導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇數(shù)據(jù)通信方向，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信；原理；分類

數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號(hào)以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式，它是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生，它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)了不同的發(fā)展歷程。

一、通信系統(tǒng)傳輸手段

電纜通信：雙絞線、同軸電纜等。市話和長(zhǎng)途通信。調(diào)制方式：SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。

微波中繼通信：比較同軸，易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制，通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量，可在40M頻道內(nèi)傳送1920～7680路PCM數(shù)字電話。

光纖通信：光纖通信是利用激光在光纖中長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的，具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸，并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖，每路光纖通話路數(shù)超過(guò)萬(wàn)門，光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來(lái)，光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，并有各種設(shè)備應(yīng)用，接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。

二、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理

數(shù)據(jù)終端（DTE）有分組型終端（PT）和非分組型終端（NPT）兩大類。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端（TeLetex）、用戶分組裝拆設(shè)備（PAD）、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)（PABX）、可視圖文接入設(shè)備（VAP）、局域網(wǎng)（LAN）等各種專用終端設(shè)備；非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備（DCE）組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器（MODEM），它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；如果傳輸信道為數(shù)字信道，DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換，以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外，還有有線信道與無(wú)線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過(guò)呼叫過(guò)程建立連接，通信結(jié)束后再拆除；專線連接由于是固定連接就無(wú)需上述的呼叫建立與拆線過(guò)程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來(lái)處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。

三、數(shù)據(jù)通信的分類

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說(shuō)DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路，即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的，但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。

分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)（PSPDN）是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)――轉(zhuǎn)發(fā)方式，將用戶送來(lái)的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段，并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體，在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開(kāi)放多條虛通路，為多個(gè)用戶同時(shí)使用，網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能，但網(wǎng)絡(luò)性能較差。

幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi)，加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。

四、網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；通信技術(shù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用了通信線路和設(shè)備，用于連接不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而滿足人們對(duì)語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的共享需求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的組成設(shè)備主要有網(wǎng)關(guān)、交換器、網(wǎng)橋等，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的過(guò)程就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，只要計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相同，就可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的通信和共享。

1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的概述

1.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)通信技術(shù)相比有著極大的優(yōu)勢(shì)：第一，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菙?shù)據(jù)幀，在傳輸時(shí)，一旦出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤，就可以及時(shí)通過(guò)檢錯(cuò)編碼和重新發(fā)送數(shù)據(jù)幀進(jìn)行檢測(cè)，大大提升了通信的可靠性能。第二，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信可以將視頻、聲音、圖像等非數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。第三，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)有效加強(qiáng)了信息加密技術(shù)，使得信息的隱私性得到保障，避免外界的非法獲取，保障了信息的安全性。第四，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)采用了繼電器設(shè)備，并對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠛驼危苊饬嗽胍舻睦鄯e和影響，保證了數(shù)據(jù)在通信傳輸過(guò)程中遇到長(zhǎng)距離傳輸時(shí)的完整性。第五，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展的速度不斷加快，并利用了集成電路，大大減少了電路設(shè)備的數(shù)量，降低了設(shè)備的成本和體積，使通信設(shè)備便攜方便。第六，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中應(yīng)用了多路光纖技術(shù)，使得數(shù)據(jù)的通信路徑更多，傳輸速度加快，可以在同一時(shí)間傳輸更多的數(shù)據(jù)，滿足了快速發(fā)展的生活需求。

1.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信中的指標(biāo)

1.2.1速率

通信技術(shù)中的速率指的是每秒能夠傳送的代碼位數(shù)，其計(jì)算公式是：S=1/T*log2n公式中的T是指脈沖的重復(fù)周期（脈沖的寬度），n是指調(diào)制的點(diǎn)平數(shù)。由此可見(jiàn)，T的重復(fù)周期（脈沖的寬度）的倒數(shù)就是每一秒的單位脈沖數(shù)，如果n=1/T，那么單位脈沖的重復(fù)頻率就是每一秒的位數(shù)。在調(diào)制器中，每一個(gè)調(diào)制轉(zhuǎn)換時(shí)間都與一個(gè)代碼對(duì)應(yīng)。由此可見(jiàn)，調(diào)制速率與信息傳輸速率是相同的。

1.2.2誤碼率

誤碼率是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信息傳輸可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)，誤碼率主要指在數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳輸?shù)倪^(guò)程中，二進(jìn)制碼出錯(cuò)的概率，它的計(jì)算公式是：P=Ne/N公式中，Ne指的是傳輸錯(cuò)誤的碼數(shù)，N指的是傳輸過(guò)程中二進(jìn)制碼的總數(shù)。

1.2.3信道容量

信道容量決定了數(shù)據(jù)的通信速率，是檢測(cè)信息通信能力的重要因素，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，比特是最常用的一個(gè)二進(jìn)制單位，每秒能夠傳送的比特?cái)?shù)量是信道容量的單位。

2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的現(xiàn)狀分析

計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及加快了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也提高了人們的生活質(zhì)量，傳統(tǒng)的通信技術(shù)已無(wú)法滿足新時(shí)代的要求，因此，通信技術(shù)也不斷更新。近年來(lái)，通信技術(shù)經(jīng)歷了模擬技術(shù)、二代GSM技術(shù)、CDMA技術(shù)、3G通信時(shí)代，目前，通信技術(shù)已進(jìn)入4G通信時(shí)代，較以往的通信技術(shù)而言，4G通信傳輸速度更快，完整性更高，安全性更穩(wěn)定，方便了人們生活和工作的交流與溝通。另外，多媒體技術(shù)也在快速發(fā)展的通信技術(shù)時(shí)代背景下得到了提高，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中可以將圖像、音頻、影視等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，方便了傳輸和共享，同時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)還增加了存儲(chǔ)容量，可以無(wú)限制存儲(chǔ)，多媒體技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的高度融合，將更好地滿足社會(huì)和人們的需求。

3數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的編碼

3.1基帶傳輸

基帶傳輸是指通過(guò)傳輸線路直接傳送包含數(shù)字信號(hào)的電脈沖，是通信技術(shù)中最常見(jiàn)的傳輸方式，廣泛應(yīng)用在距離較近的局域網(wǎng)信息數(shù)據(jù)傳輸中，在傳輸中，常使用不同的電壓電平來(lái)替代二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行表示。

3.2編碼方案

數(shù)字信號(hào)脈沖編碼方案多種多樣，主要包括：?jiǎn)螛O性不歸零碼、雙極性不歸零碼、單極性歸零碼、雙極性歸零碼4種。其中歸零碼與不歸零碼的區(qū)別主要是脈沖時(shí)間與碼數(shù)的關(guān)系，如果在一個(gè)全部時(shí)間內(nèi)是用電流來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)木头Q為不歸零碼，如果發(fā)出的電流少于一個(gè)碼數(shù)的全部時(shí)間就稱為歸零碼。簡(jiǎn)而言之，歸零碼發(fā)出的是較窄的脈沖，而不歸零碼發(fā)出的是較寬的脈沖。除此之外，單極性碼與雙極性碼的區(qū)別則是單極性碼可以將直流分量進(jìn)行累計(jì)，而雙極性碼則不可以累計(jì)直流分量，更有利于通信傳輸。

3.3同步過(guò)程

同步過(guò)程是指接收端按照發(fā)送端的每個(gè)碼數(shù)的重復(fù)頻率以及起始時(shí)間來(lái)接收和傳輸數(shù)據(jù)的，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中，主要應(yīng)用的是位同步法和群同步法。位同步法是指接收端對(duì)于傳輸?shù)拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都和發(fā)送端保持一致，并在時(shí)間上保持同步，為了實(shí)現(xiàn)位同步法，我國(guó)目前常用的有外同步法和自同步法2種。外同步法是指接收端的數(shù)據(jù)信息直接由發(fā)送端預(yù)先發(fā)送過(guò)來(lái)，并保持同步；自同步法則是指接收端從發(fā)送端傳輸?shù)母鞣N波形中提取數(shù)據(jù)信息，并保證提取的數(shù)據(jù)信號(hào)不論時(shí)間上還是內(nèi)容上都與發(fā)送端保持一致，例如：曼徹斯特編碼。群同步法是指在發(fā)送端傳輸信息后，將傳輸?shù)男畔⒎殖扇舾扇?，這里的群是一種序列，序列有起始數(shù)據(jù)，也有終止數(shù)據(jù)，而所有數(shù)據(jù)都是有著固定的傳輸頻率的，這樣也就保證了發(fā)送端和接收端的信息一致。

4數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信傳輸方式

4.1數(shù)字通信方式

一般來(lái)說(shuō)，數(shù)字通信傳輸方式主要包括2種，即并行傳輸方式和串行傳輸方式。其中，并行傳輸方式一般適用于近距離數(shù)據(jù)通信傳輸，在發(fā)送端和接收端2個(gè)設(shè)備傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)可以在并行的多條通信線路上達(dá)到傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位的效果。而串行傳輸方式則多用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信，在進(jìn)行傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線路上進(jìn)行傳輸，并主要有3種傳輸方向，即單工結(jié)構(gòu)、半雙工結(jié)構(gòu)、全雙工結(jié)構(gòu)。其中的單工結(jié)構(gòu)只支持1個(gè)方向上的數(shù)據(jù)通信傳輸，而半雙工結(jié)構(gòu)就可以支持?jǐn)?shù)據(jù)在2個(gè)方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而遇到特殊情況時(shí)，會(huì)在1個(gè)方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信傳輸，全雙工結(jié)構(gòu)指的是只可以在2個(gè)方向進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

4.2多路復(fù)用方式

多路復(fù)用方式主要分為頻分多路復(fù)用和時(shí)分多路復(fù)用2種傳輸方式。頻分多路復(fù)用方式是指將信道的總?cè)萘糠纸獬蔀槎鄠€(gè)子信道，而且每一個(gè)子信道的帶寬完全相同，每一個(gè)子信道都可以單獨(dú)負(fù)責(zé)傳輸信號(hào)，使得信號(hào)可以同時(shí)傳輸，加快傳輸速度。時(shí)分多路復(fù)用方式是指按照時(shí)間的先后順序，將每一個(gè)信道分解成多個(gè)時(shí)間段，在同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)時(shí)，每一個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)就會(huì)占用一個(gè)時(shí)間段，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)哪康摹?/p>

4.3同步傳輸和異步傳輸方式

在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的過(guò)程中，為了保障發(fā)送端和接收端的數(shù)據(jù)信息完整性和同步性，各個(gè)碼數(shù)也必須保持同步，數(shù)據(jù)模塊和各個(gè)字符在傳輸?shù)钠鹗紩r(shí)間和終止時(shí)間也需要相同，目前，我們多采用同步傳輸和異步傳輸2種方式來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。其中的同步傳輸是指在數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)，加入一些同步字符，從時(shí)間進(jìn)行判斷，只有保證了數(shù)據(jù)的傳輸起始時(shí)間和終止時(shí)間相同，就可以判斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫浴６惒絺鬏攧t常用于低速的傳輸設(shè)備，在數(shù)據(jù)中只能1位1位地加入起始字符和終止字符，導(dǎo)致傳輸效率低，結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。

