摘要：随着科学技术不断发展，5G技术已经悄然进入人们的生活和生产中。在这一发展背景下，各大运营商也面临着机遇与挑战并存的发展局面。2019年，我国通信行业运营商在提速降费基础上提从“双千兆”发展策略。所谓双千兆，是指将5G技术与10G光纤宽带同时接入，保证通信网络能够达到千兆水平。而信息支持设备作为通信网络稳定运行的主要载体，其系统功能也直接影响了通信网络的安全性和稳定性。因此，为了能够促进通信行业在科技发展迅速的现代化环境中稳步前行，就要保证信息支持设备设计和研发具有前瞻性特点。因此，本文针对信息支持设备的通信系统设计进行分析，希望能够为专业人士提供参考借鉴。
关键词：信息支持设备；通信系统；设计；通信适配器
引言：
所谓信息支持设备，是指在通信网络运行过程中，能够对相关数据进行及时采集、处理和分析，从而对分析后的数据结果进行传输和显示。近年来，我国通信工程建设规模逐渐扩大，通信能力逐渐增强，对信息支持设备系统设计提出更高需求。尤其在5G时代背景下，信息支持设备系统升级和改造已经成为各大运营商实现长远发展目标的当务之急。因此，本文给予ZigBee技术与对支持设备通信系统展开设计，并从硬件设计和软件设计两个方面详细分析[1]。所谓ZigBee技术，是一种标准的近距离无线通信技术，具有耗能低、成本少、配置灵活、操作便捷等多种特点，将其应用到信息支持设备系统设计中，有利于设计出体积小、效率高、智能化强的产品。从而促进信息支持设备从传统单一特点向功能综合特点转变。然而，由于信息支持设备在通信系统开发过程中涉及内容较为广泛，想要丰富其功能、开发全新模块，需要消耗大量时间、精力以及成本。但是随着科学技术不断发展，各种新型通信装备应运而生，如果在信息支持设备通信系统设计过程中融入这些通信手段，能够有效提高信息支持设备的通信水平[2]。由此可见，本文针对基于信息支持设备的通信系统的设计进行分析，对促进通信行业进一步发展有积极作用。
一、信息支持设备的通信系统的硬件设计
（一）信息支持设备的设计概念
信息支持设备能够在通信网络运行的复杂环境下完成数据收集、传输、处理等一系列工作。其通信系统的硬件设计可以分为两个模块，分别为：主机模块以及外部拓展功能模块。同时，信息支持设备硬件系统外部有RS232结构，在硬件设计过程中，需要通过模块设计放射展开各项工作内容。简单来说，通过模块设计模式有序组合，能够保证信息支持系统在复杂环境下稳定运行，并及时获取数据信息。
（二）网络拓扑
信息支持设备的通信系统在运行过程中，其信息传输的方式可以分为三种类型，分别为短距离、中距离以及远距离通信。结合现阶段应用率较高的信息支持设备实际情况来看，大多数信息支持设备均自身具备短距离信息传输功能。因此，在信息支持设备通信系统设计过程中，在短距离通信系统网络拓扑过程中，需要通过ZigBee技术组建网络，从而使其满足点对点拓扑需求。而信息支持设备在该网络系统中只以一种较为常见的设备存在，并且任何两个信息支持设备，只要保证其在通信距离范围内，就可以满足信息数据传输需求。另外，在中距离通信过程中，由于信息支持系统与传输设备在通信协议、接口等方面存在较大差异性，所以无法满足数据信息直接传输的目标。此时需要增加相应的适配器，从而为提高信息支持设备专业传输水平提供保障[3]。在远距离通信过程中，想要实现稳定传输目标，需要将信息支持设备与卫星进行组合，从而形成远程通信网络。
（三）适配器硬件设计具体分析
适配器设计是信息支持设备硬件设计中的重要内容。上文提到。适配器的主要作用是提高信息支持设备的信息传输能力，从而保证信息支持设备能够更加灵活的应用到通讯工程中。同时，适配器能够拓展信息支持设备的串行、以太网等接口。在通信工程中，适配器是通信网络的下机位。而信息支持设备实则是通信网络的上极为。结合适配器硬件电路的组成部分可以看出，其构成较为复杂，包括：微控制器、以太网控制、存储器等电路。
在信息支持设备通信硬件设计过程中，需要将微控制器作为基础内容入手。在设计过程中，需要利用型号为MPC82G516的串口为控制器，最为存储器、外围接口等原件的调节器。MPC82G516的串口为控制器具有效率高、处理速度快等多种优势，结合其应用效果来看，速度是传统80C51的13倍左右[4]。并且能够尽可能排除干扰，同时降低功耗。在存储器设计过程中，需要将适配器与上微机接口连接在一起，保证信息支持设备上位机信息传输稳定、安全。然而，由于上位机接口与下位机接口标准存在差异性。因此，为了保证信息数据正常传输，需要安装ELA-TTL设备进行转换。本文在硬件设计过过程中，主要选择应用MAX232A器件。在实际应用过程中，想要保证该器件稳定运行需要采用5V电压对其进行供电，并通过5线制方式达到通信目标。与此同时，适配器还需要通过下位机拓展口连接外部的通信设备，从而形成全新的信息传输接口。此时，仍然需要采用MAX232A器件以及5线制的方式满足通信需求。而在以太网设置过程中，可以选择使用RTL8019AS作为控制电路。从而通过全双工的方式展开工作，保证信息接受和发送的速度能够达到每秒10Mb。在调制器和调节器设计过程中，需要采用AQY214器件作为主要控制元件，从而有效提高数据信息传输质量和传输效率。
