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通信網(wǎng)的核心技術(shù)精選(九篇)

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通信網(wǎng)的核心技術(shù)

第1篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】 ICT網(wǎng)絡(luò) 無線通信 技術(shù)與應(yīng)用

一、3G、4G無線通信技術(shù)

1.1 3G無線通信技術(shù)

① 含義

所謂“3G無線通信技術(shù)”,就是指專門用來支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N蜂窩移動通訊應(yīng)用技術(shù)。在信息產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)信息化時代,第三代移動通訊技術(shù)應(yīng)運而生。根據(jù)國際上關(guān)于3G無線通訊技術(shù)的定義來解讀,則是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng),就以現(xiàn)階段國內(nèi)外3G標準規(guī)范來說,其包含三種,分別是CDMA2000 、WCDMA 、TDSCDMA 。

② 特征

3G無線通信技術(shù)即3G移動技術(shù),主要呈現(xiàn)出來的技術(shù)特征包括有:技術(shù)運營效果較好(整體性)、管控風險較低、成本花費不高、功能較為齊全。即使移動平臺不斷改版,相關(guān)運營公司完全不需要再花費多余的改版費。最主要的一點是,3G移動技術(shù)具備強大的搜索能力,且操作簡便。

1.2 4G無線通信技術(shù)

① 含義

所謂“4G無線通信技術(shù)”,又可稱為IMT-Advanced技術(shù),是準4G標準。當下在全球范圍內(nèi),關(guān)于4G技術(shù)的定義有不同的看法,但主流觀點一致認為,在3G無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上看待4G技術(shù),主要以傳統(tǒng)移動蜂窩運營商為主,是基于IP協(xié)議建立下的高速蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)。

② 特征

既然4G無線通信技術(shù)一致被認為是3G技術(shù)的一種延伸,那么其技術(shù)特點也具有較大的關(guān)聯(lián)性,在這里主要介紹它與3G移動技術(shù)區(qū)別之處。

首先,4G無線通信技術(shù)相對3G技術(shù)所使用的系統(tǒng)要高出 1 - 2 個數(shù)量等級;

其次,它可以與不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)接入,可在全球范圍內(nèi)自由的進行互通、漫游;

相比較于3G無線通信技術(shù),4G技術(shù)嵌入下的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其速度大幅度提升,每bps可達到 15M - 25M(最高為110Mbps)。

二、ICT網(wǎng)絡(luò)在3G/4G無線通信技術(shù)中的應(yīng)用

ICT網(wǎng)絡(luò)是一種電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在當前互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)高速發(fā)展的時期,電力ICT網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,是實現(xiàn)數(shù)字化、自動化的重要技術(shù)保障,尤其是在信息網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)高度融合的現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)平臺上,基本上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息傳輸、電話、傳真、視頻會議等各類即時通信服務(wù)模式。

當然,這一切與3G/4G無線通信技術(shù)是分不開的,ICT電力網(wǎng)絡(luò)與3G/4G技術(shù)相互促合、相互演進,這也是信息網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)高度融合得以實現(xiàn)的最好展現(xiàn)。

2.1 應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

在事故現(xiàn)場、火災(zāi)現(xiàn)場,或者遇到其他緊急情況時,應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以在第一時間建立事故現(xiàn)場與外界的實時通信,并且集語音、視頻、圖片于一體。應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是實現(xiàn)現(xiàn)場通信的核心技術(shù)。以LTE為例,它被視為是一種準4G技術(shù),將其嵌入到ICT網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,其傳輸寬帶可實現(xiàn)在 1.5MHz - 20MHz 范圍之間靈活配置,其峰值傳輸速率至少可達到 50Mbit /s或者以上,其下行傳輸速率也可達到100Mbit /s 。

2.2 智能電網(wǎng)

所謂“智能電網(wǎng)”,就是將發(fā)電、輸電、配電等一系列相關(guān)技術(shù),與區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)配電相融合,實現(xiàn)自動化控制。相對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配電系統(tǒng),現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)配電不斷朝著“智能”、“高智能”方向去發(fā)展,尤其是在結(jié)合了3G/4G無線通信技術(shù)之后,智能電網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)逐步演變好的傳輸寬帶以及較高速率的數(shù)據(jù)傳輸功能。

2.3無線視頻接入

ICT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模式在發(fā)展、演進的過程中,其中表現(xiàn)相對比較突出的一項技術(shù)點就是對無線視頻技術(shù)的使用,而無線視頻通訊技術(shù)在3G/4G移動技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)都可以實現(xiàn),用戶在進行視頻交流過程當中,通過3G傳輸技術(shù)可以高效的將高質(zhì)量的畫面完美的呈現(xiàn)給對方,并且在這個過程中可以保證高速的流程數(shù)據(jù)傳輸效果。

第2篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò) 組成 技術(shù)手段 分析

1.應(yīng)急通信網(wǎng)監(jiān)理的目的

應(yīng)急通信的目的是在通信網(wǎng)設(shè)施遭受破壞、性能降級、異常高話務(wù)量或特殊通信保障任務(wù)情況下,采用非常規(guī)的、多種通信方式組合的技術(shù)手段(有線、無線、衛(wèi)星、集群通信等),來恢復(fù)國際、國家、地區(qū)或本地的通信能力,以便使應(yīng)急人員無論何時何地、采用何種接入方式,盡可能利用殘存和臨時部署的通信資源建立通信連接,在應(yīng)急情況下最大限度地保障通信暢通,從而達到及時報告災(zāi)情、實施緊急救援、降低災(zāi)害損失和保障災(zāi)后重建的目的。應(yīng)急通信為各類緊急情況提供及時有效的通信保障,是綜合應(yīng)急保障體系的重要組成部分。應(yīng)急通信具有時間和地點不確定性、通信需求不可預(yù)測性、業(yè)務(wù)緊急性、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建快速性和過程短暫性等特點。

應(yīng)急通信與社會和技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān),并且不同機構(gòu)對于應(yīng)急通信可能會有不同的理解。應(yīng)急通信的內(nèi)涵將隨著通信行業(yè)和技術(shù)的發(fā)展不斷發(fā)展變化。首先,必須要明確應(yīng)急通信是公用通信網(wǎng)的重要組成部分,可以視為公網(wǎng)的延伸和補充,而不應(yīng)將應(yīng)急通信與公網(wǎng)隔離開來。另外,應(yīng)急通信既包括應(yīng)急通信技術(shù)手段,也包括應(yīng)急組織管理的方式方法,是技術(shù)和組織管理的統(tǒng)一。應(yīng)急通信系統(tǒng)承擔的任務(wù),總體包含3個方面:①平時為公用通信網(wǎng)提供補充服務(wù);②為突發(fā)事件提供通信保障,這也是應(yīng)急通信承擔的任務(wù)職責;③戰(zhàn)時為作戰(zhàn)提供支持。按照應(yīng)急任務(wù)的性質(zhì)不同,可以分為應(yīng)急服務(wù)和應(yīng)急保障。應(yīng)急服務(wù)主要是指為預(yù)定的重大社會、經(jīng)濟和外交活動提供業(yè)務(wù)支撐;而應(yīng)急保障主要是為重大通信事故、突發(fā)公共事件和自然災(zāi)害提供通信保障主要。

2.應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的組成和技術(shù)手段分析

2.1 應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

在應(yīng)急通信過程中,會使用現(xiàn)有的固定有線網(wǎng)、蜂窩移動網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等公眾通信網(wǎng)絡(luò),也會用到集群、衛(wèi)星、短波等專用通信網(wǎng)絡(luò),廣播、電視、報紙等公眾傳媒網(wǎng)絡(luò)以及傳感網(wǎng)、Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)場監(jiān)控和救援網(wǎng)絡(luò)。專網(wǎng)在應(yīng)急通信中基本用于指揮調(diào)度,而公網(wǎng)基本用于公眾報警、公眾之間的慰問與交流以及政府對公眾的安撫與通知等。應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)是一種涉及多種通信技術(shù)手段的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),根據(jù)事發(fā)的時間、地點和基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的受損程度,其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成是不確定的、多樣的和動態(tài)變化的。因此在設(shè)計應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)時,很難有一個統(tǒng)一、完美的體系架構(gòu),需要根據(jù)實際需求進行全面考慮,選擇合理的應(yīng)急通信技術(shù)手段,并進行有效的整合。一般情況下,首選應(yīng)急突發(fā)事件后殘存的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),然后根據(jù)需要部署其他網(wǎng)絡(luò)。固定有線通信網(wǎng)能夠提供高速和穩(wěn)定的通信信道,通話費用較低,適用于大數(shù)據(jù)量的實時傳輸,但是受到線纜的限制,并不是任何時間和地點都可以使用。

移動通信支持動中通,靈活方便,更適合應(yīng)急通信需求,但其覆蓋范圍和所能承載的業(yè)務(wù)有限。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信距離遠,且不受地面條件的限制,能夠迅速實現(xiàn)在地面?zhèn)鬏斒侄螣o法滿足的地點之間的通信,特別是在面積大、地面通信線路不發(fā)達的地區(qū)。但是衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入大、傳輸速率相對較低、通話費用高,適用于極端情況下的應(yīng)急通信。數(shù)字集群系統(tǒng)實現(xiàn)組呼、單呼、廣播以及短消息和分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),適用于應(yīng)急指揮調(diào)度。隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及,其應(yīng)急通信能力逐漸得到認可,發(fā)揮著重要作用?;ヂ?lián)網(wǎng)可以提供包括E-mail、即時通信、文件傳輸、流媒體等多種通信服務(wù),具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、信息傳遞量大、費用低的優(yōu)點, 但是存在突況下容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞而不能快速響應(yīng)的問題。無線自組網(wǎng)是移動通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合的產(chǎn)物,具有網(wǎng)絡(luò)自組織和協(xié)同合作的特征,非常適合組建應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)來協(xié)調(diào)各類人員展開救援行動和應(yīng)對突發(fā)事件。無線自組網(wǎng)的典型實例包括Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)和Mesh 網(wǎng)絡(luò),它們具有鮮明的技術(shù)特色和應(yīng)用領(lǐng)域,在應(yīng)急通信場合均能發(fā)揮重要作用,這些無線自組網(wǎng)技術(shù)的有機融合必將加強應(yīng)急突發(fā)場合下的通信保障能力。

