時(shí)間：2023-07-13 16:30:36
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實(shí)踐中可以看到，可靠性分析法在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用非常的少，常見的是將通信網(wǎng)可靠性研究成果和電力通信系統(tǒng)實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行有效的組合，以此來更好解決電力通信系統(tǒng)可靠性分析問題。在網(wǎng)絡(luò)可靠性分析過程中，因沒有充分考慮到業(yè)務(wù)對(duì)其造成的嚴(yán)重影響，所以不同業(yè)務(wù)可靠性也存在著較大的差異性。實(shí)踐中很多的學(xué)者、專家試著在改進(jìn)這種分析方法，采取不斷優(yōu)化算法的方式來降低運(yùn)算過程的復(fù)雜度。據(jù)資料顯示，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于電力通信系統(tǒng)的研究成果非常的少，現(xiàn)有的技術(shù)也相對(duì)比較滯后，因此很難滿足電力事業(yè)發(fā)展需要。
2提高電力通信系統(tǒng)可靠性的有效策略
基于以上對(duì)當(dāng)前電力通信系統(tǒng)可靠性問題的研究成果分析，筆者認(rèn)為要想提高供電力通信系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好以下幾個(gè)方面的工作：
2.1綜合策略
優(yōu)化建設(shè)光纖網(wǎng)，將單光纜建成環(huán)，以此來提高光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。對(duì)于那些投運(yùn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、服役時(shí)間比較久的光纜而言，可用冗余度之所以會(huì)比較，其主要原因在于近年來電力通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展速度非常的快，綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)等很多的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中耗掉了大量的纖心。針對(duì)這一問題，筆者建議光纜建設(shè)之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)各部門纖芯需求量進(jìn)行綜合考慮，而且在光纜實(shí)際建設(shè)過程中還要充分的考慮該區(qū)域未來一段時(shí)間的發(fā)展，以確保纖芯有適量的冗余度。針對(duì)當(dāng)前已經(jīng)非常少的纖心可用光纜，可適當(dāng)?shù)馗脑?、擴(kuò)容大心數(shù)光纜。部分區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管控手段以及分析方法相對(duì)比較落后，因此應(yīng)當(dāng)加快工程項(xiàng)目建設(shè)，提高分析水平。在此過程中，還要不斷加快SDH光傳輸B網(wǎng)的接入，當(dāng)B網(wǎng)接入完成后，就會(huì)有解決部分地區(qū)，尤其是110千伏廠站光傳輸設(shè)備沒有雙重配置問題。對(duì)于小部分110kV廠站SDH光設(shè)備關(guān)鍵部件沒有冗余配置問題，筆者建議應(yīng)當(dāng)在技改項(xiàng)目中適當(dāng)?shù)卦黾右恍╆P(guān)鍵部件冗余配置，而且新建機(jī)械設(shè)備關(guān)鍵位置應(yīng)當(dāng)真正滿足冗余配置，只有這樣才能投產(chǎn)和運(yùn)行。
2.2全過程管理
1設(shè)計(jì)階段。具體操作過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況來設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程等；同時(shí)還要不斷的提升具體通信系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)方案和指標(biāo)。對(duì)通信設(shè)備中的可靠性要求進(jìn)行明確，在討論、決定系統(tǒng)組織過程中，應(yīng)當(dāng)保證通信系統(tǒng)的可靠性。2建設(shè)階段。在此過程中，引導(dǎo)組織和采取多元化的可靠性保障措施，對(duì)建設(shè)結(jié)果加強(qiáng)監(jiān)督和評(píng)價(jià)。3運(yùn)行和維護(hù)期間。應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)的可靠性質(zhì)量予以全面的分析和研究，不僅要做好評(píng)價(jià)工作，而且更重要的是一定要形成一套與維護(hù)、管理通信系統(tǒng)相關(guān)的管理機(jī)制，并以此為基礎(chǔ)形成維護(hù)管理目標(biāo)；在此過程中，還要研判故障發(fā)生的規(guī)律，對(duì)可靠性措施進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。若真正出現(xiàn)了一系列重大異常安全故障問題，則應(yīng)當(dāng)在已經(jīng)制定好了的應(yīng)急通信機(jī)制和保障措施下，切實(shí)履行流程，對(duì)所執(zhí)行的機(jī)制和措施進(jìn)行監(jiān)督和管理。在電力通信系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，運(yùn)行人員切實(shí)運(yùn)行、管理通信系統(tǒng)，而且對(duì)其進(jìn)行全程管理，以保證其可靠性。這一全過程管理體系的目標(biāo)在于設(shè)定可靠性目標(biāo)，保證實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)的可靠性；在通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)過程中，要切實(shí)維護(hù)以及提升通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性水平。為了確保電力通信系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，不斷提升運(yùn)行水平，要切實(shí)做好通信系統(tǒng)的可靠性管理工作，構(gòu)建行之有效的可靠性反饋機(jī)制，這樣就具備了系統(tǒng)的可靠性管理機(jī)制，還能夠定期地跟蹤評(píng)價(jià)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。
3結(jié)語
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，電力通信網(wǎng)的不斷擴(kuò)張，越來越多的電力業(yè)務(wù)需要通過電力通信網(wǎng)進(jìn)行輸送，使得現(xiàn)在的電力系統(tǒng)那個(gè)已經(jīng)越來越離不開通信網(wǎng)的輔助作用。但是通信網(wǎng)的可靠性系數(shù)不高以及常常出現(xiàn)的故障常常會(huì)影響到電力的輸送。因此，電力部門為了提升電力系統(tǒng)的可靠性，能夠進(jìn)一步使得電力與通信能夠融洽的進(jìn)行合作。電力部門已經(jīng)開始在各個(gè)地區(qū)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。這樣就使得電力通信系統(tǒng)供應(yīng)足夠的通信能力，同時(shí)使得電力通信系統(tǒng)更加具備可靠性。那么影響著電力通信系統(tǒng)可靠性的主要有以下問題。
1.1沒有一個(gè)高效的策略對(duì)電力通信系統(tǒng)的可靠性評(píng)估進(jìn)行改進(jìn)
電力通信網(wǎng)除了本身的可靠性以外，它運(yùn)行時(shí)的可靠性是最為關(guān)鍵的。之所以通信網(wǎng)會(huì)狀況百出，就是由于沒有一個(gè)高效的措施來對(duì)電力通信系統(tǒng)或者電力通信網(wǎng)的可靠性評(píng)估進(jìn)行改進(jìn)。因此，只有對(duì)于電力通信系統(tǒng)提供一些高效的策略才會(huì)使得電力通信系統(tǒng)能夠?yàn)槿祟愄峁﹥?yōu)質(zhì)，暢通的電力供應(yīng)服務(wù)。
1.2電力通信系統(tǒng)沒有一個(gè)可靠性的體系
電力通信系統(tǒng)中的可靠性體系就是由電力系統(tǒng)中的管理部門，管理措施，管理制度密切配合后所構(gòu)成。那么，當(dāng)前電力通信系統(tǒng)中這些部門以及制度還沒有健全，一些稀少的可靠性管理系統(tǒng)也比較簡(jiǎn)單粗狂，正是因?yàn)殡娏νㄐ畔到y(tǒng)中缺乏各個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性，使得整個(gè)電力通信系統(tǒng)的體系也不存在可靠性。最終導(dǎo)致，電子通信系統(tǒng)中任何一個(gè)地方出現(xiàn)障礙，就使得整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，也就是說這個(gè)沒有可靠性的體系使得電力通信系統(tǒng)整體的可靠性系數(shù)降低。
