电子贺卡的制作方法:CFDA指的是什么

CFDA---
　　微蜂窝式固定无线数据接入平台

　　l 一种实现小区内无线数据通信中间件
　　l 一种低成本的微功率无线设备
　　l 一种具有组建城域网特征的通信网络
　　l 一种服务于三表集抄、安防报警等现场数据采集系统

　　CFDA 微蜂窝式固定无线数据接入平台

　　一、 CFDA （Cellular Fixed-wireless Digital Access）介绍

　　CFDA （Cellular Fixed-wireless Digital Access）微蜂窝式固定无线数据接入平台主要应用于远程数据采集系统及小区安防报警系统，用无线的方式实现最后一公里内的分布信息点的数据接入。
　　CFDA采用一种自适应的神经网络结构路由技术来解决无线传输区域覆盖受限的问题。其最主要的特点是网络的分布特征和网络节点的神经元特性，并以微蜂窝的方式实现小区之间的无线频率复用，实现大区域的无线接入组网。
　　CFDA 解决的主要问题是：小区内的个分布节点与中心节点的数据通信，具有典型SCADA 特征，小区之间蜂窝结构。
　　CFDA 是一个通信中间件，其输入、输出的接口基于RS232（TTL-232、RS-485、标准232），用于嵌入用户系统。

　　二、 CFDA （Cellular Fixed-wireless Digital Access） 网络结构

　　CFDA 网络结构分为外网结构和内网结构进行描述，在进行描述之前，需对以下概念进行定义。
　　微蜂窝 （Cellular）：指地域半径在1000米以内的接入点的集合，如某一小区内的所有分布在该地域范围内的电表数据接入点的集合。
　　广域网 （Marco Net ）：指在一定的地域内，由多个相临或相近的微蜂窝（Cellular）构成的网络集合，如某一城市统一实行抄表，该城市在规划时分成若干个小区，对该城市的网络统称为外网。
　　局域网 （Insider Net）：指在某一微蜂窝内形成的网络结构。
　　微蜂窝接入中心（Cellular Access Center—CAC）：指一个微蜂窝内的中心接入点。
　　分布接入单元（DAU）：指一个微蜂窝内的分布数据接入点

　　CFDA 从设计的理念上讲，是一个无线数据网络的中间件，不提供微蜂窝接入中心到广域网控制中心的上行通信方案，但详细地规划了组成蜂窝状大型网络的频率复用的资源和编码方案。用户可选用多种上行通信方案，方便地构建具有城域网特征的大型蜂窝状无线数据采集网络。

　　CFDA 微蜂窝内的网络结构为神经元网络结构，整个网络可自适应地构建多级层次型网络结构。

　　三、 CFDA 构成
　　CFDA 是微蜂窝无线数据接入平台，是一个无线数据通信中间件，其本身不是系统，但只需将CFDA嵌入到用户系统，即可方便地形成用户设计的无线网络型应用系统。就CFDA通信中间件而言，CFDA由两类节点----微蜂窝接入中心CAC、分布接入单元DAU。

　　1、 微蜂窝接入中心节点—CAC
　　CAC 是一个微功率的无线数据收发电台由FC-201/JA或FC-601/JA构成，其结构如下：

　　l 技术指标：
　　无线工作频段：480MHz—510MHz
　　无线发射功率：50mW
　　标准场地点对点通信距离：500 米
　　现实场地系统有效覆盖半径：500—1000米
　　可选无线频道：10组
　　用户接口：UART（TTL –232）for FC-201/JA
　　RS-232 或 RS-485 for FC-601/JA
　　最大寻址范围：1023 DAU
　　通信速率： 1200 bps
　　工作电压： 5V for FC-201/JA
　　AC 220V for FC-601/JA
　　地址范围：0000H—FFFFH

　　l 接口定义：

　　FC-201/JA---嵌入式CAC
　　管脚 定义 备 注
　　1 +5 V +5 V 供电
　　2 GND 地 线
　　3 TXD TTL 电平，发送数据端，可与MCU 相连
　　4 RXD TTL 电平，接收数据端，可与MCU 相连
　　5 C485 TTL 电平，收发方向控制端，在外接485时用

　　FC-601/JA –外接式CAC
　　管 脚 定 义 备 注
　　1 GND 地线
　　2 RXD RS-232 数据接收线，标准232 电平
　　3 TXD RS-232 数据发送线，标准232 电平
　　4 A+ RS-485 A线
　　5 B+ RS-485 B线
　　6 N 零线
　　7 A/B/C 火线

