网络的传输方式范文

导语：如何才能写好一篇网络的传输方式，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

    数字视频网络、节目制作网络、硬盘播出系统、磁带、流、文件、MPEG、TCP/IP、FTP、集中上载系统、媒体资产管理

Abstract:

    This paper described three interaction types of digital video network. Interacting by magnetic tape, by media stream and by files. We analyzed the advantages and shortages of this three interaction types of digital video network, then conclude that interacting by files is the best way in this three types. We also analyzed the problems we must face when we use this method interacting in digital video networks, and gave the solutions. This paper gave an exercisable project about interaction by files type in digital video networks, and described this method implements in other fields, just like programs upload system, satellite transmission and so on.

Keyword:

    Digital video network, Program network, Broadcast server, Magnetic tape, Media stream, File, MPEG, TCP/IP, FTP, Programs upload system, Media management system.

    数字视频网络给电视业者带来的变革已经毋庸置疑了。许多电视台都在考虑或正在使用非线性视频编辑环境全面的替换传统视频编辑环境，使用硬盘播出系统取代磁带播出的方式。媒体资产管理系统有着被所有人看好的前景，硬盘录像机和蓝光盘技术在摄录设备中已经开始应用。非常明显，很快数字非线性视频编辑技术就会占领电视节目制作播出环境的各个环节。

    这样会带来一个问题，或者说是一系列问题，在一个制播环境中，不同的系统设备环节如何相互交换数据。

    比如我们有这样的一个制播环境，每个椭圆代表不同的功能模块。如图-1所示：

该制播环境由节目源、节目制作网络、硬盘播出系统、节目存档或媒体资产管理系统(这里所指的媒体资产管理系统，主要是以媒体资产查询管理为主，不是指包括采编播查询一体的广义上的媒体资产管理)以及远程节目系统组成，这样的制播环境代表了国内大部分电视台的现实情况或发展方向。

 

    节目制作网络是数字视频网络毋庸置疑。硬盘播出系统包括了分散的节目上载系统，集中的存储单元和数据库管理体系，视频流输入输出接口，具备了一个视频网络几乎所有的要素。所以从严格意义上来讲，硬盘播出系统也是一种视频网络。利用信息技术的节目存储系统和媒体资产管理系统也是相对独立的数字视频网络。而随着硬盘录像机和蓝光盘技术的应用，前期设备也将会脱离单机单任务操作的状态，加入视频网络的环境中。

    从发展的角度来看，制播环境各个环节如何连接的问题，其本质上就是数字视频网络之间如何有效传输数据。他们之间如何连接交互数据，反映了不同类型的视频网络相互传输数据所需面对的问题。

也许有人会说，采用制播一体化网络不就不存在这种问题了吗？这在理论上是完全正确的。使用同一厂商的视频网络搭建整个电视台的制作播出存储系统，使用统一的硬盘存储阵列和管理数据库系统管理节目制作、播出和存储系统，使用播出服务器替换原有制作网络的下载端口，理论上的确可以节省设备投资，减少数据流环节并提高工作效率。

    但是，从实际工程角度来看，却远远不是如此简单。比如对播出安全性的高要求使得必须给于播出系统足够的系统冗余，独立的存储系统，相对封闭的管理空间，大容量的数据吞吐能力和演播室信号的直播处理能力。完全满足以上要求会导致一个硬盘播出系统的设备预算不会比具有相应支持能力的节目制作网络低多少。同样，一个基于信息技术，满足要求的节目存储查询系统其本身也是一个完整的数字视频网络。而对于一个功能独立的硬盘播出系统或节目存储查询系统而言，它和节目制作网络的交互数据其实已经是两个视频网络之间的连接了。即使这些环节是由同一厂商开发设计，也必须面对网络间互联的问题。除此之外，我们还必须考虑到远程节目网络的扩展问题。

    从另一个角度来看，厂商当然是希望做制播一体化网络，因为可以拿到成倍金额的合同，他们甚至希望用一个统一的、大而全的媒体资产管理系统涵盖采编播的所有环节，拿下所有的订单。但从用户的角度而言，大而全的网络就意味着要对自己的设备环境进行全面的更换，并且保持一致，为了迁就某一厂商在某一领域的优势而忍受其在其他领域内的缺陷。同时一体化网络所带来的巨额设备投入也不是中小型电视台所能够承受的。

    从工程技术角度来看，在系统设计时应考虑到系统各个环节发展的不平衡性。分散的模块化的设计思路比整体统一的设计思路更加具有灵活性和可扩展性，并可减少工程周期过长、一次性投资过大带来的技术被动。

    所以本文希望从工程角度出发，探讨如何在相对独立的数字视频网络间建立连接，便捷、高效的进行数据交互。

    从工程上看，我们有三种方法可以做到相互独立的数字视频网络之间的互联，进行节目和信息的交换：一、使用磁带或磁盘等独立存储物理介质作为网络间节目和数据交换的载体；二、使用数据流作为交换的载体；三、使用文件作为交换的载体。

以下分别说明：

    第一种方法是使用磁带或类似的记录工具作为数据交换载体，这是最简单方法也是现在最普遍的做法。在不同的视频网络之间以磁带作为中转介质。节目源使用录像带上载节目素材到节目制作网络中，经过网络编辑完成用于播出的节目成片后通过下载端口下载到录像带上，由专人送交到播出机房或者节目存档系统。播出机房将送交的节目播出带上载到硬盘播出服务器中，编目存储用于播出，节目存档系统或媒体资产管理系统将磁带信息再次数据化。

如图-2所示。

    此种工作方式的好处是各个环节在物理完全独立，通过磁带作为环节间数据传送的媒介，不需考虑不同环节设备之间的接口协议，也不需考虑各个环节内部的文件压缩格式和交换格式，只要统一磁带格式即可。各个环节相互独立的另一个好处是相互之间不会产生影响，安全性和可维护性较好。

    但这种工作方式的优点却带来了它致命的缺陷，即节目大量上下载所带来的时间浪费，多次压缩解压和设备接口带来的信号损失。

    我们举例说明。比如用户编辑一小时的节目成片，需用两个小时的节目素材，那么用户就必须按照以下工作步骤进行节目制作：首先用户需花费两个小时用于节目素材上载。编辑完成后，花费一小时的时间将节目下载到磁带上。将节目磁带送交播出机房，由播出机房花费一小时时间将节目上载到播出服务器的存储阵列中，编目用于播出。播出完成后的节目带送到节目存储系统中。不计编辑时间和节目磁带送交所花费的时间，一小时的节目从制作到播出，仅仅用于上下载的时间就需要四个小时，四倍于节目时长。如果节目存储系统也是基于数据存储技术的话，那么将花费更多的时间在磁带数据的上下载方面。

    这里需要说明的是，虽然现在的有的厂商推出高速上载和传输设备，但对这种工作方式的帮助并不大。基于SDTI接口的设备提供2~4倍的磁带读取速度，实现产品化的只有2倍速传输接口，同时需要板卡或视频服务器支持。由于受到磁头技术及工艺的限制，磁带类设备的高速上载并无良好的前景，笔者认为在磁带的范畴内讨论高速上载其意义和前景不大。

    再来看看信号质量的损失，一个节目上载到非线性节目编辑网络，需要进行一次编码压缩，比如说压缩成MPEG-2全I帧50Mbps或30Mbps码流的视频文件，用于后期编辑。节目后期编辑工作完成后，需将视频文件解压缩成SDI或模拟分量\复合信号下载磁带上，由专人将磁带送交到播出机房，压缩成MPEG-2 长GOP 8 Mbps或相近码流的视频文件，上载到播出服务器的存储硬盘阵列存储，解码后用于播出。另外信号每过一次录像机设备就要经过一次编解码过程，其多次编解码和由于上下载接口所带来的信号质量下降不可避免。以使用SDI接口的录像机为例，如图-3所示。

    可以看出，在单纯的制播网络化环境中一个节目从素材到成片，从编辑到播出，需要四倍于节目时长的时间用于上下载工作，经过三次编码和四次解码，三次使用SDI信号传输数据。而这些时间、人力和设备资源投入的大量消耗，仅仅是为了实现视频网络间数据传输。而多次的压缩编解码和设备接口也会带来信号质量不可避免的损失。以上所述还未包括节目存储和媒体资产管理系统，对节目存储和媒体资产管理系统媒体资产管理系统可能带给整个制播环节的影响尚未考虑在内。

    从整体上来看，在这种方式下工作，数字视频网络所带来的集中、共享、设备资源消耗少和高效的优势，在网络间大量利用磁带上下载的过程中几乎消失殆尽。

    对于使用磁带作为数字视频网络间数据交互的方式而言，使用数据流作为网络间数据交互的方式更加理想一些。

    下面仍然以节目制作网络和硬盘播出系统连接传递节目数据为例，说明如何采用流的方式进行不同数据视频网络之间的数据交互。

    笔者参与过这样一个工程：为了解决非线性新闻制作网络向播出机房传送节目的问题，在非线性新闻节目制作网络和播出机房的播出服务器之间，设计并架设了一条SDI通道。这其实上是视频网络之间交换数据的第二种方式，采用流的方式传送数据。其拓扑结构如图-4所示。

    在这种工作方式中，上传工作站是网络里的一个有卡工作站，可以回放编辑完成的节目成片。采集控制工作站是硬盘播出系统的一个节目上载控制站点，它可以控制视频采集通道矩阵中某个通道的工作状态。我们分别在上传工作站和采集控制工作站上安装以太网卡，使用双绞线，利用TCP/IP协议建立了一个点对点的控制流通道。利用视频线在上传工作站和硬盘播出系统的采集工作站之间建立了一个SDI数据流通道。这种连接方式在某种意义上来说有点儿类似远程采集系统。

