通信网络设计论文精选(九篇)

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第1篇：通信网络设计论文范文

1.1网络通信框架

1.1.1UNIXSAP/TERMSAP

轻量级的unixsap，termsap网络通讯组件，是对Socket的封装结合系统消息队列，但不支持跨平台，且只负责数据的收发，不涉及协议分析和组包。

1.2业界的相关库

1.2.1ACE

ACE是一个大型的中间件产品，代码20万行左右，过于宏大，一堆的设计模式，架构了一层又一层，使用的时候，要根据情况，看从哪一层来进行使用。支持跨平台。

1.2.2Libevent

Libevent是一个C语言写的网络库，官方主要支持的是类Linux操作系统，最新的版本添加了对Windows的IOCP的支持。在跨平台方面主要通过“select”模型来进行支持。

1.2.3Libev

与Libevent一样，Libev系统也是基于事件循环的系统，它在poll()、“select”()等机制的本机实现的基础上提供基于事件的循环。Libev实现的开销更低，能够实现更好的基准测试结果。

1.3BillingNTC

在IO多路复用为基础的，ACE，Libevent，Libev这些网络框架要不就是非常庞大（ACE），不利于集成；要不就是使用Callback的回调机制，对于固定的事件不如C++的虚函数多态方式。此外并没有对协议进行细分，至多实现了一些常用协议（如HTTP）的扩展接口，对于数据的处理（如协议解析、粘包、数据缓存）都需要上层自己实现。BillingNTC支持了以下的能力：

（1）支持跨平台(WIN32,LINUX,AIX,HPUX,SOLARIS,FREEBSD/MACOS)。

（2）支持同步和异步模型的网络编程。

（3）支持按协议适配拼接消息，缓存复用，并解决粘包问题。

（4）支持同一端口，多种协议混合的解决方案。

（5）支持事件扩展，动态增加事件泵，自定义事件分发和处理动作。

（6）支持流量统计和流量控制。

（7）支持链路超时控制。

（8）支持4类协议原型，以及扩展的HTTP协议和WIN-NTCP协议。

（9）支持连接设置。

2BillingNTC设计

2.1IO多路复用

IO多路复用是指内核一旦发现进程指定的一个或者多个IO条件准备读取，它就通知该进程。与多进程和多线程技术相比，I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，系统不必创建进程/线程，也不必维护这些进程/线程，从而大大减小了系统的开销。

2．2IO事件分离

一般地I/O多路复用机制都依赖于一个事件多路分离器(EventDemultiplexer)。分离器对象可将来自事件源的I/O事件分离出来，并分发到对应的read/write事件处理器(EventHandler)。两个与事件分离器有关的模式是Reactor和Proactor。Re-actor模式采用同步IO，而Proactor采用异步IO。在Reactor中，事件分离器负责等待文件描述符或Socket为读写操作准备就绪，然后将就绪事件传递给对应的处理器，最后由处理器负责完成实际的读写工作。

而在Proactor模式中，处理器--或者兼任处理器的事件分离器，只负责发起异步读写操作。IO操作本身由操作系统来完成。传递给操作系统的参数需要包括用户定义的数据缓冲区地址和数据大小，操作系统才能从中得到写出操作所需数据，或写入从Socket读到的数据。事件分离器捕获IO操作完成事件，然后将事件传递给对应处理器。比如，在Windows上，处理器发起一个异步IO操作，再由事件分离器等待IOComple-tion事件。典型的异步模式实现，都建立在操作系统支持异步API的基础之上，这种实现被称为“系统级”异步或“真”异步，因为应用程序完全依赖操作系统执行真正的IO工作。

2．3事件驱动模型

对于事件驱动模型，接触最多的便是界面的UI编程，它们都有一个事件队列，线程便是从事件队列中获取事件，然后执行事件对应的处理函数，周而复始地循环。事件驱动模型着重于弹性以及异步化，使得编程更为灵活。

在BillingNTC中，需要这样几个构件（前摄器，事件分发器，事件泵，事件处理器）来完成事件的流转，如图1所示。

2.3.1前摄器

前摄器（Proactor）是一个负责摄取事件，并将事件分发到事件泵的事件队列中。而连接前摄器便是利用I/O复用监测多个IO上的事件，并进行分离IO事件，派发到上层模块。

（1）多路复用模型

实用的多路复用模型都是多路分离的(“select”/poll/epoll等)，而且是非阻塞的。将常用的I/O复用进行封装，提供统一的接口，达到I/O事件前摄器的多样性。根据操作系统的不同，自动选择适合的I/O复用模型。

（2）异步IO

前摄器需要负责事件的监测和控制，并同时承担非阻塞读写操作（某些平台下不支持异步IO，这样达到模拟异步IO），IO操作与业务逻辑处理分离在不同的线程中，使用消息队列来进行数据缓冲。即使某个数据包的处理时间过长，也不会影响到IO线程的数据接收。

（3）动态控制监听

在某些场景下，可能需要对连接上事件的监听做动态的控制，做到实时地添加和移除指定的事件。如当达到最大连接数的时候停止accept，或对指定连接限定读写速度的场景。前摄器通过socket_pair(Unix域套接字)创建出两个套接字，假设分别叫A和B，将A放入监听集合中。当需要更改监听集合时，只需要往B写入数据，则A即变得可读，从而唤醒正在监测集合事件的前摄器线程，来处理集合变更的通知。

2．3．2事件分发器

事件分发器(eventdiuspatcher)本身并不是运行态线程，而是一个执行过程，被前摄器线程所执行。它负责为事件选择一个合适的事件队列。一个套接字上的事件往往有处理的顺序性，当连接刚建立的时候，产生的连接建立事件，会选择最小负载的队列，并且后续此连接上的事件都会放入此队列。其他类型的事件（如信号事件）会每次选择最小负载的队列放入。上层模块可以自定义事件分发器的分发动作，实现个性化地分发逻辑。

2．3．3事件泵

事件泵(eventpump)是基于事件循环(eventloop)，阻塞读取事件队列，将事件调用相应的事件处理器接口进行处理。可以有0个或多个事件泵，如果没有初始化事件泵，则事件的处理由前摄器直接调用事件处理器接口进行处理。

2．3.处理器

事件处理器本身并不是运行态线程，而是一个执行过程，被事件泵线程所执行。提供一个事件处理的统一入口Proces-sEvent，再根据不同的事件执行不用的处理函数。

2．4同步和异步模式

2．4.1同步模式

同步模式在客户端网络程序中使用较为便捷，从程序代码逻辑上看是顺序执行下去，能够更方便地控制逻辑执行顺序。因为事件处理器的执行过程是由事件泵线程或前摄器线程执行，与主线程并不是一个线程，那么如何才能让主线程接管消息的处理？可以通过设置一个阻塞消息队列，当有一个完整消息达到的时候，放入到此消息队列，而主线程则可以阻塞读消息队列（也可以配合超时）。当主线程还在阻塞读，而链路断开了，则需要自动将主线程从阻塞中唤醒，返回失败。主线程中只需要通过GetMessage就可以获得待处理的消息，然后进行消息处理，这一点就如同对系统消息队列的收取似的，处理逻辑简单。

2．4.2异步模式

异步模式在服务端网络程序，或者客户端网络程序需要连接多条链路的情况下，最为适合。因为事件处理器的执行完全由网络框架直接执行。同时由于I/O操作并不是在事件泵中完成，故事件泵便是工作线程，可以开设多个事件泵来达到更好的负载表现。

