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即时通信现状精选(九篇)

即时通信现状

第1篇:即时通信现状范文

1.1统一通信的发展动力统一通信迅速的发展动力来源于各大设备提供商与软件提供商的重视,在统一通信的概念被提出以后,为了巩固各自在其专业领域的主导地位,开拓新的企业应用市场,他们纷纷根据自身的优势大力开发统一通信产品。首先,微软、IBM、SAP和甲骨文等企业软件提供商希望通过统一通信的市场进军统一通信协作会话领域,并在他们的协作解决方案中加入了语音和视频应用。其次,思科、西门子、阿朗、Avaya等IP电话提供商,他们希望通过将IP语音系统进行扩充,平滑地扩展为统一通信协作应用,保持住他们的企业语音通信客户。第三,腾讯、MSN、雅虎、Facebook等互联网通用Web消息与社区供应商,企图在其所拥有的庞大桌面客户群的基础上,通过统一通信技术所整合的语音和视频应用,增长其业务。第四,通信运营商希望通过WiFi接入、3G视频会议、即时视频消息等技术组成的移动协作方案来增长其业务点。

1.2统一通信的概念由于各大厂商都是根据自身优势开发统一通信产品,从自身利益的角度提出解析统一通信,统一通信至今没有一个大家都认可的统一的概念。思科提出,“统一通信进一步发展了IP通信的概念,通过使用SIP协议和移动解决方案,真正地实现了各类通信的统一和简化,不受位置、时间或设备的影响。”北电指出,统一通信是利用先进的技术打破当前通信手段(如电子邮件、实时短信、电话和多媒体会议)中以设备和网络为中心的限制,使人们只要通过最常使用的通信工具和应用,就能便捷高效地与同事、客户及合作伙伴沟通。在《统一通信技术和标准化需求研究》报告的基础上,CCSA于2010年公布了《统一通信业务需求》标准,给出了统一通信的概念,指出,“统一通信是融合CT应用和IT应用的综合解决方案,通过对用户多种通信方式的融合,使用户可以利用一个集成环境进行通信,并访问其所需的应用,以方便用户使用并丰富其体验”。

2统一通信技术研究

2.1统一通信解决方案简介目前,包括思科、微软、甲骨文、亚美亚、中兴和华为在内的各大软件提供商和设备提供商都提出了自己的统一通信解决方案,并不断在其解决方案中增加新的内容或采用新的技术。其中,思科的统一通信解决方案以呼叫管理器CallManager为核心,集成了会议系统MeetingPlace、统一消息系统unityMessaging、客户服务中心系统(CiscoIPCC)和个人通信系统PersonalCommunicator等。该方案集成了语音、视频、Web协同、传真和Email等通信方式,并通过PC界面集中管理和使用多种通信手段。通过与多家硬件厂商合作,微软建立了以MicrosoftOfficeCommunicationsServer(OCS)为核心的统一沟通解决方案,其中,OCS服务器融合集成了基于状态的实时即时通信、语音、视频和数据协作应用,能够为微软应用环境的用户扩展应用体验。在该方案中,他们通过ActiveDirectory实现统一通讯录功能,通过Exchange完成语音邮件、传真、电子邮件管理及UC相关特色功能,通过用户端、中间层、服务器端三个层面的API实现与第三方应用的集成和提供二次开发功能。在已有产品线的基础上,Avaya整合了北电企业通信解决方案功能,形成了Avaya新的统一通信解决方案AvayaAura。该方案基于SIP协议和开放标准,通过会话管理功能集成了通信控制与应用功能,实现了应用与网络的分离,能够为用户提供消息、话音、视频、在线状态、Web应用等通信功能。华为的统一通信解决方案eSpaceUC通过协作软件和客户端集成了即时消息、IP语音、社交网络、呼叫中心、音/视频/数据会议等多种业务功能。其中,协作软件能够提供即时消息、状态呈现、企业通讯录和一号通等业务功能,通过PC客户端和移动客户端将业务提供给用户,并通过企业服务网关将业务开放给第三方应用。

2.2统一通信相关技术简介从厂商所提出的统一通信解决方案可以看出,统一通信技术并不是指一门技术,而是多种通信技术的综合。在统一通信所涉及的技术中,最重要的是融合多种应用、多种业务和多种通信手段的架构,是一种集成众多通信方式的平台。统一通信所能采取的典型网络架构有思科的SONA架构、IPNGN架构和ITU的NGN等。从体系架构方面来说,目前的统一通信一般被分为应用层、网络层和终端层3个层面。应用层即统一通信服务平台层,集成了基础语音、即时通信、多媒体会议和协同办公等多种应用系统。网络层主要完成统一通信用户的接入,统一通信信令和用户数据的接入、路由、交换和传输功能。终端层是各种终端设备的集合,包括普通电话、SIP话机、PC/PAD客户端和移动客户端等。全网IP化技术统一通信基础中的基础,正是由于该技术的成熟,使得IT技术和CT技术的融合成为可能,为通信功能的软件化提供了技术支撑。呼叫会话控制技术是统一通信的核心,基于SIP协议的呼叫会话控制功能为统一通信中的会话类业务提供了统一控制的机制,如思科统一通信中的CallMa-nager、IP多媒体子系统(IMS)中的呼叫会话控制功能(CSCF)和亚美亚的AvayaAura等。此外,还有统一通信所集成的众多通信方式所涉及的多媒体通信技术、业务开放与通信功能服务化所涉及的SOA技术和WebService技术等。

2.3统一通信的基本业务功能统一通信是业务与应用整合和融合的平台,是解决企业业务系统集成,简化运行和提高效率的重要方式,因而必须具备一些最基本的应用和业务功能。从统一通信的概念及各厂商的统一通信解决方案可以看出,统一通信最重要的特征就是协同,其所包含的最基本应用有即时通信、IP语音、多媒体会议等,每一种应用整合和融合多种业务功能,如鉴权认证、即时通信、通信录、状态呈现、语音通信、即时消息、电子邮件等。鉴权认证是任何通信系统都需要具备的功能。统一通信系统一般采用统一的身份管理机制,以便消除企业中多种应用系统、多种终端号码和编址方案对业务整合所带来的困难。统一通信用户只有在通过鉴权认证之后,才能使用统一通信所提供的各种业务和应用。即时通信系统能够提供即时消息、通讯录和状态呈现功能,是用户体验协同通信的基础。其中,即时消息是当前网络上非常流行的实时通信方式,它通过互联网建立的网络虚拟环境,实现实时互动信息交换,极大地改变了人们的生活方式。除了能够实现一对一消息发送、消息群发、群组聊天等常用功能外,即时消息还具有定时消息发送、文件传输、用户状态通知等功能。状态呈现是协同通信的基础,它提供了用户状态的实时查询与订阅功能,通过状态呈现功能,用户可以自身的状态,可以查询其他用户的状态,从而根据状态选择合适的通信方式进行沟通,在用户被订阅后,当用户状态发生改变时,其变化能够被及时通知给订阅者。IP语音是统一通信的基本业务功能,与传统的语音通信系统不同,IP语音不再以程控交换技术为技术平台,而是通过IP技术为基础,通过软件实现语音、传真、数据和视频等多种通信功能,它除了提高最基本音/视频呼叫之外,还提供呼叫保持、呼叫转移、呼叫等待等众多补充业务,能够与现有局域网无缝集成,能够在应用层集成电子邮件与语音信箱等应用。

2.4统一通信技术的基本特征统一通信技术的基本特征是融合、动态、开放和统一管理。融合特性主要体现在两个方面,分别是网络侧融合和终端侧融合。网络侧融合一方面指的是统一通信系统将多种通信方式进行整合,形成一个统一的通信平台,通过该平台,用户可以很方便地使用各种通信方式;另一方面指的是固定和无线的融合,无论用户使用的是固定网络上的终端还是移动终端,都可以访问到统一通信平台所提供的服务。终端侧融合指的是在统一通信的客户端软件上集成了各种通信方式的快捷方式,用户通过一个任意终端上的软件就能发起呼叫,如通过电子邮件发起语音、视频和即时通信等。动态性体现在通过统一通信平台实时呈现终端的在线状态,用户可以灵活选择不同的沟通方式,在选择了沟通方式后,各种通信方式也可以随时进行切换。例如,当用户的状态变化时,用户可以切换接入方式后,继续进行应用层面的内容交互,用户在进行即时通信的同时,可以随时发起语音、视频等呼叫,不影响当前通信方式。开放性体现在统一通信采用开放的软件平台,该平台上融合了当前的各种通信方式,并通过开放的业务接口将通信能力以服务的方式开放给第三方应用,实现与企业内部现有的业务系统集成。统一管理也是统一通信的基本特征。在统一通信中,必须实现用户号码、用户接入方式和实时状态信息等数据的统一管理。而统一通信系统也需要通过统一管理功能完成用户身份的鉴权和认证,用户状态的感知和识别。

