网络传输技术论文范文

时间:2023-03-01 02:27:37

网络传输技术论文

网络传输技术论文范文第1篇

国家“”青年拔尖人才、优秀青年科学基金项目的获得者、公安部第三研究所物联网技术研发中心副主任刘云淮博士认为,这些故障的“罪魁祸首”正是无线自组织网络中的“弱连接”。

多项原创成果

入选“”

早在香港科技大学读博期间,刘云淮就开始了弱连接条件下无线自组织网络架构和节点协同技术研究,迄今已逾十年。

众所周知,若无线通信弱,网络节点间连接特性则会发生改变,针对这一现状,刘云淮从概率式网络模型出发,通过探寻无线网络中的基本机理,设计出一系列拓扑控制方法,包括针对Sink节点到其他节点通讯模式的Conreap算法,以及针对节点间通讯模式的Brasp算法,得到欧美同行很高评价。美国佐治亚理工大学计算机工程系教授、可靠通信实验室主任Raheem Beyah认为“概率型网络模型更真实的反映无线通讯中的链路行为”,加拿大Alberta大学计算机科学系教授Mike MacGregor表示“概率型网络模型能更好的反映网络行为,为节点最优分布奠定了理论基础”。

基于概率型网络模型,刘云淮针对传统网络信息感知模型进行了大胆改革。在无线传感器网络中,传统感知模型为圆盘结构,存在确定半径,圆盘内的信息可以通过感知节点获取,但圆盘外的信息则无法感知,因此无法反映真实的传感器行为。反复实验下,刘云淮带领团队提出了基于链路的概率型感知模型,可以把链路性、概率性和多感知融合性这三个现实传感器的独特特性反映出来,并把误差缩小在百分之十以内。

网络是信息交换的载体。它的“四通八达”与否,直接影响着信息传输程度。

那么,清除一切网络传输中的障碍,是否就一定能够确保信息通畅呢?

针对这一问题,刘云淮认为恰恰相反,“少量干扰行为是激发网络传输性能的关键”。

利用干扰回避、干扰消除和干扰对齐等管理技术,他原创提出基于干扰的副信道通信模式,增加一些携带一定控制信息的干扰信号,制造可以最终被消除掉的主动干扰,在传输过程中反倒可以提高网络“活力”,增加网络传输量,提高传输效率,从而提高网络整体性能。

刘云淮并未满足于此,基于此模式,他充分扩展了数学中Quorom理论的成果,设计实现了高效低功耗的分布式节点协同机制,减少了传统中传输失败和网络丢包现象。从网络节点间的感知精度出发,在实验过程中,提出了频谱感知节点传感器网络,设计并实现了协同边界定界算法,大幅度提高了网络传输中精确信息的获取量。

真实的无线网络系统,要在一系列核心技术的支持下才能正常运转。在多径反射效应下的节点测距方法上,刘云淮开创了无线网络领域研究的先河。他以频率为突破口,通过相同节点在不同频率下的信号强度测量,经过数学模拟,采用傅里叶变换的方式求解,可以获得更精确的距离。同时,在网络热点的判断问题上,刘云淮首次提出了非密度的、基于移动性的网络热点分布模型,设计实现了移动节点的热点感知方法,为今后的数据挖掘和信息获取提供了有力支撑。并针对网络传输丢包的问题,设计了新的多信道分配算法,以均匀分布节点缓冲区,加大了网络传输速度。

凭借在弱连接条件下无线网络关键问题上的诸多创新性成果,刘云淮迄今为止已经在本领域最权威的国际期刊《IEEE Journal on Selected Areas in Communications》《IEEE Transactions on Mobile Computing》《IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems》以及著名国际学术会议如ACM Mobicom,ACM Sensys,ACM SIGKDD,IEEE INFOCOM,IEEE ICDCS等。并且在2008年获得IEEE ICDCS最佳论文奖,是638篇论文中唯一获奖论文。

在国际计算机网络研究领域,较高的科研天分与勤勉的科研态度让刘云淮很快声名鹊起,并在2015年成为国家“”青年拔尖人才中的一员。

关系国计民生

荣获“优秀青年科学基金”

科研,是为人类发展服务。刘云淮深谙此理。

近年来,以智能手机为代表的移动通讯设备加快了网络感知趋势的发展。以个人为中心,从海量数据中获取高精准信息的群智感知和群智计算开始成为目前移动网络的研究热点。

历经五年学习,2000年刘云淮于清华大学毕业后,即前往惠普做了一名工程师。两年一线工程师的经历,让他养成了一种与市场同步的科研理念,也敏锐地意识到无线网络的研发命脉。随后,他来到香港科技大学再次深造,开始在实验室里反复印证自己脑海中的系列想法,迅速打开了无线网络架构及节点协同技术领域的“大门”。

近十年弱连接条件下无线自组织网络架构和节点协同关键技术研究工作,让刘云淮积累了大量实战经验。来到公安部第三研究所物联网中心之后,顺应社会发展,为深入拓展这一研究,他开始把眼光瞄向移动群智感知网络层面。由他申请的项目课题,已经获得国家自然科学基金“优秀青年科学基金”支持。

传统由基站提供服务的有组织无线网络,单一节点间的链接能力较弱,在弱连接广泛存在的情况下,通信传输日渐艰难。因此,基于特定传感器的无线传感器网络越来越不适应信息大爆炸的现代社会,变革已经成必然。

正所谓一花独放不是春,百花齐放春满园。社会的快速发展,正要求群策群力。

群智感知的概念即发源于此,其关键是利用大量无意识协作,低干扰和低负担的非专业感知源来获取信息,具有广泛的应用性,国际社会纷纷迈开了群智感知网络研究的脚步。但很快发现,群智感知网络研究过程中,面临着网络差异性大、数据量大、数据质量低劣、数据异常等诸多难题。

基于此,刘云淮从移动群智感知网络的新特性出发,加入人类行为元素,探索弱连接下群智感知网络架构和拓扑控制方法,建立无意识协作的通信增强机制,创新恰当的节点协同技术,以实现可靠通信,以促进群智感知网络的大规模应用发展。此项课题的研究,将从宏观上满足大数据时代的发展需求,促进数据挖掘技术的快速进步,有利于信息安全及共享网络社会的长远发展。同时,在微观上也利于个人隐私信息的保护。

在忙于科研的同时,刘云淮同样耗费巨大精力加强团队建设,他始终认为依靠团队的力量,科研之路才能越发顺畅。如今,他早已建设了一支由博士副研究员、助理研究员、硕士研究助理及实习研究生在内的高中低相结合的优秀研究团队,各自发挥所长,在无线通信技术、低能耗节点调度以及拓扑控制等多方面都取得了引人瞩目的成绩。

网络传输技术论文范文第2篇

【关键词】Web技术嵌入式系统网络视频监控系统

一、引言

随着现代网络通信技术的飞速发展,越来越多的企业、集团呈现出跨地域式的发展,而在这样的背景下,利用网络实现远程监控,对于降低企业的生产成本,提高劳动生产率,进而提高生产安全是有利无弊;另一方面,随着生产规模的扩大,设备分布的越来越离散,而视频监控以其实时直观的优势迅速被广大用户所接受,结合物理通信技术,能够非常容易的实现基于网络的远程视频监控。但是过去的视频监控网络通常都是采用普通的双绞线或者同轴电缆实现远程传输和监控的,对于具有大流量数据的视频图像而言的视频负载,通常会容易造成网络的拥塞,而且基于这种模式组建的网络视频监控系统后期维护较为繁杂,对系统的更新也比较困难。为此,必须要想方设法实现新技术在远程网络视频监控系统中的应用。

本论文主要结合嵌入式系统的设计特点,详细探讨基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统的设计与应用,以期能够从中找到嵌入式网络视频监控系统的可靠设计与应用方案,并以此和广大同行分享。

二、嵌入式技术在网络远程视频监控中的应用分析

2.1嵌入式技术分析

嵌入式技术是一种以实际应用为中心,结合实际功能对软硬件进行裁剪,从而构建专用计算机系统的一种技术。嵌入式技术的发展为嵌入式网络视频监控系统的发展和应用提供了有利条件和基础平台。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统以及其他应用软件等组成。与PC相比,嵌入式系统具有成本低、耗电少、实时性好、稳定性好以及易于升级扩展等优点,具有良好的应用前景。

随着硬件设备的升级,现在很多基于嵌入式的摄像头都作为前端视频监控设备,这样直接在摄像头内部进行图像视频数据的压缩,通过嵌入式视频服务器的转播,用户用普通的浏览器输入对应的嵌入式网络摄像头的IP地址,就可以实现对远程网络摄像头的视频监控,大大简化了整个系统的硬件构成,同时由于基于嵌入式技术构成的远程网络视频监控系统,用户也无需在PC机上开发专用的视频监控管理软件,只需要用普通的浏览器就能够实现远程视频监控,大幅降低了系统的开发成本。

2.2基于嵌入式技术的网络视频监控系统需求分析

(1)功能需求分析

基于嵌入式技术的网络视频监控系统,主要是实现远程网络视频监控,其具体功能需求主要体现在以下几个方面:

①基于嵌入式的网络摄像头负责前端现场的视频图像的采集,同时在摄像头内部进行视频图像的压缩,以远程网络支持的通信协议传输至网络视频服务器,由服务器向用户提供视频监控画面。

②客户通过浏览器与服务器进行交互,获取远程网络视频监控画面;客户也可以直接通过IP管理访问远程网络摄像头,直接获取远程视频监控画面。

③网络视频服务器负责对远程视频监控画面数据的管理,包括存储、调用和访问,同时通过对客户的权限设计与管理,确保不同权限等级的客户拥有不同权限的远程视频监控画面的管理;另一方面,网络视频服务器还必须要设计必要的安全管理程序,确保视频监控数据在网络中的传输安全。

