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【關鍵詞】通信;網絡;系統;集成;趨勢;智能;無線
1.引言
隨著我國社會信息化的不斷發展,人們通過多種渠道來獲取信息,了解世界形勢變化。但目前的通信技術與通信網絡依然不能滿足基本需求。為了提高通信服務質量,需要建立高效的通信網絡集成系統。通信網絡系統集成是未來發展的一種趨勢,同時也有利于通信領域的規劃發展,合理利用資源配置,實現最大收益。
2.通信網絡系統集成需求分析
隨著現代企業規模的不斷擴大,信息化在企業內部的應用不斷廣泛,需要不斷提高管理水平;目前我國建筑行業已經開始提出智能化控制系統,通過集中控制器對多種相關設施進行控制,快捷方便。[1]這些都通信網絡系統集成的產生背景。傳統的通信網絡系統運行存在一定的不可靠性,經常會發生故障,維修與維護將會大大降低用戶的滿意度,甚至影響企業的經濟效益。現代企業或個人對信息安全的重視程度不斷提高,希望通過集成系統來確保信息安全;通過較低的投入獲得良好可靠的系統與設備,方便后續的升級與擴容。隨著現代電子產品的不斷豐富,人們希望系統集成的用戶與系統界面更加友好便捷。總結為經濟性、可靠性、安全性、可擴展性、標準化與易管理性原則。
對于企業而言,希望建設成為一個通暢、高效、安全的集團網,來對集團的信息系統進行支持,共享資源,提高辦公效率,所以網絡系統必須穩定,同時要減輕維護人員的工作量,降低維護支出成本,適應社會的未來發展趨勢,盡可能地利用信息系統與自動化水平代替人工。[2]
3.通信和網絡基本知識
目前數據通信傳輸方式主要有三種,分別為基帶傳輸、頻帶傳輸與寬帶傳輸。基帶傳輸主要是不對信息進行處理,把計算機或終端產生的數字信號原封不動地送入線路;數字基帶信號經過調制處理后,變成模擬信號,可以在公用電話線上進行傳輸,這種在信道內傳輸頻帶信號稱為頻帶傳輸;[3]目前應用廣泛的寬帶傳輸則是借助頻帶傳輸,把鏈路容量分解成多個信道,可以帶不同的信號。數據傳輸介質則是指網絡內部不同的信息站點間的信息傳輸途徑與通道,目前主要分為有線介質與無線介質。
目前多個信息通過分別進行,互相獨立但又有干擾,集成的概念主要是反映以標準化與專業化的角度把這些彼此不相關的不相關的部分有機連接并協調起來,最終達到整體優化。[4]系統集成因為應用領域不同,實際的概念有所不同。首先是根據用戶的需求,在開放環境下利用標準的元素對用戶系統進行整合,進行一體化的設計。系統集成內容主要包括硬件集成、功能集成與人、組織集成。集成內容要素間相互結合,不可分割。
通信網絡系統集成把交換系統、傳輸系統、接入系統與指令、網管系統結合起來,最后與終端進行連接,發揮整體資源優勢,達到整體優化的效果。通信網絡系統集成并不是把各個部分硬件或軟件簡單組合,而是強調綜合效能與網絡優化,是一種追求整體效益的思想與策略。在進行系統集成時,首先要對需求進行總結,通過總體方案與技術體制建立,進行功能實現評估,通過在關鍵技術中的有效使用達到集成系統建設,最后對所有的環節進行測試驗收,以達到相關的規范與要求規定。[5]
4.智能建筑通信網絡系統集成趨勢
目前多個建筑樓宇都提出了通信網絡系統集成概念,希望通過集成化思路實現更多功能實現。通信網絡系統集成的網絡基礎主要是指信息網絡、控制網絡。目前典型的建筑是基于TCP/IP的一級局域網對操作員工作站與網絡控制單元間提供數據通信,每一個系統集成的子系統都是通過不同的供應商來完成的,每個系列產品都有獨立的協議與標準商品,兼容性較差。
目前用戶更愿意把樓宇設備的遠程實時監控功能與因特網上連接起來,通過瀏覽器來對樓宇進行實時監控與故障檢測。[6]未來基于IP協議的以太網將成為智能建筑網絡發展的一個趨勢,采用相同的協議,將會直接連接控制,而不用再投入過多的資金對控制總線進行設置。同時智能建筑通信網絡系統集成物聯網概念不斷深入,多個電氣設備與控制系統都可以綜合成為集中控制,通過移動終端對家居控制信號進行接收與指令發出,從而實現更加便捷的服務。
5.無線通信網絡系統集成
隨著無線網絡的不斷發展,其應用不斷廣泛。無線網絡主要是通過無源設備對信號進行發出,通過某設備或終端進行檢測接收,實現信息的傳輸。目前無線通信網絡系統集成已經應用于某地鐵線項目,取得良好的成果。無線通信網絡以沒有電纜、方便快捷的優點,在日常家居與企業的公辦中承擔著越來越多的任務。尤其是在一此電纜設置困難的地下、高空或隧道內以及位置不固定的接收設備等,無線通信以其可靠性、抗干擾性與易于管理的特點,得到了眾多運營商的認可與運用。[7]在環境復雜的溫福線,采用無線通信系統集成,集合信號傳輸、視頻監控,遠程控制等,不僅節約了投資,而且維護成本大大降低,取得了良好的效果。
6.結語
現代社會不斷發展,通信技術與通信設備也不斷進步,極大地促進了人們日常生活與社會管理水平的不斷提高。通信網絡為社會的發展起到了極大的促進作用,未來將會向著更加快捷、智能方向發展。通信網絡系統集成是把多個交換系統、傳輸系統與接入系統進行統一集中控制管理,通過單端控制器實現對多個通信子系統進行綜合控制,從而不斷提高整體的效率,更加優化。目前通信網絡系統集成已經在智能建筑、鐵路方面得到了一定的應用。未來通信網絡系統集成將向著無線通信、智能控制、遠程指令方面發展,促進通信系統的不斷優化。
參考文獻
[1]劉龍.通信網絡系統集成[A].OFweek光電新聞網.OFweek寬帶通信與物聯網前沿技術研討會論文集[C].OFweek光電新聞網,2013:1.
[2]史勇軍,陳述新.新疆防震減災中心通訊網絡系統集成與應用[J].西北地震學報,2010,04:399-404.
[3]張軍.電力系統保護電器網絡化研究[D].河北工業大學,2011.
[4]劉銘.列車通信網絡系統形式化建模與驗證方法研究[D].哈爾濱工程大學,2011.
[5]李同濤.無線異構網絡脈沖控制系統研究及應用[D].上海大學,2012.
