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“通信”的概念不難理解,而一般意義上的“云通信”則更多地體現了統一、融合的理念。云通信關注應用層而忽略底層的通信技術,以數據通信為基礎,具備強大的應用層多媒體通信能力。以個人和企業辦公都會用到的Gmail為例,電子郵件本身即是一種基于云的通信工具,而谷歌在電子郵件中包含了即時通訊工具Gtalk,實現了文本消息、語音和視頻等多種通信功能,同時Gmail還集合了Google Voice的電話功能以及社交平臺Google+,因此Gmail成為一個典型的云通信平臺。同樣,國人更熟悉的QQ除了能夠通過文字、語音和視頻聊天,QQ軟件還連接QQ郵箱和社交平臺QQ空間,因此QQ也是一個云通信平臺。
云通信是通信產業的未來
面向個人用戶的云通信形態多種多樣,除了Gmail和QQ,我們平時使用的微信、微博等互聯網平臺都可以劃入云通信的范疇。隨著移動互聯網的發展,以智能手機為代表的移動終端已經完全普及,各類具有通信功能的APP擴大了云通信的范圍,而提供基礎通信服務的傳統運營商則面臨著淪為“管道”的命運。這個問題的實質是,運營商只是提供文本、數據和語音通信鏈路,而以數據通信為基礎的云通信卻能夠提供更為豐富的應用層多媒體通信。這個鏈條好比物流,運營商只是修筑高速公路,云通信平臺是汽車,具有運輸不同的貨物的能力,人們交流的信息是貨物。所以,云通信成為數字時代的通信平臺,而運營商的底層通信能力只是云計算架構的基礎管道。
隨著4G牌照的下發,中國正式進入4G時代。我們知道,4G標準TD-LTE事實上只提升了數據業務的性能,傳統語音呼叫要切換到2G/3G上。 4G的數據業務未來將給云通信提供更強大的支撐。未來,天然處在應用層的互聯網服務商將是云通信——或者說通信的主導者。
盡管個人用戶已經在通過Gmail、QQ、微信、微博等工具進行不同形式的通信溝通,但溝通的效率并不是個人關注的重點。但是在企業通信領域,企業用戶追求高效溝通,所以業界早已推出了統一通信解決方案。
統一通信將計算機技術與傳統通信技術融為一體,使不同的終端具備數據、圖像和聲音的通信能力。統一通信是一整套解決方案,它將語音、傳真、電子郵件、移動短消息、多媒體和數據等所有信息類型合為一體,從而為人們帶來選擇的自由和效率的提升。云通信早已被統一通信服務商和企業客戶接受,基于SaaS的云統一通信服務已經在市場上占有了一席之地。
企業級云通信領先發展
云計算的優點在云通信中得到充分體現:資源彈性擴展、快速部署、免除維護、系統穩定性高等等。統一通信借助云計算強大的業務擴展能力和業務創新能力,將最新的視頻會議、社交媒體等技術集合進來,幫助人們在任意時間、任意地點通過任意工具進行溝通交流。云端統一通信的融合,還幫助終端實現了“瘦身”,人們可以通過一個終端使用多種通信方式溝通。
NEC曾經對企業應用統一通信的情況進行過一項調查。結果表明,統一通信在企業內的主要應用場景包含三個方面:一是用于企業內部溝通,二是用于聯絡客戶,三是用于聯絡合作伙伴和供應商。這三種溝通場景下所要達成的目標是一致的,即提高溝通效率、降低運營成本。統一通信幫助企業降低辦公通信成本,加速信息的獲取,從而降低了整體運營成本;統一通信方便企業與客戶溝通,提高了銷售的轉化率,也提升客戶的滿意度;統一通信也方便了合作伙伴之間的溝通,提升合作伙伴關系,降低供應鏈成本,并且可以獲得外部專家的支持。
可以看到,統一通信兼顧內外溝通的需求,公有云或者混合云模式下的SaaS云通信服務是一個很好的選擇。目前國內從事云通信業務的廠商非常多,不僅能夠提供整套的統一通信云解決方案,也能提供完全基于云端的云通信租賃服務,代表廠商有華為、263、全時等。
華為eSpace統一通信是業界領先的云通信解決方案。它通過一個客戶端實現多種會議模型,支持消息、語音、視頻、數據多業務協同,實現漸進式溝通;支持與華為智真會議系統融合,無縫嵌入OA/Outlook/CRM/ERP等辦公系統。華為UC&C云協作平臺秉承了“云管端”的設計理念,“云”將分布式部署的基礎設施形成有機整體的管理系統、呼叫控制系統,智能化調度資源;各種類型的接入網絡和骨干網絡,包括企業內網,公網和移動網絡形成“管”,提供統一的體驗;不同網絡接口、協議、媒體能力的用戶終端構成“端”,適應終端多樣化的需求。
263云通信是國內公有云SaaS統一通信服務的代表。263云通信是建立在云計算、云存儲的基礎上的統一通信平臺,業務涵蓋企業郵箱、日程管理、企業網盤、網絡會議、電話會議等;整合大量的第三方企業應用,包括OA、ERP、CRM等等,單點登錄實現不同應用間無縫切換;實現通訊錄同步,企業應用可以和平臺上的消息互相推送。在管理方面,263云通信平臺提供了統一的簡單便捷的管理模式。
以云視頻會議為基礎的全時云會議同樣屬于公有云SaaS服務。全時云會議倡導“簡單易用、共享協作”,融合視頻、語音、數據共享、白板等遠程會議手段,實現多維度遠程協作,具有“簡單、移動、協作”的特點。云會議2.0可實現跨平臺一鍵快速入會,通過郵件、客戶端、office插件、手機/電話都能接入會議,同樣具備終端多樣化優勢。
從以上三個簡介不難看出,企業級云通信市場無論是概念還是產品、解決方案都已經成熟,云化趨勢已蔓延至整個應用通信市場。
融合通信是未來趨勢
無論是個人云通信還是企業云通信,融合成為一種趨勢。這里引述263云通信CTO李旭陽在2013年中國互聯網經濟論壇上提出的觀點,未來通信將包含四個方面的融合,分別是網絡的融合,應用的融合,管理的融合,以及終端的融合。
關鍵詞:數字化變電站;IEC 61850 ;自動化系統;
1前言
通信系統是數字化變電站自動化系統的基礎,它的可靠性與信息傳輸的快速性決定了系統的適用性。為建立數字化變電站自動化系統站內通信網絡的開放性、兼容性,一個最好的辦法和途徑,就是采用標準的通信協議以實現各裝置間的無縫通信,最終實現變電站的數字一體化。
一、二次設備之間實現全數字化通信,變電站內智能裝置的數量將急劇增加,因此全站智能裝置必須采用統一的數據建模及數據通信平臺才能實現互操作性。互操作性是實現變電站內無縫通信理念的重要保障機制,設備的互操作性可以最大限度地保護用戶原來的軟硬件投資,實現不同廠家產品集成。
IEC 61850是目前為止最為完善的變電站自動化的通信標準,它按照自動化系統所要完成的監視、控制和繼電保護等功能,提供了完整的信息模型及相關服務,為不同廠商實現互操作和系統無縫集成提供了途徑,為數字化變電站的建立提供了基礎。因此數字化變電站的通信系統應基于IEC 61850建立。本文將探討基于IEC 61850的數字化變電站自動化系統。
2IEC 61850產生的背景及組成
2.1 IEC 61850產生的背景
在全球經濟一體化的過程中,特別是通信技術的飛速發展、計算機技術的日新月異的前提下,IEC中主要以歐洲的如:ABB、SIEMENS、ALSTOM等為代表的制造者深感以前各個廠家自己所制定的通信協議都不能完全滿足當前電力通信的發展了。而各大廠家在互連時所花費的人力和物力,也變得越來越大。為了將當前無序的通信協議規范化十分必要和緊迫。
IEC 61850主要是為了實現以下目標:
1)互操作性:來自同一廠家或不同廠家的智能裝置之間交換信息,正確使用信息協同操作的能力。
2)功能自由分布:功能自由分布強調了變電站自動化系統中的自動化功能的可分布性,而不僅僅是自動化裝置的分布,可實現跨越自動化裝置邊界的自動化功能之間的協調配合。
3)可擴充性:IEC 61850面向變電站自動化的所有應用,全面地支持信息擴充是標準應用適應性的重要體現。
4)長期穩定性:為了適應歷史的、目前的和未來的通信技術,IEC 61850對通信服務采用了抽象定義的方法,即抽象通信服務,而將具體的通信協議應用特定通信服務映射加以規定,適應了通信技術的發展變化。
國際電工委員會TC57 制定了變電站通信網絡和系統系列標準―IEC 61850,該標準是基于通信網絡平臺的變電站自動化系統唯一的國際標準。IEC 61850通信協議是對站內設備的數據對象統一建模,采用面向對象技術和抽象通信服務接口,應用此協議可以實現變電站內的無縫通信。采用該標準將大大提高變電站自動化水平、提高變電站自動化系統安全穩定運行水平、實現完全的互操作性。
