通信网络安全论文范文
时间：2023-03-28 01:06:05
导语：如何才能写好一篇通信网络安全论文，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
1移动通信发展历程
随着移动技术的发展，我国移动大致经历五个不同的发展阶段。第一个阶段是以模拟蜂窝通信技术，该技术主要是通过无线组网的方式，通过无线通道，实现终端和网络的连接。该技术主要盛行在上世界70-80年代；第二阶段是以美国CDMA等通信技术为代表的移动网络，盛行于80年代到21世纪之初。在该阶段开始出现漫游、呼叫转移等业务；第三阶段则主要为2G与3G的过渡阶段，同时也成为2.5G。第四阶段则主要是以现阶段的主流通信技术3G技术为代表，该技术其典型的特点在于在传输的效率上有着很大的提升。第五阶段则主要是4G技术，在3G的基础上形成以TD-LTE为代表的4G网络技术。
2移动通信传输网络面临的安全性风险
2.1网络自身的风险
在现代网络中，因为计算机软件或者是系统自身存在的漏洞，导致计算机病毒和木马能够轻易的植入到网络当中，从而导致计算机当中的一些隐私或秘密被非授权的用户访问，给用户带来很大的隐私泄露或者是财产的损失。同时，随着现代wifi等无线网络的发展，通过无线网络带来的非法的截取现象，更是给用户带来巨大的损失。在移动通信应用最为广泛的手机方面，也有很多的不发分子则利用手机的漏洞，或者是安装不法软件的方式，导致出现非法的访问和数据的篡改和删除。而面对应用最为广泛的3G网络通信技术，其不仅将面临IP网络问题，同时也面临IP技术问题。3G系统的IP其不仅包含着承载网络，同时也包含了业务网络。而IP的应用其不仅包括因特网、下载、邮件等应用，也有承载IP协议的移动通信系统控制信令和数据。未来针对3G网络运营商面对的主要的问题则是如何加强对3G网络的管理，并以此更好的保证3G网络系统在面临出现的不同安全问题，都要结合IP网络和其应用对其出现的问题进行总结，从而制定出更加好的管理措施。
2.2网络外在的风险
针对移动通信网络外在的风险包括很多，而网络诈骗是其中最为常见的影响用户安全的问题。随着人们对网络的熟知，电脑技术也开始成为当前人们应用的主流。但是，网络给人们带来方便的同时，却成为犯罪分子进行诈骗的工具，如现阶段出现的支付宝盗窃、网络电话诈骗等，都给人们对网络的应用蒙上了很深的阴影。同时，虚假购物网站、网上盗刷信誉同样让人们对网络出现不同的咒骂。因此，如何保障网络应用的安全，防止各种诈骗等问题的出现，也是移动通信安全性考虑的重点。
3移动通信传输网络安全采取的措施
造成移动通信网络安全的原因有很多，其主要包括以下的几种：第一，传输组网的结构以及设备不合理造成。通过大量的研究，移动通信在进行安装的时候，通常会出现一些长链型或者是星型，在这些错综复杂的网络结构当中，其安装古语复杂导致在网络的传输当中出现很大的混乱问题，从而严重影响了网络传输的效率。因此，在对移动网络进行建设的初期，一定要对网络的整体布局和网线的架构进行全面、合理的规划，从而避免在网络传输的过程中出现上述的问题，以此更好的保障网络传输的安全性，使得人们对网络的结构能够一目了然，提高其便利性和安全性。同时，在设备的选择方面，只顾及成本而忽视对设备质量的考虑，成为考虑设备使用的重要的因素。在对网络进行建设的过程中，尽量选择同样的生产设备，避免不同的设备出现的不相容等情况的发生，从而给网络安全带来影响。第二，环境因素造成的影响。移动通信设备遍布各地，从而使得不同地点都能使用移动网络。而在一些比较偏远的地区，因为气候的影响，给网络传输的效率带来很大的问题。同时在一些比较特殊的区域，存在不明的干扰信号，导致数据无法有效的传输。因此，对设备的保管必须选择正常的环境。第三，在通过外在的设备管理和组网结构后，还必须在统一的物理网络接入平台上构建各种基于业务的逻辑专网。因为在移动网络中，很多的安全对策还不能够有效的支撑其各种应用的核心业务。同时如果将安全措施都集中在流量的出口的地方，就会导致安全设备的性能出现很大的瓶颈。因此，针对这种情况，通常采用搭建统一的根绝业务逻辑专网。该网络设置的地点的IP流“特征五元组（源地址、源端口、目的地址、目的端口、协议）”的基础上，同时还可以将其设置在接入点名/用户接入标识/主叫号码的上面。通过采用这种GTP或GRE的方式来剂型的传输，一直要到业务网络间的网关被解封了才会传输到业务网络。从而通过这种网络，清晰的知道每个数据其流动的方向和具备的特征。完成不同层次清晰明了的虚拟网路业务。如果完成了这样的情况就还可以实现：专门的逻辑网络形成安全的防御系统；在不同的方向和业务上做好网络安全的预防措施；根据业务扩展的方便灵活度的能力，更好更快地计算出业务流量的量和集中区域。第四，在移动通信网络中加入“网络准入控制（NCA）”机制，从而实现对终端用户的认证。在移动通信网络当中，3G用户不仅是保护的对象，同时也是需要进行防范的对象。在面对数以千计的用户，如何做好保护，其实际是非常脆弱的。对此，为更好的保护3G网络，通常采用网络现在的方式，对终端用户的相关信息进行检测，包括软件版本等，以此提高终端预防病毒的能力，如通过对杀毒软件的在线升级。一旦发现其中有异常，则立即进行隔离。
4结语
篇2
通信网络的安全，其实可以从很多角度进行定义。从一般的意义上来看，网络的安全主要是指网络的信息输入以及输出的安全，以及对网络进行控制的安全，简单地讲，网络的安全就包含了对信息以及对管理权限的安全防护两个部分。当前国际上的标准组织也把信息的安全认定为信息是具有可用性、完整性、可靠性以及保密性的。而所谓的管理权限上的安全保护，就是网络的身份认证、授权上的控制、访问上的控制，具有不可否认的特性。随着时代的不断发展，通信网络已经成为了网络技术的重要一部分，通信网络已经极大地实现了普及以及演化，进而让人们进行信息交流的方式已经发生了重大的改变。通信网络作为传递信息的一座重要的桥梁，具有比较大的不可替代性，并且对于社会上各种经济文化生活实体都产生了非常大的关联作用。这样一种极为紧密的联系，在一方面给整个社会乃至于世界都带来非常巨大的商业价值以及社会文化价值，而从另一个方面来讲也必然是存在着非常大的潜在性危险，如果通信的网络出现了安全的问题，那么就会出现牵一发而动全身，导致千千万万的人员在信息的交流上存在障碍，并且会导致这些进行沟通的人的信息泄露出去，并带来极为严重的经济价值以及社会价值的巨大损失。所以对于通信网络的安全问题，应该说是必须要提起我们的关注和预防的。当前计算机网络的入侵事件已经屡见不鲜，对于通信网络也同样如此，因为通信网络的安全问题，发生的信息泄露以及信息的损坏，其经济损失更是十分巨大。从现在来看，通信网络的这些网络上的攻击已经越来越呈现出多元化发展的趋向，并且相对而言也比较隐蔽。通信网络的攻击者往往是透过非法的渠道去盗窃他人的账号、密码以及关系网络，对这个通信网络的各项行为进行监视，并且截取自己需要的机密信息。整一个盗取过程是非常的短暂，而且也难以察觉，手法更为隐蔽，所以在通信网络的安全问题上，更需要发展新的安全技术进行保护。
二、通信网络的安全技术现状分析