一、數據通信網絡資源管理系統的相關技術及理論分析
1、相關的數據通信網絡資源管理理論。數據通信網絡資源管理系統就是在信息網絡資源管理的角度去分析,以自身實際的發展條件為依據,從而對整個社會中的數據通信網絡資源進行信息整合處理,使數據通信網絡資源的信息能夠正常的傳輸,并安全可靠。而在我國數據通信網絡資源管理的發展過程中,企業也可以通過網絡資源管理系統對數據通信中存在的基礎信息數據處理進行有效的控制,從而保證數據通信企業的服務質量,進而有利于數據通信企業的穩定健康發展。因為,目前數據通信技術的網絡資源管理還沒有明確的系統管理要求,所以,在不同的國家和地區,對其的認識和理解的程度也不相同。因此,這也就成為數據通信網絡資源管理系統中的阻礙。
2、數據通信網絡資源管理系統的相關技術。隨著社會經濟的不斷發展,我國的科學研究水平也在不斷提高,數據通信網絡資源管理系統也在不斷更新。其中,通信資源管理系統的主體框架就包括:網絡文件服務器,主機終端模式,網絡客戶服務端等。這些不同的應用模式在實際的操作使用中都與企業中的數據通信網絡資源進行系統數據信息整合,并與系統中正常運行的數據有十分緊密的聯系。所以,在使用數據通信網絡資源管理系統時,一定要嚴格要求其使用性能,并合理選擇ASP、NET技術與MS、SQL、SERVER技術。
二、數據通信網絡資源管理系統設計
1、數據通信網絡資源管理系統的結構設計分析。目前,我國的數據通信網絡資源管理包括三大類數據通信專網:固定語音通信、寬帶互聯網通信技術、數據專線等,而網絡資源的拓撲結構也為星形拓撲結構。它的核心設計理念就是負責企業設備的數據信息交換,匯聚層設備轉發及管理接入層設備數據信息,路由器,接入層設備與傳輸資源系統為客戶端設備與匯聚機房設備中的數據進行通信控制。而從整體數據的信息網絡中分析,通信網資源管理的系統結構就包括:數據通信設備和相關的信息傳輸設備,而通信設備中的光電纜類資源則包括:電信號的傳輸設備,連接光電纜的系統設備。并且,數據通信資源管理系統的設計也可分為三個模塊,包括:傳輸數據資源管理模塊、數據信息管理模塊和客戶端資源管理模塊,并且,在數據通信網絡資源管理中,它的使用可在現實工作中實現網絡機房數據設備資源與設備連接情況的管理,從而有效的降低數據通信網絡資源管理系統的管理難度,提高工作人員的管理效率。
2、數據通信網絡資源管理系統結構設計的理念。數據通信網絡資源管理的設計結構有一獨立的形式為概念理論結構設計。它是數據庫中DBMS的獨立支持系統,它可以認為是網絡世界與現實世界發展的媒介,它可以充分的反應現實世界的環境,包括:信息實體與信息實體之間的聯系性。同時,這種聯系性也有利于數據信息向網絡資源信息的模型轉變,如:其中的網狀、層次、關系等。這種概念性的設計在使用的過程中,方便用戶理解,方便與不熟悉電腦網絡應用的客戶進行意見的交換,從而使更多的數據通信網絡用戶參與到資源管理系統當中,有效地提高其使用的效率。
3、數據通信資源的邏輯管理設計。數據通信網絡資源的設備主要包括:ERP編碼器、設備的名稱、型號、生產地、軟硬件的編碼、設備的配置信息、入網時間、機房的編碼號等。數據通信網絡設備的端口信息包括:端口的編碼、名稱、ERP的編碼及類型。還有傳輸設備的端口信息包括:傳輸端口的名稱、編碼、所屬設備的ERP編碼及類型等。
三、結語
【關鍵字】信息融合,技術融合,網絡融合,NGN
0 引言
現代通信是當今社會的三大基礎結構(交通、能源、通信)之一。隨著信息數據的傳遞需要,相應的通信技術也得到了發展,相關的信息網絡也得到了不同程度的發展,現代通信網絡也呈現了一定的發展趨勢。本文主要介紹了通信網相關概念和其所呈現的發展趨勢。
1、現代通信網概述
進入21世紀以來,信息技術的發展突飛猛進,信息的交換和信息的傳遞已經成為了人類日常生活中的重要組成部分。通信就是使得攜帶有用信息的信號通過發送者向接受者傳遞或者相互之間進行的交換。現如今,以計算機技術和通信技術為基礎的網絡技術使人類社會發生了巨大的變化。
能夠將各種數據(聲音、語言、圖表、文字、圖像、視頻等)轉變成電信號,并且在任何兩地間的任意兩個人、兩個通信終端設備、人與通信終端設備之間,按照預先約定的規則(或稱作協議)進行傳輸和交換的網絡,就是通信網。各種通信網雖然所承載的業務具有不同的形式,但都具備有一下幾點功能:(1)信息傳遞。(2)尋址和路由。(3)差錯控制。(4)網絡管理。
2、現代通信網的發展趨勢
當今的社會的信息化已經日益顯著,人們的生活也越來越離不開通信網絡的支持。伴隨著通信網技術的不斷發展和人們日益增長的通信需求,通信網絡在得到迅猛發展的同時,也慢慢的顯現出了一定的發展方向和趨勢。主要向著信息融合、技術融合、網絡融合的方向發展,其具體體現在同一的網絡平臺,智能的終端處理,寬帶的網絡接入,靈活的業務運用等方向發展,基于軟交換技術的下一代網絡是實現目標。
2.1 信息融合
目前,通信網傳輸的信息主要有4種類型,不同類型對網絡容量的要求、對網絡延時的可接受程度——特別是對網絡損耗、網絡延時偏差、對網絡中潛在的堵塞可容忍度的要求等這些方面都有一定的差異。
(1)語音。其帶寬需求較低,網絡容量較小,實時性強。
(2)數據。數據通信支持的通信業務多,所需帶寬變化也較大,對時延的容忍也不盡相同。
(3)圖像。所提供的信息容量也更大,要求也更高。
(4)視頻。其要求帶寬大,對時延極為敏感。
以上的4種信息類型在傳統的通信網絡中采用的信息處理手段不同,應用對應的通信網絡來進行傳輸。隨著通信技術的發展,數字化技術在通信網絡中的全面應用,不同的信息類型都可以用數字技術來進行處理。信息的融合必將使得通信網絡的自適應性和擴展性增強。
2.2技術融合
在傳統的通信業務中,電話業務、有線電視主要采用的是模擬技術進行傳輸。在今后的網絡技術發展中,由于通信具有容量大、質量好、可靠性高、保密性強等特點,因此數字技術將是整個通信網絡的基礎,數字技術將在通信中得到全面的應用。
伴隨著網絡技術的發展,IP技術以其業務適應能力強,擴展方便等優勢逐漸成為通信網絡發展的方向。IP技術的發展,還提供了三網都能接受的統一通信網絡協議—TCP/IP,它為通信發展在業務層面上的融合奠定了基礎。電話網、有線電視網、計算機網的網絡形態不同,其差異主要體現在接入技術不同。用戶直接相關的是客戶端如何接入網絡。信息的融合要求技術上能夠提供統一的接入技術,滿足各種業務的需求,因此寬帶接入技術是通信發展的重要方向。
2.3 網絡融合
統一的TCP/IP協議使各種基于IP的業務都能互通,如數據網絡、電話網絡、視頻網絡都可融合在一起。這種融合技術有很多優勢,如企業在現有設施基礎上,通過融合技術將數據、語音及多媒體信息建立在統一網絡平臺上,既降低了管理和企業運營的成本,又提高了企業工作效率。融合技術的迅猛發展又將使網絡本身增加很多新的延展特性。由于IP對物理距離不敏感,因此,融合將有助于解決勞動力緊缺的問題。人們幾乎可以在任何時間、任何地點實現工作和生活需求,如可以利用一條線路使移動用戶具有局域網接入、Internet接入、PBX分機、語音郵件以及高速撥號等相關特性。
2.4 基于軟交換的下一代網絡(NGN)
下一代網絡(NGN)一般是泛指采用了比目前網絡更為先進的技術或能夠提供更先進的業務的網絡。NGN是一個分組網絡,它提供包括電信業務在內的多種業務,能夠利用多種帶寬和具有QoS能力的傳送技術,實現業務功能與底層傳送技術的分離;它允許用戶對不同業務提供商網絡的自由接入,并支持通用移動性,實現用戶對業務使用的一致性和統一性。
軟交換概念的提出是基于將傳統的交換設備部件化,分為呼叫控制與媒體處理,二者之間采用標準協議(MGCP、H248)且主要使用純軟件進行處理。利用軟交換技術,業務/呼叫分離、傳輸/接入分離,整個網絡實現開發式網絡結構,業務獨立于網絡。
通過軟交換的這些特點可以看出軟交換技術使NGN體系結構中的關鍵技術,其核心就是通過軟交換方式實現NGN要求的控制功能與承載功能、呼叫與會話、應用與服務分離,使NGN更方便的為用戶提供服務。
3 結語。
信息的融合、技術的融合、網絡的融合將是通信網絡發展的趨勢,在下一代網絡的體系中,網絡運營商將會提供更好的業務服務,用戶也將得到更好的使用體驗,通信網絡的發展將會更貼近人們的生活的需要。
參考文獻:
[1]穆維新.現代通信網[M].北京:人民郵電出版社,2010.
