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關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)、通信、規(guī)約

Communication protocol on the application in the power system

Abstract: The power system is still not established a seamless system of communication system, which severely hampered the power system to further improve the degree of automation. This article is about the meaning of communication protocols, functions and the important role of the power system.

Keywords: power systems, communications, the statute

引言

隨著電力市場的不斷發(fā)展，電網(wǎng)間的數(shù)據(jù)可互訪性、可操作性的要求越來越強。如果整個互聯(lián)電力系統(tǒng)中的通信沒有一個統(tǒng)一的通信規(guī)約，就不可能在一個IT構(gòu)架基礎(chǔ)之上。因此，通信規(guī)約的實現(xiàn)將成為電力系統(tǒng)的可靠性、安全性的重要問題。

1.通信規(guī)約的含義

在通信網(wǎng)中，為了保證通信雙方能正確、有效、可靠地進行數(shù)據(jù)傳輸，在通信的發(fā)送和接收過程中有一系列的規(guī)定，以約束雙方正確、協(xié)調(diào)進行工作，我們將這些規(guī)定稱為數(shù)據(jù)傳輸控制規(guī)程，簡稱為通信規(guī)約。一個通信規(guī)約包括：代碼（數(shù)據(jù)編碼）、傳輸控制字符、傳輸報文格式、呼叫和應(yīng)答格式、差錯控制步驟、通信方式（單工、半雙工、全雙工通信方式）、同步方式及傳輸速度等。

2.通信規(guī)約在電力系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)狀

從20世紀90年代開始，隨著一系列基本標準與配套標準的，原本牌混亂局面的電力自動化系統(tǒng)通信協(xié)議逐步統(tǒng)一。但由于多種原因，目前正在運行的遠動系統(tǒng)采用的通信規(guī)約有多種類型，不同廠家的產(chǎn)品進行了互操作時，沒有一個統(tǒng)一的信息接口，實現(xiàn)難度很大，需要在不同系統(tǒng)之間加裝網(wǎng)關(guān)設(shè)備，且系統(tǒng)中規(guī)約種類越多，所需的網(wǎng)關(guān)就越多，數(shù)據(jù)經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換后，有可能導致部分數(shù)據(jù)的失誤以致失去實時性，所以這種通過增添通信風頭來建立一個多種通信規(guī)約進行通信環(huán)境的解決方案，有時不一定能夠真正解決問題；另外，由于一些早已頒布的遠動通信規(guī)約，當時可能沒有考慮到今后電力系統(tǒng)新的應(yīng)用要求，同時不能充分利用當前最新的IT技術(shù)，給擴展電力系統(tǒng)新業(yè)務(wù)帶來不便。

3通信規(guī)約在電力系統(tǒng)中的作用

通信規(guī)約在電力系統(tǒng)中的作用越來越重要，總結(jié)如下：

1）監(jiān)視，通過遙測、遙信等信號監(jiān)視其他裝置、子系統(tǒng)的工作情況；

2）控制，通過遙控、遙調(diào)等操作控制遠程裝置、子系統(tǒng)的工作；

3）系統(tǒng)配置，通過參數(shù)配置報文來修改遠方子系統(tǒng)劃者裝置的參數(shù)；

4）分布功能，有些保護、自動化功能需要通過通信提供數(shù)據(jù)和信息，有些自動化功能通過裝置間通信交換信號為數(shù)據(jù)完成。

4.主要功能

4.1主站模擬

主站模擬功能主要有以下幾個方面的應(yīng)用：1、變電站預(yù)驗收。變電站驗收是一項非常耗時費力，而且有明確時間要求的事情，工期一旦確定下來，就必須驗收成功，而實際工作經(jīng)驗表明根本不可能如此理想，總會遇到這樣或那樣的問題，因而可能延誤驗收工期。主站模擬功能可以提前將在驗收過程中可能會遇到的問題暴露出來，比如變電站的規(guī)約與主站的規(guī)約是否一致？通信是否能夠正常？變電站設(shè)備的系數(shù)是否正確設(shè)置？主站下發(fā)的遙控遙調(diào)的命令的執(zhí)行是否正確？等等。如果能在驗收前就全解決掉的話，驗收過程中就只需要抽檢一下就可以確保能夠正常驗收，因為已經(jīng)有預(yù)驗收做基礎(chǔ)，而且預(yù)驗收時模擬的主站是完全模擬真實的調(diào)度主站。規(guī)約測試軟件系統(tǒng)在變電站驗收中，不僅能夠確保驗收如期完成，而且也避免了驗收工作對真實調(diào)度主站穩(wěn)定運行的影響。2、檢查主站的數(shù)據(jù)庫及動態(tài)畫面。每個新站，主站在投運前都要定義好其對應(yīng)的信息點數(shù)據(jù)庫及動態(tài)畫面等，數(shù)據(jù)庫和動態(tài)畫面的定義是否正確，常規(guī)的方法是通過主站與廠站設(shè)備實際通信才能檢查是否正確。模擬子站功能可以打破這種常規(guī)的檢查方法，只需要將實際子站的信息點表導入到通信規(guī)約測試軟件中，模擬的子站就等于真實的子站，在模擬子站上操作等同于在變電站現(xiàn)場操作，大大簡化了變電站的驗收工作，檢查起來也更加快捷有效。

4.2子站模擬

模擬變電站自動化設(shè)備，能夠接收和執(zhí)行主站/總控單元下發(fā)的各種命令，可以模擬四遙的各種數(shù)據(jù)，如遙測點置數(shù)、遙信點變位、遙控及遙調(diào)的執(zhí)行和返校等，并將各類模擬出來的變化的實時數(shù)據(jù)上送給主站/總控單元。在現(xiàn)實工作中，主站的很多性能指標都是應(yīng)該測試而沒有手段進行測試，比如遙信雪崩測試，多子站通信測試，用實際設(shè)備是很難進行這種測試的。通信規(guī)約測試軟件系統(tǒng)的子站模擬功能，具備了雪崩測試功能，可以對多點同時變位，對整個站的所有點同時雪崩，讓多個遙測點同時隨機變化，產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，還可以模擬多個子站同時與主站設(shè)備通信，并可以按系統(tǒng)的設(shè)計極限規(guī)模來測試主站的通信處理能力，如：幾十個廠站甚至幾百個廠站同時與主站進行通信，盡可能避免將來由于系統(tǒng)擴容帶來的問題。

4.3數(shù)據(jù)通信在線監(jiān)聽

數(shù)據(jù)通信在線監(jiān)聽技術(shù)適用于運行中的調(diào)度自動化系統(tǒng).在已建立數(shù)據(jù)通信的自動化系統(tǒng)中,在智能設(shè)備之間的通信介質(zhì)(調(diào)制解調(diào)音頻電纜、串口通信線或以太網(wǎng)通信集線器、交換機)上接監(jiān)聽通信線,可以在線監(jiān)聽調(diào)度自動化系統(tǒng)智能設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信狀況.作為數(shù)據(jù)通信正確性檢測的第三方技術(shù),可以監(jiān)視不同廠家、不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信情況,實時解釋數(shù)據(jù)通信報文,記錄保存通信過程,對異常情況可通過監(jiān)聽手段和信息分析平臺，快速地排查故障原因，避免盲目判斷 。

監(jiān)聽不會對運行系統(tǒng)產(chǎn)生影響,并且能夠真實完整地反映雙方數(shù)據(jù)通信的原始狀況,非常適合對運行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信檢測和故障排查分析.同時,通過該系統(tǒng)平臺,自動化專業(yè)人員可以研習自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的實際過程,了解不同廠家、不同類型的智能設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信的特點和差異,幫助自動化專業(yè)人員學習通信規(guī)約,掌握自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的技術(shù)知識。

5結(jié)束語

總之，隨著電力市場的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的壯大，所需信息量也將越來越大，且要求在多種自動化系統(tǒng)內(nèi)快速、準確地集成、合并和傳播實時信息。因此，通過通信規(guī)約可以為電力系統(tǒng)建立一個完整、無縫數(shù)據(jù)通信協(xié)議體系是非常重要的，它能使得電網(wǎng)運營高和設(shè)備制造商同時獲得好處。

參考文獻

［1］張勝.IEC870－5－101與DNP3．0遠動通信規(guī)約比較［J］．電力自動化設(shè)備，2001，21（3）．

［2］譚文?。娏ο到y(tǒng)無縫通信系統(tǒng)體系［J］．電力自動化設(shè)備，2001，21（1）．

作者信息

[1]劉風（1961.6-），男，山西榆社人，1982年畢業(yè)于山西省電力技校，主任，技師，從事電網(wǎng)調(diào)度管理。

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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、字母或符號以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀50年代隨著計算機技術(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,它是計算機和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計算機技術(shù)的廣泛普及與計算機遠程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運而生,它實現(xiàn)了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。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)過了不同的發(fā)展歷程。

1通信系統(tǒng)傳輸手段

電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時分多路數(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距離傳輸?shù)奶匦赃M行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,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)字信號處理單元兩部分組成。

衛(wèi)星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時分多路及時分多址。

移動通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。

2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。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(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;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報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),它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉(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)線路要通過呼叫過程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(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。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。

3數(shù)據(jù)通信的分類

3.1有線數(shù)據(jù)通信

數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、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)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說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——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段,并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個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)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,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)展起來的。幀中繼技術(shù)是把不同長度的用戶數(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。

3.2無線數(shù)據(jù)通信

無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說,移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴展到移動和便攜用戶。

4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議

4.1計算機網(wǎng)絡(luò)

計算機網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機和調(diào)制解調(diào)器等。計算機網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個國家內(nèi)各個地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。

局域網(wǎng)是目前使用最多的計算機網(wǎng)絡(luò),一個單位可使用多個局域網(wǎng),如財務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財務(wù)帳目,勞動人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各種人才信息等等。

4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺計算機之間進行網(wǎng)絡(luò)對話所使用的語言,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點是具有開放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。

TCP/IP

實際上是一種標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性,現(xiàn)已成為Internet的標準連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負責接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負責相鄰節(jié)點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。

目前的IP協(xié)議是由32位二進制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計算機使用的IP地址,在整個因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。

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關(guān)鍵詞IP數(shù)據(jù)通信網(wǎng)；應(yīng)用現(xiàn)狀；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

1引言

上海鐵路局地處東南沿海長江中下游地區(qū)，管轄地區(qū)、線路主要分布在安徽、江蘇、浙江和上海市，目前管內(nèi)客運專線運營里程居全路之首。2007年底，為滿足上海鐵路局新建工務(wù)段至車間可視會議系統(tǒng)對數(shù)據(jù)網(wǎng)的需求，組建了第一張覆蓋全局范圍的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)，從此上海鐵路局的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)迎來了組網(wǎng)靈活、協(xié)議開放的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)時代。

2既有網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析

2.1普速線IP數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

全網(wǎng)采用中興公司產(chǎn)品，2007年底建成運行，網(wǎng)絡(luò)覆蓋二等以上車站，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為核心層、匯聚層、接入層。核心層路由器設(shè)在上海中山北路通信樓，采用2臺T128互為備份（以下簡稱CR1、CR2），VRR(路由反射器)由2臺GER04路由器構(gòu)成；DR（匯聚層路由器）設(shè)在合肥、南京、杭州、徐州通信樓，均為2臺GER08路由器互為備份；二等以上車站通信樓設(shè)有1臺AR（接入層路由器）。

2.2客專線IP數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

自2008年4月上海局第一條客專專線合寧客專線開通以來，合武客專、滬寧城際、京滬高鐵等客專相繼開通運營，這部分客專高鐵線所使用的數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備主要為華為或華三公司產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為核心層、匯聚層、接入層。滬寧城際數(shù)據(jù)網(wǎng)在路局電調(diào)樓設(shè)有2臺NE80E互為備份的核心層路由器（以下簡稱CR01、CR02），VRR為2臺NE40E構(gòu)成，2臺VRR為全局客專線數(shù)據(jù)網(wǎng)提供VPN路由反射，全局所有客專線數(shù)據(jù)網(wǎng)均以CR01、CR02作為核心層設(shè)備。各地DR匯聚層路由器分別采用2臺路由器互為備份，各車站通信機房均設(shè)有1臺AR。

2.3普速、客專線IP數(shù)據(jù)網(wǎng)融合

2011年全局普速、客專線數(shù)據(jù)網(wǎng)進行了整合，普速線CR1、CR2與CR01、CR02實現(xiàn)GE光互聯(lián)，互聯(lián)后普速線CR1、CR2降級為DR，至此全局數(shù)據(jù)通信網(wǎng)整合為一張網(wǎng)，可實現(xiàn)普速線網(wǎng)元與客專線網(wǎng)元間的業(yè)務(wù)互通。上海局區(qū)域網(wǎng)目前承載有GPRS、SCADA、會議電視、紅外線、綜合視頻監(jiān)控等14種業(yè)務(wù)。

