1應(yīng)急通信概述

1.1應(yīng)急通信的定義

應(yīng)急通信是指在出現(xiàn)自然或人為的突發(fā)性緊急情況時，綜合利用各種通信資源，保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法，實(shí)現(xiàn)通信的機(jī)制。應(yīng)急通信并不是獨(dú)立存在的一種全新的新技術(shù)，而是各種通信技術(shù)、通信手段在緊急情況下的綜合運(yùn)用，其核心就是緊急情況下的通信。應(yīng)急通信不僅是單純的技術(shù)問題，還涉及管理方面。應(yīng)急通信由于其不確定性，對通信網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備提出了一些特殊要求，這些網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備從技術(shù)方面提供了通信技術(shù)手段的保障。但在管理方面，還需要建立完善的應(yīng)急通信管理體系，針對不同場景建立快速響應(yīng)機(jī)制，協(xié)調(diào)調(diào)度最合適的通信資源，提供最及時有效的通信保障。應(yīng)急通信網(wǎng)（EmergencyCommunicationNetwork,ECN）是指為應(yīng)對突發(fā)性大型自然災(zāi)害或公共事件而快速建立的臨時性通信網(wǎng)絡(luò)，為救災(zāi)組織及人員保證通信暢通，最大限度地降低災(zāi)難損失、維護(hù)社會安全和穩(wěn)定。ECN主要用于遭受地震、臺風(fēng)等重大自然災(zāi)害以及發(fā)生突發(fā)事件或恐怖襲擊事件中[2]。

1.2研究應(yīng)急通信的目的及意義

中國是一個災(zāi)難多發(fā)、頻發(fā)的國家，特別是自然災(zāi)害時有發(fā)生，給國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財產(chǎn)造成了很大的損失。汶川地震、舟曲泥石流等，這些災(zāi)難，既考驗(yàn)了通信部門的應(yīng)急響應(yīng)能力，也考驗(yàn)了通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急通信保障能力。從這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中，我們逐步意識到只有在平時完善應(yīng)急通信體系，達(dá)到應(yīng)急通信保障的要求，才能在緊急關(guān)頭發(fā)揮它的作用，減少人民生命和財產(chǎn)的損失。應(yīng)急通信系統(tǒng)是為滿足各類緊急情況下的通信需求而產(chǎn)生的，而自然災(zāi)害、衛(wèi)生事件、尤其是社會事件等突發(fā)公共安全事件發(fā)生的地點(diǎn)和規(guī)模都無法提前預(yù)知和準(zhǔn)備，各類緊急情況具有如下共同特點(diǎn)：需要應(yīng)急通信的時間一般不確定，人們無法進(jìn)行事先準(zhǔn)備，如地震、海嘯、火災(zāi)、臺風(fēng)、泥石流等突發(fā)事件；需要應(yīng)急通信的地點(diǎn)不確定；進(jìn)行應(yīng)急通信時，需要什么類型的網(wǎng)絡(luò)不確定[3]。

1.3應(yīng)急通信的發(fā)展趨勢及前景

第一章總則

第一條為了規(guī)范通信行政處罰行為，保障和監(jiān)督各級通信主管部門有效實(shí)施行政管理，依法進(jìn)行行政處罰，保護(hù)公民、法人和其他組織的合法權(quán)益，根據(jù)《中華人民共和國行政處罰法》及相關(guān)法律、行政法規(guī)，制定本規(guī)定。

第二條公民、法人或者其他組織實(shí)施違反通信行政管理秩序的行為，依照法律、法規(guī)或者規(guī)章的規(guī)定，應(yīng)當(dāng)給予行政處罰的，由通信主管部門按照《中華人民共和國行政處罰法》和本規(guī)定的程序?qū)嵤?。本?guī)定所稱通信主管部門，是指信息產(chǎn)業(yè)部、國家郵政局、省、自治區(qū)、直轄市通信管理局、郵政（管理）局及法律、法規(guī)授權(quán)的具有通信行政管理職能的組織。

第三條各級通信主管部門實(shí)施行政處罰應(yīng)當(dāng)遵循公正、公開的原則。

第二章管轄

第四條通信行政處罰由違法行為發(fā)生地的通信主管部門依照職權(quán)管轄。法律、行政法規(guī)另有規(guī)定的，從其規(guī)定。

摘要本文闡述了使用JAVA編程語言對基于客戶/服務(wù)器模式的應(yīng)用編寫網(wǎng)絡(luò)通信程序，討論了SOCKET機(jī)制、輸入輸出流以及程序?qū)崿F(xiàn)代碼。