[2]沈慶國,鄒仕祥,陳涓.現代通信網絡(第2版). 北京:人民郵電出版社,2012.
[3]姚軍,毛昕蓉.現代通信網[M].北京:人民郵電出版社,2010
關鍵詞: 移動通信網絡;網絡優化;方案;發展趨勢
中圖分類號:TN914 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)04-0125-011移動通信網絡優化的概念及意義
通俗來說,移動通信網絡優化指提升移動通信服務質量,包括大家耳熟能詳的移動、聯通、電信等通信服務。移動通信優化范圍包括核心網優化、傳輸網優化及無線網優化三個模塊,由于核心網、傳輸網的網元少且環境穩定,移動通信優化實際上以無線網優化為主,因此移動通信網絡優化也可稱為無線網絡優化。無線網絡是通過改善手機和基站的空中接口信號性能來完成優化過程,提高通信質量的。由于移動網絡變是不固定的,其動態變化頻率高,再加上龐大的用戶群體、用戶的移動性、話務密度的不均勻性、頻率不均勻性等,導致無線網絡的信號接口穩定性能差,反映到用戶方面即是通信質量的不穩定及弱勢。比如,無法接通、通話無端中斷、雜音干擾、單方通話等故障。
移動通信網絡的建設耗費大量人力、財力,但是就目前此階段現狀而言,通信質量的不盡如意使得其投資與回報不成正比。而不間斷的網絡硬件、數據調整,資源優化配置等途徑可以優化通信網絡,可保持網絡處于最佳運行狀態,由此改善通信服務質量,使得用戶可以切身感覺到通暢淋漓的網絡速度。
2移動通信網絡優化的現狀
由于當前技術的限制,移動通信網絡優化的實現需要借助于一定的工具,并且要求相關工作人員要具備較高的技能素質。一般而言,優化隊伍的組成需具有資深的網絡優化工程師,若干技術人員,以及大量的自動化、智能化軟件工具。現有的網絡優化工具主要有以下三種類型:其一,各系統供應商提供的OMC系統;其二,無線網絡及交換網絡測試分析的儀器、第三方軟件,如路測軟件和信令分析軟件;其三,無線頻率規劃軟件。其中,路測軟件等是用來提供數據的,供應商提供的OMC系統多用來維護系統的。但是二者之間的聯系甚是不緊密,再加上網絡優化涉及到交換技術、無線技術、頻率配置、切換和信令、話務統計分析等技術,形成海量的信息急需高技術處理的局面,最終致使優化工作比較粗放。
網絡優化的具體操作大致分為數據采集、數據分析、實施、評估四個階段。數據采集需要耗費大量的人力通過人工操作、整理、歸類、匯總各類工具采集的海量數據。此階段工作量大,但是難度較低。數據分析階段工作量雖小但是很有難度。此階段中,工程師需通過前階段的數據來判斷、分析、確定所反映的問題,并得出一個包含不同地點、層次網元的優化方案。然后是實施階段,實施調整方案中確定的網絡調整操作。最后是評估階段,此階段需再次進行數據采集工作,觀察調整方案是否達到了效果,如果沒有達到預期的效果,需再次重復整個過程;如果達到了效果,就再次設定新的、更高的優化目標,整個過程將再次在更高的層次重復。
3移動通信網絡優化發展的趨勢
智能優化是移動通信網絡優化發展的趨勢。具體說來,可以分為以下三個層面:
3.1 一體化處理和簡單分析正如前文多說,網絡優化涉及到眾多技術及工具。但是不同類別的工具確只對特定的問題才能發揮效能,這就造成了優化工具雖然多,卻各自分散難以整合,不能針對整個待整治的網絡組成優化方案。我們認為,系統供應商或者第三方軟件提供商應該與運營商形成長期的戰略合作網絡伙伴關系,通過持續努力,開發將環境數據和系統數據緊密綁定的軟件系統,使該軟件系統逐步具備對海量數據的一體化處理、簡單分析、數據挖掘、輔助智能決策、自動網絡參數調整等功能,使運營商的優化和維護人員從工作量大但難度相對較低的簡單、低層次的數據采集、實施階段的工作中解放出來,從而可以專注于深層次的系統和環境方面的優化方法的研究,將研究成果迅速應用于軟件系統,并且能夠迅速得到證明的高級優化工作中來。這就是一體化處理和簡單分析。
3.2 數據挖掘、輔助智能決策數據分析是網絡通信優化難度最大的一個階段,它需要處理將大量不同技術領域的數據,而其中的尋求各種數據的內在關系是難中之難。數據挖掘是統計學和機器學的綜合提,通過數據挖掘技術可以從數據庫有效地篩過濾、篩選、分析、并提取價值信息,從而挖掘各數據的內在關聯。數據挖掘可以挖掘一系列數據之間的聯系,使得工程師建立符合自身團隊特色的數據分析體系,從而為整體優化方案的確立提供輔助決策的功能。數據挖掘可以使網絡優化人員在短時間內挖掘各數據間的關聯,可以解決許多以前我們想解決卻缺乏解決辦法的問題。
3.3 自動網絡參數調整當移動網絡優化系統的優化工具具備了輔助決策功能后,其數據分析結果是相當精確無誤的,這點已被無數次實驗結果所驗證。然而,這并不是優化工具進化的終結點,在其前方仍然有大量可進步的空間。此時,我們可將優化軟件的輸出直接作用于OMC系統的配置功能模塊上,通過OMC系統直接“指揮”網絡調整自己的系統參數。由此省去中間的設備經過及緩解,可以更好地適應網絡環境參數的動態變化,從而為為用戶提供更加穩定及完善的通信質量。
4總結
只要有移動網絡存在的地方,就會有移動通信網絡優化的需要。移動通信網絡優化是一項高技術、高難度的繁瑣工作,但是可以大大改善通信質量,讓用戶切身感受到服務質量的提高。移動網絡通信優化技術是不斷改善的,雖然現階段仍然存在大量缺陷及問題,但是隨著社會的發展,我們相信通信網絡優化技術能帶個大家更多的便利。
參考文獻:
[1]江宇.移動通信網絡優化[J].技術與市場,2007,(05).
