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    通信標準與規范精選(九篇)

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    通信標準與規范

    第1篇:通信標準與規范范文

    當然,它的前提是,只討論大國技術的抉擇,不涉及行業管理與政策制度。

    1999年,經過投票推選,原中國郵電部代表中國政府,向國際電信聯盟(ITU)提出的TD-SCDMA正式成為第三代國際通信標準

    TD-SCDMA純屬技術名詞,但在草擬人李世鶴(原郵電部科學技術研究院副院長,大唐電信集團首席科學家)在美國向周寰(原郵電部科技司司長,后調任大唐電信集團董事長)介紹時,它被賦予了另外一個涵義:超越(Super)CDMA。

    CDMA也是國際第三代通信標準,這個由高通公司提出的技術規范,是到目前為止,全球通信行業唯一一個由公司技術,越過了企業標準、行業標準、國家標準,直接一步上升為國際標準的技術規范。

    CDMA給高通公司帶來的成功,一直延續到今天。但在4G時代,CDMA將退出主流市場。盡管從CDMA技術向LTE FDD仍然存在平滑演進途徑,但最佳的平滑演進技術,仍然屬于WCDMA—由歐洲陣營主導的3G標準。

    TD-SCDMA的起步較晚,是無法回避的事實。WCDMA的早期性研究,從1988年就開始了;而CDMA更是起源于第二次世界大戰,高通公司將其引入蜂窩通信技術領域,并早在1995年就實現商用組網。而TD-SCDMA真正意義上的規范起草是在1998年,第一個試驗網組建則已經是2005年了,還只是由高校研究實驗室所實施。

    起步較晚和產業鏈的滯后,成為TD-SCDMA被業界詬病的重要原因,中國也為此付出了巨大的代價。即使全球范圍內盈利能力最強的中國移動承擔其建設和運營,也沒有獲得足夠成功,曾經試圖進行的全球化推廣,也舉步維艱。

    但這并不妨礙中國通信業在TDD制式和技術領域內取得成就的決心。

    2010年,在確定由TD-SCDMA延續的TD-LTE成為第四代國際標準之后,在3G時代感覺彷徨無依、后退無路的中國移動,選擇了大干快上,在4G牌照尚未發放前,就已在全國范圍內,建成了通信史上前所未有的大規模的“試驗網”:多達20萬個基站。

    要知道,美國最大的移動通信運營商Verizon,其3G基站總數也只有20萬個左右,其4G網絡建設號稱大手筆,在2013年部署的LTE基站數量,也只有5000個左右。

    在這個通信技術標準專利高度分散的時代,通信標準的興衰,看似已經失去以舉國之力支撐其發展的意義。

    但事實上,由于電信設備提供商以運營商合同為主要訴求,所以往往正是這種國家主導的機制,成為電信設備市場格局與發展軌跡的決定性因素。

    正因如此,我們看到了北電網絡的破產,美國朗訊科技被來自歐洲的阿爾卡特合并,北美電信設備商逐漸失去在全球角逐競技的活力。

    同樣失去昔日光芒的,還有日本電信設備商們。因為采取和全世界都不一樣的3G制式,又缺乏如中國市場這般廣闊的容量,使得NEC、富士通、三菱等企業已成往日煙云。

    與此同時,來自中國的華為,成為和全球領頭羊愛立信一爭高下的新貴,而同樣來自中國的中興通訊,也逐步打開了全球化局面。

    要知道,包括美國(3.15億)、法國(6400萬)、英國(6300萬)、俄羅斯(1.44億)、日本(1.26億)、德國(8500萬)在內,總共也只有不到8億人口,而2013年10月底,中國移動電話總用戶數已然高達12.16億(以號碼計算)。如此龐大的用戶基數,成為中國將TD-LTE這一由中國主導的4G標準打入商業主流,甚至全球主流市場的底氣所在。

    第2篇:通信標準與規范范文

    關鍵詞:地鐵列車;CBTC;信號技術;探析

    中圖分類號:U231+.3 文獻標識碼:A

    地鐵CBTC系統要求不依靠軌道電路向列控車載設備傳遞信息,利用通信技術實現“車地通信”并實時地傳遞“列車定位”信息。通過車載設備、軌旁通信設備實現列車與車站或控制中心之間的信息交換,完成速度控制。系統通過建立車地之間連續、雙向、高速的通信,使列車命令和狀態可以在車輛和地面之間進行實時可靠的交換,并確定列車的準確位置及列車間的相對距離,保證列車的安全間隔。因此,CBTC對無線傳輸的系統容量、穩定性、抗干擾能力以及高速移動下的切換等都有較高的要求,目前從寬帶技術的角度出發,GSM-R、WLAN、漏泄同軸電纜、裂縫波導管、WiMax等技術都可以提供CBTC系統中相應的無線數據傳輸服務,但這些技術本身的技術標準、技術成熟度、系統應用經驗和整個產業鏈的發展以及部署成本等決定了它們能否最終廣范應用到地鐵CBTC系統中。

    在CBTC下的列車定位在該系統中只能達到虛擬區段,即定位到30m(站臺區段)~250m(區間區段)的范圍,并將列車的移動在人機界面上仍然按照準移動閉塞的方式映射為逐段跳變,這種延續準移動閉塞下的列車定位的設計思路并未完全利用連續通信的特點,實時傳輸列車的精確位置并在系統中定位,它與完全意義上的移動閉塞仍有區別。因為在這種模式下ATS已經得到了每列車的具置信息,此時的系統內部列車定位應以實際列車發送的位置信息為準,精確地對應到軌道拓撲圖上具體的某一點,而不應仍然定位到某個區段。同時,在實際應用中,大范圍或長時間的系統故障后往往不能準確地重新定位列車也是該系統的局限,還有待于進一步改進。

    1 移動閉塞列車控制系統(CBTC)簡介

    1.1 移動閉塞列車控制系統的定義

    IEEE在1999年將CBTC(移動閉塞列車控制系統)定義為:“是一種連續自動列車控制系統,利用高精度的不依賴于軌道電路列車定位,大容量、雙向連續的車地數據通信,實現車載、地面的安全功能處理器”。與傳統基于軌道電路的列車控制系統相比,移動閉塞列車控制系統由于采用無線通信、安全處理器和列車定位技術,具有易于互聯互通、調度指揮自動化、工程建設周期短、系統安全性高、通過能力大、軌旁設備少、可以實現移動閉塞以及系統兼容性和靈活性強等特點。

    1.2 移動閉塞列車控制系統的結構和功能

    ATS子系統、地面子系統、車載子系統以及數據通信子系統共同組成了CBTC系統。CBTC的ATS子系統用于實現列車運行調整,ATS的自動/人工設置進路,列車的顯示、跟蹤和識別等;地面子系統是由一個設置在控制中心或軌旁的基于處理器的系統;車載子系統包括測速和定位傳感器以及智能控制器;設置在中心、軌旁及車上的數據通信子系統能夠實現地面與列車、地面與地面以及車載設備內部的數據通信。CBTC系統的功能與系統配置有關,其基本功能如下:定位功能、計算功能、車地雙向通信功能、構成閉塞功能、遠程診斷和監測功能、提供線路參數和運行狀態功能等。

    2 測速電機和雷達

    測速電機和雷達單元一起用于列車速度和距離的精確檢測。測速電機是一個經過廣泛驗證的單元,通過計算經車輪旋轉在測速電機里產生的脈沖來測量列車的速度和距離。雷達則通過評估反射雷達波的多普勒效應來計算列車速度和距離值。雷達的測算結果完全不受列車的空轉和滑行的影響。兩種傳感方式的有機結合得到了更加安全、可靠、精確的速度距離值。列車速度和距離的精確測量是所有與速度有關的安全功能以及列車定位的先決條件。

