网络接口（共12篇）
网络接口 篇1
摘要：移动设备面临着多样化和动态的网络选项, 要想充分地使用这些选项要求知道应用程序的意图。移动网络接口是一个简单而强大的处理网络多样性的机制。应用程序为网络传输提供一个声明标签, 并将系统匹配到最合适的网络。移动网络接口还可以推迟和重新排序传输的数据, 提供应用程序互斥和排序约束机制。
关键词：移动网络,接口设计,数据传输
1 引言
移动设备面临着一个多元、 动态的网络选项。 这些选项有各种各样的优点和缺点。 因此, 在所有情况下没有单一的“ 最佳选择” , 基础设施的多样性既是挑战, 也是机遇。 面临的挑战是管理这些不断变化的选项以满足每个应用程序的需求, 这本身随时间变化。 通过这样做, 应用程序带来了显著效益, 同时利用多个网络和规划未来的传输智能。
目前解决这个问题的方法是不充分的。 一个极端, 操作系统或中间件层代表应用程序的所有路由和接口决定。 然而, 因为这些决定不知道应用程序的使用网络意图, 他们经常错过优化机会。 另一个极端, 系统直接暴露底层细节给应用程序, 使应用程序知道网络变化, 应用程序必须显式地选择可用的选项。 这种方法表达, 需要管理多个无线网络不必要复杂的应用程序任务。 设计的网络介于两者之间, 系统管理发现和描述可用网络选项的细节, 应用程序用少量的声明标签来提供关于通信量的提示。 然后, 该系统将匹配的网络流量提供给可用的接口。 设计的移动网络系统提供了一个可移植的、 用户级别的实现方法。
2 移动网络接口设计原理
设计遵循经典的分离原则机制。 应用程序确定使用网络的实际意图, 这一意图表示数据应如何传输的策略。 另一方面, 操作系统或中间件库是最佳的位置, 以提供一个共有机制来实现指定的策略。 每个应用程序必须提供使用网络意图的提示, 因此共有机制使得部署新应用程序使用多个移动网络容易。 处理多个异构和间歇性的移动网络的细节被封装在系统的底层。 共有机制也可以从多个应用程序聚集异构数据传输。 因此, 网络设计通过数据传输标签和系统底层实现的分离, 制定政策数据映射到网络最佳匹配时的数据传输的标签。
设计希望接口尽可能简单, 要求每一个应用程序公开定量规格的特性, 它希望产生的流量, 以及它所需要的服务质量。 这一原则导致了几项决定, 应用程序使用定性属性的数据表示他们的意图, 而不是使用量化规范, 即, 不管是小的还是大的, 不管是前台互动的还是后台的流量。 不要求什么是 “小” 和 “大”。 允许该应用程序使用它认为合适标签。 并发系统包括允许程序员排除不正确的排序机制, 增加了同步抽象表达原子和之前发生的约束。 除了表达这类排序约束, 还需要处理部分失败的机制。 有些时候一些信息量将由任何可用的传输转换提供错误的服务。 因此, 提供了一种回调机制来处理延迟传输或断开连接。
3 移动网络接口设计方案
在本节中, 描述网络应用程序接口。 首先描述基本的抽象接口。 应用程序使用标签来传达他们的意图。 表达信息单位称为IROBs ( I solated Reliable Ordered Bytestreams) 。IROBs提供原子性 ( 互斥) ; 应用程序还可以指定IROBs之间顺序约束。 当操作必须延迟, 应用程序可以注册thunks恢复他们。
3.1 标签
标签是应用程序的主要抽象信息, 应用程序声明任何特定网络信息属性的机制。 标签是系统定义的定性属性的消息。 目前只支持4 个标签, 两个维度, 交互性和规模, 如表1 所示。
如果用户事件正在等待响应, 消息的标签设置为Foreground, 如果它的及时传递不是行为的关键, 则消息的标签是Background。 例如, 许多提示不需要发送。 Small标签描述单包的RPC等消息, Large标签描述其他消息, 如包含多媒体数据。
3.2 多模式数据来源处理
标签与标签感知套接口一起使用。 我们称这种套接口为multi-sockets。 直观地说, 一个multi-socket将几个不同标签单一虚拟套接口复合在一起。 在大多数情况下, multi-sockets行为是正常的。 然而, multi-socket发送调用需要一个标签。请注意, 发件人是负责分配标签的实体, 作为结果, 接收不需要标签。 可以想象用一个标签来实现过滤的接收。
multi-socket是一个逻辑连接, 动态实例化, 并使用实际TCP连接在一个或多个物理接口。 multi-sockets提供封装: 它们隐藏多个网络接口、 路由和连接的应用程序。 Multi-sockets也封装瞬时断开连接, 如通过无线死区。 应用程序指定标签, 网络流量管理器利用标签选择正确的网络发送数据。 应用程序被每一个标签通知网络不可用, 通过使用thunk技术, 当事件发生时执行递延执行环境。
像TCP套接口, multi-sockets支持可靠传递抽象。 然而, multi-sockets放松了TCP排序约束, 允许字节被记录到指定的互斥和排序约束中的应用, 在后面两节中描述。
3.3 IROBs字节流
带有标签的IROB是网络传输信息的基本单位, multisocket接口保证每个IROB自动接收; 即, 指令中产生的IROB字节流不影响其他网络传输字节流。 然而, 单个IROB可能被重新排序到另一个地方。 换句话说, 来自接收multisocket接口的先前发送的IROB首先被正在读取数据的应用程序看到。 然而, 来自于两个IROB的字节永远不会混合。IROBs以同样的方式提供互斥操作, 在多线程程序中, 锁提供互斥的线程。
3.4 排序约束
因为有些应用程序需要订购IROBs之间的约束, 所以multi-socket接口支持这样的约束声明。 每个multi-socket接口分配一个独一无二的, 单调增加的标识符给每个IROB。 当创建一个新的IROB时, 应用程序可以指定任何IROB的标识符, 但必须接收到之前被创造出来的标识符。 排序约束可能只指定IROBs有较低的唯一标识符, 这可以保证这样的约束是无死锁的。 TCP套接字指定每个IROB必须收到最低的标识符, 应用程序处理连续的字节流, API提供了简单的默认发送调用机制。 然而, 许多应用程序拥有更为宽松的约束条件;例如, Blue FS文件系统客户端允许异步写入。 multi-sockets中的排序约束类似于多线程程序提供线程的条件变量。
3.5 Thunks技术
带标签的IROB在发送时没有任何 “合适的” 网络可以利用, 这种情况是可能的。 例如, 批量传输开始时只有一个低带宽链接是可用的; 或者移动计算机可能是在一个无线死区, 没有连接。 这种传输最好在稍后遇到一个高带宽链接时处理。当然, 不希望应用程序轮询链接, 也不希望应用程序建立新连接后短时间内瞬时断开。
创建IROBs操作设置一个可选的Thunk参数, 这个函数/参数对将用于告知应用程序IROBs由于缺少合适的网络不能立即发送。 当一个IROB延期时, 带有Thunk参数的调用返回一个特殊的返回代码。 指定标签数据被下一次传输时, 库通过调用thunk指定参数的函数通知应用程序。 处理程序必须为Thunk参数资源关系负责, Thunk可能会被取消, 例如, 前一个Thunk是无效的, 后续的将取消。
Thunk对于定期发送消息的应用程序是有用的, 如检查新邮件。 在断开连接期间缓冲冗余消息, 以后将所有信息发送这是不可取的。 相反, 应用程序注册一个发送thunk, 合适的网络可用时获得通知。 Thunk处理程序只发送轮询请求, 从而保护宝贵的网络带宽。
3.6 API函数
表2 列出了最重要的改进的移动网络API函数。 ms_socket函数创建一个新的multi-socket, ms_connect函数连接到远程端点, ms_connect函数和标准的connect函数唯一不同是调用的第一个参数是multi-socket。
一般使用ms_* 修改应用程序替换socket, connect等函数。 应用程序使用ms_begin_irob函数创建一个新的IROB, 通过一个标签来描述原子信息以及排序约束。 应用程序调用ms_irob_send函数指定IROB部分数据发送; 交替调用send和ms_irob_send函数。 应用程序使用ms_end_irob函数通知库没有IROB数据发送。 ms_ send函数调用提供便利, 它根据所有以前的IROBs创建一个新的IROB, 并结束IROB。 如果应用程序使用ms_ send调用, 它将提供带标签的TCP连接, 尽管没有重新排序。
ms_recv函数调用返回一个标签。 服务器应用程序希望使用客户端原始请求提供的标签回复客户请求。 例如, IMAP服务器可能希望用Background标签回复客户后台请求, 使用Foreground标签回复客户前台请求。 表2 显示了创建和使用multi -sockets移动网络的API。 除了显示的功能外, multi -sockets还支持传统的套接口函数; 例如, accept, select等。
3.7 讨论
设计移动网络接口时要考虑应用程序需要提供自己的事件, 才能实现应用程序感知功能。 首先, 应用程序需要发现新的网络选项, 为每个网络选项打开套接口, 并监控各网络的连接质量, 以便决定用于传输的网络。 按通信量需求排序, 应用程序可能会创建每个网络的多个套接字, 然后使用特定于平台的方法优先考虑通信量从一个套接口到另一个。 应用程序也需要传输介质跨越连接来提高吞吐量, 然后管理必然产生的数据分段排序。 最后, 应用程序可能会轮询来实现Thunk的功能, Thunk允许链接被修改, 如果当前没有合适的网络也可以删除。
4 移动网络接口的通信过程
对于每个multi-socket, 库动态创建单独的TCP套接字决定每个接口发送数据。 multi-socket连接持续下去, 直到没有TCP连接可以使用任何网络接口 (例如, 如果移动计算机移出Wi Fi接入点的范围内, 没有其他网络选项可用) , 或multisocket关闭。 为简单起见, 选择使用TCP。 TCP可靠性机制限制必须在IROB内实现命令交付的字节或由于网络拥塞丢失字节重新传输的工作量。
当第一个TCP套接字建立初始连接时, 移动客户端为每一个连接发送其对等数据, 包括可用的IP地址、 估计的带宽和延迟。 它搭载更新网络标题信息, 同伴可以建立一个新的TCP连接, 新的连接将是最适合于一个特定的标签数据。
库使用主动和被动估计网络带宽和延迟的方式将标签映射到TCP连接。 当一个新的网络选项被发现时, 连接侦查器提供连接质量的初步测量。 库通过连接发送数据, 测量单个传输的响应时间产生被动测量。 连接侦察器提供周期性的主动测量, 用于评估在没有数据传输和被动测量不可用时网络质量。 主动和被动测量结合使用触发滤波器获得运行当前连接质量的估计。
库使用以下策略映射标签TCP连接。 前台数据具有最高优先级, 带有{ Foreground , Small } 标签的IROBs通过低延迟的TCP连接发送。 带有{ Foreground , Large } 标签的IROBs通过高宽带连接发送。 这些可能是相同的连接 (例如, 当前只有一个接口提供连接) 。 用于特定标签的实际物理接口可能随时间变化链接特征有所不同。 后台数据比前台数据优先级低。 当前不发送前台数据的网络发送后台IROBs, 大的后台IROBs被拆分成小块, 每一个都可能被送到另一个网络。 Foreground标签要求低响应时间; 不幸的是, 分段可以增加最后一个数据包的延迟到达, 除非网络层能为每个链接正确预测瞬时延迟。 相比之下, Background标签指定的数据对延迟不敏感; 因此, 分段策略最大化利用每个链接是理想的。
一个链表以先进先出顺序索引所有IROBs标签。 每个TCP连接都有当前合适发送标签的列表。 当网络能够发送数据时, 库从具有最高优先级的标签相关联的列表中取出第一个IROB数据。 库用32 字节特定的网络标头封装IROB数据, 包括IROB标识符和它的标签以及IROB的顺序约束。 在一次连接时, 库并不限制发送所有IROB的字节, 它可能决定一个IROB分解成小块, 每一个都要发送一个单独的头。 IROB块通过多个TCP连接发送, 每个IROB的字节能有序地自动传送, 接收库对其确认和重组。
当多个网络应用程序同时执行时, 所有进程的活动都通过共享内存变量和同步进行协调。 我们假设链接接近移动计算机的瓶颈, 大多数感兴趣的是所有路径共享。 因此, 库实例更新共享变量, 包含每个网络上未发送数据的缓冲数量。这样的数据在所有进程的总量不得超过限制先行调度算法, 以保证良好的前台性能。 网络应用程序将调整其在执行过程中被动观测网络质量的估计, 因此, 将考虑在其决定的竞争流量。 库通过建立可能的接口对处理两个移动设备与多个接口之间的连接。
5 结语
移动节点面临着不断变化的各种网络选项, 每一种都有不同的优点和缺点。 因此, 对应用程序而言, 选择一个最佳的网络选项, 这种情况是很少见的。 通过合理使用可用的选项, 应用程序的服务得到了显著改善。 不幸的是, 这样会暴露可用网络的低层细节给应用程序, 不太可能引起很大的关注。 设计的移动网络解决了这一僵局。 它为应用程序提供一个简单的声明接口来表达每一个网络消息背后的意图。 系统匹配当前网络通信量到最佳可用的接口。 如果没有合适的可用网络, 该通信量被推迟, 直到网络可用。 延缓某些类型的通信量会导致重新排序。 设计的移动网络接口提供了表达互斥和排序约束机制, 使他们的通信量匹配到应用程序的限制。
参考文献
[1]朱孙鹏, 叶宇煌.基于北斗RDSS的GNSS位置信息转发接口软件设计[J].莆田学院学报, 2015, 22 (5) :60-63.
