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篇1
电力通信是保障电网安全生产、优质运行的重要支撑，电力通信网建设水平关系到电网坚强智能。在智能电网和能源互联网“两化融合”大力推进的形势下，电力通信作为推动电力企业集约化经营与精细化管理的重要基础，迎来新的机遇和挑战。电力系统信息化、数字化、自动化、互动化建设，将实现在发电、输电、变电、配电、用电和调度等各个环节的数据采集数字化、生产过程自动化、业务处理互动化、经营管理信息化、战略决策科学化，开创电力智能化新时代。
1、电力系统通信标准现状
我国电力通信技术标准体系起步于20世纪90年代左右，是随着电力企业的整顿、安全文明生产达标、创一流活动的开展而进行，特别是在创一流的时候对通信等技术标准有了一个明确的要求，从此电力通信的技术标准逐渐在电力企业当中逐步推广实施，在电力通信技术的发展中发挥着至关重要的作用。相关技术标准也从较为单一的通信电缆和电力线载波通信技术标准到包含光纤、数字微波、卫星等多种通信手段并用，从局部点线通信方式到覆盖全国的干线通信网和以程控交换为主的全国电话网、移动电话网、数字数据网相关标准。
2电力通信标准体系方案研究
2.1设计目标
紧密结合电力行业和通信技术发展趋势，建立电力通信技术标准体系框架和顶层设计，适时组建相关标委会或工作组，为电力行业通信领域发展提供技术支持；依据电网发展方向和工作重点，持续推进重点领域和重点标准突破，提高标准水平；通过政策引导和市场推动加强标准宣贯，为电力通信领域发展提供标准化技术支撑。
2.2设计要求
电力通信标准体系应服务于电力行业发展需求、突出电力行业特色，除了具有标准体系的继承性、完整性、先进性、可操作性等基本要求外，还需考虑以下要求：（1）覆盖广泛。电力通信标准体系构建是一个综合化的过程，覆盖电力通信全过程，需要满足电力行业各专业的通信需求，这是由电力通信服务于电力生产的本质所决定的。此外，电力通信网络自身的网络规划、建设、运维与管理等工作也是电力通信标准体系中的重要组成部分。因此电力通信标准体系需要兼顾各环节、各类业务类型的需求，形成最佳的体系方案，使每个环节、每类业务的需求都能够在标准体系中得到充分体现。（2）协调推进。电力通信标准体系虽然涉及领域广泛，但作为体系而言，其功能更强调并反映出整体性。电力通信标准体系内各个具体通信标准的功能是相互协调、衔接的，不协调之处应及时调整，以利于功能互补，形成合力，共同推进电力通信领域乃至电力行业的全面发展。
2.3设计特征
电力通信标准体系旨在加强科学管理、提高规划效率、促进通信网安全稳定、推进电力通信领域标准化工作，需具备以下特征：（1）充分考虑国行标体系要求，与现有的电力标准体系和信息通信标准体系具有良好的集成性。已有的通信标准分散于其他标准体系的不同分支中，该标准体系能够与其他的标准体系进行匹配，便于标准的管理与应用。（2）根据电力通信业务流程进行分类，便于电力通信专业理解和使用。各个标准子系统有利于在本专业内实行有序化管理，利于各企业采用标准来规范各区域电力通信网络的规划建设、运维管理，有利于网络资源的合理有效配置以及规范化操作，从而减少重复性、不必要的技术浪费，从整体上提高电力通信网络的建设运维水平。（3）借鉴国际通信标准研究成果，重点开展电力通信需求研究。电力通信标准体系中的通用技术标准将引用国际通信标准组织的研究成果，重点开展电力通信网络规划、建设、运行中的技术研究，进一步降低技术风险，突出重点方向。
3、标准体系发展方向
3.1实时可靠
特高压、大电网的建设，对驾驭大电网安全、稳定、经济运行的能力提出了更高的要求，“电网运行分析在线化、动态化、全过程化，电网调度智能化，电网运行管理精益化，主备调运行一体化”，需要电力通信网提供更可靠、更优质的服务。
3.2灵活泛在
（1）在能源开发方式变革方面。未来电力系统的一次能源将转变为以风能、太阳能等可再生能源为主的能源开发方式，家庭、楼宇、工厂中的分布式可再生能源成为重要的能源供给方式。能源开发方式的变革，对电网的可再生能源消纳能力提出了更高要求，覆盖更广泛的通信网络、面向复杂负荷预测的分析能力，是支持能源开发方式变革的必不可少信息通信环节。（2）在能源配置方式变革方面。未来电力系统的生产方式，从发、用分开的长距离电能配置方式，转变为电能大规模输送和就地平衡相结合的电能配置模式，电网调度将向配用电侧延伸，为用户侧电源及就地消纳提供管控支持。能源配置方式的变革要求电网信息通信需要完善用户侧的接入与终端间信息交互能力，加强通信的实时性，在电网全面数据采集、分析的支持下，实现基于数据驱动的更加精确的电网调度新模式。（3）在能源消费变革方面。未来电力系统将彻底改变电网电能转售的盈利模式，电网成为开放的能源配置和交易平台，丰富多彩的能源交易业务在该平台上得以实现。电网信息通信需要对未来更加广泛、实时的双向电能计量提供支持，同时，必须依托电网信息能力，构建能源交易平台，为能源交易各参与方提供开放、公平的交易环境，在此基础上，海量的用电、交易数据将成为电网宝贵的资产，对数据的挖掘、分析和利用，将成为营销场景中的最重要的业务，形成不可估量的价值。
结语
篇2
一、背景
为规范运行，加强沟通协调，充分挖掘现有设备保障能力，民航空管各级部门纷纷建立了适于本地的设备运行信息管理系统或设备运行电子值班系统。民航局空管局也建设了设备运行监控电子值班系统和设备集中监控系统。这些系统的建立有力地提升了各地的运行保障能力和上下级间的协调工作能力。
但对各系统数据信息进行分析和交互的过程中，我们可发现了存在以下不足：
1、空管设备分类标准不完善。现有的设备分类通常参考民航局的电信人员执照管理规定中执照所对应设备的分类标准，且分类比较粗，只能初步定为到设备，不能定位到部件、模块、元器件。
2、空管设备故障分类分级不健全。空管设备故障的分类分级标准采用民航局空管局于2008年下发的《空管设备故障分类等级标准（试行）》（以下简称《故障分类标准》），但随着空管设备种类不断增加，分类需要补充完善。原有的故障分类标准中故障分类只定义到设备级，随着故障分析的深入，需要故障能定位到部件、板件甚至元件。
3、故障信息描述指标不完善。在《故障分类标准》中规定了故障信息数据的组成包括设备系统种类、设备配置属性、设备故障技术分类、设备故障影响评估分级、设备故障部件属性和其它相关属性等信息段。但对于故障信息描述，这些属性信息不够全面、规范，增加了建立数据分析模型的难度，不利于深入挖掘利用设备故障数据，总结维护维修经验，形成科学全面的运行态势分析报告。
4、无线电干扰分类分级规范仍为空白。目前电磁环境日益复杂，无线电干扰对民航设备正常工作的影响也日益加大，但至今空管系统没有对无线电干扰分类分级的定义与标准。
5、设备停机数据分类无标准。大量的停机数据如果没有统一的规范，既不利于用户单位查阅，也不利于设备运保单位对设备的维护状态的统计分析。
上述是由于缺乏统一的设备运行数据分类规范，各个系统往往基于本地，甚至本单位的业务工作设计开发，数据分类不全，方法各种各样。“十二五”期间，民航空管系统将开展全国范围的设备运维系统建设工作，并对集中监控系统进行升级，这些系统建设后，各地运行数据的互联互通、上传下达、统计分析将成为进一步提升设备运行保障能力的关键；而使用统一规范的设备运行数据分类标准，是保证各地方各系统顺畅互联和有效统计分析的必备条件。因此，建立空管设备运行数据分类规范势在必行，且应尽早实施。
二、空管设备运行数据规范化研究内容
空管设备运行数据化规范的研究应至少包括设备分类规范、故障分类分级规范、无线电干扰分类分级规范、设备停机维护数据分类规范等内容。
1、设备分类规范。将目前空管设备进行分类，同时建立统一规范的设备模型，给出设备模块级、板件级分类规范，即同厂家同型号的设备其模块级组件，以及组成模块的板件信息规范化。
2、故障分类分级。依托设备分类，实现将故障信息定位至板件级或元件级，细化故障分类，便于分类统计和分析总结。
3、备件和元器件的分类。建立与设备相关又独立的备件、元器件分类规范。便于备件的规范管理。
4、无线电干扰分类分级。根据干扰发生地、干扰程度、干扰特征、干扰对管制运行产生的影响等判断标准对干扰信息进行归类描述。