当前的计算机系统以及计算机网络与生俱来就有必然的开放特性，这种开放的特性，也促使通信网络的运营商以及国家的通信信息部门会加强网络的相关工程技术人员以及管理人员的安全防范意识以及在安全上面的技术水平，将在通信网络的固有条件之下，尽可能将通信网络的安全隐患降低到一个最低的水平。当前部分通信网络的使用者的安全意识并不是很强，而且在操作的过程中技术上出现不熟练的情况，在安全的保密的规定以及操作的流程上有所违反，导致在公开保密方面的权限不清楚，密件有时出现明发的状况，同样的密钥长期都是反复地使用，这样就容易导致密码被破译，最终能够运用这些泄漏出去的口令以及密码在时间到了之后还能够进入到系统当中。软件和硬件的设施上也可能存在一定的安全隐患，有些网络的运营者为了更为方便地进行管理，导致有一部分的软件以及硬件的系统在设计的时候存在以远程终端来登陆，进而对通信的通道进行控制，同时也在通信软件的设计过程中不可避免地存在一些未发现或者无法完善的bug，加上部分商用的软件程序在源程序上是完全的公开，或者是部分的公开，这就使得部分低安全等级的通信网络使用，可能会出现网络的攻击者利用上述的软件以及硬件的漏洞之间入侵到网络的系统当中，进而对通信的信息进行破坏以及盗取。在通信网络的传输信道方面，也存在一定的安全隐患。如果通信网络的运营商没有对自己的信息传输信道上进行相对应的电磁屏蔽方面的设置，那有可能在网络的信息传输之时，会对外产生一些电磁的辐射，而一些不法分子可以运用一些电磁的接收设备对相关的通信信息进行窃取。此外，当前对于通信网络的建设以及管理上，还存在着很多的不成熟的状况，在审批上不够严格，计划上不够严谨，网络的管理在建设方面存在一定的质量漏洞，网络的维护以及管理上相对较差，而且通信网络的效率不够高，而且存在一定的人为干扰因素等等。所以，通信网络的安全性应该得到更多的技术支持和加强。
篇3
计算机网络通信的安全其内在涵义具有宽泛性和变动性，究其根本是因人们使用方式的不同。使用方式的不同所呈现出的计算机网络通信安全也不同。比如现在使用比较频繁且广泛的网上银行，最让人害怕的就是账号和密码被人窃取，进而损失金钱。还有就是人们都在使用的QQ或者MSN等聊天工具，一不小心就会面临着被人盗号的危险，个人的信息和隐私就会泄露。而在网络上工作的人们很多时候面临的不仅仅是网络通信的安全还有由于各种突发事件导致的悲剧就不可估量了。例如着火或者无征兆的停电，令很多文档或者数据没有能够及时地保存而丢失的事件时有发生，所造成的损失也不可估量。总而言之，计算机网络通信安全的内在涵义在广义上讲是为计算机网络通信数据的安全起到保护和防护的硬件或软件的平台遭到自然灾害、不明原因造成数据泄露或者人为的破坏而产生的计算机网络通信安全隐患。
2计算机网络通信安全隐患产生的原因
2．1内部原因
2．1．1计算机硬件的设计不合理性计算机的硬件设备是一台计算机是否优秀的重要标准，计算机在硬件设计上如果操作不当，计算机就会在运行的过程中出现安全隐患。例如驱动设计不符合规范，那么计算机在操作的过程中就很容易出现信息和数据在传输的过程中被半路截获，信息和数据的外泄所造成的经济损失难以估计。另一方面如果是显卡出现问题，那么计算机在运行过程中就很容易出现蓝屏或者白屏的现象，进而被迫停止计算机运行，不但影响了正常的工作，还容易泄露信息，给人们生活和工作造成极大地不便。
2．1．2系统安全防范功能不强计算机网络系统在设计之时，对其自身的安全方面往往考虑得很少，这样就造成了计算机在运行时很容易被人恶意侵袭，或者在访问系统的设计上过于简单，这样计算机的使用者的个人信息（账号和密码）就很容易被盗，不仅个人隐私无法保证，也会有财产的损失。
2．2外部原因
2．2．1突然间的断电或者线路失火人们在日常使用计算机的时候，突然间的断电或是线路短路都会使人们措手不及，常常是计算机系统内的数据和信息还没来得及保存，这方面的情况无法避免。人们在日常是计算机的时候应该养成良好的办公习惯，数据或者信息有一点存一点，这样可以有备无患，即使出现意外情况也不会产生损失。
2．2．2黑客的攻击或威胁计算机极大地方便了人们的生活，人们的见识和知识都得到了提升，但是很多问题也随之而来。其中黑客攻击是比较危险的，它会使人们的生活和工作无法正常继续。黑客的攻击可以深入到很多细微之处，可能是一封电子邮件、木马程序或是强行攻击计算机等方式，从而侵袭到计算机，导致整个计算机瘫痪，无法正常工作，内部信息和数据的泄露，造成的损失也无法避免。
2．2．3计算机网络病毒计算机网络病毒是令人们谈虎色变的网络攻击方式，它对攻击目标没有明确性，但却像传染病似的在计算机网络系统中蔓延开来，只要上网的电脑都会遭到侵袭，无一幸免。计算机病毒具有传播范围广，速度快的特点，整个计算机网络可能在很短的时间内就感染上病毒，比较轻的情况下会使整个计算机网络的网速便面。严重的情况下可能整个计算机网络都无法正常工作，系统的数据和信息都会丢失，从而使公司或者个人都蒙受经济损失和精神上的伤害。
3计算机网络通信的安全防护措施
3．1做好计算机系统技术的稳定性和安全防护工作在设计计算机网络系统的过程中，要全面的分析和考虑计算机网络系统的每一个环节和容易忽略的方面，要在任何一个可能被黑客或者病毒入侵的地方做好防御和拦截工作．在计算机硬件或者软件上安装病毒拦截或病毒截获系统，在病毒还没有入侵电脑系统的时候。在电脑就把病毒截获或者消灭。还可以在计算机的网络系统中设计一个垃圾文件或者不知名文件的处理系统，使这些文件在进入网络系统之前就被消灭和分解掉。
3．2做好对计算机有关联的外部环境的影响计算机在工作的过程中很容易遭受外在环境的不良影响，计算机网络通信系统无法正常的工作，如突然断电、线路失火、打雷闪电而造成电脑磁场破坏等等，所以，要经常检测链接电脑的线路问题，看看那些线路有问题，及时的发现或者处理掉。做好电脑防御和避雷的工作，在计算机工作的地方安装避雷针或其他强制干扰电脑磁场的防御措施，使得电脑不容易受外在自然条件的影响或侵害。
3．3做好访问加密措施实际上无论是黑客的攻击还是病毒的侵袭有些时候都是因为人们对文件的保密和数据的加密设置的过于简单而造成的，所以很容易给黑客、计算机网络病毒或者一些不法犯罪份子提供便利条件，直接造成了信息和数据的外泄和丢失。所以，做好文件的保密工作和数据的加密措施非常有必要。密码作为计算机网络的个人资料保护的基础防线，是值得注意的问题。而很多人对密码的重要性认识还不够。有些人为了方便省事直接把密码设置为一组简单的数字，比如12345。随着人们对黑客等网络安全的认识逐渐深入，有的网站已经要求人们使用字母、数字和下划线重新组织密码，但还是有人设置密码的时候过于简单，abc123这样的密码是时而常见的密码，这样就直接造成了密码盗号的情况。因此在设置密码的时候应该尽量复杂化，还可以不断更换密码，这样不会让黑客有可趁之机———破译密码，人们在使用计算机时，应该特别注意。
4结束语
篇4
