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引言
我國目前城市軌道交通正在大規模開展建設,伴隨著互聯網業務應用飛速進步,使得軌道交通提供了更優質的服務,例如全自動列車駕駛等,然而大量數據信息的可靠傳輸、列車高速行駛時各類服務的流暢保障以及路基橋梁與隧道等通信環境保證信號覆蓋的連續性這一系列技術問題也隨之而來,成為目前軌道交通提升的難點。日趨成熟的5G技術在城軌交通中的運用有效解決了軌道交通存在的技術難題。5G通信在生活中應用廣泛,小到借助手機以及電腦聯系外界,大至國家之間傳輸消息。目前智能交通借助5G技術應用全面突破了信息傳輸的速度與信息傳輸的距離以及信息傳輸的安全性。
1簡述5G通信
1.1概述
4G通信系統已經在全球大多數地區完成部署,同時5G通信技術成為世界范圍移動通信研究領域的重點對象。5G通信系統與4G通信系統相比而言峰值速率,網絡覆蓋率,網絡延時,網絡安全可靠性與用戶體驗以及功耗方面全方位提高。給物聯網與虛擬現實以及VR游戲的全面提升提供技術支持。
1.2簡述5G技術優勢
5G技術比起4G技術全方位進行了提升,5G技術的優點不僅體現在高性能與低延遲,同時高容量也是一項重要特性。5G技術的優點同樣體現于小基站,毫米波與新式天線以及全雙工與網絡新型架構。首先毫米波指的是移動通信應用高頻段,這也是發展趨勢之一。其優點是充足的可使用帶寬,便捷式小型設備天線與天線增益高等毫米波通信優點。其次小基站。由于傳統基站中心式業務已經不能滿足用戶不同環境對于移動通信的業務使用,同時不夠靈活,耗資較大,5G技術使用的小基站能夠有效拓展網絡接入方式,改善現有通信情況。小基站自身適合短途直接通信同時信道質量較高,可以實現較快的數據傳輸速率與較低時延以及低功耗等優點,此外借助分布廣泛的通信終端,極大地提高了信息通信覆蓋以及高效利用頻譜資源。此外新式天線指將傳統2D模式天線陣列通過拓展變為3D模式天線陣列,以此形成的新穎技術不僅滿足多用戶信息波束智能通信,同時也減少了用戶間信息干擾,另外該技術與毫米波進行技術結合能夠進一步有效改善信號覆蓋問題。全雙工是指同頻同時,不僅能夠突破傳統頻譜資源的使用限制,將頻譜資源進行更加靈活的使用,通過理論計算最大能夠將空口頻譜的通信效率增加1倍。最后是網絡新型架構。借助基于處理集中化與無線電協作式以及云計算的接入式新型網架構,做到減小雜亂信息干擾與降低設備功耗以及提升通信頻譜效率,除此之外智能化組網的動態使用也更為方便。上述5G信息通信的技術優勢使得5G系統大幅度增強了通信性能指標。也可以看到高寬帶與低時延以及可靠安全的性能對于軌道交通內實際的業務需求十分契合。
2簡述城軌交通使用的通信技術
鐵路系統大多借助衛星進行通信,但是這種方法對與處于地下或在高樓間穿梭的城軌交通適用度較低,主要是由于列車在地底運行或在高大建筑四周時信號接受會出現波動,通信無法保證穩定及時,甚至可能出現通信不連續。由于這些原因城軌交通由WLAN技術升級到3G信息通信,隨后又升級到4G信息通信,未來更會升級到5G信息通信。城軌交通對于無線通信的技術應用隨著通信技術高速發展不斷更新換代。目前新建城軌交通的運行線路大多選擇4G通信。同時5G通信也取得了新的突破,不久之后5G通信就可以在城軌交通中進行運用。目前城軌交通使用的通信系統為足夠承載交通系統造成的實時信息以及歷史音視等信息數據的一種數字化綜合業務通信網絡。目前城軌交通采取4G通信并依據傳輸媒介將其劃分到有線通信以及無線通信兩種。城軌交通的新型通信系統涵蓋下列系統,如傳輸系統,公務電話系統,專用電話系統,無線集群通信系統,閉路電視監視系統,有線廣播系統,時鐘系統,乘客導乘信息系統,通電電源和接地系統以及通信綜合網絡管理系統。
3簡述5G技術在城軌通信的技術應用
3.1簡述5G技術應用于列車運行
城軌交通基于當前的通信現狀以及5G技術強勁的發展趨勢,5G技術應用于列車運行時具體業務包括:①可視化寬帶語音通信,該業務實現了地面與列車之間有效的語音調度以及信息通信與廣播通信,同時該技術要求時延較低,但是對于網絡帶寬沒有太高要求。②可靠安全的中低速信息數據傳輸,對于列車運行實現系統數據的有效控制與管理數據以及緊急文本信息數據的傳輸管理。該技術要求時延較低,并且要求優先保證信息數據傳輸帶寬,確保列車能夠安全運行。③超高清(1080P)視頻信息流。該技術主要用于列車上行時監控視頻圖像與地面控制中心使用流媒體監管播放,需要注意該技術不要求時延、但是要求網絡帶寬具備高水準。④3D可視VR行車環境。該技術實現了運行軌道的可視化以及可控性,該技術同樣要求網絡帶寬具備高水準。
3.2簡述5G技術應用于乘客出行
智能出行作為未來發展趨勢,借助5G技術實現乘客在軌道交通售票網站進行網絡購票,并且乘客可以實時查詢任何一輛車輛的始發站信息以及車站的實時人流密度,除此之外還可以做到軌道交通具體線路商業網點內部情況。給乘客出行帶來實時信息參考,有效提升軌道交通業務水平以及出行舒適度。
3.3簡述5G技術實現大規模接入層無線網絡的高密度覆蓋
5G技術中的MIMO信息技術能夠顯著提升頻譜效率以及數據信息傳輸速率,基于其增強技術組成的無線天線大規模陣列,能夠在車站的車地無線接入層進行應用,理論能夠提高10倍頻譜效率以及通信系統的存儲容量。以5G技術為基礎的無線車地通信系統借助小基站結合天線大規模陣列的技術,完美實現了無線通信在車站這一層面的信息接入,做到同一車站不需要進行AP切換或者通信中斷即可完美運行的能力。一個車站在內部應用該技術能夠部署大量天線,不僅有效增強頻譜效率,同時實現了車站全面的無線通信覆蓋,大大提高抗干擾能力,十分顯著的改善接入層的用戶通信。
3.4簡述5G技術應用于應急防災
城軌交通由于發車密度較高與客流量較大的情況,若列車在全自動模式駕駛時出現某種緊急狀況,但因為列車沒有司機同時決策需要按照現場情況進行判斷處理時,可以借助5G技術能夠實現將現場情況進行直播,隨后由車站工作人員針對具體情況對列車遠程控制進行解決。
4簡述5G技術應用時可能存在的問題
4.1頻譜資源問題