    在节目制作完成之后，节目制作网络通过上传工作站的控制流通道向远端的采集控制工作站发送上传请求和所需上传的节目信息，并准备开始回放制作完成的节目；采集控制工作站得到请求后检测视频采集通道的工作状态是否正常，如检测正常可以进行采集，就开启视频采集通道的采集功能，根据节目信息进行节目采集，同时通过控制通道返回应答信号；上传工作站在接到应答信号后开始回放节目，通过SDI流传送到视频采集通道进行节目上传；视频采集通道结束采集工作后，采集控制工作站返回结束信号给上传工作站，结束上传工作。

    这种工作方式的最大好处是在工作流程中去掉了磁带这个中间环节，节省了大量的上下载时间和送磁带所消耗的人力物力，并且减少了编解码环节和录像机设备接口对信号质量的损伤。如图-5所示。

    从图-5可以看出，这种工作方式比使用磁带的工作方式减少了一次节目下载时间，一次编码过程和一次解码过程，并且免去了磁带的人手传递，减少了接口设备可能对节目数据的影响。相对与使用磁带的方式大大提高了工作的效率。

    但这种工作方式还是具有明显的缺陷：在这种工作方式下采集和传送必须同时进行，其数据交换过程不可中断，数据传输过程中如有错误必须从头重新进行，灵活性较差；数据传输依然是实时进行，无法进行高速传输；传输节目时必须完全占用硬盘播出系统的一个视频采集通道。

    其它使用数据流的方式在不同的数字视频网络间交互数据的工程，具体设备、接口和控制方式可能有所不同，但工作模式应和上述节目制作网络和硬盘播出系统的连接相同或相似。可以看出采用流方式在数字视频网络间传输数据，就像使用电话一样，首先建立握手关系，然后独占通道和时间进行数据交互。

这种方式还有一个好处，就是使用统一的通道传输数据，不用理会通道两端的数据结构如何。比如在SDI通道作为数据流通道的前提下，我们使用的节目制作网络和硬盘播出系统可以采用完全不同的数据压缩方式，无论是M-JPEG、MPEG-2还是DVC50，只要提供SDI接口即可进行网络间的数据传输。

    这里牵扯出另外一个问题，如果两个数字视频网络采用同样的数据压缩结构，我们还需要通过SDI这样的接口吗？

    这个问题可以由数字视频网络间交互数据的第三种方式来解答，即使用文件方式在数字视频网络间交互数据。

    使用文件方式传输节目数据，一个重要的前提是传输双方的数据文件压缩格式可以为对方所识别。这看起来并不难达到，因为大部分视频厂商都提供M-JPEG、MPEG2、DVC25、DVC50等主流的压缩格式，但实际在工程中不同厂商的不同产品，甚至同一厂商不同系列的产品，其文件格式都不兼容。

    下面我们先介绍如何利用文件方式在数字视频网络间交互数据，其优势和不足，然后对如何解决基于不同文件格式的数字视频网络之间交互数据进行分析。

    以本文开始所描述的网络结构为例，对采用文件方式在视频网络间传送节目素材进行分析。我们仍然以节目制作网络和播出机房的连接为例，设计这样一个工程方案，其拓扑结构如图-6所示。

    我们假设该工程中节目制作网络和硬盘播出服务系统使用的是同种压缩格式，即均为MPEG-2或DVC50，并且节目制作网络可以提供符合播出要求码流的压缩文件，例如MPEG2 8M码流的长GOP文件（很多视频板卡都可以根据用户需求提供不同码流的数据文件）。

    这种工作模式实质上是在数字视频网络间建立高速数据传输通道（光纤或千兆以太），利用TCP/IP协议组中的FTP(文件传输协议)在数字视频网络间以文件方式传输视频数据。

    在我们设计的节目网和硬盘播出服务器的连接方案中，使用一台带有FC接口和告诉FTP接口（光纤或千兆以太接口）的计算机设备作为节目制作网络的网关。使用光纤网卡或千兆以太接口与硬盘播出系统的网关设备连接。在该网关（即上传工作站）上建立一个FTP服务器。硬盘播出系统通过FTP登陆的方式访问该网关，将节目制作网络产生的，可以为硬盘播出系统所识别的，满足播出要求的视音频文件拷贝到播出服务器的硬盘存储阵列中，经过编目加入播出列表程序后用于播出。其数据结构流程如图-7所示。

    由图-7可以看出，使用文件方式进行数字视频网络间节目数据传输，实质上是将节目制作网络中的节目数据文件直接用于播出。这种方式比采用流方式可以减少一次编码解码的过程，而且由于是文件到文件的传输方式，可以完全排除外界因素对视频信号质量的影响。

    采用FTP文件方式传输数据，可以完全根据通道的数据流量来考虑传输时间，而不需要根据具体节目或视频文件的时长，以千兆网卡为例，1000Mbps速度传输8M码流的MPEG-2长GOP，理论状态下满通道占用可以达到1000/8=125倍的传输速度，即1小时的节目需要半分钟左右就可以传输完毕。当然这是一种理论状态，工程中涉及到网络连接的实际传输速率，文件的结构、磁盘读写速度等因素使传输速度不可能达到上述理论状态，但对于以8M码流的视频文件而言，至少可以达到20~30倍的传输速率，即1小时时长的节目在2~3分钟之内可以传输完毕。同时在一个通道内可以传输多个节目文件。另外该方式还有一个好处，几乎所有的FTP服务软件均支持断点续传功能，这样就可以避免出现流方式传输时遇到错误必须从头重新传输的问题。

    这种工作方式在工程比使用流方式传输视频更容易实现。流文件传输需要编写建立双方专有的通讯软件，采用握手的方式交互数据，就像电话一样，一方不接听双方就不能通话。而对于文件方式传输只需在发送方建立一个FTP服务器目录，将所需要传输的视频文件放进目录里，接受方根据需要，自由选择时间从该文件目录中获取文件，这种方式和从互联网上下载文件是完全相同的。在本文所举工程例子中，节目制作网络可以采用一台普通的计算机作为FTP服务器。FTP服务器软件几乎所有的操作系统都提供支持，例如Windows 2000中就自带IIS系列的FTP服务器。对于硬盘播出系统可以使用其异步接口板卡或部件作为网关，如Pinnacle MediaStream系列视频服务器使用Mediastream connectplus部件作为其千兆异步接口,支持标准的FTP协议，而SONY的MAV-70、MAV-555系列服务器也可以通过分别加配BKMA-7045和BKMA-550板卡提供千兆异步接口，支持标准的FTP协议。在这种工作模式下，节目网络和硬盘播出系统均不需要对自己内部的数据结构和管理方式进行改造，只需要通过千兆异步接口，采用文件到文件的方式传输视频素材即可。

    我们下面可以采用表格的方式对上述三种数字视频网络间节目数据传输方式进行对比。我们选用三种不同压缩码率的节目视频文件作为对比的参照，以上述节目制作网络向硬盘播出系统传送节目为例，从上载到播出各个环节进行比照。

    假设节目制作网络可以提供MPEG-2 全I帧 50 Mbps码流、MPEG-2 全I帧 30 Mbps码流和MPEG-2 IBBP帧 8 Mbps码流三种压缩格式的视频节目成品文件，以上文件均可为硬盘播出系统所识别和使用。

    表-1现显三种传输方式在传输各个环节的特性，表-2对比了三种不同的MPEG-2压缩方式在三种传输方式下各自的特性参数。

表-1：

通道类型使用录像机上下载次数使用SDI信号次数编解码次数传输速度是否可变是否需要手工干预可否共用传输通道传输速度与压缩方式是否有关磁带方式传输数据SDI接口录像机3次3次7次否是是否流方式传输数据SDI通道1次2次5次否否否否文件方式传输数据千兆以太（光纤）1次1次3次是否是是表-2 ：

压缩方式码流节目视频文件大小/每小时通道方式通道带宽理论每小时节目传输时间实际每小时节目传输时间磁带方式流方式文件方式磁带方式流方式文件方式磁带方式流方式文件方式磁带方式流方式文件方式MPEG-2 全I帧50Mbps22.5GB 人工SDI千兆以太无270Mbps1000Mbps2小时1小时180秒远大于2小时接近1小时400秒MPEG-2 全I帧30 Mbps13.5GB人工SDI千兆以太无270Mbps1000Mbps2小时1小时180秒远大于2小时接近1小时240秒MPEG-2 IBBP帧8Mbps3.6GB人工SDI千兆以太无270Mbps1000Mbps2小时1小时29秒远大于2小时接近1小时64秒注:1文件大小的计算方法为 文件大小≈码流Mb/s×60s×60÷8B/b

2文件大小的计算忽略了相对数据量很小的文件包装数据和音频数据

3理论传输时间根据1000Mbps带宽计算,实际传输时间根据实际450Mbps速率计算。

表-2

    由以上两个表格可以清楚地看到这采用这三种工作方式在数字视频网络间传输节目数据的各自特点，而采用文件方式与前两种方式对比，具有传输环节少、速率快、灵活性强、可以同时执行多任务，信号损失少及工程实现简单等多种优势。

    既然采用文件方式的优势如此明显，那我们所有的所有视频网络都通过这种节目方式传输节目或视频不就完了？但问题也并非如此简单，我们希望再通过一个工程例子来说明采用文件方式在数字视频网络间交互数据所面对的问题，并探讨解决方案的可行性。

