時間：2023-01-22 05:20:24
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇通信系統論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
高頻通信系統是工作在2-29.9999Mz的頻率范圍內的，在排除CRJ-200飛機的高頻故障時有一些技巧，系統上電時能聽到短暫的調諧聲，在RTU上調節一個高頻頻率瞬間按壓PTT能夠聽到1000Hz的調諧聲，調諧周期大約在1-3秒鐘。如果該頻率已經調諧過，再次按壓PTT時調諧聲的時間會變得非常短，大約為30ms，這個時間太短不容易聽出來。高頻耦合器具有頻率存儲功能，耦合器的存儲空間被劃分為很多個站點，每次調諧完頻率后耦合器將回到起點，等待下一次的調諧指令。耦合器的工作性質就決定了可能由于耦合器的某個調諧站點出現故障而導致高頻系統在某個工作頻率時通信不正常，如果某個頻率點出現故障，按壓PTT后會出現調諧音，連續輸出不會中斷。在實際的運行中，機組也反映過此類問題。研究高頻收發機和高頻耦合器的工作原理目的就是，根據故障現象來大致判斷是高頻收發機的故障還是高頻耦合器的故障。然而對于高頻收發機，其主要的工作過程是頻率合成，變頻以及功率放大，對高頻通信的話音質量和通信距離都有著不同程度的影響。高頻收發機是由多個模塊所組成的，其中包括處理器模塊，射頻/中頻模塊，頻率合成器，頻率基準器，電源/音頻模塊和功率放大器，其中處理器模塊控制著收/發單元的所有功能，由于模塊性能的下降將導致高頻通信出現通話效果不佳或者出現不能完成語音的接收和發射。在高頻收發機組件內還有一個靜噪電路，這個電路在排故過程中也有一定的幫助作用，靜噪電路對高頻收發機有自檢的作用，特別是在對故障判斷很困難時，關閉靜噪電路去聽噪音背景聲，這樣可以對高頻收發機的自身工作性能進行判斷，這也是一種排除相關故障件的方法。
在排故過程中應該還注意這樣一些問題，在安裝高頻收發機和高頻耦合器時應該特別注意收發機和耦合器之間兩根同軸電纜的鏈接線，這兩跟線很容易接反而造成高頻通信系統不工作。高頻收發機和高頻耦合器安裝在后設備艙內，具置如圖2。
這種部件的布局可以說是CRJ-200飛機設計上的缺陷，因為在這個區域范圍內鄰近APU，一號、二號液壓系統，滑油散熱系統，空調系統的ACM，這些系統都會出現滑油和液壓油的滲漏，長時間必然對該區域的安裝部件存在油污染的情況，高頻收發機和高頻耦合器之間有同軸電纜的連接，還有波導管等部件，長時間機器表面被大量的油污所覆蓋，這將會影響到機器的散熱，降低了機器本身的使用壽命。同軸電纜的接頭處也覆蓋了大量的油污，長時間慢慢滲透進入接頭內，在實踐工作中也碰到拆裝高頻收發機和高頻耦合器時，發現同軸電纜接頭內有少量的油污，這將導致高頻收發機和高頻耦合器信號傳輸出現衰減。這要求在安裝機器時對接頭的連接要特別注意。
對于CRJ-200飛機的高頻故障還可以根據FIM23-12-00來進行排故，但是要根據FIM來進行排故的話，在MDC（維護診斷計算機）的當前狀態頁必須出現和高頻相關的故障信息才能依據FIM進行排故，這也是CRJ-200飛機在FIM設計上存在的缺陷。在實際工作中大量的有關高頻的故障出現時，MDC的當前狀態頁是沒有任何信息出現的，那么我們是不是就束手無策，失去排故得方向了？如果有相關的信息，利用FIM是可以很方便地解決問題的，但是在沒有相關的信息指引時，就只能應用上面筆者所總結的一些思路和經驗來進行排故，也就是說在故障現象很模糊的情況下，運用高頻收發機和高頻耦合器的工作原理和自身特點來進行排故是一個很好的方法，能快速確認故障點及時排除故障。
2總結
城際鐵路通信系統承載的主要業務，有電路域數據話音業務和分組域數據業務。具體如表1所示。電路域數據話音業務對實時性要求較高，又要十分準確地傳遞信息，具有最高或者較高的優先級；分組域數據業務對實時性要求較低（與電路域業務相比），突發性強，有一定的數據量。本文將跨層設計應用于城際鐵路無線通信系統中，根據業務類型的不同，在物理層和鏈路層進行AMC－HARQ跨層優化設計。AMC－HARQ跨層自適應傳輸的系統模型如圖1所示。
物理層釆用自適應調制編碼技術，根據業務類型分類，制定M種調制方式和編碼方式。首先，接收端通過信道測量技術，估計出信道質量信息，并通過反饋信道，將信道質量信息反饋給發送端；然后，發送端根據接收到的信道質量，選擇下次傳輸要使用的調制編碼階數。MAC層采用同步并行停等協議即HARQ協議。首先對各數據幀分別進行CRC編碼，級聯構成數據幀進入物理層。物理層使用FEC編碼對整個數據幀進行編碼，然后存入緩存用以進行重傳。接收端經過譯碼、CRC校驗后，回送確認幀。確認幀包含了幀確認號和重傳比特向量。
幀確認號表示鏈路層上一個按序接收的幀的序號，重傳比特向量比接收窗口長度（W）小1的比特向量，即長度為W－1。比特向量表示當前接收窗口的所有幀接收情況，如“1”表示需要重傳，“0”表示接收成功。由于重傳比特向量是接收窗口的歷史移位記錄，即使當前的確認幀因信道變化而丟失，確認幀也不應重發，因為后續的確認幀包含歷史的接收記錄。確認幀格式如圖2所示。收發雙方的鏈路層都緩存W個數據幀。發方維護發送緩存和重傳列表，發送緩存中保存著當前發送窗口中未確認的幀，重傳列表中保存了待重傳的幀序號。收方的接收緩存保存當前接收窗口中亂序的數據幀，當接收到的幀有序后，鏈路層向。
