時間:2023-09-20 16:58:15
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機復用技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]集群技術;網格技術;軟件復用技術;WebService技術
[作者簡介]龔茜茹(1978—),女,河南南陽人,河南工業職業技術學院信息工程系教師。
1引言
計算機技術發展至今,在短短的六十年里,取得了巨大的輝煌,從觀念上改變了人們對世界的認識,將人類社會帶入了信息時代,加速了人類社會的發展。在今天計算機技術已經成為人們日常生活工作中不可或缺的重要組成部分,而計算機技術的發展也將越來越多影響人類社會的進步。在現階段,集群技術、網格技術等一系列技術的發展和進步,對人們的生活產生了巨大的影響。這些技術在某些層面上存在著一定的共同性。
2計算機發展趨勢
2.1綜述
在現今的條件下,計算機學科的理論基礎日漸成熟。要想從理論基礎上推動計算機技術的進步,在一定程度上講,需要付出較大的努力。而網格技術,集群技術,WebService技術以及軟件的復用技術,在很大程度上推動了計算機技術的發展,從而推動了計算機技術的應用。這些技術都是在一定的層面上,對已有系統,包括軟件和硬件系統的復用,進而實現優化組合,產生巨大的效能。
2.2集群技術
集群計算機利用高速通信網絡將一組高檔工作站或PC按某種結構連接起來,通過并行程序設計及可視化人機交互集成開發環境的支持,實現統一調度,協調處理,組成高效并行處理的系統。多臺計算機通過高速局域網相互連接起來,配備一定的并行支撐軟件,從而使各自具有一定的特定的功能,從而在現有網絡體系結構下,形成一個松散耦合的并行計算環境,協同地并行求解同一個問題。集群技術通過利用網絡中多個節點的計算能力把它們虛擬成一臺具有更高計算能力的計算機。對比其他結構,在保持現有系統結構和組成的條件下,集群系統具有性價比高、可擴展性好、高可用性和高能用性的優點,尤其是集群系統系統開發周期短、用戶投資風險小、節約系統資源、用戶編程方便。
目前,集群技術已成為并行處理的熱點和主流,有關專家預測:“未來的高性能計算機和超級服務器都將基于集群結構”。集群技術通過對現有計算機的“復用”,在不對現有體系結構進行重大修改的前提下,通過互聯互通,組成一個具有一定體系結構的復雜系統,從而實現并行高性能計算。其與網格技術無論是在體系結構上還是設計的思想上具,都有一定相似性。
2.3網格技術
網格技術是最近新興的一種技術,包括計算網格、信息網格、知識網格等,被譽為第三次信息技術浪潮,得到了廣泛的應用,它利用現有的網絡結構,協議和數據庫技術,實現分布式、協同化、智能化的信息處理。網格技術充分發揮了松偶合網絡中各計算機的性能和資源,利用現有互聯網的架構,把地理上廣泛分布的各種資源,包括計算資源、存儲資源、帶寬資源、軟件資源、數據資源、信息資源、知識資源等整合成一個邏輯整體——一臺虛擬的超級計算機,為用戶提供一體化的信息和計算、存儲、訪問等應用服務,虛擬的組織最終實現在這個虛擬環境下進行資源共享和協同工作。它通過對已有資源的充分利用,實現了網絡海量信息環境下的協同。網格信息資源的獲取、傳輸、共享和利用帶來了一場革命,也必將對人類的生產和生活方式帶來巨大的變化。
在目前,網格技術主要應用在分布式超級計算上。通過利用高速互連的網絡通路,實現分布式的計算。這樣,通過整體的整和,在邏輯上實現一臺性能更高,容量更大的巨型虛擬機,形成一個比單臺計算機更高效的計算處理平臺。其典型應用主要是在虛擬現實領域中。通過分布式的處理,單臺機只要進行很少的模擬和計算,就可以在整體上實現對一個復雜環境的虛擬。
可以說,網格技術對現有網絡中已有計算機,通過軟件層次上的整合,實現一種硬件層面上的復用,從而充分利用了網絡中的閑置資源,實現整體的性能提高,為解決資源需求巨大的問題,提供了一條廉價有效的解決途徑。
2.4WebService技術
WebService技術定義了如何在Internet上實現互操作,拓展了應用程序的功能,實現了軟件的動態提供。確切的說,WebService是部署在Web上的對象,它具有對象技術的優點,具有很強的開放性和互操作性。WebService建立在XML為主,開放Web規范技術基礎上,能夠建立具有良好可互操作的分布式應用程序平臺。它具有良好的封裝性,松偶合性,標準協議規范,高度可集成性的特征。WebService主要有四個技術:XML,簡單對象訪問協議SOAP,Web服務描述語言WSDL和統一描述、發現和集成協議UDD。WebService技術通過向外界暴露接口,使其能夠通過Internet來進行調用。換句話說,WebService就是一個能夠通過接口,在Internet上被調用的應用程序。它允許在Web站點放置可編程元素,使得基于Web的分布式計算和處理得以進行。獨立的應用程序部件以一種標準的方式到Web站點上,其它Web應用程序可以方便地找到并使用它們,從而協同完成某個功能邏輯。從某種意義上說,webService是由某些企業的完成其特定商務需求的在線應用服務,其它公司或應用軟件能夠通過Internet來訪問并使用這項在線服務。它為構造一些復雜的在線功能提供了必要的構件。
WebService技術可以說是軟件復用技術在網絡服務提供上的一個成功應用。通過統一的協議和規范,使得一個功能模塊在網絡上可以通過接口被多次調用,這樣,大大提高了網絡服務的開發效率,縮短了開發周期。同時,有利于新技術的快速推廣和應用。
2.5軟件復用技術
軟件復用技術通過對現有的軟件技術和產品重復利用,它充分利用已有的軟件開發經驗和構件的積累,使得軟件的開發不在是從零開始。這樣,在軟件開發過程當中,就可以充分利用現有的高效的軟件模塊或產品,避免重復的勞動,而將開發的重點,集中在為實現功能而需要實現的特定模塊上。同時,通過,不斷的構件積累,從而形成一定規模的構件庫,這樣,就為軟件的流水線開發提供了支持,并且能夠方便的利用快速原型法進行軟件的需求分析和架構設計。并且,通過對相應模塊的更新和改進,就能夠很快的實現軟件的版本升級。從用戶的角度來講,復用技術有利與減少培訓支出,方便用戶使用。軟件復用技術的優勢可歸結為:提高生產率、減少維護代價、提高互操作性、支持快速原型、減少培訓開銷。從現實來看,用友軟件公司的成功就是一個很好的例子。正是基于在
財務領域多年構件和技術的積累,使得用友公司能夠在財務軟件領域取得巨大的成功。現在,面向對象技術逐步發展,日益成為軟件開發的主流,從而為軟件復用技術的發展提供了必要的技術基礎。軟件復用技術被人們視為解決目前軟件危機,提高軟件質量,縮短軟件開發周期的一個有效途徑。
3總結
在計算機領域中,一直都強調的一種思想是復用的思想。因為計算機發展速度快,更新換代快。尤其是在網絡日益流行的今天,依據摩爾定律,CPU性能18個月翻一番,根據光纖定律,骨干網帶寬9個月翻一番,而邁特卡爾夫定律預言網絡設備增加N倍,其效率提高N2。因而如果能夠充分利用現有設備,通過一定的手段,實現資源的整和,將是一個高效快速經濟的開發途徑。因此,設備程序的復用是一個重要的手段。這也是WebService和集群技術能夠得到廣泛應用的一個重要原因。
現在,網絡廣泛流行,大量的計算機通過Internet實現了互聯,僅中國接入互聯網的計算機數量在20__年就達到790萬臺。可以說網絡蘊涵了巨大的資源,換句話說,海量信息,如果能夠通過相關的硬件軟件系統技術,實現在這樣一個海量信息環境下的信息協同,進而實現知識的發現,信息的提取。這將利用以有的技術,實現先進的功能。這也符合人工智能連接主義學派的觀點,這也是從更高的一個層面上實現人腦的模擬。并且,在這個系統中,基本的組成單元擁有自己獨立的存儲系統,在一定程度上實現了對記憶的模擬。通過必要的手段,對已有計算機硬件軟件系統進行的復用,實現多機器多系統之間的合作,將是計算機的一個重要發展方向。
計算機科學發展至今,其基礎已經日趨成熟。我們更多的應該把眼光放在更高的一個層面上,實現在已有的系統——包括軟件硬件和系統——的一種復用,從而推動信息的一種復用。這種復用是計算機發展的趨勢,其必將導致多臺機器的協同,從而實現海量信息環境下的協同。
參考文獻
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1 鐵路通信及其分類
鐵路通信按通達地區和范圍可分為鐵路長途通信、鐵路地區通信、鐵路區段通信和鐵路站內通信等;按通信的業務性質可分為鐵路公用和專用通信。鐵路長途通信是經過長途傳輸設備連接的鐵路電話、電報和數據通信,使用人工交換機和長途自動交換機,存儲程序控制電子交換機也用于長途交換。鐵路地區通信為同一地區的鐵路系統用戶間的通信,主要是采用電話通信,通過長途交換設備可接長途通信網,設置市話中繼線可接入市話系統。地區通信一般使用電纜傳輸,將廣泛采用存儲程序控制數字交換機。鐵路區段通信為鐵路沿線各部門用于指揮、調度、行車、管理等公務的專用通信系統,包括調度電話、站間行車電話、基層業務電話、區間電話和列車預報確報電報等。鐵路站內通信用于鐵路站場各種作業指揮和生產聯系,采用站場有線電話、站場無線電話、站內電報和電視,以及站場擴音和信息控制。
2 基于計算機鐵路通信系統的優勢
社會經濟的快速發展為交通行業創造了諸多有利的條件,鐵路運輸作為現代交通的重要樞紐發揮了多方面的作用。從發達國家的鐵路通信系統來看,計算機平臺呈現出來的優勢包括:
