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网络技术研究精选(九篇)

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网络技术研究

第1篇:网络技术研究范文

随着网络技术的发展,人们对于网络通讯技术的要求越来越高,从之前的2G、3G到现在的4G,我国的移动通讯网络技术得到快速的发展。4G全称是第四代移动通讯技术,与2G、3G技术相比,4G技术的运行速度更快,具有超高速的数据传输能力,是我国未来移动通讯技术的发展趋势。笔者首先对移动4G通讯技术的发展现状和发展特点进行简要说明,其次对于核心关键技术进行分析,最后指出移动4G通讯技术的发展前景。

关键词:

移动4G;通讯技术;网络

1前言

近年来,随着科学技术的发展,智能手机、平板等工具的出现使得人们对于网络技术的要求更高,其中发展最快、受到人们关注度最高的就是移动4G通讯技术。我国调查机构的调查显示,我国移动4G用户已超过四亿人,与使用3G网络技术的用户相比增长了75%,这主要是由于4G通讯技术的数据传输速度更快。与3G技术相比,4G通讯技术的下载速度与视频清晰度更高,更能满足人们对于网速的需求。但是就目前而言,4G通讯技术虽然弥补了3G技术的部分不足,但其自身在发展过程中仍然存在着一些问题,需要技术人员不断研发和完善。

24G通讯技术

2.14G通讯技术的发展现状

4G也就是第四代移动通讯技术,与2G、3G技术相比,第四代移动通讯技术的通讯速度更快,而且拥有较强的灵活性与兼容性以及网络频谱极宽的特点,可以随时随地接入,方便用户使用[1]。在移动3G通讯技术的基础上,我国的移动4G通讯技术已取得一定的成果,与3G技术相比,4G技术的数据传输速度更快,用户不仅可以使用3G的快速发送文字和进行视频等功能,而且4G技术的下载速度与视频清晰度更高,还可以进行多点控制,从而实现数据传输速度的大幅度提升。就目前的技术环境而言,我国的移动4G通讯技术由于起步比较晚,用户的使用面积比较广,很难实现,全面覆盖,因此我国应加大研发力度,在目前的移动4G通讯技术发展的基础上,针对不足之处如通讯的标准、网速稳定性以及IP问题进行深入研究,降低问题的出现概率[2]。

2.24G技术的优劣势

其一,4G通信网络技术的优势。随着我国社会经济的发展,各行各业对于网络技术的要求越来越高,如银行业务等。为了满足人们对于网速快速提高的需要,4G通信网络技术应运而生。根据我国最大的网络供应商的数据反馈可知,4G技术传输数据的最高时速可以达到100Mbps以上。除此之外,4G通信网络技术的兼容度比较高。在3G网络技术的使用中用户发现,3G网络技术的网速远远低于国际平均标准、通信质量不佳,并且在一些信号较差的地区,根本无法使用。在此基础上发展而来的4G通信网络技术,成本要远远低于3G网络技术,但是其中却包含了许多尖端技术。4G通信网络技术的出现解决了3G网络技术的通信质量不佳等问题,同时采用切换技术、定位技术、软件无线电技术等多种技术的4G通信技术的通信质量和通信频率较第二代和第三代有了大幅度的提升,即使在多人同时使用的情况下,依然能保证下载速度和视频的清晰度[3]。其二,4G通信网络技术的劣势。虽然4G网络技术传输速度甚至可以达到100Mbps,但是由于使用用户过多,网速的总体容量还是比较有限的。一旦当同一时间使用4G网络的用户过多,那么用户的下载速度以及传输效率就会下降。从某种程度来说,4G网络技术的优势就在与其高速的传输速度,一旦这个优势不再,4G网络技术也就没有市场的核心竞争力。同时,从第三代移动通讯技术到第四代移动通讯技术,网络技术更新速度极快,与此相对的是,使用设备如智能手机、平板等工具更新换代的速度比较慢,这也就使得网络通信落后于网络建设。

34G移动通讯网络技术

3.1核心技术

3.1.1OFDM技术

与其他移动4G通讯技术相比,OFDM技术的使用频率比较高,也比较常见。OFDM技术实际上就是将高速的数据进行重新分配与变换,将其分配到速度比较低的通道内进行传输,从而降低码的串扰程度,进而减少环境信道频率衰弱的问题,同时将信号分割成多个子信号进行传输。虽然OFDM技术在使用过程中比较方便,但是依旧存在功率不高、运行过程和运行系统比较复杂的情况。

3.1.2智能天线技术

智能天线技术是以天线原理为主要使用原则,采用数字化信号处理方式的新型技术,它可以将天线波束中的传输信号与用户信号进行对接,从而降低由于信号扩充或者信号干扰而导致的信号问题,同时该通讯技术也可以扩大网络运行系统的容量,改善信号干扰问题、扩大信号的发射范围,并且降低信号发出时的能量损耗。同时,智能天线技术对于使用环境并没有限制,即使使用或者传播环境比较复杂,也能使用智能天线技术,因此在4G网络通讯技术领域,该技术的使用范围比较广。

3.1.3软件无线电技术

与智能天线技术不同的是,软件无线电技术主要采用数字信号处理的方式。软件无线电台的功能定义过程主要是由编程进行设计定义的,通过采用新型的宽频带从而打破传统窄频带的波段以及波区的限制,同时建立标准化的硬件通用平台,从而实现信息的交互和分享,并且确保通讯过程的稳定与灵活。就目前的技术开况而言,软件无线电技术是4G移动通讯网络技术未来的发展方向。这主要是由于软件无线电技术的开发风险比较低,并且该技术使用硅芯片的数量较之其他技术大大减少,因此在价格方面也有很大的发展空间,便于运营商在其中的操作和运营。

3.1.4宽带无线接入技术

由于4G移动通信技术具有比2G或3G移动通信系统更快的传输速度以及更好的服务品质,因此,4G移动通信技术行业已逐渐从通信语音服务行业朝着移动数据、多媒体化应用服务方向发展。这样的发展趋势也导致4G移动通信技术更加重视网络连接方面,新型的产业生态体系与分工逐渐形成。WiMax技术又称宽带无线接入技术,是目前新型的网络接连技术,与IEEE802.16d以及IEEE802.16e相比,其更加强调对于网络运营商的服务,如WiMax论坛的主要目的就是促进不同厂商的产品进行相互交流,到目前为止,其所服务的对象还包括通讯设备制造商、零件供应商、移动通信服务运营商和系统整合厂商。

3.1.5移动无线宽频技术

LTE也就是移动无线宽频技术,是在传统的WCDMA基础上研发出来的新一代的移动无线宽频技术,其目前已成为第四代移动通讯技术中代替WCDM存在的新型无线标准技术,其可以使得网络通信运营商获得超越4G无线网络效能的无线宽频服务。与第一代相比,LTE技术改进了空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的标准。目前在20MHz频谱频宽下,基本上能够提供50~100Mbit/s的运行速率,对于信号比较差的地区而言,能够改善上网速度比较慢或者上网速度不稳定的问题,提高同一时间的网络负载量,降低运行系统的闪频概率。其中4G/LTE是目前世界各国使用的主流技术,已获得多家运营商的支持。与WiMAax技术相比,LTE的商业化程度进程虽然比较缓慢,但是LTE具有比WiMAax技术更低的成本支出。目前,已有研究所开始致力于将WiMAax技术与LTE进行整合,在保持用户目前的服务品质的同时,降低转换成本。

3.2抗干扰技术

3.2.1SON服务器

随着4G移动通讯技术的快速发展,各个前端基地台所能检测出来的信息毕竟有限,很容易导致网络信号中断。而SON服务器的主要使用方式是通过将前端无线存取技术所量测到的干扰信息进行收集与利用,从而进行信息的准确定位和资源保留。一旦出现上述信号中断或者受到干扰的情况,可以在基地台与移动装置之间设置额外的驱动移动装置,同时使用SON服务器可以对各个基地台的负载量有一个动态的了解,从而能够依据该变化进行调整,以免出现资源使用效率不高而资源消耗量过大的情况。其中SON服务器对于基地台的资源保留进行动态调整的方式使用是Hybrid资源保留技术,这里说的资源保留主要是指保留时间维度上的资源,在Hybrid资源保留技术中,主要使用了协调式资源保留技术和非协调式资源保留技术相结合的方式。非协调式资源保留技术主要适用于获得干扰源信息方面,通过对4G基地台的扫描,从而获得邻近的基地台的信息,因此,非协调式资源保留技术经常需要结合GPS定位信息来使用。这样一是为了减少实际的受干扰情况,二是为进行资源保留提供参考依据。协调式资源保留技术主要负责后端服务器,使其能够负责以及调节4G基地台的子信息框架,从而进行资源优化配置。

44G移动通信技术的发展前景

目前,全球使用移动通讯网络技术的用户已达到45亿,中国使用4G网络技术的用户就已达到了4亿,并且随着网络技术的继续发展,移动网络技术从某种意义上实现了人与人、人与手机之间的交流互动。4G移动网络通信技术的出现在智能手机上网用户中间引起了不小的轰动,就目前的情况来看,4G移动网络通信技术的推广和使用情况都取得了一定的效果。同时随着我国科学技术发展速度逐步加快,智能手机的功能越发强大,并且已出现代替电脑的趋势。有专家预测,未来人类极有可能处于人与物、物与物之间相互融合的物联网时代,一旦预想成为现实,4G移动通信所要发挥的功能更加强大。因此,4G网络运营商必须抓住目前的发展机遇,在3G移动通信打下的良好的基础上,不断完善和更新4G移动网络通信技术,加强对于网络设施的建设,积极引进各种安全先进的信息技术,在移动手机市场所占份额越来越大的基础上,促进4G移动通信技术与物联网进行相互交融,推进我国移动通信行业更好更快发展。

5结语

随着我国科学技术的发展,4G移动通信网络技术在人们的日常生活中所占比重越来越大,从某种程度来说,这也促进了我国通讯事业的发展。同时,在当今的时代背景下,只有不断扩大4G网络通信技术的容量,才能更好促进我国移动通信行业的发展。

参考文献

[1]刘羿勋.4G移动通信技术的特点分析及应用探讨[J].数字通信世界,2017(2).

[2]林慰观.微探4G移动通信技术与安全缺陷[J].通讯世界,2017(6).