(2)系统软硬件平台分析

①系统硬件平台

基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统的硬件平台主要由嵌入式系统构成,包括基于嵌入式技术的网络摄像头,网络视频服务器;其中基于嵌入式技术的网络摄像头,主要由嵌入式微处理器,存储器、通信接口等部分构成。嵌入式微处理器的核心部件是ARM内核,该内核能够支持多线程任务的并行开发,并且针对具体的功能对软件进行裁剪,大大简化了网络摄像头的硬件结构和硬件平台成本。

②系统软件平台

系统软件主要是在前端网络摄像头内部实现视频图像数据采集和压缩处理的软件平台,该平台采用嵌入式Linux系统为基础平台进行裁剪和开发。Linux内核能够轻易实现对设备的硬件驱动、I/O数据的读取与存储、进程的调度以及多任务协调等任务,因此,只要提供具体的功能,就能够利用Linux内核实现具体的功能开发。

三、基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统的实现

3.1系统架构

基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统,其整体结构采用了嵌入式+Web网络相结合的方式进行架构,因此整个系统的架构可以分为以下三个层次:

(1)前端嵌入式网络摄像头

作为整个视频监控系统的前端设备,该系统采用了基于嵌入式技术的网络摄像头,该摄像头具备独立的IP通信能力,同时由于内部具有嵌入式微处理器,因此该摄像头支持对视频图像监控功能的专业化裁剪,从而实现网络视频监控功能的一对一通信和管理。另一方面,通过对嵌入式网络摄像头内部程序的裁剪,能够实现对视频图像数据的采集、压缩、存储和传输等多任务的协调,大幅降低了对网络传输的负载压力,从而提升了系统整体的健壮性。

(2)网络传输层

为了实现网络视频监控的远程传输,网络传输层选用数据传输实时性较好的工业以太网作为网络传输介质,选用环形拓扑结构作为网络传输层的物理结构,这样能够有利于提高数据传输的可靠性。

(3)终端视频监控管理层

作为整个嵌入式网络视频监控系统的管理层,主要由网络视频服务器和显示终端两部分构成,网络视频服务器参与对视频监控画面数据的管理和远程调取等访问任务,而显示终端则主要用来完成对远程视频监控画面的访问。

3.2嵌入式视频监控程序的设计

嵌入式操作系统的主要特点之一,就是能够实现多任务的并行处理,尤其是本论文所选取的以Linux作为核心内核,适宜将可移植性很强的uC/OS-II操作系统内核移植到以Linux作为核心的操作系统中去,从而为多任务的并行处理的实现打下了良好的技术基础。

关于具体的利用Linux操作系统和uC/OS-II内核实现多任务的并行处理,可以从以下几个步骤入手实施:

(1)划分任务流程:所有的任务需要实现进行规划处理,将任务的流程规划好,并按照具体的流程执行相应的进程,从而将所有任务的并行处理转变为进程的并行处理;

(2)按优先级顺序处理:按照预先定义的中断优先级顺序处理各个任务进程,当不同的任务进程同时处理时,按照优先级顺序进行处理;当相同优先级的任务进程需要处理时,可以按照任务的范围度实现中断嵌套处理,从而保证了多任务的并行处理;

(3)任务在事件库中被执行:当任务被分解为进程之后,按照优先级的顺序被定时器响应就进入了事件库,在事件库中主要是针对任务的属性和需要完成的目标,对任务的进程进行封装,封装主要包括文件封装和接口封装,封装的目的是为了实现在同时并行处理多个任务的时候,不会因为进程的相似性而发生任务的错误执行的情况。

总之,在嵌入式系统中,多任务的并行处理需要借助于进程处理,并按照优先级的顺序进行处理,当然,也可以借助于Linux内核的事件调度,辅以合适的任务执行策略,即可实现预期的多任务并行处理的机制。

四、结语

基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统,相较于传统的网络远程视频监控系统,具有突出的优势,如适合更远距离的传输,简化了系统结构和开发成本等,因此在近几年,基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统得到了广泛的应用,因此基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统已经成为网络远程监控系统的发展必然趋势。本论文结合嵌入式系统详细探讨了网络远程视频监控系统的开发与实现,对于网络远程视频监控技术的研究,无论是从理论研究方面,还是从实际应用方面,都具有较好的指导借鉴意义。当然,本论文所设计的嵌入式网络视频监控系统只是从嵌入式角度对系统进行了开发设计,针对Web技术尚有很多具体的技术问题有待解决,这有待于广大技术人员的共同努力,才能够最终实现基于Web技术的嵌入式网络视频监控技术的飞速发展和应用。

参考文献

[1]颜菲菲.基于Web的远程数字视频监控系统的设计与研究.济南:山东大学,2005

[2]孙辉,陆松年,杨树堂.基于Linux和S3C2410的嵌入式Web Server的研究与实现.计算机应用与软件,2007,(24):39-40

[3]王田苗.嵌入式系统设计与实例开发.北京:清华大学出版社,2003

[4]陈峰,李滨滔,戈志华.基于S3C2410的嵌入式Linux系统构建.现代电子技术,2007,(24):28-32

[5]郝卫东,李静.基Linux的嵌入式网络视频监控系统研究与设计.计算机系统应用,2008,(8):87-88

[6]丁吉吉.基于B/S的智能视频监控的研究.西安:西安理工大学,2008

[7]李斌,王晓航,施冲.嵌入式通信管理装置的设计和实现.水电自动化与大坝监测,2004,(6):89-90

网络传输技术论文范文第3篇

关键词:工业以太网;工厂流水线;自动化控制;系统设计

中图分类号:TH166 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)03-0027-02

在自动化控制领域,占绝对统治地位的是现场总线技术。尽管现场总线具有众多优势,但是随着生产规模的一再扩大,现场机电装备越来越多,需要实时监测和自动化控制的设备也越来越多,在这种背景下,现场总线已经无法完全满足现场众多机电装备的监控需求,而且由于现场总线是具有针对性的工业自动化控制总线,往往使得各个机电装备成为了“自动化控制孤岛”,彼此无法兼容通讯,给设备的后期维护管理带来不便。

随着以太网通信技术的飞速发展,工业以太网逐渐以其低廉的组网价格、兼容性较好的通信协议,以及一体化的联网技术而受到普遍应用,成为目前能够替代现场总线的最好选择之一。本论文主要结合汽车整车焊装PLC自动化控制流水线生产控制系统,对基于工业以太网的自动化控制系统进行设计研究,以期能够从中找到面向工厂流水线生产控制的工业以太网自动控制应用方式,并以此和广大同行分享。

1 工业以太网概述

工业以太网在工业生产制造领域中,主要是作为生产制造自动化控制的基础平台,通过底层安装的传感设备,将机电装备的工作状态参数、工艺参数以及现场环境参数等关键参数检测出来,并通过工业以太网所支持的网络通信协议上传到工业以太网中进行网络传输。随着工业自动化技术的日益发展与进步,很多工业生产流水线都逐渐提出了更高的自动化控制的要求,例如要求实现监测与控制的一体化,要求实现无人值守等等,这些高难度控制要求的提出,在一定程度上都促进了工业以太网在工厂自动化控制领域中的应用,尤其是将工业以太网与PLC控制相结合,能够实现很多工厂自动化控制系统的功能建设需求。本课题重点以工业以太网和PLC相结合,以工厂流水线自动化控制为具体研究对象,深入探讨工业以太网在工厂流水线自动化控制系统中的应用。

2 基于工业以太网的流水线自动控制系统设计

2.1 功能模块设计

本论文以汽车整车焊装作为具体的研究对象来探讨工业以太网在流水线自动控制中的应用。汽车整车焊装具有较多的工艺流程,而且机电装备离散度较大,需要实时监测与控制的参数变量较大,因此采用工业以太网相较于采用现场总线具有很多优势。纵观整车焊装的流水线工艺流程,基于工业以太网实现的流水线自动控制系统应当具有以下几个主要功能:

①产品生产任务分派及调度。能够根据生产进度适当的调整生产资源分配,根据任务变化自动完成对流水线生产工艺的更改,以适应不同车型的自动焊装。

②电气控制和分析。通过在底层安装传感监测设备,实现对流水线焊装工艺流程的各个环节的监测与控制,并通过工艺数据库的分析,实现相关生产工艺参数的自动匹配和优化。

③顺序和逻辑控制功能。按照流水线自动化焊装的工艺流程,对整个焊装工艺流程实施顺序控制,利用PLC作为顺序逻辑控制器,实现众多机电设备在流水线自动焊装工艺过程中的顺序联动、启停控制及互锁等控制功能和逻辑判断功能。

④监视报警功能、显示功能。通过在监控终端开发专用的监控画面,为用户提供直观的监控界面,通过人机交互接口的设计实现用户对现场焊装流水线的远程自动化控制。

2.2 基于工业以太网的流水线自动控制系统设计

2.2.1 系统结构设计

由于整个流水线的设备量大、信号类型多、控制地点分散,不适合采用传统的继电器和控制开关为主要实现方式的本地控制模式,而且这种控制模式并不利于设备的后期维护管理,同时对于系统的扩容升级而言是十分不利的,为此,必须借助于工业以太网实现分布式控制管理模式(DCS模式),通过三级DCS功能的合理划分与配置,能够很方便的实现对整车焊装流水线自动控制的远程控制模式。本论文拟采用监控终端、本地PLC站和底层传感设备三个层次的DCS控制模式实现基于工业以太网的整车焊装流水线自动化控制。

