时间：2023-06-14 09:35:01
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糊眦躺性县(救当前，邮电行业为实现“九五计划和分，包括经营管理、业务管理、生产组织管理、20__年远景目标，正在加速实现两个根本性转变。这是一个涉及通信全局的大问题，也是一个系统工程。对于县(市)邮电局来说，加强邮政通信的管理，以期适应整个经济走向市场化、集约化的客观要求，从而提高邮政通信网的整体效能，是实现邮政两个根本性转变的重要措施之一。
一、正确分析县(市)级邮政通信管理工作的特点，有的放矢开展邮政管理工作县市级邮政通信处于生产经营第一线，是邮政通信的起点和终点。既有生产任务又有经济指标，既有质量指标，又有数量指标，管理工作错综复杂。正确分析邮政管理工作特点，随时掌握邮政生产经营的动态变化，有的放矢地开展邮政通信管理工作，是适应邮政两个根本转变的前提。目前，县(市)级邮政通信管理有以下几个方面特点：
1．邮政通信管理工作的复杂性
(1)管理I作的内容繁[找文章还是到文秘站 ，更多原创！注：]多按管理内容收端日期：质量管理、现场管理、通信服务规范管理、资金物资管理、安全生产管理、基础工作管理、设备管理等l0种。按管理层次分，有股室公司、支局班组、台席班段。按管理强度分，有刚性指标，柔性指标等。
(2)业务种类多，业务性强按业务种类分，主要有函件、包件、快件、特快专递、机要、报刊发行、储蓄、汇兑、集邮等，而每项业务种类中又细分若干类别．，经办的各类业务均有详尽的规定。
(3)业务1种多，生产经营组织难度大按经办业务的工种分，有营业、投递、封发、分发、邮件接发、邮件运输等。除生产型工种外，管理型的工种有业务管理和查询、汇兑检查、储蓄事后监督等。在生产经营中，任何一个环节出现问题，都将影响邮政通信质量以致成为通信事故。因而要做到全程全阿密切配合．上一环为下一环服务，下一环为上一环把关，形成严密的组织管理系统。
2．邮政业务管理的法规性
(1)业务法律性强邮政通信全程全网，联合作业，必须用法律来保障国家机关、团体，以及人民群众的邮政通信。邮政主管部门必须按邮政法、刑法及相关法规来制订邮政通信发展及服务方针，为邮政工作的正常进行提供法律保障保护用户的用邮权利，调整邮政企业与用户之间的法律关系，使邮政工作人员处理邮件业务做到有章可循。
(2)业务规范性强邮政通信必须遵照
各类业务处理规则、规定、通知、通令及地方权力机构制定的地方性法则和规范性文件，如邮件禁寄限寄规定、邮件规格标准价格储蓄利息标准等
(3)邮政通信时限性强邮政业务的时限处理规则规定：邮件按种类分先后次序处理；各类邮件寄达各地最大全程时限；各类邮件进局的最大处理时限及投递时限；符合哪一级时限标准才能经办哪些业务等。
(4)邮件规格标准高为适应自动化分拣以及运输投递、查询等，对各类邮件明确规定重量、大小、书写、封装、封发规格标准。
3．邮政通信的社会服务性
邮政通信是服务性行业，优质服务是邮政部门的出发点和归宿(1)社会服务的广泛性从办理邮政业务的社会服务面来看，有社会的各阶层，如干部、工人、农民、学生、军队等。
(2)社会服务的渗透性邮政通信已成为人们不可缺少的、无法由其他通信方式和部门取代的通信手段，它与人们的生活工作、学习、娱乐、交往息息相关因此，邮政部门应努力创造一个舒适清新的服务环境．运
用现代的服务设施、使用规范的服务用语、严格遵照操作标准和规范．努力为社会服务，树立良好的企业形象。
4．邮政业务的市场竞争性
国家通过法律赋予邮政企业对某些特定业务享有独家专营的权利随着社会主义市场经济的建立，许多邮政业务已进入市场竞争，例如特快专递、储蓄、报刊发行、商包等因此．邮政部门必须加强经营管理．转换经营
机制．增强竞争意识，参与竞争，在竞争中求生存和发展。
5．邮政通信物资资金的流通性
邮政通信在很大程度上是实现物资的空间转移、资金的社会流通。一是物资在空间转移中工作环节多、物资品种多包装各异、运输方式各异存放条件各异；二是经办储蓄汇兑、报刊发行等业务的资金流量大，且资金流动中每时每刻都发生动态变化如橙滋局1995年邮政业务资金达2亿元以上．业务收入达450万余元，三是邮政生产人员都与资盘金、物资打交道，物资资金的管理成为邮政通信管理总之，县(市)级邮政通信管理工作错综复杂，工作量大，管理难度大。我们面临的问题是：如何规范邮政通信管理，理顺各方面关系，使繁杂的邮政通信管理达到标准化、程序化规范化，变事后管理为事前管理，熟练掌握生产经营环节，争取管理工作的主动，以适应日益多层次、多样化的社会需求，达到提高邮政通信质量和经济效益的目的二、建立邮政通信标准化、程序化、规范化管理体系，最大限度地调动和激发全网的综合通信能力为了适应经济发展对邮政通信多层次、[文章来源于=文秘站 =站-帮您找文章，12小时内解决您的文章需求注：]．多样化的需求，不断满足用户对邮政服务功髓、服务水平和质量等方面越来越高的要求，提高邮政通信整体素质和效益，正确处理管理与效益，管理与发展的辩证关系，邮政部门在扩大外延增长方式的同时，十分重视扩大内涵增长方式，以管理促发展，向管理要效益．建立邮政通信标准化，程序 化、规范化管理体系，通过科学的管理转化为现实生产力，最大限度地调动和激发全网的综台通信能力
1．县(市)级邮政通信标准化建设．是邮政通信管理工作的起点邮政通信管理标准化是管理工作和生产
第1期杨昌柏提高县(市)级邮政通信管理水平适应两个根本转变操作的行为规范。制订邮政通信管理标准，使邮政通信生产做到有章可依，有标准可考核，是邮政通信管理工作的起点，是实施邮政通信标准化建设中十分重要的管理环节。
(1)县(市)衄邮政通信标准化建设的目
的县(市)级邮政通信管理标准化以邮政业
务规章制度为基础，根据各类业务的生产环
节制订操作规程，达到统一、简化、高质、高效
的目的。
(2)县(市)级邮政通信标准化建设的分
类县(市)级邮政通信管理标准化建设内容
繁多，大致可分为两大类，一类属通信管理
类，为管理工作行为规范，另一类属通信生产
类，为通信生产操作行为规范。通信管理标准
分为业务管理经营管理、生产组织管理、质
量管理、通信服务管理、基础管理标准等，通
信生产操作标准是各项业务生产过程中各环
节的规范。
(3)县(市)级邮政标准化建设的要求
邮政通信管理标准要根据县(市)级邮政通信
的特点，本着从实际出发的态度来制订。第
一
，要适应市场经挤的要求，对竞争性业务要
以市场为导向，采用灵活经营的办法。第二，
要重视社会服务水平的提高，把改善服务、树
立良好的企业形象作为发展业务的原动力。
第三，要建立严格的资金物资管理标准，并纳
入管理工作的重要议事日程。第四，要重视生
产中各工序各环节的衔接，确保邮政通信迅
速准确安全、方便。在标准制订中要做到三
全，即：①项目全，管理标准与生产操作标准
并重，管理标准是为生产操作标准服务的．生
产操作标准是管理标准的重要组成部分i②
业务种类全，各项业务有标准可依；③操作环
节全，操作大约可分为三个环节，如操作前期
准备环节，操作主要环节、操作善后环节等。
标准的制订要简便易行，可操作性强，既要避
免不切合实际的生搬硬套，又要符合业务规
章制度的基本原则。
(4)县(市)衄邮政通信标准化建设必须
注意的问题
①邮政通信管理标准的制订要抓住主要
方面和主要环节。
@标准的制订要可操作性强，应在生产
实践中反复实验，使之科学合理。
⑤标准的制订必须量化，便于综合考核。
量化要注意突出重点，综合平衡，通过量化考
核，能如实反映事物的真实面目和内容。
④标准要在执行中反复修订，不断提高，
以利于提高操作人员的业务能力和管理人员
的管理水平，促进邮政通信整体素质的提高。
2、县(市)级邮政通信程序化管理，是邮
政通信管理工作的优化
县(市)级邮政通信管理标准化建设是实
施邮政通信程序化管理的基础。邮政通信程
序化管理是把种类齐全的各类管理标准，按
通信生产的规律和通信管理的特点，以最优
顺序排列组合，达到优化管理工作和生产环
节，形成邮政管理和生产操作规律，避免管理
工作和生产操作的盲目性。
县(市)级邮政通信程序化管理内容很
多，大约可分为两大类。
一是邮政通信生产的操作程序。把操作
标准有序进行排列，l例如邮政营业人员的班
前准备操作程序是：①检查营业室安全设施；
@打扫清洁卫生，③整理台席、用品用具及业
务单册按定址定位标准摆放整齐；④备足零
钱和出售票品，⑤开门迎接颐客。各项业务在
操作过程中也应按大的环节编入程序。
二是邮政通信管理的工作程序。把邮政
管理工作编入程序，根据各项管理的特点和
时限性，认真分析后进行程序设计。例如，邮
政通信的质量管理部分确定了全年季度、
月、天应实施的工作程序。栓滋局拟定全年邮
政管理文秘站 工作实施3个汇审、3个大检查3个
会议、4个通报：3个汇审即，1月集邮预订工
作业务资金汇审，2月报刊发行业务资金汇
审，5月储汇资金业务汇审；3个大检查即，4
月、1O月储汇资金业务检查，6月投递工作检
38湖北邮电技术
查；3个会议即，年初邮政工作会议．8月投递
工作会议，9月发行工作会议；4个通报即．按
