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摘要:文章介紹了數字通信系統的技術特點,并與傳統的模擬信號對比闡述了數字信號的優勢,然后對數字通信系統的應用方法進行淺析。
關鍵詞:數字通信系統 應用
數據通信是通信技術和計算機技術相結合而產生的一種新的通信方式。要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道,根據傳輸媒體的不同,有有線數據通信與無線數據通信之分。但它們都是通過傳輸信道將數據終端與計算機聯結起來,而使不同地點的數據終端實現軟、硬件和信息資源的共享。
一、數字通信系統
數字通信是指用數字信號作為載體來傳輸信息,或者用數字信號對載波進行數字調制后在傳輸的通信方式。它的主要技術設備包括發射器、接收器以及傳輸介質。數字通信系統的通信模式主要包括數字頻帶傳輸通信系統、數字基帶傳輸通信系統以及模擬信號數字化傳輸通信系統三種。
數字信號與傳統的模擬信號不同,它是一種無論在時間上還是幅度上都屬于離散的負載數據信息的信號。與傳統的模擬通信相比其具以下優勢:首先是數字信號有極強的抗干擾能力,由于在信號傳輸的過程中不可避免的會受到系統外部以及系統內部的噪聲干擾,而且噪聲會跟隨信號的傳輸而進行放大,這無疑會干擾到通信質量。但是數字通信系統傳輸的是離散性的數字信號,雖然在整個過程中也會受到的噪聲干擾,但只要噪聲絕對值在一定的范圍內就可以消除噪聲干擾。其次是在進行遠距離的信號傳輸時,通信質量依然能夠得到有效保證。因為在數字通信系統當中利用再生中繼方式,能夠消除長距離傳輸噪音對數字信號的影響,而且再生的數字信號和原來的數字信號一樣,可以繼續進行傳輸,這樣一來數字通信的質量就不是因為距離的增加而產生強烈的影響,所以它也比傳統的模擬信號更適合進行高質量的遠距離通信。此外數字信號要比模擬信號具有更強的保密性,而且與現代技術相結合的形式非常簡便,目前的終端接口都采用數字信號,同時數字通信系統還能夠適應各種類型的業務要求,例如電話、電報、圖像以及數據傳輸等等,它的普及應用也方便實現統一的綜合業務數字網,便于采用大規模集成電路,便于實現信息傳輸的保密處理,便于實現計算機通信網的管理等優點。
要進行數字通信就必須進行模數變換,也就是把由信號發射器發出的模擬信號轉換為數字信號。基本的方法包括:首先把連續形的模擬信號用相等的時間間隔抽取出模擬信號的樣值。然后將這些抽取出來的模擬信號樣值轉變成最接近的數字值。因為這些抽取出的樣值雖然在時間進行了離散化處理,但是在幅度上仍然保持著連續性,而量化過程就是將這些樣值在幅度上也進行離散化處理。最后是把量化過后的模擬信號樣值轉化為一組二進制數字代碼,并最終實現模擬信號數字化地轉變,然后將數字信號送入通信網進行傳輸。而在接收端則是一個還原過程,也就是把收到的數字信號變為模擬信號,通過數據模變換再現聲音以及圖像。如果信號發射器發出的信號本來就是數字信號,則不用在進行數據模變換的過程,可以直接進入數字網進行傳輸。
二、數字通信系統的應用
數字通信系統的關鍵性技術包括編碼、調制、解調、解碼以及過濾等。其中數字信號的調制以及解調是整個系統的核心也是最基本、最重要的技術。
數字調制是通過對信號源的編碼進行調制,將其轉換成為能夠進行信道傳輸的頻帶信號,即把基帶信號(調制信號)轉變為一個高頻率的帶通信號(已調信號),而且由于在傳輸過程中為了避免信息失真、傳輸損耗以及確保帶內特性等因素,在進行信號進行長途傳輸以及大規模通信活動時必須對數字信號進行載波調制。現階段的數字信號調制主要分為調幅、調相以及調頻三種。調幅是根據信號的不同,通過調節正弦波的幅度進行信號調制,目前最常見的數字信號是幅度取值為0和1為代表的波形,即二進制信號;調相是由于載波的相位受到數字基帶信號(調制信號)的控制,通常情況下載波相位和基帶信號是保持一致的,例如二進制基帶信號為0時,載波相位相應也為0;調頻是利用數字信號進行載波頻率的調制。解調就是講載波信號提取出來并經過還原得到信息的過程,它是調制的逆過程也被稱為反調制。目前解調的類型分為相干解調和非相干解調兩大類。數字通信的質量通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個指標來衡量。對于數字通信系統的性能指標通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個指標來衡量。
通信系統向數字化時代的轉變就是要從有線通信想無線通信,從公用移動網絡到專用網絡,從而實現全球化的數字通信理念。而且通過現有的綜合業務數字網絡為基礎,通過一個多用途的用戶網絡接口就可以輕松實現信號發出端到接收端全程數字傳輸與交換的新型通信網。利用這種新型技術可以擴充通信業務的范圍,而且還具有更加經濟以及靈活的特點,能夠與現有的計算機互聯網、多媒體信息網、公共電話網以及分組交換數字網等進行任意轉換。隨著數字通信設備的發展和不斷完善,利用微處理技術對數字通信系統的信號進行轉變,還能夠使設備更加靈活的應用到各種長途以及市話當中。由于長途通信線路的投資遠大于終端設備,為了提高長距離傳輸的經濟性,未來高度、大容量的數字通信系統也將成為主流趨勢,而且隨著數字集成電路技術的發展,數字通信系統的設備制造也越來越容易,成本更低、可靠性也更高。
數字通信系統是一種全新的利用數字信號進行消息傳輸的通信模式,伴隨著社會的不斷發展,數字通信的應用也已經越來越廣泛,在我們日常生活中的電腦、手機上網、視頻電話、網絡會議以及數字電視等都是通過數字通信系統來進行信號傳輸的,而且由于社會的發展人們對各種通信業務的需求量也在逐漸增加,在光纖傳輸媒介還沒有完全普及以前,數字通信系統主要是利用電纜、微波等有限的媒介進行傳輸,但目前光纖技術的發展無疑將會推動數字通信的發展。隨著數字通信系統也正在向智能化化、高速度以及大容量的方向迅速發展,相信在未來數字通信系統將會取代傳統的模擬通信系統而成為主導。
展望未來,通信網絡將向著綜合業務數字網方向發展,數據、語音、圖像等各種數據通信在各個層次、各個領域得到綜合利用。信息高速公路將通過同步數字體系(SDH)等大容量光纖、多媒體技術,把電話、傳真、數據、動態圖像等各種通信業務綜合在一起,采用計算機綜合處理,應用ATM技術,以交互方式快速傳遞,實現信息資源共享。
參考文獻:
關鍵詞:數字通信系統;應用;特征;數字信號
0 引言
隨著通信系統邁向數字化必須通過有線通信轉變為無線,通過公用移動網絡轉變成專用網絡,以便可以全球化數字通信理念實現。將如今綜合業務數字網絡當成基礎,借助多用途用戶網絡接口能夠方便的信號發出端至接收端全過程新型交換和傳輸數字的通信網。
1 數字通信系統分析
所謂的數字通信則是選取數字信號當成載體進行信息傳輸,或者是借助數字信號數字調制載波的基礎上傳輸的一種通信方式。數字通信其主要有傳輸介質、接收器、發射器等技術設備。其通信模式主要有模擬信號數字化傳輸、數字基帶傳輸、數字頻帶傳輸等通信系統。