第2篇:网络技术研究范文

关键词:网络技术;计算机;软硬件;资源共享

随着我国科学力量的逐渐发展,网络技术得到了迅速的发展。在现今社会中,计算机网络的链接已经日趋普遍化,不仅与科研和生产具有相关性,与人们的日常生活也息息相关。面对人们对计算机的使用需求日趋增强,计算机网络如何能够优化自身的软硬件设施和资源,强化计算机性能是当前我国计算机和网络工作者在技术创新和研发中所面临的挑战之一。目前,我国网络技术已经实现了与计算机结合,形成计算机网络资源共享,强化了资源链接的意义。为进一步明确网络技术在计算机软硬件资源共享中的作用,本文中进一步深入对其进行分析。

1网络技术及资源共享化

网络技术被广泛应用于军事、国防的扩展和科研工作中,实现了科学技术的创新和发展。20世纪90年代初期,我国作为71个国家级网络内加入互联网中,实现了开放式中国公共互联网网络,实现了计算机与互联网的结合[1]。因此,网络技术也成了我国科研工作开展的一项关键技术。21世纪初期,我国网络技术逐渐走向成熟,并且被广泛应用于计算机系统中,实现了计算机与网络技术的融合。网络技术的应用主要是实现资源的全面共享和有机协作,从而更加透明化、公开化地进行网络资源整合共享。计算机硬件系统主要是指输出设备、输入设备、运算设备和存储设备,计算机的软件系统主要是指计算机在运行过程中所适应的软件,软件系统具有无形性,但是在计算机运行中具有重要的作用。因此,硬件与软件的结合,实现硬件软件资源共享能够充分地利用二者的作用,相辅相成地提升整个计算机系统的整体性能。网络技术的应用进一步实现了计算机软件与硬件的结合使用,将二者的资源信息共享,实现计算机整体操作和运行的流畅性,提升了计算机的性能。

2计算机软硬件实现资源共享中网络技术的作用

2.1具有软件许可证网络化管理的作用

软件许可证是对软件自身的一种保障,只有具有软件许可证的用户才能够使用该软件。传统的软件许可证采用的是人工管理的方式,定期关闭,定期开放。但是,当前我国计算机使用的过程中一般采用的是全天开放的状态,其网络许可证的开放时间也形成了任意时间开放的状态。任意时间开放会对计算机及软件的使用造成一定的影响。因此,为了保障计算机及软件的使用寿命和性能,必须利用软件许可证实现互联网的管理。在计算机研发的过程中应用网络技术后实现了软件许可证网络化管理。当在计算机中软件的网络许可证被释放的时候,用户可以对该软件进行使用,利用网络技术建立了软件网络通行证自动化管理模式,降低了人工操作,并且将固定的调度地点转换成网上调度,形成了快速、系统的软件许可证网络化管理[2]。网络通行证的实现进一步促进了计算机软硬件资源共享的实施。以常用软件为例,在传统的服务器上安装,当用户遇到大型数据处理时必须占用较多的CPU,如果在该过程中用户需要进行其他服务器操作,就必须进行相对长时间的等待,严重影响计算机的性能。而利用网络技术后的软件许可证网络化管理能及时地保存和释放通行证,大大提高服务器处理速度,促进软硬件资源共享,使计算机具有较高的网络配置设备,实现了网络许可证的远程管理和控制,提升了计算机的性能。

2.2具有强化软件安装的作用

计算机软硬件实现资源共享中网络技术强化软件安装的作用主要体现在其能够使软件安装在服务器上,并且对安装的软件实现自动化挑选。软件的安装和实施一般是在软件的所在方位进行处理。但是,计算机在运行软件安装的过程中也必须占用一定的内存,从而形成计算机硬件内存占用现象,制约着计算机的整体运行,影响其工作效率的提升[3]。而利用网络技术后具有强化软件安装的作用,实现了软件网络化安装管理,降低了对硬件资源的占用,有效地缓解了计算机硬件资源的压力,提升了计算机的软硬件性能。在其软件安装的过程中利用网络技术能够使软件直接安装在服务器上,这样用户在进行软件安装和调节的过程中,只要在网络登录系统上登录就可以自动管理服务器,降低软件和硬件资源的浪费。并且在此过程中硬件资源的节约利用有益于系统管理人员对用户的数据库和软件数据库进行备份管理,降低计算机系统的故障发生率,及时地保护用户的数据资源信息,既提升了性能又保障了计算机资源的安全性。具有自动化软件安装选择的作用主要是指用户在进行计算机软件安装的过程中传统的方式是用户根据自身需求和计算机硬件资源的丰富程度进行安装。但是,应用网络技术实现计算机软硬件资源共享后,软件的安装不再需要用户自己进行选择,计算机可以利用网络技术自主地分析软件资源和硬件资源的丰富性,从而实现软件的自动选择和安装。此外,受到资源共享方式使用范围的影响,老计算机如果进行较大规模的数据图形调度会产生占有内存的现象,严重影响计算机的运行速度。但是,网络技术应用后实现了软硬件资源共享,提高了计算机的稳定性,最大限度保障了软硬件资源的合理性[4]。

2.3具有内外资源共享,外化磁盘网络管理的作用

计算机软硬件实现资源共享的根据就是将计算机的软件资源与应将资源结合,发挥二者的共同作用,从而提升计算机的根据性能。传统的计算机中所使用的外部设备主要是利用单挂机运行产品的生命周期,对整个服务器的资源进行存储和管理,其工作负担较大,严重影响计算机的工作效率。但是,网络技术实现计算机软硬件资源共享中,针对软件的开发历程进行了模型创建,起到了内外资源共享的作用。内外资源共享的实现进一步促进了软硬件资源共享的设计和发展。例如,从最初的V模型发展到今天的时分双工(TimeDivisionDuplexing,TDD),均是围绕着内外资源共享进行研发的,研发者在软件开发和完善的过程中将硬件服务器资源与软件资源之间实现自动转换,创建模型[5]。因此,网络技术在计算机软硬件实现资源共享中具有内外资源共享的作用。网络技术在计算机软硬件实现资源共享中能够对外挂磁盘实施网络化管理。当前我国计算机中主要的表现方面是第一位,系统管人员能够直接地对用户系统的资源进行管理,实现系统与用户之间的资源共享。第二,磁盘具有自动挂接的形式,一旦用户需要数据,计算机可以自动地进行数据查找和输出,实现外化磁盘网络管理。因此,网络技术在计算机软硬件实现资源共享中不仅具有内外资源共享的作用,还具有外化磁盘网络管理的作用。

3结语

随着互联网技术的逐渐发展,当前我国在计算机软硬件资源共享的研究中应用了网络技术,从而实现了计算机软硬件资源共享的目标。该目标的实现进一步提升了计算机的输入、输出、运行、处理的整体性能,具有重要的价值。针对计算机软硬件实现资源共享中网络技术的作用进行深入分析,得出其主要具有软件许可证网络化管理的作用、具有强化软件安装的作用、具有内外资源共享的作用。因此,未来计算机研发工作者在对软硬件资源共享改进和完善中,可以进一步强化网络技术的应用,实现计算机网络化创新和建设。

[参考文献]

[1]任军,王子超.网络技术应用下计算机软硬件资源共享的实现[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015(3):235-237.

[2]宋晓鸣.使用网络技术实现计算机软硬件的资源共享[J].电子技术与软件工程,2015(2):26.

[3]于童.网络技术应用下的计算机软硬件资源共享探究[J].科技经济市场,2016(1):75-76.

[4]靳令征.论网络技术应用下计算机软硬件资源共享的实现[J].信息安全与技术,2012(9):46-48.

第3篇:网络技术研究范文

从医院管理效率方面考虑,由于医疗业务涉及的内容较为复杂,而且会产生大量的数据,这些数据又有着不同的来源,所以需要根据不同的来源和不同的用途进行分别处理,这必然会对信息的管理工作带来很多的麻烦,因此,通过计算机网络技术的运用,对数据实行统一的数字化采集、存储、查询以及统计分析等工作,能够极大地提高管理的效率。医院的主体是病人,因此从患者的角度出发,医院每天要接受大量的患者,不同的患者在医院产生的就诊、治疗、药品信息等都需要详细记录,电子病历的建立,能够为患者提供更为人性化的服务,这也是建立医院管理信息化网络的基础。具有先进的医疗设备已经成为了衡量医院诊疗水平的一个重要指标,但是很多大中型的医疗设备都具有一定的独立性,如何将这些设备产生的信息进行科学的处理与保存,并且有效的整合,也是当前医院在提升管理效率方面需要考虑的重点问题。很多大中型医院有科研教学任务,而科研教学的素材来自于临床的各个方面的信息,这些信息存储检索的最佳方式也是电子信息化。

2信息化网络技术对医院各个方面的提升作用

2.1新领域的开拓,对病人全方位的服务

利用信息化的技术以及相关的手段为病人进行全方位、人性化的服务,这也是医院一直以来的工作重心。实施门诊电子的化验单以后,医院已经对报告进行自助的打印以及开通查询的系统。这样病人就可以24h查询、调取自已检查的报告单并进行打印,这样就不会出现一旦服务台下班,病人就没有办法拿到报告单。

2.2医院内网交流的平台

医院内网这个平台属于医院推行管理的措施,是职工网上进行办公的重要平台,对于建设内网也由原来信息的逐渐转化为内部的邮件、医学文献的查询、业务查询、绩效的考核等各种功能他、集一身的办公平台。不断的进行建设,使网站功能也在不断的完善,网站访问量已经达到40万的人次,这样的规模已相当是一个中型的网站[3]。打开电脑进入内网查询消息、邮件成为了职工上班必须要做的事情,医院最新的政策、管理的举措完全可以通过内网、邮件传进行达到,而医学的文献检索以及FTP的资料已经成为职工最好的学习助理。

2.3就医环境优化

以前在医院就诊的时间一般是2~3h左右,其中挂号和收费排队所花费的时间最长,在检查获取报告单的时间上花费的时间却相当的短。现在通过电子处方后,医生只需要磁卡就可以了解病人所有的信息,医生的诊断完并开完医嘱之后,病人结算、配药和注射的时候全程都可以使用磁卡,这使得在看病的过程可以合理的利用资源共享性。随着信息化技术的不断完善,病人和医生都可以在第一时间看到检查的结果,不但为病人提供了便利的服务而且还提高了工作率。

2.4科学管理

信息化的建设使医院运行的成本有所节省,医院大规模的建立信息化的建设并进行实施,并科学合理的运用网络存储的全部数据以及信息的所有功能,把传统手工环节中的处方、注射卡、门诊日志等运用网络的传递进行解决,信息化的建设对于日常的开支进行了节省。检验标本的出来属于很科学的工作,以前医生根据验项的目开出很多的化验单,在收费之后,检验人员则根据每张化验单进行采集,一个化验单就是一个试管的标本,最后在送上仪器进行检验。有很多的项目都是在同一台仪器上进行的,所以只需要一个试管的血就可以了。传统做法不但费时而且还浪费材料,通过LIS进而HIS接口,对同时、同台仪器检验的标本进行计算,自动进行归并检验,只需要一管的血,通过机器对项目进行检验。现在只需要采一管血标本就可以了,即对采血的工作量减少了,又对试管的成本减少了,自接口进行运行之后,检验科的试剂成本下降了20%。

2.5业务行为的规范

有一部分医生的手写病历和处方的字相当的潦草,以至于病人和医生都看不懂,而电子病历是由计算机进行打印的,字迹清晰工整。有了信息化的网络技术医生必须根据规范的病历书写书写病历,那些不规范的病历没有办法进行保存,有效的减少医患间的纠纷。门诊的处方因为医生的书写再加上工作的繁忙,有些医生的处方很难辨认,错认处方、取错药的事情屡见不鲜。实施电子处方之后医生对药品和诊治的项目进行任意的查询,通过对处方模板的调入,患者出现的任何问题都可以得到解决。电子处方的实施后,错认处方、取错药的情况完全被杜绝了,电子处方的实施使配药错误的发生率得到了有效的降低。

