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>> 可見光通信 可見光通信的研究 基于多色LED的可見光通信聯合調制技術 基于大功率白光LED的可見光通信 基于先進調制的高速可見光通信技術 可見光通信異彩將現 基于CSK調制的可見光通信系統的盲檢測算法研究 基于可見光通信的室內光電混合網絡組網關鍵技術 可見光通信的MAC協議研究 對LED可見光通信技術應用的分析 適用于可見光通信的LED器件 應用于可見光通信的上行鏈路方案探討 LED可見光通信技術在專利申請中的演進 離散多音頻技術在可見光通信中的應用 2ASK可見光通信系統的硬件設計與實現 室內可見光通信技術的研究 融合PLC的LED可見光通信音頻傳輸系統的研究 散彈噪聲干擾下的多電平調制可見光通信系統 MIMO室內可見光通信系統仿真研究 LED可見光通信技術專利申請分析 常見問題解答 當前所在位置：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
操作和維護的可靠性，加強通信規劃，建設，技術創新和檢修的整體管理，這是確保各種通信有效地運行達到的通信資源的最優配置。重點的綜合通信網絡管理和規劃，我們的目標是滿足各類用戶和企業信息化的通信需求，提高通信網絡的安全性和可靠性為目標，以建立一個國家最先進技術且安全可靠的高速寬帶覆蓋所有的綜合通信網絡，并提供國家最先進的保護和管理支持，為大規模生產和信息管理。通信網可靠性的研究始于60年代，70年代才開始受到人們的重視從已有大量文獻資料來看，目前通信網可靠性的研究大都將通信網抽象為一個由節點和鏈路組成的傳送各種信息（ak務流）的流圖，利用數學模型探討了可靠性分析和可靠性設計等問題，對國內外通信網可靠性的研究進展情況進行過較為系統的總結，通信網技術和規模的提高，要求通信網可靠性研究必須跨越圖論階段而進入與網絡性能相結合的階段，建立包括可靠性設計、可靠性分析、可靠性測度、可靠性管理等方面的通信網可靠性工程理論體系。目前，關于通信網可靠性的研究有待于深入，明確通信網可靠性一般定義和可用性等相關概念的聯系與區別，提出通信網可靠性綜合測度指標，對于促進通信網可靠性理論的研究以及提高實際通信網的可靠性，具有十分重要的意義。通信互聯網時代的整個產業鏈的價值延伸受利潤刺激的電信運營商轉型步伐的加快。
一系列移動互聯網智能終端的轉換經歷了一個用戶經驗和業務轉型的生態過程，如中國電信的愛音樂最近了一個“蜂窩”計劃的主要形式的移動互聯網音樂APP重新定義的數字專輯和推廣平臺。從一個單一的業務服務，以創造一個平臺，整合產業生態化，愛音樂“蜂窩”計劃是中國電信的移動互聯網戰略的一個縮影。作為國內的先驅運營企業轉型移動互聯網的中國電信其定位是鋪設一個堅實的分布式網絡平臺基礎接入到移動互聯網中，同時也刺激了我國綜合通信網絡行業的內生增長勢頭。提高國家信息化水平是通信業重要的歷史使命。從2008年的第四次國內電信業大重組以來，中國通信事業的表現成為了國內電信業改革成敗的關鍵。作為國有大型骨干型企業和國家批準的創新型企業，近年來中國電信逐年加大科技投入，重點對智能管道、綜合平臺、移動互聯網、下一代互聯網、LTE、三網融合等技術領域跟蹤研究，開展技術試驗及推廣應用。在信息化基礎設施建設方面，2011年2月，中國電信就已經初步啟動了“寬帶中國•光網城市”戰略，計劃用三年左右的時間，打造無處不在、覆蓋中國每個有人居住區域的天地一體化的寬帶網絡，實現縣以上的所有城市光纖化，為城市用戶提供20M光纖的高速互聯網體驗。
中國電信不遺余力地促進基本信息設施，以釋放潛在的通信產業，創造新分布式系統規劃的格式，促使通信運營商的互聯網絡的進一步轉型。由此可見，綜合通信網網絡管理呈分布式系統規劃的作用極為明顯。分布式系統通信模式的應用，其進程間的通信是一切分布式系統的基礎，它基于底層網絡提供的底層消息傳遞機制，通常包括分層協議、遠程過程調用、遠程對象調用、面向消息的通信和多播通信等。分層協議也成層次協議，即OSI模型中的層、接口和協議，必須在不同層次制訂多種協議，包括從位傳輸的底層細節到信息表示的高層細節。而遠程調用過程實現調用則需完成以下幾個步驟：（1）客戶過程以正常的方式調用客戶存根；客戶存根生成一個消息，然后調用本地操作系統；（2）客戶端操作系統將消息發送給遠程操作系統、遠程操作系統將消息交給服務器存根；（3）服務器存根將參數提取出來，然后調用服務器；服務器執行要求的操作，操作完成后將結果返回給服務器存根；（4）服務器存根將結果打包成一個消息，然后調用本地操作系統服務器操作系統將含有結果的消息發送回客戶端操作系統；（5）客戶端操作系統將消息交給客戶存根，客戶存根將結果從消息中提取出來，返回給調用它的客戶過程。上述過程中應用的傳遞參數也成為傳遞值參，傳遞值參需要通過通信系統網絡傳送Pentium上的原始消息、SPARC收到的消息和進行逆轉后的消息，對于簡單數組和結構則使用復制-還原代替引用調用。
作者：陳新聯 單位：中國移動通信集團廣東有限公司汕頭分公司
1.1網內干擾
網內干擾主要與通信技術和通信網絡有關，主要包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調干擾。同頻干擾是指接收有用信號的接收機受到與有用信號的頻率相同或相近的無用信號的干擾，鄰頻干擾是指工作在某一頻道的接收機受到鄰道信號功率的干擾，互調干擾是指由兩個以上的干擾信號由于非線性作用而生成等于或接近有用信號的頻率對接收機造成的干擾。其中，互調干擾又分為發射機互調干擾和接收機互調干擾兩類。發射機互調干擾是指多部發射機信號落入另一部發射機，并在末級功放的非線性作用下相互調制，產生不需要的組合頻率，對接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機造成的干擾。接收機互調干擾是指多個強信號同時進入接收機時，在接收機前端非線性電路作用下產生互調頻率進而造成干擾。
1.2網外干擾
網外干擾主要是由移動通信的無線電傳播技術特點產生的，包括阻塞干擾、帶外干擾和設備故障干擾。阻塞干擾是指無線電設備接收微弱的有用信號時，受到接收頻率兩旁、高頻回路帶內強干擾信號的干擾；帶外干擾是指發射機的諧波或雜散輻射在接收有用信號通帶內的頻率造成的干擾；設備故障干擾是指由于通信設備出現故障而對通信網絡造成的干擾。
2網絡干擾問題的原因分析
2.1網內干擾問題的原因
1頻點設定不正確移動通信網絡的頻率資源是有限的，受通信網絡發展的影響，站點分布越來越密，極大地增加了同頻和鄰頻的發生概率。2發射功率參數設置不合理基站發射概率參數設置過高會在附近地區產生覆蓋交疊現象，造成較大的同頻或鄰頻干擾，影響其他移動電臺的通信質量；參數設置過低則難以占據上行信道，易受到外界的干擾，產生通信盲區。3天線設置不合理天線的俯仰角過小會造成對附近同頻站的干擾，過大則會造成對相鄰站的鄰頻干擾。方位角設置存在偏差易導致基站實際覆蓋范圍與規劃范圍不相符，導致服務區域范圍的改變。4直放站設置不合理受投資成本的影響，現有移動通信系統傾向于使用直放站來直接放大網絡信號，以達到經濟、快速、有效填補通信網絡服務空白區域的目的。但由于直放站本身就是有源設備，其在工作過程中易受到自身產生的噪聲和雜散信號的影響，對網絡產生干擾。
