网络传输方式范文

导语：如何才能写好一篇网络传输方式，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

本文首先介绍了互联网和移动通信网络的发展概况，并基于未来网络发展的态势，以移动通信网和互联网的进一步统一为目标，提出了“U网（UniversalNet）”概念，以求为移动通讯网络与互联网相融合问题，寻求更加便捷道路。本文对现有通信网络结构进行了理论性分析，借助互联网体系在现有通信网络结构上进行改进，得出“直线通信结构”，最后阐述“U网”的有关设想。

关键词

互联网；移动通信网络；U网

一、引言

随着手机无线上网的实现，更让人们尽情享受到了网络带来的方便与乐趣。因此很多手机用户都开通了GPRS无线网络服务。通过GPRS网络接入WAP，可充分发挥接入时延短（2秒接入）速率高、永远在线、切换方便等优点。WAP是一种向移动终端提供互联网内容和先进增值服务的全球统一的开放式协议标准，是简化了的无线Internet协议。WAP将Internet和移动电话技术结合起来。伴随着3G的问世，手机上网的用户也会越来越多，用户的需求也会越来越高，有限的WAP站点并不能满足广大用户的要求，从而突显出WAP资源不足的问题[1]。随着互联网的普及扩大，近年出现的网络电话运用了数字化传输技术，其基本原理是：通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，再把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过互联网把数据包传输到接收地，最后把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的[2]。经过网络电话系统的转换及压缩处理，每个普通电话传输速率约占用8～11kbit/s带宽，因此在与普通电信网同样使用传输速率64kbit/s的带宽时，网络电话数是原来的5～8倍，大大提升的网络资源的利用率。

二、现代通信网络面临的问题

通信网络在近些年来是得到了很大的发展，尤其是3G服务的开通，更使通信网络发展进入了一个新的阶段。但仍然存在很多问题，比如：网络结构复杂，在建设通信网时的基础投入高，与国际互联网的结合不好，造成用户使用无线互联网享受到的服务有限，不同运营商间的增值业务不能互通问题，等等[3]。当前的互联网也有通信服务功能，移动通信网络也可以访问互联网，但是它们的服务是有限的，并不是真正意义是的统一[4]。互联网的通信服务不能像移动通信网那样便利，移动互联网的WAP网的资源有限，仅能访问采用WAP技术支持的一小部分的网络资源，那么由此出现了许多新的研究课题，例如：如何对现有通信网络进行优化改进；怎样的网络更有利于未来的信息传递的发展；未来网络发展的方面又是什么。

三、未来通信网络的发展方向

现在的通信网络以树形结构为主，多为分层式通信模式。当一个点到加一个通信时，首先，先要经过基站，再然后经过控制交换中心，若控制交换中心范围内找不到目标地址，则将数据发送至上一层控制交换中心，这样就形成一个分层式结构的通信过程[5]。如图1所示。根据现代通信网结的结构，为一个模拟通信过程，设user为通信用户，BSS为通信网络d中基站子系统，设NSS网络控制子系统中的控制交换中心，下面简称控制交换中心．来模拟一个通信过程例如图中，Z1到Z2就是一个本地（同区域）通信过程，也就是在一个控制交换中心区域内能找到通信目的地，则直接在本区域内控制交换中心处理此数据，这样就完成一个通信过程。若在本区域内没有找到目的地，如：Z1到P1的一个通信过程，当Z1发出请求后，由基站将其请求传送至本区域内的控制交换中心TA1，当TA1发现此目的地址不在本区域内时，将数据传送至上一层的交换中心TA2，同样若TA2发现此目的地址不是本区域内的地址，TA2就会将数据传送于上一层的控制交换中心TA3，当TA3在在网络中找到目的地址P1时，则将本次请求信号发送至目的地址所在区域的控制交换中心.在这个过程中，请求信号首先经过TB3依次将数据传至TB2最后传至目的地址所在的TB1，最终发送至目标地址。完成本次通信过程。

综上，现有的通信网采用的通信方式中完成一次通过程的中转过程过于复杂，分层式通信模式的网络资源的投入也过于庞大，从而造成通信节点过多，与未来的通信发展极其不相适应。因此，现在的通信网络应与互联网紧密结合，有效借助互联网资源，吸取网络电话的软交换技术，充分利用网络协议形成一个新的通信模式。本文提出直线化的通信模式，即未来的通信网络的通信模式就是从一个节点到另一个节点是直线的，不经过分层中转。点A到点B间的通信过程，如图2所示。从A到B间的通信，完全是从一个控制交换中心到另一个控制交换中心的传输。当A发出请求时，由基站将A的请求信号通过基站发送至控制交换中心，控制交换中心通过互联网直接连接目的用户，利用互联网中的路由功能直接寻找最近的通信路径，连接到目标用户所在的控制交换中心，并将A的请求直接通过互联网发送给B，从而节省通信过程，使互联网资源得到有效的利用。

四、新一代的通信网络

由于3G与4G通信网络的服务面本身并没有发生质变化，并不能有效的直接的扩大其服务面，其可利用的互联网络资源仍然受制于WAP。基于此，本文提出了＂U网＂概念。所谓的＂U网（UniversalNet）＂就是将现有的通信网络与互联网并行同步，形成一个统一的网络体系[6]。“U网”概念的不仅指单一未来互联网或通信网，而是从根本上将通信网与互联网融合，取二者长处相互促进。“U网”采用直线通信结构，同时借鉴网络电话的软交换技术，通过互联网的IP包传送数据信号，与移动通信的无线传输技术结合，建立一种移动网络电话，用以实现无线移动语音的业务，大大提高网络资源的应用[7]。“U网”无论在语音还是在数据方面全部基于互联网。用户无论在何种情况下，只要在无线互联网基站的服务范围内，用户将信号发至无线基站，由无线基站将数据传送数据交换中心，而后进入Internet将数据或通信信号传送到目的地。

1、“U网”的构架“U网”就是采用直线通信结构，以互联网为基础，将互联网资源与通信资源相结合，建立起来的一种高速通信网络。“U网”在网络服务的范围上也将与互联网完全同步，移动网络终端与固定网络终端将在接受到的互联网资源方面和访问方式方面基本不存在区别。移动网络终端在访问互联网资源时，互联网数据首先通过WAP网关（数据转换），然后传送给用户端。从而解决移动网络终端在访问互联网资源时受WAP资源有限的障碍，完全实现通信网络与互联网的并行同步。如图3所示设MS为一个移动手机用户，MBS为：车载移动平台用户，wirelessnet为移动互联网网用户，dataconversion为WAP网关（数据转换），移动互联网用户在访问互联网时上下行数据交换通过WAP网关（数据转换）进行转换。“U网”在结构上以互联网为基础，借鉴网络电话的通信方式，将所有信号、数据都通过互联网完成直线通信。用户与用户间的通信，通过基站将信号传送到数据交换中心，由数数交换中心通过互联网，运用语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地的目的用户。从而改变传统的树形的通讯结构，将通信过程改成直线型，这样无论在那个区域，只要经过一级数据交换，就可以与目的用户连接。

2、“U网”展望“U网”概念的提出将直接把通信与互联网完全融为一体，用户享受到服务面更广，服务质量更高，更智能化的，无障碍的网络服务。它将形成一个庞大的功能完备的网络体系，既可以访问网络资源，同时又具备通信服务，使互联网资源充分得到利用。同时为不同通讯网络形成统一的标准打下一个坚实的基础，为各电信运营企业有效节约成本。因此“U网”的实现将对通信及互联网产生巨大影响，直接改变人们日常生活和通讯方式，在网络发展过程中产生具有重大意义。

参考文献

[1]郭秋萍.计算机网络技术[M].清华大学出版社,2008年.

[2]芩贤道，安常青.网络管理协议及应用开发[M].清华大学出版社，2003年7月.

[3]张娟.用TCP/IP进行网际互连[M].电子工业出版社，2010年4月.

[4]马金龙,胡建萍,王宛苹.信号与系统[M].科学出版社，2006年.

[5]张辉，曹丽娜.代通信原理与技术[M].西安电子科技大学出版社,2002-1-1.

[6]TheodoreS.Rappaport.无线通信原理与应用（第二版）（中文版）[M].电子工业出版社，2006-07.