5結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和普及，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)越來(lái)越完善，滿足了社會(huì)的發(fā)展要求，也方便了人們的生活和工作，在我國(guó)軍事、工業(yè)、航空航天技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。本文首先對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)述，并分析發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的傳輸進(jìn)行闡述，以期對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)提供參考。

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關(guān)鍵詞：民航數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)通信；分組交換；應(yīng)用

民航通信業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的今天，民航信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)民航飛機(jī)的飛行安全及數(shù)據(jù)通信有很重要的作用。因此，我們必須要意識(shí)到民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中存在的不足，對(duì)通信技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和更新，科學(xué)有效地運(yùn)用分組交換技術(shù)。

1民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展

在民航技術(shù)迅速發(fā)展的今天，我國(guó)對(duì)民航飛機(jī)的信息通信技術(shù)提出了更高的要求。因此大部分民航企業(yè)都對(duì)傳統(tǒng)的的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了更新和改進(jìn)，引進(jìn)了很多先進(jìn)的信息技術(shù)和設(shè)備。民航數(shù)據(jù)通信技術(shù)在早期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，由于通信技術(shù)還不算成熟，因此民航業(yè)務(wù)的通信需要通過(guò)長(zhǎng)期的調(diào)整，才能達(dá)到理想的效果。其實(shí)從某個(gè)方面來(lái)講數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性不高，民航企業(yè)里還有很多舊的通信設(shè)備，且其數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)很容易出現(xiàn)各種故障。所以民航企業(yè)必須要對(duì)原有的設(shè)備和通信方面的技術(shù)手段進(jìn)行適當(dāng)合理的改造，不斷進(jìn)行優(yōu)化改善，保障民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量和系統(tǒng)的安全性。不過(guò)隨著我國(guó)民航客業(yè)的迅速發(fā)展，目前的滯后的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)很難順應(yīng)現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展步伐。一些數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不能夠滿足現(xiàn)在的民航業(yè)務(wù)，所以數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還有待提升。隨著我國(guó)民航業(yè)務(wù)的增加和相關(guān)的改革實(shí)施后，當(dāng)前的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)法滿足新的業(yè)務(wù)需求，影響民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和技術(shù)發(fā)展。我們要清楚的認(rèn)識(shí)到民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中存在的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，將先進(jìn)的現(xiàn)代化通信設(shè)備有效運(yùn)用到民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，并對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的改進(jìn)。民航企業(yè)要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念，引進(jìn)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，對(duì)老的通訊設(shè)備進(jìn)行更新，加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)，確保民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和安全。民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)包含的是民航信息系統(tǒng)中的信息和實(shí)際的業(yè)務(wù)管理，所以對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的要求就非常的高。民航企業(yè)運(yùn)輸服務(wù)的性質(zhì)致使其通信系統(tǒng)的安全可靠性，因此，我們需要拓展通信網(wǎng)絡(luò)的兼容性，完善通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立。當(dāng)然在民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸是其基礎(chǔ)內(nèi)容，對(duì)民航通信業(yè)務(wù)的安全運(yùn)行有良好的基礎(chǔ)保障。

2分組交換技術(shù)在民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用

分組交換技術(shù)憑借自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在信息通訊方面有著舉足輕重的作用。它可以提高民航通信網(wǎng)絡(luò)的水平滿足民航通信網(wǎng)絡(luò)的很多新的業(yè)務(wù)要求標(biāo)準(zhǔn)，保障民航通信網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。分組交換技術(shù)是順應(yīng)了現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展趨勢(shì)，解決民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中存在的一些不足。新型的民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更新后，我們可以通過(guò)分層的方式對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，不斷滿足今后民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展需求。而且隨著現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，民航企業(yè)在搭建數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)其運(yùn)營(yíng)和飛行安全做好基本的保障。對(duì)于分組交換技術(shù)進(jìn)行一定優(yōu)化，充分利用民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的信息資源，進(jìn)而提升民航網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的質(zhì)量，保障信息數(shù)據(jù)的安全性能。分組交換技術(shù)對(duì)民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的合理規(guī)劃，可以有效保障民航實(shí)際通信業(yè)務(wù)的平穩(wěn)發(fā)展。民航企業(yè)可以根據(jù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r，有效制定相應(yīng)的改進(jìn)方案，實(shí)現(xiàn)民航通信業(yè)務(wù)的高校運(yùn)行。為了確保民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和民航飛機(jī)的安全性，我們需要對(duì)民航業(yè)務(wù)和一些設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整。民航數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)憑借自身獨(dú)有的性能，保障著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全性，確保信息傳輸數(shù)據(jù)通信的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的發(fā)展是為了更好的滿足民航業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求，為今后數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。還有民航企業(yè)需要對(duì)相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行通信數(shù)據(jù)的加密，進(jìn)而保障數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性。分組交換技術(shù)是民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)，它是基于信息傳輸從數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)展起來(lái)的。其實(shí)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可以與分組交換技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合運(yùn)用，這樣可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃，繼續(xù)開(kāi)展民航通信業(yè)務(wù)工作。但據(jù)就目前民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，民航信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在通信傳輸方面有很大的缺漏，因此，我們要根據(jù)實(shí)際的情況針對(duì)性地提出行之有效的解決方案，構(gòu)建較為完善的民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

在分組交換技術(shù)開(kāi)發(fā)運(yùn)用后，它順應(yīng)了通信網(wǎng)絡(luò)信息化的發(fā)展趨勢(shì)，解決了民航通信網(wǎng)絡(luò)中存在的一些問(wèn)題。民航企業(yè)要充分利用現(xiàn)有的技術(shù)資源，運(yùn)用分組交換技術(shù)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)性的改進(jìn)，達(dá)到民航通信業(yè)務(wù)的最新需求，實(shí)現(xiàn)民航企業(yè)的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。分組交換技術(shù)設(shè)備在對(duì)民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，要在保證民航通信業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，將先進(jìn)的通信技術(shù)合理運(yùn)用到數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)中，有效實(shí)現(xiàn)民航通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的搭建。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)需要保證民航通信業(yè)務(wù)的順利進(jìn)行，將分組交換技術(shù)合理運(yùn)用到民航數(shù)據(jù)通信技術(shù)中，與時(shí)俱進(jìn)更快更好地實(shí)現(xiàn)民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。將通信數(shù)據(jù)的加密技術(shù)和分組交換技術(shù)有效結(jié)合起來(lái)，防止計(jì)算機(jī)受病毒的侵害和民航通信數(shù)據(jù)信息的丟失，從而保障民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，促進(jìn)民航企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)要對(duì)信息傳輸設(shè)備進(jìn)行升級(jí)準(zhǔn)備，最大可能地節(jié)約成本投入，有效保障民航運(yùn)輸工作的安全性。當(dāng)然民航企業(yè)需要對(duì)其業(yè)務(wù)人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)，使他們掌握分組交換技術(shù)的基本配置和在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的有效運(yùn)用，對(duì)民航加強(qiáng)技術(shù)人員的投入。分組交換技術(shù)在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用，將分組交換技術(shù)運(yùn)用在民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，滿足民航通信業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)是我國(guó)民航企業(yè)的首要目標(biāo)。在實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)時(shí)要在分組交換技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理規(guī)劃，提高數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的相關(guān)配置，對(duì)分組交換技術(shù)進(jìn)行改善提升，從而實(shí)現(xiàn)民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化。從目前民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，分組交換技術(shù)在今后民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)展前景是非常好的，這也為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

3結(jié)語(yǔ)

在民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的今天，相關(guān)技術(shù)人員要充分運(yùn)用分組交換技術(shù)和現(xiàn)代化的信息技術(shù)，確保民航飛機(jī)的安全運(yùn)行以及確保其經(jīng)濟(jì)效益。民航局要注重?cái)?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)設(shè)備不斷改進(jìn)民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立完善的民航信息系統(tǒng)，為民航的發(fā)展做好基本的保障。

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篇4

【關(guān)鍵詞】寬帶IP網(wǎng)絡(luò)；綜合數(shù)據(jù)通信；網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)；調(diào)試策略方法

我國(guó)在社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)大力發(fā)展時(shí)期，非常注重科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科技是發(fā)展的第一要?jiǎng)?wù)，其中對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和運(yùn)用已經(jīng)成為人們生活和工作中必不可少的伙伴，因此這種廣泛運(yùn)用使得通信技術(shù)的發(fā)展也得到越來(lái)越多的人關(guān)注和重視。由于這種新興產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展發(fā)達(dá)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)逐步開(kāi)始自動(dòng)化、多元化，不斷的更好滿足人們生活和工作的需求，為此，本文通過(guò)對(duì)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)中的綜合數(shù)據(jù)通信的技術(shù)研究，探討如何更進(jìn)一步的促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

1 寬帶IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的背景和意義

1.1 寬帶IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的大背景介紹

計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在進(jìn)入二十世紀(jì)八九十年代，就得到了全社會(huì)以及國(guó)家的關(guān)注，并相應(yīng)的得到了社會(huì)的資源配置工作，使得這種技術(shù)得到了迅速助力發(fā)展。在最早計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)信道主要是通過(guò)銅線基本線纜為根本介質(zhì)開(kāi)始發(fā)展，隨著時(shí)代和技術(shù)的不斷日新月異，各種不同的光纖在遠(yuǎn)程網(wǎng)、局域網(wǎng)或者是接入網(wǎng)都得到了普遍使用，這些光纖所擁有的信道傳輸能力可以從每秒幾兆位增加達(dá)到每秒幾千兆位，隨著科技的進(jìn)步，在這幾年即將實(shí)現(xiàn)桌面千兆的可能性極大。同時(shí)，光傳輸抗干擾性非常強(qiáng)，不容易衰減，通過(guò)提高這種信道傳輸能力減少了中繼設(shè)備，并簡(jiǎn)化了協(xié)議的糾錯(cuò)設(shè)計(jì)，并在一定程度上大大降低了信道的單位傳輸負(fù)荷。在近些年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展并得到人們的廣泛運(yùn)用，其中計(jì)算機(jī)的芯片技術(shù)也得到了發(fā)展更新，芯片所具備的的計(jì)算能力已經(jīng)從每秒幾十兆發(fā)展壯大到每秒幾十千兆指令的能力效果。目前，在告訴的網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備中大部分已經(jīng)采用分布式處理的結(jié)構(gòu)體系，通過(guò)使用ASIC芯片的設(shè)計(jì)專門的端口處理器來(lái)晉江降低中央處理器所需要承擔(dān)的負(fù)荷，，因此芯片的集成度在近年來(lái)得到了很大的提高。

1.2 寬帶IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的必要性

隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的步伐在加快，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將直接關(guān)系到我國(guó)在國(guó)際上的地位以及國(guó)家發(fā)展水平，尤其是在近年來(lái)隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，逐步開(kāi)始趨向于高速寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，加快推進(jìn)支持綜合數(shù)據(jù)通信的技術(shù)進(jìn)程越來(lái)越迫切，但是由于綜合數(shù)據(jù)通信等同于實(shí)時(shí)的通信研究技術(shù)，但卻也是綜合數(shù)據(jù)通信的重要組成部分，在QOS的工作上有所保證，同時(shí)需要對(duì)實(shí)時(shí)通信和非實(shí)時(shí)通信信息的資源共享進(jìn)行時(shí)刻關(guān)注，從而保證網(wǎng)絡(luò)資源能夠得到最大程度的能力發(fā)揮。而寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的綜合數(shù)據(jù)運(yùn)用從包調(diào)度對(duì)綜合數(shù)據(jù)通信中實(shí)時(shí)的通信和非實(shí)時(shí)通信資源的共享技術(shù)研究，對(duì)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的創(chuàng)新研究有著深遠(yuǎn)的意義和影響。