季投递员营销工作通报．按季投递员排单管
理通报，按月邮件规格质量通报，按月储汇业
务质量检查稽核通报
以上检查、汇审均形成定型管理量化标
准，会议和通报均形成一定形式和格局。这
样．把邮政通信质量管理从大的方面引入了
程序管理，有效地控制了通信质量，确保了业
务资金物资的安全。‘
3．县(市)级邮政通信规范化管理，是邮
政管理工作的核心
县(市)级邮政通信规范化管理建立在标
准化、程序化管理之上，使标准化、程序化管
理在日常操作中得以准确的贯彻实施邮政
通信规范化管理是整个邮政通信管理工作的
核心问题，是整个管理工作成败的关键。
(1)邮政通信规范化管理必须做到制度
化、经常化管理制度化包含两层意思。一是
健全规章制度，明确工作职责；二是按制度实
施职责。坚持标准、持之以恒必须贯穿在管理
工作和业务操作中。如松滋局每月初召开邮
政通信生产倒会，总结上月生产经营情况及
存在问题，安排布置本月生产经营活动。叉如
所属生产班组及支局，每日早上现场管理，检
查人员就位签到。支局、班组每月一次讲评会
和经济质量分析会等，都达到了有效管理的
目的。
(2)邮政通信规范化管理必须加强日常
的监昔工作
①邮政通信规范化监管要自上而下形成
体系必须建立各层次监管机构，配齐人员，
并明确本文来自文秘站 职责；监管工作要形成制度化，经常
化．充分发挥兼职监管人员的作用，加强对兼
职监管人员履行职责的考核。
@加强监督和业务部门的监管职能监
管的形式主要有：日常检查、突袭检查、大检
查、汇审检查综合评审(根据大检查评分、汇
审评分和日常稽查记录对各单位进行专业管
理综合评价)。
③总结表彰，奖惩兑现，鼓励先进，鞭策
后进要应用经济杠杆奖优罚劣。通信生产
实行转轨变型，变单纯的生产服务型为经营
服务型，把业务操作与市场紧密结合起来，接
受市场的检验，把执行操作规程规范变成每
个操作者的自觉行为。
三、县(市)级邮政通信管理工
作的两点建议
I．重视管理人才的培养
邮政通信专业性强、要求高，而管理人才
缺乏，不适应邮政通信管理工作要求。有计
划、有步骤地培养现代化邮政专业管理干部
已成为当务之急。采取各种教育形式培养有
现代化管理知识、懂业务、会管理、有创业精
神的一大批邮政专业管理干部，已成为邮政
通信实现两个根本转变的首要任务。
2．加大对邮政通信设备和管理设施的投
人
邮政通信要采用专业化，集团化经营方
式，使经营管理电子化、生产操作机械化自动
化，努力改善邮政通信生产和工作环境，适应
日益增长的业务发展需要。
总而言之，县(市)级虾政通信标准化、程
序化、规范化管理，是通过提高生产要紊的使
用效率和合理构成来实现的经济增长方式，
是克服其重视通信能力发展和企业外部开
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0300-01
一、背景
为规范运行，加强沟通协调，充分挖掘现有设备保障能力，民航空管各级部门纷纷建立了适于本地的设备运行信息管理系统或设备运行电子值班系统。民航局空管局也建设了设备运行监控电子值班系统和设备集中监控系统。这些系统的建立有力地提升了各地的运行保障能力和上下级间的协调工作能力。
但对各系统数据信息进行分析和交互的过程中，我们可发现了存在以下不足：
1、空管设备分类标准不完善。现有的设备分类通常参考民航局的电信人员执照管理规定中执照所对应设备的分类标准，且分类比较粗，只能初步定为到设备，不能定位到部件、模块、元器件。
2、空管设备故障分类分级不健全。空管设备故障的分类分级标准采用民航局空管局于2008年下发的《空管设备故障分类等级标准（试行）》（以下简称《故障分类标准》），但随着空管设备种类不断增加，分类需要补充完善。原有的故障分类标准中故障分类只定义到设备级，随着故障分析的深入，需要故障能定位到部件、板件甚至元件。
3、故障信息描述指标不完善。在《故障分类标准》中规定了故障信息数据的组成包括设备系统种类、设备配置属性、设备故障技术分类、设备故障影响评估分级、设备故障部件属性和其它相关属性等信息段。但对于故障信息描述，这些属性信息不够全面、规范，增加了建立数据分析模型的难度，不利于深入挖掘利用设备故障数据，总结维护维修经验，形成科学全面的运行态势分析报告。
4、无线电干扰分类分级规范仍为空白。目前电磁环境日益复杂，无线电干扰对民航设备正常工作的影响也日益加大，但至今空管系统没有对无线电干扰分类分级的定义与标准。
5、设备停机数据分类无标准。大量的停机数据如果没有统一的规范，既不利于用户单位查阅，也不利于设备运保单位对设备的维护状态的统计分析。
上述是由于缺乏统一的设备运行数据分类规范，各个系统往往基于本地，甚至本单位的业务工作设计开发，数据分类不全，方法各种各样。“十二五”期间，民航空管系统将开展全国范围的设备运维系统建设工作，并对集中监控系统进行升级，这些系统建设后，各地运行数据的互联互通、上传下达、统计分析将成为进一步提升设备运行保障能力的关键；而使用统一规范的设备运行数据分类标准，是保证各地方各系统顺畅互联和有效统计分析的必备条件。因此，建立空管设备运行数据分类规范势在必行，且应尽早实施。
二、空管设备运行数据规范化研究内容
空管设备运行数据化规范的研究应至少包括设备分类规范、故障分类分级规范、无线电干扰分类分级规范、设备停机维护数据分类规范等内容。
1、设备分类规范。将目前空管设备进行分类，同时建立统一规范的设备模型，给出设备模块级、板件级分类规范，即同厂家同型号的设备其模块级组件，以及组成模块的板件信息规范化。
2、故障分类分级。依托设备分类，实现将故障信息定位至板件级或元件级，细化故障分类，便于分类统计和分析总结。
3、备件和元器件的分类。建立与设备相关又独立的备件、元器件分类规范。便于备件的规范管理。
4、无线电干扰分类分级。根据干扰发生地、干扰程度、干扰特征、干扰对管制运行产生的影响等判断标准对干扰信息进行归类描述。
5、设备运行基础信息统计规范。包括设备台站名称、设备位置、设备用途、故障分类、故障分级等设备运行基础信息，规范基础信息包括的内容和格式，制定统一的命名规则。
6、设备停机维护数据分类规范。对于大中型空管单位，每天有许多设备停机维护在实施，需合理规范停机信息，准确停机信息。
7、建立接口标准，定义各业务系统间数据交换格式与基础数据规范。
三、空管设备运行数据规范化研究举例
以空管设备分类为例说明空管设备运行数据规范化研究的内容。空管设备可以采取以下分类方案：（表1）
设备分类需说明的事项：
1、空管设备根据设备提供的功能不同来分类，共分为“通信、导航、监视、辅助、信息、其它”6大类。
2、“通信类”设备包括各种地地、地空通信设备、语音及数据信息的传输和交换设备、语音及数据信息的记录设备。根据设备的功能不同又分为：甚高频地空通信系统、高频地空通信系统、地空数据链系统（上述3类设备实现地空的信息交互）、语音通信交换系统、自动转报系统（上述2类设备实现信息的交换）、地面通信系统、卫星通信系统（上述2类设备实现信息的传输）、记录系统（此类设备实现信息的记录）。
“导航类”设备包括各种为飞行器提供导航定位信息的地面设备。根据设备的功能及技术不同分为全向信标、测距设备、无方向性信标、指点信标、航向信标、下滑信标、卫星导航地面设备。
“监视类”设备包括各种飞行目标探测、飞行计划处理和综合监视信息显示系统。根据设备的功能及技术不同分为自动化系统、一次雷达、二次雷达、场面监视雷达系统、自动相关监视、多点相关定位系统。
“辅助类”设备包括各种动力、时钟、防雷等辅助设备。根据设备的功能不同分为不间断电源系统、油机、配电设施、时钟系统、防雷设施。
“信息类”设备包括各种为提高空中交通管制工作质量和工作效率而研制开发的，直接面向管制部门的，为安全生产服务的，未包括在上述通信类、导航类、监视类、辅助类中的信息辅助系统。根据设备的功能不同分为塔台辅助信息、区管辅助信息、飞行计划处理、流量管理、协同决策系统。
“其它类”设备指各种不包含在上述分类、但保障部门为方便管理而录入的设备。根据设备的功能不同分为电子值班系统、集中监控系统、杂项。
3、“通信、导航、监视”类设备为局方要求须申请开放备案的主体空管设备。
4、“信息类设”备包含FIPS、TOMS、CDM、流量管理、SIPDS（第四网）等管制信息应用系统，这类设备在现实应用中地位越来越重要，但不须向局方申请开放备案，故将信息设备作为独立一类与通信、导航、监视并行的分类。
5、“其它类”设备主要是不纳入设备信息通报要求的非安全生产、但属于技术保障部门维护的系统设备。
在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行"点对点"的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
1.红外通信的基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
2.红外通讯技术的特点
