网络信息传输的基本原理篇1
【关键词】无源光网络（pon）；Gpon；10GGpon
随着语音、视频、大型的交互式网络游戏等多种多媒体业务的不断涌现，网络宽带接入需不断增长，对带宽需求也不断的增加，现有的epon，Gpon技术由于受到网络带宽的限制，有可能成为网络计入技术发展的主要瓶颈，所以，研究下一代的pon网络宽带技术成为一个重要的发展趋，下一代的pon网络技术主要发展趋势有：以wDm-pon技术为代表的多波长发展，以loGGpon，loGepon技术为代表的网络单波长大带宽趋势，wDm-pon技术的网络发展是基于全新光网络的技术发展方向，需要对网络的规划进行调整。而loGGpon是网络发展规划的中期过程，在兼容现有通信网络的基础上，将现有的Gpon网络通信技术扩展到loGGpon，提升网络的传输速率。
110GGpon的系统架构与技术优势
1.110GGpon的系统架构分析
10GGpon在系统结构在技术扩展了原有的epon、Gpon网络的带宽，在系统的架构上采取是epon、Gpon的拓扑结构，所以10GGpon网络架构主要由10G速率的光线路终端（oLt）、光网络单元（onU）和光分配网络（oDn）等三部分构成。
1.210GGpon网络的技术优势
10GGpon网络传输改变了原有的epon、Gpon网络传输的带宽的限制，能够有效的满足用户对带宽需求，能够有效的对语音、视频、大型的网络交互式游戏等相关大业务数据流的有效传输。
（1）能够与现有Gpon技术的接入网络兼容，具有足够的带宽，保证用户的需求，能够支持运营商的多种增值业务和服务，可以灵活的对系统网络进行布置，可以需要配置10G/10G上、下行对称的传输速率，也可配置10G/2.5G上、下行非对称的网络传输速率。
（2）10GGpon在设备和技术要求上完全超过了原有的Gpon网络，系统的功率更大，覆盖范围更广。10GGpon网络的架设能够同时满足一般城市密集的地区，也能够有效的覆盖偏远的农村地区，方便运用企业的管理，提高资源的利用率，也能节约成本。
（3）10GGpon网络实现了QoS质量保证的全业务接入的优化，能够更好对保障信息传输的安全，电信网络要实现三网融合，对系统的带宽具有比较高的要求，不仅包括大量的数据业务，还包含大量的语音数据流、视频业务数据，对Qos的服务质量保证提高更高的要求，因此10GGpon网络多业务Qos服务质量保障能够给客户提供高质质量的，丰富的媒体体验。
210GGpon网络的关键技术分析
10GGpon网络在架设的过程中，融合了原有的Gpon网络设备、基本技术和oDn网络部署，但是oDn网络的投入比较大，因此，在Gpon向10GGpon网络过渡时，必须制定相应的技术转化协议和标准，以满足二者之间的兼容。
（1）Gpon向10GGpon升级的过渡分析。Gpon的光网络单元（onU）的传输速率向loG/2.5G的传输速率的转变，光线路终端oLt的传输向10Gb/s的下行速率转变，在技术原理上比较容易实现，但是，原有的Gpon网络的发射机和接收机在实现10Gb/s的传输速率还存在技术难题，实现这种方式还存在困难，所以，实现2.5Gb/s技术相对来说，是一个经济可行的方案。要想实现10GGpon网络对Gpon网络的兼容，10GGpon网络系统必须在技术能够适应Gpon的网络系统，由于10GGpon下行传输使用的是L波段，上行传输采用的是o波段，在10GGpon网络中通过采用wDm实现技术，实现10GGpon网络对Gpon网络的兼容。
（2）上下行传输对称10GGpon关键技术分析。10GGpon网络信息的传输主要有上、下行非对称的loG/2.5G传输和上、下行对称10G/10G传输的两种网络结构，由于10GGpon网络兼容了Gpon的网络传输，loG/2.5G非对称的网络信息传输10GGpon比较容易实现。对于上、下行对称10G/10G传输网络的实现技术比较难，需要对原有的Gpon网络进行改造，可以利用现有的Gpon网络系统中的通信传输设备，在网络原有的设备onU和oLt的基础上，采用适当传输技术设计，对Gpon系统进行温和升级，可以达到10Gb/s的上行信息传输流量，能够有效的实现上下行对称10GGpon网络的信息传输功能。
310GGpon和Gpon混合系统的实现
由于在架设Gpon网络时，电信运营商的投资巨大，耗费的资源也比较多，如果不对原有的Gpon网络进行利用，就会造成资源的极大浪费，因此，10GGpon网络的实现必须要向后兼容，保证10GGpon网络的实现能够有效的兼容原有的Gpon网络，实现资源的有效利用，针对这个问题，在10GGpon的网络传输中采用波分复用（wDm）技术，对信息传输的上行和下行方向采用不同的波段进行信息传输传输。原有的Gpon网络传输上行采用传统1310nm波段传输，下行传输采用的是1490nm波段，对于10GGpon网络中，上行信息的传输采用1270nm波段，下行信息的传输采用1577nm波段进行传输，有效解决了二者信息混合传输的问题。对于上下行对称的10G/10G网络传输设计时，可以运用oLt中的10Gb/s的激光源用于广播下行信息；对于系统运行的上行链路传输，一般采用4个分布反馈式激光器（DFB-LD），作为系统信号传输的上行的种子光源，进行信息传输，主要由一个1×4波分复用器对网络传输的信息进行处理复用，种子源通过一个波长藕合器（wC）将网络传输的信息传送到远程用户的节点。在远处节点处，1×n的无源光功率分配器，对信号进行处理后，分配到广播下行信息，并且将连续种子源的信息发送到同一个loGGpon的oLt控制下的所有光网络单元onU中，实现网络信息上下行对称10G/10G的传输。
4小结
10GGpon网络接入技术成为下一代pon传输的主流技术，既能满足语音、视频等大业务流的网络信息的传输，也能够满足高带宽网络应用业务的需求，可以在原有的Gpon网络的基础上投入较少的成本实现10Gb/s带宽接入，成为下一代网络接入的发展趋势，通过10GGpon网络架构的关键技术分析，对10GGpon的上、下行对称的实现技术进行了分析和探讨，提出了10GGpon与Gpon混合系统的实现方案和具体方法，利用Gpon网络中现有光器件，对其进行改造和升级，就能够方便的得到10Gb/s的上行传输速率，兼容Gpon网络系统，实现信息传输网络的有效过渡，节约企业的资源，为10GGpon网络的接入和研究提供参考，随着用户对网络带宽的需求不断的增加和升级，10GGpon网络传输技术将会成为下一代pon网络传输技术的主流技术。
参考文献：
网络信息传输的基本原理篇2
关键词：物流配送；信息处理平台；传输；RFiD
中图分类号：tn919?34；tp391文献标识码：a文章编号：1004?373X（2017）13?0083?04
abstract：inordertoprocessthelogisticsintelligentinformation，alarge?scalelogisticsintelligentinformationprocessingplatformwasconstructedtoimprovethetransmissionandschedulingabilitiesoflogisticsdistributioninformation.theoptimizationdesignofthelogisticsdistributioninformationintelligenttransmissionsystemwascarriedout.Underthethree?layer（perceptionlayer，networklayerandapplicationlayer）structuresystem，apassiveRFiDelectronictagrecognitionandinternetofthingstechnologybaseddesignschemeoflogisticsdistributioninformationintelligenttransmissionsystemisputforward.theoverallarchitectureofthesystemisdesigned.theRFiDprincipleisusedtoscanthelogisticsbarcodeandtag，acquiretheinformation，andconstructtheperceptionlayerofthesystem.theinformationfusionanddataprocessingareconductedinthenetworklayer.theprocessmanagementoflogisticsdistributioninformationwasperformedintheLinuxkernel.thelogisticsdistributioninformationistransmittedandscheduledthroughtheunifiedinterfacecalledbythesystem.theman?machineinteractiveinterfaceandapplicationsoftwareweredesignedintheapplicationlayer.theapplicationprogramdevelopmentandsoftwaredesignofthelogisticsdistributioninformationintelligenttransmissionsystemwererealizedintheembeddedenvironment.thesystemtestresultsshowthattheschemehasbetteraccurateschedulingperformanceforlogisticsdistributioninformationtransmission，andhighinformationtransmissionfidelity.