篇2

[关键词]传输网 接入技术 铜线接入 同轴电缆接入 光纤接入 无线接入

[中图分类号]TN915.6 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0209-02

1 概述

传输网又被称为信息传输的公路，主要负责将信号从由A点传输到B点；传输网是电信网的基础，也同时为各种业务网络提供通道。我国目前移动语音业务仍是构成中国移动的收入的主要来源，而数据业务尤其是固定数据业务占中国移动的收入中的份额相对较小。

2 传输网络接入技术

接人技术主要是为解决如何将用户与各种网络相连接的问题；接入技术作为网络中与用户相连接的最后一段线路上的技术如今已成为目前网络技术的一大热点；下面将介绍接入传输网的几大技术，它们分别是铜线接入技术、同轴电缆接入技术、光纤接入技术与无线接入技术。

2.1 铜线接入技术

铜线接入技术是指以电话线为基础作为信号的传输介质，然后再通过各种先进的调制、编码、数字信号处理技术来提高铜线的传输性能，由于铜的金属性质使得其传输的带宽十分有限，另一方面铜线接入方式的传输速率与距离很难达到满足要求越来越高的平衡点，因而铜线接入技术很难适应宽带业务的高速发展。

2.2 同轴电缆接入技术

同轴电缆同样作为传输带宽相对较大的一种传输媒介，同轴电缆从用途上分可分为网络同轴电缆和视频同轴电缆，也称为基带电缆和宽带电缆，其中前者仅仅用于数字传输，数据率可达IOM/S；它们分别为50（）和75Ω；而基带电缆又可再细分为细同轴电缆和粗同轴电缆。

同轴电缆即Coaxial；由两个同心导体组成，由于导体层和屏蔽层之间共用一个轴心电缆，因而得名。最常见的同轴电缆可分为四层：中心铜线层、塑料层，网状导电层和电线外皮层；其中中心铜线可与网状导电层形成电流回路。同轴电缆传导的是交流电，中心铜线发射出来的无线电波将会被网状导电层隔离，网状导电层接地来控制发射出的无线电波。

同轴电缆存在的一个问题是一旦电缆中的某一段被挤压或者扭曲变形，则会使得中心电线和网状导电层之间的距离发生变化，这可能会将内部的无线电波反射到信号发送源，这种效应就会大大降低可接收的信号功率；因此需要在中心电线和网状导电层之间加入塑料绝缘层来以保证它们之间的距离保持不变；但这使得同轴电缆僵直、不易弯曲。

2.3 光纤接入技术

光纤接入技术是面向的FTTC和FTTH的宽带网络接人技术；光纤接入网技术即OAN技术是目前电信网中发展最快的接入网技术。光纤接入技术指将交换机与用户之间的馈线段、配线或者及引入线段的全部或部分引入光纤以实现信息传输。

由于光纤具有高频宽、高抗干扰力、低成本以及许多其它传输介质无法达到的优良性能使得光纤成为目前应用最为广泛的传输媒介意；光纤也是目前传输速率最高的传输介质，光纤已大量用于主干网中。用户环路中应用光纤可以满足用户未来对各种宽带业务的需求；宽带接入网的最终形式也是光纤接入技术。

2.4 无线接入技术

无线用户环路是指利用无线技术为固定用户或移动用户提供电信业务，因此无线接入可分为固定无线接入和移动无线接入，采用的无线技术有微波、卫星等。无线接入的优点有：初期投入小，能迅速提供业务，不需要铺设线路，因而可以省去浦县的大量费用和时间；比较灵活，可以随时按照需要进行变更、扩容，抗灾难性比较强。

无线接入技术即RIT，是Radio Interface Technologies的简写；另外，无线接人技术也被称空中接口。无线接人技术通过无线介质将用户终端与网络节点相连以实现用户在网络中与有线技术一样通信的技术。无线信道传输的信号遵循以构成无线接人技术的主要内容作为传输协议，无线接入技术可以向用户提供移动接入业务，而这是有线接入技术无法做到的。

无线接入网就是指全部或部分采用无线电作波为传输媒介以连接用户、交换中心的一种接入技术；无线接人系统的定位作为通信网的一部分，是本地有线网的延伸与补充，也可作为临时应急系统。

3 实际应用

前面介绍目前常见的几种传输网接入技术，下面将对它们的在实际生活中的应用情况以及发展状况与未来前景作详细的说明与介绍。

3.1 铜线接入技术的实际应用

铜线接入网的传输媒介有音频对称电缆、同轴电缆；后者将在3.2节介绍，而前者在电话网的用户环路中应用最为广泛；双绞线是电话网中用户环路的传输介质以传输模拟电话，因为电话所需的传输带宽为4KHz，远远小于双绞线可用宽度，因而所剩的带宽可以用来兼容其他非话务业务如数据、传真等。

3.2 同轴电缆接入技术的实际应用

同轴电缆网络也是网络的基础，同轴电缆的温度特性比较稳定、衰减特性比较低，另外具有屏蔽、抗干扰、抗雷击、抗拉伸和挤压、使用寿命长等特点，同轴电缆接入技术主要用于CATV系统。

短距离的同轴电缆通常应用于家用影音器材或者业余无线电设备中；曾经被广泛应用于以太网的连接中，而后来被双绞线取代。长距离的同轴电缆常被用做电台或电视台的网络上的电视信号线；其后渐渐被其它高科技器材所取代。现在同轴电缆主要的应用于：蜂窝移动通信系统、微波通信系统、短波国防系统、宽带网络、陆地移动无线电系统中。

3.3 光纤接入技术的实际应用

光纤网民网是指局端与网民之间完全以光纤作为传输媒体的接入网。网民网光纤化有好多方案，有光纤到路边（FTTC）、光纤到小区（FTTZ）、光纤到工作的地方（FTTO）、光纤到楼面（FTTF）、光纤到家庭（FTTH）等。

光纤网络采取的光波传输技术，目前常用的光纤传输的复用技术有时分复用技术（TDM）、波分复用技术（WDM）、频分复用技术（FDM）、码分复用技术（CDM）等新型高科技技术，而且光纤网拥有较大的带宽、高速的传输速度、传输距离远、抗干扰能力强等特点，而适合多种综合信息业务的传输，将会成为未来宽带网络的发展方向。但因为光纤接入技术较为复杂、成本相对较高等限制条件的约束，目前仅以主要在骨干网中应用，尚需时日才能广泛应用于光纤到户宽带接入。

3.4 无线接人技术的实际应用

无线接入技术体可以分为二大类：移动式接人技术、固定接入技术，其中已经趋于成熟的无线接入技术为当今的人们的生活方式的发展与改变发挥着巨大作用。如今无线接入技术主要应用于通信行业，如电话网络系统、移动通信网络系统、无绳通信系统、卫星移动通信系统等。

在无线本地环系统中；即可采用固定无线接入方式的网络系统中，这种系统一般有专用的网络数字接口，可用于直接连到公司电话网的本地交换机，用户侧与普通机相连用于进行电话业务。但由于无线本地环系统中可用频带无法得到保证，因而限制了其发展；但无线本地环系统还没有解决漫游问题，因而各系统不必相互兼容就可以充分利用各个频段的间隙。

在蜂窝移动通信系统中；用户移动台与负责射频资源管理和经电话线或微波通道与移动电话交换中心相连的基站通信；移动电话交换局再连接被叫用户。在无线通信系统中；所谓无线通信也是一种无线接人技术，因此不涉及网络。

4 结束语

接入网技术的发展不断影响着人们的生活，给我们直接或间接地带来了极大的便利，本文介绍了四种最常见，也是对我们生活影响最大的几种接入网接技术以及它们在实际生活中应用情况，分析出它们的未来发展情况。

参考文献

[1]李效军，光接入网的现状与发展[J]，电子器件，1 9990）：16-21

[2]纪艳苹，光纤接入网在北京郊区的应用[J]，电信科技，2000（8）：16-20

[3]邬贺铨，宽带接入网[J]中国数据通信，2002（1）：1-5

篇3

关键词 开放式传输网络（OTN）；地铁；通信；系统

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0113-02

OTN系统具有综合传输的特性，主要适用于地铁领域中。其针对地铁领域的实际情况，进行全面开发。例如，就上海、广州、南京、北京和重庆等大城市而言，其中有一部分的地铁就是这种方法进行构建的。其中OTN在地铁中扮演者重要的角色。

尽管当前已经有不少阐述OTN系统的文献，但是笔者认为有必要对其组成及功能、特点和结构等进行进一步阐述，从而对OTN在地铁应用和通信设备维护中的工作原理有所帮助。

1 通信传输网络的硬性要求

地铁作为当代现代化城市发展的必备交通运输工具，在日常生活中为人们带来了极大的方便和生活上的便利。但是建设地铁是一项浩大而又复杂的工程，对系统的建设要求非常高。为了最大限度的减少地铁的安全隐患，地铁站与地铁都要建设各种紧急求救、报警功能，而且还要构建监控、广播等系统。对于地铁上的各系统要去报可靠性较高，所以其关于通信信息的传输要具备以下7点功能。

1）如果地铁出现灾难，要及时进行预警，确保车辆运行信号能够正常执行，也为灾难提供便利的救援条件。

2）采取电力监控以及自动化售票与检票的功能，确保客户通道的流畅。也极大的提高了工作人员的工作效率。

3）确保地铁的电子监控全天有效，如果地铁出现问题，监控信息会及时将信息传递给工作人员，确保工作人员更加详细的对车站的情况进行了解，有效提高了管理地铁的能力。

4）可以通过专门的调度来提高运营期间的工作效率。

5）传输网络具有可靠性、安全性的特点，因此，在进行信息的传输时，很少出现传输错误的情况。

6）能够为地铁应用中的通信系统提供安全、可靠的使用通道，确保信息可以安全、高效、快速的进行传递。

7）可以对广播信号进行高效、快速的传递。并且可以准确、及时的将广播信息进行播放，从而有效的减少了传输信息的负担。

2 OTN系统的组成部分以及功能介绍

OTN系统共由4部分组成，分别是OMS、接口模块、节点机箱以及宽带光纤环的适配器。OTN系统的运行首先从节点机箱开始运行。节点机箱主要任务是帮助OTN系统进行信息的传输与接入，是OTN系统的基础，而且可以使光收发器以及接口模块在接点箱中进行信息的高效传输与信息的交换。其次是接口模块的运行。其主要任务是帮助各种子系统成功的传输到OTN的系统里，从而使各项系统之间建立密切的联系。然后是宽带光纤环的适配器。其是节点机箱的重要的部件部分，作用是保证光信号可以接收所有的业务模块中的信息。最后是OMS，其主要任务是将界面进行图形化处理，让用户可以便捷、快速的进行系统的操作。