    该例子是一个已经产品化的集中上载的工程。节目制作网络规模的日益膨胀导致单机上载的工作模式已经无法满足大电视台的胃口了，所以集中上载作为制作网络的一项功能需求被提了出来。该工程在本质上其实就是一个采用文件方式在数字视频网络间交互数据的范例，它所面对的问题和解决方案在某个层面上反映了我们想要探讨的，使用文件方式在数字视频网络间交互数据所需解决的问题。

该工程方案如下：

    该方案的工作原理是利用带存储单元的多通道视频服务器，作为集中上载的第一个环节，视频输入通道分别与录像机、摄像机等传统前期节目相连。录制控制工作站通过422控制矩阵控制视频服务器的输入通道进行节目素材上载，以视频服务器所提供的视频文件格式存储在服务器本机存储单元内。视频服务器利用千兆异步接口通过网关与千兆以太交换机连接，利用标准的FTP协议将服务器内的视频文件通过转码工作站传输至节目制作网络的硬盘存储阵列中，提供给编辑环境进行编辑制作工作。转码工作站是一台带有千兆以太及FC接口的高性能计算机，视频文件通过千兆以太接口进入转码工作站，经过处理后通过FC端口输出至节目制作网络的硬盘存储阵列。转码工作站所做得工作是在视频文件的拷贝过程中改变文件的格式，将视频文件由视频服务器所支持的文件格式转换为编辑环境所识别和可使用的视频文件格式。

    这种工作方式建立后，具有极强的灵活性。传统使用SDI、模拟复合分量接口的设备可以使用视频服务器连接上载，而对提供千兆以太接口的设备，如硬盘录像机、SONY的e-VTR及基于文件系统的蓝光盘摄录设备，都可以通过标准的千兆以太接口和集中上载系统中的千兆交换机连接，通过422控制或以太网络和控制环节连接。可以方便的利用FTP方式进行高速文件上载的工作，并且在加入这些设备时，对集中上载的系统配置和控制操作无需进行大的调整或更改。

    也许有人会问：如果大家都使用同样的压缩方式，那为什么还要使用转码工作站？使用文件到文件的直接拷贝，把视频服务器的文件拿来，直接拷贝到节目存储网络的硬盘存储阵列中使用不是更有效率？这个看似有点儿可笑的问题，却引出了利用视频服务器集中上载工程方案，或者说是使用文件方式在数字视频网络间进行节目数据传输所需面对的最大困难：即不同的厂商提供的视频文件格式互不兼容。

    所有的视频产品服务商都不买别人的帐，我的服务器有我自己的文件格式，你的板卡有你的专用板卡文件格，即使大家都具有相同的压缩方式，彼此的视频文件也互不兼容。更有甚者，有时候同一厂商不同系列的产品采用的文件格式也都互不兼容。比如上述工程如果使用的SONY的MAV系列视频服务器，采用MPEG-2 全I帧 50 Mbps码流压缩方式。编辑环境使用的Matorx Digisuite DTV系列的板卡，虽然DTV板卡本身即支持MPEG-2 全I帧 50 Mbps码流压缩方式，我们仍然需要将SONY的文件格式转换为Matrox 所支持的文件格式，。这种文件格式的转化其实并不涉及到MPEG-2的重新编码和解码，只是将文件的包装格式和标示标志进行改变，重新打包，使之可以为Matrox Digisuite DTV板卡所识别和使用。如图-9所示。

    由图可以看出，在转码过程中对视频数据部分（包括音频部分）未作任何改动，只是对视频文件的文件包装格式进行了改变。视频文件依然采用的是FTP方式进行数据迁移，在数据迁移的过程中将视频文件的一些标志性参数和格式进行了更换。这项工作从实际工程方面相当的简单，其面对的主要问题是厂商对自有文件包装格式的开放问题。我们从工程上可以从两个方面考虑努力解决这个问题：

一、 建立统一的视频文件格式。

    这个方向当然是最理想的工作方式。所有的文件都采用通用的文件格式，无需转码就可以为不同厂商的设备所识别和使用。那么转码工作站就没有存在的必要了，直接采用文件到文件拷贝的方式既可。但实际上这项工作的难度很大，涉及到标准的制定，厂商相互的利益因素，所以最理想的方式也是最难实现的方式。

二、 不同厂商的设备相互识别对方的文件格式。

    这是个退而求其次的方式，我们没有统一的标准，但我们可以相互识别对方的标准。你的文件可以为我所用，我的文件也可以为你所用。但这种方式依然收到厂商相互利益的制约。

    所以在现有的环境下，转码作为数字视频网络间采用FTP交互数据的中介，是解决不同文件格式的数字视频网络之间节目数据交换问题比较理想的解决方案。

    很多视频厂商也开始注意到了使用文件方式在数字视频网络间传输数据的优越性，开始考虑文件的兼容问题，并且在硬件上提供千兆以太的接口和FTP的协议。比如SONY的MAV系列服务器均提供千兆异步接口，PINNACLE 提供MediaStream connectplus设备作为MediaStream系列服务器的千兆以太接口；MPEG IMX系列录像机可通过加装备卡提供千兆接口升级为网络录像机e-VTR，e-VTR网络录像机在应用中就是在网络中使本机成为一个FTP服务器，网络上其他的节点通过FTP的方式传输节目数据。

    采用文件方式在卫星节目传输上也已经有了很好的应用，国内不少节目制作公司通过卫星将已经完成的节目视频文件传输给电视台接受终端，由终端解压缩后下载或编辑，而不是通过传统的直接解码输出流的方式经直接录制到录像带上。

    如图-10。接收终端是一台计算机，它带有一块TS流接收板卡和一块视频解压缩板卡，视频压缩卡的种类取决于所传输的视频文件的压缩的方式（MPEG-2、MPEG-4）。TS流接收板卡可以接受卫星TS流，将节目视频文件从TS流中解出后存储在本地硬盘中。存储完成后，用户可以根据需要随意选择时间通过视频解压缩板卡输出节目视频。

    我们可以看出，这种传输方式实质上和本文前面所说的节目制作网络和硬盘播出系统连接传输数据的方式是一模一样，都是通过文件到文件的方式传输节目素材视频文件。我们如果在该工作站点上加装一块千兆以太板卡，通过网关和其他的数字视频网络连接，就可以省去节目下载到磁带这一步骤，又可以节省人力、时间和设备资源，大大的提高工作效率。

    现在我们可以回头看看本文开始时所提出的问题，在一个制播环境中，不同的数字系统系统设备环节如何相互交换数据。我们可以采用以下的方式。

    通过交换机设备将各自分割、功能独立的制播环节连接起来，使用文件到文件的方式，通过高速通道交互节目数据，在保持各个环节功能和控制独立的情况下，达到资源的共享和系统扩展，提高工作效率。

总结

篇2

关键词：IEC61850 GOOSE 报文 优先级 实时传输

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）003-060-02

1 引言

伴随着光电互感器、智能断路器、网络通信技术的兴起以及IEC61850标准的实施，各大电网公司都开始着手变电站的数字化建设。面向通用对象的变电站事件GOOSE是IEC61850标准中的重要组成部分，GOOSE网络的数据实时传输关系到变电站的控制、监视和保护功能，是数字化变电站自动化系统过程层和间隔层之间通信的重要纽带。

2 GOOSE的特点和组网方式

2.1 GOOSE的特点

GOOSE是一种基于IEC61850标准定义的面向通用对象的变电站事件，是一种可以在变电站系统范围内进行数据的快速采集和稳定传输的通信方式。本文中的GOOSE实时通信采用了者/订阅者架构， GOOSE报文具有较高的优先级和较好的实时性，具有显著的优势。

2.2 GOOSE组网方式

随着数字化变电站的逐渐发展，网络技术在数字化变电站中的应用程度越来越高，GOOSE报文传输组网方式分为了三个阶段：

（1）GOOSE报文传输单独组网。由于GOOSE报文传输对实时性和可靠性的高要求，变电站的IED装置都具备了独立的GOOSE通信接口，该方式保证了GOOSE报文传输的可靠性。

（2）GOOSE报文传输与站控层共用网络。这种组网方式需要支持IEEE802.1P协议交换机的支持，支持IEEE802.1P的交换机可以确保GOOSE报文的优先传输。

（3）数字化变电站共用网络。这种共用网络的方式在间隔层IED设备之间只需要一个通信接口，这样就降低了IED设备的成本，也降低了变电站的建设成本。

3 GOOSE网络数据实时传输方法的研究与实现

3.1 GOOSE报文传输延迟和稳定性的解决方案

本文通过研究IEC61850标准当中G00SE通信实时性，提出了一种新的报文发送方式，报文的发送依据优先级高低依次发送，解决了发送端GOOSE报文发送具有延迟和传输不确定的问题。

IEC61850通信标准规定了GOOSE网络数据传输采用者/订阅者的通信模型，对于GOOSE网络数据传输的订阅端，本文在网卡接收端口使用了将实时性报文和非实时性报文分开的方法，用事件驱动来通知待处理的任务，收到优先级较高的GOOSE网络报文后，交由高优先级的任务处理。

发送端的解决方案：

为了确保GOOSE网络数据通信的可靠性，本文采用了一种特殊的重传机制来实现GOOSE网络数据传输。首先，发送端发出GOOSE报文的发送请求，随即对报文内容编码，在发送端产生发送GOOSE报文的事件，增加发送时间并重发数据。GOOSE网络数据通信的每个报文都带有一个特定参数，即报文允许生存时间参数，其用于判断最长等待时间，当订阅端在超过报文允许生存时间内仍然没有收到重传报文，或者有新事件发生，则判断为连接中断。这种重传机制如图1所示，最大重复间隔是无事件发生时期的重传时间，在有事件发生时期，GOOSE将以最短重传时间进行重传，在新事件传输完过后，重传时间会逐渐增加到无事件发生时期的重传时间。

