时间：2023-03-02 15:06:50
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1.以太高坡同构建小区宽带通信网
1.1以太网技术
以太网是目前应用最为广泛的局域网络，它采用基带传输，通过对绞线和传输设备，实现10Mbps／100Mbps／1000Mbps的数据传输。由于应用广泛，各大网络设备生产商均投入极大精力于这类技术产品的研究和开发，技术不断创新，从最初的同轴电线上的共享10Mbps传输技术，发展到现在的在对绞线和光纤上的100Mbps甚至100OMbps的传输、交换技术。目前，大部分局域网络均采用以太网，在大型网络系统中的各个子网也多数构成以太网。从应用来看，办公室自动化、证券、校园网、控制系统等各类应用均以以太网为主要的通讯传输方式，应用非常广泛，而且仍保持很猛的发展势头，可以预见，将来的局域网仍将以以太网为主流技术。总之，以太网是目前网络技术中先进成熟，实时性强，应用广泛，性能稳定，价格低廉的通讯技术，是智能化住宅小区通讯网的理想选择。
千兆以太网继承了传统以太网的特点，并极大地拓宽了带宽，与10／1OOMbps以大网保持良好的兼容性，增加了对Qos的支持，以高带宽和流量控制的策略来满足应用的需要，是智能化住宅小区局域骨干网的理想选择。
1.2智能化住宅小区局域以太网
方案设计
(1)功能说明和设计要求
智能住宅小区局域网一般涵盖若干标用户住宅楼、小区管理控制中心、小区公共会所、小区物业管理公司以及区内各类集团用户，并通过一定的方式与小区智能控制网连接。
网络设计要求采用可靠、先进、成熟的技术；所有信息点具有交换能力；支持虚网划分;支持多媒体应用；能进行良好的网络管理；具有良好的扩充性和升级能力。
（2）网络系统
整个网络包括广域网（Internet、各专业网）接入、小区网络系统及小区网络智能控制中心。
小区网络系统采用星型拓扑结构，分为系统中心（小区管理控制中心）、区域中心、住宅楼栋和用户四级。根据小区的规模和用户楼栋的分布情况，为便于网络设计和管理，可将整个小区分成若干个区域，每个区域设一个区域中心，管辖若干个相近的楼栋。根据小区网络设计要求，小区局域主干采用千兆以太网，在系统中心设一千兆以太网核心交换机，在各区域中心设置工作组交换机，各工作组交换机配置1000MbpsFX上联端口，通过光纤与核心交换机连接，构成智能化住宅小区千兆以太骨干网。每个区域内，在各楼栋设备间设置100／10Mbps交换式集线器，交换式集线器通过100MbpsTX上联端口经五类对绞线与工作组交换机连接，根据需要也可通过100MbpsFX端口经光纤连接。在楼内，交换式集线器通过10MbpsTX端口经楼内5类综合布线连接用户计算机。这样，核心交换机与工作组交换机之间可提供高达1000Mbps的传输速率，工作组交换机向各楼栋提供100Mbps的传输速率，每个最终用户可独享10Mbps的通信带宽。
小区管理控制中心是整个网络系统的中心，系统的主要通信设备集中于此，除网络核心交换机外，还包括与广域网连接的路由器、各类服务器以及管理工作站等。
小区局域网通过DDN专线或ADSL与Internet连接，随着信息化的不断发展，今后还可以通过155MbpsATM或通过千兆IP城域以太网与Internet连接，以提高小区接入带宽、网络系统结构。
该系统具有良好的开放性和扩展性，可根据小区的实际情况灵活组合与配置。区域中心可以包括若干栋单元楼，也可以只管辖一栋高层住宅，小区内的集团用户、公共会所、物业管理公司以及各应用子系统以适当的方式就近接入各自所在的区域中心网络，形成一体化的统一网络。
（3）住宅综合布线设计
上文所述，在楼内交换式集线器通过综合布线与用户计算机连接，综合布线系统是智能化住宅的基础设施，为住宅楼的通讯网络提供高速信息通道。朗讯、西蒙、阿尔卡特、丽特等国际大公司都相继推出各自的智能化住宅综合布线产品。智能化住宅布线系统按功能区域分为三大部分：住宅单元子系统、楼层管理间和垂直干线子系统以及设备间子系统，各系统布线都采用5类以上对绞线。
住宅单元子系统
在每一个住宅单元设置一个家庭布线系统接线箱，作为与户外布线系统连接的界面，对户内外布线系统的变动带来极大的方便。接线箱可安装各种系统接线模块，包括数据和语音通信模块、家庭安防系统模块、可视对讲系统模块等等，根据需要自由组合安装。户内数据通信布线采用5类以上UTP（非屏蔽对绞线），信息插座采用RJ45制式接口。
楼层管理间和垂直干线子系统垂直主干布线采用新型拓扑方法，由设备间主配线架敷设至各楼层管理间的干线电缆构成，系统采用五类以上4对UTP作为系统主干电缆。楼层管理间设置桥式模块板通过不同跳线实现水平线缆与垂直干线的连接。
设备间子系统
设备间子系统内安置交换式集线器和主配线架，所有主干线缆都端接在主配线架上，通过跳线与交换式集线器连接。
2、HFC网构建小区信息传输网
2.1HFC网络技术
我国有线电视覆盖范围广阔，用户普及率高，是电信网之外的另一个资源大网。随着技术的发展，有线电视网逐步发展为双向HFC综合信息网，除传送常规的广播电视信号外，还可以进行高速的数据传输，传送图像、数据和语音等多媒体数据。HFC双向混合光纤同轴电缆传输网从有线电视前端中心用光纤将信号送到各小区的光节点，从光节点处通过同轴电缆分配网与住户连接。HFC网有效网络带宽为850MHz，具有丰富的频带资源，将42MHz以下频段传输上行数据信号，SO—55OMHZ用于传输普通广播电视信号，55O—85OMHz用于传输下行数据信号。HFC网频带宽、速度快、性能可靠稳定，是智能化住宅小区理想的信息传输网络平台。
HFC网络系统主要由位于前端的CMTS、位于用户端的CableModem（电缆调制解器cm）以及传输设备组成。其工作原理
；CMTS从网络接收的数据帧封装在MPEG－2TS帧中，通过下行数字调制成RF信号输出到HFC网，同时接收上行数据，并转换成以太网的帧传送给网络。用户端的CM的基本功能是将上行数字信号调制成RF信号，将下行的RF信号解调为数字信号，从MPEG－2TS帧中抽出数据，转换成以太网的数据，通过10/100BaseT自适应以太网接口输出到用户PC。在HFC网上采用频分复用，在某一频率上的信道则是多用户共享，CM用户在连接时并不占用一固定带宽，而是与其它活动用户共享，仅在发送和接收数据的瞬间，使用网络资源，它通过MAC控制用户信道分配与竞争，支持不同等级的多媒体业务。
2.2网络设计方案
基于HFC的智能化住宅小区信息传输网络如图3所示，有线电视台控制中心总前端通过IP主干城域网与各个分前端连接，分前端通过光纤连接各光节点，光节点以下是双向同轴电缆分配网连接到用户端。若CMTS位于小区内，则小区智能控制中心为有线电视的一个分前端，
CMTS与CM之间是采用同轴电缆分配网进行连接。
在双向HFC网上构建小区宽带信息传输网时，根据网络结构，在小区控制管理中心设置电缆调制解调器头端系统（CMTS）和路由交换机，用户端设置电缆调制解调器（CM），由此构成双向HFC网的用户宽带接入传输平台。
（1）HFC前端
HFC前端主要包括路由交换机、CMTS。前端路由交换机通过光纤与千兆IP城域网连接。CMTS用于连接双向HFC网和宽带数据网，为用户端的CM提供控制、管理和数据传输功能，它提供动态带宽管理、高速信息流量集中、数据网络资源的接入控制并保证数据服务质量。每个CMTS
可支持和管理2000个CM。
（2）用户端
HFC网用户端核心设备是电缆调制解调器（CM），用于完成HFC网与用户PC之间的数据格式转换，使用户PC通过HFC网络与前端设备进行全双工的数字通信。CM通过标准的10／100BAS－T以太网自适应接口与用户的PC连接，通过F头与HFC网连接。
根据小区用户的类型和需求，用户的宽带接入可采用不同方式，主要包括通过电缆调制解调器接入和局域网高速专线接入。
l对家庭用户，用户PC通过10-100BASE-T自适应以太网接口直接连接CM，实现上行10Mbps，下行36Mbps传输速率的宽带接入。也可多个用户通过集线器的宽带接入。也可多个用户通过集线器共用一个CM，共享上、下行传输带宽，以降低接入成本。