2.2 應(yīng)急通信保障中的技術(shù)選型

應(yīng)急通信技術(shù)并不是獨立存在的新技術(shù),而是很多技術(shù)在應(yīng)急方面的應(yīng)用,各類技術(shù)通過不同組合滿足不同應(yīng)急通信需求。目前與應(yīng)急通信相關(guān)的技術(shù)包括公眾通信網(wǎng)、數(shù)字集群、無線傳感器、Ad hoc 自組織、微波、視頻會議和視頻監(jiān)控、安全和加密、定位、衛(wèi)星通信、地理信息系統(tǒng)等多個技術(shù)領(lǐng)域。選擇何種技術(shù)手段與緊急突發(fā)事件的性質(zhì)緊密相關(guān),并且要考慮通信中斷的原因。具體講,通信中斷(或阻塞)的原因主要有以下4 點:

(1)通信基礎(chǔ)設(shè)施(如光纜、銅纜、無線基站、交換設(shè)備、機房)的損壞,使事發(fā)地區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)特別是與外界的主要通信干線被切斷。

(2)供電中斷,進而導致通信設(shè)施癱瘓。

(3)交通中斷,使預(yù)先準備的應(yīng)急通信設(shè)備和人員難以進入現(xiàn)場。

(4)事發(fā)地區(qū)人們的恐慌和其他地區(qū)人們的關(guān)注,即使當?shù)赝ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)沒有受到損壞,也會由于出現(xiàn)遠超過當?shù)赝ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)設(shè)計負荷的呼叫和話務(wù)量而導致網(wǎng)絡(luò)癱瘓,使得緊急的信息難以有效地傳遞。

從應(yīng)急突發(fā)事件的實際情況來看,以上4種情況雖然破壞程度不同,但往往同時發(fā)生,不僅使得事發(fā)地區(qū)原有的通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓,同時使得采用應(yīng)急通信手段緊急恢復(fù)通信也變得困難,其結(jié)果是事發(fā)地區(qū)在相當長的時間內(nèi)無法恢復(fù)正常通信,從而與外界隔絕。根據(jù)上面的分析,在進行應(yīng)急通信和災(zāi)害備份通信的設(shè)計或制定相關(guān)預(yù)案時,必須慎重考慮中繼、電力、交通以及超負荷業(yè)務(wù)量等4個因素的影響。

3.總結(jié)

近年來,我國重大突發(fā)公共事件時有發(fā)生,給公共安全造成嚴重威脅,大力發(fā)展我國的應(yīng)急通信系統(tǒng)勢在必行。如何引導公眾合理使用公眾通信網(wǎng)絡(luò),積極疏通突發(fā)的巨大話務(wù)量,減輕通信設(shè)備的阻塞,保證重要通信的暢通,這些問題都有待深入研究和探討。

參考文獻:

[1]李健.構(gòu)建江西電力應(yīng)急通信系統(tǒng)思路的探討[J].江西電力,2010(03).

第3篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】移動通信;互聯(lián)網(wǎng);融合技術(shù)

前言

目前,互聯(lián)網(wǎng)正以較快速度發(fā)展,這在一定程度上提高了通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求,為了充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在移動通信方面的優(yōu)勢,二者巧妙結(jié)合有利于促進移動通信問題順利解決,有利于充分彰顯互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用優(yōu)勢。由此可見,本文對此展開分析具有重要的探究意義和必要性。

1相關(guān)定義和特點

1.1移動通信

移動通信概念出現(xiàn)的時間較晚,屬于當代信息技術(shù)發(fā)展產(chǎn)物,主要借助語言優(yōu)勢獲取龐大的、穩(wěn)定的客戶群體。隨著客戶數(shù)量的不斷增多,移動通信的發(fā)展速度遠遠落后于客戶增長速度,進而導致這一資源供不應(yīng)求,為了充分迎合客戶需要,應(yīng)與時俱進的進行技術(shù)升級和創(chuàng)新,GPRS技術(shù)可以將網(wǎng)絡(luò)平均分組,以此滿足用戶通信需要[1]。常見的通訊渠道主要有微博、QQ等軟件,這些移動軟件不僅能夠進行簡單的文字信息傳輸,而且還能語音、通話,具有時效性、聯(lián)系方便性等特點,此外,所在的移動設(shè)備還有移動化、便攜化等特點,所具備的特點能夠及時迎合通信發(fā)展需要,滿足客戶使用需求。

1.2互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)實世界相比屬于虛擬世界范疇,用戶能夠利用這一平臺實現(xiàn)資源獲取,并充分彰顯所獲取信息資源的價值,實現(xiàn)信息資源的有效傳播和應(yīng)用?;ヂ?lián)網(wǎng)特點主要體現(xiàn)在三點,第一點是類聚效應(yīng),第二點是分享性,第三點是眾包性,這也在一定程度上代表了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向。

2移動通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合技術(shù)分析

2.1設(shè)計思路

一方面,通信融合思路。社交本地移動模式最早產(chǎn)生于美國,該模式的英文簡稱為SoLoMo。將該模式進行關(guān)鍵詞分解即對移動互聯(lián)網(wǎng)的解析,在一定程度上又是未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢的彰顯。這一概念產(chǎn)生后在短時間內(nèi)得到了世界各國的接受和認可,并且各國紛紛向這一方面努力、不斷探索。隨著探索工作的持續(xù)開展、不斷深入,多樣性社交網(wǎng)站漸漸成立并廣泛應(yīng)用,社交內(nèi)涵逐漸凸顯。受本地化特點影響,社交在提供地理位置這一方面的信息服務(wù)時,自身的定位功能也隨之增添,并且這一功能優(yōu)勢的應(yīng)用率能夠短時提高。移動化指的是社交終端設(shè)備具有自由性,不易被固定,能夠充分滿足用戶的服務(wù)需要。特別是智能手機的普及和使用,在一定程度上奠定了良好基礎(chǔ)于社交軟件推廣和移動化實現(xiàn)。在實際設(shè)計階段,應(yīng)注意以下三點:掌控社交關(guān)系之前應(yīng)對用戶間的通信情況全面掌握,基于用戶間的通信關(guān)系掌控社交關(guān)系;彰顯移動通信優(yōu)越性于客戶,進而客戶能夠在此基礎(chǔ)上發(fā)展社交關(guān)系,擴大融合網(wǎng)絡(luò)范圍;整合移動通信優(yōu)勢,以此促進融合網(wǎng)絡(luò)順利發(fā)展。另一方面,產(chǎn)品定位。產(chǎn)品準確定位能夠為融合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供方向指導,產(chǎn)品以“云應(yīng)用+終端”的方式進行定位,即多種數(shù)據(jù)借助服務(wù)器終端設(shè)備進行存儲、獲取,并且用戶能夠通過不同設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)整合和有序管理。這不僅會豐富用戶業(yè)務(wù)體驗,而且還會強化用戶通信感受。

2.2技術(shù)架構(gòu)

2.2.1總體架構(gòu)云計算平臺為融合技術(shù)發(fā)展提供基礎(chǔ)性支持,并且模塊發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下幾方面,即通訊錄模塊、運營模塊、服務(wù)模塊、管理模塊以及統(tǒng)一認證模塊等??傮w架構(gòu)技術(shù)主要表現(xiàn)為LAMP技術(shù),借助這一技術(shù)實現(xiàn)融合網(wǎng)絡(luò)開發(fā)和位置確定。明確總體架構(gòu)時,應(yīng)注意身份認證和用戶感受的統(tǒng)一性,如果基本的統(tǒng)一性尚未落實,那么網(wǎng)絡(luò)融合效果會與預(yù)期相差較遠,總體架構(gòu)也會失去建設(shè)意義。2.2.2用戶身份認證身份認證是融合技術(shù)架構(gòu)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),該過程實現(xiàn)時需要用戶利用密碼或者口令的方式進行數(shù)據(jù)資源獲取和終端訪問,用戶在此期間能夠獲取安全性保障,同時,能夠獲取所需時效性信息,同時,還能減少二次登錄現(xiàn)象。為了豐富用戶的體驗效果,一方面提高認證憑證識別能力。選擇適合的識別方法,加強識別權(quán)限限制,在認證中心方面也應(yīng)加強憑證識別管理,同時,確定相應(yīng)的訪問權(quán)限。另一方面強化認證中心建設(shè)。針對用戶信息全面檢驗,并支持多樣性認證方式,針對認證行為、密碼管理、信息標識等進行全方面管理,同時,強化認證風險控制。2.2.3資產(chǎn)云化由于用戶信息資產(chǎn)類型較多,實施資產(chǎn)云化管理能夠?qū)崿F(xiàn)多種業(yè)務(wù)的有序分類,能夠?qū)崿F(xiàn)信息資產(chǎn)傳輸和終端傳送。具體操作為:擴大硬件存儲容量,提高對豐富信息資產(chǎn)的存儲能力,融合終端在此期間借助接口拓展進行數(shù)據(jù)傳輸;優(yōu)化數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)和流程,根據(jù)相應(yīng)存儲機制實現(xiàn)硬件資源的合理利用;強化終端設(shè)備能力,通過增強融合能力減少設(shè)備操作不足,豐富終端類型、優(yōu)化終端設(shè)備性能。2.2.4體驗一致性所謂體驗一致性,即指不同業(yè)務(wù)對用戶的體驗感覺具有一致性,還可以指用戶借助差異性終端實現(xiàn)同一業(yè)務(wù)效果,有利于用戶全面了解融合網(wǎng)絡(luò),提高對融合網(wǎng)絡(luò)的認可和應(yīng)用,充分彰顯融合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。在這一過程中,應(yīng)提高終端設(shè)備類型識別能力,在準確識別的基礎(chǔ)上優(yōu)化系統(tǒng)建設(shè)和管理,以此豐富不同類型終端設(shè)備的應(yīng)用體驗。與此同時,還應(yīng)適當提高網(wǎng)絡(luò)傳輸載體的試驗?zāi)芰?,由于業(yè)務(wù)體驗受傳輸載體差異性影響,通過全面、準確性試驗?zāi)軌虼龠M業(yè)務(wù)有序運行,獲得良好的用戶體驗效果。此外,優(yōu)化設(shè)置功能模塊,模塊設(shè)置之前,應(yīng)根據(jù)終端類型全面分析模塊,探究模塊的在融合網(wǎng)絡(luò)中的適用性,以此促進業(yè)務(wù)活動順利開展。做到上述工作之前,還應(yīng)完整記錄狀態(tài),確保記錄結(jié)果的準確性,避免出現(xiàn)片面記錄、錯誤記錄等現(xiàn)象[2]。

3結(jié)論

綜上所述,移動通信和互聯(lián)網(wǎng)有效融合是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢,在實現(xiàn)這一內(nèi)容的過程中,應(yīng)明確設(shè)計思路,從總體架構(gòu)、用戶身份認證、資產(chǎn)云化、體驗一致性等方面完善技術(shù)結(jié)構(gòu),這對融合效果實現(xiàn)、融合技術(shù)發(fā)展具有積極作用,對信息化社會發(fā)展具有重要意義。此外,還應(yīng)不斷提高信息技術(shù)融合能力,促進融合網(wǎng)絡(luò)有序發(fā)展。

參考文獻

[1]白國巖.關(guān)于移動通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合技術(shù)分析[J].電子世界,2016,08:164+167.

