前言：中文期刊網精心挑選了基本通信協議范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
基本通信協議范文1
[關鍵詞]局域網；通信協議；TCP/IP
不同的網絡協議都有其存在的必要，每一種協議都有它所主要依賴的操作系統和工作環境。在一個網絡上運行得很好的通信協議，在另一個看起來很相似的網絡上可能完全不適合。因此，組建網絡時通信協議的選擇尤為重要。
無論是幾臺機器組成的Windows 95/98對等網，還是規模較大的Windows NT、Novell或Unix/Xenix局域網，凡是親自組建或管理過網絡的人，都遇到過如何選擇和配置網絡通信協議的問題。由于許多用戶對網絡中的協議及其功能特點不是很清楚，所以在組網中經常選用了不符合自身網絡特點的通信協議。其結果就造成了網絡無法接通，或者是速度太慢，工作不穩定等現象而影響了網絡的可靠性。 下面我就分析一下各個協議的特點和性能借以說明我配置協議的理論和立場。
一、通信協議
組建網絡時，必須選擇一種網絡通信協議，使得用戶之間能夠相互進行“交流”。協議（Protocol）是網絡設備用來通信的一套規則，這套規則可以理解為一種彼此都能聽得懂的公用語言。關于網絡中的協議可以概括為兩類：“內部協議”和“外部協議”下面分別予以介紹。
1.內部協議
1978年，國際標準化組織（ISO）為網絡通信制定了一個標準模式，稱為OSI/RM（Open System Interconnect/Reference Model，開放系統互聯參考模型）體系結構。該結構共分七層，從低到高分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其中，任何一個網絡設備的上下層之間都有其特定的協議形式，同時兩個設備（如工作站與服務器）的同層之間也有其使用的協議約定。在這里，我們將這種上下層之間和同層之間的協議全部定義為“內部協議”。內部協議在組網中一般很少涉及到，它主要提供給網絡開發人員使用。如果你只是為了組建一個網絡，可不去理會內部協議。
2.外部協議
外部協議即我們組網時所必須選擇的協議。由于它直接負責計算機之間的相互通信，所以通常稱為網絡通信協議。自從網絡問世以來，有許多公司投入到了通信協議的開發中，如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司開發的協議，最初一般是為了滿足自己的網絡通信，但隨著網絡應用的普及，不同網絡之間進行互聯的要求越來越迫切，因此通信協議就成為解決網絡之間互聯的關鍵技術。就像使用不同母語的人與人之間需要一種通用語言才能交談一樣，網絡之間的通信也需要一種通用語言，這種通用語言就是通信協議。目前，局域網中常用的通信協議（外部協議）主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容協議和TCP/IP三類。
3.選擇網絡通信協議的原則
我們在選擇通信協議時一般應遵循以下的原則：
第一、所選協議要與網絡結構和功能相一致。如你的網絡存在多個網段或要通過路由器相連時，就不能使用不具備路由和跨網段操作功能的NetBEUI協議，而必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協議。另外，如果你的網絡規模較小，同時只是為了簡單的文件和設備的共享，這時你最關心的就是網絡速度，所以在選擇協議時應選擇占用內存小和帶寬利用率高的協議，如NetBEUI。當你的網絡規模較大，且網絡結構復雜時，應選擇可管理性和可擴充性較好的協議，如TCP/IP。
第二、除特殊情況外，一個網絡盡量只選擇一種通信協議?，F實中許多人的做法是一次選擇多個協議，或選擇系統所提供的所有協議，其實這樣做是很不可取的。因為每個協議都要占用計算機的內存，選擇的協議越多，占用計算機的內存資源就越多。一方面影響了計算機的運行速度，另一方面不利于網絡的管理。事實上一個網絡中一般一種通信協議就可以滿足需要。
第三、注意協議的版本。每個協議都有它的發展和完善過程，因而出現了不同的版本，每個版本的協議都有它最為合適的網絡環境。從整體來看，高版本協議的功能和性能要比低版本好。所以在選擇時，在滿足網絡功能要求的前提下，應盡量選擇高版本的通信協議。
第四、協議的一致性。如果要讓兩臺實現互聯的計算機間進行對話，它們兩者使用的通信協議必須相同。否則中間還需要一個“翻譯”進行不同協議的轉換，這樣不僅影響通信速度，同時也不利于網絡的安全和穩定運行。
二、局域網中常用的三種通信協議
BEUI協議
NetBEUI通信協議的特點。NetBEUI（NetBIOS Extended User Interface，用戶擴展接口）由IBM于1985年開發完成，它是一種體積小、效率高、速度快的通信協議。NetBEUI也是微軟最鐘愛的一種通信協議，所以它被稱為微軟所有產品中通信協議的“母語”。微軟在其早期產品，如DOS、LAN Manager、Windows 3.x和Windows for Workgroup中主要選擇NetBEUI作為自己的通信協議。在微軟如今的主流產品，如Windows 95/98和Windows NT中，NetBEUI已成為其固有的缺省協議。有人將WinNT定位為低端網絡服務器操作系統，這與微軟的產品過于依賴NetBEUI有直接的關系。NetBEUI是專門為幾臺到百余臺PC所組成的單網段部門級小型局域網而設計的，它不具有跨網段工作的功能，即NetBEUI不具備路由功能。如果你在一個服務器上安裝了多塊網卡，或要采用路由器等設備進行兩個局域網的互聯時，將不能使用NetBEUI通信協議。否則，與不同網卡（每一塊網卡連接一個網段）相連的設備之間，以及不同的局域網之間將無法進行通信。
雖然NetBEUI存在許多不盡人意的地方，但它也具有其他協議所不具備的優點。在三種通信協議中，NetBEUI占用內存最少，在網絡中基本不需要任何配置。尤其在微軟產品幾乎獨占PC操作系統的今天，它很適合于廣大的網絡初學者使用。
NetBEUI與NetBIOS之間的關系。細心的讀者可能已經發現，NetBEUI中包含一個網絡接口標準NetBIOS。NetBIOS（Network Basic Input/Output System，網絡基本輸入/輸出系統）是IBM在1983年開發的一套用于實現PC間相互通信的標準，其目的是開發一種僅僅在小型局域網上使用的通信規范。該網絡由PC組成，最大用戶數不超過30個，其特點是突出一個“小”字。后來，IBM發現NetBIOS存在的許多缺陷，所以于1985年對其進行了改進，推出了NetBEUI通信協議。隨即，微軟將NetBEUI作為其客戶機/服務器網絡系統的基本通信協議，并進一步進行了擴充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（Server Message Blocks，服務器消息塊）的組成部分，以降低網絡的通信堵塞。為此，有時將NetBEUI協議也稱為“SMB協議”。
2.IPX/SPX及其兼容協議
IPX/SPX通信協議的特點。IPX/SPX（Internetwork Packet eXchange/Sequences Packet eXchange，網際包交換/順序包交換）是Novell公司的通信協議集。與NetBEUI的明顯區別是，IPX/SPX顯得比較龐大，在復雜環境下具有很強的適應性。因為，IPX/SPX在設計一開始就考慮了多網段的問題，具有強大的路由功能，適合于大型網絡使用。當用戶端接入NetWare服務器時，IPX/SPX及其兼容協議是最好的選擇。但在非Novell網絡環境中，一般不使用IPX/SPX。尤其在Windows NT網絡和由Windows 95/98組成的對等網中，無法直接使用IPX/SPX通信協議。
IPX/SPX協議的工作方式。IPX/SPX及其兼容協議不需要任何配置，它可通過“網絡地址”來識別自己的身份。Novell網絡中的網絡地址由兩部分組成：標明物理網段的“網絡ID”和標明特殊設備的“節點ID”。其中網絡ID集中在NetWare服務器或路由器中，節點ID即為每個網卡的ID號（網卡卡號）。所有的網絡ID和節點ID都是一個獨一無二的“內部IPX地址”。正是由于網絡地址的唯一性，才使IPX/SPX具有較強的路由功能。
