时间:2023-10-19 10:09:14
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇互联网通信技术,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词:移动互联网;自适应;路径管理;可用带宽
1引言
在计算机技术与通信技术飞速发展的今天,无线通信已成为了人们日常生活中必不可少的一部分,更多的用户喜欢在移动设备上进行无线通信和多媒体应用,因此,基于移动互联网全网通模式的无线通信技术也受到了国内外研究人员的广泛关注[1]。在当前这种动态变化的多种网络构成的无线环境中,采用何种方式为用户提供高质量、稳定度高、连续的业务是需要考虑的一个重大问题[2]。在无线通信技术中加入自适应技术,更能够根据网络的情况和用户的实际需求调整业务质量,为用户提供更好的通信服务。
2多路并行传输技术
传统的单路无线通信方式已无法满足当前人们在视频应用方面的需求,同时由于现在的终端设备一般都采用多种网络接口,如3G、4G、无线网络等,利用多路并行传输技术,将通信数据进行无线传输成为了一种必然趋势[3]。采用多路并行传输技术,不仅能够提高传输速率、增加网络吞吐量、提高网络利用率,同时还能够提高系统的可靠性和稳定性。
2.1多路并行传输协议MPTCP
MPTCP协议是TCP协议的扩展协议[4],能够支持多路并行传输、增加网络吞吐量、提高网络利用率和可靠性。MPTCP使用了子流(Subflow)的概念,子流指的是源地址与目的地址之间的通信路径。MPTCP能够确定子流中的源地址和目的地址位置和端口号[5],还能够对子流进行具体管理,例如创建、修改和删除子流。该协议采用的调度算法是RoundRobin轮询机制[6]。MPTCP协议的优点是实现简单,缺点就是没有将多条路径在不同方面的差异考虑在内[7]。因此,就需要具体改善该协议的分组调度、子流管理等方面内容。
2.2可用带宽估计算法
路径带宽表征的是在当前路径下每个单位时间内所能够提供的最大传输速率,通常是将所有路径中带宽最小的路径作为路径带宽。路径的可用带宽表示的是当前路径在这一时刻能够为所需业务提供低于其他业务速率的最大传输速率[8]。由此可见,路径带宽和网络负载状况直接影响该路径的可用带宽,并且可用带宽的值与时间有关,因此,对可用带宽的测量需要考虑多方面的因素[9]。
3基于MPTCP的多路并行传输系统结构
根据多路并行传输的网络结构,提出了一种基于移动互联网全网通模式的自适应无线通信技术,该技术通过分析不同路径的可用宽带大小,来调配当前路径能够发送的分组数量,并据此进行对应的路径管理和分配。能够对网络情况进行分析,动态适应实时宽带变化,利用该技术能够提高传输速率、增加网络吞吐量、提高网络利用率[10]。
3.1基于可用带宽估计的自适应调度算法
本文采用的算法结构如图2所示。从图2中可以看出流媒体服务器包含了三个主要模块,分别为子流管理、分组调度和路径监控。接收端的两个模块分别起到缓存管理和流量控制的作用。路径状况监测模块能够对各个路径的流量信息和宽带大小进行监控。流量管理模块能够动态管理子流,根据可用宽带的大小和限制额度来对子流进行自适应调度。分组调度模块能够根据子流可用带宽大小对其进行分组,然后为每个子流分配适当的分组数。接收端的缓存管理作用是对已收到的分组进行排序处理,然后根据排序调整输出队列的大小,流量控制的作用是控制子流输出的流量和时间。本文研究的自适应无线通信技术主要涉及发送端的子流管理和接收端的排序接受方面。
3.2发送端子流管理和分组调度
(1)子流管理作用。发送端能够根据路径情况进行自适应调度,选择最佳的传输路径。在这里假设当前一共有k条子流路径S1,S2,…,Sn,而这些路径中只有一部分路径能够符合传输要求。首先需要做的就是先要确定哪些子流路径能够进行传输,采用可用带宽来评定该路径是否能够传输。假定每个子流路径的可用宽带为Bi,带宽上限和下限门限分别为Bh和Bl。Bh代表的是一路传输视频不会产生丢包的阈值。当该路径的可用带宽Bi大于Bh时,就能够将这条路径归为可用路径,同时也不需要检查剩余路径的带宽情况,并可以将剩余路径从可用路径集中移除,这样就可以直接利用该路径传输所需数据,剩余路径可以用于传输其他数据。如果当前路径的可用带宽小于Bh但是大于Bi,代表该路径能够满足多路并行传输的需求。Bl表征的是某一条路径在满足传输需求时丢包率低于1%。当该路径的可用带宽Bi小于Bl时,表示该路径无法满足传输数据的需求,丢包率较高,也就是说该路径不应加入可用路径中,或者应从可用路径集中移除。根据上述规则可以得到可用路径集P1,P2,…,Pr,对应的可用带宽分别为B1,B2,…,Br。对于路径可用带宽的估计采用TCPWestwood算法,可以计算得到单位时间内发送端发送的分组个数,然后乘以分组的大小,就能够得到最终的可用带宽值。同时为了能够根据带宽情况进行动态估计,需要采集不同时间的多个带宽值,最后计算得到的可用带宽表示为Bi=a*Bi+(1-a)*Bi,其中a=0.875。(2)分组调度作用。当多路进行同时传输时,能够选取可用路径集中的若干条路径并行传输数据,同时需要根据各个路径的可用带宽情况合理分配分组数,路径的可用带宽较大时,将为其分配较多的分组数,同理当可用带宽较小时,分组数降低,保证传输过程中各个路径的负载均衡,使得整个传输的丢包率和重传率大大降低。在这里设定数据采用恒定不变的速率进行发送,每次发送的数据量恒定为N,并且设定每个分组的长度相同并且固定,第一步需要计算得到每条可用路径带宽之间的比值,并进行归一化B1:B2…:Br=t1:t2…:tr,归一化之后,可用带宽比值之和为t1+t2+…tr=1。假设每个路径的N个分组都需要n轮调度,在每一轮调度的过程中都分配了1rskksMN个分组,其中k=1,2,…,n,而且所有调度包含的分组数总和为N。调度利用均匀轮询调度的方式,能够很大程度上提高接收端进行排序的效率。根据每轮发送的分组数量Mk,可以得到路径s的第j轮发送的分组个数,可以用下面的公式表示:1*1,2,,1,2,,sjsknssjkNtMknNNsr(1)在这里需要使得每轮调度的分组数低于发送窗口大小。而且如果其中一条路径没有按照规定时间接收到其中某一个分组的确认ACK消息时,就会对当前可用的路径进行轮询操作,当某个发送窗口没有数据时,就会优先分配该分组,将其分配到缓冲区域进行发送处理。如果发送窗口不为空,就会对当前各个路径的rtt值进行比较,将这个分组分配到rtt值最小的传输线路上,采用这种方式就能够在最短时间内将需要重新发送的分组,利用延时最小的路径进行发送,从而避免丢包,降低系统的缓存成本。当全部分组确认消息都已接收到之后,就会将这一轮询的分组删除,然后进行下一轮的调度过程。