3医院管理与信息化网络技术的发展趋势

3.1银联一卡通的使用

当前,在国内已经有个别的省市医院开通了门自助挂号、自助缴费的功能,这也是现代医院管理与信息化网络技术相结合的一个主要趋势。在这种系统模式下,不需要对某家银行进行绑定,只要患者使用的统一的银联系统,便能够在自助服务终端进行使用,不仅有效的节约了患者排队挂号、缴费的时间,同时也使得银行的转账等服务变得更为快捷。与此同时,与市民息息相关的健康卡的办理也正在同步的发展中,市民的健康状况会录入到卡内,进行就诊时能够为医护人员提供更多关于患者的健康信息,提高了医院管理的信息化水平[4]。

3.2区域医疗平台的实现

区域医疗指的是以当地最有影响力的一个医院或者几个医院作为中心医院,与下级区域内所有医院进行连接。共同组成一个医疗共同体,达到医疗信息共享。通过区域医疗平台的构建,能够使上级医院实现对下级医院的远程教学,同时也能够有效的实现上级医院的专家系统为下级医院进行诊疗的效率。下级医院可以讲疑难病例上传到上级医院,请求上级医院提供治疗方案以及诊疗服务。患者在转院时,也能够通过区域医疗内的医院平台进行转诊,这样病人则病例信息也能够根据需要随时进行调取,为医疗服务提供更多的便利[5]。

4结语

第4篇:网络技术研究范文

关键词:线电视网络同轴电缆混合网络HFC双向传输

l有线电视系统技术发展的阶段性

中国有线电视开始于二十世纪七十年代,经过二十多年的发展,从无到有,从小到大。今天,已经发展成为我国广播电视领域一支新兴产业。中国有线电视技术从自力更生、白手起家,到引进国外先进设备,系统技术水平发展很快。从VHF频段、全频道共用天线系统到750MHz、860MHz有线电视城域网系统,从同轴电缆传输到光缆、电缆、MMDS等多种传输技术的混合应用,从只传输模拟信号到模拟、数字信号的混合传输,从单向广播网到双向交互网络。同时,先进的数据传输设备、数字传输系统以及计算机技术在有线电视系统中的成功运用,中国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平。今天已经确立了它在国家信息化结构框架“三网一平台”的基础网络地位。有线电视技术先进,有良好的社会效益和经济效益,是国家的基础设施建设项目。

我国有线电视的发展历程,总体上看,可分为三个阶段,即:小型共用天线系统、大型共用天线系统和有线电视系统。

1.1小型共用天线系统阶段(1975—1985年)

1、生长的自发性

2、经费的自筹性

3、企业的主动性

4、系统的分散性

5、节目源的局限性

1.2大型共用天线系统阶段(1985—1995年)

1.3有线电视系统阶段(1996-现在)

有线电视系统的发展阶段。充分借鉴国际上的先进技术,因地制宜地采用光纤、电缆、MMDS微波等传输技术,在省、市、县各行政区域范围内建设有线电视网。目前.正朝着大容量、数字化、双向多功能等方向发展。

经过几年的网络实践,一个以传输广播电视节目为主的A平台和一个以传输数据为主的B平台已经取得成功。既保证了千家万户收看高质量的广播电视节目,又为数据通信和各种信息的传输提供高速率、大容量、低资费、安全可靠的传输手段。

目前,我国大多数省市己开通采用数字技术的光缆干线,实现了全省、全市范围内的联网。同时,全国骨干网采用先进的数字传输技术,为开展数字、数据传输业务提供了优质的服务平台。我国有线电视进人了实现数字化、交互式高速多媒体信息网的实验阶段。

2有线电视系统性能指标及相关标准

2.1基本概念

1、有线电视Cabletelevition(CATV):用射频电缆、光缆、多路微波或其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。

2、付费电视Pay-TV:采用加、解扰技术,用户需额外付费方可收看的电视节目。

3、双向有线电视Two-way:具有上、下行传输的有线电视系统

4、前端Beadend:在有线电视系统中,用以处理需要传输的由天线接收的各种无线信号和自办节目信号的设备。

5、分前端hubheadend:系统辅助前端,通常设置在服务区中心。其向下传输模拟和数字电视信号,同时接收源于服务区内所有用户上行传输的信号。

6、干线系统Trunkfeedersystem:在有线电视广播系统中,用于各类前端之间或前端与各分配点或各光节点之间传输信号的链路。

7、光链路opticallink:利用光纤通信技术传输声音、图像和数据信号的链路。一般由光发送机(电/光转换器)、光纤、光接收机(光/电转换器)及其它必需的光器件(如光放大器、光连接器、光分路器和光衰减器等)组成。

8、光纤同轴电缆混合网(HFqhybridfibercoaxial以光纤为干线、同轴电缆为分配网的接入网。

9、光节点fibernode:为HFC网络中完成光、电或电、光转换的节点,以光纤与前端(分前端)相连,以同轴电缆与分配网络相连。

10、下行传输通道downstreamtransmiwssionpath:HFC网络的一部分,其信号在下行方向从前端或任何其它中心节点分配到用户的网络部分。

11、上行传输通道upstreamtransmissionpath:HFC网络的一部分,其信号在上行方向从连接到网络的用户到前端或任何其它中心节点的网络部分。

12、系统输出口Systemoutlet:连通用户线和接收机引入线的接口装置。

13、双向用户端口two-waysubscriderport:用户室内的可向下传输信号和向上传输信号的双工接入端口。

2.2性能定义

1、图象载波电平:在75Q终端上调制包络峰处(同步头)的图像载波电压的有效值,以dBuv表示。

2、伴音载波电平:在75欧姆终端上无调制声音载波电压的有效值,以dBuv表示。

3、载噪比(c/N):图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比,用dB表示。

4、交扰调制比(CM):在系统指定点,指定载波上有用调制信号峰一峰值对交扰调制成分峰一峰值之比,用dB表示。

5、载波互调比:在系统指定点,载波电平对规定的互调产物的电平之比,用dB表示。

6、载波复合二次差拍比(C/CSO):在系统指定点,图像载波电平与在带内成簇集聚的二次差拍产物的复合电平之比,用dB表示。

7、载波复合三次差拍比(C/CTB):在系统指定点,图像载波电平与围绕在图像载波中心附近群集的复合三次差拍产物的峰值电平之比(多簇产物时应取叠加功率),用dB表示。

8、交流声调制比(HM):基准调制与峰一峰值交流声调制之比,用dB表示。

9相互隔离:在待测系统的频率范围内,任意频率上系统某个输出口与另一个输出口之间的衰减,对任何特定的设施,总是取其频率范围内所测得的最差值做为相互隔离,用dB表示。

10、色度/亮度时延差:电视信号中色度和亮度分量通过被测系统之后,它们的延时不等称为色度/亮度时延差,用m表示。

11、回波值:在规定测试条件下,测得的系统中由于反射而产生的滞后于原信号并与原信号内容相同的干扰信号的值。

12、上行汇集噪声:源自于用户端、电缆和无源传输设备引入的干扰,以及光纤和有源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。

13、上行最大过载电平:保证链路中上行光发射机和放大器不造成严重过载失真条件下,在用户端可以注入的最大上行电平值。

14、上行通道群延时:在规定频段内不同频率信号从用户端到前端接收端产生的传输时间差。

15、上行通道传输延时:信号从最远路由用户端至双向通信设备上行射频接收端传输的总延时。

16、窄带数据频段:适应于传输窄带低速数据的信道频段

17、宽带数据频段:适应于传输宽带高速数据的信道频段

18、通道串扰抑制比:在双向系统运营时,上行信号(满负载时)对下行电视信号产生干扰导致传输技术指标劣化。下行图象载频电平与因此产生的寄生产物电平的比值。

19、上行通道的载波/汇集噪声比(C/N):用于在规定上行测量信号源电平值为标称值条件下,对上行物理通道作广义性的传输质量判别。C/N=上行信号电平(双向通信设备上行射频接收端口)一上行汇集噪声电平(双向通信设备上行射频接收端口)

20、用户端口保护隔离能力:当某用户端引入强干扰时,可能导致某信号频段(信道)停止服务。系统对其引入干扰抑制的分贝值。

21、用户电视端口噪声抑制能力:在同一用户室内,规定其用户电视端口(或电视传输物理通道)相对于该用户的双向数据端口(或数据物理通道)对上行传输公共通道具有的抑制(隔离)能力。

22、上行电平:上行信号功率(P1)与基准功率(P0)比的分贝值,即101gPl/P0。通常用dBuv表示。以在75欧姆负载电阻上产生luv电压的功率(0.0133uuW)为基准。

23、上行传输增益:在双向用户端口注入电平为A1的信号,经过上行传输通道,在前端或分前端双向通信设备上行射频接收端口处测量到的电平为A2,上行传输增益G=A2-A1以dB值表示。

2.3系统性能指标

1、下行传输系统主要技术参数要求

(1)系统输出口电平(dBuv)60-80

(2)载噪比(dB)≥43(B=5.75MHz)

(3)载波互调比(dB)

≥57(对电视频道的单频干扰)

≥54(电视频道内单频互调干扰)

(4)载波复合三次差拍比(dB)≥54

(5)载波复合二次差拍比(dB)≥54

(6)交扰调制比(dB)≥46+10Lg(N一1)(N为电视频道数)

(7)载波交流声比(%)≤3

(8)色亮度时延差(ns)100

(9)回波值(%)≤7

(10)微分增益(%)≤10

(11)微分相位(度)≤10

(12)系统输出口相互隔离度(dB)330(VHF)≥22(其它)

(13)特性阻抗75欧姆

2、上行传输通道主要技术要求:

(1)特性阻抗75欧姆

(2)频率范围(MHz)5-65(基本信道)

(3)标称上行端口输人电平(dB,V)100(设计标称值)

(4)上行传输路由增益差(dB)≤10(任意用户端口上行)

(5)上行通道频率响应(dB)≤109.4—61.8MHz)≤1.5(32MHz范围内)

(6)上行最大过载电平(dBuv)≥112(三路载波输人,当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量)

(7)载波/汇集噪声比(dB)≥20(Ra波段)≥26(Rb、Rc波段)

(电磁环境最恶劣时间段测量,一般为18点--22点,注入上行载波电平为l00dBuv,波段划分见附表)

(8)上行通道传输延时(us)≤800

(9)回波值(%)≤10

(10)上行通道群延时(回≤30(任意3.2MHz范围内)

