时间：2023-06-08 10:59:33
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇通信的可靠性，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
随着社会的不断进步，电力通信网的不断扩张，越来越多的电力业务需要通过电力通信网进行输送，使得现在的电力系统那个已经越来越离不开通信网的辅助作用。但是通信网的可靠性系数不高以及常常出现的故障常常会影响到电力的输送。因此，电力部门为了提升电力系统的可靠性，能够进一步使得电力与通信能够融洽的进行合作。电力部门已经开始在各个地区进行了网络升级。这样就使得电力通信系统供应足够的通信能力，同时使得电力通信系统更加具备可靠性。那么影响着电力通信系统可靠性的主要有以下问题。
1.1没有一个高效的策略对电力通信系统的可靠性评估进行改进
电力通信网除了本身的可靠性以外，它运行时的可靠性是最为关键的。之所以通信网会状况百出，就是由于没有一个高效的措施来对电力通信系统或者电力通信网的可靠性评估进行改进。因此，只有对于电力通信系统提供一些高效的策略才会使得电力通信系统能够为人类提供优质，畅通的电力供应服务。
1.2电力通信系统没有一个可靠性的体系
电力通信系统中的可靠性体系就是由电力系统中的管理部门，管理措施，管理制度密切配合后所构成。那么，当前电力通信系统中这些部门以及制度还没有健全，一些稀少的可靠性管理系统也比较简单粗狂，正是因为电力通信系统中缺乏各个环节的可靠性，使得整个电力通信系统的体系也不存在可靠性。最终导致，电子通信系统中任何一个地方出现障碍，就使得整个系统出现了问题，也就是说这个没有可靠性的体系使得电力通信系统整体的可靠性系数降低。
1.3电力通信通信系统的可靠性设计水平低
电力通信系统的可靠性是分为多个层次的，每一个层次都对于可靠性系数有着不同层次的设计要求。但是，当前所有的电力通信系统可靠性的设计仅仅停留在一个初级的电力能够正常进行传输运作的基础设计层面上。而对于通信网可靠性的设计更是仅仅停留在网络拓扑抗毁性设计阶段，这种基础性的可靠性设计阶段使得通信网不能够与电力系统性能结合从而或得更高层次的可靠性设计。
二、电力通信系统的可靠性管理
2.1电力通信系统的可靠性不仅仅是一种要求，如果这样落实到在生活实际中，可靠性系数必然会降低。那么此时就要去电力通信系统对于可靠性也进行一个专项管理，只有这样才会在真正提升电力通信系统的可靠性系数。那么在电力通信系统实际运行的过程中建立一个相应可靠性管理机制，对于每一个阶段的电力运行都有一个及时的反馈，以保证电力的运行畅通性与安全性。这种靠性管理机制在随着社会的不断完善，使得电力管理系统的可靠性系数又有一个突破性的进展。
2.2管理过程中的所需要注意的问题。对于电力通信系统中常遇到的故障进行分析与反思，要对于不同的故障进行分类研究，深度研究其发生的原因与规律，并且在今后的电力运行过程中起到“吃一堑长一智”的效果。并且将出故障的地方重点观察，防患于未然。对于电力系统中维护制度的设立也是需要注意的问题之一。想要真正加强电力通信系统的可靠性系数，就得针对电力的设备和系统专门设置相应的维护系统，并且能够与现代的网络系统相融入，向更为有效的现代化管理系统迈进。
三、改进电力通信系统的有效性策略
那么想要真正改善上升电力通信系统中的问题所在，就得采取一些有效性策略进而使得电力通信系统的可靠性又一个突破性的进展。那么应该从以下几方面进行整改。
3.1鉴于现代化社会发展的脚步速度，整改策略一定要依附现代化的新技术，例如，通过优化光纤网的方式，将单束光缆建成环。运用这种策略会提高光线网络的可靠性，也就进而能让能够提高通信网的可靠性。因为光纤技术具有抗障碍性，低消耗等等优势，能够完全解决上述中电力系统中所存在的问题。
3.2对于电力通信系统从可靠性的设计阶段，到建设阶段，再到运行阶段都进行一个全面细致的规划。从设计阶段就应该开始以电力的具体运行进行设计。对一切的通信设备进行一个明确具体要求，从而再不断提升通信系统的可靠性设计方案的可信度。而在建设阶段的时候，应该扩展视野，从多方面进行考虑，采取多元化的可靠性保障策略，对于电力通信系统进行监督和评价。那么最为重要的阶段就是电力输出的阶段，换句话说就是运行阶段。在这个阶段，对于电力系统整体的可靠性必须进行一个全面细致的分析。在此阶段，已经不仅仅要求要做到做好评估工作，更重要的是建立一套健全的维护管理通信系统的管理体系。
四、总结
【关键词】 民航空管 通信网 可靠性
时下正是信息化与互联网技术迅速发展的时代，在这个信息的时代，通信网也越来越普及，而民航空管通信网属于通信网的小型专用通信网，其主要根据实际的需求来铺设通信路线。主要受到民航空管通信行业的特性影响，对其可靠性也需要重视和加强
一、民航空管通信网的特性
在我国，由于民用航空的发展时间较短，所以还存在着一些缺陷。初期。民用航空只是作为航空公司内部专用的网络，用来传输机密信息或者对内部活动进行调控和管理。所以我国通信网的公网起步较晚，使得民航的发展需求远远大于公网的功能性，也就导致了民航空管通信网是航空公司自行铺设的专网。到了建设的初期，又收到人们认识水平的限制，民航空管多余通信专网的重视程度有所欠缺，所以过度专注于专网的自主性方面，希望通过这一方面的发展获得社会收益。所以就目前的发展情况来看，通信网的可靠性需要进行进一步的研究，重视如何提高通信网的可靠性，确保民航事业的发展稳固而扎实。
二、民航空管通信网可靠性的影响因素
通信网作为一个整体性的系统有着它独有的特性和结构。所谓可靠性，是指通信网在实际运行时保证用户正常通信的能力，主要侧重用户的角度。所以影响民航空管通信网的可靠性的因素主要分为外部因素和内部因素：外部因素主要指通信网络及其他通信设备所依存的环境条件，又可分为不可控因素与可控因素，不可控因素多指突发事件、紧急事件、自然灾害等，而可控因素多指通信网运行时的工作条件，如温度、湿度等；内部因素则多指通信网的可靠性、管维护等，由于通信网的可靠性主要通过抗毁性、生存性、有效性三个指标评估，所以即使在通信网的建设过程中，具备独立的备份系统，但在实际操作过程中还是存在一些问题，所以通信网的可靠性还需要更多的重视和研究
三、民航空管通信网可靠性的提高的措施
3.1优化拓扑结构
民航空管通信网与常规的通信网相比在结构上更为复杂，其影响因素更多，因此在民航空管通信网的可靠性设计上应该考虑更过的方面。一是，通信网各部件自身的可靠性，通信网是由多个通信系统及设备和部件共同构成的，需要保证整个系统的可靠性则需要对各个组成部分的可靠性做出控制，才能降低部件在运行中出现问题的故障率。比如，在通信网络设计时可以采用MTTF较小的产品，降低部件之间的串接；二是，对于拓扑结构的选择和优化。拓扑结构在通信网络中起着关键的作用，一般情况下，环形和网状的拓扑结构更具有优势，所以在民航空管通信网络的结构进行设计时，应该选择这两种拓扑结构，尽可能的提高通信网的可靠性。在实行过程中需要注意的是拓扑结构的选择必须符合实际情况，需要具备实用和经济的特点，确保可行性。因此，在使用网状或者环形的拓扑结构时，还需要选择链型或树形的结构构成复合型的结构，才能更好的保证通信网的可靠性，并且何以降低成本；三是路由的选择。路由作为交换网络的核心，在选择方式和技术上也影响着通信网的可靠运行。
3.2提升通信网备份系统的可靠性
由于民航空管通信网的实际评估对象包括许多方面，有网络通信设备、附件等， 起评价的基本思路为通过平均故障间隔、平均运行、平均修复的参数进行评估。所以对于通信网的可靠性的评估实际上是对真个通信系统和子系统的可靠性评估，近几年采取的拓扑系统则大大提高了网络系统的可靠性等级。随着近几年我国社会经济的迅速发展和我国人民的生活水平提高，我们在空管行业的发展也越来越迅速，通信网的使用量大大增加，业务量也进一步的提升，所以对于通信网的可靠性的提高提出了更高的要求和标准。所以由此出现了备用系统，即在主要系统的创建中保留多个模块或原件使得在系统在出现故障时，可以迅速的切断故障源头，使得备用的部件能够继续投入到运行中，从而保证了通信网的正常运行，这样一来可以大大降低了故障率，并且提高了通信网的可靠性。所以民航空管通信网为了保证可靠性，采用了“两地一空”的体系进行数据的传输与共享。这样一来就大大提升了通信网的可靠性，相比常规的通信网，如果投入相同的元件，则已经无法满足空管通信网的使用了。
四、结束语
综上作者所说，对于空管通信网有着有别于常规通信网的特性核结构，所以对于影响其可靠性的因素也需要更多的考虑和反应，本文就对当下的民航空管通信网的特性做出分析，分析了影响空管通信网的可靠性的因素，并提出了提升可靠性的措施，希望为建设者提供可行性的一些建议，保证空管通信网的畅通运行。
参 考 文 献
[1]潘诚，韩宣宗.民航空管通信网可靠性初探[J].信息安全与技术，2012（10）
【关键词】能源互联网；信息通信技术；可靠性
能源的可持续发展是新时期的主要任务，随着科技的发展，为了实现能源的再利用，互联网技术开始应用于行业发展中。在这一背景下，我国将推行绿色能源和可再生能源，作为互联网和移动通信的代表技术，信息通信的可靠性将决定这一过程的实施。
