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1.1通信設備日常維護保養為消防部隊滅火救援工作提供強有力支持
消防部隊作為和平年代的一支重要力量,承擔著保護人民群眾的生命財產安全、國家和人民公共財產安全的神圣使命和職責,日常滅火救援任務比較繁重,遇有重大政治活動或重要節日時,消防部隊還擔負著現場勤務和防火檢查等消防保衛任務。為在日常出警和重大勤務現場能夠保證通信設備的完好無損,時刻處于靈敏良好的正常使用狀態,日常定期對所使用的通信裝備進行測試、維護保養工作就顯得尤為重要。每日交接班前由專人負責對本單位所有通信設備進行巡檢測試,填寫日常通信設備巡檢記錄本,檢測人檢查后簽字確認各類通信設備的檢測結果、是否處于良好狀態、發現問題后及時上報處理,使設備時刻處于最佳、靈敏好用的使用狀態,在出警和重要活動前務必確保手持電臺電量充足,其他通信設備正常使用無故障,能夠確保現場通信長時間保持連續、不間斷暢通,聯絡質量良好,信號穩定,各級指揮部門層級間實現溝通無障礙、無盲點覆蓋聯系的狀態;遇有故障的通信設備,作為消防支隊信通崗位人員,要第一時間掌握情況,及時更換備用設備,現場歸隊后及時進行維修,排除故障投入備防,確保日常戰備的通信保障需要,保證基層部隊一線官兵在滅火救援和消防保衛現場通信正常,為提高消防部隊的日常戰斗力奠定堅實的基礎。
1.2為消防部隊各層級指揮員間實現實時通信提供保障
通信設備和器材可以分為無線和有線兩大類,無線通信器材包括:電臺、Poc無線對講機、3G無線單兵圖傳設備、圖像監控成套設備、物聯網監控、移動終端等器材裝備;有線通信器材包括:計算機、直連的打印復印機設備、相機DV等影像器材、視頻會議系統設備、大屏幕等器材裝備。各類通信器材維護保養的時間和方法不盡相同,但每周必須進行測試,在測試過程中檢查器材的性能,對其進行維護保養,通過檢測發現故障,先期可進行簡單排除,主要采取逐段和逐層級排除,超出自身排障能力范疇的及時聯系有關技術人員進行維保,需要返廠維修時啟用備用設備,確保修理期內有保養良好的備用設備能夠頂替而不影響正常的執勤戰備。作為消防支隊信通專業技術崗位人員,日常需要做好各類通信設備的維護,包括對硬件、軟件、公安網絡進行時時維護,學習掌握各類通信設備常出故障的簡單維修技能,提高自身處理、排除故障的能力,及時保證通信設備恢復正常使用狀態,同時掌握所有通信設備的數量、性能、使用狀態和歷史記錄等資料信息,實現全面掌控,心中有數。好的維護保養在設備的正常更換時間內,更換使用的設備在維修保養完后及時換回,保持良性循環,為各級消防部隊通信設備保持良性運轉,為現場通信提供強力保障,能使各層級指揮員間實現實時通信暢通。
1.3能大大減少維修經費的支出
維護保養做得好與壞將直接影響到維修經費的支出狀況。若通信設備維護不好、保養不到位、使用人員素質不高、責任心不強,導致設備故障率高和損壞程度大,外修送檢盲目,均會造成維修經費虛高,給國家造成不必要的浪費;若通信專職人員平時加強對設備使用和操作人員的技術培訓,增強業務能力,提高維護保養、保護愛惜設備的責任意識,加強責任心,堅持認真做好日常對設備進行維護保養的良好習慣,同時提高自己的維修排障業務能力,加強自身綜合技能,減少外修率,這樣將會降低或減少設備不必要的故障率、損壞率和外修率,從而也就會減少維修支出費用,為國家節省開支。
1.4故障案例分析
1.4.1案例1
(1)故障發生。2013年3月19日15時35分許,筆者所在消防支隊某中隊突然出現斷網故障(公安信息網無法訪問)。接到故障報告,有關專職人員立即到達現場檢、排故障,現場檢查設備機柜內光收發器(光貓)指示燈狀態異常,綠色電源指示燈常亮,接收和發送的兩個指示燈均不亮,聯系詢問查實該中隊網絡上一級系統運行狀態正常且光纖連接鏈路輸出均無異常,故此網絡故障排除。后經仔細排查發現連接插入光收發器(光貓)的兩條黃色光纖線與接口接觸不良,沒有插實出現松動,將接插件重新插緊后公安信息網恢復正常,斷網故障排除。(2)分析故障原因。①直接原因:有人員在日常工作活動中觸碰了連接線路接插件或是在清掃衛生時不慎碰到了設備連接線使其松動導致了故障的發生。②主要原因:負責使用該設備的人員維護保養意識不強,日常對易造成故障的連接線、接插點等檢查不到位。往往造成小疏忽,大故障。③間接原因:對日常在設備間、工作區活動的工作人員,增強其對設備的維護保養常識重視不夠,思想上對可能造成故障的行為無意識。(3)預防措施。①加強日常對設備的維護保養責任到人。②對在設備間工作活動的人員由專職人員進行培訓學習使其充分認識到對設備日常維護保養的重要意義。③設備工作間的衛生由專人負責,每次清掃衛生完成后或對易觸碰的線點檢查到位,排除故障的人為因素,防止小故障引發大的設備損壞。保證公安信息網和調度指揮網的正常狀態。
1.4.2案例2
(1)故障發生。2013年4月20日8時30分許,某中隊報告:接警電腦公安網登錄故障,無法正常接警。專職人員到達現場后發現機柜電源指示燈正常,接收指示燈不亮,發送指示燈一直閃爍,經檢查設備所有連接線、接插件均正常,故障可能因外部原因所致。聯系網絡上端,上端也發現了類似故障。隨即迅速聯系網絡服務公司,報送了情況。中午時分,專業維護技術人員趕到現場,用專用設備進行檢測后發現網絡光纖有斷點,且該斷點距故障現場在500m為直徑的范圍之內。后經工程技術人員搜尋發現一施工工地在施工中不慎將光纜割斷,將光纜修復后,該中隊接警電腦恢復正常。(2)分析故障原因。此次故障案例說明由人為因素、自然災害等客觀不確定或不可抗拒的原因導致出現的各種故障是存在的。在分析故障原因時這一點是不能忽視的。只要做好日常對維護保養工作積累經驗,當故障出現時,就能清晰準確的對故障原因做出判斷,就能及時的排除故障解決問題,從而更好的保障維護網絡設備的安全運行。
2通信系統后期運行維護和日常通信設備臺賬管理
2.1通信系統運行維護、臺賬管理的作用