医院的信息系统网络安全问题关系到日常管理的方方面面，医院信息系统在在运行期间，如果出现意外中断，或者受到恶意程序的攻击，那么很容易导致信息的大量丢失，由于医院信息系统中录入了病人的基本信息，因此会造成严重的后果，甚至医疗事故。由于医院性质的特殊性，在计算机信息系统的网络安全防护方面，除了一般的日常维护，还需要通过特殊的策略来确保信息系统的安全。医院信息系统的网络安全与防范文/魏瑜帅王耀炜王立准随着信息技术的发展，社会各行各业已经开始通过计算机网络来进行内部业务管理，信息化极大地提高了管理效率以及社会生产率。网络是医院向信息化、数字化发展的基础要素，是整个医院内部信息运行的平台，构建安全的医院信息系统至关重要。因此，本文首先对医院信息系统的网络安全进行概述，强调了其重要性与必要性，其次，重点讨论了医院信息系统的安全防范策略。
2医院信息系统网络安全的防范策略
2.1选择优质设备
医院信息网络安全维护是一项系统的技术工作，运行良好的优质设备是维护系统安全的保障。因此，医院的信息中心需要选择性能良好、运行稳定、便于升级的设备。个别医院没有认识到信息系统安全的重要性，忽视网络建设，将资金投入到医疗设备以及医院基础设施上，在网络设备上不重视质量，由于医院的工作具有连续性，性能较差的网络设备经常会出现多种问题，特别是核心交换机和服务器，一旦运行故障，医院内部网络瘫痪，必将严重影响医院的正常工作。因此，维护医院信息网络安全首先要选择优质的网络设备。
2.2优化系统程序
医院在系统的选择上，除了可以通过技术人员设计专门的程序，还可以选择安全性能较高的操作系统与软件，并且及时进行升级与更新，定期优化系统程序，这样才能确保安全。同时，如果系统设置密码，密码需要进行不定期更换，这样避免网络中一些恶意程序的攻击，防止病毒、黑客入侵窃取重要信息，也最大程度降低被跟踪痕迹的可能性。在系统程序的日常管理中，也要定时更新数据库，做好信息的备份工作。
2.3加强技术人员管理
网络安全的操作主体主要是信息技术人员，因此，提高技术工作人员的职业水平，构建科学的网络安全管理制度也是必不可少的。医院要确保信息系统的持续稳定，并且在网络环境中运行良好，这对技术人员要提出了更高的要求。医院可以通过培训提高技术人员业务水平、开展网络安全教育提高思想认识等。在日常工作中，严格禁止通过移动终端来进行信息的输入与输出，避免病毒带入。同时设置专门的信息共享平台，严禁技术人员将系统文件进行共享。除此之外，网络管理员要定期进行数据的整理，并且完善网络运行后台，对于计算机网络终端进行检查，及时处理安全漏洞。
2.4构建病毒防御体系
医院信息系统的网络安全防范，除了确保系统中各计算机通信设备及相关设施的物理安全，使其免于人为或自然的破坏，还要构建病毒防御体系。由于互联网具有开放性与交互性的特征，在网络中运行的程序有必要建立不同层次的防护系统。例如在每台计算机终端上都安置网络版的杀毒软件，在服务器上设置保障服务器安全的杀毒软件，在网关处设置维护网关的防病毒软件，这样将信息系统的各个部分都纳入了安全保护中。但是，由于计算机病毒传播途径多、传播速度快，在构建病毒防御体系时，也要重点预防不同来源的病毒，通过系统的设置，维护信息系统的安全。
2.5完善身份验证程序
身份验证程序的漏洞是系统内部信息泄露的重要原因，因此，需要进行身份认证以及授权，对进入系统的用户进行审查，确保其具备信息查看的资格。在信息系统程序中，要将身份验证方式、权限审查内容进行详细规定，并且通过动态密码、安全口令等，阻止非法用户的入侵。除此之外，还可以应用防火墙，对于网络数据的访问、修改等操作进行记录，一旦出现比较可疑的操作行为，系统可以自动报警或者中断操作，避免非法用户对数据进行篡改。总而言之，身份验证程序与防火墙的有效配合，可以为医院信息系统网络建立一道安全屏障。
3结束语
篇5
论文摘要:随着信息技术的不断发展,网络信息的安全问题也受到了威胁。本文主要从网络信息安全的定义、影响因素、防御措施几个方面进行阐述,希望可以一定程度的提升我国网络信息的安全程度。
如今的信息发展速度是飞快的,我们的通信与网络之间的联系也越来越紧密。此种情况下一定程度的促进了网络的迅速发展,不可否认的是网络通信在日益腾飞的今天,它的安全问题也逐渐受到消费者的重视,对于维护网络通信的安全压力也越来越大。网络通信的天然属性就是开放,与此同时开放性的存在也导致了许多安全方面的漏洞,随着内外安全环境的日益恶化,诸如信息窃取或者网络攻击的活动也逐渐变得猖獗。同时网络的恶意行为趋势也渐渐变得明显,在一定程度上充分的引起了我们的注重。许多有组织的集团或者骇客攻击的存在都严重影响着我国网络的通信安全。
一、网络的通信安全
在对网络的通信安全进行定义时需要从多方面来考虑。其定义从国际化的角度看来可以是信息的可用性、可靠性、完整性以及保密性。一般情况下网络通信安全指的是依据网络的特性由相关的安全技术以及预防计算机的网络硬件系统遭迫害所采取的措施服务。
(一)影响网络通信安全的因素
首先就是软硬件的设施。许多的软硬件系统一开始是为了方便管理才事先设置了远程终端登录的控制通道,这样会极大程度的加大了病毒或者黑客攻击的漏洞。除此之外很多软件在一开始设计时虽然会将种种安全的因素考虑进去,但不可避免的时间一长就会出现缺陷。在出现问题后就需要立即补丁来进行漏洞弥补。与此同时一些商用的软件源程序会逐渐变得公开或者半公开化的形态,这就使得一些别有用心的人轻易找到其中漏洞进行攻击。在一定程度上使得网络的通信安全受到威胁。
其次就是人为的破坏。某些计算机的内部管理员工由于缺乏一定的安全意识以及安全技术,利用自身的合法身份进到网络中,从事一些破坏、恶意窃取的行为。最后就是TCP/IP的服务比较脆弱,由于因特网的基本协议就是TCP/IP 协议,这个协议的设计虽然比较有实效但是安全因素比较匮乏。这样就会增大代码的量,最终也会导致TCP/1P 的实际运行效率降低。因此TCP/IP其自身的设计就存在着许多隐患。许多以TCP/IP为基础的应用服务比如电子邮件、FTP等服务都会在不同的程度受到安全威胁。
(二)常用的几种通信安全技术
比较常用的有数据加密技术,所谓的加密就是将明文转化为密文的过程。还有数字签名的技术,这时一种对某些信息进行研究论证的较有效手段。除此之外访问控制也是一种有效地安全技术,这一种形式的机制就是利用实体的能力,类别确定权限。
二、通信网络的安全防护措施
正是由于通信网络的功能逐渐变得强大,我们的日常生活也越来越离不开它,因此我们必须采取一系列有效措施来将网络的风险降到最低。
(一)防火墙技术
通常情况下的网络对外接口所使用的防火墙技术可以使得数据、信息等在进行网络层访问时产生一定的控制。经过鉴别限制或者更改越过防火墙的各种数据流,可以实现网络安全的保护,这样可以极大限度的对网络中出现的黑客进行阻止,在一定层面上可以防止这些黑客的恶意更改、随意移动网络重要信息的行为。防火墙的存在可以防止某些Internet中不安全因素的蔓延,是一种较有效地安全机制,因此防火墙可以说是网络安全不可缺少的一部分。
(二)身份的认证技术
经过身份认证的技术可以一定范围内的保证信息的完整机密性。
(三)入侵的检测技术
一般的防火墙知识保护内部的网络不被外部攻击,对于内部的网络存在的非法活动监控程度还不够,入侵系统就是为了弥补这一点而存在的。它可以对内部、外部攻击积极地进行实时保护,网络受到危害前就可以将信息拦截,可以提高信息的安全性。
(四)漏洞的扫描技术