2.2網外干擾問題的原因
1網外干擾源由于移動通信網絡依靠無線電波進行傳播，日常生活中存在的電視臺、大功率電臺、微波、雷達、高壓線、加油站干擾器等利用和屏蔽無線電波的設施設備，都會對通信網絡中的無線電波產生干擾。2設備故障作為移動通信網絡的重要載體，相關的通信設備在發生故障時會直接影響通信的質量。例如，天線損壞、TRX故障、時鐘失鎖等問題，都會導致干擾問題。
3網絡干擾問題的檢測方法
3.1話務統計數據分析
根據交換機STS話務統計，對空閑信道進行測量，以收到的干擾強度為界定義干擾等級（ICMBAND。干擾分成5個等級，1的干擾等級最小，5的干擾等級最大，通過對小區ICMBAND的連續統計，可以快速發現有干擾的小區。
3.2語音質量等級調查
語音質量依據下行測量進程中收到的干擾強度定義干擾等級（RXQUAL，0的干擾等級最小，7的干擾等級最大，通過分析可以發現網絡干擾的存在和覆蓋范圍的缺失。
3.3利用頻譜儀進行排查
在通過對目標區域進行跟蹤測量后確定為外來干擾時，利用頻譜儀判斷外來干擾源，及時對干擾源進行調整以解決網絡干擾問題。3.4系統干擾日常檢測充分利用路測、掃頻和基站綜測儀等設備開展通信網絡的日常檢測，及時發現系統干擾因素，做好日常維護工作，預防網絡干擾的產生。
4網絡干擾問題的優化措施
4.1做好頻率規劃
隨著移動通信網絡的發展，頻率資源規劃已經成為網絡建設的重要環節。因此，在建設過程中，要根據地區發展的實際需要合理規劃分配頻率資源，在實現全域覆蓋的同時，有效協調頻率資源的分配，以最少的頻點達到最佳的效果。
4.2規范建設標準
針對不同移動通信網絡的差異發展，其建設標準也不盡相同。為了更好地促進通信網絡的共同發展，國家主管部門要及時出臺新的規范標準，對同頻社區的間距、基站的發射頻率、天線的方位角與俯仰角等內容的設置進行指導。
4.3加強養護管理
針對由硬件設備引發的網絡干擾問題，工作人員應在日常工作中加強養護管理工作，及時更換有問題的硬件設備，注重探索硬件設備的隱性故障，全面保障網絡硬件的良好運作。
4.4加快技術改造
關鍵詞：通信 資源 信息化
通信資源管理是管理自動化的重要組成部分。隨著電力通信網規模的不斷擴大和應用水平的不斷提高，對通信網絡資源的管理顯得越來越重要。但是，由于新舊設備共存，通信手段繁多，通信資源管理體制仍沿用傳統方式，管理工作難度大、效率低，為盡快適應通信技術、設備發展，必須建立信息化通信資源管理體系，使管理人員能夠縱觀全局，根據通信資源的情況及輔助決策信息采取有效的通信手段和方式傳遞信息。通信網絡的資源，既包括整個通信網中所有的物理資源、邏輯資源，同時也涵蓋了在物理資源和邏輯資源的基礎上所展開的各項業務資源。物理資源是電力通信網的基礎，邏輯資源是通信網的展現，在此兩者基礎上的業務資源是其實際應用。通信資源管理就是通過對物理資源、邏輯資源、業務資源的管理，實現對資源的查詢、配置、統籌、設計、規劃等。通信資源管理的水平直接決定了通信網絡安全運行，高效的管理方式為公司生產運行和經營管理提供了強有力的支撐。
1.傳統通信資源管理的瓶頸
通過多年的建設與發展，公司范圍內已經形成了較為完善的通信網絡體系，傳輸網、業務網、支撐網全面覆蓋各個通信站點并承載了大量業務，接入網的建設也在大力推進中。冀北公司通信資源管理主要分布在省、地兩級的通信機構中，多年來資源管理的方式仍以傳統的人工管理方式為主，管理方式較為落后，缺乏對整個網絡資源狀況的全面了解，難以快速有效地進行網絡規劃與調度。在通信網絡出現問題時，由于對各種資源信息的掌握不夠完整、準確，難以制定出最適合的解決方案。各類統計分析和方式編制等工作都需要投入大量的人力、時間，通信網管理的運行維護成本較大。同時，現有的通信資源使用情況管理是通過一系列電子化表單呈現出各種物理資源的使用情況，而業務資源的使用情況主要是通過專業網管工具進行查詢和管理。物理資源和業務資源的管理分開，導致在日常的業務調度和方式管理中，容易造成部分網絡資源的閑置和浪費、部分資源負擔過重的兩極分化，導致了通信資源整體的利用率不高。同時，由于涉及部門和人員較多，數據量大且分散，工作繁瑣，存在數據的遺失、重復、錯誤等情況，工作人員需要消耗大量時間手工發送傳真、對各站業務數據進行收集、匯總和分析，工作量大，而且出錯的可能性大。這些問題給網絡的運行、維護、業務的開展帶來了很大的困難。
2.信息化與通信資源管理水平提升
目前公司各級單位通信資源管理涉及資源龐大而繁雜，傳統的人工管理方式帶來了一系列的瓶頸問題。隨著公司信息通信融合發展，借助信息化提升通信資源管理水平為龐大的工作提供了高效的手段。
從2012年開始國家電網公司統一推廣通信管理系統，該系統作為資源管理的電子化支撐平臺，為通信資源的全方位、智能化管理提供了便捷，為引導公司科學發展創造了條件。該系統的建設以業務資源為核心，以物理資源和邏輯資源為基礎，面向資源管理的各項應用功能，采取先進的技術方案和實現技術，具有較強的靈活性和可定制化特點。借助通信管理系統，國網冀北公司在資源管理、業務管理、資源調度、告警管理、網絡分析等方面有了飛速的提升。資源管理功能主要實現對各種物理資源和邏輯資源的管理和配置，資源管理主要面向運行與使用，這些資源不僅限于點設備資源，還包含各種線纜資源。業務管理功能主要實現對通信網承載的各類業務的管理，業務進行抽象以后形成通用化的對象，通過采用統一的模式進行標準化的管理。資源調度功能主要滿足通信調度人員和運行方式人員，可以用于開通或變更業務方式，應急處置下的電路調度，能對調度的流程進行管理。告警管理功能主要實現通過開放的接口，將通信網絡的各種故障、告警信息進行收集和綜合分析，并根據使用人員的需求，進行篩選和輔助。效能管理功能主要是實現對通信網絡的資源使用狀態的動態管理，通過大量資源數據、業務數據、狀態數據的分析得出網絡的效能數據，輔助N-1、風險預警判斷。網絡分析功能是在效能管理的基礎上，通過分析整體資源使用數據、運行狀態數據，提供方式分析人員、網絡規劃人員通信網整體的資源分布、業務占用狀態。
3.信息化提升通信資源管理水平的多項舉措
為快速推進通信管理系統建設，借助信息化手段實現通信資源的規范化管理，進一步支撐公司生產運行和經營管理工作，國網冀北電力公司從以下三個方面著手，深入推進系統建設。一是摸清家底，通過細致的資源梳理和業務梳理形成整套完整、準確的資源數據，為各項工作提供基礎數據支持。業務梳理是對目前通信網上開展的各種業務的情況進行描述和規范，包括業務的定義、功能描述、業務流程等，在業務規范的基礎上，才能有效開展通信資源的規范定義。資源梳理主要針對各類通信資源如廠站、機房、桿塔、輸電線路、傳輸網、交換網、數據網等進行制定分配原則、資源定義，確保通信資源的唯一性并能統一管理。二是流程梳理，對規劃、工程、運維、統計各個環節所產生的通信資源信息的流動進行規范化管理，明確通信資源信息流轉的流程，作為日常工作提升通信資源規范化管理和通信資源共享的手段，同時通過系統的使用及時發現流程中存在的不暢環節，通過需求反饋平臺提出合理化建議，由項目組進行改進完善，促進系統的功能提升。三是強化分析，系統為運行值班、缺陷故障、通信檢修等提供了信息化的記錄平臺，其中積累的大量數據信息為多維度的統計分析提供了依據。通信運維人員可以結合設備故障履歷分析網絡中的薄弱環節，也可以通過資源的使用情況合理提出未來網絡的規劃思路，系統為通信運行、規劃建設等提供了智能支撐；同時國網冀北公司結合科技項目對省級骨干網絡進行N-2反措網絡資源模型分析，提出基于調度中心和備調節點的通信網絡資源建設和使用方案，建立科學的分析評估體系，面向戰略管理層提供網絡運行的宏觀指標，進一步提高決策的科學性。