红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：
⑴通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发;
⑵主要是用来取代点对点的线缆连接；
⑶新的通讯标准兼容早期的通讯标准；
⑷小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强；
⑸传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经。
3.红外数据通讯技术的用途
红外通讯技术常被应用在下列设备中：
⑴笔记本电脑、台式电脑和手持电脑；
⑵打印机、键盘鼠标等计算机设备；
⑶电话机、移动电话、寻呼机；
⑷数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表；
⑸工业设备和医疗设备；
⑹网络接入设备，如调制解调器。
4.红外数据通讯技术的缺点
⑴通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断;
⑵目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低（115.2kbit/s）;
⑶红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。
5.红外通信技术对计算机技术的冲击
红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。
红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。
红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。
6.红外通信技术开辟数据通信的未来
目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽，可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的，所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用，包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。而且，由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器，所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机，在这些地方，掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机)也可以采用红外接口装置。
预计在不久的将来，红外技术将在通信领域得到普遍应用，数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性，保密性强，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述，它还将对计算机技术产生冲击，对未来数据通信产生重大影响。
参考文献
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随着社会经济的快速发展以及航空技术的大力发展，我国民航事业获得了较大的发展。随之而来的是，人们对民航飞行的安全越来越重视。而飞行校验的作用主要在于对民航通信导航监视设备的空间信号质量进行有效的检测，并对相应的系统功能进行校准，以此来确保民航飞行的安全。因此，对民航通信导航监视设备校飞方案的有效性进行探讨已成为当前研究的重要课题之一。
一、民航通信导航监视设备校飞的种类
所谓“飞行校验”是指，根据相关的飞行校验规范，并使用飞行校验飞机来对通信导航监视设备的空间质量进行检测和评估的过程。目前，民航通信导航监视设备校飞的种类有很多。一般而言，其种类主要包括四种，即投产校验、监视性校验、定期校验以及特殊校验。其中，投产校验的目的是为了获取校验对象所有的信息与技术参数；监视性校验是基于投产校验上的一种不定期的飞行校验方法；定期校验的目的是为了检测校验对象是否满足持续运行的相关要求和符合相关的技术标准；特殊校验是一种较为特殊的飞行校验，其主要是针对性地对校验对象所受影响的部分进行飞行校验。目前，飞行校验的对象包括很多，其主要表现为航向信标、全向信标、无方向信标、测距仪、指点信标以及下滑信标等。
二、民航通信导航监视设备校飞方案的有效性制定
由于行校验对于民航通信导航而言，至关重要；它是确保民航飞行安全的重要前提和保障。因此，民航部门必须采取行之有效的策略对民航通信导航监视设备校飞方案进行有效性制定。笔者根据上述内容，并结合相关的工作经验，共总结出以下几点：
2.1对校飞实施单位的任务和职责进行明确
民航部门要对民航通信导航监视设备校飞方案进行有效性制定，首先必须对校飞实施单位的任务和职责进行明确。一般而言，飞行校验机构应对校验时间进行明确，并为此负责。同时，飞行校验机构还应根据相关的规定对飞行校验所需的设备、仪器以及系统等进行严格的检查，以此来确保其满足飞行校验的需求。此外，飞行校验机构还应根据飞行校验的项目和标准来严格对飞行校验任务进行执行，并在飞行校验结束后出具相关的飞行校验报告书。
由于校验对象运行管理单位所涉及的部门较多，且其管理水平的好坏对飞行校验效益造成严重的影响。因此，民航部门还必须在校飞方案中对校验对象运行管理单位各个部门的职责进行明确。例如，校验对象运行管理单位中的业务管理部门，其主要职责在于上报飞行校验申请、校验结果以及设备开发申请，并对校验时间进行协调。
2.2对飞行校验的对象进行明确
民航部门要对民航通信导航监视设备校飞方案进行有效性制定，还必须以文字叙述或表格的方式来将飞行校验的对象明确在方案之中。一般而言，飞行校验的对象主要包括两个方面的内容，即校验对象的基本信息和新建的设备系统。其中，校验对象的基本信息主要是指台站设备信息，如台站名称、设备厂家、设备类型与型号以及台站经纬度等。
2.3明确飞行校验的程序
民航部门要对民航通信导航监视设备校飞方案进行有效性制定，还必须在方案中明确飞行校验的程序。一般而言，在对飞行校验分析程序进行制订之前，应先根据相关的规定对飞行校验科目进行确定。值得注意的是，不同的设备系统其校验科目的要求也不尽相同。待飞行校验科目确定好之后，相关部门应严格按照飞行校验科目的相关要求来对各个科目的飞行校验程序进行制订。由于在制订飞行校验程序的过程中会涉及到相关的空域问题。因此，相关部门在对飞行校验程序进行制订之前，还应对空域问题进行充分考虑，以此来确保其制订的科学性和合理性。
2.4做好飞行校验报告的编制工作
在飞行校验正式结束后，设备运行管理部门应根据飞行校验的检测和评估结果来对飞行校验报告进行编制，以此来确保飞行校验报告的科学性和合理性。同时，飞行校验报告中的内容应包括各个飞行校验科目的统计数据、台站的基本信息、各个飞行校验科目的图标以及对雷电基本性能的相关结论与评估等。
三、结束语
综上所述，飞行校验不仅能够确保民航飞行的安全，而且也是能够对其通信导航监视设备的空间信号质量进行有效的检测。因此，民航部门必须对通信导航监视设备校飞方案进行制定，并采取行之有效的策略来不断提高其校飞方案的有效性，以此来不断提高校飞的效率。由于本文篇幅有限，必然存在不足之处。故而，这还需要我们进一步对民航通信导航监视设备校飞方案的有效性进行探讨和研究。
1 专利对通信企业的意义
通信技术属于积累性演进技术。新技术的发展是在原有技术基础上进行补充、完善、改进或与其它现有技术结合,从而获得更完善的功能或更好的性能。因此在通信技术领域,可以产生的创新点非常非常多,IPR数量巨大,且增长速度十分显著。据WIPO数据显示,近些年通信类专利正以每年15%左右的速度高速增长。
与此同时,这种积累性技术演进也使得通信领域的基础性专利或思想性专利具有较宽的权利保护范围,在技术演进过程中具有极强的主导性和控制力。换句话说,在这些基础性专利或思想性专利的技术思想上衍生出的专利技术大都落入其专利保护范围内。而若想寻找可以替代的技术演进路线,就需要重新建立一套技术思想或体系,这意味着必须承受非常昂贵的研发代价,包括资金投入和时间投入。在竞争激烈的通信领域,几乎没有任何一个厂家能够承受因此而导致坐失市场机遇的沉重代价。
通信标准是指在使用有线电、无线电、光或其它电磁系统的通信系统中,对设备制造商、网络运营商、服务提供商和最终用户之间的重复性事物或概念制定一种规范或协议,通过制订、和实施标准,达到统一,以获取最佳秩序和社会效益。标准被认为是一种代表公共利益的公共品,专利制度则是为了保护私有成果的一种制度。
因此,对于通信行业来讲,如果企业能够把自有专利纳入通信标准,就意味着这种专利“私权”搭上了标准这辆“公车”,为企业实现从技术领域提前抢占利润空间提供保障。在标准实施过程中,无论企业自身能够抢占多大市场份额,都可以通过选择在适当时机收取专利费的方式获取高额回报,同时可以在一定程度上起到排挤直接竞争对手、控制市场规模的作用。
