网络的传输过程范文

导语：如何才能写好一篇网络的传输过程，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

理解网络协议的基本概念，能描述因特网TCP/IP协议的基本概念、思想与功能，理解网络中数据传输的过程，能描述网络的开放系统互联协议（OSI）分层模型的基本思想。

教材分析

本节是《网络通信工作原理》两课时中的第一课时，内容比较抽象、深奥，但却是网络的基础内容。只有在理解网络数据传输过程的基础上才能更好地理解数据的交换技术的作用，才可以更好地理解网络服务。通过前两章的学习，学生对“网络能为我们做什么”和“因特网是如何组织与管理的”有了一定了解，但对网络互联通信的工作原理还是比较模糊，尚且停留在感性认识。因此，通过本节课的学习可以使学生加深对网络中数据传输工作原理的认识，从而为以后学习网络规划设计奠定基础。

学情分析

随着因特网的发展与应用范围的扩大，现在的高一学生对因特网提供的各种服务的应用已经比较熟练。学生们喜欢网络游戏，喜欢QQ聊天，习惯于发E-mail，能够网上购物，但是真正能够了解网络数据通信工作原理的学生却寥寥无几。在学生的日常生活和学习中，应该避免技术与应用、理论与实践相脱节的现象。教师需要向学生充分展示网络技术发展的指导思想，展示网络技术与现代社会生活的相互作用。

教学目标

知识与技能目标：理解网络中数据传输的过程;了解TCP/IP协议体系的基本知识;了解OSI模型的基本知识。

过程与方法目标：通过小组活动和讨论，结合网上购物活动的生活实例类比网络中分层思想和一些数据处理的方法及过程，自主探究学习新概念。

情感态度与价值观目标：通过交流、讨论，使理论与实践相结合，进而培养学生的探究意识与合作意识。深刻认识和理解分层思想把复杂问题简单化，体验人类在解决问题的过程中表现出来的智慧。

设计策略

本节从教学内容来看是一节纯理论的课，而且内容比较抽象。首先，在引课上要将网购的例子分析透彻，通过“情境分析、问题设疑”的方式引出“约定”和“功能层”的概念为后面讲解TCP/IP协议的层次结构、OSI的层次模型埋下伏笔。教师在此基础上具体讲解TCP/IP协议体系的各功能层的作用及数据传输过程。其次，选择学生最熟悉的网购是订单的传送过程为例，通过演示文稿直观地模拟数据在网络中的简单传输过程，理解网络通信的工作原理。再次，自主学习。在理论内容讲授的过程中形式不能过于平缓，通过适当的设置让学生参与到授课过程中可以及时捕捉学生的情绪。从TCP/IP协议模型到OSI层次模型的过渡穿插一个由学生自主学习教材内容的环节，让学生自己从教材内容中归纳总结出OSI层次模型的产生背景、特点。

教学准备

投影仪、网络教室、为教学设计所做的课件资料。

教学过程

1.引课

学生活动一：情境分析、角色扮演。

师：同学们，如果你要从淘宝网上购买一套“大嘴猴”亲子装，需要怎么做？

学生争先恐后地给出答案。

师：现在每一组请一位同学，分别扮演卖家、快递公司、运输公司和买家，来共同模拟网购流程。其他同学注意观察和思考在收发快递中应该注意的事项，也就是注意哪些环节可以使快递顺利寄出，并且保证买家能顺利收货。

五位学生活动模拟。学生观看表演并思考。

师：在包裹传递的过程中，主要涉及三个子系统，即用户子系统、快递子系统和运输子系统。在此次网购中，网店售卖者、快递公司、运输部门分别扮演了什么角色？互相之间如何衔接协调？

学生：网店售卖者卖物品时都有个约定，就是宝贝描述要真实，这样买家才知道自己选择哪个尺码以及花费多少金额。买家下单后，卖家根据订单将商品打包，快递公司收件时要求卖家在快递单上填好发件人和收件人等相应内容，以免快递被退回或送不到买家手上。快递公司收到快递后，交付给运输部门进行运输，这时快递公司和运输部门之间也有约定，如到达时间等。快递运送到目的地后进行相反的过程，运输公司将快递交给快递公司，快递公司再将快递送到买家手中。

设计意图：学生通过分析网上购物活动的过程并能表达和模拟，体会到网购成功与否与“约定”很有关系，从而发现用户子系统、快递子系统、运输子系统之间的约定，培养观察和思考的能力。

2.授课

学生活动二：类比概念，模型对照。

师：我们如何抽象出一个网购流程模型呢？请总结网上购物活动的过程并能用文字和箭头表达。

学生小组讨论，写下网购流程示意图。

教师展示学生示意图。教师展示网购流程图，如图1所示。

师：在包裹传递的过程中，主要涉及三个子系统。因而卖家和买家之间，快递公司和快递公司间都有约定，保证了快递的准确传递。

在计算机网络通信中，势必也需要一种规范，将整个过程分为多个步骤。为了有效地传递网络中的信息，计算机网络采用层次性的结构模型，将网络分成若干层次，每个层次负责不同的功能。每一个功能层中，通信双方都要共同遵守相应的约定，我们把这个约定叫做协议。例如，我们曾设置过的TCP/IP协议，就是一种常用的网络协议。各功能层之间，上一层对下一层提出服务要求，下一层完成上一层提出的要求。

师：网络中数据的传输与网上购物活动具有一定的相似之处，如何理解呢？

生：快递好比网络中传输的数据，整个快递系统好比计算机网络，数据安全可靠的传输离不开各层之间的约定。

师：TCP/IP协议将网络体系结构分为哪几个层次呢？

生：TCP/IP协议大致可分成四层――应用层、传输层、网际层、网络接口，它包含了TCP、IP、UDP（用户数据协议）、ARP（地址解析协议）等众多协议。

教师使用PPT展示TCP/IP概念层，如图2所示。

师：什么是TCP/IP协议？它有何作用呢？

生：IP协议――互联网络协议，是把数据包从一个地方传递到另一个地方。TCP协议――传输控制协议，是对数据进行管理和校核，保证数据包在传输过程中的正确性。

教师使用PPT播放网购订单的传送过程，如下页图3所示。

设计意图：TCP/IP协议的核心内容及其特点是本节的重点也是难点。通过类比，再介绍TCP/IP协议体系的产生背景及其特点，学生会更易于接受。

学生活动三：自主学习，介绍OSI模型。

师：TCP/IP协议产生于因特网的研究与实践中，而在网络世界中有一种通用的概念模型――OSI参考模型，即开放系统互联参考模型，请围绕以下问题自主学习第56～57页：①什么是OSI（Open Systems Interconnection）参考模型，描述OSI参考模型的网络体系结构示意图。②OSI层次模型中各功能层的上下层是如何协调工作的？数据是如何传输的？③把OSI模型与TCP/IP协议体系对比一下，分别对应什么层次，各有何种作用？

学生阅读、对比。

设计意图：在此部分设置问题，教师为主导学生为主体，通过教材中关于OSI层次模型文章的阅读，让学生从中归纳总结出OSI层次模型产生的背景及其特点，避免了纯理论内容的平铺直叙，使学生更乐于接受。同时，教师给学生提供探究性学习的空间，更有利于知识的掌握。

3.课堂小结

师：在TCP/IP协议中，去掉了OSI参考模型中的表示层和会话层（这两层的功能被合并在应用层实现），同时将OSI参考模型中的数据链路层和物理层合并为主机到网络接口。在当前网络数据传输过程中起到关键作用的是――TCP/IP传输协议。

