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网络传输技术论文范文1
1.1OTN分层
OTN作为光层组织网络的传送网络，整体可划分为光通道层、光复用段层和光传送段层三大子层机构，三大子层有机构成一系统建构，组构OTN技术支撑。其中，光通道层又由两部分建构，OTUk和ODUk。OTUk即光通道传送单元，ODUk即光通道数据单元。光通道传送单元和光通道数据单元基本与SDH技术的段层和通道层两部分相对应。所以，从OTN技术本质上来讲，它打破了现存的SDHWDM的传统优势，是对传统的更进一步、提升效能的继承和创新，而且，OTN技术还扩展了对应业务传送需求的组网功能。
1.2OTN优势
OTN技术是对传统组网技术的继承、整合和创新，与已有的SDHWDM等传送组网技术比较，它具有多元优势：多种客户信号封装和透明传输。完美支持多种协议，大颗粒的带宽复用、交叉以及配置。容量的可扩展性较强、强大的开销和维护管理能力。FEC的纠错能力较强、增强了组网和保护能力。
2OTN传输技术在移动网络中的应用
2.1网络组网架构
OTN组网总体网络架构在移动网络建设中存在不同的方式，当前整体分为省际干传送线网、省内干传送线网以及城域传送网3大建构板块。通过3大板块的组网构建，OTN作为一种透明的信息网络传送平台，能够实现多元业务平台提供的多元业务的统一传送。
2.2OTN组网模型
2.2.1省与省之间的干线传送网的组建模式
（1）网络组建的拓扑模式
省级干线能够传送到省际干线传送网旁边的部分省份，光缆网络传输的出口方向只有2个，通过对比得知其它省份光缆网传输的出口方向3个以上，可以根据光缆网络拓扑采用网状式的结构组建OTN传输网，外省的业务接入点通过环网来实现。
（2）网络传输的波道规划
如果一个节点需要担任多方位传输的任务，那么在规划它传输方向的波道时要根据它的业务流量和流向来确定，如果同一条线路使用了两个不同方向的波道要将它们规划到同一个交叉单元中，这样可以有效地避免在外部跳纤来实现通道的连接。
2.2.2省内干线传送网OTN组网
（1）组网拓扑
组网的业务特点：将省会城市的网络节点作为中心，担任汇聚和收集各地市业务节点。光缆网的业务特点：各地市的节点以省会城市的节点作为中心，且分布在各个环线之上。
（2）网络波道规划
ONT网络组织的环形结构有以下特点：省会的城市节点呈现多维状态，而一般的地市级节点只能支持两维。
2.2.3城域传送网OTN组网
城域传送网OTN网络结构不同的组建方式是根据网络规模的大小来确定的，主要分为大规模形式的城域传送网和中小规模形式的城域传送网，下面举例说明。
（1）组网模式的拓扑
从城域传送网的整体来看，它的规模相对较大且核心的节点数量也比较多，整个网络的业务量也大。在这种传输网络中核心层是专门负责提供核心节点之间的中继电路，同时也负责各种业务的调度，且能够实现业务的大容量调度和多业务同时传送的功能。
（2）网络波道规划
核心层和汇聚层可以组建独立的网络，在业务的初期可以根据实际情况只在核心层组建ONT传输网络，在组织网络结构的时候要充分地考虑光缆网络的连通程度和业务的流量和流向，汇聚层采用环形组建形式，每个环可以接到两个核心的节点之上。
3结语
网络传输技术论文范文2
片上网络借鉴了大规模并行计算机的网络互连结构，以数据包的形式进行处理器核间通信，图1以3×3的mesh网络为例示意了其基本结构，主要包括如下组件：1）处理单元（ProcessElement，PE）：处理单元负责具体的计算及数据包的发起和接收，其中可包含处理器核（Core），协处理器（CP），存储器（Mem）及I／O等资源；2）路由器（Router，R）：路由器通过数据链路相互连接组成特定的网络，并按照一定的路由算法和交换策略实现数据包的转发；3）网络接口（NetworkInterface，NI）：网络接口负责处理单元和路由器之间的数据交互，根据双方的协议完成数据包的打包和解包工作；4）数据链路（Link）：数据链路连接相邻的路由器，是信号传输的载体。当处理器间需要进行通信时，数据包首先通过源节点的网络接口进入路由器的输入队列，路由器再根据数据包中的路由信息计算其输出方向，并将其转发到相邻的路由器，然后重复该过程直到数据包到达其目的节点。最后，数据包被目的节点的网络接口接收，经过解析之后，其数据被存放到处理单元的存储器中供计算使用。
2单边通信协议
