网络编码

网络编码
网络编码

无线宽带通信

课程总结报告

基于网络编码的无线宽带技术

系(院):信息工程学院

专业:通信工程

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完成时间:2014年6月18日

论文题目:基于网络编码的无线宽带

摘要

网络编码可以优化网络传输的性能,网络编码的基本思想是网络节点不仅对数据进行存储转发,还参与数据处理。网络编码的出现更迎合了无线网络技术的发展,本文关注了网络编码在无线网络中的研究和应用,初步探讨了面对网络编码,我们应采取和研究的信息安全措施,同时提出了针对网络编码应着力解决的研究问题以及无线网络技术如何依靠网络编码进行安全有效的信息交换,并对其发展进行了展望。

关键词:网络编码无线网络信息交换

Abstract

The performance of network coding can optimize the network transmission, the basic idea of network coding is network nodes not only for data store and forward, is also involved in data processing. The advent of network coding and more to the development of wireless network technology, this thesis focuses on the research and application of network coding in wireless network, discusses the aspects of network coding, we should information security measures and research, and put forward the problems should be solved in network coding and wireless network technology how to rely on network coding safe and effective information exchange, and forecasted its development.

Keywords: network coding wireless network information exchange

目录

摘要 (2)

Abstract (2)

目录 (3)

第一章绪论 (4)

1.1 无线通信发展历程 (4)

1.1.1 第一代移动通信系统 (4)

1.1.2 第二代移动通信系统 (4)

1.1.3第三代移动通信系统 (4)

1.1.4 第四代移动通信系统 (5)

1.2 网络编码(Network Coding) (6)

1.3工作原理 (6)

1.4安全问题 (6)

第二章网络编码技术 (7)

2.1 网络编码技术与传统网络的差异 (7)

2.2网络编码的概念 (7)

2.3网络编码应用于无线网络信息安全的优势 (7)

2.4网络编码如何提高无线网络的安全性 (8)

2.5网络编码在无线网络的应用发展方向 (8)

第三章网络编码机制 (9)

3.1 系统模型举例 (9)

3.2网络编码的优点 (10)

3.3网络编码的缺点 (11)

3.4网络编码与路由比较和统一 (11)

3.4.1网络编码性能比路由优越是有条件的 (11)

3.4.2基于应用层比较 (11)

3.4.3基于物理层的比较 (11)

3.4.4 网络编码复杂性降低 (12)

3.4.5代价定义 (12)

3.5融合网络编码理论的组播交换结构 (12)

3.6可分级视频流的最优化网络传输 (13)

第四章宽带无线热点 (13)

4.1 公众宽带无线意识 (14)

4.2无线通信技术发展 (14)

结束语 (14)

参考文献 (15)

第一章绪论

1.1 无线通信发展历程

在十九世纪,法拉第、麦克斯韦尔、赫兹等科学家发现了电磁波现象,为以后的无线移动通信技术做出了最原始的基础。终于在1897年,马可尼在陆地和一只拖船之间用无线电进行了消息传输,成为了移动通信的开端。至今,移动通信已有100多年的历史,在这期间移动通信技术日新月异,从1978年的第一代模拟蜂窝网电网系统的诞生到第二代全数字蜂窝网电话系统的问世,第三代个人通信系统的方案和实验均完善,然而,现如今人们的步伐已经开始踏入了第四代通信技术。

1.1.1 第一代移动通信系统

20世纪70年代末,美国AT&T公司通过使用电话技术和蜂窝无线电技术研制了第一套蜂窝移动电话系统,取名为先进的移动电话系统,即AMPS系统。第一代无线网络技术的一大成就就在于它去掉了将电话连接到网络的用户线,用户第一次能够在移动的状态下拨打电话。这一代主要有3种窄带模拟系统标准,即北美蜂窝系统AMPS,北欧移动电话系统NMT和全接入通信系统TACS。第一代移动通信的各种蜂窝网系统有很多相似之处,但是也有很大差异,它们只能提供基本的语音会话业务,不能提供非语音业务,并且保密性差,容易并机盗打,它们之间还互不兼容,显然移动用户无法在各种系统之间实现漫游。

1.1.2 第二代移动通信系统

与第一代模拟蜂窝移动通信相比, 第二代移动通信系统采用了数字调制技术以及TDMA或CDMA接入方式,具有频谱利用率较高、保密性好、系统容量大、接口标准明确等优点。很好地满足了人们对语音业务以及低速数据业务的需求,因此在世界范围内得以广泛应用。

典型的通信系统有:全球移动通信系统(GSM)、个人手提电话系统(PHS)、个人接入通信系统(PACS)。

1.1.3第三代移动通信系统

第三代移动通信系统是宽带数字通信系统,其设计目标是实现144Kbps的车载通信速率、384Kbps的步行通信速率和2Mbps的室内通信速率;在业务上更加重视移动多媒体业务,能提供多种类型的高质量多媒体业务,语音业务占的比重越来越小;能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力并与固定网络相互兼容。它是一种真正意义上的宽带移动多媒体通信系统,它能提供高质量的宽带多媒体综合业务,并且实现了全球无缝覆盖全球漫游它的数据传输速率高达2Mbit/s,其容量是第二代移动通信技术的2-5倍,目前最具代表性的有美国提出的

MC-CDMA,欧洲和日本提出的W-CDMA和中国提出的TD-CDMA。第三代移动通信技术的标准化工作由3GPP和3GPP2两个标准化组织来推动和实施。3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够在全球范围内更好地实现无线漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。单纯说3G移动通信技术可能很多人不能理解什么是高速数据通信,其实简单一点地说就是能够实现高速无线上网、视频通话等等业务。在我国3G移动通信技术还在应用初期,中国的3G之路才刚刚开始,目前国内三大运营商正在为3G

的普及而做出努力,相信在不久的将来无线互联网流媒体业务将成为网络生活的主导。

1.1.4 第四代移动通信系统

如今,3G通讯的技术标准与规范已进入商业用途。然而到目前为主,在应用上也发现3G通信的许多缺点,例如缺乏全球统一的标准。3G所採用的语音交换架构仍承袭了2G的"电路交换模式",而非采用纯IP方式,也因此容易受到多用户的干扰,导致传输速率无法大幅提高。

面对这些应用上的缺点,理想中的4G通讯技术应该具备以下的特色:

⑴更大传输频宽

对大范围高速移动的使用者频宽需求为2Mbps,中速移动的使用者频宽需求为20Mbps,低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps;

⑵更高储存容量

由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上;

⑶更高相容性

4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G;

⑷不同系统的无缝连接

行动使用者在移动中,特别是高速移动,也都能顺利使用通信系统,并在不同系统间进行无缝转换,传送高速多媒体资料等;

⑸高度智慧化网路系统

4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统,它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求;

⑹整合性的便利服务

4G系统将个人通信、资讯传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合,提供更为广泛、便利、安全与个性化的服务。

尽管目前4G移动通信技术尚未成形,然而其雏形已大致具备,相关难题已经得到解决。

1.2 网络编码(Network Coding)

传统的通信网络传送数据的方式是存储转发,即除了数据的发送节点和接收节点以外的节点只负责路由,而不对数据内容做任何处理,中间节点扮演着转发器的角色。长期以来,人们普遍认为在中间节点上对传输的数据进行加工不会产生任何收益,然而R Ahlswede等人[1]于2000年提出的网络编码理论彻底推翻了这种传统观点。

网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术,它的核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理,然后转发给下游节点,中间节点扮演着编码器或信号处理器的角色。根据图论中的最大流-最小割定理[2],数据的发送方和接收方通信的最大速率不能超过双方之间的最大流值(或最小割值),如果采用传统多播路由的方法,一般不能达到该上界。R Ahlswede等人以蝴蝶网络的研究为例,指出通过网络编码,可以达到多播路由传输的最大流界,提高了信息的传输效率,从而奠定了网络编码在现代网络通信研究领域的重要地位。

网络编码技术自七年前诞生以来,可以说基本上藏身于各大学和实验室中而鲜为人知。这是一种编码算法,支持者们声称它可以将现有的网络吞吐量提高一倍,同时还能改善网络的可靠性和防范攻击的能力。网络编码技术最热心的支持者们说,该技术将会引发网络的下一代革命;其他人则认为,网络编码技术更有可能会潜移默化地改变目前基于路由的网络架构。

