網絡的傳輸過程范文

導語：如何才能寫好一篇網絡的傳輸過程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

理解網絡協議的基本概念，能描述因特網TCP/IP協議的基本概念、思想與功能，理解網絡中數據傳輸的過程，能描述網絡的開放系統互聯協議（OSI）分層模型的基本思想。

教材分析

本節是《網絡通信工作原理》兩課時中的第一課時，內容比較抽象、深奧，但卻是網絡的基礎內容。只有在理解網絡數據傳輸過程的基礎上才能更好地理解數據的交換技術的作用，才可以更好地理解網絡服務。通過前兩章的學習，學生對“網絡能為我們做什么”和“因特網是如何組織與管理的”有了一定了解，但對網絡互聯通信的工作原理還是比較模糊，尚且停留在感性認識。因此，通過本節課的學習可以使學生加深對網絡中數據傳輸工作原理的認識，從而為以后學習網絡規劃設計奠定基礎。

學情分析

隨著因特網的發展與應用范圍的擴大，現在的高一學生對因特網提供的各種服務的應用已經比較熟練。學生們喜歡網絡游戲，喜歡QQ聊天，習慣于發E-mail，能夠網上購物，但是真正能夠了解網絡數據通信工作原理的學生卻寥寥無幾。在學生的日常生活和學習中，應該避免技術與應用、理論與實踐相脫節的現象。教師需要向學生充分展示網絡技術發展的指導思想，展示網絡技術與現代社會生活的相互作用。

教學目標

知識與技能目標：理解網絡中數據傳輸的過程;了解TCP/IP協議體系的基本知識;了解OSI模型的基本知識。

過程與方法目標：通過小組活動和討論，結合網上購物活動的生活實例類比網絡中分層思想和一些數據處理的方法及過程，自主探究學習新概念。

情感態度與價值觀目標：通過交流、討論，使理論與實踐相結合，進而培養學生的探究意識與合作意識。深刻認識和理解分層思想把復雜問題簡單化，體驗人類在解決問題的過程中表現出來的智慧。

設計策略

本節從教學內容來看是一節純理論的課，而且內容比較抽象。首先，在引課上要將網購的例子分析透徹，通過“情境分析、問題設疑”的方式引出“約定”和“功能層”的概念為后面講解TCP/IP協議的層次結構、OSI的層次模型埋下伏筆。教師在此基礎上具體講解TCP/IP協議體系的各功能層的作用及數據傳輸過程。其次，選擇學生最熟悉的網購是訂單的傳送過程為例，通過演示文稿直觀地模擬數據在網絡中的簡單傳輸過程，理解網絡通信的工作原理。再次，自主學習。在理論內容講授的過程中形式不能過于平緩，通過適當的設置讓學生參與到授課過程中可以及時捕捉學生的情緒。從TCP/IP協議模型到OSI層次模型的過渡穿插一個由學生自主學習教材內容的環節，讓學生自己從教材內容中歸納總結出OSI層次模型的產生背景、特點。

教學準備

投影儀、網絡教室、為教學設計所做的課件資料。

教學過程

1.引課

學生活動一：情境分析、角色扮演。

師：同學們，如果你要從淘寶網上購買一套“大嘴猴”親子裝，需要怎么做？

學生爭先恐后地給出答案。

師：現在每一組請一位同學，分別扮演賣家、快遞公司、運輸公司和買家，來共同模擬網購流程。其他同學注意觀察和思考在收發快遞中應該注意的事項，也就是注意哪些環節可以使快遞順利寄出，并且保證買家能順利收貨。

五位學生活動模擬。學生觀看表演并思考。

師：在包裹傳遞的過程中，主要涉及三個子系統，即用戶子系統、快遞子系統和運輸子系統。在此次網購中，網店售賣者、快遞公司、運輸部門分別扮演了什么角色？互相之間如何銜接協調？

學生：網店售賣者賣物品時都有個約定，就是寶貝描述要真實，這樣買家才知道自己選擇哪個尺碼以及花費多少金額。買家下單后，賣家根據訂單將商品打包，快遞公司收件時要求賣家在快遞單上填好發件人和收件人等相應內容，以免快遞被退回或送不到買家手上?？爝f公司收到快遞后，交付給運輸部門進行運輸，這時快遞公司和運輸部門之間也有約定，如到達時間等?？爝f運送到目的地后進行相反的過程，運輸公司將快遞交給快遞公司，快遞公司再將快遞送到買家手中。

設計意圖：學生通過分析網上購物活動的過程并能表達和模擬，體會到網購成功與否與“約定”很有關系，從而發現用戶子系統、快遞子系統、運輸子系統之間的約定，培養觀察和思考的能力。

2.授課

學生活動二：類比概念，模型對照。

師：我們如何抽象出一個網購流程模型呢？請總結網上購物活動的過程并能用文字和箭頭表達。

學生小組討論，寫下網購流程示意圖。

教師展示學生示意圖。教師展示網購流程圖，如圖1所示。

師：在包裹傳遞的過程中，主要涉及三個子系統。因而賣家和買家之間，快遞公司和快遞公司間都有約定，保證了快遞的準確傳遞。

在計算機網絡通信中，勢必也需要一種規范，將整個過程分為多個步驟。為了有效地傳遞網絡中的信息，計算機網絡采用層次性的結構模型，將網絡分成若干層次，每個層次負責不同的功能。每一個功能層中，通信雙方都要共同遵守相應的約定，我們把這個約定叫做協議。例如，我們曾設置過的TCP/IP協議，就是一種常用的網絡協議。各功能層之間，上一層對下一層提出服務要求，下一層完成上一層提出的要求。

師：網絡中數據的傳輸與網上購物活動具有一定的相似之處，如何理解呢？

生：快遞好比網絡中傳輸的數據，整個快遞系統好比計算機網絡，數據安全可靠的傳輸離不開各層之間的約定。

師：TCP/IP協議將網絡體系結構分為哪幾個層次呢？

生：TCP/IP協議大致可分成四層――應用層、傳輸層、網際層、網絡接口，它包含了TCP、IP、UDP（用戶數據協議）、ARP（地址解析協議）等眾多協議。

教師使用PPT展示TCP/IP概念層，如圖2所示。

師：什么是TCP/IP協議？它有何作用呢？

生：IP協議――互聯網絡協議，是把數據包從一個地方傳遞到另一個地方。TCP協議――傳輸控制協議，是對數據進行管理和校核，保證數據包在傳輸過程中的正確性。

教師使用PPT播放網購訂單的傳送過程，如下頁圖3所示。

設計意圖：TCP/IP協議的核心內容及其特點是本節的重點也是難點。通過類比，再介紹TCP/IP協議體系的產生背景及其特點，學生會更易于接受。

學生活動三：自主學習，介紹OSI模型。

師：TCP/IP協議產生于因特網的研究與實踐中，而在網絡世界中有一種通用的概念模型――OSI參考模型，即開放系統互聯參考模型，請圍繞以下問題自主學習第56～57頁：①什么是OSI（Open Systems Interconnection）參考模型，描述OSI參考模型的網絡體系結構示意圖。②OSI層次模型中各功能層的上下層是如何協調工作的？數據是如何傳輸的？③把OSI模型與TCP/IP協議體系對比一下，分別對應什么層次，各有何種作用？

學生閱讀、對比。

設計意圖：在此部分設置問題，教師為主導學生為主體，通過教材中關于OSI層次模型文章的閱讀，讓學生從中歸納總結出OSI層次模型產生的背景及其特點，避免了純理論內容的平鋪直敘，使學生更樂于接受。同時，教師給學生提供探究性學習的空間，更有利于知識的掌握。

3.課堂小結

師：在TCP/IP協議中，去掉了OSI參考模型中的表示層和會話層（這兩層的功能被合并在應用層實現），同時將OSI參考模型中的數據鏈路層和物理層合并為主機到網絡接口。在當前網絡數據傳輸過程中起到關鍵作用的是――TCP/IP傳輸協議。