3结语

第2篇：通信网络设计论文范文

1.空间激光通信发展概述

2.考虑电力通信网可靠性的业务路由优化分配方法

3.广域后备保护通信模式及其性能评估

4.卫星通信的近期发展与前景展望

5.空间激光通信研究现状及发展趋势

6.现代化矿井通信技术与系统

7.高速铁路移动通信系统关键技术的演进与发展

8.智能变电站通信网络状态监测信息模型及配置描述

9.信息与通信地理学的学科性质、发展历程与研究主题

10.构建新一代智能配用电通信网建议

11.基于EPOCHS平台的智能配电网通信系统仿真

12.电力通信网脆弱性分析

13.通信电台电磁辐射效应机理

14.4G通信技术综述

15.电力和信息通信系统混合仿真方法综述

16.面向智能电网的配用电通信网络研究

17.基于SDH光网络的分层区域式保护通信系统的可靠性研究

18.调度与变电站一体化系统链路状态监测与TCP通信方案

19.煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术

20.Tor匿名通信流量在线识别方法

21.煤矿安全生产监控与通信技术

22.配电通信网业务断面流量分析方法

23.光纤通信概述

24.电力通信及其在智能电网中的应用

25.WAMS通信业务的系统有效性建模与仿真

26.基于API的Win32串口通信编程技术

27.第五代移动通信网络体系架构及其关键技术

28.量子通信现状与展望

29.配电网EPON通信接入与分区自治

30.基于业务的电力通信网风险评价方法

31.移动通信技术扩散的实证研究:基于中国1990-2012年的统计数据

32.基于IPv6的电力线载波通信分片独立的重传机制 

33.空间激光通信捕获、对准、跟踪系统动态演示实验

34.基于时频峰值滤波的电力线通信噪声消除方法 

35.通信网络能耗分析与节能技术应用

36.“日盲”紫外光通信网络中节点覆盖范围研究

37.基于压缩感知的脉冲同步的混沌保密通信系统

38.浅谈4G移动通信系统的关键技术与发展

39.量子安全直接通信

40.一种继电保护故障信息系统在线通信报文分析工程方案

41.光纤通信的发展趋势及应用

42.智能配电网通信组网技术研究及应用

43.基于空间激光通信组网四反射镜动态对准研究

44.运用虚拟仿真实验改革通信原理实验教学

45.浅谈超宽带无线通信技术的发展 

46.5G移动通信发展趋势与若干关键技术

47.SM2加密体系在智能变电站站内通信中的应用

48.现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展

49.中美4G移动通信技术专利信息比较研究

50.卫星激光通信现状与发展趋势  

51.VC中应用MSComm控件实现串口通信

52.青海—西藏交直流联网工程输电线路在线监测通信网络设计与应用

53.移动通信网络中的协作通信

54.空间激光通信组网光学原理研究

55.计算机技术在通信中的应用研究

56.面向5G无线通信系统的关键技术综述

57.基于C8051F020单片机的RS485串行通信设计

58.智能变电站过程层网络报文特性分析与通信配置研究 

59.基于业务风险均衡度的电力通信网可靠性评估算法

60.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析

61.无线激光通信系统弱光干扰技术

62.基于SJA1000的CAN总线通信系统的设计

63.10kV电力线载波通信自动组网算法

64.数控系统现场总线可靠通信机制的研究

65.基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统的研究

66.机载激光通信系统发展现状与趋势

67.软件定义的能源互联网信息通信技术研究

68.一点对多点同时空间激光通信光学跟瞄技术研究

69.开放式自动需求响应通信规范的发展和应用综述

70.兆瓦(MW)级海岛微电网通信网络架构研究及工程应用 

71.带通信约束的多无人机协同搜索中的目标分配

72.基于信道认知在线可定义的电力线载波通信方法

73.一种基于混沌系统部分序列参数辨识的混沌保密通信方法

74.智能配电网无线传感器网络数据通信的QoS-MAC层模型

75.无线紫外光散射通信中多信道接入技术研究

76.水下无线通信技术发展研究

77.深空、自由空间、非可视散射和水下激光光子通信

78.基于光电反馈延迟的多点耦合混沌同步和通信

79.面向异步通信机制的无线传感器网络及其MAC协议研究

80.不可靠通信环境下无线传感器网络最小能耗广播算法

81.中间环节市场结构与价值链治理者的决定——以2G和3G时代中国移动通信产业为例

82.基于IEEE802.11p高速车路通信环境研究 

83.太赫兹通信技术的研究与展望

84.一种分布式电源并网监控通信适应性评价方法

85.不同耦合方式和耦合强度对电力-通信耦合网络的影响

86.太赫兹通信技术研究进展

87.低压电力线通信网络特性模型与组网算法

88.基于LabVIEW的监控界面设计与单片机的串行通信

89.联盟网络的小世界性对企业创新影响的实证研究——基于中国通信设备产业的分析

90.基于共享内存的Xen虚拟机间通信的研究

91.考虑通信系统影响的电力系统综合脆弱性评估

92.猫眼逆向调制自由空间激光通信技术的研究进展

93.扩频通信技术浅谈

94.基于信息熵的电力通信网脆弱性评价方法

95.安全高效矿井通信系统技术要求

96.无线紫外光非直视通信信道容量估算与分析

97.基于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术研究

98.量子通信技术发展现状及应用前景分析

第3篇：通信网络设计论文范文

关键词：无线跳频通信网络；跳频电台；OPNET

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：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

频率跟踪式干扰能够迅速、准确的完成搜索、瞄准和干扰等一系列动作[1]，以高于正常通信信号强度数倍的干扰

信号对收信机进行压制性干扰。由于这种干扰对无线跳频通信网络的影响极大[2]，并且该影响在时间和空间上表现出明显的非线性和不确定性。因此不易采用数学的方法进行研究，而易采用计算机仿真的方法，建立仿真模型对其进行研究。

所谓计算机仿真的方法[3]，具体而言是一种利用数学建模和统计分析的方法模拟网络行为，从而获取网络设计、规划、组织及优化所需要的性能数据的一种网络分析方法。基于OPNET的通信网络性能仿真[4]，是以有限状态机为基础理论，综合运用排队论、概率论和统计实验等理论建立数据业务和通信链路的数学模型，用C/C++或其它语言实现仿真模型的一种仿真方法。基于OPNET的建模能够清晰的描述系统的状态和转移，开发的模型便于扩展和重用，因此本文选择OPNET作为建模与仿真的工具。

2 基于OPNET的通信网络仿真

OPNET采用离散事件驱动的模拟机理[5]，也就是说只有网络状态发生变化时，模拟机才工作。因此与时间驱动相比，离散事件驱动的计算效率要高很多。仿真核心实际上充当离散事件驱动的事件调度器，它对所有进程模块希望完成的事件和计划该事件发生的时间进行列表和维护。

事件调度器主要维护一个具有优先级的队列，它按照事件发生的时间对其中的工作排序，并遵循先进先出顺序执行事件。而各个模块之间通过事件中断方式传递事件信息。每当出现一个事件中断时都会触发一个描述通信网络系统行为或者系统处理的进程模型的运行。通过离散事件驱动的仿真机制实现了在进程级描述通信的并发性和顺序性，再加上事件发生时刻的任意性，决定了可以仿真计算机和通信网络中的任何情况下的网络状态和行为。

仿真事件、中断和进程模型在仿真核心执行时间轴上的关系如图1所示[4-6]。

为模拟通信网络中多台收发信机同时工作，OPNET允许多个事件同时发生，一个仿真时间点上可以同时出现多个事件，事件的发生可以有疏密的区别，如图1所示。

3 跳频无线通信网络的仿真建模

基于OPNET的仿真模型分为网络模型、节点模型和进程模型三类[5]。网络模型主要实现通信网络的拓扑结构和通信节点的配置；节点模型主要实现通信节点内部的构造；进程模型主要实现各种通信机制和信息处理的动作。本文将建立跳频无线通信网络和跟踪式干扰机的仿真模型，分别实现跳频组网通信、规避、数据分发、转发和重发，以及跟踪式干扰等动作。

3.1 跳频组网通信和规避动作的模型实现

跳频组网通信和规避动作由节点模型和进程模型共同实现。通信节点通常由两套收发信机构成，一套负责对上通信，一套负责对下通信。如图2所示，*_jun类模块是对上收发信机，*_lian类模块是对下收发信机，YC_queue是信息处理模块，YC_filter是数据分发模块，*_source是信源类模块，*_sink是信宿类模块，a_*是天线类模块。

通信节点模型中还有一个重要的模块――“控制模块”(YC_controller)，该模块实现了跳频组网通信和规避的主要功能，具体而言有以下两点：①跳频，简而言之就是控制本级节点和下级节点的收发信机每隔一个单位时间t按照指定的频率进行变化，这是一个定时长循环的过程；②规避，即根据本级节点的收发状态，利用远程中断函数使下级节点中断发信或者恢复发信，这是一个不定时长循环的过程。它可以用图3表示，由于OPNET仿真允许多个事件在同一时间发生，所以二者之间并不冲突。

根据图3中的循环过程设计跳频模块的进程模型，如图4所示。首先进程模型进行初始化，在初始状态（INIT）的入口位置获取下级节点的ID，同时立即订制一个自中断，确定首次跳频的时刻。而后进入等待状态，在此反复地判断到达中断的类型，如果是自中断就正常进入跳频循环，并在跳频循环中制订新的自中断；如果是统计中断，则立即在下级节点中订制一个远程中断，用来终止或恢复下级的通信。