图1 GOOSE的重传机制

3.2 GOOSE网络数据实时传输系统架构

为了实现GOOSE网络数据报文的实时传输，本文设计了基于FPGA+ARM架构的嵌入式架构来满足GOOSE报文的传输要求，图 2 为本文设计的GOOSE报文实时传输系统的内部结构图。

图2 GOOSE报文实时传输系统

其内部结构主要包括以下四个部分：

（1）多通道AD以及调理电路模块，可以实现信号滤波，电路阻抗匹配，信号直流偏置，信号电平转换等。

（2）时钟同步处理模块，主要实现整个装置各部分的时钟同步。

（3）数据处理模块，该模块是由FPGA和ARM构成，主要实现对互感器传送的采样值解析、装置建模、文本描述生成以及报文生成等功能，并且实现多路输入的高速同步数/模转换，具有容错和自检能力。

（4）网络处理模块，该模块集成了目前大部分的同步时钟方案，可以为采集信息提供精确的同步时标。同时该模块可以给内部控制采集的FPGA提供作为基准的秒脉冲信号，该秒脉冲信号也可以输出给外部互感器作为同步采集的基准信号。

3.3 GOOSE网络数据实时传输报文识别流程

在本文设计的GOOSE网络数据实时传输系统中，其接收端GOOSE报文识别流程，其特征在于，对于接收报文过程，在网络芯片的驱动中加入GOOSE报文捕获程序，用于识别是GOOSE报文还是普通报文。普通报文则继续交给上层协议栈处理，GOOSE报文则可以直接解析获取其中的开关信息。发送端引入多级优先发送队列的方法，根据发送数据的实时性，分为多级队列，例如GOOSE数据以及采样数据，在协议层调用协议驱动时候可以放入高级队列中优先发送。

4 系统仿真与分析

图3 系统捕获到的GOOSE报文

本文采取了报文模拟发送来验证本文设计的GOOSE网络数据的实时传输。如图 3系统捕获到的GOOSE报文所示，通过交换机，在没有事件发生时，我们成功接收到了系统稳定发送的GOOSE报文，间隔时间为最大发送间隔T0为5000ms，在新事件发生之后，系统迅速响应，在响应时间T1即5ms时发送响应报文，在新事件传输完成之后，重传时间逐渐加大，经过T2（10ms）和T3（20ms），逐渐回到最大重传时间T0（5000ms）。可以看出新的报文发送方式和系统解决方案成功解决了发送端GOOSE报文发送具有延迟和传输不确定的问题。

5 结语

本文提出了一种修改网络驱动来实现多优先级队列的方法，GOOSE网络报文的发送会依据优先级高低依次发送，GOOSE通信使用了一种特别的重传机制，可以减小GOOSE数据传输的传输延迟，进而确保了GOOSE报文传输和处理的即时性。在硬件方面采用了基于FPGA+ARM的系统架构，利用了时钟同步技术，最终实现了 GOOSE网络数据的实时传输。

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[8] 杜振华，王建勇，罗奕飞.基于 MMS 与 GOOSE 网合一的数字化网络保护设计[J].电力系统保护与控制，2010，38（24）.

篇3

关键词：无线传感器网络；空间相关性；数据清洗；孤立点检测；数据可靠性

中图分类号： TP311； TP393.032

文献标志码：A

Abstract： Since the data gathered in Wireless Sensor Network （WSN） are inaccurate and unreliable， a flexible space model based on the spatial correlation of sensor data was defined， and an adaptive neighborspace approach for data cleansing （ANSA） was proposed. The approach adjusted neighborspace dynamically according to sensor data fluctuation and calculated the weighted average of neighbors measurements to clean local raw data. The experimental results show that， the sensor data error after cleansing by the proposed approach is less than 0.5， and compared to the classic Weighted Moving Average （WMA）， it is more accurate and the energy consumption is reduced by about 36%.

Key words： Wireless Sensor Network （WSN）； spatial correlation； data cleansing； outlier detection； data reliability

0引言

近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Network， WSN）被广泛应用于环境感知、智能监测、行为分析等领域。但由于传感器易受环境等因素的影响，WSN中获得的感知数据往往含有噪声和误差，并经常出现数据丢失、重复和不一致现象。由于感知数据的不精确性和不完整性[1]，WSN难以对现实世界中的状态或事件进行精确监测，因此在利用感知数据之前，先对其进行清洗以保证数据的精确性和可靠性是极其重要的。

感知数据的时空相关性[2]是WSN区别于传统数据流的一个重要的特性，也是被研究人员广泛用于数据清洗的特性，这种特性可以概括如下。

1）时间相关性。WSN在环境监测、事件跟踪等应用中，感知节点所在环境发生的现象或事件会持续一段时间，不会立即消失，即这个感知节点的测量值在这段时间内（几个或多个测量周期）应该保持相对稳定，不会发生急剧变化。

2）空间相关性。在WSN应用中，现实世界发生的现象或事件会覆盖WSN的某个区域（称为事件区域（Event Area）），而不是一个位置点，即在现象或事件发生区域内的感知节点，在同一时刻应具有相近的测量值，且在一段时间内（几个或多个测量周期）其测量值具有相似的变化趋势。

在WSN应用领域，基于时空相关性的传感数据清洗技术得到广泛研究，主要分为集中式清洗方法和网内清洗方法。

1）集中式数据清洗方法。如Jeffery等[3]建立的传感器数据清洗模型，利用感知数据的时空相关性来恢复缺失数据和去除孤立点；Sheng等[4]提出使用直方图表示数据的分布式提示信息（hints）并使用hints滤出不必要的数据和识别可能的孤立点。

2）网内数据清洗方法。如Zhuang等[5]提出的加权移动平均（Weighted Moving Average， WMA）方法，通过本地节点测试和邻居节点测试相结合的方法进行感知数据的去噪，从而减少本地节点采样的能量消耗，并加知数据的响应速度；郭龙江等[6]在WMA基础上提出基于节点密度的混合式方法（Densitybased Hybrid Approach， DHA），根据节点密度（单跳通信范围内近邻节点个数）来动态调整算法，以达到有效去噪和节省能量的目的；Branch等[7]提出一种网内孤立点检测方法（全局检测和半全局检测），只使用单跳通信获取近邻节点数据，通过计算感知数据的估计值识别孤立点。

集中式清洗方法由于要将大量感知数据传送至Sink节点进行集中处理，因此不能很好地满足WSN应用的实时性要求；同时，由于大量数据的传输引起的能量消耗，也使得集中式清洗方法低效而难以普及。网内数据清洗方法与集中式数据清洗方法相比，感知数据直接在节点内部清洗，具有良好的实时性和节能特性，但这些方法[5-7]没有考虑近邻节点的空间相关度。

综上所述，本文定义了一种数据清洗的弹性空间模型，并在此基础上提出网内的自适应近邻空间清洗方法（Adaptive NeighborSpace Approach， ANSA）。ANSA通过动态调整近邻空间大小控制能耗，并使用空间相关度较高的近邻节点测量数据的加权平均识别孤立点和去噪。最终，通过仿真验证了ANSA方法的可行性和效果。

1面向数据清洗的自适应近邻空间

1.1近邻空间及其对数据清洗的影响

感知节点的近邻空间是指某一节点根据某一度量依据与其他节点共同形成的空间，这些节点互为近邻节点。近邻空间的度量依据可以是地理距离或路由跳数等信息，也可以人为指定。在WSN中，由于感知节点密集分布且可以利用某些定位技术获得其地理位置信息，因此，往往根据地理位置将网络节点划分在不同的空间。

基于近邻空间的数据清洗过程，是以近邻节点的感知数据作为依据，消除本地节点数据不确定性的过程。在WSN中，节点的近邻空间越大，近邻节点数量越多，节点间感知数据的整体空间相关度就越低。空间相关度越低，近邻节点所提供的信息不确定性越高，可能导致数据清洗结果不准确。另外，更多的节点意味着更多的数据通信和更多的能量消耗。当节点近邻空间过小时，由于近邻节点提供的信息不足，也不能很好地完成数据清洗任务。因此，根据本地传感器数值的不确定程度和节点的空间相关性选择合适大小的近邻空间，是有效完成数据清洗任务的前提。

3.3通信能耗评估

在数据清洗中，使用进行数据交换的近邻节点数量来评估ANSA的通信能耗。近邻空间越小，通信的近邻节点数量越少，意味着通信能耗越低。通过对100次实验进行统计，ANSA平均需要和5.1个近邻节点通信，而WMA始终需要和8个近邻节点通信，在采用相同通信协议的情况下，ANSA能相对减少约36%的通信能耗。在不同网络部署环境和不同参数设定下，通信能耗统计结果可能会有差异，但与其他固定近邻节点数的清洗方法相比，在达到同样清洗效果的情况下ANSA更节省能耗。

4结语

本文首先探讨了无线传感器网络中感知数据的不确定性和节点间感知数据的空间相关性，进而提出一种可以提高数据可靠性且节省能耗的自适应清洗方法。本文方法综合考虑感知数据波动、节点间的空间相关度和节点的通信能耗，从而确定数据清洗使用的近邻节点数量。实验结果表明该方法可行、有效，更适合实时性要求较高的WSN应用。下一步研究将考虑结合各节点感知数据的时间相关性对感知数据进行清洗。

