導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇通信網的定義，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

軟件定義下的能源互聯網主要通過能源的形式進行分享、轉換，只有這樣才能保證能源在轉換過程中實現能源的分布，并在電網中進行應用，從而提升電網質量與效率，滿足現代社會的用電需求。隨著社會不斷的發展，能源分布范圍逐漸擴大，能源互聯網主要以互聯網分布式為基礎進行電網操作，從而保證電網在運行期間可以形成一定的能源信息系統，以開放對等的形式構建成對應的信息一體化架構，實現能源共享與傳輸。

1 信息能源基礎設施一體化

1.1 能源互聯網概述

能源互聯網主要以互聯網為基礎，其中包括了互聯網信息技術、計算機技術等，保證能源互聯網在運行期間可以更好的實現信息共享、傳輸、開放、交換等，只有這樣才能將能源互聯網中的真正價值體現出來。能源互聯網與互聯網本身的差距較低，但是二者之間又存在著一定的差距，主要體現在能源互聯網在信息共享、實現、交換過程中通過物理的形式進行信息融合、重組，實現能源信息的一體化。能源互聯網在實際運行期間主要通過能量路由器的形式進進行互聯網信息采集、共享，并形成信息網絡和能源網絡。這兩種網絡在實際運行期間可以有效的對數據信息與能量進行交換。

1.2 軟件定義互聯網

以軟件定義互聯網為基礎進行信息共享、傳輸，構建出一個全新的互聯網信息控制平面和傳輸平面，保證互聯網信息的共享與傳輸工作可以順利進行下去。在軟件定義下的互聯網還可以通過控制信道在數據平面上進進行數據共享，并以共享信息為基礎構建出一個全新的傳輸通道，保證其在實際傳輸過程中不會受到其他信息傳輸系統影響，提升信息傳輸質量與效率。在傳統的互聯網通信網絡中要想以軟件定義為基礎進行能源信息共享是不可能實現，要想從根本上解決這一問題，就應該將現有的互聯網信息通信技術創新、完善，形成全新的能源互聯網，保證其在使用過程中有著簡單、邏輯清晰等特點，保證其在使用過程中可以滿足現代人們的使用需求，提升人們的工作質量與效率。

1.3 軟件定義能源互網

軟件定義網絡和軟件定義能源互聯網之間存在著很大的差距，主要體現在控制對象的不同。軟件定義網絡主要對網絡中的信息流的傳輸全過程進行控制，并將其通過科學、合理的形式運行下去，提升后信息傳輸工作質量與效率。而軟件定義的能源互聯網主要對路由器的能量傳輸進行控制，提升信息在傳輸過程中的速度與質量，保證數據信息的傳輸工作可以順利進行下去。其中的能量路由器主要對一些能量線路進行連接，并將其通過動態互為的形式展現出來，從而提升能源互聯網的使用效率。

能量與信息之間存在著很大的差距，主要體現在能量傳播過程中會在一定程度上減少其中的能量含量，在對能量存儲過程中要比信息的存儲難度還要大，因此，在對能量存儲過程中，應該根據能源互聯網的運行現狀制定出對應的能源存儲方案，并嚴格遵守指定方案進行，這樣才能提升能量的存儲效率，保證能量可以被合理使用。

2 軟件定義的能源互聯網信息通信技術

能源互聯網在實際運行期間主要以能源路由器為基礎進行連接，只有這樣才能提升能源路由器的運行質量，保證能源信息的共享、交換工作可以順利進行下去。另外，在能源互聯網實際運行期間還應該合理控制其的運行規模，合理應用能源路由器，只有這樣才能將其中真正價值與功能體現出來，從而提升能源信息轉換質量與效率。

軟件定義下的能源互聯網可以通過SDN控制能量進行交換。要想實現交換過程可以通過以下幾種形式進行：

（1）通過控制器進行數據信息的收集整理工作，并對已經收集的信息進行分析、轉換，找出其中有價值的數據信息，只有這樣才能保證能源互聯網的信息轉換工作可以順利進行下去；

（2）當能源信息轉換工作完成之后，可以通過控制器的形式進進行能源形影控制，并將其發送到對應的能源主機中，形成全新的結合能源。新結合能源在實際傳輸過程中又有著一定的復雜性，要想提升能源的傳輸質量就可以通過UDP的形式進行傳輸，并將能源信息傳達到對應的IP地址中，保證能源穿傳輸工作可以順利進行下去；

（3）在對能源傳輸過程中，能源主機不會直接將其中的真實信息進行傳遞，而是對其中的數據信息進行全方面分析，并根據分析結果制定出對應的測試報文，只有這樣才能保證數據信息的合理性，保證能源互聯網信息轉換工作可以順利進行下去；

（4）在對能源數據信息測試過程中，可以根據已有的測試報文進行測試，當能源信息真實合理之后計算機系統可以對測試報文進行回復，找出其中存在的不足，并為其制定有效的解決對策。

3 總結

本文對軟件定義的能源互聯網信息通信技術進行了簡單的研究，文中還存在著一定的不足，希望我國專業技術人員加強對軟件定義的能源互聯網信息通信技術的研究，只有這樣才能將其中的真正價值體現出來，從而提升能源信息傳輸、交換、共享質量與效率。

參考文獻

[1]曹軍威，王繼業，明陽陽，楊明博，孟坤，高靈超，林闖.軟件定義的能源互聯網信息通信技術研究[J].中國電機工程學報，2015（14）：3649-3655.

[2]劉廣一，史迪，朱文東，陳晰，陳金祥.云霧協同優化控制和軟件定義應用技術[J].電力信息與通信技術，2016（03）：89-95.

[3]李建岐，石文浩，詹德翔.能源互聯網下用戶側信息通信網絡研究[J].電力信息與通信技術，2016（04）：13-17.

[4]潘孝強，李彬.支撐能源互聯網體系架構的SDN接口技術研究[J].智能電網，2016（06）：593-599.

[5]周軒.下一代移動通信網絡中的業務特征認知及服務機制研究[D].浙江大學，2015.

作者簡介

篇2

1）自主訪問控制（Discretionary Access Control， DAC）與強制訪問控制（Mandatory Access Control， MAC）。訪問控制是保護用戶數據隱私性的常用手段之一，主要通過訪問權限控制來實現對系統信息和資源的保護，防止非授權的訪問。傳統的訪問控制機制主要分為自主訪問控制（Discretionary Access Control， DAC）和強制訪問控制（Mandatory Access Control， MAC）[1]。經典的訪問控制模型，如BLP（BellLaPudula）[2]、Biba模型都具有各自的優缺點。BLP模型有效解決了信息機密性的問題，卻忽略了信息的完整性。而Biba模型在完整性標簽的確認上相對困難，其分類和分級沒有相應的標準支持，在保護數據一致性方面不充分。另外，BLP[2]模型、Biba模型的訪問控制粒度都是用戶級，粒度較粗。 

2）信息流控制（Information Flow Control， IFC）與非集中式信息流控制（Decentralized Information Flow Control， DIFC）。為了解決經典訪問控制模型對數據隱私性保護粒度過粗的問題，研究者提出了信息流控制（Information Flow Control， IFC）模型[3]，但其采用的是集中式的授權和控制策略，靈活性較低；非集中式信息流控制（Decentralized Information Flow Control， DIFC）[1]機制是基于IFC提出的，它摒棄了IFC集中式的授權和控制，由分散的數據所有者控制。數據所有者以標簽的方式設置數據的安全級和完整級，并利用可信程序將對數據進行操作的權力下放給其他程序，根據訪問控制規則對數據流進行仲裁，攔截不安全的數據流，放行安全的數據流并更新數據流涉及的數據和程序的安全狀態。 

