会将IP包进行还原处理而形成串口数据流,之后将数据信息发送给数据端的用户。如果说无线终端设备进行数据传输时,没有进行身份认证,则就无法针对传输过程中的数据信息采用进行加密,且数据信息传输时间需要长时间,进而就会留下安全漏洞而让黑客对无线通信进行攻击。同时也会存在生产重复数据包的问题,进而导致数据。

四、电力无线通信防护技术

(一)电力无线通信网络采用数据传输加密技术

电力无线通信网络进行加密,目的就是为了避免数据信息传输中导致数据丢失。采用加密的方法,就是将所传输的数据信息运用加密算法转变为密文,而要获得数据信息则要通过解密的过程。有关数据信息管理人员只要使用解密密钥就可以文件恢复为可读。给无线通信网络上所传输的数据信息进行加密,是对数据信息进行保护的一种形式使得数据信息不会受到破坏。数据信息传输的过程中,还要使用传输密码。随着通信为了技术的不断升级,加密技术已经不再局限于数据,包括图像、语音等等,都可以用于加密。

(二)电力无线通信网络采用访问控制技术

访问控制技术就是权限受控技术,即对登录电力无线通信网络的用户的使用权限进行控制,通常会采用身份验证的方式。通过采用具有归属性的预定义组对用户的信息进行核查、限制。通常访问控制技术会由网络管理员来实施,目的是对用户的网络资源访问以有效控制。访问控制技术可以发挥多种控制功能,在制止黑入侵网络平台之外,合法的用户就可以安全登录到指定的网络平台上,以避免非法分子进入到网络平台上窃取资源。

在实施电力无线通信网络的访问控制措施的时候,从入网开始就要对访问以控制,包括目录级、属性、服务器、网络节点、为了端口等等,都要实施安全控制。访问控制可以根据需要采取强制性的访问控制或者自主性的访问控制。强制性的访问控制是要对用户的访问以强制性控制,这种控制具有统一性和规范性,用户只要登录无线通信网站,就严格按照规定执行,否则就不能顺利登录到网络平台上进行访问。对用户进行自主访问控制,就是用户有权利访问自身创建的访问对象并授予访问权限,以避免非法用户入侵无线通信网络而导致数据信息丢失或者遭到破坏。

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【关键词】:面向无线;通信;电力通信技术

1、电力通信专网对无线通信网络的需求

第一,在发生灾难应急状态下:采用基于无线通信技术的电力通信专网可作为电网运行在灾难发生后条件下的通信网络最佳选择方案。即当发生突发性灾害事故或光缆线路故障难以及时抢修的情况下,可以无线通信技术组网方案作为电力通信专网的应急通信方式;

第二,远距离接入延伸:对于城域网远距离营业以及海岛变电站所接入节点而言,由于距离较远,直接敷设光纤线路的费用高昂,缺乏推广价值。在这一条件下,为了满足电力通信专网远距离接入延伸的实际需求,可以尝试引入无线通信网络技术覆盖电力通信专网,解决因敷设光纤线路所产生的费用昂贵问题,同时也能够有效解决供电所、变电站等电力通信关键节点的通信信号覆盖问题;

第三,用户抄表:在电力通信专网中构建无线通信技术网络体系能够实现对电力终端用户使用电量进行实时性、连续性监控的目的。并且,随着无线通信技术的进一步发展延伸,还能够实现对终端用电用户用电量的有效控制;

第四,配网自动化建O:现阶段技术条件支持下我国配网自动化建设相关技术及其应用还相对比较薄弱。通过对无线通信技术及其组网系统的应用,能够快速覆盖所有节点,在面向电力通信专网终端用户提供服务的同时实现节约线缆敷设投资的目的。

2、电力通信专网中无线通信技术组网技术

2.1 WLAN无线通信

WLAN是利用的无线通信技术在一定范围内所构建网络,是无线通信技术与计算机网络相结合的产物。WLAN无线通信网络以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网LAN所具备的相关功能,能够实现用户随时、随地、随意的宽带网络接入。目前,WLAN技术共配置有三个IEEE标准,正常情况下其信号覆盖范围可以达到90.0m左右,基于802.11b标准协议的带宽可以达到11.0Mbit/s左右,而基于802.11a以及802.11g标准协议的带宽更是可以达到54.0Mbit/s左右。组网过程中的主要构成元素包括接入控制点、接入点、无线网卡、以及网络管理终端这四个部分。

2.2 WiMax无线通信

现阶段,WiMax无线通信技术系统可使用的标准包括802.16d标准以及802.16e标准两大类型,正常应用中WiMax无线通信信号的传输距离最远可以达到50.0km。作为一项新兴的无线通信技术,WiMax能够面向互联网提供高速连接通道,可使用在半静止以及完全静止状态下的网络访问,传输速率在10.0M-70.0M左右,完全可以满足宽带上网的需求。

2.3基于WiMax无线通信系统的典型组网方案

结合图1可见,组网过程中的主要构成元素包括WiMax无线通信终端、WiMax无线通信接入网、以及WiMax无线通信核心网这三个部分。根据所遵循标准以及使用场景的不同,WiMax无线通信终端包括固定式终端、便携式终端、以及移动式终端这三种类型,需要根据实际情况灵活选用。而WiMax无线通信接入网则是指基站,具备支持无线资源管理的应用功能,还可通过配置包含认证以及业务授权服务器终端的方式实现WiMax无线通信接入网与其他网络的交互式联通;WiMax无线通信核心网则主要面向其他网络连接提供工作接口,可用于解决用户认证、漫游等应用问题。

3、电力通信专网异构多网共存网络识别技术分析

电力通信专网需要支撑的用户量大且覆盖面广,业务高并发,运行环境复杂程度高。既往实践中表明:单一的无线通信技术及其运用体制难以满足电力通信专网的全部运行需求,包括本文前述的WLAN、WiMax、以及WNN等无线通信技术共同运行于电力通信专网中,电力通信专网存在异构多网混合共存的特点,覆盖不同区域,应用性能相互补充。在电力通信专网基于不同体制的异构多网共存时,为电力智能终端提供了丰富的网络接入选择机会。在这一背景下,必须首先针对电力通信专网网络进行发现与识别,以实现共存区域运行网络的检测、识别、分类,方便智能终端接入网络选择策略的制定。