    3列車定位過程與位置計算

    3.1列車位置計算

    列車定位系統主要由安裝在車底的多普勒雷達和信標讀取器、安裝在車軸上的速度傳感器以及安裝在軌道中間的信標等設備組成。列車定位系統根據速度傳感器和多普勒雷達采集的數據進行列車位置計算,并判別列車運行方向。列車定位系統中的4個速度傳感器分別安裝在TC1車的4個輪軸上,其中2個連接到VATC A系統,2個連接到VATC B系統。每個速度傳感器會不斷發送以2個脈沖為一組的信號到VATC。每個脈沖代表列車已運行的一個固定位移, 因此,VATC可連續地確定列車在系統地圖中的位置以及列車的速度和加速度。列車的運行方向則是通過比較每個速度傳感器的2個順序脈沖的相位關系來判定。安裝在TC1車車底,根據多普勒原理通過測量發送頻率和接收頻率來確定列車運行速度。多普勒雷達主要用于精確測量5km/h以上的速度,并檢測車輪空轉/打滑。多普勒雷達與速度傳感器測量到的數據,最終都將用于列車速度和位置的確定。

    3.2列車定位過程

    為確定列車精確位置,系統采用列車長度來確定列車兩端位置。通過處理速度傳感器和多普勒雷達的輸出信息,得到行駛距離(位移)、速度和方向。由于考慮到誤差的普遍存在,系統針對特定距離設有一個誤差范圍,如列車每運行100m最大允許誤差為儀a%(a為定值),累計誤差不得超過N(N為定值)。只要不超過誤差范圍,系統即認為列車位置正確。為了防止位置誤差累計過大,系統沿軌道設置若干信標。當遇到信標時,系統先檢查信標的位置坐標是否在當前計算的列車位置誤差范圍之內。如果信標坐標不在當前計算得到的位置(超過位置誤差范圍)、信標的坐標錯誤或其坐標位置不在軌道數據庫中,系統即認為列車位置錯誤,并采取緊急制動。只有在檢查通過后,系統才會根據信標位置信息更新列車位置,并重置位置誤差。此外,當列車連續通過2個有效信標后,VATP會自動校準輪徑,以消除人為輸入車輪直徑所產生的誤差。系統根據上一個信標的位置,不斷計算從上一個信標開始的位移和位置誤差,并以此來計算列車當前位置(包括列車前端和后端的位置誤差)。這樣就可以確保列車始終在系統計算得到的虛擬占用區域內。在確定列車位置之后,車載信號系統會將信息實時發給軌旁。軌旁信號系統擁有與車載信號系統相同的軌道物理地圖,這樣軌旁就可以實時校驗并更新列車位置,從而實現軌旁信號系統對列車位置的實時追蹤。通過以上方法,信號系統就可以實時得到列車精確位置,進而維持區間列車追蹤運行間隔,并實現列車站臺精確停車功能。

    4 位置誤差校正

    4.1利用信標校正列車位置

    信標安裝在軌旁,存儲著線路絕對物理位置數據信息。當列車駛近信標,讀取器傳輸一個無線電載波頻率給信標,并接收當讀取器越過信標時由信標反射回來的調制信號。來自信標的反射信號為讀取器提供一個線路精確位置,與列車物理地圖的一點相對應。每個信標的數據都會通過讀取器來驗證,以確保其準確性。然后,該數據會通過一個RS-485串口連接傳輸到每個車載ATP通道上。ATP處理器根據這些數據對通過速度傳感器和多普勒雷達得到的列車位置進行校正,從而得到列車在系統中的準確位置。全線設有若干個信標,這樣系統就可以不斷校正列車位置,從而保證列車位置的準確性。

    4.2采用輪徑校準技術保證精確性

    由于速度傳感器需根據列車輪徑值大小,及車輪轉速計算列車走行距離,從而確定列車位置,因此,當列車更換新輪或車輪磨損時,系統還需及時校正車輪輪徑值大小以保證列車位置的精確性。列車定位系統采用2個信標之間的已知距離進行輪徑值校準,即當列車在平直軌道上連續通過2個有效信標,并及時讀取其中有效位置信息后,系統將根據2信標間的有效距離計算出當前列車車輪的輪徑值。采用多普勒雷達防止因空轉/打滑而導致的列車位置誤差。多普勒雷達能精確測量5km/h以上的速度,以防止因雨、雪天氣等外界因素,導致車輪空轉/打滑而使系統得不到準確的列車運行速度。

    5 結束語

    在實際應用中,這套系統對測速電機、雷達的安裝工藝要求較高,在運營過程中曾多次出現因兩者的安裝精度不夠而使列車失去定位而降級運行,極大降低了運營效率。通過對電機及車載應答器天線加裝屏蔽來改善EMC問題,取得了顯著效果,但仍有部分車存在EMC問題,需繼續查找原因整改。

    參考文獻:

    [1] 林祥.城市軌道交通的列車定位技術[J].電子工程師,2012,(08).

    [2] 陳新,周俊,林必毅.地鐵列車定位技術的研究[J].微計算機信息,2012,(03).

    [3] 吳汶麒.城市軌道交通信號與通信系統[M].北京:中國鐵道出版社, 2008.

    [4] 北京城建設計研究總院. GB50157- 2003地鐵設計規范[S] .北京:中國計劃出版社, 2003.

    [5] 董昱.區間信號與列車運行控制系統[M].北京:中國鐵道出版社, 2008.

    第3篇:通信標準與規范范文

    據有關方面預計,UMB規范正式之后,將迅速被 3GPP2的組織伙伴轉化為全球官方標準,這些組織包括日本的無線電工業及商業委員會 (ARIB)、中國通信標準化協會( CCSA)、北美的電信工業協會 (TIA)、韓國的電信技術協會 (TTA) 和日本的電信技術委員會 (TTC),幾乎涵蓋了目前全球最主要CDMA市場的官方電信標準組織。而在支持廠商方面,國際廠商如摩托羅拉、高通、日立以及中國的華為、中興等移動通信大腕,都已經明確表示支持超移動寬帶技術。

    來勢洶洶的UMB究竟將為我們帶來什么?

    驚人的移動寬帶速率

    UMB規范的,首先標志全球首個基于IP的、峰值速率高達288Mbps(20 MHz帶寬內)、平均時延低于16毫秒的移動寬帶解決方案問世。

    想想看,我們現在使用的家庭ADSL上網,大多還停留在512Kbps的速率上,好一點的是1Mbps、2Mbps,手機上網(GPRS、CDMA1x)更是只有幾十、一百多Kbps,與之相比,288Mbps是不是一個令人眩暈的數字?

    從技術上看,UMB規范代表了下一代移動寬帶技術的重大突破。它采用領先的正交頻分多址接入(OFDMA)技術,并且引入復雜的控制與信令機制、有效的無線資源管理 (RRM)、自適應反向鏈路 (RL) 干擾控制以及包括多輸入多輸出 (MIMO)、空分多址 (SDMA) 和波束賦形等在內的先進的多天線技術。UMB解決方案可以全方位地提供先進的移動寬帶服務,在經濟高效地提供低速、低時延的語音業務的同時,也提供超高速、非時延敏感的寬帶數據通信業務。另外,UMB還支持與現有CDMA2000 1X 和1xEV-DO系統間的跨系統無縫切換。

    UMB高達288Mbps的峰值速率,將使高清電視、視頻會議、網上沖浪、VoIP電話、高速下載以及其他多媒體應用能夠同時在移動網絡中進行,并且保證質量。UMB在一個開放性的全球標準中集成并優化了各類先進移動技術,能夠以無線行業目前最優的性能與經濟性為基礎,提供充滿吸引力的用戶體驗。

    移動寬帶競爭加劇

    隨著無線寬帶技術WiMAX這幾年風頭越來越勁,3G陣營也不斷發起有力反擊――不僅提出了近年內速率可超越WiMAX的改進標準3G+(HSDPA、HSUPA、1xEV-DO、1xEV-DV),更進一步提出了長期發展的增強型標準E3G(3GPP LTE、3GPP2 AIE)計劃。

    第4篇:通信標準與規范范文

    關鍵字:TD―SCDMA無線接入3G

    前言:在數據和多媒體通信日益發展的今天,迫切需要網絡提供多種類型、高質量和高速率的多媒體業務,這促使第三代移動通信系統誕生。在3G網絡技術發展中,中國提出了TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)無線接口技術,并作為ITU(International Telecommunication Union)第三代移動通信標準之一。

