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      衛(wèi)星通信分析

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      衛(wèi)星通信分析

      衛(wèi)星通信分析范文第1篇

      自從二十世紀七十年代開始,我國的衛(wèi)星通信就開始得到了應(yīng)用。早在美國總統(tǒng)之際,就帶來了十米天線的衛(wèi)星通信地球站,通過在上海虹橋機場安裝衛(wèi)星天線,采用衛(wèi)星來實現(xiàn)電視轉(zhuǎn)播、電報通信和通話。

      為了滿足國際通信領(lǐng)域的不斷需要,在1972年至1972年間,我國當(dāng)時的郵電部門便是從國外花了很大的資金購買了衛(wèi)星地球站系統(tǒng)設(shè)備,并且在北京以及上海構(gòu)建衛(wèi)星地球站,承擔(dān)當(dāng)時非常繁重的國際通信業(yè)務(wù)。

      后來到了二十世紀八十年代末期,伴隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷進步,衛(wèi)星通信基礎(chǔ)設(shè)備也逐步朝著小型化的趨勢發(fā)展。因此,甚小天線地面站(Very Small Aperture Terminal, VSAT)應(yīng)運而生,可以說衛(wèi)星通信逐步進入到突飛發(fā)展的階段。

      VSAT技術(shù)可以說是集計算機、電子、通信技術(shù)于一體的智能化固態(tài)化無人值守地球站。在當(dāng)今社會中,VSAT技術(shù)的不斷發(fā)展?jié)M足用戶對于現(xiàn)代通信的不斷需求,進而成為當(dāng)前衛(wèi)星通信的重要分支。

      二、VSAT通信系統(tǒng)的組成

      VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要是由地面以及空間兩個部分組成。空間VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的空間部分也就是衛(wèi)星,一般來說都是采用地球靜止軌道通信衛(wèi)星,而衛(wèi)星也可以工作在不同的頻段中,比如說Ka、ku以及C頻段。星上轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射功率應(yīng)當(dāng)盡可能的大,進而保證VSAT地面終端的天線尺寸要足夠小。

      地面VSAT 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的地面部分則是由網(wǎng)絡(luò)控制、遠端站以及中樞站等單元組成,其中遠端站是整個衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的主體部分,中樞站主要是用來匯集由衛(wèi)星傳來的數(shù)據(jù),進而朝著各個遠端站分發(fā)數(shù)據(jù),VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實際上由多個遠端站組成,如果遠端站越多的話那么各個站所分擔(dān)的費用也就越低。就現(xiàn)實情況來說,遠端站是直接安裝在用戶處的,和用戶的終端硬件設(shè)備進行直接連接。

      三、VSAT的分類

      根據(jù)業(yè)務(wù)的性質(zhì),可以將VSAT網(wǎng)絡(luò)分為以下三種類型:

      (1) 以數(shù)據(jù)通信為主的網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)不僅可以提供數(shù)據(jù)通信,同時還可以提供少量的語音業(yè)務(wù);

      (2) 以語音通信為主的網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)大部分是用來提供專用網(wǎng)絡(luò)話音信號的傳輸與交換,同時還能夠很好的實現(xiàn)交互型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);

      (3) 以電視接收為主的網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)能夠很好的接收圖像以及伴音信號,同時還可以很好的作為有線電視的信號源。

      四、VSAT 通信系統(tǒng)的特征

      結(jié)合過去研究可以發(fā)現(xiàn),VSAT能夠有如今的發(fā)展,在很大程度上和其本身的優(yōu)點有關(guān)。因此本章節(jié)主要闡述VSAT通信系統(tǒng)的特征,其主要集中在以下這么幾個方面:

      VSAT實現(xiàn)了真正意義上的全球通信,覆蓋面積廣泛,信道容量大,信號的傳輸不太容易受到氣候以及地理環(huán)境的影響;

      地面基站的基礎(chǔ)設(shè)施比較單一化,造價成本相對也就較低,重量輕,安全以及操作都比較容易;

      VSAT小站可以直接安裝在用戶所在的汽車、輪船或者樓頂上,這樣的話就能夠直接的和用戶端口進行連接;

      組成的網(wǎng)絡(luò)靈活方便,正是因為網(wǎng)絡(luò)部件呈現(xiàn)出模塊化,這樣也就非常容易調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),容易用在各種用戶業(yè)務(wù)量的變化;

      通信的質(zhì)量優(yōu)質(zhì),可靠性程度高。鏈路的環(huán)節(jié)比較少,發(fā)生故障的次數(shù)低,通信的暢通率較高,因此可以廣泛的適用于各種通信業(yè)務(wù);

      衛(wèi)星通信分析范文第2篇

      關(guān)鍵詞:災(zāi)情;衛(wèi)星通信;應(yīng)用;發(fā)展前景

      自然災(zāi)害的發(fā)生機理往往呈現(xiàn)出群發(fā)性特點,會由一次災(zāi)害變?yōu)橐幌盗写紊鸀?zāi)害,對環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展和社會都帶來嚴重的影響。做好減災(zāi)工作減少人民群眾生命和財產(chǎn)的損失是國家高度重視和關(guān)注的問題。從重大災(zāi)情的救災(zāi)工作經(jīng)驗分析,健全的通信體系保障是有效進行應(yīng)急救災(zāi)工作的前提,衛(wèi)星通信是建立在航天器與地球之間的無線電通信,不受任何條件和環(huán)境限制因此得到了廣泛應(yīng)用。

      1 衛(wèi)星通信特點及原理

      衛(wèi)星通信是微波通信和航天技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興的無線通信技術(shù),利用人造衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電波,在兩個或多個地球站之間進行通信。而在地球站之間利用人造地球衛(wèi)星進行通信的則稱為衛(wèi)星通信系統(tǒng),衛(wèi)星通信的工作原理:從一個地面站發(fā)出無線電信號,衛(wèi)星通信天線接收到這個微弱的信號后會在通信轉(zhuǎn)發(fā)器中放大,其功率和變頻也會相應(yīng)的放大,最后放大后的無線電波再由衛(wèi)星的通信天線重新發(fā)送至另一個地面站,進而實現(xiàn)多個地面站的遠距離通信。它具有以下優(yōu)點:通信頻帶寬,傳輸內(nèi)容大;通信距離遠,費用與通信距離無關(guān);通信范圍大,只要在衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋范圍即可通信;不受陸地任何災(zāi)害影響;機動靈活,可用于車載、機載等移動通信;同一通信可用于不同方向和不同區(qū)域;通信鏈路穩(wěn)定可靠,傳輸質(zhì)量高;建設(shè)速度快。