①监控终端。监控终端设置在中央控制室内,供值班人员对全厂流水线自动化控制的工艺进行实时监控。监控终端内运行的是专门开发的上位机程序,通过友好的人机交互接口实现远程控制,并且通过工业以太网实现与本地PLC站的数据信息的交互。

②本地PLC站。主要通过对开关量的检测实现流水线生产工艺流程中各个环节的电气监测,诸如限位开关、行程开关、电磁阀等。本地PLC站能够通过对设备的工作状态参数、工艺参数和环节参数的检测和A/D转换,将相关参数变量转换为数字量进入工业以太网传输,从而实现上位机与下位机的一体化通信。

③底层传感设备。现场传感器主要是用以检测现场监控点物理参数信号,变送器将采样数据转换成

4~20 mA的电流信号,经屏蔽电缆送到各子系统的PLC内。控制信号由PLC输出后以4~20 mA电流形式送到执行机构。执行机构主要有气动和电动执行机构等。

2.2.2 系统控制模式设计

①远程遥控方式。在现场设备控制箱,将控制方式置于“遥控”控制方式,中央控制室的操作人员可以通过计算机监控软件对现场设备进行遥控启停。在这种控制方式下,监视界面可显示设备的运行状态及相关的工艺参数,操作员可根据选择“手动或者自动”控制方式,通过设备控制按钮启停远程设备,并能判断设备运行是否正常,监测故障并发出报警提示,统计工艺数据,显示模拟量趋势曲线,打印故障报警及日志报表等。全部操作由中央控制室的操作人员通过键盘和鼠标完成。

②本地控制方式。在现场设备控制箱,将控制方式置于“本地”控制方式下,通过控制操作箱上的启动/停止按钮,对现场设备手动启停控制。本地控制方式为系统的基本保留方式,在与中央控制室断开联系等任何情况下都可以完成整车焊接处理工艺要求的控制功能。

2.3 PLC自动系统设计

根据整车焊接处理厂工艺特点和现场的焊接设备分布及焊接机器人的作业范围,可以将整车焊接车间流水线PLC下位机系统划分为两个PLC站点,各自负责不同的工艺流程。为此,需要统计全厂的I/O点分布情况,详见表1。

由于本系统中的下位机PLC选用的西门子公司的S7-300系列的PLC产品,其网络通讯功能的最大特色便是集成了MODBUS/TCP以太网通信协议。为此,本系统中下位机PLC控制系统的网络通讯就基于MODBUS/TCP以太网通信协议实现,进而进一步降低了本自动控制系统的网络通信集成成本。

2.4 工业以太网网络系统设计

2.4.1 网络拓扑结构选择

本系统选用环型网络拓扑结构,当某一节点出现故障时,它会自动旁路,而不影响环型网络的信息传输。环型网络结构的显著特点是环路上的工作站在发送信息时,只能按照顺序依次传输,所以不存在冲突问题。在光纤传输介质成本降低的今天,工业以太网的传输介质选用光纤组成双环路双冗余网络是比较合适的方法。

2.4.2 系统组网方案设计

基于工业以太网的整车焊接流水线综合自动化控制网络系统可以划分为三层:信息管理层、网络传输层、传感检测及执行机构层。

①信息管理层。信息管理层主要是实现对整个工业以太网自下而上传输过来的流水线生产工艺的各个参数的管理,包括状态参数的实时监测、越限报警;生产工艺参数的自动存储、报表分析;设备控制指令的自动/联动派发等等,这些功能的实现依赖于在信息管理层所开发的人机交互接口良好的专用自动化控制监控程序,通常可以采用组态程序实现。

②网络传输层。网络传输层就是指基于工业以太网所搭建起来的工业以太网传输网络系统,同时通过配置交换机、操作站等辅助设备,能够实现操作人员在网络现场对网络传输层的检查、维护和管理。网络传输层作为整个自动化控制网络系统的数据传输平台,对于整个系统的功能实现具有至关重要的作用。

③传感监测及执行机构层。传感监测及执行机构层主要有两个作用,第一是通过传感检测设备,将流水线工艺流程中的各个参数实时检测出来并发送到工业以太网上进行通讯,第二是通过安装电气开关、电磁阀等开关动作执行元件,接受来自顶层的中央信息管理层的远程控制指令,实现对现场机电装备或者流水线工艺流程的远程自动化控制,传感监测及执行机构层是面向整车焊接流水线生产和自动化控制的最底层,主要包括车间现场的各种监测、控制子系统,如焊接机器人控制子系统,滚床控制子系统,带式输送机控制子系统等。

3 结 语

随着工业以太网在工厂自动化控制领域中的逐步广泛应用,逐渐取代了过去传统的以现场总线为基础的自动控制模式。本论文对基于工业以太网的整车焊接流水线综合自动化控制网络系统展开了设计与研究,通过对网络通信实时性的理论分析,建立了基于工业以太网的整车焊接流水线综合自动化控制网络系统,分别从下位机PLC自动化控制系统和上位机DCS以太网网络系统两个角度详细探讨构建了整个综合自动化网络控制系统的设计与实现,对于工业以太网在工厂自动化控制方面的应用,无论是在理论研究还是在实践应用方面,都是具有较好的指导借鉴意义。

参考文献:

[1] 吴文秀,吴修德.基于工业以太网的数控机床网络控制系统[J].石油天然气学报,2005,(6):803-805.

[2] 张其林,李刚炎,吴修德.基于工业以太网的DNC通信技术研究[J].机床与液压,2006,(8):204-206.

网络传输技术论文范文第4篇

计算机网络技术的发展与普及,尤其是国际互联网络(Internet)的迅猛发展,将人类文明带入一个新的信息时代。国际互联网络是数字技术与计算机通讯技术日益发展和密切结合的产物,作为一个巨大的通信网,其把全世界联结在一起。在网络环境下,版权所保护的作品有了新的传播方式,公众获得创造性文化产品的途径也发生了重大的变更,这对传统的版权保护制度造成很大的冲击。由于网络传输对版权人的利益有重大影响,因而该问题引起国际知识产权界的关注与兴趣。一些发达国家和地区纷纷组织专家研究网络环境下的版权保护问题并找出相应的对策,如美国、澳大利亚、欧盟、加拿大等等,世界知识产权组织也于1996年底推出了两个新公约,解决网络传输纳入版权保护体系的问题。论文百事通根据中国互联网络信息中心的统计,到1998年底我国Internet上网计算机已达74.7万台,用户达210万。且目前其发展极为迅速,因此网络传输对我国传统版权保护体系来说,也是一个严峻的挑战。版权制度是随着新技术的变化而不断完善的,我国的著作权法也应予以调整以适应信息时代的发展。本文通过分析网络传输的法律性质,从重新界定合理使用和加强集体管理的角度,找出保护网络传输权利的对策,并提出对我国著作权法相应的修改建议,以期促进网络环境下对版权的保护。

二、网络传输的法律性质

计算机网络化给以往的作品传播形态带来了巨大的变化,几乎所有传统传媒介质的作品都可以通过二进制数字编码在网络上传播,通过网络交换得到的作品与原始作品有完全一致的效果,且使用者还可以根据自己的需要,对于数字化后的信息很容易地改变或加工其内容,或插入其他信息。这种信息的数字化、网络化对著作权的影响是巨大的,但从本质上说,其仅仅是为权利人增加了一种传播作品的方式而已,并未动摇著作权保护的基础──只保护作品的表达形式,而不保护其思想内容本身。因而要使网络运行规范化,也不必对著作权法作根本的变更,只是应对现有规定作适当调整和补充。其中,网络传输的法律性质问题是规范网络运行的基础和前提。对于网络传输的法律性质,学者多有论及。但大体有以下三种见解:

1、网络传输是一种发行行为

根据我国著作权法实施条例第5条的规定,发行是指为满足公众的合理需求,通过出售、出租等方式向公众提供一定数量的作品复制件的行为。而网络传输中,与传输的网络联网的用户即可从其计算机终端上卸载作品进行阅览、储存、打印或以其他方式进行使用。因此这种向公众传输的结果和经济影响与传统意义上的“发行”有相似之处。计算机程序可以从一台计算机传输到十台计算机,当传输结束时,原件保留在发出传输的计算机中,复制件则存在于每一台计算机的内存或存储装置之中,传输的结果本质上与发行十个复制件相同。以网络传输向公众发行作品复制件与以其他传统方式发行并无区别,因此网络传输是一种发行行为。美国1995年公布的信息基础设施工作组“知识产权和国家信息基础设施:工作组关于知识产权的报告”,即通称的“白皮书”就建议,美国的版权法明确承认网络传输属于向公众发行,在版权人专有的发行权之内。我国有的学者也持此观点,认为网络传输事实上是在社会公众中发行作品的一种新方式。

笔者不同意这种观点,主要原因在于网络传输过程中不存在传统意义上的复制行为,与传统的发行行为的内涵不符。从我国著作权法实施条例第五条的规定看,发行是与复制行为相联系的,复制是指以印刷、复印、临摹、拓印、录音、录像、翻录、翻拍等方式将作品制成一份或者多份的行为。这可以理解为狭义的复制,此外还存在意义更加广泛的广义复制。这种广义复制实质上可以把著作权法所规定的全部经济权利的行使方式都包括进去了,因为可以认为一切“再现”原始作品的行为都是复制,而不仅仅是原封不动的复制,翻译、改编、录制等都是作品的再现,只是改变了表现方式。但这种广义复制在著作权法上意义不大,且易造成权利混淆,故一般并不采用。对于网络传输,有的学者认为也存在复制过程,即通常所说的“暂时复制”。暂时复制是指作品仅进入了计算机内存,没有固定在任何有形媒体上,这在网络传输中是广泛存在的。美国的白皮书就认为暂时复制是一种复制行为,此后世界知识产权组织1996年12月在日内瓦举行了外交会议,由于暂时复制遭到广大发展中国家的反对,在版权条约的最终文本中删去了包括暂时复制的复制权的内容。关于暂时复制的主张实质上就是一种广义上的复制,这种主张并无太大的积极意义,相反还易导致网络运行各主体间权利义务的不确定,且其对于作品的使用,对于信息的流通,都会构成不同程度的障碍。因此网络传输过程中不存在传统意义上的复制,不是发行行为。再者,即使将网络传输行为看作是发行行为,也会产生与“发行权穷竭”原则的矛盾,应对该原则作例外规定。因为传统的作品的有形物经发行后,该有形物的发行权便用尽,而网络传输的作品是与有形物相脱离的,再适用该原则就会产生矛盾。