OTN系统主要采用的技术是光纤技术，在此基础上，进行双环路模式的建设。在网络可用性上具有更好的优势，另一方面，对于同一个网络中采用了不同类型的服务，对于语音、局域网、广播、视频等各种不同类型的传送任务。

3 OTN开发放传输网络的特点

随着我国通信技术的不断进步，OTN开放式传输网络也逐渐表现出多个方面，笔者主要进行以下的归纳总结。

3.1 系统特点

OTN系统主要有以下特点。其一，在网络运行中，可以将信号帧结构直接提取出来。可以将网络的利用率最大化，而且其可靠性较高。其二，OTN网络具有一定的通用节点以及自动修复功能，其在一定程度上最大限度的是发挥网络的作用，使网络系统的利用率达到最大。而且因为网络具有自我修复功能，所以，当两个环节中发生中断，那么关节进行重新划分，分为两个环节。当前，正常使用的节点都有成为主节点的潜力。当主节点出现退出的情况时，结点将会主动承担主节点的功能。当电力修复之后，网络中的数据将会自行修复，而且修复之后将会进行自动重启。如果插件出现错误，那么网路管理者以及NCC都将进行报告处理。在各不相同的各户端中，不存在相互干扰的现象。因此，为了避免结点出现中断，将信号帧结构直接提取。对于位置而言，可以进行固定连接处理，从而更好为传输通道提供便利条件。其连接的设备就能够从其中提出中相关的信息，所以在安全性较强，另外通过光纤传输，有利于提高其稳定性和正确率，确保干扰能力的效果。

3.2 节点设备的特点

OTN在进行节点设计时，采用开放式的模块进行设计。因此，OTN系统的节点是等同于网卡。其中两个进行收发的模块，以及类型不同的客户端，当设备接口的卡槽无法进行正常工作时，可以直接采用多个结点进行使用。其客户与网卡之间的连接是通过总线连接完成的。而且用户想要的各项数据可以在总线中获取，从而使环路帧结构的正常运行。

3.3 网管特点

笔者通过对相关的文献以及资料进行分析发现OTN网管具有明显的优势，主要体现在以下3个方面。

1）对于网络控制中心的问题。NCC可以将网络设备中的任意结构进行显示。

2）操作简便。当节点数量增加之后，新增加的结点可以在环路进行一定时间的中断，但是却可以将网络信息以及数据进行修复。所以，用户在增加接口时，只需要进行接口卡的增加，不需要涉及到中断环路和节点等环节。

3）对传输的管道宽度进行定位。当新的接口卡建立时，将会产生此一个全新的连接。除此之外，可以有效的确定帧结构的宽度，而且可以进行自动完成。

3.4 用户接口卡的类型较多

OTN根据不同的设备以及各种场合的需求，OTN可以产生与之对应的接口卡。因此，OTN的类型多种多样。常见的有内存卡、音频、视频、网卡等接口卡。此外，如果卡的用途相同，但是使用场合不相同，那么其生产规格也有可能存在差异。，而且封装形式也将会各不相同。

3.5 连接方式

连接方式通过节点进行连接。在进行连接时，全面分析光缆以及节点间的距离。连接方式共有两种，分别是环接于电传端口。环节方式的连接，可以很好的实现环路自行修复的功能，从而实现双环网络。电传端口的使用时，要确保两个节点之间的距离少于10米，进行广传端口与电传端口的互换。取保合格的传输质量以及材料的成本。

3.6 帧结构的介绍

OTN的帧结构共有两方面的作用。其一是满足内部开销。在进行帧比特位的建立时，全部都要保证帧的有效负荷。除此之外，因为类型各不相同，所以在进行帧结构的比特位以及比特数时也存在着差异。对于类型而言，其主要是在连接通道以及客户端之间进行连接的类型。

4 网络的结构

因为OTN系统主要采取双环结构进行建设，因此，在地铁建设的传输路中的环城网络由隧道两边的光缆进行组合。而且这些光纤能够形成方向相反的两个循环环路。在节点之间以及复用数据之间进行通信数据的传递，而且可以完成在一个环网上的进行长时间的传递。这其中还包括了次环以及主环。其中次环主要是备用，而主环主要进行顺时针的数据传递。在正常运行中，所有的数据都要通过主环，从而进行传送。而次环主要进行备用，但是主环与次环却是同步进行，而且随时对主环的所有工作进行监督。如果在运行中，出现了紧急情况，那么就将使用次环完成部分任务或者替代主环，从而保证数据能够进行及时的传递。与此同时，因为双环结构独有的特点，网络在配置出现变化或者产生故障时，可以进行自行修复。在实际建设地铁的过程中，因为车站以链状进行分布，所以为了形成环路，通常都会使用跳转链接达到建设的目的。

参考文献

[1].通信传输系统在城市轨道交通中的应用发展[J].科技创新与应用，2013（08）.

篇4

【关键词】 移动网络 信道编码 信息传输 LDPC

一、引言

而在高速移动信道技术的研究中，基本的研究模型依然是：信源-中继信道-信宿。在研究中，通过引入类似LDPC之类的信道编码，人们已经能够在一定程度上提高系统的鲁棒性并实现较高的信息传输率（LDPC码已经接近了香农极限）。在本文中，我们首先对高速移动网络中的信道影响因子进行研究；提出可以通过划分层次，在交互中实现因子之间的互相传递和影响。同时，依据这种影响因子，我们对LDPC码进行了一定程度上的改进和优化。最后通过实验，对我们的改进、优化进行了仿真。

二、信道影响因子及信道状态函数

在移动通信网络中，信道状态的影响因素很多，如：自然背景噪声、人为攻击源等都是影响信道稳定的因素。具体实践中，人们认为只要在业务质量处于可接受的范围之内，此种信道状态就是可以容忍的。只要在一定的范围内，用户可以忍受这种因信道状态的改变而导致的通信业务质量的降低，那么我们就可以接受这种非最佳状态的信道.据此，我们分别对LDPC码进行分层处理：

信道传输过程中满足下列的规则：信源编码按照双层LDPC码进行编码，然后按照广播方式到编码器；经过信道传输之后到达译码器，解码之后HX被信宿所接收；通过LDPC中H阵的校验，得到接收的结果。

四、仿真结果

我们同时也可以看到：无论是何种状态，最终信道的状态函数必定收敛；外界因素的强度不同，最后状态函数的收敛数值也有所不同。

传输中掺加噪声信号作为外界噪声，用于模拟信道状态转移的相关影响因素；传输之前掺加一定的干扰噪声，用于模拟自发状态转移的相关影响因素；显示了未进行分层机制下信息失真程度较大，而在分层处理之后，我们发现图片的失真程度明显得到了改善。

五、结束语

在移动网络技术日益发展的今天，随着移动通信环境的日益复杂；为满足用户对移动通信网络服务的需求，我们对LDPC码进行了分层处理，结果证明分层机制对信息失真情况有相当程度的改善。

参 考 文 献

[1] S. Kudekar， T. Richardson， and R. Urbanke， “Spatially coupled ensembles universally achieve capacity under belief propagation，” in Proc. 2012 IEEE Int. Symp. Inf. Theory， pp. 453-457.

篇5

关键词：网络架构；编码复用；全IP化传输

1前言

广播电视传输技术的发展和网络传输技术的革新密切相关，其传输模式基本可划分为三个阶段：模拟信号传输、数字信号传输、全IP网络信号传输。

2卫星广播电视编码复用平台

全IP网络架构随着通信网络技术的不断发展，传统的视频信号SDI数字化传输的方式已经逐渐不能适应当前快速分发和部署的要求，各级节目制作播出平台都朝着全IP网络传输过渡。IP网络传输以其灵活的交互性访问、简单的设备构成、高效的传输能力等特点，渐渐成为主流的应用方式。以卫星地球站复用平台全IP网络传输为例，整体平台可分为节目源单元、编码复用单元、节目出口单元和节目监测单元，如图1所示。（1）节目源单元节目源单元主要将视音频信号进行IP化采集，采集方式有两种。第一种是直接从前端接收IP流节目源，通过IP节目流主备引接信号分别接入主备节目源IP码流汇聚交换机，交换机汇聚后通过主备IP码流保护开关进行选择，选择后再将信号接入主备节目源，切换出IP码流汇聚交换机，之后输入至编码复用部分。第二种方式是将传统视音频信号作为节目源，通过IP接收机接收后，转换为IP信号进行传输，通过汇聚交换机及码流保护开关等，保护节点的传输信号进入编码复用系统。（2）编码复用单元全IP传输的编码复用单元主要由汇聚交换机、IP编码器和IP复用器和码流保护开关构成。节目源IP信号通过主备编码设备进行标清（MPEG-2）和高清（H.264）编码，编码后信号由主备编码器输出至IP码流汇聚交换机，经汇聚后接入主备复用器，主备复用器输出信号再通过IP码流保护开关选择输出，接入主备复用器，切换出IP码流汇聚交换机。（3）节目出口单元经编码复用单元复用器切换出的IP信号，经过汇聚交换机输出至节目出口单元。节目出口单元可传输两路，一路通过IP线缆传输的方式作为卫星上行的节目源，另一路通过SDH网络进行环路备份，最大化地保障节目播出。（4）节目监测单元IP传输方式可针对IP传输流进行高清和标清的实时监看，还能够实时地对码流和质量信息进行分析处理。在播出平台中可设置多个IP信号监测点，主要通过汇聚交换机，从节目的主路节目源、备路节目源、主复用节目源、备复用节目源、码流保护开关的IP传输节点进行IP信号的监测。系统均采取IP传输复用设备，以汇聚交换机为核心分配单元，减少了大量的设备和线路资源，必要时可采取1+1的主备方式进行部署。一个简单的全IP编码复用平台如图2所示。