1)自動性。計算機平臺自身配備了一體化操作流程,可對鐵路運輸期間的多種信息實施自動化處理。鐵路運輸環節涉及到客流信息、貨物信息、交通信息等主要內容,若采用傳統人工信息處理方式則會增大操作難度。利用計算機操作系統能夠及時捕捉交通運輸需要的信息,盡快對各類信息詳細地處理。2)安全性。近年來鐵路車輛行駛的速度大幅度加快,但國內鐵路運輸意外事故發生率也明顯上升,這多數是由于信號系統傳輸信息的不及時而引起故障,破壞了完整的通信流程。利用計算機取代人員操控保證了信號傳遞的安全性,特別是監測系統發現異常信號后可在短時間內提示操控人員緊急制動處理。3)高效性。信息傳遞的“滯后性”是鐵路通信工程普遍存在的問題,也是限制交通運輸效率的關鍵因素。鐵路運輸車輛次序繁忙且客流量大增,原先設計的通信模塊功能已適應不了信號處理的要求,鐵路運輸生產和工程建設期間的信息傳輸率大大降低。基于計算機的鐵路通信模塊優化了信息調控處理的速率。
3 基于計算本文由收集整理機的鐵路傳輸技術
鐵路運輸生產和建設中,利用各種通信方式進行各種信息傳送和處理的技術與設備。鐵路通信是以運輸生產為重點,主要功能是實現行車和機車車輛作業的統一調度與指揮。但因鐵路線路分散,支叉繁多,業務種類多樣化,組成統一通信的難度較大。為指揮運行中的列車必須用無線通信,常見的鐵路傳輸技術如下:
1)sdh傳輸技術。sdh是取代pdh的新數字傳輸網體制,主要針對光纖傳輸,是在sonet的標準基礎上形成的。它把信號固定在幀結構中,復用后以一定的速率在光纖上傳送。sdh是在電路層上對信號進行復用和上下。當帶著信號的光纖通odf(光纖分配架)進入adm時,信號必須通過o/e轉換和設備上的支路卡才能下成2mb/s的基本電信號,并經過通信電纜和ddf(數字配線架)接到用戶接口或基站bts(基站收發信機)。2)atm網絡傳輸技術。atm是一種基于信元的交換和復用技術,即一種轉換模式,在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長度的信元傳輸聲音、數據和視頻信號。每個信元有53個字節,開頭的五個字節為信頭,用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息,后面的48個字節用以傳輸信息。利用標準長度的這種數據包,通過硬件實現數據轉換,這比軟件更快速、經濟、便宜。同時,atmi作速度有很大的伸縮性,在光纜上可以超過2.5gbps。3)mstp傳輸技術。mstp依托于sdh平臺,可基于sdh多種線路速率實現,包括155mb/s、622mb/s、2.5gb/s和10gb/s等。一方面,mstp保留了sdh固有的交叉能力和傳統的pdh業務接口與低速sdh業務接口,繼續滿足tdm業務的需求;另一方面,mstp提供atm處理、以太網透傳、以太網二層交換、rpr處理、mpls處理等功能來滿足對數據業務的匯聚、梳理和整合的需求。4)rtk gps網絡傳輸技術。隨著gps無驗潮測深技術應用的不斷深入,傳統電臺數據鏈的傳輸模式已不能滿足長距離rtk作業的需要。而網絡rtk技術則是利用網絡來取代uhf電臺進行數據傳輸,它傳輸距離遠,信號穩定,抗干擾性強,已成為數據鏈傳輸的新寵。通用分組無線業務gprs,是在gsm系統上發展出來的一種新的分組數據承載業務,gsm是一種使用撥號方式連接的電路交換數據傳送方式。gprs利用現有通信網的設備,通過在gsm網絡上增加一些硬件和軟件升級,形成一個新的網絡邏輯實體。5)wdm傳輸技術。wdm(或dwdm)是在光纖上同時傳輸不同波長信號的技術。其主要過程是將各種波長的信號用光發射機發送后,復用在一根光纖上,在節點處再對耦合的信號進行解復用。wdm(或dwdm)系統在信號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)是基于光層上的復用,它和sdh在電層上的復用有著很大的區別。同時,通過oadm進行光信號的直接上下,無需經過o/e轉換。
4 通信系統的日常維護工作
基于計算機的鐵路通信系統在功能上實現了巨大突破,但在實際使用階段還需加強多方面的維護管理,不僅降低了系統故障的發生率,也提高了人員操作的便捷性。根據實際應用情況看,有線通信、無線通信、光纖通信等技術與計算機技術聯用要從軟硬件兩方面采取維護措施。
1)軟件維護。鐵路通信軟件維護的重點在于計算機網絡安全的控制,結合必要的安全監控及操作控制方法限制非法者的入侵,以防故意破壞通信系統的安全性。如:對鐵路通信網絡設置訪問權限,未經允許不得參與網絡系統的操作控制,避免通信指令及數據信號改動帶來的不便。2)硬件維護。硬件維護的關鍵是對通信設備的監管。一是定期檢測故障,對正在使用的通信設備及網絡設備綜合檢查,發現異常問題應盡快更換裝置;二是定期更新設備,部分通信設備使用時間較久后應盡快更換新裝置或元件,以免因長期使用造成故障率的提升。3)綜合維護。除了從軟硬件方面采取維護措施外,還應顧及到鐵路通信工程的其它方面。綜合維護方案的制定圍繞技術、人員、設備等方面加強監督管理,如:從技術上引進國內外先進科技,提高通信系統的傳輸性能;從人員方面搞好專業培訓,增強他們參與業務的能力。
5 結論
【關鍵詞】:計算機;輔助針灸;治療系統;分析
中圖分類號:G623文獻標識碼: A
1、前言
采用人工智能方法的計算機輔助針灸治療系統的意義在于可以為醫生提供在邏輯上合理的治療方案,啟發醫生的正確思維,醫生通過計算機提供的方案結合患者的實際情況,對其進行診治,故對其研究具有非常重要的意義,本文以下內容將對計算機輔助針灸治療系統進行分析和探討,以供參考。
2、計算機輔助針灸治療系統設計原則
本系統設計遵循了如下幾種設計原則:第一,開放性原則。該系統在建設上必須加強標準化及采用統一的技術規范,堅持開放性,標準化設計,以實現網絡互聯,資源共享,高效運行和科學管理,從而保證該系統具有良好的一致性和可擴充性。第二,安全性原則。為了保障系統平穩正常的運行,以及數據的完整性,整個系統必須有很好的安全可靠性,尤其是這種基于Web的招投標系統,必須加強系統的安全保密設計。第三,先進性原則。在利用成熟實用技術的同時,在投資費用許可的情況下,應當充分利用現代最新技術,最可靠的成果,采用先進的設計思想,先進的軟硬件設備及仙劍的開發工具,以便使系統在盡可能長的時間內與社會發展相適應,從長遠的觀點,這也是最節省經費的,先進性使系統建設期望達到的目標。
3、計算機輔助針灸治療系統的組成
本系統主要由三個子系統組成:智能診斷子系統、針灸學習子系統、三維人體顯示子系統,下面分別進行介紹。第一,智能診斷子系統作為本系統的核心部分,主要承擔了對系統接收的疾病癥狀進行分析,并根據系統的推理機、知識庫等一系列規則向用戶提供較為合理的針灸診治方案和處方。其中推理機通過用戶輸入的信息,對信息進行拆解、分析,從而得到系統可以是別的信息,做下一步處理;知識庫存儲一些業務方面的關鍵字,尋找推理機分析過后的信息匹配,以便在數據庫中查找有用的信息;數據庫中所有關鍵字所對應的病癥、處方、解決方案等信息,系統從中查詢信息,幫助從業人員更準確的判斷病癥。第二,針灸學習子系統的設計是為了滿足醫生對針灸知識不斷學習的需求,其作用相當于一個幫組系統,在里面存儲著有關針灸的各個方面的知識、療法、技巧、經驗等數據,一方面可以作為醫生的速查手冊,幫助醫生更準確的得出診斷結果及治療方法,另一方面,也可將本子系統作為一個有關針灸知識及技能的學習系統,幫助一些經驗并非很豐富的一聲隨時隨地的提高自己的知識面和技能。第三,三維人體顯示子系統的設計是為在診斷過程中對從業人員不斷提示的需求,系統包括四個模塊:三維人體模型、經絡走向顯示、穴位信息顯示、動畫輔助提示,他們從不同角度對病患的診斷作出提示。
4、計算機輔助針灸治療系統關鍵技術
其關鍵技術主要有如下幾個方面:第一,軟件復用技術。其可以有效利用已有的軟件資源,提高軟件開發效率,降低開發成本的技術,其本質就是減少軟件開發過程中的復用性勞動,提高開發速度,降低開發成本,使軟件系統更快更好地滿足客戶的需要。這種思想是一種分析工具,能夠幫助開發人員和管理人員分析整個軟件開發過程,并從中發現大量的可復用機會,通過技術的或管理的手段將這些機會轉換為各種類型的可復用資源,并提高軟件開發效率。第二,組件技術。組件是具有一定功能并且相對獨立的軟件實體,它是可以被復用的軟件實體,可由單獨的組織不定期開發,并且可以被重用,用來構造其它軟件,它提供給客戶接口集,客戶通過接口來使用組件。組件可以動態地加入到軟件系統中,只要組件在可以訪問的計算機中,不管是在本地機器上還是在網絡其它位置都是如此。組件可以使被封裝的對象類、類樹、功能模塊、軟件框架、軟件架構、文檔、分析件、設計模式等。第三,XML技術。XML起源于SGML,換句話說,你可以既使用XML也可以使用SGML來創建自己的描述性文檔。這兩種語言都使用文本標識來描述數據以供其他應用或是工具使用。有了XML,它們可以正確的讀取信息并對數據進行一些有趣的操作。XML是SGML的一個簡化版本,它更適合于在Web上使用。XML,或稱為可擴展標記語言,是一種可以用來創建自己的標記的標記語言,它由萬維網協會創建,用來克服HTML的局限,和HTML一樣,XML基于SGML標準通用標記語言,盡管SGML已經在出版業使用了數十年,但其理解方面的復雜性使許多本打算使用它的人望而卻步。使用XML模式,能夠得到更多的能力來定義什么樣的XML文檔時有效的,它們與DTD相比有如下幾個優勢:可以使用XML語法;支持數據類型;可擴展;具有更強的表達能力。
5、結尾
本文以上內容首先論述了計算機輔助針灸治療系統的設計原則,隨后探討了其組成,最后研究和分析了其關鍵技術,表達了觀點和見解。但作為一名技術人員,本人深知在針灸治療過程中應用計算機輔助設計的重要性,在接下來的工作中,我將加大學習力度,力爭將計算機技術與針灸治療更好的結合。
【參考文獻】
[1]《計算機信息管理基礎》劉澤等,清華大學出版社
計算機網絡通信技術是現代信息技術的重要組成部分,極大地提高了人們的生活質量,滿足人們的多種需求。文章首先對數字數據通信技術進行簡述,并分析發展現狀,對計算機網絡數字數據通信技術的傳輸進行闡述,以期對我國計算機通信技術提供參考。