3.2 信息分发和转发的模型实现

信息的分发和转发是由节点模型和进程模型共同实现的，通信节点模型如图2所示，其中包含四条信息传输路径。按照这四条信息传输的路径可以将节点模型分解为四部分，如图5所示，本小节重点介绍信息流路径的控制实现。

所有对信息流的控制均有YC_filter模块实现。来自本级的信息分别经过对上电台和对下电台发送到目的地，发送完毕后经过YC_filter模块分发到YC_sink模块进行销毁，如图5(a)、图5(b)所示；来自于上级的信息，由收信机接收后，经YC_filter模块判断传送到队列模块，经队列模块传送到对下电台进行转发，其中的jun_sink模块负责统计上级的信息，如图5(c)所示；来自于下级的信息，同样经过YC_filter模块和对列模块之后被传送到对上电台进行转发，如图5(d)所示。

由此可见YC_filter模块主要实现了两种功能：1)判断信息的来源，将信息分发到相应的模块；2)统计所有流经该模块的信息，提供节点的吞吐量数据。

3.3 信息排队和重发的模型实现

信息的排队和重发动作主要在队列模块的进程模型（下文简称队列进程）中实现，另外信息的分发、上下级间的规避也需要队列进程协助实现。鉴于此，本文建立队列模块的进程模型如图6所示。

队列进程包含1个非强制状态和7个强制状态。idle代表着系统空闲状态，是队列进程通常处于的主要状态，也是进程中唯一的非强制状态，所有的中断均在该状态进行判断；init状态完成队列进程的初始化；arrival状态代表着信息流的到达，此时进程的动作是将数据从输入流中读取出来，并插入队列进行排队，等待着下一步的处理；svc_start状态代表着服务的开始，该状态根据数据信息的来源分别选择不同的信息发送路径；svc_coml1、svc_coml2、svc_coml3、svc_coml4状态用来妄称信息的重发动作；stop_for_a_while状态表示数据被正确接收，此状态负责设置标识参数，并取消上一个状态订制的中断。队列进程直接或间接实现了以下四种功能。

1)信息排队

在arrival状态的入口用op_subq_sort()方法实现数据信息的排队，排队的依据是信息的优先级，优先级利用op_pk_priority_set()方法指定。

2)信息重发动作的实现

如果信息被下级正确接收，下级将立即运用方法op_intrpt_force_remote()订制一个远程中断给上级，使上级的队列进程之跳出idle和svc_coml*之间的循环。否则，进程将自动在3次循环之后跳出。

3)信息转发

队列进程参与信息转发的实现，在发送信息指出，进程会读取信息的源地址。而后根据信源地址，订制具有不同代码的自中断，选择svc_coml1、svc_coml2、svc_coml3、svc_coml4四种条转发路径中的一条。

4)下级通信节点规避动作的实现

在idle状态上设置有两个条件转移STOP_SERVE和RESTART_SERVE，它们分别用来配合上级节点的控制模块，实现发送终止和发送恢复息的动作。

如果上级节点的发信机正在工作，即控制模块通过统计线读取了发信机的“忙”状态，它将立即制定一个中断代码为STOP_SERVE的远程中断给下级的队列模块。下级接收到该中断后执行servestop()函数，利用op_intrpt_disable()方法终止当前已经订制信息发送中断。当上级信息发送完毕时，控制模块通过统计线读取了发信机的“闲”状态，同时立即制定一个中断代码为RESTART_SERVE的远程中断给下级，用来激发serve_restart()函数，以恢复信息的发送。

4 结论

在OPNET环境中检验所建立的模型，结果表明模型实现了无线电台的跳频，数据的分发、复制、重发、规避等动作以及跟踪式干扰机的干扰动作，具有一定的重用价值，为进一步研究复杂条件下的跳频通信网络仿真奠定基础。

参考文献：

[1] 郑如冰.电子对抗与电子对抗作战指挥[M].合肥:炮兵学院,2003.

[2] 梅文华.跳频通信[M].北京:国防工业出版社,2005(4):15-22.

[3] 蔡鸿鹏.实时通信网络的研究与仿真实现[D].重庆:重庆大学硕士论文,2006.

[4] 伍俊洪,杨洋,李惠杰,等.网络仿真方法和OPNET仿真技术[J].计算机工程,2004(05)．

第4篇：通信网络设计论文范文

    论文摘要:随着电力通信新技术的发展,电力通信网作为保持电力系统安全稳定运行的支柱之一,在我国发挥着不可忽视的作用。为了保证我国电力系统的安全与稳定,需要对电力通信行业的发展历程和现状有一个准确客观的认识,并提出发展方向和建议。本文从我国电力通信的发展历程、面临的现状和未来发展方向三个方面,对其做出了阐释。

    在通信技术和电力技术飞速发展的今天,我国的电力通信行业,随着电力工业的发展,正不断扩展和完善。我国的电力通信网,是为保证我国电力系统的安全稳定优质运行而产生的,经历了从无到有,从简单到当今先进技术的运用,从单一到多种通信手段共用覆盖的发展过程。电力通信在为电网的自动化控制、商业化运营和自动化管理的过程中发挥着巨大的联通和服务作用。

    1 我国电力通信系统的发展历程

    我国的电力通信系统,经历了一个较快的发展时期,几十年内,经历了一个从纵横交换到程控交换、从明线和同轴电缆到光纤传输、从模拟网到数字通信网、从定点通信到移动通信以及从主要面向硬件到主要面向软件技术的发展阶段变化。

    1.1 四十年代至五六十年代

    电力通信的发展始终与电网的发展相同步,互相支持、互相配合。在我国,四十年代,主要以东北输电线为主,除城市外,其他地区都较为孤立,且明线电话在当时占主要地位,长距离调度所使用的载波机主要依靠日本机器。随着五六十年代我国用电量的明显剧增,东北电网又向华北地区扩散,建成了华北电网,但我国的公网通信仍然较为落后。此阶段我国使用的电力线载波机仍是国外进口,在向苏联进口的同时我国开始自行研发生产。

    1.2 七十年代

    七十年代初期开始,我国的电力通信系统开始在一些信息需求量大和重要部门采用微波通信;到末期,我国的电力通信系统又有了进一步发展,电力线载波通信占主导地位,其它有小容量(120路以下)FDM模拟微波、邮电多路载波、电缆及架空明线等,我国的电网已经扩大到拥有华北、东北和华东三大电网,部分地区开始形成自己的独立通信网络。此阶段我国电力通信以音频、载波、模拟微波等通信方式为主。不过全国范围内,大多地区十万千瓦以上的电网没有通信干线,且通信电路不太健全、自动化水平不高,部分地区还经常出现停电现象,通信系统的落后成为我国电力工作的薄弱环节之一,给我国的工农业生产带来了较大影响,与国外差距仍然较大。

    1.3 八十年代

    八十年代是我国电力通信的高速发展时期,随着大规模集成电路的发展,出现了数字微波、光纤通信和程控交换机等,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大。承接七十年代末的电力系统数字化网络的建设,八十年代,我国开始建设电力专用通信网。此阶段,数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高频通信、数字程控交换机等得到了推广与运用。当然,电网的飞速发展也为电网的管理和技术提出了新的要求,我国紧跟时代脚步,自上而下成立了电力通信网建设和管理的专门机构,并逐步形成和完善了一套指导建设电力通信网的技术政策,制订了有关通信的规章制度和技术要求,培养出了一批熟悉通信设计、建设、运行、维护、管理的人才,在政策和制度方面加强了力量建设。

    1.4 九十年代

    九十年代,我国的电力通信系统发展较快,有了进一步提高,新技术和新设备的应用更快更灵活,在其他网络上,例如传输网和交换网等得到了进一步的完善,并开始引入一批高新网络技术,为现在的电力通信发展打下了良好基础。

    2 我国电力通信的现状

    2.1 电力通信网的主要业务形式

    在我国,电力通信网是一种专业性极强的通信网,是电网的重要组成部分,在网络通信技术不断发展的今天,电力通信网的业务形式也在不断扩大和发展,其主要业务形式表现在以下几个方面:

    2.1.1 电网安全监视和稳定控制方面

    在我国各个城市中经常出现电力系统崩溃的现象,其中一个重要原因就是电力网络结构过于薄弱,而且使用极不合理。对此,许多地区在电网的安全监视和稳定性控制方面给予了不少投入。例如,购置了及时定位线路故障点的线路故障测距装置;对通信网络不稳定的地方设置了实时监控系统,监视通信网路的健康状况;通过全球卫星定位系统的实时相量测量,在电力系统中实施相量控制等手段,使得我国大部分地区的电力系统稳定运行成为了可能。