以电力通信专网中TD-LTE无线通信专网、智能电网邻域网、WiMax无线通信专网、以及230MHz电力无线专网异构多网共存运行为研究背景,为实现对异构多种无线通信网络的识别,以下提出一种基于改进窗口滑动能量检测以及多周期特性加权循环平稳特征检测算法,以实现对网络的发现与识别。各网络基本特征如下表所示(见表1)。

结语

以往电力通信专网建设中大量使用光纤线路进行组网。在这种建设模式下,一旦发生自然灾害,势必会对对电力通信专网中光缆线路的正常运行产生严重不良影响,光缆线路极易发生大面积中断故障,影响电力通信专网的不间断运行。更为关键的是,当前技术条件下针对光缆线路的抢修必须满足适当的条件,耗时较长,因此势必会严重威胁到电力通信专网的安全稳定运行。针对这一问题,为确保电力通信的安全与稳定,就必须考虑在紧急情况下的的电力系统应急通信网络,引入无线通信技术以弥补传统光纤线路传输存在的局限性,构建基于无线通信的电力通信专网组网方案。本文即围绕电力通信专网中无线通信技术的具体应用问题展开分析,并研究了在多种无线通信网络技术异构并存情况下的网络识别技术方法,望能够促进电力通信专网整体运行性能的进一步提升与优化。

【参考文献】:

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关键词:电力通信;无线通信;组网技术

1 前言

目前,电力通信专网大量的使用了光纤这种方式组网,一旦出现自然灾害,将对光缆的正常运行造成严重的威胁,很可能出现光缆大面积中断的情况,而光缆的抢修又要在条件满足的情况下进行,需要的时间比较长,这将对电网的安全运行造成严重影响。

2 无线通信组网技术

无线通信一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成,目前基于该技术的无线通信技术主要有:WLAN、WiMax、WMN、3G等4种技术。

2.1WLAN技术

2.1.1WLAN是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网LAN的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接人。WLAN技术也称为wi-Fi技术,目前有三个IEEE标准。Wi-Fi的覆盖范围可达90m左右,传输速度快,802.11b的带宽可以达到11Mbit/s,而802.11a及802.11g更可达54Mbit/s。该技术可以组建无线局域网,特别在同一层楼内的办公室可以使用无线办公,其传输速率可以有效的满足宽带联网的需求。

2.1.2WIAN组网方案,即由AC(接人控制点)+AP(接入点)+无线网卡+网络管理组成。

2.1.3尽管Wi-Fi技术已经在应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击。

2.2WiMax技术

2.2.1WiMax技术简介

WiMax使用的标准有802.16d和802.16e两个标准,无线信号传输距离最远可达50公里。WiMax是一项新兴的无线通信技术,能提供面向互联网的高速连接,适用于静止和半静止状态访问网络,其传输速率可达10M-70M左右,能完全满足宽带上网的需求。802.16e标准定义了空中的物理层与MAC层,802.16e接入IP核心网,也可以提供VIP业务,支持一点对多点的结构。

WiMax是提供最后一英里的无线宽带接入技术,可以替代现有的有线和DSL连接方式来。WiMax将提供固定、移动、便携形式的无线宽带连接,并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供无线宽带连接。

2.2.2WiMax组网方案

WiMax系统的网络结构包括WiMax终端、WiMax无线接入网和WiMax核心网3部分,如图1所示。根据所采用的标准以及应用场景不同,WiMax终端包括固定(802.16-2004)、便携和移动(802.16e)三种类型。而WiMax接入网主要指基站,需要支持无线资源管理等功能,有时为方便和其他网络互联互通,还需要包含认证和业务授权(ASA)服务器。而核心网主要用于解决用户认证、漫游等功能及作为与其他网络之间的接口。

2.2.3WiMax优势和劣势

从安全性看,WiMax提供了加密机制,它在介质访问层(MAC)中定义了一个加密子层,支持128位、192位及256位加密系统,通过使用数字证书的认证方式,确保了无线网络内传输的信息得到安全保护。

从成熟度看,WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。

从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好是未来移动技术的发展方向,提供优良的最后一公里网络接入服务。

2.3WMN技术分析

2.3.1WMN技术简介

WMN即无线网状网技术,是移动AdHoc网络的一种特殊形态,它的早期研究均源于移动AdHoc网络的研究与开发。它是一种高容量高速率的分布式网络,不同于传统的无线网络,可以看成是一种WLAN和AdHoc网络的融合,且发挥了两者的优势,作为一种可以解决“最后一公里”瓶颈问题的新型网络结构。WMN具有宽带无线汇聚连接功能、有效的路由及故障发现特性、无需有线网络资源等独特的优势。在实际网络发展中,它可以与多种宽带无线接入技术如802.11、802.16、802.20以及3G移动通信等相结合,组成一个多跳无线链路的无线网状网络。这种无线网状网络可以有效减少故障干扰、降低发射器功率、延长电池使用寿命、极大的提高频率复用度,从而提高网络容量、无线网络的覆盖范围,并有效的提高通信可靠性。

2.3.2WMN组网方案

在使用无线网格网技术建设的网络中,其拓扑结构呈格栅状,整个网络由下列组成部分构成:智能接入点(IAP/AP);无线路由器(WR);终端用户/设备(Client)。

2.3.3WMN优势和劣势

从安全性看,目前802.11Mesh网的安全方案主要是Tropos的TroposMetroMesh方案和Nortel的方案。Tropos Metro Mesh方案,采用了多层安全架构,对客户机提供WEP、WPA保护;对无线路由器间的数据采用64/128bit WEP或128bitAES加密;同时使用VPN来增强整体的安全性。链路层的保护是无线网络安全机制的第一步,但是单独的链路层保护不能提供对敏感数据的保护。Nortel在安全方面也别具特色。每个无线路由器间均建立经过加密的IPSec隧道。以便安全地传送所有用户的数据业务、内部信令处理和管理信息,也就是说数据在无线路由器之间的传送都处于IPSee保护之下。

从成熟度看,WMN是正在研究中的技术,在研究中不断在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好的与之相融合、互补,从而能够扬长避短发挥出各自的优势。