2 關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的綜合數(shù)據(jù)通信服務(wù)模型

從我國(guó)目前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展的具體情況來(lái)看，Internet網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在當(dāng)下主要是通過(guò)提供通信網(wǎng)絡(luò)，并很好的滿足數(shù)據(jù)的文件傳輸工作，通過(guò)這個(gè)過(guò)程，完成資源共享的可能性。但隨著近些年科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，很多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的服務(wù)內(nèi)容對(duì)人們的生活和工作而言，有著不同程度的局限性和約束性，為此，這種情況下，不得不推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更進(jìn)一步發(fā)展，如今，為了滿足網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的綜合通信功能，通過(guò)將一些先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模型和運(yùn)用方法綜合融入其中，從而實(shí)現(xiàn)其綜合通信功能的完整性。但具體采用什么樣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由于其本身具備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和多樣性導(dǎo)致無(wú)法從根本上去對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更改，因此這使得計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)者在設(shè)計(jì)中需要根據(jù)計(jì)算機(jī)用戶的需求來(lái)對(duì)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理性能進(jìn)行提升，使得數(shù)據(jù)通信技術(shù)的服務(wù)性能更滿足人們生活和工作的需要，并最終通過(guò)這種設(shè)計(jì)的完成，滿足人們通過(guò)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源功能共享的高效性和科學(xué)性。

3 網(wǎng)絡(luò)對(duì)綜合數(shù)據(jù)通信的支撐作用

對(duì)于Internet的綜合數(shù)據(jù)通信服務(wù)模型設(shè)計(jì)完成之后，人們可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)綜合數(shù)據(jù)通信的支撐作用對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行會(huì)話通信路徑的確認(rèn)，并根據(jù)通信服務(wù)的相關(guān)要求，進(jìn)行相應(yīng)的通信技術(shù)的處理提升工作。雖然QOS路由是QoS最良好的建立方案，但由于QoS路由由于NP的問(wèn)題沒(méi)有解決的方案，且QoS需要更新原油的路由模塊，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的完成而言，是一個(gè)相對(duì)不夠經(jīng)濟(jì)的方式。為此，Internet模型盡量在原有框架上實(shí)現(xiàn)QoS連接的建他們將路由選擇與QoS服務(wù)請(qǐng)求以及資源預(yù)留分離，并執(zhí)行路由選擇確定的通信路徑山執(zhí)行服務(wù)請(qǐng)求，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)原有服務(wù)器的兼容性能。

4 對(duì)于綜合數(shù)據(jù)通信服務(wù)調(diào)試的相關(guān)策略

現(xiàn)代高速寬帶網(wǎng)絡(luò)中最主要的特征是綜合數(shù)據(jù)通信，這也是未來(lái)Internet網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向，為了實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)通信服務(wù)，寬帶口網(wǎng)絡(luò)提供了重要的指導(dǎo)性作用，但這只是一部分，寬帶沖網(wǎng)絡(luò)中非實(shí)時(shí)的通信占據(jù)著不可替代的作用。包調(diào)度策略是為了實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)通信的最關(guān)鍵技術(shù)所在，它可以支持實(shí)時(shí)通信，保證最小時(shí)延上界和帶寬是其必須實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)任務(wù)。并在不破壞實(shí)時(shí)通信的基礎(chǔ)上對(duì)非實(shí)時(shí)通信的傳輸性能進(jìn)行更好的優(yōu)化作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在新時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的綜合數(shù)據(jù)通信技術(shù)的應(yīng)用，一方面為通信服務(wù)的質(zhì)量提供了優(yōu)質(zhì)的藝術(shù)功能，同時(shí)為用戶的計(jì)算機(jī)運(yùn)用的需求提供了足夠的保障，并因此而促進(jìn)了我國(guó)科學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展。為了在經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)下，更好的促進(jìn)我國(guó)在政治、經(jīng)濟(jì)、文化和科技等各方面的進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)步，必須從我國(guó)的基本國(guó)情出發(fā)，并根據(jù)我國(guó)目前綜合數(shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程情況來(lái)研究發(fā)展計(jì)劃和目標(biāo)，由于受制于傳統(tǒng)很多關(guān)鍵性技術(shù)研發(fā)的滯后，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)還存在一些技術(shù)上的問(wèn)題有待解決，因?yàn)椋覀冊(cè)趯?shí)際的技術(shù)開(kāi)發(fā)的研究過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)調(diào)試，從而實(shí)現(xiàn)全方位的信息技術(shù)的發(fā)展壯大。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞 交通運(yùn)輸；數(shù)據(jù)通訊；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

中圖分類號(hào)TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）49-0218-01

1 數(shù)據(jù)通信的相關(guān)概念

所謂的數(shù)據(jù)通信，是指按照相應(yīng)的通信協(xié)議，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)終端之間數(shù)據(jù)信息的傳遞，其屬于通信方式及通信業(yè)務(wù)的一種。計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與終端之間以及終端之間可以利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)傳遞數(shù)據(jù)信息?？梢哉f(shuō)數(shù)據(jù)通信技術(shù)是在電報(bào)、電話業(yè)務(wù)之后的第三大通信業(yè)務(wù)。但是其與電報(bào)、電話又有著本質(zhì)上的區(qū)別，數(shù)據(jù)通信的主要作用是實(shí)現(xiàn)終端與計(jì)算機(jī)之間以及計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信，而且還可以實(shí)現(xiàn)智通終端與人之間的通信。數(shù)據(jù)通信傳遞信息的過(guò)程表現(xiàn)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式，而且它總是和遠(yuǎn)程信息處理有著密切關(guān)系，其屬于廣義范疇的信息處理技術(shù)，其包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、過(guò)程控制以及信息檢索等多項(xiàng)內(nèi)容。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是一個(gè)由計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)電路、遠(yuǎn)程終端和相關(guān)的通信設(shè)備共同組成的完整系統(tǒng)。所有的遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)或者計(jì)算網(wǎng)絡(luò)都要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)基本功能，即數(shù)據(jù)通信及信息處理，其中數(shù)據(jù)通信服務(wù)于信息傳輸，而信息處理則以數(shù)據(jù)通信為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的應(yīng)用。

2 交通運(yùn)輸對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的要求

在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要作用是對(duì)交通運(yùn)營(yíng)管理、路況監(jiān)控及收費(fèi)系統(tǒng)提供相應(yīng)的傳輸通道，以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信息及影像資料的傳輸，它是保證交通運(yùn)輸高效運(yùn)營(yíng)、向著現(xiàn)代化方向發(fā)展的必要技術(shù)手段，因此其對(duì)于交通運(yùn)輸而言有著極為重要現(xiàn)實(shí)意義。在我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域所采用的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)包括收費(fèi)數(shù)據(jù)、收費(fèi)系統(tǒng)圖像、監(jiān)控系統(tǒng)圖像、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息、硬盤錄像機(jī)、日常處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息及語(yǔ)音等各項(xiàng)內(nèi)容。實(shí)際應(yīng)用中，其通信傳輸?shù)膸捲O(shè)計(jì)則要根據(jù)業(yè)務(wù)量的多少來(lái)確定。通過(guò)上述傳輸內(nèi)容可以看出，帶寬資源占用最多的業(yè)務(wù)種類當(dāng)數(shù)收費(fèi)系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)的圖像信息，因此在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)前，要先對(duì)交通道路中收費(fèi)系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)的圖像傳輸方式、傳輸圖像的實(shí)際路數(shù)、各種業(yè)務(wù)傳輸量等資料信息做出統(tǒng)計(jì)，從而將干線通信傳輸系統(tǒng)及區(qū)域內(nèi)的通信傳輸系統(tǒng)所需的實(shí)際的帶寬確定下來(lái)。

3 數(shù)據(jù)通信技術(shù)在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用

交通運(yùn)輸中，公路的數(shù)據(jù)通信技術(shù)采用的是SDH光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)，我們以某高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)為例，對(duì)其具體的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行闡述：該系統(tǒng)先利用MPEG-2編碼格式將收費(fèi)系統(tǒng)圖像進(jìn)行編碼，再接入以太網(wǎng)通信接口進(jìn)行傳輸。在這個(gè)過(guò)程中，監(jiān)控系統(tǒng)圖像的傳輸是通過(guò)多路視頻復(fù)用光端機(jī)與級(jí)聯(lián)光端機(jī)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不接入通信傳輸系統(tǒng)以太網(wǎng)口進(jìn)行傳輸。整個(gè)路段每個(gè)收費(fèi)站點(diǎn)均有9路圖像，但是只有兩到三路圖像需要向收費(fèi)中心進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，最多的時(shí)候?yàn)?1路圖像同步傳輸。利用MPEG-2對(duì)圖像進(jìn)行編碼后，每路圖資大概占用4M左右的帶寬資源，那么就可以根據(jù)全線收費(fèi)站圖像的實(shí)際路數(shù)確定出實(shí)際的帶寬需求。

4交通運(yùn)輸領(lǐng)域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

按照自身節(jié)點(diǎn)地理位置分布的不同，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、網(wǎng)間網(wǎng)及廣域網(wǎng)。仍以上文中所及的某高速公路收費(fèi)系統(tǒng)為例來(lái)介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在交通運(yùn)輸中的具體應(yīng)用。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示：

按照網(wǎng)絡(luò)概念，上述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以分為收費(fèi)站局域網(wǎng)、管理處局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)等3部分。其具體應(yīng)用如下：第一，選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為現(xiàn)階段最常用的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其不僅減少了編程、維護(hù)及調(diào)試工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，使得系統(tǒng)運(yùn)行成本更低，并且如果客戶機(jī)服務(wù)器兩端功能的分布合理，還可以使得系統(tǒng)的整體功能得到大幅提高；它還允許在同臺(tái)客戶機(jī)中運(yùn)行不同平臺(tái)的多個(gè)用戶；此外，一旦用戶的需求有所變更，進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)充也非常方便、簡(jiǎn)單，因此該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)提高收費(fèi)工作的效率有著重要作用；第二，收費(fèi)站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因?yàn)楦咚俟肥召M(fèi)站與各車道的距離在1km以內(nèi)，因此車道計(jì)算機(jī)與站級(jí)計(jì)算機(jī)的連接可以通過(guò)局域網(wǎng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。收費(fèi)站計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型，從而車道計(jì)算機(jī)、管理計(jì)算機(jī)等均可以通過(guò)HUB連接服務(wù)器，如果管理計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)較多，可以利用集線器進(jìn)行擴(kuò)展；第三，建立不停車收費(fèi)體系計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以在收費(fèi)站建立起局域網(wǎng)，而局域網(wǎng)的主機(jī)則通過(guò)Modem與公用電話網(wǎng)絡(luò)相連接，從而實(shí)現(xiàn)電子收費(fèi)系統(tǒng)的廣域網(wǎng)，也可以由路由器與X.25或者ISDN等公用網(wǎng)絡(luò)相連接。由于收費(fèi)站局域網(wǎng)中過(guò)車記錄要進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，因此對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸速度有較高要求，所以局域網(wǎng)最好采用10M光纜HUB與工作站中的光網(wǎng)卡相連，所有的通信及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接均利用光纜實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇6

