通信網絡設計論文精選(九篇)
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第1篇：通信網絡設計論文范文
1.1網絡通信框架
1.1.1UNIXSAP/TERMSAP
輕量級的unixsap，termsap網絡通訊組件，是對Socket的封裝結合系統消息隊列，但不支持跨平臺，且只負責數據的收發，不涉及協議分析和組包。
1.2業界的相關庫
1.2.1ACE
ACE是一個大型的中間件產品，代碼20萬行左右，過于宏大，一堆的設計模式，架構了一層又一層，使用的時候，要根據情況，看從哪一層來進行使用。支持跨平臺。
1.2.2Libevent
Libevent是一個C語言寫的網絡庫，官方主要支持的是類Linux操作系統，最新的版本添加了對Windows的IOCP的支持。在跨平臺方面主要通過“select”模型來進行支持。
1.2.3Libev
與Libevent一樣，Libev系統也是基于事件循環的系統，它在poll()、“select”()等機制的本機實現的基礎上提供基于事件的循環。Libev實現的開銷更低，能夠實現更好的基準測試結果。
1.3BillingNTC
在IO多路復用為基礎的，ACE，Libevent，Libev這些網絡框架要不就是非常龐大（ACE），不利于集成；要不就是使用Callback的回調機制，對于固定的事件不如C++的虛函數多態方式。此外并沒有對協議進行細分，至多實現了一些常用協議（如HTTP）的擴展接口，對于數據的處理（如協議解析、粘包、數據緩存）都需要上層自己實現。BillingNTC支持了以下的能力：
（1）支持跨平臺(WIN32,LINUX,AIX,HPUX,SOLARIS,FREEBSD/MACOS)。
（2）支持同步和異步模型的網絡編程。
（3）支持按協議適配拼接消息，緩存復用，并解決粘包問題。
（4）支持同一端口，多種協議混合的解決方案。
（5）支持事件擴展，動態增加事件泵，自定義事件分發和處理動作。
（6）支持流量統計和流量控制。
（7）支持鏈路超時控制。
（8）支持4類協議原型，以及擴展的HTTP協議和WIN-NTCP協議。
（9）支持連接設置。
2BillingNTC設計
2.1IO多路復用
IO多路復用是指內核一旦發現進程指定的一個或者多個IO條件準備讀取，它就通知該進程。與多進程和多線程技術相比，I/O多路復用技術的最大優勢是系統開銷小，系統不必創建進程/線程，也不必維護這些進程/線程，從而大大減小了系統的開銷。
2．2IO事件分離
一般地I/O多路復用機制都依賴于一個事件多路分離器(EventDemultiplexer)。分離器對象可將來自事件源的I/O事件分離出來，并分發到對應的read/write事件處理器(EventHandler)。兩個與事件分離器有關的模式是Reactor和Proactor。Re-actor模式采用同步IO，而Proactor采用異步IO。在Reactor中，事件分離器負責等待文件描述符或Socket為讀寫操作準備就緒，然后將就緒事件傳遞給對應的處理器，最后由處理器負責完成實際的讀寫工作。
而在Proactor模式中，處理器--或者兼任處理器的事件分離器，只負責發起異步讀寫操作。IO操作本身由操作系統來完成。傳遞給操作系統的參數需要包括用戶定義的數據緩沖區地址和數據大小，操作系統才能從中得到寫出操作所需數據，或寫入從Socket讀到的數據。事件分離器捕獲IO操作完成事件，然后將事件傳遞給對應處理器。比如，在Windows上，處理器發起一個異步IO操作，再由事件分離器等待IOComple-tion事件。典型的異步模式實現，都建立在操作系統支持異步API的基礎之上，這種實現被稱為“系統級”異步或“真”異步，因為應用程序完全依賴操作系統執行真正的IO工作。
2．3事件驅動模型
對于事件驅動模型，接觸最多的便是界面的UI編程，它們都有一個事件隊列，線程便是從事件隊列中獲取事件，然后執行事件對應的處理函數，周而復始地循環。事件驅動模型著重于彈性以及異步化，使得編程更為靈活。
在BillingNTC中，需要這樣幾個構件（前攝器，事件分發器，事件泵，事件處理器）來完成事件的流轉，如圖1所示。
2.3.1前攝器
前攝器（Proactor）是一個負責攝取事件，并將事件分發到事件泵的事件隊列中。而連接前攝器便是利用I/O復用監測多個IO上的事件，并進行分離IO事件，派發到上層模塊。
（1）多路復用模型
實用的多路復用模型都是多路分離的(“select”/poll/epoll等)，而且是非阻塞的。將常用的I/O復用進行封裝，提供統一的接口，達到I/O事件前攝器的多樣性。根據操作系統的不同，自動選擇適合的I/O復用模型。
（2）異步IO
前攝器需要負責事件的監測和控制，并同時承擔非阻塞讀寫操作（某些平臺下不支持異步IO，這樣達到模擬異步IO），IO操作與業務邏輯處理分離在不同的線程中，使用消息隊列來進行數據緩沖。即使某個數據包的處理時間過長，也不會影響到IO線程的數據接收。
（3）動態控制監聽
在某些場景下，可能需要對連接上事件的監聽做動態的控制，做到實時地添加和移除指定的事件。如當達到最大連接數的時候停止accept，或對指定連接限定讀寫速度的場景。前攝器通過socket_pair(Unix域套接字)創建出兩個套接字，假設分別叫A和B，將A放入監聽集合中。當需要更改監聽集合時，只需要往B寫入數據，則A即變得可讀，從而喚醒正在監測集合事件的前攝器線程，來處理集合變更的通知。
2．3．2事件分發器
事件分發器(eventdiuspatcher)本身并不是運行態線程，而是一個執行過程，被前攝器線程所執行。它負責為事件選擇一個合適的事件隊列。一個套接字上的事件往往有處理的順序性，當連接剛建立的時候，產生的連接建立事件，會選擇最小負載的隊列，并且后續此連接上的事件都會放入此隊列。其他類型的事件（如信號事件）會每次選擇最小負載的隊列放入。上層模塊可以自定義事件分發器的分發動作，實現個性化地分發邏輯。
2．3．3事件泵
事件泵(eventpump)是基于事件循環(eventloop)，阻塞讀取事件隊列，將事件調用相應的事件處理器接口進行處理。可以有0個或多個事件泵，如果沒有初始化事件泵，則事件的處理由前攝器直接調用事件處理器接口進行處理。
2．3.處理器
事件處理器本身并不是運行態線程，而是一個執行過程，被事件泵線程所執行。提供一個事件處理的統一入口Proces-sEvent，再根據不同的事件執行不用的處理函數。
2．4同步和異步模式
2．4.1同步模式
同步模式在客戶端網絡程序中使用較為便捷，從程序代碼邏輯上看是順序執行下去，能夠更方便地控制邏輯執行順序。因為事件處理器的執行過程是由事件泵線程或前攝器線程執行，與主線程并不是一個線程，那么如何才能讓主線程接管消息的處理？可以通過設置一個阻塞消息隊列，當有一個完整消息達到的時候，放入到此消息隊列，而主線程則可以阻塞讀消息隊列（也可以配合超時）。當主線程還在阻塞讀，而鏈路斷開了，則需要自動將主線程從阻塞中喚醒，返回失敗。主線程中只需要通過GetMessage就可以獲得待處理的消息，然后進行消息處理，這一點就如同對系統消息隊列的收取似的，處理邏輯簡單。
2．4.2異步模式
異步模式在服務端網絡程序，或者客戶端網絡程序需要連接多條鏈路的情況下，最為適合。因為事件處理器的執行完全由網絡框架直接執行。同時由于I/O操作并不是在事件泵中完成，故事件泵便是工作線程，可以開設多個事件泵來達到更好的負載表現。
3結語
第2篇：通信網絡設計論文范文
1.空間激光通信發展概述
2.考慮電力通信網可靠性的業務路由優化分配方法
3.廣域后備保護通信模式及其性能評估
4.衛星通信的近期發展與前景展望
5.空間激光通信研究現狀及發展趨勢
6.現代化礦井通信技術與系統
7.高速鐵路移動通信系統關鍵技術的演進與發展
8.智能變電站通信網絡狀態監測信息模型及配置描述
9.信息與通信地理學的學科性質、發展歷程與研究主題
10.構建新一代智能配用電通信網建議
11.基于EPOCHS平臺的智能配電網通信系統仿真
12.電力通信網脆弱性分析
13.通信電臺電磁輻射效應機理
14.4G通信技術綜述
15.電力和信息通信系統混合仿真方法綜述
16.面向智能電網的配用電通信網絡研究
17.基于SDH光網絡的分層區域式保護通信系統的可靠性研究
18.調度與變電站一體化系統鏈路狀態監測與TCP通信方案
19.煤礦事故特點與煤礦通信、人員定位及監視新技術
20.Tor匿名通信流量在線識別方法
