网络技术研发十篇

发布时间:2024-04-26 07:52:26

网络技术研发篇1

近年来,以移动互联网、云计算、大数据、智能终端等为代表的新一代信息技术产业快速突破和创新,互联网应用范围已经远远超越了互联网设计之初,它已经渗透到社会经济生活的各个方面。为适应不断创新的网络应用,网络技术也在不断地创新和演进。特别是随着互联网企业的加入,网络技术进入了新的一轮创新高潮。高速化、虚拟化、开放化、智能化、融合化成为网络发展的重要趋势。

关键词:

网络技术;技术创新;SDn;nFV

随着网络技术和应用的不断发展,社会各行各业都在互联网上加速架构。互联网业务的快速发展也促进了网络技术的创新进程。光传输网络、移动通信网、数据通信网、固定宽带接入等核心技术快速演进,新一代光网络、新一代移动通信、未来网络等新领域快速发展,高速宽带、智能融合、天地一体的新型网络通信基础设施加速构建。

1网络承载众多期待,催生新技术

当前互联网规模惊人、应用广泛,用户量巨大,已经远远超出了其解决异构网络互联的原始设计目标。特别是随着移动互联网、云计算、大数据的兴起,新兴业务对网络提出更高的要求。网络需要具备高速大容量、按需供给、随需而变以及灵活健壮的特性。伴随着业务发展,对网络的需求大致可以分为三个阶段:第一阶段是1996年至1999年,网络需求聚焦满足异构接入、地址充分;第二阶段是2000年至2010年,在原有需求的基础上,新增了安全性和服务质量保证的需求,同时可管可控成为了重点;第三阶段为2010年以后,随着业务规模和种类的剧增,新增了虚拟化、智能化和开放化需求。与此同时,业务的巨大需求催生新技术的快速突破。不同阶段的网络新技术在一定程度上满足了当时业务的需求,如图1所示。在移动/固定接入方面,码分多址、正交频分多址、mimo技术、Gpon实现突破,宽带接入水平已出现质的飞跃。满足超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性、融合泛在接入需求的5G技术标准化工作在积极推进中[1]。在光传送技术方面,传送网技术发展经历了从低速到高速,从时分复用(tDm)、波分复用(wDm)、分组传送的发展历程。密集波分复用大幅提升光网络传输速率,已成为当前骨干传送网的主流技术。分组传送网技术(ptn)在城域传送网中得到广泛应用,超100Git/s产业化进程加快。为满足云计算、数据中心互联等新兴业务的高动态、差异化服务和开放可编程需求,传送网架构也逐渐向软件定义传送网(SDtn)演进[2]。在数据通信技术方面,上世纪90年代,随着互联网的快速普及,ip技术以其简单高效、统计复用的技术特点,成为最具影响力、应用最广的数据通信技术,1998年ipv6标准体系的建立解决了地址可扩展性问题。mpLS[3]的出现支持点到点的专线业务,有效支持了服务质量管理以及流量工程。SDn(软件定义网络)[4]/nFV(网络功能虚拟化)[5]促进网络开放和弹性,已逐渐步入成熟阶段,并成为网络技术创新的重点方向。

2SDn/nFV技术迅猛发展,新兴技术初露矛头

SDn/nFV作为当前网络热门技术,已经成为了当前的产业大趋势。SDn通过控制平面和转发平面的解耦,重新定义网络架构,实现网络可编程及重构,并提供给更强的网络掌控能力;而nFV通过改变传统网元结构与状态,采用符合工业标准的x86架构构建云资源池,以虚拟机的方式承载网元的功能,使运营商的网络与业务管理更加灵活和高效。近年来,运营商正面临来自ott巨大的竞争压力,其产业价值正逐步从管道向内容、从通信网向互联网、从话音服务向信息服务转移,网络面向互联网化的网络架构演进。SDn/nFV作为推动网络架构向互联网化网络架构演进的关键技术,能够促使“互联网应用被动适应网络”向“网络主动、快速、灵活适应互联网应用”根本性转变,其网络和资源的部署将打破传统组网思路的制约,转向以云化iDC为核心的新架构。SDn/nFV技术所带来的网络可控可管性增强、网络功能的多样性和灵活性以及成本的降低正是目前处在转型中的运营商所亟需的能力。目前,SDn/nFV技术快速发展,已逐渐步入成熟阶段。在SDn方面,在广泛应用于数据中心内部组网的基础上,国内外先进运营商已开始基于wan业务场景下的试点应用,其主要应用场景为ip和光网络下的SDn协同控制、基于SDn的ip跨域互联、网络功能即服务以及改进mpLS路由优化。在nFV方面,先进运营商也已完成边缘网络部署nFV的poC概念验证,其主要应用场景集中在城域接入网中的BRaSe、Dpi、移动核心网中的pDSn、imS以及无线网络侧的基站虚拟化。距离大规模的商用,SDn/nFV技术还有一定差距。SDn商用需求最早出现在数据中心内部。从数据中心走向“大网”的过程中,SDn需要更多的考虑到路由协议的差异性以及控制器的扩展性、兼容性问题,接口的标准化和互操作性已成为决定SDn能否进一步发展的重要因素。特别是SDn控制器的东西向接口,如果SDn设备之间仍需要还原为ip路由协议进行互联,其对网络架构创新影响力将十分有限,SDn将回到数据中心成为一个数据设备内部的优化技术。目前,在东西向接口标准化方面,由于ietF和itU均未涉及此研究领域,其研究还刚刚起步;nFV的应用场景主要集中在边缘网络。相比aSCi芯片,x86架构芯片作为通用芯片具有良好的可编程性,但由于其转发技术原理原因,其核心转发能力较低成为限制nFV应用的重要瓶颈。中国电信的大流量的压力测试数据显示,使用x86的nFV通用设备相比传统设备转发能力下降30%~40%,目前还不具备规模商用条件。此外,量子通信、可见光通信、浮空通信平台等新兴技术快速发展,成为值得关注的网络技术发展新方向。量子通信利用量子态和纠缠效应进行信息或密钥传递,能够提供无法被窃听和破解的绝对安全性保证。当前,量子通信主要应用于密钥分发,从理论协议到器件系统等各方面初步成熟。我国试点应用和星地量子通信等方面发展迅速;可见光通信利用可见光进行数据传输,使用LeD灯调制光波信号来传送信息,可实现1Gbit/s的传输速率。目前,多个国际标准化组织均立项研究可见光通信。但整体看,国内外可视光通信还处在研究和试制阶段,尚没有成熟的超高速可见光通信技术及相关产品;浮空通信利用无人机、热气球、飞艇等在低空提供宽带无线接入,从而为更多尚未联网或网络条件不稳定偏远地区用户提供廉价的上网服务,或帮助受灾断网地区迅速恢复网络。

3创新驱动力发展变化,互联网企业成为重要驱动因素

在相当一段时间内,传统通信设施制造商和网络运营商主导主要网络技术组织(ietF、itU、3Gpp),其产业聚集度越来越高,技术创新愈发乏力。2010年以来,以谷歌为代表互联网企业加入网络技术产业生态,运营商和制造商主导的相对封闭的技术产业生态逐渐被打破。互联网企业正从需求方加速向技术供给方转变,成为推动新一轮网络技术创新的重要驱动力。当前,国内外互联网企业在积极主导和参与网络开源或标准化组织,Google、Facebook等积极参与SDn开源项目和标准化组织,阿里巴巴占据onF四个领域的两个主席职位。此外,为了更好服务自身应用以及拓展新兴业务,众多互联网企利用网络新技术优势,积极参与网络基础设施建设。以谷歌为例,谷歌开展GoogleFiber计划开展千兆接入光纤网络建设,利用热气球构建浮空通信平台,在咖啡厅与企业驻地建设公共wi-Fi热点,投资建设跨太平洋海底光缆等;脸谱(Facebook)选择基于无人机的平流层通信平台作为技术研发方向,并于2014年收购了研制太阳能无人机的公司,正式组建无人机项目团队,计划利用一千架无人机组成庞大的无人机网络,向全球提供方便的互联网接入。随着谷歌、脸书等互联网公司在网络建设上的探索与创新,其摆脱运营商/设备商部署和验证新技术的能力亦有所加强。

4高速化、虚拟化、开放化、智能化、融合化成为网络创新的重要趋势

4.1高速化是网络发展的永恒主题

互联网业务对于带宽需求具有“贪婪性”。随着高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致体验业务快速发展,大容量、高速率成为网络发展的核心方向。在移动接入网络方面,码分多址、正交频率复用、多输入多输出以及智能天线技术等核心技术大幅提升网络传输速率数据,下行传输数据从100kbit/s提升至百兆水平。此外,目标实现100mbit/s-1Gbit/s体验速率以及热点区域数十tbit/s/km2的流量密度的5G技术已处在研发阶段。在固定接入网络方面,“光进铜退”促使固定接入速率大幅提升。从56kbit/s的固话模拟信号接入,到aDSL/aDSL2+的2mbit/s至24mbit/s接入,再到100mbit/s的FttH光纤入户,更大带宽、更低成本、多业务承载成为可能。在光传输网络方面,光传输容量日新月异。密集波分复用以及高效相位调制技术大幅度提升光传输系统容量,2.5G/10G/40GwDm/otn设备相继推出,100G设备已成熟并广泛应用于骨干和城域网络,其otn交叉容量可达32t;400G标准立项,预计2020年实现规模商用。基于多子载波超级信道技术的1t探索研究广泛开始,多模多芯空间复用成为重点方向,其有望突破单光纤信息传输的“香农极限”。在ip网络方面,核心路由器经历了10G/100G/400G以及t级发展阶段。高端核心路由器集群形态代表路由领域的高端技术,其利用背靠背集群、2+X集群使单框转发容量提升2到X倍,从而实现超大容量及更高速率。

4.2虚拟化成为网络发展核心趋势

受云计算思想影响,网络虚拟化概念最初由一些领先的运营商提出。希望能够降本增效,通过快速推出有价值的服务,提升网络价值。在未来网络演进方面,网络虚拟化也是解决可管可控、服务质量、网络扩展、以及绿色节能等当前网络热点问题的重要技术。在可控可管方面,网络虚拟化支持基于资源切片的分业务承载和管控,有效提高网元、链路的利用率,减少拥塞情况出现。在服务质量方面,资源切片可以解决虚拟网络的QoS问题[5],支持普通业务与个性化业务的优先级机制。在网络扩展方面,利用网元设备“多虚一”与“一虚多”,可提升虚拟网络的组网灵活性和网络能力。在绿色节能方面,虚拟网络的按需弹性资源调度提高了网络资源的利用率。随着nFV技术的逐渐成熟,基于x86的通用设备促使网络服务与具体的硬件有效分离,网络虚拟化有望得到真正实现。以nFV为代表的网络虚拟化技术有助于实现网络资源的统一架构管理与调度,在降低成本的同时提供更好的弹性和敏捷性,以适应业务需求的变化。不仅在未来网络研究还是企业实际部署方面,网络虚拟化都具有巨大的潜在价值,已成为支撑企业网络演进和商业转型的重要技术手段,也是网络未来发展的核心趋势。

4.3软件定义加速网络开放化进程

由于传统通信网络采用“垂直一体化”的封闭架构,网络与业务是紧耦合模式。“烟囱”式网络的建设模式导致多张ip网络独立建设同时运维,资源不能开放共享,其效率相对低下。另一方面,传统网络设备大多为各厂商独有设计开发,具有固化、封闭式的特征。2010年以来,谷歌率先研发基于开放理念的SDn技术并应用于实际,该技术采用开放可编程的接口为上层应用提供按需分配的网络资源及服务,进而实现网络能力开放。这样的方式打破了现有网络对业务封闭的问题,是一种突破性的创新。随着开放化理念的进一步深入,软件与硬件加速解耦,硬件设备资源的逻辑抽象和对外开放(api)助力网络开放化进程。以SDn/nFV技术为基础的新型网络开放架构有望代替封闭的传统网络架构,其中基于iCt资源融合编排的网络功能定制平台是网络实现更加开放化的核心。通过SDn技术实现网络设备硬件和软件的解耦合、nFV技术实现it资源的虚拟化,对全局网络和it资源的统一管控和编排成为可能,把计算、存储、网络资源真正融的网络与it融合编排平台,是实现网络能力开放、业务创新的核心。目前的SDn/nFV还只是开放化的初级形态,随着网络技术产业生态的逐步开放,泛“SDn”技术将快速发展。网络设备、网络技术、网络能力的逐步开放已成为未来网络演进的重要趋势,未来将极大促进网络技术、产业和服务发展。