　　2、 分布接入单元 DAU
　　DAU 是一个微功率无线数传电台，根据用户应用类型分为嵌入式DAU--FC-201/JB和外接式DAU—FC-601/JB，其结构如下：

　　l 技术指标
　　无线工作频段：480MHz—510MHz
　　无线发射功率：50mW
　　标准场地点对点通信距离：500 米
　　可选无线频道：10组
　　用户接口：UART（TTL –232）for FC-201/JB
　　RS-485、RS-232 for FC-601/JB
　　地址范围：0001--1023
　　通信速率： 1200 bps
　　工作电压： 5V for FC-201/JB
　　AC220V for FC-601/JB
　　l 接口定义：
　　FC-201/JB---嵌入式DAU
　　管脚 定义 备 注
　　1 +5 V +5 V 供电
　　2 GND 地 线
　　3 TXD TTL 电平，发送数据端，可与MCU 相连
　　4 RXD TTL 电平，接收数据端，可与MCU 相连
　　5 C485 TTL 电平，收发方向控制端，在外接485时用

　　FC-601/JB –外接式DAU
　　管 脚 定 义 备 注
　　1 GND 地线
　　2 RXD RS-232 数据接收线，标准232 电平
　　3 TXD RS-232 数据发送线，标准232 电平
　　4 A+ RS-485 A线
　　5 B+ RS-485 B线
　　6 N 零线
　　7 A/B/C 火线

　　四、 CFDA 工作原理
　　CFDA 在设计理念上基于以下几点：
　　l CFDA 是一个通信中间件
　　l CFDA 提供的是 CAC 与 DAU之间的数据通信
　　l CFDA 具有异种地域覆盖的自适应组网能力
　　l CFDA 提供三级四跳自适应路由模式
　　l DAU 采用神经网络的神经元设计理念，每个DAU 既是终端数据的馈入点，同时又可做其他DAU的路由点。
　　l CFDA 采用两点跳频模式，提高抗干扰能力。
　　l CFDA 基于多蜂窝结构的频率资源设计和地址编码方案。可方便地实现蜂窝网络结构。

　　1、 CFDA 应用工作流程

　　2、 CFDA 网络规划流程

　　3、 CFDA 频率资源定义
　　CFDA 的工作频段为480—510Mhz，该频段为微功率免申请业余频段，最大功率为50mW。CFDA 的具体频段为483-486MHz。
　　CFDA 共提供20 个工作频点，具体的频率如下：

　　F1： F2： F3： F4： F5： F6： F7： F8： F9： F0：
　　F11： F12： F13： F14： F15： F16： F17： F18： F19： F10：

　　20 个频点工分为10 组，如下：
　　第一组：F1，F11 对应的CAC ID：XX1
　　第二组：F2，F12 对应的CAC ID：XX2
　　第三组：F3，F13 对应的CAC ID：XX3
　　第四组：F4，F14 对应的CAC ID：XX4
　　第五组：F5，F15 对应的CAC ID：XX5
　　第六组：F6，F16 对应的CAC ID：XX6
　　第七组：F7，F17 对应的CAC ID：XX7
　　第八组：F8，F18 对应的CAC ID：XX8
　　第九组：F9，F19 对应的CAC ID：XX9
　　第零组：F0，F10 对应的CAC ID：XX0
　　其中CAC ID 不允许出现：000
　　4、 CFDA ID 编码规则
　　CFDA 的地址分为三个地址进行定义：
　　CAC 系统地址：000—999
　　DAU 物理地址如下：

　　CAC ID:001--999 单元地址：001-1023

　　逻辑地址：指DAU 接入终端的地址（如电表的表号等）
　　对应关系如下：

　　5、 CFDA 初始化流程
　　CFDA 的设计理念是一个透明的网络型通信中间件，即中心控制设备可直接透明地操作数据接入终端的逻辑地址，实现数据的采集。
　　其中 DAU ID 为物理地址
　　CFDA 的初始化流程如下：

　　6、 CFDA 路由建立过程的描述
　　CFDA 建立路由的过程是在一个蜂窝内，形成CAC 与DAU 的全方位路由拓扑网络结构，有效的提升CFDA 的覆盖范围。CFDA 的路由建立时间约30分钟，可分为四个地址段进行，每个地址段的建立时间为7分钟左右，其地址段的划分如下：
　　第一地址段： DAU地址范围为 001—255
　　第二地址段： DAU地址范围为 256—511
　　第三地址段： DAU地址范围为 512—767
　　第四地址段： DAU地址范围为 768—1023

　　7、 CFDA 跳频工作模式描述
　　跳频是无线通信中用于提高系统抗干扰性的一种有效手段，CFDA 中每个Cellular 分配相差2M的两个频点，用于固定的慢速跳频工作方式。其工作原理如下：
　　a、 CAC 与DAU 在待机时，在f1 与 f11 之间跳转，若在某一频点接收到信号，则固定在该频点通信
　　b、 若CAC 在某一频点通信，不成功时，则自动跳转道另一频点。