2AMC－HARQ跨層自適應傳輸性能分析
本文使用Matlab仿真工具對基于AMC－HARQ跨層自適應傳輸系統進行仿真分析，模擬信道使用瑞利衰落信道模型，每個數據包中含信息位500bit，通過1／3碼率的卷積碼，仿真包數目每次1000個，結果取6次平均值，同時假設CRC能正確校驗。在物理層，提供不調制、BPSK、QPSK、8PSK等4種傳輸模式，系統可以根據AMC中每種傳輸模式的瞬時誤包率（PER）和接收到的SNR在各種物理層傳輸模式之間的關系，自適應地選擇合適的調制編碼方式。在鏈路層，要綜合考慮時延、誤包率和吞吐量，真正滿足城際鐵路不同業務的QoS要求。設置最大重傳次數為N＝0、1、2，測試在不同干擾條件下，不同的業務類型的成功率，見圖3，圖4，圖5。可見，通過AMC－HARQ跨層自適應傳輸方案，當鏈路層重傳1次，可以在5％干擾情況下實現95％的接收成功率；鏈路層重傳2次，可以在5％干擾情況下實現99％的接收成功率，在10％干擾情況下實現94％以上的接收成功率。
（一）網絡拓撲結構和組網技術
一般來說，在系統運行的過程中，組網方式的合理性，在一定程度上關系著以太網運行的可靠性和高效性。隨著現代技術的不斷發展和我國電網的進一步深化改革，變電站的智能化程度也越來越高，從當前我國組網方式的運用現狀來看，可以將其簡單概括為：新組建的網絡將系統的性能和功能要求作為基本前提，采用優化節點分布和網絡結構的方式，一方面可以有效提高變電站通信系統的信息化水平，另一方面還能實現投入與效能的均衡化。
（二）以太網交換技術
所謂以太網交換技術，主要指的是在以太網運行的過程中，具有性能高、操作簡單、密集高端口以及低價特點的一種交換產品，將這一技術運用在變電站通信系統中，在一定程度上可以有效提高通信系統的安全性和可靠性。一般來說，在網絡系統中，之所以會提出交換技術這一概念，主要是為了進一步改進網絡系統的共享工作模式。從當前我國以太網交換技術的使用現狀來看，有三種交換技術被得到廣泛地推廣和運用，分別是信元交換、幀交換以及端換。隨著現代科學技術的不斷發展，在以太網運用領域出現了三層交換技術，一方面改善了在明確劃分局域網中段之后，只能通過路由器對網絡中子網進行全面監督和管理的局面；另一方面也解決了由于傳統路由器的復雜、低速而導致網絡產生瓶頸的問題，有效提高通信系統的工作效率。
二、加強變電站通信系統可靠性的有效策略
（一）雙以太網冗余的實現
在對變電站結構進行全面仔細地分析之后，我們可以知道，IED具備完全獨立的兩組隔離變壓器、控制器、通信電纜以及收發器等。一般來說，每個通信設備都具有個體差異性，在通信冗余協議的實現上也存在著一定的區別，但是具有相同的基本原理。所以，我們在實際的研究工作中，在解決一個通信設備的問題之后，就可以解決其余通信設備的問題。IED可以采用回環測試的方式，對系統中的鏈路進行全面地檢測，確保通信系統的正常穩定運行。在實際的工作中，可以將這兩個接口都與協議棧綁定，并且具備控制層訪問的不同媒體地址。通常在完成以太網與熱備用的連接之后，系統是不具備信息發送功能的，但是由于充分考慮到鏈路會在發生故障時被切斷這一因素，所以需要對設備進行不斷地改進，確保系統信息接收的通暢性。系統在正常運行時，利用工作接口IED設備可以在網絡中傳送信息，在進行回環檢測時，如果IED發現系統故障，就可以馬上發出命令，對熱備用接口進行設置，確保其通信控制器可以進行信息發送，并且將全部信息從工作接口的主鏈路上轉移到熱備用接口的鏈路上，這樣一來，就算工作信息接口發生故障，備用接口也可以完成信息接收任務，在一定程度上可以為變電站通信系統的可靠性和穩定性提供有效地保障。在變電站通信系統運行的過程中，雙以太網結構將熱備用作為主要工作方式，在對鏈路進行切換時，不可避免會發生延時的情況。同時，由于每個IED之間都存在著個體差異性，不同交換機和IED在進行協議配合時，往往存在著一定的區別。所以，針對這一問題，在實際的工作中，還需要不斷地研究和改進，只有這樣，才能確保通信系統的安全穩定運行。
（二）環網冗余的實現
從當前我國雙以太網環網的運用現狀來看，通信系統在運行的過程中，主要是通過交換機來實現信息接收和發送目的的。一般來說，不同廠商生產出來的交換機具有一定的區別，為了確保系統的安全穩定運行，廠商在生產交換機時，可以采用生成樹系列的標準協議，這樣一來，就可以通過交換機構組成相應的環路，為變電站通信系統可靠性的提高奠定堅實的基礎。通信系統在運用環網結構時，在信息傳輸的過程中，為了避免環網中信息的循環傳輸，可以對交換機進行重新設置，將兩個端口分別設置為阻塞態和轉發態，這樣一來，信息就可以在系統中進行無障礙傳輸，在一定程度上可以有效提高系統的可靠性。除此之外，通信線路在正常工作的過程中，系統在傳輸信息時，也需要通過諸多的交換機來完成，同時，將交換機的1、3、6端口設置為阻塞態，這樣一來，該端口就不能進行信息傳送。站控單元可以利用交換機的7—3—1—2端口將控制信號傳送到保護單元，并且在傳送的過程中，不會出現循環發送的現象，有效保障了系統傳輸的可靠性。在變電站通信系統運行的過程中，當1、3這兩臺交換機的鏈路出現故障之后，3號交換機在接受到系統的命令之后，會自動對環路進行全面仔細地檢測，如果發現該鏈路無法保持通暢狀態，則會對它的端口進行重新設置，將阻塞態變為轉發態，并且及時通知其它的交換機，在進行信息傳輸時，選擇其它的轉發路徑，這樣一來，就不會出現因為其中一臺交換機故障，而導致整個系統信息被阻塞的現象。同時，在環網冗余協議中，延時的時間通常保持在1—3s，不僅可以確保整個通信系統運行的可靠性，在一定程度上還能有效提高工作效率。但是，通常在正常情況下，備用鏈路完全處于閑置狀態，端口和寬帶的利用率相對較低。