1面向能源互联网的信息通信关键技术
能源互联网是一项基于计算机技术的综合技术，涉及发电技术、输电网配电网技术以及系统规划处理等，信息技术无疑是这一过程中的主要技术支撑，具有强大的数据库，提供故障分析、故障处理等功能。当前，面向能源的信息通信网络设计仍缺乏应对复杂数据交互的能力，也就是能源信息点过于固定，无法实现异构传感器接入技术。电网的信息通信技术也处于独立的状态，智能化和互联化的发展还需要技术的更新。面向能源互联网的信息技术还应从感应技术和通信传输技术以及数据传输技术入手。未来的能源互联网功能将扩展，包括采集监控，业务流程的处理、资源的共享以及故障分析和决策提供。能源互联网是信息流、能源流、控制流的高度融合，其最终目标是借助大数据时代的技术特征来实现能源互联网的多功能性和高度安全性，其核心技术分析如下。①标识传感技术。标识技术通常包括射频识别RFID、二维码技术和生物识别。三种技术均应用广泛的应用，其中RFID主要应用于系统管理。将其与通信传感器技术结合能够对电网线路的运行进行监控，从而保证故障发现的及时性和准确性。②数据集成技术。云计算是这技术的核心与基础，他对信息处理提出了更高的要求，需要实现全面的数据共享。未来互联网发展技术下，云计算将成为多个领域的支撑，通过云计算平台可以实现能源互联网的智能化。③信息处理技术。信息处理是技术的核心部分，也是能源互联网问题处理的部分，由于大数据时代的数据具有多样化和庞杂性，需要接入新的负荷，因此必须对其进行必要的分析后才能应用。能源的使用过多导致我国的能源逐渐减少，对于可再生能源的开发需要大数据技术，需要云计算技术。大数据分析的主要方式是建立数据模型和完成数据挖掘算法，在这一前提下才能发现能源互联网管理和发展中存在的问题，进而及时解决，也大数据可视化。
2能源互联网下信息通信技术的可靠性分析
能源互联网下信息通信技术的可靠性提高，当然，这需要在技术的支撑之下实现。保证系统安全可靠性提高的关键是安全传输和系统检测等。
2.1安全可靠传输
能源互联网的建立一方面保证了信息的全面性，一方面也由于其开放性存在一定的安全隐患。在信息通信中，为了防止恶意攻击，安全传输是必要的，安全传输需要基于大数据等技术进行设计，重点进行信息传输的隐私保护，建立完全可信的安全防御体系。针对能源互联网设计可靠性强的系统，来保证信息信息传输安全。
2.2系统安全监测
电力系统在运行中，技术支持不足将呈现出脆弱性，因此需求对其实施安全监测。这就是的安全监测技术不可缺少。通信网线路存在问题对能源互联网造成影响，因此需要我们对其应用层、感知层和网络层进行全面的分析，制定安全防护制度，采用必要的防护措施，提高系统的安全性与可控性。
2.3信息数据加密技术与可信技术
能源互联网作为新时期能源发展的一种的方式，具有数据海量、分布广泛等特点，对能源互联网的应用将具有复杂性，其安全隐患也将在运行中体现出来。因此我们不仅要关注信息技术，还需要关注其安全技术。基于信息加密技术和可信技术是保证其安全的关键技术。对其分析如下。首先：加密技术是通过计算机加密技术对能源互联网的运行环境和隐私数据进行保护。未来需应采取针对性的、多样化的方法来保证数据的可靠性以及安全性。在信息传输中进行完整的信息加密，对移动终端进行重点保护。采用可信技术则是在系统平台中引入的一种安全模块，以密码技术为核心。能源互联网中采用可信技术并将其与网络联合，将可以构建基于可信计算的互联网交互终端可信认证模型，从而实现对能源互联网的可信主动防护，防止其受到恶意攻击，最后确保能源互联网的应用安全。
3总结
能源互联网是我国能源使用与发展的必然趋势，是移动通信网络和计算机技术发展的一种必然结果。实现能源互联网增使能源的使用更加合理并促进再生能源的开发，保证我国工业、电力等多个行业的发展。我国能源互联网的实现还具有较长的路要走，未来应注重能源的开发与利用，从企业的发展出发，结合现代化的信息技术逐渐的提高能源互联网的安全性、可靠性与可行性。
参考文献
[1]邓雪梅.日本数字电网计划[J].世界科学，2013（7）．
[2]刘振亚.构建全球能源互联网推动能源与环境协调发展[J].中国电力企业管理，2014（3）．
关键词：配电网；通信网络；光纤通信；可靠性
中图分类号：TN92 文献标识码：A
随着我国经济信息化的不断发展和推进，数字通信的水平大大提高，现代化的通信网络正朝着光缆化和数字化的全方位发展和进步，配电网充分利用了现代先进的科学技术以及网络通信技术，构成了一种电网结构、设备实施、地理信息等等技术的全自动化、信息化处理，近年来，光纤通信网络技术的大力发展，使得配电网运行监控和治理等自动化、信息化水平更是上一层，改变了以往由于配电网的点多面广、线路多、控制变化复杂等缺陷，此外，由于大多数的配电自动化装置安装条件的限制，而且以前国内的通信技术运用电缆传输的居多，质量较差，不具备良好的可靠性，经常导致数据结果传输失败等问题，使得建设完善的配电网通信系统困难重重，光纤通信技术的发展极大的改变了这种现状，为建设一个高品质的智能配电网系统创造了可能性，不但具有抗强电磁干扰的特性，而且出现信息数据误码率低，传输速率快，信息数据的保密性高等优点。此外，对配电网光纤通信可靠性的评估具有重要工程和理论意义，配电网通信网络技术的元件的可靠性受到其在网络系统拓扑结构中的配置位置和元件可靠性参数的影响，准确地评估出光纤网络系统的可靠性对于配电网络技术发展具有重要意义。
一、目前两种光纤通信网络技术的应用
近几年，在我国配电网试点中，以太网技术为基础的工业以太网交换机网络和EPON无源光网络这两种光纤通信技术应用的较多，两者在实现设级和网络级的保护上都拥有良好的拓扑结构为基础，目前在多方面实践运算的基础上，综合各种数据分析结果，对以上两种网络的可靠性性进行评估分析，得出的数据结论是：以太网交换机网络可靠度为0.8743390，EPON无源光网络的可靠度为0.865320，在配电网目前的通信数据量小的情况下，两种配电网光纤技术砸时延方面都能满足相关的要求，其中，由于工业以太网交换机组环网不限制站点数量，通信光纤所占用的数量一般定额在2纤 或4 纤的标准上；EPON无源光网络受到站点数量的限制，需要配备多个PON口和光纤数量，而且在光分束之后，衰耗较大，在不同程度上，对着不同配电网领域的具体要求的差异，两种光纤通信网络的可靠性也随着提升，对配电网未来的发展趋势上，多电源多联络的网架结构是主流方向，从这个角度来讲，工业以太网交换机的发展适应性更为强一些，EPON无源光网络的由于在网络线路和设备上的复杂性，使得其在配电网光纤通信可靠性的评估上略显劣势。总之，目前应用的两种光纤通信技术在配电网网络通信中发挥着重要作用，凭借各自的优势和可靠性发展成为主要光纤通信技术的领域，促进了我国光纤通信技术的发展。
二、配电网光纤通信技术可靠性评估
近年来，随着我国光纤通信网络技术的快速发展，大大改变了以往由于配电网的点多面广、线路多、控制变化复杂等缺陷，提高了电网系统的信息化和自动化水平，但是，受安装条件的限制，国内的通信技术运用电缆传输的质量较差，经常导致数据结果传输失败等问题，可靠性差，使得建设完善的配电网通信系统困难重重，光纤通信技术的应用和普及为建设一个高品质的智能配电网系统创造了可能性，在具有抗强电磁干扰的特性的优点外，还表现出信息数据误码率低，传输速率快，信息数据的保密性高等性能。因此，对配电网光纤通信可靠性的评估具有重要工程和理论意义，由于配电网通信网络技术的元件的可靠性受到其在网络系统拓扑结构中的配置位置和元件可靠性参数的影响，配电网中光纤通信网络技术，既存在一般通信系统的共性，因其自身的特点发挥着不同领域上的优势， 针对配电网中光纤通信网络的可靠性评估问题，我国研究领域尚没有完善的评估理论和方法，所以，本文采用一种基于最小路集和布尔代数的方法来评估光纤网络可靠性。首先，基于对光纤网络可靠性评估的体系的了解，要熟悉关于通信网络可靠性评估的相关概念：①光纤通信网络设备的可靠度：在规定条件和时间内网络中节点或链路正常工作的概率；②光纤网络通信连通性的可靠度：在规定条件和时间网络保持连通的概率；③光纤网络通信设备故障率：网络节点或链路在单位时间内发生系统故障的几率；④光纤网络通信平均寿命：网络失效前平均工作时间或平均故障概率出现的间隔时间；⑤光纤网络通信加权可靠度等。以上都是进行光纤网络技术评估的概念，把握评估可靠性的指标，从而根据评估模型对可靠性全面科学地进行评估。