關(guān)鍵詞JAVA，網(wǎng)絡(luò)，SOCKET，APPLET

網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多為客戶/服務(wù)器模式，服務(wù)器端負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和圖像等的存儲、維護(hù)、管理以及傳遞，客戶端則負(fù)責(zé)人機(jī)界面的操作、送出需求及顯示收回的數(shù)據(jù)。

下面介紹一下如何使用JAVA來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程：

1)由于客戶端通過IE同服務(wù)器建立聯(lián)系，所以客戶端使用Applet，服務(wù)器端使用Application；

2)服務(wù)器應(yīng)設(shè)置成多線程，應(yīng)答多個客戶的請求；

關(guān)鍵詞：DSP網(wǎng)絡(luò)通信程序通信協(xié)議網(wǎng)卡

DSP芯片是專門為實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法而設(shè)計的、具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，其卓越的性能、不斷上升的性價比、日漸完善的開發(fā)方式使它的應(yīng)用越來越廣泛。將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入以DSP為核心的嵌入式系統(tǒng)，使其成為數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合，集通信、計算機(jī)和視聽功能于一體的電子產(chǎn)品，必須大大提升DSP系統(tǒng)的應(yīng)用價值和市場前景。將DSP技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，必須解決兩個關(guān)鍵問題：一是實(shí)現(xiàn)DSP與網(wǎng)卡的硬件接口技術(shù)，二是基于DSP的網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計。DSP與網(wǎng)卡的硬件接口技術(shù)參考文獻(xiàn)[1]有比較詳盡的論述，以下主要討論基于DSP的網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計。

1通信協(xié)議的制定

協(xié)議是用來管理通信的法規(guī)，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。由于DSP可以實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)卡的直接操作，對應(yīng)于OSI網(wǎng)絡(luò)模型，網(wǎng)卡包含了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的全部內(nèi)容，因此，規(guī)定了數(shù)據(jù)鏈路層上數(shù)據(jù)幀封裝格式，就可以為基于DSP的局域網(wǎng)絡(luò)中任意站點(diǎn)之間的通信提供具體規(guī)范。因?yàn)橐蕴W(wǎng)是當(dāng)今最受歡迎的局域網(wǎng)之一，在以太網(wǎng)中，網(wǎng)卡用于實(shí)現(xiàn)802.3規(guī)程，其典型代表是Novell公司的NE2000和3COM公司的3C503等網(wǎng)卡，所以研究工作中的具體試驗(yàn)平臺是以DSP為核心構(gòu)成的以太局域網(wǎng)，主要用于語音的實(shí)時通信，所使用的網(wǎng)卡為Novell公司的NE2000網(wǎng)卡。NE2000網(wǎng)卡的基本組成請見參考文獻(xiàn)[2]，其核心器件是網(wǎng)絡(luò)接口控制器（NIC）DP8390。該器件有三部分功能：第一是IEEE802.3MAC（媒體訪問控制）子層協(xié)議邏輯，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的封裝和解封，CSMA/CA（帶碰撞檢測功能的載波偵聽多址接入）協(xié)議以及CRC校驗(yàn)等功能；第二是寄存器堆，用戶對NE2000網(wǎng)卡通信過程的控制主要通過對這些寄存器堆中各種命令寄存器編程實(shí)現(xiàn)；第三是對網(wǎng)卡上緩沖RAM的讀寫控制邏輯。DP8390發(fā)送和接收采用標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3幀格式。IEEE802.3參考了以太網(wǎng)的協(xié)議和技術(shù)規(guī)范，但對數(shù)據(jù)包的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改，主要是類型字段變成了長度字段。所以，以DSP為核心的局域網(wǎng)內(nèi)通信數(shù)據(jù)包基本格式如圖1所示。