消防支隊通信系統包括公安網電腦辦公平臺使用系統、視頻會議系統、大屏幕操作控制系統、消防中隊圖像監控系統,上述4個系統是消防支隊現在使用最多利用率最高的集成系統,這四個系統同時也是存在風險隱患點和一定的危險性的,具體來說,公安網電腦的使用管理存有一定的安全隱患,“一機兩用”、失泄密等惡性事件一旦發生后果將不堪設想。(1)消防部隊近兩年實行競爭選拔制度后,部隊人員交流、調動調整涉及的數量逐漸增多,由于電腦不跟隨人員一起流動,因此給落實公安網電腦“誰使用、誰負責”的要求帶來一定難度,為此,信通專職人員制作了電腦信息統計明細表,內容包括IP地址(不連入公安網電腦的計算機不填寫),本地物理地址(MAC地址),公安網電腦注冊人姓名、實際使用人簽字,變更日期以及變更使用人的詳細記錄等詳細信息,每半年更新一次。這些措施極大地提高了消防部隊通信管理水平,設備故障、損壞率等大幅降低,很大程度上避免了責任事故的發生,對網絡的正常安全運行起到了很好的保障作用。(2)其它通信設備的臺賬管理也應由專人負責,對經常處于動態的設備更要及時核對更新。(3)管理固定資產和所有電臺,可充分利用ACCESS數據庫建立管理模式,分門別類制作兩個動態更新數據庫,按照不同的組合查詢固定資產或電臺的各類信息,包括使用狀態、使用時間、借用及歸還情況、動態調整情況等信息,時時掌握所有設備的使用情況,做到動態更新,為查詢所有通信設備的使用信息提供方便。為消防部隊的滅火救援提供強有力的支持和保障。
2.2通信崗位人員應盡的職責
(1)通信設備日常定期測試、檢查、完整操作、維護保養,確保各類通信設備時刻處于靈敏完整好用狀態,每日做好檢查登記記錄,檢查后簽字確認檢查結果,增強責任意識,每月匯總留存;(2)通信系統每周不少于兩次日常測試實地操作,對下屬單位開展實操演練,加強下級人員操作熟練技能,減少人為故障率提高通信系統的使用率,增強系統的效能,保證隨時能連通,有效的傳輸全部重要和及時更新的數據,加強系統的敏感度,處于正常使用狀態以應對突發警情或任務,保證在應急響應時能夠發揮現有通信系統的最大功能作用和效能;(3)發現故障后,利用自身已掌握的通信業務理論知識,按照應急預案使用備用設備或系統,先保障不影響正常通信聯絡排除故障,并分析原因,總結經驗,提高能力;(4)處于當前飛速發展的信息時代,消防通信專業崗位人員必須刻苦學習,跟上時展的步伐,勇于創新,改造自身全面提高,業務水平本著時時進日日新的精神努力盡責地完成好維護保養工作,做一名合格的通信人才。
3結束語
相信經歷過“5.12”汶川地震、08奧運以及最近的“4.14”玉樹地震的通信業界人士都非常清楚,在“突發公共事件”發生時,各相關部門需要以超過以往的反應速度來進行應對。相關部門的人員和資源的調配、整體的組織、協調和指揮,以及迅速掌握第一現場信息資料的能力高低,都會影響到事件應對的成與敗。
應急通信車,在汶川地震中幾乎是起到了“奇兵”的重要作用,正因為此,在此之后的重大公共事件管理中,都少不了它的“參與”。
國務院分別對“國家安全生產”、“處置鐵路行車事故”、“民用航空器飛行事故”、“海上搜救”、“城市地鐵事故災難”、“電網大面積停電事件”、“核應急”、“突發環境事件”、“通信保障應急”等9項事務了事故災難類突發公共事件專項應急預案。總體預案將突發公共事件主要分成4類:
1. 自然災害:主要包括水旱災害、氣象災害、地震災害、地質災害、海洋災害、生物災害和森林草原火災等;
2. 事故災難:主要包括工礦商貿等企業的各類安全事故、交通運輸事故、公共設施和設備事故、環境污染和生態破壞事件等;
3. 公共衛生事件:主要包括傳染病疫情、群體性不明原因疾病、食品安全和職業危害、動物疫情以及其他嚴重影響公眾健康和生命安全的事件;
4. 社會安全事件:主要包括恐怖襲擊事件、經濟安全事件、涉外突發事件等。
結合這些事件的發生特點和危害等,可以看出,大多數事件都離不開應急通信車的支持。
一般都可以通過應急通信車在短時間內恢復或補充現場的通信業務。所以,在此向您介紹一下應急通信車的詳細功能和作用。
以在汶川地震中發揮出色的萊斯的通信車為例,該車輛不同于公網移動通信使用的制式,所提供的無線視頻、無線語音、集群調度等業務都承載在專用終端上,目標市場應用為發生自然災害、突發事件、電信網絡中斷、需要專用通信系統場景時的無線通信。與其應急通信車相關聯的業務系統包括地面指揮中心、衛星通信、無線通信、現場應急通信車、多業務作業終端、手持調度終端等。
這種技術的通信車,目前已經分別在汶川地震救援、國家地震局、國家氣象局、08奧運會以及全國大部分政府城市應急通信車項目進行了較為成功的應用。如圖1,圖2
該產品具有如下的技術優勢特點:
1. 統一管理性強:可實現多種應急指揮方式并存,以指揮調度中心為核心的平臺下,依托多個層級的有線網絡、無線網絡,形成現場二級調度,將實時的圖像回傳到指揮中心,并快速的建立起現場指揮調度的通信平臺;異地協同調度,系統支持多調度臺協同調度,可以讓現場人員和遠端指揮中心的人員實現異地協同調度,極大的提高工作協同的能力。
2. 多種通信方式相融合:該系統采用先進的全IP平臺,將視頻、語音調度等融合為一,在同一個無線、有線、衛星通道上,實現了視頻回傳、應急語音調度、視頻電話會議等多種功能。
3. 兼容性強,多接口保證通信暢通:調度系統支持衛星通道、本地無線通道、現場PSTN接口、GSM/CDMA無線網關等多種對外通訊的接口,可以在不同情況下,最大的保障通訊暢通;并且可以和340M的無線對講系統對接。
4. 移動視頻監控:通過多業務作業終端視頻設備和車載視頻終端,可將現場圖像實時上傳至應急通信車或指揮中心;單兵視頻終端也可以實現視頻采集,將現場圖像傳回指揮中心,并通過視頻服務器分屏顯示在監控臺上。
5. 無線廣域覆蓋:工作于1800MHz頻段的無線基站最大覆蓋半徑可達20km,城區單基站典型覆蓋半徑可達1~3km,郊區環境典型覆蓋半徑可達8~13km。工作于400MHz頻段的無線通信基站覆蓋半徑最大可以達到30~50km。
通過以上特點分析和數據可以看出,萊斯的應急通信車具有目前應急通信市場上較為領先的技術功能。現在再讓我們來看一下這款通信車的工作原理和主要的功能特點。
在地面指揮中心部署核心的應急通信系統,通過衛星信道建立與通信車的通信信道。應急通信系統具備強大的通信交換能力,為指揮中心與通信車、現場移動多業務終端、手持終端設備之間提供交換連接服務,并可實現與公共電話網之間的連接;應急通信車可以實時處理現場傳輸過來的語音、視頻信息,與地面指揮中心形成統一的指揮平臺。如圖3。
車載無線通信系統具有頻譜利用率高、抗多徑能力強、非視距(NLOS)傳輸等優勢,在5MHz帶寬上基站單扇區吞吐量15Mbps,單終端吞吐量3Mbps,在選用12米升降桅桿時,車載基站的最大覆蓋范圍超過10公里。
應急通信車主要實現的功能如下:
分布式調度指揮
