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傳輸技術(shù)在信息通信工程中應(yīng)用論文
傳輸技術(shù)在信息通信工程中的應(yīng)用論文
【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提升，在我國(guó)的通信工程中，傳輸技術(shù)越來(lái)越普及。
并且，傳輸技術(shù)也隨之在進(jìn)行著不斷的發(fā)展與更新，并在一定程度上取得了一些成績(jī)。
在通信工程中使用傳輸技術(shù)有利于通信工程的建設(shè)，提高信息通信的質(zhì)量。
本文先就傳輸技術(shù)的特征進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，而后就同步數(shù)字系列、波分復(fù)用這兩種傳輸技術(shù)進(jìn)行了分析與對(duì)比，并提出了傳輸技術(shù)在信息通信工程中對(duì)于長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)、本地骨干傳輸網(wǎng)、無(wú)線傳輸?shù)膽?yīng)用。
【關(guān)鍵詞】傳輸技術(shù) 信息通信工程 應(yīng)用
當(dāng)前，我國(guó)大部分地區(qū)都已經(jīng)普及了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，但由于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的不同，因而其區(qū)域內(nèi)的傳輸技術(shù)也存在著較大的差異性，導(dǎo)致了信息通信水平的不同。
只有不斷的提升傳輸技術(shù)的手段和技術(shù)水平，才能更好的為信息通信工程提供更加優(yōu)質(zhì)與安全的服務(wù)。
據(jù)此，下文將就傳輸技術(shù)在信息通信工程中的應(yīng)用，展開(kāi)相關(guān)的分析與討論。
一、傳輸技術(shù)的應(yīng)用特征
1.1產(chǎn)品體積小
在不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)之中，市場(chǎng)上的傳輸產(chǎn)品在制作時(shí)，正朝著體積越來(lái)越小的方向發(fā)展。
例如人們?nèi)粘Ｉ钪鞋F(xiàn)已都離不開(kāi)的手機(jī)、光纖接受器等用于傳輸信息的工具，其體積在不斷的縮小。
通過(guò)縮小產(chǎn)品的體積不僅便于人們的使用和攜帶，同時(shí)還可以降低其制作的成本。
由此看來(lái)，通信產(chǎn)品及其電子設(shè)備在未來(lái)會(huì)發(fā)展的越來(lái)越小，越來(lái)越靈巧，同時(shí)還會(huì)兼具多種傳輸功能。
1.2產(chǎn)品功能多
現(xiàn)如今，手機(jī)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)不再僅僅只是用于接收信息與打電話的工具了。
我們可以挺過(guò)手機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)交易、郵件傳輸?shù)鹊取?/p>
通信產(chǎn)品的將幾個(gè)獨(dú)立設(shè)備分別完成的功能集中到了一起，大大的提高其傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)功能的綜合應(yīng)用，使其產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比得以飛速的提升，同時(shí)也降低了相關(guān)資源的消耗與浪費(fèi)。
1.3產(chǎn)品一體化
在傳輸技術(shù)最開(kāi)始應(yīng)用的時(shí)候，通信設(shè)備就只能進(jìn)行最基礎(chǔ)的信息傳輸與信號(hào)的傳送，通過(guò)多年的努力，現(xiàn)今的通信設(shè)備有了很多的功能，產(chǎn)品的一體化程度得到了相應(yīng)的提升。
產(chǎn)品一體化的實(shí)現(xiàn)，不僅能夠提高產(chǎn)品的價(jià)值，同時(shí)還能帶動(dòng)與之相關(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。
有利于相關(guān)的監(jiān)督管理人員對(duì)傳輸技術(shù)及設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的管理，以便日后更好的改進(jìn)與完善傳輸技術(shù)。
二、兩種傳輸技術(shù)概述
2.1同步數(shù)字系列(SDH)
SDH是一套可以同步進(jìn)行信息傳輸、復(fù)用、分插和較差連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)結(jié)構(gòu)等級(jí)，在傳輸?shù)拿劫|(zhì)上可以實(shí)現(xiàn)同步信號(hào)的傳送。
這種傳輸技術(shù)有著較強(qiáng)的網(wǎng)管能力、其比特率是統(tǒng)一的，且具有自愈保護(hù)環(huán)等。
