局域網技術論文范文
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篇1
關鍵詞:第三代移動通信;TD-SCDMA,關鍵技術;HSPA;WI-MAX;MPLS;技術融合
一、TD-SCDMA簡要介紹
TD-SCDMA是中國提出的時分雙工模式的第三代移動通信技術。TD-SCDMA采用智能天線、同步CDMA技術、多用戶聯合檢測技術、動態信道分配技術、軟件無線電、接力切換等一系列高新技術,具有高頻譜利用率、低成本、上下行不對稱信道可適用于不對稱業務等特點。
中國移動2007年在全國選取8個城市建立TD的試驗網,2008年奧運期間得到試用,在此之前和奧運期間都存在一個明顯的問題:高掉話率。GSM網絡由建立到成熟經歷了一個漫長的過程,TD一個剛剛應用的技術也一定需要一段過渡時間來慢慢成熟。2009年中移動全面在二級城市展開TD建設,并著手LTE即第四代網絡演進做出預測及初步部署。
二、3G發展預測
隨著無線技術在各個領域的發展,新的技術和應用不斷涌現。尤其在移動通信領域,除3G技術外,比較引人注目的還有幾種技術WLAN、WiMax,以及Bluetooth。在此背景下,已經有人提出以下幾個問題:3G會受到2.5G與WLAN的聯合夾擊?WiMax會是3G的掘墓者?而Bluetooth在這種關系中又處于何種地位?這幾種技術彼此之間有什么關系?
實際上3G、Bluetooth、WLAN、WiMax這幾種技術在本質上存在互補性,盡管它們之間在邊緣上是競爭的,從圖2.2-1無線接入全球標準中可以看出這幾種技術各自的定位。Bluetooth主要定位于最后10m的接入,即個人區域(PAN,PersonalAreaNetwork);WLAN主要定位于最后100m的接入,即局域網(LAN,LocalAreaNetwork);WiMax遵循802.16標準,主要是定位于城域網(MAN,MetropolitanAreaNetwork)建設的標準;而3G是定位于廣域網(WAN,WideAreaNetwork)建設的標準。
其他幾種技術在本文不加詳述,這里主要來談談WiMax技術與3G的關系。經過對兩者仔細地分析,我們會發現普遍流傳的一種預言,即WiMax將成為3G的殺手,是一個錯誤的定論。3G網絡的核心功能是提供移動電話服務,也可以用來傳輸數據;WiMax的標準是高速率的數據傳輸,語音質量并不是其關鍵要求。因此這兩種技術各自的任務和目標都不相同。WiMax的著眼點是實現寬帶無線化,而3G則更多地傾向于實現無線寬帶化。兩者從根本上說完全可以技術互補,并不存在誰是誰的殺手。
實際上,如果運營商選擇WiMax,更多的用于接入層上,可以更加迅速的占領移動高速無線接入市場。WiMax最初的市場定位也是最后一公里的接入,這樣就省去很多基礎網絡的建設和運營維護,從而與3G運營商實現技術資源互補達到雙贏。一再強調事實上競爭力不在一個層面上的WiMax和3G技術是互相競爭對立,這樣是盲目而不客觀的。
作為分別著眼于MAN與WAN兩個層面分明的領域內的技術,WiMax與3G并非冤家對頭,而是總體網絡框架中優勢互補的有機組成部分。
(二)國內的通信產業演進方向的預測
目前國內重組后的三大運營商都著手于網絡向3G演進的工作。中移動于2008年啟動28個城市的TD試驗網,另外把原電信的兩個城市的TD試驗網也接手。2009年中移動在全網一二線主要城市全面展開TD網絡建設。電信更是在2008年9月份開始在很多城市開展無線局域網的應用和試商用。網通也于2008年開始著手占用3G資源頻率的小靈通全面退網工作。
為了徹底解決運營商基礎設施重復建設問題,廣東移動內部人士稱,國家正考慮組建一家“國”字頭企業,運營全國網絡,而移動、聯通、電信則向該公司租賃網絡。以后所有的運營商都得租國資委下面一個骨干網絡公司的網絡資源,包括基站光纖等。暫不說消息的可靠性,但租憑網絡在國外非常盛行,而此時針對重復性建設的問題提出這個建議看見也并非空穴來風。此前,工業和信息化部聯合國資委《關于推進電信基礎設施共建共享的緊急通知》(以下簡稱“通知”),要求電信運營商實行基礎設施共建共享。工信部更制定了嚴厲的共享共建考核制度,還將成立專門領導小組,要求運營商“不折不扣地堅決執行”。采取網絡一家接管,運營商租賃,一方面可以徹底杜絕電信設施重復建設。同時,由于WTO條款原因,外資紛紛入股電信商,原目前聯通第二大股東即是外資,采取上述制度有利于國家安全,因為骨干網絡被外資介入顯然不是件好事情。其實,網絡租憑在中國電信行業已經有了先例,比如,鐵通網絡出口原則上由總部統一租用電信的,但是個別省也有私下租的。此前電信也租賃了原聯通的C網運營。
縱觀國內通信產業全局從運營商到用戶都在期待3G網絡的早日鋪設調測完畢,國家也在先期通信網絡建設和運營方面汲取了寶貴的經驗和教訓,一切都為了3G順利實現打下了良好的鋪墊和堅實地支撐,相信以個人通信為目標的3G離我們已經越來越近。
(三)移動通信咨詢設計行業的簡單展望和預測
隨著技術變革的加大,技術復雜度的加深,對從事設計咨詢行業人員的素質要求會越來越高,專業化和綜合化人才兩極發展需求逐漸增強,傳統的核心網專業、數據專業、傳輸設備專業、傳輸線路專業、基站設備專業、基站電源專業等劃分將打破模糊界限,各專業融合逐漸體現。各專業配合的重要性日益加強,重復型、勞動密集型轉向集團協同作業和技術型作業轉換,與此同時將會衍生新的更加細化的專業劃分。具體的運行模式目前正處于醞釀期,一旦形成適用的高效的運轉模式,將會在行業內迅速復制?,F有的管理模式將逐漸演變,而項目負責人的作用和權限將會在設計人員素質達到一定標準和具備相應資質后得到極大的提升。
對此,我們從事設計咨詢的人員要看清大勢所趨,抓緊時間選取自己的發展方向,有意識培養自己的專業方向能力和項目總體管理能力,為即將到來的機遇做好充分準備。
機會是留給做準備的人,這句話既做為本小節的結,也用以作為本文的尾。
最后祝愿我們的行業蓬勃發展的同時,通信人特別是從事咨詢設計的通信人水平節節攀升,抓住歷史的機遇展現自我的風采。祝愿我國的通信產業蒸蒸日上,繼續為我國的經濟建設和人民生活做出更多的貢獻。
參考文獻:
[1]李世鶴.TD-SCDMA第三代移動通信系統標準.北京:人民郵電出版社.2003
[2]廣東杰賽通信規劃設計院.TD-SCDMA規劃設計手冊.北京:人民郵電出版社,2007
篇2
網絡編碼在網絡數據通信中具有十分明顯的優勢,其理論研究價值和應用前景都是不言而喻的。世界上一些高等學府和科研機構都展開了對網絡編碼的研究,并且在多個方面取得了不小的成果。
1.1網絡協議結構當前網絡編碼研究中涉及到的主要部分還是在網絡層方面,特別是如何有效地將路由協議與網絡編碼有機結合,是基于網絡編碼的網絡結構研究的重要方面。有一部分研究已經深入到網絡編碼如何有效結合協議結構中其他協議層,例如網絡編碼與MAC層協議或者與傳送層TCP協議等等的結合問題。因為網絡編碼的特性與傳統網絡數據通信的方式有很大的區別,所以為了不更改已普遍應用的傳統網絡協議,將網絡編碼與其融合將會遇到各種各樣新的問題,例如,它們之間的兼容性、網絡編碼對網絡協議結構是否會產生不利的影響。這些問題都是后來研究者需要解決的問題,同時也為研究基于網絡編碼的網絡協議結構提供了框架性借鑒,使得網絡編碼能夠與傳統的網絡協議有機融合,提高網絡通信性能。
