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网络中数据的传输精选(九篇)

网络中数据的传输

第1篇:网络中数据的传输范文

关键词:机会网络;地理路由;位置信息;数据转发;OPNET

中图分类号: TP393文献标志码:A英文标题

0引言

机会网络(opportunistic network)[1]是一种不需要在源节点和目的节点之间存在完整路径,利用节点移动带来的相遇机会实现网络通信的时延和分裂可容忍的自组织网络。根据基本路由策略的不同,可将机会网络中主要的路由算法[2]大致分为三大类:基于场景的路由算法[3]、基于编码的路由算法[4]和基于交换的路由算法[5]。现有的基于场景、编码、交换的机会网络路由算法都未对节点的地理位置信息加以利用,而节点的地理位置信息是一种可以帮助网络路由的有用信息,如果对其加以合理使用,能够有效提升路由性能。在传统的移动自组织网中已经对基于地理位置信息的路由算法进行了深入的研究,目前已提出多种基于地理位置信息的路由算法[6],如利用位置信息建路的路由(Location Aided Routing, LAR)算法[7]和LOTAR(Location Trace Aided Routing)[8]以及直接利用位置信息进行数据转发的路由(Greedy Perimeter Stateless Routing, GPSR)算法[9]、 DREAM(Distance Routing Effect Algorithm for Mobility)[10]等。然而机会网络中源到目的节点之间的路径不一定存在,使得传统的移动自组织网络中基于地理位置信息的路由算法无法适应拓扑间断的网络环境,需要加以改进[11-12]。目前机会网络中对基于地理位置信息的路由算法研究较少,其中DIG(DIrection based Geographic routing scheme)[13]算法是一个典型代表,该算法利用节点位置信息辅助进行路由发现和维护,通过两个节点之间的相遇,完成节点地理位置及运动方向等信息的交换,并利用该信息选择合适的数据发送给对方,以此完成数据的交互,从而达到降低时延的目的。

1DIG算法

1.1DIG算法原理

DIG路由算法是机会网络中基于地理位置信息的定向路由算法,该算法通过节点两两相遇来完成数据的交互。在该算法中,假定目的节点的位置是确定的,网络中每个节点都知道目的节点的当前位置。当两个节点相遇后,节点之间先交换它们的当前位置和运动方向等信息,然后根据相遇节点的位置、运动方向以及目的节点的位置信息,选择合适的数据发送给对方。

当源节点产生的数据分组要发送给目的节点时,源节点会尽快地把数据转发出去,以节约存储空间。若与自己相遇的节点比自己更靠近目的节点,则转发该数据分组给对方;当数据分组到目的节点的距离大于给定的门限值T时,当前节点选择的下一跳必须比自己更靠近目的节点,而且运动方向在区间[θ-ξ,θ+ξ]内,其中θ为当前节点到目的节点所形成的角度。

4结语

针对DIG运行时数据分组时延偏大、且采用的数据转发机制无法保证将数据传递到目的节点的问题,本文提出了GRDDT算法,并通过仿真实验与DIG算法进行了比较分析,仿真结果显示GRDDT算法在数据传输成功率、平均时延和数据传输次数等方面的性能得到提升。由于在机会网络中网络并不处于连通状态,当节点位置信息时无法保证所有节点都能收到该节点的位置信息,如果节点利用过期的节点位置信息进行数据转发时就有可能导致数据传输失败。为此,我们将通过跨层机制增强对邻居信息的感知,在提高位置信息的准确性和节能方面展开进一步的研究。

参考文献:

[1]XIONG Y, SUN L, NIU J, et al. Opportunistic networks[J]. Journal of Software, 2009, 20(1): 124-137.(熊永平, 孙利民, 牛建伟,等. 机会网络[J]. 软件学报, 2009, 20(1): 124-137.)

[2]REN Z, HUANG Y, CHEN Q, Routing protocols for opportunistic networks[J]. Journal of Computer Applications, 2010, 30(3): 723-728.(任智, 黄勇, 陈前斌. 机会网络路由协议[J]. 计算机应用, 2010,30(3): 723-728.)

[3]MUSOLESI M, HAILES S, MASCOLO C. Adaptive routing for intermittently connected mobile Ad Hoc networks[C]// Proceedings of the 6th International Symposium on Wireless, Mobile and Multimedia Networks. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2005: 183-189.

[4]WEATHERSPOON H, KUBIATOWICZ J D. Erasure coding vs replication: a quantitative comparison[C]// Proceedings of the 1st International Workshop on PeertoPeer Systems. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2002: 328-337.

[5]NEKOVEE M. Epidemic algorithms for reliable and efficient information dissemination in vehicular [J]. Intelligent Transport Systems, 2009, 3(2):104-110.

[6]HUANG F. A research on Ad Hoc routing algorithm protocol ELAR based on geographic location information[D]. Changsha: Central South University, 2009: 4-21.(黄福君. 一种基于地理位置信息的Ad Hoc路由协议ELAR研究[D]. 长沙: 中南大学, 2009: 4-21.)

[7]KO Y B, VAIDYA N H. LocationAided Routing (LAR) in mobile Ad Hoc networks[J]. Wireless Networks Journal,2000, 6(4):307-321.

[8]WU K, HARMS J. Location trace aided routing in mobile Ad Hoc networks[C]// Proceedings of the 9th International Conference on Computer Communications and Networks. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2000: 354-359.

[9]KARP B, KUNG H T. GPSR: greedy perimeter stateless routing for wireless networks[C]// Proceedings of the 6th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking. New York: ACM Press, 2000: 243-254.

[10]BASAGNI S, CHLAMTAC I, SYROTIUK V R, et al. A distance routing effect algorithm for mobility (DREAM)[C]// Proceedings of the 4th Annual ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking. New York: ACM Press, 1998: 76-84.

[11]LIU Q, ZHOU J, ZHANG P. Adaptive cache management method for opportunistic network based on number of message copies[J]. Journal of Chongqing University of Posts and Telecommunications: Natural Science, 2011, 23(4): 394-399.(刘乔寿, 周建二, 张普宁. 机会网络中基于消息副本数量的自适应缓存管理策略[J]. 重庆邮电大学学报: 自然科学版, 2011, 23(4): 394-399.)

[12]NIE Z, LIU J, GAN X, et al. A relay node selection technique for opportunistic routing in mobile Ad Hoc networks[J]. Journal of Chongqing University of Posts and Telecommunications: Natural Science, 2010, 22(4): 421-425.(聂志, 刘静, 甘小莺,等. 移动Ad Hoc网络中机会路由转发策略的研究[J]. 重庆邮电大学学报: 自然科学版, 2010, 22(4): 421-425.)

[13]LI Z, SHEN H Y. A direction based geographic routing scheme for intermittently connected mobile networks[C]// Proceedings of the 8th International Conference on Embedded and Ubiquitous Computing. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2008: 359-365.