21.煤礦安全生產監控與通信技術
22.配電通信網業務斷面流量分析方法
23.光纖通信概述
24.電力通信及其在智能電網中的應用
25.WAMS通信業務的系統有效性建模與仿真
26.基于API的Win32串口通信編程技術
27.第五代移動通信網絡體系架構及其關鍵技術
28.量子通信現狀與展望
29.配電網EPON通信接入與分區自治
30.基于業務的電力通信網風險評價方法
31.移動通信技術擴散的實證研究:基于中國1990-2012年的統計數據
32.基于IPv6的電力線載波通信分片獨立的重傳機制
33.空間激光通信捕獲、對準、跟蹤系統動態演示實驗
34.基于時頻峰值濾波的電力線通信噪聲消除方法
35.通信網絡能耗分析與節能技術應用
36.“日盲”紫外光通信網絡中節點覆蓋范圍研究
37.基于壓縮感知的脈沖同步的混沌保密通信系統
38.淺談4G移動通信系統的關鍵技術與發展
39.量子安全直接通信
40.一種繼電保護故障信息系統在線通信報文分析工程方案
41.光纖通信的發展趨勢及應用
42.智能配電網通信組網技術研究及應用
43.基于空間激光通信組網四反射鏡動態對準研究
44.運用虛擬仿真實驗改革通信原理實驗教學
45.淺談超寬帶無線通信技術的發展
46.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術
47.SM2加密體系在智能變電站站內通信中的應用
48.現代信息安全與混沌保密通信應用研究的進展
49.中美4G移動通信技術專利信息比較研究
50.衛星激光通信現狀與發展趨勢
51.VC中應用MSComm控件實現串口通信
52.青海—西藏交直流聯網工程輸電線路在線監測通信網絡設計與應用
53.移動通信網絡中的協作通信
54.空間激光通信組網光學原理研究
55.計算機技術在通信中的應用研究
56.面向5G無線通信系統的關鍵技術綜述
57.基于C8051F020單片機的RS485串行通信設計
58.智能變電站過程層網絡報文特性分析與通信配置研究
59.基于業務風險均衡度的電力通信網可靠性評估算法
60.基于4G通信技術的無線網絡安全通信分析
61.無線激光通信系統弱光干擾技術
62.基于SJA1000的CAN總線通信系統的設計
63.10kV電力線載波通信自動組網算法
64.數控系統現場總線可靠通信機制的研究
65.基于WiFi的煤礦井下應急救援無線通信系統的研究
66.機載激光通信系統發展現狀與趨勢
67.軟件定義的能源互聯網信息通信技術研究
68.一點對多點同時空間激光通信光學跟瞄技術研究
69.開放式自動需求響應通信規范的發展和應用綜述
70.兆瓦(MW)級海島微電網通信網絡架構研究及工程應用
71.帶通信約束的多無人機協同搜索中的目標分配
72.基于信道認知在線可定義的電力線載波通信方法
73.一種基于混沌系統部分序列參數辨識的混沌保密通信方法
74.智能配電網無線傳感器網絡數據通信的QoS-MAC層模型
75.無線紫外光散射通信中多信道接入技術研究
76.水下無線通信技術發展研究
77.深空、自由空間、非可視散射和水下激光光子通信
78.基于光電反饋延遲的多點耦合混沌同步和通信
79.面向異步通信機制的無線傳感器網絡及其MAC協議研究
80.不可靠通信環境下無線傳感器網絡最小能耗廣播算法
81.中間環節市場結構與價值鏈治理者的決定——以2G和3G時代中國移動通信產業為例
82.基于IEEE802.11p高速車路通信環境研究
83.太赫茲通信技術的研究與展望
84.一種分布式電源并網監控通信適應性評價方法
85.不同耦合方式和耦合強度對電力-通信耦合網絡的影響
86.太赫茲通信技術研究進展
87.低壓電力線通信網絡特性模型與組網算法
88.基于LabVIEW的監控界面設計與單片機的串行通信
89.聯盟網絡的小世界性對企業創新影響的實證研究——基于中國通信設備產業的分析
90.基于共享內存的Xen虛擬機間通信的研究
91.考慮通信系統影響的電力系統綜合脆弱性評估
92.貓眼逆向調制自由空間激光通信技術的研究進展
93.擴頻通信技術淺談
94.基于信息熵的電力通信網脆弱性評價方法
95.安全高效礦井通信系統技術要求
96.無線紫外光非直視通信信道容量估算與分析
97.基于高能效無線接入網的綠色無線通信關鍵技術研究
98.量子通信技術發展現狀及應用前景分析
第3篇：通信網絡設計論文范文
關鍵詞：無線跳頻通信網絡；跳頻電臺；OPNET
中圖分類號：TP391文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)21-30425-04
Study on the Simulation Models of Frequency-hopping Wireless Communication Network Based on OPNET
WANG Wen-jun, HUANG De-suo, HE You-lin, CHENG Zhi-gao
(Artillery Academy of PLA,Hefei 230031,China)
Abstract: To study the capabilities of frequency hopping wireless communication network under the tracking disturbance,simulation model of the frequency-hopping wireless communication network are built based on OPNET.The models implement all functions of the FH radio,and describe the actions of frequency-hopping communication exactly.
Key words:frequency-hopping; wireless; communication network; FH radio; OPNET
1 引言
頻率跟蹤式干擾能夠迅速、準確的完成搜索、瞄準和干擾等一系列動作[1]，以高于正常通信信號強度數倍的干擾
信號對收信機進行壓制性干擾。由于這種干擾對無線跳頻通信網絡的影響極大[2]，并且該影響在時間和空間上表現出明顯的非線性和不確定性。因此不易采用數學的方法進行研究，而易采用計算機仿真的方法，建立仿真模型對其進行研究。
所謂計算機仿真的方法[3]，具體而言是一種利用數學建模和統計分析的方法模擬網絡行為，從而獲取網絡設計、規劃、組織及優化所需要的性能數據的一種網絡分析方法。基于OPNET的通信網絡性能仿真[4]，是以有限狀態機為基礎理論，綜合運用排隊論、概率論和統計實驗等理論建立數據業務和通信鏈路的數學模型，用C/C++或其它語言實現仿真模型的一種仿真方法。基于OPNET的建模能夠清晰的描述系統的狀態和轉移，開發的模型便于擴展和重用，因此本文選擇OPNET作為建模與仿真的工具。
2 基于OPNET的通信網絡仿真
OPNET采用離散事件驅動的模擬機理[5]，也就是說只有網絡狀態發生變化時，模擬機才工作。因此與時間驅動相比，離散事件驅動的計算效率要高很多。仿真核心實際上充當離散事件驅動的事件調度器，它對所有進程模塊希望完成的事件和計劃該事件發生的時間進行列表和維護。
事件調度器主要維護一個具有優先級的隊列，它按照事件發生的時間對其中的工作排序，并遵循先進先出順序執行事件。而各個模塊之間通過事件中斷方式傳遞事件信息。每當出現一個事件中斷時都會觸發一個描述通信網絡系統行為或者系統處理的進程模型的運行。通過離散事件驅動的仿真機制實現了在進程級描述通信的并發性和順序性，再加上事件發生時刻的任意性，決定了可以仿真計算機和通信網絡中的任何情況下的網絡狀態和行為。
仿真事件、中斷和進程模型在仿真核心執行時間軸上的關系如圖1所示[4-6]。
為模擬通信網絡中多臺收發信機同時工作，OPNET允許多個事件同時發生，一個仿真時間點上可以同時出現多個事件，事件的發生可以有疏密的區別，如圖1所示。
3 跳頻無線通信網絡的仿真建模
基于OPNET的仿真模型分為網絡模型、節點模型和進程模型三類[5]。網絡模型主要實現通信網絡的拓撲結構和通信節點的配置；節點模型主要實現通信節點內部的構造；進程模型主要實現各種通信機制和信息處理的動作。本文將建立跳頻無線通信網絡和跟蹤式干擾機的仿真模型，分別實現跳頻組網通信、規避、數據分發、轉發和重發，以及跟蹤式干擾等動作。