教學反思

篇2

【關鍵詞】有線電視;光纜網絡;維護分析

在有線電視的網絡數據傳輸的過程中，因為起傳輸過程的復雜性，常常會出現大大小小的問題，并且在傳輸的過程中，所導致的故障也是各種各樣的，這就造成了很大的麻煩，因為相關人員在維護的過程中，因為問題的不同，將會使維修過程顯得十分麻煩。就目前而言，有線電視的普及給人們的生活帶來多種多樣的歡樂，但是現如今的網絡傳輸卻成了一個很大的麻煩，如果不能解決掉這一麻煩，將會給整個有線電視傳輸線路帶來諸多不利的影響，所以在維護網絡傳輸方面，還需要相關的維護人員去根據工作原理來制定相關的方案。來確保相關環節的準確和安全性。同時，要想預防有線電視光纜在傳輸過程中的故障，就得在之前加強相關設備及其系統的監督和維護。

一、有線電視光纜網絡傳輸常見的故障及其解決途徑

要想確保有線電視光纜在網絡傳輸過程中的有效性，就必須對它內在的原理與外在的環境進行詳細的分析，通過這樣的分析來制定一套合理且有效的方案，這對增強整個有線電視光纜的傳輸具有非常極其重要的作用。如果有線電視在網絡傳輸過程中時不時的會出現大大小小的故障，將會給居民們造非常不便的影響。就目前有線電視在網絡傳輸過程中存在的主要的問題就是傳輸線在熔接的時候不準確恰當，因為熔接不當會導致整個運輸過程出現較為嚴重的后果發生，主要的后果就是該條線的居民們不能準時的接受到所傳來的電視信號，并且相關的電視網絡數據也會顯示空白。另外，如果對電源進行電壓測試的時候，所測試出來的結果往往是正常的，而且相關光節點的前半部也屬于正常。所以想要解決這樣的問題，就需要及時的打開溶劑盒，并且及時發現所出現斷裂的傳輸光纖，然后把斷裂的傳輸光纖進行焊接，然后在對溶劑盒的前段和后段進行測量，如果前部分和后部分的功率都正常的話，則維修成功，最后在把相關的溶劑盒進行固定，以求達到有線電視數據正常的使用和觀看。想要避免這種情況發生，有關部門就應該根據相關的情況設計出合理并且具有科學性的方案來進行開纜，并且在開纜的前期還要加強相關的準備工作。比如說對光纜型號的分析。其次，在有線電視網絡傳輸過程中設備的接觸不良也是所遇到的問題之一，在有線電視光纜使用的過程中，常常會因為光設備接頭接觸不良導致沒有信號的現象出現。就目前而言，日常所使用接頭并不是統一性的，而是具有多種多樣的。其實對光設備接頭的分析大致可以分為SC、ST和FC型號，就SC型號而言，它的材質是塑料材質的，它有一個很好的優點就是它屬于插拔的類型，這很大減少了因為頻繁的插拔造成的損害。對于ST型號的設備而言，它的設計屬于卡口的類型，而且插頭的觸頭大多都是圓形的。最后一個FC型號的設備接頭，它的設計較為新穎，屬于螺旋型的設計。就目前的居民所用光設備接頭來說，對SC或者FC接頭的應用是較為普遍的。同時，這兩種接頭設備操作起來也非常簡單，并且操作和維護方面都非常的方便。所導致設備接頭出現接觸不良的現象，主要是因為相關的街頭處于分路設備和發射設備之間。如果出現這種情況，進行檢測維修的首要方法就是對相關的功率進行檢測，通過功率的大小來判斷是否是因為接觸不良的原因，功率的檢測是基礎的判斷，接下來還要對相關的設備進行詳細的檢測，在全部的檢測結束后，解決接頭不良的最好的方法就是使用微濕的酒精對存在故障的地方進行擦拭，擦拭完畢后，再通過相關的功率檢查，來確保設備的良好性，以求達有線電視網絡的正常使用。最后，造成有線電視信號出現故障的原因還有一個是因為供電的問題，供電這一方面的問題就目前而言還沒有很好的解決方案，因為在某個時間段，電壓不穩常常會造成電視信號出現各種各樣的故障，這種故障所表現出來的結果基本上是一致的，就是居民的電視信號所接到的信號是好是壞。目前而言，想要解決電壓不穩的問題最好的方案就是通過穩定的供電，使得電力達到相對的平衡。同時，相關的供電部門還應該對有線電視光纜進行定期的檢查，更換老換的電纜線，以便確保電力在傳輸過程中達到最大的傳輸效率。另外，相關的部門還因該對每個設備的電壓進行定期的檢測，從而避免因為插頭接觸不良而造成故障的發生。

篇3

關鍵字：光纖通信；傳輸技術；應用；發展

引言

信息化時代的到來，促使光纖通信傳輸技術獲得了較快發展。隨著人們通信量的增加，人們對通信傳輸技術的要求越來越高，因此大力發展光纖通信技術是通信領域的必然趨勢。相信在不久的將來，光纖通信傳輸技術會登上更高的臺階，更好的為人們提供傳輸服務。

1、現代光纖通信傳輸技術的主要特點

1.1頻帶相當寬與通信容量大

光纖和傳統傳輸電纜相比，其傳輸帶相對較寬。按照有關通信知識得知，在單波長的光纖通信系統中，其終端設備的電子瓶頸效應的產生難以發揮出頻帶寬卓越的技術性能，因此目前的光纖通信傳輸過程中，通常應用輔助設備增加通信傳輸容量。

1.2損耗低，能夠實現遠距離的傳輸

光纖主要由石英絕緣材料構成，其在傳輸過程中的損耗相對較低，研究表明，其損耗會低于20分貝/公里。因此光纖通信傳輸技術非常適合應用在遠距離的傳輸中。另外，為了降低光纖通信傳輸的成本，可以適當減少中繼站的數目。

1.3保密性好，無串音干擾

光纖通信傳輸過程中，光纖能夠將光信號控制在內部，避免光信號被竊取，進而保證信息的私密性。另外，光纖內含環繞的絕緣層，該絕緣層能夠很好的吸收泄露信號，保證多條光纖同時工作時，各條光纖互不影響，確保光纖通信傳輸過程中不會受到串音的干擾。

1.4抗干擾能力強

光纖通信材料屬于絕緣體材的范疇，基本上不會出現損壞的現象，具備良好的絕緣性。在實際的應用過程當中，其受外界電流影響非常小，同時也不會受到電離層電流的制約，對電磁的“免疫力”比較理想。因此，光纖通信傳輸能夠實現高壓線路的平行架設，在軍事、電信等行業應用廣泛。

2、光纖通信傳輸技術的應用現狀

2.1光纖到戶接入技術

光纖用戶接入技術是信息順利進去各家各戶的重要保障。目前，我國在寬帶領域的研究逐漸深入，為了更好的滿足用戶需求，通信傳輸技術一定要具備主干傳輸網絡，同時要具備光纖用戶接入技術。大部分業內人士均認為，信息接入網是信息高速公路發展的“臨門一腳”，在肯定了光纖到戶接人技術的重要性的同時，也指出了信息通信領域的瓶頸所在。

2.2波分復用技術

波分復用技術又稱WDM，其主要利用單模光纖低損耗的優勢，實現增加寬帶資源的作用。光纖通信傳輸過程中，可以根據不同傳輸信道光波的頻率和波長來實現信息傳輸，從而分解低損耗窗口，并利用光波傳輸信息，波分復用器的作用是聚集并傳輸所有光波信息，并且在信息接收端需要利用波分復用器區分光波信號。在光波信號傳輸和區分過程中，不同波長和不同頻率的光波信號均可以實現相對獨立，即可以進行同一根光纖傳輸不同的光波信號，具有復用傳輸的作用。目前，我國對波分復用技術的研究逐漸深入，波分復用技術的應用也越來越廣泛。