計算機網絡技術使用了通信線路和設備,用于連接不同地區的計算機網絡,形成計算機網絡系統,從而滿足人們對語音、圖像、數據等信息的共享需求。計算機網絡中的組成設備主要有網關、交換器、網橋等,進行數據傳遞的過程就是計算機網絡通信技術,計算機網絡通信的基礎是網絡協議,只要計算機的網絡協議相同,就可以實現信息數據的通信和共享。
1 數字數據通信技術的概述
1.1 數字數據通信技術的優勢
數字數據通信技術與傳統的模擬數據通信技術相比有著極大的優勢:第一,數字數據通信技術中,數據傳輸的單位是數據幀,在傳輸時,一旦出現傳輸錯誤,就可以及時通過檢錯編碼和重新發送數據幀進行檢測,大大提升了通信的可靠性能。第二,數字數據通信可以將視頻、聲音、圖像等非數據信息轉換為數字信息,并在計算機網絡中進行傳輸。第三,數字數據通信技術有效加強了信息加密技術,使得信息的隱私性得到保障,避免外界的非法獲取,保障了信息的安全性。
第四,數字數據通信技術采用了繼電器設備,并對信息和數據進行適當的放大和整形,避免了噪音的累積和影響,保證了數據在通信傳輸過程中遇到長距離傳輸時的完整性。第五,數字數據通信技術發展的速度不斷加快,并利用了集成電路,大大減少了電路設備的數量,降低了設備的成本和體積,使通信設備便攜方便。第六,數字數據通信技術中應用了多路光纖技術,使得數據的通信路徑更多,傳輸速度加快,可以在同一時間傳輸更多的數據,滿足了快速發展的生活需求。
1.2 數字數據通信中的指標
1.2.1 速率
通信技術中的速率指的是每秒能夠傳送的代碼位數,其計算公式是:S=1/T*log2n
公式中的T是指脈沖的重復周期(脈沖的寬度),n是指調制的點平數。
由此可見,T的重復周期(脈沖的寬度)的倒數就是每一秒的單位脈沖數,如果n=l/T,那么單位脈沖的重復頻率就是每一秒的位數。在調制器中,每一個調制轉換時間都與一個代碼對應。由此可見,調制速率與信息傳輸速率是相同的。
1.2.2 誤碼率
誤碼率是衡量數據通信系統信息傳輸可靠性的關鍵指標,誤碼率主要指在數據進行通信傳輸的過程中,二進制碼出錯的概率,它的計算公式是:P=Ne/N
公式中,Ne指的是傳輸錯誤的碼數,N指的是傳輸過程中二進制碼的總數。
1.2.3 信道容量
信道容量決定了數據的通信速率,是檢測信息通信能力的重要因素,在計算機網絡中,比特是最常用的一個二進制單位,每秒能夠傳送的比特數量是信道容量的單位。
2 計算機網絡通信的現狀分析
計算機技術的普及加快了經濟的發展,也提高了人們的生活質量,傳統的通信技術已無法滿足新時代的要求,因此,通信技術也不斷更新。近年來,通信技術經歷了模擬技術、二代GSM技術、CDMA技術、3G通信時代,目前,通信技術已進入4G通信時代,較以往的通信技術而言,4G通信傳輸速度更快,完整性更高,安全性更穩定,方便了人們生活和工作的交流與溝通。
另外,多媒體技術也在快速發展的通信技術時代背景下得到了提高,數字數據通信技術中可以將圖像、音頻、影視等數據轉變為數字信息,方便了傳輸和共享,同時,數字數據通信技術還增加了存儲容量,可以無限制存儲,多媒體技術與計算機網絡數字數據通信技術的高度融合,將更好地滿足社會和人們的需求。
3 數字數據通信技術的編碼
3.1 基帶傳輸
基帶傳輸是指通過傳輸線路直接傳送包含數字信號的電脈沖,是通信技術中最常見的傳輸方式,廣泛應用在距離較近的局域網信息數據傳輸中,在傳輸中,常使用不同的電壓電平來替代二進制數字進行表示。
3.2 編碼方案
數字信號脈沖編碼方案多種多樣,主要包括:單極性不歸零碼、雙極性不歸零碼、單極性歸零碼、雙極性歸零碼4種。其中歸零碼與不歸零碼的區別主要是脈沖時間與碼數的關系,如果在一個全部時間內是用電流來進行傳輸的就稱為不歸零碼,如果發出的電流少于一個碼數的全部時間就稱為歸零碼。簡而言之,歸零碼發出的是較窄的脈沖,而不歸零碼發出的是較寬的脈沖。除此之外,單極性碼與雙極性碼的區別則是單極性碼可以將直流分量進行累計,而雙極性碼則不可以累計直流分量,更有利于通信傳輸。
3.3 同步過程
同步過程是指接收端按照發送端的每個碼數的重復頻率以及起始時間來接收和傳輸數據的,在計算機網絡數字數據通信技術中,主要應用的是位同步法和群同步法。
位同步法是指接收端對于傳輸的每一個數據都和發送端保持一致,并在時間上保持同步,為了實現位同步法,我國目前常用的有外同步法和自同步法2種。外同步法是指接收端的數據信息直接由發送端預先發送過來,并保持同步;自同步法則是指接收端從發送端傳輸的各種波形中提取數據信息,并保證提取的數據信號不論時間上還是內容上都與發送端保持一致,例如:曼徹斯特編碼。群同步法是指在發送端傳輸信息后,將傳輸的信息分成若干群,這里的群是一種序列,序列有起始數據,也有終止數據,而所有數據都是有著固定的傳輸頻率的,這樣也就保證了發送端和接收端的信息一致。
4 數字數據通信傳輸方式
4.1 數字通信方式
你一般來說,數字通信傳輸方式主要包括2種,即并行傳輸方式和串行傳輸方式。其中,并行傳輸方式一般適用于近距離數據通信傳輸,在發送端和接收端2個設備傳輸時,數據可以在并行的多條通信線路上達到傳輸多個數據位的效果。而串行傳輸方式則多用于遠距離數據通信,在進行傳輸時,數據是一位一位地在通信線路上進行傳輸,并主要有3種傳輸方向,即單工結構、半雙工結構、全雙工結構。其中的單工結構只支持1個方向上的數據通信傳輸,而半雙工結構就可以支持數據在2個方向上進行數據通信,而遇到特殊情況時,會在1個方向上進行數據通信傳輸,全雙工結構指的是只可以在2個方向進行數據通信。
4.2 多路復用方式
多路復用方式主要分為頻分多路復用和時分多路復用2種傳輸方式。頻分多路復用方式是指將信道的總容量分解成為多個子信道,而且每一個子信道的帶寬完全相同,每一個子信道都可以單獨負責傳輸信號,使得信號可以同時傳輸,加快傳輸速度。時分多路復用方式是指按照時間的先后順序,將每一個信道分解成多個時間段,在同時傳輸多個信號時,每一個傳輸的數據信號就會占用一個時間段,從而達到實現多個數據同時傳輸的目的。
4.3 同步傳輸和異步傳輸方式
在數字數據通信的過程中,為了保障發送端和接收端的數據信息完整性和同步性,各個碼數也必須保持同步,數據模塊和各個字符在傳輸的起始時間和終止時間也需要相同,目前,我們多采用同步傳輸和異步傳輸2種方式來達到這個目的。其中的同步傳輸是指在數據進行傳輸時,加入一些同步字符,從時間進行判斷,只有保證了數據的傳輸起始時間和終止時間相同,就可以判斷數據傳輸的同步性。而異步傳輸則常用于低速的傳輸設備,在數據中只能1位1位地加入起始字符和終止字符,導致傳輸效率低,結構也相對簡單。
5 結語
隨著計算機網絡技術的應用和普及,數字數據通信技術越來越完善,滿足了社會的發展要求,也方便了人們的生活和工作,在我國軍事、工業、航空航天技術、衛星通信技術等領域也得到了廣泛應用。本文首先對數字數據通信技術進行簡述,并分析發展現狀,對計算機網絡數字數據通信技術的傳輸進行闡述,以期對我國計算機通信技術提供參考。
關鍵詞:計算機;信息網絡技術;互聯網
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)03-0482-03
新世紀,互聯網的飛速發展完全改變了過去傳統的社會發展模式,互聯網逐漸成為社會發展的重要手段,越來越多的企業和個人開始使用互聯網。而計算機信息網絡技術作為互聯網發展的基礎技術支持,其發展受到的關注也越來越多。加強計算機信息網絡技術發展的研究,對提升互聯網的有效性起著重要作用,也對國民經濟的發展和人們的社會生活起著至關重要的作用。
1 我國計算機信息網絡技術發展現狀
1.1 深入性、普及化發展
計算機網絡信息技術作為信息時代最重要的一項高新技術,它的發展逐漸成為影響社會發展的重要生產力。改革開放以來,隨著科學技術的飛速發展以及現代化電子信息網絡建設的不斷加快,社會發展對計算機信息網絡技術的運用越來越多,人們對計算機信息網絡技術的了解也越來越深入,越來越多的人愿意利用互聯網來解決問題,可以說計算機信息網絡技術已經作為一種決定社會發展走向的重要力量逐漸深入到社會生活的各個領域和人們的日常生活中去。
1.2 專業化、綜合性發展
隨著社會分工的日益精細化發展,計算機信息網絡技術作為一項在社會發展中日益普及的重要科學技術,其發展的專業性、精細化等特點表現的越來越突出。與此同時,為了適應不斷變化發展的社會經濟形勢,計算機信息網絡技術的跨行業、跨領域的綜合性運用功能也得到加強。可以說計算機信息網絡技術的發展已經從簡單走向復雜、從單一走向多元,并且在解決實際的社會問題方面也得到了很大的提升。
1.3 深入性發展
計算機信息網絡技術作為社會各個領域專業化發展的一項代表性技術,它的功能性特征表現的越來越明顯,這無疑加強了計算機信息網絡技術在應用方面的功能性更強。目前,計算機信息網絡技術的發展更急注重以人為本,將人們的發展和需求放在重要位置,其技術發展更加凸顯人性化要求,也更能滿足人們實際生活的需求。
2 計算機信息網絡技術的發展和應用
2.1 云計算技術的發展
目前,計算機信息網絡技術的發展要適應不斷加快的社會注意現代化進程,在不斷地向著超高速、智能化、迅捷化、簡潔化的方面發展。新世紀、新時期,人類進入信息時代,云計算作為計算機信息網絡技術的新代表,其發展日益受到重視。所謂云計算是指是一種通過Internet以服務的方式提供動態可伸縮的虛擬化的資源的計算模式。通過云計算可以共享互聯網上的軟硬件資源和信息,還可以按需求提供給計算機和其他終端設備等,它能夠給用戶提供強大的安全數據存儲以及快速、準確的計算功能。云計算作為一項重要的計算機信息網絡技術,它在虛擬技術的發展、數據信息存儲、計算機編程模式的應用等方面都有了突出的發展。
2.1.1 虛擬機技術的發展和運用