4.4智能化是网络发展的重要趋势

智能化的网络是运营商实现智能流量调度、资源动态管控以及业务灵活开展的重要基础。近年来,国内外运营商以实现业务精细化运营为目标,大力开展智能管道建设。通过提升网络管控和感知能力,运营商目标具备根据业务/用户的智能灵活计费能力、基于pCC商用运营的管控能力、对数据流量的压缩、引导、干预等多种优化手段,以支持流量经营业务。随着智能管道的发展,其对资源的管控和流量的智能调度已得到主流运营商的普遍认同,网络智能化理念已率先在智能管道落地。另一方面,随着SDn技术的不断成熟和落地,通过SDn智能化的集中管控成为实现流量智能调度和业务灵活开通的重要手段。针对网络拥塞问题,SDn技术作为运营商实现管道智能管控的创新技术,其通过智能化的集中管控实现网络流量优化,大幅提升运维效率及带宽利用率。同时,可以看到在建立企业智能专线上,利用SDn技术实现链路智能动态调度从而实现业务灵活开通,成为近期运营商进行SDn创新实践新方案。在基于传统网络条件下,企业专线开通时间长,资源不能动态调整,增值业务单独设备支撑,专线业务质量无法端到端管控。由于SDn技术使用的链路动态可重构,在支撑业务方面,专线可以实现快速发放、带宽动态调整以及接入设备用户自服务。当前,中国移动、中国联通、中国电信纷纷把利用SDn技术实现企业智能专线、管云(专线+云)一体化业务作为未来智能化业务的发展方向。

4.5异构网络加速融合与协同发展

在移动接入方面,为满足多样化的无线接入场景以及2G/3G/4G网络融合接入需要,5G网络在接入平面充分考虑异构网络的融合。5G实现接入网的的云化体系,将包括高速无线局域网技术、短距离连接技术以及物联网通信技术等在内的新型接入技术融合到统一的体系架构下,以显著提升用户在各种场景下的数据接入能力。传统网络光网络和ip网络建设和运维相对独立。在流量动态变化的条件下,光网络和ip网络缺乏协同。随着SDn技术从ip网络向光网络渗透,其采用集中控制策略可有效简化现有光网络复杂和私有的控制管理协议,并通过开放网络和应用层接口实现与ip网络融合与协同。光层可根据ip层需求提供带宽和路由灵活可调的物理层通道,实现统一规划和计算路由,有效提升业务质量和用户体验、网络可靠性以及网络资源的利用率。此外,随着以CDn、iDC为代表的互联网应用基础设施快速发展,应用层网络节点规模、网络互联规模、流量规模等逐渐扩大,顶级应用层网络已经成为全球tier-1级核心网络,应用基础设施扮演越来越重要的角色。在骨干网络性能与业务调度策略方面,运营商和互联网企业未来将有更多合作的空间。基础网络与应用基础设施的协同需求越发强烈。

5结语

网络技术研发篇2

关键词:计算机网络技术;技术发展;发展模式

一、计算机网络技术概述:

由于计算机在我国的普及和使用,计算机网络技术的概念对我们来说并不陌生。关于计算机网络技术没有一个准确的定义,但是从计算机发展的目的角度来看,所谓计算机网络技术就是为了提高网络的使用和工作效率,使计算机更好地应用于服务,使网络信息共享和通讯更为流畅、稳定、安全的技术。从技术本身来说,计算机网络技术是集合计算机技术和网络通讯技术为一体的技术。从计算机网络技术的使用功能来看,计算机网络技术就管理网络中软件和硬件的使用,使之保证安全有效的数据传输,使网络与计算机相连接起来的技术。

二、计算机网络技术发展过程:

计算机网络诞生于20世纪50年代到70年代的初期,计算机技术与通信技术的第一次融合发生于50年代初的美国,美国为了计算机网络技术在军事上的应用而大力发展,为日后的计算机网络技术发展和应用打下基础。计算机网络技术主要有四大发展阶段:多终端进行的互联阶段、多主机通信计算机网络阶段、互联网阶段、网络技术飞速发展阶段。在多终端进行的互联阶段中还没有形成网络的概念,是类似于局域网的雏形阶段,也是计算机网络的初步形成。这一阶段中主要是利用一台计算机终端作为主机与其他计算机连接从而取得其它计算机中的资源,主机的组成简单只包括显示器和键盘,并不具备储存功能。多主机通信计算机网络阶段是计算机网络技术具有使用意义的阶段,不仅仅实现了计算机之间的数据联通,还实现了计算机之间的通信,这一阶段虽然仅仅利用通信设备使计算机设备连接还没有形成网络通信,但是为网络的出现和发展打下了坚实的基础。在互联网发展阶段中计算机网络技术开始形成,多台计算机相互连接形成网络,并且迅速扩大范围至全球,因此世界范围内的互联网模型产生,随之建立起相关的网络协议。由此开始计算机网络技术的发展日新月异,更新换代速度非常快,还出现了对设备的统一标准和认可标准。网络技术高速发展阶段是源于美国提出的信息高速化发展,我们现在正处于这个阶段当中,计算机网络技术不断成长和成熟,应运而生出多媒体网络技术、光纤电网技术、智能网络技术等等。

三、计算机网络安全技术:

在对计算机网络技术发展环境的保护方面,首先要做的就是加强对防火墙的保护。在计算机网络技术中普遍认为最广泛使用的就是防火墙技术。防火墙技术能够利用防火墙来保护网络信息的安全,利用对相关访问权限的监控来进行信息过滤,还能够抵抗外来攻击,拦截不安全信息,并将内外网隔离,保护网络内外安全[1]。第二种保护计算机网络安全的技术是数据加密,将需要保护的信息转换成密文进行传输和储存,保证信息的隐秘性不受到外来的获取和攻击,且加密的密码类型众多,对信息的保护十分到位,安全性高。还要进行对网络的实时监控,利用软件和硬件的配合,对网络数据进行监控,一旦出现网络入侵迹象就会按照用户发出的指令进行相应的反应。在监测防御过程中与防火墙配合使用更为安全稳定。

四、计算机网络技术未来发展方向:

想要使我国的信息产业实现又好又快发展必须要加强对计算机网络技术的研发,尤其是关键技术的发展。计算机技术最核心的就是设备与软件,要着力研发计算机核心芯片,还要加大对核心软件的开发力度,逐渐摆脱对国外设备的依赖,形成自己的技术。技术研发的方向主要有两个方面,第一是网络的关键技术提高,加强网络设备性能的提高,加强网络传输设备以及接入设备的研发。第二是要加强由计算机网络技术支持的相关信息服务平台的构建,如传媒机构、电子商务、物流、金融等网络软件和大型的应用软件等。

结论:

计算机网络技术自出现和发展以来便迅速影响和改变着人们的生产和生活方式,对计算机网络技术的研究也直接影响着我国的综合国力和科技实力的提高。我国在计算机网络技术的方面要加强自主创新能力减少对国外技术设备的依赖,集中精力于核心技术的开发,并加强对网络环境的控制与监管,保证计算机网络技术在应用过程中的安全性,提高我国的信息产业水平。

参考文献

网络技术研发篇3

关键词:pLC网络;电力线通信

1pLC网络概述

随着internet应用的迅速普及,登录上网的用户数急剧增加。在网络干线基础设施相对完善的情况下,连接千家万户的接入网络成为制约网络用户增长的主要障碍。新增或扩充计算机接入网络,人们通常都是敷设新的有线信道,如光纤、双绞线等。研究表明接入网的费用要占网络总投资的50%以上[Halid2001C],因为新增线路不仅造价较高,而且对于已经使用的建筑物会造成一定程度的损坏。虽然利用无线或红外通信不会对建筑物造成破坏,但这类通信容易受天气原因、建筑物遮挡以及其它各种干扰等因素的影响,因而也不是一种理想的选择。能不能找到一种省钱、实用、方便的通信介质?近年来,利用低压电力线介质建立计算机局域网及接入网络已经成为国际上it领域的热门研究内容[1]。

利用电力线介质传递信息分为中高压电力线载波通信和低压pLC计算机网络两个基本类别。中高压电力线载波通信指利用35kV以上高压电力线以载波方式传递信息,其主要特点是通讯速率低、传输距离远、采用点对点通信方式;低压pLC计算机网络指利用220V/380V的用户电力线为传输介质,在末端变压器和用户住宅之间或住宅内建立计算机局域网及接入网络,其特点是通讯速率高、传输距离近、采用网络化通信方式。中高压电力线载波通信并不是一种新出现的技术,它已经有近百年的发展历史[2]。长期以来,电力部门利用该技术在中高压(35kV以上)输电线路上通过电力线载波机传递远动信息、调度电话语音信息等,传输速率一般为300―600bps,载波频率为9-490kHz。本文主要讨论利用低压电力线介质建立计算机局域网及接入网络的相关技术(以下简称pLC网络)[3]。

2pLC网络技术的发展及其现状

传统的电力线通信技术主要包括inteUonCeBus、echelonLonworks及adaptivenetworks等,下面简要介绍以上技术及其优缺点[4]。

2.1intellonCeBus技术

intellon是一个生产符合消费电子总线CeBus(ConsumerelectronicsBus)标准产品的私有公司,CeBus标准是一个为在电力线和其它媒介上通信分别提供物理层规范的开放标准。intellon技术面向住宅网络提供控制能力,包括两个基本单元――一个使用扩频技术的收发器和一个完成协议的微控制器。采用扩频技术,收发器以大约10kbps的速率传输数据包,每个数据包包含必需的发送地址和接收地址。CeBus协议使用对等通信模式,网络上的任何节点可以在任何时间访问介质。为了避免数据冲突,其使用载波侦听多路访问/冲突检测和解决CSma/CDCR(CarrierSensemultipleaccess/CollisionDetectandResolution)协议,该协议是在载波侦听多路访问/冲突检测CSma/CD(CarrierSensemultipleaccess/CollisionDetect)的基础上加入解决冲突功能的结果。这种介质访问控制协议要求一个网络节点等待线路上没有其它数据包传送时才能发送数据包。CeBus包括一种公共应用语言CaL(CommonapplicationLanguage),允许设备之间使用一种公共的语法和词汇彼此传递命令和状态请求。CaL定义了一系列叫做“环境”的电子设备功能子单元,例如电视机、立体声音响、CD播放器或盒式磁带。录像机的音量控制就是一种CaL环境。每种环境还可进一步细分为代表不同环境控制功能的“对象”,例如音量、低音、高音或静音功能。最后,对象被定义为一套规定对象功能操作的实例变量,例如音量对象的隐含或当前设定值。通过应用CaL规范,intellon确信他们的芯片可以同其它CaL兼容设备通信。

2.2echelonLonworks技术

像intellon一样,echelon规定了一种对等通信协议来完成CSma技术。echelon提供一种基于扩频技术的10kbps电力线芯片,还提供一种经过改进的、专有的、嵌入其神经元芯片中的maC协议来服务于对等网络层。目前有两个版本的神经元芯片,都包含三个8位处理器、10k字节Ram和10k字节Rom。echelon的专有协议策略最近有所变化,开放了其神经元协议,以允许同第三方的电力线收发器接口。由于echelon芯片设计的巨大开销和maC层能力,使得其对住宅用户解决方案来说价格较贵。因此echelon技术应用被限制在工业/商业解决方案,而不是住宅应用。实际上,商业建筑自动化系统独占echelon收入的30%,另外的30%来自面向工业的控制。

2.3adaptivenetworks技术

像ntellon和echelon一样,adaptive也提供基于扩频技术的电力线芯片组,但其提供低速和高速两套芯片组,速率分别为19.2kbps和100kbps。与intellon和echelon使用的对等CSma/CDCR模式相对应,adaptive使用一种混合的令牌介质访问模式。混合令牌模式允许网络节点在轻负荷环境下使不必要的令牌传递减到最小,而在重负荷情况下保持令牌的可靠性。虽然adaptive技术提供比intellon和echelon更快的传输速率,但对一些高带宽的应用来说它还略显不够,例如文件共享、打印共享、数字话音和图像传输。