三、結束語
項目的主要研究內容為構建信息通信系統狀態檢修體系，明確信息通信系統的典型構成及信息通信狀態檢修準確定義，為工作開展樹立明確目標和范圍。研究軟件評價相關數據采集、指標體系及方法，從技術評價、安保運維評價和設備評價三個角度進行軟件運行狀態特征量收集、評價指標的建立，并引入參考權重理念實現軟件評價。基于設備/軟件相關評價結論，從業務系統評價、支撐系統評價和綜合系統評價三個層面形成系統層面的評價體系。形成系統風險評估機制，根據狀態評價結果及風險評估參數對設備和系統兩個層面進行風險評估，并計算出相應的資產損失、系統性能下降風險和數據丟失等安全風險。構建系統故障診斷方法，通過對系統的組成部分設備與軟件的相關運行情況、故障情況及評價結論等信息的分析，對系統故障及異常進行預警分析，給出針對性較強的處理建議。
2項目建設目標
（1）建立信息通信系統狀態檢修體系，基于現有信息通信設備狀態檢修工作開展的前提下實現軟件、軟件與硬件構成的系統的狀態檢修體系的建立。（2）建立IMS、一體化安全運維系統的數據接口，實現軟件的監測數據接入。（3）構建軟件、系統的評價指標體系，結合軟件和系統特點實現評價指標抽取、評價指標分類及評價方法的制定。（4）建立系統評價模型，從業務系統評價、支撐系統評價和綜合系統評價三個層面形成系統層面的評價體系。（5）形成系統風險評估機制，根據狀態評價結果及風險評估參數對設備和系統兩個層面進行風險評估，并計算出相應的資產損失、系統性能下降風險和數據丟失等安全風險。（6）基于設備和軟件的在線監測預警數據，結合項目對系統各組成設備和軟件的關聯關系，智能分析系統故障原因，軟硬結合實現系統故障診斷并給出輔助處理建議。
3項目研究路線
一是進行項目范圍定義及相關關鍵概念的歸納總結，形成系統的典型構成、信息通信系統概念、信息通信系統狀態檢修工作等內容界定。二是全面調研現有信息通信設備、軟件和系統現狀，實現對其關聯關系、組成結構的分析，建立相應模型分類。三是研究探索軟件及系統評價模型和方法，建立相應指標體系、評價流程以及設備/軟件和系統的評價影響模型。四是研究軟件與系統風險評估模型。五是研究軟件及系統的故障診斷方法，結合設備和軟件的監測數據和故障情況，為系統故障和異常的預警分析提供細化處置建議。六是嚴格項目管理，制定可行的項目管控措施。
4結束語
1.1技術特點MSTP的出現迎合了電力二次系統針對各類通信業務（如安穩系統、繼電保護、遠動通信、電力系統信息化等）接入和動態帶寬處理的需要。基于SDH系統，MSTP具備集成對多種業務（主要是時分多工TDM、以太網業務和ATM業務）支持的能力，實現了對城域網業務的匯聚。其技術特點大致有以下幾點：1）延續了SDH技術的諸多優勢：如具有杰出的網絡倒換保護性能和良好的TDM信號業務支持能力，能很好地兼容現有的TDM信號業務。2）對多種協議的支持。對多種協議支持以增強網絡邊界智能硬件性能，通過對各種業務的交換、聚合或路由劃分來篩取不同種類的傳輸流，使MSTP對多種業務支持的能力得以實現。3）可支持波分復用（WavelengthDivisionMulti⁃plexing，WDM）擴展。MSTP的信號類型隨所處網絡位置的變化而發生變化，如MSTP設備被置于核心層時，信號類型最低可為OC-48，并能擴展為密集波分復用信號；當MSTP被置于匯聚層和接入層時，其信號類型則變為OC-3/OC-12，且可在必要時擴展至支持密集波分復用（DenseWavelengthDivisionMultiplexing，DWDM）的OC-48。4）支持動態帶寬的分配。MSTP具備支持虛級聯和級聯的功能，因此MSTP可對所用帶寬進行靈活多樣的分配，其通常的帶寬可分配顆粒為2Mbit/s，某些廠商甚至能將帶寬可分配顆粒調整至576kbit/s。基于此，MSTP不但可以滿足對SDH幀中的列級別以上帶寬的分配需求，還能通過支持其鏈路容量調整機制（LinkCapacityAdjustmentScheme，LCAS）技術，動態地配置、調整鏈路帶寬。5）提供綜合網絡管理功能。擁有對不同協議層的綜合管理能力，有利于MSTP管理和維護網絡[5-6]。MSTP管理涵蓋整個網絡，無論是對網內性能的告警監控還是對業務的配置，均基于直接為用戶提供的網絡業務。配置MSTP網管上的業務時，僅需要配置好網絡業務的源、宿及相應的時隙、端口等參數，網絡業務便能快速自動生成，避免傳統的SDH系統需逐個對網元相關參數進行設置的繁復操作，進而實現業務的快速開通。此外MSTP還具備一些非電力通信需要但被運營商廣泛使用的功能，如計費和帶寬租用等。
