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电网通信论文

电网通信论文

电网通信论文范文第1篇

关键词:无线通信;电网通信;技术分析

一、概述

电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。

二、无线技术介绍

(一)无线通信技术的概念

目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。

(二)无线通信技术的发展现状

无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。

总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。

1.主流无线通信技术

从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。

2.其他无线通信技术

除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。

(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。

(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。

(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。

(4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。

三、无线技术优劣分析

(一)WLAN技术分析

Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。

(二)WiMax技术分析

WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。

(三)WMN技术分析

WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。

(四)3G技术分析

3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。

(五)LMDS技术分析

本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。

(六)MMDS技术分析

MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。

(七)集群通信技术分析

数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。

数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。

(八)点对点微波通信技术分析

微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。

(九)卫星通信技术分析

利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。

但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。

四、无线技术综合比较

目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。

首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。

从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。

从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。

从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。

从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。

从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。

电网通信论文范文第2篇

关键词:电网智能化;电力通信;应用;计算机论文

中图分类号:TN915 文献标识码:A 

1 何谓电力通信和智能电网  

1.1 智能电网 

电网智能化可以看做和智能电网是一个概念,它的建立基础是高科技智能系统、庞大的集成网络以及高速双向的通信网络。智能电网可以有效的保证电力系统安全高效的运行,同时还可以更好地保证在安全的环境中,电力系统可以长期而高速的运行下去。智能电网主要具有以下四个方面的优点:首先是形式方面的优点,电网智能化对各个不同的发电形式之间产生的矛盾具有良好的缓解作用,不同的发电形式都可以同时的存在于智能电网之中;二是在用户需求方面的优势,电力通信系统在电网智能化的支持下更加的稳定而高效,同时也保证了其安全性,这些都和用户对于优质电能的需求是完全符合的,所以很受到用户欢迎;三是运营方面的优势,之后智能电网的建立打破了以往的电力市场和结构,为这种长期以来一成不变的格局带来了新的变化,通过市场中形成的良性竞争,来提高电力市场在运行方面的效率;四是能源利用率方面的优势,智能电网对于电力的损耗更低,这就相当于是提高了能源的使用率,对于环境造成的污染和影响自然也会更低。 

电网的智能化为供电系统的自动化带来了可能性,通过有效的实时监控供电的各个环节,对于发电厂的电流传输有稳定作用,从而保证了用户端电器的信息,同时电网智能化可以在第一时间将用户端电器上的信息以及电流反馈出来,这样就更便于进行电网资源的配置,达到了优化资源使用率的目的,对于远距离或者大规模电能输送中的障碍也得到了有效地解决。所以综合来说我国的电网智能化建设对于资源的节约以及能源结构的改良都是具有积极的意义的。 

2 电力通信技术在新形势下的发展 

2.1 即时信息系统 

即时信息系统的英文缩写为RIS,主要作用是处理和分析电网中的运行数据,即时信息系统离不开互联网技术的支持,其辅助工具是国家的电力数据网络,然后将电力信息通过即时通信系统在社会上进行公开,这样可以更好的实现对保障信息的隔离以及安全防护工作。 

2.2 EMS系统 

EMS系统的主要作用是对信息数据进行集合分类,首先通过电网的采集系统以及监控系统来获得那些数据并保证其准确性和实时性,然后再将这些数据按照紧急程度和使用程度来进行分类处理,优先把紧急数据传输给即时信息系统,不同的传输接口自身的信息传输速度也是不同的,这样就可以保证实时数据的传输处理工作足够及时,不会发生冗余数据干扰紧急数据处理过程这种情况。 

2.3 电能计量系统 

智能电网在电能计量系统方面的要求是十分高的,除了保证具有常规的测量功能以外,还要求可以对电能的计量系统可以做到分时段的双向计量以及累计储存,对于电费的计算和电能的控制来说,这两个功能意义都是十分重大的。除此之外电能计量系统还需要具备一系列其他功能,比如自动采集、对数据进行远距离传输以及存储、预先作出处理以及最后统计分析等,只有实现了这些功能,才能更好地做好智能电网的建设工作以及新的能源网并网。 