第4篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:多媒體教育;多媒體技術(shù);多媒體網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)通信

一、基礎(chǔ)概念理解

所謂多媒體教育技術(shù),就是教師利用多媒體設(shè)備組織、開展教育活動的一種教育技術(shù)。與傳統(tǒng)的“黑板,白粉筆式”教育不同,多媒體教育更多地是要求教師利用可視化、可聽化的文字、圖形、音視頻等向?qū)W生講解理論知識與專業(yè)技能??梢哉f,多媒體教育技術(shù)極大地拓展了教師的教育視野,提高了學生的自主性與積極性。所謂網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),是指操作者通過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)、文字、圖形、音視頻等資料的采集、存儲、處理與傳輸,進而使信息資源達到充分共享,能夠?qū)蚕碣Y源集中管理與處理的一種技術(shù)。就目前來看,在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域中,發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。

二、多媒體教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信的結(jié)合

1.結(jié)合內(nèi)容

在以往的學校教育中,教師利用多媒體組織、開展教學活動往往是在離線狀態(tài)下進行的。在這種狀態(tài)下,教師通常要提前在辦公室制作多媒體課件,隨后在上課時用U盤或其他便攜存儲設(shè)備帶到教室,然后插入教室里的計算機設(shè)備,最后在計算機上操作使制作好的課件通過大屏幕(投影幕布)放映出來供學生觀看與學習。然而,多媒體與網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)合之后,教師可以將計算機的交互性、網(wǎng)絡(luò)的分布多媒體信息的綜合性有機結(jié)合起來,為學生提供全新的信息服務(wù)方式,如遠程教育、電子郵件、實時視頻、遠程監(jiān)控等。

2.結(jié)合要點

從表面上看,多媒體教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)合是技術(shù)與技術(shù)的結(jié)合,但實質(zhì)上是教師與網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)的結(jié)合。在實際教育活動中,教師將多媒體教育與網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)合起來,若發(fā)生問題,教師可以第一時間進行改進,而網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)有較高的延遲。這也就是說,多媒體教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)合,若要達到教師既定的教學效果,教師要通過網(wǎng)絡(luò)通信傳輸多媒體信息,讓大流量的聯(lián)系媒體在網(wǎng)絡(luò)上實時傳輸,必須要求網(wǎng)絡(luò)寬帶與包交換協(xié)議相適應(yīng)。同時,教師還要對多媒體技術(shù)本身的數(shù)據(jù)壓縮,各媒體之間的同步率、同步質(zhì)量、同步速度等提出更高的要求。另外,教師要實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸,必須要求網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有非常強的支撐能力。就目前來看,我國的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了多媒體、多業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)格局,已經(jīng)構(gòu)建了大數(shù)據(jù)實時、快速傳輸?shù)摹靶畔⒏咚俟贰?。在這個良好環(huán)境下,多媒體教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)合開始逐步向高交互性、高同步性、高集成性方向發(fā)展。

三、多媒體教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信的創(chuàng)新發(fā)展

隨著計算機設(shè)備、多媒體設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、服務(wù)與質(zhì)量的提高,多媒體教育與網(wǎng)絡(luò)通信的協(xié)同發(fā)展也出現(xiàn)了一些新的趨勢。尤其是近年來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展又給多媒體教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信帶來了新的發(fā)展機遇。在新時期,多媒體教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信可以通過以下幾個途徑實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

1.基于網(wǎng)絡(luò)通信,教師實現(xiàn)多媒體遠程監(jiān)管

在提倡學生自主學習的今天,越來越多的教師開始傾向于用一些能夠提高學生自主學習能力、探究能力、團隊協(xié)作能力等的教育方法。而多媒體教學正好可以實現(xiàn)學生這一目的,多媒體靈活多變的文字、圖像、音視頻等能夠給學生思考。但是,很多學生在堂下并沒有按照教師的要求進行學習,或看網(wǎng)頁,或看電影,或玩游戲。與網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)合后,教師可以直接在自己的計算機屏幕上看到堂下每個學生的屏幕信息,并且對學生的每一步計算機操作都能及時掌握,若發(fā)現(xiàn)學會出現(xiàn)違反課堂紀律的問題及時糾正。

2.基于網(wǎng)絡(luò)通信,學生實現(xiàn)多媒體線上互動學習

在傳統(tǒng)多媒體教學過程中,教師絕大多數(shù)時間是在講臺上一直對著計算機屏幕“講”,而學生只能在堂下看著講臺上的投影幕布“聽”。在這個過程中,雖然教師也會即興提問學生一些問題,學生可以通過隨身攜帶的耳機和話筒進行回答。但是,這個提問與回答的過程終歸是單向的,很大主導權(quán)依然是教師。因此,為了提高教師與學生的互動性,我么有必要建立一種“彈幕式”的多媒體教育方法。教師講臺上依然按照教學計劃進行教學,而學生在聽講過程中,如果發(fā)現(xiàn)問題,可以隨時在自己的計算機上提出疑問,這個譯文會實時出現(xiàn)在教師的計算機屏幕上,也會出現(xiàn)在講臺上的投影幕布上。其他學生看到這個疑問,也會考慮自己是否有此疑問。教師可以自己對學會提出的問題進行解答,其他學生也可以進行解答,并且教師的解答與學生的解答都會實時出現(xiàn)在幕布上。這種方法有非常強大的互動性,易于構(gòu)建和諧的師生關(guān)系。但是,教師一定要做好彈幕管理工作,若發(fā)現(xiàn)學生提出的問題與教學無關(guān)或?qū)W生鼓勵擾亂彈幕秩序時,及時對其采取禁言處理。

3.基于網(wǎng)絡(luò)通信,實現(xiàn)多媒體對校園網(wǎng)信息的查詢與

當前,我國絕大多數(shù)學校都建有系統(tǒng)完善的校園網(wǎng)絡(luò)。在校園網(wǎng)中,學生可以在線閱讀學校圖書館的電子書,可以觀看學校近年來重大節(jié)慶與比賽的文字資料與視頻資料,還可以進入教學資源庫觀看、下載名師的教學視頻與習題資料等。因此,學校應(yīng)當將多媒體教學與網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)合起來,尤其是校園網(wǎng),以便讓學生在多媒體課堂學習過程中,或在課堂外(如宿舍里、家中、圖書館內(nèi)、操場上)利用計算機設(shè)備或其他智能設(shè)備(如智能手機、平板電腦等)進入校園網(wǎng)查詢需要的各類信息。

作者:池明文 單位:包頭輕工職業(yè)技術(shù)學院電子商務(wù)學院

參考文獻:

[1]王青.網(wǎng)絡(luò)多媒體教育技術(shù)存在的問題和對策[J].中國管理信息化,201(56).

[2]王巍.多媒體教育技術(shù)與教學深化改革措施研究[J].教育藝術(shù),201(53).

第5篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】通信工程 多網(wǎng)融合技術(shù) 應(yīng)用

一、關(guān)于多網(wǎng)融合技術(shù)的概述

多網(wǎng)融合的主要內(nèi)涵體現(xiàn)為在應(yīng)用和管理過程中將多種技術(shù)和系統(tǒng)實施有效的聯(lián)合,進而在數(shù)據(jù)分析和管理方面達到統(tǒng)一的目的。簡而言之就是可以使不同的子系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一化管理,能夠?qū)θ诤虾蟮男畔嵤┙y(tǒng)一傳輸,最終在管理方面實現(xiàn)統(tǒng)一。多網(wǎng)融合的實現(xiàn)對通信工程而言意義重大,具體體現(xiàn)在兩點:首先,與通信工程相關(guān)的各種具有差異性的子系統(tǒng)在數(shù)據(jù)和管理方面實現(xiàn)了有效的融合,展現(xiàn)出鮮明的綜合性特點。其次,地址和插口的接入融合是成為多網(wǎng)融合得以實現(xiàn)的必要條件。多網(wǎng)融合要想真正實現(xiàn),完成對不同子系統(tǒng)信息的有效分析,IP協(xié)議的接入一定要保障。這成為衡量網(wǎng)絡(luò)融合效果的一個基本標準,所以從形態(tài)和形式兩方面重視做好多網(wǎng)融合十分關(guān)鍵,這樣才能保障多網(wǎng)融合最終取得實效。

二、多網(wǎng)融合技術(shù)在通信工程中應(yīng)用表現(xiàn)出的積極意義

分析探討網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)勢必會對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷取得進步發(fā)展起到積極的促進作用,同時對于促進網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實踐取得更高的效率也十分有益。促進我國網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力更上新的臺階;對于探索能夠廣泛應(yīng)用的新型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式起到積極的促進作用;加快社會主義農(nóng)村信息化發(fā)展速度;使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)不斷完善,取得更多的進步;以上這些要點都是探討網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)的積極意義所在。

