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有线传输技术论文大全11篇

时间:2023-03-17 18:01:00

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇有线传输技术论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

有线传输技术论文

篇(1)

 

无线局域网(Wirelesslocal-area network,WLAN)是计算机网络与无线通信技术结合的产物。在不采用传统电缆线的同时,提供传统有线局域网的所有功能。利用射频技术取代传统的双绞线构成局域网络,提供传统有线网络的所有功能。无线局域网的基础还是传统的有线局域网,通过无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现,是有线局域网的扩展和弥补。

在组建无线局域网之前,首先通过调研了解需求,明确网络覆盖目标、应用背景,分析用户对象群及数量等;并对WLAN覆盖现场进行勘查,获得现场环境参数、及点位等基本资源情况。在此基础上制定合理的WLAN网络规划。

那么,我们为什么要组建无线局域网呢?那些场合需要呢?无线可以让局域网的组建即节省时间又比有线网络更经济,通信更便利。布线及设备可以很方便的安装,快速而简单,终端与交换设备之间省去布线,允许网络到达以前有线不能到达或者不方便到达的地方,整个的安装费用和维护成本都明显低于有线的网络。无线WLAN的可拓展性较强,可以配成不同的拓补图。在企业内的任何地点都可以存取实时信息,移动办公可以很方便的实现。通过无线网络可以不受限于时间和地点,满足于各行各业对于网络应用的需求,工作效率得到极大的提高。目前为止,无线网主要应用于纵向行业应用。未来无线网的应用主要在,医疗,教育,大型企业的办公区域。公司,会议厅,公共区域,分支办公室都是适合使用无线网络的场合。

无线网络的传输需要中心接入点(无线路由器)、 “传输介质”(无线电波)、接收器(无线网卡)等。跟有线的网络在硬件上也基本一致。

无线网络中心接入点可以是无线局域网接入点(Access Point,AP) ,也可以是无线路由器,主要负责无线信号的分发及各无线终端的互连。无线网络中,AP就相当于有线网络的集线器(交换机),通过客户端的无线网卡把它们连起来。无线电波是它们的传输介质,不能通过它来共享上网,只是把客户端连接在一起。而无线路由器可以实现无线网络中的的Internet连接共享。无线路由器具有AP的功能以及无线客户端通过它实现共享上网的功能。

无线网络的终端信号的接收设备,根据应用的不同也可分为无线局域网卡、无线上网卡以及蓝牙适配器等。论文参考,AP。无线的局域网卡的作用跟有线网卡类似,主要分为PCI卡、USB卡和笔记本专用的PCMIA卡三类,都内置有无线天线,以实现信号的接收。

无线网络已经在现代化时尚办公中占有重要地位,但单个AP的覆盖面积有限,一些较大的单位为了能达到在公司范围内都能使用WLAN,都会安置两个或两个以上AP。论文参考,AP。这样就会产生新的问题,当移动用户再不同的AP之间切换时每次都要查找不同的无线网络,重新连接,非常麻烦。而如果我们在AP上面做恰当的设置就可以实现不用每次在不同AP间切换时而不用重新连接AP。

无线局域网的漫游其实是跟手机的漫游原理是一样的。那么我们应该如何设置AP才能实现移动用户的漫游?

无线的漫游必须是在不同的AP间实现的,所以要给每个AP都要配置IP地址,在同一个网段,使用相同的ESSID。如果需要实现漫游,还必须把两个或者多个AP的信号覆盖范围互相重叠,有相互重叠的区域的AP不能选择同一信道,因此各个AP覆盖区域占有的信道要遵循一定的规则,从而减少相互之间的干扰,提高WLAN的网络性能和效率。

无线AP的放置的位置一般的尽可能的放到高处,因为无线信号是直线传播的遇到障碍物信号就会被衰减,这样可以保证无线网络的覆盖范围。在实际安装的时候,为保证无线信号的强度,如果无线AP与客户端超过达到两堵墙室就要考虑增加AP数量。同时如果要实现漫游,就要尽可能避免无线信号盲区,各个AP之间无缝连接,AP间重叠区域大小取决于区域中的用户数量和网络使用率。

这样,对于移动用户来说,无线漫游就和用一个AP的链接没什么区别。论文参考,AP。轻松实现了 “无论任何时间、任何地点都可以轻松上网”。

WLAN采用的是公共的电磁波作为传输媒体的。只要有条件都可以去窃听或干扰信息,对行为也不容易防备。有安全专家就指出,无线网络将成为黑客攻击的另一块热土。所以,我们在应用无线局域网的时候也应该考虑到其安全性。论文参考,AP。

服务区标识符(SSID)匹配无线客户端必须出示正确的SSID,与无线访问点AP的SSID相同,才能访问AP;否则AP将拒绝它通过本服务区上网。论文参考,AP。我们可以这样认为SSID是一个简单的口令,从而提供口令认证机制,实现一定的安全。 在AP上对此项技术的支持是可不让AP广播其SSID号,这样无线客户端就必须主动提供正确的SSID号才能与AP进行关联。

我们还可以在AP中手工维护一组允许访问的MAC地址列表(因为每个网卡都有一个且唯一的物理地址),从而实现物理地址过滤。

常见的无线网络的安全技术还有连线对等保密(WEP)、Registration Authority审查并获得认可、端口访问控制技术(802.1x)、虚拟专用网络(VPN)等等。

篇(2)

 

“三网融合”是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中,其技术功能趋于一致,业务范围趋于相同,网络互联互通、资源共享,能为用户提供话音、数据和广播电视等多种服务的一种新体系。

综观“三网融合”精神,最主要的切入点就是要加快推动广电、电信业务的双向进入。论文写作,切入点。也就是广电、电信企业按照国家广电总局“三网融合”总体方案中明确的双向进入的业务范围,开展相关业务。其中IPTV、手机电视的集成播控业务由广电部门负责,宣传部门指导。广播电视播出机构要做好IPTV、手机电视集成播控平台的建设和管理;国有电信企业在广电部门的监管下,可从事IPTV传输和手机电视分发服务。

显而易见,随着政策和体制的理顺,广电网的核心—有线电视网络必将在“三网融合”中发挥主导作用,而电信网在广电部门的监管下,从事相关业务。有线电视网有着其它网无法替代的优势,主要体现在以下四个方面:其一,途径便捷,有线电视网从自己的传统的视频传输业务出发,通过双向化改造和业务平台的搭建,实现对数据和话音业务的承载,不仅可以在家庭拥有量最大最普遍的电视机上,而且还能够在多屏(电视机、手机、电脑)之间实现业务切换;其二,信息权威,有线电视网络是党和政府宣传舆论和信息传播的主阵地,是政策法规、公共信息的权威传播者,具有公认的信息公信力,拥有保障信息的正确性、权威性的体制和机制,由有线电视网络主导的三网融合在信息服务提供、利于各行各业和个人有效使用信息方面具有独天得厚的优势;其三,安全可控,不同于电视网和计算机网等其它基础网络,有线电视网是独立、安全的网络体系,从建网之初就被赋予了极强的政治属性;其四,内容丰富,依靠广播电视播出机构雄厚的音视频资源,通过内容和服务的集成和分发平台和海量的媒体资源系统,充分发挥广电内容服务的优势。

广电网虽有独特的优势,但就“三网融合”后的全新一代互联网还需进一步完善和提升,目前有个别城市真在试点,但大多数特别县级城市还应加强和加快网络建设的改造和统筹规划,重点是加快有线数字电视网络建设和整合,推进有线电视网络数字化和双向化升级改造,就国家管理部门加紧培育和建立合格的市场主体,从而组建国家级有线电视网络公司,实现全国有线电视网络统一规划、统一建设、统一运营、统一管理,构建适度竞争的产业格局。论文写作,切入点。为了迎接三网融合,零散分布在国内各地的网络需要整合起来。

广电网要进一步强化网络信息安全和文化安全监管。要把确保网络安全、文化安全贯穿于“三网融合”的全过程,要做到同步同进、并重并举。按照属地化管理,谁主管、谁负责,建立健全相关安全监管机构和技术监管系统,落实网络信息安全和文化安全管理职责。广电主管部门要将IPTV、手机电视业务纳入安全播出和行业管理范围,切实加强监管。论文写作,切入点。

同时切实推动产业发展,要创新产业形态和市场推广模式,大力发展新兴产业,加强信息技术产品研发和制造,加快建立适应“三网融合”的国家标准体系。

随着数字化,网络化等高新技术的快速发展,“三网融合”的步伐明显加快,广电要利用“三网融合”的契机,加快改革步伐,进行机制体制创新,充分运用高新技术,改造提升传统媒体传播能力和影响力,积极发展新兴媒体,满足各类终端和用户对广播影视的需求,牢牢把握未来发展的主动权,使广播影视赢得用户,赢得市场。论文写作,切入点。

广电网要适应“三网融合”后的新体系,要在三个方面进行创新:

(1)技术创新,就是改造现有的网络,建设下一代广播电视网(NGB);

(2)体制创新,就是通过组建的国家级网络公司来打造适应“三网融合”的运营主体;

(3)服务创新,就是在内容方面要开发多种业务形态。

下一代广播电视网(NGB)是多个层面的,它不光是一个网络的技术和物理的转变。论文写作,切入点。它应有以下六个方面的转变:

(1)在网络方面要加快升级改造推动广电网的传播方式,从过去的模拟单向传输向数字双向互动转变,往宽带化、双向化、全程全网方向发展;

(2)在业务方面克服过去的互联互通不足、开放性不够,往开放化、共享化、联通化方向发展;

(3)在终端方面要克服过去网络分散、规范不统一的问题,加强网络的支持,向具有互相跨平台的多种终端、多种接入、标准化、智能交互化方面发展;

(4)在用户方面要转变过去的单一服务方式,向市场化、多样化的综合服务转变,满足用户的个性化、多层次的需求;

(5)在运营方面要完善广电网的体制机制,要从小规模分散经营向集约化、规模化方向发展;

(6)在管控安全方面最终实现在内容、业务、网络上可管、可控、可信的网络。论文写作,切入点。

下一代广播电视网(NGB)的建设要在上述六个方面进一步完善提高。建设下一代广电网要达到的目的:形象地说从用户的角度来讲它可以跨区域、跨网络、跨平台、跨系统去获取他想要的内容和信息,通俗的讲就是在全国的广电网上建一张互联网。

篇(3)

 

税源监控系统是税务机关利用现代信息技术对税源信息进行全面采集、分析和利用的税务信息化应用系统。一般由企业端和税局端组成。安装在企业的企业端系统功能是用于对企业进行税源信息监控、采集和数据传输;安装在税务机关的税局端系统功能是用于接收所采集的税源信息,并对信息进行分析和利用。税源监控系统是税务机关对重点税源企业进行实时监管的重要工具,应用先进信息技术提高系统功能,对税务机关降低税源监控成本,提高税源监控实效,从源头堵塞税收流失具有重大意义。

一、无线监控技术简介及3G-EVDO优势分析

1. 无线监控技术简介

目前无线监控技术实现上有下面几种方式:

(1)模拟无线数据收发模块实现。该类监控数据传输距离主要由发射机的发射功率来决定,监控范围受发射距离的限制,范围小;数据在空中传播,易受电磁等干扰,数据可靠性不好;模拟传输没有很好的加密模式,安全性不好;数据传输率很低,不能满足税源监控要求的从企业原料采购到成品销售的多个重要环节产生的数据采集及时性、准确性、安全性等要求。

(2)GSM网络实现。这类监控通信方式是依托全球的GSM网络,它的最大特点是打破了距离的限制,从而可以实现远程监控。主要是利用GSM短消息业务或语音业务进行业务监控。语音业务就是利用语音信道进行通信,把各种信息转化成语音信号计算机论文,通过语音信道发送。缺点是:由于网络传输不稳定,短信中心容量等问题,信息发送不可靠,并且缺乏安全性;消息的发送到接受很多情况会有较大时延,加上内容长度限制和GSM上网速度只能达到9.6kbps,这种网络环境无法满足企业税源实时监控和准确性的要求。

(3)GPRS网络实现。GPRS是由中国移动推出的2.5G服务,是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务论文服务。GPRS与GSM语音的根本区别是,GSM的基础是电路交换,GPRS的基础是分组交换。因此,GPRS特别适用于突发性的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。和GSM相比的优点是传输速度较快,缺点是数据传输速度偏低,有跳跃性,只能满足部分视频监控的要求。

(4)3G-EVDO即CDMA2000 1x EVDO,是3G系统CDMA2000的演进版本,基于CDMA的集群技术。3G-EVDO系统设计的基本思想是将高速分组数据业务与低速语音及数据业务分离开来,利用单独载波提供高速分组数据业务,而传统的语音业务和中低速分组数据业务仍由 CDMA2000 1x系统提供,这样可以获得更好的频谱利用效率,网络设计也比较灵活,抗干扰能力强、信号穿透能力强、系统容量大。1x EV-DO 于2001 年被ITU-R 接受为3G 技术标准之一。

2. 3G-EVDO技术优势分析

3G-EVDO是基于CDMA系统的升级,兼容了IS-95系统的空中接口技术,在升级上只需进行软件方面的升级。而CDMA网络经过7年多的建设,通信网络覆盖全国,基础设备完善齐全,将会是最快升级到3G网络的系统。通信过程中不会产生脉冲式射频,当在周围各种强电设备密布的情况下,不会给其他电器设备造成射频破坏。3G-EVDO通信网络覆盖全国,并成为成熟和稳定的网络,为无线局域网络税源监控系统提供一个稳定、安全的接入环境。3G-EVDO系统本身网络的安全性就好,传输过程中满足IP化和多媒体化的需求,系统具备视频编解码处理、网络通信、自动控制等强大功能计算机论文,直接支持网络视频传输和网络管理,使得监控范围达到前所未有的广度。比较符合以后的发展方向。3G-EVDO可提供高达153.6kps的无线数据通讯带宽,采用信道资源分配方式,可确保基于无线局域网络的税源监控系统企业信息传输的实时性。目前从技术先进性上来看,3G-EVDO是各种无线网络通讯技术中最新的改良技术,在网络安全、传输、解码、分配、覆盖等方面都有着明显的优势。

二、3G-EVDO技术在税源监控中应用的意义

伴随着网络技术3G业务应用范围不断扩大,基于3G系统的无线局域网络监控系统将会用到各个领域,3G技术与税务信息化的结合也是大势所趋。目前国内有关无线局域网税源监控系统产品多数为针对2G无线网络系统进行开发的,由于税源监控图像所包含的信息量非常大,而2G通信系统本身又具有带宽小、抗干扰能力差、衰落严重、误码率高等特点,税源监控数据传输容易掉包的问题没有得到很好解决,无法达到实时监控的作用。如何将远程的监视、系统遥控、监控无线化有机地结合起来,做到既可以基于无线网络进行远程的监视、遥控和图像的传输,又具备通常税源管控的功能,并且投入费用合理,能够更加有效地确保系统运行稳定,将安全防范技术提高到一个新的水平,是目前税源监控信息化的应用的最大需求. 开发基于3G-EVDO无线局域网络的税源监控系统实现税源监控管理网络化、无线化、远程化具有积极的现实意义,主要体现在以下几个方面:

1.有利于实施全方位的税源动态监控

基于3G-EVDO的企业无线局域网络税源监控系统,可深入企业生产经营全部环节,进行实时监控、采集企业生产、经营真实信息,实施全方位的税源动态监控和纳税评估,对提高税源信息采集质量、加强信息共享和综合分析利用、查找和堵塞征管漏洞、提高税源管理实效具有重大意义。

2.有利于解决复杂工业环境下有线网络税源监控技术难题

有关税源监控系统的开发与应用,在国内也已有少量报道,但企业现有的局域网络都是有线网络,在工业环境复杂的企业生产环境中有线网络的应用受到环境的很大限制,存在布局困难、损耗大、传输距离短、分布范围有限、运行成本高的缺陷。无线局域网络监控系统具有无限的无缝扩展能力,可组成非常复杂的监控网络。无线网络监控系统是监控和无线网络传输技术的结合,它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心。

3.有利于降低税源监控成本

目前从技术先进性上来看,3G-EVDO是各种无线网络通讯技术中最新的改良技术,在网络安全、传输、解码、分配、覆盖等方面都有着明显的优势,具有综合成本低计算机论文,只需一次性投资,性能稳定可靠,维护费用低,无需专人管理的特点。建立无线局域网络税源监控系统,有利于提高税收行政管理的效率、降低税源监控成本,解决有线局域网络下监控中存在的监控点多、传输距离远、覆盖范围宽、实时性强、适应复杂的生产环境等技术瓶颈。。

三、基于3G-EVDO的无线局域网络税源监控系统设计

1.总体目标

在目前已有的基于有线网络传输的企业税源监控系统基础之上,以3G-EVDO集群技术替代现有的有线网络监控、数据采集与传输,设计实现基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统。相比现有的有线网络税源监控系统,系统功能可在以下方面达到提升:

(1)税源监控范围扩大。基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统可实施全方位的动态税源监控,对企业生产经营的采购、生产、库存到销售都进行了全方位的动态监控,实现对企业生产经营的全过程的数据信息进行实时采集传输和分析利用。使税务管理部门能够全面了解企业的实时经营情况,全面掌握税源信息,减少税收流失论文服务。

(2)税源监控能力提高。基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统不再受企业地理位置的限制,适合远距离传输,数字信息抗干扰能力强,不易受传输线路信号衰减的影响,能够进行加密传输,可以在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下,数字视频监控能达到亲临现场的效果。即使现场遭到破坏,也照样能在远处得到现场的真实记录。

(3)税源监控实效提升。系统采用3G-EVDO集群技术、视频压缩编码等诸多先进的信息化技术进行信息采集与传输,由于对视频图像进行了数字化,可以充分利用计算机的快速处理能力,对其进行压缩、分析、存储和显示。通过视频分析,可以及时发现异常情况并进行联动报警,从而实现无人值守。提高税源监控范围、质量和效率。

2.技术路线与技术关键

(1)技术路线:系统从设计到开发采用基于无线局域网络税源管理思想,利用3G-EVDO集群技术、视频压缩编码等诸多先进的信息化技术进行数据无线网络传输的新型系统,运用H.264视频压缩编码技术和3G-EVDO无线网络数据传输解决方案,通过建立统一的信息采集机制、统一的数据信息监控机制,构建面向应用监控、预警的信息化系统。采用跨平台跨数据库的设计技术、J2EE技术、三层/多层结构技术、3G通讯标准、TCP/IP协议等技术进行分析设计和数据交换标准。

(2)技术关键:基于3g-EVDO无线局域网络技术税源监控应用研究,提供3G网络接口实现数据传输、共享、分析、预警;网络带宽自适应技术,根据网络带宽自动调整视频帧率计算机论文,适应爆发性、大容量数据传输;基于无线网络的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时企业生产经营现场监视;具有面向异构网络环境的综合管理能力。

3.技术创新

(1)采用3G-EVDO 、H.264视频压缩编码技术等网络通讯新技术,实现企业生产经营“购、产、存、销”关键经营环节监控,解决传统网络传输方式的无法适应监控点多、传输距离远、覆盖范围宽、实时性强、适应复杂等网络税收监控瓶颈问题,实现实时数据传输、接收,保证信息的安全性、稳定性、准确性、及时性;

(2)采用3G-EVDO 、H.264视频压缩编码技术等网络通讯新技术在企业生产关键环节实现实时的税源信息采集,从源头控制发票开票信息的不实,通过技术手段对企业真实的经营信息的分析,测算销售数据,与纳税申报信息比对,实现异常预警。

(3)采用3G-EVDO网络通讯新技术通过一个系统将多种系统整合在一起,将信息自动化,财务分析,税源监控功能集于一身,实现对各类税源信息的传递、交流、共享、存储、协同,实现数据集成及数据的集中展现,做到全方位税源实时控管,有效解决企业,税务机关,政府,生产者之间信息不对称问题。真正实现了监控系统的数字化、网络化和智能化。

【参考文献】

[1]尹逊政,路勇.一种基于GPRS技术的远程监控解决方案[J].计算机应用,2006,Vol.15(5):27-30.

[2]任雷.固定监控与移动无线图像传输技术[J].赤子, Vol.2009(16).

[3]范文博,姚远,张其善.基于GPRS技术的数据采集远程网络监控系统.无线电工程[J],2004,Vol.34(1):21-24.

篇(4)

中图分类号:U472文献标识码:A

CBM是随着状态监控和故障诊断技术的不断发展而逐步出现的,通过内置传感器或便携式外部检测设备进行测试,获取装备运行的特征量信息,借助各种智能推理算法(如物理模型、神经网络、数据融合、模糊逻辑、专家系统等)实时评估装备的技术状态,在装备故障发生前对其剩余寿命进行预测,并根据各种可利用的资源信息结合不同的决策目标实施决策的维修过程。

在CBM理论研究方面,主要是以状态监测和故障诊断为主,对维修决策研究不够。特别是对状态模型、维修决策模型的建立、求解以及应用都缺乏深入系统的研究。但仍然取得了一些成绩,如唐红芳对汽轮机转子和汽缸的二维模型进行了分析,建立了有限元模型,并采用C++语言编制了汽轮机以及缸体的温度场实时在线监测程序[1];张秀斌、王广伟等应用比例风险模型(PHM)建立系统运行状态与故障率之间的关系,并给出了维修状态阈值[2];袁志坚提出了一种电力变压器状态维修策略的模糊多属性群决策方法,并通过某一变压器状态维修方案的决策过程,采用折衷型群决策方法具体探讨了模糊多属性群决策方法在变压器状态维修决策中的应用[3];董玉亮提出了多状态特征参数变权模糊综合状态评价方法,利用设备的监测诊断、维修历史数据等信息,使状态评价的结果更贴近设备的实际运行状态,并利用这些结果建立了维修任务决策及优化模型[4];吕文元、杨远涛等利用滤波理论建立设备预测维修的优化模型[5];北京航空航天大学曾声奎结合故障预测与健康管理(PHM)的技术发展过程,阐述了PHM的应用价值[6];邱立鹏在其硕士论文中阐述了基于各种指标的预测分析技术,并使用C++开发了一套完整的基于Microsoft Window9x对设备剩余寿命进行分析和预测的软件[7]。

1先进传感器技术

精确、及时、高效的数据是应用CBM的基础,而传感器作为获取装备状态数据的一种有效工具,在CBM系统中具有重要的作用。传感器技术作为一门专项技术,是以传感器为核心,涉及测量技术、功能材料、微电子技术、精密与微细加工技术、信息处理技术和计算机技术等相互融合的技术密集型综合技术,其发展趋势主要体现在:发现新效应,开发新材料、新功能;向多功能集成化和微型化发展;传感器的数字化、智能化和网络化发展趋势日益明显。

目前有很多先进的传感器技术被应用于CBM系统中,如光纤传感器、压电传感器、碳纳米管、微电子机械系统等,这些新型的传感器具有精度高、使用范围广、工作温度范围大、智能化程度高等特点。在CBM系统中应用传感器主要涉及两个问题:

1.1传感器的选择

传感器的选择是获取装备状态数据的首要环节,这是因为传感器一旦确定,与之相匹配的数据处理、故障诊断及其相关仪器设备也就确定。因此测试结果的好坏,在很大程度上取决于传感器的选取是否恰当。传感器选择的一般步骤如图1所示。

1.2传感器的安装与使用

传感器作为一种精密器件,只有正确的安装与使用才能发挥其应有的工作性能,因而在其安装与使用过程中,除了要遵循精密器件一般安装使用规定外,还需要特别遵守如下注意事项:1)选择合适的测试点并正确安装传感器;2)为确保被测信号的有效、准确传输,传感器的电源电缆、数据传输线要符合规定,正确安装;3)传感器的定期标定与校准是保证数据采集系统正常功能的必要步骤。

2数据传输与预处理技术

2.1数据传输技术

目前主要有两种数据传输方式,即有线传输和无线传输。有线传输是较为成熟的一种传输方式,主要是通过各种有线数据总线和各种网络如Internet、Ethernet LAN(local area network)等进行数据的传输,并且大多都有各种通信标准、网络协议如TCP/IP、UDP/IP等可以遵循。其数据传输的一般过程是,首先通过各种线缆将传感器的数据采集并存储在部件级的监测系统中,然后通过特定的有线网络将部件级的监测数据传输到中央级存储和监测处理系统。图2为两种数据传输方式的简单系统构成。

2.2数据预处理技术

由于不同的状态监测、健康评估和故障预测方法要求不同的数据类型,需要对采集的原始数据信息进行各种预处理,以使数据格式满足后续处理的要求,同时也将便于传输和存储。预处理包括数据的模数转换、去噪声、高通滤波、压缩、信号自相关等。数据处理方式和技术要根据不同的目的进行选择,如特征提取技术是为了进行故障识别和故障隔离;数据简化是为了剔除不必要冗余的原始数据便于进一步处理;循环计数方法则是为了便于将连续的数据信息转化为离散的数据信息等。

3信息融合技术

传统的信息/数据融合是指多传感器的信息/数据在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和评估而进行的信息处理过程。

信息融合系统的结构目前尚无形成统一的分类形式,从信息融合的功能角度,可将信息融合过程分为5层,即:检测级(判决)融合、状态级(跟踪)融合、属性级(目标识别)融合、态势评估和威胁估计,如图3所示,其中状态评估和威胁估计主要用于军事领域。

检测级融合的功能主要是判断目标的有无;状态级融合的功能是估计目标的状态(距离、运动速度等);属性级融合的目的是确定目标的身份。这3个层次的融合各有特点。在具体的应用中应根据融合的目的和条件选用。

4结论

本文贯穿车辆CBM应用流程的整个环节,利用RCM分析方法确定CBM的实施对象,明确了CBM在车辆维修中的关键技术,分析了关键技术的具体内容,为车辆开展状态维修提供了技术支持。

参考文献:

[1] 唐红芳. 汽轮机寿命在线监测与管理技术研究[D]. 保定:华北电力大学(硕士论文),2004.

[2] 张秀斌,王广伟. 应用比例故障率模型进行基于状态的视情维修决策[J]. 电子产品可靠性与环境试验,2002(4):19-22.

[3] 袁志坚,孙才新,袁张渝,等. 变压器健康状态评估的灰色聚类决策方法[J]. 重庆大学学报,2005,28(3):22-25.

[4] 董玉亮. 发电设备运行与维修决策支持系统研究[D]. 北京:华北电力大学(博士论文),2005.

篇(5)

中图分类号:TN711 文献标识码:A 文章编号:

传感器最早在军事等领域应用,传感器网络由空间上分布的许多自动装置构成计算机网络,通过传感器,装置对不同位置的物理或者污染物、运动、压力、振动、声音、湿度等环境状况进行协同监控。虽然传感器网络最早起源于军事监测,现今已经在交通控制、家庭自动化、健康监护、生态监测等很多民用领域应用。传感器集成了分布式信息处理技术、嵌入式计算技术、通信技术、传感器技术,具备通信、计算、感知等功能。而论文中的主角传感器网络技术可以对网络分布区域内各种监测或环境对象的感知和采集,并对其进行处理,最后以多跳中继的方式,通过随机无线通信网络,给用户终端传输信息。在交通管理、医疗卫生、环境监测、远程控制等领域方面都离不开传感器网络技术,我们就来了解一下其在水文自动测报系统中的应用。

水文测报系统

传感器网络与其他无线网络的本质区别在于:它是以数据为核心的网络,它是具有分布式的智能网络系统。传感器网络实现了虚拟计算世界和真实物理世界的耦合。传感器网络中,网络在得到信息后,将其汇报给用户。社会经济的飞速发展,科学技术水平的不断提升,水文测报系统也进入了网络时代。水文测报系统为一个计算机网络。而系统按照不同的用户,将其分为中央机、中枢机、中心机、现场机。在国家防洪防旱调度指挥中心或者国家水利部服务的为中央机,在流域级管理的信息系统称为中枢机,服务于市级管理部门的信息系统称为中心机,而布置在现场环境的水文传输以及遥测系统称为现场机。建立水文测报系统的目的就是要将在现场采集的水文数据传达到数据处理中心,再通过决策和融合处理,满足系统同于管理与组织的目的。由现地机到中心机、由中心机到中枢机、中枢机到中央机,水文测报系统采用网络拓扑结构。通过现场装配的传感器,将各种水文数据由各个水文测站进行采集后,在进行存储前,适配器会将不同标准与格式的数据转变为具有统一标准格式的数据,并通过等无线方式或等有线方式传输到中心机,再对各种数据分析、处理、存储后,通过例如:、等传输至上层控制中心。

获取与处理信息是为了能够使传感器资源达到最优工作状态,用户除了能够及时掌握环境内的影响因素数值外,就需要控制与管理资源。管理层与系统组织控制与管理了分布于网络环境中各个节点上的数据源设备。智能仪表仪器、工作站、计算机等都在网络节点上体现。其核心设计就是采用分布模式代替了原来集中控制的测控网络,使其成为具有智能化、网络化、分散性、可互操作性、开放性的测控系统。

水文测报系统中传感器网络技术的应用

由处理、传递、收集水文实施数据的各种计算机、通讯设备、传感器等装置共同组成了水文自动测报系统。主要用于水利的调度和防汛,其分为中心控制站、信息传输通道、遥测站这3部分。水文自动测报系统仅需要几分钟的时间就可以处理小流域范围内的数据收集,并提供出水库、重点河段的水清和雨情等。

中心控制站将各个遥测站的水文数据集中,在经过了整理和计算后,对闸门的启闭进行控制,并及时预报洪水情况,最终实现水利调度。中心控制站的设备主要有电子计算机和通信电台等组成。信息传输通道分为无线和有线两类,作为电波传输线,它将中心控制站与遥测站连接。无线电通道克服了距离或障碍的困难,中继站在通信距离大于五十公里位置设置,能够满足各个方向通信要求。而有线通道可采用电话线为其专用线路,有线通道的不足之处在于受恶劣天气影响较大,会增加架空线等设备的成本。而有线通道最大的特点就是使用较为可靠方便,抗干扰能力强等。人们往往采用脉冲调制数字通信来作为传输信息的方式。遥测站中有电源设备、电台、数传机、编码器、水位计、雨量计等仪器设备,通过中心控制站的控制,遥测站实现自动收集水文参数实时数据,并将这些数据编成脉冲信号,传递于中心控制站。

我国的湖泊、江河分布范围广,例如太湖、长江等流域范围内存在着人力难以观测障碍,而在这些难于达到的流域部署传感器节点,就可对高精度的数据做到了如指掌,在水文监测中,使用传感器节点所组成的传感器网络,具有着显著的特点。第一,传感器的节点可以在节点之间进行监控,且具有通信能力,可以通过环境的变化来实现对复杂情况的控制。无线传感器节点其自身也具备了一定的存储功能和计算功能。第二,传感器的网络节点具有精度高、采集数据量大等特点,每一个局部区段的具体信息都可以由每个节点检测,其节点分布的范围广、密度高。第三,该传感器网络人为影响流域的因素小,因为传感器节点的部署简便,仅需要部署一次即可,且体积小。

2.1结构

传感器节点能够分布在不相邻的测控区域中,也可以集中部署在同一个区域内,不管如何布置,都可以形成传感器网络。传感器网络在水文测报中的应用如图所示。传感器节点向网关节点传送感知到的数据,而将传感器节点传输来的数据传到基站就是网关节点的任务,期间,数据会经由传输网络进行传输。传输网

图传感器网络用于水文测报系统的体系结构图

络的传输方式可以是无线也可以是有线。它负责协同综合网关节点、传感器网络网关节点信息的局部网络。基站备有本地数据库,用于传感数据的存放。通过,基站可以将数据传输至用户数据处理中心。用户可以在任何时候、任何地方,通过连接了的计算机,发出命令控制基站。

2.2功能

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中图分类号:TP277

目前在视频传输系统领域中,有线视频系统应用广泛,但有很多缺点,只适用于小范围的区域。尤其对于一些特殊的勘探场合,很难布线,因此有线视频传输系统受物理布线的限制无法实现。无线视频传输系统却不受限制,可以克服有线视频传输系统的缺点。同时随着自动化,通信技术的飞速发展,一种以嵌入式系统为主要处理手段的视频无线传输系统的实现已经成为可能。

随着信息技术的发展,市场上出现很多基于嵌入式的有线和无线两种视频传输系统。它们有很多突出的优点:系统提供良好的用户接口,设置了用户权限,只有有权限的用户才能操作或控制该系统;可以用手机浏览网页的方式查看实时视频画面。因此基于嵌入式技术的网络视频传输系统将有很好的发展空间。

1 云台控制视频无线传输系统的硬件结构

设计的系统由两个大模块组合而成:一个是控制摄像头捕捉足够大的视频画面的云台控制器,此部分的设计是本论文的重点;另一个是基于Mini2440开发板的视频无线传输模块,此部分是实现整个系统功能的一个重要辅助工具,也是本系统以后发展、延伸的部分。基于云台的视频无线传输系统中硬件是实现整个系统功能的关键,由以下几个部分构成:云台控制器、视频采集模块、mini2440微处理器、无线传输模块,GSM开关、手机终端模块。

1.1 云台控制器。云台控制器是基于STC12C5A60S2 单片机设计的一个机体结构,通过单片机控制X轴和Y轴方向的两个舵机,一个是X轴方向的旋转,通过延时程序的设置可以以任意速度旋转;Y轴方向的舵机可分三个档位,当X轴舵机旋转一个来回时Y轴方向的舵机才旋转一个档位,如此周而复始地旋转,当X轴旋转6个来回时Y轴舵机的三个档位才能循环一次,如此的程序设计是为了云台上的摄像头能扫描到足够大的视频画面。

1.2 mini2440微处理器。Mini2440是性价比较高的一款开发板。因采用了稳定性特别强的电源芯片供电,再加上专业的复位电路,使得整体的电路板运行非常稳定。其PCB是采用先进的四层板制板技术,布线合理,整个电路板的信号流非常流畅、完整,符合电路信号原理,而且具有很多先进性,支持基本的操作系统,不仅具有极强的视频图像处理功能,还有丰富的硬件资源。

1.3 视频采集模块。数字摄像头可以直接捕捉视频图像,然后传送到计算机里储存或进一步的处理。本文涉及到视频采集模块是一款USB摄像头。

1.4 无线传输模块。本次设计是通过网页浏览的方式将摄像头捕捉到的视频图像经过友善之臂开发板进行处理后经过一个由路由器组建的局域网内实现视频数据无线传输。在本次设计中选择TP-LINK无线路由器作为无线传输模块来搭建本次设计所用到的一个局域网。TP-LINK无线路由器有很多优点,适合于本次设计的视频数据传输要求。

1.5 GSM开关。整个系统中控制摄像头扫描范围的云台控制器是通过单片机控制两个平面的舵机转角来实现摄像头的画面捕捉范围的。云台控制器耗电量比较大,而且长时间运行会缩短舵机的寿命,所以需要一种开关来控制云台控制器的开通与关断,所以对一个GSM开关进行了改装,从而实现了在任何一个位置,任何一个时间都可以控制云台控制器的开通与关断。查看视频画面扫不到的范围时才打开云台控制器运行,否则就关掉,这样不仅节省电能,还能做到延长云台控制器的寿命。

2 云台控制器的设计

2.1 云台机体设计。云台是为了能使其上面搭载的摄像头扫描到的范围更广泛而设计的。它的机械结构一般有两个自由度即可,一般是指在水平方向即X轴和垂直方向即Y轴即可满足要求。

2.2 云台控制电路的设计。云台电路结构如下图1所示,本次云台共用2路舵机,但考虑到某些端口发生故障而影响研究进程,再考虑到节约资源,避免浪费,此主控板可以对以后的扩展有所帮助,所以我预留了20个接口,主控板共有22路舵机接口,并且在云台主控板上预留了其他传感器接口,可以进行一些附加功能的扩展。

图1 云台电路结构

2.3 云台动作程序。程序分两个子程序:一个是单片机初始化子程序,另一个是云台动作规划控制程序。其中云台动作规划控制程序又分两个动作,一个是X轴方向的旋转,通过延时程序的设置可以以任意速度旋转,Y轴方向的舵机可分三个档位,当X轴舵机旋转一个来回时Y轴方向的舵机才旋转一个档位,如此周而复始地旋转,当X轴旋转6个来回时Y轴舵机的三个档位才能循环一次,如此的程序设计是为了云台上的摄像头能扫描到足够大的视频画面。

3 视频无线传输的实现

3.1 视频的无线传输。随着科学技术的不断发展,各种无线设备如同雨后春笋,得到了很广泛的应用。在本次论文设计中我主要采用目前技术比较成熟的无线局域网技术,无线局域网的通信标准是802.11a/b/g。通过无线路由器搭建一个局域网,使用TCP/IP协议再将摄像头采集到的视频数据经过Mini2440开发板处理后通过局域网可以查看到动态的视频画面。

3.2 视频数据压缩处理程序的实现。在本次设计中视频数据的采集及压缩处理程序是Mini2440-bin,可以与本次论文所选用的摄像头驱动程序很好地匹配使用。此程序可实现的是实时视频数据的传输,不需要用大量的存储空间去保存大量的视频数据,这也是本次毕业论文所设计系统区别与监控录像的地方。

然后可以通过智能安卓系统的手机在终端通过浏览网页的方式查看实时的视频画面,同时也通过手机拨通GSM开关的方法来控制云台的开通与关断,即可以用手机查看实时画面的同时也可以灵活的无线控制云台轻松得到自己想要看到的视频画面角度。

3.3 手机查看视频画面。前期的设计和调试工作完成后,就可以通过手机查看系统传输的实时画面。打开手机的浏览器,键入系统的IP地址,可以在手机上显示动态的视频画面,同时还可以通过手机控制云台的开通与关断,从而得到自己想看的画面角度,找好位置后可以通过手机发送指令关掉云台,这样可以节省电能。

4 结论

本次论文设计运用自动控制技术和信息通信技术的一些成熟的技术作为理论依据,成功地完成了基于云台控制的视频无线传输系统的设计工作。因为在设计云台控制器主控板时预留了很多传感器输入,并且主控板还可以控制20路舵机,所以可以在系统上加一个湿度检测传感器,通过湿度检测传感器检测雨点,同时驱动另几路舵机来控制遮雨装置工作,保护整个系统不会受雨水淋湿,这样系统的安装位置就不受环境限制了,不仅可以用在室内,还可以用在户外。如此改装,完善后我们可以将本系统用在实验室,老师可以随时随地查看学生的做实验状况。经过长时间运行测试,系统工作稳定可靠,对于画面运动变化检测灵敏,能够满足一般用途的视频防盗监控的需要。同时系统价格低廉,可以根据不同的应用改变智能监控算法,具有广泛的应用前景。

参考文献:

[1]张秀玲.视频监控系统研究现状与发展趋势[J].工程技术,2011,1(3):1-2.

[2]张杰.嵌入式无线视频监控系统的设计与实现[J].科学技术,2010,2(1):1-2.

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对于IPv6技术而言,属于新兴的技术类型之一,可以将其运用到广电网络通信的优化当中,用以将IPv4进行替代。然而,从当前广电平台、网络以及终端等采用的技术来看,依然以IPv4技术为主。为了做到与时俱进,满足市场发展的需要,应该引入全新的IPv6技术,实现对网络通信功能的优化与提高。面对此种状况,广电网络应该逐步加快由IPv4向IPv6的过渡速度,确保广电网络的通信业务能够符合市场的需要。比如:某些平台会利用双栈协议,构建网络和平台间的链接,达到互通彼此通信业务的目的。实际上,广电网络通信的目标与功能以传播有关信息为主,提高信息的利用率。通过借助IPv6网络层当中的汇聚层和交换层,能够实现对聚合链路的有效优化,达到使带宽传输效率提高的目的。并且依靠IPv6拥有的高安全性功能,可以确保网络运行的稳定性,满足安全方面的需求。凭借这种性能优势,使得IPv6技术得到了众多企业的关注和重视,IPv6技术也被逐渐应用到广电网络通信当中的不同业务、机构间的信息传输当中,实现了信息的交换与共享[1]。如此,不仅规避了受到外界病毒带给广电网络通信内容的侵害情况发生,而且提高了广电网络运行的安全性,让信息的传输变得更加高效。

2凸显IPv6技术在促进广电网络参与“三网融合”中的作用

自从我国的“三网融合”发展策略被首次提出之后,广电网络便予以极大的重视,从不同的方面积极推进和电信网、互联网之间业务与功能方面的融合进程,充分凸显出自身的重要作用。对于广电网络而言,在其发展的过程当中,IPv6技术具有重要的地位,充分发挥出技术支撑的作用,有利于促进三网融合。比如:通过利用IPv6技术,可以满足“三网融合”过程当中的IP地址需求,形成一定的技术支撑作用,使得广电网络通信的功能更加丰富,体现出便捷性的优势,与当前的网络融合发展相匹配。除此之外,利用IPv6技术,还可以提供给IPTV等视频业务的发展一定的支持与帮助,其重要性不容忽视。

3合理利用5G技术,加快无线网络的建设布局速度

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    前言

    目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用

    石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。

    2、常用的无线通讯技术分析

    目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。

    2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

    3、短距离无线通讯技术简介

    “蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。  蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(Frequency Hopping)和时分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。

    4、超宽带(UWB)技术研究

    超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。UWB的特点如下: 

    4.1 抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。  4.2 传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。  4.3 带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。  4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。  4.5 保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。  4.6 发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。  4.7 成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。 

    5、结束语

    总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。

    参考文献:

    [1]方旭明,何蓉.短距离无线与移动通讯网络[M].北京:人民邮电出版社,2004. 

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随着互联网技术的飞速发展和普及,广播电视传统媒体市场受到了互联网市场的巨大冲击,广播电视媒介也逐步向市场、多样化、智能化发展。然而传统基于同轴电缆调制解调器的广电网络方案由于网络信号差、单向传输等缺点严重制约了广电网络、双向数据传输、数字电视业务的发展,而基于Epon(无源光网络)技术网络方案由于采用点对多点的单纤双向接入,已经成为广电网络升级改造、推广发展数字电视业务的基础[1]。本文以Epon在广电网络流媒体中的应用作为案例分析Epon技术在广电网络升级改造中的应用过程。

一、EPON在有线电视网络中的宽带压力测试实验

(一)实验目的

EPON在有线电视网络中的宽带压力测试实验主要是为了测试基于Epon技术的有线电视网络能提供多大的带宽服务。

(二)Epon实验工作原理与软硬件环境

Epon技术满足IEEE802.2.3ah标准以及其它系统互联互通、以太网接入网标准,其核心技术包括了QinQ技术、Qos技术[2]。其物理组网方式和互联网组网方式一样,有树形、星型、环形、串行,并可以通过网络结构中增加均分/非均分分路器实现组网方式衍生。

实验所用到的设备有中型光网络终端、光网络单元、交换机、网桥、EOC终端、光分路器、具有千兆网卡的两台PC机、千兆网线。两台PC机操作系统采用Windows XP,使用Ixia公司的IxChariot软件作为带宽测试与网络吞吐量压力测试软件。

(三)Epon实验过程

通过Endpoint模拟真实网络中流量,利用Ixchariot工具进行端对端定量测试与网络设备带宽和性能分析。首先将Endpoint软件部署在两台PC中,通过Ixchariot中的Chariot控制台程序和Endpoint程序控制一台PC向另一台PC发送流量,分别在光纤接入、Epon+LAN接入、Epone+EOC接入环境中进行测试。其测试步骤是将Ichariot控制端部署在A机器中,客户端部署在B客户端中,首先通过以上组网方式实现A机器与B机器间的网络互通,实验传输的文件大小设置为10M,通过A端向B端发送该文件来检测带宽。其三种组网方式带宽测试数据如表1、表2、表3所示。

从表1的光纤接入组网方式中,上行带宽和下行带宽分别为68.634M和69.869M,OLT与ONU直接的上行带宽和下行带宽分别为1.98.144M和1117.904M;在表2的3 Epon+LAN接入组网方式中上下行带宽分别为67.522M和67.204M;在表3 Epone+EOC接入组方式中其下行带宽为5.715M,上行带宽为1.778M。说明采用Epon技术可以大大增强网络带宽

二、用Epon改造有线电视网络设计

(一)原有有线电视住宅小区状况

需改造的住宅小区为本市老小区之一,其住户有1020户,其电视网络主要以同轴电缆网络为主,其小区电缆布线率达到100%,其五类线分布率为20%,住户上网主要采用CMTS+CableModem方式[3]。其原有拓扑结构中有线电视正向信号主要是通过机房信号调制后结果分支进入到住户中,通过同轴电缆接入光发射机将光信号转换为电视射频信号,对于反向信号则由住户Cable Moden发起,经过光接收机反向模块将电信号转换为光信号,然后通过CMTS将信号发送到互联网中,实现基于CMTS+Cable Modem的上网过程。

(二)改造方案

根据Epon工作原理与组网方式,其改造方案包括Epon接入、Epon+LAN接入、Epon+EOC接入。其三种组网方式如表4所示。

根据小区特点:每个楼层有36户,用户总数有1020户,利用小区原有三个光站正向光纤,同时拆除原有三个反向光纤,将该反向光纤接入到OLT设备中,根据每栋楼使用一台12口EOC设备以及三台OLT设备、12个LAN接口,根据前面实际测试结果,每户带宽可以达到5-7M,按照每台OLT设备可以提供288户同时上网,同时实际用户高速上传与下载几率不高的情况,使用三台OLT设备可以实现1020户的上网业务。

(三)网络改造投资预算分析

小区使用的材料清单如表6所示。

从表6可以看出,通过网络改造每户只需要支付164.75元成本就可以将原有带宽升级到6-7M,可以有效满足住户在线观看媒体影片的需求。

三、结束语

本论文通过对Epon三组组网方式的带宽测试与网络压力测试,得出了基于Epon技术可以有效的提升有线电视网络的速率,同时比起传统MTS+Cable Moden上网方式具有更好的网络扩展性与网络管理能力。并通过具体的住宅区网络升级改造实例证明了Epon技术实验结论与广电网络中应用Epon技术的使用价值。

参考文献:

[1] 刘修文.数字电视有线传输原理与维修[M].北京:机械工业出版社,2011

[2] 张天民,闰,张晓波.有线电视HFC网络实用技术手册[M].山西省运城市:天马图书有限公司,2011

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1.无线局域网的优势

无线局域网(Wireless Local Area Networks WLAN)是利用射频技术实现无线通信的局域网络。该技术产生于20世纪80年代,WLAN主要是作为传统布线LAN的延展和替代,它能支持较高数据速率(1~54Mbit/s)、采用微蜂窝、微微蜂窝结构的,自主管理的计算机局部网络。还可以采用无线电或红外线作为传输媒质,采用扩展频谱技术,移动的终端可通过无线接入点来实现对Internet的访问。[1] 无线局域网的应用越来越广泛,很多成人高校开始在校园内、教室内、会议室内建立无线局域网。尤其对于地方电大里的一些大型多媒体教室,成人开放教育学员的流动性教强,对网络的节点数量的需求不固定和对网络传播速度也有要求,因此需要组建灵活和方便高效的无线局域网。[2]而且越来越多的学员有了带有无线网卡的笔记本电脑或3G手机,所以建立无线局域网显得更加有意义。相对于传统的有线网络,无线局域网的优势体现在:

1.1可移动性

由于没有线缆的限制,带有无线网卡的笔记本电脑或3G手机的学员可以在不同的地方移动学习,不管在任何地方都可以实时地访问信息。

1.2布线容易

由于不需要布线,消除了穿墙或过天花板布线的繁琐工作,因此安装容易校园网,建网时间可以大大缩短。

1.3组网灵活

无线局域网可以组成多种拓扑结构,能十分容易地从少数用户的点对点模式扩展到上千用户的基础架构网络。

1.4成本优势

体现在用户网络需要敷设大量有线网络建设和扩展网络进行数据通信的时候,自行组建的WLAN会为用户节约大笔的建设和敷线施工的费用,在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网的投资更具回报。

2.无线局域网的设计原则

根据具体应用情况,在网络设计中一般遵循下列原则:

2.1先进性原则

采用先进的设计思想和网络设备,使无线网络在今后一定时期内保持技术上的领先性,同时能更好地兼容和适应无线新技术,同时兼顾互操作性。

2.2开放性原则

网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准,使网络具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。

2.3可扩展性原则

网络设计在充分考虑当前情况的同时,必须为今后较长时期内业务发展做准备,留有充分的升级和扩充的可能性免费论文。充分利用现有通讯设备,为以后扩充到更高速率提供充分的余地。另一方面,还必须为网络规模的扩展留有充分的余地。

2.4安全性原则

网络系统的设计必须贯彻安全性原则,以防止来自网络内部和外部的各种破坏。

2.5可靠性原则

网络系统的设计必须贯彻可靠性原则,选用技术先进、成熟、高可靠性的网络设备,使整个无线网络具有很高的可用性。

2.6可管理性原则

网络系统应具有良好的可管理性,使得网络管理人员能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信息,能简便地对网络进行配置和调整,确保网络工作在良好状态。

3.无线局域网的组成

最简单的WLAN包括无线网卡和接入点(Access Point,缩写AP)。无线网卡安装在移动终端上,用来访问AP,无线网卡带有发送器、接收器、天线和提供与无线终端接口的硬件。AP是一个带桥接功能的无线基站校园网,放置于固定位置并可连接到有线局域网。AP带有发送器、接收器、天线和桥接器,带有与IEEE802.3有线局域网的接口,可以让无线终端同有线局域网通信。

大型WLAN应用的网络结构以基础设施网络为主。基础设施网络提供对其他网络的访问,带有转发功能和介质访问控制等功能。在基于这种结构的网络中,通信只发生在无线节点和AP之间,而不是两个无线节点之间直接通信,AP起到了桥接其他无线或有线网络的作用。

WLAN网络基本上可以分为三部分:接入设备、用户终端和支撑网络。[3]

3.1接入设备

依据功能可分为四类:WLAN“固定小区”、WLAN“移动小区”、 WLAN“桥接器”、网络适配器以及通信保密装置。“移动小区”与“固定小区”类型相似,区别主要在于当用户移动时能否提供无中断连接和越区漫游切换。无线“桥接器”为分散的“固定小区”或独立的“移动小区”提供中远距离的点对点连接,桥接器检查每个数据包的地址,并确定最佳路由方案。网络适配器提供用户终端在网络覆盖范围内的无线链路连接。通信保密装置是为了满足通信链路的保密要求设置的,它可以采用分组交换的数据加密设备进行网络端到端加密,也可以使用整体加密装置满足整条物理链路的安全要求。

3.2用户终端

提供的业务包括电子邮件、数据传送、语音和图像信息。

3.3支撑网络

包括本地网络管理和外部接口设备两大部分。网络管理由网络的整体配置和各主要模块(设备、软件)配置组成。

4.面向地方电大校园无线局域网的方案设计

作为成人高校的地市级广播电视大学,学员多以业余学习为主,流动性强,且更多的是网上学习,作为学员教学场所的多功能教室,如果有无线网络的话,将会给学生提供更多的方便。无线局域网需要安装无线访问的AP对所属的教室工作区域内进行无线信号覆盖,以提供老师和学员通过笔记本电脑进行多媒体教与学的上网需求。根据无线局域网的设计原则以及办公室、教室无线覆盖需求,采用如下的网络方案(如图1所示):

图1

针对无线局域网络中多媒体教室的媒体信息连续性,传输稳定性,可靠应用传输的要求,应尽可能考虑为接入终端均匀分配更多的带宽校园网,同时兼顾无线网络的安全性和整个工程的造价。

该方案可在复杂的网络环境中,为了便于对每个无线局域网访问的用户的身份进行严格认证外,提供了丰富的加密和控制机制,能够完全融合目前有线网的身份认证及审计机制。所选设备具有高性价比的无线接入点(AP),而且还有40/64位、128位以及152位WEP数据加密,SSID号广播禁止,MAC地址访问过滤验证可为256个用户提供访问服务,自动的频道选择和输出功率控制,自动负载均衡和高速漫游特性,无线接入用户端口隔离等技术。

具体实施如下(以网件公司产品为例,AP选用千兆无线宽带路由器WNR3500):

4.1第一步

在教室内的相关工作区域进行无线网络覆盖,为保证无线传输的良好质量与可靠性,每个WNR3500 AP间均以300Mbps信号覆盖重叠区域免费论文。每个WNR3500将负责本区域的无线用户以质量保证的最高可达300M速率的无线接入。

4.2第二步

无线局域网的AP WNR3500的10/100/1000M以太网端口,通过双绞线连接相关联的有线局域网交换机的10/100/1000M端口上。

4.3第三步

无线局域网的AP WNR3500可放置在吊顶上或挂在稍高位置的墙壁上或活动地板下。

4.4第四步

根据教室内工作区域的分布和提供访问的有效用户带宽考虑,按照日常普通的计算机以无线300Mbps速率的数据吞吐量作为参照,如果数据终端比较多,可再增加AP数,基本保证每个AP至多接入30个300Mbps无线用户接入(最多可64个无线用户接入)。

4.5第五步

根据无线局域网的工作原理,在多个子频道同时工作的情况下,为保证频道之间不相互干扰,要求两个频道的中心频率间隔不能低于25MHz。在一个蜂窝区(Cell)内,直序扩频技术最多可提供3个不重叠的频道同时工作。所以在无线局域网AP设备具体的配置时可对工作子频道按频道1、6、11的规律错开设置,相邻的无线AP在具体布置时也尽可能避开工作子频道的干扰问题。

这样校园网,在教室内就形成了微蜂窝覆盖的无线网络。无线微蜂窝覆盖,就是将多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖,各覆盖区域之间无缝连接。所以AP通过双绞线与有线骨干网络相连,形成以固定有线网络为基础,无线覆盖为延伸的大面积服务区域。所有无线终端通过就近的AP接入网络,访问整个网络资源。微蜂窝覆盖大大扩展了单个AP的覆盖范围,从而突破了无线网络覆盖半径的限制,用户可以在AP群覆盖的范围内漫游,而不会和网络失去联系,通信不会中断。[4]

5.结束语

该方案可以有效地使多媒体教室形成无缝连接的无线微蜂窝覆盖,所有在教室的学生和教师都可以通过该网络进行上网学习,大大提高了上网的灵活性,同时也方便了管理人员对教室的管理。同时,无论是从无线局域网的可靠性、可扩展性和易管理性等方面,都有较好的性能。

参考文献:

[1]王秀芳,吕芙蓉等.WLAN技术在高校校园网建设中的应用[J].山东科技大学学报(自然科学版),2004(1):32-34.

[2]方彬彬.无线局域网技术在开放教育中的应用研究[J]. 电脑知识与技术,2009(12):9873-9875.

[3]雷绪恳.WLAN应用方案[J].移动通信,2004(3):41-43.

篇(11)

    1.光纤通信技术

    光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

    光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。

    2. 光纤通信技术的特点

    (1) 频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

    (2) 损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。

    (3) 抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。

    (4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。

    除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

    3. 光纤通信技术在有线电视网络中的应用

    20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用 SDH +光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。

    有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的 CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV 大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网 PSTN 中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。

    现在光通信网络的容量虽然已经很大, 但还有许多应用能力在闲置, 今后随着社会经济的不断发展, 作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力, 推动通信网络的继续发展。因此, 光纤通信技术在应用需求的推动下, 一定不断会有新的发展。

    参考文献:

    [1]王磊,裴丽. 光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4)