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计算机复用技术

时间:2023-09-20 16:58:15

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机复用技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

计算机复用技术

第1篇

[关键词]集群技术;网格技术;软件复用技术;WebService技术

[作者简介]龚茜茹(1978—),女,河南南阳人,河南工业职业技术学院信息工程系教师。

1引言

计算机技术发展至今,在短短的六十年里,取得了巨大的辉煌,从观念上改变了人们对世界的认识,将人类社会带入了信息时代,加速了人类社会的发展。在今天计算机技术已经成为人们日常生活工作中不可或缺的重要组成部分,而计算机技术的发展也将越来越多影响人类社会的进步。在现阶段,集群技术、网格技术等一系列技术的发展和进步,对人们的生活产生了巨大的影响。这些技术在某些层面上存在着一定的共同性。

2计算机发展趋势

2.1综述

在现今的条件下,计算机学科的理论基础日渐成熟。要想从理论基础上推动计算机技术的进步,在一定程度上讲,需要付出较大的努力。而网格技术,集群技术,WebService技术以及软件的复用技术,在很大程度上推动了计算机技术的发展,从而推动了计算机技术的应用。这些技术都是在一定的层面上,对已有系统,包括软件和硬件系统的复用,进而实现优化组合,产生巨大的效能。

2.2集群技术

集群计算机利用高速通信网络将一组高档工作站或PC按某种结构连接起来,通过并行程序设计及可视化人机交互集成开发环境的支持,实现统一调度,协调处理,组成高效并行处理的系统。多台计算机通过高速局域网相互连接起来,配备一定的并行支撑软件,从而使各自具有一定的特定的功能,从而在现有网络体系结构下,形成一个松散耦合的并行计算环境,协同地并行求解同一个问题。集群技术通过利用网络中多个节点的计算能力把它们虚拟成一台具有更高计算能力的计算机。对比其他结构,在保持现有系统结构和组成的条件下,集群系统具有性价比高、可扩展性好、高可用性和高能用性的优点,尤其是集群系统系统开发周期短、用户投资风险小、节约系统资源、用户编程方便。

目前,集群技术已成为并行处理的热点和主流,有关专家预测:“未来的高性能计算机和超级服务器都将基于集群结构”。集群技术通过对现有计算机的“复用”,在不对现有体系结构进行重大修改的前提下,通过互联互通,组成一个具有一定体系结构的复杂系统,从而实现并行高性能计算。其与网格技术无论是在体系结构上还是设计的思想上具,都有一定相似性。

2.3网格技术

网格技术是最近新兴的一种技术,包括计算网格、信息网格、知识网格等,被誉为第三次信息技术浪潮,得到了广泛的应用,它利用现有的网络结构,协议和数据库技术,实现分布式、协同化、智能化的信息处理。网格技术充分发挥了松偶合网络中各计算机的性能和资源,利用现有互联网的架构,把地理上广泛分布的各种资源,包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等整合成一个逻辑整体——一台虚拟的超级计算机,为用户提供一体化的信息和计算、存储、访问等应用服务,虚拟的组织最终实现在这个虚拟环境下进行资源共享和协同工作。它通过对已有资源的充分利用,实现了网络海量信息环境下的协同。网格信息资源的获取、传输、共享和利用带来了一场革命,也必将对人类的生产和生活方式带来巨大的变化。

在目前,网格技术主要应用在分布式超级计算上。通过利用高速互连的网络通路,实现分布式的计算。这样,通过整体的整和,在逻辑上实现一台性能更高,容量更大的巨型虚拟机,形成一个比单台计算机更高效的计算处理平台。其典型应用主要是在虚拟现实领域中。通过分布式的处理,单台机只要进行很少的模拟和计算,就可以在整体上实现对一个复杂环境的虚拟。

可以说,网格技术对现有网络中已有计算机,通过软件层次上的整合,实现一种硬件层面上的复用,从而充分利用了网络中的闲置资源,实现整体的性能提高,为解决资源需求巨大的问题,提供了一条廉价有效的解决途径。

2.4WebService技术

WebService技术定义了如何在Internet上实现互操作,拓展了应用程序的功能,实现了软件的动态提供。确切的说,WebService是部署在Web上的对象,它具有对象技术的优点,具有很强的开放性和互操作性。WebService建立在XML为主,开放Web规范技术基础上,能够建立具有良好可互操作的分布式应用程序平台。它具有良好的封装性,松偶合性,标准协议规范,高度可集成性的特征。WebService主要有四个技术:XML,简单对象访问协议SOAP,Web服务描述语言WSDL和统一描述、发现和集成协议UDD。WebService技术通过向外界暴露接口,使其能够通过Internet来进行调用。换句话说,WebService就是一个能够通过接口,在Internet上被调用的应用程序。它允许在Web站点放置可编程元素,使得基于Web的分布式计算和处理得以进行。独立的应用程序部件以一种标准的方式到Web站点上,其它Web应用程序可以方便地找到并使用它们,从而协同完成某个功能逻辑。从某种意义上说,webService是由某些企业的完成其特定商务需求的在线应用服务,其它公司或应用软件能够通过Internet来访问并使用这项在线服务。它为构造一些复杂的在线功能提供了必要的构件。

WebService技术可以说是软件复用技术在网络服务提供上的一个成功应用。通过统一的协议和规范,使得一个功能模块在网络上可以通过接口被多次调用,这样,大大提高了网络服务的开发效率,缩短了开发周期。同时,有利于新技术的快速推广和应用。

2.5软件复用技术

软件复用技术通过对现有的软件技术和产品重复利用,它充分利用已有的软件开发经验和构件的积累,使得软件的开发不在是从零开始。这样,在软件开发过程当中,就可以充分利用现有的高效的软件模块或产品,避免重复的劳动,而将开发的重点,集中在为实现功能而需要实现的特定模块上。同时,通过,不断的构件积累,从而形成一定规模的构件库,这样,就为软件的流水线开发提供了支持,并且能够方便的利用快速原型法进行软件的需求分析和架构设计。并且,通过对相应模块的更新和改进,就能够很快的实现软件的版本升级。从用户的角度来讲,复用技术有利与减少培训支出,方便用户使用。软件复用技术的优势可归结为:提高生产率、减少维护代价、提高互操作性、支持快速原型、减少培训开销。从现实来看,用友软件公司的成功就是一个很好的例子。正是基于在

财务领域多年构件和技术的积累,使得用友公司能够在财务软件领域取得巨大的成功。现在,面向对象技术逐步发展,日益成为软件开发的主流,从而为软件复用技术的发展提供了必要的技术基础。软件复用技术被人们视为解决目前软件危机,提高软件质量,缩短软件开发周期的一个有效途径。

3总结

在计算机领域中,一直都强调的一种思想是复用的思想。因为计算机发展速度快,更新换代快。尤其是在网络日益流行的今天,依据摩尔定律,CPU性能18个月翻一番,根据光纤定律,骨干网带宽9个月翻一番,而迈特卡尔夫定律预言网络设备增加N倍,其效率提高N2。因而如果能够充分利用现有设备,通过一定的手段,实现资源的整和,将是一个高效快速经济的开发途径。因此,设备程序的复用是一个重要的手段。这也是WebService和集群技术能够得到广泛应用的一个重要原因。

现在,网络广泛流行,大量的计算机通过Internet实现了互联,仅中国接入互联网的计算机数量在20__年就达到790万台。可以说网络蕴涵了巨大的资源,换句话说,海量信息,如果能够通过相关的硬件软件系统技术,实现在这样一个海量信息环境下的信息协同,进而实现知识的发现,信息的提取。这将利用以有的技术,实现先进的功能。这也符合人工智能连接主义学派的观点,这也是从更高的一个层面上实现人脑的模拟。并且,在这个系统中,基本的组成单元拥有自己独立的存储系统,在一定程度上实现了对记忆的模拟。通过必要的手段,对已有计算机硬件软件系统进行的复用,实现多机器多系统之间的合作,将是计算机的一个重要发展方向。

计算机科学发展至今,其基础已经日趋成熟。我们更多的应该把眼光放在更高的一个层面上,实现在已有的系统——包括软件硬件和系统——的一种复用,从而推动信息的一种复用。这种复用是计算机发展的趋势,其必将导致多台机器的协同,从而实现海量信息环境下的协同。

参考文献

[1]王文义,张影.构建高性能集群计算机系统的关键技术.郑州工业大学学报,20__,3(1).

[2]曾碧卿,陈志刚.服务器集群系统研究.计算机应用研究,20__.

[3]杨艳,唐胜群,张文涛.XMLWeb服务技术探讨.计算机应用研究,20__.

[4]顾宁,刘家茂,柴哓路.WebServices原理与研发实践.北京:机械工业出版社,20__,(1).

[5]孙辉,徐学文.美、欧网格技术发展现状分析与思考.情报理论与实践,20__,(1).