三、多網(wǎng)融合過程在安全方面存在的不足及應(yīng)對策略

雖然多網(wǎng)融合能夠帶來很多積極的效應(yīng),但是在這一過程中依然還存在很多問題有待改進。

(一)多網(wǎng)融合過程中有安全患存在

多網(wǎng)融合技術(shù)在降低成本、提高效率方面顯現(xiàn)出了良好的效果,但是在多網(wǎng)融合過程中需要與電信運營的寬帶網(wǎng)實現(xiàn)連接,所以有一定的安全隱患存在成為必然。多網(wǎng)融合技術(shù)主要著眼于對通信工程涉及的各個子系統(tǒng)進行合并融合,所以如果某個子環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,勢必會給整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)帶來影響,對此一定要高度重視。一旦某個子系統(tǒng)遭受病毒感染,整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)也會深受影響。工作人員如果操作不當也會使整個系統(tǒng)正常運行受到影響。

(二)有效提高多網(wǎng)融合安全性相關(guān)策略

目前人們對網(wǎng)絡(luò)邊界進行保護通常依靠入侵檢測機、防火墻技術(shù)對漏洞進行掃描,在這些技術(shù)的應(yīng)用實踐過程中人們逐步取得了一定的經(jīng)驗,隨著技術(shù)發(fā)展越來越成熟,在對外來攻擊和入侵方面顯現(xiàn)出了顯著的效果,并在網(wǎng)絡(luò)終端安裝NTM安全系統(tǒng)解決處理網(wǎng)絡(luò)終端相關(guān)保護問題。在防范方面打破了對病毒、病毒傳播途徑封堵查殺,采取主動防范的形式,在設(shè)計過程中努力加強自身主動性的提高。為了降低木馬病毒對網(wǎng)絡(luò)可執(zhí)行程序的破壞攻擊,NTM在運行機理設(shè)計方面以人體免疫機體為參照,利用全方位的清查,獲取合格資格之才能夠得到認證通行證,最終才能被允許在網(wǎng)絡(luò)終端上運行。

四、關(guān)于多網(wǎng)融合的發(fā)展趨勢

信息時代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展速度越來越快,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。第一,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無論是從范圍來看還是從深度來看都有了顯著的發(fā)展;傳統(tǒng)有效融合在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面主要集中在IP數(shù)據(jù)的傳輸與應(yīng)用這一范圍,而現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)越來越豐富,可以有效把護數(shù)據(jù)、音頻、圖像、視頻在應(yīng)用過程完成融合,與所包含的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)相關(guān)的范圍越來越廣闊,綜合性特征十分突出。第二,數(shù)據(jù)的接收和閱讀在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中深受重視,通信的實時性、交互性、大寬帶等成為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更加重視的要點。網(wǎng)絡(luò)需求隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展發(fā)生了巨大的變化,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求之間的不協(xié)調(diào)性越來越突出。網(wǎng)路資源浪費嚴重目前已經(jīng)發(fā)展為社會高度重視的問題,特別是全國的電信網(wǎng)絡(luò)、高速骨干網(wǎng)絡(luò)資源浪費現(xiàn)象格外突出。

大量的數(shù)據(jù)和資料證明之所以會發(fā)生網(wǎng)絡(luò)資源浪費嚴重現(xiàn)象受網(wǎng)絡(luò)之間隔離程度較深影響較大。在網(wǎng)絡(luò)隔離的影響下產(chǎn)生了大量的資源壟斷、壟斷競爭等現(xiàn)象,如此在競爭中要想實現(xiàn)公平性就存在一定的難度。在很多歷史因素的作用下,不少建設(shè)完工的電信網(wǎng)絡(luò)資源,特別是接入網(wǎng)資源,各地的主導運營商取得了明顯的優(yōu)勢,所以特別容易發(fā)生對弱勢運營商打壓的現(xiàn)象。雖然處于弱勢的運營商在思想上具備一定的競爭意識,但是受在網(wǎng)絡(luò)資源方面居于弱勢的影響,所以面對現(xiàn)實通常表現(xiàn)為心有余力不足,只能無奈接受。多媒體技術(shù)、通訊技術(shù)、、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展會對Hitemet產(chǎn)生顯著的影響。其最突出的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面:(1)聯(lián)網(wǎng)方式越來越豐富,有有線電視、光纖、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、專線、14.4Kmedem、IsDN等;(2)網(wǎng)絡(luò)帶寬獲得顯著拓寬,無論是哪一種聯(lián)網(wǎng)形式下的寬帶都被顯著拓寬;(3)Intemc服務(wù)越來越全面豐富,它突破了原來的十分簡單的FTP、信息瀏覽、TELNET、網(wǎng)絡(luò)通信E-Mail等方面,在應(yīng)用和服務(wù)上實現(xiàn)創(chuàng)新,越來越豐富多樣化。

參考文獻:

第6篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:通信技術(shù)專業(yè);全程全網(wǎng);綜合實訓;研究;實踐

中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1005-1422(2015)10-0124-02

隨著電信行業(yè)的快速發(fā)展,當前通信技術(shù)專業(yè)教學及工程實訓、實踐在某些方面已經(jīng)不能適應(yīng)當前實際發(fā)展,尤其是在教學過程中迫切需要對當前的教學與實踐環(huán)節(jié)進行一定的改革和完善,適應(yīng)不斷變化的市場需求,對培養(yǎng)應(yīng)用型人才有積極意義。

一、通信技術(shù)專業(yè)實訓教學存在的問題

在通信技術(shù)專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)中,采用源于一線的教學環(huán)境來開展學生的專業(yè)技能逐步被提出;部分高職院校相繼投入很大的資金去引進新型實訓教學設(shè)備,以滿足高職教育職業(yè)技能培養(yǎng)的目標。像2009年我校先后投資了750萬元建成了一個集“項目教學、任務(wù)教學、小組討論、實踐操作與綜合技能訓練”多功能一體化的通信綜合實訓中心,面積約為200平方米,可以開展WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)、WCDMA核心網(wǎng)絡(luò)、光傳輸、程控交換等技術(shù)的系統(tǒng)原理與設(shè)備配置的培訓與教學任務(wù)。通信綜合實訓中心是按照一個小型通信局(站)的規(guī)模建設(shè),由光傳輸、程控交換、寬帶綜合接入、3G WCDMA移動通信、電源等部分組成,設(shè)備包括接入層、匯聚層、核心交換層的各種通信設(shè)備,技術(shù)包含了程控交換、光傳輸、xDSL、數(shù)據(jù)通信、3GWCDMA移動通信等主流通信技術(shù),架構(gòu)理念是以通信網(wǎng)絡(luò)主流技術(shù)為核心,整合接入網(wǎng)、匯聚網(wǎng)、骨干網(wǎng)“全程全網(wǎng)”的通信綜合實訓架構(gòu),以3G WCDMA為主要架構(gòu),構(gòu)建程控交換平臺、光傳輸平臺和3G WCDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)平臺三個互通的平臺,主要提供電話網(wǎng)、3G移動通信網(wǎng)、光傳輸以及接入網(wǎng)等業(yè)務(wù)的教學和培訓。這種新型的實訓教學模式使得學生的實踐技能得到很大的提高,為用人單位提供了適應(yīng)實際需求的各項人才。但在實際的教學過程中我們也發(fā)現(xiàn)了這種教學模式的不足之處,主要表現(xiàn)在以下方面:

(1)實訓項目基本上都是讓學生在實訓操作間內(nèi)進行軟件數(shù)據(jù)配置的操作,基本上沒有給學生對通信硬件設(shè)備動手操作的練習。

(2)在進行每個實訓項目的時候,需要提前給出相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳本,基本上沒有對學生進行靈活處理能力的培養(yǎng)。

(3)在上一門課程的實訓項目時,只是對該門課程對應(yīng)的設(shè)備進行操作,而沒有把多個設(shè)備在聯(lián)網(wǎng)的條件下開展實訓項目。

(4)在目前實訓條件下開展的實訓項目缺乏網(wǎng)絡(luò)運營概念,對各設(shè)備間的聯(lián)接和聯(lián)調(diào)沒有開展訓練,沒有將設(shè)備的效能和利用發(fā)揮到最大。

我們將針對以上教學環(huán)節(jié)的不足之處進行改革,提出“通信技術(shù)專業(yè)全程全網(wǎng)綜合實訓”的概念,就是希望能改變目前高職院校相關(guān)課程實訓項目存在的問題,形成一套綜合性的實訓教學方案,提升實訓教學的效果。

現(xiàn)有的實驗、實訓環(huán)境下,難以提高學生的通信技術(shù)綜合應(yīng)用能力。我?,F(xiàn)有與通信運營商應(yīng)用的主流設(shè)備一致的通信設(shè)備實訓實驗室及各主干的專業(yè)實驗室,承擔相關(guān)課程的實訓實驗任務(wù)。在現(xiàn)有獨立的實驗、實訓環(huán)境下,學生可將學到的部分理論知識進行實踐驗證,但與通信企業(yè)要求畢業(yè)生的技術(shù)綜合應(yīng)用能力和綜合職業(yè)素質(zhì)存在一定的差距,尤其是跟現(xiàn)代通信網(wǎng)的全程全網(wǎng)或互聯(lián)互通的精髓相離較遠。這樣,學生通過實驗、實訓后,可以掌握相關(guān)技術(shù)的實踐技能,但還不能貫穿通信網(wǎng)的各個環(huán)節(jié),對通信網(wǎng)的整體認識還不足,離達到綜合應(yīng)用能力的實訓教學目的還有差距。

二、通信技術(shù)專業(yè)全程全網(wǎng)綜合實訓平臺的搭建

針對上述存在的問題,我們組織了相關(guān)一線教學人員到相關(guān)企業(yè)及學校參與調(diào)研、行業(yè)培訓等專家研討會,了解國內(nèi)該課題研究情況和實際情況;參加國內(nèi)外組織的相關(guān)專業(yè)培訓,了解該課題的國內(nèi)外的最新動態(tài)和研究成果;在課題研究的各個階段,組織相關(guān)人員探討課題研究中出現(xiàn)的問題,并圍繞問題進行分析討論及相應(yīng)調(diào)整;同時邀請企業(yè)的技術(shù)專家對本項目進行指導。