比較傳統模擬信號,數字信號不管是幅度上還是時間上都不相同,這種信號是離散負載數據信息。具體來說,數字信號其存在以下優勢:一是數字信號抗干擾能力特別強,往往系統內外部噪聲肯定會干擾傳輸信號,伴隨傳輸信號還會放大噪聲,勢必會對通信質量造成干擾。然而離散性數字信號這是數字通信系統傳輸的對象,即便噪聲對其造成干擾,可是確保噪聲絕對值處于一定范圍就能夠將噪聲干擾消除;二是傳輸信號距離比較長的時候,還是能夠有效保證通信質量。這主要是由于數字通信系統其采用的是再生中繼方式,可以將數字信號受到長距離傳輸受到噪音的影響消除,再生數字信號能夠繼承傳輸信息,這種做法雖然增加距離,可是數字通信質量并不會受到強烈影響,從這可以了解到遠距離通信確保質量高就應該選取更佳選擇的是數字通信系統。通過與模擬信號進行比較,數字信號保密性更強,可以特別簡便的結合現代技術,如今終端信號選取的就是數字信號,而且在這一過程當中,數字通信系統還可以與諸如圖像、電話、數據、電報傳輸等類型業務要求相適應,應用普及也可以對綜合業務數字網特別方便實現統一,方便實施管理計算機通信網、保密處理傳輸信息、大規模集成電路等優勢。
為了實施數字通信這就應該變換模數,將其具體化,這也就是轉換信號發射器發送出來模擬信號成數字信號。模數轉換的基本方法為:一是通過等同時間間隔將連續型模擬信號抽取模擬信號樣值;二是把抽取到的模擬信號樣值向最接近數字值轉變,究其原因,即便從時間層面離散化處理這些抽取樣值,可是依然還存在著連續性在幅度上,量化則是指從幅度離散化處理這些樣值;三是轉化量化的模擬信號成一組二進制數字代碼,另外最終實現轉變數字化模擬信號,隨后在通信網傳輸數字信號。從本質上來看,接收端這屬于還原過程,則是將接收而來的數字信號向模擬信號轉變,借助數據模變換再現圖像與聲音。當出現信號發射器發射的數字信號,則會直接通過數字網傳輸,并不需要數據模變換。
2 應用數字通信系統分析
編碼、解調、過濾、調制、解碼這是數字通信系統當中的關鍵性技術。整個系統核心以及最為重要基本的技術是調制與解調數字信號。
所謂的調制數字則是調制信號源編碼,轉換可以實施信道傳輸的頻帶信號,也就是轉變基帶信號成頻率高帶通信號,除此之外,要想預防在傳輸環節當中損耗、信息失真以及保障帶內特性,那么大規模通信活動或者長距離傳輸信號應該載波調制數字信號。如今調制數字信號可以劃分成調頻、調相、調幅。調幅則是按照不同信號,借助正弦波幅度調節實施調制信號,如今比較慣用的數字信號則是選取0與1當成代表波形幅度取值,這也就是二進制信號;調相則是數字基帶信號控制載波相位,往往基帶信號與載波相位兩者存在一致性,比如二進制基帶信號數值是1,那么相應載波相位也必須是1;調頻則是借助數字信號調制載波頻率。解調則是提取載波信號,還將其還原獲得信息,這屬于調制逆過程,因此也可以將其叫成反調制。如今可以將解調劃分成相干與不相干解調。往往通過消息、符號、信息傳輸速率衡量數字通信質量與性能。
借助這樣的新型技術能夠將通信業務范圍有效擴充,另外還存在更為靈活與經濟特征,可以任意轉換如今的公共電話網、計算機互聯網、分組交換數字網、多媒體信息網等。由于逐步發展與完善的數字通信設備備件下,通過微處理技術的有效利用轉變數字通信系統信號,可以在各種類型長途與市話當中更為靈活應用設備。從投資上來看,長途通信線路比終端設備更大,要想將長距離傳輸經濟性有效提升,這就導致在今后主流趨勢則是大容量、高度的數字通信系統,另外在逐步發展的數字集成電路技術背景下,制造數字通信系統設備顯得更加容易,也存在更高的可靠性與更為低廉的成本。
3 結語
總而言之,數字通信系統這是一種新型借助數字信號傳輸消息的通信模式,隨著社會發展,人們增加各種類型通信業務需求量,如今尚未完全普及光纖傳輸媒介,數字通信系統傳輸其主要是借助有限的微波、電纜等媒介,可是如今發展光纖技術肯定對發展數字通信起到有效推動作用。數字通信系統則逐步邁向大容量、高速度、智能化方向,將來傳統模擬通信系統肯定被數字通信系統取代。
參考文獻:
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[2]高明慧.數字通信系統中的Monte Carlo仿真[J].電腦與電信.2010(07)
1.數字通信系統的含義
數字通信是指用數字信號作為載體來傳輸信息,或者用數字信號對載波進行數字調制后在傳輸的通信方式。無論在時間上還是幅度上,它都屬于離散的負載數據信息的信號。數字通信的主要技術設備包括發射器、接收器以及傳輸介質。數字通信系統的通信模式主要包括數字頻帶傳輸通信系統、數字基帶傳輸通信系統以及模擬信號數字化傳輸通信系統三種。數字通信研究為信息傳輸和存儲介質的設計帶來了便利。首先它的信源獨立設計,一旦用信源編碼器將信息轉換為比特,信息就可以無差別的存儲或傳輸,只要回復比特數據,就可以將其中蘊含的信息無差別地重構回來,也就是存儲和通信媒介可以獨立于信源,這也就意味著多種信源可以共享同意通信媒介,此外信道與信源的獨立性帶來了顯著的經濟效益。其次,信道優化設計,對每一個通信鏈路來說,信道編碼器、信道譯碼器、調制器和解調器都可以根據特定的信道特性進行優化。由于在每條鏈路上都可以對傳輸的比特進行再生,所以沒有“噪聲積累”。
數字通信中還存在以下問題:第一,數字信號傳輸時,信道噪聲或干擾所造成的差錯,原則上是可以控制的。這是通過所謂的差錯控制編碼來實現的。于是,就需要在發送端增加一個編碼器,而在接收端相應需要一個解碼器。第二,當需要實現保密通信時,可對數字基帶信號進行人為“擾亂”(加密),此時在收端就必須進行解密。第三,由于數字通信傳輸的是一個接一個按一定節拍傳送的數字信號,因而接收端必須有一個與發端相同的節拍,否則,就會因收發步調不一致而造成混亂。另外,為了表述消息內容,基帶信號都是按消息特征進行編組的,于是,在收發之間一組組的編碼的規律也必須一致,否則接收時消息的真正內容將無本文由收集整理法恢復。在數字通信中,稱節拍一致為“位同步”或“碼元同步”,而稱編組一致為“群同步”或“幀同步”,故數字通信中還必須有“同步”這個重要問題。
2.數字通信系統的優點
數字通信與傳統的模擬信號不同,主要表現在以下幾個方面:
(1)數字信號具有極強的抗干涉能力。由于在信號傳輸的過程中不可避免的會受到系統外部以及系統內部的噪聲干擾,而且噪聲會跟隨信號的傳輸而進行放大,這無疑會干擾到通信質量。但是數字通信系統傳輸的是離散性的數字信號,雖然在整個過程中也會受到的噪聲干擾,但只要噪聲絕對值在一定的范圍內就可以消除噪聲干擾。
(2)數字信號更適合進行高質量的遠距離通信。在數字通信系統當中利用再生中繼方式,能夠消除長距離傳輸噪音對數字信號的影響,而且再生的數字信號和原來的數字信號一樣,可以繼續進行傳輸,這樣一來數字通信的質量就不是因為距離的增加而產生強烈的影響,所以它也比傳統的模擬信號更適合進行高質量的遠距離通信,通信質量也依然能夠得到有效保證。
(3)數字信號具有更強的保密性。與現代技術相結合的形式非常簡便,目前的終端接口都采用數字信號。