云計算技術在計算機信息網絡技術的虛擬化發展過程中實現了虛擬化軟件對計算機信息網絡技術硬件的抽象理解,它利用虛擬基礎構架,在整個基礎構架范圍內實現了多臺計算機物理資源的共享。并且利用虛擬機在多臺計算機的虛擬機之間共享單臺物理計算機的資源,通過這種虛擬資源的共享,實現高效的物理資源共享,而多個虛擬機之間又能實現有效的隔離。虛擬機可以通過虛擬機管理器(Virtual Machine Monitor,簡稱VMM)來進行管理的。VMM是在底層實現對其上的虛擬機的管理和支持。通過實現 IT 基礎架構的虛擬化,可以降低 IT 成本,同時提高現有資產的效率、利用率和靈活性。在全世界,各種規模的公司都享受著服務器的虛擬化帶來的好處。
2.1.2 數據存儲技術
云計算系統擁有非常強大的數據存儲功能和計算功能,它一方面需要提供滿足大量用戶的所需要的數據計算、分析和存儲服務,同時還必須做到大吞吐量、高速傳輸、分布發展、層疊傳輸等特點。目前,比較適用的比較多的數據存儲技術主要有GFS、DAS、NAS、SAN等。
2.1.3 數據管理技術
數據管理技術具體就是指人們對數據進行收集、組織、存儲、加工、傳播和利用的一系列活動的總和。目前,發展計算機信息網絡技術在數據管理方面的關鍵點就是如何更好地提升數據分析的更新速率以及互聯網隨機的讀取數據的速率。目前,云計算的數據管理技術得到了很大的發展,比較著名的云計算數據管理技術是Google的Big Table數據管理技術和Hadoop數據管理技術。BigTable是Google設計的分布式數據存儲系統,即用來處理海量的數據的一種非關系型的數據庫(如下圖所示),Big Table的設計目的是可靠的處理PB級別的數據,并且能夠部署到上千臺機器上。Big Table已經實現了下面的幾個目標:適用性廣泛、可擴展、高性能和高可用性,并且適用于Google的近70款產品上。Hadoop是一個能夠對大量數據進行分布式處理的軟件框架,它以一種以可伸縮方式進行數據處理。Hadoop具有高可靠性、高效性、高擴展性、高容錯性、低成本等特點。
2.1.4 編程與計算的簡單化發展
云計算系統需要處理不同用戶的龐大數據信息,其變成模型逐步向著簡單化方面實現分布式發展。云計算系統不僅要完成復雜的數據統計、分析、處理功能,同時還要在數據處理的基礎上執行更加復雜的后臺并行任務的調度服務。其編程與計算服務的發展更加透明和簡單化,這是今后計算機信息網絡技術的一個發展趨勢。
2.2 計算機信息網絡使用技術的發展
近些年來,計算機信息網絡在實用技術方面的發展成果十分顯著,主要有ISDN、ATM、Fram Relay、高速局域網、Internet互聯網、Intranet內聯網、Wifi無線網技術以及以防火墻技術、漏洞掃描技術、數據掃描技術、網絡安全入侵檢測技術、網絡安全可視化技術等為代表的計算機信息網絡安全技術,等等。
綜合業務數字網(ISDN)是一種將電話、傳真、數據、圖像等多種業務綜合在一個統一的數字網絡中進行傳輸和處理的數據處理系統,它利用互聯網傳輸技術、通信技術以及超大規模集成電路技術(VLSI)的快速發展,能夠實現在全球范圍內網絡數據信息的存儲服務。
異步傳輸模式簡稱ATM,是以信元為基礎的一種分組交換和復用技術,ATM集交換、復用、傳輸為一體,在復用上采用的是異步時分復用方式,通過信息的首部或標頭來區分不同信道。ATM技術的發展,是信息時代多媒體業務發展的一個標志,ATM網絡的建立大大簡化了網絡數據傳輸功能,并且不參與任何數據鏈路層功能,同時,它也實現了網絡寬帶業務與窄帶業務的綜合發展。但是,目前ATM技術還存在交換機價格昂貴、網絡終端IP化、市場老化、新業務開發力度不夠等問題,這些問題的存在都在一定程度上制約了ATM技術的發展。
3 計算機信息網絡技術的發展趨勢
當今時代,科學技術是第一生產力,而隨著科學技術的不斷發展,計算機信息網絡技術也在不斷地向前發展。各種計算機信息網絡的關鍵技術紛紛取得突破性發展,并且在不斷完善之中。而計算機信息網絡技術的發展要適應社會主義現代化的發展進程,就必須在網絡信息技術的智能化、信息化、深層次、多樣化方向取得更多的突破。只有當計算機信息網絡技術的發展更加貼近人們的實際生活、更加貼近生產活動,才能使其在社會范圍內所發揮的作用更加明顯。與此同時,計算機信息網絡技術的發展已經應用應該在技術創新方面下更多的功夫,不斷豐富現代人的信息生活質量。
參考文獻:
[1] 崔蓉.計算機信息網絡安全技術及發展方向[J].信息與電腦(理論版計算機),2010(10):56.
[2] 李仁發,謝勇,李蕊,李浪. 信息-物理融合系統若干關鍵問題綜述[J].計算機研究與發展,2012(6).
論文關鍵詞:網絡安全;安全策略;雛度思想
1概述
計算機信息安全策略維度思想是將計算機信息安全首先從不同的角度(維度)進行拆分,然后對某一些角度(維度)的信息加以限制(如進行加密),當這一維度被抽出后,其它的信息即便被人得到,只要該被限制的維度不能被獲得,則其他人無法得到真實完整的信息,或者說是得到無用的信息。這種體系發生作用的原因就是前面提過的,為當某一維度被限制后,它的上一層維度將會被限制,這樣向上的一層層維度都將被限制直到最頂層。在計算機領域里,我們知道計算機信息需要傳輸,而傳輸過程中將涉及到傳輸的內容(加密內容、非加密內容)、傳輸使用的方式(電話、網絡、衛星信號)、傳輸的時間等諸多維度。在這些維度中如果我們能將任何—個維度加以限制,就能保證這次傳輸的信息安全可靠。
2安全策略維度的關聯分析
為了加強計算機信息安全,我們往往同時采用多種安全技術,如加密、安全認證、訪問控制、安全通道等。這樣高強度的安全措施為什么還會出現那么多的安全漏洞,以致于大家普遍認為“網絡無安全“呢?經過思考,我們認為計算機信息安全策略存在的缺陷,是造成這一現象的重要原因。主要問題出在幾個安全維度之間出現了強關聯,使原本三維、四維的安全措施降低了維數,甚至只有一維。這樣一來,就使得安全防范技術的效力大打折扣。舉例來講,如果我們采取了加密、安全通道這兩種技術措施,則我們可以認為這是—個二維安全策略,但是由于它們都是在WINDOWS操作系統上運行,于是這兩種本不相關聯的安全技術,通過同一操作系統出現了強關聯,使其安全策略維度降至一維甚至更低。因為一旦有人在當事人完全不知道的情況下,通過木馬或其他手段操控了WINDOWS操作系統,那么無論是加密還是安全通道都變得毫無意義。因為這時入侵者已經被認為是—個合法的操作者,他可以以原主人的身分自行完成諸如加密、安全通道通信的操作,從而進行破壞。究其原因是加密、安全通道技術都分別與操作系統發生了強關聯,而加密與安全通道技術通過操作系統,它們倆之問也發生了強關聯,這就使安全強度大打折扣。為了減少各維度間的關聯盡量實現各維度的正交,我們必須盡量做到各維度之間相互隔離減少軟、硬件的復用、共用。共用硬件往往隨之而來的就是軟件的共用(通用),因此實現硬件的獨立使用是關鍵。舉例來說,要是我們能把操作系統與加密、安全通道實現隔離,則我們就可以得到真正的二維安全策略。為了實現這種隔離,我們可以作這樣的設計:我們設計出用各自分離的加密、通訊硬件設備及軟件操作系統這些設施能獨立的(且功能單一的)完成加密、通訊任務,這樣操作系統、加密、安全通道三者互不依賴,它們之間只通過一個預先設計好的接口傳輸數據(如:Rs232接口和PKCS#11加密設備接口標準)。這樣一來,對于我們所需要保護的信息就有了一個完全意義上的二維安全策略。在電子交易的過程中,即便在操作系統被人完全操控的情況下,攻擊者也只能得到—個經過加密的文件無法將其打開。即便攻擊者用巨型計算機破解了加密文件,但由于安全通道的獨立存在,它仍能發揮其安全保障作用,使攻擊者無法與管理電子交易的服務器正常進行網絡聯接,不能完成不法交易。綜上所述,我們在制定安全策略時,要盡量實現各個維度安全技術的正交,從硬件、軟件的使用上盡量使各個安全技術不復用操作系統不復用硬件設施,從而減少不同維度安全技術的關聯程度。
3安全策略維度的節點安全問題
為了保護節安全,我們可以采取的方法一般有兩種:加強對節點的技術保護或是將節點后移。為了加強對節點的技術保護,我們采取的方法很多,如加設防火墻,安裝防病毒、防木馬軟件,以及應用層次防御和主動防御技術等等,這方面已經有很多成熟的技術。這種方法強調的是使用技術手段來防御,但也有其缺點,就是防御手段往往落后于攻擊手段,等發現技術問題再填補漏洞時很可能已經造成很大的損失。節點后移則更多是強調一種策略而不強調先進的技術,它不強調用最新的病毒庫、最新解碼技術來進行節點保護,而是通過現有的成熟技術手段盡可能延長節點并將節點后移,從而實現對節點的保護。
為了理清這倆個方法的區別,可以將保護分成系統自身的保護性構造與外部對系統的保護。
系統自身的保護構造依靠的是節點后移,它講的是系統自身如何通過沒汁的合理來保證系統內操作的安全性。但是如果僅靠系統自身的構造是不足以保證系統安全的,因為如果系統的源代碼被攻擊者購得,又或者高級節點的維護人員惡意修改系統內容等等安全系統外情況的出現,再完美的系統也會無效。這就如同金庫的門再厚,管鑰匙的人出了問題金庫自身是無能為力的。計算機安全能做的事就如同建—個結實的金庫,而如何加強對金庫的管理、維護(或者說保護)則是另外一件事。事實上金庫本身也需要維護與保護,所以我們按照維度思維構建了計算機信息安全體系本身的同時也需要按維度思維對安全體系自身進行保護。具體來講比如,越是重要的數據服務器越要加強管理,對重要數據服務器的管理人員審查越要嚴格,工資待遇相對要高,越重要的工作場所越要加強值班、監控等等。
4安全策略維度的安全技術分布
在所沒汁安全策略采用了加密、密碼認證、安全通道三種技術,則認為是采用了三維的安全防范策略。有以下技術分布方法。方法1中三個安全技術維度直接與頂點相接,只有兩級層次沒有實現前文所述的節點后移無法進行層級管理,也沒有按照二叉樹結構進行組織。所以安全性能最差;(見圖1)