5G通信所使用的異構式超密集型網絡的狀態為多網并存,理想狀態下可以借助5G通信架設足夠通信需要的專用通信頻譜。然而目前處于頻譜資源相對稀缺階段,進行分配的頻譜數量有限,此外覆蓋方式選用毫米波,但是軌道交通所使用電纜以及波導管都不兼容該技術。
4.2可靠性問題
5G通信選擇D2D模式通信能夠節約資源,降低干擾并且增強傳輸效率以及降低成本,然而該通信模式和蜂窩通信進行資源共享的方式選擇如正交或是復用方式共享是一項問題,此外提高該通信模式可靠性也是難題之一。
4.3兼容問題
將現有4G技術進行通信方式的升級,使得5G技術能夠兼容4G通信與更低版本通信,做到5G通信出現突發問題時能夠轉至其他兼容通信模式,此外減少轉換所用時間也是一項必要關鍵,能夠避免列車由于緊急制動造成事故。
衛星寬帶通信也稱多媒體衛星通信,俗稱衛星寬帶或衛星上網,指的是通過衛星和網絡進行語音、數據、圖像和視頻的處理和傳送,簡單說,就是衛星通信與互聯網相結合的產物。
作為新一代寬帶通信衛星,IPSTAR衛星可以覆蓋亞太17個國家和地區,能夠提供Ku波段84個點波束、3個成型波束和7個區域廣播波束以及18個Ka波段波束,共114個轉發器,輸出功率為14kW,傳輸總容量高達45Gbit/s,是傳統通信衛星容量的20~30倍,從而有效降低了單位帶寬衛星容量的使用成本,可以更經濟地為用戶提供寬帶接人和通信服務。目前,中衛普信寬帶通信有限公司(CBSN)是中國衛通通信集團公司旗下獨家經營IP—STAR寬帶衛星的專業公司。IPSTAR衛星寬帶通信系統由IPSTAR衛星、業務關口站和小口徑天線地面終端組成,是一個完全基于IP技術的寬帶衛星通信廣播系統,采用星狀拓撲結構。業務關口站與端站分別工作于Ka頻段和Ku頻段,關口站到終端的前向鏈路為Ka上行,Ku下行;終端到關口站的返向鏈路為Ku上行,Ka下行。
由于用戶地面終端與地面寬帶網絡以及相互之問的業務連接和交換均由業務關口站完成,因此業務關口站可以說是整個IPSTAR寬帶衛星通信系統的核心。業務關口站主要由與地面網絡連接的關口設備、網管系統、資源管理系統、計費系統、基帶設備、射頻和天線系統等組成。小口徑天線地面終端設備輕便簡捷,是一種高性能低成本的雙向衛星用戶終端,可通過以太網接口提供雙向數據通信。
2IPSTAR實際應用分析與探討
IPSTAR系統是完全基于IP包交換技術的天基寬帶通信系統,接收速率與回傳速率分別達到4Mbit/s和2Mbit/s。提供包括語音、數據、會議電視、互聯網寬帶接入、信息和視頻廣播等多場合綜合應用,同時可與公眾網相連,提供VoIP電話和互聯網接入。系統還具有廣播信道,在提供雙向數據、語音等業務的同時,支持單向DVB視頻及數據廣播應用。系統組網方便靈活,企業專網不需要投資VSAT主站,只須利用光纜將關口站與用戶數據中心相連即可。
2.1寬帶接入
IPSTAR系統可以在覆蓋的全國范圍內直接向用戶提供高速互聯網服務,從而有效地避開了地面網絡基礎設施的限制。根據獨享或共享需求分配帶寬,鏈路容量靈活可變,適應數據流量突發狀況,帶寬資源不但得到充分利用,同時也形成了個人用戶理想的寬帶接人方案J,開辟和豐富了中小單位、公共互聯網用戶(如熱點)以及多用戶單元(MDU)寬帶接人的新途徑。應用示例見圖1。
2.2TV回程和衛星新聞采集(SNG)應用
支持傳輸新聞剪輯、照片和新聞報道等文件,上傳速度可達1—2Mbit/s;支持MPEG-4、WindowsMedia9等壓縮視頻格式,降低帶寬消耗;支持廣播質量的MPEG-4視頻流直播,最大速度可達2Mbit/s;支持實時雙向互動和視頻會議,現場記者和中心記者之間可進行實時互動交流;支持互聯網、電子郵件、VoIP、VPN等其他基于IP的應用。
2.3專線與中繼應用
對于移動中繼服務和鏈路備份服務來說,CBSN專線與中繼應用是合適的最后一公里解決方案。由于對布置端站的地點沒有要求,允許多個站點通過CBSN網絡有效地進行通信,避開了復雜的地面網絡布線工程,所以可實現快速布網和開通。應用示例見圖3。移動中繼:CBSN移動中繼服務可以將移動網絡拓展至沒有地面網絡或者地面網絡成本太高的地方,用戶端站能快速移動和重新定位。支持目前的各種移動服務,如本地和國際呼叫、預付與后付費系統、語音郵件、非語音應用等。鏈路備份:在自然災害、地面網絡不穩定或者網絡設備出現故障而導致的首選鏈路失敗情況下,能自動切換到通過IPSTAR衛星提供的鏈路備份。
2.4語音應用
通過CBSN語音應用,可以在最短的時間范圍內建立一套涉及全國范圍,提供IP電話服務的網絡。再配合CBSN語音系列的用戶端站,就可以使用普通的模擬電話,享受簡單快捷的語音通話服務。CBSN語音系列端站將VolP處理與衛星調制解調器結合起來,可實現數據連接(RJ-45接口),并直接連接普通電話(RJ一11)。應用示例見圖4。
2.5廣播與多播應用
廣播與多播應用是將IP視頻流等數據廣播發送給多用戶,多用戶可同時觀看一個多播信道,而不需要給每個用戶分別發送,從而節省大量帶寬。用戶端站支持IGMPV.2多播協議,從CBSN關口站到所有用戶端站的單向廣播發送,雙向單播和多播數據流同時并發,并支持直播或者MPEG-4格式的錄播,支持工業標準IP流格式,如WindowsMedia,QuickTime。應用示例見圖5。
2.6視頻點播應用
CBSN的多播特性對于一點對多點的傳載數據極為有效。單一內容可籍此傳輸到許多視頻服務器,充分使用帶寬,實現低耗高效的視頻點播服務。通過多播文件傳輸特性,視頻內容可以分發到各個視頻服務器并存放在存儲設備中,或是按照用戶提出的需求進行傳輸分發繼而預存在存儲設備中,同時支持雙向單播數據流和多播數據流。觀眾可以從本地存儲設備直接接收視頻內容,而不是通過衛星在線觀看。應用示例見圖6。
2.7移動中繼應用
支持GSM所有技術特勝,減少語音信道帶寬,作為過渡性或永久性傳輸方案,可覆蓋特殊地形的農村地區移動電話服務,也可用于災難管理、移動通信車等特殊事件通信,或為重要或關鍵地點的地面線路提供通信應急備份。應用示例見圖7。
2.8互聯網與專網應用
