新一代网络操作系统

新一代网络操作系统（通用12篇）

新一代网络操作系统 篇1

引言

无线传感器网络是当前国际备受关注的、多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。它是由大量无处不在的、具有通信和计算能力的微小传感器节点密集部署区域而构成的自治网络, 它是综合了传感器技术, 嵌入式系统, 现代网络以及无线通信, 分布式系统等技术的综合性技术。被誉为“21世纪最具有影响的二十一项技术之一”[1]。

传感器网络区别于传统的系统范畴, 它的资源和程序决定系统不再是点对点的设计, 程序也是协作式而不再是相互独立的。这种新的设计概念引起了大量的对硬件、网络协议、操作系统和应用程序框架的研究。

在传感器网络操作系统设计中, 出现了各种尝试性的网络操作系统, 其中具有代表性的是TinyOS和SOS。传感器网络节点有限的资源、电池供电、等限制导致操作系统普遍采用高效而又灵活的组件设计方式。比如TinyOS只是一个非抢先式的任务调度而已, 应用程序由大量的库组件所组成, SOS更加灵活, 能够在运行时动态的增加和减少组件[2]。这些灵活给了开发者和研究者很大的自由。但是这些自由给程序开发同时带来了程序的复杂性, 平台移植任务大, 系统稳定性差等诸多缺点。

1 TinyOS及其缺点

TinyOS是为嵌入式无线传感器网络所设计的微小操作系统, 这些硬件平台只有4～8K的RAM, 八位或者十六位处理器, 20～250kbps的低功耗无线传输部分。因为这些由电池供电的节点要使用数月到数年的时间, 因此低功耗是一个非常重要的问题, 处理器大多数时间要处于睡眠状态[2]。

TinyOS是由NesC语言编写和实现的, NesC是一种类C语言, 基于组件的编程语言。一个NesC应用程序由许多组件构成, 这些组件包括配件 (Configuration) 和模块 (Module) , 每个相对独立的软件模块都是由组件构成, 上层的组件是由下层组件构成, 最上层的组件就是系统应用程序, 组件之间通过接口 (Interface) 相互通信, 这些接口是双向的。Tinyos正是建立在这种组件的思想基础上, 实现系统的可裁减性。TinyOS任务是非抢先式的, 组件通过投递任务到任务表中供以后执行, 任务表是一个固定长度的FIFO对列。对于实时性要求高的中断程序, 可以通过event事件触发[3]。

TinyOS经过几年来的发展, 已经发展到1.17版本, 经过了全世界各个项目和研究的实践证明其设计思想比较先进, 具有许多成功的使用案例。但是同时也暴露出其程序结构的缺陷。其缺陷主要有三点:新平台的支持性, 程序构建容易性, 程序的健壮性。

一个典型的TinyOS的移植包括了很多代码修改, 特别是一个新的硬件支持必须一点一点的使硬件能够工作, 而且TinyOS并没有清晰的程序结构的界定, 组件常常直接控制硬件资源, 比如说MicaZ在CSMA机制时要使用硬件时钟, 一个新的移植于MicaZ的平台必须保证这个时钟不能移做他用, 但是并没有一个条件来限制这种行为。因此这么多年来, TinyOS支持的平台仅有两三种。

TinyOS的程序常常由于组件组装时出现这样那样的错误, 大量的组件导致很难预测到各种组件之间的耦合, 比如说Telos平台中CC2420无线芯片和flash存储器在共享使用SPI总线, 这个总线管脚同时和外部传感器相连接。使用这三个程序需要相当的小心, 比如说在启动节点, 如果同时初始化无线芯片和flash存储器, 则必定会有一个发生错误。

2 T2设计原则

与TinyOS相比, T2同样也是基于组件的由NesC写的操作系统, 但是T2通过基于四个设计原则避免了许多TinyOS使用中出现的问题。这四个原则包括:伸缩式抽象;分层设计;静态分配/绑定;服务发布。

T2提供了可伸缩式抽象用来满足一般性需求同时也满足特定的应用领域。伸缩式抽象提供了水平和垂直分解, 垂直方向跨过一个子系统, 上层通常与硬件无关, 提供简单的接口。下层相反, 可以是与硬件相关, 提供功能比较强大的接口。这种方式使开发人员清楚这种抽象, 方便于应用程序在不同的平台上开发。垂直分解使子系统在各个平台上具有很好的复用性。

T2抽象分为三个层次, 顶层常通过虚拟和共享, 提供一个伸缩式的抽象, 这种虚拟简化了程序开发, 中层是为了提供硬件无关性, 底层是对物理层的抽象。这种方式不同于TinyOS提供一个共用的库函数, 这个是通过编译时来检测需要的组件和虚拟。

由于NesC编译模式允许全部代码分析, T2使用尽量多地分配和绑定在编译时进行确定。这种设计原则限制了灵活性, 但是使许多OS的行为可预测化。动态分配使资源的使用无法预测化, 造成许多无法预料的结果。静态分配意味着给组件尽可能的分配所有的状态。如果一个组件需要发送数据包, 则必须分配一个数据堆。有时, 一个组件设计成不可能同时发送多条信息, 这样一个数据堆就够了。但必须静态分配最大可能的数据所需要的空间。

制定接口在nesC的发展中, 是一个非常有挑战的工作, 这需要每个组件能够使用他们。如果象TinyOS一样缺少层次结构这将引起很大的麻烦。当TinyOS和NesC为了组件的复用性而努力时, T2是在为建立一个方便开放人员使用的可靠的系统。

一方面, 任意的组件组合给开发很大的自由空间和强大的功能, 同时这样也会造成许多隐性的问题和组件之间的耦合。因为T2组件需要应用于很广的应用领域, 需要提供一个简单的机制。T2通过服务发布来提高灵活性和简单易用性。通过提供一种叫服务的抽象, T2提供了一套服务组件, 服务组件通过合理的连接底层的组件形成, 程序开发者只需把服务组件相连接就可以形成自己的程序。

3 结论

T2通过多年的努力, 在传感器网络方面有了新的突破, 这种软件结构效率高, 移植性强, 已经在许多平台上得到了使用, 如eyeIFX、ScatterWeb等。

参考文献

[1]于海斌.智能传感器网络系统[M].北京:科学出版社, 2006.

[2]Philip Levis.A Second Generation OS for Embedded Sensor Network[EB/OL].www.tinyos.net.

[3]孙利民.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社, 2006.

新一代网络操作系统 篇2

西北师范大学计算机类专业课程教学大纲

《新一代网络技术》课程教学大纲

一、说明

（一）课程性质

《新一代网络技术》是计算机科学与技术专业的一门重要的专业必修课。

（二）教学目的

通过本课程的学习使学生掌握计算机网络的基础知识和基本应用，并熟悉网络技术的相关概念，了解网络新技术的发展方向，能够根据自己的需求选择合适的网络应用。尽快掌握网络新技术的重要内容，跟踪网络学科的新发展，全面了解网络前沿技术，培养掌握计算机网络基本理论和基本技能，具有计算机网络硬件组网与调试，网络系统安装与维护，以及网络编程能力的高级技术应用性专门人才。

（三）教学内容

本课程介绍当前使用广泛并有发展前景的网络新技术，内容包括计算机网络及新技术概述；计算机网络体系结构；宽带网络及其技术；无线接入技术；移动互联网及3G通信技术；新一代网络协议IPv6；三网融合技术；互联网应用新技术展望。

（四）教学时数

54学时。，其中讲授36学时，实验18学时。

（五）教学方式

采用课程讲授、阅读论文和课堂讨论等

二、本文

第1章 计算机网络及新技术概述

教学要点：

掌握计算机网络通信技术的发展趋势，了解接入网的发展和光通信技术的发展方向以及网络的总体演变。了解信息时代计算机网络技术，掌握网络新技术体系和三网融合技术与构建。教学时数：

建议学时：4学时 教学内容： 1.1 计算机网络发展

计算机网络发展，网络通信技术的发展趋势，接入网的发展，光通信技术的基本发展方向以及网络的总体发展趋势与演变。1.2 计算机网络新技术概述

计算机网络新技术，最新的网络技术，未来网络的发展方向。

西北师范大学课程教学大纲

主要教学方法：

讲授法、分组讨论法等，主要的教学手段：多媒体教学

第2章

自动识别技术与RFID计算机网络体系结构

教学要点：

掌握目前常用的自动识别技术，了解RFID的历史和现状；掌握RFID的技术分析；理解RFID的历史和在物联网中的地位。了解网络的层次化体系结构与协议，掌握OSI/RM与TCP/IP的基本概念。

教学重点，教学难点：网络协议（TCP/IP协议）教学时数：

建议学时：4学时（包含实验2学时）

教学内容：计算机网络体系结构，TCP/IP协议组成及工作过程 教学方法：讲授法、分组讨论法等。教学手段：多媒体教学，实验

第3章

无线传感网宽带网络及其技术

教学要点：

了解宽带接入网，掌握基于PSTN及无线网的接入技术，了解吉比特以太网以及宽带智能网的关键技术。了解网格计算及网络体系主要功能和结构，掌握网络存储机构和网络存储的新技术。

教学重点，教学难点：基于无线网的接入技术，网格系统结构 教学时数：

建议学时：4学时 教学内容：

3.1 宽带网络接入技术

宽带网的接入技术，吉比特以太网集智能网的关键技术。3.2 扩展的宽带网络及其应用新技术

扩展的宽带网络及新技术，网格及网络计算，网络体系主要功能、关键技术和网络结构，网络存储机构和网络

教学方法：讲授法、分组讨论法等。教学手段：多媒体教学

第4章

无线接入技术

教学要点：

了解无线接入技术特点、无线接入技术类型，了解无线接入接口技术。掌握无线接入技术系统的结构及其功能，掌握无线接口技术

教学重点，教学难点：无线接入技术类型，无线接入系统接口技术 教学时数：

西北师范大学课程教学大纲

建议学时：4学时（包含实验2学时）教学内容： 4.1 无线接入技术

模拟调频技术，数字直接扩频技术，数字无绳电话技术，蜂窝通信技术 4.2 无线接入系统

无线接入系统，无线接入技术系统的结构，包括：控制器，操作维护中心，基站，固定终接设备和移动终端。

教学方法：讲授法、分组讨论法等。教学手段：多媒体教学，实验

第5章

智能信息设备无线互联网及3G通信技术

教学要点：

了解智能设备发展新趋势。了解无线互联网组成、基础和发展状况以及无线互联网应用。了解3G技术的定义、起源和发展历程，掌握3G技术的应用及标准参数，了解开源的WiMax项目。

教学重点、难点：无线互联网的应用，开源的WiMax项目。教学时数：

建议学时： 6学时（包含实验4学时）教学内容： 5.1 无线互联网

无线互联网组成、基础和发展状况，无线互联网在各行各业的应用。5.2 3G通信技术

3G通信技术起源及发展历程，3G通信技术的应用领域，3G通信的应用及标准参数及开源的WiMax项目。

教学方法：讲授法、分组讨论法等。教学手段：多媒体教学，实验

第6章

无线宽带网络新一代网络协议Ipv6

教学要点：

了解无线网络的基本组成元素，无线网络的类别，无线宽带网络的难点。掌握WiFi:无线局域网如IEEE 802.11 协议发展简史，IEEE 802.11 架构，IEEE 802.11 介质访问控制协议。了解 WiMAX：无线城域网。了解因特网新协议Ipv6的应用，掌握Ipv6数据头标格式、Ipv6中的地址结构、Ipv6路由协议、Ipv6安全技术。

教学重点、难点：IPv6协议中的地址表示、Ipv6路由协议、Ipv6安全技术和相关技术的实现。

教学时数：

建议学时： 18学时（包含实验10学时）教学内容：

西北师范大学课程教学大纲

6.1 IPv6概述

计算机网络体系结构，IPv4的局限性，IPv6的局限性，IPv6技术标准研究，IPv6技术的推广和部署。6.2 IPv6结构

IPv6分组结构，IPv6的扩展首部，IPv6与相邻层协议的关系，IPv6的特性。6.3 IPv6地址技术

IPv6地址技术概述，IPv6地址分类，IPv地址配置技术。6.4 ICMPv6及相关协议

ICMPv6概述，ICMPv6格式，邻居发现协议，IPv6地址解析技术，多播监听者发现协议。6.5 IPv6路由技术

IPv6路由协议概述，RIPag，IPv6的OSPFv3，IPv6的BGP-4。6.6 IPv6安全技术

IPv6安全问题，Internet的安全技术，IPv6的安全要素，IPv6中的认识，IPv6中的加密，密钥交换协议。

教学方法：讲授法、分组讨论法等。教学手段：多媒体教学，实验

第7章

无线低速网络

教学要点：

了解低速网络协议。掌握红外线通，蓝牙技术，802.15.4/ZigBee，体域网如物理层，网络架构，传感器，体域网应用。容迟网络如网络体系结构，DTN网络应用。

重点是低速网络协议，蓝牙技术，802.15.4/ZigBee，体域网，容迟网络。难点是：蓝牙技术，802.15.4/ZigBee，体域网，容迟网络。

教学时数：

建议学时： 4学时 教学内容：

7.1 低速网络协议概述

7.2 红外线通信

红外通信技术利用波长为875nm米左右的红外线来传输数据。7.3 蓝牙

蓝牙技术的物理层采用跳频扩频结合的调制技术，频段范围是2.402~2.480GHz,通信速率一把能达到1Mbps左右。7.4 802.15.4/ZigBee 7.5 体域网

物理层；网络架构；传感器；体域网应用。7.6 容延网络

网络体系结构；DTN网络应用。

教学方法：讲授法、分组讨论法等。

西北师范大学课程教学大纲

教学手段：多媒体教学

第8章

无线宽带网络

教学要点：

了解无线网络的基本组成元素，无线网络的类别，无线宽带网络的难点。掌握WiFi:无线局域网如IEEE 802.11 协议发展简史，IEEE 802.11 架构，IEEE 802.11 介质访问控制协议。了解 WiMAX：无线城域网。