3.3接收端缓存开销与流量控制
(1)缓冲开销作用。接收端能够利用缓冲队列使得已发送的分组能够成功到达接收端的缓存部位,并且使得接收端的缓存尽可能小,从而能够降低成本、节约传输资源。通常情况下,将接收端的缓存大小设定为BuffersSize=max2**iiBWrtt,其中BWi表示的是对应子流的带宽,rttmax表示的是可用传输子流rtt中的最大值。(2)流量控制与分组交付。通常情况下,都会尽可能提高传输速率,但是在实际过程中,一旦发送端的发送速率过快,接收端就无法及时接收数据,这就使得分组丢失。当某一条路径产生分组丢失现象时,采用并行多路传输的手段,其他路径的数据就要等待该路径重传接收之后才能够进行交付。如果发送端的速率一直居高不下,就会使得分组丢失过多,大量积压在接收端的缓存当中。这时就需要通过流量控制来保障分组发送的数据不超过一定限度。以往采用最多的TCP协议是利用滑动窗口的机制控制流量,其机理就是使得发送方的发送窗口数低于接收方已设定的接收窗口数。但是采用TCP窗口滑动机制仍然存在队头堵塞和糊涂窗口的问题。为了能够使得流量控制更加符合实际需求,并解决TCP滑动窗口机制现存的这些问题,采用如下方法:当某条传输速率的接收缓存将要溢出时,即便分组是杂乱无章的,依旧向总接受队列提交分组请求。并且在此时将sack中的awnd设置为原缓存大小的β。在这里,采用平滑控制的方式,具体算法流程如下:算法流程1路径s接收到分组seq2ifseq==nextExpSeq:3将该分组从路径S的接收缓冲中放入接收队列中4nextExpSeq=nextExpSeq+15elseifseq>nextExpSeq6ifls≥αLs7将该缓冲区中的δ个分组移至输出队列8awnd=(ls-Ls)*β9else:10将该分组放入路径S的接收缓冲中11awnd=ls-Ls12endif13else:14丢弃当前分组15endif16必要时发送ack确认,包含awnd值其中seq表示分组队列的序号,nextseq表示下一次分组队列的序号,Ls表示总缓冲队列,ls表示当前队列的分组,接收端确认窗口的大小为awnd。
4结语
本文提出了一种基于移动互联网全网通模式的自适应无线通信技术,该技术通过分析不同路径的可用宽带大小,来调配当前路径能够发送的分组数量,并据此进行对应的路径管理和分配。能够对网络情况进行分析,动态适应实时宽带变化,利用该技术能够提高传输速率、增加网络吞吐量、提高网络利用率,为移动互联网全网通模式提供了可行的无线通信方式,能够提高系统的可靠性和稳定性。
参考文献
[1]李争明.自适应流媒体传输方案研究及其应用[J].计算机工程,2005,32(12):226-228.
[2]H.Schulzrinne,S.Casner,R.Frederick,V.Jacobson.RTP:ATransportprotocolforreal-timeApplications.RFC-3550[Z].2003.
[3]P.Salnt-Andre.ExtensibleMessagingPresenceProtoCol(XMPP):AddressFormat[Z].2011.
[4]薛立宏,孟建庭,罗毅,等.IM类应用对移动网络的拥塞机制分析及应对策略[J].电信科学,2011(7).
1互联网通信技术的特点
1.1多样化通信手段
互联网的功能较为强大,将通信技术与其相互结合,能够有效丰富互联网功能及内容,目前阶段应用开发主要包括四种:其一,移动通信。移动通信指的是在手机中应用互联网技术的移动通新设备,通过此种技术,手机不仅能够实现通信,还能够作为便捷及移动的电脑使用;其二,多媒体通信。多媒体通信指的是人们通过电脑中的语音交流、视频通话等技术,其具有集成性及互动性的特点;其三,卫星通信。卫星通信指的是人们通信在打破地理环境因素的限制,具有稳定的信号及可靠的信息传输;其四,光纤通信。光纤通信是一种全新的通信技术,其具有良好的发展前景。
1.2融合性
互联网通信技术与其他传统通信技术不同,其最重要的特点就是具有融合性。在社会不断发展及知识大爆炸的过程中,人们所需信息的数量也在不断地增长,如果还是使用传统单一通信技术,是满足不了客户对信息的需求。互联网通信技术就能够有效解决此问题,互联网通信技术的融合性能够发挥自身作用,将光纤通信、多媒体通信、移动通信、卫星等技术相互融合,从而能够实现信息传输及集合的准确性及快捷性,有效满足现代人类对大量信息的需求。
1.3应用范围广
互联网通信技术由于自身较为先进的功能,其已经被广泛应用到人们日常工作及各个领域中,比如教育教学、商务办公、医疗研究、科学技术等,在互联网技术不断发展的过程中,其应用范围会更加辽阔,并且功能也会不断地完善及强大,在不久的将来会渗透到社会的各个领域中。在现代信息时代中要全面掌握互聯网通信技术,从而推动社会的不断发展及进步。
2互联网通信技术的应用
2.1创建安全设备
将通信技术转变为互联网通信技术在某种程度上与互联网技术的不断更新和发展具有密切的联系,在技术不断发展的过程中,宽带的种类也在不断地增加,从而促进了互联网发展的研究,通信技术就在此种宽带产品启发中研发的。将云技术与通信技术相互融合,能够提高通信设备的智能化。通信设备处理器能够承载一定数量的处理器,要想能够有效提高设备效率,就要使其中的程序转为后台运行,通过云技术能够实现此功能,不仅能够促进设备运行速度,提高了用户的体验度,还能够降低设备使用成本。程序云技术化不仅降低了内存的空间使用,还有效提高了速度,满足目前社会发展需求。
实现通信技术的绿色化是现社会通信行业的发展目标,也是现社会对通信行业发展提出的全新需求,通信行业要想能够实现绿色化,就要从网络设计及零件研发两方面实现,从而实现节能需求。目前已经在通信技术中使用的网络架构主要包括分布式网络架构,主要是通过安装高校功放器以此降低通话能量消耗,从而实现节能需求。另外,为了能够有效满足不同客户的需求,为客户提供针对性的服务,开发商要通过不同网络的融合,在促进通信行业发展的过程中,也能够促进其他行业的不断发展。
2.2丰富人们生活