2.4 需求端管理 

如今电能用户和智能电网都是采用无线公网的通信系统来进行信息交流的,所以说终端用户的数量会比较多,换句话说就是电网节点过多但是业务量却并不多。如果我们采用CDMA技术或者GPRS技术来进行二者之间的信息交流,在掌握用电户情况的时候可以更加的及时并且有效,这也正是目前电网智能化的发展趋势。 

3 电力通信技术在智能电网各领域中的应用 

3.1 在用电领域的应用 

在用电领域范围应用的通信技术具体可以表现在三个方面,输电及用电的信息采集、高级计量管理以及互动营销管理。根据这些情况我们可以得知选择通信方式的形式上要保证正确,这也是应用电力通信的重点所在,在进行通信网络构建的时候要运用正确的选择,保证信息采集、电网以及用户三方面都可以实现良好并且高效的互动。 

3.2 在输电领域的应用 

智能电网实现了电力传输的远距离、大容量以及低损耗,使得电网对于清洁能源的消化能力更加提升,从而保证电力资源可以实现跨省区进行优化配置,对于我国电力工业布局的优化具有非常重要的作用。我国在建设电网智能化的过程中对输电线路也有一定的技术要求,即挖掘其输送能力和状态监控。这里所说的状态监控包括很多方面,比如基础信息环境信息、智能输电线路系统、运行管理信息、灾害预警信息等多个方面。对于不同机构、不同装置以及不同单位都可以采用合理的通信方式,选择灵活的接入系统来实时监测信息数据,从而做到数据的统一和融合。 

3.3 在变电领域的运用 

变电站的可视化和自动化运行是在变电领域应用通信技术的重点内容,尤其是目前我国的智能变电站已经逐渐普及,在每个地区都有智能变电站的出现,所以变电站的可视化和自动化运行就成为了电网智能化建设中的核心内容。不仅可以提供严谨的数据信息和控制对象给智能电网,同时还可以采用不同的控制保护技术以及通信技术的来将其在智能变电站中得到有效应用。 

3.4 在配电领域的应用 

智能配电网作为智能电网的重要组成部分,其基础是安全性能和可靠性能都十分高的通信网络,以及灵活、可靠而高效的配电网网架结构,可以灵活地对故障进行处理甚至自愈,可以满足诸多的要求,比如说提高电能质量、高渗透的储能元件及分布式电源接入等。智能电网技术将很多现代技术比如现代通信、计算机、测控以及高级传感等进行了集成和融合,对于配电系统的集成、自愈、互动、兼容以及优化等方面的要求都可以完美实现。 

3.5 在安全领域的应用 

由于电网智能化的过程中将信息流、业务流以及电力流都高度的融合在了一起,所以必须保障信息的安全性,避免对电网运行安全造成影响。在将来的智能电网信息安全中我们需要更多的关注智能设备的数据安全、二三区业务融合的运用安全以及用户双向互动的网络安全。作为信息安全基础传输平台,电力通信网络对于智能电网稳定安全运行有着重要的意义和作用,可以采用横向隔离、纵向加密、病毒防御以及网络防护等措施来保障电力通信网络的信息安全。 

电网通信论文范文第3篇

长期以来,配、用电通信网一直是电网运营支撑系统的一个薄弱环节,制约了城市电网自动化控制和管理水平的提高。主要有以下问题:(1)配用电通信网覆盖率低。“十二五”期间,电力通信网规划建设主要以不同电压等级变电站和各网省市公司本部通信为主,配用电通信基本没有独立成网,也没有充分发挥电力通信专网统一技术平台的优势。(2)缺乏相应的技术策划指导。虽然各地区公司都在各自研究探索适合自身应用的既经济又有效的通信模式,但还没有一种合适的通信技术能够很好地解决目前配、用电通信难题,而且相关的技术政策指导也不明确。(3)配、用电通信管理职能不明确。现有的调度通信管理职责设在调度部门,但配用电生产管理是营销和生技部门,部门之间在规划建设方面缺乏统筹协调。电通信网运行维护管理人员严重不足。配、用电侧通信网是点多面广,维护量大,需要配备一定数量并具备一定专业知识的通信检修人员才能满足通信系统正常运行。