[2]尹星, 张三峰.一种多路由器多接口的移动网络多宿方案[J].计算机科学, 2015, 42 (5) :142-147.
网络接口 篇2
关键词：移动网络；接口设计；数据传输
1引言
移动设备面临着一个多元、动态的网络选项。这些选项有各种各样的优点和缺点。因此，在所有情况下没有单一的“最佳选择”，基础设施的多样性既是挑战，也是机遇。面临的挑战是管理这些不断变化的选项以满足每个应用程序的需求，这本身随时间变化。通过这样做，应用程序带来了显著效益，同时利用多个网络和规划未来的传输智能。目前解决这个问题的方法是不充分的。一个极端，操作系统或中间件层代表应用程序的所有路由和接口决定。然而，因为这些决定不知道应用程序的使用网络意图，他们经常错过优化机会。另一个极端，系统直接暴露底层细节给应用程序，使应用程序知道网络变化，应用程序必须显式地选择可用的选项。这种方法表达，需要管理多个无线网络不必要复杂的应用程序任务。设计的网络介于两者之间，系统管理发现和描述可用网络选项的细节，应用程序用少量的声明标签来提供关于通信量的提示。然后，该系统将匹配的网络流量提供给可用的接口。设计的移动网络系统提供了一个可移植的、用户级别的实现方法。
2移动网络接口设计原理
设计遵循经典的分离原则机制。应用程序确定使用网络的实际意图，这一意图表示数据应如何传输的策略。另一方面，操作系统或中间件库是最佳的位置，以提供一个共有机制来实现指定的策略。每个应用程序必须提供使用网络意图的提示，因此共有机制使得部署新应用程序使用多个移动网络容易。处理多个异构和间歇性的移动网络的细节被封装在系统的底层。共有机制也可以从多个应用程序聚集异构数据传输。因此，网络设计通过数据传输标签和系统底层实现的分离，制定政策数据映射到网络最佳匹配时的数据传输的标签。设计希望接口尽可能简单，要求每一个应用程序公开定量规格的特性，它希望产生的流量，以及它所需要的服务质量。这一原则导致了几项决定，应用程序使用定性属性的数据表示他们的意图，而不是使用量化规范，即，不管是小的还是大的，不管是前台互动的还是后台的流量。不要求什么是“小”和“大”。允许该应用程序使用它认为合适标签。并发系统包括允许程序员排除不正确的排序机制，增加了同步抽象表达原子和之前发生的约束。除了表达这类排序约束，还需要处理部分失败的机制。有些时候一些信息量将由任何可用的传输转换提供错误的服务。因此，提供了一种回调机制来处理延迟传输或断开连接。
网络接口 篇3
关键词：USB2.0规范；CH372控制器通信转换
要想实现串口与USB接口通信转换，就必须了解USB协议。这样就知道什么是主机：USB是主从方式通讯的，通讯都是由host发起的。从协议上来看，能够实现主机协议的一方就是host。从硬件上来看，USB芯片分主控芯片和设备芯片两种。通讯都是建立在主控芯片与设备芯片之间的。如计算机主板上有主控芯片，仪器上有设备芯片。计算机通过USB与仪器通讯中，主机很明显是计算机。仪器是从机设备。
那么，什么是USB接口呢？USB 接口的含义是通用串行总线，英文全称是Universal Serial Bus。它是一种新的接口标准。USB 接口设备的优点是即插即用、支持热插拔、传输速度快、可通过扩展连接多达127个 USB 设备，不用担心 USB 加密锁与打印机等外设的冲突。
一、主要技术指标
USB有两个规范，即USB1.1和USB2.0。USB1.1是目前较为普遍的USB规范，其高速方式的传输速率为12Mbps，低速方式的传输速率为1.5Mbps。注意：这里的b是Bit的意思，1MB/s（兆字节/秒）=8MBPS（兆位/秒），12Mbps=1.5MB/s。目前，家用低端扫描仪主要为USB接口类型。
USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的。它的传输速率达到了480Mbps，折算为MB为60MB/s，足以满足大多数外设的速率要求。USB 2.0中的“增强主机控制器接口”（EHCI）定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说，所有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题，而且像USB线、插头等等附件也都可以直接使用。
现在使用最为广泛的就是USB接口了，USB接口有多种型号，广泛应用在各种移动数码产品上，它不仅传输速度很快，而且支持热插拔，使用非常方便。USB接口是由Apple发明出来的。
现在看来，应该USB发展趋势很好，虽然现在也有1394接口，不过普及率远不及USB，USB从1.1发展到现在的2.0，速度核稳定性一直都在快速增长，而且有真么广泛的使用性，估计以后一定可以得到很好的发展。USB接口也将逐步取代针式接口和PS等老式接口
随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB逐步成为PC机的标准接口已经是大势所趋。最新推出的PC机几乎100%支持USB，另一方面使用USB接口的设备也在以惊人的速度发展。目前我们使用的是USB1.1标准的接口，它的传输速度为12Mbps。USB 2.0标准
二、工作原理
USB总线接口控制器是USB设备与主机通信的重要器件。目前，市场上的USB控制器有很多种，大致可分为两种，一种是带USB接口的单片机，如cypress的cy系列；另一种是仅处理USB通信的，必须有一个外部微控制器来进行协议处理的纯粹USB控制器。根据USB控制器的分类，要实现USB设备与主机的通信就有两种方法（1）带微处理器的USB控制器（2）独立的USB控制器加微处理器。本系统根据数据采集卡的功能，采用带7通道10位精度A/D转换器的SPCE061A单片机和CH372的USB控制芯片组成外部数据采集设备实现与主机的通信。一个实用的USB数据采集系统包括A/D转换器，DIO，微控制器，USB控制芯片以及PC机端的应用程序。外部的被测信号经过传感器变换为模拟电压信号，经屏蔽电缆传入A/D转换模块将其转换为数字信号。在主机端，当外围USB设备接入系统，经过总线枚举被检测、配置可用后，主机端的应用程序就可以控制数据采集系统对数据进行采集。微控制器根据所需的采样速率进行数据采集，并将采集来的数据存储在数据存储器中，再通过USB接口控制芯片，将根据USB总线传输协议打包的数据放到USB总线传给主机，由主机端的应用程序对数据进行显示、分析处理。
三、主要芯片介绍
CH372控制器的主要特点：（1）支持全速设备接口，兼容USB2.0规范，即插即用，外围元器件只需要晶体和电容。（2）提供一对主端点和一对辅助端点，支持控制传输、批量传输、中断传输。（3）具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便的挂接到单片机/DSP/MPU等控制器的系统总线上。（4）内置了USB通讯中的底层协议，具有省事的内置固件模式和灵活的外置固件模式。在内置固件模式下，CH372自动处理默认端点0的所有事务，自动完成标准的USB枚举配置过程，本地端单片机只要负责数据交换，所以单片机程序非常简洁。
四、技术创新点
USB（Universal Serial Bus）通用串行总线，是一种连接外部串行设备的技术标准，计算机系统接驳外围设备（如键盘、鼠标、打印机等）的输入/输出接口标准。USB就是设备插架的一种规范。在USB方式下，所有的外设都在机箱外连接，连接外设不必再打开机箱；允许外设热插拔，而不必关闭主机电源。USB采用"级联"方式，即每个USB设备用一个USB插头连接到一个外设的USB插座上，而其本身又提供一个USB插座供下一个USB外设连接用USB仪器进入测量仪器市场已经7年，早期进展较慢。自USB2.0高速接口推出后，USB仪器无论在品种、性能、应用等方面都以更快步伐前进，不仅局限于普通指标的USB仪器，已出现具有特色的更高檔次的USB仪器，如定时和同步扩展，GHz级时域反射计等。如果USB仪器的小型化和微型化取得成功，肯定会出现更多的微型测量仪器。无线USB仪器的面市，将使测量仪器的机动性得到提高。USB仪器开始成为测量仪器的主流，同时推动传统仪器向小型化和微型化方向发展。
参考文献
[1] 沈卫红.单片机通讯与组网技术实例详解[M].北京：电子工业出版社，2014.
[2] 俎云霄，李巍海.电路分析基础 [M].北京：电子工业出版社，2014.
[3] 胡成華等.嵌入式网络编程-串口通信、工业总线、传感器网络应用开发[M].北京：电子工业出版社，2012.