0.引言
变电站是输配电系统中的重要环节，是电网的主要监控点。近年来，随着我国经济高速发展，电压等级和电网复杂程度也大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求。
而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护，监控系统，信号采集，远动系统等结合为一个整体，使硬件资源共享，用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替电缆，用主动模式来代替常规设备的被动模式。具有可靠、安全、便于维护等特点。
分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方向，这就对通信的可靠性提出了更高的要求，选择一个可靠、高效的网络结构，是解决问题关键。90年代中期，国内外曾掀起一场“现场总线热”，但是由于技术上的原因以及采用设备总线时信息量大且传输较慢的特点，造成了现场总线存在多种标准，阻碍了其发展。以太网经过若干年的发展，技术上日臻成熟。随着嵌入式以太网微处理器的发展，以太网已十分便利的应用于变电站综合自动化系统。以太网具有高速、可靠、安全、灵活的特点，使其在变电站综合自动化系统中有广阔的应用前景。
1.变电站通信系统结构
系统结构示意图如图1所示。
从图上可以看出：
1）管理和控制一体化局域网将无可争议地选用以太网。
2）间隔级控制总线在FF-H2总线尚未成熟的情况下，工业级以太网和ProfibusMMS（ManufacturingMessageingSpecification制造厂信息规范）将是一个比较好的选择。
3）可编程逻辑控制器PLC被发展成PCC(Programablecomputercontroller),即用智能模块实现逻辑及自动控制功能，它比常规的PLC具有可交流采样、通讯组态方便等优点。
2.变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则
通信在变电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信，变电站当地与远方调度中心之间的通信。系统通讯网架的设计是十分关键的，本文从以下方面考虑变电自动化系统通信网的设计：
1）电力系统的连续性和重要性，通讯网的可靠性是第一位的。
2）系统通讯网应能使通讯负荷合理分配，保证不出现“瓶颈”现象，保证通讯负荷不过载，应采用分层分布式通讯结构。此外应对站内通讯网的信息性能合理划分，根据数据的特征是要求实时的，还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进行处理。另外系统通信网设计应满足组合灵活，可扩展性好，维修调试方便的要求。
3）应尽量采用国际标准的通信接口，技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口，并考虑系统升级的方便。
4）应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点，系统通信网络的拓扑结构是灵活多样的且具有延续性。
5）系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。
6）对于通信媒介的选用，设计原则是在技术要求上支持采用光纤，但实际工程中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。
7）为加速产品的开发，保持对用户持续的软件支持，对用户提出的建议及要求的快速响应，就要求摆脱小作坊式的软件开发模式，使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段”，采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作系统RTOS并开发应用与其之上的通信软件平台。
3.通信网的软硬件安装
3.1.硬件的选择
为了保证通信网的可靠性，通信网构成芯片必须保证在工业级以上，以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通讯CPU采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片，通讯介质选择屏蔽电缆或光纤。
3.2.接口程序
采用国际标准的通信接口，技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口，并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标准的RS232/485口用于系统调试维护外，其它各种接口采用插板式结构，设计支持以下三类共七种方式：标准RS485接口，考虑双绞线总线型和光纤星型耦合型；标准ProfibusFMS接口，考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网；标准Ethernet，考虑双绞线星型和光纤星型（通信管理单元考虑以上两种类型的双冗余配置）。
3.3.通信协议和通信规约
系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约，应建立符合变电站综合自动化系统结构的计算机间的网络通讯，根据变电站自动化系统的实际要求，在保证可靠性及功能要求的基础上，尽量注意开放性及可扩充性，并且所选择的网络应具有一定的技术先进性和通用性，尽量靠国际标准。长期以来，不同的变电站监控系统采用不同的通信协议和通信规约，如何实现不同系统的互连和信息共享成为一个棘手的问题，应采用规范化、符合国际标准的通信协议和规约。为此在系统中选用了应用于RS485网络的IEC61870-5-103规约、应用于Profibus的MMS行规以及应用于TCP/IP上的MMS行规。它们都具有可靠性、可互操作性、安全性、灵活性等特点。
4.通信软件的设计与实现
通信软件的设计涉及到多种设备的配合问题，本文只以DF3003变电站综合自动化系统的通信网络为例，介绍变电站综合自动化系统通信软件设计与运行原理。
4.1.软件功能与运行原理
在DF3003变电站综合自动化系统中，采用二级分层分布式网络。针对110KV中压变电站的要求，我们可采取图2所示的组网方式。后台与主站都是一种监控系统，其主要功能为监视各智能单元的运行状态，并能对各智能单元进行控制。而监控系统为完成其主要功能所需要的各种数据都是由通讯转换器DF3211或保护管理单元DF3210来提供的。因此，从数据流控制的角度来看，通讯程序主要完成智能单元运行状态信息的上报和监控系统控制信息的下发两种功能。智能单元的运行状态信息一般包括遥测数据、遥信数据、电度数据、突发数据等。监控系统的控制信息则包括遥控命令、对时命令、查询命令等。本文中的变电自动化系统通讯程序所要完成的数据结构与函数过程如图3所示。
4.2.软件开发平台——RTOS
随着应用的复杂化，对控制精度、智能化程度的要求越来越高，一个微处理器往往要同时完成很多任务。体现在变电站自动化通信产品中，由于信息采集量越来越大，信息交换越来越频繁，简单地用单一任务来轮询，往往造成通信的“瓶颈”现象，如保护和测量设备采集到的实时信息无法及时向上传递。多任务编程的特点是：程序在功能上以任务的形式存在，