教学反思

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【关键词】有线电视;光缆网络;维护分析

在有线电视的网络数据传输的过程中，因为起传输过程的复杂性，常常会出现大大小小的问题，并且在传输的过程中，所导致的故障也是各种各样的，这就造成了很大的麻烦，因为相关人员在维护的过程中，因为问题的不同，将会使维修过程显得十分麻烦。就目前而言，有线电视的普及给人们的生活带来多种多样的欢乐，但是现如今的网络传输却成了一个很大的麻烦，如果不能解决掉这一麻烦，将会给整个有线电视传输线路带来诸多不利的影响，所以在维护网络传输方面，还需要相关的维护人员去根据工作原理来制定相关的方案。来确保相关环节的准确和安全性。同时，要想预防有线电视光缆在传输过程中的故障，就得在之前加强相关设备及其系统的监督和维护。

一、有线电视光缆网络传输常见的故障及其解决途径

要想确保有线电视光缆在网络传输过程中的有效性，就必须对它内在的原理与外在的环境进行详细的分析，通过这样的分析来制定一套合理且有效的方案，这对增强整个有线电视光缆的传输具有非常极其重要的作用。如果有线电视在网络传输过程中时不时的会出现大大小小的故障，将会给居民们造非常不便的影响。就目前有线电视在网络传输过程中存在的主要的问题就是传输线在熔接的时候不准确恰当，因为熔接不当会导致整个运输过程出现较为严重的后果发生，主要的后果就是该条线的居民们不能准时的接受到所传来的电视信号，并且相关的电视网络数据也会显示空白。另外，如果对电源进行电压测试的时候，所测试出来的结果往往是正常的，而且相关光节点的前半部也属于正常。所以想要解决这样的问题，就需要及时的打开溶剂盒，并且及时发现所出现断裂的传输光纤，然后把断裂的传输光纤进行焊接，然后在对溶剂盒的前段和后段进行测量，如果前部分和后部分的功率都正常的话，则维修成功，最后在把相关的溶剂盒进行固定，以求达到有线电视数据正常的使用和观看。想要避免这种情况发生，有关部门就应该根据相关的情况设计出合理并且具有科学性的方案来进行开缆，并且在开缆的前期还要加强相关的准备工作。比如说对光缆型号的分析。其次，在有线电视网络传输过程中设备的接触不良也是所遇到的问题之一，在有线电视光缆使用的过程中，常常会因为光设备接头接触不良导致没有信号的现象出现。就目前而言，日常所使用接头并不是统一性的，而是具有多种多样的。其实对光设备接头的分析大致可以分为SC、ST和FC型号，就SC型号而言，它的材质是塑料材质的，它有一个很好的优点就是它属于插拔的类型，这很大减少了因为频繁的插拔造成的损害。对于ST型号的设备而言，它的设计属于卡口的类型，而且插头的触头大多都是圆形的。最后一个FC型号的设备接头，它的设计较为新颖，属于螺旋型的设计。就目前的居民所用光设备接头来说，对SC或者FC接头的应用是较为普遍的。同时，这两种接头设备操作起来也非常简单，并且操作和维护方面都非常的方便。所导致设备接头出现接触不良的现象，主要是因为相关的街头处于分路设备和发射设备之间。如果出现这种情况，进行检测维修的首要方法就是对相关的功率进行检测，通过功率的大小来判断是否是因为接触不良的原因，功率的检测是基础的判断，接下来还要对相关的设备进行详细的检测，在全部的检测结束后，解决接头不良的最好的方法就是使用微湿的酒精对存在故障的地方进行擦拭，擦拭完毕后，再通过相关的功率检查，来确保设备的良好性，以求达有线电视网络的正常使用。最后，造成有线电视信号出现故障的原因还有一个是因为供电的问题，供电这一方面的问题就目前而言还没有很好的解决方案，因为在某个时间段，电压不稳常常会造成电视信号出现各种各样的故障，这种故障所表现出来的结果基本上是一致的，就是居民的电视信号所接到的信号是好是坏。目前而言，想要解决电压不稳的问题最好的方案就是通过稳定的供电，使得电力达到相对的平衡。同时，相关的供电部门还应该对有线电视光缆进行定期的检查，更换老换的电缆线，以便确保电力在传输过程中达到最大的传输效率。另外，相关的部门还因该对每个设备的电压进行定期的检测，从而避免因为插头接触不良而造成故障的发生。

篇3

关键字：光纤通信；传输技术；应用；发展

引言

信息化时代的到来，促使光纤通信传输技术获得了较快发展。随着人们通信量的增加，人们对通信传输技术的要求越来越高，因此大力发展光纤通信技术是通信领域的必然趋势。相信在不久的将来，光纤通信传输技术会登上更高的台阶，更好的为人们提供传输服务。

1、现代光纤通信传输技术的主要特点

1.1频带相当宽与通信容量大

光纤和传统传输电缆相比，其传输带相对较宽。按照有关通信知识得知，在单波长的光纤通信系统中，其终端设备的电子瓶颈效应的产生难以发挥出频带宽卓越的技术性能，因此目前的光纤通信传输过程中，通常应用辅助设备增加通信传输容量。

1.2损耗低，能够实现远距离的传输

光纤主要由石英绝缘材料构成，其在传输过程中的损耗相对较低，研究表明，其损耗会低于20分贝/公里。因此光纤通信传输技术非常适合应用在远距离的传输中。另外，为了降低光纤通信传输的成本，可以适当减少中继站的数目。

1.3保密性好，无串音干扰

光纤通信传输过程中，光纤能够将光信号控制在内部，避免光信号被窃取，进而保证信息的私密性。另外，光纤内含环绕的绝缘层，该绝缘层能够很好的吸收泄露信号，保证多条光纤同时工作时，各条光纤互不影响，确保光纤通信传输过程中不会受到串音的干扰。

1.4抗干扰能力强

光纤通信材料属于绝缘体材的范畴，基本上不会出现损坏的现象，具备良好的绝缘性。在实际的应用过程当中，其受外界电流影响非常小，同时也不会受到电离层电流的制约，对电磁的“免疫力”比较理想。因此，光纤通信传输能够实现高压线路的平行架设，在军事、电信等行业应用广泛。

2、光纤通信传输技术的应用现状

2.1光纤到户接入技术

光纤用户接入技术是信息顺利进去各家各户的重要保障。目前，我国在宽带领域的研究逐渐深入，为了更好的满足用户需求，通信传输技术一定要具备主干传输网络，同时要具备光纤用户接入技术。大部分业内人士均认为，信息接入网是信息高速公路发展的“临门一脚”，在肯定了光纤到户接人技术的重要性的同时，也指出了信息通信领域的瓶颈所在。

2.2波分复用技术

波分复用技术又称WDM，其主要利用单模光纤低损耗的优势，实现增加宽带资源的作用。光纤通信传输过程中，可以根据不同传输信道光波的频率和波长来实现信息传输，从而分解低损耗窗口，并利用光波传输信息，波分复用器的作用是聚集并传输所有光波信息，并且在信息接收端需要利用波分复用器区分光波信号。在光波信号传输和区分过程中，不同波长和不同频率的光波信号均可以实现相对独立，即可以进行同一根光纤传输不同的光波信号，具有复用传输的作用。目前，我国对波分复用技术的研究逐渐深入，波分复用技术的应用也越来越广泛。