    1.無線接入系統

    BSC以及相應的BTS組成了GSM無線網絡系統(BSS),RNC以及相應的NodeB組成了TD-SCDMA 無線網絡系統(RNS)。

    無線系統可以在一定的無線覆蓋區中,與移動終端進行通信,并接入到媒體網關(MSC Server/MGW)和SGSN。

    NodeB是TD-SCDMA系統的基站(即無線收發信機),通過標準的Iub接口和RNC 互連,主要完成Uu接口物理層協議的處理。它的主要功能是擴頻、調制、信道編碼及解擴、解調、信道解碼,還包括基帶信號和射頻信號的相互轉換等功能。在TD-SCDMA系統中,NodeB在硬件上分為以下兩個功能模塊。

    RNC是無線網絡控制器,主要完成連接建立和斷開、切換、宏分集合并、無線資源管理控制等功能。

    BTS是GSM基站,用于實現無線網絡覆蓋,并在BSC控制下向MS提供空中接口服務。BTS的操作維護是通過BSC來完成的。

    BSC是GSM基站控制器,用于控制整個BSS系統。

    2.核心網 CS 域系統

    TD-SCDMA核心網 CS 域系統網絡實體包括 MGW、MSC Server、VLR、iGWB和HLR等。采用控制和承載相分離、基于IP承載的軟交換架構,用于向用戶提供電路交換業務。

    MSC Server,移動軟交換機,提供呼叫控制和移動性管理功能,通過接入 Iu-CS 接口的控制面實現對TD-SCDMA RNS的接入控制,通過Mc接口控制MGW,終結用戶-網絡信令,處理移動用戶的業務數據和CAMEL相關數據。MSC Server所接入的無線接入網所覆蓋的本地網或若干個本地網稱為該MSC Server的交換業務轄區。

    VLR,拜訪位置寄存器。VLR 是一個動態數據庫,負責所管轄區域內出現的移動用戶的數據,包含呼叫處理相關的信息。可為移動用戶分配 MSRN、TMSI等號碼,并能從接收到的 MSRN、IMSI或TMSI來識別該用戶。

    媒體網關設備。在該MGW所歸屬的MSC Server的控制下實現媒體轉換,并提供承載控制和媒體處理能力。具備內置信令網關SG,支持其它TDM網元與該MGW所歸屬的MSC Server互通時SS7信令基于SIGTRAN方式的轉接。

    通過接入Iu-CS接口的用戶面將TD-SCDMA RAN的用戶面媒體流接入TD-SCDMA核心網電路域,也可通過接入A接口的用戶面將GSM BSS的用戶面媒體流接入到TD-SCDMA核心網。MGW所接入的無線接入網所覆蓋的本地網或若干個本地網稱為該 MGW的業務轄區。

    計費網關。iGWB(iGateway Bill)由服務器和維護終端組成,提供將交換機所產生的話單傳遞到計費中心的通路,實現話單格式轉換、分揀、備份等功能。

    HLR,歸屬位置寄存器。負責移動用戶管理的數據庫。存儲所管轄用戶的所有簽約數據以及移動用戶的位置信息。

    3.核心網PS域系統

    TD-SCDMA核心網PS域系統網絡實體包括 SGSN、GGSN和CG(Charging

    Gateway),組網方式為 IP 組網,用于向用戶提供分組型業務。

    SGSN服務GPRS支持節點,主要完成分組的路由尋址和轉發,負責跟蹤記錄移動臺的位置信息,執行安全。具有網絡接入控制、用戶數據管理,以及計費、網絡管理等。

    GGSN,網關 GPRS 支持節點,起網關的作用,主要完成移動性管理、網絡接入控制、路由選擇和轉發、計費數據的收集和傳送,以及網絡管理等功能。可以和多種不同的分組網相連,實現與外部分組交換網的互連功能,完成不同網絡之間數據格式、信令協議和地址信息的轉換,以確保不同網絡之間能夠通信。

    計費網關(CG),負責將話單文件從 GSN 發送至計費中心。

    4.業務系統

    (1)視頻留言

    視頻留言業務系統包括MS(Media Server)視頻媒體服務器、AS(Application Server)應用服務器、消息用戶數據庫、VAP(VoIP Access Point)、BOSS(Business and Operation Support System)、AG(Application Gateway)等組件。

    (2)視頻共享

    視頻共享業務系統包括SharingX AS、SDU(Service Data Unit)、SIP Proxy、Portal、BOSS組件。

    SharingX AS作為SharingX業務系統的核心部件,對外提供SOAP(Simple Object Access Protocol)、SIP和Diameter接口,實現業務管理、SIP信令處理和計費功能。

    SDU主要實現接受AS的控制,提供媒體轉發功能和提供流量統計,并上報給AS功能。

    SIP Proxy 作為整個系統信令的關口,完成SIP信令路由、信令觸發和SIP注冊功能。

    (3)視頻會議

    視頻會議業務系統包括MMC(Multimedia Conference)、MRS(Media Resource Server)、SIP Proxy、Portal、BOSS、AG(Application Gateway)等。

    (4)MBMS

    MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)即多媒體廣播多播服務,由 3GPP(3rd Generation Partnership Project)規范標準定義。該業務提供點到多點的單向多媒體服務,支持數據從一個節目源發送到多個接收者的功能。

    第5篇:通信標準與規范范文

    關鍵詞:變電站自動化系統;IEC 61850;通信模式

    Abstract: This article from the aspects of the communication mode described IEC 61850 Communication Standard in substation automation system application. The statute defined in the station equipment and between substation and control center communications between methods were summed up, to provide reference for the application of the IEC61850 standard in substation automation system.

    Key words : substation automation system; IEC 61850; communication model

    中圖分類號:TM411+.4 文獻標識碼A 文章編號:

    引言

    隨著現代電網結構日趨復雜,電網容量不斷擴大,實時信息傳送量成倍整多,對調度自動化系統和廠站自動化系統的數據通信提出了更高的要求。變電站自動化系統的傳輸規約和傳輸網絡的標準化,是實現可靠快速通信的保證。

    目前變電站自動化系統通信規約的情況是:一個普通的變電站使用的產品可能是南瑞、東方電子、許繼、四方、ABB、GE;采用的規約可能是CDT、60870-5-101、102、103、104、Tase2。幾乎每個產品供應商都具有一套自己的標準,整個電網里運行的規約就可能達到上百種。不同廠家的設備不能兼容,需要進行協議轉換,增加了工程和培訓費用,影響了電力系統綜合自動化的發展[1]。

    IEC61850(變電站通信網絡和系統的國際標準)對變電站自動化系統中的數據對象統一建模,采用面向對象技術和獨立于網絡結構的抽象通信服務接口(ACSI),并支持TCP/IP 協議,是一個開放的、面向未來的新一代變電站自動化系統通信協議。它為在各種自動化系統內部準確、快速地收集、處理、傳送從發電廠、變電站到最終用戶接口的各種實時信息,提供了一種解決方案。

    1. IEC61850 標準概述

    IEC61850 將變電站通信體系分為3 層,如圖1 所示:變電站層,間隔層和過程層。在變電站層和間隔層之間的網絡采用抽象通信服務接口(ACSI) 映射到制造報文規范(MMS)和基于以太網或光纖網的TCP/IP 協議。在間隔層和過程層之間的網絡采用多點傳輸的單向傳輸以太網結構。所有站內具有通信能力的自動化設備均被看做IED。IEC 61850 標準中,變電站內的IED(實現測控,保護等功能)采用統一的協議,通過網絡進行信息交換。

    IEC 61850 通信協議對變電站自動化系統中的數據對象統一建模,IEC 61850 提供了80 多種邏輯節點名代碼和350 多種數據對象代碼,23 個公共數據類(CDC),涵蓋了變電站所有功能和數據對象,提供了擴展新的邏輯節點的方法。采用面向對象自我描述方法。采用獨立于網絡結構的抽象通信服務接口(ACSI),并支持TCP/IP 協議,是一個開放的,面向未來的新一代變電站自動化系統通信協議[2]。

    2.基于IEC61850 的變電站通信模式

    變電站內各IED 通過局域網互連在一起。根據IEC 61850 標準,他們之間的通信可以劃分為兩組:采用客戶/服務器模式,用于交換控制信息或讀取數據;采用組播/單播模式通信,實現保護IED 之間,或一個IED 與多個遠方IED 之間高速、穩定的通信。