互联网通信技术与传统通信相比,其能够实现即时通信,并且在短时间也能够实现异地通信,并且在其发展过程中,陆续实现了文件传输、视频通话等全新的服务,这与互联网技术与通信技术的相互结合都是有密切关系的,互联网通信具有通信及网络两者的优势,能够为用户提供更加优质的服务,并且促进了通信及网络行业的进一步发展。
在现社会中,互联网通信技术的使用是非常普遍的现象,与其相关的服务及产品不断地丰富现代人们的生活,尤其是平板电脑及智能手机,使人们体会到了更加方便的网络通信服务,手机邮件、微信及视频通话已经逐渐深入到人们生活中,无线网络技术的发展也不断成熟,尤其是在移动设备中使用无线技术,使智能手机越来越受到人们的欢迎。人们在日常生活中能够通过智能终端实现语音的交流、上网、购物及阅读灯,这些都丰富了人们的日常生活。
3互联网通信技术的缺点
虽然互联网通信技术具有较多的优点,但是在发展过程中还存在多种不足,其中最明显的表现就是信息传输方面、信息真实性方面及信息安全性方面。
3.1信息传输方面
互联网技术在发展过程中为人们带来最大的好处就是扩大了信息量,人们在互联网中能够查找到自身想要的所有信息,但是这也就为互联网的管理带来了挑战,在互联网通信过程中,不同的信息归属具有不同的模块,但是信息自身特点因为重要及关注程度的不同,那么信息的点击率及关注度就会不同,这就导致如果信息块具有较高的关注度,从而因为点击率的不断提高,使其出现瘫痪的现象;如果信息块的关注度较低,那么就会因为点击率的减低,使其出现资源浪费的现象,这就导致互联网通信技术的发展出现相互矛盾的问题。
3.2信息真实性方面
互联网信息在传播过程中大部分都是匿名的,这就导致信息的准确性及真实性出现问题,互联网中信息的真实性没有得到保障,从而为互联网通信及网络安全都带来了较大的风险,缺乏真实性并且不健康的信息在网络中传播,信息的质量也会导致接收人员具有一定的影响,使人们的视觉造成污染,对青少年正确的世界观、人生观及价值观造成了一定的影响,为不法分子通过网络犯罪提供了方便。
3.3信息安全性
互联网中信息的安全性一直是社会人们尤为重视的问题,在互联网技术不断发展的过程中,也相继出现了多种病毒,对全国的互联网安全造成了严重的影响,使人们在使用互联网进行通信过程中会尤为紧张,时刻怀疑自己在网络中的数据通信的安全性是否受到了威胁。目前,我国对互联网安全问题尤为重视,时刻与互联网犯罪作斗争,在不同的时期通过不同的形式进行净网行动,从而为互联网通信安全带来了积极的作用,但是从整体来看,互联网信息中的安全性还是存在一些漏洞。
4完善互联网通信技术应用的策略
完善互联网通信技术的应用,可以通过互联网内部及外部两部分下手,在完善互联网通信技术的基础上保证网络的安全性及便捷性,并且还要与4G技术及网络电话相互融合。
4.1保证互联网通信的安全性
保证互联网通信的安全性是实现互联网通信技术具有良好应用效果的基础及保障,也能够将互联网技术的内在优势充分地发挥出来。要想能够完善互联网信息安排不合理的现象,可以通过对互联网信息查询优化的方式实现,实现浏览器任务量的优化分配,并且对SQL语句进行优化,提高互联网数据库的功能,在此基础上提高互联网通信的安全性,保证互联网通信能够满足安全需求。提高互联网信息安全性可以通过加强身份验证、设置密码等实现,将动态及静态密码相互结合,实现手机移动及互联网两种网络的结合,以此保证互联网数据通信的安全性。
4.2使用4G移动通信技术
4G移动通信技术目前已经被广泛应用到智能手机中,其能够实现移动客户端网络的连接,并且信息传输量较大,为人们的日常生活提供了方面。目前,4G移动通信技术正在不断的深入发展,是互联网通信技术实现自身优势的重要途径。
5互联网通信技术的发展前景
在现代社会中,网络已经成为现代社會重要的部分,网络的发展使网络服务的社会化更加普遍,网络能够满足人们多层次社会交流的需求。并且各种APP的更新和升级,人们能够分享自己的经历及信息,受众也逐渐变为社会大众,之后这种APP的发展会朝着语音功能方向发展,实现人与人之间的语音通信,也就是朝着聊天工具的方向发展。不过,这些APP沟通工具和微信及QQ并不同,其与网络及其他社会软件相互结合,成为多种功能相互结合的方式,方便并且实用。
互联网通信技术的发展前景主要有两个趋势,分别为微博及社会网络服务,开发商通过这两点针对用户需求进行了创新设计,从而得到一定的利益以此长远发展,比如,现代智能手机已经是现在社会的流行元素,并且手机这类通信设备具有重要的价值,是不可取代的,所以商家将社会服务及微博等APP在手机设备中使用。另外,互联网通信技术应用的发展前景还包括电子商务。
6结束语
互联网通信技术方便了人们的日常生活及工作,促进了社会的进步及经济发展,但是在互联网通信技术不断发展的过程中,还具有多种问题,这就要求相关企业及工作人员能够将这些问题找出来,根据实际情况制定针对性的对策,从而有效解决问题,满足人们的需求。
【关键词】互联网; 通信技术; 实际应用;对策
随着我国改革开放和社会主义现代化建设的不断深入,科学技术在人们生活中起到了越来越重要的作用,在众多科技成果中互联网技术是影响人们生活最为深刻的现代科学技术之一,正是有了互联网技术人们的日常生活才发生了更加广泛而深刻的变化。互联网技术的发展为现代通信提供了新的思路和途径,互联网通信技术相比于传统通信技术,成本更低,实时性和时效性更好,因此,互联网通信技术正在逐渐成为人们日常通信的重要手段,潜移默化而深渊持久地影响着人们的日常生产生活。
1.互联网通信技术的优势
相比于传统的通信方式,互联网通信技术主要具备多样性更强、渗透性更广、融合性更高的优势。
互联网技术作为改变人们日常生活的最重要的科技成果,在与通信技术的结合过程中形成了具有多样化特点的通信手段,包括移动通信技术、多媒体通信技术、光纤通信技术和卫星通信技术在内的多种互联网通信技术为人们实现全天候、实时实地通信提供了更加便捷的手段。互联网通信技术在实际应用过程中具备非常深刻的广泛性,无论是生产、生活还是工作、学习过程中的各个领域各个环节都可以运用互联网通信技术,为我国的经济、政治、文化、社会、军事、科技、教育等各领域的现代化发展进程提供了重要保障。互联网通信技术的融合性是区别于其他传统通信技术的主要特点,互联网通信技术无论与移动通信技术、卫星通信技术等都可以实现无缝对接从而完成不断融合,推动互联网通信技术的进一步创新发展。
2.互联网通信技术的不足
与更强的多样性、更广的渗透性、更高的融合性相对的是,互联网通信技术在我国的现代化发展过程中仍然存在着诸多不足,其中集中体现在互联网通信技术信息传输欠条理、互联网信息真实性欠保障、互联网通信安全性欠妥善等方面。