3 在电力通信专网中的应用

3.1电力对露线通信网络的需求

3.1.1灾难时应急:采用无线通信系统是作为电网运行在灾难时的通信网络最佳选择,当灾害发生时或光缆故障不能及时维修时,无线通信网络可作为应急通信方式。

3.1.2远距离接入延伸:对于变电站、城域网远距营业所节点,由于距离远,敷设光缆费用昂贵,可考虑采用无线通信网络技术进行电力通信网络的覆盖,解决因光缆敷设而产生的高额费用问题,同时可解决变电站、供电所等节点的覆盖问题。

3.1.3用户抄表:采用无线通信系统,将可以达到对用户用电量进行实时监控。随着这种技术的延伸,还可以对用户进行精确控制。

3.1.4配网自动化:目前我国的配网自动化上还很薄弱,采用无线通信技术可快速覆盖各节点,并节省大量的线缆投资,快速为用户提供服务。

3.1.5新建变电站临时通信方案:在变电站建设期间,由于电力通信网络建设严重受限于变电站机房环境、线路施工条件,而电力通信网络的开通又是变电站投产必不可缺少的前提条件,因此,通信工程的建设时间常常不多,还经常发生光缆无法按时投产的情况,因此,采用无线通信网络技术进行光缆线路投产前的通信方案组织是一种快捷、方便的选择。

3.1.6小范围覆盖:对于变电站、电厂、电力楼宇等区域,可以考虑采用无线通信系统进行数据网、语音网的无线覆盖,在业务流量需求不太大的地方,采用这种方式,可以取代综合布线系统,避免昂贵的布线费用,同时可以提供便捷、快速的接入方式。

3.2组网方案

综上所述,电力通信专网对无线通信技术的需求主要体现在应急通信、配网通信、无光缆覆盖的厂站等节点临时通信几个方面,而为避免网络建设的重复投资,也避免出现应急网络在日常情况下闲置的现象,通过各方面需求的建设方案的分别分析,达到各自的解决方案,并得到不同解决方案的交集,以此交集来进行电力通信专网的应急用心网络建设和配网通信网络的建设,如图2所示

从图2分析也可以看出,适合电力通信专网应急通信的技术有WiMax、WMN、卫星通信等几种技术,而适合配网通信的技术有WiMax技术,各种需求的解决方案的交合点是WiMax技术。而为避免网络建设的重复投资,也避免出现应急网络在日常情况下闲置的现象,可将WiMax技术结合WLAN技术、卫星技术进行综合解决方案研究,并注意结合目前光纤传输网、数据网和微波网的现状,充分利用光纤传输网和微波网的资源,使得无线通信技术在电网中不仅仅是为应急通信而建设,在平常情况下仍然可以作为生产网络使用。具体方案是在各个220kV/110kV变电站/供电N/高山上建设WiMax基站,而各配网业务接入节点DTU、刑、刑以及抢修车辆、灾变现场、应急通信需求现场配置WiMax CPE终端进行回传,而各基站则采用光纤传输网、IP数据网、微波网、卫星通信接人配网中心、应急指挥中心等,使得该网络在灾变的适合可以利用微波网、卫星通信等基础平台迅速建立电力生产业务网络,满足各灾变现场的业务需求,而在日常中可以利用光纤传输网、IP数据网作为配网自动化的专用通信网络,以满足配网自动化对通信通道的需求。

在本方案中,各WiMax基站采用光纤传输网、IP数据网、微波网、卫星通信等技术组成电力通信专网的WiMax网络基础平台,形成WiMax网络的核心网络部分。在实际应用中,由于应急通信需要解决语音指挥系统问题。

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在当前我国社会经济不断发展的过程中,电力消费水平逐渐提升,社会用电需求也在不断地发展。确保供电可靠性、安全性以及质量,这已经成为了当前电网发展的一个重要的需求。作为配网通信体系中的重要一部分内容,无线通信技术的应用是非常关键的。本文就对于配网通信中无线通信技术应用的相关问题进行了分析和探究。

二、配网自动化发展对于配网通信的要求

对于配网自动化发展来说,配网通信应该更好地对于自身的信息通信技术进行提升和完善。当前的配网自动化发展需求之下,配网信息和参数的管理应该采取更加统一化、集成化的方式,并且对于其中实时网络信息、离线发送预留信息、用户开发后期信息、电网的内部结构数据和参数、实际的电网布局地理信息等进行统筹管理。通过对配网通信技术水平的提升,可以更好地提升对电网运行管理的水平。在进行灾难应急过程中,通过采取无线通信技术,可以更好地在特定环境下实现通信,并且对于一些光缆故障等情况下,无线通信网络也是非常重要的通信技术选择。在对于远距离接入延伸需求下,无线通信技术的应用,可以有效地提升电力通信网络的覆盖范围,同时也避免了后期光缆敷设所造成成本的过度提升,可以有效地解决一些供电所节点和变电站节点所面临的覆盖需求。在营销管理中,可以通过无线通信系统对于用户的用电量进行精确的监控和控制,提升用户抄表技术水平。通过无线通信技术,也可以在配网自动化建设中降低整体投资成本。在对于变电站建设来说,以往传统的有线通信方式受到很多施工条件和环境方面的制约和限制,并且通信工程的工期十分紧张。通过无线通信网络技术的应用,可以快速、低成本地完成通信方案需求。另外,对于电力楼宇、电厂以及变电站地区,可以利用无线通信技术,实现有效地网络覆盖,这样既可以降低布线费用和建设成本,同时接入也更加灵活、方便。总的来说,对于配网自动化发展来说,无线通信技术的应用是非常重要和关键的。