4.關于信息化提升通信資源管理水平的展望
2014年，通信管理系統進入智能提升階段，國網冀北公司借助系統的平臺，著力于推進通信網質量管理、資源調度、業務調度、通信事務管理與決策輔助等功能的應用，提升資源智能化調度分析，通過資源影響業務分析、資源預警分析、網絡優化分析等方面的研究，為公司安全生產和經營管理提供更加智能的分析和輔助決策支撐。
在質量管理方面，主要實現對通信網資源的使用情況與使用效能的統計、分析和評估，如：資源占用率、業務承載情況等，將評估的結果作為通信網資源調度、業務調度的依據。在資源調度方面，主要實施對系統通信網資源的集中調度，由于通信資源存在層層承載的關系，種類繁多，關系復雜，導致網絡發生故障時難以快速準確判斷影響的業務以及迂回方案，所以通過系統資源的動靜態數據層層關聯，可以智能化的根據運行需求、故障處理或應急處置，實現基于業務的系統通信網資源調度。在業務調度方面，主要面向通信方式人員，以滿足各種業務需求為主要目的，不具體區分通信網資源類型，實現端到端的業務調度功能。在事務管理與決策輔助方面，主要服務于通信管理與決策層，利用在線的通信網絡資源數據，對網絡的現狀進行評估，輔助提出網絡優化策略以及發展規劃建議。
5.結語
通信網是電力系統的重要基礎設施，是電網調度自動化、網絡運營市場化和管理現代化的基礎。隨著近年來通信網絡的飛速增長，高效的資源管理手段顯得愈發重要。國網冀北公司借助通信管理系統平臺，深化系統資源管理應用，深入摸索提升通信資源管理模式，逐步實現了通信資源的規范化管理，有效支撐通信運行管理、業務流轉、網絡規劃等工作。通過對網絡數據的集中管理以及大量的分析、統計工具，幫助公司全面的掌握網絡的現狀，在準確的原始數據的基礎上為網絡的規劃和優化提供指導依據。通過系統平臺內傳輸網、業務網以及環境動力信息的綜合管理，實現對網內各類資源的集中監控、集中管理和資源共享，促進提升了資源的利用效率，規范了運行水平和管理水平，為公司安全生產和經營管理工作提供強有力的支撐。
參考文獻：
[1]樊榮.淺談電力通信資源管理系統的構建和應用[J].科技資訊，2011（4）
關鍵詞：軟件無線電；軟件可定義電臺；短波通信網
短波通信主要依靠電離層反射傳輸，存在信道質量差、可通頻段窄、通信容量小等不足，曾一度被衛星通信所取代。但隨著反衛星武器的出現，衛星出現了平時易受干擾、戰時易被摧毀等問題。20世紀80年代初，各國重新重視對短波通信的研究。1979年，美軍首次將短波通信列為軍隊一線指揮的通信技術手段，極大地突顯了短波通信的潛在價值；進入80年代后，美軍大力推進一系列遍及各兵種的短波通信發展計劃；在90年代初的海灣戰爭中，以美、法等國為首的西方軍隊將短波通信用于部隊的一線指揮，取得了良好的通信效果。海灣戰爭結束后，世界各國逐漸開展并加快了對短波通信的研究與應用；近年來，各國陸續開發出了一系列性能優異、可靠性良好的短波電臺，建立了新型的短波通信系統。典型的有采用軟件無線電技術的軟件可定義短波電臺和采用組網技術的短波通信網。
1軟件可定義短波電臺
在現代高技術信息化戰爭中，各軍種聯合作戰已成為主要作戰模式，而聯合作戰實現有賴于聯合信息的互通能力。軟件無線電對確保聯合作戰信息的互通起著至關重要的作用，成為美軍研發的熱點技術。美軍為實現聯合作戰和信息優勢正在大力研發各種新型軟件無線電系統，軟件可定義短波電臺就是其中一種。軟件可定義短波電臺采用軟件無線電技術，其基本技術路線是建立一個開放的包含“模數轉換器（A/D）-數字信號處理器（DSP）-數模轉換器（D/A）”模型的硬件通用平臺。該平臺將A/D和D/A盡可能的靠近電臺射頻天線，并通過濾波器實現對各個信道頻段上的分離；并且基于DSP，將短波電臺各種功能實現IP化，即通過軟件編程實現短波電臺工作時對不同信道的選擇、信號的抽樣、量化、編/解碼、處理和變換等電臺收發功能以及信號調制、保密算法、通信協議等。美國哈里斯公司生產的AN/PRC-160型、RF-7800H型短波電臺，德國羅德施瓦茨公司生產的M3SR型短波電臺就是基于軟件無線電技術的新型短波電臺，它們打破了傳統短波電臺主要通過硬件方式實現不同功能的技術體制，創造性地通過軟件編程實現了短波電臺各種功能和模式，并通過動態波形加載，可以實現不同軍兵種及不同功能短波電臺的互操作，它是美國“聯合戰術無線電系統”（JTRS）計劃的核心技術，代表了目前世界范圍內最先進的無線通信發展方向。
2短波通信網
短波通信主要依靠電離層反射實現連通，通信距離較遠，是目前各國遠距離通信的主要技術手段之一。但由于電離層的特性隨時間、氣候等因素的影響，再加上可通頻段狹窄，且環境噪聲、電磁干擾日益嚴重，可通頻率隨時間空間快速變化，短波傳統的點對點的通信模式的穩定性越來越差，已經無法滿足復雜電磁環境下可靠通信的要求。采用組網通信方式可以在網內選擇最佳鏈路，克服信道不穩定、干擾大、可靠性差等不足。目前國外典型的大型先進短波通信系統是美軍在用的短波全球通信系統（HFGCS）。美軍將HFGCS系統作為其全球軍事戰略的重要組成部分，高度自動化的HFGCS系統為國家指揮機構緊急作戰命令、全球人道援助、北約軍事行動以及作戰飛機和艦艇編隊的指揮控制等提供中遠程通信業務。HFGCS系統全球共有13個短波臺站，并通過地面有線網絡連接起來，如圖1所示。每個HFGCS臺站有10到30個信道接收機，采用二代自適應（2GALE）技術支持同時建立多個ALE小區。地面臺站通過預先規劃的頻率集自動選擇最佳路由用于ALE呼叫，而無須獲知實際機動用戶的位置信息。HFGCS系統中大功率地面臺站的最大發射功率為4kW，其語音通信和數據通信覆蓋范圍分別約為3200km和4000km，如圖2所示。整個系統覆蓋了全球絕大部分地區，為美軍作戰部隊在全世界范圍內提供語音、數據等業務。目前，美軍的HFGCS系統主要采用中心控制模式，即中心網絡控制臺站集中控制其他短波臺站，并且中心網絡控制臺站采用雙中心站，互為備份。中心網絡控制臺站通過地面網關實現與電話網、NIPRNET等其他網絡的互聯互通。在美軍的下一步規劃中，HFGCS系統將逐步從中心控制模式轉變為分布式工作模式，整個系統將變為無明確中心網絡控制臺站的分布式短波臺站系統，大大提高短波通信的穩定性和傳輸能力。截至2010年，美軍已完成HFGCS系統規劃第一階段的項目改進，主要實現了HFGCS系統的IP化，即遠程配置控制和語音、數據等業務的IP化。現階段，正處于HFGCS系統規劃第二階段，主要解決站與站之間保密通信、空中平臺移動IP等技術問題。美軍HFGCS系統通過有線互連的短波臺站為機動用戶提供接入服務的網絡化組織運用的模式，有效克服了短波信道時變性強、穩定性差等問題，極大地提升了短波通信的保障效果。短波通信的綜合組網將是下一步的發展方向。