在面对网络不断复杂且不断变化的局面时,知识依靠相关网络的管理员进行安全漏洞以及风险评估很显然是不行的,只有依靠网络的安全扫描工具才可以在优化的系统配置下将安全漏洞以及安全隐患消除掉。在某些安全程度较低的状况下可以使用黑客工具进行网络的模拟攻击,这样可以一定层面的将网络漏洞暴露出来。
(五)虚拟的专用网技术
由一个因特网建立一个安全且是临时的链接,这是一条经过混乱公用网络的稳定安全通道。
三、总结
伴随着网络通信的全球发展,我们的生活工作与网络之间的关系也变得越来越亲密,在使用网络通信提供的高效方面服务的同时,我们也遭受着网络信息带来的一些危害。因此只有铜鼓相关部门制定完善的法律体系,拥有安全的技术才可以保证网络的安全,进一步促进网络通信的发展。
参考文献:
[1]陈震.我国信息与通信网建设安全问题初探[J].科学之友,2010年24期
姜滨,于湛.通信网络安全与防护[J].甘肃科技,2006年85期
篇6
关键词： 电力系统；通信网络；网络管理系统；自动化技术
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1671－7597（2012）0320017－01
科技发展的脚步已经越来越急促，而通信技术的智能化水平也随之不断攀升。由于通信业务量在不间断的急速增长，因此，通信网络平台的可塑性也是成正比的。而对于早期的电力通信网管理，由于通信方式过于简单，自动化技术水平也不高，因此在运行的过程当中不断有漏洞表现出来。
1 综合通信网络系统
1.1 需求分析。当电力系统的迅疾发展的脚步逐步靠前，其他行业的业务也与其发生了利润连接，由此变得密切相关。因此多种多样加入了通信方式，其中包括PDH、电力载波、卫星、微波、程控交换等，由此可知，综合电力通信网的技术水平也要有了更高的要求。因此综合通信网络平台的出现，正好适应了市场的这个需求。市场需要的是一个具有大规模管理能力的网络平台，并且通过提供通信服务来达到要求。因此，建设通信网综合监控管理系统是非常有必要的。
1.2 技术特点。1）稳定可靠性。为了体现系统的可靠性，在综合通信网络平台系统慎重的选择了使用双前置机结构、双服务器和支持双机热备功能。网管系统平台具有自我诊断、自我复位的功能，对系统的应用程序或网络设备可以进行详细的诊察。2）开放性。对于系统结构是采用开放式的硬件平台，这样就方便了系统的扩容和新旧系统的兼容。3）可扩展性。综合通信网络平台系统采用成熟稳定的大型商用数据库技术来运行，合法软件系统给平台带来可扩展、易操作的优点。
2 综合通信网络平台构建计划
在这个通信技术的迅速发展的时代里，社会对于专业人才的需求量不断攀升，由于近几年的市场信息业务量的剧增，企业的人才需求也有了些转变。希望能学校培养出通信行业中既有理论基础又有实践能力的双剑综合人才。
2.1 综合通信网络平台构建必要性。高校的培养人才计划和市场相对应的，市场需要什么，高校提供什么。于是高校也及时推出了有关通信技术的课程，希望能在这方面为社会做出贡献。但是，学生对于自己所选择的专业课程还是缺乏系统的概念，因为没有通信全程全网的系统性，就无法满足通信技术的深入市场研究。因此，建设综合通信网络平台是尤为必要的。
2.2 综合通信网络平台构架思路。作为现在一体化的综合现代通信网络平台，它的建设包括了集传输、交换、宽带接入及有线、无线通信方式。学生们可以通过该平台系统，来感受现代通信的情境，结合自己对所学的知识，对其直接领悟和深入了解，提高专业应用能力，变成社会需求的综合型、应用型通信技术人才。
3 综合通信网络平台的现阶段问题
3.1 宽带传输问题。如今以光纤为媒介、DWDM＋SDH为主体的光纤网成了电信骨干传输网的主流。而骨干网传输的宽带化恰恰正是三网合一的底座基础，因此宽带传输问题成了三网合一首要解决的基础问题。依照光纤通信发展趋势分析，它所具备的优点以及未来技术的更新进步促使了光纤通信网络必将在整个B-ISDN的骨干网中占据主导地位这个决策，有了这个基础打根基，三网合一才能够顺利进行下一步。
3.2 宽带交换问题。三网合一之后的B-ISDN需要传输数据量会比以前大很多，更高要求的视频信息和数据信息，所以主干网络交换机于此被提出更高的要求。但网络阻塞的主要原因也正是网络交换机，因此，B-ISDN的重点则应是宽带交换。三网合一所需要的交换速度、QoS等性能指标，无论是ATM交换机，还是其他新的路由交换机，都远远不能满足的，尽管ATM被认定为未来网络的主流交换技术，但还是需要不断努力开发。
4 电力系统的三网合一
为了能在共享网络资源的同时避免重复的水平不高的建设，于是造就多媒体基础平台“三网合一”。三网合一的重点业务融合包括了电信网，计算机网和有线电视网。它们在合作上的表现趋向一致，业务上互相渗透网络上可以实现互相沟通，共同合作，朝着共同利益的方向前进。三网融合的推进需要依赖市场发展，还要在业务竞争中寻找到新动力跟不断开创新方法，及时更新用户需求，以便为客户提供更好的服务。
4.1 带来的安全问题。在三网融合的实际过程中，无论是网络设备、终端设备还是运营业务，都会有一个标准统一过渡段。从保障网络安全的角度来说，想要实现最终的统一而且综合的服务，我们仍需要解决新技术带来的新问题。1）维护设备安全。在三网交叉融合的网络层面上，虽然减少了重复网络的建设，但是这个思路需要面临就是服务被拒绝攻击或意外中断的问题。这是维护设备安全中需要解决的首要问题。2）内容的安全。众所周知，网络的价值主要体现在其承载的信息和内容上，随着三网融合进程的不断深化，越来越大的网络规模和急速增长的网络用户使信息和内容的来历或去向模糊不清。这当中包含着两个内容安全问题，内容的版权问题和有害信息。这也是需要进一步解决的根本问题。
4.2 推进的切入点。三网融合其实是建立在科学基础上的一种策略。应当全方位地考虑用户各方面权益。只有当三网合一引入了公平竞争机制，才不会有新的市场垄断形成。否则，消费者的权益将得不到应有的保障，运营商对于地区、城市的业务和价格也将只能有唯一的选择。而地方运营商应该负起应有的责任，为用户们提供选择将互联网接入电视的方式，提供多样式的内容选择。当资源共享，用户有权根据价值来选择平台和内容，综合通信网络平台才能实现本身该有的意义。
4.3 必然性与可行性。为了满足社会需求，市场想把通信、广播电视、多媒体等多种信息服务综合成一个综合的网络。而且三网合一后可以使用户网的建设投资大量减低，还可以降低网络管理和运营成本，给网络带来诸多好处。所以三网融合的需求日益高涨，缘由管制部门放宽了业务经营范围的限制，这很明显为三网合一带来了政策福音，结合市场需求和竞争，给三网合一带来了一股驱动的力量，宽带化、综合化和数字化也将成为新兴的网络建设的潮流。
5 总结
随着科学技术的发展和社会的进步，三网合一这一目标终将会实现。尽管现阶段的看来，三网合一的技术条件仍不够完美，但对于我国的情况而言，电力需求大，在电力系统综合的起步又较晚，只有在专研先进技术的同时又能注重传统技术和设备的不断改进，这样才能力争早日将电力系统综合自动化的全面实现。
参考文献：
[1]潘学萍，电力系统仿真课程教学研究与改革[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005.