3.1 跳頻組網通信和規避動作的模型實現
跳頻組網通信和規避動作由節點模型和進程模型共同實現。通信節點通常由兩套收發信機構成，一套負責對上通信，一套負責對下通信。如圖2所示，*_jun類模塊是對上收發信機，*_lian類模塊是對下收發信機，YC_queue是信息處理模塊，YC_filter是數據分發模塊，*_source是信源類模塊，*_sink是信宿類模塊，a_*是天線類模塊。
通信節點模型中還有一個重要的模塊――“控制模塊”(YC_controller)，該模塊實現了跳頻組網通信和規避的主要功能，具體而言有以下兩點：①跳頻，簡而言之就是控制本級節點和下級節點的收發信機每隔一個單位時間t按照指定的頻率進行變化，這是一個定時長循環的過程；②規避，即根據本級節點的收發狀態，利用遠程中斷函數使下級節點中斷發信或者恢復發信，這是一個不定時長循環的過程。它可以用圖3表示，由于OPNET仿真允許多個事件在同一時間發生，所以二者之間并不沖突。
根據圖3中的循環過程設計跳頻模塊的進程模型，如圖4所示。首先進程模型進行初始化，在初始狀態（INIT）的入口位置獲取下級節點的ID，同時立即訂制一個自中斷，確定首次跳頻的時刻。而后進入等待狀態，在此反復地判斷到達中斷的類型，如果是自中斷就正常進入跳頻循環，并在跳頻循環中制訂新的自中斷；如果是統計中斷，則立即在下級節點中訂制一個遠程中斷，用來終止或恢復下級的通信。
3.2 信息分發和轉發的模型實現
信息的分發和轉發是由節點模型和進程模型共同實現的，通信節點模型如圖2所示，其中包含四條信息傳輸路徑。按照這四條信息傳輸的路徑可以將節點模型分解為四部分，如圖5所示，本小節重點介紹信息流路徑的控制實現。
所有對信息流的控制均有YC_filter模塊實現。來自本級的信息分別經過對上電臺和對下電臺發送到目的地，發送完畢后經過YC_filter模塊分發到YC_sink模塊進行銷毀，如圖5(a)、圖5(b)所示；來自于上級的信息，由收信機接收后，經YC_filter模塊判斷傳送到隊列模塊，經隊列模塊傳送到對下電臺進行轉發，其中的jun_sink模塊負責統計上級的信息，如圖5(c)所示；來自于下級的信息，同樣經過YC_filter模塊和對列模塊之后被傳送到對上電臺進行轉發，如圖5(d)所示。
由此可見YC_filter模塊主要實現了兩種功能：1)判斷信息的來源，將信息分發到相應的模塊；2)統計所有流經該模塊的信息，提供節點的吞吐量數據。
3.3 信息排隊和重發的模型實現
信息的排隊和重發動作主要在隊列模塊的進程模型（下文簡稱隊列進程）中實現，另外信息的分發、上下級間的規避也需要隊列進程協助實現。鑒于此，本文建立隊列模塊的進程模型如圖6所示。
隊列進程包含1個非強制狀態和7個強制狀態。idle代表著系統空閑狀態，是隊列進程通常處于的主要狀態，也是進程中唯一的非強制狀態，所有的中斷均在該狀態進行判斷；init狀態完成隊列進程的初始化；arrival狀態代表著信息流的到達，此時進程的動作是將數據從輸入流中讀取出來，并插入隊列進行排隊，等待著下一步的處理；svc_start狀態代表著服務的開始，該狀態根據數據信息的來源分別選擇不同的信息發送路徑；svc_coml1、svc_coml2、svc_coml3、svc_coml4狀態用來妄稱信息的重發動作；stop_for_a_while狀態表示數據被正確接收，此狀態負責設置標識參數，并取消上一個狀態訂制的中斷。隊列進程直接或間接實現了以下四種功能。
1)信息排隊
在arrival狀態的入口用op_subq_sort()方法實現數據信息的排隊，排隊的依據是信息的優先級，優先級利用op_pk_priority_set()方法指定。
2)信息重發動作的實現
如果信息被下級正確接收，下級將立即運用方法op_intrpt_force_remote()訂制一個遠程中斷給上級，使上級的隊列進程之跳出idle和svc_coml*之間的循環。否則，進程將自動在3次循環之后跳出。
3)信息轉發
隊列進程參與信息轉發的實現，在發送信息指出，進程會讀取信息的源地址。而后根據信源地址，訂制具有不同代碼的自中斷，選擇svc_coml1、svc_coml2、svc_coml3、svc_coml4四種條轉發路徑中的一條。
4)下級通信節點規避動作的實現
在idle狀態上設置有兩個條件轉移STOP_SERVE和RESTART_SERVE，它們分別用來配合上級節點的控制模塊，實現發送終止和發送恢復息的動作。
如果上級節點的發信機正在工作，即控制模塊通過統計線讀取了發信機的“忙”狀態，它將立即制定一個中斷代碼為STOP_SERVE的遠程中斷給下級的隊列模塊。下級接收到該中斷后執行servestop()函數，利用op_intrpt_disable()方法終止當前已經訂制信息發送中斷。當上級信息發送完畢時，控制模塊通過統計線讀取了發信機的“閑”狀態，同時立即制定一個中斷代碼為RESTART_SERVE的遠程中斷給下級，用來激發serve_restart()函數，以恢復信息的發送。
4 結論
在OPNET環境中檢驗所建立的模型，結果表明模型實現了無線電臺的跳頻，數據的分發、復制、重發、規避等動作以及跟蹤式干擾機的干擾動作，具有一定的重用價值，為進一步研究復雜條件下的跳頻通信網絡仿真奠定基礎。
參考文獻：
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第4篇：通信網絡設計論文范文
論文摘要:隨著電力通信新技術的發展,電力通信網作為保持電力系統安全穩定運行的支柱之一,在我國發揮著不可忽視的作用。為了保證我國電力系統的安全與穩定,需要對電力通信行業的發展歷程和現狀有一個準確客觀的認識,并提出發展方向和建議。本文從我國電力通信的發展歷程、面臨的現狀和未來發展方向三個方面,對其做出了闡釋。
在通信技術和電力技術飛速發展的今天,我國的電力通信行業,隨著電力工業的發展,正不斷擴展和完善。我國的電力通信網,是為保證我國電力系統的安全穩定優質運行而產生的,經歷了從無到有,從簡單到當今先進技術的運用,從單一到多種通信手段共用覆蓋的發展過程。電力通信在為電網的自動化控制、商業化運營和自動化管理的過程中發揮著巨大的聯通和服務作用。
1 我國電力通信系統的發展歷程
我國的電力通信系統,經歷了一個較快的發展時期,幾十年內,經歷了一個從縱橫交換到程控交換、從明線和同軸電纜到光纖傳輸、從模擬網到數字通信網、從定點通信到移動通信以及從主要面向硬件到主要面向軟件技術的發展階段變化。
1.1 四十年代至五六十年代
電力通信的發展始終與電網的發展相同步,互相支持、互相配合。在我國,四十年代,主要以東北輸電線為主,除城市外,其他地區都較為孤立,且明線電話在當時占主要地位,長距離調度所使用的載波機主要依靠日本機器。隨著五六十年代我國用電量的明顯劇增,東北電網又向華北地區擴散,建成了華北電網,但我國的公網通信仍然較為落后。此階段我國使用的電力線載波機仍是國外進口,在向蘇聯進口的同時我國開始自行研發生產。
1.2 七十年代
七十年代初期開始,我國的電力通信系統開始在一些信息需求量大和重要部門采用微波通信;到末期,我國的電力通信系統又有了進一步發展,電力線載波通信占主導地位,其它有小容量(120路以下)FDM模擬微波、郵電多路載波、電纜及架空明線等,我國的電網已經擴大到擁有華北、東北和華東三大電網,部分地區開始形成自己的獨立通信網絡。此階段我國電力通信以音頻、載波、模擬微波等通信方式為主。不過全國范圍內,大多地區十萬千瓦以上的電網沒有通信干線,且通信電路不太健全、自動化水平不高,部分地區還經常出現停電現象,通信系統的落后成為我國電力工作的薄弱環節之一,給我國的工農業生產帶來了較大影響,與國外差距仍然較大。
1.3 八十年代
八十年代是我國電力通信的高速發展時期,隨著大規模集成電路的發展,出現了數字微波、光纖通信和程控交換機等,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。承接七十年代末的電力系統數字化網絡的建設,八十年代,我國開始建設電力專用通信網。此階段,數字微波、衛星通信、光纖通信、移動通信、對流層散射通信、特高頻通信、數字程控交換機等得到了推廣與運用。當然,電網的飛速發展也為電網的管理和技術提出了新的要求,我國緊跟時代腳步,自上而下成立了電力通信網建設和管理的專門機構,并逐步形成和完善了一套指導建設電力通信網的技術政策,制訂了有關通信的規章制度和技術要求,培養出了一批熟悉通信設計、建設、運行、維護、管理的人才,在政策和制度方面加強了力量建設。