(11)信号交流声调制比㈤≤7

(12)用户电视端口噪声抑制能力㈣≥40

(13)通道串扰抑制比(dB)≥54

2.4相关国家标准和行业标准

1、GB/T6510-1996<电视和声音信号的电缆分配系统>

2、GY/T106-1999<有线电视广播系统技术规范>

3、GY/T121-1995<有线电视系统测量方法>

4、GY/T131-1997<有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法>

5、GY/T132-1998<多路微波分配系统技术要求>

6、GY/T180-2001<HFC网络上行传输物理通道技术规范>

7、GY/T135-1998《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法>

8、GY/T130-1998<有线电视用光缆入网技术条件>

9、GB/T11318-1996<电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件>

10、GB50200-1994<有线电视系统工程技术规范>

11、GBJ42-81<工业企业通信设计规范>

12、GBJ79-85<工业企业通信接地设计规范>

13、GB57-83<建筑防雷设计规范>

14、GBJl20-88<工业企业共用天线电视系统设计规范>

15、GB7393-87<声音和电视信号的电缆分配系统输出口基本尺寸》

16、SJ2708-86<声音和电视信号的电缆分配系统图形符号》

3有线电视系统的组成

有线电视系统由三部分组成:前端系统、传输系统和电缆分配系统。

3.1前端

位于信号源和传输系统之间,对传输信号进行各种技术处理的设备组合。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能,对整个系统的信号质量起着决定性的作用。

3.2传输系统

对于超大型或大型CATV系统而言,传输系统指远距离传输的超干线或干线。它位于前端系统和电缆分配系统之间。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。

3.3电缆分配系统

位于传输系统和用户终端设备之间,把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配。将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。对于双向有线电视系统还必须符合反向回传通道的技术要求。

4有线电视系统传输技术

4.1电缆传输技术

1,电缆传输系统的构成

电缆传输系统采用同轴电缆做传输线,构成CATV网的干线或超干线。电缆传输系统主要由同轴电缆和干线放大器间隔配置、级连构成,附属设备有过电型分支器、分配器,用于干线分路。供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电。

电缆传输干线示意图

2,电缆的传输特性及其补偿

(1)同轴电缆的结构:

同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有:藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型。

(2)同轴电缆的传输特性:

A、特性阻抗:75欧姆

B、衰减特性:高频衰减大于低频衰减。细芯径电缆衰减大于粗芯径电缆衰减。衰减与电缆长度成正比。

C、温度特性:随温度的升高,电缆的衰减量增大。一般电缆的温度系数约为0.2%/度。

D、屏蔽特性:优质的电缆外导体有良好的屏蔽作用,传输信号不受外界干扰,也不会向外幅射、干扰其它信号。同轴电缆的屏蔽特性用屏蔽衰减表示,单位为dB。

E、机械特性:包括抗弯曲性能、防潮抗腐蚀性能和结构稳定性。

(3)电缆传输特性的均衡和补偿:

由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。干线放大器使用特性相同的放大器,各放大器的输入和输出电平值相同。采用“单位增益法”设计。

3,对远距离传输的限制

同轴电缆传输系统采用干线放大器级联的方法实现对电视信号的远距离传输,传输距离越远,需要放大器的级连N越大,系统指标下降越多。

随着区域性有线电视网络建设的发展,干线传输系统的传输距离越来越大,而放大器级联增多导致噪声、频率失真和非线性失真的积累,使得信号指标下降。而且电缆的温度特性增加了系统设备的复杂度,远距离传输时,可靠性差。系统的维护管理任务繁重,服务水平难以提高。

4.2微波多路MMDS传输技术

1,MMDS的技术特征

(1)多路微波分配系统MMDS的定义:用微波频率以一点发射,多点接收的方式把电视、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波系统。

(2)频率范围:空间传输2500-2700MHz

接收分配111-750MHz

(3)传输方式:多路微波信号采用空间传输方式。发射与接收应在视距范围内进行。

2,MMDS传输系统的构成:由发射系统和接收系统组成,发射系统的设备包括发射机、合成器、馈缆和发射天线;接收系统的设备包括接收天线、下变频器和供电器。

3,受无线传输缺陷的局限性

MMDS传输系统属于无线传输,带有无线传输的通用缺点,如信号怕遮挡、反射出重影、易受干扰。这种方式不适用于人口稠密、高层建筑林立的大中城市。

4.3光纤传输技术

1,光纤传输技术的特征

(1)光纤传输损耗小,可实现电视信号的远距离干线传输,保证电视信号的技术指标。

CATV系统中用于干线的同轴电缆,即使很粗(例如美国MC750电缆),在750MHz的损耗,也要40dB/km左右。而采用波长1310nm的光信号,其损耗约为40dB/100km。光纤的损耗比同轴电缆降低100倍。显然,用光纤替代每隔几百米必须设置一台放大器的同轴电缆干线,可以实现跨越几十公里的直传。彻底解决了干线放大器级联造成传输信号技术指标下降的问题。

(2)光纤频带宽,可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点。

(3)光纤无中继传输距离长,且抗干扰能力强,系统可靠性高。

(4)光纤传输技术不仅仅局限于传输有线电视信号,它为开展宽带综合业务传输提供一个开放平台,是宽带综合业务网的重要组成部分。

2,光纤传输系统的构成

最基本的光纤传输系统由电光变换器(E/o)、光纤和光电变换器(O/E)组成。也称之为光链路。光纤传输系统具有很大的传输容量,在系统中实行着多工传输。

(1)空分多工:(SDM)。(上下各一光纤)

(2)时分多工:(TDM)。

(3)波分多工:(WDM)。

(4)副载波多工:(SCM)。

3,为开展宽带综合业务传输提供开放平台

光纤有线电视网不仅仅局限于有线电视业务,它可以为开展宽带综合业务传输提供一个开放的平台,是宽带综合业务网的一个重要组成部分。用光缆构成广域的包括电视业务在内的多媒体网络具有广阔的前景。

4.4光纤同轴混合网--HFC宽带接入网的拓扑结构

HFC有线电视网由光纤作干线、同轴电缆作分配网,构成光纤同轴混合网。它充分发挥了光纤和电缆所具有的优良特性,有机地结合而完成了有线电视信号的高质量传输与分配。从而构成了这一独特的光纤/同轴电缆混合网络结构。HFC是一个以前端为中心、光纤延伸到小区并以光节点为终点的光纤星形布局,同时,以一个星树型同轴电缆网络从光节点延伸覆盖用户。因而,HFC有线电视网络拓扑是一个星一树形结构。

在HFC宽带接入网中,模拟电视和数字电视、综合数据业务信号在前端或分前端进行综合,合用一台下行光发射机,将下行信号用一根光纤传输至相应的光节点。在光节点,将下行信号变换成射频信号。每个光节点通过同轴电缆,以星树形拓扑结构覆盖用户。从用户来的上行信号在光节点变换为上行光信号,通过上行光发射机和上行回传光纤传回前端或分前端。上下行信号在光传输中采用的是空分复用,在电缆传输中采用的是频分复用。

HFC网采用频分复用技术,将5-1000MHz的频段分割为上行和下行通道。5-65MHz为上行通道,87-1000MHz为下行通道。上行通道为非广播业务,主要传输包括状态监控信号、视频点播信号以及数据通信业务等。下行通道将87-550MHz为普通广播电视业务,该频段全部用于模拟电视广播时,除调频广播业务外,可安排约54个频道的模拟电视节目。550-750MHz为下行数字通信信道,用于传输数字广播电视、VOD数字视频以及数字电话下行信号和数据,上行数据一般利用5-65MHz频段,为了提高抗干扰能力,采用QPSK(或16QAM)调制。

有线电视HFC网上综合多种数字业务是依靠电缆调制解调器Cablemodem和机顶盒Set-top-Box。Cablemodem系统由置于用户端的Cablemodem(CM)和设置于前端的CMTS(电缆调制解调端接系统)组成。用户端CM的基本功能是将上行的数字信号调制成RF信号,将下行的RF信号解调为数字信号。HFC接入网的主要优势为:巨大的接入带宽,可提供各种模拟和数字业务;Cablemodem系统的下行速率高是显著的优势,提高了网络资源的利用率;同时,还具有永久在线、无须拨号的优点。

有线电视接入网络的主要业务可分为两大类,即广播电视业务和交互业务。广播电视业务包括目前的模拟电视节目的传输和正在逐步发展的数字广播、数字电视等其它广播业务。交互业务包括INTERNET接入、视频点播VOD、可视电话、会议电视、远程教育、远程医疗等。

5有线电视电缆传输网络

有线电视电缆传输网络,作为有线电视城域网的一部分,其规划设计,从规划思路、设计标准、技术指标、施工工艺规范等方面,都发生了很大变化。有线电视电缆传输网络已不再象以往那样:每个小区都自成体系,具有接收电视信号的前端、传输外线和楼内分配网络,属于封闭的、小型独立的共用天线系统。今天的电缆传输网络不需要前端,要建成双向传输宽带网络,它不但要符合达到相关的国家标准,还必须执行所在地域有线电视网的总体技术要求。

5.1双向传输的实现方式:

在HFC接入网中,为了实现信号的双向传输,同时采用了空分复用、频分复用和时分复用技术。从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用:从光节点到用户的电缆网中,上下行信号采用频分复用,数据传输采用时分复用方式,

5.2回传通道的噪声

在HFC网络中,反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。由于反向噪声大,数据传输链路的C/N大大降低。因此,解决反向回传通道的噪声问题,是Ⅲc网络顺利开展双向业务的关键。

上行通道中汇集的噪声来源于多种形式。其中,影响上行信号传输的主要是信号的削波失真、网络结构噪声和侵入噪声。

(1)削波失真主要由系统中的反向回传光发射机和双向放大器等传输设备的非线性失真造成。

(2)结构噪声主要来源于系统中的有源设备的器件自身产生的基础热噪声。同时,由于放大器的级联以及各支路回传信号的汇集,造成噪声的功率叠加,形成“漏斗效应”。

(3)侵入噪声主要由外界电磁波的侵入造成。是一种随机的、不规则的射频干扰。它是HFC网络开展双向数据通信需要努力克服的技术难题。系统中的侵人噪声主要有两种,即:A窄带短波信号的干扰:B冲击脉冲干扰:主要包括雷电、电动机、发动机,以及家用电器设备产生的脉冲干扰。

5.3电缆分配网络的组成

1、传输系统

包括光节点中的正、反向RF放大模快、双向延长放大器、线路分支器、分配器、供电器、同轴电缆等。光节点中的正向光接收机将下行光信号转换成电信号后,经置于光节点内的RF宽带放大器放大至较高电平,再由延长线上的延长放大器、同轴电缆和线路分支、分配器,将信号下行信号分路传送给各分配系统。来自分配,系统的反向回传上行信号,从分配放大器的输入端口沿着正向传输的途径进行反向回转,经同轴电缆、线路分支器、分配器、延长放大器,进入光节点,送人回传激光器。

2、分配系统

包括双向分配放大器(即楼头放大器),分支器分配器,双向用户终端和同轴电缆等。

延长线路将下行信号传送到各分配放大器的输入端。分配放大器将信号放大至所需电平后,经过同轴电缆、分配器、分支器,传送给每个用户终端。来自用户的反向回传上行信号,从用户应用设备的回传发射机,通过用户电缆回送人用户终端,经过分支器、分配器和同轴电缆,送到分配放大器的输出端,经分配放大器放大到合适的电平,从分配放大器的输入端送入传输系统。