第2篇

1 铁路通信及其分类

铁路通信按通达地区和范围可分为铁路长途通信、铁路地区通信、铁路区段通信和铁路站内通信等;按通信的业务性质可分为铁路公用和专用通信。铁路长途通信是经过长途传输设备连接的铁路电话、电报和数据通信,使用人工交换机和长途自动交换机,存储程序控制电子交换机也用于长途交换。铁路地区通信为同一地区的铁路系统用户间的通信,主要是采用电话通信,通过长途交换设备可接长途通信网,设置市话中继线可接入市话系统。地区通信一般使用电缆传输,将广泛采用存储程序控制数字交换机。铁路区段通信为铁路沿线各部门用于指挥、调度、行车、管理等公务的专用通信系统,包括调度电话、站间行车电话、基层业务电话、区间电话和列车预报确报电报等。铁路站内通信用于铁路站场各种作业指挥和生产联系,采用站场有线电话、站场无线电话、站内电报和电视,以及站场扩音和信息控制。

2 基于计算机铁路通信系统的优势

社会经济的快速发展为交通行业创造了诸多有利的条件,铁路运输作为现代交通的重要枢纽发挥了多方面的作用。从发达国家的铁路通信系统来看,计算机平台呈现出来的优势包括:

1)自动性。计算机平台自身配备了一体化操作流程,可对铁路运输期间的多种信息实施自动化处理。铁路运输环节涉及到客流信息、货物信息、交通信息等主要内容,若采用传统人工信息处理方式则会增大操作难度。利用计算机操作系统能够及时捕捉交通运输需要的信息,尽快对各类信息详细地处理。2)安全性。近年来铁路车辆行驶的速度大幅度加快,但国内铁路运输意外事故发生率也明显上升,这多数是由于信号系统传输信息的不及时而引起故障,破坏了完整的通信流程。利用计算机取代人员操控保证了信号传递的安全性,特别是监测系统发现异常信号后可在短时间内提示操控人员紧急制动处理。3)高效性。信息传递的“滞后性”是铁路通信工程普遍存在的问题,也是限制交通运输效率的关键因素。铁路运输车辆次序繁忙且客流量大增,原先设计的通信模块功能已适应不了信号处理的要求,铁路运输生产和工程建设期间的信息传输率大大降低。基于计算机的铁路通信模块优化了信息调控处理的速率。

3 基于计算本文由收集整理机的铁路传输技术

铁路运输生产和建设中,利用各种通信方式进行各种信息传送和处理的技术与设备。铁路通信是以运输生产为重点,主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散,支叉繁多,业务种类多样化,组成统一通信的难度较大。为指挥运行中的列车必须用无线通信,常见的铁路传输技术如下:

1)sdh传输技术。sdh是取代pdh的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在sonet的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。sdh是在电路层上对信号进行复用和上下。当带着信号的光纤通odf(光纤分配架)进入adm时,信号必须通过o/e转换和设备上的支路卡才能下成2mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和ddf(数字配线架)接到用户接口或基站bts(基站收发信机)。2)atm网络传输技术。atm是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,atmi作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5gbps。3)mstp传输技术。mstp依托于sdh平台,可基于sdh多种线路速率实现,包括155mb/s、622mb/s、2.5gb/s和10gb/s等。一方面,mstp保留了sdh固有的交叉能力和传统的pdh业务接口与低速sdh业务接口,继续满足tdm业务的需求;另一方面,mstp提供atm处理、以太网透传、以太网二层交换、rpr处理、mpls处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。4)rtk gps网络传输技术。随着gps无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离rtk作业的需要。而网络rtk技术则是利用网络来取代uhf电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。通用分组无线业务gprs,是在gsm系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,gsm是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。gprs利用现有通信网的设备,通过在gsm网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。5)wdm传输技术。wdm(或dwdm)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。wdm(或dwdm)系统在信号的上下上既可以使用adm、dxc,也可以使用全光的oadm和oxc,wdm(或dwdm)是基于光层上的复用,它和sdh在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过oadm进行光信号的直接上下,无需经过o/e转换。

4 通信系统的日常维护工作

基于计算机的铁路通信系统在功能上实现了巨大突破,但在实际使用阶段还需加强多方面的维护管理,不仅降低了系统故障的发生率,也提高了人员操作的便捷性。根据实际应用情况看,有线通信、无线通信、光纤通信等技术与计算机技术联用要从软硬件两方面采取维护措施。

1)软件维护。铁路通信软件维护的重点在于计算机网络安全的控制,结合必要的安全监控及操作控制方法限制非法者的入侵,以防故意破坏通信系统的安全性。如:对铁路通信网络设置访问权限,未经允许不得参与网络系统的操作控制,避免通信指令及数据信号改动带来的不便。2)硬件维护。硬件维护的关键是对通信设备的监管。一是定期检测故障,对正在使用的通信设备及网络设备综合检查,发现异常问题应尽快更换装置;二是定期更新设备,部分通信设备使用时间较久后应尽快更换新装置或元件,以免因长期使用造成故障率的提升。3)综合维护。除了从软硬件方面采取维护措施外,还应顾及到铁路通信工程的其它方面。综合维护方案的制定围绕技术、人员、设备等方面加强监督管理,如:从技术上引进国内外先进科技,提高通信系统的传输性能;从人员方面搞好专业培训,增强他们参与业务的能力。

5 结论

第3篇

【关键词】:计算机;辅助针灸;治疗系统;分析

中图分类号:G623文献标识码: A

1、前言

采用人工智能方法的计算机辅助针灸治疗系统的意义在于可以为医生提供在逻辑上合理的治疗方案,启发医生的正确思维,医生通过计算机提供的方案结合患者的实际情况,对其进行诊治,故对其研究具有非常重要的意义,本文以下内容将对计算机辅助针灸治疗系统进行分析和探讨,以供参考。

2、计算机辅助针灸治疗系统设计原则

本系统设计遵循了如下几种设计原则:第一,开放性原则。该系统在建设上必须加强标准化及采用统一的技术规范,坚持开放性,标准化设计,以实现网络互联,资源共享,高效运行和科学管理,从而保证该系统具有良好的一致性和可扩充性。第二,安全性原则。为了保障系统平稳正常的运行,以及数据的完整性,整个系统必须有很好的安全可靠性,尤其是这种基于Web的招投标系统,必须加强系统的安全保密设计。第三,先进性原则。在利用成熟实用技术的同时,在投资费用许可的情况下,应当充分利用现代最新技术,最可靠的成果,采用先进的设计思想,先进的软硬件设备及仙剑的开发工具,以便使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应,从长远的观点,这也是最节省经费的,先进性使系统建设期望达到的目标。

3、计算机辅助针灸治疗系统的组成

本系统主要由三个子系统组成:智能诊断子系统、针灸学习子系统、三维人体显示子系统,下面分别进行介绍。第一,智能诊断子系统作为本系统的核心部分,主要承担了对系统接收的疾病症状进行分析,并根据系统的推理机、知识库等一系列规则向用户提供较为合理的针灸诊治方案和处方。其中推理机通过用户输入的信息,对信息进行拆解、分析,从而得到系统可以是别的信息,做下一步处理;知识库存储一些业务方面的关键字,寻找推理机分析过后的信息匹配,以便在数据库中查找有用的信息;数据库中所有关键字所对应的病症、处方、解决方案等信息,系统从中查询信息,帮助从业人员更准确的判断病症。第二,针灸学习子系统的设计是为了满足医生对针灸知识不断学习的需求,其作用相当于一个帮组系统,在里面存储着有关针灸的各个方面的知识、疗法、技巧、经验等数据,一方面可以作为医生的速查手册,帮助医生更准确的得出诊断结果及治疗方法,另一方面,也可将本子系统作为一个有关针灸知识及技能的学习系统,帮助一些经验并非很丰富的一声随时随地的提高自己的知识面和技能。第三,三维人体显示子系统的设计是为在诊断过程中对从业人员不断提示的需求,系统包括四个模块:三维人体模型、经络走向显示、穴位信息显示、动画辅助提示,他们从不同角度对病患的诊断作出提示。

4、计算机辅助针灸治疗系统关键技术

其关键技术主要有如下几个方面:第一,软件复用技术。其可以有效利用已有的软件资源,提高软件开发效率,降低开发成本的技术,其本质就是减少软件开发过程中的复用性劳动,提高开发速度,降低开发成本,使软件系统更快更好地满足客户的需要。这种思想是一种分析工具,能够帮助开发人员和管理人员分析整个软件开发过程,并从中发现大量的可复用机会,通过技术的或管理的手段将这些机会转换为各种类型的可复用资源,并提高软件开发效率。第二,组件技术。组件是具有一定功能并且相对独立的软件实体,它是可以被复用的软件实体,可由单独的组织不定期开发,并且可以被重用,用来构造其它软件,它提供给客户接口集,客户通过接口来使用组件。组件可以动态地加入到软件系统中,只要组件在可以访问的计算机中,不管是在本地机器上还是在网络其它位置都是如此。组件可以使被封装的对象类、类树、功能模块、软件框架、软件架构、文档、分析件、设计模式等。第三,XML技术。XML起源于SGML,换句话说,你可以既使用XML也可以使用SGML来创建自己的描述性文档。这两种语言都使用文本标识来描述数据以供其他应用或是工具使用。有了XML,它们可以正确的读取信息并对数据进行一些有趣的操作。XML是SGML的一个简化版本,它更适合于在Web上使用。XML,或称为可扩展标记语言,是一种可以用来创建自己的标记的标记语言,它由万维网协会创建,用来克服HTML的局限,和HTML一样,XML基于SGML标准通用标记语言,尽管SGML已经在出版业使用了数十年,但其理解方面的复杂性使许多本打算使用它的人望而却步。使用XML模式,能够得到更多的能力来定义什么样的XML文档时有效的,它们与DTD相比有如下几个优势:可以使用XML语法;支持数据类型;可扩展;具有更强的表达能力。