(4)數字信號應用范圍廣。數字通信系統還能夠適應各種類型的業務要求,例如電話、電報、圖像以及數據傳輸等等,它的普及應用也方便實現統一的綜合業務數字網,便于采用大規模集成電路,便于實現信息傳輸的保密處理,便于實現計算機通信網的管理等優點。
3.數字通信系統的缺點
數字通信系統雖然優點居多,但它也存在缺點。但是隨著新的寬帶傳輸信道的采用、窄帶調制技術和超大規模集成電路的發展,數字通信的這些缺點已經弱化。隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,數字通信在今后的通信方式中必將逐步取代模擬通信而占主導地位。它的主要缺點如下:
(1)數字通信系統頻帶利用率不高
系統的頻帶利用率,可用系統允許最大傳輸帶寬(信道的帶寬)與每路信號的有效帶寬之比來數字通信中,數字信號占用的頻帶寬,以電話為例,一路模擬電話通常只占據4khz帶寬,但一路接近同樣話音質量的數字電話可能要占據20~60khz的帶寬。因此,如果系統傳輸帶寬一定的話,模擬電話的頻帶利用率要高出數字電話的5~15倍。
(2)系統設備比較復雜數字通信中,要準確地恢復信號,接收端需要嚴格的同步系統,以保持收端和發端嚴格的節拍一致、編組一致。因此,數字通信系統及設備一般都比較復雜,體積較大。
4.數字通信系統的應用
數字通信系統的關鍵性技術包括編碼、調制、解調、解碼以及過濾等。其中數字信號的調制以及解調是整個系統的核心也是最基本、最重要的技術。數字調制是通過對信號源的編碼進行調制,將其轉換成為能夠進行信道傳輸的頻帶信號,即把基帶信號(調制信號)轉變為一個高頻率的帶通信號(已調信號),而且由于在傳輸過程中為了避免信息失真傳輸損耗以及確保帶內特性等因素,在進行信號進行長途傳輸以及大規模通信活動時必須對數字信號進行載波調制。
(1)現階段的數字信號調制主要分為調幅、調相以及調頻三種。調幅即是根據不同的信號,通過調節正弦波的幅度進行信號調制,目前最常見的數字信號是幅度取值為0和1為代表的波形,即二進制信號;調相即是由于載波的相位受到數字基帶信號的控制,通常情況下載波相位和基帶信號是保持一致的,例如二進制基帶信號為0時,載波相位相應也為0;調頻及是利用數字信號進行載波頻率的調制。解調就是講載波信號提取出來并經過還原得到信息的過程,它是調制的逆過程也被稱為反調制。目前解調的類型分為相干解調和非相干解調兩大類。數字通信的質量通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個指標來衡量。對于數字通信系統的性能指標通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個指標來衡量。
(2)通信系統向數字化時代的轉變就是要從有線通信想無線通信,從公用移動網絡到專用網絡,從而實現全球化的數字通信理念。并且,通過現有的綜合業務數字網絡為基礎,通過一個多用途的用戶網絡接口就可以輕松實現信號發出端到接收端全程數字傳輸與交換的新型通信網。利用這種新型技術可以擴充通信業務的范圍,而且還具有更加經濟以及靈活的特點,能夠與現有的計算機互聯網、多媒體信息網、公共電話網以及分組交換數字網等進行任意轉換。隨著數字通信設備的發展和不斷完善,利用微處理技術對數字通信系統的信號進行轉變,還能夠使設備更加靈活的應用到各種長途以及市話當中。由于長途通信線路的投資遠大于終端設備,為了提高長距離傳輸的經濟性,未來高度、大容量的數字通信系統也將成為主流趨勢,而且隨著數字集成電路技術的發展,數字通信系統的設備制造也越來越容易,成本更低、可靠性也更高。
關鍵詞: 光纖數字;通信設備;維護
隨著當前社會科學技術的提高以及隨之而來的信息技術的大規模發展,人們對于信號傳輸的要求越來越高。一些和人們生活相關密切的活動,比如上網或者看電視,都需要使用光線作為信號輸出的主要方式。光線在傳送數據以及圖像信號和聲音信號的方面具有無與倫比的優勢。由于光纖通信本身具有信號損耗率低、傳輸線號所能使用的帶寬較大、信息同一時間接受的容量大、光纖材料本身的容量小、其所占的重量輕、對于電磁干擾的抵抗性高、對于串音情況抵御的程度高等優點,使得業內人士對于光纖傳播信息技術的重視程度要遠遠高于以往的其他替代材料,比如銅絲等。同時這也造成了光纖傳導技術的發展變得十分迅速。因此,對光纖數字通信設備的維護就成了當前的一個熱門問題。
1 光纖數字通信設備的特點
和其他的通信設備一樣,數字光纖設備的通信設備并不能單獨存在,而是要和整套數字光纖設備的通信系統進行緊密聯系的,同時,設備本身的工作狀態是否正常也主要是依靠對整套系統發送以及接受信息的暢通程度來判斷的。因此,我們常說的光纖數字通信設備的維護其實就是指的對數字化的光纖通信系統進行保養以及維護,使得整套光纖通信系統可以正常運行。對于現在的光纖通信設備來說,各種報警告示是十分完善的,其中包括大量的及時維護性質的告示以及各種類型的延時維護性質的告示。這些種類的告示對于整個光纖通信網絡來說基本上就算是沒有死角的完全覆蓋,整套系統中任何一個地方出現了問題,維修人員都可以通過設備所附帶的告警信號當中獲取詳盡的信息:故障的原因、故障發生的時間、故障所能夠影響的范圍等等。這種方式對于設備維護來說是十分方便的,這種有著大量的輔助信息的故障指引系統可以使維修的過程大大簡化,給遺忘復雜的維修檢測程序進行了充分的減壓。但是凡事有利必然會有弊,由于當前科技在光纖信號傳送系統上的科技含量大幅度提高,這也就促使著數字光纖通信方面的科技含量大大加強,其中最重要的特征就是數字光纖設備通信相應的器材逐漸演化成了高密度以及高精度的大規模集成化電子產品、盡管在可靠度方面這種產品獲得了大面積的提高,但是相應的,大規模集成電路在進行維修和養護的時候所面臨的難度也是大幅度提高,這不僅是對維修人員的專業技術方面的一種考驗,還是對專業維修人員在心理素質上的一種考驗。
2 光纖數字通信設備的維護要求
由上文可知,在當前我們面對的新的光纖傳送信號的情況下,維修以及進行養護的難度呈現出了上升的趨勢。鑒于這種情況,為了做好對數字化光纖信號傳送系統的維護以及保養工作,首先的要求就是相關設備的負責人以及維護人員要對所需要進行負責的各類設備以及所配套的儀表的性能和功用有一個充分的掌握,要切實地對數字化光纖信息傳送系統本身運作的原理、各項技術指標以及其所代表的含義、各項告警功能所代表的含義以及所對應的注意事項、各種傳輸數據時所產生的基本技術數據以及各種波形圖等等,以便在整個系統中的某一個部分發生故障的時候,維修人員可以迅速并且果斷地對出現問題的部位進行判定,并進行準確有力的排除,從而保證通信系統的正常運行。其次,要在維護系統的現場配備相應的維護儀表以及器材,比如針對數字光纖設備的專用含有穩定光源的儀表光功率計,各種型號的光纖熔接機,同時在一些重要的地點以及有條件的地方還應該配備比如光時域反射儀即OTDR設備,或者是能夠和數字通信設備進行通用兼容操作的設備,比如示波器、萬用電表或者是誤碼儀等等。
3 光纖數字通信設備的維護內容
光纖數字通信設備的維護內容一般來說有兩個方面的內容,首先是對數字的光纖通信設備進行有一定周期性的測查以及調試,其次是對數字光纖系統當中出現的各種故障進行處理。