DSP讀出數(shù)據(jù)包和打包從目的地址開始。目的地址用來指明一個數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中被傳送的目的節(jié)點(diǎn)地址。NE2000支持3種目的地址：單地址、組地址及廣播地址。單地址表示只有1個節(jié)點(diǎn)可以接收該幀信息；組地址表示最多可以有64個字節(jié)接收同一幀信息；而廣播地址則表示它可以被同一網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)接收。源地址是發(fā)送幀節(jié)點(diǎn)的物理地址，它只能是單地址。目的地址和源地址指網(wǎng)卡的硬件地址，又稱物理地址。

在源地址之后的2個字節(jié)表示該幀的數(shù)據(jù)長度，只表示數(shù)據(jù)部分的長度，由用戶自己填入。數(shù)據(jù)字段由46～1500字節(jié)組成。大于1500字節(jié)的數(shù)據(jù)應(yīng)分為多個幀來發(fā)送；小于46字節(jié)時，必須填充至46字節(jié)。原因有兩個：一是保證從目的地址字段到幀校驗(yàn)字段長度為64字節(jié)的最短幀長，以便區(qū)分信道中的有效幀和無用信息；二是為了防止一個站發(fā)送短幀時，在第一個比特尚未到達(dá)總線的最遠(yuǎn)端時就完成幀發(fā)送，因而在可能發(fā)生碰撞時檢測不到?jīng)_突信號。NE2000對接收到的從目的地址字段后小于64字節(jié)的幀均認(rèn)為是“碎片”，并予以刪除。在數(shù)據(jù)字段，根據(jù)系統(tǒng)的具體功能要求，用戶可以預(yù)留出若干個字節(jié)以規(guī)定相應(yīng)的協(xié)議，以便通信雙方依據(jù)這些字節(jié)中包含的信息實(shí)現(xiàn)不同的功能。

電力工業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石，是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)支柱之一。電力網(wǎng)是由配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)構(gòu)成，配電網(wǎng)就是將電力系統(tǒng)中變電站低壓直接或降壓后向用戶供電的網(wǎng)絡(luò)，也稱之為配電系統(tǒng)。配電網(wǎng)由電纜配電線路、降壓變壓器、架空配電線路及變電站等構(gòu)成。通信系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化的核心技術(shù)，配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)改變、數(shù)據(jù)的采集及配電網(wǎng)的優(yōu)化均通過通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)的設(shè)計合理與否將直接影響到配電管理系統(tǒng)的運(yùn)行成敗。

1配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的設(shè)計要求

根據(jù)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的復(fù)雜程度、規(guī)模以及預(yù)期達(dá)到的自動化水平不同，對其通信系統(tǒng)的要求也有所區(qū)別。每個地區(qū)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)模都是比較大的，不可能在短期內(nèi)能夠立即建得很完善，因此，建立配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)是一個長期，循序漸進(jìn)的過程。總的說來，配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)需要滿足以下要求：

1.1通信可靠

配電現(xiàn)場對配電網(wǎng)通信系統(tǒng)要求有很高的可靠性。首先，配電現(xiàn)場的工作環(huán)境復(fù)雜，需要選用能夠抗潮濕、抗高溫等惡劣氣候的設(shè)備，在應(yīng)用的過程中必須要注意密封防塵；其次，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸無論是在配電網(wǎng)正常運(yùn)行，還是在配電網(wǎng)出現(xiàn)線路故障時，通信必須保持其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠暢通傳輸，通信系統(tǒng)還應(yīng)具有診斷配電網(wǎng)故障、故障區(qū)隔離和非故障區(qū)恢復(fù)供電的通信任務(wù)；再次，由于通信終端附近的電磁場較強(qiáng)，為了保證通信數(shù)據(jù)不受外界的影響，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通信系統(tǒng)還需具有較強(qiáng)的抵抗電磁干擾的能力。

1.2設(shè)備應(yīng)具有靈活、易于安裝的特點(diǎn)