1.2MSTP技術在電力通信中的應用廣西某市地區電力通信網涵蓋網內20多個變電站，每個變電站建立一個網元節點，組網采用產自UT斯達康公司的NetRing系列光傳輸設備，該系列設備均具有MSTP特性。其中NetRing10000-（IV2）系列設備主要針對大型網絡的骨干網和城域核心層需求設計，是高集成STM-1/4/16/64（155M/622M/2.5G/10G）多業務傳輸平臺，具有大容量高、低階交叉連接矩陣，分插復用功能及Ethernet/ATM信元交換功能，最大交叉連接能力為512×512VC-4，4032×4032VC-12。此外該設備可按實際需要，靈活配置成2.5G或l0G，可平滑地由2.5G升級到10G。基于NetRing傳輸平臺，該市地區電力通信網為電力系統提供了多條符合實際生產管理和管理信息需求的通道，如地區級綜合數據網通道，承載的業務包括：綜合信息化管理、電力統一通信、電視電話視頻會議系統、營業所及變電站在線視頻監控；地區調度數據網電力調度自動化、電能在線計費、電網一體化運行智能、VoIP（VoiceoverInternetProtocol）調度電話等。保障了該市地調與各變電站之間、發電廠之間及廠站間的各類專線信號；供電局與各下屬二層機構之間的專線信號的信息傳遞與交互。
2MSTP設備的日常維護與故障分析
2.1MSTP設備的日常維護作為一項綜合性較強的工作，MSTP光傳輸系統的日常維護項目很多，例如對光纜設備的定時巡視記錄、設備電源清潔保養、配線架端子測試等。下面是MSTP設備日常維護的一些簡單但值得注意的要求：1）供電電壓不可超限。傳輸設備可正常工作的直流電壓范圍是-57.6～-38.4V，即MSTP設備的直流電壓允許范圍為-48±20%V。2）保證設備的運行環境。通常MSTP設備的允許機房溫度是0～40℃，但根據實踐經驗，通信機房的建議保持溫度約為25℃[7]。3）設備應按照行業規范采用三地聯合接地，綜合通信大樓的接地電阻要求小于1Ω，普通變電站內通信點接地電阻要求小于5Ω，否則雷擊打壞設備的概率會大大增加；另外接地線的長度最好小于30m，并且盡可能短；兩個接地體在最近點用導線短接。4）禁止小角度彎折尾纖，避免經常打開光連接器。5）網管、本地維護終端（LocalCraftTerminal，LCT）用電腦應專機專用，嚴禁挪作他用，以免電腦中毒癱瘓。6）插入單板時，先將單板的上下邊沿與機框的左右導槽對齊，然后沿左右導槽慢慢推進單板，直至其剛好嵌入母板。更換單板時，在更換前要確認待換單板與在用單板型號一致。
2.2MSTP設備的故障分析高效地開展MSTP設備維護工作是電力通信網絡安全穩定運行的保障。但由于網區內各個站點之間、廠站之間的距離較遠，因此能否準確分析并定位故障，是MSTP設備故障處理中極為關鍵的切入點。與傳統SDH故障定位方法一樣，MSTP設備的故障定位也遵循“先系統，后單站；先線纜，后設備；先設備，后單板；先線路，后支路”的準則。通信檢修人員可結合設備網管、光時域反射儀（OpticalTimeDomainReflectometer，OTDR）等測試儀表，充分利用性能事件、環回、在線檢測幀等技術手段，分步、有計劃地對MSTP設備故障定位。在故障出現初期，先分析告警的可能成因、相關業務流向及性能事件，初步判斷后，再逐步縮小故障點的范圍；然后通過分別對支路板和光板進行逐段環回（注意設備參照點）的方式，排除外部干擾，把故障點定位到單站，接著到單板。在MSTP設備故障處理過程中，首先應該排查SDH層面的問題，較為常用的SDH故障定位方法有告警性能分析法、儀表測試法、環回測試法及替換法等。1）告警性能分析法。該方法借助網管捕獲有關的性能及告警信息，定位潛在故障。檢修人員通過網管可以獲得每一個站、每一塊單板故障的詳細情況；全網設備的故障狀況，以及業務兩端間的告警信號；告警信號的產生、結束時間和所有歷史告警信息。例如檢查網管時如果發現網管報TU-AIS和TU-LOP等SDH層告警，就可初步判定單板硬件有問題，需準備更換故障板件。2）儀表測試法。該方法需要采用各種儀表（如2M誤碼儀、萬用表、光源、光功率計、以太網測試儀、SDH分析儀等）檢查傳輸設備的故障點。如：用2M誤碼儀檢測業務信號通斷情況、誤碼數量；用光源、光功率計測試相關設備的收發光狀況；用萬用表檢測設備的直流供電電壓，判斷是否存在電壓越限影響設備運行的問題。用儀表定位故障的方法很有說服力，但前提是故障現場需要備有相關的儀器儀表。3）環回測試法。該方法使信號在網元的Tx、Rx端口間環回流轉，藉此定位故障。環回測試法的兩種典型方法：硬件環回和軟件環回。硬件環回又分光接口、電接口兩種，其中光接口的硬件環回，用尾纖或借助光纖配線架（OpticalDistributionFrame，ODF）配線端子，使光接口板的Tx端口和Rx端口互聯；電接口的硬件環回，用電纜線或經由數字配線架（DigitalDistributionFrame，DDF）配線端子，將電接口板的Tx端口與Rx端口連在一起。軟件環回則是指通過網管下發命令環回某一網元中的某一單板，又可分為內環回和外環回兩種，如圖2、圖3所示。軟環回的對象相對較多，包括電支路、光支路、光線路等。在分段自環設備的各種不同位置點后，便可將故障點從紛繁的信息中剝離出來，繼而排除故障。值得注意的是，硬件環回光板時必須視具體情況在光板加入適當衰耗，以免損壞光板4）替換法。該方法是使用正常部件去替換疑似異常工作部件，以達到定位、排除故障的目的。這里的部件，是指與設備相關的物品，如線纜、單板、模塊甚至于芯片等。這種方法在排除傳輸外部設備問題時應用較多，當故障被定位到單站后，替換法則更多地用于排除站內設備單板或模塊的問題。通過上述方法排除SDH層面的問題后，檢修人員可以轉入以太網層面對故障進行定位。