1.4 九十年代
九十年代,我國的電力通信系統發展較快,有了進一步提高,新技術和新設備的應用更快更靈活,在其他網絡上,例如傳輸網和交換網等得到了進一步的完善,并開始引入一批高新網絡技術,為現在的電力通信發展打下了良好基礎。
2 我國電力通信的現狀
2.1 電力通信網的主要業務形式
在我國,電力通信網是一種專業性極強的通信網,是電網的重要組成部分,在網絡通信技術不斷發展的今天,電力通信網的業務形式也在不斷擴大和發展,其主要業務形式表現在以下幾個方面:
2.1.1 電網安全監視和穩定控制方面
在我國各個城市中經常出現電力系統崩潰的現象,其中一個重要原因就是電力網絡結構過于薄弱,而且使用極不合理。對此,許多地區在電網的安全監視和穩定性控制方面給予了不少投入。例如,購置了及時定位線路故障點的線路故障測距裝置;對通信網絡不穩定的地方設置了實時監控系統,監視通信網路的健康狀況;通過全球衛星定位系統的實時相量測量,在電力系統中實施相量控制等手段,使得我國大部分地區的電力系統穩定運行成為了可能。
2.1.2 氣象與新能源方面
電力通信系統目前在氣象監測方面正發揮著日益增大的作用,例如:對于常年無人監守的戶外水電站,可借助電力通信系統在水電站的上游選取合適位置安放監測臺,對一年降水情況進行采集和網絡分析,然后通過網絡將信息傳播,對數據進行全面具體的分析。同時,它在新能源方面的作用也正不斷突出,對太陽能、風能、潮汐等新能源的發電技術研究正是今后國家電力進程的一個長期方向,因此電力通信系統對新能源的開發利用也是今后電力通信網絡的業務方向之一。
2.1.3 環境保護方面
在環境保護力度不斷加大的今天,對各個領域的各種排放物的監控要求正不斷提高,目前,我國電力通信系統在對部分火電廠、核電站的廢氣、煙塵、放射線等的排放上已形成全面的監測系統。此系統綜合利用GPS系統、地理信息系統(GIS)、遙感技術(RS)等先進技術,將采集到的數據和實物樣本就地進行分析處理,并通過網絡,傳輸到總部統一備案處理,大大提高了效率,對環境保護做出了巨大貢獻。
2.1.4 電網商業化運營方面
電網商業化運營主要依托于全國的聯網工程,在我國電力改革深入發展的今天,要求形成與國際互聯網企業接軌的大的網絡環境。電子商務系統安全性大、快捷方便,收益空間大,建立互動式電子商務平臺,不僅能擴展業務范圍,還能擴大信息交流。高速而又安全的電力通信網絡,對電子商務的實時交易和電力網絡環境的安全維護,發揮著越來越重要的作用。
2.2 我國電力通信的主要問題
2.2.1 電力通信網絡管理標準不完善
我國的電力通信網絡,其標準和體制雖然符合國家和國際標準,但在電力系統的特點和要求下,其通信網發展的標準和規范都極不完善,規劃等制定和更新也不及時。這在新技術更新發展速度如此迅速的今天,電力通信網絡的管理標準不完善對電力通信網的整體全面發展影響較大。
2.2.2 區域發展不平衡
在我國,各地受經濟發展水平、政策貫徹落實程度和科技運用程度的差異,每個地區的電力通信發展水平極不平衡。部分地區和單位早已實現數字化和光纖化環網,該地區的電網及通信業務服務能力大大加強;而有些地區受地理和經濟因素的共同制約,在發展速度上落后于發達地區,有的甚至偏遠到變電站連成最基本的調度電話都難以保證,各地區發展極不平衡。
3 電力通信的發展方向
3.1 加快光纖傳輸網的設置,加大全面網絡建設
我國部分地區的電力通信系統中,電力光纖通信網存在著纖芯容量不足、設備容量小的情況。因此很有必要加大投入在加快傳輸網的建設上。要對該地區主干光纖傳輸網加大改造和建設力度,吸引投資,以點帶面,在工程建設上做好工作。而且,要在電力通信和動作流程中加大網絡的全面、系統建設。例如,在通信網的非話業務方面和網內IP技術等方面要加大開拓和推廣力度,努力擴大電力通信網絡的覆蓋面,在各交換機制的組網工作中做好相關完善工作,把信息交換網絡朝著高速高效率、安全性強、穩定性高的方向建設。
3.2 加大科研力度和技術研究
我國的電力傳輸技術有待提高,要在維護已有的傳統傳輸模式的基礎上,加強改造和新技術的研發,增加業務管理力度和方面,在研究和建設電力通信網絡的同時,要鼓勵科技創新,將寬帶IP等新技術的運用深入到現代通信網絡的建設當中,多角度加大經費投入和科研技術的研究。
3.3 各地嚴抓電力通信電路的建設質量
在我國電力通信發展速度飛快的現狀下,要努力減少通信電路誤碼率高、公務監控不力、監控系統不通等系列問題,杜絕電力通信網絡工程中的低質量工程項目的出現。各個地區應避免“地方保護”、“門戶觀念”對工程選擇和決定的不良影響。且在網絡系統的建設過程中,加大科研力度和投入,其工程項目負責人還要實行責任制,做好檢測和監管工作,及時驗證工程指標是否合格,確保建設質量。
3.4 積極建設寬帶多業務數字網絡平臺
在電力通信發展規劃中,要積極地建設寬帶多業務數字網絡平臺,在語音、圖像、數據、媒體、新聞等各業務領域為現在和今后的發展打好基礎,提供統一的多優先等級,確保業務質量。
3.5 致力于國內和國際市場的開發
第5篇：通信網絡設計論文范文
論文摘 要:消防通信規劃是城市消防規劃中的重要內容，本文論述了目前我國消防通信規劃的現狀及編制中存在的問題，詳細介紹了消防部隊信息通信體系建設的現狀和未來發展趨勢，分析了當前消防通信規劃編制和實施中的重點問題，為消防通信規劃編制工作提供參考建議。
1、前言
隨著我國應急救援體系的發展，消防部隊已逐步成為城市主要的應急救援力量，廣泛參與到自然災害、事故災難、社會安全事件等公共突發事件的應急救援處置中，并承擔了部分非緊急的社會救助任務。消防通信是消防部隊開展滅火救援行動的根本保障，是未來城市應急救援體系中信息通信的主要組成部分。美國911恐怖襲擊事件中警察和消防員未建立統一的通信手段而造成的慘痛教訓凸現出城市消防通信規劃的重要性，所以在城市消防規劃編制過程中合理規劃和部署消防通信的建設和發展，在規劃方針的指導下逐步建立和完善城市消防通信體系，是消防部隊在執勤備戰和災害救助中全面發揮應急救援能力的根本保障。
2、消防通信規劃的現狀
消防通信規劃的編制主要由城市規劃設計單位和消防部門共同完成。由于城市建設和通信技術的高速發展，各地消防通信系統也在不斷的擴展和升級，消防通信建設所依據的《消防通信指揮系統設計規范》等規范文件的要求與目前的應用現狀相差較大，內容滯后且不全面，對規劃編制的指導意義不夠充分，一些通信指揮系統雖已達到火災報警、火警受理、滅火救援通信調度等應用的基本要求，實際中卻不能滿足新形勢下消防部隊應急救援通信指揮的需求。并且由于消防通信規劃的專業性較強、技術要求高、涉及的領域廣泛繁多、基礎設施建設發展不均衡等方面的原因，使消防通信規劃的編制工作難以有效和深入開展，造成部分城市消防通信規劃的內容空泛、缺乏深度、可操作性較差，不能切實有效的指導城市消防通信建設和發展。此外我國的應急管理體系建設起步較晚，部分消防通信規劃內容僅片面集中于火災事故方面，缺乏城市應急救援總體發展的綜合考慮，造成消防通信建設與城市應急救援體系建設脫節。
3、消防通信建設現狀
消防部隊的信息通信建設按照公安部消防局信息化建設的總體規劃部署和具體要求展開，實施主要依靠當地政府財政撥款、當地公安部門和電信部門的通信網絡建設以及消防部隊自身的信息化裝備建設來完成，目前各級消防部隊均已形成了相對獨立的消防信息通信體系。以下將從基礎通信網、消防通信指揮中心、消防綜合業務信息系統等幾個消防規劃中涉及的重點方面具體展開論述。
3.1 基礎通信網絡
基礎通信網絡是消防通信和城市應急通信的基礎設施，網絡的建設直接決定了消防部隊的信息應用能力，所以基礎通信網絡的發展是消防通信規劃的重點。目前消防部隊依托公安信息網、公眾電信網、無線超短波通信網、衛星通信網等多種通信網絡傳輸語音、圖像和數據，形成了一套較為完整的消防通信網絡體系，以下歸納為計算機通信網、有線通信網、無線通信網、衛星通信和短波通信網等幾部分介紹。
3.1.1 計算機通信網
目前消防部隊各級單位均已接入了以公安信息網為基礎的計算機通信網，這一網絡是消防部隊數據通信的基礎網絡，承擔滅火救援指揮調度、消防綜合信息管理等大部分信息系統的數據傳遞，并可實現IP語音電話和視頻傳輸等多媒體應用。為保證調度指揮等重要信息的可靠傳遞，部分節點間還建立了指揮調度專線和備份網路。在消防通信規劃中應按照當地公安信息網和消防部隊自身信息通信的建設情況以及各級消防部隊的信息通信需求，合理規劃消防計算機通信網，確保網絡的全面接入和可靠暢通。