    客戶/服務器模式,客戶提出服務請求,從執行該服務的服務器收到確認或響應。客戶也可以收到來自服務器的報告指示(Report indications)。每個IED 既可作為客戶,又可作為服務器,如圖2 所示。

    圖2物理設備客戶/服務器角色示意圖

    組播(Multicast)/單播(Unicast)模式是利用GSE ( 通用變電站事件) 服務或采樣值(Sampled Measured Value)傳輸服務以1:1 或1:N 的模式通信。GSE 服務包括GOOSE(面向對象的通用變電站事件)和GSSE(通用變電站狀態事件)。采樣值傳輸服務以周期的方式高速傳輸采樣值。

    上述兩組通信模式均采用與網絡獨立的抽象通信服務接口(ACSI),它獨立于具體的網絡應用層協議,和采用的網絡無關,可以通過特殊通信服務映射( specific communication service mapping)的方法映射到不同的通信協議和通信網絡,靈活性很高。電力系統生產復雜,信息傳輸和響應時間要求不同,在變電站的過程內可能采用不同類型的網絡,網絡技術的更新速度很快,采用抽象通信服務接口就很容易適應這種變化,只要改變相應的特定通信服務映射(SCSM)即可。如圖3 中應用過程和抽象通信服務接口是一樣的,不同的網絡應用層協議和通信棧與不同的SCSM1~SCSMn 相對應[2]。

    理論上可以將ACSI 映射到任何規約,但是如果試圖將其映射到一個只提供對簡單變量讀,寫,報表服務的規約,將是一項非常復雜和繁重的工作。IEC 61850 中定義了ACSI 到MMS(制造報文規范)的映射。MMS 是由ISO TC184 開發和維護的網絡環境下計算機或IED 之間交換實時數據和監控信息的一套獨立的國際標準報文規范,也是目前唯一可以很方便的支IEC61850的復雜的命名和服務的協議。信息模型和ACSI服務被映射到MMS 中,然后根據采用的網絡添加上相應的低層協議的控制和地址信息,如TCP頭信息和IP 頭信息。接收報文的IED 能夠根據標志,長度,名稱和其他數據解釋所收到的信息。當然這一解釋需要通信雙方采用相同的通信棧或協議子集。

    圖3 ACSI 映射至通信棧

    控制中心與變電站之間可以通過網關相連實現通信。可通過以下幾種可選方式訪問變電站數據:⑴由網關/提供對變電站內物理設備的直接訪問;⑵在網關/內定義的邏輯設備中設定數據集收集控制中心所需數據;⑶定義新的邏輯節點類和數據類用于網關/內,為控制中心提供變電站數據的鏡像。三種方式各有利弊。從維護角度看,方式⑴最為有利。方式⑵,⑶相比,方式⑶中,由于將網關/和變電站內其他設備同等對待,采用相同的建模的概念和方法,從建模角度看,方式⑶更為有利。采用后兩種方法,可以根據控制中心的需要,對變電站數據進行過濾,訪問更加靈活。而控制中心和網關/及變電站物理設備之間的通信的具體實現與站內各IED 之間通信采用相同的方法,采用ACSI 映射至具體的網絡應用層協議實現。

    3. 結語

    IEC 61850 是國際上關于變電站自動化系統的第一個完整的通信標準體系。是今后電力系統無縫通信體系的基礎。本文重點從設備建模和通信模式兩個方面闡述了IEC 61850 在變電站綜合自動化系統中的應用。舉例說明了IEC61850 中定義的建模方法與實際設備及功能如何對應,并對規約中定義的站內設備之間及變電站與控制中心之間的通信方法進行了歸納。IEC61850 標準在變電站自動化系統中的應用提供了參考。

    參考文獻

    [1] 茹鋒,夏成軍,許揚.IEC 61850 標準在變電站自動化系統中的應用探討.江蘇電機工程,Vol. 23(3),2004:8-12

    第6篇:通信標準與規范范文

    “這是新的開始,即將來到身邊,它讓速度跟得上想象,它讓科技變得溫暖,是夢想,是未來,是全新的4G時代!2013年12月,領先一步,和你期待!”

    機場、車站、地鐵、商鋪,隨處可見中國移動充滿了詩意和想象力的4G宣傳語,獨具匠心的“和”字品牌,昭示著手握7.59億用戶的全球第一大運營商的野心和態度。

    4G進化論

    2013年12月4日,工信部向中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商同時頒發了“LTE/第四代數字蜂窩移動通信業務(TD-LTE)”經營牌照,標志著中國移動通信業正式步入到4G時代。

    那么,究竟什么是4G呢?

    4G,其實就是一個標準,英文全稱是fourth generation of mobile phone mobile communications standards,意思是第四代移動電話移動通信標準。我們現在的手機先后經歷了三代移動通信標準。回溯歷史頗有些致青春的意味。

    1995年問世的第一代模擬制式手機,只能進行語音通話,比如經常在港片中看到的大哥大,那便是1G,第一代移動通信標準。到了1997年,GSM、CDMA等數字制式手機相繼出現,比較著名的品牌包括諾基亞、西門子、摩托羅拉、三星等。那時的手機除了打電話發短信,還增加了數據接收的功能,接收電郵和瀏覽網頁。

    不可否認,手機最核心的升級就是上網速度。每次上網速度的提升,都意味著一次演進,也會相應涌現出一種標準。細心的用戶會從手機的上網信號發現端倪,在享受WAP服務時,如果顯示GPRS網絡,就是2.5G,第2.5代移動通信標準;如果顯示EDGE網絡,被稱為2.75G,也就是第2.75代移動通信標準。

    當然,這些僅僅是2G與3G之間的過渡性技術。真正讓手機發生革命性變化的,是在2002年推出的第三代移動通信,也就是我們現在熟悉并使用著的3G。國際電信聯盟無線電通信部門(ITU-R)確定三個無線接口標準,分別是美國CDMA2000,歐洲WCDMA,中國TD-SCDMA。2007年10月新增WiMAX標準為第四種技術體制。

    3G對于2G的升級,主要體現在傳輸聲音和數據速度的大幅提升,在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的傳輸速度。當然,這些理論數值在實際應用中往往是難以達到的,但畢竟它還是比2G有了跨越式的進步,也讓看視頻、聽音樂、刷微博、聊微信等功能深入人心。

    雖然2002年國外就已經有了3G標準,但是直到2009年,中國才正式發放3G牌照。3G商用,中國移動承接了國家使命,上了TD-SCDMA標準;中國聯通采用了歐洲、日本流行的WCDMA標準,“精彩在沃”的廣告語深入人心;中國電信以天翼為品牌,運營美國、韓國風靡的CDMA2000標準。

    此后,國外的3G技術不同程度地演進出了3.5G/3.75G,并改善了數據的安全性。

    但是直到2008年3月,國際電信聯盟才正式推出4G標準。這個標準被命名為國際移動通信高級規范(IMT-Advanced),并設置了4G服務的峰值速度要求,一是靜態傳輸速率達到1Gbps,二是用戶在高速移動狀態下(如在高速行駛的火車和汽車上)可以達到100Mbps。這個速率是3G傳輸速率的50倍。速度的提升,使得4G可以提供高分辨率的電影和電視節目,并通過ID應用程序成為個人身份鑒定設備。

    4G的標準并不是一開始就確定的,而是經歷了戰國時代才逐漸被遴選出來的。最終,LTE成為當之無愧的全球標準。

    LTE標準包括FDD-LTE和TD-LTE兩種制式。這兩種制式分別代表了3G演進到4G的兩種流派,前者是支持GSM和WCDMA以及TD-SCDMA技術的3GPP派,而后者則是支持CDMA和CDMAEVDO技術的3GPP2派。

    截至2013年3月,全球已有67個國家部署了163張LTE商用網絡。

    4G在博弈

    有3G運營的實際經驗在前,這次中國的三大運營商都在厲兵秣馬,備戰4G。其中,最迫不及待的還是中國移動。

    因為沒有抽到WCDMA或CDMA2000這樣的上上簽,所以移動運營TD-SCDMA的產業鏈不成熟不健全,使得補貼成了移動最傷最痛的字眼。數據顯示,中國移動在4年的時間里3G的網絡建設投入和終端補貼超過了2100億元。

