微波通訊技術范文

導語：如何才能寫好一篇微波通訊技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】 新型微波 通訊技術 發展 應用 分析

一、通訊技術

通訊技術主要致力于通過對信息傳輸和信號處理相關原理的研究與應用，幫助人們更好的進行信息的傳遞與獲取。對于通訊技術而言，其最為重要的環節是對于信號的處理，而其對信號的傳輸與接受問題同樣不容忽視。信息對于快速發展的社會來說具有著極為重要的意義，因而其獲取與傳播同樣得到了人們的重視。通訊技術作為針對信息進行的傳遞手段，其發展與進步不僅對個人的發展有著難以忽視的影響，對社會的進步同樣有著極為積極的影響。

二、微波與微波通訊

微波作為一種具有極高頻率的電磁波，憑借其傳播穩定、受外界干擾小等優點成為通訊技術發展過程中的重要研究對象。微波通訊作為重要的通訊技術手段，與其他通訊方式相比具有建設周期短、不易受到人為破壞、更易跨越障礙、受外界因素影響較小等特點，其在特殊地段的信息通訊過程中所能夠起到的作用是其他通訊方式難以相比的。

微波理論的研究起源于二十世紀，其隨著時間的不斷推進，微波技術逐漸成熟的同時，其應用范圍也得到了逐步擴展。微波通訊正是微波理論與技術在通訊技術領域內的應用，微波通訊技術是一種無線通訊手段，多通過使用微波頻段對信息進行傳播，隨著技術的不斷發展，微波通訊日益成熟的同時逐漸獲得了廣泛關注。微波通訊可以實現直線路徑之間無障礙兩點之間的微波傳輸，在通訊網絡的構建過程中扮演了極為重要角色的同時也適用于各種專用通訊網絡，在日常生活通訊領域也有著難以替代的作用。

三、微波通訊技術

傳統微波通訊系統的發展受到了自身通訊設備以及運行模式等因素的制約的同時其傳輸速率有限因而無法與光纖通訊技術相比較。多數微波通訊系統，使用分體式微波系統時多將設備分為室外單元與室內單元兩部分，室內部分主要負責信號之間的轉換，提供必要的傳輸服務，但其傳輸方式局限于點對點的傳輸，因而室內單元本身不具備業務調度功能，在組建較為復雜的網絡模式進而為通訊系統提供業務匯聚、調度等功能的過程中，需要對室內單元進行必要的疊加，以更好地滿足實際運營需求，進而增加微波通訊系統的運營成本，與此同時也會導致傳輸效率的低下進而增加通訊系統的不穩定性。新型微波通訊技術首先著眼于相關設備的開發與應用，以幫助通訊網絡不再局限于傳統微波通訊網絡的構建方式，以更加便利的為通訊系統的構建做出更大的貢獻。相較于傳統微波通訊技術而言，新型微波通訊技術更加注重網絡構建方式的同時，增加了自身信息傳遞含量與速度，其設備的體積與重量等也均有不同程度的變化，使其能夠更好的滿足通訊系統的建設需求。

四、微波通訊技術發展與應用

微波通訊技術作為現代通訊技術中的重要組成部分，其在實際生產生活領域中有著極為廣泛的應用，其在通訊系統中所起到的作用同樣不容忽視。當前微波通訊技術多作為干線光纖傳輸的備份與補充，以幫助信息傳輸避免因為自然災害等意外因素而發生中斷。微波通訊技術能夠幫助自然條件惡劣的區域獲得基本的通訊條件，以為用戶提供基本的業務信息。微波通訊技術能夠幫助寬帶無線進行接入，其所具備的快捷方便等特點使其在高速數據業務的競爭中獲得更大的競爭實力。通訊技術隨著科學水平的不斷提升，將獲得更加快速的發展，微波通訊技術的發展趨勢可以分為高速大容量、高頻段、高集成度、微型化、智能化、低成本等方向。高速大容量是指對微波魘渲械男畔⒑量以及傳輸速度進一步提升，以更好的適應快速提升的通訊需求。高頻段是由于當前使用的微波頻段已經過于擁擠，難以適應日益增加的通訊需求，進而需要微波通訊設備生產廠家及時調整生產發展方向。高度集成與微型化能夠幫助使微波通訊設備向著體積更小、質量減輕、能耗更低的方向發展。智能化以及低成本則是為了幫助微波通訊技術更好的滿足不同客戶的需求進而幫助通訊技術更好地實現自身的實用價值。

對于新型微波通訊技術來說，其主要致力于滿足人們對于信息傳遞與獲取的實際需求，不斷提升自身實力的同時，更好的為社會的進步與發展做出積極的貢獻。

結語：通訊技術作為對信息傳播與獲取影響極大的因素之一，其在社會的進步與發展有著難以忽視的影響，微波通訊技術作為現代通訊技術的重要組成部分之一，其對通訊系統的影響同樣難以忽視。新型微波通訊技術作為新興技術，其發展與應用受到了社會各界的廣泛關注，如何使其更好的應用于實際生產生活之中，將成為業界共同關注的重點。

參 考 文 獻

[1]趙孟，盧山. 數字微波通信技術的發展及應用探析[J].信息與電腦（理論版）. 2013（07）

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關鍵詞：相控陣 雙通信區 ETC RSU 系統集成

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）03-0018-04

隨著福建經濟的高速發展和個人車輛保有量的遞增，為進一步提高高速公路收費站的通行能力和服務水平，我省于07年始開始啟用高速公路非現金支付和電子不停車收費（ETC）項目建設，并且憑借ETC車道在實際運營中所體現的突出特點和優勢，成為福建高速公路發展的一大特色。但是隨著ETC用戶數量以及車道應用規模的不斷擴大，以及ETC用戶的需求的不斷提高，我運營方和使用用戶均對ETC車道在交易可靠性的基礎上提升車輛通行速度的提出了更高的要求。特別是對于省界重要路段和省內重要干線的收費站，其ETC車道車流量的急劇增長態勢，不僅使ETC車道處理壓力日益增加；同時，也誘發出了各種復雜的ETC車輛駕駛現象，從而導致ETC車道優勢難以得到充分發揮。

鑒于此，為能解決因當前ETC使用量變化而引起的若干新問題或新需求，本文將在已得到成功應用和廣泛推廣的雙通信區ETC車道系統集成技術基礎上，探討通過使用相控陣技術實現技術創新。并且對相控陣技術設備技術通過天線設備驅動程序根據地感線圈信號，發出微波波束自動跟蹤車輛快速掃描指令，鎖定車輛車頭始終處于信號最強的通訊區域中心位置原理來一舉解決現有ETC使用困擾的技術指標與系統構成進行詳細介紹，并做出了詳細測試。

1 ETC系統關鍵設備應用情況

1.1 ETC車道系統的主要架構和配置

目前高速公路不停車系統設備構成大體包括RSU（天線）與OBU（電子標簽）、車道電源和多串口適配器、身份卡讀卡器、費額顯示牌、指示燈、自動欄機桿、車道工控機等設備。

1.2 當前RSU的技術現狀及存在問題

目前不停車收費系統中的RSU產生的通訊區域在6.5mX3.0m左右，它綜合兼顧了通車速度、交易成功率、跟車干擾和鄰道干擾，但由于天線的通訊區域邊緣信號弱、載噪比和信噪比變差，當車輛車頭部分處于天線信號邊緣時誤碼率將明顯升高。

當通車速度超過40km/h時，交易尚未完成車頭已處于通訊區域邊緣，通訊區域邊緣信號較弱，載噪比C/N會降到10dB以下，誤碼率已大于1.0E-4，所以交易成功率將明顯降低；通訊區域長度大于7.5m時，通車速度和交易成功率將有所改善，但跟車干擾將明顯增加；通訊區域長度小于7.5m時，通車速度將受到明顯限制，交易成功率將更明顯降低。通訊區域寬度大于3.3m時鄰道干擾將明顯增加；通訊區域寬度小于3.3m時，對電子標簽安裝位置和車輛行駛偏離車道中心有更嚴格要求。

通訊誤碼率主要與載噪比或信噪比相關，（圖2）是在ASK調制條件下，誤碼率與載噪比的關系曲線，表明隨著載噪比變好，誤碼率越小。

以上是目前ETC系統性能提高存在的主要限制和矛盾，通車速度、交易成功率、跟車干擾和鄰道干擾的情況。固定的6.5mx3.0m通訊區域可以兼顧跟車干擾、通車速度和交易成功率要求?？扇缃裎沂∫恍┲饕揽谲嚵髁吭龃螅_率和通車效率問題已經成為整個ETC系統的瓶頸和軟肋。

2 ETC天線（RSU）相控陣技術解決方案

2.1 相控陣天線原理介紹

相控陣技術主要應用于航空雷達領域。我們知道，蜻蜓的每只眼睛由許許多多個小眼組成，每個小眼都能成完整的像，這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類似，使用相控陣的天線陣面也由許多個輻射單元和接收單元（稱為陣元）組成，單元數目和天線的功能有關，可以從幾個到幾百個。這些單元有規則地排列在平面上，構成陣列天線。利用電磁波相干原理，通過計算機控制饋往各輻射單元電流的相位，就可以改變波束的方向進行掃描，故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號送入主機，完成對目標的搜索、跟蹤和測量。每個天線單元除了有天線振子之外，還有移相器等必須的器件。不同的振子通過移相器可以被饋入不同的相位的電流，從而在空間輻射出不同方向性的波束。天線的單元數目越多，則波束在空間可能的方位就越多，“相控陣”由此得名。

基于相控陣技術的電掃描微波讀寫控制器系統，由微波天線、讀寫控制器及相控陣技術模塊組成。微波天線負責5.8GHz微波信號的接收/發送、調制/解調；讀寫控制器控制基帶數據的編碼/解碼、加密/解密及通訊協議流程，是一個處理收發信息的模塊。微波讀寫控制器以5.8GHz微波無線DSRC協議的通訊方式，與電子標簽（OBU）及IC卡進行數據交換，實時采集和更新標簽和IC卡中的收費信息，并與計算機和網絡通訊。相控陣技術模塊負責電掃描信號的發出，實現微波波束掃描的方式快速探測跟蹤多個目標。改進后的系統實現方式如（圖3）：