网络可靠性算法的基本原理为： 光纤网络中能使源宿点连通的一组链路的集合称为网络的一个路集。 这时，只要某个路集中任意一条链路发生故障便会使得其它源宿点不能正常进行连通，那么此路集是一个系统中的最小路集，但不是唯一的。根据配电网中光纤通信网络可靠性评估的原理，建立对配电网光纤通信网络模型：首先，光纤通信网络交换节点和链路组成的线性标，进行绘图描述，而且明确每条网络链路的可靠性和容量大小；其次，光纤网络通信中的节点分别处于正常工作或故障这两种状态，每个节点和链路相互独立不影响，这意味这在节点和线路发生故障是相互独立的，当个别借点或链路出现故障时，其他节点或链路不会因此受到影响；再次，要避免光纤网络各个交换节点出现定向循环链路，并且用最小路集和布尔代数的方法来评估网络节点的可用度，用数据的形式表现出来，直观形象。用最小路集的方法表示配电网络的正常工作模式，从而对配电网中光纤通信网络进行了可靠性评估，建立了配电通信网络元件的可靠性模型，准确地确定光纤网络通信监测节点和链路的可靠度，这种方法弥补了以往忽略网络节点对系统可靠性的影响，更能真实地、准确地反映光通信纤网络系统的可靠性程度，达到网络通信系统的良好通用性、能够迅速定位障碍位置以便及时进行系统故障分析和解决，是一种有效的评估光纤网通信的方法。
三、配电网光纤通信网络可靠性评估的意义及未来发展趋势
配电网光纤通信网络的评估具有重要的现实意义，随着我国经济信息化的不断发展和推进，数字通信的水平大大提高，现代化的通信网络正朝着光缆化和数字化的全方位发展和进步，光纤通信的应用和普及已成为现代网络技术发展的一种必然趋势，极大的发展和支持数字信息化通信网络的进步，对配电网光纤通信可靠性的评估具有重要工程和理论意义，配电网通信网络技术的元件的可靠性受到其在网络系统拓扑结构中的配置位置和元件可靠性参数的影响，准确地评估出光纤网络系统的可靠性对于配电网络技术发展具有重要意义。随着我国配电网通信技术的不断发展与进步，配电网的通信网络必将迎来新的发展前景，光纤技术的推广和普及应用，不仅承载着配电网自动化的遥信、遥测、遥控、遥调等业务，而且在监测传感业务和材料制造业上都将有所前进。不同类型的光纤通信系统在不同层次的网络服务上将有更大的突破进展，从而继续发挥光纤材料为大规模的网络通信系统开发提供巨大的支持力度。在未来光纤材料的设计上，将会朝着既高效又环保的材料方向前进，更优质、高效地服务于现代化的通信网络系统。总之，现代化通信网络离不开未来光纤技术的发展，各种光纤新材料的发展促进配电网能光纤通信技术的进步，为新一轮网络信息革命在技术上带来突破，极大的发展和促进了配电网通信技术的发展和进步。
参考文献
[1]李惠宇，罗小莉，于盛林.一种基于GPRS的配电自动化系统方案[J].电力系统自动化.2003(12):63-65.
[2]张岚.配电自动化通信方式综述[J].电力系统通信,2008(4):42-46.
目前，安全稳定控制系统、调度自动化系统和电力专用通信系统已经成为现代电网不可缺少的三大支柱，其中，通信系统又是其中的基础和保证。通信系统对通信电源的基本要求是可靠、稳定、高效，目前，随着通信设备近几年的快速发展及通信理念的不断进步，在系统设计时设备采用冗余配置，通道部分采用双路或环路结构，发生故障往往是局部性的，可控的，但通信电源发生故障将会造成全局通信中断和瘫痪。所以必须加强通信电源设备的运行及维护。
2 通信电源直流供电系统的组成及供电方式
目前我国的通信直流供电系统中，广泛使用的一次电源采用整流器、交直流配电部分和控制器组成，同时和蓄电池、系统接地构成不间断直流电源供电系统。高频开关整流输出的直流电压通过直流配电部分，连接到蓄电池和通信网，构成整流器与蓄电池组并联向通信设备供电的全浮充供电系统。交流供电正常时，整流器输出的电压供给通信设备，并对蓄电池组进行浮充充电，保持蓄电池的容量。当交流供电中断时，整流器停止工作，由蓄电池向通信设备供电。交流供电恢复后，又由整流器向通信设备供电，同时对蓄电池进行补充充电，然后转为浮充状态。
3 蓄电池浮充电压的选择
通信电源中的蓄电池大多采用全浮充制供电方式，这样可以使电池经常处于充电状态，抑制和补充电池自放电所引起的容量损失，从而保证蓄电池有充足的容量储备。
浮充电压的确定，应以能抑制蓄电池的自放电，并及时补充自放电造成的容量损失为依据，依据我国通信行业标准YD/T799-2002《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》中规定：“蓄电池浮充电单体电压为2.20∽2.27V（25℃）”“蓄电池均充电单体电压为2.30∽2.35（25℃）”。考虑到蓄电池个体差异及、负载及市电的波动，在规定温度下（一般10℃∽30℃，最好20℃±5℃）取2.23V×24节=53.5V，而在均充中，取2.35×24节=56.4V。根据我们的实践经验，单只电池的浮充电压为2.23 伏时，电池即可获得足够的补充充电电流，从而保证有足够的储备容量。
在实际应用中，往往根据产品设计参数选择合适的浮充/均充电压，过高的浮充电压将加剧正极板板栅的腐蚀，并可能使蓄电池排气频繁、失水、温度升高，从而缩短电池的使用寿命。
4 通信电源系统的运行方式
4.1 通信电源系统的构成
现在成熟的通信系统其一次电源均采用两套独立的架构构成，即独立的市电（或油机发电、太阳能等）、独立的充电屏、独立的负载屏，提供给通信设备1+1的电源保护，但二次电源的保护容易忽略，在发生通信电源故障的时候，单路电源进入通信设备迫使其中的1路二次电源模块满负荷运行，无法起到二次模块的热备用/或均流的效果，一般有两种解决办法。
（1）在通信设备的一次电源输入端加装均流模块，利用二极管的隔离作用，在一路一次电源失电时，另一路一次电源能够保障通信设备两路二次电源的运行。
（2）在两个独立的负载屏（或二路独立电源安装在一个负载屏）之间加装均流模块，可以起到同样的效果。
4.2 二次下电技术
二次下电，是指在极端情况下（电源故障或停电等），为保证重要通道（用户）的设备运行，依据事先设定的参数，在蓄电池组放电过程中，先期退出部分次要用户，延长主设备的运行时间，并在电池电压下降到保护电压时，停止蓄电池的放电，以保护蓄电池组。这种两级断开负载的动作和措施即为二次下电。
4.3 隔离变压器技术
现代通信为实现多样化，在光纤通信普及的今天，仍然保留部分微波通信、载波通信等传统方式，微波站地处高山，易遭雷击，采用三相四线制供电一方面造成微波站铁塔雷击通过地线（零线）传导到供电一方，另一方面供电方发生电源故障（比如单相短路或故障）其地位的变化也会对微波站的通信设备造成反击，由于微波站地处偏僻山上，地域狭小，受条件限制，往往采用零-地混用方式，地线电位的突变造成零线电位的突变，损坏通信电源设备，通过在微波站通信机房电源进线处加装隔离变压器，即保证了市电的输送，又使供电方及微波站的地网独立分开。
5 整流屏（充电屏、开关电源）的使用运行
整流屏输入市电（交流220V）原则上应具备两条彼此独立的（不同点的供电变压器）交流供电。只具备1路交流供电的通信站应配置发电机或其他备用发电装置。开关电源设备整流模块容量应能同时满足负载供电和蓄电池充电需求，并考虑一定的冗余，模块数量按N+1冗余配置。具备两套开关电源的通信站其每套电源必须保证符合5.2要求。开关电源交流输入端须具备自动/手动切换功能。首次市电接入时，应检测三相交流电的相序，以免造成设备异常。并在开关电源前端（交流输入侧）加装C级浪涌保护器件（SPD）
关键词：电力通讯网；可靠性；指标
中途分类号：U665.12文献标识码：A文章编号：
引言:
随着电网的发展，电力通信广泛应用于电网生产控制、管理、经营等各个环节，并已成为电力系统的有机组成部分。同时，随着电力体制改革深化，电网安全、优质运行的要求进一步提高，电力工业技术和通信技术的进一步发展，也推动现代电网正在从半自动人工控制逐步向全智能控制演进。智能电网是当前世界范围内从政府到企业乃至社会公众被广泛关注的一个话题，是全球经济和技术发展的必然趋势，也是国际电力工业积极应对未来挑战的共同选择。然而，目前并没有成熟的通信架构和相应的通信技术能满足智能电网对于通信的这种要求。
1、电力通信系统可靠性概念的提出
在电力行业,电力系统可靠性已经有了成熟的理论和研究体系，电力行业标准DL/T861-2004中给出了电力系统可靠性定义，即:电力系统按可接受的质量标准和所需数据不间断的向电力用户提供电力和电量的能力的量度。
电力系统可靠性包括充裕性和安全性两个方面。包括发电系统的可靠性、输电系统的可靠性和供电系统的可靠性。对于大电网而言,重点指大电网的发输电系统可靠性。
以上电力系统可靠性的概念，主要从发、输、供三个环节进行分析，而没有提到对电网控制系统，作为电网控制系统的神经网络，通信系统的可靠性至关重要。
2、通信网可靠性的定义
通信网一般是由一定数量的节点和连接节点的传输链路有机结合在一起实现两个或多个规定点间信息传输的系统。通信网络的节点或链路有故障时，会直接导致通信网络的连通性变坏，导致网络的呼损、吞吐量等业务性能指标下降，使得通信网络的可靠性降低。
从目前的通信网可靠性的研究成果来看，较为科学的定义是：通信网可靠性是指通信网在实际连续运行过程中，完成用户的正常通信需求的能力。在这一定义中包括了可靠性的六大要素，即可靠性主体、规定条件、规定时间、规定功能、能力测度和故障等。这里可靠性主体是通信网，规定条件是通信网运行中的各种破坏性因素，规定时间就是通信网连续运行的过程，规定功能就是保证用户的通信需求能得到完成。“完成用户通信需求的能力”是通过通信网可靠性测度来体现的。故障则是在影响通信网可靠性的行为。这一定义体现了通信网“以用户为中心”的服务宗旨。它既包含了通信网络的生存能力和可用性，也反映了通信网络对用户需求的适应能力。它是对整个通信网络运行过程的综合测度。