    2.1.2 气象与新能源方面

    电力通信系统目前在气象监测方面正发挥着日益增大的作用,例如:对于常年无人监守的户外水电站,可借助电力通信系统在水电站的上游选取合适位置安放监测台,对一年降水情况进行采集和网络分析,然后通过网络将信息传播,对数据进行全面具体的分析。同时,它在新能源方面的作用也正不断突出,对太阳能、风能、潮汐等新能源的发电技术研究正是今后国家电力进程的一个长期方向,因此电力通信系统对新能源的开发利用也是今后电力通信网络的业务方向之一。

    2.1.3 环境保护方面

    在环境保护力度不断加大的今天,对各个领域的各种排放物的监控要求正不断提高,目前,我国电力通信系统在对部分火电厂、核电站的废气、烟尘、放射线等的排放上已形成全面的监测系统。此系统综合利用GPS系统、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)等先进技术,将采集到的数据和实物样本就地进行分析处理,并通过网络,传输到总部统一备案处理,大大提高了效率,对环境保护做出了巨大贡献。

    2.1.4 电网商业化运营方面

    电网商业化运营主要依托于全国的联网工程,在我国电力改革深入发展的今天,要求形成与国际互联网企业接轨的大的网络环境。电子商务系统安全性大、快捷方便,收益空间大,建立互动式电子商务平台,不仅能扩展业务范围,还能扩大信息交流。高速而又安全的电力通信网络,对电子商务的实时交易和电力网络环境的安全维护,发挥着越来越重要的作用。

    2.2 我国电力通信的主要问题

    2.2.1 电力通信网络管理标准不完善

    我国的电力通信网络,其标准和体制虽然符合国家和国际标准,但在电力系统的特点和要求下,其通信网发展的标准和规范都极不完善,规划等制定和更新也不及时。这在新技术更新发展速度如此迅速的今天,电力通信网络的管理标准不完善对电力通信网的整体全面发展影响较大。

    2.2.2 区域发展不平衡

    在我国,各地受经济发展水平、政策贯彻落实程度和科技运用程度的差异,每个地区的电力通信发展水平极不平衡。部分地区和单位早已实现数字化和光纤化环网,该地区的电网及通信业务服务能力大大加强;而有些地区受地理和经济因素的共同制约,在发展速度上落后于发达地区,有的甚至偏远到变电站连成最基本的调度电话都难以保证,各地区发展极不平衡。

    3 电力通信的发展方向

    3.1 加快光纤传输网的设置,加大全面网络建设

    我国部分地区的电力通信系统中,电力光纤通信网存在着纤芯容量不足、设备容量小的情况。因此很有必要加大投入在加快传输网的建设上。要对该地区主干光纤传输网加大改造和建设力度,吸引投资,以点带面,在工程建设上做好工作。而且,要在电力通信和动作流程中加大网络的全面、系统建设。例如,在通信网的非话业务方面和网内IP技术等方面要加大开拓和推广力度,努力扩大电力通信网络的覆盖面,在各交换机制的组网工作中做好相关完善工作,把信息交换网络朝着高速高效率、安全性强、稳定性高的方向建设。

    3.2 加大科研力度和技术研究

    我国的电力传输技术有待提高,要在维护已有的传统传输模式的基础上,加强改造和新技术的研发,增加业务管理力度和方面,在研究和建设电力通信网络的同时,要鼓励科技创新,将宽带IP等新技术的运用深入到现代通信网络的建设当中,多角度加大经费投入和科研技术的研究。

    3.3 各地严抓电力通信电路的建设质量

    在我国电力通信发展速度飞快的现状下,要努力减少通信电路误码率高、公务监控不力、监控系统不通等系列问题,杜绝电力通信网络工程中的低质量工程项目的出现。各个地区应避免“地方保护”、“门户观念”对工程选择和决定的不良影响。且在网络系统的建设过程中,加大科研力度和投入,其工程项目负责人还要实行责任制,做好检测和监管工作,及时验证工程指标是否合格,确保建设质量。

    3.4 积极建设宽带多业务数字网络平台

    在电力通信发展规划中,要积极地建设宽带多业务数字网络平台,在语音、图像、数据、媒体、新闻等各业务领域为现在和今后的发展打好基础,提供统一的多优先等级,确保业务质量。

    3.5 致力于国内和国际市场的开发

第5篇：通信网络设计论文范文

论文摘 要:消防通信规划是城市消防规划中的重要内容，本文论述了目前我国消防通信规划的现状及编制中存在的问题，详细介绍了消防部队信息通信体系建设的现状和未来发展趋势，分析了当前消防通信规划编制和实施中的重点问题，为消防通信规划编制工作提供参考建议。

1、前言

随着我国应急救援体系的发展，消防部队已逐步成为城市主要的应急救援力量，广泛参与到自然灾害、事故灾难、社会安全事件等公共突发事件的应急救援处置中，并承担了部分非紧急的社会救助任务。消防通信是消防部队开展灭火救援行动的根本保障，是未来城市应急救援体系中信息通信的主要组成部分。美国911恐怖袭击事件中警察和消防员未建立统一的通信手段而造成的惨痛教训凸现出城市消防通信规划的重要性，所以在城市消防规划编制过程中合理规划和部署消防通信的建设和发展，在规划方针的指导下逐步建立和完善城市消防通信体系，是消防部队在执勤备战和灾害救助中全面发挥应急救援能力的根本保障。

2、消防通信规划的现状

消防通信规划的编制主要由城市规划设计单位和消防部门共同完成。由于城市建设和通信技术的高速发展，各地消防通信系统也在不断的扩展和升级，消防通信建设所依据的《消防通信指挥系统设计规范》等规范文件的要求与目前的应用现状相差较大，内容滞后且不全面，对规划编制的指导意义不够充分，一些通信指挥系统虽已达到火灾报警、火警受理、灭火救援通信调度等应用的基本要求，实际中却不能满足新形势下消防部队应急救援通信指挥的需求。并且由于消防通信规划的专业性较强、技术要求高、涉及的领域广泛繁多、基础设施建设发展不均衡等方面的原因，使消防通信规划的编制工作难以有效和深入开展，造成部分城市消防通信规划的内容空泛、缺乏深度、可操作性较差，不能切实有效的指导城市消防通信建设和发展。此外我国的应急管理体系建设起步较晚，部分消防通信规划内容仅片面集中于火灾事故方面，缺乏城市应急救援总体发展的综合考虑，造成消防通信建设与城市应急救援体系建设脱节。

3、消防通信建设现状

消防部队的信息通信建设按照公安部消防局信息化建设的总体规划部署和具体要求展开，实施主要依靠当地政府财政拨款、当地公安部门和电信部门的通信网络建设以及消防部队自身的信息化装备建设来完成，目前各级消防部队均已形成了相对独立的消防信息通信体系。以下将从基础通信网、消防通信指挥中心、消防综合业务信息系统等几个消防规划中涉及的重点方面具体展开论述。

3.1 基础通信网络

基础通信网络是消防通信和城市应急通信的基础设施，网络的建设直接决定了消防部队的信息应用能力，所以基础通信网络的发展是消防通信规划的重点。目前消防部队依托公安信息网、公众电信网、无线超短波通信网、卫星通信网等多种通信网络传输语音、图像和数据，形成了一套较为完整的消防通信网络体系，以下归纳为计算机通信网、有线通信网、无线通信网、卫星通信和短波通信网等几部分介绍。

3.1.1 计算机通信网

目前消防部队各级单位均已接入了以公安信息网为基础的计算机通信网，这一网络是消防部队数据通信的基础网络，承担灭火救援指挥调度、消防综合信息管理等大部分信息系统的数据传递，并可实现IP语音电话和视频传输等多媒体应用。为保证调度指挥等重要信息的可靠传递，部分节点间还建立了指挥调度专线和备份网路。在消防通信规划中应按照当地公安信息网和消防部队自身信息通信的建设情况以及各级消防部队的信息通信需求，合理规划消防计算机通信网，确保网络的全面接入和可靠畅通。