      衛(wèi)星通信的缺點:在地球高緯地區(qū)靜止衛(wèi)星通信效果不好,尤其在兩極地區(qū)處于盲區(qū);通信衛(wèi)星使用壽命短;10GHz以上頻帶會受降雨雪的影響;保密性差;衛(wèi)星的發(fā)射和控制技術(shù)比較復(fù)雜;在春分和秋分前后數(shù)日內(nèi),因太陽干擾過強,每天有幾分鐘的中斷。

      2 衛(wèi)星通信在重大災(zāi)情中的應(yīng)用

      2.1 應(yīng)急通信在重大災(zāi)情中的重要作用

      我國從建國初期就發(fā)生過許多自然災(zāi)害,綜合每次處理大型災(zāi)害經(jīng)驗可得知,暢通的通信手段是救災(zāi)中最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),如果缺失這一環(huán)節(jié),就失去了一個可靠的通信信息系統(tǒng),不能及時將災(zāi)害現(xiàn)場信息實時傳送出去,從而影響救援力度。一般突發(fā)公共事件分為自然類和社會類兩種,前者如地震、颶風(fēng)、重大火災(zāi)等,后者則是國與國自之間的突發(fā)性軍事沖突。我國在2008年連續(xù)爆發(fā)了湖南雪災(zāi)、汶川大地震、拉薩動亂等重多地域范圍廣闊的災(zāi)難,總結(jié)各類災(zāi)難的救援經(jīng)驗教訓(xùn),人們開始逐漸重視完善應(yīng)急通信體系,完善各種應(yīng)急預(yù)案,組建應(yīng)急通信隊伍,定期進行演練,從而使其在重大災(zāi)情救援中發(fā)揮積極的作用。

      2.2 衛(wèi)星通信在地震災(zāi)情中的應(yīng)用

      通常在發(fā)生重大自然災(zāi)害時,首先遭到破壞的就是地面基礎(chǔ)設(shè)施,如電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及交通系統(tǒng),導(dǎo)致受災(zāi)地區(qū)通信全面中斷。對其進行搶修會因道路中斷而無法順利進行,外界無法接收到受災(zāi)地區(qū)的信號,從而救災(zāi)指揮部因了解不到詳細災(zāi)情,不能有效的組織救援工作。目前國際上在應(yīng)急救災(zāi)工作中,大多數(shù)國家會選擇應(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù),如美國等西方國家利用空間平臺的優(yōu)勢建立了衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在地震救災(zāi)中應(yīng)用比較廣泛的衛(wèi)星通信技術(shù)有海事衛(wèi)星電話、應(yīng)急衛(wèi)星通信車、VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)。

      VAST衛(wèi)星通信設(shè)備具有體積小、成本低等特點,在進行網(wǎng)絡(luò)組織時,傳播信息量大,便于聯(lián)系其他網(wǎng)絡(luò)。尤其在地震救災(zāi)中,可以采取空投的方式向災(zāi)區(qū)投放VAST設(shè)備及配套電池,第一時間滿足抗震救災(zāi)工作的緊急通訊,為災(zāi)區(qū)信息外傳提供了準(zhǔn)確的途徑。海事衛(wèi)星電話可以保證在第一時間幫助災(zāi)區(qū)傳播信息,一般在災(zāi)難初期都會使用衛(wèi)星移動電話,保證救災(zāi)人員的派遣以及人員安全。應(yīng)急通信衛(wèi)星車具備靈活、快速的開通傳輸信道,與移動基站車配合,迅速開通災(zāi)區(qū)的基站,有力支援救災(zāi)工作。

      2008年5月12日14時27分,四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣發(fā)生里氏8.0級地震,地震波及大半個中國及亞洲多個國家和地區(qū),災(zāi)區(qū)地面通信完全中斷,一時間災(zāi)區(qū)成為信息孤島,嚴重影響救災(zāi)工作。衛(wèi)星通信成為了唯一有效的應(yīng)急通信手段,國家相關(guān)救災(zāi)部門和各大通信運營企業(yè)緊急調(diào)動各種衛(wèi)星通信設(shè)備,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計得知,投入地震救災(zāi)衛(wèi)星設(shè)備和基站共1200多套。值得一提的是,我公司第一批救災(zāi)小分隊,不畏艱難,隨應(yīng)急通信衛(wèi)星車、應(yīng)急基站車,日夜兼程趕赴災(zāi)區(qū)進行支援。到達災(zāi)區(qū)后,根據(jù)總部的要求,與友鄰分公司的設(shè)備進行配合,通過加電測試、參數(shù)調(diào)整,第一時間開通了衛(wèi)星通信的傳輸信道,隨即開通了移動基站車。有了手機信號,災(zāi)區(qū)就不再是信息孤島,有力的支援了抗震救災(zāi)工作,也為災(zāi)民的信息溝通提供了幫助。此外,通過空投VSAT通信設(shè)備,第一時間搶通通信網(wǎng)絡(luò),也為災(zāi)區(qū)的信息能及時傳遞起到了關(guān)鍵作用。