2.3单纤双向传输技术

应用单纤传输技术，全部的信号均在一根光纤当中完成传输。根据现代光纤传输理论可得知，光纤传输的容量是不存在上限的，但是目前，由于传输设备不够先进，导致光纤传输容量仍然处于较低的水平。随着我国对单纤双向传输技术的重视不断加大，单纤双向传输技术在单纤光收发器、无源光网络等光纤末端接入设备中获得了广泛应用。

2.4光传输与交换技术融合

光传输与交换技术融合，能够实现数据和信号利用光纤进行传输，其具有不需要光纤转换的特性。光传输组交换技术的融合，不仅能实现线路的灵活转换，还能够提高信息数据的传输速率。光传输与交换技术融合可以利用光复交叉连接器，进行双向信号的传输，继而进行光路传输通道的数据信息传输。

3、现代光纤通信技术的发展趋势

3.1波分复用系统

目前，波分复用技术已经应用在光纤通信传输中，但是其应用还存在一定的问题，波分复用系统是其未来的发展趋势。波分复用技术的特点主要是拥有超大容量与超长距离传输，因此在应用过程中能够大幅度使系统的传输量得到有效提高。该项技术会在将来的跨海光传输系统当中得到很好的应用，其具有很好的发展前景。另外，采用光时分复用技术能够提高单信道的传输速率，进而提高传输容量，光时分复用技术的单信道最高速率能够达到640Gbit/s，光时分复用技术是光纤传输技术的重要发展趋势。

3.2集成光器件

光器件集成化是全面提高光纤传输技术应用水平的重要方式，也是实现其余发展趋势的前提。在互联网技术高速发展的背景之下，现有的ADSL接入宽带已经难以满足实际的信息传输需求了，实现光器件的集成化，可显著改善光器件的工作性能，進而提高其传输信息的速度，推动光纤通信传输技术的发展进步。集成光器件的主要方向是采用成熟的工艺，在硅衬底之上制作光学器件，其中主要包括光纤祸合器、导波等重要无源器件的制作，一块硅芯片能够实现所有光学器件的集成处理。

3.3向超大容量WDM系统发展

目前波分复用技术的发展非常快速，其应用领域也非常广泛，因此光纤通信技术向超大容量WDM系统发展，具有非常明显的优势。光时复分技术与WDM可以通过增加传输信道提高传输容量，且同时提高传输速率。光纤通信技术应用波分复用系统可以增大容量、节约光纤成本、实现透明高度生存性的光联网发展。

3.4智能化光网络

智能化光网络是光纤通信传输技术的研究重点。在此之前，我国光纤通信的重点是传输。然而随着计算机技术的快速发展，它在网络通信中表现出卓越的作用，计算机技术的应用，促使网络通信技术不断进步。目前，在光网络技术发展过程中，计算机智能化技术的应用与日俱增，例如在信息自动发现技术与自动连接控制技术中的应用。

3.5全光网络

全光网络社会是光纤通信传输技术的最终目标。全光网络即网络信号在交换和传输过程中都以光的形式存在，只有在进、出网络时，才会发生电光或者光电装换。目前，我国部分光网络系统虽然在各个节点之间基本上实现了全光化，但是其网络结点的位置采用的依旧是电器件，而非光器件，这对光纤通信干线的总容量造成了较大的限制。因此，未来的光纤通信技术必须要实现全光网络。创建完善的光网络层，光网络层的核心技术为光转换技术与WDM技术两项，同时将电光瓶颈尽数消除，这是创建全光网的关键。另外，目前我国对光器件的研究日益成熟，市场上已经能够批量生产和应用源光器件和非源光器件，华为、光迅、中兴等电子科技产业代表了我国光器件生产的最高水平。

总结

总而言之，光纤通信技术是时代的产物，也是为满足人们通信质量要求的必然选择。因此，相关部门应掌握光纤通信传输技术的现状，将波分复用技术、光纤到户接入技术、单纤双向传输技术应用到人们的生活中，为人们的生活提供便利，同时，还要关注光纤通信传输的发展趋势，不断研究集成光器件、超大容量WDM系统、智能化光网络、全光网络等光纤通信传输新技术，促使光纤通信传输技术为社会做出更大的贡献。

参考文献

[1]岳晓钟.阐述光纤通信技术的应用现状及其发展趋势[J].中国新通信，2016，18（17）：3-4.

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【关键词】 OTN技术 电力信息通信传输 具体应用

随着科学技术的不断提高，越来越多的现代化科学技术开始应用在电力信息通信的传输过程中，对于提高电力信息通信过程中的信息质量、信息容量以及传输效率起到了非常有益的提升作用。OTN技术正是当前在爱电力信息通信传输过程中较为广泛应用的一种技术类型，其有效的避免了以往电力信息通信传输过程中相关应用技术在传输质量和传输效果上的缺点，同时充分满足了当前社会发展过程中对于电力通信网络越来越高的使用要求，是现在科学技术在电力通信网络建设中又一次高标准的应用。

一、OTN技术的主要内容

OTN技术的全称事实上是OpticalTranspertNetwork，其中文名称是光传送网，是一种使用波分复用技术作为基础结构、使用光层组织网路技术作为相应的原理的传送网技术，其能够通过对G.872、G.709以及G.798等相关系列的ITU-T的建议所规范的“数字传送体系”和“光传送体系”的有效使用，杜绝以往传统WDM网络使用过程中缺少波长或者通信波长业务调度能力较差的现象，能够有效的提升电力信息通信网络通信能力较差以及信号保护能力较弱等等问题，是当前阶段传送宽带颗粒业务的最优化技术内容。

二、OTN技术在电力信息通信传输过程中的主要应用

具体来讲，OTN技术在电力信息通信传输过程中的应用主要包括以下方面：

2.1 OTN技术的测试应用

OTN技术测试主要是针对电网组成结构中的拓扑结构进行合理的测试同时有效的完成对测试内容的合理选择工作。一般来说OTN技术在电力组网结构中的测试可以分为两种类型：

第一种类型是使用网络分析仪作为相应的拓扑结构测试仪器向OTN设备发送在G.709范围中的OUT帧数，在这一过程中PUT帧数中涵盖了相应的PM开销、SM开销以及TCM开段开销等等内容，这种测试方法能够通过OUT设备中的网管结构完成对OUT设备使用性能的测试，测量出其是否能够有效的接收到来自测试仪器的相应开销信息。

而第二种测试类型主要是通过OUT设备中的网管结构完成对OUT设备中涵盖的PM开销、SM开销以及TCM段开销的测试工作，在这一过程中相应的测试仪器能够针对开销中的链路的正常性开销内容进行监测，有效的完成相应的电网组成结构的测试工作。此外，OTN系统还能够使用多业务测试以及FEC增益测试的方法完成相应的测试工作。

2.2 OTN技术在电网组网的应用

在传统的电网组网结构中一直使用的都是WDM技术以及SDH技术两种类型作为其主要的网络带宽构建技术，但是这两种技术的使用过程中一直都存在着相应的问题。例如在传统的电网组网结构中一直存在着波长级别的交叉颗粒太大会导致光通道的相应管理能力出现不足的现象、进而造成网络带宽在利用过程中利用率不高的现象，对于电网组网结构中的使用性能造成了非常不利的影响，这种问题也正是传统电网组网中EDM技术必然存在的问题现象。而使用OTN技术能够有效的避免上述问题的产生，OTN技术相比WDM技术的波长更加灵活因而更加便于工作人员的调节，更加方便工作人员完成对整体电网组网结构的管理。一般来说OTN技术主要是应用在电网组网结构中的汇聚层以及骨干层两项内容中。