1.3工作原理

网络编码的工作原理是把不同的信息转化成位数更小的“痕迹”,然后在目标节点进行演绎还原,这样就不必反复传输或者复制全部信息了。痕迹可以在多个中间节点间的多条路径上反复传递,然后再被送往最终的目的端点。它不需要额外的容量和路由—只需把信息的痕迹转换成位流即可,而这种转换现有的网络基础设施是可以支持的。

1.4安全问题

研究人员承认,窃听方式与xor位流概念的混合可能会引发对安全性的担忧。但是麻省理工学院的Medard却认为,网络编码在执行过程中伪装了数据,

并且能有效地承载数据,所以实际上增强了信息的安全性,要比在网络上传输不可破译的算法流的传统加密技术更安全。

“在你做这种数据包的混合时,其本身就具备了数据隐藏的性能。”Medard说。“比如有两个位组A和B,对两个位组执行xor操作,从得出的结果中哪个位组的数据你都看不到。你可能知道其中的某些位的值,但你却不可能还原出A位组的数据,除非你完全知道B位组的数据。”

她说,网络编码技术还能在P2P传输中检测恶意“污染”攻击,并纠正错误。当然,还需要做大量的工作,以便确定网络编码对于安全的影响。至于网络编码能否在互联网这种共享基础设施中最终取代路由器,也同样还需要解决很多问题才行。比如说,客户必须知道,当信息在共享网络中不能够进行混合的时候该如何实施网络编码;他们还需要注意网络编码在有线和无线基础设施中的细微差别;而业界必须能够找出某种办法,当运营商把不同客户的不同流量相互混合时,客户到底应该如何付费。

Medard说,她和其他研究人员一起正在考虑解决这些问题的办法,继续探索改进网络的各种途径,以便让网络成为人类社会不可或缺的组成部分。

第二章网络编码技术

2.1 网络编码技术与传统网络的差异

在传统的计算机网络数据传输过程中,要借助路由器进行数据传递,根据数据的目标地址,路由器将数据包向各个链路发送。由于没有统一的安排和协调,在同一链路中会出现很多数据包,必须排队等待通过的情况,这就制约了计算机网络的传输速度和效率的提升。2000年,新型网络编码技术一经出现就得到了广泛关注。网络编码技术着力解决的问题是有效地将同时到达路由器的数据同时发送出去,不让数据产生拥塞,从而提高数据传输速度。 .

2.2网络编码的概念

网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术,它的核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理,然后转发给下游节点,中间节点扮演着编码器或信号处理器的角色。

2.3网络编码应用于无线网络信息安全的优势

应用网络编码,可以解决传统路由、跨层设计等技术无法解决的问题,提高网络性能。网络编码在无线网络中的应用可以提高网络的吞吐量,尤其是组播吞吐量。可以减少数据包的传播次数,降低无线发送能耗。当网络部分节点或链路

失效时采用随机网络编码,最终在目的节点仍然能恢复原始数据,增强网络的容错性和鲁棒性。网络编码对无线网络的性能改善主要体现在提高网络编码的吞吐量上,网络编码已经被证明对于提高某些网络的吞吐量有着很大的作用。运用网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但是同时会增加网络的复杂性。不少研究者在研究提高无线网络的组播吞吐量的同时,研究如何降低因采用网络编码带来的复杂性。在网络状况恶劣的条件下,网络编码和路由之间组播吞吐量的差别不大,网络编码的优势体现在降低网络复杂性上;在网络状况较好的条件下,网络编码相对于路由方法,在很大程度上,提高了组播吞吐量。这为根据网络状况动态调整网络编码算法提供了可能。

2.4网络编码如何提高无线网络的安全性

网络编码在提高无线网络的安全性研究方面取得了一定的成果。在无线网络组播中,对于数据包的恶意修改的检测,过去是使用基于消息认证码或者数字签名的方法。基于网络编码产生了一种基于数据包的随机网络编码检测策略,这种方法计算量小,而且检测概率可以根据通信控制开销、网络编码复杂程度和检测时间这些因素进行调控。但这种方法亦存在不足。这种方法要求接收节点需要预先获得至少一个没有被恶意修改过的数据包,并且数据包的内容不能被攻击者知晓,因此,这种方法对抗攻击效果不好。无线网络广播重传处理中,多个接收节点中的任意一个节点的丢包都要求源节点重传数据包,需要广播发送较多的重传次数.本文将随机线性网络编码技术应用在无线网络广播重传中,提出一种新颖的广播重传方法(RLNCBR)。该方法中,源节点记录多个接收节点中丢包最多的接收节点丢包数,再按照随机线性网络编码的方法编码组合该丢包数个线性编码包。源节点广播重传,接收节点采用运算编码线性组合的方法获得信息包数据。数学分析表明,该方法能保证所有接收节点的编码可解性,同时重传次数可达到理论最优性。模拟测试结果表明:与传统重传方法相比,RLNCBR有效地减少了信息包的平均传输次数,提高了传输效率。

2.5网络编码在无线网络的应用发展方向

网络编码正在给现有的网络带来革命性的变化:网络编码从用来达到有线网络中的组播容量,发展到在有线和无线网络中提高吞吐量、节省能量、增强鲁棒性和安全性,甚至改变网络结构、改变网络协议设计方法。网络编码在无线网络中的应用还存在着以下的几个问题:网络编码的具体实现和降低网络编码的复杂性。现在已经提出了很多网络编码方法,有集中式线性网络编码和分布式随机网络编码,但是如何在实际网络环境中实现网络编码,需要考虑许多实际应用问题,例如同步、控制开销等。网络编码在实际网络环境中如何实现是一个很迫切的问

题。采用网络编码可以在很大程度上提高网络性能,但设计和实现上的复杂性也随之增加。如何在不显著增加网络开销,综合考虑效率和性能的前提下,实现网络编码问题是将来需要进行深入研究的方向。

第三章网络编码机制

3.1 系统模型举例

考虑一个简单的3 节点的无线双向信息交换的例子,如图1 所示,Alice (A)和Bob(B)之间希望互传信息,其中的传输距离超出了发射机的覆盖范围,所以不能直接通信,而需要通过一个中继器(或者称之为路由器(R))。在传统的设计中,A 传送包到R,R 转发给B,B 传送包到R,R 转发给A,整个过程需要4 个时隙,如图1(a)所示。而利用网络编码的方法,如参考文献[13]中所做的那样,A 和B 可以分别传送各自的包给R,R 将其做XOR 运算,然后以广播的形式将此编码过的包A茌B 同时发送给A 和B,A 利用自己的包与编码的包进行XOR 运算,可以恢复出B 的包,即A茌B茌A=B;B 也以同样的方式恢复出A 发来的包,这个过程利用了网络中的冗余来压缩信息,在一个时隙中传送两个包,总共以3 个时隙完成通信过程,节省了一个时隙,提高了吞吐量,如图1(b)所示。Katti 等人在参考文献[13]进一步发展了机会网络编码的思想,提高了网络吞吐量,然而这类传统网络编码的编码运算是在数字比特流级别完成的,为了进一步减少时隙和提高吞吐量,充分利用无线媒质的广播属性,参考文献[12]和参考文献[22]分别提出了物理层网络编码和模拟网络编码的概念仍以双向通信的情景为例,如图1(c)所示,A 和B 同时传送信号到R,R 接收到的将是A 和B 的混合信号,由于R 不能提取出A 和B 的单独信息,所以不能像传统网络编码那样对其进行比特级编码,因此R 仅仅是起到一个中继的作用,将混合信号转发给A 和B。在物理层网络编码方法中,针对节点处具体的调制方式,可以建立某种映射机制,其编码运算发生在信号级,利用这种映射机制以及节点A 和B 处各自的信息,在节点A 和B 解出对方节点发来的信息。而在模拟网络编码中,A 和B 同时向R 传输信号,R 放大接收到的受到互相干扰的混合信号,并广播的形式发射出去,A 接收到信号以后,从中减去已知的自己的信号,从而恢复出B 传输来的信号,B 对接收到的信号做类似的处理,整个过程只需要两个时隙,从而获得了更高的吞吐量。具体的过程下面的部分将做更详细的说明。图1 的双向3 节点简单模型可以推广到各种其他复杂的情形。参考文献[23]研究了4 节点双向中继网络,如何能够最优地中继信息的协议和算法,提出了一种有效地中继信息的中继协议。