如圖3所示，應用于ETC系統的相控陣天線，包括由天線子陣構成的發射天線陣與由天線子陣構成的接收天線陣，以及相控陣發射組件與相控陣接收組件、波控接口、通訊控制模塊、地感接口、車速計算模塊、車輛跟蹤模塊、電源通訊適配器和安全認證模塊，其中發射天線陣與接收天線陣通過環形器，發射天線陣與接收天線陣可共用一個天線陣，發射天線陣的天線子陣與接收天線陣的天線子陣，分別通過饋線網絡連接至相控陣發射組件和相控陣接收組件的各路射頻信號處理單元，通過對射頻信號處理單元中的移相器和衰減器賦值，實現對各天線子陣的相位和幅值控制，通訊控制模塊負責基帶的編碼/解碼、調制/解調、HDLC/DSRC通迅流程控制，同時，采集地感線圈接口信號，估算車輛位置和速度，計算出波控指令，通過波控接口，分別控制相控陣發射組件與相控陣接收組件的各路移相器和衰減器，實現波束跟蹤車輛，電源通訊適配器和安全認證模塊，實現天線與上位機的有線遠距離通訊連接，并安裝有安全認證模塊PSAM卡。更具體來說，發射天線陣與接收天線陣分別與相控陣發射組件與相控陣接收組件電路連接，電源與通訊控制模塊電路連接，通訊控制模塊與相控陣發射組件、相控陣接收組件電路連接，通訊控制模塊用于采集地感線圈接口信號，并根據進入到地感線圈的車輛估算車輛位置和速度，通過處理實時得出波控指令且通過波控接口，分別控制相控陣發射組件與相控陣接收組件的相位和幅值，波控接口將通訊控制模塊輸出的串行波控指令轉換成相控陣發射組件和相控陣接收組件所需要的并行波控指令，相控陣發射組件與相控陣接收組件分別通過波控接口，接收通訊控制模塊發出的車輛跟蹤波控指令，形成跟蹤車輛的射頻波束，保證高速行進中車上的電子標簽始終處于通訊區域內，實現通訊區域內連續可靠的通訊應用要求。

如（圖4）所示，DSRC通訊控制模塊為16位嵌入式ARM處理器，內置FLASH駐留摸塊，包括射頻PLL初始化、HDLC通訊協議、DSRC流程控制、上位機通訊協議、地感接口和車輛位置及速度估算、相控陣波控指令算法和安全認證協議，其中HDLC通訊接口輸出下行基帶數據TX，經RF集成發射電路以ASK方式調制在5.8GHz載波上，產生射頻輸出作為相控陣發射組件的激勵輸入，相控陣接收組件輸出射頻信號，經RF集成接收電路下變頻、解調出上行基帶數據RX，并通過HDLC通訊接口進入ARM處理器。通訊控制模塊在DSRC交易流程中，安排中國人民銀行金融卡規范PBOC的雙向安全認證，保證消費支付系統的安全性。

本系統應用了相控陣天線的解決方案，通過地感線圈信號確定車輛位置，當車輛進入第一地感線圈，射頻波束對準車輛前部，發出無線電信標，喚醒車上的電子標簽，建立通信鏈路進入自動收費流程；通訊控制模塊采集地感線圈接口信號，當檢測到車輛進入第二地感線圈的信號，計算出車輛行駛速度，通過相控陣波控算法，實時得出移相器和衰減器控制數據，即波控指令通過波控接口輸入相控陣收/發組件，各路收/發組件對調制有基帶數據的微波信號，依據波控指令進行移相/衰減即相位和幅值控制、再經功率放大后，分別饋給對應的天線子陣，形成數字波束；數字波束實時跟蹤車輛前行，如果車輛到了第三地感線圈，自動收費流程還沒有結束，通訊控制模塊繼續計算更新車輛位置、速度和波控指令，直到數字波束移動到欄桿跟前為止；前車自動收費流程完成后，通訊控制模塊跟據地感線圈接口信號判斷第二輛車位置和行駛速度，通過相控陣波束控制算法，實時計算出對應第二輛車位置的移相器和衰減器控制指令，數字波束指向第二輛車前部，重復前輛車的自動收費流程。前述波控指令即是給相位器、衰減器的串行控制指令，相控陣波束指無線掃描波束，相控陣波束的控制也就是相位和幅值的衰減控制，算法就是能獲得準確無線掃描波束的控制算法（圖5）。

相控陣發射組件由4路射頻信號處理單元組成。將DSRC通訊控制模塊的射頻信號RF_out作為激勵輸入，經功分器將激勵信號饋給多路射頻信號處理單元，射頻信號處理單元對其進行放大、移相、衰減及功率放大，其中移相器和衰減器根據DSRC通訊控制模塊通過波控接口發過來的波控指令，對射頻信號進行移相和衰減（相位和幅值控制），經功率放大后的射頻信號分別饋給4個發射天線子陣，最終在空間形成符合應用要求的波束。

如（圖6）所示，相控陣接收組件也由4路射頻信號處理單元組成。分別將4個接收天線子陣接收到的射頻信號作為輸入，射頻信號處理單元對其進行放大、移相、衰減及功率放大，其中移相器和衰減器根據DSRC通訊控制模塊通過波控接口發過來的波控指令，對射頻信號進行移相和衰減（相位和幅值控制），經處理后的射頻信號由功分器矢量疊加，形成對信號空間的方向性選擇，再輸出到DSRC通訊控制模塊進行下變頻和解調，解出基帶數據。

（圖7）發射天線陣與接收天線陣均由微帶天線構成，發射天線陣與接收天線陣均以1x6或1x8微帶天線子陣作為基礎結構，由4～10個子陣構成微帶天線陣列，多個子陣的激勵相位和激勵幅度分別可控制調節，形成一維數字波束掃描即是形成一維掃描的數字波束，其中微帶天線子陣中的6-8個貼片和多個子陣采用泰勒級數分布函數進行幅值加權，發射天線陣與接收天線陣的陣列尺寸由波束寬度最窄時的寬度值和副瓣電平確定，相位分布主要根據波束要求確定，在有源輻射單元的邊上放置不饋電的無源輻射單元，改善輻射單元的阻抗特性，貼片采用矩形微帶貼片，并通過對角線切角技術實現圓極化。

2.2 ETC天線（RSU）相控陣技術應用的特點

眾所周知，ETC天線設備驅動程序會根據地感線圈信號，發出微波波束自動跟蹤車輛快速掃描指令，鎖定車輛車頭始終處于信號最強的通訊區域中心位置。但與傳統技術下的主要不同之處在于自動波束跟蹤掃描技術，而正是由于相控陣技術具有跟蹤掃描功能解決了傳統 ETC設備在使用中存在的問題。相控陣技術下車道RSU設備組成如（圖8）（表1）。

2.3 ETC天線（RSU）相控陣相關測試實驗

2.3.1 波束掃描范圍測試

該項測試能驗證相控陣RSU能從根本上解決跟車干擾問題。解決跟車干擾問題的技術理論依據，可由以下圖9所示的測試中得出。本項測試驗證了（圖8）ETC天線相控陣技術波束跟蹤車輛實際狀況，波束可隨地感線圈信號的變化而移動，車道天線通訊區域掃描控制邏輯，集成在車道工控機天線設備驅動程序的動態庫中，車道應用程序可不作升級修改。另外一個方面，相控陣天線根據地感線圈信號，發出的微波波束自動跟蹤車輛快速掃描始終把車輛多頂在天線通信區域的中心位置，交易成功率可提高了一個數量級以上。具體過程如（圖9）：

當三個地感線圈信號為000，即無地感線圈被觸發，手持obu由遠處走進天線，在12.5m左右obu可被天線波束喚醒；用金屬板觸發第一個地感線圈，則地感線圈信號為100，手持obu由遠處走進天線，在8m左右obu才被天線波束喚醒；用金屬板觸發第二個地感線圈，則地感線圈信號為010，手持obu由遠處走進天線，在4.5m左右obu才被天線波束喚醒；波束可迅速隨地感線圈信號的移動而移動，當無標簽的機動車向前行進時，波束會跟蹤隨動，后面的車輛不會進入通訊區，直到無標簽的車輛觸發第三個地感線圈，將會被系統識別為誤闖車。

2.3.2 跟車干擾測試

如（圖10）該項測試以實際車輛通行狀態，驗證相控陣技術解決方案抗跟車干擾效果。反復進行上圖各種車型的跟車測試表明，相控陣技術解決方案的抗跟車干擾效果非常優異，在跟車距離小于1m時，也不會出現跟車干擾。這是因為：

（1）通訊區域靜態范圍小，從原理上可比較徹底地解決跟車干擾和鄰道干擾問題。

（2）通訊區域跟隨車輛所壓地感線圈的移動而移動，并會按照車輛的先后順序，鎖定第一輛車進行通訊和處理，直到第一輛車交易成功或觸發第三個地感線圈（誤闖車）。

（3）第一輛車處理結束后，處理第二輛車時，根據地感線圈信號的不同，確定微波波束重新回掃位置。

3 ETC天線（RSU）相控陣技術的優勢

3.1 有效解決鄰道干擾問題

由于相控陣技術的使用，RSU的通訊區域較傳統RSU更加精準。因為通訊區域可前后移動跟隨車輛，即便RSU的通訊區域很小，車頭也始終處在通訊區域中心，車輛最高通行速度不僅不減小，反而因為動態通訊區域變大，車輛最高通行速度提高了一倍。而通訊區域變小，有利于消除鄰道感擾。經過各種車型的鄰道測試表明，相控陣技術解決方案的抗鄰道干擾的效果顯著（圖11）。

3.2 誤碼率大大降低和通車速度大幅提高

相控陣技術解決方案最為突出的優點是克服移動通訊邊緣信號衰落問題。鎖定車頭處于通訊區域中心，微波通訊的載噪比C/N始終處在較高的水平，從而實現了低誤碼率。同時，通訊區域動態范圍大和低誤碼率，促成了通車速度大大提高，比前一代天線快了近一倍，達到100km/h（圖12）。

4 結語

相控陣技術解決方案，是根據目前ETC系統存在的一些不足，進行系統性能升級技術調研，提出新應用場景的一些關鍵需求，實現了用相控陣技術提升ETC系統性能的技術方案，解決了ETC系統存在的一些技術瓶頸問題。

參考文獻

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[2]殷連生.相控陣雷達饋線技術[M].國防工業出版社，2008年1月.

[3]保麗霞.智能交通集成控制與管理[M].同濟大學出版社，2012年8月.

[4]王笑京.電子收費系統技術與工程應用[M].人民交通出版社，2006年8月.