在IPX/SPX協議中，IPX是NetWare最底層的協議，它只負責數據在網絡中的移動，并不保證數據是否傳輸成功，也不提供糾錯服務。IPX在負責數據傳送時，如果接收節點在同一網段內，就直接按該節點的ID將數據傳給它；如果接收節點是遠程的（不在同一網段內，或位于不同的局域網中），數據將交給NetWare服務器或路由器中的網絡ID，繼續數據的下一步傳輸。SPX在整個協議中負責對所傳輸的數據進行無差錯處理，所以我們將IPX/SPX也叫做“Novell的協議集”。
3.TCP/IP協議
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/網際協議）是目前最常用到的一種通信協議，它是計算機世界里的一個通用協議。在局域網中，TCP/IP最早出現在Unix系統中，現在幾乎所有的廠商和操作系統都開始支持它。同時，TCP/IP也是Internet的基礎協議。
TCP/IP通信協議的特點。TCP/IP具有很高的靈活性，支持任意規模的網絡，幾乎可連接所有的服務器和工作站。但其靈活性也為它的使用帶來了許多不便，在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協議時都不需要進行配置，而TCP/IP協議在使用時首先要進行復雜的設置。每個節點至少需要一個“IP地址”、一個“子網掩碼”、一個“默認網關”和一個“主機名”。如此復雜的設置，對于一些初識網絡的用戶來說的確帶來了不便。不過，在Windows NT中提供了一個稱為動態主機配置協議（DHCP）的工具，它可自動為客戶機分配連入網絡時所需的信息，減輕了聯網工作上的負擔，并避免了出錯。當然，DHCP所擁有的功能必須要有DHCP服務器才能實現。
Windows 95/98中的TCP/IP協議。Windows 95/98的用戶不但可以使用TCP/IP組建對等網，而且可以方便地接入其它的服務器。值得注意的是，如果Windows 95/98工作站只安裝了TCP/IP協議，它是不能直接加入Windows NT域的。雖然該工作站可通過運行在Windows NT服務器上的服務器（如Proxy Server）來訪問Internet，但卻不能通過它登錄Windows NT服務器的域。如果要讓只安裝TCP/IP協議的Windows 95/98用戶加入到Windows NT域，還必須在Windows 95/98上安裝NetBEUI協議。
TCP/IP協議在局域網中的配置。在提到TCP/IP協議時，有許多用戶便被其復雜的描述和配置所困擾，而不敢放心地去使用。其實就局域網用戶來說，只要你掌握了一些有關TCP/IP方面的知識，使用起來也非常方便。
IP地址基礎知識。前面在談到IPX/SPX協議時就已知道，IPX的地址由“網絡ID”（NetWork ID）和“節點ID”（Node ID）兩部分組成，IPX/SPX協議是靠IPX地址來進行網上用戶的識別的。同樣，TCP/IP協議也是靠自己的IP地址來識別在網上的位置和身份的，IP地址同樣由“網絡ID”和“節點ID”（或稱HOST ID，主機地址）兩部分組成。一個完整的IP地址用32位（bit）二進制數組成，每8位（1個字節）為一個段（Segment），共4段（Segment1～Segment4），段與段之間用“.”號隔開。為了便于應用，IP地址在實際使用時并不直接用二進制，而是用大家熟悉的十進制數表示，如192.168.0.1等。IP地址的完整組成：“網絡ID”和“節點ID”都包含在32位二進制數中。目前，IP地址主要分為A、B、C三類（除此之外，還存在D和E兩類地址，現在局域網中這兩類地址基本不用，故本文暫且不涉及），A類用于大型網絡，B類用于中型網絡，C類一般用于局域網等小型網絡中。其中，A類地址中的最前面一段Segment1用來表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的第一位必須是“0”。其余3段表示“節點ID”；B類地址中，前兩段用來表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的前二位必須是“10”。后兩段用來表示“節點ID”；在C類地址中，前三段表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的前三位必須是“110”。最后一段Segment4用來表示“節點ID”。
子網掩碼。對IP地址的解釋稱之為子網掩碼。從名稱可以看出，子網掩碼是用于對子網的管理，主要是在多網段環境中對IP地址中的“網絡ID”進行擴展。舉個例子來說明：例如某個節點的IP地址為192.168.0.1，它是一個C類網。其中前面三段共24位用來表示“網絡ID”，是非常珍貴的資源；而最后一段共8位可以作為“節點ID”自由分配。但是，如果公司的局域網是分段管理的，或者該網絡是由多個局域網互聯而成，是否要給每個網段或每個局域網都申請分配一個“網絡ID”呢？這顯然是不合理的。此時，我們可以使用子網掩碼的功能，將其中一個或幾個節點的IP地址全部充當成“網絡ID”來使用，用來擴展“網絡ID”不足的困難。
網關。網關（Gateway）是用來連接異種網絡的設置。它充當了一個翻譯的身份，負責對不同的通信協議進行翻譯，使運行不同協議的兩種網絡之間可以實現相互通信。如運行TCP/IP協議的Windows NT用戶要訪問運行IPX/SPX協議的Novell網絡資源時，則必須由網關作為中介。如果兩個運行TCP/IP協議的網絡之間進行互聯，則可以使用Windows NT所提供的“默認網關”（Default Gateway）來完成。網關的地址該如何分配呢？可舉一個例子來回答：假如A網絡的用戶要訪問B網絡上的資源，必須在A網絡中設置一個網關，該網關的地址應為B網絡的“網絡ID”（一般可理解為B網絡服務器的IP地址）。當A網絡的用戶同時還要訪問C網絡的資源時又該怎么呢？你只需將C網絡的“網絡ID”添加到A網絡的網關中即可。依次類推……網關連多少個網絡，就擁有多少個IP地址。
主機名。網絡中唯一能夠代表用戶或設備身份的只有IP地址。但一般情況下，眾多的IP地址不容易記憶，操作起來也不方便。為了改善這種狀況，我們可給予每個用戶或設備一個有意義的名稱，如“WANGQUN”。至于在網絡中用到“WANGQUN”時，怎樣知道其對應的IP地址呢？這完全由操作系統自己完成，我們大可不必考慮。
三、通信協議的安裝、設置和測試
局域網中的一些協議，在安裝操作系統時會自動安裝。如在安裝Windows NT或Windows 95/98時，系統會自動安裝NetBEUI通信協議。在安裝NetWare時，系統會自動安裝IPX/SPX通信協議。其中三種協議中，NetBEUI和IPX/SPX在安裝后不需要進行設置就可以直接使用，但TCP/IP要經過必要的設置。所以下文主要以Windows NT環境下的TCP/IP協議為主，介紹其安裝、設置和測試方法，其他操作系統中協議的有關操作與Windows NT基本相同，甚至更為簡單。
TCP/IP通信協議的安裝。在Windows NT中，如果未安裝有TCP/IP通信協議，可選擇“開始/設置/控制面板/網絡”，將出現“網絡”對話框，選擇對話框中的“協議/添加”，選取其中的TCP/IP協議，然后單擊“確定”按鈕。系統會詢問你是否要進行“DHCP服務器”的設置？如果你的IP地址是固定的（一般是這樣），可選擇“否”。隨后，系統開始從安裝盤中復制所需的文件。
TCP/IP通信協議的設置。在“網絡”對話框中選擇已安裝的TCP/IP協議，打開其“屬性”，在指定的位置輸入已分配好的“IP地址”和“子網掩碼”。如果該用戶還要訪問其它Widnows NT網絡的資源，還可以在“默認網關”處輸入網關的地址。
四、小結
在組建局域網時，具體選擇哪一種網絡通信協議主要取決于網絡規模、網絡間的兼容性和網絡管理幾個方面。如果正在組建一個小型的單網段的網絡，并且對外沒有連接的需要，這時最好選擇NetBEUI通信協議。如果你正從NetWare遷移到Windows NT，或兩種平臺共存時，IPX/SPX及其兼容協議可提供一個很好的傳輸環境。如果你正在規劃一個高效率、可互聯性和可擴展性的網絡，TCP/IP則將是理想的選擇。
參考文獻：
[1]阮家棟 俞麗和 《微型計算機網絡原理及應用》 北京 中國紡織大學出版社 1995
基本通信協議范文2
[關鍵詞]局域網；通信協議；TCP/IP
HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN
WangGuangming
(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)
Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.