3.1.2 有线通信网

有线通信网包括报警电话接入和报警信息查询专线、指挥调度专线、办公市话网和公安专线网等通信网络，是城市各级消防队站获知灾害事故发生和传递调度指挥命令的基础信息通信网络。其中报警电话接入专线是用于接受公用电话网的报警和城市消防远程监控系统的火警信号及相关信息的通信线路。报警信息查询专线是用于获取报警电话的位置、装机人身份等信息的数据专线。指挥调度专线是用于连接火警受理终端、各消防站以及各相关联动单位的通信专线。办公市话网和公安专线网是消防部队内部各级部门之间和与公安机关之间通信的办公电话网。有线通信网是传统的消防通信基础网络，目前各城市基本完成了消防有线通信网的建设，在消防通信规划中应以未来网络容量和性能的改进及发展等内容为主，确保消防有线通信网的完备可靠，保证消防部队对灾害事故快速响应和出动调集命令的有效传达。

3.1.3 无线通信网

无线通信是消防部队在灭火救援展开和进行过程中用于灾害现场信息传递的主要通信方式。目前各级消防部队普遍配备了用于现场通信的350MHz超短波无线常规通信设备，并利用转信台扩展网络覆盖的范围。大部分城市还依托当地公安无线集群通信系统建立了消防集群通信网，北京、上海等地还建设了具备网络容量大、通话质量高、应用功能多等特点的数字集群通信网。消防部队以超短波无线通信为基础构成了由城市消防通信指挥网、现场指挥网和灭火救援战斗网组成的三级无线通信网络，并且利用GPRS、CDMA、3G等公众移动通信技术以及超短波、微波数传设备等多种手段建立无线数据通信网，用于传输灭火救援现场的图像和数据信息。此外公众移动电话网也是消防部队重要的辅助通信手段。合理规划城市消防无线通信网，构建可靠的无线通信体系是消防部队在灭火救援过程中战斗力有效发挥的根本保证。

3.1.4 卫星通信和短波通信

在地震、泥石流等大型自然灾害救援或野外应急救援中，依赖中继站的常规无线通信网往往会受到传输距离和范围、电力供给、极端环境影响等方面的局限，不能满足消防部队信息通信的需要，此时卫星通信和短波通信等应急通信方式成为救援现场最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已对消防卫星通信体系做出总体的规划和部署，并推进消防卫星通信网的建设，一些城市的消防部队先后配备了“动中通”卫星通信设备、便携卫星站、短波电台等应急通信装备，在玉树地震和舟曲县特大泥石流等自然灾害救助和部分大型跨区灭火应急救援中显现出极强的应急通信保障能力。消防卫星通信和短波通信是应急通信体系中的重要部分，是城市有效抵御极端灾害的基础保障设施。

3.2 消防通信指挥中心

消防通信指挥中心是消防部队信息通信和作战指挥的中枢，具有受理报警、灭火救援指挥调度、信息情报支持等功能，负责火灾及其它灾害事故的接处警受理和消防救援力量的调度指挥。按照公安部“三台合一”的要求，目前我国大部分地级以上城市均已设置了包括治安、交通、消防在内的接处警指挥中心，建立了统一的集中受理和多部门联动的接处警平台，一些城市还进一步将医疗救护、安全生产等应急救援相关的领域纳入其中，并形成城市综合应急救援指挥中心。部分通信指挥中心还具备使用手机定位技术和GIS技术确定报警人的位置、使用短信平台受理报警、即时监控救援力量的行动状态、通过图像监控系统获取灾害发生区域的现场状况和交通状况等功能。在消防通信规划中应针对本地的实际情况，综合考虑未来城市应急救援体系的发展，确定消防通信指挥中心的建设发展方案。

移动消防通信指挥中心是设置在专门的通信指挥车中并集成了消防通信指挥相关功能的移动指挥平台，通常包括调度指挥台、辅助决策信息系统、多种无线通信系统、火场图像系统、视频会议系统、现场广播、供电及照明等其他辅助设备，是众多救援力量参与的复杂灾害事故处置现场中通信指挥的关键因素。按照城市规模和应急救援体系的建设情况，配置不同功能组件和不同移动及通信能力的消防通信指挥车是消防通信规划中的重要问题。

3.3 消防综合业务信息系统

消防综合业务信息系统是包括了灭火救援指挥、消防监督管理、部队管理和消防公众服务等多种应用功能的信息系统集成，是消防通信中应用软件的主要部分。按照消防部队信息化建设总体规划和部署，各级消防部队将逐步推广和应用包括消防基础数据平台、消防公共服务平台及各消防综合业务信息系统等部分的一体化业务平台。目前各地统一按照公安部消防局部署方案的要求，逐步开展了消防监督管理、部队管理和公众服务等信息系统的推广和应用，而对于消防基础信息平台、灭火救援指挥系统等面向灭火救援指挥和管理的信息系统，因受到基础信息数据库和通信基础设施建设情况的局限，各地的应用程度差异较大。在消防通信规划中，应将建立和完善城市地理信息、火灾风险信息、危险源信息、水、电、生产、医疗救护信息等内容的城市应急救援基础信息数据库，以及按照城市应急救援的具体需求开展消防指挥调度系统、消防指挥决策系统、重大危险源评估系统、模拟演练等系统的应用纳入到消防通信规划中重点建设。

4、未来发展趋势

随着信息通信技术的高速发展，众多高性能的通信技术将逐步应用于消防通信领域中，不断推进消防通信的发展。目前第四代移动通信技术已进入实验性应用阶段，在不久的将来势必将成为消防通信体系中高质量传输数据信息的重要手段。信息通信硬件设备的发展，使信息通信装备的通信性能和移动性能不断提升，设备成本将更加低廉，未来随着多媒体单兵信息装备的深入应用，使灾害救援现场各级指战员具备强大的信息通信能力，数字集群通信、卫星通信、微波数据通信等通信设备也将广泛装备到各级消防部队中，逐步成为普遍配备的常规通信手段。随着城市灾害联网监控系统的建设，消防通信指挥中心可以智能感知火灾等灾害事故的发生并及时获取相关灾情信息，极大的提高消防部队对灾害事故响应能力。此外物联网、遥感技术、传感器技术、Ad Hoc网络等应用于消防领域，可以即时、全面、深入的获得灭火和应急救援现场的灾情状况和救援实力状况，实现天空地一体的消防通信体系和数字化指挥调度体系。在消防通信规划中，应结合未来通信新技术的发展，合理规划和部署城市消防通信建设。

5、问题和建议

消防通信的发展应与城市应急救援体系各方面的发展情况及相关领域的具体情况协调统一。由于通信技术的发展速度较高，消防通信规划编制中应准确预见未来城市消防通信的需求，在首先确立适合消防通信发展总体框架基础上灵活的选择兼容性好、生命力强并具备开放和统一标准的技术和设备，有效避免重复建设，并尽量降低系统升级换代和改造的成本。发展中还应重视基础通信设施建设，切忌盲目追求新技术和热点技术。可靠度和抗灾能力是消防通信系统中不能忽视的问题，应充分考虑应急状况下缺乏电源供给、设备损坏、大量用户占用等特殊情况的系统运行，合理划分系统中紧急与非紧急应用的分工、采取冗余和备份设计、增设应急状态的专用模式等手段提高系统可靠程度和对灾害的抗击能力。此外消防通信系统设计中还应充分考虑到互联网、公安网、公众话务网、政务网等多个独立通信网络中各种系统间数据的融通，设计中应尽量将系统各具体应用建立在统一的平台和网络中，并采用一些安全稳妥的连接手段，共享和交换各网络间的信息数据。

参考文献

[1] GB50313.防通信指挥系统设计规范[S].

张昊.论重特大灾害消防应急通信技术[J].消防科学与技术，2011，30(2):132-136

莫晓漪.现代城市消防规划的若干问题[J].广西民族大学学报，2007，(8):117-121.