信息的泄漏不只發生在主機，網絡中敏感信息泄漏的問題同樣嚴重。但是傳統的信息流控制在網絡中并沒有像在主機中那樣快速發展，大多采用單一的防火墻策略，缺乏可控性與靈活性。造成這種現象的主要原因在于網絡主客體定義的困難性以及網絡與主機系統的自治性。例如傳統網絡控制代碼與轉發信息都存放在交換機等設備中，開發者無法靈活地對信息流進行監控。 

近幾年軟件定義網絡（Software Defined Network， SDN）技術的出現，為更好地實現敏感信息流控制提供了良好契機。SDN的設計理念是將網絡的控制平面與數據轉發平面進行分離，邏輯上集中的控制平面能夠支持網絡資源的靈活調度，靈活的開放接口能夠支持網絡能力的按需調用，并實現可編程化控制，支持網絡業務的創新。SDN的眾多優點促使其迅速發展，眾多企業與機構參與了對SDN的研究，并構建了商業網絡，其中最著名的是Google的B4網絡[4]。基于SDN，研究者可以利用靈活的控制策略實現對敏感信息的監控。 

以上研究在一定程度上實現了對敏感信息的監控，然而主機端和網絡端敏感信息的監控是相對獨立的，并沒有形成一體化的監控系統，例如：主機端可以利用DIFC監控文件、進程等信息，當發送機密文件到網絡的時候，卻不得不放棄這些信息的機密性，而在網絡信息流流向主機時，信息流所攜帶的敏感性同樣遭到拋棄，這是不可以接受的。 

篇3

1 概述

隨著精度要求的不斷提高，要求平差理論更加精確、嚴密，實用上更合理的數據處理方法得到了越來越廣泛的應用，而且這種趨勢仍將長期保持下去。監測分析方法與模型的變化有時難免會產生一些問題，其中兩期或多期監測網平差重心基準條件不一致問題在諸多文獻中未曾考慮，其原因是一般情況下認為各期監測網點位移量是隨機、無固定方向的，其數值服從統計上的正態分布，這種條件也限制了其應用范圍，本文就是圍繞這一問題展開分析的。

2 常規變形監測平差的基本原理

一般情況下做監測網平差計算時，由于測量誤差的存在，使各期網點的相對位置產生誤差，這部分位移事實上不存在，稱之為“偽位移”。若不考慮系統誤差，這些點的“位移”應具有偶然誤差的特性，其和接近于零，此時相對穩定點的重心與真實重心一致。

在兩期或者多期監測網平差時，考慮了每期之間重心基準不完全相同，即每期平差結果相當于在不同參考系統下平差計算得出的，此時求得的兩期基準點位移量是在兩個不同參考系統下的坐標差值，嚴格來說此時所求的位移量是無意義的，因此，有必要根據不同周期觀測資料，進行監測網穩定性分析，判斷網中點的穩定性，為變形分析建立一個切實合理的參考系，從而求取最真實的兩期監測網點位移量。

在變形監測網中，如果有足夠多的穩定點在平差時做起算數據，以這些數據為基準，相當于在平差計算時確定了參考系統，進而可以確定其它監測網點的坐標。

設誤差方程為：

（2.1）

此時在函數模型中， 必為列滿秩陣，即 ，其中 為必要起算數據個數。

按最小二乘原理解此誤差方程，其解為：

（2.2）

設 ，當監測網有足夠起算數據時 列滿秩，存在逆矩陣，所以上式為常見的經典滿秩自由網平差，存在唯一解[2]。

3 統一重心基準的變形監測網點平差分析

常規的兩期或者多期重心基準條件監測網平差，一般情況下我們對各期進行平差計算時，各期所采用的重心基準不統一，此時求出的點位移未包含兩期之間重心的微小偏移量，在滿足精度要求的前提下，這一微小變化近似忽略不計。以兩期平差重心基準為例：

設第一期平差基準方程為：

（3.1）

第二期平差基準方程為：

（3.2）

兩期不同基準方程分別平差后得到：

， （3.3）

其中 為平差未知數的個數。所以按常規方法利用重心基準平差法求解時已假定前提條件：兩期或者多期監測網之間進行秩虧網平差前后重心未發生改變。事實上除第一期外，后期的重心與第一期相比一般會發生一定程度的偏移，在精度要求較高或重心基準位置相對觀測精度變化較大的情況下，再分別利用本期的各個基準點做重心基準自由網平差，其平差值與第一期平差值之差會缺失重心基準位移這一偏差，此時所求兩期位移量是在兩個不同坐標系統下求得的位移，嚴格來說是沒有意義的。

基于上節分析，各期之間的重心難免會發生改變，為解決兩期監測網平差時重心基準不一致的問題，采用第一期重心基準條件為原始基準，保持第一期自由網平差的誤差方程及基準條件不變，仍舊采用重心基準條件的監測網平差方法進行計算；后期自由網平差時的誤差方程保持與原誤差方程相同，但基準不再采用該期的基準，而是以第一期的基準替換該期的基準條件，此時各期基準條件一致。在這種平差思路下保證了在各期網形與原網形一致的同時，又統一了各期參考系統，計算出的兩期或者多期平差值就是在同一基準下（同一參考系統）的高程或坐標改正值，此時進行兩期或多期位移量的計算才是反映實際兩期之間的坐標改變量。

假設各期監測點概略坐標值相同，按間接平差方法列出該函數模型誤差方程及重心基準方程為：

（3.4）

其中各參數和系數意義同上。

第二期平差誤差方程及基準條件方程為：

（3.5）

其中 （假設兩期網型相同）。

設兩期的監測點真實位移量為 ，但是真值一般情況下是很難得到，因此不防以兩期常規重心基準條件的秩虧網平差值函數表示，設：

（3.6）

選定第一期重心基準條件為標準，代替第二期的重心基準條件。為區別于（3.5）式中未考慮統一重心基準條件的 ，以 代替 ，

則（3.5）式變為：

（3.7）

根據最小二乘法所得法方程知，式（3.7）的法方程及基準方程為：

（3.8）

其中 ，且R（ ）= 。

（3.8）式法方程的系數 秩虧，且秩虧數R（ ）= ，所以其法方程不存在凱利逆矩陣，即不存在唯一解。為使（3.8）兩式的系數具有相同的行列數，且使方程系數 列滿秩，用 兩邊同時左乘第二式，并與第一式相加得到：

由于 滿秩，所以其存在凱利逆矩陣，存在唯一解：

（3.9）

上式即為第二期基準方程統一后的未知數平差解。

監測網無論是經典自由網平差、秩虧網平差還是采用擬穩平差，雖然最小二乘估計不同，但所求的殘差 是唯一不變的[3]，所以 值的選取對該期網形是沒有任何影響的，亦即一個 和普通秩虧網平差時的重心基準條件作用一樣，只起到網形固定的作用。又單位權中誤差僅與誤差方程改正數帶權平方和及自由度有關，因此常規兩期單位權中誤差與考慮基準統一后的結果相比前后不變。

4 改進方法平差結果的分析

根據矩陣反演公式[4]：

我們可以得到：

（4.1）

（4.2）

將（4.2）式代入（4.1）得：

（4.3）

將 （4.3）式代入（3.9）式可得：

將（3.6）式代入上式可知

（4.4）

此式即為考慮兩期重心基準不一致時所求得的平差值。

對于 的協因數陣，我們不能根據上式求出，因為在求得的上式中用到了近似計算 ，事實上我們假設 為已知的常數陣，只是這個常數陣一般情況下我們很難精確求知，所以用兩期平差值的差值近似代替。又因統一重心基準條件后對誤差方程改正數沒有任何影響，所以 的值用要用常規重心基準條件的秩虧網平差值代替，而不是用改進方法求得的 代入。兩期之間的基準點位移量為：