根据虫孔（Wormhole）交换策略［5］，一个数据包被划分为若干个微片（flit），其中位于数据包最前端和最尾端的微片分别被称为头微片（headflit，HF）和尾微片（tailflit，TF），中间部分的微片则被称为体微片（bodyflit，BF），这三种微片可进一步通过微片类型编码进行区分。数据包的头微片主要包含相关的路由信息，如源节点坐标（src＿x和src＿y）、目的节点坐标（dst＿x和dst＿y），以及数据包长度、冗余校验码等信息，尾微片和体微片则包含了具体待传输的数据。此外，在具有多个虚通道的片上网络中，微片中还包含了其所属的虚通道号（vcid），以使不同数据包的微片可以在数据链路上混合传输，从而提高数据链路的带宽利用率。为了减少处理器的干预、提高数据传输效率，本文对片上网络采用单边通信协议，其主要思想是在数据包中显式地包含数据的目的地址。图2示意了本文使用的数据包格式：一个数据包由至多16个微片组成，每个微片的数据负荷为32位；第一个微片为头微片，包含了路由信息及数据包长度信息；第二个微片包含了一个32位的目的地址，该地址指定了后续数据在目的节点中应被存放的位置；后续微片则包含了具体传输的数据。这种将目的地址包含在数据包中的单边通信方式使网络接口能直接将接收到的数据存入存储器，而无需处理器进行干预，因此有助于提升网络接口的数据接收能力。
3网络接口设计
网络接口（NI）负责数据包的发送和接收工作，是处理单元与片上网络通信的接口。一方面，NI监听从网络到达该节点的微片，组装成完整的数据包，然后通知DMA控制器根据接收到的目的地址将数据存放到存储器中；另一方面，NI从处理器接收数据，将数据进行打包后传入片上网络。因此，NI的处理器端和网络端需分别满足嵌入式总线协议（本文采用AHB总线［6］）和基于信用量（credit）的流控协议。以具有两个虚通道（分别用VC0和VC1表示）的片上网络为例，图3示意了本文设计的网络接口结构，其中上半部为网络接收部分，下半部为网络发送部分。在网络接收部分，每个虚通道都对应了一个接收队列、数据包队列、目的地址寄存器和DMA写控制器（wDMA）。数据包的解析和接收是由接收控制状态机和wDMA控制器协同实现的，图4示意了两者的状态转换关系与协同工作方式。一方面，接收控制状态机对接收队列中的微片进行解析，剥离vcid和微片类型等信息后，将有效数据存入数据包队列；接收控制状态机检测到一个完整的数据包后，就通知相关的wDMA控制器直接将接收到的数据搬移到存储器中。另一方面，DMA写控制器（wDMA）接收到DMA传输请求之后，首先从数据包队列中读取出第一个微片，并将其记录为后续数据的目的地址；然后，wDMA控制器向AHB仲裁器发送总线请求信号，申请对总线的所有权；接下来，wDMA控制器发起AHB总线传输操作，将数据包队列中的数据按照先前记录的目的地址连续地存入存储器中；等到数据包队列为空之后，接收控制状态机和wDMA控制器均返回空闲状态。在网络发送部分，处理器将待发送数据的起始地址（针对发送节点而言）和数据长度写入相关的DMA读控制器（rDMA）中，再由rDMA将数据从存储器搬移到发送端的数据包队列。发送控制状态机再将数据包的目的地址（针对目的节点而言）与数据包队列中的数据进行打包后传入网络。另外，由于VC0和VC1可能同时发送数据包，因此在发送控制状态机中还进行了虚通道间的仲裁，仲裁的结果用于选择相应的数据进入网络。为了简化接收控制状态机对完整数据包的探测过程，规定网络中数据包的长度不能大于NI中数据包队列的深度，以使数据包队列可以存放一个完整的数据包。在本文中，NI接收部分和发送部分的数据包队列深度均被设置为16，因此网络中的数据包最长不能超过16个微片。
4验证及性能分析
4.1验证及测试环境为了对设计的片上网络传输接口进行验证及性能测试，本文将网络接口集成到了一个4×4mesh片上多处理器验证环境中，图5示意了该多处理器的结构：每个节点均为一个基于AHB总线的小型系统，其中包含了一个小型RISC处理器（μP）、私有SRAM存储器、片上网络路由器及网络接口。为了对网络接口的性能进行对比分析，本文选取了并行FFT计算［7～10］作为应用案例来对该16核系统进行性能测试。其中，测试组采用本文设计的网络接口，数据在存储器和网络接口间的搬移采用DMA方式实现；而对比组采用非DMA操作的网络接口，数据的搬移是以中断的方式通知处理器μP干预实现。
4.2案例测试图6给出了在16核系统中进行单精度浮点FFT计算的结果，其中横轴表示输入序列长度的对数，纵轴为计算过程所消耗的时钟周期。从图5可以看出，对比采用CPU干预型网络接口的16核系统，采用DMA传输型网络接口的16核系统具备了更高的并行计算性能。当FFT序列长度为1024时，本文设计的网络接口使FFT计算耗时降低了20％左右，且随着FFT序列长度的增加，DMA传输型网络接口对16核系统并行计算性能的提升更加明显。导致FFT计算性能提升的原因主要有两点。1）由于本文设计的网络接口通过DMA方式实现数据负荷的搬移，而非通过CPU进行显式的搬移，因此缩减了数据包的发送和接收延时，减低了处理器核间通信带来的性能损耗；2）网络接口采用的DMA传输方式减少了CPU对数据包的干预，使得CPU能更加专注地进行数据运算，因此应用程序的并行计算性能得到了提升。
5结语
网络传输技术论文范文3