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關鍵詞：電力通訊；自動化設備；載波通訊；微波通訊；光纖通訊

一、電力通訊自動化設備

（一）載波通訊設備

一個完整的載波通訊系統，按功能劃分，大體分為調制系統、載供系統、自動電平調節系統、振鈴系統和增音系統。其中前四部分是載波機的主要組成。

1．載波機。電力線載波機概括起來由四部分組成：自動電平調節系統、載供系統、調制系統和振鈴系統。載波機類型不同，各自系統的構成原理、實現方式等都有所不同。調制系統：雙邊帶載波機傳輸的是上下兩個邊帶加載頻信號，只要經過一級調制即可將原始信號搬到線路頻譜；單邊帶載波機傳輸的是單邊帶抑制載頻的信號，一般要經過兩級或三級調制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調節系統：此系統的設置是為補償各種因素所引起的傳輸電平的波動。在雙邊帶載波機中，載頻分量是常發送的，在接收端，將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進行檢波、整流，而后去控制高載放大器的增益，即可實現此目的；單邊帶載波機，設置中頻調節系統，發信端的中頻載頻一方面送往中頻調幅器，另一方面經高頻調幅器的放大器送往載波通路，對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻，放大后，一方面送中頻解調器進行同步解調另一方面作為導頻，經整流后，再去控制收信支路的增益或衰減，從而實現自動電平調節。振鈴系統：為保證調度通訊的迅速可靠，電力線載波機均設置樂自動交換系統以完成振鈴呼叫自動接續的任務。雙邊帶載波機是利用載頻分量實現自動呼叫，單邊帶載波機則設有專門的音頻振鈴信號。載供系統：其作用是向調制系統提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機中，發信端根據調制系統的需要，一般設有中頻載頻和高頻載頻，而且收信端除設有一個高頻載頻振蕩器外，中頻解調器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻，以實現載頻的“最終同步”。

2．音頻架、高頻架。在載波通訊中，如果調度所和變電站相距較遠，為了保證撥號的準確性和通訊質量，在調度所側安裝音頻架，而在變電站側安裝高頻架，兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機按音頻架、高頻架分架安裝后，用戶線很短，通訊質量明顯提高，另外給遠動通路信號電平的調整也帶來方便。同時，話音通路四線端亦在調度所，便于與交換機接口組成專用業務通訊網。

（二）微波通訊設備

根據微波站的作用，所承擔任務的不同，微波站分為不同類型。根據站型的不同，其設備也有所不同。但一般來說，包括以下設備：終端機、收發信機、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。

1．收、發信機。微波收、發信機的主要任務就是在群路信號與微波信號之間進行頻率變換。在發信通道，頻率變換過程是將信號的頻率往高處變（群路信號變為微波信號），即上變頻。在收信通道，頻率變換過程是將信號的頻率往低處變（微波信號變為群路信號），即下變頻。

2．終端機。微波通訊系統中，必須有復用設備作為終端機，其作用是：在發信端，將各用戶的話路信號，按一定的規律組合成群頻話路信號；在收信端，將群頻話路信號，按相應規律解出各個話路信號。

（三）光纖通訊設備

光纖通訊系統主要包括光端機和光中繼機以及脈沖編碼調制PCM數字通訊設備。

1．光端機。光端機是光纖通訊系統中主要設備。它由光發送機和光接收機組成。在系統中的位置介于PCM電端機和光纖傳輸線路之間。光發送機由輸入接口、光線路碼型變換和光發送電路組成。光接收機由光接收定時再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機中還有其他輔助電路，如公務、監控、告警、輸入分配、倒換、區間通訊、電源等。在實際應用中，為了提高光端機的可靠性，往往采用熱備用方法，使系統在主備狀態下工作，正常情況下主用部分工作，當主用部分發生故障時，可自動切換到備用部分工作，目前應用較多的是一主一備方式。光端機各主要組成部分作用如下：輸入接口：將PCM綜合業務接入系統送來的信號變成二進制數字信號。光線路碼型變換：簡稱碼型變換，將輸入接口送來的普通二進制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發送電路：包括光驅動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向對方傳輸。光接收電路：將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號，并進行放大，均衡改善脈沖波形，清除碼間干擾。定時再生電路：由定時提出和再生兩部分組成，從均衡以后的信號流中抽取定時器，再經定時判決，產生出規則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換：簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進制信號流。光端機一般采用條架結構，單元框方式。不同速率下工作的光端機，單元框的組成情況也不同。

2．光中繼機。在進行長距離光傳輸時，由于受發送光功率、接收機靈敏度、光纖線路衰耗等限制，光端機之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機的傳輸距離一般在50～60km的范圍，155Mbit/s光端機的傳輸距離一般在40～55km的范圍，若傳輸距離超過這些范圍，則通常須考慮加中繼機，相當于光纖傳輸的接力站，這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機的作用可知，光中繼機應由光接收機、定時、再生、光發送等電路組成。一般情況下，可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機背靠背的相連。因此，光中繼機總的來說比光端機簡單，為了實現雙向傳輸，在中繼站，每個傳輸方向必須設置中繼，對于一個系統的光中繼機的兩套收、發設備，公務部分是公共的。

3．數字通訊設備。一般來說，數字通訊設備包括PCM基群和高次群復接設備。PCM基群設備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調制，變成數字信號，再通過數字復接技術，將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信

號進行傳送，以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程，還原成模擬的話音信號的一種設備。

二、電力通訊網絡的工作模式

通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式（如語音，圖像或文字等），但一般通訊系統的組成都可以概括為：信源是指信息的產生來源，這些信息都是非電信息，要轉換成電信號，需要一種變換器，即輸

入設備。交換設備是溝通輸入設備與發送設備的接續裝置。它可以經濟地使用發信設備，提高發信設備的利用率。發送設備的任務是將各種信息的電信號經過處理（如調制、濾波、放大等）使之滿足信道傳輸的要求，并經濟有效地利用信道。載波通訊中，載波機的發信部分就是一種發送設備。信道是信息傳輸的媒介，概括地講分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中，還會受到來自系統內部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個噪聲源表示。接收設備和輸出設備的作用與發送設備和輸入設備作用相反，它們是接收線路傳輸的信息，并把它恢復為原始信息形式，完成通訊。在電力工業中，現已形成以網局及省局為中心的專用通訊網，并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網絡。在現行的通訊網中光纖通訊已占主導地位。隨著電力工業的發展，大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加，電網規模越來越大；通訊技術發展突飛猛進，裝備水平不斷提高，更新周期明顯縮短。數字微波、衛星通訊、移動通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴展頻譜通訊、數字程控交換機以及數據網等新興通訊技術在電力系統中會得以逐漸推廣與應用。

三、結語

在合理規劃、設計和實施各種網絡的基礎上，如何為電力系統提供種類繁多、質量可靠的服務，就成為擺在電力通訊部門面前的一個重要課題，而建立一個綜合、高效的電力系統通訊資源管理系統則是解決這一問題的一項重要基礎工程，具有十分重要的理論意義和應用價值。

參考文獻

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論文摘要：隨著油田的開發，偏遠油區的數據監控、視頻監控在油田的安全生產、管理中發揮著重要作用，而無線通訊技術的應用已逐漸成為各種監控系統的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應用的幾種無線通訊技術的進行簡單介紹，分析偏遠油區的地理環境及生產環境對無線通訊技術應用的影響。并對應用無線網橋技術進行的平臺視頻監控項目中的成功應用做簡單介紹。

1引言

在油田偏遠油區生產過程中，對相關生產參數及油井視頻進行遠程監控對偏遠油井的安全生產起著至關重要的作用。但由于偏遠油區裝置遠離油田總部，應用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據現場需求及時調整項目方案，靈活性好，系統的功能擴展方便，因此特別適合偏遠油區對通信鏈路的要求。

2常用的無線通訊技術

目前在油田現場廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。

其中GPRS和CDMA技術中國移動和中國聯通公司的主營數據傳輸業務，在數據傳輸方面有著很強的優勢，即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產區域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊，遠離陸地的基站，因此很多海上生產平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經過測試，GPRS的平均速率為20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率為80kbit/s～100kbit/s，可以滿足傳輸小數據量的生產數據要求，但無法滿足大數據量的信號（例如視頻信號）遠程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術進行視頻信號傳輸的案例，但效果并不理想。

數字電臺用于點對點或點對多點的工作環境，能夠提供標準RS-232接口，可直接與計算機、RTU、PLC等數據終端連接，實現透明傳輸。數傳電臺的傳輸速率從1200～19.2Kbit，傳輸距離20～50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數傳電臺技術比較成熟，標準統一，一直以來廣泛用于油田的數據遙測/數據采集與監控(SCADA)項目中。但隨著GPRS/CDMA技術的日漸成熟，相應的設備價格的降低，使得在很多應用場合中數傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時，數傳電臺的相關技術也在不斷發展，智能化、網絡化、高帶寬的數傳電臺也不斷涌現。結合數傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點，數傳電臺必將成為海上油田通信技術應用的可靠選擇。

擴頻微波和無線網橋技術是近幾年興起的一門數據傳輸技術。擴頻微波最大優點在于較強的抗干擾能力，以及保密、多址、組網、抗多徑等，同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點，特別適合野外聯網應用。而無線網橋是無線射頻技術和傳統的有線網橋技術相結合的產物。無線網橋是為使用無線（微波）進行遠距離數據傳輸的點對點網間互聯而設計。它是一種在鏈路層實現LAN互聯的存儲轉發設備，可用于固定數字設備與其他固定數字設備之間的遠距離（可達50km）、高速（可達百Mbps）無線組網。這兩項技術都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監控等大數據量信號傳輸業務。

例如，對于遠離陸地且無法進行中繼的海上平臺，通訊鏈路只能通過衛星通信和短波通訊。其中衛星通信范圍大，只要衛星發射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信。不易受陸地災害影響，建設速度快，易于實現廣播和多址通信等等優點。但其運行費用相對昂貴，且系統維護要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業通信、業余通信中發揮著極為重要的作用，因其傳輸速率低、噪聲大，電離層反射天波為主，通常不能穩定的使用固定頻率工作等缺點，因此在其他領域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷，但對于海上油田而言，短波通訊作為可靠性高、覆蓋區域廣的通信方式，用于海上平臺的緊急通信及小數據量傳輸應該是一個比較好的選擇。

3環境因素對技術應用的影響

偏遠油區的環境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬，傳輸數率，傳輸距離，發射功率，天線要求等通信設備本身的技術參數外，在應用無線通訊技術的過程中，還必須全面地考慮海上平特的地理環境與地理條件對無線通信技術應用的影響。

3.1對信號傳輸的影響

可以通過選取性能好的設備或應用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號衰落問題則是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田遠離陸地，與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應用效果很好的技術在海上應用時沒有了用武之地。

微波在空間傳播中將受到大氣效應和地面效應的影響，導致接受機接受的電平隨著時間的變化而不斷起伏變化，我們把這種現象稱為衰落。從衰落的物理因素來看，可以分成以下幾類：吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中，吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對海上油田的無線通信應用影響較大。

3.2對技術應用的影響

各項通信技術在海上油田應用中還存在的另外一個問題就是其獨特的現場環境。海上平臺一般空間狹小，還要考慮海上多風，平臺最高點一般較低的特點。

首先是對天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響，相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對于衛星通信、擴頻微波、短波通信等天線體積較大的應用，由于海上風力較大，抗風性的要求也使得設備在小平臺的安裝變得十分困難。

此外，對于無人值守的平臺，設備必須具有高可靠性、可自動維護、參數遠程設置等功能。而對于衛星通信、短波通信等要求平臺上配備專業管理操作人員進行設備的管理維護，這一特點也為技術的應用帶來一定的限制。