1.1網絡編碼概念
網絡編碼是將路由和編碼進行融合的一類信息交換技術,該技術的核心思想為,在網絡內的各節點處,對不同信道所收集的信息進行線性或是非線性的處理,然后,將處理后的信息轉發至下游節點處,幫助用戶獲取相關信息。需要說明的是,在上述過程中,網絡編碼充當信號處理器或是編碼器的角色,從而將轉化后的信息傳至用戶節點。
1.2網絡編碼的工作原理與特點
網絡編碼工作原理如下:通過將不同的信息進行轉化,從而形成位數更小的“痕跡”,當被轉化后的“痕跡”傳輸到目標節點后,便進行演繹還原,由此,則無需反復傳輸或將全部信息進行復制,由于痕跡能夠在多個中間節點多條路徑上進行反復傳遞,而后,才被送至目的端點,因此,在確保信息可靠性的同時,提高了其傳輸的效率。還需說明的是,網絡編碼無需額外路由或容量,只需要將原來信息的痕跡進行轉換,形成位流即可,而現有的網絡基礎設施也能夠較好地支持其進行信息轉換。網絡編碼不僅能夠提升網絡容量,而且還能夠均衡網絡負載,通過降低網絡帶寬資源的消耗,在提高網絡資源利用效率的同時,也使得網絡的魯棒性得以大幅提高。
2網絡編碼在無線通信網絡中應用的技術分析
2.1與傳統網絡技術的對比
對傳統網絡進行分析可知,網絡數據在其中的傳輸需要以路由器為傳輸的基本設備,根據網絡目標地址,路由器則將數據包傳輸到網絡的各個鏈路當中,但由于此過程中缺乏時序安排,經常會出現鏈路阻塞的情況,使得數據在各鏈路傳輸的過程中需要進行排隊等候,從而使網絡傳輸的效率大幅降低[3]。網絡編碼技術的出現有效解決的這一問題。對于一個具有多源接收端的網絡而言,當只對其中的一個接收端進行考慮時,對應此接收端將會產生一個傳輸速率,此時,網絡編碼的優勢便體現在,當全部接收端同時接收信時,每個接收端仍然能夠保持其原來的數據接收速率,而隨著網絡節點的增加,網絡編碼提高網絡吞吐量的優勢就愈加明顯,使得數據在各個鏈路傳輸的過程中無需等候,或等候時間大幅縮減,有效提高了數據的傳輸速度和效率。相較于傳統網絡技術,網絡編碼在通信技術中應用的另一優勢還體現在增加網絡健壯性方面。在網絡編碼后,網絡中的各個數據包所具有的重要性是相同的,而對于接收端而言,其僅需獲取足夠數量的數據包,便可以進入到解碼工作環節,進而從整體上提高通信網絡的健壯性。
2.2網絡編碼傳輸技術的安全性
網絡編碼在無線通信網絡應用的另一方面則體現在其技術的安全性和可靠性上。傳統的無線網絡數據傳播的安全性主要是以消息認證碼或者是數字簽名等辦法為依據,對通信網絡所攜帶的惡意修改程序進行檢測的。而以網絡編碼為主的通信網絡,則通過產生一類數據包的所及網絡編碼檢測策略對通信網絡的安全進行檢測,由于此類方法具有較少的計算量,且能夠根據通信控制開銷以及檢測時間和網絡編碼的難易程度對檢測概率進行調控,從整體上提高通信網絡的可靠性。但此種方法對通信網絡可靠性的支持仍然存在著相關方面的問題,具體體現在,該方法要求接收節點應事先獲取至少一個未被相關惡意程序或軟件修改過的通信數據包,且數據包的內容也不能被黑客等網絡攻擊者所知曉,因此,此種方法在數據傳輸的過程中,抗網絡攻擊的能力較差。
2.3無線通信網絡中編碼感知的路由協議
對現有無線通信網絡中的編碼協議進行分析可知,其大都處于被動等待編碼機會的狀態,而編碼協議的這種被動態勢使得網絡編碼性能的發揮受到了較大的局限,同時,此種被動的網絡通信策略的控制方式對網絡編碼吞吐量的維持和增加產生了較大影響。因此,為了進一步提高網絡編碼的技術可行性,則應在通信網絡的節點處盡可能創造出更多的編碼機會,以達到提高無線通信網絡吞吐量能力的目的。由此,可引入編碼感知路由機制,通過對傳統數據傳輸方式下的最短傳輸路徑進行查找和分析,從而為發掘數據傳輸過程的編碼機會奠定基礎;通過引入感知路由協議,創造出數據在各節點傳輸過程中的編碼機會,需要說明的是,在感知路由協議的作用下,雖然數據的路徑傳輸將比原來的最短傳輸路徑多出一個或數個節點,但其在各節點相連的鏈路中所創造的網絡編碼機會,將促使網絡編碼大幅提升通信網絡傳輸的吞吐量,從而提高數據傳輸效率,進一步滿足人們的通信需求。
3網絡編碼在無線通信網絡中的應用
近年來,隨著網絡編碼研究的日益深入,使得該項技術在通信網絡中應用的優勢愈加明顯,而網絡編碼與其他技術的結合應用也為有效帶動了無線通信技術產業的變革。通過引入網絡編碼,進而使無線通信網絡擁有有線網絡的組播容量,而網絡編碼所應用領域的發展狀況也使得網絡吞吐量大幅提高,在使得傳統網絡結構和網絡協議的設計方式發生變更的同時,也使得網絡傳輸的性能得到了優化。但在產生上述一系列良好結果的同時,網絡編碼的應用也使得網絡設計和實現方式的復雜性進一步加強,如何在對經濟成本進行合理考量的基礎上,實現網絡編碼對通信技術的支持作用已成為通信網絡領域需要面對和解決的主要問題。
3.1網絡編碼同信道編碼的結合
網絡編碼同信道編碼技術相結合,實際上就是通過借助網絡編碼的冗余信息,以達到幫助信道編碼提高編碼效率的目的,同時,通過借助中繼傳輸的冗余度獲取分集增益。在對前人關于聯合編碼的方案進行總結和分析的基礎上,得知網絡編碼與信道編碼的聯合編碼技術在通信網絡中的各項技術方面達到了良好的指標,例如,信道容量、網絡傳輸的能量耗損以及誤碼率等,其中,通信網絡傳輸能量損耗的降低一方面使得網絡數據傳輸的抗噪性能得到了良好的提升,信道容量也得到了相應的擴張,另一方面,也使得以電池為主要能源供給的無線網絡的經濟性得到了進一步的加強。
3.2網絡編碼同協作分集技術的結合網絡編碼和協作分集技術結合應用于無線通信網絡中的原理如下:在多用戶的環境下,單個網絡天線在發射、接收相關信息的同時,也將為其自身的協作伙伴,即臨近的其他天線傳輸信息,通過引入前文的編碼感知路由機制,使通信網絡傳輸路徑中的各個節點相互協作,此時,數據信息的全部傳輸過程便形成了虛擬的天線系統,由此,各個天線至今便獲得了比原來更多的分集增益與網絡編碼增益,從而確保網絡以最大流輸出、輸出相關通信數據信息,有效提高通信效率和質量。還需說明的是,在數據傳輸寫作的過程中,為了進一步提高通信數據的輸出速率,可以在網絡節點(數據傳輸節點)以及終端節點處安置中繼器,從而確保無線通信網絡系統具有良好的抗衰弱性能,由此提高網絡資源的利用效率。