    另外,令移動后悔的便是與蘋果多次談判卻最終擦肩而過的遺憾。無論是聯通還是電信,都是憑借著蘋果逐漸讓3G深入人心的,移動雖然有三星坐鎮,依舊無法阻擋全球通用戶大量流失。

    目前,移動官方稱TD用戶超過1億戶,但實際上3G網絡使用率并不高,很多省份甚至低于15%。3G好像一個無底洞,投資巨大收益甚微,這讓龐大的移動連續4年盈利增速放緩。

    為了自我拯救,移動開始豪賭4G,年初宣布了TD-LTE 4G“雙百”計劃――TD-LTE網絡覆蓋全國地市級以上的100個城市,采購超過百萬部TD-LTE終端,建設20萬4G基站,覆蓋人口超5億,建成全球最大4G網絡。

    2013年12月,移動率先拉開了4G的大幕。官方發言人信心滿滿地表示,年底前將聯合終端廠商提供超過30款4G手機與數據終端,2014年上半年推出的4G手機種類將超過50款。這次,在移動合作的4G廠商中,終于增加了多次擦肩而過的蘋果。當然,移動與蘋果關于利益分成的問題依舊存在,妥協后的移動需要每年補貼幾十億元給iPhone,但是這至少表明了移動的決心。

    與移動的高調進擊不同,聯通的態度非常明確,依舊是把重點放在WCDMA向FDD-LTE平滑過渡。考慮到3G時代對于新建基站的投資每年都超過1000億元,因此這次聯通對于升級4G還是心里有譜。畢竟,從2010年開始,中國聯通就要求新增的WCDMA基站必須支持平緩演進至FDD-LTE。目前,聯通的3G基站總數達33.1萬個,已在2013年全部升級至HSPA+ 的3.75G網絡,下行峰值最高速率達21Mbps。

    按照技術人員的說法,HSPA+基站向FDD-LTE升級,只需增加一塊主板、更新一下射頻天線和軟件,“一個基站升級2個技術人員一晚上就能搞定”。技術可以平滑過渡,使得聯通對于4G的布局顯得相對從容和淡定。

    在這方面,電信卻是有苦難言,因為其采用的3G制式并不支持向FDD和TD進行平滑過渡,新建4G網絡勢必要耗費大量成本。此前,電信3G網絡并未盈利,電信可能采取的方式是兩線作戰,一方面全力打造FDD-LTE,另一方面向移動租借網絡運營TD-LTE。

    4G之未來

    由于TD-LTE 4G網絡10倍于3G網絡的下載速度,所以它解決了很多3G時代需要回避的問題。曾經那些只能在Wi-Fi情況下追片的觀眾,將可以很輕松地在商場、地鐵、車站觀看超清視頻。

    而那些喜歡記錄生活的拍客們,也可以用1300萬像素后置攝像頭,拍出業界最高分辨率達3840×2160的超高清視頻,無壓縮瞬時上傳網絡,與朋友分享。

    蘋果那個被擱置的Facetime視頻交流工具也可以變得清晰可愛。視頻群組會議真的可以無縫插入生活。

    當然,誰也不否認4G時代的數據流量資費才是真正限制用戶躍躍欲試的關鍵。據報道,運營商對于4G的資費處理很可能參照3G,并有所下降,但幅度應該不會太大,畢竟這是最敏感的收益部分。

    唯一能確定的是,4G時代的服務,肯定是在同等價位上品質超越3G的。正如移動的“和”字品牌定位,4G提供了更多融合的機會和可能性。4G可以做更多事,不光是多媒體通訊、遠程控制,而且可以把互聯網、電信網、廣電網、衛星網融合為一個通播網。而手機只不過是一個終端而已。

    不過,據說韓國人已經開始對5G下手了。據韓聯社報道,三星在2013年5月宣布,已率先開發出了首個基于5G核心技術的移動傳輸網絡,并計劃2020年之前實現商用。

    第7篇:通信標準與規范范文

    【關鍵詞】TD-LTE LTE FDD 融合組網 戰略溢出效應 寬帶移動通信

    中圖分類號:TN915 文獻標識碼:A 文章編號:1006-1010(2014)-15-0015-04

    1 前言

    2014年6月27日,工信部正式批準中國電信、中國聯通分別在16個城市開展TD-LTE與LTE FDD融合組網的試驗,從此正式拉開了TD-LTE與LTE FDD融合組網發展的帷幕。業界人士從TD-LTE與LTE FDD的標準、市場、產業鏈、組網形態等多角度發表了各種評論與預測。但是筆者認為,推動TD-LTE與LTE FDD融合組網發展的真正作用是國家由此獲取的戰略溢出效應,即爭奪國際話語權、順應未來寬帶移動網絡融合統一的趨勢以及實現從市場大國向標準規范強國的轉型。

    2 TD-LTE與LTE FDD網絡融合發展驅動

    力分析

    TD-LTE與LTE FDD網絡融合發展在業內已達成共識。從TD-LTE標準誕生之日起,融合的話題就被業界所關心。早在2009年的巴塞羅那全球移動大會上,中國移動總裁王建宙就明確提出“建議全世界與LTE有關的東西都融合在一起,無論TDD、FDD還是LTE”,其目標是游說國際標準組織、運營商和設備廠商,令未來的移動通信網絡從芯片開始就完全融合為一個標準。建議一提出,立即轟動全會。在巴塞羅那召開的2012年世界移動大會(MWC)上,中國移動總經理李躍明確表達了對TD-LTE與LTE FDD技術與產業融合發展的盼望,希望引領產業各界將TD-LTE與LTE FDD從標準到產業進行融合,包括網絡融合以及終端融合,并在全球運營商共同努力下打造出融合性全球網絡。

    早在2012年6月,中國移動在杭州成功演示了全球首次TD-LTE和LTE FDD網絡兩地4G漫游,開創了先河。2012年12月18日,中國移動香港有限公司在香港推出全球首個TD-LTE/LTE FDD融合網絡。該融合網絡把中國移動香港現有的LTE FDD網絡(2.6GHz,30MHz帶寬)與TD-LTE(2.3GHz)頻段整合,大大提升了網絡資源的利用效率和整體網絡質量與容量,滿足了急速攀升的移動數據業務需求。

    權威觀點認為:TD-LTE和LTE FDD相互融合并共同發展已成為未來全球移動通信產業的趨勢,目前全球已有13個TD-LTE/LTE FDD融合網絡。未來,為了充分利用頻率資源,方便用戶在國內、國外都能很好地使用移動通信業務,我國需統籌發展TD-LTE/LTE FDD融合網絡。

    但是TD-LTE與LTE FDD網絡融合也面臨驅動力不足的挑戰。

    (1)挑戰之一:由于LTE FDD被更多的國家、地區所采用,成為全球最為成熟、應用最廣泛、終端最豐富的4G模式。截至2014年6月,已經有300家運營商在107個國家推出商用LTE網絡。其中有264家運營商推出LTE FDD商用網絡;24個國家總共推出了36個TD-LTE商用網絡(23家僅使用TDD,13家選擇TDD+FDD混合制式)。由此可見,FDD技術和產業鏈成熟,市場發育較早,運營商期望盡快以FDD拓展市場。因此,在當前4G發展初期,由TD-LTE帶來的容量吸收及頻譜應用靈活等補充效果,不足以吸引運營商將主要資源與精力投入到TD-LTE與LTE FDD的融合發展中。

    (2)挑戰之二:移動通信市場驅動力中盈利是運營商第一要務,如何使企業盈利、獲取最大的利潤成為運營商最重要的發展目標。TD-LTE與LTE FDD的融合發展并不能立竿見影的發揮促進盈利的作用,反而需要在技術與網絡建設維護上投入大量資金,這就影響了運營商的積極投入。