KeyWords:LAN;CommunicationProtocols;TCP/IP
不同的網絡協議都有其存在的必要，每一種協議都有它所主要依賴的操作系統和工作環境。在一個網絡上運行得很好的通信協議，在另一個看起來很相似的網絡上可能完全不適合。因此，組建網絡時通信協議的選擇尤為重要。
無論是幾臺機器組成的Windows95/98對等網，還是規模較大的WindowsNT、Novell或Unix/Xenix局域網，凡是親自組建或管理過網絡的人，都遇到過如何選擇和配置網絡通信協議的問題。由于許多用戶對網絡中的協議及其功能特點不是很清楚，所以在組網中經常選用了不符合自身網絡特點的通信協議。其結果就造成了網絡無法接通，或者是速度太慢，工作不穩定等現象而影響了網絡的可靠性。下面我就分析一下各個協議的特點和性能借以說明我配置協議的理論和立場。
一、通信協議
組建網絡時，必須選擇一種網絡通信協議，使得用戶之間能夠相互進行“交流”。協議（Protocol）是網絡設備用來通信的一套規則，這套規則可以理解為一種彼此都能聽得懂的公用語言。關于網絡中的協議可以概括為兩類：“內部協議”和“外部協議”下面分別予以介紹。
1.內部協議
1978年，國際標準化組織（ISO）為網絡通信制定了一個標準模式，稱為OSI/RM（OpenSystemInterconnect/ReferenceModel，開放系統互聯參考模型）體系結構。該結構共分七層，從低到高分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其中，任何一個網絡設備的上下層之間都有其特定的協議形式，同時兩個設備（如工作站與服務器）的同層之間也有其使用的協議約定。在這里，我們將這種上下層之間和同層之間的協議全部定義為“內部協議”。內部協議在組網中一般很少涉及到，它主要提供給網絡開發人員使用。如果你只是為了組建一個網絡，可不去理會內部協議。
2.外部協議
外部協議即我們組網時所必須選擇的協議。由于它直接負責計算機之間的相互通信，所以通常稱為網絡通信協議。自從網絡問世以來，有許多公司投入到了通信協議的開發中，如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司開發的協議，最初一般是為了滿足自己的網絡通信，但隨著網絡應用的普及，不同網絡之間進行互聯的要求越來越迫切，因此通信協議就成為解決網絡之間互聯的關鍵技術。就像使用不同母語的人與人之間需要一種通用語言才能交談一樣，網絡之間的通信也需要一種通用語言，這種通用語言就是通信協議。目前，局域網中常用的通信協議（外部協議）主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容協議和TCP/IP三類。
3.選擇網絡通信協議的原則
我們在選擇通信協議時一般應遵循以下的原則：
第一、所選協議要與網絡結構和功能相一致。如你的網絡存在多個網段或要通過路由器相連時，就不能使用不具備路由和跨網段操作功能的NetBEUI協議，而必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協議。另外，如果你的網絡規模較小，同時只是為了簡單的文件和設備的共享，這時你最關心的就是網絡速度，所以在選擇協議時應選擇占用內存小和帶寬利用率高的協議，如NetBEUI。當你的網絡規模較大，且網絡結構復雜時，應選擇可管理性和可擴充性較好的協議，如TCP/IP。
第二、除特殊情況外，一個網絡盡量只選擇一種通信協議?，F實中許多人的做法是一次選擇多個協議，或選擇系統所提供的所有協議，其實這樣做是很不可取的。因為每個協議都要占用計算機的內存，選擇的協議越多，占用計算機的內存資源就越多。一方面影響了計算機的運行速度，另一方面不利于網絡的管理。事實上一個網絡中一般一種通信協議就可以滿足需要。
第三、注意協議的版本。每個協議都有它的發展和完善過程，因而出現了不同的版本，每個版本的協議都有它最為合適的網絡環境。從整體來看，高版本協議的功能和性能要比低版本好。所以在選擇時，在滿足網絡功能要求的前提下，應盡量選擇高版本的通信協議。
第四、協議的一致性。如果要讓兩臺實現互聯的計算機間進行對話，它們兩者使用的通信協議必須相同。否則中間還需要一個“翻譯”進行不同協議的轉換，這樣不僅影響通信速度，同時也不利于網絡的安全和穩定運行。
二、局域網中常用的三種通信協議
BEUI協議
■NetBEUI通信協議的特點。NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface，用戶擴展接口)由IBM于1985年開發完成，它是一種體積小、效率高、速度快的通信協議。NetBEUI也是微軟最鐘愛的一種通信協議，所以它被稱為微軟所有產品中通信協議的“母語”。微軟在其早期產品，如DOS、LANManager、Windows3.x和WindowsforWorkgroup中主要選擇NetBEUI作為自己的通信協議。在微軟如今的主流產品，如Windows95/98和WindowsNT中，NetBEUI已成為其固有的缺省協議。有人將WinNT定位為低端網絡服務器操作系統，這與微軟的產品過于依賴NetBEUI有直接的關系。NetBEUI是專門為幾臺到百余臺PC所組成的單網段部門級小型局域網而設計的，它不具有跨網段工作的功能，即NetBEUI不具備路由功能。如果你在一個服務器上安裝了多塊網卡，或要采用路由器等設備進行兩個局域網的互聯時，將不能使用NetBEUI通信協議。否則，與不同網卡（每一塊網卡連接一個網段）相連的設備之間，以及不同的局域網之間將無法進行通信。
雖然NetBEUI存在許多不盡人意的地方，但它也具有其他協議所不具備的優點。在三種通信協議中，NetBEUI占用內存最少，在網絡中基本不需要任何配置。尤其在微軟產品幾乎獨占PC操作系統的今天，它很適合于廣大的網絡初學者使用。
■NetBEUI與NetBIOS之間的關系。細心的讀者可能已經發現，NetBEUI中包含一個網絡接口標準NetBIOS。NetBIOS（NetworkBasicInput/OutputSystem，網絡基本輸入/輸出系統）是IBM在1983年開發的一套用于實現PC間相互通信的標準，其目的是開發一種僅僅在小型局域網上使用的通信規范。該網絡由PC組成，最大用戶數不超過30個，其特點是突出一個“小”字。后來，IBM發現NetBIOS存在的許多缺陷，所以于1985年對其進行了改進，推出了NetBEUI通信協議。隨即，微軟將NetBEUI作為其客戶機/服務器網絡系統的基本通信協議，并進一步進行了擴充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（ServerMessageBlocks，服務器消息塊）的組成部分，以降低網絡的通信堵塞。為此，有時將NetBEUI協議也稱為“SMB協議”。
人們常將NetBIOS和NetBEUI混淆起來，其實NetBIOS只能算是一個網絡應用程序的接口規范，是NetBEUI的基礎，它不具有嚴格的通信協議功能。而NetBEUI是建立在NetBIOS基礎之上的一個網絡傳輸協議。
2.IPX/SPX及其兼容協議
■IPX/SPX通信協議的特點。IPX/SPX(InternetworkPacketeXchange/SequencesPacketeXchange，網際包交換/順序包交換)是Novell公司的通信協議集。與NetBEUI的明顯區別是，IPX/SPX顯得比較龐大，在復雜環境下具有很強的適應性。因為，IPX/SPX在設計一開始就考慮了多網段的問題，具有強大的路由功能，適合于大型網絡使用。當用戶端接入NetWare服務器時，IPX/SPX及其兼容協議是最好的選擇。但在非Novell網絡環境中，一般不使用IPX/SPX。尤其在WindowsNT網絡和由Windows95/98組成的對等網中，無法直接使用IPX/SPX通信協議。