重点是无线网络的基本组成元素，无线网络的类别，无线宽带网络的难点和WiFi:无线局域网。难点是WiFi:无线局域网。教学时数：

建议学时：4学时 教学内容： 8.1 无线网络简介

基本组成元素；无线网络的类别；无线宽带网络的难点。8.2 WiFi:无线局域网

IEEE 802.11 协议发展简史；IEEE 802.11 架构；IEEE 802.11 介质访问控制协议。8.3 WiMAX：无线城域网

WiMAX概述及架构；WiMAX介质访问控制原理简介。8.4 无线物联世界

教学方法：讲授法、分组讨论法等。教学手段：多媒体教学

第9章 三网融合技术

教学要点：

了解三网融合技术概念及三种网络融合的应用范围，掌握三网融合技术解决方案。教学重点，教学难点：三网融合技术解决方案。教学时数：

建议学时：4学时 教学内容：

三网融合技术概念及应用范围；三网融合技术解决方案。教学方法：讲授法、分组讨论法等。教学手段：多媒体教学

第10章 互联网应用新技术展望

教学要点：

综合了解互联网应用新技术，结合当前网络发展态势做出有依据的展望。

西北师范大学课程教学大纲

教学重点，教学难点：预测未来网络的发展方向。教学时数：

建议学时：2学时 教学内容：

互联网应用新技术展望，利用图书馆、互联网了解最新的网络技术并预测未来网络的发展方向。

教学方法：讲授法、分组讨论法等。教学手段：多媒体教学

三、参考书目

《现代网络新技术概论》，敖志刚编著，人民邮电出版社，2009年，第1版。《IPv6技术：新一代网络技术》，王相林 著，机械工业出版社，2008年，第1版。《计算机网络安全（第2版）（高等学校教材·计算机科学与技术）》，刘远生，辛一主编，清华大学出版社，2009年，第2版。

《计算机网络技术与应用》，安淑芝编著，清华大学出版社，2009年，第1版。

《计算机网络技术实用教程（第2版）》，褚建立编著，清华大学出版社，2009年，第2版。

大纲制定人：郝占军

领航新一代通信网络 篇3

从进入北京邮电大学攻读硕士学位开始，唐雄燕就一直从事宽带通信领域的相关技术工作。“对于中国的通信网络事业，我想我还是有一点发言权的。”而作为一名通信网络领域的“技术战略家”，唐雄燕始终从一定高度着眼整个中国通信网络产业，从技术层面上推动其发展，引领其进步。

积跬步，至千里

唐雄燕出生在湖南永州的一个书香世家，受父母影响，唐雄燕报考了北京航空航天大学，被分到电子工程系。从单调的求学生涯来到丰富多彩的大学生活，唐雄燕发现了学习之外的另一种生活方式。诗歌、名著、哲学、木吉他占据了他很长一段的大学时光。到了大三，唐雄燕重新审视自己的生活，毅然“戒掉”吉他，开始认真学习专业课程。这之后，他的成绩突飞猛进，始终都名列前茅，尤其是电磁场理论，更是学成了最好。在研究生的专业选择中，唐雄燕一度非常犹豫，但最后还是放弃了转行经济学的想法，坚守了电磁场与微波技术。

考研的唐雄燕要为自己找一个最好的导师。当时电磁场与微波领域的泰斗级人物叶培大院士正在做光纤通信的前沿研究，唐雄燕便一心要投叶教授门下。1989年4月底，年逾古稀的叶教授面试了这位年轻人，好学上进的唐雄燕给叶教授留下深刻印象。从此，北京邮电大学多了一名勤奋刻苦的研究生。自此，唐雄燕正式开始从事宽带通信领域的学术研究工作。1991年春，唐雄燕直博。

在此期间，他作为主要承担人完成了国家“85”攻关和“863”课题；协助叶教授在我国最早开展了相干光通信、光孤子通信及非线性光纤通信理论研究工作，并作为第一作者在光孤子通信、高速光纤传输系统及非线性光纤光学这些领域的国际著名期刊、杂志上发表论文与报告数十篇；他的毕业论文《光孤子通信中若干问题的研究》被有多位院士参加的答辩组一致评为优秀论文，以后的许多研究生也将之视为学位论文的典范。

1994年春，新加坡开始从海外引进专家学者，其中就包括光纤通信领域。正值毕业之际，唐雄燕认为，自己可以借此机会体验一下国外的工作和生活环境。很快，他获得了新加坡国家科技局博士后研究奖学金，到南洋理工大学电气与电子工程学院做博士后研究。两年后，唐雄燕同时申请了美国密歇根大学、德国洪堡基金并都收到了欢迎前往的回复，最终唐雄燕选择了后者。受该基金资助，唐雄燕在德国柏林工业大学高频研究所跟随德国最著名的光通信科学家Petermann教授做研究员。基金还安排了环德旅行，参加德国总统接见等诸多活动，并允许选择到任意一个欧盟国家做短期研究。这些待遇对一名外籍科研人员来说，是相当有吸引力的，唐雄燕十分珍惜，他到英国Aston大学拜访著名的光通信专家Doran教授，在他指导下做访问学者。

在国外的学习研究生涯让唐雄燕在光孤子通信系统的性能评价、优化设计以及WDM色散管理孤子等方面取得了突出成绩，尤其是对光孤子通信系统误码率的研究，引起了国内外广泛的关注，相关论文也被光孤子通信的鼻祖A. Hasegawa教授所著的权威著作《光通信中的孤子》一书所引用。

在整个专业学习与学术研究生涯，唐雄燕靠着他的踏实刻苦与聪慧积累了大量的学识，也取得了丰硕的成果。回顾这段时期，唐雄燕表示最感谢的是恩师叶培大教授。他提到，无论是科研治学还是为人处世，叶教授都对他产生了很大的影响。两人也在多年相处中结下深厚的情谊。“我去叶先生家里，他从不像招待客人一般上茶，而是拿出酒来，斟上一杯。”而之后的国外生活不止让唐雄燕科研上更进一步，更让他开阔了视野，提高了修为。这些都为他今后的事业发展打下了坚实的学术基础。

实践出真知

1997年年底，唐雄燕归国。不久就告别象牙塔般的学术界，进入企业，深入到中国通信行业的一线进行科研工作。

而立之年的唐雄燕在出国之前就已经明确要回国发展的想法。国外再好也不是家乡，无法让他有融入感和认同感。而且当时国内的通信事业正处在大发展时期，他相信，归国后的他也必将有一番作为。最终，由于北京电信局领导和单位的双重高度重视，唐雄燕进入了北京电信局科技处，紧接着便主持了“北京100个用户光缆环工程”技术工作。

在当时面临无经验可借鉴、缺乏技术规范指导等诸多困难的情况下，他组织技术队伍进行攻关，并与光缆制造商协作，提出了超大芯数用户光缆网技术方案和规范，推动了超大芯数光缆在国内的成功研发和在接入网中的规模应用，在北京建成了当时全球最大规模的用户光缆网。之后他又主持了北京光纤接入网、北京ATM宽带商用网、北京公众IP网、北京ADSL与LAN宽带接入网等多项重大工程的技术工作。这一时期的工作，让唐雄燕通过实践对电信运营的技术战略有了更深层次的理解，而中国的通信网络事业也向前迈出了坚实的一步。

1999年年底，科技处的老处长退休，推荐唐雄燕接任。后来中国电信行业开始改革，政企分开，移动、电信分营，唐雄燕又被提拔为北京电信副总工程师，成为了北京电信最年轻的技术领导。随着电信市场竞争越来越剧烈，电信也在从技术驱动向市场驱动转变。不久，电信再次改革，南北拆分，中国网通集团成立。唐雄燕调任中国网通企业发展部副总经理。

几经角色变换，逐渐脱离技术岗位成为管理者的唐雄燕并不快活。他想要回归技术岗位，奋斗在通信技术发展的第一线，于是向领导提出要求转回技术岗位。他认为，人只有做自己喜欢做的事情，才能最大限度地发挥自己的能力，做出贡献。最终，唐雄燕调任中国网通集团研究院副院长。

新一代网络操作系统 篇4

随着移动互联网产业的高速发展, 智能终端操作系统日益成为产业的战略制高点。当前, 谷歌的安卓和苹果的iOS占据了全球移动智能终端操作系统85%以上的市场份额, 各自形成了自己的生态圈, 形成了对整个移动互联网应用产业的垄断。

没有自主的操作系统, 不仅信息安全无法得到保障, 产业安全也无法得到保障。虽然多年来我国政府对操作系统非常重视, 进行了大量的投入, 但成效并不显著。事实上, 如何打破美国的垄断, 发展本国自主的核心技术是全球产业的难题。

移动互联网给我国发展操作系统带来怎样的机遇和挑战?从2011年9月开始, 笔者与华为、腾讯、百度、奇虎360、UC动景、盛大、北京航空航天大学、工业和信息化部电子工业标准化研究院等多个厂商、高校、研究机构的相关技术专家进行过多次研讨, 我们还在2012年9月发起了WebOS兴趣小组。本文内容基于研讨会多次讨论的成果, 尤其得益于WebOS兴趣小组的头脑风暴。

1 操作系统成功的关键是建立应用生态系统

1.1 国际主流移动智能终端操作系统的现状分析

当前移动智能终端操作系统已被苹果i OS和谷歌安卓所统治。微软通过与诺基亚的战略联盟, 构筑围绕Windows Phone 8的生态系统, 形成影响产业格局的重要势力。

苹果iOS操作系统:

根据IDC数据, 2012年一季度全球智能手机出货量中iOS份额继续上升, 达到23%。苹果应用商店App Store中的应用总数已达65万种;iBooks Store内含几十万图书内容;iTunes Store内含过百万音视频资源。自上线以来, 用户总下载量超过了300亿次。迄今苹果公司已向开发者支付了50亿美元。根据2012年2月Technet发布的一项研究, 过去四年, 整个App经济在美国创造了46.6万个就业岗位, 而在iOS平台上的中国开发者超过十万人。

谷歌安卓操作系统:

安卓是由Google主导, 以Linux为基础的开源操作系统。在不到四年的时间里, 安卓的市场份额急速增长至超过59%, 成为全球市场份额第一的移动智能终端操作系统。从终端厂商看, 安卓支持的厂商众多, 手机款式众多。摩托罗拉、三星和HTC在安卓生态系统占据了超过60%的市场份额。为了形成一体化的移动互联网生态系统, 谷歌干脆直接收购了摩托罗拉移动。应用商店安卓市场 (2012年3月7日更名为Google Play) , 包括了数字图书、音乐、视频和应用。应用的数量已经和苹果相差无几。

OHA (Open Handset Alliance, 开放手机联盟) 是安卓生态系统的重要组成部分, 包括了全球多个著名手机制造商、手机芯片厂商和移动运营商, 目前OHA有65家企业成员, 主要成员包括谷歌、HTC、英特尔、摩托罗拉、高通公司、德州仪器、三星电子、LG、T-Mobile中国移动、沃达丰、软银、华为、索尼爱立信、华硕等公司。

Windows Phone (WP) 操作系统:

WP是微软的智能终端操作系统, 主导厂商是微软和诺基亚。WP8是微软公司最新发布的一款手机操作系统。WP支持终端厂商七个, 包括三星、HTC、诺基亚、索爱等, 已上市终端数量超过20款。IT市场调查公司Gartner预测, 2013年WP将有望成为全球第三大移动平台。由于WP8使用与Windows 8相同的运行内核, 应用的相互移植将会变得非常方便, 微软称WP商城的应用数量已经超过十万个, 是所有平台中达到十万应用最快的。

1.2 国际主流移动智能终端操作系统的生态系统发展策略

iOS、安卓、WP采取了不同的策略, 围绕各自优势建立和发展手机生态系统。苹果采取的是不折不扣的封闭策略, 从手机芯片、操作系统到应用商店均是苹果的私有产品, 控制了产业链大部分的利润。与此同时, 苹果通过优秀的用户体验、系统稳定性和开发的简易性吸引了大量的应用开发商。对广大的手机应用开发商来说, 苹果的单一手机策略极大地简化了应用开发流程, 苹果应用商店使得开发商省却了收费、运营商接入等诸多繁琐流程。从这个角度来说, 苹果应用商店的生态系统对广大的独立中小应用开发商是开放和友好的。

谷歌主导的安卓则采取了和苹果背道而驰的开源、开放路线。安卓很好地满足了广大终端制造厂商面对苹果的挑战, 渴望寻找一个低成本开放平台的需求。安卓的开源策略使得终端价格更为便宜, 也满足了数量相当可观的部分消费者。安卓的应用开发商特性和苹果有较大的区别:苹果的应用开发商多为中小软件企业或个人工作室, 他们希望通过App的下载获得收益。而安卓的应用开发商多为互联网企业, 他们希望通过安卓应用延伸其在移动互联网的用户渠道。

相对于苹果和安卓, 微软则走中间路线——核心系统软件平台封闭, 但提供给硬件制造商和第三方开发者一些API接口。目前WP商城应用数十万, 其中70%左右为收费应用, 可以为开发者带来可观的下载收益分成。而且为WP开发应用, 可以很容易地平移到微软平板电脑和传统电脑上, 这是其他平台所不具备的优势。不过就目前而言, 微软还没有足够的证据证明其在移动智能终端上的能力。WP生态系统吸引力显然无法与安卓、苹果相比。WP昂贵的License也使得对于大多数厂商而言安卓还是更好的选择。

1.3 基于Linux的其他操作系统现状分析

目前, Symbian (塞班) 与黑莓的RIM基本丧失了在终端操作系统上的话语权。由于iOS、WP采取的是封闭系统, 当前主流智能终端操作系统基本上均是基于Linux构筑的, 主要的策略有以下三种:

(1) 基于Linux, 构造一个有别于安卓的新生态系统:该策略希望在Linux的基础上, 构造一个与安卓生态环境相类似的生态系统。或基于安卓的某一版本, 通过各种定制方式分支以期获得与安卓可竞争的市场份额, 如中移动OPhone、联想乐Phone等。该策略的问题是由于新生态系统的规模过小, 很难吸引足够数量的应用开发商。

(2) 基于安卓, 构造一个与安卓生态圈不兼容的生态系统:该策略的典型代表包括亚马逊的KindleOS和阿里云OS。亚马逊依托其海量的云端内容资源, 通过深度定制的安卓, 开发了“去Google化”的Kindle Fire。亚马逊不是OHA的成员, 构筑了一个基于安卓, 但与安卓不兼容的生态系统, 就连应用市场也是独立于Google之外的亚马逊Appstore。根据comScore的数据, 今年2月Kindle Fire市场份额占所有安卓平板的54.4%, 成为安卓系统之上最大的平板操作系统。亚马逊的成功说明通过发挥云端融合服务优势, 是有机会打破谷歌的垄断, 构筑自主生态系统的。但我们也应该清楚地看到, 在智能手机终端的主战场, 由于Google主导的OHA垄断了芯片、终端厂商等产业链的关键环节, 构造一个与安卓生态圈不兼容的生态系统非常困难。