    (3)挑戰之三:TD-LTE與LTE FDD融合的多模終端成為難題。終端一直是困擾TD-LTE產業發展的重大問題,而TD-LTE與LTE FDD融合終端則更加成為不容忽視的問題。考慮到國際漫游,融合終端至少需要支持TD-LTE、LTE FDD、GSM、WCDMA、CDMA、Wi-Fi等制式。盡管當前在終端芯片方面,美國高通的驍龍Snapdragon S4系列芯片已實現TDD與LTE FDD融合,同時向下還兼容TDS、HSPA以及CDMA1X等多種網絡制式;國內的聯發科近日也多款4G單芯片解決方案,但國內芯片商與國外芯片商總體上存在較大差距,特別是在FDD正式商用牌照發放之前,手機廠商必然會繼續保持觀望的態度,短時間內混合組網試驗很難影響整個LTE產業鏈的資源分配。

    (4)挑戰之四:用戶對TD-LTE/LTE FDD融合網絡不感興趣,只是希望獲得更優質的4G服務。網絡的確是實現差異化競爭的舉措之一,但擁有優質的網絡只有在競爭對手的客戶抱怨其網絡質量時才會成為一項優勢,而大多用戶并不關心網絡是否最優。一項用戶調查顯示,在影響用戶評價的多項指標中,網絡制式因素排在最后。因為絕大部分用戶不是技術人員,他們不明白網絡技術名詞以及性能指標到底意味著什么,他們也不是媒體人員,不會去做對比試驗。用戶并不在意TDD與FDD的區別,不會為網絡制式買單,用戶只會為服務、資費、終端買單。因此,TD-LTE與LTE FDD網絡融合發展并不會帶來用戶市場的顯著提升。

    3 TD-LTE與LTE FDD網絡融合戰略溢

    出效應之一:爭奪國際話語權

    溢出效應(Spillover Effect)是指一個組織在進行某項活動時,不僅會產生活動預期的效果,而且會對組織之外的人或社會產生影響。以美國“阿波羅計劃”為例,該計劃投資了約256億美元,但它創造了 3 000多項新技術,帶動了20世紀六七十年代美國高新技術的全面發展與工業的繁榮。20世紀七八十年代,支撐美國國民經濟高速發展的技術,很大一部分來自對月球探測技術的消化和二次開發,其二次開發應用的效益,遠遠超過“阿波羅計劃”本身所帶來的直接經濟產出。

    從上節分析可見:TD-LTE與LTE FDD網絡融合發展將遭遇多重挑戰,但從戰略視角分析TD-LTE與LTE FDD網絡融合的作用,其戰略溢出效應非常明顯。

    首先是爭奪寬帶移動通信的國際話語權。TD-SCDMA和TD-LTE的發展歷史就是中國在國際移動通信領域爭取話語權的歷史。在TD-SCDMA發展初期,歐美電信巨頭頻繁展開對中國政府公關,大力發展在華商業伙伴,并不惜動用外交和政治力量施壓,目的就是要游說中國放棄發展TD-SCDMA技術標準,轉而采用歐美的3G技術標準,以便像2G時代一樣利用其技術壟斷地位獲取更大利益。同時,一些來自國內的聲音往往打著擴大和深化開放的旗號,一方面強調TD-SCDMA的相對滯后及缺陷,一方面呼吁不要因為狹隘的國家觀念而將國外的先進技術拒之門外。這些聲音除來自國外電信巨頭利益集團的在華代言人外,其他大多數人只是一廂情愿地認為,先進技術專利都可以用錢買來。究其原因,其論調和態度既是對中國高新技術研發能力的不自信,也是對中國建設創新型國家戰略的片面理解。TD-SCDMA就是具有技術先進性的3G國際標準,而且是由中國提出并創立的。更為重要的是,通過它首次在國際移動通信領域爭取了重要的話語權。

    在TD-LTE階段,我國采取了“通過利用強大的市場優勢,自主制定標準爭取被國際標準組織承認”的路線。這是因為隨著國家實力和技術水平的提高,我國己能夠直接參與國際標準制定的競爭,因此選擇融入國際主流標準競爭的路線也是必然的,這樣既可以保證我國利益最大化,也可以使對手在有序競爭中獲益。正是基于此種形勢,中國與3GPP走到了一起,TD-LTE融合方案獲得3GPP的認可,使TD的演進得到世界大多數運營商和制造商的認可,為TD走向國際市場開辟了道路,最終成為全球4G的主流標準之一。

    如今,以中國為代表的對TD-LTE與LTE FDD網絡融合的倡議,得到國際移動通信界的贊同和響應,足見中國話語權的提升。

    4 TD-LTE與LTE FDD網絡融合戰略溢

    出效應之二:順應寬帶移動通信融合

    統一的趨勢

    上世紀90年代興起的第2代移動通信以歐美電信巨頭彼此博弈的形態而統霸全球。以愛立信、諾基亞為首的歐洲GSM標準和以高通、摩托羅拉為首的美國CDMA標準是各國建設和運營2G網絡的必然選擇。其中,中國為歐美巨頭支出了達近萬億元的2G網絡設備和終端進口費,同時又因技術壁壘多支出了千億元以上的費用。進入21世紀,第3代移動通信(3G)的競爭烽煙又起。回顧TD的艱難發展史,不難發現TD從2000年5月被ITU確定為3G標準后,就一直處于不同國際利益集團持續不斷的猛烈攻擊之下。與此同時,無論代表歐盟利益的3GPP,還是代表美國利益的3GPP2,都大肆在中國開展戰略營銷,他們利用國際標準化機構的技術主導權,盡可能將有利于本國的技術法規、技術標準及檢測方法納入國際標準。少數發達國家甚至動用高層政治、外交資源,打擊TD標準,企圖迫使中國采用符合其自身利益的標準,最典型的例證就是來自美國的WiMAX。

    晚于TD標準出現的WiMAX以其產業聯盟與論壇為載體,在標準尚未出臺時就已經開始全球的戰略營銷。以中國為例,2002年進入中國,隨著IEEE 802.16a標準在2003年4月正式公布,盡管英特爾公司許諾到2004年底才能推出符合802.16a標準的第1套芯片,但是,我國的大連和成都己在2004年6月就與英特爾公司簽訂諒解備忘錄,預計在2005年底建設WiMAX寬帶無線城域網。而在國際博弈中,美國憑借其影響力在WRC-07大會上使WiMAX成為新的3G標準的決議得以通過,打算與TD進行抗衡。ITU于2012年初又正式了4G國際標準建議書,在TDD領域形成了TD-LTE和WiMAX向4G演進的相互競爭的2個標準。在此形勢下,TD-LTE與WiMAX之間是“融合”還是“競爭”的話題在全球通信業掀起了一股不小的浪潮。由上可見,在之前移動通信發展歷程中,各國利益集團竭盡所能地推出有利于自己、打擊或抑制競爭對手的技術標準,從而形成多標準博弈的局面,阻礙了移動通信全球一體化的進程,減緩了全球信息化的步伐。但是,融合的大趨勢不可阻擋。首先,TD-LTE與WiMAX的競爭己見分曉,著名的以色列WiMAX設備供應商奧維通宣布將在未來幾年增加LTE的支持平臺;印尼WiMAX運營商PT Internux己了向TD-LTE演進的經驗;全球最大的WiMAX運營商Clearwire宣布開始測試LTE,將進一步促進WiMAX向TD-LTE的演進,預計全球WiMAX陣營很快將全部轉入TD-LTE。可以看出,TD-LTE己成為4G TDD模式唯一的主流標準。

    時至今日,4G標準趨向FDD與TDD融合,而未來的5G必然是融合的統一標準規范。因為在5G時代,這種融合的趨勢會愈發明顯,產業鏈各方都清楚,在通信技術全球化的今天,任何一方都很難單獨開發一套全新的通信標準,而全球共用一套通信標準,對產業鏈各方來說都是福音。在此形勢下,中國大力推動TD-LTE和LTE FDD網絡融合是順應了國際寬帶移動通信的發展趨勢,更是為5G的研發、標準制定乃至產業鏈發展奠定了良好的基礎。

    5 TD-LTE與LTE FDD網絡融合戰略溢

    出效應之三:實現從市場大國向標準

    規范強國的轉型

    中國是當今世界上最大的移動通信市場,至2014年5月末,移動通信用戶為12.56億,其中3G用戶4.64億,剛剛起步的4G用戶也達到810.9萬。另外,2014年第1季度全球智能手機出貨量為2.794億部,中國占比高達35%,相當于日均銷售100萬部左右。同時,中國已經成為全球互聯網市場的領導者,M2M連接數已經超過了美國和日本的總和。