3统一通信的发展方向

从统一通信的概念、解决方案及其基本业务功能可以看出,与其他通信技术不同,统一通信技术是指一系列通信产品、服务和技术的集合。在统一通信的演进过程中,其概念和内涵在不断被丰富,其实现方式也在不断进步,应用场景在被不断拓展。从目前统一通信的发展情况来看,统一通信至少可以被分为三个阶段。第一阶段是面向企业用户的统一通信,其基本特征是设备提供商通过一个统一的软件平台集成多种通信方式,企业用户在该平台上通过简易的操作就可以发起各种通信会话,联系到想要联系人员,从而提升沟通的效率,提高企业的ROI。在该阶段,各个厂家的系统都按照各自的优势开发自己的产品,各个统一通信系统间难以互通,难以融合。第二阶段是面向业务流程的统一通信,其基本特征是将统一通信服务平台与企业内部的各种办公流程联系起来,通过通信驱动企业工作流程,提高办公的效率,取得较大的ROI。在该阶段,通过与业务流程的融合,使得统一通信能够在教育、医疗、金融和制造等行业发挥更大的作用,也使得统一通信逐渐“渗透”至各行各业。第三阶段是面向业务流程分析的统一通信。本阶段是在协作应用的基础上,通过统一通信的分析模型,分析业务流程中各个阶段的关键要素,提高协作效率、决策速度和响应能力,进一步增强企业生产力、员工效率和ROI。目前,统一通信正处在其发展的第一阶段,强调的是在系统内对各种通信方式融合的加强以及功能的完善。随着统一通信应用渗透到企业内部日常办公、会议、培训、客户服务等各个环节,系统之间也将进入融合,统一通信将逐渐进入第二个阶段,在本阶段,统一通信将走向更深层次的融合,而由于基于SOA组件模型的体系架构具有松耦合性和良好的互操作性,使之可以在本阶段的统一通信中大行其道,用于实现统一通信与企业原有应用系统的集成,实现业务流程的编排和优化。移动性拓展解决方案也是统一通信的一个重要方向,主要目标是PC桌面的用户体验向iOS、Android等平台转移。云计算是当前业内的热点,统一通信服务也开始呈现出成规模地朝云架构上转移的趋势,如华为提出了基于“云-管-端”的统一通信架构。

4结束语

第2篇:即时通信现状范文

关键词:继电保护 状态评价 状态预警 保信系统

中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)06-0072-03

状态检修工作作为电力系统检修工作发展的必然趋势,越来越受到广泛的重视。国家电网公司于2005年率先发起了一次设备的状态检修工作。经过多年的发展,电力一次设备的状态检修工作已经逐步完善起来。电力系统作为一个整体,需要一、二次设备的协同运转才能有整个电力系统的稳定运行。因此,各地对二次保护设备的状态检修研究也越来越重视[1]。

本文从应用角度出发,以继电保护故障信息系统为基础,构造一套用于在线监测和评价继电保护在线运行状态的系统。系统形成的保护状态评分为继电保护状态检修提供数据基础,有助于继电保护状态检修工作的顺利开展。

1 背景

状态检修是以设备当前的实际工作状况为依据,通过高科技状态监测手段,识别故障的早期征兆,对故障部位、故障严重程度及发展趋势做出判断,从而确定各部件的最佳维修时机[2]。状态检修的基本流程为数据收集、数据分析、状态评价、指定检修策略,数据收集是后续一系列操作的基础。本系统从数据完备度、建设经济性及实施难度多方面进行考量后,决定以继电保护故障信息系统为数据的主要来源,原因如下:

(1)继电保护故障信息系统经过十几年的发展,在全国范围内220kV及以上变电站中继电保护故障信息系统的使用率达到了90%,站间通信规约及保护通信规约日趋规范统一,是一套已经趋于完善的系统,以其为平台所进行的应用研究具备稳定性和实用性,也避免了重复建设。

(2)继电保护故障信息系统不但采集电网故障时的二次设备信息,同时还能够采集到继电保护装置、故障录波器等二次装置的自检告警信息,这些信息为实现继电保护的状态评价提供了数据源。而且继电保护故障信息系统中隐含了二次设备的台帐管理功能,对台帐管理功能进行适当加强后的故障信息系统将能提供继电保护状态监测和评价所需的大部分数据。

2 数据收集与分析

状态检修的一切分析和决策都是以数据为基础的,数据越完备分析结果越准确,在数据的深度和广度上都有很高要求。深度即传统意义上的数据采集完全、传输时不丢失,广度则是指数据涵盖范围广,能从各种不同角度反映设备状态。

借助继电保护故障信息系统,我们可以取得保护自检告警、保护动作正确性、保护信息召唤情况、保护通讯情况。

进一步借助继电保护故障信息系统强化后的台帐管理功能,我们还能取得保护出厂和验收数据、保护试验数据、保护缺陷数据。

2.1 保护自检告警

微机型继电保护装置可以在线对其自身的主要元件、部件工况以及软件功能进行自动检测,如果发现问题则发出告警通知,此类告警称为自检告警。保护自检告警可分为通道异常告警、回路异常告警、自检异常告警,分别从保护通道、回路和自身功能三个方面检测保护问题[3]。由此可知,保护自检告警是对保护装置自身问题的汇报,应该在保护装置的状态评价中有所体现。对保护自检告警信息的采集是故障信息系统的基础功能之一,已经非常成熟,本系统可直接使用它们的告警数据。

2.2 保护动作正确性

保护装置正确动作是对保护装置最基本的要求,也是对保护装置进行投入、维护、检修希望出现的效果,故把保护装置是否正确动作纳入保护装置状态的评价标准中也是必须的。故障信息系统可根据故障时的保护动作、保护录波、录波器录波以及对端保护的各种数据来判断某保护的动作是误动、拒动还是正确动作,本系统则直接使用结论数据来对保护状态进行评价。

2.3 保护信息召唤情况

保护信息召唤包括定值、定值区号、开关量、模拟量、软压板、录波等数据的召唤,也是故障信息系统的基础功能之一。在信息召唤的基础之上实现的自动周期召唤可定期对所有保护设备进行信息召唤,对召唤结果进行记录。对于无法响唤的保护或者召唤返回的数据与基准值不匹配的保护,可判断为在运行过程中存在隐患。本系统依据周期召唤的结果的正确性进行状态评价。

2.4 保护通讯情况

保护通讯情况是指保护设备与故障信息系统子站的通讯连接,如果通讯不正常,保护相对故障信息子站就成了一个“孤岛”,保护的运行情况将无法被实时掌握,发生故障时保护也无法将信息远传。所以保护通讯情况也是进行状态分析的重要指标。

2.5 出厂、验收、试验数据

出产、验收、试验数据是指在出厂、验收、试验过程中对保护设备进行指标测试时收集到的可能影响保护功能的数据,该数据由台帐功能模块进行记录。这些对保护功能不确定的影响也应该在分析状态时引起注意。

2.6 缺陷数据

3 状态评价

在对保护进行监测后,即可根据能反映保护状态的数据对保护进行状态分析评价。进行状态评价的首要条件是必须有评价规则,之后才能针对每条信息进行评分,进而计算出保护总体运行状态。

参考国家电网公司继电保护状态检修导则[6]、广东电网公司设备状态评价与风险评估技术导则[7]等资料,结合本系统特点,将状态评价规则分为三类:

3.1 监测信息类

监测信息类评价规则用于评价保护自动实时监测的信息,包括保护告警、动作正确性、信息召唤情况、通讯情况等,使用定量评价。检测信息类总分值占全体分值的权重为60%。

保护告警信息直接反应保护设备当前自动检测到的软件系统或装置硬件的缺陷问题,对于不同保护不同类型的告警信息应分别制定不同的规则,规则越全面对保护状态评价的准确度就越高。

保护动作正确与否可分为三种情况:一为拒动,即保护在应该动作的时候没有做出动作;二为误动,即保护在不应该动作时做出了动作或者在应该动作时做出了不对的动作;三为保护正确动作。对于曾经出现过误动和拒动的保护应当在评价状态时有所反应。

保护信息召唤对于每类信息的召唤结果可分为成功和失败两种,召唤失败意味着保护在某一方面功能失灵。

保护通讯情况可分为正常和断开两种情况,通讯断开会影响保护健康状态,通断越频繁对保护状态影响越大。

3.2 物理信息类

物理信息类评价规则用于评价保护投运前的出厂、验收、试验,投运后的缺陷数据,采用定性评价。对于保护物理信息的评价方法及推荐评分标准可参见《广东电网公司设备状态评价与风险评估技术导则》中继电保护相关部分[7]。物理信息类总分值占全体分值的权重为20%。

3.3 专家规则类

整个流程包括4个子流程:

(1)保护与子站通信情况监测评价。系统定期检测继电保护装置与子站的通信情况,如果通信异常则使用相应评价规则对此次行为进行评价。如果继电保护装置在一段时间内通信频繁通断将很快达到阀值产生预警引起运行维护人员的注意。