1.2數據傳送模型網絡編碼具有的最重要的功能之一就是將數據智能化處理,這主要是通過對編碼策略的設計來實現,而碼構造算法是編碼策略設計的基礎。碼構造算法主要是針對網絡中間結點的編碼方式,它需要保證目的結點能夠有效識別出傳遞的編碼信息并進行正確解碼。所以碼構造算法包含了編碼和解碼兩個內容,并且要求其算法復雜程度低,易于實施應用。碼構造算法主要有三種:代數型、線性型、隨機型。線性網絡編碼能將中間結點接受的各路信息進行線性組合,這種編碼運算較簡單,所以得到了普遍應用。
1.3路由協議基于網絡編碼的路由協議的優化設計能夠有效提高網絡數據的傳遞效率和性能,它是能夠將網絡編碼應用到實際中的重要基礎,而且將路由協議與網絡編碼進行更高層次的融合是十分重要的研究課題,可以為以后開發新的網絡提供借鑒和指導。基于網絡編碼的路由協議研究主要有兩個方面:獨立路由協議和編碼感知的路由協議,它們主要的不同點是路由協議產生的過程中能否主動編碼,也就是說路由協議是否能夠提高編碼的利用效率。
1.4數據傳輸性能保障機制實際應用中,網絡環境復雜多變,數據傳輸的突然性和網絡拓撲結構不穩定都可能導致數據傳輸出現不穩定的狀況,例如造成數據丟失或者傳輸延遲等。所以基于網絡編碼的數據傳輸技術的開發應該結合實際的網絡環境,研究出能確保數據正確傳輸的保障機制和編碼策略,尤其需要盡可能減少數據傳輸的延遲時間和保證數據可靠傳輸。所以,基于網絡編碼的數據通信中,利用QoS保證機制是當前研究的重要課題之一。當前已研究出來幾個解決方案,比如建立數據延遲時間的模型,從模型中找出延遲的解決方案;利用多速率編碼器來分析各路中傳輸速率不同的數據,從而減小數據在編碼器中的傳輸時間。
2結語
篇3
【 關鍵詞 】 計算機;網絡技術;應用;發展趨勢
1 引言
計算機網絡技術的發展推動了社會的進步,計算機網絡技術的興起與發展給社會生活與生產帶來了質的飛越。當前,計算機網絡技術的應用十分廣闊,其具體應用主要局域網技術、國際互聯網技術以及無線網絡技術等。
2 計算機網絡技術
2.1 計算機網絡技術的內涵及優勢
作為電子計算機技術與通信技術結合的產物,計算機網絡技術能夠充分發揮兩者的優勢。一般來說,利用光纖、光纜或者雙絞線、通信衛星等就可以將分散各處的獨立計算機按照網絡協議連接組成網絡。計算機網絡技術的優點是顯而易見的,它因為結合了通信技術與計算機技術,不僅能夠以高效、便捷的方式進行運算,還能夠實現數據資源的存儲、傳輸與共享。
2.2 計算機網絡技術的分類
根據劃分類型的不同,計算機網絡可以分為諸多種類。比如以拓撲結構分類的話,可以細分為環形、星形、樹形、復合型、總線型等網絡結構;按照連接范圍又可分為局域網(LAN)、城域網(MAN)廣域網和無線網絡(WAN)。當然,計算機網絡技術發展迅速,新興技術還包括搜索引擎、云計算等類型。這些技術特色與優點不同,在各領域有著不同的應用,不僅方便了人們的生活與工作,還進一步推動了科技與社會的發展。
2.3 計算機網絡技術的主要功能
計算機網絡技術的主要功能可以具體分為幾個方面。第一,計算機網絡技術的共享功能,也就是能夠實現資源的共享。一些重要的數據、參數等資源,可以被計算機利用計算機網絡技術進行相互連接,實現數據的復制、傳輸。第二,計算機網絡技術具有協同功能,可以相互協作完成工作。比如網絡內部某一臺計算機功能受限,無法完成該項工作,就可以借助計算機網絡技術將其分配到其他計算機上,從而保障計算機的工作效率。第三,計算機網絡技術具備通信功能,也就是數據通信。計算機網絡技術可以實現人與人、計算機與計算機、人機之間的相互通信。
3 計算機網絡技術的具體應用
3.1 局域網(LAN)技術的應用
局域網技術具有其他計算機網絡技術所沒有的特點,即低成本、高效益,雖然覆蓋范圍小,但是也因此而更加方便、快捷,其傳輸速度快,更加安全可靠。局域網技術在的應用主要分為三類產品。第一,城域網(MAN)。城域網傳播速度非???,目前在城市中的應用多為寬帶局域網。因為用戶端設備價格低廉,操作簡單,因而普及率較高。并且隨著城域網技術的不斷發展,其傳輸速率、質量與安全性得到了有效的保證。城域網涉及的技術包括光纖值接入與多業務傳送平臺等。第二,以太網(Ethernet)。在局域網的發展中,以太網地位尊崇,是發展的主流。以太網主要包括三種結構――10BAST-T、10BASE2、10BASE5。這三種結構各有特點,10BAST-T在上世紀90年代應用較廣。隨著時代的發展,現如今已出現了傳輸速率高達100Mps的以太網組網結構。第三,令牌環網(Token-Ring)。該技術有幾個優勢:優先訪問控制權、令牌傳輸媒體訪問以及可以極大的滿足用戶對網絡系統的要求。
3.2 大數據及云計算等新技術的應用
大數據技術在交通、商業、農業、醫療和科研領域應用較廣。而云計算主要依托于Internet服務,從而將充分利用網絡資源,提高效率。目前來說該兩項技術都得到了較多的關注,尤其是云計算技術的受關注程度更高。一些科研人員甚至將其運用到醫療領域,以便其能為人們提供廣泛的醫療信息。在教育領域,云計算為教科研工作提供了廣闊的平臺。電子領域中,云計算提供了高效的運營技術。除此以外,搜索引擎、云技術等計算機網絡技術能夠對有用資源作自動處理,展現了不同技術相互融合所帶來的好處。
3.3 無線網絡技術的應用
無線網絡技術受到人們的喜愛,尤其是在個人通信領域、家用無線網絡等。無線網絡技術細分的話又可分為紅外技術與射頻無線網絡技術。前者抗干擾性強,傳輸速度快且成本低,但是使用范圍較窄,因為它無法穿透過厚的水泥板或者墻壁。
4 計算機網絡技術的未來發展趨勢
4.1 IP協議技術的發展與應用
隨著時代的發展以及人們對計算機網絡技術需求的激增,IP協議已經不再滿足人們的需求。尤其是IPv4的缺陷也暴露出來,其安全性與實時性受到人們的質疑。在這樣的背景下IPv6協議產生了。相較于IPv4協議,IPv6有著更加明顯的優勢,不僅其安全性得到了顯著的改善,能夠應對IP欺騙、連接截獲以及信息報探測等網絡攻擊行為,還具備一定的自動化特點,可以實現自動配置。將會逐步取代IPv4,成為新一代主流IP協議。
4.2 三網合一技術的全面推進
所謂三網合一技術,指的就是計算機網絡、電信網以及有線電視網的相互結合。三網合一的優勢就是建設成本降低,并且降低了使用的難度,與社會發展節奏更加契合??偟膩碚f,三網合一技術將帶動眾多領域的進一步發展,比如遠程教育、在線咨詢、電子商務以及視頻會議等。
5 結束語
可以說,現代社會根本離不開計算機網絡技術。目前的電子計算機網絡技術應用主要集中在LAN技術、Internet技術以及大數據及云計算技術上。相信隨著計算機技術的不斷進步以及人們對通信技術的進一步探索,未來的計算機網絡技術將得到充足的發展,其前景十分廣闊。
參考文獻
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篇4
論文關鍵詞:無線局域網;校園網;IEEE802.11;AP;子網設計
隨著網絡應用日益豐富,傳統局域網絡已經不能滿足師生對移動網絡的要求,無線局域網作為有線網絡的補充手段,被更多的師生所認同和接受。眾多師生開始在無線局域網中開展各種應用業務,教學、科研、管理、生活正在悄悄地改變。雖然如今無線局域網還不能完全脫離有線網絡,但近年來,隨著無線局域網技術業趨向成熟,無線局域網與有線網絡的無縫連接,無線局域網正在以它的較高傳輸能力和很好的靈活性在高校各項應用中發揮日益重要的作用。
1 無線局域網基礎知識與架構
1.1 無線局域網
無線局域網(Wireless Local Area Network,WLAN)是指以無線信道作為傳輸媒介的計算機局域網絡,是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統有線局域網的功能,能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬帶網絡接入。