5.4电缆分配网络的规划与设计

由于住宅小区的网络规划受土建规划的制约,各种形式风格住宅小区的土建设计千差万别,建筑物大小、高低、形状各异。特别是各小区内建筑群体布局各不相同。因此,住宅小区的网络规划也不可能有统一的模式,只能因地制宜。

1光节点的位置

光节点应设置在服务区的中心建筑物内,以达到尽量减少延长线电缆传输的最远距离,并减少延长放大器的级联的目的。进而降低传输信号的噪声和非线性失真。

2光节点服务区的划分

应按照各建筑物内的用户数量,将相近的建筑物组成500左右的服务区。由于不同结构的建筑物中的用户数量差别较大,因此不宜按照建筑物数量划分服务区。

3、器材选用

(1)同轴电缆的选用

系统内所有电缆均选用物理发泡电缆。延长线的电缆,应选用外导体为铝管结构的一12电缆。所有外线电缆均采用稳定的聚乙烯外护套。

(2)延长放大器

由于光接点服务区都不太大,采用手动增益控制放大器(MGC)能够满足使用要求。延长放大器按使用的模块不同,有推挽放大器和功率倍增放大器延长放大器一般应选用双模块功率倍增放大器。

4、双向放大器上下行通道结构

双向放大器总体上由正向放大通道、反向放大通道、分波器、混合器、稳压电源组成。

正向放大通道由前置衰减器和均衡器、一级放大模块、级间衰减器和均衡器、二级放大模块组成。

反向放大通道由反向放大模块、衰减器和均衡器组成。

5、设计计算公式

(1)放大器输出信号的载噪比与噪声系数的关系:

C/N=Si-NF-2.4

式中:Si为放大器输入电平

NF为放大器的噪声系数

(2)放大器级联后的载噪比(各级放大器工作状态相同)

(C/N)n=(C/N)1-10Lgn式中:n为级联数

(3)放大器的C/CTB取决于放大器的输出

电平,输出电平增加ldB时,C/CTB下降2dB。

(4)放大器级联后的C/CTB(各级放大器工作状态相同)

(C/CTB)n=(C/CTB)1-20Lgn

式中:n为级联数

5.5用户分配网络

1住宅建筑(楼房)用户分配网的组成作为住宅小区网中的分配系统,主要包括用户分配放大器(即楼头放大器)、同轴电缆、分支分配器、用户终端。

2用户分配网使用的设备

(1)双向用户分配放大器

采用双模块功率倍增型或双模块推挽型。

(2)分配器和分支器

分配器和分支器都是无源网络设备,其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。

分配器是将下行信号均匀分成几路,在下行通道中起分路作用。常用的有二分配器(分两路)、三分配器(分三路)、四分配器(分四路)、六分配器(分六路)。

分支器是将下行信号不均匀分成几路,输出信号有主路输出和分支输出。主路输出衰减小,可持续进行再分配。分支输出有一系列的衰减量,供信号分配时选用。同时,将主路输出端和分支输出端的反向回传信号进行汇集。常用的有一分支器、二分支器、三分支器、四分支器、六分支器。

分配器的主要性能指标

A、分配衰减:指分配器的输人端的输入电平与输出端的输出电平的差值。分路越多的分配器,分配衰减越大。

B、相互隔离:指分配器的各输出端之间的隔离度。相互隔离表征了分配器各输出端相互影响的程度。相互隔离数值越大,相互影响越小。

C、端口阻抗与反射损耗

有线电视系统中的所有设备均采用75欧姆端口阻抗。反射损耗是表征各种设备的端口阻抗匹配的程度。反射损耗的数值越大,表示阻抗匹配越好。

分支器的主要性能指标

A、分支衰减:是指分支器的输入端输入电平与分支输出端输出电平的差值。

B、反向隔离:是指分支器的分支输出端与主输出端之间的隔离度。反向隔离表征了分支器的分支输出端与主输出端之间相互影响的程度。反向隔离越大,相互影响越小。

C、插入损耗:是指分支器输入端的输人电平与主输出端输出电平的差值。分支器的分支衰减越小,其插入损耗越大。

D、端口阻抗与反射损耗:同分配器。

第5篇:网络技术研究范文

关键字: 智能变电站; IEC61850; 网络结构; 混合组网方案

中图分类号: TN911?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)06?0151?04

0 引 言

智能变电站的建设是国家推进统一、坚强智能电网的重要一环,也是坚强智能电网的重要节点,关系着整个电网的安全、可靠。当前,以太网通信网络技术在智能变电站领域中得到了广泛应用。为了确保智能变电站自动化系统安全、可靠运行,通常会采用不同的网络结构来提高其通信网络的可靠性和安全性。在前期的智能变电站试点建设中,积累了大量的科研资料和工程经验,但是由于对变电站通信系统的网络结构没有严格的、统一的规范和标准,造成在数字化系统中对于采用何种的网络结构连接智能电子设备(Intelligent Electronic Devices,IED)存在比较多的类型和不同网络结构性能好坏的争论,这也成为了IEC61850标准在实际应用过程中碰到的突要问题。因此,在智能变电站试点建设前期有必要对已经在工程应用中存在的多种通信网络结构进行简单的剖析,以便对智能变电站通信系统将来更大规模的建设中的网络结构的选取提供理论支持和技术支撑。

1 IEC61850标准与智能变电站通信网络

作为智能变电站自动化系统中枢神经系统的通信网络,其安全性、可靠性决定了智能变电站系统运行的适用性。本文着重从一下两点分析IEC61850与通信网络之间的关系:一是基于IEC61850标准的智能变电站通过哪种通信网络结构进行信息传输与共享;二是采用IEC61850标准规定的哪种协议栈机制来满足变电站内多种类型信息及时、可靠的传输。对IEC61850规约通信方式的研究在文献[1]中有比较详细的介绍:IEC61850标准借鉴了工业以太网标准通信模型定义,这在一定程度上避免了网络结构的双重规定并且保证了网络结构定义的一致性,但是给工程应用过程和解决通信冗余带来了复杂多样性。总体来说,智能变电站建设中通过引用工业以太网标准,使得IEC61850标准更好地保障了其可扩充性,以及对将来通信技术发展需求的适应性。由于国内的多种类型的数据信息对实时性和准确性的要求不同,需要采用不同的协议栈机制来满足需求,文献[2]中对此有详细的论述。IEC61850的映射机制如图1所示[3]。

2 网络通信结构分析

在IEC61850 标准中,智能变电站自动化系统从逻辑上从上而下划分为站控层、间隔层、过程层,并通过高速网络通信实现各层之间及各层内部数据传输,各层电气设备信息的共享与互动操作通过分层分布式实现[2]。结合国家电网公司颁布的关于智能变电站的技术导则规范以及前期试点工程应用实践,当下智能变电站网络通信结构主要存在以下四种方案:

(1) 采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式;

(2) 采用光纤点对点、采样值MSV网络与 GOOSE网络相结合的方式;

(3) 采用过程总线方式;

(4) 采用完全过程总线方式[4]。

其中方案(2)与方案(3)在整体运行结构上基本相似,只是方案(2)采用国际流行的B码对时,而方案(3)采用IEEE1588进行对时处理。

2.1 采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式

该网络结构与传统变电站的过程层网络结构基本是一致的,只是用IEC61850规约替换了IEC60870规约。该方案中的过程层网络采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式,即采样点与合并单元采用点对点的方式把交流采样的实时数据通过光纤介质传输到保护、测控、计量、录波等装置,而GOOSE网络则传输由智能操作箱产生的跳合闸等开关量信息,两者通过光纤统一链接,这样既能保持采样数据的独立传输又能保证GOOSE信号及时传输;另外,必须按照双网方式组建GOOSE网来保证信息传输的冗余,且双网组建必然要采用同时工作于主机的方式来保证保护动作的可靠性。目前,100M工业以太网技术应用比较成熟,其采样数据能保证独立传输且能够保证数据响应实时性,但是仍然需要敷设大量光缆来满足点对点的传输,具体结构如图2所示。

优点:利于传统变电站升级改造,采样数据独立传输且能保证响应实时。

缺点:由于采样信息传输是点对点方式,造成工程应用中需要铺设大量光缆设备,造成人力、物力、财力的很大浪费。

2.2 采用采样值MSV网络与GOOSE网络相结合的方式

该方案与方案一相似,其中采样值到合并单元是通过光纤点对点连接,而保护、测控、电能表计量、故障录波信息是通过获取;该方案不需要配置网络交换机,同时也不用担心网络上的数据流量对于其他设备信息传输的影响;该方案的MSV采样值网络与GOOSE网络均是单独组网,没有形成共享网络,所以只要选取能满足数据传送的带宽、接收方CPU处理数据能力的光纤介质即可,具体网络结构如图3所示。

优点:组网方式简单可靠,具有开关量信息和采样信息共享能力。

缺点:在实际工程应用中光纤组网连线工作繁杂,安装方式不灵活且无法在标准范围内实现跨间隔保护和信息共享。

2.3 过程总线方式

该方案的特点在于采样值数据MSV网和开关量信号GOOSE网通过同一条过程总线组成二合一网,通过总线把采样数据和开关信息传输给保护、测控、电能表计量、故障录波等设备,有效的实现了数据信息的网络化、共享化。该方案中引用多播报文技术有虚拟局域网(VLAN)技术将变电站系统网络划分为功能子网,对每个子网配置具有信息分级服务和优先传输机制的高性能网络交换机,能有效地解决报文信息优先级及网络延时问题。其具体结构如图4所示。

优点:采用虚拟局域网技术和用交换机分级服务,解决了网络延时并提高了系统处理报文的能力;实现采样值MSV网与GOOSE网信息共享。

缺点:需要精确计算网络上的数据传输流量,并需要采用报文过滤技术抑制广播风暴,保证数据的安全、有序、高效传输。

2.4 完全过程总线方式

该方案实现了交流采样MSV网、GOOSE网和IEEE 1588对时网通过一条过程总线共同组网,其中IEEE 1588网络对时技术很好的解决了三网合一中的时间同步问题,并在理论上实现了真正意义上的的共享网络信息平台,但该方案需要配置高性能网络交换机。具体组网方案:采样值采用IEC61850?9?2协议标准组成MSV网、开关信息量按照GOOSE通信协议组成GOOSE网 、对时信息采用IEEE1588标准网,这三个网络共用一条过程总线传输数据到保护、测控、电能表计量、故障录波等设备。具体结构如图5所示。

优点:实现了三网合一即GOOSE网、MSV网、IEEE 1588标准对时网共同组网,很好地实现了站内信息共享,其通信网络结构层次清晰,链接方便,可以节省大量的光缆,便于设计、维护、施工,是未来技术发展的方向。