计算机网络技术的发展与普及，尤其是国际互联网络（Internet）的迅猛发展，将人类文明带入一个新的信息时代。国际互联网络是数字技术与计算机通讯技术日益发展和密切结合的产物，作为一个巨大的通信网，其把全世界联结在一起。在网络环境下，版权所保护的作品有了新的传播方式，公众获得创造性文化产品的途径也发生了重大的变更，这对传统的版权保护制度造成很大的冲击。由于网络传输对版权人的利益有重大影响，因而该问题引起国际知识产权界的关注与兴趣。一些发达国家和地区纷纷组织专家研究网络环境下的版权保护问题并找出相应的对策，如美国、澳大利亚、欧盟、加拿大等等，世界知识产权组织也于1996年底推出了两个新公约，解决网络传输纳入版权保护体系的问题。论文百事通根据中国互联网络信息中心的统计，到1998年底我国Internet上网计算机已达74.7万台，用户达210万。且目前其发展极为迅速，因此网络传输对我国传统版权保护体系来说，也是一个严峻的挑战。版权制度是随着新技术的变化而不断完善的，我国的著作权法也应予以调整以适应信息时代的发展。本文通过分析网络传输的法律性质，从重新界定合理使用和加强集体管理的角度，找出保护网络传输权利的对策，并提出对我国著作权法相应的修改建议，以期促进网络环境下对版权的保护。
二、网络传输的法律性质
计算机网络化给以往的作品传播形态带来了巨大的变化，几乎所有传统传媒介质的作品都可以通过二进制数字编码在网络上传播，通过网络交换得到的作品与原始作品有完全一致的效果，且使用者还可以根据自己的需要，对于数字化后的信息很容易地改变或加工其内容，或插入其他信息。这种信息的数字化、网络化对著作权的影响是巨大的，但从本质上说，其仅仅是为权利人增加了一种传播作品的方式而已，并未动摇著作权保护的基础──只保护作品的表达形式，而不保护其思想内容本身。因而要使网络运行规范化，也不必对著作权法作根本的变更，只是应对现有规定作适当调整和补充。其中，网络传输的法律性质问题是规范网络运行的基础和前提。对于网络传输的法律性质，学者多有论及。但大体有以下三种见解：
1、网络传输是一种发行行为
根据我国著作权法实施条例第5条的规定，发行是指为满足公众的合理需求，通过出售、出租等方式向公众提供一定数量的作品复制件的行为。而网络传输中，与传输的网络联网的用户即可从其计算机终端上卸载作品进行阅览、储存、打印或以其他方式进行使用。因此这种向公众传输的结果和经济影响与传统意义上的“发行”有相似之处。计算机程序可以从一台计算机传输到十台计算机，当传输结束时，原件保留在发出传输的计算机中，复制件则存在于每一台计算机的内存或存储装置之中，传输的结果本质上与发行十个复制件相同。以网络传输向公众发行作品复制件与以其他传统方式发行并无区别，因此网络传输是一种发行行为。美国1995年公布的信息基础设施工作组“知识产权和国家信息基础设施：工作组关于知识产权的报告”，即通称的“白皮书”就建议，美国的版权法明确承认网络传输属于向公众发行，在版权人专有的发行权之内。我国有的学者也持此观点，认为网络传输事实上是在社会公众中发行作品的一种新方式。
笔者不同意这种观点，主要原因在于网络传输过程中不存在传统意义上的复制行为，与传统的发行行为的内涵不符。从我国著作权法实施条例第五条的规定看，发行是与复制行为相联系的，复制是指以印刷、复印、临摹、拓印、录音、录像、翻录、翻拍等方式将作品制成一份或者多份的行为。这可以理解为狭义的复制，此外还存在意义更加广泛的广义复制。这种广义复制实质上可以把著作权法所规定的全部经济权利的行使方式都包括进去了，因为可以认为一切“再现”原始作品的行为都是复制，而不仅仅是原封不动的复制，翻译、改编、录制等都是作品的再现，只是改变了表现方式。但这种广义复制在著作权法上意义不大，且易造成权利混淆，故一般并不采用。对于网络传输，有的学者认为也存在复制过程，即通常所说的“暂时复制”。暂时复制是指作品仅进入了计算机内存，没有固定在任何有形媒体上，这在网络传输中是广泛存在的。美国的白皮书就认为暂时复制是一种复制行为，此后世界知识产权组织1996年12月在日内瓦举行了外交会议，由于暂时复制遭到广大发展中国家的反对，在版权条约的最终文本中删去了包括暂时复制的复制权的内容。关于暂时复制的主张实质上就是一种广义上的复制，这种主张并无太大的积极意义，相反还易导致网络运行各主体间权利义务的不确定，且其对于作品的使用，对于信息的流通，都会构成不同程度的障碍。因此网络传输过程中不存在传统意义上的复制，不是发行行为。再者，即使将网络传输行为看作是发行行为，也会产生与“发行权穷竭”原则的矛盾，应对该原则作例外规定。因为传统的作品的有形物经发行后，该有形物的发行权便用尽，而网络传输的作品是与有形物相脱离的，再适用该原则就会产生矛盾。
2、网络传输是一种类似广播的行为
网络传输是与广播相类似的公共传播行为，其同有线电视传输没有本质的区别。家庭录制设备的出现同样遇到网络传输今天遇到的个人大量复制的问题，但是对于个人复制广播电视节目，并未将广播权解释为发行权；而且采用公共传播理论，可以避免“发行权穷竭”原则的矛盾。但根据我国著作权法实施条例第五条的规定，播放是指通过无线电波、有线电视系统传播作品，播放方式包括无线播放和有线播放两种。依该规定及伯尔尼公约的相关规定，只有有限种类的作品和有限种类的传播方式能包容进去。因此可以通过对播放权含义的扩充，从性质上确认网络传输是一种公众传播行为，是属于作者的一种专有权利。但需对播放的范围予以扩展，从播放对象看，既包括现场的表演和展出，也包括音响作品、动画作品、电影电视作品、文学作品、美术作品、摄影作品等各类作品的数字形式；从采用的技术上说，既包括通过无线电波和有线电视系统的播放，也包括通过计算机互联网络的播放；从传输方式上说，既包括一对多的播放，也包括一对一的播放，即点到点的传输。