4無線網橋技術在海上平臺視頻監控中的應用

在實際的現場應用中，我們選取了基于5.8G無線網橋設備進行了現場應用測試。測試地點為淺海油井，測試內容為4路視頻監控圖像的傳輸。該系統具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網橋建立通信鏈路。在平臺一側首先通過視頻服務器將模擬視頻信號轉化為可在網絡傳輸的IP數據流，之后由無線網橋將信號傳輸到陸地端。陸地端一側通過無線網橋進行接收后由視頻監控服務器處理后，對視頻信號進行錄像存儲及Web。相關用戶可依據相應權限在局域網內進行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。

系統通訊鏈路建立后，可遠端對設備參數進行設置，設備維護方便。監控視頻圖像清晰、連貫，滿足監控要求。從系統的鏈路冗余可以看出本次測試的應用距離已接近5.8G無線網橋技術在海上應用的最遠距離。從系統的穩定性出發，在更遠一些的類似應用中應謹慎選擇這項技術。

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如果說IBM的歷史就是計算機產業的歷史，那么AT&T的歷史就是一部通訊產業史。事實上，AT&T的歷史比IBM更古老，可以追溯到上上個世紀。一百多年來，通訊產業從最初的電話網絡發展到今天集聲音、圖像、數字于一體的綜合性智能網絡，通訊技術和產業組織的變化改變了AT&T的商業模式，回首其中的演化過程，有助加深我們對商業本質的理解。

第一階段一網打盡

1876年，亞歷山大·貝爾發明了電話，1880年，成立了國家貝爾公司來推廣其專利，早期的電報電話公司是分散建造的，貝爾公司憑借專利的先發優勢，在全國絕大多數城市建立了市話網絡，1885年，貝爾公司成立了子公司AT&T，并建設了第一條全國性的長途電話網，不久，AT&T反向收購了母公司貝爾公司。

1893-1894年，貝爾的專利到期，電話公司的競爭更加激烈，到1904年，60%的美國城市有兩個電話系統，即貝爾和非貝爾的獨立電話公司，這些獨立的電話公司沒有彼此連接。能夠讓貝爾公司取得優勢的是其長途網絡，這是富有遠見的一招，而那時城際之間的通訊需求還不大，但全程全網的優勢讓AT&T的網絡效應淋漓盡致，其他的小型網絡無法與AT&T競爭，并在接入費上受到控制。根據梅卡切夫定理，E=N（N-1），通訊效率與網絡節點的數量的平方成正比，用戶基數越大，網絡優勢越明顯。

1907年，AT&T表示愿意接受監管，最終形成的商業模式是獨家壟斷，政府實行價格管制，即法定利潤率管理方法。作為回報，它向全社會提供普遍接入的服務，讓偏遠的家庭也能得到電話服務，并付較低的價格，高昂的商業用戶的話費和長途話費為其提供交叉補貼。不過這種畸形的定價結構也誘惑人們采用電話線以外的替代技術實現遠距離通訊。20世紀30年代，AT&T已經壟斷了全國長途電話網，集長途、市話以及電信設備制造商于一身。

第二階段遭遇競爭

20世紀50年代，AT&T遭遇來自新的長途通訊技術的挑戰。微波通訊技術最早應用在美國防空系統SAGE項目上，是IBM建造的一種計算機數據通訊系統。1959年，FCC因為存在大量的微波頻道資源，允許建造私人微波網并頒發許可證。這種網絡有無線通訊裝備和發射塔構成，對于那些有大量的數據通訊的企業很有吸引力。微波通訊公司MCI在1963年即要求經營特定的公共長途業務。FCC在1969年準入。1974年MCI繞過FCC進入交換業務，而4年后法院給予支持。

MCI是AT&T在長途電話市場遇到的第一個競爭對手。一開始，它的線路申請范圍是在芝加哥和圣路易斯之間的高速公路沿線，很快這種商業計劃擴展為在全國范圍內提供一個微波網絡，與當地便宜的市內電話網連接，就可以替代AT&T的長途電話服務，成本要低很多。1970年5月，FCC在經過了激烈的辯論之后同意了MCI的新的商業計劃。MCI的勝利也激勵了新的進入者，南太平鐵路公司利用自己的鐵路權建造了一個微波和光纖電纜電信網，并與當時美國唯一一家AT&T以外的大型獨立電話公司GTE合作，形成了后來的Sprint，它因為為計算機數據通訊提供租賃線路而發展迅速。這是一個意想不到的爆炸增長的市場。

除了微波通訊、衛星通訊，60年代正是數據通訊發展迅速的時期，IBM的大型機覆蓋了全美，而GE發明的分時系統能夠讓這些機器在遠程內交換數據。數據通訊應用市場的擴大是不可阻擋的趨勢，在IBM的領導下，建立了計算機系統的企業紛紛向FCC申請數據通訊專線，而IP電話也就在這個基礎上火爆起來。

總之，到了20世紀70年代，AT&T的電話設備、通訊專線和衛星通訊領域遭到了全方位的競爭，由于在自己的壟斷領域遭到競爭，而壟斷地位的代價是無法進入計算機通訊系統，所以，AT&T本能地抵抗來自MCI的競爭，甚至率先拿起法律武器將這些對手趕出自己的地盤。

面對MCI迅猛發展的勢頭，AT&T使出了最后的殺手锏，即在提供地方電話連接的價格和質量上遏制MCI，用戶使用MCI的網絡，必須首先撥一個特殊號碼然后才是要撥打的用戶號碼，即使如此語音質量也不穩定，并且莫名其妙地斷線。1974年4月，MCIAT&T，10月司法部也提出，借助這次訴訟，MCI獲得了更多的同情和知名度，1976年，它的銷售收入只有1，700萬，利潤更是只有區區130萬，到了1983年，它的銷售收入已達10億。

1982年8月24日，AT&T與司法部達成協議，同意進行分拆，即將長途電話業務和市內電話業務分拆，1983年，“媽內爾”資產1，650億，AT&T保留了340億，另外的1，300多億被7個地區貝爾公司分割，AT&T分拆后變成了一個長途網絡服務公司，參與各種長途網絡的競爭，包括進入計算機通訊網絡系統，分拆其實是個皆大歡喜的事情，松綁后的AT&T由守轉攻，與MCI、Sprint等競爭對手展開激烈的競爭。

第三階段長途之爭

分拆的結果之一是地區性話費提高，而長途降低，交叉補貼不再存在。1996年至2000年，美國的長話費用從每分鐘74美分降到55美分，降低了25%。同時，聯邦通訊委員會（FCC）規定長途電話公司向地方公司付費，用來開始和終止一個電話，以前隱含的補貼變成了公開的價格。憑借“最后一公里”的瓶頸優勢，“子貝爾們”坐享其成，大幅度提高了長途對市話的接入費。分拆的結果意外地對MCI不利，在法律上的勝利并不能轉化為市場上的勝利，原來的MCI可以低于AT&T認定的成本價格的70%的價格和市內電話相連，而分拆后，這個成本優勢不再，要和AT&T一樣支付相同的接駁費。成本優勢也由原來的40%迅速降低為10%。從理論上，分拆后，AT&T的老客戶可以自由選擇其他的運營商服務，但鎖定效應和惰性讓絕大多數客戶繼續選擇AT&T，技術和服務能力明顯超過競爭對手。

分拆的另一個結果是改變了全國的電視和廣播網向其地方臺傳送節目的方式。這些網絡以前租借AT&T長途線路作為微波轉播和同軸電纜基礎設施。70年代中期之后，新的衛星傳送技術被RCA航天電子公司和西部聯盟公司用各自的衛星傳送質量高的低成本信號，和AT&T競爭。但由于一些公司沒有衛星地面接收站或者與AT&T公司的合約沒有到期，直到1984年的分拆，許多公司還依賴AT&T。

到了1986年，在長途網絡市場上，MCI占據10%的市場份額，Sprint憑借光纜技術優勢逼近MCI達到8%，AT&T的壟斷優勢還是無人可及。90年代的電信競爭激烈程度提高了，數字通訊技術和寬帶技術的發展給企業擴張創造了條件，借助一系列并購，MCI銷售收入已經達到了AT&T的40%，1998年，MCI被世通公司收購，世通公司是互聯網時代的投機商和暴發戶，最初以批發價從運營商那里租賃線路再零售給商業用戶，從中獲取差價，再后來瘋狂并購，短期內成了最大的通訊公司。后來，伴隨互聯網泡沫的破滅和MCI長途業務的衰落，2002年，世通公司破產案震驚世界，宣告了一個時代的結束。

隨著IP電話和寬帶的普及，人們通過電子郵件、短信和無線代替以往的長途電話。過去是電報和電話的競爭，現在有線、無線、電纜、直播衛星和傳統廣播彼此競爭。長話市場的競爭異常慘烈，只有AT&T存活下來，世通、Sprint、Qwest、Global Crossing的長途業務都失敗了。回頭看看這段電信分拆史，真正打破壟斷的是電視、移動、衛星、計算機等新的多元網絡的行成。慶幸的是后來這些新的網絡并不擔心被分拆。

第四階段重新整合

1996電信法打破了通訊方式之間的界限，在開放地方電話市場同時，允許地方電話公司進入長途和電視傳送，并取消了有線電視費率的監管。市話市場解禁后，7家地區貝爾公司趁機向長途和有線電纜滲透，亞特蘭大貝爾公司在一系列并購之后形成了現在的威瑞森公司（Verizon）。而西南貝爾公司也是在經過了眼花繚亂的并購之后，成為了AT&T的一部分，目前，美國的電信市場是一個典型的三寡頭市場，AT&T、威瑞森穩居行業前兩位，而它們原本就是一家。Sprint緊隨其后。

AT&T轉型正值美國新電信法實施不久，電信業、廣播電視業和信息業的界限被打破，美國電信業進入整合時代。1998年，AT&T開始了將自己轉變為“信息企業”的轉型之路，這個戰略聲稱：“我們致力于把AT&T從‘長途’向‘全程’（All-distance）電話公司轉化；從一個原本大部分只做語音傳送的公司，向涉足各種信息手段——聲音、數據和影像的公司轉化；從一個以美國為主的公司向真正的全球化公司轉化?！保〞r任總裁阿姆斯特朗在AT&T年度報告會上的講話）

數字化將電話、廣播電視和計算機網絡三網合一，傳統的壟斷寡頭們不得不跨行業競爭。電信運營商意識到未來的數字化趨勢，開始向互聯網服務商并購。AT&T收購電纜、數字網和寬帶網，形成了由四個公司AT&T無線、AT&T寬帶、AT&T企業和AT&T消費者組成的基本架構。同時，威瑞森也從市話業務走向長途，從最初的電話線網絡到包括移動、衛星、微波和計算機網絡的多元化通訊公司。