参考文献：

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篇4

关键词 计算机技术；远程网络；通讯技术；技术条件

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0029-01

伴随着科学技术的发展，现代社会更像是一个“地球村”，各种信息可以在最快的时间传递到世界各地。近几年来，各国在计算机技术方面投入了大量的人力、物力以及财力，计算机的发展也已经从原先的单个计算机发展到以远程网络通信技术为基础的联网计算机系统，这大大提高了现代计算机资源的利用率，拓展了全球信息资源共享的途径。原先国家、企业、个人的计算机信息处理基本处于分散状态，但是通过网络通信技术，可以形成一个面，不仅提高了信息处理和传播的速度，也方便人们第一时间了解来自世界各地的信息，计算机远程网络通信技术将会是未来信息管理系统的主要运营方式。

1 远程网络通讯的原理

在分析计算机远程网络通信技术之前，让我们来先探究一下其运行和工作的原理。从底层层面分析，网络通讯就是指实现从一台计算机到另一台计算机的传输协议和网络IO，其中计算机网络通讯传输协议比较出名的有基于Socket概念上为某类应用场景而扩展出的http、tcp、udp等。计算机网络通信协议以及网络IO是所有应用通讯的基础，无论是那种语言，在设计之初，未来方便其运用，基本都采用这一的应用层协议。按照上述网络通信原理，现代计算机远程网络通讯的目标是，计算机系统一端发出请求，另一端接受请求，包括异步请求、同步请求、one-way request等请求方式，进行相应的信息流处理同时将结果返回给请求端，需要实现这个需要做的就是通过传输协议传输至远端，将请求转换成信息流，后远端计算机处理接收到请求的信息流，然后再将其转化成信息流，然后通过网络传输协议传输给计算机调用端。

2 计算机远程网络通讯方式

2.1 按消息传送的方向与时间分

对于计算机点对点之间的通信传输而言，按信息传输的时间和方向，通信方式可以分为单工通信（消息流的单向传输）、半双工通信（消息流的双向传输，但不能同时进行）及全双工通信（双向信道）三种形式。由于全双工通信的双方都能同时传输消息流，因此，只有全双工通信才是双向信道。

2.2 按数字信号排序方式分

在数字通信中，如果根据数字信号代码不同的排列顺序分，通信方式可以划分为串序传输和并序传输。其中串序传输是一般的数字通信方式，只需占用一条通路，是主要的作用是在信道中按时间顺序将代表信息的数字信号序列有序的进行传输，由此可见串序传输所需的时间一般较长；而并序传输虽然需要占用多种通路，但是相对于串序传输，并序传输的所需的时间较短。

2.3 按通信网络形式分

按通信网络形式分，通信的网络形式有以下几种方式。

在通信网络中，直通方式是最为简单的一种形式；在分支方式中，经过同一信道直通方式的每一个终端（A、B、C、…N）才能与转接站进行连接，终端之间不能进行直接的连接，必须经过转接站。

通过交换设备的终端，通信的网络可以实现一种灵活线路交换方式，即把要求通过程序控制实现消息交换，或者通信的两终端之间的线路接通，也就是说，由计算机一端发来的信息先行储存在交换设备中，然后再传输给计算机的另一端。通过交换设备的终端，这一通信的网络的交换方式可是实现时间长短的自由控制。与点与点直通方式不同，分支方式及交换方式都是网络通信方式。

3 远程网络实现通讯技术的条件

3.1 通讯通道

整个通讯网络效果可以直接影响到整个计算机通讯通道乃至计算机通信系统的效果。远程网络实现通讯技术的条件首先就是具备完善的通信通道。在目前，被广泛运用的通讯的通道主要有以下几种方式。

1）对称电缆。对称电缆受到外界的影响很小，因此由于对称电缆带有多层绝缘层，基本上在技术的护套里面电磁场就被有效的限制了，但是由于对称电缆之间可能存在回波的影响，这一通信通道并不能保证计算机通讯的传输效率。

2）架空明线。由于架空明线一般由两层导线构成，因此，这一通信通道会受到电磁场的影响，而由于存在这一不利因素，架空明线之间的传输的速率仅为600bps左右。

3）同轴电缆。在一种理想的状态下，由于其电磁场是环形的封闭式，电磁场一般其中在封闭环中央，因此，受到回波的影响也微乎其微，同轴电缆由外导体相互组成，传输速率一般在1200bps左右，远远大于架空明线的传输速率。

伴随着技术的进一步发展，在传输的容量以及通讯的质量等方面，现代化光纤电缆具有较好的发展趋势，但是由于光纤电缆的成本很高，现阶段并没有大量的使用，只在一小部分环境中有所运用。

3.2 终端设备及接口

远程网络通讯的终端设置包括各种类型的计算机设备。值得注意的是，计算机设备只要配备的一些通讯接口设备，也可以实现远程网络通信（点对点）。

3.3 远程通讯转换设备

远程通讯转换设备还需要一个转换设备，即调制解调器，它可以计算机传输信息编码、加码、翻译成我们需要的信息。

3.4 网络通讯控制软件

网络通讯控制软件可以选择通信对话、传输方式，这是能够实现计算机远程网络通信技术的一个重要条件。

4 结束语

随着计算机远程网络通讯技术的日益发展，人们的生活逐渐变得信息化，多种计算机远程网络通讯技术广泛应用在人们的生活中，多媒体技术、宽带网络技术、移动通信技术、网络与信息安全技术让人们的生活变得更有丰富多彩，但同时，健康安全的使用计算机远程网络通讯技术也相当重要，社会需要在文明中进步，未来计算机远程网络通讯技术的发展将不可估量。

参考文献

[1]符长睿.计算机远程网络通讯技术[J].科技传播，2013（10）.

篇5

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。

篇6

关键词：广播电台；内外网；隔离安全；

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）29-0077-02

目前，我国的广播电台广泛应用互联网技术，互联网技术为广大的广播电台工作人员带来工作上的便利的同时，也存在一定的安全隐患。这些安全问题直接影响广播电台的正常运行，因此迫切需要解决。

当前，我国大部分的广播电台安装内部隔离设施，并强化了网络安全技术应用，然而，并没有达到理想的效果。因此，应当进一步加强广播电台内外网隔离安全传输技术的研究，促进我国广播电台事业的发展。

1 内外网隔离技术

所谓内外网隔离就是防止网络病毒或者木马对电台运行造成不良影响。一般来讲，广播电台网络系统分为内网和外网。内网主要是用于自动化播出节目，外网的作用是获取互联网信息或者向互联网上传信息。因此，广播电台的工作人员，为了保障数据安全，应当采取相关手段确保进入内网的音频信息的可靠性。

2 传统模式的问题

2.1 信息共享效率不高

广播电台主要是通过人工对录的形式将内网和外网之间的数据进行共享，首先在一个网络内进行音频的播放，再在另一网络对音频数据进行采集。这种传统模式的最大好处是两个网络互相独立，二者之间没有联系，因此完全杜绝的了网络病毒的攻击，这种模式是广播电台最为安全的传输技术，然而，信息量较小可以行之有效，对于大量的数据完全无能无力，这种方式过程复杂并且效率不高。

一般来讲，传统的音频记录的方式是把音频数据制成CD，制成CD之后通过光驱读取再传送到数据库。通过CD法能够保证数据的可靠性以及安全性。但是刻录CD成本高并且效率低，而且制作上传过程相当复杂繁琐，浪费大量人力物力，这种方法不适应现代社会广播电台[1]。

2.2 网络安全威胁

广播电台网络必须要保障网络环境的安全性，目前我国的广播电台面临的网络安全威胁主要包括以下几种类型：网络病毒、网络恶意代码、恶意脚本、网络攻击等。

首先，网络病毒。网络病毒的危害非常广泛，网络病毒是一组计算机的指令集合，这些病毒具有极强的自我复制的能力，能够迅速扩散并且造成网络危害。病毒不仅仅只是通过电子文件共享、或者伊妹儿传播，更多的时候是大范围地自我激活、复制进行传播；

其次，网络恶意脚本。恶意脚本是计算机指令，属于比较高级的计算机语言，不是直接被计算机执行，而是通过中间翻译进行执行，恶意脚本主要针对当前的计算机浏览器，浏览器是恶意脚本的很好的翻译工具；

最后，网络攻击，网络攻击是最为常见的安全威胁，网络攻击主要利用电子计算机的安全漏洞进行攻击，造成广播电台网络不稳定。

3 寻找突破口

一般来讲，传统的刻录CD的方式效率低下，而直接连接互联网存在安全隐患，因此，应当积极寻找突破口，保障电台广播数据安全传输。

首先，网络防火墙。网络防火墙具有网络隔离的特点，但是部分协议是直接传输，这种方式难以真正杜绝网络的病毒以及恶意代码。虽然具有一定的抗病毒进攻的能力，但是实际使用效果不理想；

其次，网闸的方式。通过这种方式基本能够抵御网络的攻击，但是这种方式还是无法完全杜绝网络病毒以及恶意代码对广播电台带来危害。

因此，应当加强对内外网安全传输技术的研究，从而提出切实可行的解决方案。

4 内外网隔离安全传输技术

4.1 木桶理论

木桶理论是指一个装满水的木桶，一片木板出现破坏就会导致整桶水漏出来。因此，木桶并且保证每块木板的牢固性以及木板间的紧密性。影响网络安全性的因素多种多样，一般包括技术和管理两方面的因素，因此，主要从这两个方面加强内外网隔离安全传输技术，广播电台的内网之间的隔离安全措施就如水桶中的最重要的一块木板。