Keywords：logisticsdistribution；informationprocessingplatform；transmission；RFiD
0引言
随着物联网和电子标签识别技术的发展，大型物流配送的智能化和网络化水平不断提高，物流配送进入了大数据信息处理和网络智能化管理时代。采用internet技术和物联网技术进行物流配送信息的数据加工和数据分析，在集成化的智能信息处理平台中实现物流配送信息的整合和调度，能提高物流配送的效率和准确性。物流配送信息的传输和处理是通过RFiD、条形码识别、蓝牙识别技术进行标签采集和配送目的地配对的过程[1]，物流配送信息需要准确地在大型物流智能信息处理平台传输和调度，通过信息监控和数据挖掘，提高物流配送的智能化管理水平，研究物流配送信息的智能传输系统设计方法，在优化大型物流智能信息处理平台，提高物流配送的服务水平方面具有基础性意义。
对物流配送信息智能传输系统设计建立在对配送信息的采集、信息加工和配送信息的网络管理基础上，通过无线射频标签识别技术（RadioFrequencyidentification，RFiD）进行物流配送信息的数据感知[2]，构建配送信息的数据感知层，基于Sip协议、Rtp协议建立物流配送信息传输的网络协议，结合相应的数据挖掘和信息调度方法进行信息传输系统设计，根据上述设计原理，相关的学者进行了系统设计，取得了一定的研究成果，其中，文献[3]提出一种基于计算机视觉图像的物流编号智能识别技术，采用计算机视觉图像采集和识别方法进行物流标签采集和分类，在物联网环境下进行物流智能信息传输设计，提高了对物流配送信息的有源追踪和信息定位能力，但该方法受到视觉采集的准确性方面的限制较大，系统的可靠性不好。文献[4]提出一种基于云计算的现代物流配送和调度系统设计方法，采用无线传感网络和云计算技术进行物流配送信息加工和分类传输，系统的智能性和集成性较高，但随着配送信息规模的增大，系统的稳健性不高。
针对上述问题，本文提出一种基于无源RFiD电子标签识别和物联网技术的物流配送信息智能传输系统设计方案。系统设计为感知层、网络层和应用层三层结构体系，主要对系统的信息采集模块、通信模块、中间件模块、网络模块以及接口模块进行详细设计描述，得出有效性结论。
1系统总体设计构架
本文设计的物流配送信息传输系统采用三层结构设计，分别为物流配送信息的原始数据感知层、以网络传输协议和中间件配置的网络层、面向物流配送应用和软件开发的应用层[5]，如图1所示。
图1中，在数据感知层采用RFiD电子标签识别技术进行物流配送信息的数据采集，主要包括配送物流的物理信息以及配送目标用户信息：物流信息包括物件的大小、重量、尺寸以及品种等；用户信息包括配送地址、客户信息资料等。在以openCore为核心的web构架下，在android平台进行物流配送信息采集的手持设备设计，对物流配送信息的读取采用UHFRFiD阅读器、电子标签及应用软件解读数据，手持设备通过发射无线电波给电子标签，通过蓝牙或者红外技术读取物件的条形码，进行物理信息的智能写入。在网络层中，在tinyoS操作系统下构建物流配送信息的智能传输路由机制，设计网络传输协议，采用由多个组件（component）连接的中间件技术进行网络传输控制，提高物流信息的智能传输能力，在输出应用层，通过统一的数据传输接口将各个组件和模块连接起来，导入物流配送信息，构建物流配送信息的数据库，在云计算环境下进行物流配送信息的集成运算，通过应用软件开发实现具有一定逻辑功能的模块。
根据上述设计原理，进行物流配送信息智能传输系统的总体构架和软件开发设计。在采用openStack物联网平台建立物流配送信息传感网络结构的前提下，进行配送信息传输的组网设计，在Linux嵌入式内核驱动下进行物流配送信息传输的中间件开发和交叉编译，在云计算平台下进行物流配送信息云存储和数据检索，在物流配送信息智能传输系统的功能模块配置中，主要模块分为微处理器模块、总线传输模块、上位机模块、数据采集模块、接口模块、数据库查询模块以及配送目的地定位模块，系统的总体架构如图2所示。
2硬件设计
根据上述对物流配送信息传输系统的总体设计架构分析和功能模块组成描述进行系统的模块化设计，配送信息传输系统的设计主要分为硬件设计和软件设计两大部分，硬件设计主要有RFiD电子标签设计、信息集成处理控制设计、上位机通信设计等部分[6]。对物流配送信息的识读器采用Stm32型处理器进行RFiD控制，进行物流配送信息识读和写入，在手持设备上进行物流的条码和标签扫描，节点通信模块采用485网络或者以太网，以aRm920t为核心进行物流配送信息的集成控制，采用aDG3301设计双向电平转换电路，根据上述设计，得到本文的物流配送信息传输系统的信息采集模块硬件设计如图3所示。
通信模块的射频芯片选择具有低功耗特性的tRF7960与上位机进行接口通信，进行物流配送信息传输中，在手持识读器的射频前端集成pCi时钟总线，满足RFiD12.4mHz的采样需求。根据上述分析，得到物流配送信息传输系统通信模块的设计要点为：
（1）应用程序加载，DSp与pCi通信，把存储在网络通信设备FLaSH中的采样数据通过pCi总线调入到Ram中运行；
（2）设定物流配送信息的采样率、采样通道数，通过pCi桥接芯片模拟信号预处理机动态控制码，并与pC机进行通信，由pLC控制D/a转换器，实现人机对话；
（3）在上位机通信电路中进行自动增益控制，输出高、低电压至继电器，构造动态增益控制码，通信信号经过预处理机放大、滤波后，输出放大的通信信号。
由此设计得到通信模块硬件结构如图4所示。
根据上述硬件设计，在DSp中进行物流配送控制信息处理，RFiD电子标签接收控制软件指令，在pC机中通过DSp和有源RFiD读取物流标签信息，采用mSp430处理器设计物流配送信息的有源RFiDx写器，采用低功耗的Stm32F101xx芯片作为控制系统的嵌入式内核[7]，进行物流配送信息智能传输系统的集成开发和软件设计。
3软件设计
在硬件设计的基础上，进行物流配送信息传输系统的软件开发，设计配送信息传输系统的中间件模块、网络模块以及接口模块，在Linux内核中进行物流配送信息的进程管理，采用集中式拓扑和分布式拓扑相结合的方式进行物流智能信息处理，在网络层中进行信息融合和数据加工，采用ipv6传感节点和ipv6路由组件物流配送的物联网络，使用aSn.1规则进行物流配送信息的集中式控制，得到控制列表的字段结构见表1。
在数据传输层利用UDp协议构建物流配送信息传输的知识规则库，主要分为用户模型库、知识规则库、配送管理的最优路径优选库、仿真库以及其他规则库。在应用层输出Sip消息，由终端软件、网关进行配送信息的上位机通信，在配送信息传输中，建立会话请求，采用请求起始行=方法，请求URiSip进行链路通信，Sip协议定义了选择（optionS）和注册（ReGiSteR两种交叉编译方法进行数据读写，Sip消息由一个起始行（Start?Line）、一个或多个状态码组成。路由配送信息传输的通信协议的消息体为：
entidgrty?header
genc?meshgvre=start?line
*mhvreage?herfgrr
CRLCF
[messgvrhge?bgthdy]
Sip消息格式为：请求消息=请求起始行
结合消息头构成，采用统一资源定位符SipURi进行配送信息的地理位置定位，在Linux内核中进行物流配送信息的进程管理，进行物流配送信息传输和调度，软件开发的实现流程如图5所示。
在软件开发中，电子标签（tag）、阅读器（Reader）等硬件设备通过启动引导程序实现硬件平台的移植，在嵌入式系统中构建统一的系统调用接口，首先安装VirtualBox虚拟机，设计C++编译器G++，通过串口进行物流配送信息调度和传输设计，做完移植工作后，输入“#makezimage”命令编译内核映像文件，根据表2给出的控制信令进行物流配送信息传输系统的编码和传输控制。
4系统测试分析
在软件开发完成后，将应用程序下载到硬件电路的目标板中，参数配置完成后，在Linux内核中进行物流配送信息智能传输进程管理，编辑init.d目录下的rcS文件，分别运行make和mknodconsolec函数驱动目标程序，执行程序编译，进行物流配送信息传输的性能测试分析，并测试信息传输系统的信息保真水平，结合传统的传输系统进行性能对比，得到的结果如图6所示。分析图6得知，采用本文方法进行物流配送信息智能传输调度的准确性较好，保真度较高，性能可靠稳定。
5结语
本文研究了物流配送信息智能传输系统优化设计方法，提出一种基于无源RFiD电子标签识别和物联网技术的物流配送信息智能传输系统设计方案。系统建立在感知层、网络层和应用层的三层结构体系下，主要对信息采集模块、通信模块、中间件模块、网络模块以及接口模块进行详细设计描述，在网络层中进行信息融合和数据加工，在Linux内核中进行物流配送信息的进程管理，在统一的系统调用接口下进行物流配送信息传输和调度。在嵌入式环境下实现物流配送信息智能传输系统应用程序开发和软件设计。系统测试结果表明，本系统进行物流配送信息传输的准确调度性能较好，信息传输的保真度较好，具有一定的应用价值。
参考文献
[1]陈春霞.基于复杂网络的应急物流网络抗毁性研究[J].计算机应用研究，2012，29（4）：1260?1262.
[2]熊杰，冯春，张怡.基于复杂网络的灾难救援物流网络鲁棒性分析[J].系统仿真学报，2013，25（7）：1639?1645.
[3]黄孝平，林雯.基于计算机视觉图像的物流编号智能识别技术[J].物流技术，2013，32（3）：449?451.
[4]杨俭.云计算在现代物流中的应用[J].物流技术，2012，31（11）：415?416.
[5]莫绍强，刘江林.基于图像识别技术的物流信息采集系统的设计[J].物流技术，2012，31（9）：400?401.