(2)保护动作正确行监测评价。继电保护动作正确性在电网发生故障时对相应保护装置进行评价,保护动作正确与否可分为四种情况:一为拒动,即保护装置在应该动作时没有做出任何动作;二为误动,即保护装置在不应该动作时做出了动作或在应该动作时做出了不符合要求的动作;三为保护动作不齐全,即保护装置在应该动作时只做出了一部分正确动作,还缺少一部分动作行为;四为保护正确动作。对保护装置拒动、误动和动作不齐全的情况,系统将使用相应规则进行评价。

(3)自动巡检评价。系统定期对每个保护装置进行定值、开关量、软压板、模拟量、录波等信息的召唤操作,对于响应信息召唤失败的保护装置使用对应规则进行评价。

(4)保护自检告警监测评价。微机型继电保护装置可以在线对其自身的主要元件、部件工况以及软件功能进行自动检测,如果发现问题则发出告警通知,此类告警称为自检告警。保护自检告警可分为通道异常告警、回路异常告警、自检异常告警,分别从保护通道、回路和自身功能三个方面检测保护问题。系统实时收集保护装置发出的告警通知,根据不同的告警类型使用不同的规则进行评价。

系统采用扣分值,以上的每次评分都表示要扣除的分数,每类规则的分数乘以权重之和即为总扣分。根据分值不同将保护分为正常状态、注意状态、异常状态、严重状态四个状态,如表1所示。

4 预警机制

保护状态检修的关键作用在于有效地发现保护系统的异常,及时消除保护装置或回路的缺陷,确保保护装置在电网发生故障时能准确响应,构建可靠的电网安全运行屏障[8]。

传统变电站继电保护装置的二次交流回路,出现问题时不能及时发现,例如TV两点接地等,而往往在电网发生故障时会引起事故扩大的后果。为解决此类问题,本系统实现保护状态预警机制,以实时监测的保护状态评价为基础实现对保护状态的预测警告,指导对保护的检修工作。

本系统将预警分为分值超阀预警和趋势预警两类:

(1)分值超阀预警。判断各分类扣分和健康状态总评分是否在定义的阀值范围内,对超过阀值的保护进行预警报告。

(2)趋势预警。以两个时间段内保护状态变化数量对比结果为参考,判断保护产生影响健康度的行为是否呈上升趋势,如果是,则发送预警。

5 结语

本系统在某供电局投入使用以后,系统对状态信息量的收集非常齐全,在经过了试用期的规则库扩充后对保护状态的判断准确率也达到了很高的水准,给继电保护装置的检修工作带来了很大的便利,减少了检修的盲目性。

参考文献

[1]叶远波,孙月琴,黄大贵.继电保护状态检修在现代电网中的应用研究[J],华东电力,2011,39(8):1275-1278.

[2]高翔,继电保护状态检修应用技术[M],中国电力出版社,2008.

[3]周诚,胡斌,一种继电保护在线状态检修辅助决策信息系统的PIM模型[J],计算机与现代化,2012,(4):40-44.

[4]黄巍,吴晨阳,周琳,王俐,吴小妹,林承华,省地一体继电保护状态检修数字化应用系统的开发与应用[J],电力与电工,2010,30(4):16-18.

[5]赵志新,杨漪俊,王桂龙,继电保护二次系统状态在线监测[J],中国新技术新产品,2011,(16):139-140

[6]国家电网公司继电保护状态检修导则,2010.

第3篇:即时通信现状范文

关键词:HomePnPSCPCEBusEIA600,EIA721

智能家居要求家用电器经网络(总线)实现互联、互操和即插即用。目前,国内市场的相关产品大多基于自定义的某种技术规范,尚无得到广泛认同的统一家电接口标准。从技术角度而言,更多意义上还是一种概念性产品。国家经贸委和信息产业部第七标准化小组将在2003年推出有关智能家居网络系统的标准,其中一个重要的标准就是家电的接口规范。智能家居产业的健康发展有赖于这一标准和规范的指导。

国际上主流的家庭网络标准有:美国的X10、消费总线(CEBus)、日本的家庭总线(HomeBus)、欧洲的安装总线(EIB)。技术上并不先进的X10,只支持开关量,用于面板开关和继电器类的简单电器,但凭借价格低廉、性能可靠,尤其是它的易用性,一般用户均能自行安装,商业上取得了巨大的成功:450万户美国家庭采用X10,累计销售了1.2亿个模块。1984年,美国电子工业协会(ElectronicsIndustryAssociationEIA)认为X10协议已经不能满足现代生活的需要,并在1992年了CEBus(ConsumerElectronicBus)协议,其目标是建立一个针对消费类电子产品的开放性协议。1994年,CEBus工业委员会(CIC)成立,其成员为国际知名厂商。2002年6月,微软和CIC共同宣布支持基于CEBus的简单控制协议SCP,SCP是微软UPnP协议的子集。如果说X10是在低技术层次上,通过简单的操作来达到产品易用性,则CEBus是在高技术层次上,通过家电的互联、互操和即插即用来实现产品的易用性。HomePnP(HPnP)是CIC制定的基于公共应用语言(CommonApplicationLanguage,简称CAL)的家电系统相互协同进行互操的规范。HPnP不是一种语言,它为支持CAL的家电提供统一的应用规则来实现家电的即插即用功能。

1HPnP中传输协议的独立性

传输协议的独立性是HomePnP规范的最主要目标之一。HomePnP规范使生产厂家可以使用一个应用协议,并选择合适的独立的传输网络(RF,PL,IR)。由于HomePnP计划运行于已有的消费电子产品协议如CEBus和IEEE1394(FireWire)之上,所以它对下面的传输层只提出最少的要求,保持其独立性。

家庭产品即插即用(HomePnP)采用分层结构,通过三个主要的功能模块来处理应用层和更高层的问题。如图1所示。

最下层代表应用层及其相关的公共应用语言(CAL),它包含在EIA-600(CEBus)、EIA-721和EIA-766标准中,从而免去在不同产品之间设置昂贵的语言翻译网关。

上下文数据结构层代表各种各样用CAL句法开发而成的产品模型。通过定义安防、照明、环境、能源管理、家电设备、计算机和娱乐等的上下文,构成业界认同的家电产品模型。

最上层是系统指南,它指出即插即用安装的产品必须具有哪些行为特征。这些指导性的原则涉及到EIA-600中尚未解决的一些难题。

2HPnP的结构

HomePnp通过5个不同层次的架构来实现家电的互操性。如表1所示。

HomePnP的架构组成要素

CAL提供的构造模块设备,上下文,上下文号,对象,实例变量,CAL报告,HomPnP广播和直接消息传输

HomePnP采用的构造模块子系统,状态对象,侦听对象,请求对象,传感器信息共享,报警和故障诊断报告,家居模式

子系统间的互操性模块松耦合,动态上下文序号,状态信息广播,状态向量,自动绑定和手动绑定

子系统内的互操作模块紧耦合,安装工具

其他的互操需求设备启用,设置,资源管理,消息处理,认证和加密的传输需求

下面,仅对HomePnP构造模块和子系统互操模块进行介绍。

2.1子系统subsystem

子系统是家庭控制网络中功能相似和相关的设备和设备集。例如:安防系统、照明系统、环境控制系统、家庭娱乐系统。一个子系统包含了一系列的CAL上下文,这些CAL上下文分别负责一部分的控制功能。HomePnP的子系统可以只存在一个设备当中,也可以分布在多个设备当中。

2.2状态对象,侦听对象和请求对象

在CAL中按照设备的功能预定义了多种对象,在HomPnP中按照对信息的收发方式将这些对象分为3类,分别采用一种特定的符号来表示。

状态对象(statusobject):也称为“信息提供者”,它具有报告功能,对象的报告头report_header报告地址report_address绑定到CAL的报告功能向后面的“侦听对象”发送状态或数据;其中状态对象又细分为接收和不接收“请求对象”命令两类。

侦听对象listenerobject:它接收“状态对象”的报告,并能够根据接收的内容调整自己的工作。侦听对象没有报告功能。

请求对象reqeustobject:能够发送“请求”改变状态对象的状态,它也是采用报告的机制实现的,请求对象的目的上下文就是状态对象所属的上下文。

在一个家庭自动化网络中,请求对象引起设备改变状态,接着状态对象公布设备状态的变化,所有的工作着的侦听对象都能收听到这个状态信息。这三种对象构成各子系统并通过松耦合实现互操作的基础。

2.3家居模式上下文(HomeModeContext)

家居模式上下文是用来表示当前家庭状况的一个上下文,这是HomePnP一个重要的特性。这个上下文为所有的HomePnP子系统提供了表示当前家庭状况(如在家,离开,休息)的通用方法。通过接收关于这个上下文的HomePnP广播,所有子系统可以根据它们自己的设计来调整相应的行为。这种方法为家庭控制系统提供了一个完整和协调的解决方案。

3互操性及其相关概念

互操性是指子系统可以和其系统内部的设备或者和其它的子系统进行协同工作,也就是说CAL的上下文模型支持子系统内或者子系统间的上下文协同工作。图2是互操性的模型示意。