3.2网络编码的优点

1 提升网络吞吐量,采用网络编码可以比路由具有更高的吞吐量。

2 改善网络负载均衡。

这里给出了一个图,很好的说明了这个问题。

3 提高带宽利用率。

4节省无线网络节点能量消耗。

3.3网络编码的缺点

1 复杂性增大

中间节点参与编解码,与路由的存储转发相比,增加了CPU计算额外负担,信宿解码的复杂性为O(k3),k为传输消息数量,因为要实现编码同步,需要增加缓存消耗。而且无论是解码还是缓存,都需要延长信宿解码的时延,对实时应用有较大的影响

2安全问题凸显

无环网络中的网络编码-线性网络编码线性多播说明了凡是最大流量大于等于信源消息数量的节点都可以利用网络编码收到所有信源消息;线性广播说明每个节点可以根据自身的接入带宽收到相应的消息,相当于多速率接收;线性扩散则说明每个节点不仅多速率接收,而且保证信宿节点以互补的形式接收消息,而一般线性网络编码则要求每个需要线性独立的地方都必须线性独立,以保证最有效的传输。有环网络中的网络编码-卷积网络编码卷积多播,卷积广播,卷积扩散,卷积网络码

3.4网络编码与路由比较和统一

3.4.1网络编码性能比路由优越是有条件的。

分类比较的角度:

拓扑:有向图无环图,有向图有环图和无向图。

传输方式:单播,广播,多播,多源多播。

会话个数:单会话,多会话。

分层:物理层,网络层,应用层(覆盖层)。

3.4.2基于应用层比较

在应用层,或者称为覆盖层,采用单播实现多播和广播,利用应用层上的单播来间接实现IP层的多播和广播。由于实际上是单播,所以可以归结为单会话单播的情形。

3.4.3基于物理层的比较

[Physical layer network coding]提出了另一种多跳网络环境下的物理层网络编码PLNC(Physical-Layer Network Coding),充分利用了无线信道的广播特性,引入合适的机制,在物理层上利用同时到达的电磁波本身具备的加性特点

进行类似于网络层的编码。PLNC的吞吐量与采用传网络编码和不采用网络编码相比可以达到50%-100%的增加。

主要思想既是针对确定的编码调制方案找到相应的解调标准使得物理层电磁波叠加可以隐射到网络层比特流的叠加编码。

a S1 S3 b

S1+S3 S1+S3

三个节点双向线性无线网络中只需要2个时隙即可完成双向端节点S1和S3交换数据,而传统网络编码和不采用网络编码方案则分别需要3个和4个时隙方可完成交换任务

网络编码可看成是路由的超集。

3.4.4 网络编码复杂性降低

网络编码需要中间节点参与编解码,比路由而言,节点需增加额外计算和存储要求,增加了节点复杂性,也引入较大时延,如何在保持网络编码提升网络吞吐量优势的前提下尽量降低网络编码复杂性(最小代价网络编码问题),是网络编码研究的关键问题之一。

3.4.5代价定义

保证较大吞吐量和较高解码成功率前提下,代价:

参与网络编码的节点数最小;

网络编码的操作数最小;

参与网络编码的分组数量最小;

消耗的资源最小;

有限域的大小;

基于图论最优化的方法

基于线性规划的方法

基于NUM的方法(Network utility Maximization)

借鉴经济学中描述消费者再接受服务时所获得收益的效用思想,定义网络节点对网络所提供服务的满意程度来作为网络的效用。通常采用对偶分解(Dual Decomposition)方法将求解全局最优的目标转化为可在每个节点上执行的分布式算法,易于部署和实施。净效用,通过网络编码获得多播吞吐量的效用减去所付出代价,然后利用基于效用最大化的方法来求解

3.5融合网络编码理论的组播交换结构

交换和路由的基本目的是相同的,都是尝试从一个部分转传信息到另一个。不过,路由的网络层级是更大型的,其在网络中,信息交换的两个节点间可以由一个大的距离隔开。而交换,通常是指在一个网络节点交换信息。此外,路由通常需要其他网络节点的合作,是基于路由协议的,而交换只是一个功能单一的设备,是基于转发表,交换结构和调度算法的。

3.6可分级视频流的最优化网络传输

组播技术可以有效减轻网络通信的负担,避免资源的无谓浪费。无论有多少个目标地址,在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。

组播环境中,服务器只需要发出一个流,然后由网络中的路由器或交换机同时复制出n个流。

在传统的单速率组播中,发送方根据最慢接收者的速率,选择统一的速率发送数据。这使得所有接收者无论其接收能力如何,都将以相同的速率接收数据。

单速率组播的优点是,可以较快地响应网络拥塞并精确地控制发送速率。但大规模异构网络中,由于单速率组播以最慢接收者的速率发送数据,显然对具有较高带宽的接收者是不公平的。提高发送速率固然能够增加快接收者的带宽利用率,却可能影响慢接收者的正常接收。异构性问题更加严重。

为解决网络的异构性问题,多速率组播技术应运而生。

信息理论证明,采用网络编码技术,信息源发送速率可以达到所有组播成员的最大流/最小割的最小值。

如何设计分层组播的传输结构,实现每个组成员在每一层的速率和路由的最优化分配。数据包调度过程,简而言之,就是节点按照特定的调度原则或算法,为到达队列的数据包安排输出的先后顺序。传统的包调度算法包括排序优先型(sorted-priority)和帧结构型(framed-based),两大类都是基于公平性的调度原则。公平性原则要求节点必须公平地为每个流提供服务,链路带宽必须在不同的流之间进行公平分配。网络编码的工作原理是把不同的信息通过运算转化成新信息,新信息可以在多个中间节点间的多条路径上反复传递,最终被送往接收节点,然后在接收节点演绎还原。不需额外容量和路由,只需把新信息转换成位流即可。

网络编码不仅仅是网络层的问题,实际上物理层的问题也值得研究。

网络编码分散了信息,其编译码特性增加了信息破译难度,从而改善了系统安全性。

第四章宽带无线热点

4.1 公众宽带无线意识

当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。尽管全球移动市场在增长,但这种增长也呈现出很大的不均衡性。从用户数来看,在北美、欧洲等发达国家和地区,由于移动用户普及率已经很高,因此新增用户数日益减少;而在亚洲、非洲等地区,特别是像中国这样的发展中国家,移动用户数增长迅猛。从用户创造的价值来看,欧美发达国家的ARPU值远远超过了新兴的发展中国家。从数据新业务市场的增长来看,韩国、日本呈现爆发态势,已成为全球移动通信发展的新热点。

4.2无线通信技术发展

从近期无线通信技术的发展看,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。如3G和WLAN、WiMAX、UWB等,都可实现互补效应。因此,未来的无线通信网络将是一个综合的一体化的解决方案。各种无线技术都将在这个一体化的网络中发挥自己的作用,找到自己的天地。预计在更远的未来,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分,从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。总之,无线通信技术未来的发展将表现为:各种无线技术互补发展,各尽所长,向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展,并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。

结束语

无线网络环境由于环境的多变性,使得数据包在传输过程中更加容易丢失。目前,重传常被用来实现无线广播的错误处理,普通重传方法思想基于发送方通过反馈得到接收方的出错情况,重传出错的数据报文来恢复出错的报文,网络编码技术是近十年来飞速发展的一个研究课题。虽然还没有应用到实际的通信网络中,但已引起了较大的关注,比如美国军方已经意识到网络编码技术的优势,已经拨款研究网络编码技术在移动自组网(Mobile Ad HocNetwork)中的应用。因此,我们也应当及时跟踪国际上的网络编码技术的发展趋势。同时,结合各种应用深入思考网络所涉及的各种安全技术问题。

带无线通信在最近十几年得到了迅速发展,一方面基于电信行业无线蜂窝网移动通信,逐步提高传输速率;另一个是基于无线局域网在提高传输速率的同时,不断改善移动性。两方面的发展最终在较高水平上汇合,来满足人们对于高速无线互联网应用的需求。

宽带无线传输环境存在严重的多径衰落现象,这对于提高信息速率和频率资源的利用率,本来是一个制约性的消极因素;但近年来找到有效途径,研究出许多关键技术,突破了这个难题,化腐朽为神奇,使通信产业在满足信息化社会急剧增长的需要中梦幻般地向前发展。