CBSN可在公共網絡之上給擁有多個遠程分支的機構提供一個安全、有效的高速虛擬專網(VPN)。能快速、高效地建立起支持不同數據、聲音和視頻應用的企業內部共享網絡。支持標準的GRE隧道協議,這種低成本、具備QoS保證的隧道連接,確保提供可靠、安全的數據流,不但延伸了地理上的連接,而且與傳統的廣域網相比,操作運行成本降低。示例見圖8。
2.9視頻會議應用
支持C/S(客戶服務器)方式的視頻會議,支持標準H323(VoIP)和T.120協議,互用性好,文件和應用可以共享,數據速率靈活可變,支持64,128,256,384以及384kbit/s以上配置廣播與多播特性,支持點對點、一點對多點的視頻會議以及會議控制的集約式管理。支持ASP(應用服務提供商)模式,即CBSN關口站的視頻會議服務器支持多用戶共享使用,也允許個人或小群體偶爾使用,采用動態帶寬分配技術,優化帶寬利用,提供與地點無關、質量統一的鏈路體系,SN用戶終端集成的GRE隧道協議,可減少路由器的運行成本。應用示例見圖9。
【關鍵詞】網絡安全協議; 計算機通信技術; 安全協議分析; 安全協議設計
在最近幾十年,信息技術的發展十分迅速,隨著技術的進步,人們對于信息的傳輸和處理早已經不受到時間和空間的約束,信息網絡在諸多行業之中被應用,信息網絡甚至成為很多領域生存的基礎,其中以金融領域和軍事領域尤為明顯,而且在如今的很多領域之中,如果沒有了信息網絡,那么整個領域可能都會有癱瘓之虞。而伴隨著信息網絡覆蓋范圍以及信息網絡重要性的日益增長,網絡安全問題已經成為了一個擺在人們面前的大問題,因為互聯網具有很高程度的開放性,而且互聯網上的信息都是可以共享的,這使得互聯網可以將人們的生活相互連接在一起,幫助人們進行交互,可是這也衍生出了一系列的問題,而安全問題更是首當其沖,在這種情況下,網絡安全協議就成為了確保互聯網信息安全的一個十分重要的手段,通過網絡安全協議來對互聯網加以管控,這樣才能在確保網絡安全的前提下,讓互聯網可以更好地服務于人們的生活以及各個領域。而想要編寫安全系數更高的安全協議,就一定要更加深入的了解網絡安全協議,對網絡安全協議的邏輯性分析部分進行系統學習和研究,這樣可以從很大程度上提高網絡安全協議在使用過程之中的安全性。
1網絡安全協議綜述
“協議”在人們日常工作生活中出現的頻率越來越高,因此人們對于協議也有了一定程度上的了解。協議在絕大多數情況下指的是以完成某一個或者某幾個目標為目的,且涉及到兩個或者兩個個體以上的情況下,由兩個個體所執行的一種程序。所以從定義上來說,協定一般具備這樣幾個特征:(1)協議是一個過程,而且這一過程中的某幾個目標存在著一定的順序,這一順序由協議的制定個體決定,在執行的過程之中依照既定的順序依次執行,而且這一順序在執行過程中不得更改;(2)協議最少要擁有兩個參與其中的個體,除此之外在協議執行的過程當中,每一個參與個體都有自己要完成的環節,可是有一點要注意,這一環節并不屬于協議當中的內容;(3)協議的最終目的是為了達成某一目的,故協議中應當包含對目的的預期。從以上的分析之中我們不難發現,計算機網絡的安全協議其實就是在計算機通過網絡傳輸信息數據過程之中,用來確保信息安全的一種程序。在通過信息網絡傳輸數據的過程之中,安全協議最主要的作用就是,使用允許的一切方法來確保信息完整且有效,最常用的是密鑰的分配以及對身份的認證。信息網絡安全協議與上個世紀七十年代被首次使用,這一協議在當時為信息安全提供了很大程度上的安全保障,可是伴隨著信息技術水平的飛速發展,安全協議同樣需要與時俱進,這樣才能更加適應日益多元化的信息交互方式。和從前相比,如今的科技水平已經突飛猛進,安全協議也隨著科技的發展不斷的完善,而其效果和從前相比也更加全面,目前最常用的網絡安全協議一般情況下是SSL協議和SET協議這兩種。這兩種網絡協議都是通過對信息進行加密來確保信息安全。
2密碼協議的分類
從安全協議出現至今,還沒有確定的安全協議分類規則,所以也就沒有人對安全協議進行進一步的分類,可是想要將密碼類型的協議嚴格地按照一定的規定,來進行分類幾乎是做不到的,我們只能從不同的角度來對安全協議進行一個大致上的分類即:(1)認證建立協議;(2)密鑰建立協議;(3)認證密鑰建立協議。
3協議的安全性及其作用意義
3.1網絡安全協議的安全性及其攻擊檢驗
信息技術在最近幾年的發展可以稱得上是日新月異,而更多更完善地安全協議也被人們設計出來并得到了廣泛應用,可是在絕大多數情況下,安全協議在應用之初由于測試機制的不完善,會存在著大量的設計安全漏洞。可以導致網絡安全協議無效的因素有很多,而最為常見的是因為安全協議的編寫者對信息網絡沒有十分深入的了解,更加沒有進行系統的學習,而對安全協議本身的研究也并不夠深入,這樣其設計出的安全協議在使用過程之中,暴露出大量問題也就不難理解了,和設計用密碼進行加密的加密程序相同,通過尋找協議的漏洞來尋找協議不安全的部分,相比于完善整個協議來說要簡單得多。絕大多數情況下,在一個新的安全協議被設計出來之后要對其進行安全性分析,而在分析過程中采用的主要手段就是對其進行模擬攻擊,而這樣的測試主要是針對以下三個方面:(1)對協議中用于信息加密的算法進行攻擊;(2)對算法以及協議本身的加密手段進行攻擊;(3)對協議本身進行攻擊。由于篇幅所限,下文中主要討論的是對協議本身進行攻擊測試,即默認前兩者皆安全。
3.2安全協議的設計方法
在網絡安全協議設計的過程中,一般情況下會通過設計來加強協議的復雜性以及協議對于交織攻擊的抵御能力,在此基礎上還要確保協議有一定程度的簡單性以及經濟性。前者是為了確保協議自身盡可能的安全,而后者是為了使協議可以在更大的范圍內加以使用。必須要有先設定某一方面的臨界條件,才可以讓設計出來的協議滿足以上四個要求,而這也就是網絡安全協議的設計規則。(1)具備抵御常規攻擊的能力。不論哪一種網絡安全協議,最重要也是最根本的一個功能就是可以有效防御來自于網絡的攻擊,換而言之也就是,要求網絡協議對于明文攻擊以及混合式攻擊有防御的能力,也就是要求安全協議可以保護所傳輸的信息,而不讓攻擊者從中取得密鑰,除此之外對于已經超出使用期限的信息的篩選也應當歸屬在其中,也就是說同樣不能讓攻擊者從過期信息中找出漏洞從而獲取密鑰。(2)應當可以應用在任何網絡結構的任何協議層。因為網絡結構組成的不同,其協議層能夠接受的信息長度也不盡相同,如果想要安全協議應用在更為廣泛的環境之中,那么就要網絡協議的密鑰消息長度可以滿足最短一種密鑰層的需求,只有這樣才能盡可能地提高網絡協議的使用范圍。