笔者认为此种观点有其合理之处，网络传输与有线电视传输确有技术上的相似之处；但二者毕竟是两种性质完全不同的行为，在运行主体、传输内容、传输目的、法律责任等方面都有所不同，因此将网络传输作为类似广播的行为予以保护，亦不甚可取。
3、网络传输是一种新的传播方式─增设网络传输权予以保护
网络传输具有不同于其他作品使用方式的特点，它通过联结千家万户的网络，利用计算机处理信息速度快、效率高、范围广的特点，向公众信息，传输作品，使得信息的流通产生了质的飞跃，因而应增设网络传输权予以保护。目前国内有些专家学者持这种观点。且1996年底世界知识产权组织通过的版权条约、表演和唱片条约规定了作者在网络上的权利，作者应享有专有权，以授权将其作品以有线或无线方式向公众传播，使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得这些作品。这两个新条约规定的向公众传播的权利，即网络传输权。
笔者同意这种观点。根据传统的理解，作品传播给公众主要有两种形式，一是公开传播，二是发行。网络传输行为尽管与这两种方式有某些可比之处，但不能将其简单地定性为公开传播或发行行为。只是可以作为立法上的参考，在司法实践中，在法律尚无明文规定之前，甚至可作某些类推适用。但从本质上说，网络传输行为与传统的传播方式完全不同，因而在世界知识产权组织的新条约中规定了网络传输权，也就是说，作品的传播目前应有三种方式，传统的公开传播、发行和涉及网络传输的向公众传播的权利。作品在网络上向公众传输，属著作权人对作品实现经济权利的使用方式之一，具有和“复制、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像或者改编、翻译、注释、编辑等”同等重要的地位，而且随着计算机网络化的深入发展，以及普及率的不断提高，作品通过计算机网络向公众传输，可能会成为作者使用作品的主要方式，而且这种方式的经济价值会越来越大，甚至会超过传统的作品使用方式。把作品搭载到计算机网络上向公众传播作为著作权人的一项专有权利，并在法律中规定，是计算机网络化健康、规范发展的内在要求。从目前国内网络传输的情况看，在版权保护方面基本上是无序状态。如果不尽快在著作权法中增加网络传输权的内容，司法机关会因法律的不明确而无法操作，侵权行为也得不到制止，长此以往，会使公众误以为任何作品都可以随意上网并免费使用，这种习俗一旦形成，将难于纠正。这对著作权人利益的保护、对社会经济秩序的维护都是极为不利的。因此应在我国著作权法第10条增加网络传输权，即以有线或无线方式公开传播，包括将作品向公众提供，使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得其作品的权利。
因此，笔者认为，网络传输行为既不是发行行为，也不是类似广播的行为，而应作为一种新的传播方式予以规范和保护，我国著作权法应尽快增设网络传输权，以保护著作权人的利益，但同时也要注意维持著作权人利益与社会公众利益之间的平衡。
三、网络传输与合理使用
明确了网络传输的法律性质，我们再进一步分析如何保护著作权人的网络传输权，这首先涉及到重新界定合理使用的问题。根据我国著作权法第22条第一项的规定，为个人学习、研究或者欣赏，可以合理使用他人已经发表的作品。所谓合理使用，是指他人依法律的明文规定，不必经著作权人的许可而无偿地使用其作品的行为10.这对于一般传统作品来讲，是容易理解的。随着网络技术的普及，越来越多的作品通过网络传输，在网上以点对点的形式传播，如果依照传统著作权法，这种使用属于私人使用，应划归合理使用的范围。这样，无疑会给网络传输作品的著作权人带来巨大的损害。在著作权法中确定网络传输权，个人在网络上获取作品固然将受到该权利的控制，但同时也应对合理使用的规定进行适当修改，应加上网络传输环境的例外规定，使之适应网络环境的要求。
四、网络传输权利的行使
即使法律规定网络传输作品的著作权人的网络传输权，著作权人要真正实现这一权利也是有困难的。因为著作权人无法知道自己的作品被谁利用了，如何利用了，利用了多少次，更难以发放许可和收取报酬。从现存的著作权保护制度和国际上通行的作法来看，解决数字技术环境下的著作权行使问题，除通过著作权人个人行使权利外，主要是通过著作权集体管理制度来解决的。