在廣泛的調(diào)研分析結(jié)果基礎(chǔ)上,我們?yōu)槲倚5耐ㄐ偶夹g(shù)專業(yè)制定了切實可行的組網(wǎng)方案,將現(xiàn)有獨立的交換、傳輸、無線、電源等設(shè)備,通過光纖傳輸把相關(guān)設(shè)備連接起來,搭建出一個與實際電信網(wǎng)絡(luò)一致的本地網(wǎng),構(gòu)建通信技術(shù)全程全網(wǎng)的綜合實訓平臺(硬件環(huán)境),見圖1通信技術(shù)全程全網(wǎng)綜合實訓平臺。在該平臺的基礎(chǔ)上,針對目前實踐教學中存在的問題,學院加強對學生的綜合應(yīng)用能力的訓練。通過設(shè)置綜合性的實訓內(nèi)容,建立從課內(nèi)實踐、單項實訓以及綜合實訓到企業(yè)項崗實習的實訓體系,從“單一”項目的實驗向“綜合”實訓轉(zhuǎn)變,以適應(yīng)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)的教學要求。

圖1通信技術(shù)全程全網(wǎng)綜合實訓平臺

通過通信技術(shù)全程全網(wǎng)綜合實訓平臺,我們設(shè)計了為期兩周時間的實訓課程,具體開設(shè)的實訓項目如下:

(1)項目一:認知實訓,包括的子項目有:核心網(wǎng)HLR9820系統(tǒng)介紹;核心網(wǎng)MSOFTX3000系統(tǒng)介紹;核心網(wǎng)UMG8900系統(tǒng)介紹;綜合通信實訓室網(wǎng)絡(luò)介紹。

在這些實訓項目中,我們不僅僅要求學生要對全程全網(wǎng)綜合實訓涉及到的設(shè)備進行比較好的認識;還要每位學生準確地用繪圖軟件描繪出設(shè)備之間連線,包括中間的配線架DDF、ODF以及以太網(wǎng)交換機的端口;并且要動手操作插拔、更換設(shè)備上的一些單板。

(2)項目二:驗證實訓,包括的子項目有:核心網(wǎng)HLR基本數(shù)據(jù)上機實訓;核心網(wǎng)HLR本局數(shù)據(jù)上機實訓;核心網(wǎng)HLR與核心網(wǎng)對接C/D/Gr接口;核心網(wǎng)HLR移動/用戶數(shù)據(jù)實訓上機;核心網(wǎng)MSOFTX3000基本數(shù)據(jù)配置實訓;核心網(wǎng)MOFTX3000 本局數(shù)據(jù)配置上機實訓;核心網(wǎng)MSOFTX3000&UMG8900對接Mc接口上機實訓;核心網(wǎng)MSOFTX3000和HLR信令數(shù)據(jù)對接上機實訓;核心網(wǎng)MSOFTX3000&MGW和RNC對接IU_CS接口上機實訓;核心網(wǎng)UMG8900基本數(shù)據(jù)配置上機實訓;核心網(wǎng)UMG8900對接RNC數(shù)據(jù)上機實訓。

通信技術(shù)專業(yè)全程全網(wǎng)綜合實訓的研究與實踐

通過這些實訓項目,我們讓學生比較好地了解單個設(shè)備的數(shù)據(jù)配置及調(diào)試。

(3)項目三:綜合對接調(diào)試實訓,包括的子項目有:UMG8900、MSOFTX3000數(shù)據(jù)配置;C&C08程控交換數(shù)據(jù)配置;移動接入網(wǎng)、移動核心網(wǎng)的光傳輸點對點數(shù)據(jù)配置;移動核心網(wǎng)光傳輸環(huán)型組網(wǎng)數(shù)據(jù)配置。

通過這些實訓項目,我們讓學生比較好地了解全程全網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)配置及調(diào)試。

三、通信技術(shù)專業(yè)全程全網(wǎng)綜合實訓的意義

我們通過利用我校通信技術(shù)綜合實訓室現(xiàn)有的設(shè)備,把C&C08設(shè)備通過光傳輸設(shè)備的點對點或環(huán)型組網(wǎng)形式與移動通信設(shè)備搭建一個全程全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò),并要求學生完成固話用戶與移動用戶之間的話音通信,實訓項目要求是按照難度而進行遞進的,可供不同層次的學生進行選擇。

在“通信技術(shù)全程全網(wǎng)綜合實訓”的平臺上,我們?yōu)?2電子工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)的班級設(shè)計了為期兩周時間的實訓課程,通過這些實訓課程的開展,學生把課本上學習到的理論知識與實踐訓練有機結(jié)合起來,認識和把握“全程全網(wǎng)”的精髓,提高了通信技術(shù)綜合應(yīng)用能力,具體體現(xiàn)如下:

(1)改變了學生對設(shè)備硬件動手不夠的問題;

(2)改變了學生全程全網(wǎng)認識不夠及利用不同的傳輸設(shè)備靈活組網(wǎng)的問題;

(3)提高了學生對全程全網(wǎng)設(shè)備整體數(shù)據(jù)配置規(guī)劃及整體軟件數(shù)據(jù)調(diào)試的能力。

參考文獻:

[1]黃旭.論高職共享型實訓基地的建設(shè)[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2004(21).

第7篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng);移動通信;網(wǎng)絡(luò)資源管理

[中圖分類號]TN929.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158(2013)05-0007-01

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用是近十幾年來興起的一種全新的智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù),被看作是信息領(lǐng)域的一次革命性的變革,越來越受到人們的重視,其發(fā)展十分迅速,應(yīng)用的范圍領(lǐng)域越來越寬。

移動通信技術(shù)在民用領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展多年,技術(shù)上比較成熟,已經(jīng)由第二代(the 2nd Generation,2G)通信技術(shù)發(fā)展到第三代(3G)通信技術(shù),甚至第四代(4G)通信標準也在許多重點城市和地區(qū)開始試運行。

由于移動通信服務(wù)使用上的便捷性,使得移動通信的應(yīng)用已經(jīng)融人到人們的日常生活當中,越來越深刻地影響著我們的生活方式和通信方式。基于這一點,對移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理論與技術(shù)方面的研究,一直以來都是學術(shù)研究和工程領(lǐng)域研究的重點課題。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

美國麻省理工學院在1999年建立的自動識別中心,提出了網(wǎng)絡(luò)無線射頻識別(RFID)系統(tǒng)的概念。這個系統(tǒng)可以把所有有形的物品,通過射頻識別等傳感設(shè)備,與互聯(lián)網(wǎng)進行互聯(lián),從而達到實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)個體的智能化識別與管理的目的,這便是物聯(lián)網(wǎng)概念的最初來源。

2005年,國際電信聯(lián)盟ITU(International Telecommunication Union)在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,正式確定了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,并了題為《ITU Internet reports 2005—the Internet of things》的報告,在報告中詳細介紹了物聯(lián)網(wǎng)的基本特征、相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)、技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)以及物聯(lián)網(wǎng)在市場推廣中的機遇。ITU在報告中指出:我們正處在一個全新的通信技術(shù)發(fā)展的時代,信息交互與通信技術(shù)發(fā)展的目標,已經(jīng)從原來的滿足人與人之間的溝通目的,發(fā)展到為了實現(xiàn)人與物、物與物之間的連接,一個無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信的時代即將到來。

由此可見,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,突破了信息交互雙方的“人”的屬性的限制,將傳統(tǒng)的信息通信網(wǎng)絡(luò)延伸到了更為廣泛的物理世界,將連接擴展到了物與物以及人與物之間,從而形成了一個物的聯(lián)網(wǎng)的世界,即物聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本特征主要包括以下三個方面:

(1)全面感知的特性:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以利用射頻識別、二維碼、傳感器等多種技術(shù)來隨時隨地的對網(wǎng)絡(luò)成員進行信息的采集。

(2)可靠傳輸?shù)奶匦裕和ㄟ^將物直接接人信息網(wǎng)絡(luò),需要通過可用的多種通信網(wǎng)絡(luò)進行信息交互和共享,以保證信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

(3)智能處理的特性:通過使用多種智能計算技術(shù),從而對采集到的海量的物體數(shù)據(jù)和信息進行處理,以實現(xiàn)智能化的決策和控制。

2移動通信網(wǎng)絡(luò)資源管理

移動通信網(wǎng)絡(luò)資源管理作為移動網(wǎng)絡(luò)通信的核心和關(guān)鍵技術(shù),主要職能是對移動通信網(wǎng)絡(luò)中有限的資源進行合理地分配和管理,并可以在網(wǎng)絡(luò)負載和資源的空間分布不均勻的情況下,能夠及時調(diào)整可用的網(wǎng)絡(luò)資源,從而保證移動通信系統(tǒng)的可靠工作。

不同種類和技術(shù)基礎(chǔ)的無線通信網(wǎng)絡(luò),其所采用的信號傳輸技術(shù)、多址接入方式會有所不同,相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)資源的管理機制也會存在諸多的差異,但是,移動通信網(wǎng)絡(luò)的資源管理問題,就其根本目標,可以分為兩個方面,一是實現(xiàn)既定的用戶級目標,二是實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)級目標。通常,用戶級目標的實現(xiàn),主要體現(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)使用中的用戶體驗上;而系統(tǒng)級目標是從技術(shù)的角度考慮,達到最大化系統(tǒng)吞吐量或者頻譜利用效率、提高移動網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)發(fā)射功率的效率等幾方面,具體的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:

(1)功率控制:其主要目標是,在維持通信鏈路服務(wù)質(zhì)量的前提下,盡可能減小通信時的功率消耗,從而節(jié)約能源,延長移動通信終端電池的使用時間。