3、电力通信系统可靠性工程研究方法
电力通信系统可靠性工程是为提高电力通信系统的可靠性和运行服务质量而在前期规划设计、工程实施和运行维护中所进行的各项工程和管理活动的总括。电力通信系统可靠性工程的因果关系，电力通信系统可靠性工程的目标就是针对电力通信系统存在的问题及主要影响因素，在可靠性工程的各阶段从各个方面采取可行的措施来保证系统安全、可靠、经济、高效地完成电网通信任务，最大限度地满足电力系统对通信的需求。因此，对电力通信系统可靠性进行研究，仅从全网的角度对可靠性进行分析是远不够的，应当从电力通信系统可靠性研究的需要出发，对电力通信系统进行网络分层，虽然不同的网络研究的侧重点和可靠性。
4、电力通信系统可靠性指标体系和评价方法
4.1电力通信系统可靠性综合评价的指标体系
电力通信系统可靠性不仅要研究系统的设计方法、网络结构，而且要研究影响通信系统网络运行可靠性的其他方面，也要通过对电力通信系统可靠性研究的目标进行分析，结合电力系统对通信可靠性的要求，建立测定电力通信系统可靠性的指标体系和综合评价方法，反映电力通信系统可靠性的整体情况。一般的思路是寻找一种方法，利用各种运行统计指标进行综合分析而得到系统网络的可靠性水平。由此得到的是电力通信系统可靠性的实际水平，但从可用性角度对系统网络每年的不可用时间，中断时间，进行统计分析，往往不能全面反映网络的运行情况。事实上，研究可靠性的目的是希望不断提高电力通信系统的可靠性，满足电网对通信可靠性的需求。因此，评价通信系统可靠性的增长水平比评价实际水平更有意义。
可靠性增长是一个动态指标，反映的是工作成效。因此，电力通信系统可靠性综合评价的基本思路应该从电力通信系统运行过程的有关统计指标出发，将对通信网可靠性的综合评价转化为对其增长水平的评价。这样能将评价问题得以简化，评价的结果有助于掌握通信网可靠性增长变动情况。要进行评价，就必须有相应的测度指标，因此，笔者试提出“电力通信系统可靠性综合指数”这一概念，它是由若干反映电力通信系统网络运行情况的指标，进行无量纲化后经线性加权组合所得到的综合评价指标，是一个包容量很大的动态相对数指标。考虑到统计工作的复杂性和艰巨性，我们将现有的统计指标进行科学合理的筛选，建立起综合评价通信网运行可靠性的指标体系。
4.2 综合评价模型
为了对前述指标体系进行合理的综合评价，我们必须建立起相应的评价模型。由于这些指标反映了调度交换网运行中不同系统、不同方面的统计信息，为了便于对它们进行分析，笔者建议先将它们进行分类，再加以综合，按照目标、项目、指标三个层次，形成一个多层次的分析结构系统模型。
4.3 可靠性综合评价方法
我们可以搜集数据对某区域电网的调度交换网可靠性进行综合评价。提出的几个基本步骤如下：
①基础数据的搜集和整理
②可靠性综合指数的测算
a确定各指标相对于评价目标的权重
b各指标的指数化，即取其相对值
c可靠性综合指数的计算
③评价与分析
a可靠性综合指数的变动分析
b可靠性综合指数与网络发展其他指标的相关适应性分析。 这种综合评价方法着眼于对网络运行过程的描述，而部署某一瞬间或某一次通信的描述。因此，我们基于一般统计规律和便于操作的考虑，统计指标一般采取以“年”为基础的统计结果。在整个评价过程中，指标的指数化、权重的确定、变动分析和相关适应性分析是其工作核心，可以借助计算机辅助计算。各指标的权重表明了该指标对调度交换网可靠性综合指数的相对重要程度。根据我们建立的评价模型的特点，可以采用直接给出法和层次分析法，来确定各指标的权重值。
5、结语
可靠性问题在电力系统安全体系研究中是一个非常重要的方面，电力通信系统的可靠性作为现代电网控制系统的神经网络，很多专家对该问题进行了专门的研究。电力通信系统可靠性是完成电力系统正常通信需求的能力表现，是现代电力系统可靠性研究的一个重要部分。
参考文献:
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计算机通信与控制系统运行的可靠性是网络信息系统安全的基本要求，它反映了计算机网络通信与控制系统在有效时间内和有效的工作范围内完成的工作任务、进程与指定功能的概率和能力。在计算机通信网络系统的运行过程中，计算机网络通信与控制系统的可靠性关系系统应用的有效性，作为计算机通信网络正常运行的基础，计算机通信与控制系统运行的可靠性包括通信的安全性、网络的抗破坏性、系统部件多进程下的生存性与抗干扰性。计算机通信与控制系统运行的可靠性要求计算机通信网络中的各个部件与结点必须给计算机用户终端提供可靠的网络，从而确保计算机通信网络安全、可靠地正常工作。在计算机通信与控制系统运行的实际中，计算机通信与控制系统可靠性理论主要指计算机通信网络的可靠性、计算机控制系统运行的可靠程度。计算机通信的可靠性是计算机通信网络保持联通并满足客户端的通信要求的功能，也是计算机通信网络设计、规划与运行的核心指标。计算机通信与控制系统的可靠程度支持计算机通信与控制系统运行在规定的时间与规定的条件下，完成指定功能的概率，如果计算机通信与控制系统能够永远百分之百地完成用户指令，则计算机通信与控制系统运行可靠度为百分之百，在实际使用过程中这是不可能的。
2影响计算机通信与控制系统运行可靠性的因素
2.1病毒入侵是影响计算机通信与控制系统运行可靠性的重要因素
计算机网络入侵通常是指入侵者利用已有的计算机程序调试和编写技术，通过网络非法访问未经授权的计算机文件，最终侵入该网络中的非法行为。目前，计算机网络入侵的一般方式有很多，常见的主要是病毒入侵、身份入侵、拒绝服务、防火墙入侵、网络欺诈、木马入侵、后门入侵、恶意程序入侵、入侵拨号程序、逻辑炸弹入侵、破解密码、垃圾搜寻、社交工程入侵等。病毒入侵是利用病毒的自我复制特点对网络系统进行破坏和侵袭，窃取数据，破坏数据完整性和系统的正常服务功能，病毒入侵的突出特征表现为隐蔽性、传播性、繁殖性、潜伏性与寄生性。身份入侵是入侵者利用网络服务功能通过窃取、欺骗等不法手段冒充合法用户，实现网络入侵的目的，身份入侵有漏洞入侵、收集信息入侵与口令入侵三种方式，其中，获取与收集信息入侵是最主要的入侵方式，其通常采用扫描账户、ping、扫描漏洞、端口与嗅探网络方式等试探的方式，对用户的网络系统漏洞、服务和管理权限进行探测，然后利用一定的工具和网络协议对网络中用户的各种信息进行获取与收集整理，同时发现系统中存在的漏洞，为后续的入侵打基础。防火墙入侵是一种较难的入侵方式，但是一旦实现入侵，用户所遭受的损失也是最大的，可以造成用户的系统瘫痪，甚至崩溃，损失不可估量。拒绝服务是入侵者将大量的序列报文传送到网络中，并将大量的恢复文件信息充斥在服务器内，恶意消耗网络带宽和系统资源，使用户系统的正常服务功能无法实现，严重时导致系统死机、崩溃。网络欺诈是利用伪造的电子邮件、网页等方式诱导用户泄露登陆密码、银行账户、登录账户、信用卡信息等个人重要信息来实施入侵。入侵拨号程序是入侵者利用自动拨号对调制解调器连接通道的查找和筛选实施入侵。逻辑炸弹入侵是非法触发计算机软件中的嵌入指令实现恶意的系统操作。
2.2设备对计算机通信与控制系统运行可靠性的影响因素
计算机通信与控制系统运行的可靠性是计算机通信网络综合性能的重要保证，因此优化计算机通信与控制系统的可靠性设计是我国计算机通信网络技术研究的重要趋势。而影响计算机通信与控制系统可靠性的因素中，设备因素对计算机通信与控制系统的可靠性影响最大。计算机通信网络依赖用户设备终端、传输数据交换设备等硬件设备来支撑计算机通信网络。用户终端设备作为直接密切联系用户的设备，是影响计算机通信与控制系统运行可靠性的关键。计算机通信网络在日常实际运行中需要进行合理的维护，必须确保用户终端保持良好的运行状态，用户终端设备交换信息能力越强，网络的可靠性越高。在计算机通信网络组建、网络运行的过程中，为了保证网络的运行稳定性和可靠性，必须保证网络硬件具有良好的容错能力以及有效的冗余，以满足网络信息科技的发展和未来的需要。在进行网络布线时，网络信号传输线最好采用双线处理，才能保证一旦一根线出现问题后，能够及时切换到另一根线上。网络集线器作为计算机通信与控制系统中的信息中转站，对于网络架构的组建具有重要意义，网络集线器将多个终端用户集中后接入网络系统，终端用户通过集线器独立访问互联网，但集线器一旦出问题，则连接在集线器上的所有用户都无法正常工作，因此集线器的稳定对计算机通信与控制系统运行的可靠性具有非常重要的作用。
3提高计算机通信与控制系统运行可靠性的对策
计算机通信网络与控制系统运行可靠性的提升，需要不断优化计算机网络通信的设计，不断提升计算机通信网络系统安全建设，确保计算机通信网络系统的高效、安全运行，才能不断促进计算机网络技术的进步和信息化技术的发展。优化计算机通信与控制系统的运行可靠性需要从设备、硬件、软件、网络结构、网络协议、网络分层等方面进行全面、系统的优化设计，才能从根本上提高计算机通信与控制系统的安全性和稳定性。
3.1优化网络拓扑结构提升计算机通信与控制系统运行可靠性