以OTN技术在骨干层中的应用主要是利用OTN技术中波长的灵活性通过对其波长颗粒的有效的调度完成对整体电网组网波长颗粒的调整和管理。具体来讲，OTN技术在骨干层中的应用主要是利用以太物理线路结构完成对分组业务的承载工作，在将其映射到ODUK结构以后使用ODUK作为波长的调度颗粒结构完成相应的波长交叉工作。工作人员可以在OTN技术的应用过程中可以在完成本地带宽管理工作以及优先级调度工作，按照电网组网中接入层以及汇聚层的不同业务类型使用相应的以太网接口类型将相关命令发送至骨干层的组网设备中，再通过骨干层设备完成对ODUK颗粒的管理和疏导工作，有效的实现管理层次和网络配置充分简化的目的。

三、结语

综上所述，本文对OTN技术的主要内容以及OTN技术在电网结构中电力信息通信传输过程中的应用进行了具体的分析，OTN技术能够凭借其自身容量大、灵活性强等优点有效的完成电网组网结构的管理和调节工作，将其应用在电网组网结构中能够有效的提升电网运行过程中的安全性和稳定性，有关部门还能够通过对OTN技术的灵活性进行综合应用实现对电网组网结构的多充保护机制的设计和应用，是电网组网结构的主流发展趋势。

参 考 文 献

[1]马欣欣，王猛，李华.电力通信组王忠OTN技术的应用探讨[J].数字技术与应用，2013，（11）：30.

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【关键词】光纤通信 广播电视系统 应用

早在二十世纪中后期，我国的光纤通信技术就已经有了一定的发展。光纤通信技术由于在许多方面优于其他光缆通信，已经成为国内通信不可缺少的一个组成部分。当前，光纤通信技术已经成为我国通信领域的重要发展方向，与国外的差距也正逐渐缩小近几年来，我国经济建设得到了飞速发展，光纤通信产业的发展亦不例外。随着科学技术的快速发展，传统广播电视媒体的通信设备也在不断改进，尤其是最近几年光纤通信在广播电视系统中的应用，使广播电视的信号传输质量与可靠性成倍提升，这极大推动了广播电视事业的发展。

一、光纤通信系统的基本构成

光纤通信系统主要以光波为信息传输的载体，系统主要由五个部门构成：光发射机、光接收器、光纤或光缆、中继器、光纤连接器。光纤通信系统中的信号及信息源，也就是由广播电视等输出设备提供的电气信号，通过系统中光发射机的作用，将电气信号转变为光信号，使信息能够在光纤中进行传递，光信号通过传输后，再经过光纤收发器还原成电信号，使信号恢复输出。长距离光纤通信中所连接的中继器，其作用是在信号的长距离传输中，为了防止信号衰减或者失真，将光信号放大，使得信号能够恢复一定的强度，以保证信号能够继续前进，使最终输出的信号与原始信号差异较小。

1.1光发射机

该设备的作用主要是将电信号转变为光信号，使用光源与调制器来驱动，将来自信号发生器发出的信号源变成光信号，并将光信号调制成能够进行发射的光，将其耦合实现光纤传输。

1.2光接收器

该设备的功能是将光信号转变为电信号，设备具体有光检测器以及光放大器组成，该设备的具体作用是将探测到光纤系统传输的信号，将光纤中传输的光转变为电信号，然后，将还原后的弱点信号放大，并将其发送到接收器上。

1.3光纤或光缆

光纤主要是用来传输信号的中间装置，具体作用是将调制好可以进行传输的光信号，将其输送到光接收器上，完成信息传输的任务。

1.4中继器

该设备具体由光检测器、光源以及判决再生电路构成，具备两个基本功能：一是设备连接在光纤的中部或者传输过程的某一位置，能够将光纤中变弱的光信号进行放大或者进行信号补偿，使光信号能够继续传输；另一个功能是将信号传输过程光波畸形进行校正。

1.5光纤连接器

由于光纤本身材料与现有拉丝工艺的限制，光纤的拉伸长度非常有限，因此为了满足光信号长距离传输的要求，就必须解决光纤线路的连接问题，而实现光纤线路的连接，主要使用到光纤连接器。

二、光纤的传输特性

作为光纤通信系统的主体，光纤的作用主要是满足信号的传输需求。光纤常用的材料为纯度非常高的玻璃材料，目前常用的光纤材料主要是石英。而石英光纤又被分为两种类型：一种是多模光纤，另一种是单模光纤。其中单模光纤的信息传输只能在光纤的内芯进行传输，这种传输模式的优势是能够避免信号发生散射或者衰减，因而常用于远距离、容量大的信号传输上。多模光纤在信号传输过程容易出现散射的问题，因而适用于短距离、容量较小的光纤通信。在实际使用上，单模光纤的性能远远要高于多模光纤，并且价格也要实惠得多，并已经在相关项目中得到广泛使用。

光纤在信号传输过程中不可避免的出现损害的现象，损耗的原因具体包括三个方面：吸收损耗、散射损耗以及辐射损耗，这种损耗与距离成正比关系，信号的损耗会影响光纤传输的最大直通距离，因而在实际的信号传输过程，往往需要经过反复几次的信号交换，这样传输起来就比较麻烦。

三、光纤通信在广播电视系统中的应用

3.3广播电视传输系统

现代广播电视按照类型可以分为两种；无线广播电视与有线广播电视。而如果安系统来分的话，就可以分成三类：数字电视系统（DVB-C）、数字卫星电视系统（DVB-S）、数字地面广播系统（DVB-T）。

广播电视系统中，常常使用到SDH（同步数字体系），这是一种数字信号高速传输的模式，所谓的SDH网络，有主从同步与互同步两种方式，SDH网络的构成设备主要包括分叉复用器、数字交叉设备、再生器。其中分叉复用器可以从高速的输入信号中分离出低速的信号部分。数字交叉设备为一个或者多个信号端口，该设备能够连接到各控制信号中，能够实现配线、信号保护等的管理。再生器是SDH网络的中间设备，能接收到STM与N信号，并对此类信号进行一定的处理。广播电视系统中使用SDH系统，可以实现信息的同步发送，并且还能实现信息网络的有效管理与动态的维护，满足了现代广播电视系统对网络资源的整体利用率，进一步保证了广播电视系统信号传输的安全性与可靠性。从实际使用上来看，光纤通信系统数数字信号传输的理想通道，传输过程不仅具备较高的灵敏性，而且传输的速度与输出信号的质量也远比传统信号发射要好得多。并且，由于现代广播电视系统输出的信号容量较大，大容量的数字信号传输也必须依赖光纤通信系统来完成。但是，我们也不能忽视光纤传输系统的缺陷，在信号传输过程中，光纤系统本身也会发生一些故障，具体包括光纤接头不够清洁、连接错误、光纤发生断裂或者变形等问题。针对这种现象，现实中应做好光纤的维护工作，及时找出光纤通信系统中存在的故障。此外，为了保证信号在光纤中的稳定传输，还要保证光纤前段的光发射机处于一个良好的工作环境中，使系统保持一个稳定的工作电压。