网络信息传输的基本原理篇3
[关键词]ip电话技术；应用
中图分类号：tp393.03文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）29-0360-01
一、引言
现代社会，以ip为核心协议的internet在全球范围内发展势头迅猛。近年来，以ip业务为主的数据业务飞速增长，在这种趋势下，各国大力扩建ip网络，有效提高了internet传送质量，反过来又促进了internet业务的发展。internet传送的内容已从单纯的数据业务进入到包含语音和图像在内的多媒体通信领域，传统的计算机网络和电信网络之间的分界线已经变得模糊，作为internet进入电信服务的第一步，自然就是用户面最广的基于ip的分组话音通信，即ip电话。而ip电话技术在企业中广泛应用，对于节约经营成本、提高工作效率、建设信息平台等方面发挥着重要作用。
二、ip电话的定义和相关原理
（一）什么是ip电话
ip电话是一种数字电话，是技术创新的一种通信服务业务。ip电话是建立在ip技术上的分组化、数字化传输技术，简单地说也就是：通过语音或/和图像压缩算法对语音或/和图像数据按相关标准协议进行压缩编码处理，然后把这些数据按ip等相关通信协议进行打包，经过ip网络把数据包传输到接收地，再把这些语音或/和图像数据包进行解码解压处理后，恢复成原来的语音或/和图像信号，从而达到由ip网络传送语音或/和图像的目的。
（二）ip电话的基本原理
ip电话就是通过ip技术进行的语音交互和实时传送。但由于每个用户的网络带宽不同，为了保证语音传输质量，合理利用ip带宽资源，通常语音在传送之前先要对语音数据进行压缩处理。ip电话的通讯基本原理就是：通过语音的压缩算法对原始的语音数据进行压缩、编码，并且把这些压缩过的语音数据按实时传输的要求打包。然后把需要实时传送的数据包通过网络传输到目的地。最后将传送到目的地的语音数据包按原来时间次序进行串行化处理，并将数据包中的语音数据进行解压缩处理，恢复出原始的语音信号，实现在ip上实时双向传送语音的目的。
（三）ip电话系统的基本结构
实际应用中ip电话系统一般有三部分组成：电话（phone）、网关（Gateway）和呼叫管理服务器。网关即ip网络与电话网之间的接口设备，它应当完成语音压缩，将64Kbit/s的语音信号压缩成低码率的语音信号；具有ip网络接口与电话（pStn）等传统pBX系统的互连接口。呼叫管理服务器即ippBX是一种pBX的革新技术，利用Voip的技术模拟pBX的功能，实现语音技术与数据网络的融合。ippBX通常采用ip协议接口实现ip电话间信令和媒体流的互通。ippBX按照接入的终端类型也可以分成两类，一类产品是直接通过局域网利用ip电话接到桌面：另一类产品除了可以连接ip电话外，也可以直接连接传统的模拟电话或数字电话。
（四）ip电话的关键技术
ip电话的关键技术包括：编码技术、信令技术、实时传输技术、服务质量（QoS）保证技术以及网络传输技术、集成电路发展技术等。编解码技术：编解码技术是ip电话技术的一个重要组成部分。目前语音编解码所使用的主要技术有itU-tG729、G723（G723.1）、GSm等，图像编解码技术有itU-tH.263/H.261、H264等。信令技术：信令技术保证电话呼叫的顺利实现和语音或俐图像质量，也是呼叫控制技术，目前广泛使用的信令体系包括itU-t的H.323系列和ietF的会话初始化协议Stp以及媒体网关控制协议mGCp/H.248。实时传输技术：实时传输技术主要是采用实时传输协议Rtp。Rtp是提供端到端的包括音视频在内的实时数据传送的协议。服务质量（QoS）保证技术：ip电话中主要采用资源预留协议（RSVp）以及进行服务质量监控的实时传输控制协议RtCp来避免网络拥塞，保障网络的传输质量。5.网络传输技术：ip电话中网络传输技术主要是ip、tCp和UDp，此外还包括网关互联技术、路由选择技术、网络管理技术以及安全认证和计费技术等。6.集成电路发展技术：集成电路技术的发展直接影响宽带ip电话的发展。由于需要进行语音或/和图像的数据压缩，因此必须有高速度、大容量的DSp或专用集成电路支持；由于需要更多功能的控制、任务的协调，因此必须有更快、更复杂、功能更强的CpU支持。
三、ip电话技术在企业信息化建设中的应用
（一）统一通信管理平台的基本业务
统一通信管理平台可以提供以下十大基本业务：1.企业总机，可以使公司对外统一号码，并可应用语音自动答录，提供客户服务功能。2.内部电话网、在公司炔拷立内部电话语音网络，内部通讯简单方便，并且完全免费。3.ip长途电话、所有长话均为ip通话服务。4.即时会议、可以多方通话，开展即时会议。5.语音信箱、通话方不在线时，可以在语音信箱留言。6.在线客服、客服人员提供在线服务，方便与客户沟通。7.信息中心、多网合一，信息互联互通。8.ip传真、可以提供传真服务。9.语音名片、企业总机及内部分机可以设置展示广告及介绍，以推广营销。10.呼叫中心、可以分布式组网，全面提供热线电话，客户咨询服务等。统一通信管理平台构筑了功能丰富的通信环境，综合了各种通信方式，融合了企业信息管理与自动化等企业管理系统。它在一个系统中无缝地集成了语音、视频和数据协作能力，可以迅速部署许多新型充满创造力的应用。
（二）统一通信管理平台的优势
统一通信将数据、语音、视频融合一体，提供需求多变的业务使企业的沟通更有效率，帮助企业拥有更顺畅的业务运作方式，集成officeautomation简化业务流程，在第一时间获取所需资源，从而增加企业利润。其主要优势如下：1.统一平台―――一个企业，一个网络，一个平台；2.核心控制平台（集中控制、综合管理、业务管理等）；3.综合接入平台（语音、短信、数据、视频等）；4.开放业务接口（语音终端、增值业务、其它业务系统如oa、eRp、CRm等）；5.统一的数据平台；6.业务融合―――语音、视频、数据、短信等；7.多功能的内部通信业务（视频、wiFi无线、软电话漫游、即时通信、语音信箱、即时会议等）；8.综合信息服务业务（信息、信息收集、信息互动等）；9.统一的客户服务体系（呼叫中心等）；10.一种新的工作方式―――基于协同平台统一通信管理平台可以充分利用原有通信设备投资，实现同一传输线路上合并传输语音、视频和数据，降低硬件设备投资成本。同时操作灵活，维护便捷，系统的移动、服务项目的更改简单易行，且费用低廉。
此外开放式体系架构，便于分步实施，可以控制大额投入，降低投资风险。这种ip电话技术的应用极大地节约了企业的通信成本，提高了工作效率，有利于企业信息化建设，提升企业综合竞争力。
参考文献
网络信息传输的基本原理篇4
关键词：网络编码；可行性；线性多播性；混合
中图分类号：tp393文献标志码：a文章编号：1006-8228（2012）12-01-02
Researchonnetworkcodingbasedonlinearnetworkcodingtechnology
Lini，Yangwangdong，ChenQiang
（DepartmentofinformationScienceandengineering，HunanCityCollege，Yiyang，Hunan413000，China）
abstract：thestatusofthenetworkcodingresearchandtheexistingproblemsaredescribed.thefeasibilityofnetworkcodingisproventhroughtheanalysisoflinearnetworkcodingtechnologycodinganddecodingprinciple.themostbasicpropertyofthelinearnetworkcoding-linearmulticastpropertyisdemonstratedbasedontheoryoflinearalgebra.Finally，thenetworkcodingtechnologyisputforwardasa"hybrid"technology.thenetworkcodingtechnologydevelopmentwillbecombinedwiththecomputernetworktechnology，informationtheory，codingtechnologyandcryptographytheory.