3.1 數字光纖通信設備
根據傳統的通信設備的維護中心思想以及維護方法,同時充分考慮到數字光纖設備和其他數字通信設備所不同的特點,對于數字化的光纖通信設備信號系統正式進入了穩定的工作狀態以后,在一個單位時長的時間以內,甚至是沒有超出設備的規定有效期的時候,就可以對設備進行免檢的處理。但是對于光纖數字通信設備的光接口以及其相關的數據和指標,以及各類有可能隨著狀態的變化而發生改變的相關參數則需要隨時隨地的掌握,并且要進行定期的測試,這樣就可以通過檢測手段,使得光傳輸線路在不同外界因素刺激下所產生的各種不同形式的變化進行充分的了解,以便能夠因地制宜采取相應額措施進行提高或者是補救。比如,在光發送的過程當中,LD的偏置電流情況就需要進行隨時隨地的觀察。這就是了解LD工作狀態的最重要的一個步驟,因為通過觀察LD小窗的變化,維修人員可以直接對光發送電路當中的自動功率控制電路以及自動溫度控制電路運行情況進行直接的掌握了解,并對整個相關體系的運行情況進行直觀的記錄,在此基礎上維修人員還可以對LD的工作壽命以及工作狀態進行最直接以及最充分的調研和掌控,以避免一些超出控制的不良情況出現。
在光接收當中,檢測人員要按照一定的周期對自動增益控制電路進行充分的電壓定期測試,因為通過這個參數的變化,檢修人員首先能夠從中獲取關于光接收機當前進行工作狀態的詳實數據,還能夠對整個數字光纖通信系統當中的光工作狀態進行一個充分的顯示。
對于數字光纖通信設備來說,對其工作電源的定期測試也是十分有必要的,因為電源的安全性能將會直接影響到整套光纖數字通信設備的運行狀態,如果電源部分的故障被忽視或者被草草檢修了事,那么將會造成的直接后果就是由于電壓不穩而直接燒毀光纖數字通信設備系統。或者對其中的一部分零件造成電子脈沖失靈。
對于目前的數字光纖設備來說,檢測人員通過對其進行各種類型的認定測試從而獲得的各種類型的數據對整套設備進行詳盡而完整的分析,從而可以根據所得到的數字分析出整套數字光纖通信設備在正常運行當中所潛在的各種類型的問題。如果在這次檢測當中能夠發現問題并且在問題積累成能夠危及整個系統的運行的程度之前進行處理,把問題消滅在萌芽狀態,對于維護人員來說就相當于變相地減輕了工作量,使得整套系統能夠較長時間保持一種良好的狀態。但是,如果想要達到這樣的目的,這就對專業維修人員的基本功提出了較高的要求,維修人員不僅要對整套系統的運作方式有著較深的理解,還應該具有一定的操作經驗使得整套系統的維護效率提高,并能盡早發現問題。
對于當前的數字光纖通信系統檢測方式,完全使用人力和經驗進行監測的頻率已經大大降低,一般來說,操作人員在進行維修的時候都是使用微機操作系統進行微機監控下的檢修工作,還有很多時候維修操作人員還使用個人終端便攜式維修系統工具進行監控。這樣不僅大大降低了人力的無用消耗,還使得運行的效率大幅度提高,大大節省了長期性的周期檢測所要消耗的人力和物力。同時由于電腦參與了整套檢測,整個數字光纖通信系統隨時進行檢測從而產生的各項數據報告以及參數的調整等都可以從各個終端被很方便地打印出來,這對于檢測維修人員進行重點目標的檢測以及某些熟知的一定區域范圍內進行抽樣檢測提供了相應的樣本。
3.2 數字光纖通信系統的故障維護
數字光纖系統的故障告警設置方法是分片負責的制度,即上游的負責上游,下游的負責下游,但同時下游的故障告警范圍也包括整個上游。因此出現故障的時候,檢修人員首先考慮的問題是檢測上游的故障。這是一種能夠大量節省成本和精力的方法。同時我們應該根據故障影響范圍的大小進行分層次定位,比如我們可以采用系統分割法、系統方向結合法或者是系統環路故障定位法。同時,檢修人員也要明確當前的系統監控工作狀態,對于和狀態不符合的檢測方法堅決不能使用,以防止出現意外。
4 結論
隨著光纖數字通信設備的普及,對其線路的維護也成為了一個需要重視的話題。檢修人員在進行檢修的時候需要根據實際情況,結合數字光纖通信系統的特點進行維修,同時要充分利用各類監視設備,盡可能在降低人力消耗的前提下對設備進行更加優質的檢測和維護。
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關鍵詞:高速鐵路通信系統 無線 數字化技術
隨著人類社會的發展和生活水平的提高,資源日趨緊張,持續的需求和質量要求的人,這就需要提高資源利用率和科技創新水平的提升水平。要培養,例如,為了滿足的上升需求的速度,乘車環境,從在早期的蒸汽引擎的火車,內燃機已經被發展到現在普遍可見的電力機車燃料資源的利用率已也被提高,人們的生活帶來了極大的方便。同時,技術進步和不斷地影響甚至改變人們的思想觀念,行為方式和管理風格,和習慣。的發展,計算機技術對人們的生活也可以說給大家看,的第一個大型機到PC的發展,計算機開始,以傳播并逐漸成為生活的必需品,現在的智能終端的出現提供了人與更快的免費平臺。在許多方面,電腦已經改變了傳統的方式生活的人[2]。
1高速鐵路無線通信數字化的必要性
中國高速鐵路GSM-R移動通信系統升級的GSM-R到目前為止,除了在個別的主干速度,這是高速鐵路無線通信系統的改造,幾乎所有的客運線,高速高速鐵路是用在所有的GSM- R移動通信系統。促進GSM-R應用過程中是不容易的,但逐漸顯露出許多重要的問題。1)的頻譜資源嚴重不足。國家分配給GSM-R頻段4MHz的,考慮到保護間隔,只有19個可用的頻率。5細胞色帶復用模式下,每個基站的四個頻率;7細胞色帶復用模式下,每個基站是最多只有3個頻點。對于一般的高速鐵路區段和車站,頻率是最基本的范圍足夠多線并行的高速鐵路樞紐和大型客車站,頻率資源短缺的問題非常突出。2)GSM-R無線通信終端的適應性,系統功能,系統大量的二次開發,當總線發生故障時,可用于所有的連接件和短的電流差動繼電器的流入電路中的電流差動繼電器切除總線上,然后所有的組件。3)GSM-R本身面臨著落后的技術和技術演進的問題,最近的演變路徑移動軟交換和IMS(IP多媒體子系統),長期演進到第四代移動通信技術為基礎的3GPPLTE(移動通信長期演進)。進化的過程,涉及改造的MSC,BSC,基站和移動終端還涉及到一個根本性的變化[3]。4)如果GSM-R無線列調改造的近70000公里的高速鐵路,不僅是一個巨大的工程量是難以實現的,和改造資金。為了解決上述問題,它可以在同一時間在兩個方面:第一,更加積極地為GSM-R頻率資源的國家權威,但這個程序只能解決頻率資源不足的問題,并達到了非常可能性很小。高頻保護行動之間的差異是主要的保護范圍內的全方位的路線,快速反應區域相短路和接地故障更頻繁的行動之一,其正確率也較高,誤操作的4倍兩部次測試錯誤的接線,再次因誤投。然而,這種保護裝置采取兩次出口的比例,提高了可靠性,但增加的固有的動作時間,所以,在近用部的斷層運動速度是小于的距離 I段,零序 I段或電流速斷快。此外,由于涉及范圍很廣,不僅涉及的側保護裝置和高頻率的渠道,如高頻電抗器組合過濾器,高頻電纜分頻的保護,發送和接收信息機等設備,并也由對側的保護裝置,和高頻率的信道條件。因此,組保護裝置的運行質量差,尤其是高頻信道的阻抗匹配分頻器的濾波特性,還在探索之中。可以保留使用現有的高速鐵路無線通信基礎設施(如天,艾菲爾鐵塔(Eiffel Tower)的饋線,漏泄同軸電纜,等),可以降低無線通信系統的升級改造成本的難度[4]。