3G网络与传输网接口分析 篇4
由于RNC一般坐落在中心机房内, 其所特有的Iur、Iu CS和Iu PS接口传输可由中心机房的传输节点直接提供, 传输资源相对充足, 并且数据经过RNC的处理和收敛, 一般只需要为其提供透传。而就Iub接口而言, 由于采用了基于ATM的二层动态统计复用技术, 所有业务通过ATM信元传送, 带宽动态变化且动态统计复用, 和传统的2G TDM静态复用方式只需话音业务的规划思路相比, TD-SCDMA无线接入承载网的规划思路和技术选择更多, 考虑问题更加复杂。
1 3G网络的基站传输容量
对于TD-SCDMA系统来说, 码片的速率采用3 840kbit/s;如果采用AMR12.2kbit/s的编码方式和384kbit/s编码的话, TD-SCDMA系统对应的 (Eb/No) 数值分别是5.5d B和1.8d B, 对于S (定向) 基站i (为其它小区对本小区的干扰比) 取0.65, 如果按照目前384kbit/s的速率考虑, 计算出的单载频单小区的极点容量是1 538kbit/s, 计算约为4信道。对于具有三个小区的基站, 假定小区化系数为2.5, 计算出单载频三小区的基站极点容量是3845kbit/s。综合分析传输系统的开销值和冗余度, 得到TD-SCDMA基站传输带宽的大约需求为:单载频单小区为1*E1, 单载频三小区为2*E1, 两载频三小区为4*E1, 三载频三小区为6*E1, 四载频三小区为8*E1。
2 Nodeb到RNC接口Iub的传输网组网方式
由于TD-SCDMA的UTRAN设备提供的传输端口为ATM方式, 在基站到RNC局的数据传递的过程中, 是否会在传输节点上具有ATM的处理能力成为当前TD-SCDMA传输网络的具有争议的待讨论的问题。有些思想为TD-SCDMA网络的节点设备完全具备了ATM相关的处理能力, 并且处理能力也能达到当前TD-SCDMA网络发展的需求, 所以传输网络只需要具备透传ATM业务能力即可, 即传统的SDH组网方式就能实现TD-SCDMA网络UTRAN方面的传输功能。另一些思想则认为, 在光传输网络层面上对ATM处理一方面具有提高带宽利用率的功能, 另一方面也可同时降低RNC2M端口的数量和设备硬件条件的瓶颈。
下面逐个对各种传输组网方式分别介绍讨论:
1) 如果利用传统的SDH来承载传输, 那么传输网络只具备透传能力
第一种方法为在RNC设备上配置IMAE1板卡, 基站上配置IMAE1板卡用于传输网络传递从基站到RNC设备的IMAE1电路, 这种方式目前利用在2G网络中。但是TD-SCDMA的基站控制器RNC处理能力较2G/2.5G有显著增强, 可以支持的基站数量达上百个, 这就需要RNC提供大量2M接口, 并且需还需预留大量2M端口用于扩容, 投资规模大, 容易出现RNC处理能力充足, 端口受限的情况, 也会加大RNC机房2M电缆过多造成的DDF维护压力。
第二种方式在RNC上配置信道化ATM-155Mbit/s端口, 信道化ATM-155Mbit/s端口是由63个VC12所组成的, 而不是将信道化ATM-155Mbit/s端口当作一个VC4来对待, 在这种组网方式下, 传输网络将来自基站的2M电路传递至RNC设备后, RNC设备处的传输设备上并不是以2M端口出现, 而是以155Mbit/s端口出现, 接至RNC设备处, 这种组网方式在RNC设备处不需要大量的2M落地, 也同样起到节省RNC侧的设备端口的作用, 并且不需要新增加ATM设备。
2) 如果利用MSTP技术来承载传输, 那么传输网需要对ATM信元进行必要的处理
第一种方式是在RNC上配置ATM-155Mbit/s板卡, 在基站上配置IMAE1板卡, 所有基站站点采用支持IMAE1汇聚功能的MSTP设备, 利用基站的MSTP设备将IMAE1汇聚成ATM-155Mbit/s, 在接入环上将ATM155Mbit/s后传输至汇聚层节点, 再由汇聚层节点经汇聚环、骨干环或直接透传、或与其它环的ATM155Mbit/s统计复用到RNC侧。
第二种方式在RNC设备上配置ATM-155M板卡, 在基站上配置IMAE1板卡, 基站配置传统的SDH设备, 传输汇聚层使用具有IMAE1汇聚能力的MSTP设备, 将本基站内各传输接入环的IMAE1汇聚成ATM-155Mbit/s电路后再通过传输汇聚环、传输骨干环传递至RNC设备侧。
在基站侧只安装传统的SDH设备, 而在传输汇聚节点侧安装MSTP设备, 从综合比较成本和通道的利用率看是最好的选择。
3 结论
TD-SCDMA网络是一个不断演进、不断发展的网络, 因此对传输网络在不同的发展阶段有着不同的要求。目前, TD-SCDMA无线接入方式仍使用的是ATM方式, 但其发展方向则是向全IP化模式演进。所以在今后组建网络中应充分考虑TD-SCDMA网络的未来发展趋势, 采用具有可扩展性的传输技术来组建TD-SCDMA传输网络。总之, 未来的传输技术将为TD-SCDMA全网络提供更加安全可靠的支撑和保障。
参考文献
[1]耿名仁.ATM技术[M].人民邮电出版社, 2001.
[2]童兴, 陈珊珊, 奚建春, 等.传输网络在3G时代的演进 [M].人民邮电出版社, 2004.
[3]朱迎朝, 王月, 等.传输网络接口技术[M].机械工业出版 社, 2002.
网络接口 篇5
接口、I/O端口、中断、单片机、数模转换、模数转换、统一编址、独立编址、并行通信、串行通信、波特率、总线、中断向量、DMA 答：
1、接口：CPU和存储器、外部设备或者两种外部设备，或者两种机器之间通过系统总线进行连接的逻辑部件(或称电路)。它是CPU与外界进行信息交换的中转站，是CPU和外界交换信息的通道。
2、I/O端口：计算机中所有能被指令直接寻址的I/O口。每个端口都有各自独一无二的端口地址。
3、中断：CPU在正常运行程序时，由于内部/外部事件或由程序预先安排引起CPU暂停正在运行的程序，而转到为内部/外部或为预先安排事件服务的程序中去。服务完毕再返回去继续执行被暂停的程序。
4、单片机：把构成一个微型计算机的一些功能部件集成在一块芯片之中的计算机。
5、数模转换：计算机处理并输出的是数字量，为了使输出信号去控制或调节生产过程，需要将数字量转换为对应的模拟量，这就是数模转换，又称DA转换。
6、模数转换：将对控制系统中经传感器采样保持后的模拟量转换为对应的二进制数字量，这就是模数转换，又称为AD转换。
7、I/O端口统一编址：从存储空间划出一部分地址空间给I/O设备，把I/O接口中的端口当作存储器单元一样进行访问，不设置专门的I/O指令。
8、I/O端口独立编址：对接口中的端口单独编址而不占用存储空间，使用专门的I/O指令对端口进行操作，大型计算机通常采用这种方式。
9、并行通信：在计算机和终端之间的数据传输通常是靠电缆或信道上的电流或电压变化实现的，如果一组数据的各数据位在多条线上同时被传输，这种传输方式称为并行通信。
10、串行通信：是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
11、波特率：表示数据传输速率，即每秒传送的位数(b/s)。
12、总线：广义地说，总线就是连接两个以上数字系统元器件的信息通路。按传送信号性质的不同可分为地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB。
13、中断向量：PC系列机采用向量型的中断结构，共有256个中断向量号，每个中断向量号对应一个中断服务程序，CPU根据中断向量找到相应中断服务程序进行响应即为开中断。
14、DMA传送：用于大批量高速度数据传送系统中的存储器与外部设备直接传送数据而无CPU干预的传送方式。
第二题：问答题
1、简要说明8255A的主要特性。（P78）
答：（1）8255A有两个8位（PA,PB）和两个4位（PC的高／低4位），并行I/O端口。
（2）PA口有三种工作方式：方式0，方式1，方式2；PB口有两种工作方式：方式0，方式1；分别对应CPU与I/O接口的多种数据传送方式，如无条件传送，查询传送和中断传送等。
（3）PC口除作为数据端口，工作于方式0以外，当PA，PB工作于方式1，方式2时，它的部分引线被分配为专用联络信号。PC口可按位置/复位。
2、简要说明8255A工作于方式0、方式
1、方式2时的区别。（P83-P92）
答：方式0适用于同步传送和查询传送方式，方式1适用于外设在能提供选通信号或数据接收信号的场合，且采用中断传送方式比较方便，方式2适用于一个并行外设既可以作为输入设备，又可以作为输出设备，并且输入和输出不会同时进行的场合。
3、串行通信中MODEM的作用是什么（P96）？有哪三种信号调制方式（P97）？ 答：1.MODEM的作用是将数字信号调制成模拟信号在电话线上传输，并在接收端将模拟信号还原成数字信号。
2．三种信号调制方式是：调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
4、什么是行异步串行通信（P104）？什么是同步串行通信（P106）？两者有何异同（P110）？
答：1.异步串行通信：通信双方以一个字符（包括特定附加位）作为数据传输单位，且发送方传送字符的间隔时间是不定的。
2.同步串行通信：数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。3.异步串行通信是指通信中两个字节间的时间间隔是不固定的,而在同一个字节中的两个相邻位的时间间隔是固定的.。同步串行通信则是在通信过程中每个字节的时间间隔是相等的,而且每个字节的位的时间间隔也是固定的。异步通信数据帧的第一位是开始位，在通信线上没有数据传送时处于逻辑“1”状态。当发送设备要发送一个字符数据时，首先发出一个逻辑“0”信号，这个逻辑低电平就是起始位。起始位通过通信线传向接收设备，当接收设备检测到这个逻辑低电平后，就开始准备接收数据位信号。因此，起始位所起的作用就是表示字符传送开始。当接收设备收到起始位后，紧接着就会收到数据位。数据位的个数可以是5，6，7或8位的数据。在字符数据传送过程中，数据位从最低位开始传输。数据发送完之后，可以发送奇偶校验位。奇偶校验位用于有限差错检测，通信双方在通信时需约定一致的奇偶校验方式。就数据传送而言，奇偶校验位是冗余位，但它表示数据的一种性质，这种性质用于检错，虽有限但很容易实现。在奇偶位或数据位之后发送的是停止位，可以是1位、1.5位或2位。停止位是一个字符数据的结束标志。在异步通信中，每一个字符要用到起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，以至于占用了时间。所以在数据块传送时，为了提高通信速度，常去掉这些标志，而采用同步传送。同步通信不像异步通信那样，靠起始位在每个字符数据开始时使发送和接收同步，而是通过同步字符在每个数据块传送开始时使收发双方同步。同步通信的特点是：·以同步字符作为传送的开始，从而使收发同步；·每位占用时间相同；·字符数据间不允许有间隙，当线路空闲或没有字符可发送时，发送同步字符。
5、简要说明8253A的主要特性。（P138）
答：1.有三个独立的计数器/定时器，也称三个独立通道。
2.每个计数器有6种工作方式。