（4.5）

為考慮兩期重心基準條件不一致時的位移，與未考慮兩期重心基準條件不一致時相比增加了 這一改正項。

事實上其值非常的小，以至在精度要求相對不高的情況下可以乎略。這也說明一般基準網的重心位移量是很小的，以至在滿足精度要求的前提下可以忽略這一位移量，這也就是常規重心基準的秩虧網平差方法。但是，當在某些對精度要求比較高的條件下，這一改正項是不可忽略的，它對精度的提高及變形監測的準確性起到關鍵作用。

可見在考慮實際情況下，本文所探討的采用統一重心基準的變形監測網穩定性分析理論，在精度要求較高的情況下是適用的，主要應用在多期變形監測條件下，其本質是對采用重心基準條件的秩虧網平差一種改進。

參考文獻：

[1]黃聲享，尹暉，蔣征.變形監測數據處理[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

篇4

中圖分類號：TN915.85文獻標識碼：A文章編號：1005-3824（2013）05-0031-03

0引言

隨著現代通信技術的發展，電力系統越來越依賴于通信網絡。電力通信網是現代電力系統的重要組成部分，是一個以數字載波為主，電力線載波通信為輔，包含了光傳輸網、微波傳輸網、程控交換網、調度數據網、綜合數據網和通信監測網等多種網絡的復雜系統[1]。電力通信網的故障會對電力系統造成非常嚴重的影響，因此，電力通信網的可靠性對于整個電力系統實現安全運行、平穩調度和綜合管理具有極其重要的意義。

目前，國內外學者針對通信網可靠性已經進行了大量的探索研究，提出了一系列可靠性評價方法，但是電力通信網可靠性與公共通信網相比，有一定的相似性，但也存在很多特殊的要求，電力通信網主要是為電力系統提供控制、調度、管理信息的傳輸服務，公共通信網的可靠性參數、評價指標并不適合電力通信網的要求，在建立電力通信網評價體系時需要充分考慮其實際運行狀況，因此，必須重視對電力通信網可靠性的研究。

1電力通信網可靠性影響因素

電力通信網是一個復雜的、開放的通信系統，影響其可靠性的因素有很多。從網絡本身的角度可以將可靠性影響因素分為外部因素和內部因素。外部因素是指通信設備和網絡周圍的環境，外部因素又能夠進一步分為可控制因素和不可控制因素。可控制因素是指通信設備周邊的自然條件，比如溫度、濕度、防震和防塵等；不可控制因素是指通信設備周邊的突發外部事件，比如自然災害、人為故障和突發事件等。內部因素是指通信設備可靠性、網絡的拓撲結構和網絡的組織和維護管理等，內部因素主要受通信技術發展的影響，隨著通信技術的快速發展，不斷地會有新設備和新技術投入使用，從而對電力通信網的可靠性產生影響。一方面，新設備和新技術的使用可以提高網絡運行和管理維護的效率，對電力通信網可靠性產生積極的影響；另一方面，新設備和新技術會提高網絡的復雜度，隨著網絡規模不斷擴大，必定會給網絡的維護和管理帶來一定困難，一旦發生故障，造成的后果會非常嚴重。

從網絡運行的角度可以將可靠性影響因素分為固有因素和性能因素。固有因素主要取決于通信設備可靠性和網絡拓撲可靠性，不論網絡本身多么復雜，網絡單元（節點和鏈路）發生故障是造成電力通信網性能下降的根本原因，網絡單元故障往往是因為設備本身老化（偶發故障）和設備運行環境的變化（異常故障），設備壽命的概率分布可以通過根據統計學原理研究得到，設備由于運行環境變化導致的故障往往原因復雜，缺乏基礎數據，難以建立對應的數學模型，一般采用定性描述；網絡拓撲結構也是影響電力通信網可靠性的重要因素，只有當網絡拓撲可靠性足夠高時，通信網絡中任意2點通信的可靠性才能夠高于通信設備可靠性決定的單鏈路通信可靠性，比如網狀或者環形的拓撲結構能夠有效提高網絡整體的可靠性。性能因素主要體現在網絡維護有效性和用戶需求2個方面，高效的網絡維護管理體系可以減少網絡故障發生次數和故障持續時間，提高網絡運行的效率，從而滿足用戶對于通信業務的需求。

從上述分析可以看出，影響電力通信網可靠性的因素有很多，一個高可靠性的電力通信網需要有符合技術標準的通信設備、光纜線路和電源系統，要有合理的、具有自愈能力的網絡拓撲結構，在此基礎上，全面完善的網絡維護管理也是必不可少的，只單純提高通信設備和網絡技術的可靠性，難以保證網絡可靠運行，還需要對通信設備和通信線路進行定期的故障檢測和排查，在網絡出現故障后，能夠及時準確地對故障進行定位和修復，提高網絡運行的可靠性水平和滿足用戶需求的能力，進而實現電力通信網的建設以及運行目標。

2電力通信網可靠性參數

對于一般系統而言，GB3187―1994給出了可靠性定義：某一系統在規定條件和時間內完成其應有功能的能力。關于通信網可靠性目前還沒有統一的定義[23]，比較科學的通信網可靠性定義是：在自然和人為的破壞作用下，通信網在規定條件和時間內實現用戶正常通信需求的能力。對于電力通信網而言，其可靠性定義應該能夠反映出電力系統的特殊要求，文獻[4]給出了電力通信網可靠性定義：電力通信網按照可接受的通信服務質量標準和通信業務需求，為電力系統提供持續性通信的能力。根據電力通信網的可靠性定義，可以歸納出電力通信網的可靠性參數如下。

1）可靠度。

可靠度是指系統在具體規定的條件和時間內完成預期功能的概率[5]，通常用R（t）來表示。根據可靠度定義，用公式（1）表示R（t）為R（t）=P（T>t）t≥0（1）式（1）中：T是指系統的壽命，它是一個隨機變量；P是指系統壽命大于t的概率。

2）平均故障間隔時間MTBF。

在電力通信網中，通信設備包括傳輸設備（如SDH、MSTP、PDH）、交換設備（如路由器）以及接入設備（如PCM）等。信道包括電力線載波、光纖電纜等。在計算可靠性時，通常將平均故障間隔時間MTBF作為系統無故障指標，它可以反映通信設備的質量和在特定時間內保持應有功能的能力。平均故障間隔時間MTBF是指2次相鄰故障之間的平均間隔時間，用公式（2）表示為MTBF=∫∞0R（t）dt。（2）因為電力通信網是一個具有可修復的系統，我們假設其設備的故障率是一個常數，則平均故障間隔時間MTBF可以用公式（3）表示為MTBF=1λ（3）式（3）中：λ是設備故障率。

如果對電力通信網進行可靠性測試的檢測時間為TR，在這段時間內發生故障的頻率為f，則平均故障間隔時間MTBF可以用公式（4）表示為MTBF=TRf=1λ。（4）3）平均修復時間MTTR。

平均修復時間MTTR是指系統完成故障修復的平均時間[6]，主要由故障定位時間和故障修復時間組成。我們設系統的故障修復率為η，則平均修復時間MTTR可以用公式（5）表示為MTTR=1η。（5）如果對電力通信網進行可靠性測試的檢測時間為TR，在這段時間內發生故障的頻率為f，每一次故障的修復時間為t1，t2，…，tf，則平均修復時間MTTR可以用公式（6）表示為MTTR=∑fi=1tif。（6）4）生存性。

電力通信網是一個可修復的系統，它反復經歷一個正常工作―發生故障―修復故障的過程[7]，如圖1所示。系統在運行時無故障時間的比例越高，系統的生存性就越高。系統生存性是指系統在任何隨機事件點都處于正常運行狀態的概率，用A（t）來表示。系統生存性可以用公式（7）表示為A（t）=ηλ+η=λλ+ηe-（λ+η）t。（7）圖1電力通信網生存性模型3電力通信網可靠性研究方法

