朱運(yùn)喜
河北省任丘市供電局無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)在變電所數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用方案是在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上提出的，方案選用朗訊公司最新推出的無(wú)線擴(kuò)頻WaveLAN系列產(chǎn)品。該方案以WaveLAN為核心，組合成無(wú)線轉(zhuǎn)接器(集成器)、無(wú)線網(wǎng)橋和無(wú)線路由器，將變電所的單臺(tái)微機(jī)或局域網(wǎng)連接到城域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。
一、 擴(kuò)頻通信技術(shù)
長(zhǎng)期以來(lái)，擴(kuò)頻通信主要用于軍事通信和電子對(duì)抗系統(tǒng)，隨著世界范圍政治格局的變化和冷戰(zhàn)的結(jié)束，該項(xiàng)技術(shù)才逐步轉(zhuǎn)向“商業(yè)化”。上世紀(jì)90年代以來(lái)，美國(guó)的一些公司研發(fā)了一種用于微波頻段的新型民用計(jì)算機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，它采用直序擴(kuò)展頻譜或跳頻方式發(fā)射的傳輸技術(shù)，并遵照IEEE802.3 以太網(wǎng)協(xié)議開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的系列產(chǎn)品。其主要技術(shù)特點(diǎn)有：用900MHz、2.4GHz或5.8GHz的微波頻段，以先進(jìn)的直序擴(kuò)展頻譜(DSSS)或跳頻(FH)方式發(fā)送信息，其擴(kuò)頻編碼為11-64位，射頻帶寬為22MHz-83MHz，與傳統(tǒng)的無(wú)線電窄帶調(diào)制發(fā)射方式不同，它是寬帶調(diào)制發(fā)射，故具有傳輸速率高(可達(dá)11Mbit/s)， 發(fā)射功率小(只有1-650mw)，保密性好，抗干擾能力強(qiáng)，不會(huì)與其他無(wú)線電設(shè)備互相發(fā)生干擾等特點(diǎn)。更方便的是，該系統(tǒng)易于多點(diǎn)通信，因?yàn)樗鸵话銦o(wú)線電通信用采用的頻分式或時(shí)分式的方式不同，擴(kuò)頻調(diào)制是碼分方式。很多用戶可以使用相同的通信頻率，只要設(shè)置不同的標(biāo)識(shí)碼ID就可以產(chǎn)生不同的偽隨機(jī)碼來(lái)控制擴(kuò)頻調(diào)制，即能做到互不干擾。其通信距離和覆蓋范圍視所選用的天線等設(shè)備不同而異，定向天線傳送距離可達(dá)50公里，室外的全向天線可覆蓋15公里的半徑范圍，室內(nèi)全向可覆蓋最大半徑為250米的500平方米范圍，電波能穿透幾層墻或兩層樓的混凝土樓板，由此可見(jiàn)微波擴(kuò)頻通信技術(shù)為計(jì)算機(jī)無(wú)線網(wǎng)提供了良好的通信信道。
二、 無(wú)線網(wǎng)與有線網(wǎng)組網(wǎng)比較
網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式主要分有線組網(wǎng)和無(wú)線組網(wǎng)兩種，有線網(wǎng)多采用電纜、光纖和雙絞線等作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，而無(wú)線網(wǎng)組網(wǎng)具有如下特點(diǎn)。
（1）安裝簡(jiǎn)單，無(wú)線設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的10 BASE-T RJ-45口與局域網(wǎng)或PC機(jī)連接，組網(wǎng)簡(jiǎn)單；（2）性?xún)r(jià)比高，單元設(shè)計(jì)方便，系統(tǒng)擴(kuò)容不必更改網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；（3）維護(hù)費(fèi)用低，無(wú)線網(wǎng)基本無(wú)維護(hù)費(fèi)用；（4）安全性好，采用發(fā)、收兩端用偽隨機(jī)碼進(jìn)行相應(yīng)解擴(kuò)，具備六級(jí)加密功能；（5）抗干擾能力強(qiáng)，抗定頻干擾、抗衰落和抗多徑干擾能力比一點(diǎn)多址小微波強(qiáng)；（6）適用范圍廣，可用于多個(gè)局域網(wǎng)互連、因特網(wǎng)接入、臨時(shí)性連網(wǎng)和應(yīng)急通信等，有線網(wǎng)能勝任的場(chǎng)合（如跨越江河湖泊等），無(wú)線也可完成。
無(wú)線與有線組網(wǎng)的成本比較：（1）有線組網(wǎng)成本由兩項(xiàng)組成，A.與傳輸距離成正比，傳輸介質(zhì)隨距離延長(zhǎng)其成本及施工費(fèi)用增加，B.不隨傳輸距離的固定成本（主要指兩端光接入設(shè)備）而變化；（2）無(wú)線組網(wǎng)成本基本不隨距離改變，成本是固定的。因此，在用戶數(shù)確定后，有線網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)的成本取決于傳輸距離。實(shí)際距離大于臨界點(diǎn)時(shí)，無(wú)線組網(wǎng)成本較低。