實踐中一般采取環回手段+Ping和測試幀定位以太網層面的故障。例如在本端MSTP設備以太網單板端口Ping對端路由器或者交換機的IP地址，若能Ping通，則可基本確認本端設備以太網層無異常，Ping包的格式有很多種，常用的Ping包格式如下：pingxxx.xxx.xxx.xxx-11000-t11000表示數據包的包長是1000，-t即持續不斷Ping包。其中的包長可視具體情況設定，在測試時不妨同時多開幾個Ping窗口來嘗試。如果Ping不通，則考慮檢查線纜、網線、設備等硬件工作正常與否，在排除硬件方面的問題后，應在網管或LCT排查網元上的端口工作模式的設置、TAG屬性、封裝協議的匹配、虛容器（VisualContainer，VC）通道捆綁情況、端口VLANID的設置等，假如這些設置均被正確配置，但網絡還是Ping不通，此時就應考慮檢查兩端站點路由器循環冗余校驗碼（CyclicRedundan⁃cyCheck，CRC）的配置情況。較常見的，如本端設CRC校驗，對端不設CRC校驗，也會造成Ping不通。但是即便Ping包正常也不可輕易認為本端MSTP設備以太網層無異常，因為當端口工作模式配置不正確時，也可能出現小流量Ping包能通過但大流量Ping包存在時延或丟包的現象。此時應考慮查驗本端站點與對端站點設備的使能流控設置一致與否，兩端設置不一致的情況下，大流量Ping包很可能存在丟包現象，故建議雙方都關閉流控。此外這種現象也可能與帶寬配置不夠有關，帶寬配置不夠有用戶業務量小但突發業務比較大或用戶業務量大兩種情況。帶寬是否充足可通過多綁定幾個2Mbit/s的方法來驗證。針對基于多協議標記交換（Multi-ProtocolLa⁃belSwitching，MPLS）的報文類型或基于VLAN的報文類型的故障業務，最有效的手段是借助以太網性能分析儀輔助定位故障點，如果現場沒有相關的測試儀表，則可借助“模擬發包”類的軟件，使用計算機網卡模擬設備發送業務報文的辦法來定位故障點。當涉及用戶內網時，tracert也是一個非常實用的命令，其可用于圈定IP數據包訪問目標所采取的路徑。通過跟蹤數據包的訪問路徑，檢修人員可以了解數據走向，縮小故障范圍，有助于故障信息的定位和處理。
3結語
首先，在進行風力發電場通信系統的系統設計過程之中，要嚴格按照電力系統設計的基本原則完成風力發電場內部各種基本設計，并在完成風力發電場的基本設計的過程之后，再進行相應的風力發電場通信系統設計；其次，在進行風力發電場通信系統設計的過程之中，要充分的分析風力發電場在通信系統之中扮演的角色，并根據相應的電信業務的計算，對風力發電場的通信規模進行設計，并對風力發電場的通信容量進行設計，規劃好風力發電場通信系統；然后，在進行風力發電場通信系統設計的過程之中，要充分的考慮到如何進行區域通信網絡共享，幫助風力發電場充分的利用到區域的通信資源；最后，在進行風力發電場的電力通信建設方案的設計和技術方案的規劃的過程之中，要充分考慮到風力發電場的實際通信需求，與此同時，還要充分考慮到風力發電場的遠期發展的情況，提出可行的通信設計方案（一般情況下至少要設計出兩套較為合理的方案），在進行設備的選型和購買，完成風力發電場的電力通信建設過程。
2風力發電場通信系統設計方案
2.1風力發電場通信系統光纖通信設計方案。風力發電場通信系統光纖通信設計的過程之中，要根據風力發電場的實際施工環境進行對光纜類型的選擇。例如，在進行風力發電場電力通信系統的架設光纜的選擇的過程之中，如果在線路架下方有地線就需要選擇OPGW光纜，如果在線路架下方沒有地線，則需要選取ADSS光纜。在進行電力通信系統的光纜數量的確定的過程之中，要根據電力通信系統的傳輸長度以及針對電力通信系統的線路保護的原則來進行選擇。例如，如果電力通信系統的線路長度如果是在六十千米之下，還需要對電力通信系統之中對兩個相互獨立的傳輸通道進行保護，就需要為電力通信系統建立兩條光纜。如果如果電力通信系統的線路長度如果是在六十千米以上，只需要對電力通信系統之中的一條傳輸通道進行保護，就只需要架設一條光纜。在進行風力發電場通信系統光纖的配置的設計過程之中，也要針對實際的情況進行對風力發電場通信系統光纖的配置進行設計。例如，如果進行電力通信系統的線路保護過程之中涉及到了兩個光纖的通行通道的，就需要使用兩個2Mbit/s的光纖專用通道來進行設計。如果進行電力通信系統的線路保護過程之中只涉及到了一個光纖的通行通道的，就只需要使用一個2Mbit/s的光纖專用通道來進行設計。與此同時，在進行完光纜的設計過程之中，后續的設備選型要滿足光纖選擇的需求。
2.2風力發電場通信系統載波通信設計方案。在進行風力發電場通信系統線路的設計過程之中，要充分考慮到線路的實際高頻保護問題，具體的來說，目前的高壓線路主要有500千伏、220千伏、110千伏、35千伏這幾種，這就需要針對不同的電壓數值進行風力發電場通信系統載波通信設計，并專門規劃好相應的載波通道。在載波通道的開通過程之中，要充分的考慮到風力發電場的內部的載波現狀，保證所選取的載波頻率的篩選不會干擾的風力發電場通信系統載波通信的正常運行，與此同時，還要求所選的載波機的型號和風力發電場通信系統的設備選型保持一致。