3.计数脉冲可以是系统脉冲，也可以是外部事件。4.计数制可以是二级制，也可以是BCD码。5.触发方式可以是软件触发或硬件触发。
6、简要说明8253每个通道CLK、OUT、GATE引脚的作用。（P148）
答：
1、信号CLK：CLK为输入信号。三个计数器是三个独立通道，各有一独立的时钟输入信号，分别为CLK0、CLK1、CLK2。时钟信号的作用是在8253进行定时或计数工作时，每输入一个时钟信号CLK，使定时或计数值减1.它是计量的基本时钟。
2、计数器输出信号OUT：OUT是8253向外输出信号。三个独立通道，每个都有自己的计数器输出信号，分别为OUT0、OUT1、OUT2。OUT信号的作用是，计数器工作时，当定时器或计数器值减为0时，即在OUT线上输出一个OUT信号、用以指示定时或计数已到。这个信号可作为外部定时、计数控制信号引到I/O设备用来启动某种操作（开/关或启/停），也可作为定时、计数已到的状态信号供CPU检测，或作为作为中断请求信号使用。其输出波形随工作方式而定。
3、门选通信号GATE:GATE信号为输入信号。三个通道都有自己的门选通信号，分别为GATE0、GATE1、GATE2。GATE信号的作用是用来禁止、允许或开始计数过程的。
7、简述中断响应过程。（P160）
答：1.外设通过中断控制器向CPU发中断请求INTR信号。
2．CPU执行完当前指令后，若IF=1，则CPU执行2个中断响应周期，向中断控制器发出两个INTA信号。3.关中断，保护断点和现场。
4.中断控制器收到第二个INTA信号后，向CPU送中断类型码N。5.CPU由中断类型码N乘以4作为中断矢量表的地址，连续读出4个单元的内容存放于IP和CS中，从而获得中断矢量。6.CPU进入中断服务程序。7.开中断和中断返回。
8、简要说明8259A的主要特性（P166），8259A里ISR、IMR和IRR的作用各是什么？（P167）
答：1.该片能接收外部中断源的中断请求，实现优先权裁决，提供中断类型号和屏蔽中断等功能。
2.每片能直接管理8级中断。
3.每片能提供8个8位的中断类型号。
4.能用软件屏蔽中断请求输入，可通过编程选择不同的工作方式，以适应不同系统的要求。
5.采用级联方式，在不增加外部电路的情况下，最多可用9片级联管理64级中断。
IRR是中断请求寄存器。它保存从IR0-IR7来的中断请求信号。某一位有1就表示相应引脚上有中断请求信号。中断响应后，该IR输入线上的请求信号应该撤销。
ISR是中断服务寄存器。它用于保存正在服务的中断源。在中断响应时，判优电路把发出中断请求的中断源中优先级最高的中断源所对应的位设置为1，表示该中断源正在处理中。ISR某一位置1课阻止与它同级和更低优先级的请求被响应，但允许更高优先级的请求被响应。
IMR是中断屏蔽寄存器。它用于存放中断控制字，其中为1的位表示对应的中断请求输入将被屏蔽。
9、CPU和接口之间有哪几种信息传送方式？（P64）答：1.程序控制方式
2.中断方式 3.DMA方式 4.处理机方式
第三题：设计题及计算题 1、8253的通道0按方式3工作，时钟CLK0频率为1MHZ，要求输出方波频率为40KHZ，计数初值应该是多少？如何编写初始化程序？（设端口地址是40H-43H）答：计数初值为 n=1M/40K=25 mov al，25H out 40H-43H，al
2、某串行通信系统中，数据传输率是480字符/秒，每个字符包括一个起始位、8个数据位、一个停止位，该系统的波特率是多少？ 答：4800bps 3、8255A用作发光二极管L0,L1,L2和开关K0,K1,K2的接口如图所示。① 计算8255A的端口地址 答： PA口地址为：16CH
PB口地址为：16DH PC口地址为：16EH 控制口地址为：16FH
② 说明8255A的PA口和PB口工作于哪种工作方式（方式0，方式1还是方式2）？
答： PA口工作方式为：方式0（输出）
PB口工作方式为：方式0（输入）
③ 编写控制程序段，检测开关K0,K1,K2全部闭合时，发光二极管L0,L1,L2全亮，否则全灭。（初始化时无关项置0）。
编写控制程序段: MOV DX,16FH
； 8255初始化 MOV AL,82H
OUT DX, AL MOV DX, 16CH MOV AL,FFH OUT DX, AL
L: MOV DX,16DH
IN AL,DX ； AND AL,07H CMP AL,00H JNZ L
MOV DX, 16CH MOV AL,F8H OUT DX, AL CALL DELAY JMP L
高速接口再度袭来 篇6
技嘉科技主板事业群副总经理高瀚宇表示：“显而易见地，技嘉独特的双Thunderbolt传输端口设计，轻易地提供了更多的功能与应用。技嘉是目前唯一提供计算机组装用户最多外接设备连接选择的主板厂商。”
Intel Thunderbolt营销总监Jason Ziller表示：“Thunderbolt技术代表着性能和易用性等方面需求的一大跃进，以满足广大媒体的创造者和娱乐爱好者的需求，Intel非常高兴能与技嘉科技共同合作开发，设计出第一款内建双Thunderbolt传输端口的桌面计算机专用主板，让消费者知道Thunderbolt的无限可能性。”
开放型网络视频接口规范研究 篇7
随着网络视频监控的发展,产业链的分工越来越细。有的厂商专门做IPC(网络摄像机),有的厂商专门做DVS(视频编码器),有的厂商可能专门做DVR(编码存储)等,然后集成IT产品,可能是硬件产品,也可能是一套软件。为了实现不同商家生产的电子设备间的兼容,需要一套统一的标准化的网络视频接口协议规范。
为此,2008年5月,安讯士联合博世及索尼公司三方携手共同成立了一个国际开放型网络视频产品标准网络接口开发论坛,命名为ONVIF(Open Network Video Interface Forum,开放型网络视频接口论坛),并以公开、开放的原则共同制定开放性行业标准[1]。
2 ONVIF规范简介
2009年7月,开放型网络视频接口论坛正式发布了ONVIF第一版规范。2010年11月,开放型网络视频接口论坛发布了ONVIF第二版规范。2012年5月,开放型网络视频接口论坛发布了ONVIF第三版规范。该规范描述了网络视频的模型、接口、数据类型以及数据交互的模式;定义了ONVIF规范的框架结构,分为规范综述、IP配置、Web Services框架、设备发现、设备管理、事件处理和安全七个部分。
3 ONVIF规范的架构
ONVIF规范涵盖了完整XML(eXtensible Markup Language,可扩展标记语言)架构及Web Service描述语言Web Service Description Language(WSDL)定义。为了实现即插即用,规范定义了设备发现程序。规范中的设备发现机制基于扩展的WS-Discovery协议。
3.1 实现机制
3.1.1 XML架构
XML架构是用于定义和验证XML数据的内容和结构的文档,通过XML架构定义(XSD)语言定义和描述某些XML数据类型。XML架构元素(元素、属性、类型和组)用于定义某些XML数据类型的有效结构、有效数据内容和关系。XML架构还可为属性和元素提供默认值。
XML架构是以元素(Element)、属性(Attribute)和类型(Type)三者构成的,元素定义所包含的数据,属性则指定元素的特征。
3.1.2 Web Services
Web Services是在同一IP网络使用开放的、平台无关的网络服务标准的集成应用的一种标准化方法,其中网络服务标准包括XML,SOAP 1.2[第一部分]和WSDL 1.1。XML用来描述数据,SOAP协议用来规范消息传递,WSDL用来描述服务。
服务端使用XML构建WSDL服务描述文档,客户端根据这个文档生成SOAP请求,该请求被嵌入HTTP POST请求中一起发送到Web Services所在的Web服务器。Web Services请求处理器解析收到的SOAP请求,调用相应的Web Services。然后再生成相应的SOAP响应。Web服务器得到SOAP响应后,再通过HTTP响应的方式把信息送回客户端。
3.1.3 SOAP消息
SOAP(Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议)是基于XML和HTTP的请求/响应RPC(Remote Procedure Call,远程过程调用)协议。一条SOAP消息就是一个普通的XML文档,包含下列元素:
(1)强制的SOAP Envelope元素,SOAP信封是整个文档的根元素,是必须有的元素,相当于邮寄信件的信封;
(2)可选的SAOP Header元素,是SOAP信封的第一个直接子元素,文档的头部信息,相当于信的开头部分;
(3)强制的SOAP Body元素,也是SOAP信封的直接子元素,提供一个简单的消息转换机制,包含所有的调用和响应信息,相当于信的内容;
(4)可选的Fault元素,提供处理消息时发生错误的信息。
3.2 组成框架
3.2.1 设备发现
规范中定义的接口是基于WS-Discovery标准的Web Services接口,这个标准允许使用已经存在的Web Service框架,不需要再申请新的服务或地址。服务端只提供服务地址,用户获得服务地址的同时便得到了设备的所有信息。
3.2.2 设备管理
通过设备发现服务功能,获得设备的服务地址,即设备管理服务的地址。设备服务是所有其它服务的入口点,是ONVIF标准必须支持的服务选项。设备管理服务分为设备能力、网络、系统和安全四个子模块,每个子模块可进一步细分不同的功能。
3.2.3 事件处理
事件处理是基于OASIS(Organization for the Advancement of Structured Information Standards结构化信息标准促进组织)提出的WS-BaseNotification和WS-Topics规范。这些规范都允许一个完整的通知框架的反复使用,不需要重新定义事件处理的规则,基本格式和信息交互模式。
3.2.4 IP配置
IP配置部分定义了IP配置规范的要求和建议,IP配置包括:IP网络交互能力,静态IP配置和动态IP配置,如主机名、IP地址、时间协议等。
3.2.5 安全性
这部分贯穿整个ONVIF规范,介绍了网络安全的具体要求。规范分别定义了两个不同信息交互级别上的安全机制:传输级和信息级。
规范同时也定义了以端口为基础的网络安全机制:IEEE802.1。
3.2.6 云台控制
云台控制就是PTZ控制。P、T、Z分别代表水平旋转、倾斜和变焦运动,彼此之间相互独立(如图1)。
4 ONVIF规范的未来
由于采用WSDL+XML模式,不同厂商所提供的产品,均可以通过一个统一的“语言”来进行交流。方便了系统的集成;终端用户和集成用户不需要被某些设备的固有解决方案所束缚。大大降低了开发成本;不断扩展的规范将由市场来导向,遵循规范的同时也满足主流的用户需求。XML极强的扩展性与SOAP协议开发的便捷性将吸引到更多的人来关注和使用ONVIF规范。
在安全防范、网络视频监控系统迅猛发展的今天,效率和质量的领先所带来的价值不言而喻。ONVIF规范提供了这样的潜质。
参考文献
[1]曾铮,吴明辉,应晶.简单访问对象协议SOAP综述[A].