2需求分析和预测

孝感供电公司配电网各数据采集点采用ONU将信息传送到最近的有光纤资源的OLT站点,通过光纤以太网传回主站。配网自动化通信系统涉及主城区及7个县市公司77个变电站(包括规划在建变电站)所对应的10kV馈电线路上所有开闭所、环网柜、柱开、箱变、配电室、柱上变等配网结点。对这些配网结点的一次设备进行升级改造,增加DTU/FTU等监测控制设备,在局端构建主站系统等。配用电通信网主要承载业务可分为基础业务和扩展业务两类。

2.1基础业务

配电自动化配电及变电站监控、馈线自动化对于通信速率要求不高,300bit/s可以满足要求。电力负荷控制采用GPRS/CDMA等公网方式的可做到主动上报。负荷监控对于通信速率要求较低。远程自动抄表远方抄表和计费系统对通信速率的要求较低,一般采用集中器对几百户居民电能表数据汇集打包的方式进行传输,每日96点,每15min传一次,基础字长按1kbit计算。

2.2扩展业务

电动汽车充电站测控信息电动汽车充电站信息接入带宽比照公变检测、负荷监控的带宽需求。每日96点,每15min传一次,每次传输数据包按1kbit计算。分布电源测控信息分布电源接入带宽比照配电及变电站监控通信速率要求,300bit/s才能满足要求。智能用电小区智能用电小区业务可分为基本业务和增值业务,智能用电小区建议按用户正常浏览网页带宽需求估算,采用不小于1M通信速率的接入方式。业务汇聚点典型数据测算模型和需求业务带宽预测详见表2~3。依据上述分析,业务汇聚点配用电通信需求预测带宽=基础业务带宽(2Mb/s)+扩展业务带宽(变量×单点带宽)+预留带宽。

3规划目标

2014年起孝感配网自动化通信将采用光纤通信和无线公网方式,作为配电自动化通信网络的基本方案。(1)2015年完成供电B区配电自动化“三遥”、光纤覆盖率为60%,用户年平均停电时间不高于5h;供电C区配电自动化“二遥”、光纤覆盖率为40%,用户年平均停电时间不高于12h;供电D区配电自动化“二遥”、无线公网覆盖率为20%,用户年平均停电时间不高于20h。(2)2018年完成供电B区配电自动化“三遥”、光纤覆盖率为100%,用户年平均停电时间不高于3h;供电C区配电自动化“二遥”、光纤覆盖率为100%,用户年平均停电时间不高于9h;供电D区配电自动化“二遥”、无线公网覆盖率为50%,用户年平均停电时间不高于15h。

4技术政策

4.1总的技术政策

本次规划采用ONU通过光纤就近接入110kV、35kV站(子站)OLT,在OLT上设置三层交换机,汇聚所有信息成以太网信号接入四级通信网(SDH传输网)。具体拓扑见图1。

4.2变电站到配电变压器的通信网络技术政策

(1)对于变电站向下延伸到配电变压器的通信网络,应因地制宜采用多种通信方式相结合的原则建设。采用无线公网通信方式,可选择GPRS、CDMA、3G等方式覆盖。对于配用电光纤覆盖地区,光纤专网技术体制宜选择无源光网络(EPON)技术。(2)配电主站与配电终端应采用标准化通信规约,优先选用DL/T634.5-101/104。(3)在生产控制大区与管理信息大区之间应部署正、反向电力系统专用网络安全隔离装置。(4)有线组网宜采用光纤通信介质,以有源光网络或无源光网络方式组成网络。无源光网络优先采用应遵循以下原则:①当需要承载可靠性要求较高的配电自动化业务时,宜采用双PON口的ONU设备,EPON网络采用光路全保护方式建设。②ODN网络的设计应根据配电网架结构、台变分布情况、网络安全性、可靠性、经济性和可维护性等多种因素综合考虑。EPON系统的ODN结构设计应以总线和环形结构为主。③根据配电网架结构,应采用非均匀分光比的多级分光方式组建EPON手拉手网络,规划基本以不大于7级设计,保证后期升级扩容的需求。