3結語
軟件可定義短波電臺是當今計算機技術、超大規模集成電路和數字信號處理技術在短波通信應用的產物，它打破了傳統短波電臺主要通過硬件方式實現不同功能的技術體制，創造性地通過軟件編程實現了短波電臺各種功能和模式。短波組網通信通過網內選擇最佳鏈路，有效克服了信道不穩定、干擾大、可靠性差等不足，極大地提高了短波通信的可靠性。它們是當前國外短波通信系統的重點研究方向，對我國今后的新型短波通系統的發展具有較好的借鑒意義。
參考文獻：
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關鍵詞:Lonworks;神經元芯片;并行口I/O模式;TMPN3150
1 引言
1993年美國Echelon公司發明了Lonworks技術,該技術提供了一個開放性很強且無專利權的底層通訊網絡——局部操作網絡(LON)。該通信協議采用Lontalk協議,網絡上的節點采用神經元芯片。神經元芯片(Neuron 芯片)是Lonworks技術的核心,它含有Lontalk 協議的固態軟件(簡稱為固件),因而能進行可靠地通訊。為了實現Neuron芯片與I/O設備之間的通信,Neuron芯片的11個引腳可定義為34種I/O對象,其中包括并行I/O對象、串行I/O對象、直接I/O對象、定時/計數器輸入對象等。用戶可根據實際應用的需要在應用程序中定義不同的I/O對象,然后調用io in 或io out 等函數來實現對I/O對象的數據讀寫操作,即實現Neuron 芯片與I/O設備之間的通信。文中介紹了神經元芯片的一種I/O應用模式,即并行I/O模式(Parallel I/O Mode)。該神經元芯片采用日本東芝公司的TMPN3150芯片。
RS-232標準是一種常見的電氣和通訊接口標準,而Lonworks現場總線在網絡通訊方面具有突出的優點(如網絡物理層支持多種通信介質,支持多種網絡拓撲結構等),它以其突出的統一性、開放性及互操作性受到各行各業的重視,并且作為現場總線中的佼佼者在國內各個領域的測控系統中廣泛流行。因此,將現場設備的RS-232信號轉換為包含LonTalk協議的信息來實現與其它LON節點以及LON網絡管理設備之間的通訊,具有拓寬LON應用范圍的意義。筆者基于神經元芯片的并行I/O應用模式設計了一個適配器,從而實現了RS-232通信網絡與Lonworks現場總線的集成。
圖1 基于TMPN3150的RS-232網絡與Lonworks現場總線的適配器硬件框圖
2 神經元芯片的并行I/O應用模式
通過定義并行I/O對象,Neuron芯片可以實現與外接各類微處理器之間的雙向數據通信,并行口的速率可達3.3Mbps。并行I/O對象利用Neuron的11個I/O口進行通信,其中IO0~IO7為8根數據線,IO8~IO10為控制信號線。并行口的工作方式有3種,即master、slave-A和slave-B。在不同模式下,IO8~IO10這3根控制信號線的意義不同。筆者應用的是slave-A模式,即從A模式。
在從A模式中,IO8為片選信號線(CS),IO9為讀寫信號線(R/ W),IO10為握手信號線(HS)。在此模式中,應將Neuron芯片作為從機(slave),微處理器作為主機(master),主機和從機之間的數據傳輸可通過虛擬的寫令牌傳遞協議(virtual write token-passing protocol)來實現。主機和從機交替地獲得寫令牌(write token),擁有寫令牌的一方既可以寫數據(不超過255個字節),也可以不寫任何數據而傳送一個空令牌。傳送的數據要遵從一定的格式,即在要傳送的數據前面加上命令碼和所傳數據的長度,命令碼有CMD_XFER(寫數據)、CMD_NULL(傳遞空令牌)、CMD_RESYNC(要求從機同步)、CMD_ACKSYNC(確認同步)等四種,最后以EOM字節結束。其中寫數據和傳遞空令牌的格式分別為:
在通信以前,主機和從機之間應先建立握手信號,即HS信號有效(由TMPN3150的固件自動實現),然后,主機再送一個CMD_RESYNC命令要求從機同步。當從機接收到這個信號后,則發送CMD_ACKSYNC以表示同步完成,可以通信了。此后,寫令牌就在主機和從機之間無限的交替傳遞,擁有寫令牌的一方可以向數據總線上寫數據,即主機可以往從機寫數據,從機也可以將數據傳往主機。
3 實例應用
基于上述神經元芯片TMPN3150的并行I/O應用模式來實現RS-232通信網絡與Lonworks現場總線的集成適配器主要由Lonworks控制模塊和MCS51系列的P89C51單片機兩大部分組成。其中Lonworks控制模塊用于Lonworks現場總線的網絡通信管理,P89C51和MAX232芯片則用來實現RS-232通信網絡的鏈路和協議。其硬件框圖如圖1所示。
適配器的軟件編寫應包括兩個部分。一部分為對主機程序的編寫,可用C語言編寫。因為從機(TMPN3150芯片)的并行模式是在芯片內部定義的,它遵從虛擬的寫令牌傳遞協議,所以需要編寫P89C51程序來模擬TMPN3150的I/O并行口的從A模式,該程序主要完成與TMPN3150的同步、握手、令牌的傳送以及并行口數據的讀寫等四項工作。另一部分是編寫從機程序,該程序應使用神經元芯片的編程語言——Neuron C語言來編寫。當從機將并口得到的報文進行解析后,本系統將利用Neuron C的消息傳送機制將解析的消息傳送給適配器下層的應用節點,同時將適配器下層的應用節點以消息形式傳送上來的數據或信息所構成的P89C51能識別的報文通過并口傳送給P89C51。
論文首先分析了智能配用電通信網建設面臨的問題，明確智能配用電通信網組網技術研究的重要性;隨后，介紹了智能配用電通信網的定義、網絡模型和體系結構;
最后，在分析的基礎上，對智能配用電網的特殊應用場景與組網技術進行了深入研究，包括光纖和EPON/GPON技術、電力線載波通信(PLC)技術、GPRS/CDMA/3G公網無線技術等。論文的研究成果，能夠為大規模智能配用電通信網建設，提供有力的理論指導。
1 引言
智能電網是當今世界電力系統發展變革的方向，它包括發、輸、變、配、用和調度等各環節，應用新型控制技術、信息技術和管理技術，實現信息的智能交流。
目前，我國智能電網建設工作已經全面展開，隨著智能電網技術的不斷發展，智能電網的業務應用系統也逐步發展和完善，對電力通信網傳輸帶寬和可靠性等方面提出了更高的要求和挑戰。配用電通信網是電力通信網絡平臺的重要組成部分，是電力骨干通信網的向下延伸。
智能配用電通信網應具備較高的帶寬和傳輸速率，以保障海量數據通信的雙向、及時、安全、可靠傳輸，而無論采用何種通信技術，均有其優點和缺點。因此，智能配用電通信網并不適合用單一的通信技術組網。
此外，配用電網絡是電網系統中規模最小、數量最多的末梢網絡，但它是一個多節點、多分支、多交叉的復雜結構，這樣的一個點數繁多、分布無規律的復雜網絡特征，使得現有的配用電通信網大多為各地各部門根據實際需要分散建設，缺乏統一的網絡規劃。技術體制和建設標準各地相差甚大，電力通信基礎資源不能得到有效利用。因此，智能配用電網組網技術研究的理論意義和應用價值日益凸顯，成為一個重要的研究熱點。