2.4现有的pLC技术的比较

表1.1列出了以上各现有pLC网络技术在速率、接入数量、通信方式和maC层协议方面的比较情况。

3现有高速pLC网络技术浅析

目前国际上关于高速pLC网络技术主要有两种模式。其一是以美国为代表的住宅连网模式。这种模式只提供住宅内部连网,户外访问使用其它的通信方式。美国推荐这种模式是因为其aDSL技术和产品已经比较成熟和普及。支持该模式的国际组织是Homeplug,目前该组织已制定了有关的技术规范(Specification1.0),用于规范pLC网络的调制方式、压缩编码方式、使用频带、发送功率、maC协议等相关技术细节,以增强各厂商产品的兼容性。目前室内pLC网络较高速率的产品有intellon公司的powerpacket,速率达到14mbps,1tRan公司的产品速率达12mbps。这两种产品目前均处于实验室阶段。另一种模式是面向欧洲和亚太市场,提供自配电变压器到用户住宅的pLC网络全面解决方案,包括“最后一公里”和住宅内的各类信息设施连网。该模式的国际组织是国际电力线通信论坛(ipCF,internationalpowerlinecornlrlunicationForum)。由于室外产品和室内产品的环境差异,在技术上实现起来比较困难,因此目前能够提供该方案的系统产品很少,大都处于实验室阶段。

3.1高速pLC原理简介

低压配电网在物理上呈树状总线结构,因此目前国际上大部分pLC研究实体将pLC网络构建为总线型结构的以太网。其介质访问控制主要以CSma/CD方式工作,或使用令牌环(tokenRing)方式。但这些都是应用现有技术,是研究实体为尽快生产出产品而采取的权宜措施,它并不是适合pLC网络流量特性的最佳访问结构。因此,设计高速pLC网络上具有高性能的maC层协议以及maC的性能分析是高速pLC领域中的重要课题[5]。

由图可知,高速pLC网络由两部分组成:室内部分包括所有可能通过电力线连网的信息产品,如计算机、传真机、数字电视机等数字家电产品;室外部分包括跨接电表的设施,以及各住户通过“最后一公里”组建的网络。变压器是高速pLC网络的外部“网关”。电能通过变压器从高压侧送到居民用户,而pLC计算机网络则通过安装在变电站的网关实现与internet连网。信息产品使用pLC调制解调器连接到pLC介质,pLC调制解调器主要由接口、调制解调和耦合等三部分组成。接V1部分是指电力线调制解调器同用户设备间的双向数据传输的接口,这些接口包括同智能设备之间的RS一232接口、同计算机之间的RJ.45以太网接口或USB接口、同模拟电话之间的RJ一11接口;调制解调部分由数字信号处理单元和相应的电路组成。数字信号处理单元负责同用户设备间的双向通信、实现maC层协议,并将来自用户的数据进行编码、调制后进行数模转换、放大、滤波后送往耦合单元,或将来自耦合单元经滤波、放大、模数转换后的信号进行解调、解码后送往用户设备;耦合单元是电力线同调制解调部分的结合设备,它将调制好的高频模拟信号送入电力线进行传输,或在电力线上提取出高频信号以便进行解调[6]。

3.2pLC网络技术的优势

pLC网络利用四通八达、遍布城乡,并与用户直接相连的220w380V低压电力线高速传输信息。因其免除布线、覆盖范围广、连接方便的显著特点,pLC网络被认为是提供“最后一公里”解决方案最具竞争力的技术之一。目前国外pLC网络的通信速率已经达到12mbps,预计2003年将达到45mbps,这种速率足以传输各种多媒体信息。与常规通信介质网络相比较,pLC网络具有一个独特的优势:即充分利用现有的低压电力线基础设施,无需任何布线,是一种“无线”技术手段,节约有线资源,无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物的损坏,节省资金、人力、时间;

与常规通信介质网络一样,pLC网络还具有以下明显的优势[7]:

1)低速的pLC网络是家居自动化的有效手段。通过遍布住宅内的电源插座,可对智能家用电器连网,并通过网关与外部连接。住宅主人在家可以享受数字化住宅设施的舒适和便利,在外可以通过互连网络及时了解和设定住宅内设施;

2)高速的pLC网络可以为人们提供internet接入服务,并且可以享受居家视听一体化的服务。通过电力线实现网络浏览、网上购物、视频点播以及可视电话等将不再是遥远的梦想;

3)利用pLC的永久连接在线,可构建住宅楼宇自动化系统,如防火、防盗防有毒气体泄漏的保安监控系统让上班族倍感放心,医疗急救系统让住有老人、儿童或病人的家庭心里踏实。

以上插述的pLC网络的技术优势和美好前景,有些已经在国外成为现实,而其它甚至更好的未来正在探求之中。可以预测,pLC网络这一新技术对促进经济发展必将带来新的机遇。尤其对于中国这样的发展中国家,经济实力不够强大,要赶超发达国家的信息化水平,需要投入巨大的资金,而pLC网络提供了另一种可能的技术手段,这种技术手段可以帮助我们以较少的投入加快国家信息化的进程,我们没有理由不尽快研究适合中国电力网环境的pLC网络技术。

3.3目前pLC网络技术存在的主要技术问题

pLC网络的关键技术难点集中在物理层和maC子层,面临的主要问题和关键技术有[8]:

1)线路阻抗匹配问题。常规专用通信介质有比较固定的负载连接,而电力线介质不象其它专用通信介质那样,连接在电力线上的任何动力负荷都会影响电力线的阻抗。由于用电负荷接入和断开具有随机性,例如开关任何一盏电灯都可能引起线路负载变化。因此,收、发信机的输出阻抗和输入阻抗很难和线路的阻抗匹配。自适应均衡技术目前被认为是改善这个问题的关键技术之一,它可以动态诊断信道状态和动态设置信道参数,从而尽可能匹配阻抗。

2)多径反射问题。低压配电网络具有很复杂的树型结构,连接在电力线上的收发信机因位置不同,会产生多路径的信号反射,这种反射会引起传输信号的选择性衰减和码间串扰。oFDm调制技术是目前pLC网络的一项关键技术,它特别适用于像电力线这种具有频率选择性失真的信道。

3)频谱范围很宽的噪声问题。电力线的根本用途是输送能量,线路上连接着无数的配电设施和用电器具。当使用电力线传递信息时,除了存在和常规专用传输介质同样的问题之外,连接在电力线上的各种设施也成了噪声来源,因此pLC网络传输信道中存在频谱范围很宽的噪声。主要的噪声来源有:

・家用电器,尤其是计算机、电视机开关电源产生的噪声;

・利用可控硅制作的电子调光器、节能灯及其相关产品所产生的噪声;

・配电开关设备在电力线上产生的噪声;

・电动机产生的强噪声;

・其它高频信号在空间传输中耦合到电力线上的噪声。

在各种噪声中,一种称为非周期性脉冲干扰的噪声是影响pLC网络信道的最关键问题之一,也是当今本领域专家最关心的热点问题。在maC层就如何消除非周期的异步脉冲干扰也没有获得有效进展。因此,如何消除或减弱脉冲干扰对物理层和数据链路层的影响是pLC网络中最关键的技术之一[9]。

4)电磁兼容性(emC)问题。作为接入网的pLC网络,必须使用较高的信号频率和一定的发射功率,这就存在产品的emC问题,包括其它电器对pLC产品的影响和pLC产品对其它产品的影响。目前国际上还没有制定统一的pLC网络产品emC标准。

5)国外产品在国内的适应性问题。尽管国外已经研究出一些实验型pLC产品,但是直接拿到国内来使用可能造成意想不到的后果。因为我国的低压配电网络比国外的配网更复杂,用户多、接线方式多、线径细、屏蔽不好,这些特点将导致国内电力线的通信参数与国外有所不同。因此,必须对国内线路进行严格测试,国外产品必须在满足国内测试结果的条件下才能应用。

6)pLC网络的maC层技术研究十分薄弱。由于pLC物理层本身尚有许多问题需要攻克,目前国外把pLC网络的研究重点放在pLC物理层,包括调制方式、编码方式、使用频带、发送功率等。而maC层则简单地采用常规介质的处理方式。由于电力线介质与常规介质具有不同的特性,照搬常规介质的maC协议将导致pLC网络的maC协议运行失败或性能低下。事实上,针对电力线的特点,研究maC的协议工作方式、信道分配方式、数据帧的设定等都是摆在我们面前的课题。

7)pLC网络研究人才匮乏。pLC网络不仅在国内是一个刚刚兴起的研究课题,而且在国际上也尚处于初期研究阶段,从概念定义、理论研究、技术标准、工程试点以及管制政策等方面都有大量需要明确的问题。研究内容涉及电力、通讯、计算机等多个专业学科,要求研究人员具有电力配网、通信、计算机网络等方面的知识,对研究人员要求高[10]。

4结论

pLC网络技术是最近10年来发展起来的技术,具有广阔的市场应用前景,但作为新兴的通信和网络技术,pLC网络面临许多有待攻克的技术难题.目前国外把pLC网络研究重点放在它的物理层,包括抗干扰、调制方式、编码方式、频带分配等,而它的maC层则简单的采用常规介质计算机网络的maC层的工作方式,由于电力线介质与常规介质具有不通的物理特性,照搬常规介质的maC协议将导致pLC网络的maC协议运行失败或性能低下,因此,针对电力线的特点,研究maC的协议工作方式、信道分配方式、数据帧长度的设定等都是摆在我们面前的课题。

[参考文献]

[1]曹志刚,钱亚生.《现代通信原理》.清华大学出版社,1992.

[2]陈长德,等.oFDm调制技术在宽带电力线通信中的应用.《电力系统自动化》,Sept.25,2001.

[3]国家电力科学研究院通信所:”thecharacteristicsofpowerlineatHighfrequenciesonChinese220/380VDistributionnetworks.

[4]李良沫.电力线数字载波及其发展.《电力系统通信》,2000年第一期.

[5宋永华,肖颖,张棋.电力线载波技术重大突破---数字配电线及其应用.《电网技术》,1999年,第23卷,第二期.

[6]王越先,等.电源线介质计算机网络的设计与实现.《小型微型计算机系统》V0l.17no.12Dec.1996.

[7]赵瑞霖,等.电力线(pL)通信与扩频载波电路.《电子产品世界》1998.12.

[8]周明天,汪文勇.((tCp/1p网络原理与技术》.清华大学出版社,1993.