地面指揮中心和應急通信車分別配備獨立的調度系統,調度機和視頻服務器可作為主從關系存在,現場應急通信車中的設備可以實時將現場數據上傳至指揮中心總服務器,作為二級調度系統或視頻會議系統的分會場;在衛星鏈路有壓力或失效的情況下,現場應急車調度系統自成體系,完全可以獨立對現場進行指揮調度,可通過現場應急通信車的視頻服務器召開局部視頻會議、對本地視頻信息進行錄像和保存,很大程度可減少衛星鏈路壓力。二級分布式調度系統,可協同工作,可互為備份,可分擔壓力,是整套系統的優勢所在。
現場視頻回傳
通過多業務作業終端視頻設備和車載視頻終端,將現場圖像實時上傳至應急通信車或指揮中心,應急通信車或指揮中心的視頻服務器將輸出到監控臺實時顯示,圖像清晰、畫面流暢,指揮中心領導可依據現場圖像做出各種實時決策。
車載視頻監控
指揮中心監控畫面可以通過應急通信車上的車載視頻采集終端監控現場情況,并可以遠程控制視頻終端的監控方向和角度。在車上的作業人員也可以同步監控攝像頭畫面,便于觀察現場情況。
指揮中心與現場語音調度通信
指揮中心通信設備通過衛星鏈路可以和現場通信設備建立雙向語音通話;通過網關設備,可以將GSM和傳統公網電話系統接入調度網絡;指揮中心調度臺可對所有終端靈活分組,隨時可發起單呼、組呼、會議和廣播等語音調度指令。
衛星通信可選擇靜中通或動中通,滿足各種不同情況下的業務需要,同時根據地域的不同推薦最適合當地的衛星通信鏈路。
現場通信系統
應急通信車通過車載無線基站設備,為現場提供無線通信覆蓋。現場工作人員可以配備手臺或者多業務作業終端,應急通信車上可配備車載調度終端和車載視頻設備,這些現場終端之間通過無線鏈路實現語音、視頻互通,現場終端還可以通過無線基站設備實現與指揮中心通信設備的語音、視頻通信,實現調度任務的上傳和下達。現場應急通信車攜帶的GS8網關,可以直接將GSM和PSTN公網電話接入現場的保障系統中來。
應急多媒體會議功能
指揮中心、救援現場以及其他任何裝備多媒體交互終端的地方可進行集視頻、語音、數據為一體的多媒體交互會議。系統允許用戶通過手機和固話發起會議,這樣就可以讓在指揮人員進行現場指揮,不需要在調度臺前等待情況匯報上來再做出決策。
遠程數據通信功能
現場保障人員可通過多業務作業終端連接電腦,方便的查詢指揮中心各類數據庫服務器和其他各業務服務器,以獲取更多的有效信息用于現場的救援工作。
集群對講
現手臺、車載調度終端和多業務作業終端之間可以發起集群對講,一鍵即可呼通組內所有終端。
多業務作業終端
在許多車輛無法進入的小街小巷,保障人員需要離開車輛分布到各個待命或搶修地點,借助多業務作業終端,就可以實時與車輛以及指揮中心保持聯系,并可以通過終端上的攝像頭隨時將保障點的視頻圖像傳送給車輛和指揮中心。
由于經常需要在環境惡劣和地理情況復雜的區域進行工作,萊斯移動通信車具備以下這些硬件條件:
一、視頻通信概述
視頻通信實質上是多媒體技術、計算機網絡技術與現代通信技術相結合的產物。它通過多媒體技術和網絡通信技術的支持,為不同地域的人們提供了類似與面對面的交流方式,為身處異地的人們提供了一個相互討論問題并可協同工作的環境,它集計算機的交互性、通信的分布性,以及電視的真實性為一體,具有明顯的優越性。
二、視頻通信的組成
(一)組成
一個視頻通信系統包括節點機和通信網絡兩部分。典型的會議節點機主要由音/視頻獲取設備、回放設備、媒體編解碼器、通信接口卡和會議功能模塊構成。網絡部分主要指支持實時多點傳輸的網關和信道。完整的視頻會議系統的邏輯結構模型由六大模塊構成:(1)人際交互模塊,即視頻會議系統的人機界面。(2)會議文檔部件,包括會議文檔的自動生成、管理和查詢等功能模塊以及與數據庫的接口模塊。(3)媒體處理部件,包括音、視頻信息的獲取、編碼、回放等處理模塊。(4)共享空間部件,包括共享空間管理模塊、電子白板及應用過程共享功能模塊。(5)會議管理部件,包括會議的發起、與會人員的管理(加入/退出)、會話建立以及會議結束等處理模塊。
(二)軟硬件與網絡條件
要進行網絡視頻通信,需要一定的軟件和硬件設備作為支撐。
1.所需硬件環境。
要使用網絡視頻會議,除了要有一臺較高性能的多媒體計算機或顯示屏外,還需要配備攝像頭、麥克風、音箱或耳機等外部設備,其中最主要的設備為攝像頭,它是用來進行視頻獲取的一個重要硬件,攝像頭分為模擬攝像頭和數字攝像頭兩大類,前者捕獲的為模擬視頻信號,需要將其輸入到視頻捕捉設備進行數字化后方可轉換到計算機中使用。而數字攝像頭可以直接捕捉影像,然后通過串、并口或者USB接口傳到計算機里。
2.所需軟件環境。
(1)操作系統軟件:目前絕大多數的網絡視頻會議軟件都支持Windows98/Me/2000/XP/2003系統,另外也可有一些視頻會議軟件支持在Linux等非Windows系統中運行。
(2)網絡視頻軟件:要進行網絡視頻會議,必須借助于網絡視頻會議軟件。網絡視頻會議軟件支持點到多點的視頻會議應用,即可以在用戶之間,也可以實現多個用戶進行聯機視頻會議。
(3)其他軟件:音頻連接模塊、網絡交換機、多媒體加速軟件、多媒體編碼/解碼軟件等。
3.承載網絡。
要在網絡視頻通信系統中使用視頻,用戶必須具有可供視頻流暢傳輸的網絡鏈路,也就是說用戶必須具有足夠帶寬的局域網環境和寬帶接入Internet的網絡環境。
三、視頻通信系統的實現
NetMeeting作為一款免費網絡電話與協作辦公工具,它除了支持視頻、音頻的實時交流外,還提供了文檔與應用程序共享、電子白板和遠程桌面共享等多種功能,是一款用于網絡視頻通信的優秀軟件,使用它我們可以輕松的進行網上視頻通信。
(一)安裝視頻軟件
首先,檢查需要進行視頻通信的系統中是否安裝了視頻軟件,如果沒有安裝,可以通過填加組件的形式進行安裝。
(二)連接信息設置
確認NetMeeting已經安裝在系統后,單擊“開始”>“程序”>“附件”>“通信”>“NetMeeting”命令,啟動程序。首次運行NetMeeting,軟件會出現一個向導,要求用戶信息進行簡單的設置,單擊“下一步”按鈕,輸入個人信息。接下來,向導要求用戶設置網絡連接方式,可以根據具體的網絡連接情況選擇ADSL、局域網等。單擊“下一步”按鈕跳過NetMeeting服務器設置,此時向導會要求對計算機聲卡和麥克風進行測試。單擊“下一步”按鈕完成向導之后,即可進入NetMeeting主界面。
(三)開始視頻通信
1.新建視頻通信。單擊“呼叫”“主持會議”命令新建一個視頻會議,在彈出的“主持會議”對話框中設置會議名稱(不能使用中文名)和密碼,然后,將“會議工具”中的“共享”、“聊天”、“白板”、“文件傳送”四個復選框全選上,單擊“確定”按鈕。
