传输技术在信息通信工程中应用论文

  传输技术在信息通信工程中的应用论文

  【摘要】随着科学技术的发展和社会经济的提升,在我国的通信工程中,传输技术越来越普及。

  并且,传输技术也随之在进行着不断的发展与更新,并在一定程度上取得了一些成绩。

  在通信工程中使用传输技术有利于通信工程的建设,提高信息通信的质量。

  本文先就传输技术的特征进行了简单的阐述,而后就同步数字系列、波分复用这两种传输技术进行了分析与对比,并提出了传输技术在信息通信工程中对于长途干线传输网、本地骨干传输网、无线传输的应用。

  【关键词】传输技术 信息通信工程 应用

  当前,我国大部分地区都已经普及了网络信息技术,但由于不同地区经济发展情况的不同,因而其区域内的传输技术也存在着较大的差异性,导致了信息通信水平的不同。

  只有不断的提升传输技术的手段和技术水平,才能更好的为信息通信工程提供更加优质与安全的服务。

  据此,下文将就传输技术在信息通信工程中的应用,展开相关的分析与讨论。

  一、传输技术的应用特征

  1.1产品体积小

  在不断发展的科学技术之中,市场上的传输产品在制作时,正朝着体积越来越小的方向发展。

  例如人们日常生活中现已都离不开的手机、光纤接受器等用于传输信息的工具,其体积在不断的缩小。

  通过缩小产品的体积不仅便于人们的使用和携带,同时还可以降低其制作的成本。

  由此看来,通信产品及其电子设备在未来会发展的越来越小,越来越灵巧,同时还会兼具多种传输功能。

  1.2产品功能多

  现如今,手机对于我们来说不再仅仅只是用于接收信息与打电话的工具了。

  我们可以挺过手机进行网络交易、邮件传输等等。

  通信产品的将几个独立设备分别完成的功能集中到了一起,大大的提高其传输技术,实现了多个功能的综合应用,使其产品的性价比得以飞速的提升,同时也降低了相关资源的消耗与浪费。

  1.3产品一体化

  在传输技术最开始应用的时候,通信设备就只能进行最基础的信息传输与信号的传送,通过多年的努力,现今的通信设备有了很多的功能,产品的一体化程度得到了相应的提升。

  产品一体化的实现,不仅能够提高产品的价值,同时还能带动与之相关的经济效益。

  有利于相关的监督管理人员对传输技术及设备进行及时的管理,以便日后更好的改进与完善传输技术。

  二、两种传输技术概述

  2.1同步数字系列(SDH)

  SDH是一套可以同步进行信息传输、复用、分插和较差连接的标准化数字信号结构等级,在传输的媒质上可以实现同步信号的传送。

  这种传输技术有着较强的网管能力、其比特率是统一的,且具有自愈保护环等。

  这种技术可以在帧结构中固定网络传输的信号,而后对其进行复用,最终在光纤上进行有效的传导,再由光纤分配器进入相应的光纤信号,后再经过通信设备上的支路卡将其转化为电信号后,才可进入分插复用器中。

  2.2波分复用(WDM)