三、无线通信技术应用分析讨论

第一,微波扩频通信。微波扩频通信技术是指对微波载波进行扩频调制,通过对于信号频带进行调整,实现宽频通信的目标。这种通信方式本身具有较强的抗干扰能力,同时功率频谱的功率较低,在实际无线通信需求应用中占据了一席之地。但是,在当前智能化配电网建设过程中,这种技术前期对于通信设备方面的投资要求高,后期的运行和维护成本也相对较高。在一些城市楼宇内,信号容易被屏蔽,因此在实际配网通信技术选择中要予以进行客观的分析和谨慎选择。第二,230MHz无线电台通信。230MHz无线电台通信是国家无线电委员会分配给电力专用的无线频点。这种通信方式的覆盖范围较大,同时设备的安装上也十分方便。但是,这种无线通信方式本身只能实现点对点通信,对实时数据上传方面不能给予足够的支持,并且传输方式也很难进行有效地加密和纠错控制。在一些复杂地形的地区,这种通信方式的信号强度有限,很容易受到外界环境的干扰,从而影响通信的质量和效果。第三,无线公网。采用(GPRS/CDMA/TD-SCDMA等)公网方式通信技术应用,基于以往GSM系统体系智商,实现了与中心节点、P2P等不同方面的通信技术需求,具有良好的实践应用意义。无线公网技术应用的过程中,也可以实现通过利用APN+VPN或VPDN技术,构建无线虚拟专有通道,提升网络接入安全性。第四,无线专网技术。无线专网本身可以提供更高的通信速率与贷款,在当前配电自动化系统的应用上受到了很多的关注。现阶段,我国配网通信技术选择中,无线专网技术的选择主要包括多载波无线信息本地环路和全球微波互联接入两种技术选择。

四、结束语

总的来说,近些年以来,我国配网通信技术水平一直在不断提升,并且以往传统的通信方式在新时期发展中也逐步显露出诸多的不足和弊端,在实际配电网自动化建设中已经很难满足实际需求。无线通信技术的发展和应用,逐步受到了更多的关注和重视,并且有效地提升了配网通信的可靠性与整体效率,同时也以更加灵活的接入方式和低成本,受到了更多的关注和认同。

作者:王雷 单位:中建三局集团有限公司

参考文献:

[1]傅强.基于配网通信中无线通信技术的研究[J].通讯世界.2014(17)

[2]刘成江.配网通信当中无线通信技术的研究思路[J].电子技术与软件工程.2014(04)

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一、概述

电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。

二、无线技术介绍

(一)无线通信技术的概念

目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。

(二)无线通信技术的发展现状

总的来说,长距离无线接入技术的代表为:gsm、gprs、3g;短距离无线接入技术的代表则包括:wlan、uwb等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5ghz无线接入(mmds)、本地多点分配业务(lmds)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的wpan、基于802.11的wlan、基于802.16e的wimax、基于802.20的wwan。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3g、lmds、wimax;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。

1.主流无线通信技术

从技术发展的趋势可以看出,以ofdm+mimo为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:b3g、wimax、wifi、wmn等4种技术。

2.其他无线通信技术

除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:irda、bluetooth、rfid、uwb、集群通信等短距离通信技术及lmds、mmds、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。

三、无线技术优劣分析

(一)wlan技术分析

wi-fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管本文由收集整理wi-fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,wi-fi采用的是射频(rf)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。

(二)wimax技术分析

wimax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。

(三)wmn技术分析

wmn是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,wmn?这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,wmn?更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。

(四)3g技术分析

3g于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3g网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3g在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3g的网络。3g技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3g网络。? ?(五)lmds技术分析

本地多点分布业务系统lmds是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20ghz以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。

(六)mmds技术分析

mmds的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200mhz。其次,mmds对传输路径要求非常严格。由于mmds采用的调制技术主要是相移键控psk(包括bpsk、dqpsk、qpsk等)和正交幅度调制qam调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,mmds没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。

(七)集群通信技术分析

数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。

(八)点对点微波通信技术分析

微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全ip的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。

(九)卫星通信技术分析

利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。

四、无线技术综合比较

目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3g可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,wlan可解决中距离的较高速数据接入,而uwb可实现近距离的超高速无线接入。

五、无线技术的应用及展望

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试析电力无线通信技术的创新

姚皓

(国网青海省电力公司信息通信公司  青海省西宁市 810008)

摘要:近年来,我国电力无线通信技术取得了突飞猛进的发展,给电网信息交流以及企业的自动化运营和管理提供了重要保障,发挥着巨大的联通和服务作用。随着无线通信技术的不断发展,其技术特性和应用领域等也随之发生变化,本文主要探讨了电力无线通信技术的发展现状、技术创新以及未来的发展方向。

关键词:电力;无线通信;技术;创新

    无线通信在电力系统的应用越来越广泛,在通信技术和电力技术飞速发展的今天,需要对电力无线通信有新的认识,如何构建出经济、可靠、安全、精确的无线通信网络是值得电力通信行业关心的问题。我国电力无线通信事业的发展从简单到当今先进技术的运用经历了漫长的发展过程,目前已经由单一化发展到多种通信手段共用覆盖,随着技术的不断改革创新,今后也会不断地扩展和完善。

一、无线通信网络技术的优点

无线通信技术的发展领域越来越广阔,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一,目前社会各个行业对无线通信技术都有很大需求。通常无线通信由无线基站、无线终端及应用服务器等组成,通过无线通信技术可以应对一些突发事件的发生,与以往有线通信相比,处理问题更加方便、快捷,而且可以不受空间地域的限制,高效工作,给企业带来极大的效益。   

二、电力企业构建无线通信网络的选择

    通常电力企业构建通信网络时会采用专用的无线通信网络或者以现有的公共通信网络为基础构建无线通信网络,两种方式各有利弊,前者可以获得针对该通信网络的更多控制权限,但是它的缺点是需要较大的资金投入用以前期安装和后期维护;后者通常构建共同蜂窝网络,可以实现远程监视和控制,但是此种方式只适用于数据量较小的应用,对于大的数据量,会出现信息延迟现象,不能满足实时监控的要求,服务质量难以保障。

三、无线通信技术的发展现状

以传输距离为标准可以将无线通信技术分为四种:第一,WPAN,它是基于IEEE802.15的无线个域网;第二,WLAN,基于IEEE802.11的无线局域网;第三,WMAN,基于IEEE802.16的无线城域网;第四,WWAN,基于IEEE802.20的无线广域网。GSM、GPRS、3G主要用于长距离无线接入,而WLAN、UWB则用于短距离无线接入。根据带宽为划分标准,无线通信又可分为宽带无线接入(如3G、LMDS、WiMAX)和窄带无线接入(如第一代和第二代蜂窝移动通信系统),通过目前技术发展形势来看,以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来发展的主流趋势。以下简单介绍WiMAX技术和WLAN技术。