网络技术研发篇4

关键词:计算机;网络安全技术;发展趋势

1.网络安全技术的发展现状

信息化的时代,各个领域都有网络安全技术存在的身影,同时各行各业都十分注重网络安全技术,计算机网络安全技术发展的趋势受到了全世界的关注。如果计算机网络安全受到了破坏将会给人们带来很多的危害,所以重视计算机网络的安全性能,采取相应的措施来防护计算机网络安全的稳定性是非常有必要的。计算机网络安全是指从管理和技术方面对计算机网络安全的保护,保证计算机中的硬件、软件、数据中的网络系统不会被故意、恶意地遭到无法估量的破坏更改,使计算机瘫痪。所以说免受恶意的破坏和毁坏的前提是必须保障计算机当中的硬件、软件、数据的安全性。

2.网络安全威胁

计算机网络安全的威胁主要分为四种特性,就是突发性、扩散性、潜伏性和隐蔽性。计算机网络安全的突发性以及扩散性的速度非常快,并且事先没有任何的预兆,而且是计算机网络中的群体和个体连环性的被破坏。计算机网络的危害性和破坏性会严重地破坏系统导致计算机整体的瘫痪,如果病毒进入到了计算机并且被激活会造成信息的丢失、泄露,严重影响企业或个人网络系统的安危,甚至会导致国家秘密的泄露,危害是无法估量的。突发性及扩散性比起潜伏性和隐蔽性来说还算好些。潜伏性和隐蔽性指病毒能够在电脑中潜伏隐蔽很长一段时间,很多人在使用中不小心导致病毒隐藏在计算机网络当中,当它积累到一定的程度就会爆发出来,对计算机网络的使用者发起攻击,迅速对计算机造成伤害。这时,计算机的使用者才恍然大悟,但往往这种情况会使使用者猝不及防。病毒是计算机网络安全当中最大的隐患,计算机网络病毒的传播,严重影响了网络系统的安全。网络病毒有蠕虫病毒、木马病毒、app病毒等,其中蠕虫病毒会使漏洞传播,蠕虫病毒可以利用网络漏洞进入使用者电脑中,一旦被激活会使计算机网络传输通道堵塞,逐渐导致网络系统瘫痪。网络漏洞会向外部泄露出非常重要的文件和资料,这种病毒具有较强的隐蔽性。

3.提升网络安全技术发展的几点建议

针对网络病毒的特点,目前可以采用一些技术来查杀,其中防火墙技术可以保障网络的安全性。防火墙技术按照一定的标准会检测网络中传输的数据包,如果发现问题它会立即防止数据进入系统从而能够保证病毒无法进入,是十分有效的,它能够发现网络中的危险因素。现在的防火墙技术可以监控并记录网络中任何操作,所有数据进入,都必须经过防火墙。它能够全面、系统、连续、综合地检测并记录信息,如果出现非法数据,它会马上发出警报,让用户知道。所以在网络安全技术化时代,利用防火墙技术可以防止并消除计算机病毒。可是很多网络计算机用户只在有病毒的时候查杀,而忘记了防毒治毒,计算机受到病毒的侵染,往往需耗费大量的时间和精力去修复。所以网络用户应该在日常操作中主动地防毒治毒,同时安b防毒软件,升级杀毒软件,积极采用新手段,以防为主、以杀为辅等自主防卫模式。管理计算机的网络人员要建设完整的网络安全体系,必须要加强自身的安全意识、职业道德和具有较强的责任心,确保计算机网络的稳定运行;同时要使用正确的口令来设计网络计算机的权限,合法地操作应用程序,加强网络设置;同时需要较强网络团队来负责安全的技术,因为较强的网络管理团队可以防止各种不法人员攻击计算机网络,他们会研究和观察网络中不法的攻击,不断的完善网络运行机制,合理地构建网络安全体系。

黑客的攻击会使网络安全技术不断发展,二者在不同的对抗中不断的升级,这种升级其本质为网络的疏忽,疏忽是指黑客通过某些不法手段,把应用行为与网络行为追溯到发动该行为的黑客。导致网络ip缺失的主要因素有两个,一是在网络规模较小时,先进的技术会阻止不良人员攻击所花费的成本更低,二是在ip设计时没有将它设置成非常重要的工具,随着网络的发展,他们无处不在,深入人们的心中。如果说靠网络安全技术来防止不法人员,那么成本将会非常大,在这种情况下发展网络技术会使黑客的行为列入非法行为,能够有效的使用法律手段,来打压黑客的行为,所以网络的研究能够提供良好的技术和资源,同时也能利用其便利性,来维持使用者的隐私。

在计算机中,我们可以对数据进行加密,对数据的加密技术,通常分为对称加密和非对称加密两类。对称加密技术对数据的加密和解锁需要使用相同的钥匙;在非对称加密技术中,密匙将会分成共有密匙和私有密匙,任何一把钥匙都可以作为公开密匙向他人公开,私有密匙加以保存。如果我们能够从运营角度来看,他们对网络的投入非常多,他们会置办一些扫描安全漏洞的技术,比如说购买了防火墙和入侵系统的防测,还必须在一定期间内对网络的安全性能进行评测。对于独立的网络业务,需要多元化,如果仅靠单一化无法满足业务的需求,这个时候我们应该采用不同的安全需求来提供多种的保护,体现出它的差异化。网络安全是一个综合了多方面管理的课题,使多种网络安全技术相互配合才能给当前复杂的情况带来新的希望。总而言之,对于多种的网络问题,我们应该多次的进行分析研究以寻找新的技术来应对网络安全的管理。不管是对个人用户还是对企业,新的网络安全问题已经成了普遍的共识,需要通过新型的网络保障,使系统连续的运转。随着通信技术的不断发展,互联网已经普及到各个区域,但是网络安全问题却无时无刻不影响着网络资源的安全。网络的安全是非常重要的,应对网络安全技术和网络资源进行系统的分析,加强对网络安全的管理。

加强对管理技术人员的培训。非法人为的攻击网络,网络安全受到最大的危险,黑客的攻击被定义成典型的犯罪行为,他会采取各种各样的方法,破坏网络的有效性,起到信息误导的效果,最终损害使用者的权益。同时他也会使用被动攻击,在不影响网络正常运营的情况下,破解更加机密的攻击方式并导致使用者的信息泄露。建立GoS机制,GoS采用尽可能多的传输方式,这种类型的传输需要用tCp传输,没有错误的传输,但是会使传输延迟和吞吐率降低。在现今计算机网络发达的时代,计算机相关的网络安全显得非常重要,这不仅仅体现在日常生活中,更多的时候则是在相关网络的安全维护,目前已经普及了很多的网络保护软件。计算机网络的安全性一直是社会最为关注的话题,即便是再安全的计算机网络,在维护期间都会产生不可预知的漏洞,此时计算机网络是最脆弱的,这个时候计算机的相关网络安全技术就尤为重要。

网络技术研发篇5

【关键字】计算机网络;管理;技术

1网络管理技术浅述

通常,我们将网络管理技术划分为三种形式:Snmp起源于因特网家族,主要是在因特网管理工作中加以有效的运用,即便其使用起来非常便捷,早已演变为目前网络环境下的主要标准,可是因受到因特网自身在发展过程中所表现出的不规范情况的影响,致使Snmp存在先天发育不足的问题存在,这无疑是给网络管理工作的顺利开展增加一定的难度,其仅仅适合在tCp/ip网络中较为适用,但是其安全方面的问题是需要进一步加强的;在计算机网络管理过程当中,Cmip技术能够对网络管理工作的开展供应全方位的有利支撑,因该项技术无论是在技术水平上还是技术标准上发展比较成熟;分布对象网络管理技术指的是在计算机网络管理过程当中把CoRBa技术运用在其中,这种技术的显著特征在于能够将编程语言、网络协议、操作系统之间的不同之处完全的消除掉,使得相互间的联系透明化。截至目前,CoRBa,Snmp,Cmip的综合运用是目前计算机网络管理技术的的未来探究趋势。

2网络管理技术类别

2.1分布对象网络管理技术

在原有的Client/Server技术的基础上发展而成的一种集中式的平台模式是目前计算机网络管理中较为常用的。分布对象网络管理技术在结构上十分简洁,为此得到了较为广阔的运用,可是,伴随着网络先进科学技术的不断发展,特别是因特网网络技术的迅猛进步,该管理技术固有的集中式优势在时效性、真实性及灵活度上受到巨大的影响,现已不能够满足目前因特网网络的发展需求。

2.2基于weB的网络管理模式

伴随着因特网技术的大范围运用,因特网开始从以往的形式发生显著的转变。在不同的信息平台下,计算机网络管理工作中潜存一定的差异性,为此就会造成网络管理维护及软件开发中需要很多的费用,并且在进行网络管理人员培训上需要很长的一段时间,所以,目前我们急切需要寻找一种能够在短时间内开展行之有效的计算机网络管理模式。伴随着因特网、weB等工具的研发及革新,基础weB的网络管理技术开始在计算机网络管理中得到相关的运用。

2.3CoRBa技术

由对象管理机构omG推行的一种网络管理技术-CoRBa技术,其是把分布计算模式及将对象思想综合起来,创建分布式运用。CoRBa是创建在oRB的基础上进行的分布式运用,具体的计算对象是向外供应接口的,每一个对象都是通过接口来给对象提供对口的。与此同时CoRBa技术能够供应公共服务设备,比如,事务服务、名字服务等等,促使计算机网络管理工作更加透明化。

3计算机网络管理技术未来发展

3.1多技术多厂家密切协作

伴随着先进计算机技术、网络技术与通讯技术的有效综合,计算机网络管理所具有的重要作用逐渐凸显出来。要知道,无论是哪种产品都不可能在每个方面满足大众的诸多需求,为此,购买的网管软件通常需要实施二次开发或者在其他的网管产品当中进行集成化处理。在之前的网管产品集成过程中存在很大的困难,但是广大用户及运营商则要求必须要利用控制平台对n个互联网络实施统一的科学管理,创建多渠道的综合技术网络管理系统,这样才能够满足日益发展的实际需求。

3.2基于web的网管

伴随着web计算机网络管理的形成,其在很大程度上促使一些新兴的问题得到有效的处理,使用者仅仅需要直接点击URL链接即可,便能够从一个系统转变到另一个系统上,省去了平台选用的繁琐程序。促使基于web的计算机网络管理的有效实现,可通过以下两种途径:其一,方式。是在内部工作站当中进行web的服务器运行,此形势下计算机网络管理软件仅作为一种运用程序,在网络管理工作当中,网络管理软件对网络信息进行搜集-传输,同时需要把以往陈旧的管理协议转变为web协议;其二,嵌入式。其是把web性能嵌入至各个计算机网络设备当中,网络管理工作人员可以在对浏览器访问的基础上实施科学的管理,此种形势下的计算机网络管理与网络设备是集成的一种状态,计算机网络管理在不需要任何转换协议的情况下便能够通过Http协议进行传输。

3.3面向业务的网管

新兴的计算机网络管理体系目前逐渐朝向计算机网络设施管理及网络业务管理的方向发展,此种计算机网络管理认识是将网络业务、服务等作为计算机网络管理目标,进行实施监控,利用模拟客户进行测量的一种服务性质的业务,经过对网络业务数据信息资料的搜集,可以达到对计算机网络管理工作的全方位监控,在有故障问题存在的情况下能够在第一时间进行及时有效的处理,促使网络管理工作质量得到有力的保障。

3.4基于CoRBa技术的网管

CoRBa技术进行计算机网络管理起初是为了能够达到异构平台的分布式计算准求,其能够将多类语言共同使用,同时对分布对象起到很大的支持作用,其中,在omG当中已经提出了CoRBa网络管理体系具体结构,可利用CoRBa技术实施计算机网络管理促使oSi开放接口与oSi系统化管理的进一步实现。由此可见,对于现代化信息技术高速发展的今天,基于CoRBa技术的计算机网络管理技术将会成为今后网络管理工作中发挥不可替代的一重要因素。

4结语

现代化的计算机网络管理技术是现代化集成通信技术、因特网服务技术、信息处理技术集为一体化的网管技术,并且伴随着网络发展规模的增加,网络管理难度呈现出不断上升的一种状态,若其不能够满足目前的大环境发展需求,计算机网络创建的过程当中需要做好网络管理相关工作,着重针对计算机网络管理技术、设计等问题实施全方位的规划,确保计算机网络管理工作能够在有序、安全的状态下快速的发展。

参考文献:

[1]胡铮.网络与信息管理[m].北京:电子工业出版社,2008.

[2]尚小航,郭正昊.网络管理基础[m].北京:清华大学出版社,2008.