2.2 IEC 61850的組成
IEC 61850國際標準協議共分為 1O 個部分:
1)IEC 61850―1:變電站的通訊網絡和系統一部分1:序論和總介,包括IEC 61850的介紹和概貌。
2)IEC 61850―2:變電站的通訊網絡和系統一部分2:術語表。
3)IEC 61850―3:變電站的通訊網絡和系統一部分3:綜合要求,包括質量要求(可靠性、可維護性、系統可用性、輕便性、安全性),環境條件,輔助服務,其他標準和規范。
4)IEC 61850―4:變電站的通訊網絡和系統一部分4:系統和專案管理,包括工程要求(參數分類、工程工具、文件),系統使用周期(產品版本、工程交接、工程交接后的支持),質量保證(責任、測試設備、典型測試、系統測試、工廠驗收、現場驗收)。
5)IEC 61850―5:變電站的通訊網絡和系統一部分5:功能和設計模型的通訊要求,包括邏輯節點的途徑,邏輯通信鏈路,通信信息片的概念,功能的定義。這部分使用面向對象技術對變電站自動化系統的功能、子功能進行了分類和定義,并引入了邏輯節點的概念這些對于分布式系統的設計及互操作性有重要作用。
6)IEC 61850―6:變電站的通訊網絡和系統一部分6:變電站自動化系統結構語言,包括裝置和系統屬性的形式語言描述。
7)IEC 61850―7:變電站的通訊網絡和系統一部分7:變電站基本通訊結構和饋線設備。
8)IEC 61850―8:變電站的通訊網絡和系統一部分8:特殊通訊服務映射SCSM―映射到MMS(ISO/IEC9506),即變電站和間隔層內以及變電站層和間隔層之間通信映射。
9)IEC 61850―9:變電站的通訊網絡和系統一部分9:特殊通訊服務映射SCSM一連續單向多路點和節點,即間隔層和過程層之間通信的映射。
10)IEC 61850―1O:變電站的通訊網絡和系統一部分10:一致性測試。
3 IEC 61 850的特點
3.1分層
IEC 61850除了將變電站自動化系統分成變電站層、間隔層、過程層之外,每個物理裝置又由服務器和應用組成,將服務器分為:邏輯裝置邏輯節點數據對象數據屬性。從應用方面來看,服務器包含通信網絡和I/O。由IEC 61850來看,服務器包含邏輯裝置,邏輯裝置包含邏輯節點,邏輯節點包含數據對象、數據屬性。從通信的角度來看,服務器通過子網和站網相連。每個IED(Intelligent Electrical Device)既可扮演服務器角色也可扮演客戶的角色。
3.2采用與網絡獨立的抽象通信服務接口(ACSI)
由于電力系統生產的復雜性,信息傳輸的響應時間要求不同,在變電站的過程內可能采用不同類型的網絡。IEC 61850采用抽象通信服務接口就很容易適應這種變化,只要改變相應的特定通信服務映射(SCSM)就可適應不同的網絡。
3.3面向對象、面向應用開放的自我描述
與IEC60870―5系列標準采用面向點的數據描述方法不同,IEC 61850標準對于信息采用面向對象的自描述。采用“面向點”的數據描述方法,在信息傳輸時數據收發雙方必須事先對數據庫進行約定,并一一對應,這樣才能正確反映現場設備的狀態。協議一旦確立之后,如果要增加或刪除某些信息就必須對協議進行修改,這是一項耗費資金和時間的工作。隨著技術的發展、電力市場的建立和變電站自動化水平的提高,變電站內需要傳輸的新信息不斷增加, “面向點”的數據描述方法已不大適應新的要求,因而使新功能的應用受到限制。
面向對象的數據自我描述在數據源就對數據本身進行自我描述,傳輸到接收方的數據都帶有自我說明, 不需要再對數據進行工程物理量對應、標度轉換等工作。采用面向對象自我描述的方法后,傳輸到調度控制中心的數據都帶說明,馬上可建立數據庫,使得現場驗收的驗證工作大為簡化,數據庫的維護工作量也大為減少。
3.4電力系統的配置管理
IEC 61850提供了直接訪問現場設備的協議,對各個制造廠的設備用同一種方法進行訪問。這種方法可以用于重構配置,很容易獲得新加入設備的名稱并用于管理設備屬性。
3.5數據對象統一建模
IEC 61850標準采用面向對象的建模技術,定義了基于客戶機/服務器結構數據模型。IEC61850有一個任務就是從SCADA數據庫到過程的對象統一建模,和INIEC61970的數據模型協調一致。
特別地,實現設備間的互操作性是制定IEC61850標準的重要驅動力。為保證互操作性,必須開展智能設備的一致性測試。用IEC 61850―10的一致性測試方法,可測試智能設備是否符IEC 61850標準,保證與其他符合IEC 61850標準智能設備的互操作性,可以大大減少現場的通信聯調工作量,并且更換或新增設備時基本不需改變原有設備和系統。可以說數字化變電站采用通過IEC 61850一致性測試的智能設備,是解決互操作性問題的捷徑。互操作性所依賴的信息語義具備如下特征:
①針對應用領域的確定性;②不影響互操作性前提下的可擴充性;③信息語義的自由分解和組合;④信息語義的可性,并能夠得到一致性檢查。
反映到 IEC 61850的建模思想上就是結構化模型,IEC 61850在利用抽象通信服務(ACSI)和特定通信服務映射(SCSM)提供的通信語法、通信語義的基礎上,更主要的是依靠結構化模型為互操作性提供保障。
4數字化變電站的接口模型
4.1接口模型
IEC 61850按照變電站自動化系統所要完成的控制、監視和繼電保護三大功能,從邏輯上將系統分為3層,即變電站層、間隔/單元層、過程層,并定義了3層間的10種邏輯接口,如圖l所示
過程層通過接口4和接口5與間隔層通信,主要完成開關量I/O、模擬量的采樣和控制命令的發送等與一次設備相關的功能,該層的物理設備主要是遠方I/O、智能傳感器和傳動機構。
間隔層的功能是主要利用本間隔的數據對本間隔的一次設備產生作用,如線路保護設備或間隔單元控制設備就屬于這一層。間隔層通過接口4和接口5與過程層通信,通過邏輯接口3完成間隔層內部的通信功能,該層的物理設備主要包括每個間隔的控制、保護或監視設備。
變電站的功能分為兩類:一是與過程層相關的功能,主要指利用各個間隔或全站的信息對多個間隔或全站的一次設備發生作用的功能。如母線保護或全站范圍的聯鎖等,間隔層之間通過接口8完成通信;二是與接口相關的變電站層功能,主要是指變電站自動化系統與本地運行人員的人機界面接口 HMI 與遠方控制中心的接口 TCI 以及與遠方監視和維護工程師站的接口 TMI,主要通過接口1、6、7完成通信功能,該層的物理設備主要包括帶有數據庫的變電站計算機、運行人員的操作平臺、遠方通信接口等。通過邏輯接口9完成變電站層內部的通信功能。
IEC 61850的分層模式與現有大多數變電站自動化系統不同,在現有系統中過程層的功能都是在間隔層設備中實現的,因此就沒有獨立的接口4和接口5。但是隨著智能電流、電壓互感器的使用,現代電力技術的發展趨勢是將越來越多的間隔層功能放到過程層中去,這也說明IEC 61850是一個適應未來的開放的標準。
4.2現有產品的差距
目前產品多以物理裝置為單位提供通信服務,并沒有IEC 61 850邏輯概念的服務器,以及依賴于服務器的邏輯通信點的概念,以至不具備邏輯上的多路通信,也不存在嚴格的模型層次和結構,使得信息語義的交換缺乏應有的模型支持。另外產品缺乏規范的運行機制等等。
在目前產品中存在的與IEC 61850的差距是導致產品無法實現互操作性的深層次原因。因此,以實現互操作為目標,依照IEC 61850對產品的改造也將是全面和深入的。
采用IEC 61850首先需要解決的問題是智能裝置(保護、測控及其他自動化裝置)如何公布自己的信息模型,以及自動化系統如何識別和建立系統的信息模型。
對于已經在現場大量使用的智能裝置,最根本的任務是采用SCL語言對其信息結構進行重新描述,使其符合IEC 61 850的語義約定和結構,再根據ACSI映射法則實現對特定通信協議的映射,也就在最小程度上支持了IEC 61850。
5 結束語
關鍵詞 電信;計費;管理;系統
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)01-0134-01