(3) 发展自有手机操作系统:对广大的运营商、手机厂商来说, 发展自有手机操作系统更多的是一种防守策略, 假如有一天无法获得合法的安卓授权时, 能够保持业务的持续。如英特尔和三星电子携手整合两大Linux联盟LiMo和Linux Meego的资源优势, 共同开发Tizen, 华为的任正非也认为华为发展自有手机操作系统是一个备份策略。但是开发一个操作系统易, 形成生态系统难。一个备选系统的概念是值得斟酌的。如前所述, 操作系统的成功在于建立一个开放共享的产业生态环境, 如果我们的厂商仅仅考虑自身利益, 无法从整个产业链上做文章, 是无法打造一个成功的操作系统的。

综上所述, 当前在终端OS领域, 安卓、iOS、WP三足鼎立, 形成了各自的生态圈, 留给其他终端OS的机会窗口已经很小。我们需要改变操作系统传统的研发思路, 建立一个开放共赢并符合移动互联网产业发展规律的生态环境。

2 HTML5为发展新型网络操作系统带来新的契机

2.1 HTML5正成为下一代移动互联网应用的主流趋势

近年来, HTML5作为一个开放、标准、适合移动智能终端用户需求的多媒体应用平台得到了包括谷歌、苹果、微软等国际行业巨头的大力支持, HTML5逐渐成为移动互联网的重要应用平台。

HTML5并非仅仅用来表示Web内容, 它的使命是将Web带入一个成熟的应用平台。作为新一代Web应用的国际标准, HTML5极大地丰富了Web应用的多媒体呈现能力、交互能力、云端服务集成能力与本地处理能力, 在语义特性、本地存储特性、设备兼容特性、连接特性、网页多媒体特性、三维、图形及特效特性、性能与集成特性、CSS3特性等多个领域做了显著的改进与标准化工作。基于HTML5的应用由于具备良好的用户体验、丰富的多媒体内容, 优异的跨平台、跨终端等特性, 正成为下一代移动互联网应用的主流趋势, 而构造基于HTML5的移动互联网平台与生态系统也日益成为国际大型移动互联网厂商发展的重大战略。

2.2 移动互联网产业的迅速发展为发展新型网络操作系统提供良好的基础条件

新型网络操作系统采用HTML5等开放技术, 以浏览器引擎为核心, 提供了与iOS、安卓类似的应用环境与用户体验。随着手机处理能力的提高、智能终端价格的持续下降、3G网络的逐渐普及等已经在向网络应用平滑迁移。以Web应用为核心的新型网络操作系统成为打破iOS、安卓的垄断, 建立Web应用与服务生态系统契机。由于HTML5是开放标准, 有望获得更多的应用开发者和厂商的支持, 以期构建更加开放的网络操作系统生态环境。

移动芯片处理性能的提高以及3G网络的逐渐普及, 使得影响网络操作系统的性能瓶颈得到很大改善。随着HTML5标准的成熟与完善, 许多原来制约Web应用的技术障碍已被纳入HTML5的规范体系中, HTML5标准普及与成熟使得Web应用逐渐具有和原生应用近似的性能与用户体验, 为建立基于网络操作系统的应用生态系统创造了良好的条件。并且在现有的i OS、安卓、WP生态圈中已经有大量基于HTML5的应用和服务, 这些都为构建网络操作系统的应用生态系统打下良好的基础。

与iOS、安卓等相比, 新型网络操作系统的生态系统有很大的区别。新型网络操作系统的应用生态系统主要依赖云端海量的互联网应用与服务。同时, 新型网络操作系统与过去的WebOS也有很大的差别。WebOS通常指的是网络计算机的操作系统, 在网络计算机的环境下所有的应用都是联网的, 计算机甚至连硬盘都没有。而建立在HTML5之上的新型网络操作系统不仅支持离线应用, 在性能上也有很大提高。

3 发展新型网络操作系统的关键环节

新型网络操作系统生态环境的关键环节包括终端操作系统、浏览器、应用开发工具与社区、云端服务平台等。

终端操作系统:

在Linux内核上, 针对不同种类智能终端的差异化需求, 突破应用展现、应用安全、本地能力适配、主流操作系统兼容、系统硬件加速技术等领域的关键技术, 为Web应用生态系统提供一个安全、高效、易用的支撑环境。

浏览器:

浏览器作为Web应用的入口, 是支撑移动互联网应用与服务生态链发展的关键环节。新一代浏览器应具有标准符合度高、运行效率高、能耗低、节约带宽等特性, 满足Web应用网络化、跨平台、灵活性和易用性需求。

云端应用支撑与服务平台:

云端融合是未来移动应用发展的趋势。支持海量应用的云服务平台、应用引擎是生态环境的另一个重要内容, 也是未来移动互联网产业竞争的关键环节。我国大多数移动智能终端生产厂商既没有建设云服务平台的技术能力, 更没有整合产业链资源、运营云服务平台的运营能力, 迫切需要找到一种共同造云、用云的机制。

应用商店、应用搜索服务:

Web应用的生态系统是一个比安卓应用市场更加开放、也更加碎片化的生态环境, 需要有类似搜索引擎的应用发现、分类等平台和技术支撑。通过应用商店和应用封装格式的标准化降低应用开发者的市场门槛。

开发工具:

基于HTML5的工具、开发框架、标准库:良好的开发框架, 与之配套的标准库将进一步降低应用开发门槛, 提高开发效率。

商业模式:

封闭市场孕育的基于license的软件盈利模式可能在Web App的生态环境中不适用。靠销售软件本身获利在新的生态环境下将越来越不可能, 更多的是通过应用本身的其他商业模式, 或in-app的方式取得盈利。

基于HTML5, 发展网络操作系统尤其对促进我国移动互联网产业的发展意义重大, 它有助于我国在移动智能终端上摆脱i OS、安卓、WP等原生应用的垄断与限制。HTML5应用良好的跨平台、跨终端的特性有助于为我国的移动智能终端、操作系统提供大量的内容与应用。尤其重要的是, 我国的移动互联网企业已经高度重视HTML5, 在国际产业竞争中并不落后, 某些领域甚至领先国际竞争对手。我国有机会抓住技术、产业变革的机会, 获得全球移动互联网产业中的话语权。发展HTML5有助于改变传统互联网一味的尾随美国的状态, 推动中国企业积极参与国际竞争, 占据移动互联网技术与产业制高点。

摘要：分析了目前国际主流的移动操作系统及其产业生态环境, 探讨以HTML5为核心的新一代网络操作系统的关键技术及发展路径, 并对如何抓住移动互联网新兴技术, 发展我国移动互联网产业提出建议。基于HTML5, 发展网络操作系统尤其对促进我国移动互联网产业的发展意义重大, 它有助于我国在移动智能终端上摆脱iOS、安卓、WP等原生态应用的垄断与限制。HTML5应用良好的跨平台、跨终端的特性有助于为我国的移动智能终端、操作系统提供大量的内容与应用。

新一代的医院管理信息系统 篇5

系统概述

当今世界，计算机和信息技术飞速发展。近几年来计算机网络技术迅速发展，使得各个国家的各个行业都面临着一场信息革命。医疗卫生事业也不例外，许多发达国家在医疗卫生领域的信息化建设方面作了大量卓有成效的工作。我国医疗卫生行业经过几十年的发展建设，计算机和信息科学在医院现代化管理及现代化医疗服务中的应用也取得了很大的发展。随着祖国现代化建设的发展，特别是改革开放以来，我国城乡医院及其现代化建设发展迅速，医院的医疗水平大幅度提高，与此相应的各种大型诊断设备进入医院，其中医疗影像设备已成为我国医疗界临床诊断的主要手段之一。

合理的应用计算机网络技术，进一步推动我国医疗卫生事业的发展，提高医院的现代化的管理水平，是当前各大医院面临的首要任务。我们北京森益特电子科技有限公司在这方面作了大量的工作，取得了一定的成绩。

森益特软件开发有限公司是具有HIS、RISPACS、NetWork系统集成经验，多年医疗管理软件开发经验的高科技公司。森益特软件开发有限公司从事医疗开发，提供大型医院系统结合服务已有多年，卓有声誉，技术人员专精于医疗相关管理系统，能顺应客户需要提供高水准服务。国外医疗管理技术发展日新月异，需要庞大的团队合作发展，且需考虑 FDA、FCC 对部份产品的规定，故引进国外领先技术配合国内环境与中文化需求，结合国内学术界的努力，提供医疗界最合适的产品。

医学影像（PACS）开发需要结合完整的影像学所涉及各项专业： X 光片数字化扫描、设备(Modality)

影像输出采集、影像储存管理、影像调阅显示以及与院内管理系统(HIS-Health Information System)、放射线科管理系统(RIS-Radiology Information System)。森益特开发有限公司技术队伍拥有各种专业人才与经验。计算机系统及网络设计、实施能力，医学影像由于传输量大，要求医院具有快速网络和与院外Internet通讯相结合。这一切都建立在大型的网络运算、大容量的服务器。因此，医院信息化的建设需要与具有丰富计算机与网络经验的专业公司，森益特软件开发有限公司建立和维护大型医院管理信息系统多年，能提供快速、经济有效服务而非一般公司所能处理。

系统意义

HCS-2000医疗信息管理(决策)系统，让您在繁琐的业务及商务活动中轻松掌握您想了解的医院内外的各种事务医疗信息管理系统，以资金、人流及物流精算化的要求去统计和分析相关信息，为医疗单位各决策层提供准确、全面、可靠的信息支持。

您可以只花几分钟就了解到当日或近期医院的以直观图表方式显现的各种数据资料。如: 病种增减率 病区床位使用率及周转率 重病接治率 药品再利用比率 手术成功率 药品消耗排列差对比 抢救成功率 药品加成率等等

系统组成

门诊管理系统

多媒体导诊系统 门诊挂号处理系统 门诊计价收费系统 门诊中西药房系统 门诊医生诊台系统 药库管理系统 住院管理系统

出入院管理系统 临床护理系统

中心药房管理系统 临床医生工作台 影像管理系统 检验管理系统 手术室管理系统

病案、统计管理系统 血库管理系统 办公自动化

物资管理系统 人事管理系统 设备管理系统 工资核算管理系统 院长查询决策系统 以下详细介绍各模块功能。

门诊管理系统

HCS2000门诊管理系统提供完整的日常门诊业务，使医院的门诊业务和管理工作在电脑键盘弹指之间完成。

门诊是医院的门面，与药库、后勤等部门紧密结合，而且由于工作量大，经常花费很多人力进行服务与事后处理，必须在日常工作中提供快速处理各种可能发生的情况，并于工作时进行实时检查库存量、医药规则、国家法令法规、就诊情况等等，提高服务水平，为门诊创造患者满意的环境。1.门诊导医系统

本系统结合计算机的联网信息及时传递能力与多媒体技术，对病人予以实时、有效、全面的就诊指导；利用门诊大厅内的小型触摸屏幕可查阅如下信息：

·介绍医院及科室情况：对本医院的业务专长、国家等级、业务科室设置、设备配置、专科设置、各科专家等情况进行简要说明。

·专家出诊时间及专家专长交互式查询。·介绍各检验科室及其设备的功能和作用。·各门诊及辅助诊疗科室的设置及分布位置、引导病人快速及时就诊；

·宣传药品、保健知识；

·病人可通过触摸式屏幕自己查询医院门诊、治疗收费和药品价格等信息。2.门诊挂号系统（包括急诊）

门诊挂号系统具有如下功能： ·进行门诊病人的挂号（包括当日号的各种预约号）、改号和退号等日常业务，以及进行门诊预约挂号和住院床位预约操作等。

·提供详细的本院门诊上岗专家医生，住院科室及专家医生的实时出诊动态，以帮助病人择医就诊。

·高度自动化处理系统能根据病人请求或病人选择挂号的号别、号类，自动按照不同的号别标准收取挂号费。

·方便地实现手工操作难以实现的功能，例如： >病人可以在任一挂号窗口挂任一诊别、号别的号 >提供电话预约号和远程预约号服务功能 >为医院管理工作提供准确的门诊数据 ·操作简便，界面友好，支持多种输入方式； ·准确快捷地进行日、月、年挂号结算整理。·进行挂号病人综合信息查询和挂号员、出诊科室、出诊医生工作量、就诊人次及效益综合查询和汇总统计，并输出相应报表。3.门诊收费系统（包括急诊）

借助本门诊收费系统，可以杜绝门诊错收、漏收费用，提高工作效率，保证工作质量方便病人，为全院经济核算提供门诊工作、效益的全部分类信息。

·进行门诊病人的处方和诊疗医嘱的录入、修改、确认、划价和收费并打印符合财务制度的病人报销单据的收费清单等，同时还可进行单据作废、退款、收款单据的查询与补打印、缓收款等日常业务；

·进行已划价、收费病人的综合查询和收款员、门诊科室、门诊医生的工作量、经济效益综合查询；

·按照各种条件相互组合（如时间、财会科目、收费类别与方式、就诊科室、执行单位、收款员等）进行满足院内业务、财务、管理、多级核算统计、核算要求和院外需求（合同、记账、医疗保险等）的费用统计和相应报表的打印；

·按照各种查询条件相互组合（以病人基本信息、收费信息、凭单信息、项目库信息为主，费别代码、就

诊日期、卡号、就诊号、病历号、姓名、性别、挂号日期、时间、号别、别类、疾病ICD码、科名、室别等30多种条件为辅）进行门诊病人基本信息；收款员、科室、各门诊医生工作量与费用统计；记帐单位费用统计；财务收入统计等综合查询。

·准确、快捷地进行日、月、年门诊收费汇总统计并输出报表；

·允许在收款时输入疾病名称，可以为医院疾病谱和流行学研究及更合理的门诊工作、门诊费用水平评价提供信息。

·提供门诊保险患者、代管、通管清单、费用申请、诊疗费用明细表,并可将资料申报费用等。4.门诊诊间系统（包括急诊）

不同科别建立专用的医生诊间系统。医师根据系统化、标准化的代码进行诊间问诊、查看过去的病历、记载病历及开立处方等电子化病历作业，病历可随时、每日或不定期根据患者要求打印整理。