3全IP网络传输的优缺点

全IP的网络传输改变了原广播电视网络无法双向共享交互的劣势，是广播电视传输发展的大势所趋。系统采用IP信号传输，整体构成较为简单，可节省大量的设备资源，原有的多种设备都将被网络交换设备所取代。例如，原有的信号分配单元都会被汇聚交换机所取代，整体线路以汇聚交换机为核心，进行网络通路分散，节省了大量的线路资源和各个设备的端口资源，降低了新建传输平台的成本。另外，其基于网络进行信号分配，可通过划设VLAN、路由禁止等方式保障局域内网系统的安全性，在小型内网平台的应用中具备较高的实用性。全IP网络基于最基础的网络协议进行信号分配，和各厂商的设备具备较强的兼容性，信号传输较为透明，在后续的业务拓展上也较为容易。全IP网络传输有着诸多优点，但其在广播电视方面的应用也有许多不完善的地方，不应被忽视，如表1所示。首先，全IP网络传输的方式完全颠覆了现有的视频、音频、数据的传输模式和整体的运行流程。对于任何一个应用场景来说，一步实现原模拟或数字信号传输到全IP网络化传输基本是不太现实的，其需要消耗大量的时间和成本资源，整体性价比不高，完全改造存在着诸多困难。即使在原模拟或数字信号传输与网络IP信号共同应用的过渡时期，其采集、编辑、播出控制等各个环节存在的不统一制式都需要大量的转换与双信号切换设备的应用，在应用效率上和成本上都没有太多飞跃式的提高。其次，IP网络传输存在着诸多网络问题，首当其冲的就是网络安全问题。在目前广播电视局部应用的IP网络传输中，大部分视频、数据文件并没有明确的保护程序和相应的保护规则，IP身份认证方面也没有很完善的架构相支持。虽然部分局部网络可以通过端口受限、交换机区域分隔划分等网络应用的方式防止恶意侵入，但对于其服务器等核心设备的保护则显得相当有限。所以，在广播电视网络应用的过程中，不论是开放式还是封闭式的环境，都存在着诸多安全隐患。另外，由于IP信号传输带来的网络时延、数据丢包等问题，也必须考虑。在应用的过程中，由于设备端口老化，网络传输效率下降，由千兆下降到百兆也是可能存在的隐患之一。在这种情况下，网络环境运行正常而数据会发生堵塞，这就加大了问题判断和处理的难度。

4结束语

目前，数字广播电视传输技术的应用非常广泛，实现全IP网络化传输过渡还存在着诸多困难和问题。但是不可否认的是，IP网络化技术有着良好的性能和广泛应用的前景。全IP网络化传输部署便捷、后续业务扩展容易、传输效率极高，这些优势注定其必将成为下一代广播电视网络的核心传输方式。虽然在整体改变上存在难度，在网络层面存在诸多安全问题，但随着IP技术在广播电视领域应用的不断发展和成熟，广播电视传输将会朝着全IP网络传输的模式不断演进。

参考文献：

[1]谢康.全IP组网播出架构探索[J].广播与电视技术,2011(3):106.

[2]张先红.数字签名原理及技术[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3]肖慧娟,虞捷,沈刚毅.基于IP传输方式的数字电视主备平台方案的实现[J].中国有线电视,2011(3).

篇6

【关键词】 电力通信 光传输网络 优化 应用

一、电力通信光传输网络及其优化意义

电力通信光传输网络的作用是保护电力系统始终处于安全运行状态，它是实现电网自动调度的基础，更是实现现代化管理的重要手段，也是保证电网安全运不可缺少的一部分。做好电力通信光传输网络优化工作，不仅可以提高传输稳定性，还能保证传输内容更加真实，传输到用户手中的信息也将更加清晰。之所以要重视电力通信光传输网络发展，还在于这种传输网络的经济性较好，能够为人们生产生活提供方便，促进电力通信事业发展，这些都是光传输网络所带来的好处。然而受多种因素影响，我国电力通信光传输网络中还存在一些问题，因此，只有通过优化才能将这些问题解决，不仅可以提高光传输网络整体效益，还能促进经济进一步发展。所以，电力通信光传输网络优化与应用十分重要。

二、电力通信光传输网络中存在的问题

2.1光缆建设问题

对于电力通信光传输来说，最重要的就是光缆建设，然而，现阶段光缆建设中却存在不少问题，直接影响到了光传输网络系统建设与电力经济发展。第一，缺乏对光缆的利用，尽管我国一直重视光缆建设，并设置两根或以上光缆，且根据光缆实际情况设置不同路由。但在现实中并没有充分利用这些光缆，光缆作用也就没有体现出来，这样就出现了光缆被浪费的情况，还浪费了大量建设资金。第二，部分光缆被腐蚀。由于光缆需要搭设在电线杆上，但因其材材料性能较差，在使用一段时间以后容易被腐蚀，被腐蚀的光缆也就不会再具有原有作用，进而影响到电力系统安全运行。

2.2网络建设问题

在电力通信光传输网络建设中，还需要重视网络建设，如果没有网络就不存在电网通信光传输网络系统。但我国在网络建设中并没有完全发挥其作用，多数网络的利用率都不高，进而造成了资源浪费，因此，怎样实现高效利用网络就成为重点研究问题。

2.3设备配置问题

在电力通信光传输网络建设中，还需要重视设备配置，这也是发挥其作用的基础。然而，我国现有电力通信光传输网络的设备配置主要为1+0网环设备，这种配置在最初阶段能够起到一定作用，但随着电力通信发展，系统结构将逐渐呈现复杂化，不仅不利于电力系统进一步发展，更会诱发一系列通信问题。所以，应做好电力通信光传输网络的设备配置工作。

三、电力通信光传输网络优化与应用

3.1优化网络电路

对于电力通信网络光传输网络来说，一定要做好网络电路优化与应用。为保证网络传输顺利，可以通过优化网元设备端口的形式完成工作，然后再将网元支路接入到光传输环网中，这样就可以优化电路，在电路得以优化以后，还需要做好接入网元端口设计，通过这种方式延长电路使用寿命的同时，还可以确保光传输网络建设处于良好状态。

3.2优化网络传输通道

网络传输通道是电力通信光传输网络中不可缺少的一部分，为保证网络传输通道能够发挥应有作用，就要结合当前电力通信技术发展状况，不断强化网络传输通道。如可以通过优化网络传输高低阶通道完成设计，并通过链接的方式做好保护工作。在网络传输通道实现高低阶转换以后，传输能力将明显增强。同时也可以将智能网管软件应用进来，这也是优化网络传输通道的有效方式。此外，还要重视集控方向发展，也就是将原来的220kv变电站转变为110kv变电站，这样优化后的变电站无论是组网难度，还是升级难度都会大大降低，进而实现网络结构整体优化。

3.3优化网络传输设备

对于电力通信光传输网络来说，需要得到网络传输设备与媒介的支持，所以，优化网络传输设备与媒介也是一项重要工作。这就需要相关工作人员不断强化网络传输性能，增强稳定性，只有这样才能做好网络传输工作。同时根据实际情况做好光缆设备的整合，进而将支线网转变为环形主干网。

结束语：通过以上研究得知，电力通信光传输网络的发展具有很多好处，能够推动电力通信行业发展，然而，受多种因素影响，电力通信光传输网络在应用中也遇到了不少问题，限制了电力通信事业的发展，针对这种情况就需要做好电力通信光传输网络优化，只有这样才能不断提高电力传输效率，强化传输质量，进而为人民大众服务。

参 考 文 献

[1]孙瑞华、苑丰、郭保卫，平顶山电力光传输网络的优化方案[J].电力系统通信，2013（10）.

[2]时庆飞.光纤直放站原理及在铁路移动通信的应用[J].铁路通信信号工程技术，2013（02）.