方法2中,三個安全技術分成了三個層級,它比方法l要好。但它也有問題它的加密與認證關聯于同一個節點,因此如果圖中的“二級節點”一旦被攻破則兩種安全技術被同時攻破。(見圖2)
方法3中三個安全技術分成四個層級,且加密與認證被分布在不同的節點上,兩個三級節點任意—個被攻破仍無法攻破二級節點。因此方法3的安全性能最高。(見圖3)
因此,在有限的可用安全技術中,應該盡量使用二叉樹結構,并將這些安全技術盡可能地分布在不同的節點上。
摘要:介紹了利用ThinSoft博軟有限公司推出的BETWIN軟件來實現計算機的一拖二。
關鍵詞:一拖二;betwin;虛擬PC終端
中圖分類號:TP273+.5文獻標識碼:A文章編號:16723198(2009)15026102
1連接結構圖與配置
1.1硬件的連接
我們用虛擬PC終端技術BETWIN軟件來構建就可以實現了。具體的硬件連接如下圖1所示: 1.2硬件的配置
安裝步驟:
(1)將PCI顯卡和聲卡都插到主板的PCI槽上,連接好15的CRT顯示器和USB鍵盤和鼠標。開機進入Windows XP系統后會檢測到多個監視器、顯卡、聲卡、鍵盤和鼠標。如果系統沒有驅動顯卡和聲卡,那就要找到該產品正確的驅動程序及正確安裝,如圖1-2所示。移動USB鼠標,確保鼠標指針有反應和按下USB鍵盤的Num Lock鍵,兩個鍵盤的Num Lock指示燈都亮。如果沒有檢測到鍵盤和鼠標,請確認連接。
(2)啟動系統多顯示功能。打開“顯示屬性”窗口中的“設置”選項。這時應看到有兩臺顯示器連接。如圖1-3所示,選擇第二個顯示器,設置好屏幕分辨率(800*600)和顏色質量(32位),選擇“將Windows桌面擴展到該監視器上”。按“確定”后第二個顯示器也顯示桌面的圖片,并且鼠標指針能夠在兩個顯示器之間移動。
1.3配置用戶和安裝軟件
(1)打開“控制面板”的“用戶帳戶”,添加一個用戶并設置為計算機管理員,或者指定權限給用戶。這里設置的用戶為MING和YUE。
(2)安裝完Betwin軟件后,重啟計算機并出現Betwin的設置向導,確定后按照各個屏幕提示配置鼠標和鍵盤。配置完成后重啟系統。
1.4第一次重啟計算機兩個用戶同時登錄
(1)配置完成后重啟系統,進入 BIOS/CMOS頁面選項中,選擇 “Advanced BIOS Features?”下的 “Init Display First”,再選擇”PCI Slot”。按F10存盤回車退出BIOS重啟計算機。
(2)重啟計算機時,接在PCI顯卡上的15寸顯示器選出現啟動畫面,在出現登錄畫面后顯示切換到17寸顯示器上,并出現MING和YUE兩個用戶。我們用MING作為主機先登錄,稍后在15寸顯示器上也出現登錄畫面,我們選擇YUE進行登錄。登錄后會發現兩個單獨的Windows XP環境并油漆有什么區別,兩個鍵盤鼠標都能獨立操作。
(3)打開桌面的BetWin控制臺,可以看到兩個用戶已經同時登錄,如圖4所示。
(4)現在我們通過更改硬件屬性把PCI的聲卡配置給用戶YUE使用,在BetWin窗口中,點擊“用戶”菜單下的“工作站配置”。選擇硬件配置,如圖5所示。
2工作原理
它是建立在Windows XP操作系統基礎上的一種軟硬件結合的解決方案。Windows XP的系統菜單里有一項“切換用戶”的功能,該功能與“注銷用戶”最大的區別在于利用“切換用戶”的功能可以不中止當前用戶所運行的程序而進入其他用戶的工作桌面,而“注銷用戶”則必須中止當前用戶的一切工作。Windows XP“切換用戶”的功能給“計算機一拖二”技術的實現提供了堅實的基礎。
“計算機一拖二”技術的另一個理論依據就是“時分復用技術”。普通用戶在使用計算機時,計算機中的大部分設備不是始終處于工作狀態,而是用用停停的間歇工作狀態,而且當前計算機的處理速度已經達到了GHz的級別,與普通用戶的輸入速度相比要高了若干倍,計算機大部分時間是在等待用戶的指令,真正用于計算的時間并不是很多,而時分復用技術充分利用了這一點,把設備的空閑時間用于其他用戶的計算,而對于每一個用戶而言,并不會感覺到有什么異樣。
3需要注意的問題
(1)由于考慮到兼容性的問題,BeTwin會將顯卡的加速功能降低。為了取得最好的效果,在“顯示屬性高級疑難解答”中將硬件加速級別調到最高。
(2)最好不要同時運行占用系統資源太大的程序以免影響使用。盡量使用NTFS分區,為每個用戶設置權限,確保每個用戶隱私安全。
(3)有些3D程序會導致兩個顯示器輸出相同,此時第二個用戶不能操作,只有重啟才能解決問題。在試用中發現Windows XP的3D屏保會出現這個問題。
(4)推薦主機配置如下:
CPU:P4 2.2GHz以上或同檔次AMD CPU。具有超線程的CPU更好。
內存:256MB+工作站數目×128MB。
20世紀是技術型社會,更是信息型社會,計算機以及各種通訊技術已深入千家萬戶,成為人們工作、學習、生活所不可缺少的一部分。了解現代通信技術與計算機技術的融合狀況,對于科技領域的發展大有裨益。因此,本文立足計算機技術與通信技術的發展歷程,對二者的融合現狀進行解讀。
【關鍵詞】
通信技術;計算機技術;融合
在“互聯網+”戰略的引導下,為滿足經濟社會發展的需求,大數據、云計算等新型技術紛紛應運而生,以極快的速度改變了整個世界。在這個過程中,通訊技術與計算機技術的融合度越來越高,網絡通信技術在中國也實現了極大的發展,為推動我國政治、經濟、文化、社會的進一步發展做出了卓越貢獻。
1計算機技術
在計算機領域中所使用的技術方法及技術手段被統稱為計算機技術。其所涉及的內容包羅萬象,按照計算機的生產順序可大致分為四類,計算機系統技術、計算機器件技術、計算機部件技術以及計算機組裝技術。其中的計算機部件技術又包括計算機軟件技術和計算機硬件技術,而計算機軟件又涉及計算機系統運行程序和運行程序文檔。為了突出重點,筆者僅從計算機系統技術與計算機部件技術進行闡釋。
1.1計算機系統技術
計算機系統技術是一種兼具整體性與全局性的技術,包括系統結構技術、系統管理技術、系統維護技術以及系統應用技術。①系統結構技術一方面有助于提高計算機的計算效率,另一方面又能使人們獲得合理的性價比。②系統管理技術的存在極大的改善了系統的穩定性,既方便使用,又降低了計算費用。③系統維護技術是計算機系統進行自我診查和自我修復的反映,是人工智能的物化表現。④系統應用技術更為廣泛地應用于程序設計自動化及軟件工程技術。
1.2計算機部件技術
談及計算機部件技術,首先要對計算機軟件及硬件進行理解。計算機硬件主要有五個組成部分,輸入設備、輸出設備、控制器、運算器以及儲存器。輸入設備是指接入計算機的外部設備,比如鍵盤、鼠標、攝像頭;輸出設備是指經計算機經過計算后輸出給用戶各種信息的設備,比如我們常見的打印機、顯示屏、繪圖儀、磁記錄設備;控制器則是計算機的核心機構,是控制CPU的中樞部門;運算器的存在則在很大程度上提高了生物、化學、物理工程技術數據的精確性,是保證科學研究嚴謹性和可行性的重要基礎;儲存器是負責記憶的重要機構,通過內部儲存器及外部儲存器實現了對于各種信息的保存,從而為不同國度、不同地區、不同領域的相互交流提供了前提。
2通信技術
20世紀是人類科技發展歷程中最為耀眼的階段,轟轟烈烈的信息革命與科技革命,不僅促進了生產力的巨大飛躍,更給人們的生產和交往活動帶來了翻天覆地的變局。電話的出現及普及使得遙不可及變為近在咫尺,相隔萬里的人們依然能夠通過一個微型設備進行通暢的交流,從此距離不再是阻礙信息溝通的障礙。電視機的發明則使整個世界變得可視、可聽,有了電視機的陪伴,人們的生活更加豐富多彩。電子計算機可謂是人類史上開天辟地的偉大成就,它將單一的線性生活組裝為多維度的棱鏡,透過它可折射出大千世界、萬般時空。縱觀通信技術的歷史變革,無數的科學家和研究員為通信技術和通信手段的改進與完善默默奉獻,不僅促使通信技術的超越,更促進了社會的突圍與顛覆。在技術的演進過程中,尤其以數據傳輸信道與數據傳輸技術的更新為主。①同軸光纜、光纖、微波信道、越洋海底電纜、短波信道、衛星通信以及無線通信渠道的拓展為數據傳輸的速度及穩定性提供了保障。②在數據傳輸技術發展方面,逐步實現了基帶傳輸、頻帶傳輸、調制技術的突破,并通過同步技術、數據交換技術以及多路復用技術的廣泛應用,不斷地刷新了傳輸安全性及便捷性的新高度。從20世紀80年代后期的電報發展到電話,再到如今的多媒體技術、移動無線通信技術及數字電視技術,通訊產業也獲得了廣闊的發展空間。
3通信技術與計算機技術的融合
通信技術與計算機技術融合后,便催生了現代網絡通信技術。現如今,我國現代通信技術主要集中于光纖通信及第四代無線通信服務技術,在程控設備、移動基站的建設中發揮了極大的建設性作用。隨著通信技術的不斷優化和變革,4G技術是對3G技術的一種批判,在原有技術上融合了正交頻分復用技術、軟件無線電、智能天線、多輸入多輸出技術與IP的核心網系統。4G技術的廣泛運用,不僅使數據、音頻、圖像的傳輸更為迅速,而且在畫面的清晰度與保真度上也有提高。此外,基于4G技術的應用,各個領域都得以圍繞“人本”核心而拓展業務,在提高自身的專業性之外,也為人們提供了更加人性化的服務,實現了與客戶更加積極有效的交流與互動。通過通信技術與計算機技術的日益融合,人們在工作、交往、購物、娛樂、學習方面都更為便捷。
4結語
毋庸置疑,計算機技術與通信技術的發展都為人們獲取大量信息奠定了基礎,二者的日益融合也必將成為新經濟時代的潮流和先導。在國際競爭中,只有搶占信息渠道的制高點,才能在激烈的國際競爭中把握先機、贏得主動。因此,我們應加大研究力度,繼續推進通信技術與計算機技術的融合,為資源共享搭建堅固平臺。
作者:姬婷 夏倩茹 張可健 單位:沈陽理工大學
參考文獻
[1]袁霞.芻議現代通信技術與計算機技術的融合[J].信息通信,2015(4):255.