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信息论与编码在处理网络问题中的应用报告

信息论与编码在处理网络问题中的应用 摘要 随着计算机技术、通信技术和网络技术等信息技术的快速发展,信息技术已经成为当今社会应用范围最广的高新技术之一。信息论是信息技术的主要理论技术基础之一,它的一些基本理论在通信、计算机、网络等工程领域中得到了广泛的应用。其中信息论与编码与网络结合的更为紧密,在网络方面得到了广泛的应用。本文主要从这个方面作为切入点,介绍了信息论与编码在网络编码、基于网络编码的路由选择、在网络安全方面的放窃听的网络编码,还有就是在网络数据挖掘这方面的应用。 1.引言 人类社会的生存和发展无时不刻都离不开信息的获取、传递、再生、控制和利用。信息论正式一门把信息作为研究对象的科学,以揭示信息的本质特性和规律为基础,应用概率论。随机过程和树立统计等方法来研究信息的存储、传输、处理、控制和利用。它主要研究如何提高信息系统的可靠性、有效性、保密性和认证性,以使信息系统最优化。许多科学技术问题(如无线电通讯、电视、遥测、图像和声音识别等)都必须以信息论为理论指导才能很好地解决。信息论的研究对象又可以是广义的信息传输和信息处理系统。从最普通的电报、电话、传真、电视、雷达、声纳,一直到各类生物神经的感知系统,以及大到人类社会系统,可以用同一的信息论观点加以阐述,?都可以概括成某种随机过程或统计学的数学模型加以深入研究。 2.概述 2.1信息与信息论 1948年6月和10月香农在贝尔实验室出版的著名的《贝尔系统技术》杂志上发表了两篇有关《通信的数学理论》的文章。在这两篇文章中,他用概率测度和数理统计的方法系统的讨论了通信得基本问题,首先严格定义了信息的度量—

—熵的概念,又定义了信道容量的概念,得出了几个重要而带有普遍意义的结论,并由此奠定了现代信息论的基础。 Shannon理论的核心是:揭示了在通信系统中采用适当的编码后能够实现高效率和高可靠地传输信息,并得出了信源编码定理和信道编码定理。从数学观点看,这些定理是最优编码的存在定理。但从工程观点看,这些定理不是结构性的,不能从定理的结果直接得出实现最优编码的具体途径。然而,它们给出了编码的性能极限,在理论上阐明了通信系统中各种因素的相互关系,为人们寻找出最佳通信系统提供了重要的理论依据。 而其理论到目前主要经历了以下几个方面的发展:Shannon信息理论的数学严格化、无失真信源编码定力和技术的发展、信道纠错编码的发展、限失真信源编码的提出和发展、多用户、网络信息论的发展、信息保密与安全理论的提出与发展,从此以后,纠错码和密码学相结合的研究迅速发展起来。 2.2网络与信息论 网络信息论的发展前期是多用户信息论,在20世纪70、80年代有很大的发展,当时的多用户信息论已具有网络结构的特征,其中的信源与信道模型已具有多数人多输出的结构,对信道还有并联与串联的结构等模型,多用户信息论就是解决这些模型的编码问题,一时成为信息论研究的热点问题。到20世纪90年代,由于网络通信的兴起,网络模型远比多用户模型复杂,网络中的通信、数据压缩、资源共享与安全管理将是信息论发展的重要领域。 2.3网络编码 2000 年Ahlswede 等人首次提出了网络编码理论, 通过网络编码可以实现网络流量的最大化.2003年, Li , Yeung 和Cai证明了线性网络编码就可以实现网络的最大流.随后T .Ho 等人提出了随机网络编码理论, 其思想是在网络中参与传输的节点, 其输出信道上传输的数据是该点多条输入信道上传输的数据的随机线性组合, 他们并且证明了接收节点能以很大的概率正确恢复出信源所发送的信息. 传统的通信网络传送数据的方式是存储转发,即除了数据的发送节点和接收节点以外的节点只负责路由,而不对数据内容做任何处理,中间节点扮演着转发

软考网络工程师试题模拟及答案

2016年软考网络工程师试题模拟及答案 一、选择题 1.以下关于网络运行环境的描述中,哪个是错误的__C___。 A)网络运行环境是指保障网络系统安全、可靠与正常运行所必需的基本设施与设备条件 B)它主要包括机房与电源两部分 C)机房是放置核心路由器、交换机、服务器等核心设备的场所,不包括各个建筑物中放置路由器、交换机与布线设施的设备间、配线间等场所 D)关键的网路设备(如核心交换路由器、交换机)对供电的要求是很高的,必须保证专用的UPS系统供电 2.支持信息系统的网络包括。___B__Ⅰ.网络传输基础设施 II.数据库管理系统 III.网络设备 IV.网络软件开发工具 A)Ⅰ和II B)Ⅰ和III C)II和IV D)Ⅰ、II和III 3.电子商务系统、企业管理信息系统等属于___A__。 A)网络应用系统 B)数据库管理系统 C)网络操作系统 D)网络安全系统 4.以下是关系数据库的是___B__。 A)WindowsNTServer B)Oracle C)MSExchangeServer D)PDM 5.__C___类网络数据传输负荷重,对网络数据的实时性要求高。 A)MIS/OA/Web类应用 B)FTP/CAD类应用 C)多媒体数据流文件 D)模拟信号 6.为确保网络的可用性与安全性,可采取如下措施:关键数据采用磁盘双工、__D___、异地备份与恢复措施及保证关键设备的冗余。 A)实时监控 B)队列管理 C)性能管理 D)双机容错 7.以下有关网络关键设备选型的说法中,错误的是___B__。 A)网络设备选型,尤其是关键设备,一定要选择成熟的主流产品,并且最好是一个厂家的产品 B)所有设备一定要留有一定的余量,使系统具有可扩展性(正确:主干设备) C)根据“摩尔定律”,网络设备更新速度快,价值下降快,因此要认真调查,慎重决策。 D)对新组建的网络,要在总体规划的基础上选择新技术、新标准与新产品;如果是已有基础上的扩展,则要注意保护已有的投资 8.__B___路由器一般用于网络汇聚层的路由器。 A)高端核心 B)企业级 C)低端 D)汇聚 9.路由器的可靠性与可用性表现在:设备的冗余、__C___、无故障工作时间、内部时钟精度等方面。 A)服务质量 B)背板能力 C)热拔插组件 D)吞吐量 10.从内部结构分类,交换机可以分为固定端****换机和__D___。 A)变动端****换机 B)可扩展端****换机 C)工作组级交换机 D)模块式交换机 11.局域网交换机的多个___A__有自己的专用带宽,并且可以连接不同的网段,可并行工作从而大大提高了信息吞吐量。 A)端口 B)插槽数 C)堆叠单元 D)缓冲区 12.__B___是目前交换机在传送源和目的端口的数据包时的主流交换方式。 A)直通式交换 B)存储转发式 C)碎片隔离方式 D)全双工交换 13.从应用的角度看,网络服务器的类型可以分为:文件服务器、数据库服务器、Internet 服务器和__D___等。 A)代理服务器 B)视频服务器 C)磁盘服务器 D)应用服务器 14.部门级服务器一般支持__C___个CPU。 A)1个 B)1-2 C)2-4 D)4-8 15.__A___技术是一组独立的计算机提供高速通信线路,组成一个共享数据与存储空间的服务器系统,提高了系统的数据处理能力;如果一台主机出现故障,它所运行的程序将立即转移到其他主机。因此,该技术大大提高了服务器的可靠性、可用性与容灾能力。 A)集群技术 B)对称多处理技术 C)热拔插 D)应急管理技术