(2)切換控制:當移動通信的終端從一個基站的服務(wù)當中切換到另一個基站的服務(wù)當中時,需要盡量保證該用戶的通信服務(wù)不被中斷。

(3)接納控制:在保證已經(jīng)連接進移動通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的用戶的正常業(yè)務(wù)使用的同時,應(yīng)該盡可能地接納更多用戶,從而更有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源,最大化移動通信網(wǎng)絡(luò)的綜合性能指標。

(4)調(diào)度機制:使接入網(wǎng)絡(luò)的各分組用戶,能夠充分合理地利用通信網(wǎng)絡(luò)的資源,合理分配數(shù)據(jù)傳輸速率和分組長度。

(5)負載控制:在移動通信網(wǎng)絡(luò)過載或即將過載時,需要即時進行網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)整,從而保證通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可靠運行。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動通信網(wǎng)絡(luò)資源管理的契合點

通過以上的分析,我們可以看到,移動通信網(wǎng)絡(luò)資源管理的核心問題,即是對網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配問題,而網(wǎng)絡(luò)資源得到合理分配的前提,是對資源的屬性、分布等信息的全面、有效、快速的掌握,并將這些分布與控制信息可靠地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)資源管理節(jié)點,通過更高效合理的智能資源分配算法,來對有限的通信網(wǎng)絡(luò)資源進行整合安排,這些移動通信網(wǎng)絡(luò)資源管理需求,恰恰是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所反映出的基本特征,也即是說,通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以更加恰當、高效地完成以上的資源管理任務(wù)。

4結(jié)論

移動通信網(wǎng)絡(luò)資源管理是移動通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的核心問題,是無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域研究的重要課題,其目的在于通過功率控制、切換控制、接納控制、調(diào)度機制、負載控制等技術(shù),在保證通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的前提下,合理、高效地利用網(wǎng)絡(luò)資源,從而提高移動通信網(wǎng)絡(luò)的綜合性能。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以很好地解決移動通信網(wǎng)絡(luò)的資源管理問題,并且物聯(lián)網(wǎng)在信息采集層上的優(yōu)勢,可以更加全面、實時地采集移動通信用戶的非隱私眭信息,從而提高移動通信應(yīng)用的商業(yè)價值。因此,研究基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的移動通信網(wǎng)絡(luò)資源管理技術(shù),是值得我們下大力氣研究的課題。

參考文獻

[1]劉云浩.從普適計算、CPS到物聯(lián)網(wǎng):下一代互聯(lián)網(wǎng)的視界[J]中國計算機學會通訊,2009,502):66 69

[2] International Telecommunication Union,Internet geports 2005:TheInternet 0f thingslRI.Geneva:ITU,2005

[3]沈蘇彬,范曲立,宗平等.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究[J].南京郵電大學學報,2009,29(6):1-11

第8篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:急診;網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫;短消息服務(wù);IMM模型

中圖分類號:TP392

文獻標識碼:A 文章編號:1672-7800(2014)003-0117-02

0 引言

急診的存在保證了人們在突發(fā)疾病或遭受意外傷害時,能在最短時間內(nèi)得到專業(yè)、科學的救治。當意外發(fā)生時,通過使用一些先進的技術(shù)手段完全可能在最緊急的時候挽救自己或他人的生命。無線互聯(lián)網(wǎng)在人們的生活中越來越重要,已經(jīng)延伸到了急診領(lǐng)域[1]。

醫(yī)療信息數(shù)據(jù)主要包括磁共振、腦電圖、心電圖、X光、其它醫(yī)療圖像、圖表等。這些圖像信息存儲在遠程服務(wù)器上(比如服務(wù)器托管給通信公司),這樣病人就不會因為資料丟失或未攜帶相關(guān)資料而需要做第二次檢查。其它的如手機、平板電腦等移動設(shè)備都可以連接到該模型上。目前,作為二級城市的南陽地區(qū)還主要使用紙質(zhì)檔案,而互聯(lián)網(wǎng)、移動設(shè)備、多媒體等信息技術(shù)手段利用率非常低,這樣將對急診急救造成不必要的損失。按目前中國醫(yī)療單位的習慣,病人首先要掛號,然后填寫一大堆個人信息,浪費很多時間,這樣會導致諸如“玉林市某醫(yī)院耽誤病人搶救時間導致死亡”、“篡改病歷致人命引發(fā)九年醫(yī)療糾紛鬧劇”的醫(yī)療事故見諸報端。而應(yīng)用了基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和移動平臺的IMM模型后,急診時間會大大縮短,同時篡改病歷的鬧劇也不會發(fā)生,因為更改病歷要經(jīng)過層層審核,并且信息更改記錄永久在案。因此,需要建立一個統(tǒng)一的急診模型——IMM模型(Integrated Medical Emergency )。

1 IMM模型簡介

該模型可以提供統(tǒng)一的醫(yī)療記錄數(shù)據(jù)。注冊用戶可以登錄系統(tǒng)獲得自己的私人信息,這些信息包括視頻、音頻、圖片、文字等。

通過該模型可以顯示病人的具置和獲得最近的急診中心具置,醫(yī)生通過輸入患者身份證號碼或刷醫(yī)??梢垣@得病人的準確信息,同時病人有權(quán)限隱藏自己的某些隱私病情,可以查看該中心在崗醫(yī)生情況,甚至可以查看病人對某個醫(yī)生的評價(如果有的話),病人對醫(yī)生的評價要比淘寶網(wǎng)上的評論客觀得多。圖1顯示了IMM模型的系統(tǒng)架構(gòu),IMM模型主要依賴于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。IMM模型主要包括以下幾個部分:

(1)數(shù)據(jù)庫。這是本系統(tǒng)最基本的組成部分,所有重要的數(shù)據(jù)都保存在這里。其提供的數(shù)據(jù)包括管理員、一般用戶、醫(yī)生、患者、醫(yī)院和急救中心、地點、短信和彩信信息等。

(2)用戶界面。用戶界面友好、簡潔。在系統(tǒng)中引入Web2.0新技術(shù),使用了Ajax技術(shù)及其框架Jquery1.8.3。

(3)Web服務(wù)器。它監(jiān)聽來自瀏覽器的請求并回應(yīng)其請求。

(4)語音服務(wù)器。采用一款免費的Asterisk PBX軟件。它具有以下電信功能:附有目錄的語音郵件服務(wù)、電話會議、互動語音回應(yīng)和電話排序、通路呼叫、呼叫方ID服務(wù)等,同時它能夠支持多媒體,且具有可編程功能。

(5)流媒體服務(wù)器。其主要功能是提供高質(zhì)量的視頻服務(wù)。

2 IMM模型實現(xiàn)

該模型主要包括客戶端應(yīng)用模塊、管理員模塊、醫(yī)生管理模塊、移動接入模塊等幾個部分:

(1)客戶端應(yīng)用模塊。這是提供給客戶端用戶的模塊,所有的用戶數(shù)據(jù)都保存在數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)庫的修改發(fā)生在數(shù)據(jù)管理層。

(2)管理員模塊。管理員采取分級管理,分為超級管理員、管理員、醫(yī)院管理員共3級。管理頁面很重要,包括添加、更新、刪除病人和醫(yī)療單位工作人員的相關(guān)信息。管理員的每個動作都被作為日志記錄在案,包括登錄IP地址、發(fā)生時間、操作的詳細記錄等。

(3)醫(yī)生應(yīng)用模塊。醫(yī)生的工作職責有:查看病人的詳細病歷(病人設(shè)置隱私的部分除外)、記錄本次治療方案及用藥情況。總結(jié)病人的詳細情況對病人獲得更好的治療非常重要,因為每次的治療和用藥情況均詳細記錄在案,對部分醫(yī)生亂用抗生素也有很好的警示作用。

(4)病人應(yīng)用模塊。這里可以查看病人的個人信息,如聯(lián)系方式等,還可以搜索藥品、醫(yī)生和醫(yī)療中心等信息。該模型分為兩個部分,一是管理員界面,只有各級管理員通過輸入用戶名和密碼才能登陸系統(tǒng);二是普通頁面,所有用戶都可以訪問它。普通管理員由超級管理員添加,普通管理員可以注冊新員工和新醫(yī)療單位信息,醫(yī)療單位員工可以注冊新病人。

(5)短信模塊。短信和彩信是移動應(yīng)用的一大特色,本文將重點介紹使用短信和彩信的IMM模型。短信模塊可以提供3種主要功能:定位最近的急診中心、急診中心搜索、短信廣播。該模塊的特色是使用手機等移動設(shè)備接收短消息,其不需要注冊即能實現(xiàn)上述3種功能。

使用短信定位最近的急診中心是本系統(tǒng)的重要特性。當病人急需治療而又不知道如何找到最近的急診中心時,該特性就可以派上用場。該模塊的功能包括:①處理來自最近醫(yī)療機構(gòu)的短信請求;② 基于客戶端輸入定位查詢最近的急診中心;③發(fā)送短信給最近的急診中心。

該模塊需要Google Geocoding API服務(wù)支持和本地醫(yī)療機構(gòu)數(shù)據(jù)庫信息。在系統(tǒng)中使用GSM調(diào)制解調(diào)器接收所有短信,GSM調(diào)制解調(diào)器是一種使用移動通訊系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器,它就像手機一樣通過SIM卡注冊到運營商,當GSM調(diào)制解調(diào)器連接到電腦上時,電腦可以通過它與移動網(wǎng)絡(luò)進行通信,用戶還可以通過它來接收和發(fā)送彩信和短信。[2]一旦找到了最近的急診中心,那么醫(yī)療單位的名稱、地址、聯(lián)系方式等信息將通過短信發(fā)送給請求者,如圖3所示。

短信搜索模塊允許用戶通過短信平臺來搜索急診中心。用戶將請求號(這里指手機號)發(fā)送給遠程短信服務(wù)器,由服務(wù)器將信息返回到本人手機。與定位最近急救中心不同的是,這里不需要Google Geocoding API的支持,僅需要本地急診短信數(shù)據(jù)庫。短信搜索模塊有一個后臺運行的監(jiān)聽器[3]。

(6)短消息廣播模塊。短消息在公眾交流中非常有效,它可以將建議、預(yù)防、治療方案等信息發(fā)送給患者。短信廣播模塊的輸入輸出為:①短信內(nèi)容,必填內(nèi)容;②目標電話號碼,必填內(nèi)容;③短信發(fā)送日期和時間,必填內(nèi)容。目標手機號碼是本模塊的輸入需求,其功能如下:①獲得短消息內(nèi)容;②獲得目標手機號碼;③將短消息發(fā)送給目標手機。該模塊包括一個后臺運行的監(jiān)控程序持續(xù)監(jiān)控所有發(fā)送來的短消息。

3 結(jié)語

本文的重點在于開發(fā)和實現(xiàn)了一個基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和短消息的醫(yī)療救助模型,所有加入該數(shù)據(jù)中心的醫(yī)療機構(gòu)都可以同時查看病人病歷,分享醫(yī)療資源,這些資源可以是醫(yī)生、護士和先進的醫(yī)療設(shè)備等,特別是在緊急情況下,能使病人直接到一個合適的而又最近的醫(yī)療機構(gòu)獲得救治。雖然目前該系統(tǒng)還處于測試應(yīng)用階段,但該方案同樣適用于其它能覆蓋移動互聯(lián)網(wǎng)的地區(qū)。

參考文獻:

[1] NATIONAL RESEARCH working health: prescription for the internet[M].Washington:National Academy Press, 2010.