1.3電力通信通信系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)水平低
電力通信系統(tǒng)的可靠性是分為多個(gè)層次的，每一個(gè)層次都對(duì)于可靠性系數(shù)有著不同層次的設(shè)計(jì)要求。但是，當(dāng)前所有的電力通信系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)僅僅停留在一個(gè)初級(jí)的電力能夠正常進(jìn)行傳輸運(yùn)作的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)層面上。而對(duì)于通信網(wǎng)可靠性的設(shè)計(jì)更是僅僅停留在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇箽栽O(shè)計(jì)階段，這種基礎(chǔ)性的可靠性設(shè)計(jì)階段使得通信網(wǎng)不能夠與電力系統(tǒng)性能結(jié)合從而或得更高層次的可靠性設(shè)計(jì)。
二、電力通信系統(tǒng)的可靠性管理
2.1電力通信系統(tǒng)的可靠性不僅僅是一種要求，如果這樣落實(shí)到在生活實(shí)際中，可靠性系數(shù)必然會(huì)降低。那么此時(shí)就要去電力通信系統(tǒng)對(duì)于可靠性也進(jìn)行一個(gè)專項(xiàng)管理，只有這樣才會(huì)在真正提升電力通信系統(tǒng)的可靠性系數(shù)。那么在電力通信系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中建立一個(gè)相應(yīng)可靠性管理機(jī)制，對(duì)于每一個(gè)階段的電力運(yùn)行都有一個(gè)及時(shí)的反饋，以保證電力的運(yùn)行暢通性與安全性。這種靠性管理機(jī)制在隨著社會(huì)的不斷完善，使得電力管理系統(tǒng)的可靠性系數(shù)又有一個(gè)突破性的進(jìn)展。
2.2管理過程中的所需要注意的問題。對(duì)于電力通信系統(tǒng)中常遇到的故障進(jìn)行分析與反思，要對(duì)于不同的故障進(jìn)行分類研究，深度研究其發(fā)生的原因與規(guī)律，并且在今后的電力運(yùn)行過程中起到“吃一塹長(zhǎng)一智”的效果。并且將出故障的地方重點(diǎn)觀察，防患于未然。對(duì)于電力系統(tǒng)中維護(hù)制度的設(shè)立也是需要注意的問題之一。想要真正加強(qiáng)電力通信系統(tǒng)的可靠性系數(shù)，就得針對(duì)電力的設(shè)備和系統(tǒng)專門設(shè)置相應(yīng)的維護(hù)系統(tǒng)，并且能夠與現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相融入，向更為有效的現(xiàn)代化管理系統(tǒng)邁進(jìn)。
三、改進(jìn)電力通信系統(tǒng)的有效性策略
那么想要真正改善上升電力通信系統(tǒng)中的問題所在，就得采取一些有效性策略進(jìn)而使得電力通信系統(tǒng)的可靠性又一個(gè)突破性的進(jìn)展。那么應(yīng)該從以下幾方面進(jìn)行整改。
3.1鑒于現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的腳步速度，整改策略一定要依附現(xiàn)代化的新技術(shù)，例如，通過優(yōu)化光纖網(wǎng)的方式，將單束光纜建成環(huán)。運(yùn)用這種策略會(huì)提高光線網(wǎng)絡(luò)的可靠性，也就進(jìn)而能讓能夠提高通信網(wǎng)的可靠性。因?yàn)楣饫w技術(shù)具有抗障礙性，低消耗等等優(yōu)勢(shì)，能夠完全解決上述中電力系統(tǒng)中所存在的問題。
3.2對(duì)于電力通信系統(tǒng)從可靠性的設(shè)計(jì)階段，到建設(shè)階段，再到運(yùn)行階段都進(jìn)行一個(gè)全面細(xì)致的規(guī)劃。從設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該開始以電力的具體運(yùn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)一切的通信設(shè)備進(jìn)行一個(gè)明確具體要求，從而再不斷提升通信系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)方案的可信度。而在建設(shè)階段的時(shí)候，應(yīng)該擴(kuò)展視野，從多方面進(jìn)行考慮，采取多元化的可靠性保障策略，對(duì)于電力通信系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)。那么最為重要的階段就是電力輸出的階段，換句話說就是運(yùn)行階段。在這個(gè)階段，對(duì)于電力系統(tǒng)整體的可靠性必須進(jìn)行一個(gè)全面細(xì)致的分析。在此階段，已經(jīng)不僅僅要求要做到做好評(píng)估工作，更重要的是建立一套健全的維護(hù)管理通信系統(tǒng)的管理體系。
四、總結(jié)
本文介紹了CBTC控制中心、車載、設(shè)備集中站硬件的設(shè)備冗余結(jié)構(gòu)，通信鑒權(quán)加密。分析了有線骨干網(wǎng)、車地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)的冗余性及可靠性。并提出了TD-LTE承載CBTC用以替代WLAN的優(yōu)勢(shì)及工程實(shí)際應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】CBTC 通信 可靠性
在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)演化到無線CBTC系統(tǒng)后，面臨的干擾、頻譜資源沖突等一列挑戰(zhàn)，令其數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的冗余性、可靠性要求的研究也面臨全新的需求。提高CBTC中無線通信的可靠性問題，消除隱患，安全、可靠地承載CBTC的車地?cái)?shù)據(jù)通信迫在眉睫。
城軌對(duì)CBTC系統(tǒng)的總體可用性指標(biāo)一般為99.99%，平均修復(fù)時(shí)間MTTR為0.5小時(shí)。但考慮到故障發(fā)生時(shí)的復(fù)雜性，往往不能在0.5小時(shí)內(nèi)排除所有隱患，有時(shí)甚至為了確保不影響正常運(yùn)營(yíng)，采取等待至運(yùn)營(yíng)結(jié)束后修復(fù)的策略。故作為其通信子系統(tǒng)要求設(shè)備的可靠性MTBF指標(biāo)應(yīng)盡可能高，盡量達(dá)到10萬小時(shí)以上，以使通信子系統(tǒng)的可用性指標(biāo)達(dá)到99.9995%以上。
這就要求從CBTC通信設(shè)計(jì)采用高可靠性的硬件，搭建合理的冗余構(gòu)架，提高系統(tǒng)整體可靠性，并對(duì)通信通道采取適當(dāng)?shù)蔫b權(quán)和加密措施。在CBTC系統(tǒng)中的通信可靠性依賴以下幾個(gè)方面：
（1）基礎(chǔ)硬件可靠性；
（2）通信鑒權(quán)加密；
（3）有線骨干網(wǎng)可靠性；
（4）車地?zé)o線通信可靠性。
典型的基于WLAN技術(shù)的CBTC通信框架（如圖1所示）。
1 基礎(chǔ)硬件可靠性
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性依賴于基礎(chǔ)硬件的可靠性。從服務(wù)器、工作站網(wǎng)卡，到接入層交換機(jī)、骨干網(wǎng)交換機(jī)，再到防火墻、路由器以及AP、車載無線電臺(tái)，這些底層硬件的組合模式，冗余性措施又很大程度上影響了通信系統(tǒng)，乃至整個(gè)CBTC系統(tǒng)的可靠性與可用性。
硬件設(shè)備的可靠性經(jīng)典的模型是浴盆曲線，按時(shí)間的推移，分3個(gè)階段的故障模型：第1階段是早期失效期（Infant Mortality）；第2階段是偶然失效期，也稱隨機(jī)失效期（Random Failures）；第3階段是耗損失效期（Wearout）。三個(gè)階段的硬件失效率按先降、中平、后升的浴盆曲線規(guī)律變化。應(yīng)根據(jù)各階段特點(diǎn)，做好先期的烤機(jī)測(cè)試，中期保養(yǎng)，以及后期的按計(jì)劃升級(jí)替換等工作。
1.1 控制中心硬件
控制中心（如圖2所示）匯聚了關(guān)鍵的ATS設(shè)備：
核心設(shè)備雙機(jī)熱備：中央ATS服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等核心設(shè)備均至少部署2臺(tái)，采用熱備方式同時(shí)工作，要求故障切換時(shí)間均在1秒以內(nèi)，對(duì)ATS運(yùn)行圖不產(chǎn)生任何影響，用戶調(diào)度層面無感知。