2.1 互联网通信技术信息传输欠条理
互联网技术给人们带来的最大便捷莫过于信息量的极大扩大,人们在互联网中能够得到几乎一切想要得到的信息,然而这也给互联网信息的管理工作带来了麻烦,在互联网通信过程中,往往是不同的信息归属于不同的信息块,而信息本身的特点由于关注程度、重要程度的不同自然带来不同的关注度和点击率,这就造成那些关注度较高的信息块因点击率过高而可能瘫痪,关注度较低的信息块因点击率过低而造成信息块的浪费,给互联网通信技术的发展带来矛盾。
2.2 互联网信息真实性欠保障
互联网信息传播在很多时候具备匿名性,这就给信息的真实性和准确性带来不利影响,互联网信息的真实性缺乏保障给人们的网络安全和互联网通信带来一定风险。不健康、不真实的信息在网络上肆意蔓延,其信息质量会对信息接受者产生潜移默化的深远影响,甚至会污染人们视觉,影响人们特别是青少年价值观、人生观、世界观的健康培养,给不法分子利用网络进行违法犯罪行为带来便利。
2.3 互联网通信安全欠妥善
互联网安全问题是一个自互联网产生之日起就始终困扰人们的重要隐患,在我国互联网技术飞速发展的过程中曾产生包括“熊猫烧烤”等在内的多次全国范围的互联网安全问题,以至于人们在进行互联网通信时总会紧绷一根弦,害怕自己的通信安全受到威胁。我国始终非常关注互联网安全问题,严厉打击互联网犯罪,各种时期各种形式的“净网”行动在一定程度上为互联网通信安全带来了积极作用,但是整体而言互联网通信安全仍欠妥善。
3.改进互联网通信技术应用策略
改进互联网通信技术的实际应用效果可以从互联网通信自身以及互联网外部两个环节着手,改进互联网通信技术必须要确保网络安全和信息便捷,同时加强网络电话、3G技术等的互相融合。
3.1 确保互联网通信的便利性和安全性
确保互联网通信的便利性和安全性是互联网通信技术能够获得更好的实际应用效果的根本保障,也是发挥互联网通信技术自身优势的内在要求。
通过优化互联网信息查询方法,改善互联网信息不合理的安排情况,优化浏览器任务量的分配,加强对SQL语句的优化,确保互联网数据库的强大。同时要加强互联网通信安全手段,增强互联网通信安全系数,保障互联网用户在进行网络通信过程中的安全。通过加强对密码设置、身份验证等环节的加密处理工作完善互联网信息安全,采取静态密码与动态密码相结合的方式,加强互联网络与手机移动网络相结合,进一步确保通信安全。
3.2 推动网络电话技术的发展
互联网通信技术在我国还是新兴事物,在近年来的发展过程中不断得到人们的关注和重视,但是其发展仍处于初级阶段,还需要进一步优化性能、扩展业务、提高能力,在这一过程中推动网络电话技术的发展是题中之义和行之有效的举措。
传统的手机、电话通信往往面临由于信号不稳定而带来的通话质量受损、远距离通话费用昂贵等问题,网络电话技术依托于互联网通信技术,能够实现在较低的价位基础上提供更加稳定便捷的服务。因此,推动网络电话技术的发展是互联网通信技术未来发展的重要趋势和基本方向。当前世界范围内大多数发达国家已经形成了较为先进的网络电话技术,其经验值得我国借鉴。
3.3 加强3G移动通信技术研发
3G移动通信系统技术已经逐渐随着智能手机在我国的普及和手机上网业务的繁荣而不断受到人们关注。3G系统能够实现移动客户端网络的实时连接,能够保障较大的信息传输量,因此给人们的日常生活能够带来极大便利。当前3G移动通信技术在我国正处于快速发展阶段,是我国互联网通信技术实现实际应用效果提升的重要途径。
参考文献
[1]何激扬.关于互联网通信技术的应用研究[J].无线互联科技,2008,10(10):34.
【关键词】软件定义 能源互联网 通信技术
软件定义下的能源互联网主要通过能源的形式进行分享、转换,只有这样才能保证能源在转换过程中实现能源的分布,并在电网中进行应用,从而提升电网质量与效率,满足现代社会的用电需求。随着社会不断的发展,能源分布范围逐渐扩大,能源互联网主要以互联网分布式为基础进行电网操作,从而保证电网在运行期间可以形成一定的能源信息系统,以开放对等的形式构建成对应的信息一体化架构,实现能源共享与传输。
1 信息能源基础设施一体化
1.1 能源互联网概述
能源互联网主要以互联网为基础,其中包括了互联网信息技术、计算机技术等,保证能源互联网在运行期间可以更好的实现信息共享、传输、开放、交换等,只有这样才能将能源互联网中的真正价值体现出来。能源互联网与互联网本身的差距较低,但是二者之间又存在着一定的差距,主要体现在能源互联网在信息共享、实现、交换过程中通过物理的形式进行信息融合、重组,实现能源信息的一体化。能源互联网在实际运行期间主要通过能量路由器的形式进进行互联网信息采集、共享,并形成信息网络和能源网络。这两种网络在实际运行期间可以有效的对数据信息与能量进行交换。
1.2 软件定义互联网
以软件定义互联网为基础进行信息共享、传输,构建出一个全新的互联网信息控制平面和传输平面,保证互联网信息的共享与传输工作可以顺利进行下去。在软件定义下的互联网还可以通过控制信道在数据平面上进进行数据共享,并以共享信息为基础构建出一个全新的传输通道,保证其在实际传输过程中不会受到其他信息传输系统影响,提升信息传输质量与效率。在传统的互联网通信网络中要想以软件定义为基础进行能源信息共享是不可能实现,要想从根本上解决这一问题,就应该将现有的互联网信息通信技术创新、完善,形成全新的能源互联网,保证其在使用过程中有着简单、逻辑清晰等特点,保证其在使用过程中可以满足现代人们的使用需求,提升人们的工作质量与效率。
1.3 软件定义能源互网
软件定义网络和软件定义能源互联网之间存在着很大的差距,主要体现在控制对象的不同。软件定义网络主要对网络中的信息流的传输全过程进行控制,并将其通过科学、合理的形式运行下去,提升后信息传输工作质量与效率。而软件定义的能源互联网主要对路由器的能量传输进行控制,提升信息在传输过程中的速度与质量,保证数据信息的传输工作可以顺利进行下去。其中的能量路由器主要对一些能量线路进行连接,并将其通过动态互为的形式展现出来,从而提升能源互联网的使用效率。
能量与信息之间存在着很大的差距,主要体现在能量传播过程中会在一定程度上减少其中的能量含量,在对能量存储过程中要比信息的存储难度还要大,因此,在对能量存储过程中,应该根据能源互联网的运行现状制定出对应的能源存储方案,并严格遵守指定方案进行,这样才能提升能量的存储效率,保证能量可以被合理使用。