4網絡編碼在通信網絡中應用時應注意的問題
為了進一步確保網絡編碼在通信網絡中應用的高效性和安全性,在將其應用到通信網絡中時,應注意以下幾方面的問題:
4.1算法設計
就現階段而言,網絡編碼大致可分為確定性與隨機性兩種編碼方案,且分別適用于不同的通信網絡架構當中。對于相對簡單的網絡,主要以簡單的確定算法進行網絡編碼;而對于結構復雜的無線網絡,則需要采取隨機編碼機制進行網絡編碼。需要說明的是,對于隨機編碼而言,信息成功傳輸的概率是隨著其符號集的增加而增加的,但符號集的增加會使得數據報頭的負擔也相應地增加。因此,在對符號集的大小進行選取和確定時,需要對多種因素進行權衡,如節點個數、網絡環境等,從而確定出最為合理的符號集,確保通信信息的順利傳輸。
4.2復雜度分析
對網絡編碼進行分析可知,其所涉及的數學計算量較為龐大,且計算復雜度較高。對于上述編碼方案中的確定性方案而言,由于其所需的符號集較小,故編碼的復雜程度較低,但通常需要中心節點對網絡信息進行集中控制以實現通信信息的順利傳輸;而對于隨機性網絡編碼而言,其所需符號集較大,且各個節點之間在進行數據傳輸時,所需的系數向量也將占據相應的網絡帶寬。因此,在進行網絡編碼前,應對影響其復雜度的因素如符號集大小、節點計算難易程度以及網絡編碼方案等進行綜合分析,從而確保網絡編碼的順利進行,并提高無線通信的質量和效率。
5結論
關鍵詞:通信網絡;UMA;嵌入式
通信網絡課程是計算機相關專業的專業課,屬于專業課程體系中的重要課程。該課程著眼于對TCP/IP原理進行闡述和分析,講解互聯網的體系架構及基本原理,涉及網絡協議居多,知識面較廣,幾乎覆蓋了現有TCP/IP網絡的所有內容,掌握起來相對困難。通信網絡課程設計是一個獨立的實驗環節,是對通信網絡課程教學理論的延伸和補充,是對理論知識的綜合應用,其目的是發揮學生的主動性,培養學生分析問題、解決問題的能力,幫助學生更好地理解現有的TCP/IP網絡,鍛煉學生的設計創新能力。
通信網絡具有較強的實踐性,傳統的通信網絡課程設計教學主要以對學生單獨輔導為主,督促學生完成課程設計。但由于通信網絡課程涉及面廣,多與TCP/IP具體協議相關,缺乏具體實例,學生在學習過程中往往難于理解,老師又苦于沒有具體實例進行形象化的描述。為此,我們設計了以具體項目為導向的通信網絡課程設計教學方式。該教學方法借助UMA技術將傳統的蜂窩網絡“搬遷到”實驗室,利用基于UMA技術的模擬移動通信平臺把無線通信技術與計算機通信網絡恰到好處的結合在了一起,給學生一個真實的項目實踐環境,并結合課程內容設計生動活潑的實驗,幫助學生掌握課堂所學。
1傳統教學暴露的問題
1) 教學與實踐脫節。傳統的教學總是重理論,在課堂上講授協議的基本原理,課后布置練習,一切都停留在課本上。這種教學方式缺乏具體實際項目的結合,學生往往在學完通信網絡課程之后,沒有建立起應有的知識體系,不知道課本上介紹的TCP/IP原理如何在我們現實生活中實現的
2) 缺乏軟件工程的思想,沒有項目開發的概念。通信網絡是一門專業課,也可以說是之前學習的專業知識的一個綜合的運用。但由于學生沒有機會接觸真實項目,缺乏真正的項目開發經驗,以致于當拿到一個具體需求時,想的不是如何去進行需求分析、系統設計,而是一味地用試、湊的方法來找答案,這種盲目的,沒有理論指導的試湊法嚴重制約著學生解決問題能力的提高。
3) 實驗內容比較陳舊,沒有及時更新。由于性能、成本的要求,越來越多的企業都是基于開放源代碼的嵌入式Linux平臺下進行開發產品,而目前大部分高校通信網絡實驗基本上是基于X86的Windows平臺,即在Windows平臺的PC機上進行網絡編程實驗,學生只能在PC機或局域網內進行網絡編程實驗。學生沒有機會接觸嵌入式、Linux方面相關的知識,與社會的需求嚴重脫節。
2什么是UMA
UMA(Unlicensed Mobile Access)技術是一種能夠將傳統移動通信網絡和Wi-Fi網絡融合在一起的接入技術。作為3GPP標準的接入技術,支持移動語音與數據從蜂窩網絡到無線局域網的無縫轉換。通過UMA控制器,雙模手機可以實現通過Wi-Fi網絡無縫接入現有移動通信網絡,并支持語音通話、無縫切換、短消息、漫游等業務。
2.1UMA的網絡架構
UMA的網絡拓撲結構如圖1所示。
在傳統GSM網絡中,接入網通過基于控制器與移動核心網相連,手機通過基站與基站控制器相連,接入移動核心網。在UMA網絡中,雙模手機通過Wi-Fi,經由AP(Access Point)與UMA控制器相連,通過UMA控制器連入移動核心網。
簡單地說,UMA技術就是利用UMA控制器將Wi-Fi網絡與傳統的移動蜂窩網絡結合在了一起,由于UMA控制器的存在,雙模手機通過Wi-Fi連接到UMA控制器,然后經由UMA控制器連入移動蜂窩網絡。
2.2UMA技術原理
通過非授權網絡(藍牙或Wi-Fi),UMA技術可從傳統蜂窩網絡或本地GSM和GPRS移動服務的手機自動切換到UMA接入點,使手機無中斷地檢測到速度最快、最經濟的網絡,從而使手機用戶可以最靈活的方式獲得先進的手機服務。手機離開UMA接入點的覆蓋范圍后,則無縫切換回蜂窩網絡[1]。
在UMA體系結構中,原有的蜂窩網絡并沒有進行調整,只是在網絡中引入一個新的網絡組件――UMA控制器(UNC)。UNC的作用相當于 GSM/GPRS原有接入網中的基站控制器(BSC),負責UMA網絡的無線資源管理以及鏈路管理,此外UNC還通過IP網絡與移動終端(MS)建立端到端的連接,并與MSC/GPRS交換信息[2]。
