基于GSM的通信樞紐站遠(yuǎn)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：隨著通信信息化建設(shè)步伐的邁進(jìn)，對通信管理網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提出了更高要求，立足于目前的無線通信樞紐站的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀，闡述了項(xiàng)目開發(fā)的研究內(nèi)容及指標(biāo)要求，提出了基于GSM的無線通信樞紐站遠(yuǎn)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了可行性分析，及關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)等。系統(tǒng)利用當(dāng)前新技術(shù)，具有設(shè)計(jì)和建設(shè)低成本、高質(zhì)量、安全可靠的特點(diǎn)，可以極大地提高通信樞紐的管理效益。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)；無線電通信；GSM；遠(yuǎn)控系統(tǒng)

0 引言
隨著各種無線電新技術(shù)、新業(yè)務(wù)廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，無線電電磁環(huán)境日益復(fù)雜，無線電干擾事件時(shí)有發(fā)生，各級無線電管理機(jī)構(gòu)根據(jù)工作需要相繼建設(shè)了不少技術(shù)先進(jìn)的無線電監(jiān)測站，為無線電管理提供了技術(shù)保障。根據(jù)無線電管理工作的需要和無線電電波傳輸特點(diǎn)，無線電監(jiān)測站有的建在高山之上，有的建在城區(qū)高樓之上，無線電監(jiān)測站場地分散、由于人工巡檢的局限性，巡檢人員難以及時(shí)掌握各機(jī)房的設(shè)備狀況及環(huán)境變化情況，因此設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)有時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和得到處理，這不僅嚴(yán)重影響了監(jiān)測設(shè)備的正常運(yùn)行，也給整個(gè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理帶來了挑戰(zhàn)。某些機(jī)房已經(jīng)安裝了監(jiān)控軟件，但這些監(jiān)控軟件只針對某類設(shè)備、環(huán)境進(jìn)行專業(yè)開發(fā)，通用性、可擴(kuò)展性、可移植性都比較差。由于這些監(jiān)控軟件彼此獨(dú)立，不能實(shí)現(xiàn)集中化管理。
針對機(jī)房設(shè)備對環(huán)境的需要，可以采取高科技手段實(shí)現(xiàn)對分散的無線電監(jiān)測機(jī)房實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，以減少設(shè)備運(yùn)行故障、提高設(shè)備使用壽命，最大限度地發(fā)揮無線電監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的作用。通信樞紐站機(jī)房的管理還未形成一套高效的管理模式，當(dāng)前以現(xiàn)場人工巡檢為主的機(jī)房管理模式已無法滿足日益提高的管理要求，需要建設(shè)一套依托最新技術(shù)的統(tǒng)一集中管理平臺，實(shí)現(xiàn)對機(jī)房的無人值守管理。

1 建設(shè)目標(biāo)及研究內(nèi)容
1．1 建設(shè)目標(biāo)
面對當(dāng)前遠(yuǎn)端通信機(jī)房管理維護(hù)工作中存在的問題，進(jìn)行科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理的投資，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建設(shè)和改造現(xiàn)有機(jī)房的動(dòng)力環(huán)境、保安、消防基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建可控制、可管理、易維護(hù)的機(jī)房動(dòng)力環(huán)境多級聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)，真正做到機(jī)房的無人值守，這是實(shí)現(xiàn)通信樞紐站監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)持續(xù)健康運(yùn)行的重要保障。該系統(tǒng)應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：
(1)具備高度聯(lián)網(wǎng)集成能力。該監(jiān)控系統(tǒng)通過用戶網(wǎng)絡(luò)可全面實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測站機(jī)房內(nèi)各種類型設(shè)備的監(jiān)控，能夠快速、精確反映機(jī)房動(dòng)力環(huán)境運(yùn)行情況，具有及時(shí)提供報(bào)警提示、故障處理建議的功能。