通過(guò)對(duì)監(jiān)控計(jì)算機(jī)與PLC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的研究，對(duì)PCL的概念進(jìn)行簡(jiǎn)述，如何的融入監(jiān)控計(jì)算機(jī)，對(duì)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，以汽車行車的電氣控制系統(tǒng)為例，對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行分析整理，通過(guò)簡(jiǎn)潔精美的操作界面進(jìn)行操作。對(duì)使用PLC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

【關(guān)鍵詞】監(jiān)控計(jì)算機(jī)；PLC數(shù)據(jù)通信；微處理器

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)在現(xiàn)代化的企業(yè)中功不可沒(méi)，通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)與PLC的數(shù)據(jù)通信技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。對(duì)于PLC與網(wǎng)絡(luò)的工作原理進(jìn)行分析，重點(diǎn)講個(gè)人的計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)成了PLC的以及網(wǎng)絡(luò)的超級(jí)終端，對(duì)于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)階段的PLC對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作和管理的技術(shù)。根據(jù)PLC的基本理論進(jìn)行構(gòu)建工業(yè)地控制系統(tǒng)對(duì)PLC的實(shí)時(shí)掌握的要點(diǎn)，通過(guò)控制的過(guò)程和方式，對(duì)整個(gè)PLC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的配置。通過(guò)介紹個(gè)人計(jì)算機(jī)與PLC的連網(wǎng)通信的必要條件和個(gè)人計(jì)算機(jī)中的異步通信的適配器、運(yùn)用高級(jí)的語(yǔ)言編寫個(gè)人計(jì)算機(jī)的PLC通信的接口程序的原理。

1PLC控制系統(tǒng)的概述

PLC控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是以一個(gè)微處理器為核心，利用微機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)為一體，中文名稱為可編程控制器的通用工業(yè)控制裝置。PLC有著功能性強(qiáng)、適應(yīng)能力強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)模塊化等特點(diǎn)，在現(xiàn)階段的工業(yè)控制中有著十分廣泛的使用。通過(guò)計(jì)算機(jī)將PLC連入控制網(wǎng)絡(luò)，能夠產(chǎn)生十分有效地?cái)?shù)據(jù)處理效果和規(guī)范的管理，還能夠?yàn)槭褂谜咛峁┦志狼液?jiǎn)便的操作界面，還能夠通過(guò)這種方式對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行修改以及控制，控制圖表中進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的顯示，通過(guò)PLC技術(shù)的使用，能夠使工作人員能夠了解現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況。通過(guò)對(duì)上位機(jī)的通信與PLC的功能相結(jié)合，可以達(dá)到什么樣的效果？

2PLC通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概述

2.1PLC通信網(wǎng)絡(luò)的概念

2.1.1通信的概念計(jì)算機(jī)和PLC都屬于數(shù)字設(shè)備的一種，通過(guò)交換0、1的數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)信息指的是符合規(guī)定的編碼、位長(zhǎng)、格式的數(shù)字信號(hào)。而數(shù)據(jù)通信指的是通過(guò)適當(dāng)?shù)膫鬏數(shù)穆窂綄?duì)一臺(tái)機(jī)器的數(shù)據(jù)信息傳送到另一臺(tái)機(jī)器上。機(jī)器的范圍可以是計(jì)算機(jī)或者是PCL，也可以是其他帶有通信功能的設(shè)備。通信的方式按照不同數(shù)字代表的不同的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)順序的調(diào)換排列的方式不同，也可分為并行和串行兩種通信方式。一般來(lái)說(shuō)，要求較高的通信方式都采用并行，并行通訊具有傳輸?shù)乃俣瓤?、用時(shí)較短的特點(diǎn)，因?yàn)椴⑿械膫鬏斁€的成本較高，所以用數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞侥軌蜻_(dá)到十分快捷的效果。而普通的通信使用串聯(lián)的傳輸方式就能夠滿足通信的需求了。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式一般情況下都會(huì)有固定的時(shí)間或者是傳輸方向，通過(guò)各種通信方式進(jìn)行工作。其中單工通信指的是對(duì)某一個(gè)方向的數(shù)據(jù)接收發(fā)送，比如：我們身邊的廣播、遙控和尋呼機(jī)都屬于單工通信。半雙工的通信方式可以使兩個(gè)方向的通信不同時(shí)的進(jìn)行傳輸，比如：對(duì)講機(jī)、發(fā)報(bào)機(jī)等使用的都是半雙工的通信方式。全雙工的通信方式就可以使兩個(gè)方向進(jìn)行雙線的同時(shí)的傳輸。最常見(jiàn)的就是我們身邊的電話和手機(jī)。將通信方式按照不同的網(wǎng)絡(luò)形式可以分為，在兩個(gè)終端直通交換和分支，在直通的終端是專用終端，其他兩種通信方式都屬于網(wǎng)絡(luò)通信的范圍內(nèi)。在串行的通信中，使用者可以根據(jù)同步方式的不同要求，將通信方式分類為同步或者異步，通過(guò)字符進(jìn)行傳輸?shù)拇械漠惒酵ㄐ?，通過(guò)對(duì)信息發(fā)送的起始標(biāo)志和同步標(biāo)志進(jìn)行通信的完成。當(dāng)發(fā)送方和接收方的頻率出現(xiàn)偏差的時(shí)候，也不會(huì)對(duì)通信造成錯(cuò)位的影響，在下一個(gè)字符進(jìn)行傳輸時(shí)，就可以形成同步。異步通信指的是每一個(gè)數(shù)據(jù)的前后標(biāo)注位置，傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一少部分空檔，傳輸?shù)男蕸](méi)有相應(yīng)的保證，傳輸?shù)男实?。同步通信指的是將每一個(gè)數(shù)據(jù)都能夠按照一定的順序進(jìn)行連接，以某一個(gè)數(shù)據(jù)塊為單位，對(duì)其中的每一個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行一到兩個(gè)同步的字符，傳輸結(jié)束前進(jìn)行校驗(yàn)字符的工作。其優(yōu)點(diǎn)是能夠提高一定的傳送速度，但是對(duì)時(shí)鐘的信號(hào)和數(shù)據(jù)的發(fā)送端與接收端能夠嚴(yán)格的進(jìn)行同步，且對(duì)時(shí)鐘的信號(hào)也嚴(yán)格的要求一致。使用了這類方式的傳輸硬件設(shè)備比較繁瑣，能夠?qū)⑿畔⑾拗瞥蔀椴煌乃俣取?/p>

2.1.2串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)

（1）RS232CRS232C指的是在1969年美國(guó)的電子工業(yè)協(xié)會(huì)提出的串行的通信接口標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)和可編程的控制器中得到了廣泛的使用。PLC數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)之間也需要RS232C的標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)的，具有十分強(qiáng)大的抗干擾能力。對(duì)單端的驅(qū)動(dòng)和接受的電路，產(chǎn)生的最大距離大致為15m左右，插件的標(biāo)準(zhǔn)基本為9/25針，PCL數(shù)據(jù)通信一般使用九針的連接器就足夠了。

（2）RS422/RS485對(duì)于RS232來(lái)說(shuō)，RS422和RS485采用的是差分傳輸?shù)姆绞綄?duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳輸，也可以叫平衡傳輸，可以達(dá)到最大為1.219KM的傳輸距離，也能夠達(dá)到10MB/S。并且允許在一個(gè)相同的傳輸線上進(jìn)行連接多個(gè)接受的節(jié)點(diǎn)。

2.2PLC局域網(wǎng)基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：PLC數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)ISO模型所需要的大部分功能。計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)按照分布的距離可以分成廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三種。PLC控制可以歸于局域網(wǎng)的范圍內(nèi)，PLC自身對(duì)工業(yè)的工作要求就比較特殊，通信數(shù)據(jù)要有極速響應(yīng)的能力，對(duì)信息的傳輸具有一定的可靠性，能夠在工廠惡劣的環(huán)境下工作。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也叫拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)主要是由物理節(jié)點(diǎn)組成的，經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)種類為，聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和鏈接結(jié)構(gòu)。聯(lián)網(wǎng)機(jī)構(gòu)指的是通過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接，利用星形、總線形或是環(huán)形形式的方式進(jìn)行連接。相對(duì)來(lái)說(shuō)，連接結(jié)構(gòu)就沒(méi)有那么復(fù)雜，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將通信的接口與介質(zhì)找出，將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。而正是因?yàn)檫@樣的原因，當(dāng)兩個(gè)PLC之間相連接或者一個(gè)PLC與計(jì)算機(jī)相連接時(shí)，稱作鏈接，不是聯(lián)網(wǎng)。一般情況下，工廠所使用的自動(dòng)化系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)基本是一層一層之間進(jìn)行的相互協(xié)作。但是每一層之間的要求不同，就無(wú)法成為單一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為了維持正常的工作，一般都會(huì)選擇多級(jí)通信進(jìn)行工作，組成了復(fù)合型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)不同級(jí)別的子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不同通信協(xié)議的配置，才能夠滿足各個(gè)層次對(duì)通信不同的需求。

2.3網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

PLC網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)的性質(zhì)相仿，都是有各種數(shù)字設(shè)備之間與終端的設(shè)備，都屬于一種復(fù)合型的系統(tǒng)，其中包含了多個(gè)節(jié)點(diǎn)。在這個(gè)復(fù)合系統(tǒng)中，由于幾個(gè)節(jié)點(diǎn)之間所針對(duì)的設(shè)備都有所不同，其形式，方式都有很大的差異。而針對(duì)對(duì)不同型號(hào)、不同系列系列的計(jì)算機(jī)，PLC數(shù)據(jù)通信的通信方式也會(huì)產(chǎn)生一定的不同，要根據(jù)通信軟件的基本要求對(duì)軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通過(guò)自動(dòng)地進(jìn)行通信從而確保雙方數(shù)據(jù)通信正常的操作，還可以對(duì)通信之間出現(xiàn)了什么問(wèn)題進(jìn)行反映，制定相關(guān)的方案，我們稱之為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，也可以叫做網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)程。按照功能分類可以分為識(shí)別和同步的通信，傳輸正確的保證、檢測(cè)和修正的信息傳輸。

3監(jiān)控計(jì)算機(jī)和PLC數(shù)據(jù)通信與行車控制設(shè)備

3.1行車電氣控制設(shè)備

根據(jù)不同的要求，可以對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行不同的改進(jìn)，比如汽車行車的電氣控制設(shè)備，就需要根據(jù)加工過(guò)程的比較柔性，預(yù)批量生產(chǎn)的需要相結(jié)合，從而提高電氣控制設(shè)備的使用程度，針對(duì)汽車行車對(duì)電氣控制設(shè)備的需要對(duì)其進(jìn)行不同的工藝的流程的改進(jìn)。要注意設(shè)計(jì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)要與行車結(jié)構(gòu)相類似，二者之間的差距不能過(guò)大，要求做到準(zhǔn)確的進(jìn)行定位控制，在形成使用的過(guò)程中，能夠更加快捷的進(jìn)行放置，在控制設(shè)備工作的過(guò)程中，能夠控制大車的移動(dòng)，對(duì)吊籃上下、左右、前后的運(yùn)動(dòng)，以及小車的移動(dòng)。上極為的數(shù)據(jù)的發(fā)送范圍：