3.1.2 有線通信網
有線通信網包括報警電話接入和報警信息查詢專線、指揮調度專線、辦公市話網和公安專線網等通信網絡，是城市各級消防隊站獲知災害事故發生和傳遞調度指揮命令的基礎信息通信網絡。其中報警電話接入專線是用于接受公用電話網的報警和城市消防遠程監控系統的火警信號及相關信息的通信線路。報警信息查詢專線是用于獲取報警電話的位置、裝機人身份等信息的數據專線。指揮調度專線是用于連接火警受理終端、各消防站以及各相關聯動單位的通信專線。辦公市話網和公安專線網是消防部隊內部各級部門之間和與公安機關之間通信的辦公電話網。有線通信網是傳統的消防通信基礎網絡，目前各城市基本完成了消防有線通信網的建設，在消防通信規劃中應以未來網絡容量和性能的改進及發展等內容為主，確保消防有線通信網的完備可靠，保證消防部隊對災害事故快速響應和出動調集命令的有效傳達。
3.1.3 無線通信網
無線通信是消防部隊在滅火救援展開和進行過程中用于災害現場信息傳遞的主要通信方式。目前各級消防部隊普遍配備了用于現場通信的350MHz超短波無線常規通信設備，并利用轉信臺擴展網絡覆蓋的范圍。大部分城市還依托當地公安無線集群通信系統建立了消防集群通信網，北京、上海等地還建設了具備網絡容量大、通話質量高、應用功能多等特點的數字集群通信網。消防部隊以超短波無線通信為基礎構成了由城市消防通信指揮網、現場指揮網和滅火救援戰斗網組成的三級無線通信網絡，并且利用GPRS、CDMA、3G等公眾移動通信技術以及超短波、微波數傳設備等多種手段建立無線數據通信網，用于傳輸滅火救援現場的圖像和數據信息。此外公眾移動電話網也是消防部隊重要的輔助通信手段。合理規劃城市消防無線通信網，構建可靠的無線通信體系是消防部隊在滅火救援過程中戰斗力有效發揮的根本保證。
3.1.4 衛星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然災害救援或野外應急救援中，依賴中繼站的常規無線通信網往往會受到傳輸距離和范圍、電力供給、極端環境影響等方面的局限，不能滿足消防部隊信息通信的需要，此時衛星通信和短波通信等應急通信方式成為救援現場最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已對消防衛星通信體系做出總體的規劃和部署，并推進消防衛星通信網的建設，一些城市的消防部隊先后配備了“動中通”衛星通信設備、便攜衛星站、短波電臺等應急通信裝備，在玉樹地震和舟曲縣特大泥石流等自然災害救助和部分大型跨區滅火應急救援中顯現出極強的應急通信保障能力。消防衛星通信和短波通信是應急通信體系中的重要部分，是城市有效抵御極端災害的基礎保障設施。
3.2 消防通信指揮中心
消防通信指揮中心是消防部隊信息通信和作戰指揮的中樞，具有受理報警、滅火救援指揮調度、信息情報支持等功能，負責火災及其它災害事故的接處警受理和消防救援力量的調度指揮。按照公安部“三臺合一”的要求，目前我國大部分地級以上城市均已設置了包括治安、交通、消防在內的接處警指揮中心，建立了統一的集中受理和多部門聯動的接處警平臺，一些城市還進一步將醫療救護、安全生產等應急救援相關的領域納入其中，并形成城市綜合應急救援指揮中心。部分通信指揮中心還具備使用手機定位技術和GIS技術確定報警人的位置、使用短信平臺受理報警、即時監控救援力量的行動狀態、通過圖像監控系統獲取災害發生區域的現場狀況和交通狀況等功能。在消防通信規劃中應針對本地的實際情況，綜合考慮未來城市應急救援體系的發展，確定消防通信指揮中心的建設發展方案。
移動消防通信指揮中心是設置在專門的通信指揮車中并集成了消防通信指揮相關功能的移動指揮平臺，通常包括調度指揮臺、輔助決策信息系統、多種無線通信系統、火場圖像系統、視頻會議系統、現場廣播、供電及照明等其他輔助設備，是眾多救援力量參與的復雜災害事故處置現場中通信指揮的關鍵因素。按照城市規模和應急救援體系的建設情況，配置不同功能組件和不同移動及通信能力的消防通信指揮車是消防通信規劃中的重要問題。
3.3 消防綜合業務信息系統
消防綜合業務信息系統是包括了滅火救援指揮、消防監督管理、部隊管理和消防公眾服務等多種應用功能的信息系統集成，是消防通信中應用軟件的主要部分。按照消防部隊信息化建設總體規劃和部署，各級消防部隊將逐步推廣和應用包括消防基礎數據平臺、消防公共服務平臺及各消防綜合業務信息系統等部分的一體化業務平臺。目前各地統一按照公安部消防局部署方案的要求，逐步開展了消防監督管理、部隊管理和公眾服務等信息系統的推廣和應用，而對于消防基礎信息平臺、滅火救援指揮系統等面向滅火救援指揮和管理的信息系統，因受到基礎信息數據庫和通信基礎設施建設情況的局限，各地的應用程度差異較大。在消防通信規劃中，應將建立和完善城市地理信息、火災風險信息、危險源信息、水、電、生產、醫療救護信息等內容的城市應急救援基礎信息數據庫，以及按照城市應急救援的具體需求開展消防指揮調度系統、消防指揮決策系統、重大危險源評估系統、模擬演練等系統的應用納入到消防通信規劃中重點建設。
4、未來發展趨勢
隨著信息通信技術的高速發展，眾多高性能的通信技術將逐步應用于消防通信領域中，不斷推進消防通信的發展。目前第四代移動通信技術已進入實驗性應用階段，在不久的將來勢必將成為消防通信體系中高質量傳輸數據信息的重要手段。信息通信硬件設備的發展，使信息通信裝備的通信性能和移動性能不斷提升，設備成本將更加低廉，未來隨著多媒體單兵信息裝備的深入應用，使災害救援現場各級指戰員具備強大的信息通信能力，數字集群通信、衛星通信、微波數據通信等通信設備也將廣泛裝備到各級消防部隊中，逐步成為普遍配備的常規通信手段。隨著城市災害聯網監控系統的建設，消防通信指揮中心可以智能感知火災等災害事故的發生并及時獲取相關災情信息，極大的提高消防部隊對災害事故響應能力。此外物聯網、遙感技術、傳感器技術、Ad Hoc網絡等應用于消防領域，可以即時、全面、深入的獲得滅火和應急救援現場的災情狀況和救援實力狀況，實現天空地一體的消防通信體系和數字化指揮調度體系。在消防通信規劃中，應結合未來通信新技術的發展，合理規劃和部署城市消防通信建設。
5、問題和建議
消防通信的發展應與城市應急救援體系各方面的發展情況及相關領域的具體情況協調統一。由于通信技術的發展速度較高，消防通信規劃編制中應準確預見未來城市消防通信的需求，在首先確立適合消防通信發展總體框架基礎上靈活的選擇兼容性好、生命力強并具備開放和統一標準的技術和設備，有效避免重復建設，并盡量降低系統升級換代和改造的成本。發展中還應重視基礎通信設施建設，切忌盲目追求新技術和熱點技術。可靠度和抗災能力是消防通信系統中不能忽視的問題，應充分考慮應急狀況下缺乏電源供給、設備損壞、大量用戶占用等特殊情況的系統運行，合理劃分系統中緊急與非緊急應用的分工、采取冗余和備份設計、增設應急狀態的專用模式等手段提高系統可靠程度和對災害的抗擊能力。此外消防通信系統設計中還應充分考慮到互聯網、公安網、公眾話務網、政務網等多個獨立通信網絡中各種系統間數據的融通，設計中應盡量將系統各具體應用建立在統一的平臺和網絡中，并采用一些安全穩妥的連接手段，共享和交換各網絡間的信息數據。
參考文獻
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第6篇：通信網絡設計論文范文
【關鍵詞】 WCDMA技術 無線傳感器網絡 中間件
RESEARCH ON NETWORK INTERCONNECTION OF WSN AND WCDMA
Xu Zhiwei，Ni Jie，Wang Gang，Zhao Honglin，Ma Yongkui （Harbin Institute of Technology，Heilongjiang Harbin，150001）
Abstract：ON the background of WCDMA mobile communication system of ZTE and WSN system of OURS， the article designs the interconnection scheme and realizes its function through B/S structure. The article designs the interconnection scheme on middleware technology and realizes its function through WEB.