      3 衛(wèi)星通信的發(fā)展前景分析

      衛(wèi)星通信未來會朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化的趨勢發(fā)展,數(shù)字衛(wèi)星會成為主流,具有星上處理和交換功能的衛(wèi)星網(wǎng)會替代傳統(tǒng)的彎管式衛(wèi)星網(wǎng)。衛(wèi)星技術(shù)會向高頻段、大功率和大容量發(fā)展。由于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用,可將通信、電視、聲音廣播、數(shù)據(jù)廣播等功能集衛(wèi)星于一體。空間光通信主要指是星際鏈路(ISL)和高數(shù)據(jù)率空間至地面的鏈路,用于幾十Mbps甚至達Gbps的數(shù)據(jù)中繼。寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)還會將計算機網(wǎng)絡(luò)與地面電話網(wǎng)融為一體,如果實現(xiàn)全數(shù)字化通信、電視會形成一種廣義上的網(wǎng)絡(luò),其發(fā)展既要符合國情,又要有高起點,所謂高起點是采用國際上最先進的數(shù)字衛(wèi)星技術(shù)以及最先進的信道壓縮技術(shù)。除此之外,衛(wèi)星通信系統(tǒng)還具有機動靈活、傳播能力強及區(qū)域連接等潛在優(yōu)勢,是全球移動通信不可缺少的重要組成部分。如GEO-FSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)會大力開展BVSAT業(yè)務(wù),通過以IP為基礎(chǔ)的寬帶多媒體傳輸系統(tǒng)解決“最后一公里”的有效途徑,當(dāng)前BVSAT的產(chǎn)品較多且使用效果好,甚至有些產(chǎn)品已經(jīng)逐漸向移動業(yè)務(wù)MSS發(fā)展,從而會在車載、船載等移動通信方面得到廣泛應(yīng)用。衛(wèi)星的數(shù)字電視/視頻廣播DVB會結(jié)合高速因特網(wǎng)形成DVB/IP業(yè)務(wù),不僅符合現(xiàn)代社會潮流發(fā)展趨勢,也會成為寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)中的高效傳輸平臺。因此,在面對衛(wèi)星通信發(fā)展方面,應(yīng)抓住機遇,面對挑戰(zhàn),不斷改進和完善衛(wèi)星通信投資環(huán)境,主動掌握和運用現(xiàn)代傳播手段,積極推進衛(wèi)星通信的發(fā)展。

      4 結(jié)束語

      總而言之,在重大災(zāi)害出現(xiàn)后往往受影響最為嚴重的就是公眾通信網(wǎng)絡(luò),災(zāi)區(qū)通信出現(xiàn)故障,不能第一時間將災(zāi)區(qū)信息傳給外界,耽誤最佳救援時間。衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣,受地面災(zāi)害影響小,從而在應(yīng)急通信中衛(wèi)星通信扮演者重要的角色,為災(zāi)區(qū)開展有針對性的救災(zāi)活動創(chuàng)造條件,在實現(xiàn)物資調(diào)度、緊急指揮等方面,均發(fā)揮了重要的作用。

      參考文獻

      [1]李寶奇.衛(wèi)星通信是突發(fā)災(zāi)害時快捷、有效的通信保障手段―衛(wèi)星通信在中國聯(lián)通“汶川”抗震救災(zāi)中應(yīng)用介紹[C].//2008中國科協(xié)防災(zāi)減災(zāi)論壇論文集,2008:465-474.

      [2]趙希,岳勇.衛(wèi)星通訊在我國災(zāi)害應(yīng)急體系中的應(yīng)用需求分析[J].中國科技縱橫,2011(4):20.

      衛(wèi)星通信分析范文第3篇

      【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò);遠程教學(xué);同步衛(wèi)星

      隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用,衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一在社會上得到廣泛應(yīng)用的通信網(wǎng)絡(luò)。由于衛(wèi)星通信具有遠距離通信的特點,目前衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)應(yīng)用到遠程教學(xué)方面如圖1,使原有的點對點的教學(xué)模式變成了不受距離限制、一點對多點的教學(xué)模式,大大降低了教學(xué)的時間和空間成本。通過教學(xué)資源的遠程傳遞,實現(xiàn)教學(xué)資源的優(yōu)化配置,通過用戶端的反饋,實現(xiàn)教學(xué)的交流互動,提高教學(xué)效果。

      1.衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點分析

      1.1 覆蓋范圍廣

      同步衛(wèi)星位于距離地球萬公里的上空,在中國境內(nèi),1顆同步衛(wèi)星即可覆蓋整個中國,即使是在世界范圍內(nèi),除南、北極意外的區(qū)域,僅需要3顆衛(wèi)星即可實現(xiàn)全球覆蓋,在世界的任何地方都可以接收到衛(wèi)星傳輸?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容,因此,衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)不受地區(qū)、距離限制,真正實現(xiàn)了遠程教學(xué)。

      1.2 衛(wèi)星通信技術(shù)日趨成熟

      目前,衛(wèi)星通信技術(shù)還在不斷的提高和完善,現(xiàn)有的Ku頻段衛(wèi)星通信日漸擁擠,人們在向更高頻率、更寬帶寬的Ka頻段發(fā)展,相應(yīng)技術(shù)也將更加成熟和完善。通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)先進的組網(wǎng)技術(shù)和傳播方式,可以簡便快捷的實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的遠距離通播傳送,使偏遠山區(qū)、邊關(guān)海島的人們可以同樣享受到優(yōu)質(zhì)的教育資源。

      1.3 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)便捷、簡單

      利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)進行遠程教學(xué)組網(wǎng)簡單,只需考慮主站和遠端站即可,由于技術(shù)成熟,設(shè)備造價低廉、不必耗費大量資金鋪設(shè)和維護有線電纜,也不用考慮地理位置的遠近等因素,無論學(xué)校在何地都可以進行遠程教學(xué),降低教學(xué)成本。此外,衛(wèi)星遠程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)采用多址通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶可以同時接收到授課內(nèi)容,大大提高了教學(xué)的時效性。

      1.4 網(wǎng)絡(luò)安全性高

      衛(wèi)星通信網(wǎng)遠程教學(xué)的保密性能好,網(wǎng)絡(luò)完全性高。如果教學(xué)內(nèi)容涉及單位部門的秘密事項,可在網(wǎng)絡(luò)兩端增加保密機,實現(xiàn)對教學(xué)內(nèi)容的加解密處理,保證信息傳遞的安全性。

