電子通信技術研究的通信論文

時間：2023-04-01 09:32:04 通信工程畢業論文我要投稿

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關于電子通信技術研究的通信論文

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關于電子通信技術研究的通信論文

　　光纖通信技術下的車載電子通信安全技術研究【1】

　　摘要：車載電子通信技術的應用時間不長，但是已經在汽車、地鐵、火車等多種交通工具上進行了推廣。

　　車載電子通信技術的應用可以極大加強通信的安全性，為駕駛員、乘客等提供更好的安全保障和行車環境。

　　本文從車載電子通信的定義、技術特點和缺陷、改善和應用的方法等方面對其進行了探究。

　　關鍵詞：車載電子通信;光纖通信;通信安全

　　車載電子通信是安裝在汽車上的移動通信設備。

　　這一通信系統以車輛為載體，能夠實現信號的移動傳輸，從而提高汽車通信的安全性和穩定性。

　　隨著汽車功能的不斷完善，車載電子通信的安全性也獲得人們更多的關注。

　　在汽車研究和設計領域，專家們不斷研究新的技術和設備，以提高車載電子通信技術的水平。

　　車載電子通信系統結合了汽車技術、電子技術、計算機技術等多項先進科學技術，其安全保障也是一項復雜的工作。

　　本文對車載電子通信系統的安全技術問題進行探討，希望能夠為這一技術的進一步發展和完善提供思路。

　　1車載電子通信系統的定義

　　車載電子通信是在智能交通技術和傳感技術上發展起來的，它的具體應用是依靠無線通信的方式實現的。

　　車載電子通信技術的應用有效實現了交通的智能化和信息化。

　　對車主來說，車載電子通信技術能夠幫助他們及時了解路況信息，提高行車的效率和安全性。

　　此外，車載通信技術還能建立起一定的信息網絡，實現信息共享，從而減少安全事故的出現頻率，提高城市整體的交通狀況水平。

　　在車載電子通信技術得到應用前，駕駛員在開車過程中進行通信會極大影響行車安全，甚至造成嚴重的安全事故，對城市整體的交通狀況也會造成不良影響。

　　而一個良好的車載電子通信系統能在實現駕駛員行車途中的通信要求，也保障行車的安全性。

　　通過使用車載電子通訊設備，駕駛員只需要一個按鈕就可以接通電話，并完成收發郵件、瀏覽新聞等過程。

　　此外，在車載電子通信中還設置有GPS定位系統和電子導航系統，能夠為駕駛員提供更好的路線指導，提高行車效率，確保行車質量。

　　2車載電子通信安全的重要性

　　一個良好的車載電子通信系統應當滿足數據信息準確可靠、具有權威的質量認證、信息傳輸時效性高的特點。

　　當前，廣泛使用的車載電子通信系統通常都具備實時監測路況信息、提供車輛周圍環境狀況、確保無線通信暢通等功能。

　　要實現這些功能，就必須保證車載電子通信系統數據傳輸的效率和準確性，還要有較高的抗干擾性，不能在傳輸過程中泄露用戶重要的私人信息。

　　為了符合這一要求，車載電子通信系統中傳輸的數據都是經過一定的加密處理的，這樣即使在傳輸過程中信息遭到竊取，也不會泄露用戶重要的私人信息。

　　車載電子通信系統還具有信息認證功能，這樣能確保數據的可靠性，不會被第三方篡改和攻擊。

　　與此同時，在信息傳輸過程中，數據的完整性和真實性也要有一定保障，也就是確保數據傳輸方和數據接收方的數據內容完全一致。

　　3車載電子通信安全需求

　　車載電子通信要達到廣泛應用的要求，必須滿足一些基本要求，如信息的保密性、認證的權威性、資料的完整性、技術的可操作性等。

　　車載電子通信承擔著車輛狀況的實時監測、路線定位、無線通信、車輛調度、環境監測、移動辦公等多項工作，而數據傳輸的穩定性是這些功能得以完成的前提保障。