2.4全路骨干數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建成

2015年全路骨干數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建成。新建鐵路通信骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)能極大提高鐵路總公司與鐵路局間以及各鐵路局之間各種通信信息基礎(chǔ)平臺的傳送能力，保證鐵路行車調(diào)度指揮監(jiān)控、經(jīng)營管理和客貨營銷信息傳送暢通，其覆蓋范圍包括總公司和各鐵路局，是通信骨干網(wǎng)中重要的網(wǎng)絡(luò)。我局在客調(diào)樓、虹橋北附樓分別新設(shè)一套骨干接入、一套骨干轉(zhuǎn)發(fā)路由器，CR01、CR02分別采用10G光通道與骨干接入路由器采用BGP協(xié)議互聯(lián)，并向骨干網(wǎng)發(fā)送局內(nèi)部分VPN業(yè)務(wù)的匯總路由。根據(jù)全路IP數(shù)據(jù)通信網(wǎng)規(guī)劃，上海鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)劃分為一個獨立自治域，鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)以自治域為單位進行管理，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間的互訪流量穿越骨干網(wǎng)絡(luò)。上海局區(qū)域數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與骨干數(shù)據(jù)通信網(wǎng)互聯(lián)如圖1所示。

2.5既有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)采用技術(shù)介紹

2.5.1路由協(xié)議規(guī)劃上海局全網(wǎng)IGP協(xié)議為IS-IS，全網(wǎng)匯聚路由器與接入路由器均作為IS-ISlevel2路由器。VPN承載路由協(xié)議為MP-IBGP路由協(xié)議。上海鐵路局IP數(shù)據(jù)網(wǎng)AS號為65133。2.5.2IP地址規(guī)劃IP地址的合理分配是保證網(wǎng)絡(luò)順利運行和網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的關(guān)鍵，應(yīng)該盡可能地利用申請到的地址空間，充分考慮到地址空間的合理使用，保證實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)地址分配和業(yè)務(wù)流量的合理分布。上海局管內(nèi)鐵路IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的IP地址規(guī)劃原則如下：唯一性：一個IP網(wǎng)絡(luò)中不能有兩個主機采用相同的IP地址。即使使用了支持地址重疊的MPLS/VPN技術(shù)，也盡量不要規(guī)劃為相同的地址。連續(xù)性：連續(xù)地址在層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中易于進行路徑疊合，大大縮減路由表，提高路由算法的效率。擴展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴展時能保證地址疊合所需的連續(xù)性。實意性：“望址生義”，好的IP地址規(guī)劃使每個地址具有實際含義，看到一個地址就可以大致判斷出該地址所屬的類型。2.5.3各網(wǎng)元互聯(lián)通道解決方案上海局IP數(shù)據(jù)網(wǎng)利用既有的沿線傳輸系統(tǒng)資源，以IPOVERSDH方式提供POS155M、FE100M通道實現(xiàn)異地網(wǎng)元互聯(lián)。各地區(qū)兩臺互為備份的DR采用GE端口互聯(lián)，并分別通過1個POS155M接口上聯(lián)至上海鐵路局核心路由器CR01或CR02。DR至AR間采用星型或環(huán)形連接，本站AR與相鄰站AR通過POS155M或FE100M通道互聯(lián)成環(huán)，環(huán)頭環(huán)尾AR與不同地區(qū)DR實現(xiàn)POS155M或FE100M通道互聯(lián)。

3既有普速線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)存在的缺陷

上海局普速線中興IP數(shù)據(jù)網(wǎng)承載已運行近10年之久，近年來部分路由器已出現(xiàn)嚴重老化跡象，多次發(fā)生大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中斷、單臺路由器無故宕機、告警失效等嚴重故障，對所承載業(yè)務(wù)的正常運用帶來了嚴重的安全隱患。既有普速線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)僅覆蓋部分二等及以上車站，目前承載了視頻監(jiān)控、視頻會議、5T等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。隨著各單位信息化建設(shè)的開展，大量普速車站急需提供各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入能力，既有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理能力不足、互聯(lián)帶寬不足、未覆蓋到所有客貨車站的缺陷日益顯露，新建一套覆蓋所有普速車站以及運輸站段機關(guān)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)顯得十分緊迫。

4新建普速線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

上海局新建普速線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)由核心節(jié)點、匯聚節(jié)點和接入節(jié)點組成。核心節(jié)點：既有上海鐵路局核心路由器CR01或CR02。匯聚節(jié)點：匯聚節(jié)點主要負責對接入層業(yè)務(wù)的匯聚以及向核心層節(jié)點的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)，設(shè)置在承載業(yè)務(wù)量相對集中且配套機房、電源以及通信傳輸電路資源豐富的匯聚站點。新建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)匯聚節(jié)點設(shè)置在南京、合肥、杭州等地通信樓，每個匯聚點到核心路由器為2×10GE帶寬，同時既有客專線匯聚點擴容到核心層路由器為1×10GE帶寬，每個匯聚節(jié)點設(shè)置2套匯聚路由器，采用光纖互聯(lián)。接入節(jié)點：各普速沿線各車站以及各運輸站段機關(guān)設(shè)置接入節(jié)點，配置2臺接入層路由器設(shè)備，構(gòu)建雙平面。每4～6個接入節(jié)點采用裸光纖GE光通道（或匯聚層傳輸系統(tǒng)提供的GE通道）環(huán)形雙歸連接至鄰近的匯聚節(jié)點路由器。

5既有網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作

5.1ISIS協(xié)議重新規(guī)劃

隨著普速線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建成，上海局管內(nèi)CR、DR、AR數(shù)量已超過一千臺，之前全網(wǎng)路由器僅二百余臺，均配置為IS-ISlevel2路由器，但隨著路由器數(shù)量劇增，每臺路由器所學習到的IPV4路由信息將過于龐大，將無畏消耗部分底層路由器CPU與內(nèi)存資源，對路由器性能造成影響?；谝陨峡紤]，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建成后，已對上海局既有數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)各DR設(shè)置為Level-1-2，AR設(shè)置為Level-1，CR設(shè)置為Level-2，這樣可以有效減少AR所學到的IPV4路由信息。

5.2MPLSIPVPN路由協(xié)議的分層

PE上海局既有數(shù)據(jù)網(wǎng)接入的各類業(yè)務(wù)均使用VPN承載，路由協(xié)議為BGP/MPLSIPVPN路由協(xié)議。兩臺VPN反射器與各個PE設(shè)備建立對等體關(guān)系，所有PE設(shè)備均不分等級為一種平面模型，對網(wǎng)絡(luò)中所有PE設(shè)備的性能要求相同。隨著基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)建成后的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大，業(yè)務(wù)種類不斷增加，部署PE設(shè)備經(jīng)常會遇到接入能力或路由能力的擴展性問題，從而導致整個網(wǎng)絡(luò)的性能和可擴展性將受到影響，不利于大規(guī)模部署VPN。為解決可擴展性問題，BGP/MPLSIPVPN必然要從平面模型轉(zhuǎn)變?yōu)榉謱幽Ｐ?，即配置分層VPN（HierarchyofVPN，簡稱HVPN）功能。分層VPN功能將PE的功能分布到多個PE設(shè)備上，多個PE承擔不同的角色，并形成層次結(jié)構(gòu)，共同完成一個PE的功能，因此，這種解決方案有時也被稱為分層PE，采用這種分層PE的MPLSIPVPN網(wǎng)絡(luò)成為HVPN網(wǎng)絡(luò)。在HVPN網(wǎng)絡(luò)中對處于較高層次的設(shè)備的路由能力和轉(zhuǎn)發(fā)性能要求較高而對其接入的能力要求較低；對處于較低層次的設(shè)備需要有較強的接入能力，但對路由能力和轉(zhuǎn)發(fā)性能要求較低。這樣可以使用不同類型的設(shè)備部署在不同層次的網(wǎng)絡(luò)中。而且當網(wǎng)絡(luò)中某一層級的PE設(shè)備出現(xiàn)接入、路由或轉(zhuǎn)發(fā)等某方面能力不足的情況時，可以通過接入新的設(shè)備提高相應(yīng)的功能，使整個網(wǎng)絡(luò)具有較強的靈活性和可擴展性。HVPN的基本結(jié)構(gòu)，主要包括UPE、SPE和NPE三類設(shè)備：UPE：直接連接用戶的設(shè)備稱為下層PE（UnderlayerPE）或用戶側(cè)PE（User-endPE），簡稱UPE。UPE主要完成用戶接入功能，上海局數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中指定各AR為UPE。SPE：接入UPE并位于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的設(shè)備稱為上層PE（Su－perstratumPE）或運營商側(cè)PE（ServiceProvider-endPE），簡稱SPE。SPE主要完成VPN路由的管理和，上海局數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中指定各普速線基礎(chǔ)網(wǎng)DR為UPE。NPE：連接SPE并面向網(wǎng)絡(luò)側(cè)的PE稱為網(wǎng)絡(luò)側(cè)PE（Net－workProvider-endPE），簡稱NPE。上海局數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中指定各客專線DR、區(qū)域CR為NPE。HVPN包括如下兩種組網(wǎng)場景：（1）HoVPN：SPE向UPE缺省路由。UPE沒有到達NPE的路由，將VPN業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)發(fā)送給SPE，從而達到路由隔離的目的，而且HoVPN組網(wǎng)中的UPE設(shè)備可以采用路由管理能力較低的設(shè)備，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)部署的成本。（2）H-VPN：SPE可以向UPE明細路由。UPE作為反射器的SPE的客戶端，接收SPE反射的明細路由，這樣更加便于對路由管理和流量轉(zhuǎn)發(fā)進行控制。

5.3對既有客專數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的優(yōu)化

為提高各客專沿線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的傳輸帶寬，上海局對杭長、寧杭、杭甬、甬臺溫、金麗溫以及滬杭數(shù)據(jù)網(wǎng)各網(wǎng)元間新增GE互聯(lián)光通道工作，IBGP協(xié)議根據(jù)不同傳輸通道m(xù)etric值優(yōu)先級，優(yōu)先利用新增GE通道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，當GE光通道發(fā)生故障后在利用既有POS155M通道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，通過此次優(yōu)化工作，既提高了部分地區(qū)客專網(wǎng)元間的傳輸帶寬又確保了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

5.4新建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)并網(wǎng)存在問題及臨時解決方案

自基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)建成后大量路由器相繼并網(wǎng)運行，既有普速線中興路由器學習到大量ISIS路由和IBGP路由，這對大量中興低端GER08系列路由器的CPU利用率及內(nèi)存使用造成較大影響，合肥、杭州地區(qū)的DR曾發(fā)生宕機故障，為嘗試解決此類問題，順利度過新舊網(wǎng)絡(luò)并存的過渡期，解決方案定為對中興數(shù)據(jù)網(wǎng)CR與客專數(shù)據(jù)網(wǎng)CR采用了OPTIONA方式互聯(lián)取代既有OPTIONB互聯(lián)方式。通過要點割接將上海鐵路局中興IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的CR1、CR2以及客專網(wǎng)CR01、CR02設(shè)備由P級別調(diào)整為PE級別，邊界ASBR充當本區(qū)域內(nèi)的PE，對端的ASBR作為CE，兩個區(qū)域的邊界ASBR互相配置跨域OptionA方式實現(xiàn)互通。將原有CR1至CR01、CR2至CR02之間的互聯(lián)地址刪除，通過配置多個子接口靜態(tài)路由方式接收和傳遞VPN路由信息和業(yè)務(wù)。成功分離了中興數(shù)據(jù)網(wǎng)至客專數(shù)據(jù)網(wǎng)間的ISIS和BGP互聯(lián)協(xié)議，根據(jù)需要在中興與客專網(wǎng)間互指少量靜態(tài)路由，以確保既有視頻監(jiān)控、紅外監(jiān)控各車站前端設(shè)備與路局平臺間的數(shù)據(jù)互通。經(jīng)過分離后較長一段時間的觀察監(jiān)控，中興數(shù)據(jù)網(wǎng)未再發(fā)生CPU利用率居高不下的問題，各地區(qū)視頻會議、監(jiān)控、紅外業(yè)務(wù)運行正常，進一步確認了中興GER系列路由器使用年限較長，設(shè)備處理及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能低下，當大量基礎(chǔ)網(wǎng)路由器入網(wǎng)后，各中興路由器要學到大量的IPV4和VPNV4路由信息，導致設(shè)備CPU負荷增加而發(fā)生宕機的故障現(xiàn)象。

6結(jié)論

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信交換方式交換技術(shù)

中圖分類號：S972.7+6 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著通信技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的要求越來越多，這些網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)要求需要有相應(yīng)的傳輸交換技術(shù)與之相適應(yīng)，因此電路交換技術(shù)不能滿足各種新業(yè)務(wù)的要求，基于這種狀況，各種交換技術(shù)應(yīng)運而生，這些交換技術(shù)可以滿足不同的業(yè)務(wù)要求，光交換技術(shù)是各種交換技術(shù)中較為突出的一項新型交換技術(shù)。本文從數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN），分組交換技術(shù)，幀中繼（FR）和異步轉(zhuǎn)移模式，IP交換，多協(xié)議標記交換（MPLS）、光交換的技術(shù)特點以及光交換方式等多種數(shù)據(jù)交換技術(shù)，對交換方式和具體的數(shù)據(jù)交換技術(shù)進行分析。

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、字母或符號以及它們的組合。隨著計算機技術(shù)與計算機遠程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運而生，它實現(xiàn)了計算機與計算機之間、計算機與終端之間的傳遞。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)過了不同的發(fā)展歷程。