傳統的單一系統可靠性具有明確的定義，并且有準確的數學模型，但是電力通信網包含了傳輸網、交換網、數據網和管理網等各種網絡，是一個復雜的系統，各個子網之間的關系復雜，網絡設備多種多樣，同時由于用戶分布的不確定性，網絡拓撲也具有很強的隨機性，因此在研究電力通信網可靠性問題時，需要從整體和宏觀去把握可靠性的影響因素，對電力通信網的可靠性做出全面準確的評估，從各個方面采取有效措施來保證電力通信網安全、穩定、可靠、高效的運行，最大限度地滿足電力系統的通信需求。為了實現這一目標，我們在對電力通信網進行可靠性評估時應當遵循自頂向下、從整體到局部的原則，采用逐層分析對電力通信網的可靠性進行研究。

1）細化研究對象，明確研究問題。

電力通信網包含了多種網絡，每一種網絡都可能具有不同的拓撲結構、不同的工作環境、不同的操作要求、不同的維護等級以及承載不同的通信數據，這些因素必然使得各個子網具有不同的可靠性要求，因此在對電力通信網可靠性進行整體把握的前提下，還需要對各個子網進行進一步的可靠性分析。我們可以將電力通信網可靠性的研究問題歸結為：人為或環境因素造成破壞的發生原因和規律、如何保證電力通信網的運行質量、如何提高網絡在異常情況下的自愈能力。

2）建立評價指標，確定指標權重。

通過上述對可靠性影響因素的分析和歸納，可以得到各種相應的評價指標，這是完成從定性評價到定量評價的關鍵環節，根據被評價目標可靠性影響因素的不同，需要將評價指標進行重要度的劃分，也就是為各個評價指標確定權重，首先完成各個單一評價指標的評估，得到電力通信網的相對可靠性，然后按照權重值將各個評價指標綜合起來，得到綜合的可靠性評估結果。

3）收集相關數據，得出評價結果。

以上步驟都是理論分析的過程，在確立了上述分析方法之后，在實際的可靠性評估過程中需要有大量的實測數據來得到準確的評估結果，這些數據包括：網絡運行數據和故障報告、運營商的統計數據，以及通信設備廠家提供的產品手冊等，在收集數據時需要注意避免出現由于網絡隨機問題導致的研究數據不準確、小樣本、基本信息缺失等問題。將這些實際的系統數據代入到評價指標計算中，從而完成對目標的定量描述，得到全面準確的可靠性評估結果。

4結束語

隨著電力系統的發展，電力信息化的進程也在不斷加快，電力通信網能否安全穩定的完成通信任務直接關系到電力系統的安全運行，電力通信網能否具有高可靠性，也直接關系到電力系統的現代化建設目標能否實現。在可靠性評價過程中，明確評價指標是進行可靠性研究和評估工作的前提和根本，電力通信網的特點決定了其可靠性研究不能照搬公共通信網現有的研究成果，而是應當從實際情況和需求出發，針對電力通信網的網絡結構和業務特點，對其進行分層、分類的深入研究，從而實現電力通信網高效可靠的運行。

參考文獻：

[1]陳劍濤. 全國電力通信網絡綜合監控管理系統的建立[J]. 電力系統通信， 2002（8）：310.

[2]張學淵， 梁雄健. 關于通信網可靠性定義的探討[J]. 北京郵電大學學報， 1997， 20（2）： 3035

[3]羅鵬程，金光.通信網可靠性研究綜述[J].小型微型計算機系統， 2000， 21（10）：10731074.

[4]黃邵遠，王斌，田森平.電力通信網可靠性工程的測度指標研究[J].電力系統通信， 2008， 29（10） ：6167.

篇5

二、SDN網絡存在的不足

現階段SDN網絡和OpenFlow發展勢頭十分迅猛，但若要應用于高規模，成熟期的商業運營中仍然存有一定的差距，其存在的典型不足有幾點：第一，SDN的核心主要是讓網絡和應用相互結合并產生關聯，換言之便是需要利用網絡資源、數據轉發等低端網絡要和其使用標準無縫連接，完全匹配，網絡才可以完成按需服務。但是如今SDN在此方面的技術完善與研究仍處于滯后階段，諸多研究范圍仍然停留于網絡控制與數據轉發的接口協議中，例如聯合OpenFlow；第二，SDN網絡集中系統依然保留替代方案，當前網管系統依靠升級開發，可以完成對底層網絡設備的控制；第三，從安全性的視角而言，集中化網絡控制不可避免的存在單點失效的可能，倘若一旦其控制系統功能遭遇攻擊，則會引起整個網絡功能的喪失。

篇6

中途分類號：U665.12文獻標識碼：A文章編號：

引言:

隨著電網的發展，電力通信廣泛應用于電網生產控制、管理、經營等各個環節，并已成為電力系統的有機組成部分。同時，隨著電力體制改革深化，電網安全、優質運行的要求進一步提高，電力工業技術和通信技術的進一步發展，也推動現代電網正在從半自動人工控制逐步向全智能控制演進。智能電網是當前世界范圍內從政府到企業乃至社會公眾被廣泛關注的一個話題，是全球經濟和技術發展的必然趨勢，也是國際電力工業積極應對未來挑戰的共同選擇。然而，目前并沒有成熟的通信架構和相應的通信技術能滿足智能電網對于通信的這種要求。

1、電力通信系統可靠性概念的提出

在電力行業,電力系統可靠性已經有了成熟的理論和研究體系，電力行業標準DL/T861-2004中給出了電力系統可靠性定義，即:電力系統按可接受的質量標準和所需數據不間斷的向電力用戶提供電力和電量的能力的量度。

電力系統可靠性包括充裕性和安全性兩個方面。包括發電系統的可靠性、輸電系統的可靠性和供電系統的可靠性。對于大電網而言,重點指大電網的發輸電系統可靠性。

以上電力系統可靠性的概念，主要從發、輸、供三個環節進行分析，而沒有提到對電網控制系統，作為電網控制系統的神經網絡，通信系統的可靠性至關重要。

2、通信網可靠性的定義

通信網一般是由一定數量的節點和連接節點的傳輸鏈路有機結合在一起實現兩個或多個規定點間信息傳輸的系統。通信網絡的節點或鏈路有故障時，會直接導致通信網絡的連通性變壞，導致網絡的呼損、吞吐量等業務性能指標下降，使得通信網絡的可靠性降低。

從目前的通信網可靠性的研究成果來看，較為科學的定義是：通信網可靠性是指通信網在實際連續運行過程中，完成用戶的正常通信需求的能力。在這一定義中包括了可靠性的六大要素，即可靠性主體、規定條件、規定時間、規定功能、能力測度和故障等。這里可靠性主體是通信網，規定條件是通信網運行中的各種破壞性因素，規定時間就是通信網連續運行的過程，規定功能就是保證用戶的通信需求能得到完成。“完成用戶通信需求的能力”是通過通信網可靠性測度來體現的。故障則是在影響通信網可靠性的行為。這一定義體現了通信網“以用戶為中心”的服務宗旨。它既包含了通信網絡的生存能力和可用性，也反映了通信網絡對用戶需求的適應能力。它是對整個通信網絡運行過程的綜合測度。

3、電力通信系統可靠性工程研究方法

電力通信系統可靠性工程是為提高電力通信系統的可靠性和運行服務質量而在前期規劃設計、工程實施和運行維護中所進行的各項工程和管理活動的總括。電力通信系統可靠性工程的因果關系，電力通信系統可靠性工程的目標就是針對電力通信系統存在的問題及主要影響因素，在可靠性工程的各階段從各個方面采取可行的措施來保證系統安全、可靠、經濟、高效地完成電網通信任務，最大限度地滿足電力系統對通信的需求。因此，對電力通信系統可靠性進行研究，僅從全網的角度對可靠性進行分析是遠不夠的，應當從電力通信系統可靠性研究的需要出發，對電力通信系統進行網絡分層，雖然不同的網絡研究的側重點和可靠性。