各个任务之间相对独立，可通过操作系统提供的资源，进行任务间的信息交换和相互控制，可通过优先级、时间片来控制各任务执行的顺序。多任务编程的特点打破了传统软件顺序执行的框架，便于程序的系统开发、调试及维护。实时多任务操作系统RTOS（RealTimeOperatingSystem）是面向21世纪嵌入式设计的基础和标准开发平台。高性能软件开发平台可以使嵌入式软件程序的开发进入规模化和产业化生产。有了高性能开发平台，可以极大的提高软件开发的效率，RTOS体现了一种新的系统设计思想和一个开放的软件框架，在此基础上，可以设计一种更为通用的通用软件平台，软件工程师可以在不大量变动系统其他任务的情况下增加或删除一个通信规约；一个大项目开发的过程中，可以有多个工程师同时进行系统的软件开发，各个人之间只要制订好规程和协议即可，既缩短了开发时间，又降低了最终通信软件产品对于具体某个人的依赖性。
4.3.与因特网结合
通信管理单元提供内置的WEB-SERVER，可动态向外部系统数据，这部分可采用在RTOS之上外购WEB—SERVER模块来开发完成，更为方便的是，在设置各种系统参数和浏览现场实时数据时，只需要一个标准的浏览器软件，如Microsoft的IE即可。
5.改进的网架结构
1.1.1UNIXSAP/TERMSAP
轻量级的unixsap，termsap网络通讯组件，是对Socket的封装结合系统消息队列，但不支持跨平台，且只负责数据的收发，不涉及协议分析和组包。
1.2业界的相关库
1.2.1ACE
ACE是一个大型的中间件产品，代码20万行左右，过于宏大，一堆的设计模式，架构了一层又一层，使用的时候，要根据情况，看从哪一层来进行使用。支持跨平台。
1.2.2Libevent
Libevent是一个C语言写的网络库，官方主要支持的是类Linux操作系统，最新的版本添加了对Windows的IOCP的支持。在跨平台方面主要通过“select”模型来进行支持。
1.2.3Libev
与Libevent一样，Libev系统也是基于事件循环的系统，它在poll()、“select”()等机制的本机实现的基础上提供基于事件的循环。Libev实现的开销更低，能够实现更好的基准测试结果。
1.3BillingNTC
在IO多路复用为基础的，ACE，Libevent，Libev这些网络框架要不就是非常庞大（ACE），不利于集成；要不就是使用Callback的回调机制，对于固定的事件不如C++的虚函数多态方式。此外并没有对协议进行细分，至多实现了一些常用协议（如HTTP）的扩展接口，对于数据的处理（如协议解析、粘包、数据缓存）都需要上层自己实现。BillingNTC支持了以下的能力：
（1）支持跨平台(WIN32,LINUX,AIX,HPUX,SOLARIS,FREEBSD/MACOS)。
（2）支持同步和异步模型的网络编程。
（3）支持按协议适配拼接消息，缓存复用，并解决粘包问题。
（4）支持同一端口，多种协议混合的解决方案。
（5）支持事件扩展，动态增加事件泵，自定义事件分发和处理动作。
（6）支持流量统计和流量控制。
（7）支持链路超时控制。
（8）支持4类协议原型，以及扩展的HTTP协议和WIN-NTCP协议。
（9）支持连接设置。
2BillingNTC设计
2.1IO多路复用
IO多路复用是指内核一旦发现进程指定的一个或者多个IO条件准备读取，它就通知该进程。与多进程和多线程技术相比，I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，系统不必创建进程/线程，也不必维护这些进程/线程，从而大大减小了系统的开销。
2．2IO事件分离
一般地I/O多路复用机制都依赖于一个事件多路分离器(EventDemultiplexer)。分离器对象可将来自事件源的I/O事件分离出来，并分发到对应的read/write事件处理器(EventHandler)。两个与事件分离器有关的模式是Reactor和Proactor。Re-actor模式采用同步IO，而Proactor采用异步IO。在Reactor中，事件分离器负责等待文件描述符或Socket为读写操作准备就绪，然后将就绪事件传递给对应的处理器，最后由处理器负责完成实际的读写工作。
而在Proactor模式中，处理器--或者兼任处理器的事件分离器，只负责发起异步读写操作。IO操作本身由操作系统来完成。传递给操作系统的参数需要包括用户定义的数据缓冲区地址和数据大小，操作系统才能从中得到写出操作所需数据，或写入从Socket读到的数据。事件分离器捕获IO操作完成事件，然后将事件传递给对应处理器。比如，在Windows上，处理器发起一个异步IO操作，再由事件分离器等待IOComple-tion事件。典型的异步模式实现，都建立在操作系统支持异步API的基础之上，这种实现被称为“系统级”异步或“真”异步，因为应用程序完全依赖操作系统执行真正的IO工作。
2．3事件驱动模型
对于事件驱动模型，接触最多的便是界面的UI编程，它们都有一个事件队列，线程便是从事件队列中获取事件，然后执行事件对应的处理函数，周而复始地循环。事件驱动模型着重于弹性以及异步化，使得编程更为灵活。
在BillingNTC中，需要这样几个构件（前摄器，事件分发器，事件泵，事件处理器）来完成事件的流转，如图1所示。
2.3.1前摄器
前摄器（Proactor）是一个负责摄取事件，并将事件分发到事件泵的事件队列中。而连接前摄器便是利用I/O复用监测多个IO上的事件，并进行分离IO事件，派发到上层模块。
（1）多路复用模型
实用的多路复用模型都是多路分离的(“select”/poll/epoll等)，而且是非阻塞的。将常用的I/O复用进行封装，提供统一的接口，达到I/O事件前摄器的多样性。根据操作系统的不同，自动选择适合的I/O复用模型。
（2）异步IO
前摄器需要负责事件的监测和控制，并同时承担非阻塞读写操作（某些平台下不支持异步IO，这样达到模拟异步IO），IO操作与业务逻辑处理分离在不同的线程中，使用消息队列来进行数据缓冲。即使某个数据包的处理时间过长，也不会影响到IO线程的数据接收。
（3）动态控制监听
在某些场景下，可能需要对连接上事件的监听做动态的控制，做到实时地添加和移除指定的事件。如当达到最大连接数的时候停止accept，或对指定连接限定读写速度的场景。前摄器通过socket_pair(Unix域套接字)创建出两个套接字，假设分别叫A和B，将A放入监听集合中。当需要更改监听集合时，只需要往B写入数据，则A即变得可读，从而唤醒正在监测集合事件的前摄器线程，来处理集合变更的通知。
2．3．2事件分发器
事件分发器(eventdiuspatcher)本身并不是运行态线程，而是一个执行过程，被前摄器线程所执行。它负责为事件选择一个合适的事件队列。一个套接字上的事件往往有处理的顺序性，当连接刚建立的时候，产生的连接建立事件，会选择最小负载的队列，并且后续此连接上的事件都会放入此队列。其他类型的事件（如信号事件）会每次选择最小负载的队列放入。上层模块可以自定义事件分发器的分发动作，实现个性化地分发逻辑。
2．3．3事件泵
事件泵(eventpump)是基于事件循环(eventloop)，阻塞读取事件队列，将事件调用相应的事件处理器接口进行处理。可以有0个或多个事件泵，如果没有初始化事件泵，则事件的处理由前摄器直接调用事件处理器接口进行处理。
2．3.4事件处理器
事件处理器本身并不是运行态线程，而是一个执行过程，被事件泵线程所执行。提供一个事件处理的统一入口Proces-sEvent，再根据不同的事件执行不用的处理函数。
2．4同步和异步模式
2．4.1同步模式
同步模式在客户端网络程序中使用较为便捷，从程序代码逻辑上看是顺序执行下去，能够更方便地控制逻辑执行顺序。因为事件处理器的执行过程是由事件泵线程或前摄器线程执行，与主线程并不是一个线程，那么如何才能让主线程接管消息的处理？可以通过设置一个阻塞消息队列，当有一个完整消息达到的时候，放入到此消息队列，而主线程则可以阻塞读消息队列（也可以配合超时）。当主线程还在阻塞读，而链路断开了，则需要自动将主线程从阻塞中唤醒，返回失败。主线程中只需要通过GetMessage就可以获得待处理的消息，然后进行消息处理，这一点就如同对系统消息队列的收取似的，处理逻辑简单。
2．4.2异步模式
中图分类号：TU852 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0059-01