一、PLC通信系統(tǒng)可靠性控制

PLC通信系統(tǒng)架構(gòu)并沒有精確的定義，工程師往往會從直覺上去理解。但是從一般的意義上來講，它指的是指導(dǎo)PLC通信系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)的高層次意義上的藍(lán)圖，以及形成這個藍(lán)圖的過程。從廣義上來講，PLC通信系統(tǒng)架構(gòu)屬于PLC通信系統(tǒng)設(shè)計的范疇，但是，設(shè)計和架構(gòu)的概念往往會混淆在一起?；旧希琍LC通信系統(tǒng)架構(gòu)是為了形成PLC通信系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)過程中的目標(biāo)，原則等基礎(chǔ)性的框架，用以指導(dǎo)PLC通信系統(tǒng)開發(fā)的過程。PLC通信系統(tǒng)架構(gòu)的過程就是在一定的設(shè)計原則的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)的各個組成部分，從各個不同的角度對組成部分進(jìn)行全局性的安排和搭配，形成系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)，最終形成整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。PLC通信系統(tǒng)架構(gòu)的內(nèi)容包括總體組織結(jié)構(gòu)和全局控制結(jié)構(gòu)；通信、同步和數(shù)據(jù)訪問的協(xié)議；設(shè)計元素的功能分配；物理分布；設(shè)計元素的組成；定標(biāo)與性能；備選設(shè)計的選擇等等。

二、PLC系統(tǒng)可靠性管理

企業(yè)PLC通信系統(tǒng)的架構(gòu)要受到多方面的制約，硬件成本，技術(shù)的可靠性，人力成本，學(xué)習(xí)周期，可維護(hù)性等等。因而，企業(yè)級PLC通信系統(tǒng)的架構(gòu)往往要遵循相較于普通PLC通信系統(tǒng)更加嚴(yán)格的原則。雖然各個企業(yè)對于PLC通信系統(tǒng)架構(gòu)的原則并不統(tǒng)一，但是現(xiàn)在已經(jīng)形成了一些比較一致的原則：1.企業(yè)PLC通信系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)需要具有戰(zhàn)略性，尤其需要注重靈活性和重用企業(yè)PLC通信系統(tǒng)需要在全局性的范圍內(nèi)考慮最適合的架構(gòu)，為了節(jié)約成本(包括人力成本和時間成本)，不僅需要將已有的可復(fù)用資源進(jìn)行重用，而且在創(chuàng)建新的資源的時候要盡可能的考慮重用的方式。同時，架構(gòu)需要具有相當(dāng)?shù)撵`活性，可以在較少的成本之下拓展或者修改已有的結(jié)構(gòu)和功能。2.架構(gòu)需要經(jīng)得起時間的考驗(yàn)，具有比較高的可靠性和安全性。企業(yè)PLC通信系統(tǒng)系統(tǒng)需要盡可能長時間穩(wěn)定的運(yùn)行，并且需要具有較長的生命周期，架構(gòu)應(yīng)該盡可能的考慮今后可能遇到的情況，包含人員更迭，功能拓展，與其他系統(tǒng)結(jié)合的可能性等等，盡可能采取能夠兼容未來變化的方式。企業(yè)PLC通信系統(tǒng)需要在企業(yè)中長期穩(wěn)定運(yùn)行的特點(diǎn)，決定了它需要盡量具有可靠性，不僅需要盡可能少的出現(xiàn)運(yùn)行中的問題，而且還需要有能從當(dāng)機(jī)等致命狀況中盡快復(fù)原的能力。企業(yè)PLC通信系統(tǒng)同時需要極高的安全性，需要將資源以權(quán)限來決定是否能夠訪問。

三、PLC系統(tǒng)架構(gòu)可靠性處理

企業(yè)PLC通信系統(tǒng)架構(gòu)的最終目標(biāo)，是架構(gòu)出“符合標(biāo)準(zhǔn)”的PLC通信系統(tǒng)系統(tǒng)。這里所說的“符合標(biāo)準(zhǔn)”，是PLC通信系統(tǒng)在可用性的前提下，必須或者盡可能達(dá)到的目標(biāo)。一般而言，PLC通信系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計需要達(dá)到如下的全部或者部分目標(biāo)：

摘要：通過分析網(wǎng)卡基本通信過程控制和數(shù)字信號處理器（DSP）對網(wǎng)卡直接編程方法,成功設(shè)計基于DSP的網(wǎng)絡(luò)通信程序，從而最終實(shí)現(xiàn)DSP系統(tǒng)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的融合。