Keywords：networkcoding；feasibility；linearmulticastproperty；hybrid
0引言
今天的互联网信息就像高速路上的汽车或管道中的水流一样被传输着，日益增长的网络带宽需求和不可靠网络的QoS需求，已成为制约网络发展的瓶颈。为扩大网络覆盖范围和提高系统容量，采用网络编码技术实现网络的最大流传输，已被国际学术界认定为解决网络问题的重要手段，并成为网络理论研究的热点问题之一。
1网络编码研究现状和存在的问题
上个世纪50年代香农就提出：通信网络端对端的最大信息流是由网络有向图的最小分割决定的，但传统路由器的存储转发模式难以达到最大流最小分割定理的上界。2000年，香港中文大学R.ahlswdee等人在发表的论文networkinformationFlow中首次提出了网络编码[9]，并根据信息论严格证明了网络编码允许中间节点对接收到的信息进行编码并转发，接收节点通过相应的解码获得原始信息，这样可以达到通信网络的容量上界，从而最大限度利用网络资源。网络编码的提出从本质上打破了通信网络中传统的信息处理方式，是通信网络研究中一个重要的里程碑事件。近年来，网络编码理论的研究已取得重要发展，同时在应用基础和工程实践方面的研究也正在全方面展开。2003年，SYR.Li等人证明了使用线性网络编码已经能足够达到网络多播容量。KoetterR等人提出了网络编码的代数框架，并证明了存在满足多播流量的线性不变编码。这两位学者的工作为网络编码的发展准备了必要的理论条件。随机网络编码是由Hot、medard等人在2003年提出的，它的提出拓宽了网络编码的适用场景，使得网络编码不再局限于确定的网络拓扑和集中式算法。Caining利用分布式网络编码来纠正网络中的差错，并论述了网络编码在安全方面的应用，为网络编码增加了新的应用领域。国外多所著名大学如麻省理工学院、多伦多大学、瑞士epFL学院等，以及多家知名it研究机构包括微软研究院、贝尔实验室等，都在积极开展网络编码理论和应用的研究，而国内针对编码的研究尚处于起步阶段。
目前，网络编码的理论研究尚处于初步阶段，实际应用也远未挖掘出其真正潜力，还有大量的难题有待解决。①即便网络编码可以提高通过率，能使问题得到有效解决，但是要确定存在合适的边函数却是件不容易的事情。还存在网络什么时候传输的边函数有用，有多少信息需要通过这种方式传送等问题。②在许多实际的网络中，并不一定是有向或无环的。对于有环网络构造的编码是时变的，这在实际中很少应用。并没有证明有环网中最佳时不变码的存在。③多源网络编码构造问题。④目前许多的有效编码算法都只限于应用到组播的情况，缺少一般性。⑤网络安全与网络管理的应用。
2网络编码技术概述
网络编码的概念源于2000年ahlswedeR，Cain，SYR.Li，R.w.Yeung发表的论文《networkinformationFlow》，其最初的思想即允许网络的中间节点参与编译码。网络编码采用存储-编译码-转发的方式，可达到网络的多播容量[6]。网络编码的实质：①信息流被压缩或被编码；②网络编码是通过计算（编码）提升吞吐量。（网络吞吐量：是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。吞吐量的单位以比特/秒或字节/秒表示。）
网络编码理论也称为网络信息流理论，属于网络信息论的重要分支。经典信息论的编码通常是信源编码和信道编码，而网络编码与其有本质上的不同。网络编码除考虑信源和信宿节点的编码外，中间节点也参与编码，并且网络编码能从整体上提高网络吞吐量，提升通信系统的有效性。
网络编码理论指出网络信息流可以被压缩，从而进一步提升网络吞吐量。并且信息流仍然满足守恒定理，虽然信息内容被处理，但处理前后信息是不增也不减的。
其中，线性网络编码是研究较早，也是较为成熟的一类。有向无环网络中的网络编码称为线性网络编码。蒲保兴等详细分析了线性网络编码的计算时延与关键参量之间的关系[5]。
3线性网络编码的编码译码原理及其可行性
线性网络编码中的核心是确定两个重要参数，即局部编码矩阵和全局编码向量。
定义1线性网络编码的局部编码矩阵[8]
有向无环网络中，已知F为有限域（具有有限个元素的域），s（向量矩阵维数）为正数。对于任何节点t，其线性网络编码的局部编码矩阵为：
Kt=[kd，e]d∈in（t），e∈out（t）
式中，in（t）是节点t所有输入链路的集合，out（t）为节点t所有输出链路的集合，|in（t）|表示节点t输入链路的个数，|out（t）|表示节点t输出链路的个数。Kt矩阵是维数等于|in（t）|×|out（t）|的矩阵。kd，e表示节点t的每个相邻链路对（d，e）的局部编码标量，取值于有限域F。
对于信源节点由于没有输入链路，一般假设产生s维信号的信源节点存在s条输入链路，由于这s条链路实际并不存在，所以称为虚拟链路。
定义2线性网络编码的全局编码向量
式中，fd为输入链路d的全局编码向量，fe称为输出链路e的全局编码向量。全局编码的是维数等于s*1的列向量，标记网络输入信号量为s。该迭代公式的初始条件是信源节点的s维虚拟链路的全局编码向量，它是从向量空间上选择的一个s维的标准基。
定义3线性网络编码中全局编码向量与链路上传输信息的关系
me=x·fe
式中，x为信源节点产生的所有信息行向量，维数为1*s。fe为链路e上的全局编码向量，me为链路e上传输的信息。通过线性编码后每条链路上传输的是关于输入信号的线性表达量。
定义4线性多播的译码矩阵D
[fe]e∈in（t）·D=is
式中，maxflow（t）是针对任何满足maxflow（t）≥s的节点t，[fe]e∈in（t）为节点t所有输入链路的全局编码向量并列放置一起所组成的矩阵，is为s×s维的单位矩阵。
将节点t收到的所有消息（可用消息矩阵x·[fe]e∈in（t）表示）乘以译码矩阵D，即可译码出信源节点S所发出的信息。
线性网络编码的编码和译码原理，其基本思想是，编码时，根据每个节点的每个相邻链路对的局部编码标量，得到每个节点的局部编码矩阵。将局部编码标量和局部编码矩阵的线性组合，得到关于每条链路的全局编码向量。于是得到通过编码后每条链路的实际传输信息。译码时，由定义4得到译码矩阵D，将信宿节点收到的所有消息乘以D，即可译码出信源节点所发出的所有信息。
可见，线性编码的基本思路简洁，当局部编码矩阵确定后，可以惟一确定全局编码向量，并可通过译码矩阵得到其信源信息，并易于在网络通信中实现，保证了在网络中信息的安全，提高了吞吐量，由此网络编码是可行的。
4网络编码的线性多播性质
在向量空间的一组元素，如果其中没有向量可表示成有限个其他向量的线性组合，则称为线性无关，反之称为线性相关。
有向无环网络中，对于任何非信源节点t，输入链路为n，均存在由其所有输入链路d的全局编码向量fS*1集合组成的向量空间vs*n。若n≥s，则vs*n秩的最大值为s。已知全局编码向量均是从s个标准基的线性组合的，所以，向量空间vs*n的每个列向量均是s个标准基的线性组合，所以vs*n的秩为s。
在有向无环网络中，对于非信源节点t，当其最大数据流大于等于网络信息输入信息量时，其所有输入链路全局编码向量所生成的向量空间的秩为网络输入信息量，即向量空间中线性无关的全局编码向量的个数为网络信息输入量。所以，信源节点发出的信息量为w，则非信源节点最多收到信源发出的w个信息。对满足输入链路大于w的节点，则能同时接收到信源发出的所有信息。在路由的情况这是不可能的，这是网络编码性能优于路由的本质原因。
有向无环网络中，对于任何非信源节点t，存在其所有输入链路e的全局编码列向量fe的集合所生成的向量空间ve。对于满足输入最大流量大于等于网络输入信息量的非信源节点t，均有
dim（ve）=网络输入信息量
则此时的线性网络编码称为线性多播。在有向无环网络中，线性多播是其最基本的特点。
5结束语
在有向无环网络中，由于不存在环，所以我们可以“由上至下”从信源节点至信宿节点顺序地线性编码传输信息，增强了信息传输安全性，提高了网络吞吐量。在此，我们详细描述了网络编码技术的现状和存在的问题，并通过线性网络编码技术论证了网络编码是一门可行的网络技术，而且，从线性代数理论基础上证明了网络编码存在线性多播性。
有向无环网络编码理论的研究是网络编码技术不可或缺的内容。未来网络编码技术的发展将结合计算机网络技术，信息论和编码技术，密码学理论等知识，并结合现代技术如透明计算，云计算等不断发展和深入。
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网络信息传输的基本原理篇5
B（pBackpropagation）网络是1986年由Rumelhart和mcCelland为首的科学家小组提出，是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络，是目前应用最广泛的神经网络模型之一。Bp网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系，而无需事前确定描述这种映射关系的数学方程。Bp神经网络拓扑结构由输入层、隐含层和输出层构成。网络的学习过程由信息的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。
输入层各神经元接收来自外界的输入信息，并传递给隐含层各神经元；隐含层是内部信息处理层，负责信息变换，根据信息处理的复杂程度不同，隐含层可以设计为单层或者多层结构；最后一个隐含层传递到输出层各神经元的信息，经进一步处理后，完成一次学习的正向传播处理过程，由输出层输出处理结果。当实际输出与期望输出不符时，进入误差的反向传播阶段。误差通过输出层，按误差梯度下降的方式修正各层权值，向隐含层、输入层逐层反传。在周而复始的正向传播和误差反向传播过程，各层权值不断调整，一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度，或者到达预先设定的学习次数为止。