缺点:共网传输中的精确对时难度较大,且对网络交换机的处理能力要求太高,现阶段该款交换机国产化较低且性能不稳定,在实际应用中其可靠性受到不少质疑。

以上所述几种网络结构组网方案都是从理论的角度出发分析其不同网络结构之间的差异,但是在智能变电站自动化系统的实际应用中,根据工程可以采用灵活的组网方案把上述几种方式进行有机的统一,以形成一种新型的混合组网方案。

该方案具体组网方法:计量采样为点对点方式、继电保护与智能控制箱之间的开关量控制也是点对点方式、故障录波、测控等通过组网方式实现;由于保护装置采用点对点方式,所以要加强对保护装置可靠性、安全性的检测并选取可靠性高的保护装置,防止因系统网络信号错误造成系统保护功失效[4]。相比较前面介绍的4种方案,该方案中的智能控制箱、合并单元、母线合并单元和备自投保护设备等需要更多的光纤接口,其中智能控制箱与合并单元至少需要8个光纤接口来满足点对点直连和组网需求[5]。

该组网方案既能满足智能变电站自动化系统对信息数字化、通信协议标准化和信息传输网络化的具体要求,同时也满足了国家电网公司颁布的智能变电站相关技术标准。在实际应用中,该组网方案也更加安全、可靠、实用,必将成为智能变电站组网方式的首选。图6所示为结构示意图。

3 结 语

在智能变电站自动化系统逻辑分层中,过程层起着承上启下的作用。现在,通信网络在智能变电站自动化系统中扮演着中枢神经的角色,而过程层网络又是总站网络的基础和支撑,承担了一、二次设备继电保护信号、跳闸开关信号和全站电压电流等数据信息的采集传输工作[6],所以过程层网络性能的好坏直接决定了整站自动化系统的安全性、可靠性和稳定性。

总之,随着国家坚强智能电网的建设和智能变电站试点工作的持续展开,在实际应用中必须坚持以可靠、安全为主,经济、实用为辅的原则,以满足电力系统生产需求为出发点,根据具体情况来确定智能变电站自动化系统的网络结构。

参考文献

[1] 胡道徐,李广华.IEC61850通信冗余实施方案[J].电力系统自动化,2007,31(8):100?103.

[2] 高翔.数字化变电站应用技术[M].北京:中国电力出版社,2008.

[3] 郭秋萍.计算机网络技术[M].北京:清华大学出版社,2010.

[4] 樊陈,倪益民,窦仁辉,等.智能变电站过程层组网方案分析[J].电力系统自动化,2011,35(18):67?71.

[5] IEC. IEC61850 Communication networks and systems in substation [R]. [S.l.]: IEC, 2004.

[6] 苏麟,孙纯军,褚农.智能变电站过程层网络构建方案研究[J].电力系统通信,2010,31(7):10?13.

[7] 常夏勤,周余,王自强,等.新型数字化变电站长录波系统设计[J].现代电子技术,2010,33(18):192?196.

第6篇:网络技术研究范文

【关键词】网络安全;现状分析;改进措施

互联网技术的高速发展改变了人们的生产与生活,促进了经济与社会发展进步,在取得显著成效的同时,信息技术安全是不容忽视的重要问题。不法分子甚至国外敌对势力、国家也雇佣网络黑客非法获取我国相关经济、社会乃至军事等方面的秘密信息,实现其不可告人的目的。回顾我国当前的互联网发展,和发达国家相比还有较大差距,虽然也重视了网络安全技术的开发与运用,但是受制于人才以及设备、技术等方面的因素,安全防护工作难以达到令人满意的程度。当前,互联网技术与设备更新换代的速度不断加快,病毒攻击防不胜防,国内互联网安全工作现状不尽如人意。本文主要针对当前常用的网络攻击技术以及网络安全工作进行分析研究。

1.目前常见网络攻击技术

在网络技术中,攻击方式具有多样化特征,并且网络攻击越来越自动化以及低技术门槛,下面简要阐述常见的网络攻击技术。

1.1 系统自身漏洞成为了攻击薄弱环节。任何一种运用软件以及操作系统,在逻辑设计过程中都会或多或少地存在着缺陷,这些系统自身存在的漏洞,极有可能成为间谍攻击的切入口,对计算机实施远程操控,将设备中存储的重要信息非法窃走。运用这一漏洞进行攻击的主要途径就是对口令实施攻击,破译口令内容进入计算机,或者绕开口令的验证程序直接进入计算机,控制计算机并窃取机密信息。为了弥补系统开发的漏洞,设计方通常会定期补丁程序对系统进行维护,提高安全系数,但是在实际工作中,部分用户没有能够及时对补丁程序进行运用,导致计算机系统漏洞暴露出来,给一些不法人员有可控之机,当前的网络扫描技术就能够对针对的计算机以及相关软件缺陷漏洞进行寻找。

1.2 口令过于简单易受攻击。在用户系统与网络系统安全设置中,密码是较为常用的方式之一,例如开机密码、用户名密码以及邮箱密码等,部分用户在密码设置上面没有引起重视,在开机与系统密码设置中未进行设置,一旦不法分子建立一个空连接,能够很容易远程侵入计算机,获取相关信息资料,安全缺少了一道屏障。也有的用户虽然设置了密码,但是较为简单,通常是由几个数字构成,难度过低,破译的可能性较大。研究显示,字母混合数字构成的综合性密码能够加大破解的难度,因此在密码设置上面尽量避免单纯的简单数字,以提高密码破解难度,提高系统与计算机安全系数。

1.3 木马程序里应外合窃取信息。木马属于一种远程控制软件,较为隐蔽,木马程序一般由木马和控守中心共同组成,通常还会增设跳板以对付安全人员的追踪。不法人员通过跳板实现木马与控守中心的联系,实现对目标计算机的控制,轻松窃取计算机密码、目录路径以及驱动器映射等,甚至个人通信信息也会被轻易窃取。对于装设视频和音频设备的计算机而言,不法分子还能够通过木马程序轻松获得相关语音和视频信息内容,个人私密一览无遗,各种机密信息如同曝光一般。部分使用者对于木马程序危害性认识不足,其能够借助于多种形式或者载体潜入计算机,网页浏览、邮件收发等环节容易被木马潜入。有的木马会采取伪装和隐藏的方式存在于计算机之中,这些运用隐藏技术的木马就能够这样轻松通过防火墙和操守中心进行通信,将各种信息轻松窃取。据权威部门调查显示,现在每年都有十几万台境外计算机通过木马程序对我国的计算机进行网络攻击,年受攻击计算机达到百万台以上,大量信息被不法窃取,造成了不可估量的损失,甚至危害国家安全。

1.4 网络嗅探设备窃取信息。网络嗅探设备俗称网络监听,借助于计算机网络共享通讯途径实施数据窃取,主要通过两种方式实现不法目标,第一种方式就是在网络连接设备以及其控制电脑上安装侦听工具软件,例如路由器等,实现监听目的;另一种是安设在个人电脑上对不安全的局域网实现侦听。不法分子一旦窃取了主机管理员权限,就能够轻松窃取全部局域网之内的相关数据,轻松入侵局域网内的各台设备。网络监听额软件的功能极其强大,账户密码、储存信息甚至聊天记录等,都可以轻松窃取。

1.5 “食肉动物”软件窃取电子邮件信息。美国情报部门成功开发研制出一种名为“食肉动物”的软件,其工作原理是在发件人发出邮件至收件人收到邮件之间的环节,进行邮件内容的窃取,是隐藏在邮件服务器中的一种极其强大的监视系统,对于经服务器收发的全部邮件进行监控,窃取其中的秘密信息或者有价值内容,是美国情报部门搜集电子邮件信息的重要途径,危害性极大,一旦通过电子邮件进行相关秘密信息的传送,泄密的几率极大。

1.6 “摆渡”病毒悄然窃取机密信息。“摆渡”病毒是美国情报部门与微软公司勾结的产物,属于一种系统的故意漏洞利用病毒,一般借助于移动存储设备进行信息的窃取。一旦移动存储设备感染这种病毒之后,与计算机进行连接时候,其自动按照设定的窃密程序将相关的秘密文件复制隐藏域移动存储设备,同一个移动存储设备一旦与上网计算机进行连接的时候,其藏的机密文件就能够被“摆渡”病毒移到这台计算机之中,不法分子能够通过远程操控的方式窃取该机密文件。

1.7 通过无线互联功能窃取秘密信息。现在无线上网功能的计算机以及级无线鼠标、键盘等设备,运用开放信号进行信息传输,保密性较差,能够被具有相同功能的设备获取器信息,加上了加密技术,一旦被破解之后,泄密也在所难免。例如现在许多计算机具有自动寻址与联网的功能,不需要外加模块就能够与同功能的笔记本电脑实现无线互联,一旦这台笔记本极其处理相关的秘密信息,很容易被其他计算机窃取机密。这样的设备一旦被作为终端接入网络之中,整个网络的信息安全性都得不到保障,在被其他计算机联通的状态下,机密信息能够被轻松获取。

2.网络攻击技术对网络安全的影响

在信息网络发展日新月异的背景下,完全杜绝因网络攻击泄密现象不太现实,唯有最大限度地采取防护措施,减少此类现象发生,最为重要的是对网络攻击技术进行分析研究,找准突破口,为网络安全增加保险系数。

2.1 网络攻击技术具有双面性。互联网具有开放与互联的特点,不可避免地产生跨国攻击获取机密现象,在积极防御相关网络攻击的同时,促进了自身网络安全技术的研究,只有不断提升和改进现有的防护软件与设备,才能够在攻击与反攻击这场网络不见硝烟的战争中打赢,对于提高计算机技术自主知识产权具有积极影响。

2.2 网络攻击加速了技术发展。正式由于网络攻击行为与技术的存在,并且越来越厉害,才对计算机生产商以及网络技术研究单位产生了强劲的动力,促使他们与时俱进地改进自己的产品,提高设备以及网络的安全性能。网络攻击技术的发展带来了反网络攻击技术的同步发展,造就了计算机安全产业,对于整个互联网技术的发展与进步具有积极意义。不法分子借助于网络攻击技术寻找网络与设备的薄弱环节进行攻击,获取机密信息,管理防御人员也可以从网络攻击行为中判定系统存在的漏洞环节,予以针对性升级改进,进一步提高网络安全性能,在不断的攻击、防御和改进循环中提升网络安全系数。

2.3 网络攻击技术能够服务国家安全。在信息化程度不断提高的背景下,网络安全对于国家经济发展意义重大,对于整个国家经济与国防安全具有不可估量的重要性。在未来的信息战之中,我国应当强化对网络攻击行为的防御力度,同时也要能够研制和设计出反攻击技术手段,提高预警、防卫以及反击的能力,提高信息防御以及恢复能力。

3.提高网络攻击防卫能力的措施

3.1 加大软件研发力度。针对当前出现的各种网络攻击行为,国家安全部门以及信息研发机构要强化软件研发力度,变被动为主动,开发研制各种防御性软件技术。同时,要立足于网络攻击的环节、特点,开展针对性的研究工作,提高网络防御研究的针对性,还要具有研究的前瞻性,针对可能出现攻击的薄弱环节进行超前研究,防患于未然。

3.2 完善网络安全管理。要进一步完善计算机与网络管理的制度,强化主动预防,凡是计算机均要严格按照物理隔绝以及网络防御要求落实到位。凡是补丁程序要及时安装,提高计算机系统的防御水平,要借助于网络安全管理制度的落实来提高安全管理水平。

3.3 强化人员技术培训。要对相关计算机操作使用岗位的人员进行防网络攻击专门业务培训,对于不同类型、级别的计算机防网络攻击工作,实施相应的培训,同时要开展防御知识普及工作,提高全民防网络攻击意识与能力水平。

综上所述,在当前信息化社会背景下,网络攻击行为不可避免,国内相关机构与群众应当提高防御意识,掌握基本技术与手段,保护好信息安全,将因信息失密造成的损失降到最低。

参考文献

[1]黄慧,陈闳中.针对黑客攻击的预防措施[J].计算机安全,2005(09).