网络编码

网络编码初步 陆巍220080551 摘要:网络编码是通信网络中信息处理和信息传输理论研究上的重大突玻,其核心思想是允许网络节点对传输信息进行编码处理。运用网络编码能够提升网络吞吐量、均衡网络负载和提高网络带宽利用率等。本文简单介绍网络编码的基本原理以及主要优缺点,归纳网络编码的主要实现算法和机制,并重点分析网络编码的在P2P网络中应用。 关键词:网络编码随机网络编码信息流多播 1引言 传统的多播传输很难使多播传输达到“最大流最小割”定理确定的最大理论传输容量。这主要是因为现有通信网络中使用的路由机制认为网络中传输的信息是不能叠加的,只能进行存储和转发。然而,香港中文大学R. Alshwede等在2000年的IEEE信息论会刊上发表的一篇论文,彻底推翻了这一结论。该文首次提出了网络编码的概念并从理论上证明:如果允许网络信息按照合适的方式进行编码处理,则基于该方式的网络多播总能够实现理论上的最大传输容量。网络节点对传输信息进行操作和处理的过程,就称为网络编码。 2网络编码的基本概念和优缺点 2.1基本概念 R. Alshwede等[1]以著名的“蝴蝶网络”(Butterfly Network)模型为例,阐述了网络编码的基本原理。如图1所示的“单信源二信宿”蝴蝶网络,设各链路容量为1,S是信源节点,Y和Z是信宿节点,其余为中间节点,根据“最大流最小割”定理,该多播的最大理论传输容量为2,即理论上信宿Y和Z能够同时收到信源S发出的2个单位的信息,也就是说能同时收到b1和b2。图1(a)表示的是传统的路由传输方式,节点W执行存储和转发操作,假定W转发信息b1,则链路WX、XY和XZ上传输的信息均为b1,虽然信宿Z收到b1和b2,但信宿Y却只能收到b1(同时收到一个多余的b1),因此信宿Y和Z无法同时收到b1和b2,该多播不能实现最大传输容量。 图1(b)表示的是网络编码方法,节点W对输入的信息进行模二加操作,然后将操作结果b1+b2发送至输出链路WX,然后又通过链路XY和XZ,最终达到信宿Y和Z。Y收到b1和bl+b2后,通过译码操作b1+(b1+b2)就能解出b2,因此,信宿Y同时收到了b1和b2。同理,信宿2也同时收到b1和b2。由此,基于网络编码的多播实现了理论上的最大传输容量。 可见,网络编码的核心思想是:具备编码条件的网络节点(比如该节点的入度至少为2,如图1中的节点W就具备编码条件,节点X则不具备编码条件)对接收到的信息进行一定方式的处理(编码),然后传输给下一级的网络节点,收到消息的下一级节点如果具备编码条件,又对其接收的信息按照同样的方式进行处理和传输,如此反复,直到所有经过处理后的信息

实验2使用网络模拟器packetTracer

实用文档 实验报告正文: 一、实验名称使用网络模拟器packetTracer 二、实验目的: 1. 掌握安装和配置网络模拟器PacketTracer的方法; 2. 掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法,加深对网络环境,网络设备和网络协议交互过 程等方面的理解。 三、实验内容和要求 1. 安装和配置网络模拟器; 2. 熟悉PacketTracer模拟器; 3. 观察与IP网络接口的各种网络硬件; 4. 进行ping和traceroute。 四、实验环境 1)运行 Windows 8.1 操作系统的 PC 一台。 2)下载 CISCO 公司提供的 PacketTracer 版本 5.2.1。 五、操作方法与实验步骤 1) 安装网络模拟器 安装 CISCO 网络模拟器 PacketTracer 版本 5.2.1。双击 PacketTracer 安装程序图标,入安装过程。根据提示进行选择确认,可以顺利安装系统。 2) 使用 PacketTracer 模拟器 (1) 启动系统。点击“Cisco Packet Tracer”图标,将会出现如图 1 所示的系统界面。

图 7 PacketTracer 的主界面 菜单栏中包含新建、打开、保存等基本文件操作,其下方是一些常用的快捷操作图标。 工作区则是绘制、配置和调试网络拓扑图的地方。 操作工具位于工作区右边,自上而下有 7个按钮。这些操作工具的作用分别是:选择(Selected),用于选中配置的设备;移动(MoveLayout),用于改变拓扑布局;放置标签(Place Note),用于给网络设备添加说明;删除(Delete),用于去除拓扑图中的元素,如设备、标签等;检查(Inspect),用于查询网络设备的选路表、MAC 表、ARP 表等;增加简单的 PDU(Add Simple PDU),用于增加 IP 报文等简单操作;增加复杂的 PDU(Add Complex PDU),可以在设置 IP 报文后再设置 TTL 值等操作。使用检查工具可以查看网络设备(交换机、路由器)的 3 张表,该功能等同于在 IOS 命令行中采用相应的 show 命令,如 show arp。增加简单的 PDU 和增加复杂的 PDU 两个工具用于构造测试网络的报文时使用,前者仅能测试链路或主机之间是否路由可达,后者则具有更多的功能。 例如,要测试 PC0 到 Router0 之间的连通性,可以先用增加简单的 PDU 工具点击 PC0,再用该工具点击 Router0 就可以看出两设备之间是否连通。如图 8 所示。 图 8 用增加简单的 PDU 工具测试设备之间的连通性 结果表明两个设备之间的链接是畅通的,图9是模拟模式下捕获到的数据包信息列表

实现码的编解码过程

通信工程专业《通信系统课程设计》研究报告 Matlab实现HDB3码的编解码 过程 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 所在学院: 专业班级: 2018年7月

信息技术学院 课程设计任务书 电气与信息院通信工程专业通信S17 级,学号姓名 一、课程设计课题: 码的编解码过程 Matlab实现HDB 3 二、课程设计工作日自 2018 年 6 月 25 日至 2018 年 7 月 5 日 三、课程设计进行地点:信息馆 四、程设计任务要求: 1.课题来源: 指定教师指定题目 2.目的意义: 数字基带信号的传输是数字通信系统的重要组成部分。在数字通信中,有些场合可不经过载波调制和解调过程,而对基带信号进行直接传输。采用AMI码的信号 交替反转,有可能出现四连零现象,这不利于接收端的定时信号提取。而HDB 3码因其无直流成份、低频成份少和连0个数最多不超过三个等特点,而对定时信号的恢复十分有利,并已成为CCITT协会推荐使用的基带传输码型之一。 3.基本要求: 编解码原理。 a.掌握HDB 3 b.对HDB 编解码进行仿真模型设计。 3 c.有系统框图,电路原理图,软件流程图,模拟仿真结果图。 课程设计评审表

Matlab实现HDB3码的编解码过程 概述:数字信号的传输方式按其在传输中对应的信号的不同可分为数字基带传输系统和数字频带传输系统。在数字通信中,选择合适在信道中传输的码型是十分重要的,常用的传输码型是AMI码,但当原信码出现长连“0”串时,信号的电平长时间不调变时,造成提取定时信号的困难。解决连“0”码问题的有效方法之一是采用HDB3码。HDB3码(三阶高密度码)是比较常用的信道传输码型, HDB3码具有较强的检错能力,当数据序列用HDB3码传输时,若传输过程中出现单个误码,其极性交替变化规律将受到破坏,因而在接收端根据HDB3码这一独特规律特性,可检出错误并纠正错误,同时HDB3码方便提取位定时信息。 第一部分原理介绍 编码解码原理 (一)HDB 3 HDB 码:三阶高密度双极性码。 3 码与二进制序列的关系: HDB 3 (1)二进制信号序列中的“0”码在HDB 码中仍编为“0”码,二进制信号中 3 码中应交替地成+1和-1码,但序列中出现四个连“0”码时应按“1”码,在HDB 3 特殊规律编码(引入传号交替反转码的“破坏点”V码); (2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码:信码中出现四个连“0”码时,要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码,可正、可负)。这两个取代节选取原则是,使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节,偶数时则选用B00V取代节。 (二)在实际的传输系统中,并不是所有的代码电气波形都可以信道中传输。含有直流分量和较丰富的单极性基带波形就不适宜在低频传输特性差的信道中传输,因为它有可能造成信号的严重的畸变。 在传输码(或称线路码)的结构将取决于实际信道特性和系统的工作条件。通常,传输码的结构应具有以下的特性: 1.相应的基带信号无直流分理,且低频分量少: 2.便于从信号中提取定时信息: 3.信号中高频分应尽量少以节省传输频带并减少码间串扰。 4.不受信号源统计特性影响,即能适应于信息源变化: 5.具有内在的检错能力,传输的码型应具有一定的规律性,以便利用这一规律性进行宏观监测: 6.编译码设备要尽可能简单,等等。 满足以上特性的传输码型种类繁多,这里使用HDB3。 要了解HDB3码的编码规则,首先要知道AMI码的构成规则,AMI码就是把单极性脉冲序列中相邻的“1”码(即正脉冲)变为极性交替的正、负脉冲。将“0”码保持不变,把“1”码变为+1、-1交替的脉冲。如: AMI码:-10000 +10000-1 +10000-1 +1