对各科门诊医生给病人诊治情况进行实时录入，并在门诊医生直接输入医嘱处方的各种药品和诊疗项目后自动划价，在收费窗口进行收费。在各医疗辅助科室完成病人各检查项目的操作后，将检查结果输入本科室计算机内，通过网络向门诊科室传送检查结果和检查报告单，及时给门诊医生提供诊断、治疗的辅助依据，有助于门诊医生及时给病人做准确的疾病诊断，采取有力的治疗措施。

具体讲： ·进行处方和诊疗医嘱的输入和求诊病人门诊诊断、门诊病历的输入、修改、确认和传送处方、检查单和门诊病历的打印；

·接收和查阅医技辅助科室各项检查结果和检查报告单和图像；如：结合放射线科、内视镜室、超音波室各种医学影像图形，由图型工作站加以显示，并可以多角度、放大、缩小、改变灰阶、量测距离来加以参考。

·自动调用系统医药管理数据，若发现处方内的药物属于配伍禁忌，则发出报警声并显示提醒等等。5.诊间叫号连接系统

医师诊间医令电脑化后，可于诊室门口加挂 显示器，将最近数位候诊患者名单依序显示，待医师选取某一患者时，显示器即闪烁表示，并可加语音提醒。6.自动挂号机系统(ARM)HCS-2000医疗服务自动挂号机是以医院患者服务需求为导向，以全功能24小时提供服务，完全取代收费员功能为目标进行设计，结合电脑、打印机、读写磁卡机、通信网络，精密的设计加上使用动画、语音产生亲切、方便的导引效果，让患者在最短时间内轻松地操作完成挂号或其他双向沟通之作业，同时透过通讯网络建立管理系统，可即时掌握使用情形，节省人力、时间，提升效率。使医院能维持全天候完整服务，减少人力需求。

自动挂号服务功能

I.挂号完毕会自动打印出挂号通知单记载病历号码、姓名、就诊日期、挂号时间、诊别、医师、就诊序号供患者就诊参考。

II.可作预约挂号、查询、取消等作业，可查询科别、医师、已挂人数。

III.具有挂号截止及限额控制功能，指定医师额满、停诊、代诊都会即时检核及回应，保障病患权益。

医院导诊服务功能

I.可提供医院历史、仪器设备、医师经历、科别介绍等院方特色说明。

II.提供医师排班查询，供患者选择就诊医师、科别。

III.医院地理位置、交通介绍及院内科室、楼层说明。

IV.挂号需知、患者权益等宣导事项。V.医院最新消息发布等事项。医院卫教服务功能

I.以患者查询的角度设计卫教划面，协助患者预防疾病式保健常识。

II.配合录音导引患者，以声光及图文方式呈现设计生动活泼的教材。

III.可结合光IC卡（选购）登录患者病历资料，查询身体健康状况、检验检查结果及其所应注意事项。

优点：

I.系统功能易于扩充

II.具有磁卡、条码办识能力，医院可选择适用之方式制作挂号证。

III.停止操作一定时间后，本系统可自行返回主画面，并可视院方需求制作卫教或服务广告，于空档时切入自动作业。

IV.与计算机网络连接，可达到资料交换之需求，使用方便。

V.应用彩色动画及语音系统引导操作。

VI.使用读写磁卡，迅速掌握使用者之资料并作业，绝无错误发生。

使医院能维持全天候完整服务，减少人力需求。7.门诊中西药房系统（详细请见中心药房系统）

除完成对已记帐医嘱或处方进行配药、发药处理、完成病人医嘱、病人处方的退药处理等基本功能。还可按照三级库改建药情况进行每日处方和医嘱统计，对药品品种、数量、规格、单位、单价、金额、处方总金额等进行分类统计，打印出统计报表，以及完成改建药、费用类别、处方后悔、病人费用、病人费用明细统计和报表输出，进行药房三级发药处方、门诊医嘱，已记帐和未记帐处方、医嘱的查询。对毒剧、麻醉、贵重、精神病药品等特殊药品进行单独处理、单独统计。住院管理系统

HCS-2000住院管理系统提供复杂、实用的住院相关业务计算机辅助管理，患者自入院报到以迄出院所发生之医疗服务及其相应的通知、帐务计算或事后之保险申报等，均提供完整的体系。

HCS-2000住院管理系统与住院业务流程结合，以严谨的系统设计，提供主动通知相关单位服务信息，并将住院流通资料经过慎密检查，配合整体管理制度来提示、校正，并汇总为健保申报资料及管理管理时均能正确呈现，并可预防作业过程中人为错误发生。

功能齐全、方便灵活的结算方式和费用处理功能。系统可进行出院结算、中间结算、恢复结算、定期结算及出院帐处理，完成收费登记、费用查询、住院催费、单位费用统计、病人预交、补交、补欠管理

和医嘱计费功能，且提供了一套方便、灵活的住院病人费用录入方式。具有一整套的病区、科室和床位管理功能。系统能实时显示待床、待办出院人数，可进行开放床位调整，处理借床事宜，加床、减床和病人床位调换以及完整的入院病人预约管理功能。对预付金、住院费用、病人欠款进行实时追踪计算，并有一整套的催款功能，杜绝住院费用的漏欠现象。进行住院病人的入、出、转及住院等各种事务处理和费用管理，同时，为住院病人医疗统计和住院病人收编与统计提供及时、准确、完整的数据。

·入院管理：为病人建立完整的入院摘要（PROFILE），完成入院病人病案首页相关信息记录，记录病人收费类别（包括：自费、公费、合同、公疗、本院、保险、其它等）；公费病人自费比例；打印病案首页、病人入院单。

·住院费用的管理，是对病人在住院期间所有费用的处理。完成在院病人的各类费用的登录、计算、修改、校检、查询，并自动生成各类病人明细帐及按科室、病员分类的当日收入报表。是保证医院住院资金正常周围的关键。其主要功能包括：

·进行病人历次结算的帐目，总帐帐目的查询以及按日期降序排列的费用细目清单。

·进行各科住院或出院欠款病人的查询并打印欠款病人名单、催款通知单或并进行欠款统计。

·进行合同单位住院、出院病人费用，单位费用和合同单位帐目的查询、打印和帐目结算。

·进行预交、补交、补欠款的录入和收据及清单的打印、查询以及不同病种预交款金额设定、查询和修改。其收费方式分为现金、支票、汇票、外币（港币、美元、英镑、法郎、澳元、台币、日元、马克等币种的处理和日动态汇率的输入）。

·进行病人在院期间转床、转病区、转病室和转科室时的费用自动结转工作，合理地进行医院各科的经济核算。

·自动进行全院床位清理和计算每个在院病人的床位费，冷、暖气费等固定费用，并将日内所有录入、接收和费用转录到医院科室核算的不同帐号上。

·对出院带药、病人自带药、床位费的合理收费等均能有效处理。

·病人出院（转科）事务管理：为提出出院或转科申请且得到有关部门确认的病人自动办理出院及转科手续，完成这些病人各项费用的自动结算或转结处理等。并可完成出院病人日报、出院收分类统计。

其主要功能包括： ·为得到确认的转科病人办理转科手续，且自动将转出病人的住院费用进行自动结转并自动停止原科室医嘱。进行任意日期内转科病人信息查询度打印转科名单。

·为得到确认的出院病人办理出院手续，包括费用查询、出院医嘱自动计费、帐单打印（出院收据条、首页帐目项的打印），出院费用结算可以退款出院、补交出院、欠费出院、出院待算、院外结算、出院召回结算、等多种方式进行。

·对在院病人结清已发生款项进行补交中结、欠费中结、退款中结、留款中结等在院结算（中间结算）处理，包括费用结算、帐单打印和有关其它帐目文件的整理。

·进行任意日期内全院各科出院病人的主索引记录、入院记录、转科记录、当日待床病人的主索引记录的查询和出院病人名单和首页费用的查询和打印。

·进行按收费科室、住院科室分别进行发生额结算日结表和累计表、出院病人费用结算日结表和累计表、单据号结算日结表和累计表、出院病人门、急诊诊断费用表、收款员费用日结算表、月结算表、记帐单位日结表、月累计表的打印和查询。

·进行任意日期内某科室或全院住院病人表，病人总数、入院病人表和主索引记录查询、打印；进行每日入出院病人登记表、分科、分室病人流动日报的统计和打印；

·调整开放床位，方便处理借床、加床和减床。临床护理系统

本系统围绕病房管理，住院病人医疗信息管理为中心而组织，记录医嘱的执行情况、护理计划与护理工作情况等，构成病人医疗记录的重要部分，为医生的医疗工作和病情分析提供帮助。

·为本科入院病人安排床位和进行病人床位调换，进行本科床位状态查询，包括空床查询以及该科在院病人的主索引记录、费用记录、转科记录的查询。

·接收来自临床医生工作台的本科病人长期医嘱、临时医嘱，向相关科室提出申请，安排医嘱执行表。

·得到医嘱确认应答后分类打印当日各项医嘱执行单，如长期或临时口服药、注射药、外用药领药单、配药单；口服药执行单；注射执行单；输液卡；手术出院执行单；诊疗通知单；治疗执行单等。

·对当日医嘱执行情况及结果进行实时录入。·进行本科在院或出院病人医嘱的查询。药库管理系统

在医院管理中，药品的基本档案产生于药库，药房的药品信息也来源于药库。本系统实现了对药库全面系统的管理，达到信息的完整性和可靠、实用的全科帐目管理。

·进行药品验收入库（除通常的购回入库外，还对欠款进药入库、欠款估价进药入库、盘存报增、药房退药等多种形式进行相应处理）、出库（除通常和领发出库外，还对调拨外院、报损、退货给供应商等多种形式进行了相应的出库处理）、调价、盘存、溢余、短缺、报损等日常单据处理业务并记明细帐、流水帐打印单据，自动进行库存调节。

·建立药品进、存、耗、用明细帐和相应和金额帐，自动完成记帐、结帐，提供会计所需全部帐目数据。以建立药品金额明细帐、药库总帐，实现帐查询、帐打印、对帐功能。

·进行任意期间药品购入、发放汇总，库存情况，收支对帐以及重点药品和药品盘点等报表的生成、统计、查询和打印。

·进行临床药学信息的建立、查询。包括处方药品配伍及禁慎用症检查、某药物与其它药物相互作用资料、病症和生理禁慎用药及注意事项、药物中、英、拉丁文缩写及别名识别、药物常用剂量、极量、用法及不良反应、致病菌、感染症及癌症和用药选择等。特别是对新药物、化学性质、功效、药理作用、应用范围、相互作用、用量用法、配伍禁忌、副作用和有

关该药品等，提供给药剂师和临床医务人员查询、参考。

·灵活、合理的药品价格管理制度。本系统可根据医院需要设定对药品的价格管理，可以按进价、批发价、零售价、优惠价多价位的设置进行管理。合理的药品价格管理方式，即可使整个HIS系统的药品价格由本系统统一调整，也可允许各二级药房进行调价处理，对药品的库存管理可以直接管理到单价，使财务核算更加真实。对“优惠价”在药品验收入库时自动折算其折扣率。

·严格的药品效期管理原则。药品有效期是药品管理与其它物品管理不同的一个特点。

本系统对效期药品的进、耗、存严格遵循先进先出和近效期先出的基本原则，进行精确的或模糊的效期跟踪管理，其发药也按此原则严格执行，以确保价物相符、效期相符，使效期能取得物帐一致。能自动识别、统计积压、呆滞、失效药品，并通过任务驱动功能进行适时报警提示。系统设置了效期调整功能。

·完善的药品库存管理。系统给每种药品都进行了库存的上、下限或基本库存量设置。

每一时间段以此为参考制订购领计划，提示短缺药品和长期积压、呆滞药品，对入、出库药品数量超出库存上、下限，系统将及时报警。

·毒麻贵重药品的重点管理。系统在进行剧毒、麻醉、贵重、精神病药品定义时已对该类别药品的属性进行了定义，并在系统的整个运行过程中提供识别这些药品属性和进行单独处理、单独统计的功能。

·系统简化了药库会计事务，支持医院和科室经济核算。本系统实现了整个药库药物流、资金流一体化的管理。将药品仓库管理和会计工作溶为一体，把药库药品的进、耗、存以及随之发生的各项金额数据作为药品会计的处理对象，具备药品会计事务处理整套功能如自动完成记帐、结帐、对帐功能。将科内科外每一笔药品收支均落实到科室，以适应越来越高的药剂部门经济核算的需要。·具有丰富的报表功能，可以生成和输出库存情况表、药品会计的各种凭证、明细帐、总帐以及药品购

入和发放汇总、药品明细汇总、药品收支对帐单等多种报表，满足科室经济核算的需求。

·本系统的药品分类编码采用的是药品分类国家标准编码体系，允许随时对药品编码进行增加、修改、删除处理。中心药房管理系统

中心药房（门诊药房）是药品管理的重要组成部分，与药库、门诊临床科室和住院处有着直接的联系。接收药库、制剂室及其它科室药品，向临床科室提供药品。本系统实现对中心药房（门诊药房）的自动化、智能化管理。

·对药房发药、科室退药、病人退药等进行有效处理。

·进行药品入库（对从药库领入、直接购入、对盘存报增、溢余、科室退药、病人退药等多种形式提供了相应的入库处理功能）、出库（对领发出库，调拨外院、报损、退药等多种形式提供相应的出库处理功能）、分装、调价、盘存、溢余、短缺、报损日常单据处理业务，并记明细帐、流水帐和打印单据，自动增减库存。

·建立药品进、耗、存、用的明细帐和相应的金额帐，自动完成记帐、结帐功能，对每次购领药品的总金额、来源、时间等建立购领金额流水帐，提供会计所需全部帐目数据。以建立药品金额明细帐、药库总帐，实现帐查询、帐打印、对帐功能。

·进行任意期间药房药品库存，销售成本，进销存对帐以及重点药品和药品盘点表的生成、统计、查询和打印功能。

·可自动生成领药申请单，可由人工调整制定领药（购药）计划。同时，为保证药房药品的库存量和及时向药库申领药品，本系统在药品库存量低于库存下限时，能自动报警并生成领药申请单。并根据上一时间段的消耗和现时间段库存进行呆滞、积压药品统计，还可以进行某一时间段内失效药品查询、预选和报表打印。