第五階段智能手機時代

2007年6月，AT&T獲得iPhone排他性權利。這個排他性協議實施當年，AT&T無線收入104億，而威瑞森的無線收入108億美元。2011年一季度，威瑞森也獲得了iPhone手機的運營權，另外一家電信運營商Sprint半年之后也獲得同樣權利，AT&T對iPhone的4年壟斷期就此結束。客觀上講，AT&T在這4年中還是獲得了相應的利益，2012年1季度，AT&T 無線收入161億，已經上升到第一位，領先威瑞森的154億，由落后4%到領先5%。

然而，這種影響是微弱的，iPhone排他權沒有降低威瑞森的利潤率，威瑞森轉而支持Android并最終獲得了iPhone的服務權。實際上，蘋果和AT&T的合作是一種不對稱的聯盟，蘋果占據壓倒優勢，得到了合作增值的95%。作為智能手機平臺的締造者，蘋果的談判地位顯然占主導地位，而AT&T則繼續陷入價格戰中，與蘋果的合作增加了其業務流量，增加了其網絡能力的利用率，然而，因為數據服務的爆炸性增長，網絡能力很快飽和，繼續增加固定資本投資，也為AT&T帶來新的負擔。

事實上，不僅是AT&T，所有電信運營商的日子都不好過，一方面，固定電話和語音服務的收入在持續降低，另一方面，雖然移動寬帶通訊量已經占到了66%，但卻只占收入的5%，如何為移動寬帶時代找到新的盈利模式已經成了所有電信運營商的當務之急。

探索新的商業模式

始料未及的iPhone需求和各種新型的下載軟件造成了海量信息，對通訊運營商的帶寬資源及其分配提出了更高的要求。移動數據服務的海量需求和運營商有限的網絡能力之間的矛盾變得越來越尖銳。電信運營商不得不針對新的海量信息網站擴充通訊容量，原來的固定成本變成了可變成本。

多年以來，電信運營商都在暗中補貼新的通訊工具的使用，以增加服務收入。AT&T低價供應手機給那些月服務費在99美元以上的大用戶，話費不同得到的提前升級的折扣就不同。用戶和電信運營商的合同至少要鎖定2年，如果你提前終止合同，將被收取“提前解約費”（ETF）1.32%。比如，2009年，AT&T將這種補貼硬件的捆綁模式用于新興的“網本”市場。消費者可以選擇宏基的Aspire One、戴爾的Inspiron Mini 9和Mini 12、以及LG的Xenia，這些網本的價格一般要在449.99到599.99美元之間，但消費者卻可以以49.99到249.99美元得到這些產品，這么低的價格是建立在消費者和 AT&T兩年的服務合同的基礎上的。

起初，多數運營商對移動寬帶固定收費，用戶只需要每月30美元即可無限享用3G數據。但隨著局部網絡達到通訊容量的極限，重壓之下，兩大電信巨頭AT&T和威瑞森都嘗試改變數字服務定價結構，不得不根據下載量分層收費。AT&T早在2010年6月就推出了面向iPhone 4的封頂數據計劃，改成一種兩部制定價。移動數據入網費對200MB 的用戶是每月15美元，對2GB的用戶則25美元，大數據用戶則每10GB用量10美元。隨后，威瑞森實施了根據數字連接速度和流量分類收費的計劃。

電信運營商正在探索一種新的定價機制，即讓造成海量信息需求的網站或軟件開發商替消費者買單，無線網絡不需要中立，從Facebook這樣的熱門網站中收費，應用開發商將替消費者付費。這將提高Facebook、Spotify和Netflix等海量信息網站的軟件開發商的創新門檻，那些創新收入低，補償不了數據費，創新將不受鼓勵。

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關鍵詞：電力 通訊 自動化 系統 構成 工作原理

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1 電力通訊自動化系統

1.1 微波通訊自動化設備

目前，根據微波通訊站功能和作用的不同，其擔任的任務也有所差異。根據不同的功能和職責，可以分為不同的類型，并且，根據電力通訊設備的不同，其劃分的標準也有所不同。 但是，一般來說，都包含以下幾種設備：信號收發機、電源系統、計算機終端系統、天饋線、蓄電池等。信號收發機是微波通訊設備的重要組成設備，微波接受和發送信號的機械設備的主要作用就是在微波信號和電力線路群路信號之間進行所需頻率的變更，同時，在信號的發送通道，其頻率會發生兩種變化：一是“上變頻”，即是在電力信號的發送過程中，通過信號收發機，把群路信號轉變為微波信號，這就是上變頻；二是“下變頻”，即是在電力信號系統的傳輸過程中，通過信號收發機，把信號的頻率向低處轉變，把微波信號轉變為群路信號。

1.2 載波通訊自動化設備

根據功能的不同，電力通訊自動化設備中的載波機主要由四大部分構成：載供系統，調制系統，自動電平調節系統和振鈴系統。由于載波機的類型迥異，所以各種類型的系統實現原理是不同的，其實現的方式也存在差異。此處以典型的兩種為例，比如，自動電平調節系統，設置此系統的目的是改善各個因素帶動的傳輸電平的變化，調節波動。在單邊帶載波機的設置中，要注意中頻調節，發信的一端要利用高頻調幅器的放大功能將中頻載頻傳至載波頻道，而且要送至中頻調幅器，收信的一方則是利用窄帶濾波器通過篩選得出中頻，經放大整流，實現對收信支路的增減控制，從而達到自動電平調節的目的。在雙邊帶載波機中，完成發送載頻的分量，在接收端，檢波、整流可以體現增減變換的載頻分量，從而實現增益高載放大器，最終達到目的；調制系統，單邊帶載波機，即單邊有遏制載頻的信號，為了實現原始信號的線路頻譜，此過程需要兩到三級的調制。雙邊帶載波機，即上下兩個邊有載頻的信號，在實現原始數據的線路頻譜時，只需要一級調制即可完成。在載波通訊中，如果變電站距離調度所較遠，為了實現高質量和準確的通訊，可以在調度所的側面安裝音頻架，并用電纜連接，安裝之后的載波機，由于用戶線路變短，不但提高了通訊質量，而且也便于調節通訊信號的電平。

對于電力通訊設備中的調制系統來說：一般來講，雙邊帶的載波機所傳輸的信號和單邊帶機的傳輸信號是不同的，通過設置抑制載頻，僅僅是需要通過這一個初級的調制，就可以滿足需求，把原始的信號傳輸到所需要的線路頻譜之上；但是，與此不同，單邊帶的載波機傳輸信號方式不同，單邊載波機所傳輸的信號要抑制載頻。這樣的信號，一般經過一級簡單的處理還不能為我們所用，需要經過兩級或是三級以上的調制，將原始中的一些不能使用和傳輸的信號，進行變通，傳輸到主要的電力線路的頻譜之上。除此之外，對于電力通訊自動化系統來說，自動電平調節系統在此得到了廣泛的應用。設置自動化電平調節系統是為了彌補一些缺陷，這些缺陷是由于其它原因所引起的電平的波動。一般對雙邊帶載波機來說，由于其載頻的分量是經常發送的，因此，在其電力信號的傳輸過程中，通過雙邊帶載波機進行發送，需要我們在接收端進行接受。在接受的過程中，將一些能夠反映其衰減性的載頻分量進行科學仔細的檢測，并對波動進行核查、整流分析，之后，使用高載放大器的增益效果，就能夠實現這個目標；而在單邊帶載波機中，要設置中頻的載波調節和控制系統，其發送的方式和雙邊載波機有所不同，需要在信號的發送終端進行輸送設備的調幅器設置，而且，還需要經過高頻的放大器進行載波的通路調節。

1.3 光纖通訊自動化設備

光纖通訊自動化設備由光端機、數字通訊設備和光中繼機組成。光端機是光纖通訊自動化設備中最主要的一部分，由光接收機和發送機組成。在整個傳輸系統中處于 PCM 電端機和光纖傳輸線路間。在實際的工作過程中，為了更好地實現光端機的可靠性能，一般采用熱備用的操作方法，實現系統能夠在主備狀態下工作。正常的情況下，系統是在主用部分工作，而當主用部分發生故障時，系統能夠自動的完成備用部分的切換工作，現階段應用最多的方式是一主一備的形式。光中繼機，在長距離的光傳輸過程中，光端機的傳輸距離不是可以隨意變化的，會受到一定的限制，比如發送的光頻率的限制，接受機器靈敏程度的限制，光纖線路的效率限制等，然而光中繼機可以很好地改善這些問題，而且光中繼機的組成部分包括光接收機、定時、再生和光發送機，在通常情況下，被視為不存在輸入輸出接口的光端機，因此，比光端機簡單、實用。為了達到雙向傳輸的目標，每個傳輸的方向都要安裝一個中繼，而一個系統中的收、發設備，公務部分是可以作為公共部分的。

2 電力通訊的工作模式探究

電力通訊在實際的工作中其模式是多種多樣的，根據工作環境和工作內容的不同，演變出了很多工作方式。每種工作方式都有不同的適用范圍，最終的目的是為了實現電力通訊的目標。以上提到的三種電力通訊自動化設備有其不同的適用范圍和特點，因此在實際的工作中要根據工作的具體要求選擇設備設計模式。電力通訊的研究目的是為了更好地實現信息的傳送和交換。信息組成中最重要的成分是信息源，信息源一般是非電信號，電力通訊工作的目的首先是實現其轉換為電信號，此時需要一種輸入設備來實現。發送設備的任務是通過對電信號的進一步處理，使之能夠滿足信道的傳輸條件，并且能夠有效地利用這種傳輸通道。交換設備是一種接續裝置，目的是實現輸入設備和發送設備的連接。其作用是能夠提高發信裝置的使用率。信道作為一種媒介，分為有限信道和無線信道，在傳輸中承載著信息轉換的通道作用。

信號在傳輸的過程中會受到很多因素的干擾，比如噪音、無用信號等，都會影響有用信號的傳輸。接收設備的作用是，接收線路中的信息，發送設備的作用是將處理過的信號恢復原始信息形式，完成通訊。目前，電力通訊自動化設備的應用中，使用最廣泛的是光纖傳輸。隨著電力通訊事業的不斷發展，很多電站的不斷建設，電網的模式越來越復雜，就需要更先進的通訊技術，更加完善的裝備做支撐。移動通訊、高頻通訊等在電力通訊自動化設備的設計起到了重要的作用。

電力通訊網絡工作模式，是為了實現電力信號的傳輸和交換，更好的促進電力通訊網絡的發展。有些信息的形式雖然不一樣，比如一些語音、問題或是圖像等，但我們發現，這些電力通訊信號一般的通訊系統都可以概括為：信息的產生，信息的傳輸，信息的接受和處理，信息的分析。因此，我們為了實現電力信息的傳送和接受，就需要一種變換的處理設備，即是輸入設備，同時，一些交換設備的設置時溝通輸入的連接裝置，能夠更好的實現信號的傳輸，提升信號發送和信號接受處理的質量。