[2]韩祯祥、文福拴，电力系统中专家系统的应用综述[J].电力系统自动化，1993，03.
篇7
【关键词】通信技术网络发展与趋势
随着科学技术的不断发展，通信技术与网络的研究及其标准化建设早已成为众所关注和大力研究的焦点。目前一些新兴技术和新兴网络的纷纷涌现，使通信技术与网络成为大家研究与开发的热点内容；与此同时，这些新技术、新网络满足了通信技术的极大需求，并为通信技术与网络的发展注入了新动力。
当我们分析面对之前样式繁多的通信技术与网络进展时，不得不让我们留心关注的重点内容是通信技术与网络的发展演变过程以及在此基础上的未来发展方向、基本技术特征等内容。早期的通信技术是使用模拟技术的通信系统，因为有蜂窝小区结构、终端移动管理、漫游及切换等技术的提出，所以使通信技术实现了在移动中通信以及在通信中移动；随后发展的通信系统成为使用数字技术的系统，它是利用数字信号处理技术和专用芯片，使信息处理尽量软件化，从而实现设备的小型化以及允许大量用户接入的形式；之后通信技术与网络是充分发挥自适应技术的作用实现宽带高速的通信系统，不仅实现了调制自适应、编码自适应、信道自适应、接入自适应、业务自适应等，还实现了传输链路和通信系统的高效率。在上述通信技术和系统基础上，通信技术与网络将会飞速发展，其内容也将会不断扩充，一些未被充分利用的资源：频率、时间、编码、功率、空间等将会被更有效的利用，使之发展成为更高宽带和更高速率的通信系统。对空间资源的有效利用是4G通信网络开发利用的新天地，对空间地理分布下的分布技术和系统的充分利用，或将可能成为未来无线移动通信的首要技术特征。
一、通信技术与网络的发展现状
1.1移动网络通信技术发展迅速，3G技术日益成熟
作为通信技术与网络发展主要产物之一的移动网络通信技术，目前已成为发展最为迅速的通信技术之一。我们所说的移动网络通信技术主要是指使用者通信不会受到时间、地域等其他方面的影响，能够应用不同的方式进行通信。全球移动通信技术发展过程分为三个阶段，首先是第一代为模拟技术，到第二代成为CDMA技术和GSM技术，直到现在大力推广的的3G通信网络技术，目前3G用户已经超过3.6亿。这一发展过程不仅只是代表了电信领域中的技术进步，也同时体现了通信技术与网络的卓越发展。
1.2光通信稳步发展
随着数据传输量不断加大以及对处理数据的层次要求不断提高，原先的线路传输在一定范围内已经不能满足用户需求，因此光通信技术得到了受到了关注并得到广泛的应用，从而满足了用户对数据处理的高要求。光通信主要包括了光纤、光缆、光节点、光传输系统及光接入技术等五大领域。
1.3不断丰富与完善的多媒体技术
多媒体通信技术应用主要归功于计算机网络传输速度在不断的提高，能够同时满足用户对语音、数据及视频三方面的综合需求。音频技术的发展比较早，很多技术都已经成熟并且已经产业化，其主要包括以下四个方面：音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别。其中音频数字化技术目前已经比较成熟，数字音响就是因为采用了此技术而达到了理想的音响效果，多媒体声卡也是采用此技术而设计的。音频处理技术主要集中在音频压缩上，目前最新的MPEG语音压缩算法可将声音压缩六倍。语音合成是指将正文合成为语言播放，汉语合成这几年来也有突飞猛进的发展。在音频技术中难度最大最吸引人的技术当属语音识别，虽然目前只是处于实验研究阶段，但是广阔的应用前景使之一直成为研究关注的热点之一。视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。视频数字化后的色彩、清晰度及稳定性有了明显的改善，是下一代产品的发展方向。视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为电视信号，目前从低档的游戏机到电视台广播级的编码技术都已成熟。图像压缩技术是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础，目前ISO制订了两个压缩标准即JPEG和MPEG；MJPEG按照25帧/秒速度使用JPEG算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法，通常保持较高的图像质量而压缩比高达100倍。
1.4网络与信息安全不断受到挑战
通信技术与网络迅猛发展的同时也给网络安全性带来了新问题，互联网的开放性和互联性使网络安全性和信息安全性受到威胁。目前，信息网络常用的基础性安全技术主要包括以下几个方面：身份认证技术、加解密技术、边界防护技术、访问控制技术、主机加固技术、安全审计技术、检测监控技术等。信息网络安全经历了三个阶段，首先是以边界保护、主机防毒为特点的纵深防御阶段，主要是采用堵漏洞、作高墙、防外攻等防范方法；第二阶段是以设备联动、功能融合为特点的安全免疫阶段，采用积极防御，综合防范的理念；第三阶段是以资产保护、业务增值为特点的可信增值阶段，通过建立统一的平台，完善的网络接入认证机制，保证设备、用户、应用等各个层面的可信，从而提供一个可信的网络环境。
二、通信技术与网络的发展趋势
2.1移动通信技术持续快速发展
移动通信技术在今后的发展趋势还是以增强型3G技术为主，以增强型WCDMA技术HSDPA、TD-SCDMA及CDMA20001xEV-DO三种形式作为主流。将继续提升数据传输的速度，提高声音传输的质量，更加完善对音乐、图像、视频等各方面数据的处理，使得通信更加人性化。
2.2网络技术融合力度加大
就目前而言，通过网络技术进行通信的应用方式得到了广泛的使用，因此提高通信技术完善网络应用效率，加强网络融合是今后的发展趋势。随着IMS标准的日益完善与成熟，网络融合将会在固定与移动领域中首先展开，并在业务层面、控制层面、接入层面和传送层面等全面实行，使广播电视网、电信网以及计算机通信网之间相互兼容与渗透，发挥其各自的优势。
2.3光通信仍将稳步前行
对于ASON网络的发展，以其标准化程度的发展之快，最终将会实现不同厂商设备的互联、互通和互操作，同时网络结构也会从环状网向网状网发展，所以网状网物理平台的建设及系统资源的完善和优化将成为重点，随着ASON技术的逐步成熟，未来几年将进入实用化阶段。
三、结论
综上所述，我国通信技术与网络应用将会不断发展与完善，应用领域也将会进一步拓展，使得通信技术越来越普遍、越来越来广泛，更好的服务于人们的工作和生活。
参考文献
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[3]苏宏德，黄静波.网络与通信技术发展现状及趋势分析.计算机光盘软件与应用，2011（16）：89-91
篇8
abstract： the significance of cmcc provincial main optical transmission network mesh is to improve the reliability of the nodes to the aggregation node so as to improve the network safety. this article analyzes the newly built optical routing according to reliability theory and finally provides guidance for the selection of optical routing.