1、WiMAX技术

WiMAX是一项新兴的无线通信技术,目前的电力通信中得到了一定范围的应用。其无线信号传输距离长达50千米,且具有信号强度稳定的特点,它可以提供面向互联网的高速连接,传输速率在10到70兆左右。WiMAX系统的网络结构有WiMAX终端、WiMAX无线接入网和WiMAX网三部分,无线通信系统采用WiMAX电力专网具有配电终端数量大、距离远等特点,并能够直接无线接入到控制中心,调度中心能够及时掌握到用电量和线路故障等信息,充分发挥了点对多、远距离传输等优势,其应用前景十分可观。

2、WLAN技术

WMN是移动AdHoc网络的一种特殊形态,是新兴的一种无线连接形式,具有宽带无线汇聚连接的功能,具有一定的优势,如其容量大、速率高等。在实际应用中,它可以与多种宽带无线接入技术相结合,形成具有多跳无线链路无线网状网络。此种网能够有效避免故障干扰,降低发射器功率,网络容量和无线覆盖范围得到扩增,并有效提高通信的可靠性。WLAN的组网方案是由接入控制点、接入点、无线网卡和网络管理共同构成,WLAN的传输媒介是无线多址信道,能够提供有线局域网,实现宽带网络的随意接入。WLAN是计算机网络与无线通信技术两者结合的产物,其传输速率较高,能够符合宽带联网的需求。

四、电力无线通信技术的创新

1、探索电网发展的新途径

    深入学习科学发展观,确保电力发展满足社会的正常需求,并适应我国能源分布的基本国情,使我国电力事业得到平衡、稳步发展。加强电力无线通信技术的研究和创新,探索电力发展新途径,将更多的无线通信技术应用到电网建中去,不断研究创新,使其适应当前电网运行和未来的发展需要。

2、开创电网发展新局面

    将电网建设的安全责任落实到位,不断改革完善安全工作体系,致力于解决电网安全问题。在加速电网建设的同时,加强创新安全管理理念,不断规范管理制度,严格监督管理,推进应急体系建设,真正做到安全供电。在一些事故频发区域,加强安全防护措施,保持电网安全稳定的运行,确保电网安全稳定。

3、创新管理技术

    遵循电网运行的一般规律,不断创新管理技术,借鉴国内外先进的管理技术和管理理念,建立有效的工作机制,以发展为主线,全面提高整体调度能力,完善管理,从而使电网建设趋于科学化、规范化、合理化。此外,还要加强核心调度能力,保持技术规范与技术支持系统的统一、协调发展,实现电网建设的一体化。

4、积极推进技术的创新

    加大科研投入,致力于技术创新研发,提高数字化、信息化水平,开发安全可靠的电力无线通信网络。全景分布式的一体化调度支持系统是未来电力无线通信技术的发展方向,采用多防线、多层次的安全防御系统,实现电网的最优化,全面促进我国电力通信事业的发展。

5、积极推进调度建设

首先,准确把握调度中心功能定位,正确认识国家电力通信事业,加强部署,统一决策,全面提高思想认识。第二,加强思想作风建设,将国家电网安全问题作为工作重点,改善服务质量,结合实际调度情况,加强整顿工作,充分发挥党的政治优势和模范作用。

结束语

   随着社会的发展和科技的不断进步,电网对自动化、智能化的要求越来越高,无线通信技术以其独特的优势将成为电力系统构建综合通信网的重要组成部分,在电力系统通信中取得广泛的应用。因此,今后要对无线网络有一个理性的态度和科学的把握,加强无线通信网络在电力系统中的应用,加强技术创新,实现资源的有效配置和利用,促进电力事业的发展。

参考文献

[1]陈建萍. 浅谈电力通信专网中无线通信技术[J].城市建设.2011(12)

[2]罗瑶. 浅谈无线通信技术在电网通信中的应用前景[J].通信技术.2009(7)

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【关键词】 配电通信 无线通信技术 供电建设 电力系统

一、引言

在当前我国社会经济不断发展的过程中,电力消费水平逐u提升,社会用电需求也在不断地发展。确保供电可靠性、安全性以及质量,这已经成为了当前电网发展的一个重要的需求。作为配网通信体系中的重要一部分内容,无线通信技术的应用是非常关键的。本文就对于配网通信中无线通信技术应用的相关问题进行了分析和探究。

二、配网自动化发展对于配网通信的要求

对于配网自动化发展来说,配网通信应该更好地对于自身的信息通信技术进行提升和完善。当前的配网自动化发展需求之下,配网信息和参数的管理应该采取更加统一化、集成化的方式,并且对于其中实时网络信息、离线发送预留信息、用户开发后期信息、电网的内部结构数据和参数、实际的电网布局地理信息等进行统筹管理。通过对配网通信技术水平的提升,可以更好地提升对电网运行管理的水平。在进行灾难应急过程中,通过采取无线通信技术,可以更好地在特定环境下实现通信,并且对于一些光缆故障等情况下,无线通信网络也是非常重要的通信技术选择。在对于远距离接入延伸需求下,无线通信技术的应用,可以有效地提升电力通信网络的覆盖范围,同时也避免了后期光缆敷设所造成成本的过度提升,可以有效地解决一些供电所节点和变电站节点所面临的覆盖需求。在营销管理中,可以通过无线通信系统对于用户的用电量进行精确的监控和控制,提升用户抄表技术水平。通过无线通信技术,也可以在配网自动化建设中降低整体投资成本。

在对于变电站建设来说,以往传统的有线通信方式受到很多施工条件和环境方面的制约和限制,并且通信工程的工期十分紧张。通过无线通信网络技术的应用,可以快速、低成本地完成通信方案需求。另外,对于电力楼宇、电厂以及变电站地区,可以利用无线通信技术,实现有效地网络覆盖,这样既可以降低布线费用和建设成本,同时接入也更加灵活、方便。总的来说,对于配网自动化发展来说,无线通信技术的应用是非常重要和关键的。