著作权集体管理，是指著作权人、邻接权人或者其他权利所有人授权有关组织，代为集中管理著作权、邻接权的行为。由于复制和传播技术的发展，作品的使用方式也日趋多样化、国际化，著作权人对作品的被使用情况很难了解，因而出现了著作权集体管理机构，从事著作权、介绍，或者信托活动，其最早诞生于18世纪下半叶的欧洲。集体管理机构的主要职能在于：监督有关作品的使用情况，与作品使用者谈判、签约，发放使用许可，收取、分配使用费和追究侵权责任等。其中通过集体管理机构行使著作权最多的是音乐作品。网络传输作品也可采取设立集体管理著作权的机构的方式，以对之有效保护。网络传输的著作权人可将权利以信托的方式转让给管理机构，由管理机构与作品的利用者缔结合同，或由管理机构对侵权者依法采取对策。通常每一侵权行为的损害看来是微不足道的，每个权利人对这类侵权行为一一诉诸法律，事实上也十分困难。如果由管理机构将大量的权利集中，以规模化的利益为目标开展工作，则无论是监视侵权，还是进行诉讼，均成为可能。同时，从作品使用者的角度，也易知道谁是权利人，许可的条件是什么11.因此，著作权集体管理是适用于网络环境的。
我国著作权法中没有提及著作权集体管理问题，只是在实施条例第54条中规定，“著作权人可以通过集体管理的方式行使其著作权。”由于缺乏具体的法律规定，所以我国目前的集体管理活动受到较大的制约，中国音乐著作权协会是我国目前唯一的著作权集体管理机构。我国应在著作权法中确立著作权集体管理的法律地位，对著作权法予以修订。因为集体管理制度作为权利人行使权利的有效途径，不仅表现在数字技术引起的问题上，而且表现在其他新技术，如录音录像、静电复印、电缆电视等技术引起的著作权问题方面。可见，著作权集体管理制度在现代社会，尤其是技术发展日新月异的时代是极为重要的。因此在我国著作权法中，应明确规定著作权集体管理机构的法律地位，因为毕竟集体管理在我国属全新的事物，公众乃至司法人员对之了解甚少；此外还可以针对网络传输的情况，规定网络传输权应通过著作权集体管理机构实现，因为这是在数字技术时代保护著作权人利益的最为有效的途径。
因此，为有效保护网络传输作品作者的著作权，我国应修订现行著作权法，规定网络传输权，重新界定合理使用，并明确规定著作权集体管理制度。但同时我们还应注意到著作权制度的最终目的是促进社会文化、经济事业的发展。保护作者的权利，固然可以激励他们进行再创造，促进文化事业的发展；但是著作权法还涉及作品的传播者和使用者，因此应选择一个利益平衡点，既保护著作权人的利益，又不至于损害公众利益，阻碍文化传播和经济发展。对于网络传输问题也是如此，既要保护著作权人的利益，又不能影响公众通过网络利用信息，既不能造成免费随意使用信息的习俗，又不可对著作权人进行过度保护而影响社会公众的利益。且从世界范围来看，1997年8月德国开始实施全世界第一部规范计算机网络的服务和使用的单行法律──为信息与电信服务确立基本规范的联邦法12.其中第七章规定了著作权法的修正问题，主要规定了数据库的法律保护，尽管对网络技术对著作权保护的影响基本未涉及，该法仍是一个值得赞许的探索，对各国的信息立法工作会发挥重要的参考作用，我国修订著作权法也可借鉴该法。
网络传输技术论文范文4
关键词：高清视频会议；多点控制单元（MCU）；服务质量
一、高清视频会议系统
视频会议系统是一种通过图像和声音进行交流的通讯技术，系统实时传播视频、音频信息，使远距离的与会者能够得到面与面的参会体验。有一项研究表明，在人与人交流的时候，56%来自于面对面的视觉效果，35%来自于语音效果，9%来自于内容，可见视频的优秀程度决定着会议效果。在H.323协议推出后，高清视频会议应用到了世界的各行各业，得到了广泛应用。
二、系统层次构架
基于以太网的高清视频会议系统总体可以划分为两层：一是网络传输层，二是流媒体应用层。
（一）网络传输层
开会会场主要选择千兆工业以太网和PCM4M线路，全系统采用以太网架构设计，以太网具有透明的通信协议、低耗、传输速率高、开放、兼容性好和易于安装的优点，网络传输层主要是对高清视频会议系统传输声音图像提供网络介质。
（二）流媒体应用层
流媒体应用层是指在客户端完成由传输网络传输过来的视频图像，通过视频终端内部程序的解码算法，实现流媒体数据的流畅播放，达到网络远程高清视频的目的。流媒体应用技术为H.323技术规范体系，H.323不仅系统的规范了分组语音会议标准而且也包括了完整的数据和视频会议标准。H.323定义了集中式的多媒体会议框架，它的优点是会议的管理控制都集中在控制端，系统维护将集中在一点上，减少了户端的复杂性。H.323体系也兼顾了对其他类别用户终端的兼容，使系统具有良好的可扩展性。
三、影响因素研究
（一）网络不畅对高清会议系统的影响
对于高清会议系统来说单个终端的传输带宽应大于3Mbit/s，网络带宽的分配、丢包率的控制对会议系统的效果有明显的影响，举例说明如果有10个下级的终端，那么就要求下级到上级应具备30Mbit/s的持续带宽，其中出现一个或者多个链路持续带宽为达到要求的时候，个别会场就会出现画面有马赛克的情况，这就是网络延迟对会议系统的影响。
（二）布线工艺与不同接口标准对高清会议系统的影响