2、网络传输是一种类似广播的行为

网络传输是与广播相类似的公共传播行为,其同有线电视传输没有本质的区别。家庭录制设备的出现同样遇到网络传输今天遇到的个人大量复制的问题,但是对于个人复制广播电视节目,并未将广播权解释为发行权;而且采用公共传播理论,可以避免“发行权穷竭”原则的矛盾。但根据我国著作权法实施条例第五条的规定,播放是指通过无线电波、有线电视系统传播作品,播放方式包括无线播放和有线播放两种。依该规定及伯尔尼公约的相关规定,只有有限种类的作品和有限种类的传播方式能包容进去。因此可以通过对播放权含义的扩充,从性质上确认网络传输是一种公众传播行为,是属于作者的一种专有权利。但需对播放的范围予以扩展,从播放对象看,既包括现场的表演和展出,也包括音响作品、动画作品、电影电视作品、文学作品、美术作品、摄影作品等各类作品的数字形式;从采用的技术上说,既包括通过无线电波和有线电视系统的播放,也包括通过计算机互联网络的播放;从传输方式上说,既包括一对多的播放,也包括一对一的播放,即点到点的传输。

笔者认为此种观点有其合理之处,网络传输与有线电视传输确有技术上的相似之处;但二者毕竟是两种性质完全不同的行为,在运行主体、传输内容、传输目的、法律责任等方面都有所不同,因此将网络传输作为类似广播的行为予以保护,亦不甚可取。

3、网络传输是一种新的传播方式─增设网络传输权予以保护

网络传输具有不同于其他作品使用方式的特点,它通过联结千家万户的网络,利用计算机处理信息速度快、效率高、范围广的特点,向公众信息,传输作品,使得信息的流通产生了质的飞跃,因而应增设网络传输权予以保护。目前国内有些专家学者持这种观点。且1996年底世界知识产权组织通过的版权条约、表演和唱片条约规定了作者在网络上的权利,作者应享有专有权,以授权将其作品以有线或无线方式向公众传播,使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得这些作品。这两个新条约规定的向公众传播的权利,即网络传输权。

笔者同意这种观点。根据传统的理解,作品传播给公众主要有两种形式,一是公开传播,二是发行。网络传输行为尽管与这两种方式有某些可比之处,但不能将其简单地定性为公开传播或发行行为。只是可以作为立法上的参考,在司法实践中,在法律尚无明文规定之前,甚至可作某些类推适用。但从本质上说,网络传输行为与传统的传播方式完全不同,因而在世界知识产权组织的新条约中规定了网络传输权,也就是说,作品的传播目前应有三种方式,传统的公开传播、发行和涉及网络传输的向公众传播的权利。作品在网络上向公众传输,属著作权人对作品实现经济权利的使用方式之一,具有和“复制、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像或者改编、翻译、注释、编辑等”同等重要的地位,而且随着计算机网络化的深入发展,以及普及率的不断提高,作品通过计算机网络向公众传输,可能会成为作者使用作品的主要方式,而且这种方式的经济价值会越来越大,甚至会超过传统的作品使用方式。把作品搭载到计算机网络上向公众传播作为著作权人的一项专有权利,并在法律中规定,是计算机网络化健康、规范发展的内在要求。从目前国内网络传输的情况看,在版权保护方面基本上是无序状态。如果不尽快在著作权法中增加网络传输权的内容,司法机关会因法律的不明确而无法操作,侵权行为也得不到制止,长此以往,会使公众误以为任何作品都可以随意上网并免费使用,这种习俗一旦形成,将难于纠正。这对著作权人利益的保护、对社会经济秩序的维护都是极为不利的。因此应在我国著作权法第10条增加网络传输权,即以有线或无线方式公开传播,包括将作品向公众提供,使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得其作品的权利。

因此,笔者认为,网络传输行为既不是发行行为,也不是类似广播的行为,而应作为一种新的传播方式予以规范和保护,我国著作权法应尽快增设网络传输权,以保护著作权人的利益,但同时也要注意维持著作权人利益与社会公众利益之间的平衡。

三、网络传输与合理使用

明确了网络传输的法律性质,我们再进一步分析如何保护著作权人的网络传输权,这首先涉及到重新界定合理使用的问题。根据我国著作权法第22条第一项的规定,为个人学习、研究或者欣赏,可以合理使用他人已经发表的作品。所谓合理使用,是指他人依法律的明文规定,不必经著作权人的许可而无偿地使用其作品的行为10.这对于一般传统作品来讲,是容易理解的。随着网络技术的普及,越来越多的作品通过网络传输,在网上以点对点的形式传播,如果依照传统著作权法,这种使用属于私人使用,应划归合理使用的范围。这样,无疑会给网络传输作品的著作权人带来巨大的损害。在著作权法中确定网络传输权,个人在网络上获取作品固然将受到该权利的控制,但同时也应对合理使用的规定进行适当修改,应加上网络传输环境的例外规定,使之适应网络环境的要求。

四、网络传输权利的行使

即使法律规定网络传输作品的著作权人的网络传输权,著作权人要真正实现这一权利也是有困难的。因为著作权人无法知道自己的作品被谁利用了,如何利用了,利用了多少次,更难以发放许可和收取报酬。从现存的著作权保护制度和国际上通行的作法来看,解决数字技术环境下的著作权行使问题,除通过著作权人个人行使权利外,主要是通过著作权集体管理制度来解决的。

著作权集体管理,是指著作权人、邻接权人或者其他权利所有人授权有关组织,代为集中管理著作权、邻接权的行为。由于复制和传播技术的发展,作品的使用方式也日趋多样化、国际化,著作权人对作品的被使用情况很难了解,因而出现了著作权集体管理机构,从事著作权、介绍,或者信托活动,其最早诞生于18世纪下半叶的欧洲。集体管理机构的主要职能在于:监督有关作品的使用情况,与作品使用者谈判、签约,发放使用许可,收取、分配使用费和追究侵权责任等。其中通过集体管理机构行使著作权最多的是音乐作品。网络传输作品也可采取设立集体管理著作权的机构的方式,以对之有效保护。网络传输的著作权人可将权利以信托的方式转让给管理机构,由管理机构与作品的利用者缔结合同,或由管理机构对侵权者依法采取对策。通常每一侵权行为的损害看来是微不足道的,每个权利人对这类侵权行为一一诉诸法律,事实上也十分困难。如果由管理机构将大量的权利集中,以规模化的利益为目标开展工作,则无论是监视侵权,还是进行诉讼,均成为可能。同时,从作品使用者的角度,也易知道谁是权利人,许可的条件是什么11.因此,著作权集体管理是适用于网络环境的。

我国著作权法中没有提及著作权集体管理问题,只是在实施条例第54条中规定,“著作权人可以通过集体管理的方式行使其著作权。”由于缺乏具体的法律规定,所以我国目前的集体管理活动受到较大的制约,中国音乐著作权协会是我国目前唯一的著作权集体管理机构。我国应在著作权法中确立著作权集体管理的法律地位,对著作权法予以修订。因为集体管理制度作为权利人行使权利的有效途径,不仅表现在数字技术引起的问题上,而且表现在其他新技术,如录音录像、静电复印、电缆电视等技术引起的著作权问题方面。可见,著作权集体管理制度在现代社会,尤其是技术发展日新月异的时代是极为重要的。因此在我国著作权法中,应明确规定著作权集体管理机构的法律地位,因为毕竟集体管理在我国属全新的事物,公众乃至司法人员对之了解甚少;此外还可以针对网络传输的情况,规定网络传输权应通过著作权集体管理机构实现,因为这是在数字技术时代保护著作权人利益的最为有效的途径。

因此,为有效保护网络传输作品作者的著作权,我国应修订现行著作权法,规定网络传输权,重新界定合理使用,并明确规定著作权集体管理制度。但同时我们还应注意到著作权制度的最终目的是促进社会文化、经济事业的发展。保护作者的权利,固然可以激励他们进行再创造,促进文化事业的发展;但是著作权法还涉及作品的传播者和使用者,因此应选择一个利益平衡点,既保护著作权人的利益,又不至于损害公众利益,阻碍文化传播和经济发展。对于网络传输问题也是如此,既要保护著作权人的利益,又不能影响公众通过网络利用信息,既不能造成免费随意使用信息的习俗,又不可对著作权人进行过度保护而影响社会公众的利益。且从世界范围来看,1997年8月德国开始实施全世界第一部规范计算机网络的服务和使用的单行法律──为信息与电信服务确立基本规范的联邦法12.其中第七章规定了著作权法的修正问题,主要规定了数据库的法律保护,尽管对网络技术对著作权保护的影响基本未涉及,该法仍是一个值得赞许的探索,对各国的信息立法工作会发挥重要的参考作用,我国修订著作权法也可借鉴该法。