■IPX/SPX協議的工作方式。IPX/SPX及其兼容協議不需要任何配置，它可通過“網絡地址”來識別自己的身份。Novell網絡中的網絡地址由兩部分組成：標明物理網段的“網絡ID”和標明特殊設備的“節點ID”。其中網絡ID集中在NetWare服務器或路由器中，節點ID即為每個網卡的ID號（網卡卡號）。所有的網絡ID和節點ID都是一個獨一無二的“內部IPX地址”。正是由于網絡地址的唯一性，才使IPX/SPX具有較強的路由功能。
在IPX/SPX協議中，IPX是NetWare最底層的協議，它只負責數據在網絡中的移動，并不保證數據是否傳輸成功，也不提供糾錯服務。IPX在負責數據傳送時，如果接收節點在同一網段內，就直接按該節點的ID將數據傳給它；如果接收節點是遠程的（不在同一網段內，或位于不同的局域網中），數據將交給NetWare服務器或路由器中的網絡ID，繼續數據的下一步傳輸。SPX在整個協議中負責對所傳輸的數據進行無差錯處理，所以我們將IPX/SPX也叫做“Novell的協議集”。
■NWLink通信協議。WindowsNT中提供了兩個IPX/SPX的兼容協議：“NWLinkSPX/SPX兼容協議”和“NWLinkNetBIOS”，兩者統稱為“NWLink通信協議”。NWLink協議是Novell公司IPX/SPX協議在微軟網絡中的實現，它在繼承IPX/SPX協議優點的同時，更適應了微軟的操作系統和網絡環境。WindowsNT網絡和Windows95/98的用戶，可以利用NWLink協議獲得NetWare服務器的服務。如果你的網絡從Novell環境轉向微軟平臺，或兩種平臺共存時，NWLink通信協議是最好的選擇。不過在使用NWLink協議時，其中“NWLinkIPX/SPX兼容協議”類似于Windows95/98中的“IPX/SPX兼容協議”，它只能作為客戶端的協議實現對NetWare服務器的訪問，離開了NetWare服務器，此兼容協議將失去作用；而“NWLinkNetBIOS”協議不但可在NetWare服務器與WindowsNT之間傳遞信息，而且能夠用于WindowsNT、Windows95/98相互之間任意通信。
3.TCP/IP協議
TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，傳輸控制協議/網際協議）是目前最常用到的一種通信協議，它是計算機世界里的一個通用協議。在局域網中，TCP/IP最早出現在Unix系統中，現在幾乎所有的廠商和操作系統都開始支持它。同時，TCP/IP也是Internet的基礎協議。
■TCP/IP通信協議的特點。TCP/IP具有很高的靈活性，支持任意規模的網絡，幾乎可連接所有的服務器和工作站。但其靈活性也為它的使用帶來了許多不便，在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協議時都不需要進行配置，而TCP/IP協議在使用時首先要進行復雜的設置。每個節點至少需要一個“IP地址”、一個“子網掩碼”、一個“默認網關”和一個“主機名”。如此復雜的設置，對于一些初識網絡的用戶來說的確帶來了不便。不過，在WindowsNT中提供了一個稱為動態主機配置協議（DHCP）的工具，它可自動為客戶機分配連入網絡時所需的信息，減輕了聯網工作上的負擔，并避免了出錯。當然，DHCP所擁有的功能必須要有DHCP服務器才能實現。
同IPX/SPX及其兼容協議一樣，TCP/IP也是一種可路由的協議。但是，兩者存在著一些差別。TCP/IP的地址是分級的，這使得它很容易確定并找到網上的用戶，同時也提高了網絡帶寬的利用率。當需要時，運行TCP/IP協議的服務器（如WindowsNT服務器）還可以被配置成TCP/IP路由器。與TCP/IP不同的是，IPX/SPX協議中的IPX使用的是一種廣播協議，它經常出現廣播包堵塞，所以無法獲得最佳的網絡帶寬。
■Windows95/98中的TCP/IP協議。Windows95/98的用戶不但可以使用TCP/IP組建對等網，而且可以方便地接入其它的服務器。值得注意的是，如果Windows95/98工作站只安裝了TCP/IP協議，它是不能直接加入WindowsNT域的。雖然該工作站可通過運行在WindowsNT服務器上的服務器（如ProxyServer）來訪問Internet，但卻不能通過它登錄WindowsNT服務器的域。如果要讓只安裝TCP/IP協議的Windows95/98用戶加入到WindowsNT域，還必須在Windows95/98上安裝NetBEUI協議?！鯰CP/IP協議在局域網中的配置。在提到TCP/IP協議時，有許多用戶便被其復雜的描述和配置所困擾，而不敢放心地去使用。其實就局域網用戶來說，只要你掌握了一些有關TCP/IP方面的知識，使用起來也非常方便。
IP地址基礎知識。前面在談到IPX/SPX協議時就已知道，IPX的地址由“網絡ID”（NetWorkID）和“節點ID”（NodeID）兩部分組成，IPX/SPX協議是靠IPX地址來進行網上用戶的識別的。同樣，TCP/IP協議也是靠自己的IP地址來識別在網上的位置和身份的，IP地址同樣由“網絡ID”和“節點ID”（或稱HOSTID，主機地址）兩部分組成。一個完整的IP地址用32位（bit）二進制數組成，每8位（1個字節）為一個段（Segment），共4段（Segment1～Segment4），段與段之間用“.”號隔開。為了便于應用，IP地址在實際使用時并不直接用二進制，而是用大家熟悉的十進制數表示，如192.168.0.1等。IP地址的完整組成：“網絡ID”和“節點ID”都包含在32位二進制數中。目前，IP地址主要分為A、B、C三類（除此之外，還存在D和E兩類地址，現在局域網中這兩類地址基本不用，故本文暫且不涉及），A類用于大型網絡，B類用于中型網絡，C類一般用于局域網等小型網絡中。其中，A類地址中的最前面一段Segment1用來表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的第一位必須是“0”。其余3段表示“節點ID”；B類地址中，前兩段用來表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的前二位必須是“10”。后兩段用來表示“節點ID”；在C類地址中，前三段表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的前三位必須是“110”。最后一段Segment4用來表示“節點ID”。
值得一提的是，IP地址中的所有“網絡ID”都要向一個名為InterNIC（InternetNetworkInformationCenter，互聯網絡信息中心）申請，而“節點ID”可以自由分配。目前可供使用的IP地址只有C類，A類和B類的資源均已用盡。不過在選用IP地址時，總的原則是：網絡中每個設備的IP地址必須唯一，在不同的設備上不允許出現相同的IP地址。表1列出了IP地址中的“網絡ID”的有關屬性，“節點ID”在互不重復的情況下由用戶自由分配。其實，將IP地址進行分類，主要是為了滿足網絡的互聯。如果你的網絡是一個封閉式的網絡，只要在保證每個設備的IP地址唯一的前提下，三類地址中的任意一個都可以直接使用（為以防萬一，你還是老老實實地使用C類IP地址為好）。
子網掩碼。對IP地址的解釋稱之為子網掩碼。從名稱可以看出，子網掩碼是用于對子網的管理，主要是在多網段環境中對IP地址中的“網絡ID”進行擴展。舉個例子來說明：例如某個節點的IP地址為192.168.0.1，它是一個C類網。其中前面三段共24位用來表示“網絡ID”，是非常珍貴的資源；而最后一段共8位可以作為“節點ID”自由分配。但是，如果公司的局域網是分段管理的，或者該網絡是由多個局域網互聯而成，是否要給每個網段或每個局域網都申請分配一個“網絡ID”呢？這顯然是不合理的。此時，我們可以使用子網掩碼的功能，將其中一個或幾個節點的IP地址全部充當成“網絡ID”來使用，用來擴展“網絡ID”不足的困難。