      2.衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)的作用

      2.1 一種有效的補充教學(xué)形式

      傳統(tǒng)教學(xué)的特點是點對點的集中授課,這種教學(xué)形式是目前普遍采用的教學(xué)方法。然而偏遠山區(qū)、邊疆大漠、邊防海島由于地理條件的限制,傳統(tǒng)的教學(xué)形式往往不能實現(xiàn),這也為衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)提供了必要條件,作為傳統(tǒng)教學(xué)形式的補充,衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)不受距離和地理位置的限制,解決了這些地區(qū)享受不到優(yōu)質(zhì)教育資源的問題。

      2.2 實現(xiàn)教育資源的優(yōu)化配置

      目前,國內(nèi)各地區(qū)教育資源并不均衡,沿海地區(qū)的教學(xué)優(yōu)勢明顯高于西部山區(qū),很多地區(qū)享受不到優(yōu)質(zhì)的教育資源,通過衛(wèi)星通信遠程教學(xué)可以實現(xiàn)教育資源的科學(xué)優(yōu)化,使所有人員都可以享受到優(yōu)質(zhì)的教育資源。此外,衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)投資小、耗時短、見效快、易建易用、方便快捷。

      2.3 提高教學(xué)時效性

      衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)實現(xiàn)了教育資源的遠程傳遞、快捷、準(zhǔn)確、及時,使原來點對點的教學(xué)模式變成的中心站對多個用戶端的教學(xué)形式,能夠和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式一樣,實現(xiàn)了教與學(xué)的同步,大大提高了教學(xué)的時效性。

      2.4 促進衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展

      衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)是科學(xué)技術(shù)在教育教學(xué)中的重要應(yīng)用,是高新技術(shù)與傳統(tǒng)方式的有機結(jié)合,在改變教學(xué)方式的同時也對自設(shè)發(fā)展起到了很好的促進作用。

      3.結(jié)束語

      利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)進行遠程教學(xué)是教學(xué)發(fā)展的需要,是教育資源的優(yōu)勢互補、優(yōu)化配置。隨著衛(wèi)星通信資源的充分運用,衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)必將成為一個全新的教學(xué)模式而被人們廣泛的接受。

      參考文獻

      [1]晏堅,王濤.衛(wèi)星遠程教育在中國的發(fā)展[J].數(shù)字通信世界,2007,5.

      [2]李渭.通信衛(wèi)星的發(fā)展與衛(wèi)星遠程教育的新應(yīng)用[J].中國遠程教育,2011,22.

      [3]晏堅.中國衛(wèi)星遠程教育的發(fā)展[J].衛(wèi)星應(yīng)用,2006,2.

      衛(wèi)星通信分析范文第4篇

      Abstract: The paper introduces a traffic model of LEO constellation communication system, traffic distribution algorithms based elevation angle and based linear programming and based both together are proposed by the traffic model. Numerical results prove that the mixed traffic distribution algorithm has optimal performance.

      關(guān)鍵詞: 低軌星座通信系統(tǒng);業(yè)務(wù)分布算法;功率受限

      Key words: LEO Constellation Communication System;Traffic Distribution Algorithm;power constraints

      中圖分類號:TP315文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)32-0177-02

      0引言

      衛(wèi)星功率是非常重要的無線資源,由于星載太陽能電源可提供的功率有限,因而衛(wèi)星功率往往是增加系統(tǒng)容量的瓶頸。而星座衛(wèi)星通信系統(tǒng)用戶業(yè)務(wù)量突發(fā)性很強的特點,往往會導(dǎo)致某顆衛(wèi)星下業(yè)務(wù)量劇增而突破衛(wèi)星本身功率限制,而相鄰衛(wèi)星下業(yè)務(wù)量很少的情況出現(xiàn)。星座衛(wèi)星通信系統(tǒng)為了提供指定區(qū)域的無縫覆蓋,相鄰衛(wèi)星總是存在交疊的覆蓋區(qū)域,位于交疊覆蓋區(qū)域的通信終端可以選擇接入所有可視的衛(wèi)星進行通信,因而,任何可視的衛(wèi)星都可以接收交疊覆蓋區(qū)域的通信業(yè)務(wù)需求。因此,通過業(yè)務(wù)的合理分布來規(guī)劃系統(tǒng)的功率資源就顯得很有必要。

      1系統(tǒng)業(yè)務(wù)模型

      1.1 位置業(yè)務(wù)模型低軌星座主要對全球中低緯度地區(qū)提供基本通信服務(wù),最低通信仰角10°,可以為熱點地區(qū)提供近實時的通信服務(wù),考慮到星座系統(tǒng)的基本服務(wù)區(qū)范圍為緯度-43°~42°、經(jīng)度-180°~180°,將這塊地區(qū)按經(jīng)度每隔5°,緯度每隔2.5°分為34×72個網(wǎng)格。每個網(wǎng)格內(nèi)的業(yè)務(wù)密度按地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展加權(quán)因子計算:北美洲為0.8,南美洲0.6,非洲為0.4,亞洲為0.7,歐洲0.8,大洋洲0.5,近海地帶業(yè)務(wù)為0.2,遠海地帶業(yè)務(wù)和某些沙漠地帶業(yè)務(wù)為0.1。境內(nèi)業(yè)務(wù)需求比境外大很多,假設(shè)境內(nèi)與境外業(yè)務(wù)密度之比大致為3:1,從而得到位置業(yè)務(wù)模型如圖1所示。

      1.2 一日業(yè)務(wù)變化模型24小時內(nèi)的業(yè)務(wù)量變化不均,一天之內(nèi)有巨大的變化。為了描述業(yè)務(wù)量在一天內(nèi)的變化,一個數(shù)值在0與1之間時間加權(quán)因子被提出來。這個模型對于全球各地區(qū)相同,如圖2所示。地球表面各點的當(dāng)?shù)貢r間都是相對GMT參考時鐘獲得的。在各衛(wèi)星獲得與它可見的網(wǎng)格的當(dāng)?shù)貢r間后,每個網(wǎng)格內(nèi)的業(yè)務(wù)都乘以相應(yīng)的時間加權(quán)因子。