重要設(shè)備多臺(tái)共存：調(diào)度工作站等承擔(dān)了指揮調(diào)控的重要使命，根據(jù)線路長(zhǎng)路與管理的列車數(shù)量，配置3至4臺(tái)的是線路正常運(yùn)營(yíng)的必要保障。
單機(jī)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)冗余：?jiǎn)螜C(jī)運(yùn)行的設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器、ATS維護(hù)工作站、數(shù)據(jù)備份服務(wù)器、記錄與回放工作站等設(shè)備適合于單機(jī)運(yùn)行，故采用單臺(tái)主機(jī)利用雙網(wǎng)卡掛載到冗余的控制中心局域網(wǎng)絡(luò)，避免了單網(wǎng)卡故障或單根網(wǎng)線故障導(dǎo)致的單機(jī)設(shè)備通信故障。
更高層次上，一些先進(jìn)城市都在探索或?qū)嵤┛刂浦行漠惖貫?zāi)備冗余，為控制中心。
信號(hào)系統(tǒng)與綜合監(jiān)控、主時(shí)鐘、大屏、PIS、FAS、BAS等第三方外部系統(tǒng)接口有條件的情況下均應(yīng)采用冗余的通道。
1.2 車載硬件
主流的CBTC車載構(gòu)架為2oo3或2×2oo2安全計(jì)算機(jī)，目前2×2oo2（如圖3所示）在可維護(hù)性方面占優(yōu)，受到地鐵運(yùn)營(yíng)及維保方的青睞。車載無線設(shè)備將為車載VOBC和經(jīng)由無線接入點(diǎn)傳輸?shù)能壟訟TC子系統(tǒng)提供不間斷的雙向傳輸通信。
車載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)被設(shè)計(jì)成兩個(gè)互不相連的網(wǎng)絡(luò)，避免出現(xiàn)強(qiáng)耦合性的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)同時(shí)出現(xiàn)故障的可能性。安裝在車頭和車尾車載電臺(tái)MR分別為兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)提供車地?zé)o線通信。任一車載電臺(tái)或車載網(wǎng)絡(luò)的單點(diǎn)故障均不影響車地?zé)o線通信。
1.3 設(shè)備集中站硬件
典型的軌旁硬件（如圖4所示）主要是ATP/聯(lián)鎖、計(jì)軸、本地ATS等設(shè)備，一般采用2oo3或2×2oo2構(gòu)架安全計(jì)算機(jī)，
通信層面普遍采用網(wǎng)絡(luò)IP化構(gòu)架，采用網(wǎng)卡Teaming及應(yīng)用層Active-Standby等冗余技術(shù)，配合冗余的本地接入網(wǎng)及骨干網(wǎng)，能有效克服信號(hào)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的單點(diǎn)故障。
2 通信鑒權(quán)加密
CBTC的通信目前主流的協(xié)議仍停留在各信號(hào)集成商私有協(xié)議，或采用RSSP-I鐵路信號(hào)安全通信協(xié)議。對(duì)EN50159-2提出的重復(fù)、丟失、插入、錯(cuò)序、錯(cuò)碼、延遲、偽裝等7類威脅中的“偽裝”并不能提供完整的保護(hù)，故在車地?zé)o線通信層面，需要采用額外的安全措施，如采用LTE-M無線系統(tǒng)，或在WLAN無線系統(tǒng)上疊加安全保密器件（Security Device）來增加鑒權(quán)環(huán)節(jié)，防止非法用戶入侵后采用“偽裝”方式攻擊信號(hào)系統(tǒng)，模擬移動(dòng)授權(quán)LMA等關(guān)鍵報(bào)文信息從而造成的蓄意碰撞等安全隱患。RSSP-II協(xié)議雖對(duì)偽裝等威脅具有協(xié)議層面的設(shè)計(jì)考慮，但由于其復(fù)雜性，秘鑰體系的非流行化，暫未成為主流。
安全保密器件（如圖5所示）在CBTC的應(yīng)用程序之間起網(wǎng)關(guān)的作用，采用開放標(biāo)準(zhǔn)軟件和IPsec協(xié)議，并提供鑒權(quán)和數(shù)據(jù)加密服務(wù)。只有當(dāng)數(shù)據(jù)有正確的鑒定信息時(shí)，才允許通信從一個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)以加密的形式傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并被解密還原。
3 有線網(wǎng)絡(luò)可靠性
有線網(wǎng)絡(luò)的可靠性，主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通道的冗余性、備份及切換機(jī)制的考慮和設(shè)計(jì)，通過精心的規(guī)劃，保證在任意時(shí)刻節(jié)點(diǎn)間的路由可達(dá)，交換可達(dá)。
整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系在有線網(wǎng)絡(luò)層面（如圖6所示）應(yīng)具有分布式結(jié)構(gòu)，分布式結(jié)構(gòu)可以分散故障風(fēng)險(xiǎn)、隔離故障、提供冗余配置，提高系統(tǒng)的自愈能力雖然在網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)，即控制中心不可避免的存在中央節(jié)點(diǎn)路由的匯聚，但可以在設(shè)計(jì)中盡量?jī)?yōu)化。在CBTC各子系統(tǒng)軟件支持的情況下，應(yīng)首選具有熱備功能的控制中心異地備份方案。
4 車地?zé)o線通信可靠性
CBTC系統(tǒng)的車地?zé)o線通信主要是2.4GHz ISM頻段的WLAN技術(shù)（802.11）和1.8GHz專有頻段TD-LTE技術(shù)兩大分支。新建CBTC線路傾向于使用軌道交通協(xié)會(huì)力推的1.8GHz （1.785～1.805GHz）頻段的LTE-M標(biāo)準(zhǔn)，并在進(jìn)一步摸索在此頻段內(nèi)使用CBTC專有承載，或是與PIS、CCTV、無線列調(diào)等共用綜合承載。
WLAN技術(shù)由于每隔200米左右需布設(shè)AP點(diǎn)（如圖7所示），沿線設(shè)備數(shù)量較多，根據(jù)可靠性串聯(lián)模型，整體可靠性指標(biāo)隨線路長(zhǎng)度及設(shè)備數(shù)量的增加而急劇下降。且AP等大量設(shè)備位于隧道或高架區(qū)間，AP天線進(jìn)水等故障頻發(fā)，維護(hù)時(shí)需要觸網(wǎng)停電檢修造成不便。且2.4GHz ISM頻段日益擁擠，干擾情況嚴(yán)重，某些城市甚至由于頻段設(shè)計(jì)冗余度不夠，發(fā)生了地鐵列車被乘客大量手持式2.4GHz MiFi設(shè)備干擾而逼停的尷尬場(chǎng)景。故在2.4GHz ISM頻段部署AP用于CBTC通信，應(yīng)采用抗干擾能力較強(qiáng)的技術(shù)，如FHSS（調(diào)頻擴(kuò)頻）技術(shù)，使載波中心頻點(diǎn)每隔幾十毫秒發(fā)生偽隨機(jī)跳躍，主動(dòng)避開干擾源，并增強(qiáng)頻譜密度，在空口競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)，優(yōu)先確保CBTC業(yè)務(wù)不中斷。
在CBTC系統(tǒng)中引入TD-LTE，對(duì)相對(duì)低頻的1.8GHz合理利用，采用射頻泄露電纜作為傳輸介質(zhì)，在異頻同站址部署的情況下，通過合理的鏈路預(yù)算設(shè)計(jì)，可以使LTE基站射頻單元（RRU）的部署間距達(dá)到1.8km。市區(qū)軌交線路基本可以做到兩站區(qū)間內(nèi)無有源設(shè)備，郊區(qū)線路在1.8km以上區(qū)段可在線路中間位置適當(dāng)增補(bǔ)RRU增強(qiáng)無線覆蓋。而漏纜的高可靠性可使其在幾十年內(nèi)長(zhǎng)期免維護(hù)。因此TD-LTE及漏纜在CBTC系統(tǒng)中的應(yīng)用，可有效增強(qiáng)CBTC系統(tǒng)車地通信的可靠性。
如圖8所示，對(duì)擬采用TD-LTE承載CBTC業(yè)務(wù)的實(shí)際項(xiàng)目做的異頻同站址的單漏纜部署方案，采用雙核心網(wǎng)（EPC-A與EPC-B），兩套頻點(diǎn)獨(dú)立的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，車頭和車尾兩端獨(dú)立部署的列車接入單元（TAU）所構(gòu)成的CBTC車地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)。在成本允許的前提下，亦可在軌道上行和下行分別部署雙漏纜，構(gòu)成MIMO系統(tǒng)，提高抗干擾能力，增強(qiáng)冗余度，提升邊緣帶寬，進(jìn)一步保障車地?zé)o線通信的高可靠性。
5 結(jié)束語