3 結語

隨著我國電力通訊業的不斷壯大，所需要的技術水平和設備要求也越來越嚴格。為了滿足電力事業的發展要求，建立一個全面、有效的電力通訊自動化系統，我們要不斷的研究電力通訊自動化設備的設計，并在實際的工作中總結工作的模式，整理出一套符合電力通訊業發展的工作模式。在復雜繁多的電力系統中，實現高質量、高可靠的服務，也是我們研究的重要方向。

篇7

微波 回程鏈路 TCP 自適應優化

Research on Adaptive Optimization Technology of Microwave Backhaul Link

Based on TCP

LIAO Jun-feng， ZHU Xiao-guang， ZHOU Wen-duan

（Zhongxing Telecommunication Equipment Corporation， Shenzhen 518057， China）

Because of the convenient deployment and low cost of microwave， more and more mobile backhaul networks are achieved by microwave transmission. In order to enhance the transmission performance of microwave backhaul link， the TCP optimization parameters， adaptive optimization framework and processing method are proposed through the performance statistics on the bit error rate， which improves the high bit error performance of microwave transmission and enhances the stability of mobile network system.

microwave backhaul link TCP adaptive optimization

1 概述

近年來，移動通信服務飛速發展并在世界范圍得到廣泛普及。以國內為例，截止到2013年6月底，移動通信用戶數達11.8億。移動通信技術演進也從基于電路域的2G技術到基于電路域和分組域的3G技術，再到當前完全基于分組域的移動寬帶LTE技術，以滿足移動用戶對移動業務，尤其是對當前移動互聯網服務的迫切需求，因此移動運營商分別部署了從2G到3G再到LTE的網絡，基站數量猛增。以中國移動TD-SCDMA基站數量為例，經歷五期建設后已達到29萬個，預計2014年將達到40萬個，但這僅僅是其2G網絡覆蓋的60%的區域。

移動通信網絡部署如圖1所示。由分布多個不同覆蓋區域的基站通過回程網連接到匯聚網元，如2G系統中，多個BTS（Base Transceiver Station，基站收發臺）通過回程網匯聚到BSC（Base Station Controller，基站控制器），BSC再與核心網通訊；3G系統中，多個Node B通過回程網匯聚到RNC（Radio Network Controller，無線網絡控制器），RNC再與核心網通訊；LTE系統中，多個eNodeB通過回程網匯聚到核心網?；爻叹W可以通過有線作為傳輸鏈路傳送通訊數據（如光纖或電纜），也可以通過無線作為傳輸鏈路傳送通訊數據（如微波），或者一部分無線和一部分有線混合方式作為傳輸鏈路。

圖1 移動通信網絡部署

針對移動運營商選擇微波方式作為回程網傳輸鏈路，一方面受網絡部署的客觀地理因素影響，如海島、河流或山川等地區，架設電纜和光纜比較困難；另一方面受網絡部署的主觀成本因素影響，移動基站站址選擇后，架設光纜成本高于微波，如農村和城市郊區等。然而，微波傳輸系統也有其缺點，微波傳輸屬于無線傳輸，有無線傳輸的一些弱點，如微波不能被阻擋、易受干擾、衰落和反射等因素的影響導致高誤碼率等，其信號質量不如電纜和光纜傳輸那樣穩定易受控制，在極端天氣情況下微波傳輸的誤幀率（FER）超過5%，遠大于有線網絡的0.1%誤幀率。因此，相比有線網絡來說，微波構建的網絡有其特有的鏈路特性。

基于微波傳輸的回程網與有線網絡類似，可以采用傳統的TCP算法。本文針對微波回程鏈路傳輸高誤碼率特性，提出基于TCP的自適應優化技術以滿足微波回程傳輸環境，并根據誤碼率數據統計自動調整優化參數。

2 微波回程鏈路的TCP優化參數

TCP即傳輸層協議，對應OSI中的傳輸控制層。與UDP不同，它提供的是一種面向連接的、可靠的字節流服務，保證了數據傳輸的可靠性。TCP層實現數據可靠傳輸是通過復雜嚴密的算法來保證的，如采用滑動窗口、超時重傳、擁塞控制等機制，并通過對應的滑動窗口、慢啟動算法與擁塞控制、快速重傳與快速恢復、RTO（Retransmission Time Out，重傳超時時間）等算法來實現網絡吞吐量的最大化。根據OSI分層原則，TCP層須對等通信，盡管TCP協議層并不需要了解底層的網絡環境，但要通過底層的IP層、物理層等協議層來實現，因此TCP的性能不可避免地受到底層鏈路特性的影響。

微波回程鏈路的高誤碼率對TCP性能的影響有：高誤碼率導致的丟幀會使TCP層認為網絡發生了擁塞而啟動嚴厲的慢啟動算法來降低吞吐量，從而無法利用微波提供的傳輸帶寬；快速啟動和快速重傳算法是假設收到連續3個重復ACK后，判斷存在丟包，這個假設很符合微波傳輸高誤碼率場景，因此這兩種算法可以應用在基于微波傳輸的回程網；持續的較高的誤碼率將導致TCP頻繁拆建，而每次TCP拆建都會導致應用報文被丟棄，并要求應用重新發送應用報文，因此高誤碼率情況下需要盡量避免TCP的頻繁拆建。

高誤碼率的微波回程鏈路對TCP參數影響較大，因此需要優化TCP參數。表1羅列了高誤碼率微波回程鏈路的TCP參數優化。

3 基于TCP的微波回程鏈路的自適應優化

微波回程鏈路的TCP參數優化主要依據的性能數據是微波傳輸鏈路的誤碼率，而自適應優化是在無人為干預的情況下，根據誤碼率的變化自動優化TCP參數，提高微波回程鏈路的傳輸性能。

基于TCP的微波回程鏈路的自適應優化架構如圖2所示。為了降低基站的性能統計參數處理負荷（如果基站負荷可以承擔，也可以把自適應算法分布部署到基站上控制，圖2中以部署在操作維護中心O&M上進行自適應），基站將性能參數上報到O&M，O&M根據優化策略（算法）對每個基站的誤碼率統計并集中實施TCP參數優化控制，每個基站對TCP參數進行功能控制。由于每個基站的微波回程傳輸環境不同，因此每個基站的微波傳輸的TCP參數也不同。即使同一個基站，在不同時間段其微波回程傳輸環境也不同，所以需要O&M根據誤碼率定期優化TCP參數。

微波回程鏈路的TCP參數自優化處理過程如圖3所示?；窘y計微波鏈路的誤碼率并通過南向接口上報到O&M的性能管理，由性能管理根據優化策略算法對TCP參數進行優化處理，并同步到O&M的配置管理數據庫，由配置管理將TCP優化參數同步到對應基站，形成一個TCP參數的閉環優化處理過程。

圖3 微波回程鏈路的TCP參數自優化處理

4 系統模擬數據對比

4.1 實驗室模擬的對比驗證

針對上述自優化方法，在實驗室中采用CDMA基站系統進行實驗驗證，具體驗證方案和對比數據包括：回程傳輸鏈路采用E1鏈路，誤碼情況通過各種粒度以及包長進行模擬，如粒度從0.000 1s到2.5s，應用包長從100Byte到2 000Byte。結果好壞對比是根據數據同步成功率來判斷。

為了簡化說明各誤碼情況，只取一組數據進行說明，具體如表2所示：

表2 TCP參數優化前后對比序

號 誤碼

場景 優化前 優化后

誤

碼

率 數據同步成功率/% 誤幀率/% 數據同步成功率/% TCP優化確定的主要參數情況

最小cwnd/Byte MTU/Byte RTO是否指數退避 TCP斷鏈的重傳次數

1 10-2 0 100 95 1 200 50 否 20

2 10-3 0 8 100 1 200 50 否 20

3 10-4 5 2 100 1 200 50 否 20

4 10-6 10 0.1 100 536

（缺省最小值） 1 500 是 3

（1）誤碼率10-2：對于一條2M的E1，如通過每0.000 1s插入2bit錯誤來仿真10-2的誤碼（2/0.000 1/（2*106）=10-2）。

（2）誤碼率10-3：對于一條2M的E1，如通過每0.025s插入50bit錯誤來仿真10-3的誤碼（50/0.025/（2*106）=10-3）。

（3）誤碼率10-4：對于一條2M的E1，如通過每0.25s插入50bit錯誤來仿真10-4的誤碼（50/0.25/（2*106）=10-4）。

（4）誤碼率10-6：對于一條2M的E1，如通過每2.5s插入5bit錯誤來仿真10-6的誤碼（5/2.5/（2*106）=10-6）。

（5）數據同步成功率是指連續操作20次，如果成功10次，則是50%的成功率。

（6）誤幀率=（1-鏈路層統計的接收HDLC好幀/鏈路層統計的接收的所有幀）*100%。

（7）測試時的優化策略主要如下：

根據誤碼率來動態調整MTU（測試中是基站上報原始數據，O&M根據策略來動態調整）。通過采樣最近15分鐘的誤幀率來進行動態調整，選擇的一個簡單策略為：誤幀率>5%時，MTU為50；誤幀率

RTO是否指數退避通過采樣最近15分鐘的誤幀率來進行動態調整：誤幀率>5%時，RTO一直不退避；誤幀率

TCP斷鏈的重傳次數通過采樣最近15分鐘的誤幀率來進行動態調整：誤幀率>5%時，TCP斷鏈的重傳次數為20；誤幀率

4.2 系統測試和外場商用環境驗證

TCP參數優化前后的實驗室鏈路系統測試對比如表3和圖4所示。其中，TCP參數優化前，回程網單向誤幀率大于5%時，基站與匯聚網元之間的傳輸鏈路異常告警，基站失控，當回程網單向誤幀率大于10%時，進一步TCP不能建立，當鏈路處于10-4誤碼時，O&M向基站同步數據失敗；TCP參數優化后，雙向環回誤幀率小于60%（單向誤幀率

在某實際商用網絡中的驗證結果是：TCP參數優化前，當遇到打雷下雨天氣時，O&M中的告警管理多次統計到微波傳輸鏈路通訊異常告警信息，運營商也收到多起用戶打不通電話投訴；TCP參數優化后，相同環境下的3個月內，O&M的告警管理沒有統計到微波傳輸鏈路通訊異常告警信息，也未收到用戶投訴。

5 結論

微波作為移動通信的回程傳輸鏈路，有其部署便利和低成本的優勢，但高誤碼率傳輸影響移動通訊系統的穩定性。通過性能統計誤碼率，自適應優化TCP相關參數，可提高微波的傳輸性能，改善微波作為回程網的高誤碼率特性，對提升移動通信網絡系統的穩定性至關重要。

參考文獻：

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[5] Ishac J， Allman M. On the Performance of TCP Spoofing in Satellite Networks[J]. Proceedings of IEEE MILCOM'01， 2001： 700-704.