用Bp网络来进行教师教学质量评价，其过程可以分为测打分、网络训练和评价应用三个阶段。在测评打分阶段，由教学管理人员、督导专家、同行教师、学生等按照测试规定和程序，填写根据评价指标体系建立的测评量表，取得评价数据，并作归一化处理。在网络训练阶段，将训练样本输入给Bp网络。网络经过训练学习并满足要求后，就可以用于教学评价，输入测评数据后其输出即为所对应的评价结果。
2教学质量评价指标体系的构建
2.1建立教学质量评价指标体系的思路
建立教学质量评价指标体系，除了遵循科学性与现实性原则、可行性与可比性原则、综合性与客观性原则、定性指标与定量指标相结合的原则、灵敏性原则、继承性与创新性相结合的原则等基本原则之外，还要考虑以下三点：1|)突出理论指导。以多元智能理论、形成性学习评价理论和发展性教育评价理论为基础，建立覆盖整个远程教育教学全过程，突出远程开放教育无时间、空间限制特点的指标体系。2)体现评价取向。通过建立科学、有效的远程教育教师教学质量评价体系,改变目前注重对教师教学工作量、工作结果进行评价的现状,把对教师的评价引导到发展性、过程性、重质量的取向上来。3)体现远程教育特点。指标体系不仅包含教学内容、教学态度、教学方法、教学效果等传统因素，还必须包括教学一体化设计、教学资源、网上教学组织、学习支持服务等体现远程教育特点的因素。
2.2教学质量评价指标体系的结构
远程教育教学质量评价体系由两级指标构成，其中一级指标包括教学态度、教学内容、教学实施、学习支持服务、教学效果5项，每个一级指标又分解为4个二级指标。
3基于Bp神经网络的远程教学质量评价模型的建立
3.1确定网络结构评价网络的结构设计主要是根据要解决的具体问题，确定网络的输入空间、输出空间，确定网络隐含层节点数和激励函数。本设计中，因为指标体系二级指标设置了20项，则输入空间维数m=20；输入向量X=(X11,…X21,…,X54)；网络运行的结果将产生一个输出,则输出空间维数L=1，输出为Y。在Bp网络中,隐含层神经元数H的确定是一个关键问题。可以使用公式H=（m+n）1/2+a确定（n,m分别代表输出和输入的节点个数，a为0～1之间的常数），但并一定是最优解。本文使用试凑法，先设置较少的节点数目进行训练，计算误差，然后逐步增加节点个数，用相同的样本进行训练，直到计算得到得误差最小，即为需要的隐含层节点个数。隐含层、输出层分别采用tansig、purelin函数，误差为0.001，训练次数上限1000，学习率为0.03，学习率增长系数为1.04，学习率减小系数为0.65，动量系数选为0.95。
3.2确定训练样本集训练样本集的确定是应用Bp神经网络进行教学质量评价的重要环节。这里使用陕西电大2012年具有代表性的50名教师的评价数据作为对网络进行训练的样本。3.3训练和仿真选择前40组数据作为训练样本集,对该网络进行训练"经过567次的训练,网络误差达到了0.001的要求,将后10组数据作为检测样本输人已训练好的Bp网络,检测结果如表2所示,网络的输出值与目标值（专家评价的结果）基本一致。
4结语
网络信息传输的基本原理篇6
关键词:光纤网络传输容量超高速超长距离dwdm自动交换光网络
1光纤网络的发展现状和发展需求
光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大核心支柱,计算机负责把信息数字化,输入网络中去;光纤则负责信息传输的重任。目前,我国累计敷设光缆近400万公里,累计光纤用量近8000万公里。随着当代社会和经济的发展,信息容量日益剧增,为提高信息的传输速度和容量,光纤通信技术有了突破性的发展,成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。
随着网上办公、3g移动通信、远程移动存储等新业务的应用,人们对光纤通信网的传输速度和容量需求不断增长,甚至有些地区的单用户接入速度要求达到1gb/s,因此必须建设速度更快、容量更大的光纤通信网才能满足人们日益增长的通信需求。为了满足更高的用户服务质量要求,对基层传输协议的更新也是很重要的。光纤网络快速发展的另一个应用领域是网格计算以及商业化的云计算,在未来几年,这样的计算将不再仅仅局限于科学计算,而将进一步扩展到商业领域和军事应用领域。www.133229.Com如在军事上成功应用的传感器网格和美国国防部耗资几十亿美元的“全球信息栅格”计划,都是网格计算的应用。
2光纤网络的新技术
2.1光纤高速传输技术
人们需要光纤网络的超高速、超大容量,但到目前为止我们能够利用的最理想传输媒介仍然是光。因为只有利用光谱才能带给我们充裕的带宽。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用(dwdm)系统三个方向在发展。单一光纤的数据传输容量在20年里提升了万余倍;超长距离实现了1.28t(128x10g)无再生传送8000km;波分复用实验室最高水平已做到273个波长、每波长40gb。
2.2宽带接入
光纤网络必须要有的支持,各种宽带服务与应用才能开展起来,网络容量的潜力才能真正发挥。宽带接入技术五花八门,主要有以下四种:一是基于高速数字用户线(vdsl);二是基于以太网无源光网(epon)的光纤到家(ftth);三是自由空间光系统(fso);四是无线局域网(wlan)。
2.3无源光网络
无源光网络(pon)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,节省维护成本、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(ethernet)技术以其简便实用,价格低廉、易维护、可扩展、标准化和广泛的商用软硬件支持的特性,几乎完全统治了局域网,随着ip业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与pon的结合,便产生了以太网无源光网络(epon)。它同时具备了以太网和pon的优点,被认为是下一代网络中主要的宽带接入技术。它通过一个单一的光纤接入系统,实现数据、语音及视频的综合业务接入,并具有良好的经济性。业内人士普遍认为,ftth是宽带接入的最终解决方式,而epon也将成为一种主流宽带接入技术。由于epon网络结构的特点,宽带入户的特殊优越性,使得全世界的专家都一致认为,无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。
2.4自动交换光网络
下一代的光网络是以软交换技术为核心,采用容量巨大高密集波分系统,具有自动配置功能的大容量光交换机,新一代的光路由器,各种适合于不同场合运用的低端光系统(如mstp和rpr),组成的智能光网络。早在2002年at&t在ofc上就称“智能光网络目前就已经成为现实”。构建高效灵活的自动交换光网络的重要节点设备光交叉连接设备(oxc)和光分插复用设备(oadm),随着这些设备的发展,智能光网络有了新的发展,也就是自动交换光网络(ason),其最突出的特征是在光传送网中引入了独立的智能控制平面,利用控制平面来完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等,从而对网络实施动态呼叫连接管理。
目前,光网络的发展主要是利用dwdm技术扩大传输容量,但是,随着光分插复用(oadm)和光交叉连接(oxc)技术的逐步成熟,原来只是提供带宽传送的波长本身也能成为组网(分插、交换、路由)的资源。同时,在扩大传输容量的同时,如何有效的运行、管理和维护如此大规模的网络已经被人们提上日程。目前,光网络的管理与控制仍然采用类似于sdh网络的传统模式,光网络只作为简单的传送介质。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式,使当前提供宽带通道仍然只能采用静态配置方式,不能灵活提供各种需要的带宽。
随着ip业务快速的增长及ip业务量本身的不确定性和不可预见性,使得对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。这种不可预见的业务需求要求具有很强动态性能的新型光网络出现,以适应新业务的需求。另外,在当前竞争激烈的通信市场上,提供"即时服务"已经成为电信运营商竞争的关键优势。因此,人们将在未来核心光网络中引入动态的网络配置方式,或称"自动交换",以满足数据/互联网的无法预测的动态特性。这将充分提高网络的资源利用率,从而降低网络成本。为此,itu-t等国际标准化机构提出自动交换光网络(ason)的概念作为下一代光网络的标准草案。ason这一概念的提出,是光传送网的一大突破,它将交换功能引入了光层,促进了通信网两大技术--传输和交换的进一步革新和融合。
ason是一个智能化的光网络,它采用客户/服务器(client/server)的体系结构,具有定义明确的接口,可以使网络资源按照用户的需求快速动态的分配,同时具有快速的网络恢复和自愈能力,能够保证网络的可靠性和提供灵活的路由功能。现有的光通信系统大都采用电路交换技术,而发展中的自动交换光网络凭借其"智能"交换技术为用户提供了交叉连接、交换和路由等强大的功能,从而实现了网络的高速率和协议透明性。