2.呼叫主機。建立會議后,與會的計算機即可呼叫主持會議的主機,方法是單擊“呼叫”“新呼叫”命令,或單擊NetMeeting面板中的“呼叫”按鈕,打開發出“呼叫”的對話框,輸入IP地址,并單擊“呼叫”按鈕即可對主機進行呼叫。
3.接入驗證。此時,被呼叫方的計算機中會出現是否應接呼叫的對話框,單擊“接受”按鈕。然后,撥入方計算機即可登錄會議,如果在“主持會議”對話框中設置了會議密碼,此時還會彈出一個對話框要求用戶提交驗證密碼。
4.進行視頻通信。各個不同地方的參與視頻通信的人員,只需要單擊主界面中的“開始視頻”按鈕,即可發送視頻流。將發言請求發送到中心站的服務器上,由主會場主持人來確定允許還是否定發言請求,一旦確定可以發言,即可實現通話。
(四)其他功能
NetMeeting界面下方有四個按鈕,分別對應了“共享”、“聊天”、“白板”和“文件傳送”四項主要功能(這四項功能需要在會議屬性中啟用,否則在非會議中處于不可用狀態):
1.“共享”功能。通過共享功能可以便于同其他會議參加者在獲得授權后控制本地主機上的應用軟件進行演示與操作。
2.“聊天”功能。單擊“聊天”按鈕,NetMeeting會彈出一個聊天對話框,可以對所有或某一與會者發送聊天信息。
3.電子白板。系統提供多塊白板,與會人員都可通過白板進行繪制矢量圖,可以進行文字輸入、粘貼圖片等。在主控模式,主持可以禁止其他人使用白板。
4.傳送文件。“傳送文件”功能用來在與會者之間傳送與接收文件。使用方法比較簡單,只需單擊“文件傳送”按鈕并選擇需要傳送的文件即可。
一、3G移動通信系統中存在的安全問題
1.1移動通信系統的安全威脅①攻擊系統的保密性。主要通過多種方式,如泄露、偵聽、瀏覽、偽裝及試探等非法獲取一些敏感數據。②網絡服務的干擾與濫用。即通過各種途徑,如濫用特權、濫用服務、耗盡資源等降低通信服務質量,有時還會拒絕服務。③非法操作敏感數據。3G移動通信的誕生為人們的生活帶來了更多的便宜,相當于帶來了一場生活方式的變革。但在這背后卻也隱藏著安全隱患,吸引了眾多眼球。相比于2G系統簡單的數據及語音服務,3G系統帶來的服務更多,如提供電子商務、互聯網等信息服務。從這一層面來講,2G系統所提供的安全技術已經遠不能滿足要求,所以3G系統的安全問題自然備受關注。我國信息化戰略面臨的一個重要問題,或者說首要問題即如何保證3G系統的安全。信息篡改是3G系統安全研究的重要方面,因為這會威脅到信息的使用價值。④非法訪問服務。主要是通過偽裝來攻擊網路,如偽裝成授權服務網絡或用戶來訪問一些未授權的服務或者對訪問權限加以濫用。⑤否認。即否認發生的動作,一般由用戶或網絡做出。
1.2對3G移通通信系統無線接口的安全威脅威脅3G系統無線接口的隱患表現為以下幾點:一是非法獲取未授權的數據,攻擊者主要通過偽裝用戶或竊聽網絡對用戶的業務、數據或信令進行主動或被動分析來實現的;二是拒絕服務,主要通過干擾來實現,包括通過物理手段阻塞無限端口的物理級干擾,通過干擾特定協議流程導致失敗的協議級干擾,通過偽裝成網絡服務對用戶提出的請求加以拒絕的偽裝干擾;三是攻擊數據完整性,主要通過篡改系統接口中的信令和業務數據來實現;四是捕捉用戶身份,這是通過偽裝成服務網絡向用戶發出身份請求來實現的。
1.3對3G客服端的安全威脅造成移動通信系統出現安全問題的原因,一方面是因為網絡的開放,最有盜用嫌疑的就是木馬和病毒,它們通過客戶端或智能卡對用戶進行偵聽或篡改;另一方面則是偽裝,即通過偽裝成客戶獲取交互信息和數據。
二、應對移動通信系統中常見安全問題對策
2.13G保證系統用戶身份的保密性一是用戶身份保密,3G系統應該確保攻擊者無法通過無線鏈路對用戶的真實身份進行盜用或竊聽;二是用戶位置的保密,即應該保證攻擊者無法通過對無線接入鏈路的竊聽手段來確定用戶的位置;三是不可追溯用戶信息,即攻擊者無法通過接入無線鏈路追蹤用戶的信息。為保證用戶身份的機密性,3G系統主要通過設置常用臨時身份對用戶的身份進行識別,對信息的可追溯性,3G系統可以用不同的臨時身份加以鑒別,此外,為保證信息的傳輸和接受是安全的,系統應對無線接入鏈路進行加密,確保用戶身份或數據不被泄露。
2.2實行3G系統雙向認證,提升移動通信安全認證方式可以采用雙向的,即對MS和基站以及基站和MS進行認證。3G系統應確保,用戶同網絡所建立的每一個連接,其實體認證機制均可發揮作用。雙向認證包括5個參數,即期望相應、RAND、加密密匙、鑒權令牌和完整性密匙。這五個參數中的完整性密匙可以有效保護無線鏈路中數據的完整性,增強了3G系統用戶鑒定網絡合法性的可能,可以有效保證網絡的安全。
2.3實行消息認證保證移動通信系統的數據完整性密匙協商的執行過程可以實現系統用戶的完整性,這是一種有效的,可以實現用戶和網絡安全的一種協商模式。為了保證3G系統中網絡及MS指令信息的完整性及安全,避免網絡及用戶間的信息被篡改,消息認證是一種不錯的選擇方式。其具體做法是,發送方把需要發送的數據信息用完整性密匙,即F9算法得出的消息認證碼MAC附在信息后面,接收方采用同樣的方式接收信息,得到XMAC,然后將兩者加以比較,若MAC和XMAC是相同的,則信息是完整的,若不相同則表明信息不完整。3G系統數據的完整性表現在三個方面,即完整性密匙協商、完整性算法協商及數據和指令的完整性。
2.4引入加密算法協商機制,保證移動通信系統數據保密性3G移動通信系統的安全受到威脅出自多方面的原因,其中最主要的原因在于網絡協議及通信系統自身存在的弱點。這種漏洞會被攻擊者所利用,濫用和干擾網絡服務,從而造成系統資源及用戶資源的損失。為了確保網絡中信息的傳輸是安全的,3G系統加長了密匙長度,同時引入了加密算法協商機制,提供的全網加密方式是基于端到端的,并采用了新的安全機制,即以交換設備為主。系統網絡接入部分的數據保密機制有四個方面,即信息質量數據機密、機密算法協商、用戶數據加密及加密密匙協商機制。
三、結語