2 软件定义的能源互联网信息通信技术
能源互联网在实际运行期间主要以能源路由器为基础进行连接,只有这样才能提升能源路由器的运行质量,保证能源信息的共享、交换工作可以顺利进行下去。另外,在能源互联网实际运行期间还应该合理控制其的运行规模,合理应用能源路由器,只有这样才能将其中真正价值与功能体现出来,从而提升能源信息转换质量与效率。
软件定义下的能源互联网可以通过SDN控制能量进行交换。要想实现交换过程可以通过以下几种形式进行:
(1)通过控制器进行数据信息的收集整理工作,并对已经收集的信息进行分析、转换,找出其中有价值的数据信息,只有这样才能保证能源互联网的信息转换工作可以顺利进行下去;
(2)当能源信息转换工作完成之后,可以通过控制器的形式进进行能源形影控制,并将其发送到对应的能源主机中,形成全新的结合能源。新结合能源在实际传输过程中又有着一定的复杂性,要想提升能源的传输质量就可以通过UDP的形式进行传输,并将能源信息传达到对应的IP地址中,保证能源穿传输工作可以顺利进行下去;
(3)在对能源传输过程中,能源主机不会直接将其中的真实信息进行传递,而是对其中的数据信息进行全方面分析,并根据分析结果制定出对应的测试报文,只有这样才能保证数据信息的合理性,保证能源互联网信息转换工作可以顺利进行下去;
(4)在对能源数据信息测试过程中,可以根据已有的测试报文进行测试,当能源信息真实合理之后计算机系统可以对测试报文进行回复,找出其中存在的不足,并为其制定有效的解决对策。
3 总结
本文对软件定义的能源互联网信息通信技术进行了简单的研究,文中还存在着一定的不足,希望我国专业技术人员加强对软件定义的能源互联网信息通信技术的研究,只有这样才能将其中的真正价值体现出来,从而提升能源信息传输、交换、共享质量与效率。
参考文献
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[3]李建岐,石文浩,詹德翔.能源互联网下用户侧信息通信网络研究[J].电力信息与通信技术,2016(04):13-17.
[4]潘孝强,李彬.支撑能源互联网体系架构的SDN接口技术研究[J].智能电网,2016(06):593-599.
[5]周轩.下一代移动通信网络中的业务特征认知及服务机制研究[D].浙江大学,2015.
作者简介
杨程(1982-),男,广西壮族自治区桂平市人。大学本科学历。毕业于广西大学,现有职称:中级工程师。主要研究方向为计算机应用技术。
关键词:全球能源互联网;信息通信技术;节能环保
全球能源互联网的创建是中国2050年计划中的内容,改变了传统的能源发展观念,是中国政府积极应对气候变化所提出的倡议,借此来推动绿色、清洁的发展方式,以此来满足全球的电力需求。当前时代背景下,能源消耗问题已引起广泛的关注,尤其是在全球化趋势下,全球能源互联网对于解决能源问题、保护自然环境均有着十分积极的作用。而信息通信技术是全球能源互联网建立的基础条件,将全球能源网络相连接,在这一背景下,需要围绕全球能源互联网中的信息通信技术展开探究,而这对于全球能源互联网的发展有着十分积极的意义。
1能源互联网的信息通信技术框架
全球能源互联网综合应用信息通信技术、电力技术、智能技术,并且在分布式能量采集设备、储存设备以及不同的负载设备之间建立连接,通过这样的方式,达到能量双向互动、能量交换与共享的效果[1]。实际上,能源互联网是能源、网络、人力等不同方面共同参与其中的平台,以交互的方式来满足用户对于能源的需求,充分发挥出能源的价值。而信息通信技术则是支撑全球能源互联网建立的条件,能够将电网创建成为更加复杂、丰富的系统,利用云计算、大数据、人工智能等先进的技术为全球能源互联网的建成奠定了坚实的基础。
2支撑全球能源互联网的信息通信技术分析
2.1信息物理融合系统
信息物理融合系统(GCPS)是融合物理世界感知、计算、控制以及通信能力的系统。GCPS是对CPS理论的进一步深化,并且GCPS对电力系统的基本特点进行了充分的考量[2]。因此,智能电网的构成包括数据采集、计算以及电气等设备,同时电网、通信网之间存在实体互联的情况,由认知、控制、信息空间、转换以及连接等多个层面构成,实际上,这也表明了GCPS能够深度融合信息流与电力流,构成完整的系统发挥作用。在全球能源互联网的未来发展中,GCPS也发挥着至关重要的作用,承担起电网的决策、计算以及控制功能的创建任务,将电网物理、信息空间进行充分的结合,并且进行不断的互动,从而能够进一步开发全新的功能[3]。在这一情况下,电网的各方面能力都能够得到质的提升,其运行过程的安全性更强,数据计算处理的效率更高,信息的感知与传送能力更加迅速,使得电网的整体功能效率提升,同时也更加侧重于满足市场需求,提供高质量的服务。
2.2感知控制技术
全球能源互联网环境下设置有不同类型的分布式设备,其规模较大,设备数量众多,周围环境较为复杂,而这些设备的正常运行有着较为严格的标准与条件,要求具备高度敏锐的感知能力、全程化检测运行状态的能力、高精准度的操作能力等。因此,感知控制技术应用了全新型的传感器、传感网络技术,同时应用了智能芯片技术,具有自主控制能力,在此过程中使用了光学电流互感器、电压互感器、传感器、微电源、电网专用芯片等不同类型的设备与技术,实现在复杂环境下的运行[4]。集成了多种技术手段的感知控制技术,能够在电网运行过程中对电路、设备以及环境进行全面感知以及全程化的检测,并且进行智能化信息收集,通过这样的方式,对设备的监测更加全方位,且操作更加快捷方便,其精准度更高,有助于智能化电网运行机制的创建。
2.3数据集成技术
全球能源互联网意味着其覆盖面积大,能够满足实际范围内用户对于电力的需求,积极回应客户的要求,所处理的信息类型较为丰富,并且信息数量巨大,在这一情况下就对数据信息的处理水平提出了要求,从而才能够保证信息存储、处理以及配置的效力。而数据集成技术实际上就是将各个软件、硬件中所存储的信息进行统一、集成化的处理,打破信息限制,保证平台内的信息共享,其中信息空间、云计算等技术手段得到了充分的使用[5]。其中云计算技术实际上是对软件、硬件以及应用系统的广义硬件资源进行物理整合,并且对数据资源进行统一的管理与配置。在使用的过程中位置、容量等资源形态对正常使用并不会产生干扰,其使用的效率更高,资源的应有价值得到充分发挥。例如,在信息数据存储过程中,利用云计算技术能将大容量的信息全部存储在数据库当中,省去了用户安转硬盘的过程,设备成本投入得到降低,同时用户进行安全认证后,即可保存数据信息,电力数据的安全性更高。