2.3單纖雙向傳輸技術

應用單纖傳輸技術，全部的信號均在一根光纖當中完成傳輸。根據現代光纖傳輸理論可得知，光纖傳輸的容量是不存在上限的，但是目前，由于傳輸設備不夠先進，導致光纖傳輸容量仍然處于較低的水平。隨著我國對單纖雙向傳輸技術的重視不斷加大，單纖雙向傳輸技術在單纖光收發器、無源光網絡等光纖末端接入設備中獲得了廣泛應用。

2.4光傳輸與交換技術融合

光傳輸與交換技術融合，能夠實現數據和信號利用光纖進行傳輸，其具有不需要光纖轉換的特性。光傳輸組交換技術的融合，不僅能實現線路的靈活轉換，還能夠提高信息數據的傳輸速率。光傳輸與交換技術融合可以利用光復交叉連接器，進行雙向信號的傳輸，繼而進行光路傳輸通道的數據信息傳輸。

3、現代光纖通信技術的發展趨勢

3.1波分復用系統

目前，波分復用技術已經應用在光纖通信傳輸中，但是其應用還存在一定的問題，波分復用系統是其未來的發展趨勢。波分復用技術的特點主要是擁有超大容量與超長距離傳輸，因此在應用過程中能夠大幅度使系統的傳輸量得到有效提高。該項技術會在將來的跨海光傳輸系統當中得到很好的應用，其具有很好的發展前景。另外，采用光時分復用技術能夠提高單信道的傳輸速率，進而提高傳輸容量，光時分復用技術的單信道最高速率能夠達到640Gbit/s，光時分復用技術是光纖傳輸技術的重要發展趨勢。

3.2集成光器件

光器件集成化是全面提高光纖傳輸技術應用水平的重要方式，也是實現其余發展趨勢的前提。在互聯網技術高速發展的背景之下，現有的ADSL接入寬帶已經難以滿足實際的信息傳輸需求了，實現光器件的集成化，可顯著改善光器件的工作性能，進而提高其傳輸信息的速度，推動光纖通信傳輸技術的發展進步。集成光器件的主要方向是采用成熟的工藝，在硅襯底之上制作光學器件，其中主要包括光纖禍合器、導波等重要無源器件的制作，一塊硅芯片能夠實現所有光學器件的集成處理。

3.3向超大容量WDM系統發展

目前波分復用技術的發展非常快速，其應用領域也非常廣泛，因此光纖通信技術向超大容量WDM系統發展，具有非常明顯的優勢。光時復分技術與WDM可以通過增加傳輸信道提高傳輸容量，且同時提高傳輸速率。光纖通信技術應用波分復用系統可以增大容量、節約光纖成本、實現透明高度生存性的光聯網發展。

3.4智能化光網絡

智能化光網絡是光纖通信傳輸技術的研究重點。在此之前，我國光纖通信的重點是傳輸。然而隨著計算機技術的快速發展，它在網絡通信中表現出卓越的作用，計算機技術的應用，促使網絡通信技術不斷進步。目前，在光網絡技術發展過程中，計算機智能化技術的應用與日俱增，例如在信息自動發現技術與自動連接控制技術中的應用。

3.5全光網絡

全光網絡社會是光纖通信傳輸技術的最終目標。全光網絡即網絡信號在交換和傳輸過程中都以光的形式存在，只有在進、出網絡時，才會發生電光或者光電裝換。目前，我國部分光網絡系統雖然在各個節點之間基本上實現了全光化，但是其網絡結點的位置采用的依舊是電器件，而非光器件，這對光纖通信干線的總容量造成了較大的限制。因此，未來的光纖通信技術必須要實現全光網絡。創建完善的光網絡層，光網絡層的核心技術為光轉換技術與WDM技術兩項，同時將電光瓶頸盡數消除，這是創建全光網的關鍵。另外，目前我國對光器件的研究日益成熟，市場上已經能夠批量生產和應用源光器件和非源光器件，華為、光迅、中興等電子科技產業代表了我國光器件生產的最高水平。

總結

總而言之，光纖通信技術是時代的產物，也是為滿足人們通信質量要求的必然選擇。因此，相關部門應掌握光纖通信傳輸技術的現狀，將波分復用技術、光纖到戶接入技術、單纖雙向傳輸技術應用到人們的生活中，為人們的生活提供便利，同時，還要關注光纖通信傳輸的發展趨勢，不斷研究集成光器件、超大容量WDM系統、智能化光網絡、全光網絡等光纖通信傳輸新技術，促使光纖通信傳輸技術為社會做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]岳曉鐘.闡述光纖通信技術的應用現狀及其發展趨勢[J].中國新通信，2016，18（17）：3-4.

篇4

【關鍵詞】 OTN技術 電力信息通信傳輸 具體應用

隨著科學技術的不斷提高，越來越多的現代化科學技術開始應用在電力信息通信的傳輸過程中，對于提高電力信息通信過程中的信息質量、信息容量以及傳輸效率起到了非常有益的提升作用。OTN技術正是當前在愛電力信息通信傳輸過程中較為廣泛應用的一種技術類型，其有效的避免了以往電力信息通信傳輸過程中相關應用技術在傳輸質量和傳輸效果上的缺點，同時充分滿足了當前社會發展過程中對于電力通信網絡越來越高的使用要求，是現在科學技術在電力通信網絡建設中又一次高標準的應用。

一、OTN技術的主要內容

OTN技術的全稱事實上是OpticalTranspertNetwork，其中文名稱是光傳送網，是一種使用波分復用技術作為基礎結構、使用光層組織網路技術作為相應的原理的傳送網技術，其能夠通過對G.872、G.709以及G.798等相關系列的ITU-T的建議所規范的“數字傳送體系”和“光傳送體系”的有效使用，杜絕以往傳統WDM網絡使用過程中缺少波長或者通信波長業務調度能力較差的現象，能夠有效的提升電力信息通信網絡通信能力較差以及信號保護能力較弱等等問題，是當前階段傳送寬帶顆粒業務的最優化技術內容。

二、OTN技術在電力信息通信傳輸過程中的主要應用

具體來講，OTN技術在電力信息通信傳輸過程中的應用主要包括以下方面：

2.1 OTN技術的測試應用

OTN技術測試主要是針對電網組成結構中的拓撲結構進行合理的測試同時有效的完成對測試內容的合理選擇工作。一般來說OTN技術在電力組網結構中的測試可以分為兩種類型：

第一種類型是使用網絡分析儀作為相應的拓撲結構測試儀器向OTN設備發送在G.709范圍中的OUT幀數，在這一過程中PUT幀數中涵蓋了相應的PM開銷、SM開銷以及TCM開段開銷等等內容，這種測試方法能夠通過OUT設備中的網管結構完成對OUT設備使用性能的測試，測量出其是否能夠有效的接收到來自測試儀器的相應開銷信息。

而第二種測試類型主要是通過OUT設備中的網管結構完成對OUT設備中涵蓋的PM開銷、SM開銷以及TCM段開銷的測試工作，在這一過程中相應的測試儀器能夠針對開銷中的鏈路的正常性開銷內容進行監測，有效的完成相應的電網組成結構的測試工作。此外，OTN系統還能夠使用多業務測試以及FEC增益測試的方法完成相應的測試工作。

2.2 OTN技術在電網組網的應用

在傳統的電網組網結構中一直使用的都是WDM技術以及SDH技術兩種類型作為其主要的網絡帶寬構建技術，但是這兩種技術的使用過程中一直都存在著相應的問題。例如在傳統的電網組網結構中一直存在著波長級別的交叉顆粒太大會導致光通道的相應管理能力出現不足的現象、進而造成網絡帶寬在利用過程中利用率不高的現象，對于電網組網結構中的使用性能造成了非常不利的影響，這種問題也正是傳統電網組網中EDM技術必然存在的問題現象。而使用OTN技術能夠有效的避免上述問題的產生，OTN技術相比WDM技術的波長更加靈活因而更加便于工作人員的調節，更加方便工作人員完成對整體電網組網結構的管理。一般來說OTN技術主要是應用在電網組網結構中的匯聚層以及骨干層兩項內容中。