三、 任丘供電局無(wú)線組網(wǎng)方案
任丘供電局變電所數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是依據(jù)技術(shù)先進(jìn)、數(shù)據(jù)安全、傳輸可靠、系統(tǒng)可擴(kuò)展的原則進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的。
1.系統(tǒng)目標(biāo)
根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際需求，系統(tǒng)必須具備如下功能。
（1）先進(jìn)性，系統(tǒng)采用國(guó)際先進(jìn)的無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)，設(shè)備選用國(guó)際著名廠家產(chǎn)品，確保技術(shù)的先進(jìn)并滿足近年內(nèi)的應(yīng)用需求；（2）安全性，系統(tǒng)的安全保密非常重要，無(wú)線通信鏈路應(yīng)該嚴(yán)格防止“黑客”的非法侵入，系統(tǒng)通信采用64位RC4算法加密技術(shù)，確保無(wú)線通信的安全等同于有線通信的安全；（3）可靠性，要求系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，能保證連續(xù)（24小時(shí)）不間斷運(yùn)行；（4）可擴(kuò)展性，根據(jù)用戶的實(shí)際情況，用戶將一次建設(shè)逐步擴(kuò)展的原則，如單機(jī)擴(kuò)展成局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信擴(kuò)展到視頻傳輸?shù)�，系統(tǒng)應(yīng)保證其可擴(kuò)展性，在功能擴(kuò)展時(shí)除增加必要的設(shè)備外，要保護(hù)其前期投資；（5）經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)濟(jì)性是工程必須考慮的問(wèn)題，在滿足以上幾點(diǎn)要求的前提下，盡量降低成本。
2.系統(tǒng)配置情況
任丘供電局變電所數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是以馬莊作為變電中繼站，與多個(gè)外圍變電所構(gòu)成星型結(jié)構(gòu)，局信息中心與中繼站通道作為主干道，獨(dú)占11MHz信道。（1）中繼站配置，馬莊中繼站安裝室外型中心路由器，為提高系統(tǒng)的抗干擾性和保密性，中繼站采用多面定向天線分別對(duì)準(zhǔn)各個(gè)變電所；（2）信息中心就是網(wǎng)管中心，為保證網(wǎng)絡(luò)控制和管理，信息中心采用了遠(yuǎn)程路由器；（3）其他外圍站安裝遠(yuǎn)程無(wú)線網(wǎng)卡。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的WaveLAN Turbo 11Mbit/s無(wú)線網(wǎng)卡，產(chǎn)品的主要指標(biāo)如下：傳輸技術(shù)是直接序列擴(kuò)頻技術(shù)(DSSS)；傳輸數(shù)率為11Mbit/s；頻帶寬度為22MHz；通信頻帶為2.4 GHz -2.4835GHz；頻帶內(nèi)頻點(diǎn)數(shù)為13；實(shí)際可頻分點(diǎn)數(shù)為3-4；發(fā)射功率，PC卡35mw/外接功放器500mw；網(wǎng)絡(luò)接口為10BaseT(RJ45)，10Base2(BNC)；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為IEEE802.3，Ethernet II，支持ODI及NDIS，支持TCP/IP，IPX，NetBIOS，NetBEUI VOIP等；介質(zhì)訪問(wèn)協(xié)議為CSMA/CA，POLLING；操作系統(tǒng)支持Windows NT，Windows95、98等；增加的加密功能具有 WEP 40 編碼加密功能。該系統(tǒng)的配置如表所示。
系統(tǒng)配置表
序號(hào) 設(shè)備 各站點(diǎn)配置 數(shù)量
局信息中心 馬莊 北郊 毛莊 五里郢
1 COR(中心路由器) 1 1
2 ROR(遠(yuǎn)程路由器) 1 1
3 11M網(wǎng)卡 1 2 1 1 1 6
4 PCI網(wǎng)卡適配器 1 1 1 3
5 轉(zhuǎn)接器 1 2 1 1 1 6
6 增益放大器 1 2
1
4
7 設(shè)備保護(hù)箱 1 1 1 1 1 5
8 23dBi定向天線 1 2 1 1 1 6
注：現(xiàn)又?jǐn)U充了多個(gè)站點(diǎn)
近年來(lái)，采用擴(kuò)頻技術(shù)的無(wú)線傳輸組網(wǎng)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，特別是許多著名的公司如朗訊、摩托羅拉等加盟國(guó)際化的無(wú)線聯(lián)盟組織，再加上“藍(lán)牙技術(shù)”的發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)在各行業(yè)的的應(yīng)用前景將進(jìn)一步擴(kuò)大。