计算机通信网络构架的设计规划中，网络拓扑结构是设计规划的核心内容，是决定计算机通信与控制系统运行可靠性的关键所在。网络拓扑结构对于维护计算机通信与控制系统有重要作用，网络拓扑结构在不同的行业内也有不同的应用，网络拓扑结构在计算机网络构架初期必须经过精心设计与合理规划，对于通信网络的容错性和有效性应当高度重视，在网络拓扑结构中，结构的连通度与结构的直径是影响计算机通信网络的关键。随着网络信息技术一日千里的发展，计算机通信网络的设计和构架中，网络与拓扑结构的概念也不断更新和进步，计算机通信与控制系统在构建网络时应当充分考虑新技术、新工艺的应用。
3.2优化通信网络管理提升计算机通信与控制系统运行的可靠性
大型的计算机通信网络中，网络设计的复杂性较高，因为网络中的设备种类繁多，不同的网络设备和多样化的网络产品使通信网络规模越来越大、复杂程度越来越高。在通信网络中，为了提高计算机通信网络的可靠性，保证信息传输的可靠和完整性，必须不断降低通信故障率、降低信息丢失率、差错率，从而提高计算机通信与控制系统运行的可靠性。要保证可靠性，先进的网络管理技术必不可少，它是影响计算机通信与控制系统运行可靠性的重要因素，再好的网络构架与硬件设备，如果不采用先进的网络管理技术，实施分析和控制网络运行参数，监视网络的运行状态，并作及时的调整，很难保证计算机通信与控制系统运行的可靠性，很难及时发现并排除网络故障。
3.3通过多级容错和分层处理优化计算机通信网络系统运行可靠性
要提升计算机通信与控制系统运行的可靠性，在网络系统设计的过程中，建立多级容错系统十分重要，尤其是现代网络结构庞大，一旦出现故障，网络工作、业务出现瘫痪现象，严重影响网络通信与控制系统运行的可靠性。而采用多级容错技术，网络能够及时应对故障，故障单元无需及时更换，不影响网络结构总体。采用多层次系统的计算机通信网络，通过科学的管理，有效区分服务层、物理层、系统层、逻辑层等差异化的可靠性，有利于提高整个计算机通信网络系统的可靠性。
4结语
作者：王海单位：四川省电力公司绵阳电业局
配电网光纤通信技术可靠性评估
近年来，随着我国光纤通信网络技术的快速发展，大大改变了以往由于配电网的点多面广、线路多、控制变化复杂等缺陷，提高了电网系统的信息化和自动化水平，但是，受安装条件的限制，国内的通信技术运用电缆传输的质量较差，经常导致数据结果传输失败等问题，可靠性差，使得建设完善的配电网通信系统困难重重，光纤通信技术的应用和普及为建设一个高品质的智能配电网系统创造了可能性，在具有抗强电磁干扰的特性的优点外，还表现出信息数据误码率低，传输速率快，信息数据的保密性高等性能。因此，对配电网光纤通信可靠性的评估具有重要工程和理论意义，由于配电网通信网络技术的元件的可靠性受到其在网络系统拓扑结构中的配置位置和元件可靠性参数的影响，配电网中光纤通信网络技术，既存在一般通信系统的共性，因其自身的特点发挥着不同领域上的优势，针对配电网中光纤通信网络的可靠性评估问题，我国研究领域尚没有完善的评估理论和方法，所以，本文采用一种基于最小路集和布尔代数的方法来评估光纤网络可靠性。
首先，基于对光纤网络可靠性评估的体系的了解，要熟悉关于通信网络可靠性评估的相关概念：①光纤通信网络设备的可靠度：在规定条件和时间内网络中节点或链路正常工作的概率；②光纤网络通信连通性的可靠度：在规定条件和时间网络保持连通的概率；③光纤网络通信设备故障率：网络节点或链路在单位时间内发生系统故障的几率；④光纤网络通信平均寿命：网络失效前平均工作时间或平均故障概率出现的间隔时间；⑤光纤网络通信加权可靠度等。以上都是进行光纤网络技术评估的概念，把握评估可靠性的指标，从而根据评估模型对可靠性全面科学地进行评估。
网络可靠性算法的基本原理为：光纤网络中能使源宿点连通的一组链路的集合称为网络的一个路集。这时，只要某个路集中任意一条链路发生故障便会使得其它源宿点不能正常进行连通，那么此路集是一个系统中的最小路集，但不是唯一的。根据配电网中光纤通信网络可靠性评估的原理，建立对配电网光纤通信网络模型：首先，光纤通信网络交换节点和链路组成的线性标，进行绘图描述，而且明确每条网络链路的可靠性和容量大小；其次，光纤网络通信中的节点分别处于正常工作或故障这两种状态，每个节点和链路相互独立不影响，这意味这在节点和线路发生故障是相互独立的，当个别借点或链路出现故障时，其他节点或链路不会因此受到影响；
再次，要避免光纤网络各个交换节点出现定向循环链路，并且用最小路集和布尔代数的方法来评估网络节点的可用度，用数据的形式表现出来，直观形象。用最小路集的方法表示配电网络的正常工作模式，从而对配电网中光纤通信网络进行了可靠性评估，建立了配电通信网络元件的可靠性模型，准确地确定光纤网络通信监测节点和链路的可靠度，这种方法弥补了以往忽略网络节点对系统可靠性的影响，更能真实地、准确地反映光通信纤网络系统的可靠性程度，达到网络通信系统的良好通用性、能够迅速定位障碍位置以便及时进行系统故障分析和解决，是一种有效的评估光纤网通信的方法。
配电网光纤通信网络可靠性评估的意义及未来发展趋势
配电网光纤通信网络的评估具有重要的现实意义，随着我国经济信息化的不断发展和推进，数字通信的水平大大提高，现代化的通信网络正朝着光缆化和数字化的全方位发展和进步，光纤通信的应用和普及已成为现代网络技术发展的一种必然趋势，极大的发展和支持数字信息化通信网络的进步，对配电网光纤通信可靠性的评估具有重要工程和理论意义，配电网通信网络技术的元件的可靠性受到其在网络系统拓扑结构中的配置位置和元件可靠性参数的影响，准确地评估出光纤网络系统的可靠性对于配电网络技术发展具有重要意义。
随着我国配电网通信技术的不断发展与进步，配电网的通信网络必将迎来新的发展前景，光纤技术的推广和普及应用，不仅承载着配电网自动化的遥信、遥测、遥控、遥调等业务，而且在监测传感业务和材料制造业上都将有所前进。不同类型的光纤通信系统在不同层次的网络服务上将有更大的突破进展，从而继续发挥光纤材料为大规模的网络通信系统开发提供巨大的支持力度。在未来光纤材料的设计上，将会朝着既高效又环保的材料方向前进，更优质、高效地服务于现代化的通信网络系统。
总之，现代化通信网络离不开未来光纤技术的发展，各种光纤新材料的发展促进配电网能光纤通信技术的进步，为新一轮网络信息革命在技术上带来突破，极大的发展和促进了配电网通信技术的发展和进步。
【关键词】5G 可靠性 HARQ 无线网络技术
doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.01.003 中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2016）01-0018-04
引用格式：殷锡亮，郭士增，谭学治. 5G通信系统无线侧可靠性分析[J]. 移动通信， 2016，40（1）： 18-21.
Analysis on Reliability of 5G Wireless Communication Systems
YIN Xi-liang1， 2， GUO Shi-zeng1， TAN Xue-zhi1
（1. Communication Research Center， Harbin Institute of Technology， Harbin 150080， China;
2. Harbin Vocational & Technical College， Harbin 150081， China）
[Abstract] The reliability of wireless communication side was researched in depth firstly. As the reliability of wireless communication side can be affected by separating and combining coding information， HARQ technique was introduced to enhance the reliability of the system. Then， by means of theoretical analysis， it was proved that appropriate combination information coding can improve reliability， but the user power consumption increased; the application of HARQ technique can augment the reliability of wireless communication side. Finally， some factors having impact on the reliability of wireless communication side were presented， analyzed on by one and corresponding solutions were put forward.