4、電力通信系統可靠性指標體系和評價方法

4.1電力通信系統可靠性綜合評價的指標體系

電力通信系統可靠性不僅要研究系統的設計方法、網絡結構，而且要研究影響通信系統網絡運行可靠性的其他方面，也要通過對電力通信系統可靠性研究的目標進行分析，結合電力系統對通信可靠性的要求，建立測定電力通信系統可靠性的指標體系和綜合評價方法，反映電力通信系統可靠性的整體情況。一般的思路是尋找一種方法，利用各種運行統計指標進行綜合分析而得到系統網絡的可靠性水平。由此得到的是電力通信系統可靠性的實際水平，但從可用性角度對系統網絡每年的不可用時間，中斷時間，進行統計分析，往往不能全面反映網絡的運行情況。事實上，研究可靠性的目的是希望不斷提高電力通信系統的可靠性，滿足電網對通信可靠性的需求。因此，評價通信系統可靠性的增長水平比評價實際水平更有意義。

可靠性增長是一個動態指標，反映的是工作成效。因此，電力通信系統可靠性綜合評價的基本思路應該從電力通信系統運行過程的有關統計指標出發，將對通信網可靠性的綜合評價轉化為對其增長水平的評價。這樣能將評價問題得以簡化，評價的結果有助于掌握通信網可靠性增長變動情況。要進行評價，就必須有相應的測度指標，因此，筆者試提出“電力通信系統可靠性綜合指數”這一概念，它是由若干反映電力通信系統網絡運行情況的指標，進行無量綱化后經線性加權組合所得到的綜合評價指標，是一個包容量很大的動態相對數指標。考慮到統計工作的復雜性和艱巨性，我們將現有的統計指標進行科學合理的篩選，建立起綜合評價通信網運行可靠性的指標體系。

4.2 綜合評價模型

為了對前述指標體系進行合理的綜合評價，我們必須建立起相應的評價模型。由于這些指標反映了調度交換網運行中不同系統、不同方面的統計信息，為了便于對它們進行分析，筆者建議先將它們進行分類，再加以綜合，按照目標、項目、指標三個層次，形成一個多層次的分析結構系統模型。

4.3 可靠性綜合評價方法

我們可以搜集數據對某區域電網的調度交換網可靠性進行綜合評價。提出的幾個基本步驟如下：

①基礎數據的搜集和整理

②可靠性綜合指數的測算 

a確定各指標相對于評價目標的權重 

b各指標的指數化，即取其相對值

c可靠性綜合指數的計算 

③評價與分析 

a可靠性綜合指數的變動分析

b可靠性綜合指數與網絡發展其他指標的相關適應性分析。 這種綜合評價方法著眼于對網絡運行過程的描述，而部署某一瞬間或某一次通信的描述。因此，我們基于一般統計規律和便于操作的考慮，統計指標一般采取以“年”為基礎的統計結果。在整個評價過程中，指標的指數化、權重的確定、變動分析和相關適應性分析是其工作核心，可以借助計算機輔助計算。各指標的權重表明了該指標對調度交換網可靠性綜合指數的相對重要程度。根據我們建立的評價模型的特點，可以采用直接給出法和層次分析法，來確定各指標的權重值。

5、結語

可靠性問題在電力系統安全體系研究中是一個非常重要的方面，電力通信系統的可靠性作為現代電網控制系統的神經網絡，很多專家對該問題進行了專門的研究。電力通信系統可靠性是完成電力系統正常通信需求的能力表現，是現代電力系統可靠性研究的一個重要部分。

參考文獻:

[1] 梁雄健,孫青華.通信網可靠性管理[M].北京郵電大學出版社：北京.2004

[2] 李凡.通信網工作可靠性的綜合評價模型及方法研究[J].沈陽工業大學.2008（1）

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中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2012）12-11-03

Design of communication middleware and software in heterogeneous system

Huang Guanren1， Zhao Jianyong2

（1. Zhejiang Provincial Testing Institute of Electronic & Information Products， Hangzhou， Zhejiang 310012， China； 2. Hangzhou Dianzi University）

Abstract： Different industrial control systems have different communication interfaces， communication means and communication protocol， which is really inconvenient for application developpers. Middleware technologies are getting more attention as a solution to this problem. Starting with how to amalgamate heterogeneous structure of the communication protocol， based on certain theoretical and experimental research， heterogeneous communications network communication middleware solutions in industrial control systems are studied. The PLC heterogeneous communications network middleware system is designed and realized.

Key words： control system； middleware； heterogeneous communication； communication protocol

0 引言

PLC可編程邏輯控制器、DCS集散控制系統極大地推動了工業自動化的發展。然而，在采用這些控制系統的時候，出于對安全、經濟等多方面的考慮，往往會采用多個不同廠家生產的控制器。不同制造商提供的控制系統在結構設計、標準等方面自成體系，互不兼容，技術標準互不公開，這些異構的通信網絡環境由于訪問方法和機制各不相同，即通信協議各不相同，使得控制系統之間的通信連接不易實現[1-2]。

為了便捷地在不同的通信接口之間通信，更好地開發和運行異構平臺上的應用軟件，解決PC機與以嵌入式技術為基礎的控制系統之間的互通、互連和互操作問題，本文引入異構通信中間件HCM（Heterogeneous Communication Middleware）的概念，并設計了解決方案。該設計解決了異構通信網絡的互通、互連，方便了應用層用戶開發應用程序，提高了開發效率，縮短了開發周期。

1 異構通信中間件HCM總體設計

中間件技術近年來得到了廣泛地研究與實踐[3-4]，解決網絡異構問題的中間件[5-6]也是研究的熱點。根據異構通信網絡協議的需要，我們設計了異構通信中間件HCM的整體結構框架，為用戶提供了統一的數據訪問接口；完成應用層和底層以及底層和異構通信網絡間數據的傳輸和處理；提供適合各種編程模式的開放接口，并提供應用執行時的各種運行機制。

整個系統采用三層構架體系，HCM作為中間層構建在應用層和網絡層之間，它有兩個接口，分別為與應用服務器的接口（接口一）及與網絡資源實體的接口（接口二）。HCM中間件平臺的功能集包含以下主要功能模塊：協議調度模塊、通信模塊、數據處理模塊，如圖1所示。

協議調度模塊：在構建好的通信協議庫中調度適合當前通信網絡所需的通信協議。

通信模塊：包括組幀模塊（組裝讀/寫數據幀）和通信口操作模塊（讀/寫通信口）。其中組幀模塊是面向應用層的接口模塊，用來獲取應用層數據信息；通信口操作模塊是面向網絡層的接口模塊，用來根據組幀模塊的數據幀通過通信接口與通信網絡進行數據交互。

數據處理模塊：包括數據類型處理模塊、規則轉換模塊和有效驗證模塊。

2 系統各組成的研究與設計

對HCM系統的各組成部分及功能，從通信協議庫的數據結構模型、通信協議調度算法、共享內存訪問、通信線程狀態轉換、規則轉換算法幾個方面進行研究。

2.1 通信協議庫數據結構模型

對于通信協議庫ProtocodStore，可以把它看成是一片森林，ProtocodStore（Tree1，Tree2…Treei…TreeN），N≥0，森林中的每棵樹Treei（Child1，Child2，…，ChildN），N≥0，是由一個或多個子協議庫組成，按照森林的構建方法通信協議庫可以抽象為圖2所示的數據結構。

圖2中，節點A和H代表公司名，節點B、C、D代表隸屬于A的PLC類型，節點I、J代表隸屬于H的PLC類型，節點E、F、G、K、L分別代表隸屬于某個PLC型號的通信協議。