在我们选择线缆上，一般会用到网线、VGA线、色差线、DVI线、HDMI线、音视频同轴线、话筒线等，选择时要把握好网线、视频线的质量和备用线的布放，在实际工程中他们的影响不容忽视。网线尽量使用六类屏蔽双绞线，使用前采用双机直连方式测试网络传输性能，避免使用劣质网线。在我们施工布线过程中可靠牢固的线缆制作、扎实稳定的布线连接是确保高清电视会议系统质量的基础。网络线缆在交换机和设备侧要求固定牢固，防止出现网络信号传输受损。高清会议系统设备供电电压在24-48V，电流可达到1000mA以上，而一般视音频信号线允许接触的电流限制在500mA以内，在我们施工中，如果采用的是远方供电设备，接触电流是个比较明显的安全隐患，长时间的运行会导致接触不良出发热，影响传输质量，甚至引起火灾发生致命情况。设备线缆在机架内部固定，调音台线应设支架固定。上面所提及的布线工艺和接口标准都会对会议系统产生影响。
（三）网络的服务质量对高清会议系统的影响
目前，视频会议系统常用的网络主要是E1专线和IP两种。E1专线基于电路交换和时分复用技术，能够提供端到端的独享宽带，因此网络本身具有完善的传输质量保障机制。在绝大多数情况下，影响E1专线传输效果的主要因素就是传输设备和传输线路的质量。对于这种因素，我们往往可以通过更换传输设备和降低线路误码率进行改善。
而IP网基于统计复用和分组交换技术，在需要同时传输语音、数据以及视频等多种业务时，其传统的“尽力传输”机制暴露出很多问题，其中最重要的一点就是无法为每一种业务提供端到端的带宽保证，会导致较大的传输延时和抖动。因此我们必须通过技术手段对IP网进行优化，以减少网络本身对高清视频会议系统的效果影响。这些技术手段目前已经发展为IP体系中的一个重要分支就是服务质量（QoS）。
QoS技术分为三类，包括尽力而为服务、集成服务、差分服务。在差分服务中，网络根据每一个数据包的QoS标记对数据包进行分类、排队和管理。这些标记可以是IP地址、TCP端口号或IP数据包中的特定字段。在实际网络规划中，就要求网络设备能够借助复杂的流量管理系统，通过多种技术提供QoS保证机制，根据业务类型划分不同的优先等级，比如视频最优、语音其次、数据最后，然后根据优先级分配网络资源。对于视频会议而言，为了保证视频业务带宽，路由器必须能够在通过的IP数据流中识别出视频业务数据包对其分类，然后再通过拥塞管理机制提供带宽保证和优先传递服务。这样在网络发生拥塞时，就可以保证语音和视频业务的传递效果。
（四）设备的设计结构对高清会议系统的影响
早期有很多视频会议系统中的MCU和终端均采用PC作为硬件结构，操作系统则基于Windows。这类设备在编解码性能、包转发效率以及稳定性、安全性等方面均存在很大的局限性，导致会议音视频质量不高，延时较大。
作为专业的会议室型应用，绝大多数视频会议系统现在都选择基于嵌入式设计结构的MCU和终端设备。这主要是因为嵌入式系统指令精简、实时性高，结合专用的编解码DSP，可实现高品质、低时延的视音频信号处理，而且稳定性、安全性也高。
四、结语
随着网络通信技术和系统集成技术的飞速发展，高清视频会议必然会成为各大公司进行远程会议的主流，本文从影响高清视频会议的效果出发，分析了从材料接口选择、会议室布置以及网络服务质量对其的影响，希望我的论文能给大家带来帮助，在我们进行高清视频会议时能够体验到更好的视频效果。
网络传输技术论文范文5
关键词:WiMAX;IEEE 802.16;视频监控;无线接入技术
中图分类号:TN915文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2009)19-017-03
Video Supervision System of People′s Armed Police Based on WiMAX Technique
ZHOU Rongrong
(Fire Department of Shaanxi Province,Xi′an,710018,China)
Abstract:Broadband wireless access technology WiMAX has such features as high transmission rate,long transmission distance and wide cover.The advantage and architecture of WiMAX are described,the design scheme of video supervision system based on WiMAX technique is introduced combined with the requirements of the People′s Armed Police.Then,functional component and working principle are discussed.Finally the important factors that affected engineering construction are analyzed.The scheme not only can be used in People′s Armed Police,but can be used in other place.