（1）行車啟停的控制命令。使用者通過(guò)操作面上的正轉(zhuǎn)、停止、反轉(zhuǎn)進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，會(huì)引發(fā)CLICK事件指令的出現(xiàn)，通過(guò)對(duì)事件單機(jī)能夠打開(kāi)事件的通信口，發(fā)送一些比較有意義的字符。PLC數(shù)據(jù)通信設(shè)備對(duì)字符進(jìn)行識(shí)別處理，按照指令進(jìn)行工作。

（2）進(jìn)行實(shí)時(shí)的查詢。在表單的設(shè)計(jì)過(guò)程中添加一個(gè)控件TIMER，預(yù)定時(shí)間到達(dá)，就會(huì)開(kāi)始對(duì)預(yù)先設(shè)定的指令進(jìn)行操作，通過(guò)對(duì)已經(jīng)上傳到接收數(shù)據(jù)的文本框來(lái)顯示實(shí)時(shí)的速度值。

3.2基于PLC技術(shù)的人機(jī)界面

當(dāng)一個(gè)PCL數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)能夠具有人機(jī)操作界面，就會(huì)有更加深層次的價(jià)值，能夠在硬件軟件的基礎(chǔ)上方便了人們的使用過(guò)程，更加快捷的進(jìn)行指令下達(dá)。人機(jī)界面簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是之人通過(guò)這個(gè)界面更加快捷的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。人們可以根據(jù)人機(jī)界面的提示進(jìn)行相關(guān)的操作，達(dá)到使用的目的，在整個(gè)通訊數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中，能夠通過(guò)命令的下達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、相關(guān)信息的查詢輸入以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，PCL控制系統(tǒng)也是如此，能夠進(jìn)行操作。一般情況下，設(shè)計(jì)者都會(huì)將操作界面設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單一些，更加方便人們使用，還要具有一定的引導(dǎo)功能，通過(guò)人機(jī)界面能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制和收集需要的參數(shù)數(shù)據(jù)等功能。PLC數(shù)據(jù)通訊的程序大致可以分為以下的幾個(gè)部分：

（1）主程序。指的是在程序中對(duì)需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行的接受處理，以及發(fā)送的過(guò)程。

（2）初始化子程序。特殊的標(biāo)志寄存器中存在的SMB30，會(huì)為自由口選擇的一些通信的參數(shù)，這類子程序主要針對(duì)的是SMB87/88/89的控制字符。

（3）校驗(yàn)子程序。根據(jù)本文中提到的相關(guān)的知識(shí)來(lái)說(shuō)，校驗(yàn)子程序就是指BCC的校驗(yàn)碼，對(duì)發(fā)送者想要傳動(dòng)的字符進(jìn)行分析再進(jìn)行發(fā)送。同樣的也會(huì)使接收方進(jìn)行相同的方式對(duì)字符進(jìn)行修改接受，從而判斷傳來(lái)的指令是否是正確的。

（4）讀寫數(shù)據(jù)子程序。讀寫子程序和數(shù)據(jù)子程序指的是在PLC中的數(shù)據(jù)通過(guò)整理發(fā)送給計(jì)算機(jī)，再將計(jì)算機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)寫進(jìn)PLC中。這兩個(gè)子程序的進(jìn)入的前提都要求先對(duì)RCV進(jìn)行禁止程序，再進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程，最后將信息反饋給系統(tǒng)。

（5）接受、發(fā)送完成數(shù)據(jù)的中斷程序。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接受的中斷程序會(huì)將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)還原并將數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，最后進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)正確的指令進(jìn)行執(zhí)行，再通過(guò)程序的啟動(dòng)進(jìn)行接收。而發(fā)送的中斷程序在運(yùn)行的過(guò)程中先要對(duì)標(biāo)志位進(jìn)行正確的服務(wù)指令，系統(tǒng)使用寄存器將數(shù)據(jù)進(jìn)行清零，允許RCV程序進(jìn)行啟動(dòng)。要在這一過(guò)程中注意，中斷系統(tǒng)一般情況下會(huì)使用半雙工的方式進(jìn)行通訊工作，所以PLC接收、發(fā)送的程序進(jìn)行之后，要將通信的設(shè)置成接收的狀態(tài)。PCL設(shè)備的主要部件較多，這就造成了在PCL設(shè)備使用的過(guò)程中，PCL的主機(jī)會(huì)因?yàn)檩斎朐O(shè)備和輸出設(shè)備的干擾信號(hào)造成使用過(guò)程中出現(xiàn)很多的問(wèn)題。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于一些自行開(kāi)發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)還是有一定的局限性。在中型企業(yè)和小型企業(yè)的控制系統(tǒng)中，這種數(shù)據(jù)通信具有一定的指向性，設(shè)備建成使用的成本低，設(shè)計(jì)技術(shù)的靈活性比較好。隨著控制系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，相關(guān)的參數(shù)的數(shù)量也會(huì)增加，在操作過(guò)程中控制的參數(shù)也會(huì)增加，導(dǎo)致設(shè)備沒(méi)有辦法正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要借助外力來(lái)進(jìn)行控制，能夠在運(yùn)行的過(guò)程中達(dá)到目的，更好更快地運(yùn)行。監(jiān)控計(jì)算機(jī)與PLC數(shù)據(jù)通信結(jié)合的軟件的編程量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，整個(gè)軟件的調(diào)試的過(guò)程消耗的時(shí)間比較長(zhǎng)，軟件自身的安全性也比較差，缺點(diǎn)和問(wèn)題要在不斷的使用和研究中進(jìn)行改正。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)，故障信息系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)組成，實(shí)現(xiàn)方式，管理功能，發(fā)展前景

前言

隨著信息社會(huì)的到來(lái)及電力行業(yè)全面走向市場(chǎng)，好多電力企業(yè)都對(duì)電力系統(tǒng)多方面進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究，電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)獲得了前所未有的快速建設(shè)和發(fā)展，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的規(guī)模和容量大大增強(qiáng)；這些有利條件終于促使了電力保護(hù)系統(tǒng)的信息化水平，實(shí)現(xiàn)快速有效地處理電網(wǎng)故障、恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的任務(wù)是收集管理電網(wǎng)異常時(shí)動(dòng)作的裝置的動(dòng)作信號(hào)、斷路器的分合信號(hào)以及裝置的運(yùn)行異常信號(hào)，對(duì)這些數(shù)據(jù)、信號(hào)的綜合、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和分析等處理與管理，并通過(guò)對(duì)變電站故障信息的綜合分析、故障定位和整定計(jì)算工作提供科學(xué)依據(jù)，以做出正確的分析和決策來(lái)保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。從而為繼保人員對(duì)保護(hù)、安全自動(dòng)裝置運(yùn)行管理提供必要的支持，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)運(yùn)行管理的網(wǎng)絡(luò)信息化和自動(dòng)智能化功能，具有很強(qiáng)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

一、繼電保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

繼電保護(hù)是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施?；救蝿?wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。繼電保護(hù)為了具有正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是發(fā)生了故障這一功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來(lái)構(gòu)成。正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)量阻抗為負(fù)荷阻抗；金屬性短路時(shí)，測(cè)量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗，故障后測(cè)量阻抗顯著減小，而阻抗角增大因此可以利用短路故障時(shí)電氣量的變化，便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)系統(tǒng)。

二、繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)分析

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)是一種通過(guò)數(shù)據(jù)通信方式傳送保護(hù)及故障錄波器信息來(lái)對(duì)繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)通信和信號(hào)處理的安全自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，它能更好的分析運(yùn)行異常信號(hào)，在這幾年的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)主要由主站、分站及若干個(gè)子站構(gòu)成。分站分別直接與本地區(qū)子站通信，并接收全部數(shù)據(jù)；主站直接與全部子站通信，并接收所有子站數(shù)據(jù)；主站與分站之間相互獨(dú)立，沒(méi)有信息往來(lái)。通常根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)情況，220kV及以上子站與主站間通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，形成了基于光纖+SDH+IP技術(shù)的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)；110kV子站與主站、分站通過(guò)電力通信骨干網(wǎng)連接。

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)能快速有效地處理電網(wǎng)故障和恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的規(guī)模和容量大大增強(qiáng)，提高繼電保護(hù)安全運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)信息化水平和自動(dòng)智能化水平。

三、繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)運(yùn)行原理

3.1 子站運(yùn)行原理

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)子站的功能是實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置、故障錄波器和變電站其它自動(dòng)裝置接入、信息采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸或數(shù)據(jù)服務(wù)等。它主要負(fù)責(zé)與保護(hù)、故障錄波器等設(shè)備通信，收集這些裝置的正常運(yùn)行、異常告警及故障信息等采集功能。運(yùn)行方式是主要是通過(guò)數(shù)字式故障錄波器記錄電網(wǎng)故障前后的模擬量和開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)，以及記錄高頻保護(hù)通道的直流量和開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接方式下提供虛電路的主站和子站之間，采用103協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的擾動(dòng)數(shù)據(jù)通信格式，保護(hù)工程師站負(fù)責(zé)收集轉(zhuǎn)換成COMTRADE格式文件，這樣做更符合保護(hù)裝置使用的103擾動(dòng)數(shù)據(jù)通信接口標(biāo)準(zhǔn)的要求，也能很好的滿足子站的故障錄波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分析交換時(shí)的復(fù)制要求。

3.2主站的運(yùn)行原理

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)主站的功能是通過(guò)與子站通信收集IED設(shè)備的動(dòng)作、故障、自檢、錄波、正常運(yùn)行及擾動(dòng)數(shù)據(jù)等信息，采用GIS定位方式，讓所有的定位均可以從地理圖上來(lái)完成，包括對(duì)錄波文件或保護(hù)設(shè)備擾動(dòng)數(shù)據(jù)的分析以及對(duì)保護(hù)設(shè)備動(dòng)作情況的分析等，然后將主站內(nèi)保護(hù)裝置接入子站，優(yōu)先選用網(wǎng)口通信，這樣能滿足向主站主動(dòng)傳送及調(diào)用故障信息的要求，能夠滿足按用戶需要設(shè)定不同類型數(shù)據(jù)，采用不同優(yōu)先級(jí)有序傳送的要求，最大限度地將故障信息系統(tǒng)的主站、子站系統(tǒng)間的通信協(xié)議協(xié)調(diào)一致，與FTP文件傳輸協(xié)議有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而簡(jiǎn)化了子站系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送給故障信息系統(tǒng)主站的處理。

四、繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)發(fā)展前景

由于繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，各種安全防護(hù)技術(shù)還沒(méi)有在電力二次系統(tǒng)中進(jìn)入完全實(shí)用化的階段，行之有效的安全性防護(hù)措施將會(huì)是以后這個(gè)系統(tǒng)發(fā)展的方向。