2.3風力發電場場內通信系統設計。所謂風力發電場場內通信系統設計，主要滿足的是風力發電場內部的各個用來發電的風力發電機機組與風力發電場的升壓站監控主機之間的通信連接系統的功能的發揮。在進行設計的過程之中，要滿足以下幾個方面的設計原則：首先，要保證風力發電場的升壓站監控主機可以有效的對用來發電的風力發電機機組進行控制，還需要使用光纜將風力發電機機組和升壓站監控主機有效的連接在一起，保證升壓站監控主機對風力發電機機組的實時監控；其次，進行設計的連接用來發電的風力發電機機組與風力發電場的升壓站監控主機之間的光纜要滿足相應的通信頻率和載波頻率的要求；然后，為了保證信息傳輸的可靠性，還要求架設相應的通信支路，并杜絕這些通信支路之間的相互干擾；再者，風電場內通信光纜的埋設方式應當采用直埋敷設的埋設方式，當風力發電場內部的架空線路走向與風力發電場的通信電纜的走向相同的時候，就可以有效的利用風力發電場內部的架空線路同桿架設的架設方式，以便于有效的減少電纜溝的施工，與此同時，電纜一般情況下要選用鎧裝電纜；最后，要保證好通信設備的接地操作，保證通信過程的安全運行。
3結束語
關鍵詞：串行通信無線通信機器人
足球機器人是一個極富挑戰性的高技術密集密集型項目，融小車機械、機器人學、機電一體化、單片機、數據融合、精密儀器、實時數字信號處理、圖像處理與圖像識別、知識工程與專家系統、決策、軌跡規劃、自組織與自學習理論、多智能體協調以及無線通信等理論和技術于一體，既是一個典型的智能機器人系統，又為研究發展多智能體系統、多機器人之間的合作與對抗提供了生動的研究模型。它通過提供一個標準任務，使研究人員利用各種技術獲得更好的解決方案，從而有效促進各個領域的發展。其聽理論與技術可應用于工業生產、自動化流水線、救援、教育等實踐領域，從而有效推動國家科技經濟等方面的發展。機器人足球從一個側面反映了一個國家信息與自動化領域的基礎研究和高技術發展水平。
目前，國際上有機器人足球比賽分為兩大系列——FIRA和Robocup。本文所要論述的系統所應用的F-180小型足球機器人比賽就是RoboCup系列中應用較廣泛的一種。
F-180小型足球機器人足球比賽的示意圖如圖1所示，比賽雙方各有5名機器人小車在場上。足球機器人系統在硬件設備方面包括機器人小車、攝像裝置、計算機主機和無線發射裝置；從功能上分，它包括機器人小車、視覺、決策和無線通信四個子系統。
其中無線通信系統是銜接主機和底層機器人不可缺少的一環，它必須保證從主機端到機器人底層之間的數據傳送是可靠的，從而使得機器人比較能夠順利流暢進行。由于比賽雙方都有多個機器人同時在場地上跑動，要求無線通信有一定的抗干擾性。無線通信系統的性能相當程度上直接影響著機器人的場上表現。
1系統的設計及實現
比賽中從攝像頭來的視頻信號經過計算機處理之后得到控制小車用的數據信息，而無線通信系統的就是將這些數據信息及時準確地送達場上的每一個機器人小車，系統采用廣播方式，各機器人根據特定標志識別發給自己的有用數據，從而進行決策與行動。整個系統的框圖如圖2所示。
1.1發送端的硬件設計
發送端主要用PIC16F877單片機實現編碼和對發射機的控制，計算機通過串行口發送數據，經過PIC16F877編碼后再通過PTR3000無線通信模塊將數據發送出去。
所采用的PIC16F877單處機是MICROCHIP公司推出的8位單片機。采用RISC指令系統和哈佛總線結構，最高運行的時鐘頻率可達20MHz，因而指令運行速度快。它有很寬的工作電壓范圍，可直接與3.3V的PTR3000無線通信模塊配合使用。
TR3000無線數據收發模塊是一種半雙工收發器，采用NORDIC公司的nrf903無線收發芯片，工作頻率采用國際通用的數傳頻段ISM，頻段915MHz，工作頻率可以在902MHz～928MHz可變。采用GMSK調制，抗干擾能力強，特別適合工業控制。靈敏度高，達到-100dBm，最大發射功率+10dBm，工作電壓為2.7V～3.3V。它最多有169個頻道，可滿足需要多頻道的場合，最高數據速率可達76.8kbps。因而完全可以滿足小型組機器人通信的數傳速率與距離的需要。
本系統中PIC16F877就是采用20MHz的時鐘信號，能夠滿足即時收發數據以及編碼的需要。整個系統中包含兩種電源，無線通信模塊的電源為3.3V，而MAX232又需要+5電源。信號線的連接也要考慮兩種電平的匹配問題，在必要的地方要加上電平轉換電路。
首先單片機要接收來自計算機端的數據，計算機串口輸出的信號經過MAX232由232電平轉換為TTL電平。但是由于單片機采用3.3V電平，因而MAX232輸出的信號需經過電平轉換才能輸入單片機，電平轉換可以采用TI公司提供的典型電平匹配電路（見圖3），也可采用74LVCXX系列邏輯門來轉換。
由于PIC16F877只有一個異步串行口，因而要通過16C550通用同步異步收發器（USART）芯片來擴展一個異步串行口。這樣就可以保證從計算機串口輸出的數據與無線通信的數據速率不同，從而使原始數據經過通信編碼及打包數據量增加之后也能及時傳送，并且在必要時也能將接收數據送回計算機端，實現半雙工通道。系統的電路圖如圖4。從圖4可以看出PIC單片機采用并口對16C550進行初始化配置。由于16C550共有10個寄存器，且占用了8個地址，因而PIC單片機用RA0、RA1、RA2三個通用I/O口做地址線選擇16C550的各個寄存器。單片機可以不斷通過RB1、RB2引腳檢測TXRDY、RXRDY信號獲知ST16C550是否接收到數據，還是已經發送了數據。還可以通過把16C550設置成中斷方式使每接收到一個字節數據便產生一次中斷使INT信號有效，單片機進入中斷處理程序，從而使單片機的執行效率更高。