3利用UMA技術服務于通信網絡的實踐教學
UMA技術提供了一個很好的固網與移動通信網絡結合的場景。通過UMA技術,不需要部署昂貴的移動基站、天線,就可以把移動通信平臺搬到我們的實驗室,在這個模擬的移動通信平臺之上,可以支持真實雙模手機的注冊與登錄甚至是打電話。由于UMA技術支持TCP/IP接入,只要教學方法得當,再配之以合適的基于UMA技術的通信網絡教學實驗設備,學生很快就能夠進入實際工程應用開發。因為有這樣一個支持真實手機接入的模擬移動通信平臺,配置相應的嵌入式開發板,學生可以在嵌入式設備上開發自己的模擬手機,并通過自己開發的程序注冊、登錄虛擬的移動通信網絡。通信實驗教學平臺接近實際工作,有利于培養學生的動手能力。
3.1利用UMA技術搭建模擬移動通信平臺
利用UMA技術搭建一個模擬的移動通信平臺,為學生提供一個具體生動、貼近實戰的實驗環境。平臺搭建主要有以下3個工作。
1) 移動通信網絡核心網設備模擬。選擇合適的CompactPCI單板作為主控板,基于Linux平臺,開發程序模擬核心網行為,主要包括手機的注冊、鑒權等流程。
2)UMA服務器的開發。遵守3GPP協議,與市面上的UMA雙模手機兼容,能夠與真實的UMA手機實現互聯互通。
3) 嵌入式終端的開發。選擇合適的嵌入式芯片如ARM,基于嵌入式Linux平臺,進行Linux內核的裁剪,支持網絡接口,開發具有自己特色的嵌入式終端設備。
移動核心網在移動通信網絡里面主要完成話費的計費、路由的選擇、對手機用戶的鑒權認證等工作。一個真實的手機如果要登錄移動網絡,手機需要與核心網有一系列的信息交互。由于我們搭建的只是一個模擬平臺,因此只需要發送相關指令允許手機登錄即可。
其次是要搭建模擬的UMA控制器,由于UMA控制器是要跟真實的手機打交道,因此我們的UMA控制器需要嚴格遵守UMA規范。根據UMA規范,手機與UMA控制器間是通過TCP/IP進行連接的。
3.2基于UMA移動通信平臺的教學
從圖1可以看出,UMA協議是基于TCP/IP協議,手機與UMA控制器通過IP寬帶網連接,上層封閉UMA協議,這就為我們教授通信網絡相關知識點提供了良好的切入點。
3.2.1良好的應用場景
UMA技術作為一種固網與移動網絡融合的解決方案,目前已經在北美、歐洲得到商用。一方面它是基于TCP/IP協議的技術,但另一方面雙模手機可以通過UMA控制器登錄移動蜂窩網絡。我們在實驗室里實現基于UMA技術的模擬通信平臺,學生在實驗室里就可以能過雙模手機打通電話,并且利用抓包工具對UMA協議進行分析。如學生通過Wi-Fi網絡登錄,在手機上可以看到相關的模擬移動通信網絡的信息。面對這樣一個貼近生活的例子,且是以商用級別項目為藍本的實驗環境可以大大激發學生的學習興趣。
3.2.2豐富的實驗用例
基于UMA技術的模擬通信平臺以實際項目為藍本,我們依托這個實驗平臺可以設計很多教學用例。
1) 基于TCP/IP的客戶端/服務器的實驗設計。在基于UMA的模擬通信平臺里,手機與UMA控制器實際上就是服務器與客戶端的關系。雙模手機要注冊網絡就需要通過TCP/IP網絡注冊到UMA控制器上,后經過UMA控制器接入模擬移動核心網。我們可以讓學生在PC機上開發程序模擬手機行為,通過編寫的模擬程序成功注冊到UMA控制器上。
2) 高性能服務器的設計。從手機的角度來看,UMA控制器實際上就是TCP服務器,手機通過發送基于TCP連接的UMA注冊消息來到達注冊的功能。我們可以讓學生自己設計TCP服務器,看是否能正確接收來自真實手機的消息,或者是自己寫的模擬手機發送過來的消息。
另外,我們還可以引導學生進行創新,例如,如何提高UMA服務器的并發處理能力?這時,我們可以提示引入計算機集群的概念,即設計一個負載均衡器,將收到的來自客戶端的請求按照某種策略發送給多臺后臺服務器,以達到大幅提高性能的目的。
3.2.3結合軟件工程進行教學
UMA技術本身在現實生活中就是一個成功的商用項目,我們在教學過程中,可以引導學生思考,如果自己要開發一個TCP服務器,應該采用什么樣的步驟?培養學生正確的軟件開發流程意識,認識到文檔在軟件開發過程中的重要性。學生可以以小組為單位,嚴格按照軟件開發流程進行需求分析、系統設計、概要設計、編碼、測試,在實踐中體會軟件工程的思想。
3.2.4基于嵌入式的通信網絡實驗
教師給學生提供嵌入式Linux平臺,要求學生在Linux平臺下進行開發。例如,學生在嵌入式Linux平臺下開發TCP客戶端,模擬手機發送消息包給UMA控制器,一方面可以驗證模擬程序是否正確,另一方面也掌握了嵌入式Linux的基本開發流程。
3.2.5移動通信相關知識的擴展學習
UMA技術是一種能夠將傳統移動通信網絡和Wi-Fi網絡融合在一起的接入技術。在我們的基于UMA的模擬移動通信平臺上,學生可以看到手機正常注冊到模擬移動核心網,并打能電話。
這時,我們可以在UMA控制器側進行IP包的捕獲,通過分析消息包里的內容,可以適當進行移動通信網絡的擴展性講解,如手機要注冊上網需要幾個步驟,分別經過哪些流程等。
4結語
通信網絡課程是一門實踐性很強的課程,其中涉及的知識面廣,與實際生活聯系緊密。本文提出一種基于UMA技術的通信網絡教學方法,實際上是一種以項目為導向的教學方法,為學生提供一個生動具體、貼近實際的項目,圍繞著真實具體的項目進行教學,將各個知識點融入到具體項目中,能有效地激發學生的學習興趣、培養學生的創新能力。同時,UMA技術目前僅在歐洲與北美商用,在亞洲及國內還應用較少,在教學過程中適當地將前沿技術引入到教學中,能擴展學生的知識面。
由于UMA技術是比較新的技術,在國內高校尚沒有應用先例,對我們來說也是初步嘗試,尚待進一步積累經驗,使其日趨完善。
參考文獻:
關鍵詞:數據挖掘;移動網絡;優化;應用
中圖分類號: TP393 文獻標志碼: A