2站場數字無線通信系統總體框架設想
母差保護的情況下操作的設備在下列情況下,應立即檢查處理:(1)交流電流回路斷線,直流電源消失“光字也發出后,應立即退出母線差動保護,并通知如下保安人員處理。直流熔斷器(2)直流電源消失,你應該檢查端子塊DC電路監視繼電器ü常閉觸頭相關的電路,為了提高利用有限的頻譜資源,隨后由數字技術只能被視為以提高各信道的利用率[7]。1)無線控制器可以設置站地板任意一種通信機房,需求設置基站站的地理覆蓋范圍。2)從無線控制器設置的固定終端位置上的地點的限制,根據需要,可以設置在不同的位置也可以對焦點設置在相同的位置。3)采取一定的QoS措施,既適合站樓的語音通信,數據傳輸更適合。
3空中接口的建議
物理信道使用的LTE主流復用 - 正交頻分復用(OFDM),和它的優點,可以得到高度的頻譜利用率,而在同一時間更高的數據傳輸速率,給用戶帶來。上行鏈路和下行鏈路的傳輸方案:確保在250公里每小時列車運行速度的峰值256KB / s的用戶數據速率。研究,以確定的框架結構,以待試驗。能夠滿足最專業的無線用戶的需要DMR作為公開的歐洲標準,一些制造商的支持下,經過數年的研究和開發,產品已基本成熟,并廣泛在世界上使用的。美國的主流對講機公司摩托羅拉基于DMR的數字無線電產品,并銷售開始于2007年推出的世界,2011年7月,全球已售出超過100萬臺。
TAIT,SELEX和海可以達到制造商已經加大了產品開發和營銷,PDT / CDMR相關的行業標準或技術聯盟的研究工作已經開始有條不紊地進行。集成的應用程序的二次開發和集成商也加入了這個行列,DMR產品已經能夠滿足大部分的專業無線用戶的需求。
DMR系統已經在社會各階層的生活開始了全面的應用。高速鐵路平面燈顯示設備使用DMR技術和鐵道部技術審查,是促進整個道路。多個林業部門已經開始使用DMR系統。DMR系統的深入推廣和滲透端口,林業,數字平調,油田,道路,社區國防,市政,公安等領域。從市場的角度來看的專業無線數字化,數字對講機系統的應用后的增值服務,在數字化和數字化,市場潛力是巨大的。DMR技術先進的系統,以及DMR不斷升級,其市場應用的覆蓋范圍將逐步擴大。
參考文獻:
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[3]聞映紅,張金寶. 數字與模擬對講系統的對比分析[J]. 鐵道通信信號,2012,7(02):167-168.
關鍵詞:電力通信系統;E1數字接口;電力傳輸
中圖分類號:TN919
文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374(2011)27-0137-03
隨著通信技術的飛速發展,光纖通信已成為通信的重要手段。光纖傳輸系統具有容量大,傳輸距離遠,抗干擾性強,安全性能高等優勢,在通信傳輸方面有著不可替代的地位,在電力系統中應用廣泛。使電力傳輸手段更加豐富,不僅大大提高了通信的利用率,改善了通信質量,而且實現了全數字化、寬頻帶、多媒體信息的高速傳輸及計算機監控、MIS信息、圖像監控和電話通信的四位一體。而如何解決在電力通信系統中E1數字接口的實際應用中,互聯、匹配等是一個比較突出的問題。
一、E1接口的概念
所謂的E1信號,就是速率為2.048Mbit/s的標準數字接口,俗稱2M口,是目前中國和歐洲普遍采用的標準數字信號接口。T1的速率是1.544Mbit/s的標準數字接口,是目前日本采用的標準數字信號接口。一般情況下,在沒有特別說明時,所說的2M口就是指E1。
1.電力通信傳輸系統中的通信設備之間的連接,以及業務傳輸大多是通過E1口連接的。
2.標準的E1口對不同廠家的設備可以互相連接。
二、E1的時隙
每一個E1端口可以按時隙分成30路64K數據線路和2路信號線路。這30個64K數據線路每一路均可以當作一條64K的專線。這樣就是一個E1的幀長為256個bit,分為32個時隙,一個時隙為8個bit。
1.每秒有8 k個E1的幀通過接口,即8K*256=2048kbps。
2.每個時隙在E1幀中占8bit,8*8k=64k,即一條E1中含有32個64K。
E1有成幀、成復幀與不成幀三種方式,在成幀的E1中第0時隙用于傳輸幀同步數據,其余31個時隙可以用于傳輸有效數據;在成復幀的E1中,除了第O時隙外,第16時隙是用于傳輸信令的,只有第1到15,第17到第31共30個時隙可用于傳輸有效數據;而在不成幀的E1中,所有32個時隙都可用于傳輸有效數據。
三、E1的幀結構
2M的幀結構有5種,第一種是非幀結構,第二種是PCM30,第三種是PCM31,第四種是PCM30 CRC,第五種是PCM31 CRC。
1.非幀結構。2M的非幀結構主要傳送的是數據,其特點是每一幀只有1個0時隙,其余31個時隙不做區分。
2.PCM30。為什么會有PCM30和PCM31的區分呢?PCM30最大可傳送30個信道的信息,PCM31最大可傳送31個信道的信息。PCM30一般是用于使用1號信令(隨路信令)的話務業務。主要特點是第16時隙傳送1號信令和復幀信號及復幀告警,一個復幀包含16個子幀。
3.PCM31。PCM31一般用于7號信令電路(即共路信令),其特點是31個時隙均可用于業務信息。PCM31沒有復幀,目前使用的2M電路絕大多數都是此類型電路,另外,DDN電路也是采用該類型幀結構的電路。
4.PCM30 CRC。此類幀結構與PCM30的不同在于多了CRC字節。
5.PCM31 CRC。同樣,與PCM31相比,多了CRC字節。此類電路一般用于專網,用于對電路質量要求較高的網絡。
四、E1接口的實際速率
電力數據網上用的2M電路使用的是非幀格式,但在實際應用中,有人會產生誤解:2M的數據鏈路實際的帶寬就是2048bit/s,由于數據是異步傳送方式,因此就不需要0時隙進行同步。這種認識有偏差,實際上2M數據鏈路實際能使用的帶寬是1984bit/s,2M內的0時隙是保留的。
五、E1接口類型
E1接口主要分為兩種類型,即非平衡的75 Q接口,平衡的120 Q接口。目前電力系統2M接口大多采用非平衡的75 Q物理接口(一收一發),而使用平衡式120歐姆物理接口(一收一發兩地)很少。具體如圖1所示:
六、電力系統常見的E1用法
1.微波通信中,由微波電臺直接下到PCM的數字接口采用標準的E1(在本文中不做重點講解)。
2.PDH,SDH光傳輸系統中,光機E1接口連接到DDF或直接連接具體設備(目前電力系統中基本上都是這種用法)。
(1)電力系統中,E1直接連接到PCM,從而傳輸語音電話、繼電保護、自動裝置、自動化等業務;或不經PCM直接接繼電保護、自動裝置、圖像監控等系統的設備。