网络编码

无线宽带通信 课程总结报告 基于网络编码的无线宽带技术 系(院):信息工程学院 专业:通信工程 姓名: 指导教师: 电话: 完成时间:2014年6月18日

论文题目:基于网络编码的无线宽带 摘要 网络编码可以优化网络传输的性能,网络编码的基本思想是网络节点不仅对数据进行存储转发,还参与数据处理。网络编码的出现更迎合了无线网络技术的发展,本文关注了网络编码在无线网络中的研究和应用,初步探讨了面对网络编码,我们应采取和研究的信息安全措施,同时提出了针对网络编码应着力解决的研究问题以及无线网络技术如何依靠网络编码进行安全有效的信息交换,并对其发展进行了展望。 关键词:网络编码无线网络信息交换 Abstract The performance of network coding can optimize the network transmission, the basic idea of network coding is network nodes not only for data store and forward, is also involved in data processing. The advent of network coding and more to the development of wireless network technology, this thesis focuses on the research and application of network coding in wireless network, discusses the aspects of network coding, we should information security measures and research, and put forward the problems should be solved in network coding and wireless network technology how to rely on network coding safe and effective information exchange, and forecasted its development. Keywords: network coding wireless network information exchange

2、使用网络模拟器Packettracer

一、实验名称 使用网络模拟器Packettracer 二、实验目的 (1)掌握安装和配置网络模拟器软件Packettracer的方法 (2)掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法,加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程的理解。 三、实验内容和要求 (1)安装和配置网络模拟器; (2)熟悉PacketTracer模拟器; (3)观察与IP网络接口的各种网络硬件; (4)进行ping和tracerroute实验 (5)四、实验环境 四、操作方法与实验步骤 五、1)、安装网络模拟器:安装CISCO网络模拟器Packettracer,双击Packettracer 安装程序图标,进行安装,根据提示进行选择确认,可以顺利安装系统。步骤截图就不给出了,因为在实验之前就已经安装过了。 2)、使用Packettracer模拟器:对于其使用的掌握可以去阅读老师给的资料“Packettracer5.0全攻略上、下“。 3)、观察与IP网络接口的各种网络硬件进行 (1)、从Packettracer中打开路由器2620XM的物理设备视图,界面如下

太网接口,而且是要用光纤连接才能使用的接口(不知道翻译的对不对) 将其拖入设备,可以观察到面板硬件接口的情况如下: 自行测试该模块的适用使用场合:对于两台路由器我用除光纤以外的先连接添加的两个端口 会出现下面的错误提示

然后我再用光纤连接它们,发现可以连通,这就验证了NM-1FE-FXde适用的场合: 点击对NM-1FE-TX界面左下角出现对其的描述(备注:拖入设备的过程都和NM-1FE-FX 一样之后的模块就都省去拖入那个步骤了):应该是提供了一个10/100Mbps的以太网接口,而且是要用交叉铜线才能使用的接口(不知道翻译的对不对) 自行测试该模块的适用使用场合:对于两台路由器我用除交叉铜线可以连通其他都不能连通,可以看出NM-1FE-TX的适用场合。 点击对NM-2FE2W界面左下角出现对其的描述:应该是提供了两个10/100Mbps的以太网接口,而且是要用交叉铜线连接才能使用的接口(不知道翻译的对不对) 自行测试该模块的适用使用场合:对于两台路由器由于使用NM-2FE2W给它们都添加了两个两个要用交叉铜线连接才能使用的10/100Mbps的以太网接口,我把一对接口用交叉铜线连接发现连接通了,而另一对则使用直连铜线连接发现连接不同,因此们我可以看出

网络编码研究综述

网络编码研究综述 摘要:网络编码是通信网络中信息处理和传输理论研究上的重大突破,它的核心思想是允许网络节点对所传输的信息进行编码处理。它在提高网络数据吞吐量即数据传输可靠性等方面拥有显著的优势。本文介绍网络编码的基本原理以及主要优缺点,对网络编码的研究进展进行分析,分析网络编码当前面临的重要问题,以及解决网络编码问题可能采取的方法。 关键词:网络编码;随机网络编码;网络编码机制 引言 香港中文大学的R. Alshwede 等在2000年的IEEE信息会议上发表的一篇著名论文[1],该论文首次提出了网络编码(Network Coding)的概念,并从理论上证明了:如果允许网络节点对传输的信息按照合适的方式进行编码处理,而不是局限于传统的存储和转发,则基于该方式的网络多播总能够实现理论上的最大传输容量。网络节点对传输信息进行操作和处理的过程,就称为网络编码。 网络编码的提出是网络通信领域中的一项重要突破,自其被Ahlswede提出以来,已迅速发展成为一个重要的研究领域,对信息论、编码、通信网络、网络交换理论、无线通信、计算机科学、密码学、矩阵论等研究领域产生了深远的影响,已成为当今最热门的研究领域之一。网络编码是一种融合编码和路由的信息交换技术。它的原理是,网络中的节点对接收到的多个数据分组进行编码融合,经过编码后的数据被中间节点以多播的方式进行转发,目的结点可依据相应的编码系数进行解码,从融合的数据中还原出原始的数据,网络编码通过允许网络中间节点对不同数据流数据编码获得网络最大流传输理论的上界,从而改变了传统网络节点智能从当存储、转发的角色。 网络编码已引起国内外学者的广泛关注,国外一些著名的院校和实验室都对网络编码进行了研究,例如MIT、普林斯顿大学和微软研究院等,它们的研究侧重点在应用网络编码提高网络吞吐量及提高网络能量利用率,以及编码提高网络传输的可靠性和安全性等方面。其中,前一个侧重点的研究多集中在传输中编码策略的研究[2-3],而在提高数据传输的可靠性等方面的研究多集中在数据的重传策略方面[4]。国内香港中文大学和西安电子科技大学等方面的学者对网络编码的研究做出了重要的贡献,网络编码的思想是由杨伟豪和李硕彦首次提出。他们将网络编码应用于检测和纠正网络错误的研究。杨伟豪和蔡宁[5]在经典纠错码的基础上引入了网络纠错码的概念,通过引入空间域的冗余代替时间域的冗余来纠正

《网络营销模拟系统操作指导书》

《网络营销模拟系统操作指导书》 第一章软件概述 (2) 1.1网络营销简介 (2) 1.2企业网络营销现状 (2) 1.3网络营销教学与浙科网络营销模拟教学软件 (3) 第二章功能介绍 (3) 2.1 概述 (3) 2.2 门户网站 (4) 2.3 商贸网站 (10) 2.4 搜索引擎 (15) 2.5 邮件服务器 (17) 2.6 企业网站模板 (17) 2.7企业后台治理 (18) 2.7.1 企业注册 (18) 2.7.2 企业网站建设 (20) 2.7.3 市场调研 (24) 2.7.4客户关系治理 (26) 2.7.5 产品库治理 (29) 2.7.6销售订单 (30) 2.7.7营销中心 (32) 2.7.8客户服务 (35) 2.7.9消费记录 (37) 2.7.10财务治理 (37) 2.8消费者后台 (38) 2.9治理员后台 (39) 2.10理论教学 (42) 第三章网络营销教学实验 (43) 3.1 实验预备 (43) 3.2开始实验 (44)