關(guān)鍵詞：DSP網(wǎng)絡(luò)通信程序通信協(xié)議網(wǎng)卡

DSP芯片是專門為實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法而設(shè)計的、具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，其卓越的性能、不斷上升的性價比、日漸完善的開發(fā)方式使它的應(yīng)用越來越廣泛。將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入以DSP為核心的嵌入式系統(tǒng)，使其成為數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合，集通信、計算機(jī)和視聽功能于一體的電子產(chǎn)品，必須大大提升DSP系統(tǒng)的應(yīng)用價值和市場前景。將DSP技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，必須解決兩個關(guān)鍵問題：一是實(shí)現(xiàn)DSP與網(wǎng)卡的硬件接口技術(shù)，二是基于DSP的網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計。DSP與網(wǎng)卡的硬件接口技術(shù)參考文獻(xiàn)[1]有比較詳盡的論述，以下主要討論基于DSP的網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計。

1通信協(xié)議的制定

協(xié)議是用來管理通信的法規(guī)，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。由于DSP可以實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)卡的直接操作，對應(yīng)于OSI網(wǎng)絡(luò)模型，網(wǎng)卡包含了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的全部內(nèi)容，因此，規(guī)定了數(shù)據(jù)鏈路層上數(shù)據(jù)幀封裝格式，就可以為基于DSP的局域網(wǎng)絡(luò)中任意站點(diǎn)之間的通信提供具體規(guī)范。因?yàn)橐蕴W(wǎng)是當(dāng)今最受歡迎的局域網(wǎng)之一，在以太網(wǎng)中，網(wǎng)卡用于實(shí)現(xiàn)802.3規(guī)程，其典型代表是Novell公司的NE2000和3COM公司的3C503等網(wǎng)卡，所以研究工作中的具體試驗(yàn)平臺是以DSP為核心構(gòu)成的以太局域網(wǎng)，主要用于語音的實(shí)時通信，所使用的網(wǎng)卡為Novell公司的NE2000網(wǎng)卡。NE2000網(wǎng)卡的基本組成請見參考文獻(xiàn)[2]，其核心器件是網(wǎng)絡(luò)接口控制器（NIC）DP8390。該器件有三部分功能：第一是IEEE802.3MAC（媒體訪問控制）子層協(xié)議邏輯，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的封裝和解封，CSMA/CA（帶碰撞檢測功能的載波偵聽多址接入）協(xié)議以及CRC校驗(yàn)等功能；第二是寄存器堆，用戶對NE2000網(wǎng)卡通信過程的控制主要通過對這些寄存器堆中各種命令寄存器編程實(shí)現(xiàn)；第三是對網(wǎng)卡上緩沖RAM的讀寫控制邏輯。DP8390發(fā)送和接收采用標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3幀格式。IEEE802.3參考了以太網(wǎng)的協(xié)議和技術(shù)規(guī)范，但對數(shù)據(jù)包的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改，主要是類型字段變成了長度字段。所以，以DSP為核心的局域網(wǎng)內(nèi)通信數(shù)據(jù)包基本格式如圖1所示。

DSP讀出數(shù)據(jù)包和打包從目的地址開始。目的地址用來指明一個數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中被傳送的目的節(jié)點(diǎn)地址。NE2000支持3種目的地址：單地址、組地址及廣播地址。單地址表示只有1個節(jié)點(diǎn)可以接收該幀信息；組地址表示最多可以有64個字節(jié)接收同一幀信息；而廣播地址則表示它可以被同一網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)接收。源地址是發(fā)送幀節(jié)點(diǎn)的物理地址，它只能是單地址。目的地址和源地址指網(wǎng)卡的硬件地址，又稱物理地址。

摘要本文闡述了使用JAVA編程語言對基于客戶/服務(wù)器模式的應(yīng)用編寫網(wǎng)絡(luò)通信程序，討論了SOCKET機(jī)制、輸入輸出流以及程序?qū)崿F(xiàn)代碼。

關(guān)鍵詞JAVA，網(wǎng)絡(luò)，SOCKET，APPLET

網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多為客戶/服務(wù)器模式，服務(wù)器端負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和圖像等的存儲、維護(hù)、管理以及傳遞，客戶端則負(fù)責(zé)人機(jī)界面的操作、送出需求及顯示收回的數(shù)據(jù)。

下面介紹一下如何使用JAVA來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程：

1)由于客戶端通過IE同服務(wù)器建立聯(lián)系，所以客戶端使用Applet，服務(wù)器端使用Application；

2)服務(wù)器應(yīng)設(shè)置成多線程，應(yīng)答多個客戶的請求；