(2)程控交換機的中繼。用作電力系統的行政程控交換機、調度程控交換機的數字中繼,目前全國國家電網公司到地市級電力系統的行政程控交換機已經聯網,可以電力系統的內部系統號,進行互撥。同時通過中繼與地方電信部門的交換系統相連,可以撥打系統外電話。
河南省電力公司的地市級電力系統的調度程控交換機,通過E1也已經聯網,可以通過內部調度系統號,可以全省撥打、直連。
(3)以太網業務。經V.35-G.703轉換器接E1線。直接轉換為以太網接口,以傳輸辦公自動化、MIS、圖像監控等以太網接口業務。
七、電力系統常用E1接頭及2M線的選用
電力通信系統的設備E1接頭,大多采用75歐姆,圓形接頭大多數是BNC接頭。DDF架上面出的一般是L9接頭。基本就這兩種。如圖2、圖3、圖4所示:
數字配線架又稱高頻配線架,以系統為單位,有8系統、10系統、16系統、20系統等,在數字通信中越來越有優越性,它能使數字通信設備的數字碼流的連接成為一個整體,從速率2~155Mb/s信號的輸入、輸出都可終接在DDF架上,這為配線、調線、轉接、擴容都帶來很大的靈活性和方便性。
2M線分為150歐、120歐、75歐等同軸電纜線。平時常見的為75歐同軸電纜線,傳輸速率為2048kbt/s,俗稱兩兆傳輸,一般老通信人都稱為E萬,如一個E萬,聽起來很費解。
2M線即同軸電纜,是通信行業普遍使用的E1接口的連接電纜。
八、E1實際應用中的匹配問題
我們大家都知道標準的E1口,不同廠家設備是可以互聯的,但是工程中經常遇到兩個廠家都說自己的設備是標準的2M口,且分別自環都是好的,而事實上就是聯不通。經過分析原因,有三種可能:
1.阻抗不匹配。標準的E1口阻抗是75歐姆非平衡,或120 Q平衡。所謂平衡或不平衡是指E1接口變壓器的出線與地的關系
工程上如果有示波器,E1口波形高度在有75歐姆負載的時候是2.37V左右,而E1開路時,波形高度是7.74V左右,則證明E1口的阻抗就是75歐姆。
現場沒有示波器時,用同軸線將E1接到可信任的 E1口上(代替75歐姆),用萬用表的交流豪伏檔,量開路和接纜兩種情況下電壓值是否為2倍關系,以此法可以粗略判斷阻抗。
2.頻率有誤差。
(1)E1口的標準輸入允許頻偏是2.048Mbit/s±50ppm;
(2)50ppm大約就是100Hz;
(3)如果相互連接的兩個E1口,一個正偏80Hz,另一個負偏80Hz,盡管都是允許的范圍內,也有可能造成兩個設備失步。
3.傳輸距離過長。2M口能傳多遠,以75-2-1電纜為例,通常可以傳輸50M左右,用75 7比較粗的同軸纜,最大可傳輸150M左右。傳輸超過規定的距離,2M頭的焊接工藝、電纜的質量等都是信號衰減的主要原因。
4.幀結構有PCM31/PCM30/不成幀三種;在新橋節點機中將PCM31和PCM30分別描述為CCS和CAS,對接時要告訴網管人員選擇CCS,是否進行CRC校驗可以靈活選擇,關鍵要雙方一致,這樣才可保證物理層的正常。
九、E1實際應用中的故障處理
實際工作中,我們在處理2M電路的故障中,可能遇到的情況千差萬別,需要我們具體問題具體分析,采取相應的處理方法,才能保證及時有效地處理好2M接口電路業務。針對數字通信中2M接口電路幀結構及常見故障進行了分析。
1.設備問題造成2M故障。
2.光線路問題造成2M故障。
3.配置問題造成2M故障。
4.電纜及接頭問題造成2M故障。
5.接地問題造成2M故障。
首先可以從光傳輸系統的網管上直接判斷故障的部位,是光纜線路、2M接口板、光板是否出現故障,2M配置是否符合要求。如果不能確定,就需要采用常見的2M環回的測試方法,進行測試、判斷。用一根2M線對設備的近端、遠端以及DDF(圖5)。進行收、發自環,查看設備面板各個所代表的指示燈的工作情況。通過2M誤碼儀逐段檢測、判斷,找出故障原因。
關鍵詞:鐵路通信施工;數字調度系統;應用及發展
0 引言
在社會經濟與科學技術飛速發展的背景下,我國的鐵路運輸行業發揮出了日益重要的作用,各項鐵路通信技術也不斷朝著信息化、數字化、智能化的方向發展。將數字調度系統應用在鐵路通信的建設施工當中,可進一步簡化鐵路的專用通信系統,在提高語音服務質量與運行指令控制能力的基礎上,為列車的合理調度及鐵路的安全運行提供充分保障。
1 數字調度系統的相關概念
數字調度系統指的是利用現有的數字傳輸通道,將現代化數字設備替代以往的電話系統及區段調度系統等模擬設備,從而集成多項功能的一種開放性系統。在利用數字交換技術的基礎上,數字調度系統有效集成了多種設備,增加了遠程故障診斷與系統維護、集中管理監控以及動力檢測等功能。由于此項系統操作簡便,因而極大程度上減少了人力與財力的投入,降低了工作人員的勞動強度[1]。
數字調動系統的組成主要包括網絡管理、主系統及分系統這三大部分。其中,主系統主要在局調度指揮中心完成接入調度設備的任務;分系統的應用場所包括沿線的車站以及鐵路編組場等,主要任務是接入站間行車、站場等地的電話,以及調度分機、車站值班臺等設備。借助傳輸系統中的E1通道,主系統與分系統之間順利形成了專用調動通信網絡。此外,兩系統的組網通過傳輸速率為2Mb/s 的數字傳遞輸送通道實現,站間行車及調度的通道便利用數字共線方式來占用傳輸通道。在車站調度處安裝相應的操作平臺,通常利用2B+D的接口形式與分系統相連,進而實現了通話功能。對網絡管理系系統,其主要工作任務便是監控并維護系統。
2 鐵路通信施工中數字調度系統的應用分析
2.1 調度電話的應用
調度電話系統的構成主要包括調度臺、調度分機以及傳輸通道,利用調度系統的操作平臺,可選擇呼叫或群體呼叫鐵路沿線各車站的值班員,并與其進行通話;此外,通過專用調度臺或系統操作臺,各專用系統的貨調及調度也可選擇性或群體呼叫沿線車站的分機,與展開通話。通過采用數字共線的方式,數字調度系統有效完成了機務段調度員、區段車站與變電所值班員等相關人員的行車調度通信[2]。同時,為促進數字調度系統可靠性的提升,列調系統便可采取在系統主機模擬接口端處接入鐵路沿線各車站原先列調實回線的方法,進而形成新的備用通道。
2.2 站場通信的應用
站場通信作為鐵路專用通信一項重要的組成部分,與調度電話、專用電話及車站內站場用戶等均存在緊密聯系,其工作業務包括電話系統、客運廣播以及扳道電話等。站場通信的實現方法便是將分系統安置在沿線各車站中,通常由集中電話、列檢電話及駝峰調車電話等多種電話系統構成。而這些電話系統的構成除了相對應的電話外,還包括車站的值班臺。其中,值班臺通過2B+D接口與分系統相連接,其他電話則以終端類型為依據,分別與相對應的分系統進行連接。
2.3 區間通信的應用
除了提供下行區間接口外,區間通信還具備區轉機作用。通過區間撥號,上、下行車值班臺以及其他調度臺便可進行呼叫,在這一過程中,車站值班臺的呼叫對象包括上行車及下行車區間內的電話。其中,沿線各區間電話回線可與上、下行車系統的主機模擬接口端相連接,在主機內部交換原理的支持下,區間內的所有用戶便可呼叫各個專用調度、專網自動用戶以及上、下行車站的值班員等,進而達到區間通信的目的。在此基礎上,區間搶救電話還可接入到數字調度系統中的磁石接口段,接口處的呼叫信號便可通過分系統傳輸給連接主系統的117立接臺或其他分系統等,在立接臺與現場人員之間組成相應的直達話路。