這種技術(shù)可以在幀結(jié)構(gòu)中固定網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘?hào)，而后對(duì)其進(jìn)行復(fù)用，最終在光纖上進(jìn)行有效的傳導(dǎo)，再由光纖分配器進(jìn)入相應(yīng)的光纖信號(hào)，后再經(jīng)過(guò)通信設(shè)備上的支路卡將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后，才可進(jìn)入分插復(fù)用器中。
2.2波分復(fù)用(WDM)
WDM是將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用到一根光纖中來(lái)進(jìn)行傳送的，是一種光纖傳輸技術(shù)，這種技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男史浅８摺?/p>
不同波長(zhǎng)的信號(hào)在同一個(gè)光纖上利用其合并器進(jìn)行合并，在終端又利用分波器來(lái)分解這些信號(hào)。
同時(shí)，WDM系統(tǒng)與SDH系統(tǒng)還存在著一個(gè)較大的差異就是，WDM系統(tǒng)在傳輸時(shí)不需要借助光中繼，就可以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸。
依據(jù)上述對(duì)這兩種傳輸技術(shù)的簡(jiǎn)述，本文將SDH系統(tǒng)與WDM系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的總結(jié)與歸納，如下表所示。
三、傳輸技術(shù)在信息通信工程中的應(yīng)用
3.1長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)
在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，SDH系統(tǒng)憑借其強(qiáng)大的網(wǎng)管系統(tǒng)、靈活電路以及同步復(fù)用的優(yōu)勢(shì)獲得了極大的好評(píng)。
但是由于這個(gè)系統(tǒng)對(duì)于信號(hào)的色度反觀、色散、偏振膜的色散等方面的要求較高，使得SDH系統(tǒng)在長(zhǎng)途傳輸系統(tǒng)建設(shè)時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)容量擴(kuò)大致使其成本增加。
慢慢地，SDH系統(tǒng)的發(fā)展也就越發(fā)的緩慢。
相對(duì)于SDH系統(tǒng)，WDM系統(tǒng)在波分復(fù)用上的優(yōu)勢(shì)更加的明顯。
因此，人們將這兩種系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一、有機(jī)的結(jié)合，進(jìn)而成就了新的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)用于長(zhǎng)途干線。
這種新技術(shù)不僅使得傳輸系統(tǒng)的容量進(jìn)行成倍的增加，同時(shí)也最大化的降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)某杀尽?/p>
3.2本地骨干傳輸網(wǎng)
一般情況下，本地骨干傳輸網(wǎng)中的重要節(jié)點(diǎn)都分布于該區(qū)域的縣中心或者市中心，通過(guò)安裝管道在市區(qū)安裝光纜。
但是由于光纖資源的制約，利用SDH系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸比較困難。
但是，由于本地網(wǎng)絡(luò)的容量相對(duì)較小，因而就可以采用WDM系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行本地網(wǎng)絡(luò)的傳輸。
這種傳輸技術(shù)的使用，可以產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的備份、維護(hù)、升級(jí)等方面的管理，都存在著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
3.3無(wú)線傳輸?shù)膽?yīng)用
無(wú)線傳輸是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種手段，它也屬于通信工程中的一種，主要是利用電磁波來(lái)進(jìn)行信息的傳輸。
利用無(wú)線傳輸?shù)某杀鞠鄬?duì)較低，且性能比較穩(wěn)定。
現(xiàn)如今對(duì)于無(wú)線技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的就是無(wú)線傳輸技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可以對(duì)不同地點(diǎn)的信息進(jìn)行及時(shí)的傳輸，并且能夠在其終端形成視頻數(shù)據(jù)的保存庫(kù)，以便日后的檢索。
同時(shí)，無(wú)線傳輸還具有較好的可拓展性，可以靈活的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)。
且不會(huì)對(duì)人們的住宅，辦公區(qū)域造成影響，因而應(yīng)用的十分廣泛。