當我們將某一節點的IP地址如192.168.0.1已設置成一個“網絡ID”時，網絡上的其它設備又怎樣知道它是一個“網絡ID”，而不是一個節點IP地址呢？這就要靠子網掩碼來告知。子網掩碼是這樣做的：如果某一位的二進制數是“1”，它就知道是“網絡ID”的一部分；如果是“0”便認作是“節點ID”的一部分。如將192.168.0.1當做“網絡ID”時，其子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000001，對應的十進制數表示為255.255.255.1。否則它的子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，對應的十進制數表示應為255.255.255.0。有了子網掩碼，便可方便地實現用戶跨網段或跨網絡操作。不過，為了讓子網掩碼能夠正常工作，同一子網中的所有設備都必須支持子網掩碼，且子網掩碼相同。表2列出了A、B、C三類網絡的缺省子網掩碼。網關。網關（Gateway）是用來連接異種網絡的設置。它充當了一個翻譯的身份，負責對不同的通信協議進行翻譯，使運行不同協議的兩種網絡之間可以實現相互通信。如運行TCP/IP協議的WindowsNT用戶要訪問運行IPX/SPX協議的Novell網絡資源時，則必須由網關作為中介。如果兩個運行TCP/IP協議的網絡之間進行互聯，則可以使用WindowsNT所提供的“默認網關”（DefaultGateway）來完成。網關的地址該如何分配呢？可舉一個例子來回答：假如A網絡的用戶要訪問B網絡上的資源，必須在A網絡中設置一個網關，該網關的地址應為B網絡的“網絡ID”（一般可理解為B網絡服務器的IP地址）。當A網絡的用戶同時還要訪問C網絡的資源時又該怎么呢？你只需將C網絡的“網絡ID”添加到A網絡的網關中即可。依次類推……網關連多少個網絡，就擁有多少個IP地址。
主機名。網絡中唯一能夠代表用戶或設備身份的只有IP地址。但一般情況下，眾多的IP地址不容易記憶，操作起來也不方便。為了改善這種狀況，我們可給予每個用戶或設備一個有意義的名稱，如“WANGQUN”。至于在網絡中用到“WANGQUN”時，怎樣知道其對應的IP地址呢？這完全由操作系統自己完成，我們大可不必考慮。
三、通信協議的安裝、設置和測試
局域網中的一些協議，在安裝操作系統時會自動安裝。如在安裝WindowsNT或Windows95/98時，系統會自動安裝NetBEUI通信協議。在安裝NetWare時，系統會自動安裝IPX/SPX通信協議。其中三種協議中，NetBEUI和IPX/SPX在安裝后不需要進行設置就可以直接使用，但TCP/IP要經過必要的設置。所以下文主要以WindowsNT環境下的TCP/IP協議為主，介紹其安裝、設置和測試方法，其他操作系統中協議的有關操作與WindowsNT基本相同，甚至更為簡單。
■TCP/IP通信協議的安裝。在WindowsNT中，如果未安裝有TCP/IP通信協議，可選擇“開始/設置/控制面板/網絡”，將出現“網絡”對話框，選擇對話框中的“協議/添加”，選取其中的TCP/IP協議，然后單擊“確定”按鈕。系統會詢問你是否要進行“DHCP服務器”的設置？如果你的IP地址是固定的（一般是這樣），可選擇“否”。隨后，系統開始從安裝盤中復制所需的文件。
■TCP/IP通信協議的設置。在“網絡”對話框中選擇已安裝的TCP/IP協議，打開其“屬性”，在指定的位置輸入已分配好的“IP地址”和“子網掩碼”。如果該用戶還要訪問其它WidnowsNT網絡的資源，還可以在“默認網關”處輸入網關的地址。
■TCP/IP通信協議的測試。當TCP/IP協議安裝并設置結束后，為了保證其能夠正常工作，在使用前一定要進行測試。筆者建議大家使用系統自帶的工具程序：PING.EXE，該工具可以檢查任何一個用戶是否與同一網段的其他用戶連通，是否與其他網段的用戶連接正常，同時還能檢查出自己的IP地址是否與其他用戶的IP地址發生沖突。假如服務器的IP地址為192.168.0.1，如要測試你的機器是否與服務器接通時，只需切換到DOS提示符下，并鍵入命令“PING192.168.0.1”即可。如果出現類似于“Replyfrom192.168.0.1……”的回應，說明TCP/IP協議工作正常；如果顯示類似于“Requesttimedout”的信息，說明雙方的TCP/IP協議的設置可能有錯，或網絡的其它連接（如網卡、HUB或連線等）有問題，還需進一步檢查。
四、小結
在組建局域網時，具體選擇哪一種網絡通信協議主要取決于網絡規模、網絡間的兼容性和網絡管理幾個方面。如果正在組建一個小型的單網段的網絡，并且對外沒有連接的需要，這時最好選擇NetBEUI通信協議。如果你正從NetWare遷移到WindowsNT，或兩種平臺共存時，IPX/SPX及其兼容協議可提供一個很好的傳輸環境。如果你正在規劃一個高效率、可互聯性和可擴展性的網絡，TCP/IP則將是理想的選擇。
參考文獻轉
1]阮家棟俞麗和《微型計算機網絡原理及應用》北京中國紡織大學出版社1995
基本通信協議范文3
關鍵詞：CDT；IEC61850；協議轉換；通信協議
中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）08-0023-02
1 通信協議轉換概述
通信協議的轉換，需要系統能夠對互相轉換的協議進行支持，也就是說能夠在系統中實現這些通信協議。通信協議的實現涉及具體的應用系統，當確定采用某種通信協議后，應該按照通信協議對于各個層次的規定進行硬件系統和軟件系統的構建。
要解決不同協議的智能電子設備之間的通信，通常采用的辦法是將變電站通信系統內的物理設備以及用于通信的軟件進行升級、更新或者直接更換。這種工作模式需要把變電站中的許多正常工作的設備都替換下來，這種做法使得成本過高并且浪費設備。為此我們將一個轉換網關加入到遠程終端設備外并且將該網關接入無縫遠動體系，就能夠解決替換設備成本過高的問題，如圖1所示：
2 CDT協議向IEC61850轉換方案
在眾多的變電站自動化協議中，CDT協議由于其簡單、穩定性強，在我國得到了廣泛應用，我們采用CDT協議作為傳統變電站協議的代表向IEC61850協議進行轉換設計。本文利用IEC61850-6定義的變電站配置語言采用的XML文件作為這兩種協議轉換的中間橋梁，先把CDT報文數據準換成XML文件，再把轉換好的XML文件轉換成IEC61850協議的報文數據格式ASN.1，如圖2所示：
2.1 CDT協議向IEC61850轉換流程
IEC61850協議采用SCL語言描述變電站自動化系統的相關配置，生成XML文件作為配置文件。本文就是利用XML文件作為協議轉換的一個中間橋梁，先將傳統的變電站通信協議的報文數據解析成為可用的變電站信息，建立數據模型后，采用XML進行描述，生成XML文件，再將生成的XML文件轉換成為IEC61850協議報文數據，這里需要用到ASN.1編碼來表示符合IEC61850協議規定的報文數據。具體的轉換流程如圖3所示。
2.2 CDT協議幀結構分析
CDT協議中規定的數據幀的結構如圖4所示，數據幀由同步字、控制字、信息字、校驗碼組成，多數的數據幀都有信息字，信息字的個數可以根據需要進行添加。由于信息字的個數未知所以所發送的數據幀的長度也不一樣，在發送CDT報文時，按照“先低后高”的原則進行發送，先發送低字節的碼，然后再發送高字節的碼，在同一個字節內，優先發送低數據位，然后再發送高數據位。
2.3 建立CDT協議中的變電站遙信數據與IEC61850模型映射
在IEC61850標準中沒有明確地規定如何建立邏輯設備的模型，所以可以根據實際的變電站信息進行建立邏輯設備模型。變電站系統的遠程信息中心為了對變電站系統中的智能電子設備進行監控，依靠間隔層的接口與現場設備相互通信進而進行指令。邏輯設備下面有劃分邏輯
節點。
2.4 使用配置文檔描述
XML是一種簡捷、高效的文本文檔，標記語言具有可擴展性和可移植性。XML語言主要是用來處理INTERNET的數據交換和業務交換，IEC61850協議中使用的XML-Schema是一種特殊的XML文檔，它的語法規則與XML文件的語法規則基本相同。IEC61850標準采用XML文件來描述變電站、智能電子設備、通信系統等模型，并給出了建立各種模型描述文檔時所需要的XML模式（Schema）。采用正確的XML模式描述文件能夠使不同生產廠家生產的智能電子設備的管理工具和系統管理工具之間達到互操作性，使不同的變電站設備之間相互交換自身的配置文件信息以及變電站的相關信息。