2.4通信传输技术
全球能源互联网的形成对通信传输、接收水平均提出了较为严格的标准,针对这一情况,通信传输技术当中使用了软件定义网络、远距离大容量光通信、终端通信接入等多种技术手段,同时利用无线通信与地面通信进行结合,建立协同化的通信网络系统。全球能源互联网的创建中,特高压电网属于骨干网架,处于十分关键的位置,为了能够实现全球能源互联网的目标,达到跨越上千公里以上距离的电力传输效果,必须要制订跨越不同区域的长距离光通信网络技术规划,进行高特压的联网。因此,在全球能源互联的创建过程中,普通的光纤远远无法达到实际应用的标准,而是要应用超低损耗类型的光纤,以此来降低耗损,并且也更加适合应用在速率高、电容量大以及距离相对较远的电网工程之中,实际上该类型的光纤已在青藏直流联网建设中得到应用。在全球能源互联网的未来发展进程中,能源互联网通信系统的需求将会增加,以光路、光分组交换作为核心技术的全光网络技术也势必成为未来的发展重点。此外,全球能源互联网的建立中,通信传输技术必须要逐渐发展成为具有实时仿真特点的完整的计算系统,应用分布式仿真技术,能够随时处理信息流,从而协调电力。信息通信等不同部门之间密切配合,合理配置能源。
2.5信息处理技术
全球能源互联网的创建过程中,涉及大量的信息数据处理工作,而由于全球能源互联网的跨度十分大,包含了不同类型的数据信息,如时间序列信息、多媒体以及文本信息等,结构化、非结构化数据的处理工作具有一定的难度。与此同时,在全球能源互联网中需要深入挖掘信息的价值,其中数据处于核心的位置,在数据的连接下,处于世界不同地区的终端用户能够与电网上层应用之间建立连接,完善信息沟通的渠道。为了解决信息处理技术的问题,需要采用大数据分析的手段,实施分布式并行、内存等更高性能的智能化信息处理。其中利用大数据进行信息处理需要将数据置于核心的位置,并且围绕充分开发信息价值的目标而进行,在此过程中需要收集、处理、分析新数据,进行高效、高速的信息处理。通过这一方式,有助于在全球范围内实现电网数据的线上处理,推行大数据下的电力服务,从而及时对电网设计规划、运行等进行相应的调整,对电力负荷的需求进行预测与规划[6]。
2.6安全保障技术
全球能源互联网的建设过程中面临着潜在的风险,由于服务、功能的类型更加丰富,与用户之间的互动性增强,网络的边界不明晰,与此同时,全球化能源网络意味着网络环境对外开发,实现资源共享,因此,网络系统势必会遭受到更加强烈的攻击,信息安全保护工作面临压力。在这一情况下,信息安全保障技术的应用尤为关键,利用加密、安全感知等全新的技术,创建智能化、弹性化的信息安全防护系统。使用的全新加密技术是数据密码、访问的控制技术,信息后,依照属性、访问密码自动生成密文,不仅有效保护了隐私信息,同时也降低了者在数据加密中的投入[7]。与此同时,满足访问策略属性的用户有权解读密文中的信息,进一步增强的信息的安全性。
3结语
综上所述,随着现代人环境保护意识觉醒,经济发展不再是社会进步的唯一指标,越来越多的人开始意识到环境保护的重要价值,因此在产业经济发展过程中,节约能源、保护环境受到重视,以绿色、清洁的方式来满足人们对于能源的需求成为未来社会发展的趋势。而信息通信技术则在其中发挥着至关重要的作用,其中感知控制技术、数据集成技术、信息处理技术、安全保障技术以及信息物理融合系统都发挥着重要的作用,需要进行充分的开发利用,挖掘潜力,最终进一步推动全球能源互联网的快速、稳定发展。
参考文献
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[6]夏飞,邹昊东,徐晓海.浅析信息通信技术在能源互联网中的应用[J].网络安全技术与应用,2017(7):128.
【关键词】互联网通信 FTTH技术 应用
随着科学技术的不断发展,互联网技术已经在世界各个领域普及,各地的互联网技术也在不断的发展前进。传统的网络科技已经满足不了现代经济对快带接入网络的要求,虚造更高的带宽接入网络来满足用户对宽带的需求。FTTH网络技术是世界公认的最佳宽带接入方式,FTTH技术在市场需求的推动下,发展迅速,现已进入了规模化的商用阶段。由于该技术具有较好的抗干扰性,且能够满足互联网通信的需求,具有较强的业务支持能力。
一、FTTH技术的概述
FTTH技术简单地说就是将光纤安装到家。具体来说,将光网络安装到个体用户或者企业用户所在处。在众多的光纤接入技术中,还有光纤到大楼、光纤到桌面等等。FTTH与其他光纤技术相比,主要有5各方面的优势: 第一,它属于无源网络,这就是说从OLT到用户终端,中间不需要供电,免除了电源维护这一重大麻烦。第二,它的带宽较宽,切合运营商长距离、大规模数据传输需求。第三,网络问题较少,FTTH技术本身是通过光纤承载数据业务,不会受其他因素的影响。第四,它支持的协议比较灵活,这是由它采用的底层协议所决定的。第五,它的使用简单,功能强大,提高了网络对数据、速率、协议的可见度,同时它对周边环境要求不高,网络维护与安装也方便快捷。
与FTTH相关的技术主要有两种:有源光网络技术(AON)与和无源光网络技术(PON)。其中AON是一种有点到多点的宽带有源光网络技术形式,通过媒质转换器和以太网交接机的方式来工作的,它主要用于FTTH覆盖的小区或者是企业客户专线的网络接入。虽然这种技术被普遍推广,但是他也有自身的缺陷,它在管理能力上表现不佳,为了解决这个问题,国际标准组织一种国际网接入技术标准--802.3ah 标准,这种标准不仅完善而且有较好的适用范围,所以在国际间推广较多。还有另一种标准形式OAM,OAM 能力和可扩展性很好,但是他受到技术的限制,与其相对应的设备研发技术不成熟,一般商家不会投入使用,所以这种标准形式的运用暂时还不是很广泛。无论是运营商还是设备厂家在其技术上的投入都是有限的,这从一定程度上制约了有源光网络技术的发展。
而PON则是点到点无源光无网络以太网接入技术的形式,最常见的主要有EPON 和GPON技术,这两项技术在业界运用时最广泛的,是实现PON应用的基础。GPON技术相对于EPON技术来讲,发展速度稍显缓慢,这主要是因为EPON技术直接和以太网技术相契合,大规模商用进程较快,但GPON技术支持多协议的能力比较好,而且可用带宽更大,随着技术的不断成熟,发展后劲更大。
二、FTTH技术在互联网通信中的应用