4結語
總而言之,在網絡信息技術日新月異的現在,網絡安全協議已經在計算機通信網絡之中被廣泛的使用。計算機通信網安全協議使用范圍的逐漸擴大,不單單提高了計算機網絡在傳輸數據過程之中的安全程度,更進一步為計算機處理信息數據提供了更大的助力。
作者:景泉 單位:遼寧石化職業技術學院計算機系
參考文獻:
關鍵詞:光纖通信技術;廣播電視;傳輸;應用
光纖通信技術已經被越來越多的行業所看重,在應用這一技術的過程中,促使信號進行高強度的傳輸,極大地提高了信號的傳輸速度。廣播電視行業在實際的發展中,也已經意識到了它所具備的諸多優勢,并力求將其作用最大程度地發揮出來,極大地提高數據及信號傳輸效率。
1光纖通信系統的構成要素
光纖通信系統的運作方式是以光作為載體,運用玻璃拉制而成的光導纖維實現對信號以及數據的傳輸,進行光電交換,這一運輸系統被稱為光纖通信系統。光纖通信系統的組成部分包括:光接收機、無源器件、光發射機、耦合器以及光纖連接器。運用這一系統可以實現信號源的傳輸,其中涵蓋圖像、數據及語音等內容,光纖系統會將這些數據信息轉變為信號,進而實現傳輸,值得一提的是,其中的光波窗口有1.55、0.85、1.31這三類。接下來筆者將對光纖系統的組成部分進行系統的分析。第一,對于光接收機的分析。光纖系統中的光接受機是光電轉化的端機,它可以對光進行檢測,檢測成功后,則會對光信號實現搜集,然后將其轉變為電信號源。最終,再將其確定為可以傳輸的放大電路或者電平等,將其傳輸給下一環節的電端。第二,對于中繼器的分析。它的作用是對光源進行彌補,比如:在進行光源傳輸的過程中,出現光信號削弱的情況,此時,則可以應用中繼器來對光信號源進行補充,進而確保光信號完整的傳輸,促使系統的正常運行。第三,對于光發射機的分析。光發射機是光纖通信系統初始的組成部分,它也可以對光電實現轉換,它具有的最為關鍵的功能就是對電端機所發射的電信號進行調整,并將其轉化為光波,此時再對光信號予以傳輸,而下一環節則是電端機的運作環節,依靠電端機的力量,促使光信號進行進一步的傳輸。第四,對于光纖和光纜的分析。光纖及光纜是對光進行傳輸的重要工具,它的主要功能就是要對光進行發射,促使下一環節的部件對光信號進行接收,運用它可以促使光信號實現遠距離、高速的傳輸。
2光纖通信技術在廣播電視傳輸中的應用
光纖通信技術的應用促進了多個行業的發展,它的發展前景也被越來越多的行業所認同,尤其是在廣播電視行業,對于此技術的應用越來越廣泛。在應用這一技術進行數據傳輸時,具有數據傳輸較為穩定、抗干擾能力強、容量較大及雜音較少等特點,滿足廣播電視的發展需求,同時也會極大地促進廣播電視行業的發展。此外,在應用這一技術進行傳輸時,還具有成本少、防竊聽等優勢,因此,廣播電視行業已經將其廣泛應用數據傳輸中。光纖通信技術的發展為廣播電視行業的數據傳輸帶來了新的發展契機,可以有效地提升音頻以及視頻的質量,達到理想的傳輸效果。從廣播電視網絡系統的建設,可以基于光纖通信技術來實現,運用光纖這一技術,可以促使其發展遠遠領先于其他的企業或行業。諸多的廣播電視傳媒企業已經投入巨資,決定應用光纖通信技術實現數據的傳輸,其中應用較為普遍的是同步數字系統,即SDH傳輸平臺。光纖通信技術的可靠性已經被越來越多的廣播電視傳媒企業所認同,并將其投入使用,現階段的廣播電視系統中的電視臺總控機房、衛星上行站、發射臺傳輸信號及有效電視網等,均應用光纖通信技術實現傳播,可見,光纖通信技術已經實現了飛速的發展,并取得了巨大的進步,同時它也具備廣闊的發展前景。
3結語
在廣播電視行業中,光纖通信技術可以對數據以及電信號實現高速的傳輸,同時還具備穩定性,極大地促進了廣播電視行業的發展,這一技術的應用可以加快廣播電視行業的發展腳步,為企業的發展帶來契機。
作者:張曉銀 單位:四川廣播電視臺506發射傳輸臺
關鍵詞:城市軌道交通車地通信無線網絡
中圖分類號:U213文獻標識碼: A
當前,列車控制系統已經成為我國城市軌道交通信號系統的主流,但是在已經開通或者是待建城市軌道交通CBTC項目中,許多城市軌道交通運營線路在使用CBTC時因受到車地通信狀態不穩定的因素影響,多數仍沿用傳統落后的后備降級模式運營,使得多數專家質疑CBTC信號制式的穩定性和可靠性,當前城市軌道交通通信信號系統的焦點已經集中到了車地無線通信,這就為我們軌道交通信號系統工作人員提出了全新的研究方向。
CBTC系統概述。
基于通信的列車控制(Commullications一basedTrainContrOI,CBTC)系統是脫離軌道電路的一個獨立系統,采用高精度的列車定位和連續、高速、雙向的數據通信,通過車載和地面安全設備實現對列車的控制。歐洲連續式列車控制系統是CBTC技術的源頭,多年的發展歷程使其取得了長足的進步。包括阿爾斯通、西門子、阿爾卡特等多家列車控制系統設備供應商均進入了CBTC系統市場競爭中,具有自己的科技產品。溫哥華、巴黎、倫敦、武漢、香港等多個城市都已經將CBTC系統應用到城市軌道交通信號系統當中。迄今為止最大的,實現不同廠商CBTC系統設備互連互通的cBTc項目正在紐約地鐵進行,并準備將該技術用于改造紐約地鐵信號系統。
無線CBTC系統的組成。
無線CBTC系統主要由3部分組成:無線移動通信系統,列車控制系統和列車定位子系統.列車控制系統又包括:中央控制室,無線閉塞中心(RBC,Radio Block Center)和車載子系統.其中,高可靠的無線移動通信系統是RBC、車載子系統和列車定位子系統的基礎。無線移動通信系統主要是進行車地通信,在移動的列車和地面控制設備之間實時雙向傳輸行車信息,由無線車-地通信技術提供技術保障.列車通過相應的地面設備,如信標燈、應答器,可以獲知自身的位置及速度等信息.通過可靠的無線移動通信網絡,列車將位置、車次、列車長度、實際速度、制動潛能、運行狀況(診斷數據)等信息以無線的方式發送給RBC;RBC則開始追蹤列車并發送移動權限、允許速度、限速、緊急停車等命令.因而,無線CBTC系統中,無線移動通信網絡取代了軌道電路的信息傳輸地位[2].