[2]ONVIF.ONVIF Core Specification Version 2.2[S/OL].
[3]开放融合_ONVIF推动网络视频产业发展__省略_执导委员会主席JonasAnd.
[4]洞察ONVIF论坛的最新发展方向_专访ON_省略_执行委员会主席JonasAnd.
[5]开放的ONVIF标准将会赢得更多市场先机__省略_委员会主席JonasAnder.
中俄网络语言编码接口问题的研究 篇8
研究中俄文互译和接口标准关系, 能得中国科技企业面向俄语世界的网络贸易工作都能达到更好的经济效果。本文针对核心中俄文互通问题, 整合与集成不同文化背景的网络符号互译与信息交换的标准接口问题, 研究中俄文字符号在网络上的应用规律和特点, 注意与计算机搜索引擎技术的协调配合, 提高本研究的持续适应能力, 形成具有统一性的国际协议。 本项目实施相对长期的客户支持, 能促进中国对俄语系21 国家的电子商务活动, 激励大众创业和万众创新, 最终实现中俄电子商务合作的国际市场化应用[1]。
1 编码分析
中俄网络语言编码接口技术, 通过合作研究GB2312 和UTF-8 编码技术的转换技术解决中俄网络语言编程编码接口问题, 无论是俄文网站, 还是中文网站, 都能确保文字符号在, 中、俄两个国家适用的操作平台上正常显示运行。
1.1 编码集
完成GB2312 和UTF-8 编码技术转换的研发工作, 实现异构系统之间的互联互通, 制定统一的信息标准。 由于缺乏编码方案来解决中俄这两种不同语言体系在计算机语言中表示的问题, 从而导致一直以来中国的商品基本上通过欧美、日、韩等国家转销至俄语世界, 原因在于他们拥有通往俄语国家的信息交流通道, UTF-8 编码接轨较早。 为了通过网络技术, 给中俄企业沟通、交流、发布及获取信息提供直接的渠道, 双方需要有设计全新的编码模型方案解决中俄这两种不同语言体系在计算机语言中表示的问题。
1.1.1 GB2312
GB2312 编码适用于汉字处理、汉字通信等系统之间的信息交换, 通行于中国大陆;新加坡等地也采用此编码。 中国大陆几乎所有的中文系统和国际化的软件都支持GB2312。基本集共收入汉字6763 个和非汉字图形字符682 个。整个字符集分成94 个区, 每区有94 个位。每个区位上只有一个字符, 因此可用所在的区和位来对汉字进行编码, 称为区位码。同时, GB2312 收录了包括拉丁字母、希腊字母、日文平假名及片假名字母、俄语西里尔字母在内的682 个全角字符。 GB2312 的出现, 基本满足了汉字的计算机处理需要, 它所收录的汉字已经覆盖中国大陆99.75%的使用频率。
1.1.2 Unicode
Unicode是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的, 例如ISO8859-1 ( Latin-1, 是西欧常用字符) 所定义的字符虽然在不同的国家中广泛地使用, 可是在不同国家间却经常出现不兼容的情况。 很多传统的编码方式都有一个共同的问题, 即允许电脑处理双语环境 ( 通常使用拉丁字母以及其本地语言) , 但却无法同时支持多语言环境 ( 指可同时处理多种语言混合的情况) 。Unicode为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码, 以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。几乎所有电脑系统都支持基本拉丁字母, 并各自支持不同的其他编码方式。Unicode为了和它们相互兼容, 其首256 字符保留给ISO8859-1 所定义的字符, 使既有的西欧语系文字的转换不需特别处理;并且把大量相同的字符重复编到不同的字符码中去, 使得旧有纷杂的编码方式得以和Unicode编码间互相直接转换, 而不会丢失任何信息。在文字处理方面, Unicode为每一个字符而非字形定义唯一的代码 ( 即一个整数) 。 以一种抽象的方式 ( 即数字) 来处理字符, 并将视觉上的演绎工作 ( 例如字体大小、外观形状、字体形态、文体等) 留给其他软件来处理, 例如网页浏览器或是文字处理器。 UNICODE用2 个字节编码, 它通过增加一个高字节对ISOLatin-1 字符集进行扩展, 可以用ASCII表示的字符使用UNICODE并不高效, 因为UNICODE比ASCII占用大一倍的空间, 而对ASCII来说高字节的0 对他毫无用处。为了解决这个问题, 就出现了一些中间格式的字符集, 他们被称为通用转换格式, 即UTF ( Universal Transformation Format) 。 常见的UTF格式有:UTF-7, UTF-7.5, UTF-8, UTF-16, 以及UTF-32。 UTF-8 用1到6 个字节编码UNICODE字符。 用在网页上可以同一页面显示中文简体繁体及其它语言 ( 如英文、日文、韩文) 。
1.2 中俄文字差别
1.2.1 中文双字节
GB2312 和UTF-8 编码技术转换的研发工作, 实现异构系统之间的互联互通, 制定统一的信息标准。 在两国架设的服务器设备中同时嵌入中俄两国的标准字符库, 为数据汇总和数据交换中的数据冲突问题提供完善的解决方案, 从而避免在境外使用出现的文字乱码现象。汉字是双字节而一些汉字编辑软件并没有充分认识到这一点, 例如:汉化对光标移动、删除等还是按单字节方式处理, 16*16 俄文, 8*16 俄文字都是单字节的, 给用户造半个字显示的混乱的后果[2]。
1.2.2 俄文重形式
俄语是庄重的书面体语体, 它的商务行文简练, 语法比较严谨, 重点也突出, 言辞极具数学逻辑性和技术准确性, 交流要求尽可能准确地描述和解释一定的事实。俄罗斯人更加接近西方世界的直观式思维方式。强调由细节部到整体部, 由外表到内涵的分析思路。比较理性的思维, 注重形式的论证过程, 不喜欢采用艺术比喻手段, 追求语义简明且凝练, 要求明白、并且直露[3]。
1.2.3 俄文多语格
俄语符号文句在语法上是:使用非一致性定语的第二格的特点比例较高[4]。俄语符号文句二格在网络俄文中, 首先要用于表示出定语关系, 语句中包含比列达到41%。 形容词性在俄语文句中的混合运用相当多而普遍, 除了形容词的普通混用之外, 还大量地使用带着补语语法的形容词根。绝大多数俄语动词都用未完成语体的“ 现在时”来表达含义, 比较复杂的动词第三人称的陈述式, 占文章的大部分。网络现在时和网络动词的第三人称单数形式很多, 使用比率较频繁。 俄语还多喜欢用长句和复合句式, 以便能确切地表达出严格的语义上的关联逻辑[5]。
1.3 商务编码转换
中亚国家属于俄语使用范围, 俄语的交际功能和实际应用性并没有因法律地位的下降而大幅度降低。俄语仍然是主要的族际交际语言语言政策与现实需求的背离。严重影响着社会生活的方方面面[6]。中俄之间的互访路径往往要通过多次编码转换才能达成[7]。 这就直接导致中俄双方页面在异域的运行速度非常慢, 为实现双方文字在应用终端准确、实时的显现, 中俄双方专家拟采用架设镜像服务器 ( Mirror server) 的方式, 完成主服务器字库定时镜像的任务, 实现在网络以及双方现场进行俄、汉或其他文种贸易文本的起草、翻译、沟通、修改、确认、完成贸易合同;提供贸易活动的下游的双语文件和信息 ( 包括商检、物流、报关活动所需的双语文件信息) ;通过网络对贸易活动全过程进行必要的安全监控。 受到贸易规模的影响, 国内大部分企业没有通过互联网开拓。 国际市场基本上通过欧美、日、韩等国家转销至俄语世界, 所以对俄企业数据库的建设速度较慢。
2 动态接口转换
将Web页面上的域标记, 及其文本属性值进行Java程序化动态隔离, 以DIV、SB和BB等标记为样本容器, 利用Java脚本分析技术, 实现动态的Web文本的过滤、布局、删除和修正的功能, 来修正页面编码方式。 在java编码中, 要对网络平台的页面文件作“ 字符集设置”, 如图1 所示
2.1 动态字符集
利用Web页面上的表单分析语法, 将Web单元的文本数据和交互过程, 实现动态翻译管理, 丰富用户交互数据输入形式, 动态俄文翻译的支持格式要求相应字符集的变动和动态字符的变更, 目的是为客户数据能适用I/O功能来铺垫动态翻译模块。 在编程开发工具中要对集成开发环境的字符编码做出设定, 例如:ISO88591-1, 以适应动态变更的需要。
2.2 转码方法
Web页面的专码问题, 要求将俄文文本页面组织布局形式, 划分的更加细小, 适应文字节单位。 服务器只传递“ 节部分”的变动性Web数据, 直接翻译, 不需要重复发送补充性重复资料。当用户请求翻译页面时, 往往只需要动态构造的新的翻译字符码数据列表或DIV域局部。当用户翻译请求时得到的服务器动态响应时, 启动异步翻译功能, 对应域文本位置上, 就能动态适用翻译结果替换HTML元素的局部文字。“ 动元翻译”是实现异国语言接口自动翻译系统的嵌入性技术基础, 需要翻译插件的模块性支持。通过动态域元素字符集设定, 可以解决独立页面和编程文件的字符统一问题, 但是实际上在文字信息通过网络传输的过程中, 仍然会因为不同用户的国家区域不同, 操作语言不同, 而产生乱码, 因此需要对传输得到的文字信息进行编码和解码, 如图2 所示。
在一个多语种的网页中, Java脚本与HTML、CSS和COM组件集成, 能实现复杂的交互过程, 极大地丰富Java程序接口设计的手段。这样我们在文字信息的发送端对信息用固定的编码方式编码, 在信息接受端用相应的解码方式进行解码, 使得最终得到的信息适应接收端的本地环境, 以接收端的本地语言方式正确显示出来。
如果客户适配本地的语言为:简体中文, 但是对于俄语文字的保存, 如果不做正确处理, 就会保存为乱码。可根据数据库服务器所在国家的语言环境设定好默认字符集, 并对数据库接收的信息进行预加工、预处理使它适配于数据库服务器所兼容的字符集, 最后, 再对处理好的信息进行保存操作。 信息从数据库输出时, 也要做类似的信息编码转换工作, 使得从数据库中查询出的信息适配于各个本国家的语言环境, 从而展示出来没有乱码。
2.3 乱码处理
网络上的俄文信息, 一部分通过网络直接传输, 但是大部分实际上是要保存到数据库中, 来自不同国家, 不同语言的文字信息要保存到数据库里, 同样面对着信息乱码问题。
客户端通过页面操作激发自动接口动作, 调用了Java组件的异步引擎。 自动接口模块要捕获Web文本和图片对象的操作事件, 直接合成翻译参数URL途径, 再向客户发出翻译结果。 客户端可以不等待自动接口的反馈结果, 继续维持客户的其它交互性操作流程, 保持业务操作的连贯性。 Java语言可以操控Web文档的元素构成, 默认以document指向整体文档对象, 例如:<body>和<table>等为高级节点, 节点类型是Element。 对于每一次页面启动的Element节点元素, 都可调用get-Attribute () 、set-Attribute () 和remove-Attribute () 等方法, 来设置或修改节点的接口性质[8]。 也能使用parent-Node属性和child-Nodes[]数组形式, 在预定文档树中, 上下移动文本元素;可以通过遍历childNodes[]数组, 使用first-Child和next-Sibling性进行循环性接口设置。从而改变文本结构和接口属性, 达到灵活多变的翻译目标, 避免文本混乱显示问题。
3 结果与分析
俄方网络平台展现情况: (1) 应用本项目的转码技术后, 俄方网络平台展示中文商品信息没有乱码。 (2) 中方网络平台展现情况:在中国国内访问俄方外贸交易平台没有乱码。同时在国内可以以俄文录入中国商品信息, 在双方网络平台展示均无乱码。
网络平台采用转码技术后应用效果比较。 (1) 俄方网络平台应用情况:俄方网络平台能准确、完整地展现中国商品信息, 客户认可率高。 (2) 中方网络平台应用情况:中方网络平台可以自如地用俄文描述, 录入中国商品信息, 并在俄方平台准确展示, 很受企业欢迎。
使用接口转码技术后, 在中俄两方的网络平台上均解决了乱码问题。 实现了无论是俄文网站, 还是中文网站, 都能确保其在中、俄两个国家适用的操作平台上正常显示运行。有效解决了中俄网络语言编程编码差异化问题, 提升了中国科技企业的跨国技术创新能力, 从而帮助中国商品能迅速、有效、准确、直接在俄罗斯主流网络媒体展示。
摘要：研究中俄文字符号在网络上的应用规律和特点, 通过GB2312和UTF-8编码技术的转换技术解决中俄网络语言编程编码接口问题, 结合中俄文语法特点, 使用Java语言进行Web方式的中俄网络语言编码接口问题, 提出解决方案。
关键词：中俄文,编码,接口,Java
参考文献
[1]李海舰, 田跃新, 李文杰.互联网思维与传统企业再造[J].中国工业经济, 2014, 10:135-146.