2.5 將XML文檔轉換為IEC61850協議使用的編碼規范ASN.1
ASN.1（Abstract Syntax Notation One）是一種標準的抽象語法定義描述語言，與平臺和編程語言無關，它的作用之一就是具體描述各種通信協議。ASN.1的另一個重要作用就是對已描述的結構化信息進行編碼。IEC61850的制造報文規范MMS就采用了ASN.1來作為其數據結構定義描述工具與傳輸語法，在傳輸方面，采用數據流來表示抽象語法所描述的數據結構。
XML文檔轉換成ASN.1分為兩個過程：
第一步是完成數據信息的提取，系統首先解析XML Schema文檔，生成相應的DOM樹，在遍歷DOM樹的同時執行相應的語義動作，提取語義信息，生成反映數據信息的核心語義數據結構。
第二步是目標數據生成階段，根據XML的文檔解析生成的DOM樹，遍歷核心語義數據結構，并插入相應語義動作，生成目標數據。在進行語法分析時首先要創建組件類，XML Schema由許多不同類型的組件構成，每個組件作為一個語法單元，這些語法單元不同組合描述了XML數據的信息。采用面向對象技術將語法單元封裝成類，每個類中既有語法分析又有語義處理行為，使得語法單元之間具有獨立性。
3 結語
基本通信協議范文4
【關鍵詞】交通信號控制系統；NTCIP；信息交換
1前言
近年來，在我國經濟飛速發展的同時，城市交通問題的日益嚴重化，目前所面臨的嚴峻問題便是如何有效緩解交通擁堵問題。成熟高效的城市交通信號控制系統能夠有效地減少城市交通擁擠和行車延誤、降低交通事故發生率和死亡率等等,在保障交通暢通、安全和有序方面起著重要的作用。
2國外交通信號控制系統發展現狀
1992年，NEMA(NationalElectricalManufacturersAssociation，美國國家電器制造商協會)開發了NTCIP(NationalTransportationCommunicationsforITSProtocol，通用交通信號控制系統通信協議)，不同品牌的信號機在使用了NTCIP后能夠進行信息交互，目前，NTCIP已經成為了城市交通信號控制系統中的標準通信協議，可確保系統間或系統內的“互操作性”與“交互性”[1]。NTCIP的應用包括兩類：C2C(中心到中心)和C2F(中心到外場)，C2C指的是各個子系統之間或者子系統與管理中心系統之間的信息傳輸，C2F指的是管理中心系統與各部門負責的車輛之間的數據傳輸，類似于ISO參考的OSI的七層協議模型，NTCIP參考的也是OSI規范[2]，根據NTCIP架構分為5層。（1）信息層(InformationLevel)，提供的傳輸標準主要用于應用程序處理的信息、對象、數據元素等，例如TS3.5、MS/ETMCC、TCIP等；（2）應用層(ApplicationLevel)，主要提供會話管理的標準和信息包的結構，例如CORBA、DATEX、FTP、TFTP、SNMP、STMP等；（3）傳輸層(TransportLevel)，主要提供信息路由、信息組包、信息分解、信息組合等方面的標準，例如UDP、TCP、IP等；（4）子網絡層(Sub-networkLevel)，主要提供實體接口的相關標準，例如網卡、調制解調器以及包的封裝和傳輸等，例如ATM、FDDI、Ethernet、PMPP等；（5）實體層(PlantLevel)，主要負責實體的傳輸介質，例如Fiber、Coax、TwistedPair、TelcoLine以及Wireless等。
3國內交通信號控制系統發展現狀
1993年，國內的第一個信號機標準《交通信號機技術要求與測試方法》GA/T47-93是由公安部負責制定的，主要規定了交通信號機的技術要求和測試方法，2002年公安部重新修訂了該標準，改名為《道路交通信號控制機》GA47-2002，重新修訂后的標準主要規定了信號機的物理通信接口和基本通信內容，但是對通信協議和通信格式并沒有做出明確規定；2004年，公安部制定的《城市交通信號控制系統術語》GA/T509主要規定了交通信號控制系統中的專用術語，2005年，公安部的行業標準《城市道路交通信號控制方式適用規范》GA/T527主要規定了城市交通信號機的各種控制方式[2]。但是上述所制定的各種標準都沒有涉及通信協議的相關內容。2008年，我國頒布的行業標準《交通信號控制機與上位機間的數據通信協議》GB/T20999-2007，首次對系統控制中心與信號機間的通信協議做出了明確規定，重點包括協議的結構和協議各層的詳細要求。表1對我國目前正在使用具有代表性的一些城市交通信號控制系統進行了分析。表1提及的系統特點不同，無論是數據交換協議還是內部協議，各系統大都使用的是自定義接口和私有協議，因此各系統都使用且只能使用自己專有協議進行數據交互，各信號控制系統之間缺乏兼容性，目前我國頒布的標準GB20999并沒有展開廣泛應用，國內外采用該標準的系統也少之極少。國內的交通信號控制系統中的應用層的消息格式主要是數據幀格式，因此與具體的應用程序的交互較差，而且也沒有制定城市交通信號控制系統與其他交通管理系統的通信標準，各城市都使用的是廠商自定義的通信協議。但是隨著中國經濟的發展，社會對交通信號控制系統的功能要求越來越高，能確保城市交通信號控制系統進行信息交互顯得尤為重要。
4結語
城市交通信號控制系統能夠保障居民的出行，通過其管控功能來緩解交通擁堵問題，其交通流數據為提高道路的通行能力提供了海量基礎數據，城市交通信號控制系統旨在使得居民出行方便化，實現公共交通出行利益的最大化。日益增加的交通需求和交通壓力要求我們必須綜合利用各種新理論和新技術創新發展交通信號控制系統。（1）要大力發展并完善數據的信息交換功能，系統發展要標準化和模塊化。標準化才能打破傳統的封閉局面,吸引更多的商家和力量投入到系統發展中來;實現設備通用化,引入同業競爭從而促進交通信號控制系統更好地發展。（2）要深入研究我國交通特點,特別是針對混合交通比重大、自行車數量多的特點,研究和開發高效的自適應控制模型和優化算法。（3）研究更加通用、可移植的信息交換系統，使其能夠應用在更多的領域。
參考文獻：
[1]顧九春，于泉.城市交通信號控制系統研究[J].交通科技,2004(5):78-79.
基本通信協議范文5
【關鍵詞】數字變電站；二次系統；配置方案
前言
2011年國家電網公司已經提出將在“十二五”期間建設數千座數字化變電站，以極力推動數字化變電站及相關電力建設產業的高速發展，為實現國家智能電網夯實基礎。我們知道，《智能變電站導則》中對智能變電站定義為應用先進的、可靠的、集成化的、低碳的和環保節能的智能電力設備，基于全站信息數字化、通信平臺網絡化和信息共享標準化等實際要求，自動實現并完成如數據采集、測量控制和計量保護等基本功能，同時又可依據工作需求智能化變電站又可支持即時自動監控、智能調節配置、即時分析決策、協調同步互動等高級功能的實現。數字化變電站與智能化變電站比較而言，數字化變電站其實是作為升級智能變電站的基礎，升級后的智能化變電站更多地是強調對智能操作和對應用高端科學技術的適應能力，如電力設備運行狀態監測和基于多信息渠道融合技術的故障診斷與維護等。下文以變電站二次系統設計X7000數字化變電站系統配置方案為例，深入淺出，分析數字化變電站二次系統配置。
1 數字變電站二次系統配置方案分析
以X7000數字化變電站系統配置方案為例。
1.1 概述
X7000數字化變電站的構成是基于目前廣為應用的綜合自動化變電站完成對一次電力設備的數字化轉化，如數字化互感器和智能化開關的應用等。數字化一次電力設備利用IEC 61850協議被組合于整套數字化變電站系統當中，該系統構造采用新型的技術實現數字化、智能化即能保障用電的安全可靠又能實現良好的社會效益和經濟效益。
圖1 X7000數字化變電站具體的系統配置網架結構