CBTC系統的車-地通信系統按車-地信息采集方式分為連續式和點式傳輸方式.連續式能連續不斷地將地面信息即列車間隔、線路容許的速度等情況及時地向車上反映,使司機隨時掌握列車速度,有利于保證行車安全和提高行車效率。
無線CBTC系統屬于連續式車-地信息傳輸方式,按數據傳輸媒介可分為:無線電臺、裂縫波導管、漏纜和GSM-R(GSM for Railway)等方式。其中,無線電臺、漏纜常用在城市軌道交通中,如無線電臺、裂縫波導管方式在地鐵使用,漏纜可在磁懸浮使用等;GSM-R是鐵路專用無線通信,在我國一些新建鐵路線使用,如在青藏線使用。
城市軌道交通信號CBTC系統中的車-地通信技術應用。
3.1 CBTC系統中主要的車-地信息交換。
在固定閉塞技術中,線路上有固定的區段劃分,這一區段只要有車占用,就意味著整個區段是占用的。而移動閉塞在線路上沒有區段的劃分,以前車的尾部或進路邊界為追蹤的目標,這就是固定閉塞和移動閉塞的區別。所以,在固定閉塞技術中一定要采用軌道空閑檢查設備來檢查列車的位置,而移動閉塞則靠車載設備自主定位來描述軌道的占用情況。
從車-地信息交換的角度來看,移動閉塞與固定閉塞不同,線路固定數據都存儲在車載設備的數據庫中,在進入正常的 CBTC 移動閉塞模式之后,車-地雙向通信的關鍵內容包括:
(1)軌旁到車載的移動授權信息(亦稱 MA,EOA 等);
(2)車載到軌旁的位置報告;
(3)運營調整信息及維護信息等。
當然車-地信息中還包括其他的內容,如 IP 尋址、ATS 調整、維護事件或故障報警、車站設備控制、旅客信息、校驗及時間戳等。不同供貨商會根據各自系統的特點有不同的信息結構。
3.2 CBTC系統的車-地通信方式。
CBTC系統的車-地通信方式通常由點式通信技術和連續式通信技術兩種技術。
點式通信技術在線路上的某些特定位置安裝固定的應答器(信標),當列車通過時,經車載查詢器(天線)的激勵,應答器會根據互感原理,把數據發送給車載接收設備,這就是點式通信。
連續式通信技術是基于 WLAN的無線通信方式。經過近十年的技術發展,與世界上多個互聯互通試驗工程的經驗,雖然做到真正意義上的互聯互通還有很長的路要走,但是對于 CBTC 系統所采用的無線通信系統,業內已經有了一定的共識。首先,從技術發展角度來說,采用商務現貨供應(COTS)的產品;其次,把 ISO 七層模型中的低層統一采用IEEE802.11 WLAN 標準。
3.3 CBTC系統的無線傳播方式。
目前我國多數城市軌道交通系統CBTC系統供貨商采用的傳播方式主要分為空間自由傳播和導行傳播兩種。
空間自由傳播是目前使用最多最常見的一種傳播方式。它利用電磁波在空氣中從發射天線到接收天線傳遞數據,而無需線纜介質。空間自由傳播的方式節省軌旁設備,在軌道交通狹窄的隧道安裝上具有優勢。理論上空間自由傳播的無線小區最大距離在 400 ~ 500 m 之間。
導行傳播因為軌道交通的特點,對無線覆蓋的要求不是空間上的,而是線性的,所以采用漏纜或漏泄波導管作為傳輸介質,形成一個沿走行軌的無線覆蓋網,在軌道交通的復雜傳輸環境中具有優勢。
結束語:
基于通信的列車控制(CBTC)系統代表了城市軌道交通信號列車控制系統技術的發展方向。在城市軌道交通信號系統中有效的運用CBTC通信系統技術誓將對其發展必將起到促進的作用。因此,盡快開展基于無線通信的CBTC系統的研究并進行有效的應用,已經成為國內城市軌道交通信號系統發展的一個契機。
參考文獻:
[1] 劉宏杰,陳黎潔. CBTC 列車安全定位中通信中斷時間的研究[J]. 鐵道學報,2012,34( 6) : 40-45.
【關鍵詞】移動通信 無線接入技術 運用
【中圖分類號】TN929.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)04-0190-01
隨著移動通信在人們生活以及工作中的普及,移動互聯網業務得到了快速的擴展和應用,為人們帶來了更大的便利,但是與此同時移動網絡也成為了黑客攻擊的一個主要目標,通信服務嚴重受到了竊聽、偽裝等的威脅,這在一定程度上嚴重影響到了移動通信技術的普及和應用。因此,在移動通信中運用無線接人技術,需要采取有效的防范措施避免各種犯罪威脅造成不良影響。本文主要針對移動通信中的無線接人技術的運用情況進行了探討。
1、移動通信中無線接入技術的主要類型
1.1 無線局域網
無線局域網技術目前被劃分為兩大體系,其中一個體系主要是基于IEEE802.11協議,另一個體系則是基于CEPT制訂的低HIPerLAN。無線局域網系統主要是利用接入點AP將移動終端MT和通信網絡相互連接在一起。而由于無線局域網最多只能覆蓋大約幾百米的范圍,一旦要繼續擴大網絡覆蓋范圍,將會直接增加系統的運行成本。在這種情況下,無線網狀網應運而生,該網絡技術的覆蓋范圍在與原來的范圍相對比時,其范圍進一步擴大到了數十公里,甚至延伸范圍更廣闊。除了無線局域網以外,還有一種無線個域網技術,該技術能夠將具有可移動便攜式特征的通信設備和與其距離較近的電器進行連接,該技術在和無線局域網相互對比的過程中,無線個域網能夠覆蓋的有效范圍大幅度縮小,一般其覆蓋半徑都在十米以內,所以該技術一般在需要進行大宗數據文檔傳送的時候或者是需要進行實時視像以及聲訊數據傳輸的過程中才會應用到。
1.2 光纖無線系統
光纖無線系統的一個主要特征就是不可見,在接入無線寬帶的過程中主要使用了自愈環工作技術,該技術是通過連續點將網絡結構串接起來而形成的,所以其無線接入配置更加靈活,并且具有優良的實用性和可靠性。光纖無線系統的拓撲結構屬于環形拓撲,在進行擴容時,能夠在POP點有效的增加新環,并且便于拆環。而且光纖無線系統的頻譜效率相對較高,在為用戶提供其所需要的服務時能夠通過重復使用一對射頻信道來高效率完成該項任務。除此之外還有一個將光纖通信和無線通信兩種技術有效結合起來的自由空音光系統,該系統在傳送通信信號的過程中所使用的載體為光線,而傳送媒體則為大氣。另外,自由空音光系統主要包括下述三種拓撲方式:網狀網、點對點以及點對若干點等。