3.1绑定(bind)

对象之间的连接称为“绑定”(bind)。图3是一个带状态反馈的控制面板、指示面板与电风扇绑定,用户操作控制面板发出控制信号到电风扇的侦听对象,电风扇的工作状态改变之后,又发出一个报告,这个报告反馈到控制面板,指示用户命令执行状态,同时另一个指示面板也收到电扇的状态报告,从而可以在远端更新指示。每个符号的箭头表示信息的流向。

在HomePnP中定义了缺省报告地址、目的对象以及用CAL描述的报告内容的数据格式。当报告地址采用广播地址的时候,所有的设备都可以听到这个消息,但是不是所有的设备都会处理这个消息,因为有些设备没有报告中指定的目的对象。因此,一个传感器设备可以按照规定将测量得到的信号根据HomePnP的要求以CAL报告的形式发送到网络上;在其它设备中构造一个目的对象,也就是侦听对象,就可以获取这个信息。

3.2子系统间的互操性

子系统间的互操性主要表现为松耦合(loosecoupling)和缺省绑定(defaultbinding)。

在HomePnP的规格说明书中,对每一种状态对象都规定了相应的侦听对象,它们有特定的对象序号,存在于特定的上下文中。状态对象在缺省情况下向一个正确的侦听对象发送消息。当然,侦听对象可以选择接收哪一个设备发出的状态消息,这就是“缺省绑定”。

某个状态设备正常工作时,用缺省绑定的方法把信息广播到网络上,它并不关心那些设备收到了消息。其它设备中只要有一个对应的侦听对象就可以获得这个信息,这样就可以省略数据链路层的绑定过程。由于收发设备之间没有明确的地址联系,因而称为“松耦合”(loosecoupling)。松耦合采用HomePnP广播地址作为其报告地址。

松耦合是HomePnP的一个特点。HomePnP结构采用子系统松耦合等新思想,使设备的复杂性可按自然形态分层。在松耦合方式中,子系统可以向所有其它的HomePnP子系统报告状态信息,使得厂家在设计产品时不必详细了解其它厂家的产品。例如,我们可以设计一安全系统:如果窗户打开时空调器被启动,安全系统便发出告警。采用松耦合方式,安全系统只需配备一个合适的收听对象,用于收听来自环境监视的信息,按照约定接收来自空调器的报告。安全系统可以根据自己的设计决定使用或者不使用这个信息。请求对象也可通过网络引起状态变化。

3.3系统内的互操性

HomePnP中也支持以确定的目的地址作为状态对象的报告地址的报告机制,这种报告叫做“紧耦合”(tightcoupling)。由于紧耦合有明确的目标地址,因此可以减少网络冲突,并可以采用立即响应的方式。

子系统内的互操一般采用紧耦合的方式,如温控器和空调的关系,开关和灯的关系等等。紧耦合和松耦合的方法不同,松耦合的对象之间用虚线相连,表示为HomePnP广播消息,而紧耦合的对象之间用实线相连。

4具有互操作性的即插即用家电系统

通过家庭即插即用,我们可以建立一个完整的具有互操作性的家电系统。其结构如图4所示。状态对象和侦听对象主要用于子系统内互操,而请求对象一般用于系统间互操作。在子系统A的控制器中实现一个状态对象,执行机构中实现对应的侦听对象。当用户操作控制器、或者控制器得到的传感器值变化时,就改变当前的状态并将更新的状态发送出去,然后执行机构根据这个状态调整自己的工作。请求对象存在于另外一个子系统B中,当它要改变A中执行机构的运行时,就向这个子系统的状态对象发送命令,从而实现子系统间互操。

典型的应用是这样的:家庭的每一个子系统都有一个控制器,这个控制器通过绑定关系与一些的传感器关联,可自动控制执行机构。各种传感器、控制器、以及用户输入按钮显示器等分散在家庭的多个设备中,通过绑定关系建立关联,它们之间的信息交换属于子系统内互操;在电视机中有各系统的请求对象,用户通过遥控器与电视机“对话”,从而控制其它任意一个子系统。电视机(或者是计算机)起到了集中监视和控制的作用,可以让用户浏览并控制所有设备,属于系统间互操。如图4所示。

图4是一个粗略的示意图,实际上图中的每一个子系统都有复杂的组织结构。图5为基于CEBus的家庭智能住宅结构图。

第4篇:即时通信现状范文

[关键词]FMT-TDMA卫星;通信体制;技术

中图分类号:TN927.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0155-01

1 FMT-TDMA卫星通信体制的研究现状

当前,卫星的通信系统有多种多址方式,主要可以分为TDMA、FDMA、SDMA和CDMA等。现如今,卫星通信技术得到了迅猛的发展和不断的改进,也有一些通信体制综合了不同的多址方式,将多种方式的优势发挥到最大化,而MF-TDMA就是其中颇具代表性的一种。FMT指滤波多音调制,FMT技术同MF-TDMA体制的结合产生了一种优势明显的新卫星通信体制,即FMT-TDMA卫星通信体制。

2 FMT-TDMA卫星通信体制的调制与解调技术论述

2.1 FMT模型及其实现技术

FMT即滤波多音调制技术,属于以均匀滤波器组为基础的多载波技术。均匀的滤波器组能够将信道进行严格的区分,相邻的信道之间具有一定的间隔,且每两个信道的频谱都不尽相同。而所谓均匀滤波器组,及具有相同频率间隔的一组低通滤波器,且这些低通滤波器均对频带具有一定的约束能力。

在FMT模型的实现过程中,如何有效地进行数据延拓、数据加权、数据计算,且如何输出样值都是需要重点关注的部分。为了在节省资源的前提下实现上述模块的功能,可以利用多相的方式。

2.2 数字化分路实现技术

在数字化分路实现技术方面,主要需要关注多相滤波器、FFT模块等的设计,在此我们也将分两部分对数字化分路实现技术进行介绍:

首先,设计多相滤波器的过程中有两点是必须要予以关注的,即速度与资源。速度指的是实现的速度,资源指的是我们应尽量保证硬件资源可以重复使用,节省资源。而实现这两点目标的方式即减少对乘法器和加法器的利用。

在对FFT模块进行设计的过程中,A/D之前的频率响应带并不是我们最需要的门函数,在这种情况下,为了避免频谱发生重叠,就要以较高路数的信号作为采样的带宽。

2.3 信道均衡技术

作为干扰ICI小,具有良好抗频偏能力的FMT系统,其子信道频谱不重叠的特征是通过原型滤波器的使用来保证的,与上文中要求采用理想重构条件不同,该原型滤波器恰恰使用了不满足理想情况的重构条件。但这也直接使得不良情况的发生,即系统内部符号间的干扰会增大,这对FMT整体系统的功能都势必会造成反面的影响。为了改善这一情况,就需要在系统整体的接收端部分引入信道均衡技术,该技术对于消除系统内部符号间的干扰是十分有效的。在信道均衡技术的实现过程中,我们最常使用两种方法有常数模算法和盲均衡算法,目前在自适应阵列的相关领域中应用的极为广泛。

3 FMT-TDMA卫星通信体制的组网技术论述

3.1 FMT-TDMA组网构成

FMT-TDMA的组成通常可分为两个部分,其一为主站,其二为一般业务的地球站,且一般业务的地球站往往有多个。上述两个部分之间信息的传输通道是时隙信道,通过信息的传输,主站和一般业务的地球站之间的信息沟通主要包括业务信息以及控制信息等。主站能够将FMT-TDMA参考信号发送至地球站,而地球站则需参考主站,一旦主站中产生一定的问题,必须能够快速简便地将其中一个地球站转换为主站继续进行工作。

3.2 FMT-TDMA组网技术的不同类型

本文中,笔者将对FMT-TDMA组网技术中的星状组网和网状组网进行一定的介绍。星状组网和网状组网之间是存在联系的,前者由后者派生而产生,且FMT-TDMA体制在前者中的表现会更加突出。在星状组网的情况下,主站能够辅助一般业务地球站完成定时及频率控制等功能,这就要求主站能够对若干载波信号进行解调。星状组网的结构为中心站和远端站,其中远端站通过中心站的中装功能进行信息采集。中心站的位置通常是不变的,而远端站则比较灵活。而网状组网是通过结合若干种速率的载波与虚电路技术而实现的。网内存在多个地球站,网内多对多的组网通信是通过一定的技术来保证的。

4 FMT-TDMA卫星通信体制的算法分配论述

4.1 FMT-TDMA信道分配算法的定义

在对FMT-TDMA信道分配算法进行研究之前,首先我们需要明确几个与之相关的定义。在本文中所要讲的信道,指的是一个二维结构,组成部分包括载波和时隙。不同的时隙共同构成了一个帧,若干个载波占用多项频带资源。因此,信道的资源也就可以随之分为两个部分,及申请时隙和数据时隙两种通道。而时隙作为一个时间单位出现,每经过一个时隙,系统中的地球站就会发射突发信号,且需保证每次的突发信号都不能超过规定的时隙。如果不按此前提进行操作,就会影响其他地球站的信号发射情况。