　　車載電子通信系統都需要有一定的認證功能，這樣在數據傳輸過程中即使遭到竊取也不會泄露用戶有用的個人信息。

　　同時，系統中的信息也不會被第三方偽造或侵入。

　　除此之外，車載電子通信系統還要具備一些特殊的安全功能，如在車輛受到撞擊或發生故障、事故時，仍然能夠保持無線通信的暢通。

　　車載電子通信系統中的信息都是通過數字網絡傳輸的，因此還必須采取措施對數字網絡的安全性進行保護，防止數據被復制，并及時記錄通信系統中的各項操作進行存檔。

　　4光纖通信技術概述

　　光纖通信是信息高速公路的核心技術，對信息的產生、傳播和應用具有重要意義。

　　光纖通信產業是一個龐大且復雜的工程系統。

　　它的各個組成部分相互依存、相互聯系。

　　光纖通信技術主要包含以下幾個方面的內容，分別是光纖光纜技術、傳輸技術、網絡技術等。

　　近年來，光纖技術的應用主要分為兩個方向，分別是通信系統所用的光纖和特種光纖。

　　光纖通信具有低損耗、低色散的優點，傳輸的容量能夠達到傳統傳輸方式的幾百倍甚至是上萬倍。

　　光纖通信技術的應用能夠帶來極大的經濟效益，因此具有廣闊的應用前景。

　　5光纖通信技術在車載電子通信安全技術中的應用

　　5.1車載電子通信安全協議

　　車載電子通信系統的安全協議是較為容易受到攻擊的環節。

　　安全協議所受到的攻擊主要來自于路由鏈路。

　　車載電子通信系統無線鏈路的一個特點就是具有較高的開放性，導致通信過程極其容易受到其他節點偷聽，且這種行為還很難被檢測出來。

　　除此之外，路由鏈路的攻擊還會造成安全協議的失效、鏈路被篡改等。

　　為了有效應對鏈路攻擊，當前采取的安全協議有SAODV、Ariadne、SRP等。

　　SAODV是利用數字簽名來進行信息的安全驗證。

　　在這種驗證方式下，其他節點是無法對信息進行篡改的，從而起到了防止鏈路攻擊的作用。

　　Ariadne協議采用單向信息檢測模式，能夠更好地提高節點身份的可靠性以及鏈路信息的完整性和可靠性，實現信息傳輸端和接收端身份的同步驗證，從而防止惡意節點的入侵。

　　SRP協議則是通過共享密鑰和安全鏈接的方式來防止鏈路的攻擊。

　　SRP協議通過對節點的身份進行一一驗證來確保節點身份的可靠性，從而防止惡意節點對服務器的攻擊。

　　5.2車載電子通信密鑰管理安全技術

　　在車載電子通信系統的安全保護中，加密技術也是最有效和最常用的手段之一。

　　車載電子通信系統研制出特有的密鑰管理方式，分別是局部分布式認證、完全分布式認證和自發認證三種方式。

　　局部分布式采用的是公鑰加密方式，再使用共享算法的形式進行密鑰分配，從而確保每一個節點都能獲得相應的安全證書，最終再組合成一個完善的證書。

　　這些證書還能進行定期更新，從而確保證書始終具有較好的可靠性和有效性。

　　但是，這種密鑰管理方式也存在自身的缺陷，就是沒有證書的撤銷機制，且對證書的同步性有較高的要求。

　　一旦處于離線狀態，公鑰的管理效果就會下降，實用性并不強。

　　完全分布式認證也使用了密鑰共享機制，但是不局限于特殊節點，而是將密鑰在所有節點中進行平均分配。

　　因此，即使處于離線狀態下，管理的效果也有較好的保障。

　　缺陷則在于密鑰的初始化和更新過程較為復雜，耗時也較長。

　　自發式認證改變授權中心認證這一流程，而是直接由節點發布認證，從而提高系統工作的效率和靈活性，大大提高了安全性。

　　5.3車載電子通信入侵檢測安全技術

　　入侵檢測技術是對上述安全保護技術的補充。

　　它主要是對數據進行檢測、分析，一旦發現數據存在不符合安全策略的現象，就能啟動安全保護機制，對通信系統進行實時保護。

　　車載電子通信的數據收集和傳輸都僅限于在無線通信環境下進行，因此對入侵行為的檢測就僅僅局限在局部和本地檢測，而無法對系統的異常狀況進行深入檢測，特別是在系統入侵和系統故障的分辨上還存在著較大缺陷。