1.3 多點分配系統
多方點分配系統主要包括本地多點分配系統和點對點信道分配系統。其中本地多點分配系統屬于微波系統,在與其他系統進行對比的過程中該系統具有一個明顯的特殊性能,就是可以點對點。該系統主要采用了寬帶固定無線接入技術當中的無線小區制技術,該技術在傳輸數據的過程中是雙向的,因此帶寬相對來說更高一些,不過傳輸容量在和光纖無線系統相對比時基本一致。多點分配系統能夠提供更多的寬帶業務,例如視頻、電話、綜合多媒體等業務。另外一種為多點多信道分配系統,該系統主要是在視距傳輸圖像分配技術的基礎上完成傳輸任務,而且在實現IP以及TMD等網絡的帶寬無線接入的過程中主要采用的解決措施就是多點多信道分配技術,該技術不但能夠實現因特網的接入、電視信號的傳輸、本地用戶之間進行的較大容量數據的傳送以及數據廣播等目的,同時還能夠實現用戶終端業務、GPRS通信業務以及GSM短信等業務。此外,多點多信道技術在升級方面要比其他通信技術簡單的多。
1.4 其它無線接入技術
除了上述三種常見的無線接入技術以外,還包括下述幾種技術:(1)超寬帶無線技術,能夠在較短的距離內快速的實現無線連接,該技術消耗的功率相對較小,可以把較小范圍中存在的所有電子設備高速連接起來,不管是在通信能力上還是在距離上,都要比藍牙技術的水平高。(2)無線虛擬網技術,在組建該技術的過程中主要是以寬帶無線技術作為基礎的,而且該技術采用的協議主要有常見的隧道協議和其他能夠支持該技術運作的相關協議,但是如果協議不一樣,那么最終形成的無線虛擬網的等級就存在一定的差別。此外,如果無線虛擬網設備的實際安裝位置發生的改變,那么就可以將其劃分為兩種,一種是基于用戶端設備,另一種則是基于網絡。(3)藍牙技術,藍牙技術屬于一種距離較短的無線連接技術,如果無線連接方案的成本比較低、可連接的距離也比較短,那么使用藍牙技術具有較高的性價比,例如可以在耳機、鍵盤以及鼠標中使用。(4)衛星通信技術,我國是一個地域比較遼闊的大國,由于地理條件具有一定的復雜性,所以衛星通信技術的應用有利于實現寬帶IP多媒體廣播技術的應用,同時也可以通過衛星通信技術有效解閃因特網帶寬問題。
2、移動通信中的無線接入技術的在運用過程中的頻率規劃
2.1 頻率規劃現階段的需求分析
目前根據移動通信中無線接入技術的實際運用情況,我國一共規劃了下述六個頻段:(1)首先是1.8GHz,頻段為20M,該頻段的主要作用是通過采用SCDMA技術來有效的完成公眾網以及本地專用網絡的無線連接。(2)第二個頻段為2.4GHz,該頻段在通信頻段的范圍以外,但是在通過申請驗證之后可以具有點對點微波保護的功能。(3)第三個頻段為3.5GHz,也就是我們通常所說的寬帶無線接入技術,該技術主要被分配在各個基礎電信運營商的經營過程中。(4)第四個為5.8GHz,按照國際上的相關規范來說,該頻段也不在通信頻段范圍內,但是由于其應用的廣泛性成為了電信服務的一個主要手段。(5)第五個為25GHz,主要應用于無線寬帶接入過程中,一般基礎運營商使用較多。(6)第六個頻段是第三代移動通信頻段,也就是我們所說的寬帶。
2.2 頻率規劃未來階段的需求分析
通信技術的發展依賴于上述幾種技術的頻率規劃。目前全球范圍內在無線管理發展的過程中普遍面臨頻譜資源缺乏的問題,隨著人們對無線電技術的需求日益增加,頻譜逐漸出現了供不應求的狀況,二者之間的矛盾已經不容忽視。很多國家都開始采取有效的政策對無線電頻率進行適當的調整,充分發揮出頻率的潛在能力,以便于其能夠有效的適應現代新技術的發展和新業務的需求。因此在對新市場業務以及新技術相應的頻譜進行規劃的過程中,一定要充分認識到無線電設備目前的可供性,確保技術具有較強的可操作性,著重研究不同體制的電磁兼容性和頻率能否進行共用的可能性。與此同時還要盡可能的確保該技術具有一定的先進性,提高新技術的成熟度,以便于支持具有較高頻譜利用率的通信方式。因此,頻率資源由于其具有的特殊性,在對頻率進行規劃的過程中不僅要盡可能的適應我國的基本國情,還要確保其能夠和國際頻率劃分保持一致,采取必要的措施與國際統一標準進行有效接軌。
關鍵詞:三網融合;4G通信技術;互聯網電視;運用
1引言
近幾年,我國的互聯網技術以及相關的通信網絡技術皆取得了突飛猛進的發展,4G通信技術作為一種新型的通訊方式已經逐漸融入到了人們的日常工作與生活當中,可以說,4G通信技術的出現徹底轉變了人們原有的通訊習慣和通信方式,有效促進的當今社會的發展進步。4G通信技術所采用的是與傳統3G通信技術不同的蜂窩型網絡結構,不僅可以充分實現數據與資源的共享,同時也可以加速大眾化的通信交流。下面我們就立足于4G通信技術獨有的特點,將其融入到互聯網電視的運行過程當中,緩解了互聯網電視因信號弱以及接收能力差導致的畫面模糊、畫質不穩等問題。
2什么是三網融合技術
人們通常認為三網融合就是將三種網絡形式進行系統性的融合,這種想法并非完全正確。就總體情況來看,目前我國仍然未有對于三網融合的精準定義,我們可以將三網融合是為語音數據以及視頻等三種業務的融合,它是計算機網絡技術與互聯網技術發展至一定階段的必然產物,在原有的基礎之上實現了語音和圖像的突破發展,并實現了互聯網與電信網之間的完全交融,同時也拉近了廣播電視網與互聯網之間的距離。
3什么是4G通信技術
在三網融合的大背景下,人們對于4G通信技術的應用情況給予了足夠的重視。4G通信技術是在原有通信技術的基礎之上,融合利用了一些新的通信技術,來實現無線通信網絡效率及功能的完善和提升。就目前情況來看,4G系統在我國的應用研究水平已經較為成熟,并且已經融合了衛星通信系統、音頻視頻廣播、藍牙技術接入、固定無線接入等多種功用,既融合了2G系統中的全部服務功能,又在3G系統的基礎之上做出了完善。其優勢在于網絡頻譜更寬、通信更加靈活、智能性能更高、兼容性能平滑、提供增值服務、高質量通信、頻率效率高,且運行費用更低。
4三網融合背景下4G通信技術在互聯網電視中的應用