[2]王丽辉.网络安全及相关技术[J].吉林农业科技学院学报,2005(02).

[3]何万敏.网络信息安全与防范技术[J].甘肃农业,2005(01).

[4]张先红,编著.数字签名原理及技术[M].机械工业出版社,2004.

第7篇:网络技术研究范文

1计算机网络安全现状

近年来,我国的计算机网络技术得到了快速的发展,在人们的生活、工作和学习中的应用都非常广泛,为人们带来了很大的便捷,人们在日常生活中都喜欢采用计算机网络来完成相关的工作和操作,可以提升工作的效率和质量,搜集相关的信息非常方便。计算机网络有很强的便利性和开放性,人们不仅可以利用计算机网络技术工作,还可以利用其完成网络购物和娱乐,丰富了人们的生活。但是与此同时,计算机网络技术也带来了一定的威胁和风险。人们在使用计算机网络时,常常需要留下自己的一些个人信息,如果这些信息没有被保护好,一旦泄露出去将会对人们的财产安全和隐私安全造成重大的影响,例如存款被盗等。不仅如此,在使用计算机网络的同时,如果收到计算机网络病毒的入侵,就会破坏电脑程序,导致电脑系统瘫痪,不仅影响人们对计算机正常使用,甚至还会带来很多麻烦。一些恶意的软件也会导致计算机内部系统不能正常运行。从现在的情况来看,我国的计算机网络存在着很多安全问题,已经严重影响了人们对计算机网络的正常使用,带来了很多的不良影响。

2计算机安全漏洞扫描技术

计算机安全漏洞扫描技术是计算机网络的一种重要防护手段,可以对计算机网络中的网络设备和终端系统进行检测,如果设备和系统中存在着一定的漏洞和安全问题,就可以及时找出来,此时管理人员就可以结合具体的漏洞类型和缺陷情况采取有效的方式来进行修复,避免系统漏洞造成严重的损害和威胁,从而实现计算机网络的安全使用,提升其安全性能。从现在的情况来看,我国的安全漏洞扫描技术分为两种,分别为被动式扫描技术和主动式扫描技术。其中被动式漏洞扫描技术可以使计算机网络中的很多项内容都进行检测和扫描,它是以服务器为基础进行扫描和检测的,并且检测之后会形成检测报告,网络管理人员就可以通过对报告的分析和研究来了解计算机设备和系统存在的安全漏洞,并采取有效的方法来处理。主动式漏洞扫描技术体现在检测的自动化,是一种更为先进的检测技术,只要有网络就可以实现自动化漏洞检测,在自动检测过程中,通过主机的响应来了解主机的操作系统、程序和服务器等是否存在着漏洞是需要修复的,从而实现对网络漏洞的检测。

3计算机网络安全漏洞扫描技术的运用

3.1基于暴力的用户口令破解法应用。基于暴力的用户口令破解法也是计算机安全漏洞扫描的重要方法。从现在的情况来看,很多计算机网络都会设置用户名和登陆密码,从而将网络的操作权限分给不同的用户,如果人们将用户名破解,就可以获得网络的访问权限,使网络安全难以保障。针对这种情况,就可以采用基于暴力的用户口令破解法。例如采用POP3弱口令漏洞扫描,通过用户名和密码来发送和接收邮件。在扫描漏洞时,建立用户标识和密码文档,在文档中储存登陆密码和用户标识,可以实现及时更新。在漏洞扫描时,将目标端口连接,判断这个协议是否为认证状态,如果由失败或者错误的信息,就说明这个标识是不可用的,如果所有的结果都是有用信息,则说明身份认证通过。根据这个指令来做出判断,从而保障系统安全。此外,FTP弱口令漏洞扫描也是一种基于暴力的用户口令破解法,其是一种文件传输协议,其原理和POP3弱口令漏洞扫描非常相似,只是其是通过SOCKET连接来扫描漏洞的。3.2基于端口扫描的漏洞分析法的应用。基于端口扫描的漏洞分析法是一种常见的计算机网络漏洞检测方法,当网络系统中出现一些安全入侵行为之后,就可以对目标主机的一些端口进行扫描,就可以将端口的安全漏洞检测出来。因此,在实际使用基于端口扫描的漏洞分析法时,对漏洞进行扫描时需要向网络通向目标主机的一些端口发送特定的信息,就可以获得关于这些端口的信息。此时,还需要对目标主机中存在的漏洞进行分析和判断,根据已经掌握的信息来实现。例如,在实际的计算机网络应用中,Finger服务和UNIX系统其允许入侵者获得一些公共的信息,此时计算机网络将会面临着安全风险,利用基于端口扫描的漏洞分析法对服务和系统进行扫描,就可以判断目标主机的Finger服务是开放还是关闭的,得出结果之后就可以采取一定的措施来对漏洞进行修复。

4结语

计算机网络安全引起了人们的高度重视,为了保障计算机的网络安全,可以通过安全漏洞扫描技术的应用来实现,在使用计算机网络时通过基于端口扫描的漏洞分析法和基于暴力的用户口令破解法的运用,就可以提升计算机网络的安全性能。

作者:易永红 单位:绵阳职业技术学院计算机科学系

参考文献

[1]王勇.关于计算机网络安全与漏洞扫描技术的分析探讨[J].数字技术与应用,2016,21(04):211-211.

第8篇:网络技术研究范文

关键词:配电设备 物联网 中压电力线载波

中图分类号:TP205 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(c)-0063-02

我国物联网应用总体上还处于发展初期,在许多领域上积极开展了物联网的应用探索与试点,但在应用水平上与发达国家仍有一定差距。目前已开展了一系列的试点和示范项目,在电网、交通、物流、智能家居、节能环保、工业自动控制、医疗卫生、精细农牧业、金融服务业、公共安全等领域取得了初步进展。在电网领域上,2009年国家电网公布了智能电网发展计划、智能变电站、配网自动化、智能用电、智能调度、风光储等示范工程先后启动。

1 物联网技术在电力行业的应用现状

目前,物联网中的射频识别、无线传感器网络、全球定位技术等技术在电力系统生产、管理等各个环节都有所应用,协助实现有效的电网感知,提高了电力规范化管理能力。在发电环节,物联网技术已应用于环境监测、设备状态监测、水情监测等场景;在输电环节,物联网技术已应用于线路状态监测、线路环境监测、雷电定位、智能巡检等场景;在变电环节,物联网技术已应用于变电环境监测、设备状态监测、变电站安全防护等场景;在配电环节,物联网技术已应用于线路状态监测、设备状态监测、线路故障定位及报警等场景;在用电环节,物联网技术已应用于用电信息采集、智能家居/小区、智能楼宇/园区等场景。

2 应用技术

2.1 物联网感知层技术

物联网感知层一般包括数据采集和数据短距离传输两部分,其关键技术主要包括:无线传感器网络技术(WSN)、RFID技术、二维码技术、蓝牙(Blueteeth)技术等。

2.1.1 自组织组网技术

在物联网感知层中应用到了自组织组网技术,自组织组网技术的起源可追溯到1968年的ALOHA网络和1973年美国国防部高级研究计划署(DARPA)资助研究的“无线分组数据网(PRNET)”。主要的特点是网络拓扑结构动态变化,分布式控制方式,自组织性,多跳通信,节点的处理能力和能源受限,信道质量较差。在物联网中主要是应用在一些企业中,它通过自组织组网技术,组织、创建了公司内部的网络,在与外界进行信息交换,特别是在物联网的应用中需要了解这样的组网技术,以便于其公司信息的采集。

2.1.2 无线传感器网络技g

(1)无线温度传感器:实现温度、温升和相间温差的高可靠实时在线监测,实现设备运行温度的自动管理,为设备的安全运行提供数据支持。

(2)无线水浸传感器:实时在线监测传感器安装位置(场所)是否浸(积)水,并实时地将水浸信息通过数据传输基站上传到控制主机,以达到监控告警的目的。

(3)无线杆塔倾斜传感器:可以在线监测杆塔倾斜状态,当倾斜角度达到阀值时,向监控主机发送告警信号。

(4)无线故障电流传感器:主要实现现场的电流取样及分析,判断出当前的电流是否为故障电流,并采集周边其他无线传感器发送的数据,通过无线传感网把电流、谐波等数据传输出去。后台软件结合GIS进行故障点的定位,从而通知检修人员到现场进行故障排除。

(5)无线门磁传感器:安装在柜门上,与永磁铁或电磁线圈等器件配合使用,能够实时在线监测柜门的开、关状态以及开关次数。不影响柜门的正常使用。

(6)无线温湿度传感器:实时、准确地测量环境温度和环境相对湿度。可以实现现场环境远程数据采集和监测。

(7)配变综测骨干节点:采用无线组网协议来实现节点之间的通信,同时具有线路电流、电压、谐波等线路参数的在线测量功能,支持有线485通信和以太网通信,同时内部集成标准101和104通信协议。

2.1.3 RFID技术

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。

2.2 物联网网络层技术

2.2.1 中压电力线载波

中压电力线通信是指综合运用多种调制解调技术、信道编码技术、网络通信技术、模拟前端技术以及耦合结合技术,实现以中压配电网为传输介质的通信。

国内外相关企业一直致力于中压配电线路的载波通信领域研究,在载波调制和组网技术研究方面进行不断的探索,在传输速率、可靠性方面已取得了较大进展。

BPLC依托电力线,可部署在变电站、环网柜直至用户建筑内,构成可靠的配用电网信息的传输网络,传输距离超过500 m。提供配电信息等宽带接入,同时兼顾原有设备低速业务(RS-232/ RS-485)数据的接入。

2.2.2 线通信技术

无线通信技术可根据使用者类型分为无线公网和无线专网。对于无线专网来说,需要自身架设整套通信网络,包括基站、终端和网管等,而无线公网仅仅租用运营商的现有网络通道,由运营商负责运维即可。