第9篇:通信網(wǎng)的核心技術(shù)范文

水聲通信網(wǎng)(UACN)是在一定水下區(qū)域內(nèi),通過固定或移動傳感器節(jié)點獲取水下信息,并對節(jié)點進行聲學通信和組網(wǎng),再以無線形式將信息傳送到岸上控制中心的智能網(wǎng)絡(luò)[1-2]。這是當前唯一可在水下進行遠程信息傳輸?shù)耐ㄐ判问?,且在軍事、環(huán)境、能源、自然災(zāi)害防治等方面均已表現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力,因此受到了普遍重視與高度關(guān)注[3]。同時,又隨著物理層MIMO技術(shù)的日益成熟,近年來的水聲網(wǎng)絡(luò)也相應(yīng)獲得了長足的進步和可觀的發(fā)展 [4-8]。

如今,UACN主要采用按需路由算法及其相應(yīng)的改進算法。具體來說,文獻[9]提出了無線自組網(wǎng)按需距離矢量(AODV)路由算法。該算法使用目的序列號來防止路由死循環(huán)。但是,AODV通過采用洪泛尋路和HELLO消息來維護路由,卻造成了過多的控制開銷。同時,還有文獻[10]結(jié)合AODV算法和地理位置路由算法,提出了一種定向搜索(DSAODV)路由算法。該算法利用地理位置信息約束請求分組RREQ查找的范圍,使得RREQ只在最優(yōu)的路徑方向上傳播,從而減少了網(wǎng)絡(luò)擁塞和路由開銷,并提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量。但是,DSAODV算法通過節(jié)點的位置信息和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點疏密來設(shè)定和計算轉(zhuǎn)發(fā)角度,則需要水下定位技術(shù)的支持,因此限制了其應(yīng)用。上述算法在廣播尋路分組RREQ的過程中均使用了洪泛操作,導致了冗余開銷。更重要的是,這些算法在建立路由時并未考慮節(jié)點能量的均衡,這就明顯影響了算法的效率和網(wǎng)絡(luò)的壽命。此外,文獻[11]則提出了一種基于均衡網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的拓撲優(yōu)化控制路由算法,綜合考慮了節(jié)點的剩余能量、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量和邊緣路徑條件,從而降低了節(jié)點的能量消耗,避免了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點過早死亡,進一步提升了網(wǎng)絡(luò)吞吐量,而且也延長了網(wǎng)絡(luò)壽命。但是,該算法選擇剩余能量較多的節(jié)點來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),而未考慮網(wǎng)絡(luò)的平均剩余能量,因此上加重了某些節(jié)點的負載量,容易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞?;诖耍钟形墨I[12]提出一種按需多播樹路由算法(MAODV),可以支持各種密切協(xié)作的應(yīng)用業(yè)務(wù),有效節(jié)省了帶寬資源,且對于每一個數(shù)據(jù)分組均有著更好的整體控制和傳輸能力。但是,MAODV對于頻繁變化的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),其分組投遞率將會下降;同時,節(jié)點通過全網(wǎng)廣播加入多播樹,也隨即增加了網(wǎng)絡(luò)開銷。綜合以上分析,本文擬提出旨在改善網(wǎng)絡(luò)整體性能的一種基于能量均衡的混合樹路由(HTREB)算法。通過建立混合樹網(wǎng)絡(luò)拓撲圖,采用洪泛抑制,綜合考慮平均剩余能量(優(yōu)先使用剩余能量均方差較大的節(jié)點)來進行路由查找,由此而減少控制分組的轉(zhuǎn)發(fā),并均衡節(jié)點能量,以最終獲得網(wǎng)絡(luò)整體性能的提升。

1 網(wǎng)絡(luò)模型

將水聲網(wǎng)絡(luò)抽象為數(shù)學模型:G=(V,L)有向圖,其中,V表示所有節(jié)點的集合,且V={S}∪Vm;S表示水面網(wǎng)關(guān)Sink節(jié)點,Vm表示所有水聲傳感節(jié)點的集合,;所有無線水聲對稱雙向傳輸鏈路的集合L={l1,l2,···,ln},ln表示網(wǎng)絡(luò)中第n條鏈路;具體地,鏈路的代價可以是鏈路長度(跳數(shù))、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延花費等。

1.1 能量模型

本文能量消耗模型[14]為:當節(jié)點A向與之相距的節(jié)點B發(fā)送k bit的信息時,A消耗的能量由兩部分組成,分別是:發(fā)射電路損耗和功率放大損耗。即:

式中,表示節(jié)點發(fā)送k bit信息的發(fā)射電路損耗,表示功率放大損耗的距離閾值,則表示節(jié)點間的通信距離。若<,功率放大損耗以自由空間模型進行計算;若≥,則需依據(jù)多徑衰減模型相應(yīng)計算。另外,和分別表示自由空間模型、多徑衰減模型功率放大器的能耗因子。而且,節(jié)點接收k bit信息所消耗能量為:

1.2 問題描述

網(wǎng)絡(luò)中信息的發(fā)送、轉(zhuǎn)發(fā)和接收均需要消耗節(jié)點的能量,因此,UACN網(wǎng)絡(luò)路由算法將遵循如下準則來進行能量優(yōu)化:減少不必要的開銷,降低節(jié)點的能量消耗;均衡網(wǎng)絡(luò)的能量消耗,避免部分節(jié)點過早死亡。但是,現(xiàn)有的UACN網(wǎng)絡(luò)按需路由算法卻存在兩個問題,具體分析如下:

(1) 源節(jié)點廣播RREQ以及中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)無效RREQ,產(chǎn)生了大量冗余的RREQ信息,而這些冗余RREQ信息的收發(fā)增加了網(wǎng)絡(luò)開銷,進而增大了k值,就造成了節(jié)點的能耗加劇。

(2) 數(shù)據(jù)傳送選路時沒有考慮節(jié)點的剩余能量均方差因素。若當前節(jié)點沒有足夠的剩余能量,而仍承擔轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的任務(wù),就會因過度使用而造成電池提前耗盡,由此導致路徑的斷裂,影響網(wǎng)絡(luò)通信。

1.3 能量均衡的混合樹路由算法設(shè)計

針對UACN網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的按需路由算法在尋路開銷和節(jié)點能耗等方面的不足,本文提出一種基于能量均衡的水聲通信網(wǎng)混合樹路由算法—HTREB。 HTREB算法采用洪泛抑制的優(yōu)化路由建立方式,減少部分控制分組的轉(zhuǎn)發(fā);而且使用節(jié)點距離和剩余能量均方差作為選路標準,進而達到能耗均衡效果。

1.3.1 HTREB算法描述

HTREB算法包含鄰節(jié)點信息的收集與反饋,路由建立及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)兩個階段。下面給出每一階段的具體實現(xiàn)過程。

(1) 鄰節(jié)點信息的收集與反饋階段

信息收集:節(jié)點定期向一跳范圍內(nèi)的節(jié)點發(fā)送HELLO分組,接收到HELLO分組的鄰居節(jié)點獲知其可視鄰居區(qū)內(nèi)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地址等信息。

② 信息反饋:節(jié)點向其父節(jié)點及節(jié)點與鄰居節(jié)點深度最大的公共父節(jié)點反饋自己收集的可視鄰居信息。

(2) 路由建立階段

步驟1:當源節(jié)點有數(shù)據(jù)發(fā)送時,會首先查詢路由表中是否緩存了到目的節(jié)點的有效路由。如果是,則使用此路由發(fā)送數(shù)據(jù)分組。否則,將轉(zhuǎn)為步驟2,即源節(jié)點開始路由查找過程。

步驟2:源節(jié)點欲加入到多播組,則需查找多播路由表中是否可獲得父節(jié)點信息。如果獲得,則選擇下一跳單播RREQ到父節(jié)點,否則,即向鄰居節(jié)點及所在分支樹的鄰居節(jié)點的子節(jié)點多播RREQ請求分組。

步驟3:中間節(jié)點收到RREQ分組,執(zhí)行以下過程:

① 判斷該RREQ的序列號是否大于自己路由項中的序列號或者RREQ的跳數(shù)是否小于TTL(Time To Live)閾值。如果是,執(zhí)行②,否則刪除該RREQ分組。

② 若當前節(jié)點是源節(jié)點的鄰樹枝節(jié)點,則轉(zhuǎn)步驟2處理該RREQ;若當前節(jié)點是源節(jié)點的子節(jié)點,則判斷當前節(jié)點及其子節(jié)點是否有鄰樹枝節(jié)點。如果有,則向其多播RREQ,否則,刪除該請求;若當前節(jié)點是目的節(jié)點的父節(jié)點或子節(jié)點,通過計算判斷自己到目的節(jié)點的跳數(shù)加上RREQ中的TTL值是否小于TTL閾值。若是,就沿著樹路由路徑轉(zhuǎn)發(fā)該請求直到目的節(jié)點,若不是,將刪除該請求。