5、设备运行基础信息统计规范。包括设备台站名称、设备位置、设备用途、故障分类、故障分级等设备运行基础信息，规范基础信息包括的内容和格式，制定统一的命名规则。
6、设备停机维护数据分类规范。对于大中型空管单位，每天有许多设备停机维护在实施，需合理规范停机信息，准确停机信息。
7、建立接口标准，定义各业务系统间数据交换格式与基础数据规范。
三、空管设备运行数据规范化研究举例
以空管设备分类为例说明空管设备运行数据规范化研究的内容。空管设备可以采取以下分类方案：（表1）
设备分类需说明的事项：
1、空管设备根据设备提供的功能不同来分类，共分为“通信、导航、监视、辅助、信息、其它”6大类。
2、“通信类”设备包括各种地地、地空通信设备、语音及数据信息的传输和交换设备、语音及数据信息的记录设备。根据设备的功能不同又分为：甚高频地空通信系统、高频地空通信系统、地空数据链系统（上述3类设备实现地空的信息交互）、语音通信交换系统、自动转报系统（上述2类设备实现信息的交换）、地面通信系统、卫星通信系统（上述2类设备实现信息的传输）、记录系统（此类设备实现信息的记录）。
“导航类”设备包括各种为飞行器提供导航定位信息的地面设备。根据设备的功能及技术不同分为全向信标、测距设备、无方向性信标、指点信标、航向信标、下滑信标、卫星导航地面设备。
“监视类”设备包括各种飞行目标探测、飞行计划处理和综合监视信息显示系统。根据设备的功能及技术不同分为自动化系统、一次雷达、二次雷达、场面监视雷达系统、自动相关监视、多点相关定位系统。
“辅助类”设备包括各种动力、时钟、防雷等辅助设备。根据设备的功能不同分为不间断电源系统、油机、配电设施、时钟系统、防雷设施。
“信息类”设备包括各种为提高空中交通管制工作质量和工作效率而研制开发的，直接面向管制部门的，为安全生产服务的，未包括在上述通信类、导航类、监视类、辅助类中的信息辅助系统。根据设备的功能不同分为塔台辅助信息、区管辅助信息、飞行计划处理、流量管理、协同决策系统。
“其它类”设备指各种不包含在上述分类、但保障部门为方便管理而录入的设备。根据设备的功能不同分为电子值班系统、集中监控系统、杂项。
3、“通信、导航、监视”类设备为局方要求须申请开放备案的主体空管设备。
4、“信息类设”备包含FIPS、TOMS、CDM、流量管理、SIPDS（第四网）等管制信息应用系统，这类设备在现实应用中地位越来越重要，但不须向局方申请开放备案，故将信息设备作为独立一类与通信、导航、监视并行的分类。
5、“其它类”设备主要是不纳入设备信息通报要求的非安全生产、但属于技术保障部门维护的系统设备。
篇3
2ARL定位机制
2?1定位机制概述为解决基于距离矢量路由的定位方法所面临的女巫攻击和虫洞攻击问题,本文提出了ARL安全定位机制,该机制主要包括以下3个步骤:步骤1.利用经过认证的位置信息估算信标节点之间的最小跳数,以及平均每跳的距离.步骤2.检测网络中的女巫及虫洞攻击节点.步骤3.估算未知节点的位置坐标.在步骤1中,为了防范女巫攻击引入密码和身份认证机制,对位置信息的安全性提供保障.在步骤2中,对虫洞攻击进行检测,从而使步骤3中估算出的定位结果更加准确.ARL定位方法的实施对网络环境进行以下的假设:每个节点都有唯一的ID号;合法的信标节点共享一个密钥K;每个合法信标节点的ID号所对应的哈希值H(ID)对网络中所有节点是公开的.该定位方法的功能框架如图2所示.由此可以看出ARL定位算法在基于距离矢量路由原理的定位方法中引进了有效的安全机制,从而通过由合法到可靠逐级深入的方式,筛选出值得信任的位置信息用
2?2ARL定位算法1)估算节点的平均每跳距离.以无线传感器网络中的信标节点i为例,节点i将消息{IDi(xi,yi)hop-countts}K进行广播,其中IDi表示节点i的ID号,(xi,yi)表示节点i的二维坐标,hop-count表示该消息经过的节点跳数(初始值为0),ts表示该消息发出的时刻,{}K表示将括号内的信息用密钥K进行加密.收到此消息信息包的所有节点将跳数值加1,并将自身ID写入信息包,然后继续转发该消息.由于信标节点的坐标信息被加密,因此在转发过程中未知节点无法随意篡改坐标信息,直到被合法的信标节点接收,并用密钥K解密后才能获得信标节点的坐标信息.信标节点按照下式估算节点间的平均跳距式中:ci表示信标节点i与其他信标节点之间的平均跳距;hi表示信标节点i到其他信标节点的跳数;(xi,yi)表示信标节点i的二维坐标;(xj,yj)表示能与i建立通信的信标节点的二维坐标.2)获得位置信息并验证信息的可靠性.以信标节点p和未知节点q为例,当p得到平均跳距后,向周围节点广播信息:{IDp(xp,yp)cptsH(IDp(xp,yp)cpH(IDp)ts)}.其中IDp表示信标节点p的ID号,(xp,yp)表示信标节点p的坐标,cp表示信标节点p与周围信标节点之间的平均跳距,H()表示对括号内的信息进行哈希运算,ts为已将哈希运算时间预留出来的消息发出时间.未知节点q接收到此信息后首先验证信息的可靠性.由于未知节点q事先知道H(IDp),结合接收到的信息可计算H(IDp(xp,yp)cpH(IDp)ts)并与信息包中的哈希值进行比较.如果一致,则说明收到的信标位置及平均跳距信息是可信的.未知节点q则根据前面步骤中得到的与信标节点p之间的跳数,按照下面公式估算出它们之间的距离L=cq?hqp(2)式中:cq表示未知节点q接收到的平均跳距;hqp表示它与信标节点p之间的最小跳数.如果不一致,则将信息包抛弃,并将发出该消息的节点判定为女巫攻击节点发出警报.以上措施可以有效抵御女巫攻击,并且不给节点带来过多的计算负担.本文采用了运算快速的哈希函数代替运算缓慢的公钥加密来完成对于位置信息的认证,既节省了节点储存密钥的空间,也降低了信息认证过程中的计算代价.另外ARL还能够检测出虫洞攻击节点.本文按照是否隐藏自身身份,将虫洞攻击节点分为以下两类:i)对于不隐藏自身的存在,正常收发消息,只是通过私有通信信道得到更少跳数的虫洞攻击节点,可以通过节点间距离来进行判断.由于虫洞攻击节点的本质是拉长串谋节点之间的距离,以此在同样的信标节点之间获得更少的跳数,因此攻击节点之间的距离一定大于普通传感器节点之间的通信距离.将前一阶段中得到的平均跳距c与节点的通信半径R进行比较,如果c>R,则说明存在虫洞攻击.在发现存在虫洞攻击后,用式(3)计算每个节点之间的距离并与节点通信半径R进行比较,从而确定路径中究竟哪两个节点为攻击节点并进行隔离.d=v?Δt(3)式中:d为节点间信号传输的实际距离;v为信号在空气中的传播速度;Δt为信号在空中传播的时间.ii)对于隐藏自身存在,不将自身信息写入路由的虫洞攻击节点.本文利用全路径检测方法,即每个节点在收到路由中前一个节点发来的消息后都检查该节点是否将自身信息写入消息中,如果没有如实登记,则认为前一节点为虫洞攻击节点并发出警报.3)通过前面步骤,未知节点得到周边信标节点的坐标及与它们之间的距离,然后利用极大似然估计法[11]来计算自身的坐标.假设未知节点U(x,y)周围的信标节点个数为n,坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),与该未知节点之间的距离分别为d1,d2,…,dn,则根据以下公式建立方程组3结果验证本文提出的ARL定位算法的性能通过仿真进行验证.实验环境如下:在一个600m×400m的矩形区域中随机部署100个传感器节点作为未知节点,节点的通信半径设为100m.为了验证ARL在不安全环境中用于无线传感器节点定位的效果,需要将其与普通的基于距离矢量路由的定位方法DV-Hop进行比较.平均定位误差的计算方法如下式中:(xi,yi)表示未知节点i的定位坐标;(xi′,yi′)表示未知节点i的真实坐标;R表示定位节点的通信半径;N表示未知节点的个数.在矩形区域中随机部署30个信标节点及10个攻击节点.将此实验重复10次,计算100个未知节点的平均定位误差,实验结果见图3,可以看出,ARL定位方法与DV-Hop定位方法相比有效降低了平均定位误差,且稳定保持在0?2~0?4之间.为了进一步了解ARL定位方法的性能,在实验中还分别检测了节点平均定位误差与信标节点个数及半径之间的关系.
3结语
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1 概述
面对分布各地的核心枢纽机房电源室改为无人值守的实际情况，单纯依靠传统的人工轮巡维护方式已经无法满足高质量维护的需求。通过动力环境监控系统可以及时发现故障，提示维护人员采取必要的措施解决问题，大大提高了维护质量，成为动力维护一种必要而且有效的手段。
针对铁通网络维护集中化工作要求和目前监控手段落后的实际情况，要实现对地市核心通信枢纽机房的动力环境参数进行监控，以实现地市网管由7×24h值守向5×8h值守转变，因此，需要新建枢纽机房集中化动力设备及环境参数的集中监控系统，对各地市的电源引入、电源设备、各机房温湿度环境、各机房配电柜引入、空调、蓄电池组等设备的各种参数进行实时监测，记录和分析相关数据，从而保证网络的安全稳定运行，达到落实质量战略，提升管理水平，促进网络质量提高，支撑网络运行良好的目的。
2 系统组成与范围
一般一个地区建设一个三级网络结构（监控单元SU，区域监控中心SS，地区监控中心SC），河北铁通全省11个地市分公司，共计57个核心枢纽机房需要纳入集中监控系统。监控系统由以下3部分组成如图1所示。
1）接入层部分：每处枢纽楼作为一个或几个监控点，包括实现采样、采集、预处理及接入的设备或器件（包括智能设备接入、非智能设备采集、环境量采集、图像等）。
2）传输层部分：机房（SU）与监控中心（SC或SS）之间的监控系统传输网络必须与业务网络分离，形成独立的监控传输网络。传输网络可灵活采用采用既有IP传输（MPLS VPN）。
3）业务层部分：省中心采用本地网SC，包括监控所需的软硬件，地市监控终端（PC），系统与省监控管理中心（PSC）平台的接口。监控系统内部以及监控系统与监控对象、与其他系统之间接口的定义（A接口、B接口、C接口、D接口）遵循YD/T 1363-2005.1要求。
每个枢纽楼定义为1个或几个监控单元（SU），安装1套或几套采集接入设备和若干传感器、变送器、采集器、f议转换器等，用以实现对电源、空调、环境量等监控对象的数据采集，并向监控对象发出控制命令；1台传输接入设备，用以将采集到的数据通过传输网络上传到监控中心（SC或SS），并接收监控中心发出的命令，传给采集接入设备。在实际应用中，也可将采集接入功能集成于传输接入设备中，或将传输上联功能集成于采集接入设备上。
电源机房要监控全部动力环境参数，电池室、总配室可只监控环境参数，其他机房监控直流电源参数和环境参数。提供GSM短信发送设备，由系统根据告警级别、内容进行自动短信发送。
3 系统性能要求
基站内所有监控系统硬件应能满足下列工作环境要求：工作温度：-10℃～+50℃；相对湿度：0%～95%RH（+20℃）；海拔高度：≤2 000m。
系统遥测精度要求为：直流电压测量相对误差应≤0.5%，蓄电池2V单体电压测量绝对误差应≤5mV，12V单体电池电压测量绝对误差应≤20mV，其他电量测量相对误差应≤2%；非电量测量相对误差应≤5%，其中当被测温度≤20℃时，温度测量绝对误差应≤1℃。
监控系统硬件可靠性指标MTBF应不低于100 000h，MTTR应小于0.5h，整个系统的MTBF应不低于20 000h。
4 告警的处理
处理告警是集中监控的关键环节，处理的快慢直接影响设备安全。当一系列相关联的告警信息同时（或先后）出现时，只显示关键告警信息（父告警，如市电停电），而将其余关联告警信息（子告警，如整流器告警、蓄电池电压低等）进行过滤（不显示或以提示方式显示）；被过滤的告警仍可以被查询、统计，但应作为系统提示性事件处理。当对父告警信息进行确认时，系统能同时对子告警信息进行自动确认；也可选择只确认父告警，或仅对部分子告警进行确认。当父告警恢复后，子告警通常会自动恢复。
根据告警等级和内容设置，当特定告警发生时，系统可自动拨打预设电话（固定电话、手机等均可），播放语音告警信息。支持GSM/CDMA短信告警功能；可按告警等级和内容、按区域及监控局向、按单个特定告警信号等方式配置短信告警；可自定义短信格式、内容；可接收短信回复确认。
此监控项目实现了河北铁通全省枢纽机房动环信息监控集中化，进一步提升河北铁通网络的集中化和专业化管理水平，释放的人力资源，提高运营效率。
参考文献
[1]中国通信标准化协会.YD/T 1622-2007通信局（站）门禁集中监控系统技术要求[S].北京：中国标准出版社，2007.
[2]中国通信标准化协会.YD/T 1623-2007通信局（站）图像集中监控系统技术要求[S].北京：中国标准出版社，2007.
[3]中国通信标准化协会.YD/T 1051-2010通信局（站）电源系统总技术要求[S].北京：中国标准出版社，2010.
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通信技术属于积累性演进技术。新技术的发展是在原有技术基础上进行补充、完善、改进或与其它现有技术结合,从而获得更完善的功能或更好的性能。因此在通信技术领域,可以产生的创新点非常非常多,IPR数量巨大,且增长速度十分显著。据WIPO数据显示,近些年通信类专利正以每年15%左右的速度高速增长。
与此同时,这种积累性技术演进也使得通信领域的基础性专利或思想性专利具有较宽的权利保护范围,在技术演进过程中具有极强的主导性和控制力。换句话说,在这些基础性专利或思想性专利的技术思想上衍生出的专利技术大都落入其专利保护范围内。而若想寻找可以替代的技术演进路线,就需要重新建立一套技术思想或体系,这意味着必须承受非常昂贵的研发代价,包括资金投入和时间投入。在竞争激烈的通信领域,几乎没有任何一个厂家能够承受因此而导致坐失市场机遇的沉重代价。
通信标准是指在使用有线电、无线电、光或其它电磁系统的通信系统中,对设备制造商、网络运营商、服务提供商和最终用户之间的重复性事物或概念制定一种规范或协议,通过制订、和实施标准,达到统一,以获取最佳秩序和社会效益。标准被认为是一种代表公共利益的公共品,专利制度则是为了保护私有成果的一种制度。
因此,对于通信行业来讲,如果企业能够把自有专利纳入通信标准,就意味着这种专利“私权”搭上了标准这辆“公车”,为企业实现从技术领域提前抢占利润空间提供保障。在标准实施过程中,无论企业自身能够抢占多大市场份额,都可以通过选择在适当时机收取专利费的方式获取高额回报,同时可以在一定程度上起到排挤直接竞争对手、控制市场规模的作用。
2我国通信企业的技术标准和专利现状
(1)2G时代,中国企业几乎没有话语权
在2G时代,蜂窝移动通信领域有两大标准:一个是欧洲通信巨头们主推的GSM标准,另一个是美国高通主推的CDMA标准。当时我国通信设备制造业刚刚处于起步阶段,技术研发力量十分薄弱,基本上没有企业有能力参与相关标准的制定,更不要说将自有专利技术纳入到标准中去。
因此,在2G时代,我国通信企业在知识产权领域一直处于极其被动的地位,在2G标准实施后,市场发展中后期,许多通信设备制造企业,尤其是手机生产企业倒闭或关闭生产线,大多都是专利持有者“大棒”政策产生的恶果。
(2)3G时代,中国企业努力扭转被动局面
在3G时代,中国通信企业的研发实力与2G时代企业自身相比,有了较大提高,但与国外先导性企业的实力相比依然相差甚远。因此,尽管类似于华为、中兴这样已经跻身国际市场的通信设备制造商,参与了由美国高通公司主导的CDMA2000标准及欧洲通信巨头主导的WCDMA标准制定过程,但基于当时中国企业的技术地位和专利积累,想把相关专利技术推入到由国外巨头主导的标准中实非易事。在我国通信企业的积极投入和努力下,我国通信企业开始有一些专利技术纳入到了CDMA2000及WCDMA标准中。如图1所示,根据ETSI披露数据显示,华为在WCDMA标准中的基本专利量约占全部披露量的6.15%,排名第五。
近几年,在工业和信息化部的指导下,在中国通信标准化协会和我国通信企业的共同努力下,我国通信技术研发能力不断增强,研发水平日益提高,与国际通信巨头的差距逐渐缩小,在部分技术领域取得实质性的突破,并将一些关键技术推入到国际标准中。其中,将具有自主知识产权的TD-SCDMA技术推入国际标准成为三大3G主流技术之一,就是各方共同努力的结果。
将TD-SCDMA技术推入国际标准,在一定程度上扭转了我国通信企业在国际通信标准中基本专利持有量非常低的被动局面。在TD-SCDMA关键技术领域,我国通信企业所持有的基本专利数量高达70%～80%,相关专利的所占份额则更高,达90%左右。
(3)4G时代,中国企业地位显著改善
近10年来,我国通信企业及研发机构日渐认识到将自有专利技术纳入通信标准中的战略意义及重要性,于是在许多重要技术领域开展了广泛深入的研究,使研发实力不断增强,专利保护意识日益提高。同时,在诸多关键技术领域通力合作,建立了具有一定研发实力的团队,不断积累寻求突破,产生了大量的技术研发成果,并将这些技术成果通过专利的形式保护起来。
与此同时,国内通信企业和研发机构还通过各种形式积极参与标准的制定,向3GPP、3GPP2、ITU、ETSI等标准组织提交大量的技术提案,力求将相关技术纳入到未来的国际标准中。
研发实力的增强和积极参与标准制定使得我国通信企业的专利发展取得了非常显著的进步。在4G标准中,我国通信企业的专利占有量显著提升。尤其类似于华为、中兴、大唐等具有国际影响力的通信设备企业,已经具备了或基本具备了与国外通信巨头进行专利谈判的资本。
如图2所示,根据ETSI披露的LTE基本专利显示,截至2009年底,共有27家企业在ETSI披露了1864件LTE基本专利,其中我国华为公司的专利披露量高达168件,占全部披露量的9%,在披露企业中披露量排名第四,仅比排名第三的三星公司少2件。当然需要特别指出的是,这些专利是企业认为的基本专利,并非是经过专业评估认定的基本专利。
与此同时,中兴、大唐、北邮也有部分自有专利推入4G标准中,但由于专利战略和策略不同,并未在ETSI进行披露。
3我国通信企业在国际“专利池”的进展和地位