我院技術人員和北電網絡公司技術人員進行初步方案認證后,把方案提交醫院專家小組研究討論,專家組要求此改造方案既能滿足現有通信功能和將來信息化建設的需求,又能較好地利用醫院原有設備、節約購置費用,具體要求如下:(1)系統結構要求:①系統容量大,具備良好的可擴展性。②新建系統能保護現有設備投資,支持多種終端的接入,如模擬終端、數字終端、IP終端和電腦終端等。③系統在支持基本語音業務的同時,可以提供多種綜合業務,如電話會議、語音留言、多媒體應用等。④能實現網絡的集中管理和計費。⑤支持靈活的組網方式。⑥支持目前常用中繼,包括7號信令、PRI(基群速率接口)中繼、SIP(會話啟動協議)中繼等[2]。(2)系統功能:統一編號、來電顯示功能、統一消息系統、語音信箱、移動辦公、遠程辦公、電話會議、縮位編號、三方通話、轉移呼叫、遇忙回叫、免打擾服務、鬧鐘服務、強拆、強插、呼叫代答等業務功能。靈活的中繼組網方式,可在數字網、模擬網、數模混合網中使用,具有各種數字與模擬接口,支持數字中繼接口,支持7號信令、ISDN(綜合業務數字網)等各種信令協議。系統支持SIP、MGCP(媒體網關控制協議)等協議。
系統設計的先進性
當網絡出現故障時,保證電話業務正常運營,能夠無縫進行故障切換和恢復,不會因為單點故障而影響到語音的呼叫建立和連接。安全性:系統平臺必須支持應用層面及網絡層面的安全設置,確保滿足整個系統的安全性要求。實時溝通系統必須要確保不被非授權用戶侵入,用戶在系統上傳遞的信息不丟失,傳輸時數據不會被非法獲取、篡改;系統能夠確認發送和接收者的身份,信息傳輸能夠被保存以便有需要時對其進行審計等。實時溝通平臺的使用,不會對醫院IT系統的整體安全性造成負面影響,系統必須提供良好的病毒控制和垃圾信息防范機制。高擴展性:系統的設計不僅要滿足目前的容量和功能需求,還必須能夠快速支持與現有語音通信系統連接、設備擴容和多種媒體協同通信功能,設備遠端滿足支持單臺系統從幾個用戶擴展到上萬用戶。高服務質量:由于話音和視頻對延遲敏感,所以必須有一定的服務質量(QualityofService,QoS),使業務流暢而平穩地傳輸,從而防止業務擁擠及由此產生的會話、圖像丟失或故障。通過QoS,網絡管理人員能夠全面管理網絡的帶寬、延遲、抖動和包丟失等各種機制[3]。系統成熟性:采用通信領域的最新技術,保護初期投資,遵守無代演進的設計思想,通過升級保持系統的先進性,延長其生命周期,同時要保證先進的技術穩定、成熟,支持現有的多種業務功能。協議開放性:為了保證系統開放性,醫院實時溝通和協作平臺必須建立在相關標準協議的基礎之上。系統需要提供對如SIP協議、H.323等工業標準的支持。同時也要制定并遵守必需的應用接口規范以利于各個業務系統與該平臺的協作,基于工業標準的系統,反映了未來的發展趨勢,同時也使得系統更容易與其他系統相整合[4]。
系統設計方案
(1)系統配置:從經濟實用角度出發,在我院新綜合大樓交換機房對現有的程控交換機進行升級擴容(含硬件及軟件),除保留現有交換機的基本功能外,還需增加新數字程控交換機功能,包括留言系統、IP(InternetProtocol)數據接入系統、和醫院信息管理系統的對接開發接口,另配置1套網管系統、計費系統用于對程控交換機管理與計費[5-7]。升級為北電CS1000型設備,在升級過程中,對原有的核心設備進行升級,更換兩套核心處理機框、CPU卡板、存儲器卡板、輸入/輸出接口卡板等,并對支持容量進行擴容,最大可以支持到16000線傳統話機和15000線IP用戶。該方案由我院技術人員和北電網絡公司技術人員共同實施完成。CS1000技術參數如下:設備型號:CS1000。系統容量:可平滑擴容到最大16000線傳統用戶(模擬話機、數字話機)和15000線IP用戶。處理器:CPPIV。處理能力:840000BHCC。內存:冗余,512M。外存:冗余配置,軟驅、40G硬盤、光驅。中繼方式:模擬中繼:市話中繼、增強型通用中繼、2/4線E&M中繼。數字中繼:中國No.1信令、中國NO.7信令、ISDNPRI、ISDNBRI、IP中繼網關/關守,虛擬中繼(配SignalingServer)VoIP中繼側接口/虛擬中繼(H.323和SIPVirtualTrunk)。連接話機:數字話機:NortelM2000M3900數字話機系列。可選擇數據適配器與PC機或終端相連、模擬終端適配器與Fax、Modem等相連;模擬話機:500/2500型雙音多頻及第三方雙音多頻或脈沖話機;IP話機:NortelIPPhone2001、2002、2004、2007、1110e、1120e、1140e等多種IP電話終端及2050軟電話;移動終端:VoiceClient2050(可安裝于PDA)、北電無線IP手機2210/2211。語音信箱:北電CallPilot統一消息系統。輸入電壓:DC:-40~-57V。工作環境:室溫建議15~30℃,允許范圍10~45℃,溫度變化≤10℃/h。相對濕度建議20%~55%,允許范圍20%~80%。
更新改造工程
1.1PDH光纖通信在鐵路通信系統中的應用
光纖通信技術之所以在鐵路通信系統里發揮重要作用,是因為當前對光纖通信技術的劃分十分精細,在各個鐵路通信系統里都會使用相應的光纖通信技術,達到最理想的通信效果。PDH光纖通信作為十分重要和關鍵的方面,能有效清除鐵路通信系統里存在的隱患以及漏洞,確保鐵路通信系統的正常與穩定。但PDH存在標準不一、復用結構過于復雜以及網絡管理功能較弱的問題,所以其難以得到長遠、有效的發展。
1.2SDH光纖通信在鐵路通信系統中的應用
SDH光纖通信在鐵路通信系統里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題,并在此基礎上有所突破,讓鐵路通信系統更加穩定和流暢。借助SDH設備構成的具備自愈保護作用的環網形式,能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網及時恢復正常的通信狀態。相較于與PDH技術,SDH技術有四個顯著優點:一是網絡管理能力更強;二是比特率和接口標準均統一,讓各個廠家設備間的互聯成為了可能;三是提出“自愈網”這一新理論,能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常;四是運用字節復接技術,簡化網絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優點,所以在鐵路通信網發展規劃里,已經明確提出了要著重發展基于同步數字系列(SDH)基礎上的傳送網。就以xx鐵路為例,該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上,開設SDH2.5Gb/s(1+1)光同步傳輸系統為長途傳輸網,在鐵路的相應經過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備,并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連,發揮上聯和保護作用。此外,還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s(1+0)光同步傳輸系統,將其作為當地的中繼網,并在鐵路相應經過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。