·高度的自动化处理能力,系统具有高度的自动化处理功能，能自动根据药品的库存下限和前几月的销售

量生成药品领用计划；失效药品，自动根据药品的库存情况和前一时间段销售量进行呆滞药品和积压药品预告和生成相应报表；对入、出库药品数量超出库存上、下限的，系统将及时报警，自动生成丰富的药品库存、药品销售成本等报表以及积压药品统计、呆滞药品统计、失效药品统计报表。

·遵循药品效期管理原则.本系统严格遵循效期药品的进、耗、存药品先进先出和近效期先出的基本原则，对药房药品进行精确的或模糊的效期跟踪管理，其发药也按此原则严格执行，以确保价物相符、效期相符，使效期能取得物帐一致。能自动识别、统计积压、呆滞、失效药品，并通过任务驱动功能进行适时报警提示。同时，为调整在整个管理过程中产生和误差，系统设定了效期调整功能。

·完善的药品库存管理功能,系统给每种药品都进行了库存的上、下限或基本库存量设置。每一时间段以此为参考生成购领计划，报告短缺药品和长期积压、呆滞药品，对入、出库药品数量超出库存上、下限的，系统将及时报警。

·毒麻贵重药品的重点管理.毒剧、麻醉、贵重、精神病药品等的管理是药品管理中的重点，本系统对这些药品进行单独处理、单独统计的功能。对这些药品的领用须有医院授权人员的认可。

·简化药房会计事务，支持医院的科室经济核算。本系统实现了整个药房的药物流、资金流的一体化管理。将药品仓库管理和会计工作溶为一体，以药房药品的进、耗、存以及随之发生和各项金额数据作为药品会计的处理对象，具备药品会计事务处理的整套功能如自动完成记帐、结帐，建立药品数量金额明细帐，药库总帐，实现帐查询、帐打印、对帐功能。

·简单、适用的药品分装功能且能对药品分装后的药品库存和药品价格进行妥善的调整。

·灵活、合理的药品价格管理制度，本系统可根据医院需要设定对药品的价格管理，可以按进价、批发价、零售价、优惠价多价位的设置。

临床医生工作台

本系统是病房诊断、治疗的关键环节，它以住院病人医疗信息管理为中心，提供医嘱信息的录入、修改、查询，实现临床医生与护理及其它系统的实时信息沟通。主要特点：

.直接面对临床需要

医嘱表达符合临床规范要求，处理流程符合手工处理规范，可方便地查询医嘱单；医生为病人开或停止医嘱，所下医嘱自动传送到护士工作站，经护士核对后系统产生护理工作需求报表供护士执行医嘱。

.实现医嘱的全过程管理

本系统明确引入了医嘱生命周期性的概念，从录入—确认—生成执行—终止均有方便操作的过程与之对应。

.支持费用管理

病人费用与医嘱关系密切，大量的医嘱可又计算机自动划价同时还可帮助医生和护士控制病人欠费。如果病人的押金不足，系统将给与警报提示，护士则可下催款单。

通过对医疗信息的及时查询，为医生的医疗工作和病情分析提供帮助，为医生了解病情和疗效、辅助诊断，给出进一步处置意见提供重要依据。影像管理系统(PACS)

影像资料是医院非常重要的诊疗依据和病例参考资料，本系统通过计算机实现对影像资料自动化、科学化的管理。

HCS-2000医疗影像管理系统是将影像在普通计算机上显示，以取代原来之 VIEW BOX，且结合各种医疗仪器如 X 光机(X-RAY)、核磁共振扫描设备(MRI)、电脑断层扫描设备(CT)、超音波仪器(ECHO)等所产生之影像，予以数字化存入电脑，本系统除了影像处理功能外，再配合影像管理、病历报告、统计分析等，建立影像诊断系统电脑化，可经由网络及通信系统提供院际间就当地或远离之会诊，不但可提升医疗服务品质，亦可减轻医院之成本负担。

结合各种医疗影像，并提供影像处理之功能，辅助医师更迅速、更正确的诊断。每个影像在网络上任何一个计算机都可以读取，而且可以同时多个计算机共用，不影响放射科和其他各科阅片及打报告之时效。只要输入病历号即可掉出影像，不需调阅之手续，不会有影片遗失、损毁或误送等问题，提高作业效率。（要求相应的权限）

系统可做阶段性扩充，可与分院或相关诊所连接，对于偏远地区或没有放射线专科医师的诊所，更可提供服务网络，使医院成为区域影像中心

影像资料采集作业

透过电脑网络连接可将各影像设备(Modalities)进行数字化予以采集或将非数字化之类(Video)资料或 Non-DICOM 格式经过影像基站(Gateway)予以转换为符合DICOM 格式的影像资料，以供后续影像资料的储存管理，提供医师临床诊断、科研等使用。

影像资料存储管理作业

提供高品质稳定的资料储存环境，应付使用者各项应用软件或各项仪器设备的采集与储存，且资料储存方式完全符合DICOM 规定。本项功能包含： 影像下载(Archiving)、影像传输(Communication)、影像输入(Input)、影像输出(Output)及 HIS/RIS应用结合介面，以达到使用者可随时调阅的需求。

影像诊断处理

完全符合 DICOM 3.0格式之影像处理，除了与HIS/RIS 结合外，并提供多种处理模式，如影像资料多重显示比对，互动式之动态控制、资料校正、影像注解、影像资料多平面重切、平面影像形式显示、断层形式显示及影像组合打印，并制作诊断报告，可完全取代人工阅片方式，提供医师于医疗诊断之有效工具。

影像显示作业

提供临床医师影像的双屏显示作业，与日常工作完全一致，并可结合医院的HIS/RIS，以达到辅助医疗的目的，并免去人工调片/阅片的繁琐。功能包含：影像编辑水平垂直、翻转固定或任意倍率之放大缩小、座标值/像素值之显示、颜色调整、影像灰阶与明

暗调整、影像之滤波、直线/边缘侦测、距离、角度与面积之测量分析及影像文字注解及标记等，可使医师按其临床上需要进行各项影像显示。

结合提供DICOM Extended Programmer Interface介面，可与医院内部的HIS/RIS相互结合，可避免放射科人员的病患资料重复输入外，除可将影像资料与诊断报告予以结合外，亦可透过HL-7 之网关与院内 HIS 系统结合，进行患者帐务资料确认。

远距会诊与远距医疗

提供Web Browser介面或影像资料库异地读取功能，在需要时可进行远距会诊或远距医疗，以加强院际间之医疗合作与交流。

影像显示配合工作性质

ICU 以 X 光片为诊断主要依据，该工作站均将最新 X 光片与上一次比较，ER 则为与第一次比较。

意义： ·在计算机内建立影像资料库并进行编号及索引，方便医务、医技科室对影像资料的检索和查询。

·实现整个医院影像资料的在线浏览与查询，可实时为医务、医技各科室提供其所需要的资料，缩短诊治等候时间。

·允许多方同时调用查询同一影像资料，提高诊治效率。

·允许多方同时调用查询同一影像资料，提高诊治效率。

·为远程医疗系统提供丰富的影像数据信息。检验管理系统

HCS-2000检验管理系统提供门、急诊及住院病患之检验结果传输、仪器资料采集、人工输入检验结果等作业，包括微生物检验、生化检验、急诊检验、尿液检验等结果，并具线上查询及打印功能检验请求通知门诊、住院、急诊与代检（转诊）检体转检验于批价时自动提供检验请求之通知。检体收件检体送到检验室收发中心时，藉由检体确认功能，对逐支检体进行收件，系统上并有到验时间，记载检体实际收件

时间，以便追踪。检验号码给予门诊检验确认当时，得同时打印检体标签，检体号码由电脑给号。

检验工作安排

各项不同之请求，可依系统上之检验类别去查询自己的工作项目，可于画面查询或打印出工作清单

安排工作检验设备指定作业

本系统可预先设定各项检验项目平时应用设备，于设备发生故障时，改指向备援设备，有关仪器之使用率分析，或设备别之工作清单随之异动仪器连接资料传送

若连接可双向传输之设备，由电脑传送该批检体之检验内容。

检验结果处理

仪器于检测完毕可将检验结果上传至本系统，每处理完一批，电脑会自动读取检查结果，并依检查顺序核对检体号码，转为患者资料。人工或无连接之自动设备打印出之检查结果，可依序人工输入，若为单项检查方式，可以批次的方法依检验项目输入检体号码及结果，若多项检查，可依检体号逐项输入结果。有文字叙述者，如心电图、血液，以代码及文字并行方式输入。

报告确认

所有报告必须经过确认（门诊之急诊除外，即做即发）确认之授权范围可为多层式（如作业人员或需组长确认）每日定时将已确认之报告上载到院内主系统上，供各单位查询。发报告后发现结果错误之处置特定人员方能修改结果Log 记录更改人员及时间修改过之资料加 MARK重发之报告加印，重发萤幕查询时，列出修改之患者注记检验管理辅助作业检验室可于检验后打印每日检验结果总表存查，各单位除门诊如诊间未上电脑，由门诊检验室负责支援检验结果查询，各单位可自行应用终端设备查询，每日将打印未完成之患者或检验项目。其它尚有各种管理报表之提供

主要功能： ·接收来自各门诊科室或住院部的检验要求，并按照要求对病人进行各项检验；

·对检验过程、结果等信息提供录入、删、改、读、查询等。

·将检验信息及时传递到门诊科室或住院部，以帮助对病人进行准确的诊断和治疗。

·对检验结果进行分析，生成分析图表，提供给相关医务人员参考并供管理及决策部门查询。

·生成检验科室信息库，为医院医技等科室的查询等工作提供信息，并为远程医疗提供病历数据。手术室管理系统

本系统实现对手术室信息的自动化和智能化管理，自动接收临床科室的手术请求并对请求作出相应的反应。建立手术室信息档案，为医院的医技部门及管理层提供手术情况分析。病案、统计管理系统

系统充分发挥计算机强大的数据处理功能，及时、方便、灵活地为医务和管理人员提供信息服务，自动完成各类卫生部统一报表和医院内部种类报表，进行各类数据的任意查询，为医院分级管理全方位地提供各种统计数据，以及为医务人叫考核晋升提供客观依据。院长查询决策系统

HCS-2000院长查询决策管理系统利用其它系统的数据信息，以表格、图形的形式为院长和其它职能科室及时提供全院各科室实时的工作情况、收支情况等各类信息查询、动态管理及辅助决策支持功能。帮助院长及各职能科室更好地实施对全院的监控、协调作用，使医院始终处于高效率的运转状态，本系统的主要功能是提供方便、灵活的检索、查询、统计、分析能力。支持院长，由粗到细，逐层深化以及多角度查询要求。

1.行政人事信息、医疗动态信息查询，并按不同时间段和查询对象进行数据对比分析，实时查询并将数据按不同时间段和查询对象进行对比分析。

2.统计分析数据查询及相获得相应报表，与未经过处理的基础信息相比，决策层更需要的是经过统计、计算、分析处理的信息。系统经过计算机对数据的处理与分析，向决策层提供分析后的数据及相应报表，主要数据包括：

·医务科：门诊人数、出诊人数、住院病人总数、床位使用率与周转率、门诊和住院部诊断的符合率、危急重病的收治率、病种的、数的增加/减少数量与比例、抢救成功率、检/治/药各项收入占总收入的比例、病历收发室合格率等等；

·药剂科：药品利润及其占总利润的百分比、日/周/月药品销售量与收入金额、库存药品积压情况、药品加成比例、制剂的生产量/总收入/利润、应付应收款等等；

·设备科：设备购入论证、使用率、维修情况； ·财务科：总收入、总利润、总欠款、利润率、利润构成分析等；

·本系统强调产生报告的形式，例如图形、图表等要灵活、通俗、易懂。以直方图、饼图、折线图、照片以及各类表格来表现种类数据信息，使得用户界面具有直观性，且通过不同时间范围、不同项目、不同单位数据的完整体现和对比，对用户决策起到辅助支持作用。辅助支持作用。血库管理系统

本系统对血库的用血实行全面的自动化和智能化管理，保证信息传递的实时、准确，并建立可靠、实用的管理帐目。

·进行血液验收入库（对血液不同来源包括献血、购入、中心血库调拨等多种形式进行相应处理）、出库（对领发出库，调拨外院、报损等多种形式进行相应的出库处理）、调价、盘存、溢余、短缺、报损等日常单据处理业务并记明细帐、流水帐打印单据，自动进行库存调节。

·接收来自门诊、住院、手术部门的血液领用申请并作出相应的回答与处理。

·建立血液进、存、耗、用明细帐和相应和金额帐，自动完成记帐、结帐，提供会计所需全部帐目数

据。以建立血库金额明细帐、血库总帐，实现帐查询、帐打印、对帐功能。

·进行任意期间血液入库、出库汇总，库存情况，收支对帐以及盘点等报表的生成、统计、查询和打印。

·根据医院设定的血液库存量下限，在库存接近下限时发出提醒并自动生成血液需求申请。疾病统计分析系统

将住院患者依疾病、手术、伤害，并按年龄层与疾病进行交叉分析、新生儿疾病分析、癌症登录、患者分布等。提供医师有关医学研究、疾病统计及评监资料。办公自动化

公文管理系统

院内收文、发文、回文的管理、追踪、研考，并可借影像扫描器将公文来文存入电脑，或以人工输入，供随时调阅。

公文制作系统

可设计制式表格，以编辑软件提供公文制作、打印功能，并结合公文管理软件，进行会、呈之签核，透过电子签名发文。

图书管理系统

图书之借阅、归还、逾期追踪管理，可结合条码阅读机方便登录管理。等等。物资管理系统

本系统主要对全院被服、家具、五金、日杂办公用品，卫生材料低值等后勤物资的购、管、用的物流和相应财流的进行合理管理。

·进行物资验收入库（除对采购入库外，还对盘存报增、科室退库等情况提供了相应入库处理）、出库（除一般领发出库之外，还对物资的报损、报废、失效、调拨、退货等情况提供了相应的出席库处理）、盘点登记，并记相应明细帐和打印单据、三联单、盘

点表，显示和打印低于限额的物资的有关信息，自动增加库存。

·建立物资进、耗、存、用的明细帐和相应的金额帐，自动完成记帐、结帐，提供会计所需全部帐目数据。以建立物资数量金额明细帐、物资明细帐、总帐查询、打印，实现帐查询帐打印、对帐功能。同时，系统对材料的库存管理可以直接管理到单价，即一种材料可分不同单价，一种单价一个库存，真实反映财务数据。