一般来讲，我国大部分的广播电台一直使用物理隔离的方式，采取这种隔离方式的主要原因是如果内外网络连接上，外网的病毒或者代码很容易进入内网，从而影响广播电台正常工作。

因此，内外网的连接就是解决安全问题的关键点，它是影响网络安全最主要、关键、薄弱的环节。目前，内外网主要隔离物理连接才能保障数据安全[2]。

4.2 技术原理

通过内外网隔离安全传输技术能够解决内网和外网之间的信息传递的安全性问题，主要的原理就是在内外网隔离的前提下，保障数据的传输。内外网隔离主要是避免病毒、恶意代码等的攻击与入侵。内外网隔离安全传输技术首先应当保障内外网之间互相隔离，所有网络以及协议传送等统统隔离，只要保障内外网信息传递即可。

目前，主要采用的方法是网桥技术以及网闸技术，通过这两个技术的应用，从而保障传输信息的安全性以及实用性。

4.3 信息安全认定

目前，我国广播电台音频格式主要是S48格式，这种格式的文件中容易携带病毒以及恶意代码，因此，应当对传输的信息进行安全性认定，保障网络的安全性。在网络传输过程中，应当采取相关措施对信息进行安全认定。

5 应用设计

从实际应用的角度上，广播电台内外网隔离安全传输技术主要表现为两种方式。

首先，是通过手动操作，让简单的外网客户端计算机想内网客户端计算机跨网传输和共享特定数字格式音频内容和文本内容得以实现。

其次，是通过应用系统后台软件，让外网应用系统向内网应用系统跨网传输和共享某些特定数字格式音频内容和文本内容行为得以自动完成。

从目前而言，当下已经出现了一批IT厂家，他们通过广播电台内外网隔离安全传输技术，已经研发出了广播电台内网隔离安全传输设备。这种设备不但能够让内外网间的安全隔离得到有效实现，而且还能够让内外网特定信息的共享传输得到有效实现。

在实际应用过程中，通常都会蕴含两个部分，一是内网单元，二是外网单元。针对于各单元部分所在网络而言，其接入所在网络的方法通常都是借助于通用的网络通信协议和接口，而内网单元和外网单元之间，则是借助于对私有协议的网桥方式或网闸方式进行支持，从而不但让网络安全隔离得到实现，更是能够让信息的跨网传输得到有效实现。

广播电台内外网隔离安全传输技术的手动操作方式。通常在应用设计过程中，是借助于固定文件夹来让音频或纯文本内容的传输得到实现，简单而言，就是广播电台内网隔离安全传输设备会将用户手动复制到外网客户端某个固定文件夹中的相关音频和纯本内容，自动的传输到内网客户端中相同的一个固定文件夹中，从而提供给用户使用。

而针对于广播电台内外网隔离安全传输技术的后台自动方式，在进行应用设计的过程中，则是借助于对广播电台内网隔离安全传输设备所带来的软件开发包进行充分利用，并通过应用程序结构来对后台传输模块进行研发，最终以此来让内外网应用系统之间自动的音频或纯文本内容从外网自动传输到内网。

从传输效率上来看，由于当下收到硬件平台效率的约束，通常能够达到10 M左右的单组设备间传输效率以太网传输效率。而针对于内容较多的传输需求，其传输效率还需要得到进一步提升，一般是在设计过程中对多组设备并发同时传输的方式进行增加使用，从而让传输效率得到提升。

而从安全上，虽然设备能够做到很好的抵抗网络攻击和阻断网络病毒扩散，但是依然需要进一步的预防网络应用层上的存在的安全攻击和破坏现象。尤其是不能够轻视内容语义方面的信息安全隐患。广播电台应该进一步的强化技术系统上的安全管理，并通过设计系统整体的安全应急机制来进行联合应对。

6 结 语

综上所述，本文主要对广播电台内外网隔离安全传输技术加以分析研究，反映了传统技术的某些弊端，并且对于广播电台内外网隔离安全传输技术的理论原理加以论述。

广播电台内外网隔离安全传输技术对于广播电台的发展有着十分重要的意义。为了保障电台广播的安全稳定运行以及播放等，应当切实对其进行研究，从而促使广播电台现代化以及网络化。

参考文献：

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关键词：HFC双向网； 带宽； 传输

1 HFC网络发展的现状

随着IT信息技术的迅猛发展， HFC双向网络正以其独特的带宽优势取得很好的发展，而且这个市场还在不断扩大，HFC双向网络作为三网融合推进工作的基础和核心，是整个三网融合工作的重中之重。

2 HFC双向网技术

HFC（Hybrid Fiber Coax）是光纤同轴混合网，即在同一个网络上同时HFC网络下行广播电视业务与交互式的HFC宽带上行业务。这种HFC网络中同时有模拟信号和数字信号，是光信号网络和电信号网络基础上发展起来的光纤+同轴混合网。

2.1 HFC双向网其本原理

传统的电视节目的传输为单向传播方式，也就是说原来的有线电视网络HFC只有单身传输功能，而要实现交互的HFC网络要求网络提供双向传输能力，下面分析HFC双向网络的传输基本原理：（1）上行信道带宽的分配：把上行信道理解成为是由连续众多的小时隙构成的流，把这种概念上分解的小时隙作为传输的基本的资源单位，CMTS通过管理cable moden对这些时隙的申请访问进行资源分配。CMTS进行带宽分配的基本原理是分配映射表，分配映射表是CTS发出的MAC管理报文，其功能指明了上行信道的小时隙使用方式。（2）上行信道访问方式：上行信道采用CDMA或者SCDMD的访问方式，如果众多CM同时访问CMTS的小时隙，通过一定的算法来处理这种碰撞的访问。也就是说CMTS同一小时隙可以有多个CM同时传输数据，需要注意的是CM在CMTS为其分配了小时隙后才具备传输的条件。（3）CMTS与CABLE MODEN的交互：CABLE MODED在接通电源启动后，首先进入启动过程，初始化数据，同时不但向CMTS传输的数据和接受CMTS发送的数据。在这个过程中，CABLE MODED获得上行信道的传输的基本参数，获得IP地址，建立IP连接。（4）系统安全性：CMTS广播的数据帧能被所有在线的CABLE MODEN接收到，但是这种数据帧不是对所有的CABLE MODED都有效，只有数据帧中指定CABLE MODEN的标识信息相同的CABLE MODED才能接收到，其他的CABLE MODEN接受该数据帧，发现数据帧中与自己所带的CABLE MODED数据帧标识不同，将丢弃该数据帧。至此建立CMTS与CABLE MODEN之间的通信。

2.2 HFC双向网传输的基本方式

HFC潜在的最大优点在于，带宽容量大，通过现有的技术容易实现互动双向传输，并且频率特性好，传输链路上损耗小，可有效延长传输数据的距离，光纤间不会有串音现象，不怕电磁干扰，能确保信号的传输质量。其传输方式目前主要有两种：（1）空分复用技术：其基本过程是用不同的线路分别传输上行信道信号和下行信道信号，这是技术上实现HFC双向传输最简单的方式，这种一种已经淘汰的技术，成本高。广电运营商基本淘汰这种传输方式。（2）频分复用技术：利用不同的上行频带和下行频带，中间留一个保护频带，以保证上行频带和下行频带不互相影响，这是目前广电HFC网络双向传输所采用的主要方式。根据经验上行信道在低频段上传输，下行信道在高频段传输，上行频道和下行频段的频率的如何划分高低，主要看HFC双向网络实现的网络功能和其承载的业务量。

3 关键技术问题

 HFC双向网络关键技术问题主要有，数字压缩技术、宽带交换技术、条件接受系统和双向HFC局域网互联技术。（1）数字压缩技术：带宽问题一直是所有传输网络面对的主要问题， HFC双向网络针对大量的视频信息和图片信息的传输同样存在带宽不足的问题，解决这个问题就得用到数字电视压缩技术，通过一定算法去除要传输数据的冗余数据，减少和存储数据信息，有效利用有有限的带宽资源。一般采用的压缩技术标准有：JPEG、PX64、MPEG。（2）宽带交换技术：双向式宽带业务众多，而且要求互动交换速率高。为解决这个问题，CCITT设计了一种新的数据交换方式，具备及时性特征，这就是 ATM技术，解决了数据交换的延时，实现数据交换的及时性。（3）条件接收：是根据用户被授予的权限，对用户端包括机顶盒或者CM进行控制、这里涉及到CAS（条件接收系统）。目前对机顶盒采用提智能卡加密方式控制；对CM采用的是识别CM的MAC地址的方式进行有效的控制。（4）HFC 局域网互联：在IT技术已经成熟的今天，实现HFC局域网的互联，已经变得非常简单。根据ISO/OSI模型，物理层是解决底层连接的电气特性问题，CM技术已经成熟， HFC局域网互联问题已经得到成功的解决。

4 HFC双向网络传输的带宽分配和噪声

（1）带宽分配：HFC接入网的频段分配如下：上行通道使用5-42MHz频段，用来传送上行用户请求/控制信号；下行通道（Downstream Channel）使用50-1000MHz频段，其中50-550MHz频段用来传送数字电视，750-1000MHz频段预留用来传送双向通信业务，HFC网中的频带资源是由接在同一个光机上（光节点）的所有终端共同占用，为了使每个用户终端有足够的带宽资源，满足不同用户的业务需求，一般采用光纤到楼栋，可以减少一个光节点的用户数，或者提前传输效率。（2）上行噪声：在上行信道中，所有用户终端接入到HFC双向网中，都会带来或多或少的噪声，并且HFC本身网络中的设备，包括所有反向放大器、光机、分配器等有源器件也会产生噪声，最后链路上所有噪声都汇聚在光节点和前端，叫做“漏斗效应”。（3）解决上行噪声问题：设计HF网络时，尽量采用光节点到楼栋，以减少相应光节点的用户数；加接滤波器或网络接口模块滤除用户设备引入的噪声；在上行通道中采用CDMA码分多址复用提高系统的抗干扰性能；根据香农公式，增加信道带宽，可以使系统降低对信噪比的要求，提高了系统的抗干扰性能。