第一章软件概述 1.1网络营销简介 企业的经营、治理、营销理论以及实务操作模式差不多上建立在市场环境和现有技术的基础之上的。进入21世纪,互联网络和电子商务的显现,在信息猎取的手段和方式上突破了传统时空观念的限制,从环境、技术多方面坚决着传统企业经营和营销理论的根基,同时,也改变了企业外部经营和购销的实务操作模式。而网络营销确实是传统市场营销在网络环境下的延伸和进展。 网络营销是指在网络环境下,企业为了达到一定的营销目的而开展的,以网络为要紧手段的一系列营销活动。网络营销依靠于网络环境而存在,同时又建立在传统营销理论基础之上,是企业整体营销战略不可缺少的一部分。 网络的飞速进展,给企业市场营销制造了新的工具和手段,也制造了一种崭新的环境。互联网络除了具有市场环境必需的资源、阻碍、变化、因素和变化等诸多要素,同时又兼备泛联性、可视性、实时交互性、能动性和敏锐性的专门之处。网络差不多不是传统意义上的电子商务工具,而独立成为新的市场营销环境。网络营销环境包括企业网站本身、网络服务商、合作伙伴、顾客、供应商、销售商、相关行业网站等等,而网络营销的开展确实是在这些环境下建立关系,开展营销的过程。网络营销同时也是传统营销理论在网络环境下的应用和进展,因而营销的手段不能仅限于网上,应该注意网络与业务的结合,网上与网下的结合,网络营销和传统营销应该是一个相辅相成、互促互进的整体。 近年来兴起的直复营销、数据库营销、互动营销、一对一营销、关系营销、整合营销、全球营销等在网络营销中都能够得到专门好的表达。相关于传统营销,网络营销更是具有了功能整合、资料完整、实时性、动态性、双向沟通、推拉互动、满足个性化需求、网络品牌永久性等等的诸多优势。能够看到,企业传统的市场营销理论差不多不能适应日新月异的网络环境,面对着网络经济的庞大冲击,企业不得不开始面对一个新的营销战场。 1.2企业网络营销现状 尽管网络营销的进展速度迅猛,然而除了个别成功例子,目前我国大部分企业还处于网络营销的探究时期。关于不了解信息技术的企业商家,创建企业网站的成本就差不多专门高了,每天的坚持和资料更新更显得昂贵。然而勿庸置疑的是,网络营销的浪潮差不多席卷了全球各个行业,随着企业国际化进程的加快,互联网将成为现代企业不可缺少的部分,网络信息处理能力决定企业的存亡,互联网将成为企业以后连续进展的生命线。来自 https://www.360docs.net/doc/3110818412.html, 中国最大的资料库下载 调查说明,国内大部分企业尽管对网络营销有着初步的认识,然而由于需求、人才和资金等诸多方面的缘故,在网络营销的实施上存在着庞大的差距。只有专门少一部分企业通过网络营销猎取了利润,而这一部分企业中真正完全利用了网络资源投资的更是寥寥无几。企业对网络营销的认识和利用要紧依旧以上网宣

(完整版)音频基础知识及编码原理

一、基本概念 1 比特率:表示经过编码(压缩)后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,单位常为kbps。 2 响度和强度:声音的主观属性响度表示的是一个声音听来有多响的程度。响度主要随声音的强度而变化,但也受频率的影响。总的说,中频纯音听来比低频和高频纯音响一些。 3 采样和采样率:采样是把连续的时间信号,变成离散的数字信号。采样率是指每秒钟采集多少个样本。 Nyquist采样定律:采样率大于或等于连续信号最高频率分量的2倍时,采样信号可以用来完美重构原始连续信号。 二、常见音频格式 1. WAV格式,是微软公司开发的一种声音文件格式,也叫波形声音文件,是最早的数字音频格式,被Windows平台及其应用程序广泛支持,压缩率低。 2. MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写,又称作乐器数字接口,是数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准。它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其它电子设备交换音乐信号的方式,规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件及设备间数据传

输的协议,可以模拟多种乐器的声音。MIDI文件就是MIDI格式的文件,在MIDI文件中存储的是一些指令。把这些指令发送给声卡,由声卡按照指令将声音合成出来。 3. MP3全称是MPEG-1 Audio Layer 3,它在1992年合并至MPEG规范中。MP3能够以高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。应用最普遍。 4. MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的,其中包含了两大技术:一是来自于Coding 科技公司所特有的解码技术,二是由MP3的专利持有者法国汤姆森多媒体公司和德国Fraunhofer集成电路协会共同研究的一项译码技术。MP3Pro可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下,最大程度地保持压缩前的音质。 5. MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的,其中包含了两大技术:一是来自于Coding 科技公司所特有的解码技术,二是由MP3的专利持有者法国汤姆森多媒体公司和德国Fraunhofer集成电路协会共同研究的一项译码技术。MP3Pro可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下,最大程度地保持压缩前的音质。 6. WMA (Windows Media Audio)是微软在互联网音频、视频领域的力作。WMA格式是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的,其压缩率一般可以达到1:18。此外,WMA还可以通过DRM(Digital Rights Management)保护版权。 7. RealAudio是由Real Networks公司推出的一种文件格式,最大的特点就是可以实时传输音频信息,尤其是在网速较慢的情况下,仍然可以较为流畅地传送数据,因此RealAudio 主要适用于网络上的在线播放。现在的RealAudio文件格式主要有RA(RealAudio)、RM (RealMedia,RealAudio G2)、RMX(RealAudio Secured)等三种,这些文件的共同性在于随着网络带宽的不同而改变声音的质量,在保证大多数人听到流畅声音的前提下,令带宽较宽敞的听众获得较好的音质。 8. Audible拥有四种不同的格式:Audible1、2、3、4。https://www.360docs.net/doc/3110818412.html,网站主要是在互联网上贩卖有声书籍,并对它们所销售商品、文件通过四种https://www.360docs.net/doc/3110818412.html, 专用音频格式中的一种提供保护。每一种格式主要考虑音频源以及所使用的收听的设备。格式1、2和3采用不同级别的语音压缩,而格式4采用更低的采样率和MP3相同的解码方式,所得到语音吐辞更清楚,而且可以更有效地从网上进行下载。Audible 所采用的是他们自己的桌面播放工具,这就是Audible Manager,使用这种播放器就可以播放存放在PC或者是传输到便携式播放器上的Audible格式文件

实验2使用网络模拟器packettracer

实验2 使用网络模拟器PacketTracer 1.实验目的: (1)正确安装和配置网络模拟器软件PacketTracer。 (2)掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法,加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程等方面的理解。 2.实验内容: (1)安装和配置网络模拟器; (2)熟悉PacketTracer模拟器; (3)观察与IP网络接口的各种网络硬件; (4)进行ping和traceroute实验; 3.实验步骤: (1)安装网络模拟器 (2)使用PacketTracer模拟器 1.启动cisco packet tracer,初始界面如下 菜单栏中包含新建、打开、保存等基本文件操作,其下方是一些常用的快捷操作图标。工作区则是绘制、配置和调试网络拓扑图的地方。操作工具位于工作区的右边,自上而下有7个按钮。这些操作工具的作用分别是:选择,用于选中配置的设备:移动,用于改变拓扑的不去;防止标签,用于给网络设备添加说明;删除,用于去除拓扑图中的元素,入设备、标

签等;检查,用于查询网络设备的选路表,MAC表、ARP表等;增加简单的PDU,用于增加IP报文等简单操作;增加复杂的PDU,可以在设置IP报文后再设置TTL值等操作。使用检查工具可以查看网络设备(交换机、路由器)的3张表,该功能等同于在IOS命令行中采用相应的show命令,如show arp。增加简单的PDU和复杂的PDU两个工具用于构造测试网络报文时使用,前者仅能测试链路或主机之间是否路由可达,后者则具有更多的功能。2.绘制网络拓扑图 绘制网络拓扑图主要有以下几个步骤:增加网络设备、增加设备硬件模块、连接设备和配置设备等。 先用上述方法从设备区拖入两台PC和一台交换机,再用直通铜线与某个RJ45以太端口连接。稍后片刻,线缆端的点就会变绿,表示所有的物理连接都是正确的,否则要检查并排除梭巡在的物理连接方面的问题。 为了使两台PC之间IP能够连通,需要进一步配置该网络层协议。双击PC0的图标,进入“config/fastethemet”界面,开始配置“IP Configuration”。选静态方式,IP地址可以输入,子网掩码可以选对PC1图标,也可进行类似的配置,只是IP地址可以为。