FTTH网络光纤接入技术之所以被广泛应用,就是因为它可以实现大容量、远距离的数据传输功能,同时它在数据传输过程中可靠、安全、易维护以及抗电磁干扰等,是宽带接入的最佳接入方式,也是国际间电信运营商网络和业务转型期重点关注的领域。在互联网通信中的应用主要以下模式:
(一)AON基础上的网络建构。在此基础上形成FTTH技术的网络框架,主要从运营商的中心机房开始沿用原有的低芯数光缆,并一直延续到小区的机房,然后在小区的机房中进行交换系统的放置。在此过程中应充分认识到从小区的机房到用户的设备端,应采取点对点的组网方式,并将配线架及接入设备等都要统一放置在小区的机房里。由于在整个网络架构中都采用了较低廉的设备,且采用了较为成熟的互联网技术,可使设备端口的效率得到有效提高,最终达到三网合一的目的。
(二)PON基础上的网络架构。近几年来,随着信息技术的不断发展,PON技术已逐渐成为FTTH技术的主要应用技术。在此基础之上构建网络框架,能够有效提高通信质量,实现高宽带的目标。当前,所使用的网络框架主要有树型结构及总线型结构两种,都用于不同密度的网络接入中。其网络架构则是由光网络单元、光线路终端及光分配网路三部分所组成,其在实际应用中,需要在企业或者小区内的机房中安装光线路的设备,并提供多种新型的网络业务,通过分光器将其分配到网络单元的光缆中。采用此种做法可有效对网络进行分配,并向用户提供更多的新型网络业务。
无论在哪一种技术的基础之上建立网络架构,都需要在应用FTTH技术的过程中,保持原有的电话网络双绞线和同轴线能够接入网络,且在应用的初期应采用AON技术,这样一来,能够有效降低网络接入成本,提高效益。此外,在铺设光缆时,应将其掩埋或者是架空。有利于保护光缆,并有利于设备的维护及管理。
三、结束语
随着时代的发展,网络光纤技术在不断的发展,FTTH技术的实现也得到不断满足,而且FTTH 技术成本在日益下降,接入方案也更加科学、合理化,其发展前景良好。但是,着眼未来我们不能仅仅满足于当下而固步自封。为了提高FTTH技术的应用范围,克服其本身的缺陷,需要继续研究FTTH技术,综合考虑成本及业务量等众多因素,以便更好地发展FTTH技术,扩大其应用范围。
参考文献:
[1]许敏.FTTH在互联网通信技术中的应用[J].电子世界 ,2013,(22):145-145.
[2]王丽媛.FTTH网络规划建设的重点与难点及其应对措施[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(24).
基于对上述平台的了解和学习,笔者认为各个物联网平台的服务器,主要基于网络地址的转换策略,当然优秀平台还采用了数据并发、海量存储、信息安全等技术。本文的服务器,主要采用TCP和HTTP传输控制协议。中控与服务器之间采用TCP协议,主要考虑该协议的超时重发,数据检验,流量控制、传输稳定可靠等优势,可以保证数据能从一端传到另一端。后期若涉及到音视频或大容量数据传输,可以进一步扩展到UDP协议。安卓客户端与服务器之间,采用HTTP通信协议,优势是:支持服务器/客户模式、协议简单灵活、通信速度快等优势。服务器、中控、客户端的逻辑关系如图1所示。服务器采用java的框架技术,采用TCP、HTTP内网穿透方式,保障通信双方在私网内,仍实现设备间的远程连接和控制,有效避免设备入网做端口映射。穿透过程是:中控和客户端,分别与服务器建立连接,服务器记录两端的IP和端口号;服务器分别向两端发送对方的地址信息;双方异步调用Socket套接字,连接对方的实际地址;同时,双方在各自本地端口监听对方发送的信息。由于双方都向对方发送了连接请求(假设各自的SYN封包已经通过了本地NAT),因此在对方连接请求到达本地监听端口时,内网路由器会认为该请求是前面连接会话的一部分,默认通过。本地监听端口就会用SYN-ACK响应,同意对方的连接。至此,中控与客户端之间,借助服务器穿透NAT,实现远程通信。
2服务器内部逻辑关系
服务器除了负责设备间的地址映射外,还需要建立数据库,确立通信双方的逻辑关系,以满足多用户、多任务、多设备的并发操作。其中,包括中控系统内部的设备ID、类型、数量、状态、控制命令、模式管理等;包括安卓客户端的账户管理、权限管理、设备状态管理等。数据库结构如图2所示。具体过程是:中控系统首次访问服务器时,服务器端获取中控的IP地址和端口;根据中控系统内的各种模块ID号和类型,服务器端分类建库,为客户端功能模块的页面推送,以及反向链接控制做好准备。客户端联网后,根据服务器提供的中控账号,输入登陆密码,开始接受由服务器推送的客户端功能界面。
3安卓客户端
3.1安卓平台的介绍安卓由Google于2007年推出,是一个基于Linux操作系统的开放平台。该平台允许任何移动终端厂商加入到Android联盟中来,资源开放吸引了大量的开发者,随着用户和应用程序的日益丰富,Android平台日趋成熟,已跃居全球最受欢迎的智能终端平台。Android平台的架构分为五个部分:Linux内核、库、Android运行环境、应用程序框架、应用程序,具体如下:(1)Linux内核:核心服务(包括硬件驱动程序、进程和内存管理、安全、网络和电源管理)由Linux内核处理,内核在硬件和软件栈的其他部分之间提供了一层抽象。(2)库:库运行在内核之上,包含了各种C/C++核心库,提供管理显示的外观管理器;包含SGL和OpenGL的图形库;本地数据库支持的SQLite;集成了Web浏览器和Internet安全的SSL和WebKit。(3)运行环境:Android运行时包含了核心库和Dalvik虚拟机,是面向应用程序提供动力的引擎,它和库一起形成应用程序框架的基础。核心库提供了Java中间件,以及Android特定库可用的大部分功能。Dalvik是一个基于寄存器的虚拟机,可以保证一个设备高效地同步运行多个实例。(4)应用程序框架:该框架提供了用来创建Android应用程序的类,它还对硬件访问和对用户界面及应用程序资源的管理提供了一般抽象。(5)应用程序:所有应用程序,包括本地的和第三方的,都使用相同的库来构建在应用层之上。