第2篇:网络中数据的传输范文

关键词:网络控制系统;数据包丢失;系统建模;稳定性

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 09-0000-02

一、具有数据包丢失的网络控制系统概述

在网络控制系统中的各种信息进行数据交换和传输的唯一通道就是通讯网络,比如:控制系统的状态信息、传感器的数据测量、控制量的状态信息等。网络控制系统的基本结构如下图所示:

图 1 网络控制系统结构图

网络数据在传输过程中主要存在以下问题:数据包丢失、网络诱导时延、单包传传输、网络节点的工作模式、多包传输、网络调度、数据包乱序等,这些问题都会影响网络控制系统的设计、建模、稳定性分析。并且网络在传输过程中,发生数据包丢失会呈现不确定特性和明显的时变,很难准确地描述其特性。随着混合系统与切换系统的出现,为研究有数据包丢失的网络控制系统提供了相应的解决方法。对于以控制器作为事件驱动,以传感器作为时间驱动的网络控制系统,并且忽略网络诱导时延,将网络数据包是否传输成功等效为控制开关的断开与闭合,建立有数据包丢失的网络控制系统模型。

通过异步动态系统分析闭环系统数据丢失指数的稳定性,研究闭环系统稳定中网络数据包的丢失率范围。假设网络数据包的丢失率是独立且同分布,网络控制系统为切换系统,在网络数据包丢失的环境下,切换系统数据包的丢失率与系数矩阵的切换概率同分布。还可以假设执行器、控制器、传感器都是时间驱动,并且时钟完全同步,通过两个对角的二元矩阵对控制的器数据包丢失和传感器的数据包丢失分别进行描述,同时还要假设它们都是具有同分布,并且独立的随机变量,对网络控制系统中的LQG控制器和克服网络数据包丢失的观测器进行设计。

二、针对数据丢失的网络控制系统建模

网络控制系统中的执行器、控制器、传感器通过通讯网络来控制信息和传输测量数据。当执行器、控制器、传感器通过通讯网络进行数据传输时,很容易产生数据的碰撞,从而造成数据的传输和接收出错、节点竞争失败、数据包在规定时间内没到达接收端。当网络控制系统的功能和结构一定时,其网络负载也是一定的。因此,有数据包丢失的网络控制系统,可以等效为按一定速率进行切换的开关,如下图所示:

u(kT) x(kT)/y(kT)

K2

S1 S2

S1? S2?

v(kT) x?(kT)/y?(kT)

图 2 有数据丢失的网络控制系统

在图2中,(1)u(kT)表示在第k周期由通讯网络传输过来的控制信号,也就是执行器输入;(2)x(kT)/y(kT)表示在第k周期中传感器的检测输出;(3)x?(kT)/y?(kT)则表示由通讯网络传输时的控制器输入;(4)v(kT)表示在控制器计算后所输出的控制信号;(5)开关K1作为执行器与控制器之间的通讯网络;(6)开关K2作为控制器与传感器之间的通讯网络。如果网络数据包由通讯网络传输成功时,则视为通讯网络(开关)接通;如果当网络数据包丢失时,则视为通讯网络(开关)断开;如果当数据包的丢失率一定时,则视为网络(开关)按一定的速率断开与接通;如果当通讯网络开关断开时,则数据包丢失。通讯网络(开关)的接通与断开的动态输出模型可以表示如下:

(1)S1(K1闭合时), 则 u(kT)= v(kT)

(2)S1?(K1断开时),则 u(kT)=u((k一1)T)

(3)S2(K2闭合时), 则 x?(kT)/y?(kT)= x(kT)/y(kT)

(4)S2?(K2断开时),则 x?(kT)/y?(kT)= x?((k-1)T)/ y?((k-1)T)

在网络控制系统的运行中,系统通常会发生4种状态,如下表所示:

K2 K1 x?(kT)/y?(kT) u(kT)

断S2?时 断S1?时 x?(k)/y?(k)= x?(k-1) y?(k-1) u(k)=u(k-1)

通S2时 通S1时 x?(k)/y?(k)=x(k)/y(k) u(k)=v(k)

通S2时 断S1?时 x?(k)/y?(k)=x(k)/y(k) u(k)=u(k-1)

断S2?时 通S1时 x?(k)/y?(k)= x?(k-1) y?(k-1) u(k)=v(k)

表 1 网络状态与节点状态之间的关系

三、 稳定性分析

针对一个不确定时延的,事先设计好的网络控制系统,要充分考虑到网络数据包在传输中的丢失,并且要假设网络数据包的丢失发生率是一定的,研究闭环控制系统是否稳定。要是在某一个周期内,发生S1?或者S1 S2?事件,都有可能导致没有新的控制量在被控对象上发生作用,所以,可以合并这两个事件为一个事件。同时,数据包传输成功为CU,也就是有新的控制量在被控对象上发生作用;数据包传输失败则为CNU,也就是没有新的控制量在被控对象上发生作用,则可以简化闭环系统,如下图所示:

VK XK

CU CNU

UK

图 3 简化等效的网络控制系统

(1)如果数据包成功传输CU发生时,则uK就能成功的传输到执行器,并充分考虑到通讯网络传输的时延,那么

v(t)= vk-1 tk

uk tk+Tk

(2)如果数据包传输失败CNU发生时,则uK就不能传输到执行器,那么

v(t)=vk-1 , tk

下面对被控对象的模型进行描述,可以把被控对象的状态方程设为:

x(t)=Ax(t)+Bv(t) , y(t)=Cx(t)

其中x∈Rn为对象的被控状态;v∈R作为对象输入;y∈R作为对象输出。如果在任意一个周期内,数据包传输成功CU发生,充分考虑到时延,那么

xk+1=Gxk+HD(tk)uk+H1(tk)vk-1 , vk=uk , yk=Cxk

如果任意一个周期内,数据包传输失败CNU发生,那么

xk+1=Gxk+Hvk-1 , vk=vk-1 , yk=Cxk

定义增广向量: Sk= xk , Sk+1=¢1sk+T1uk , yk=C?SK

vk-1

其中i=1,2时,对应事件CU,CNU, ¢1= G H1(tk) ,¢2= G H , 0 0 0 1

T1= H0(tk) , T2= 0 , C?=[C 0]

1 0

如果不考虑网络数据包丢失的影响,那么控制器则为: uk=Kxk , 其中

K∈R1*N表示控制器的增益,那么闭环系统可以表示为:

Sk+1=¢1sk , yk=C?SK , 其中i=1,2时,

¢1= G+ H0(tk)K H1(tk) , ¢2= G H

K 0 0 1

当t(k)为时变不确定时,¢1=¢1+D?F(k)E? , 其中 ¢1= G+ H0K H1

K 0

D?= D , E?=[ EK-E ] 。

如果控制器节点域传感器节点的网络数据传输的成功率为已知的常数,用r1,r2 表示。当0

四、结束语

在网络控制系统中还有许多的问题等待着我们去研究,比如:当被控对象为线性系统时,要充分考虑到数据包的时序错乱、通讯网络诱导时延,针对数据包丢失的网络控制系统的分析、建模、控制;对于长时延的多包数据传输的网络控制系统的分析、建模、控制;当被控对象时非线性系统时,网络控制系统的分析、建模、控制;要设计好控制策略,确保闭环系统运行的稳定性。在网络控制系统中,系统的性能与网络调度和控制策略密切相关。

参考文献:

[1]于之训,陈辉堂,王月娟.时延网络控制系统均方指数稳定的研究[J].控制与决策,2000(15)

[2]樊卫华,蔡骅,陈庆伟,胡维礼.基于异步动态系统的网络控制系统建模[J].东南大学学报(自然科学版),2003(33)

[3]邓士普,王树青.基于网络的控制系统研究综述[J].化工自动化及仪表,2003(06)

第3篇:网络中数据的传输范文

关键词:物联网;数据采集;无线传感网络

引言

随着传感器技术、RF射频技术及无线传感网络技术的发展,基于物联网的数据采集分析系统逐渐代替传统的单中心数据传输及处理架构,将传感器节点按照一定逻辑进行划分,划分后的子网中采集数据在内部先进行融合,并通过簇首节点与其他无线传感及处理中心进行交互[1],有效提高了采集数据的传输及处理效率。本文在分析船舶移动数据采集系统架构基础上,重点研究基于物联网架构的实现技术,最后设计基于ARM的处理系统。

1物联网的通信方式分析

物联网数据采集与分析系统的数据通信由无线传感网络内部通信和无线传感网络与处理中心之间通信2部分组成,其中传感网络与处理中心的通信方式与传统架构一样,分为有线以太网传输与无线通信传输(各类3G,4G传输技术),传感网络内部有以下3类主流传输模式:1)Wi-fi短距离通信技术Wi-fi适用于短距离的传感器节点数据传输,在一个子网络内部设立中心控制器MAC,对各个传感器数据路由进行转发。Wi-fi适用于传输半径200m内的无线传感网络[2]。2)NFC无线传输技术与Wi-fi短距离通信技术相比,NFC无线传输技术信道的建立更快,并通过特定频率的载波对数据进行加密传输,但其数据传输的距离更短,适用于海上军事通信系统。3)ZigBee通信技术适用范围最广泛的物联网无线传感网络通信技术,对于不同网络层的应用接口API都进行了规范,适用于覆盖范围较广的传感网络,网络容量较大,适用于海上气象传感网络、海底勘探系统等。

2船舶移动采集分析系统软件设计

以嵌入式Linux为操作系统,搭建了基于物联网的船舶移动采集分析系统,传感器网络传输利用Zig-bee通信技术对采集数据进行传输,传感网络与处理中心的管理平台通过TCP传输[3],整个系统的功能模型如图1所示。

2.1基于物联网的数据采集模块设计

数据采集模块首先通过身份认证确认传感器的可靠性,外部设备加入采集系统需要向中心管理系统获取身份同步数据,获取完毕后进行数据采集,采用ModbusRTU协议,对高位字节数的扩展可灵活实现传感器数据的删除、增加及修改。数据采集分普通数据与视频数据,对于视频数据采用Linux兼容V4L2接口,将视频信号映射至内存扩展地址。当数据进行调用及传输时,可直接通过绝对或相对内存地址获取图像数据,减少数据拷贝时间。原始的视频数据采用YUV颜色编码格式,Y-U-V分别代表数据的灰色度、亮度及颜色像素。原始YUV格式所占存储空间较大,数据冗余度较高,在传输前需要进行压缩。由于传感网络带宽限制,本文采用H.264高压缩编码方式,压缩比达到100∶1,整个船舶移动数据采集模块如图2所示。

2.2基于物联网的数据传输模块设计

基于物联网的船舶移动数据采集分析系统不仅需要实现传感网络内部的数据传输,还需要实现无线传感网络之间及传感网络与管理中心的数据传输。本文采用Zigbee通信技术,传输速率达到216kb/s。对于传感器采集的普通数据,首先需要在传感网络内部进行数据融合,封装成统一的数据格式。系统的时效性要求较高,精确性要求较低,采用UDP协议[4]。对于采集的视频数据,需要构建客户端/服务端架构B/S,终端可以通过HTTP协议实时浏览图片[5],支持多线程TCP服务。图3为给出了基于物联网的视频传输流程图。

3算法仿真

最后对本文研究的基于物联网的船舶移动数据采集与分析系统的数据传输进行仿真实验,首先对非视频数据进行传输,一共分为6组,其发送与接收仿真时间如表1所示。可以看出,对于采集普通数据,接收与发送之间的时延在2s左右。图像数据一共分为50组,发送与接收的仿真时间如图4所示。

4结语

第4篇:网络中数据的传输范文

关键词:GPRS;数据采集;远程网络监控系统

GPRS技术在远程数据采集中的应用十分广泛,根据实时数据采集的需要,实现了基于GPRS网络的远程数据采集系统。在我国无线电通讯的发展中发挥了重要的作用,更好保证了无线电通信网络的稳定性,并且将实时监控数据变成了现实。

1GPRS技术

1.1GPRS技术概述

GPRS是在GSM基础之上发展起来的数据传输网络,与普通的无线通讯网络的集成方式不同,GPRS充分利用了公共移动的通讯网络和互联网来促进自身的数据传输。用GPRS进行数据收集不需要为了监测设备而专门改造已在运行中的环境,为无线通讯网省去了建设专用网络的成本。并且按流量计费的方式也较其他的收费方式更为经济,特别适合频繁的小流量数据的传输。

1.2GPRS的特点

GPRS网络在运行中具备许多优点,首先其覆盖范围广,在任何的地点都可以收到通讯的信号。其次是数据传输快,因为通过GPRS网络传输的数据大都为小型的数据,因此,数据的传输速度很快。再次是通信质量高,GPRS通信网络可以持续在线,实时传递数据并且费用低。通过与互联网相连接,也可以很好满足某些专业的需要,即使是在特别恶劣的环境中GPRS通信网络都可以很好地运转。因此,GPRS网络具有许多其他通讯网络所不具备的优点,是一种值得推广的通信技术。

1.3GPRS网络的数据传输

GPRS作为一种高效且经济的无线网络通信系统,目前已被应用到了数据传输方面,成为远程数据采集传输中的一种新的数据通信方式。在传输数据时,GPRS网络是基于原有的GSM网络的运行之上,将PCU、GGSN等技术都引入到无线数据传输的系统中。使用户能够通过简单操作就可以发送和接收数据,GPRS网络对传输中的数据进行相应的分组处理,再发送到目的地完成整个无线通信网络的数据传输。

2基于GPRS网络的远程数据采集系统

2.1远程数据采集系统的构成

基于GPRS网络的远程数据采集系统主要由以下几个部分构成。

2.1.1数据采集和传输系统

数据采集是在以数字信号作为核心的处理器DSP中实现的,它是集数据交流取样、数据采集等功能为一体的数据处理器。它可以用于监测整个现场的各个指标是否合理,并且将与GPRS透明数据的传输终端相连接,通过GPRS网络的传输,实现对于远端数据的监测并进一步发出指令,对数据进行分析或实时远程控制[1]。