在三網融合的大背景下,4G通信技術可以充分實現對于數據、影響、畫面等的多向傳輸,并融入了更具實用性的語音傳達功能,同時也滿足了人們查詢新聞內容、傳輸文件等工作。4G不同于傳統的2G、3G,它有效解決了傳統網絡中兼容性較差的問題,通過融入一些更具現代化特質的高端通信技術,強化了通信系統的靈活性,同時也簡化了實際部署的難度,因而在將4G通信網絡與互聯網電視進行融合時,應當先立足于3G通信網絡的基礎之上,循序漸進,逐步融合。4G最大的數據傳輸速率超過100Mb/s,這個速率是移動電話數據傳輸速率的1萬倍,也是3G移動電話速率的50倍。傳輸速率的加快為用戶的使用服務帶來了更多的可能,同時也有效促進了互聯網電視的發展。4G網絡網絡不僅賦予了互聯網電視更具現代化和智能化的特點,加之有更為強大的IP網絡作為支撐,最大程度上避免了畫質模糊和畫面不穩問題的出現。很多人認為,利用第三代移動通信系統也可以完美實現多種媒體之間的通信交流,但是事實上,4G通信所能普及的單位遠在第三代移動通信網絡之上。4G網絡獨有的優勢性能使互聯網電視無論是在信號、畫質,還是在用戶體驗方面都有了明顯的改善,同時也為觀眾帶來了更為優質的視聽體驗。除此之外,4G網絡還具備著運行成本低的優勢。在提升下載與運行速率的同時,也有效節約了設備的資金投入。同時,4G通信技術也具備著信號穩定,不易受到外界的干擾與影響等優勢,無需進行特殊的安排,即可實現便捷使用,加之無需安裝大型設備,不會占用較多空間,因而從全局監督來看,4G通信技術具備著顯著的實用性。
5三網融合背景下4G通信技術的未來發展趨勢
近幾年,我國的計算機網絡技術和移動通信技術都取得了突飛猛進的發展,而國家、政府及科研人員也都給予了通信網絡發展足夠的重視。目前,移動通信技術已經逐漸融入到了人們的工作和生活當中,人們對于4G網絡的了解程度也在逐步深入。4G通信技術是移動網絡和互聯網絡發展至一定階段的必然產物,它既派生于原有的基礎之上,又打破了傳統通信網絡的束縛,具有十分廣闊的發展空間。就4G通信技術在我國目前的發展情況來看,在未來的發展過程當中,4G網絡會逐步成為人們最為常用的主流網絡,盡管仍然需要逐步完善,但短期內不會被新型網絡所替代。另外,在新時期的發展形勢下,移動通信技術逐步朝著網絡化的方向發展,4G網絡技術也漸漸成為了網絡發展的一個重要方面,一定程度上提升了網絡服務水平。
【關鍵詞】 OFDM技術 移動通信系統 運用
信息技術的發展與計算機網絡技術的結合,使得移動通信網絡在人們生活中的作用凸顯出來。我國已經全面普及的了3G技術,4G技術也已經具有廣泛的應用。在4G技術應用過程中,主要關注的就是其限制因素和安全隱患。其中移動信息傳輸效率受到系統性能、外界環境和操作方式的影響,引入OFDM技術有助于改善這一問題。文章以4G移動通信網絡為例進行具體的闡述和分析,旨在推進我國移動通信網絡的快速和可持續運行。
一、移動通信技術應用OFDM技術的必要性
4G移動通信技術提高了信息傳輸效率,但對于網絡帶寬的利用率具有較高的要求,多徑衰落也是影響移動通信效率的主要因素之一。基于移動通信技術的現狀,采用OFDM具有必要性,信息的容量和效率均依賴于OFDM技術。與其他技術相比,OFDM還具有以下優點。首先,OFDM技術將頻率選擇性多徑衰落信道更換為平坦信道,縮短了多徑衰落帶來的影響。在現實中,OFDM技術常與MIMO技術結合使用,該技術提高了頻譜利用率,促進了無線網絡信號的接收,使系統的比特率值達到最大,因此這一技術的應用具有必要性。
二、OFDM核心技術及運用
1、OFDM正交頻分復用技術的運用。OFDM正交頻分復用技術是4G移動通信網絡的核心技術,這一技術的主要功能是將移動信道劃分為若干個正交子信道,方便窄帶調制與傳輸,從而減少各信道上的信息干擾,提高頻譜利用率。由于4G網在運行過程中具有非對稱性特征,且下行鏈路的數據傳輸通常大于上行鏈路,而OFDM正交頻分復用技術改善了信道的物理層完整性,從通信自身出發,對非對稱的信息傳輸實施調節,使信道信息傳輸更加穩定,提高網絡運行效率,具體積極的作用。
2、MIMO多輸入多輸出技術。MIMO多輸入多輸出技術是OFDM技術的主要輔助技術,早期以天線為主,主要應用于控制信道衰落。MIMO多輸入多輸出技術分別設置發射端和接收端的多天線裝置,實現信號傳輸的獨立信道特征,從而減少信號之間的互相干擾。MIMO的優越性在于無需增加帶寬,減少了資源浪費和成本支出,并且將MIMO多輸入多輸出技術與OFDM技術相結合能夠提高系統的容量,確保多路徑的傳輸信號穩定,劣勢在于無法控制頻率的選擇性衰弱。該技術的核心在于頻率、時間和空間等技術,除了上述功能外,該技術還有效的降低了來自外界和信道本身的噪聲干_。 OFDM則解決了MIMO檢測過于復雜的程序,并且降低了頻率選擇性衰落對于系統的影響,OFDM技術的FFT/IFFT技術有助于帶寬的合理利用。MIMO技術則解決了OFDM帶寬有限的問題,可見二者之間配合的重要性,是4G移動通信網絡未來發展的必然趨勢。
3、空時信號處理技術。空時信號處理就是移動通信網絡技術的時間和空間處理技術,從方案上分析,MIMO技術和OFDM技術包括空時編碼和空間復用編碼兩種。空時編碼技術主要負責信息發射端的數據流聯合編碼,從而降低信道衰落以及外界噪聲帶來的影響。同時該技術還可以增加信號的冗余度,最終使信號接收端的分集增益和編碼增益達到最大。空時編碼現行的主要方式為空時碼、空時格形碼、空時分組碼等。該技術處于發展中,目前無法實現數據傳輸速度的效率提高。空間復用采用的是多天線模式,是通過天線獨立信息接收和傳輸來降低干擾。與MIMO技術相似,這一技術充分利用了多空間性,是目前應用較為廣泛的信道傳輸技術之一,該技術的優勢還在于放射功率保持不變。設計者將空間復用技術和空時信號處理技術相結合,可以保證在每個數據流獲得最小分集增益的條件下,實現最大化平均數據。