3.2传输应用

在当前广播电视领域，光缆网络已经是最基本的信号传输网络，其建设已经成为广播电视发展基础。目前，我国各个地区也已经基本简称以光缆为主的信号传输介质，而SDH网络也是最常用的传输体系。另外，随着信息技术的高速发展，目前我国的广播电视系统已经基本建成高信息化的广播电视传输网，这为城市提供最为可靠的数字电视与数据传输线路，这充分表明光纤通信的出现极大推动了现代广播电视事业的发展。当前，从广播电视台的总控机房到有线电视网或者发射台的信号传输过程都可以使用光缆进行通信，光缆通信系统不但能获得高质量的信号传输效果，而且传递速度非常迅速。此外，利用光纤通信来直播信号，也可以改变传统依靠微波中继传播的方式，传统微波中继传播会产生一定的噪音，而光纤传输能够起到消除噪音的作用，使信号更加稳定可靠，而且光纤通信抗干扰能力与通信容量较大的特点，也不会向卫星传输一样有较大的延时，这为广播电视进行现场直播提供有利的保障，使广播电视受众能够获得更有价值的信息。

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关键词：VPN；虚拟专用网；隧道技术；点对点，；虚拟网卡

1.VPN技术简介

  VPN技术是一种组网技术，综合了加密技术和协议封装技术，利用在公共网络上建立加密隧道的方法，来建立一种虚拟的专用网。VPN系统有很多特点，如专用、虚拟、廉价、安全等。VPN系统安全性的基础是虚拟实现基于某协议的封装技术或者路由过滤技术，还有所采用的加密算法。VPN的实现方式有两种，软件实现或者硬件实现。在VPN技术出现以前，私有专用网络的建设维护费用非常高昂，再加之网络带宽的提高和通信技术的发展，现代办公的需要等原因，促使VPN技术的出现和快速发展。VPN的发展经历了三个主要阶段，最开始的路由过滤技术，之后的协议封装技术，现在的应用最普遍的隧道加密技术。

在应用方面看来，VPN主要分为三个类型，企业扩展虚拟网Extranet VPN、企业内部虚拟网Intranet VPN和远程访问虚拟网Access VPN。其中，企业扩展虚拟网和企业内部虚拟网一般被统称为专线VPN；远程访问虚拟网通常被叫做拨号VPN，也就是VPDN，Virtual Private-DIAL-UP Networks。

企业扩展虚拟网，就是不同的企业网通过公共网络来建立虚拟网。它适合提供B2B的访问服务，并保障其安全。Extranet VPN是通过使用一个共享基础设施来进行专用链接，将感兴趣的团体例如供应商户、合作企业或者客户与企业内部网络进行链接，这些团体与企业专用网络享有同样的服务质量、安全性能、可靠性和管理性。

企业内部虚拟网，也是通过公网建立的虚拟网，它链接的是企业的各个分支机构和企业总部。Intranet VPN是通过使用一个共享基础设施来进行专用链接，与企业专用网络享有同样的服务质量、安全性能、可靠性和管理性。

远程访问虚拟网，是通过公网的远程拨号建立的虚拟网，它链接的对象是企业的小分支部门或者是企业的员工。Access VPN完成链接的方式有很多种，用户可以根据需要选择链接，例如移动IP、ISDN、XDSL、拨号等等。

2.隧道技术

前面提到，VPN技术的实现基础，但是并不是所有VPN解决方案都使用相同的隧道技术，不同的隧道技术也有着各自的特点。首先，在隧道通信上，所使用的协议不同，但就目前来讲应用层实现VPN时，采用的协议只有TCP或者UDP，它们各自有着自己的优点。另外，隧道建立的起始位置也是随着客户需求而变化的，主要有从网关到网关、从主机到主机和从主机到网关三种类型。

本文中，将VPN隧道建立在VPN客户端和VPN服务器或者VPN网关和VPN网关之间，在这里所采用的技术都是在应用层实现的，所以，隧道通信中采用的网络协议也无外乎是UDP和TCP协议。而在本技术的实现过程中，采用的是TCP协议。TCP协议有着它固有的优点，首先它是流式传输，这样可以非常有效的减少IP数据包在传输过程中的分片。例如，假设要传输的IP数据包使用1500字节的MTU，如果这个IP数据包使用的是UDP协议，则根据协议栈规定，则需要在数据包中加上IP头和UDP头，这样新生成的数据包就会大于之前的MTU，从而会将其拆分为两个分段来进行传输，而且分段二的大小会很小，这样不仅影响了传输效率，还影响了数据在传输过程中的安全性。相反，如果采用TCP来进行IP数据包的传输，则IP数据包(最后一个除外)都会是MTU的大小，这样不仅使得传输效率有了非常大的提高，而且还有利于数据的安全性。但是TCP协议也有不足之处，就是TCP连接的建立和确认需要一定的网络开销。

在介绍过使用UDP和TCP协议建立隧道的特点后，本文采用的是TCP。在TCP协议的基础上，隧道传输要经历以下几个过程，隧道建立、隧道传输和隧道拆除。这三个过程组成了一个隧道的生命周期，如图1所示。

  由上图可以看出，隧道技术的本质就是TCP的链接，经过压缩和特定方法加密后的IP数据包就在这个链接上进行传输。传输有两方面参与，一方将本地加密的IP数据包传输到对方的网关，另一方实在接收到远程发送的IP数据包以后，将其转发给本地虚拟网卡。由此可见，利用隧道技术进行的数据传输，本质上就是TCP协议的数据传输，隧道传输在技术上的实现也是通过socket编程，除了socket本身可以提供的I/O模型以外，隧道技术还必须要解决数据收发的同步操作，为了保证数据在隧道上高效的传输和收发，必须建立一个合适的数据收发的I/O模型，才能满足这个需求。一方面线程要及时发送其他线程传输过来的数据包，另一方面此线程还要及时接受来自隧道另一端的数据，并且尽力减少同步传输过程中带来的数据损失并保证数据的安全性，所以，隧道上接收的数据是在本地线程内完成的，而发送的数据则是由另外的其他线程完成的，故数据收发的同步操作指的是本地线程和其他线程之间的数据同步。Windows平台下对于socket实现应用程序的网络通信同样也是支持的，针对socket通信机制的平台扩充，windows也提供了一些高级的编程模型，例如一些WSA开头的Winsock函数，有效的解决了线程同步的问题。

3.点对点模式的研究

  点对点模式有几方面的实现基础。首先，是隧道技术，本模式与隧道技术的生命周期关系非常紧密。隧道和协议之间的数据转发问题则是由虚拟网卡来进行完成的，而VPN网络地址空间则不需要进行一些新的规划。当然，对与不同的用户需求，本模式可以分出多种版本来解决移动用户、总部分支之间的链接问题。

  虚拟网卡在本模型中起到了非常重要的作用，它解决了数据包在隧道和协议栈之间转发的关键问题。虚拟网卡在VPN网关中所处地位非常特殊，关系到IP数据包在VPN中的传输问题、数据转发模型和windows平台下的具体实现等等。

  IP数据包在VPN是以以下方式传输的，VPN的传输媒介是不可靠的共享网络，隧道技术则在公网的基础上构建私有专用的网络，采用 访问控制、数据加密和身份认证等方法，使得通信安全得到保证。如前文所述，VPN的基础是隧道技术，异地主机之间的安全通信就是依靠隧道技术完成的。TCP/IP协议是现有internet的基础，主机之间是通过一个个的IP数据包进行通信的，隧道技术保护IP数据包不受破坏。为了达到保护数据的目的，VPN网关完成对原始数据包的加密，然后产生一个新的数据包并将其发送。