关键词： 光缆路径；可靠性分析；可靠度
key words： optical routing；reliability analysis；reliability
中图分类号：o224 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）35-0305-02
1 可靠性理论概述
可靠性，是指单元或由单元组成的系统在一定条件下完成其预定功能的能力。单元是元件、器件、部件、设备等的泛称。单元或系统的功能丧失，无论其能否修复，都称之为失效。可靠性理论即以失效现象为其研究对象，因而涉及工程设计、失效机理的物理和化学分析、失效数据的收集和处理、可靠性的定量评定以及使用、维修和管理等范围。
运用概率统计和运筹学的理论和方法，对单元或系统的可靠性作定量研究。它是可靠性理论的基础。通过数学模型定量研究系统的可靠性，并探讨它与系统性能、经济效益之间的关系，是可靠性数学理论的主要方法。
2 mesh化传输网络的可靠度分析
一般来说，对于节点数量为n个网络，其链路数量的最大值为eij=■│i=1，2，…，n；j=1，2，…，n。
图1中仅以4个节点做为示例，即节点数为n=4。构建全网状网络，对于现实网络中不存在的链路，可将其相关值赋为0或1。
根据图1，该模型中将引入多个参数用来进行表征。具体参数如下：
①r（i，j）：表示节点i与节点j间单条链路的可靠度，对于不存在链路该值为0，同时，由于设备故障概率要远小于光缆故障概率，为简化计算，暂不考虑设备的可靠性，即默认为设备的可靠度为1；②r（i，j）：表示节点i与j间的混联系统的可靠度；③d（i，j）：表示实现节点i与j间的通信而增加的相应费用；④g（i，j）表示某网络结构图的邻接矩阵，由于网络的双工性，此网络结构图可视为无向图。⑤gij表示g（i，j）中的元素值；⑥am（m=1，2，3，…，■）表示矩阵g （k，h）（i，j）k∈i，h∈j中，节点k与节点h的连通度，若有链路可达（连通），am=1，或元链路可达（不连通）am=0。⑦ρ （k，h）（i，j）表示节点k与h间的链路在一张复杂网络是的临界重要度[3]。
通过对一张全网状网的复杂网络进行可靠度的计算，得出某一链路的临界重要度，以确定该条链路在全网进行通信时的重要程度。同时根据其费用情况，选择经济合理，安全可靠的光缆段落进行建设。
3 不同光缆链路对可靠性的影响
在通信网络中，若网络的可靠度低于预定的可靠度，则应该通过提高元部件可靠度来改善整个网络可靠度。但是，对于大型的网络结构而言，由于其中所包含的元部件非常多，若从提高整个网络中每个元部件可靠度着手的话，势必会导致消耗大量的人力和时间。我们可以通过改善网络中少数比较重要的，即影响整个网络可靠性性能比较大的元部件的可靠性，从而可大量节省人力资源和时间的消耗[2]。
假设通信网络中涉及到的所有的光缆可靠度，分别记为，r（i，j）（i，j=0，1，…，n）。则通信网络可靠度函数为
r（i，j）=f[r（i，j）]。这里我们定义偏导数■×■为节点i与j间光缆的临界重要度，由此定义以及偏导数的数学意义就可以很容易看出，临界重要度越大的部件，其可靠度的改善对整个网络可靠度r（i，j）的改善增益越大。
任何两个节点之间通信均为规划路径的并集，其可靠度最终均可以经过复杂系统的分解，表示为各部件的函数。对于暂无实际路由的情况，可以假定存在多条可靠度为0的部件，经过各节点间的可靠性函数及偏导数的计算，便可以知道各部件对于整个网络可靠性提高的增益程度。然而在■×■中，r（i，j）不可为0，因为其值为0，无法表示出其对整个网络的影响。因此在此情况下，可根据该段落的实际长度和敷设环境，经验
判断其建成后的可靠度，进行赋值，然后再进行计算，便能够准确的体现出该段光缆段落相对于全网通信的重要程度。网络建设时，可以有侧重的对改善对整个网络可靠度r（i，j）的改善增益较大的部件进行投资建设。
一张复杂的通信网络，在进行光缆建设时，对于绝对集中型业务，设汇聚节点为k，按照上述的计算过程，可以得到一个关于k的■×n的矩阵：
■ ■ … ■■ ■ … ■■ ■ … ■ … … … …■ ■ … ■ … … … …■ ■ … ■横向求和得ρ （k，i）（i，j）ρ （k，i）（1，2）ρ （k，i）（1，3）ρ （k，i）（1，4） … ρ （k，i）（i，j） …ρ （k，i）（n-1，n）
当业务流量不再呈集中型，而呈分散型时，将会得到一个三维矩阵，即在以上矩阵的基础上，k执行1至n的循环，届时ρ（i，j）=■ρ （k，i）（i，j）。 然而，可靠性仅是光缆建设的一个参考因素，而投资也是光缆建设的一个重要参考因素。需要根据光缆的可靠性和投资因素进行综合评价。具体的评价方法为分别将可靠性和投资赋予权重，表示为wk和wt，乘以相应的权重后，比较该列矩阵的各行的值，便可得出应优先建设的路由排序值：
方案（1，2）方案（1，3）方案（1，4） … 方案（i，j） …方案（n-1，n）=wk×ρ （k，i）（1，2）ρ （k，i）（1，3）ρ （k，i）（1，4） … ρ （k，i）（i，j） …ρ （k，i）（n-1，n）+wt×ρ （k，i）（1，2）ρ （k，i）（1，3）ρ （k，i）（1，4） … ρ （k，i）（i，j） …ρ （k，i）（n-1，n）
选择可选方案中最大的方案（i，j）值，即为最优先建设的光缆段落。
4 模型建立与求解
本文将以黑龙江移动省干网络为例，进行模型建立与求解。按照投资计划，黑龙江移动将选择两条可行段落的光缆进行建设，即哈尔滨—牡丹江和哈尔滨—肇源。本文将结合可靠性的计算对以上两段光缆的优选进行验证。
4.1 参数取值如表1所示。由于在网络建设前，基于光缆建设难度和投资造价等因素，已经选定了拟建路由，本文对这两条拟建路由进行分析。
4.2 可靠性分析：各节点间可靠性计算 按照前面的介绍，求得各节点与哈尔滨之间通信临界重要度的值如下面的矩阵所示：
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■=2.6×10-6 1.8×10-6 1.2×10-6 1.8×10-6 2.7×10-6 1.9×10-6 1.1×10-6 0.9×10-63.2×10-6 1.8×10-6 0.9×10-6 1.1×10-6 0.9×10-6 1.86×10-6 1.7×10-6 2.7×10-6
横向求和为：ρ（k12）ρ（k13）=1.415*10-5）1.403*10-5。取ρ′（k12）ρ′（k13）=1.4151.403，wk=0.4，wt=0.6。
两条光缆的投资额对比为d（k12）d（k13）=1.356千万）1.553千万
显然，建设哈尔滨至牡丹江段落的光缆优于建设哈尔滨至肇源段落的光缆。因此，在进行光缆建设时，将主要依据可靠性理论进行新建光缆路径的选择。选择路由可达且对传输网可靠性的提高影响较大的段落进行建设或优化，是网络向mesh化演进光缆层面的主要建设思路。
参考文献：
[1]李阿男，刘海涛.一种基于可靠性的简化ason方案[j].中国科技博览，2011（35）：63-63.