随着信息产业技术的不断进步，光纤通信的发展逐渐在工业中占据重要地位。光纤通信网络技术的应用极大的改变了人们的生活方式，信息实现通过通信网络技术来联系人们的生活，通信网络的故障将会为人们的生活带来极大的麻烦，因此做好光纤通信网络运行维护工作尤为重要。
1 光纤通信网络运行维护出现的问题
光纤通信网络技术的应用极大的改变了人们生活方式，信息实现通过通信网络技术来联系了人们的生活，通信网络的故障将会为人们的生活带来极大的麻烦，尤其是近几年，光纤通信网络出现很多的问题，主要包括以下几方面。随着智能手机的普遍使用，部分智能手机上的恶意代码被无意的或者是有意的疯狂转播，为客户的手机信息带来很多麻烦。光纤通信网络本身的设计业务存在很大缺陷，随着Wap、网络IP化等的使用，通信网络变得更加开放性，因此黑客就有可能利用网络业务上的漏洞，近些年光纤通信网络受到的业务攻击越来越突出，带来很多的麻烦。随着物联网、云计算等技术的应用，通信网络的开放性逐渐加大，导致通信网络的终端很容易遭到攻击，为通信的可靠性带来很多麻烦。通信企业存在个别工作人员非法获取经济利益，透露客户信息，为个别SP非法获取客户信息提供了便利。在光纤通信网络的划分上来看，各级通信网络划分不清楚，光缆网络无法依照最理想的结构架设，光缆的建设和改造出现很多的不彻底的问题，为后期维护带来很多的麻烦。在部分枢纽站点之间存在光缆纤芯不足的问题，在迂回过程中容易形成逻辑假环。
2 分析光纤通信网络的运行和维护措施
针对以上光纤通信网络运行及维护出现的问题，建议从以下几方面进行改变。
光纤通信网络的运行维护包括业务的提供、性能查询以及日常的维护等，以后的工作应把维护的重点内容由故障检修转向为配置管理。
优化现行的光纤通信网络交换系统，先通过信令负荷的分担，使每个路由都担任通信网络复合，优化网络交换系统也可以选择主次之间的交换的方式，正常情况下由主用路由担任网络负荷，在出现问题时则由备份路由进行担任，同时还需要不断完善通信网络交换系统的数据库，选择合适的中继线方式。
通信网络在人为自然等原因下，也会出现很多故障，因此可以挖掘出可用资源绕过网络失效的部分，提高通信网络的生存性能，在通信网络的备用系统中可以采用预先贮备的容量担任，在出现节点环节故障时，代替主系统。
在通信网络的设计中常会出现路由等的过度集中的现象，导致网络设备之间平衡能力下降，同一个节点若是出现传输过多或者过少的数据情况下就会使通信网络的正常运行受到干扰，或是造成极大的浪费，因此在运行维护中需要注意加强节点间的平衡性，提高路由的高密性等。
在确保网络的局部故障情况下采用MESH组网+自愈进行建设光纤通信网络，为故障的处理留有充足的时间。优秀的网络管理系统应该具有界面友好、测试方便、业务配置清晰、性能统计可靠等功能，综合统一智能化网络管理系统，降低网络风险。在维护中需要充分使用厂家提供的服务热线，以便故障的快速解决。在光缆的日常维护中，维护人员需要能够准确快速的判断故障所在，做好详细的故障检修记录，采用光源和光功率计计算通电光缆接头的衰减值，注意气温变化对光缆参数的影响，光缆参数最好在每年的最热阶段和最冷阶段各测试一次。在发现光缆电路出现故障后，依照干线、直线的检修原则协同处理。一旦检测发现光缆断芯的问题，就需要及时的进行解决。
在光纤通信网络中建立并完善防火墙维护技术，这项防火墙维护技术建立的目的主要是采取强制性访问控制通信防止用户通信信息的泄露，保护客户通信信息的安全。防火墙维护技术检查网络传输的数据，以便有效的监控通信网络运行状态，一个设计的完整的防火墙能够有效地阻止黑客的病毒程序在通信局域网络中的扩散。防火墙技术通过用户密码的高级概念等防止病毒的入侵，通常入侵者具有动态性，因此在通信网络防火墙的设计需要做到实时监控，发现存在破坏程序文件的程序及时进行查杀。防火墙的防御技术能够有效的填补监控方面存在的缺陷，使通信信息的维护能力得到提高。
在光纤通信网络中采用身份认证、漏洞填补技术，使用户的信息更加具有保密性和完整性，目前光纤通信网络逐渐变得复杂化和开放化，相关漏洞的扫描同样变得更加复杂化，问题及故障不能仅仅依靠管理人员的经验进行，还需要不断优化系统配置以及网络补丁等方式维护系统漏洞，为更好地暴露出系统问题以便解决，还可以采用黑客工具进行模拟性攻击。在光纤通信网络中还需要采取其他措施，如防止公用或者个人的通信信息不被窃取的加密隐藏维护策略等，目前这项技术是网络维护的关键性技术，能够保证数据传输的完整性和保密性。最后政府部门需要加大对光纤通信网络的管理，重点监管用户权利以及互联互通等内容。
3 结语语
随着信息产业技术的不断进步，光纤通信的发展逐渐在工业中占据重要地位，在通信网络技术方面存在很多的问题，影响光纤通信网络的运行维护，本文主要分析光纤通信网络的运行和维护措施。
参考文献
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引言：随着电力系统运行对通信技术的利用及依赖程度的不断提高，整个电力系统的生产及运行对光纤通信网络的运行要求持续增加。其不但要求光纤通信网络具有足够的通信能力，而且还要求其运行具有足够的可靠性和安全性。
一、电力光纤通信网络规划设计原则和目标
为了保证电力光纤通信网络的设计和规划质量， 在设计过程中， 应该遵循一定的原则， 并制定相应的目标， 以此来推动电力光纤通信网络设计规划活动的有序实施。一般来说，电力光纤通信网络规划的基本目标在于使通信网络能够满足电网的管理业务需求， 并且本着增进网络的科学性和先进性的原则， 建设一个稳定、安全和可靠的网络。在这个过程中，保证网络的先进性是通信技术的发展的要求， 而保证网络的安全性， 是通信网络运行的基本条件， 所以二者缺一不可， 不得偏废。另外，为了在系统的设计中， 实现更加经济和高效的运行， 还应该适当的遵循网络的经济性原则， 实现设计方案的优化。
二、电力光纤通信网络的规划设计问题分析
电力光纤是一种比较先进的通信形式，目前已经慢慢的代替了以往的通信方式，促进了网络的进一步发展，自20世纪80年代以来，光纤通信技术就一直在向前发展，现今已获得了相对较突出的发展成果，同时已逐渐大规模的运用到现代通信的市场当中。可是在运用的实践中大家发现，倘若不落实好合理的通讯网络规划及设计，便会造成光纤通讯网络的作业质量的减低，严重的还形成安全隐患。
1、电力光纤通信网络的拓扑结构设计问题。我们知道，电力光纤网络的信息入口为拓扑，因此它设计的科学性将直接地影响到网络的工作实效，所以，在对通信体系的网络进行设计与规划时，要先以拓扑结构的设计为着手点。针对现今中国的拓扑方式来说，主要是星型、链型和环形这3种方式，不一样的拓扑方式在运用过程中的特性也不尽相同，因此相关机构在对拓扑结构进行设计的时候，应该全面考虑到它自身的一些特性。比如，星型的网络拓扑，它的最大优势是能够完成更为简便性的结构设置，同时在运转的过程当中，有着相对高的安全性以及稳定性。此外，因为它存有数个对角节点，便让它可以满足于大量的网络信息传送需求。
2、电力光纤通信设备的选型问题。设备的选型是指在电力光纤的通信网络设备运行的过程当中，要结合网络的真实运用现在，选择恰当的作业设备。而具体性的设备选取标准，要从组网特性、容量以及线路的兼容性等多个方面着手，这里需要注意的是并非容量以及兼容性愈大的设备便愈好，应该按照线路的作业需要以及通信的特性来选取最为适当的设备，要不然将会造成设备内存量的搁浅与废置，致使资源浪费，同时还加大了维护与管理的费用。针对现在我国社会市场当中，通信设备而言，较为常见的有以下多个方面的运用问题。第一，现今我国的大部分通信网络设备都是由通信网来实施设计的，即通讯网络设备所受到的来自于区域网络的约束相对较多，导致在是运用当中不能达到一个更为灵活、敏捷的运用；第二，不一样厂家以及批次的商品缺乏了一个统一性的网络配网标准，这样一来，便无形中造成了的市场中的各类设备以及网络间缺乏连贯性；第三，现今很多通信设备有着接十三种类小的情况，这便造成了在现实的运用过程当中，不能够达到更大范围内的运用；第四，不一样生产厂家之间所生产的商品不具备兼容性，造成的直接性后果便是作业网络存在着安全隐患。