基于X7000數字化變電站系統配置包含站控層、間隔層和過程層三種設備所組成。該系統是站控層至間隔層再至過程層滿足數字化、智能化變電站要求的網架設備結構。其中，站控層和間隔層之間的通訊聯絡主要依靠協議層，目前比較通用的有IEC 61850協議和IEC 61870-5-103協議兩種。后臺系統則可同時兼容IEC 61850協議和IEC 61870-5-103協議間隔層的電力設備接入，同時仍可將部分不能附帶的IEC 61850協議或IEC 61870-5-103協議的電力設備經規約轉換器完成轉換之后接入到后臺中心監控系統中。數據采樣的傳送采取IEC 61850-9-1協議以點對點的方式進行傳送，跨開間隔層采取IEC 60044-8協議以規定的高速串行FT3光纖方式進行傳送。智能系統的開關終端和間隔層電力設備之間的連接以GOOSE報文的形式進行傳送。X7000數字化變電站具體的系統配置網架結構如上圖1。
如上圖，本方案中站控層和間隔層的網絡間均采用雙星形式和IEC 61850通信協議。系統的過程層與間隔層、操作中心與間隔層之間的通信均采取點對點的傳送方式。合并單元和間隔層之間的通信過程也采取IEC 61850-9-1通信協議和點對點的傳送方式?？玳_間隔層的通信傳送則采取IEC 60044-8高速串行FT3光纖傳送的方式。
1.2 站控層設備
X7000數字化變電站系統的站控層通常包含監控系統、遠動系統、防誤閉鎖系統、信息保護中心、通信監控系統、電量遠傳系統、安全防護監視系統和火災預警系統等內容，諸多中系統整合為一，從而達到網絡信息共享、共用的目標。各個子系統均采取網絡通信的方式鍵入到間隔層網絡中，且適當設置一定數量的網絡防火墻和物理隔離設備，由專用的網絡途徑向有聯系的設備部門傳送信號數據。站控層電力設備和間隔層電力設備二者之間采取的通信方式是IEC61850/IEC61870-5-103通信協議。
1.3 間隔層設備
間隔層電力設備的構成包括間隔對象的監測控制裝置、防護裝置、電流計量裝置和其它電力設備與之相互連接的規約轉換器等等。其中，XR700系列的監測控制裝置是以IEC 61850通信協議來組建模型并與站控層電力設備形成通訊關系，這一裝置同時也具備與間隔層電力設備相互傳送GOOSE信息數據的跨開間隔閉鎖的功用。防護裝置涉及到X7100系列的電力線路、X7200系列的輸電變壓防護裝置、X7300系列電力阻抗裝置、X7400系列電容器的防護、X7500系列的備自投保護、X7600系列電動機的防護裝置等等。凡涉及到防護裝置的跳閘信息、開關的遙信采集信息和跨開間隔閉鎖的信息都以GOOSE組網的方式來完成。防護功能的實現則以現有的防護功能作為基準，應數字化、智能化變電站二次系統的配置需求，防護裝置均以IEC 61850通信協議的方式建立模型，并以組態的方式進行開發。
1.4 過程層設備
以現有的電力生產技術水平而言，智能變電站二次系統過程層電力設備應包含互感器與間隔層之間的接口合并器和智能操作單元兩個主要組成部分。接口合并器與互感器的信號輸出相連和完成部分跨開間隔接口合并器的數據傳輸過程。過程層電力設備的運作采取IEC 61850 9-1點對點的通信方式，并且放棄過程層信息采用網絡，支持跨開間隔傳送FT3輸出方式。
1.5 低壓開關智能保護計量系統
10kV部分由于安裝在開關柜內（智能終端可以不再單獨配置），低壓設備應集成保護與合并器的功能，IEC 61850-9-1接口協議輸出至電度表。
操作回路與傳統操作回路一致。低壓間隔保護裝置具有采集電子式互感器和傳統電壓互感器的能力。通信協議采用IEC 61850協議與站控層通信。
2 結束語
綜上所述，智能化變電站的推廣集成了諸多新型技術和新型設備的應用，而現場配置試驗方法的研究基于當前我國智能化變電站二次系統配置設計的要求，本文舉證以X7000數字化變電站系統配置方案為例， 從其概述、站控層設備、間隔層設備、過程層設備分別分析闡述，實際上也為我國智能電網建設中對智能化變電站二次系統優化集成實現提出了部分建議。在未來拓展智能變電站發展過程中，我們還需在測控保護、過程層設備、一體化信息平臺、故障錄波及網絡分析、網絡配置、二次組屏等多個方面的優化集成進行有關可行性和經濟效益最大化的研究，可謂任重而道遠。
參考文獻：
[1]周春霞，詹榮榮，姜健寧等；500 kV數字化變電站動模試驗研究[J]；電網技術，201l，（06）.
基本通信協議范文6
【關鍵詞】M2M 物聯網 體系架構 業務體系架構
1 引言
M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱,是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務,通過在機器內部嵌入無線通信模塊,為客戶提供監控、指揮調度、數據采集和測量等方面的信息化解決方案。
物聯網(Internet of things)是指通過信息傳感設備,按照約定的協議,把任何物品與信息網絡連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
與M2M相比,物聯網將機器的通信延伸到物與物之間的通信,將有限的信息采集提升到信息的全面感知,將移動通信技術擴展為多種通信技術的結合,并最終將以機器通信為核心的服務發展到以物理世界信息化為核心的服務,在更多的應用領域中衍生出豐富多彩的物聯網應用。
目前,物聯網尚處于起步階段,M2M是物聯網現階段主要的應用形式。為了實現M2M應用的標準化、規?；l展,以及端到端業務管理和運營支撐,國外的Orange、Vodafone、Telenor和國內的中國移動、中國電信等運營商已開始建設自己的M2M運營體系。但隨著物聯網應用的興起,現有M2M運營體系已越來越難以滿足物聯網全面感知、信息匯聚、用戶規模接入、端到端QoS等方面的需求。
為了解決以上問題,構建適合物聯網應用發展的物聯網業務體系架構,已成為當前M2M運營體系未來演進的必由之路。
2 現有M2M運營體系
M2M運營體系結構如圖1所示。
M2M運營體系主要包括M2M終端、承載網絡、運營系統和應用系統四個部分。其中M2M管理平臺屬于運營管理系統,是實現M2M業務管理和運營的核心網元,主要功能包括:
終端接入
連接通信網關和GGSN等網元,M2M終端可以采用SMS/USSD/MMS/GPRS等通信方式與管理平臺進行信息交互。
應用接入
平臺向集團客戶應用系統提供統一接入接口,實現客戶應用系統的接入、認證鑒權、監控和連接管理等功能。
終端管理
實現M2M終端的接入、認證鑒權、遠程監控、遠程告警、遠程故障診斷、遠程軟件升級、遠程配置、遠程控制、終端接口版本差異管理的功能。
業務處理
根據M2M終端或者應用發出的請求消息的命令執行對應的邏輯處理,實現M2M終端管理和控制的業務邏輯。M2M管理平臺能夠對業務消息請求進行解析、鑒權、協議轉換、路由和轉發,并提供流量控制功能。
業務運營支撐
提供業務開通、計費、網管、業務統計分析和管理門戶等功能。
3物聯網對運營支撐的新需求和M2M管理
平臺的局限性
與M2M管理平臺功能相比,物聯網業務對業務運營支撐能力提出了更多新的需求,具體有以下幾個方面:
(1)傳感器網管理需求
通過與位于感知層和網絡層之間的傳感網網關信息交互,實現對傳感器網絡及節點的管理,包括傳感網設備/服務發現、節點標識、狀態管理、節點控制、任務協同和網絡拓撲等管理功能。
(2)終端多種通信方式接入的需求
M2M通信協議主要支持移動網接入的終端,為了滿足物聯網終端接入的多樣性需求,通信協議應擴展支持包括有線接入方式在內的多種通信技術。
(3)增強通道管理需求
物聯網對通信網的要求已不再是單純的通道,而要求通信網能夠適應不同業務特性終端的通信需求,滿足客戶端到端QoS要求,并提供通信故障的快速定位和排除服務。
(4)信息聚合服務需求
信息聚合服務是物聯網的未來主要服務形態,能夠在獲取海量信息的基礎上,將信息經過存儲、共享、挖掘、聚合,從而打破信息孤島,提高信息的附加值,提升對物理世界、經濟社會各種活動和變化的洞察力,實現智能化的決策和控制。
(5)應用生成環境需求