當前信息時代中,人們對于信息的消費總量和溝通的需求都呈現出空前高漲的需求。而對于油田工作和生活環境中,有線通信服務和區域內無線通話業務,構成了這個特定環境中的信息消費獨有特征,因此,如何能夠更為有效地提供與實際需求相契合的通信服務,就成了油田通信領域工作的重點。而油田環境中的電信計費管理工作,作為能夠正確和及時反映實際信息消費需求趨勢和走向的重要工具,在整個系統中占據著毋庸置疑的重要地位。
1 電信營業計費管理系統的概念以及設計原則
當前對于電信計費工作而言,出現了相對于之前的明顯復雜性,一方面用戶對于電信服務以及信息的消費方式和水平都有所變化,消費方式從之前單純的語音通信需求,逐步向數字化需求擴展,而與此同時,消費水平和總量也有大幅度的提升趨勢。另一個方面,用戶對于電信賬單的支付手段以及電信消費狀況的查詢需求也都有不同程度的改變。針對于此種狀況,電信計費管理系統在電信運營過程中的地位日漸重要,并且越來越成為電信服務領域確保正常工作的重要控制工具。
通常而言,一個相對完備的電信營業計費管理系統,首先應當從穩定、響應速度以及彈性幾個方面確保其具體性能。所謂穩定,就是要求計費管理系統能夠保持連續正常的工作,這是從系統健康的角度對計費系統提出要求。一個表現穩定的系統,能夠全時段提供連續,并且具備一定的風險抵御能力,其中也應當包括必要的安全防范措施和手段。而響應速度,則是作為信息時代之下更為個性化的需求滿足。當前人們對于信息的需求,是整個社會范圍內的需求,這種需求具有很強的并發特征,而這種需求同樣表現在對于其自身信息消費狀況的獲取之上,即對于計費管理系統的查詢要求也會呈現出很強的并發特征。這種并發特征來源于內部工作人員和外部消費群體兩個方面,因此在響應時間上必須能夠有所保證。最后,對于系統彈性方面的要求,需要從橫向和縱向兩個維度予以理解認識。橫向方面,電信營業管理系統需要對其他的應用保持有標準數據接口以及友好特征,確保其獲取到的統計數據能夠發揮最大限度的作用;而從縱向方面,在對計費系統進行設計和實施的過程中,還應當注重其自身在未來發展的需要,為未來的發展留足余量。
2 電信營業計費管理系統的結構以及發展趨勢
不同的電信通信服務環境下,其計費管理系統也會隨之呈現出不同的特征,這種特征與環境的需求相契合,也因此從功能和應用層面表現出不同特征。但是究其根本,電信營業計費管理系統通常都具備有一些典型的功能,其中包括用戶檔案管理、計費數據管理、查詢以及輸出、系統設置四個主要方面。這其中,用戶檔案管理是計費管理系統的根本,雖然這不是最為直接的目標體現,但是只有對用戶實現妥善的管理,才能對系統內外兩個環境同時實現價值;而計費數據管理則是管理系統首要的工作任務,是其自身價值的必要體現;查詢和輸出是系統中的一項基本支持功能,為其他各個模塊的實現提供著基礎依據;而系統設置則體現著整個系統的自動管理思想,它同時也為系統的橫向合作提供著必要的接口。
計費數據管理是整個系統中最為基礎的部分,這一部分的職責在于對整個電信體系環境中的用戶使用狀況進行統計并且記錄過程,最終形成對應于每個用戶的賬務信息。對于這一方面的功能而言,其核心并不在于對用戶消費過程的統計和賬務的形成,這些都屬于相對而言較為基礎的功能,而就目前的情況看,計費數據管理功能更為重要的發展方向應當在于實現業務統計和分析。這種業務層面的統計和分析,不僅僅能夠向管理系統內外的不同用戶提供更為深入的報表信息,還可以在一定程度上形成對于電信通信系統本身發展方向的決策支持,對于深入分析話務以及數據需求主要表現形式和潮汐等問題,都有著積極意義。
在計費數據管理的數據基礎之上,用戶檔案管理是整個電信營業計費管理系統的核心部分,也是其存在價值的最終體現。無論是電信服務本身還是計費管理系統,其存在的最終價值都是更好地服務信息消費群體。在相對更為完善的數據支持基礎上,用戶檔案管理能夠實現數據層面對于信息消費主體的更好識別,借以進一步分析出信息消費主體的行為特征。這種分析結果一方面可以保持信息傳輸服務網絡呈現出動態彈性,與消費需求保持更為緊密的一致性,另一個方面也能夠幫助通信系統更好在相關行為數據基礎之上展開更具針對性的營銷策略,實現信息傳輸體系內外的多層面發展。
查詢以及輸出功能本身是源于環境中存在的需求而產生的功能延伸。無論是通信服務提供系統中的工作人員,還是通信系統所需要服務的信息消費主體,都存在有獲取消費狀況信息的需求,這種產自于信息消費主體的需求推動了查詢以及輸出功能本身的成熟。這個功能能夠為計費管理系統內外多層次的用戶提供查詢服務,并且能夠支持在允許權限之下的打印輸出。對于這個功能而言,最重要的在于并發性的妥善處理,多用戶同時在線發起查詢請求是這個功能的特點之一,因此保持多線程運作維護響應時間是這個功能的核心所在。
最后,系統設置功能用于實現針對電信營業計費管理系統自身的參數設置,同時也應當關注數據安全以及標準化數據接口的形成和實現,對于存在于系統中的數據外接功能模塊的管理,也應當在這個功能構件中予以實現。
3 結論
電信營業計費管理系統本身是自動化辦公系統發展的一種極致體現,它一方面能夠幫助電信系統服務層面的工作人員更好地展開服務,另一個方面還能夠對信息消費主體提供必要的多層面自助服務獲取接口。而更為重要的是,該系統中所產生的諸多數據,還能夠對電信系統自身的發展起到一定的決策支持作用,因此必須予以重視。
參考文獻
相比國外,我國的多方通信雖然起步較晚,但在十幾年的發展中也經歷了三個階段:多方通信1.0時代——銷售設備、多方通信2.0時代——提供服務、多方通信3.0時代——價值咨詢,而以“咨詢+服務”為主要內容的多方通信3.0服務理念正是由會暢通訊提出的,是指在對企業業務及溝通需求進行專業咨詢基礎上進行的多方通信系統導入。正如會暢通訊CEO黃元庚所說,服務創造價值。結合市場需求,會暢通訊不但為用戶提供了優質服務,還根據企業的實際業務運營情況,為其定制個性化服務,協助企業實現多方通信的核心價值最大化。
作為通信和IT領域資深專家,黃元庚當年為什么選擇提供服務的運營模式?在競爭激烈的多方通信市場上會暢通訊成功的關鍵是什么?乘著勝利之勢,公司2013年的躍升之路將如何繼續?
業績創新高 堅持“服務”理念
李樹翀:在過去7年里,經歷了前期沉淀之后,會暢通訊的發展速度驚人,并且迅速得到了業界認可,請您回顧一下2012年,貴公司在中國市場上的業績和業務有哪些亮點?
黃元庚:自2006年在上海注冊后,會暢通訊一直保持平穩向上的發展趨勢。除上海外,目前在北京和廣州均有分支機構,公司一直在遵循起初的思路按部就班地發展。2012年公司業績仍保持高速增長,中國多方通信市場增長率為18%,而會暢通訊的市場增長率是國內市場平均增長率的兩倍,市場占有率也繼續保持快速增長。
李樹翀:會暢通訊的銷售額和市場占有率都名列前茅。那么,目前在多方通信市場,全球和全國的競爭格局如何?您認為會暢通訊在國內市場處于什么樣的位置?
黃元庚:從宏觀角度說,現在多方通信市場有技術型和服務型兩種模式。
以提供服務為主要模式的廠商又可以分為兩種:一是包括聯通、電信等在內的運營商,多方通信只是它們主營業務中的一部分;二是像會暢通訊這樣專門做多方通信服務的企業,因為專注于企業客戶的多方協作通信服務,所以逐漸成為多方通信服務市場的主導力量。不僅中國,全球的多方通信市場格局基本如此。實際上越來越多的運營商也已經認識到這一點,開始將多方通信業務外包給專業廠商來做,因為在“點對點”提供服務和開拓市場方面,專業廠商有其獨特的優勢。
目前提供同樣服務的企業還有全時、中企通信和263等。根據美國研究機構Wainhouse最新的市場報告,依據中國多方通信市場份額的大小排序,中國電信和中國聯通占前兩位,緊隨其后的就是會暢通訊,市場份額遠遠超過其他友商,正逐漸成為國內多方通信市場領導者。
李樹翀:您剛才提過,多方通信企業大致可分為技術型和服務型兩類。前者為用戶提供基于設備的多方通信解決方案;而服務型企業,像會暢通訊,則專注于為用戶提供高品質的多方通信服務,并且提出了以“咨詢+服務”為主要內容的“多方通信3.0”的理念。貴公司成立之初為何選擇“服務”這個定位?提出這一理念的背景和目標是什么?