以OTN技術在骨干層中的應用主要是利用OTN技術中波長的靈活性通過對其波長顆粒的有效的調度完成對整體電網組網波長顆粒的調整和管理。具體來講，OTN技術在骨干層中的應用主要是利用以太物理線路結構完成對分組業務的承載工作，在將其映射到ODUK結構以后使用ODUK作為波長的調度顆粒結構完成相應的波長交叉工作。工作人員可以在OTN技術的應用過程中可以在完成本地帶寬管理工作以及優先級調度工作，按照電網組網中接入層以及匯聚層的不同業務類型使用相應的以太網接口類型將相關命令發送至骨干層的組網設備中，再通過骨干層設備完成對ODUK顆粒的管理和疏導工作，有效的實現管理層次和網絡配置充分簡化的目的。

三、結語

綜上所述，本文對OTN技術的主要內容以及OTN技術在電網結構中電力信息通信傳輸過程中的應用進行了具體的分析，OTN技術能夠憑借其自身容量大、靈活性強等優點有效的完成電網組網結構的管理和調節工作，將其應用在電網組網結構中能夠有效的提升電網運行過程中的安全性和穩定性，有關部門還能夠通過對OTN技術的靈活性進行綜合應用實現對電網組網結構的多充保護機制的設計和應用，是電網組網結構的主流發展趨勢。

參 考 文 獻

[1]馬欣欣，王猛，李華.電力通信組王忠OTN技術的應用探討[J].數字技術與應用，2013，（11）：30.

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【關鍵詞】光纖通信 廣播電視系統 應用

早在二十世紀中后期，我國的光纖通信技術就已經有了一定的發展。光纖通信技術由于在許多方面優于其他光纜通信，已經成為國內通信不可缺少的一個組成部分。當前，光纖通信技術已經成為我國通信領域的重要發展方向，與國外的差距也正逐漸縮小近幾年來，我國經濟建設得到了飛速發展，光纖通信產業的發展亦不例外。隨著科學技術的快速發展，傳統廣播電視媒體的通信設備也在不斷改進，尤其是最近幾年光纖通信在廣播電視系統中的應用，使廣播電視的信號傳輸質量與可靠性成倍提升，這極大推動了廣播電視事業的發展。

一、光纖通信系統的基本構成

光纖通信系統主要以光波為信息傳輸的載體，系統主要由五個部門構成：光發射機、光接收器、光纖或光纜、中繼器、光纖連接器。光纖通信系統中的信號及信息源，也就是由廣播電視等輸出設備提供的電氣信號，通過系統中光發射機的作用，將電氣信號轉變為光信號，使信息能夠在光纖中進行傳遞，光信號通過傳輸后，再經過光纖收發器還原成電信號，使信號恢復輸出。長距離光纖通信中所連接的中繼器，其作用是在信號的長距離傳輸中，為了防止信號衰減或者失真，將光信號放大，使得信號能夠恢復一定的強度，以保證信號能夠繼續前進，使最終輸出的信號與原始信號差異較小。

1.1光發射機

該設備的作用主要是將電信號轉變為光信號，使用光源與調制器來驅動，將來自信號發生器發出的信號源變成光信號，并將光信號調制成能夠進行發射的光，將其耦合實現光纖傳輸。

1.2光接收器

該設備的功能是將光信號轉變為電信號，設備具體有光檢測器以及光放大器組成，該設備的具體作用是將探測到光纖系統傳輸的信號，將光纖中傳輸的光轉變為電信號，然后，將還原后的弱點信號放大，并將其發送到接收器上。

1.3光纖或光纜

光纖主要是用來傳輸信號的中間裝置，具體作用是將調制好可以進行傳輸的光信號，將其輸送到光接收器上，完成信息傳輸的任務。

1.4中繼器

該設備具體由光檢測器、光源以及判決再生電路構成，具備兩個基本功能：一是設備連接在光纖的中部或者傳輸過程的某一位置，能夠將光纖中變弱的光信號進行放大或者進行信號補償，使光信號能夠繼續傳輸；另一個功能是將信號傳輸過程光波畸形進行校正。

1.5光纖連接器

由于光纖本身材料與現有拉絲工藝的限制，光纖的拉伸長度非常有限，因此為了滿足光信號長距離傳輸的要求，就必須解決光纖線路的連接問題，而實現光纖線路的連接，主要使用到光纖連接器。

二、光纖的傳輸特性

作為光纖通信系統的主體，光纖的作用主要是滿足信號的傳輸需求。光纖常用的材料為純度非常高的玻璃材料，目前常用的光纖材料主要是石英。而石英光纖又被分為兩種類型：一種是多模光纖，另一種是單模光纖。其中單模光纖的信息傳輸只能在光纖的內芯進行傳輸，這種傳輸模式的優勢是能夠避免信號發生散射或者衰減，因而常用于遠距離、容量大的信號傳輸上。多模光纖在信號傳輸過程容易出現散射的問題，因而適用于短距離、容量較小的光纖通信。在實際使用上，單模光纖的性能遠遠要高于多模光纖，并且價格也要實惠得多，并已經在相關項目中得到廣泛使用。

光纖在信號傳輸過程中不可避免的出現損害的現象，損耗的原因具體包括三個方面：吸收損耗、散射損耗以及輻射損耗，這種損耗與距離成正比關系，信號的損耗會影響光纖傳輸的最大直通距離，因而在實際的信號傳輸過程，往往需要經過反復幾次的信號交換，這樣傳輸起來就比較麻煩。

三、光纖通信在廣播電視系統中的應用

3.3廣播電視傳輸系統

現代廣播電視按照類型可以分為兩種；無線廣播電視與有線廣播電視。而如果安系統來分的話，就可以分成三類：數字電視系統（DVB-C）、數字衛星電視系統（DVB-S）、數字地面廣播系統（DVB-T）。

廣播電視系統中，常常使用到SDH（同步數字體系），這是一種數字信號高速傳輸的模式，所謂的SDH網絡，有主從同步與互同步兩種方式，SDH網絡的構成設備主要包括分叉復用器、數字交叉設備、再生器。其中分叉復用器可以從高速的輸入信號中分離出低速的信號部分。數字交叉設備為一個或者多個信號端口，該設備能夠連接到各控制信號中，能夠實現配線、信號保護等的管理。再生器是SDH網絡的中間設備，能接收到STM與N信號，并對此類信號進行一定的處理。廣播電視系統中使用SDH系統，可以實現信息的同步發送，并且還能實現信息網絡的有效管理與動態的維護，滿足了現代廣播電視系統對網絡資源的整體利用率，進一步保證了廣播電視系統信號傳輸的安全性與可靠性。從實際使用上來看，光纖通信系統數數字信號傳輸的理想通道，傳輸過程不僅具備較高的靈敏性，而且傳輸的速度與輸出信號的質量也遠比傳統信號發射要好得多。并且，由于現代廣播電視系統輸出的信號容量較大，大容量的數字信號傳輸也必須依賴光纖通信系統來完成。但是，我們也不能忽視光纖傳輸系統的缺陷，在信號傳輸過程中，光纖系統本身也會發生一些故障，具體包括光纖接頭不夠清潔、連接錯誤、光纖發生斷裂或者變形等問題。針對這種現象，現實中應做好光纖的維護工作，及時找出光纖通信系統中存在的故障。此外，為了保證信號在光纖中的穩定傳輸，還要保證光纖前段的光發射機處于一個良好的工作環境中，使系統保持一個穩定的工作電壓。