网络技术研发篇6

【关键词】接入网络anDSFpCRF

1引言

随着蜂窝网络的持续升级、wLan热点的广泛部署,移动互联网用户数量迅速增长。根据analysysinternational(2012年4月)报告,2011年底中国有4.31亿移动互联网用户,比2010年的2.88亿增长49.7%。随着价格的下降,移动网络流量使用到2017年有望增长20倍。网络接入方式的不断丰富,使用户可以根据需要灵活地选择2G、3G、4G、wLan接入。

近年来移动网络流量一直保持稳步快速的增长,如图1所示。

其中,2011年二季度数据业务对比2010年二季度增长了一倍,2011年数据业务已占全部业务流量的60%~70%。一方面,数据业务所产生的流量增长快速,造成2G网络负荷过重,用户满意度快速降低;另一方面,3G网络室外高频信号穿透力不够,大量低价值数据流量耗尽了GeRan(GSm/eDGe无线接入网)的资源,影响具有高价值的语音业务。

为了合理利用现有网络资源、提升用户体验,选择合适的接入网显得尤为重要。智能手机、笔记本电脑等无线终端的普及和发展,使更多的终端拥有同时接入多个接入网的能力,而如何让用户在合适的时间、地点选择最合适的接入网,以便获得最优的网络体验是运营商急需关注的问题。anDSF(accessnetworkDiscoveryandSelectionFunction,接入网发现和选择功能)技术弥补了2G、tD、Lte、wLan等网络间的网络选择缺陷,将单卡多连接方案中的“手机终端主导资源选择”进一步优化为“网络侧指导手机终端选择最优资源”。

2anDSF

anDSF是3Gpp组织提出的一个选网策略单元,目的是将各种无线网络融合到一起为用户提供无缝服务。在R8阶段实现支持非3Gpp接入方式连接epC(evolvedpacketCore,移动核心网演进)核心网的方案;在R9阶段实现iSmp(interSystemmobilitypolicy,系统间移动策略)帮助用户设备选择最优接入网络;在R10阶段实现iSRp(interSystemRoutingpolicy,系统间路由策略)帮助用户设备配置iFom、mapCon等方式指导流量分发。

anDSF辅助终端进行接入网发现和选择,基于运营商策略,anDSF提供给终端的信息类型可分为以下三类:

(1)系统间移动策略(iSmp):根据接入技术、网络iD等提供指导;

(2)接入网发现信息:提供终端附近的接入网列表,包括接入技术、频率和有效条件(如位置信息等);

(3)系统间路由策略(iSRp):针对终端分组流量路由的per-flow或per-apn策略。

2.1系统间移动策略

系统间路由策略信息是由按照运营商规则定义的一组或多组规则组成。每个接入点依据每组规则的优先级,将具有最高优先级的规则标记为“active”状态。为防止处于“active”状态的规则失效,终端需要定期重新评估anDSF策略。当更新后的策略中存在优先级更高的规则时,尽管正在使用的规则仍处于“active”状态,终端依然会选择更优网络,因此终端始终会根据优先级的高低进行网络选择。

anDSF向用户提供的详细策略信息包括规则优先级、优先接入网络信息、有效区域信息、漫游信息、pLmn代码以及toD。

(1)规则优先级是为了确定潜在的可接入网络,避免因网络故障而导致策略失效,以及出现更优网络时,提供更好的用户体验;

(2)优先接入网络信息包括接入技术(3Gpp、wLan、wimaX)、accessiD(如wLan的SSiD、wimaX的nap-iD)、SecondaryaccessiD(仅连接wLan时使用的HeSSiD)、接入网络优先级,优先接入网络信息是每组规则为终端推荐的接入网络名称;

(3)有效区域信息包括Rat(1X/HRpD)、SSiD(SiD/niD)和地理位置,是对推荐接入网络的位置描述;

(4)漫游信息定义了终端漫游时,该规则是否可用;

(5)pLmn代码是推荐接入网络所属的运营商;

(6)toD是推荐规则的时间限制,包括开始时间、结束时间、开始日期、结束日期。

2.2接入网发现信息

anDSF向终端发送的接入网发现信息主要有接入网络类型、接入网络区域和pLmn。接入网络类型明确了该接入网络是3Gpp、wLan或wimaX;接入网络区域信息包括3Gpp、3Gpp2、wimaX、wLan、位置信息等,anDSF根据用户所在位置与接入网络类型,向终端发送接入网发现信息。

2.3系统间路由策略

系统间路由策略由一组或多组规则组成,每组规则包括流量信息、服务信息、流量卸载、漫游、pLmn、策略更新等信息,定义了流量如何分发。每个接入点依据每组规则的漫游、pLmn、规则优先级等信息选择一组,同时将该组规则标记为“active”状态。当终端漫游时,来自VisitedanDSF(终端用户访问的pLmn)的下发规则优先级高于HomeanDSF(终端用户归属的pLmn)。

2.4接入过程

3GppanDSF策略信息是运营商根据终端位置信息制定的。终端与anDSF之间通过pULL与pUSH方式实现信息交换,终端在anDSF指导下由3Gpp转换为非3Gpp的接入过程如图2所示:

(1)终端所在位置只存在单一的3Gpp网络,即使终端预先配置的静态策略里指定非3Gpp为首选接入网络,终端也只能连接3Gpp网络;

(2)因终端位置改变等触发条件导致静态配置的策略开始使用,检测到存在3Gpp与非3Gpp接入网络;

(3)按照静态配置的策略,启动anDSF客户端的发现过程,将终端位置信息通过pULL方式推送给anDSF;

(4)anDSF服务器收到终端推送信息,根据制定的策略更新该终端的策略信息,以pUSH方式推送给终端;

(5)终端接受更新策略信息后,评估是否有iSmp策略为“active”状态,如有就发起接入网络信息请求,没有则仍使用3Gpp网络;

(6)终端向anDSF发送接入网信息请求,获取对接入网络更详细的描述信息,如网络类型、识别码、位置信息等;

(7)anDSF响应终端的请求,发送接入网发现信息;

(8)终端根据接受的iSmp与本地静态配置的策略,按照优先级高低选择接入网络;

(9)基于策略信息选择最优网络;

(10)启动网络更改程序,接入非3Gpp网络。

2.5部署

anDSF技术通过网络侧部署anDSF服务器和手机终端侧安装客户端软件,帮助手机终端发现和接入2G、3G、Lte、wLan等网络,并结合对网络带宽、拥塞状态等信息的分析,向终端提供接入网络的策略,实现了用户终端实时接入最佳网络,享受最优体验。

anDSF采用C/S架构,但在具体应用上还是存在一定差异。服务器端有两种部署方式:采用软件集成方式与其他设备结合部署或设备独立部署;客户端也有两种部署方式:智能手机终端软件或独立硬件设备。

3anDSF与pCRF协同

为加强anDSF对业务的网络发现和选择功能,本文提出anDSF服务器端与pCRF(policyandChargingRulesFunction,策略与计费规则功能单元)合设,获取业务信息、用户签约信息,为终端提供动态的选择策略。anDSF与pCRF的合设不仅能完善网络选择的依据,还可以提升pCRF性能,弥补pCC技术局限于某个无线网络内提供差异化服务,无法实现2G、3G、Lte、wLan网络间选择的缺陷,实现了针对用户、业务、流量、时段等策略的网络发现和选择功能。

anDSF和pCRF协同架构如图3所示:

pCRF是策略与计费控制决策点,为pCeF(policyandChargingenforcementFunction,策略与计费执行功能单元)选择及提供可用的策略和计费控制决策。它不能自动生成信息,而是从aF、SpR、pCeF获取信息。pCRF通过Rx口从aF获取业务信息,从SpR(BoSS系统)获取用户等级信息;pCRF通过Gn口从pCeF获取终端信息、网元Kpi等信息。pCRF仅实现策略下发功能,而不能自动生成策略,策略信息是依赖于运营商制定的规则人为分析所制定。

pCeF完成业务数据流的探测,执行pCRF下发的策略、基于流的计费以及用户和业务的识别功能。它在3Gpp(2G、3G、Lte)网络中的实体是GGSn/Sae-Gw;在non-3Gpp网络中的实体是xDSL网络的BRaS/BnG或wLan网络的epDG。

SpR(SubscriptionprofileRepository,用户签约数据库)拥有用户签约信息,实现用户策略数据管理。

aF(applicationFunction,应用功能)主要与pCRF进行通信,提供应用功能并发送动态会话信息向pCRF请求决策。运营商自有业务或者有合作关系的第三方业务对无线接入的业务带宽、QoS如有特殊要求,可以通过Rx标准接口向pCRF发送命令,要求pCRF分配专门的无线资源。

anDSF本身只定义了终端和anDSF服务器之间交互的接口及流程。因此,anDSF服务器需要获取散布在网络不同节点、系统中的各种有用信息来决定向用户提供的策略信息。一方面,通过S14接口获取终端信息型号、地址位置、小区iD、周围基站场强、SSiD;另一方面,从SpR、aF获取用户和业务信息。anDSF与pCRF的交互过程如下:

(1)SpR、aF将用户签约信息和业务信息发送给anDSF,pCeF通过S14接口向anDSF传送终端信息(如终端型号、地址位置、小区iD、周围基站、SSiD等详细信息),anDSF综合SpR、aF、pCeF、pCRF的信息生成适配终端的接入网策略;

(2)终端位置信息通过pULL方式传送给pCeF,pCeF通过S14接口将信息转发给anDSF;

(3)anDSF通过pUSH方式将策略信息发送给终端;

(4)终端对下发策略进行评估,进行网络选择;

(5)终端选择最优接入网连接。

anDSF与pCRF结合部署既实现了最优网络选择,也实现了用户差异化服务。综合网络服务质量、网元的利用率、用户的优先级、运营商的业务规则等信息来制定策略,灵活性会更大,极大地提升了用户体验。

4结论

anDSF在网络侧指导终端选择最优资源,弥补了2G、tD、Lte、wLan网络之间的网络选择缺陷;anDSF与pCRF的融合,进一步实现了针对不同用户、不同业务、不同时段等多种策略的网络选择。但从整体上看,相关技术还面临很多问题,需要更深入的研究才能不断完善、成熟。

参考文献:

[1]3GpptS23.402V10.8.0.architectureenhancementsfornon-3Gppaccesses(Release10)[S].2012.

网络技术研发篇7

关键词:网络化;校本课程;信息技术;以人为本;校园文化

一、问题的提出和国内外研究现状

信息技术教育是一项面向未来的现代化教育,它对于提高学生适应信息社会的能力,全面推进素质教育具有十分重要的意义。

信息技术课具有发展性、趣味性、综合性、可操作性等特点,在网络化的教学环境中,信息技术教学能够满足学生发展的需求。但是,我国的信息技术课程深受基础学科中传统班级授课制的影响,重视基础知识和基本技术技能的学习和掌握,但使用传统教学方式进行信息技术教学却难以适应不同层次的学生的发展。

校本课程是以学校为主体,自主开发和发展的一门课程,是建立在学校和学生的差异性基础上的,它以适应不同学校的实际情况,满足不同学生的个性发展需要为目的,照顾了学生的个别差异,满足学生多样化的需要。

目前,国外非常重视信息技术教育,其信息技术的教学理念跟我们有较大的差异。如美国教师的信息技术课堂不是单纯地强调学生获取知识,而是注重培养学生获取与整理信息的能力及自主学习的能力,突出学生在教学过程中的主体地位,尤其注重培养学生的信息素养而非技术素养。

因此,我们提出了进行初中信息技术网络化校本课程开发与实施研究的课题。

二、研究的意义和研究价值

进行初中信息技术网络化校本课程开发与实施研究,其研究的意义主要表现在:

1.体现“以人为本”的现代教育理念,凸显学校教育“促进学生发展”的特征。

2.体现学生的主体性特征,凸显信息技术教育对学生信息素养的培养。

开展初中信息技术网络化校本课程开发与实施的研究,有利于信息技术课程三维目标的实现;有利于培养学生自主学习、探究学习、合作学习的方法;有利于学生信息素养的培养;有利于促进学生的全面发展。对于初中信息技术教学具有广泛的实践价值和推广价值。

三、研究的主要观点和创新之处

开展初中信息技术网络化校本课程开发与实施的研究,把信息技术教学与学校的校园文化、班级文化,学生心理教育问题、德育问题、科技创新问题,以及受社会关注的热点问题等进行整合,把信息技术作为学生学习的工具,形成网络化的信息技术校本课程,实现教材多媒体化、资源网络化、教学个性化、学习自主化的创新,在信息技术教学中坚持以人为本的教学策略,注重学生的发展,注重学生信息素养的培养。

四、研究目标、研究内容和研究思路

1.研究目标。在信息技术教学中,以促进学生发展为中心构建初中信息技术网络化校本课程,将学生的发展和信息素养的培养作为信息技术教学的核心目标。

2.研究内容。以学生的全面发展为主线构建网络化信息技术校本课程。(1)注重学生信息素养的培养,把校园文化、班级文化、社会实际生活与信息技术整合,构建网络化信息技术校本课程。(2)以学生发展为主线,以培养学生的信息素养为核心,构建能够体现“自主、合作、探究”这一新课程理念的特色资源专题网站,以构成网络化信息技术校本课程。