　　6加強車載電子通信安全的措施

　　要加強車載電子通信的安全性，就要更好地確保數據的安全性和保密性，并建立完善的安全管理機制，及時找到通信系統上的缺陷和漏洞，更好的確保車載電子通信系統的安全性。

　　6.1完善車載電子通信系統的安全機制，加大科技創新力度

　　要建立更加完善的車載電子通信系統，就需要有良好的科技創新水平作為支撐，才能研發出更加優良、更具推廣性的安全保護機制。

　　同時，還要不斷加強對軟件的開發力度，加大對資金的投入。

　　相關研究部門還要加大對技術人才的培養和培訓，提高研究人員的工資待遇，提高他們的工作積極性，促進技術創新。

　　只有這樣，才能促進車載電子通信技術的與時俱進。

　　車載電子通信的網絡機制也需要進行一定創新，對系統中存在的漏洞進行及時修補，使系統中的各部分能夠更好地協調統一。

　　6.2做好車載電子通信系統數據資料保密工作

　　車載電子通信系統通過一定的軟件和硬件設備，實現車輛在行車過程中的無線通信。

　　車載無線通信系統的應用能夠為駕駛員提供實時的路況和車輛信息，以及車輛周邊的環境情況，實現車輛之間的信息共享，提高城市的交通狀況和行車的安全性。

　　在這一過程中，數據的安全性起到了重要作用。

　　要確保系統的功能得到有效實行，就要做好數據的保密工作。

　　良好的數據保密工作可以確保信息的安全性、可靠性，更好、更及時地披露信息。

　　在車輛電子通信系統環境下，可以使用網絡技術對車輛信息、路況信息等進行管理，并對各項數據進行及時記錄和存檔，防止數據的遺失和泄露。

　　6.3提高車載電子通信的密鑰管理，規范路況信息發布制度

　　建立良好的密鑰管理制度和防火墻，可以更好地確保車輛信息的安全性。

　　為此，政府部門應當盡快完善車輛信息發布制度，并設置專門的部門對這一工作進行管理，從而從根本上確保信息傳播的規范性和有序性。

　　7結語

　　車載電子通信系統的應用為城市交通管理、交通事故的控制等提供了更好的工具。

　　要更好地實現車載電子通信系統的各項功能，應當加強對通信系統的安全管理，防止信息的泄露和竊取。

　　EPON下的配網通信技術思考【2】

　　摘要：配電網通信系統作為配電網建設的重要組成部分，直接對電網運行的可靠性、穩定性產生影響，是我國未來智能電網建設不可或缺關鍵技術之一，研究、應用前沿性、可行性的配網通信技術對于配電網的可持續發展而言具有重要的意義。

　　其中，EPON配電網通信技術以其傳輸速率高、運行穩定、抗干擾能力強、組建方式靈活等諸多優點正好滿足了目前配電網發展需要。

　　因此，有必要對EPON配網通信技術進行研究。

　　關鍵詞：EPON;配電網;通信

　　近年來，隨著城市經濟的快速發展，用電規模持續擴大、電能質量要求不斷提高，這就需要建設自動化程度較高的智能電網，以實現對配電網的集中監控、遠方控制，但要實現這一目標離不開信息通信技術的支撐。

　　由于配電網終端設備具有分布廣、節點多、傳播數據大、施工難度高等特點，這就需要一個在技術、性能、造價、施工、維護等各方面都能滿足要求的通信組網方式。

　　而EPON配電網通信技術正好滿足了以上要求，該技術具有組網靈活、運行可靠、維護方便等諸多優點，是我國目前智能電網建設不可或缺的通信技術之一。

　　可以說，EPON技術在配電網通信系統中的應用，不僅為配電網建設奠定了堅實基礎，還提供了重要技術保障。

　　因此，基于EPON配電網通信技術的重要性，有必要對其進行研究。

　　文章在簡要概述配電網EPON通信技術原理及網絡結構的基礎上，提出了具體的通信組網方案，具有一定的實踐借鑒價值。

　　1配電網EPON通信技術概述

　　EPON能夠成為目前配電網通信技術的優先選擇，與其自身的工作原理及技術特點是密不可分的，對其技術原理及網絡結構的了解是將EPON技術應用于實踐的基本前提。

　　1.1EPON技術原理

　　EPON技術不僅能實現媒介共享，還具有點到點網絡的優點。

　　EPON下行采用廣播模式，OLT以廣播的形式將數據包發送出去，ONU選擇性地接收數據，這完全匹配了傳統以太網的傳輸特性，從而實現網絡數據的共享，易于開展視頻共享和數據交互等業務。

　　EPON上行采用P2P模式，無源光合路器/分路器的定向性特點導致ONU的數據幀不能到達其他ONU，而只能到達OLT。

　　這種點對點的網絡通信方式，采用時分多址(TDMA)技術對各通道進行了隔離，進而保證了配電網信息數據的安全。

　　1.2EPON網絡結構

　　配電網EPON通信網絡主要由光線路終端、光網絡單元(ONU)和光分配電網絡(ODN)這三部分組成，具體網絡結構如圖1所示。

　　可以看出，OLT處于EPON系統的局端位置，一般位于變電站側，可以是開放式系統互聯(OSI)參考模型中的第二層交換機或第三層路由器，為光接入網提供區域骨干網與本地接入網之間的接口，并經由ODN與用戶側的ONU通信。