相对于国外企业,我国通信企业在大多数国际标准基础技术或关键技术领域投入研发较晚,实际拥有的底层技术专利或基本专利数量仍然有限,因此,除华为已加入WiMAX的OPA专利池成为许可方外,其它现有国际专利池中很少能看到我国通信企业的身影。但随着我国企业在国际标准中的专利地位日益增强,未来的国际专利池中一定会有更多我国企业的身影。或许有些企业因为自身发展战略或策略的原因,作出不加入专利池的抉择,但是如果想加入,一定会有可以加入的理由。
4我国通信业在标准及专利方面的未来发展前景分析
从目前的发展趋势来看,经过近10年的发展,我国已经储备了大量的通信技术研发人员,同时在许多关键通信技术领域也有了大量的技术积累及专利储备,甚至在部分技术领域拥有自己的原创技术,其中部分技术思想是非常超前的,极有可能在未来的通信标准中被采纳。
与此同时,政府也通过重大专项的方式支持、鼓励具有研发实力的企业和研究院所共同合作,在“新一代宽带无线移动通信”领域大量投入研发,并把提高在未来标准中的专利数量作为重要的考核目标之一。
此外,我国参加国际标准组织中的人数也不断增多,越来越多的人逐步了解标准制定的程序和规则,已经开始有组织、有策略、有针对性地提交技术提案,力求将相关技术纳入到未来的国际标准中。
在这种形式下,我们有理由相信,在未来的国际标准制定中,我国通信企业将逐步缩小与国外通信巨头的技术研发实力差距,将在更多关键技术领域展现我国通信技术研发实力,将在更多的国际标准中纳入具有我国自主知识产权的专利技术。
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为了掌握各区域用电的实时情报，电力线通信的涵盖范围非常广，从最底层的家庭用电到跨越电表至变电站的信息集中器(concentrator)，或是更高的中压层通信都必需完整掌控，因此，更要确保不同电压段的通信质量，以提升系统的稳定性。
因为技术日渐成熟，电力线的通信质量有着飞跃性的增长。随着应用不同，可以分成可远距离传送的窄频PLC(NarrowBandPower line communication)及短距离但高速度的宽带PLC(BroadBandpower line communication)，目前宽带PLC的物理层(PHY rate)传输速度己可达到200M(bps)。因此，智能家庭的应用又再次搬上台面，不仅从室外即可远程操控家中的电器，电费也不再只能依靠每两个月一次的账单，家中所有电器的用电信息可以随时掌控，再者，只要使用家中的插座即可直接上网，透过有线传输让家里通信不再有死角。
可靠的长程通信工具
窄频电力线，是电力线通信发展初期即存在的技术，适合用在较长距离的电力线通信技术。因通信使用500k(Hz)以下频带，较不易受到电力线先天环境的衰减，所以可以传送较长的距离，但也因此传输速率较慢，大多使用在电力监控，图1即为先进读表系统(AMI)的架构图。意大利ENEL电力公司采用一个基于FSK和BPSK调制的窄带PLC系统，建构一个3500万用户的自动电表管理系统即为经典的成功案例。
图2即为自动读表系统的通信环境示意图，台湾的电力系统大多是由变电站提供220v电源至各住户，所以数据集中器适合设置于变电站，再由光纤将各家的用电信息传至管理服务器，所以数字电表的电力信息必需透过图中红色电缆传到变电站的集中器，但此部分电缆建构时大多埋在地底下，难以评估其长度，以及是否连接其他电力设备，因此最适合使用窄频PLC作为解决方案。
如上述，窄频电力线通信虽然并非新一代的技术，但随着通信技术增长，不论是通信速度或是对抗噪声的调变技术都有大幅增长。当下已有许多国家有制定自己的窄频通信规范，例如北美的美国联邦通信委员会FCC(9k-490kHz)，在欧洲，则由1 976年成立于比利时的CENELEC制定其规范(3kHz～148.5kHz)，以及日本电波产业会ARIB(10kHz～450kHz)等等。
近来，许多之前使用在数字通信的调变技术都被拿到电力线通信上使用例如FSK、PSK、展频等等，其中最热门的莫过于使用多载波的OFDM调变技术，主要原因在于其抗信道衰减及噪声干扰的优异表现，也因此，欧洲的G3及PRIME两个窄频电力线解决方案都是采用这个技术。无所不在的高速通信
因为芯片制程技术进步及新调变技术表现优异，PLC通信的速度成功突破瓶颈，2006年，新的HomePlug AV规范使速度达到189M(bps)。自此，PLC通信技术不再被局限只能用于自动控制，而是真正进入高速信息通信的殿堂。
目前，HomePlug联盟正积极制定下一代新的通信标准HomeP AV2，预期传输速率可达，1G(bps)，且支持多重串流的1080p高画质影音、3D影音等等主流应用，预期在今年第3季问世。此外，在智能家庭方面，该组织日前拟定的HomePlug Green PHY(GP)窄频标准已获选为美国家电制造商协会(AHAM)智能电网产品的主要通信协议，使得未来家庭电网的兼容性又大大提升。
目前PLC业界有3个比较大的标准组织，分别是HomePllag、UPA及CEPCA。HomePlug是由HomePlug Power Alliance业界标准组织制定，主要成员是由美国PLC制造业者组成。UPA，全名Universal Powerline Association，是另一个宽带电力线通信标准，由西班牙DS2公司为中心所成立的业界标准组织。CEPCA消费电子电力线通信联盟，Panasonic为主的业界联盟组织，使用Wavelet OFDM调变技术是与前两者最大的不同之处。上述三个宽带电力线规范以市场分布及联盟成员来区别大致可以分成HomePlug(美规)、UPA(欧规)、CEPCA(日规)。
由于当下并没有一个全球通用的业界标准，国际电信联盟(ITU-T)、IEEE便着手于此，希望不久将来宽带PLc可以像Ethernet或WiFi一样有一个通用的标准流通于市面上。
新一代整合界面标准-G.hn
G.hn是由ITU―T制定，并由HomeGrid论坛推动的新标准，目的在于统一PLC及其他所有家用的高速通信规格。G.hn能在短时间内迅速窜起除了可以同时兼容电力线、同轴电缆与电话线之外，在使用同轴电缆作为传输媒介时传输速率更可达到700M(bps)，其通信速度可用在更广泛且热门的应用之中也是业界看好其发展性的重点之一。
电力线通信先天的阻碍
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随着移动通信产业的发展，越来越多的企业参与到国际移动通信标准的制定中，相应的移动通信标准必要专利的持有人也越来也多。到了4G阶段，已经有超过30家企业向ETSI（European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协会）披露其拥有和4G相关的必要标准专利。具有公权性质的标准和具有私权性质的专利在移动通信产业结合得越来越紧密，企业的利益导向使得围绕标准必要专利许可的争论逐渐成为移动通信产业的常态。标准必要专利许可不仅引起了企业的广泛关注，也引起了各国政府的关注。
以美国高通公司（Qualcomm Incorporated）为例，标准必要专利许可是其主要业务之一，大约70%的净利润来自专利许可，其标准必要专利许可模式也备受关注。以高通公司的专利授权模式为主要内容，中国、欧盟和韩国的相关政府部门对高通公司进行了反垄断调查，其中，在2015年中国公布了对高通公司的处罚结果：“高通公司在CDMA、WCDMA、LTE无线通信标准必要专利许可市场和基带芯片市场具有市场支配地位，实施了包括收取不公平的高价专利许可费在内的滥用市场支配地位的行为”。2015年11月，韩国公平贸易委员会也指控高通公司的技术授权方式违反该国反垄断法，并计划对高通进行处罚，并强迫其调整商业行为。在中国的反垄断处罚结束后，高通公司也陆续与中国企业进行专利授权谈判，并且和部分企业签署了专利授权协议。但是由于产业缺乏统一的标准必要专利授权规则，不仅高通公司在许可过程耗费了很多的精力，被许可企业对许可模式和许可条款上也争议很多，这也导致国内终端销售量排名靠前的一些企业还在就专利许可问题与高通公司进行谈判。
由此可见，移动通信产业缺乏统一的标准必要专利许可规则，不仅会出现专利权滥用行为，还会导致专利许可双方的激烈对抗，使双方利益受损。而专利许可双方的对抗实质上仍是对标准必要专利许可规则统一理解的缺乏。
2 标准必要专利许可纠纷分析
2016年6月，由于对标准必要专利许可规则存在分歧，高通公司对魅族公司发起了诉讼，包括向北京知识产权法院“请求法院判决Qualcomm向魅族提供的专利许可条件符合《中华人民共和国反垄断法》的规定和Qualcomm所承担的公平、合理和非歧视的许可义务。同时请求法院判决Qualcomm向魅族提供的专利许可条件，构成Qualcomm与魅族之间针对移动终端中所实施的Qualcomm中国基本专利的专利许可协议的基础。前述Qualcomm中国基本专利包括与3G（WCDMA和CDMA2000）及4G（LTE）无线通信标准相关的专利”；以及向北京和上海知识产权法院分别指控魅族侵犯了Qualcomm覆盖智能手机多种功能和技术的多项专利，包括与3G（WCDMA和CDMA2000）及4G（LTE）无线通信标准相关的专利。
以往和FRAND（Fair， Reasonable and Non-Discriminatory，公平、合理和不带歧视性的条款）原则有关的案件上，通常是被许可人认为专利权人违法FRAND原则，从而向法院发起诉讼，请求法院来判决标准必要专利的持有人在许可时是否违法FRAND原则。而本案中，高通公司则以专利权人作为原告，请求法院来判决高通公司的专利许可条件符合FRAND原则，即希望获得官方证明其专利许可的合法性和合理性，也防止魅族以违反FRAND原则进行反诉。另外一个则是典型的以专利许可为目的的专利侵权诉讼案件，属于欧美公司经常使用的策略，例如，当年美国知名的计算机巨头对不接受其专利许可的企业经常凭借其专利数量和资金的优势，反复对许可对象发起专利诉讼，实力弱小的企业通常会疲于奔命，最终接受对方的许可条件。从诉讼标准可以看出，高通公司和魅族纠纷的根源就在于标准必要专利许可规则，双方由于在许可规则上存在分歧导致不能在专利许可上达成一致。高通公司一方面希望通过司法的方式证明其专利许可规则的合理性，同时也凭借其强大的专利实力迫使对手就范。