黃元庚:目前來講,多方通信服務在中國的滲透率是6%,而在發達國家則是60%以上,可以說中國的多方通信發展相對落后,而國外已經有了二三十年的發展歷史,硬件設備相對成熟,價格也相對便宜。如果按照舊有模式在國內發展多方通信,一是設備成熟、產品價格相對便宜,未來利潤增長空間受限;二是單純的技術和產品供應已經無法滿足日益增長的客戶需求,很難挖掘客戶的潛在需要,還可能就此錯失參與國內多方通信市場飛速成長過程的最佳時機。因此,我們最終選擇了提供服務,與中國多方通信市場共同成長。
會暢通訊早期主要的客戶是世界500強。由于工作平臺的原因,他們對包括電話會議、視頻會議、網絡會議和流媒體會議在內的多方通信產品和服務已經非常了解,對市場形態也有一定認識,在了解了會暢通訊的服務類型和發展狀況之后,就很樂意與我們合作。
現在我們想要著重發展國內用戶,他們對這種工作形式了解較少,甚至不知道怎樣通過這種形式有效提高工作效率和管理水平,所以很多國內客戶往往會直接拒絕我們的產品。這個時候,我們才意識到國內市場并不是很成熟,與國外市場存在間隙,市場培育成為現階段的一項重要任務。這就需要我們從客戶的角度出發,了解他們的工作內容、工作環境和溝通需求,根據實際情況為企業制定個性化服務,基于此,我們提出了多方通信3.0的概念。
此外,IT設備更新換代非常快,在很多老設備的功能還沒有為人熟知和充分利用之前,新的設備和功能已經面世,這在某種意義上來說是對社會資源的極大浪費。而會暢通訊的目標就是充分挖掘技術和設備能夠帶給客戶的收益,在現有技術層面上將多方通信服務效能最大化,盡可能地為企業溝通協作創造價值。
這就是多方通信3.0時代我們提出咨詢理念的背景,同時也表明了這一理念的初衷:深入挖掘用戶需求,以需求為導向,為其提供個性化服務,為企業創造價值。
搭建全球無縫平臺
緊盯移動終端
李樹翀:會暢通訊提倡“服務為王”,有電話會議、網絡會議和視頻會議等,并且市場份額也在奮力追趕基礎運營商。那么,會暢通訊的產品和服務有哪些亮點讓它能夠在多方通信領域處于比較高的地位?
黃元庚:說到會暢通訊產品和服務的具體亮點,我認為有以下三點:
第一,服務的覆蓋面是首要考量指標——看你是區域、全國,還是全球。運營商服務的區域性特征較明顯,會暢通訊的客服人員遍布好幾個國家,搭建了全球無縫平臺,為全國甚至全球客戶提供7x24中英文服務。
第二,服務內容也是用戶關心的焦點。會暢通訊能夠真正做到站在用戶的角度,從用戶的實際情況出發,盡可能滿足用戶的溝通需求。像會暢通訊這樣深入為用戶提供咨詢服務并為其量身打造多方通信解決方案的企業更是屈指可數。
第三,在服務行業,品牌的建立非常重要。多方通信的品牌力和服務的穩定性密切相關,假如在使用了多方通信產品的100次會議中有一次出現了問題,哪怕其他99次發揮得再出色,也會面臨被棄用的風險。通過多年的實踐,會暢通訊嚴把質量關,自身品牌已經得到了用戶的廣泛認可,確保了在多方通信領域的領導地位。
李樹翀:具體有哪些措施來保障會暢通訊的服務質量?
黃元庚:保障服務質量的關鍵在于良好的平臺維護能力、預防和及時解決問題的能力。會暢通訊的服務覆蓋了100多個國家,不同的國家有不同的網絡環境、實現方案和運營商,在提供服務的過程中如何預防問題的出現,如何協調處理已經出現的問題,需要建立哪些應急措施,這些是提供高質量服務的關鍵。
為了嚴格把控服務質量,在基礎設施的布局和故障的預防處理階段,會暢通訊采取了一系列完善措施:與全球多個領先的電信運營商合作,管理全球14萬個服務網點;與世界領先的多方會議服務提供商InterCall進行全球技術共享,可調動國際技術資源 ;國內本地的質量部、通訊部、研發部等多部門共同管理并支持會議服務平臺的運作;建立了服務標準和完善的故障處理流程。這些措施都保證了會暢通訊覆蓋全球的故障追蹤排查能力。
李樹翀:現在終端多樣化趨勢已經十分明顯,移動通信也得到了很大程度的普及,而且,我發現現在很多外企員工隨時隨地都在開會,那么,針對這種情況會暢通訊有沒有專門的解決方案?平板電腦、智能手機等會不會融入到多方通信應用當中?
黃元庚:研發推廣移動終端會議產品是會暢通訊的戰略方向之一。我們有相應的APP(Application,第三方應用程序)——Mobile Solution,在手機應用市場上即可下載,并支持安卓、蘋果、黑莓操作系統。對于會暢的很多企業客戶來說,員工已經逐漸把手機會議APP當做日常辦公用品了。以聯想為例,我們針對聯想的樂Phone開發了一個移動應用,方便員工隨時隨地參與會議。現在幾乎每人一部智能手機,所以未來移動終端會議產品會有非常廣闊的市場前景。
按需付費 積極開拓國內市場
李樹翀:會暢通訊的運營模式是怎么樣的呢?
黃元庚:剛才提到,會暢通訊始終提倡“咨詢+服務”的經營理念,收費以出具賬單為準,用戶使用我們的產品開了多久的會,用了哪些服務,會后我們為客戶開具賬單,客戶按照使用時間繳費。這個時間可以精確到秒,和家庭用戶按用量繳納水電費是類似的概念,這也就是人們理解的“按需付費”的運營模式。
李樹翀:雖然之前比較低調,但是經過多年的積累,會暢通訊的市場份額喜人,服務也得到了企業客戶的廣泛認可。您剛才提到,目前多方通信在中國市場滲透率是6%,發達國家則是60%,這6%與60%的差異,既說明中國市場的差距,也說明中國市場蘊藏著巨大的商機。世界500強大多是會暢通訊的客戶,接下來,會暢通訊對開辟國內市場持何戰略?
黃元庚:6%和60%有10倍的差距,這也說明了中國市場的潛力之大。現在,不管是國企、政府還是國內的民營企業都在積極尋求轉型,并全面投入全球化競爭,當這些企業在國際市場大潮中遭遇溝通與效率壓力時,就會逐漸轉變會議和辦公方式,也為我們帶來了機遇。
從去年開始,開拓國內的企業用戶已經成了會暢通訊的戰略重點。就目前情況看來,國內的大型私營企業對多方通信的需求還是比較大的。一個大型企業有幾千個銷售人員分散在全國各地的分支機構,如何將這幾千人有效集中進行產品和銷售技術的培訓對企業來說是個頭痛的難題。按照傳統方式,各路銷售人員會組成一個培訓大部隊,先到公司總部接受培訓,再到各個分部實地考察了解產品,各省之間來回奔波,光是差旅成本已經很高昂。有了網絡會議和視頻會議等平臺,銷售人員可以隨時隨地集體接受培訓,而且只需要一個培訓講師,從而節省了大量的時間、人力和財務成本。所以,未來國內多方通信產品市場潛力是非常大的。
綜合考量會暢的優勢和為客戶提供的服務,會暢尋找的客戶是這樣的:企業架構龐大復雜、涉及行業領域較多、地域分布較廣、對工作效率要求較高等。我們目前在做的就是根據不同行業不同企業不同部門的現狀,將產品和服務打包,進行更有針對性的推廣。
李樹翀:現在云計算盛行,會暢通訊是否會提供基于云計算的會議服務?相應的云策略是什么?