1.2 無線局域網的技術標準
無線局域網是利用射頻技術實現無線通信的局域網絡。該技術產生于20世紀80年代,WLAN主要是作為傳統布線LAN的延展和替代,它能支持較高數據速率(1~300Mbit/s)、采用微蜂窩、微微蜂窩結構的,自主管理的計算機局部網絡。還可以采用無線電或紅外線作為傳輸媒質,采用擴展頻譜技術,移動的終端可通過無線接人點來實現對Internet的訪問。無線局域網有以下常用標準:
1)IEEE802.11b
802.11b(通常又稱Wireless Fidelity,WI-FI),是現在最普及的無線標準之一。設備工作在2.4GHz的范圍內,帶寬可以達到11Mbps。
2)IEEE802.11a
802.11a標準是一個獲得正式批準的無線以太網標準。它工作在5GHz頻段上,使用正交頻分復用技術,將5GHz分為多個重疊的頻率,在每個子信道上進行窄帶調制和傳輸,以減少信道之間的相互干擾,使帶寬可以達到54Mbps。
3)IEEE802.11g
802.11g是一種混合標準,能向下兼容傳統的802.11b標準。IEEE802.11g的54Mbps高數據吞吐量比802.11b快出5倍,將改善已有的應用性能,使高帶寬數據應用成為可能。802.11品可以在同一個網絡中與802.11b產品結合使用。
4)IEEE802.11n
IEEE802.11n將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可達320Mbps。與以往的802.11標準不同,802.11n協議為雙頻工作模式(包含2.4GHz和5GHz兩個工作頻段)。這樣11n保障了以往的802.11a、b、g標準兼容。另外,天線技術及傳輸技術使無線局域網的傳輸距離大大增加,可以達到幾公里(并且能夠保障100Mbps的傳輸速度)。
2 校園無線網絡應用與優勢
無線局域網以其靈活布設、高帶寬和無線接人的優勢,可以突破有線網絡節點限制、實現多人同時上網的問題,大大地增加了校園網絡信息點,方便在校師生獲取信息,進一步提升學校的信息化水平。
2.1 無線局域網的優點
1) 安裝維護方便無線局域網的安裝簡單,無需破墻、掘地、穿線架管,這樣避免對建筑物及周邊環境影響,減少網絡布線工作量,一般只要安裝一個或多個接入點AP設備,就可建成覆蓋整個建筑或地區的局域網絡。一旦發生事故,不必尋找損壞路線,只要檢查信號發送端與接收端的信號是否正常即可。
2) 易于擴展
無線局域網技術有對等模式、中心模式、中繼組網模式等多種配置方式,能夠根據需要靈活選擇。
3) 經濟節約
由于有線網絡缺少靈活性,這就要求網絡規劃者盡可能地考慮未來發展的需要,這就往往導致預設大量利用律較低的信息點。而一旦網絡的發展超出了設計規劃,又要花費較多費用進行網絡改造。而無線局域網可以避免或減少以上情況的發生。
4) 使用靈活在有線網絡中,網絡設備的安放位置受網絡信息點位置的限制。而一旦無線局域網建成后,在無線網的信號覆蓋區域內任何一個位置都可以接入網絡。
5) 傳輸速率高
無線局域網技術能夠提供高速數據帶寬,其中IEEE802.11g能提供的數據傳輸速率現在已經能夠達到54Mbit/s??梢詽M足用戶上網的實際需要。
2.2 無線校園網的網絡應用
1)電子網絡課堂教學。可以通過無線網絡進行教學,拓展了知識空間。
2)移動教學。上課不用再聚集于教室,打破了空間的限制,拓展了地域空間。
3)隨時互動輔導。師生不必在課堂上直接對話,拓展了教學空間。
4)科研與教學。校園師生可以隨時、隨地地從網上獲取學術信息,獲取無限的網絡資源。
5)無線多媒體業務。無線活動教室;虛擬現實的學習環境;無線視頻監控;校園語音電話及網上視頻點播。
3 校園無線網絡的規劃與設計
3.1 網絡需求分析
本文所討論的無線校園網的規劃是以江陰職業技術學院為對象,本學院地處江陰市南郊,占地500畝。校園內共有大小建筑27幢,師生員工9000余人,地理環境簡單,考慮滿足以下幾個方面的需求:
1)建設一個滿足教學和工作需要的安全可靠的無線校園網絡;
2)無線與有線的統一:高校網絡一般已經建設了有線網絡,無線網絡建設必須在原有的有線網絡上進行,并實現網絡互聯、認證計費、安全防御等方面與有線網絡進行良好的兼容和互補。這就要求校園有線網絡的架構不需要任何改變,只需用原有的網管、認證、計費系統就可以對無線網絡進行管理和統一認證。
3)所有教學樓及實訓實驗大樓:各層走廊和教室均要求信號覆蓋;所有學生宿舍樓:鑒于各宿舍都有有線接通,盡量覆蓋各宿舍(不做要求);籃球場及足球場:信號要求完全覆蓋;室內體育館:信號要求完全覆蓋;各建筑周圍的草坪和場所:信號要求完全覆蓋;行政樓:要求信號完全覆蓋;學生食堂:要求信號完全覆蓋;教師宿舍樓:要求信號完全覆蓋;要求能提供1000并發用戶能力;
4)各信號輸出點信號強度10-15dbm;將按照2.4G工作頻段2.412~2.462GHz(FCC)分為channel1、channel6、channel11三個完全不干擾頻段設計;要求室內容許最大覆蓋距離為35—100米,室外容許最大距離100—400米。
5)校園無線網絡在支持數據轉發的同時支持數據、語音等多種業務,網絡應該具有其它智能業務擴展的能力,滿足學院的多功能發展需求;
6)現在建設高校無線網絡,除了要考慮對現有IPv4網絡終端的無線接入,還要支持高性能的IPv6的用戶接入,以適應網絡發展趨勢,并保護網絡投資。
3.2 無線校園網的設計
3.2.1 校園無線網絡拓撲結構設計
對于局部無線網絡,主要采用的是以AP或者無線交換機等為中心結點的星型結構,其目的是為了滿足多用戶的需求。而如果建設全局無線校園網,可將網絡劃分為核心層、分布層、接入層進行設計,在整體上一般采用以樹型和星型混合的拓撲結構。
3.2.2 校園無線網絡物理結構設計
本校已經建成了“千兆主干,百兆交換到桌面”,信息點覆蓋教學、辦公、圖書和實驗等大樓主要部分的校園網,在目前的校園網環境下,借助于輕型AP模式架構,可以在現有校園有線網絡的基礎上建立邏輯獨立的無線網絡。
通常模式下所有無線數據及控制流量均交由無線控制器來處理,所以我們采用現有校園網的交換機/路由器組成集中控制管理的“覆蓋式”(Overlay)無線網絡設計,如圖1所示。
修改現有校園網交換機的VLAN參數設置、路由設置,使得AP盡量不與一般有線網絡設備混合在同一個VLAN中,避免有線設備的異常流量阻斷AP和無線控制器之間的通訊;將連接在同一交換機端口下的所有AP放置在一個受保護的VLAN中,設計時統一分配給這些AP靜態IP地址,以便于管理;采用核心交換機搭配無線控制模塊的方式,進一步減小AP和無線控制器的AP-Manager之間端到端環回延遲,保證AP能夠順利連接在現有的校園網接入交換機上。
3.2.3 無線校園網的構建方法
校園無線網絡構建的兩種方法。第一,閥值法。通過調整AP的閥值設置,控制AP接入覆蓋范圍,從而在相同覆蓋面積條件下,通過增加AP數量,提高系統容量。第二種,頻率復用。學校人群主要由管理人員、教師、科研人員和大量學生構成,以上人群工作和學習生活分布在以下區域:圖書館、教學樓、辦公樓、實驗研究樓、學生宿舍、運動場以及各類休閑場地(草坪廣場等)。
因此,在同一覆蓋范圍內的多個AP利用802.11g規定的13個可用信道中相互干擾最小信道1、6、11三個信道進行設計,客戶端無線網卡根據各AP信號強度,選擇不同信道工作,從而提高系統容量。
3.2.4 室內網絡組建