      2業(yè)務(wù)分布算法

      2.1 基于仰角的業(yè)務(wù)分布算法這種算法依據(jù)地面網(wǎng)格與衛(wèi)星的可見概率給衛(wèi)星相應(yīng)點波束分配業(yè)務(wù),可見概率被定義為地面網(wǎng)格與衛(wèi)星仰角的單調(diào)遞增函數(shù),隨著仰角的越大,地面網(wǎng)格與衛(wèi)星的可見概率就越大,通信鏈路質(zhì)量就越好,地面網(wǎng)格中的業(yè)務(wù)分配給該衛(wèi)星的就越多。如果一個衛(wèi)星的多個點波束同時與地面網(wǎng)格可見,業(yè)務(wù)等同地分配給相關(guān)點波束。

      算法中并沒有考慮衛(wèi)星功率受限。在不超過衛(wèi)星限制功率的情況下,這種算法得到的衛(wèi)星業(yè)務(wù)分布應(yīng)該與實際的大致類似,因為在一般情況下是按照仰角的大小來選擇接入衛(wèi)星的。依據(jù)算法 t時刻衛(wèi)星j的功率P(t,j)為:

      P(t,j)=PE(t,i,j)(1)

      其中,

      E(t,i,j)=,M(t)10,M(t)=0(2)

      式中:P為1 Erlang業(yè)務(wù)量所需的衛(wèi)星功率,E(t,i,j)為t時刻地面網(wǎng)格k分配給第j個衛(wèi)星波束i的業(yè)務(wù),S(t,j)指t時刻衛(wèi)星j的覆蓋區(qū)域,M(t)為t時刻網(wǎng)格k可見的衛(wèi)星數(shù),M(t)為t時刻網(wǎng)格k可見衛(wèi)星j的波束數(shù),V(t,j)為t時刻網(wǎng)格k與衛(wèi)星j的可見概率,以下所指相同。

      因此,系統(tǒng)能夠接納的總的業(yè)務(wù)量為:

      E(t)=E(t,i,j)(3)

      2.2 基于線性規(guī)劃的業(yè)務(wù)分布算法對于基于仰角的業(yè)務(wù)分布算法,當(dāng)衛(wèi)星覆蓋區(qū)域業(yè)務(wù)比較繁忙時,所需的衛(wèi)星功率就會突破衛(wèi)星本身的功率界限。為了避免此類情況發(fā)生,與該衛(wèi)星有交疊覆蓋區(qū)域相鄰衛(wèi)星應(yīng)該承擔(dān)一部分過載的業(yè)務(wù)量,基于這種考慮不妨采用線性規(guī)劃的方法在衛(wèi)星功率受限的情況下最優(yōu)化系統(tǒng)的業(yè)務(wù)分布。目標(biāo)函數(shù)和約束條件如下:

      目標(biāo)函數(shù)為:

      max E(t)=E(t,i,j)(4)

      約束條件為:

      P(t,j)PE(t,i,j)Pmax,j(5)

      E(t,i,j)E(t)(6)

      2.3 混合形式的業(yè)務(wù)分布算法將以上兩種算法進行有機結(jié)合,可以得到一種混合形式的業(yè)務(wù)分布算法,思路如下:

      (1)首先對所有的衛(wèi)星采用基于仰角的業(yè)務(wù)分布算法,如果有衛(wèi)星的業(yè)務(wù)需求超過本身的功率限制,那么對這些衛(wèi)星覆蓋的網(wǎng)格再采用基于線性規(guī)劃的業(yè)務(wù)分布算法進行業(yè)務(wù)規(guī)劃。因而,每個區(qū)域的業(yè)務(wù)需求是根據(jù)可視概率大小分配給各個衛(wèi)星,除非衛(wèi)星功率突破限制要求分流轉(zhuǎn)移。

      (2)權(quán)重因子α被引入到基于線性規(guī)劃的業(yè)務(wù)分布算法的目標(biāo)函數(shù)中,來設(shè)置業(yè)務(wù)分布時的一種優(yōu)先權(quán)。

      其目標(biāo)函數(shù)和約束條件如下:

      目標(biāo)函數(shù)為:

      max E(t)=α(t,j)E(t,i,j)(7)

      約束條件為:

      P(t,j)=PE(t,i,j)Pmax, j∈Φ(8)

      E(t,i,j)E(t)(9)

      其中

      ={(k,i,j)(k,i)∈S(t,j),M(t)2,j∈Φ}(10)

      Φ={jP0(t,j)P}(11)

      α(t,j)=(12)

      此種算法給出了每個網(wǎng)格k的最優(yōu)解E(t,i,j)來最大化目標(biāo)函數(shù)(7),不過,當(dāng)一個網(wǎng)格k與兩個或更多衛(wèi)星可見,這些衛(wèi)星的功率又都沒有超出限制時,采用線性規(guī)劃算法分布業(yè)務(wù),對應(yīng)最優(yōu)解E(t,i,j)就會有多個。因而,算法中引入了權(quán)重因子α(見式12),使靠近衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中心的業(yè)務(wù)需求有更高的優(yōu)先權(quán),這樣可以減輕陰影效應(yīng)影響和縮短傳播損耗路程。

      3數(shù)值計算及結(jié)果分析

      采用不同的業(yè)務(wù)分布算法,得到業(yè)務(wù)分布情況不同。由于基于仰角的業(yè)務(wù)分布算法不考慮功率限制,使得覆蓋繁忙地區(qū)的Sat27所需的功率超過了1000W;采用基于線性規(guī)劃的分布算法將業(yè)務(wù)分流給相鄰衛(wèi)星,可以有效解決功率超限問題,但它有一個很大的缺陷,即業(yè)務(wù)調(diào)整的盲目性:一些沒必要調(diào)整的業(yè)務(wù)也得到了調(diào)整,反而帶來不好的后果。如Sat37和38業(yè)務(wù)很多轉(zhuǎn)移給了Sat15和16,而Sat37和38的功率并沒有超限,使得原來依照仰角大小的自然分布得到了破壞,而仰角大小與通信質(zhì)量密切相關(guān),這樣調(diào)整得不償失。這也正說明了將兩種算法相結(jié)合得到的混合算法的有效性,圖3、4給出了采用混合的分布算法計算得到的結(jié)果,它只對功率超限的Sat27的業(yè)務(wù)進行了調(diào)整,轉(zhuǎn)移給了相鄰Sat26、Sat34和Sat35。而其他衛(wèi)星的業(yè)務(wù)保持不變,這樣既考慮了功率限制,又照顧到了仰角的大小。與其他兩種業(yè)務(wù)分布算法相比,它的性能最優(yōu)。