單片機通過自帶的異步串行口輸出數據到PTR3000通信模塊。由于nrf903芯片接收和發送數據共用一個引腳，因而需要其他電路來解復用。最簡單的方法就是在單片機的TX引腳先接一個10kΩ的隔離電阻，再與RX和PTR3000的DATA引腳相連。但是這種方法有兩個缺點，它會造成發送的數據串入到單片機的接收引腳中，另外發送信號的驅動能力受到了極大的限制。因此，本系統采用了74HC244三態緩沖器作為隔離（見圖4中虛線框內所示），并且通過單片機的RB4控制收發狀態，因而在半雙工方式下發送信號與接收信號可以互不干擾地傳送。
對于通信模塊工作狀態的控制主要包含表1所列的這幾個信號，通過單片機的普通I/O口即可控制。
表1PTR3000工作工作模式配置表
PTR3000工作模式STBYPWR-DWNTXENCS
正常工作:接收0000
正常工作:發射0010
掉電模式01XX
待機模式10XX
1.2發送端的軟件設計
當系統復位時，單片機首先要對PTR3000無線通信模塊和16C550的寄存器進行編程初始化。PTR3000的初始化編程是通過同步串行信號進行的，總共有三個信號CFG_CLK、CS和CFG_DATA，分別連接到單片機RC3、RB7、RC5引腳。PIC16F877單片機本身就有同步串行口功能模塊，但是由于PTR3000的同步串行數據位為14位，并非整數字節，而且14位數據必須一次初始化完成，因此實際通過普通的I/O口編程來實現這14位的同步串行信號更方便一些。在整個初始化期間CS信號必須一直為高電平。這14位初始化字的定義見表2。在初始化同步串行信號輸出時最高有效位在先。在對PTR3000編程前先其狀態為接收狀態以免在其他頻率造成無線干擾，編程完成后就可以將狀態改為發射狀態了。
表2PTR3000初始化控制字各位定義
Bit參數名稱符號參數
位數
0～1頻段FB必須為了10(表示為選擇頻段915±13MHz)2
2～9頻點CHf=902.1696+CH·0.1536(MHz)
10～11輸出功率POUT發射功率≈-8dBm+6dBm·POUT2
12～13時鐘分頻輸出Fup"00"=>Fup=fxtal
"01"=>Fup=fxtal/2
"10"=>Fup=fxtal/4
"11"=>Fup=fxtal/82
接下來對16C550的初始化設置。由于PIC16F877自身的并行口對16C550進行初始化編程設置各個寄存器，需要注意的只是在輸出每一個字節之前先要通過RA0～RA2輸出相應字節的地址信號。在初始化設置時將16C550的波特率設置低于76.8kbps，以保證接收的數據能夠通過PTR3000即時發送。
1.3接收端的硬件設計
接收端裝在每個機器人小車上，由于機器人小車的控制采用DSP控制器TMS320LF2407，因而在接收端PTR3000無線通信模塊就采用TMS320LF2407來控制。通過PTR3000接收的數據直接輸入DSP，由DSP進行解碼，從而做出決策和發出控制信號。因而無線通信系統的接收端電路相對發送端要簡單得多，只需用TMS320LF2407代替發送電路中的單片機與PTR3000模塊相連接即可。PTR3000的初始化編程也就由2407的普通I/O口來實現，只不過在初始化編程之后依舊保持PTR3000處在接收狀態。
2協議的設計
2.1物理層的編碼設計
物理層的編碼設計要根據所采用的物理器件和物理信道的特性來決定。本系統采用PTR3000無線通信模塊在接收模塊中為了獲得0直流電平就需要在所傳輸的數據中邏輯“0”和邏輯“1”的數量相等。只有滿足上述條件接收部分才會獲得很高的接收正確率。長時間空閑也會導致接收部分的0直流電平漂移，因為長時間的空閑實際上一直發送的是邏輯“1”。
由于PTR3000的這些特性，很自然就想到采用曼徹斯特編碼（Manchester）（也稱為數字雙向碼（DigitalBiphase）或分相碼（Biphase,Split-phase）。它采用一個周期的方波表示“1”，而且它的反向波形表示“0”。由于方波的正負周期各占一半，因而信號中不存在直流分量。在異步串行通信中有一個起始位“0”，因此將停止位“1”長度也設為一位，這樣在一個字節共10位信號中也就不存在直流分量了。只是加了曼徹斯特編碼之后原來一個字節的數據現在要兩個字節才能傳送。
圖4
有一些數字節，不會在進行曼徹斯特編碼之后的數據串口出現，但是在一個字節中也具有0直流分量的特性，也有很高的接收正確率。這類數據字節如：0xF0、0x0F、0xCC、0x33等。從碼型看來其中0xF0碼型定時性能是最好的（其碼型見圖5），它很容易使異步接收器達到同步并且不會發生錯誤。由于0xF0的這種特性就可以用它做同步碼元，在空閑的時間內通信系統就通過一直發送同步碼元，使接收端保持同步，而且也可以保持接收模塊的0直流電平狀態。
2.2糾錯編碼設計
為了在有一定外界干擾的情況下，保證主要與機器人之間的無線通信依然穩定可靠，必須采取一定的抗干擾措施，這可以采用糾錯編碼來實現。可以選擇糾錯編碼方案有（14，8）分組碼、（7，4）分組碼和循環碼，需要使用兩字節的長度發送一字節的有效信息；（5，2）分組碼和循環碼，交錯碼、（21，8）分組碼和縮短循環碼、（21，9）BCH碼、（21，12）BCH碼，需要使用三字節的長度發送一字節的有效信息。