  WDM是将不同波长的光信号复用到一根光纤中来进行传送的,是一种光纤传输技术,这种技术进行数据传输的效率非常高。

  不同波长的信号在同一个光纤上利用其合并器进行合并,在终端又利用分波器来分解这些信号。

  同时,WDM系统与SDH系统还存在着一个较大的差异就是,WDM系统在传输时不需要借助光中继,就可以实现光信号的长距离传输。

  依据上述对这两种传输技术的简述,本文将SDH系统与WDM系统的优缺点进行了简单的总结与归纳,如下表所示。

  三、传输技术在信息通信工程中的应用

  3.1长途干线传输网

  在过去相当长的一段时间内,SDH系统凭借其强大的网管系统、灵活电路以及同步复用的优势获得了极大的好评。

  但是由于这个系统对于信号的色度反观、色散、偏振膜的色散等方面的要求较高,使得SDH系统在长途传输系统建设时由于网络容量扩大致使其成本增加。

  慢慢地,SDH系统的发展也就越发的缓慢。

  相对于SDH系统,WDM系统在波分复用上的优势更加的明显。

  因此,人们将这两种系统进行统一、有机的结合,进而成就了新的网络传输系统用于长途干线。

  这种新技术不仅使得传输系统的容量进行成倍的增加,同时也最大化的降低了网络传输的成本。

  3.2本地骨干传输网

  一般情况下,本地骨干传输网中的重要节点都分布于该区域的县中心或者市中心,通过安装管道在市区安装光缆。

  但是由于光纤资源的制约,利用SDH系统来实现传输比较困难。

  但是,由于本地网络的容量相对较小,因而就可以采用WDM系统来进行本地网络的传输。

  这种传输技术的使用,可以产生极大的经济效益,同时对于网络的备份、维护、升级等方面的管理,都存在着巨大的发展潜力。

  3.3无线传输的应用

  无线传输是近几年发展起来的一种手段,它也属于通信工程中的一种,主要是利用电磁波来进行信息的传输。

  利用无线传输的成本相对较低,且性能比较稳定。

  现如今对于无线技术应用最为广泛的就是无线传输技术与监控技术的有机结合,可以对不同地点的信息进行及时的传输,并且能够在其终端形成视频数据的保存库,以便日后的检索。

  同时,无线传输还具有较好的可拓展性,可以灵活的运用网络。

  且不会对人们的住宅,办公区域造成影响,因而应用的十分广泛。

  结束语:

  随着科学技术的不断革新与发展,传输技术在未来将会更好的服务于信息通信工程。

  我国近些年来在传输技术方面取得了一定的成绩,但是,与国外的技术相比还存在着加到的差距。

  因此就需要通过不断研究新技术,将传输技术在信息通信工程中的优势给更好的发挥出来。

  本文就传输技术在信息通信工程中的应用,展开了相关的分析与探讨。

  首先就传输技术的产品体积小、功能多、产品一体化的应用特征进行了简单的阐述,而后就同步数字系列、波分复用这两种传输技术进行了分析与对比,并提出了传输技术在信息通信工程中对于长途干线传输网、本地骨干传输网、无线传输的应用。

  希望通过本文的分析,能够为相关的传输技术在信息通信工程中的应用,提供可更具个性化的参考意见和建议。

  Tm1为Sync精确发送时间,Ts1为Svnc精确接收时间,Ts2为Delay_Req精确发送时间,Tm2为Delay_Req精确接收时间,Dms、Dsm分别为主站到从站及从站到主站的传输延时。

  t1、t2分别为平均传输延迟和主站与从站之间的时钟偏差,那么有。

  三、基于周期通信数据延时的加密策略

  t1、t2均需在同步过程中计算出,且其计算参数和具体应用有关,涉及多方面因素,本质上具有一定不可预测性,可以作为加密密钥的来源。

  目前采用IEEE1588作为同步算法的主流实时工业以太网均支持基于TDMA周期通信方式,以EPA-FRT协议为例:在具体应用中按一定的时间间隔划分出不同的通信宏周期,并由同步完成后的主站根据一定的机制把不同的通宏周期分配给不同节点,在此通信宏周期内只有获得报文发送权的节点可以进行报文发送,其它实时工业以太网的周期通信原理基本一致。

  平均传输延迟t1和主站与从站之间的时钟偏差t2在同步过程中产生,假设在主站第1次发送svnc同步报文,从站x第1次接收到主站发送的Sync报文,并记录下接收时间Ts1,此时主站并不知道该时间,从站需要把Ts1随第1个Delay_Req报文发送给主站,主站接收到从站x发送的第1次报文Delay_Req后提取Ts1,并作为第2次向从站x发送报文的加密密钥,从站在收到该报文后利用先前保留的Ts1进行报文解密提取相关信息。

  此时从站已经获得了可以计算时钟偏差及线路延时的全部参数。

  利用公式(3)、公式(4)计算出t1、t2,并与主站时钟同步,开始正常的同期通信。

  从站x把计算得到t1、t2,随从站第2需要发送的主报文一同发送回主站,该报文利用Ts1作为密钥进行加密。

  主站在接收到从站x第2次发送的报文后,记录下接收时间戳,并利用Ts1作为密钥提取t1、t2,而此时的t1、t2则作为下次主站发送给从站x报文的加密密钥或主站组播报文中给从站x报文信息的加密密钥,后续的加密流程依次类推,其基本原理如图2所示,在周期通信中,每个通信周期需要更新一次线路延时及时钟偏差,并不需要单独的密钥产生工具。

  只需在节点协议栈中各增加一个报文加密和解密模块,由于每次密钥的有效时间最多只有2个通信宏周期(主站发送加密报文,从站发送加密报文),每个通信宏周期可以更新一次各从站与主站通信的加密密钥,且第一次加密成功后,以后所有报文处于加密状态,形成了准闭环的自加密体系,大大提高了系统的抗攻击性。

  此加密策略和应用在多种实时工业以太网协议中,具有较高的实用价值。

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