五、结语

网络传输技术论文范文第5篇

关键词:光子网格;PKI;LDAP:认证机制;信任模型

中图分类号:TN919.3文献标识码:A文章编号:1672-3198(2009)11-0293-02

0前言

随着科学计算的不断发展,与以往相比,重要性成果的取得需要很多领域、地区的机构和科研工作者共同协调配合。这种工作方式对网络传输能力提出了很高的要求,而当今网络传输能力远远不能满足这种需求,迫切需要一种新的技术来解决这个问题。光网络巨大的通信容量和较高的性价比给问题的解决指明了方向,正是在这样的背景下推动了对光子网格的研究,它利用光网络将分布在各个地区的网格资源关联起来,为用户提供可靠的、高效的海量数据传输能力。

1光子网格及其相关概念

1.1光子网格

光子网格就是将光网络资源进行抽象化,融合其它网格资源,为用户提供动态可控的网格服务,实现资源共享的一种基础设施。光子网格的主要目标是按需地为网格业务提供光网络资源,使光网络资源与传统的应用资源一样,成为网格可共享、可调度和可管理的资源的一部分。

1.2光子网格特点

(1)网络传输容量巨大。光传送网通信容量非常强大,光子网格允许用户直接调用波长或光纤来满足自身需要。

(2)交换方式多样。互联网采用IP交换,这种交换方式阻碍了数据密集型业务的发展,而光子网格的传输粒度十分丰富,可以实现光纤、波长等不同的交换方式。

(3)动态分配带宽。光子网格采用智能技术对带宽实行动态、灵活可控的分配机智,满足不同用户的带宽需求。

(4)链路专用性。连接一经建立,链路只供用户独享,从而保证QoS。

(5)支持大文件或海量数据传输。光子网格主要是面向有科学计算、大容量传输等业务需求的用户。

1.3光子网格体系结构

光子网格自上而下分为三层,如图1所示:

(1)光子网格应用层,各种各样的应用得以实现。

(2)光子网格管理层,是连接用户和资源的桥梁,是整个体系结构的核心。

(3)光子网格资源层。它包含了光网络资源和其它网格资源,光网络又分为两层:控制平面和传输平面。

图1光子网格体系结构

2PKI概念及信任模型

2.1PKI概念

PKI(Public Key Infrastructure,公钥基础设施)是一个基础设施,利用非对称密码算法的原理和技术来实现,提供安全的服务并且具有通用性的安全。PKI首先必须具有可信任的认证机构,在公钥加密技术基础之上实现知识的产生、管理、存档、发放和证书类型等管理功能,并包括实现这些功能的软硬件、人力资源、相关政策和操作规范,以及所提供的服务。

2.2PKI提供的核心服务

(1)认证,即为身份识别与鉴别,是一个实体向另一个实体确认身份。

(2)完整性,确认数据没有被修改过。

(3)保密性,也称机密,确保数据的秘密。

2.3光子网格信任模型

目前,PKI认证系统信任模型主要有:严格层次模型、分布式信任模型、Web结构模型和以用户为中心的模型。基于光子网格资源分布具有分散性和异构性的特点,所以本文采用分布式信任模型。分布式信任模型把信任分散到两个或更多个CA(Certificate Authority,认证机构)上,它们相互之间进行交叉认证。它最大的特点是在于它的灵活性,使信任域的扩展非常方便,其结构如图2所示。但是它的可管理性差,随着CA数量的增加,认证路径的构建是一件非常困难的事情,可能会出现多条认证路径,使证书验证变得困难。分布式信任模型一般适用于规模不大、数量不多、地位平等的组织群体。

图2分布式信任结构

2.4LDAP协议简介

LDAP(Lightweight Directory Access Protocol,轻量级目录访问协议)采用目录树结构,以树状层次结构存储数据。主要特点如下:

(1)LDAP可以实现一个通用的平台结构。

(2)能够提供操作系统和应用程序需要的信息服务类型,并被许多平台和应用程序接收和实现。

(3)支持异构数据存储。

(4)LDAP服务器安装简单,容易维护和优化。

(5)直接运行在TCP/IP体系之上,开销小,提高了传输性能。

2.5混合认证信任模型

结合上述二者的特点,本文提出了一种基于二者的混合认证信任模型,如图3所示。

图3混合认证信任模型

这种混合认证信任模型在工作是当用户和资源发出认证请求时,如果此请求在相同根CA下则立即交叉认证,否则通过LDAP提供的目录查询服务快速确认目标CA进行确认,通过该混合认证模型可以极大地提高认证效率。

3结论

光子网格作为一种全新的网络技术,具有广阔的应用前景。但安全性能是制约其进一步发展的瓶颈,PKI中的分布式信任模型能够为解决这一难题提供了很好的方法。同时,分布式信任模型其自身的不足限制了它的应用规模,迫切需要一种新的方法予以完善。LDAP为其指明了方向,基于PKI和LDAP的混合光子网格信任模型具备了二者的优点,又弥补了PKI分布式信任模型的不足。

参考文献

[1]刘冬梅,光子网格中资源管理及数据传输机制关键技术研究[D].北京邮电大学博士学位论文,2007.

[2]张仕斌,模糊信任模型及部级PKI体系的研究[D].西南交通大学博士学位论文,2006.

[3]王维盛,基于目录服务LDAP的网格信任模型研究[D].西北师范大学硕士学位论文,2007.

网络传输技术论文范文第6篇

关键词:PTN;OTN;传输网络

前言:

当代网络最为关键的部分就是网络传输,而网络传输的重点就是快速的数据流量的流通。而在近些年的网络技术发展状况来看,有关网络传输的各大公司,特别是通信公司它们的网络传输要求更为严格。因为由于互联网全民化得发展,导致数据流量的急剧增大,而通信服务和网络服务的全IP化、高带宽化已经发展成为时代的基调。而在面临技术发展的小瓶颈状况下,为适应时代大数据的冲激,必须在现有网络技术的基础上进行创新发展,将现有技术逐步磨合为高质量、高水平、高承载的传输网络基础。在研究中我们发现,所尝试的众多技术组网中,目前的只有PTN和OTN技术可以综合其自身特色和优势,并且能够稳定信道,进行高质量,高速度的网络传输。特别适应如今对数据业务传输速度、质量、安全性的严格要求。

1 关于传输网络的技术概述

1.1 PTN概述

传统的PTN技术在网络连接时统一运用的都是直连链路式的组网模式,这样连接网络的主要优点就是能够将数据传输的成本控制的很低,节约资源和成本。并且在以往低节点利用率上让其得以极大速率上的提升。PTN网络连接的好处还体现在路由的管理效率得到提升以及让我们的带宽扩容业务得到顺利的发展,这样做就有效的减少了业务调度的层次。 PTN运用了直接面向连接的技术,其中的内嵌二层设备组播功能和统计复用功能能够极大的方便进行故障查找和网络数据记录,并且在数据传送和安全性保障方面也有极大的优势。PTN内核IP化是PTN最早出现的原因,这是为了解决大量小颗粒数据业务的收敛和传输,这个技术能够让接入层IP化和适应高强度的突发性状况。PTN传输技术明显的把网络传输和数据优势结合在一起,使各大通信商的在基础网络数据传送方面获得众多的高度赞扬。然而PTN技术虽然好处很多,但是有一个较为明显的问题便是无法在大量大颗粒业务的传输上大显身手,这也就是PTN后OTN的出现原因。

1.2 OTN概述

作为在PTN后出现的技术,其出现的主要原因便是为了弥补PTN在一些地方的缺陷,当然,OTN的技术优势仅仅表现在这些方面。作为新兴的技术,OTN相较于传统的WDM和SDH技术,其在大颗粒带宽的调度和传输上的能力是前两者无法媲美的。所以OTN发展在短短时间内,就成为了带宽大颗粒和数据业务传输网络的技术考虑对象。尤其是城域网级别的传输网,其一般的传输要求就达到了大于等于2.SGb/s。所以,OTN技术才有大展身手的机会。OTN的另一大优点就是将波分复用技术十分合理的运用于网络传输的物理层当中,并且在其优秀交叉连接和开销管理能力,让传输网络的配置更加高端,数据传输质量更优秀,数据传输速度更加快速。

1.3 传输网络现状

在强调互联网IP化发展的今天,新型技术不断出现,而这些技术所面临的现状就是宽带业务在大数据时代的业务激增从而带来的数据流量激增问题。除此之外,有宽带业务中用户带宽需求逐步下沉到接入层,带来的接入层纤芯资源需求的进一步增加到资源不足的问题以及接入层OTN建设时OTN设备性价比居高不下问题。诸如此类许多涉及小但影响大的问题还有很多,何况还有今天的运营商激烈竞争,用户对网络质量的期待,以及网络安全。这一切都需要在今后的技术更新中得以解决和完善。PTN与OTN将会是目前最适合的一个网络传输技术。

2 PTN与OTN联合在传输网络中的应用

2.1 PTN与OTN联合组网的模式

在现今的网络模式中,PTN和OTN基本达到了基础覆盖,在具体的优势领域,两者的作用区分比较明显,就如PTN来说,它对于各大通信运营商的作用体现在了环形和链状系统的应用上。但是为了传输网络的高质量、高速度、高安全考虑,PTN与OTN的联合组网模式分为两种。其一为承载互通,在PTN为基础的网络通路中,加入OTN系统,可以让PTN网络的链路资源的利用率和数据传输速度得到极大的提高,并且还可以科学的运用OTN网络的保护和调度优势,增强PTN网络的生存性。而这样的组网模式也可以让OTN的智能控制系统更加全面、准确、灵活。而且可以通过两者的智能协调,让网络的容错率大大提升。其二便是相互独立的组网模式,此种模式无须赘述,这就是充分利用其各自的优势,在不同的特殊环境中让网络数据传输达到最好的效果。