③ 若當前節(jié)點是源節(jié)點的父節(jié)點,但不是源節(jié)點和目的節(jié)點的公共父節(jié)點,也不是源節(jié)點和目的節(jié)點的最大深度公共父節(jié)點的子節(jié)點,則轉(zhuǎn)步驟2處理該請求;而若當前節(jié)點是源節(jié)點和目的節(jié)點的最大深度公共父節(jié)點的子節(jié)點,即需判斷當前節(jié)點是否有鄰樹枝節(jié)點或與源節(jié)點不同樹枝的子節(jié)點。若為有,則向其多播該請求,否則,就刪除該請求。

步驟4:源節(jié)點發(fā)送的RREQ請求到達目的節(jié)點時,如果RREQ歷經(jīng)的跳數(shù)未超過TTL閾值,則單播路由回復(fù)RREP至源節(jié)點。中間節(jié)點收到RREP 后,更新RREP中相應(yīng)字段的值,而后沿RREQ傳播時建立的反向路徑發(fā)送RREP給鄰節(jié)點。源節(jié)點收到RREP后,存儲鏈路權(quán)值、跳數(shù)等信息,完成正向路徑的建立。

1.3.2 路由度量新指標—鏈路權(quán)值

在HTREB算法中,提出一種新的路由度量指標—鏈路權(quán)值(Link Weight),用于在節(jié)點收到不同的路由響應(yīng)時,優(yōu)先選擇距離更遠、剩余能量均方差更大的節(jié)點參與路徑建立。鏈路權(quán)值定義為:

式中,k1和k2是可變參數(shù),k1+k2=1;di表示節(jié)點i與同樹枝源節(jié)點之間的距離,dj表示節(jié)點j與不同樹枝源節(jié)點之間的距離(0

2 仿真與分析

2.1仿真統(tǒng)計量

仿真統(tǒng)計量涉及網(wǎng)絡(luò)開銷、端到端平均能耗、網(wǎng)絡(luò)生存期、數(shù)據(jù)分組平均端到端延時和分組投遞率。其中,網(wǎng)絡(luò)開銷是網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)的控制分組比特數(shù)和到達目的節(jié)點的數(shù)據(jù)分組比特數(shù)與目的節(jié)點成功接收的數(shù)據(jù)分組比特數(shù)的比值。端到端平均能耗將具體定義為網(wǎng)絡(luò)中單個節(jié)點能耗與所有節(jié)點平均能耗的均方差值。而且,網(wǎng)絡(luò)生存期即是網(wǎng)絡(luò)的運行時間。當死亡節(jié)點的數(shù)量大于等于網(wǎng)絡(luò)總節(jié)點數(shù)30%時,判定網(wǎng)絡(luò)運行截止。在此,數(shù)據(jù)分組平均端到端延時就是網(wǎng)絡(luò)中所有數(shù)據(jù)分組從源節(jié)點到達目的節(jié)點所消耗的時間與成功接收數(shù)據(jù)分組個數(shù)的比值。分組投遞率則指網(wǎng)絡(luò)中目的節(jié)點成功接收的數(shù)據(jù)分組數(shù)與源節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組數(shù)的比值。

2.2 仿真參數(shù)設(shè)置

仿真實驗使用OPNET 14.5作為軟件平臺,主要仿真參數(shù)設(shè)置如表1所示。本文采用由一個網(wǎng)關(guān)節(jié)點和若干個信息采集節(jié)點組成的UACN網(wǎng)絡(luò)模型,網(wǎng)關(guān)節(jié)點在場景中心,傳感器節(jié)點隨機均勻分布在網(wǎng)關(guān)周圍。水下節(jié)點物理層采用文獻[13]設(shè)置的水聲信道模型,定義節(jié)點的能量都是有限且均為10 J初始能量;當節(jié)點剩余能量低于0.5 J時,判定節(jié)點死亡;當網(wǎng)絡(luò)中死亡節(jié)點數(shù)高于30%時,網(wǎng)絡(luò)生存期結(jié)束。

2.3 仿真結(jié)果及分析

圖1為網(wǎng)絡(luò)開銷比較,與AODV算法相比,HTREB算法能夠有效減少網(wǎng)絡(luò)開銷8.08%(50節(jié)點數(shù))~ 29.32%(110節(jié)點數(shù));與MAODV算法相比,HTREB算法減少網(wǎng)絡(luò)開銷0.01%(50節(jié)點數(shù))~ 20.76%(110節(jié)點數(shù))。主要原因在于,

AODV算法節(jié)點存儲的路由信息較少,通常使用廣播RREQ的方式來進行路由查找以及周期地發(fā)送HELLO控制分組來維護路由,如此將導致網(wǎng)絡(luò)開銷過大;MAODV算法和HTREB算法通過發(fā)送RREQ路由請求或者查找鄰居表來建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩嗖?,避免了全網(wǎng)洪泛查詢,同時又減少了控制分組的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù);且HTREB算法在尋路過程中利用路由跳數(shù)抑制RREQ的洪泛深度,通過相鄰樹枝的節(jié)點信息找到優(yōu)化路徑,減少RREQ的轉(zhuǎn)發(fā),從而進一步降低了網(wǎng)絡(luò)開銷,獲得了更高效率。

圖2為端到端平均能耗比較。與AODV和MAODV算法相比,HTREB算法降低端到端平均能耗分別為4.70%(50節(jié)點數(shù))~ 19.86%(140節(jié)點數(shù)),2.50%(50節(jié)點數(shù))~ 15.53%(140節(jié)點數(shù)),說明HTREB算法節(jié)點的能耗偏離網(wǎng)絡(luò)平均能耗的程度更小,能量消耗也更為均衡。主要原因在于,AODV算法中,部分中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組較多,節(jié)點能耗偏大,而某些通信量較小的節(jié)點,能量消耗將會偏小。因而導致網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點能耗速率不均衡,端到端平均能耗較大;MAODV算法則通過建立的樹路由限制RREQ的洪泛,減少了網(wǎng)絡(luò)中冗余的RREQ轉(zhuǎn)發(fā),但在尋路時因未考慮節(jié)點當前剩余能量,而過度使用剩余能量均方差較小的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組,另有些剩余能量均方差較大的節(jié)點卻較少地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組,由此導致網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點能耗不均衡;相應(yīng)地,HTREB算法即使用鏈路權(quán)值較小的節(jié)點作為下一跳,減輕了距離近的“熱區(qū)”節(jié)點的數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù),且使其能量消耗速率得到緩解,這就避免了剩余能量均方差較小的節(jié)點過早死亡,從而均衡了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能耗;同時,又采用了短跳代替長跳傳送分組,節(jié)點耗能減少,端到端平均能耗也隨即更小。

網(wǎng)絡(luò)生存期的仿真結(jié)果如圖3所示。圖3顯示,與AODV和MAODV算法相比,HTREB算法至少能夠延長網(wǎng)絡(luò)生存期分別為29.61%(20節(jié)點數(shù)),11.52%(20節(jié)點數(shù))。這是因為在AODV算法中,數(shù)據(jù)分組經(jīng)常沿著某一條路徑到達目的節(jié)點,造成部分節(jié)點承擔較大的負荷量,消耗能量更多,節(jié)點死亡就越快;而MAODV算法則廣播RREQ分組尋找最短路徑生成多播樹,并沿樹路徑發(fā)送數(shù)據(jù)分組。但是MAODV在建路時卻未考慮節(jié)點當前剩余能量,若剩余能量均方差小的節(jié)點繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),則會加速節(jié)點的死亡,甚至網(wǎng)絡(luò)拓撲的分裂;另外的HTREB算法源節(jié)點比較不同路徑的鏈路權(quán)值,選擇距離遠、剩余能量均方差較大的節(jié)點,即權(quán)值較小的路徑建立路由,因而延緩了負荷重的節(jié)點死亡,使網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點能耗更佳均衡,藉此延長了網(wǎng)絡(luò)生存期。

數(shù)據(jù)分組平均端到端延時的仿真結(jié)果如圖4所示。在圖4中,與AODV算法相比,HTREB算法能夠有效降低分組平均端到端延時30.58%(110節(jié)點數(shù))~ 71.63%(20節(jié)點數(shù));與MAODV算法相比,HTREB算法分組平均端到端延時降低1.47%(50節(jié)點數(shù))~ 16.75%(20節(jié)點數(shù))。主要原因在于,當一條鏈路斷裂,AODV算法需要重新發(fā)送RREQ查找路由,且數(shù)據(jù)分組總是沿著單播路由進行轉(zhuǎn)發(fā)、直至到達目的節(jié)點,當網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)增大時,容易引起信道沖突,并增加延時;MAODV算法則是通過RREQ分組尋路建立多播樹,限制了RREQ的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù),因而利于數(shù)據(jù)分組在樹路由節(jié)點上的快速傳送,并使得時延獲得了有效降低;而HTREB算法卻借助相鄰樹枝節(jié)點信息進行RREQ尋路,縮短了路由建立時間。且 HTREB優(yōu)先選擇鏈路權(quán)值較小的節(jié)點進行分組傳送,如此既平均了業(yè)務(wù)流量,又避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞,進而使得分組平均端到端時延進一步減少。

3 結(jié)束語

本文提出的HTREB路由算法,采用樹路由的單、多播代替廣播,限制RREQ分組的轉(zhuǎn)發(fā),并利用鄰居節(jié)點信息建立路由,在一定程度上減少了網(wǎng)絡(luò)開銷;同時,綜合節(jié)點的距離和剩余能量均方差兩種因素形成鏈路權(quán)值,且將其引入路由參照標準,由此實現(xiàn)節(jié)點能量均衡。具體到理論分析及仿真結(jié)果即都表明,與 AODV和MAODV算法相比較而言,HTREB算法在網(wǎng)絡(luò)開銷,端到端平均能耗,網(wǎng)絡(luò)生存期和平均端到端延時等方面的性能均已得到了有效改善,因而獲得了較為理想的現(xiàn)實研究效果。

參考文獻: