朱运喜

    河北省任丘市供电局无线组网技术在变电所数据传输系统中的应用方案是在充分调研的基础上提出的，方案选用朗讯公司最新推出的无线扩频WaveLAN系列产品。该方案以WaveLAN为核心，组合成无线转接器(集成器)、无线网桥和无线路由器，将变电所的单台微机或局域网连接到城域网，实现了数据远传。

一、 扩频通信技术
    长期以来，扩频通信主要用于军事通信和电子对抗系统，随着世界范围政治格局的变化和冷战的结束，该项技术才逐步转向“商业化”。上世纪90年代以来，美国的一些公司研发了一种用于微波频段的新型民用计算机无线网络，它采用直序扩展频谱或跳频方式发射的传输技术，并遵照IEEE802.3 以太网协议开发了计算机无线网络的系列产品。其主要技术特点有：用900MHz、2.4GHz或5.8GHz的微波频段，以先进的直序扩展频谱(DSSS)或跳频(FH)方式发送信息，其扩频编码为11-64位，射频带宽为22MHz-83MHz，与传统的无线电窄带调制发射方式不同，它是宽带调制发射，故具有传输速率高(可达11Mbit/s)， 发射功率小(只有1-650mw)，保密性好，抗干扰能力强，不会与其他无线电设备互相发生干扰等特点。更方便的是，该系统易于多点通信，因为它和一般无线电通信用采用的频分式或时分式的方式不同，扩频调制是码分方式。很多用户可以使用相同的通信频率，只要设置不同的标识码ID就可以产生不同的伪随机码来控制扩频调制，即能做到互不干扰。其通信距离和覆盖范围视所选用的天线等设备不同而异，定向天线传送距离可达50公里，室外的全向天线可覆盖15公里的半径范围，室内全向可覆盖最大半径为250米的500平方米范围，电波能穿透几层墙或两层楼的混凝土楼板，由此可见微波扩频通信技术为计算机无线网提供了良好的通信信道。

二、 无线网与有线网组网比较
    网络组网方式主要分有线组网和无线组网两种，有线网多采用电缆、光纤和双绞线等作为数据传输介质，而无线网组网具有如下特点。
    （1）安装简单，无线设备通过标准的10 BASE-T RJ-45口与局域网或PC机连接，组网简单；（2）性价比高，单元设计方便，系统扩容不必更改网络结构；（3）维护费用低，无线网基本无维护费用；（4）安全性好，采用发、收两端用伪随机码进行相应解扩，具备六级加密功能；（5）抗干扰能力强，抗定频干扰、抗衰落和抗多径干扰能力比一点多址小微波强；（6）适用范围广，可用于多个局域网互连、因特网接入、临时性连网和应急通信等，有线网能胜任的场合（如跨越江河湖泊等），无线也可完成。
    无线与有线组网的成本比较：（1）有线组网成本由两项组成，A.与传输距离成正比，传输介质随距离延长其成本及施工费用增加，B.不随传输距离的固定成本（主要指两端光接入设备）而变化；（2）无线组网成本基本不随距离改变，成本是固定的。因此，在用户数确定后，有线网与无线网的成本取决于传输距离。实际距离大于临界点时，无线组网成本较低。
   
三、 任丘供电局无线组网方案
    任丘供电局变电所数据传输系统是依据技术先进、数据安全、传输可靠、系统可扩展的原则进行方案设计的。
    1.系统目标
    根据应用的实际需求，系统必须具备如下功能。
   （1）先进性，系统采用国际先进的无线扩频技术，设备选用国际著名厂家产品，确保技术的先进并满足近年内的应用需求；（2）安全性，系统的安全保密非常重要，无线通信链路应该严格防止“黑客”的非法侵入，系统通信采用64位RC4算法加密技术，确保无线通信的安全等同于有线通信的安全；（3）可靠性，要求系统运行稳定可靠，能保证连续（24小时）不间断运行；（4）可扩展性，根据用户的实际情况，用户将一次建设逐步扩展的原则，如单机扩展成局域网、数据通信扩展到视频传输等，系统应保证其可扩展性，在功能扩展时除增加必要的设备外，要保护其前期投资；（5）经济性，经济性是工程必须考虑的问题，在满足以上几点要求的前提下，尽量降低成本。
    2.系统配置情况
    任丘供电局变电所数据传输系统是以马庄作为变电中继站，与多个外围变电所构成星型结构，局信息中心与中继站通道作为主干道，独占11MHz信道。（1）中继站配置，马庄中继站安装室外型中心路由器，为提高系统的抗干扰性和保密性，中继站采用多面定向天线分别对准各个变电所；（2）信息中心就是网管中心，为保证网络控制和管理，信息中心采用了远程路由器；（3）其他外围站安装远程无线网卡。
    系统设计采用的WaveLAN Turbo 11Mbit/s无线网卡，产品的主要指标如下：传输技术是直接序列扩频技术(DSSS)；传输数率为11Mbit/s；频带宽度为22MHz；通信频带为2.4 GHz -2.4835GHz；频带内频点数为13；实际可频分点数为3-4；发射功率，PC卡35mw/外接功放器500mw；网络接口为10BaseT(RJ45)，10Base2(BNC)；网络协议为IEEE802.3，Ethernet II，支持ODI及NDIS，支持TCP/IP，IPX，NetBIOS，NetBEUI VOIP等；介质访问协议为CSMA/CA，POLLING；操作系统支持Windows NT，Windows95、98等；增加的加密功能具有 WEP 40 编码加密功能。该系统的配置如表所示。
    系统配置表
   序号 设备 各站点配置 数量
   局信息中心 马庄 北郊 毛庄 五里郢
   1 COR(中心路由器)  1    1
   2 ROR(远程路由器) 1     1
   3 11M网卡 1 2 1 1 1 6
   4 PCI网卡适配器   1 1 1 3
   5 转接器 1 2 1 1 1 6
   6 增益放大器 1 2
   1
   4
   7 设备保护箱 1 1 1 1 1 5
   8 23dBi定向天线 1 2 1 1 1 6
    注：现又扩充了多个站点
    近年来，采用扩频技术的无线传输组网发展势头迅猛，特别是许多著名的公司如朗讯、摩托罗拉等加盟国际化的无线联盟组织，再加上“蓝牙技术”的发展，无线网在各行业的的应用前景将进一步扩大。