[Key words]5G reliability HARQ wireless network technology
1 引言
从2G到今天的4G，无线蜂窝网络的通信速率一直在持续提升，在5G网络中这种趋势将延续下来，但是由于5G网络所提供的众多服务特性，因此需要5G网络除了保证通信速率外还应具有足够的可靠性。对比专用通信网络如军用或警用通信网络，商用通信网络之前没有过多地强调可靠性，但当5G应用场景扩展到V2V、工业控制领域后，可靠性问题就凸显出来[1-2]。比如V2V，在未来的应用场景中车辆将可以自主通过无线技术联网进行数据通信，当经过一个十字路口时无需交通灯的指挥，车辆可以通过自主协商的方式通过，这就要求很高的可靠性;再比如工业控制领域，在投放了大量的无线传感器后，在大多数时间内它都在低带宽条件下传输重要性极低的冗余数据，但在某种条件下，发生极为重要的事件时（工业设备运行故障导致的极端情况），需要极高的可靠性。上述两种场景描述了未来5G通信所能提供的服务所需的可靠性保障，对比通信速率，一个网络不可能为所有终端设备在超过99%的服务时间内都提供一个固定的速率，也不可能为所有服务都提供一样的可靠性保障[5-7]。
2 可靠性通信原理
2.1 无线通信分析
香农定理表明，在加性高斯白噪声（AGWN）信道上，信道带宽为W，信噪比SNR为γ，则接收两端的最大数据传输速率接近信道容量[4]：
（1）
假设一条信道带宽为W，传输时间为，使用n条信道进行传输，数据误码率为Pe，d，总数据量是D，在n相当大的情况下，可以近似认为Pe，d趋近于0，那么有如下关系：
（2）
假设发送端首先要发送H bit控制信息，通常，使用m条信道，控制信息的误码率为Pe，h，则数据的正确接收率为（1-Pe，h）（1-Pe，d），有效载荷为：
（3）
在高速无线传输网络中，首要考虑的是较高的数据吞吐量，由此需要考虑的情况是和，为保证控制信息的正确传达，一般选用较低的编码速率，保证Pe，hPe，d，使得Pe，h近似为0。
2.2 功率代价
为了得到高可靠性，另一种方法可以考虑将控制信息与数据信息混合编码，通过条信道传输的误码率为Qe，d，使得整个通信系统的正确接收率为1-Qe，d，（1-Qe，d）>（1-Pe，h）（1-Pe，d），提高了可靠性。但是使用混合编码引发了一个问题：假如接收端为两个实体，采用控制信息与数据信息混合编码时，接收端必须将全部数据接收完毕并解码后才能区分数据是否为发送端发送到目的端，因此提高传输可靠性的代价是增加了功率消耗，这是功耗与可靠性间的一个矛盾。
2.3 时延代价
另外一个提升可靠性的方法可以从牺牲时延为代价的均衡中找到，假设用户最大下行速率为100Mbps，考虑单一用户情况，在QoE指标较好的情况下，传输100M bit数据所用时间最大可为2s。那么在此QoE指标下整包数据最大重传次数可以达到1次，单包数据的误码率为Pe，连续两包数据出现错误的误码率为P2e，使得误码率指标呈指数级别递减。但随着重传次数的增加，传输时间的增加会导致QoE指标急剧下降。QoE指标的计算可以用如下公式得到：
（4）
式中为业务比重;N为某个业务的KQI维度;为该KQI维度的权值;为该维度的KPI主观评价得分[8]。某项业务的QoE及QoS KPI评价得分如表1所示：
3 提升可靠性方法
3.1 可靠服务组合
一个通信系统最终的设计目的是在可靠数据传输的基础上支持某些应用或服务，如果需要建立一个简单的标准来评判这个系统是否达到设计指标，那么转换到数字层面就是在99%的传输次数中以小于L秒、延迟D秒内传输B byte数据。但是当可靠性没有达到指标时，却难以将这次服务评判为失败。在具体业务中，可能有些业务就可以评判为成功，可靠服务组合（RSC，Reliable Service Composition）可以根据不同业务类型的QoE指标对应不同的可靠性指标，以此来代替二元服务指标“服务可用或服务不可用”。可靠组合的目的是针对不同的业务类型设计出不同等级的可靠性要求，而不是用一个可靠性指标来代替所有的业务可靠性要求，如图1所示：
图1中数据仅作为V2V服务的示例，在基础的数据传输中可以使用95%的传输可靠性指标，这些数据仅包括一些数据包比较小的安全或告警信息;当V2V服务需要传输一些低级别确认或者授权消息时，系统需要提供98%的数据传输指标;最终当V2V服务涉及到安全决策，需要传输全部的授权或确认消息时，系统需要提供99.999%的可靠性指标。
以一个V2V数据传输流程为基础模式-增强模式-安全模式为例，假设各模式下信噪比门限分别为γ1、γ2、γ3，根据业务流程所需时间，规定基础模式下占用时间为T1，增强模式下占用时间为T2，安全模式下为T3，则V2V服务过程的通信中断的概率为：
（5）
根据上式可以看出各服务阶段所占用过程的时间长度以及各过程的最低信噪比门限是影响系统中断的重要因素。
使RSC具有实际操作性的重要因素是如何确定一个关键指标，使其在给定时间内可以用来评定业务需要系统提供何种可靠组合，因此如何使用编码技术降低信噪比门限是一个值得研究的课题。
3.2 使用markov过程决策的RSC
由上节的RSC组合可知，假设每个状态的可靠度为Rsi，则由不同状态转换到其他状态的转移概率矩阵为：
（6）
其中α为RSC基础模式转换为增强模式的概率;β为RSC增强模式转换为安全模式的概率;κ为安全模式转换到增强模式的概率。切换图如图2所示：
当状态转换策略集S、行动集Ai为有限集时，采用折扣指标和平均指标模型，存在最优的确定性平稳策略。本文采用平均可靠度作为衡量指标，对于基础模式直接跳跃到安全模式的路径可靠度为（1-α）×Rs2，基础模式-增强模式-安全模式的路径可靠度为α×Rs1+β×Rs2，最优策略为选取max（（1-α）Rs2 ， αRs1+βRs2）的路径。
4 影响无线侧通信可靠性的因素
（1）信号衰减
信号的衰减主要是由信号传播的机制导致的，如传播损耗、阴影效应以及衰落[3]、对抗这些因素，可以在接收端根据先验信息选择合适的编码与调制方式，如帧同步序列、preamble码、训练码等来提高可靠性。
（2）非受控性干扰
非受控性干扰一般出现在非授权频段，而授权频段由于其昂贵的使用费用，一般可以避免这种干扰，然而在5G网络中极有可能出现授权频段内不可预见性的干扰，比如微蜂窝小区在有限协调条件下的超高密度部署和D2D通信，这种非受控性干扰可以通过动态频谱分配或者认知频谱分配技术来解决。
（3）系统资源耗竭
资源耗竭在某个层面类似于非受控性干扰，但是这里主要提出的是对于大量终端同时尝试接入系统带来的系统资源问题。对于V2V场景，当大量车辆需要联网进行高可靠性通信时，所有车辆都在尝试使用相同的无线资源连接其他车辆进行无线通信，这跟D2D场景类似，目前大多数的D2D通信使用的都是非授权频段，5G系统把V2V、D2D场景整合后，将使用系统进行决策的方式来提升系统效率以及可靠性。
（4）设备故障
设备故障一般出现在灾难或紧急场景中，当通信系统的一部分基础设施受到损毁，不能提供正常的通信服务时，可以通过使用Ad hoc网络技术、D2D通信技术进行弥补[9]。
（5）超密集组网
由于小区半径的减少，空间复用带来的频谱利用效率会有很大的提升，目前通信系统中小区半径的减少是通过小区分裂来实现的，但进一步的分裂难以进行，只能通过增加低功率节点的方式来实现小区半径的减少。根据预测，未来无线网络中低功率节点部署的密度将达到现有密度的10倍以上，激活用户数与站点的比例可能会达到1：1，形成一个超密度异构网络[10]。
虽然网络的密集化使终端节点与网络节点距离更小，带来了功率、频谱效率以及可靠性的提升，但由于邻近节点的传输损耗差别不大，可能存在多个强度相近的干扰源，导致更严重的干扰。现有的面向单个干扰源的干扰协调算法不能直接适用于超密集异构网络，因此在不同QoE要求下，寻求到最优的干扰协调算法是解决问题的关键。
另外由于小区边界更多，更不规则，导致更频繁、更为复杂的切换，会影响移动性能，因此寻找一个合理的移动性管理算法是一个值得研究的方向。
5 结论
可靠性将是5G通信系统很重要的一个指标，通过分析可以预见在未来的某些应用场景中，对于可靠性的要求将非常高。本文首先从无线数字通信的理论层面分析了可能提升可靠性指标的因素，在功率以及传输时延的均衡中找到了两种提升可靠性的方法，接着介绍了可靠服务组合（RSC），提出了一种基于markov过程的RSC切换算法，如何使RSC具有动态的自适应功能将是未来可靠性研究的重点。最后列举了5种会造成降低可靠性的因素，并逐一分析，提出了解决方法。如果一个系统需要达到极高的可靠性，需要综合多方面的因素仔细建模并加以分析。
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1.电力通信系统可靠性的概念