黃元庚:事實上,從用戶角度來講,供應商的系統有沒有建立在云架構的基礎上,他們感受不到,能體驗到的只是產品的性能好壞、速度快慢和流暢與否。
嚴格意義上來說,想要做基于云的通信系統,必須要有海量的資源,包括計算資源、存儲資源和通信資源等。“云會議”的概念有三個方面:一是數據無限量,能夠支持各種大型會議;二是能夠依據客戶需求提供差異化服務;三是不用事先的巨大投入即可使用。據此來看,國內目前還沒有真正意義的云服務。
對會暢通訊來說,如果有了云和海量資源,我們就可以動態地調用網絡資源,既能夠為用戶提供差異化的服務,讓其享受到極好的體驗,又能夠有效避免資源的浪費。秉持“服務創造價值”的理念,為用戶帶去更好的服務和體驗,會暢通訊正在規劃建立基于云計算的通信系統,繼續在服務供應方面深耕細作,給客戶帶來更多價值。
[關鍵詞]航空;電信網;應用
1 atn背景
近年來,空中交通流量的飛速增長給現有通信導航系統帶來了巨大壓力。為了解決這些問題,1991年國際民航組織經過深入的研究,引入通信、導航、監視/空中交通管理(簡稱cns/atm)新航行系統概念,以期通過應用數據通信和衛星技術改善現有的空管系統。新一代航空電信網是新航行系統的重要組成部分,是實施cns/atm新航行系統的前提。
atn并非一種全新的底層通信網絡,而是采用基于國際標準的公共接口服務和協議,集成地面、空地和航空電子數據等多種數據子網互聯來實現統一數據傳輸服務,是全球地空一體化的航空專用通信網絡,可提供安全、可靠、高效的航空通信服務。atn可以提供空中交通服務通信(atsc)、航空運行控制(aoc)、航空管理通信(aac)、航空旅客通信(apc)四類服務。目前在國際民航組織的推動下,atn網絡已經全面進入部署實施階段。
2 atn的應用程序
atn由若干應用程序和通信服務組成,是一個互聯網的概念,通過盡可能整合并使用現有的通信網絡資源,為航空界(包括空管、航空管理部門、航空運營商、航空器制造企業)提供統一的通信服務,并根據不同組織的要求,提供不同質量的通信服務。atn提供的應用程序包括地空應用和地地應用。
2.1 地空應用
(1)上下文管理(cm)
cm的作用類似于域名解析系統,提供機載系統和地面系統,或兩個地面系統之間交互、更新數據鏈路應用信息,包括應用的名稱、地址、版本號等。
(2)自動相關監視(ads)
ads應用自動向用戶提供來自于機載導航定位系統的報告,包括飛機標識、四維坐標和附加數據。ads系統提供自身位置與其他信息報告,可用于空中交通管理和飛機位置的監控。
(3)管制員與機組人員之間數據鏈通信(cpdlc)
cpdlc 應用的主要功能是提供管制員與機組人員之間的信息交換,與管制人員和機組人員的對話通過cpdlc來維護。它提供四個功能:管制員機組人員之間信息交換功能、數據當局之間的移交、許可的下行移交、地面前向移交。
(4)飛行情報服務(fis)
fis 應用允許機組人員通過數據鏈向地面航行情報信息系統請求和接收數字化自動航站情報。fis數據鏈服務可以提供給空中和地面用戶,是現存的語音通播方式的補充。
2.2 地地應用
(1)ats(空中交通服務)信息處理服務(atsmhs)
航班計劃數據通過amhs接收。amhs定義了兩種應用,一類是ats信息服務,采用存儲轉發方式進行信息處理;另一類是透傳方式,aftn(航空固定電信網)信息的傳輸方式。
(2)ats(空中交通服務)設備間數據通信(aidc)
aidc 用于在ats單位間交換數據以支持空中交通管制移交。支持的服務包括航班通知、航班協調、管制移交、通信移交、監視數據的傳輸等。aidc是嚴格地用于ats單位之間交換控制信息的atc應用,不支持其他機構間的信息交換。
3 atn的體系結構
atn網絡的主要構件是通信子網、atn路由器和終端系統。通信子網定義為一個基于特定通信技術的通信網,用于atn系統之間傳遞信息的物理手段,并非是atn的組成部分。各種地地和地空子網為atn的終端系統之間提供多條數據通路支持。atn路由器負責連接不同的通信子網,并跨越不同的子網傳送基于qos的分組。atn終端系統處理應用層服務和上層協議棧,以便與對等的終端系統進行通信。
3.1 atn通信子網
atn的通信子網可以是現存的數據網絡,也可以是正在發展的數據網絡。地空子網包括:航空移動衛星服務(amss)、甚高頻地空數據鏈(vhf)、二次雷達s模式(ssr mode s)、高頻地空數據鏈(hf)、gatelink。地地子網包括:局域網(如以太網、令牌環網、光纖分布數據接口fddi)、廣域網(如x.25、幀中繼、atm、isdn)。另外,公共 icao 數據交換網(cidin)、改進的 x.25 通信服務等均可用于 atn 子網。機載子網:與地面系統類似,機載的各種通信網絡也可以作為atn 子網。如基于arinc規范429和629的子網、以太網和fddi網。
3.2 atn路由器
當飛機移動,到達飛機所通過的網絡將改變。atn支持動態路由,以適應飛機移動和網絡維護等網絡拓撲的改變。路由器是中間系統,包含osi參考模型的下三層。根據不同類型,由不同的路由協議組成。
3.3 atn終端系統
atn終端系統與其他atn 終端系統進行通信,向atn應用提供端到端通信服務。atn 包括全部七層協議棧。atn 終端系統是自動化設備的接口,也是人機接口。
4 atn的應用進展
4.1 國際上atn的應用進展
(1)atn地地應用
作為第一個atn地地應用,航空信息處理系統amhs(ats message handling system)是代替現有自動轉報系統aftn的atn應用,可以提供更可靠、更安全、功能更強大的信息傳輸服務。美日間于2005年投入運行開通了的amhs線路。歐洲地區的西班牙于1998年年底,amhs系統投入運行。2006年2月,法蘭克福—馬德里之間amhs線路投入運行。2005年,阿根廷國內的amhs系統投入實際運行。2006年2月,科威特安裝部署了amhs產品 。2006年10月,牙買加在國內安裝了amhs系統。
(2)atn地空應用
atn地空應用部分主要內容是由acars向atn地空通信過渡。現有的acars與atn是不兼容的,需過渡到甚高頻數據鏈中的vdl mode 2,過渡到vdl mode 2的規劃和建議需采用aoa(acars over avlc)的方式實現。過渡計劃利用原有設施,特別是在底層完全兼容的情況下(采用的頻段、機載設備和天線兼容),過渡采用的實際措施是:先建立能傳輸atn報文的地空網絡,并在其基礎上實驗acars的應用,待技術完全成熟,轉換成atn的vdl mode 2。
目前地空應用的發展為,2001年中期,sita已計劃升級并使用vdl mode 2服務,并在歐洲中部逐步將原有的acars地面站改造成為兼容acars和vdl mode 2兩種協議的地面站。2004年以來,已有超過100個vdl mode 2地面站在北美投入使用(全球超過200個),拉丁美洲及加勒比海地區的發展也很迅速。arinc也在致力于發展vdl mode 2網絡,其開發的aoa和atn網絡已經投入了應用,網絡覆蓋北美、歐洲和日本。在歐洲,2003年年底,arinc建設的12個地面站投入運行,以支持link2000+項目。eurocontrol支持基于vdl mode 2進行的空中交通服務與控制,在其link2000+戰略中,eurocontrol向航空公司提供經費支持,鼓勵其加裝vdl機載設備。根據巴黎監視站統計的數據,截至2006年1月,已經有20家航空公司的155架飛機裝備了vdl mode 2設備,包括7種不同類型的飛機,vdl mode 2已應用于超過20條航路。俄羅斯、西班牙、法國、意大利、美國、英國、奧地利、德國、盧森堡、匈牙利、丹麥、荷蘭、埃及、摩洛哥、阿爾及利亞等國家已將vdl mode 2技術投入到民航商業應用中。
4.2 國內的應用進展
國內的應用分兩個階段:第一階段為2001—2005年,主要的工作為編制《空管航空電信網技術政策、應用和發展技術白皮書 》;atn實驗室建立和技術準備;研究與開發工作;國際atn/amhs技術測試工作。第二階段為2006—2010年,主要的工作為atn/amhs過渡與實施;acars向vdl mode 2過渡。
關鍵詞:無人船 航海保障 服務
1.前言
無人船的學名叫水面機器人,是一種不需要人上船駕駛, 可以完全獨立自主執行任務的船只。據專家預測,未來十年將是無人船領域發展的黃金時間,從軍用到民用的潛在市場在千億級別以上。無人船時代來臨被認為只是時間問題。