一、數(shù)據(jù)通信的交換方式

1.電路交換。電路交換，該方式是指能為任意一個入網(wǎng)用戶提供一條臨時的專用物理信道，這條物理信道是由通路中各節(jié)點內(nèi)部在空間或時間上完成信道接續(xù)而構(gòu)成的。在通信中自始至終使用該鏈路進行信息傳輸，不許其他計算機或終端同時共享該電路，通信結(jié)束才釋放該信道。

2.報文交換。報文交換，也稱為信息交換方式，在這種交換方式中，收、發(fā)用戶之間不存在直接的物理信道。它是將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中（內(nèi)存或外存），當所需輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)往需要接收的交換機或終端。

3．分組交換。分組交換，也稱為包交換，它是將用戶發(fā)來的數(shù)據(jù)分割成若干個一定長度的數(shù)據(jù)包（稱為分組或打包）。在每個包前面加一個分組頭，其中的地址標志指明該分組將發(fā)往何處，然后由分組交換機根據(jù)每一組的地址標志，將它們轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的目的地，這一過程稱為分組交換。

二、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）

1．工作方式。數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)是一種高帶寬、高質(zhì)量的公共數(shù)字數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，其傳輸信息的信道為數(shù)字信道。數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)屬于同步數(shù)字傳輸網(wǎng)，不具備交換功能。采用同步轉(zhuǎn)移模式的數(shù)字時分復(fù)用技術(shù)，用戶數(shù)據(jù)信息根據(jù)事先約定的協(xié)議，在固定的時隙以預(yù)先設(shè)定的通信帶寬和速率傳輸。

2．特點。數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）的特點有：（1）DDN是透明傳輸網(wǎng)，采用交叉連接技術(shù)和時分復(fù)用技術(shù)，由智能化程度高的用戶端設(shè)備來完成協(xié)議的轉(zhuǎn)換，不受任何規(guī)程的約束，是全透明網(wǎng)，面向各類數(shù)據(jù)用戶。（2）傳輸速率高。在DDN網(wǎng)內(nèi)的數(shù)字交叉連接復(fù)用設(shè)備能提供

2Mbps或N×64Kbps（≤2M）速率的數(shù)字傳輸信道。（3）傳輸質(zhì)量高。數(shù)字中繼大量采用光纖傳輸系統(tǒng)，用戶之間有專有固定連接，因此網(wǎng)絡(luò)時延小。（4）連接方式靈活。不僅能和用戶終端設(shè)備進行連接，也可以和用戶網(wǎng)絡(luò)連接，從而為用戶提供靈活的組網(wǎng)環(huán)境。（5）電路可靠性高。因為采用了路由迂回和備用方式，所以電路工作可靠性高。（6）網(wǎng)絡(luò)運行管理方便。由于DDN一般都采用光纖傳輸手段，可以保證較高的傳輸質(zhì)量，因此，帶來了網(wǎng)絡(luò)運行中間環(huán)節(jié)的管理、監(jiān)控等項目的簡化和操作的方便。

3.提供的業(yè)務(wù)。由于DDN網(wǎng)是一種全透明的網(wǎng)絡(luò)，能夠提供多種業(yè)務(wù)來滿足各類用戶的需要。因此，它可為分組交換網(wǎng)和公共計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等提供中繼電路；可提供點對點和一點對多點的業(yè)務(wù)；可提供幀中繼業(yè)務(wù)；可提供語音、圖象、G3傳真和智能用戶電報等業(yè)務(wù)；可提供虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)。

三、分組交換技術(shù)

1．工作方式。分組交換方式是在傳統(tǒng)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式交換的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型交換方式。其工作過程是分組終端將用戶要發(fā)送的數(shù)據(jù)分割成一定長度的分組，每個分組有一個分組頭，用以指明該分組發(fā)往的目的地址，然后按順序送分組交換網(wǎng)發(fā)送。

2.特點。分組交換動態(tài)分配線路資源，傳輸速率高；能為不同

種類的終端互通提供方便；分組交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)能與公用電話網(wǎng)、用戶電報、低速數(shù)據(jù)網(wǎng)及其他專用網(wǎng)互連。

3．提供的業(yè)務(wù)。分組交換網(wǎng)能提供永久虛電路（PVc）及交換虛電路（SVc）等多種業(yè)務(wù)。利用分組交換網(wǎng)的通信平臺，還可以開發(fā)與提供一些增值數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

四、幀中繼（FR）

1．工作方式。幀中繼是一種在分組交換技術(shù)基礎(chǔ)上對原來的分組交換協(xié)議做了簡化的數(shù)據(jù)傳輸新技術(shù)，它在OSI第2層上用簡化的方法傳送和交換數(shù)據(jù)，幀中繼交換僅完成OSI物理層鏈路層核心層的功能。而將流量控制、糾錯控制等留給終端去完成，大大簡化了節(jié)點機之間的協(xié)議，提高了傳送速率。

2.幀中繼（FR）的特點有：（1）網(wǎng)絡(luò)資源利用率高。（2）傳輸速率高。（3）費用低廉。（4）兼容性好。（5）組網(wǎng)功能強。

3．提供的業(yè)務(wù)。幀中繼采用面向連接的交換技術(shù)，能提供交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC），但目前僅采用交換虛電路。

五、異步轉(zhuǎn)換模式（ATM）

1．工作方式。異步轉(zhuǎn)移模式是建立在電路交換和分組交換基礎(chǔ)之上的一種面向連接的寬帶交換技術(shù)，它采用定長分組將數(shù)據(jù)圖象、語音等信息分解成固定長度53B的信息，這種定長分組叫做信元。ATM以信元為單位進行傳輸、復(fù)接、交換和統(tǒng)計復(fù)用，復(fù)用時只要獲得空信元就可以插入信息發(fā)送出去，信息插入的位置是非周期性的。

2特點。異步轉(zhuǎn)換模式（ATM）的特點有：（1）采用面向連接的工作方式，通過建立虛電路來進行數(shù)據(jù)傳輸，同時也支持無連接業(yè)務(wù)。（2）采用固定長度的數(shù)據(jù)包，有利于寬帶高速交換。（3）ATM采用異步時分復(fù)用技術(shù)。（4）ATM技術(shù)簡化了網(wǎng)絡(luò)功能與協(xié)議。

3．提供的業(yè)務(wù)。ATM可以提供同步數(shù)字序列傳送網(wǎng)的全部功能，并向用戶提供任意速率和能進行統(tǒng)計復(fù)用的變速率信道，以提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟效益；支持面向連接和無連接數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)和幀中繼業(yè)務(wù)；用于局域網(wǎng)互聯(lián)，或組成虛擬局域網(wǎng)；用于Internet，提供更高的速度；還可以用于電視領(lǐng)域。

六、IP交換

1．工作方式。IP交換是一種高效的技術(shù)，即三層交換技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)標準模型中的第三層實現(xiàn)了分組的高速轉(zhuǎn)發(fā)，效率大大提高。簡單地說，三層交換技術(shù)就是“二層交換技術(shù)+路由轉(zhuǎn)發(fā)”。它只對數(shù)據(jù)流的第一個數(shù)據(jù)包進行路由地址處理，按路由轉(zhuǎn)發(fā)，隨后按已計算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路VC。以后的數(shù)據(jù)包沿著VC以直通的方式進行傳輸，不再經(jīng)過路由器，從而將數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速率提高到第2層交換的速率。

2特點。IP交換的特點有：（1）IP交換不需要為通信雙方預(yù)先建立一條專用的通信線路，不存在連接建立時延，用戶可隨時發(fā)送信息。（2）采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式。（3）通信雙方不是固定占有一條通信線路，而是在不同的時間一段一段地部分占有這條物理通路，因而大大提高了通信線路的利用率。

3．提供的業(yè)務(wù)。面向連接，適合多業(yè)務(wù)環(huán)境，QoS保障，用于寬帶IP骨干傳輸。

七、多協(xié)議標記交換（MPLS）

1．工作方式。MPLS網(wǎng)絡(luò)采用標準分組處理方式對第三層的分組進行轉(zhuǎn)發(fā)，采用標簽交換對第二層分組進行交換。MPLS基于標簽交換，把選路和轉(zhuǎn)發(fā)分開，由標簽來規(guī)定一個分組通過網(wǎng)絡(luò)的路徑。其核心部件有標簽交換路由器（LSR）和標記邊緣路由器（LER）。LER完成選路的功能，LSR完成轉(zhuǎn)發(fā)的功能。

2特點。多協(xié)議標記交換（MPLS）的特點有：（1）支持面向連接的服務(wù)質(zhì)量。（2）支持流量工程，平衡網(wǎng)絡(luò)負載。（3）有效地支持虛擬專用網(wǎng)VPN。

3．提供的業(yè)務(wù)。MPLS在ATM網(wǎng)絡(luò)上提供IP服務(wù)，保證IPQoS支持和任意點到任意點的連接能力。

八、光交換技術(shù)

光交換技術(shù)能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，提供靈活的信號路由平臺。采用波長變換器，在發(fā)生競爭時可以將突發(fā)包在與指定輸出線不同的波長上發(fā)送出去。這種解決方案在競爭分組的延遲方面是最佳的，適合電路交換，也適合光分組/突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)，但需要快速可調(diào)諧變換器。最近研究結(jié)果表明，在分組交換光網(wǎng)絡(luò)中波長交換是一種最有潛力的可選方案之一，它能最有效地降低光分組/突發(fā)的丟包率，特別是應(yīng)用于多波長DWDM系統(tǒng)，因此快速可調(diào)波長變換器是目前研究的熱點。

1.光交換的方式及應(yīng)用。光信號的分割復(fù)用方式有三種:空分、時分和波分。相應(yīng)也有空分、時分和波分三種光交換。分別完成空分信道、時分信道和波分信道的交換。這三種變換方式的特點和其實現(xiàn)方案各不相同。若光信號同時采用二種及以上交換方式則稱復(fù)合光交換。

（1）空分光交換器?？辗纸粨Q基本原理是光學開關(guān)元件陣列開

關(guān)，并適當控制陣列開關(guān)。本質(zhì)上它是光信號交換空間域上完成的過程?？梢砸匀魏畏绞皆谳斎牒洼敵龉饫w之間形成通路。對于空分交換開關(guān)元件一般可分為機械式，光電轉(zhuǎn)換型，復(fù)合波導型，全反射式激光二極管門開關(guān)。平行波導的長度和兩波導之間的相位差存在著變化,因此要求選取適當參數(shù),波導上的光束完全交錯,如果在電極上施加一定的電壓,可改變折射率及相位差。

（2）時分光交換器。時分復(fù)用是通信網(wǎng)中普遍采用的一種復(fù)用方式。光時分復(fù)用和電時分復(fù)用類似,也是把一條復(fù)用信道劃分成若干個時隙,每個基帶數(shù)據(jù)光脈沖流分配占用一個時隙,N個基帶信道復(fù)用成高速光數(shù)據(jù)流信號進行傳輸。完成時間分光交換，必須有一個時隙交換實現(xiàn)輸入信號的時隙切換插槽輸出功能。完成時隙交換必須將時分多路復(fù)用信號按順序?qū)懭氲酱鎯ζ鳎缓蟀错樞蜃x出，從而完成時隙交換。利用光纖延遲線在分時開關(guān)工作原理：第一時間分復(fù)用光信號通過光分路器，使其每一個出口在同一時間只有某個時隙光信號；然后讓這些信號分別通過不同的光學延遲器，得到不同的延遲時間；最后，提出這些信號通過一個光學合成器復(fù)接，完成了一個時分開關(guān)。

（3）波分光交換器。一般來說,在光波復(fù)用系統(tǒng)中源端和目的端，都可以采用相同的波長來傳遞信號,如多路復(fù)用中不采用相同波長,這就勢必導致每個終端都將越來越復(fù)雜。波分光交換所需波長交換器是先用分解復(fù)用器將光波分信道空間分割開,對每個波長信道分別進行波長交換(w/c),交換后復(fù)用,經(jīng)由一條光纖輸出。

綜上所述幾種數(shù)據(jù)交換技術(shù)，其特點和用途有交叉和重疊。對于用戶來講，選擇何種技術(shù)，應(yīng)根據(jù)自己的需要，從經(jīng)濟性、發(fā)展性等角度予以取舍。未來光交換技術(shù)的必將推動通信網(wǎng)絡(luò)的大發(fā)展，大容量、高速率時代必將到來。相信在不久的將來，我國光交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一定成為帶動通信技術(shù)大發(fā)展的有效動力，通信技術(shù)必將進入高效、高質(zhì)的發(fā)展階段。