2 智能配用電通信網定義及其網絡模型
智能配用電通信網是電力骨干通信網的向下延伸，是骨干網的接入層網絡，向下覆蓋到智能配電網各級站點、用戶智能電表及室內通信終端、電動汽車充電站和分布式能源站點等相關設備，設備數目繁多，種類多樣，且基本都處于中低壓運營環境下。
由于設備有各自的用途，承擔的功能和業務種類繁多，對通信質量和通信方式的要求也不盡相同。因此，智能配用電通信網是一個適用于不止一種通信技術和通信手段的通信網絡，并且每一種技術都根據其技術特點有其相應承擔的業務和適用場景。智能配用電通信網是一個多種技術并存的復雜的通信網絡。
綜合智能配用電通信的需求預測、信息流量實時性與安全性的分析與計算，智能配用電通信網以配網末端邊界和用戶智能電表為分界點，分為配電通信網、用戶接入網和用戶室內網三個層次。
配電通信網絡范圍主要覆蓋配電網開關站、配電室、環網柜、柱上開關、公用配電變壓器、分布式能源站點、配電線路等的通信網絡，并向下延伸用于接入或匯聚用戶接入網和用戶室內網的業務，主要承擔配電自動化以及用電信息采集的遠程通信等業務。
用電接入網絡范圍主要覆蓋智能用電公變出口至用戶智能電表、電動汽車充電站、分布式能源站點等的通信網絡，并向下延伸用于接入用戶室內網，主要承擔用電信息采集、雙向互動用電、智能家居、增值業務等。
用戶室內網范圍為用戶室內的通信網絡，連接各種未來智能家居適用的智能終端設備，諸如家庭網關、智能交互機頂盒、IP電話、智能家電、智能家庭安全防護、智能家庭水氣表抄手等等，用于實現雙向互動用電服務、智能家電控制及增值業務服務等一系列智能家居通信的通信網絡。
3 智能配用電通信網絡架構
目前，配用電通信網承載的主要業務是配電自動化業務、用電信息采集系統業務和智能用電業務，從業務角度，配電自動化系統通信網絡分為骨干通信網絡和接入層通信網絡，其中骨干通信網絡實現配電主站到配電子站間的通信，對應了圖2中的電力通信光纖骨干網;接入層通信網絡主要實現配電子站到配電終端之間的通信，對應于圖2中的配電通信網;
用電信息采集系統的通信網絡分為遠程通信網絡和本地通信網絡。其中遠程通信網絡實現用電主站和集中器之間的通信，對應于電力骨干光纖通信網和配電通信網。本地通信網絡實現集中器和采集器及表計之間的通信，對應于用戶接入網。智能用電業務則依靠智能電表和各個家庭智能用電終端之間的通信來實現。
4 特殊應用場景與組網技術分析
為了深入分析智能配用電通信網組網技術的特點，本文在特定的應用場景下分析相對應的技術。
4.1 EPON適用場景組網分析
基于前面提到的EPON技術特點和智能電網的建設需求和目標，未來的智能電網通信網的架設，光纖通信將是主要通信方式。采用光纖通信方式，對于配電通信網建設可鋪設OPPC光纜，對用戶接入網的建設，根據其雙向互動、智能家居、增值業務等特點，可采用PFTTH光纖專網通信技術，保障其信道帶寬、實時性、安全性以及可靠性。
智能小區用戶室內網通信建設方式可采用以太網無源光網絡(EPON)技術，在用戶室內配置ONU終端，用戶智能交互終端、智能機頂盒、IP電話、電腦、智能家電等設備通過以太網借口和ONU終端互聯。實現語音、數據、有線電視、視頻等業務的信號接入，滿足智能家居和智能小區建設的要求。
智能電網骨干通信網建設將在很大程度上采用光纖通信，因此采用光纜來鋪設智能配用電通信網具有先天優勢，EPON技術的高帶寬、安全性和可靠性方面的優勢，將使其在經濟條件滿足的情況下成為智能配用電通信網接入的首選技術。
在經濟發達的沿海地區和大中型城市中，可統一采用光纖和EPON技術來建設智能配用電網絡，特別是在新建小區中，不需要重新布線，一次性敷設就可完成，采用EPON技術更加符合智能配用電網絡的業務和用戶對智能配用電通信網絡的越來越高標準的需求，適應智能電網的發展，為實現智能城市和智能家居做更好的準備。
4.2 電力線通信適用場景組網分析
由于智能配用電網絡是中低壓電網，需要連接大量的用電設備，這給智能配用電通信網的建設帶來了極大的困難。電力線載波通信(PLC)是一種現在比較成熟的技術，是電力系統的特有的通信方式，它利用電力線纜作為傳輸媒質，通過載波傳輸語音和數據信號的通信方式，使其不需要另外架設通信線路，這種特點，使其在智能配用電通信網絡建設中仍然有很高的應用價值。
在配電通信網建設中可采用中壓PLC通信，承載用電配變和調度信息的通信，在用戶接入網建設中可采用寬帶載波，為配用電網絡自動化系統和集中自動抄表系統提供數據傳輸的通道。
在用戶室內網建設中，電力貓和智能電表互聯，IP電話、電腦、智能交互機頂盒等對帶寬和數據速率要求較高的設備通過寬帶載波和電力貓、智能交互終端互聯;智能洗衣機、智能空調、智能熱水機等需要傳輸控制信息的智能家電設備可通過窄帶載波與智能交互終端互聯：實現用戶室內網絡的組建和信息傳輸。
電力線載波通信建設智能配用電通信網無需重新布線，建設經濟快捷方便，因而使用范圍極廣，在現在配用電通信網應用中依然是主流方案，但是由于其自身存在的技術缺陷，在未來智能電網通信網的建設中，它將起到一個輔助和補充的作用。
4.3 GPRS/CDMA/3G等無線技術適用場景組網分析
GPRS/CDMA/3G等公網無線技術在通信網絡組建上面的優勢非常明顯，它通信方面的各種技術成熟度非常高，商業運作模式也非常成熟，這使其在建設通信網絡是無需重新布線，預算、仿真、設備和商家支持方面都非常成熟，具有一套非常完整和齊全的產業鏈和網絡建設方案。
鑒于公網無線技術的優勢，在智能配電用通信網絡建設中必然有其用武之地，在智能配用通信網、用戶接入網中均能適用，把配用電通信網配變、接入各個環節和設備用無線通信的方式連接起來，進行通信。在用戶室內網絡建設中，可采用微功率無線技術，也可采用PLC技術。
適用GPRS/CDMA/3G等公網無線通信技術建設只能配用電通信網絡建設成本很低，但是需要每年向公網運營商租用帶寬，使用成本較高，而且由于配用電數據信息對數據的保密性要求較公網數據信息高，可靠性要求難以滿足電力系統信息傳輸的要求，信息通過公網接入電力專網時應采取必要的安全措施，因此實際建設配用電通信網絡中，應該以實際需要為準。決定是否采用無線公網技術以及在何處適用無線公網技術來組網。
5 結束語
當前有多種組網方式可以用來搭建智能配用電通信網。但是需要針對各自的場景采用合適的組網方式。
光纖和EPON、GPON技術建設智能配用電通信網，建設成本高、建設周期長，需要大量的光纜敷設和配套的設備建設，花費大，但是技術明顯具有優勢，在不考慮建設成本的情況下，一旦建成，將能滿足智能配用電通信網的各種業務通信需求，滿足未來智能電網的發展和需要，并且具有非常好的適應性和可擴展性。從長遠角度來看，采用光纖和EPON、GPON技術建設智能配用電通信網價值巨大，應當首先選擇。
電力線載波通信(PLC)技術建設智能配用電通信網，無需重新鋪設線路、建設周期短、經濟成本具有明顯的優勢，但其在信號衰減和帶寬等方面的技術缺陷，導致其并不能完全符合智能配用電通信網的要求，特別是雙向互動業務和語音、視頻等增值業務的不斷出現，對智能配用電通信網帶寬、速率等指標提出了更高的要求。