Keywords： WCDMA technology， wireless sensor network， middleware
一、 n題研究背景
WCDMA移動通信系統是哈爾濱工業大學通信工程系與中興通訊公司共建的碩士生和本科生校內實踐基地。實驗室現有的WCDMA移動通信網絡只具備基本的語音通信和數據通信功能，學生們不能充分體會到通過移動通信終端控制實際設備的功能，這樣就會使學生缺少對系統的更全面的認識和興趣。本文設計WSN與WCDMA網絡互聯的具體方案，提出以中間件技術進行WCDMA移動通信網絡和無線傳感器網絡進行互聯的具體方案，配置網絡互聯所需要的主要參數。本文利用無線傳感器網絡中間件技術實現WSN和WCDMA系統的互聯，驗證移動通信終端通過WCDMA移動通信網絡來訪問和控制無線傳感器網絡的功能。
二、網絡互聯方案的設計
本文中系統的組建主要包括WCDMA移動通信系統的組建和WSN實驗系統的組建兩部分。WCDMA移動通信系統采用WCDMA R4網絡結構，利用中興通訊公司的技術實現。WSN實驗系統是基于奧爾斯公司OURS-IOTV2-EP平臺組建的。WSN和WCDMA網絡互聯是通過中間件技術實現。
2.1 WCDMA移動通信系統的組成
本文采用WCDMA R4網絡結構作為組建移動通信網絡的模型。WCDMA R4網絡結構主要由Node B、RNC、CS和PS等組成。CS域的功能實體主要包括移動媒體網關（MGW）和移動軟交換中心（MSC）。PS域的功能實體主要包括SGSN和GGSN等設備。
基站（Node B）在RNC控制下完成射頻信號的接收和發射，與移動終端進行通信，對信號進行調制解調和定位信息管理。RNC通過接口電路完成對基站的管理，RNC通過接口電路與核心網進行通信。RNC負責信道分配、信道切換、邏輯信道到傳輸信道的映射、信道傳輸格式設置。核心網由電路域（CS）和分組域（PS）構成。電路域（CS）主要完成用戶的語音通信功能，包括話音業務、短信業務和視頻通話。分組域（PS）主要管理用戶訪問互聯網的業務。本文選擇基站的型號是中興通訊公司的ZXSDR B8200 +ZXWR R8840，RNC選用的型號是ZXWR-RNCV3，移動媒體網關型號是ZXWN MGW，移動軟交換中心型號是ZXWN MSC，分組域的型號是ZXWN PS。
2.2 WSN實驗系統的組成
該實驗系統主要由硬件部分和軟件部分組成。硬件設備包括8個無線通信模塊、8個傳感器模塊、8個電源板模塊、高性能嵌入式網關和其他配套設備。實驗系統包含4個無線傳感網通信節點和一個無線互聯網解調器。
2.3通過WEB中間件實現網絡互聯
中間件是在操作系統（包含底層通訊協議）和多類分布式應用系統聯系的單個應用中間件，中間件的主要功能是屏蔽軟件系統的差異，實現對上層系統透明傳輸的功能，無線傳感器網絡的中間件軟件制定需要遵守如下的標準：
A 由于節點的能源、運算、儲存性能和通訊性能不足，因此WSN中間件需要的是較輕能耗程度的器件，且可以在功能和能源利用間實現均衡。
B 傳感網環境比較復雜，因而中間件軟件還需要供給優越的容錯體制、自變化體制和自保護體制。
C 中間件軟件的下層支持是多類軟件節點和操作平臺（如TinyOS、MANTIS OS、SOS等），因而中間件系統不用考慮下層的差異。
D中間件系統由不同的軟件組成，為各種上層軟件供給相同的、能夠拓展的接口，進而進行應用的研制。
IOTService 是基于微軟操作系統運行的，其功能主要是把不同的軟件服務集成到一個系統中。其它的系統和終端通過不同的局域網和廣域網與IOTService進行連接。IOTService的主要優點是為不同的用戶提供統一的軟件接口，可通過服務器/客戶端的模式通信，也可以搭建 WebService，通過WebService 和 IOTService 進行通信，再進一步編寫 B/S 架構的應用軟件。整個系統結構如圖1所示。由于WSN的中間件技術能夠很好的在不同網絡環境中運行，因此選取中間件技術作為WSN和WCDMA網絡互聯的方案。
2.4基于VPN技術實現網絡安全互聯
雖然WSN和WCDMA網絡本身都有一些安全協議來保證信息在傳輸的過程中的安全性，但由于在實際應用中WSN與WCDMA進行互聯時都要通過Internet，由于Internet對所用用戶是開放的，因此信息經過Internet傳輸時容易受到黑客的攻擊，所以研究WSN和WCDMA安全互聯技術很重要。本文研究并現了基于VPN技術進行網絡安全互聯的方案。
虛擬專用網（Virtual Private Network）是通過互聯網等建立一種基于安全協議的網絡連接，通過VPN建立起的網絡連接是經過安全協議加密的，因此能夠對要傳輸的數據進行加密，實現在開放的互聯網中安全通信的目的。在VPN中，任意兩個節點之間的連接并沒有穿通專用的端到端物理鏈路，而是架構在公用網絡平臺上。VPN對用戶端透明，用戶使用一條專用線路進行通信。
三、實驗過程
實驗過程主要包括：（1）運行計算機中的中間件。（2）修改tcpser.ip和 tcpsbm.ip為中間件所在計算機的IP 地址。（3）修改tcpser.port 和 tcpsbm.port為無線傳感網絡數據 TCP 端口和管理中間件TCP 端口。（4）把jdbc.url中的DBQ部分修改為Access數據庫的路徑。（5）運行startup.bat批處理命令。（6）在WCDMA制式的移動終端瀏覽器中輸入IP地址后，移動終端的屏幕上出現物聯網管理界面，在這里可以完成相關模塊的管理功能，實現無線傳感器網絡節點拓撲結構的顯示和管理等功能。
四、結束語
本文完成以下研究工作：
1、組建以WCDMA R4為網絡結構的移動通信系統，設計Node B、RNC和核心網的主要參數，實現移動通信終端通過WCDMA網絡的語音和數據通信功能。
2、分析無線傳感器網絡與WCDMA移動通信網絡互聯的方案，選取中間件技術的互聯方案。
3、設計基于VPN技術的網絡互聯方案，并驗證該方案能夠對WSN和WCDMA網絡進行安全互聯。
參 考 文 獻
[1]孫卓. 異構無線網絡中的接入選擇機制研究. 北京郵電大學博士論文，2007.