  以图2为例进行说明，VPN通信的双方为A主机和B主机，A主机给B主机发送IP数据包，首先到达VPN的A网关，经过A网关的判断，数据包要发送到B网络，所以将这个IP数据包加入A网关和B网关之间的隧道传输等待队列。在传输过程的实现上，等待传输队列中的一个IP数据包首先被传输模块取到，然后对于此IP数据包，进行加密并将其压缩，即可进入隧道，发送出去。B网关接收到了加密后的数据包，将其解密，然后经过判断发送给B主机。这样就完成了一次数据传输。

  在图2传输过程中，数据包经过隧道从A网络传输到B网络，完成整个传输过程，其中最关键的部分在于网关。VPN网关有两方面作用，一方面将内网的原始数据加密，然后通过隧道发送给对端网关，另一方面从隧道接收加密后的数据包，将其解密，然后发给内网目的主机。这样可得到，关键就是数据包从内网到隧道的转发功能，这个功能则是由虚拟网卡来解决的。

  网关的有着对经过的IP数据包进行路由转发的功能，也就是从一个网口接受到IP数据包，然后经过判断从另外一个网口上发送出去。虚拟网卡就是构建在网关上的，经过网关发往B网络的IP数据包都会经过虚拟网卡发送过去，这样，发往B网络的所有IP数据包都可以被虚拟网卡截获，然后将其加密后送入隧道发送给B网关，B网关接收到IP数据包后进行解密，然后再交给虚拟网卡，虚拟网卡对其进行判断后，将其从B网关的另外一个网口发出，

IP数据包最终将被发送给目的B主机。

  虚拟网卡将IP数据包截获以后，转交给应用程序来进行处理。首先，应用程序中的数据交换模块来读取虚拟网卡上的IP数据包，然后由这个应用程序的加密模块，将数据包进行加密处理，最后是由隧道传输模块接收到加密后的数据，将其发送给对端的网关。其中VPN隧道就是一条TCP连接，建立在两个网关之间的。UDP协议可以用来实现隧道技术。在隧道的对端，接收到IP数据包以后，处理的流程跟发送流程刚好相反，先由应用程序的解密模块将数据进行解密，然后将其转交给数据交换模块，数据交换模块再将其递交给虚拟网卡，虚拟网卡接收到IP数据包后，根据其目的地址在内网选择相应的内网网卡，最后内网网卡将数据送达至目的主机。虚拟网卡在这个过程中的作用是，数据包在VPN隧道和内网之间的转发，还保证了数据的安全性。

4.总结

  虚拟专用网，就是应用隧道技术再公共网络上逻辑性地区分多个私有网络，是一种虚拟的网络，目的是保证网络传输的安全性能和提升服务质量。虚拟专用网建立在公共网络上，在建立隧道的时候，如果一次性给足带宽，则会引起带宽的浪费，从而使得可容纳的客户数量降低，公共网络使用率也会随着降低。相反，若带宽过低，则会提高虚拟专用网上连接被拒绝的次数，所以配置带宽要适当。

本文重点研究与探讨了点对点模式。在系统点对点工作模式的讨论上，又着重讨论了应用层VPN网关的设计问题，例如隧道技术在数据包中转发的问题和虚拟网卡等，然后提出了一种新的解决思路，在一定程度上使得VPN的安全性得以提高。

参考文献：

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在现有的较完备的网络传输体系基础之上，传感网未来的发展趋势将朝向网络进一步的完善技术——传感网的应用技术和网络支撑技术。应用技术从传感器节点硬件设备及平台的制造、网络应用技术开发的角度推进传感器网络向现实应用转化;网络支撑技术包括定位技术、同步技术、安全技术、网内信息处理技术等，以网络性能的提升为主要目标，提高网络整体的服务质量和智能化。

网内信息处理技术旨在对原始采集数据进一步包装整合，将大量的信息处理和计算移植到传感网内部进行，从而简化对用户端的设备要求，用户侧可以使用更加低端和简易设备进行感知信息的读取和应用。网内信息处理技术使传感网具有更高级、更完善的信息处理能力，提供给用户的感知信息将更易理解。

1 网内信息处理概述

从无线传感器网络结构的角度来看，由大量底层的感知节点数据经过层层聚集，传输到汇聚节点，这种网络数据流量分布特性称为“漏斗效应”[3]。网络规模越大，数据流量越多，漏斗的压力也就越大，发生阻滞和拥塞的可能性也越大，将会严重地影响网络性能。网内信息处理技术能够很好地解决这个问题，针对底层节点庞大的数据流量，随着数据汇聚程度的增加，在保证基本信息不丢失的前提下，尽量地减小传输数据量。

因此，网内信息处理技术最大的特点和优势体现为:网络在传输数据的同时，也对数据进行处理。数据在由采集节点到用户域的传输过程中，完成了复杂而完整的信息处理流程，而具体的信息处理方法则根据不同的应用需求进行设计和实现。由网内信息处理技术带来的直接网络收益主要体现在以下4个方面:节约电池能量、减少数据冗余、提高数据精度、减小传输延迟。

(1)节约电池能量

大量文献表明[4-5]，无线传感器网络中，节点电池电量消耗最大的是无线电发送和接受数据，而在节点的数据处理模块中对数据进行处理所消耗的能量远远小于无线射频模块。因此，对节点采集的原始数据进行处理，能够减少发送的数据量，节约电池能量，延长网络的生存周期。

(2)减少数据冗余

在传感器网络中，位置相近的传感器节点采集到的周边环境信息，往往具有较高的相似性，重复发送冗余信息显然不是明智之举。因此，将具有较高相关度的多个传感器节点采集信息先进行合并处理，得到高质量数据再进行发送将会减小中转节点传输的数据总量，节省网络带宽。

(3)提高数据精度

网内信息处理扩展了单个感知小区内数据的连通性，通过协同工作的工作模式，节点之间信息交互，能够进行数学计算，得到网络管理、移动性管理、业务管理、数据传输等优化结果，辅助上层的业务操作、传输选路、用户决策等。精度在不同的应用场景中有不同的定义，比如在目标跟踪定位的应用中，多个节点之间的信息交互和聚合协作，能够计算出更为精确的目标位置信息。

(4)减小传输延迟

传输延迟在很多应用中是非常重要的网络指标，在传输过程中对数据进行排序、压缩等处理方法，能够降低传输拥塞率，减小数据在网络的传输延迟。

网内信息处理过程贯穿于从数据链路层到应用层的网络协议中，如图1所示。各层协议根据网内信息处理的总体策略和规划，以信息处理为最终目标，执行各自的网络职能。网内信息处理技术将信息处理与数据传输同步进行，因此，在网络传输过程中的每一步都需要针对总体的网内信息处理策略制订相应的机制。网络控制与管理负责协议各层嵌入各种信息接口，定时收集协议运行状态，以网内信息处理的总体策略为指导，实时的协调控制网络中各个协议组件的运行。网内信息处理技术主要包括两方面的研究内容:网内协作模式的数据聚集和网内信息融合处理。