[2]王晓华, 张鹏, 傅景歆.俄汉编辑软件的实现[J].黑龙江大学自然科学学报, 1998, 02:43-45+48.
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网络接口 篇9
随着移动通信技术的不断发展和用户对高速率无线数据业务的需求激增,第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)已经完成了R8的标准制定,设备、终端制造商也推出了长时期演进(Long Term Evolution,LTE)的商用产品。网络运营商将逐步推进LTE网络的实验网搭建、测试以及小规模商用。在网络部署中,通常会采用多厂商设备进行对接。由于协议规范采用自然语言描述,协议栈开发人员在协议理解上往往存在一定的差异性,这就造成了多厂商设备组网时的协议一致性问题,所以需要对LTE设备进行协议一致性测试。协议一致性测试是一种功能性测试[1,2]。由于协议规范在软件实现过程中受人为因素影响较大,协议一致性测试并不能保证满足绝对的标准,但作为一个标尺,可以保证通过该测试的设备在网络中出现协议一致性问题的机率大大降低。如图1所示,LTE采用扁平结构[3,4],演进型Node B(Evolved NodeB,eNB)通过Mesh方式连接,涉及的接口包括连接eNB的X2接口、连接eNB和演进型分组核心网(Evolved Packet Core,EPC)的S1接口。其中S1接口分为连接eNB和移动性管理实体(Mobility Management Entity,MME)的S1-MME接口和连接eNB和服务网关(Serving GateWay,S-GW)的S1-U接口。本文提出了一种LTE协议一致性测试解决方案,拟解决多厂商设备在S1-MME和X2这两个控制平面接口的协议一致性验证问题。
1 一致性测试仪的系统架构
一致性测试仪采用高性能工业控制机上扩展高速率网络接口卡实现,其系统架构如图2所示。其中,NIC为网络接口卡,从数据接口接收/发送数据包,进行物理层到网络层的协议解码和处理功能。为了支持一致性测试中多种物理和逻辑接口同时工作以及仪表组网功能,测试仪需要配备多个接口卡。在这种情况下,外部设备互联总线(Peripheral Component Interface,PCI)的共享式连接方式将导致每张板卡的实际传输速率降低,难以保证高速数据包的处理。所以本方案中采用PCI-Express[5]这种点对点串行连接的设备连接方式,保证了通道的专有性,避免了多板卡间的干扰,经过优化,单个设备的读速率可达到最大166Mbyte/s以及136Mbyte/s[6]的写速率。硬件平台再通过板卡驱动和上层的Win32系统进行交互,在Win32系统上搭载一致性测试软件系统。包括协议栈仿真套件、测试例生成和验证套件、用户二次开发接口。在本方案中软硬件平台的研究与开发是关键,下面分别详细介绍软硬件平台中所涉及到的关键技术。
2 硬件实现
LTE作为面向更高用户数据率和更大系统容量的新一代移动通信系统,LTE在空中接口上采用了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex,OFDM)[7]和多天线技术[8],能够支持下行和上行无线接入承载的瞬时峰值分组速率是100 Mbit/s和50 Mbit/s[9],S1接口上的速率将远超过UTRAN中Iu接口所采用的155 Mbit/s速率,所以现有的网络处理器(Network Processor,NP)无法满足要求。而FPGA性能优于NP,还可实现深度分处理和软硬件的可升级性。下面分别介绍硬件实现的数字前端和FPGA协议处理。
2.1 数字前端
数据采集是协议分析的首要环节。数据采集模块需要完成的功能包括:IP数据包的接收、流量过滤或者协议解码、转发等,功能多,数据速率高,因此选择成本合适的功能强大的处理器极为关键。随着集成技术的快速发展,功能强大的多核处理器已经出现,这将使得处理器的选择更为灵活。IP数据处理模块处理器可选择专用的网络处理器,目前,能用于高速IP数据处理的网络处理器(network process units,NPU)有很多,选择也较多,可以根据实际需要选择一款符合要求的网络处理器(NPU)。然而,用于用户数据包协议(User Datagram Protocol,UDP)、GPRS隧道协议用户面(GPRS Tunnel Protocol,GTP-U)、SCTP协议处理的处理器在市场上却没有,因此需要设计一款专用于以上3个协议的处理器。相对于网络处理器以软件为中心的编程特性,FPGA是以硬件为中心的编程特性。
基于FPGA的高速数据包处理模块架构如图3所示。在通道最前端是多个PHY芯片,它为不同物理介质提供支持,每种类型的PHY芯片都有其相应的MAC芯片,将采集到的数据恢复成标准的帧结构或将需要发送的数据进行封装,因此,FPGA的性能优于NPU。FPGA优于NPU还体现在深度处理、硬件可升级性、软件可升级性等方面,因此选择FPGA处理协议。
2.2 FPGA协议处理模块
FPGA协议处理模块的最前端是IP分离子层,完成IP数据包分离和接口转换,使得多端口调度模块以同样的操作流程对各个端口进行调度。多端口调度模块输出IP数据包到上层IP解封装模块进行处理,同时告知上层模块当前IP包关联的物理端口。
IP解封装模块首先提取IP地址生成IP地址表,IP地址表根据物理端口的数量被分为多个段,每个段存放在相应端口上传输的IP地址。为了明确数据来源,这里将IP地址与端口关联在一起。IP过滤模块根据上层应用感兴趣的数据进行IP地址过滤,减少了上层应用处理的数据量。
过滤之后的数据根据类型不同分别送到UDP解封模块或SCTP模块进行协议解析,提取出的参数按照控制平面和用户平面数据包分别存放到UDP端口表和SCTP信息存储空间中。其中控制平面数据经过SCTP处理后,所承载的上层数据被存放到特定存储空间供应用层调用分析;用户平面数据经过UDP解封处理后,送入GTP-U处理模块进行协议处理,并且将相应信息与IP地址和UDP端口按一定方式进行关联。用户寄存器主要用于存储相关协议的参数配置,包括源/目的IP地址、源/目的UDP端口、SCTP参数及GTP-U参数。这些参数主要用于协议产生模块生成高速大流量协议数据。
3 软件实现
与针对其他网络的协议一致性测试平台[10]类似,本方案的软件平台同样包括了测试例生成和扩展的二次开发接口。作为LTE这一新型网络的协议一致性测试仪,针对S1和X2接口设计出了协议仿真技术,采用实例注册技术,支持多对多接口实例仿真,真实地仿真网络设备的各种控制行为和业务能力。
协议栈架构如图4所示。基于S1和X2接口协议栈传输网络层一致的情况,采用多用户注册架构的SCTP协议栈。采用同样的架构,同时支持注册多个上层应用,为支持S1/X2接口实例同时测试提供支撑。
SCTP协议栈、S1-AP协议栈与X2-AP协议栈采用一致性架构,具有良好的扩展能力和友好的维护接口,而且支持不同层次的监测,在协议栈内部各模块间提供监测借口。其中S1-AP同时支持EPC侧和eNB侧,并根据注册实例决定协议栈的行为能力。主要模块功能如下:1) 主处理模块完成协议栈的具体实现及接口协议的对外体现;2) 维护接口模块接受服务用户的配置和管理,实现维护协议栈的运行;3) 数据库模块维护注册实例的信息、运行数据和工作状态;4) 用户接口模块为服务用户的接口,对注册实例提供行为能力支持,并且提供二次开发接口,支持测试例和新协议的开发。
4 小结
TD-LTE的网络测试验证于2009年完成了概念验证,而技术验证也进入了后期,2010年下半年已经逐步启动规模试验。这是一个全面推动网络技术、设备与测试仪表、组网技术等方面技术进步的关键阶段,通过规模试验可以及早发现和解决问题。本文通过结合重邮东电通信技术有限公司在通信测试仪表软硬件开发上的积累,提出了一种LTE协议一致性测试的产品方案。目前,该方案已进入实际开发阶段,并且将联合泰尔实验室、中国移动设计院等单位进行标准化测试和试运行。这将对推动LTE合理化产业布局产生积极的作用。
摘要：在研究LTE网络演进进程、网络架构及接口协议特性的基础上提出了一种针对X2和S1接口的协议一致性测试方案。从产品实现的角度介绍了该方案的软硬件平台架构。该方案采用硬件解码技术应对LTE网络中高速网络流所带来的协议数据包处理问题,在软件架构中提供开放的用户接口支持自定义的测试例扩展和自定义协议开发,为不断演进的网络在组网上提供支撑。
关键词：协议,一致性,LTE,测试
参考文献
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[9]3GPP TR 25.913,Requirements for evolved UTRA(E-UTRA)and e-volved UTRAN(E-UTRAN)[S].2005.