篇7

关键词：综合性能评价标准；综合性能；评价标准

中图分类号：TP393

综合性能评价标准对于网络传输控制具有很重要的意义。在计算机技硬件不断更新换代、计算机软件不断升级的今天，如何对网络传输进行有效地控制已经成为了摆在我们面前的一个重要课题。如果要加强网络传输控制的质量，设定合理的综合性能评价标准就显得十分必要了。我们可以发现其实所谓的综合性能评价标准的关键性问题便是构建一个多元化或者说是多功能的评定模型结构体系，以网络传输质量为目标，通过对目标数据进行整合、分析、处理，得到其中的潜在关系，从而得出一定的结论，这些将作为综合性能评价标准的重要参考甚至是其构成的核心内容。总之，综合性能评价标准的制定在网络传输控制中具有重要的引导作用，实行合理的综合性能评价标准将对我国网络建设产生极大的促进作用[1]。

1 网络传输控制的性能性评价

网络传输的性能性评价主要包括三个方面，分别如下：

1.1 网络传输服务质量。网络传输服务质量直接关系到用户的网络体验性，是网络传输控制的性能性评价的一个重要标准。它涉及的主要方面包括网络延迟、丢包率以及带宽等模块，通过加强网络传输服务质量作为手段，保证用户能更好地进行网络浏览。

1.2 数据传送的整体效率。在数据传送的过程中，需要对其整体效率进行综合性地考虑。通过合理的设计，让数据在传送过程中能够达到平衡负载，这样就能保证数据传送的稳定性，这是网络环境稳定的基础。

1.3 网络传输控制的公平性。这种公平性一般是指在不同应用相互之间所存在的一些相互关联性。通过对这些应用的相互关联性进行有效地分离，如果其中的一个应用出现问题的话，不会对整个体系造成影响，这便是网络传输控制的公平性，总是保持一个客观的角度对网络传输进行合理地评价。将以上这三个方面进行数字化表达，设数据传送的整体效率为A，网络延迟率设为B，数据丢包率为C。公平性的设定相对较为复杂，由于其存在着一定的可变性和不确定性，于是在计算上便没有一个相对准确的参考标准，只能根据具体情况进行具体分析[2]。

2 如何制定合理的综合性评价标准

2.1 根据网络传输整体效率A与网络延迟B来进行标准设定。网络传输整体效率可以通过吞吐率来进行替代。在网络传输的过程中，吞吐率和延迟率是两个很重要的参数指标，以这两个参数作为基础构建一个网络传输控制评定的模型。吞吐率如果越大，则从侧面上反应了网络环境良好。通过降低网络延迟，以此提高吞吐率。但是如果对上述方法进行逆向思考，其结果就不一定了，也就是说提升吞吐率并不见得一定能够有效地减少网络延迟。实际情况中，我们一般会采用以下方式提升吞吐率：通过建立大量的网络分组，这样可以将底层驱动的利用率尽量最大化[3]。但是有些问题我们却不能够忽略，如果整体网络中的分组数目不断地增加，服务路由器中的队列长度也会越来越长，而会直接造成网络延迟的上升。为了合理地表达出吞吐率与延迟率的关系，构建出以下公式来进行表达：

P=A/B（0

公式当中A即代表了吞吐率，B则为延迟率，P则表示了分配策略的有效性。但是以上公式并不能对网络传输中的负载变化进行良好的评价，因为负载大小是由分配策略所决定的。那么可以构建P曲线进行说明，如图1所示：

从以上曲线我们便可以很明显地看出，处于峰值左边的分配策略表现得太过于谨慎，那么便可以适当地对网络负载进行相应地提升，这样便能够有效地提高整个网络的利用率；而对于峰值右边的分配策略进行分析便可以发现，网络分组的增加将会对整体的延迟带来一定的影响，让网络延迟率在一定范围内得以升高，但是在这个过程中吞吐率却没有很明显地升高。在网络数据的实际传输过程中，如果网络负载过大，但是其分组数据依旧能够正常地通过，这就说明了整个体系相对较为稳定，这是我们所希望看到的。所以我们应该尽量保证分配策略的稳定性，以防止网络崩溃的情况发生。再根据网络传输整体效率A与网络延迟B来进行标准设定。其中还有一个部分具有很重要的参考意义即为分组丢失率。分组丢失率与吞吐率之间也存在着一定的联系，以上述分配策略有效性的公式作为参考可以得出分组丢失率的相关公式，如下：

通过构建上述公式便能够反映出网络传输控制过程中的某些因素的联系，从而提出了相应的综合性能评价标准。

2.2 如何保证综合性评价标准中的公平性。在实际的互联网体验中，不同的用户会有着相对不同的服务要求，这对于服务模型的构建带来了一定的困难。在理想的服务模型中，所有用户的服务质量都能够得到保障，即便是在负载较低的情况下。那么通过构建出一种比例分区模型来达到上述要求。在这种比例分区模型当中主要是以公平性为基础来进行构建。在满足QoS要求的条件下，对公平性进行评价，从而制定相应的评价标准，其中主要包括两个方面：

（1）将网络传输过程中所有的因素看作一个整体，将公平性作为这个整体的独有属性，但是这个属性并不能反映出个别因素的好坏，即个体质量不能反映出整体质量。

（2）通过对个体进行相互比较，以此来确定其所相关的公平性。将上述的两个模块整合成规格化性能函数，以此来判断个体之间以及整体的公平性，通过这样的设定来解决公平性的问题，从而构建出更加科学化、合理化的综合性评定标准。

3 结语

网络传输控制对于网络环境的建设具有重要的意义。通过对网络传输进行合理的控制，从而为用户带来良好的网络浏览体验。制定相应的综合性能评价标准让网络传输控制更加符合规范，从而构建一个和谐的网络环境，这对于我国的社会主义现代化建设将带来巨大的促进作用。

参考文献：

[1]林闯.Web服务器集群请求分配和选择的性能分析[J].计算机学报，2010，13：500-508.

[2]林闯，周文江，田立勤.IP网络传输控制的性能评价标准研究[J].电子学报，2010，12：121-123.

篇8

【关键词】4G;传输;网络;技术

一、4G业务需求分析

（一）4G客户群体分析

4G一般指的是第四代移动通信技术，它继承并发展了第三代移动通信技术，由于其上传速度和下载速度上限分别达到20Mbps和100Mbps，因此上网速度极快，能有效提高视频图像数据传输质量，数据质量甚至能和高清电视相媲美，而无线上网服务效率也大大提高，对于客户来说4G上网的性价比甚至某种程度上比宽带网络上网还要高，而且4G网络在满足客户的多样性需求和服务范围上有天然优势。目前4G网络市场潜在需求很大，许多手机用户期待着4G网络服务的到来，但是期待4G网络服务并且已经在使用4G服务的人只有不足5%，35%左右的受访者表示考虑使用4G服务，超过50%的受访者对4G服务持考虑态度。我国的网络运营商主要有移动、联通和电信三大运营商，53.73%的受访者表示会选择移动，10%左右的受访者表示会使用联通4G网络服务，而有9.95%的受访者表示会考虑使用电信4G网络服务。年龄是影响客户对4G需求量的重要影响因素。4G的主要消费群体的年龄介于15岁到45岁之间。15岁到45岁间的受访者中有42%的人表示考虑换用4G，有54%的受访者对是否换用4G还处于观望状态。另一方面，文化程度也是影响4G的需求的重要因素。对4G需求量最大的一般都是高中生、大学生和与从事网络通讯相关行业的单位和企业。

（二）4G业务需求规模预测

第一，客户最期待的4G服务。目前客户对于移动终端的4G服务最为期待，然后是其它网络终端。在4G网络服务中，80%左右的受访者表示期待4G能提供更快的网络速度，63.11%的人对4G合理的资费方式更期待，20%左右的人表示对更丰富前卫的应用期待，而对于应用，人们表示希望4G能支持更多的视频和游戏软件，提供更快的上网冲浪速度。13.11%的人对移动终端的多样化的手机更为期待。第二，客户对4G流量的需求。首先是关于客户对4G套餐的数据流量消费预期，依据统计结果显示，4G套餐的流量消费预期有明显的层次化特点，其中预期4G套餐月均消费500M、1G和2G的客户各有25%的比例，月均消费3G或者4G以上的客户群体只有不足20%的比重。而对于4G的资费的态度，超过80%的受访者表示希望4G流量费用能控制到0到40元间，而他们也希望主要依靠移动网络终端来实现4G服务。

二、关于4G传输网络规划的若干思考

目前4G市场需求潜力大，但是问题也存在很多。4G服务之所以迟迟没有得到网络流量消费市场的积极反馈，很大程度上与4G传输网络不完善，需要更换移动终端，4G资费高有较大关系。因此，4G传输网络规划需要针对4G的业务需求作出相应的调整。

（一）完善4G网络传输层上的跨层设计机制

4G网络是以全IP为基础的通信网络，系统广泛运用TCP/IP协议，具有分层结构，严格遵循OSI的分层网络设计原则。随着无线网络的发展，4G系统的发展不得不考虑更多的数据传输的问题。通过以上统计数据我们可以看出，消费市场对于更快的网络数据传输速度有更高的预期，因此要求4G网络能满足各种不同的业务类型以及QoS要求。目前4G在网络传输规划上主要面临以下几个问题。