室內的范圍主要包括所有的教室、實驗室、辦公室等,在這些場合中主要需要解決兩大問題,即AP的覆蓋范圍和AP的容量問題。由于AP是通過微波來進行數據傳輸的,室內要考慮的首要問題就是信號覆蓋的問題。由于辦公室、教室、實驗室被各種墻面分割,這對信號的衰減影響很大,因此在室內構建無線局域網時必須對建筑物的信號強度進行詳細測試。在合理地分析各個AP的容量與覆蓋面后,還需考慮信號衰減因素,適當地增加AP個數來減少數據盲區。室內組建簡圖見圖2。
兩個AP的放置要保證AP覆蓋區域無間隙并且AP重疊區域最小。相鄰AP工作在不同頻道,以1、6、11三個頻道實現全方位的覆蓋。根據經驗值,當相鄰AP設定相同頻點時,要求間隔25米以上;當相鄰AP設定相鄰頻點時,要求AP間隔16米以上;當AP設定相隔頻點時,要求間隔12米以上。
對于房間多、用戶數量不多但分布較分散的樓宇,如教學樓等,用戶主要為學生、教師,因此應用肯定會比較頻繁,由于樓長、墻體結構厚、房間多等特點,所以在該環境下覆蓋AP安裝在樓道內,通過內置天線覆蓋樓道兩側房間,微波通過房間的門窗傳輸到室內,實現了比較細膩的覆蓋環境,AP通過有線接入到樓層交換機。
3.2.5 室外無線網絡組建
室外設備的AP使用數量基本也遵循室內的條件,但室外AP的放置和設計又有它自己的特點。由于室外環境的特殊性和不確定性,我們放置的設備必須是在密封盒內的,天線布置應該增加避雷器防止雷擊,不提供本地供電的場所選用遠程供電設備。我們通過室外無線接入點外接增益天線的方式覆蓋室外區域,體現覆蓋范圍最大化的覆蓋原則來保證無線用戶需求。
從整體上對學院室外部分進行規劃,通過室外建設WLAN射頻基站對室外和室內用戶進行無線覆蓋。室外射頻基站由室外型AP、外接天線(全向、扇區)以及配套避雷設備組成。根據復雜的室外建筑結構,外接天線的選擇更加尤為重要。選擇天線型號時應根據現場環境考慮增益、水平波束寬度、垂直波束寬度、極化方式、視覺效果(尺寸、外形、重量)等因素。
學校體育場、足球場、教學樓宇間公共區域等,一般是學校需要實現無線覆蓋的室外公共區域。根據需覆蓋的室外區域的實際情況,可以設計建立多個無線覆蓋基站,采用重疊交叉無線覆蓋的方式,完成區域的無縫無線覆蓋。選用室外型無線路由器,在空曠地方,信號傳輸距可以達到300M~600M左右,視空間大小可以使用多個,或者使用室外無線AP,配合室外大夾角定向天線,成功實現系統設計目標。簡單設計如圖3所示。
4 無線校園網的網絡安全設計
當一個無線局域網組建成功后,用戶最關心的是無線局域網的安全問題。為了保證網絡安全,我們可以從以下幾個方面考慮:
1)用戶接入認證控制:原有線校園網絡已經部署了用戶認證系統,建成后的無線網絡必須完全融合進該認證系統中。
2)基于用戶的訪問策略:不同的用戶可能有不同的上網行為,包括HTTP、FTP、語音等,針對不同的應用,應加以配置不同的行為控制權限,保障不同用戶的網絡互訪的安全性。
3)受保護的無線數據傳輸:無線網絡安全事件往往會發生在數據傳輸階段。因此,建成的無線網絡必須能夠滿足合法的無線用戶與無線接入點數據傳輸的安全性,以及無線接入點與上行網絡之間數據傳輸的安全性。
篇5
【論文摘要】計算機網絡課程是一門不斷高速發展的交叉性應用型課程,該課程的教學難度較大,現實的教學效果并不令人滿意。它是高職計算機相關專業必修的重點課程,是一門理論性,實踐性和應用性都很強的課程,為了使計算機專業的人才培養適應社會需求,將從計算機網絡課程的主要特點、教學現狀入手,討論如何提高學生的學習興趣,加強學生的創新能力與自主獲取知識的能力。
一、課程的主要特點
計算機網絡是計算機發展和通信技術緊密結合并不斷發展的一門學科。它的理論發展和應用水平直接反映了一個國家高新技術的發展水平,是其現代化程度和綜合國力的重要標志。在以信息化帶動工業化和工業化促進信息化的進程中,計算機網絡扮演了越來越重要的角色。本課程系統地介紹了數據通信、局域網、網絡互連與廣域網、internet、intranet/extranet、網絡管理、網絡安全、網絡數據管理、網絡操作系統以及網絡設計與案例分析等內容。通過本課程的學習,使學生掌握計算機網絡的基本理論,特別是數據通信和局域網的基本原理。因為數據通信是計算機網絡的基礎,而局域網是廣域網的基本單元,廣域網一般均由局域網互連而成。因此對數字化、數字傳輸、模擬傳輸、通信媒體、多路復用、數據交換以及局域網介質訪問控制方式、體系結構、組網技術、高速局域網等的基本原理和技術要有清晰的了解和掌握。此外,對網絡管理(如網絡安全管理、網絡數據管理、網絡操作系統)和應用(如在企業中的應用、政府部門的應用、金融機構的應用以及internet的應用等)掌握的同時,還應具有計算機網絡系統分析與設計的初步能力。
二、課程教學現狀
作為一門高職計算機專業的必修課,目前課程的教學存在三個比較大的問題:首先,教學內容方面,網絡相關學科發展迅速,內容更新快,課程內容難以跟上計算機網絡科學的發展變化。其次,在教學方式上,網絡課程有相當部分的內容屬于基礎理論知識,難度大,相對枯燥,在課堂教學方面需要適當調整,改變學生積極性調動不充分,課堂互動性不足等問題。然后,教學目標方面,高職網絡課程的教學目標主要集中在如何完成課程的教學,傳授其中的知識點,但對于學生的實踐能力和創新能力沒有適當的關注。與此相對的是,計算機專業的學生畢業走向工作崗位,能否有效解決有關的實際問題,對于用人單位用人的一項硬件指標。這些能力培養的忽略。對于今后學生的工作和發展非常不利。
三、教改措施
1.調整教學內容,增強基本概念和知識的學習。計算機網絡課程教學內容包括通信技術、網絡理論和網絡應用技術,無論從軟硬件、通信哪那一個方面講。都是一個復雜的系統。因此,要在有限的學時內完成教學,內容的安排非常重要。我們根據目前計算機網絡的發展狀況,對教學的課程結構進行優化,精選教學內容,保留基本的通信理論,略講部分網絡原理,刪去一些過時的網絡技術,把重點放在讓學生掌握目前流行的網絡技術和理解未來的發展方向上。
2.提高教學質量,采用合適的教學方法和教學手段。課堂講授:上課老師最好能參與本單位的校園網絡建設,或者參與社會上的網絡工程,積累工程經驗,豐富上課內容。教師在備課過程中力求對內容高度熟練,能夠深入淺出的講授,并引導學生逐步理解課程的重點和難點,使學生能掌握基本的理論、概念、技術、方法。
作業練習:有選擇性地布置一些思考題、練習題、市場調研、專業技能訓練等,使學生通過認真閱讀教材和參考書,以掌握課程的基本內容以及重點和難點。教師可以將科研中企業網絡系統建設的需求或已有的網絡系統情況告訴學生,讓學生分析企業已有計算機網絡系統中存在的問題,提出改進方案,或為企業設計滿足實際需求的計算機網絡系統。最后由指導老師對學生提出的企業計算機網絡方案進行講評,指出其設計方案的優缺點,并提出改進意見。
網絡輔助教學:利用及時通信技術,如飛信、qq等手段,回答學生提出的問題;學生在網絡提交作業,教師通過網絡將批閱后的作業返回給學生。這樣不僅使學生對本課程的內容更進一步的了解,主要是加深學生對計算機網絡知識應用的興趣愛好。
課外閱讀輔導:將相關的著名計算機網絡學習網站,論壇、視頻下載資源等和優秀的網絡課程書籍,及時推薦給學生,以進一步擴展學生的獲得知識面。
案例討論:在教案中準備不同的現實經典網絡教學案例,組織學生討論或課外獨立思考,編寫方案等,充實了學生的動手能力,讓學生了解實際,增進了學習氛圍。
學院網絡系統參觀:在課程講授過程中,帶領學生參觀學院網絡中心,向學生介紹該網絡設計的思路、組網技術、主要硬件及軟件等內容,現場演示設備的操作與調試,其目的是使學生對計算機網絡有感性認識。
參考文獻:
[1]黃晨.高職計算機課程教學模式改革初探[j].電腦學習.2010.