2.1.2数据监测中心

数据监测中心作为主要负责汇集、整理和分析数据的一个数据集中的中心,在数据监测中心可以完成远程终端的数据的分类储存,并促进下一步的数据在无线通信网络中传输。

2.1.3GPRS网络监测终端采集的数据

在经过一系列设施的处理后,转化成为公共网络可以传送的数据形式,通过GPRS网络进行传输,并将数据信息最终传达给检测中心,以保证整个无线通信网络的正常运行。

2.2GPRS网络的运行原理

分布式的数据采集远程信息网络监控系统是集现代通信技术、信号采集等计算机网络技术为一体的廉价高效的监测系统。数据的远程采集和监控系统基于信号采集技术,采集现场需要监控的数据,通过通信控制器进行数据的储存、编码和转发[2]。信息的终端处理器会自动上报监控数据,在监测的数据超出最高值时会触发警报系统,报警信息也会随着其他数据传输到监测中心,使得监控中心可以在第一时间接收到现场的数据,了解现场的实时情况,并随时做出判断发出相应的指令,帮助信息终端更好展开工作。

2.3基于GPRS网络的远程监控系统的实现

2.3.1基于PPP的通信控制器的接入

在点对点的通信连接中,PPP连接的每一个端口都要通过LCP数据包进行配置和数据的连接。在建立连接后还要再对实体进行统一认证,应用这样的联合系统,一旦网络的协议被配置在该网络上就可以直接传送数据了。并且数据的链路要保持可配置的状态直到整个数据包的连接终止或是出现干涉行为而被迫结束进程[3]。

2.3.2水下安保声纳探测仪

水下的安保声纳探测仪是一款先进的水下探测装备,它可以准确探查到在一定范围内的水下目标的信息,具有一定的信号处理分析的能力。它可以根据收到的信息进行定位,并对数据进行分析,进一步传输到无线通信网路中,完成信息数据的传输。

2.3.3GPRS通信及电子控制

GPRS的通信及其电子控制是远程数据监控中承上启下的一部分,负责同远程监控中心传递各种信息以及下传控制中心的指令。在通讯的过程中,首先通过微处理器对GPRS模块进行参数的配置工作并进一步进行拨号的操作。将设备同远程的监控中心相连接,实时监控UERT端口,在接收到探测仪的信息的同时将信息中有用的部分剥离,并根据监控中心发出的指令进行下一步的操作[4]。

2.3.4低能耗的终端设计

通讯的信息控制终端是使用电池进行供电的,为了维持远程终端的持续运行,需要消耗大量的电力。因此针对这一现象,应进一步降低电源的能耗,选用低电压的电子芯片使电路中的所有设备都进入低能耗的工作模式中。

2.3.5监控中心的设置

监控中心的系统由信号处理分析软件构成,在计算机通讯网络中属于内部的网络。在与外部的网络设备连接时应积极进行相应端口的监测与配置,将无线通讯网络和监控中心相连接,并最终促进远程终端监控数据。GPRS是一种能够高效率传递信息的通信网络,在当前已得到了良好的发展。相信充分应用现代移动通信技术,GPRS通信网络会发展成稳定可靠的通信网络,打开无线通信网络发展的新篇章。

3结语

GPRS是一种可以实时传输数据的通信网络,它在日常生活中应用得较为广泛。因为其可以根据不同的用户需求灵活分配无线通信网络的资源,在一定程度上可以促进用户之间的通信网络共享,提高了网络资源的利用率。基于GPRS的远程网络监控系统融合了当前先进的网络传输技术,使远程数据的收集和监控发展到一个新的高度。综上所述,基于GPRS的远程网络监控系统在促进数据信息传递方面产生的作用不可小觑,在今天的远程数据收集和监控技术不断发展的背景下,GPRS通信网络将会得到更好的应用,并最终促进国家通信网络的发展。

参考文献

[1]屈贤.基于Zigbee和GPRS融合组网的校园路灯监控系统[J].农业装备与车辆工程,2016(5):14-18.

[2]高丽,郑卫红.GPRS网络远程数据采集监控系统研究[J].电子技术与软件工程,2013(8):19.

[3]陈青.基于GSM的多路远程数据收集系统[J].电子世界,2012(21):15-16.

第5篇:网络中数据的传输范文

【关键词】5G 蜂窝网络架构 技术特征

1 蜂窝网络架构技术特征

1.1 更高的数据流量和用户体验速率

在西方发达国家,正在经历5G革命,而在此次技术开发的大浪潮中, 蜂窝网络架构的开发研究是重中之重。在未来,更快的传输速度、更大的数据流量、更密集的覆盖区域都是网络架构的主要方向。蜂窝网络架构在基于4G网络的基础之上,从用户角度着重开发先进的数据传输技术, 在以传输基站为核心的网络传输区域,采取更高频率、更大容量的传输技术,从而更好地提高用户体验。

在前的技术条件下, 要完成 5G网络架构的升级是不太现实的。必须开发更高频率、更大容量的传输技术, 包括引入新型多载波技术、 多地址技术、高频调码技术、离散波段技术等。除了提高传设备的先进性之外, 还可以尝试在网络覆盖区域增大网络架构的密度, 这样能够更好地增加移动数据终端数据传输的流畅性。5G网络架构的设计开发正是以提高数据传输速率及质量为研究方向, 在借助先进的传输设备的基础上, 对蜂窝网络架构进行了大范围的应用探索分析。在提高小区网络传输容量的基础上, 进一步缩小了各网络架构之间的传输薄弱区域。

1.2 更低时延

为了满足未来信号传输的速率及质量要求,5G网络的硬件方面需要从多个角度进行综合考虑以最大限度地满足其毫秒级时延要求。而经过实践研究发现,广义频分复用技术从硬件、骨干传输等方面进行加工处理,采取物理层传输路线细分的方法,从而把时间节省出来。也有一些便于信号传输的内容缓存以及D2D(设备到设备)技术可以在输入端与输出端之间进行功能调节和核心网络架构, 从而有效避免有些内容的重复发送,提高了传送速率。在此期间,缓存性能也是一重点考虑因素,便于用户直接接触所需的内容和资料,在提高内容缓存质量的同时,能够协调管理好整体的资源配置。

1.3 海量终端连接

到2020年终端连接数目会迅速增长,5G网络容量要有一定程度地提升, 才能满足这种大幅度连接需求, 其中组网技术的使用可以使终端数目降低的同时减少基点的负担。从另一个方面来说,分化管理和中继站调整技术可以使信号, 指令在小范围内进行汇聚。同一条信道上的数据量会迅速化解、不过随着这种技术的使用。人们对于网络的需求也是多元化的。协议栈的版本问题成为限制因素之一,5G网络能够提供差异化服务。也能够保证业务的互不干扰。

1.4 更高能效

由于时延作用和传输速率的提高。传输过程中和基点的能耗相对较少。特别是无线链路的能效耗散得到了很大的控制。此外。由于控制面和数据面的信息分离。终端在不定时的随之移动。由此带来的负载也在减少。最后,因为各种传输链路的集中式分化和协调管理。能够在信号传输中保持较强的稳定性和有序性。能提高效率而在核心网中适当的蜂窝状集中化管理可以实现灵活的分流和路由效果。提高其开放性和适应性能。