3、电力光纤通信网络专用电缆选择问题。电缆的选用对于电力光纤通信网络的作业质量来说，其的影响力也是极其之大的，就现今而言，我国的电力光纤电缆通信网络当中所运用到的电缆基本是复合光缆（OPGW）、无金属白撑式光缆（ADSS）以及缠缆式光缆（GWWOP）这3种，以上光缆在运用的过程当中同样具有着不一样的特性，要求相关的工作人员及设计人员结合通讯网络的内在需要展开选择。
4、自愈切换时间、切换方式问题。这里的自愈所指的就是电力光纤通信网络在进行作业的过程当中，能够在故障出现之后自动地恢复到健康的性能及作业状态下，如此的自愈能力势必能够避免系统故障所引发的所有的安全问题，因此它切换的时间以及切换的方式便显得十分的关键了，应该尽量地选择那些切换时间比较短以及切换方式更灵活、敏捷的自愈网络。
三、结语
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A文章编号：1000-8136(2009)24-0144-02
1 引言
目前。各个移动通信网络的运营商的网络环境是异质的，其中包括了GSM网、IP网、智能网、信令网、GPRS等，它们的结构比较复杂，而且管理和控制的费用相对较高，更重要的是目前还不能将全网的管理信息集中起来进行统一处理。随着未来几年IN、GPRS、移动IP、WAP等新业务的高速发展，这一切都迫切要求加快网管建设，提高维护管理水平和规划能力，保证移动通信业务向更深更广层次的发展。
研发移动通信网络智能监控系统是为了能够实时监控移动通信网络的通信质量，从而为移动通信网络优化工作人员优化网络提供有力的科学依据。我国移动通信发展速度很快，而相应的网络管理和维护水平滞后，从而出现通信容量不够、小区划分和话务量分配不合理、同频干扰严重、无线覆盖不好等亟待解决的问题。因此，加强网络监控，搞好运行维护，改善网络通信质量，保证网络的正常运行和安全，已成为一项重要的课题。
2 移动通信网络监控系统总体设计
2．1 层次架构分析
移动通信多业务智能监控系统是基于GSM网络的无线通信多业务仿真平台。该仿真平台可根据需要加载不同业务并对其运行质量进行分析和评估，满足多种移动业务的需求。此外，该平台还可建立与BSC的连接，通过对特定通信过程中上行和下行信令的比较来对网络故障进行深入分析。
监控系统通常有两种结构形式：集中式和分布式。前者的优点在于结构简单、成本低，但由于信号电缆过长，信号易失真、易受干扰，且由于数据采集通道数和存储量的增加导致监测实时性差，只适用于测点较少且比较集中的场合；后者可靠性高、易于扩展、适用于大规模且监测点分散的场合。根据移动通信网络分布的特点，要能监控移动通信网络在任意点的通信质景，必须采用分布式的监控系统。本文所设计的智能监控系统是分布式的。
从体系结构上，智能监控系统一般包括3个层次：
(1)数据采集层主要包括由智能数据采集模块和数据上传功能的数据采集前端。
(2)网络通信层主要完成采集终端和监控中心之间的数据传输。
(3)监控中心层主要面向具有管理和调度权限的管理人员，由计算机在此完成集中监测。
2．2 系统的结构设计
根据终端监测仪离散分布的特点，移动通信网络智能监控系统采用分布式的监控系统。整个系统主要有终端监控子系统、监控中心和通信网络组成。
(1)测试监控子系统：测试监控子系统可以分布在任意测试监控点，负责采集监控系统所要监测的内容，同时能够将采集到的数据按照设计的协议通过短消息的方式发送到监控中心。终端监控子系统由GSM模块和测试控制两部分组成，用于测试移动网络在固定点的网络通信质量的相关参数，同时可以使用短消息的方式将数据及时传送到监控中心。本系统中是采用单片机来实现的。
(2)移动短消息服务中心：完成系统中终端监控子系统和监控中心的短消息互发功能。
(3)监控中心：通过短消息的方式和各个终端监测仪进行数据交互，从而设置终端监测仪的工作参数和控制它们采集数据。同时监测中心软件系统可以分析处理终端监控子系统传送的数据，为移动网络维护工作人员提供查询和报表功能。所以监控中心必须设计开发一套独立的软件系统。
3 移动网络监控系统的实现
3．1 监控平台中的硬件设计分析
本系统的硬件核心设备由放置在基站或者直放站(主要)附近的监控点组成，它们通过服务器端的终端进行拨测。监测点终端系统由手机终端和控制系统两部分组成，该终端系统接收服务器命令，进行业务测试，并将测试结果以短信方式发送至服务器控制终端以备查询。
监控系统的硬件主要使用两套终端设备，终端设备由手机终端和终端控制系统构成：一套是安置在监控主服务器端的控制终端系统，负责发送测试命令和测试数据的接收，并将数据传递到监控系统的监控服务器；另一套是安置在监测，该终端接收服务器命令，进行业务测试，并将测试结果以短信的方式发送至控制终端。这两套系统在硬件方面都是相同的，只是在具体的控制程序上有所不同。
3．2 监控平台中的软件设计分析
移动业务监控系统平台软件的设计的总原则是：在不影响现有网络的正常运行或者降低原网络的性能和安全性的前提下，进行分层次，模块化设计，不仅可以集中操作维护，而且可以灵活的升级和扩展。下面以网络监控系统的主要构成：监控主服务器、监控从服务器和DB服务器为例进行说明分析。
(1)监控主服务器
它是监控系统的核心所在。完成监控系统的所有功能，包括：用户的管理策略、监控系统的接口配置(055接口、DB服务器、从服务器、监测点、SMS、GPRS)、不同业务的处理单元(语音／SMS／GPRS)、信令分析和统计指标形成模块、告警信息的处理和生成、数据采集分析模块、平台配置模块和日记文件系统。一个监测系统只能有—个主服务器。
(2)监控从服务器
从服务器是Web Service服务器。一个监控系统可以有多个从服务器组成，根据不同的业务需要可以增加相应的从服务器来扩充功能。主服务器和从服务器直接的通信是通过基于XML的SOAP(简单对象访问协议)进行通信。它的功能是监控任务的定制和调度，SMS短信收发和配置管理。
(3)DB服务器
1 引言
目前。各个移动通信网络的运营商的网络环境是异质的，其中包括了GSM网、IP网、智能网、信令网、GPRS等，它们的结构比较复杂，而且管理和控制的费用相对较高，更重要的是目前还不能将全网的管理信息集中起来进行统一处理。随着未来几年IN、GPRS、移动IP、WAP等新业务的高速发展，这一切都迫切要求加快网管建设，提高维护管理水平和规划能力，保证移动通信业务向更深更广层次的发展。
研发移动通信网络智能监控系统是为了能够实时监控移动通信网络的通信质量，从而为移动通信网络优化工作人员优化网络提供有力的科学依据。我国移动通信发展速度很快，而相应的网络管理和维护水平滞后，从而出现通信容量不够、小区划分和话务量分配不合理、同频干扰严重、无线覆盖不好等亟待解决的问题。因此，加强网络监控，搞好运行维护，改善网络通信质量，保证网络的正常运行和安全，已成为一项重要的课题。
2 移动通信网络监控系统总体设计
2．1 层次架构分析
移动通信多业务智能监控系统是基于GSM网络的无线通信多业务仿真平台。该仿真平台可根据需要加载不同业务并对其运行质量进行分析和评估，满足多种移动业务的需求。此外，该平台还可建立与BSC的连接，通过对特定通信过程中上行和下行信令的比较来对网络故障进行深入分析。
监控系统通常有两种结构形式：集中式和分布式。前者的优点在于结构简单、成本低，但由于信号电缆过长，信号易失真、易受干扰，且由于数据采集通道数和存储量的增加导致监测实时性差，只适用于测点较少且比较集中的场合；后者可靠性高、易于扩展、适用于大规模且监测点分散的场合。根据移动通信网络分布的特点，要能监控移动通信网络在任意点的通信质景，必须采用分布式的监控系统。本文所设计的智能监控系统是分布式的。
从体系结构上，智能监控系统一般包括3个层次：
(1)数据采集层主要包括由智能数据采集模块和数据上传功能的数据采集前端。
(2)网络通信层主要完成采集终端和监控中心之间的数据传输。