第7篇：通信網絡設計論文范文
【關鍵詞】 PSTN 軟交換 ZXMSG5200 優化改造
PSTN作為提供話音通信的優質網已經為用戶服務了幾十年，但是隨著技術的快速發展和用戶對豐富業務需求的不斷增長，它終將被以軟交換為核心的下一代網絡所代替。基于電路交換的程控電話交換機雖然可以提優質的語音服務，但它的業務種類單一，需要增加新業務時，改造設備的難度很大。軟交換網絡通過基于IP傳輸的協議實現呼叫、業務的控制和語音、數據的傳輸，不僅解決了目前PSTN存在的問題，更重要的是它將交換網和數據網巧妙有機地結合起來，并在此基礎上又提出了多種靈活豐富的業務提供方式。
一、山西焦化企業通信網絡現狀分析
目前，山西焦化企業通信網包括兩大網絡：一是基于電路交換的程控交換電話網絡，主要適用于五個生產區域現場崗位通信；二是基于IP交換的FTTH寬帶數據網絡，主要適用于四個住宅生活小區的宅電用戶，實現電話和寬帶的接入，兩個網絡互相獨立。
1.1山西焦化企業現用通信網絡存在的問題：
1、電話交換網絡與寬帶數據網絡相互獨立，設備出現冗余，通信資源不能有效利用，造成建設維護上的投入較大。
2、程控電話數字交換機已用十幾年，設備已經老化，備品備件缺失，一旦發生故障，將無法修復，影響生產的正常進行。更換程控交換機投資大，而且交換核心層設備也在不斷淘汰，更換新的程控交換機已不是長遠之策。
3、生產崗位用固定電話，如果淘汰程控交換機改為FTTH方式接入，五個生產區域需要敷設大量光纖，通信網絡需要重新設計，造成大量設備投資，原有固話網絡通信電纜資源浪費。而且生產崗位要求通信可靠，如果生產崗位采用FTTH方式實現語音，崗位分散，不能對終端ONU實現統一可靠的供電，一旦發生停電，終端ONU失電，將造成通訊中斷，起不到應急情況下通訊暢通的效果。
4、化肥廠程控交換機、焦化廠程控交換機、甲醇廠程控交換機出中繼為一條傳輸路由，當傳輸設備出現故障時，將造成大面積通信中斷。
1.2山西焦化企業目前網絡架構
1、固定電話網絡結構圖
山西焦化企業共有四套程控交換設備，通訊樓程控電話交換機、化肥廠程控電話交換機、焦化廠程控電話交換機、甲醇廠程控電話交換機。通訊樓程控電話交換機通過622傳輸和2.5G傳輸與中心局形成兩個傳輸網路環路。當一個傳輸路由有故障時，所有業務可以通過另一路正常運行。化肥廠程控交換機下掛廣勝寺傳輸。只有一條出中繼路由，當路由出現故障時，將影響正常通信，存在很大隱患。焦化廠程控交換機機與甲醇廠程控交換機下掛2.5G環路，與太吉、道覺、后河頭、南郇形成小環路。也只有一條路由，同樣存在很大隱患。
2、寬帶網絡結構
山西焦化通訊樓機房寬帶接入設備ZXA10 C300與焦化廠機房寬帶接入設備5683T通過通訊樓機房的匯聚交換機S9306到洪洞中心局匯聚9312。寬帶接入設備C300覆蓋山西焦化瑞祥小區和裕祥小區，寬帶接入設備5683T覆蓋山西焦化匯祥小區和運祥小區。采用FTTH的寬帶接入方式，滿足山焦企業四個住宅小區的寬帶和固定電話接入需求。
二、山焦固話網絡的優化改造
分析目前網絡現狀和存在的問題，采用軟交換技術將語音交換網與寬帶數據網絡融合，網絡核心層采用IP交換技術，網絡邊緣采用ZXMSG5200接入設備、寬帶C300接入設備、寬帶5683T接入設備，滿足固定電話網絡、寬帶網絡要求。
優化改造后，山焦4套ZXMSG5200分別通過兩個路徑與山焦通訊機房的匯聚交換機S9306連接。S9306上行通過兩個路徑與中心局連接。實現了路由的備份。也實現了固話網絡與寬帶網絡的融合。
山焦所有固定電話利用ZXMSG5200設備接入，ZXMSG5200支持雙絞線，原有固話網絡資源得到利用，滿足網絡末端生產崗位固定電話業務所需。山焦所有寬帶業務通過通訊樓機房的C300和焦化廠機房的5683T寬帶接入設備接入，滿足山焦寬帶數據業務需求。所有山焦通信業務通過匯聚交換機S9306與中心局連接。
利用軟交換技術實現對山焦企業PSTN通信網的優化改造，實現了山焦固話網絡與寬帶數據網絡的融合，利用了原有固話資源，節省了投資。山焦企業整個通信網絡也向前推進了一步。
參 考 文 獻
第8篇：通信網絡設計論文范文
>> Moodle平臺在信息化教學中的應用 計算機信息化在企業管理中的應用探索 探索信息化辦公平臺的應用 信息化管理在企業中的應用探討 試論信息化在工程企業中的應用 鋼結構企業預算管理信息化實現途徑 淺析信息化和平臺化管理在市政施工中的具體應用 淺談信息化和平臺化管理在市政施工中的具體應用 信息化和平臺化管理在市政施工中的具體應用 通信網絡結構在煤炭企業信息化建設中的應用 通信網絡結構在企業信息化建設中的應用 通信網絡結構在現代物業企業信息化建設中的應用 醫療數據交換平臺在醫院信息化中的應用 數據平臺在醫院信息化中的應用探討 臨近空間平臺信息化技術在未來作戰中的應用 信息化平臺在高校畢業生就業中的應用研究 微信平臺在高校信息化中應用的調研與分析 淺析數據挖掘技術在醫院信息化平臺建設中的應用策略 信息技術在公證信息化建設中的應用探索 移動互聯網信息平臺在高職院校信息化建設中的應用研究 常見問題解答 當前所在位置：.
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第9篇：通信網絡設計論文范文
關鍵詞： 移動自組網；災后營救；實時通信；通信系統
中圖分類號： TP393 文獻標識碼： A doi：10.3969/j.issn.1006-2475.
Research on application of mobile ad hoc network in rescue after disaster
HUANG Chengbing1
（Computer Science Department， Aba Teachers College ， Wenchuan Sichuan 623002， China）
Abstract： Through the introduction of Mobile Ad Hoc network features、development and current situation， and with the comparison with existing means of communication， the paper indicates that， to a greater extent the mobile ad hoc could guarantee the smooth communication networking system during the process of tourism field position or post disaster rescue and modern war more. After that， the application prospect of mobile ad hoc networks in various fields are also presented.
Key words： mobile ad hoc； disaster rescue； real time communication； communication system
0 引言
近年來在世界范圍內，災后營救的話題已成為攸關民生與發展的熱點與焦點。當嚴重自然災害發生時，原有的基礎通信設施大多受到損毀，從而給災后營救的順利開展形成障礙與阻力。當前，我國對各類人員實施營救位置確定以及災難營救時所使用的通信聯絡方式主要有無線電臺、衛星通訊、 3G圖像傳輸這3種常規方式。但是，當被營救人員身處洪水、森林大火、地質災害等危險區域時，由于這些災害通常具備的突發性、毀滅性，將會給地面通信基站或交通樞紐等造成重大損壞，導致常規使用的通信手段已然無法滿足救援人員的應急通訊需求。同時，傳統的通訊大多基于TCP/IP網絡協議，在通信過程中需要始終保存一條穩定的端到端通信鏈路。但在災后應急通訊的條件下，由于通信環境將會轉為極度惡劣，鏈路的頻繁中斷即會導致這樣一條滿足如上要求的鏈路必將難以獲得全程暢通保障[1]。因而，如何建立并保持災后營救過程中的及時通訊即已成為當前頗具研究實用價值的重要課題。
隨著通信技術的飛速發展，對移動通信設備進行重新組合并構建臨時通信網絡 （即移動自組網）已經廣泛應用于災后營救應急通訊、軍事通訊以及野外旅游通訊等各種過程與場合。與此同時，硬件設計方面正日趨完善，組成的移動自組網（Mobile Ad Hoc Network）也可稱為 MANET，已經表現出諸多的優勢特點。具體地，移動自組網不受時間、地點的限制，通訊時也不需依靠地面基站或者是控制中心的支持，而是只需利用多個可以實現路由功能的獨立終端數據節點，建立臨時的移動通信環境即可。綜上可知，移動自組網具備了不需基礎通訊環境、可自由移動、可任意增加或刪除通訊節點等優良性質。基于此，本文即針對移動自組網的綜合應用給出研究綜述。
1 移動自組網的發展與現狀
1.1 移動自組網的發展
移動自組網是美國國防部遠景規劃局（DARPA）在20 世紀 70 年代通過“在戰場環境下采用分組無線網進行數據通信”研究時產生的新的網絡技術手段。1983 年，DARPA即已開始啟 動 SURAN （ Survivable Adaptive Network）以高效拓展 PRNET （ Packet Radio Network）項目中的各種技術手段，研究開發大型網絡系統，并且設計提出網絡自適應協議，從而滿足不同地域戰爭的需要，為打贏戰爭提供通信技術保障。1994 年，DARPA正式提出了全球移動信息GloMo（Global Mobile Information System）項目，該項目的研發主要是為海陸空三軍提供指揮中心與前沿陣地網絡連接，保證通信聯絡暢通無阻，方便軍隊首長進行作戰指揮。隨著戰爭信息化條件的逐步提高，很多發達國家為作戰軍隊配備了尖端的通信系統，保證作戰的極速協調與完備指揮。因此，移動自組網的研究開發將為軍隊打贏高技術條件下的現代戰爭提供堅實有力保障。