第6篇：通信网络设计论文范文

【关键词】 WCDMA技术 无线传感器网络 中间件

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题研究背景

WCDMA移动通信系统是哈尔滨工业大学通信工程系与中兴通讯公司共建的硕士生和本科生校内实践基地。实验室现有的WCDMA移动通信网络只具备基本的语音通信和数据通信功能，学生们不能充分体会到通过移动通信终端控制实际设备的功能，这样就会使学生缺少对系统的更全面的认识和兴趣。本文设计WSN与WCDMA网络互联的具体方案，提出以中间件技术进行WCDMA移动通信网络和无线传感器网络进行互联的具体方案，配置网络互联所需要的主要参数。本文利用无线传感器网络中间件技术实现WSN和WCDMA系统的互联，验证移动通信终端通过WCDMA移动通信网络来访问和控制无线传感器网络的功能。

二、网络互联方案的设计

本文中系统的组建主要包括WCDMA移动通信系统的组建和WSN实验系统的组建两部分。WCDMA移动通信系统采用WCDMA R4网络结构，利用中兴通讯公司的技术实现。WSN实验系统是基于奥尔斯公司OURS-IOTV2-EP平台组建的。WSN和WCDMA网络互联是通过中间件技术实现。

2.1 WCDMA移动通信系统的组成

本文采用WCDMA R4网络结构作为组建移动通信网络的模型。WCDMA R4网络结构主要由Node B、RNC、CS和PS等组成。CS域的功能实体主要包括移动媒体网关（MGW）和移动软交换中心（MSC）。PS域的功能实体主要包括SGSN和GGSN等设备。

基站（Node B）在RNC控制下完成射频信号的接收和发射，与移动终端进行通信，对信号进行调制解调和定位信息管理。RNC通过接口电路完成对基站的管理，RNC通过接口电路与核心网进行通信。RNC负责信道分配、信道切换、逻辑信道到传输信道的映射、信道传输格式设置。核心网由电路域（CS）和分组域（PS）构成。电路域（CS）主要完成用户的语音通信功能，包括话音业务、短信业务和视频通话。分组域（PS）主要管理用户访问互联网的业务。本文选择基站的型号是中兴通讯公司的ZXSDR B8200 +ZXWR R8840，RNC选用的型号是ZXWR-RNCV3，移动媒体网关型号是ZXWN MGW，移动软交换中心型号是ZXWN MSC，分组域的型号是ZXWN PS。

2.2 WSN实验系统的组成

该实验系统主要由硬件部分和软件部分组成。硬件设备包括8个无线通信模块、8个传感器模块、8个电源板模块、高性能嵌入式网关和其他配套设备。实验系统包含4个无线传感网通信节点和一个无线互联网解调器。

2.3通过WEB中间件实现网络互联

中间件是在操作系统（包含底层通讯协议）和多类分布式应用系统联系的单个应用中间件，中间件的主要功能是屏蔽软件系统的差异，实现对上层系统透明传输的功能，无线传感器网络的中间件软件制定需要遵守如下的标准：

A 由于节点的能源、运算、储存性能和通讯性能不足，因此WSN中间件需要的是较轻能耗程度的器件，且可以在功能和能源利用间实现均衡。

B 传感网环境比较复杂，因而中间件软件还需要供给优越的容错体制、自变化体制和自保护体制。

C 中间件软件的下层支持是多类软件节点和操作平台（如TinyOS、MANTIS OS、SOS等），因而中间件系统不用考虑下层的差异。

D中间件系统由不同的软件组成，为各种上层软件供给相同的、能够拓展的接口，进而进行应用的研制。

IOTService 是基于微软操作系统运行的，其功能主要是把不同的软件服务集成到一个系统中。其它的系统和终端通过不同的局域网和广域网与IOTService进行连接。IOTService的主要优点是为不同的用户提供统一的软件接口，可通过服务器/客户端的模式通信，也可以搭建 WebService，通过WebService 和 IOTService 进行通信，再进一步编写 B/S 架构的应用软件。整个系统结构如图1所示。由于WSN的中间件技术能够很好的在不同网络环境中运行，因此选取中间件技术作为WSN和WCDMA网络互联的方案。

2.4基于VPN技术实现网络安全互联

虽然WSN和WCDMA网络本身都有一些安全协议来保证信息在传输的过程中的安全性，但由于在实际应用中WSN与WCDMA进行互联时都要通过Internet，由于Internet对所用用户是开放的，因此信息经过Internet传输时容易受到黑客的攻击，所以研究WSN和WCDMA安全互联技术很重要。本文研究并现了基于VPN技术进行网络安全互联的方案。

虚拟专用网（Virtual Private Network）是通过互联网等建立一种基于安全协议的网络连接，通过VPN建立起的网络连接是经过安全协议加密的，因此能够对要传输的数据进行加密，实现在开放的互联网中安全通信的目的。在VPN中，任意两个节点之间的连接并没有穿通专用的端到端物理链路，而是架构在公用网络平台上。VPN对用户端透明，用户使用一条专用线路进行通信。

三、实验过程

实验过程主要包括：（1）运行计算机中的中间件。（2）修改tcpser.ip和 tcpsbm.ip为中间件所在计算机的IP 地址。（3）修改tcpser.port 和 tcpsbm.port为无线传感网络数据 TCP 端口和管理中间件TCP 端口。（4）把jdbc.url中的DBQ部分修改为Access数据库的路径。（5）运行startup.bat批处理命令。（6）在WCDMA制式的移动终端浏览器中输入IP地址后，移动终端的屏幕上出现物联网管理界面，在这里可以完成相关模块的管理功能，实现无线传感器网络节点拓扑结构的显示和管理等功能。

四、结束语

本文完成以下研究工作：

1、组建以WCDMA R4为网络结构的移动通信系统，设计Node B、RNC和核心网的主要参数，实现移动通信终端通过WCDMA网络的语音和数据通信功能。

2、分析无线传感器网络与WCDMA移动通信网络互联的方案，选取中间件技术的互联方案。

3、设计基于VPN技术的网络互联方案，并验证该方案能够对WSN和WCDMA网络进行安全互联。

参 考 文 献

[1]孙卓. 异构无线网络中的接入选择机制研究. 北京邮电大学博士论文，2007.

第7篇：通信网络设计论文范文

【关键词】 PSTN 软交换 ZXMSG5200 优化改造

PSTN作为提供话音通信的优质网已经为用户服务了几十年，但是随着技术的快速发展和用户对丰富业务需求的不断增长，它终将被以软交换为核心的下一代网络所代替。基于电路交换的程控电话交换机虽然可以提优质的语音服务，但它的业务种类单一，需要增加新业务时，改造设备的难度很大。软交换网络通过基于IP传输的协议实现呼叫、业务的控制和语音、数据的传输，不仅解决了目前PSTN存在的问题，更重要的是它将交换网和数据网巧妙有机地结合起来，并在此基础上又提出了多种灵活丰富的业务提供方式。

一、山西焦化企业通信网络现状分析

目前，山西焦化企业通信网包括两大网络：一是基于电路交换的程控交换电话网络，主要适用于五个生产区域现场岗位通信；二是基于IP交换的FTTH宽带数据网络，主要适用于四个住宅生活小区的宅电用户，实现电话和宽带的接入，两个网络互相独立。

1.1山西焦化企业现用通信网络存在的问题：

1、电话交换网络与宽带数据网络相互独立，设备出现冗余，通信资源不能有效利用，造成建设维护上的投入较大。

2、程控电话数字交换机已用十几年，设备已经老化，备品备件缺失，一旦发生故障，将无法修复，影响生产的正常进行。更换程控交换机投资大，而且交换核心层设备也在不断淘汰，更换新的程控交换机已不是长远之策。

3、生产岗位用固定电话，如果淘汰程控交换机改为FTTH方式接入，五个生产区域需要敷设大量光纤，通信网络需要重新设计，造成大量设备投资，原有固话网络通信电缆资源浪费。而且生产岗位要求通信可靠，如果生产岗位采用FTTH方式实现语音，岗位分散，不能对终端ONU实现统一可靠的供电，一旦发生停电，终端ONU失电，将造成通讯中断，起不到应急情况下通讯畅通的效果。

4、化肥厂程控交换机、焦化厂程控交换机、甲醇厂程控交换机出中继为一条传输路由，当传输设备出现故障时，将造成大面积通信中断。

1.2山西焦化企业目前网络架构

1、固定电话网络结构图

山西焦化企业共有四套程控交换设备，通讯楼程控电话交换机、化肥厂程控电话交换机、焦化厂程控电话交换机、甲醇厂程控电话交换机。通讯楼程控电话交换机通过622传输和2.5G传输与中心局形成两个传输网路环路。当一个传输路由有故障时，所有业务可以通过另一路正常运行。化肥厂程控交换机下挂广胜寺传输。只有一条出中继路由，当路由出现故障时，将影响正常通信，存在很大隐患。焦化厂程控交换机机与甲醇厂程控交换机下挂2.5G环路，与太吉、道觉、后河头、南郇形成小环路。也只有一条路由，同样存在很大隐患。

2、宽带网络结构

山西焦化通讯楼机房宽带接入设备ZXA10 C300与焦化厂机房宽带接入设备5683T通过通讯楼机房的汇聚交换机S9306到洪洞中心局汇聚9312。宽带接入设备C300覆盖山西焦化瑞祥小区和裕祥小区，宽带接入设备5683T覆盖山西焦化汇祥小区和运祥小区。采用FTTH的宽带接入方式，满足山焦企业四个住宅小区的宽带和固定电话接入需求。