篇8

關鍵詞：天線；微波；避雷針

1前言

雷電是自然界常見的一種自然現象,雷電的產生是由于帶電荷的雷雨云層與地間產生一個環境電場。當雷雨云或地面上某一點的電場強度大于3×106V/m時，在地面突起部分或金屬部件上開始先導放電。向下先導由云中伸向大地，向上先導則由大地伸向云中，向上先導與向下先導會合形成主放電。它除了能對人、畜及建筑造成很大危害以外，還損壞各種電子電氣設備。然而在信息時代的今天，電腦網絡和通訊設備越來越精密，對其工作環境的要求越來越高。雷電以及大型電氣設備的瞬間過電壓會越來越頻繁的通過電源、信號等線路侵入網絡設備，容易造成設備或元器件損壞、人員傷亡、傳輸或儲存的信號（或數據）受到干擾（或丟失），甚至使電子設備產生誤動作或暫時癱瘓、系統停頓、數據圖象傳輸暫停、局域網乃至廣域網遭到破壞。其危害觸目驚心，間接損失一般遠遠大于直接經濟損失。

2微波的特性和天線

微波波段的主要特點是其波長可同普通電路或其元件的尺寸相比擬，即為分米、厘米、毫米量級、其它波段都不具有這種特點。普通無線電波的波長大于或遠大于電路或其元件的尺寸，電路或其元件內部的波的傳播過程可忽略不計。而光波、X射線、Y射線的波長則遠小于電路或元件的尺寸，甚至可與分子或原子的尺寸相比擬，因此難以用電磁的或普通電子學的方法去研究它們。

天線是微波通訊的關鍵設備，也是引入雷擊事故的主要路徑。隨著計算機技術的飛速發展，各種通訊設施要借助計算機實現信息自動處理，計算機又要通過通訊設施實現網絡化。因此，無線電通訊天線的直擊雷防護也是計算機防雷的主要組成部分。通過多年的實踐經驗和教訓，人們對通訊天線防雷的重要性有了一定認識，但對通訊天線應如何進行防雷的認識卻不盡相同。避雷針在對天線的保護的同時我們也要考慮避雷針對天線接收的微波有沒有衰減，下面通過對避雷針等效成天線來分析避雷針對微波傳輸的影響。

3避雷針的結構和它對微波的影響

當避雷針采用上述圓鋼或鋼管做避雷針時，避雷針對傳輸中的微波相當與一個圓波導，下面我們就來分析一下微波在圓波導中的傳輸情況：

圓波導是內半徑為R的圓形金屬波導管，這和避雷針很相似。我們對圓波導采取圓柱坐標系分析較為方便，其分析方法是根據圓波導中電磁場縱向分量滿足的方程和邊界條件確定縱向場分量，再利用縱向場分量導出圓波導中模式的橫向場分量最后分析圓波導中波的傳輸特性[3]。

根據 可知，圓波導中縱向場分量的橫向分布函數Ez(T)和Hz(T)應滿足以下標量波動方程（3.1）

在圓坐標系中，因 ；

故式（1）變為 ；（3.2）

這里先討論Ez(T)的求解。采用分離變量法，令

代入（2）式，兩邊同乘以 ，并移項得 （3.3）

等式左端僅是r的函數，右端僅是 的函數。因在圓波導橫截面的任意點上上式都滿足，故只有兩端同等于一常數。設此常數為m²則可得到下面兩個常微分方程：

；（3.4）；（3.5）

方程（4）是帶參數為 的貝塞爾方程其通解為

（4.6）其中 為第一類貝塞爾函數， 為第二類貝塞爾函數（也稱紐曼函數）。

方程（3.5）的通解為

因此 由于 是z的

函數，故解的形式為

；

同理可得

；

根據圓波導中場的特點，對兩式簡化： （a）由于當0≤r≤R時， 和 應為有限值，但黨r0，-∞，因此圓波導中場的徑向分布函數不能包含 項，否則場將趨與無窮大。所以 （b）由于圓波導具有軸對稱性，因此起始角 可以任意選取，即場的極化面是任意的，所以 無法確定，也即無法確定 和的比值。即m=0，1，2，3…（d）若只考慮沿正z方向傳輸的行波，則 綜上所述，圓波導中Ez和Hz的表達式可簡化為[5]：

；；

避雷針的鋼管與圓波導的原理一樣，所以上述的波動方程也適用于波在避雷針中的傳輸。下面我們根據波的傳輸特性推演出波在避雷針中的截止特性。

鋼管中可傳輸TM模和TE模的截止波長可通過下式計算：

；

由上面兩式可見，截止波長λc隨圓波導的半徑R和波指數m，n的變化而變化。當λ＜λc時電磁波可以在圓柱波導中傳輸。

針長1m以下直徑20mm的避雷針，當傳輸的波為TM波時截止波長為

可得當m=0，n=1時 =2.405， =20*π/2.405=26.1123mm；

當m=0，n=2時 =5.520， =20*π/5.520=11.3768mm；

當m=1，n=1時 =3.832， =20*π/3.832=16.3883mm；

當m=2，n=1時 =7.010， =20*π/7.010=8.9586mm；

在TM模式下只要工作波長λ

當傳輸的波為TE波時截止波長為 ；

可得當m=0，n=1時 =3.832，(=20*π/3.832=16.3883mm；

當m=0，n=2時 =7.016， =20*π/7.016=8.9501mm；

當m=1，n=1時 =1.841， =20*π/1.841=34.1119mm；

當m=2，n=1時 =3.054， =20*π/3.054=20.5632mm；

在TE模式下只要工作波長λ

針長1―2m鋼管25mm的避雷針，當傳輸的波為TM波時截止波長為

可得當m=0，n=1時 =2.405， =25*π/2.405=32.6403mm ；

當m=0，n=2時 =5.520， =25*π/5.520=14.2210mm；

當m=1，n=1時 =3.382， =25*π/3.382=23.2111mm；

當m=2，n=1時 =7.010， =25*π/7.010=11.1982mm；

在TM模式下只要工作波長λ

當傳輸的波為TE波時 截止波長為 ；

可得當m=0，n=1時 =3.832，=25*π/3.832=20.4854mm；

當m=0，n=2時 =7.016，=25*π/7.016=11.1887mm；

當m=1，n=1時 =1.841， =25*π/1.841=42.6398mm；

當m=2，n=1時 =3.054， =25*π/3.054=25.7039mm；

在TE模式下只要工作波長λ

煙囪頂上的鋼管40mm的避雷針，當傳輸的波為TM波時截止波長為

可得當m=0，n=1時 =2.405， =40*π/2.405=52.2245mm；

當m=0，n=2時 =5.520， =40*π/5.520=22.7536mm；

當m=1，n=1時 =3.382， =40*π/3.382=37.1377mm；

當m=2，n=1時 =7.010， =40*π/7.010=17.9173mm；

在TM模式下只要工作波長λ

當傳輸的波為TE波時截止波長為；

可得當m=0，n=1時 =3.832，=40*π/3.832=37.1377mm；

當m=0，n=2時 =7.016，=40*π/7.016=17.9019mm；

當m=1，n=1時 =1.841， =40*π/1.841=68.2238mm；

當m=2，n=1時 =3.054， =40*π/3.054=41.1264mm；

在TE模式下只要工作波長λ

4結論

篇9

文章標題：通訊分場安全生產工作總結

通訊分場在今年的安全工作中，以年度的安全生產目標為基礎，按照公司安監處要求，結合我廠安全多種形式的教育活動，職工安全意識進一步增強。未發生未遂和異常及以上通訊事故，繼續保持了安全生產記錄，沒有發生通信責任事故，杜絕了因通信事故或人為操作錯誤而造成的通信中斷，各設備的運行率達到100?？偨Y如下：

1、我分場在今年安全目標明確的情況下，嚴格安全管理，力求把管理作為安全生產的基石。我們認真貫徹落實“各級人員安全責任制”“安全作業卡制度”和《通信反事故措施》、《通信重點部位防火措施》并嚴格落實。我們年初根據公司下達的安全生產目標制定了分場的安全生產目標，并以之為指導，從加強對分場人員、設備的管理上入手，進一步加強對職工的技術、業務的培訓，提高職工整體素質，從而提高設備的健康水平，保證設備的運行率和可靠率。

2、我們采取硬件為主，軟件硬件兩手抓的方法。一方面保證設備運行安全穩定，為系統和公司提供暢通的信息通道；另一方面加強分場和班組的軟件管理，促進了各項工作的順利開展。利用“春檢”“秋檢”的時機，對微波、載波、交換機、光端機及電源設備和通訊線路進行了全面認真地檢查，找出缺陷及時進行處理。我們還緊緊抓住“實施安全生產法，人人事事保安全”的活動主題，開展了“安全生產月”活動，“安全知識競賽活動”，把活動與日常的職工教育結合在一起，以活動促進生產，使職工技術素質和安全意識得到提高，從而帶動生產工作的扎實開展。

3、我們認真探索新形勢下設備運行維護的的管理方法，得到了一些寶貴的經驗。針對新設備不斷增多的情況，我們把重點班組、重點設備、重點技術人員的“三重點”教育列為今年教育活動的突破點。有計劃地培訓骨干技術人員，并以之帶動其他人員一起掌握提高，克服了以往“大幫哄”的學習方法，使有關班組很快掌握了新設備的運行維護知識和新儀器的使用方法，提高了職工們的專業水平。我們還把安全教育活動與日常的職工教育結合在一起，以活動促進生產，使職工技術素質和安全意識得到提高，從而帶動生產工作的扎實開展。

4、我們認真召開每周的安全分析會，總結一個月的安全工作情況，找出差距，安排下月的安全生產工作。在每周的安全學習活動中，分場人員到各班組與職工一起學習《安全生產法》、《電業系統安全工作規程》、《電力系統通訊管理規程》及發生的人身傷亡等事故通報和各類安全文件，認真學習下發的各類安全生產簡報、事故通報，對發生的事故進行反思。同時加強對職工的日常安全教育，分場每月下發各班的培訓計劃。特別在“冬訓”等活動中，制定了詳細的計劃，分場領導不定期進行檢查學習情況，使培訓收到了實效。提高職工的安全素質和技術水平，使我們的職工都能達到安全、技術雙豐收。

5、完成了一些技術改造項目。交換機、微波蓄電池和整流電源投產較早，經過長期的運行，電池容量大大降低，供電時間已達不到《通信規程》要求；整流電源供電也不穩定，威脅著安全生產工作。我們充分調研，制定了合理的方案，更換為兩套1000AH的蓄電池，并安裝了模塊電源設備，使電源系統工作更加可靠，有利于通信設備的穩定運行。進行了微波塔的大修工作，我們派人協助進行監護，并提供了很多方便條件，對施工情況及時向生技處進行匯報，保證了大修工作的質量。我們完成了華電廣域網視頻會議系統通道的建設，完成交換機到路由器、光端機到路由器的2M電纜的鋪設,調通了通道，并把省公司會議系統搬遷到行政樓三樓會議室。