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篇5

【關(guān)鍵詞】4G技術(shù)；數(shù)據(jù)通信；應(yīng)用

1、引言

隨著第一代通信技術(shù)在上個世紀的出現(xiàn)，并迅速的普及到人們的日常生活中，我國的通信技術(shù)也快速的發(fā)展著，而且進步明顯。在經(jīng)濟迅速發(fā)展的形勢下，我國的通信技術(shù)有了質(zhì)的改變，其中最顯著的變化就是依據(jù)蜂窩理論和頻率復(fù)用技術(shù)而形成的3G通信技術(shù)，將3G通信技術(shù)進行優(yōu)化便形成了4G通信技術(shù)，4G通信技術(shù)傳輸速度更快，并且擁有無線局域網(wǎng)技術(shù)，同時它可以實現(xiàn)視頻的相互傳播，滿足無線通信的條件，是通信技術(shù)發(fā)展過程中所獲取的優(yōu)秀成果。4G通信技術(shù)擁有其他通信技術(shù)所沒有的優(yōu)勢，例如：迅速的傳輸速度、優(yōu)質(zhì)的傳播畫面和可靠的信息頻率，同時又能提供給客戶多樣化的功能服務(wù)。4G通信技術(shù)提升了用戶通信的質(zhì)量，同時也提高了通信的服務(wù)質(zhì)量。

2、4G技術(shù)的含義及其主要特點

4G技術(shù)不是簡單的對3G技術(shù)進行改變，而是在原有的信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，將3G技術(shù)和WLAN技術(shù)進行有效的結(jié)合，進而產(chǎn)生的一種新進的技術(shù)成果，并且能夠滿足視頻圖像優(yōu)質(zhì)化的傳播條件。相對于撥號上網(wǎng)的速度，4G通信技術(shù)的上網(wǎng)速度更快，甚至能快到2000倍的效果，下載的速率達到100Mbps，從而保證不同客戶的不同要求得到實現(xiàn)。4G技術(shù)雖然是通信技術(shù)進步的成果，但是它仍然屬于傳統(tǒng)的信息技術(shù)。將3G技術(shù)進行升級和優(yōu)化，4G技術(shù)實現(xiàn)了在通信時不需要電纜支持的目的，從而制造了一個無線高速網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境。相比較傳統(tǒng)通信技術(shù)而言，4G技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾點：（1）加快了通信的速度。利用3G技術(shù)和WLAN相融合的基礎(chǔ)，4G通信技術(shù)極大的加快了通信的速率，通常數(shù)據(jù)的輸送速率超過20MB/s，最快可以達到100MB/s，比3G通信技術(shù)下的速率快出3倍以上。通過高速率的數(shù)據(jù)傳輸，4G通信技術(shù)可以給客戶提供大數(shù)據(jù)下載和視頻的功能體驗，因此可以滿足客戶多樣的和迅速的通信要求，創(chuàng)造一個良好的通信服務(wù)環(huán)境。（2）形成各種各樣的通信方式。4G通信技術(shù)是在原有的通信技術(shù)的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，它可以實現(xiàn)通信技術(shù)的綜合集成性能，同時又能滿足和不同網(wǎng)絡(luò)相互合作的條件，在豐富的通信連接方式基礎(chǔ)上，讓客戶可以在任何時刻能夠和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系，創(chuàng)造互動漫游的條件。此外，用戶可以將自己的無線總段設(shè)備和4G系統(tǒng)進行連接?；诖耍?G終端設(shè)備在未來的時間里，不但其種類會豐富化，而且其會被廣泛的運用到人們的生活生產(chǎn)中，同時會促進不同部門、不同系統(tǒng)等相互聯(lián)系和交流的形成。（3）智能化上升到新的層次。利用廣域接入法和分布式的模式，G通信技術(shù)仍然會成功的提供不同速率之間溝通互聯(lián)的服務(wù)，另外用戶還會享受到網(wǎng)絡(luò)智能自動的分配資源和合理的配置資源的服務(wù)體驗。（4）4G通信技術(shù)的兼容性能強。4G通信技術(shù)嚴格按照全球統(tǒng)一通信標準，從而滿足不同移動運營商的客戶使用同樣的4G通信技術(shù)的條件。4G通信模式可以和不同形式的網(wǎng)絡(luò)進行相互連接，如：藍牙、無線局域網(wǎng)等等，還可以在同一個系統(tǒng)中兼容不一樣的通信技術(shù)，兼容性能強。

3、4G技術(shù)在我國的發(fā)展前景

4G通信技術(shù)是在原有的通信基礎(chǔ)上進行革新和發(fā)展出來的新型通信技術(shù)，其技術(shù)重點是實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)通信功能的多樣化，同時也在通信領(lǐng)域的發(fā)展中發(fā)揮著重要用，尤其是手機媒體的發(fā)展。1G通信技術(shù)因為依賴于模擬信號傳輸信息，所以導致不同用戶之間的信息傳輸速度慢。2G通信技術(shù)有效的改善了1G通信技術(shù)不完善的地方，同時又增加了新的性能：短信、彩信。3G通信技術(shù)主要的形式有兩種：中國移動的TD-SCDMA和中國聯(lián)通的WCDMA，3G通信技術(shù)在利用蜂窩移動技術(shù)的基礎(chǔ)上，不僅滿足高速數(shù)據(jù)輸送的條件，還可以同步化聲音和信息的傳輸。而4G通信技術(shù)則發(fā)生了很大程度上的變化，首先，4G技術(shù)是在多媒體的基礎(chǔ)上進入到核心網(wǎng)中，核心網(wǎng)中的重要IP技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶在不同通信技術(shù)之間任意切換的目的，如3G、4G和WLAN。相對于3G的傳輸速率，4G的傳輸速率高達150Mbp/s，是其50倍，滿足手機直接傳輸容量大的文件要求，如視頻、圖片等等。在我國，中國移動、中國聯(lián)通、中國電信三大運營商均有4G牌照。估計中國4G用戶將從2013年的區(qū)區(qū)100萬猛增至2018年的2.65億（如圖1所示）。4G通信技術(shù)為用戶帶來了高質(zhì)量和便捷的上網(wǎng)服務(wù)，此外其在我國有著非常大的發(fā)展空間。

4、4G技術(shù)在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用

4.1在電子商務(wù)中的應(yīng)用

電子商務(wù)大規(guī)模的發(fā)展離不開4G通信技術(shù)的支持，4G通信技術(shù)在一定程度上給電子商務(wù)的發(fā)展帶來了新的動力，讓人們在現(xiàn)代化的社會中享受到了更便捷的生活服務(wù)，如：網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)、信息化服務(wù)等等。在電子商務(wù)領(lǐng)域，4G通信技術(shù)主要發(fā)揮以下幾點作用：①優(yōu)化了購物的形式和交易的方式。4G通信技術(shù)利用移動智能終端的使用，將以往的PC端的購物方式轉(zhuǎn)換成“隨時隨地隨手”的購物方式，同時促進交易模式發(fā)生變化。例如，阿里巴巴旗下的手機淘寶，賣家數(shù)量已經(jīng)有33.9萬，而消費額度在整體的消費金額上所占比例超過30%，注冊的新用戶在2013年1~6月已經(jīng)超過1億。②LBS技術(shù)在電子商務(wù)領(lǐng)域的普及。對于不同地方的客戶，4G運營商可以設(shè)置更加合理的商務(wù)服務(wù)，同時通過運用4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，運營商將過去短信、二維條碼等傳輸方式更換成多媒體的服務(wù)模式。如，微信營銷手段中普遍使用的就是LBS技術(shù)，LBS技術(shù)在微信營銷過程中發(fā)揮的作用有：保證微信公眾訂閱號每天推送消息，實現(xiàn)對目標客戶的定位并添加等等。③自動識別技術(shù)的廣泛應(yīng)用。隨著4G技術(shù)的普及，在很大程度上促進了自動識別技術(shù)多樣化的運用，從而加快了搜索的速度。如果利用文字進行搜索，不但效率低，而且準確性不高，二維條碼和圖象識別技術(shù)的普及則有效的改變了文字搜索的缺點。

4.2在遠程監(jiān)控中的應(yīng)用

以往的遠程監(jiān)控技術(shù)操作過程復(fù)雜，而且系統(tǒng)的設(shè)置和保養(yǎng)需要大量的資金投入，加上3G技術(shù)的原因不可能對視頻進行快速清晰的傳播。但是4G通信技術(shù)是在以往通信技術(shù)上的升級和變革，它能夠快速的傳播、實現(xiàn)視頻圖像傳播、將數(shù)據(jù)傳輸速度能夠保持在同一個水平和普及網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍?；?G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動終端的分布性質(zhì)相協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)，所以它的網(wǎng)絡(luò)信號傳播速度快且質(zhì)量高，又可以實現(xiàn)實時的視頻監(jiān)控和有效的運用應(yīng)急調(diào)控系統(tǒng)的目的，滿足功能豐富化的條件。4G通信技術(shù)可以有效的把移動通信、安全防范和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合在一起，此外在移動終端設(shè)備的使用基礎(chǔ)上，滿足隨時查看遠程監(jiān)控視頻的動態(tài)，從而提高了遠程監(jiān)控的服務(wù)質(zhì)量。

4.3在智能手機中的應(yīng)用

移動智能終端設(shè)備制造商需要及時檢查和更換設(shè)備，以保證設(shè)備的質(zhì)量，從而保證4G通信技術(shù)的普及。作為移動智能終端的設(shè)備智能手機，越來越廣泛的被人們使用。在移動互聯(lián)網(wǎng)的影響下，智能手機的應(yīng)用率高達79.7%，高出其他任何設(shè)備。從2014年11月份社交網(wǎng)絡(luò)的使用人數(shù)來看，人們使用社交網(wǎng)絡(luò)占據(jù)絕大部分（如圖2所示），其中在facebook月，使用人數(shù)最多。

5、結(jié)語

綜上所述，4G通信技術(shù)因為其技術(shù)先進、使用方便的特點，在吸納嗲社會被廣泛的普及，通過4G技術(shù)的應(yīng)用可以有效的提高通信速率、改善通信的質(zhì)量和實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適應(yīng)了社會的發(fā)展需求，滿足了人們的信息化和網(wǎng)絡(luò)化的生活要求，所以在電子商務(wù)、遠程教學等方面都會使用到4G通信技術(shù)，其在未來的發(fā)展空間非常大。

參考文獻

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篇6

關(guān)鍵詞：移動電子商務(wù)；英特網(wǎng)；無線接入技術(shù)；3G

中圖分類號：F724.6 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2009）07-0104-02

引言

英特網(wǎng)（Internet）和移動通信技術(shù)的出現(xiàn)，改變了人們傳統(tǒng)的生活、工作模式，打破了時間、地域的限制。移動電子商務(wù)（M-commerce）是通過移動通信技術(shù)與英特網(wǎng)有機結(jié)合所進行的電子商務(wù)活動。移動電子商務(wù)作為一種新型的電子商務(wù)方式，充分利用了移動無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點，是對傳統(tǒng)電子商務(wù)的有益的補充，具有非常廣闊的發(fā)展前景。近十年來，推動移動電子商務(wù)發(fā)展的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這些技術(shù)主要包括：無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）、移動IP（Mobile IP）、藍牙技術(shù)（Blue tooth）、無線局域網(wǎng)（WLAN）、通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）和第三代移動通信系統(tǒng)（3G）等。

一、移動電子商務(wù)

1.移動電子商務(wù)的定義及特點

目前，業(yè)界還沒有對移動電子商務(wù)的定義形成權(quán)威的、一致的認識，人們從不同的角度提出了不同的見解，這些見解各有不同出發(fā)點和含義。從技術(shù)的角度看，移動電子商務(wù)可看做電子商務(wù)的一個新的發(fā)展分支；但從應(yīng)用的角度來看，移動電子商務(wù)是對有線電子商務(wù)的整合與發(fā)展，是電子商務(wù)發(fā)展的新形態(tài)。一般而言，移動電子商務(wù)的定義應(yīng)包含“商務(wù)活動”、“英特網(wǎng)”和“無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”三部分。文獻[1]將移動電子商務(wù)定義為：“消費者在支持英特網(wǎng)的無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺上，借助移動的智能終端設(shè)備，完成商品或服務(wù)的購買或消費行為的社會經(jīng)濟活動?！?可見，移動電子商務(wù)可以定義為：通過移動的智能終端設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)和英特網(wǎng)結(jié)合所進行的電子商務(wù)活動。

通過移動電子商務(wù)，消費者可真正突破“時空限制”，隨時隨地獲取所需的服務(wù)、應(yīng)用、信息和娛樂。和傳統(tǒng)基于英特網(wǎng)的電子商務(wù)相比，移動電子商務(wù)具有以下幾個顯著的特點：（1） 交易不受時間和地點的限制；（2） 移動終端擁有者的身份相對固定，可方便的向消費者提供個性化移動交易服務(wù)；（3） 通過移動定位技術(shù)，可以提供與位置相關(guān)的交易服務(wù)。

2.推動移動電子商務(wù)發(fā)展的技術(shù)因素

移動電子商務(wù)同傳統(tǒng)電子商務(wù)的主要區(qū)別就是無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，而正是無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的快速發(fā)展，推動了移動電子商務(wù)的迅猛發(fā)展。從技術(shù)的角度看，推動移動電子商務(wù)發(fā)展的因素主要有以下三個。

（1）無線應(yīng)用協(xié)議的推出。如何將英特網(wǎng)的豐富信息及先進的業(yè)務(wù)引入到移動電話等無線終端設(shè)備當中，是實現(xiàn)移動電子商務(wù)需要解決的第一個問題。無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)，很好地解決了這個問題。無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)使移動英特網(wǎng)有了一個通行的標準，使移動電話等無線終端設(shè)備接入英特網(wǎng)成為了可能。