隨著用戶規模的不斷的增加,以及人們對于業務需求的多元化,使得移動通信網絡處于不斷的變化過程當中。由于移動通信用戶具有較大的流動性,這導致移動通信網絡需要隨時根據用戶分布的情況以及話務量進行適當的調整,對網絡進行數據挖掘,從而使網絡資源得到最大限度的利用,不斷的提高移動網絡的安全性和穩定性,為用戶提供更好的服務。
1 數據挖掘的概念
所謂的數據挖掘只是一個形象的說法,其本質上就是從數據庫中繁雜的數據中篩選出有價值數據的一個過程。在數據庫中存在數量龐大的數據,對這些數據進行挑選,找出可信的以及有價值的數據。簡單的說,就是通過專業的工具對數據庫中的數據進行發掘,從而發現有價值的數據。
2 移動通信網絡及其優化
2.1 移動通信網絡概念
所謂的移動通信是相對于傳統的通信方式來說的,在通信的過程當中,通信雙方往往需要有一方處于移動的過程當中,可以是步行也可以在各種交通工具當中。對于移動通信來說,移動通信網絡是其存在的基礎。
2.2 移動通信網絡特點
由于移動通信網絡擺脫了線路的束縛,可以讓通信雙方隨時隨地的進行通信,因此具有傳統通信方式所不具備的特點,主要表現在以下的幾個方面:
2.2.1 移動性
移動通信相對于傳統的通信方式最為直接和重要的優點就是移動性。也就是說在通信的過程當中通信雙方可以不受限制的隨意進行移動,而不必受到傳統的線路的影響。
2.2.2 傳播條件復雜
由于移動通信的信號傳輸主要依靠電磁波,且通信的雙方往往處于移動的過程當中,這就導致電磁波的傳播可能受到各種因素的干擾,從而使通信的質量受到影響。對于移動通信來說,信號的傳輸問題一直是一個重點。
2.2.3 受噪聲、干擾的影響
移動通信用戶往往處于各種復雜的環境之中,這就使得在通信的過程當中很容易受到周圍環境的影響,如噪音。同時不同的移動用戶之間也存在著相互干擾的現象嚴重的影響通信質量。
2.2.4 網絡結構復雜
移動通信網絡中存在著數量龐大的用戶,各個用戶之間必須保證能夠隨時的建立聯系,同時還要保證各個用戶之間不會產生干擾。除此之外,移動通信網絡不僅在內部實現各個用戶之間的聯系,還要打破自身的限制,與有線網絡以及數據網絡等互通,這就使得整個移動通信網絡在結構上十分的復雜。
2.2.5 設備性能和頻帶利率要求高
由于移動通信網絡的帶寬資源十分有限,這就要求在保證通信質量的同時要盡可能的節省資源,提高有效的通信資源的利用率。這就要求移動通信網絡保持較高的性能以及頻帶利用率。
2.3 移動通信網絡優化技術
移動通信網絡由于長期的使用以及擴容勢必存在一些問題,影響網絡的正常運行以及性能的發揮,這就需要定期對其進行相應的優化,從而保證移動通信網絡能夠以較高的性能運作。移動通信網絡的優化主要依靠對現有網絡進行分析,找出網絡中存在的問題,然后查明原因,最后有針對性的對其進行調整,從而保證網絡以優秀的狀態運行。移動通信網絡優化的最終目的是保證網絡運行效益的最大化。
移動通信網絡優化是一個十分漫長的過程,貫穿于整個網絡的生命周期。也就是說從網絡投入使用之后一直都需要對其進行優化。一般是根據網絡性能監控或者是用戶的舉報、投訴等方式來進行有著針對性的優化。同時各個小區也要定期對網絡進行檢查優化,從而保證最佳狀態。
3 數據挖掘在移動網絡優化中的應用
所謂的數據挖掘就是對數據庫中的數據進行相應的分析,從而掌握網絡運行的實際情況,然后有針對性的采取相應措施。數據挖掘具體包括以下兩個部分:第一,對數據進行統計分析。通過專門的數據處理模塊對數據進行預處理,將經過處理之后的數據及時的存入數據庫系統當中,或者通過在線的方式對數據進行相應的分析。第二,經過預處理之后的數據進行挖掘分析。在挖掘分析的過程當中對相應的數據進行歸類,形成各種報表,直接反映網絡的實際情況,優化人員可以根據各種報表數據對網路進行優化,或者是將報表反饋給上級,進一步進行數據挖掘分析。
統計分析包括很多方面,通常可把它劃分為干擾分析、覆蓋分析、接入分析、切換分析以及掉話分析等。按照GSM網絡的拓撲結構,GSM網絡優化工作可以分為兩個方面,即無線優化與系統優化。其中,無線優化是指對無線空中接口實行優化操作,而系統優化則包括BSS系統、數據庫、系統參數等多方面的優化。
從上面網絡優化的內容不難發現,網絡優化的依據主要由兩部分組成:測試數據和移動通信交換系統的內部統計數據。優化測試偏向于根據測試內容,直接尋找影響網絡運行質量因素,并對其實行優化處理,不注重問題產生的原因。而統計分析與預測分析剛好相反,它側重于分析問題產生的原因,一方面,統計分析根據問題產生的原因,對影響網絡運行質量的因素實現優化,因為只有找到了影響網絡運行質量因素,才能有效準確地解決問題;另一方面,如果找到了現在影響網絡運行質量的原因,那么,在今后的優化工作中,當出現相似問題時,我們就可以根據經驗提前解決,從而避免了問題的再次發生。數據挖掘運用到網絡優化中預測分析功能和統計分析功能相似,只是它們運用的算法有不同而已,預測分析是通過對過去的某一時間的系統數據進行分析,找出現在和未來在某一時間系統有可能出現的情況,提前對系統做出調整,從而避免問題的出現。
4 結語
移動通信技術深刻的改變了人們的生產和生活方式,使人們進入了一個嶄新的時代。作為現代最為先進的通信方式,移動通信技術已經逐漸成為我們日常生產以及生活當中必不可少的技術。但是,由于它又具有移動性、結構復雜、傳播條件復雜、噪聲、頻帶利用率高等特點,這就要求我們在使用移動通信網絡的時候,需要對其進行優化。另外,隨著市場競爭越來越激烈和用戶越來越高的要求,這都要求移動通信網絡時刻保持最佳的運行狀態,為用戶提供高質量的通信服務以及多樣化的業務種類,從而滿足用戶不同的需求,也可以有效的改善用戶的使用感受。隨著數據挖掘的不斷深入,網絡優化在深度和廣度都得到了很大的提高,在強大的數據分析處理環境下,移動網絡將得到更好的優化和完善。
參考文獻
[1]岑紅虹.數據倉庫技術的探討[J].廣東農工商職業技術學院學報,2005, (04).