1.3DWDM光纖通信在鐵路通信系統中的應用
DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點,由多個波長構成載波,許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸,如此一來,在給定信息傳輸容量的情況西夏,就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術,單根光纖能傳輸的最大數據流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優點就是其協議與傳輸速度是沒有關聯的,以DWDM技術為基礎的網絡可以使用IP協議、以太網協議、ATM等進行數據傳輸,每秒處理數據流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說,以DWDM技術為基礎的網絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數據流量。當前,在國內鐵路通信網里DWDM技術得到了廣泛應用,其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內第一條使用DWDM光纖傳輸系統的鐵路。此外,京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說,京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統和設備,能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數量為16,波道速率基礎為每秒2.5Gb,借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖,使用單纖單向傳輸的方式,也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用,光接口滿足ITU-TG.692協議的標準。
2結語
分系統設計方案
1單兵圖傳設備
單兵無線圖像傳輸模塊的功能是:實現3km范圍內無線視頻通信。所采用的關鍵技術是編碼正交頻分復用(COFDM)技術和TDD時分雙工技術。基于COFDM的單兵無線圖像傳輸模塊由兩個部分組成:單兵發射機和中心接收模塊。單兵發射機設備可以實現現場視頻數據的單向采集和發送,以及雙向語音通信;中心接收模塊接收視頻信號并進行解碼和播放,同時支持和單兵的雙向語音通信,圖2是其原理框圖。
2應急指揮箱
應急指揮箱系統基于3G通信及IP軟交換通信技術和DSP信號處理技術,能支持1至3公里范圍內無線單兵音視頻傳輸、EVDO/WCDMA等3G音視頻通訊[2-3],支持CDMA手機、GSM手機、2路電臺/對講機等語音信號接入,網絡狀況自檢測及視頻編碼率自動調整,1路音視頻輸入,支持視頻抓拍、錄像、點播及3G視頻會議[4]功能。設計原理框圖如圖3所示。
3IP互聯互通設備
IP互聯互通設備是基于先進的IP軟交換通信技術和DSP信號處理技術研制開發的新一代智能IP互聯互通調度通信系統[5]。其主要功能如下:1)具備多網交換功能,可在有線電話系統、短波通信系統、超短波常規通信系統、GSM移動電話通信系統、CDMA移動電話通信系統、衛星電話、模擬或數字集群等不同系統間進行話音通信。2)具備座席調度功能,即多個通過不同通信手段呼入時,控制臺可進行調度把呼叫分配給不同的座席。3)具備超強的業務功能,支持有無線通話自動或人工轉接兩種方式、一號通、語音短消息自動、錄音、監聽、強插、強拆、跨網多方會議等功能。
技術特點
1基于TDD雙工模式的多點自組網技術
指揮箱和單兵之間可以通過時分雙工(TDD)的模式實現多點同時接入,也可以實現多跳中繼。系統采用時分多址(TDMA)方式和時分雙工(TDD[6])方式。TDMA時分多址是把時間分割成周期性的幀,每一個幀再分割成若干個時隙。單兵給指揮箱發送信號時,在滿足定時和同步的條件下,指揮箱可以分別在各時隙中接收到各個單兵的信號而不混擾。同時,指揮箱發向多個單兵的信號都按順序安排在規定的時隙中傳輸,各單兵只要在指定的時隙內接收,就能在合路的信號中把發給它的信號區分并接收下來。TDD雙工方式的上下行鏈路信道都采用相同的頻率,上下行信道占用不同的時隙,利用時間轉換開關的轉換實現上下行雙向通信,通過時間轉換開關的靈活設置,可以較好的支持上下行不對稱業務。基于TDD[7]雙工的組網形式可以根據現場情況不同分為兩種形式,一種方法如圖4所示,是以指揮箱為中心,實現周圍多點覆蓋,多個前端圖像數據采集點信息同時接入指揮箱;另一種方法是如圖5所示,以某一個或兩個點為中繼,通過多跳傳輸,實現遠距離覆蓋。
2多種語音網絡互聯技術
語音通信是系統不可或缺的一部分,作為語音通信的核心技術-多種語音網絡互聯技術是項目攻克的又一難關。多種語音網絡互聯技術[8]的功能是實現集群、電臺、對講機、手機、固定電話、網絡電話等多種語音通信網絡的互連互通,本系統充分考慮不同制式的通信方式的接口定義,做到接口統一,實現較好的語音質量。其設計原理是采集對講機、集群、手機等通信終端的模擬信號,采樣后轉換成數字信號,進一步打包成網絡數據包,在IP層上實現各種語音網絡的互連互通。和Voip網關比較,異種語音互連通信模塊增加了對無線電臺和GSM/CDMA的支持。需要注意的是,在實際應用中,對講機/電臺的種類較多,其通話的語音大小差別較大,因此如何兼容不同功率的輸入終端是研究的難點。異種語音互連通信模塊的結構框圖如圖6所示。
【關鍵詞】鐵路通信移動通信應用發展