FRAND原则是各标准组织对标准必要专利许可的一个要求，就是要求进行公平、合理、非歧视的许可，公平和非歧视在行业没有太多争议，基本上就是专利权人给所有人的许可条件都是基本一致的。但是在合理的判断上产业一直存在很大的争议。高通公司的专利许可协议的主要内容包括：（1）收取专利许可费的基数最低为设备净价的65%；（2）在中国对3G设备（包括3G/4G多模设备）收取5%的许可费，对包括3模LTE-TDD在内的4G设备如不实施CDMA或WCDMA则收取3.5%的许可费；（3）要求许可对象除中国外，在高通公司有专利布局的国家或地区按照设备净价的100%缴纳许可费，在无专利布局的地方按照设备净价的65%缴纳许可费。在此规则下，以魅族为例，魅族2015年的销售量是2500万台，以各种机型的综合平均价格为1000元计算，销售额大约在250亿左右，如果按照高通公司的收费标准，魅族需要支付的专利费在8亿元左右。国内移动终端厂商的毛利润最高一般在5%左右，如果以此为标准，那么魅族在2015年的毛利润为12.5亿。
众所周知，高通公司的主要产品是基带芯片，目前基带芯片价格占整机的10%～20%。高通公司认为他的专利技术对移动通信的发展作出了巨大的贡献，不能简单的以基带芯片的价值来衡量，因此要以整机价格的65%为基础收取专利费。而终端厂商，例如魅族，认为其产品的整体价值不仅是基带芯片等移动通信产品的集合，还包括屏幕、外壳、电池等其它成本较高的部件，这部分价值和高通公司的专利无关，不应也算在收费基数里面。并且部分企业长期以来主要使用MTK等公司研发的基带芯片，对高通公司的芯片依赖程度低，在专利许可中把自己定位为元器件的使用者，对按整机价格比例收费的方式不能接受。
综上可以看出，专利纠纷的根源就是专利许可规则的矛盾，由于没有统一的专利许可规则，各方都会有各自的理解，以及支持自身的理由。但标准必要专利的许可规则问题是否是司法诉讼能够解决的，这也是一个值得探讨的问题。
3 标准必要专利许可规则需要多方参与
专利许可协议中包含了相当多的商业条款和专利收费条款，从根本上来说属于商业协议。从法律依据上来说，通常只有当标准必要专利权人的专利许可存在市场垄断、违反《反垄断法》的情况时，政府部门才会对其进行反垄断调查，要求进行整改等。法院受理的与FRAND相关的案件，也通常是专利权人的专利侵权赔偿和被许可人申诉专利权人滥用专利权为主。例如，被许可人请求法院判决专利权人违法FRAND，法院会给予专利权人既有的专利许可协议，类似于“既然你要别人10块钱，为什么要他20块钱，这样不合理”来进行判决，是请求法院来处理一个公平性的问题。高通公司作为专利权人请求法院说“我这东西要20块钱，有些人接受了，他觉得贵就不给，法院你让他给了吧”，这成了要法院不仅要判定公平性，还要判定专利许可费用是否合理。高通公司相当于把市场难题交给法院，希望能够通过司法行为来解决市场难题。
这种做法显然不利于产业形成规范化的标准必要专利许可规则。在不涉及市场垄断的情况下，许可条款和收费方式等标准必要专利规则属于许可双方的商业行为，更多时候是通过许可双方的协商来确定的，哪怕是强制许可，通常也是由许可双方协商许可条件为主，裁定为辅。因此，在专利许可规则中，政府通常会监督不合理和违法的行为，例如专利权滥用，如果企业之间达成许可协议，则是企业之间的商业行为，而不是官方认定其专利许可条件是合理的。如果专利权人和很多被许可人签署了专利许可协议，但是也不代表其许可协议的条件一定是合理或合法的，如果有企业反映其专利许可条件是不合理或违法的，政府部门也会对专利权人进行调查。
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随着社会技术水平的进步以及人们对生活水准要求的不断提高，目前以铜缆为传输媒介、基于不对称ADSL技术为基础的宽带接入建设方式将不能适应未来安全监控、大文件传输、存储仓库以及高清视频等高速宽带的业务需求。光纤传输技术在提高接入宽带，提升网络的业务能力，增强运营商的核心竞争力将发挥重要的作用。基于以太网技术的EPON技术的出现，将有效缓解目前铜缆被盗严重、铜价格上涨较快以及建设成本过高的不利状况。EPON技术就是将以太网技术和无源光网络技术（PON）结合起来，其最终的目的是用最简单的方式实现一个点到多点拓扑结构的千兆光纤接入网络。本文主要对EPON技术的发展概况、技术优势及其应用前景进行了介绍。
二、EPON技术的发展概况
早在上世纪90年代初期就出现了无源光网络技术，也即PON技术，1996年，国际电信联盟远程通信标准化组织（ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector）完成了对G.982的标准化，从而为对2 Mbit /s 以下接入速率的窄带PON系统的定义迈出了重要的一步。
1998年，国际电信联盟远程通信标准化组织正式通过了“基于无源光网络（PON）的宽带接入网”的建议（G.983.1建议），同时也对基于无源光网络的信元传输协议（APON）系统作了详尽的规范。G.983.1建议主要规定了光网络的要求、网络分层的结构、物理媒质层的要求、会聚层的要求、标称线路的速率、测距的方法和传输性能的要求等。
1999年，国际电信联盟远程通信标准化组织又提出了“APON的ONT管理和控制接口规范”的建议（G.983.2建议），该条建议主要从信息模型和网络管理上对APON系统进行了定义，从而保证不同厂商生产的设备可以实现互相操作。
随着互联网的高速发展，以及用户对网络需求的不断提高，各种新的宽带技术已经成为当前通信领域的研究热点。在此背景下，电气和电子工程师协会（IEEE）为引入EPON技术，在2000年底，成立了EFM工作小组（Ethernet in the First Mile Study Group）。除IEEE成立的工作小组外，还有其他如ITU-T和IETF工作小组也大力提倡EPON技术。
三、EPON技术的工作原理
EPON技术使用了IEEE802.3ah技术标准，同时延用了以太网和TDM的一些特性。从网络层协议上来看，EPON属于L2的协议。对于物理层，技术标准规定采用单纤波分复用技术来实现单纤双向传输，同时又定义了1000 BASE-PX-10U/D和1000 BASE-PX-20U/D两种PON光接口，用以分别支持10km和20km的最大距离传输。在物理编码子层，EPON技术采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1Gbit/ s数据速率。在数据链路层上，EPON技术采用了基于TDM思想的全新控制协议，通过对时间进行分片，然后将不同的时间片制定给不同的ONU设备来使用，从而避免数据传输过程中的冲突问题。EPON技术实现了点对多点的通信方式，同时实现了上行时分汇聚和下行广播分发的无源操作，从而实现单纤双向传输机制。
四、EPON技术的优势
1、较好的兼容性。迄今为止最成功和成熟的局域网技术是以太网技术，而EPON技术基本上与以太网技术是兼容的。随着未来EPON技术标准的制定及其EPON技术的使用，在广域网（WAN）和局域网（LAN）连接时将减少APON在ATM和IP协议间转换的需要。2、低成本，维护简单，容易扩展，易于升级。EPON技术在传输途中不需电源，并且没有电子部件，因此，线路容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的成本相对很小。EPON技术对局端资源占用的比较少，模块化程度高，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高。EPON技术是面向未来的新技术，由于多数EPON技术具有多业务接入功能，故EPON技术也是向全IP网络过渡是一个很好的选择。3、适应性强。无源光网络是纯介质网络，因此，EPON技术可以彻底避免电磁干扰和雷电的影响，能在恶劣的自然条件下使用。4、高宽带，且带宽分配灵活。目前，EPON技术可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，而且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。EPON技术对带宽的分配和保证也有一套完整的体系，它可以通过DiffServ、PQ/WFQ、WRED等来实现对每个用户进行带宽分配，并保证每个用户的QoS功能。
结语：随着电子信息、计算机以及通信等技术的发展，宽带时代的到来是必然的，对宽带的市场需求必定会达到一个更高的制高点。作为极有发展潜力的EPON技术，将会与市场相互促进，同时给用户、通信运营商以及通信设备供应商带来新的机会。
参 考 文 献
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Keywords: exchange swap; CBTC system; MODURBAN; city track traffic
中图分类号：U284.48文献标识码：A
一、城市轨道交通互通互换的需求分析
迄今为止，全国获批轨道交通建设规划的城市已达36个，运营总里程约6000公里，其中17个已开通城市，轨道交通运营里程总计约2100公里。预计到2020年，全国布局轨道交通的城市将达到50个，城市轨道交通线路的网络化和智能化的趋势愈加明显。
1、运营网络化：从目前国内城市轨道交通成网建设来看，若不同线路列车能够实现联通联运，通过同一个控制中心统一调度，增加调度灵活性，体现人性化地铁理念，有利于轨道交通的运营、维护，减少地铁运营成本。
2、车辆资源共享：（1）合理调配线路间现有车辆，提高车辆的利用率。（2）减少车辆配置数，检修车、备用车可统一配备。（3）缩短车辆供货周期，确保新线试运营需要的车辆。（4）减少车辆检修设备的投入，提高设备的利用率。