2我国通信企业的技术标准和专利现状
(1)2G时代,中国企业几乎没有话语权
在2G时代,蜂窝移动通信领域有两大标准:一个是欧洲通信巨头们主推的GSM标准,另一个是美国高通主推的CDMA标准。当时我国通信设备制造业刚刚处于起步阶段,技术研发力量十分薄弱,基本上没有企业有能力参与相关标准的制定,更不要说将自有专利技术纳入到标准中去。
因此,在2G时代,我国通信企业在知识产权领域一直处于极其被动的地位,在2G标准实施后,市场发展中后期,许多通信设备制造企业,尤其是手机生产企业倒闭或关闭生产线,大多都是专利持有者“大棒”政策产生的恶果。
(2)3G时代,中国企业努力扭转被动局面
在3G时代,中国通信企业的研发实力与2G时代企业自身相比,有了较大提高,但与国外先导性企业的实力相比依然相差甚远。因此,尽管类似于华为、中兴这样已经跻身国际市场的通信设备制造商,参与了由美国高通公司主导的CDMA2000标准及欧洲通信巨头主导的WCDMA标准制定过程,但基于当时中国企业的技术地位和专利积累,想把相关专利技术推入到由国外巨头主导的标准中实非易事。在我国通信企业的积极投入和努力下,我国通信企业开始有一些专利技术纳入到了CDMA2000及WCDMA标准中。如图1所示,根据ETSI披露数据显示,华为在WCDMA标准中的基本专利量约占全部披露量的6.15%,排名第五。
近几年,在工业和信息化部的指导下,在中国通信标准化协会和我国通信企业的共同努力下,我国通信技术研发能力不断增强,研发水平日益提高,与国际通信巨头的差距逐渐缩小,在部分技术领域取得实质性的突破,并将一些关键技术推入到国际标准中。其中,将具有自主知识产权的TD-SCDMA技术推入国际标准成为三大3G主流技术之一,就是各方共同努力的结果。
将TD-SCDMA技术推入国际标准,在一定程度上扭转了我国通信企业在国际通信标准中基本专利持有量非常低的被动局面。在TD-SCDMA关键技术领域,我国通信企业所持有的基本专利数量高达70%～80%,相关专利的所占份额则更高,达90%左右。
(3)4G时代,中国企业地位显著改善
近10年来,我国通信企业及研发机构日渐认识到将自有专利技术纳入通信标准中的战略意义及重要性,于是在许多重要技术领域开展了广泛深入的研究,使研发实力不断增强,专利保护意识日益提高。同时,在诸多关键技术领域通力合作,建立了具有一定研发实力的团队,不断积累寻求突破,产生了大量的技术研发成果,并将这些技术成果通过专利的形式保护起来。
与此同时,国内通信企业和研发机构还通过各种形式积极参与标准的制定,向3GPP、3GPP2、ITU、ETSI等标准组织提交大量的技术提案,力求将相关技术纳入到未来的国际标准中。
研发实力的增强和积极参与标准制定使得我国通信企业的专利发展取得了非常显著的进步。在4G标准中,我国通信企业的专利占有量显著提升。尤其类似于华为、中兴、大唐等具有国际影响力的通信设备企业,已经具备了或基本具备了与国外通信巨头进行专利谈判的资本。
如图2所示,根据ETSI披露的LTE基本专利显示,截至2009年底,共有27家企业在ETSI披露了1864件LTE基本专利,其中我国华为公司的专利披露量高达168件,占全部披露量的9%,在披露企业中披露量排名第四,仅比排名第三的三星公司少2件。当然需要特别指出的是,这些专利是企业认为的基本专利,并非是经过专业评估认定的基本专利。
与此同时,中兴、大唐、北邮也有部分自有专利推入4G标准中,但由于专利战略和策略不同,并未在ETSI进行披露。
3我国通信企业在国际“专利池”的进展和地位
相对于国外企业,我国通信企业在大多数国际标准基础技术或关键技术领域投入研发较晚,实际拥有的底层技术专利或基本专利数量仍然有限,因此,除华为已加入WiMAX的OPA专利池成为许可方外,其它现有国际专利池中很少能看到我国通信企业的身影。但随着我国企业在国际标准中的专利地位日益增强,未来的国际专利池中一定会有更多我国企业的身影。或许有些企业因为自身发展战略或策略的原因,作出不加入专利池的抉择,但是如果想加入,一定会有可以加入的理由。
4我国通信业在标准及专利方面的未来发展前景分析
从目前的发展趋势来看,经过近10年的发展,我国已经储备了大量的通信技术研发人员,同时在许多关键通信技术领域也有了大量的技术积累及专利储备,甚至在部分技术领域拥有自己的原创技术,其中部分技术思想是非常超前的,极有可能在未来的通信标准中被采纳。
与此同时,政府也通过重大专项的方式支持、鼓励具有研发实力的企业和研究院所共同合作,在“新一代宽带无线移动通信”领域大量投入研发,并把提高在未来标准中的专利数量作为重要的考核目标之一。
此外,我国参加国际标准组织中的人数也不断增多,越来越多的人逐步了解标准制定的程序和规则,已经开始有组织、有策略、有针对性地提交技术提案,力求将相关技术纳入到未来的国际标准中。
在这种形式下,我们有理由相信,在未来的国际标准制定中,我国通信企业将逐步缩小与国外通信巨头的技术研发实力差距,将在更多关键技术领域展现我国通信技术研发实力,将在更多的国际标准中纳入具有我国自主知识产权的专利技术。
文章编号:1004-373X(2010)21-0093-03
Research on Technology and Application of IEC 61850
HUANG Wen-hua1, LI Yong2
(1. School of Telecommunications and Information Engineering, Xi’an University of Posts & Telecommunications, Xi’an 710121, China;
2. Xi’an Beareu, Shannxi Electrical Power Corp., Xi’an 710032, China)
Abstract: IEC 61850 is the seamless communication standard of substation automation system (SAS) in next generation. The technical characteristics of IEC 61850 are summarized in this paper for the purpose of the equipment development in the application of IEC 61850. It is pointed out that IEC 61850 is the intension of the integration of heterogeneous information. The substation configuration (including the structure of configuration file and the flow path of configuration) and the application of XML technology in IEC 61850 are analyzed. The ideal communication model is obtained. The security questions to the substation communication network are discussed. The research provides a foundation for the design of SAS which is coincident with IEC 61850.Keywords: IEC 61850; integration of heterogeneous information; XML; security of power network
收稿日期:2010-05-24
0 引 言
IEC 61850是国际电工委员会负责电力系统控制及其通信的相关标准的第57技术委员会(IEC TC57)制定的关于变电站自动化系统结构和数据通信的一个国际标准,目的是使变电站内不同厂家的智能电子设备(IED)之间通过一种标准协议实现互操作和信息共享,实现“一个世界、一种技术、一个标准”[1]。
在制定IEC 61850标准的过程中,美、德、荷兰等国都建有示范工程,而应用IEC 61850的数字化变电站技术是我国十一五重点研究课题,目的在标准制定和产品研发方面追赶国际先进水平。IEC 61850标准的正在我国电力系统普及发展,而符合IEC 61850标准的设备的开发,需要对标准的深刻理解与掌握,本文对IEC 61850的相关技术进行研究与讨论。
1 IEC 61850的内涵分析
1.1 IEC61850 技术特点分析
IEC 61850规约体系完善,相对于基于报文结构的传统规约,应用面向对象技术的IEC 61850有明显的技术特点和优势[2]。