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关键词 计算机；网络；构建技术；维护

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）67-0184-02

1 计算机网络的分类

作为多个独立计算机相连接的集合，网络实现了各个独立计算机之间资源的共享，通常来说，计算机之间的连接方式包括如下几种类型，即同轴电缆、光纤以及无线连接三种方式，确保不同计算机间不含从属关系，相互间独立自主。根据网络传输介质对计算机网络进行分类，可将其分为有线和无线两种网络类型。一般来说，某一局域网所采用的都是单一的数据传输介质，如当前使用较为广泛的双绞线，而对于城域网以及广域网来说，可同时采用多种不同类型的传输介质，如双绞线、光纤或者同轴细缆等等。以下分别就有线和无线网络进行介绍。

1.1 有线网络

有线网络通常采用的是双绞线、同轴电缆或光纤等有线的介质实现各个计算机网络的连接。如今最为常见的有线联网方式即是通过双绞线进行联网，这是由于其不仅价格相对较低，而且安装起来更为方便快捷，但是也具有不少缺点，这种联网方式容易受到干扰，而且数据的传输效率相对较低，数据传输的距离较同轴电缆来说更短。通过光导纤维进行传输的光纤网就弥补了前两种联网方式的缺陷，其不仅传输距离长、数据传输效率高，且抗干扰程度高，因而发展迅速。

1.2 无线网络

同有线网络不同，无线网络主要是通过电磁波进行数据的传输，如微波、红外线或无线电等方式，通常来说，无线网络联网方式相当灵活和方便，不会受到地域等因素的影响，基于无线网络的优势可以看出其组网方式相当乐观，也具有非常广阔的发展空间和发展前景。

2 计算机网络的构建及其维护

2.1 有线网络的构建与维护

2.1.1 网卡的安装及维护

有线网络进行构建的过程中，必须首先保证网卡安装过程的正常性，如今多数的主板与集成网卡仅仅需要进行相应安装操作系统的驱动即可实现网卡的正常安装，对于不集成网卡的主板来说，必须确保将网卡准确无误地安装在PCI的接口上，若配置之后对系统进行重启的过程中出现了报错或是进入系统之后无法实现网卡的检测时，对于集成网卡主板可进行主板说明的查阅，看其在BIOSS 中是否开启；对于不集成网卡的主板来说，可尝试进行不同插槽的更换。配置结束之后对系统进行重启，并再次进行网卡正常与否的检查。若重启时能够正常检测到，但是无法实现同其他机器间的互相连接，则可能是由于IP地址或子网掩码的配置发生了错误，或者是由于网线不通，网络协议发生错误，也有可能是路由发生了错误所导致。维护办法如下：首先，看网卡的回送地址（127.0.0.1）是否连通，如果连通顺畅则说明问题出在了本机的TCP/IP上，其工作不正常；如果不通畅则应进行重新配置，并再次进行电脑的重启。

2.1.2 计算机网络的检查及维护

网络互联系统指的网络的连接及转发等相关设备，如HUB、路由及交换机等。若HUB或交换机状态指示灯闪烁或黄灯常亮，说明网络数据包发生了堵塞，需要对同局域网中重复IP地址分配与否、或是局域网IP地址分割交叉与否进行检查。若路由出现了故障，可以通过 MIB变量浏览器进行路由表、端口流量相关数据、计费相关数据、CPU温度、负载及路由内存余量等相关数据地收集。作为局域网的血管，若其出现故障，将会直接影响网络信息的顺利流通。

2.1.3 网线连接

通常来说，使用较多的是双绞线组网，若8根4对双绞线连接不正确，将会直接影响网络通讯的效果。根据10 Base-T 标准，第1和第2 根线、第3和第6根线是一对线，在一对线传输过程中，由于其线路双绞，因而可以实现涡流的相互抵消，因而对数据信号的衰减过程具有延缓作用。若线路的使用不正确，就无法实现涡流的相互抵消，导致数据的传输距离及其传输速度大大降低。若双方线序相同，说明其是接集线器的直联线。若是1、3、2、6反接形式，说明是双机直联线。

2.2 无线网络的构建与维护

2.2.1 无线网络的构建

无线局域网主要包括了计算机、无线网卡、无线接入点（AP）以及其他相关设备，通常来说，较为常见的组成方式包括如下三种类型，即点对点型、点对多点型以及混合型三种类型。对于点对点型而言，其常用于需要联网的两个固定位置间，是无线联网类型中最为常用的一种方式，通过此方式所构建的网络具有传输距离远、传输速率高、抗干扰能力较高的特点。对于点对多点型方式而言，其多用在一个中心点多个远端点的情况下，其优点是网络构建成本较低，维护较为简便，设备调试较为容易等。缺点是由于使用了全向天线，因而波束的全向扩散导致功率衰减幅度较大，因而传输速率相对较低，远距离传输效率低。对于混合型而言，其多用在网络构建过程中具有远距离点、近距离点以及存在建筑物或山脉阻挡的点。在此种网络的构建过程中，综合使用了前两种方式，远距离点可使用点对点方式，而近距离点则采用点对多点的方式，对于有阻挡的点采用的是中继方式。

2.2.2 无线网络的维护

若仅仅有一个接入点及一个客户端出现连接问题时，可以很快找到出问题的那个客户端。但是，对于大型无线网络环境中，若有些用户的网络无法连接，而其他用户却没有出现问题时，则很有可能是众多接入点中的某一个或几个出现了故障。通常来说，可以对网络出问题的客户端的物理位置进行检查，这样就可以大致判断到底是哪个接入点出现了问题。若所有用户的网络都无法连接，可能是许多原因引起的。若网络仅使用一个接入点，则说明此接入点的硬件有问题，或是配置出现错误。当然也可能是由于无线电的干扰太过强烈、或无线接入点同有线网络之间的连接出现故障所引起。

计算机网络构建技术是一项较为专业和系统的工作，需要从多方面综合进行考虑，确保有线和无线连接的畅通，并做好维护工作，才能够保证网络构建的成功。

参考文献

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【关键词】 通信传输网络 发展规划 思路

引言

随着通信技术的快速发展以及互联网技术的普及，我国的电力通讯技术水平得到了有效的提升，在通信网络传输方面取得了一定的进步和发展。尽管当前电力通讯传输网络虽然已经比较完善，但是在网络通讯传输过程中还是存在着一定的问题，这些问题对于电力通信网络会产生重要的影响。

一、通信传输网络发展不足之处

1.1结构比较单一

想要保证通信传输网络的有效性，单一的传输方式使难以满足的，所以，需要最少两种的传输方式来保证网络传输的顺畅。当前通讯传输网络使用的是光传输网络方式（OTN）。这种方式中一共包含四种传输节点，这些节点的网络结构分布比较多，传输网络的机构也比较单一，这样就会对于通信网络的稳定运行造成一定的影响。

1.2存在着资源浪费的情况

当前，在我国通信网络传输中，主要是使用STM-1通道保护链组成的，在现在的条件下，一般站点的资源是2M，但是在STM的环网站下，就会导致许多的站点资源处于空余的状况，会存在着资源浪费的情况，这样的问题对于电力通信运输网络的发展会产生一定的影响。这种资源浪费会导致通信传输网络的发展受到影响，造成效率低下的问题。

1.3光缆老化，影响传输有效性

在通信网络运输过程中，电缆的材料主要以ADSS和OPGW为主，这种材料的腐蚀性比较强，电缆在被腐蚀后，想要保证其安全的运行，那么就需要更换电缆。但是，更换ADSS光缆的时候比较麻烦，这个过程比较繁琐。需要全部替换腐蚀的电缆，如果遇到环形网格结构，那么就会造成维修难度大，浪费较多的人力和物力，这些问题会直接影响到通信传输网络的健康发展。

二、优化通信传输网络发展的策略

2.1开发软件无线电技术

在通信传输网络技术中，有一种软件无线电技术，也被称为SDR技术，其工作的原理是把宽带模数变换器和数模变换器接近射频天线，从而建设一个等模通用的硬件平台，这样就可以有效应用这个平台接收发网络的信号。SDR技术可以很好地模拟信号的数字化过程，使其起到天线接收信号的功能。软件无线电技术可以利用宽带无线通路的功能来强化自身的稳定性，从而使其符合OTN的工作频段的安全性。@种技术可以结合通信用户的实际需求来修改系统，从而满足用户利用其接收信号的需求，这样就会有效推动通信网络传输的发展。

2.2应用数字信号处理技术

在通信网络技术中，数字信号技术的应用，可以通过转化模拟的信息为数字信息，满足用户的个性化的需求，有效推动通信网络传输技术的发展。同时，数字信号处理技术的抗干扰性能比较好，可以很好地保证传输信号运行的稳定性。其系统特性可以随着传输信号的变化发生变化，并且具有很好的控制性，尤其是在出现问题进行修改的过程中，充分体现出了其优势。数字信号处理技术也是一种微处理器，在通信传输网络技术中应用比较广泛，受到传输信号的影响比较小，运行的有效性比较高。