[論文摘要]計算機軟件作為一門學科得到了迅速發展,相關技術和方法層出不窮,研究領域不斷深入和發展,計算機的應用范圍也得到了很大程度的普及,人們對軟件系統的需求急劇上升,隨之而來的軟件規模越來越大,開發費用越來越高,開發的質量和效率不斷降低的問題日益嚴重,如何解決這些日益復雜的矛盾,滿足高質量、高效率地開發各種各樣日趨復雜、大型的軟件系統的需求,消除所謂的“軟件危機”,成為計算機軟件學科所面臨的重要課題。
軟件復用技術的提出成為消除這種危機的一種解決方案。近年來,特別是20世紀90年代以后,面向對象方法和技術成為主流的軟件開發技術,使得軟件復用被視為解決軟件危機一條現實可行的途徑。與此同時,模型構件技術、分布式系統、領域工程、自動生成技術又為軟件復用注入了新的活力,本文對面向對象系統分析階段軟件復用模型進行了研究和探討。
一、軟件復用
軟件復用的概念是在1968年NATO軟件工程會議上被第一次引入的,在其后的幾十年中,進行了許多復用技術的研究和實踐活動,但因技術和非技術方面的種種因素,造成復用技術在整體上對軟件產業的影響不盡人意。面向對象方法和技術的出現及成熟,為軟件復用提供了強有力的技術支持,尤其是軟件構件技術的發展為其注入了新的活力,使得軟件復用研究重新成為熱點,被視為解決軟件危機、提高軟件生產效率和質量的一個現實可行的途徑,同時也成為了避免軟件開發中重復勞動的解決方案,并在一定程度上降低了軟件開發的費用。目前,軟件復用技術主要從兩個方面來考慮:產品復用、過程復用。
產品復用:所謂產品復用是指復用已有的軟件產品。目前基于構件的和面向服務的軟件開發模式就是建立在這種軟件復用的基礎上的。這兩種開發模式主要通過對現有的構件和服務進行合成或集成,從而生成所需要軟件的過程。產品的復用是目前軟件復用技術研究的焦點,在這個復用的過程中涉及到的關鍵技術是構件技術和軟件架構技術,在成熟的構件和架構的技術上,可以使產品復用達到良好的效果。
二、面向對象系統分析(OOA)階段軟件復用模型
1.OOA階段可重用性的本質
編程階段不同類型的編程軟件和類有不同深度的可重用性:高深度、中深度、低深度。
所謂高深度重用是指在不進行任何改變就可以直接使用重用產品的重用,像可視化開發工具中的所有控件,就屬于這方面的重用;目前,面向服務的軟件開發技術中對服務的重用,只要程序員獲得服務者提供的接口,就可以直接使用別人開發的產品,這種復用也是高深度的復用技術,因此高深度的軟件復用,可重用性最好;所謂中深度的重用,程序員可以根據自己的開發經驗,開發出一些比較通用的組件,在具體的使用中,對這些通用的組件只要稍作修改就可以應用于具體的項目中去,這種復用可重用性較好。當然,對于低深度的可重用性就于具體的項目相關,它只能局限于該項目,可重用性最差。由此可見,可重用性與業務邏輯的相關性是成反比例關系的:越是與業務邏輯無關的重用,重用性越好;反之則越差。
2.OOA階段軟件復用模型研究
OOA階段的軟件復用,在一定程度上可以說是建立在許多優秀的系統分析員實踐和經驗基礎之上的復用,是一種思想上的復用。在這個階段的軟件復用更具有通用性和重用性,因此,構造這個階段的軟件復用模型,可以使復用達到更好地效果。
3.范式抽象
所謂范式就是抽象的解決方案模板,它可在不同具體項目中使用。范式抽象就是在此基礎上提出的對范式的設計方法。針對不同的問題域,就應該有與之對應的設計方法,這樣可以使范式的設計達到很高的重用性。針對OOA階段具體現狀,有三種范式抽象方法
(1)關系抽象
在OOA階段,針對具體的項目,會分析出大量的關系模型。例如在學校排課表系統中,需要定義教師類,它包括教師姓名、性別、職稱等有關教師的基本信息,同時,為了便于教師很快得出自己的上課表,還需要定義一個與教師對應的教師課表類,這個類顯示了一周中教師的課程安排情況;在網上購物系統中,需要定義一個購物者類,包括了購物者的相關信息,同時為了得到購物者所購的物品,還需定義一個購物車類,該類描述了購物者與所購買的物品的對應關系。這兩個系統的具體業務是不同的,但教師類與教師課表類、購物者類與購物車類的關系卻是基本相同的,都是一個實體對另一個實體的擁有關系,同樣,所進行的操作也基本相同,諸如都涉及到對所擁有實體的查詢操作等。因此可將這種關系抽象出來,定義為擁有關系,然后在此關系的基礎上定義相應的操作。這種關系就可以以范式的形式保存起來,在不同的項目中都可重用這種范式。同樣,還可抽象出許多其他的關系范式,如實體——內容關系,上下級關系等。這些關系都是不依賴于具體的項目和業務的,可重復使用,只是在針對具體的業務時,在相關屬性和方法上稍作修改就可以了。
(2)相似對象抽象
在不同項目的OOA階段,還會分析出大量的相似對象或類,例如用戶、用戶組、角色、權限等在所有涉及到權限管理的系統中都會出現這類對象;在一些相同領域的項目中,由于涉及的領域的標準化,有些對象的相似性以及相同的機率會更大。對于這些相似程度如此大的對象來說,由于其在項目開發中的相對獨立性,把這些對象模型以范式的形式保存起來會使分析的結果得到更大的重用。
按照上述思想進行的范式抽象稱為相似對象抽象,這種抽象依據的是分析階段的對象模型,這種對象模型具有獨立的、高度的相似性,抽象出來的范式可稱為對象范式。這種范式與具體項目之間的相似可稱為表面相似性。表面相似越接近,范式的重用性就越大。
(3)領域抽象
所謂領域抽象是用于某一領域的抽象問題的解決方案。在同一個領域的項目開發過程中往往能夠總結出更多的相似性,包括關系相似性和表面相似性,將二者相結合,可構建出與行業有關的構件。這種構件是建立在具體領域上的一種抽象,稱為領域抽象。領域抽象的過程可借助領域工程的知識和方法。其中在OOA階段主要用到了領域分析的方法。所謂領域分析是被稱為領域工程更大的學科中的第一項技術活動。當業務、系統或產品域被定義為長期的業務策略,則可以展開持續的創建強健的可復用庫的工作,其目標是能夠在領域中以非常高的可復用構件率來創建軟件。領域分析在領域抽象過程的作用是從OOA得出的對象、關系、行為模型的抽象出與領域相關的領域范式,其中包括關系范式、相似對象范式和處理過程范式等。這些范式與前面提到的范式唯一不同就是有了特定領域的標識,這在同一領域的開發中將達到高度的重用性。
三、總結
本文通過對軟件復用技術的分析,提出了一種面向對象系統分析階段軟件復用的模型,并對此模型中所涉及到范式抽象方法做了探討,并把它們應用于具體的項目中去,從而很好地利用的設計思想,大大提高了項目的完成速度。另外,對于范式庫的研究也為建立在高層上的軟件復用庫管理提出了新的研究課題:例如對于編碼階段復用構件庫的檢索條件也可以擴展為以范式為索引的檢索等。這些都成為下一步的研究課題。
[參考文獻]
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【關鍵詞】光纖通信技術;水情遙測;組網方案;技術要點
1.引言
光纖通信是以光纖作為傳輸介質實現信息傳輸,達到通信目的的一種新技術。這一技術自從上一世紀八十年代在我國初步進入實用化階段以來,短短三十年的時間里迅速在各個領域得到了廣泛應用。本文從應用實例出發,介紹光纖通信技術在水文遙測系統中的應用方法,特別在組網方案選擇方面作了較詳細的介紹。
二000年初,西林縣人民政府引資對馱娘江水資源進行了開發利用,二00五年年底先后建成了西林縣威后等十一級梯級電站。系統投入運行后,為便于發電調度工作,業主委托廣西電力工業勘察設計研究院圍繞上述電站群組建一個以話音通信為主的基于SDH的本地數字通信網絡,這是一個具有自愈功能的環型通信網,所用的光端機為中興公司的ZXMP S320,復用器為ZXMP S310,采用G.652A單模光纖。2008年,為充分利用該網絡的資源,筆者設計一個基于上述光纖通信網絡的水文自動遙測系統,能將11個電站群的壩首雨量及上下游水位實時傳送到設在西林縣城的主調中心。
2.組網方案
根據該語音通信網的結構,遙測系統的組網方式可以采取:一基于原SDH數字語音通信網絡方式,二利用冗余光纖架構光纖總線型遙測系統。各方式的基本原理介紹如下:
2.1 基于原SDH數字語音通信網絡的組網方式
根據原網絡結構,該方式的網絡結構可設計成如圖1所示。這是一個基于SDH的語音和水文遙測綜合通信網,可以同時進行電話通信和水文遙測業
務通信。從圖中可知,遙測業務通信過程是:每一個遙測點的數據(圖中僅畫出那維壩首RTU數據接入示意圖,其他地點給予省略)是通過當地的復用器S310的低速RS232通道經復用處理變換成E1格式的接口信號后,由光端機S320完成電——光轉換后以STM-1(對應速率155520Kb/s)速率將信號通過光纖傳送到梯級主調中心,梯級主調的S320完成光——電轉換后,由S310進行解復用,還原出RTU發來的RS-232信號,該信號通過接口板送到遙測數據中心的計算機,完成數據上行傳送過程。
2.2 光纖總線型組網方式