三、无线通信技术应用分析讨论

第一,微波扩频通信。微波扩频通信技术是指对微波载波进行扩频调制,通过对于信号频带进行调整,实现宽频通信的目标。这种通信方式本身具有较强的抗干扰能力,同时功率频谱的功率较低,在实际无线通信需求应用中占据了一席之地。但是,在当前智能化配电网建设过程中,这种技术前期对于通信设备方面的投资要求高,后期的运行和维护成本也相对较高。在一些城市楼宇内,信号容易被屏蔽,因此在实际配网通信技术选择中要予以进行客观的分析和谨慎选择。

第二,230MHz 无线电台通信。230MHz 无线电台通信是国家无线电委员会分配给电力专用的无线频点。这种通信方式的覆盖范围较大,同时设备的安装上也十分方便。但是,这种无线通信方式本身只能实现点对点通信,对实时数据上传方面不能给予足够的支持,并且传输方式也很难进行有效地加密和纠错控制。在一些复杂地形的地区,这种通信方式的信号强度有限,很容易受到外界环境的干扰,从而影响通信的质量和效果。

第三,无线公网。采用(GPRS/CDMA/TD-SCDMA等)公网方式通信技术应用,基于以往GSM系统体系智商,实现了与中心节点、P2P等不同方面的通信技术需求,具有良好的实践应用意义。无线公网技术应用的过程中,也可以实现通过利用APN+VPN或VPDN技术,构建无线虚拟专有通道,提升网络接入安全性。

第四,无线专网技术。无线专网本身可以提供更高的通信速率与贷款,在当前配电自动化系统的应用上受到了很多的关注。现阶段,我国配网通信技术选择中,无线专网技术的选择主要包括多载波无线信息本地环路和全球微波互联接入两种技术选择。

四、结束语

总的来说,近些年以来,我国配网通信技术水平一直在不断提升,并且以往传统的通信方式在新时期发展中也逐步显露出诸多的不足和弊端,在实际配电网自动化建设中已经很难满足实际需求。无线通信技术的发展和应用,逐步受到了更多的关注和重视,并且有效地提升了配网通信的可靠性与整体效率,同时也以更加灵活的接入方式和低成本,受到了更多的关注和认同。

参 考 文 献

[1]傅强.基于配网通信中无线通信技术的研究[J].通讯世界.2014(17)

[2]刘成江.配网通信当中无线通信技术的研究思路[J].电子技术与软件工程.2014(04)

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关键词:高速公路 智能监控 通信技术

1、无线通信技术在我国的应用

1.1红外技术

红外技术是最早出现的无线通信技术之一,早在上世纪九十年代就开始在诸多领域进行短距离无线通信,也是相对比较成熟的无线通信技术之一,红外技术可以简单的搭建一个个人局域网环境,实现打印机、PC机、手机、传真机等设计的连接,达到简易办公的目的。另外,红外技术还具备安全级别高、传输辐射低、安装简单、功耗小等优点。而且使用红外技术不受无线频率的影响。因此在一些小型的办公领域或者家庭中,红外技术具有非常可观的应用前景.

1.2蓝牙技术

蓝牙的英文名称是 Bluetooth。在本世纪初就被应用在一些高端手机中进行数据通信,很多人认为它是红外技术的升级产品或替代品,但两者之间从技术角度讲并没有任何联系,蓝牙技术是以短距离数据通信为实现目标,以终端设备的无线接入为实现手段来完成没有线缆连接情况下的数据通信的。蓝牙技术在全球有着统一的工作频段,由于自身定位为短距离通信,因此,蓝牙通信的抗干扰能力比较弱,一般能够接收的距离大多在十米左右,当环境收到干扰时蓝牙通信会出现不稳定的现象。但这些弊端并没有影响到蓝牙技术的发展,它的传输速率一般在 1Mbps 左右,因此能够非常有效的保证笔记本、平板、手机、电子书等移动通信设备之间的数据通信,另外蓝牙技术使用是完全免费的,并且在全球有着统一的规范。在电子技术高速发展的今天,蓝牙技术也已高速的通信传输为无线通信开拓了方向。

1.3 3G 技术

3G 技术是专门为移动通信终端设计的一种数据传输技术,自2006 年以来,我国移动通信厂商就开始在手机中尝试加入 3G 技术,2009 年,中国工信部正式允许中国移动、联通和电信开展 3G 市场运营,短短三年间,我们的生活也发生了很大的变化。从发展规模上来讲,中国移动的 TD-SCDMA 技术属于国外技术的转型再应用,收到了国家的搭理支持,也是我国投入使用最早的 3G 网络。中国联通的WCDMA 技术是全球使用最广泛的 3G 标准,技术相对比较成熟,网络传输速度也是最快的。中国电信则采用 CDMA2000 技术是我国最早开展 3G 商业化应用的技术之一,借助中国电信宽带领域的发展,使其完成了有线和无线的平稳过渡,目前,CDMA2000 已成为我国3G 网络覆盖面积最广的移动通信技术。

2、高速公路智能监控的主要系统

2.1数据收集系统

在高速公路的智能监控中,数据是整个交通管理中的基本元素,也是各个系统的纽带。这种系统主要是根据系统参数来确定信息采集的周期,通过并行监视的模式来读取分中心的车辆检测器、收费站、紧急电话、限速标志设备的实时数据,它为整个交通系统提供了便利,可以为道路电视监控、调度指挥、车流量检测提供通信服务。

2.2视频监视系统

这种系统会利用当今较为先进的视频技术,将收费亭、收费车道、广场的道路讯息进行收集,在将收集到的这些数字处理之后,通过信息传输系统将其传送到管理中心,对高速公路上的各种情况进行实时观察,可以帮助管理人员做出相应的管理措施。高速公路的视频监控系统分为两部分,分别是收费监控和道路监控。其中收费系统主要是对收费亭和收费广场的收费情况,对收费车辆的车型和收费人员的操作流程进行监控。道路监控主要针对高速公路上的高架桥、互通立交等重要露点实行监控,掌握高速公路的交通状况,及时发现交通阻塞路段、违章车辆,对其给予及时引导,最大限度地保证了高速公路安全畅通。