3、停车场、车辆段的资源共享：（1）车辆架大修、定修资源共享，减少厂房及设备投资。（2）段场合建资源共享，取消部分试车线，将极大减少投资和占用土地。（3）信号设备综合维修基地、培训中心实现资源共享。（4）实现最大范围的备品备件共享，降低人员培训成本。（5）车辆零部件、车载设备实施通用化、标准化，使维修设备的利用率最大化。
4、避免垄断，公平竞争的意义：既有开通运营线路延伸出二期、三期等远期工程，通常受一期信号系统供货商制约性较大，互通互换可以选择多家供货商或多种设备，实现延伸线其他信号供货商提供的CBTC设备与既有线CBTC系统之间兼容，并构成完整统一的CBTC系统。
网络化和互通互换是当前我国城市轨道交通发展面临的重大课题，新建的线路在建设之初，就要考虑到建成后的网络化和互通互换。
二、城市轨道交通互通互换的可实施性分析
轨道交通包括了地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车等多种制式，这些不同轨道交通制式相互之间相互不能联通。其次不同线路上跑的列车的信号制式不同, 固定闭塞、准移动闭塞或基于感应环线/波道裂缝移动闭塞ATC系统，由于供货商都是各自独立研制的产品，其关键的传输信息代码、设计方法、接口协议等均属保密不开放，不同供货商的系统间无法做到线路间的列车运营互通互换。
基于无线通信的列车控制系统采用当今世界有线通信、无线通信、以太网和局域网的相关标准，这些标准都是公开、公平的，只需对ATC系统安全信息的频率、编码格式、码的含义、传输速率、接口协议等统一到一个标准上，就能实现真正意义上的兼容。基于无线通信的列车控制（CBTC）系统是最易实现的。
通过对城市新建轨道交通工程的信号制式的选择和标准化，并借鉴国外实施互通互换的成功案例,同制式信号CBTC系统能够解决国内城市城市轨道交通互通互换的问题。
三、城市轨道交通互通互换现状：
国内互通互换现状：从信号制式来看，在我国已经开通运营的17个城市约2100公里的城市轨道交通运营线路中，尚无城市实现互通互换的案例。
国外互通互换案例：
1、OURAGAN（法语飓风）3,5,9,10,12号线采用OCTYS(列车互换及综合系统开放控制)CBTC系统在2010年3月开始载客运营。
2、欧洲MODURBAN样板工程：2009年在马德里地铁网络通过测试和验证。
四、OCTYS CBTC系统介绍：
1、OCTYS是在2004年3月由巴黎运输局（RATP）确定的一个CBTC系统 ，OCTYS的目标是在超过15年的时间内，使巴黎地铁3、5、9、10、12的列车控制系统现代化 ，RATP的主要目标为：允许未来的升级例如安装屏蔽门，线路延伸等；更新所有线路的列车控制系统，更新陈旧的信号设备，用新的交通控制中心使操作管理改进 ；减少列车间的间隔长度；提高服务质量和安全性；这就要求百分之百的技术保证来确保互换性。
2、在2004年三月三十号，RATA授予安萨尔多法国，西门子交通系统和Technicatome (Areva)公司3,5,9,10,12号线的总共价值9500万欧元的设备提供合同，这些工作分别为：安萨尔多为3,10,12号线提供区域控制器和系统集成；AREVA 和Siemens TS公司提供车载设备；西门子公司为5,9号线提供ZC和系统集成.合同范围和责任结构如下图：
3、OURAGAN（法语飓风）委员会，作为一个系统大集成商和协调者。安萨尔多作为列车轨旁控制设备的提供商，同时也被分配了系统集成任务。系统集成商安萨尔多有以下责任：
（1）满足客户需求=>在客户和供应商之间确保专业和公平的关系
（2）给其他供货商确定一个明确的CBTC系统= >严谨和清晰的方法
（3）和其他供应商进行现场和实验室的测试=>和他们积极的接触
（4）在每个系统设备和它的环境组成之间建立一个独特的基线来处理他们复杂的关系：通过功能规格书、接口规范书、测试规格书、RAMS分析
（5）指定：开发和测试设备是遵循互换性原则的。
4、这5条线的项目定位于提高性能，并集中体现在现有联锁和CTC基础架构上增加ATP/ATO/ATS解决方案。信号系统是基于CBTC（基于通信的列车控制系统）概念，同时要求不同的供货商之间要有互换性和互操作性。ATC系统是符合MODURBAN欧洲工作组的要求的，安全的硬件和计算机架构是基于ASTS CSD DIVA 平台构建的，该架构提供非常可靠的3取2应用平台/计算机，CBTC ZC 在这些硬件和软件内核里面执行，车载ATC设备 用叫MTORs的安全远程控制单元（VRCU）与外部设备接口（联锁、轨道电路等）。
列车自动控制系统（ATC）在三个主要的位置进行了分散式的装备，在每一列车，控制中心，和轨旁集中站信号设备室。系统是覆盖在现有的信号基础架构（联锁、转辙机、轨道电路）上的。系统主要接口图如下：
五、互通互换在设计方面的初步探讨
互通互换CBTC系统能够满足地铁运营商的预期要求，系统模块化的特点能让运营商更大程度地掌握自己的系统，由不同的厂商组成的小组和业主合作共同制定出技术规范，应由业主指定一家系统供货商为牵头，承担系统集成商的责任，制定功能需求规格书、接口规范书，通过在试验段上的实际运行方式进行验证。
1、互通互换在设计方面的要求：
确保系统持久有效；
可以选择多家供货商或多种可互通互换的设备；
对供货商系统之间的接口进行标准化，而他们各自的技术方案可以是相互独立的；
数据传输系统的功能和技术方案之间是相互独立的；
在子系统层面就产生竞争，更好地控制成本;
参数化设计便于运营及系统升级;
辅助维护一体化的设计；
符合CENELEC 50.126, 50.128 和 50.129 安全标准(SIL 4级)；
遵守基于通信的列控标准（CBTC）性能和功能要(IEEE 1474.1)。
2、互通互换的CBTC的设计解决方案:
（1）结合成熟的获得SIL4级认证的安全技术的概念，使用标准的技术：
通过SIL4级认证的安全计算机；
TCP/IP型通信网络；
基于IEEE 802.11b/g等标准的车地无线通信。
（2）开放的、模块化的结构并具备:
子系统间的互通互换的接口；
标准化的外部接口，能够把合作伙伴提供的信号子系统整合到一起（ATS、联锁、计轴设备、应答器等）。
（3） 通用及参数化的设置以满足每条地铁线路的特点（借助参数化工具通过数据进行设置）。
（4）以下子系统可互通互换:
车载ATC子系统；
地面ATC子系统；
数据传输子系统(DCS)：地-车无线通信、地面传输网；
通过应答器实现的重新定位子系统 ：车载天线及应答器读取器、地面无源应答器；
ATS子系统： 和联锁系统及地面信号设备的接口。
3、设计的系统结构：以下以1,2号线为例探讨同信号制式CBTC的互通互换设计方案，1号线与2号线采用不同供货商的CBTC信号设备。系统参考设计结构如下：
（1）控制中心
1、2号线实现互通互换，两条线的调度需要统一操作，调度大厅大屏显示需满足两条线的显示，同时编制更加完善的时刻表，指引旅客乘车的旅客向导信息需统一考虑。各线信标（包括动态和静态信标）的ID是唯一的。各线车站ID是唯一的，各线设备IP地址唯一，车辆ID必须是唯一的。
（2）ATS子系统
列车的车组号PVID、目的地号DID、时刻表编辑以及车载控制器CC信息的识别等基础数据都需纳入要将各条线路的系统内。
1,2号线统一设计规划，1,2号线每个不同的运行交路和服务必须有唯一的目的地号DID；需要考虑1,2号线互通互换后的运行冲突，能修改时刻表编辑软件；
ATS需根据1,2号线统一配置的CC识别号修改ATS数据配置。
（3）轨旁ATP设备
轨旁区域控制器ZC需要能够识别1,2号线的所有列车，反之1,2号线的列车也要能够识别每条线的ZC。1，2号线ZC和数据存储单元将包含两条线的车载控制器的ID。
（4）车载ATP设备
车辆上固定的线路信息需统一修改。根据2号线车辆的具体参数，如牵引、制动、加速率、减速率、命令响应时间等，并结合1号线车辆的情况综合调整各种参数的取值以进一步修改车载控制器CC软件，并更新加入2号线的线路地图；2号线车辆同样如此。
CC配置的数据能够识别1,2号线所有的ZC，并与之进行信息交换。车载无线通信设备需统一配置标准的接口，使能够接入共享的DCS子系统。
TOD、车辆TMS（列车管理系统）将会包含两条线的所有车站ID。通过CC发送车站ID到TOD，TOD能够显示准确的车站信息。
车辆TMS（列车管理系统）将会包含两条线的所有车站ID。TMS能够基于来自CC的车站ID，传输准确的车站信息至PIS。
车辆PIS（乘客信息显示系统）将会包含两条线所有车站ID。PIS能够基于来自TMS的车站ID，显示准确的车站信息。
1、2号线的车门和车载查询天线TIA的相对位置是相同的。
（5）轨旁联锁设备
涉及轨旁信标的布置、与屏蔽门的接口；信标的布置需综合考虑1,2号线的列车性能参数、信标天线的安装位置等因素，
（6）DCS数据通信子系统
确定了合适的无线通信技术，工业厂商根据共同互通互换技术规范指定信息传送格式，统一规划车载控制器的地址分配，使能够识别1、2号线的列车。
（7）综合调试
考虑互通互换，不同供货商的车载和轨旁设备根据标准接口和协议不可避免的要进行修改，需要在两条线执行CC现场调试，以确认信标读取，车站停车，系统集成测试等。
六、结束语
综上所述，通过使用成熟技术、可靠设备和冗余结构，设计和实施具备互通互换CBTC系统能够满足地铁运营商的需求，信号CBTC系统互通互换的解决方案能够在新线或要改造的线路上方便地使用模块化、紧凑的系统，能够对新旧信号系统临时混合运营进行管理 ，并采购、运营和维修成本优化，使系统易于升级、具备标准化的接口，优化能耗，实现车辆共享及辅助维护一体化，有利于CBTC子系统的技术转让，是现代网络化、智能化城市轨道交通领域的一个重要发展方向。
参考文献
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ZigBee协议栈结构如图1所示。