3.研究思路。根据学生的发展特点,确定初中信息技术校本课程的三维目标,根据学生的发展特点的进行教学,使学生在信息技术教育教学中的情感得到提升,态度得到转变,从而影响价值观的形成。培养学生自主学习的方法和获取信息、整理信息的能力,促进学生的全面发展。

4.研究方法:行动研究法

五、初中信息技术网络化校本课程开发与应用的实践

近年来,我们组织信息技术教师根据初中信息技术教材特点,开放了适合初中学生心理发展特点的网络化课程资源。利用这些课程,一些年轻教师在省市的信息技术优质课评比中,获得一、二等奖。比较有影响力的研究成果有:

对这些课程资源分析比较,发现有以下几个特点:

1.网络化。各个课程资源均是以主题学习网站或网页的形式出现,学生通过浏览网页就可实现访问课程资源。

2.兴趣化。各个课程资源中集成了各种能够激发学生学习兴趣的内容,如游戏、歌曲、视频、动画等,比较容易帮助教师创设教学情境,激发学生学习兴趣。

3.课程化。各个课程资源有较强的针对性,针对信息技术教材中的某一课或者某一个单元知识点开发课程资源。通过学习网络资源,学生能够掌握课程标准所要求的知识点。

4.易操作。根据主题学习网站的视频教程或自主学习课程,学生比较容易实现自主学习、网络学习、共享学习。

5.交互性。利用课程资源网站中的聊天室、留言板,实现了人机、师生、生生的交互性。

六、反思与展望

在使用信息技术网络化校本资源的过程中,我们也发现了一些不足,比较集中的是开发比较成熟的网络化校本资源需要比较长的时间,开发出成熟的作品需要比较长的周期,因此,需要多位信息技术教师通力合作,及早准备,实现信息技术网络化校本资源的模块化,缩短开发时间。希望在不久的将来能够开发出整个初中信息技术全部课程的网络化校本资源,实现初中信息技术网络教学,能够让学生实现网络环境下的自主学习,发展个性,张扬个性。

网络技术研发篇8

关键词网络化;数字化;广播电视技术

中图分类号G2文献标识码a文章编号1674-6708(2017)187-0018-02

随着我国的网络信息化与科技的发展进步,电视行业也随之得到了高速发展,广播电视技术也已经逐渐向数字化、现代化以及网络化方向发展。国民经济发展与科技的更新使广播电视技术进入了一个新的阶段,网络化数字化也是现今电视技术的发展方向,而电视广播和网络技术的革新也提高了数字电视盒、数字广播节目在传输方面的技术,广播电视技术的应用将会更广泛,但是广播电视技术仍然有一些空间是需要继续优化提高的。

1广播电视技术的发展趋势

广播电视技术发展的最初,我国电视节目图像的产生、传输和接受的过程还是通过实践轴取样的方式完成,这中间也会采用幅度调制的传输方式,来提升试听的效果。但是,这种传播方式下的电视信号很容易受到干扰,信号的强度非常差,如果在偏远地方和山区生活的人们很难接收到信号,并且即使是接收到信号,声音和电视画面也会受到很大影响,这种传统的广播电视已经不能满足人们的生活需要[1]。而随着近些年计算机网络信息技术的不断革新发展,曾经的模拟信号也已经被网络数字信号所取代,这也预示着网络数字时代的到来。而网络数字化广播电视技术作为一种革新的电视技术,是通过利用网络作为传播途径和传播的载体,并且以网络作为平台播出的媒体形式,数字信号因为具备了很强的保真效果和信号抗干扰能力,所以,在整个系统运行的时候,能够最大程度地保证系统稳定性[1]。而这种媒体形式也逐渐受到广大观众用户的喜爱和欢迎。当前的网络数字化广播电视技术已经成为发展趋势,也开启了人类走向数字化的新时代。

2网络数字化广播电视技术的优势

首先,网络数字化广播电视技术对编辑流程方面进行简化,最大程度地利用网络的上传与下载功能进行编辑,同时保存视频等媒体信息,再利用编辑系统对媒体内容进行分区,拆分完成加工,这样可以最大程度提升媒体编辑人员的工作效率,也对高效率完成广播电视视频任务做好保障。因此说明网络的发展促进了广播电视技术的进步,完成了资源共享,编辑制作流程经过精简之后,后期制作的程序和效率有明显的提高。其次,在网络数字化广播电视技术的革新与网络信息技术的有效结合应用,广播电视媒体处理方式发生了很大的改变,模拟信号也更新为数字化信号模式。在信息的播放品质方面也有了更大的提高,而且成熟的科技作为基础,在视频的画面传输和音频的传输上,在效果方面也得到了广大用户的认可。数字化的传播信号更稳定的同时,与周围磁场和其他信号并没有任何干扰,而针对外界的信号也增加了屏蔽的作用,这种信息传播方式可以充分满足用户未来对电视画质与音质的要

求[2],随着网络化时代逐渐深入人心,网络平台与网络技术已经融入生活,人们的衣食住行都离不开网络带来的便利。学生学习,白领办公,电视直播等都已经有网络作为依托平台,而网络数字化广播电视传播平台,不论在科教、经济、农业及军事方面都发挥着重大作用,而科教,网络课堂的兴起也方便了学生的学习,在文化方面,网络数字化广播电视也在产生积极的影响,因此,建立一个高效稳定发展的信息传播平台显得特别重要[2],传播平台通过将时间和空间完美的结合,这样可以更好地满足人们的需求,也充当着广播电视信息传输的巨大载体,而实际上网络平台也相当于汽车的发动机,它的优势是有着更强劲的推动力也是不可或缺的一种作用。这对广播电视事业的发展来说,也是至关重要的。

3网络数字化时代广播电视技术的革新

随着网络数字化时代的到来,广播电视技术也有了新的变化。而传统的模拟信号的传输方式被取代,改变为网络数字化的信号传输。而这种技术的革新体现在以下3点。

3.1广播电视视频信号改变为数字信号

在广播电视信号转变为一连串的数字信号的同时,数字信号特点呈现出离散性。而对比模拟信号,网络数字信号抗干扰性更强,促使广播电视视频信号不会受到外界信号的任何干扰,因此得到了快速发展和传播[3],对视频信号的编码和优化,在对其进行传输。

3.2广播电视音频信号改变为数字信号

网络数字化技术需要对广播电视视频信号传播之外,还需要对广播电视的音频信号进行传播,以此保证广播电视信息传递的完整性。而网络数字化音频信号主要通过a/D和D/a互相转变而成的,利用该传播方式的准确性来判定质量,频取样的质量在这过程中也比较重要,采样的质量决定了广播电视播放声音的质量,如采样质量有问题,播放的时候就会出现噪音和杂音,从而影响观众的听觉。而高于模拟信号两倍的音频才能保证电视音频信号的采样的质量[3]。

3.3实现资源共享并提高活动效率

广播电视技术的数字化和网络化的结合实际上对资源共享起到了推动的作用,也因此提高了活动的效率。通过对网络平台的充分利用,信息资源可以被人们高度共享,也促进了各种信息活动的进行。广播电视技术与网络连接之后,网络平台促进了资源共享的整合。

4数字化时代广播电视技术的发展前景

随着网络数字化的发展,人们在观看电视节目的时候也会发生新的转变,首先,可以通过有线电视、无线电视和卫星接收等多样性的条件下进行选择,而广播电视逐渐由单向传送逐渐转变为双向互动方式,观众将会通过多种途径自主的选择自己喜爱的节目。所以曾经人们期望的可以随时随地收看不同的节目已经变为现实,而随之而来的主要是对电视技术更新的新特点,观众看电视也将不受地点场合的局限,人们可以在公交车上、电梯上、户外大屏幕上借助手机和电脑可以不受约束地观看各种电视节目。而对于当今的网络化时代,网络化和数字化未来也有着非常广的发展前景,我国的广播电视事业也将因网络数字化的用而被进一步打开。而对于人们对文化方面的需求也被进一步满足。对现阶段面临的机会和挑战,中国需要继续依托于计算机多媒体技术和广播电视系统,也需要加快广播电视技术在网络化和数字化方面的发展速度,打造更加专业的广播电视节目,也能更好地服务于社会。

5网络数字化广播电视发展的优化建议

首先,要进一步完善网络服务,当前网络数字化广播电视的发展飞快,而网络也是重要的问题。但是对于网络建设的缺陷情况,首先,我们要对当下的宽带网络ip技术进行升级,对网络优化、建网联网方面需要加强。同时也利用计算机网络技术的优势,用计算机网络的光纤作为核心,降低成本,也同时获得更快的传输速率。所以,计算机网络技术和广播电视网络进行了有效的结合,才能寻求更大的发展空间。

其次,将网络与广播电视技术进行资源重新整合,传统媒体和当前计算机网络技术发展的新媒体共同发展走向必然道路,在激烈的竞争过程中,需要充分整合资源才能够加快提升网络数字化广播电视的未来发展,且广播电视行业需要与其他行业多进行合作和沟通,努力开辟出一条甚至多种发展的途径,通过这种方式的合作和交流也能对我国的广播电视行业市场化和商业化的发展有促进作用,从而规范了广播电视行业,也代表人们进入传播媒介的新阶段[1]。

最后,广播电视技术的创新对于整个广播电视行业发展也起到了重要的作用,通过合作深入了解广播电视技术的核心技术标准,从而掌握标准制定的主动性。如果能引进、学习、改良整个广播电视的核心技术,能够将技术与时俱进,也可以促进整体广播电视行业的良性发展。

6结论

通过对网络信息化时代的分析,广播电视已经走进了网络数字化时代,网络数字化时代的发展也创造了新的电视技术变革,是一种很大的挑战和机遇。也因此,在国家高速发展的现在,研究网络数字化广播电视技术也成为时代的潮流,满足广大观众的需求。

参考文献

[1]马玉荣.网络数字化时代广播电视技术的发展研究[J].科技传播,2016,8(15):102-103.

[2]常卫民.网络数字化时代广播电视技术发展研究[J].西部广播电视,2016(14):247.

网络技术研发篇9

【关键词】基于web2.0的网络课程;功能架构;开发技术

【中图分类号】G40-057【文献标识码】a【论文编号】1009-8097(2008)11-0110-04

一网络课程与web2.0

1网络课程现状调研分析

网络课程是指通过网络表现的某门学科教学内容及实施教学活动的总和[1]。它主要由两部分组成:按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络支撑环境。作为网络学习的核心资源,网络课程成为决定网络学习质量的关键因素之一。笔者通过对现有网络课程的调研表明[2],当前我国网络课程大多是基于web1.0设计和开发,在功能架构、开发技术上还存在许多问题:

(1)教学内容组织观念陈旧,能支持协作学习、小组讨论的课程不多。

(2)学习资源不足,更新慢、开放性不够:一方面互联网上资源浩如烟海,另一方面网络课程中的资源却寥若晨星,各课程网站采用不同技术和平台开发,彼此之间互不开放,形成一个个信息孤岛,不能实现资源共享。

(3)交互性不足:各网络课程主要采用原始的web技术开发完成,其刷新和反应上的延迟都造成用户体验上的不连续,交互缺乏是目前网络课程的通病之一。

(4)学习评价与反馈设计简单化,评价功能多为简单的量化测试,较少关注学习者的学习过程及其发展。

2web2.0及其网络教育功能简介

web2.0是相对以门户网站为代表的web1.0的新一类互联网应用的统称,是一次从核心内容到外部应用的重大革命。它是以Flickr、Craigslist、Linkedin、tribes等网站为代表,以Blog、tag、SnS、RSS、wiki等社会软件的应用为核心,依据六度分隔、XmL、aJaX等新理论和技术实现的互联网新一代模式[3]。web2.0的突出特点就是强调以人为本,以个人为中心,使普通用户真正融入到互联网中,成为互联网的主人。这与现代教育理念强调的“以学生为主体,为学生创造一个宽松和谐的学习环境,使学生在学习的过程中能够互动与分享”在理念上是完全吻合。因此,web2.0自面世以来,日益受到网络教育工作者的关注。其教育功能具体表现在以下四个方面:

(1)web2.0提供了更为完善的教学活动信息交流生态圈

用户围绕某个主题建立的个人或群体Blog与wiKi,借助于tag、RSS、SnS可以让更多对此有兴趣的用户参与进来展开交流、评价与讨论,可以很自然搭建起网上交流平台与虚拟教研平台,学生可以进行自主学习,进行研究性学习和协作学习。