(1) 系统分层技术:IEC 61850明确了变电站自动化系统的三层结构:变电站层、间隔层和过程层以及各层之间的接口意义。将由一次设备组成的过程层纳入统一结构中,这是基于一次设备如传感器、执行器的智能化和网络化发展。
(2) 面向对象的建模技术:为了实现互操作性,IEC 61850标准采用面向对象技术,建立统一的设备和系统模型,采用基于XML的SCL[3]变电站设备通信配置语言来全面的描述设备和系统,提出设备必须具有自描述功能。自描述、自诊断和即插即用的特性,极大方便了系统的集成,降低了变电站自动化系统的工程费用。
(3) 抽象服务通信接口技术:IEC 61850为实现无缝的通信网络,提出抽象通信服务接口(ACSI)[4],接口技术独立于具体的网络应用层协议,与采用何种网络无关,可充分适应TCP/IP以及现场总线等各类通信体系,而且客户只需改动特定通信服务映射 (SCSM),即可完成网络转换,从而适应了电力系统网络复杂多样的特点。
1.2 IEC 61850标准的本质内涵
作为下一代变电站的无缝通信标准,IEC 61850充分借鉴了变电站通信、计算机、工业控制等领域的长期经验[5]。在IEC 61850鲜明技术特点的背后,是IEC 61850与以往变电站通信标准的实质性差别,而理解IEC 61850的本质是应用IEC 61850的基础。
IEC 61850是变电站自动化通信标准,通信标准的本质目标是实现双方快速准确的理解相互传达与接收到的逻辑信息命令,并正确执行命令。由于各设备生产商生产的智能电子设备,可能采用不同的芯片、不同的硬件架构、不同的嵌入式系统,它们组成了一个复杂的异构环境系统,所以变电站中设备之间的通信是一个复杂的分布式信息交互问题。变电站设备要实现互操作实际就是解决如何在异构环境下实现数据交换的问题。IEC 61850标准制定的思路与以往IEC 60870等标准在解决信息表达与传输问题方面相比上存在着根本的区别,主要是借鉴了近些年来计算机解决异构环境领域的常用的ASN.1,XML等技术来解决变电站中的信息交互问题,因此IEC 61850标准的本质可以理解为是解决变电站中异构环境下数据交换问题的一个实现方案。
IEC 61850标准充分综合了ASN.1与XML两种技术的各自优势,利用ASN.1的二进制编码信息传输效率优势,用它作为主要的实时信息交互通信方式,利用XML直观与带自描述特性在XML 1.0版本的基础上推出了变电站配置语言SCL,用于描述变电站系统的结构与智能电子设备的能力及定义通信参数等。如图1所示。W2G组织提出了要将MMS映射到XML,采用XML技术来代替MMS协议中的ASN.1编码,所以ASN.1与XML两者正在不断的相互借鉴发展。
2 IEC 61850中XML配置的运用
2.1 基于XML的变电站配置
变电站配置描述语言(Substation Configuration Description Language,SCL)是IEC 61850规定的基于XML 1.0,利用其自描述特性主要用于智能电子装置能力描述和变电站系统与网络通信拓扑结构描述的语言[6]。IEC 61850-6部分规范了SCL语言规范了装置所含有的逻辑节点、数据集、报告控制块、站内连接方式、IP地址等通信配置等[7]。由于XML技术已经受到众多软件集成商如微软、IBM,SUN等的支持,开发人员可以方便的处理XML文档,对XML的处理独立于操作系统平台、编程语言等等[8]。因此采用SCL语言描述以后使得变电站系统集成变得更为简单,各厂商一致采用IEC 61850-6与IEC 61850-7对变电站的抽象模型框架提供的IED就可以通过各自的IED配置工具和系统配置工具通过对XML文档的解析、读取数据,进行配置信息的交互。各厂商对配置文件实现解析与处理过程可能不同,但采用了相同的变电站描述结构和相同的参数,最终就能相互理解,这是IEC 61850互操作性体现之一。
图1 IEC 61850标准中的异构信息集成技术
图2为一个变电站系统配置的最基本描述情况,SCL至少有以下几个元素,Header,Substation,Communication,IED,DataTypeTemplates。Header元素定义了SCL配置文件的修改历史记录版本号、修改的时间、修改的原因、何人最终修改等。
图2 系统配置文件的基本结构图
2.2 变电站配置的流程与技术
配置的主要流程如图3所示,配置的过程主要分为四步,首先是厂家提供的IED配置器工具将产生IED设备的ICD能力描述文件,然后传递到系统的子站端,根据系统的集成规范SSD以及系统端的配置器,生成系统端的描述文件SCD,再将SCD发送回IED的配置器,最终获得IED的配置文件CID。配置文件主要包含如何进行通信,在系统所处的位置的描述,相关的链接通信节点,以及报告节点、数据集设置等相关约定,同时ACSI到MMS映射的实现、MMS通信服务过程中需要借助CID配置文件,解析出其中相应的数据信息作为参数,比如GOOSE报文的接收端MAC地址。
图3 配置流程图
通过采用XML的配置可以实现装置的功能自动组合,装置内的程序可以通过直接修改配置文件而动态的改变装置所具有的功能,比如修改逻辑节点或者数据集等,从而实现装置侧的程序通用,对于厂家而言,可以实现一个通用的通信程序,然后根据具体特定装置功能需求,设计配置不同的XML文件即可实现不同装置的通信。最理想的IEC 61850通信程序(见图4)的明显优势在于:程序一次编译完成,可以只需要简单的修改配置文件就可以应用到各个装置设备中,综合自动化后台通过读取装置配置文件就可以自动创建数据库实现装置接入与生成。
图4 理想的IEC 61850通信程序
3 IEC 61850应用安全问题
IEC 61850的应用依赖于一个安全的网络环境。因此,当前电力系统在解决了信息异构集成问题后,突出面临的一个问题就是如何构造一个安全的网络通信系统,WG15已经开始专注于电力数据和通信安全领域,来保证电网的安全运行[9]。
电力系统安全防护重点在实时控制系统[10],IEC 61850标准在变电站分层中提出了过程层,并在这一层也采用以太网通信完全替代原来传统的硬接线方式。由于在过程层中诸如跳闸的GOOSE报文要求在4 ms内到达通信接收的另一端,与以太网在变电站层和间隔层相比需要保障更高的安全可靠性,因此,如何保障变电站内过程层网络的安全性问题比以往显得更为突出和重要。从应用安全的角度出发,基于IEC 61850的变电站通信系统应具备以下防御措施:
(1) 采用VPN技术解决端到端的数据安全问题。主要采用隧道技术、加解密技术、密钥管理技术、使用者与设备身份认证技术等四项技术来保证安全。通过安全策略和安全规则的制定,把网络划分成不同的安全区域,控制VPN通道内不同的安全区域之间的访问,可以进一步减少了内部窃听的风险和不安全因素,使网络的安全性得到进一步的提升。
(2) 采用SSL/TLS加密技术,对变电站通信系统中面向连接通信机制的服务器连接进行授权验证,在对象建模中对不同用户加入访问权限限制,并报告试图进行未授权下的访问操作。
(3) 采用SNMP(简单网络管理协议)来管理变电站通信网络,定期建立数据备份与实施冗余机制。
(4) 建立入侵监测防御措施,建立控制中心安全策略应对措施,基于IEC 61850的变电站通信系统控制中心应采取多层安全机制保证,当受到攻击时可以降低使用情况而不至于系统瘫痪。
除了以上从技术的角度应对电网安全问题外,还应注意人员的管理与安全意识、工程施工等与电网安全运行密切相关的因素。
4 结 语
IEC 61850标准作为未来国际变电站的统一标准,已经在逐步走向成熟。本文为了IEC 61850具体应用中IED设备开发的目的,对IEC 61850的技术特点进行了总结,首次提出IEC 61850标准是对异构信息进行集成的实质内涵,应用XML技术具体对IEC 61850中变电站的配置进行了研究和设计,包括系统配置文件的结构、配置的流程,得到了理想的IEC 61850通信程序模型;针对应用IEC 61850标准电力网络通信的安全问题提出了建议和策略。研究为开发符合IEC 61850标准的变电站通信系统提供了依据。在中高压综合自动化系统中,IEC 61850的性能与优势能得到更多的体现。IEC 61850标准可以有效地解决变电站内设备的互操作问题,作为一致公推的变电站标准必将给变电站自动化系统带来深远的影响。
参考文献
[1]王昊,薄纯全.IEC 61850标准研究[J].装备制造技术,2008(12):161-163.
[2]李光辉.基于IEC 61850的变电站装置建模[J].电力系统通信,2009(4):27-29.
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[6]胡靓.XML语言在新一代电力自动化系统中的应用[J].电力学报,2007(1):39-42.
[7]林知明,蒋士林.基于SCL模型的配置工具的设计与实现[J].电力系统保护与控制,2009(12):91-94.