6、今年是我公司新安裝通信設備最多的一年，我們與省電通公司和廠家一起安裝了微波設備和哈市10G環網光端機和SDH微波設備，還完成了24芯光纜的鋪設。由于省電通公司人員忙于調度大樓通訊設施的搬遷，我們就讓職工自己動手安裝新設備，提高了學習新技術的興趣，更好地了解了設備的硬件結構，較快地掌握了新設備的運行維護技能。省公司調度大樓搬遷，幾個月的時間里我們配合完成了幾十條電路、光路的割接，我們把原來的電力考核、電能測量、遠跳等重要電路由微波通道改到光纖通道上。還為網控和二期集控室增加了調度電話，重新鋪設了一條電纜，為以后擴容作好了準備。

7、三月份，我公司配合東北電網進行了一次考核安全性的大擾動實驗。分場主任親自監督各項措施的落實情況，安裝了4部會議電話，進行了一次電話會議演練，派有關人員在現場認真職守，監視電話會議系統，為保證實驗的順利進行提供的可靠的通訊保障。4月2日，我公司完成了市話中繼線路的割接，市話中繼由微波傳輸改為先進的光纖傳輸。各項技術指標有了較大幅的提高,確保了生產調度電話的暢通。

8、我們在維護通訊設備安全運行的同時，進行了通訊設施的春季和秋季安全大檢查工作，集中時間提高通信設備的安全水平。在汛期到來之際 ，主要巡視檢修了廠區到江岸的線路，對有缺陷的線路進行了維修，更換了部分老化電纜，提前做好了防汛抗旱工作。還經常對江岸線路進行巡視，防止倒桿、斜桿，還加裝了防汛電臺做為備用，維護了生產調度的正常進行。

9、我們在檢修工作中對每一項工作認真進行工作前危險點分析，檢查班組對觸電、防止高空墜落等方面的危險點分析是否周到，并結合實際情況制定安全措施。特別在“創優”活動中，我們每天到現場檢查通信線路，對不規范的重新整理，力求達到安全、規范，施工中分場主任、安全員經常親自到場，督促職工嚴格執行規程制度，基本杜絕了違章作業的發生。

10、近期，按照安監處的布置開展了安全性評價工作。我們對通信專業部分155分的項目的內容進行了認真的檢查，同時對“安全管理”和“勞動安全和作業環境”的公共內容也進行了詳細的自查，發現了一些問題。同時，我們抽調出5名生產骨干成立專業組，對檢查出的隱患進行處理。我們感到通過這次自查和外審專家組的查評，暴露了一些問題，對今后提高設備健康水平有很大益處。

11、我們把嚴格管理做為抓好安全生產的重點，認真貫徹落實各級人員安全責任制，使各項安全責任落實到人，形成一級抓一級，人人有責任的良好模式。認真學習了事故通報、各種規章等，并按章使用“安全作業卡”123張。在各項施工中工作中，分場主任、安全員經常親自督促職工嚴格執行規程制度，檢查各班組對觸電、防止高空墜落等方面的危險點分析是否周到，并結合實際情況制定安全措施，在工作中沒有發生違章作業現象。

篇10

關鍵詞：車載無通訊技術；應用；發展前景

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

前言：

當前，隨著我國國民經濟的不斷發展，人們的生活水平也在不斷提高，這也使得人們對于生活質量有了更高的要求。其中，汽車也不再單單作為一種交通工具而存在，人們對于其功能以及便利性有了更高的要求，例如：娛樂、辦公、導航等等。而隨著現代科技、信息技術的飛速發展，這些功能都已經得到了逐步的實現，其中車載無線通訊技術就是由于滿足了車載功能的多樣化以及集成化而得到了全面的推廣。

一．車載無線通訊技術概述

車載無線通訊技術主要是將汽車技術、電子技術、計算機技術以及無線通訊技術緊密結合，并整合各種不同的應用系統而產生的一種新型技術，其主要實現了汽車狀況實時監測、車內無線移動辦公、GPS全球定位、汽車行駛導航、車輛指揮調度、環境參數采集以及車內娛樂等多種功能。

車載無線通訊技由8個部分組成，其主要包含了車載無線通信模塊、車載導航模塊、行車狀態記錄模塊、地理信息系統模塊、數據采集模塊、媒體播放模塊、語音識別模塊以及安全報警模塊。其中，全部的數據處理都是由車載信息中心進行協調的，即為車載無線通訊技術各個組成部分的關系圖。

二．車載無線通訊技術的應用

當前，車載無線通訊技術的應用即為廣泛，其應用領域可以分成車內通訊、車外通訊、車路通訊以及車間通訊。（1）車內通訊：其通訊的距離處于數十米以內，主要應用于車輛的內部空間。采取的傳輸方式為無線傳輸，特點為抗噪性強、速度快，多在語音通話以及設備接口使用。目前較為成熟的技術為藍牙技術。（2）車外通訊：其主要應用于車輛和外部的通訊設備進行的信息資源交換過程中， 覆蓋的范圍是這四類領域中最為廣泛的，最高可達數百公里。其主要用在汽車的行駛導航以及GPS定位中。當前，比較成熟的技術有2G、2.5G、3G、3.5G蜂窩系統和GPS全球定位系統等。（3）車路通訊：此種領域的通信主要指的是車輛和外部設施（例如：交通標識等）之間的無線通訊，主要有車輛的指揮調度、自動電子收費系統以及環境參數的采集等等。目前較為成熟的技術主要為：紅外技術、專用短程通信技術以及微波技術等。（4）車間通訊：其主要指的是在多個動點之間的雙向傳輸，其應用主要是為了防止車輛發生意外事故，例如在出現意外情況時可以及時的提醒并做預防。因此，車間通訊技術對于安全性以及實時性的需求十分高。當前，較為成熟的技術為紅外技術、專用短程通信技術以及微波技術等。實際上，車路通訊以及車間通訊屬于同一種技術的兩種不同的應用模式，其通訊距離主要是處于數百公尺到一公里左右。從上文可以看出，當前我國較為成熟的通訊技術主要有：藍牙技術、蜂窩系統、GPS全球定位系統、紅外技術、專用短程通信技術、微波技術等，表1即為對各種車載無線通訊技術的特點的比較。

三．車載無線通訊技術的發展前景

近些年來，隨著科學技術的快速發展，車載無線通訊技術進步也不容小覷，其產業鏈的發展開始趨向于完善，主要包括了車載單元、芯片以及數據的供應商等。車載無線通訊技術的為阿里發展趨勢即為在確保車輛安全、順利行駛的同時，不斷提高駕駛員所享受到的便利性以及舒適性。

（1）從車內通訊看來，除了當前已經實現的車載藍牙電話、胎壓監測以及智能鑰匙等，藍牙等技術的應用將會更加廣泛地應用到車身的各個部位。

（2）從車間通訊來看，隨著科學技術的不斷發展，車距監測等不再是高端車型所專有的技術。車載無線通訊技術的應用，會不斷降低車間通訊技術的應用成本，并增加其精確性，使其實用性大大地提高，最終使得車間通訊技術得到廣泛的使用，從而提高車輛行駛過程中的安全性。

（3）從車路通訊來看。汽車將逐漸完善其自動識別功能，更加智能化地識別交通標識、接收交通信息、如限速標志、動態交通信息等，將此數據導入行車電腦后，對車輛的行駛作出調整與提示，保障車輛行車安全。

（4）Telematics系統是汽車產業與無線通訊技術的集合，以汽車為載體，為駕駛人員提供緊急救援、人車安全、車輛應用服務、信息娛樂服務等多方位的服務。車載Telematies的巨大前景及利潤空間，已被各主流OEM所看好，并成為其差異化競爭的有利武器。

（5）由于當前的新型汽車的嵌入式技術的集成水平越來越高，這也就帶使得車載無線通訊技術的可靠性、實時性以及網絡通信的水平不斷提高。

（6）與無線城市項目的結合：無線城市是近些年新出現的一個概念，以覆蓋整個城市的無線網絡為居民提供接入服務，我國已有包括北京、上海、廣州和深圳等城市已經明確了無線城市的建設計劃。將車載通信網絡的部署與無線城市的建設結合起來，實現無線接入點的功能復用，一方面能夠大大減少兩項建設的資金投入，另一方面也能大大豐富無線城市的服務內涵，從而建立一套以城市公共服務為主要應用的信息調度平臺。

（7）車載無線通訊技術的發展：①與我國城市中的交通設施以及交通信息廣播等的不斷建設和完善息息相關的；②車載無線通訊技術與其他電子產品相比，會滯后大約3-5年的時間，這主要是由于其在推廣前必須能夠證明其可靠性，即能夠運行超過10年不需維護。因此，想要加快車載無線通訊技術的發展速度，必須從兩方面出發：a.政府應加大對于交通設施、汽車計算平臺和相關的電子設備的投資；b.相關科研單位應加快車載無線通訊技術從實驗室走向市場的步伐。

四.加強車載電子通信安全

為了加強車載電子通信的安全，確保通信數據資料的隱私性，那么必須建立與完善車載電子通信安全管理工作的管理制度，積極分析車載電子通信系統技術上存在的漏洞，不斷地完善車載電子通信系統，保證車載電子通信系統的通信安全，確保出行的通信安全。

4.1完善車載電子通信系統的安全機制，加大科技創新的力度

建立良好的車載電子通信系統，首先要積極進行科技創新，研發高質量的車載電子通信系統，這樣不斷完善與更新車載電子通信的系統，盡力實現軟件開發取得突破性的進展，所以要加大投入的力度，提高相關工作人員的待遇，提高他們工作的積極性與主動性，鼓勵他們進行創新工作，這樣才能真正開發出滿足市場需求的車載電子通信系統。同時要不斷地改善車載電子通信的網絡安全機制，不斷地修補通信機制的漏洞，從而使各個通信機制系統間能協調工作。

4.2做好車載電子通信系統數據資料保密工作

車載電子通信系統可以有效地利用硬件與軟件系統實現車輛之間的實時通信，這樣可以確保駕駛員及時了解最新的其他車輛的信息與路況信息以及周邊環境狀況，從而實現信息的快速地交流，提高了交通運行工具的安全性，當然首要就需要做好車載電子系統的通信保密工作。做好車載電子通信的保密工作可以提高車載電子通信系統的資料安全性，阻止車輛的信息、路況的信息被任意地泄露?，F在可以利用網絡技術管理路況信息與輛信息，實現信息傳播、下載等各項信息操作的完整記錄，從而可以防止資料的外泄。

結語：

當前，我國汽車行業的不斷發展，其車載功能也在不斷的多樣化，這就使得車載無線通訊系統的應用范圍不斷的擴大。在這樣的一個背景下，國內對于車載無線通訊技術這一領域的研究也在不斷深入，特別隨著人們對于汽車需求量的不斷增加，我國自行研發的車載無線通訊系統必會有一個良好的應用前景。

參考文獻：