3.2客户端功能本方案中,安卓客户端采用C/S结构,支持中控的无线入网。具体流程是:同在一个网内的中控工作模式为AP热点,安卓客户端采用组播Socket搜索中控AP。安卓客户端登陆中控web界面,设置中控工作模式为STA站点,并输入中控挂载的无线路游器账号和密码。中控获取内网动态IP后,开始向服务器发送socket请求。同时,安卓客户端在协助中控的站点模式切换过程中,获取中控ID号;向服务器发起首次http连接,服务器接收的套接字中包含中控ID,参照服务器数据库的中控ID,为客户端匹配对应的中控,向两端发送对方的IP及端口;服务器进一步根据中控系统的设备库,向客户端推送对应的功能界面,功能示意图如图3。客户端主要的组成模块:(1)通讯模块:负责与服务器建立通讯。采用多线程技术,通过创建三个线程来进行处理。一个线程负责消息的发送,一个线程负责消息的接收,一个线程负责心跳信息。(2)解析模块:主要用来解析XML数据流,根据解析元素的不同类型封装成不同的数据对象。(3)加解密模块:负责对发送的消息进行加密,对收到的消息进行解密,以确保通讯数据安全。(4)数据模块:该模块中定义了整个客户端中大部分的数据类型和对象。(5)应用模块:该模块是客户端和用户交流的接口,包括数据显示、状态控制、端口配置等。
4硬件系统
4.1核心模块功能中控硬件电路采用模块化设计思想,主要包括STM32核心处理模块、WIFI模块、Zigbee模块、电源模块等。其中,STM32是一款低功耗、低成本、高性能、高集成度,并具有工业级温度范围和性能的微处理器;基于Ucos微处理器,运算处理高达速度72MHZ,外设资源丰富;中控系统负责内、外网之间的数据收发。STM32功能示意图如4所示。其中,外网通信采用型号为USR-WIFI232-L的Wifi模块。该模块集成了MAC,基频芯片,射频收发单元,以及功率放大器。内部固件支持TCP/IP协议栈,通过该芯片,低速设备均可以方便的接入无线网络,实现联网络控制与管理;其次,该模块针对低流量、低频率的网络数据传输有很大优势。该模块尺寸小,采用表贴封装,可内嵌在PCB单板电路上。其次,内网数据的收发采用Zigbee方式通信。本系统采用的模块型号是DRF1605H,主要采用CC2530芯片,低成本、低功耗、宽电压、工作频率2.4GHz、基于IEEE802.15.4协议开发,支持Zigbee2007Pro协议栈,广泛应用在工业控制的无线传输领域。
4.2软件层次中控软件层次结构分为:驱动层、通信层、应用层。其中,驱动层包括FWLib和BSP。FWLib是ST公司推出的驱动支持软件,提供系统初始化函数,对中断和操作系统提供支持,从而方便软件的开发。系统层包括了操作系统和中间件软件LwIP,操作系统负责软硬件资源的管理,各部分软件以操作系统为中心。LwIP是针对嵌入式系统的TCP/IP协议栈,包含TCP、IP、UDP、ICMP等协议。最后,应用层根据模块化和功能独立原则,将应用程序主要分成4个子任务:系统初始化任务、LCD显示任务、TCP发送任务和超时重传任务、zigbee协调器的收发任务,结构示意图如图5所示。
5结论
【关键词】互联网技术电力保护通信系统设计
随着电力工业及互联网技术的迅速发展,电力企业对线路的保护也提出了越来越高的要求。通信系统作为高频保护的一种重要的组成部分被要求具有更高的可依赖性、安全性及快捷性。同时,通信技术越来越发达,特别是光纤通信的日益普及为数字保护通信系统的发展提供了强有力的动力。
一、电力保护通信系统的概述
随着人力资本成本的不断提高,电力系统变电所逐步开展和普及无人值班的运作方式。所以传输各类信息的远动通道便成为了解和控制变电所运行状况的唯一窗口。因此,通道的建设、保持及维护成了工作的重点及难点。一般来说,远动通道分为接收变电所各类信息的“上行”通道和下发各类控制信息的“下行”通道这两种通道。上行通道一般可以直接通过主站显示屏的画面查看其运行情况,而对传输遥控命令的下行通道,至今所有的调度自动化系统、厂站端的RTU或变电站综合自动化装置均不具备对下行通道的检测功能,这严重影响着整个电力系统的运行安全[1]。基于此为了提高电力系统运行的安全性,对线路保护提出了更高的要求。而作为线路保护重要组成部分的远方保护信号设备的安全性、可靠性及快速性必须要可以保证。
二、电力保护通信系统的运用现状及趋势分析
2.1电力保护通信系统的运用现状分析
目前,我国电力保护通信系统的运用主要集中在一些大型的电力企业中,而对于小型的发电企业则很少使用,造成这种现象的原因是多方面的。首先,对于一些小型的电力企业来说采用电力保护通信系统的必要性比较弱。其次,系统的运行对人才与资金的要求比较高,小型电力企业不具有具备专业知识的系统建设及维护的专业技术人员。就目前我国电网中运行的远方保护信号设备而言,大部分的电力企业采用的都是模拟系统,这个系统主要包括使用电力线为载体的保护专用收发信机和电力线音频复用通信系统两个部分[2]。
2.2电力保护通信系统的运用趋势分析
随着互联网技术的不断发展,数字保护通信系统必然代表保护信号设备的发展方向。原因主要体现在以下几个方面。第一,数字保护通信系统符合全球数字化的潮流,第二,数字系统抗干扰的能力强,第三,数字设备可靠性比较高,调试和维护非常方便,从长远来看,可以降低使用成本。第四,数字设备可以提供良好的人机界面。
三、复用式数字保护通信系统的设计分析
通过上面的分析可以看出复用式数字保护通信系统必然代表保护信号设备成为未来的发展方向。在电网改造中SDH、ATM等新的光纤通信技术在电力系统通信中都得到了普遍应用,这无疑可以看出复用式数字保护通信系统的运用潜力[3],同时电网改造也给复用式数字保护通信系统的运用提供了前所未有的发展机遇。现在高电压等级的变电站的保护信号通信设备首选是数字保护通信设备,而且实现的方式主要是将保护信号复用到SDH通信设备的时隙中,利用SDH设备的快速自愈性能进一步提高保护信号通信的可靠性[4]。基于此论文对复用式数字保护通信系统进行一个系统的设计。为了提高系统的整体性能,这套系统设计方案采用了特别的纠错编码解码方案,同时结合采用一些比较先进的技术设备,比如高速CPU、CPLD和流行的Windows人机界面等。这些都可以很大程度上提高设备的可靠性,使调试、维护和使用过程更加方便安全。复用式数字保护通信系统以具有自愈功能的SDH环状网为核心,提供行政电话、调度电话、远动数据和保护命令的全方位接入和传输。
四、结语
通过论文的分析可以看出数字保护通信系统必然代表保护信号设备的发展方向,这种数字保护通信系统不仅可以提高系统的整体性能,还可以提供行政电话、调度电话、远动数据和保护命令的全方位接入和传输,在实际运用中值得推广。最后,希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供一些参考与借鉴价值。
参考文献
[1]吴玲燕.广域保护通信系统可靠性及其路由选择研究[D].重庆:重庆大学,2011