目前國(guó)內(nèi)繼電保護(hù)超高壓變電站普遍采用的分層分布式的體系結(jié)構(gòu)為故障信息系統(tǒng)，使得繼電保護(hù)更加自動(dòng)化和智能化。因此信息共享也將會(huì)是繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向，從而可以提供了一個(gè)極其開(kāi)放的平臺(tái)。

故障信息系統(tǒng)主站、分站、子站之間的信息傳輸?shù)目煽啃愿墙窈罄^電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的另一個(gè)方向，采用可靠性高、速度快的網(wǎng)絡(luò)方式來(lái)代替通過(guò)撥號(hào)進(jìn)行信息傳輸?shù)姆绞揭殉蔀榇髣?shì)所趨。

六、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也不斷積累，完全可以掌握全網(wǎng)繼電保護(hù)的運(yùn)行信息，對(duì)事故進(jìn)行及時(shí)分析和處理，從根本上使繼電保護(hù)的管理進(jìn)入一個(gè)新的層次。但同時(shí)為了使故障信息系統(tǒng)能夠更好地為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行服務(wù)，系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)及時(shí)跟蹤國(guó)際最新的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向和應(yīng)用情況，迅速制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，出臺(tái)相應(yīng)的指導(dǎo)性和規(guī)范性文件；其次隨著系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放程度的提高，系統(tǒng)安全問(wèn)題會(huì)變得非常突出，必須給予足夠的重視；最后盡快實(shí)現(xiàn)通信規(guī)約的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和通信結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化。只有這樣，才能大大提高調(diào)度部門信息和故障綜合分析處理能力，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理的信息化、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化，使電力行業(yè)繼電保護(hù)的自動(dòng)化水平邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

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【4】劉志超,黃俊,承文新;電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2003年01期

篇8

(一)信息與數(shù)據(jù)。

對(duì)客觀世界結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、特點(diǎn)等屬性的描述即為信息，其溝通了客觀物質(zhì)與外部的聯(lián)系，展現(xiàn)了物體的表征。信息的存在形式包括語(yǔ)言、文字、圖形、圖像等。如果從量化的角度來(lái)講，其具體的表現(xiàn)就是數(shù)據(jù)。由于聲、光、電、溫度、幅度、壓力等信息具有隨著時(shí)域或空間連續(xù)變化的特點(diǎn)，信息經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的描述，細(xì)化為隨時(shí)域或空間連續(xù)變化的基準(zhǔn)，理論上稱其為連續(xù)量，一般稱作模擬數(shù)據(jù)。

(二)信號(hào)與噪聲。

通信中數(shù)據(jù)要延伸為信號(hào)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信號(hào)以電或電磁的編碼方式的傳播，就形成了通信。信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的形式。模擬信號(hào)形象來(lái)講是連續(xù)變化的電磁波，數(shù)字信號(hào)可以稱作電脈沖。這兩種信號(hào)在一定情況下是可以相互轉(zhuǎn)換的，還能夠在特定的傳輸媒體中傳輸。信號(hào)在發(fā)送過(guò)程中難免會(huì)受到的干擾，這就是噪聲。干擾或許來(lái)自外部，或許產(chǎn)生于傳輸過(guò)程本身。在傳輸中首要解決的難題之一就是抗拒干擾。

(三)數(shù)據(jù)傳輸與通信。

數(shù)據(jù)的傳輸可以通過(guò)以模擬信號(hào)方式進(jìn)行，也可以通過(guò)以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳播。依靠模擬信號(hào)方式的傳輸稱為模擬傳輸，依靠數(shù)字信號(hào)方式的傳輸稱為數(shù)字傳輸。在不考慮傳輸形式時(shí)，數(shù)據(jù)通信的要?jiǎng)?wù)是把數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)等方式由發(fā)送區(qū)域發(fā)送到接收區(qū)域，再轉(zhuǎn)換為早期的數(shù)據(jù)。

(四)信道及其帶寬。

發(fā)送信號(hào)的通路叫做信道，其包括傳輸介質(zhì)和各種相應(yīng)的設(shè)備，這叫做傳輸線路。通常，一條傳輸線路允許有多個(gè)信道，傳輸時(shí)采用不同的頻率就形成了不同的信道。所傳送的信號(hào)活動(dòng)的最大頻率范圍叫做信道帶寬。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)結(jié)合的發(fā)展前景

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)結(jié)合而形成的一種新通信方式叫做計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，這是為了滿足數(shù)據(jù)通信的不同需要，通信網(wǎng)絡(luò)把不同地理位置、功能相對(duì)獨(dú)立的多臺(tái)電腦、終端或附屬設(shè)備借助通信鏈路整合起來(lái)，輔助以特定的網(wǎng)絡(luò)軟件，在通信過(guò)程中為謀求信息共享而形成的通信系統(tǒng)。這對(duì)于滿足局部范圍的所有企業(yè)、公司、學(xué)校和辦公機(jī)構(gòu)的資料、檔案?jìng)鬏斝枰?，乃至于在一個(gè)國(guó)家甚至全球領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行資源交換、儲(chǔ)存和處理，以及提供話音、數(shù)據(jù)和影像媒體的綜合，都有潛力巨大的發(fā)展前景。計(jì)算機(jī)通信技術(shù)推進(jìn)了如下變革：信息處理設(shè)備(電腦)和信息溝通設(shè)施(交換方式設(shè)施)在本質(zhì)上沒(méi)有太大的區(qū)別，資源通信、話音交流和視頻溝通之間也沒(méi)有了溝壑。單CPU電腦、多CPU電腦、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)之間的差異也不再明顯。這些變革推動(dòng)了信息產(chǎn)業(yè)和通信領(lǐng)域的進(jìn)一步融合，可以體現(xiàn)在元器件制造以及系統(tǒng)集成的方方面面。更為重要的是形成了能夠方式和處理各種方式信息和資料的集成系統(tǒng)。對(duì)技術(shù)本身和制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定者來(lái)講，都逐步延伸著能夠完成各種溝通的特定的公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)化，借助特定的網(wǎng)絡(luò)可以簡(jiǎn)單且統(tǒng)一地探尋到全球的數(shù)據(jù)源和各種資料。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念與數(shù)據(jù)通信的交換技術(shù)原理

通常，不同區(qū)域的多臺(tái)計(jì)算機(jī)甚至是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備借助通信線路集成于一體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)叫做計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其包括通信環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及各種通信協(xié)議，而通信環(huán)節(jié)和資源環(huán)節(jié)包含節(jié)點(diǎn)和鏈路。對(duì)于多機(jī)協(xié)作完成項(xiàng)目和終端之間的信息通信來(lái)講，都離不開(kāi)交換技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)中各種終端之間或者是電腦與信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)的數(shù)據(jù)交換技術(shù)叫做數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)。最直接的數(shù)據(jù)通信就是兩臺(tái)終端之間或者定位與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如各種輸出設(shè)施等)之間鏈路上的通信，這種通信沒(méi)有中間節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)方便，不過(guò)在全球網(wǎng)絡(luò)中或者是廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)范圍中不能通過(guò)這種簡(jiǎn)單的互通來(lái)開(kāi)展信息傳遞工作，要在源、宿站點(diǎn)之間設(shè)置多個(gè)中間站，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的某條支線出現(xiàn)故障或無(wú)法暢通時(shí)能夠自動(dòng)在各中間站之間找到恰當(dāng)?shù)臉蛄海ＷC通信所受影響降到最低。所以，數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的常規(guī)方式是借助某種交換模式，從源站點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)通過(guò)多個(gè)中間站或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)施后到達(dá)目標(biāo)區(qū)域。

四、通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合及應(yīng)用

當(dāng)前，通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合進(jìn)一步融合，比如，實(shí)力雄厚的廣電企業(yè)能夠延伸增值電信業(yè)務(wù)甚至電信基礎(chǔ)業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)介入，集成了有線電視網(wǎng)絡(luò)來(lái)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)形態(tài)的創(chuàng)新，開(kāi)展移動(dòng)多媒體廣播電視業(yè)務(wù)延伸，提供手機(jī)電視、數(shù)字電視寬帶上網(wǎng)逐漸成為重要發(fā)展方向；有部分電信企業(yè)，也具備了經(jīng)營(yíng)視頻、媒體制作廣播電視節(jié)目的能力，這些動(dòng)向無(wú)不體現(xiàn)著三網(wǎng)融合時(shí)代的到來(lái)。

五、電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和廣電網(wǎng)的三網(wǎng)融合

三網(wǎng)融合，是對(duì)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的進(jìn)一步整合，互為滲透，多方兼容，逐步邁向全球統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)來(lái)運(yùn)行，兼容了數(shù)據(jù)、話音和圖像等形式的業(yè)務(wù)的通信。電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和廣電網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”有助于網(wǎng)絡(luò)資源的共享，減少了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)建設(shè)，發(fā)展為適應(yīng)性強(qiáng)，維護(hù)便捷，費(fèi)用低廉的高效多媒體綜合平臺(tái)。

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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信技術(shù) 原理 應(yīng)用

Abstract: With the rapid development of new technologies are emerging and our country economy, communication technology and communication industry in recent years have made great achievements, application and development of computer network technology, has injected new vitality to the communication industry in our country to make our country better able to meet people's communication and the exchange of needed.

Keywords: data communication technology; principle; application;

中圖分類號(hào)：TS801.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言

數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，有無(wú)線數(shù)據(jù)通信與有線數(shù)據(jù)通信之分。但它們都是通過(guò)傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)起來(lái)，而使不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端實(shí)現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。

1.通信系統(tǒng)傳輸

1.1電纜通信

主要有雙絞線通信，基于同軸的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸?shù)募夹g(shù)。它具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、布線容易、價(jià)格低廉之優(yōu)勢(shì)。

1.2微波通信

分為模擬微波通信和數(shù)字微波通信。微波通信由于其頻帶寬、容量大、可以用于各種電信業(yè)務(wù)的傳送，如電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)、傳真以及彩色電視等均可通過(guò)微波電路傳輸。還具有良好的抗災(zāi)性能，對(duì)水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)以及地震等自然災(zāi)害。

1.3光纖通信

光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域是很廣泛的，主要用于市話中繼線，光纖通信的優(yōu)點(diǎn)在這里可以充分發(fā)揮，逐步取代電纜，得到廣泛應(yīng)用。還用于長(zhǎng)途干線通信過(guò)去主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信，現(xiàn)以逐步使用光纖通信并形成了占全球優(yōu)勢(shì)的比特傳輸方法；用于全球通信網(wǎng)、各國(guó)的公共電信網(wǎng)(如中國(guó)的國(guó)家一級(jí)干線、各省二級(jí)干線和縣以下的支線)；它還用于高質(zhì)量彩色的電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和調(diào)度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)、共用天線(CATV)系統(tǒng)，用于光纖局域網(wǎng)和其他如在飛機(jī)內(nèi)、飛船內(nèi)、艦艇內(nèi)、礦井下、電力部門、軍事及有腐蝕和有輻射等中使用。