篇9
集群通信系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能而又廉价的先进无线调度指挥系统。对于指挥调度功能要求较高的企、事业、工矿、油田、农场、公安、武警以及军队等部门都十分适用,集群通信采用单工或半双工方式,要求接续时间小于500毫秒,具有调度级别控制等。同时对于集群通信还提出了传输集群、准传输集群和信息集群的定义。
随着集群通信的发展和用户的需求,集群通信也从原来的模拟集群向数字集群过渡。但这种过度并不是简单的将原来的模拟话音转换为数字话音和提供数据传输功能就可以称为数字集群了。其实,综观国际上提出的数字集群来看,数字集群的标准都是围绕着用户的需求而发展起来和提出的。
2.数字集群移动通信网络的运行
数字集群通信是继手机、小灵通之后的第三大战场,正在成为电信领域开发的新重点,运营商、设备商正在展开一场新的角逐。在设计中针对了专业无线用户的需求,特别适合在政府和商业领域的专网使用。
2.1数字集群通信的标准
TETRA(陆地集群无线电)系统在指挥调度方面应用的比较多,可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式,并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。TETRA扩容可以逐步增加模块化,适用于小、中、大型调度系统;设计组网灵活,既适应于专用调度网,也适应于共用调度网。TETRA话音编码方式采用代数结构码本激励线性预测编码,具有良好的话音质量,即使在强背景噪声干扰下也可听清,话音质量并不像调频系统那样随场强减弱而降低。大量实验证明,TETRA系统的话音质量比GSM系统好。因此,大量应用于应急、调度、指挥等专网应用系统。
iDEN(集成数字增强型网络)系统是基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝双工电话组合系统。它在传统大区制调度通信基础上,大量吸收数字蜂窝通信系统的优点,如采用双模手机方式,增强了电话互联功能;采用小区复用蜂窝结构,提高了网络覆盖能力。选用这种编码是先进的,但技术公开性不好,价格较贵。但通话质量和保密性都较好。
2.2数字集群系统设备安全
设备是网络的基础,设备的安全是保障网络安全的基础,只有保证网络的物理可靠性,才能保证网络功能、信息的安全性,因此基础设备的可靠性至关重要。
对于交换机,硬件上应实现关键部件的热备份。软件上,关键的用户数据、配置数据应当及时、定期进行备份。对于基站系统要考虑其抗外界干扰的能力,如射频干扰、雷击、抗震性能等。基站系统的备用电源应根据基站覆盖区的重要程度适当配备,以应变突发事件。系统主备用倒换能力是系统可靠性的一个重要指标,如倒换时间、倒换过程对正在进行的业务的影响等。完善的监控告警机制可大大提高网络的可靠性,如系统部件可自我诊断和修复、系统可隔离故障模块、及时产生告警信息。此外,调度台、终端存储了用户的重要信息,这些设备由用户控制,应由专人维护,以保证相关用户信息不被外界窃取。
数字集群通信系统是一种特殊的专用通信系统,在应对突发事件时,对社会稳定和人民生命财产的安全起着及其重要的作用,因此数字集群通信系统的安全要求要大大高于公众移动通信系统,所以数字集群通信系统运营者必须从各方面考虑如何增强系统的抗灾变能力,如何使系统更安全可靠的传递信息。只有全面的重视数字集群通信系统的安全问题,才能使数字集群系统发挥其应有的作用。
3.未来数字集群通信技术发展方向
3.1高安全性
数字集群在基站与手机之间,信息完全依靠无线电波的传输,很容易被人们从空中拦截,在通话状态、待机状态都会泄密,即使关闭电台,利用现代高科技,仍可遥控打开,继续窃听,从中截取、破坏、调换、假冒和盗用通信信息。
3.2高抗毁性
专业移动通信在使用过程可能遇到恶意破坏的人为因素或雨雪灾害的自然因素等影响,导致网络不能正常工作,因此,未来PPDT系统要求可靠、准确地提供业务,具有高的抗毁性和可用性。通常情况下,系统以集群方式工作;在遭遇危害的极端情况下,系统以故障弱化方式或直通方式工作,保证系统能满足基本的集群业务需求。
3.3高环境适应性
专业移动通信由于它是用于全球的表层和空间,会遇到各种恶劣的气候、地形和环境;因此,要求通信装备必须能抗拒酷暑、严寒、狂风、暴雨等恶劣气候条件;必须适应山岳、丛林、沙漠、河海、高空等三维空间的不同地形环境条件;既可车载船装,又能背负手持,要经得起各种移动体的安装机械条件;在嘈杂的噪声环境,要具有背景噪声滤除功能,使通话对方听不见噪声干扰,话音清晰;在高速行驶时,通信不能中断,质量不能下降,可支持500km/h的高速运行。
4.结论
集群共网毕竟具有它自身的缺陷,那就是这些共网往往是调度功能要相对弱一些,即使是利用与专网相同的系统来组建的共网,也同样会相对使得调度功能减弱。那些在公网基础上发展起来的调度系统由于是在原来的系统协议和结构上增加了调度功能,由于原来的体制、协议和系统结构是以公网的电话业务为主而建立的,要想完全能够符合专业用户对专网的需求,应该讲目前还是达不到的。
参考文献:
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篇10
关键词： 网络编码； 可行性； 线性多播性； 混合
中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）12-01-02
Research on network coding based on linear network coding technology
Li Ni， Yang Wangdong， Chen Qiang
（Department of Information Science and Engineering， Hunan City College， Yiyang， Hunan 413000， China）
Abstract： The status of the network coding research and the existing problems are described. The feasibility of network coding is proven through the analysis of linear network coding technology coding and decoding principle. The most basic property of the linear network coding-linear multicast property is demonstrated based on theory of linear algebra. Finally， the network coding technology is put forward as a "hybrid" technology. The network coding technology development will be combined with the computer network technology， information theory， coding technology and cryptography theory.