由于计算机通信时用数字通信技术比较适和多媒体通信比如图像、语音、文字、数值、视频等多媒体信息。而多媒体通信有在当今网络通信中占主导地位。
与传统的电话通信相比计算机通信应用数字通信技术易于加密，强行解密很难，信息安全的到很好的保证。在传输过程当中抗干扰能力强，同时还有很好的降噪能力，远距离传输信号稳定等特点。
根据网络数据分析计算机通信有25%数据通信持续时间在1s以下，约50%持续进间为5s以下。然而电话通信的平均时间约为3-5min；同时计算机通信还具有呼叫时间短等特点。所以计算机通信拥有更高效的数据传输能力，这样能减少通讯的硬件设施的建造成本和维护成本。高效的数据传输能力能来很高的经济效益。（5）计算机通信曼彻斯特编码技术，曼彻斯特码Manchestercode（又称裂相码、双向码），一种用电平跳变来表示1或0的编码，其变化规则很简单，即每个码元均用两个不同相位的电平信号表示，也就是一个周期的方波，但0码和1码的相位正好相反。
在计算机网络技术高速发展的今天，计算机网络通信已经遍布世界大多数国家和地区，不同地区、不同语言、不同网络、不同厂商生产的硬件之间要实现无阻碍通信就变得至关重要，一个适合于整个计算机网络通信的通信标准就显得尤为重要了。制定网络通信的标准主要考虑二个方面的问题：一是，硬件设施方面，硬件设备是搭建网络的基础，统一的硬件标准，有利于网络信号性质和传输的稳定，保证信号的质量。但是更值得我们考虑的问题是网络通信的逻辑层次统一的标准。建立一套在逻辑上的约定与规定，形成通信协议，通信协议的建立保障通信在不同文化、不同硬件、不同地区之间的顺利传输、转化。因此标准性是设计，实施和评价通信系统的重要指标。
现在，EIA、IEEE、ITU－TSS、ECMA、ISO、ANSI等权威标准机构为通信协议标准化和规范化的建立做出很大的贡献，全球通信行业都执行这些标准，为信息全球化做出了很大贡献。国际电信联盟（ITU），是联合国的一个专门机构。包含三个电信标准部门（TSS），无线电通信部门和电信发展部门，其中从事标准化工作的TSS是由原CCITT和CCIR部分合并而成，其主要职责是对相关电信资费，操作和技术等问题提出意见和建议，促进全球的电信标准化。TSS关于计算机通信相关的建议系列有：F系列建议：除电话以外的电信业务；G系列建议：有关数字系统和网络，传输系统和媒体；H系列建议：有关非话信号的线路传输；I系列建议：有关ISDN；T系列建议：有关文件结构的重点性能，远程信息业务和高层协议；V系列建议：有关电话网上的数据通信；X系列建议：有关开放系统通信和数据网；Z系列建议：关于程序语言。ISO主要针对操作系统考虑开展计算机（数据）通信的协议标准化工作，使得计算机网络设备具有更好的兼容性。
一、引言
随着社会技术水平的进步以及人们对生活水准要求的不断提高，目前以铜缆为传输媒介、基于不对称ADSL技术为基础的宽带接入建设方式将不能适应未来安全监控、大文件传输、存储仓库以及高清视频等高速宽带的业务需求。光纤传输技术在提高接入宽带，提升网络的业务能力，增强运营商的核心竞争力将发挥重要的作用。基于以太网技术的EPON技术的出现，将有效缓解目前铜缆被盗严重、铜价格上涨较快以及建设成本过高的不利状况。EPON技术就是将以太网技术和无源光网络技术（PON）结合起来，其最终的目的是用最简单的方式实现一个点到多点拓扑结构的千兆光纤接入网络。本文主要对EPON技术的发展概况、技术优势及其应用前景进行了介绍。
二、EPON技术的发展概况
早在上世纪90年代初期就出现了无源光网络技术，也即PON技术，1996年，国际电信联盟远程通信标准化组织（ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector）完成了对G.982的标准化，从而为对2 Mbit /s 以下接入速率的窄带PON系统的定义迈出了重要的一步。
1998年，国际电信联盟远程通信标准化组织正式通过了“基于无源光网络（PON）的宽带接入网”的建议（G.983.1建议），同时也对基于无源光网络的信元传输协议（APON）系统作了详尽的规范。G.983.1建议主要规定了光网络的要求、网络分层的结构、物理媒质层的要求、会聚层的要求、标称线路的速率、测距的方法和传输性能的要求等。
1999年，国际电信联盟远程通信标准化组织又提出了“APON的ONT管理和控制接口规范”的建议（G.983.2建议），该条建议主要从信息模型和网络管理上对APON系统进行了定义，从而保证不同厂商生产的设备可以实现互相操作。
随着互联网的高速发展，以及用户对网络需求的不断提高，各种新的宽带技术已经成为当前通信领域的研究热点。在此背景下，电气和电子工程师协会（IEEE）为引入EPON技术，在2000年底，成立了EFM工作小组（Ethernet in the First Mile Study Group）。除IEEE成立的工作小组外，还有其他如ITU-T和IETF工作小组也大力提倡EPON技术。
三、EPON技术的工作原理
EPON技术使用了IEEE802.3ah技术标准，同时延用了以太网和TDM的一些特性。从网络层协议上来看，EPON属于L2的协议。对于物理层，技术标准规定采用单纤波分复用技术来实现单纤双向传输，同时又定义了1000 BASE-PX-10U/D和1000 BASE-PX-20U/D两种PON光接口，用以分别支持10km和20km的最大距离传输。在物理编码子层，EPON技术采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1Gbit/ s数据速率。在数据链路层上，EPON技术采用了基于TDM思想的全新控制协议，通过对时间进行分片，然后将不同的时间片制定给不同的ONU设备来使用，从而避免数据传输过程中的冲突问题。EPON技术实现了点对多点的通信方式，同时实现了上行时分汇聚和下行广播分发的无源操作，从而实现单纤双向传输机制。
四、EPON技术的优势
1、较好的兼容性。迄今为止最成功和成熟的局域网技术是以太网技术，而EPON技术基本上与以太网技术是兼容的。随着未来EPON技术标准的制定及其EPON技术的使用，在广域网（WAN）和局域网（LAN）连接时将减少APON在ATM和IP协议间转换的需要。2、低成本，维护简单，容易扩展，易于升级。EPON技术在传输途中不需电源，并且没有电子部件，因此，线路容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的成本相对很小。EPON技术对局端资源占用的比较少，模块化程度高，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高。EPON技术是面向未来的新技术，由于多数EPON技术具有多业务接入功能，故EPON技术也是向全IP网络过渡是一个很好的选择。3、适应性强。无源光网络是纯介质网络，因此，EPON技术可以彻底避免电磁干扰和雷电的影响，能在恶劣的自然条件下使用。4、高宽带，且带宽分配灵活。目前，EPON技术可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，而且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。EPON技术对带宽的分配和保证也有一套完整的体系，它可以通过DiffServ、PQ/WFQ、WRED等来实现对每个用户进行带宽分配，并保证每个用户的QoS功能。
结语：随着电子信息、计算机以及通信等技术的发展，宽带时代的到来是必然的，对宽带的市场需求必定会达到一个更高的制高点。作为极有发展潜力的EPON技术，将会与市场相互促进，同时给用户、通信运营商以及通信设备供应商带来新的机会。
参 考 文 献
1.无线传感器网络
无线传感器网络是指通过传感器、通信和计算机技术，按照特定的应用要求，将功能不同、输出形式各异的传感器以一定的方式连接起来，并具有通信等功能的测控系统。传统的传感器网络采用模拟通信方式，在高速移动的环境中通过优化路由和资源管理等策略最大化带宽的利用率，同时为用户提供一定的服务质量保证。数字传感器网络，如基于现场总线（如CAN总线等）的传感器网络技术，在国内矿井监控领域已得到初步的应用。从工业现场总线移植而来的有线传感器网络技术，可以简单地构造传感器和执行器网络。
无线传感器网络由多个传感器节点组成，节点一般包含传感器、执行器、控制器和通信等模块，具有较为完整的传感与执行控制能力、计算能力和通信能力。无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象信息，并对这些信息进行处理，传送给需要这些信息的用户。相对于目前井下广泛应用的有线传感器网络技术，无线传感器网络的优势主要体现在灵活、高可靠性、易维护和低成本等方面。无线传感器网络的应用，使技术人员在选择监测点时，不再局限于线缆的分布。在有线通信系统中常见的断线或是节点故障，也不会对整个监测系统造成致命影响。对系统进行维护时，不涉及线缆的接驳，直接取下传感器模块即可；符合煤矿安全标准的通信线缆价格昂贵，无线通信技术可以减少系统中使用线缆的数量，有效的降低成本。