（2）無線接入技術(shù)的快速發(fā)展。早期無線接入技術(shù)如GSM、TDMA和CDMA數(shù)據(jù)傳輸速率很低，不適于英特網(wǎng)接入。而近年來得到廣泛使用的通用分組無線服務(wù)（GPRS）等接入技術(shù)，大大提高了無線數(shù)據(jù)傳輸速率。目前，世界各國大力推廣的第三代移動通信技術(shù)（3G），不僅可以克服傳統(tǒng)無線接入方式傳輸速率方面的缺陷，而且還可以支持寬帶多媒體數(shù)據(jù)傳輸，這將縮小有線和無線接入的差距，必將進一步推動移動電子商務(wù)的發(fā)展。

（3）移動終端技術(shù)的日趨成熟。移動終端技術(shù)本質(zhì)上是一種結(jié)合手持硬件、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)與移動應(yīng)用軟件的總稱。目前市面上各種個人數(shù)碼助理（PDA）、智能手機（SmartPhone）已經(jīng)隨處可見，各種移動智能終端設(shè)備不斷推陳出新，移動終端用戶也不斷攀升。這不僅給消費者使用移動終端進行電子商務(wù)提供可能，而且在數(shù)量上大大超過互聯(lián)網(wǎng)用戶的移動終端用戶更是為移動電子商務(wù)提供了巨大的市場。

3.移動電子商務(wù)系統(tǒng)組成

移動電子商務(wù)系統(tǒng)主要由移動商務(wù)應(yīng)用、移動終端設(shè)備、移動中間件和移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)施組成。（1）移動商務(wù)應(yīng)用主要是指移動電子商務(wù)為用戶提供的各種商品和服務(wù)活動；（2）移動終端設(shè)備就是指各種通過無線網(wǎng)絡(luò)接入英特網(wǎng)的終端設(shè)備，包括手機、個人數(shù)碼助理和筆記本等；（3）移動中間件是指連接電子商務(wù)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)層，如Express Q和WAP等，它們屏蔽了分布環(huán)境中異構(gòu)的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；（4）移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是指支持移動電子商務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。

二、移動電子商務(wù)的主要實現(xiàn)技術(shù)

1.無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）

無線應(yīng)用協(xié)議WAP是 Wireless Application Protocol的縮寫，它是由Motorola、 Nokia、 Ericsson和Phone. corn公司最早倡導和開發(fā)的，它的提出和發(fā)展是基于在移動中接入英特網(wǎng)的需要。WAP是開展移動電子商務(wù)的核心技術(shù)之一，它提供了一套開放、統(tǒng)一的技術(shù)平臺，使用戶可以通過移動設(shè)備很容易的訪問和獲取以統(tǒng)一的內(nèi)容格式表示的英特網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)信息和各種服務(wù)。通過WAP，手機可以隨時隨地、方便快捷地接入互聯(lián)網(wǎng)，真正實現(xiàn)不受時間和地域約束的移動電子商務(wù)。

2.移動IP（Mobile IP）

移動IP（Mobile IP）是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)小組（IETF）在1996年制定的一項開放標準。它的設(shè)計目標是能夠使移動用戶在移動自己位置的同時無須中斷正在進行的英特網(wǎng)通信。移動IP現(xiàn)在有兩個版本，分別為Mobile IPv4（RFC 3344）和Mobile IPv6（RFC 3775）。目前廣泛使用的仍然是Mobile IPv4。目前移動IP主要使用三種隧道技術(shù)，即IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝來解決移動節(jié)點的移動性問題。

3.藍牙（Blue Tooth）

藍牙（Blue Tooth） 是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月聯(lián)合推出的一項短程無線聯(lián)接標準。該標準旨在取代有線連接，實現(xiàn)數(shù)字設(shè)備間的無線互聯(lián)，以便確保大多數(shù)常見的計算機和通信設(shè)備之間可方便地進行通信。“藍牙”作為一種低成本、低功率、小范圍的無線通信技術(shù)，可以使移動電話、個人電腦、個人數(shù)字助理、便攜式電腦、打印機及其他計算機設(shè)備在短距離內(nèi)無須線纜即可進行通信?！八{牙”支持64kb/s實時話音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離為10m～100m，其組網(wǎng)原則采用主從網(wǎng)絡(luò)。

4.無線局域網(wǎng)（WLAN）

無線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN是Wireless Local Area Networks的縮寫，它是一種借助無線技術(shù)取代以往有線布線方式構(gòu)成局域網(wǎng)的新手段，可提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能，它支持較高的傳輸速率。它通常利用射頻無線電或紅外線，借助直接序列擴頻（DSSS）或跳頻擴頻（FHSS）、GMSK、OFDM和UWBT等技術(shù)實現(xiàn)固定、半移動及移動的網(wǎng)絡(luò)終端對英特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進行較遠距離的高速連接訪問。1997年6月，IEEE推出了802.11標準，開創(chuàng)了WLAN先河；目前，WLAN主要有IEEE802.11x與HiperLAN/x兩種系列標準。

4.通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）

GPRS的英文全稱為 General Packet Radio Service，中文含義為通用分組無線服務(wù)，是歐洲電信標準化組織（ ETSI）在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上制定的一套移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)標準。它利用“包交換”（Packet-Switched）的概念所發(fā)展出的一套無線傳輸方式。GPRS是2.5代移動通信系統(tǒng)。GPRS具有“數(shù)據(jù)傳輸率高”、“永遠在線”和“僅按數(shù)據(jù)流量計費”的特點，目前得到較廣泛的使用。

5.第三代移動通信技術(shù)（3G）

3G英文全稱為3rd Generation，中文含義為第三代數(shù)字通信。它是由衛(wèi)星移動通信網(wǎng)和地面移動通信網(wǎng)所組成，支持高速移動環(huán)境，提供語音、數(shù)據(jù)和多媒體等多種業(yè)務(wù)的先進移動通信網(wǎng)。國際電聯(lián)（ITU）原本是要把世界上的所有無線移動通信標準在公元2000年左右統(tǒng)一為全球統(tǒng)一的技術(shù)格式。但是由于各種經(jīng)濟和政治的原因，最終形成了三個技術(shù)標準即歐洲的WCDMA，美國的CDMA2000和中國的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中國大唐移動通信第一次提出并在無線傳輸技術(shù)（RTT）的基礎(chǔ)上與國際合作完成的。中文含義為“時分同步碼分多址接入”。 相對于其他兩個標準TD-SCDMA 具有頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、建網(wǎng)成本低和高效支持數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等優(yōu)勢。

總結(jié)

移動通信和英特網(wǎng)的完美結(jié)合造就了移動電子商務(wù)。在技術(shù)更新與社會需求的交替推動下，移動電子商務(wù)已經(jīng)產(chǎn)生了一個不可阻擋的發(fā)展趨勢，它必將對全球經(jīng)濟和技術(shù)進步產(chǎn)生更加深遠的影響。

參考文獻：

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篇7

關(guān)鍵詞：電力 繼電保護 可靠性 趨勢發(fā)展

中圖分類號：U224 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）05-0392-01

一、電力繼電保護的整體含義

隨著人們對電力質(zhì)量運行要求的不斷提升，繼電保護裝置已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，所謂的電力繼電保護裝置就是為了降低電力系統(tǒng)運行故障隱患，迅速及時的處理電力故障，縮減故障處理開支，維護電力系統(tǒng)維護的一種電氣裝置，該裝置動作于斷路器發(fā)出信號或者跳閘，因其獨特的電路保護特性，近年來被廣泛的應(yīng)用。

二、繼電保護裝置的要求及特點

1.繼電保護裝置的要求

繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、靈敏性和速動性的基本要求，在此基礎(chǔ)上，在實際應(yīng)用中，還需考慮經(jīng)濟性，在能實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全運行的前提下，盡量采用經(jīng)濟可靠的繼電保護裝置。

1.1可靠性

可靠性是對電力繼電保護裝置最重要、最根本的要求?？煽啃砸蟊Ｗo裝置應(yīng)有正確的動作，即不改動的時候不能有誤動作，該動的的時候不應(yīng)該有拒絕動作。保護裝置的誤動作和拒絕動作都會給整個電力系統(tǒng)帶來嚴重的危害，因此，為確保保護裝置動作的可靠性，必須保證裝置的設(shè)計原理、安裝調(diào)試等正確無誤，同時要求裝置各部件質(zhì)量可靠以提高整個裝置的可靠性。

1.2速動性

即要求繼電保護設(shè)備能在最短的時間內(nèi)對短路故障進行切除，從而減輕短路電流對系統(tǒng)設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，節(jié)約故障的處理時間

1.3靈敏性

指繼電保護裝置在其保護的范圍內(nèi)，對故障或異常工作情況的反應(yīng)能力，在設(shè)備或者線路在被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路故障時，保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中也有具體的規(guī)定。

2.繼電保護技術(shù)特點

繼電保護技術(shù)主要由以下幾個特點，首先自主化運行率提高，使得繼電設(shè)備具有很強的記憶功能，提高運行的精確度，其次，兼容性輔助功能強，統(tǒng)一標準做法的運用，方便于統(tǒng)一標準，并且裝置的體積偏小，盤位數(shù)量減少了，在此基礎(chǔ)上，可以增加其他的輔助功能。最后，操作性監(jiān)控管理好，該技術(shù)主要表現(xiàn)在不受外界環(huán)境影響下的主要部件，能夠產(chǎn)生一定的作用。

三、如何提高繼電保護的可靠性

安裝繼電保護裝置主要是為了保護電路運行過程中電路的各個配件安全性，所以提高繼電保護裝置的可靠性，可從以下幾個方面落實。第一，繼電保護裝置需檢驗應(yīng)注意的問題，將電流回路升流試驗和整組試驗放在本次檢驗最后運行，完成這兩項工作后，禁止再拔插件、改定值區(qū)等工作。第二，定值區(qū)問題，定值區(qū)數(shù)量的增加是電力系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)快速發(fā)展的一個重要體現(xiàn)，它能夠適應(yīng)繼電保護裝置運行的不同需求。從而確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。并且由于定值區(qū)數(shù)量不斷增加，人們對不同的定值數(shù)據(jù)管理會出現(xiàn)或大或小的問題，為此應(yīng)加強管理定值區(qū)，增加其專業(yè)技術(shù)人員及時調(diào)整數(shù)據(jù)更改記錄。第三，一般性檢查，一般性檢查的工作雖然沒有專項檢查要求難度高，但其檢查質(zhì)量的好壞直接影響到電力繼電保護裝置的運作，由于一般性檢查工作簡單，瑣碎，迄今為止還沒有引起人們重視，既沒有做到及時的進行一般性檢查，而且檢查時敷衍了事，沒有得到具體的實現(xiàn)，細微的細節(jié)都可能存在重大的安全隱患，所以一般性檢查的具體落實是提高繼電保護可靠性的重要方面。

四、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展

繼電保護技術(shù)當今趨勢是向計算機化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量數(shù)據(jù)通信一體化和自適應(yīng)控制技術(shù)發(fā)展。

1.計算機化

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其對微機保護的要求不斷提高除了保護的基本功能外，還應(yīng)具有強大的通信能力，高級語言編程等各方面功能，這樣，繼電保護裝置才能夠得到系統(tǒng)的故障較多的信息，對故障性質(zhì)、位置的判斷和距離檢測越加的準確，大大提高保護性能和可靠性。

2.網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)代信息和數(shù)據(jù)傳送工具已成為現(xiàn)代技術(shù)的中堅力量，它對各個工業(yè)領(lǐng)域都有著很大的影響，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的主要是將全系統(tǒng)各重要電氣設(shè)備保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)微機保護的網(wǎng)絡(luò)化。

3.智能化

電氣自動化是當代先進科學的核心技術(shù)，也是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志，他的發(fā)展對社會科技進步具有重要意義，因此，我們要時刻展望自動化在電氣工程中的應(yīng)用前景。我國為進一步提高自身產(chǎn)品，已加大了自主創(chuàng)新的發(fā)展力度，提倡研究人員研發(fā)更好的并且具有創(chuàng)新的產(chǎn)品，使我國電氣自動化技術(shù)得到更好的發(fā)展。

此外，我國正在逐步加大對電網(wǎng)的建設(shè)，電氣自動化為其的繼續(xù)發(fā)展拓寬了空間。

4.保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化下，保護裝置實際上就是一臺高性能，多功能的計算機，它可從多方面獲得電力系統(tǒng)運行和故障的所有數(shù)據(jù)和信息，也將它所獲得的信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端，其中在1992年，天津大學就提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了相關(guān)數(shù)字信號處理器為基礎(chǔ)的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

5.自適應(yīng)控制技術(shù)

自適應(yīng)繼電保護的概念出現(xiàn)于20世紀80年代，其指能夠根據(jù)電力系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的變化而迅速實時改變保護性能、特性的新型的繼電保護。自適應(yīng)繼電保護的基本思想就是使保護適應(yīng)盡可能多的電力系統(tǒng)各種變化，提升改善保護的性能，這項技術(shù)具有改善系統(tǒng)響應(yīng)、增強可靠性和節(jié)約經(jīng)濟成本等優(yōu)點，從而擁有著廣泛的前景。