為降低物聯網應用開發的技術門檻和成本,充分實現資源重用,推動物聯網業務的迅速部署,需要運營商為物聯網應用開發者提供可視化應用開發、編譯、測試、和執行的應用生成環境。
綜上,面對物聯網業務不斷涌現出的新需求,現有M2M管理平臺在功能和架構上的局限性已愈發明顯,關于物聯網業務體系架構的研究成為了目前業內的熱點。
4 物聯網參考業務體系架構
4.1 系統架構
基于對物聯網業務運營支撐需求的梳理,結合現有M2M管理平臺的技術方案,本文提出了一種物聯網參考業務體系架構,如圖2所示:
4.2 功能模塊
在物聯網參考業務體系架構中,業務網是實現物聯網業務能力和運營支撐能力的核心組成部分,本文重點對該部分進行詳細闡述。業務網位于核心網與應用層之間,由通信業務能力層、物聯網業務能力層、物聯網業務接入層和物聯網業務管理域4個功能模塊構成,提供通信業務能力、物聯網業務能力、業務能力統一封裝、業務路由分發、應用接入管理、業務鑒權和業務運營管理等核心功能。
通信業務能力層
由各類通信業務能力平臺構成,通過物聯網業務接入層提供通信業務能力的調用,包括短信、彩信、WAP、語音和位置等多種能力。
物聯網業務能力層
由各類物聯網業務能力平臺構成,通過物聯網業務接入層為應用提供物聯網業務能力的調用,包括終端管理、感知層管理、物聯網信息匯聚中心、應用開發環境等能力平臺。終端管理能力平臺除了實現M2M管理平臺的終端管理功能外,還提供對有線接入方式終端的管理功能。感知層管理能力平臺實現傳感器網絡節點標識、注冊、節點控制、狀態管理、路由尋址、網絡拓撲管理等功能。物聯網信息匯聚中心收集和存儲來自于不同地域、不同行業、不同學科的海量數據和信息,并利用數據挖掘和分析處理技術,為客戶提供新的信息增值服務。應用開發環境為開發者提供從終端到應用系統的端到端應用開發、測試和執行環境,并將物聯網通信協議、通信能力和物聯網業務能力封裝成API、組件/構件和應用開發模板。
物聯網業務接入層
原M2M管理平臺同時承擔了管理和業務處理的職能,為了使網元功能職責劃分更加清晰,保證業務流的高效處理,在物聯網參考業務體系架構中引入了物聯網業務接入層,將通信業務能力和物聯網業務能力進行封裝,供業務能力的使用者統一接入和調用,并實現協議解析、協議適配、路由轉發、業務鑒權等業務處理功能。為了實現增強通道功能,物聯網業務接入層還提供增強通道執行功能。
物聯網業務管理域
在物聯網參考業務體系架構中,物聯網業務管理域只負責物聯網業務管理和運營支撐功能,原M2M管理平臺承擔的業務處理功能和終端管理業務能力被分別劃撥到物聯網業務接入層和物聯網業務能力層。物聯網業務管理域的功能主要包括業務能力管理、應用接入管理、用戶管理、訂購關系管理、鑒權管理、增強通道管理、計費結算、業務統計和管理門戶等功能。增強通道管理由核心網、接入網和物聯網業務接入層配合完成,包括用戶業務特性管理、QoS管理和通信故障管理等功能。
為了實現對物聯網業務的承載,接入網和核心網也需要進行配合優化,提供適合物聯網應用的通信能力。通過識別物聯網通信業務特征,進行移動性管理、網絡擁塞控制、信令擁塞控制、群組通信管理等功能的補充和優化,并提供端到端QoS管理以及故障管理等增強通道功能。
4.3 方案技術要點分析
(1)物聯網業務模式的實現方案
物聯網參考業務體系架構能夠提供三類物聯網業務模式,實現方案說明如下:
純通道模式
運營商基于現有通信網絡,提供的基本的通信通道服務。在該模式下,運營商提供不區分于人人通信的基本通信業務。
增強通道模式
運營商在通信通道的基礎上,根據用戶差異化服務需求,提供端到端QoS服務、通信故障管理定位等增值服務。其實現方案如圖3所示。
物聯網業務管理域通過管理接口,實現增強通道配置數據和故障管理指令下發功能,接入網、核心網、通信業務能力層和物聯網業務接入層負責執行增強通道功能?？蛻敉ㄟ^業務管理域可以實現對終端通信故障的查詢、定位和排除。
應用集成模式
運營商提供的端到端物聯網應用開發、集成、運營和維護服務,終端和應用系統采用運營商定義的物聯網通信協議,接受物聯網業務管理域的運營和管理,該模式下可以同時選擇使用增強通道。其實現方案如圖4所示。
終端、應用系統與物聯網業務接入層分別采用標準的終端-接入層接口協議、應用-接入層接口協議,實現終端管理、感知能力管理信息和業務數據承載等功能。物聯網業務接入層實現對應用系統和終端的接入,負責業務鑒權發起、協議解析、路由分發和協議適配功能。物聯網業務管理域完成業務鑒權、計費等功能。
(2)對移動通信網優化的要求及部署策略
物聯網對移動通信網的優化技術要求體現在增強通道特性上,具體包括:
適應不同業務特性終端通信要求
通過業務控制,能夠充分有效的利用移動通信網資源,滿足不同業務特性終端的通信服務要求,并有效緩解物聯網終端大量涌入對網絡造成的壓力。
3GPP定義了16類物聯網業務特征,要求移動網絡根據終端簽約的業務特征,進行相應的業務控制。這些業務特征概括為以下幾方面:終端接入控制(根據時間段、延遲容忍度等,或只允許PS域接入);業務發起方式控制(僅終端發起、僅網絡發起、位置觸發等);會話管理(永遠在線、業務結束后去激活、終端狀態感知、狀態變化告警等);移動性管理(低移動、低功耗終端的移動性管理策略);業務優先級控制;終端和服務器安全連接;用戶群組通信管理。
這些業務特征大部分可以通過升級核心網得以實現,部分需要升級無線網。業務初期,可在物聯網業務需求較集中的區域建設功能升級后的核心網元或升級原核心網元實現。
端到端QoS保證
要求核心網和無線網支持QoS功能,能夠根據HLR中用戶QoS簽約參數,以及MS、BSS、SGSN和GGSN之間的協商決定MS的QoS特性,并通過網絡資源的分配和調度最終實現QoS。
實際部署時,應統一建立物聯網端到端QoS服務模型,確定業務服務質量從業務網到核心網、接入網的映射關系,以保證端到端QoS策略的一致性。
通信故障管理
要求網絡維護用戶終端通信狀態,對于狀態異常的終端應向物聯網業務管理域發起告警,業務管理域能夠對用戶通信故障進行分析和排查。由于網絡主動發起告警的功能對網絡有較大改造量,可以采用業務管理域向網絡定期獲取終端移動性和會話狀態信息的方式實現,或通過信令采集和分析的方式實現。
(3)物聯網通信協議功能擴展和標準化問題
現有M2M通信協議主要完成M2M終端的注冊、配置、控制、數據傳輸、告警和軟件升級等功能。終端與M2M管理平臺之間通常采用二進制協議報文接口,以減少對終端硬件資源要求;應用與M2M管理平臺之間主要采用SOAP和RESTful接口。
物聯網通信協議應該是對M2M協議功能的擴展和改進,同時應充分考慮協議的標準化問題。為了支持物聯網業務需求,物聯網通信協議主要擴展的功能包括:需支持對有線接入終端的管理,解決在有線接入條件下終端注冊、認證、路由尋址、安全和NAT等問題;支持對傳感器網關和感知外設的管理;支持對無線傳感器網絡技術的封裝,實現對傳感器網絡和節點管理功能;支持終端到終端通信,以及終端之間自組織功能。
在標準化方面,目前業內尚未形成統一的物聯網通信協議標準。在技術選擇上,終端與業務網的接口有TR069、DM、CoAP和二進制協議報文等多種方案。TR069和DM是已有協議,不適合資源受限終端,需要對協議進行擴展,并提供到終端應用和物聯網應用的開放接口。CoAP是IETF正在研究基于REST架構的協議,由于硬件資源要求低,適合資源受限終端使用。二進制報文則是部分運營商M2M通信協議所采用的協議,適合資源受限終端。在業務發展初期,可能存在多種協議并存的情況,因此需要兼容和適配主流的物聯網協議通信。
5 結束語
隨著物聯網新應用的興起,M2M運營系統演進到物聯網業務體系架構已成為業務和技術發展的必然趨勢,也是運營商實現物聯網應用規?；茝V和聚合產業鏈資源的核心手段。
應該看到,目前業內關于物聯網業務網架構的研究尚處于起步階段,在業務需求、功能架構、關鍵技術、網絡改造等方面還有很多問題有待解決,在標準化方面短時間內還難以形成統一的物聯網標準體系。運營商應該引導建立多方共贏的商業模式,充分調用產業鏈各方的積極性,推動物聯網業務體系架構的研究、建設和運營。
參考文獻