2.3交通监控系统

交通监控系统主要是收集路段上的外场设备数据、事件数据和高速公路的交通信息等,把收集回来的信息通过TGIS在地图上显示,对信息、高速公路养护和管制等叠加在路线网络中,并且对此进行事故处理、协调和诱导等。为了使这种功能充分发挥,增强调度的自动化程度,还在系统中增添了事件处理功能,这种功能可以将交通事故、天气状况记录下来。其实,交通监控系统的主要目的就是对交通进行一个诱导。交通诱导好比是一个讯息发送的端口,它通过设置固定的指示牌、可变情报板、信息等设备,发送出及时有效的信息,为车主提供最有效的交通讯息,让车辆在道路上可以舒适、畅通地行使。在高速公路交通诱导方案里,又分为自动和半自动诱导两种。假如是自动诱导,就会根据情况自动在交通拥堵的地方诱导信息。假如是半自动诱导,系统就要启动中心的联动系统,经过工作人员分析后,确定好诱导方案,通过外场提示给监控中心的值班员,对交通进行诱导。

3、无线通信技术未来的发展趋势

3.1办公领域

办公领域是电子时代通信技术的主要发展方向之一,随着无线通信技术和网络覆盖面积的不断提升,在全球范围内网络通信宽带化发展是必然趋势,但由于光纤等有线宽带入户成本费用较高,无线通信必然会加入其中实现网络应用。因此,如何有效的将宽带技术和无线传输进行合流是未来应付网络办公的重要研究课题之一。

3.2数字生活领域

信息时代主要讲究以人为本的宗旨,那么人性化的应用将是延续信息行业发展的主要推动力。无线通信技术应加强个人用户和家庭用户的需求满足,利用现有技术的特点和优势,实现综合型网络应用,向特色型服务项目通信领域发展。

3.3移动应用领域

随着电子技术的不断完善,我们的移动终端种类越来越多,手机、平板、电子书、相机、录音笔等都是我们生活中时常出现的电子产品,众所周知,这些产品如果要进行数据通信必须连接电脑,以电脑为传输中介来完成数据传输,有些设备还需要复杂的安装驱动、硬件识别等过程才能实现,更有甚者还会出现接口不匹配,无法实现产品对接的局面。那么通过无线通信技术实现这些移动终端的数据传输将有效解决这些设备连接繁琐的弊端。目前随着我国 3G 网络技术的不断成熟和完善,用户的规模正在不断加速,也逐渐改变了我国移动应用领域的格局。智能化应用是未来的发展方向,相信移动应用领域无线通信技术的应用必将加快互联网发展的进程。

参考文献:

[1]张伟 .浅谈无线通信技术的发展及应用[J].河北企业,2009(04).

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【关键词】无线通信网功能特点对比研究

我国通信产业起步较晚,与通信传输作业相关的信息科技也相对落后,这制约了一个行业经济收益水平的增长。信息交换是社会群体生活与工作中不可缺少的活动,通过信息资源的交换传输,方便了人们搜寻所需要的信息资源。相比于早期,国内开辟了无线通信网络模式,这种通信方案具有多方面的利用价值,与有线通信传输想比较的功能特点显著。通信运营商应结合信息科技研究成果,为广大用户提供更加便捷式的网络通信方式。

一、无线通信网络功能特点的对比分析

无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。相比较而言,用无线数传模块建立专用无线数据传输方式比其它方式具有如下优点,下面介绍一下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式相比于有线通讯的优点。

1、经济性。有线通信方式的建立必须架设电缆,或挖掘电缆沟,因此需要大量的人力和物力;而用无线数传电台建立专用无线数据传输方式则无需架设电缆或挖掘电缆沟,只需要在每个终端连接无线数传电台和架设适当高度的天线就可以了。相比之下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式,节省了人力物力,投资是相当节省的[1]。经过较长时间的推广使用,发现无线通信网络创造的经济收益比较理想,这对于科技产业可持续发展是很有帮助的。

2、周期性。当要把相距数公里到数十公里距离的远程站点相互连接通讯的时候,采用有线的方式,必须架设长距离的电缆或者挖掘漫长的电缆沟,工程周期可能就需要数个月的时间。而用数传模块建立专用无线数据传输的方式,只需要架设适当高度的天线,工程周期只需要几天或者几周就可以,工程周期大大缩短。无线通信工程建设消耗的时间较短,从根本上解决了用户通信服务不足的局面,快速兴建通信设施能够为用户提供更好的信息传输服务。

3、适应性。有线通讯的局限性太大,在遇到一些特殊的应用环境,将对有线网络的布线工程有着极强的制约力。而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制,所以说用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性,如图1。积极推广无线通信网络传输模式,不仅是社会科技产业变革的发展要求,更是适应各个行业用户传输信息的操作标准。

4、扩展性。无线通信网络并非长期固定不变的,其可以根据用户使用要求不断地更新升级,从软硬件结构上进行改造调整,进而扩大了无线网传输信息的作业功能。如果采用有线的方式,需要重新的布线,施工比较麻烦,而且还有可能破坏原来的通讯线路,但是如果采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式,只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了,相比之下有更好的扩展性,也符合了产业科技规划的要求。

二、无线通信网络功能的应用表现

无线通信网络属于信息科技的整合体,其并不是单一通信技术的功能表现,而是将诸多信息科技融合起来创建的通信平台。就信息科技来说,计算机技术、通信技术、传感技术是其三大技术构成,这三种技术均有着优越的信息处理功能,并且针对不同信息实施针对性的处理方案。无线通信网络是借助信息科技研发的新模式,在原来有线通信结构基础上提出的全新服务系统。在各种信息科技的指导下,无线通信网络功能也呈现了多样化发展,其围绕数据信息调度处理而发挥了多种功能。具体包括:

1、网络功能。计算机网络是整个通信传输作业的主要平台,也是无线通信系统具备的基本功能之一。无论是常规通信网络或商业办公网络,计算机都要处理大量的数据信息,并且具备了多种通信连接形式[2]。人工处理信息方式的功能落后,仅能满足小部分数据处理的要求,这与企业市场扩张及业务控制的要求不一致。设置计算机通信网络可加快数据的处理流程,帮助办公人员处理好各种复杂的信息资源。