2 网内协作模式的数据聚集

无线传感器网络的主要特点是:节点的体积微小，存储和处理数据的能力低下，且大部分节点由电池供电，能量受到极大的限制。多年来，关于无线传感器网络协议的研究和设计大部分都是围绕着低能耗、低处理能力特点而进行的，网内协作模式的数据聚集一直是传感器网络的重要研究内容，以网内节点的协作互助为基本方式，解决传感器网络的数据传输问题，通过协作模式补偿节点能力和能量受限的问题。

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传统的视频传输具有传输延时、抖动、丢包等缺点，在人们生活水平越来越高对网络视频的要求也越来越高的情况下，随着视频编码和互联网的快速发展，H.264视频编码标准压缩性能良好、适应性强等特点再结合RTP协议作为质量保证，能够很好地解决传统视频传输中的缺点，保证视频的完整、清晰、准确。实践证明，这种结合对于自适应传输机制具有很好的适用性和广阔的发展前景。

1 自适应传输机制的研究现状

自适应传输机制是一种利用网络技术对网络动态进行测试评估，再通过调节适应机制以达到实时调整视频传输速率来满足宽带网速。其原理是利用视频接收端反馈到发送端的网络动态来调整视频传输以保证视频质量完好。

2 H.264视频编码标准与RTP协议的适用性探讨

2.1 H.264简介

H.264是新一代视频编码标准，在H.261、H.263的基础上，通过对相关性能的改进和完善，使其具备更多特性和更优的性能。比如，H.264的编码效率更高，传输的视频画质更优，对视频传输过程中出现差错能够较快恢复等等。其性能主要在于几个方面的改进：①运动估计多样化，新一代H.264具有高精度估计、多宏块划分模式估计、多帧参考估计等特点，相比于传统的视频编码标准，其不仅为相同的宏块提供了不同的编码模式使其运动矢量的数量增加，而且提高了运动矢量位移的精度，此外，为了使编码更优，提供了多个参考帧从中择优应用。②DTC变换单位变小，传统的DTC变换单位多是8×8块，但H.264以4×4块作为DTC的变换单位，其块的减小，使得视频在传输过程中更加精确。③帧内预测更加准确，在H.264中，块内提供了十几种像素来供其进行帧内预测，同时用已编码像素作为参考值加权预测，从而达到预测值精准的目的。④VLC统一，H.264的编码方式有两种，一种为CABAC，即二进制算数编码，另一种为VLC、UVLC统一编码，前者较后者要复杂，但效果更佳。H.264的性能决定其能够保证视频传输的质量，具有良好的适用性。

2.2 RTP协议简介

RTP协议，是目前应用最广的服务协议，尤其在视频或数据量大的文件传输中独占鳌头，也是最为可靠的实时传输协议。RTP协议实际是由RTP和RTCP构成，其中，RTP用于数据，仅仅是为了使数据根据其提供的数据源标志、负载指示等进行实时传输，另外，在数据接收的过程中，可以利用RTP提供的资料对接收信息进行排序或同步等。而RTCP用于控制。在大数据流或者单独视频下，都可进行实时质量监控并及时传送相关信息，RTCP反馈的信息能够反映出视频在传输过程中是否延时或者丢包等情况，RTCP就相当于数据传输的眼睛，能够反馈实时的视频传输是否顺畅，并以此来判断网络的现状。相比于其他传输协议，RTP协议在H.264视频传输上更具优势，相比于UDP协议，RTP更加可靠，UDP只是针对简单的报文传输，无法保证视频传输的完整性和质量。而TCP虽然是可靠的可连接的传输协议，但是其启动慢，此外，其自身的拥塞控制和超时重传机制不适合视频传输。

3 基于RTP的H.264视频自适应传输机制网络端设计

基于RTP的H.264视频自适应传输机制系统的设计主要有三个方面：服务器、网络传输、客户端，下文主要从网络端系统设计进行探讨。

3.1 拥塞控制算法

H.264视频传输一般数据量较大，在传输的过程中，容易出现拥堵情况，从而导致丢包、延时等现象发生。拥塞控制算法主要采用AIMD算法，即

3.4 结果分析

经过实验证明，虽然改进后的算法仅仅相对于AIMD算法稍微改进，但是其对于视频传输具有重要作用，在不同的网络状况下，不仅降低丢包率，而且提高了视频传输质量。

4 结束语

视频传输是时下互联网的热点，而Internet由于自身的局限，对于复杂的网络状况无法保证视频传输的质量，因此，探索新的传输方式来保证视频传输质量是当下网络研究的重点，自适应传输机制在RTP的H.264视频虽然能够在一定程度上解决视频传输质量问题，但还存在许多不足，仍需不断地探索并加以改进。

参考文献

[1]李校林，刘利权，张杰.基于RTP的H.264视频流实时打包传输的研究[J].计算机科学与工程，2012，34（5）：168-171.

[2]李瑞锋.基于RTP的H.264视频自适应传输机制研究[D].长安大学，2011.

[3]盛先刚.基于RTP的H.264视频传输系统研究[D].西安电子科技大学，2006.

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关键词：EPON；信号传输；组网技术；接入网技术

中图分类号：TP393.11 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 02-0000-02

1 引言

网络信息技术已经成为当前各行业发展的重要技术依靠，在推动社会建设及发展各方面发挥着巨大的作用。伴随着网路信息技术的发展，人们对于网络信息技术的应用要求也在逐渐增高，从最初的简单语音需求逐渐向数据、多媒体、综合业务的需求发展，在这一变化的过程中，宽带的要求、技术的保障以及接入网手段都已经成为当前信息技术发展面临的挑战。特别是随着有铜线等介质接入网技术的缺陷越来越明显，以EPON技术为代表的光纤网络传输技术已经成为当前信息网络技术发展的方向。在技术性能上，EPON综合了PON技术和以太网技术的优点，在成本、宽带、扩展性、组网的灵活性以及与现有以太网的兼容性等方面与传统以太网技术有了很大的提高。本文将从EPON技术特点以及在信号传输中的具体应用展开分析，以此对实际信号传输提供有效参考。

2 EPON技术特点

与传统的PON技术相比，EPON在技术层面有了很大的发展，其优点突出的表现在以下几个方面：

第一，技术标准化。EPON技术由IEEE 802.3 EFM工作组进行标准化，这种统一的技术标准极大的方便了网络系统的维护与管理，保证了技术的通用性；第二，数据传输效率大大的提高。EPON技术采用单纤波分复用技术，在物理层实现了信号传输的单纤双向传输，大大提高了信号的传输速度；三，极大的提高了信号传输的准确性。在数据信号保真方面，EPON技术采用多点MAC控制协议，在数据链路层实现了点到点的仿真，并支持点到多点的对应，有效的保证了信号传输的效果；第四，实现了数据传输故障的有效诊断。在信号传输过程中，EPON技术定义了广播LLID作为单拷贝广播（SCB）信道，利用下行广播的传输方式，能够准确的对信号通道进行管理、测试和诊断；第五，降低了系统的成本投入。与BPON、GPON技术相比，EPON技术对光收发模块技术指标要求低，有效的降低了系统成本，因此被广泛的应用到接入网系统建设中。

除此之外，EPON技术在局端和终端之间结构较为简单，仅有光纤、光分路器等光无源器件，免去了必要的设备运行维护成本。并且，整体技术具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE 802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过扩展第三个波长（通常为1550nm）即可实现视频业务广播传输。

3 EPON技术在网络系统建设的应用

当前，EPON技术已经成为网络组建过程中信号传输的首选技术，特别是在一些局域网络建设中，其树型的拓扑结构应用性较强。因此，将以某局域网络假设为例分析EPON技术在实际组网中的应用。