5、结尾

本文以上内容首先论述了计算机辅助针灸治疗系统的设计原则,随后探讨了其组成,最后研究和分析了其关键技术,表达了观点和见解。但作为一名技术人员,本人深知在针灸治疗过程中应用计算机辅助设计的重要性,在接下来的工作中,我将加大学习力度,力争将计算机技术与针灸治疗更好的结合。

【参考文献】

[1]《计算机信息管理基础》刘泽等,清华大学出版社

第4篇

 

计算机网络通信技术是现代信息技术的重要组成部分,极大地提高了人们的生活质量,满足人们的多种需求。文章首先对数字数据通信技术进行简述,并分析发展现状,对计算机网络数字数据通信技术的传输进行阐述,以期对我国计算机通信技术提供参考。

 

计算机网络技术使用了通信线路和设备,用于连接不同地区的计算机网络,形成计算机网络系统,从而满足人们对语音、图像、数据等信息的共享需求。计算机网络中的组成设备主要有网关、交换器、网桥等,进行数据传递的过程就是计算机网络通信技术,计算机网络通信的基础是网络协议,只要计算机的网络协议相同,就可以实现信息数据的通信和共享。

 

1 数字数据通信技术的概述

 

1.1 数字数据通信技术的优势

 

数字数据通信技术与传统的模拟数据通信技术相比有着极大的优势:第一,数字数据通信技术中,数据传输的单位是数据帧,在传输时,一旦出现传输错误,就可以及时通过检错编码和重新发送数据帧进行检测,大大提升了通信的可靠性能。第二,数字数据通信可以将视频、声音、图像等非数据信息转换为数字信息,并在计算机网络中进行传输。第三,数字数据通信技术有效加强了信息加密技术,使得信息的隐私性得到保障,避免外界的非法获取,保障了信息的安全性。

 

第四,数字数据通信技术采用了继电器设备,并对信息和数据进行适当的放大和整形,避免了噪音的累积和影响,保证了数据在通信传输过程中遇到长距离传输时的完整性。第五,数字数据通信技术发展的速度不断加快,并利用了集成电路,大大减少了电路设备的数量,降低了设备的成本和体积,使通信设备便携方便。第六,数字数据通信技术中应用了多路光纤技术,使得数据的通信路径更多,传输速度加快,可以在同一时间传输更多的数据,满足了快速发展的生活需求。

 

1.2 数字数据通信中的指标

 

1.2.1 速率

 

通信技术中的速率指的是每秒能够传送的代码位数,其计算公式是:S=1/T*log2n

 

公式中的T是指脉冲的重复周期(脉冲的宽度),n是指调制的点平数。

 

由此可见,T的重复周期(脉冲的宽度)的倒数就是每一秒的单位脉冲数,如果n=l/T,那么单位脉冲的重复频率就是每一秒的位数。在调制器中,每一个调制转换时间都与一个代码对应。由此可见,调制速率与信息传输速率是相同的。

 

1.2.2 误码率

 

误码率是衡量数据通信系统信息传输可靠性的关键指标,误码率主要指在数据进行通信传输的过程中,二进制码出错的概率,它的计算公式是:P=Ne/N

 

公式中,Ne指的是传输错误的码数,N指的是传输过程中二进制码的总数。

 

1.2.3 信道容量

 

信道容量决定了数据的通信速率,是检测信息通信能力的重要因素,在计算机网络中,比特是最常用的一个二进制单位,每秒能够传送的比特数量是信道容量的单位。

 

2 计算机网络通信的现状分析

 

计算机技术的普及加快了经济的发展,也提高了人们的生活质量,传统的通信技术已无法满足新时代的要求,因此,通信技术也不断更新。近年来,通信技术经历了模拟技术、二代GSM技术、CDMA技术、3G通信时代,目前,通信技术已进入4G通信时代,较以往的通信技术而言,4G通信传输速度更快,完整性更高,安全性更稳定,方便了人们生活和工作的交流与沟通。

 

另外,多媒体技术也在快速发展的通信技术时代背景下得到了提高,数字数据通信技术中可以将图像、音频、影视等数据转变为数字信息,方便了传输和共享,同时,数字数据通信技术还增加了存储容量,可以无限制存储,多媒体技术与计算机网络数字数据通信技术的高度融合,将更好地满足社会和人们的需求。

 

3 数字数据通信技术的编码

 

3.1 基带传输

 

基带传输是指通过传输线路直接传送包含数字信号的电脉冲,是通信技术中最常见的传输方式,广泛应用在距离较近的局域网信息数据传输中,在传输中,常使用不同的电压电平来替代二进制数字进行表示。

 

3.2 编码方案

 

数字信号脉冲编码方案多种多样,主要包括:单极性不归零码、双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码4种。其中归零码与不归零码的区别主要是脉冲时间与码数的关系,如果在一个全部时间内是用电流来进行传输的就称为不归零码,如果发出的电流少于一个码数的全部时间就称为归零码。简而言之,归零码发出的是较窄的脉冲,而不归零码发出的是较宽的脉冲。除此之外,单极性码与双极性码的区别则是单极性码可以将直流分量进行累计,而双极性码则不可以累计直流分量,更有利于通信传输。

 

3.3 同步过程

 

同步过程是指接收端按照发送端的每个码数的重复频率以及起始时间来接收和传输数据的,在计算机网络数字数据通信技术中,主要应用的是位同步法和群同步法。

 

位同步法是指接收端对于传输的每一个数据都和发送端保持一致,并在时间上保持同步,为了实现位同步法,我国目前常用的有外同步法和自同步法2种。外同步法是指接收端的数据信息直接由发送端预先发送过来,并保持同步;自同步法则是指接收端从发送端传输的各种波形中提取数据信息,并保证提取的数据信号不论时间上还是内容上都与发送端保持一致,例如:曼彻斯特编码。群同步法是指在发送端传输信息后,将传输的信息分成若干群,这里的群是一种序列,序列有起始数据,也有终止数据,而所有数据都是有着固定的传输频率的,这样也就保证了发送端和接收端的信息一致。

 

4 数字数据通信传输方式

 

4.1 数字通信方式

 

你一般来说,数字通信传输方式主要包括2种,即并行传输方式和串行传输方式。其中,并行传输方式一般适用于近距离数据通信传输,在发送端和接收端2个设备传输时,数据可以在并行的多条通信线路上达到传输多个数据位的效果。而串行传输方式则多用于远距离数据通信,在进行传输时,数据是一位一位地在通信线路上进行传输,并主要有3种传输方向,即单工结构、半双工结构、全双工结构。其中的单工结构只支持1个方向上的数据通信传输,而半双工结构就可以支持数据在2个方向上进行数据通信,而遇到特殊情况时,会在1个方向上进行数据通信传输,全双工结构指的是只可以在2个方向进行数据通信。

 

4.2 多路复用方式

 

多路复用方式主要分为频分多路复用和时分多路复用2种传输方式。频分多路复用方式是指将信道的总容量分解成为多个子信道,而且每一个子信道的带宽完全相同,每一个子信道都可以单独负责传输信号,使得信号可以同时传输,加快传输速度。时分多路复用方式是指按照时间的先后顺序,将每一个信道分解成多个时间段,在同时传输多个信号时,每一个传输的数据信号就会占用一个时间段,从而达到实现多个数据同时传输的目的。

 

4.3 同步传输和异步传输方式

 

在数字数据通信的过程中,为了保障发送端和接收端的数据信息完整性和同步性,各个码数也必须保持同步,数据模块和各个字符在传输的起始时间和终止时间也需要相同,目前,我们多采用同步传输和异步传输2种方式来达到这个目的。其中的同步传输是指在数据进行传输时,加入一些同步字符,从时间进行判断,只有保证了数据的传输起始时间和终止时间相同,就可以判断数据传输的同步性。而异步传输则常用于低速的传输设备,在数据中只能1位1位地加入起始字符和终止字符,导致传输效率低,结构也相对简单。

 

5 结语

 

随着计算机网络技术的应用和普及,数字数据通信技术越来越完善,满足了社会的发展要求,也方便了人们的生活和工作,在我国军事、工业、航空航天技术、卫星通信技术等领域也得到了广泛应用。本文首先对数字数据通信技术进行简述,并分析发展现状,对计算机网络数字数据通信技术的传输进行阐述,以期对我国计算机通信技术提供参考。

 