根據業主提供的如圖2所示的光纖路由圖可知,原語音通信網絡從梯級主調開始全程敷設12芯光纜至各個壩首發電機房,由于采用環型自愈網絡結構,收發各使用2芯共4芯光纖,剩余8芯。本方案是利用這些冗余光纖中的2芯來組建一個光纖總線型遙測系統通信網絡。其網絡結構如圖3所示。整個網絡由收發各一芯光纖、光節點機、RS-232光纖調制解調器和數據中心計算機等設備組成。這是一個典型的基于光纖通信的分布式數據采集系統,RTU(終端機)輸出的RS-232電信號通過本地光節點機的電端口接入,轉換成光信號后由光端口輸出然后通過光纖媒體發送到遙測中心的RS-232調制解調器還原出RS-232電信號,遙測中心計算機直接接收該信號,完成數據的上行通信過程。為避免通信過程中發生信號沖突現象,數據中心計算機下行的信息采取廣播式的通信方式向所有RTU發送數據或指令,各RTU則按“地址匹配”原則被動響應遙測中心發來的的各種指令。
3.組網方案選擇
根據原語音通信網絡的結構,遙測系統的通信網絡大致可以按上述兩種方案進行組網。方案一的優點是:不占用光纖資源,不增加傳輸設備,在遙測數據中心一端增加一塊“接口板”用于管理各個RTU的通信狀態之后,整個系統可以實現全雙向的通信,通信系統基于SDH安全可靠。缺點是,增加復用器的通道板和“接口板”費用高,影響原系統的功能擴展。
方案二的優點:不占用原系統復用器的通道,網絡結構簡單,只需增加一些調制解調器和光節點機,不需要使用“接口板”,技術成本及設備成本均低于方案一。缺點是,占用光纖資源,為避免沖突現象只能采用被動應答式的通信方式,通信可靠性遠不如具有自愈功能的方案一。
設計技術要點:
根據節省資金投入等方面綜合考慮,本系統采用組網方案二。其設計過程中的技術要點簡單介紹如下:
組網方案確定之后接下來就是針對選定的方案進行詳細設計。設計過程要考慮以下幾個方面的問題:(1)通信網絡必須滿足RTU與遙測數據中心計算機之間“透明”傳輸的要求,任何類型的RTU均可實現“即插即用”;(2)選擇的光節點機或光纖調制解調器應滿足:上一級光節機(或光纖調制解調器)輸出的光功率扣除光鏈路等各種損耗后剩余光功率必須大于或等于下一級光節點機最低的輸入光功率的要求,兩者之間不宜再增設“中繼”以減少資金投入和便于日常維護;(3)為進一步節省資金,網絡總線中的三個端點(數據中心、弄南和那賓三個終端端點)應選用光纖調制解調器而不是光節點機,因為該三個端點僅需一個光口和一個電口的信號;(4)那雄光節機需選擇具有三個光口和一個電口的光節點機,因該節點有弄南、那沙等兩個光分支端口和一個本地電端口;(5)中心站軟件設計時應考慮協議兼容性、通信可靠性(本設計采用數據多重發送,CRC循環冗余校驗等差錯檢驗技術提高通信的可靠性)及通信過程中避免信號沖突等問題。
4.應用成功案例
百達水文站測驗站房處沒有手機信號,其后山山頂有GPRS/GSM信號,因此,2009年在百達水文站房安裝雨水情信息采集存儲單元,在山頂建設GPRS/GSM發送站,安裝GPRS/GSM的遠程傳輸控制單元,在站房與山項GPRS/GSM發送站之間采用光纖有線傳輸方式連接。百達水文站采集水位、雨量數據存儲后,通過光纖通信方式傳輸至山頂GPRS/GSM發送站,并由遠程傳輸控制單元將數據傳輸到分中心;該站采用的光纖通信技術在水文遙測系統中屬于首創。
5.結語
本文是根據馱娘江梯級水電站群水文遙測系統的設計資料整理而成的。撰寫本文只有一個目的那就是通過本文告訴大家:水文自動遙測系統中光纖通信信道是一個可選項,在水文自動遙測系統設計時大家可以根據實際情況適時選擇光纖網絡作為通信信道,不必拘泥于大家知道所熟悉的音頻調制超短波、PSTN(公用電話交換網)、數字調制超短波、GSM/GPRS、衛星中斷等通信信道。
參考文獻
[1]中華人民共和國水利行業標準.水情信息編碼標準(SL330-2005)[S].北京:中國水利水電出版社,2005.
關鍵字:光纖通信;傳輸技術;應用;發展
引言
信息化時代的到來,促使光纖通信傳輸技術獲得了較快發展。隨著人們通信量的增加,人們對通信傳輸技術的要求越來越高,因此大力發展光纖通信技術是通信領域的必然趨勢。相信在不久的將來,光纖通信傳輸技術會登上更高的臺階,更好的為人們提供傳輸服務。
1、現代光纖通信傳輸技術的主要特點
1.1頻帶相當寬與通信容量大
光纖和傳統傳輸電纜相比,其傳輸帶相對較寬。按照有關通信知識得知,在單波長的光纖通信系統中,其終端設備的電子瓶頸效應的產生難以發揮出頻帶寬卓越的技術性能,因此目前的光纖通信傳輸過程中,通常應用輔助設備增加通信傳輸容量。
1.2損耗低,能夠實現遠距離的傳輸
光纖主要由石英絕緣材料構成,其在傳輸過程中的損耗相對較低,研究表明,其損耗會低于20分貝/公里。因此光纖通信傳輸技術非常適合應用在遠距離的傳輸中。另外,為了降低光纖通信傳輸的成本,可以適當減少中繼站的數目。
1.3保密性好,無串音干擾
光纖通信傳輸過程中,光纖能夠將光信號控制在內部,避免光信號被竊取,進而保證信息的私密性。另外,光纖內含環繞的絕緣層,該絕緣層能夠很好的吸收泄露信號,保證多條光纖同時工作時,各條光纖互不影響,確保光纖通信傳輸過程中不會受到串音的干擾。
1.4抗干擾能力強
光纖通信材料屬于絕緣體材的范疇,基本上不會出現損壞的現象,具備良好的絕緣性。在實際的應用過程當中,其受外界電流影響非常小,同時也不會受到電離層電流的制約,對電磁的“免疫力”比較理想。因此,光纖通信傳輸能夠實現高壓線路的平行架設,在軍事、電信等行業應用廣泛。
2、光纖通信傳輸技術的應用現狀
2.1光纖到戶接入技術
光纖用戶接入技術是信息順利進去各家各戶的重要保障。目前,我國在寬帶領域的研究逐漸深入,為了更好的滿足用戶需求,通信傳輸技術一定要具備主干傳輸網絡,同時要具備光纖用戶接入技術。大部分業內人士均認為,信息接入網是信息高速公路發展的“臨門一腳”,在肯定了光纖到戶接人技術的重要性的同時,也指出了信息通信領域的瓶頸所在。
2.2波分復用技術
波分復用技術又稱WDM,其主要利用單模光纖低損耗的優勢,實現增加寬帶資源的作用。光纖通信傳輸過程中,可以根據不同傳輸信道光波的頻率和波長來實現信息傳輸,從而分解低損耗窗口,并利用光波傳輸信息,波分復用器的作用是聚集并傳輸所有光波信息,并且在信息接收端需要利用波分復用器區分光波信號。在光波信號傳輸和區分過程中,不同波長和不同頻率的光波信號均可以實現相對獨立,即可以進行同一根光纖傳輸不同的光波信號,具有復用傳輸的作用。目前,我國對波分復用技術的研究逐漸深入,波分復用技術的應用也越來越廣泛。
2.3單纖雙向傳輸技術
應用單纖傳輸技術,全部的信號均在一根光纖當中完成傳輸。根據現代光纖傳輸理論可得知,光纖傳輸的容量是不存在上限的,但是目前,由于傳輸設備不夠先進,導致光纖傳輸容量仍然處于較低的水平。隨著我國對單纖雙向傳輸技術的重視不斷加大,單纖雙向傳輸技術在單纖光收發器、無源光網絡等光纖末端接入設備中獲得了廣泛應用。
2.4光傳輸與交換技術融合
光傳輸與交換技術融合,能夠實現數據和信號利用光纖進行傳輸,其具有不需要光纖轉換的特性。光傳輸組交換技術的融合,不僅能實現線路的靈活轉換,還能夠提高信息數據的傳輸速率。光傳輸與交換技術融合可以利用光復交叉連接器,進行雙向信號的傳輸,繼而進行光路傳輸通道的數據信息傳輸。
3、現代光纖通信技術的發展趨勢
3.1波分復用系統
目前,波分復用技術已經應用在光纖通信傳輸中,但是其應用還存在一定的問題,波分復用系統是其未來的發展趨勢。波分復用技術的特點主要是擁有超大容量與超長距離傳輸,因此在應用過程中能夠大幅度使系統的傳輸量得到有效提高。該項技術會在將來的跨海光傳輸系統當中得到很好的應用,其具有很好的發展前景。另外,采用光時分復用技術能夠提高單信道的傳輸速率,進而提高傳輸容量,光時分復用技術的單信道最高速率能夠達到640Gbit/s,光時分復用技術是光纖傳輸技術的重要發展趨勢。
3.2集成光器件
光器件集成化是全面提高光纖傳輸技術應用水平的重要方式,也是實現其余發展趨勢的前提。在互聯網技術高速發展的背景之下,現有的ADSL接入寬帶已經難以滿足實際的信息傳輸需求了,實現光器件的集成化,可顯著改善光器件的工作性能,進而提高其傳輸信息的速度,推動光纖通信傳輸技術的發展進步。集成光器件的主要方向是采用成熟的工藝,在硅襯底之上制作光學器件,其中主要包括光纖禍合器、導波等重要無源器件的制作,一塊硅芯片能夠實現所有光學器件的集成處理。
3.3向超大容量WDM系統發展
目前波分復用技術的發展非常快速,其應用領域也非常廣泛,因此光纖通信技術向超大容量WDM系統發展,具有非常明顯的優勢。光時復分技術與WDM可以通過增加傳輸信道提高傳輸容量,且同時提高傳輸速率。光纖通信技術應用波分復用系統可以增大容量、節約光纖成本、實現透明高度生存性的光聯網發展。
3.4智能化光網絡