    但是,市場大國需要向標準規范強國轉型。當前,在各個領域國際標準的競爭愈演愈烈,而經濟全球化也更加強化了國際標準在一個行業和產業中的主導作用。在這樣的背景之下,標準技術的選擇、不同國家和企業之間的利益平衡等問題,使高科技產業的國際標準制訂變得越來越復雜和艱難。經濟全球化的發展表明,全球經濟已形成一個整體,各國經濟高度融合,彼此之間的經濟利益相互交織,密不可分。因此,當國家之間或者利益集團之間的經濟分歧和爭端達到一定的程度后,雙方都將作出一定的讓步和妥協,在移動通信領域亦是如此,既有市場的相互進入和技術的互為補充,也有市場的爭奪和技術的限制,既存在著激烈的對抗和競爭,也存在廣泛的共同利益。技術標準就是各方利益妥協的產物,即便是在國際上最有影響力的公司,在標準制定過程中也會遇到其他公司設置的障礙,因此在任何時候,對任何公司而言,都可能要做出不同程度的妥協和讓步。另外,標準也是博弈的產物,考驗的也不僅是技術水平,還有外交能力、游說能力、談判能力,甚至還包括國家、政府層面的參與和斡旋。移動通信標準本質上就是各方博弈、協商、最后妥協的結果,因此從技術層面上講,最終會是各方面的“技術的融合”,可能不是最好的技術,但卻是大家都認可的,對大多數參與者都有利的技術,因此,各方面的技術融合是不可避免的。

    TD-SCDMA的成功與發展,使我國以自主創新的姿態爭得了進入國際標準“俱樂部”的機會;全球化浪潮又需要我們參與并融入國際主流標準陣營,而TD-LTE使我們的自主創新在國際化大背景下有了更廣闊的舞臺。在未來寬帶移動通信領域的標準與規范競爭中,通過TD-LTE和LTE FDD網絡融合的先導性平臺,為我國實現從移動通信市場大國向標準規范強國的轉型奠定了強有力的基礎。

    6 結束語

    我國在倡導并踐行的TD-LTE與LTE FDD網絡融合的道路上己經啟航,盡管會遭遇諸多挑戰,甚至業績可能相對疲軟,但是以中國為主戰場的“融合”之風,必將帶動全球走上未來寬帶移動的“融合”之路。同時,也將迎來未來中國在寬帶移動領域的全面崛起。

    參考文獻:

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    第8篇:通信標準與規范范文

    關鍵詞 LBL;基陣;相對校驗;絕對校驗;測距精度;布標

    中圖分類號U17 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)87-0123-02

    1 概述

    LBL(Long Base Line)長基線水下聲學定位技術是目前精度最高、可靠性最強的水下定位技術之一,其在海洋工程施工、模塊安裝、管線鋪設和對接;高精度拖體定位跟蹤、ROV定位導航、DP船聲學定位參照、AUV定位跟蹤、遙控等等提供厘米級定位服務。廣泛地應用于海洋石油和天然氣工業、海洋科研、軍事領域等。

    LBL系統包含兩部分,一部分是安裝在船只或水下機器人上的收發器(Transducer),另一個部分是一系列已知位置的固定在海底的應答器,至少三個以上。應答器之間的距離構成基線,長度在上百米到幾千米之間,相對超短基線(USBL)、短基線(SBL),稱為長基線系統。長基線系統是通過測量收發器和應答器之間的距離,采用測量中的前方或后方交會對目標定位,所以系統與深度無關,也不必安裝姿態、電羅經設備,長基線定位是基于 距離測量。從原理上講,系統導航定位只需要2個海底應答器就可以,但是產生了目標的偏離模糊問題,另外不能測量目標的水深,所以至少需要3個海底應答器才能得到目標的三維坐標。實際應用中,需要接收4個以上海底應答器的信號,產生多余觀測,提高測量的精度。如圖1 LBL基陣圖。

    LBL系統的優點:獨立于水深值,具有較高的定位精度;多余觀測值增加;對于大面積的調查區域,可以得到非常高的相對定位精度;換能器非常小,易于安裝。

    LBL的缺點:系統復雜,操作繁瑣;數量巨大的聲學基陣,費用昂貴;需要長時間布設和收回海底聲學基陣;需要詳細對海底聲學基陣校準測量。

    2 Sonardyne 6G LBL系統

    Sonardyne 6G LBL系統由分布于海底COMPATT 6信標(Transponder),組成水下長基線陣列,陣列經過校準后,任何在陣列中的目標和水面船的測距精度可以達到1-2厘米,相對定位精度可高

    達5厘米以內,且不受任何水深的限制。系統定位的原理采用完全的測距定位技術。采用當前最新的數字聲學技術的Sonardyne 6G LBL系統除了能夠提供高精度定位外,它還具備數量更多的通道,對于大型的復雜的油田開發項目,能夠滿足多船、多ROV 同時同地施工,而不會相互干擾,同時也是唯一能夠提供USBL 兼容和高速數據遙測的聲學技術。

    Sonardyne 6G LBL系統主要由Transducer 8309、ROVNov、和信標組成,其精度和性能主要由海底基陣信標決定,主要技術性能如表1。

    3 LBL布標與校驗

    LBL長基線系統布標與校驗是LBL應用最關鍵技術之一,LBL應用中相對和絕對精確度主要取決于布標的合理性,及信標基陣校驗的嚴密性和精度。

    3.1 LBL布標

    LBL布標根據不同的工作性質和海底地貌、結構物狀態及精度要求,信標基陣形狀和信標數量也不相同。布設原則:

    1)海底信標最少不少于4個;

    2)盡可能使被定位目標位于基陣中心;

    3)若要得到更高定位精度,必須保證基陣中的信標穩定在海底;

    4)基陣必須避開工作區域,以免水下施工影響基陣信標;

    5)根據海底狀況,基陣基線可以幾百米到幾千米布設。

    布設方法:

    1)水面釋放,在船甲板使用絞車釋放;

    2)水下釋放,使用ROV攜帶在水下釋放。

    3.2 相對校驗

    在布標工作結束后,使用安裝在船體或ROV上的收發器激發由信標組成的海底基陣,對其進行相對位置校驗。相對校驗需要對基陣水深、基線距離、初始位置、聲速進行觀測,基陣中每個信標自測聲速、互測距離。通過Fusion測量軟件采用最小二乘法對基陣進行平差,計算信標最佳相對位置。相對校準基本原則如下:

    1)在基線觀測中,獲得最佳的布標坐標,幫助早期識別錯誤或系統錯誤;

    2)在基線觀測前后,對基陣水深處都進行聲速觀測;

    3)信標間進行多次基線觀測,以優化其測距精度;

    4)對基線兩個方向進行測距,以協助嚴重錯誤的檢測。

    3.3 絕對校驗

    絕對校驗包括基陣相對校驗和Box in。相對校驗3.1節已經介紹,以下介紹Box in。

    Box in校準是結合水面定位和聲學測距計算信標絕對大地坐標,完整的地Box in包括計劃、數據收集、數據處理。

    Box in校準是從水面船舶圍繞參考信標開始,其船舶安裝主要設備如下:

    1)Transducer安裝在船舷;

    2)Veripos DGPS;

    3)SG.Brown電羅經;

    4)TSS姿態儀。

    Box in校準數據收集在保證Transducer和信標互相通信的情況下,水面船舶圍以參考信標為圓心作圓周航行(如圖2)同時,Fusion測量軟件收集船舶在繞行過程中的測距數據。

    Box in數據處理,利用信標聲學測距數據和DGPS計算的Transducer絕對位置通過四點空間測距交會法計算信標大地坐標,四點交會存在一個多余觀測,利用最小二乘法進行平差,計算Box in 參考信標最佳的大地坐標。

    4 LBL測試及精度分析

    4.1.測試環境

    2011年,天津港灣水運有限公司購進Sonardyne 6G LBL并于2012年3月在廣東惠州大亞灣淺水區進行精度測試和性能驗證。測量環境,氣溫16℃、氣壓1.015×105pa、水溫10℃、聲速1489.5m/s、風力4~5級東北風、海浪2.0m、水深15m~20m、流速20cm/s。