4.2 FMT-TDMA信道分配的策略及方法

FMT-TDMA卫星通信体制中,地球站在正式传输数据之前,需要保证同步组网的时间一致。当对信道的分配进行统一的控制之后,就可以在中心站完成对时隙的分配。首先,一般业务地球站需将申请信息发送至中心站;然后,一般业务地球站会进行解析和分配的过程,从而能够使用时隙,并依照规定发射突发信号。而在时隙分配的过程中,各地球站只能在一个载波上发送信号,这一分配原则是由FMT-TDMA体制的原理所决定的。

5 FMT-TDMA卫星通信体制的算法再分配论述

5.1 FMT-TDMA信道再分配算法的定义

所谓时隙分配,即在信道受到限制无法进行分配的情况下,即便信道之间有一定的空闲时隙,也不能满足各地球站进行分配的要求值,而这对信道的利用率扩大是十分不利的。为了解决这一弊端,我们引入了再分配算法。再分配方法意指借助于调换时隙来将空闲时隙与冲突时隙相剥离,这样一来,信道时隙的利用率得到了一定的提高,时隙碎片也能够得到充分的利用。

5.2 FMT-TDMA信道再分配算法的改进及仿真分析

FMT-TDMA卫星通信体制的信道再分配算法中存在着一定的问题,需要进行改进,主要表现为再分配算法的时间可能分配的太长。为了解决时隙冲突链中可能出现的该问题,我们先将时隙冲突链看成两个部分,第一个部分为按照规定进行的时隙分配,另一部分为当时隙分配出现问题时系统自动开启的时隙再分配。针对前者,我们可以借助时间优化的算法,对时隙中的冲突进行及时的检测,从而大大减少时隙分配所耗费的时间;而针对后者,我们则通过对冲突的快速检测来推动轮询的进行,并及时改进状态记录表。

6 小结

综上所述,笔者对FMT-TDMA卫星通信体制的关键技术由多个方面入手进行了较深入的论述。FMT-TDMA卫星通信体制的关键技术主要包括调制技术、解调技术、组网技术以及相关资源分配的技术。而在FM5-TDMA技术的研究过程中,对其信道利用效率、当有较多数量的时隙因子时对其进行再分配、仿真程序的验证、理论与实际的融合方面都需要进行进一步的深化,不能仅仅局限于对各个技术的简单分析,这也是笔者今后将完成的工作。

参考文献

第5篇:即时通信现状范文

关键词:电信企业;价格竞争;微分博弈

1 引言

通信行业的规模经济性历来被认为是其自然垄断的条件,而我国的电信市场又具有行政垄断的特性,因此我国电信市场长期处于垄断的地位。随着市场需求的扩大,通信行业的垄断性会随之减弱或消除,通信行业的市场结构也必将发生改变,这将引起电信企业的一系列的改革。

文献[1]、[2]都是基于SCP理论对电信行业的市场结构进行分析。文献[1]根据产业组织相关理论,从市场结构、市场行为、市场绩效SCP框架分析我国电信业市场结构的现状,进而提出优化我国电信业市场结构的建议。文献[2]运用 2005、2006年五个主要运营商的财务数据对我国电信行业的市场结构进行了探讨,以SCP方法分别从市场集中度、产品差异化、进入和退出壁垒角度分析出了我国电信行业市场结构不合理,集中度过高的结论,并相应的给出了促进电信行业有效竞争的两条建议。

针对电信产品的固定成本高,边际成本低这一特点,文献[3] 阐述了由规模经济等原因导致的不对称竞争,首先指出电信运营业具有寡头垄断的市场特征,分析电信垄断成因,并定义了电信运营业寡头间由于规模经济性等原因导致的不对称竞争,在此基础上运用古诺及斯坦克尔贝格模型求解两种博弈状态下的纳什均衡产量,进一步构建了战略式博弈,验证了在位电信寡头与新进入寡头之间存在不对称竞争,并说明斯坦克尔贝格模型中的子博弈完美纳什均衡是唯一均衡解。

文献[4]、[5]主要对电信市场的集中度进行研究,文献[5]指出双寡头垄断是我国当前移动通信市场的格局。在移动通信行业打破独家垄断、促进竞争的规制改革初期,为争夺市场份额,中国联通有进行价格竞争的动机,价格竞争可以带动其他方面业务竞争,并提出了构建一个三寡头有效竞争的市场格局应成为我国移动通信市场规制改革的取向。文献[6]为了对3G时代的移动通信市场构建提供参考依据,采用EVA (经济附加值)法衡量了我国移动通信运营市场中厂商的利润情况。结果显示,我国移动通信运营市场整体表现为竞争力不足,因此。加强对电信企业的管制,增强企业之间的竞争程度,对新运营商的引入势在必行。

文献[7]指出了由于电信行业具有自然垄断的特点,我国电信市场呈现寡头垄断格局。该文通过分析目前我国移动通信市场的竞争特点和移动通信产品的经济特点,研究市场的同质化现象,提出了差异化是企业提升竞争力的一种有力的竞争策略。文献[8]基于对中国电信业市场结构变迁的分析, 探讨了规制的影响、重组后的市场结构以及可能存在的问题, 指出了影响中国电信市场结构变迁的主要因素是政府规制。提出通过不对称规制, 分步实施电信市场对内对外开放, 并在促进竞争的同时促进民营化, 以利于实现有效竞争,提高电信产业效率。

上述研究从不同角度对电信企业或电信产业的研究,对促进电信产业的健康发展提供了重要的理论支撑,但随着电信产业市场化改革的进一步深化,电信产业的市场结构势必随之不断变化,从中可能呈现出某种演化规律,但从上述文献综述来看,这方面的文献尚待发现;基于此,本文重点考虑寡头电信企业的价格竞争策略以及随电信企业价格调整策略的演化,市场结构的演化动态等,为电信企业的价格制定以及市场结构的演化动态提供理论支撑。

2 寡头电信企业价格决策微分博弈模型

假定有 家电信企业,其竞争变量为价格或产品差异,即通过价格调整或增加自身产品与竞争对手产品的差异(如增加不能的服务内容、不同的资费组合等)来参与市场竞争。

由Bertrand价格博弈模型,假定电信企业 面临的需求函数为:

式中, 为企业 的需求参数; 为产品替代系数:1) 表示企业 与企业 的产品有差异,但具有替代性:其值越大,差异性越少替代性越大,当 则表示完全替代;其值越接近零,则替代性越少差异性越大;2)当 表示两产品相互独立;3)当 则表示两种产品是互补品。但在实际的电信市场中,电信企业面临的需求可能是随机或不确定的,即很难通过上述需求函数来刻画;简单地,不妨假定电信企业 面临的需求由以下动态方程确定:

其中 为调整速度。简单地,假定电信企业提供电信服务时的成本是线性的,即 ,则电信企业的优化目标函数为:

上式中, 为企业 的贴现因子,即连续复利率。为求解上述优化问题,不妨构造以下哈密尔顿函数:

其中, 为协变量;则式(2)表示的优化问题可转化为以下系统的求解:

化简上式,则有:

将式(5)中,第二行表达式对 微分后,再代入第一行表达式,并化简则可得到:

式(6)即为电信企业 价格调整需要遵循的动态方程;对其它 个电信企业进行类似分析,可得到类似的表达式,则可得到一个关于 的 维动态系统。显然,上式可表示为 个微分方程,即为 家电信企业的价格调整动态演化系统;若将有关参数代入,则可得到每一家企业价格的调整过程及其演化路径。

3.模型分析与电信市场结构数值仿真

为便于分析,简单地,下文针对 的情况进行分析,该假设与我国移动电信产业的实际情况比较吻合,现在我国移动电信产业的竞争主要是中国移动和中国联通两家企业之间的竞争。当 时,式(6)可简化为:

上式中,当 时,对应的方程组的解,即为双头垄断电信企业价格竞争的平衡点,该平衡点满足:

式(8)动态系统的特征方程为:

其中, 为特征根。由动态系统的奇点理论可知,当两个特征根 一个为正一个为负数的实数根时,对应的均衡解为鞍点,进而式(7)给定的定价策略即构成Nash均衡。

由分析可知:只要满足下式,则上述特征方程对应的特征根 为一负根和一正根:

化简上式,则有:

若 ,因此上式是成立的,即式(8)给出的均衡价格策略是式(7)价格演化系统的鞍点,也就是Nash均衡点。

由式(7),可得以下动态系统:

若给定两电信企业的需求与成本参数(如表1),代入上式,则可得到两电信企业的价格调整轨迹,即价格演化过程。

从图1中不难看出:1)企业2的定价要比企业1的定价高;2)由上述两电信企业组成的价格调整系统是不稳定的,呈发散状态;事实上如果考虑时间 更长一些,很明显的呈现出无限发散状态。