ΖigΒee技术是最近发展起来的一种近距离无线通信技术。ΖigΒee名字的来源于蜜蜂之间的通信方式，蜜蜂之间是通过跳ΖigΒee形状的舞蹈来相互交流信息，以便共享食物源的方向、距离和位置等信息。ΖigΒee技术具有功耗低、成本低、网络容量大、可靠性高，安全性好、易应用等特点。ΖigΒee技术以2.4GHz为主要频段，采用扩频技术。是被业界认为最适合应用在工业监控领域的无线通信技术。
2.ZigBee技术
ΖigΒee技术是最近发展起来的一种近距离无线组网通信技术，具有低功耗、低成本和短延时等特性，非常适用于无线传感器网络的应用。ΖigΒee技术主要工作在2.4GHz频段，采用扩频技术，是建立在ΙΕΕΕ802.15.4标准基础之上的。这些优势使其在工业监控、传感器网络、家庭监控、安全系统等领域有很大的发展空间。在矿井安全监测这样的环境中，系统传输的数据量小、传输速率低，并且传感器节点通常采用电池供电，对设备的成本和功耗都有具体的要求。ΖigΒee技术应用在这样的场合，具有独特的优势。其主要特点[6]如下：
支持250kbps、40kbps、20kbps三种数据传输速率；
支持星状、树状、网状等多种组网方式；
分配16位短地址或64位扩展地址；
网络容量大，可组成65000个节点的大网；
支持时隙保证机制，通过预留保证时隙（GΤS）提供无竞争媒体访问；
竞争期以CSΜΑ-CΑ机制访问媒体；
通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短；
以完全确认的协议保证传输的可靠性；
低功耗，能量检测（ΕD）以及链路质量指示（LQI）；
ΖigΒee协议架构建立在ΙΕΕΕ802.15.4标准基础之上，主要由物理层（ΡΗY），媒体接入控制层（ΜΑС），网络层（ΝWΚ）、应用层（ΑΡL）以及安全服务规范组成。ΖigΒee协议栈的每层都为其上层提供特定的功能服务。数据传输服务是由数据实体来提供，管理实体则用来提供其他服务。每个服务实体通过其自身与上层之间的SΑΡ（服务访问点）交换一组服务原语，为上层提供相关的服务功能。
ΖigΒee的体系结构如下图1所示。其中ΡΗY（物理层）和ΜΑС（媒体访问控制层）是由ΙЕЕЕ802.15.4标准制定的，ΖigΒee联盟则定义了ΝWΚ（网络层）和ΑΡL（应用层）以及安全服务规范。
图1 ΖigΒee协议栈模型
ΙЕЕЕ802.15.4和ΖigΒee联盟所制定的标准对于网络中的设备，有着不同的定义方法。根据功能功能的不同，ΙЕЕЕ802.15.4把网络中的设备分为全功能设备（FFD）和简化功能设备（RFD）。根据个人局域网（ΡΑΝ）中承担的任务不同，网络中的设备又可分为PAN协调器、协调器和一般设备。ΖigΒee联盟把它们分别称为ΖigΒee协调器、ΖigΒee路由器和ΖigΒee终端设备。见表1。
ΖigΒee协调器的主要职责是建立ΖigΒee网络，并设置网络主要参数（选择射频频道、分配网络地址、进行网络身份确认）。路由器主要是发展多链路路由，连接终端设备，使其加入传递信息的网络。具体的应用由终端设备来负责，同时终端设备还负责采集数据以及发送给路由器，然而终端设备之间是不能直接通讯的，它们只能通过路由器传输数据来完成通信。
ΖigΒee技术共支持星形、网状和簇树三种网络结构。在这些网络的配置中，协调器节点和终端节点是不可或缺的两种组成设备。星型拓扑网络结构是由一个ΡΑΝ主协调器节点和多个从设备节点组成的，主协调器节点必须是具有完整功能设备（FFD），从设备节点既可是具备完整功能设备（RFD）也可是简化功能设备（FFD）。网状结构（Μesh网）的骨干网一般是由若干个FFD连接在一起组成，这种不规则的拓扑结构易适应外界环境的变化。
Μesh网络拓扑，也称作点对点的网络拓扑。它们之间进行的是完全对等的通信，通信可以在每个节点和它的无线通信范围内的其它节点之间进行[7]，但它们中也有一个会被推荐为ΖigΒee协调点，例如把第一个在信道中通信的节点作为ΖigΒee协调点，骨干网中的节点还可以组成以它为协调点的子网，前提是它需要连接FFD或RFD。Mesh结构的网络拓扑结构具有非常强大的功能，它可以通过“多级跳”的方式来进行通信。在Μesh网络结构中，同样也存在一个主设备，但Μesh网络不同于星型拓扑网络结构。网络中的任何一个设备，在它的通信范围之内可以和其他设备进行通信。
Μesh网络是一种高可靠性网络，该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络并且具备自组织、自恢复等等其他的功能。它可以提供多条路径给需要传输的数据包，一旦某条路径出现故障的情况出现，则可以选择另一条或多条其他的路径，但也正是因为多条路径存在于两个节点之间，所以它也是一种“高冗余”的网络。
在这种拓扑结构中，每一个网络的节点都是一个能够预估路径的路由器，并且是一个为网络提供最强、最可靠网络结构的路由器。模块被配置为Μesh节点后，可控制周围的RF情况、相邻的节点活动和连续的发包错误统计等等，据此调整它的本地路由选择，从而选择最佳的传输路径。这种簇-树结构对面临不稳定或未知网络连接状况的网络设计是极其有价值的。如图2。
节点可以采用Cluster-Tree路由传输数据和控制信息，枝干末端的叶子节点一般为RFD，每一个在它的覆盖范围中充当协调点的FFD向与它相连的节点提供同步服务，这些协调点又受ΖigΒee协调点的控制，ΖigΒee协调点比网络中的其它协调点具有更强大的处理能力和存储空间。簇-树结构的一个显著优点就是它的网络覆盖范围较大，但随着覆盖范围的增大，信息的传输时延会增大，而且同步也会变得比较复杂。
ΖigΒee技术的数据传输模式分为三种类型：
从设备向主协调器传送数据；
主协调器发送数据，从设备接收数据；
各从设备之间传送数据；
对于星型拓扑结构的网络来说，数据在主协调器和从设备之间交换，因此，只有两种数据传输事务类型。而对于Mesh网络结构来说，允许网络中任何两个从设备之间进行交换数据。因此，在该结构中，可能包含着三种数据传输类型。
每种数据传输的传输机制还取决于该网络是否支持信标的传输。通常，在低延迟设备之间通信时，应采用支持信标的传输网络。如果网络中不存在低延迟设备时，在数据传输的过程中可选择不使用信标方式传输，值得注意的是，在这种情况下，虽然数据传输不采用信标，但在网络连接时，仍需要信标，才能完成网络连接。
3.井下人员定位的原理
通常，将无线通信网络中需要定位的节点称为未知节点。而将通过人工部署的已知位置、并帮助未知节点定位的称为信标节点。无线通信网络中绝大多数现有的定位方法都包含两个步骤：（1）距离（或角度）测量；（2）位置计算方法。
3.1距离（或角度）测量
目前，常用测量方法中，ΤDΟΑ和ΤΟΑ测距精确较RSSΙ测距精度高，但是网络内所有节点必须做到时刻同步，这对硬件要求太高，这和目前传感器网络设备的小型化和廉价趋势是相反的；ΑΟΑ测距技术必须配备天线阵列，接收机结构复杂。因此不适合低成本、低功耗的井下应用场合；而RSSΙ测距技术在距离较短时，测距误差较小。当距离较大时，测距误差增大，但是不需要额外的硬件开销。根据以上分析，可根据不同应用场合选用适当测距技术。
3.2位置计算方法
关于传感器网络的定位技术研究很多，基本的定位算法是通过已经知道地理位置的节点定出未知地理位置的节点。
例如可以使用三角测量计算方法，三边测量计算方法，极大似然估计算方法等等。
当利用RSSΙ、ΤDΟΑ、ΤΟΑ等技术获得未知节点与邻近信标节点的距离时，可以采用三边测距算法等定位算法来计算未知节点位置，如图4所示。
图4 三边测距算法示意图
患难见真情！想必特斯拉在无人驾驶车祸事故后对这句话的理解深刻了许多。以色列驾驶辅助芯片及软件制造商Mobileye认为特斯拉宣传的自动驾驶技术并不成熟，有一定广告夸大手法存在，其宣传的自动驾驶应该是驾驶辅助系统。
如果说大家还能较好地理解“自动驾驶”和“辅助驾驶”，那“无人驾驶”、“自我驾驶”、“自动化汽车”呢？不但美国总统奥巴马和美国运输部对同一个事物的用词出现偏差，我国产业界重量级人物对相关用词的意见也不统一。在2016年的两会上，吉利汽车董事长李书福在提案中建议加快“自动驾驶”立法，而百度董事长李彦宏建议加快制定和完善“无人驾驶汽车”的相关政策法规。连名字都没弄清楚，能指望无人驾驶行业规范和国家法律法规能跟上？这恐怕是无人驾驶最大的症结所在。