2.2 通信協議調度算法及調度模塊設計

2.2.1 協議調度算法

協議調度管理器根據應用層用戶提供的調度信息在通信協議庫中調度具體通信協議，按照先序遍歷ProtocodStore森林的算法來完成協議的調度，具體調度算法如下。

⑴ 取得調度元數據結構struct_Protocol；

⑵ 訪問ProtocodStore森林的第一棵樹的根節點A；

⑶ 先序遍歷第一棵樹Tree1中根節點的子樹森林；

⑷ 若找到Tree1中節點度為0的葉子節點符合要求則轉⑹；

⑸ 先序遍歷除去第一棵樹Tree1之后剩余的樹（Tree2…TreeN）構成的森林；

⑹ 若查找成功返回找到的葉子節點信息，否則返回NULL。

經過該算法得到圖2中所示森林中L節點的先序序列為：

ABECFDGHIKJL

2.2.2 協議調度的數學描述

定義1 設通信協議庫的所有通信協議的集合為Cprot：

Cprot={C1，C2，C3，…，CN} N≥0 ⑴

式⑴中，Ci為某個通信協議對象，對每個對象Ci的描述形式為：

Ci={Companyi，PLCTypei，CheckSumTypei，

ComInfoi，ConfirmCounti，Modei} ⑵

式⑵中的Companyi，PLCTypei，CheckSumTypei，ComInfoi，ConfirmCounti，Modei表示第i個協議對象的屬性。

定義2 設協議調度模塊調度集為：

Action={Choose，Fold} ⑶

式⑶中，動作Choose表示調度器調度通訊協議庫協議事件；動作Fold表示通信協議導入協議調度管理器事件。

定義3 通過定義1和定義2，協議庫中的單個通信協議可定義為協議集、調度和通信網絡的集合。

Mi={Ci，Actioni，CommunicationNetWorki} ⑷

式⑷中，Ci、Actioni和CommunicationNetWorki表示協議庫中的第i個通信協議、調度事件和對應于Ci的通信網絡。

通過以上三個定義描述了在HCM系統中的協議調度模塊集合。協議調度模塊主要由異構通信網絡所需的通信協議庫和協議調度器組成，協議調度模塊結構框圖如圖3所示。

2.3 共享內存訪問

共享內存作為一種進程間數據共享的方法，通過讓兩個或多個進程映射到同一個內存映射文件對象的視圖，實現不同的進程共享物理存儲器的相同頁面。當一個進程將數據寫入一個共享文件映射對象的視圖時，其他進程可以立即獲得該視圖中的數據變更情況。利用共享內存實現數據的共享訪問，能夠達到系統資源的高效利用。因此，采用共享內存訪問技術，通過HCM提供的接口ConstructReadData實現兩者之間的內存交互，如圖4所示。

在HCM中的共享內存方式不涉及內存互斥訪問的問題，是“半雙工”形式的內存共享，即：應用層動態開辟一塊內存區域通過接口ConstructReadData分配給HCM，應用層循環從該內存區域獲取信息，而HCM則通過數據處理模塊將處理好的數據添入該內存區域，從而完成應用層和中間件層的內存交互，達到數據傳遞的目的。

2.4 通信線程中三態轉換

在通信線程中涉及三個狀態間的轉換關系，分別為讀數據狀態、寫數據狀態以及空閑狀態。三者之間的轉換關系如圖5所示。

讀/寫狀態是在進行數據交互時的狀態，由于寫數據的優先級最高，所以無論是處于讀狀態還是空閑狀態，一旦寫數據事件產生，要立即轉為寫狀態。通訊時，若接收到有效命令，則根據具體協議進行譯碼，執行相應操作，并對命令做出響應；若檢查到錯誤，則說明接收字符不正確，予以丟棄，并保持通信口為接收狀態，開始下一次接收操作。設置空閑狀態的目的是為了釋放內存占用資源，防止產生資源獨占。在大多數情況下為讀數據狀態和空閑狀態間的轉換，只有在用戶傳遞寫數據時才發生讀狀態和寫狀態或空閑狀態和寫狀態間的狀態轉換關系。

2.5 HCM通信模塊設計實現

通信模塊在整個中間件系統中是一個交互層，包括與上層應用層的接口、與下層網絡層的接口。應用層需要讀寫數據時通過該模塊的應用層接口將讀寫指令傳遞給組幀處理器。處理器根據用戶給出的指令進行相應處理，處理后再通過該模塊與網絡層的接口進行通信，通信成功后得到需要的數據并交由數據處理模塊進行數據處理。

由于在通信過程中不同的通信協議（如波特率等）和應用環境會影響到系統運行速度，如果采用單線程來完成數據處理和通信等功能，系統整體響應速度會很慢。因此，采用異步多線程的處理方案，組幀模塊和通信口模塊分別采用各自獨立線程完成數據幀的組裝和與通信網絡的數據交互。通信操作時的獨立線程方式，可以減少系統的閑置時間，提高通信口的吞吐能力。

2.6 數據處理模塊的設計實現

數據處理模塊主要負責對通信得到的數據進行分析處理，包括數據有效性驗證、數據類型處理、規則轉換處理三個子模塊，如圖6所示。

⑴ 有效性驗證模塊，目的是為了獲得通信網絡中正確的數據信息，包括通信站號、數據字節個數、數據校驗等有效性驗證。如果驗證通過則進行數據類型和規則轉換的處理，如果有一項驗證失敗則整幀數據均丟棄。

⑵ 數據類型處理模塊，數據的基本類型包括：位（BIT）類型、字節（BYTE）類型、字（WORD）類型、雙字（DWORD）類型、浮點數（FLOAT）類型。

⑶ 規則轉換模塊，目的是對⑴和⑵處理后的數據按照不同的規則進行數據轉換，如果不需要轉換則將數據直接傳遞給應用層。數據處理時根據特定通信協議進行設置，對接收數據按照不同協議語法格式進行檢查和提取，包括數據有效性檢查、數據類型處理、轉換規則處理等操作。數據處理結束后，動態刷新接收緩沖區中的數據，該緩沖區與應用層實現內存共享。

3 系統仿真和測試

為了測試HCM系統的穩定性、可靠性等性能，通過建立仿真環境來進行性能測試和數據驗證。測試過程中仿真了西門子S7-200、三菱FX1N、歐姆龍CPM2A三種型號的PLC構成的異構通信網絡環境，在PC端生成對應的HCM系統并設計了應用層界面下載到Windows CE中運行，PC機模擬PLC運行環境。通過測試異構環境及通信數據，驗證了HCM系統的穩定性和可靠性。

參考文獻：

[1] Li Xiaoming， Li DongXiao. Protocol conversion of plant control

system consisted of different type PLCs[J].IEEE Trans on Software Engineering，2002.2：1509-1512

[2] 李男，黃永忠，陳海勇.一種嵌入式系統通信中間件的設計[J].微計算

機信息，2006.22（1-2）：48-50

[3] Richard Soley and the OMG Staff Strategy Group. Model Driven

Architecture：OMG White Paper Draft 3.2[EB/OL].http：///mda，2000，Nov 27th.

[4] 楊放春，龍湘明，趙耀.異構網絡中間件與開發式API技術[M].北京郵

電大學出版社，2007.