3.1 EPON技术应用模型

图1为某校园局域网络中EPON技术的实际应用。在选择EPON技术时，主要从以下两个方面进行考虑：

第一，EPON的拓扑结构为树型采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务；

第二，成本低，高宽带，并且扩展性强，是组网中最佳的信号传输方式。

在整个EPON链路技术模型中，主要包含光线路终端（OLT）、无源分光器（POS）和光网络单元（ONU）结构。从图中可以看出，OLT位于中心机房，是EPON整个链路的控制中心。它主要承载两个方面的业务：

第一，将各种业务信号进行局端的收集汇聚，并且按照EPON的协议标准将信号转接到接入网系统中，达到信号传输的要求；

第二，将汇聚的各种信号进行筛分，按照信号的业务了类型分别接入不同的业务网络。

POS是整个链路技术模型的中转系统，将OLT与ONU进行相互连接，从而实现了EPON技术中数据下行广播的传输方式。在POS的部署过程中，由于是无源操作，因此在配置过程中，不会受到系统环境的影响，利用一个POS就可以达到多级连接的目的，从而真正简化了网路系统的配置。这大大简化了信号传输过程中的管理成本，有效的提高了管理效率。

ONU（光网络单元）位于远端接入侧，EPON中的ONU采用以太网协议，在通信过程中不需要进行协议转换，实现ONU对用户数据的透明传送，保障从OLT到ONU 之间高速的数据转发。

对于这类小型的局域网而言，利用EPON技术能够很好的整合资源，并且能够很好的对系统进行管理，从而达到了信号传输的效率，有效的保证了组网结构的完整性。

3.2 EPON技术的安全性

与传统的PON技术相比，EPON技术在信号传输过程中的安全性是可靠的，这种安全性能主要体现在三个方面。

第一，由于EPON技术具有多点广播行，因此所有要进行传输的下行数据都必须通过ONU结构进行处理。而ONU结构能够智能的辨别信号，如果有一个匿名用户将它的ONU接收限制功能去掉，那么它就可以监听到所有用户的下行数据，从而有效的防止了传输信号被监听；

第二，在组网过程中，每一个网络系统中的ONU性能都是独立的，不能通过一定的手段对其他ONU结构进行数据监听，有效的防止了外来信号监听的侵入；

第三，EPON具有较强安全措施，系统中ONU通过上行信道传送一些保密信息（如数据加密密钥），OLT使用该密钥对下行信息加密，因为其它ONU无法获知该密钥，接收到下行广播数据后，仍然无法解密获得原始数据。

4 结语

通过文章分析可以看出，EPON是当前较为优秀的信号传输技术，能够有效的保证信号传输质量、速度、效率的同时，具有较强的安全性能。通过对实际模型的分析可以看出，EPON技术应用的结构较为简单，因此，在组网及管理维护层面都较为容易，能够满足当前信号传输的技术要求。

参考文献：

[1]林如俭，宋英雄.EPON与CATV网融合的相关技术[J].有线电视技术，2008，4.

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【关键词】天燃气传输；安全防范；GPRS；燃气信息采集控系统；GPRS应用原理

前言

随着改革开放进程的加快，我国的经济水平得到了显著提高，人们的生活水平逐步提高的同时，对天燃气等化石能源的需求量也逐步加大。天燃气作为一种清洁、污染较小的能源，得到了普遍应用。但是我国存在着天燃气资源分布不均衡的情况，其中西部高原地区存在着大量的优质天燃气资源，东部平原地区的天燃气资源则较少，为此我们开始了“西气东输”工程的建设和运行。针对该工程的传输过程，一个新的问题被提了出来，那就是天燃气运输中的安全问题。近几十年来，我们一直被这个问题困扰着，始终得不到很好地解决。计算机技术在我国的推广和普及，带来了信息化技术高速发展的21世纪。随着信息化技术的逐步应用和推广，天燃气运输行业也开始了其信息化技术管理的实践运用，并在实践过程中开始得到普遍推广。目前，基于计算机技术的GPRS技术开始在天燃气传输系统中应用并展示其巨大的魅力。将GPRS技术用于天燃气传输中的信息采集，可以很好的实现对天燃气传输过程各种情况的监控。下面让我们领略一下GPRS是如何在天燃气传输监控中发挥其作用的。

1GPRS技术

在信息传输的过程中，采用分组的方式对数据进行传递，并且在每一组数据的开头处都带有目的地址信息，这样数据传输时无需进行传输通道连接，可以直接实现数据传输，这就是我们所说的分组交换技术，也就GPRS技术。该技术是无线电话用户GSM技术的一个延续技术，它包括消息传输和消息控制两个方面的内容，其中，消息传输方面主要负责为客户提供数据传递及传递过程中的数据监控过程，消息控制方面主要是对用户面功能需求的监控和调整。

GPRS技术监控具有成本低、资源利用率高且控制速度高等优点，因此在我国得到普遍应用，GPRS可以适用于各种环境数据的采集工作，在我国的覆盖面较广，使得其在燃气信息采集控系统中的利用具有非常大的优势。而GPRS的信息采集速度快、数据采集量大，且维护技术简单、使用方便等优点，则使我们开始了将其用于燃气信息采集控系统的探索，以期提高燃气传输过程的监控精确性和及时性，从而使燃气传输过程中的安全性得到提高，达到降低燃气的传输成本的目的。下面我们简单介绍一下基于GPRS的燃气信息采集控系统的设计方案。

2基于GPRS的燃气信息采集控系统的功能及总体结构

燃气在管道中传输的过程中常常会因为管道破裂、腐蚀、人为破坏以及环境不适等问题发生爆炸、火灾等事故，造成严重后果。而目前天燃气的传输管道遍布全国各地的大街小巷，一旦发生事故，将会产生灾难性的后果，为此，我们必须对燃气的传输进行信息采集，进而建立一套监控系统，来实现对安全隐患的及早处理。天燃气具有可燃性较好，燃点低等特点，如果燃气传输管道发生泄漏，会使空气中布满天燃气气体，发生不可收拾的灾难。为此我们对天燃气的监控要着重于天燃气的泄漏方向，可以通过对各天燃气站和易泄漏部位等连接成网，采用GPRS用于对系统网络的监控，以实现减少天燃气泄漏等事故的发生。该系统的监控参数主要有管道流量、环境因子、运输压力等，同时该系统可以对故障区进行及时辨别、隔离并实现报警功能。

该系统的总体结构大致有三部分组成，分别是数据采集过程中的现场监视和控制系统、网络传输系统以及中心控制系统，其中网络传输系统主要是运营商提供的分组数据传输技术系统。

3.1.2软件设计

软件系统主要完成对采集的数据的后续处理过程，一般由四个过程组成：连接服务会话读数据。

3.2网络传输系统设计

网络传输系统一般由网络运营商提供，可以实现数据采集终端与中心的连接，从而实现内部网间的通信和数据传输。网络传输系统一般具有传输速度快，安全性好等优点。

3.3控制中心系统的设计

控制中心系统是信息采集控系统的中心部位，它可以及时处理传输来的数据并对其进行分析处理，将信息及时传达给需要调整的分系统，从而保证整个系统的安全运行。可以说，控制中心系统时各分系统间分工合作的的集中中心，也是各分部传递信息的媒介中心。