1.4衛(wèi)星通信

利用人造衛(wèi)星作為中轉(zhuǎn)站實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)之間信息的傳遞，應(yīng)用在一些高端領(lǐng)域。其特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)，通信容量大，覆蓋面積大，不受地域限制、不受大氣層的影響，具有很高的可靠性。

1.5移動(dòng)通信

涵蓋多個(gè)通信頻段，能夠應(yīng)用在陸、海、空移動(dòng)通信中。它采用了頻分多址(FDMA)，時(shí)分多址(TDMA，碼分多址(CDMA)技術(shù)。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)有多址接入技術(shù)、信源編碼技術(shù)、信道編碼技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、時(shí)域均衡技術(shù)、分集技術(shù)。

2.數(shù)據(jù)通信的原理

通信網(wǎng)是由一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)和連接這些節(jié)點(diǎn)的傳輸系統(tǒng)有機(jī)地組織在一起，按約定的信令或協(xié)議完成任意用戶間信息交換的通信體系。

常見(jiàn)的終端節(jié)點(diǎn)有電話機(jī)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)、視頻終端、智能終端和PBX等。它主要實(shí)現(xiàn)用戶信息的處理(包括信息的發(fā)送和接收)、信令信息的處理(處理連接建立、業(yè)務(wù)管理等控制信息)。

交換節(jié)點(diǎn)是數(shù)據(jù)通信的核心設(shè)備，如電話交換機(jī)、分組交換機(jī)、路由器、轉(zhuǎn)發(fā)器等。它負(fù)責(zé)集中、轉(zhuǎn)發(fā)終端節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的用戶信息。除了實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的集中/接入、交換、信令控制外，它還負(fù)責(zé)路由信息的更新和維護(hù)管理等功能。

業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)包括業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)(SCP)、智能外設(shè)、語(yǔ)音信箱系統(tǒng)、Internet上的各種信息服務(wù)器等。它主要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的執(zhí)行和控制、呼叫建立的控制和提供智能化、個(gè)性化、有差異的服務(wù)。

傳輸系統(tǒng)為信息的傳輸提供信道，并將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接在一起。目前，傳輸系統(tǒng)都采用頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用等技術(shù)提高物理線路的利用率。

3.數(shù)據(jù)交換技術(shù)

數(shù)據(jù)交換技術(shù)主要包括線路交換、報(bào)文交換和分組交換。

線路交換是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立一條專用的通訊線路。適用于系統(tǒng)間要求高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。

報(bào)文又稱為包交換，報(bào)文是信息的一個(gè)邏輯單位。報(bào)文交換不事先建立物理電路，當(dāng)發(fā)送方有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，它將把要發(fā)送的數(shù)據(jù)當(dāng)作一個(gè)整體交給中間交換設(shè)備。中間交換設(shè)備先將報(bào)文存起來(lái)，然后選擇一條適合的空閑輸出線將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)交換設(shè)備，如此循環(huán)往復(fù)直至將數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)。采用這種技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)就是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)。

分組交換方式兼有報(bào)文交換和線路交換的優(yōu)點(diǎn)。其形式上像報(bào)文交換。在分組交換網(wǎng)中用戶的數(shù)據(jù)被切分成一個(gè)個(gè)分組(Packet)，而且分組的大小有嚴(yán)格的上限。這樣使得分組可以被緩存在交換設(shè)備的內(nèi)存而不是磁盤中，同時(shí)由于分組交換網(wǎng)能夠保證任何用戶都不能長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)占某條傳輸線路，因而它非常適合于交互式通信。

4.數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用

4.l 有線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用

（l）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)的應(yīng)用范圍有：

① 為分組交換網(wǎng)、共用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)等提供中繼電路；

② 提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的業(yè)務(wù)適用于金融證券公司、科研教育系統(tǒng)、政府部門租用DDN專線組建自己的專用網(wǎng)。

③ 提供幀中繼業(yè)務(wù)，擴(kuò)大了DDN的業(yè)務(wù)范圍。用戶通過(guò)一條物理電路可同時(shí)配置多條虛連接。

④ 提供語(yǔ)音、G3傳真、圖像、智能用戶電報(bào)等通信。

⑤ 提供虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)。大的集團(tuán)用戶可以租用多個(gè)方向、較多數(shù)量的電路，通過(guò)自己的網(wǎng)絡(luò)管理工作站，進(jìn)行自己管理，自己分配電路帶寬資源，組成虛擬專用網(wǎng)。

（2）分組交換網(wǎng)的應(yīng)用

分組交換是為適應(yīng)計(jì)算機(jī)通信而發(fā)展起來(lái)的一種通信手段，它以X.25建議為基礎(chǔ)，可以滿足不同速率、不同型號(hào)終端與終端、終端與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)間以及局域網(wǎng)間的通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)資源共享。

① 電子數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。電子數(shù)據(jù)交換(EDI)是計(jì)算機(jī)、通信和現(xiàn)代管理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。EDI用電子單證代替了紙面單證，由傳統(tǒng)的多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的聯(lián)系變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)信息傳遞。EDI技術(shù)是未來(lái)商業(yè)發(fā)展主要的工具?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都得到廣泛的應(yīng)用。

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【關(guān)鍵詞】無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；節(jié)能方案研究；時(shí)間同步；簇頭選舉

Energy Saving Scheme of Wireless Network Based on TDMA Mechanism

LIU Xing GAO Ju HUANG Rong-ke CHEN Liang-ping WU Bo

（Key Laboratory of Industrial Internet of Things and Networked Control， Ministry of Education， Chongqing University of

Posts and Telecommunications， Chongqing 400065， China）

【Abstract】In oder to save the energy of node in wireless network， this paper puts forward two proposals from two aspects. The first proposal is to improve the success rate of data communication and reduce the number of retransmissions to save energy. What is mainly discussed in the first proposal is that when selecting cluster head in the clustering algorithm， this paper synthetically consider the residual energy and success rate of communication of node to select the node which has more residual energy and higher success rate of communication as the cluster head. The second proposal is to reduce the work time of the node and make it have more time to sleep to save the energy of the node. Considering how to reduce the working time of node， this paper solves this problem from two aspects： the first is by the precise time synchronization mechanism to maximize sleep time of node； the second is to optimize the use of timeslots to reduce unnecessary waiting time. Finally， this paper proves that these proposals above have good effect in saving energy.

【Key words】Wireless network； Energy saving scheme research；Time synchronization； Cluster head election

0 前言

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于應(yīng)用環(huán)境的特殊要求，節(jié)點(diǎn)普遍采用無(wú)源電池供電，能量耗盡后一般無(wú)法進(jìn)行及時(shí)的后續(xù)補(bǔ)充，因此如何延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)工作時(shí)間是個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能研究分為硬件方向的芯片、電路改進(jìn)和軟件方面的協(xié)議研究，本文從協(xié)議運(yùn)行的角度分析如何才能使協(xié)議做到高效、低能耗的運(yùn)行。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議運(yùn)行時(shí)，傳感器節(jié)點(diǎn)主要有四種工作狀態(tài)：數(shù)據(jù)通信（接收、發(fā)送）、數(shù)據(jù)處理、空閑、休眠。其中數(shù)據(jù)通信、處理和空閑這三個(gè)狀態(tài)是比較消耗能量的。而數(shù)據(jù)處理的速度具體到協(xié)議實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)是與硬件平臺(tái)相關(guān)的，因此主要要從數(shù)據(jù)通信和空閑這兩個(gè)狀態(tài)考慮來(lái)達(dá)到節(jié)能目的。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示節(jié)點(diǎn)發(fā)送1bit數(shù)據(jù)所消耗的電能足以使處理器執(zhí)行3000條計(jì)算機(jī)指令[1]，可見(jiàn)減少通信次數(shù)是能夠做到節(jié)能目的的。同時(shí)，處于空閑狀態(tài)時(shí)，也是對(duì)能量的無(wú)謂浪費(fèi)?；诖?，本文提出了減少數(shù)據(jù)通信和空閑工作時(shí)間的研究方案。在減少數(shù)據(jù)通信方向本文提出了如何提高數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的一點(diǎn)考慮：通過(guò)時(shí)間同步來(lái)減少數(shù)據(jù)碰撞、在分簇算法中選舉簇頭時(shí)兼顧節(jié)點(diǎn)本身的剩余能量和通信成功率；在減少空閑工作時(shí)間方面，提出了對(duì)TDMA機(jī)制分配的時(shí)隙合理利用，減少無(wú)謂空等時(shí)間。

簇頭選舉時(shí)引入節(jié)點(diǎn)通信能力是本文的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，同時(shí)也創(chuàng)新性的提出了時(shí)隙資源的精確合理使用方案，驗(yàn)證結(jié)果顯示這些方案對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有著明顯的節(jié)能效果。

1 簇頭選擇改進(jìn)方案

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)數(shù)量大，分布比較密集且能量有限，對(duì)此設(shè)計(jì)人員專門開(kāi)發(fā)了一系列的路由算法以節(jié)省能量。如LEACH協(xié)議[2]、PEGASIS協(xié)議[3]等，這些低功耗路由協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆执?，并選出簇頭節(jié)點(diǎn)。由于進(jìn)行隨機(jī)簇頭選舉時(shí)沒(méi)有考慮到剩余能量問(wèn)題，有人就此進(jìn)行了算法改進(jìn)，如對(duì)LEACH協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)的LEACH-DCHS算法[4]。

但是這些改進(jìn)算法并沒(méi)有考慮到節(jié)點(diǎn)在實(shí)際通信過(guò)程中的真實(shí)通信狀況，僅考慮剩余能量作為簇頭選舉參考值是不夠的。如某個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前剩余能量較高，但是其數(shù)據(jù)通信的成功率低于其他設(shè)備，那么當(dāng)該設(shè)備作為簇頭時(shí)就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)通信失敗率較高，不得不消耗額外的能量進(jìn)行重傳等操作。

對(duì)此本文提出在除了把剩余能量作為重要的選擇條件之外，也考慮其實(shí)際工作過(guò)程中的通信狀況。方法描述：在每輪簇的組織階段，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都生成一個(gè)介于0和1之間的一個(gè)隨機(jī)數(shù)n，如果該隨機(jī)數(shù)小于門限值T（n），則該節(jié)點(diǎn)成為簇頭。計(jì)算T（n）時(shí)，將節(jié)點(diǎn)Si在第r輪循環(huán)時(shí)的剩余能量Ei（r）和其在上一輪的通信成功率Ci（r）作為重要參考依據(jù)。從而可以保證讓剩余能量較多、通信成功率較高的節(jié)點(diǎn)擔(dān)任簇首工作，做到均衡使用各節(jié)點(diǎn)電量、減少數(shù)據(jù)重傳延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。

T（n）=■×■×C■（r）（1）

N為網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的總個(gè)數(shù)，n0為網(wǎng)絡(luò)中的簇群數(shù)目，E（r）為第r輪循環(huán)時(shí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均剩余能量。