ZigBee协议物理层和媒体访问控制层采用了IEEE 802.15.4 2003协议规范。物理层无线频段为全球通用的2.4GHz、欧洲适用的868MHz、美国适用的915MHz，使用直接序列扩频技术，提供27个信道，20Kb/s、40Kb/s、250Kb/s三种数据速率用于数据收发。物理层功能包括了激活和休眠射频收发器、信道能量检测、信道接收数据包的链路质量指示、空闲信道评估、收发数据等。
ZigBee的MAC层负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束，确认模式的数据传送和接收，采用载波侦听多址/冲突避免接入方式，数据包的最大长度为127字节，每个数据包均由头字节和16位CRC校验值组成。
网络层为ZigBee协议栈的核心部分，实现节点接入或离开网络、路由查找及传送数据等功能，支持星形、树形、网络三种拓扑结构，网络拓扑结构根据具体的ZigBee应用来选择。节点按功能分为全功能设备(FFD)、简化功能设备(RFD)、协调器(ZcRD)和路由器，协调器与路由器通常也是全功能设备。
ZigBee的应用层包括了应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和制造商制订的应用对象。应用支持子层负责维护绑定表，根据服务和需求在两个绑定实体间传递信息。ZDO负责定义设备节点在网络中的角色，并负责网络设备的发现，决定提供何种应用服务，还负责初始化或响应绑定请求及建立网络设备间安全关系。
ZigBee网络采用多点接入，有使能信标网络或不使能信标网络两种类型。使能信标的网络中，协调器在预定义的时隙周期性发送信标帧用于节点关联、加入网络、同步传送数据。在不使能信标的网络中，协调器也周期性发送信号，但这只用于终端设备并检测协调器的存在，设备要随时准备好进行点对点通信，通过发送数据请求和应答进行通信。
ZigBee支持两种类型的数据格式：KVP关键值对及MSG消息帧。一般KVP帧采用命令响应机制，用于传输一个简单的属性变量值；而MSG帧还没有一个具体格式上的规定，通常用于多信息，复杂信息的传输，其支持二进制数据传输，数据大小受支持的帧大小限制。
在安全方面，ZigBee采用IEEE802.15.4媒体访问控制子层的安全模型，其规范了四个方面的安全服务，即访问控制、数据加密、帧完整性检查及采用顺序更新值防止帧重放。
ZigBee单芯片方案――KM250
EM250是Ember公司推出的ZigBee片上系统，它集成了一个符合IEEE 802.15.4标准的2.4GHz射频收发器和一个功能强大的高速率16位微处理器，支持网络级的调试，系统的软件开发简便。微处理器主频为12MHz，满足作为协调器、全功能设备或简化功能设备的要求。
EM250可以进入三种不同的状态：工作状态、待机状态和深度睡眠状态。在工作状态时可执行程序代码，典型情况电流为8.5mA。在待机状态，处理器不再工作，但允许中断唤醒，器件及射频收发器正常工作。在深度睡眠状态，处理器和射频收发器都不再工作，直至有外部中断或定时中断唤醒，典型情况电流仅为1.5μA。深度睡眠状态不适用于全功能设备，但对于简化功能设备节省耗电而言，则必不可少。
EM250具有4路模路转换，两路可用作数据转换单元的模拟信号捕捉。数字中断可在睡眠或待机状态接收一位的数字数据。其通用同步和异步串行接收器及转发器模块可配置成为通用异步接收器/发送器或串行接口SPI及12C总线接口。
EM250集成的射频收发器支持四种功率工作模式，即爆发模式、高功率模式、正常模式和最小功率模式，可根据设备类型及相邻节点距离，利用功率管理来合理设置工作模式。
硬件组成及设计
EM250集成了MCU、射频收发器、内存以及通信端口，只需要极少的元器件就可构成ZigBee网络节点硬件，以作为全功能设备、简化功能设备以及协调器。参考设计功能模块见图2。
元器件包括：射频不平衡到平衡转换器(RF BALUN 50/200Ω)、谐波滤波、晶振与负载电容构成的振荡器、电源去耦电容电路、电源板阻容滤波、上拉和下拉电阻、异步复位信号的阻容滤波、谐波滤波的输出端外接的50Ω非平衡天线等。
网络节点采用Future技术设备公司USB转UART芯片FT232R作为与PC通信接口。FT232R无须编程即可完成USB协议到RS232串口通信协议的转换，FT232R驱动可以支持在以PC端建立起虚拟通信端口(VPC)，VPC驱动将完成USB信号与RS232信号的自动转换。系统的电源可由3～3，3V直流源提供或由USB接口5V电源经FT232R转换为3.3V电源提供，3～3.3V直流源可以是电池或AC/DC变换器。两种电源可由跳线来进行选择。
系统的软件设计
一个ZigBee只能有唯一的协调器，其主要功能是初始化及维护整个ZigBee网络，其维护着所有直接连接的节点及未直接连接但允许加入网络的节点的表，加入到此ZigBee网络的设备必须得到协调器的批准。协调器需要不间断地监听其他节点加入或退出网络请求及消息，在不发送消息时就需进入接收状态，因此协调器不能进入“睡眠”模式。典型的协调器软件功能模块设计见图3。
ZigBee网络中的路由器为全功能设备，它完成各个全功能设备、简化功能设备、协调器等节点间数据的路由，是构建网络结构ZigBee网络所必须的，同协调器一样，全功能设备也维护着网络中节点的相关信息表，且由于它必须连续不断的监听路由消息，所以也不可进入“睡眠”模式。全功能设备的软件功能模块设计见图4。
简化功能设备是ZigBee网络的终端设备，它可以同协调器和路由器进行通信，但不能作为中间路由器，RFD可以进入睡眠模式，以减少功率消耗，大大延长电源使用时间。
在简化功能设备进入睡眠模式时，相邻的协调器或路由器会缓存发送它的相关数据。在退出睡眠模式时，它会向相邻的协调器或路由器询问是否有发送到它的数据，相邻的协调器或路由器则返回是否有其数据包的响应。简化功能设备在处理完发送到它的数据后，可重新进入睡眠模式。简化功能设备的软件功能模块设计见图5。
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1．2智能电网用户端通信技术
智能电网用户端涉及的领域较广，在不同的应用领域有不同的通信技术存在，这是由于各种通信技术在不同时间阶段不同行业发展有各自不同特点所形成。随着新技术的发展，多元化的通信技术在智能电网用户端系统中得到广泛的应用。
（1）InternetIP使用IP基础网络的优势在于与互联网的有效衔接。用户端通信采用基于TCP／IP的网络，可以非常便捷地与现有网络互联互通。其好处还在于大量IP成熟标准、有效工具能直接应用到用户端的应用软件。此外，IP基础网络支持带宽共享和动态路由能力，在智能电网用户端中对最小存取延迟，最大丢包率或最小带宽现状等有特殊要求的应用，一些IP如多协议标签交换（MPLS）技术可满足此特殊要求。
（2）光纤以太网通信它采用光纤介质运行以太网LAN数据包。物理层和数据链路层以任何标准的以太网速度运行，也可以实现交换机的速率限制功能，以非标准的以太网速度运行，最高可以达到10Gbit／s。目前光纤以太网通信在电力监控系统中已有商业化产品投入运行。
（3）电力线宽带（BPL）该技术采用电力线传输数据。通过电力调制解调器可以在一定区域内任意的电源插座上实现网络接入。电力线宽带在缺少其它通信网络的地区有着广阔的应用前景，其优点在于利用现有电力线上网而无新增通信线缆铺设投资。但目前的BPL能够提供的最大带宽为4MB。因为电力网使用的大多是非屏蔽线，电磁兼容性的问题严重影响网络的传输速度。
（4）3G移动通信利用现有3G移动通信可以避免建立专门的无线网络所需的大量投资，使用方便、灵活。但若大量使用成本投入会较高，且日常的运行、管理、维护费用较高。故此通信技术适用于重要、且节点数少的远距离智能电网用户端通信场合。
（5）无线通信（ZigBee、WiMedia、Wi－Fi）Wi－Fi技术具有较高的成本效益，能够进行升级扩展以覆盖大型地域和多个端点，且无需铺设电缆。ZigBee通信使用跳频扩频无线技术，该技术具有可靠性高、传输速率低、传输距离远的优点，由此解决了传输堵塞和干扰。WiMedia通信的物理层采用超宽带标准，其解决方案的射频覆盖水平与ZigBee相似，其数据传输速率高，并具有网状网络功能。
（6）现场总线通信20世纪80年代中期产生的现场总线技术，相比传统控制系统，其特征为：数字化、全双工传输、分支结构多。现场总线技术实现了工业控制系统的分散化、网络化和智能化，导致其体系结构和功能产生重大发展。
（7）通用工业协议（CIP）CIP是面向对象的工业网络控制协议。根据OSI／ISO七层协议模型，DeviceNet协议定义了七层模型中的物理层、数据链路层和应用层。而CIP协议是七层模型中的最上层———应用层。CIP协议是De－viceNet的应用层，同时是ControlNet、EtherNet／IP、CompoNet的应用层。DeviceNet和ControlNet、Eth－erNet／IP、CompoNet共用同一个应用层协议CIP，但它们有各自的数据链路层和物理层。
（8）工业以太网技术当前，工业以太网技术的性能不断提高，成本不断下降，其在工业自动化领域的发展非常迅速。相比其它现场总线技术，以太网技术优势有：1）数据传输速率高，达到100Mbit／s；2）不同的传输协议能在相同总线上共存；3）在以太网中，数据存取技术采用变互式和开放式；4）不同的拓朴结构和不同的物理介质得以存在和运用。
2走向集成的智能电网用户端通信技术
2．1集成的通信技术
在智能电网设备端，目前仍然是多种现场总线并存。从用户角度，希望通过通信技术集成以实现各种智能元器件与控制器之间的互联互通，但并非必须用一个通信网络来实现所有的功能。例如：Internet网络并非同结构的单一网络，但用户确能实现电子邮件、文件下载、网络浏览、网上游戏等不同类型的服务。从通讯协议的构筑模型角度，大多数用户端通讯协议均根据OSI的七层模型。当前，自底层向上定义构筑统一整体的通信协议大量存在，这使得在相同层次上的互联性在各标准协议之间较难集成。其实，定义OSI分层模型是为了让不同构架、不同发展阶段的通讯协议能相互独立，使其能在独立发展的同时具备良好的互相配合、结合，增加其相互间成为一个端对端完整协议的可能。比如，以TCP／IP协议栈为核心的Inter－net网络协议中，不同的应用层协议可以在上层网络存在，而大量的不同局域网、广域网可以在下层网络平台上实现。随着通信技术的发展，通信集成将应运而生。通信集成是指一个集成的通信软硬件平台融合多种通信协议及通信接口，实现不同通信技术的互通互联。