第5篇

关键词:计算机;信息网络技术;互联网

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)03-0482-03

新世纪,互联网的飞速发展完全改变了过去传统的社会发展模式,互联网逐渐成为社会发展的重要手段,越来越多的企业和个人开始使用互联网。而计算机信息网络技术作为互联网发展的基础技术支持,其发展受到的关注也越来越多。加强计算机信息网络技术发展的研究,对提升互联网的有效性起着重要作用,也对国民经济的发展和人们的社会生活起着至关重要的作用。

1 我国计算机信息网络技术发展现状

1.1 深入性、普及化发展

计算机网络信息技术作为信息时代最重要的一项高新技术,它的发展逐渐成为影响社会发展的重要生产力。改革开放以来,随着科学技术的飞速发展以及现代化电子信息网络建设的不断加快,社会发展对计算机信息网络技术的运用越来越多,人们对计算机信息网络技术的了解也越来越深入,越来越多的人愿意利用互联网来解决问题,可以说计算机信息网络技术已经作为一种决定社会发展走向的重要力量逐渐深入到社会生活的各个领域和人们的日常生活中去。

1.2 专业化、综合性发展

随着社会分工的日益精细化发展,计算机信息网络技术作为一项在社会发展中日益普及的重要科学技术,其发展的专业性、精细化等特点表现的越来越突出。与此同时,为了适应不断变化发展的社会经济形势,计算机信息网络技术的跨行业、跨领域的综合性运用功能也得到加强。可以说计算机信息网络技术的发展已经从简单走向复杂、从单一走向多元,并且在解决实际的社会问题方面也得到了很大的提升。

1.3 深入性发展

计算机信息网络技术作为社会各个领域专业化发展的一项代表性技术,它的功能性特征表现的越来越明显,这无疑加强了计算机信息网络技术在应用方面的功能性更强。目前,计算机信息网络技术的发展更急注重以人为本,将人们的发展和需求放在重要位置,其技术发展更加凸显人性化要求,也更能满足人们实际生活的需求。

2 计算机信息网络技术的发展和应用

2.1 云计算技术的发展

目前,计算机信息网络技术的发展要适应不断加快的社会注意现代化进程,在不断地向着超高速、智能化、迅捷化、简洁化的方面发展。新世纪、新时期,人类进入信息时代,云计算作为计算机信息网络技术的新代表,其发展日益受到重视。所谓云计算是指是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式。通过云计算可以共享互联网上的软硬件资源和信息,还可以按需求提供给计算机和其他终端设备等,它能够给用户提供强大的安全数据存储以及快速、准确的计算功能。云计算作为一项重要的计算机信息网络技术,它在虚拟技术的发展、数据信息存储、计算机编程模式的应用等方面都有了突出的发展。

2.1.1 虚拟机技术的发展和运用

云计算技术在计算机信息网络技术的虚拟化发展过程中实现了虚拟化软件对计算机信息网络技术硬件的抽象理解,它利用虚拟基础构架,在整个基础构架范围内实现了多台计算机物理资源的共享。并且利用虚拟机在多台计算机的虚拟机之间共享单台物理计算机的资源,通过这种虚拟资源的共享,实现高效的物理资源共享,而多个虚拟机之间又能实现有效的隔离。虚拟机可以通过虚拟机管理器(Virtual Machine Monitor,简称VMM)来进行管理的。VMM是在底层实现对其上的虚拟机的管理和支持。通过实现 IT 基础架构的虚拟化,可以降低 IT 成本,同时提高现有资产的效率、利用率和灵活性。在全世界,各种规模的公司都享受着服务器的虚拟化带来的好处。

2.1.2 数据存储技术

云计算系统拥有非常强大的数据存储功能和计算功能,它一方面需要提供满足大量用户的所需要的数据计算、分析和存储服务,同时还必须做到大吞吐量、高速传输、分布发展、层叠传输等特点。目前,比较适用的比较多的数据存储技术主要有GFS、DAS、NAS、SAN等。

2.1.3 数据管理技术

数据管理技术具体就是指人们对数据进行收集、组织、存储、加工、传播和利用的一系列活动的总和。目前,发展计算机信息网络技术在数据管理方面的关键点就是如何更好地提升数据分析的更新速率以及互联网随机的读取数据的速率。目前,云计算的数据管理技术得到了很大的发展,比较著名的云计算数据管理技术是Google的Big Table数据管理技术和Hadoop数据管理技术。BigTable是Google设计的分布式数据存储系统,即用来处理海量的数据的一种非关系型的数据库(如下图所示),Big Table的设计目的是可靠的处理PB级别的数据,并且能够部署到上千台机器上。Big Table已经实现了下面的几个目标:适用性广泛、可扩展、高性能和高可用性,并且适用于Google的近70款产品上。Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架,它以一种以可伸缩方式进行数据处理。Hadoop具有高可靠性、高效性、高扩展性、高容错性、低成本等特点。

2.1.4 编程与计算的简单化发展

云计算系统需要处理不同用户的庞大数据信息,其变成模型逐步向着简单化方面实现分布式发展。云计算系统不仅要完成复杂的数据统计、分析、处理功能,同时还要在数据处理的基础上执行更加复杂的后台并行任务的调度服务。其编程与计算服务的发展更加透明和简单化,这是今后计算机信息网络技术的一个发展趋势。

2.2 计算机信息网络使用技术的发展

近些年来,计算机信息网络在实用技术方面的发展成果十分显著,主要有ISDN、ATM、Fram Relay、高速局域网、Internet互联网、Intranet内联网、Wifi无线网技术以及以防火墙技术、漏洞扫描技术、数据扫描技术、网络安全入侵检测技术、网络安全可视化技术等为代表的计算机信息网络安全技术,等等。

综合业务数字网(ISDN)是一种将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理的数据处理系统,它利用互联网传输技术、通信技术以及超大规模集成电路技术(VLSI)的快速发展,能够实现在全球范围内网络数据信息的存储服务。

异步传输模式简称ATM,是以信元为基础的一种分组交换和复用技术,ATM集交换、复用、传输为一体,在复用上采用的是异步时分复用方式,通过信息的首部或标头来区分不同信道。ATM技术的发展,是信息时代多媒体业务发展的一个标志,ATM网络的建立大大简化了网络数据传输功能,并且不参与任何数据链路层功能,同时,它也实现了网络宽带业务与窄带业务的综合发展。但是,目前ATM技术还存在交换机价格昂贵、网络终端IP化、市场老化、新业务开发力度不够等问题,这些问题的存在都在一定程度上制约了ATM技术的发展。

3 计算机信息网络技术的发展趋势

当今时代,科学技术是第一生产力,而随着科学技术的不断发展,计算机信息网络技术也在不断地向前发展。各种计算机信息网络的关键技术纷纷取得突破性发展,并且在不断完善之中。而计算机信息网络技术的发展要适应社会主义现代化的发展进程,就必须在网络信息技术的智能化、信息化、深层次、多样化方向取得更多的突破。只有当计算机信息网络技术的发展更加贴近人们的实际生活、更加贴近生产活动,才能使其在社会范围内所发挥的作用更加明显。与此同时,计算机信息网络技术的发展已经应用应该在技术创新方面下更多的功夫,不断丰富现代人的信息生活质量。

参考文献:

[1] 崔蓉.计算机信息网络安全技术及发展方向[J].信息与电脑(理论版计算机),2010(10):56.

[2] 李仁发,谢勇,李蕊,李浪. 信息-物理融合系统若干关键问题综述[J].计算机研究与发展,2012(6).

第6篇

论文关键词:网络安全;安全策略;雏度思想

1概述

计算机信息安全策略维度思想是将计算机信息安全首先从不同的角度(维度)进行拆分,然后对某一些角度(维度)的信息加以限制(如进行加密),当这一维度被抽出后,其它的信息即便被人得到,只要该被限制的维度不能被获得,则其他人无法得到真实完整的信息,或者说是得到无用的信息。这种体系发生作用的原因就是前面提过的,为当某一维度被限制后,它的上一层维度将会被限制,这样向上的一层层维度都将被限制直到最顶层。在计算机领域里,我们知道计算机信息需要传输,而传输过程中将涉及到传输的内容(加密内容、非加密内容)、传输使用的方式(电话、网络、卫星信号)、传输的时间等诸多维度。在这些维度中如果我们能将任何—个维度加以限制,就能保证这次传输的信息安全可靠。