·进行物资入、出库序时表，供货单位、领用单位统计表、库存帐，收支存统计报表，物资盘点表的查询和打印。

·根据上一时间段的消耗和现时间段库存、临床科室的反映和需求，自动生成物资采购计划，也可由人工调整。可根据上一时间段的消耗和现时间段库存进行呆滞、积压物资的查询、统计和报表打印。人事管理系统

系统主要实现医院工作人员的人事档案、劳资、科研情报、工作人员培训情况、工作人员奖惩情况、人员岗位变动情况等的全过程的系统管理，包括人事信息编辑、修改、删除、查询和汇总处理等功能，对于领导所需的各类统计数据均能方便查询得到，而且还能打印出所见即所得的报表。设备管理系统

本系统围绕全院的后勤设备（动力和交通设备、洗涤设备、通讯声像设备等）和医疗设备、医疗仪器（包括已从器材处发出分布于各使用科室的医疗设备和仪器）等大型仪器或设备的购入、使用、调拨、维修、清理、报废、效益分析全过程而组织，实时反映设备的目前状况，为设备管理部门提供管理与决策的依据。

·进行设备验收入库（除采购入库外，还对盘存报增，科室退库等提供了相应处理）、出库（除一般领发出库之外，对报损、报废、调拨、退货、折扣、增减款项等情况也提供了相应出库处理）、盘点等登记

并记相应明细帐和打印单据、三联单。显示和打印低于限额的设备的有关信息，自动调整库存。

·建立设备进、耗、存、用明细帐和相应的金额帐，自动完成记帐、结帐操作，提供会计所需全部帐目数据。以建立设备数量金额明细帐、设备明细帐等，实现帐查询、帐打印功能。

·自动产生设备入库、出库时序表；固定资产分户、分类帐、库存帐；报废设备统计表，贵重设备明细表，供货单位一览，进行查询和打印。

·进行各种计量仪器的名称、使用科室、规格型号、生产厂家、等级、鉴定日期等的建立、修改、查询。对其入、出库、报损、折扣等进行单独处理，单独立帐。

·系统可根据上阶段和库存情况以及已审批过的申购单，自动制定采购参考计划，生成参考采购单，经人工高速确定后进行打印。对每次购进的设备建立一笔采购流水帐。.·简化设备库工作，将设备库仓库保管和会计工作溶为一体，实现了整个设备科物流、资金流一体化管理。以设备的进、耗、存以及随之而发生的各项金额数据作为设备科会计的处理对象，具备会计事务处理的整套功能，如：自动完成记帐、结帐，建立药品数量金额明细帐，设备明细帐，总帐查询，实现帐查询、帐打印功能。对帐务逻辑关系具有自动审核功能。

·系统支持科室经济核算，将所耗用的后期设备均分户落实到科室。同时系统特别注意物-库帐-物资会计帐-科室使用帐-财务处帐的一致性，将科内科外每一笔收支均落实到科室，以适应越来越高要求的部门经济核算的需要。

·对专项设备和大型设备进行单独管理：对专门申请专门购用，购后直接交给科室使用而不经库房的专项设备的购进和发放做专门处理，单独立帐，并标明其属专项设备。

·具有丰富的报表功能，可自定义打印格式和打印参数生成多种报表。同时对在用设备的使用情况也进行合理的管理（即所谓动态管理）。

·系统采用的设备分类编码是卫生部医疗仪器分类标准编码体系，并允许授权用户随时增加、修改、删除任意设备编码。

·系统对单据编号既可自动编号也允许自定编号。工资核算管理系统

本系统主要实现对医院工作人员工资的自动化管理，包括信息输入、计算、统计、查询、相关报表的输出等。

·对医院在职职工工资情况（工资构成、等级、金额等）提供录入、编辑、修改、删除、查询和汇总处理等功能。

·定期的工资计算统计并输出相应报表。·根据职工的人事及其它情况变化（如科室机构的调整与变动，职工在院内岗位、变动、编外处理；离退休人员录入与回聘；合同制职工和临时工匠 录用、续签和中止等）信息进行相应的工资录入、计算、调整、查询和汇总处理，并根据需要打印输出各种报表。

·每月职工考勤情况录入、汇总，因之而产生的工资变化计算与统计，并打印输出相应统计报表。

·职工困难补助住处的录入、查询、清单打印及专项资金的余额查询。语音管理系统

HCS2000管理系统是高亲和性且自动化程度高的患者服务系统，能提高患者对医院的正面形象和回诊率，北京森益特公司医院语音服务系统可与院内管理网络结合，由电话亲切的的语音进行无人化的高品质服务。

包括：

现场语音挂号 预约语音挂号 额满提示功能 系统管理功能 语音催告服务 检查结果查询

医师排班查询 系统效益：

－节省人力：无人化服务，现场人员可减轻工作负荷，并能增加预约挂号服务范围

－提高形象：同步使用最现代科技，对整体形象有所裨益

－服务病患：预约功能提供预先调阅病历，诊间开放之数量可预先安排，减少病患等候时间

－完美品质：全年 24 小时亲切服务，不受人力、个人情绪、时间的影响

系统功能：

1.可由电话专线或经由分机进行远端或现场单科或多科挂号作业

2.可藉由本系统查询挂号结果、应诊之预约号码及取消挂号

3.可进行科别、医师别之医师排班查询，并可传真传送排班表

4.模组式规划将常异动之部份以参数方式供使用者自由调整

5.语音回覆、提示或说明之语句，可由院内以话机或录音麦克风随时更改

6.挂号额满时自动提示下次可预约日期及进行预约

7.能自动侦测与电脑主机连接状态，若有故障本系统会发出警讯，而亦针对语音挂号系统使用者予以说明

8.本系统可由系统管理人员指定每一线路之执行程式，并可同时执行不同作业，亦可指定自动起始及中止时间或自动开关机时间

9．医师休诊可以预告起迄时间 使用语言

1.多种语言并用，如国语、台语、日语、美语 2.可处理金额数字、日期、时间、中文姓名变动资料转成语音

统计分析

NGN新一代网络技术和应用 篇6

【关键词】NGN；体系结构；软交换

1、NGN技术介绍

1.1 NGN概述

NGN是下一代网络的简称，国际电信联盟远程通信标准化组织ITU-T对NGN的定义如下：NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性。NGN具有以下特点：NGN属于电信网络，支持话音、数据和多媒体业务；支持实时/非实时的业务，同时应支持业务的个性化、业务的移动性；分组传送；控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；业务提供与网络分离，提供开放接口；利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用(包括实时、流、非实时和多媒体业务)；具有端到端QoS和透明的传输能力；通过开放接口与传统网络互通；具有通用移动性；允许用户自由地接入不同业务提供商；支持多样标志体系，并能将其解析为IP地址以用于IP网络路由；同一业务具有统一的业务特性；融合固定与移动业务；业务功能独立于底层传送技术；适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等要求。

1.2 NGN的核心技术

NGN需要得到许多新技术的支持，如:采用软交换技术实现端到端业务的交换；采用IP技术承载各种业务，实现三网融合；采用IPv6技术解决地址问题，提高网络整体吞吐量；采用MPLS(多协议标签交换)实现I层和多种链路层协议(ATM/FR、PPP、以太网，或SDH、光波)的结合；采用OTN(光传输网)和光交换网络解决传输和高带宽交换问题；采用宽带接入手段解决“最后一公里”的用户接入问题。因此实现NGN的关键技术是软交换技术、高速路由/交换技术、大容量光传送技术和宽带接入技术。其中软交换技术是NGN的核心技术。软交换(Soft Switch)又称为呼叫代理(Agent)、呼叫服务器或媒体网关控制。是把呼叫传输与呼叫控制分离开，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移，使软交换能无缝地软统一于通信数据、传真、视频等多媒体业务。更重要的是，软交换采用了开放式应用程序接口(API)，允许在交换机制中灵活引入新业务。软交换是下一代网络呼叫与控制的核心，其核心思想是硬件软件化，通过软件来实现原来交换机的控制接续和业务处理等功能，各实体间通过标准化协议进行连接和通信，便于在NGN中更快地实现各类复杂的协议，更方便地提供业务。

2、NGN在油田通信建设中的应用

近年来，由于通信技术的不断发展，人们对新业务需求的增加，给通信事业的发展带来了新的挑战，当前迫切需要一个能够将语音、数据和图像融合在一起的网络。通信网络正在从电路交换向以软交换为核心的下一代网络演进。对油田通信来说解决好现有网络与NGN网络的无缝融合和平滑演进是首先需要面对的问题:如何对待巨额投资建立的传统PSTN网、如何改造PSTN网以适应日益增加的数据业务、如何使PSTN网低成本地向基于分组的网络结构演进，实现PSTN与新建数据网的融合等等。

2.1 油田通信现状

油田通信固话网由程控交换机和接入网组成，属于传统的电话交换网，主要机型有F5、HJD04、ZXJ10、C&C08等。目前油田通信交换网络只能提供基本的语音业务、补充业务和少量的增值业务。全网的程控交换机没有集中的用户数据库和智能业务平台，不能在全网提供彩铃、移机不移号等智能业务。

油田通信宽带数据网络主要由核心层、汇聚层和接入层组成。

核心层包括路由器、核心交换机和各种服务器。

汇聚层包括骨干汇聚层和边缘汇聚层。

宽带接入层包括多个厂家的xDSL的局端设备（DSLAM）、接入交换机。DSLAM与接入交换机通过光纤与汇聚层相连。

油田有线电视网络主要覆盖油田公司和炼化公司的用户，目前油田有线电视网络已基本实现油田联网，依托油田通信完善的管道资源建成了280多公里的光缆骨干网络。油田有线电视已于2008年基本建成了全数字前端，目前还未对整个网络进行数字信号的传送。

2.2 油田通信的NGN建设框架简介

下一代网络是语音与数据相结合的网络，许多传统的业务和接口需要与NGN的业务和接口相共存，众多的新业务将在本地交换业务中得以体现。油田通信采用的NGN系统构架。

大庆油田NGN各个平面的主要设备有：

边缘接入层：MSAG、IAD、TG、SG

核心交换层：承载网（8908、T600）

网络控制层：SS1B

业务管理层：UP10、SHLR

其中：

SG：完成电路交换网信令与包交换网（基于IP）之间的信令的转换功能。

TG：完成媒体流转换等功能，主要用于中继（SS7信令）接入，连接PSTN局向。

AG：用于终端用户接入。

MSAG：完成宽、窄带用户统一接入功能

IAD：小型接入设备，完成用户端数据、语音、图像等多媒体业务的综合接入功能。

BGW：宽带网关，用于公私网络的互联，提供地址转换、流量统计以及流控、业务优先级、拥塞控制等特色功能。

SHLR: 用户归属位置寄存器，存储用户数据。

Application Server：向第三方业务开发商提供标准应用编程接口（API），以及业务生成环境；完成业务创建和维护功能。

SoftSwitch：作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理、资源管理、业务代理等，并作为系统的对外接口完成和其它系统的互连互通功能。

NGN投产以后，传统电信网将与因特网融合，为话音与数据信息流的传输提供一个很好的平台。用户将可直接获得由NGN综合业务平台统一提供的增值业务，开展增值业务，感受到新技术带来的欢愉，这不但可以为油田通信增加服务项目，还可以增加一定的收入，并可稳定油田用户市场，增加与同行业的竞争力。

3、结束语

NGN是电信史上的一块里程碑，它是一种综合、开放的网络架构，提供语音、数据和多媒体等业务。NGN通过优化网络结构，不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合，使得分组交换网络能够继承原有电路交换网中丰富的业务功能，同时可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务。它的出现，标志着新一代电信网络时代的到来。

参考文献

[1]刘韵洁，张智江。下一代网络[M]。北京:人民邮电出版社，2005，2(13):399.

新一代网络操作系统 篇7

ST 2022-5:2012定义了一种可以在发生网络传输错误时进行前向纠错恢复的方法,这些方法是经过专门选择,用于高码率视频信号(3Gbps或更高),它的特色是除了用IP流,还加了容错码。假定在高速度可靠的网络里运行,有些需要补充,用视频的每一行和像素附近的位置补偿,如果有丢包的情况还是会把信号丢失这块补回来。ST 2022-6:2012定义了一个统一的数据映像格式,支持多种包含3G-SDI视频信号格式,通过这一标准,不同厂商的产品可以发送或接收通过IP网络分发的高码率视频信号。2022-6跟-5差不多,但在可靠的网络里容错能力是不必要的,在里面可以把视频拆包。2022-6外面有些产品明确地写了用这种模式,因为在内网里不需要再做错误补偿的。有很多有名的工厂在做平台信号测试时均采用SMPTE 2022测试平台。

二网络架构里时钟和同步

以前旧的系统采用的格式是NTP,至今已经有30年。现在网络架构采用的是PTP标准,里面的格式化会取代传统视频系统用的同步发生器,设备连上网络,接收PTP可以做到同步。PTP里涵盖的范围已经包含了模拟符合信号和SCI信号,只要有一个设备可以锁定范围,精准度可以达到,设备就能达到同步状态。

PTP是一种时间同步的协议,是用于设备之间的高精度时间同步,可被用于设备之间的频率同步。

●IEEE 802.1AS标准是一组应用与以太模式下的城域网及接入网络的时间同步;

●该标准所规范的协议严格保证了时延敏感的业务(声音、视频等)在基于以太的桥接网络或虚拟桥接网络等时延固定或对称的传输媒质中的同步传送;

●其内容包括在网络正常运行或添加、移除或重配置网络组件和网络故障时对时间同步机制的维护,并规范了IEEE 1588在IEEE标准802.1Q和802,1D中的应用。

IEEE802.IAS和IEEE1588-2008这两个标准会出现在不同的设备指标里,特别是1588-2008有很多设备会说它服从整个PTP标准,为什么会出现两种不同格式,因为它跟视频信号不一样,视频信号可能一发一收是两个设备之间的事情,但是同步的系统会包括很多中间环节,不同的交换机,有些信号源的分发,是很多不同设备连起来的综合结果。PTP有一个架构,主钟和从钟数据进行交换,主钟把本地时间通过从钟发过去,记录发出包离开主设备的精确时间,第二个包告诉它离开主机大概多长时间,这样时间同步就可以更精准,两个一发一收就可以知道中间的路径时间是多少,最后算出来。这个过程当中可能会有一个疑问,一个服务器之间点对点要如何才能完成精准度,其实PTP协议里有两种格式,一种是服务器,另一种是广播。