5规划重点

5.1第一阶段(2015年)

配电网B类区域:孝感地区需新建光缆643.3km,接入设备993套。光纤通讯覆盖柱上开关673台,开闭所27个,环网柜284个。实现三遥(遥信、遥测、遥控)功能,覆盖率占到96.3%。无线公网通信覆盖柱上开关38台,实现二遥(遥信、遥测)功能,覆盖率占到3.7%。配电网C类区域:孝感地区需新建光缆909.1km,接入设备343套。光纤通讯覆盖柱上开关320台,实现三遥(遥信、遥测、遥控)功能,覆盖率占70.5%。无线公网通信覆盖柱上开关134台,实现二遥(遥信、遥测)功能,覆盖率占到29.5%。配电网D类区域:孝感地区新建接入设备4套。全部以无线公网方式实现二遥(遥信、遥测)功能。覆盖柱上开关275台,环网柜1台。采集终端/智能电能表覆盖:采用光纤或无线公网技术覆盖53.8%智能电能表。

5.2第二阶段(2018年)

电网通信论文范文第4篇

智能配电网承载业务多种多样,并且终端节点具有分散性,业务需求复杂,通信系统建设难度较高。电力配电网业务主要包括两种,其承载的业务主要来自电力运行网设备和面向用户的电力设备。电力运行网设备承载的业务来自电力通信网络终端通信节点位于变电站、开闭所、环网柜、柱上开关、配变等设备,节点数量多,主要为调控类业务,因此需要具有较强的实时监控功能,需要实现现场管理,对于通信的实时性和可靠性非常高。面向用户的电力设备承载的业务分为用电信信息采集、智能用电楼宇管理等,这些业务涉及的节点位于用户侧,数量非常多,因此更加需要实现海量的业务数据采集、和检测功能。

2智能配电网组网架构设计

随着智能配电网承载业务需求多样化,其对组网架构的要求也越来越高。通常情况下,根据配电网承载业务,可以将组网按照层次进行设计,并且保留一定的网络接口,以便提高网络可扩展性,确保未来很长时间内增加业务扩容使用。本文设计配电通信网过程中,使用了无源光网络(PON)、工业以太网、配电线载波通信、无线通信(GPRS、Wlan、3/4G、WiMax)等,将配电网组网按照层次模型进行设计算。骨干层是智能配电网的核心层,为了能够有效地保证骨干网传输信息的可靠性、准确性,通常情况智能配电网的骨干层采用专用的光纤通信进行铺设通信管道,以便能够有效地连接主站和配电台区,充分使用光传输网络链路层和业务层的安全保护功能,形成一个具有动态路由功能的IP网络层,骨干层必须保证专线专网专用,避免与其他业务混合,降低安全性能;如果其他的应用使用骨干层的网络传输线时,骨干层可以支持虚拟专用网,虚拟专用网可以与其他业务混合,实际线路混用,但是逻辑线路还是专网专用,进行智能配电信息传输。接入层采用光纤专网、电力载波线、无线通信等多种方式进行组网,并且保证接入层具有强大的可扩展功能,以便实现接入层网络智能化管理,实现配电网统一管理功能。接入层网络采用无线专网和无线公网通信时,要符合以下基本原则:(1)无线专网建设基本原则:无线专网通信系统要符合国家无线电管理委员规定;无线专网通信方式采用国际标准和多厂家支持的技术,并且具备用户优先管理功能;无线信息接入符合安全防护规定,并且具备严格的安全防护策略。(2)无线公网通信应该严格符合安全防护的基本原则,加强可靠性规定,支持用户优先级管理,并且采用专线方式与运营商网络实施可靠地连接。