网络接口 篇10
当今,计算机已经在人们的日常生活中发挥了不可替代的作用。但随着计算机网络技术的发展,所出现的负面影响也已经出现。例如,各式各样的计算机病毒泛滥成灾,已成为整个社会共同关注的问题。病毒带有危害性、恶意攻击性,对主机甚至网络的安全构成严重威胁。
在网络还没有普及之前,病毒主要通过磁盘,磁带,软盘,光盘等介质来蔓延和传播。那时计算机病毒的传播速度较慢,破坏范围和程度较小。
在当今信息化高速发展的时代,网络自然成为信息的主流载体,它已成为人类文明的标志。事物都具有两面性。网络的兴起、网络技术的民用化给病毒的传播提供了新的途径。由于网络是一种开放式的通信平台,有资源共享的特点,病毒正是利用这一点特点进行大范围的传播。如今网络布满全球,病毒可以轻易传到世界的各个角落。携带病毒的文件使得病毒传染速度大大加快,病毒传染范围更广,破坏性更大。
计算机病毒在全球范围内造成了巨大的财富损失,这是一种人类不愿见到的负面现象。人们从各个方面进行研究,开发出多种杀毒软件。显然,新的计算机病毒的出现总超前针对其的杀毒软件。杀毒固然重要,但防毒更为重要,御“敌”于“国门”之外才能更好地维护计算机的安全。尽管目前已有了一些预防或消除病毒的软件,但它们在运行时会消耗机器资源,甚至会影响主要任务的正常运行,这已成为计算机用户的一块心病。本文在简单分析了网络病毒的传播过程后,介绍一种用于预防病毒的智能络接口的设计方案,并讨论了它的主要特点。
1. 智能网络接口方案设计
1.1 病毒的传播途径与网络接口
用户的计算机在与外界互动的情况下,比如浏览网页、用QQ聊天、从网络上下载文档和一些应用软件以及收发一些电子邮件等等的在线操作,这时候用户计算机的网络接口就工作了,这就好像一扇被打开的大门,所有的数据包可以自由地进出计算机系统,在没有采取安全措施的情况下,就存在被病毒攻击的危险。可见,网络接口是病毒入侵计算机的必经之路。
当我们采取了安全措施,如安装了防火墙和一些杀毒软件,就可以不间断地扫描通过接口处的数据包,检测其是不是合法的数据包,对可疑的数据包进行拦截。如果有病毒的数据包入侵的行为,则加以拦截并自动提醒用户有病毒入侵,让用户结束相应的进程,关闭相应的端口,防止病毒再次入侵,并且将已入侵的病毒自动隔离,以免造成重大损失,同时我们还可以利用病毒反向跟踪技术查找病毒的来源。如果在交换机上也采取了安全措施,那么它与用户计算机的防火墙就组成了两道防护作用。推而广之,若在计算机网络通信的各个关键处都有安全举措,那就将形成立体防护系统,病毒的入侵及其危害将会大为减少。
1.2 智能网络接口方案
上述的立体防护系统是由计算机网络中各种各样的设备,如交换机、路由器、终端(计算机)中的相关软件组成的。但这些设备都有其正规用途,所以用于防护的软件只是起附加的作用。运行软件需要占用系统资源,这就会对设备的正规用途,特别是对计算机(终端)的计算用途(非防护)产生负面影响。为了避免或减少这类影响,下面介绍一种设置于计算机内的智能网络接口(Intelligence Network Interface,INI)的设计方案。
(1)INI的物理地位
从物理角度看,智能网络接口是如图1所示的计算机部件,它通过总线与CPU和其他的部件相连。
(2)INI的逻辑地位
从逻辑角度看,智能网络接口是一部独立的专用计算机,它的任务就是对由网络输入计算机(终端)的信息进行监测,防止病毒对终端的危害。智能网络接口的逻辑地位如图2所示。
由于智能网络的独立性,监测病毒不会影响终端执行正规任务,并且实现了终端与INI的并行。
(3)INI的组成
INI的组成如图3所示。可以看出,它就是一部计算机。主存储器中的R O M采用可以分块写入的FlashROM,主要存储用于INI自身管理的监控程序、病毒检测程序和病毒库;从逻辑上讲,串口只接受来自计算机网络的信息,而向计算机网络的传送信息的工作由计算机(终端)执行,请参见图2;RAM用于存放来自计算机网络的信息,在病毒库在线更新时作为写入FlashROM的缓冲区;可以根据性能价格比确定CPU类型,如ARM,ATOM等,也可以是高性能的单片机。
FlashROM空间安排如图4所示。监控程序位于最低层,开机后运行的程序从这里开始;病毒检测软件是INI的核心,它根据病毒库中的已知病毒模式对来自计算机网络的数据包进行分析,判断其是否带有病毒,如果检测到是携带病毒数据包,则将其丢弃,并通过报文出错协议让对方重新发送。这样可以不使用杀毒软件,从而避免对健康程序的误伤;由于采用的是可以分块写入的FlashROM,所以病毒库更新的过程可以在线进行,即可以在需要时从病毒库中心下载新的病毒模式,使病毒库始终处在最新状态,从而使INI始终处于有效状态。
2. 结束语
计算机病毒是本世纪或以后更长的时期需要解决的问题。本文从预防计算机病毒感染的角度,提出了一种智能网络接口的设计方案,着重讨论了INI的物理地位、逻辑地位和它的组成。由于INI自身带有CPU,所以预防病毒和计算机系统的计算任务可以并行执行。本文认为,对计算机病毒应预防为主,这样可以最大限度避免对正规程序健康肌体的伤害。虽然本文是以基于智能网络接口设置于计算机进行讨论的,但文中所述内容完全适用于其他设备。
虽然病毒给我们带来了麻烦,但正是病毒的出现,才促使我们将软件设计得更加合理和完善。如果人工智技术能在防毒、杀毒和查毒方面得到有效应用,笔者认为那将是鼓舞人心的。
摘要：计算机病毒的泛滥已使得抗病毒成为计算机安全研究中的一项重要内容。本文从预防计算机病毒感染的角度,提出了一种智能网络接口(INI)的设计方案,着重讨论了INI的物理地位、逻辑地位和它的组成;由于INI自身带有CPU,所以预防病毒和计算机系统的正规计算任务可以并行执行;INI对计算机病毒采用预防姿态,这样可以最大限度避免对正规程序健康肌体的伤害。
激光探测系统接口技术 篇11
关键词：激光探测；接口
1引言
激光具有波长单一和良好的方向性，所以和传统的探测方法相比，激光探测具有精度高，抗干扰能力强等特点，在激光测距、激光雷达、激光告警、激光制导、目标识别等军事领域，都得到了广泛应用。针对不同武器系统的需求，激光探测系统接口呈现出多样性。
近年来，随着应用需求和集成化度的增加，激光探测系内部、激光探测系统和各武器平台之间集成了不同厂商的硬件设备、数据平台、网络协议等，由此带来的异构性给探测系统的互操作性、兼容性及平滑升级能力带来了问题。
对激光探测系统而言，接口技术的设计是整个系统集成的关键技术。一个激光探测系统的设计、实施，有很大的工作量是在接口的处理上，好的接口设计可以提高系统的稳定性、运行效率、升级能力等，本文以激光探测系统接口技术为研究对象，着重分析其接口技术类型、设计考虑因素和验证方法。
2激光探测系统几种主要接口技术
接口是多要素或多系统之间的公共边界部分，对激光探测系统的接口包括机械接口、电气接口、电子接口、软件接口等，本文着重讨论电子接口。按物理电气特性划分，常用的激光探测系统接口类型可分为以下几类：
1TTL电平接口：最通用的接口类型，常用做系统内及系统间接口信号标准。驱动能力一般为几毫安到几十毫安，在激光探测系统中主要应用是作为长距离的总线数据和控制信号的传输
2CMOS电平接口：速度范围与TTL相仿，驱动能力要弱一些。
3ECL电平接口：为高速电气接口，速率可达几百兆，但相应功耗较大，电磁辐射与干扰与较大。
4LVDS电平接口：在标准中推荐的最大操作速率是655Mbps，电流驱动模式，信号的噪声和EMI都较小。
5GTL接口电平：低电压，低摆幅，常用作背板总线型信号的传输，虽然使用频率一般在100MHz以下，但上升沿一般都比较陡，特别是对沿敏感的信号，如时钟信号。
6RS-232电平接口：为低速串行通信接口标准，电平为±12V，用于DTE与DCE之间的连接。RS-232接口采用不平衡传输方式，收、发端的数据信号是相对于信号地的电平而言，其共模抑制能力低，传输距离近，多用于点对点接口通讯。
7RS-422/RS-485接口：采用平衡方式传输，采用差分方式，使其在通讯速率、抗干扰性和传输距离较RS-232接口有较大改善。多用于多点接口通迅。RS485电平接口可驱动32个负载，忍受-7V到12V共模干扰。
9光隔离接口：能实现电气隔离，更高速率的器件价格较昂贵。
10线圈耦合接口：电气隔离特性好，但允许信号带宽有限
11以太网：经常采用的是10Base-T和100Base-T两种主流标准，主要应用激光探测系统和分系统之间的接口通讯和数据传输。以太网接口具有性价比高、数据传输速率高、资源共享能力强和广泛的技术支持等众多优点。
12USB接口：USB总线接口是一种基于令牌的接口，USB主控制器广播令牌，总线上的设备检测令牌中的地址是否与自身相符，通过发送和接收数据对主机作出响应，其最大的优点是安装配置简单。
3激光探测系统接口方案设计考虑因素
随着大规模数字处理芯片和高速接口芯片的迅猛发展，激光探测系统也呈现出智能化、小型化、模块化的趋势。在激光探测系统中，信息接口的设计逐渐向标准化、网络化、多节点、高速等方向展
3.1接口信号传输中的干扰噪声
3.1.1接口信号传输中的主要干扰形式
a)串模干扰：杂散信号通过感应和辐射的方式进入接口信道的干扰。串模干扰的产生原因主要是传输中插件等所产生的接触电势、热电势等噪声引起的。
b) 共模干扰：干扰同时作用在两根信号往返线上，而且幅指相同。共模干扰产生的原因，主要是传输线路较长，在发送端和接收端之间存在着接地的电位差。
3.1.2接口信号传输中的抗干扰措施
a)传输线的选择
为了抑制由于杂散电磁场通过电磁感应和静电感应进入信道的干扰，接口传输线应尽量选用双绞线和屏蔽线，并将屏蔽层接地，而且屏蔽层的接地要于激光探测系统一端浮地的结构形式配合，不要将屏蔽线层当作信号线和公用线。
b)传输线的平衡和匹配
采用平衡电路和平衡传输结构是抑制共模干扰的有力措施。目前广泛使用的是差分式平衢性线电路，例如RS-422/RS-485标准串口电路。
接口信号传输时还要考虑与传输线特性阻抗的匹配问题。一般长线传输的驱动器接收器都适用于驱动特性阻抗为50Ω—150Ω的同轴电缆和双绞线，一般接口接收器的输入阻抗要比传输线的特性阻抗大，因此要设法将两者匹配，最好将发送端和接收端匹配。
控制信号线的具体配置：控制信号线要和强电、数据总线、地址总线分开，尽量选用双绞线和屏蔽线，并将屏蔽层接地。
c)隔离技术：电位隔离是常用的抗干扰方法，接口信号采用光电隔离和电磁隔离可以切断接口内外线路的电气连接，从而减弱露流、地阻抗耦合等传导性干扰的影响。
3.2接口硬件的选择原则：
3.2.1为各类接口选择合适的总线接口芯片、接口总线，并设计具体的接口电路。