有关网络架构的延时.2000年交换机达到的速度是15毫秒到30毫秒,2010年延时量45毫秒,现在交换距离达到的更小,现在的时间大概是18毫秒左右,换算成交换距离产生的延时,会小于一行，还需要加上另外一个数据,如果要处理SDI视频流,还需要先拆包,加上IP地址的头码和数据.用2022-5的话还要加上容错,又会增加一些延时量,IP交换机的延时估计会在三行以内。

三软件定义网络(Software DefinedNetwork,SDN)

SDN是由美国斯坦福大学clean slate研究组提出的一种新型网络创新架构,其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。

EVRERTZ SDVN特点如下:

●与SDN技术一样,软件定义视频网络:

●保证广播电视安全可靠:

●与基带信号一样,即插即用,快恢复;

●视频路由管理,带宽管理:

●操作人员按传统方式操作管理系统:

●与基带产品相同的控制硬件和软件。

全IP方案,电视台一般不会一开始就全IP,很多都是先有SDI系统,然后在原来有总控的基础上,跟着叠加一个IP矩阵,这个矩阵中有转换的闸门,使SDI的信号源往传统系统中走,同时有一个分支变成IP口,进到IP矩阵里面,数据端同理。原来的系统当中需要走IP,最简单的是在矩阵里预留足够的出口,IP有一个闸门,控制把IP的信号源进到SDI里面。现在有一个SDI矩阵,我们有足够的出口可以送到IP矩阵里。从SDI矩阵进来会有一个IP转换的Gateway,IP平台内部将所有素材进行交换,包括收录。无压缩的视频和压缩的视频都可以透过矩阵传送,可以用同一个平台做各种信号的分发。

具体转换形式如下:

1.IP Gateway SDI/IP,IP/SDI转换

单纯的SDI/IP转换,如图3。

2.IP Gateway板卡

板卡插入SDI矩阵,同一时间输出IP视频发送IP矩阵,如图4。

3.IP Gateway转换+J2K压缩/解压缩

如图5。

四IP画面分格器

IP画面分格器,从这个矩阵送到大屏中间需要的带宽只是原来的1/10左右,可以同时在很多屏显示,只要可以收到信号源就可以看到,等于是一发多收。比如远端演播室在本地有一套屏,在远端有一套屏,我们可以在不同的地方看同样的信号源(例如音频、灯光、化妆间).如图6。加嵌和解嵌的产品里面有些功能,解出来也是Gateway,IP让它解嵌,出来是AES音频,而不是IP的音频。如果以后有需要,我们可以将IP流在IP平台里解开,之后在IP里面使用,这些产品还要进一步研发。

五全IP架构技术运用的成功案例——ESPN

新一代网络操作系统 篇8

关键词：网络教学,信息反馈,MVC

随着网络技术的进步, 新一代网络教学平台广泛采用了基于web2.0概念的Struts、Ajax的技术架构[1]。为了完善和配合新平台的应用, 我们也重新设计开发了新版网络教学信息反馈系统。该系统可以对网络教学进行全面的统计和分析, 并把统计分析结果反馈给系统管理员, 使其能过及时地掌握教育在线的运行情况和使用情况, 有利于系统管理员的管理和分析和对平台运行维护的再优化。

一、、信息反馈系统模型与功能设计

1. 信息反馈系统模型

信息反馈系统主要包括数据收集、数据分析和信息反馈三个部分。反馈系统模型如图1所示。

2. 系统功能设计

系统的功能模块如图2所示。

系统具体功能设计如下:

(1) 教师信息反馈

教师信息反馈模块统计教师教学过程中的相关信息, 比如访问次数、授课班级数、学生数、编辑通知数、编辑作业数、批阅作业数、编辑课件数等。管理员可以根据需要选择以上统计内容的一项或者相关联的几项。同时, 该模块提供按教师、按学年、按学期多种统计功能。

(2) 学生信息反馈

学生信息反馈模块统计学生网络学习过程中的相关信息, 比如学生的选课数、访问次数、提交作业数、浏览课件数、浏览通知数等。该模块不仅可以统计某一个学生的信息, 还可以统计某个年级的学生的信息, 便于掌握学生个体和整体的情况。

(3) 课程信息反馈

该模块是从课程的角度进行信息反馈, 统计如下内容:选课学生数、教课人数 (存在几个老师教授同一门课程的情况) 、班级数、访问次数、编辑课件数、编辑作业数、编辑大纲数、提交作业数等。该模块还提供按课程、按学年、按学期多种统计功能, 便于管理员掌握某个课程的所有开课情况以及某学年或某学期开设的课程。

(4) 博客信息反馈

该模块统计博客用户的相关信息, 包括浏览次数、文章数、图片数、注册日期、更新日期。并且对教师博客和学生博客分别统计。

(5) 论坛信息反馈

论坛信息反馈模块统计论坛每个版块的相关信息, 包括访问次数、版主、相关课程、主题数、回复数、精华贴数。由于北京工业大学教育在线引入教学组的概念, 系统为每个教学组在平台论坛内开辟一个课程讨论区, 组内所有教师都是该版块版主, 可以管理组内学生提问, 所以我们有必要统计每个版块的版主和相关课程。

(6) 平台信息反馈

平台信息反馈模块统计平台总的信息, 分为用户统计信息、课程统计信息、论坛统计信息和博客统计信息。

以上所有模块都可以根据任意统计内容进行升降序排序。

二、信息反馈系统的实现

1. 技术路线

采用Eclipse 3.1作为开发平台, Tomcat5.5作为Web服务器, Oracle 10g作为数据库服务器, 采用MVC模式架构。M V C模式把整个系统分成三层:模型层 (Model Layer) 、视图层 (View Layer) 、控制器层 (Controller Layer) [2]。其中, 模型层表示企业数据及业务逻辑, 视图层是用户与系统交互的界面, 控制层在模型层和视图层之间起到沟通的作用。Struts是MVC模式的一种具体实现, 其中模型是由实现业务逻辑的Java Bean或EJB组件组成, 控制器由Action Servlet和Action来实现, 视图由一组JSP文件与Struts标签库构成。如图3显示了Struts实现的MVC设计模式[2]。

基于Struts框架开发的好处在于通过分离数据及其表示、分离控制逻辑和表现界面, 提高系统中各模块之间的松散性, 降低模块间的耦合度, 增加代码的可重用性和可维护性。

2. 统计分析结果

数据收集主要是指从教育在线中获取信息反馈系统所需要的相关数据。教师信息反馈、学生信息反馈和课程信息反馈的数据来源于数据库中的教师信息表、学生信息表、课程信息表, 论坛信息反馈、博客信息反馈和平台信息反馈的数据是在原有表的基础上通过建立视图得到的。

数据是信息反馈的基础, 其真实性、完整性将直接影响到信息反馈的质量。数据过滤[3]则是为提高数据的可靠性和实用性而采取的必要手段。所以, 在统计分析前需要过滤掉教育在线平台在初运行期间的测试数据。

系统主要采用统计的分析方法。通过对具体数据的分类, 统计数据对象的总和等参数, 对数据对象进行排序, 得到数据对象的整体统计特性。

表1所示的是教师信息反馈页面。

系统管理员可以指定教师ID统计某一个教师的教学信息, 也可以选择统计内容中的一项或者几项进行统计, 还可以指定学年或者学期统计, 另外, 我们可以对统计内容进行排序, 从而掌握上传课件最多的前10名教师等等情况。学生信息反馈、课程信息反馈、博客信息反馈和论坛信息反馈与教师信息反馈类似。

平台信息反馈如表2所示。

教学BBS和BLOG作为网络教学的组成部分, 为教师和学生提供了一个互动交流的平台, 加强教师与学生间的情感联系, 丰富辅助教学功能。然而, 从图5中我们可以看到论坛和教师博客都没有被很好地利用起来, 这也从侧面反映出教师需要进一步加强与学生的交流。

反馈信息可以从多个角度和方面反映了北京工业大学教育在线的运行使用情况。从中我们不仅看到了教育在线在网络教学中的重要作用及其取得的成绩, 也看到了它存在的问题和有待改善的地方, 为教育在线的优化提供了重要依据。

四、结束语

网络教学平台具有非常广泛的应用前景和长远的意义, 而信息反馈系统则可以为网络教学平台的优化和网络学习的评价提供重要的信息。虽然该信息反馈系统的设计和实现是在北京工业大学教育在线的基础上进行的, 但是其反馈模型具有普遍意义。然而该系统也不是尽善尽美, 其分析方法有待在以后的工作中进一步充实, 如层次分析 (AHP) [4]法的引入, 使系统更加完善。

参考文献

[1]王欢, 王贤良, 周恕义.“以人为本”—构建新一代网络教育平台[J].现代远距离教育, 2007, 2

[2]明日科技.Struts应用开发完全手册[M].北京:人民邮电出版社, 2007

[3]孙海军, 周恕义, 曹茜, 等.现在教育技术研究与应用[M].北京:北京大学出版社, 2003

新一代网络操作系统 篇9

下一代网络采用了控制和业务相分离的水平式分层架构,从而进一步简化了第三方业务的开发和部署。随着新业务的大量部署,在下一代网络中业务之间的特征交互问题将会更加突出。

大多数业务冲突问题都与业务触发机制相关。首先,IMS采用基于iFC逐次匹配触发的机制实现了业务与呼叫控制的分离。服务呼叫会话控制功能(Serving-Call/Session Control Function, S-CSCF)按照优先级依次匹配每一条iFC,匹配成功后触发相应的应用服务器(Application Server, AS)来执行业务。S-CSCF接着匹配下一优先级的iFC,触发相关的AS,依次进行直到匹配完所有的iFC。这种触发机制在初始请求到来时,按静态配置好的顺序触发相关AS。再有,应用服务器都是相互孤立的,彼此并不知道对方的存在,AS之间无法进行交互,不能根据应用服务器的交互结果决定相应的回应。因此,IMS中基于iFC的业务触发机制是业务冲突产生的根源。

1 业务交互问题现状

1.1 业务交互的分类

业务交互可以分为2类:① 特征冲突,即违背用户意愿的业务交互;② 特征协作,即用户期望的特征交互称为特征协作。特征是指那些业务中不能独立运行但功能相对完整的功能模块,或者称为业务能力。

1.2 Service Broker

为了有效控制和处理IMS网络架构下的业务冲突检测与解决问题,3GPP在TR 23.810中引入了Service Broker功能实体。总体来说,Service Broker提供了一个可管理、可控制的手段让多个业务能够按照用户预想的方式执行,根据用户业务的签约情况,明确这些业务的触发顺序,并对存在的业务冲突进行协调。从本质上说,服务呼叫/会话控制功能中基于iFC的业务触发流程就是Service Broker的一种静态工作形式。

3GPP并没有对Service Broker进一步定义,也没有给出具体的功能结构和实现方式的说明。但在设计Service Broker时需注意以下问题:① 尽可能减少由于引入Service Broker而对IMS核心网造成的影响;② Service Broker采用灵活的架构以便处理新业务之间的交互问题;③ 支持不同接入方式的业务之间的交互;④ 支持由用户配置、控制业务交互方式。

2 Service Broker架构设计

为了解决IMS中的业务交互问题,提出了一种新的Service Broker模型,如图1所示。主要由服务请求接口、数据处理模块、业务触发模块和兼容类交互管理模块组成。

服务请求接口采用SIP协议的ISC接口,负责在S-CSCF和AS之间消息的传递。在新的业务提供架构下,S-CSCF与AS之间的交互由Service Broker进行管理,同时对于二者又都是透明的。因此,沿用传统IMS体系中的ISC接口,分别为AS和S-CSCF提供相应的数据传输功能。S-CSCF将Service Broker当作是一个支持ISC的AS,将请求消息转发给Service Broker,由Service Broker决定进一步调用哪个AS或者其他操作。对于AS相应业务请求后的应答和产生的请求,同样由业务管理模块处理(冲突检测和避免),然后决定下一步动作。

数据处理模块提供Service Broker与HSS之间的接口,采用基于Diameter协议的Sh接口,从HSS下载用户签约的业务数据,包括iFC,然后处理数据并将处理后的数据转交给业务触发模块和兼容类交互管理模块。兼容类交互管理模块负责把从HSS下载的用户签约的业务数据,划分为不同的兼容类,并确定兼容类之间的逻辑交互关系。

3 Service Broker系统原理

3.1 Service Broker在网络架构中的地位

为了有效控制和处理IMS网络架构下的业务冲突检测与解决问题,3GPP在TR 23.810中引入了Service Broker功能实体。总体来说,Service Broker提供了一个可管理、可控制的手段让多个业务能够按照用户预想的方式执行,根据用户业务的签约情况,明确这些业务的触发顺序,并对存在的业务冲突进行协调。从本质上说,服务呼叫/会话控制功能中基于iFC的业务触发流程就是Service Broker的一种静态工作形式。

3GPP并没有对Service Broker进一步定义,也没有给出具体的功能结构和实现方式的说明。设计Service Broker时需注意以下问题:① 尽可能减少由于引入Service Broker而对IMS核心网造成的影响;② Service Broker采用灵活的架构以便处理新业务之间的交互问题;③ 支持不同接入方式的业务之间的交互;④ 支持由用户配置、控制业务交互方式。

3.2 算法设计

为了实现Service Broker的业务交互管理功能,这里引入了兼容类的概念。在一个会话中触发的多个业务分别属于3个兼容类:类A、类B和类C,则兼容类之间存在以下关系:

① 如果2个类相互兼容,则其中的业务不会冲突,否则会产生业务冲突;

② 如果类A和类C兼容,类A和类B不兼容,则类C和类B不兼容。

兼容类信息存储在HSS中的iFC信息中,可以加载到Service Broker中,指示Service Broker在上一条iFC被成功调用后,如果本条iFC匹配成功,是否可以触发。不同兼容类之间的交互准则也被提前配置到Service Broker上。兼容类的交互准则以XML文档的形式存储在Service Broker中。例如:在用户文档中包含4条iFC,份属于兼容类A,B,C。其中:iFC1,iFC2∈A;iFC3∈B;iFC4∈C。