顾名思义，电力通信系统的可靠性就是指根据目前现有的数据和质量标准不断地满足客户充足的电量、电力的量度。所以，对电力通信系统可靠性的测度主要关注这两个特点：安全性和充裕性。具体内容有输电系统、供电系统和发电系统等众多系统的可靠性。该系统能够满足电力的生产、要求以及运行，具备电力系统和通信系统两个方面的特点。可以说它是在电力环境下塑造的通信网络。
从电力系统方面考虑它的可靠性，发现通信系统是作为电力系统的组成部分存在的，它的定义是电力的通信系统根据需求、通信服务的质量标准为电力系统提供持续不断的服务的量度。从通信系统角度来说，它的定义是在其不间断的实际运行过程中，保证电力系统能够进行正常通信的能力。不管是从电力系统的可靠性还是通信系统的可靠性出发，它们的结果都具有一致性，所以，要结合电力系统在通信方面的需求对整个系统的可靠性进行分析。
2.电力通信系统可靠性的影响因素
（1）通信设备的控制电路和主要部件都是由电子电路来组成的。电子电路本身对环境的卫生和温度都有较高的要求，对现场环境的要求如果不过关，将会影响电力通信系统的安全可靠性。
（2）对于在高频保护环节和电力产品生产过程中引入的通信设备，从投入使用开始，就要一直保持这种运作状态，对非计划的停运检修做好控制。统调工作和维护检修都要尽量安排在计划的检修期内。受到检修期限、工具仪表和人力的限制，也会影响结果。严重时还会留下故障隐患，甚至会毁坏设备，降低安全可靠性。
（3）高度的集成化设计及其集成技术的大规模推广，促使该行业的制造业纷纷采用大规模的集成电路和单片的集成电路，使最终的产品呈现产品部件和功能的模块化。将微处理器引进通信设备并对其采用数字化的控制方式，将会加大电路的复杂性。用户对电路原理的知识不全面，对于内部资料得到的也不多，很难了解内部电路的特性和结构，所以，一旦通信设备发生故障，只能做简单的判别，无法进行深层次的检修，只能依赖厂商对其修理，大大降低了通信系统的运行效率和安全性能。
3.电力通信系统可靠性体系的构建
（1）指标体系
我们设计的想法是：找到一种合适的方法借助各种运行的统计指标对系统进行综合分析，从而得到可靠性的状况，这便是我们要测定的实际水平。但这种方法的可行性似乎不高，因为要对网络的中断时间进行统计，对网络目前的运行状况和将来发展趋势似乎不够全面。要把可靠性的指标体系看作动态的过程，在具体评价是要采用这样的思路：把与电力通信系统在运行时的有关指标看作出发点，对通信网络的水平增长进行评价。通过这样的思路得出来的结果将会简化要评价的问题，并对可靠性的水平增长的变化情况有全面的掌握。
（2）评价方法
采用综合评价的方法是要遵循一定的步骤：搜集并整理基础的、相关的数据；对相关指标的指数化，各指标的权重，可靠性的综合指数等有关可靠性评价的综合指数进行估计和测算；对得到的结果进行评价和分析。采用综合分析法是因为该方法以对网络运行的过程进行描述为基点，对某一次通信或某一瞬间进行描述，综合考虑操作的简易程度和一般的统计规律，把统计指标取作以年为基础的结果。要明白整个评价过程的核心是权重的确定、相关的适应性分析、指标的指数化和变动分析等，并借助计算机来简化计算。对于权重值的确定，可以根据建立起来的评价模型的特点，运用层次分析法或者直接给出法。
4.电力通信系统的可靠性管理
对电力通信系统可靠性的提高不能单纯地依靠大量的实验，要在实践中把各项工作落到实处。对该系统的各个部门来说，可靠性研究都是必要的。考虑到对其可靠性的研究主要涉及当前的电网在各种条件下进行运行，要按照服务的标准对规定的功能及其常见问题进行解决。在电力通信系统的计划、分析、建设、运行、管理和维护等各个过程都要进行管理说明。
网络运行者作为管理网络和具体运行的操作者，对电力通信系统可靠性的管理要贯穿始终，管理过程要达到以下目标：设计阶段制定现实的、可行的和可靠的目标和要求；建设阶段鼓励各部门共同努力实现可靠性目标；完工运行阶段善于发现问题并维护其可靠性。接下来从管理中要注意的问题和整个系统的运行过程两个方面进行详细说明。
（1）明确需求，提高可靠性水平
管理部门要做好自己的本职工作，研究分析整个电网系统对电力通信系统需求性的大小，以保证电力管理、运输和产品生产等需求的匹配。对其可靠性的研究给予高度的重视，掌握有效的控制和管理电力通信系统的方法，加强动态的管理过程，提高整个网络运作的有效性。另外，为了使通信系统和设备长期有效的运行，要总结故障发生的相关数据，并进行有效预防，并成立维护小组，设立专门的维护制度，使其自然地融入到现有的网络中，把全智能的光网络作为发展目标。
（2）从电力通信系统的设计开始，选用业内水平较高的、口碑较好的、专业技术较强的企业来进行设计，企业在取得操作资格之后，选出领导班子制作行为规范和技术规范，并领导全体员工学习规范的设计准则，严格按照规范来进行安装和操作，保证设计阶段的质量问题；到具体的操作和建设阶段时，对线路连接的建设和系统节点要符合国家相关标准的规定，并配以相关的保证措施和防护措施，建设完工后，相关监管和验收部门要公正地对其评价和监管，监管人员要具备相关的技术知识和专业素养；在电力通信系统投入使用并进行维护的阶段时，要调动各部门的力量进行配合，明确各单位的规章制度，把相关技术人员合理的安排到适合自己的岗位上。若设备发生故障，组织专门的团队对故障进行分析和改进，总结出常见故障的原因和规律，总结出应对的措施，促进系统的稳定和安全运作。
【关键词】数字化变电站；通信；IEC61850，贝叶斯网络
1、引言
随着我国智能电网的不断发展，电网的稳定、可靠、安全、信息交互等方面要求不断提高，传统的变电站已经不能满足智能电网未来的发展需求。因此智能化变电站技术是日后变电站技术发展的潮流和方向。
2、智能化变电站的特点
智能化变电站具有以下几个主要特征[1]：
1、一次设备的数字化。智能化变电站内将原有的传统的电磁式互感器使用电子式或光电式互感器替代，它优点是可以向外提供数字式光纤以太网接口，通过与站内可向外进行数字通信的智能断路器、变压器等设备相连，实现一次设备数字化的要求。
2、二次设备网络化。智能化变电站的二次设备与传统变电站信息传输以电缆为媒介不同，它加装了对外光纤网络通信接口，基于光纤以太网实现的二次信号的传输。
3、通信网络系统实现IEC61850标准化。以往传统变电站中由于不同厂家标准不同，因而不同设备的信息描述和网络通信协议标准存在差异，这就导致了设备间信号互操作性差、识别困难。而智能化变电站全站通信网络和系统实现均采用国际IEC61850标准，保证了智能化变电站站内设备可以实现互操作性。
3、智能化变电站通信网络的要求
通信网络的性能要求主要体现在以下几个方面：
1、高可靠性。由于电力生产存在连续性，所以电力系统对可靠性要求很高。通信网络对于可靠性是第一位的，应避免装置损坏迫使站内通信中断事故的发生。
2、实时性。站内要求实时传送的数据量有测量数据、保护信号、控制命令等。这些数据特别是出现故障时，对于电力系统各种继电保护装置动作很重要，所以需要站内通信网络上快速传送各种数据，保证严格的时限要求。
3、良好的开放性。站内通信网络是电力调度自动化的一个子系统，系统在发展中规模会逐渐扩大，因此通信网络的硬件接口应满足国际标准，选用国际标准的通信协议，方便用户的系统集成。
4、智能化变电站网络的基本物理结构
1、环型架构。环环型架构图1所示，它的特点是冗余度较高，环中任意一点发生故障后，可经由其他链路传输，不会引起通信中断。但其不足是通信经过多级交换机，延时增加；对交换机性能要求较高，每台交换机均通过全站所有数据，需强大的数据传输功能，而且不同厂家的交换机可能采用不同的生成树协议，不利于组网[2]。
2、星型架构。星型架构如上图2所示，由一个主交换机，连接所有其他交换机，这种网络架构清晰简单，任意两点之间通信最多经过三级交换机，等待时间最短；缺点是没有冗余度，主交换机故障将会失去所有的其他交换机的IED信息。
5、可靠性分析
我们通常把网络连续无故障工作的能力叫做网络可靠性。网络设备链路、网络拓扑结构等方面都决定了通信网络的可靠性的高低。由于智能化变电站对于通信网络有高可靠性的要求，因此通信网络的可靠性是对于智能变电站自动化系统来说是一项非常重要的指标。在智能化变电站通信网络设计之前，对其进行网络可靠性分析是十分必要的。但是网络结构各式各样复杂多变，无统一模型，通信网络的可靠性分析一直是个棘手的问题。贝叶斯分析法的出现解决了这个难题，这种分析方法可以提供元器件故障模式下的系统性分析，评估故障发生的概率和可能的影响。贝叶斯网络方法[3]是基于概率分析、图论的一种不确定性表达和推理模型，是一种将因果知识和概率知识相结合的一种信息表示框架。其数学描述为，对于一个论域A={a1…an}， a1， a2…an对应于贝叶斯网络中各节点，其条件概率为：