五、結(jié)束語

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力能源已經(jīng)成為國家的主要能源之一，對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高產(chǎn)生了巨大的影響，而繼電保護裝置作為電力系統(tǒng)安全可靠運行的保障，其顯得尤為重要。隨著繼電保護技術(shù)的不斷成熟和管理制度的慢慢完善，相信日后繼電保護裝置的可靠性將會得到明顯的提高。

參考文獻

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篇8

關(guān)鍵詞:DSP;TMS320LF2407A;CAN;ADS7864;節(jié)點

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)24-6828-02

CAN(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng), 是一種多主方式的串行數(shù)控通信總線, 具有實時性、高可靠性和靈活性等優(yōu)點, 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到汽車工業(yè)、航空工業(yè)、工業(yè)控制、自動控制、智能大廈、電力系統(tǒng)、安全防護等各個自動化控制領(lǐng)域,成為國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。

數(shù)字信號處理器(DSP) 是一種運算速度快、數(shù)值處理能力強的微型處理器,目前已經(jīng)在通訊、圖像處理、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,CAN總線是一種通信速率高、抗干擾能力強、使用成本低的現(xiàn)場總線,已廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)中的檢測和執(zhí)行機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。他特別適用于系統(tǒng)分布比較分散、實時性要求高、現(xiàn)場環(huán)境干擾大的場合。

該文將TMS320L F2407A芯片和CAN總線等技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集中,基于對轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換精度的考慮,本系統(tǒng)還采用了ADS7864 作為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。ADS7864是TI公司推出的專為高速同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計的高速6通道同步采樣、12位的模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。將ADS7864與TMS320L F2407A DSP 芯片構(gòu)成數(shù)據(jù)采集部分,是一個較好的數(shù)據(jù)采集方案。該系統(tǒng)可以快捷地實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中的電壓、電流、功率、功率因數(shù)和頻率等重要的參數(shù)進行實時檢測、處理和傳輸。

1 DSP技術(shù)在通信工程上的應(yīng)用

DSP技術(shù)已勇于信息技術(shù)領(lǐng)域,尤其在通信領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。在通信與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面產(chǎn)品有呼叫處理系統(tǒng)、語音信箱系統(tǒng)、音頻/語音處理系統(tǒng)、高速調(diào)制/解調(diào)器、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器、遠程訪問服務(wù)器、分享式調(diào)制解調(diào)器、多信道調(diào)制解調(diào)器、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、遠程訪問集線器、網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)、語音識別與合成系統(tǒng)等。

目前DSP技術(shù)正朝著進一步提高速度、降低功耗及縮小體積等方面發(fā)展。DSP器件已能在3.3V工作電壓下達到執(zhí)行一條指令只需幾十納秒的運行速度。這種高速工作的低功耗DSP特別適用于數(shù)字式便攜電話。目前一般的處理能力為100MIPS,而內(nèi)含有多個DSP的多處理型和采用VLIW結(jié)構(gòu)的DSP, 其處理能力已達到1600MIPS。這可使Internet上的用戶將原需10分鐘下載的文件縮短為不到5秒種。

當前DSP市場有從廉價型到超高性能各類品種, 引人注目的是這些產(chǎn)品均以通信和多媒體應(yīng)用為中心。美國德州儀器公司提出“DSP解決方案”。其含義是不僅提供分立的DSP產(chǎn)品也提供綜合解決方案, 包括不可缺少的混合信號存儲器、ASIC乃至系統(tǒng)軟件。其背景在于支撐數(shù)字聯(lián)網(wǎng)多媒體。

隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)自動化程度也日益提高,通過現(xiàn)場總線技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護性?；贒SP的CAN總線通信系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)控制中起著越來越重要的作用。

2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

2.1 TMS320L F2407A 的主要特點

美國德州儀器公司生產(chǎn)的TMS320LF2407A芯片將實時信號處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身,特別適合于工業(yè)控制應(yīng)用。內(nèi)核采用哈佛結(jié)構(gòu),運算速度塊,最高可達40MIPS的執(zhí)行速度。具有豐富的通用輸入/ 輸出引腳。該芯片供電電壓為3.3V,降低了控制器的功耗;還提供了符合CAN2.0B規(guī)范要求的CAN通信模塊;一個16位的同步串行接口和串行通信接口模塊;具有低成本、低功耗、高速運算能力和高性能處理能力等優(yōu)點,因此該DSP芯片可以滿足此系統(tǒng)要求。

2.2 最小系統(tǒng)節(jié)點設(shè)計

TMS320LF2407A的CAN控制器模塊是一個完全的CAN控制器,該控制器是TMS320LF2407A的一個16位外設(shè)模塊,它完全符合CAN總線的CAN210B技術(shù)規(guī)范,只需要一個CAN 驅(qū)動芯片PCA82C250,就可以很容易地使DSP芯片接入CAN總線。

圖為n(最大為110)個節(jié)點控制器在CAN總線上的連接情況,構(gòu)成了CAN 總線控制的局域網(wǎng),如圖1所示。

PCA82C50是CAN協(xié)議控制器和物理總線間的接口,它是Philip s Semiconductors公司專門為汽車中高速通訊(高達1Mbps)應(yīng)用而設(shè)計的。此器件對總線提供差動發(fā)送能力,對CAN控制器提供差動接收能力,實際上擔負著節(jié)點邏輯電平和CAN總線差動電平之間的電平轉(zhuǎn)換任務(wù)。

在本設(shè)計方案中采用了CAN總線技術(shù)。該總線技術(shù)具有獨特的機制,其主要有以下幾個優(yōu)點:網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不分主動主從;采用非破壞總線仲裁,支持競爭;傳輸距離遠,通信速度較高,組網(wǎng)靈活;其報文采用短幀結(jié)構(gòu),傳輸時間短,受干擾小,具有自己的協(xié)議等,所以現(xiàn)場總線CAN 以其自身的優(yōu)點有效支持分布式控制系統(tǒng)或成為實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。考慮到CAN總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俾屎涂垢蓴_性,CAN通信方案做了如下幾方面設(shè)計:DSP的CANRX和CAN TX先通過74LVC04A進行3.3V與5V的電平匹配,然后再通過高速光隔TL P113與TJA1050連接,實現(xiàn)了總線的電氣隔離;采用了TJA1050作為驅(qū)動器代替以往的PC82C250,TJA1050的優(yōu)點是完全符合ISO11898標準;高速率最高達1Mbit/s;電磁抗干擾性能好;不上電的節(jié)點不會對總線造成擾動;輸出驅(qū)動器受到溫度保護;至少可以連接110個節(jié)點。數(shù)字電源VCC和GND是用小功率隔離模塊DC/DC進行一次隔離后得到的,增加了通信的抗干擾能力。CAN通信接口電路如圖2所示。

2.3 采集模塊電路設(shè)計

該部分電路采用ADS7864作為A/ D轉(zhuǎn)換芯片,ADS7864是一種高速、低功耗、六通道、同時采樣保證無失碼的雙12位A/D轉(zhuǎn)換器,主要應(yīng)用于電機控制、三相電源控制等領(lǐng)域。信號調(diào)理部分采用互感器對電網(wǎng)信號進行隔離變化,所選用的是電流型互感器,既可測電壓也可測電流,輸入/輸出額定電流6mA/6mA,再采用普通運算放大器LM324構(gòu)成電流電壓轉(zhuǎn)換器,運放工作在放大狀態(tài),輸出-5～+ 5V信號。從調(diào)理部分得到的雙極性模擬信號經(jīng)過運算放大器OPA340組成的轉(zhuǎn)換電路變成0～5V的輸入信號,接入ADS7864的+IN和-IN端子,如圖3所示。

ADS7864使用獨立的8MHz有源時鐘,由5V電源供電。TMS320LF2407A供電電壓是3.3V,而ADS7864供電電壓是5V,所以二者接口需電平轉(zhuǎn)換,ADS7864的16位數(shù)據(jù)線經(jīng)過SN74LVTH16245A電壓轉(zhuǎn)換芯片再與DSP相連,片選信號CS和讀信號RD分別由2407A的外部I/O空間選通信號Is和讀信號RD經(jīng)電平匹配模塊引入,它的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標志信號BUSY同樣須經(jīng)電平匹配模塊引到2407A的XINT1。ADS7864同時采到6路輸入信號并將它們保存在保持寄存器,然后順序啟動轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)換的結(jié)果分別存放在6個寄存器中,轉(zhuǎn)換完后發(fā)出BUSY中斷信號,DSP響應(yīng)中斷,順序讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果,然后再進行下一次采樣、轉(zhuǎn)換。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

CAN通信模塊的主程序流程圖如圖4所示,它有多個控制對象,如電傳感器器的控制、開關(guān)控制等。 它通過CAN總線發(fā)出各種控制指令和數(shù)據(jù),總線上的其他節(jié)點按照預(yù)先的編程獲取自己相應(yīng)的信息。同時其主程序控制中所需的各種變量參數(shù)也主要是通過CAN總線來獲取。

TMS320LF2407A的CAN控制器模塊在有效工作前必須進行初始化。如圖5所示,CAN控制器的位定時器初始化工作只有在配置模式下才能完成,通過編程設(shè)置主控制器MCR的CCR位為1,可以設(shè)置CAN模塊為配置模式。只有全局寄存器GSR的狀態(tài)位CCE置1,確認初始化請求后,才可以進行初始化操作。然后,位定時器BCRn就可以進行寫操作,配置正確的CAN通信波特率、同步跳轉(zhuǎn)寬度、采樣次數(shù)和重同步方式。最后,通過編程將CCR位設(shè)置為0后,CAN模塊正常工作模式被激活。在對郵箱初始化之前,必須禁止相應(yīng)郵箱的使能位,設(shè)置每個郵箱對應(yīng)使能位為0。通過編程設(shè)置主控制器MCR中的數(shù)據(jù)域改變請求位(CDR位)為1,對CAN模塊發(fā)出數(shù)據(jù)域改變請求。然后,配置郵箱的標識符、控制寄存器和數(shù)據(jù)區(qū)。最后,通過編程將主控制器MCR中的數(shù)據(jù)域改變請求位(CDR位)清0后,進入正常工作模式,再設(shè)置相應(yīng)郵箱的使能位為1。

4 結(jié)束語

該文將DSP和CAN總線等技術(shù)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)通信系統(tǒng)模擬量采集和測量中,詳細闡述了實際應(yīng)用中的數(shù)據(jù)通信節(jié)點設(shè)計、模數(shù)轉(zhuǎn)換和CAN 接口電路。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的速度和精度使電壓、電流和功率等基本遙測量的采集、計算、分析更為快捷,CAN 通信符合現(xiàn)場要求,在實際應(yīng)用中取得良好的效果,也為相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的電量檢測提供了一定的參考。

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篇9

摘要：[HTK]文章簡述了目前數(shù)字圖書館館藏資源的可視化現(xiàn)狀及現(xiàn)有的可視化技術(shù)，分析了館藏時間結(jié)構(gòu)模型、館藏學科分類結(jié)構(gòu)模型、館藏等級結(jié)構(gòu)模型，提出了數(shù)字圖書館館藏資源可視化服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計方案，并重點介紹了系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計、覆蓋率模塊設(shè)計、利用率模塊設(shè)計及數(shù)據(jù)通信與接口模塊的設(shè)計。

中圖文分類號：G250文獻標識碼：A論文編號：1003-1588（2015）06-0080-03

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[KH*3D]

收稿日期：2015-04-30

作者簡介：[HTK]莫耀評（1975―），南寧職業(yè)技術(shù)學院圖書館館員。[FQ）][HT]

把查詢到的館藏資源數(shù)據(jù)信息以視覺的形式展現(xiàn)出來，達到數(shù)據(jù)信息資源的溝通和傳達直觀化，即是圖書館館藏資源的可視化技術(shù)。館藏數(shù)據(jù)資源的可視化使讀者不但可以了解數(shù)據(jù)的最基本特點，還能看到以多種技術(shù)手段展現(xiàn)的目標信息，這樣用戶可以很明確地了解到其所需求的目標數(shù)據(jù)信息的狀態(tài)。

[BT3]1數(shù)字圖書館館藏資源可視化現(xiàn)狀分析

1.1大數(shù)據(jù)時代給資源可視化帶來的挑戰(zhàn)

世界權(quán)威組織機構(gòu)統(tǒng)計的調(diào)查曾指出：網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息資源以每年50%的速度在增長。隨之出現(xiàn)的云計算技術(shù)也點燃了人們對大數(shù)據(jù)的研究熱情，在圖書館館藏資源可視化技術(shù)的研究過程中，大數(shù)據(jù)所占的比重也越來越大。圖書館館藏信息數(shù)據(jù)資源不僅數(shù)量在不斷增加，其復(fù)雜程度也在不斷增強，因此如何將大量紛繁復(fù)雜的館藏資源信息數(shù)據(jù)清晰直觀地展現(xiàn)在用戶面前是當前圖書館館藏資源可視化研究的一大挑戰(zhàn)。