由上文的分析可知:式(10)是一个两维的线性微分动态系统,其对应的特征根不可能都小于零,在式(9)条件下,该系统有一个特征根小于零另一特征根大于零,因此式(10)存在一个鞍点,该鞍点实质上是一个非稳定点(或者说是稳定与非稳定之间的一种特殊状态),因此图1中表现为两企业的价格调整为发散状态。由动态系统相关理论可知,在非稳定的动态系统下,不但企业无法组织正常的生产,对消费者和整个社会而言,都将处于某种非正常状态中,因此寻找均衡并可预测的定价策略对电信的可持续发展是至关重要的。

图2是式(10)的鞍点均衡分析示意图。图中4根直线的交点即为上述系统的鞍点:两根细直线分别为式(10)系统中 ,即式(8)表示的平衡点轨迹线,两根粗线分别为鞍点均衡路径与鞍点非均衡路径,其中红色的实粗线即为鞍点均衡路径,也就是说,若两寡头电信企业沿着鞍点均衡路径对价格进行调整,则会收敛到鞍点,形成一种均衡,即鞍点均衡。

在 平面上,上述鞍点均衡路径是唯一的,也很难得到鞍点均衡路径的解析表达式,因此要维持式(10)系统的稳定是很困难的;但针对具体的双寡头企业价格调整系统,因为任一轨迹线都不会穿越 以及鞍点均衡线与鞍点非均衡线,即任何轨迹线都在上述四根线划分的四个区域内,因此通过数值仿真方法可得到鞍点均衡路径,如图2中红色粗线,以及对应的鞍点非均衡路径,如图2中的粗蓝虚线。从图中可看出:在鞍点均衡路径上,两企业的价格调整是正相关的,即同时涨价或同时降价;在均衡路径上,两企业最终会维持鞍点均衡,但鞍点在其它方向上都是不稳定的。

从上面的分析可知,鞍点均衡显然受相关参数的影响,至于这些参数对鞍点均衡的影响详细分析,本文不做深入研究。图3为鞍点状态下两企业的市场份额随 ( )的演化曲线,显然随 的增大,市场份额基本上维持在平稳状态,企业1占市场份额57.5%,企业2占市场份额42.5%,这揭示了两电信

企业在按式(11)给出的价格策略下,市场份额的演化曲线,显然市场份额会维持在一种均衡状态下。

4 结论

在随机需求环境下,电信企业的价格策略是一个动态优化过程,表现为一个随时变化的调整轨迹。本文将寡头电信企业的价格竞争刻画为微分博弈模型,考虑了企业的利润目标模型,并对模型进行了数值模拟与仿真分析,分析表明:1)微分价格博弈模型存在唯一的鞍点均衡路径,否则很难实现均衡状态;2)虽然电信企业的价格处在动态调整中,但市场份额会相对稳定维持在某一均衡状态下。

基金项目:国家重大科研课题(07&ZD017)

参考文献

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[2] 刘敏、鲍健波.电信业市场结构优化[J].网络财富,2008,(12):112-113

[3] 闻超群.我国电信行业的市场结构探讨[J].华东经济管理,2008,( 7):76-78

[4] 吴永涛、张群、李毅.电信运营寡占市场不对称竞争博弈分析[J].数量经济技术经济研究,2002,(2):40-43

[5] 于良春、王建平.市场需求、规模经济性与固定通信行业自然垄断性的清除[J].天津商学院学报,2007,(1):12-17

[6] 马云泽.我国移动通信产业的市场结构与规制改革[J].经济问题,2009,(1):41-44

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[8] 幸昆仑、文守逊、黄克.中国移动通信业市场特征、竞争特点分析与竞争策略研究[J].产业论坛,2008,(13):119-121

[9] 王斌,蔡宏波,电信市场演化与政府管制-基于随机实验的模型分析[J],南开经济研究, 2007,(2).

Analysis of oligopolistic telecom enterprises price makers as a differential game model

CHEN Zheng-yi LAI MING-yong

(School of Economics &Trade,Hunan University,Changsha,Hunan 410079;Hunan University,Changsha,Hunan 410082,China)

Abstract:This paper characterize oligopolistic telecom enterprises price competition process as a differential game model, and build oligopoly telecom companies dynamic optimization model from the max-profits function of decision-makers different target respectively,analysis shows that: 1) differential price game model has only one Saddle point equilibrium path,otherwise it’s not easy to realize equilibrium state.2)In spide of telecom enterprises price is adjustmenting,Market share is under one equilibrium state.

第6篇:即时通信现状范文

为什么说量子通信能实现“绝对安全”?

传统的信息安全都是依赖于复杂的算法,只要计算能力足够强大,再复杂的保密算法原理上都能够被破解。而量子通信到底有什么“诀窍”,可以“防破译”,实现绝对安全呢?

这就要从量子的特殊性“量子叠加”说起。量子,是构成物质能量的基本单元,是能量的最小携带单位,所有的微观粒子(包括分子、原子、电子、光子)都是量子的一种表现形态。在经典物理世界里,物质的状态可以用0和1来描述,非0即1;而在量子世界里,物质的状态可以同时处于0和1的叠加状态。

奥地利物理学家薛定谔曾经用著名的“薛定谔的猫”这一思想实验来解释量子的叠加性。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变,而猫将活下来。根据经典物理学,尽管外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果,但是,在盒子里必将发生这两个结果之一。在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的状态。

量子叠加状态导致了量子力学的不确定原理,即如果事先不知道单个量子状态,就不可能通过测量把状态的信息完全读取,也就不能复制。对任意一个未知的量子态进行完全相同的复制过程是不可实现的,这被称为“量子不可克隆原理”,从理论上保证了量子密码的绝对安全。

“墨子号”升空有何重大意义?

先来看两则曾经震动世界的新闻:2013年的棱镜门事件,2015年《纽约时报》爆出美国国家安全局监听谷歌、雅虎用户通信信息一事,充分暴露出信息安全领域存在的隐患。然而这只是众多信息安全泄露事件中暴露出的冰山一角,随着计算能力的飞速提升,破译数学密码的难度也逐渐降低,信息安全隐患就像悬在各国安全领域的达摩克利斯之剑。

“墨子号”量子科学实验卫星,顾名思义,就是用于量子实验研究的卫星。当其他国家的量子实验研究还只是停留在地面范围时,中国的量子实验研究已经“搬上太空”,率先跨入了“星地时代”。

澳大利亚《卫报》在报道“墨子号”成功发射的文章中指出,此次中国发射量子卫星将进行广域量子密钥网络实验、长距离的量子纠缠分发实验,将有望实现远距离的“防破译”的通信,保证数字信息传输的安全性。

也就是说,一方面,从国家战略层面来说,率先发射量子科学实验卫星,意味着中国或将先于欧美拥有量子通信覆盖全球的能力,从而实现量子通信技术的全球领跑,使我国在国际竞争中占领制高点,保障国家信息安全;另一方面,量子科学实验卫星的发射也是我国综合国力提升的具体体现,并将进一步对我国经济发展产生巨大影响。

它的市场化应用前景如何?

实践证明,此前量子力学的发展已经给人类生产生活带来极大的好处,比如激光、半导体、核能等技术的利用与普及。

第7篇:即时通信现状范文

在DF100A PSM发射机运行中,48个功率模块输出电压为高末电子管提供屏压,在工作中经常会遇到有模块IGBT(双极性绝缘栅)击穿的现象,如果在工作中如果没有及时发现,将造成发射机的信噪比指标下降,收听有杂音。在设备维护中,如何发现此现象并解决指标下降问题,对发射机安全稳定运行有着十分重要的意义。

2 功率模块及其控制板的工作原理概述

每一块模块主要由三部分电路组成,即:一套三相全波整流器及其滤波器:主要由一只绝缘门双极晶体管(IGBT)组成的电子开关;当电子开关关断时旁路负载电流,即用于空转的反相二极管。

2.1 电子开关IGBT的主要组成

700V直流输出电压的正极受控于电子开关,它主要由绝缘门双极晶体管Q1组成,Q1的第一个晶体管邻近于电源,称为AC管即保护管,第二个晶体管邻近于负载又称DC管即开关管。两管的控制信号分别输入到各自的门极和发射极之间,与每路控制信号输入端相并联的还有:负载电阻10KΩ、反向信号削波二极管和正向信号箝位二极管各一只。

2.2.1 开关管控制原理

每个功率模块上都附有一个功率开关控制板,用它来控制保护管和开关管,由于功率开关模块及其控制器都悬浮于高电位,所以它同低电位处的控制信号依靠两条高绝缘的光缆相联系。其中,一条光缆用于接收来自循环调制器的合或断开关管的指令信号;另一条光缆用于传递本块功率开关是否工作正常的信息。