相比较光网来说,架设无线链路则无需架线挖沟,线路开通速度快;无线扩频能随时架设,随时增加链路,安装、扩容方便;无线通信覆盖范围大,几乎不受地理环境限制。缺点是采用逻辑隔离,相比有线网络的物理隔离,安全性较差;无线传输速率最高不超过几百兆每秒,相比光网络传输速率较低。

2.2.3 xPON无源光网络

以太网无源光网络是一种特殊光纤以太网组网模式,采用点到多点(P2MP)结构的单纤双向光接入网络,是常采用IEEE802.3以太网帧来承载业务的PON系统。PON技术经历了APON、BPON、EPON、GPON等阶段。其中的EPON技术已经比较成熟,产品已开始规模商业应用。

3 实现方案

传感器采集配电设备的运行环境数据和运行状态数据,然后通过自身的无线通信模块传输到就近的短距离无线传输骨干节点,通过多个骨干节点组成的自组织网络传输到数据传输基站,然后通过配电自动化系统配套光通信ONU将配网设备状态信息接入变电站,在变电站经数据汇聚控制器进入电力安全III区送至主站数据采集服务器。传感器和骨干节点的传输频率采用2.4 GHz,传感器网路采用了WSN(无线自组织网络)。骨干节点之间可以直接通信,采用MESH网络。

现场作业终端采集的RFID设备标识信息,采用GPRS无线公网通信方式,通过安全接入平台,访问系统主站,获取设备台账信息、监测信息和运行信息;并可将现场收集的设备状态信息、设备评价信息及时传回主站系统。

其中感知层实现各环节数据统一感知与表达,建立统一信息模型,规范感知层的数据接入,是对SG-ERP架构的补充和完善。网络层将不同的通信技术屏蔽,按照规范化的统一通信规约实现对数据的传送,则丰富了SG-ERP架构。应用层完全遵循SG-ERP的体系架构,将多种数据信息统一管理并向外提供统一数据服务,支撑各类业务应用,基于统一应用平台,开发各类电力物联网应用服务,供其他业务系统调用。

感知层主要利用各种传感识别设备实现信息的采集、识别和汇集。其重点是实现统一的信息模型,具体包括对统一标识、统一语义、统一数据表达格式等方面。

网络层主要负责由感知层获取信息的传输和承载。网络层旨在多种融合通信技术的引入,丰富通信方式。应用中传感器与汇聚节点间多通过微功率无线通信等技术互联,解决信息采集覆盖及灵活性问题,汇聚节点与接入网关之间通过光网络、PLC、无线宽带等技术互联,解决信息远距离传输及可靠性问题。

用层基于国网SG-ERP架构,研究电力物联网的统一数据模型,实现统一的数据服务并封装系统功能,为现有业务系统提供各类的统一应用服务,也可以为其他业务系统提供更高等级的服务功能。

4 结语

通过物联网技术的在智能电网建设中的应用,将会在电网建设、安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量应用、用户交互等方面发挥巨大作用,可以全方位地提高智能电网各个环节信息感知的深度和广度,为实现电力系统的智能化以及“信息流、业务流、电力流的高度融合”提供基础数据支持。通过针对物联网WSN(无线传感器网络)组网技术的研究,能够实现智能电网通讯网络的快速和智能组网,从而增强智能电网状态监测和数据传输的安全性、可靠性,可以方便快捷地增加网络节点和监控测点,加快智能电网建设的步伐。

参考文献

[1] 任伟.物联网安全[M].北京:清华大学出版社,2012.

第9篇:网络技术研究范文

 

计算机有着它独特的功能,能够满足大家足不出户就可享受信息资源的愿望,信息技术已经普遍进入人们的生活圈子,与人们的生活不可分割,网络安全的问题影响了人们的正常生活,解决网络安全迫在眉睫。

 

1. 计算机网络信息安全技术现状

 

计算机网络已经和人民的生活息息相关,我国现在掌握的相关信息安全技术已经遥遥领先,为我国各项事业所作出的贡献也是功不可没,能够提供给用户使用的信息安全技术软件也是层出不穷,在人们的生活中占据了大部分地位。

 

1.1 国家网络信息

 

我国国家计算机网络信息安全技术部门拥有诸多信息技术人才,这些科技人才组成了很多的科研部门,诸如中国科学研究院,国家计算机病毒应急处理中心,中国科学院数据与通信保护研究中心,这些科研部门具备科学安全技术应有的技术,并且对科学安全技术进行了改善和创新,保障了国家计算机信息安全技术。

 

1.2 企业网络信息

 

各大企业事业单位,为了有限的进行,就必须科学的运用计算机安全技术,各大企业单位都采用了网络信息安全技术,也出现了很多诸如此类的管理软件,这样的方法很明显对于企业管理非常方便,也加强了网络信息安全技术。

 

1.3 用户网络信息

 

相对于企业,国家等单位,个人用户网络更易受到非法攻击,私人计算机的安全问题也很重要,自从出现了金山毒霸,360安全卫士,等等的杀毒软件,对私人用户计算机的网络信息进行了有效保护,私人用户网络信息也有了一定保障。

 

2.网络信息安全的特点

 

2.1 完整性

 

完整性是计算机网络信息的一个最基本的特征,完整性的意思就是说,数据在进过输入,处理,交换,传输等一系列过程后,数据仍然是完整的,是没有被破坏或者损失的,保存下来的完整程度高,这就是它的优势,可以依照原样保留下来,这就是所谓的计算机网络信息技术的完整性特征。

 

2.2 可控性

 

计算机网络信息的控制性实质则贯穿了信息传递的全过程,可控性也就是说要对信息的整个内容和存储进行控制,控制的方法中,你可以采用将控制对象作为传播内容的方法,也可以采用将信息进行加密的方式,之后将加密之后的信息托管给第三者进行保护和控制。

 

2.3 保密性

 

保密性顾名思义就是要对信息进行周全的加密形式,不能讲信息泄露出去,保密性是计算机网络安全技术的一大重要特性,要求你只能将要求的信息传送给指定对象,这是为了确保信息的安全性,所有实现信息的保密性是非常之重要的,实现保密性就要对信息进行加密处理,并且加密效果不能被攻破,要完全的确信。

 

2.4 可用性

 

可用性,也就是可使用性,使用当然是对于使用者,对于用户而言,具有可用性,通俗来讲就是网络用户能够通过使用计算机网络来获得正常,通畅的信息,来进行正常的使用,就算是遇见了非正常情况下的问题,也能够通过一系列的技术手段恢复其的正常运行,进行正常的网络使用获得,不出现不必要的麻烦,保证其可用性。

 

3.计算机网络安全技术要面临的问题

 

尽管现如今的科学及计算机技术已经到了如此强大先进的地步,但是其中存在的安全隐患问题仍然是不容小觑的,而且愈演愈烈,接下来就对现如今计算机网络安全技术所要面临的问题进行一个总结。

 

3.1 计算机病毒

 

计算机病毒按专业术语来讲就是研究性危害,通俗来讲就是说,一批计算机网络技术疯狂的爱好者,因为太喜爱,就热衷于研究高难度技术,继而就出现了一批批拥有较高技术含量的组织或者个人,编制出计算机病毒,通过网页捆绑及恶意攻击对等方式进行传播,对用户的有关信息进行破坏,窃取。并且由于计算机病毒隐蔽性极好,且能潜伏很长很长时间,但是一旦被不小心碰触到,激发了它的破坏性,那么被攻击的系统就会出现系统运行缓慢,文件丢失或者系统彻底崩溃或瘫痪的大问题。

 

3.2 黑客攻击

 

这是不法分子为了一己私利对别人造成困扰的问题,黑客攻击案件对计算机网络也存在很大的威胁,他们一般运用多变高深的技术来骗别人,破坏性非常之大,对各个组织都造成了一定程度上的损失,这些缺乏道德修养的不法分子是通过植入木马来获取或破坏用户信息的手法,这一问题依旧非常严峻。

 

3.3 系统漏洞

 

因为本来就没有完美不犯错误的事情,所以也没有完全不存在漏洞的计算机网络安全技术系统,这也是计算机网络安全隐患之一,如果这样的漏洞多了,就有了漏网之鱼,若是被黑客利用,威胁也就大大变得强悍,非法访问就会变得频繁,若是进入数据库对数据进行修改或破坏,后果也是不堪设想的。

 

4.计算机网络信息安全技术及防护

 

4.1 智能防火墙技术

 

今年来各种网络安全技术手段不断涌现,但是智能防火墙技术一直是最常用也是最基本的防护技术,实质在电脑和内部网络之间建立一个防火墙,从而提升个体的防护功能,但是传统的防火墙技术仍然存在着很大的缺陷,专家潜心研究推出了智能防火墙防护技术,这个技术是运用将数据库进行不定性的,模糊的形式来实现,可以通过对网络行为的分析来确定对行为性质的确定,智能防火墙技术包括防骗技术,防盗窃技术和入侵防御技术,能够及时,迅速的对不正当或有威胁性的信息进行拦截,达到防护信息,保证安全的目的。

 

4.2 加密技术

 

加密技术,前文提到的一样,加密技术就是要对所要传输的机密信息进行加密,在用户使用计算机的时候对所要使用的信息在传输过程进行机密技术,提高数据的机密性,防止数据在传输过程中遭到窃取,篡改,或者损坏的情况出现,所以在网络的安全过程中,加密钥匙,是保证网络安全的一把王牌,是最最重要的点之一。

 

4.3 防病毒技术

 

针对计算机病毒入侵的问题,主要原因就在于计算机网络系统中缺乏有效的,实用的杀毒软件,若是一个电脑网络系统没有了完善的杀毒系统,没有安装杀毒软件,那么在计算机使用过程中,就一定会遭到计算机病毒的破坏和瓦解,影响计算机网络的正常运行,再加上计算机病毒潜伏时间长和破坏性大,对于计算机的影响就更加大,计算机杀毒软件是专门针对计算机病毒设计的,用来防止病毒对计算机网络的入侵,在计算机网络中安装杀毒软件,进行有效预防,并且对于杀毒软件要尽量选择正版软件,要在使用之后有其效果,另外还有及时的更新病毒库,要对其进行及时查杀,还有,如果收到不明邮件或信息,要保持高度警惕,不要掉以轻心,不要使其中毒。

 

4.4 漏洞扫描技术

 

漏洞扫描技术是通过对攻击行为的模拟,对网络漏洞进行深入分析,然后对漏洞进行精确分析,对其采取相应的措施,通过对攻击行为的模拟,可以提前对系统进行检查,看是否出现过相似行为,这样就可以将其确定为系统漏洞问题,通过扫描,使漏洞全部暴漏,这样就可以做到降低计算机安全风险,以此来提高计算机系统的安全性能。

 

5.结束语

 

计算机安全技术作为计算机系统的安全保障技术,占据着非常重要的作用,在应用计算机技术的过程中,做好计算机系统的安全是的,随着网络技术的不断深入,保障安全的问题被越来越多的提起,影响计算机网络信息安全的技术因素有很多,一定要认真应对安全隐患,为人们创造一个更加安定,安全,和谐的网络环境。