4、分集技術和自適應技術。分集技術和自適應技術是OFDM技術中用于應對多徑衰落的主要方法,是目前應用較為廣泛的方法。分集技術主要包括時間分集、空間分集和頻率分集,根據場合的不同可使用不同的分集方式。在移動通信系統中,通常不會只采用一種技術,而是采用多種技術相結合,分集技術與自適應技術的結合就是其中一種。自適應技術是通過信息傳遞過程中的變化靈活的分配發送功率和信息比特率,具有實時性和動態性。是移動通信信道檢測的主要方法之一。基本原理為利用傳輸信道的實際情況,調整發射功率的水平以及獨立子信道內的符號傳輸速率,該技術實現了用戶間的鏈路參數分離,從而有效的提高了系統容量。依據不同用戶在特定空間和時間內的SINR統計特征,并結合用戶QoS要求,制定并能夠提供多種編碼與調制方案,實現移動數據終端用戶數據流的優化,確保信息傳輸效率。
總結:OFDM技術主要應用于移動通信的信息處理,有助于提高信息容量和信息傳輸速度。隨著我國移動通信的發展,將經歷3G主流市場和4G主流市場,并最終實現移動通信網絡的智能化。如何正確應用OFDM技術是相關人員主要研究的問題。
參 考 文 獻
關鍵詞:汽車通信;網絡技術;運用分析
在汽車當中,對于線路故障、線束把控等問題,目前可以利用通信網絡技術加以處理,在汽車通信當中,發揮出更好的共享和通信功能。現代汽車發展制造的智能化程度日益提高,因而在汽車當中應用的微處理器、傳感器數量也不斷增加,有的甚至多達百個。對此,為了在確保汽車舒適性的基礎上,進一步提升其信息化、安全化、智能化、自動化程度,就需要對汽車通信網絡技術的運用加以分析。
一、汽車通信中的網絡系統
汽車通信系統,是以汽車為主體,與網絡技術相結合,滿足現代化、智能化交通的要求。在實際應用中,將通信系統設置在汽車中,讓駕駛員能夠根據需求充分利用網絡系統,完成例如短信收發、電話通信等諸多操作。GPS系統是當前汽車當中一個重要的網絡系統,駕駛員通過電子地圖和GPS定位導航,對實時路況加以了解,從而選定最佳的行車路線,提高駕駛出行效率。另外,在公交車當中安裝GPS定位系統,能夠實現公交站點精確報站,及時為乘客提供車輛信息,使乘客能夠合理計劃安排出行。在當前大維度交通網絡的構建當中,通過對汽車通信系統的應用,可以更好的實現信息共享。
二、汽車通信中的網絡技術
(一)密鑰管理
信息安全的重要基礎就是加密,在安全管理中也發揮著重要作用。目前電子密鑰是數據加密的主要方式,而傳統密鑰管理運用了密鑰分法、證書認證的逐層管理方式,對于汽車通信網絡系統并不適用。在汽車通信網絡數據加密當中,主要采用的使完全分布證書、局部分布證書、自發式證書等方式。其中完全分布證書具有較高的認證反應速率,但程序相對復雜,可能影響汽車通信服務質量。局部分布證書需要定期更新證書,以此確保密鑰管理的安全性及有效性。自發式證書不需要數據授權管理,只需對節點證書即可,安全性和靈活性都比較高,不過,由于缺少有效的證書撤銷渠道,因而會在網絡系統中產生大量冗雜。
(二)安全技術
當前的汽車通信網絡系統具有開放性等特點,因而可能會受到監控、節點竊聽等情況的威脅,影響駕駛員和車主的信息安全。在目前汽車通信系統利用的網絡安全協議當中,主要采用了SAODV、Ariadne、SRP等協議。其中,ASODV安全協議運用了數字簽名技術,用于驗證安全性,可以對惡意修改、鏈路攻擊加以防范。Ariadne安全協議側重于數據信息的真實性、完整性檢驗,通過高效的單項認證,明確節點可信度,避免虛假數據的攻擊。SRP安全協議能夠安全鑒別共享秘鑰和安全鏈接,對數據傳遞安全性加以判斷,從而完成節點認證及服務阻擊。
三、汽車通信中網絡技術的應用
(一)信息系統
在汽車當中,信息系統的應用較為廣泛,主要包括了車內的上網設備、音響設備、車載電話設備等。這些車載系統對于CAN總線通信標準,具有較高的要求,基于光纖速度,為乘客和駕駛員提供更好的通信網絡服務,滿足其網絡使用需求。
(二)安全系統
安全系統是汽車中的重要系統,在發生事故的時候,傳感器及時發出信息指令,通過高速的網絡系統傳輸,使安全氣囊等安全設備及時啟動,從而確保駕駛者和乘客的安全。這一系統對于汽車的整體安全性有著直接的影響,因此應當給予足夠的重視。因此,用于傳輸信息指令的網絡系統,必須能夠在高速猛烈撞擊之后,及時傳遞指令啟動安全設備。
(三)車身系統
車身系統是汽車中的重要系統,系統構件遍布車身各處。因此,車身系統也具有抗干擾差、線束長等缺點。為了提高車身系統中通信網絡技術的運用效率,使用CAN總線連接7個可控單元,分別為4個車門可控單元、2個受控單元、1個中央控制單元。CAN總線功能包括后視鏡加熱、自診、空調和儀表、照明開關、電動窗、門鎖等。利用這種通信網絡技術,即便某個單元發生故障,也不會影響其它可控單元的運行。而在發生單元線路短路或正極短路時,CAN系統將會轉變為應急模式或單線模式。車身系統線路包括門控、受控、主控等單元,主控單元接收數據信號并優先處理,通過CAN總線相各個受控單元傳遞信息。
(四)動力傳動系統
汽車中的動力傳動系統具有更為集中的模塊系統,中心點使發動機艙,通過合理鏈接各個位置模塊,配合汽車不同行駛動作功能,需要以高速網絡支持,確保汽車動力傳動系統運行的穩定性。動力CAN總線分別連接ABS/EDL、自動變速電腦、發動機等部分。總線能夠完成10組數據傳力傳遞,以500K/s的速度,相電腦組機傳輸數據,各組數據傳遞實踐在0.25ms左右。汽車動力傳動系統具有高效性、技術性、數據傳輸塊等特點,需要發揮高變準和高性能發送器輔助作用,根據選擇點火系統完成數據傳遞。CAN總線數據,通常在單元外側線束位置,連接點的位置可以在特定范圍內,選擇在發動機可控單元內。
四、結論
汽車是當前人們日常出行的重要交通工具,隨著科技的發展,當前汽車的技術性和智能性大大提高,因而車內網絡系統也更為復雜。汽車通信網絡系統對于汽車的性能和舒適性具有很大的影響,在信息系統、安全系統、車身系統、動力傳動系統當中,都需要利用高效的通信網絡技術提供支持。保證汽車內部各個系統良好高效的配合運行,提高汽車的舒適性和安全性。
參考文獻:
[1]張明玉,宮淑蘭.汽車電子通信的安全技術應用研究[J].網絡安全技術與應用,2015(3):106-106.
[2]武曉宇,湯立波,劉麗娜.車聯網熱點技術和應用前景分析[J].現代電信科技,2017(3):7-12.