      參考文獻:

      衛(wèi)星通信分析范文第5篇

      關(guān)鍵詞:微機保護;通信系統(tǒng);串行通信;以太網(wǎng)

      1 引言

      變電站自動化技術(shù)經(jīng)過10多年的發(fā)展已經(jīng)達到很高的水平,在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù)實現(xiàn)無人值班,而且在220 kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動化新技術(shù),從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平,增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性,降低了變電站建設(shè)的總造價。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,以太網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1,2]。以太網(wǎng)具有良好的開發(fā)性、穩(wěn)定性、易維護性、傳輸速度快、價格低廉、易于實現(xiàn)與上層管理信息網(wǎng)絡(luò)的無縫連接,而且為不同廠商的產(chǎn)品提供了一個統(tǒng)一的接口,便于實現(xiàn)互聯(lián)和互操作[3,4]。因而,在微機保護中可采用以太網(wǎng)構(gòu)建通信系統(tǒng),同時,為了兼顧傳統(tǒng)的通信模式,設(shè)計中仍然保留了串行通信接口。本文以串行通信與以太網(wǎng)通信相結(jié)合的通信系統(tǒng)為出發(fā)點,就相關(guān)問題進行闡述。

      2 硬件構(gòu)成

      2.1 串行通信接口

      裝置中,考慮到需要處理的數(shù)據(jù)較多,數(shù)字算法的計算量大,因此在保護CPU的選擇上采用的是TI公司的新一代高性能32位浮點DSP芯片TMS320VC33。由于在VC33的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中沒有集成通用異步接收發(fā)送器(UART),所以當(dāng)保護系統(tǒng)與廠站局域網(wǎng)、遠方調(diào)度進行數(shù)據(jù)通信,并要求有較高的實時性時,就必須擴展異步通用芯片,以求得到較高的通信速度。本裝置采用的通用異步接收發(fā)送器芯片是TI公司的TL16C752,它具有低功耗、高速度的特點,最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達1.5Mb/s,且接收器與發(fā)送器相互獨立,可進行DMA操作,控制靈活方便。同時還具有回讀功能,可以在線診斷,它提供了兩組增強型的獨立UART接口,具有16字節(jié)的發(fā)送和接收FIFO、MODEM控制接口和通信狀態(tài)寄存器。它與DSP芯片的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

      在裝置中設(shè)置了兩個串行通信口,其中串口1固定為RS-232,在實際應(yīng)用中用來實現(xiàn)串口打印實時數(shù)據(jù)和各種參數(shù),串口2可以通過跳線選擇為RS-232或RS-485模式,用來組網(wǎng)通信。裝置中的CPLD芯片主要是用來產(chǎn)生片選、讀寫等控制邏輯,它采用的是XILINX公司生產(chǎn)的XC95144;加入光隔則提高了通信的抗干擾能力;電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232ACSE與MAX490ESA的作用是使信號電平(TTL電平)轉(zhuǎn)換為RS-232或RS-485電平,或進行二者之間的逆轉(zhuǎn)換。

      2.2 以太網(wǎng)接口

      在裝置中選擇RTL8019AS作為以太網(wǎng)控制芯片。選擇好DSP芯片和網(wǎng)絡(luò)芯片之后,要以TMS320VC33和RTL8019AS構(gòu)建以太網(wǎng),關(guān)鍵在于DSP 處理器與網(wǎng)卡控制芯片之間的接口設(shè)計。下面就討論TMS320VC33芯片與RTL8019AS芯片之間如何進行連接,從而實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)通信。

      在TMS320VC33和RTL8019AS之間通過XILINX公司生產(chǎn)的CPLD芯片XC95144進行連接,硬件結(jié)構(gòu)的示意圖如圖2所示,其中XC95144在接口電路中起邏輯轉(zhuǎn)換的作用,存儲芯片AM29F400B75EC用來存儲網(wǎng)卡芯片初始化等信息。

      基于DSP與RTL8019AS組成的以太網(wǎng),DSP主處理器與網(wǎng)卡之間的接口主要實現(xiàn)的功能有[5-7]:

      (1) 主處理器通過接口電路對網(wǎng)卡芯片進行控制,包括對網(wǎng)卡的邏輯控制、讀寫控制、復(fù)位等;

      (2) 主處理器與網(wǎng)卡之間的數(shù)據(jù)交換,DSP通過接口電路對網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)進行讀取,將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入網(wǎng)卡緩存。

      3 通信功能的軟件實現(xiàn)

      3.1 串行通信的軟件設(shè)計

      3.1.1 UART的驅(qū)動程序設(shè)計

      對于通用異步接收發(fā)送器(UART)TL16C752的驅(qū)動程序設(shè)計,就是對與DSP芯片通信相關(guān)的內(nèi)部寄存器進行操作,下面就簡要介紹一下相關(guān)的寄存器的情況與設(shè)置。

      3.1.1.1 線路控制寄存器(LCR)

      線路控制寄存器(LCR) 存放串口傳送的二進制位串?dāng)?shù)據(jù)格式,LCR 是一個8位的寄存器,各位的定義如下:d0d1是字長選擇位,若d0d1=00,傳送的字長為5 位; d0d1=1 時字長為6;d0d1=0時字長為7;d0d1=11 時字長為8。d2位是停止位選擇,d2=0 時停止位為1位;d2=1時停止位為1.5位。d3=0 時校驗有效;d3=1 時檢驗無效。d4是校驗類型位, d4=0 時進行奇校驗;d4=1 時進行偶校驗。d7位(DLAB) 是鎖定波特率發(fā)生器位, d7=1 時訪問波特率因子寄存器; d7=0 時訪問其他寄存器。