ason网络体系主要由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成,并通过专门的智能化的分布式控制软件平台完成ason内的自动连接和交换的控制。ason通过将网元智能化,改集中式管理为分布式管理,将原来网管的许多功能下放到各网元中,从而实现了网络的实时管理。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成,这极大地增强了整个网络的服务效率,使ason能够给用户提供灵活、快速的服务。
网络信息传输的基本原理篇7
关键词：交通运输管理；计算机信息网络系统；开发；应用
在交通运输管理体系中，要积极践行更加有效的管理机制，确保管控措施符合标准，并且深度管理和落实相应的处理机制，建立健全更科学化的计算机信息网络系统，为项目升级提供动力，保证项目运行体系的完整程度。交通运输管理项目是交通部门常规化工作中的重点，要对信息技术管理体系进行集中管控，积极利用信息化和数字化控制项目，为交通运输管理中信息网络系统的综合性升级奠定坚实基础。
1案例分析
2016年8月29日下午，广东省交通运输厅、深圳市腾讯计算机系统有限公司在广东交通大厦2015会议室召开协同推进“互联网+交通运输”融合发展座谈会，借助数据分析，有效整合人群的迁徙方式和趋势，进而提供更优质的交通规划及出行服务，也分享了利用微信提升高速公路通行效率。共同推进“互联网+”运输服务战略合作的务实交流，双方拟将在2017年春运期间，对出行预测和迁徙规律进行分析挖掘，并且，针对全省“两客一危”营运车辆数据进行适度合作，除此之外，2016中国（小谷围）“互联网+交通运输”创新创业大赛的深度参与，实现交通运输大数据、智能交通技术及应用产品、创业导师、投资孵化等资源池的建设，推进“互联网+”运输服务行动计划。
2交通运输管理计算机信息网络系统开发概述
在交通运输管理工作中建立计算机信息网络系统，要结合管理实际需求和管控模型，建立健全有效的处理机制，确保系统运行效率的有效性，为管理项目的综合性升级奠定坚实基础[1]。
2.1交通运输管理计算机信息网络系统开发工具
在交通运输管理计算机信息网络系统开发项目运行过程中，要积极建立更加有效的处理机制，确保管理框架和控制措施的有效性。其中，主要研发和应用语言编程工具、数据库工具以及程序生成工具。第一，语言编程工具。一般而言，在网络系统开发项目中，主要应用的是BaSiC语言、C语言、C++语言等，最近几年pL/i语言以及pRoLoG语言的使用几率也在增加。由于这些编程语言的针对性较强，在实际应用过程中，能对相关信息和处理机制进行综合性分析，并且保证整体处理效果符合预期。且这几种编程语言的适用范围较为广泛，在系统功能模块建立后，能发挥其应用价值和综合能力。第二，数据库工具，在数据库处理机制建立过程中，主要是针对计算机信息网络系统的开发工具，能对整个系统中的数据交换项目进行统筹分析和综合性处理，确保管理模型和数据传输效果符合预期。另外，数据库工具也能成为数据交换和传输的枢纽，在数据管理信息整合以及系统开发过程中，要结合数据库中的信息进行统筹处理。第三，程序生成工具，要和对应编程结构进行整合，包括smalltalk、C++等程序处理机制，具有较强的针对性价值，也能在使用中提高配合程度，确保管理效果符合标准[2]。
2.2交通运输管理计算机信息网络系统开发原则
（1）交通运输管理计算机信息网络系统开发遵循实用性原则。在计算机信息网络系统设计机制建立过程中，要遵循实用性原则，在系统稳定后提高评价系统的整体效果，要本着务实的态度，积极建构更加系统化的管理模型，顺利计算机信息网络系统的运行效果。（2）交通运输管理计算机信息网络系统开发遵循科学性原则。运行科学化原则是计算机信息网络系统开发项目中的关键要求，相关项目管理人员也要针对实际问题建构切实有效的管理措施，对系统中的研究对象进行全面分析和数据整合，保证调查结构和管理需求得以有效落实，积极建构更加系统化的处理机制和管控措施，真正提高作业组织项目和作业制度的整体质量，建立动态化的调整机制，升级管理效果[3]。（3）交通运输管理计算机信息网络系统开发遵循可靠性原则。只有保证计算机信息网络系统的可靠性，才能有效升级整体管理效果和项目的运行水平，积极建立更加系统化的管理措施。（4）交通运输管理计算机信息网络系统开发遵循可扩充性原则。在计算机信息网络系统设计和开发项目建立过程中，也要对信息和数据进行集中整合，建立健全更加完整的处理机制。值得一提的是，在计算机信息网络系统软件设计方面，为计算机信息网络系统综合质量优化提供动力[4]。
3交通运输管理计算机信息网络系统的具体应用模型
在交通运输管理项目中应用计算机信息网络系统，要结合实际情况和具体需求，建立健全动态化管理机制，确保管理模型和管理维度符合相关参数，积极建构更加系统化的处理价值和应用模型，为系统整合以及质量优化提供保障。
3.1四阶段交通需求预测模型
第一阶段，交通信息量生成预测。灰色预测模型，借助累加机制，生成拟合微分方程控制机制。整体管理模型中Gm(h,1)是灰色系统预测模型中最常见的模型状态，Gm(h,1)模型仅有一个变量。h越大计算量越大，整体计算过程较为复杂，计算精度决定于3阶。数据处理中，若是X0是某一区域对于时间t的交通信息量指标数列，建立Gm(h,1)预测模型。Bp神经网络是人工神经网络的重要分支，已成为神经网络领域应用。第二阶段，交通信息量分布预测，qij是网络传输断面i起点，网络传输断面j是整体技术结构应用在终点交通信息量结构中，oi为传输断面信息发生量，Dj为网络传输断面的信息吸引量。第三阶段，交通信息量分担预测，对预测区域模型，传输终端模型，oD对模型等，针对全体对象变量进行集中审定和管理，保证控制机制和区域划分效果的综合性升级。第四阶段，交通信息量分配预测，利用最短路径分配、容量限制分配，借助容量限制和迭代平衡分配法等。
3.2车辆户籍管理应用交通运输管理计算机信息网络系统
对于交通运输管理项目来说，车辆的户籍管理模块十分重要，因此，要将管理体系和计算机信息网络系统有效地融合在一起。在户籍管理体系中，要对客运业户、货运业户以及汽车维修业户进行统筹管理，确保资料管理体系有序推进，也能维护整体管理效果。具体的系统录入内容包括：户籍名称、常用通讯地址、业主常用联系方式等，保证信息完整性和准确性，才能真正发挥计算机信息网络系统的实际价值。也要对基本信息进行台账录入，在统一管理的基础上，对相关材料进行系统处理，确保控制系统的有效性升级[5]。车辆户籍管理机制要符合实际需求，借助计算机信息网络系统进行动态化信息整合和数据分析，确保效果的有效性升级，也为整个系统的综合性优化奠定坚实基础。
3.3稽查管理应用交通运输管理计算机信息网络系统
伴随着交通行业的高速发展，在交通管理体系中，建立健全稽查管理模型十分重要，人工稽查管理的能力和应用范围毕竟有限，需要相关部门结合管理要求建立健全计算机信息网络系统，不仅仅能够将违规信息随时的记录入库，也能一定程度上提升管理项目的实际效率，确保管控体系的完整度，为交通运输管理体系的综合性升级提供动力。并且，在应用计算机信息网络系统的过程中，也要结合交通运输稽查管理项目的实际需求，结合地区特征建立针对性的数据稽查管理机制[6]。值得一提的是，计算机信息网络系统在对相关内容进行登记和录入后，计系统就会对相关数据和信息进行快速的整理和分类，保证管理控制机制和管理效果符合标准，从而有效建立健全系统化的处理机制和控制措施。在稽查管理项目中应用计算机信息网络系统，能有效提升结案率，进一步维护交通管理项目的实效性，升级管理效果，也为市场秩序的维护提供动力，真正落实更加有效的管理目标。
3.4税费改革管理应用交通运输管理计算机信息网络系统
在税费改革管理体系建立过程中，也要对相关信息处理机制进行统筹分析，确保管理效果和管理模型符合实际。对于交通运输管理项目来说，税费改革项目具有非常关键的作用，其中，动态记录税费征收项目具有实效性价值，不仅仅包括应缴纳税费，也包括应罚税费，要提高两者的登记效率，才能提升整体管理效果的实效性。另外，在交通运输管理项目中，税费系统也包括滞纳金收取、费用顺延情况、票据打印项目以及iC卡减免等费用，要想提升整体管理效果，就要积极建构更加系统化的管理措施，保证记录的完整性，也能实时监控缴纳情况等。因此，在交通运输税费改革管理项目中应用计算机信息网络系统能有效提高工作效率，保证工作质量得以全面优化，为项目升级奠定坚实基础[7]。
3.5日常报表管理应用交通运输管理计算机信息网络系统
在常规化交通运输管理项目中，常规化报表较多，人工操作效率不高，因此，利用计算机信息网络系统能从根本上提高整体处理效果，并且保证应用价值的有效性升级，为运输管理系统的全面优化奠定坚实基础。在交通运输管理体系中，不仅要及时填写报表，也要对交通运输项目进行及时处理，利用月报表和年终报表对相关信息进行集中处理，确保信息处理机制符合标准，也为管理体系的综合性升级提供基本保障[8]。
4结语
总而言之，在交通运输管理结构中，要积极建立更加有效的处理机制，确保计算机信息网络系统能发挥其实际优势和管理效果，提高保障机制和管理措施的综合性升级，也为工作效率优化提供保障。在科学技术不断发展的背景下，要保证交通运输管理系统向着信息化和智能化方向发展，提高交通运输管理的现代化发展进程，真正落实有效的应用体系，确保管理效果的最优化，也为交通运输管理项目的可持续发展奠定坚实基础。
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网络信息传输的基本原理篇8
【关键词】传输技术；通信；应用
一、现代的传输技术及其特点
（1）同步数字系列SDH（SynchronousDigitalHierar