無人船時代來臨,傳統的視覺航標和VHF語音助航信息等航海保障手段作用將削弱,取而代之的應該是根據無人船的操控系統要求、工作特點、運動特性來提供相應的助航服務。因此,針對無人船的航海保障服務應聚焦于:提供利于無人船控制系統識別的無線電航標或利于機器視覺識別的視覺航標;加強大帶寬、高速度、高頻率、高可靠性的海上通信鏈路建設;建設船船信息交互和船岸信息通訊平臺,能夠根據船舶吃水、船舶類型等提供適合船舶的推薦航線,并沿途推送水文氣象、航行通警告等海上安全信息;提供與真實環境相同的虛擬現實仿真航行平臺等。
2.航標服務
無人船的控制主要依靠陸地控制中心和雷達、攝像頭、紅外傳感器等,因此,為無人船提供的航標服務應以無線電導航臺、無線電指向標、差分全球定位系統(DGPS)、船舶自動識別系統(AIS)、雷達指向標、雷達應答器等無線電航標和利于機器視覺識別的目視航標為主。目前,AIS基站信號已基本實現對我國沿海近岸主要通航水域、長江干線和內河4級以上高等級航道及部分封閉水域的通信覆蓋。依托AIS基站設置的AIS虛擬航標設置快捷,成本低廉,且易于被船用電子海圖識別和解析,因此無人船時代AIS虛擬航標將發揮巨大作用。
3.通信服務
依賴電子導航的無人船與岸基系統的信息交換將更為頻繁,海上通信平臺應用需求和業務將大幅擴展。無人船艇的通信對象主要有無人船艇與母船之間、無人船艇之間, 通信的內容主要有母船對無人船艇的指令信息、無人船艇實時回傳的運動狀態信息以及視頻信息等。目前的海事通信平臺,服務內容分散、手段單一、帶寬、信息處理的效率和數據存儲容量漸漸無法滿足海洋信息系統擴展需要,成為海上多種應用系統性能瓶頸。
無人船時代的通信服務一是要加強甚高頻數據交換系統(V D E S)、甚小口徑衛星終端站(VSAT)、衛星通信等大帶寬、高速度、高頻率、高可靠性的海上通信鏈路建設。二是加強海事云通信平臺建設。云計算平臺是大數據時代最熱門的研究方向之一。主要利用虛擬技術、分布式計算及并行網絡計算技術,有效整合不同區域的信息資源和不同的硬件結構,并進行有效地劃分和利用,提高系統的數據存儲能力,同時提高計算、傳輸和存儲效率。客戶和服務通過標準服務技術支持的標準化W e b服務技術進行通信,以建立和促進通信。E航海戰略確定后,以“按需服務和屏蔽數據源”的理念將成為未來發展趨勢。即用戶無需關心自己所需的信息通過何種渠道、何種具體設備,而是怎樣能夠方便快捷地獲取到所需信息。因而,所有船舶信息數據的收集和傳輸最好基于通用的協議模型。同時數據傳輸要滿足用戶相互識別需求。海事云的概念為地理環境中的身份管理,身份驗證,加密,真實性驗證,服務發現和帶寬/覆蓋高效消息提供了標準化的協議和功能支持。通過定義面向服務的通信系統,可以在全球互操作性的背景下輕松開發針對海事最終用戶的創新解決方案,從而為航運管理和服務部門提供一個開放的供應商中立平臺,有助于信息交換無邊界,并在互聯網,衛星,蜂窩電話網絡和數字無線電鏈路等各種通信渠道上得到保障。這一概念應能夠使各種船舶類型以及海上結構和岸上的異構軟件系統,包括智能手機,平板電腦和個人計算機等,根據標準化接口,協議和訪問控制權進行交互(EfficienSea2,D3.2)。三是拓展AIS系統功能。由于基于V H F通信頻段和S O T D M A通信協議的AIS系統存在系統容量和VHF通信系統9.6kbps的傳輸帶寬限制,無法適應船舶間和船岸間越來越多的信息傳輸需求。有學者提出基于公網GPRS / CDMA / 3G通信系統移動IP技術的自動識別技術,作為AIS系統的補充。
4.構建統一調配的海事信息共享大平臺
當無人船舶普及后,很可能出現:當船舶遇到緊急情況,岸上指揮者有的建議加速從他船船頭經過,有的建議減速從他船船尾經過,導致Q策混亂。且“多龍治水”水上管理狀況造成海上監管和服務部門各自掌握不同的數據,海上安全信息部門化、孤立化、碎片化,缺乏信息共享平臺,難以對數據進行有效分析、挖掘和整合,數據利用率不高,難以提供系統有效的海上安全信息。如果將所有船舶航線途經信息匯總到同一平臺進行統一調配,可以避免這種情況出現。
因此需要構建統一調配的海事信息共享大平臺。這一平臺能夠為船舶提供動態的航線計劃,實現基于AIS、ECDIS、水深數據模型以及環境管理工具的船舶積極動態的航線計劃。同時,可以收集、交換、整合、分析和顯示信息,包括航道、航標、港口、海況和地理、船舶船員、航運管理、貨物及航運市場、公共服務等信息在內的所有信息,形成涵蓋主要涉水活動的、以海量數據為基礎的信息資源池,實現信息的無縫共享。這一大平臺應立足于E航海系統基本架構規范數據源標準,同時,根據海事和港航等單位需求,將采自數據中心的源數據接入有關部門的信息系統,實現充分有效地融合數據。 通過云計算對大量數據進行深度挖掘、篩選加工,通過微信公眾服務平臺、門戶網站、手機APP等服務方式,利用公網、甚高頻、衛星鏈路等為用戶提供個性化定制服務。
5.研究開發“無人船仿真和虛擬訓練系統”
在常用的計算機仿真系統中,把人視為旁觀者,可視場景不會隨著用戶的視點進行相應變化,沒有身臨其境之感,不強調實時交互,人的想法需要與計算機相適應。虛擬現實仿真技術帶來了人機交互的新概念和新方法,強調人對虛擬環境的主導作用,作為參與者沉浸其中,使人機交互的內容更生動和豐富,方式更和諧和自然。虛擬現實技術以計算機技術為核心,生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的虛擬現實環境。用戶通過特殊的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象交互。產生等同于真實環境的感受和經驗。基于虛擬現實的無人船仿真訓練系統包含高級三維圖形加速卡、立體眼鏡、大屏幕顯示設備、立體音響,頭盔現實和位姿跟蹤設備,應用圖像全景建模、碰撞檢測、音頻虛擬等技術建立虛擬現實訓練系統,對無人船的遠程操控人員進行實操訓練。
航保部門可以在提供電子海圖的基礎上進一步拓寬服務,為無人船提供虛擬的水上環境實景模型。可以采用基于圖像的全景建模技術,增強場景模型的深度感和真實感。比如:使用數碼相機在水域現場一個固定點環拍實景一系列相片,經過拼接、平滑等處理,形成360度全景圖片,根據觀察者的角度,將圖片進行數字化變形,投影到虛擬場景中。
參考文獻:
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本文首先介紹了互聯網和移動通信網絡的發展概況,并基于未來網絡發展的態勢,以移動通信網和互聯網的進一步統一為目標,提出了“U網(UniversalNet)”概念,以求為移動通訊網絡與互聯網相融合問題,尋求更加便捷道路。本文對現有通信網絡結構進行了理論性分析,借助互聯網體系在現有通信網絡結構上進行改進,得出“直線通信結構”,最后闡述“U網”的有關設想。
關鍵詞
互聯網;移動通信網絡;U網
一、引言
隨著手機無線上網的實現,更讓人們盡情享受到了網絡帶來的方便與樂趣。因此很多手機用戶都開通了GPRS無線網絡服務。通過GPRS網絡接入WAP,可充分發揮接入時延短(2秒接入)速率高、永遠在線、切換方便等優點。WAP是一種向移動終端提供互聯網內容和先進增值服務的全球統一的開放式協議標準,是簡化了的無線Internet協議。WAP將Internet和移動電話技術結合起來。伴隨著3G的問世,手機上網的用戶也會越來越多,用戶的需求也會越來越高,有限的WAP站點并不能滿足廣大用戶的要求,從而突顯出WAP資源不足的問題[1]。隨著互聯網的普及擴大,近年出現的網絡電話運用了數字化傳輸技術,其基本原理是:通過語音壓縮算法對語音數據進行壓縮編碼處理,再把這些語音數據按IP等相關協議進行打包,經過互聯網把數據包傳輸到接收地,最后把這些語音數據包串起來,經過解碼解壓處理后,恢復成原來的語音信號,從而達到由互聯網傳送語音的目的[2]。經過網絡電話系統的轉換及壓縮處理,每個普通電話傳輸速率約占用8~11kbit/s帶寬,因此在與普通電信網同樣使用傳輸速率64kbit/s的帶寬時,網絡電話數是原來的5~8倍,大大提升的網絡資源的利用率。
二、現代通信網絡面臨的問題
通信網絡在近些年來是得到了很大的發展,尤其是3G服務的開通,更使通信網絡發展進入了一個新的階段。但仍然存在很多問題,比如:網絡結構復雜,在建設通信網時的基礎投入高,與國際互聯網的結合不好,造成用戶使用無線互聯網享受到的服務有限,不同運營商間的增值業務不能互通問題,等等[3]。當前的互聯網也有通信服務功能,移動通信網絡也可以訪問互聯網,但是它們的服務是有限的,并不是真正意義是的統一[4]。互聯網的通信服務不能像移動通信網那樣便利,移動互聯網的WAP網的資源有限,僅能訪問采用WAP技術支持的一小部分的網絡資源,那么由此出現了許多新的研究課題,例如:如何對現有通信網絡進行優化改進;怎樣的網絡更有利于未來的信息傳遞的發展;未來網絡發展的方面又是什么。