2安全策略维度的关联分析

为了加强计算机信息安全,我们往往同时采用多种安全技术,如加密、安全认证、访问控制、安全通道等。这样高强度的安全措施为什么还会出现那么多的安全漏洞,以致于大家普遍认为“网络无安全“呢?经过思考,我们认为计算机信息安全策略存在的缺陷,是造成这一现象的重要原因。主要问题出在几个安全维度之间出现了强关联,使原本三维、四维的安全措施降低了维数,甚至只有一维。这样一来,就使得安全防范技术的效力大打折扣。举例来讲,如果我们采取了加密、安全通道这两种技术措施,则我们可以认为这是—个二维安全策略,但是由于它们都是在WINDOWS操作系统上运行,于是这两种本不相关联的安全技术,通过同一操作系统出现了强关联,使其安全策略维度降至一维甚至更低。因为一旦有人在当事人完全不知道的情况下,通过木马或其他手段操控了WINDOWS操作系统,那么无论是加密还是安全通道都变得毫无意义。因为这时入侵者已经被认为是—个合法的操作者,他可以以原主人的身分自行完成诸如加密、安全通道通信的操作,从而进行破坏。究其原因是加密、安全通道技术都分别与操作系统发生了强关联,而加密与安全通道技术通过操作系统,它们俩之问也发生了强关联,这就使安全强度大打折扣。为了减少各维度间的关联尽量实现各维度的正交,我们必须尽量做到各维度之间相互隔离减少软、硬件的复用、共用。共用硬件往往随之而来的就是软件的共用(通用),因此实现硬件的独立使用是关键。举例来说,要是我们能把操作系统与加密、安全通道实现隔离,则我们就可以得到真正的二维安全策略。为了实现这种隔离,我们可以作这样的设计:我们设计出用各自分离的加密、通讯硬件设备及软件操作系统这些设施能独立的(且功能单一的)完成加密、通讯任务,这样操作系统、加密、安全通道三者互不依赖,它们之间只通过一个预先设计好的接口传输数据(如:Rs232接口和PKCS#11加密设备接口标准)。这样一来,对于我们所需要保护的信息就有了一个完全意义上的二维安全策略。在电子交易的过程中,即便在操作系统被人完全操控的情况下,攻击者也只能得到—个经过加密的文件无法将其打开。即便攻击者用巨型计算机破解了加密文件,但由于安全通道的独立存在,它仍能发挥其安全保障作用,使攻击者无法与管理电子交易的服务器正常进行网络联接,不能完成不法交易。综上所述,我们在制定安全策略时,要尽量实现各个维度安全技术的正交,从硬件、软件的使用上尽量使各个安全技术不复用操作系统不复用硬件设施,从而减少不同维度安全技术的关联程度。

3安全策略维度的节点安全问题

为了保护节安全,我们可以采取的方法一般有两种:加强对节点的技术保护或是将节点后移。为了加强对节点的技术保护,我们采取的方法很多,如加设防火墙,安装防病毒、防木马软件,以及应用层次防御和主动防御技术等等,这方面已经有很多成熟的技术。这种方法强调的是使用技术手段来防御,但也有其缺点,就是防御手段往往落后于攻击手段,等发现技术问题再填补漏洞时很可能已经造成很大的损失。节点后移则更多是强调一种策略而不强调先进的技术,它不强调用最新的病毒库、最新解码技术来进行节点保护,而是通过现有的成熟技术手段尽可能延长节点并将节点后移,从而实现对节点的保护。

为了理清这俩个方法的区别,可以将保护分成系统自身的保护性构造与外部对系统的保护。

系统自身的保护构造依靠的是节点后移,它讲的是系统自身如何通过没汁的合理来保证系统内操作的安全性。但是如果仅靠系统自身的构造是不足以保证系统安全的,因为如果系统的源代码被攻击者购得,又或者高级节点的维护人员恶意修改系统内容等等安全系统外情况的出现,再完美的系统也会无效。这就如同金库的门再厚,管钥匙的人出了问题金库自身是无能为力的。计算机安全能做的事就如同建—个结实的金库,而如何加强对金库的管理、维护(或者说保护)则是另外一件事。事实上金库本身也需要维护与保护,所以我们按照维度思维构建了计算机信息安全体系本身的同时也需要按维度思维对安全体系自身进行保护。具体来讲比如,越是重要的数据服务器越要加强管理,对重要数据服务器的管理人员审查越要严格,工资待遇相对要高,越重要的工作场所越要加强值班、监控等等。

4安全策略维度的安全技术分布

在所没汁安全策略采用了加密、密码认证、安全通道三种技术,则认为是采用了三维的安全防范策略。有以下技术分布方法。方法1中三个安全技术维度直接与顶点相接,只有两级层次没有实现前文所述的节点后移无法进行层级管理,也没有按照二叉树结构进行组织。所以安全性能最差;(见图1)

方法2中,三个安全技术分成了三个层级,它比方法l要好。但它也有问题它的加密与认证关联于同一个节点,因此如果图中的“二级节点”一旦被攻破则两种安全技术被同时攻破。(见图2)

方法3中三个安全技术分成四个层级,且加密与认证被分布在不同的节点上,两个三级节点任意—个被攻破仍无法攻破二级节点。因此方法3的安全性能最高。(见图3)

因此,在有限的可用安全技术中,应该尽量使用二叉树结构,并将这些安全技术尽可能地分布在不同的节点上。

第7篇

摘要:介绍了利用ThinSoft博软有限公司推出的BETWIN软件来实现计算机的一拖二。

关键词:一拖二;betwin;虚拟PC终端

中图分类号:TP273+.5文献标识码:A文章编号:16723198(2009)15026102

1连接结构图与配置

1.1硬件的连接

我们用虚拟PC终端技术BETWIN软件来构建就可以实现了。具体的硬件连接如下图1所示: 1.2硬件的配置

安装步骤:

(1)将PCI显卡和声卡都插到主板的PCI槽上,连接好15的CRT显示器和USB键盘和鼠标。开机进入Windows XP系统后会检测到多个监视器、显卡、声卡、键盘和鼠标。如果系统没有驱动显卡和声卡,那就要找到该产品正确的驱动程序及正确安装,如图1-2所示。移动USB鼠标,确保鼠标指针有反应和按下USB键盘的Num Lock键,两个键盘的Num Lock指示灯都亮。如果没有检测到键盘和鼠标,请确认连接。

(2)启动系统多显示功能。打开“显示属性”窗口中的“设置”选项。这时应看到有两台显示器连接。如图1-3所示,选择第二个显示器,设置好屏幕分辨率(800*600)和颜色质量(32位),选择“将Windows桌面扩展到该监视器上”。按“确定”后第二个显示器也显示桌面的图片,并且鼠标指针能够在两个显示器之间移动。

1.3配置用户和安装软件

(1)打开“控制面板”的“用户帐户”,添加一个用户并设置为计算机管理员,或者指定权限给用户。这里设置的用户为MING和YUE。

(2)安装完Betwin软件后,重启计算机并出现Betwin的设置向导,确定后按照各个屏幕提示配置鼠标和键盘。配置完成后重启系统。

1.4第一次重启计算机两个用户同时登录

(1)配置完成后重启系统,进入 BIOS/CMOS页面选项中,选择 “Advanced BIOS Features?”下的 “Init Display First”,再选择”PCI Slot”。按F10存盘回车退出BIOS重启计算机。

(2)重启计算机时,接在PCI显卡上的15寸显示器选出现启动画面,在出现登录画面后显示切换到17寸显示器上,并出现MING和YUE两个用户。我们用MING作为主机先登录,稍后在15寸显示器上也出现登录画面,我们选择YUE进行登录。登录后会发现两个单独的Windows XP环境并油漆有什么区别,两个键盘鼠标都能独立操作。

(3)打开桌面的BetWin控制台,可以看到两个用户已经同时登录,如图4所示。

(4)现在我们通过更改硬件属性把PCI的声卡配置给用户YUE使用,在BetWin窗口中,点击“用户”菜单下的“工作站配置”。选择硬件配置,如图5所示。

2工作原理

它是建立在Windows XP操作系统基础上的一种软硬件结合的解决方案。Windows XP的系统菜单里有一项“切换用户”的功能,该功能与“注销用户”最大的区别在于利用“切换用户”的功能可以不中止当前用户所运行的程序而进入其他用户的工作桌面,而“注销用户”则必须中止当前用户的一切工作。Windows XP“切换用户”的功能给“计算机一拖二”技术的实现提供了坚实的基础。

“计算机一拖二”技术的另一个理论依据就是“时分复用技术”。普通用户在使用计算机时,计算机中的大部分设备不是始终处于工作状态,而是用用停停的间歇工作状态,而且当前计算机的处理速度已经达到了GHz的级别,与普通用户的输入速度相比要高了若干倍,计算机大部分时间是在等待用户的指令,真正用于计算的时间并不是很多,而时分复用技术充分利用了这一点,把设备的空闲时间用于其他用户的计算,而对于每一个用户而言,并不会感觉到有什么异样。

3需要注意的问题

(1)由于考虑到兼容性的问题,BeTwin会将显卡的加速功能降低。为了取得最好的效果,在“显示属性高级疑难解答”中将硬件加速级别调到最高。

(2)最好不要同时运行占用系统资源太大的程序以免影响使用。尽量使用NTFS分区,为每个用户设置权限,确保每个用户隐私安全。

(3)有些3D程序会导致两个显示器输出相同,此时第二个用户不能操作,只有重启才能解决问题。在试用中发现Windows XP的3D屏保会出现这个问题。

(4)推荐主机配置如下:

CPU:P4 2.2GHz以上或同档次AMD CPU。具有超线程的CPU更好。

内存:256MB+工作站数目×128MB。

第8篇

20世纪是技术型社会,更是信息型社会,计算机以及各种通讯技术已深入千家万户,成为人们工作、学习、生活所不可缺少的一部分。了解现代通信技术与计算机技术的融合状况,对于科技领域的发展大有裨益。因此,本文立足计算机技术与通信技术的发展历程,对二者的融合现状进行解读。

【关键词】

通信技术;计算机技术;融合

在“互联网+”战略的引导下,为满足经济社会发展的需求,大数据、云计算等新型技术纷纷应运而生,以极快的速度改变了整个世界。在这个过程中,通讯技术与计算机技术的融合度越来越高,网络通信技术在中国也实现了极大的发展,为推动我国政治、经济、文化、社会的进一步发展做出了卓越贡献。

1计算机技术

在计算机领域中所使用的技术方法及技术手段被统称为计算机技术。其所涉及的内容包罗万象,按照计算机的生产顺序可大致分为四类,计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术以及计算机组装技术。其中的计算机部件技术又包括计算机软件技术和计算机硬件技术,而计算机软件又涉及计算机系统运行程序和运行程序文档。为了突出重点,笔者仅从计算机系统技术与计算机部件技术进行阐释。

1.1计算机系统技术

计算机系统技术是一种兼具整体性与全局性的技术,包括系统结构技术、系统管理技术、系统维护技术以及系统应用技术。①系统结构技术一方面有助于提高计算机的计算效率,另一方面又能使人们获得合理的性价比。②系统管理技术的存在极大的改善了系统的稳定性,既方便使用,又降低了计算费用。③系统维护技术是计算机系统进行自我诊查和自我修复的反映,是人工智能的物化表现。④系统应用技术更为广泛地应用于程序设计自动化及软件工程技术。

1.2计算机部件技术

谈及计算机部件技术,首先要对计算机软件及硬件进行理解。计算机硬件主要有五个组成部分,输入设备、输出设备、控制器、运算器以及储存器。输入设备是指接入计算机的外部设备,比如键盘、鼠标、摄像头;输出设备是指经计算机经过计算后输出给用户各种信息的设备,比如我们常见的打印机、显示屏、绘图仪、磁记录设备;控制器则是计算机的核心机构,是控制CPU的中枢部门;运算器的存在则在很大程度上提高了生物、化学、物理工程技术数据的精确性,是保证科学研究严谨性和可行性的重要基础;储存器是负责记忆的重要机构,通过内部储存器及外部储存器实现了对于各种信息的保存,从而为不同国度、不同地区、不同领域的相互交流提供了前提。

2通信技术

20世纪是人类科技发展历程中最为耀眼的阶段,轰轰烈烈的信息革命与科技革命,不仅促进了生产力的巨大飞跃,更给人们的生产和交往活动带来了翻天覆地的变局。电话的出现及普及使得遥不可及变为近在咫尺,相隔万里的人们依然能够通过一个微型设备进行通畅的交流,从此距离不再是阻碍信息沟通的障碍。电视机的发明则使整个世界变得可视、可听,有了电视机的陪伴,人们的生活更加丰富多彩。电子计算机可谓是人类史上开天辟地的伟大成就,它将单一的线性生活组装为多维度的棱镜,透过它可折射出大千世界、万般时空。纵观通信技术的历史变革,无数的科学家和研究员为通信技术和通信手段的改进与完善默默奉献,不仅促使通信技术的超越,更促进了社会的突围与颠覆。在技术的演进过程中,尤其以数据传输信道与数据传输技术的更新为主。①同轴光缆、光纤、微波信道、越洋海底电缆、短波信道、卫星通信以及无线通信渠道的拓展为数据传输的速度及稳定性提供了保障。②在数据传输技术发展方面,逐步实现了基带传输、频带传输、调制技术的突破,并通过同步技术、数据交换技术以及多路复用技术的广泛应用,不断地刷新了传输安全性及便捷性的新高度。从20世纪80年代后期的电报发展到电话,再到如今的多媒体技术、移动无线通信技术及数字电视技术,通讯产业也获得了广阔的发展空间。

3通信技术与计算机技术的融合

通信技术与计算机技术融合后,便催生了现代网络通信技术。现如今,我国现代通信技术主要集中于光纤通信及第四代无线通信服务技术,在程控设备、移动基站的建设中发挥了极大的建设性作用。随着通信技术的不断优化和变革,4G技术是对3G技术的一种批判,在原有技术上融合了正交频分复用技术、软件无线电、智能天线、多输入多输出技术与IP的核心网系统。4G技术的广泛运用,不仅使数据、音频、图像的传输更为迅速,而且在画面的清晰度与保真度上也有提高。此外,基于4G技术的应用,各个领域都得以围绕“人本”核心而拓展业务,在提高自身的专业性之外,也为人们提供了更加人性化的服务,实现了与客户更加积极有效的交流与互动。通过通信技术与计算机技术的日益融合,人们在工作、交往、购物、娱乐、学习方面都更为便捷。

4结语

毋庸置疑,计算机技术与通信技术的发展都为人们获取大量信息奠定了基础,二者的日益融合也必将成为新经济时代的潮流和先导。在国际竞争中,只有抢占信息渠道的制高点,才能在激烈的国际竞争中把握先机、赢得主动。因此,我们应加大研究力度,继续推进通信技术与计算机技术的融合,为资源共享搭建坚固平台。

作者:姬婷 夏倩茹 张可健 单位:沈阳理工大学

参考文献

[1]袁霞.刍议现代通信技术与计算机技术的融合[J].信息通信,2015(4):255.

第9篇

[论文摘要]计算机软件作为一门学科得到了迅速发展,相关技术和方法层出不穷,研究领域不断深入和发展,计算机的应用范围也得到了很大程度的普及,人们对软件系统的需求急剧上升,随之而来的软件规模越来越大,开发费用越来越高,开发的质量和效率不断降低的问题日益严重,如何解决这些日益复杂的矛盾,满足高质量、高效率地开发各种各样日趋复杂、大型的软件系统的需求,消除所谓的“软件危机”,成为计算机软件学科所面临的重要课题。

软件复用技术的提出成为消除这种危机的一种解决方案。近年来,特别是20世纪90年代以后,面向对象方法和技术成为主流的软件开发技术,使得软件复用被视为解决软件危机一条现实可行的途径。与此同时,模型构件技术、分布式系统、领域工程、自动生成技术又为软件复用注入了新的活力,本文对面向对象系统分析阶段软件复用模型进行了研究和探讨。

一、软件复用

软件复用的概念是在1968年NATO软件工程会议上被第一次引入的,在其后的几十年中,进行了许多复用技术的研究和实践活动,但因技术和非技术方面的种种因素,造成复用技术在整体上对软件产业的影响不尽人意。面向对象方法和技术的出现及成熟,为软件复用提供了强有力的技术支持,尤其是软件构件技术的发展为其注入了新的活力,使得软件复用研究重新成为热点,被视为解决软件危机、提高软件生产效率和质量的一个现实可行的途径,同时也成为了避免软件开发中重复劳动的解决方案,并在一定程度上降低了软件开发的费用。目前,软件复用技术主要从两个方面来考虑:产品复用、过程复用。

产品复用:所谓产品复用是指复用已有的软件产品。目前基于构件的和面向服务的软件开发模式就是建立在这种软件复用的基础上的。这两种开发模式主要通过对现有的构件和服务进行合成或集成,从而生成所需要软件的过程。产品的复用是目前软件复用技术研究的焦点,在这个复用的过程中涉及到的关键技术是构件技术和软件架构技术,在成熟的构件和架构的技术上,可以使产品复用达到良好的效果。

二、面向对象系统分析(OOA)阶段软件复用模型

1.OOA阶段可重用性的本质

编程阶段不同类型的编程软件和类有不同深度的可重用性:高深度、中深度、低深度。

所谓高深度重用是指在不进行任何改变就可以直接使用重用产品的重用,像可视化开发工具中的所有控件,就属于这方面的重用;目前,面向服务的软件开发技术中对服务的重用,只要程序员获得服务者提供的接口,就可以直接使用别人开发的产品,这种复用也是高深度的复用技术,因此高深度的软件复用,可重用性最好;所谓中深度的重用,程序员可以根据自己的开发经验,开发出一些比较通用的组件,在具体的使用中,对这些通用的组件只要稍作修改就可以应用于具体的项目中去,这种复用可重用性较好。当然,对于低深度的可重用性就于具体的项目相关,它只能局限于该项目,可重用性最差。由此可见,可重用性与业务逻辑的相关性是成反比例关系的:越是与业务逻辑无关的重用,重用性越好;反之则越差。

2.OOA阶段软件复用模型研究

OOA阶段的软件复用,在一定程度上可以说是建立在许多优秀的系统分析员实践和经验基础之上的复用,是一种思想上的复用。在这个阶段的软件复用更具有通用性和重用性,因此,构造这个阶段的软件复用模型,可以使复用达到更好地效果。