3.2.3选择接口芯片时应根据激光探测系统CPU/MPU类型，总线类型／宽度和系统所完成的功能并按照高效、经济、可靠，方便、简单的原则来确定。
3.2.4设计具体的接口电路应具体考虑电源问题
3.2.5数据／命令的锁存和驱动
激光探测系统内部及激光探测系统和其他系统间实施数据／命令传输时，一般采用数据锁存技术来适应双方读写的时间要求。
3.3接口的实时性
由于激光探测系统对数据处理和传输的实时性要求很高，设计时要使时钟抖动、通道间时延、工作周期失真以及系统噪声最小化，所以设计接口时尽量选用高通讯速率和同步工作方式。
接口软件的设计原则
同步通讯系统软件设计要充分考虑数据流量的控制，最好在数据发送方发送数据时每隔一段时间插入一段空闲时间，从而保证数据同步传输的可靠性。
异步通讯系统软件设计要充分考虑合理的数据校验方式，可以根据系统要求选择冗余校验、校验和、冗余校验的方法。
4激光探测系统接口方案设计验证
构建高速有效的激光探测系统接口是非常有挑战性的，并且设计者需要在设计接口前后就考虑多个因素，详细的系统级的验证都是必须的。
4.1设计前的验证
基于指令集模拟器和硬件模拟器软硬件模拟技术是一种高效、低代价的系统验证方法。接口设计软件采用汇编，C，C++等语言编写，用户编写的接口源程序经过交叉编译器和连接器编译，输入到软件指令集模拟器进行软件模拟。而接口硬件验证则采用硬件描述语言如VHDL设计，经过编译后由硬件模拟器模拟。但设计前的验证也有一定的局限性，比如只能验证数字接口和验证环境理想化等缺点。这些都需要设计后的验证
4.2设计后的验证
最常见的验证方法是制作模拟激光探测系统内部接口和系统间外部接口的通用信号源，通用信号源可以模拟探测系统内部的如主回波、时统、显示、键盘等信号，也可以模拟输入外部操控命令，并将激光探测系统状态、测量数据等信息显示输出。
4.3通过验证，发现问题，修改设计，然后再模拟，最终完成满足要求的软硬件接口设计。
5结束语
网络接口 篇12
客票代售点的网络架构是倒树形单链路广域网架构,联网点可能分散在不同地区,而且联网点众多。由于地址的缺乏,在分配地址的时候一般要做好详细的地址划分,以便节省地址资源。而数量多、地点零散的联网点一般配置路由或采用OSPF动态路由,或采用将每个联网点的静态路由逐一加入核心路由器,前者虽然能在广域网快速收敛时发挥作用,但在几百个点的情况时,结点过多,每个结点都运行OSPF,这样会增加核心路由器的负担。而要是逐一加入静态路由,那将会造成工作量过大,且不适宜维护。采用全交换网络,虽然能够节省支出、配置简单,但也有一定的弊端。本文从地址管理和维护方式的角度,分别对以上几种网络架构进行了分析并提出解决问题的方法。
1 采用OSPF动态路由带来的问题
以某局新增代售点设计方案为例,分散的新增客票代售点200个,同时,还要对既有的500多代售点进行整合,新增两台高端路由器Ra和Rb,并配备4个CPOS模块,两台防火墙以透明模式工作。两台高端路由器采取双主方式,通过防火墙连接核心交换机。4个CPOS模块连接200个车票代售点,每个代售点都配备1台含一个串口和1个以太网口的路由器R1到Rn,网络图如图1。
路由器Ra、Rb,防火墙和核心交换机6509-1、6509-2在OSPF 0域,R1到Rn和连接PC在OSPF 1域,虽然代售点联网可以按照上述结构运行OSPF,但也会有一些弊端:1)在代售点联网这种倒树型单链路结构的网络环境中,使用OSPF意义不大,OSPF动态路由在多链路的环境下才会充分发挥收敛作用;2)代售点由于其工作的原因,对路由器的选取上有一定要求:首先,由于个人投资对节电有要求,所以路由器功耗要相对较低;其次,由于对工作条件方面的要求,需要路由器的噪声要尽量小,这样就会在选取路由器上要求小风扇或取消风扇;最后,由于代售点为使用方,要求路由器投入少、维护简单、配置方便、重量轻便;其三,在此次代售点网络设计中,结点过多,在网络中存在数量众多的路由器,每个结点都运行OSPF,会生成很多LSA,整个LSDB会非常大,将近1 000台路由器会使数据转发量加大,甚至会占用2～3M的内存容量。这当然跟路由算法有关:第一,OSPF携带信息较多,通过SPF算法得出树状结构;第二,当网络中存在众多运行OSPF路由协议的设备则会生成很多LSA,因为链路状态算法本身就存储了很多信息,而OSPF算法不仅发送路由信息还要发送链路状态,所以OSPF算法会增加耗时,造成CPU负担增大,当一台设备出现变化或增减新的网点时,整个网络随之变化,OSPF会重新计算,这对路由器CPU的要求就很高,加大了设备投入。在各代售点采用低端路由器,此次代售点联网采用H3C的MSR201X系列路由器,最大功耗25W,重量3kg,符合代售点要求,但最大转发性能160kps,在上述规模的OSPF网络中,可能会发生由于CPU占用率过高而造成宕机情况。
2 静态路由带来的问题
以某局新增客票代售点设计方案为例,网络图如图2。
以Ra和R1为例,Ra与R1连通,则Ra、R1的串口上必须配有IP地址,才能实现互通。对于路由器来说,不同的接口必须配置不同网段的IP地址,这样Ra、R1的以太网口和串口的IP地址必须在不同的网段,R2到Rn也是如此。而一个网段最少有4个IP地址作为路由器间的线间地址。因此,为了实现核心交换机6509与各个代售点的PC的互通,就必须拿出800(200台路由器×4个IP地址)个IP地址来做线间地址,仅线间地址就占用3个C类地址,此时剩下的可用于代售点PC的IP地址就更少了。其实保留给路由器串口的IP地址实际上仅仅是用于实现路由器间的互通,除此再没有别的用途了。假设继续采用这种联网方式,代售点路由器R1到Rn均要加一项静态路由指向核心路由器Ra,在Ra上需要逐一加入代售点路由器的静态地址指向核心交换机6509,这种方式工作量很大,而且不方便维护。
3 全交换网络带来的问题
在上述网络架构中采用全交换网络是配置最简单和设备投入最少的方式,也是比较适合代售点网络架构的一种联网方式,如图3。
以SW1和SWa为例,SW1通过防火墙连接核心交换机6509-1,可以在6509-1上配置VLAN41为代售点专用VLAN,代售点PC连接接入层交换机SWa,整个代售点网络成为一个全交换网络,配置简单,虽然解决成本,但这种网络结构有以下弊端:第一,不方便管理和维护。假如一个代售点无法上网,可能的原因之一是到远端的通道断了,运营商会进行打环的环路测试,但在交换机上是无法看到测试结果的,要通过交换机端口进行管理和查看一些信息就不是很方便了,而且虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其它帧中内容对帧实施过滤,但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤更加直观方便;第二,在全交换网络中需要启用STP协议防止环路,这种方法会造成带宽链路利用率低、网络不稳定等一系列问题;第三,全交换网络的负载比较集中,交换机之间只能有一条通路,使得信息集中在一条通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载;第四,全交换网络广播控制比较差。二层交换机只能缩小冲突域,而不能缩小广播域,整个交换式网络就是一个大的广播域,广播报文散到整个全交换网络,易产生网络风暴,全部使用三层交换机势必会增加投入;第五,全交换网络在子网划分上存在缺陷,交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地址结构。因此,不能根据MAC地址来划分子网。总之,如果在牺牲网络安全和使投入降到最低的情况下,全交换网络也可以是一种选择。以上3种网络架构在此次代售点联网中都不太适合,在这样一种情况下,无编号接口(Ip unnumbered)的功能就发挥了作用。
4 Ip unnumbered的使用方法
所谓“无编号接口”,实际就是借用IP地址,即一个接口上没有配置IP地址,但是还想使用该接口,就向其它有IP地址的接口借一个IP地址来。如果被借用接口有多个IP地址,只能借来主IP地址。如果被借用接口没有IP地址,则借用接口的IP地址为0.0.0.0,该功能通过Ip unnumbered命令来实现[1]。配置了IP unnumbered命令之后如果曾经配置过Ip address命令,那么Ip address命令会被删除,就是说这两条命令是不能并存的。
Ip unnumbered interface number
例如,封装PPP的串口借用以太网口的IP地址:R1(config-if-Serial0)#ip unnumbered ethernet 0
5 Ip unnumbered配置实例
我们就以图2所示的网络情况为例,讲解一下具体的配置方法。
在6509上新增一个VLAN,并加入到防火墙模块中,采用198.41.X.1/28为vlan interface地址。198.41.X.5/6为防火墙管理地址,198.41.X.12/13为7609局域网地址,198.41.X.14为hsrp地址,将7609两个以太网接口互联,作为两台设备冗余连接,可以采用198.41.X.17/30和198.41.18/30为地址。为了简化静态路由的数量,可以在代售点路由器的广域网接口处加Ip unnumbered绑定以太网接口,使代售点路由直接贯通,
在代售点路由器上加一条静态路由
198.0.0.0指向该路由器广域网接口。
在Ra上运行OSPF
在Ra上增加静态路由,并注入静态路由
Redistribute connect subnets
Redistribute static metric subnets
具体配置如下:
核心路由器Ra的配置方法:Ra的串口用于连接各个R1到Rn代售点的路由器:
客票代售点路由器R1的配置方法:
ip route 198.0.0.0 255.0.0.0 Serial0上面的配置只包含了与借用IP地址相关的配置,见图4。
6 结论
一般来说串行链路都有独立的网络地址或子网地址,对于有大量点到点链路的网络,IP地址还是要分配许多,如果我们使用IP unnumbered,虽然还是为每个远端联网点进行相同的子网划分,但是我们就可以用节省的线间地址分配给更多的PC设备,不使地址白白浪费,更可以减少投入和维护成本。Ip unnumbered无编号接口在其它网络架构中也可以应用,例如,福利彩票的销售点也和客票代售点网络结构相似等,在商业的直销网点中,也可以应用这种方式进行联网。
参考文献
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