三、未來通信網絡的發展方向
現在的通信網絡以樹形結構為主,多為分層式通信模式。當一個點到加一個通信時,首先,先要經過基站,再然后經過控制交換中心,若控制交換中心范圍內找不到目標地址,則將數據發送至上一層控制交換中心,這樣就形成一個分層式結構的通信過程[5]。如圖1所示。根據現代通信網結的結構,為一個模擬通信過程,設user為通信用戶,BSS為通信網絡d中基站子系統,設NSS網絡控制子系統中的控制交換中心,下面簡稱控制交換中心.來模擬一個通信過程例如圖中,Z1到Z2就是一個本地(同區域)通信過程,也就是在一個控制交換中心區域內能找到通信目的地,則直接在本區域內控制交換中心處理此數據,這樣就完成一個通信過程。若在本區域內沒有找到目的地,如:Z1到P1的一個通信過程,當Z1發出請求后,由基站將其請求傳送至本區域內的控制交換中心TA1,當TA1發現此目的地址不在本區域內時,將數據傳送至上一層的交換中心TA2,同樣若TA2發現此目的地址不是本區域內的地址,TA2就會將數據傳送于上一層的控制交換中心TA3,當TA3在在網絡中找到目的地址P1時,則將本次請求信號發送至目的地址所在區域的控制交換中心.在這個過程中,請求信號首先經過TB3依次將數據傳至TB2最后傳至目的地址所在的TB1,最終發送至目標地址。完成本次通信過程。
綜上,現有的通信網采用的通信方式中完成一次通過程的中轉過程過于復雜,分層式通信模式的網絡資源的投入也過于龐大,從而造成通信節點過多,與未來的通信發展極其不相適應。因此,現在的通信網絡應與互聯網緊密結合,有效借助互聯網資源,吸取網絡電話的軟交換技術,充分利用網絡協議形成一個新的通信模式。本文提出直線化的通信模式,即未來的通信網絡的通信模式就是從一個節點到另一個節點是直線的,不經過分層中轉。點A到點B間的通信過程,如圖2所示。從A到B間的通信,完全是從一個控制交換中心到另一個控制交換中心的傳輸。當A發出請求時,由基站將A的請求信號通過基站發送至控制交換中心,控制交換中心通過互聯網直接連接目的用戶,利用互聯網中的路由功能直接尋找最近的通信路徑,連接到目標用戶所在的控制交換中心,并將A的請求直接通過互聯網發送給B,從而節省通信過程,使互聯網資源得到有效的利用。
四、新一代的通信網絡
由于3G與4G通信網絡的服務面本身并沒有發生質變化,并不能有效的直接的擴大其服務面,其可利用的互聯網絡資源仍然受制于WAP。基于此,本文提出了"U網"概念。所謂的"U網(UniversalNet)"就是將現有的通信網絡與互聯網并行同步,形成一個統一的網絡體系[6]。“U網”概念的不僅指單一未來互聯網或通信網,而是從根本上將通信網與互聯網融合,取二者長處相互促進。“U網”采用直線通信結構,同時借鑒網絡電話的軟交換技術,通過互聯網的IP包傳送數據信號,與移動通信的無線傳輸技術結合,建立一種移動網絡電話,用以實現無線移動語音的業務,大大提高網絡資源的應用[7]。“U網”無論在語音還是在數據方面全部基于互聯網。用戶無論在何種情況下,只要在無線互聯網基站的服務范圍內,用戶將信號發至無線基站,由無線基站將數據傳送數據交換中心,而后進入Internet將數據或通信信號傳送到目的地。
1、“U網”的構架“U網”就是采用直線通信結構,以互聯網為基礎,將互聯網資源與通信資源相結合,建立起來的一種高速通信網絡。“U網”在網絡服務的范圍上也將與互聯網完全同步,移動網絡終端與固定網絡終端將在接受到的互聯網資源方面和訪問方式方面基本不存在區別。移動網絡終端在訪問互聯網資源時,互聯網數據首先通過WAP網關(數據轉換),然后傳送給用戶端。從而解決移動網絡終端在訪問互聯網資源時受WAP資源有限的障礙,完全實現通信網絡與互聯網的并行同步。如圖3所示設MS為一個移動手機用戶,MBS為:車載移動平臺用戶,wirelessnet為移動互聯網網用戶,dataconversion為WAP網關(數據轉換),移動互聯網用戶在訪問互聯網時上下行數據交換通過WAP網關(數據轉換)進行轉換。“U網”在結構上以互聯網為基礎,借鑒網絡電話的通信方式,將所有信號、數據都通過互聯網完成直線通信。用戶與用戶間的通信,通過基站將信號傳送到數據交換中心,由數數交換中心通過互聯網,運用語音壓縮算法對語音數據進行壓縮編碼處理,然后把這些語音數據按IP等相關協議進行打包,經過IP網絡把數據包傳輸到接收地的目的用戶。從而改變傳統的樹形的通訊結構,將通信過程改成直線型,這樣無論在那個區域,只要經過一級數據交換,就可以與目的用戶連接。
2、“U網”展望“U網”概念的提出將直接把通信與互聯網完全融為一體,用戶享受到服務面更廣,服務質量更高,更智能化的,無障礙的網絡服務。它將形成一個龐大的功能完備的網絡體系,既可以訪問網絡資源,同時又具備通信服務,使互聯網資源充分得到利用。同時為不同通訊網絡形成統一的標準打下一個堅實的基礎,為各電信運營企業有效節約成本。因此“U網”的實現將對通信及互聯網產生巨大影響,直接改變人們日常生活和通訊方式,在網絡發展過程中產生具有重大意義。
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關鍵詞:智能變電站;IEC61850;現狀;發展方向
中圖分類號: TM411 文獻標識碼: A 文章編號:
目前,“智能電網”一詞已成為一個流行的專業術語,代表了當今世界電力系統發展變革的最新動向,被認為是2l世紀電力系統的重大科技創新和發展趨勢。智能電網作為未來電網的發展方向,滲透到輸電、變電、配電、用電各個環節。在上述這些環節中,智能變電站無疑是最核心的一環。作為智能電網的重要基礎,智能變電站為智能電網提供標準的、可靠的節點(包括一次、二次和系統) 支撐。
一、智能變電站的概念
目前,隨著智能電網的發展,業界對智能變電站的含義也逐步達成共識,智能變電站指基于IEC61850 標準建立全站統一的數據通信平臺,依靠先進的智能一次設備,通過網絡化的通信平臺實現數字化信息的共享,自動完成信息采集、在線測量、精準保護等基本功能,并根據自動控制、智能輔助控制、智能告警、在線分析決策等高級功能,實現與相鄰變電站、電網調度等互動的變電站。智能變電站可以看成是數字化變電站的繼承和發展,智能變電站技術體系是以數字化變電站為技術基礎,在數字化變電站的技術構架體系上融入在線監測、智能告警及輔助決策、順序控制等高級應用技術而組成的一體化信息平臺,最后形成智能變電站。
二、智能變電站的的現狀及發展方向
2.1發展簡史
最初的變電站控制系統出現在三十年前,是由數字化通訊繼電保護裝置發展而來,時至今日變電站技術與計算機技術的發展結合日趨緊密。1994年由德國國家委員會提出制定通用的變電站自動化標準建議,是變電站技術形態發展的又一個里程碑,在IECTC57工作組2002年北京會議上,指出了今后的工作方向:追求現代技術水平的通信體系,實現完全的互操作性,體系向下兼容,基于現代技術水平的標準信息和通信技術平臺,在IT系統和軟件應用通過數據交換接口標準化實現開放式系統。事實上,技術形態的發展,始終與電網公司管理模式、運營模式、設備制造、設計施工與維護相互影響、相互促進。
2.2 發展的驅動力
變電站形態的發展是需求與技術支撐力雙重作用的結果。面向變電站的需求是多種因素綜合的結果,公司運營的成本壓力通過多種渠道延伸至變電站設計、施工、運維和新設備研發制造等各個方面,逐漸的賦予了變電站越來越多的使命。例如從電網運行的角度,希望變電站能夠提供更多、更有效的數據,這就是區域調度層面的成本壓力向變電站的自然傳遞,區域調度需要更多的準確數據進行電網狀態估計,用以準確地把握電網運行局勢,從而增強電網可靠性。
2.3 變電站成本壓縮的實現路徑
單從純技術發展的形態上來看,變電站的成本壓縮最為明顯的體現是在其功能的小型化、集成化。一個簡單的例子是將多個功能集成在同一個設備上(如保護、控制、測量等),而這些功能過去分散在多個元件中。小型化和集成化的IED設備無疑能夠降低占地面積,減少運維人員,最終降低企業建設運維成本。
2.4 基本的發展方向
從過去的經驗中也可以看出,在驅動利潤改善過程中產生了三個方面的發展方向。
(1)傳統自動化電氣島的功能集成與數據網絡化。這減少了設備個數(例如在保護設備中裝設自動重合閘和擾動錄波裝置),從而減少了硬件投入和維護。在數據管理中,特別是考慮到所有的數據資源都能夠在網絡中方便的調用。
(2)標準方案的推行。從一個電網公司的角度來看,這意味著可能會進行項目管理模式與運維模式上的巨大轉變。從提供商角度來看,最大化的COTS(商業貨架產品,即具有開放式標準定義的接口的軟硬件產品,例如PC或操作系統)和創造在世界范圍應用的可以配置的平臺,以此降低開發的攤銷成本。