從目前中國(guó)軌道交通行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來看，無線CBTC系統(tǒng)已經(jīng)成為主流，通信可靠性成為保障運(yùn)營(yíng)的重要基礎(chǔ)，對(duì)城軌CBTC設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)營(yíng)、維保等方面具有重要的意義，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】航空；設(shè)備；可靠性；技術(shù)
1引言
隨著我國(guó)整體科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及近年來在航天事業(yè)上的巨大發(fā)展，在航天產(chǎn)業(yè)中具備極大影響的電子通信設(shè)備其可靠性越發(fā)的受到人們的重視。目前眾多的電子通信生產(chǎn)企業(yè)在其生產(chǎn)理念上，已經(jīng)逐漸建立起了以切實(shí)檢驗(yàn)手段來進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量保障的體系，可靠性、質(zhì)量已經(jīng)成為設(shè)備使用者的最重要的關(guān)注點(diǎn)。在此背景下，論文圍繞航空電子通信設(shè)備的可靠性，分三部分展開了細(xì)致的分析探討，旨在提供一些該方面的理論參考，以下是具體內(nèi)容。
2航空電子通信設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)的重要意義
2.1是通信電子設(shè)備使用壽命的直接影響因素
首先基于航空事業(yè)其本身的特點(diǎn)，往往使用的周期很長(zhǎng)，這也就要求航空電子設(shè)備具備很長(zhǎng)的使用周期。而電子通信設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)便是電子通信設(shè)備使用壽命的最直接影響因素。從整體上觀察，電子通信設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝以及使用和后期的維修過程，可靠性都參與其中，因此也可以說目前在通信電子設(shè)備設(shè)計(jì)上可靠性已經(jīng)成為一個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在。
2.2是信息時(shí)代人們對(duì)電子通信設(shè)備的基本需求
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的整體抬頭，目前市場(chǎng)上的電子通信設(shè)備也越發(fā)的多元化和多樣化。而隨著通信電子設(shè)備數(shù)量的增多，在航空事業(yè)方面對(duì)通信電子設(shè)備的選擇要求也就相應(yīng)提升，除了要求通信電子設(shè)備滿足基本的通信功能之外，在使用感受以及可靠性等方面，也提出了更多的要求，因此航空通信電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)是時(shí)代背景下的一個(gè)客觀要求。
3航空電子通信設(shè)備可靠性的主要影響因素
3.1制造技術(shù)及制造條件的影響
在航空電子通信設(shè)備可靠性方面的影響因素，首先便是生產(chǎn)航空電子通信設(shè)備的制造技術(shù)以及制造的條件。就目前的航空電子通信設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行觀察，便捷化、智能化以及多功能化是未來的發(fā)展趨勢(shì)，而要實(shí)現(xiàn)這一趨勢(shì)就必須在航空電子通信設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，保障一個(gè)良好完整的生產(chǎn)體系。目前存在著一部分生產(chǎn)廠家，在生產(chǎn)中并不具備完備的生產(chǎn)的條件，進(jìn)而難以保障航空電子通信設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量，在可靠性方面就會(huì)存在一定不確定性。
3.2惡劣天氣的影響
因?yàn)楹娇针娮油ㄐ旁O(shè)備的使用往往位于外界，而地球的環(huán)境十分多變，在太空更是會(huì)受到諸多的宇宙因素影響。雷電天氣、雨雪天氣等都會(huì)對(duì)航空電子通信設(shè)備產(chǎn)生一定干擾和破壞，影響設(shè)備的正常工作狀態(tài)，而這些因素便會(huì)對(duì)航空電子通信設(shè)備的可靠性產(chǎn)生一定的影響。3.3外界電磁的影響航空電子通信設(shè)備在使用原理上，電磁波是其最為主要的一環(huán)，但是在航空電子通信設(shè)備使用時(shí)常常會(huì)受到一些外界電磁的影響。地球本身就是一個(gè)巨大的磁場(chǎng)，而這些電磁場(chǎng)中的電磁波所產(chǎn)生的輻射，便會(huì)對(duì)航空電子通信設(shè)備的正常工作產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而對(duì)航空電子通信設(shè)備的可靠性造成了影響。
4保障航空電子通信設(shè)備的可靠性措施
4.1不斷優(yōu)化、簡(jiǎn)化電子線路
不斷進(jìn)行航空電子通信設(shè)備電子線路的優(yōu)化和簡(jiǎn)化，便可以極大化的減少外界磁場(chǎng)對(duì)航空電子通信設(shè)備可靠性的影響。而在航空電子通信設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，必須在滿足基本的航空電子通信設(shè)備功能以及質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)制造流程的優(yōu)化，從而達(dá)到航空電子通信設(shè)備電子線路的簡(jiǎn)化和優(yōu)化，具體而言可以從以下幾個(gè)方面入手：①在元器件的使用通道設(shè)計(jì)上，可以設(shè)計(jì)為幾個(gè)元器件共同使用一個(gè)通道，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)線路通道的減少[1]；②在元器件的使用數(shù)量上，可在保障基本功能之上，通過技術(shù)創(chuàng)新，盡可能減少對(duì)元器件的使用數(shù)量；③在設(shè)備組成上，盡可能使用軟件對(duì)硬件進(jìn)行代替；④對(duì)于設(shè)備中的一些模擬電路可使用數(shù)字電路進(jìn)行代替。但在整體的線路簡(jiǎn)化、優(yōu)化的過程中必須注意，不能為了最大化的簡(jiǎn)化路線，而導(dǎo)致元器件在使用過程中出現(xiàn)集成電路板被過載燒壞的現(xiàn)象，更不能將一些成熟性不足的技術(shù)和設(shè)計(jì)方案使用到航空電子通信設(shè)備電子線路的優(yōu)化和簡(jiǎn)化中。
4.2深化低耗功率設(shè)計(jì)
目前在航空電子通信設(shè)備可靠性提升設(shè)計(jì)方面，低耗功率設(shè)計(jì)已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用，但是從整體上進(jìn)行觀察，低耗功率設(shè)計(jì)還有很大的進(jìn)一步深化空間，因此在提升航空電子通信設(shè)備可靠性方面，可以進(jìn)一步對(duì)低耗功率設(shè)計(jì)進(jìn)行深化。從航空電子通信設(shè)備性能上進(jìn)行觀察，航空電子通信設(shè)備正逐漸朝著高密度化以及微型化的方向發(fā)展，而這一趨勢(shì)直接導(dǎo)致了航空電子通信設(shè)備中元器件數(shù)量的增多以及集成電路在能耗方面的提升，進(jìn)而在航空電子通信設(shè)備的使用過程中持續(xù)發(fā)熱的現(xiàn)象越發(fā)凸顯，而這一問題就可能會(huì)導(dǎo)致，航空電子通信設(shè)備使用可靠性受到影響。因此在目前已有的低耗功率設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，還需要進(jìn)一步深化低耗功率設(shè)計(jì)，保護(hù)航空電子通信設(shè)備電路安全，也提升航空電子通信設(shè)備的可靠性[2]。
4.3依托維修性設(shè)計(jì)提升設(shè)備可靠性
除了設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)提升航空電子通信設(shè)備可靠性之外，面對(duì)航空電子通信設(shè)備機(jī)械化工作環(huán)境和惡劣天氣導(dǎo)致的航空電子通信設(shè)備損壞，還需要通過維修性設(shè)計(jì)，在航空電子通信設(shè)備的后期使用上提升其可靠性。具體而言，航空電子通信設(shè)備的制作人員必須保障航空電子通信設(shè)備在故障出現(xiàn)后的檢查和拆卸十分方便；此外對(duì)于航空電子通信設(shè)備的一些元器件必須是可以在市場(chǎng)上買到的，不能大量使用一些不再生產(chǎn)和使用的元器件。
5結(jié)語