(3)监控中心层主要面向具有管理和调度权限的管理人员，由计算机在此完成集中监测。
2．2 系统的结构设计
根据终端监测仪离散分布的特点，移动通信网络智能监控系统采用分布式的监控系统。整个系统主要有终端监控子系统、监控中心和通信网络组成。
(1)测试监控子系统：测试监控子系统可以分布在任意测试监控点，负责采集监控系统所要监测的内容，同时能够将采集到的数据按照设计的协议通过短消息的方式发送到监控中心。终端监控子系统由GSM模块和测试控制两部分组成，用于测试移动网络在固定点的网络通信质量的相关参数，同时可以使用短消息的方式将数据及时传送到监控中心。本系统中是采用单片机来实现的。
(2)移动短消息服务中心：完成系统中终端监控子系统和监控中心的短消息互发功能。
(3)监控中心：通过短消息的方式和各个终端监测仪进行数据交互，从而设置终端监测仪的工作参数和控制它们采集数据。同时监测中心软件系统可以分析处理终端监控子系统传送的数据，为移动网络维护工作人员提供查询和报表功能。所以监控中心必须设计开发一套独立的软件系统。
3 移动网络监控系统的实现
3．1 监控平台中的硬件设计分析
本系统的硬件核心设备由放置在基站或者直放站(主要)附近的监控点组成，它们通过服务器端的终端进行拨测。监测点终端系统由手机终端和控制系统两部分组成，该终端系统接收服务器命令，进行业务测试，并将测试结果以短信方式发送至服务器控制终端以备查询。
监控系统的硬件主要使用两套终端设备，终端设备由手机终端和终端控制系统构成：一套是安置在监控主服务器端的控制终端系统，负责发送测试命令和测试数据的接收，并将数据传递到监控系统的监控服务器；另一套是安置在监测，该终端接收服务器命令，进行业务测试，并将测试结果以短信的方式发送至控制终端。这两套系统在硬件方面都是相同的，只是在具体的控制程序上有所不同。
3．2 监控平台中的软件设计分析
移动业务监控系统平台软件的设计的总原则是：在不影响现有网络的正常运行或者降低原网络的性能和安全性的前提下，进行分层次，模块化设计，不仅可以集中操作维护，而且可以灵活的升级和扩展。下面以网络监控系统的主要构成：监控主服务器、监控从服务器和DB服务器为例进行说明分析。
(1)监控主服务器
它是监控系统的核心所在。完成监控系统的所有功能，包括：用户的管理策略、监控系统的接口配置(055接口、DB服务器、从服务器、监测点、SMS、GPRS)、不同业务的处理单元(语音／SMS／GPRS)、信令分析和统计指标形成模块、告警信息的处理和生成、数据采集分析模块、平台配置模块和日记文件系统。一个监测系统只能有—个主服务器。
(2)监控从服务器
从服务器是Web Service服务器。一个监控系统可以有多个从服务器组成，根据不同的业务需要可以增加相应的从服务器来扩充功能。主服务器和从服务器直接的通信是通过基于XML的SOAP(简单对象访问协议)进行通信。它的功能是监控任务的定制和调度，SMS短信收发和配置管理。
(3)DB服务器
一、引言
随着电力通信网络规模不断扩大，结构愈加复杂，网络层次和种类增多，逐渐发展为国网、区域网、省网、地区网及县级网的分层次组网的格局[1]。设备种类、数量、光缆公里数、带宽、电路等通信资源都在迅速增加[2]，网络运行、维护与管理难题也随之出现，故障定位、故障处理、资源调度等管理工作难度越来越大，影响到电力通信网的运行质量与效率。
只有实现电网一体化通信才能实现对这些资源的绩优管理，才能及时反映设备和系统的动态变化，才能实现网络资源的动态更新[3]。电网一体化通信的研究与分析，关键在于电力业务特点分析及其对应通信需求分析，以保障电网通信提供可靠、实时和安全，保障整个电力系统的有效、安全、稳定运行和运营管理。论文主要对电网一体化通信体系涉及的通信环节中各个组成部分进行分析研究。
二、一体化通信实现方案研究
电网一体化通信主要完成各个不同通信协议的映射，完成信息模型与信息交换模型的建立，以此完成不同体系之间的一体化通信。
如图1所示，协议栈分为4层：底层通信协议、协议映射、信息与信息交换模型、应用层。
底层通信协议：即OSI环境，用于在不同网络中传输报文与数据流;
协议映射：将信息与信息交换模型适配入不同的电力通信网络中，如WSN、PLC、以太网等;
信息与信息交换模型：构建统一的电力信息模型与信息交换方式;
应用层：为不同电力应用，如：运行、需求响应、营销等，提供相应的服务。
三、电网一体化通信架构研究
体系架构设计需要综合考虑到对旧系统的兼容、功能、信息通信、安全等因素。
图2为论文提出的架构，电网侧系统包括配网能量管理系统、输电网能量管理系统、高级量测系统主站等;用户侧主要包括各种智能设备和用户侧能源管理系统。
其中GS为电网侧系统（Grid side System），包括服务提供商系统、分布式能源管理系统、能源提供商系统、ESCO，高级计量体系架构、其他操作系统等相关电网侧所使用的系统。
US：用户侧智能系统，主要包括能源管理系统、分布式发电系统、用户进程等其他系统。
UE：用户侧智能设备，包括太阳能发电控制设备、网关设备、分布式电源、恒温器、简单负荷控制设备、能源存储设备、家庭商业自动化设备、智能电表、可调光源等。
电网侧网络：电网侧网络由有线或无线网络组成，所有电网侧网络智能设备都能够通过电网侧网络连入核心网中。无线网络可能是CDMA，GSM，GPRS，iDEN，WIMAX，LTE等点对点或点对多点的网络、多播网络，甚至是卫星网络。
电网一用户网络：电网一用户网络用于连接电网测与用户测网络，可能是公网也可能是私网。用户侧网络也可能是有线的或是无线的，主要提供电网侧与用户侧网络的互联。
用户侧网络：用户侧网络指的是连接电网用户设备任何的网络，可以是有线的无线的，主要是公网。
这种架构的特点如下：
（1）电网可以通过智能电表（采用AMI网络，包括电表直接控制部分用电设备），或者通信网关（采用英特网等公网），或者通过专用网关（采用专网但不通过智能电表的情况下）三种主要形式和用户交互。
（2）考虑到工业、商业、居民各种用户。本标准支持三种用户侧智能设备控制模式：设备本地自主控制;通过用户能源管理集中协调再与电网交互;受电网侧直接控制。
（3）图2中中间部分是电网和用户交互的关键，仅需要对中间部分进行重新设计实现就能够完成电网一体化通信。
四、结束语
论文摘要：针对目前通信技术的发展状况及就业形势，并结合我院实验室现状，提出了建设综合通信网络实验平台的必要性；给出了综合通信网络实验平台的拓扑结构；论述了SDH传输系统、程控交换系统及EPON光接入等系统的详细配置情况。
随着通信技术的发展及信息业务量的剧增，社会对通信专业人才的需求不断加大，从近几年的就业情况来看，企业需要的是既有较好的理论基础，又有较强的实践能力，并且了解通信行业技术的综合应用型人才。因此，高校必须不断完善通信实验室建设，改进实验模式，才能适应市场对人才的需求。我院于2009年提出了建设综合通信网络实验平台的计划，并获得了中央地方共建专业特色实验室项目的资助。
1实验室现状及建设综合实验平台的必要性
2000年以来我院先后建设了计算机技术、电子技术、通信原理、高频电子、EDA等基础实验室及检测与控制专业实验室。2004年通信专业开始招生，为满足教学要求，筹建了通信专业实验室。由于当时学校经费紧张，制定了通信专业实验室的建设在现有基础上分两步走的计划：第一步，建设以满足教学需求的基本型专业实验室，主要完成光纤、程控、通信网、移动通信等专业课程实验。该实验室建设方案以各种实验箱及相关的仪器设备组成，基本1人1箱，其特点是：技术成熟，投资少，维护方便。第二步，建设综合通信网络实验室。第一步建设方案已于2006年完成。
2006年以来，通信专业实验室在实验教学工作中发挥了其应有的作用。但这些设备各自独立，没有形成网络，系统性不强，实验内容多以演示、验证为主。随着通信技术的迅猛发展，这类实验室条件局限性较大，没有通信全程全网的系统性，学生对所学的专业课程缺乏系统整体概念，无法满足对通信技术的深入研究及市场对人才的需求。因此建设综合通信网络实验平台是非常必要的。