3.2傳輸應用

在當前廣播電視領域，光纜網絡已經是最基本的信號傳輸網絡，其建設已經成為廣播電視發展基礎。目前，我國各個地區也已經基本簡稱以光纜為主的信號傳輸介質，而SDH網絡也是最常用的傳輸體系。另外，隨著信息技術的高速發展，目前我國的廣播電視系統已經基本建成高信息化的廣播電視傳輸網，這為城市提供最為可靠的數字電視與數據傳輸線路，這充分表明光纖通信的出現極大推動了現代廣播電視事業的發展。當前，從廣播電視臺的總控機房到有線電視網或者發射臺的信號傳輸過程都可以使用光纜進行通信，光纜通信系統不但能獲得高質量的信號傳輸效果，而且傳遞速度非常迅速。此外，利用光纖通信來直播信號，也可以改變傳統依靠微波中繼傳播的方式，傳統微波中繼傳播會產生一定的噪音，而光纖傳輸能夠起到消除噪音的作用，使信號更加穩定可靠，而且光纖通信抗干擾能力與通信容量較大的特點，也不會向衛星傳輸一樣有較大的延時，這為廣播電視進行現場直播提供有利的保障，使廣播電視受眾能夠獲得更有價值的信息。

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關鍵詞：VPN；虛擬專用網；隧道技術；點對點，；虛擬網卡

1.VPN技術簡介

  VPN技術是一種組網技術，綜合了加密技術和協議封裝技術，利用在公共網絡上建立加密隧道的方法，來建立一種虛擬的專用網。VPN系統有很多特點，如專用、虛擬、廉價、安全等。VPN系統安全性的基礎是虛擬實現基于某協議的封裝技術或者路由過濾技術，還有所采用的加密算法。VPN的實現方式有兩種，軟件實現或者硬件實現。在VPN技術出現以前，私有專用網絡的建設維護費用非常高昂，再加之網絡帶寬的提高和通信技術的發展，現代辦公的需要等原因，促使VPN技術的出現和快速發展。VPN的發展經歷了三個主要階段，最開始的路由過濾技術，之后的協議封裝技術，現在的應用最普遍的隧道加密技術。

在應用方面看來，VPN主要分為三個類型，企業擴展虛擬網Extranet VPN、企業內部虛擬網Intranet VPN和遠程訪問虛擬網Access VPN。其中，企業擴展虛擬網和企業內部虛擬網一般被統稱為專線VPN；遠程訪問虛擬網通常被叫做撥號VPN，也就是VPDN，Virtual Private-DIAL-UP Networks。

企業擴展虛擬網，就是不同的企業網通過公共網絡來建立虛擬網。它適合提供B2B的訪問服務，并保障其安全。Extranet VPN是通過使用一個共享基礎設施來進行專用鏈接，將感興趣的團體例如供應商戶、合作企業或者客戶與企業內部網絡進行鏈接，這些團體與企業專用網絡享有同樣的服務質量、安全性能、可靠性和管理性。

企業內部虛擬網，也是通過公網建立的虛擬網，它鏈接的是企業的各個分支機構和企業總部。Intranet VPN是通過使用一個共享基礎設施來進行專用鏈接，與企業專用網絡享有同樣的服務質量、安全性能、可靠性和管理性。

遠程訪問虛擬網，是通過公網的遠程撥號建立的虛擬網，它鏈接的對象是企業的小分支部門或者是企業的員工。Access VPN完成鏈接的方式有很多種，用戶可以根據需要選擇鏈接，例如移動IP、ISDN、XDSL、撥號等等。

2.隧道技術

前面提到，VPN技術的實現基礎，但是并不是所有VPN解決方案都使用相同的隧道技術，不同的隧道技術也有著各自的特點。首先，在隧道通信上，所使用的協議不同，但就目前來講應用層實現VPN時，采用的協議只有TCP或者UDP，它們各自有著自己的優點。另外，隧道建立的起始位置也是隨著客戶需求而變化的，主要有從網關到網關、從主機到主機和從主機到網關三種類型。

本文中，將VPN隧道建立在VPN客戶端和VPN服務器或者VPN網關和VPN網關之間，在這里所采用的技術都是在應用層實現的，所以，隧道通信中采用的網絡協議也無外乎是UDP和TCP協議。而在本技術的實現過程中，采用的是TCP協議。TCP協議有著它固有的優點，首先它是流式傳輸，這樣可以非常有效的減少IP數據包在傳輸過程中的分片。例如，假設要傳輸的IP數據包使用1500字節的MTU，如果這個IP數據包使用的是UDP協議，則根據協議棧規定，則需要在數據包中加上IP頭和UDP頭，這樣新生成的數據包就會大于之前的MTU，從而會將其拆分為兩個分段來進行傳輸，而且分段二的大小會很小，這樣不僅影響了傳輸效率，還影響了數據在傳輸過程中的安全性。相反，如果采用TCP來進行IP數據包的傳輸，則IP數據包(最后一個除外)都會是MTU的大小，這樣不僅使得傳輸效率有了非常大的提高，而且還有利于數據的安全性。但是TCP協議也有不足之處，就是TCP連接的建立和確認需要一定的網絡開銷。

在介紹過使用UDP和TCP協議建立隧道的特點后，本文采用的是TCP。在TCP協議的基礎上，隧道傳輸要經歷以下幾個過程，隧道建立、隧道傳輸和隧道拆除。這三個過程組成了一個隧道的生命周期，如圖1所示。

  由上圖可以看出，隧道技術的本質就是TCP的鏈接，經過壓縮和特定方法加密后的IP數據包就在這個鏈接上進行傳輸。傳輸有兩方面參與，一方將本地加密的IP數據包傳輸到對方的網關，另一方實在接收到遠程發送的IP數據包以后，將其轉發給本地虛擬網卡。由此可見，利用隧道技術進行的數據傳輸，本質上就是TCP協議的數據傳輸，隧道傳輸在技術上的實現也是通過socket編程，除了socket本身可以提供的I/O模型以外，隧道技術還必須要解決數據收發的同步操作，為了保證數據在隧道上高效的傳輸和收發，必須建立一個合適的數據收發的I/O模型，才能滿足這個需求。一方面線程要及時發送其他線程傳輸過來的數據包，另一方面此線程還要及時接受來自隧道另一端的數據，并且盡力減少同步傳輸過程中帶來的數據損失并保證數據的安全性，所以，隧道上接收的數據是在本地線程內完成的，而發送的數據則是由另外的其他線程完成的，故數據收發的同步操作指的是本地線程和其他線程之間的數據同步。Windows平臺下對于socket實現應用程序的網絡通信同樣也是支持的，針對socket通信機制的平臺擴充，windows也提供了一些高級的編程模型，例如一些WSA開頭的Winsock函數，有效的解決了線程同步的問題。

3.點對點模式的研究

  點對點模式有幾方面的實現基礎。首先，是隧道技術，本模式與隧道技術的生命周期關系非常緊密。隧道和協議之間的數據轉發問題則是由虛擬網卡來進行完成的，而VPN網絡地址空間則不需要進行一些新的規劃。當然，對與不同的用戶需求，本模式可以分出多種版本來解決移動用戶、總部分支之間的鏈接問題。

  虛擬網卡在本模型中起到了非常重要的作用，它解決了數據包在隧道和協議棧之間轉發的關鍵問題。虛擬網卡在VPN網關中所處地位非常特殊，關系到IP數據包在VPN中的傳輸問題、數據轉發模型和windows平臺下的具體實現等等。

  IP數據包在VPN是以以下方式傳輸的，VPN的傳輸媒介是不可靠的共享網絡，隧道技術則在公網的基礎上構建私有專用的網絡，采用 訪問控制、數據加密和身份認證等方法，使得通信安全得到保證。如前文所述，VPN的基礎是隧道技術，異地主機之間的安全通信就是依靠隧道技術完成的。TCP/IP協議是現有internet的基礎，主機之間是通過一個個的IP數據包進行通信的，隧道技術保護IP數據包不受破壞。為了達到保護數據的目的，VPN網關完成對原始數據包的加密，然后產生一個新的數據包并將其發送。