電力線載波通信(PLC)技術在目前的智能配用電通信網建設中依然應用范圍很廣。可作為光纖通信的主要輔助手段，并且一旦解決其技術問題之后，依然大有可為。
GPRS/CDMA/3G等公網無線技術建設周期短、成本低，但是后期運營成本較高，并且一旦接人大量的用戶，通信質量并不能夠得到保證，與智能配用電通信的特點在根本上有著一定矛盾，但在一定范圍內。其仍然有很高的應用價值，可以根據實際情況選擇使用。
TD-LTE、WiMAX等技術作為無線專網來建設智能配用電通信網可靠性較高。通信量較大，具有很高的應用價值，但是其網絡規范、標準體系上還不夠完整，頻率的使用上也有一定的問題。但是發展電力無線專網是解決電力通信的一大關鍵，特別是在一些地區，光纖通信和電力線載波通信等有線信道力有不逮的情況下，電力通信必須依靠無線方式解決。電力無線專網通信將在智能配用電通信網建設中占有相當的比例。
通過以上各種技術適用場景組網分析，綜合技術特點、經濟成本和建設周期等因素，再結合智能電網的發展前景和要求，智能配用電通信網建設應當以光纖通信技術為主，以電力線載波通信和無線通信技術作為補充的方式進行。
關鍵詞：互聯網；電力；通信系統；移動終端
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.126
1 前言
現代電力通信系統主要是為電力生產提供電路、寬帶、視頻、電話、纖芯等全方位通信服務，包括光傳輸網、調度交換系統、通信電源系統等多個通信子系統，設備多、分布范圍廣，區域化維護管理難度大[1]。現有的通信網綜合管理系統可對電力通信系統進行集中監控和管理，隨著移動通信技術的快速發展[2]，第四代移動通信技術能夠傳輸高質量圖片及視頻圖像，這使得在電力生產單位監控中增加移動終端查詢功能變得可行。
2 研究目標
目前，部分電力企業已搭建完成通信網綜合管理系統[3]，可實現對各區域的電力通信設備進行集中監控管理，但通常采用B/S架構，其客戶端僅支持桌面WEB瀏覽器一種形式，只能通過PC登陸查看通信系統的運行情況，這使得系統使用起來有著較大的局限性。為了提高現有通信通信系統運行的可靠性，降低電力生產的安全隱患，本文基于此系統做進一步深化研究，將電力通信系統監控信息從PC端安全高效移植至移動端，使得運維人員隨時隨地通過手機等監控設備運行狀態，在出現故障時快速做出應急判斷。
3 方法及內容
3.1 方法
本文結合“互聯網+”主流應用技術，提出微信和APP技術的移動端解決方案，實現了通過手機等移動端進行通信系統設備的運行監控，主要采用網絡隔離、數據單向推送、服務器地址映射等技術，將傳統的電力生產信息從Ⅲ區數據庫服務器采集發送至Ⅱ區應用服務器，再單向推送至企業內網虛擬服務器中，以json文件格式進行存儲，最后在企業內網虛擬服務器通過tomcat實現對通信系統數據的安全。方案建立最簡單便捷的存儲轉發系統，不采用數據庫。
3.2 研究內容
3.2.1 軟件研發
本研究基于通信網綜合管理系統及通信監控需求，研發電力通信監控信息web系統，系統主要包括數據采集程序、Web服務程序和移動客戶端三大模塊。
數據采集程序：周期性地從在III區數據庫中采集通信監控信息，發送至II區應用服務器中，穿過防火墻發送到連接企業內網的虛擬服務器中，虛擬服務器接收采集發來的數據，將數據轉成json數據文件，文件并保存到相應文件夾下。
虛擬服務器接收存儲采集客戶端發來的數據文件、處理數據訪問服務和網頁訪問服務，并通過Tomcat向外網數據訪問和網頁訪問內容，主要包括：機房環境、告警信息、值班記錄和電話簿數據和網頁訪問。
移動客戶端程序，通信移動客戶端能夠查詢瀏覽信息，其中微信客戶端通過關注的方式，Android和iOS客戶端通過應用商城或掃碼鏈接的方式下載、安裝程序。
3.2.2 程序安裝部署
數據采集程序安裝在III區應用服務器中，負責采集數據推送至虛擬服務器；Web服務端安裝在信息中心虛擬服務器中，負責響應外網訪問需求；移動客戶端程序采用微信客戶端關注形式，APP安裝在Android和iOS客戶端。具體結構布置見圖2。
3.2.3 采用的主要技術
數據采集系統客戶端采用Java開發，JDBC訪問數據庫，通過hessian方式將數據發送到Web服務端。Web服務端采用以Spring Framework 3.2為核心、Spring MVC作為模型視圖控制器、數據操作層采用自用自定義JSON文件操作、前端界面風格采用MUI作為前端展示框架。移動客戶端采用混合開發模式，采用DCloud公司的5+、mui方式開發，5+Runtime-增強版的手機瀏覽器引擎，讓HTML5達到原生水平，MUI是接近原生App體驗的前端框架。
3.2.4 數據格式及內容
所有存儲的數據均采JSON文件格式存儲，根據通信系統日常維護管理需求，數據文件內容包括：機房環境信息、告警數據、值班記錄、電話簿、角色信息等。
3.2.5 接口設計
為了提高系統用戶界面的友好交互性，用戶可根據提示說明進行便捷操作，不需要單獨定義任何語法或約定。內部接口采用用戶登錄模塊將設置用戶權限，給權限管理模塊提供接口，用戶登錄模塊將標記用戶為已登錄，給機房環境模塊、告警模塊等提供接口，權限管理模塊定義用戶的角色和權限，為功能開發模塊提供接口；外部接口使用虛擬服務器上Tomcat提供的Web Service。
3.2.6 系統安全
為了安全有效地對通信網綜合管理系統進行數據傳送、存儲，采用網絡隔離、數據單向推送、服務器地址映射等技術，將信息單向推送至企業內網虛擬服務器中，通過tomcat實現對通信系統數據的安全。
3.3 應用案例
通過上述步驟，建立了基于通信網綜合管理系統數據和通信系統監控需求的移動端通信系統，其界面展示如圖3。
通過該系統，通信維護人員能夠在第一時間查看通信設備的運行情況、詳細告警信息、值班記錄，能夠對于通信設備和業務故障做出更有效的響應，提高了維護效率、降低了維護成本，避免或減少發生嚴重設備事故造成的經濟損失。如2016年8月某日，某市政光電纜管溝發生火情，通信運維人員通過手機第一時間獲取告警信息，準確地做出可能發生火情的判斷，并立即聯系了電網和消防等有關部門，及時進行滅火和光纜搶修，避免了光電纜火情蔓延造成的巨大經濟損失。
4 結論及展望
4.1 結論
本文通過對互聯網+應用以及電力通信監控需求的分析，提出了基于互聯網終端信息監控的解決方案，設計研發了跨平臺的電力通信監控信息web軟件， 成功地將通信監控信息在微信、APP等移動平臺應用方式進行展示，實現了iOS平臺APP、Android平臺APK及微信公眾號幾種應用形式，成功探索了一條實現“互聯網+電力生產”應用的路。通信運維人員可隨時隨地通過手機，查看機房動環信息、告警信息、值班信息以及進行電話號碼查詢，從而提高了工作效率、降低了運維成本。
4.2 展望
對 “互聯網+”技術[4]與傳統電力生產結合的研究，還可繼續做進一步研究，深化成果應用。例如二維碼巡檢、視頻監控、遠程遙控等研究，可大力推進電力通信系統維護的集成化、智能化、信息化改革，為企業提供更準確、更高速的信息服務能力，使電力通信系統的維護管理更精細完善。
參考文獻：
[1]潘慧葉.基于手機視頻監控系統的人員入侵檢測[D].西安：西安科技大學，2014.