結(jié)束語(yǔ)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新與發(fā)展，傳輸技術(shù)在未來(lái)將會(huì)更好的服務(wù)于信息通信工程。
我國(guó)近些年來(lái)在傳輸技術(shù)方面取得了一定的成績(jī)，但是，與國(guó)外的技術(shù)相比還存在著加到的差距。
因此就需要通過(guò)不斷研究新技術(shù)，將傳輸技術(shù)在信息通信工程中的優(yōu)勢(shì)給更好的發(fā)揮出來(lái)。
本文就傳輸技術(shù)在信息通信工程中的應(yīng)用，展開(kāi)了相關(guān)的分析與探討。
首先就傳輸技術(shù)的產(chǎn)品體積小、功能多、產(chǎn)品一體化的應(yīng)用特征進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，而后就同步數(shù)字系列、波分復(fù)用這兩種傳輸技術(shù)進(jìn)行了分析與對(duì)比，并提出了傳輸技術(shù)在信息通信工程中對(duì)于長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)、本地骨干傳輸網(wǎng)、無(wú)線傳輸?shù)膽?yīng)用。
希望通過(guò)本文的分析，能夠?yàn)橄嚓P(guān)的傳輸技術(shù)在信息通信工程中的應(yīng)用，提供可更具個(gè)性化的參考意見(jiàn)和建議。
Tm1為Sync精確發(fā)送時(shí)間，Ts1為Svnc精確接收時(shí)間，Ts2為Delay_Req精確發(fā)送時(shí)間，Tm2為Delay_Req精確接收時(shí)間，Dms、Dsm分別為主站到從站及從站到主站的傳輸延時(shí)。
t1、t2分別為平均傳輸延遲和主站與從站之間的時(shí)鐘偏差，那么有。
三、基于周期通信數(shù)據(jù)延時(shí)的加密策略
t1、t2均需在同步過(guò)程中計(jì)算出，且其計(jì)算參數(shù)和具體應(yīng)用有關(guān)，涉及多方面因素，本質(zhì)上具有一定不可預(yù)測(cè)性，可以作為加密密鑰的來(lái)源。
目前采用IEEE1588作為同步算法的主流實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)均支持基于TDMA周期通信方式，以EPA-FRT協(xié)議為例：在具體應(yīng)用中按一定的時(shí)間間隔劃分出不同的通信宏周期，并由同步完成后的主站根據(jù)一定的機(jī)制把不同的通宏周期分配給不同節(jié)點(diǎn)，在此通信宏周期內(nèi)只有獲得報(bào)文發(fā)送權(quán)的節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行報(bào)文發(fā)送，其它實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)的周期通信原理基本一致。
平均傳輸延遲t1和主站與從站之間的時(shí)鐘偏差t2在同步過(guò)程中產(chǎn)生，假設(shè)在主站第1次發(fā)送svnc同步報(bào)文，從站x第1次接收到主站發(fā)送的Sync報(bào)文，并記錄下接收時(shí)間Ts1，此時(shí)主站并不知道該時(shí)間，從站需要把Ts1隨第1個(gè)Delay_Req報(bào)文發(fā)送給主站，主站接收到從站x發(fā)送的第1次報(bào)文Delay_Req后提取Ts1，并作為第2次向從站x發(fā)送報(bào)文的加密密鑰，從站在收到該報(bào)文后利用先前保留的Ts1進(jìn)行報(bào)文解密提取相關(guān)信息。
此時(shí)從站已經(jīng)獲得了可以計(jì)算時(shí)鐘偏差及線路延時(shí)的全部參數(shù)。
利用公式(3)、公式(4)計(jì)算出t1、t2，并與主站時(shí)鐘同步，開(kāi)始正常的同期通信。
從站x把計(jì)算得到t1、t2，隨從站第2需要發(fā)送的主報(bào)文一同發(fā)送回主站，該報(bào)文利用Ts1作為密鑰進(jìn)行加密。
主站在接收到從站x第2次發(fā)送的報(bào)文后，記錄下接收時(shí)間戳，并利用Ts1作為密鑰提取t1、t2，而此時(shí)的t1、t2則作為下次主站發(fā)送給從站x報(bào)文的加密密鑰或主站組播報(bào)文中給從站x報(bào)文信息的加密密鑰，后續(xù)的加密流程依次類(lèi)推，其基本原理如圖2所示，在周期通信中，每個(gè)通信周期需要更新一次線路延時(shí)及時(shí)鐘偏差，并不需要單獨(dú)的密鑰產(chǎn)生工具。
只需在節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧中各增加一個(gè)報(bào)文加密和解密模塊，由于每次密鑰的有效時(shí)間最多只有2個(gè)通信宏周期(主站發(fā)送加密報(bào)文，從站發(fā)送加密報(bào)文)，每個(gè)通信宏周期可以更新一次各從站與主站通信的加密密鑰，且第一次加密成功后，以后所有報(bào)文處于加密狀態(tài)，形成了準(zhǔn)閉環(huán)的自加密體系，大大提高了系統(tǒng)的抗攻擊性。
此加密策略和應(yīng)用在多種實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
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