开关管的控制信号经图1所示电路引入它的门极,当某个PSM开关的合闸信号由电信号转变为光信号时,它通过光缆传送到一个对号的光电管,即图1的U8。U8受光导通并输出低电平。其后的与非门U11B有一输入端固定为高电平,它和来自U8的低电平相“与”而又倒相后为1信号。这个1信号输入到与非门U11D的一端,它的另一个输出端在过载镍丝保护不起作用时也是1信号,故其输出为0信号。再经非门U12为1信号、即高电平,所以开关管门极得高电平触发而导通。这相当于同U8对号的PSM开关被合上,反之,当上述PSM开关受拉闸信号控制时,U8没有光输入,相应开关管的门极输入为低电平,即对号的PSM开关被拉开。

当过载电流达到整定值时,镍丝两端的电压降上升到0.75V,使光电耦合器U14二极管发光,并促使它的三极管饱和导电。这样,U14的三极管集电极就由截止时的高电平翻转为饱和导电时的低电平,去对定时器U10的8号端触发,从而使它的9号段输出高电平,经三级非门转变为低电平输出,因而使对应的开关管拉开,防范了过载事故。U10输出高电平的延时t=1.1R24C26=1.1×47×103×10×10-6 =517ms。

2.2.2 保护管控制原理

保护管的控制电源来自1号辅助整流器,其输出电压为12V,相应的正、负端分别标示为12VA和A。其中的A端与对号PSM开关保护管的输出端,即该管的发射极相连。保护管的控制信号电路如图1所示。在图1中,U2的同相输入端由12VA经1:2分压器的6V,其反相输入端由12VA经1kΩ电阻和稳压管引取5.1V(

图1中的U9、Q1和U7组成同步检测保护电路,在正常情况下,U7的二极管不发光、三极管不导电,故对U2的输出电平无影响。图中的U4是4093B型三与非门集成块中的两个与非门,并由两者组成基本R-S触发器。其中有引出线的输出端为Q,单纯反馈并不引出的输出端是Q(―),与Q对应的输入端是S(―)d,与Q(―)对应的输入端是R(―)d。当S(―)d =R(―)d =1时,Qn+1=Qn,即输出是0还是1取决于原有的状态。然而由于在R(―)d端的降压电阻前还接有100KΩ和10uF的充电电路,所以另有特点,启动时U2经过0.095ms输出高电平,即S(―)d =1。R(―)d要经过一定的充电时间才能建立高电平,而且阻容串联电路在外施电压E作用下的充电电压为:Uc=E*(1-e-)式中:E=12v,R=100KΩ,C=10mF;若以U2同相端经过充电达到51.V的时间t=0.095ms代入上式,可算得uc=0.0001V。此电压很小,相当于电平为R(―)d =0。根据S(―)d =1、R(―)d =0得Q=0.此逻辑电平经一级非门转变为1信号输入到保护管门极,从而使保护管开通。当R(―)d输入电路充电完成时, R(―)d =1, S(―)d =1,基本RDS触发器的输出取决于原有状态,即Q=0,它使得保护管保持导通。

3 IGBT击穿对发射机指标的影响

在发射机运行中,当功率模块的IGBT击穿后,加高压功率降至零时会出现高末屏压表有500V的静态电压,该模块的输出指示灯DS2一直亮。也就是说只要一加高压,故障模块的IGBT已经不受光信号的控制,整流输出电压直接加到高末电子管屏极。在满功率时测试发射机杂音指标,测试值为-34dB左右,杂音指标变差。

正常工作时,功率开关模块上的IGBT的开关管被击穿时,功率开关控制小板的失步保护电路检测开关管已被击穿,会断开保护管,保护管被切断后,本板的外电检测电路不再发出37KHz信号通知本机的开关状态板。开关状态板对应电路不动作,开关状态板对应模块工作状态指示灯灭,循环调制器就会自动将这一个功率开关跳过,此功率开关从高压供电系统中脱开。发射机正常工作,而当功率开关模块的IGBT的开关管和保护管均已被击穿的情况,失步保护电路试图断开保护管,而保护管也被击穿,无法断开,本板的外电检测电路依然发出信号。通知开关状态板;此功率开关模块在正常工作,开关状态板对应模块工作状态指示灯亮着。循环调制器依然按“先合先断,先断先合”的原则让这个功率开关循环通断。功率开关控制器控制功率开关合上时,IGBT的开关管和保护管均已被击穿,这个功率开关输出电压,而当功率开关控制器控制功率开关断开时,由于IGBT的开关管和保护管均已被击穿,无法断开,此功率开关继续供电,此时PSM调制器输出的高压比正常时多出了一个功率开关模块电压(约680V),形成一个方波的噪声,PSM系统用于PDM补偿的三角波信号频率fc‘约为70KHz~120KHz,单个功率开关模块的通断频率为开关频率的48次分频:fcM48=1.5KHz~2.5KHz,所以产生的噪声频率为1.5KHz~2.5KHz,由于这个噪声频率是变化的,用示波器观察载波时无法同步信号,这也是一个重要特征。

这个噪声是因为1.5KHz~2.5KHz的频率上多合上一个功率开关,所以产生的噪声是一个1.5KHz~2.5KHz的方波,PSM系统的镇噪板按“静态使用,动态停用”的原则工作,在无调制信号时(静态),由于射频信号通过包络检波器和双向限幅器取得音频噪音分量,经反向后加入音频调制信号中,用来抵消原有噪音,来改善整机的杂音电平,这个由于功率开关模块击穿产生的方波噪音信号的平直阶段。就可以应用PSM系统的镇噪器,在方波的开始上升及下降阶段,当镇噪器还没有停用时,在音频通路板中就已经增加了反向检波信号。在此基础上就可以得到正常工作状态的方波。

4 结束语

DF100A型短波发射机在运行一段时间后,模块上的IGBT击穿就会影响到发射机的信噪比,导致发射机播出质量差。因此要加强发射机的维护及管理,借助一些细微变化,找出可能的故障并及时消除,确保发射机的良好运行状态。

参考文献:

第8篇:即时通信现状范文

关键词:庞巴迪、联锁、接口描述

中图分类号:G623.58 文献标识码:A 文章编号:

一、庞巴迪系统总体描述

庞巴迪基于计算机的联锁接收来自控制中心的指令并且分配给这些指令安全相关(联锁)规则以及实际运行状态,只有这样的指令才能安全的执行;同时联锁不间断的监控轨道基础设施状态并发送运行与基础设施状态的信息至控制中心。

联锁核心系统(CIS)执行联锁功能,通过安全或非安全的通信接收并处理来自控制中心的指令,发送命令至目标控制器系统,接收来自目标控制器系统的状态信息并发送状态指令至控制中心。

CBI事件记录性能, CIS能容纳25个事件记录。因此一旦第25个事件记录完成后CIS将自动重新开始第一个记录,事件记录能通过EBI Lock维护终端存取和访问。

1.1 数据传输系统(DTS)

DTS是联锁核心系统与目标控制器系统之间的闭环通信网络,同时也是CBI与COS之间,RATP与相邻CBI之间的通信网络 。

CBI接口使用两个物理独立的以太网。“ATC网络”用于外部的CBI-COS, CBI-RATP, 及CBI-CBI通信。

“OCS网络”为内部CIS-OCS通信专用。OCS网络实际上包括两种网络称为“初级OCS网络”与“次级OCS网络”。

CBI系统实行的数据传输原理为:

1)数据处理单元——联锁计算机的一部分对于每个热备CIS有两个数据处理单元处于热备配置。数据处理单元配有网卡,每一个有其自己的MAC地址。

2)通信控制单元——这属于OCS的一部分,包括配置多余的两个通信和调制解调板,再加一个与目标控制器机箱接口的接口板。通信和调制解调板包括一个带独立MAC地址的网络接口卡。

1.2 目标控制器子系统(OCS)

OCS控制轨旁目标,例如信号机与转辙机,接收并执行来自联锁核心系统的命令,监视目标状态并发送状态信息至联锁核心系统。

指令及状态信息有两种版本,分别是A和B。这两个版本是由2个独立的团队分别设计的软件。在指令被执行或状态信息被发回之前将检查这两个版本软件计算结果的一致性。若不一致将进入一个预先定义的安全状态。

每个目标控制器都配有必要数量的接口模块来控制并/或监控轨旁特定设备的状态。目标控制器通过集中器接收指令信息并为轨旁设备将这些信息转变为控制信号。同理,目标控制器接收来自轨旁设备的检测信号,将这些信号转变为状态信息或报警信息并将信息发送至集中器以便分配给联锁核心。目标控制器发生严重故障时与其相关的轨旁设备将被隔离,但这些设备将回复并保持一个预设的已知的安全状态。

天津地铁项目中目标控制器接口模块如下:控制器及触点监测板(CCME) 、转辙机控制器(MOT)、信号机控制器(LMP)、安全继电器控制板(SRC)。

二、 CBI接口描述

2.1 CBI-COS接口

CBI-COS 接口的目的是允许指令的发送及状态的接收并显示在COS上。

有两种指令,正常指令和特殊指令。正常指令在CBI接收后立即执行。特殊指令CIS接收后先进行存储,只有当来自COS的第二个特殊指令确认信息收到后才执行。

接收来自CBI的状态由COS分类为事件或警报。

一个CBI可以划分为一个或者更多的区域。每个区域能由一个不同的COS控制。对天津项目每个区域分配一个CBI, 根据CBI授权状态,一个区域可能处于以下几种状态: 远程控制(即通过CC COS)、本地控制(即通过LC COS)、自由地 。