近些年來,對全世界的鐵路運輸進行不斷地整合,與此同時還不斷地將新技術運用于實際中的鐵路通信系統中來,移動通信的操作來說,逐漸意識到它在鐵路通信系統在必要時的重要性,人們必須只有在平時建立完善鐵路通信系統體系,靈活應用安全、暢通的移動通信,使鐵路通信更加安全,更加有助于保障鐵路運輸的通暢,這樣不僅僅是有效的保證了鐵路通信基本要求,還能在緊急關頭發揮鐵路通暢無阻的作用,有效的提升了公共事件的處理能力,降低人民生命和財產的損失量。對著現代化的鐵路建設發展,鐵路的通信系統有一次得到了更高的發展要求。由于現行的移動通訊具有數據通信部分,可以由無線進行系統調控,集群的移動通信系統僅進行區間通信,并留有調度電話進入的余地和接入公用通信網的功能。對于鐵路移動通信與鐵路運輸來說,這是契機更是一種鐵路通信系統的良好升級,這與二者密不可分,隨著鐵路發展的不斷完善,讓移動通信的發展成為鐵路現代化通信發展的重要支撐點,為鐵路安全運轉提供重要保證,更好地為鐵路提供服務,更好的為鐵路通信保障工作做出貢獻。
一、鐵路通信的現狀分析
由于現有的鐵路通信系統來說,大部分簡單而又常規,僅僅只限于對講系統,工務維修、電務維修和公安等部門等等,在鐵路通信商建立了自己的對講系統。而對于目前來說全路最普及的是無線列調,在全部鐵路來說無線列調的裝備率已達到100%。就目前而言無線列調是實現車機聯合控制,這是鐵路通信調度系統中不可缺少的安全保證設施,但對于這些良好的通信的設備來說讓有很多不足,大多列車的設備簡陋,不具有一定的可抗性,所以對此我們需要根據鐵路通信的發展,根據發展情況對鐵路通信系統的現狀進行分析。
1.1頻率利用率不高
對于鐵路通信來說通信網絡的建立是我國建設時間最長、目前最完善的專用通信網絡。就目前的鐵路通信的建設來說,鐵路的主要網絡方式已經實現了光纖化的設備整治,其沿線所有車站已經具備了2M網絡的接收能力。雖對于2M網絡來說,網絡的通信方式已大大加快,但對于一些比較偏一點的車站來說,支線通信網絡建設比較緩慢,這就使得移動通信的建立,但對于日益增長的好需求量來說,移動信號的頻率資源是有限的,但是鐵路通信系統的頻點卻是短缺,對于三個部門(鐵路工務維修、電務維修和公安)的通信系統來說,都有自己的一套移動通信設施,這就使得頻率資源并沒有得到有效的利用,造成了極大的浪費,而且對于一些不同地區的同頻信號來說,同頻干擾較為嚴重。
1.2對移動通信系統缺乏建設性規劃
由于鐵路通信業務的發展需要,對于鐵路各部門需要建立起自己的移動通信系統,原則上講求功能簡單,但由于實際中投資分散和缺少維護,對于這樣的通信系統來說,往往會造成高成本低產出,產生巨大的浪費,在這樣情況下,移動通信系統就會缺乏建設性規劃,僅僅是短期有效,對于長期來說鐵路移動通信系統的建設沒有統一規劃,缺乏統一規劃、統一標準和統一的管理,根據現有的鐵路通信的現狀來說,我們需要有行之有效的通信現場傳輸通道的優良環境,又需要的是及時建立較高水準的通信要求,將通信中的有線、無線等多種接入方式相結合,將多路通信數據進行整合。對于目前鐵路通信來說,將移動通信在鐵路通信系統進行整合,建立適合自身發展的鐵路通信的系統,要使其設備適用于國情的鐵路通信需求,但這尚需要一個較長的開發時間,使得將移動通信發揮真正的作用。
二、鐵路移動通信建立的應用對策
2.1構建集群性通信體系
首先我們應該針對自身的發展來確定應急通信的調節控制體系,認清自身的所發展的鐵路發展的重要性,其次根據國情建立自己的專業的應急通信的體系。這種集群移動通信系統來說,它的特點具有專業的專用移動通信系統功能。其中包含了通信與微處理機技術、程控交換技術、計算機網絡技術,將這三者有機的結合起來,將交換、控制、通信集于一體。由于這種移動通信方式具有一定的群呼等等的效應,對于適合調度指揮人員來說,鐵路事故中的應急、搶險等通信場合,能夠很好地解決通信頻率分布不均的問題。通過這樣的集群性移動通信方式,用無線撥號把信號進行自動優化,將其最優的分送給系統用戶,有效的將通信中頻率的轉換進行最大限度地整合利用,將地區資源與系統資源進行有機的結合,大大降低系統自身內部的損耗,有效的提升了服務質量。但由于長期實踐證明,這一系統也存在著一定的缺點,當系統采用到動態的頻率分配時,并沒有考慮到當地周圍公用網的融合問題,無法進行合理的選擇,進而造成建立相應的移動通信時沒有考慮到鐵路通信系統的信息丟失,進而使得鐵路通信系統保密性大大降低,容易受干擾現象的發生。這就使得我們在較高數據通信誤碼時,沒有辦法的通信的建立,這就需要優化衛星通信在移動通信技術的應用。
2.2優化衛星通信在移動通信技術的應用
對于鐵路沿線的外界環境來說,由于存在的障礙物較多,所以在遇到突發事件或者是嚴重的自然災害時,其他的通信手段都會失效,這就造成了事故無人知曉,無人報道,輕者只是造成一些外部鐵路設施的損壞,嚴重的話就會造成較大程度上的人員傷亡,國家經濟受到致命的打擊。而對于這種情況來說需要建立衛星通信這樣的移動通信設備,及時將應急現場信息發送至指揮中心,進行總調度,這是一條很有效更很快捷的途徑,對于衛星系統來說可以分為車載型和便攜型,這就需要工作人員根據當地的情況來進行配置。由于其衛星通信通道的質量要求與寬帶無線接入方式一致,所以在根據這樣的專業人員的指導,當發生鐵路通信受損的情況下可以使用衛星地面接收方式來進行事故匯報。首先是要將地面總以及分接收站都設在鐵道部通信中心,再通過地面有線網絡進行傳輸,這樣的方式會有效的利用手頭上現有的網絡傳輸資源;其二就是將地面接收站設置在各分路局,再通過地面的有線傳輸將現場情況匯報到鐵道部總指揮中心,對于這種方案的來說其最大的優點就是對各路局的事故指揮的最新狀況得到快速掌握。最后就是將兩種方式都進行有效的結合,對于兩者來說都可以設置成衛星地面接收站,能很好的解決掉災害對有限網絡的傳輸損害,那么可以通過衛星連接將各路以及總指揮處都能實時了解到現場情況,這就使得移動通信更加快捷,更加方便。
三、結論
通過現有的移動通信技術對現有的鐵路通信系統進行改革,將鐵路的行車安全列入到鐵路運輸常態化管理中來,是各部門的工作質量以及工作狀態進行整合和有效的管理。而對于鐵路通信系統的建立來說順應當今通信技術的革新潮流以及市場需求,發展多種接入方式,根據不同的工作要求和工作環境,將此應急網絡通信進行多位管理,多位建設,形成與傳統的通信方式相結合方式,這就使得鐵路的本身所有的通信系統得到新鮮的血液,有效提升了鐵路通信的保障力,是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具。
參考文獻
[1]朱錦,劉林,范平志.鐵路移動通信的現狀與問題分析[J].鐵道通信信號.1999.