无人驾驶本身是一项系统的工程，需要各种复杂的电子控制设备互相协同才能实现目标，从基本的车辆定位、控制、稳定到立体视觉、电磁控制等等，市场用十大系统对无人驾驶汽车进行解析的同时，意味着这十大系统都需要相关的产业规范，这些都将成为无人驾驶能否崛起的关键。
不可或缺的高精度地图
无人驾驶最基本功能之一为导航，其实现需要依据自身GPS及高精度地图来确定位置和行驶方向。无人驾驶应用要求GPS定位精度需要到达厘米级别（目前精度>1米），并提供更精确的三维数据已应对复杂的驾驶环境。高精度地图不但需要百度、高德、四维图新等企业长期投入地图底层数据测绘，并同芯片、传感器等硬件厂商进行深度合作，而Here、Mobileye等企业也开始依托定制化完成对地图行业的布局，但总体而言，当前的电子地图还远不能满足无人驾驶的需要，这恐怕不是短时间能解决的问题。
急需统一的通信标准
驾驶员会用语言、手势、喇叭等形式在驾驶过程中完成同其他驾驶员的交流，汽车智能驾驶系统呢？作为物联网的重要分支，汽车在向无人驾驶迈进的过程中，通信标准成为急需迈过的一道门槛。从目前标准定立情况和国家政策推动看，V2X是指车对外界的信息交换，它包括V2V（车-车）、V2I（车-基础设施）、V2P（车-行人）等方式车联网通信技术，即车对外界的信息交换，是未来智能交通运输系统的关键技术。V2X产业本身又细分为DSRC和LTE-V两个标准和产业阵营，欧美、日本及我国相关汽车产业链企业根据各自状况和应用环境选择不通通信标准，虽然LTE-V成为我国车联网通信标准的几率很大，但除本身有一定不确定性外，通信环境也是阻碍。
车联网通信及数据分析处理及回馈将产生大量的即时信息流，现有以4G为主的移动网络显然难以满足如此大的即时通信数据交换，5G成为构筑车联网通信环境希望的同时，其本身标准、资费等又需要市场解决。
以突破成本为首的激光雷达
在众多帮助汽车获得感知功能的智能车载硬件中，测距传感器绝对是不可或缺的存在。相比超声波、毫米波、摄像头等其余传感器，不受天气、照明等环境干扰，能够清晰、稳定探测汽车周围3D数据的的激光雷达被市场一致看好能够成为主流技术，但高昂的成本却让激光雷达推广乏力。
百度在之前演示的自动驾驶车上，使用的激光雷达成本就高达70万人民币，已经超过绝大部分主流汽车整车售价了。作为无人驾驶汽车的必要装备，激光雷达的成本将成为必须攻克的难点。
容易被忽视的伦理问题
如果在行驶途中面临一个道德困境，要么撞到马路上的一名儿童，要么急打方向盘以避免撞到儿童、但可能撞到其他车道的汽车以致本车人员伤亡，那么无人驾驶汽车会“果断”选择优先保护车内人员、宁愿撞到儿童。
一般人遇到这种情况，会立即作出踩刹车、打方向盘以避免撞人的反应，但无人驾驶汽车系统往往以“最佳选择”为核心，追求最佳选择的时候往往同人类情感伦理产生冲突。当被撞行人数量较少且以行人为主时，人们往往倾向支持无人驾驶汽车系统的选择，但当可能被撞行人数量上升且出现儿童、孕妇一类弱势群体时，人们又很难接受系统“无情”的选择。
这类情感伦理的冲突不仅仅会引发市场对无人驾驶应用的讨论，更容易从行业规范、立法等方面产生争论从而推迟无人驾驶应用的落地。
一步一个脚印的推进
无人智能驾驶的发展方向相对明确，但其发展始终需要一个过程和时间沉淀，依据汽车自动驾驶系统对方向盘及加减速操作的控制程度，无人智能驾驶发展历程可大致分为五个阶段，目前1级和2级辅助驾驶已经成熟量产，包括1级警告提示类功能车道偏离预警LDW、前撞预警FCW、盲点检测BSD、交通标志识别TSR等，以及2级干预辅助类功能自适应巡航ACC、车道保持辅助LKA、紧急自动刹车AEB、智能远光灯IHC、自动泊车AP等。3级综合功能自动驾驶已有充分技术储备，如丰田的公路自动驾驶辅助AHAC，特斯拉的自动巡航Autopilot，以及通用的Super Cruise，但离量产还有一段时间。
目前，网络通信技术在智能电网领域应用广泛，在发、输、变、配、用等环节都有相应的通信标准和应用。比如，变电站与控制中心之间采用IEC61970或IEC61968标准；变电站自动化系统内部使用IEC61850标准通信。当前电网通信技术及标准种类多且兼容性不足，通信技术不能满足不断发展的用户端新的要求，比如电动汽车、智能家居和智能电表等。
1．2智能电网用户端通信技术
智能电网用户端涉及的领域较广，在不同的应用领域有不同的通信技术存在，这是由于各种通信技术在不同时间阶段不同行业发展有各自不同特点所形成。随着新技术的发展，多元化的通信技术在智能电网用户端系统中得到广泛的应用。
（1）InternetIP使用IP基础网络的优势在于与互联网的有效衔接。用户端通信采用基于TCP／IP的网络，可以非常便捷地与现有网络互联互通。其好处还在于大量IP成熟标准、有效工具能直接应用到用户端的应用软件。此外，IP基础网络支持带宽共享和动态路由能力，在智能电网用户端中对最小存取延迟，最大丢包率或最小带宽现状等有特殊要求的应用，一些IP如多协议标签交换（MPLS）技术可满足此特殊要求。
（2）光纤以太网通信它采用光纤介质运行以太网LAN数据包。物理层和数据链路层以任何标准的以太网速度运行，也可以实现交换机的速率限制功能，以非标准的以太网速度运行，最高可以达到10Gbit／s。目前光纤以太网通信在电力监控系统中已有商业化产品投入运行。
（3）电力线宽带（BPL）该技术采用电力线传输数据。通过电力调制解调器可以在一定区域内任意的电源插座上实现网络接入。电力线宽带在缺少其它通信网络的地区有着广阔的应用前景，其优点在于利用现有电力线上网而无新增通信线缆铺设投资。但目前的BPL能够提供的最大带宽为4MB。因为电力网使用的大多是非屏蔽线，电磁兼容性的问题严重影响网络的传输速度。
（4）3G移动通信利用现有3G移动通信可以避免建立专门的无线网络所需的大量投资，使用方便、灵活。但若大量使用成本投入会较高，且日常的运行、管理、维护费用较高。故此通信技术适用于重要、且节点数少的远距离智能电网用户端通信场合。
（5）无线通信（ZigBee、WiMedia、Wi－Fi）Wi－Fi技术具有较高的成本效益，能够进行升级扩展以覆盖大型地域和多个端点，且无需铺设电缆。ZigBee通信使用跳频扩频无线技术，该技术具有可靠性高、传输速率低、传输距离远的优点，由此解决了传输堵塞和干扰。WiMedia通信的物理层采用超宽带标准，其解决方案的射频覆盖水平与ZigBee相似，其数据传输速率高，并具有网状网络功能。
（6）现场总线通信20世纪80年代中期产生的现场总线技术，相比传统控制系统，其特征为：数字化、全双工传输、分支结构多。现场总线技术实现了工业控制系统的分散化、网络化和智能化，导致其体系结构和功能产生重大发展。
（7）通用工业协议（CIP）CIP是面向对象的工业网络控制协议。根据OSI／ISO七层协议模型，DeviceNet协议定义了七层模型中的物理层、数据链路层和应用层。而CIP协议是七层模型中的最上层———应用层。CIP协议是De－viceNet的应用层，同时是ControlNet、EtherNet／IP、CompoNet的应用层。DeviceNet和ControlNet、Eth－erNet／IP、CompoNet共用同一个应用层协议CIP，但它们有各自的数据链路层和物理层。
（8）工业以太网技术当前，工业以太网技术的性能不断提高，成本不断下降，其在工业自动化领域的发展非常迅速。相比其它现场总线技术，以太网技术优势有：1）数据传输速率高，达到100Mbit／s；2）不同的传输协议能在相同总线上共存；3）在以太网中，数据存取技术采用变互式和开放式；4）不同的拓朴结构和不同的物理介质得以存在和运用。
2走向集成的智能电网用户端通信技术
2．1集成的通信技术
在智能电网设备端，目前仍然是多种现场总线并存。从用户角度，希望通过通信技术集成以实现各种智能元器件与控制器之间的互联互通，但并非必须用一个通信网络来实现所有的功能。例如：Internet网络并非同结构的单一网络，但用户确能实现电子邮件、文件下载、网络浏览、网上游戏等不同类型的服务。从通讯协议的构筑模型角度，大多数用户端通讯协议均根据OSI的七层模型。当前，自底层向上定义构筑统一整体的通信协议大量存在，这使得在相同层次上的互联性在各标准协议之间较难集成。其实，定义OSI分层模型是为了让不同构架、不同发展阶段的通讯协议能相互独立，使其能在独立发展的同时具备良好的互相配合、结合，增加其相互间成为一个端对端完整协议的可能。比如，以TCP／IP协议栈为核心的Inter－net网络协议中，不同的应用层协议可以在上层网络存在，而大量的不同局域网、广域网可以在下层网络平台上实现。随着通信技术的发展，通信集成将应运而生。通信集成是指一个集成的通信软硬件平台融合多种通信协议及通信接口，实现不同通信技术的互通互联。