2综合通信网络实验平台的建设思路与目标
随着通信行业的不断发展，电信领域正在向着移动化、宽带化的方向不断融合。因此，综合通信网络实验平台建设的基本思路是建设一个集传输、交换、宽带接入及有线、无线通信为一体的综合现代通信网络，是一个类似于电信系统的全真式网络。该系统能够实现模拟网络运行，各个网络对接，并能够完成每种设备平台的实训与研究。通过该实验系统，让学生从软件到硬件全方位感受现代通信的真实环境，对所学专业有直观的认识及深入的了解，提高专业素质，锻炼动手能力，把学生培养成符合社会需求的综合型、应用型通信技术人才。
3综合通信网络实验平台的建设方案与内容
建设方案既要技术先进，又要经济合理，通过反复多次的论证，提出了适应现有资金条件，适合当代通信技术发展的综合通信实验平台。整个平台由SDH传输网、程控交换网、移动无线接入网、EPON光接入网、网规、网优等系统构成。
3.1 网络拓扑结构网络拓扑结构如图1所示。
图1 综合通信网络实验平台拓扑图
3.2 光传输系统
光传输系统是整个实验网络的核心，沟通了各模块之间的通信联络。系统采用SDH技术，由3台STM-1设备构成环形网络。SDH技术是目前通信网络的主流技术，它以其突出的技术优势为网络提供优质、高效、可靠的通信业务，能够满足宽带数据及视频图像等多业务的传输需求，自愈功能强。掌握传输技术对通信工程专业的学生来说，是非常重要的。
传输系统选用华为公司的Optix155/622HMetro1000型设备，主要功能及配置如下：
(1)系统高阶交叉能力为136×136VC4，低阶交叉能力1638×1638VC12。
(2)单台传输系统配置STM-1光接口2个，E1接口21个，FE接口数量为4个，支持155M至2.5G光速率的在线升级能力。
(3)具备多业务处理能力，提供多路E1，T1，E3和T3业务及各种音频接口，数据接口功能。
(4)系统采用MSTP第三代技术，支持以太网信号的汇聚、二层交换和VLAN。
(5)传输系统配备了设备级管理软件，在提供完备的网元级管理功能的同时，提供了网络层管理功能，支持传统业务的端到端管理。
(6)整个传输网络保护机制健全，交叉、时钟、电源均采用1+1保护措施，具备强大的告警分析和故障自动诊断功能，提高了网络系统的安全性和可靠性。
3.3 程控交换系统
程控交换系统采用华为公司C&C08程控交换设备，通过传输网络及其他配合设备构建一个完全模拟实际应用的，具有局间交换、远端接入功能的完整交换网络。主要配置为：
(1)系统交换能力为16K×16K，配置模拟电话用户96路，数字中继120DT(最大可扩充至50000线模拟用户及10000线数字中继)。
(2)提供中国1号信令、7号信令，满足局间通信的要求；提供语音业务及其他综合接入业务，配置各种接口。
(3)提供设备级网管软件，可对硬件设备进行设置、配置， 进行信令的观测、跟踪等。
3.4 TD-SCDMA移动通信无线网络系统
TD-SCDMA技术是目前广为使用的新技术，大幅提升了数据传输速率，实现了移动宽带，能够处理图像、音乐、视频等多种媒体形式，提供网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
系统由TD-SCDMA无线侧基站控制器单元(RNC)、无线侧基带处理及射频单元(Node B)及无线网络操作维护中心(OMC-R)等主要设备及相关系统软件组成。
TD-SCDMA无线侧基站控制器单元(RNC)采用华为公司新一代基站控制器DRNC820型设备，该设备集成度高、容量大、可靠性好，可以满足未来高速分组业务发展，大大提升TD-SCDMA全系统的带宽和容量。系统采用MAIO(Multiple Access To I n One)技术，统一ATM，TDM和IP交换体系，既支持对2G传输资源的前向兼容，也支持向全网IP的演进。设备采用模块化设计，支持单框解决方案与平滑升级；采用双平面GE Star交换网，可提供最大120Gbps的交换容量；接口丰富，可提供多种组网方式。
TD-SCDMA无线侧基带处理及射频单元采用业界技术领先的多形态统一模块设计，具有体积小、容量大、功耗低、安装灵活的特点，最大可支持36载扇的TD-SCDMA基带处理能力。
操作维护系统主要完成软件管理、故障管理、性能管理、测试管理、传输管理等功能。
3.5 EPON光接入系统
EPON光接入系统采用华为公司MA5680T型设备，具备多种丰富的功能特性，可提供大容量、高速率、高带宽的语音、数据和视频业务接入。设备为GPON/EPON一体化设备，满足用户扩容升级需要；系统能力满足背板交换容量为275Gbps，业务交换容量双向为68G；单框可支持ONU/ONT数为7168；支持3层特性，支持RIPV1/V2和OSPF路由协议；满足多种FTTx组网应用，满足基站传输、IP专线互联、批发等业务组网需求。
3.6 网规网优系统
无线网络测试系统选用鼎利公司的测试软件，具备完善的GSM/GPRS/TD-SCDMA/HSDPA网络测试功能。能够提供多种测试方法。
3.7 专用e-bridge实验软件
由于本次实验平台选用的硬件设备均为商用设备，所以要考虑整个网络系统如何适合于学生进行实验，一般来说，实际商用设备的管理终端数只有一个，这样对于有40名学生的班级来说，需要分40组，显然不现实。讯方公司研发的专用e-bridge实验软件，解决了多人操作的问题，满足每个系统平台可以40名学生进行实验操作，把商用设备转化为适合高校教学的实验设备。
专用e-bridge实验软件具备实验过程控制功能，实验教师可灵活分配实验项目和实验时间，可以调整每组学生的实验时间，软件能同时满足多人多次上机实验的要求。
综合实验平台系统组成除配置以上设备、软件外，还考虑设置了通信电源设备、光纤配线架、数字配线架、音频配线架等其他配合设备。
4实验项目内容
整个实验系统通过通信网管软件，可满足40个学生终端进行实验操作，可开展的主要实验项目内容如下：
(1)SDH光传输系统：①传输设备配置实验：通过传输网管软件对设备进行操作加载及维护；硬件数据配置、分配功能模块资源等；②组网实验：可进行SDH链型网、环型网组网配置；③通道保护实验：通过对传输光口、逻辑系统、保护制式的设定，实现通道保护和复用段保护机制的实验；④网管操作实验；⑤开销分析实验：⑥传输复用解复用字节分析实验等。
(2)程控交换系统：①交换机硬件配置实验：通过交换机网管软件对设备进行操作加载及维护；分配各个功能模块资源；②用户实验：配置、分析用户及号码；本局用户新业务设定及注册等；③电话呼叫处理实验：观察呼叫处理过程、信号流程；④局间中继信令系统实验：包括NO1和NO7中继调试，局向设置、路由选择，观察计发器信令流程及出局呼叫过程；⑤计费系统实验；⑥全局综合业务实验等。
(3)RNC系统实验：①数据配置实验：对RNC设备状态、网络结构、后台数据库进行配置；②链路、通道信息配置；③小区参数配置、优化、参数测试实验；④RNA网络结构实验；⑤手机注册、呼叫、切换流程分析等实验。
(4)网优、路测实验内容：①手机终端的测试：包括呼叫、数据业务、手机强制测试等；②室内、楼宇、楼层测试、数据分析；小区覆盖测试分析；③邻区优化测试，2G/3G系统间邻区优化分析；④网优综合测试实验等。
(5)其他操作实验：线缆布放、光纤接续、光缆终端盒接续等实验。
5综合通信网络实验平台的特色
(1)技术新，功能强，适用面宽。该实验平台模拟现代通信网络系统，集传输、交换、移动通信于一体，可进行通信工程课程实验、毕业设计、专业实习等综合实训内容。
(2)内容广泛、系统性强。以往的实验内容基本以验证为主，综合通信网络实验平台的建成，提供了丰富、宽泛的实验内容，可开展大量的综合型、设计型、研究型实验，为师生提供了全程全网的实验环境。
(3)系统配置高、操作性好。整个平台硬件设备技术先进，软件管理功能全面，可为学生提供良好的实验操作条件。
综合通信网络实验平台的建设，从方案确定到设备选型、系统配置，思路明确、定位准确，建立了完善的实验系统，提升了实验内容的综合程度，促进了理论与实践的结合，必将为提高学生的创新思维、综合能力，提高实践教学质量起到重要的作用。