Keywords:WiMAX;IEEE 802.16;video supervision;wireless access technology
0 引 言
视频监控系统已广泛用于武警部队,有力提升了武警部队的执勤备战能力。但武警部队驻扎范围广,如水坝、重要仓库、矿产资源基地、桥梁、隧道等,监控点分散且与监控中心距离较远,利用传统有线网络的视频监控往往成本高且难以实现,其次实时视频监控的需求越来越多,对同一套系统的覆盖面和实施距离也提出了更高的要求。在这些情况下,基于多种无线传输手段的移动视频监控体现出了不可替代的优势。无线局域网和无线宽带接入技术,可以将多个监控点和远端控制中心连接起来,可以在最短的时间内快速建立起无线监控网络。
目前常用的无线接入技术包括Wi-Fi、微波以及WiMAX等。与其他技术相比,WiMAX具有传输距离远、接入速率高、带宽高等优点,可以保证视频流的传输质量,同时使监控系统在接入层的部署更为快速、简便[1]。本文结合武警部队特点,提出了一种基于WiMAX无线宽带接入技术的监控系统设计方案,也适用于其他应急状态下组建监控网络,并给出了系统建设中注意事项。
1 WiMAX技术特点和优势
WiMAX是一项新型的无线通信技术,全名为微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network,BWAMAN),能提供面向互联网的高速连接。WiMAX技术具有较高的数据传输速率,最高可达到75 Mb/s;传输距离远,最大传输半径50 km,其网络覆盖面积是3G基站的10倍[2,3]。
1.1 WiMAX系统组成
WiMAX网络体系结构如图1所示[4],其由核心网络、基站、用户基站、接力站、用户终端设备及网管组成。通常的WiMAX系统包括一个基站和多个用户基站,也可以根据需要设置若干个接力站,形成单点对多点或多点对多点的体系结构。
核心网络:WiMAX连接的核心网络通常为传统交换网或因特网。WiMAX提供核心网络与基站间的连接接口。
基站:提供用户基站与核心网络间的连接,通常采用扇形天线或全向天线,可提供灵活的子信道部署与配置功能,并根据用户群体状况不断升级扩展网络。
用户基站:属于基站的一种,提供基站与用户终端设备间的中继连接,通常采用固定天线,并被安装在屋顶上。基站与用户基站间采用动态适应性信号调制模式。
接力站:通常用于提高基站的覆盖能力,即充当一个基站和若干个用户基站(或用户终端设备)间信息的中继站。
用户终端设备:完成具体的应用功能,例如视频监控。
网管系统:用于监视和控制网内所有的基站和用户基站,提供查询、状态监控、软件下载、系统参数配置等功能。
图1 WiMAX网络体系结构
1.2 WiMAX技术用于的武警部队无线视频监控系统的优势
武警部队所使用的视频监控系统,一般数百米内设一个监控点,具有覆盖范围广,覆盖点多、质量要求高等特点。而目前无线监控系统多使用基于Wi-Fi的IP无线监控技术,其采用IEEE 802.11作为无线传输标准,传输距离仅几百米[5],其数据传输率较低,QoS机制不够完整,这都限制其在武警部队中的应用。
WiMAX的覆盖能力完全满足视频监控点的分布特点,在一个WiMAX基站覆盖范围内可存在多个连续设置的监控点。同时,WiMAX具有非视距传输的特性,可以满足复杂环境中的传输要求。WiMAX还可以作为有线网络接入(Cable、DSL)的无线扩展[5],方便地实现边远地区的网络连接。
WiMAX采用面向连接方式,定义了完整的QoS机制。其MAC层支持4种业务[6]:非请求的宽带分配业务、实时轮询业务、非实时轮询业务、尽力传输业务,向用户提供具有QoS性能的数据、视频和语音服务,能够满足视频监控所需的QoS要求。
采用802.16d标准工作在频分双工模式(即FDD模式)上的WiMAX,占用一对3.5 MHz频点,一个扇区可提供的上、下行总带宽超过15 Mb/s;每个WiMAX客户端(即WiMAX CPE――Client Produce Equipment,用户端设备产品)可提供最大10 Mb/s的吞吐量,能够满足各种带宽需求的监控要求[7];按照每个监控点1 Mb/s带宽需求,单个WiMAX基站可支持10个左右的监控点视频传输需求。
2 基于WiMAX技术的武警部队无线监控系统
本系统由前端视频采集、网络传输以及视频信息管理三个子系统组成。前端视频采集子系统主要用于信息监控。网络传输子系统以无线和有线方式完成监控中心和前端视频采集的数据交换。视频信息管理子系统主要完成视频信息的存储、转换、加密等。系统的整体结构如图2所示。
图2 系统整体结构图
2.1 前端视频采集子系统
前端视频采集子系统位于监控点,主要进行监控数据的采集,包括无线摄像机、云台、解码器等设备。前端系统的传输接入必须采用数字接入方式,在前端就将图像转化成数字信号再传递到监控中心,以减少传输带宽[8]。
该系统选用的无线摄像机是一种集视频压缩技术、网络技术、嵌入式等多种先进技术于一体的数字摄像设备。集成了镜头、光学过滤器、影像感应器、视频压缩卡、无线网卡等设备,能够实现视频采集、视频压缩以及无线网络传输等诸多功能,这样无需计算机的协助便可独立完成监控点的工作。无线摄像机有自己独立的IP 地址,这样监控中心以及城域网上的用户使用标准的浏览器就可以根据IP 地址对网络摄像机进行访问、观看实时图像和监测数据;授权用户可以通过网管系统远程控制摄像机和云台镜头的动作或对系统进行配置,从而可以对目标进行全方位的监控。
云台是安装和支撑摄像头的设备,分为两种固定云台和电动云台。固定云台适用于监视范围不大的情况,在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度,达到最好的工作姿态后,只要锁定调整状态就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以扩大摄像机的监视范围,通过接收来自控制器的信号精确地运行定位。
由于不同厂家的云台和控制设备所使用的协议都各不相同,解码器主要用于中转控制端发出的数字信号。
2.2 网络传输子系统
网络传输子系统由WiMAX CPE、无线基站和IP承载网组成。WiMAX CPE作为WiMAX网络的无线客户终端,布设于监控点,使用小波束角定向天线,完成与基站的数据相互交换。无线基站主要接入多个WiMAX CPE设备,同时完成与IP承载网的数据交换。单WiMAX扇区站下可支持多CPE,每个CPE负责接入一个或多个视频监控前端,CPE的射频模块将信号变频到适宜的频率经天线发送到WiMAX基站[9],实现对多个监控点视频信号的汇聚。
2.3 视频信息管理子系统
视频信息管理子系统设在监控中心,主要由视频存储服务器和监控管理服务器组成,完成视频信息的存储、管理、查询、系统配置和实时监控等任务。监控管理服务器为整个视频监控系统提供业务逻辑控制,完成监控中心的视频图像切换或分发,对WiMAX CPE进行参数配置、实时查看指定点监控信息,是视频监控的核心业务实现平台。数据库服务器完成视频监控信息的存储、管理与备份,并为局域网的其他服务器和授权用户提供历史数据浏览、检索等服务。
当视频信息传送到监控中心后,监控管理服务器首先对视频信息进行分析,判断是否是授权用户所需要实时浏览的监控信息,如果是则将其转发至指定用户,例如电视墙或者网内其他用户,同时将视频信息传送至视频存储服务器进行归档管理。同时,监控管理服务器接收管理人员的管理指令,并将指令发送至指定的CPE设备,进行监控点参数配置等工作,如图3所示。