海量且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息的存儲、傳輸、并行化和不確定的量化等是可視化研究的難題所在。首先，館藏資源數(shù)據(jù)信息的存儲所存在的問題是數(shù)據(jù)數(shù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此存儲時所需要的相應(yīng)空間就大，對空間結(jié)構(gòu)的要求較嚴謹。其次，館藏資源數(shù)據(jù)信息的傳輸對所需傳輸速度和所占寬度要求更高。目前圖書館館藏資源的傳輸速度難以滿足用戶需求是大數(shù)據(jù)下館藏資源可視化技術(shù)研究的難點。

1.2館藏資源越來越豐富引發(fā)的問題

目前即使互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛，可在一些領(lǐng)域特別是在科研院所，首選的信息資源還是圖書館館藏資源。因為圖書館經(jīng)過這么多年的積累和沉淀不僅有濃厚的文化氛圍，更有系統(tǒng)的專業(yè)知識和豐富的館藏資源，這是互聯(lián)網(wǎng)資源無法可比的。

隨著人們對與數(shù)字圖書館相關(guān)的多媒體大數(shù)據(jù)信息研究的深入，圖書館與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合也逐漸成為一種趨勢。現(xiàn)在，人們對館藏資源可視化的研究主要包括可視化檢索研究與可視化檢索結(jié)果研究。數(shù)字圖書館信息資源可視化的過程中，館藏資源的數(shù)字化也是個大問題，有些資源的保存介質(zhì)是很久以前的紙，這些信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫錄入工作并不容易，在很大程度上影響到數(shù)字圖書館館藏資源的可視化過程。

[BT3]2數(shù)字圖書館館藏資源可視化現(xiàn)有技術(shù)研究

2.1基于幾何的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

數(shù)據(jù)的表達形式采用幾何或幾何投影的方法稱為基于幾何的信息數(shù)據(jù)可視化，該方法的采用使用戶能很容易找到目前信息（見圖1）。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，信息量大且復(fù)雜的數(shù)據(jù)比較適合基于幾何的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)。因為該技術(shù)能清晰地表達出大量復(fù)雜數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系，能為用戶勾勒出一幅流程清晰、邏輯明確的幾何圖像。當然該方法也有不足之處，有時由于信息數(shù)據(jù)過于復(fù)雜，數(shù)據(jù)量又特別大，這樣勾畫的幾何圖像有重疊的可能，這樣一來用戶會很難讀懂圖形的含義。

2.2面向像素的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

可視化系統(tǒng)VisDB開發(fā)應(yīng)用充分證明了面向像素數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的強大優(yōu)勢。該技術(shù)原理簡單易懂，如圖2所示，右邊設(shè)為一個數(shù)據(jù)項，經(jīng)過某種映射變換對應(yīng)到特定的屏幕上，與這個屏幕上的像素對應(yīng)，一個數(shù)據(jù)項能對應(yīng)幾個屏幕上的窗口表示不同的數(shù)據(jù)屬性值。

[3]有兩種方法可以實現(xiàn)面向像素的信息資源可化技術(shù)，一種是單獨查找，另一種是利用查找。第一種方法主要是對數(shù)據(jù)項進行排序，排序的依據(jù)是數(shù)據(jù)項的屬性值，然后在顯示屏上顯示排序后的數(shù)據(jù)值，這種方法使用起來既方便又有很有效果。第二種方法通過數(shù)據(jù)值與所查目標數(shù)據(jù)的一致程度對顏色進行匹配。該方法的流程非常切合實際，它采用特定的距離函數(shù)來估算數(shù)據(jù)項的屬性值和查詢值從而得到匹配值。這種方式能如實地反映兩者之間的符合程度，距離函數(shù)的值越小說明所查找的數(shù)據(jù)越接近目標信息數(shù)據(jù)。

2.3基于圖標的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

[3]把數(shù)據(jù)集中的各個數(shù)據(jù)項都映射成圖標的方式被稱為基于圖標的數(shù)據(jù)資源可視化技術(shù)，該技術(shù)在可視化技術(shù)中也是非常重要的。這種技術(shù)中的圖標部分是由數(shù)據(jù)項的維數(shù)決定的，數(shù)據(jù)項是幾維該圖標就有幾部分，圖標的部分與數(shù)據(jù)項的維數(shù)是一一對應(yīng)的關(guān)系。

近年來，基于圖標的可視化技術(shù)不斷發(fā)展，并逐漸形成多個分支，其中最典型的當屬Chemoff-faces，它是目前基于圖標的可視化技術(shù)中應(yīng)用最廣的。通過應(yīng)用該技術(shù)能將數(shù)據(jù)項的兩個維度映射當作顯示的兩個坐標，其他的維度映射成具體的形狀。

2.4基于層次的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

[2]該項技術(shù)比較適合應(yīng)用在層次關(guān)系比較明確的數(shù)據(jù)集合中，這一點從基于層次的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的名稱中就能看出。樹圖是基于層次的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的一種，具有代表性。該技術(shù)中樹上的每個節(jié)點代表著數(shù)據(jù)項的屬性值，各個子節(jié)點相加的和等于父節(jié)點的值。該技術(shù)能夠把復(fù)雜的數(shù)據(jù)集進行分層處理，能夠理順數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。

[BT3]3數(shù)字圖書館館藏資源可視化結(jié)構(gòu)模型研究

3.1館藏時間結(jié)構(gòu)模型

數(shù)字圖書館館藏時間結(jié)構(gòu)模型主要是對館藏時間順序的研究，該模型有助于對數(shù)字圖書館的各類圖書信息進行整理和規(guī)范。通過對館藏資源信息的整理能夠發(fā)現(xiàn)館中圖書量的增長情況，能夠如實反映圖書館的圖書使用情況。

3.2館藏學科分類結(jié)構(gòu)模型

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展變化和科學技術(shù)學科間的交叉及滲透，在高校及相關(guān)教育部門內(nèi)出現(xiàn)了各種各樣的學科分類新標準，更值得一提的是，這些學科還在不斷地細化及分解。館藏數(shù)據(jù)信息資源學科分類在很大意義上是為了觀察并及時反映圖書文獻資源的內(nèi)容和信息能否為現(xiàn)代信息化教育事業(yè)、科學技術(shù)研究及社會職業(yè)分工等提供一些數(shù)據(jù)，為決策者服務(wù)。館藏資源學科分類模型可以利用圖書分類信息表去了解城市圖書館及高新圖書館內(nèi)文獻的學科覆蓋范圍，特別是重點學科文獻的種類和數(shù)量的變化情況，為圖書管理者對圖書文獻的使用及采購決策提供依據(jù)。

3.3館藏等級結(jié)構(gòu)模型

現(xiàn)代數(shù)字圖書館館藏數(shù)據(jù)資源由于管理和科研的需要被人為地劃分為一些特定的等級，如目前比較流行的劃分原則有圖書館藏的作用、圖書館特定的相關(guān)功能需求、圖書閱讀人員的文化水平情況等。圖書館藏數(shù)據(jù)資源信息等級結(jié)構(gòu)模型不但能表現(xiàn)出現(xiàn)存圖書文獻資源的利用情況，還能反映出閱讀者對知識文化需求的解決情況。世界各地的圖書館管理者對館藏數(shù)據(jù)文獻資源的等級具有各不一樣的劃分標準，目前我國較多地方的圖書館部門及相關(guān)院校的圖書館機構(gòu)采用五等級法，即劃分為甲、乙、丙、丁、戊級。現(xiàn)階段教育部對大多數(shù)本科院校館藏數(shù)據(jù)資源的評估主要是依據(jù)其藏書的數(shù)量評定的，如大于180冊/人為A級，大于150冊/人為B級，大于100冊/人為C級。我們可以通過這些館藏數(shù)據(jù)資源的等級結(jié)構(gòu)模型來分析圖書館內(nèi)閱讀者的平均可借閱文獻種類和數(shù)量，同時還能看出這些數(shù)值隨著時間的推進或是隨著館藏資源學科信息分類后的變化情況，能更好地實現(xiàn)館藏資源的可視化。

[BT3]4數(shù)字圖書館館藏資源可視化服務(wù)設(shè)計

4.1可視化服務(wù)總體架構(gòu)設(shè)計

筆者在考慮圖書館學習者的實際需求的情況下，在原來B/S系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種面向用戶的可視化服務(wù)構(gòu)架。該系統(tǒng)是在圖書館館藏資源的基礎(chǔ)之上設(shè)計的一種面向用戶的可視化服務(wù)架構(gòu)，主要有可以用來展示可視化服務(wù)所有類型的服務(wù)效果情況的前臺瀏覽器UI；可以作為請求館藏所有數(shù)據(jù)資源的可視化服務(wù)情況的中間數(shù)據(jù)通信部分；可以用來組織、整理監(jiān)控館藏資源數(shù)據(jù)庫和其模型庫的后臺服務(wù)器部分（見圖3）。

如上圖所示，圖書館館藏可視化服務(wù)系統(tǒng)需要設(shè)計的模塊有：結(jié)構(gòu)可視化設(shè)計、館藏資源覆蓋率可視化設(shè)計、館藏資源利用率可視化設(shè)計及數(shù)據(jù)模型管理及其通信部分設(shè)計等。

4.2圖書館藏結(jié)構(gòu)可視化模塊設(shè)計

針對現(xiàn)代圖書館內(nèi)館藏資源的結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)模型的可視化主要是在幾何元素的基礎(chǔ)上建立的可視化相關(guān)理論技術(shù)。目前較多利用的方法是平行坐標法，但具體實現(xiàn)這種方法的工具是報表，這是因為館藏數(shù)據(jù)資源模型的影響因素較多、縱橫坐標的參數(shù)值特別復(fù)雜且具有不確定性。但這種方法使用的報表的結(jié)構(gòu)形式與以往其他形式的老版本報表有很大不同，主要體現(xiàn)在此報表有動態(tài)變化的數(shù)據(jù)、趨勢性的參數(shù)值、報告和表格融合成一體的結(jié)構(gòu)。

館藏資源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型的可視化報表的圖表內(nèi)容包括圖書的種類數(shù)量、每類型圖書的冊數(shù)量、各種類型之間的比例關(guān)系、平均每人可借的最大數(shù)量圖書比例等。報表中的圖和表分布代表不同的意思，其中條狀的圖形表現(xiàn)的是圖書的類型數(shù)量和冊數(shù)量；線狀的圖形表示的是比例情況。值得一提的是，圖書館可視化報表方便了人們對每個維度表示內(nèi)容的數(shù)據(jù)形式的了解，還具有直接聯(lián)機打印數(shù)據(jù)可視圖片的功能。

4.3數(shù)據(jù)通信與接口模塊的設(shè)計

要想實現(xiàn)圖書館館藏數(shù)據(jù)的可視化，前臺界面效果和系統(tǒng)后臺管理服務(wù)器應(yīng)直接連接起來，其需要系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)資源間的相互通信及其間的數(shù)據(jù)接口。此模塊設(shè)計中的數(shù)據(jù)接口功能主要是：①利用對集成電路芯片的封裝來顯示圖書館館藏資源信息數(shù)據(jù)。②由外觀頁面顯示平臺對上面的數(shù)據(jù)接口進行數(shù)據(jù)和信息的技術(shù)訪問。③資源服務(wù)系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)接口接到訪問信息后便與后臺服務(wù)器進行數(shù)據(jù)和資源信息的交互，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互傳遞。其中，可視化系統(tǒng)平臺提供的數(shù)據(jù)服務(wù)形式是已經(jīng)經(jīng)過封裝后的具有相對統(tǒng)一的標準格式的數(shù)據(jù)，其通過服務(wù)器再傳遞到前臺顯示界面內(nèi)，此時具有可視化特定顯示要求的信息數(shù)據(jù)已被傳遞結(jié)束（見圖4）。

[T0523.TIF，B]

[TS（][HT5”SS][Z]圖4數(shù)據(jù)通信接口模塊框架圖[TS）]

圖書館館藏資源信息可視化服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計因為有了數(shù)據(jù)通信接口這個特定的模塊，從而使系統(tǒng)內(nèi)部前后臺的設(shè)計研發(fā)具有相對可以分開的效果，因此使用過程中如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有任何不足和需要改進的地方，都可以對此可視化服務(wù)系統(tǒng)進行性能優(yōu)化和功能改進以及系統(tǒng)信息擴展。

[BT3]5結(jié)論

隨著可視化技術(shù)的不斷發(fā)展和逐步完善，數(shù)字化圖書館館藏資源的可視化也會逐漸成熟。并且，可視化技術(shù)的應(yīng)用將會進一步提高數(shù)字圖書館信息服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)能力，從而使其能更好地發(fā)揮數(shù)字圖書館信息服務(wù)的功能。

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篇10

關(guān)鍵詞：串行通訊；參數(shù)設(shè)定；數(shù)據(jù)傳輸；DNC加工

中圖分類號：TN914 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）36-0018-04

隨著數(shù)控機床在機械制造業(yè)中，特別是在航空、航天、汽車等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，數(shù)控機床所加工的產(chǎn)品零件形狀越來越復(fù)雜，依靠自動編程軟件所生成的數(shù)控程序代碼容量也越來越大，那么，如何可靠地將大容量的數(shù)控程序代碼送入數(shù)控系統(tǒng)成為數(shù)控加工的關(guān)鍵。