2.2 PTN与OTN联合组网的优缺

对于组合联网来说,优缺的存在是不可诡辩的事实,何况本身网络组合模式就会带来一系列的通病。对OTN+PTN联合组网来说,其优势在于它有利于地区之间采用适合小颗粒传输的PTN设备对数据的跨界流通进行汇聚,并且PTN让上行落地层设备的链路利用达到极高的利用率。从而可以在主链路运用OTN方式承载,以恰到好处的波分复用解决主干道压力。其劣势就在于技术的组合会导致部分特殊领域中PTN端到端组网的资源控制管理难度变大。而OTN则是在穿越PTN链路时,会无法及时的同步信号。

2.3 PTN与OTN联合组网的注意事项

PTN与OTN联合组网技术以新技术的形态出现,必然有许多的注意事项,其一就是在设备互通性问题上,由于PTN与OTN联合组网需要的就是大容量数据传输,所以一定运用全开放式的系统架构,让数据在客户层和服务层两端能够以最大速度流通。其二就是在时间同步问题上,一定要在各大通信厂商中制定一张通用的,精确的时间同步网,在搭建OTN和PTN组合网络时,运用同一时间节点,让数据传输的及时性和安全性得以保障。并且这也有利于网络的跨界推广和各大厂商的管理协调。其三就是在安全性问题上,网络安全自从互联网之初就一直存在,不管是哪种互联网技术的出现都将是以网络安全为第一位。通俗的而说就是网络安全高于一切,所以对于PTN和OTN组网来说,必须要对网络的安全问题加以保障。在PTN和OTN部署的关键层拥有大量的数据流通和业务调度,所以必须针对其进行端到端或分段保护。

结语

从互联网发展来看,在大型网络技术发展和大数据要求的背景下,我们运用PTN+OTN联合组网的方式进行网络传输能够良好的完成网络IP化的发展。并且通过技术组合和网络的磨合,能够在将来的互联网发展中更好的提升数据传输的高质量化、高速度化,高安全化。然而,对于PTN+OTN联合组网模式来说,其发展时间的确太短,无法确保在今后的网络升级和新型网络要求中有如今这样的良好表现,所以在以后的工作和应用中需要更加注重对未知的问题深入地研究和探讨。以让PTN+OTN联合组网能够越来越成熟,走的越来越远。

参考文献:

[1]谢宝帅,张永军.基于PTN与OTN联合组网的带宽调整机制研究[J].中国科技论文,2012: 1-2.

[2]魏涛,张宾.OTN+PTN联合组网模式分析[J].电信科学,2010, 26(7):132-136.

网络传输技术论文范文第7篇

关键词:高清视频会议;多点控制单元(MCU);服务质量

一、高清视频会议系统

视频会议系统是一种通过图像和声音进行交流的通讯技术,系统实时传播视频、音频信息,使远距离的与会者能够得到面与面的参会体验。有一项研究表明,在人与人交流的时候,56%来自于面对面的视觉效果,35%来自于语音效果,9%来自于内容,可见视频的优秀程度决定着会议效果。在H.323协议推出后,高清视频会议应用到了世界的各行各业,得到了广泛应用。

二、系统层次构架

基于以太网的高清视频会议系统总体可以划分为两层:一是网络传输层,二是流媒体应用层。

(一)网络传输层

开会会场主要选择千兆工业以太网和PCM4M线路,全系统采用以太网架构设计,以太网具有透明的通信协议、低耗、传输速率高、开放、兼容性好和易于安装的优点,网络传输层主要是对高清视频会议系统传输声音图像提供网络介质。

(二)流媒体应用层

流媒体应用层是指在客户端完成由传输网络传输过来的视频图像,通过视频终端内部程序的解码算法,实现流媒体数据的流畅播放,达到网络远程高清视频的目的。流媒体应用技术为H.323技术规范体系,H.323不仅系统的规范了分组语音会议标准而且也包括了完整的数据和视频会议标准。H.323定义了集中式的多媒体会议框架,它的优点是会议的管理控制都集中在控制端,系统维护将集中在一点上,减少了户端的复杂性。H.323体系也兼顾了对其他类别用户终端的兼容,使系统具有良好的可扩展性。

三、影响因素研究

(一)网络不畅对高清会议系统的影响

对于高清会议系统来说单个终端的传输带宽应大于3Mbit/s,网络带宽的分配、丢包率的控制对会议系统的效果有明显的影响,举例说明如果有10个下级的终端,那么就要求下级到上级应具备30Mbit/s的持续带宽,其中出现一个或者多个链路持续带宽为达到要求的时候,个别会场就会出现画面有马赛克的情况,这就是网络延迟对会议系统的影响。

(二)布线工艺与不同接口标准对高清会议系统的影响

在我们选择线缆上,一般会用到网线、VGA线、色差线、DVI线、HDMI线、音视频同轴线、话筒线等,选择时要把握好网线、视频线的质量和备用线的布放,在实际工程中他们的影响不容忽视。网线尽量使用六类屏蔽双绞线,使用前采用双机直连方式测试网络传输性能,避免使用劣质网线。在我们施工布线过程中可靠牢固的线缆制作、扎实稳定的布线连接是确保高清电视会议系统质量的基础。网络线缆在交换机和设备侧要求固定牢固,防止出现网络信号传输受损。高清会议系统设备供电电压在24-48V,电流可达到1000mA以上,而一般视音频信号线允许接触的电流限制在500mA以内,在我们施工中,如果采用的是远方供电设备,接触电流是个比较明显的安全隐患,长时间的运行会导致接触不良出发热,影响传输质量,甚至引起火灾发生致命情况。设备线缆在机架内部固定,调音台线应设支架固定。上面所提及的布线工艺和接口标准都会对会议系统产生影响。

(三)网络的服务质量对高清会议系统的影响

目前,视频会议系统常用的网络主要是E1专线和IP两种。E1专线基于电路交换和时分复用技术,能够提供端到端的独享宽带,因此网络本身具有完善的传输质量保障机制。在绝大多数情况下,影响E1专线传输效果的主要因素就是传输设备和传输线路的质量。对于这种因素,我们往往可以通过更换传输设备和降低线路误码率进行改善。

而IP网基于统计复用和分组交换技术,在需要同时传输语音、数据以及视频等多种业务时,其传统的“尽力传输”机制暴露出很多问题,其中最重要的一点就是无法为每一种业务提供端到端的带宽保证,会导致较大的传输延时和抖动。因此我们必须通过技术手段对IP网进行优化,以减少网络本身对高清视频会议系统的效果影响。这些技术手段目前已经发展为IP体系中的一个重要分支就是服务质量(QoS)。

QoS技术分为三类,包括尽力而为服务、集成服务、差分服务。在差分服务中,网络根据每一个数据包的QoS标记对数据包进行分类、排队和管理。这些标记可以是IP地址、TCP端口号或IP数据包中的特定字段。在实际网络规划中,就要求网络设备能够借助复杂的流量管理系统,通过多种技术提供QoS保证机制,根据业务类型划分不同的优先等级,比如视频最优、语音其次、数据最后,然后根据优先级分配网络资源。对于视频会议而言,为了保证视频业务带宽,路由器必须能够在通过的IP数据流中识别出视频业务数据包对其分类,然后再通过拥塞管理机制提供带宽保证和优先传递服务。这样在网络发生拥塞时,就可以保证语音和视频业务的传递效果。

(四)设备的设计结构对高清会议系统的影响

早期有很多视频会议系统中的MCU和终端均采用PC作为硬件结构,操作系统则基于Windows。这类设备在编解码性能、包转发效率以及稳定性、安全性等方面均存在很大的局限性,导致会议音视频质量不高,延时较大。

作为专业的会议室型应用,绝大多数视频会议系统现在都选择基于嵌入式设计结构的MCU和终端设备。这主要是因为嵌入式系统指令精简、实时性高,结合专用的编解码DSP,可实现高品质、低时延的视音频信号处理,而且稳定性、安全性也高。

四、结语

随着网络通信技术和系统集成技术的飞速发展,高清视频会议必然会成为各大公司进行远程会议的主流,本文从影响高清视频会议的效果出发,分析了从材料接口选择、会议室布置以及网络服务质量对其的影响,希望我的论文能给大家带来帮助,在我们进行高清视频会议时能够体验到更好的视频效果。

参考文献

网络传输技术论文范文第8篇

关键词:WiMAX;IEEE 802.16;视频监控;无线接入技术

中图分类号:TN915文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2009)19-017-03

Video Supervision System of People′s Armed Police Based on WiMAX Technique

ZHOU Rongrong

(Fire Department of Shaanxi Province,Xi′an,710018,China)

Abstract:Broadband wireless access technology WiMAX has such features as high transmission rate,long transmission distance and wide cover.The advantage and architecture of WiMAX are described,the design scheme of video supervision system based on WiMAX technique is introduced combined with the requirements of the People′s Armed Police.Then,functional component and working principle are discussed.Finally the important factors that affected engineering construction are analyzed.The scheme not only can be used in People′s Armed Police,but can be used in other place.