2 建立于SDN和NFV的5G蜂窝网络架构分析

2.1 控制云部分的分析

在以上提出的5G蜂窝网络架构中,控制云是非常关键的一个部分,该部分主要是由各个云计算功能模块构成,各模块主要协同工作对信息进行处理,可在很大程度上、提高信号传输的质量,从而给用户提供一个良好的移动终端体验。一般来说控制云在工作的时候,可以对用户的所在位置进行捕捉,从而对其信号进行处理。而各个网络计算模块在工作的过程中,可以通过优化网络资源配置以实现信号的集中处理,且在信号覆盖的范围内,可以实现信号的无缝衔接。总之,控制云一方面提高了网络传输的设备性能,另一方面有利于功能模块的优化,可在很大程度上弥补设备开发的不足,对于传输速率的提高具有很大的促进作用。

2.2 接入云部分的分析

接入云在蜂窝网络架构中也是非常重要的一个部分,它主要是由微基站、宏基站构成。一般来说宏基站所使用的设备不仅功率较大,而且也相对比较固定,其在信号传输中起到关键的作用。而微基站则有所不同,其设备并不是很固定,具有较强的移动能力,可以弥补宏基站的劣势。因此使微基站、宏基站两个站点联合开展工作,可以在很大程度上提高信号的覆盖密度,使信号传输更为准确。在整个的网络架构中,接入云具有双重作用,不仅可以增强信号配置,而且还能进一步提高信号质量。以未来的发展情况来看,接入云除了可以在网络资源管理方面获得进步,还可以在网络虚拟化方面获得更大的进展,这样就可以优化小区资源的调度,使各个网络设备能够更好的协同开展工作,以便实现网络设备利用率的提高。

2.3 转发云部分的分析

转发云主要是对核心网进行控制,使控制面与数据面的信息能够得到有效的分离,这样就可以着重关注数据流的处理速度。一般来说网络数据传输的稳定与否,主要是取决于信息存储的缓存性要求,为了能够弥补数据传输的缝隙,使网络数据传输具有良好的稳定性,可以通过借助移动终端以及微基站实现。能够数据传输质量的因素多种多样,信号塔的功率并不是唯一的因素,因此在对网络传输质量进行研究的过程中,不能只关注于信号塔的功率调整,还需要考虑到网络设备的问题,协调各个设备的配置。具体来说应当根据客户体验对设备进行开发,设计出符合市场需求的网络设备以及网络传输途径,并注意协调好信号资源的配置,认真做好网络配置的调整工作,这对于整个网络架构的优化具有极其重要的意义。而转发云在网络传输稳定中扮演者重要的角色,正是其数据存储容量决定了数据传输的质量。

3 结束语

网络技术的变革要基于当前的网络架构。同时又要对未来的网络架构提出设想。5G网络的研究着眼于当前的网络功能。并对网络功能进行多元化设计。在移动终端设备的接收能力愈发高端的前提下提升网络传输速率。成为 5G 开发的重点方向。当前,网络架构正在经历终端设备IP化,网络架构分组,传输与承载分离的过程。 更扁平的5G蜂窝网络架构, 更先进的传输设备都为提高网络传输速度做好了准备。为相关研究和具体实践带来有益启示。满足未来信号传输的速率及质量体验要求。

参考文献

[1]王景尧,白岩,孟祥娇,崔雪然.5G无线通信技术发展跟踪与分析[J].现代电信科技,2014(12).

[2]月球,王晓周,杨小乐.5G网络新技术及核心网架构探讨[J].现代电信科技,2014(12).

作者简介

张亦苏(1986-),男,广东省惠州市人。广东南方电信规划咨询设计院有限公司设计师/工程师,通信工程学士。研究方向为通信光传送网,无线通信。

第6篇:网络中数据的传输范文

【关键词】管理平台 油气生产 传输网络 服务器

随着网络技术的迅猛发展,基于网络的各种应用也越来丰富,如何更好的管理传输网络成为基于网络的新应用开发者所关心的课题。油气田生产网络,作为油田生产信息传输的重要通道,传输网络的状况,通信链路的稳定性是会影响到油田各类信息系统的正常运行。因此,对油气田生产网进行综合分析和管理是很必要的。

1 油气田传输网络现状

在油气田信息化建设过程中,为满足油田各类数据稳定、可靠、安全、高效的传输,对油田生产区块的有线光纤网络进行了完善。利用网桥,4G等无线技术搭建起覆盖油、气、水单井和计量间的无线通信网络,为数据从前端数据采集与到终端管理系统的传输提供通信链路保障。通过分析当前的油田传输网络状况,发现存在以下不足:

(1)油田生产传输网络系统层次较为复杂,组网设备由多个厂商提供。不同厂商的网管系统互相独立,各自管理自己的设备,为统一管理增加了难度。

(2)当前油田的网络管理大多仅限于办公网络层次,缺乏油田作业区级生产网络的管理。已建信息系统主要监控的是仪器仪表的状态,监测不到网络状态,无法实现对网络状况的动态监控和管理。

因此,建立一个油气生产的网络管理平台,重点对油田生产网络的传输设备的运行情况进行监控,使得能够对各类网络传输设备进行统一管理,当出现故障时,实现快速定位,及时排查。

2 油气田传输网络综合管理的研究

2.1 主要研究内容

为油气田生产传输网络建立综合管理平台,针对不同的通信技术,应选择不同的接入方式,主要研究内容涉及如下方面:

(1)搭建基础的监控管理平台。开发一个软件平台,可以对接入网络的各种设备的信息进行记录和管理,将各种网络设备的告警、性能、配置数据的描述统一起来,直观地进行展示。同时还应具有对采集到的性能数据进行短期、中期、长期数据分析的能力,可以获得硬件设备的使用情况及老化程度,并做出预警,提前预防故障的发生。

(2)接入现有网络设备的信息。整理油田目前所采用的各种传输技术,采用合适的方式将各类技术接入到监控管理平台中。

2.2 预期达到的效果

综合管理平台建立后能够对油田生产网内有线及无线异构网络的综合管理包括各类设备的静态信息管理及运行的动态信息监控,实时提供故障链路信息。对已有厂家传输网管系统数据库中告警信息进行统一提取,对未有网管系统的设备进行监控,达到整合所有设备的网络告警信息的目的。平台建立后,预计将在故障处理,人员配置方面取得不同程度的进展。

实际应用中,以某大型油田厂矿为例,其所辖的42个计量间和859口油井由17作基站实现无线覆盖并最终通过有线光纤链路数据传输至矿区监控平台,按目前的分散网络管理,至少需要4个管理人员对交换机,服务器及基站进行管理,建立综合网络管理平台后,管理人数可减少至1人,没个矿区节约系统维护人员3人,每人每年按10万元成本计算,一个作业区在人力上一年可节约30万元。

3 油气田传输网络综合管理平台的设计

3.1 总体架构设计

传输设备监控管理平台采用集中式部署方式,在油田生产网的作业区一级的服务器中部署,通过作业区级核心交换机与传输网络中的各类设备进行通信,并通过集成开发,实现与其他系统的数据互联调用。如图1所示。

3.2 功能架构设计

传输设备监控管理平台分为平台服务器、数据接入模块和数据分析模块三部分。平台服务器用于接入设备工作状态的展示,并记录接入设备的硬件信息。数据接入模块用于将各类不同传输设备的工作状态信息进行录入,并推送到平台服务器。数据分析模块用于对录入的数据进行分析,获得设备的工作状态和老化信息等,并做出故障预警。