  以圖2為例進行說明，VPN通信的雙方為A主機和B主機，A主機給B主機發送IP數據包，首先到達VPN的A網關，經過A網關的判斷，數據包要發送到B網絡，所以將這個IP數據包加入A網關和B網關之間的隧道傳輸等待隊列。在傳輸過程的實現上，等待傳輸隊列中的一個IP數據包首先被傳輸模塊取到，然后對于此IP數據包，進行加密并將其壓縮，即可進入隧道，發送出去。B網關接收到了加密后的數據包，將其解密，然后經過判斷發送給B主機。這樣就完成了一次數據傳輸。

  在圖2傳輸過程中，數據包經過隧道從A網絡傳輸到B網絡，完成整個傳輸過程，其中最關鍵的部分在于網關。VPN網關有兩方面作用，一方面將內網的原始數據加密，然后通過隧道發送給對端網關，另一方面從隧道接收加密后的數據包，將其解密，然后發給內網目的主機。這樣可得到，關鍵就是數據包從內網到隧道的轉發功能，這個功能則是由虛擬網卡來解決的。

  網關的有著對經過的IP數據包進行路由轉發的功能，也就是從一個網口接受到IP數據包，然后經過判斷從另外一個網口上發送出去。虛擬網卡就是構建在網關上的，經過網關發往B網絡的IP數據包都會經過虛擬網卡發送過去，這樣，發往B網絡的所有IP數據包都可以被虛擬網卡截獲，然后將其加密后送入隧道發送給B網關，B網關接收到IP數據包后進行解密，然后再交給虛擬網卡，虛擬網卡對其進行判斷后，將其從B網關的另外一個網口發出，

IP數據包最終將被發送給目的B主機。

  虛擬網卡將IP數據包截獲以后，轉交給應用程序來進行處理。首先，應用程序中的數據交換模塊來讀取虛擬網卡上的IP數據包，然后由這個應用程序的加密模塊，將數據包進行加密處理，最后是由隧道傳輸模塊接收到加密后的數據，將其發送給對端的網關。其中VPN隧道就是一條TCP連接，建立在兩個網關之間的。UDP協議可以用來實現隧道技術。在隧道的對端，接收到IP數據包以后，處理的流程跟發送流程剛好相反，先由應用程序的解密模塊將數據進行解密，然后將其轉交給數據交換模塊，數據交換模塊再將其遞交給虛擬網卡，虛擬網卡接收到IP數據包后，根據其目的地址在內網選擇相應的內網網卡，最后內網網卡將數據送達至目的主機。虛擬網卡在這個過程中的作用是，數據包在VPN隧道和內網之間的轉發，還保證了數據的安全性。

4.總結

  虛擬專用網，就是應用隧道技術再公共網絡上邏輯性地區分多個私有網絡，是一種虛擬的網絡，目的是保證網絡傳輸的安全性能和提升服務質量。虛擬專用網建立在公共網絡上，在建立隧道的時候，如果一次性給足帶寬，則會引起帶寬的浪費，從而使得可容納的客戶數量降低，公共網絡使用率也會隨著降低。相反，若帶寬過低，則會提高虛擬專用網上連接被拒絕的次數，所以配置帶寬要適當。

本文重點研究與探討了點對點模式。在系統點對點工作模式的討論上，又著重討論了應用層VPN網關的設計問題，例如隧道技術在數據包中轉發的問題和虛擬網卡等，然后提出了一種新的解決思路，在一定程度上使得VPN的安全性得以提高。

參考文獻：

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在現有的較完備的網絡傳輸體系基礎之上，傳感網未來的發展趨勢將朝向網絡進一步的完善技術——傳感網的應用技術和網絡支撐技術。應用技術從傳感器節點硬件設備及平臺的制造、網絡應用技術開發的角度推進傳感器網絡向現實應用轉化;網絡支撐技術包括定位技術、同步技術、安全技術、網內信息處理技術等，以網絡性能的提升為主要目標，提高網絡整體的服務質量和智能化。

網內信息處理技術旨在對原始采集數據進一步包裝整合，將大量的信息處理和計算移植到傳感網內部進行，從而簡化對用戶端的設備要求，用戶側可以使用更加低端和簡易設備進行感知信息的讀取和應用。網內信息處理技術使傳感網具有更高級、更完善的信息處理能力，提供給用戶的感知信息將更易理解。

1 網內信息處理概述

從無線傳感器網絡結構的角度來看，由大量底層的感知節點數據經過層層聚集，傳輸到匯聚節點，這種網絡數據流量分布特性稱為“漏斗效應”[3]。網絡規模越大，數據流量越多，漏斗的壓力也就越大，發生阻滯和擁塞的可能性也越大，將會嚴重地影響網絡性能。網內信息處理技術能夠很好地解決這個問題，針對底層節點龐大的數據流量，隨著數據匯聚程度的增加，在保證基本信息不丟失的前提下，盡量地減小傳輸數據量。

因此，網內信息處理技術最大的特點和優勢體現為:網絡在傳輸數據的同時，也對數據進行處理。數據在由采集節點到用戶域的傳輸過程中，完成了復雜而完整的信息處理流程，而具體的信息處理方法則根據不同的應用需求進行設計和實現。由網內信息處理技術帶來的直接網絡收益主要體現在以下4個方面:節約電池能量、減少數據冗余、提高數據精度、減小傳輸延遲。

(1)節約電池能量

大量文獻表明[4-5]，無線傳感器網絡中，節點電池電量消耗最大的是無線電發送和接受數據，而在節點的數據處理模塊中對數據進行處理所消耗的能量遠遠小于無線射頻模塊。因此，對節點采集的原始數據進行處理，能夠減少發送的數據量，節約電池能量，延長網絡的生存周期。

(2)減少數據冗余

在傳感器網絡中，位置相近的傳感器節點采集到的周邊環境信息，往往具有較高的相似性，重復發送冗余信息顯然不是明智之舉。因此，將具有較高相關度的多個傳感器節點采集信息先進行合并處理，得到高質量數據再進行發送將會減小中轉節點傳輸的數據總量，節省網絡帶寬。

(3)提高數據精度

網內信息處理擴展了單個感知小區內數據的連通性，通過協同工作的工作模式，節點之間信息交互，能夠進行數學計算，得到網絡管理、移動性管理、業務管理、數據傳輸等優化結果，輔助上層的業務操作、傳輸選路、用戶決策等。精度在不同的應用場景中有不同的定義，比如在目標跟蹤定位的應用中，多個節點之間的信息交互和聚合協作，能夠計算出更為精確的目標位置信息。

(4)減小傳輸延遲

傳輸延遲在很多應用中是非常重要的網絡指標，在傳輸過程中對數據進行排序、壓縮等處理方法，能夠降低傳輸擁塞率，減小數據在網絡的傳輸延遲。

網內信息處理過程貫穿于從數據鏈路層到應用層的網絡協議中，如圖1所示。各層協議根據網內信息處理的總體策略和規劃，以信息處理為最終目標，執行各自的網絡職能。網內信息處理技術將信息處理與數據傳輸同步進行，因此，在網絡傳輸過程中的每一步都需要針對總體的網內信息處理策略制訂相應的機制。網絡控制與管理負責協議各層嵌入各種信息接口，定時收集協議運行狀態，以網內信息處理的總體策略為指導，實時的協調控制網絡中各個協議組件的運行。網內信息處理技術主要包括兩方面的研究內容:網內協作模式的數據聚集和網內信息融合處理。

2 網內協作模式的數據聚集

無線傳感器網絡的主要特點是:節點的體積微小，存儲和處理數據的能力低下，且大部分節點由電池供電，能量受到極大的限制。多年來，關于無線傳感器網絡協議的研究和設計大部分都是圍繞著低能耗、低處理能力特點而進行的，網內協作模式的數據聚集一直是傳感器網絡的重要研究內容，以網內節點的協作互助為基本方式，解決傳感器網絡的數據傳輸問題，通過協作模式補償節點能力和能量受限的問題。