關鍵詞:通信網絡 實驗平臺 綜合 建設
隨著通信技術的發展及信息業務量的劇增,社會對通信專業人才的需求不斷加大,從近幾年的就業情況來看,企業需要的是既有較好的理論基礎,又有較強的實踐能力,并且了解通信行業技術的綜合應用型人才。因此,高校必須不斷完善通信實驗室建設,改進實驗模式,才能適應市場對人才的需求。我院于2009年提出了建設綜合通信網絡實驗平臺的計劃,并獲得了中央地方共建專業特色實驗室項目的資助。
1實驗室現狀及建設綜合實驗平臺的必要性
2000年以來我院先后建設了計算機技術、電子技術、通信原理、高頻電子、EDA等基礎實驗室及檢測與控制專業實驗室。2004年通信專業開始招生,為滿足教學要求,籌建了通信專業實驗室。由于當時學校經費緊張,制定了通信專業實驗室的建設在現有基礎上分兩步走的計劃:第一步,建設以滿足教學需求的基本型專業實驗室,主要完成光纖、程控、通信網、移動通信等專業課程實驗。該實驗室建設方案以各種實驗箱及相關的儀器設備組成,基本1人1箱,其特點是:技術成熟,投資少,維護方便。第二步,建設綜合通信網絡實驗室。第一步建設方案已于2006年完成。
2006年以來,通信專業實驗室在實驗教學工作中發揮了其應有的作用。但這些設備各自獨立,沒有形成網絡,系統性不強,實驗內容多以演示、驗證為主。隨著通信技術的迅猛發展,這類實驗室條件局限性較大,沒有通信全程全網的系統性,學生對所學的專業課程缺乏系統整體概念,無法滿足對通信技術的深入研究及市場對人才的需求。因此建設綜合通信網絡實驗平臺是非常必要的。
2綜合通信網絡實驗平臺的建設思路與目標
隨著通信行業的不斷發展,電信領域正在向著移動化、寬帶化的方向不斷融合。因此,綜合通信網絡實驗平臺建設的基本思路是建設一個集傳輸、交換、寬帶接入及有線、無線通信為一體的綜合現代通信網絡,是一個類似于電信系統的全真式網絡。該系統能夠實現模擬網絡運行,各個網絡對接,并能夠完成每種設備平臺的實訓與研究。通過該實驗系統,讓學生從軟件到硬件全方位感受現代通信的真實環境,對所學專業有直觀的認識及深入的了解,提高專業素質,鍛煉動手能力,把學生培養成符合社會需求的綜合型、應用型通信技術人才。
3綜合通信網絡實驗平臺的建設方案與內容
建設方案既要技術先進,又要經濟合理,通過反復多次的論證,提出了適應現有資金條件,適合當代通信技術發展的綜合通信實驗平臺。整個平臺由SDH傳輸網、程控交換網、移動無線接入網、EPON光接入網、網規、網優等系統構成。
3.1 網絡拓撲結構網絡拓撲結構如圖1所示。
圖1 綜合通信網絡實驗平臺拓撲圖
3.2 光傳輸系統
光傳輸系統是整個實驗網絡的核心,溝通了各模塊之間的通信聯絡。系統采用SDH技術,由3臺STM-1設備構成環形網絡。SDH技術是目前通信網絡的主流技術,它以其突出的技術優勢為網絡提供優質、高效、可靠的通信業務,能夠滿足寬帶數據及視頻圖像等多業務的傳輸需求,自愈功能強。掌握傳輸技術對通信工程專業的學生來說,是非常重要的。
傳輸系統選用華為公司的Optix155/622HMetro1000型設備,主要功能及配置如下:
(1)系統高階交叉能力為136×136VC4,低階交叉能力1638×1638VC12。
(2)單臺傳輸系統配置STM-1光接口2個,E1接口21個,FE接口數量為4個,支持155M至2.5G光速率的在線升級能力。
(3)具備多業務處理能力,提供多路E1,T1,E3和T3業務及各種音頻接口,數據接口功能。
【關鍵詞】 光傳輸設備 電力系統 通信 應用
前言:在科技發展的帶動下,社會對于電力的需求不斷增加,電力在各行各業中的應用日益廣泛,我國的電力傳輸網絡化也在不斷完善。光傳輸設備的應用,實現了電力系統通信的網絡化,而作為光傳輸設備之一,SDH技術能夠有效滿足現代化電力通信網的需要,應該得到相關技術人員的重視和推廣。
一、SDH技術概述
光傳輸設備是指將各種各樣的信號轉換成光信號,在光纖上進行傳輸的設備,是現代通信中應用最為廣泛的設備,常用的光傳輸設備包括光端機、光交換機、SDH、PTN等。通常來講,光傳輸設備具有傳輸距離遠、信號不容易丟失、波形不易失真的特點,在各種場所和領域中都有著廣泛的應用。這里以電力系統通信中最為常用的SDH技術為例,對其進行簡要分析。
1.1概念
SDH全稱Synchronous Digital Hierarchy,指同步數字體系,是一種將復接、傳輸以及交互功能連接在一起,由網絡管理系統進行統一管理和操作的綜合信息傳送網絡。在1988年,CCITI接受了美國貝爾通信研究所提出的同步光網絡概念,將其命名為SDH,使得相關技術體系成為了一種適用于微波、光纖和衛星傳輸的通用體制。
1.2基本原理
SDH光傳輸中,采用的信息結構是同步傳送模塊,采用塊狀結構-幀結構對數據信息進行存儲,而在信號傳輸過程中,信號需要進幀,之后經過映射、定位和復用等步驟。
1.3拓撲結構
在實際應用中,SDH網絡的拓撲結構包括了環型、鏈型、樹型、星型以及網孔型等,尤其是雙環結構,憑借自身良好的自愈能力以及較高的可靠性,得到了非常廣泛的應用。
1.4優點
SDH技術能夠實現網絡的有效管理、實時業務監控、動態網絡維護以及不同廠商設別的護筒等,能夠大大提高網絡資源的利用率,降低網絡的運行維護費用,保證網絡的高效運行,因此是信息領域在傳輸技術層面發展和應用的熱點。
二、SDH技術在電力系統通信中的應用
在電力系統通信中,考慮通信的可靠性、安全性等要求,光傳輸設備一方面必須具有較高的穩定性和安全性,能夠滿足電網通信的實際需要;另一方面應該具有較高的傳輸帶寬,取代傳統的電信網絡系統,確保其功能的有效發揮。SDH在電力通信網中的應用,主要體現在以下幾個方面:
2.1安全性應用
SDH技術在電力系統通信中的應用,主要是針對現有網絡的優化處理。在經濟發展的帶動下,現有的電力系統網絡已經逐漸無法適應電力部門的發展需求,存在著許多缺陷和問題,如容量低、安全性低、延時等。因此,應該對單向通道倒換環站進行集中,形成一站式業務模式;兩纖雙向復用段環由于存在著特有的保護原則,采用的APS協議會使得維護和配置工作變得更加復雜,很容易出現錯連的問題,對此,應該采用分散的業務類型。對于電力部門而言,在應用SDH光傳輸技術時,應該對現有的通信通道進行拆分,對環路進行改造,實現物理轉接模式向數字交叉連接的轉變,以提升電力通信網絡的安全性。對于部分區域存在的受光纜路徑約束而導致的無法實現自愈環的問題,可以改變多站串接站模式,代之以多站迂回跳纖的方式,進而實現支線線路組環。
2.2靈活性應用
電力通訊部門通過對SDH技術的應用,能夠促進電力網絡的橫縱雙向發展,不僅能夠在很大程度上降低聯網成本,還可以逐步實現結構的立體化。而伴隨著業務容量的拓展,對于通信網絡提出了更高的要求,應該對核心網站進行升級,將原本的核心環網平滑升級到10G的容量,為通信網絡的進一步擴容以及業務量的增加預留出更多的發展空間,與其他技術相比,SDH技術的應用更加靈活。
2.3穩定性應用
在原有電力通信網絡中,采用的接入方式為局端單節點接入,這種接入方式很容易出現單節點失效或者單方向光纖短路的情況,影響系統通信的安全性和穩定性。而在SDH光傳輸網絡中,采用的是分層環形組網、雙節點子環的接入方式,與局端單節點接入相比,不僅能夠有效提升網絡運行的安全性,還可以有效預防故障的發生。
三、結語
總而言之,SDH技術的應用,對于我國電力部門通訊系統的改進和完善有著非常積極的作用,也預示著其在我國巨大的發展和應用空間。在我國,想要建立起基于SDH的電力通信網絡雖然需要較長的時間,但是也為SDH技術的研究和調整提供了時間,相關技術人員應該充分重視起來,對SDH技術進行深入研究和推廣,促進電力通信的穩定發展。
參 考 文 獻
[1]左鵬.光傳輸設備在電力系統通信中的應用[J].中國新通信,2014,(22):56-57.