智能化光網絡是光纖通信傳輸技術的研究重點。在此之前,我國光纖通信的重點是傳輸。然而隨著計算機技術的快速發展,它在網絡通信中表現出卓越的作用,計算機技術的應用,促使網絡通信技術不斷進步。目前,在光網絡技術發展過程中,計算機智能化技術的應用與日俱增,例如在信息自動發現技術與自動連接控制技術中的應用。
3.5全光網絡
全光網絡社會是光纖通信傳輸技術的最終目標。全光網絡即網絡信號在交換和傳輸過程中都以光的形式存在,只有在進、出網絡時,才會發生電光或者光電裝換。目前,我國部分光網絡系統雖然在各個節點之間基本上實現了全光化,但是其網絡結點的位置采用的依舊是電器件,而非光器件,這對光纖通信干線的總容量造成了較大的限制。因此,未來的光纖通信技術必須要實現全光網絡。創建完善的光網絡層,光網絡層的核心技術為光轉換技術與WDM技術兩項,同時將電光瓶頸盡數消除,這是創建全光網的關鍵。另外,目前我國對光器件的研究日益成熟,市場上已經能夠批量生產和應用源光器件和非源光器件,華為、光迅、中興等電子科技產業代表了我國光器件生產的最高水平。
總結
總而言之,光纖通信技術是時代的產物,也是為滿足人們通信質量要求的必然選擇。因此,相關部門應掌握光纖通信傳輸技術的現狀,將波分復用技術、光纖到戶接入技術、單纖雙向傳輸技術應用到人們的生活中,為人們的生活提供便利,同時,還要關注光纖通信傳輸的發展趨勢,不斷研究集成光器件、超大容量WDM系統、智能化光網絡、全光網絡等光纖通信傳輸新技術,促使光纖通信傳輸技術為社會做出更大的貢獻。
參考文獻
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關鍵詞:有線電視網絡;視頻點播;雙向視頻點播
中圖分類號: TN943.6 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著新一代電子多媒體技術和網路技術的發展,以及新一代的高性能的視頻圖像編碼技術標準在計算機與有線電視中的廣泛應用,以及新的高性能編碼/解碼集成電路芯片在電子產品中的應用,促進數字電視技術日益走向成熟和實用,數字電視的進步和應用推動了新一代寬帶視頻網、HFC有線電視網絡的發展。
一、視頻點播系統的應用概述
視頻點播(Video on Demand, VOD)主要是根據用戶的需要,為用戶提供電視、視頻節目的選擇能力,用戶能夠根據自己的需要選擇適合自己的節目,VOD系統具有良好的靈活性和交互能力,在計算機網絡、通信技術不斷發展的基礎上,形成了新的運營模式。對于有線電視行業來說,有線電視技術的改造的一個重要業務是為用戶提供視頻點播服務,這就需要解決2個基本的問題,視頻信號的下行通道和用戶的回傳通道的帶寬問題。已有的NVOD技術主要采用廣播的形式,輪番播放節目,主要采用的單向傳播,不能夠與用戶實現交互,提供的節目比較有限,用戶對這些節目沒有控制和選擇的權限,雖然,在技術發展的過程中,采用輪播切片優化技術進行信號和節目的傳播,但是,這種技術還是存在帶寬的缺陷,不能夠形成真正意義上的視頻(VOD)點播系統。
隨著網絡技術的發展,VOD采用EPON和GPON等網絡傳播技術來設計和開發數字電視網絡技術,這樣能夠實現電視信號的QoS 保證,而且信號下行通道的帶寬能夠滿足網絡信號的傳輸的需要,又具有可靠的信號回傳通道,能夠實現與網絡VOD系統相同或更高的視頻點播效果。但是EPON和GPON在有線電視網絡中的應用,需要對原有的電視網絡進行改造,投入的資金比較大,具有一定的風險性。
二、單向網絡的解決方案
1、基于IP-QAM的視頻點播(VOD)系統。有線電視的單向廣播系統能夠有效的保證電視信號的QoS質量特性,信號的下行通道帶寬容量較大,但是由于采用的是同軸電纜進行信號傳輸,無法滿足大量用戶同時點播的需要,需要對有線電視網絡劃分為小的廣播域,利用DWDM技術,能夠將用戶點播的節目信息流以UDP的協議在光纖網絡上傳輸到用戶所在的區域,實現大量用戶視頻點播的需求。利用這種技術,用戶控制、點播需求、通信服務等交互命令的回傳,需要建立信號的上行通道,以支持IP的回傳通道,但是這種要處理信號的數據量比較小,可在原有的DVB-C機頂盒上增加相應的網絡傳輸協議的以太網芯片和TCP/IP協議棧軟件,就可以將原有的單向機頂盒形成雙向機頂盒。IP回傳通道的實現技術主要有Internet、ADSL等相關的技術,接入用戶還是采用五類雙絞線入戶的以太網方式。有線電視網絡的機頂盒SoC采用MPEG-2編碼標準標準,具有一定的帶寬限制,在這種VOD點播傳輸節目時,每個數據流的帶寬能夠滿足傳輸的需要,由于利用了大容量的DMDW技術和具有良好QoS保證,在同軸電纜傳輸下行視頻流,能夠獲得優異的傳輸效果,能夠滿足通信的需喲,可以有效的對有線電視網的區域劃分。但是在有線電視傳播中,要提供VOD普遍服務,就需要大量部署IP- QAM設備,但是IP- QAM的成本還居高不下,另外,還要再部署一個入戶的IP網絡,實施成本和工程量巨大,一般運營商難以承受。
2、雙模數字視頻點播VOD系統。
IP-QAM VOD 的信號的上行通道僅僅是在傳輸客戶的請求信息,作為回傳通道帶寬的資源的閑置比較多,這樣IP網絡帶寬幾乎完全閑置。通過采用網絡軟件和硬件技術將機頂盒改造雙模式機頂盒,這樣就能夠實現接收有線電視的DVB-C信號,也可以有效的利用上行的IP網絡實現視頻點播的交互特性和信號的回傳通道,有效的避免了單向傳輸系統對IP-QAM設備的需求,而且實現的技術比較簡單,成本比較低,具有靈活性的優點,這種雙模機頂盒能夠有效的接收來自網絡的大流量數據流和視頻流,具有較強的網絡處理能力,與網絡VOD信號傳播的方式相同,受限于IP 網的QoS的保障和網絡帶寬特性影響,雙模VOD機頂盒的規模存在也存在網絡帶寬的限制,需要進行技術改造和提升。例如常用的有浪潮雙模機頂盒采用FPGA技術來實現網絡信息傳輸的功能,使VOD的點播系統的下行視頻帶寬限制在700Kbit/s以下,成倍提高了有線電視的用戶規模,改進了點播效果,具有較強的網絡接收能力。
三、雙向視頻點播(VOD)關鍵技術——雙向信道的實現
HFC接入網實現了雙向多媒體交互業務的功能,為了實現這項功能,可以對原有的單向傳輸的有線電視網絡進行改造,對有線設備的前端系統、干線傳輸系統、網絡分支系統、分配器、用戶終端設備等相關的功能進行更新、增加設備和改造相應的系統,為了保證有線網絡的回傳通道,HFC網絡采用了空分復用法(SDM)技術、時分復用法(TDM)技術、波分復用法(WDM)技術和頻分復用法(FDM)技術等相關的技術。但是在實際的運用中空分復用法(SDM)技術、時分復用法(TDM)技術還缺乏一定的技術限制,不能有效的滿足視頻點播業務的實時性要求,在視頻點播(VOD)中不能廣泛的得到應用。
頻分復用法在視頻點播中常用的方法之一,是將線路的帶寬分割成若干個不重疊的部分,然后將用戶的信息進行加密打包,將分割的帶寬分配給用戶,進行信息傳遞。在FDMA中采用的信號載波的頻率互不相同,一個用戶的數據流只占用一個載波頻率,這樣所有的用戶就可以同時發送信息頻分復用法主要采用的是將光節點以下信號頻率進行分割,利用網絡信號的頻率不同,實現網絡上行和下行信號同時傳輸,一般地,低頻段用于上行信道,高頻段用于下行信道。上下行頻段的分割點頻率的高低和分割的方法,主要取決于有線電視的多媒體HFC接入網主要實現的功能,以及網絡傳輸中需要傳輸的信息能量。頻分復用技術對對媒體網絡的寬帶利用率比較高,采用的調制方式主要是QPSK(四相鍵移調制)和正交幅度調制(64-QAM)等相關的方式,這種技術特別適合視頻點播的上下行信號的傳輸。
波分復用技術的關鍵技術的碼分多址(CDMA),由于在多媒體HFC網絡中,使用的設備和性能受環境和自身的影響比較嚴重,導致網絡中的上行信號會受到干擾和噪聲的影響,這是HFC網絡中最為嚴重的問題之一,采用波分復用技術,能夠有效的為有線電視分配網絡提供完善的傳輸機制,能夠有效的解決上行路徑中進入的干擾和脈沖噪聲的辦法,采用波分復用技術可運用擴頻技術和編碼功能,同時它的同步碼分多址(S-CDMA)技術可提高網絡數據率傳輸的能力,可用于VOD視頻系統中的恒定比特率傳輸(CBR) 和變比特率傳輸( VBR)信息業務。波分復用法的S-CDMA技術是一個不存在競爭的系統,可以有效的對網絡進行分級處理,當更多用戶在高峰期使用有線寬帶網絡時,網絡不會發生擁擠和干擾,提高了網絡的利用率和信號傳輸的速率。
四、小結
隨著計算機網絡技術、通信技術和數字圖形圖像編碼壓縮技術、網絡分布式處理技術、高速存儲技術以及多媒體技術的發展,基于有線電視的多媒體HFC網絡的視頻點播技術將不斷得到改進和完善,將能夠給用戶提供高效、快速的網絡信號傳輸,基于有線電視網絡平臺的視頻點播技術將能夠得到更廣泛的應用。
參考文獻:
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