系統中使用了（7，4）分組碼，并在實際中取得了較好的效果。它的構成方式如下：
假定不做任何處理的原碼格式為：
其高四位的監督碼為：
A2A1A0
其低四位的監督碼為：
B2B1B0
則編碼后成為兩個byte長度：
1X7X6X5X4A2A1A0
0X3X2X1X0B2B1B0
其中每個字節的最高位作為標志位，用于表示高四位和低四位，高四位用“1”做標志，低四位用“0”做標志。接收端通過檢測標志進行重組和解碼。對于譯碼基本方法有維特比譯碼和使用監督矩陣譯碼，可根據具體的編碼方案靈活選用。
2.3幀格式設計
一般數據幀包括幀頭、機器人標識、數據、數據校驗、保留字節等內容，通常按照下面的格式排列：
幀頭機器人標識數據保留字數據校驗
為了保證幀能夠準確接收，幀頭的設計至關重要。一般幀頭需要兩個或兩個以上的字節，并且應該選擇數據中出現幾率較低的數值和組合。在這個系統中可以采用一般數據中根本不會出現的數據字節如0xF0、0xCC作為數據幀頭。而其它類型的幀（如開球或暫停等命令幀），則可以選擇在0xF0之后加上其它的字0x33、0xC3、0x3C、0x0F等構成。這種幀頭組合在一般的數據中是不會出現的，因而可保證幀同步不會出錯。場上的每個機器人通過數據幀中的機器人標識來識別屬于自己的數據，由于場上只有5個機器人，因而機器人標識只占用一個字節。
1.1通信電源中最常見的一種就是鉛蓄電池。
其按種類劃分主要可分為富液式和閥控密封式兩種類型。且兩者有著顯著不同的特征。其中第一種電池具有著較長的壽命，同時安全性能也很高，耐用性，可以使用較長的時間所以其被廣泛應用在很多的國家中的通信電源設備中。我國大部分應用到電源的地方則主要使用的是第二類型的電源，所以，在鉛蓄電池被普遍使用的情況下相關方面的技術水平也有相應的加強。近幾年來經常出現變化例如電池的內部空間逐漸變大，能夠供電的時間逐漸變長等。新出來的有關的方式和方法也越來越多樣化。有一種新型的電池，憑借其能夠供電的時間之長，現在已經被廣泛投入了使用。在相關的研究和調查的內容中顯示，新出現的冷壓純鉛板成型的手段。這樣就能夠在更加進一步的程度上讓電池具有更高的壽命和更高的效率和使用更能。
1.2鋰離子電池
鋰離子電池在不斷被投入使用和研究的基礎上，技術水平上也不短的提高，應用的范圍也在不斷地加大。同時在經過技術不斷的優化的條件下，鋰離子電池能夠供電的時間也越來越長，性能越來越好。所以在應用的范圍方面也逐漸擴大，就目前來看，不僅僅能夠被使用在便攜產品的使用方面，還能夠被應用在后備電源，車輛機械等多個范圍中，同時還在逐漸的向外擴展。
1.3組合電池
目前，在不斷提倡環境友好的前提下，對于電池在使用過程中造成的環境的問題已經日益明顯，所以在節能減排方面的要求也出現了越來越多的規定。目前出現的很多環境友好的電池已經占領了市場的很大的一個領域中，例如通過對太陽能，水力能源等多種自然資源的利用來進行發電。然而由于通信電源技術在很多方面有著同其他不一樣的特殊化的相關規定，所以在不同的要求和背景下，我們所采用的具體的對策和應急方式也是不一樣的。其中最主要的就是單獨設定的通過采光來提供電源的方式。風、光、柴混合或風、光互補發電系統，光伏發電和燃料電池系統等。
2.通信電源系統的發展和現代化
主要是通過交流電來進行供電的系統。這個系統首先是十分復雜的。包括了以下幾個方面的組成部分：首先是降壓變壓器，高壓配電裝置，油機發電機，UPS以及低電壓的配電屏等相關的組成。所以這個系統的交流電源有以下幾個部分組成：通過油機來進行電源供應的系統。后補的電源系統，UPS的供給電源設備。首先來進行第一種的介紹。由于油機發電機。出現市電不足的情況的時候，發電機就會自動來給系統進行交流電的供給。UPS：這是一種為了能夠使得通信電源保持完整的，沒有突變并且能夠提供持續的穩定的電流的系統。其中包含了多種結構。例如有鉛蓄電池，整流器，逆變器和不動態的電源通斷控制器等設備。在相關的一切的情況都正常的情況下，在市電的逆變器一起并聯并作為一種能夠提供交流電流的設備來進行使用。
3.應對通電系統中的多種復雜情況的方法。
我們最終希望達到的目的是為了盡可能減少由于各種通信電源出現故障之后出現的各種通信電路相關的障礙，例如出現的電路中斷等相關的情況。在電源平時基本的維護工作被完成了之后，要同系統中系統的實際情況相結合起來，擬定好相應的能夠對系統出現的任何障礙和故障順利應對并解決好的完整對策。從而能夠在發生多種事故的時候，有急事解決的對策的出現，來對問題進行完整解決。這樣的方式的采用還能夠在很大程度維持電源持續工作，使得電源停運的時間大大的縮短。首先，要保證有有效并合理的管理制度，使得相關的管理人員和操作人員能夠在事故出現的第一時間達到事故發生的地點，并盡可能在短時間內找出造成出狀況出現的原因以及相應的解決方式。要不就應該將一些輔助的設施關閉。讓電源能夠維持較持久的電流供應。如果出現的相應的交流電的問題是因為交流電配電系統中出現了很多相應的毛病造成的，可以采取的措施是首先要將接觸器置于短路的狀態，完成之后再進行相應的維修工作。如果沒有出現交流電路中的相關的問題，整流電流的輸出也是運行良好的，可以首先將電源供應上之后，在進行接觸器的恢復工作。
4結語