传输设备监控管理平台功能架构如图2。

平台服务器各功能说明如下:

(1)设备工作状态展示:将接入设备的状态、告警、性能、配置等信息进行统一展示。

(2)设备硬件信息存储:人工或自动录入接入是设备的硬件信息,包括生产厂商、型号、安装配置等。

数据接入模块各功能说明如下:

(1)有线网络设备信息录入:提取有线网络设备的各类信息。

(2)4G核心网数据推送:从4G核心网的相关接口获得4G网络设备的各类信息。

(3)网管软件集成:集成已有的网管软件,获得其中的各类信息。

(4)其他设备接入:从二次开发的远程管理功能中获得各类信息。

数据分析模块各功能说明如下:

(1)设备历史信息分析:对录入的设备历史工作信息进行分析,形成曲线等,直观展示设备的历史工作状态。

(2)设备故障预警:对采集到的设备工作信息进行短期、中期、长期数据分析,获得设备的工作状态和老化信息,提供故障预警。

4 结论

如今,工业信息化建设已经进入一个崭新的阶段,随着油田数字化的深入建设,各油田的生产传输网络建设也日益完善,但在为石油系统提供互通融合作用的同时,涵盖多种传输网络,多种传输技术,多种传输设备的所面临的问题也日益突出。开发一套面向油田生产传输网络的综合管理平台,将能整合各类设备的网络告警信息,解决因为传统网络系统相互独立造成的查询繁琐,减少故障相应时间,快速定位故障源。该系统建立后,还可以与现有统建系统油气生产物联网系统相互集成,实现数据同步,填补现有系统对数据传输网络管理的不足,加强系统的可用性和安全性。

参考文献

[1]邬仪斌.无线综合网管现状以及今后演进方式[J].信息通信,2014(7):219.

[2]郑文辉.传输网络综合管理系统的需求分析与设计[D].北京:北京邮电大学,2005.

[3]沙旭.传输网络故障管理信息一体化处理系统研究[D].西安:西安电子科技大学,2014.

作者简介

桑圣洁(1983-),女。2009年毕业于东北石油大学通信与信息工程专业,获得工学硕士学位。现供职于大庆油田信息技术公司,从事油气生产物联网建设工作,涉及项目管理、网络安全和软件测试等方面内容。

李锐(1987-),男。2010年毕业西北工业大学软件工程系,获得工学学士学位。现供职于大庆油田信息技术公司,从事油田数字化建设的工作,涉及项目管理、无线技术、网络安全和软件测试等方面内容。

第7篇:网络中数据的传输范文

关键词:网络协议;计算机;传输效率

当前我国的计算机网络技术在发展和应用上取得了重要的进步,同时也存在着许多的不足,尤其是在网络信息传输效率上,需要进行更加完善的建设发展,通过对网络协议的灵活应用,增强网络信息传输效率。

1计算机网络在我国的发展现状

当前,计算机技术以及网络技术已经获得了极大的发展成果,而这两者之间有着重要的联系,通过这两种技术结合,使得计算机网络技术得到了巨大的进步。虽然我国当前的计算机网络技术在世界范围内还处于起步阶段,与其他如美国、日本等国家的计算机网络技术使用情况还有一些差距,但是在我国的一些地区中尤其是东部沿海地区,其计算机网络技术在信号传递速度上已经获得了世界先进的水平,甚至在某些方面已经超越了很多的世界发达国家。而同时,在我国的一些偏远的地区,例如我国的西部等地区,由于经济发展的情况较为落后,所以使得计算机网络技术在这些区域还没有真正的普遍的发展起来,尤其是在网络的基础设施的建设上,很多地区还在使用着电话数字拨号的网络连接方式。所以我国的计算机网络技术在未来的发展上还有很长的路要走,还有很多的问题需要去解决,需要尽最大的努力缩短我国各个地区之间计算机网络技术的差距。尤其是在我国计算机网络技术获得较为普遍应用的情况下,政府已经相继颁布了许多扶持政策,对于网络的运营以及基础建设等方面进行积极有力的支持。在这样的新时期下,我国已经实现在全国范围内铺设数条光纤主干线。在一定程度上提高了我国当前的网络信息传送的效率,但是在网络基础建设的过程或中还有很多在技术上的不足,在对光纤的应用上还缺少相应的实际经验,尤其是在光纤网络的基础建设过程中,还存在着一定的施工问题需要去解决。

2影响计算机网络传输效率的因素

2.1网络技术的基础建设

在计算机网络技术中,信息的传递以及数据的存储都离不开硬件设备的有力支持,只有通过在一定基础设施上的建设才能实现对网络速度的有效提升。例如在传统的电缆传递过程中,在安装完基础设施的建设后,其网络传递速度也就基本固定了下来,如果在这个时候需要提高网络的速度就需要增加相应的网络路线,但这样的改变方式在技术上是很难实现的。因此,在现代的网络技术基础建设中,就需要选择更为适合当前社会发展需求多变的网络传输材料,就目前来看,光纤材料的属性在网络基础设施的建设中是最为合适的,然而光纤在实际的使用过程中也需要有着良好的铺设环境,在进行安装的过程中应当设计出最合适的工作环境。

2.2传输协议

在计算机网络技术中,除了受硬件设备上的影响外,传输协议也是影响网络技术传输效率的重要因素。在不同的计算机当中,其存储信息的格式也会有所区别,这就导致了在计算机之间是无法直接联系的,所以想要将一台计算机上的数据传递到另一台计算机当中,就需要建立起可以实现全部计算机都可以识别的信息数据标准,这个标准就叫做网络传输协议。在当前的社会中,IP/TCP协议是使用最为广泛的网络数据传输协议,这种协议在计算机网络技术早期的发展中由于实际的需求而被发明出来,是在设计的过程中专门针对网络传递的技术。

3网络协议的结构

3.1网络数据的收集

在通常的情况下,网络数据的收集是需要为其网络协议提供相应数据,因此在获取网络数据的过程中,应当保证数据的准确性,便于在传输协议上进行高效的分析。

3.2网络协议的分析

在网络协议中,进行网络协议的分析是整个协议结构中最为重要的环节,在网络协议的分析上,主要是通过在IP/TCP协议中建立相关的参考数据模型的方式,在各个不同格式中的数据会通过相应的网络协议来实现数据分析以及收集到网络数据包当中,其中进行识别的技术主要是在计算机的端口进行检测,识别其特征深度的方式。

3.3IP/TCP协议簇

在网络协议当中,IP/TCP协议属于非常复杂且规模庞大的数据体系。因此,为了实现更有效率的进行协议描述,就需要在协议的设计环节以及最后的应用中进行协议的结构分层,参考建立相应的数据模型。在协议中对于网络数据在不同定义的情况下进行描述,对协议中不同结构层次上的具体功能以及其不同的交互方式进行全面的分析。其中较为常见的协议模型有IP/TCP协议数据参考模型以及OSI网络数据参考模型。