Keywords:WiMAX;IEEE 802.16;video supervision;wireless access technology

0 引 言

视频监控系统已广泛用于武警部队,有力提升了武警部队的执勤备战能力。但武警部队驻扎范围广,如水坝、重要仓库、矿产资源基地、桥梁、隧道等,监控点分散且与监控中心距离较远,利用传统有线网络的视频监控往往成本高且难以实现,其次实时视频监控的需求越来越多,对同一套系统的覆盖面和实施距离也提出了更高的要求。在这些情况下,基于多种无线传输手段的移动视频监控体现出了不可替代的优势。无线局域网和无线宽带接入技术,可以将多个监控点和远端控制中心连接起来,可以在最短的时间内快速建立起无线监控网络。

目前常用的无线接入技术包括Wi-Fi、微波以及WiMAX等。与其他技术相比,WiMAX具有传输距离远、接入速率高、带宽高等优点,可以保证视频流的传输质量,同时使监控系统在接入层的部署更为快速、简便[1]。本文结合武警部队特点,提出了一种基于WiMAX无线宽带接入技术的监控系统设计方案,也适用于其他应急状态下组建监控网络,并给出了系统建设中注意事项。

1 WiMAX技术特点和优势

WiMAX是一项新型的无线通信技术,全名为微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network,BWAMAN),能提供面向互联网的高速连接。WiMAX技术具有较高的数据传输速率,最高可达到75 Mb/s;传输距离远,最大传输半径50 km,其网络覆盖面积是3G基站的10倍[2,3]。

1.1 WiMAX系统组成

WiMAX网络体系结构如图1所示[4],其由核心网络、基站、用户基站、接力站、用户终端设备及网管组成。通常的WiMAX系统包括一个基站和多个用户基站,也可以根据需要设置若干个接力站,形成单点对多点或多点对多点的体系结构。

核心网络:WiMAX连接的核心网络通常为传统交换网或因特网。WiMAX提供核心网络与基站间的连接接口。

基站:提供用户基站与核心网络间的连接,通常采用扇形天线或全向天线,可提供灵活的子信道部署与配置功能,并根据用户群体状况不断升级扩展网络。

用户基站:属于基站的一种,提供基站与用户终端设备间的中继连接,通常采用固定天线,并被安装在屋顶上。基站与用户基站间采用动态适应性信号调制模式。

接力站:通常用于提高基站的覆盖能力,即充当一个基站和若干个用户基站(或用户终端设备)间信息的中继站。

用户终端设备:完成具体的应用功能,例如视频监控。

网管系统:用于监视和控制网内所有的基站和用户基站,提供查询、状态监控、软件下载、系统参数配置等功能。

图1 WiMAX网络体系结构

1.2 WiMAX技术用于的武警部队无线视频监控系统的优势

武警部队所使用的视频监控系统,一般数百米内设一个监控点,具有覆盖范围广,覆盖点多、质量要求高等特点。而目前无线监控系统多使用基于Wi-Fi的IP无线监控技术,其采用IEEE 802.11作为无线传输标准,传输距离仅几百米[5],其数据传输率较低,QoS机制不够完整,这都限制其在武警部队中的应用。

WiMAX的覆盖能力完全满足视频监控点的分布特点,在一个WiMAX基站覆盖范围内可存在多个连续设置的监控点。同时,WiMAX具有非视距传输的特性,可以满足复杂环境中的传输要求。WiMAX还可以作为有线网络接入(Cable、DSL)的无线扩展[5],方便地实现边远地区的网络连接。

WiMAX采用面向连接方式,定义了完整的QoS机制。其MAC层支持4种业务[6]:非请求的宽带分配业务、实时轮询业务、非实时轮询业务、尽力传输业务,向用户提供具有QoS性能的数据、视频和语音服务,能够满足视频监控所需的QoS要求。

采用802.16d标准工作在频分双工模式(即FDD模式)上的WiMAX,占用一对3.5 MHz频点,一个扇区可提供的上、下行总带宽超过15 Mb/s;每个WiMAX客户端(即WiMAX CPE――Client Produce Equipment,用户端设备产品)可提供最大10 Mb/s的吞吐量,能够满足各种带宽需求的监控要求[7];按照每个监控点1 Mb/s带宽需求,单个WiMAX基站可支持10个左右的监控点视频传输需求。

2 基于WiMAX技术的武警部队无线监控系统

本系统由前端视频采集、网络传输以及视频信息管理三个子系统组成。前端视频采集子系统主要用于信息监控。网络传输子系统以无线和有线方式完成监控中心和前端视频采集的数据交换。视频信息管理子系统主要完成视频信息的存储、转换、加密等。系统的整体结构如图2所示。

图2 系统整体结构图

2.1 前端视频采集子系统

前端视频采集子系统位于监控点,主要进行监控数据的采集,包括无线摄像机、云台、解码器等设备。前端系统的传输接入必须采用数字接入方式,在前端就将图像转化成数字信号再传递到监控中心,以减少传输带宽[8]。

该系统选用的无线摄像机是一种集视频压缩技术、网络技术、嵌入式等多种先进技术于一体的数字摄像设备。集成了镜头、光学过滤器、影像感应器、视频压缩卡、无线网卡等设备,能够实现视频采集、视频压缩以及无线网络传输等诸多功能,这样无需计算机的协助便可独立完成监控点的工作。无线摄像机有自己独立的IP 地址,这样监控中心以及城域网上的用户使用标准的浏览器就可以根据IP 地址对网络摄像机进行访问、观看实时图像和监测数据;授权用户可以通过网管系统远程控制摄像机和云台镜头的动作或对系统进行配置,从而可以对目标进行全方位的监控。

云台是安装和支撑摄像头的设备,分为两种固定云台和电动云台。固定云台适用于监视范围不大的情况,在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度,达到最好的工作姿态后,只要锁定调整状态就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以扩大摄像机的监视范围,通过接收来自控制器的信号精确地运行定位。

由于不同厂家的云台和控制设备所使用的协议都各不相同,解码器主要用于中转控制端发出的数字信号。

2.2 网络传输子系统

网络传输子系统由WiMAX CPE、无线基站和IP承载网组成。WiMAX CPE作为WiMAX网络的无线客户终端,布设于监控点,使用小波束角定向天线,完成与基站的数据相互交换。无线基站主要接入多个WiMAX CPE设备,同时完成与IP承载网的数据交换。单WiMAX扇区站下可支持多CPE,每个CPE负责接入一个或多个视频监控前端,CPE的射频模块将信号变频到适宜的频率经天线发送到WiMAX基站[9],实现对多个监控点视频信号的汇聚。

2.3 视频信息管理子系统

视频信息管理子系统设在监控中心,主要由视频存储服务器和监控管理服务器组成,完成视频信息的存储、管理、查询、系统配置和实时监控等任务。监控管理服务器为整个视频监控系统提供业务逻辑控制,完成监控中心的视频图像切换或分发,对WiMAX CPE进行参数配置、实时查看指定点监控信息,是视频监控的核心业务实现平台。数据库服务器完成视频监控信息的存储、管理与备份,并为局域网的其他服务器和授权用户提供历史数据浏览、检索等服务。

当视频信息传送到监控中心后,监控管理服务器首先对视频信息进行分析,判断是否是授权用户所需要实时浏览的监控信息,如果是则将其转发至指定用户,例如电视墙或者网内其他用户,同时将视频信息传送至视频存储服务器进行归档管理。同时,监控管理服务器接收管理人员的管理指令,并将指令发送至指定的CPE设备,进行监控点参数配置等工作,如图3所示。

图3 视频信息管理子系统

3 系统建设的注意事项

系统在建设和使用过程中还需要注意以下四点,确保系统的顺利应用。

基站选址 应根据业务分布实际情况,选择业务密集区中心的制高点(某铁塔上或山顶)作为中心基站的站址,尽量提高无线链路的可靠性,避免因地形及遮挡物等不良因素,保证视频信息传输质量[10]。

无线系统抗干扰能力 地面无线接入系统往往受到来自于其他扇区的邻频或同频干扰。要想有效克服干扰的影响,首先在施工中尽可能选用具有抗干扰技术设计的设备,其次必须合理网络规划,选择基站位置和用户端天线位置、方向等,以确保系统内各用户终端间的相互干扰降低到最低限度。在工程中选用具有BIT/SK,QPSK,16QAM,64QAM等多种调制方式自适应切换技术的系统[7],可充分保证系统大容量数据传输支持能力和无线链路的可靠性。

频率规划和负载均衡[11,12] 系统规划之初要在已有频率的基础上,充分考虑天线配置的灵活性和热点分布特点,在满足覆盖和容量的前提下高效的使用频率。系统开通后,仍需对各基站各扇区的流量进行长期跟踪观测,实时调整修正与实际容量不相适应的扇区。如一扇区按照10 Mb/s的容量进行设计,经观测发现,该扇区的需求量明显小于10 Mb/s,则从该扇区将多余的载波到移到其他流量需求大的扇区使用,以提高整系统的频率利用率,保持负载均衡。

视频图像压缩技术 视频图像信息量庞大,而无线信道带宽相对有限,正确选择压缩标准能够保证视频信息流畅地传输。建议选用H.264技术,比H.263节约50%左右的传出码流,可以大大减小传输的数据,很好地解决图像信息和带宽之间的突出矛盾。

4 结 语

本文提出了基于WiMAX无线宽带接入技术的视频监控系统,具有监控范围广、安装方便、灵活性强等优点,适合于武警部队进行大规模临时场所,需要快速构建监控系统或边缘地区不易进行有线接入的地方应用,对提高武警部队战斗力有着实际的意义。随着WiMAX技术的日趋成熟,它的应用将在实时监控系统中发挥重要的作用。

参考文献

[1]刘波.WiMAX技术与应用详解[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[2]曹凤泉.WiMAX技术标准及其应用前景[J].山东通信技术,2006(4):23-25.

[3]郝诗忠.WiMAX通信技术展望[J].数字通信世界,2006(11):54-56.

[4]王茜.无线城域网WiMAX技术及其应用[J].电信科学,2004(8):27-30.

[5]杨伟超,武林俊.WiMAX与Wi-Fi的技术比较与前景分析[J].计算机与网络,2007(6):41-42.

[6]尹明.WiMAX技术在无线IP视频监控中的应用[J].电视技术,2007(8):94-96.

[7]何恩烽.WiMAX技术在视频监控系统中的应用[J].通信世界,2008(21):60.

[8]李强.融入无线宽带接入技术的监控系统设计[J].科技信息,2007(30):365-367.