2.3采用全光网络通信技术

全光网络通信技术在通信传输网络发展过程中扮演着重要的作用，其容量比较大，并且具有很好的灵活性。在全光网络通信技术模式下，AON会根据不同的波长选择路由，这样就会形成对于通信传输码率和数据格式的通明星。这种技术可以提供多种网络协议，先对来说，对于接收端和发送端没有过多的约束。

同时，为了能够使光纤通信传输更好地满足用户入户的要求，在光纤和同轴电缆混合中产生了一种新的模式，即HGF模式，这种模式可以实现双向通信，很好地满足了用户的实际需求。

三、结语

综上所述，随着互联网和科学技术的发展，电力通信传输网络技术迎来了比较好的发展前景。电力通讯传输网络技术凭借其使用性能和诸多优势，得到了社会的广泛关注。但是，在实际的应用过程中，还是存在着诸多的问题，这些问题对于电力通信传输的发展有着严重的影响。

因此，这就需要不断优化和完善其中存在的问题，保证通信运输的稳定性。通过对于电力通信网络传输进行系统优化，可以在提升稳定性的同时，还能够为电力通信技术的长远发展奠定基础。

参 考 文 献

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关键词：计算机；城域网；无线网络技术

作者简介：袁金堂（1983-），男，江苏连云港，本科，助理讲师；研究方向：计算机网络，软件开发

无线网络技术极大地改变了人们的生活娱乐方式，使人们摆脱了网线的束缚，应用智能终端在无线网络的辐射范围内能够轻松实现网络连接。虽然无线技术也面临着安全性差、通信距离有限的问题，但是随着网络技术的不断发展，无线网络技术正在逐渐打破距离的束缚，在城域网络的连接中也得到了应用。

1计算机无线网络

1.1概述

无线城域网络是以电磁波作为信号传输介质的一种网络传输形式，无需借助网线实现通信，无线网络传输在数据传输速度方面和有线网络相比有着明显的优势。现阶段，城域网无线网络传输速度已经能够达到300Mbps，个别网络数据通讯速度要求较高的区域采用双数据流方案，传输速度甚至达到450Mbps，能够实现2km以内的高效传输，是城际网络通讯的关键技术，改善了有线网络数据传输速率有限、线路维护工作量大的情况。

1.2计算机无线网络在城域网络通讯中应用的显著优势

1.2.1安装施工方便

有线网络通讯实现城域网络连接，网络线路的施工安装比较复杂，工作量很大，为了保护线路，往往需要将线路布置在地下，存在穿墙凿壁、路面开挖施工的情况，要求有十分精密的施工设计方案，施工中还面临着各种现场因素的影响，如果城市之间距离较远，需要很长的网络架设时间。相比之下，无线网络通讯无需架设线路，有效减少地面施工工作量，为移动计算机计算机用户提供接入网络的AP节点就能够实现范围内的网络连接，安装工作简便，工程量小，并且网络传输效率高，带宽大。

1.2.2线路建设方案更加灵活

一般情况下，有线网络安装范围就是网络通信覆盖的范围，辐射性弱，线路网络传输效率和辐射效果不好。一般而言，网络建设都是根据数据接收点的分布情况进行设计施工的，网络线路架设完毕之后进行转移十分复杂，难以适应数据接收点的流动性。无线网络通讯有着更好的数据覆盖范围，在有效传输范围内全部具有无线收发功能的接收点都能够实现数据连通，对数据接收点变动的适应性强，重复建设工序简单，有着更高的灵活性。

1.2.3更高的经济性优势

由于有线网络建设过程中面临着多方面的约束，方案调整比较困难，所以网络线路设计过程中，设计者考虑到降低重复建设的资源消耗，设计中往往都采用了冗余方案，布置了偏多于需求的信号接收点，增加了线路建设的成本，线路运行的效率更低，而无线城域网络实现了接收点附近区域的范围覆盖，信号接收点不再限制区域内信号接收设备数量，网络资源配置更加合理，同时便于网络后期改造工作，提高了网络传输的整体运行效率，经济性更强。

2无线城域网络关键技术

2.1网状体系结构

这是城域无线网络中最为显著的特征，明确定义了MAC层业务与消息规范，特殊的网络结构能够根据网络内实际传输状态实现2个节点之间单线路或多线路蜂窝连接，网络传输效率更加出色，而且物理层定义遵循标准规范，获得了更好的兼容性能。

2.2多载波调制

无线城域网络能够根据环境变化完成载波形式的自适应调节。在无线城域网络传输中，选用了单载波方式、2048载波正交频分多址分配和256载波正交频分复用3种载波调制形式的自适应调整方案，使用单相载波形式处理特殊需求，256载波正交频分复用载波调制形式进行信号在256个子载波上的调试，大幅度提升了数据传输速度，同时改善了无线信号传输抗多径衰落和时延扩展性能，2048载波正交频分多址分配则用于实现多用户复接和分接头，能够满足一对多的通信需求，网络传输环境和传输需求发生变化时，根据自适应编码，无线城域网络能实现3种载波调制方式的无缝转换，确保网络始终在最佳调制方式下运行。

2.3更合理的带宽分配与更安全的通信协议

无线城域网络支持QoS，在MAV\C层中设置了面向连接传输机制，根据网络数据传输要求与标准控制策略进行数据传输与带宽分配控制，控制语音需求与视频需求在最低时延之内。与此同时，无线城域网络和开放性无线局域网之间有着明显的不同，尤其是在商用通信方面，无线城域通讯网络采用了加密子层技术，给出了无线接口认证、密钥交换、封装协议的明确技术规范，确保无线数据在传输过程中不会为其他接入无线网络的用户绕过权限直接访问，提高了无线网络数据传输的安全性。

3城域无线网络建设

3.1无线桥接方案

城际无线网络室外无线网桥是无线射频技术和有线网桥技术的有效结合，通过无线网桥，能够将有数10km距离的2个局域网络连接起来，形成大规模的城域网络系统，最基础的无线网桥是将网桥以太网端口接在局域网集线器或者交换机上，信号发射端口和天线连接，应用无线网络大幅度扩大有线网桥的覆盖范围。常见的无线桥接方案主要有3种，无线城域无线网络的建设应该根据对传输数据量的需求、传输距离以及建设投入情况等方面综合考虑，合理选择。

3.1.1点对点

点对多点传输无线网桥结构形式如图1所示。该方案用于实现2个固定单位之间的连接，是无线联网最常见的方式，点对点传输的优势在于有着更远的传输距离和传输速率，且对外部环境干扰的影响抗性较强，但是网络连接仅局限在两点之间，网络传输的辐射性覆盖性差。

3.1.2点对多点

点对多点传输无线网桥结构形式如图2所示。这种传输方案中设置了1个中心点，其他点都通过和该中心点建立连接来访问外网，这种传输方案有效降低了网络建设的成本，维护工作也相对简单，但是由于该网络需要在中心点设置全向天线，因此信号的功率下降，网络传输速率下降，传输距离缩短，远端设备网络传输稳定性差，且整个网络都通过一个中心点连接外网，该设备损坏将会导致所有区域内设备网络中断，而且如果网络中远端设备受到干扰，调整了中心点的传输频率，那么整个区域内网络设备都需要调整频率，更换频率十分麻烦。

3.1.3混合型

这种网络传输形式适用于传输线路上传输点距离有远有近或者传输点之间有建筑物和山脉阻隔的情况，根据网络传输性能的具体需求选择合适的网桥结构形式，远距离采用点对点阐述，近距离形成点对多点网桥结构，传输点之间有阻隔可建设中继点。

3.2系统设计

城域无线网络一般用于城市城域网络的建设，以及市内有线网络难以连接区域和城域网络之间的连通，通过无线桥接的形式，连接不同单位和部门局域网，大幅度提升原有有线网络辐射范围，为有线通信实现困难的小部分用户提供灵活的无线网络接入。一般情况下，对于有线网络难以连通的区域，往往用户分布比较分散，距离较远，或者用户之间地形复杂，有多种障碍物，或者建筑物密集，有线方式布线施工比较困难，因此才需要通过无线桥接的形式将原有的局域网络连接起来。对于用于密集的建筑，采用DDN或者光纤入户的方式建设周期较长，也可以采用无线连接的形式，安装方便，建筑结构和空间形式不会对无线网络传输造成影响，解决了这些地区网络布线困难的问题。设计无线建设方案首先确认网络联通速率，根据网络用户对网络传输带宽的实际需求，选择合适的连通速率，一般情况下工作单位都要求较高的数据信号传输速率，所以对于工作单位可以设置300Mbps的宽带，准备有线网桥和无线网络之间连接需要的桥接器，要在网络设备上设置必要的避雷器，保护网络设备不被瞬间高电压造成破坏。网络桥接器布置在建筑内部，避雷针安装在建筑物顶部，设置2个网络桥接器，同时实现城市网络与工作单位和城市网络与居民区局域网之间的连接。在实际安装过程中，在居民分布密集的区域尽量采用点对多点的无线网络结构，这样网络桥接器安装在网络中心点即可，无需逐个安装在建筑物内部，节省了网络设备，但是网络桥接器要选择功率较大的，使之满足网络流通率要求。

4结语

无线网络技术不断成熟，在城域网络通信中的应用能够实现有线网络建设困难区域的网络连通，有效降低网络传输成本，获得更好的传输效率，但是无线网络存在着易受干扰、远端信号微弱等问题，相信随着技术的不断完善，这些问题将会得到有效解决，无线网络技术将在城域网络连接中得到更广泛的应用。

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