3.范式抽象

所谓范式就是抽象的解决方案模板,它可在不同具体项目中使用。范式抽象就是在此基础上提出的对范式的设计方法。针对不同的问题域,就应该有与之对应的设计方法,这样可以使范式的设计达到很高的重用性。针对OOA阶段具体现状,有三种范式抽象方法

(1)关系抽象

在OOA阶段,针对具体的项目,会分析出大量的关系模型。例如在学校排课表系统中,需要定义教师类,它包括教师姓名、性别、职称等有关教师的基本信息,同时,为了便于教师很快得出自己的上课表,还需要定义一个与教师对应的教师课表类,这个类显示了一周中教师的课程安排情况;在网上购物系统中,需要定义一个购物者类,包括了购物者的相关信息,同时为了得到购物者所购的物品,还需定义一个购物车类,该类描述了购物者与所购买的物品的对应关系。这两个系统的具体业务是不同的,但教师类与教师课表类、购物者类与购物车类的关系却是基本相同的,都是一个实体对另一个实体的拥有关系,同样,所进行的操作也基本相同,诸如都涉及到对所拥有实体的查询操作等。因此可将这种关系抽象出来,定义为拥有关系,然后在此关系的基础上定义相应的操作。这种关系就可以以范式的形式保存起来,在不同的项目中都可重用这种范式。同样,还可抽象出许多其他的关系范式,如实体——内容关系,上下级关系等。这些关系都是不依赖于具体的项目和业务的,可重复使用,只是在针对具体的业务时,在相关属性和方法上稍作修改就可以了。

(2)相似对象抽象

在不同项目的OOA阶段,还会分析出大量的相似对象或类,例如用户、用户组、角色、权限等在所有涉及到权限管理的系统中都会出现这类对象;在一些相同领域的项目中,由于涉及的领域的标准化,有些对象的相似性以及相同的机率会更大。对于这些相似程度如此大的对象来说,由于其在项目开发中的相对独立性,把这些对象模型以范式的形式保存起来会使分析的结果得到更大的重用。

按照上述思想进行的范式抽象称为相似对象抽象,这种抽象依据的是分析阶段的对象模型,这种对象模型具有独立的、高度的相似性,抽象出来的范式可称为对象范式。这种范式与具体项目之间的相似可称为表面相似性。表面相似越接近,范式的重用性就越大。

(3)领域抽象

所谓领域抽象是用于某一领域的抽象问题的解决方案。在同一个领域的项目开发过程中往往能够总结出更多的相似性,包括关系相似性和表面相似性,将二者相结合,可构建出与行业有关的构件。这种构件是建立在具体领域上的一种抽象,称为领域抽象。领域抽象的过程可借助领域工程的知识和方法。其中在OOA阶段主要用到了领域分析的方法。所谓领域分析是被称为领域工程更大的学科中的第一项技术活动。当业务、系统或产品域被定义为长期的业务策略,则可以展开持续的创建强健的可复用库的工作,其目标是能够在领域中以非常高的可复用构件率来创建软件。领域分析在领域抽象过程的作用是从OOA得出的对象、关系、行为模型的抽象出与领域相关的领域范式,其中包括关系范式、相似对象范式和处理过程范式等。这些范式与前面提到的范式唯一不同就是有了特定领域的标识,这在同一领域的开发中将达到高度的重用性。

三、总结

本文通过对软件复用技术的分析,提出了一种面向对象系统分析阶段软件复用的模型,并对此模型中所涉及到范式抽象方法做了探讨,并把它们应用于具体的项目中去,从而很好地利用的设计思想,大大提高了项目的完成速度。另外,对于范式库的研究也为建立在高层上的软件复用库管理提出了新的研究课题:例如对于编码阶段复用构件库的检索条件也可以扩展为以范式为索引的检索等。这些都成为下一步的研究课题。

[参考文献]

[1]RogerS•Pressman著,黄柏素、梅宏译:《软件工程实践者的研究方法》,机械工业出版社1999年版。

[2]黄靖、赵海光:《软件复用,软件合成与软件集成》,《计算机应用研究》2004年。

[3]王丽娟:《软件复用技术及其在软件开发中的应用》,《中山大学学报论坛》2004年第24卷第1期。

第10篇

【关键词】光纤通信技术;水情遥测;组网方案;技术要点

1.引言

光纤通信是以光纤作为传输介质实现信息传输,达到通信目的的一种新技术。这一技术自从上一世纪八十年代在我国初步进入实用化阶段以来,短短三十年的时间里迅速在各个领域得到了广泛应用。本文从应用实例出发,介绍光纤通信技术在水文遥测系统中的应用方法,特别在组网方案选择方面作了较详细的介绍。

二000年初,西林县人民政府引资对驮娘江水资源进行了开发利用,二00五年年底先后建成了西林县威后等十一级梯级电站。系统投入运行后,为便于发电调度工作,业主委托广西电力工业勘察设计研究院围绕上述电站群组建一个以话音通信为主的基于SDH的本地数字通信网络,这是一个具有自愈功能的环型通信网,所用的光端机为中兴公司的ZXMP S320,复用器为ZXMP S310,采用G.652A单模光纤。2008年,为充分利用该网络的资源,笔者设计一个基于上述光纤通信网络的水文自动遥测系统,能将11个电站群的坝首雨量及上下游水位实时传送到设在西林县城的主调中心。

2.组网方案

根据该语音通信网的结构,遥测系统的组网方式可以采取:一基于原SDH数字语音通信网络方式,二利用冗余光纤架构光纤总线型遥测系统。各方式的基本原理介绍如下:

2.1 基于原SDH数字语音通信网络的组网方式

根据原网络结构,该方式的网络结构可设计成如图1所示。这是一个基于SDH的语音和水文遥测综合通信网,可以同时进行电话通信和水文遥测业

务通信。从图中可知,遥测业务通信过程是:每一个遥测点的数据(图中仅画出那维坝首RTU数据接入示意图,其他地点给予省略)是通过当地的复用器S310的低速RS232通道经复用处理变换成E1格式的接口信号后,由光端机S320完成电——光转换后以STM-1(对应速率155520Kb/s)速率将信号通过光纤传送到梯级主调中心,梯级主调的S320完成光——电转换后,由S310进行解复用,还原出RTU发来的RS-232信号,该信号通过接口板送到遥测数据中心的计算机,完成数据上行传送过程。

2.2 光纤总线型组网方式

根据业主提供的如图2所示的光纤路由图可知,原语音通信网络从梯级主调开始全程敷设12芯光缆至各个坝首发电机房,由于采用环型自愈网络结构,收发各使用2芯共4芯光纤,剩余8芯。本方案是利用这些冗余光纤中的2芯来组建一个光纤总线型遥测系统通信网络。其网络结构如图3所示。整个网络由收发各一芯光纤、光节点机、RS-232光纤调制解调器和数据中心计算机等设备组成。这是一个典型的基于光纤通信的分布式数据采集系统,RTU(终端机)输出的RS-232电信号通过本地光节点机的电端口接入,转换成光信号后由光端口输出然后通过光纤媒体发送到遥测中心的RS-232调制解调器还原出RS-232电信号,遥测中心计算机直接接收该信号,完成数据的上行通信过程。为避免通信过程中发生信号冲突现象,数据中心计算机下行的信息采取广播式的通信方式向所有RTU发送数据或指令,各RTU则按“地址匹配”原则被动响应遥测中心发来的的各种指令。

3.组网方案选择

根据原语音通信网络的结构,遥测系统的通信网络大致可以按上述两种方案进行组网。方案一的优点是:不占用光纤资源,不增加传输设备,在遥测数据中心一端增加一块“接口板”用于管理各个RTU的通信状态之后,整个系统可以实现全双向的通信,通信系统基于SDH安全可靠。缺点是,增加复用器的通道板和“接口板”费用高,影响原系统的功能扩展。

方案二的优点:不占用原系统复用器的通道,网络结构简单,只需增加一些调制解调器和光节点机,不需要使用“接口板”,技术成本及设备成本均低于方案一。缺点是,占用光纤资源,为避免冲突现象只能采用被动应答式的通信方式,通信可靠性远不如具有自愈功能的方案一。

设计技术要点:

根据节省资金投入等方面综合考虑,本系统采用组网方案二。其设计过程中的技术要点简单介绍如下:

组网方案确定之后接下来就是针对选定的方案进行详细设计。设计过程要考虑以下几个方面的问题:(1)通信网络必须满足RTU与遥测数据中心计算机之间“透明”传输的要求,任何类型的RTU均可实现“即插即用”;(2)选择的光节点机或光纤调制解调器应满足:上一级光节机(或光纤调制解调器)输出的光功率扣除光链路等各种损耗后剩余光功率必须大于或等于下一级光节点机最低的输入光功率的要求,两者之间不宜再增设“中继”以减少资金投入和便于日常维护;(3)为进一步节省资金,网络总线中的三个端点(数据中心、弄南和那宾三个终端端点)应选用光纤调制解调器而不是光节点机,因为该三个端点仅需一个光口和一个电口的信号;(4)那雄光节机需选择具有三个光口和一个电口的光节点机,因该节点有弄南、那沙等两个光分支端口和一个本地电端口;(5)中心站软件设计时应考虑协议兼容性、通信可靠性(本设计采用数据多重发送,CRC循环冗余校验等差错检验技术提高通信的可靠性)及通信过程中避免信号冲突等问题。