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關鍵詞:以太網;電力調度系統;遠程控制;網絡技術
1 引言
目前,總體上講,企業的供電系統自動化水平還很低,仍有一部分變電站使用傳統的電磁式或集成電路式繼電保護裝置,且很多變電站沒有綜合自動化系統,只有幾個中央變電所建有綜合自動化系統能監控到本所的電氣設備狀態和保護動作信息;而中央變電所的綜合自動化系統又各自獨立,沒有聯系,造成彼此之間不能共享系統信息。這種狀況對協調系統運行和保證供電安全穩定都非常不利。構建一體化的管控電力調度系統對于供電企業而言已經十分必要。
本論文結合以太網技術,對基于以太網網絡通信技術實現的電力調度系統設計進行分析設計,以期從中能夠找到基于遠程技術實現的電力調度系統設計方案,并以此和廣大同行分享。
2 電網調度系統概述
電力調度系統負責對整個電網運行進行監控,使調度人員可以統觀全局,運籌全網,從而有效指揮電網安全、經濟運行,是現代電網不可或缺的重要手段。較早期,調度中心只能通過電話了解、調度各個電廠、變電所的設備。隨著計算機、通信和自動控制技術的發展,電力調度自動化系統廣泛應用。
電力調度自動化系統的主要任務有:保證供電的質量優良,保證系統運行的經濟性,保證較高的安全水平,提供強有力的事故處理措施。安全水平是電力系統調度的首要問題。電力系統調度中心必須具有監控和數據采集,即SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)功能,主要實現數據采集、信息顯示、監視控制、數據計算、報警處理、事件順序記錄、及事故追憶等功能。
隨著我國電網向著超高壓甚至特高壓、交直流混合大區域聯網的方向發展,系統的安全運行越來越受到重視,同時對繼電保護管理的信息化、自動化提出新的要求,再有電力市場化改革的不斷推進,這些都對電力調度系統提出了更高的要求。隨著計算機、網絡、通信和數據庫等技術的飛速發展和電力市場的要求以及國際標準的日臻成熟完善,電力調度自動化系統正朝著數字化、集成化、網格化、市場化、標準化、智能化的方向發展。
3 基于以太網技術的電力調度系統設計
3.1 系統需求分析
建設電力調度系統對保障供電企業的供電安全、可靠,提高生產管理水平都很重要。針對供電企業供電系統的特點和需求,應該本著技術先進、實用可靠、整體規劃、循序漸進的原則逐步建設完善。特別要注意設計方案的先進性、經濟性、適用性和易于實施性,同時考慮到今后供電公司的發展,電力調度系統還要有可擴展性,方便的接入新建的變電站的自動化系統。
3.2 系統架構設計方案分析
結合當前以太網技術的發展應用,本文提出了一種適合電力供電企業實際情況和需求,并結合調度新技術的基于全以太網的電力調度系統總體方案。調度系統包括主站SCADA子系統、變電站自動化子系統以及Web信息和設備臺帳信息查詢子系統。
新建調度中心,主站采用雙以太網架構,由SCADA/數據庫服務器和調度工作站組成電網監控和數據采集子系統。在各變電站建立遠動子站,連接站內綜合保護系統和其它IED設備組成自動化系統,并架設光纜,采用以太網接口經光纖收發器轉換由光纖通道接入調度中心以太網及SCADA服務器。主站和子站之間使用IEC 104規約通信。調度中心還設有Web服務器,通過以太網與主站SCADA/數據庫服務器連接,并經硬件防火墻與企業信息網相連,為使用通用瀏覽器的授權用戶提供電網運行相關信息。在Web服務器上建立電網全部設備的臺帳,電氣技術人員可以通過辦公網查詢、維護設備信息。基于以太網技術的電力調度系統網絡架構示意圖如下圖1所示。
3.3 以太網的配置
電力調度系統的局域網絡采用雙100Base以太網。局域網絡采用雙網冗余配置;當一個網絡發生故障時,系統在規定的時間內將該網所承擔的工作自動切換到另一網絡上,此網承擔所有的數據通訊,保證系統的連續運行。網絡具有一定的容錯能力,并采取一定的可靠性措施。電力調度系統的局域網絡以兩臺CISCO 3548 Switch網絡交換機為核心。
系統網絡采用CISCO的10/100M雙速自適應交換機。本方案配置雙冗余主網,每個網絡各采用一臺CISCO 3548交換機,支持接入48臺計算機。CISCO 3500系列交換機具有高達10.8G的交換能力,為無阻塞的數據流提供了可靠保障。該系列交換機還具備千兆光纖上連的擴展能力,為今后高層次網絡互連留有余地。
系統的網絡管理驅動程序采用數據流量動態平衡控制管理,保證所有的數據流流量在冗余的雙網之間動態平衡,可以有效地降低網絡通訊的負荷率,提高網絡通信的可靠性。當其中一條網絡出現故障后,所有數據流量轉換到正常工作的網絡上,實現整個系統的正常工作。
系統配置兩臺前置通信機,并配置終端服務器接入通信通道,實現與各變電所監控系統的遠方通信完成數據的發送、接受及數據的預處理。終端服務器具有獨立CPU和存儲,并利用TCP/IP網絡將信息發給前置通信機。其數據收發處理能力強,不占主機資源。
4 結語
由于使用以太網技術,使得系統具有良好的開放性和靈活性。千兆以太網技術、VLAN、三層交換等技術使得系統的以太網有很好的傳輸性能,并且安全、易于維護管理。隨著以太網技術的快速發展,未來也能很容易實現升級,進一步提高傳輸速率和系統容量,快速提升系統的整體性能。完全能滿足供電企業電力調度系統進一步發展的需要。本論文所設計的基于以太網技術的供電企業電力調度系統,結構簡單、實施容易、技術先進、性能優良,擴展性強,滿足了對供電企業電力調度系統有效監控和調度的功能要求,具有一定的實用性,是值得推廣的。
參考文獻:
[1] 張惠剛.變電站綜合自動化原理與系統[M].北京:中國電力出版社,2004.
[2] 姚建國,楊勝春,高宗和等.電網調度自動化系統發展趨勢展望[J].電力系統自動化,2007,31 (13):7-11.
[3] 杭春明.電網調度自動化系統初探[J].電力與能源,2007,(32):622-623.
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論文關鍵詞:電信級以太網;以太網技術要求;以太網技術;以太網技術應用
論文摘要:文章首先提出了電信級以太網技術的基本概念,然后介紹了電信級以太網的基本技術要求和幾種典型的電信級以太網技術,并分析了電信級以太網技術的發展前景。
1引言
近年來,隨著城域數據業務的快速增長,城域以太網傳送技術得到了迅速發展和應用,特別是電信級數據業務成為需求熱點,受到了運營商和設備開發商的廣泛關注。為了實現多種電信級數據業務的有效支撐,城域以太網傳送技術正朝著支持電信級以太網業務的方向演進。
2電信級以太網的基本技術要求
2.1業務標準劃分
EPL(以太網專線):具有兩個UNI接口,每個UNI僅接入一個客戶的業務,實現點到點的以太網透明傳送,基本特征是傳送帶寬為專用,在不同用戶之間不共享。
EVPL(以太網虛擬專線):具有兩個或多個UNI接口,每個UNI接口接入一個或多個客戶的業務,實現點到點的連接,基本特征是UNI-N接口或傳送帶寬在不同用戶之間共享。
EPLAN(以太網專用局域網):具有多個UNI接口,每個UNI僅接入一個客戶的業務,實現多個客戶之間的多點到多點的以太網連接,基本特征是傳送帶寬為專用,在不同用戶之間不共享。
EVPLAN(以太網虛擬專用局域網):具有多個UNI接口,每個UNI可以接入多個客戶的業務,實現多個客戶之間的多點到多點的以太網連接,基本特征是在EPLAN基礎上增加了不同用戶共享傳送帶寬的功能。
2.2服務質量(QoS)
服務質量(QoS)的量化指標主要有兩個方面:一方面是由呼叫與連接建立的速度,包括端到端延遲(End-to-endDelay)和延遲變化(Jitter);另一方面是網絡數據的吞吐量,吞吐量的主要指標可以表明可用的帶寬大小,吞吐量決定著網絡傳輸的流量,與帶寬、出錯率、緩沖區容量和處理機的能力等因素有關。
早期的以太網在局域網內主要承載數據業務,數據業務的特點是對時延不敏感,TCP的重傳機制又可以容忍以太網上少量數據包的丟失,因此不需要差異化的服務質量保證。但對于電信級以太網技術,由于其需要承載綜合業務,這種不區分流量類型的Besteffort服務難以保證業務的質量。電信級以太網實現QoS有IntServ(集成業務體系結構)和Diff-Serv(區分業務體系結構)兩種方法,通常使用后者,其具體實現過程包括流分類、映射、擁塞控制和隊列調度。