2.4 音頻通道的應用
數字調度系統可從實際需要出發,為無限列調、電力遠動以及紅外軸溫電路等多項工作業務提供多樣、靈活的共線式 2/4 線點對點或音頻通道。
3 鐵路通信施工中數字調度系統的發展狀況
蘭武線、朔黃線、株六線等鐵路工程采用的通信系統均為數字調動通信,盡管許多鐵路路段已實現了數字化調度的改造,但科學技術是處于不斷進步與發展的狀態中的。現階段,我國鐵道部已將GSM-R系統作為鐵路移動通信的基礎應用平臺,鐵路數字通信升級系統-FAS在GSM-R系統不斷完善過程中,也得到了顯著發展,其應用技術也日趨成熟,并得到了廣泛的投資建設。FAS系統作為鐵路調度系統高水平的重要代表,在哈大線、秦沈高速專線以及青藏線等鐵路中得到了率先安裝與應用。對FAS系統展開分析,其指的是GSM-R用戶的接入交換系統,組成部分有固定終端、調度臺、值班臺、樞紐FAS及車站FAS等[3]。
系統在連接樞紐FAS中的30B+D接口與路局GSM-R系統的移動交換中心MSC的同時,利用數字傳輸通道連接了車站FAS與樞紐FAS,從而組成了結合有線與無線的鐵路調度網絡系統。此項系統具備所有數字調度系統的功能,而且有機結合了有線與無線調度業務,將無線用戶與車站調動員、值班員之間存在的呼叫限制問題進行了有效解決。
4 結語
綜上所述,隨著我國鐵路行業的快速發展及科技的進步,數字調度系統被廣泛應用在了鐵路通信施工過程中,在轉變以往落后調度通信水平的基礎上,極大程度上促進了當前鐵路調度系統內外體系之間通信交流質量的提升,而且為信息交流與傳統的可靠性及高效性提供了充分保障,適應鐵路運輸的信息化、數字化發展需求。
參考文獻:
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【關鍵詞】數字集群;350兆;無線覆蓋;TETRA
一、濱海新區350兆數字集群系統的研究背景
數字集群共網是一種利用現代數字通信技術,共用頻率、共用設施、共享覆蓋、共享業務、分擔費用,使每個部門在集群網絡基礎上建立功能性的虛擬專網,從而享受方便、可靠服務的數字集群組網方式。北京、上海、廣州、深圳等地已經建設了數字集群政府共網,為應急聯動部門提供了統一、安全、快速、高效的無線指揮調度系統,保障了各類大型活動和重大事件的指揮調度通信暢通。
天津市濱海新區公安局研究采用先進的TETRA技術,建成一套覆蓋新區全境的350兆TETRA數字集群系統,建立安全、可靠、靈活的系統結構,為天津濱海新區各部門的專業用戶提供統一、高效的話音通信和數據應用。
二、濱海新區警用350兆TETRA數字集群系統的總體設計
(一)設計原則
按照統一領導、統一規劃、統一標準的建設原則,建設覆蓋新區全境的350兆TETRA數字集群系統。
1、可靠性 系統架構設計采用多級故障弱化模式和冗余備份機制,有效提高系統的可靠性和穩定性。
2、先進性 系統采用先進的主流技術來保證系統功能的實現;系統組網設計科學合理,符合用戶實際應用需求。
3、實用性 系統采用統一網管,使用全中文操作界面,界面友好、易于操作,方便管理人員對系統及設備實施維護和管理。
(二)系統設計
1、設計標準
《公安數字集群移動通信系統總體技術規范》
2、工作頻段
351MHz—356MHz(移動終端發、基站收);
361MHz—366MHz(基站發、移動終端收);
雙工間隔為10MHz。
3、無線覆蓋范圍
實現天津市濱海新區全區的室外覆蓋,包括天津港、天津經濟技術開發區、天津保稅區、塘沽、漢沽、大港等區域的覆蓋。
4、用戶容量要求
5000終端用戶。
(三)系統總體架構
1、建設規模
建立2部交換機、1套網管系統、60個調度臺、30個基站、5000部移動終端。
2、無線基站規劃
隨著濱海新區的成立,現代化、產業化進程的加快,新區開發開放的全面推進,新區人口聚集明顯提速。結合濱海新區的地理特征,規劃建設20個基站實現新區主要地區的室外覆蓋,包括天津港、天津經濟技術開發區、天津保稅區、塘沽、漢沽、大港等人口密集區域的無線覆蓋;規劃建設10個基站實現新區其他非人口密集區域的無線覆蓋。
3、系統組成
濱海新區警用350兆TETRA數字集群系統由2個TETRA數字交換機、30個TETRA基站以及調度臺、網管終端等應用系統組成,實現新區的全境覆蓋。數字交換中心控制設備和基站間通過2M傳輸鏈路相連。
(四)系統功能
1、組呼功能
TETRA系統具有強大的組呼功能。主要包括用戶身份認證、通話組掃描、優先掃描、動態重組,遲后進入、通話組合并、預占優先、緊急組呼等等功能。
2、單呼功能
TETRA系統具有私密的個呼功能。系統能夠對用戶的個呼權限進行設置。包括TETRA網內的全雙工個呼、半雙工個呼和與PSTN/PABX的全雙工個呼。
3、全呼功能
TETRA系統具有高級別的全呼功能。該呼叫具有最高的掃描優先級,一旦發起呼叫,即使終端正在進行組呼,也會自動轉入系統全呼。
4、電話互聯功能
TETRA系統提供電話互聯業務。主叫用戶撥打被叫用戶號碼,然后按通話鍵,被叫用戶的終端振鈴,按通話鍵應答。
5、優先呼叫功能
TETRA系統提供豐富的優先呼叫。高優先級的用戶發起優先呼叫,系統繁忙時將優先獲取通話信道建立呼叫。
6、縮位尋址功能
TETRA終端支持個人呼叫縮位撥號,即縮位尋址。用戶只需要輸入被叫號碼的低位號碼,終端自動根據本終端號碼補齊相應的高位,發起呼叫。
7、緊急呼叫功能
緊急呼叫是TETRA系統中最重要的呼叫之一,對信令和接入資源具有最高優先級,系統在功能設計上要能在任何情況下都保證呼叫能被接通。
8、通播組呼叫功能
調度員可以多種方式對多個通話組進行通播。通播的通話組及區域可以在呼叫請求時由調度員選擇。
三、濱海新區350兆數字集群系統的應用
(一)地理信息系統應用
地理信息系統(GIS)應用主要將公安現有GIS系統與350兆TETRA系統融合,將現有GIS數據庫與信息處理平臺中定位數據子系統相連接。用戶需在定位數據子系統中將現有用戶定位信息格式與TETRA終端LIP格式進行分別分析,并轉換成GIS系統或TETRA二次開發電子地圖中可識別的方式。在不影響現有指揮調度的情況下,現有GIS地圖上能夠顯示出350兆TETRA移動終端的位置。也可以在自行研發的GIS地圖上顯示出TETRA移動終端和GIS數據庫用戶的位置信息。從而實現以地理信息系統(GIS)為基礎的電子地圖上對現場人員、車輛的實時定位、跟蹤,實時監控和警員個人信息顯示,實現巡防力量在地理信息系統中的動態標注、管理;實現對公安警力日常到崗到位的可視化展示、考核;方便進行可視化指揮調度。
(二)接處警系統應用
指揮中心接處警系統和350兆TETRA系統是兩個相對獨立的系統,TETRA系統提供了一種安全有效的無線網絡通信技術,將兩者有機的結合起來。濱海新區公安局指揮中心接處警系統在350兆TETRA系統的基礎上,能夠實現警務信息、GPS車輛定位等新的業務功能。譬如,指揮中心將警情信息發送給持有TETRA系統終端的警員,警員再通過TETRA系統實時反饋處警信息。接處警系統能夠通過信息處理子系統接收到出勤警員及車輛的狀態信息、位置信息等信息。指揮中心接處警員接到報警后,根據報警情況,對相應的分局進行布控,并指令相關的巡邏車和民警前去處理,接處警系統會根據巡邏車和民警的編號,通過信息處理子系統和TETRA系統將警務信息發送到相關人員的TETRA移動終端設備上。同時,也可通過TETRA系統調度臺對現場巡邏車和民警進行無線語音指揮調度。