由于最初移動自組網技術的產生主要是為滿足軍事領域的通信需求，而且相對于民用通信系統在各方面要求更高，軍隊通信系統同時還必須滿足抗毀性、自組織性和機動靈活性這3個特殊要求。由此則必須使用通信節點能夠任意移動并且自由組合的通信網絡，從而形成新的移動通信自組網。
1.2 移動自組網的現狀
隨著通信技術的發展，無線移動終端進入了更新換代，體現在藍牙技術的開發使用、遠程紅外技術的發展進步、Wi-Fi等無線通訊技術上，這就為移動自組網的開拓進步制造了有利契機，自組網在各領域的應用正日趨廣闊，已經陸續應用在軍事通訊、災后營救、航海、航天、車載安全[2]通訊等多個方面。
1.3 移動自組網的結構
移動自組網是指通信中的多個移動節點或節點簇通過無線信號傳輸連接在一起的通信系統。通信過程中的每個節點都可以自由移動，每個通信節點既是信號接收點又是中繼節點，在移動過程中完成信息的收發功能，正因為移動自組網的這一優點，才可保證其在網絡結構發生變動時，通信聯絡不致出現中斷[3]。在對旅游人員進行趨于地點定位或者是災難發生后提供營救的過程中，當由于特殊工作環境限制了通信系統的使用效果時，就可以啟用移動終端的自組網來完成需求信息的傳遞交流，并快速鎖定目標所在位置，彌補原有固定通信系統的不足。
2 移動自組網的特點
2.1 廣泛的環境適應性
移動自組網不類似傳統的通信系統，因其沒有中心控制節點，采用的卻是分布式通信技術，移動自組網中的每個移動節點都可以自由移動、相互組合，不依賴任何設備。當網絡中的某個節點發生了通信故障，其他節點還可以與臨近節點隨機組合保障通信暢通。移動自組網與傳統的無線通信網相比，具有獨立性和組合開放性，不受時間、地點的限制，隨時構建，而且也無需再有其他基礎設施的功能匹配輔助，在自身可調節掌握范圍內即可完成通信任務。綜上可知，在搶險救災等重大任務的通訊聯絡中，移動自組網只需通過自身組網，而再無需借助地面基站或者是控制中心的基本支持。此時，救援隊員只要隨身攜帶手機、PDA、圖像或者是語音傳輸系統等無線通信設備進入該地區，就能自由組網，實現通信指揮網絡的全程暢通。
2.2 網絡機動靈活
由于災后營救行動過程的現場通信或對被施救人員的野外環境位置區域方位確定，或者是營救人員在各區域來回移動所需的實時通信，都在表明網絡拓撲結構的組織力度仍有待完善，同時也要一并增強其擴展能力。而網絡拓撲結構沒有中心控制節點，任何2個相鄰節點之間有一個位置發生了變化，都不會影響到通信功能，而是隨機調用另一個臨近節點的中繼功能來實現通信網絡的顯示暢通。由此可見，移動自組網中的節點能夠以任意速度、方式自由移動或者是以自身的原因加入、退出該自組織網絡，而且都不會影響到通信的過程質量。由此得出自組網具有良好的機動性，能夠保證災后營救人員在營救時進行定位搜救，并保持與指揮中心通信聯絡的優質連續，便于指揮中心完成指揮調度，實現指揮中心對前沿的全局性合理督導。
2.3 組網成本低廉
通信網絡有2種，分別是：無線通信網絡和衛星通信網絡兩種，實現方式均為單跳型，由于在這些傳統的通信網絡中，節點收發設備信號的傳播范圍并非廣闊，即使得多數情況下需要通過一定的技術措施來擴大網絡的覆蓋面積。一是對于基站和終端，要加大發射功率，二是可以創建多個基站，但這些做法最終都將造成組網成本的大幅提升。而對于移動自組網技術來說，其中使用的通信方式為多跳型。多跳型的通信方式主要是指當遇到節點和目的地出現不能成功對接通信的情況時，可以利用中間的節點分組轉發節點和目的地的信號。通過對比這2種網絡方式，可以明確知道，多跳組網具有顯著優越性，一是其成本很低，二是功耗、電磁干擾等通信缺陷相對較少。多跳組網對移動終端發揮的作用則尤為顯著，可使移動終端更趨靈活、且呈現更佳的便攜性。
2.4 網絡可靠性強
移動自組網主要通過網絡分布的方式來實際控制和操作，這即使得移動自組網中的每一個節點都將居于同等地位和作用，因而這些節點都將具有相同的功能，具體就是要求每一個節點都能夠具有路由和主機的功能。在移動自組網中，通信的傳輸鏈路不只是一條，而是會有很多條。因此，在傳輸過程中，可以采用路由算法來選擇得到一條最佳的傳輸鏈路[4]。實際情形是：如果這個傳輸的鏈路出現了問題，假設其中的一個節點發生了損壞，那么系統就會選擇另外一條鏈路來代替先前的鏈路，從而確保網絡的正常工作運行。綜上分析可得，移動自組網具有強大的抗破壞能力。這一特性將能可靠應用到執行野外作業以及災后營救的過程中，可以使任何一個節點隨時隨地地加入和退出，從而確保了前方指揮中心通信網絡不致因任何事件陷于故障或者摧毀。
2.5 移動自組網缺點
對比傳統有線通信網絡以及衛星通信網絡，雖然移動自組網技術表現出顯著鮮明優勢，但卻也仍然存在一定的問題，具體闡述如下：一是其無線傳輸帶寬較低；二是容易受到一些自然因素的不利影響，通信鏈路的容量也并非恒定，在設計實現就會時常降級為單向無線信道；三是移動終端設備不一定都能滿足要求；四是采用移動電源供電，能源極其有限；此外，還由于移動自組網的獨特設計更使其同時存在一定的安全缺陷，諸如通道脆弱、拓撲結構動態、集中監控難于實現以及移動節點自身的安全性也未臻理想等方面。這些問題使得移動自組網在實施構建中面臨嚴峻處境，因而在今后的課題研究中，需要逐步解決這些問題[5]。
3 移動自組網在災后營救中的具體應用
3.1 移動自組網與常規無線電臺的對比
在位置定位、災后營救過程中，高頻首選的通信手段就是常規無線電臺，因其攜帶方便、成本較低，最重要的就是還可以進行遠距離通信，但在如上優勢背后還需看到，這一技術手段的通信帶寬卻有著一定局限，只能使用單通道進行傳輸。在此情況下，只有語音信號能夠完成傳輸，而圖像信號卻只會處于傳輸范圍外，這就使得前方指揮中心并不能充分了解前方現場的情況，從而無法作出最佳決策。而且，不僅如此，常規無線電臺還表現出頻道數量少、通信方式組播的缺點，由此將使得多方力量協同救援時，就會產生通信混亂。
相比常規無線電臺來，移動自組網通信的優點就愈加明顯。一方面，其通信帶寬足夠大，既能夠傳輸圖像信號，又能夠多方位、多角度地報道現場情況，從而能夠助力后方指揮中心精準制定關鍵決策，為救援現場提供了現實理想的技術保障。另一方面，在傳統的組播通信方式的基礎上，移動自組網通信融入了點對點的方式，使得上級對下級發出命令時可以同時進行安排部署，避免了通信混亂，從而更加快速、高效地調動集結救援隊伍。
3.2 移動自組網與 3G 圖像傳輸對比
目前，公安消防部隊在組建現場通信時，通常使用3G 圖像傳輸方式，這種方式主要是通過便攜式終端采集圖像信息，并由無線基站接收信號，再通過有線通信線路進行傳輸，進而抵達指揮中心。但是，由于災害降臨時，無線通信基站以及有線線路一般均會中斷，使得此時將無法正常使用3G 圖像的傳輸方式[6]。而移動自組網技術具有適應性強、網絡可靠的特點，所以就能夠在這些相對極端的環境下，依然保持良好通信傳輸，最終，在搶險救援中發揮重要的作用。
3.3 應用范圍
眾所周知，災難營救現場大多將遭遇道路不通、通信中斷、基礎設施損毀、工作人員稀少等考驗，此時要使營救工作快速有效展開，基礎的通信保障將是必不可少、至關重要的。然而原有的通信設施大多損毀，重新架設即使在電力正常、道路優良的情況都需要花費大量時間、 人力、物力。移動自組網則具有無需基礎設施、能夠方便快捷地增加或刪除一個節點（施救人員）、各個節點可以隨意移動、能夠快速實效地地建立起一個臨時通信網絡等優點，因此尤為適合這一類的災后營救現場。移動自組網通過采用“存儲/攜帶/轉發” 的方式進行信息的傳遞，同時可以采用稱之為擺渡節點的外界節點進行輔助路由[7]。在災難營救現場，為了盡量縮短消息延遲，同時還可以在空中規劃一定數量的攜帶有通信設備的無人機增強消息的傳輸效率，保持與指揮部的及時通信。
4 結束語
針對移動自組網技術，文中以其發展過程以及其自身具有的一些優勢為主要內容線索，通過對比野外環境的地域定位功能以及災后營救通訊使用的相關手段，可以得出，即使在無線基站損毀、通信線路癱瘓、道路不通等極端環境中，移動自組網也能夠高效率運轉，從而實現緊急狀況下的通信指揮功能。另外，雖然目前移動自組網技術還存在著一些現實問題，主要表現在動態路由算法的工作效率低、功耗高，通信系統生存時間較短等方面，但是在今后的實踐研究過程中，移動自組網必將逐漸躍升為災后通信指揮應用中核心重要的技術組成部分，從而獲得未來廣闊的應用發展空間。
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作者聯系方式：
姓 名：黃成兵
出生年月：1980年11月
出 生 地：四川省宜賓市
單位全稱：阿壩師范學院計算機科學系
職 稱：副教授
學 位：碩士
研究方向：計算機網絡技術
通訊地址：四川省阿壩州汶川縣水磨鎮 阿壩師范學院
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基金來源： 四川省教育廳自然科學重點基金資助項目（14ZA0306）；阿壩師范學院重點基金項（ASA12-23）
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