[5] Richard E. Schantz，Douglas C. Schmidt.Middleware for Distributed

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1、引言

在移動通信網絡工作中，路測是優化過程中非常重要的日常工作，即通過路測以及分析方式的應用對網絡當中存在的問題進行發現，并在分析結果的基礎上對網絡質量優化的方案與方式進行制定與改進。而就現有系統而言，其在應用中僅僅能夠提供二維地圖信息，因網絡地理環境信息方面支持的缺乏，使其在分析結果方面存在較大的誤差，并因此對優化方案的成效產生影響。為了能夠實現該問題的解決，GoogleEarth可以說是一個較好的切入點，該軟件能夠以迅速、便利的方式實現地球上任一點的定位，并在定位后實現目標地理環境信息的返回，其提供的全球地貌影像能夠在生成三維視圖的情況下根據實際需求進行旋轉，以此實現不同視角的提供。有效分辨率為30m左右，而對于著名風景區以及大城市，還將提供更高精度的影像，為1m左右，而對于我國地級城市以及縣級市，精度則在5m左右。正是考慮到其所具有的開放性以及高精度特征，在本文中，將在同GoogleEarth進行結合的基礎上實現系統設計，并對通信質量數據以及網絡質量分析進行集成，以此形成具有集成特征的可視化網絡優化系統。

2、系統結構與實現

在GoogleEarth中，具有特定的嵌入式工件，該工件能夠實現地理環境信息瀏覽功能同系統的集成，并通過Hook以及API方式的應用同現有路測軟件實現交互，進而實現兩者間的信息融合。在該系統中，其主要包括有強大部分：第一部分即以KML為模型的無線網絡以及基站環境查詢表示模塊，不僅在其中具有不同三維地貌圖以及影像要素，且能夠實現相關數據的實時更新。第二部分即COMPI接口為基礎上對地理環境信息瀏覽操作以及在三維環境中回放功能的提供，且在回放過程中提供視距、縮放以視角等方面的調整。

2.1無線網絡地理信息定義

在客觀世界當中，不同復雜的地理對象都能夠將其抽閑為點線面等幾何類型，在GoogleEarth當中，即通過抽象元素的方式對集中最為基本的幾何元素進行了定義，包括有點、線、多邊形以及三位模型等，同時也能夠對不同形態的幾何圖形進行聚合，以此實現更為復雜幾何實體的定義。在該系統中，其應用到的KML模型定義元素有：第一，placemar元素，對單個的地理對象進行定義；第二，Point定義點對象，在不同元素中，都具有單獨Coordinates元素的包括；第三，Polygon對多邊形對象進行定義，主要是對連接的平面表示。根據面域間包含關系的不同，可以將其分為有島以及無島面域，且不同多邊形對象具有特定元素定義；第四，LinearRing能夠對環對象進行定義，即是對線性閉合環的表示，其由一序列坐標組成直線段進行連接而形成；第五，Coordinates是對坐標序列對的定義，在一個地理坐標中，包括有高度以及經緯度這三個值。

2.2信息融合過程

在信息融合過程中，主要以GPS數據值的方式關聯GoogleEarth所提供的地理數據以及網絡路測數據，在地理環境中，其中存在的GPS數據值為自定義、預先計算生成的，而路測數據當中的數據值則為動態提取，并根據軟件定義數據格式實現GPS數據經緯度至的計算。具體機制方面，為了能夠對用戶在現有系統操作習慣進行遵循，在信息融合實現過程中，即對Hook以及API技術進行了應用，在此過程中，并不需要對現有的路測軟件進行更改，也不需要對額外的操作流程以及步驟進行增加。API注入方面，即通過系統動態鏈接庫函數調用實現攔截，以此對軟件目前即將加載分析的數據文件名進行獲取。在完成文件名獲取后，即對其數據內容進行讀取，根據NMEA協議對其中對應的GPS值進行提取，包括有經緯度以及高度等，在形成KML文件后將其倒入系統初始化，對其衛星影像資料以及位置進行緩存處理。Hook技術方面，其功能即是對現有路測軟件當中的鼠標操作事件進行記錄，以此對用戶對路測軟件的操作進行獲取，并形成對GoogleEarth的操作控制，進而完成地理環境信息以及地理位置變化的顯示。具體流程方面，當將路測數據導入到路測軟件后，系統將在獲得數據文件名后將其導入到其中，從中對相應的GPS數據值進行提取，且同系統預先以KML為定義的環境信息相結合，并形成網絡地理信息文件，通過該文件的應用，即能夠對GoogleEarth形成驅動，做好相應地理環境信息的讀取并在窗口當中顯示。而當用戶對路測軟件實際操縱時，也將根據截取到的事件對系統形成驅動，即對信息的更新進行完成。

3、系統應用

3.1網絡通信質量可視化

在該系統中，不僅能夠對存在的實時路測數據值進行查看，且能夠從窗口當中了解到以三維圖形所展示的地理環境信息，即在實現實際地理地貌觀察的同時做好路測軌跡信息的掌握，這部分信息在三維圖當中以紅色線形表示，而線上的方塊即表示目前所處的測量位置。

3.2基站可視化管理

在GoogleEarth為基礎的標簽功能中對所轄境內基站數據的顯示、分析以及修改等功能提供支持。在實際應用中，系統將能夠對用戶投訴數據實現實時的可視化管理，并在顯示信息后將其集成到網絡分析系統當中。在具體分析中，即能夠做好目前基站所轄網絡相關信息的隨時查看，在對相關數據自動接收的情況下實現更新操作的接收與更新。

4、結束語

在上文中，我們對基于信息融合的移動通信網絡優化分析系統進行了一定的研究，在將地理環境瀏覽以及路測回放功能集成到其中的基礎上對系統同路測軟件的交互進行實現，通過該系統的建立，則能夠為工作開展提供了可視化的質量分析以及數據的可視化管理，具有較好的應用價值。

作者:王雷 單位:中建三局集團有限公司

參考文獻

[1]通信網絡優化及其安全分析[J].徐大平.信息安全與技術.2015(01)

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020年必將是不平凡的一年，這一年，各國的5G將全面商用，5G超高速的通信體驗將帶給人們不同以往的感受，一個大的萬物聯網時代即將來臨，那這一技術將對通信網絡結構本身有何影響呢?現從通信網現狀、5G關鍵技術、對未來通信網結構三方面做如下分析。

 

1 通信網絡現狀

 

現階段通信網絡主要的傳輸載體為電、光和電磁波，電通過雙絞線電纜或同軸電纜傳輸，光通過光纖傳輸，電磁波為空氣傳輸。光纖的通信容量不同于電纜的，電纜已很難再有所提高，但光纖隨著技術提高，它的容量在不斷刷新著記錄。從容量上看光纖傳輸的優勢巨大，是其他傳輸方式無法比擬的，自然而然地擔負起了通信主干網絡傳輸的重擔。同軸電纜雖然也能達到1G或2G的容量，但受長度限制，并且其造價成本高，占用空間大，對于纏繞、壓力和大幅度彎曲承受能力差，所以現在同軸電纜主要應用于閉路電視或是視頻監控系統的視頻信息傳輸，不再應用于現代的主干通信網絡，而且也不再應用于局域網絡環境當中。相對于同軸電纜，雙絞線電纜就很好地解決了后面的問題，所以在現在的局域網絡中，以太網的物理層也基本為雙絞線電纜所取代。另一方面，相對于光纖，雙絞線電纜的造價成本也較高。基于國家通信發展戰略，光纖不單應用于主干通信網絡，還在向用戶終端的最后一公里發展。現在的光纖接入已基本成熟，如光纖到路邊，光纖到小區，光纖到大樓，光纖入戶。無線通信技術無論是哪種都由于其穩定性差、容量小、保密性差等缺點限制，主要應用于移動終端或室內區域性通信。

 

綜上所述，現代通信網絡是光纖作為主干通信網絡，用戶終端以光纖、雙絞線電纜、無線傳輸相結合的方式接入主網絡，而且是光纖正逐漸取代雙絞線電纜，雙絞線正逐漸只剩下終端所需的網絡接口部分，無線通信現只是滿足對通信容量、延時和穩定性要求不高的遠程終端的需要，以及局域內終端無線接入的需要。這種網絡的靈活性差，維護周期長，維護困難，不能滿足未來終端發展的需要。