      在本系統(tǒng)中,使d0d1=11,選擇的8位字長;d2=0,選擇1位停止位;d3=0,校驗有效;d4=1,選擇進行偶校驗。

      3.1.1.2 波特率因子寄存器(DLL&DLH)

      兩個8位的波特率因子寄存器構(gòu)成一個16位的波特率因子寄存器。在TL16C752的內(nèi)部具有波特率發(fā)生器, 產(chǎn)生發(fā)送數(shù)據(jù)的時鐘信號。波特率因子可以通過下列算式求出:

      波特率因子=基準(zhǔn)時鐘頻率/ (16×波特率)

      在本系統(tǒng)中,我們采用的基準(zhǔn)時鐘頻率為1.8432MHZ,先將LCR中的d7置1以便訪問波特率因子寄存器,再將波特率因子寄存器寫為16,將波特率設(shè)為9600。接著將LCR中的d7寫回0,以便訪問其它寄存器。

      3.1.1.3 FIFO控制寄存器(FCR)

      這個寄存器用來設(shè)置FIFO的允許/禁止、清除FIFO、設(shè)置接收FIFO的觸發(fā)級別和選擇DMA模式。先將FIFO的d0寫1,以使能接收與發(fā)送FIFO;將它的d0d1全寫1,用于復(fù)位接收與發(fā)送FIFO;將d6d7兩位寫1,設(shè)置接收器FIFO中斷的觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)為60characters。

      3.1.2 通信的軟件設(shè)計

      除了發(fā)送接收程序段在定時器中斷中執(zhí)行以保證穩(wěn)定的通訊速率外,保護軟件通訊模塊的大部分工作在主程序初始化后的死循環(huán)中進行。使用了串口芯片的FIFO功能以提高通訊的速度。

      在約定的監(jiān)控系統(tǒng)與保護系統(tǒng)之間采用主從方式進行通訊,因而保護系統(tǒng)總是被動接收指令,即始終為從動站。保護系統(tǒng)的通訊模塊在完成初始化工作后隨即進入接收狀態(tài)。當(dāng)通訊接口收到完整的鏈路規(guī)約數(shù)據(jù)單元(LPDU)時將對其進行校錯,出錯丟棄這個數(shù)據(jù)單元。保護系統(tǒng)收到的LPDU有3種類型:第一種是2級數(shù)據(jù)請求幀,保護系統(tǒng)將以測量值LPDU作為回答;第二種是1級數(shù)據(jù)請求幀,此時先判斷FCB是否變化,有變化則以新的ASDU形成LPDU并填充發(fā)送緩沖區(qū),否則重發(fā)上一個LPDU;第三種是命令幀或下傳數(shù)據(jù)幀。在這里我們將2級數(shù)據(jù)與1級數(shù)據(jù)同時召喚,使用戶進程得以簡化。當(dāng)保護系統(tǒng)完成監(jiān)控命令或準(zhǔn)備好應(yīng)答數(shù)據(jù)時,將形成發(fā)送數(shù)據(jù)包的若干個ASDU等待傳送,然后發(fā)送規(guī)定格式的命令確認幀以通知監(jiān)控系統(tǒng)接收命令執(zhí)行結(jié)果或反饋數(shù)據(jù)。另外,有啟動事件或故障事件發(fā)生時,保護系統(tǒng)會將上傳LPDU的ACD位置位,以通知監(jiān)控系統(tǒng)建立啟動/故障數(shù)據(jù)傳輸過程。保護系統(tǒng)的程序流程圖如圖3所示。

      3.2 以太網(wǎng)通信的軟件設(shè)計

      通過對DSP編程, 來實現(xiàn)RTL8019AS初始化、發(fā)送數(shù)據(jù)、接受數(shù)據(jù),嵌入式TCP/IP協(xié)議等功能,在處理數(shù)據(jù)步驟之前,還需要對網(wǎng)絡(luò)控制器進行必要的檢測、復(fù)位和初始化。網(wǎng)絡(luò)接口通過2個DMA操作來完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。本地DMA完成RTL8019A S與其內(nèi)部FIFO隊列之間的數(shù)據(jù)傳送,遠程DMA 完成RTL8019AS與CPU之間的數(shù)據(jù)傳送。

      3.2.1 RTL8019AS的初始化

      要進行網(wǎng)絡(luò)通信就必須對網(wǎng)絡(luò)控制芯片初始化,初始化比較煩瑣,但是它有著非常重要的地位,往往決定著網(wǎng)絡(luò)通信的一些重要參數(shù)。為了使RTL8019AS啟動并處于準(zhǔn)備接收或準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài),必須對相關(guān)的寄存器進行初始化。這些寄存器主要包括指令寄存器CR,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)寄存器DCR,遠程字節(jié)數(shù)寄存器RBCR,頁面開始寄存器PSTART,頁面停止寄存器PSTOP,中斷狀態(tài)寄存器ISR,中斷屏蔽寄存器IMR,實際地址寄存器PAR0-5,多點地址寄存器MAR0-7,當(dāng)前頁面寄存器CURR,傳輸配置寄存器TCR,接收結(jié)構(gòu)寄存器RCR等。

      3.2.2 數(shù)據(jù)的收發(fā)

      通過對地址及數(shù)據(jù)口的讀寫來完成以太網(wǎng)幀的接收與發(fā)送。要接收或發(fā)送數(shù)據(jù)包就必須讀寫網(wǎng)絡(luò)控制卡RTL8019AS內(nèi)部的16KB的RAM,必須通過DMA進行讀和寫,網(wǎng)絡(luò)接口通過2個DMA操作來完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。即本地DMA完成RTL8019A S與其內(nèi)部FIFO隊列之間的數(shù)據(jù)傳送,遠程DMA 完成RTL8019AS與CPU之間的數(shù)據(jù)傳送。

      3.2.2.1 數(shù)據(jù)包的發(fā)送

      數(shù)據(jù)包的接收大體包括三個步驟:數(shù)據(jù)包的封裝,通過遠程DMA將數(shù)據(jù)包送到數(shù)據(jù)發(fā)送緩存區(qū),通過RTL8019AS的本地DMA將數(shù)據(jù)送入FIFO進行發(fā)送。下面講述發(fā)送的具體操作:

      (1)數(shù)據(jù)包在發(fā)送前按規(guī)定的格式封裝好,在封裝時我們采用的是一個標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3以太網(wǎng)物理傳輸幀格式,它的基本封裝格式如表1所示。

      (2)把按以太網(wǎng)幀格式封裝好的數(shù)據(jù)包通過遠程DMA寫入RTL8019AS的數(shù)據(jù)發(fā)送緩存區(qū)。具體操作是首先主機設(shè)置好遠端DMA開始地址(RSAR0,1)和遠端DMA數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(RBCR0,1),并在CR中設(shè)置為“寫數(shù)據(jù)”,就可以從遠端DMA口寄存器里把數(shù)據(jù)寫入芯片RAM。

      (3)啟動本地DMA將緩存區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。即待發(fā)送的數(shù)據(jù)包存入芯片RAM后,給出發(fā)送緩沖區(qū)首地址和數(shù)據(jù)包長度(寫入TPSR、TBCR0,1),然后啟動發(fā)送命令(CR=0x3E)即可實現(xiàn)8019AS發(fā)送功能。8019AS芯片會自動按以太網(wǎng)協(xié)議完成發(fā)送并將結(jié)果寫入狀態(tài)寄存器。

      3.2.2.2 數(shù)據(jù)包的接收

      以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的接收過程和數(shù)據(jù)包的發(fā)送過程剛好相反。首先是將網(wǎng)絡(luò)上的電信號變成數(shù)據(jù)存入芯片的接收緩存中,然后主機設(shè)置好遠端DMA開始地址(RSAR0,1)和遠端DMA數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(RBCR0,1),并在CR中設(shè)置“寫數(shù)據(jù)”,從遠端DMA口寄存器里把數(shù)據(jù)從芯片RAM讀到系統(tǒng)RAM中。接收緩沖區(qū)構(gòu)成一個循環(huán)FIFO隊列,PSTART、PSTOP兩個寄存器限定了循環(huán)隊列的開始和結(jié)束頁,這兩個寄存器的設(shè)置是在以太網(wǎng)控制芯片的初始化中完成的。CURR為寫入指針,受芯片控制,BNRY為讀出指針,由主機程序控制,根據(jù)表達式“CURR=BNRY+1?”可以判斷是否收到新的數(shù)據(jù)包,新收到的數(shù)據(jù)包按表2的格式存于以CURR指出的地址為首址的RAM中。當(dāng)CURR=BNRY時芯片停止接收數(shù)據(jù)包。

      3.2.3 嵌入式TCP/IP協(xié)議選擇

      TCP/IP協(xié)議實質(zhì)上是一系列協(xié)議的總稱,TCP/IP協(xié)議是一組不同層次上的多個協(xié)議的組合,包含十幾個協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)[8]。本文介紹的以太網(wǎng)接口是專門為繼電保護而設(shè)計的,不要求實現(xiàn)所有的TCP/IP協(xié)議,所以選擇的嵌入式TCP/IP是對TCP/IP協(xié)議族進行選擇并簡化而形成的協(xié)議集合。本設(shè)計實現(xiàn)的協(xié)議如圖4所示,通常分為四層(物理層除外)。

      (1)鏈路層中實現(xiàn)了ARP(地址解析)協(xié)議。它主要是將32位的IP地址動態(tài)地映射為48位的以太網(wǎng)地址,從而保證網(wǎng)絡(luò)的正確傳輸。另外,在設(shè)計中把IP地址存儲于本地存儲器中,不必從其他服務(wù)器得到IP地址,這樣就無需實現(xiàn)RARP(逆地址解析)協(xié)議。

      (2)在網(wǎng)絡(luò)層中主要實現(xiàn)了IP(網(wǎng)際)協(xié)議和ICMP(網(wǎng)絡(luò)控制報文)協(xié)議。IP協(xié)議是TCP/IP 協(xié)議簇中最核心的協(xié)議,它提供無連接的數(shù)據(jù)報傳送服務(wù),所有上層協(xié)議都要以IP數(shù)據(jù)包格式傳輸。ICMP協(xié)議負責(zé)傳遞差錯報文以及其它需要注意的信息,在設(shè)計中只實現(xiàn)了對回顯請求(類型代碼為0)報文的處理,從IP層收到ICMP包后,判斷其類型代碼段是否為0,如果是,將類型字段與代碼字段設(shè)置為00(回顯應(yīng)答),計算檢驗和,再交給IP層發(fā)送;如果不是,則予以丟棄。從而實現(xiàn)了對ping功能的支持。

      (3)在運輸層實現(xiàn)了UDP(用戶數(shù)據(jù)報)協(xié)議。運輸層中包括兩種不同的協(xié)議:TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)。TCP是一種面向連接的、可靠的傳輸層協(xié)議,但其時延難以把握,不利于實時數(shù)據(jù)的傳輸;UDP協(xié)議是一種不面向連接的協(xié)議,它只是簡單地把數(shù)據(jù)報從一臺主機發(fā)送到另一臺主機,但并不保證該數(shù)據(jù)報能到達另一端,可靠性必須由應(yīng)用層來提供,但其有實時性強的特點,能在同一時間將信息傳遞給所有節(jié)點。因此,在微機保護裝置中考慮快速性的要求,選擇了UDP協(xié)議。

      (4)應(yīng)用層主要指用戶進程,在保護裝置中采用的是國際電工委員會新制定的IEC61850標(biāo)準(zhǔn),它可以用來實現(xiàn)面向?qū)ο蠛驮O(shè)備的無縫聯(lián)接通信。

      4 結(jié)束語

      本文介紹了微機保護的一種通信系統(tǒng),該通信系統(tǒng)采用以太網(wǎng)通信與串行通信相結(jié)合的方式構(gòu)成。文章設(shè)計了通信系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、編寫了驅(qū)動程序與功能軟件。設(shè)計的通信系統(tǒng)不僅可以滿足以太網(wǎng)組網(wǎng)的要求,也可以兼容傳統(tǒng)的串行通信要求,將大大地促進電廠和變電站綜合自動化的進程。

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