-chy）。SDH，是一个将复接、线路传输及交换功能结合在一起并由统一网络管理系统进行管理操作的综合宽带信息网，是通信领域在传输技术方面的一个重要突破。该技术采用模块化结构，指针调整技术，不仅可以灵活有效地组建网络，进行组合和扩展，而且可以有效避免因网络节点之间时针差异产生的滑码现象以及帧调整过程中信号的时延与误差。（2）多业务传送平台mStp（multi-Servicetransferplatform）。mStp的先进之处在于可以直接提供atm接口。基于SDH的平台，同时结合tDm、atm、以太网等业务的接入、处理和传送，可以为通信工程提供统一管理的的多重业务节点，这样就实现了对多种业务的处理和传送。在数据业务方面，多业务传送平台具有收敛和汇聚的功能，不仅承载了混合型业务，其中以tDm业务为主，并且实现网络综合成本的降低。汇聚层和接入层相对来说非常适合该技术的应用。（3）密集型光波复用DwDm（DensewavelengthDivisionmultiplexing）。这是一种能把光波组合来了通过一根光纤传送信息的方式。在单个光纤载波的基础上，多路复用紧密光谱间距，这根光纤可以发挥其最大的价值。将色散和衰减减缩到最小。这样一来，信息传输容量一定时，较少的光纤的总数就能完成所有任务。该技术最大的特点就是可以在现有的光纤骨干网上提高带宽。城域DwDm通过子速率复用，利用波长转换器适配不同传输信号，传输容量很大。DwDm环网在为用户提供不同服务的同时，也为数据业务提供了快速保护。在oaDm/oXC传送平面的的基础上，增加aSon控制功能基础上提供波长级大颗粒分配，系统波长数支持8波和16波。ip汇聚点到BRaS之间的带宽不足问题，经过长期以来的研究，发现DwDm可以轻而易举的解决。在汇聚层，网络结构用的是光通道保护方式，大多呈环形，比较像物理路由的形状。
二、传输技术在通信工程中的应用
通信传输应用技术具有小型化、多功能、一体机的特点。小型化最大的优点就是减少空间、方便运输、使材料消耗降低。多功能化可以变单一传送信号的设备为具有直接接入功能设备，这样就增加了设备的用途和功能，同时使传输设备增值业务的能力得到提高。实现多个设备的一体化，也便于统一的管理、维护和监管。这些特点使传输技术在通信过程中发挥重要的作用，其应用范围也越来越广。（1）应用在长途干线的传输建设方面。Sdh拥有非常强的网络管理系统和同步复用能力，除此之外，同样得到广泛认可的就是sdh将信息结构等级、传输网结构、设备功能、帧结构和光接口标准方面规定的极其明确。在帧结构中安排了大量的oam比特，从而有更大的网管能力，并且与现有的网络兼容，还能容纳新的业务信号。不仅如此，sdh具有世界统一的网络节点接口规范，它使1.5mbit/s和2mbit/s两大数字体系在Stm-1上获得统一，一些软件就可以使高速信号简单的被分离出来。这些都为sdh能够广泛应用于通信传输技术和提高网络的可靠性、灵活性、管理性能以及开发传输网的经济效益提供了前提条件。当然，sdh也有不足之处。sdh长途传输网性能大打折扣的重要原因之一就是msc之间的距离较远。同时，edfa的商用化受到大力推广，也得益于节约成本的便利。（2）应用于本地骨干传输网。这和长途传输网有比较大的相似度，因为本地传输网中的关键节点都在县市中心，光纤进入市区之后铺设的像管道一样，一个关键的问题就产生了，怎样才能高效的利用有限的光纤资源。可以发现，采用wDm（或DwDm）所产生的经济价值最高，没有eDFa的情况下就可做到一个环网的连接，其价格也更容易让人接受。DwDm系统经过技术人员的扩展后，成本大大降低，支持种类变得更加丰富，传送数据业务时应用DwDm技术，采用ipoVeRDwDm方式，对于光纤技术、骨干层管道资源比较欠缺传输网络非常必要。网络投入运行后，障维护人员要以实时监控网络运行和主动响应网络故为重点，更新原有的维护方法，将网络维护好并且提出网络优化的各种需求。发展全光传送和交换网络，建成高速率、高质量、大容量、安全可靠的公众骨干传输系统，向全社会提供质优价廉的“信息高速公路”传输带宽。
以ip为代表的宽带数据业务像雨后春笋般迅猛发展，随之出现的问题就是传统的承载技术SDH或wDm已不再能够满足人们的各种需求。各个运营单位开始把引入多业务节点以及aSon设备作为重点考虑的发展方向。网络的发展和成长需要一个安全稳定的环境，这种环境是各种网络业务的基础。因为传输技术，人类的信号传播更加具有时效性和广泛性，它的发展为人类的发展提供了无限的空间。
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网络信息传输的基本原理篇9
关键词：mStp；光设备；以太网；互联互通；网络融合
中图分类号：tn915文献标志码：a文章编号：10052909（2015）06016205随着变电站无人值班改造的大规模开展和电网信息化水平的不断提高，电网安全运行对电力通信网的稳定性需求不断提高，因通信故障导致的电网事故时有发生。在电力通信网迅猛发展的情况下，对抗单点故障的双平面传输网络建设还处于起步阶段，且同一平面网络中常常出现多个厂家的光设备，给光设备网络的运维和管理带来了极大的不便，对现有不同种类的光设备网路进行有效融合成为提升电力通信网络安全稳定性的必由之路。
电力通信网络故障造成的电网事故往往规模较大、范围较广，这给电力通信网的安全稳定运行敲响了警钟。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中明确指出，同一条220kV及以上线路的两套继电保护和同一系统的有主/备关系的两套安全自动装置通道应由两套独立的通信传输设备分别提供，并分别由两套独立的通信电源供电，重要线路保护及安全自动装置通道应具备两条独立的路由，满足“双设备、双路由、双电源”的要求。
虽然各级电力通信网正在专项建设光传输设备第二平面，但由于历史原因及物资采购问题，同一区域内不同种类光传输设备多达五六种的现象普遍存在。因此，这些异种设备的互联互通成为电网建设的基本要求，同时通过以太网通道传输oam信息实现网络管理成为运维需求。光传输设备采用同步数字体系，具有标准统一的接口码型、复用方式、速率等级、帧结构等特性，给异种设备间的互联互通提供了技术基础，但不同设备生产厂商的设备配置差异给互联互通造成了一定的困难，笔者通过大量实践和专项研究，实现了异种光设备间各项业务的无缝对接和业务互通，并提出区域电力通信网络融合的方法。一、SDH基本传输原理
SDH采用同步传送模块Stm-n（Synchronoustransport，n=1、4、16、64、256）作为信息封装结构[1]，由块状帧结构来承载信息，分成段开销、信息净负荷和管理单元指针三个区域。其中段开销主要用于网络的运行、管理、维护，以保证信息能正常灵活地传送，分为再生段开销RSoH和复用段开销mSoH；信息净负荷区存放用于信息业务的比特和少量通道开销字节；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在Stm-n帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。SDH的帧传输按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，帧周期为125μs，每秒传输8000帧，Stm-1传输速率为155.520mbit/s，Stm-4传输速率为622.080mbit/s，依次类推。
郑涪文基于mStp的异种光设备互联互通系统
SDH帧中用于oam[2]的开销字节很多，如图1所示，所有这些字节都能根据操作者要求灵活地从系统中任意SDH端口到本地aUX/eow终端交叉连接。只要保证各个厂家设备的字节开销在同一个字节范围内，就可支持不同厂家光传输设备互联互通。
图1Stm-16段开销表二、异种光传输设备互联互通
（一）SDH光口互通
SDH各种业务信号进入SDH帧要经过映射、定位和复用三个步骤[3]。映射指不同速率的信号经过码速调整装入相应的标准容器C，再加入通道开销poH后形成虚容器VC的过程；定位通过支路单元指针或管理单元指针来实现，是将帧偏移信息收进支路单元tU或管理单元aU的过程；复用指多个低价通道层信号通过码速调整进入高价通道或多个高价通道层信号通过码速调整进入复用层的过程。
光传输设备的光口非常丰富，提供了不同类型、不同容量、不同传输距离的接口，以满足网络用户的不同需求，不同厂家光设备所匹配的光口在各项技术指标上可能存在差异，包括波长、传输距离、发光功率、最小过载光功率、光通道代价、通道允许最大色散。根据itU-tG.703标准，不同厂家设备的Stm-n（n=1，4，16，64）光接口只要n相同、对应的波长一致（1310nm、1550nm、850nm）、入射光功率在设备允许范围内，即可实现不同厂家光设备光口互联互通。
（二）SDH时隙的对应关系
按照itU-t协议，e1信号复用进VC-4的步骤是：3个tU-12复用成1个tUG-2，7个tUG-2复用成1个tUG-3，3个tUG-3复用成1个VC-4，即e1信号的复用结构是3-7-3结构[4]。由于复用采用的是字节间插方式，所以1个VC-4中的63个VC-12不是按顺序排列的，前一个VC-12的序号和紧随其后的VC-12的序号相差21，支路的时隙存在时隙编号和线路编号两种编号方式，其中线路编号从第一个tUG-3的第一个tUG-2开始，将同一个tUG-2内的VC12业务顺序进行编号。
（三）以太网业务互通
在电力通信传输网络中，以太网业务需求往往较大，以太网帧通过GFp（通用成帧协议）[5]映射进SDH的VC中进行传输，GFp是itU建议的映射协议（图2），既支持普通点到点业务，也支持以太环网的应用，如果不同厂家设备间以太网帧的封装标准一致，均采用GFp-t或GFp-F封装方式，生成树均采用ieee802.1标准，则以太网业务可以互通。mStp的以太网端口可设置任意带宽，将端口绑定到线路板的相应时隙上，通过mStp网络迂回至指定站点，实现以太网业务的传输。