2、交换功能。对于收集到的数据信息,通信系统利用服务器进行综合处理,根据用户要求筛选出可利用的资源。数据信息处理完成之后,需编制一套完整的传输方案,及时将信息传递给使用者,有助于提高通信办公的稳定性。首先,计算机网络按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合,对原始数据进行初步处理,选定待传输信号后分配给用户,为信号传输提供了多种途径,保证信息能够定点、定时地输送给用户。

3、指令功能。编写程序指令是控制无线网传输的常用方式,也能对通信设备连接作业提供必要的功能指导。计算机通信网络可根据用户的使用要求,选择不同的设备连接方式,进而对所有数据信息实施自动化调控,维持了信息资源使用的高效率。计算机网络技术与通信技术联用,形成了信息网络的综合调度,用户可以借助计算机平成更多的数字控制指令,进而方便了用户对不同信息处理的要求[3]。

4、移动功能。无线通信网络此阿勇电磁波为传输媒介,借助计算机平台实现了信息的交换使用为用户提供了更多与信息调度控制相关的通信服务。伴随着通信科技的快速发展,通信网也具备了优越的移动功能,可根据通信设备的位置调整传输方向。例如,移动通信技术的推

广,使用户利用移动手机便能在任意时间、地点收发信息,且保证了数据内容地准确传送,这改变了过去有线通信技术的定时、定点的应用方式。

三、无线通信模块开发注意事项

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。从通信产业未来的发展趋势分析,由于我国通信用户群体的数量十分庞大,无线通信网服务的客户对象也越来越多,如图2,且不同用户的信息传输要求也不一样。因此,无线通信网必须要不断地开发研究,采用更先进的网络技术为支撑,创建多功能通信传输模式。笔者认为,无线通信模块开发需要注意:

1、速率方面。开发新通信模块需要合理的通讯速率,这是保证信息传递流程顺利进行的前提。由于通信网络用户数量的持续增多,原有通信网络平台的工作荷载量越来越多大,单一网络平台已经满足不了用户的要求。开发新通信模块需控制速率的高低,以更好地调配信息流通方向,维持了通信网络交换信息功能的稳定发挥[4]。按照通信行业的标准规范,数据模块的最大传输数据速率为9.6KBs,一般控制在2.5k左右,过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率甚至根本无法工作。

2、格式方面。合理的信息码格式。单片机和模块工作时,通常自己定义传输协议,不论用何种调制方式,所要传递的信息码格式都很重要,它将直接影响到数据的可靠收发。码组格式推荐方案:前导码+同步码+数据帧,前导码长度应大于是10ms,以避开背景噪声。采用CPU编译码可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰。同步码主要用于区别于前导码及数据。有一定的特征,好让软件能够通过一定的算法鉴别出同步码,同时对接收数据做好准备。

3、干扰方面。单片机是无线通信系统必备的控制元件,其以微型计算机形式设置于通信网络中心,能够按照用户传递信息要求,随时执行程序指令以引导网络工作。通信试验发现,单片机工作时易对通信模块产生干扰作用,这是开发通信网络应当注意的问题。单片机模拟2262时一般都很正常,然而单片机模拟2272解码时通常会发现遥控距离缩短很多,这是因为单片机的时钟频率的倍频都会对接收模块产生干扰,需要采用一些抗干扰措施来减小干扰[5]。

四、无线通信管网络的安全管理

无线通信是信息产业规划发展的主流趋势,未来通信行业必将从过去有线通信转变为无线通信。当前,无线通信凭借其多功能优势快速地占据通信市场,为不同层次用户提供了多方面的信息传递功能,满足了数据信息交换、检测、传输、存储等多方面的要求。考虑到无线通信系统是基于计算机网络搭建的新型平台,而计算机网络自身存在着多方面的风险隐患,这就要求加强无线通信网络的安全管理,本次从技术改造、故障防御、信号指导等方面进行初步介绍。

1、技术改造。“数字化”是通信产业的核心技术之一,经过数字化改造的通信传输功能更为优越。数字通信是用数字信号作为载体来传输消息,或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号,也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。社会经济快速发展推动了科学技术的进步,信息产业在良好市场环境下取得了优异的发展成就。为了更好地服务于客户群体的要求,计算机通信系统必须以数字化为基准,设计更加优越的改造方案。

2、故障防御。故障是网络运行常见的问题,导致故障的因素多种多样,这使得通信故障处理的难度较大。可选定各种安全监控器作为故障防御措施,通信网络监控器也具备了良好的隔断功能,短时间内把故障区与工作区隔离开来,减小了通信网络故障对通信站点其它设备的不利影响,维持了无线电波传输处于安全的工作环境。一般条件下,电子监控仪在故障后的1-3s内启动,迅速地将各种异常干扰信号与其它通信设施相互隔离、断开,避免故障扩散到整个无线电网传输区域。

3、信号指导。信号是无线通信网传输的载体,信号波段状态是否稳定决定了信息传递效率的高低。无线通信网络运用阶段应强化信号传输的指导,严格按照用户的传输目标收发操作[6]。监控器是对无线网络的一种保护方式,重点表现于对网络运行异常故障的告警功能,例如,当通信系统信号传输呈现异常状态时,监控器能够自动预测站网络传输潜在的故障隐患,通过数据自动运算得到准确的参数结果,对各种信号传输操作给予了安全指导。

五、结论

无线通信网是信息产业科技发展的必然产物,也是社会通信传输方式改革的先进趋势,其依赖于计算机技术、传感技术等为支撑,共同为广大用户建造了良好的信息交换平台。本次结合了有线通信系统的应用功能,分析了无线通信网络传输的诸多优点,肯定了其对于整个通信产业经营的重要性。面对日趋扩大的通信网络传输范围,通信运营商要结合用户传递要求,拟定针对性的通信网络管理方案,综合防范各种风险对用户造成的不便。

参考文献

[1]孙玲.无线通信网络与有线通信功能特点的对比.世界通信,2010,14(12):34-36

[2]庞晓琳.信息产业发展背景下无线通信科技的应用.中国科技信息,2011,20(16):43-45

[3]石永平.浅谈无线通信模块开发需要注意的几点内容.南京理工大学学报,2011,28(10):21-23

[4]赵军.当前无线通信服务系统建设的常用技术分析.无线通信技术,2011,29(5):12-14