　　EPON通信網絡中，OLT為多業務接入平臺，其與ONU為主從通信關系。

　　而ODN為OLT與ONU之間的光傳輸通道，包括光纖光纜、無源分光器、光連接器等OLT與ONU中間連接的所有部分，其主要任務是分配光信號功率。

　　基于配電網科學規劃和設計考慮，光分配電網絡設計過程中，應重點考慮光鏈路保護、分光級數、擴容和資源預留等參數。

　　從EPON通信技術的技術原理和網絡結構可以看出，其應用于配電網通信系統的優勢是非常明顯的，符合我國智能電網建設實際需求，這也充分說明了研究配電網EPON通信技術具有重要的實際意義。

　　2配電網EPON通信網絡具體方案

　　配電網EPON通信技術研究的關鍵還是將其應用于實踐，唯此才能發揮EPON通信技術的真正價值和優勢，筆者結合實際工作經驗提出了以下配電網EPON通信網絡組建具體方案，具有一定的借鑒價值。

　　2.1組網方式選擇

　　在配電網EPON通信網絡組建過程中，應結合配電網一次網架結構來布局，整個EPON通信網絡結構應與配電網線路結構相符合，進而可采用單輻射、雙電源雙T網、手拉手環網等組網模式。

　　基于配電系統各業務的高可靠性要求，宜采用雙無源光網絡(PON)口、雙介質訪問控制(MAC)地址的ONU設備向相應OLT注冊。

　　另外，EPON網絡宜采用光路全保護方式，如手拉手全鏈路保護模式。

　　從目前配電網EPON通信網絡的應用現狀來看，主要是基于非均勻分光的鏈形結構和基于均勻分光的星形結構。

　　其中，非均勻分光會帶來較大插損，且OLT與ONU之間的多個光纖熔接點和活接頭也會帶來插損，再加上分光器數量較多，在一定程度上增加的現場終端施工難度。

　　因此，基于配電網通信系統運行、造價及未來的擴容、調整等需求考慮，均勻分光結構更具有優勢，是EPON通信網絡結構的優先選擇。

　　在選擇均勻分光結構過程中需遵行一定的方法及原則，以采用變電站和環網柜兩級均勻分光配合的模式為例：其一，對于10kV配電主干線路環網柜，采用分光器位于變電側的一級均勻分光，基于配用電業務的智能化發展需求，可因地制宜選擇1∶2或1∶4均勻分光;其二，對于大分支線路或分支分界開關，可在環網柜側采用二級均勻分光，根據實際情況選擇1∶4或1∶8均勻分光。

　　2.2通信光纜敷設

　　雖然近些年光纜價格不斷降低，但施工及賠償費用且在逐年提高，重復布放光纜將會帶來較大的建設成本。

　　因此，基于可行性、經濟性考慮，光纜敷設應充分考慮未來配用電業務對通信網絡的實際需求：首先，光纜路徑應以變電站為中心，并考慮配電終端地理分布、施工、維護、搶修等實際需求，宜沿靠公路，兩端接入不同變電站，互為冗余。

　　其次，一次網架結構設計時應考慮光纜的敷設，在配電網線路建設過程中應預留通信專用管孔。

　　最后，根據地區經濟增長、未來業務發展、分光點的布置來綜合、超前選擇光纜芯數。

　　2.3通道損耗設計

　　光通道損耗為ODN的重要性能指標，因此，為了保證滿足OLT與ONU之間光功率預算要求，配電網EPON通信系統設計過程中都需詳細考慮光通道損耗。

　　光通道損耗為分光器插入損耗、光纜本身損耗、光纜熔接點損耗等各項損耗的總和，必須控制ODN中最大的衰減值，建議控制在26dB以內。

　　一般情況下，EPON網絡光通道損耗計算可按1：4和1：8兩級均勻分光考慮，10kV主干線采用48芯光纜按10km考慮，支線采用24芯光纜按0.5km考慮。

　　3結語

　　雖然EPON的配網通信技術優勢明顯，但其應用過程具有一定的復雜性，文章只是結合實際工作經驗提出了普遍性EPON配網通信系統實施方案，在實踐過程中，還需考慮配電網的實際情況及未來發展，以此充分發揮EPON通信技術的各項優勢。

　　參考文獻：