网络编码研究

网络编码研究 摘要:网络编码是信息理论研究领域的重大突破,已经引起学术界广泛关注和高度重视,是一种融合编码和路由的信息交换技术。本文介绍了网络编码的优缺点,最后对网络编码的理论和应用研究的发展趋势进行了分析与展望。 关键词:网络编码信息流发展趋势 在现有的计算机通信网络中,信息传输都是由源节点经过中间节点,以存储转发的方式传送到目标节点的。除了数据复制以外,一般来说在网络的中间节点并不需要做任何数据处理。在许多实际应用中,人们为了信息分析、信息安全以及交换的目的,总是要在中间节点进行某种形式的数据处理。人们普遍认为,中间节点所进行的数据处理对数据传输过程本身并不会带来任何好处。编码最初是在物理层,在高层是否能带来好处一直以来是有争议的。而网络路由的传统操作是尽可能避免数据流的碰撞,但最近研究显示在多播环境下与单一路由相比,如果允许中间节点处理信息可明显提高传输速率。网络编码的核心思想就是允许并提倡网络中间节点对信息进行融合。路由本身则被视为一种特殊的编码,即节点的输出是输入的一组数字排列。 一、网络编码的优缺点 1.提升网络吞吐量。提升吞吐量是网络编码最主要的优点.无论是均匀链路还是非均匀链路,网络编码均能够获得更高的多播容量,而且对于节点平均度数越大,网络编码在网络吞吐量上的优势越明显。 2.均衡网络负载。网络编码多播可有效利用除多播树路径外其它的网络链路,可将网络流量分布于更广泛的网络上,从而均衡网络负载。 3.提高带宽利用率。提高网络带宽利用率是网络编码的另一个显著的优点。此外,通过网络编码,可以抵抗网络链路和节点的非各态历经失败对网络链接的响,提高网络链接的鲁棒性,减小网络管理的开销。如果用在无线网络中,还能节省传输能耗,增加传输的安全性等;如果用在P2P文件共享系统中,除了能够显著提高下载效率,还能有效应对节点动态加入和离开、链路失效和网络带宽吞噬等问题。 虽然网络编码优点突出,但运用网络编码增加了计算的复杂性,而且网路节点需要缓存足够的输入信息,因此编码操作增加了传输时延和节点的额外的I/O、CPU消耗。一些学者对网络编码的综合性能进行了初步的研究和探讨。统计数据表明,即使应用最有效的随机网络编码,其编码和译码的时间也不容忽视。此外,应用网络编码还存在同步问题,这主要是由于信宿节点必须等待收到足够的编码信息,才能开始译码.同步问题给在实时系统中应用网络编码提出了挑战。 二、网络编码的应用

几种网络视频编码技术的分析

几种网络视频编码技术的分析

几种网络视频编码技术的分析、比较与发展 摘要:本文主要介绍了MPEG,H.264,AVS等3种主流网络视频编码标准。并从编码的关键技术,创新改进等方面对这三种标准进行了分析比较。以期在未来的实际应用中,能够更好的做出选择。 1 引言 网络技术的快速发展,高速数据传输以及大数据容量的传输,而短时间内无法突破硬件存储容量的限制,推动了网络视频编码技术的革新、发展。通过各种网络视频编码标准的算法优化,给人们提供了一个良好的视听娱乐体验,本文将从目前主流的几种标准,即MPEG-4,H.264以及AVS对比分析各自的关键技术特点以及创新优势。 2 几种主流标准介绍 2.1 MPEG-4标准 MPEG(Moving Pictures Experts Group)即动态图像专家组是目前影响最大、应用最广的多媒体技术标准。他包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-21等众多分支[1]。每一个分支都侧重于不同的应用,本文主要针对MPEG-4标准进行阐述。 2.2 H.264标准 H.264是ITU-T和ISO/IEC联合制定的一种视频编码标准,他具有高效的编码标准和易于网络传输的特点,H.264标准同时定义了四个档次,即基本档次,主档次、扩展档次和高级档次,以满足视频电话、视频会议、视频存储、视频广播等众多领域的应用。 2.3 AVS标准 AVS(Audio Video coding Standard,音视频编码标准)是《信息技术先进音视频编码》系列标准的简称,是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准,也是数字音视频产业的共性基础标准。 3 一般性视频编码结构介绍

几种通信编码方式

1) 不归零制码(NRZ:Non-Return to Zero) 原理:用两种不同的电平分别表示二进制信息“0”和“1”,低电平表示“0”,高电平表示“1”。 缺点: a 难以分辨一位的结束和另一位的开始; b 发送方和接收方必须有时钟同步; c 若信号中“0”或“1”连续出现,信号直流分量将累加。 2) NRZ-Inverted (NRZI) 1改变:“1”为物理电平上的改变。“0”为没有改变。 0改变:“0”为物理电平上的改变。“1”为没有改变。 改变发生在当下位元的时钟脉冲前缘。 但是,NRZI 会有长串的0或1 位元出现,导致时脉回复有困难,可以使用一些编码技巧(例如游长限制)来解决。曼彻斯特代码永远有时脉信号,但传输效率比NRZI 低。 NRZI 编码被用于磁带的录音、CD的刻录和标准USB的传讯。 3) 曼彻斯特码(Manchester),也称相位编码 原理:每一位中间都有一个跳变,从低跳到高表示“0”,从高跳到低表示“1”。 优点:克服了NRZ码的不足。每位中间的跳变即可作为数据,又可作为时钟,能够自同步。 缺点:带宽利用率低,只有50%。如10M以太网,有效带宽是10M,但实际占用带宽却有20M. 4) 差分曼彻斯特码(Differential Manchester) 原理:每一位中间都有一个跳变,每位开始时有跳变表示“0”,无跳变表示“1”。位中间跳变表示时钟,位前跳变表示数据。 优点:时钟、数据分离,便于提取。

5) MLT-3 在100BASE-TX网络中采用MLT-3传输方式。为Crescendo Communications公司(1993年被CIsco 公司并购)所发明的基带传输技术,相传Mario Mazzola、Luca Cafiero与Tazio De Nicolo三人共同开发此项技术,因此命名为“MLT-3”。 MLT-3在多种文献中解释为多阶基带编码3或者三阶基带编码。 就三阶而言,信号通常区分成三种电位状态,分别为:“正电位”、“负电位”、“零电位”。 MLT-3的运作方式如下: 用不变化电位状态,即保持前一位的电位状态来表示二进制0; 用按照正弦波的电位顺序(0、+、0、-)变换电位状态来表示二进制1; MLT-3码的特点简单的说就是:逢“1”跳变,逢“0”不跳变。

基于BS的网络设备模拟器设计和开发

基于BS的网络设备模拟器设计和开发

基于B/S的网络设备模拟器设计和开发 张展1 引言 随着计算机网络的高速发展,对各类网络人才的需求使得各类网络培训蓬勃发展。其中的网络设备操作培训需要使用昂贵的网络设备,这无论对培训机构还是对培训学员都是沉重的经济负担。用软件来模拟网络设备的工作过程是解决问题的途径之一。目前已经有了很多网络设备模拟器,其中比较好的有针对Cisco 的网络设备模拟器(如:NetSim) 和针对华为的网络设备模拟器( 如: Rou2teSim) ,前者的功能齐全,针对性强,而后者只能限于网络初学者,功能较为简单。这些网络设备模拟器多数是单机版的形式,并只针对一种类型的设备,常用于指定企业上岗培训。本设计根据高校计算机网络实践教学和培训的实际,设计开发一种基于B/ S 结构的网络设备模拟器,以实现多用户的同时使用和协作学习。模拟器还能实现同种类型设备的不同型号(CISCO ,华为等) 的互连和指令支持,实现通用设备,有利于培训学员全面掌握网络设备操作技能。 2 模拟器系统分析与设计 2. 1 模拟器概述 网络设备模拟器的是一种通过计算机软件技术模拟现实中的各类网络设备及其操作。利用软件进行模拟可以让学员在计算

机终端上完成模拟多台路由器、交换机的工作,而不用像在真实实验环境中那样不断地往返于不同设备间,频繁地切换端口接线,方便了网络实践课程的教学。另外用软件进行模拟,省去昂贵的设备采购和维护费用,节约了教学成本。 目前市场上的网络设备模拟器种类繁多,制作技术和难度也繁简不一。如华为的网络设备模拟器,他可支持的技术从以太网接入、各种路由协议的配置到安全认证非常全面,而模拟出的设备可以是一台,也可以是几十台,有时所模拟出的网络拓扑结构还可以达到电信级的规模。但他们同时存在着一些问题:首先不同厂商所开发的网络设备模拟器都是针对本产品的模拟,通用性上存在不足;其次都采用单机版结构,在一定程度上降低了可控制性,不利于分散培训;最后就是现有模拟器的可扩展和自配置性差,像华为模拟器就不允许用户自添加一些命令规则。 因此,针对网络培训需求,设计开发了基于B/ S模式的、能通用设备的、可扩展的网络设备模拟器。 2. 2 系统结构 模拟器系统采用浏览器/ 服务器(Browser/ Server) 架构(如图1) 。整合Web 210 技术,体现富互联网应用(RichInternet Application ,RIA) 思想,运用前台的Flash 应用程序与用户交互,丰富用户体验,增强系统可用性。后台从逻辑功能上分为Web 服务器和J ava 应用服务器:Web 服务器主要响应用户的Web 请求,包括注册、登录等;J ava应用服务器主

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