(2)web2.0能有效提高网络学习者的学习效果

web2.0中的Blog与wiki所提供的可读可写功能,不仅能够让学习者在网络上自由发表自己的思想、心得、疑惑等,而且还可借助于RSS与tag把Blog与wiki主动出去,从而使对该问题有共同兴趣的人群实现共享、交流与互动,得到他人针对性帮助与建议,学习者可据此不断地进行反思,加深理解与体会;通过SnS网站与tag,学习者可找到有共同兴趣的学习伙伴,并逐渐形成基于个人兴趣的学习生态圈,用户就有机会接触全世界相关领域最优秀的人,与他们建立广泛的社会联系,不但能够分享到他们的研究成果,而且也可能分享他们的思想,从而有效提高网络用户学习的效果。

(3)web2.0借助wiki、RSS等技术或平台,可实现教育资源的共享

资源共享不仅是指现有资源的共享,还应包括制作的共享。在web2.0环境中,具有像wiki等资源“制作共享”平台,其中的每个人都可加入自己对某一主题知识的贡献。这样,虽然可能没有一个人能全面回答某一问题,但每个人可从不同方面加入他们的回答,最后就能形成一个正确、全面的解答。同时,通过RSS等技术,可将现有资源,用户通过订阅自己需要的频道就能随时知道有没有资源的更新,从而快捷地获取想要的资源。

(4)web2.0软件可充当学生学习和教师教学评价的工具,创建多元化的学习评价体系

学习评价需要充分地收集有关学习者的一切材料,还需要对学习过程实施监控措施。教师可以借助RSS向学生布置作业,老师和学生通过互相定制对方的学习频道或Blog了解作业信息,利用wiKi技术对学生的作业给予批改。具有“可读可写”特性的web2.0可以用来记录学习者全过程,教师得以从学习态度、学习方法、情感等方面给出全面的评价,而不是只针对学习成绩给出片面的评价,学习评价体系从单一转向多元化。

二基于web2.0的网络课程功能架构及模块设计

网络学习的终极目标是建立起属于自己的学习网络,包括资源网络和伙伴网络,并使之处于不断的增进和优化状态。这正与web2.0所具有的个性化、共享性(信息共享、资源共享、思想共享、生命共享)、开放性等理念、特点不谋而合。因此,基于web2.0而设计的网络课程将大大促进网络学习效果的提升,对我国网络教育产生深远影响。

根据笔者对web2.0认识和网络课程功能的调研,结合新的网络学习理念设计出基于web2.0的网络课程功能模型图,如图1所示。

具体来说,各功能模块可做如下设计:

1资源模块

基于web2.0的网络课程资源建设将抛弃传统网络课程中由一个或几个课程设计者建设整个资源库的方式,而是利用所有用户的集体智慧,每个用户都有上传资源的权利,都是课程资源的建设者。因此,整个资源模块包括两部分:由用户上传共享的资源和由用户收藏的优秀课程资源(即网络书签)。其中,可利用wiKi实现教学资源的共享,即学习者登录wiKi后,可方便浏览自己或其他用户所创建的共享资源或网络书签。在浏览感兴趣的资源时,为以后快速访问该资源,用户可进行资源的收藏,直接将资源放到自己的收藏夹中。当学习者浏览到感兴趣的资源标题时,可利用基于RSS的个性化定制推送服务所提供的链接,到资源平台读取详细内容。

另外,在资源模块中,用户可自由地不考虑目录结构给课程资源分类,并可为每个资源条目添加一个或多个tag(标签)。利用tag,也可方便学习者查询大量感兴趣的学习资源。

2交互模块

社会性参与是web2.0的精髓,网络学习的社会性参与既表现在参与资源建设上,也表现在用户间的交流协作方面。网络课程中的交互模块即为交流协作的反映。交互模块包括人际交互和人机交互两个子模块,如图2所示。

(1)人机交互,即学习者与课程界面的交互,它是影响学生学习效果的重要因素。web1.0时代,课程与用户的交互都需要刷新整个页面,经常出现屏幕闪烁与等待等现象。利用web2.0技术中的ajax技术可解决此问题。当页面小部分数据变化时,不需要提交整个页面,只提交需更新的数据到服务器即可,大大提高了系统的响应速度;同时,利用2.0中的webpart技术可轻松实现按学习者个人喜好、个性特征安排界面布局。这些都为学习者带来良好的交互体验,使其在学习中保持愉悦的心情,促其提高学习效果。

(2)人际交互,包括网络课程中的师生交互和生生交互。传统的网络课程中的人际主要利用BBS、e-maiL、聊天室等,交互方式有限。而在web2.0时代,出现的大量人性化社会化软件为网络课程中的人际交互提供了多样化的、社会化的实时或非实时的交互环境:

首先,利用web2.0技术中的Blog提供的可读可写功能,让学习者能发表其看法或疑惑,促其自主学习;wiKi作为一多人协作的写作工具,可为多个学习者提供协作学习和交流的平台。同时,教师则可通过在Blog或wiKi上书写留言或评价来进行有效的指导和评价。

其次,围绕某个主题建立的个人或群体Blog与wiki,借助于tag、RSS、SnS可以让更多对此有兴趣的用户参与进来展开交流、评价与讨论。学习者通过RSS与tag把心得、疑问主动出去,从而使对该问题有共同兴趣的人群实现共享、交流与互动,得到他人针对性帮助与建议。通过SnS网站与tag,学习者可找到有共同兴趣的学习伙伴,就会逐渐形成基于个人兴趣的学习生态圈。

最后,师生、生生间可以通过p2p来共享相关的文字、音、视频资源,也可以通过即时通讯软件(如QQ,mSn等)进行全方位实时文字,语音,视频交流,模拟现实世界的交互。

3订阅模块

课程为学生学习提供订阅功能,用户可在第一时间看到最新的学习主题,并参与学习。一般而言,订阅有两种类型,一种是邮箱订阅,另一种是RSS软件订阅。其中,RSS订阅具有信息过滤、多来源的个性化内容“聚合”和信息推送等优势,在基于web2.0的网络课程中应广泛应用。

(1)通过RSS提供的个性化信息聚合,可将信息资源加以过滤筛选,屏蔽干扰信息,限制学习者的某些思维脉络,使其不能“四处延伸”,从而降低了其思维迷航。

(2)通过RSS将信息资源划分为不同的专题频道,每一专题下聚集大量的相关文章,学习者可方便地从中获取自己所需的学习资源。而且,通过RSS的信息聚合,学习者获取的不再是集散、孤立的信息源,而是丰富、关联的信息源,有助于学习者从各个角度认识问题和从整体上把握事件。

(3)利用RSS所具有自动更新功能,网络学习者间可相互订阅,共享对方的信息资源,及时了解彼此的最新思想动态,达到对某一问题的深入持久探讨。兴趣相同的学习者可组成学术共同体,相互之间鼓励、帮助和情感支持。

4搜索模块

网络课程投入使用后,用户使用过程中产生的学习资源和学习主题等将越来越多,为方便用户使用资源,课程应设置搜索模块。在搜索模块中,用户的搜索内容包括资源搜索和学习主题搜索,资源搜索主要是对上传课程资源和网络标签中收藏的相关学习资源的搜索、查询,学习主题搜索则可帮助学生在最短的时间内,找到课程中自己感兴趣的学习主题或得到自己所需的解决问题方案。

搜索的方式包括关键词搜索和标签搜索。其中,标签是在其他网络学习者对相应内容学习、比较后上传的,其确切性强于关键字搜索。比如,一个学习资源标题为:如何编写电子教案,它可能拥有的标签有:电子教案、教学论、备课等,如果仅按关键字搜索,在搜索教学论时,用户就不会得到这种资源记录。而用tag进行搜索时,只要资源被添加了此标签,就可得到这条记录。

5评价模块

学习评价是检验学习者网络学习效果的重要活动,在基于web2.0的网络课程中,学习评价应是面向过程、学习者积极参与、数字化与人性化相结合的多元评价。学习评价应能从知识、能力和情感方面全方位地评价学生;评价的目的不是甄别学生优劣,而是为了学生发展。要达到上述目的和要求,只有采用面向过程的评价。

在网络课程中,面向过程的评价实施难点在于如何监控学习者的学习过程,只有学习过程信息采集准确无误,才能给每位学习者一个客观公正的评价。而基于Blog建立的课程内嵌电子档案袋(e-portfolio)恰好能完美的做到这一点。因此,在基于网络课程中我们主要采用基于Blog的电子档案袋评价,如图3所示。

首先,利用网络课程中每个学生的Blog,可以数字方式记录学生的学习过程,即形成了一个基于Blog的电子档案袋。其中包括学习者自身的创作内容、资源的链接(文档、图片、声音或视频文件)、学习笔记、反思日记等,还会有对于这些内容的其他人所做出的评论或评价信息。同时,同一小组同学可组成一个Blog圈子,有利于小组协作学习、组内评价和组间互评。

其次,并非只有学生使用Blog,教师也可融入其中。教师可建立自己的Blog,用于布置学习任务、呈现评价量规、进行学生电子档案的管理等。这样的过程如果持续下去,就会变成一个更大范围的知识管理体系和新型评价体系。教师能够根据学生完整的学习过程与学生共同看到一个更大的学习全景,从而做出更加综合和全面的评价。同时,这样的电子档案也有助于“形成性评价”,更及时地帮助学生改进学习的方法、态度,或由教师做出方向性引导。

再次,借助Blog应用中的延伸技术(如RSS),教师无需进入每个学生的Blog中去浏览他们的学习进展或提交的作业。教师即可自动获得每个学生最新更新的内容,并对其进行评价。

另外,基于Blog的电子档案袋中,很多知识和学习过程都自然按时间进行组织。如果考察每个学生的电子档案袋,自然会从中清晰地看到整个学习阶段的进步。而大部分的Blog工具都支持内容的迁移和备份,这有利用于学习者学习档案向其他课程或其他学习阶段迁移或复制。

当然,在课程中还可采用在线的电子测试、机器评价(记录登录资料、资源交互次数等)等量化手段进行学习评价。

6管理模块

在基于web2.0的网络课程中,所有用户都是网络的建设者和参与者,为方便用户使用和参与,课程为一般用户设计了一系列管理工具,包括:基本信息管理、上传共享管理、网络书签管理、群组管理、主题管理等。同时,为维持整个课程网站运行,需设置一个整个网站的管理员,负责整个系统的维护管理。管理员管理操作基本同个体用户一致,只是管理范围更广,有权对任何用户及其资源进行相应操作。

三课程主要开发技术

1前台页面展示采用ajax技术

ajax是异步Javascript和XmL,是一种创建交互式网页的开发技术。它并不是一种新技术,而是几种己经在各自领域大行其道技术的强强结合。在网络课程系统前台页面展示中采用ajax技术,能够实现不刷新浏览器窗口即能满足用户的操作。

同时,ajax处理表单数据时,不必像传统web应用一样经历提交表单(向服务器发送请求)――返回新页面(接收服务器处理后的表单)这样一个费时费带宽的过程,而是仅向服务器发送必需的数据,使用Soap或其一些基于XmL的webservice接口,并在客户端采用Javascript处理来自服务器的响应,从而大节省处理web服务器时间。

2内容和信息遵循RSS2.0规范

RSS是使用XmL(可扩展标志语言)定义的一套标记,所有的RSS文件都要遵守XmL1.0规范。目前,互联网上应用最为广泛的RSS技术规范是Userland制定的RSS2.0。相对于其他规范,RSS2.0的语法规则简单、严谨,且向后兼容RSS0.91。

RSS2.0使得数据不再和页面、网站粘在一起,而是独立地跟着用户走,这恰好克服传统HtmL数据再生产和交换成本高的弊端,使得大部分网站变得可编程。

3页面的外观采用外部层叠样式表(CSS)引用

层叠样式表(CascadingStyleSheets,缩写为CSS),是一种标记语言,它不需要编译,可以直接由浏览器执行(属于浏览器解释型语言)。它常用来为结构化文档(如HtmL文档或XmL应用)添加样式(字体、间距和颜色等)。利用CSS样式表可以有效的改进页面的显示效果,更重要的是采用外部样式表可以让用户选择自己喜欢的网页风格和样式,同时也让内容和显示分离,真正做到了从内容到界面的完全个性化。