[2]于楠.基于的跨手機平臺的煤礦移動信息系統的研究與實現[D].北京：北京郵電大學，2012.
[關鍵詞]短波應急通信網；協作通信技術；應用
中圖分類號：X14.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）02-0035-02
當發生緊急情況或戰爭的時候，短波通信可以借助較高的自主通信能力和抗毀能力來實現信息的有效傳輸。與其他波長電波對比可以發現，短波以其獨特的繞射能力和傳播特性，可以有效的進行遠距離通信。將協作通信技術引入到短波應急通信網中，不僅方便了維護工作的開展，而且還能有效的節約成本，并且具有較強的實用性。因此，需要根據短波應急通信網的優缺點，來對其進行全面的分析，以更好的提高短波應急通信網基本性能。
1.短波應急通信網概述
1.1 短波應急通信網定義
隨著科學技術的不斷發展，當發生緊急情況或戰爭的時候，大部分通信設備是無法進行信息傳播的。此時，借助短波應急通信網可以有效的解決上述問題。雖然移動通信網絡與資源無法進行有效的共享，但是所研發的短波應急通信網能夠有效的貫穿于黨政軍民警，能夠有效的實現部隊與地方分用、分建的短波資源，從而保證生產工作的順利進行。通過對短波應急通信網的有效構建，不僅能夠有效的應對突發事件，而且還能推動各部門之間的有效協作，為處理突發事件奠定了良好的基礎，同時還推動了我國國家和國防安全的建設。
1.2 短波應急通信網設計模型
通常情況下，短波應急通信網設計模型由上級指揮調度中心和前線應急現場兩部分構成，上級指揮調度中心又包括計算機終端、大功率短波電臺和語音終端構成。而前線應急現場包含有若干便攜式背負式小功率短波電臺，并且每一臺短波電臺都借助短波信道進行有效的鏈接。同時，前線應急現場能夠對現場的實際情況給予全方面的了解和掌握，并將所獲取的信息及時的上傳至上級指揮調度中心，從而為搶險救災和指揮調度等重大決策提供全方位的信息。圖1描述的短波應急通信網設計模型。
1.3 短波應急通信網拓撲結構
短波應急通信網的拓撲結構將會對網絡延時、系統性能、經濟性等指標產生一定的影響，其主要是借助傳輸媒介把各種設備的物理布局有效的銜接在一起。通常情況下，短波應急通信網拓撲結構選擇了分層分布式的多星狀拓撲結構，其不僅能夠避免由于局部故障而誘發的全網癱瘓現象，而且還具有較高的傳輸率和可靠性。短波應急通信網拓撲結構一般是由短波業務管理層、網絡管理層和移動終端用戶層等構成，其中短波業務管理層和網絡管理層借助光纖介質來進行數據的傳輸，移動終端用戶層包括車載模式電臺和手持模式電臺，其能夠保持用戶之間的人機通信，一旦發生緊急情況可以在較短的時間內實現盲區通信。短波業務管理層的主要工作是做好短波資源的管理，并為移動短波用戶提供分布抗毀、隨遇入網等業務的交換與控制功能，從而更好的實現用戶數據的移動性管理和安全性管理，為短波應急通信網提供身份尋址和識別功能。同時，短波業務管理層選用了分布式布置的方式來進行各區域中心站的布置，具有成本低、安裝位置靈活、抗毀性強、覆蓋能力強等優勢。將負荷分擔機制引入到中心站間不僅能夠提高其處理能力，而且還可以對用戶的數據進行有效備份，從而提高了接入網的服務質量和可靠性；此外，還可以根據網絡負荷狀態和實時通信質量，來優選出最佳頻率的短波資源動態，這樣一來就可以創建出具有較強生存能力的短波應急通信防御網絡。
在短波應急通信網中，高級別網管需要做好整個網絡頻率的調整和分配工作，并借助分層、分級的方式進行管理，其能夠對所有短波通信資源進行系統的指揮和規劃，從而保持同層之間相互補充，各層之間權責明確。短波應急通信網選擇軍民平時分管分用的方式來進行短波資源的管理，并實施了戰時統管統用制度，從而有效的打破了應急救援中各自為戰的現象。同時，短波應急通信網能夠準確的為接入用戶提供音頻、視頻、文字等災情信息，能夠實現對數據資源的有效備份和恢復，避免業務量過大或某設備通信故障而引起系統無法正常工作。
1.4 短波應急通信的常用手段
在重大自然災害、戰爭等突發事件發生后，借助各種通信資源來確保緊急救援工作的順利開展，并為其提供非常規的通信手段，即所謂的短波應急通信，其具有操作簡單、組網快、性能穩定等特點。而廣播電視網、移動通信網等常規通信網絡組網非常復雜，而且在遇到突發災害時其性能波動比較大，無法更好的完成應急通信。目前，短波應急通信一般選擇無線方式，常用的短波應急通信手段有數字集群移動通信網、衛星通信網、短波通信網、微波接力通信網等四大類，他們均具有通信設備開通巡視、機動性好、抗毀能力較強等優勢，現對其進行一一介紹。
（1）數字集群移動通信網。其具有快速響應、調度、安全保密等特點，選擇了半雙工通信方式來實現語音的有效傳輸，并且支持用戶優先、群呼和組呼等功能，但是其所能覆蓋的范圍有限。
（2）衛星通信應急網。其具有傳輸環節少，覆蓋面大，不受地物、地形和夂虻紉蛩氐鬧圃跡通信距離遠等特點，能夠實現無縫隙覆蓋信息網，但是對于衛星的控制與發射技術相對比較復雜，而且通信和造價資費比較高。
（3）微波接力通信網。其一般是借助微波地面視距傳播的方式來實現接力站轉接信號，從而更好的進行數據信息的遠距離傳輸，其具有通信可靠性高、傳輸容量大等優勢，可以更好的滿足各種電信業務，有效地克服自然條件所帶來的通信不便。但是微波接力通信繞射能力相對比較差，而且傳輸時容易受到外界的干擾，超過視距須中繼才能完成轉發，因此傳輸損耗比較大。
（4）短波通信網。其一般是借助天線向高空進行發射，當傳播的過程中遇到電離層后就會發生發射作用并順利的射回地面，并從地面反射回電離層，該過程中不需要構建中繼樞紐就可以順利的進行遠程通信。短波傳統通信方式具有機動性強、遠距離通信、使用靈活等特點，因此在自然災害和戰爭抗毀性強等領域得到了廣泛的應用。但是其通信容量小，可供使用頻帶窄，而且容易受到多徑效應、路徑衰耗、電離層衰落等因素的影響，具有較差的通信效果和通信穩定性。
2.協作通信技術概述
2.1 協作通信技術定義
通常情況下，在無線信道中包含了多種移動通信形式，其會在一定程度上降低通信過程中信息傳遞速度，對數據傳遞的效率和質量產生一定的影響。同時，無線網絡用戶所涉及到的節點逐漸增多，但是寬帶有限，從而增加了無線網絡的業務量，因此對通信質量和信息傳輸效率提出了較高的要求，在一定程度上影響了無線通信技術的發展。然而，隨著科學技術的不斷發展，選擇空域資源的多通信技術，可以有效的提升信息傳遞速率，以確保在實際的應用中新型無線通信技術更好的發揮其優勢。而協作通信技術一般是以目的節點、源節點及中繼節點等為基本的構成要素，并且中繼信道的三個節點得以順利工作的重要基礎，在整個通信領域中得到了廣泛的應用。在中繼信道中，源節點負責發送系統中的信號，并且在系統運行過程中，中繼節點不但要對系統源節點中的信號與信息給予發送，而且還需要對自身的信號與信息進行發送，并且在具體運行過程中，能夠實現彼此天線的共享，從而有效的節省了信號發送所需要的資源，實現了系統間的協作性。