 

2 5G技術

 

5G技術即第五代移動通信，它是4G技術之后的延伸。5G技術的最大特點就是高速度，各種技術由于存在差異性，最高傳輸速率各不相同，但平均每秒最高傳輸速率也有10Gbit，是現有4G技術的100倍，英國于2015年3月公布的100米內測試結果為125GB，是4G網絡的萬倍有余。5G同時具有低延時、低能耗及多接入點等特點，可滿足未來終端的小型化、簡單化、集中化、多元化的發展需要。

 

2.1 高頻傳輸技術 現代無線通信技術多工作在低頻段，而高頻段至今尚未開發。FBMC(基于錄波器組的多載波技術)是一種在發送端和接收端調制、解調濾波器組的載波技術，濾波器組的成員是并行的關系，均是由原型濾波器經載波調制而得到的調制濾波器。與OFDM技術不同，各載波間不再是必須是正交的，因此無須循環前綴，便能對各載波間的重合度進行靈活控制，減少載波間干擾，進而增加頻譜的利用率。OFDM相對于OFDM更加靈活、效率，頻譜利用率更高。

 

2.2 多天線傳輸技術 多天線傳輸技術是提高傳輸可靠性的有效措施。現在4G技術的天線采用4根或是8根，而5G將采用幾十或幾百根，形成天線矩陣。天線矩陣可以在現有基站和帶寬的環境中顯著增加頻譜的效率，并且可以大幅度地降低干擾，增加傳輸的可靠性，降低發射功率，進而降低功耗。

 

2.3 同時同頻全雙工技術 現行的TDD和FDD由于不能使用這一技術，浪費了一半的頻率和時間。5G充分利用這一技術，可提高了頻譜的利用率近一倍，問題是如何解決同時同頻全雙工的自干擾。5G的研究人員采用了放置特定位置天線和模擬端干擾抵銷等方式對這一問題進行了解決。現在全雙工系統的理論容量可達90%，但現在都是基于少量基站和終端的，對于大量的基站和終端還需進一步研究。

 

2.4 設備到設備技術 設備到設備技術是一種無須中間基站便可實現端到端的通信方式，有別于現在的蜂窩通信系統，傳統的蜂窩區域內有一個到3個基站作為中間的倒手來傳遞兩個終端之間的信息。利用這一技術可提高組網的靈活性，以較低的功耗便可實現較高的傳輸速率。

 

2.5 密集網絡技術 無線通信網絡是一個逐步演進和更替的過程，在過去為適應業務增長的需要，原來的小區被一次又一次的劃分，最后形成了現在的高密集網絡小區，高密集網絡極易出現相鄰小區頻率重合的問題，而且在未來終端數量十分巨大，終端間也極易出現頻率重合現象。無線回傳是解決這一問題的有效方式，無線回傳是利用自身的傳輸能力將終端的通信情況(如頻率、質量等)回傳給系統，以利于系統計算出最合理的頻率分配。

 

2.6 軟件定義網絡技術 傳統的網絡是基于路由器、交換機的本地控制和轉發，控制和轉發在一起會使網絡控制復雜，網絡的開發難度加大，而且不靈活。過去由于控制的分散導致各運營商不能共享基礎設施，增加了運營成本，采用軟件定義網絡后，運營商可通過各自的中央控制器對同一網絡設備進行控制，實現基礎設施共享。這對用戶來說是利好信息，將降低無線網絡使用資費。

 

3 5G對未來通信網絡影響

 

5G改變未來的產業格局是毋庸質疑的，屆時終端的種類會更加多樣化，應用更加多元化、智能化，但最根本的改變還是通信網絡本身。由于5G采用了軟件定義網絡，運營商可以共享基礎設施，無須各自重復建設，成本降低，資費自然降低，這兩點也使用戶更傾向于選擇5G通信。

 

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1 移動通信實驗室硬件配置

該移動通信實驗室的硬件配置是HLR+MSC/VLR+BSC+BTS，已經實現移動呼叫功能，以下是各個節點的介紹：

⑴HLR（歸屬位置寄存器）：一個靜態數據庫，用于存儲本地用戶的資料信息；

⑵MSC（移動業務交換中心）：GSM網絡的核心節點，是對位于其覆蓋區域中的MS進行控制和完成話路交換的功能實體，也是移動通信系統與其他公用通信網之間的接口；

⑶VLR（拜訪位置寄存器）：用于寄存所有進入本交換機服務區域用戶的信息，VLR與MSC配對合置于一個物理實體中能夠大大減低信令鏈路的負荷；

⑷BSC（基站控制器）：處理與MS的連接，管理小區數據及話音編碼與速率適配等；

⑸BTS（無線基站）：提供MS與系統的無線接口。

2 MSC與HLR合設實現雙功能

在實驗室的研究過程中，通過對MSC進行雙功能改造，MSC具有HLR所需的所有功能模塊，理論是可以實現在同一物理實體MSC上同時實現MSC和HLR的雙功能。

MSC與HLR合設大大增加通信網絡的風險，安全性能極低，因此這樣的組網結構在移動通信網絡中都幾乎完全沒有應用，由于沒有參照的網絡結構和配置數據，大大加大了MSC與HLR合設難度。

通過實驗室各專家的聯合研究討論分析，最終定為該組網架構的難度主要在核心網局數據設置上。通過多次討論分析研究，在幾個重要的局數據點上作了改造，從而實現MSC與HLR合設實現雙功能。

MSC與HLR合設實現雙功能是此次實驗研究中的創新亮點，其實施過程中的關鍵點改造及數據配置情況具體如下：

⑴改造MSC硬件結構，把原先定義為普通信令終端的RPG3板改造成實現鑒權功能的AGEN版，提供用戶鑒權功能；

⑵在MSC上精確定義HLR專用的局數據（HGFSI，HGBDI，HGRCI，HGSPC，HGRCI，HGAPI，HGEQI，HGCAC，HGEPC，HGGSI，HGNSI，HGPAI，HGSFI，HGZNI）；

⑶在MSC上定義用戶數據；

⑷在MSC上定義GT表，同時，把用戶數據指向OWNSP（正常情況下用戶數據指向相應的HLR的GTRC），增加定義TT=2、NP=6、NA=4局數據，用于提供鑒權。

⑸由于HLR對用戶的鑒權涉及最高密鑰等機密數據，經協商后決定取消HLR的鑒權功能，使用戶在進行登記時只核對用戶數據，不進行鑒權檢查。

⑹基站數據方面為在測試時能方便準確登記在測試小區內，因此測試小區數據定義上將CGI定義成460-99-9999-12345，以便在搜索網絡時能夠精確搜索到460-99的測試網絡。而且小區數據不做任何切換數據，保證測試時能準確登記，并且不會因為基站信號問題而切換出測試網絡。

3 實驗研究成果演示

實驗研究改造組網完成后，進行了移動通信手機在實驗室里的呼叫演示，條件是需要2張普通SIM卡，2臺普通手機。

（1）首先通過查詢得sim卡msisdn對應的imsi碼；

（2）在合設后的MSC中通過指令hgsui定義并添加相應的用戶數據至合設后的MSC中，并取消合設后的MSC的鑒權功能；

（3）插入sim卡并開機登記選擇進入測試實驗室網絡，用戶完成網絡注冊及登記后，即可開始進行正常呼叫。

（4）通過反復的測試實驗，呼叫通話質量清晰，有效信號距離至信號發射器半徑50M。

本次移動通信實驗室MSC與HLR合設實現雙功能的研究是核心網組網改造研究的又一突破，利舊現有設備進行重新組建新網絡，采用MSC與HLR合設實現雙功能，以最少的設備建設投入實現移動通信網絡，這一功能性研究的突破對以后核心網實驗室建設研究具有實際的參考意義。

[參考文獻]