图3 视频信息管理子系统
3 系统建设的注意事项
系统在建设和使用过程中还需要注意以下四点,确保系统的顺利应用。
基站选址 应根据业务分布实际情况,选择业务密集区中心的制高点(某铁塔上或山顶)作为中心基站的站址,尽量提高无线链路的可靠性,避免因地形及遮挡物等不良因素,保证视频信息传输质量[10]。
无线系统抗干扰能力 地面无线接入系统往往受到来自于其他扇区的邻频或同频干扰。要想有效克服干扰的影响,首先在施工中尽可能选用具有抗干扰技术设计的设备,其次必须合理网络规划,选择基站位置和用户端天线位置、方向等,以确保系统内各用户终端间的相互干扰降低到最低限度。在工程中选用具有BIT/SK,QPSK,16QAM,64QAM等多种调制方式自适应切换技术的系统[7],可充分保证系统大容量数据传输支持能力和无线链路的可靠性。
频率规划和负载均衡[11,12] 系统规划之初要在已有频率的基础上,充分考虑天线配置的灵活性和热点分布特点,在满足覆盖和容量的前提下高效的使用频率。系统开通后,仍需对各基站各扇区的流量进行长期跟踪观测,实时调整修正与实际容量不相适应的扇区。如一扇区按照10 Mb/s的容量进行设计,经观测发现,该扇区的需求量明显小于10 Mb/s,则从该扇区将多余的载波到移到其他流量需求大的扇区使用,以提高整系统的频率利用率,保持负载均衡。
视频图像压缩技术 视频图像信息量庞大,而无线信道带宽相对有限,正确选择压缩标准能够保证视频信息流畅地传输。建议选用H.264技术,比H.263节约50%左右的传出码流,可以大大减小传输的数据,很好地解决图像信息和带宽之间的突出矛盾。
4 结 语
本文提出了基于WiMAX无线宽带接入技术的视频监控系统,具有监控范围广、安装方便、灵活性强等优点,适合于武警部队进行大规模临时场所,需要快速构建监控系统或边缘地区不易进行有线接入的地方应用,对提高武警部队战斗力有着实际的意义。随着WiMAX技术的日趋成熟,它的应用将在实时监控系统中发挥重要的作用。
参考文献
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网络传输技术论文范文6
论文关键词:铁路通信技术;接入网技术
论文摘要:随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能完善的、技术构成先进的铁路通信网。主要介绍了在现实的铁路通信工程建设中,我们应该注意的问题。
1铁路传输技术
1.1SDH传输技术
SDH是取代PDH的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时,信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。
1.2ATM网络传输技术
ATM是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,ATM工作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5Gbps。
在网络传输中,为了使多个用户共享高速线路,通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式,这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段,成为时隙,一定量的时隙组成一个帧,一个信道在一个帧里占用一个时隙,一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中,各终端之间不存在共同的时间参考,各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短,一个时隙传输一个信元,每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙,信息量大的信道占用的时隙多。
1.3MSTP传输技术
MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS网络传输技术
随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。
通用分组无线业务GPRS,是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备,通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。
1.5WDM传输技术
WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光层上的复用,它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过OADM进行光信号的直接上下,无需经过O/E转换,而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。
2接入网技术
随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展,接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展,这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。
2.1有线接入技术
(1)高速率数字用户环路技术。
通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3km-5km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。
(2)非对称数字用户环路技术。
它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。
(3)混合光纤同轴电缆接入技术。
它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络,进行少量投资,就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。
(4)光纤用户环路技术。
以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案,但价格相对经济,并且在时机成熟时易扩展到FTTH,所以是现实并且可行的。
2.2无线接入技术
无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
3结语
铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具,我国铁路引入现代通信技术还不久,对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验,对其中所要注意的问题,特别是技术问题要认真对待,只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。
参考文献
[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯,2008.
[2]毛文铎.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].信息科学,2008.