在天津项目中控制中心设置两套热备冗余ATS服务器。在天津项目中每个CBI区域站设置一个本地应用服务器(非冗余),为本地控制工作站及维护工作站服务。

2.2 CBI-RATP接口

该接口的主要目的是从CBI发送关于轨旁状态的信息至RATP,如进路状态、信号状态、道岔状态等。RATP使用这些信息来决定每列车移动授权的限制区域。

该接口的第二个目的是从RATP发送关于安全PSD激活指令状态的信息至CBI。该指令然后通过CBI至门控柜。这是RATP发送至CBI的唯一信息。

根据以下变量将分组发送至目标控制器: 道岔、信号机、轨道、ATB、PSD状态、PSD使能。

举例:

1)计轴:

CBI为每个轨道计算并发送一个组合的占用/锁闭状态至RATP。

锁闭状态默认为“正向”所以当没有进路设置时RATP将接收到一个“正向”状态。“反向”状态只在CBI已设置并锁闭一条通过轨道的反向进路时才发送给RATP。

2)RATP至CBI 的PSD使能值为:

 PSD使能

 PSD未使能

2.3 CBI-CBI接口

CBI-CBI接口的目的是处理边界的交叉通信。这简称为ITI(联锁到联锁)通信。

对每个ITI,一个联锁确定为“主”另外一个为“从”。

在联锁边缘设置一个特殊的逻辑对象(称为“帮助模块”)。每个帮助区段连接至下一个联锁的帮助模块。这使得一个联锁区的数据能够传递到相邻联锁区。 帮助模块之间的信息使用与CIS-OCS通信相同类型的报文进行传输。每个报文包括与通信状态信息一起的帮助模块数据。

2.4 CBI-轨旁接口

2.4.1 信号机

一个目标控制器能最多有两个LMP板,每个LMP能驱动一个四显示信号机,或者两个三显示信号机。

LED对电流传输很严格,并且非常依赖OC与信号机灯头之间的压降及电缆电阻。当信号机距离室内较远时,信号机点灯电路采用双股电缆并联,以减小长距离传输时的压降。

2.4.2 道岔转辙机

一个目标控制器能最多有两个MOT板。在天津项目中每个道岔转辙机将有一个专用MOT板。

2.4.3 计轴

一个目标控制器只有一个CCME板,因为CCME既担任安全处理核心,同时也是一个触点监视设备。CCME板能采集4个安全输入信息来实现计轴区段状态检测。

值得注意的是触点检测电路使用一个由CCO, /CCO发送的二位码(80V,峰值到峰值),通过 CCI , /CCI接收该信息码。根据触点的状态,接收器将接收相同的码(即“非占用”),或者一个相反码(即“占用”)。在故障情况下电路能辨别开路及短路。

除计轴区段状态外,将对计轴主机提供一个总计轴故障状态。这个总状态将由CBI通过一个CCME输入来监测。

2.4.4 安全门(PSD)

每个SRC板能驱动4个安全输出。一个安全输出将用于驱动在门控柜中的一个安全门使能继电器。

2.4.5 站台紧急制动按钮(PEP)

CCME板将用于监视每个站台的一个安全输入。

该安全输入是站台紧急制动按钮和IBP紧急制动按钮的状态组合。

2.4.6 自动折返按钮

ATB按钮位于每个折返站的站台上,用CCME板对其进行监控。每个ATB按钮的触点监测电路将确定是否需要无人驾驶自动折返。

第9篇:即时通信现状范文

关键词:无线通信技术;电力自动化系统;通信网络

在目前诸多可选的通信技术当中,能够应用于电力系统“最后一里”通信技术主要包括无线通信技术、光纤通信技术、电力线通信技术以及卫星通信技术。虽然光纤通信技术也具有一定的技术优势,但是非本文研究重点,暂且不论。相对于其他三种通信技术(即光纤通信技术、电力线通信技术以及卫星通信技术),无线通信技术具有非常大的潜在优势,最为实际、最具代表性的表现就是,使用无线通信技术无需假设各种电缆或者安装各种通信基础设备,不但能够节省相当的建设费用,更加可以实现快速化安装。但是,我们同样应该指出,无线通信技术对MEI(Electromagnetic interference ,电磁干扰)比较敏感,一般情况下,对于通信设备之间的距离和宽带容量方面则没有明显的限制;另外,便是通信安全方面,当然,没有绝对安全的通信技术,如果没有采取可靠的加密手段,无线通信技术所采用的无线电波在空中传播的时候比较容易截获并且破解。

1. 电力企业构建无线通信网络的选择

电力企业在构建电力自动化的通信网络时,通常会有选择性的采用以下两种方式:首先,构建专用的无线通信网络。电力企业构建专用的无线通信网络之后可以获得针对该通信网络的更多控制权限;但是,此方法也弊端,即构建专用的无线通信网络需要数额较大的前期安装费用以及投入运行后的维护管理费用。其次,以现有的公共通信网络为基础构建无线通信网络。目前最为典型的做法便是构建公共蜂窝网络。目前在许多的变电站当中已经应用了数字蜂窝网络的“SMS(Short Messaging Service,短信服务)”功能,并实现了对变电站的远程监视和远程控制。但是这种技术也有局限,即只可以用来发送数据数量较小的应用,如果数据数量过大,则会产生严重的信息迟延,所以无法满足变电站所要求的实时控制的这种严格的服务质量(Quality of Service,QoS)。

但是目前的数字电子技术和无限通信技术的飞速发展为无限通信技术的应用提供了技术支持,例如,混合式网络体系结构则能够满足电力自动化所要求的实时控制的这种严格的服务质量(QoS)。

2. 基于WiMAX 网络和WMN(无线网状网络)的通信网络分析

2.1 技术优势

第一,WiMAX 网络技术和WMN(无线网状网络)技术能够显著增强电力自动化通信网络的可靠性。为了增加通信网络的可靠性,无线网状区域当中的无线中枢系统为无线连接的数据发送者和数据接收者提供了冗余路径,彻底解决了无线网状区域当中可能存在的瓶颈链接或者单点故障问题。同时,无线网状区域提供了多种可能的可选路由,网络抵抗潜在问题或者潜在风险的能力得到了有效提升。

第二,WiMAX 网络技术和WMN(无线网状网络)技术拥有比较经济的安装成本。因为无线网状网络结构仅仅需要几个“点”连接到有线网络当中即可正常工作,所有构建无线网状网络结构的前期投资缩减不少,并且即便是需要网络进行改造,所需要的费用同样非常合理,尤其是适应目前处于市场竞争日益激烈背景下的电力企业。

第三,WiMAX 网络技术和WMN(无线网状网络)技术能够实现网络的自动连通。混合式网络体系结构所具有的特点之一便是,能够在无线网络区域当中实现动态化的自我配置和自我组织。换句话说,网状网络的各个“节点”能够实现自动的建立借以保持整个网络的畅通,电力企业可以凭借该技术优势获得无缝多跳式互联服务。例如,某电力企业可以需要在现有的网状网络当中加入一个新的“节点”,而网状网络结构的自动发现功能便能够“发现”并识别该“节点”,同时为其确定一条到达控制中心的最佳网路。

2.2 通信网络结构设计的关键技术

第一,WiMAX塔台的最佳放置。在提出的混合式体系结构中,在符合时间临界监视数据的截止期限的同时,设计一种有效的低成本的网络基础设施很重要。因此,配有昂贵的 RF 硬件的WiMAX塔台,应置于配置区域的最佳位置,以便既降低基础设施成本又满足服务质量要求。

第二,恶劣的监视环境。在变电站,由于障碍及电力线和 RF 干扰引起的极其嘈杂的环境,无线链接表现出极为不同的时间和空间特点。为改进网络容量,限制无线电干扰,开发通信协议时应使用先进的无线电技术,例如多输入多输出(MIMO) 技术、多重无线电界面和智能天线。

第三,集成不同种类网络。现有网络技术与不同无线网络集成的能力有限。因此,为增强混合式网络体系结构的性能,应改进多重无线界面的集成能力以及网络路由器的相应网关 /桥接器功能。

第四,灵活性支持。需要使用低反应时间切换管理算法来支持移动设施控制器的通信服务。这样,必要时,例如发生警报时,移动设施管理器还可以本地监视系统。

3. 结束语

电力系统的远程控制系统在现代通信技术尤其是无线通信技术的协助下获得了快速发展,能够可靠而且准确地对电力系统的运行状态进行远程监控和元远程管理。本文的目的在于更好的理解能够提供不同种类电力系统自动化应用要求的混合式网络体系结构,为打算利用新的自动化通信技术的电力公司展示一个结构化框架,从而更加有效地做出决策。

参考文献:

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