綜上所述，隨著我國(guó)航天事業(yè)的整體抬頭，以及通信電子設(shè)備的不斷多元化和多樣化，人們逐漸對(duì)通信電子設(shè)備的可靠性提出了新的要求，而通信電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)本身，也直接對(duì)通信電子設(shè)備的使用壽命產(chǎn)生影響，也是時(shí)代背景下的一種必然要求。航空電子通信設(shè)備可靠性方面，制造技術(shù)及制造條件、機(jī)械化工作環(huán)境、惡劣天氣、外界電磁都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，基于這些影響因素以及結(jié)合航空電子通信設(shè)備的特殊性，不斷優(yōu)化、簡(jiǎn)化電子線路、深化低耗功率設(shè)計(jì)、依托于維修性設(shè)計(jì)提升設(shè)備可靠性是切實(shí)有效保障航空電子通信設(shè)備可靠性的具體措施，值得相關(guān)企業(yè)充分合理地參考使用。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；通信網(wǎng)；可靠性
電力通信是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，作為專用網(wǎng)絡(luò)，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著電力需求的增加，電力系統(tǒng)規(guī)劃由原來的小而分散逐漸向大而集中發(fā)展，特別是衛(wèi)星通信、光纖、數(shù)字微波等通信技術(shù)發(fā)展，使得電力通信技術(shù)發(fā)展勢(shì)態(tài)呈更加迅猛，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)、安全自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)、電力自動(dòng)化、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信息的傳輸交換、行政電話、調(diào)度電話、會(huì)議電視、營(yíng)銷交易和客戶服務(wù)都依靠電力通信網(wǎng)的支持，電力通信網(wǎng)的可靠性顯得非常重要。探究通信網(wǎng)可靠性，要充分考慮到電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特殊性，結(jié)合實(shí)際，有針對(duì)性地探索電力通信網(wǎng)在可靠性的核心技術(shù)問題，以達(dá)到提高電網(wǎng)運(yùn)行效率，保證為用戶提供優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的電能。
1.電力通信網(wǎng)的整體構(gòu)成形式
作為電網(wǎng)二次系統(tǒng)的重要組成部分，電力通信網(wǎng)專門服務(wù)于電力系統(tǒng)運(yùn)行，在電力生產(chǎn)、調(diào)度、經(jīng)營(yíng)與管理發(fā)揮著重要的作用。電力通信網(wǎng)主要由傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和管理網(wǎng)所組成，在光纖技術(shù)迅速發(fā)展的今天，電力通信網(wǎng)絡(luò)速率通道也由64kbit/s向2Mbit/s、10Mbit/s、100Mbit/s，甚至更高速率通道過度。
傳輸網(wǎng)中，主要由光傳輸網(wǎng)、備用和應(yīng)急保障、波分復(fù)用三個(gè)部分組成。采用SDH技術(shù)的光傳網(wǎng)是整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)的核心，電力線載波和數(shù)字微波作為傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急技術(shù)，波分復(fù)用即是對(duì)光傳網(wǎng)的主要補(bǔ)充；由于光傳網(wǎng)可以提2M、155M、622M、2.5G幾種速度業(yè)務(wù)接口，在程控交換時(shí)可以支持路由器、繼線端口和ATM交換機(jī)線路速率，保證傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性；電力交換網(wǎng)分為調(diào)度和行政兩大類，這兩類程控交換網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)沒能任何的差別，調(diào)度電話業(yè)務(wù)重要程度顯然比行政業(yè)務(wù)具有高級(jí)別的可靠性和安全性；數(shù)據(jù)網(wǎng)也分為調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)兩大類，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)主要是在SDH光纖傳輸通道上建立可為電力生產(chǎn)提供服務(wù)的，具有性能、帶寬、可靠性較高的，綜合多種調(diào)度生產(chǎn)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)主要是提供實(shí)時(shí)、安全、可靠、穩(wěn)定、大帶寬的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以IP或者ATM技術(shù)實(shí)現(xiàn)，能承載數(shù)據(jù)、信息、圖像、語音、多媒體等諸多業(yè)務(wù)，速率達(dá)到2.5Gbit/s 和 622Mbit/s或以上；管理網(wǎng)包括光傳輸、數(shù)據(jù)網(wǎng)、調(diào)度程控交換網(wǎng)三大網(wǎng)管和電力通信綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是整個(gè)電力通信網(wǎng)絡(luò)的重要支撐系統(tǒng)，為各種業(yè)務(wù)的安全、穩(wěn)定提供了運(yùn)行、維護(hù)和管理手段。
從以上可以看出，電力通信網(wǎng)是一個(gè)由多種業(yè)務(wù)子網(wǎng)組成的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它的可靠性對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)子網(wǎng)有差高度的依賴，子業(yè)務(wù)網(wǎng)可靠性的核心又在于SDH光傳輸網(wǎng)。因此，光傳輸網(wǎng)的可靠性是研究電力通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的關(guān)鍵所在。
2.電力通信網(wǎng)絡(luò)可靠性工程
電力通信網(wǎng)絡(luò)可靠性工程是一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜的工程，影響其可靠性，有內(nèi)部原因也有外部原因，如系統(tǒng)的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)組織、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)的可靠性等內(nèi)部因素，或者是社會(huì)需求、投資條件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和員工素質(zhì)等外部因素。而在性能方面，電力通信網(wǎng)絡(luò)的有效性、可靠性、安全性和生存性四方面性能從側(cè)面反映了整個(gè)電網(wǎng)的性能。
2.1電力通信網(wǎng)絡(luò)有效性
電力通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)可維修的系統(tǒng)，其可維修系統(tǒng)可靠性用有效性測(cè)度表示出來不失為一個(gè)極佳的方法。電力通信網(wǎng)絡(luò)有效性指運(yùn)行狀態(tài)下在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成特定功能的概率，相關(guān)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)間與某個(gè)規(guī)定時(shí)間的比值。平均故障時(shí)間（MTTF）和平均維修時(shí)間（MTTR）是通信網(wǎng)有效性的重要時(shí)間參數(shù)，兩數(shù)學(xué)表達(dá)式分別為MTTF=R（t）dt；MTTR=t?h（t）dt（其中h（t）函數(shù)表現(xiàn)系統(tǒng)在t時(shí)間內(nèi)完成維修任務(wù)的概率密度）。平均故障間隔時(shí)間MTBF=MTTF-MTTR。假設(shè)維修和失效是服從指數(shù)分布的，而且失效率是常數(shù)，那么可以將有效性表示為A=MTBF/（MTBF+MTTR），無效性表示為U=MTTR/（MTBF+MTTR）。成年停運(yùn)時(shí)間（MDT）常常用無效性來表示，MDT=U?365?24?60=525600U（min）。同理假設(shè)維修概率也服從指數(shù)分布，并且為常數(shù)，那么維修率μ=1/MTTR，在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的情況下，失效率A和維修率U分別可以表示為A=μ/（λ+μ）和U=λ/（λ+μ）。