【關鍵詞】 PTN 通信系統 通道 隔離度
PTN通信系統是新一代基于分組技術的、面向連接的多業務傳送技術,該技術自身的先進性和多功能性,不僅可以提供配網通信業務的電信級可靠傳輸,而且該通信系統基于MPLS和PWE3技術,實現了不同通道之間的有效隔離,為進一步滿足智能電網多業務要求提供了可靠、安全的綜合傳輸平臺,從而提升了通信系統運行效率,推動了現代化電網的進一步發展。
一、PTN通信系統分析
PTN通信系統具有多功能性:
(1)在OAM方面,PTN的OAN機制實現類似SDH豐富開銷的能力,同時支持GM-PLS/ASON控制平面技術,能夠將數據平面與控制平面分離出來;
(2)在生存性方面:MPLS-TP能夠在缺乏con-trol- plane的情況下,通過OAM監視LSP和PW,對PW進行初始化。
(3)在同步方面:該通信系統在支持同步以太網和1588v2,以太網是用來提供頻率同步,15882v能夠同時提供頻率和時鐘的同步。現階段,配網終端以主站的時間同步由通信包包所攜帶的時間戳具體實現,但不能實現準確的時間同步,因此,1588協議滿足了其缺陷,實現了配電主站與配電終端之間的時間同步問題。
(4)在接口適應性方面,PTN通信設備支持多數據接口及時鐘接口,同時支持主流通信協議,有助于不同種類設備之間信息的交互。
二、PTN通信系統的通道隔離機制
通信系統中的PTN,它屬于一種寬帶共享交換技術,不僅滿足了電信級的通信服務,而且實現了網絡中不同業務通道之間的隔離。筆者通過自身多年實踐工作經驗,歸納并總結到以下幾種通道隔離方式:
2.1 LSP
LSP是在網絡中通過標簽交換所經過的一系列的核心節點,它為通信系統提供了傳輸的隧道,為了將包放到LSP隧道中傳輸,入口節點主要將標簽入棧,LSP的中間節點通過棧頂的標簽進一步轉發,且標簽的值指定了下一跳的處理;另外標簽一般在交換過程中是不透明的,將標簽的TTL超時來中斷標簽交換操作事件。PTN網絡通過標簽分發協議,實現了標簽的建立和標簽綁定的維護,并且以流控制實現了多個標簽分發信息在一個數據包中承載,使得標簽分發信息能夠被可靠地傳輸,實現了網絡中的FEC在交換節點中標簽的統一性。然而在LSP的建立中,MPLS-TP能夠以動態或者是靜態的方式建立和維護LSP,在靜態路由模式中,不需要任何動態路由,另外,LSP可以通過動態計算,以增強對LSP路由控制的靈活性和穩定性。
因此,MPLS-TP以標簽轉發機制和靜態路由的方式,能夠控制業務的傳輸時延和抖動,而且能夠建立和維護整套的流程,LSP機制能夠將FEC之間的相互影響性降低到最低狀態,以達到提升通道之間的隔離度的目標。
2.2 PWE3
PWE3技術時一種端到端的二層業務承載技術,該技術通過對各種業務的基本行為和特征進行仿真,為多種業務提供相應的偽線,來滿足各種業務需求。PW的作用是連接兩個邊緣節點之間的距離,為實現不同業務通道隔離提供方案。PW的建立,實現了通信的兩個端到端的PE針對仿真服務的信息進行交互和協商,包統一的封裝PDU和處理幀序的機制,還能夠根據相應的業務需求具體建立PW。
當PW建立完成之后,在PE收到該服務的包便將其封裝為PW-PDU,以底層隧道的承載將數據流轉發給對端的PE,從而對端的PE重新構建該包并將其轉發至用戶邊緣節點。在數據傳輸和轉發的過程中,兩個PE節點之間可以建立多個PWs來滿足不用用戶的CE,并對其提供通道。因此,PW業務對核心網絡具有不可見性,核心網絡對CE也具有透明性的作用。
從CE角度分析,其在仿真服務的質量,由于仿真電路表現為所選服務的一個不共享的鏈路,總結到仿真服務應該滿足以下需求:
(1)仿真服務能夠定義業務類型、速度和MTUsize。
(2)不同仿真服務的PWs能夠共享一個物力鏈路,且仿真電路必須是獨占的,
(3)當CE與PE之間的物理鏈路發生損壞現象時,PWE3能夠對其提供機制來通知CE的用戶層,將每一個仿真電路都與對應的一個組標識相關聯,在維護消息中,組標識能夠用于指示該組中所有的仿真電路。
總之,PWE3能夠在分組交換網絡中,搭建一個特有的端到端的“通道”,以滿足各種不同業務的需要,最終達到業務通道之間相互隔離的目標。
2.3業務模型和QoS
智能配網中,由于PTN的業務承載均是面向連接的機制,一般采用PWE3封裝來承載仿真類的業務,針對不同業務類型,PTN網絡在用戶側提供給不同的服務,在差異化服務質量中,進一步識別用戶業務,并對其實施監控;一般在網絡側將業務的優先級映射到隧道的優先級;在轉發節點處,依據隧道優先級進行調度;而在網絡出口位置,則是通過彈出隧道層標簽,還原數據業務本身攜帶的QoS信息,確保不同業務模型中之間的隔離,并且為不同業務提供了相對應的業務模型以及QoS機制,以滿足業務之間傳輸的安全性和可靠性。
三、PTN通信系統的通道隔離度分析的試驗研究
面向智能配網的PTN通信系統的隔離度分析,對其搭建了配網綜合通信系統試驗,將其分為骨干層、匯聚層以及接入層三部分,在骨干層中,主站洗頭膏設在配調大樓,采用PTN設備作為核心節點;匯聚層中,采用PTN設備和工業以太網交換機組網,實現PTN與工業以太網交換機技術在業務隔離度之間的對比,一般將PTN網絡分別設置在配調大樓、大樓和實驗樓,以千兆光口互聯。同樣的方法,在工業以太網交換機網絡中,也是在配調大樓,大樓和試驗大樓分別設一臺三層工業以太網交換機,以千兆光口實施互聯;接入層:滿足了小區、環網柜、變壓器以及智能開關之間業務的接入。
具體分析小區接入的業務,由于接入點比較多并且集中,因此,所選取的接入技術采用寬帶PLC技術,以較簡單的方式進行布網。然而針對環網柜以及變壓器或者是其他智能開關業務的接入,由于接入點之間的距離比較遠,因此需要具有更高的安全性來具體完成,在智能配網中一般采用以工業太網交換機組成百兆環網,且節點之間用光釬互相連接,以提高網絡數據傳輸之間的可靠性和安全性。
試驗結果表明,采用組網的形式,實現了對智能配網的綜合通信系統的進一步研究,并且為驗證PTN通信系統隔離度提供了試驗平臺,得出了PTN技術在業務隔離方面具有較大的優勢,且PTN技術具有良好的業務隔離性能,適應未來配網通信平臺的發展和探索。
四、結語
綜上所述,基于面向智能配網的綜合通信系統在通道隔離方面的需求,以試驗平臺,驗證了PTN網絡在通道隔離方面,能夠滿足各種不同業務之間的隔離,且通道之間的相關性越小,通道之間的隔離性能越好,最終提出了基于PTNQoS體系結構,為配網不同智能電網業務需求的通信網絡QoS管理機制奠定了研究基礎,進而促進我國智能配網中通信系統更全面的發展和進步。
參 考 文 獻
[1]杜潔,李洋,孫銀博,胡勁松.面向智能配網的PTN通信系統的通道隔離度分析[J].云南電力技術研究,2012(09).
[2]方展航.全光通信網絡中可編程光插分復用器POADM系統的研制[J].電子科技大學,2012(04).