2.3電信級可靠性
傳統的以太網使用鏈路聚合和生成樹協議進行保護,鏈路聚合耗費大量的線路和端口資源,不適合城域網,生成樹協議/快速生成樹協議在鏈路出現故障時的恢復時間都在秒級,遠遠大于電信級要求的50ms。電信級以太網技術可以采取一定的手段保證業務倒換時間小于50ms,如采用MPLS或彈性分組環(RPR)等技術。
除了網絡級保護,節點設備也采用了冗余技術,如雙處理器架構的高端交換設備,提供主備倒換功能,當出現故障時可以很快倒換,倒換時間一般在毫秒級,不影響用戶業務。
2.4網絡安全
對于電信級以太網來說,保證設備和網絡的安全性是一項十分重要的工作,需要采取一定的措施防止非法進入其系統造成設備和網絡無法正常工作,以及某些惡意的消息影響業務的正常提供。
傳統以太網的安全問題已經通過VLAN技術劃分虛擬網段得到解決。但隨著互聯網的發展,近年來網絡經常遭受蠕蟲等網絡病毒以及黑客的攻擊,全網癱瘓的案例時有發生,合法用戶的有效帶寬、用戶的信息安全難以得到保證。因此在建設電信級以太網時,必須考慮如何保證網絡的安全性。比較常見的以太網安全解決方案是通過ACL(訪問控制列表)或者過濾數據庫來過濾非法數據;端口鏡像技術可以將任一端口的輸入輸出流量復制到指定端口輸出,幫助網絡管理者監控網絡的數據內容;一些高端的網絡設備具有強大的應用感知和網絡級自動免疫能力,能夠一定程度地自動感知并過濾不安全的數據流。
2.5以太網的管理
電信級以太網能夠提供完善強大的網管,并能提供端到端的統一網管能力、集群管理能力、堆疊管理以及可視化圖形管理。除了常規的配置、監控、用戶數據采樣分析等,完善的網絡管理還能自動發現網絡故障,并能及時恢復,能夠自動發現新加入的業務節點,能夠配置端到端的業務;網管還能夠測量端到端的性能,實時掌控網絡的運行情況。
3電信級以太網技術應用
3.1寬帶流量匯聚
低成本、高可靠的二層的以太網匯聚;匯聚DSLAM、FTTH和LAN等寬帶接入流量,以及軟交換中AG和3G等接入層流量;統一的以太匯聚網絡,減少運營商投資成本。
在寬帶接入網匯聚層,可以采用電信級以太網設備直接提供以太網接口作為網絡邊緣的融合節點,優化數據業務傳送,提高帶寬利用率,增強組網靈活性,提供對業務的保護;同時利用增強型以太網的二層交換/匯聚功能,可以節省匯聚節點的業務端口,有利于降低網絡成本。
在寬帶接入網接入層,可以采用增強型以太網設備完成對大客戶以及軟交換中AG和3G等流量的可靠接入。利用增強型以太網設備,配置靈活,業務接口豐富,低成本,并具有完善的L2交換和匯聚功能的特點,可以考慮替代部分傳送網絡設備,降低總體網絡成本。
3.2大客戶專網或接入應用
商業用戶或專網用戶ARPU值較高,是運營商重點開發的對象?;陔娦偶壱蕴W設備可以開展視頻、數據、語音等綜合業務,并可采用電路仿真方式提供TDM業務的接入。
在解決大客戶專線業務的初期,匯聚層可利用電信級以太網設備組成GE環網,從而完成大客戶的TDM、以太網專線業務的接入、承載和調度,使網絡支持的業務從2M電路到以太網專線可以平滑過渡,保證用戶網絡和業務的發展。如圖中所標示的,在用戶業務量不大時,可通過N×E1、155M、FE/GE等接口將業務直接上聯到城域網中已有的MSTP傳輸網上,或通過FE/GE等接口直接上聯到城域網的匯聚層交換機或多業務路由器。
隨著業務的不斷增長,后期還可通過下放千兆環網、上拉萬兆環網等方式將多業務分組承載網絡進一步向地市、縣和城域延伸,最終形成提供覆蓋完善的多業務分組化大客戶承載網。
用戶末端覆蓋和業務接入方面的實現方式多種多樣:既可在業務種類單一時采用光纖連接方案,也可像圖中所示的在業務種類復雜時采用N×E1、以太網交換機、路由器、EPON等技術作為末端接入。大客戶接入點的不確定性,決定多種網絡拓撲形式并存的現狀。
采用電信級以太網設備組建的網絡在結構、容量、管理和發展上均以滿足大客戶業務的開展為基準,提供豐富的業務種類和可定制服務,并構成"業務發展-網絡完善-業務發展"的良性循環。
在大客戶業務管理方面:可通過基于SNMP的網絡級管理系統,負責專線的業務配置、管理以及內部專線業務的監控。
在業務營銷上也是非常有利的武器,由于其能提供以太網透傳、以太網VLAN、TDM仿真等業務,而且建網成本較低、用戶側設備非常節省,因此對運營商和客戶都具有非常大的吸引力。
3.3中小城市的基礎數據承載網
隨著網絡的不斷融合和新業務(如Triple-play等)的涌現,現有城域網逐漸向層次化和分組化的方向進行演進。因此,未來的城域網是業務驅動的網絡:業務與控制分離,控制與承載分離,目標是使業務真正獨立于網絡,靈活有效地實現業務提供。其中,城域承載網作為運營商提供業務的基礎平臺,需要具備新的特性和功能,不斷提高用戶的體驗質量,才能滿足日益增加的業務需求,降低用戶離網率,提高ARPU值等增值收益。
在逐步演進的過程中,在中小城市可以考慮將原有的SDH接入層仍然保留,作為A平面,另外新建電信級以太網網絡作為B平面。新建網絡主要完成對原有網絡業務分流和新業務承載。具備靈活的拓樸提供和業務保護及控制能力,可采用FE、GE、N×GE、10G和N×10G方式平滑升級。
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【關鍵詞】物聯網 智能物流 應用研究
前言:伴隨著計算機和互聯網技術的不斷發展,在互聯網的基礎上來延伸和創新就形成了新興的網絡技術,這就是物聯網。物聯網技術的發展及其應用可以說是在計算機和互聯網之后,在信息技術項目中的一次的飛躍。而且隨著物聯網的進一步發展和更為廣泛的應用,這對我們人類來說,是對我們生產生活的一次革命意義的改變。當前世界上的很多國家對于物聯網以及其更遠的發展有著很大的期望,特別是在目前國際金融危機的影響下,世界經濟狀態不理想的今天,物聯網以一種新的經濟發展的作用,在全世界形成了一種熱潮。
一、物聯網技術的應用情況
目前我國物聯網技術已經在倉儲物流方面得到了很大的應用,而且在其他領域得到廣泛使用的技術也多種多樣,其中主要得到廣泛應用的有:通信、網絡、智能倉庫儲藏、傳輸技術以及感知技術等方面。
圖:物聯網技術要素框圖
(一)網絡的通信技術
我國現代化的物流總發展趨勢是基本上的網絡化和智能化。在企業制造時,其生產系統和現代的智能倉儲配送之間都會有著一些相互的有效配合。倉儲系統就產生這個大系統里很重要的部分,其在企業的生產和管理過程中起著關鍵性的作用。在這些企業的內部系統的網絡架中,其作用就是將企業內部的局域網絡當作主體,根據主體建立起來一個獨立性的網絡系統。在面對較大的物流網絡時,相關的物流公司都會需要借助其局域網和互聯網網絡系統來共同管理每一個網點中的倉儲信息,最后再進行相關信息的傳達。物流店、物流中心、物資配送點三者之間會進行信息傳輸,這也是應用了全球物聯網的技術。從2009年起,將無線局域網來和倉儲業的物聯網技術結合起來在很多方面都得到了越來越多的應用。
(二)物聯網的感知技術
當前我國的倉儲行業中,應用最多的就是物聯網中的一種感知技術,在很多現代的倉儲配送中心這種感知技術相當的普遍,這種感知技術最為常用的就是其中的RFID技術,運用RFID技術可以將成本降到很低,同時,將RFID技術中的手持連接終端為基礎的話,可以大幅度的提高速度和效率。一些普通的倉儲系統的條形碼自動識別技術也到了很多的應用,這里的條形碼自動識別技術不是RFID這種的感知技術,指的是在揀選工作時的作業系統。對RFID技術的完全利用,可以把進出庫的訂單通過揀選進行有效的分類,分類之后就可以將貨物運輸到指定的貨位,運用這項技術時的操作系統較為簡潔而且很實用,應用更為廣泛。
二、物聯網技術在智能物流中的關鍵技術
(一)物流行業的物聯網通信技術
在局域網范圍內的物流管理信息系統,會留有和互聯網、無線網擴展的接口,不方便布線的地方運用無線網局域網技術。在大范圍的物流傳輸和運用信息系統,經常會用到GPS技術、互聯網技術相互結合的一種方式,組建一個貨運的聯網,來實現物流運輸和車輛配貨和調理制度,這樣可以實現這一套整體的自動化和智能化,綜合起來說,就是物流行業方便的移動和儲存許多貨物,就是通過運用物聯網來實現。