Key words： network coding； feasibility； linear multicast property； hybrid
0 引言
今天的互联网信息就像高速路上的汽车或管道中的水流一样被传输着，日益增长的网络带宽需求和不可靠网络的QOS需求，已成为制约网络发展的瓶颈。为扩大网络覆盖范围和提高系统容量，采用网络编码技术实现网络的最大流传输，已被国际学术界认定为解决网络问题的重要手段，并成为网络理论研究的热点问题之一。
1 网络编码研究现状和存在的问题
上个世纪50年代香农就提出：通信网络端对端的最大信息流是由网络有向图的最小分割决定的，但传统路由器的存储转发模式难以达到最大流最小分割定理的上界。2000年，香港中文大学R.Ahlswdee等人在发表的论文Network Information Flow中首次提出了网络编码[9]，并根据信息论严格证明了网络编码允许中间节点对接收到的信息进行编码并转发，接收节点通过相应的解码获得原始信息，这样可以达到通信网络的容量上界，从而最大限度利用网络资源。网络编码的提出从本质上打破了通信网络中传统的信息处理方式，是通信网络研究中一个重要的里程碑事件。近年来，网络编码理论的研究已取得重要发展，同时在应用基础和工程实践方面的研究也正在全方面展开。2003年，SYR.Li等人证明了使用线性网络编码已经能足够达到网络多播容量。Koetter R等人提出了网络编码的代数框架，并证明了存在满足多播流量的线性不变编码。这两位学者的工作为网络编码的发展准备了必要的理论条件。随机网络编码是由Ho T、Medard等人在2003年提出的，它的提出拓宽了网络编码的适用场景，使得网络编码不再局限于确定的网络拓扑和集中式算法。Cai Ning利用分布式网络编码来纠正网络中的差错，并论述了网络编码在安全方面的应用，为网络编码增加了新的应用领域。国外多所著名大学如麻省理工学院、多伦多大学、瑞士EPFL学院等，以及多家知名IT研究机构包括微软研究院、贝尔实验室等，都在积极开展网络编码理论和应用的研究，而国内针对编码的研究尚处于起步阶段。
目前，网络编码的理论研究尚处于初步阶段，实际应用也远未挖掘出其真正潜力，还有大量的难题有待解决。①即便网络编码可以提高通过率，能使问题得到有效解决，但是要确定存在合适的边函数却是件不容易的事情。还存在网络什么时候传输的边函数有用，有多少信息需要通过这种方式传送等问题。②在许多实际的网络中，并不一定是有向或无环的。对于有环网络构造的编码是时变的，这在实际中很少应用。并没有证明有环网中最佳时不变码的存在。③多源网络编码构造问题。④目前许多的有效编码算法都只限于应用到组播的情况，缺少一般性。⑤网络安全与网络管理的应用。
2 网络编码技术概述
网络编码的概念源于2000年Ahlswede R，Cai N，SYR.Li，R.W.Yeung发表的论文《Network Information Flow》，其最初的思想即允许网络的中间节点参与编译码。网络编码采用存储-编译码-转发的方式，可达到网络的多播容量[6]。网络编码的实质：①信息流被压缩或被编码；②网络编码是通过计算（编码）提升吞吐量。（网络吞吐量：是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。吞吐量的单位以比特/秒或字节/秒表示。）
网络编码理论也称为网络信息流理论，属于网络信息论的重要分支。经典信息论的编码通常是信源编码和信道编码，而网络编码与其有本质上的不同。网络编码除考虑信源和信宿节点的编码外，中间节点也参与编码，并且网络编码能从整体上提高网络吞吐量，提升通信系统的有效性。
网络编码理论指出网络信息流可以被压缩，从而进一步提升网络吞吐量。并且信息流仍然满足守恒定理，虽然信息内容被处理，但处理前后信息是不增也不减的。
其中，线性网络编码是研究较早，也是较为成熟的一类。有向无环网络中的网络编码称为线性网络编码。蒲保兴等详细分析了线性网络编码的计算时延与关键参量之间的关系[5]。
3 线性网络编码的编码译码原理及其可行性
线性网络编码中的核心是确定两个重要参数，即局部编码矩阵和全局编码向量。
定义1 线性网络编码的局部编码矩阵[8]
有向无环网络中，已知F为有限域（具有有限个元素的域），s（向量矩阵维数）为正数。对于任何节点T，其线性网络编码的局部编码矩阵为：
KT=[kd，e]d∈In（T），e∈Out（T）
式中，In（T）是节点T所有输入链路的集合，Out（T）为节点T所有输出链路的集合，|In（T）|表示节点T输入链路的个数，|Out（T）|表示节点T输出链路的个数。KT矩阵是维数等于|In（T）|×|Out（T）|的矩阵。kd，e表示节点T的每个相邻链路对（d，e）的局部编码标量，取值于有限域F。
对于信源节点由于没有输入链路，一般假设产生s维信号的信源节点存在s条输入链路，由于这s条链路实际并不存在，所以称为虚拟链路。
定义2 线性网络编码的全局编码向量
式中，fd为输入链路d的全局编码向量，fe称为输出链路e的全局编码向量。全局编码的是维数等于s*1的列向量，标记网络输入信号量为s。该迭代公式的初始条件是信源节点的s维虚拟链路的全局编码向量，它是从向量空间上选择的一个s维的标准基。
定义3 线性网络编码中全局编码向量与链路上传输信息的关系
me=x·fe
式中，x为信源节点产生的所有信息行向量，维数为1*s。fe为链路e上的全局编码向量，me为链路e上传输的信息。通过线性编码后每条链路上传输的是关于输入信号的线性表达量。
定义4 线性多播的译码矩阵D
[fe]e∈In（T）·D=Is
式中，maxflow（T）是针对任何满足maxflow（T）≥s的节点T，[fe]e∈In（T）为节点T所有输入链路的全局编码向量并列放置一起所组成的矩阵，Is为s×s维的单位矩阵。
将节点T收到的所有消息（可用消息矩阵x·[fe]e∈In（T）表示）乘以译码矩阵D，即可译码出信源节点S所发出的信息。
线性网络编码的编码和译码原理，其基本思想是，编码时，根据每个节点的每个相邻链路对的局部编码标量，得到每个节点的局部编码矩阵。将局部编码标量和局部编码矩阵的线性组合，得到关于每条链路的全局编码向量。于是得到通过编码后每条链路的实际传输信息。译码时，由定义4得到译码矩阵D，将信宿节点收到的所有消息乘以D，即可译码出信源节点所发出的所有信息。
可见，线性编码的基本思路简洁，当局部编码矩阵确定后，可以惟一确定全局编码向量，并可通过译码矩阵得到其信源信息，并易于在网络通信中实现，保证了在网络中信息的安全，提高了吞吐量，由此网络编码是可行的。
4 网络编码的线性多播性质
在向量空间的一组元素，如果其中没有向量可表示成有限个其他向量的线性组合，则称为线性无关，反之称为线性相关。
有向无环网络中，对于任何非信源节点T，输入链路为n，均存在由其所有输入链路d的全局编码向量fS*1集合组成的向量空间vs*n。若n≥s，则vs*n秩的最大值为s。已知全局编码向量均是从s个标准基的线性组合的，所以，向量空间vs*n的每个列向量均是s个标准基的线性组合，所以vs*n的秩为s。
在有向无环网络中，对于非信源节点T，当其最大数据流大于等于网络信息输入信息量时，其所有输入链路全局编码向量所生成的向量空间的秩为网络输入信息量，即向量空间中线性无关的全局编码向量的个数为网络信息输入量。所以，信源节点发出的信息量为w，则非信源节点最多收到信源发出的w个信息。对满足输入链路大于w的节点，则能同时接收到信源发出的所有信息。在路由的情况这是不可能的，这是网络编码性能优于路由的本质原因。
有向无环网络中，对于任何非信源节点T，存在其所有输入链路e的全局编码列向量fe的集合所生成的向量空间ve。对于满足输入最大流量大于等于网络输入信息量的非信源节点T，均有
dim（ve）=网络输入信息量
则此时的线性网络编码称为线性多播。在有向无环网络中，线性多播是其最基本的特点。
5 结束语
在有向无环网络中，由于不存在环，所以我们可以“由上至下”从信源节点至信宿节点顺序地线性编码传输信息，增强了信息传输安全性，提高了网络吞吐量。在此，我们详细描述了网络编码技术的现状和存在的问题，并通过线性网络编码技术论证了网络编码是一门可行的网络技术，而且，从线性代数理论基础上证明了网络编码存在线性多播性。
有向无环网络编码理论的研究是网络编码技术不可或缺的内容。未来网络编码技术的发展将结合计算机网络技术，信息论和编码技术，密码学理论等知识，并结合现代技术如透明计算，云计算等不断发展和深入。
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