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1 电能信息采集在营销业务中背景及意义
随着电力事业的发展及电力企业实行商业化运营的转变，电力管理逐步走向规范化、市场化；各级电力市场逐步建立，势必对电网的运营和管理提出新的要求，目前电力营销部门单纯依靠人工抄表，人员配置多、效率低、准确性差、抄表周期长，难以适应电力发展和客户的要求；为满足电力市场的运营要求，提高服务质量和经济效益，笔者所在的电力公司按照“以市场为导向，以服务为宗旨，以效益为中心”的原则，分阶段、有步骤地建立了营销管理信息系统，它为实现营销的集约化、精细化管理，加大对购供售电环节的可控、在控力度，降低经营成本，增强赢利能力。在此框架下将建设电能信息采集与管理系统，以实现电能信息自动化采集与管理，改变人工抄表、手工录入的现状，使多个工作流程结合一起，一步到位，实现分户分时打印电费单，提高营销部门的工作效率，且对大用户实现负荷管理、线损分析统计和母线平衡的动态监测以及电量的统计、结算、计费和考核，电能信息采集与管理系统在电力营销上的应用分析，对供电企业电力营销工作具有十分重要的意义。
电力企业的电力营销业务是从传统的用电营业业务演变而来的。传统的用电营业业务主要包括计划用电、节约用电、安全用电、营业(装表接电、抄表、核算、收费)和电能计量管理等内容，是电能销售与使用的管理环节。随着市场经济的深入和电力买方市场的形成，电力企业的内外部环境都发生了深刻的变化，近几年来，全国各电力企业都开始重视和加强市场营销工作，以满足客户需求和最大限度增供扩销为主的市场营销体系开始建立，更新营销观念、提高营销技术水平、提高服务水平已成电力企业的当务之急。但是由于长期缺乏投入而造成的营销装备和技术落后的问题开始严重影响营销工作的正常开展，限制管理水平和服务水平的提高，主要表现在：一是数据采集和传输手段落后，二是数据加工和处理手段落后，三是服务手段落后。
基于以上诸多问题，近年来，自动抄表系统己开始在国内普及应用，这是社会和电力系统本身发展的需要。随着电力系统生产和管理自动化程度的日益提高，以及城乡同网同价电网的改造需要，建立电能信息采集与管理系统，己经成为一种趋势，并且由于计算机技术与通信技术的发展，将众多的计量点数据进行采集、传输、处理己经成为可能，而且已在电力领域广泛应用，并不断发展和完善。而随着电子技术的高速发展，电能信息采集系统也呈现出数据分析与数据采集分离的发展趋势，采集设备要求自适应多种数据源接口；传输通道要求配置灵活，用户可选用无线，有线MODEM、GSM、宽带等多种通道信息；采集设备要求处理速度更快、数据精确性更高、存储容量更大，设备可靠性更高。而相应的采集系统也必然要求适应这种数据源的多样性。
在如上的背景下，我们需要一个全面的电能采集平台，其能够为营销业务提供大量准确的数据；以达到使电力生产的整个过程流程化、工业化的目的。
2 电能采集的相关新技术
系统利用数据交换设备并通过通信网络读取用户计量仪表中的计量数据，计量数据包括实时计量数据和历史计量数据，并具有实时随机召读及按地址选抄功能。可冻结令，实现指定时间计量仪表累计电能量的冻结。系统关口数据通过现有已建系统获取。这就是电力行业的电能数据采集。
2.1 电能采集系统设计
电能信息采集系统一般是由采集系统、通信系统和中心处理系统等三部分组成(如图1所示)。而这三部分中，包含了两种理论和学科的应用:数据采样技术和通信标准。
2.2 电能信息采集系统主要内容及创新点
2.2.1 采用先进的数据通信标准体系:确保系统建设具有优良的互操作性，开放性系统建成后实现设备的互操作；保证数据含意不会出现二义性，确保了数据的溯源性和一致性；支持多用户访问，具有多重身份验证和访问权限机制，确保数据的安全性；做到与通信介质无关性，因而可以广泛选择通信介质，无需改变模型和数据采集系统的应用程序。系统建成具备易于安装、易于维护及强大兼容性的特点，无论是数据采集，还是主站系统，都是平台化的系统，可以根据需求通过该平台灵活构建自动抄表系统，具有良好的可扩展性和开放性，满足用户分阶段实施，适应未来扩展的需求。
2.2.2 采用合理的主站层次结构设计:整个系统架构设计合理，省、分中心的2层结构设计，既兼顾了数据属地化管理，又保证了数据大集中思想的实施。
2.2.3 采用模块化、标准化的通信组件设计:采用通信模块化设计，可热插拔，实现了通信信道与采集设备无关联使用，适应未来通信技术的发展和终端产品技术升级。
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随着信息科学技术和通信技术的不断快速发展，基于互联网的网络通信应用在社会各个领域中的应用越来越广泛，使得互联网通信应用成为现代人日常生产生生活不可或缺的一部分，通过互联网络通信，网络用户之间可以实现数据传输、信息共享，从而极大地提高了人们的生活质量。然而，互联网络中的数据传输过程，并不是杂乱无章的随机传送，而是在计算机网络通信协议的基础上，双方都按照协议的内容和机制，来发送数据信息和读取分析数据信息，进而实现互联网络的数据传输和信息共享的功能，TCP/IP协议就是互联网络中重要的通信协议，它的存在奠定了整个互联网络通信的基础，所以对于TCP/IP通信协议的学习对于理解互联网通信机制来辅助互联网学习和工作具有很大的帮助。
2 计算机网络的TCP/IP通信协议
TCP/IP协议是“Transmission Control Protocol / Internet Protocol”的简写，是Internet网络基本的协议，它为计算机通讯的数据打包传输以及网络寻址提供了标准的方法。由于TCP/IP协议的优越性，使得越来越多的通信设备支持TCP/IP协议，使互联网络逐步走向规范化，最终TCP/IP协议成为了当前网络通信协议标准中最基本的网络通信协议、Internet国际互联网络的基础。
2.1 计算机网络TCP/IP协议
针对计算机互联网络的通信协议，国际标准组织ISO创立了七层OSI网络模型，自上而下，分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。而TCP/IP协议则是应用在传输层和网络层的数据传输控制协议，来规定网络设备接入互联网络以及设备间数据通信的标准。在通信设备经过互联网络进行数据传输时，通信设备数据发送端，发送TCP/IP通信报文，此时TCP/IP协议携带着通信设备发送端的传输数据内容以及目标通信设备的地址标示在互联网络中进行寻址，从而正确地传送到目标通信设备。当目标通信设备接收到TCP/IP通信报文后，按照协议内容，去除通信标示，来获取传输数据内容，并加以校验，如果经校验后发生差错，目标通信设备会发出TCP/IP信息重发报文，让发送通信设备再次将TCP/IP通信报文发展目标通信设备，去掉通信标示来获取传输数据信息。
2.2 TCP/IP通信协议报文格式
在互联网络中，基于TCP/IP通信协议传输的数据内容都是以通信报文的形式在互联网络内部进行传输，通信报文实质上就是一串二进制字符串，而字符串内不同位置的二进制字符标示不同的含义。从TCP/IP通信协议的主要报文格式可以看出，IP协议是基于TCP协议至上的，TCP协议报文时作为IP通信报文的数据部分来进行传输的。实际上，互联网内传输的通信字符串还有其他的通信协议，TCP/IP通信报文也是作为其外层协议的通信数据部分嵌入到通信报文中在互联网内进行传输。
在IP协议首部，包含了一些关于IP协议的标示、通信地址等信息，主要包括数据字符串总长度的信息、通信标示号、源IP地址和目标IP地址等信息，当IP通信报文经过路由寻址时，会根据首部内记录的目标IP地址来选择传输方向，最终根据目标IP地址传输至目标通信设备。此外，IP通信报文首部还包含其他信息，比如IP协议版本号、首部长度、校验信息、该IP通信报文生存时间（即该报文经过多少个路由后自动取消传输）等与IP通信报文相关的信息，以确保IP报文传输的正确性和安全性。TCP协议通信报文是作为IP通信报文数据内容存在的，TCP协议也分为TCP报文首部和TCP通信数据。TCP通信报文首部主要包括了源端口号和目标端口号等信息，当TCP/IP通信报文经过互联网络到达目标通过新设备后，通信设备会根据TCP报文首部的目的端口号选择设备端口号来接受该数据信息，进而实现互联网络的数据传输。
2.3 TCP/IP协议通信过程
互联网络的通信设备基于TCP/IP协议建立通信过程，也是根据TCP/IP协议来实现的。当源通信设备想向目标设备发送数据时，首先会发送一个TCP/IP通信报文来确认连接，该通信报文在互联网络中经过寻找传输后找到目标设备，目标设备也会向源通信设备发送一个TCP/IP报文以确认建立通信连接，此时，源通信设备就会将通信数据以TCP/IP通信报文的形式进行数据打包，然后向目标数据进行传输，在收到数据后，目标设备同样会发送TCP/IP报文以确认收到信息。当然，TCP/IP通信数据长度是一定的，当通信数据超过报文长度时，源通信设备会将其分段发送，而目标设备则会根据IP报文首部的标识号进行数据重组来重现传输数据信息，进而完成互联网络通信设备数据传输。
3 总结
TCP/IP网络协议是当前互联网络最基本的通信协议。根据TCP/IP网络协议，连接在互联网内的通信设备可以根据TCP/IP通信报文格式的内容将传输数据打包在TCP/IP通信报文内，并以其规定的通信流程进行数据传输，从而实现互联网络内的数据高效安全的传输。
参考文献：
[1]杨绍文.谈计算机网络的TCP/IP协议[J].科技信息.2011（02）
[2]查东辉.试论计算机网络通信协议[J].电脑知识与技术.2013（14）