(3)針對變電站總體成本的資產分析與控制,這至少包括以下兩個方面:一是維護與監測的問題,系統越大維護越關鍵。維護策略逐漸變成了最初需求的一部分。二是為了最大化各種設備的剩余壽命,改造計劃變得更加復雜,找到一種可以伸縮的適合各種情況的方法是非常重要的。
三、智能變電站IEC61850標準
網絡通信和計算機技術的發展促進了IED在變電站局域網的應用。基于微處理器的IED提供了強大的通信能力,IED的推廣為改進系統操作運行和引進標準規約打下了良好基礎。標準規約的使用將使得不同制造商的IED間滿足互操作性要求,這種兼容性還可以延伸到新型系統結構的控制中心,即任IED的信息可以被與該變電站有網絡聯系的任何訪問者訪問。只有應用通用的對象建模工具,建立統一的對象模型和對象字典,采用統一的通信協議,才能滿足系統集成的要求。在這樣的背景下, IEC TC57總結了UCA2.0和IEC60870-5系列標準的實踐經驗,提出了關于未來變電自化系統通信體系結構的一個國際標準――I EC61850。
3.1 IEC61850標準的特點
由IEC61850的10部分內容可見,IEC61850與以往SCADA通信協議不同的是, 除了定義變電站自動化系統的通信要求和數據交換外,還對整個系統的通信網絡結構、對象模型、項目管理控制(組織、配置、文檔和安全運行)、測試方法等進行了全面詳盡的描述和規范。 IEC61850標準具有以下突出的特點。
(1)分層
IEC61850除了將變電站自動化系統分成變電站層、間隔層、過程層之外, 每個物理裝置又由服務器和應用組成,將服務器分為邏輯裝置、 邏輯節點、數據對象、數據屬性,物理裝置內包含服務器和應用。從應用方面來看,服務器包含通信網絡和 I /O。從 IEC61850來看,服務器包含邏輯裝置,邏輯裝置包含邏輯節點,邏輯節點包含數據對象、數據屬性。IEC61850提供了服務器目錄、邏輯節點目錄和讀數據定義等各種服務。
從通信的角度來看,服務器通過子網和站網相連, 每 1個 I ED既可扮演服務器角色也可扮演客戶的角色。這種分層, 需要有相應的抽象服務來實現數據交換。ACSI服務有服務器模型、 邏輯裝置模型、 邏輯節點模型、 數據模型和數據集模型, 建立起完整的分層數據庫模型。IEC61850的對象模型的層次結構如圖 1所示。
決策層管理層調度指揮層 監控層 現場層
圖 1 IEC61850對象模型的層次結構
(2)采用與網絡獨立的抽象通信服務接口(ACSI)
EC61850總結了電力生產過程特點和要求,歸納出電力系統所必需的信息傳輸的網絡服務, 設計出抽象通信服務接口,它獨立于具體的網絡應用層協議(例如目前采用的MMS), 和采用的網絡無關。由于電力系統生產的復雜性,信息傳輸的響應時間的要求不同,在變電站的過程內可能采用不同類型的網絡,IEC61850采用抽象通信服務接口就很容易適應這種變化,只要改變相應的特定通信服務映射(SCSM)。
(3)面向對象的自我描述
IEC61850采用自我描述面向對象的辦法,要徹底解決面向對象的自我描述,達到互操作性,則需要定義如下內容: 1)定義完整的各類(單元)數據對象和邏輯節點、邏輯設備的代碼;2)定義用這些代碼組成的完整地描述數據對象的方法;3)定義一套面向對象的服務。
在IEC61850-7-3、-7-4中定義了各類 (單元)數據對象和邏輯結點、邏輯裝置的代碼,在 IEC61850-7-2中定義了用這些代碼組成完整地描述數據對象的方法和一套面向對象的服務。IEC61850-7-3、-7-4提供了80多種邏輯節點名字代碼和350多種數據對象代碼,23個公共數據類,涵蓋了變電站所有功能和數據對象,提供了擴展新的邏輯節點的方法,并規定了由一套數據對象代碼組成的方法,還定義了一套面向對象的服務。這3部分有機地結合在一起,完全解決了面向對象自我描述的問題。
(4)電力系統的配置管理
由于IEC61850提供了直接訪問現場設備,對各個制造廠的設備用同一種方法進行訪問。這種方法可以用于重構配置,很容易獲得新加入設備的名稱并用于管理設備屬性,I EC61850是面向設備的。
3.2 IEC61850的使用
采用無縫通信系統協議(IEC61850)可以避免協議轉換之外,還有更深層次的意義。
IEC61850和以前使用的協議不同之處在于對象模型,它建模了大多數公共實際設備和設備組件。這些模型定義了公共數據格式、標識符、行為和控制,例如變電站和饋線設備。
IEC61850(例如以太網、TCP/IP、MMS )在終端設備中采用了先進的IT技術,低廉的寬帶設備、高效的處理器能力、定義和傳輸過程數據的元數據,將應用重復使用的標準名和類型信息用以在線驗證整個系統的數據庫的集成和配置。自我描述能顯著降低數據管理費用、簡化數據維護、減少由于配置錯誤而引起的系統停機時間。
采用IEC61850協議能大幅度改善信息技術和自動化技術的設備數據集成,減少工程量、現場驗收、運行、監視、診斷和維護等費用,節約大量時間,增加了自動化系統使用期間的靈活性。
由上可以看到,在各個IED和各變電站的數據都是自我描述的、重復使用數據類、簡化數據維護、無縫的命名規則、對數據統一建模、容易集成到Web技術、具有靈活性、可擴性、可用性, 定義了大量數據屬性和元數據,這些必然影響SCADA系統主站的集成方式。因此會出現新一代的實現無縫通信系統的SCADA系統。
四、結束語
綜上所述,本文對智能變電站的概念做了詳細的解析,作為智能電網的關鍵環節之一,智能變電站從結構上分為站控層、間隔層、過程層為實現智能化控制,智能一次設備和二次智能裝置都按照 IEC61850標準建立智能變電站的一體化信息平臺進行通信,基于全景一體化的數據采集和可視化操作,以供大家參考。
參考文獻
上海世博會開幕,成為人們關注的焦點。作為世界各國展示先進發展成果的盛會,信息技術在世博會上無處不在。射頻識別技術保證了門票的防偽和智能化,隱形圍欄系統認證了入園人員身份,客流引導系統幫助分配各展館間的客流,智能交通系統則有效地疏導園區內車輛與人員,3G、TD-LTE等無線網絡技術保證了各系統間的通信。可以說,世博會在展示未來科技的同時,各種科技又保證著世博會的正常運營。
毋庸置疑,當前信息技術相互融合的趨勢日趨明顯,信息技術和其他技術、信息技術之間融合滲透進一步加快,推動了信息技術的商品化、產業化進程。以世博會上嶄露頭角的手機門票為例,通過非接觸識別技術與手機SIM卡技術相結合,物聯網技術成功應用于移動通信領域,手機與智能門票物理上合二為一,體現出通信設備、智能設備、消費電子這些終端的融合。同時,用戶通過手機門票實現乘車付款、購物支付等多種服務,體現了信息技術在計算服務、通信服務、內容服務等服務運行平臺上的融合。這種技術的融合帶給使用者全新的用戶體驗,將推動其商品價值實現和產業化進程。
技術的融合不僅推動技術的產業化進程,更能在其產業形成之后,帶動其更好更快地發展。云計算產業的發展就是一個很好的例子。云計算的學術定義在1997年已被提出,其概念本身就是虛擬化技術、網格計算、互聯網技術等相關技術融合滲透的體現。這些技術經過相互融合,加上廠商的宣傳與推廣,云計算的概念不斷地被認知,并最終形成云計算產業。
但當云計算的熱度漸漸降下來,廠商意識到單純地使用云計算技術這個概念進行宣傳與銷售,并未帶來太大的市場。于是,云計算與其他技術深層次的融合滲透開始了。隨后,開發、部署、管理、測試、安全等各個領域的云計算解決方案出現了:IBM憑借在構建、支持和運作大規模計算系統的經驗與優勢,積極在各地構建云計算中心;微軟則通過融合桌面操作系統與Visual開發環境相關技術,推出了針對消費者、企業的Live和Online云計算解決方案,以及針對開發者的Azure云計算解決方案;賽門鐵克將安全和存儲領域的技術與云計算技術相結合,推出了面向公共云或者私有存儲云的FileStore云存儲平臺;我國三大電信運營商,也借助電信網絡全IP和寬帶化發展進程,通過將電信技術、信息技術、互聯網技術相互融合,相繼提出中國移動“大云”、中國電信“e云”、中國聯通“互聯云”等云計算方案。面對更加實際與具體化的云計算,越來越多的企業與用戶開始積極考察、研究、部署或應用其所需的云計算服務,云計算的市場規模逐漸擴大。
可以看到,技術之間的融合滲透,加速了技術產業化的進程,進而擴大了市場規模,帶動了產業的發展。其實,當前物聯網產業面臨著與當初云計算相同的局面:概念已經炒熱,產業已經形成。下一步,就是要繼續深化技術的融合滲透,擴大其應用范圍與應用深度,以謀求產業規模的擴大與進一步發展。