另外，mStp设备支持eompLS（ethernetovermpLS）技术[6]，将以太网帧封装到mpLS标记交换路径中，使mpLS核心网络可以传输原来格式的以太网帧，该技术不仅克服了传统二层交换的缺陷，如VLan限制、Stp收敛时间等，而且可以实现端到端的QoS，使mStp设备间（如阿尔卡特、华为、中兴、烽火、Ut斯达康等）实现以太网Fe业务、FX业务、Ge业务的互通，并成功组网。
三、网络融合的解决思路
由于历史原因，多种传输设备并行于同一电力通信网的现象较为普遍，在建设传输双平面过程中，对不同厂家的光传输设备进行互联互通成为必然选择，基于SDH的mStp设备给不同设备间的互联互通提供了技术基础，也给现有网络的有效融合创造了条件。新入网的异种传输设备可通过互联互通实现各类业务的稳定传输，也可利用以太网透传方法将该设备的网管信息通过原有mStp网络传送回主站，实现网管远程监控。
图3eompLS传输模式同时，在传输网络中拥有不同设备的枢纽节点建立设备间的互联互通，将不同设备网络连接起来，大大增加整个光传输网络的冗余度和网络监控的便利性，通过科学合理的保护路由设置，有效提高通信系统抵御单点故障或光缆中断的能力，以最低成本实现双路由配置，为电网调度自动化、继电保护、信息系统等提供更加可靠的通信支撑。
在国网重庆北碚供电公司光传输设备网络中，存在阿尔卡特、中兴、Ut、烽火四种不同厂家的mStp设备，如图4、图5、图6所示，其中阿尔卡特、中兴、Ut光设备已与北碚中心站完成组网，烽火光设备作为终端接入设备分别接入阿尔卡特、中兴光设备网络中。
（1）新建阿尔卡特、中兴、Ut光设备网元时，通过光缆直连或跳纤等方式接入对应光设备网络，进行站端网元开局后，使用位于中心站的网管系统开通相关业务。
（2）新建烽火光设备网元时，根据光缆建设情况就近接入阿尔卡特网络或中兴网络，与对端阿尔卡特光设备或中兴光设备光路对接时，须确保光模块容量、波长相同，并控制入射光功率在-8db与-28db之间。在站端烽火网元开局后，分别在烽火网元和接入的阿尔卡特或中兴网络上进行时隙配置，异种设备间时隙配置时应按通道时隙对照表一一对应，并在中心站阿尔卡特或中兴光设备2m板或C-poS光口上实现业务落地。同时，在站端烽火和中心站光设备上配置以太网口，使站端以太网业务透传至中心站光设备，实现中心站烽火网管对站端网元的监控管理。
（3）选取光设备网络中具有枢纽作用的站点进行站内异种光设备互联，实现异种光设备网络的互联互通，满足电网通信业务双路由、双设备的要求。根据北碚公司光设备网络现状，选取220kV江东变站内阿尔卡特光设备与Ut光设备的互联，选取北碚中心站以及110kV高新变站内Ut光设备与中兴光设备的互联，从而实现北碚辖区内Ut、阿尔卡特、中兴光设备网络的互联互通，并满足北碚公司调度数据网通道双汇聚的要求。
图4阿尔卡特光设备网络图
图5中兴光设备网络图四、结语
基于mStp的异种光设备互联互通系统有效整合了电力通信传输网的网络资源，充分发挥枢纽节点的异种设备网络串联作用，将新旧网络资源融合在一起，共同构建一个大容量、多业务、开放可扩展、高可靠性的传输平台，并能有效、充分地利用mStp光传输网的带宽资源，使网络不断优化，具有突出的安全效益和经济效益。
图6Ut光设备网络图参考文献：
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[6]王英，刘宇.mStp设备的e1和以太网接口的应用[J].电力系统通信，2011，32（222）：16-19.
interconnectionandinteroperabilitysystemofdissimilar
opticaldevicesbasedonmStp
ZHenGFuwen
（StateGridChongqingBeibeipowerSupplyCompany，Chongqing400700，p.R.China）
网络信息传输的基本原理篇10
关键词:数字电视技术有线电视网络信道编码传输
中图分类号:tn943文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0030-01
数字电视技术,又称数码电视,是指在电视节目全程制作、摄录、传输、广播、用户接收等过程中采用数字化技术进行的信息传输的数字系统。随着电视技术的发展,数字电视技术运用也越来越广泛,它对人们生活的影响越来越大。据统计,2009年全球数字电视由5亿户增长到2010年7亿户,我国的数字电视也自2000年设立第一家数字电视台以来,逐步发展到现在全国普及数字电视技术的传输。相比于传统的模拟电视技术,数字电视传输速度、信噪比和图像清晰度方面都有很大的优势,因而,其逐渐代替传统的模拟电视技术,成为如今有线电视网络发展的主流。
1我国数字电视的发展状况
电视视频信号数据量非常大,如果压缩传输不当,易造成数据丢失。数字电视技术在进行数据压缩技术方面,可以通过信源编码过程压缩和改进信道编码进行处理,前者是以国际标准制定的mpeG-2根据不同层次质量的要求电视清晰度的不同进行组合的,家庭DVD、卫星电视、广播电视微波传输上这一标准都得到广泛运用,mpeG-2支持的电视格式涵括了宽屏和高清晰度的电视频幕。发展新的数字调制技术是改进信道编码的主要方式,新的数字调制需要提高单位频率数据传送速率已达到有效准确传输数据的效果。例如世界上主要的数字电视标准有美国的atSC标准、欧洲的DVB-t标准采用正交相移键控调制(opSK)和日本的iSDB-t标准。中国使用的是数字电视地面传播系统国家标准(DmB-tH)使用正交调幅调制(Qam),这些标准之间的技术原理是基本上一致的,差别在编码、调制力式上,在实际应用中也各有不同。
2有线电视应用数字电视的组成
数字电视的组成包括五个主要部分:信源编码,同时通过系统转换器把原始模拟电视信号转换成数据编码,即进行图像、广播信息数字化。数字信号源有三项组成:音频数据流、视频数据流、辅助数据流。第二是复用部分,是将上述三项数据流合成一路,分复方式以“包”为单位,对数据流进行一定长度切割,并做好标识以便区分。最后把多段流汇合后成为一套节目流,然后多套节目流合成传输流进入转化系统。第三部分为信道编码和调制,信道编码也叫信道适配,主要目的是对数据流进行在编码处理,实现在传输过程中减少差错,对误码检错和纠错,把基带数据流放置于高频波上,实现基带信号转变为频带信号。第四部分为传输信道,包括了HFC、卫星、数字干线、无线等。第五部分为接受机,即数字机顶盒。如今在模拟电视技术向数字电视技术过渡阶段,有线电视网络中发射台至各家各户之间是以数字电视机顶盒作为中间媒介的。数字电视机顶盒的主要功能,是可以把有发射台接受的数字信号转化为信息流,接受数字电视广播、数字电视图文信息等,这个机顶盒新设置了应用于付费电视、视频点播和ipiV等方面信息化管理,有别于其他机顶盒系统,其信号传输介质是有线电视传播采用的全电缆网络或光纤/同轴混合网。
3数字电视信号的有线电视网络传输
区别于模拟电视的信号基带传输方式,数字电视技术采用HFC网络传输,采用am-VSB频分复用方式传输,节目通过不同频率区分开来。为了使原有的数字信号适应现有的HFC网络要求,对数字信号进行信道编码,包括码流的随机化;R-S编码;卷积交织;字节到字符的映射;差分编码;基带成型滤波和Qam调制,对于数字信号兼容传输,信号之间纠错乱码调制,通过差分将流码分路,防止各种信号之间干扰。从高频载波形式上,mpeG-2与HFC网络传输模拟信号一样,通过混合传输,被光链路、电缆链路传输信号。
数字电视技术方面SDL(SimpleDataLink),可以适用于高速传输链接,歼敌数据传输过程中的复杂性,对于pDU,ip/ipX,atm信元等多数类型均适用。SDL不依赖于Sonet/SDH结构,可直接位于DwDm层上,有很好兼容性。它可以使得数字电视业务在改进传输方式中数据安全性更高,接受到SDL干扰频器上状态消息破坏的可能性大大降低。SDL适用于数据传输中异步变长数据包的高速流程描述,在性能方面SDL贞的Li是保证同步传输的关键,可以减低出错率,特别是同步过程中突发错误的频率。这对于高质量传输数字电视信息是非常重要的部分。
4数字电视应用于有线电视网络的发展
近几年来,数字电视技术的发展是有线电视发展的主流毋庸置疑。数字有线电视系统的节目源可分为三大类:一是卫星电视接收机直接输出的数字视频流;二是VCD,DVD等原有的模片源经过采样、编码、旅缩数字化处理;另一类是处理节目源的摄、录、编设备处理的数字视频流,以上三类输出的数字流均送入到复川器,Qam调制器,以射频方式在有线电视网络,传输的网络都是透明的有线电视物理网。
从节目源、传输网络和条件接收的分析能看出,我国数字电视在有线电视网络中的发展主要有:改造承载网络,把单向的、低质的有线电视网络改造为可管理、可营运的优质双向HFC网络,同时需要提供具有条件接收管理的平台和发展数字电视机顶盒技术例如mpeG-2数码压缩技术,同步数字体系(SDH)和异步传输(atm)模式的光缆,旨在通过有线电视的“网络化带动数字化”。数字电视技术在有线电视网络中应用越来越规范化和普及化,用户对于数字电视节目的服务质量要求也越来越高,信道编码,数字机顶盒等信道资源的应用也使得数字电视在信息传输,接受等方面的技术越来越成熟,越来越提高了图文信息的质量,目前,数字电视技术以提高其数据压缩传输过程中的准确率,提高传输速度,使得数字流向图文信息流的转化更加快速准确,最终让各家各户看到高品质,数量更多更丰富的电视节目,如今数字电视技术已经成为国家数字化产业链发展的重要技术之一,数字电视技术的发展同时也推动了有线电视网络的市场化,信息化。
参考文献
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