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傳統的視頻傳輸具有傳輸延時、抖動、丟包等缺點，在人們生活水平越來越高對網絡視頻的要求也越來越高的情況下，隨著視頻編碼和互聯網的快速發展，H.264視頻編碼標準壓縮性能良好、適應性強等特點再結合RTP協議作為質量保證，能夠很好地解決傳統視頻傳輸中的缺點，保證視頻的完整、清晰、準確。實踐證明，這種結合對于自適應傳輸機制具有很好的適用性和廣闊的發展前景。

1 自適應傳輸機制的研究現狀

自適應傳輸機制是一種利用網絡技術對網絡動態進行測試評估，再通過調節適應機制以達到實時調整視頻傳輸速率來滿足寬帶網速。其原理是利用視頻接收端反饋到發送端的網絡動態來調整視頻傳輸以保證視頻質量完好。

2 H.264視頻編碼標準與RTP協議的適用性探討

2.1 H.264簡介

H.264是新一代視頻編碼標準，在H.261、H.263的基礎上，通過對相關性能的改進和完善，使其具備更多特性和更優的性能。比如，H.264的編碼效率更高，傳輸的視頻畫質更優，對視頻傳輸過程中出現差錯能夠較快恢復等等。其性能主要在于幾個方面的改進：①運動估計多樣化，新一代H.264具有高精度估計、多宏塊劃分模式估計、多幀參考估計等特點，相比于傳統的視頻編碼標準，其不僅為相同的宏塊提供了不同的編碼模式使其運動矢量的數量增加，而且提高了運動矢量位移的精度，此外，為了使編碼更優，提供了多個參考幀從中擇優應用。②DTC變換單位變小，傳統的DTC變換單位多是8×8塊，但H.264以4×4塊作為DTC的變換單位，其塊的減小，使得視頻在傳輸過程中更加精確。③幀內預測更加準確，在H.264中，塊內提供了十幾種像素來供其進行幀內預測，同時用已編碼像素作為參考值加權預測，從而達到預測值精準的目的。④VLC統一，H.264的編碼方式有兩種，一種為CABAC，即二進制算數編碼，另一種為VLC、UVLC統一編碼，前者較后者要復雜，但效果更佳。H.264的性能決定其能夠保證視頻傳輸的質量，具有良好的適用性。

2.2 RTP協議簡介

RTP協議，是目前應用最廣的服務協議，尤其在視頻或數據量大的文件傳輸中獨占鰲頭，也是最為可靠的實時傳輸協議。RTP協議實際是由RTP和RTCP構成，其中，RTP用于數據，僅僅是為了使數據根據其提供的數據源標志、負載指示等進行實時傳輸，另外，在數據接收的過程中，可以利用RTP提供的資料對接收信息進行排序或同步等。而RTCP用于控制。在大數據流或者單獨視頻下，都可進行實時質量監控并及時傳送相關信息，RTCP反饋的信息能夠反映出視頻在傳輸過程中是否延時或者丟包等情況，RTCP就相當于數據傳輸的眼睛，能夠反饋實時的視頻傳輸是否順暢，并以此來判斷網絡的現狀。相比于其他傳輸協議，RTP協議在H.264視頻傳輸上更具優勢，相比于UDP協議，RTP更加可靠，UDP只是針對簡單的報文傳輸，無法保證視頻傳輸的完整性和質量。而TCP雖然是可靠的可連接的傳輸協議，但是其啟動慢，此外，其自身的擁塞控制和超時重傳機制不適合視頻傳輸。

3 基于RTP的H.264視頻自適應傳輸機制網絡端設計

基于RTP的H.264視頻自適應傳輸機制系統的設計主要有三個方面：服務器、網絡傳輸、客戶端，下文主要從網絡端系統設計進行探討。

3.1 擁塞控制算法

H.264視頻傳輸一般數據量較大，在傳輸的過程中，容易出現擁堵情況，從而導致丟包、延時等現象發生。擁塞控制算法主要采用AIMD算法，即

3.4 結果分析

經過實驗證明，雖然改進后的算法僅僅相對于AIMD算法稍微改進，但是其對于視頻傳輸具有重要作用，在不同的網絡狀況下，不僅降低丟包率，而且提高了視頻傳輸質量。

4 結束語

視頻傳輸是時下互聯網的熱點，而Internet由于自身的局限，對于復雜的網絡狀況無法保證視頻傳輸的質量，因此，探索新的傳輸方式來保證視頻傳輸質量是當下網絡研究的重點，自適應傳輸機制在RTP的H.264視頻雖然能夠在一定程度上解決視頻傳輸質量問題，但還存在許多不足，仍需不斷地探索并加以改進。

參考文獻

[1]李校林，劉利權，張杰.基于RTP的H.264視頻流實時打包傳輸的研究[J].計算機科學與工程，2012，34（5）：168-171.

[2]李瑞鋒.基于RTP的H.264視頻自適應傳輸機制研究[D].長安大學，2011.

[3]盛先剛.基于RTP的H.264視頻傳輸系統研究[D].西安電子科技大學，2006.

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關鍵詞：EPON；信號傳輸；組網技術；接入網技術

中圖分類號：TP393.11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2013） 02-0000-02

1 引言

網絡信息技術已經成為當前各行業發展的重要技術依靠，在推動社會建設及發展各方面發揮著巨大的作用。伴隨著網路信息技術的發展，人們對于網絡信息技術的應用要求也在逐漸增高，從最初的簡單語音需求逐漸向數據、多媒體、綜合業務的需求發展，在這一變化的過程中，寬帶的要求、技術的保障以及接入網手段都已經成為當前信息技術發展面臨的挑戰。特別是隨著有銅線等介質接入網技術的缺陷越來越明顯，以EPON技術為代表的光纖網絡傳輸技術已經成為當前信息網絡技術發展的方向。在技術性能上，EPON綜合了PON技術和以太網技術的優點，在成本、寬帶、擴展性、組網的靈活性以及與現有以太網的兼容性等方面與傳統以太網技術有了很大的提高。本文將從EPON技術特點以及在信號傳輸中的具體應用展開分析，以此對實際信號傳輸提供有效參考。

2 EPON技術特點

與傳統的PON技術相比，EPON在技術層面有了很大的發展，其優點突出的表現在以下幾個方面：

第一，技術標準化。EPON技術由IEEE 802.3 EFM工作組進行標準化，這種統一的技術標準極大的方便了網絡系統的維護與管理，保證了技術的通用性；第二，數據傳輸效率大大的提高。EPON技術采用單纖波分復用技術，在物理層實現了信號傳輸的單纖雙向傳輸，大大提高了信號的傳輸速度；三，極大的提高了信號傳輸的準確性。在數據信號保真方面，EPON技術采用多點MAC控制協議，在數據鏈路層實現了點到點的仿真，并支持點到多點的對應，有效的保證了信號傳輸的效果；第四，實現了數據傳輸故障的有效診斷。在信號傳輸過程中，EPON技術定義了廣播LLID作為單拷貝廣播（SCB）信道，利用下行廣播的傳輸方式，能夠準確的對信號通道進行管理、測試和診斷；第五，降低了系統的成本投入。與BPON、GPON技術相比，EPON技術對光收發模塊技術指標要求低，有效的降低了系統成本，因此被廣泛的應用到接入網系統建設中。

除此之外，EPON技術在局端和終端之間結構較為簡單，僅有光纖、光分路器等光無源器件，免去了必要的設備運行維護成本。并且，整體技術具有同時傳輸TDM、IP數據和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數據采用IEEE 802.3以太網的格式進行傳輸，輔以電信級的網管系統，足以保證傳輸質量。通過擴展第三個波長（通常為1550nm）即可實現視頻業務廣播傳輸。

3 EPON技術在網絡系統建設的應用

當前，EPON技術已經成為網絡組建過程中信號傳輸的首選技術，特別是在一些局域網絡建設中，其樹型的拓撲結構應用性較強。因此，將以某局域網絡假設為例分析EPON技術在實際組網中的應用。