[9]章坚武,刘凤忠.基于WiMAX技术的实时视频监控技术[J].电视技术,2008(3):91-92.

[10]曹秦峰,朱优久.移动通信网无线基站选址讨论[A].中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C].2002:486-492.

[11]徐伟兴.WCDMA网络规划实践[J].通信世界,2005(15):37-41.

网络传输技术论文范文第9篇

关键词:多媒体通信;IP;视频会议

1前言

随着多媒体计算机技术和通信技术的发展,产生了一种新的技术——多媒体通信技术,它是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物,兼收了计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等特点,具有明显的优越性。目前,如何在IP网络中更好、更快地实现视频、音频的传送已成为当今的研究热点之一。

2基于IP网络构建视频会议系统的技术要求

随着IP网络的速率越来越高,从窄带走向宽带,承载业务从非实时走向实时,IP技术已成为实现视频、音频、数据等综合业务的最佳选择。在IP网络上建立视频会议系统需要多种技术支持,是比较复杂、完整的多媒体应用系统。

2.1要有足够高的带宽

要传送视频,必须要有足够的网络带宽,就像大车要有足够宽的马路才能通行一样,否则,视频数据无法通过网络。以一帧1024×768像素的图像为例,如果用12bit表示每个像素,则共需要9.4Mb,如果按照25帧/秒的传输速率,则1秒内需要传输的数据量就是235Mb。在现有的网络条件下,传输这么大的数据是无法接受的。

2.2要有好的压缩技术

只有采用高压缩比的压缩算法,有效地降低数据量,才能使视频、音频数据在IP网上传输成为可能。例如:在H.323会议系统中,图像编码主要采用H.261和H.263标准,支持CIF、QCIF的分辨率,而正在完善之中的H.264是比H.263和MPEG-IV压缩比更高的标准,节约了50%的编码率,而且对网络传输具有更好的支持,可获得HDTV、DVD的图像质量。

2.3要有基于IP网络的多播技术

多播是一种多地址广播,发送与接收是一对多的关系。在传输过程中,发送端只需发送一次数据包,位于多播组内的各个用户就可以共享这一数据包。在视频会议系统应用中,将一个节点信号传送到各个节点时,无论是重复采用点对点通信,还是采用广播的方式,都会严重浪费网络带宽,而多播技术将数据传送分布到网络节点中,减少了网络中的数据总量。

2.4要有相适应的传输协议

TCP、UDP协议均不能很好地支持视频会议系统,这就需要与之相适应的协议,如RTP、RTCP、RSVP等。RTP运行在UDP之上,音频、视频等数据被封装在RTP数据包中,每个RTP数据包被封装在UDP包中,然后再封装到IP包中进行传输。在底层网络支持多播的情况下,RTP还可以使用多播向多个目的端点发送数据。RTCP是RTP的控制协议,负责反馈控制、检测QoS和传递相关信息,对RTP的数据收发做相应调整,使之最大限度地利用网络资源。2.5要提供服务质量保证

网络服务质量是网络与用户之间以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质量约定。第一,在任何网络中,时延总是存在的。视频会议系统具有较高的实时性和可靠性要求,为了获得各会场的真实的现场感,音频、视频的时延都要小于0.25s,最大时延抖动应小于10ms。其次,在视频会议系统中,还要求唇音同步,只有达到时间上的同步,才能自然有效地表达关于会场的完整信息。第三,允许一定的丢包率。因为人的感知能力有限,在一个视频会议系统中,个别分组丢失,人眼是感觉不到的,因此可以允许一定的传输误码,丢包率应控制在人能接受的范围内。

3基于IP网络构建视频会议系统的协议

基于IP网络构建视频会议系统的标准主要有:H.323和SIP。

H.323沿用了传统的电话信令模式,比较成熟,已经出现了很多产品,形成了比较成熟的应用体系和市场体系。SIP协议将音、视频传输作为Internet上的一个应用,增加了信令和QoS要求,借鉴了其它Internet标准和协议的设计思想,遵循简练、开放、兼容和可扩展等原则,比较简单,但其推出时间不长,协议并不是很成熟,应用也不是很多。

4结束语

随着网络、多媒体、通信技术的飞速发展和性能的提升,基于IP网络构建视频会议系统技术会不断被发展和完善,必将以其独特的优势广泛应用到Internet、Extranet、Intranet上,为政府机关、商业集团、科研院所、医疗机构及普通个人等进行异地交流提供方便条件,成为工作、学习、生活中不可或缺的工具。

参考文献

[1]张智江,张云勇,刘韵洁.SIP协议及其应用[M].北京:电子工业出版社,2006.

[2]沈鑫剡,等.多媒体传输网络与VoIP系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[3]er.InternetworkingWithTCP/IPVolI:Principles,Protocols,andArchitecturesFourthEdition[M].北京:电子工业出版社,2004.02.

[4]王军.多媒体网络传输的研究与实现〔D〕.长沙:国防科技大学硕士论文,2002.

网络传输技术论文范文第10篇

关键词:多媒体通信;ip;视频会议

abstract: according to the main features of the ip network, focusing on network bandwidth, compression technology, multicast technology, transport protocol, qos, and other aspects of the five ip-based video conferencing system, building a network of technical requirements.

key words: multi-media communication; ip; video conferencing

1 前言

随着多媒体计算机技术和通信技术的发展,产生了一种新的技术——多媒体通信技术,它是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物,兼收了计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等特点,具有明显的优越性。目前,如何在ip网络中更好、更快地实现视频、音频的传送已成为当今的研究热点之一。

2 基于ip网络构建视频会议系统的技术要求

随着ip网络的速率越来越高,从窄带走向宽带,承载业务从非实时走向实时,ip技术已成为实现视频、音频、数据等综合业务的最佳选择。在ip网络上建立视频会议系统需要多种技术支持,是比较复杂、完整的多媒体应用系统。

2.1 要有足够高的带宽

要传送视频,必须要有足够的网络带宽,就像大车要有足够宽的马路才能通行一样,否则,视频数据无法通过网络。以一帧1024×768像素的图像为例,如果用12bit表示每个像素,则共需要9.4mb,如果按照25帧/秒的传输速率,则1秒内需要传输的数据量就是235mb。在现有的网络条件下,传输这么大的数据是无法接受的。

2.2 要有好的压缩技术

只有采用高压缩比的压缩算法,有效地降低数据量,才能使视频、音频数据在ip网上传输成为可能。例如:在h.323会议系统中,图像编码主要采用h.261和h.263标准,支持cif、qcif的分辨率,而正在完善之中的h.264是比h.263和mpeg-iv压缩比更高的标准,节约了50%的编码率,而且对网络传输具有更好的支持,可获得hdtv、dvd的图像质量。

2.3 要有基于ip网络的多播技术

多播是一种多地址广播,发送与接收是一对多的关系。在传输过程中,发送端只需发送一次数据包,位于多播组内的各个用户就可以共享这一数据包。在视频会议系统应用中,将一个节点信号传送到各个节点时,无论是重复采用点对点通信,还是采用广播的方式,都会严重浪费网络带宽,而多播技术将数据传送分布到网络节点中,减少了网络中的数据总量。

2.4 要有相适应的传输协议

tcp、udp协议均不能很好地支持视频会议系统,这就需要与之相适应的协议,如rtp、rtcp、rsvp等。rtp运行在udp之上,音频、视频等数据被封装在rtp数据包中,每个rtp数据包被封装在udp包中,然后再封装到ip包中进行传输。在底层网络支持多播的情况下,rtp还可以使用多播向多个目的端点发送数据。rtcp是rtp的控制协议,负责反馈控制、检测qos和传递相关信息,对rtp的数据收发做相应调整,使之最大限度地利用网络资源。

2.5 要提供服务质量保证

网络服务质量是网络与用户之间以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质量约定。第一,在任何网络中,时延总是存在的。视频会议系统具有较高的实时性和可靠性要求,为了获得各会场的真实的现场感,音频、视频的时延都要小于0.25s,最大时延抖动应小于10ms。其次,在视频会议系统中,还要求唇音同步,只有达到时间上的同步,才能自然有效地表达关于会场的完整信息。第三,允许一定的丢包率。因为人的感知能力有限,在一个视频会议系统中,个别分组丢失,人眼是感觉不到的,因此可以允许一定的传输误码,丢包率应控制在人能接受的范围内。

3 基于ip网络构建视频会议系统的协议

基于ip网络构建视频会议系统的标准主要有:h.323和sip。

h.323沿用了传统的电话信令模式,比较成熟,已经出现了很多产品,形成了比较成熟的应用体系和市场体系。sip协议将音、视频传输作为internet上的一个应用,增加了信令和qos要求,借鉴了其它internet标准和协议的设计思想,遵循简练、开放、兼容和可扩展等原则,比较简单,但其推出时间不长,协议并不是很成熟,应用也不是很多。

4 结束语

随着网络、多媒体、通信技术的飞速发展和性能的提升,基于ip网络构建视频会议系统技术会不断被发展和完善,必将以其独特的优势广泛应用到internet、extranet、intranet上,为政府机关、商业集团、科研院所、医疗机构及普通个人等进行异地交流提供方便条件,成为工作、学习、生活中不可或缺的工具。

参考文献

[1] 张智江,张云勇,刘韵洁.sip协议及其应用[m].北京:电子工业出版社,2006.

[2] 沈鑫剡,等.多媒体传输网络与voip系统设计[m].北京:人民邮电出版社,2005.

[3] douglas er. internetworking with tcp/ip vol i:principles,protocols,and architectures fourth edition[m].北京:电子工业出版社,2004.02.

[4] 王军.多媒体网络传输的研究与实现〔d〕.长沙:国防科技大学硕士论文,2002.

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