2.2電力通信網(wǎng)的可靠性
可靠性是一種隨著時(shí)間變化的、反映系統(tǒng)或者部件非失效狀態(tài)發(fā)生的概率。設(shè)t為觀測(cè)時(shí)間，T為一個(gè)隨機(jī)變量，且有R（t）≥0，R（0）=1以及l(fā)imt∞R（t）=0，那么基本可靠性可以用R（t）=Pr（T≥t）。當(dāng)t一定，失效時(shí)間T≥t的概率為R（t），那么失效概率的定義為F（t）=1-R（t）= Pr（T
λ（t）=?=-?=
那么，用失效率來表示可靠性函數(shù)R（t）為：R（t）=exp
-λ（t'）dt'當(dāng)失效率為常數(shù)時(shí)，即可靠性函數(shù)為R（t）=exp（-λt）。
電力通信網(wǎng)是由節(jié)點(diǎn)和鏈路集合而成的，任何一條路徑都離不開節(jié)點(diǎn)和鏈路。因此，節(jié)點(diǎn)與鏈路的可靠性直接影響到路徑的可靠性。如果將節(jié)點(diǎn)和鏈路等效成部件，通信網(wǎng)等效成系統(tǒng)，那么就可以歸納到系統(tǒng)可靠性問題來研究。
設(shè)Np={n1，n2，n3，..，nx}和Lp={l1，l2.l3...lx-1}分別為路徑P經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)和鏈路集合，那么路徑相當(dāng)于串聯(lián)系統(tǒng)，路徑可靠性就相當(dāng)于Np、Lp可靠性的乘積。路徑可靠性用Rp表示，節(jié)點(diǎn)數(shù)用X表示，那么第x個(gè)節(jié)點(diǎn)的路徑性表示為Rx，第i個(gè)節(jié)點(diǎn)可靠性表示為Rn，I，第j個(gè)鏈路可靠性為Rl，j，得到路徑可靠性的表達(dá)式為：，同理可以分析多個(gè)節(jié)點(diǎn)和鏈路乃至整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
2.3電力通信網(wǎng)的安全性和生存性
電力通信網(wǎng)安全性是指通信資源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施對(duì)非法訪問或者破壞的防御能力，是電力通信網(wǎng)可靠性工程的一個(gè)重要組成部分，通常包括系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、物理安全和應(yīng)用安全幾個(gè)部分，可以通過安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來定性寫量地對(duì)通信網(wǎng)可靠性的客觀評(píng)價(jià)，并及時(shí)采取風(fēng)險(xiǎn)處理措施。生存性指的網(wǎng)絡(luò)在失效狀態(tài)時(shí)連通的概率，在傳輸網(wǎng)中，生存性包括所有的保護(hù)措施和一切的自愈機(jī)制。對(duì)通信網(wǎng)生存性的研究多側(cè)重于保護(hù)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，從而提高整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的抗破壞能力。 [科]
[關(guān)鍵詞]衛(wèi)星通信設(shè)備；可靠性分析
中圖分類號(hào)：TM743 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）17-0321-01
隨著通信設(shè)備越來越先進(jìn)，集成度越來越高，其對(duì)溫度、濕度等方面的要求也越來越嚴(yán)格，所以為確保通信設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行，便需要了解影響衛(wèi)星通信設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行的環(huán)境因素，并采取有效措施減少環(huán)境的影響，提高衛(wèi)星通信設(shè)備的可靠性。
1 衛(wèi)星通信設(shè)備的可靠性
衛(wèi)星通信作為現(xiàn)在應(yīng)用相對(duì)廣泛的信號(hào)傳輸方式，它具有覆蓋廣、通信容量大、通信距離遠(yuǎn)、質(zhì)量?jī)?yōu)、不受地理環(huán)境限制等優(yōu)點(diǎn)。由于衛(wèi)星通信突出的通信特性，其近些年在中國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛使用，成為我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)距離通信不可替代的一種通信方式。不少企事業(yè)單位和公共場(chǎng)所安裝了衛(wèi)星通信設(shè)備，一些個(gè)人用戶也越來越多，這使得衛(wèi)星通信設(shè)備越來越普遍。不同的環(huán)境對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備的使用性能和壽命影響巨大。對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備的主要維護(hù)在于系統(tǒng)中的地球站。地球站也叫上行站，是衛(wèi)星通信的重要環(huán)節(jié)，其主要任務(wù)向衛(wèi)星發(fā)送信號(hào)和接收衛(wèi)星發(fā)回的信號(hào)。地球站的核心設(shè)備是大功率發(fā)射機(jī)，是衛(wèi)星信號(hào)傳輸和發(fā)射設(shè)備，保障其運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，是整個(gè)工作的中心。高功放就是一種高頻、高壓、高能量設(shè)備，自身散熱大，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，并使其處于良好的運(yùn)行環(huán)境，才能確保其運(yùn)行穩(wěn)定可靠，并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。另外一些衛(wèi)星通信設(shè)備，如電力互投柜、服務(wù)器、交換機(jī)和其它輔助設(shè)備，種類多，性能差異大，因而對(duì)機(jī)房環(huán)境要求格外嚴(yán)格，不僅要嚴(yán)格遵守衛(wèi)星通信機(jī)房選址要求，還要對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格控制，以便保障設(shè)備運(yùn)行可靠穩(wěn)定。
2 衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行的影響因素
2.1 溫度對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備可靠性的影響
所有通信設(shè)備根據(jù)自身特性都有其適合的運(yùn)行溫度，溫度也是我們最常用的一種衡量環(huán)境的參數(shù)。由于衛(wèi)星通信設(shè)備的多樣性，各個(gè)設(shè)備最佳運(yùn)行溫度不一樣，取其都適合的溫度，所以對(duì)機(jī)房溫度要求比較高。設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度較高時(shí)容易造成設(shè)備散熱緩慢，部件老化加快，從而造成設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷變大，性能降低，影響電路的運(yùn)行，造成元器件的不穩(wěn)定或者損壞。
2.2 濕度對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備可靠性的影響
濕度是設(shè)備運(yùn)行的又一個(gè)基本指標(biāo)，也是衡量衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的重要參數(shù)。設(shè)備運(yùn)行于高濕度環(huán)境，空氣中水汽大，容易造成設(shè)備金屬部件銹蝕，降低電路板和線纜的絕緣性，出現(xiàn)結(jié)露等現(xiàn)象時(shí)還會(huì)造成設(shè)備打火或電路短路等。設(shè)備運(yùn)行于低濕度環(huán)境，空氣中水汽小，容易產(chǎn)生塵土，從而形成靜電浮塵，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電路短路。
2.3 氣壓對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備可靠性的影響