贝叶斯网络不但能由原因导出结果，进行前向推理，更重要的是进行后向推理，也就是由结果分析原因。对于变电站通信网络，其推理方法是根据贝叶斯网络模型和已知的网络节点信息子集，利用贝叶斯定理中条件概率的计算方法，得出需要决策节点子集的条件分布概率，然后把结果用于决策分析。
根据分析可得，环型网络的可靠性要好于星型。环型结构的网络自愈性、可靠性比星型拓扑结构好。但星型结构可以通过网络双重化，可以大大提高网络可靠性，满足数字化变电站要求。
通过通信局楼供电系统可靠性分析模型的构建，对不同供电环境下的不同供电系统架构进行可靠性分析，得出不同场景下，满足供电可靠性要求的通信局楼最低设备配置要求，提出提升通信局楼供电可靠性的关键性因素。
【关键词】通信综合楼 可靠性 不可用度 平均无故障时间 串联系统 并联系统
通信综合楼通常作为交换的核心节点、数据网络的骨干节点和传输网络骨干节点，对整个网络起着重要的支撑作用。本文的目的是根据《通信局（站）电源系统总技术要求》，对各综合楼电源系统可靠性进行分析，找出各种供电架构下，影响电源系统可靠性的关键性因素，以期在提高供电系统可靠性的前提下减少建设成本。
1 通信综合楼供电可靠性分析模型构建
通信综合楼供电系统主要由高压供电系统、变配电系统、直流不间断供电系统、交流不间断供电系统、后备供电系统等构成。典型的通信机楼直流不间断供电系统方框图和交流不间断供电系统方框图分别如图1、图2所示。图中虚线表示对重要负荷的油机直供回路。
由图1、2可知，由发电机构成的备用供电系统、电池组构成的后备系统为市电高低压系统构成的主用供电系统的后备运行方式的并联系统，逻辑上构成并联关系，主用供电系统内部、发电机备用供电系统及其后端供电设备、蓄电池组后备系统及其后端供电设备逻辑上均构成串联关系。
2 常用电源系统供电可靠性分析
本文根据《通信局（站）电源系统总技术要求》中对电源设备的可靠性要求，逐一对各个供电子系统在不同供电架构下的可靠性进行分析。
（1）市电可靠性分析：平均20年内，一类市电供电故障时间小于119.14小时，二类市电供电故障时间小于5256小时，三类市电供电故障时间小于8760小时。由于本文只针对县局以上级别的通信综合楼供电可靠性进行分析，县局以上级别的通信综合楼市电类别基本能达到三类以上，故不再对四类市电供电情况下通信综合楼供电可靠性进行分析。
（2）高压供电系统可靠性分析：高压供电系统由高压进线柜、高压计量柜、PT柜、高压出线柜、高压母联柜、分断柜等组成。高压母联柜设备稍复杂，可靠性比高压出线柜略低，为简化计算，可靠性按高压配电柜取。高压计量柜、PT柜由于构造简单，元器件少，可靠性高于高压配电柜，其故障时不一定造成系统故障，本文不计其可靠性对系统可靠性的影响。
市电类别为一类时，高压配电设备MTBF≥1.4×105小时，不可用度应≤6.9×10-6；
市电类别为二类、三类时，高压配电设备MTBF≥4.18×104小时，不可用度应≤2.4×10-5。
一路10kV市电引入高压供电系统一次接线图如图3所示。由图可知进线柜、出线柜都工作正常时，市电才能向变压器供电。本高压供电子系统的不可用度≤2×2.4×10-5=4.8×10-5。此系统平均20年内，二类市电情况下供电故障时间小于8.16小时，三类市电情况下供电故障时间小于7.99小时。
两路10kV市电引入高压供电系统典型一次接线图如图4（带母联开关）所示。
如图4所示，两路10kV市电引入高压供电系统，当出线柜主开关故障时，无法向变压器供电，当所在母线段进线柜主开关故障时，还能通过另一母线段进线柜通过母联柜用另一路市电向变压器供电，一个进线柜和另一个进线柜+母联柜构成并联供电系统（此时两个进线柜构成一双电源自动转换柜，可靠性取与高压配电柜相同，与母联柜构成串联关系）。故此高压子系统一类市电情况下不可用度≤6.9 ×10-6+6.9×10-6+6.9×10-6=2.07×10-5，二类市电情况下不可用度≤2.4×10-5+2.4×10-5+2.4×10-5= 7.2×10-5。
（3）变压器可靠性分析：为了避免变压器故障时影响面过大，通信供电系统极少采用变压器并联供电系统，为了提高供电可靠性，多采用变压器热备用或冷备用方式备份变压器。平均20年内，有载调压变压器不可用度≤1.22×10-3。
（4）低压系统可靠性分析：低压配电系统通常包括进线柜、双电源切换柜、无功功率补偿柜、母联柜、配电柜等。母联柜设备稍复杂，可靠性比配电柜略低，为简化计算，可靠性按低压配电柜取，无功功率补偿柜大多配置自动保护装置，其故障不一定造成系统故障，本文不计其对供电系统可靠性影响。
单母线配电系统常用于单变压器供电，用电量较小的局所。典型的一次接线图如图5所示：
如图5所示，除重要负荷出线开关故障将造成其中断供电外，当市电进线开关故障时，油机可以通过油机进线开关向重要负荷供电。一类市电情况下，配电柜关键部件平均每年动作次数小于12次，此系统不可用度≤2.0×10-6 +2.0×10-6≈4.0×10-6（取市电/油机切换开关与低压配电柜相同，下同）； 二类、三类市电情况下，主进线柜关键部件平均每年动作次数大于12次，重要负荷出线开关通常不带失压脱扣功能，配电柜关键部件平均每年动作次数小于12次，此系统不可用度≤2.0×10-6+1×10-5 =1.2×10-5。
（5）后备发电系统可靠性分析：通信局站普遍使用的柴油发电机供电系统由柴油发电机、供油系统、油机输出控制系统等设备构成，为一串联系统。
单台油机输出系统按一级配电考虑，不可用度≤2×10-6=2×10-6，有备用油机情况下，油机切换柜可靠性取与低压配电柜相同，油机输出系统不可用度≤2×10-6+2×10-6=4×10-6。
供油系统主要由油箱、油管、油泵及配套控制系统、地下油库等组成。油箱、油管的可靠性主要取决于制造材质、加工工艺水平等，根据实际使用经验，正常情况下，供油系统由于使用频率较少，可持续使用12年以上。单油箱供油系统MTBF≥1.0×105小时，不可用度≤2.5×10-4。
单台油机工作情况下，后备发电系统不可用度≤3.75×10-3+2.5×10-4+2.0×10-6≈4.1×10-3。
有备用油机工作情况下，后备发电系统不可用度≤（3.75×10-3+2.5×10-4+2.0×10-6）×（3.75×10-3+2.5×10-4+4.0×10-6）≈4.1×10-3×4.1 ×10-3=1.681×10-5。
（6）直流供电系统可靠性分析：开关电源供电系统包括高频开关电源、后备蓄电池组、直流配电屏等。直流供电系统故障时间=蓄电池故障时间+直流配电屏故障时间。电池组只在配电设备故障、开关整流器故障或市电、油机同时故障条件下工作。
（7）交流不间断供电系统可靠性分析： UPS供电系统主要包括UPS主机、后备蓄电池、输出配电屏等。UPS供电系统故障时间=UPS逆变器故障时间+蓄电池故障时间+交流配电屏故障时间。电池组只在配电设备故障、UPS整流器故障或市电、油机同时故障条件下工作。
3 N+K冗余系统可靠性分析
N+K冗余系统主要使用于模块化设备如开关电源整流架、模块化UPS等。N+K冗余系统的特点是N个主用模块和K个备用模块电气特性及可靠性完全相同。对于可修复电气产品，N+K系统的平均无故障时间MTBFS可用如下公式表示：
n+k
MTBFS =MTBF∑1/I （MTBF为单个模块的平均故障时间）
I=n
在主备用模块比例相同即系统冗余度相同的情况下，主用模块越多，可靠性越低，因此在选用开关电源及模块化UPS时，在备用模块数量确定的情况下（如《通信电源设备安装工程设计规范》规定，整流器配置n≤10时，备用1只），应尽量选用大功耗的模块，减少主用模块的个数，提高系统的可靠性。
4 结束语
综上所述，综合楼供电系统是由相互或串联或并联的供电子系统构成，任一子系统的可靠性改变，都会影响到供电系统的可靠性。对可靠性要求高的局楼，考虑到供配电系统的单点故障及系统的可维护性，建议对变压器、低压配电系统采用N+1方式配置，对重要负荷采用双供电回路以提高其供电可靠性。
通信综合楼需根据其对供电可靠性的具体要求，结合实际情况，选择与之匹配的供电架构并配置相应的设备。在系统可靠性需求明确时，对供电架构及设备的选型，需进行技术经济性比较，并结合维护人员的技术水平进行综合评估。
参考文献
[1] 李海泉，李刚 系统可靠性分析与设计[M].北京：科学出版社，2003.
[2] 中国通信标准化协会YD/T1051-2010，通信局（站）电源系统总技术要求[S].北京：人民邮电出版社，2010.
[3] 中讯邮电咨询设计院YD5040-2005，通信电源设备安装设计规范[S].北京：北京邮电大学出版社，2006.