二、山焦固话网络的优化改造

分析目前网络现状和存在的问题，采用软交换技术将语音交换网与宽带数据网络融合，网络核心层采用IP交换技术，网络边缘采用ZXMSG5200接入设备、宽带C300接入设备、宽带5683T接入设备，满足固定电话网络、宽带网络要求。

优化改造后，山焦4套ZXMSG5200分别通过两个路径与山焦通讯机房的汇聚交换机S9306连接。S9306上行通过两个路径与中心局连接。实现了路由的备份。也实现了固话网络与宽带网络的融合。

山焦所有固定电话利用ZXMSG5200设备接入，ZXMSG5200支持双绞线，原有固话网络资源得到利用，满足网络末端生产岗位固定电话业务所需。山焦所有宽带业务通过通讯楼机房的C300和焦化厂机房的5683T宽带接入设备接入，满足山焦宽带数据业务需求。所有山焦通信业务通过汇聚交换机S9306与中心局连接。

利用软交换技术实现对山焦企业PSTN通信网的优化改造，实现了山焦固话网络与宽带数据网络的融合，利用了原有固话资源，节省了投资。山焦企业整个通信网络也向前推进了一步。

参 考 文 献

第8篇：通信网络设计论文范文

>> Moodle平台在信息化教学中的应用 计算机信息化在企业管理中的应用探索 探索信息化办公平台的应用 信息化管理在企业中的应用探讨 试论信息化在工程企业中的应用 钢结构企业预算管理信息化实现途径 浅析信息化和平台化管理在市政施工中的具体应用 浅谈信息化和平台化管理在市政施工中的具体应用 信息化和平台化管理在市政施工中的具体应用 通信网络结构在煤炭企业信息化建设中的应用 通信网络结构在企业信息化建设中的应用 通信网络结构在现代物业企业信息化建设中的应用 医疗数据交换平台在医院信息化中的应用 数据平台在医院信息化中的应用探讨 临近空间平台信息化技术在未来作战中的应用 信息化平台在高校毕业生就业中的应用研究 微信平台在高校信息化中应用的调研与分析 浅析数据挖掘技术在医院信息化平台建设中的应用策略 信息技术在公证信息化建设中的应用探索 移动互联网信息平台在高职院校信息化建设中的应用研究 常见问题解答 当前所在位置：.

[2] 过俊. BIM在国内建筑全生命周期的典型应用[J]. BIM综述, 2012(1):95-99.

[3] 杨璞. BIM应用难度简析[J]. 安徽建筑, 2012(6):208-210.

[4] 何清华, 钱丽丽, 段运峰, 等. BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J]. 工程管理学报, 2012, 26(1):12-16.

[5] 李恒, 郭红领, 黄霆, 等. BIM在建设项目中应用模式研究 [J]. 工程管理学报 , 2010, 24(5):525-529.

[6] 许溶烈,张可文,梅阳. 后工业化时代建筑产业技术发展的新趋势[J]. 施工技术, 2012, 41(378):1-18.

[7] 郝亚琳, 徐广. 基于BIM的大型工程项目信息管理研究[J]. SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION, 2012(35):551-552.

[8] 曾旭东, 赵昂. 基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J]. 重庆建筑大学学报, 2006, 28(2):33-35.

第9篇：通信网络设计论文范文

关键词： 移动自组网；灾后营救；实时通信；通信系统

中图分类号： TP393 文献标识码： 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

近年来在世界范围内，灾后营救的话题已成为攸关民生与发展的热点与焦点。当严重自然灾害发生时，原有的基础通信设施大多受到损毁，从而给灾后营救的顺利开展形成障碍与阻力。当前，我国对各类人员实施营救位置确定以及灾难营救时所使用的通信联络方式主要有无线电台、卫星通讯、 3G图像传输这3种常规方式。但是，当被营救人员身处洪水、森林大火、地质灾害等危险区域时，由于这些灾害通常具备的突发性、毁灭性，将会给地面通信基站或交通枢纽等造成重大损坏，导致常规使用的通信手段已然无法满足救援人员的应急通讯需求。同时，传统的通讯大多基于TCP/IP网络协议，在通信过程中需要始终保存一条稳定的端到端通信链路。但在灾后应急通讯的条件下，由于通信环境将会转为极度恶劣，链路的频繁中断即会导致这样一条满足如上要求的链路必将难以获得全程畅通保障[1]。因而，如何建立并保持灾后营救过程中的及时通讯即已成为当前颇具研究实用价值的重要课题。

随着通信技术的飞速发展，对移动通信设备进行重新组合并构建临时通信网络 （即移动自组网）已经广泛应用于灾后营救应急通讯、军事通讯以及野外旅游通讯等各种过程与场合。与此同时，硬件设计方面正日趋完善，组成的移动自组网（Mobile Ad Hoc Network）也可称为 MANET，已经表现出诸多的优势特点。具体地，移动自组网不受时间、地点的限制，通讯时也不需依靠地面基站或者是控制中心的支持，而是只需利用多个可以实现路由功能的独立终端数据节点，建立临时的移动通信环境即可。综上可知，移动自组网具备了不需基础通讯环境、可自由移动、可任意增加或删除通讯节点等优良性质。基于此，本文即针对移动自组网的综合应用给出研究综述。

1 移动自组网的发展与现状

1.1 移动自组网的发展

移动自组网是美国国防部远景规划局（DARPA）在20 世纪 70 年代通过“在战场环境下采用分组无线网进行数据通信”研究时产生的新的网络技术手段。1983 年，DARPA即已开始启 动 SURAN （ Survivable Adaptive Network）以高效拓展 PRNET （ Packet Radio Network）项目中的各种技术手段，研究开发大型网络系统，并且设计提出网络自适应协议，从而满足不同地域战争的需要，为打赢战争提供通信技术保障。1994 年，DARPA正式提出了全球移动信息GloMo（Global Mobile Information System）项目，该项目的研发主要是为海陆空三军提供指挥中心与前沿阵地网络连接，保证通信联络畅通无阻，方便军队首长进行作战指挥。随着战争信息化条件的逐步提高，很多发达国家为作战军队配备了尖端的通信系统，保证作战的极速协调与完备指挥。因此，移动自组网的研究开发将为军队打赢高技术条件下的现代战争提供坚实有力保障。

由于最初移动自组网技术的产生主要是为满足军事领域的通信需求，而且相对于民用通信系统在各方面要求更高，军队通信系统同时还必须满足抗毁性、自组织性和机动灵活性这3个特殊要求。由此则必须使用通信节点能够任意移动并且自由组合的通信网络，从而形成新的移动通信自组网。

1.2 移动自组网的现状

随着通信技术的发展，无线移动终端进入了更新换代，体现在蓝牙技术的开发使用、远程红外技术的发展进步、Wi-Fi等无线通讯技术上，这就为移动自组网的开拓进步制造了有利契机，自组网在各领域的应用正日趋广阔，已经陆续应用在军事通讯、灾后营救、航海、航天、车载安全[2]通讯等多个方面。

1.3 移动自组网的结构

移动自组网是指通信中的多个移动节点或节点簇通过无线信号传输连接在一起的通信系统。通信过程中的每个节点都可以自由移动，每个通信节点既是信号接收点又是中继节点，在移动过程中完成信息的收发功能，正因为移动自组网的这一优点，才可保证其在网络结构发生变动时，通信联络不致出现中断[3]。在对旅游人员进行趋于地点定位或者是灾难发生后提供营救的过程中，当由于特殊工作环境限制了通信系统的使用效果时，就可以启用移动终端的自组网来完成需求信息的传递交流，并快速锁定目标所在位置，弥补原有固定通信系统的不足。

2 移动自组网的特点

2.1 广泛的环境适应性

移动自组网不类似传统的通信系统，因其没有中心控制节点，采用的却是分布式通信技术，移动自组网中的每个移动节点都可以自由移动、相互组合，不依赖任何设备。当网络中的某个节点发生了通信故障，其他节点还可以与临近节点随机组合保障通信畅通。移动自组网与传统的无线通信网相比，具有独立性和组合开放性，不受时间、地点的限制，随时构建，而且也无需再有其他基础设施的功能匹配辅助，在自身可调节掌握范围内即可完成通信任务。综上可知，在抢险救灾等重大任务的通讯联络中，移动自组网只需通过自身组网，而再无需借助地面基站或者是控制中心的基本支持。此时，救援队员只要随身携带手机、PDA、图像或者是语音传输系统等无线通信设备进入该地区，就能自由组网，实现通信指挥网络的全程畅通。