　　五、 CFDA 如何嵌入到用户系统中
　　CFDA 是一种标准的通信中间件，可以方便地嵌入到用户的系统中形成具有明显的无线特征的数据采集系统或SCADA 系统。
　　1、 小区处理中心的设计
　　微蜂窝小区处理中心分为两种类型，一种为落地型，一种为转发型，现就此两种类型分别表述如下：
　　落地型： 是指信息的处理中心就在本小区，由本小区直接对采集的数据进行处理，如小区安防报警系统等。该系统的中心控制设备往往是一台电脑，其结构如下：

　　FC-601/JA 具有高稳定电源和RS-232、RS-485接口
　　其设计过程如下：
　　a、 将物理地址和逻辑地址的映射表下载到FC-601/JA
　　b、 由控制中心向FC-601/JA 发建立路由启动命令
　　c、 路由建立完毕后，控制中心即可对受控的进行操作。CFDA 即可提供控制中心与受控终端之间的透明无线传输通道。
　　d、 控制中心即可根据其系统结构的特征进行编程。
　　编程的特别注意事项：
　　★ 由于CFDA 最长的路由级数为三级路由，因此在编程时，要充分考虑路由时延，最长时延设6秒为佳。
　　★ CFDA 采用的是类似于神经网络的广泛性全集路由方式，若控制中心对某一逻辑地址进行操作时，第一条路由行不通时，CFDA会自动提供第二条路由进行通信，若第二条也不行，则会提供第三条，若第三条不行，则会返回失败信息。控制中心在编程时应考虑到次点。
　　★ CFDA 每次传送的数据量≤128字节。
　　转发型：是指在Cellular 内没有数据处理的能力，该种类性的中心处理单元只具有定时数据采集、存储、转发等功能，如电力抄表系统的集中器。其结构如下：

　　其设计过程与上面基本相同。

　　2、 小区内数据接入单元的设计
　　小区数据接入单元分为组合式和嵌入式，组合式主要是指数据的形成部分已是一个完整的形成体，并具有标准的数据接口，如带485接口的电表等，该种数据接入单元只需配接相应接口的FC-601/JB即可完成。嵌入式主要将FC-201/JB嵌入到 用户的采集终端中形成一个统一的数据接入终端。两种终端分别图示如下：

　　A：

　　B：

　　六、 工程应用注意事项
　　1、 CFDA 的应用前提是必须具有足够多的DAU 接入点，并且分布的越均匀越好。
　　2、 若出现某一点或某一区域出现盲区，则可在适当地区增加FC-601/JB 的路由点来实现覆盖
　　3、 随着环境的变化，前次路由的通信状况可能被破坏，在次情况下，可以通过重建路由的方式予以解决。
　　4、 在中心软件设计时，可以通过定时重建路由的方式，提高系统稳定性。
　　5、 在进行物理地址编码时，尽量将号码集中，以减少路由建立的时间。如当物理地址小于256个时，应将他们集中在一个区，只需7分钟即可完成路由建设。
　　七、 应用举例---电力无线抄表系统
　　某电网公司为了实施分时电价，对所辖地区的电表实施改造，采用单相多费率分时电表进行计量，按峰、谷、平三个时段进行收费，同时调节电网的用电平衡，为慎重起见，在某县城进行试点，试点成功后，在全网推广。
　　1、蜂窝（Cellular）规划
　　某县城的人口约15万，居民住户约4万户，占地面积45平方公里，县城分为城东新区、中心区、城关镇、郊区四部分，四部分的特点如下：
　　城东新区：该区为新开发的住宅区，为多层的住宅小区，居民住户约一万户，由29个小区组成，规模最大的近900户。
　　中心区： 该区为老城区，亦为商业区，有居民住户8000户。
　　城关镇： 有居民住户近2000户。分为四个分布群落。
　　郊区： 郊区由84个自然村落，每个村落的半径100-500米之间，居民住户在80-800之间。
　　根据以上情况，对该县城的蜂窝网络规划如下：
　　城东新区以住宅小区为基准，设置29个Cellular。
　　中心区住户密集，按地域划分为10个Cellular，每个Cellular的用户为700-900之间。
　　城关镇根据群落分布，原则上分为四个Cellular，若某个群落的用户数超过1022个，则分为两个Cellular。
　　郊区以自然村落为基准，分为84个Cellular。

　　2、集中器的设计
　　集中器主要完成对所辖区域的电表的数据的定时采集、存储。将集中的数据快速、高效地传回处理中心。其集中器的设计结构如下：

　　3、智能电表终端设计
　　智能电表终端为单相多费率智能电表，其结构如下：

　　该电表可直接向电表厂订购具有该特殊接口的智能电表即可。

　　4、系统网络结构