第一，无线链路的衰落特性对4G网络传输的影响。

第二，无线链路的传输效率受到限制。

第三，无线链路的延迟问题。

第四，移动网络终端对TCP/IP协议的影响问题。

综上所述，由于传统的3G网络的协议具有分层结构，4G系统无法在无线移动环境中高效运转。其根本原因在于协议栈之间各自独立，导致协议栈无法实现最佳的网络传输效果，无法充分利用有限的功率资源和频谱资源。因此要实现4G网络传输的高效，必须通过跨层设计机制来优化TCP/IP协议栈，依据协议栈各层间的具体无线通信情况，对无线资源进行最优配置。另外，4G网络传输规划的优化不仅需要研究各个网络和各层性能的优化，而且需要研究物理层、网络层和数据链路层之间协调配合，利用跨层设计思想优化系统协议栈，只有这样才能让4G系统利用有限的频谱和频率资源，适应复杂的无线通信环境。OIS协议栈一般可分为物理层、链路层、网络层、传输层和应用层，为了改变各层之间只能是相邻层信息传递的状态，跨层设计机制通过自适应的方式对4G网络系统进行设计。自适应一般指的是协议栈对信息传输条件进行评估并作出自动反应的机制。它包括协议栈中上层对下层的的自适应，或者下层对上层的自适应。而且跨层设计机制是基于整体角度来设计的，因此在设计4G网络传输方案，还会考虑协议栈各层间的联系，避免出现某一层的性能失衡，导致4G网络系统的下降状态。以与传输规划相关的传输层跨层设计为例，网络传输层主要负责网络发射端与接收端间的链接控制。由于4G无线网络是一种时延高、分组丢失率高并且误比特率高的无线网络，TCP传输协议由于其传输规则会导致更多的拥塞丢失，降低传输效率。交互跨层信息时，TCP层信息一般包括往返时间、最大传输单位和数据丢失数量等，TCP一般会把切换数据丢失认定为拥塞丢失，因此传输层需要与应用层、网络层和链路层进行信息交互，以提高4G网络数据传输效率。

（二）利用多种数据传输技术服务于4G传输网络规划

为了满足网络消费市场对4G网络的数据需求，4G传输网络规划应侧重提高4G网络的移动网络终端的数据传输质量。而要完善4G传输网络，必须利用多种数据传输技术。

第一，OFDM技术与MIMO技术。OFDM系统对于4G传输网络的完善贡献在于其可以有效降低信息传输损耗率，由于OFDM系统是通过多路并行传输信息，因此可以有效提高信号的抗频选择性衰落的能力。不过由于多路并行传输信息对两端设备要求较高，因此4G网络传输信号发射端和接收端设备需要进行相应的升级换代。OFDM是4G网络传输最优的多址方式。而MIMO技术采用多天线和多通道进行信号发射与接收，信号被分割后在多个通道传输，最后通过DPS重新计算将信息重新组合，还原为最初的信号。两种技术的结合被认为是未来4G网络传输规划的核心技术。

第二，软件无线电技术。4G网络传输规划可能还需要运用到软件无线电技术，它可以用于实现移动网络终端的多模块化。根据调查数据显示，大部分客户更期望通过移动网络终端提供高质量的4G服务，因此SDR技术的运用是很有必要的。它主要目的在于建构一个无线电通信平台系统，在智能软件的转换下实现不同通道、不同层次和不同模式的无线通信，从而实现移动网络终端在不同系统和平台间畅通无阻的使用。

第三，网络协议与移动定位技术。4G网络传输规划所采用的核心协议应该是IPv6协议。由于未来移动端的4G网络是主要的发展方向，因此选择IPv6可以将4G网络打造成一个支持移动管理并且不受地址限制的全IP网络，这个网络可以实现端到端的IP服务。另外，4G无线网络传输规划还要考虑移动终端定位，移动网络终端的定位和跟踪，可以进一步为客户提供更快的4G网络的传输速率和高质量的数据传输服务。

三、结束语

目前，4G网络消费需求潜力巨大，但是由于4G网络传输服务不完善、更换4G服务成本高，当前消费市场对4G网络的反馈不够积极，因此必须进一步完善4G传输网络规划。依据调查分析，移动网络终端是未来4G网络的主要消费市场，因此4G网络建设与规划，应围绕打造以移动网络终端为核心的4G网络，完善4G网络传输的跨层设计、采用多种数据传输技术服务于4G传输网络建设。

作者简介：

篇9

关键词：分布式数据；不一致性；条件函数依赖；最优化

中图分类号：TP391文献标识号：A

Inconsistency Detection in Distributed Data： Implement， Meliorate

WANG Haijie1，HUANG Shenbin1， ZHU Zhenhua2

（1 Network and Information Center， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China；

2 School of Computer Science and Technology， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China）

Abstract： Detecting inconsistency is one of the central issues in data cleaning. There have been effective methods based on SQL techniques to detect inconsistency in centralized database. However， it’s far more challenging when the database is distributed. There have been some studies on data inconsistency that is based on conditionalfunctionaldependency， formulating the inconsistency detecting problems as optimization problems， in which several effective algorithms were developed. This paper introduces the detection problem of inconsistency on distributed data， which is based on the conditional functional dependencies. Then， the paper develops the characterizations of the conditional functional dependencies， the fragment of dataset and the optimization problem and relevant algorithms of inconsistency detection. Finally， the paperorganizes several experiments to verify and meliorate these algorithms.

Keywords： Distributed Data； Inconsistency； Conditional FunctionalDependency； Optimizations

0 引言

数据库技术和系统已成为信息化社会基础建设的重要支撑[1]，数据质量问题也随即逐渐获得了人们的瞩目和关注。最近统计表明，美国企业每年花费数十亿美元用于处理脏数据[2]。数据清洗是一个密集且复杂的过程，据研究估计，一个典型的数据仓储项目研发中约有30%～80%的时间是在进行数据清洗。数据清洗问题中的一个重要主题就是数据的一致性，因而其在数据质量中也有着关键性的核心位置。

数据管理中一个重点技术问题就是信息来源可能隐含的冲突性。这些冲突将会体现在不同的层次上：关系模式的冲突、数据表现的冲突、数据取值的冲突[3]。而数据的不一致性，则常常用来描述这些冲突。不一致性的检测就是数据质量和数据清洗中核心焦点问题之一。

对于传统的集中式数据库，数据的不一致性已开发有较为成熟的基于SQL的检测技术。然而，当数据关系零散地分布在不同站点之间，现有技术则很难完成不一致性检测。对于该问题，文[4]给出了一种新颖的不一致性约束的定义，其主要立基于传统的函数依赖性约束拓展成条件函数依赖性并提供了若干不一致性的检测技术。文献[5]又基于该不一致性约束的定义进行了分布式数据下的拓展，并对数据划分给出了规范定义，由此即将分布式的检测问题规范化为最优化问题，进而提出了若干有效的检测算法。

1相关工作

目前，数据清洗方面的研究大多集中于相似性数据去重的合并与清除问题，或者是检测数据的域差异和结构冲突问题，以及通过制定约束性条件来表示数据的一致性，并检测数据中违反了约束条件的作为数据的不一致性。现有工作大多都是基于传统的依赖性约束的拓展，例如函数依赖性或者全依赖性等。传统的依赖性约束主要是为设计关系模式而形成或产生的，常常不足以涵盖数据中蕴含的语义关系。文献[4]拓展了传统的函数依赖性约束，其中就提出了条件函数依赖性（Conditional Functional Dependencies，CFDs）来描述不一致性的约束条件。在传统的集中式数据库中，给定一个CFDs约束条件集，只需一个固定数量的SQL查询就能够自动的在多项式时间内找出数据库中违反了约束条件的元组集。这种SQL技术往往用于检测eCFDs约束条件下的不一致性，其中的eCFDs则是CFDs的一种支持逻辑析取和逻辑否的有效拓展[5]。然而，这种SQL技术还是不能解决分布式数据的不一致性检测，而这个主题却远远比集中式数据领域要更具挑战性。此外，另有文献[6]基于CFD进行了分布式数据下的拓展，对数据的划分进行了规范定义，并将分布式的检测问题规范化成最优化问题，而且也提出了若干有效的检测算法。

2分布式数据的不一致性检测

数据中的不一致性，是通过CFDs的违例来描述的。对于给定的一个CFD ：（XY， Tp）和一个的实例D，想要找到D中所有违反了的元组构成的元组集，记作Vio（， D）。对于一个CFDs集，在此定义Vio（， D）来表示所有Vio（， D）并集当。

对于分布式数据的不一致性检测，本次研究将其转换成最小化网络传输或者最小化响应时间的最优解问题。研究中考虑关系模式R的一个实例D，且D被水平或者垂直地划分成若干片段（D1，D2，...，Dn）。为此假设这些片段分布式地部署在不同的站点上，例如对i[1，n]，Di部署在站点Si上，并且若ij则Si和Sj是不同的站点。给定一个定义在关系模式R且有一个分布式部署实例D上的CFDs集，CFDs的检测问题就是寻找Vio（， D）。

不论是最小化网络传输还是最小化响应时间，分布式数据的不一致性检测的主要思路均是通过网络传输使得数据在分布式站点上能够进行本地检测，从而可以采用传统集中式数据库中的基于SQL的检测技术来完成分布式数据的检测。

2.1最小化网络传输

为了刻画网络传输，研究中使用m（i，j，t）来表示一个通信原语，具体表示从站点Sj向Si传输一个元组t，也即一个元组传输。一个分布式的检测算法常常不可避免地导致一个元组集的传输M。然而，多数情况下，网络传输最小化的条件下不一致性检测则是重要的。

考虑R上的一个实例D，且D被水平地划分成（D1，D2，...，Dn），以及一个元组传输集M。对于任意i[1，n]，使用M（i）来表示M中形如m（i，j，t），例如，M中所有的传输到站点Si的元组集。此处令D'i= DiM（i）。

研究中，称一个CFD 能够在网络传输M后进行本地检测，当Vio（， D）=i[1，n]Vio（， D'i）。同时称整个CFDs集能够在网络传输M后进行本地检测，当CFDs中每一个均能在网络传输M后本地检测。