氣壓同樣對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行有很大影響。例如機(jī)房中的主要設(shè)備為高功率發(fā)射機(jī)（高功放），其設(shè)計(jì)本身自帶風(fēng)機(jī)冷卻。但機(jī)房由于潔凈度以及其他的要求，機(jī)房設(shè)計(jì)通常處于密封的狀態(tài)下，同時(shí)自帶新風(fēng)系統(tǒng)為室內(nèi)更換空氣，保障室內(nèi)有新鮮空氣進(jìn)入。經(jīng)濟(jì)成本設(shè)計(jì)，采用小功率空調(diào)又不能完全實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度改善，所以高功放出口熱風(fēng)通過排風(fēng)管道直接排到室外，這就形成了室內(nèi)外的空氣流動(dòng)。新風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)和高功放的出風(fēng)要處于一個(gè)相對(duì)平衡狀態(tài)，才能維持通信設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定，保障高功放的可靠運(yùn)行，這時(shí)氣壓的數(shù)據(jù)值便十分重要了。
3 維持衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行可靠性
3.1 對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備的溫度控制
衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度的高低與恒定，會(huì)影響衛(wèi)星設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和設(shè)備的使用壽命。就目前來說，安裝空調(diào)是一種效果好且普遍的環(huán)境調(diào)節(jié)方法。而具體的溫度值控制，是隨著季節(jié)變更、晝夜交替而改變的。通常在監(jiān)控衛(wèi)星通信設(shè)備的溫度時(shí)，使用溫度傳感器測(cè)量敏感元件表面的溫度。影響溫度變化最重要的因素是空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)，外部環(huán)境對(duì)室內(nèi)溫度影響不明顯。衛(wèi)星通信機(jī)房的應(yīng)該加強(qiáng)空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控和調(diào)節(jié)，保障室內(nèi)溫度正常穩(wěn)定。另外，室內(nèi)空調(diào)的溫度設(shè)置很重要，一般設(shè)定一個(gè)適當(dāng)值，并使處于自動(dòng)模式，便于自動(dòng)調(diào)節(jié)冷熱， 保持良好環(huán)境，利于室內(nèi)設(shè)備運(yùn)行。
3.2 對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備的濕度控制
保持機(jī)房適當(dāng)?shù)臐穸确浅Ｖ匾?，通常采用在機(jī)房?jī)?nèi)部增加加濕器或抽濕機(jī)的方法來實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信機(jī)房的相對(duì)濕度保持標(biāo)準(zhǔn)恒定。在保持衛(wèi)星通信設(shè)備的濕度控制的同時(shí)，也要重視機(jī)房潔凈度的維持，否則保持機(jī)房適當(dāng)濕度的功效便會(huì)大打折扣。這是由于機(jī)房中的灰塵太多，容易在通信設(shè)備內(nèi)部電路板上積蓄，電路板上積蓄灰塵容易降低電子元器件的絕緣性，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)形成靜電浮塵，造成器件擊穿或電路短路。保持機(jī)房潔凈度的常見做法便是密封機(jī)房，并安排工作人員定期維護(hù)。濕度受室外氣候影響巨大，這是由于小室為半內(nèi)循環(huán)模式，既有一部分空氣通過外部新風(fēng)系統(tǒng)提供，另一部分自我循環(huán)。機(jī)房?jī)?nèi)部需設(shè)置濕度調(diào)節(jié)裝置，保持室內(nèi)濕度恒定，減小室外影響，保障設(shè)備正常運(yùn)行。另外，濕度作為衛(wèi)星機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要參數(shù)，需要設(shè)置告警門限。這個(gè)需要根據(jù)機(jī)房地理位置調(diào)節(jié)，最好經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間觀察記錄和總結(jié)分析，得到本地機(jī)房運(yùn)行環(huán)境的平均值，根據(jù)這個(gè)平均值和設(shè)備環(huán)境來設(shè)置告警門限，并且在惡劣天氣時(shí)要加強(qiáng)溫濕度監(jiān)控，適當(dāng)手動(dòng)調(diào)節(jié)門限，協(xié)調(diào)告警。
3.3 對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備的氣壓控制
氣壓在衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行環(huán)境中也有一定要求。氣壓的高低直接反應(yīng)衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的正負(fù)壓狀態(tài)。氣壓作用于設(shè)備風(fēng)冷效率的高低，散熱能力的大小，間接影響著設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和使用壽命。在控制衛(wèi)星通信設(shè)備的氣壓時(shí)，通常使用氣壓傳感器測(cè)量氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)。氣壓無時(shí)無刻不在變化，對(duì)于衛(wèi)星通信設(shè)備來說，掌握每天的氣壓變化和全年的氣壓變化有利于調(diào)節(jié)室內(nèi)遜風(fēng)量和改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境。不然，室內(nèi)空氣流量少、氣壓低或環(huán)境溫度過高都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障報(bào)警。這就要求保障環(huán)境溫濕度的同時(shí)，空氣的流通量也就是室內(nèi)氣壓也要有一定要求。
4. 結(jié)語
衛(wèi)星通信設(shè)備的可靠性分析主要是針對(duì)環(huán)境因素。本文主要分析溫度、濕度和氣壓因素對(duì)衛(wèi)星通信設(shè)備可靠性的影響以及增強(qiáng)設(shè)備可靠性的措施。但除了溫度、濕度和氣壓的監(jiān)測(cè)外，還可以擴(kuò)展到對(duì)所有輔助設(shè)備的監(jiān)測(cè)，這需要建立衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理系統(tǒng)，來維持衛(wèi)星通信設(shè)備的正常運(yùn)行，提高可靠性。
參考文獻(xiàn)
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1計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性簡(jiǎn)介
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性是指計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)在實(shí)際連續(xù)運(yùn)行工作中完成用戶的正常通信需求的能力。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的可靠性是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)規(guī)定功能的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)和前提。但在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，意外情況屢見不鮮，故障和擁塞等問題頻繁出現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)承載的信息量超過了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的“荷載”能力時(shí)即會(huì)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象。故障是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)運(yùn)行性能的出現(xiàn)問題，根據(jù)發(fā)生頻率的高低可以分為偶然故障和異常故障。偶然故障是在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)生的隨機(jī)性網(wǎng)絡(luò)性能下降的情況，發(fā)生頻率較低，影響力較??；異常故障特指因人為因素或自然因素的影響導(dǎo)致計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的異?，F(xiàn)象，異常故障影響面較大。