    測量船使用的是游船(長16.0m,寬4.2m,吃水0.4m),最大航速8節。水面定位系統采用Veripos LD2衛星差分GPS,可以實現動態環境下厘米級的高精度定位。LBL定位精度與水深無關,故只需安裝電羅經測定船舶艏向,不需要安裝橫搖、縱傾、起伏姿態儀。電羅經沿船艏方向安裝并使用全站儀測量調整安裝線,Transducer安裝于船艏X-右手Y-甲板Z坐標系(3.25,2.15,1.20),GPS安裝于(3.25,2.15,1.52)。

    4.2測試流程

    2012年3月27日,廣東惠州大亞灣進行LBL精度測試和性能驗證,具體測量流程如下:

    1)計劃。使用附加姿態傳感器的信標(1012、1015)對一段已知長度的跨接管(15.80m)進行水下測量,測試LBL精度和性能。跨接管兩端各安裝一個信標并在下水前精確測量其距離。然后拋入海底,圍繞跨接管布標、校驗、測量兩信標距離。對比分析LBL測量精度和性能;

    2)布標方法。以跨接管為中心,正五邊形各頂點布一個Compatt 6 信標,基線長度大于500m。采用水面絞車釋放方式,信標懸浮于海底,懸浮線0.5m;

    3)校準方法。相對校準,使用Fusion 6G LBL數據處理和定位軟件對由Compatt 6組成的海底基陣(1001-1005)進行相對校準。校準過程中使用Dunker 6收發器激發Compatt 6相互測距、自測水深和聲速,并利用最小二乘法進行距離平差調整,直到平差結果達到標準差小于項目和相關規范技術要求,輸出校準報告。一般使用Wideband技術進行聲速測距誤差能夠達到標準差小于0.05m,Stone技術標準差小于0.15m;

    4)絕對校準,通過測量船繞基線最長的1002和1003 信標進行校準;

    5)測量。校準結束后,控制收發器激發1012和1015信標進行測距,測量結果15.84m。與鋼尺測量結果15.80m相差0.04m。

    4.3結果及精度分析

    本次測試,Sonardyne 6G LBL水下定位系統在設備安裝、相對校驗、絕對校驗、數據處理、目標定位等技術環節中表現優越。為用戶提供簡便的設備安裝方案。在相對校驗中,采用相同的頻率去詢問不同地址和TAT返轉時間間隔,為相對校驗節省了大量時間(5信標基陣可以簡約五分之四的校驗時間)。

    Sonardyne 6G LBL水下定位系統在水下基陣提供多余觀測的情況下(基陣中信標個數為4個或大于4個),相對測距精度可以達到0.05m的技術要求。

    5結論

    中國海洋石油股份有限公司在2011年宣布了一個“5年中國南海石油產量達到5000萬噸”的宏偉規劃,在此規劃推動下拉開了南海資源大開發的序幕,而LBL長基線定位系統不但可以實現高精度定位且不受水深影響的特性必將在深水鉆井、水下結構安裝、PLET安裝、海管海纜鋪設等海洋石油開發項目中得到廣泛應用。

    參考文獻

    第9篇:通信標準與規范范文

    1G通信作為最早的移動通信系統,其由模擬蜂窩通信和頻分多址技術組成。主要缺點在于由于技術的局限性,無法進行移動數據的連接,且通話質量較低,通話范圍受到局限性,不能實現漫游通話。2G通信系統由時分多址和碼分多址組成其關鍵技術,在1G的基礎之上具有了移動數據連接的功能,通話質量有所提高,對外界干擾也具有一定的屏蔽能力。但是2G在安全方面仍然存在一些問題,主要是在驗證基站的安全性時,不能夠對基站的安全性進行鑒別,無法保障用戶數據安全。3G系統提供了更為快速高效的移動數據連接,并且這種技術已經被廣泛的覆蓋了全球,能夠對多種數據格式進行有效地處理。但是其對視頻的處理仍然存在一切缺陷,全球范圍對通信標準也沒有規范惡統一規定,很難在多種通信標準之間進行通信。最新的4G通信系統無論對數據的處理還是視頻的處理,有更加明顯的提升。在數據傳輸方面,高峰值能夠達到10Mbps甚至是20Mbps,從移動用戶的角度而言,其傳輸速率完全能夠滿足需求。除此之外,4G技術具有更好的兼容能力,能夠與其他通信系統實現協作,從而獲得更好的用戶使用體驗。但是由于4G移動通信肩負了用戶更多的隱私,需要根據其特性建立更高的安全機制。

    二、4G安全接入概述

    4G安全接入可以通過多種措施進行保障,其主要包含:保障用戶信息安全。移動終端由于大多數情況下是放置在用戶附近,因此極易產生根據定位移動終端而發現用戶位置的情況。因此4G通信中,需要對用戶位置進行加密,讓非法跟蹤者不能根據用戶的信息發生地點而實現追蹤,從而保障用戶的安全。雙方認證。雙方認證中主要包括對用戶身份的認證和網絡的安全性認證,主要是服務網絡對用戶的認證。在雙方認證機制中,密鑰機制和本地認證機制是最為有效的認證方式,使用者能夠對AN發送認證消息,AN也能夠通過歷時密鑰中建立密鑰實現認證。數據完整性。數據完整性中,數據所指是加密算法和使用者的數據信息和操作信息,以便在服務器端接收數據后完整的實現操作,并且對其中的數據驗證是否被非法篡改。移動終端安全認證。移動終端編號需要在SN認證后才可以傳送數據,但是在緊急情況下除外。

    三、4G安全接入技術

    3.14G網絡安全接入需求

    4G網絡面臨著方方面面的安全威脅,在所有的安全威脅中,一下三個方面對4G用戶或者服務器的安全威脅所產生的影響最大:用戶權限范圍。需要對移動終端的用戶進行身份確認,從而分配合理的權限范圍,同理,對移動終端的訪問權限和操作權限也進行規范的劃分,避免訪問或者篡改機密數據。與此同時,也需要對移動終端的合法性和其屬性進行確認,避免有非法的配置信息。移動終端直接及移動終端與服務器之間進行數據交換時,應該對數據內容進行可信鑒定。由于不單單移動終端或者用戶會偽裝為合法用戶,在用戶或者移動終端使用公共設備時,公共設備也會偽裝為合法服務器,從而盜取用戶數據。網絡和接口。接入網、移動通信設備等,為了對本身的安全性和對方的安全性進行核實,因此需要實現驗證的雙向性。用戶通過無線網絡向服務器進行數據傳輸室,也需要對用戶信息和傳送的密鑰的完整性進行驗證。在服務器端,對移動終端處的用戶身份進行加密,避免通過接口實現非法盜取用戶身份,進而對用戶位置進行實時跟蹤,與此同時,還需要對接口的建立合理的監控機制,以便執法機構能夠對嫌疑人進行定位和涉嫌違法活動的通話內容的監管。

    3.24G網絡安全接入的技術現狀

    與3G通信系統相比,4G網絡能夠提供更高的服務質量的同時,也需要對其能量損耗進行估量,在避免非法者對用戶進行跟蹤時,也要為執法機關建立便捷使用的監聽接口。4G無線網絡帶來巨大便利,卻也對非法盜取用戶信息和詐騙等,提供了一定的條件。為了提高4G網絡接入的安全性,主要可以通過兩個方面來實現。第一個是對4G等同于2G和3G來處理,對現有的安全框架進行修改,使之能夠應用于4G網絡中。第二個是,將4G視為全IP的網絡,不著重考慮其通信技術和接口,甚至是結構,而是重點放在建立動態配置和自適應的安全體制。在近幾年的研究成果中,主要針對IEEE802.16m進行修改和重新定義,對物理層和其他層次之間的通信進行完善,從而能夠實現更佳的安全性能,也對已有的移動通信技術提供了更好的兼容性。除此之外,PKMv3認證狀態機、LTERAN、3GPPSAE等的變更也能夠4G的完善提供一定的幫助。

    四、總結

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