4采取“混搭”(mash-Ups)技术

通过全新的手段提供数据,web2.0的数据常常可以通过网络服务界面重新组合或者“混搭”(mash-Ups)。网络课程平台中的页面都是自动生成的,用户需要什么样的数据,以什么样的形式显示,在什么地方显示,都完全由用户自己决定,因而每个用户的界面都不必雷同。

四结语

综合上述对基于web2.0网络课程设计与开发的探讨,笔者认为在网络课程系统设计、实现时还应着重体现以下理念和功能。

(1)以学习者为中心,提供个性化的学习支持服务

基于web2.0的网络课程的构建理念是以学习者为中心,学习者具有在网络学习中的主动权。因此,我们应充分尊重学习者的需求,考虑学习者的行为习惯、重视学习者的体验。

在网络课程中,可通过提供符合不同个性学习者需求的资源平台、交互形式、评价方式等实现。

(2)实现学习者的主体性和参与性

web1.0技术支持下的网络课程,学习者更多的是被动的接受数据和信息,这种被动的等待状态不仅影响了信息获取的便利性和有效性,还在很大程度上影响了用户的积极性。例如,传统的论坛或者讨论组中,绝大部分都存在着“观望者”和“逃避者”,他们只是阅读信息而不积极参与讨论,这给在线学习的组织和实施带了很大的不便。基于web2.0的网络课程功能架构应在学习者主体性的体现上多下功夫,通过基于网络的交流活动实现用户对数据和信息的组织和供应,大幅度提高用户各种形式的在线交流和参与活动。

(3)实现课程的自更新、自扩充

基于web2.0的网络课程中,课程内容、资源的提供者、建设者不仅限于管理员和教师,学生也将成为课程的重要建设者。课程设计时,应充分发挥学习者的才华,促进课程内容的自更新、自扩充。比如,通过web2.0技术不断上传、编辑、参与实现课程的自更新。

(4)课程系统永久性地处于测试版本阶段

基于web2.0开发的网络课程不再有升级周期,整个系统平台永久性地处测试版本阶段,不断升级,不断完善。而且,所有的使用者都可以根据需要协助课程开发人员反馈问题、提出建议,做出自己的一点贡献,或者是接替开发者的部分工作,按照自己的需要和喜爱的方式来获取、组织学习信息。

参考文献

[1]教育部.教育资源建设技术规范(CeLtS-31和CeLtS-41)[eB/oL].

[2]张海燕,陈燕等.网络课程设计与应用调查[J].中国电化教育,2006(5):73-76.

[3]杨炯照,何莉辉.发掘下一代网络――web2.0的教育价值[J].中国现代教育装备,2007(11):165-167.

[4]刘俊生.基于RSS技术的网络学习探微.现代远程教育研究[J],2007(6):62-64.

网络技术研发篇10

abstract:todealwiththeproblem,ofwhichduringtheland-useapprovalissuethecycleispartiallylong,thetransmissionofinformationwaytrails,andthedepartmentsoflandatalllevelsarelackoftheconnectionwitheachother,weproposetobuildtheapprovalnetworksystemamongthecounty(city),prefecturelevel(state),theprovincial.throughthestudyofthetheoryandtechnologyoftheFlexandarcGiSServer,weundergoaprocessofthedesignoveralloftheapprovalnetworksystem,functionaldesign,dataorganizationandsystemdevelopmentandimplementcounty(city),andmunicipal(state),provincialthreelinkagemanagelanduseplansindicators,aswellasautomatedaccountingindicatorsuseandonlinereviewofprojectlandoccupiesinformationsystemfunctions.itmakesthenetworkapprovalworkcometruebyworkingonlinethroughtheclientbrowser.thissystemsimplifiesthecomplicatedapprovalwork,aswellimprovetheworkefficiency.

关键词:Flex;arcGiSServer;用地审批;开发

Keywords:Flex;arcGiSServer;land-useapproval;development

中图分类号:tp39文献标识码:a文章编号:1006-4311(2013)10-0165-03

0引言

近年,国家大力建设国土资源信息化,建设用地审批系统的建设也早已被提出,并且取得一定的成绩,但是目前建设用地审批工作方式还是非常的落后,各行政级别的国土部门之间是通过人工传递资料,建设用地项目申报资料或是批报结果也是人借助实体交通工具传递。这样的作业方式存在把关不严、审批周期偏长、报批流程比较繁琐、报批资料不易保存、各行政部门的数据难以共享等问题,不便于统一管理。针对上述存在的问题,提出建设用地审批网络系统,并结合云南国土资源厅用地审批业务需求,实现省、市、县用地计划指标,用地业务审批的三级联动管理功能。

1研究现状

目前国内对于建设用地审批信息化、网络化有了普遍的研究,但是对建设用地实现省、市、县三级互联网联动审批的程度还是非常的低。许多部门采用基于C/S结构的审批系统,主要是单机操作或是在局域网内使用,无法实现建设用地审批业务每个环节相互连通。少部分地区对用地审批实现网络化建设进行过研究和建设,如合肥市建设了一个面向服务的建设用地审批管理系统[1],其优点是实现了审批业务的网络化,缺点是采用传统的B/S结构不能满足现代webGiS快速反应的特点。现如今Ria(Richinternetapplications,富因特网应用程序)技术快速的发展,将其与GiS结合构建交互能力强、反应迅速的webGiS应用程序已经被广泛的应用,将作为未来webGiS的一种趋势。

2系统采用的关键技术

2.1Ria客户端的实现Ria将传统的桌面应用程序功能特性与传统的web应用程序结合在一起,可以轻易部署和自由访问网络资源,最重要的是能够实现数据的异步传输和页面的局部刷新,甚至在离线的状态下也能实现客户端的操作,Ria将大部分业务逻辑从服务器端移植到客户端,仅保留一些基础业务逻辑在服务器端[2][3]。目前,在进行webGiS应用开发中Flex技术较为成熟[4],所以选择Flex技术进行用地审批网络系统客户端的开发。

Flex采用GUi界面开发,主要是用mXmL定义应用程序用户界面元素,利用actionScript定义客户逻辑与程序控制。Flex程序通过编译器编译生成SwF格式的客户端应用程序,然后部署到浏览器中,从而实现了客户端的开发。客户端必须与服务器端进行数据通信才能实现设计的功能,Flex开发的客户端与服务器通讯有三种方式:HttpService、webService、Remoteobject。因为Remoteobject能够处理各种数据类型,传送速度快等优点,所以本系统采用Remoteobject的通讯方式,但是需要安装FluorineFx解析Remoteobject数据。

2.2数据库与应用程序间的数据服务在本系统的开发过程中采用面向对象的应用和关系数据库相结合的方式,然而关系数据库中存放的是关系数据而非面向对象。由于对象模型与关系数据库模型之间存在着不一致问题,所以需要采用对象/关系映射(oRm)技术实现数据库中持久化对象存储和访问。oRm是解决关系数据库中持久化对象存储和访问的一种技术,对于解决面向对象与关系数据库存在的互不匹配现象起到一定的作用[5]。在本系统中采用的是轻量级的oRm技术nHibernate,nHibernate主要的功能就是把一个普通的C#类对象映射到关系数据库中。它不仅管理类到数据库表的映射,还提供数据查询和数据获取的方法,不必去花时间写SQL语句,直接适用对象进行操作即可。

2.3arcGiSServerarcGiSServer为创建和管理基于服务的GiS应用提供了一个可行的框架平台[6][7],该平台可以把地图或是其他地理信息资源无缝地集成到网站页面中,同时将GiS功能以服务的形式体现出来,并且支持多用户并发访问。本文中主要使用arcGiSServer进行地图和地图管理,用户传输建设用地项目地块的数据与空间数据叠加,同时将项目地块图绘制于的地图上,可以直接在网页上查看项目地块位于该地图上的位置。

3系统的设计与实现

3.1系统的体系结构用地网络审批系统在体系结构上采用基于B/S模式的3层机构,包括表示层、应用层、数据层。表示层可以根据不同用户级别的业务需求提供不同的服务内容;应用层也就是业务逻辑层,是整个系统的核心,所有的计算和分析都是在这一层完成;数据层包括两个部分,一部分是数据的存储层,一部分是数据的服务层,系统中采用大型关系数据库oracle存储指标数据级业务数据,以文件夹的形式存储格式为mDB的空间数据,应用程序通过数据服务层提供的数据服务访问数据。体系结构图如图1。

3.2数据组织用地审批网络系统涉及的数据有规划成果数据、计划指标数据、审批业务数据、勘测定界的界址点数据,其中指标数据、审批业务数据存储在服务器上的oracle数据库中;服务器的一定目录下根据界址点文件上传时间生成文件夹,界址点数据文件就存放其中;规划成果数据是空间数据,规划成果数据反映了土地利用的空间结构和数量结构,需要涉及多个尺度的地理空间数据,如何组织管理多尺度空间数据是系统的关键。

该系统按行政单元组织土地利用规划数据,以县为最小单位,每个行政区里面都有mDB格式的空间数据库。系统按行政单元组织数据,一是为了很好的反映行政单元的综合用地情况,同时也是便于查看一个行政区的具体情况;二便于数据的管理和更新,同时也是便于检索。数据组织如图2。

3.3功能的实现根据土地规划利用审批业务的需求,系统设计了下列功能:

3.3.1数据查询可以通过设置条件查询或筛选数据。

3.3.2数据浏览实现分页浏览各种指标数据、业务数据,同时可以浏览已经的地图数据。

3.3.3统计表查询系统中现实分季度、月份对行政区内的保障性住房,增减挂钩项目等内容进行统计查询,然后以报表的形式返回到客户端。

3.3.4指标管理指标管理主要实现了指标的录入、修改、删除、查看、导出等基本功能,还自动计算系统中已经占用的指标量和剩余指标量。但是由于指标数据非常重要,所以对指标的操作要受到权限限制。

3.3.5核拨单管理用户可以通过自己的账号管理自己所在行政区的项目核拨单,查看所在行政区内已向上级部门发送的核拨单,是否被上级部门退回,是否有需要处理的核拨单等。很好的管理了项目,避免了粗心大意遗漏项目等情形。

3.3.6规划审查规划审查是项目所在的行政区国土部门建立项目申请核拨单,然后向上级国土部门发送,省级部门根据情况填写意见,然后根据是否同意申请决定向上级发送或是向下级回退该卷宗。在这一过程中市级国土部门将进行指标计算查看该申请指标是否在计划指标范围内。省级国土部门将再次核算指标是否在计划指标范围内决定是否核拨。任何行政级别的用户都可以打印核拨单,以便网络不连通也可以了解核拨单的内容。

3.3.7界址点审查查看界址点位置:检查界址点是否在行政区域范围内,界址点构成的地块行政是否与实际相符。

计算地块占地面积:如果地块形状与实际相符,则可以用地块与规划成果数据库中的土地规划地类、建设用地管制区、土地用途区、基本农田调整等图层进行叠加运算统计出该地块占地信息。

查看占地报告:通过计算地块占地面积后,系统在服务器端生成一个报表,然后从服务器返回该报告于客户端。

3.4安全机制的设置本系统为了数据的安全采用了一系列措施,首先:本系统使用一台服务器,安装有oracle11g、arcGiSServer软件,部署系统应用程序,由于土地利用空间数据属于保密数据,只允许国土相关部门使用。其次,用户必须先登陆界面输入用户名和密码才可以进入系统,且客户端每次登陆后都会清理掉用户的信息,下次登陆必须重新输入用户名和密码才可进入系统。

4总结

本文探索Flex与arcGiSServer集成的webGiS应用程序开发方式,设计并实现基于网络的地审批系统。该系统解决了传统的申报工作复杂、上报数据需要额外的储存硬件且上报文件不易保存等问题,同时实现省市县国土部门三级联动管理指标,对提高工作效率有一定的帮助,系统将土地利用图上审查功能以服务的形式提供给客户端,不需要安装GiS软件即可实现空间运算,同时还可以可视化表达地块占地情况。

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