4.应用成功案例

百达水文站测验站房处没有手机信号,其后山山顶有GPRS/GSM信号,因此,2009年在百达水文站房安装雨水情信息采集存储单元,在山顶建设GPRS/GSM发送站,安装GPRS/GSM的远程传输控制单元,在站房与山项GPRS/GSM发送站之间采用光纤有线传输方式连接。百达水文站采集水位、雨量数据存储后,通过光纤通信方式传输至山顶GPRS/GSM发送站,并由远程传输控制单元将数据传输到分中心;该站采用的光纤通信技术在水文遥测系统中属于首创。

5.结语

本文是根据驮娘江梯级水电站群水文遥测系统的设计资料整理而成的。撰写本文只有一个目的那就是通过本文告诉大家:水文自动遥测系统中光纤通信信道是一个可选项,在水文自动遥测系统设计时大家可以根据实际情况适时选择光纤网络作为通信信道,不必拘泥于大家知道所熟悉的音频调制超短波、PSTN(公用电话交换网)、数字调制超短波、GSM/GPRS、卫星中断等通信信道。

参考文献

[1]中华人民共和国水利行业标准.水情信息编码标准(SL330-2005)[S].北京:中国水利水电出版社,2005.

第11篇

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.

第12篇

关键词:有线电视网络;视频点播;双向视频点播

中图分类号: TN943.6 文献标识码: A 文章编号:

随着新一代电子多媒体技术和网路技术的发展,以及新一代的高性能的视频图像编码技术标准在计算机与有线电视中的广泛应用,以及新的高性能编码/解码集成电路芯片在电子产品中的应用,促进数字电视技术日益走向成熟和实用,数字电视的进步和应用推动了新一代宽带视频网、HFC有线电视网络的发展。

一、视频点播系统的应用概述

视频点播(Video on Demand, VOD)主要是根据用户的需要,为用户提供电视、视频节目的选择能力,用户能够根据自己的需要选择适合自己的节目,VOD系统具有良好的灵活性和交互能力,在计算机网络、通信技术不断发展的基础上,形成了新的运营模式。对于有线电视行业来说,有线电视技术的改造的一个重要业务是为用户提供视频点播服务,这就需要解决2个基本的问题,视频信号的下行通道和用户的回传通道的带宽问题。已有的NVOD技术主要采用广播的形式,轮番播放节目,主要采用的单向传播,不能够与用户实现交互,提供的节目比较有限,用户对这些节目没有控制和选择的权限,虽然,在技术发展的过程中,采用轮播切片优化技术进行信号和节目的传播,但是,这种技术还是存在带宽的缺陷,不能够形成真正意义上的视频(VOD)点播系统。

随着网络技术的发展,VOD采用EPON和GPON等网络传播技术来设计和开发数字电视网络技术,这样能够实现电视信号的QoS 保证,而且信号下行通道的带宽能够满足网络信号的传输的需要,又具有可靠的信号回传通道,能够实现与网络VOD系统相同或更高的视频点播效果。但是EPON和GPON在有线电视网络中的应用,需要对原有的电视网络进行改造,投入的资金比较大,具有一定的风险性。

二、单向网络的解决方案

1、基于IP-QAM的视频点播(VOD)系统。有线电视的单向广播系统能够有效的保证电视信号的QoS质量特性,信号的下行通道带宽容量较大,但是由于采用的是同轴电缆进行信号传输,无法满足大量用户同时点播的需要,需要对有线电视网络划分为小的广播域,利用DWDM技术,能够将用户点播的节目信息流以UDP的协议在光纤网络上传输到用户所在的区域,实现大量用户视频点播的需求。利用这种技术,用户控制、点播需求、通信服务等交互命令的回传,需要建立信号的上行通道,以支持IP的回传通道,但是这种要处理信号的数据量比较小,可在原有的DVB-C机顶盒上增加相应的网络传输协议的以太网芯片和TCP/IP协议栈软件,就可以将原有的单向机顶盒形成双向机顶盒。IP回传通道的实现技术主要有Internet、ADSL等相关的技术,接入用户还是采用五类双绞线入户的以太网方式。有线电视网络的机顶盒SoC采用MPEG-2编码标准标准,具有一定的带宽限制,在这种VOD点播传输节目时,每个数据流的带宽能够满足传输的需要,由于利用了大容量的DMDW技术和具有良好QoS保证,在同轴电缆传输下行视频流,能够获得优异的传输效果,能够满足通信的需哟,可以有效的对有线电视网的区域划分。但是在有线电视传播中,要提供VOD普遍服务,就需要大量部署IP- QAM设备,但是IP- QAM的成本还居高不下,另外,还要再部署一个入户的IP网络,实施成本和工程量巨大,一般运营商难以承受。

2、双模数字视频点播VOD系统。

IP-QAM VOD 的信号的上行通道仅仅是在传输客户的请求信息,作为回传通道带宽的资源的闲置比较多,这样IP网络带宽几乎完全闲置。通过采用网络软件和硬件技术将机顶盒改造双模式机顶盒,这样就能够实现接收有线电视的DVB-C信号,也可以有效的利用上行的IP网络实现视频点播的交互特性和信号的回传通道,有效的避免了单向传输系统对IP-QAM设备的需求,而且实现的技术比较简单,成本比较低,具有灵活性的优点,这种双模机顶盒能够有效的接收来自网络的大流量数据流和视频流,具有较强的网络处理能力,与网络VOD信号传播的方式相同,受限于IP 网的QoS的保障和网络带宽特性影响,双模VOD机顶盒的规模存在也存在网络带宽的限制,需要进行技术改造和提升。例如常用的有浪潮双模机顶盒采用FPGA技术来实现网络信息传输的功能,使VOD的点播系统的下行视频带宽限制在700Kbit/s以下,成倍提高了有线电视的用户规模,改进了点播效果,具有较强的网络接收能力。

三、双向视频点播(VOD)关键技术——双向信道的实现

HFC接入网实现了双向多媒体交互业务的功能,为了实现这项功能,可以对原有的单向传输的有线电视网络进行改造,对有线设备的前端系统、干线传输系统、网络分支系统、分配器、用户终端设备等相关的功能进行更新、增加设备和改造相应的系统,为了保证有线网络的回传通道,HFC网络采用了空分复用法(SDM)技术、时分复用法(TDM)技术、波分复用法(WDM)技术和频分复用法(FDM)技术等相关的技术。但是在实际的运用中空分复用法(SDM)技术、时分复用法(TDM)技术还缺乏一定的技术限制,不能有效的满足视频点播业务的实时性要求,在视频点播(VOD)中不能广泛的得到应用。

频分复用法在视频点播中常用的方法之一,是将线路的带宽分割成若干个不重叠的部分,然后将用户的信息进行加密打包,将分割的带宽分配给用户,进行信息传递。在FDMA中采用的信号载波的频率互不相同,一个用户的数据流只占用一个载波频率,这样所有的用户就可以同时发送信息频分复用法主要采用的是将光节点以下信号频率进行分割,利用网络信号的频率不同,实现网络上行和下行信号同时传输,一般地,低频段用于上行信道,高频段用于下行信道。上下行频段的分割点频率的高低和分割的方法,主要取决于有线电视的多媒体HFC接入网主要实现的功能,以及网络传输中需要传输的信息能量。频分复用技术对对媒体网络的宽带利用率比较高,采用的调制方式主要是QPSK(四相键移调制)和正交幅度调制(64-QAM)等相关的方式,这种技术特别适合视频点播的上下行信号的传输。

波分复用技术的关键技术的码分多址(CDMA),由于在多媒体HFC网络中,使用的设备和性能受环境和自身的影响比较严重,导致网络中的上行信号会受到干扰和噪声的影响,这是HFC网络中最为严重的问题之一,采用波分复用技术,能够有效的为有线电视分配网络提供完善的传输机制,能够有效的解决上行路径中进入的干扰和脉冲噪声的办法,采用波分复用技术可运用扩频技术和编码功能,同时它的同步码分多址(S-CDMA)技术可提高网络数据率传输的能力,可用于VOD视频系统中的恒定比特率传输(CBR) 和变比特率传输( VBR)信息业务。波分复用法的S-CDMA技术是一个不存在竞争的系统,可以有效的对网络进行分级处理,当更多用户在高峰期使用有线宽带网络时,网络不会发生拥挤和干扰,提高了网络的利用率和信号传输的速率。

四、小结

随着计算机网络技术、通信技术和数字图形图像编码压缩技术、网络分布式处理技术、高速存储技术以及多媒体技术的发展,基于有线电视的多媒体HFC网络的视频点播技术将不断得到改进和完善,将能够给用户提供高效、快速的网络信号传输,基于有线电视网络平台的视频点播技术将能够得到更广泛的应用。

参考文献:

[1]陈文周,郑德林,顾峰. 基于以太网实现VOD的方法研究[J].电视技术,2010(3).