需要對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的可靠性進(jìn)行深入研究，確保為用戶提供各種計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的規(guī)定功能服務(wù)，滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的可靠性設(shè)計(jì)在對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)概括的基礎(chǔ)上，對(duì)可靠性設(shè)計(jì)體系進(jìn)行條理化、系統(tǒng)化、科學(xué)化的歸納，形成了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則，主要有：（1）充分利用采用冗余技術(shù)，通過設(shè)置冗余設(shè)備的方式防備某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，保證備份設(shè)備無縫接替故障機(jī)的任務(wù)；（2）采用適應(yīng)主干網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展的一些超前設(shè)備，防止由于技術(shù)的落后性導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障，同時(shí)又要保證網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí)；（3）統(tǒng)籌計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的壽命周期費(fèi)用，達(dá)到最佳的使用性價(jià)比；（4）設(shè)計(jì)中選擇質(zhì)量?jī)?yōu)秀、有良好聲譽(yù)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
2計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性的影響因素
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)是開放式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其組成部分個(gè)體特征差異較大，整個(gè)系統(tǒng)十分復(fù)雜，從而導(dǎo)致影響計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性的影響因素不勝枚舉。從計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)自身角度出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響因素可以分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素主要包括溫度、濕度、灰塵、人為因素、地震、冰雪等，其中溫度、濕度、灰塵屬于可控因素，人為因素、地震、冰雪屬于不可控因素。內(nèi)部因素包括通信設(shè)備自身的可靠性、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)的合理性、網(wǎng)絡(luò)的后期維護(hù)管理等。網(wǎng)絡(luò)的后期維護(hù)管理的有效性是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性的直接影響因素。在具體實(shí)施環(huán)節(jié)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)置、“容錯(cuò)”和“避錯(cuò)”措施的運(yùn)用、網(wǎng)絡(luò)維修管理的頻率和水平等均對(duì)提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的可靠性有直接影響作用。另外，新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的可靠性的影響也不可忽略。新技術(shù)的應(yīng)用是把雙刃劍，一方面提高了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)的可靠度，例如，智能化技術(shù)在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，排除故障，大大提高了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的可靠性；另一方面，新技術(shù)的應(yīng)用匯導(dǎo)致設(shè)備和系統(tǒng)復(fù)雜度的提高，通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，故障出現(xiàn)的位置增多，給網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理、故障排查等均帶來了較大的困難。影響計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性的因素紛繁復(fù)雜，各影響因素之間關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性是一項(xiàng)涉及面很廣、難度較大的系統(tǒng)工程。
3計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性設(shè)計(jì)方案
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性設(shè)計(jì)方案主要采用層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思想，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型包括接入層、分布層和核心層3個(gè)層次，3個(gè)層次的功能相對(duì)獨(dú)立的。層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加清晰明了，降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)分解為子網(wǎng)，限制計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的復(fù)雜性隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的增加而增加。接入層是主要是將用戶接入計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，分布層連接核心層和接入層之間，并且是接入層工作組之間相互連接的通道，核心層是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的主干，保證網(wǎng)絡(luò)的高速運(yùn)行。用戶根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用條件，通過接入層不同集線器和交換機(jī)接通計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)；分布層通過過濾、優(yōu)先級(jí)和業(yè)務(wù)排隊(duì) 等方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源的分配；核心層主要以路由器或者三層交換機(jī)為主要設(shè)備，為用戶提供高速度、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)通道服務(wù)，核心層性能的高低直接影響計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)速率的高低，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)通信高可靠性的保證，因此核心層的設(shè)計(jì)需要定位準(zhǔn)確，保持較高水平的同時(shí)要求便于升級(jí)，方便后期計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的管理與控制。
4結(jié)語
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的可靠性直接影響著人們的實(shí)際生活，需要綜合分析計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)運(yùn)行過程中內(nèi)外部因素對(duì)其可靠性的影響，從而優(yōu)化計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性的設(shè)計(jì)方案，為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。
作者:于英元 單位:丹東邊防支隊(duì)
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