(2)具備高穩(wěn)定性和可靠性。該監(jiān)控系統(tǒng)自身具備7×24 h連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的高可靠性，確保監(jiān)控功能和服務(wù)的不間斷性，可為機(jī)房核心設(shè)備的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。構(gòu)建該監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)從系統(tǒng)架構(gòu)、硬件選型以及軟件配置等各個(gè)方面進(jìn)行全面考慮，以提高
系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
(3)具備高端管理功能。機(jī)房管理知識涉及眾多專業(yè)，機(jī)房管理人員無法精通各方面的專業(yè)知識，因此該監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能夠提供各種直觀、有效、簡易的輔助管理工具，如數(shù)據(jù)報(bào)表管理、權(quán)限管理、精確報(bào)警管理、設(shè)備間聯(lián)動(dòng)管理、設(shè)備運(yùn)維管理、遠(yuǎn)程控制管理等，以實(shí)現(xiàn)機(jī)房的智能化管理，大大降低機(jī)房管理人員工作難度，有效解決機(jī)房管理專業(yè)知識要求高、專業(yè)管理人員不足的問題。
(4)具備強(qiáng)大可持續(xù)性擴(kuò)展功能。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具備結(jié)構(gòu)、容量、接口技術(shù)等方面的快速擴(kuò)展功能，能夠根據(jù)用戶機(jī)房建設(shè)不同階段的要求，滿足機(jī)房沒備、機(jī)房數(shù)量、管理功能等方面的不斷升級擴(kuò)容的需求，并保護(hù)用戶原有投資不因系統(tǒng)升級擴(kuò)容而廢棄。
1．2 研究內(nèi)容與要求
本系統(tǒng)主要完成無線電系統(tǒng)構(gòu)建、軟件實(shí)現(xiàn)和硬件實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)主要分人機(jī)接口、控制、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、信息安全、調(diào)制解調(diào)、射頻等功能模塊。利用無線電設(shè)汁研制簡易、多模式操作、高速信號處理技術(shù)的應(yīng)用、較少的分立器件、新功能增加的靈活性等優(yōu)點(diǎn)，用盡量少的硬件設(shè)備和可重構(gòu)的無線電系統(tǒng)架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端通信臺站的網(wǎng)絡(luò)傳輸，使得設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)簡單、保密性強(qiáng)、安全可靠等一些特點(diǎn)。
1．2．1 主要技術(shù)指標(biāo)和水平
為滿足無線電監(jiān)測站在日常使用中的可靠性要求，項(xiàng)目必須達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)和要求，主要包括以下幾個(gè)方面：
(1)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單。通過使用無線電技術(shù)，使設(shè)計(jì)研制簡易，使用較少的分立器件，使得系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單。
(2)運(yùn)行可靠性良好。系統(tǒng)采用高速信號處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)新的接收機(jī)結(jié)構(gòu)，例如干擾抑制和加密等技術(shù)，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
(3)運(yùn)行安全性高。在使用DSP和FPGA等高速處理芯片后，能使用更高安全性的加密方式，也可以采用專用的加密精簡指令集(CYPRIS)芯片提高安全性。
(4)較少的分立器件。單個(gè)的高速數(shù)字處理器能夠?qū)崿F(xiàn)許多傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)功能，例如數(shù)據(jù)的同步、解調(diào)、差錯(cuò)檢測和加密等，這樣就減少了所需要的器件數(shù)量，縮小了通信系統(tǒng)的規(guī)模，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本。
(5)易于升級和功能擴(kuò)展。采用可重構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)架式結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，便于功能完善和功能重構(gòu)，能用可升級、可重配置的應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)各種無線電功能的設(shè)計(jì)。
(6)具備智能學(xué)習(xí)能力。引用機(jī)器學(xué)習(xí)，使得系統(tǒng)可以自動(dòng)監(jiān)測異常，自動(dòng)修改系統(tǒng)配置應(yīng)對出現(xiàn)的異常情況，具備機(jī)器學(xué)習(xí)能力，成為智能無線電。