【關鍵詞】數字通信技術 交通運輸 監控系統 應用
就當前的社會發展來看,傳統的交通基礎設施已經無法滿足當前復雜的交通現狀,交通堵塞、交通事故頻發都對人們的生活和社會發展產生了極大的影響。智能運輸的出現不僅促進了交通運輸合理有效的發展,而且還有效的緩解了因為交通引發的環境問題。智能運輸在未來特別是在交通監控系統中將發揮著不可替代的作用。
一、智能運輸的概述
交通運輸系統結合了電子信息技術,逐漸為智能運輸所取代。因為它的重要性,當前各個國家都對它進行了相應的研究和探討。雖然在理解上各有差異,說法不一,但是從整體上來說,智能運輸離不開計算機技術。計算機技術和信息技術是構成智能運輸系統的兩個核心技術。此外,智能運輸還具有管理和監控一體化的特點。在這個基礎上,交通運輸建立起了一種高效,精確,實時監控的綜合運輸體系。在交通運輸過程中,交通指揮管理人員不僅可以對路面狀況進行隨時的監控,還可以實施有效的管理,緩解交通路面的壓力。其實智能運輸在實施的過程中,主要作用還包括:提高交通運輸的效率,減少交通擁擠現象;緩解因為交通引發的環境污染;減少交通事故,提高交通安全性;提高網絡運行能力;增加運輸產生的經濟效率。
與傳統的交通運輸系統相比,智能運輸不僅是對傳統的交通運輸系統的一種完善,更是對交通運輸網絡的一種變革。智能運輸不僅需要投入更多的設備,還需要大量的資源和能源來實現對交通運輸的監控管理。它綜合了先進的通信技術和信息技術,在交通運輸的各個環節上,發揮了不可忽視的作用。智能交通運輸的不斷發展,為國家城市化的發展奠定了良好的基礎。就我國而言,智能交通系統的運用有了很好的發展,特別是智能交通監控系統的運用,為我國交通運輸效率的提高打下了良好的基礎。智能交通運輸系統是通過對信息的綜合處理,來實現交通的信息化。
二、數字通信技術在交通監控系統中的應用
道路監控系統是指公安指揮系統的重要組成部分,提供對現場情況最直觀的反映,是實施準確調度的基本保障。交通指揮中心對一些重要道路運輸情況數據的獲取,主要是通過光纖通信技術。通信技術可以對視頻圖像進行信息的分析和整合。在這種嚴格的控制下,交通指揮管理人員就可以清楚的把握道路的運輸狀況,及時監控記錄道路運輸中出現的交通事故、違章違規等現象,并可以根據運輸狀況及時改善交通管理策略,為我國的交通運輸行業的發展做出貢獻。
(一)數字光纖通信技術的優勢
光纖通信技術占據了現代通信技術的主要市場,這不僅是對其它通信技術的一種挑戰,更證明了光纖通信技術在發展中的優勢。智能運輸系統的建設要想得到長久的發展,就更加離不開光纖通信技術的大力支持。智能運輸與傳統的交通運輸相比,有著無可比擬的優越性。它一般設置了信號燈的控制、視頻監管、視頻檢測,電子警察等系統,解決了傳統模擬視頻光端機在傳輸過程中傳輸信號低,難控制的特性。傳統模擬視頻光端機在接收信號的時候,還需要借助其他計算機網絡進行連接。在這一過程中監控系統與數據網是分離的,這不僅對通信技術有一定的要求,還增加了操作的難度。數字光纖通信技術不僅信號強易于控制,而且操作簡便。因此,在道路監控系統中,數字光纖技術也得到了廣泛的運用。
(二)光纖通信在高速公路上的運用
在高速公路工程中,通信技術占了很重要的地位。它可以代替人工,來運營管理高速公路并進行收費,還可以定期的監控高速公路路面通行狀況,來獲取日常需要的語音、視頻、圖片等信息,為高速公路的運營提供準確、高效的數據。通信技術是根據行業特點的不同來進行設置的,高速公路通信網是符合高速公路特點的專用通信網。第一,每種數據可以單獨組網,分別形成數據網、電話網和視頻網;第二,各個系統相互獨立,各自進行管理;第三,是寬帶傳輸平臺,給信息分配的固定寬帶,通過外接大量的接口輔助設備來完成多媒體傳輸。
(三)交通信號控制系統
要想對道路交通進行全方位的控制, 就必須采用全感式的交通信號控制機。由于地理位置的差異性,不同路口的通信狀況也會有所不同,這就需要采取不同的感應控制。在系統的網絡環境下,可以實現交通信號和網絡的協調控制。在交通過程中,交叉路口的信息量是最聚集的。在這個聚集區,我們可以觀察每天車輛的流量,車輛的種類,交通事故,違章狀況等,通過采用先進的視屏收集技術來獲取交通信息,實現全方位的交通監控。攝像機主要采集監控圖像,是視屏信息的輸入源,NC主要是對視屏數據進行一定的處理和整合,把模擬的數字圖像處理成數字信息。
(四)中央監控系統及功用
交通運輸特別是高速公路的運輸,越來越成為的焦點。為了解決道路交通堵塞問題和降低交通事故的發生率,建立一個智能交通指揮控制系統是非常迫切的。中央監控系統,就可以對運輸的各個環節進行協調和控制。中央監控系統是整個交通監控系統的核心,它可以對各個交叉路口接收到的信息進行保存,然后進行數據處理,并將處理過的信息自動進行轉存。中央控制系統還可以將處理后的信息反饋給現場的運輸系統,對道路運輸進行動態的監控,對用戶系統進行特別設置,分組管理,可以為用戶提供全方位的綜合查詢服務。
三、應用前景分析
(一)數字信息化的普及
隨著數字化信息技術的普及,各種信息化產品的誕生,信息產品成了很多人追求的重點。數字信息化,這不僅是當代人們生活水平提高的一種標志,也象征著一種高效率的生活方式。快節奏的生活方式,必定是以高效為基礎。交通運輸要想適應當下高效的生活方式,就必須不斷接受新的技術,采用智能運輸,來對交通運輸進行管理和控制。交通運輸的關鍵是對道路進行全方位的監控,在這一過程中,智能監控將會發揮不可替代的作用。
(二)智能交通運輸的迫切需求
交通問題逐漸成為人民關注的焦點,交通堵塞,交通事故頻發,還有由于交通引發的環境污染問題,都開始讓人民意識到交通需要一種高效的管理方式。另外,科學技術的發展必然會用到生活中,造福人民,這也就產生了目前比較重要的智能運輸。它不僅科學的減少了交通堵塞問題,還可以隨時監控交通事故發生的現場,追責交通違紀現象。
(三)產品多樣化
由于社會民眾的不斷參與和對市場的需求,智能運輸會結合時代的需要,對產品進行改進和創新,使產品不斷滿足社會生活的需要,不斷改善交通運輸的效率。比如在道路監控系統中高速球攝像機和夜視攝像機的應用,此外實時交通系統、實時交通信息系統,智能汽車等都是對交通運輸的一種優化。
(四)健全的組織機構
智能運輸技術,是多種行業結合的產物。這就要求必須有一個總的領導機構來協調處理各種相關事務。研究人員可以在技術方面進行相互的交流借鑒,全方位的考慮問題,充分利用社會上的有效資源。交通監控行業看似簡單,在管理上要比想象中復雜的多,這就要求我們要結合現有的先進的科技資源,來進行高效的運營。
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