4在计算机中网络传输的效率

在对计算机网络技术传输效率进行研究的过程中,需要从整体到局部的顺序进行研究。其中整体的效率就是指在计算机网络传送过程中实际的信息传输效率,而局部的效率则是指在网络中不同子级网络的实际信息传送效率,因此在对效率进行分析的过程中,需要对网络的局部效率、网络传输效率、节点效率等进行系统性的研究。

4.1局部的信息传输效率

通常来讲,在计算机网络的局部范围内的信息传递效率应当是与其相应的各个节点以及与之相接近的点所构成的子网络二者相加的总和与节点的具体数量的比例值。因此,在局部的传输效率中,会与网络的簇系数有一定的相似程度,二者都是能够表示出网络中局部的性能。

4.2网传效率

在网络协议的基础上网传的效率是在计算机网络当中,其所有的节点在时间传输效率上的平均数值。

4.3点传效率

对于网络传输效率来讲,点传效率主要是指在网络的所有节点实际的信息传递效率上的平均数值。因此,点传效率在网络信息传输的过程中有着重要的意义。同时在网络设备中例如路由器、配置交换器、中继设备等都可以进行高性能的配置,在对网络进行日常维护的过程中应当重点关注这些节点。5结论总而言之,当前我国的计算机网络技术应用已经非常的普遍,但是在一部分的地区中还会存在着一些问题,这就需要在信息的传输效率上不断的改善技术、提高设备功能,为我国的计算机网络应用水平做出更多的努力。

参考文献

[1]翁慧敏.流控制传输协议分析及其在车载网络中的应用研究[D].江西师范大学,2014.

[2]何贵阳.计算机网络接口的设计与传输效率分析[N].长沙铁道学院学报(社科学版),2014(01):319-320.

第8篇:网络中数据的传输范文

【关键词】无线传感器;传输调度;方法

0.前言

无线传感器由于不用铺设电缆,因此在某些特定场合的应用中比有线传感器更具优越性,人们通过无线传感器可获得实时的信息,有利于掌握现场的第一手资料,以便及时采取相应的措施,具有安装方便、成本低廉、能耗低、布线方便、组网方便等优点,因此在国内外的诸多场合得到了广泛的应用。但无线传感器的应用多样化也随之带来了网络传输调度的高标准要求,因此必须采用科学的方法以使无线传感器在应用过程中发挥其应有的作用。

1.无线传感器网络概述

传统的传感器网络是采用有线连接的形式,在一些布线困难、危险性较强的场合应用起来较为困难,而无线传感器的网络布设是以固定网络作为支撑,以无线传输节点作为框架搭建起来的,在现场不需要进行线缆的铺设,因此具有组网方便、快捷、对环境适应性强的特点,在对无线传感器网络构建时,可采用将数量庞大的传感器网络节点在传感器工作场合附近进行抛撒,这些节点可以通过互相之间的通讯联络而在传感器附近形成一个区域无线网络。

1.1无线传感器网络的结构构成

无线传感器网络的构成包括现场无线局域网和既有固定网络两部分,这两个部分通过无线网管相互联系,然后通过有线网络或其他方式传输至控制主机。其中,各个无线通讯节点构成了无线传感器网络的骨架,每一个节点都可采集数据并负责将数据通过无线网络传输到网关,在无线传感器网络中,各个节点还可充当其他节点的路由器,这些路由器之间实现互相通讯,并最终将信号传输至网关,从而借助已有的互联网或者GPS卫星系统、移动通信网络等传输至控制中心,以便工作人员能够对现场的情况进行实时的把握,如果需要建立的无线传感器网络面积较为庞大,可通过多网关的方式来缩短通信路径,从而提高数据信号的传输速度,并最大程度的降低系统运行成本。

1.2无线传感器网络的特点

首先,由于无线传感器网络是由众多的节点构成的,其无线传输的质量和速度会受无线节点的价格、质量、体积以及分布状况的影响,并且每个节点的供电都是由电池供应,而不论是采用何种电池,其电容量毕竟有限,而无线传感器的工作区域工作人员很难进入,因此更换电池变得几乎不可能,随着电池电量的逐渐降低,无线传感器信号也会逐渐减弱,导致信号传输的质量逐渐降低,当电池电量耗尽时,无线节点就会失效。

其次,无线传感器网络在构成过程中不同于一般的无线局域网、蓝牙网络、以及移动通讯网络等的组网方式,而是通过不规则分布的网络节点自动组网,不需要任何基础网络设施。

再次,要想构建无线传感器网络,一般无线节点的数量都较多,因此受限于成本因素节点的体积和功率都不会太大,导致节点无论是处理还是存储、传输都相对较弱,因此在组网时对节点系统的协议层次应当简单化。

最后,由于节点的通信距离极其有限,一般在百米以内,因此节点与节点之间的通信都是在相邻节点之间进行,要想实现大面积的通信就要借助其他节点作为路由进行传输,一方面这种组网方式不需要设置专门的路由器,因此组网较为方便,另一方面通过多节点之间的传输后信号会有所衰减,因此一般都要在一定的范围内设置网关,以缩短节点与外网的通信距离,保证信号数据的顺利传输。

2.无线传感器网络传输调度方法研究

2.1无线传感器网络传输调度分析

在无线传感器网络传输调度中,应当把握以下原则:

第一,如果在无线传感器网络中有多个节点互相冲突、竞争和干扰时应当使系统主动为节点分配信道和时隙,使每个节点都能够正常工作。

第二,在某一个节点需要同时发送多个信息数据时,系统要为每个信息的传输次序做好分配,使每个信息源都能够顺利传输。

第三,要充分控制节点对无线传感器网络的干扰,一方面使每个节点的发送功率都能够得到最大程度的优化,另一方面避免节点之间的互相干扰,使传输调度变得容易控制。

2.2无线传感器网络的主要传输调度方法

2.2.1共享信道和多信道传输调度

共享信道传输调度是将无线网络中的全部节点都共享一个信道,在实际工作中共享信道传输调度包括随机接入和受控接入等方式,其中随机接入就是所有的节点通过竞争的方式传输数据,这种传输调度技术可以简化无线网络协议,对节点的数量没有限制要求,但是同时在多个节点同时进行传输时可能会产生冲突,最终导致信息传输失败。而受控接入是通过主机询问的方式对每个节点进行检查,对有数据传输要求的节点分配信道,从而使信息传输更加有序,并保证数据在传输过程中不丢失。

多信道传输调度与共享信道的方法基本是一致的,所不同之处在于多信道传输调度是为系统的信息传输提供多个可实际使用的信道数量,充分解决网络通信信道拥挤的问题,将相互冲突的节点分配到不同的信道中进行传输,提高系统信息吞吐量,因此,随着时间的推移,传统的共享信道传输调度正在不断转变为多信道传输调度。

2.2.2拓扑相关与拓扑透明传输调度

拓扑相关传输调度的算法依赖网络拓扑结构信息,其带宽的利用率较高,因此传输速度较快,数据传输的结果趋近于最优值,因此这种传输调度方法较为精确,但同时由于其受到网络拓扑结构的影响,在进行传输调度时还要花费大量的资源对网络拓扑信息进行收集,因此成本较高;而拓扑透明传输调度不受网络拓扑结构的影响,仅仅需要节点数以及节点最大邻居数这两个参数,且即便节点移动也不会影响到传输调度工作,但由于带宽利用率不高,因此可能在传输过程中会发生各样延迟。

3.结束语

综上所述,无线传感器在国民生产的众多领域都发挥着重要的作用,因此对于无线传感器网络的传输调度必须要科学,要把握无线传感器网络的特点以及传输调度的方式方法,使无线传感器在应用的过程中可以将信号数据实现稳定、高速的传输,使其更好的为人们的生产生活服务。 [科]

【参考文献】

[1]司海飞,杨忠,王B.无线传感器网络研究现状与应用.机电工程,2011.