3智能配电网网络核心通信技术研究

3.1PON技术PON是一种点对多点的无源光纤通信技术,通常与以太网互相结合,可以形成EPON技术(以太网无源光网络),EPON采用单纤波分复用技术,能够提供传输距离远、传输带宽高、拓扑结构较为灵活的技术,上下行信号基于同一根光纤实施传输,在接入网组网建设中,已经得到了广泛的发展和应用,EPON通常包括四个单元,分别由OLT、ONU、ODN和光纤线路共同构成,是一种稳定、可靠、接口丰富的接入网技术。

3.2无线通信技术无线通信系统由无线基站、无线终端及相关的应用管理服务器共同构成,常用的无线通信技术包括WLAN、WiMAX和3/4G通信技术。具体如下:

3.2.1Wlan技术Wlan利用无线通信可以在一定距离范围内构建一个无线网络,能够将计算机网络和无线通信技术相结合,以无线多址信道作为传输媒介,可以实现传统有线局域网功能,能够真正实现随时随地接入宽带网络。Wlan技术又被称为Wi-Fi技术,包括三个使用标准,覆盖范围可达到90m左右,具有高速的传输速度,其中80.211b传输速度达到11Mbit/s,802.11a和802.119传输速度达到54Mbit/s。Wlan通常使用的组网方案包括AC(接人控制点)+AP(接入点)+无线网卡+网络管理四个单元。虽然Wlan技术已经得到了广泛的应用,但是其安全性存在隐患,容易受到外来的攻击。

3.2.2WiMax技术WiMax技术是一种非常先进的无线通信技术,其可以提供面向移动互联网的无缝高速链接,并且可以在静止状态访问网络,WiMax基于802.16d和802.16e协议构成,传输速率能够达到10~70M/s,覆盖范围能够达到1000m左右,在配电网接入层,使用无线通信技术可以有效地管理智能电表、智能传感器及监控设备。WiMax技术的加密技术相当严格,数字证书确保用户传输数据不遭到偷窃,并且具有强大的高速传输性和先进性,已经被应用于智能配电网组网实施中。

3.2.33/4G通信技术随着无线通信技术的高速发展,3/4G通信技术已经得到了广泛的应用和发展。3/4G通信系统采用先进的软件无线电技术、空时编码技术、智能天线技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机、无线链路增强技术等,可以为传输数据提供全新的空中接口,并且可以为用户带来高速移动宽带体验。组网过程中,3/4G通信技术直接面向用户家庭,为其提供家庭智能用电功能。

4结语

电网通信论文范文第5篇

无线通信网络和有线网络由于具有一定的共性,所以也无可避免的会面临不少相同的安全问题,比如病毒攻击、黑客入侵等。不过由于无线网络本身开放性、移动性、传输信道的不稳定性等特点,所以会具有一些有线通信网络不一样的问题:首先,与有线网络的私密性不同,无线网络相对比较开源开放。如有线网络具有明确的实体边界,电力自动化无线通信网络却没有确定的物理边界,比如WLAN,它的接入点的信号由于发向天空,在没有控制措施的情况下,无线覆盖范围之内具有一样接收频率的使用者就可以获取发送的信息,甚至可以经由接入点访问上一级的网络。所以无线通信网络的开放性,可能会引起非法信息接收和违法信息服务等相关的安全问题。第二,无线通信网络的传输信道比有线网络不稳定,容易变化。电力自动化无线网络由于传输环境是不确定的,随着用户的移动而产生变化,会受到多种外界因素的干扰影响,引起信号质量的起伏不定,以致通信中断的情况出现。所以,无线网络由于传输信道的不稳定会造成通信质量的不稳定,进而影响其安全性。由于以上无线通信网络的固有性特点,决定了它的安全问题主要体现在如下五个方面:

(1)监听攻击:空中的通信信号被截取,信息被非法获取并被计算机系统分析。

(2)插入攻击:利用监听获得用户身份信息等,伪装成合法用户,借助无线通信的信道进入系统,再控制系统。

(3)无线网络干扰:指发射较大功率的相同频率信号干扰无线信道的运作。

(4)未授权信息服务:部分用户在未经授权的前提下使用系统信息资源。

(5)移动IP安全:终端用户在一定区域内漫游的情况下,管理信息以及用户信息可能存在安全泄露威胁。

二、无线通信网络安全问题的解决策略

对于以上五个方面的问题,我们一一进行分析,并提出一定的对策。

1反监听攻击

为了预防以及遏制监听攻击的问题,首先要避免空中信号被拦截情况的发生。可以采用不易被侦测到的信号加密技术,如直接序列扩频调制或跳频扩频调制的方式。在该技术的前提下,加强对重要信息的保密处理,也就是万一空中信号被非法截取后,必须要一定的分析计算工具才能破解相应信息,比如用户系统的ID等。

2放插入入侵

如果非法用户采取窃听获取了用户的信息,他也就可以伪装成正规用户,借助无线信道传输信息系统、进而掌握系统的指挥权。为了预防这种情况的出现,应采取接入控制技术。身份认证是接入控制技术的关键,用户想进入系统必须通过身份编码识别系统的认证才行。目前,与无线网络的身份认证有关的协议主要有RADIUS协议、IEEE802.1x协议、扩展认证协议(extensibleauthenticationprotocol,EAP,包括EAP-TLS、EAP-SIM、EAP-MD5、EAP-OTP)等。申请者、认证者、和认证服务器三个部分组成了一个典型的接入控制系统。图1主要体现了WALN的接入和控制结构。申请者表示为用户站点(STA),认证者是接入控制器部分(AC),包括认证服务器(authenticationserver,AS)。

3预防未授权信息服务

虽然用户可以获得合法的授权,并享受相应的信息资源的服务,并不代表就能查阅任意资源的,系统将分权限管理。如果用户想要获得访问权限,必须要提交身份认证,并在系统的检查通过的情况下,才能获得访问权限,该方法可以充分阻止未授权信息服务。但是结合无线通信网络开放性的特点,仅仅通过检查用户权限,并不能全面预防未授权信息服务,必须有条件的接收用户。接入点发射出来的无线信号会被加密,接收机没有正确的密码将无法正确的打开信息。

4移动IP安全

移动IP用户可能会受到多种攻击和干扰,但最主要的便是拒绝服务(DOS)、窃听等。某个破坏者尝试阻止一个用户的正常无线网络通信,让该用户的信息无法传递,既可以成为拒绝服务。DOS主要分两种情况:第一种是破坏者破坏用户传输到节点的数据包;第二种是破坏者用大量垃圾信息包干扰用户主机。DOS攻击经常发生在破坏者利用假注册对特定移动节点的破坏上,这种情况会引起合法用户的移动节点无法传输,甚至合法用户传向移动节点的数据包被破坏者截取。破坏者窃移动节点与家乡之间的信息交换称为被动监听。破坏者可能通过物理终端接口进入网络。在这个共用的网络环境下,合法用户的信息都可能暴露在破坏者的监听下。窃听者同无线信号设备接收信息,因此将变得无迹可寻。所以这种窃听防不胜防,最合理的办法便是采用点对点加密技术。破坏者的主动行为主要变现为插入攻击,通过窃听移动节点与家乡之间的信息交流经过,阻止以及中断移动节点的通信并且插入和家乡的传输过程。端到端信息加密是解决这个问题的最好方法,一般会采取虚拟专用网(VPN)的方法来实现,这样就算信息被截取,破坏者只会得到虚假的资料。

5无线干扰

根据相关的数据显示,无线干扰问题不仅发生次数较多,而且可以造成很大的破坏。一旦破坏者采用发射较大功率的相近信号破坏无线信道的正常运行,这种攻击一般是故意而为的。对于此问题的应对方法,不仅可以通过无线电管理及时查找干扰源、排除干扰源的方法,来解决无线干扰以外,还可以采取应用载波检测—跳频通信技术。通过发射机对信道载波使用情况进行实时的监测与判定,一旦出现频道被非法占用的情况,立即变换通信所用的频道。跳频通信不仅可以通过随机的方式更换频道,也可以改变图形运行,结合纠错编码,能够阻止一定条件下的恶意破坏。

三、结语