(二)物流行業常用的智能技術
除了上文說道的感知技術以外,還有很多的智能技術,比如在網絡通信方面,就會御用無線的移動通信技術、3G技術以及直接連接網絡的通信技術等等,運用這種技術可以使我們的交流更為便捷,就像我們現在常用的手機來上網或者打電話,其中就應用了無線的技術;在倉儲的智能物流中心,采用的技術就是智能機器人技術、智能管理技術以及自動控制技術等等,通過智能化的管理,在節省了人力的同時提高了生產和管理的效率,這種技術使得物流中的很多程序合為流水線工作,通過機器和計算機的正確編程,讓物流行業效率提高,讓消費者們在更快的時間內收到自己所購買的商品,智能化在其中起到了很大的作用。
(三)在物聯網中的兩項關鍵技術
物聯網我們常用而且較為使用的是以下兩種技術。(1)傳感器技術也是計算機使用的關鍵技術。就如大家所熟知,到目前有很多的計算機處理的都是數字信號。而自從有了計算機只要傳感器把模擬信號轉變成數字信號計算機就能處理。(2)RFID標簽也是其中一種傳感器技術,RFID技術是結合了無線射頻技術和嵌入式技術結合在一起的一項綜合技術,RFID在物品物流管理和自動識別有著廣闊的應用前景。
三、智能物流中物聯網的技術應用
物聯網技術的進一步成熟,物聯網在智能物流中的應用已經得到了人們的普遍認可,人們也將這項技術應用到了別的領域,對于物聯網在智能物流中的應用研究也在不斷的進行著。
(一)智能的交通管理技術
為了減少現在的交通堵塞現象,我們應該利用科技的手段來賬務實時的道路信息,首先的問題是我們不知道貨物、行人、車輛在某一地區的移動狀況。所以,獲取信息是重要的一步,我們可以再路邊建立一些傳感器,這樣就可以取得實時的交通信息,這樣就可以方便的調整路線,避免了交通擁堵的狀況,大大提高了運輸效率。在不久的將來,我們將會簡稱一條智能化的“高速公路”,利用車輛和網絡連接,通過傳遞車輛實時路況信息來更改更為合適的路線來改善交通狀況,提升交通的效率。
(二)智能危險品物流管理技術
我國在危險品物流的管理中存在著很多的漏洞,監管不明確、物流效率低等因素會成為發生事故的隱患,這將阻礙了危險品物流的進展。到那時通過物聯網的RFID技術就可以對危險品物流進行監控管理,可以運用GPS、GIS、智能傳感技術等科學的信息技術來進行危險品的物流監控,可以實現對危險品的安全報警和位置跟蹤等功能。當危險品裝在車上時就開始了監控系統,信息采取系統會還是的采集車內的溫度、濕度、煙霧的一切可能使危險品保障的信息,使得運輸員和遠程控制中心都能實時掌握當時的狀況。
(三)智能冷鏈物流的管理技術
冷鏈物流的管理在藥品和視頻的生產運輸過程中都有著非常廣泛的應用,我國已經出臺了相關視頻監督法律來規范冷鏈的管理?,F代我國的冷鏈管理有很多弊端:(1)大多為人工測量和記錄;(2)不能實時的取得當時的狀況,監管嚴重脫節。在應用了RFID的技術后,就可以在冷庫中裝置一個RFID的讀取器,通過貼有RFID感溫標簽,就可以實時的采集苦衷的存儲環境的溫濕度,就可以采用相關的技術來進行調節。通過GPS技術可以在車間內安裝一個能接受指令的終端,這樣就可以用手機或者PAD等方式進行遠程管理、下達指令等作業。
四、結語
物聯網技術的產生與應用為我國的物流領域帶來了很大的機遇和挑戰,尤其是智能物流的發展,物流的運輸方式也將發生很大的改變。通過現在的物聯網技術可以讓我們節省人力物力,節省時間和經濟。但是,我們更應該看到的是,物聯網要想有一個更為高級的物流管理要求,還需要進行大量投資和研究和研發,不過值得肯定的一點就是,物聯網技術在物流中的應用是人類迫切研究的課題。
參考文獻:
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1.1業務標準劃分
EPL(以太網專線):具有兩個UNI接口,每個UNI僅接入一個客戶的業務,實現點到點的以太網透明傳送,基本特征是傳送帶寬為專用,在不同用戶之間不共享。
EVPL(以太網虛擬專線):具有兩個或多個UNI接口,每個UNI接口接入一個或多個客戶的業務,實現點到點的連接,基本特征是UNI-N接口或傳送帶寬在不同用戶之間共享。
EPLAN(以太網專用局域網):具有多個UNI接口,每個UNI僅接入一個客戶的業務,實現多個客戶之間的多點到多點的以太網連接,基本特征是傳送帶寬為專用,在不同用戶之間不共享。
EVPLAN(以太網虛擬專用局域網):具有多個UNI接口,每個UNI可以接入多個客戶的業務,實現多個客戶之間的多點到多點的以太網連接,基本特征是在EPLAN基礎上增加了不同用戶共享傳送帶寬的功能。
2.2服務質量(QoS)
服務質量(QoS)的量化指標主要有兩個方面:一方面是由呼叫與連接建立的速度,包括端到端延遲(End-to-endDelay)和延遲變化(Jitter);另一方面是網絡數據的吞吐量,吞吐量的主要指標可以表明可用的帶寬大小,吞吐量決定著網絡傳輸的流量,與帶寬、出錯率、緩沖區容量和處理機的能力等因素有關。
早期的以太網在局域網內主要承載數據業務,數據業務的特點是對時延不敏感,TCP的重傳機制又可以容忍以太網上少量數據包的丟失,因此不需要差異化的服務質量保證。但對于電信級以太網技術,由于其需要承載綜合業務,這種不區分流量類型的Besteffort服務難以保證業務的質量。電信級以太網實現QoS有IntServ(集成業務體系結構)和Diff-Serv(區分業務體系結構)兩種方法,通常使用后者,其具體實現過程包括流分類、映射、擁塞控制和隊列調度。
1.3電信級可靠性
傳統的以太網使用鏈路聚合和生成樹協議進行保護,鏈路聚合耗費大量的線路和端口資源,不適合城域網,生成樹協議/快速生成樹協議在鏈路出現故障時的恢復時間都在秒級,遠遠大于電信級要求的50ms。電信級以太網技術可以采取一定的手段保證業務倒換時間小于50ms,如采用MPLS或彈性分組環(RPR)等技術。
除了網絡級保護,節點設備也采用了冗余技術,如雙處理器架構的高端交換設備,提供主備倒換功能,當出現故障時可以很快倒換,倒換時間一般在毫秒級,不影響用戶業務。
1.4網絡安全
對于電信級以太網來說,保證設備和網絡的安全性是一項十分重要的工作,需要采取一定的措施防止非法進入其系統造成設備和網絡無法正常工作,以及某些惡意的消息影響業務的正常提供。
傳統以太網的安全問題已經通過VLAN技術劃分虛擬網段得到解決。但隨著互聯網的發展,近年來網絡經常遭受蠕蟲等網絡病毒以及黑客的攻擊,全網癱瘓的案例時有發生,合法用戶的有效帶寬、用戶的信息安全難以得到保證。因此在建設電信級以太網時,必須考慮如何保證網絡的安全性。比較常見的以太網安全解決方案是通過ACL(訪問控制列表)或者過濾數據庫來過濾非法數據;端口鏡像技術可以將任一端口的輸入輸出流量復制到指定端口輸出,幫助網絡管理者監控網絡的數據內容;一些高端的網絡設備具有強大的應用感知和網絡級自動免疫能力,能夠一定程度地自動感知并過濾不安全的數據流。
1.5以太網的管理
電信級以太網能夠提供完善強大的網管,并能提供端到端的統一網管能力、集群管理能力、堆疊管理以及可視化圖形管理。除了常規的配置、監控、用戶數據采樣分析等,完善的網絡管理還能自動發現網絡故障,并能及時恢復,能夠自動發現新加入的業務節點,能夠配置端到端的業務;網管還能夠測量端到端的性能,實時掌控網絡的運行情況。
2電信級以太網技術應用
2.1寬帶流量匯聚
低成本、高可靠的二層的以太網匯聚;匯聚DSLAM、FTTH和LAN等寬帶接入流量,以及軟交換中AG和3G等接入層流量;統一的以太匯聚網絡,減少運營商投資成本。
在寬帶接入網匯聚層,可以采用電信級以太網設備直接提供以太網接口作為網絡邊緣的融合節點,優化數據業務傳送,提高帶寬利用率,增強組網靈活性,提供對業務的保護;同時利用增強型以太網的二層交換/匯聚功能,可以節省匯聚節點的業務端口,有利于降低網絡成本。
在寬帶接入網接入層,可以采用增強型以太網設備完成對大客戶以及軟交換中AG和3G等流量的可靠接入。利用增強型以太網設備,配置靈活,業務接口豐富,低成本,并具有完善的L2交換和匯聚功能的特點,可以考慮替代部分傳送網絡設備,降低總體網絡成本。
2.2大客戶專網或接入應用