3.1 EPON技術應用模型

圖1為某校園局域網絡中EPON技術的實際應用。在選擇EPON技術時，主要從以下兩個方面進行考慮：

第一，EPON的拓撲結構為樹型采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業務；

第二，成本低，高寬帶，并且擴展性強，是組網中最佳的信號傳輸方式。

在整個EPON鏈路技術模型中，主要包含光線路終端（OLT）、無源分光器（POS）和光網絡單元（ONU）結構。從圖中可以看出，OLT位于中心機房，是EPON整個鏈路的控制中心。它主要承載兩個方面的業務：

第一，將各種業務信號進行局端的收集匯聚，并且按照EPON的協議標準將信號轉接到接入網系統中，達到信號傳輸的要求；

第二，將匯聚的各種信號進行篩分，按照信號的業務了類型分別接入不同的業務網絡。

POS是整個鏈路技術模型的中轉系統，將OLT與ONU進行相互連接，從而實現了EPON技術中數據下行廣播的傳輸方式。在POS的部署過程中，由于是無源操作，因此在配置過程中，不會受到系統環境的影響，利用一個POS就可以達到多級連接的目的，從而真正簡化了網路系統的配置。這大大簡化了信號傳輸過程中的管理成本，有效的提高了管理效率。

ONU（光網絡單元）位于遠端接入側，EPON中的ONU采用以太網協議，在通信過程中不需要進行協議轉換，實現ONU對用戶數據的透明傳送，保障從OLT到ONU 之間高速的數據轉發。

對于這類小型的局域網而言，利用EPON技術能夠很好的整合資源，并且能夠很好的對系統進行管理，從而達到了信號傳輸的效率，有效的保證了組網結構的完整性。

3.2 EPON技術的安全性

與傳統的PON技術相比，EPON技術在信號傳輸過程中的安全性是可靠的，這種安全性能主要體現在三個方面。

第一，由于EPON技術具有多點廣播行，因此所有要進行傳輸的下行數據都必須通過ONU結構進行處理。而ONU結構能夠智能的辨別信號，如果有一個匿名用戶將它的ONU接收限制功能去掉，那么它就可以監聽到所有用戶的下行數據，從而有效的防止了傳輸信號被監聽；

第二，在組網過程中，每一個網絡系統中的ONU性能都是獨立的，不能通過一定的手段對其他ONU結構進行數據監聽，有效的防止了外來信號監聽的侵入；

第三，EPON具有較強安全措施，系統中ONU通過上行信道傳送一些保密信息（如數據加密密鑰），OLT使用該密鑰對下行信息加密，因為其它ONU無法獲知該密鑰，接收到下行廣播數據后，仍然無法解密獲得原始數據。

4 結語

通過文章分析可以看出，EPON是當前較為優秀的信號傳輸技術，能夠有效的保證信號傳輸質量、速度、效率的同時，具有較強的安全性能。通過對實際模型的分析可以看出，EPON技術應用的結構較為簡單，因此，在組網及管理維護層面都較為容易，能夠滿足當前信號傳輸的技術要求。

參考文獻：

[1]林如儉，宋英雄.EPON與CATV網融合的相關技術[J].有線電視技術，2008，4.

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【關鍵詞】天燃氣傳輸；安全防范；GPRS；燃氣信息采集控系統；GPRS應用原理

前言

隨著改革開放進程的加快，我國的經濟水平得到了顯著提高，人們的生活水平逐步提高的同時，對天燃氣等化石能源的需求量也逐步加大。天燃氣作為一種清潔、污染較小的能源，得到了普遍應用。但是我國存在著天燃氣資源分布不均衡的情況，其中西部高原地區存在著大量的優質天燃氣資源，東部平原地區的天燃氣資源則較少，為此我們開始了“西氣東輸”工程的建設和運行。針對該工程的傳輸過程，一個新的問題被提了出來，那就是天燃氣運輸中的安全問題。近幾十年來，我們一直被這個問題困擾著，始終得不到很好地解決。計算機技術在我國的推廣和普及，帶來了信息化技術高速發展的21世紀。隨著信息化技術的逐步應用和推廣，天燃氣運輸行業也開始了其信息化技術管理的實踐運用，并在實踐過程中開始得到普遍推廣。目前，基于計算機技術的GPRS技術開始在天燃氣傳輸系統中應用并展示其巨大的魅力。將GPRS技術用于天燃氣傳輸中的信息采集，可以很好的實現對天燃氣傳輸過程各種情況的監控。下面讓我們領略一下GPRS是如何在天燃氣傳輸監控中發揮其作用的。

1GPRS技術

在信息傳輸的過程中，采用分組的方式對數據進行傳遞，并且在每一組數據的開頭處都帶有目的地址信息，這樣數據傳輸時無需進行傳輸通道連接，可以直接實現數據傳輸，這就是我們所說的分組交換技術，也就GPRS技術。該技術是無線電話用戶GSM技術的一個延續技術，它包括消息傳輸和消息控制兩個方面的內容，其中，消息傳輸方面主要負責為客戶提供數據傳遞及傳遞過程中的數據監控過程，消息控制方面主要是對用戶面功能需求的監控和調整。

GPRS技術監控具有成本低、資源利用率高且控制速度高等優點，因此在我國得到普遍應用，GPRS可以適用于各種環境數據的采集工作，在我國的覆蓋面較廣，使得其在燃氣信息采集控系統中的利用具有非常大的優勢。而GPRS的信息采集速度快、數據采集量大，且維護技術簡單、使用方便等優點，則使我們開始了將其用于燃氣信息采集控系統的探索，以期提高燃氣傳輸過程的監控精確性和及時性，從而使燃氣傳輸過程中的安全性得到提高，達到降低燃氣的傳輸成本的目的。下面我們簡單介紹一下基于GPRS的燃氣信息采集控系統的設計方案。

2基于GPRS的燃氣信息采集控系統的功能及總體結構

燃氣在管道中傳輸的過程中常常會因為管道破裂、腐蝕、人為破壞以及環境不適等問題發生爆炸、火災等事故，造成嚴重后果。而目前天燃氣的傳輸管道遍布全國各地的大街小巷，一旦發生事故，將會產生災難性的后果，為此，我們必須對燃氣的傳輸進行信息采集，進而建立一套監控系統，來實現對安全隱患的及早處理。天燃氣具有可燃性較好，燃點低等特點，如果燃氣傳輸管道發生泄漏，會使空氣中布滿天燃氣氣體，發生不可收拾的災難。為此我們對天燃氣的監控要著重于天燃氣的泄漏方向，可以通過對各天燃氣站和易泄漏部位等連接成網，采用GPRS用于對系統網絡的監控，以實現減少天燃氣泄漏等事故的發生。該系統的監控參數主要有管道流量、環境因子、運輸壓力等，同時該系統可以對故障區進行及時辨別、隔離并實現報警功能。

該系統的總體結構大致有三部分組成，分別是數據采集過程中的現場監視和控制系統、網絡傳輸系統以及中心控制系統，其中網絡傳輸系統主要是運營商提供的分組數據傳輸技術系統。

3.1.2軟件設計

軟件系統主要完成對采集的數據的后續處理過程，一般由四個過程組成：連接服務會話讀數據。

3.2網絡傳輸系統設計

網絡傳輸系統一般由網絡運營商提供，可以實現數據采集終端與中心的連接，從而實現內部網間的通信和數據傳輸。網絡傳輸系統一般具有傳輸速度快，安全性好等優點。

3.3控制中心系統的設計

控制中心系統是信息采集控系統的中心部位，它可以及時處理傳輸來的數據并對其進行分析處理，將信息及時傳達給需要調整的分系統，從而保證整個系統的安全運行?？梢哉f，控制中心系統時各分系統間分工合作的的集中中心，也是各分部傳遞信息的媒介中心。