2.2 网络机动灵活

由于灾后营救行动过程的现场通信或对被施救人员的野外环境位置区域方位确定，或者是营救人员在各区域来回移动所需的实时通信，都在表明网络拓扑结构的组织力度仍有待完善，同时也要一并增强其扩展能力。而网络拓扑结构没有中心控制节点，任何2个相邻节点之间有一个位置发生了变化，都不会影响到通信功能，而是随机调用另一个临近节点的中继功能来实现通信网络的显示畅通。由此可见，移动自组网中的节点能够以任意速度、方式自由移动或者是以自身的原因加入、退出该自组织网络，而且都不会影响到通信的过程质量。由此得出自组网具有良好的机动性，能够保证灾后营救人员在营救时进行定位搜救，并保持与指挥中心通信联络的优质连续，便于指挥中心完成指挥调度，实现指挥中心对前沿的全局性合理督导。

2.3 组网成本低廉

通信网络有2种，分别是：无线通信网络和卫星通信网络两种，实现方式均为单跳型，由于在这些传统的通信网络中，节点收发设备信号的传播范围并非广阔，即使得多数情况下需要通过一定的技术措施来扩大网络的覆盖面积。一是对于基站和终端，要加大发射功率，二是可以创建多个基站，但这些做法最终都将造成组网成本的大幅提升。而对于移动自组网技术来说，其中使用的通信方式为多跳型。多跳型的通信方式主要是指当遇到节点和目的地出现不能成功对接通信的情况时，可以利用中间的节点分组转发节点和目的地的信号。通过对比这2种网络方式，可以明确知道，多跳组网具有显著优越性，一是其成本很低，二是功耗、电磁干扰等通信缺陷相对较少。多跳组网对移动终端发挥的作用则尤为显著，可使移动终端更趋灵活、且呈现更佳的便携性。

2.4 网络可靠性强

移动自组网主要通过网络分布的方式来实际控制和操作，这即使得移动自组网中的每一个节点都将居于同等地位和作用，因而这些节点都将具有相同的功能，具体就是要求每一个节点都能够具有路由和主机的功能。在移动自组网中，通信的传输链路不只是一条，而是会有很多条。因此，在传输过程中，可以采用路由算法来选择得到一条最佳的传输链路[4]。实际情形是：如果这个传输的链路出现了问题，假设其中的一个节点发生了损坏，那么系统就会选择另外一条链路来代替先前的链路，从而确保网络的正常工作运行。综上分析可得，移动自组网具有强大的抗破坏能力。这一特性将能可靠应用到执行野外作业以及灾后营救的过程中，可以使任何一个节点随时随地地加入和退出，从而确保了前方指挥中心通信网络不致因任何事件陷于故障或者摧毁。

2.5 移动自组网缺点

对比传统有线通信网络以及卫星通信网络，虽然移动自组网技术表现出显著鲜明优势，但却也仍然存在一定的问题，具体阐述如下：一是其无线传输带宽较低；二是容易受到一些自然因素的不利影响，通信链路的容量也并非恒定，在设计实现就会时常降级为单向无线信道；三是移动终端设备不一定都能满足要求；四是采用移动电源供电，能源极其有限；此外，还由于移动自组网的独特设计更使其同时存在一定的安全缺陷，诸如通道脆弱、拓扑结构动态、集中监控难于实现以及移动节点自身的安全性也未臻理想等方面。这些问题使得移动自组网在实施构建中面临严峻处境，因而在今后的课题研究中，需要逐步解决这些问题[5]。

3 移动自组网在灾后营救中的具体应用

3.1 移动自组网与常规无线电台的对比

在位置定位、灾后营救过程中，高频首选的通信手段就是常规无线电台，因其携带方便、成本较低，最重要的就是还可以进行远距离通信，但在如上优势背后还需看到，这一技术手段的通信带宽却有着一定局限，只能使用单通道进行传输。在此情况下，只有语音信号能够完成传输，而图像信号却只会处于传输范围外，这就使得前方指挥中心并不能充分了解前方现场的情况，从而无法作出最佳决策。而且，不仅如此，常规无线电台还表现出频道数量少、通信方式组播的缺点，由此将使得多方力量协同救援时，就会产生通信混乱。

相比常规无线电台来，移动自组网通信的优点就愈加明显。一方面，其通信带宽足够大，既能够传输图像信号，又能够多方位、多角度地报道现场情况，从而能够助力后方指挥中心精准制定关键决策，为救援现场提供了现实理想的技术保障。另一方面，在传统的组播通信方式的基础上，移动自组网通信融入了点对点的方式，使得上级对下级发出命令时可以同时进行安排部署，避免了通信混乱，从而更加快速、高效地调动集结救援队伍。

3.2 移动自组网与 3G 图像传输对比

目前，公安消防部队在组建现场通信时，通常使用3G 图像传输方式，这种方式主要是通过便携式终端采集图像信息，并由无线基站接收信号，再通过有线通信线路进行传输，进而抵达指挥中心。但是，由于灾害降临时，无线通信基站以及有线线路一般均会中断，使得此时将无法正常使用3G 图像的传输方式[6]。而移动自组网技术具有适应性强、网络可靠的特点，所以就能够在这些相对极端的环境下，依然保持良好通信传输，最终，在抢险救援中发挥重要的作用。

3.3 应用范围

众所周知，灾难营救现场大多将遭遇道路不通、通信中断、基础设施损毁、工作人员稀少等考验，此时要使营救工作快速有效展开，基础的通信保障将是必不可少、至关重要的。然而原有的通信设施大多损毁，重新架设即使在电力正常、道路优良的情况都需要花费大量时间、 人力、物力。移动自组网则具有无需基础设施、能够方便快捷地增加或删除一个节点（施救人员）、各个节点可以随意移动、能够快速实效地地建立起一个临时通信网络等优点，因此尤为适合这一类的灾后营救现场。移动自组网通过采用“存储/携带/转发” 的方式进行信息的传递，同时可以采用称之为摆渡节点的外界节点进行辅助路由[7]。在灾难营救现场，为了尽量缩短消息延迟，同时还可以在空中规划一定数量的携带有通信设备的无人机增强消息的传输效率，保持与指挥部的及时通信。

4 结束语

针对移动自组网技术，文中以其发展过程以及其自身具有的一些优势为主要内容线索，通过对比野外环境的地域定位功能以及灾后营救通讯使用的相关手段，可以得出，即使在无线基站损毁、通信线路瘫痪、道路不通等极端环境中，移动自组网也能够高效率运转，从而实现紧急状况下的通信指挥功能。另外，虽然目前移动自组网技术还存在着一些现实问题，主要表现在动态路由算法的工作效率低、功耗高，通信系统生存时间较短等方面，但是在今后的实践研究过程中，移动自组网必将逐渐跃升为灾后通信指挥应用中核心重要的技术组成部分，从而获得未来广阔的应用发展空间。

参考文献：

[1] 王勇.面向灾难营救场景的延迟容忍网络路由技术研究[D]. 长沙：国防科学技术大学，2013：1-9

[2]冯玮，范业仙，林峰.NS2在车载自组网仿真中应用研究[J]. 韶关学院学报，2015，36（8）：22-26.

[3] 张程.移动自组网的关键技术研究[D].重庆：重庆大学，2010：2-5.

[4] 杨铭熙.移动自组网安全路由技术的研究[D].武汉：武汉理工大学，2007：1-4.

[5] 黄清元.移动自组网可信安全路由技术研究[D].长沙：国防科学技术大学，2008：1-9.

[6] 刘超慧，吴庆涛.基于卫星通信和 3G 技术的消防通信指挥系统[J].新乡学院学报（自然科学版），2011，28（4）：346-348.

[7] 陈超.移动自组网技术在消防部队抢险救援通信保障中的应用[J].消防技术与产品信息，2012（10）：16-19.

作者联系方式：

姓 名：黄成兵

出生年月：1980年11月

出 生 地：四川省宜宾市

单位全称：阿坝师范学院计算机科学系

职 称：副教授

学 位：硕士

研究方向：计算机网络技术

通讯地址：四川省阿坝州汶川县水磨镇 阿坝师范学院

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基金来源： 四川省教育厅自然科学重点基金资助项目（14ZA0306）；阿坝师范学院重点基金项（ASA12-23）

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