[2]周雅琴,谭定忠.无线传感器网络应用及研究现状.传感器世界,2009.

第9篇:网络中数据的传输范文

关键词:网络通信;加密算法;网络通信安全;优化;分析

中图分类号:TN91 文献标识码:A文章编号:

在网络通信过程中,对于网络通信安全影响最大的就是网络安全问题。为了避免网络安全对于网络通信安全的影响,对于网络通信过程中进行传输的数据信息等都要进行密钥以及加密处理。网络通信过程中的加密算法主要就是对于网络通信过程中数据信息传输的密钥以及加密处理的破译计算。在网络通信过程中,传统的网络通信加密算法主要有AES网络通信加密算法以及RSA网络通信加密算法、SHA网络通信加密算法等,这些传统的网络通信加密算法对于网络通信过程中网络数据安全保障随着网络信息技术的不断发展进步已经越来越低,并且在进行网络通信过程中的加密计算时暴漏出愈多的不足与缺陷。本文主要围绕网络通信中的网络加密技术原理以及Rijindael网络通信中改进优化加密算法等,对网络通信中的加密算法的优化进行分析论述。

1、网络通信中的网络加密技术原理

在网络通信中,网络通信安全要求对于进行网络通信传输的网络数据信息等的完整性以及保密性、可用性都有一定的保障,而网络通信过程中对于网络通信的安全保障就是通过网络加密技术实现的。在网络加密技术中,网络数据加密技术是网络安全技术中最关键的部分,对于网络通信进行加密处理就是为了保障网络通信过程中,网络通信传输数据信息的保密性以及安全性和完整性。在进行网络通信传输的过程中,对于网络通信传输数据信息的加密技术处理中,网络数据信息的加密原理其实就是将原有的网络通信传输数据信息的格式转换为一种密文格式,然后再进行数据信息的传输以及存储等,对于传输或者存储的网络密文数据信息格式,可以根据实际需要进行明文格式的转换应用。在网络通信过程中,网络通信传输数据信息的加密以及解密的过程之间具有相辅相成的关系。

在网络通信中,对于网络通信安全的保障中,使用传统的AES网络通信加密算法进行网络通信数据的加密以及解密处理,主要是利用下列关系式(1)对于网络通信数据信息进行密钥加密或者解密处理。在下列公式中,网络通信数据信息的密钥是由网络通信的相关加密规则以及网络通信数据信息密钥的总体长度计算得出的。其中,网络通信数据信息密钥加密处理中,解密规则是网络通信数据信息密钥保密性的最关键影响因素,一般情况下,网络通信过程中对于网络通信传输数据信息的加密处理中密钥的长度一般是52字节。在传统的网络通信加密计算方法中,进行网络通信数据信息的加密以及解密处理中,网络通信数据的加密以及解密密钥都是根据同一个加密规则计算出的,这对于具有很大开放性以及兼容性的网络发展环境来说,极容易在进行网络通信或者传输的过程中被破译或者截取,对于网络通信的安全造成影响。在网络通信过程中,应用传统AES加密算法进行网络通信数据信息的密钥以及加密处理,在进行数据传输过程中,网络数据被截取的概率计算公式如下(2)和(3)所示。

(1)

(2)

传统AES加密算法中,网络数据报文被截取概率计算公式。

(3)

传统AES加密算法中,网络攻击截取网络传输或者通信数据信息的成功概率计算公式。

在网络通信中,传统AES加密算法进行网络通信数据信息的加密以及解密处理中,网络通信安全有很大的安全隐患。针对传统的网络通信数据传输加密算法中的安全缺陷与不足,使用改进的Rijindael加密算法进行网络通信数据信息加密以及解密处理中,首先需要对于网络数据信息的长度进行计算,其次就可以根据需要进行加密或者解密处理的网络通信数据信息的类别进行加密或者解密路径的确定。应用改进后的网络通信加密计算方法进行数据信息的传输与通信,在传输与通信过程中及时被截获或者破译也只是一部分数据信息,并不一定能够对于全部的数据信息报文进行截取,对于网络通信的安全性以及保密性等更加有保证。

2、网络通信中加密算法的优化改进

对于网络通信中的加密算法进行优化改进就是指在传统AES加密算法的网络通信安全局限性基础上。使用改进后的Rijindael加密计算方法进行网络通信的加密计算。

2.1 Rijindael加密计算方法的数学模型

在网络通信过程中,使用改进的Rijindael加密计算方法进行网络通信数据信息的加密以及解密处理首先需要建立相关的Rijindael加密计算方法数学模型。在进行Rijindael加密计算方法数学模型的建立过程中首先根据相关计算公式进行没有方向向量的相关路径网络关系的模型,并从建立的路径网络关系模型中计算出网络最优路径情况。在应用Rijindael加密计算方法进行网络通信中的网络数据信息的加密以及解密计算处理中,所建立的Rijindael加密计算方法数学模型中包含有传递参数以及网络通信中的数据集合利用空间、网络通信过程中的网络数据传输消耗时间、网络数据生成密文的故障发生率等参数形式,上述参数形式对于Rijindael加密计算方法进行网络通信安全保障计算有着重要的影响。

2.2 网络通信中加密算法的优化改进

在网络通信过程中,传统的网络通信加密计算方法是通过同一个密钥规则进行网络通信数据的加密以及解密处理,这种网络通信加密计算方法对于网络通信数据的加密保密性以及网络通信安全的保证并不能够很好的满足。对于网络通信中加密计算方法的优化改进主要是指使用Rijindael加密计算方法,通过迭代处理,对于网络数据信息传输中的最优路径进行选取传输,并且对于进行网络传输的数据信息进行加密处理,加密处理中不同的网络通信数据加密方式都有不同的加密规则,以保证网络通信的安全性。其中,在使用优化改进后的网络通信加密计算方法中,对于网络传输最优路径的计算是按照下列公式(4)进行计算的。

(4)

在计算出网络通信中的最优网络路径后,对于网络通信数据的加密处理是在轮变化交叉前,在变化路径中选取一定的长度排序的节点,根据下列计算公式(5)计算出加密数据情况。

(5)

使用改进后的网络通信加密计算方法进行网络通信数据的加密以及解密处理,不仅对于网络通信传输的加密性能有很大改善,而且对于保证网络通信安全有很大的积极作用。

3、结束语

总之,对于网络通信中的加密计算方法进行优化改进,不仅对于网络通信中的加密技术以及性能有很大的改善和提高,而且对于有利于提高网络通信的安全性,具有很大的积极意义。

参考文献:

[1]李志刚.网络通信中加密算法优化仿真研究[J].计算机仿真.2011(12).