網(wǎng)絡(luò)初始組建時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信成功率均為100%。然后在第r輪選舉時(shí)，Ci（r）就是上個(gè)周期內(nèi)的自身實(shí)際通信成功率。把數(shù)據(jù)通信成功率作為一個(gè)重要參數(shù)還有一重好處：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行很長(zhǎng)一段時(shí)間后，可能多數(shù)節(jié)點(diǎn)的能量都較低，不合適充再充當(dāng)簇頭，而有個(gè)別設(shè)備由于通信質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致多數(shù)時(shí)間充當(dāng)?shù)氖瞧胀ü?jié)點(diǎn)而非簇頭，那么其剩余能量就要高于均值。通過(guò)上述公式計(jì)算時(shí)，也會(huì)在這種情況下選舉通信質(zhì)量較弱但剩余能量較多的作為簇頭。

2 精確時(shí)間同步方案

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，基于TMDA機(jī)制運(yùn)行的MAC協(xié)議為加入網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)設(shè)備分配獨(dú)立的時(shí)間資源（時(shí)隙）用于網(wǎng)絡(luò)通信和處理任務(wù)，在非工作時(shí)間則令節(jié)點(diǎn)設(shè)備及時(shí)的進(jìn)入休眠狀態(tài)。同時(shí)，采用TDMA方式通信時(shí)，可避免信道沖突引起的數(shù)據(jù)丟包重傳帶來(lái)的能耗。由此可知精確的時(shí)間同步對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)減少數(shù)據(jù)碰撞、精確分配節(jié)點(diǎn)時(shí)隙資源以維持傳感器節(jié)點(diǎn)較低的活躍周期就成了低功耗設(shè)計(jì)的前提[5]。

這里要研究的是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)與時(shí)鐘源之間的時(shí)間同步，主要涉及本地時(shí)間與時(shí)鐘源之間的時(shí)間偏差和相對(duì)于時(shí)鐘源節(jié)點(diǎn)自身的物理晶振帶來(lái)的頻偏。首先進(jìn)行時(shí)間偏差調(diào)整，流程如下圖1所示。

發(fā)送方指的是作為接收方的時(shí)鐘源設(shè)備，時(shí)鐘源周期性的發(fā)射包含有時(shí)間同步信息的報(bào)文（如Zigbee系統(tǒng)發(fā)射的信標(biāo)幀、ISA100.11a協(xié)議發(fā)出的廣告幀和確認(rèn)幀等），待同步的節(jié)點(diǎn)設(shè)備接收到該報(bào)文解析后與之進(jìn)行同步操作，具體過(guò)程如下：

1）發(fā)送方在自己的特定時(shí)隙發(fā)射報(bào)文，產(chǎn)生SFD中斷，硬件通過(guò)定時(shí)器捕獲時(shí)間戳后將本地時(shí)間裝載到指定的數(shù)據(jù)字段中發(fā)送出去；

2）接收方接收到報(bào)文，產(chǎn)生SFD中斷，此時(shí)硬件讀取本地時(shí)間并記錄為T1；

3）廣播幀接收完畢后，接收方解析出廣播幀的時(shí)間戳載荷T2；

4）計(jì)算出兩者的差值為t=|T1-T2|；

5）根據(jù)T1和T2的關(guān)系和差值，對(duì)接收方本地時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。

圖1 同步流程圖

Fig.1 Synchronized flow chart

以上是進(jìn)行的周期性時(shí)間同步過(guò)程，但是由于受晶振制作工藝、外界環(huán)境的溫度、壓力等影響，晶體振蕩器的頻率不可能完全一樣，因此還要進(jìn)行頻偏調(diào)整[6]。首先要計(jì)算出本地時(shí)鐘與時(shí)鐘源之間的頻率偏差，方法如下：

圖2 周期性時(shí)間同步

Fig.2 Periodic time synchronization

如圖2所示，時(shí)鐘源設(shè)備周期性的發(fā)射報(bào)文，分別在TX1、TX2、TX3三個(gè)時(shí)刻發(fā)射出去，而待同步的節(jié)點(diǎn)則是在對(duì)應(yīng)時(shí)刻TR1、TR2、TR3接收到。假設(shè)在TX1到TX2時(shí)間段內(nèi)的本地時(shí)間偏差Δt，那么可知TX2到TX3時(shí)間段內(nèi)除了這個(gè)Δt偏差以外，還存在因頻偏帶來(lái)的一個(gè)偏差Δf，即：

TX2-TX1=TR2-TR1+ΔtTX3-TX2=TR3-TR2+Δt+Δf（2）

待同步的節(jié)點(diǎn)以時(shí)鐘源作為參考，那么其自身的頻偏也是一個(gè)相對(duì)值，這個(gè)參考對(duì)象就是時(shí)鐘源。又TX1、TX2、TX3、TR1、TR2、TR3、Δt都是已知的，那么就可以求出對(duì)應(yīng)的頻偏帶來(lái)的時(shí)偏值為：

Δf=[（TX3-TX2）-（TX2-TX1）] -[（TR3-TR2）-（TR2-TR1）]（3）

本地時(shí)鐘相對(duì)于時(shí)鐘源的頻偏Foffset則為：

Foffset=■（PPM）（4）

3 節(jié)約使用時(shí)隙方案

精確的時(shí)間同步，帶來(lái)了嚴(yán)格的時(shí)隙資源分配，每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備對(duì)自己的時(shí)隙是一清二楚，所以對(duì)應(yīng)的工作時(shí)間和空閑時(shí)間就是可知的。經(jīng)過(guò)分析一些基于TDMA機(jī)制運(yùn)行的時(shí)隙分配算法，發(fā)現(xiàn)不管是為保證相鄰節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙不同而設(shè)計(jì)的時(shí)隙分配算法，還是考慮到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的暴露終端和隱藏終端問(wèn)題而設(shè)計(jì)的兩跳節(jié)點(diǎn)時(shí)隙不同的分配算法[7-8]，都有一個(gè)共同特點(diǎn)，那就是這些算法都是把時(shí)間段分為幀，再把幀分為一個(gè)個(gè)時(shí)隙，協(xié)議基于時(shí)隙運(yùn)行，當(dāng)處于工作時(shí)隙時(shí)進(jìn)行處理、發(fā)送、接收等任務(wù)，然后在非空閑時(shí)隙則進(jìn)入休眠狀態(tài)。

在文獻(xiàn)[7]中，節(jié)點(diǎn)在喚醒工作后，將它的工作時(shí)間劃分為等間隔的時(shí)隙Ts，假設(shè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小均相等，數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間Td，則有Ts=2Td。即節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包的時(shí)間只占一個(gè)時(shí)隙的一半，時(shí)隙長(zhǎng)度Ts是能夠滿足接收、發(fā)送、處理一個(gè)最大報(bào)文所需時(shí)間長(zhǎng)度的。類似的分配本身在協(xié)議運(yùn)行中并無(wú)問(wèn)題，但是站在使用效率和節(jié)能的角度考慮的話，還是有更進(jìn)一步改進(jìn)的，因?yàn)檎Ｍㄐ胚^(guò)程中并不是每次通信都需要如此長(zhǎng)的時(shí)間的。這里作者根據(jù)自身實(shí)驗(yàn)室研究經(jīng)驗(yàn)，想到了兩個(gè)問(wèn)題：如我們?yōu)槟硞€(gè)節(jié)點(diǎn)分配了2個(gè)時(shí)隙用于接收上一級(jí)設(shè)備數(shù)據(jù)和發(fā)送自身數(shù)據(jù)（包括轉(zhuǎn)發(fā)），但是現(xiàn)在時(shí)間已經(jīng)走到1.8個(gè)時(shí)隙了，而該節(jié)點(diǎn)自身的發(fā)送任務(wù)和接收處理已經(jīng)完成，那么此時(shí)是需要繼續(xù)工作0.2個(gè)時(shí)隙后進(jìn)入休眠還是立即休眠呢？也或者此時(shí)節(jié)點(diǎn)自身的發(fā)送任務(wù)未完成或者尚未接收到上級(jí)節(jié)點(diǎn)的報(bào)文（節(jié)點(diǎn)自身并不需要考慮是因?yàn)樯霞?jí)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有發(fā)還是自身接收失敗的問(wèn)題），但是僅剩下的工作時(shí)隙時(shí)間又不足以讓其完成這個(gè)接收或發(fā)送任務(wù)，那么按照現(xiàn)在的時(shí)隙分配算法繼續(xù)等待時(shí)隙結(jié)束后休眠合理么？

這兩個(gè)問(wèn)題都是針對(duì)時(shí)隙資源的深挖掘有效利用問(wèn)題，考慮這類問(wèn)題的大前提就是上面提到的要做到精確時(shí)間同步。當(dāng)時(shí)間同步精度達(dá)到應(yīng)用要求時(shí)，這類問(wèn)題就有了意義，再次繼續(xù)分析問(wèn)題：出于節(jié)能型考慮，把節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)嚴(yán)格按照時(shí)隙運(yùn)行有很大的意義，但是從能耗角度和實(shí)際問(wèn)題角度分析的話，當(dāng)已經(jīng)完成任務(wù)后設(shè)備是可以立即進(jìn)入休眠態(tài)的。

4 驗(yàn)證與分析

對(duì)以上節(jié)能方案的驗(yàn)證，本文是采用對(duì)比的形式，在Zigbee協(xié)議進(jìn)行實(shí)現(xiàn)與測(cè)試。使用相同的硬件平臺(tái)（CC2530），分別統(tǒng)計(jì)了低功耗路由協(xié)議LEACH和PEGASIS的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)生命周期，并把本文提出的簇頭選舉優(yōu)化方案、精確時(shí)間同步和時(shí)隙資源合理使用方案植入到PEGASIS算法中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。采用約六成節(jié)點(diǎn)死亡（能量基本耗盡，無(wú)法維持正常通信）的時(shí)間作為網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的對(duì)比結(jié)果如下表所示：

圖3 節(jié)點(diǎn)生命周期

Fig.3 Life cycle of the node

從圖3我們可以看到把本文提到的節(jié)能方案加入現(xiàn)有的協(xié)議算法上，節(jié)能效果明顯。選擇能量富裕、通信質(zhì)量較好的設(shè)備作為簇頭帶來(lái)的優(yōu)質(zhì)通信，精確時(shí)間同步帶來(lái)的精準(zhǔn)調(diào)度和時(shí)隙資源的優(yōu)化使用都一定程度上節(jié)省了能量，達(dá)到節(jié)能目的。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，靈活的使用方式為使用者帶來(lái)了諸多便利，就如當(dāng)今社會(huì)移動(dòng)智能手機(jī)一樣。但是方便使用的背后還有個(gè)急需解決的問(wèn)題，那就是設(shè)備能量有限，我們要想盡諸多辦法以控制功耗。本文從現(xiàn)有的低功耗協(xié)議算法入手，提出了幾點(diǎn)節(jié)能方案，以作思路擴(kuò)展和補(bǔ)充。而目前對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)軟件節(jié)能方向的研究，多數(shù)設(shè)計(jì)者從不同角度提出了諸多優(yōu)秀的低功耗路由協(xié)議，不同程度上控制了設(shè)備功耗。在今后的學(xué)習(xí)中，將更多的學(xué)習(xí)研究各種協(xié)議實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，汲取精華之處以實(shí)現(xiàn)一個(gè)更加實(shí)時(shí)、節(jié)能、具有很強(qiáng)魯棒性的低功耗路由協(xié)議。

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