最小化网络传输条件下的CFD不一致性检测问题就是给定一个CFDs集Σ和一个水平分布式部署的数据集D作为输入，寻找一个网络传输M使得：

（1）Σ能够在M后本地检测；

（2）|M|的取值最小。

直观地，研究的目标便是检测D上关于Σ的违规元组集，并且网络传输还要是最小。

2.2最小化响应时间

研究中，使用一个简单的代价模型来估测响应时间，包含网络传输时间和各个站点独立检测CFD违规的时间。考虑一个CFDs集合Σ，一个水平划分的数据实例D =（D1，…，Dn），以及一个网络传输集M使得M完成后能够被本地检测。我们用cost（D， Σ，M）表示估计的响应时间如下：

（1）

其中，ct表示网络传输率，p表示数据包的大小，D'i= DiM（i），check（D'i，Σ）则表示通过调用对集中式数据的检测算法来检测D'i中违反Σ的元组的时间开销。直观地，cost（D， Σ， M）由两个因素决定：

（1）由每个站点向其他站点的最大网络传输时间；

（2）每个站点各自最大本地检测不一致性时间。

易知每个站点并行地向其他站点发送数据，且在接受了其他站点发送的数据后，每个站点并行进行本地检测。

最小化响应时间条件下的CFD不一致性检测问题便是对于给定的CFDs集Σ和水平划分的数据集D作为输入，寻找一个网络传输集M使得：

（1）所有的站点在网络传输M后能够对Σ进行本地检测；

（2）cost（D， Σ， M）是最小的。

2.3分布式检测算法

对于垂直划分的数据，不一致性检测往往很复杂甚至是NP难问题。而且，即便在更为简单的水平划分的数据下，完成单个CFD的不一致性检测也是很复杂的，因此本文仅讨论水平分布部署在不同站点的数据下如何有效地检测单个CFD的违例。

水平分布的数据下，对于单个CFD有集中式的检测算法和并行的检测算法。这两类算法均对各个分布式站点的本地数据进行统计，而后基于这些统计数据依照最小化网路传输或者最小化响应时间的原则，选定相应的协调站点将需要检测的数据传输到协调站点进行本地检测。而对于一个CFDs集，通常使用流水处理每一个CFD的方法来完成检测。

2.3.1 集中式检测算法（CTRDETECT）

集中式检测算法的思想是：首先为待检测的CFD ：（XY， Tp）寻找一个站点Sj作为协调站点；然后，所有非协调站点中所有与待检测相关的元组都将传送给协调站点Sj；最后，由协调站Sj在本地完成的检测任务。算法可以描述如表1所示。

表1 算法CTRDETECT

Tab.1 Algorithm CTRDETECT

输入：一个CFD：（XY， Tp）以及一个水平划分的数据实例D =（D1，…，Dn）。

输出：Vio（， D）

/*在每个站点Sj上并行地执行如下操作*/

1 统计本地数据，求LHS（i），令lstat（i） = |LHS（i）|。

2 将lstat（i）值传给其他站点。

3 选择拥有最大lstat（i）值的站点作为协调站点，假设为Sj。

4 任何SiSj，发送M（j，i） = LHS（i）到协调站点Sj，等待Sj的检测结果；

对于协调站点Sj，令M（j）=i[1，n]M（j，i），则D'j=LHS（i）M（j），对D'j进行本地检测，将检测结果Vio（， D'i）发送给其他站点。

5 返回检测结果Vio（， D）

该算法的关键就是协调站点如何选择，该站点的选择依据应该满足最优化的两个条件之一，即网路传输最小或者响应时间最小。对此，研究定义LHS（i）来描述第i个站点上满足CFD中某个或某些模型元组的左部取值的元组构成的集合，也就是说LHS（i）={tSi|tpTpt[X]tp[X]}，如此将可选择|LHS（i）|最大的站点作为协调站点，并且使得网络传输最小。显而易见，对于集中式检测来说，网络传输最小也就是响应时间最小。

2.3.2 并行式检测算法（PATDETECT）

并行式算法的关键是在集中式算法上增加并行度，先将元组模型集Tp按照元组模型的左侧取值中所含有的通配符个数递增进行排序，假设排序之后为Tp={t1p，t2p，...，tkp}，且对于任意的ij有tip 中左侧取值含有的通配符的数量要小于或者等于tip。研究定义一个函数：DiTp，其含义为对于任意一个Di中的元组t，则有 （t）=j，其中tjp 是排序后的Tp中满足t[X]tjp[X]的首个元组模型。于是，可以通过将站点上的数据片段Di进一步划分，即Di=H1iH2i...Hki，其中Hji={tDi| （t）=j }。这样对于给定的=（XY， Tp），： DiTp和Di=j[1，k]Hji，同上可知，Hji={tDi| （t）=j }，那么就有Vio（， D）=j[1，k]Vio（j， i[1，n]Hji），其中j=（XY， {tjp}）。也就是说，CFD的违例可以通过的划分对每个j单独检测而获得。于是，即可以并行地对j在数据片段Hji上采用集中式的检测思路完成检测，再将并行检测的结果合并便可得最终的检测结果。

先考虑最小化网络传输的情况，网络传输最小的并行式检测算法PATDETECTS可以描述则如表2所示。

表2 算法PATDETECTS

Tab.2Algorithm PATDETECTS

输入：一个CFD ：（XY， Tp={t1p，t2p，...，tkp}）以及一个水平划分的数据实例D =（D1，…，Dn）。

输出： Vio（， D）

/*在每个站点Si上并行地执行如下操作*/

1 计算i：DiTp；

2 /*对本地的数据片段进行划分Di=H1iH2i...Hki*/

for eachl[1，k]do

Hli={tDi|i （t）=l }；lstat（i，l）=|Hli |；将Hli的值传送给其他站点；

3 for eachl[1，k]do /*选择协调站点*/

选择lstat（i，l）值最大的站点作为l的协调站点；

将Hli发送给协调站点；

4 本地检测Vio（l， i[1，n]Hli）；/*并行地在协调站点上对tlp本地检测*/

5 合并检测结果：Vio（， D）=j[1，k]Vio（j， i[1，n]Hji）

6 返回检测结果Vio（， D）

首先，在各个站点并行地对本地的数据片段依照i：DiTp进行划分。然后对于每一个本地数据片段Hji执行CTRDETECT，从而并行地完成检测，再将结果实现合并。在选择协调站点时，应满足总的网络传输最小。为了描述这个网络传输开销，过程中引入：Tp{1，2，...，n}来表示Tp中每个元组模型对协调站点的抉择方式，也即对于任意tjpTp，其协调站点为 。对于站点Si，其他站点Sj（ji）发送其待检测的元组到Si，网络传输用 来表示。那么在这种选择协调点的情况下，网络传输代价可以描述为costS（）=Σni=1|M（i）|=Σni=1Σnj=1|M（i，j）|。

由于|M（i，j）|=sumkl=1lstat（j，l），其中lstat（j，l）=|Hlj|。当Sm是所有站点中需要向其他站点传输元组数量最多的，也即拥有最大的lstat（j，l）站点时，则可以令（tlp）=m从而得到最优的传输代价。最小化响应时间的并行式检测算法PATDETECTRT与最小化网络传输的并行式检测算法有一定的不同之处，最明显的不同体现在对于协调站点的选择上。为此将同样令：Tp{1，2，...，n}来表示Tp中每个元组模型对协调站点的抉择方式。对于任意一种协调站点的选择方式，从站点Sj向Si传输的元组集合同样用 表示，且M（i）=j[1，n]M（i，j），甚至|M（i）|和| M（i，j）|均可在本地统计数据中通过计算得出结果。为了使响应时间最小，情况下的响应时间开销可以描述为：

（2）

其中本地检测的时间开销为check（DjM（j），）=| DjM（j）|log（|DjM（j）|）。

选择协调站点时，采用贪心算法来进行决策。令l-1表示排序后的Tp中前（l-1）个元组模型的协调站点决策，而结合第l个元组模型tlp，对于l的决策，即需考虑在l-1的基础上选择l（tlp），且使总的响应时间增量为最少。算法PATDETECTRT的描述和PATDETECTS相似，只是在选择协调站点时改换成贪心算法即可。

3实验

3.1 实验环境

本文中实验硬件环境为节点个数为10，CPU和内存的配置分别为Interi7-3770（3.40GHz）和32GB。软件操作系统采用了Ubuntu 12.04.2LTS，开发语言为Java，数据库则选用了MySQL。

3.2 实验数据

用于测试的实验数据来自TPC-H生成的1G数据，使用表lineitem作为测试用的数据集，其中总共包含600多万条记录。实验时，将这六百多万条元组均分成60份，每份包含约10万条记录，各个分布式站点交叉导入这些数据作为本地数据片段。

lineitem表共包含16个属性，属性类型包含整型、浮点型、日期型以及字符串型等。针对lineitem表，规划设计了10条CFD约束规则对应182个元组模型作为不一致性的约束集进行检测试验。其中，第1条CFD不含有通配符，可以在本地检测，第2，3条CFD仅涉及数据集中的少部分数据需要检测，第4～7条涉及数据集中的大部分数据需要检测，第8～10条则是传统的FD。