現(xiàn)如今的數(shù)控機床系統(tǒng)大多具備RS-232串行接口，通過數(shù)控系統(tǒng)的RS-232串口與外部計算機之間連接實現(xiàn)串行通訊，是準確可靠傳送數(shù)控代碼的一種有效方法。本文借助南京第一機床廠有限公司生產(chǎn)的VCM-800（FANUC 0i Mate-MD系統(tǒng)）加工中心機床提供的RS-232C串行接口平臺，介紹通過RS-232C串口實現(xiàn)通訊系統(tǒng)硬件連接、通訊參數(shù)設(shè)置以及數(shù)據(jù)雙向傳輸和DNC加工的方法。

1 數(shù)據(jù)串行通訊系統(tǒng)改造與連接

1.1 通訊系統(tǒng)組成

（1）南京第一機床廠有限公司VCM-800（FANUC 0i Mate-MD系統(tǒng)）加工中心機床，配有9針和25針RS-232C串行接口；（2）裝有UG NX6.0軟件的PC機，提供9針串口COM1；（3）可實現(xiàn)數(shù)控編程、文件智能比較、刀位軌跡三維模擬以及DNC傳輸功能的CIMCO軟件公司通訊軟件CIMCO Edit V5；（4）一頭9針、另一頭9槽式RS-232通訊電纜。

1.2 串行通訊系統(tǒng)改造與連接

1.2.1 通訊電纜線路連接改造。RS-232C串口是數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）和數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）間的一個接口，其引腳及功能見表1。其中，RXD（接收數(shù)據(jù)）、TXD（發(fā)送數(shù)據(jù)）、GND（信號地）是三條最基本的連接端，DSR（數(shù)據(jù)準備好）、DTR（數(shù)據(jù)終端準備好）、RTS（請求發(fā)送）、CTS（清除發(fā)送）是硬件聯(lián)絡(luò)端口。PC機COM口各針腳及含義與RS-232C各針腳的含義對應(yīng)相同，即2-RXD、3-TXD、5-GND。由于在發(fā)送數(shù)據(jù)前，發(fā)送端給出發(fā)送信號請求，接收端發(fā)出數(shù)據(jù)終端準備好信號，發(fā)送端的DSR（數(shù)據(jù)準備好）接收到對方的DTR（數(shù)據(jù)終端準備好）信號后，開始在TXD上傳送數(shù)據(jù)。所以，在軟件握手協(xié)議情況下，只要保證“發(fā)對收、收對發(fā)、地對地”接線，就可以通信。現(xiàn)數(shù)控機床和PC機串口均為9針式，而提供的RS-232通訊電纜則是一頭針式、一頭槽式，必須將針式端改為槽式，通訊電纜接線方法：一端的“TXD發(fā)送數(shù)據(jù)”腳與另一端的“RXD接收數(shù)據(jù)”腳相連，“RXD接收數(shù)據(jù)”腳與“TXD發(fā)送數(shù)據(jù)”腳相連，“GND信號地”對應(yīng)相接，其接法如圖1

所示。

表1 RS-232C串口的引腳功能

DB-9串行口的針腳 功能

1-DCD 載波檢測

2-RXD 接收數(shù)據(jù)

3-TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)

4-DTR 數(shù)據(jù)終端準備好

5-GND 信號地

6-DSR 數(shù)據(jù)準備好

7-RTS 請求發(fā)送

8-CTS 清除發(fā)送

9-RI 振鈴指示

圖1 通訊電纜接線

1.2.2 串行通訊系統(tǒng)硬件連接。通過RS-232通訊電纜將外設(shè)PC機與FANUC 0i Mate-MD數(shù)控系統(tǒng)進行連接，RS-232電纜的DB9端（9槽）與PC機COM1串口（9針）連接，通訊電纜的另一端（9槽）與數(shù)控系統(tǒng)的RS-232C串口（9針）相連。通訊方式采用三線通訊協(xié)議，握手協(xié)議選擇Software（Xon/Xoff）。

1.2.3 通訊系統(tǒng)連接注意點：（1）通訊電纜連接PC機和數(shù)控系統(tǒng)需在斷電的情況下進行；（2）通訊電纜應(yīng)使用長度≤15m的雙絞屏蔽電纜；（3）數(shù)控機床與計算機可靠接地；（4）禁止在通電情況下任意插拔通訊電纜。

2 數(shù)控機床與PC機數(shù)據(jù)通訊

使用RS-232C串口實現(xiàn)PC機與數(shù)控系統(tǒng)通信之前，必須要對通訊軟件、PC機和數(shù)控系統(tǒng)中與數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)的參數(shù)進行正確的設(shè)置。

2.1 PC側(cè)通訊參數(shù)設(shè)置

2.1.1 PC機通訊參數(shù)設(shè)置。打開PC機控制面板，雙擊“打印機和其他硬件”，雙擊“系統(tǒng)”，在“系統(tǒng)屬性”對話框中選擇“硬件”下的“設(shè)備管理器”，打開“設(shè)備管理器”對話框，雙擊“端口”下的“通訊端口”，出現(xiàn)“通訊端口屬性”對話框，選擇“端口設(shè)置”，設(shè)置波特率為9600bps、數(shù)據(jù)位為8、奇偶校驗為“無”、停止位為2、流控制（握手協(xié)議）為“Xon/Xoff”等。

圖2 通信軟件參數(shù)設(shè)置

圖3 系統(tǒng)“設(shè)定”數(shù)據(jù)頁面

2.1.2 CIMCO Edit V5通訊軟件參數(shù)設(shè)置。運行CIMCO Edit V5通訊軟件，選擇[機床通訊]/DNC設(shè)置，打開“DNC設(shè)置”頁面，選擇機床后點擊“設(shè)置”，根據(jù)電腦配置選擇通訊串口COM1，設(shè)置波特率為9600bps、奇偶校驗為“無”、停止位為2、數(shù)據(jù)位為8，流控制為“軟件”，詳見圖2。點擊“確定”回到“DNC設(shè)置”頁面，即可看到設(shè)置的參數(shù)信息，選擇“機床類型”為“ISO Milling”，“確定”，完成通訊軟件參數(shù)設(shè)置。

2.2 FANUC 0i Mate-MD數(shù)控系統(tǒng)通訊參數(shù)設(shè)置

2.2.1 數(shù)控系統(tǒng)通訊參數(shù)。VCM-800機床系統(tǒng)提供兩個通訊串口：9針串口1與25針串口2，兩個串口對應(yīng)了1、2兩個通道，可通過機床面板上的[SYSTEM]功能鍵設(shè)定I/O通道參數(shù)來激活對應(yīng)的通道，通道與參數(shù)對應(yīng)關(guān)系見表2，本例設(shè)置I/O=1，即選擇通道1。在使用RS-232C串口通信前，還需設(shè)定對應(yīng)通道的通信參數(shù)，如波特率、停止位、數(shù)據(jù)位等，這些參數(shù)應(yīng)與PC機及通信軟件中設(shè)置的通訊參數(shù)一致。需要設(shè)置的通訊參數(shù)及含義見表3。

表2 通道與參數(shù)對應(yīng)表

通道 參數(shù) 備注

I/O=0

（通道1） 00101 停止位及其他

00102 輸入/輸出設(shè)備規(guī)格

00103 波特率

I/O=1

（通道1） 00111 停止位及其他

00112 輸入/輸出設(shè)備規(guī)格

00113 波特率

I/O=2

（通道2） 00121 停止位及其他

00122 輸入/輸出設(shè)備規(guī)格

00123 波特率

表3 機床通訊參數(shù)及含義

參數(shù)號 參數(shù)含義

00020 RS-232C串行端口1∶9針

00100 設(shè)定程度段結(jié)尾及是否進行注釋檢查

00111 設(shè)定停止位、輸出代碼格式等

00112 I/O設(shè)備規(guī)格設(shè)定

00113 波特率設(shè)定為9600bps

00000 輸入/輸出代碼為ASCII時需設(shè)定

2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)通訊參數(shù)設(shè)置方法。

（1）選擇機床面板上的MDI方式，按[OFS/SET]功能鍵，選擇[設(shè)定]軟鍵，出現(xiàn)圖3“設(shè)定”數(shù)據(jù)頁面，將“寫參數(shù)”選項從“0”改為“1”，參數(shù)即處于可改寫狀態(tài)。

（2）在MDI方式下，按[SYSTEM]功能鍵，選擇[參數(shù)]軟鍵，調(diào)出“參數(shù)”頁面，輸入需要修改的參數(shù)號，按下[號搜索]軟鍵，將光標定位到需修改的參數(shù)位處，輸入?yún)?shù)值，按[輸入]軟鍵，參數(shù)值即被設(shè)定。

（3）再次進入“設(shè)定”數(shù)據(jù)頁面，將“寫參數(shù)”選項從“1”改為“0”，參數(shù)即處于寫保護狀態(tài)，按[RESET]鍵。

（4）選擇MDI方式[SYSTEM]功能鍵[系統(tǒng)]軟鍵[+]翻頁鍵[所有I/O]軟鍵[程序]軟鍵，可顯示所設(shè)置的系統(tǒng)通信參數(shù)信息，參數(shù)信息與參數(shù)對應(yīng)關(guān)系如下：

2.3 數(shù)據(jù)雙向傳輸與DNC加工調(diào)試

2.3.1 從PC機到數(shù)控機床的程序傳輸方法與操作

步驟：

（1）數(shù)控加工程序文檔生成。運行UG NX6.0軟件，調(diào)用建模模塊繪制零件的三維模型，調(diào)用數(shù)控加工模塊定義零件加工參數(shù)并生成數(shù)控加工仿真軌跡，最后調(diào)用后處理模塊生成零件數(shù)控程序代碼，另存為寫字板或記事本文檔，并按照以下格式進行修改，建立文本文檔。

%

O××××（程序名，也可用“：”代替地址“O”）

…程序段

…

%

圖4 PC機到CNC數(shù)據(jù)通訊過程

圖5 CNC到PC機數(shù)據(jù)通訊過程

（2）加工程序傳輸操作：

遵循接收者等待的原則，在機床操作面板上選擇EDIT方式[PROG]功能鍵，出現(xiàn)“程序”編輯頁面按下[操作]軟鍵[+]翻頁鍵[輸入出]軟鍵[F讀取]軟鍵鍵入程序號（如6543），按下[O設(shè)定]軟鍵按下[執(zhí)行]軟鍵，顯示屏出現(xiàn)閃爍的“輸入”，機床系統(tǒng)進入接收等待狀態(tài)。

在CIMCO通訊軟件中，點擊“機床通訊”菜單下的“發(fā)送文件”，選擇機床設(shè)備、程序所在的路徑和程序名后，點擊“打開”，加工程序即從PC機傳送到數(shù)控系統(tǒng)，PC機屏幕上顯示發(fā)送進度及狀態(tài)，數(shù)控系統(tǒng)接收完畢后，顯示屏上的“輸入”顯示消失。數(shù)據(jù)傳送過程如圖4所示。

2.3.2 從CNC系統(tǒng)到PC機的數(shù)據(jù)傳輸方法與操作步驟：

（1）在CIMCO Edit V5通訊軟件中，點擊“機床通訊”菜單下的“接收文件”，選擇機床設(shè)備、指定數(shù)據(jù)存放的路徑和名稱后，進入接收等待狀態(tài)。

（2）在機床操作面板上選擇EDIT方式[PROG]功能鍵，出現(xiàn)“程序”編輯頁面按下[操作]軟鍵[+]翻頁鍵[輸入出]軟鍵[F輸出]軟鍵鍵入要輸出的程序號（如0126），按下[O設(shè)定]軟鍵按下[執(zhí)行]軟鍵，CNC顯示屏出現(xiàn)閃爍的“輸出”，數(shù)據(jù)即由CNC端傳送到PC機端，完成輸出處理后，數(shù)控系統(tǒng)顯示屏上的“輸出”顯示消失。數(shù)據(jù)接收過程如圖5所示。

2.3.3 DNC加工方法：

當加工程序的容量超過數(shù)控系統(tǒng)的存儲容量時，采用一次性數(shù)據(jù)傳輸方法是行不通的，此時可采用DNC加工方式解決系統(tǒng)存儲容量不足的問題。DNC加工方式下，程序仍存放在PC機中，由數(shù)控系統(tǒng)通過通訊系統(tǒng)邊讀取邊加工。DNC加工方式通訊參數(shù)設(shè)置同上，傳輸過程步驟為：

（1）選擇DNC方式，將面板“進給倍率”撥到較小位置，按下“循環(huán)啟動”按鈕，系統(tǒng)處于接收等待狀態(tài)。

（2）在CIMCO Edit V5通訊軟件中，點擊“機床通訊”菜單下的“發(fā)送文件”，選擇機床設(shè)備、程序所在的路徑和程序名后，點擊“打開”，加工程序即由PC機向CNC系統(tǒng)傳送，進入DNC加工狀態(tài)。

3 結(jié)語

本文采用RS-232C串口和通訊電纜實現(xiàn)PC機與FANUC 0i系統(tǒng)之間可靠的雙向數(shù)據(jù)傳輸，不僅解決了大容量程序傳輸難的問題，同時通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)還可以實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)備份，在數(shù)控機床使用過程中，當機床遇到參數(shù)意外丟失的情況下，可以快速得以恢復(fù)，保證機床正常工作。

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