商業用戶或專網用戶ARPU值較高,是運營商重點開發的對象。基于電信級以太網設備可以開展視頻、數據、語音等綜合業務,并可采用電路仿真方式提供TDM業務的接入。
在解決大客戶專線業務的初期,匯聚層可利用電信級以太網設備組成GE環網,從而完成大客戶的TDM、以太網專線業務的接入、承載和調度,使網絡支持的業務從2M電路到以太網專線可以平滑過渡,保證用戶網絡和業務的發展。如圖中所標示的,在用戶業務量不大時,可通過N×E1、155M、FE/GE等接口將業務直接上聯到城域網中已有的MSTP傳輸網上,或通過FE/GE等接口直接上聯到城域網的匯聚層交換機或多業務路由器。
隨著業務的不斷增長,后期還可通過下放千兆環網、上拉萬兆環網等方式將多業務分組承載網絡進一步向地市、縣和城域延伸,最終形成提供覆蓋完善的多業務分組化大客戶承載網。
用戶末端覆蓋和業務接入方面的實現方式多種多樣:既可在業務種類單一時采用光纖連接方案,也可像圖中所示的在業務種類復雜時采用N×E1、以太網交換機、路由器、EPON等技術作為末端接入。大客戶接入點的不確定性,決定多種網絡拓撲形式并存的現狀。
采用電信級以太網設備組建的網絡在結構、容量、管理和發展上均以滿足大客戶業務的開展為基準,提供豐富的業務種類和可定制服務,并構成"業務發展-網絡完善-業務發展"的良性循環。
在大客戶業務管理方面:可通過基于SNMP的網絡級管理系統,負責專線的業務配置、管理以及內部專線業務的監控。
在業務營銷上也是非常有利的武器,由于其能提供以太網透傳、以太網VLAN、TDM仿真等業務,而且建網成本較低、用戶側設備非常節省,因此對運營商和客戶都具有非常大的吸引力。
2.3中小城市的基礎數據承載網
隨著網絡的不斷融合和新業務(如Triple-play等)的涌現,現有城域網逐漸向層次化和分組化的方向進行演進。因此,未來的城域網是業務驅動的網絡:業務與控制分離,控制與承載分離,目標是使業務真正獨立于網絡,靈活有效地實現業務提供。其中,城域承載網作為運營商提供業務的基礎平臺,需要具備新的特性和功能,不斷提高用戶的體驗質量,才能滿足日益增加的業務需求,降低用戶離網率,提高ARPU值等增值收益。
在逐步演進的過程中,在中小城市可以考慮將原有的SDH接入層仍然保留,作為A平面,另外新建電信級以太網網絡作為B平面。新建網絡主要完成對原有網絡業務分流和新業務承載。具備靈活的拓樸提供和業務保護及控制能力,可采用FE、GE、N×GE、10G和N×10G方式平滑升級。
結束語
為了能夠滿足未來幾年NGN和3G網絡的大規模應用,國內各大運營商都在不斷改造原有城域網絡或重新組建新的城域網絡,力求做到為新業務提供有充分質量保證和帶寬保證的網絡平臺。由于新業務對數據網絡的QoS和SLA要求日益增長,新的數據承載網絡需要能夠實現電信級保護、服務質量保證和TDM(時分復用)能力支持等新的功能,在這種情況下,電信級以太網技術應運而生,并已成為下一代城域網發展的方向。然而,還應看到,目前電信級以太網技術所提出的QoS、可靠性等并不能完全解決以太網所有的問題,為了真正實現具備電信特征的以太網業務,仍然需要在技術標準化、成熟度方面多做努力,還有很長的路要走。
篇10
關鍵詞:因特網 局域網 遠程監控
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)(03)(c)-0014-02
最近幾十年,科學技術突飛猛進的發展,企業聯盟和虛擬企業也相繼出現,因此對自動控制領域有了更深層次的要求,于是,遠程監控技術這一新的技術誕生了。遠程控制技術就是將Internet技術和現場監測控制結合起來的一種技術,通俗的說就是將現場采集到的信息通過因特網傳輸的控制中心的一種復合型技術。遠程監控技術的出現也在很大程度上解決了很多大型企業的管理和安全問題,一定程度上提高了企業的時效性。本課題是基于Internet網絡的遠程監控技術,由于該系統具有簡單易用、可實現無限互聯、易于再次擴展、覆蓋范圍廣等特點,因此在高新開發技術中具有巨大潛能。
1 遠程監控系統的總體結構
本課題是一種把嵌入式智能體、遠程監控、網絡傳感器等相關技術集于一體的綜合管理系統,在工業裝備的控制和監測中體現的尤為明顯。從組成結構上主要包括監控中心(上位機)、網絡服務器以及現場信息采集終端(CAN節點)。其結構圖如圖1所示。
監控中心(上位機)是由VC++結合數據庫技術編寫,主要功能是監測現場設備,將現場采集到的數據信息通過Internet網絡存儲到數據庫中,并進一步根據需要對向終端發送控制指令。網絡服務器主要的作用是完成以太網和CAN總線之間的協議轉換工作。數據采集終端,即CAN節點的作用是采集現場的數據,并負責將采集到的信息發送到因特網進而發送到上位機,同時響應應來自上位機的控制指令,并完成相應的動作。
本系統的硬件組成上,主要包括:局域網設備、基于CAN/TCP協議的網絡服務器、監控終端以及CAN節點。從軟件的角度本系統主要分為:上位機控制程序、設備的驅動程序、數據采集程序、網絡通信程序、數據庫程序。
2 系統硬件設計
嵌入式系統的硬件主要包括處理器、存儲器和設備三部分,它具有復雜性和多樣性等特點。由于嵌入式開發的對象是具體的應用,并且各個項目實現的硬件環境也具有針對性的特點,所以開發嵌入式必須根據具體的應用環境配置、設計和調試[1]。
核心板主要包括微處理器S3C2410A、隨機存儲器(SDRAM)和FLASH。其中,SDRAM即為操作系統和運行程序的空間,FLASH用來保存移植的操作系統和應用程序的代碼。板包括系統電源、CAN模塊、以太網模塊、JTAG模塊和串口。電源模塊用于輸入5 V電壓,提供3.3 V和1.8 V輸出的直流供電。CAN模塊用來收集和發送CAN總線上傳輸的數據,以太網模塊用來連接互聯網和硬件系統,JTAG和串口用來開發、調試和后期維護嵌入式服務器電路板,這些模塊都是為了滿足后續軟件實現交叉編譯方式而加入的。嵌入式服務器的硬件系統結構圖如圖2所示。
3 系統軟件設計
本課題在設計遠程監控平臺的過程中,涉及到很多步驟,綜合起來主要有五大階段,分別為。
(1)需求分析階段。在該階段中,可以比較準確、及時地了解并分析用戶的某些需求,因此它是遠程監控平臺設計過程中最基礎的階段,同時也是必不可少的。
(2)總體設計階段。通過對前一階段獲取的用戶需求加以綜合、歸納與整理,形成一個與具體系統相獨立的總概念模型,它是整個遠程監控平臺設計的關鍵階段。
(3)各個部分具體實現階段。在該階段中,借助具體的開發語言、工具及運行環境,并依據總體設計的結構達到預期目標,同時建立各部分對應實現的功能,并對應用程序進行多次運行和調試,直到無誤為止。
(4)系統集成階段。這部分的主要工作是是對各部分實現的功能進行系統集成和整體測試,并根據測試所得結果進行相應的修改和完善,修改完畢之后再次試運行。
(5)系統運行與維護階段。再次試運行成功以后,即可進行正式運行操作,整個系統在運行的過程中,很可能會出現一系列錯誤或非錯誤但不完善的問題,必須針對這些問題進行修改和調整將其全部解決。如圖3所示。
在連接創建的過程中,必須與嵌入式服務器的網絡進行連接,只有這樣,這兩者之間才有可能正常通信,如果兩者未建立連接關系,則通信失敗。正確連接之后,下一步的工作是獲取現場設備的運行狀態信息,這樣正確設計接收模塊就顯得尤為重要,使用Socket來接收數據需要下面三個步驟:(1)監聽網絡,同意網絡連接申請(即連接)。(2)獲取用于接收數據的Socket實例以接收遠程主機發送來的控制碼等數據信息。(3)根據遠程主機發送來的控制碼,斷開網絡連接,并將資源進行清除。接收數據流程圖如圖4所示。
4 結語
在課題中,把CAN總線和嵌入式因特網技術結合之后應用到遠程監控系統中,從而使得測控網絡的全分散、全數字化得以實現,此外,它還解決了因特網和現場底層設備的無縫連接問題。在此過程中,遠程監控平臺通過嵌入式服務器對CAN總線上的智能設備進行訪問,記錄其在各個時刻的控制運行狀態和參數,并把所獲得的數據錄入到數據庫中以便于后續訪問和獲取。此外,網絡數據庫還支持智能CAN節點的動態配置與重構。
參考文獻
[1]任明偉.基于ARM的嵌入式視頻采集與遠程傳輸系統的設計與實現[D].河北大學碩士論文,2011.