2.2 協作通信技術方案
協作通信技術主要是以中繼為基礎，現實生活中常見的技術方案有以下幾個方面：（1）放大-轉發方式（AF）：其一般需要先放大中繼節點并接收到伙伴發送的信號，然后在將信號轉發給接收端。（2）解碼-轉發方式（DF）：借助中繼節點對伙伴發送的信號進行譯碼，然后重新進行信道編碼調制并對其進行轉發。（3）編碼協作方式（CC）：其通常是把協作分集和信道編碼有效的結合在一起，借助協作的方式來實現不同節點負責發送不同的編碼碼字，從而實現編碼和分集的增益。
2.3 協作分集技術
在進行無線通信過程中，由于系統會遭受多徑傳輸的影響，從而引起接收信號的強度發生隨機變化，即所謂的深衰落，其會使通信質量出現明顯的下降。雖然上述現象可以通過增大天線尺寸、發信功率等方法給予有效的改善，但是在實際應用過程中缺乏可行性。而協作分集技術可以有效的改善衰落過程中所造成的影響，其能夠在不同的支路上接收承載相關性很小的信號，并借助合并技術將各支路信號進行處理后輸出信噪比最佳、幅度較大的信號，有效的改善了系統的性能，降低了接收端深度衰落的概率，在協作通信系統中，常見的協作分集技術有：（1）頻率分集：其能夠實現在不同頻率上發送同一信號來實現頻率分集，在發送過程中要求其發送頻率間隔適當的超過信道相干帶寬，這樣一來可以有效的確保傳輸信號衰落過程中獨立不相關。但是具有較低的帶寬利用率。（2）時間分集：在不同時隙上進行同一信號發送時能夠完成時間分集。但是其具有較低的頻譜利用率。（3）空間分集：又被稱之為天線分集，其通常是把多個天線分別安置在發射端和接收端，以更好的實現相同信號的收發。由于空間分集能夠有效的降低帶寬利用率，因此對于推動高速無線通信的發展具有十分重要的意義。為了盡可能的提高發射信號的獨立性，可以選擇全向天線以更好的確保天線間距足夠遠。根據接收端和發射端天線數目，可以分為單輸入多輸出系統、單輸入單輸出系統、多輸入多輸出系統、多輸入單輸出系統。
與時間分集和頻率分集相比，空間分集可以有效的提高其分集增益，從而達到改善系統傳輸性能，有效的對抗無線信道衰落，降低傳輸誤碼率，提高系統容量。
3.短波應急通信網中協作通信技術的應用
3.1 協作系統模型的構建
在進行短波信息傳遞過程中，將協作模式信息通信技術引入到了便攜式的天線和電臺中，其可以更好的實現彼此互享天線和電臺，不僅可以提升系統對信息的存儲容量，而且還可以提高信息傳遞和傳輸的安全性和高效性。而在短波應急通信網中，需要做好協作系統模型的構建工作，本文⒒岫MISO型協作模型進行分析，在該模型中協作便攜式形式的信息的車載電臺與傳遞電臺可以使用同一根天線，以更好的實現對信息的有效傳遞。假設兩個電臺是中繼選擇的主要協作對象，在協作傳輸信號過程中，便攜式電臺 A、B能夠被有效的
破譯出來。設x2=（x1x2x3…xn）、z2=（z1z2z3…zn）分別屬于便攜式電臺 A、B進行發送的數據，并且其下腳標i個分組，hi=（h1ih2ih3i…hni）（i=1，2）代表了發射天線i到車載式電臺接收天線這段距離上的信道特征。nj=（n1jn2jn3j…nnj）（j=1，2），代表了接受天線j在不同時間段內所能接收到的不同噪聲分量。同時，如果在特定的時間內各子中信道特殊屬性保持不變，則說明該模式可以有效的提高信息傳遞的穩定性和安全性。
3.2 系統中信道容量分析
實際上，短波信道容量是進行短波應急通信網優劣的主要評價標準，而協作系統模型通常是在斷臂衰落信道的基礎上建立起來的，而且在衰落信道中所存儲的信息存在不確定性，需要通過對衰落信道進行計算才可以掌握各態歷經中斷容量與信息容量，而后者可以對編碼自身的增益給予直觀的反映，而在整個系統運行中，中斷容量可以對子集合增長的數量和數值給予充分的反應。因此，需要對協作通信 MISO模型中所涉及到的信道容量進行準確的計算，在該模型匯總由于信息接收方僅包含一根天線，并且將多根天線安裝在了發射端，從而有效的實現了協作法分集，其 信道容量的公式如下：
式中，hi代表的是第i根電臺與發射天線的復增益。與傳統短波信息網絡相比，協作通信技術可以適當的提高整個系統運行過程中的信燥比，而且還能實現對信息中斷容量的有效擴張，并隨電臺與發射天線數量的增加而保持線性增長。通過對相關數據進行計算和分析可以發現，借助協作通信技術，可以使中斷容量與信道容量隨著電臺與發射天線數值的不斷增長而逐漸升高。同時，借助協作通信技術可以更好的提高通信系統自身的容量，一旦遇到緊急情況或戰爭的時候，能夠實現數據信息的有效傳輸，有效的提高了數據傳輸的安全性。
3.3 協作通信系統能量效率分析
在短波應急通信網中引入協作信息技術，可以提高信息傳輸的穩定性和安全性，從而確保緊急情況或戰爭情況下，相關信息的有效傳輸。但是，協作通信技術所涉及到的能量效率方面還需要進一步的研究。因此，需要對無協作傳輸和協作傳輸過程中所需要的能量消耗情況進行對比，從而更好的推導出協作通信能量效率。通常情況下，在確保傳輸質量的同時，如果無協作傳輸和協作傳輸比值小于1，則代表協作傳輸可以有效降低對能量的消耗。通過相關研究可以發現，在進行協作通過過程中，當車載電臺與原電臺之間的距離小于10km時，將會導致整個系統協作相應增益值低于1，并且短波應急通信網未出現明顯的增益，從而說明在對信息和數據進行遠距離傳輸過程中，借助協作通信技術，可以有效的降低發送功率效果，即所謂在進行短距離信息傳輸過程中，與無協作傳輸的電臺相比，協作通信技術所具有的優勢并不明顯，但是在進行遠距離信息的傳輸過程中，電臺系統能耗會出現明顯的下降，因此需要具體情況對其進行具體分析。
4.結束語
總之，當遇到緊急情況或戰爭時，短波應急通信網具有較強的自主通信能力和抗毀能力，能夠確保數據信息的有效傳輸，并且在數據傳輸過程中選擇協作通信技術，可以有效的提高其通信傳輸的安全性和穩定性，尤其是在進行遠距離信息傳輸過程中，電臺系統的能耗得到明顯的下降，從而為短波應急通信網的構建提供了一定的意見和參考。
參考文獻
[1] 黎偉.基于短波應急通信網中協作通信技術的研究[J].通訊世界，2017，8（1）：143-144.