在信息支持设备微控制器和存储器硬件设计过程中，其电路图设计较为复杂，具体如图1所示。
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图1 微控制器以及存储器电路示意图
由于微控制器在信息支持设备运行过程中处理速度需要不断提升，所以在设计过程中需要在其内部嵌入64kb闪存，并在此基础上展开编程工作，并将先关数据进行存储。专这也足以说明，在微控制器设计过程中要将电路作为主要设计内容[5]。而信息支持设备网口电路图的具体情况如图2所示。
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图2 网口电路示意图
通过图1和图2可以看出微控制器从AD0到AD7，是地址数据的重复使用的总体线路，而其中的AEL引脚，主要作用是确定总体线路传输情况，从而判断是数据还是地址。如果ALE设置较高，此时地址数据重复使用的总线路会传输地址信息。如果ALE设置较低，则地址数据重复使用的总线路会传输数据。
二、信息支持设备的通信系统的软件设计
（一）通信系统的通信过程设计
信息支持设备在通信系统设计过程中，需要构建相应的数字化平台，具体构建内容包括：信息数据获取、信息数据传输的主要模式、通信协议等。在信息支持设备通信系统运行过程中，需要通过配套模块传递信息。具体来说，在通信系统在短距离通信过程中。信息支持设备需要严格按照IEEE802.15.4协议开展各项工作，与此同时需要配合ZigBee技术组建网络，最终满足信息传输需求。而物理技术和MAC层技术作为ZigBee技术中的低俗无线局域网技术，就是IEEE802.15.4协议的总称。在通信系统中距离传输信息过程中。此时信息支持设备会结合适配器以及无线数据传输设备等进行数据传输。在信息系统远距离传输信息过程中，需要通过卫星提高传输效率。
结合信息支持设备、通信控制设备、以太网等设计情况来看，均具备安全性、标准性和规范性需求。因此，通过这些设备传输信息，不仅能够保证信息质量，还鞥能够提高传输效率。
（二）适配器软件设计具体分析
上文提到，适配器在信息支持设备通信系统中发挥重要作用，其在软件系统中的主要功能是转换信息数据传输协议，规范通信系统中的上位机程序和下位机城西。其中数据信息传输协议转换，需要通过软件来实现，通常软件理论中含有破译方法，能够及时对传输协议进行转换。其传输过程又包含多种工作状态[6]，例如：数据接收、数据发送、数据打包、数据拆包等。在实际运行过程中，这些工作状态能够在复杂环境下随意转换。另外，适配器在传输协议转换过程中，破译过程层层递进，首先需要从物理层开始，通过完成驱动任务和接受任务，传达到代码层，由代码层对数据信息进行编码和转换，传达到链路层，通过链路层完成数据地质、标志等转换，完成传输协议转换最终工作。
在下位机软件设计过程中，需要通过C语言编程方式展开。其表格形式包括：起始位一个、r停止位1个、数据位8个。在设计过程中，通信双方可以灵活选择波特率。而在商务机适配器信息传输过程中。为保证信息传输通常，需要设计人员在科学选择适配器发送方式。例如：串口发送、网口发送。只有明确发送方式，才能够进一步确定通信波特率。在信息数据发送过程中，需要提前准备好串口，而后确定接收缓冲区信号接收情况。如果确认完毕保证所有条件满足需求是，可以接收串口的数据，并且在接受完毕后将串口广播。
在下位机软件编程过程中，信息支持设备和适配器连接的串口可以看作为串口1。而适配器与其他设备相连接的串口可以看作为串口2。如果串口1中断，此时信息支持设备在接受数据过程中，会将数据存储到不同的缓冲区中。如果串口2中断，接收外部串口数据会同时存入串口1的缓冲区中。
结束语：
综上所述，现阶段信息支持设备通信能力虽然在科学技术不断发展的基础上。得到了进一步完善和优化，但是在数据传输方面仍然存在一定局限性。为了提高数据传输水平，本文在现有信息支持设备通信系统设计基础上进行创新和完善。并将ZigBee技术应用到通信系统短距离传输、中距离传输和远距离传输中。该设计方案适用于网络传输低速率场合。能够有效提高信息支持设备的通信水平。由此可见，本文针对基于信息支持设备的通信系统的设计进行分析，对促进通信行业进一步发展有积极作用。
参考文献：
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