参考文献
[1] 黄熙岱.高校通信工程专业实践教学体系构建的研究[J].中国现代教育装备，2010，17：140～141
[2] 丁永红，尤文斌.高校专业实验室建设与实验教学改革探讨[J].中国教育技术装备，2010，30：93～94
如今的信息发展速度是飞快的，我们的通信与网络之间的联系也越来越紧密。此种情况下一定程度的促进了网络的迅速发展，不可否认的是网络通信在日益腾飞的今天，它的安全问题也逐渐受到消费者的重视，对于维护网络通信的安全压力也越来越大。网络通信的天然属性就是开放，与此同时开放性的存在也导致了许多安全方面的漏洞，随着内外安全环境的日益恶化，诸如信息窃取或者网络攻击的活动也逐渐变得猖獗。同时网络的恶意行为趋势也渐渐变得明显，在一定程度上充分的引起了我们的注重。许多有组织的集团或者骇客攻击的存在都严重影响着我国网络的通信安全。
一、网络的通信安全
在对网络的通信安全进行定义时需要从多方面来考虑。其定义从国际化的角度看来可以是信息的可用性、可靠性、完整性以及保密性。一般情况下网络通信安全指的是依据网络的特性由相关的安全技术以及预防计算机的网络硬件系统遭迫害所采取的措施服务。
（一）影响网络通信安全的因素
首先就是软硬件的设施。许多的软硬件系统一开始是为了方便管理才事先设置了远程终端登录的控制通道，这样会极大程度的加大了病毒或者黑客攻击的漏洞。除此之外很多软件在一开始设计时虽然会将种种安全的因素考虑进去，但不可避免的时间一长就会出现缺陷。在出现问题后就需要立即补丁来进行漏洞弥补。与此同时一些商用的软件源程序会逐渐变得公开或者半公开化的形态，这就使得一些别有用心的人轻易找到其中漏洞进行攻击。在一定程度上使得网络的通信安全受到威胁。
其次就是人为的破坏。某些计算机的内部管理员工由于缺乏一定的安全意识以及安全技术，利用自身的合法身份进到网络中，从事一些破坏、恶意窃取的行为。最后就是tcp／ip的服务比较脆弱，由于因特网的基本协议就是tcp／ip 协议，这个协议的设计虽然比较有实效但是安全因素比较匮乏。这样就会增大代码的量，最终也会导致tcp／1p 的实际运行效率降低。因此tcp／ip其自身的设计就存在着许多隐患。许多以tcp／ip为基础的应用服务比如电子邮件、ftp等服务都会在不同的程度受到安全威胁。
（二）常用的几种通信安全技术
比较常用的有数据加密技术，所谓的加密就是将明文转化为密文的过程。还有数字签名的技术，这时一种对某些信息进行研究论证的较有效手段。除此之外访问控制也是一种有效地安全技术，这一种形式的机制就是利用实体的能力，类别确定权限。
二、通信网络的安全防护措施
正是由于通信网络的功能逐渐变得强大，我们的日常生活也越来越离不开它，因此我们必须采取一系列有效措施来将网络的风险降到最低。
（一）防火墙技术
通常情况下的网络对外接口所使用的防火墙技术可以使得数据、信息等在进行网络层访问时产生一定的控制。经过鉴别限制或者更改越过防火墙的各种数据流，可以实现网络安全的保护，这样可以极大限度的对网络中出现的黑客进行阻止，在一定层面上可以防止这些黑客的恶意更改、随意移动网络重要信息的行为。防火墙的存在可以防止某些internet中不安全因素的蔓延，是一种较有效地安全机制，因此防火墙可以说是网络安全不可缺少的一部分。
（二）身份的认证技术
经过身份认证的技术可以一定范围内的保证信息的完整机密性。
（三）入侵的检测技术
一般的防火墙知识保护内部的网络不被外部攻击，对于内部的网络存在的非法活动监控程度还不够，入侵系统就是为了弥补这一点而存在的。它可以对内部、外部攻击积极地进行实时保护，网络受到危害前就可以将信息拦截，可以提高信息的安全性。
（四）漏洞的扫描技术
在面对网络不断复杂且不断变化的局面时，知识依靠相关网络的管理员进行安全漏洞以及风险评估很显然是不行的，只有依靠网络的安全扫描工具才可以在优化的系统配置下将安全漏洞以及安全隐患消除掉。在某些安全程度较低的状况下可以使用黑客工具进行网络的模拟攻击，这样可以一定层面的将网络漏洞暴露出来。
（五）虚拟的专用网技术
由一个因特网建立一个安全且是临时的链接，这是一条经过混乱公用网络的稳定安全通道。
三、总结
伴随着网络通信的全球发展，我们的生活工作与网络之间的关系也变得越来越亲密，在使用网络通信提供的高效方面服务的同时，我们也遭受着网络信息带来的一些危害。因此只有铜鼓相关部门制定完善的法律体系，拥有安全的技术才可以保证网络的安全，进一步促进网络通信的发展。
参考文献：
[1]陈震.我国信息与通信网建设安全问题初探[j].科学之友,2010年24期
近年来，随着移动通信业的高速成发展，电信部门管理手段的现代化也逐步受到各级领导的高度重视。为了使通信网络的管理更加合理化、科学化，就需要用现代化的技术手段来代替低效、繁琐的手工方式。因此使用计算机技术对移动通信设备进行管理已经势在必行，这时移动通信网本地网管系统就应运而生。
同时，随着计算机技术的迅速发展，许多传统学科与计算机技术相结合从而诞生了一批新兴学科，地理信息系统就是其中之一。其英文名称为geographic information system，简称gis。它能够处理大量含有地理成分的数据信息，使你可以简单而迅速地在大量的信息中查看其模式和关系，而不必不断地访问数据库。
在通信网络中，大量的设备都有其地理位置，同时，有大量的处理如果通过地图来进行，则会又方便又直观。因此在网管系统中，引入gis系统，在电子地图上显示基站、小区等各类通信网元的分布情况，并对网元进行实时监控管理、浏览配置信息和性能查看分析。
二、选题的目的及意义
选题背景出自项目“移动通信网本地网管系统”。该系统立足于tmn，以操作维护、环境监控工作为重点，实时监测全网的运行情况，快速响应网上的各种事件，提供性能分析报告，不仅为设备的集中操作提供了方便、可靠的技术手段，而且为网络优化和经营管理决策提供了参考依据。
地理视图作为本系统的一个子系统，是使用gis技术，在电子地图上，将各类通信网元按地理位置显示成一个分布图。用户可以对图进行操作，也可以对网元的告警、配置和性能信息进行查看和分析处理。地理视图是直接与用户交互的前台界面，其制作质量的高低将直接影响用户对整个系统的认识，可见地理视图在此项目中的重要作用和地位。此外，gis还广泛应用于诸如交通管理、商业销售等领域的软件开发中，因此，研究和开发gis系统是很有意义的。
三、研究的重点内容
本毕业设计涉及到的主要内容有：数据库存、internet网络应用、mapinfo和asp技术。
系统的gis软件平台采用了mapinfo公司的maxxtreme。mapxtreme是一个基于internet的地图应用服务器，可以通过internet或企业内部的internet向用户地理信息。
该地理视图系统是浏览器/地图服务器/数据库服务器三层结构，需要windows nt server。其中
地图服务器：windows nt，internet information server，mapxtreme
客户机：windows 95/98。
由于采用了maxxtreme，使系统在结构上成为浏览器/服务器的形式，顺应了企业内部网向intranetx演变的潮流。在服务器端是用微软的asp技术，需要用到其中的activex和vbscript技术。
地理视图子系统要通过socket通信方法从网管系统的其他子系统获得有关各种网元的数据流，对通信网中各种信息进行实时动态的监控、分析与显示，并将处理所得数据传入数据库，以便进行信息查询，同时数据库要动态更新。可见，本次毕业设计既需要了解硬件知识，又需要有较熟练的软件编程能力，既需要计算知识，又需要通信知识，是我所学专业知识在具体工作中的应用。
本次设计具有较高难度，但我相信，通过学习和不断的努力，我一定能高质量的完成本次毕业设计任务。
四、进度安排
3月20日-4月15日
分析题目，查阅资料，学习与毕业设计相关的知识，作好前期准备工作。
4月16日-5月10日