3.3 分布式站点对算法的影响

研究分别在2、4、6、8和10个节点上测试了CTRDETECT算法和PATDETECT算法，各自比较了多条CFD在响应时间和网络传输上的变化趋势。

从图1中可以看出，随着分布式站点数的增加，PATDETECTS的网络传输会增加。这是因为随着站点的增多，每个站点上分布的元组少了。类似地，作为协调站点上的待测元组也少了，而总待测元组是不变的，所以相应的网络传输应该更多。与其相应地，CTRDETECT与PATDETECTRT也有相似的实验结果。

图1 PATDETECTS的网络传输图 2 PATDETECTS的响应时间

Fig.1PATDETECTS data shipment Fig.2PATDETECTS response time

从图2可看出，随着分布式站点的增多，PATDETECTS的响应时间随之减少。这是因为站点增多后，各个模型元组并发检测的协调站点更趋发散地分布于各个分布式站点中，每个站点上执行并发检测的流程少了，网络传输和本地检测都会更快。同理，CTRDETECT与PATDETECTRT也有相似实验结果。

3.4 数据集对算法的影响

研究在10个节点上，分别对不同大小的数据集进行了10条CFD的检测实验。鉴于集中式检测算法的效率过低，将仅是针对PATDETECTS和PATDETECTRT两个算法进行实验，由结果来分析网络传输和响应时间的变化趋势。限于篇幅，只给出了PATDETECTRT的实验结果，PATDETECTS结果与之类似。

从图3看出，在并行式检测算法中，随着数据集总大小的增加，完成检测的网络传输开销也在增长，并且是呈现近乎线性的增长。这是因为待检测数据往往是随着数据集的增大而线性递增的，为此网络传输开销也必然呈线性增长。

图3 PATDETECTRT的网络传输 图4 PATDETECTRT的响应时间

Fig.3PATDETECTRTdata shipment Fig.4PATDETECTRTresponse time

从图4中可以看出，随着数据集增大，响应时间开销在增加，这是显而易见的，但是这一趋势不像网络传输那样表现为线性增长规律，因为与数据集增大呈线性增长的是待检测数据的规模，也就是本地检测时间的规模，而这个本地检测的时间则由于算法的并行性，各个站点存在差别，使其不一定会呈现线性增长。另外，待检测数据的网络传输开销也存在不确定性，因为可能会出现网络阻塞和端口占用阻塞等复杂情况。

4结束语

本文阐述了分布式数据的不一致性检测问题，并对分布式的检测算法进行了实现，同时设计了若干组相关的实验对检测算法展开了较为全面的分析，最后进行了优化尝试，且通过实验对优化效果实施了相应评估。

通过实验结果可以看出，CTRDETECT算法和PATDETECT算法均能很好地解决分布式数据的不一致性检测问题。并且随着分布式站点的增多，分布式检测算法的网络传输呈明显的增长趋势，响应时间则呈一定下降趋势。而随着总的数据集的增大，分布式检测算法的网路传输即呈现线性的增长趋势，而响应时间则呈现一种趋势渐缓的非线性增长。

参考文献：

[1] 周傲英， 金澈清， 王国仁， 等. 不确定性数据管理技术研究综述[J]. 计算机学报， 2009， 32（1）： 1-16.

[2] ECKERSON W W. Data quality and the bottom line： Achieving business success through a commitment to high quality data[J]. The Data Warehousing Institute， 2002： 1-36.

[3] ANOKHIN P， MOTRO A. Data integration： Inconsistency detection and resolution based on source properties[C]//Proceedings of FMII-01， International Workshop on Foundations of Models for Information Integration 2001， Viterbo：FMIDO， 2001：1-15.

[4] FAN W， GEERTS F， JIA X， et al. Conditional functional dependencies for capturing data inconsistencies[J]. ACM Transactions on Database Systems （TODS）， 2008， 33（2）： 1-39.

篇10

关键词：数字电视 网络传输技术 特点

中图分类号：TN943 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

数字电视网络传播技术是随着科学技术的不断进步而迅速发展的，我国最早采用数字压缩技术是1995年，数字电视发展到现在，已经发展为高清数字电视，能够实现从地面传输信号。而随着网络传输技术的不断进步，数字电视的发展还将迈向一个新的台阶。

1数字电视的定义

所谓的数字电视就是指采用数字编码以及数字传输技术，通过这两种技术进行节目的采集、录制、播出以及发射和接收的电视。都是运用数字“0，1”的相互转化而形成的信号。目前数字电视还采用了比较常见的数字压缩技术，数字压缩技术的优势是利用原来传送一个频道的空间实现一次传送6-8个频道，使电视频道增多，而且有的数字电视甚至可以达到四五百个电视频道，其中数字电视的音质和画质也不会因此受到影响，这就使得数字电视受到许多用户的喜爱。

2数字电视的优势

数字电视的信号传输过程是非常稳定的，因为它在传输的过程中一般不会受到地理因素的影响，这是数字电视与传统的模拟电视最大的区别。不仅如此，在信号的传输过程中也不会受到噪声积累带给它的影响，而且它的覆盖范围也是非常广的，一般情况下能够最大限度地满足人们的视听要求；除此之外，数字电视频道数的增多也是它比模拟电视发展速度快的一个主要表现形式。其中数字电视所采用的数字压缩技术不仅可以使用户有选择多种节目的权利，用户还可以根据自己的喜好点播不同的节目，但是我们需要注意的是这种额外节目的点播一般是要另外收取费用的；数字电视的信号传播速度不仅快而且还能够保证在信号输出的同时还可以使信号的清晰度不受到影响；数字电视的一个最大优势就是有利于信号的存储，可以实现电视剧连着看或者在上一次的暂停位置开始继续观看，与传统的模拟电视不同的是，数字电视不用等到每天一个固定的时间点；虽然数字电视在许多方面都发生了变化，但它还是保留了现有的模拟电视的视频格式，仅仅是在原有的基础上多安装了一个数字电视的机顶盒，安装后即可观看。

3数字电视网络的传输

我们可以从传输网络以及网络技术的支持这两个方面进行分析。主要表现为：（1）数字电视所具有的宽带性质主要是依靠网络的支持。数字电视在信号的传输过程中，无论使用哪种方式都是根据实时过程来完成信号传播工作的。所以数字化技术的不断发展使网络技术传播的过程变得更加完善，数字信号的传输效果也得到了提高。（2）数字电视的传输网络是需要我们进行分析的。从数字电视的发展过程来看，电视台主要是通过在已经确定的高点位置上利用天线设备进行无线电波的发射，通过无线电波的发射使在地面使用数字电视的用户能够把接收到的数字化信号进行转化，从而实现电视节目的播放。从目前电视传输网络的发展情况来看，数字模拟信号的缺陷主要是稳定性不够好，因此，我们尽量将光线作为主要的传输通道，同时采用同轴电缆的“树形”光线分布形式，能够对混合型数字电视传输网络技术的使用进行修正，并且进一步完善。通过不断的发展，使其能够逐渐的发展成为独立的数字电视传输网络，而不再是一种依靠于地面的网络传输方式。

4数字电视传输中用到的网络技术

数字电视传输中用到的网络技术是多种多样的，主要有：（1）AISC技术。这种网络技术标准是由层级的清晰度以及层面的构成这两个方面的内容组成的。在这两项标准中，定向层机中的第一层机主要功能就是确定图像的基本形式，而第二层级是图像的整体压缩层。这一层所用到的技术就是利用MPEG模式来达到数字信号压缩的标准。最后一层则主要是利用传输层确定数据的顺利传输，我们目前常见的地面数字系统传输方式一般选用的是19.3Mpbs的传输速率，这就使得数字信号能够被正确接收，进行播放。（2）DMB-T技术。这种传输网络技术是我国创造的一种地面数字电视传输技术。此技术有超标准的对照，因此能够帮助我们进行很好的完善，同时还可以调整国内数字电视信号的传输。并且这种数字电视传输网络技术还不断向着多载波技术的方向发展。有时为了能够拖延信号的扩散以及预防出现乱码干扰的情况，这种数字电视信号传输技术采用的是一种高保护传输技术[1]，不仅如此，还采用OFDM保护间隔进行填充，从而帮助提高数字电视传输的利用率，保证数字信号稳定传输。（3） DVB技术。这种数字电视网络传输技术最早出现在欧洲，这种技术的实现是需要经过数字电视、卫星以及地面等多个环节的交换传输而成的。所以这种传输网络技术方法不仅可以接收并且传送视频和音频文件的信号，还可以接收并向数字电视传送图像、字幕以及IRD节目和图表。

5结语

综上所述，为了能够更好地给用户提供更加优质的服务，所以数字电视的使用频率一定会越来越高，但是从我国数字电视的发展情况来看，目前我国普遍应用的数字电视就是以数字机顶盒作为载体，把接收到的数字音视频信号转化成为模拟信号，然后再将模拟信号输送到模拟电视机上，这样就能够根据用户的需求来提供电视节目。近几年我国已经把数字电视列入到了国家重点支持的项目中，通过对数字电视传输技术进行研究，取得了大量的技术成果，使数字电视的应用范围更加广泛。尽管我国在数字电视网络传输技术方面仍在不断发展，还是会有很多的不足之处。因此，我国一定要继续加大在数字电视传输方面的投入，使数字电视的网络传输技术不断更新，让数字电视的发展得到更多人的认可。