图2中兼容类A和类B不兼容。兼容类A和类C兼容。本例中类A中的iFC1或iFC2触发后,类B中的iFC将不被触发。

3.3 系统流程分析

业务触发模块在业务触发的过程中,结合初始过滤准则的优先级和兼容类完成业务触发。基于兼容类的业务触发流程如图3所示。

基于兼容类的业务触发流程如下:① Service Broker收到业务触发消息后,选取最高优先级iFC进行评估;② 如果匹配成功,进行业务触发,否则转步骤⑥;③ 业务触发完成后,判断该iFC是不是最后一条;如果是最后一条,结束触发;如果不是,转步骤④;④ 在剩余iFC中选取最高优先级的iFC,进行兼容性判断;⑤ 如果不兼容,转步骤③;否则转步骤②;⑥ 判断iFC是不是最后一条iFC,如果不是,转步骤①;否则,结束业务触发。

4 实验验证

为了验证该Service Broker架构检测解决业务冲突的有效性,按照图4进行了试验验证,将X-Lite软终端(UE1,UE2)、S-CSCF、HSS、AS和Service Broker连接到交换机上。在AS上部署了2个业务:免费电话业务和呼出禁止业务。

考虑一个用户文档,其中包含2条初始过滤准则分别对应免费电话业务和呼出禁止业务。如果该用户选择订阅免费呼叫业务,这时第1条过滤准则匹配成功,然后INVITE消息被路由到相应的AS上,AS把免费呼叫的号码翻译成合适的地区号,根据现有的IMS业务触发流程,当AS产生的INVITE消息返回时,第2条过滤准则将被评估且匹配成功。如果该用户不允许向目的地发出呼叫,免费呼叫业务将被禁止,违背了用户意愿。

在基于兼容类的业务提供环境下,2条iFC分别属于不同的兼容类,并且2个类不兼容,根据iFC的优先级,免费电话业务将被触发,第2条iFC将不被评估,呼出禁止业务不被触发。

5 结束语

提出的基于兼容类的Service Broker系统能够和现有的基于iFC的业务触发机制结合,有效地解决NGN中的业务交互问题。该Service Broker系统对现有的NGN网络架构影响很小,不需要现有的NGN网络架构进行改变,因此便于部署。 

摘要：针对下一代网络(Next Generation Network,NGN)中的业务交互问题,提出了一种新的Service Broker架构,解决了业务交互中的共享触发类和无限循环类这2类主要的业务冲突问题。论述了Service Broker系统在网络架构中的地位,并设计了一种基于兼容类的业务交互解决算法,对新的业务触发流程进行了详细分析。实验证明,该Service Broker模块可以有效地解决业务交互问题。

关键词：NGN,业务冲突,初始过滤准则(iFC),Service Broker

参考文献

[1] 3GPP TS 23.218.IP Multimedia(IM)Session Handling;IM Call Model[S].

[2] 3GPP TR 23.810.Study on Architecture Impacts of Service Brokering,[S].

[3] 3GPP TS 29.198-16.Service Broker Service Capability Feature(SCF)[S].

[4] KOIBERG M,MAGILL E H.Managing Feature Interactions between Distributed SIP Call Control Services[J].Computer Networks,2007,51(2):536-557.

[5] ANUPAM V,HULL R.B,KANWAL S S et al.An Introduction to Lucent's Service Enhancement Layer[J].Bell Labs Technical Journal,2006,10(4):179-196.

[6] DEVITO N.M,EMERY R T,KOCAN K F,et al.Functionality and Structure of the Service Broker in Advanced Service Architectures[J].Bell Labs Technical Journal,2005,10(1):17-30.

[7] KOCAN K F, ROOME W.D,ANUPAM V.Service Capability Interaction Management in IMS Using the Lucent Service Broker Product[J].Bell Labs Technical Journal,2006,10(4),217-232.

新一代网络操作系统 篇10

电信市场不断发展壮大, 出现了一些新的特征:一是各家运营商争相采用最新技术, 新业务也不断涌现;二是互联网使用的增长、多媒体业务需求和通用移动性需求的增加;三是各种业务间的融合更加广泛和紧密。当前传统网络的能力已接近饱和, 无法满足这些新特征所带来的新需求;另一方面, 地面通信无法覆盖人烟稀少的偏远地区, 也无法在灾后提供紧急通信能力。于是人们把目光转向了太空, 宽带卫星多媒体 (BSM) 等宽带卫星IP系统应运而生, 为这些问题提供了解决方案。

BSM使用户能够通过卫星终端接入到全球互联网中, 为用户提供覆盖全球的宽带卫星服务。它采用基于I P协议的分组 (包) 传输及可交互的模块化控制, 以标准化的方式提供IP业务, 同时具有与其他IP网络进行互连与集成的能力。现有的BSM标准是由欧洲电信标准协会 (ETSI) 卫星地面站与系统 (SES) 技术委员会于2007年提出的, 主要由欧洲的许多国家采用并实施。

此外, ETSI与国际电信联盟 (ITU) 、互联网工程任务组 (IETF) 及第三代合作伙伴计划 (3GPP) 等组织还致力于推动下一代网络 (NGN) 计划, 该计划涉及固定网络和移动网络技术的融合、业务的全球覆盖、NGN与传统网络的互连与集成, 能够解决传统网络面对新兴电信市场时所遇到的问题。

NG N的上层业务与底层传输技术相互独立, 其最重要的特点是支持通用移动性, 允许用户不管位置是否变化、所处的接入网是否变化, 都具有业务接入的能力。因此, NGN可以被看作是未来的通用网络, 是一个将基于IP的不同网络技术集合在一起的聚合网络。BSM网络就是其中的一种技术, 它与NGN的互连与集成需要考虑卫星网络自身的特性。同时, BSM作为现有宽带卫星IP系统的代表, 它与NGN网络的融合对卫星系统成功融入下一代通信网络具有推动作用。

本文将主要针对BSM系统与NGN的集成进行介绍, 以及BSM系统与NGN的功能架构, BSM与NGN互连时NG N对B S M所产生的影响, B S M与NG N集成的适应性解决方案及应用场景。

二、BSM和NGN

ETSI SES技术委员会在对BSM所做的标准规范中, 非常重要的一点就是定义了独立于卫星的业务接入点 (SI-SAP) , 它将上层业务与底层传输技术分离开来。而ETSI中致力于NGN研究的电信和互联网融合业务及高级网络协议 (TISPAN) , 将NGN的架构划分为业务层和传输层, 并在业务功能与网络功能之间提供开放的接口。这与BSM系统架构的层次划分类似, 为两者的互连与集成提供了便利。此外, NGN允许“外部”网络业务在NGN架构中使用其自带的协议, 以实现与其他网络的交互, 这将有利于将更多的网络 (从有线电视网到4G网络) 融入到NGN的基础架构之中。

1. BSM系统的架构

SI-SA P是BSM架构上层协议与底层协议的接口, 在逻辑上可以分为三种类型:用户、控制和管理 (分别对应SI-U-SAP、SI-C-SA P和SI-M-SA P) , 分别用于对不同的功能进行适配。上层包括L3层及以上各层;底层包括L1层与L2层, 在BSM中底层又分为卫星链路控制层 (SLC) 、卫星媒体接入层 (SMAC) 和卫星物理层 (SPHY) 。

BSM系统的功能架构如图1所示。

在上层协议和底层协议中, 分别定义了相应的适配功能SIAF和SDAF, 其中SIAF用于L3层与SI-SAP的连接, 并对上层I P协议进行适配;SDA F用于L2层与SI-S A P连接, 并对底层B S M资源进行访问。S I A F可以提供BSM地址解析、路由适应、Qo S管理和安全管理等功能, 以此来支持上层的IP路由、IP层Qo S管理和安全管理。SDAF可以提供用户数据封装、BSM地址解析和队列管理等功能, 并支持BSM资源管理和安全管理。

2. NGN的功能架构

ETSI的NGN架构遵从国际电信联盟电信标准化部 (ITU-T) 提出的NGN通用参考模型, 由业务层和基于IP的传输层构成。

图2中所示的NGN功能架构还包括了相关的物理设备, 如终端和网关。BSM系统可以作为接入网络取代其中的接入传输功能。

尽管IP多媒体子系统 (IMS) 是NG N业务层的核心, 它也只是许多个服务控制子系统之一。其他的服务控制子系统包括PSTN仿真 (PES) 和流服务等。IMS原本旨在使用基于SIP的信令来控制和传送实时对话业务, 现在经过演进, 已经可以支持许多其他业务, 如IPTV等融合业务。

除了服务控制子系统, 业务层还包括许多通用的功能实体, 它们都能由多个子系统进行访问, 如图3所示。这些通用功能实体包括:用于普通身份管理的用户信息服务器功能 (UPSF) ;用于移动用户的签约定位功能 (SLF) ;用于特定应用的应用服务器功能 (ASF) ;用于集成传统网络的网络交互功能 (IWF) 。

传输层在网络附着子系统 (NASS) 和资源与准入控制子系统 (RACS) 的控制下, 向NGN用户设备提供了基于IP的连接。这些子系统隐藏了IP层以下用于接入网和核心网的传输技术。这个功能架构中的每个子系统由一组功能实体和相关接口进行限定。因此, 实现时可以由需要支持的商业模型、业务或能力来选择相应的功能实体进行组合。

传输层包含一个传输控制子层和若干传输处理功能实体, 如图4所示。

传输控制子层可以进一步分为紧密协作的两个子系统:网络附着子系统 (NASS) , 资源和准入控制子系统 (RACS) 。NASS管理网络附着的各个方面, 例如IP地址分配 (如DHCP) 、网络级用户认证、网络接入授权和接入网络配置等。RACS负责准入控制、资源预约、策略控制和内网互联 (NAT traversal) 。

传输处理功能用于支持数据包转发和路由, 包括:向通过NGN的不同通信网络间提供转译服务的媒体网关功能 (MGF) ;在两个IP传输域间充当中继的边界网关功能 (BGF) ;在附着网络的Qo S要求下, 进行资源控制的资源控制执行功能 (RCEF) ;在用户设备和NASS之间提供接入中继功能 (ARF) ;进行信令转换的信令网关功能 (SGF) ;提供特定的多媒体功能的媒体资源功能处理器 (MRFP) ;提供接入网与NGN接入控制功能实体间接口的接入管理功能 (AMF) ;提供传输承载的基本传输功能 (BTF) 等。

三、BSM与NGN的互连

将BSM系统融入NGN的目标, 一是将用户和会话管理功能转移到标准化的NGN功能实体, 二是将资源管理整合到BSM系统中。因此, 它们互连与集成的一个关键部分就是实现与会话相关的信令转换与传送, 以及资源的调度与管理。

BSM系统应用范围广泛, 包括VoIP, IPTV, IP视频和应急通信等。在不同的应用案例中, 要实现与NGN的融合, BSM系统需要满足相应的NGN要求, 并做出一定调整与改进。为了与NGN更好地结合, BSM网络功能的演进理念可以简单地总结为:

⊙再利用已有的BSM网络功能, 尤其是TS 102 292中定义的卫星独立自适应功能。

⊙通过相同的基础设施, 聚合业务。

⊙通过NGN/IMS架构和IMS核心构件, 实现卫星移动业务与固定业务的聚合。

1. NGN的业务与交互要求

N G N需要具有创造、开发和管理各种可能的 (现有的或未知的) 业务的能力。这包括使用各种不同媒体 (文本、音频、视频等) 的业务, 各种不同编码方案的业务, 数据业务和会话型业务, 单播业务及多播和广播业务, 实时业务和非实时业务, 以及时延敏感型业务和非时延敏感型业务。同时, NGN架构还需要提供业务相关的应用程序接口 (API) 。

NGN提供的业务需要满足以下功能要求:

(1) 将用户与特定的接入方式和特定的终端设备相分离, 实现游牧。

(2) 任何接入网都可以提供业务应用;业务内容可与接入方式匹配, 并可由终端功能进行调整。

(3) 进行授权、认证和计帐, 并对资源使用量进行监管。

(4) 为所有用户终端、接入网络和业务应用提供通用模型。

(5) 多个业务可以基于用户事务和状态实现自适应协调。

NG N与接入网络 (如BSM) 之间有两种基本的互连方法:一是面向业务的连接 (SOIX) , 在业务层进行互连;二是面向连通性的连接 (Co Ix) , 在传输层进行互连。对于SOIX来说, 业务互操作性依赖于业务层及传输层共同的Qo S能力。而对Co Ix来说, 高层业务对于底层连接而言是未知的, 这种方式不会对业务的网络性能、Qo S和安全要求进行保障, 进而无法保证互操作性。因此, 只有SOI X能够完全满足NGN关于互操作性的要求。

2. BSM/NGN特有的业务要求

针对不同业务, BSM系统的应用要求不尽相同。下面是BSM系统与NGN结合 (BSM/NGN) 的几个典型使用案例及其业务要求。

(1) Vo IP。Vo IP业务可以通过NGN中IMS实现业务层控制, 并由BSM提供网络传输相关的功能。当一个Vo I P设备通过I MS注册Vo I P业务时, 注册消息中的会话描述协议 (SDP) 部分包含该设备允许的速率和所使用编解码方法等细节。因此, BSM的带宽请求可以在IMS级进行处理。同时, 通过这部分内容可以区分传输方式, 所以将这部分从BSM中去除, 加入到NGN的IMS中, 使得BSM传输完全与业务分离。另外, 通过BSM提供Vo I P业务涉及的技术还包括会话发起协议 (SIP) 信令压缩、话音活动检测及Qo S反馈等。

(2) IPTV和IP视频。对于BSM运营商来说, IPTV和IP视频在传输方面有许多相似的特点, 如基于IP、分组 (包) 传送等;但是由于IPTV运营商和BSM运营商之间的关系, 不同于IP视频运营商与BSM运营商之间的关系, 它们的商业模式有所不同。另一方面, 智能手机、平板电脑功能不断完善, 它们将成为BSM/NGN提供IPTV和IP视频业务的一个新的应用场景。

(3) 应急通信。BSM的应急通信业务有两个功能:提供紧急通信 (由ETSI EMTEL规范定义) ;支持第一应答 (基于NGN的政府应急电信服务, NGN-GETS) 。应急通信业务最显而易见的使用案例就是通过BSM网络在灾后建立灾区与外界的即时通信。BSM系统的第一应答服务可以通过NGN基础设施与陆地集群无线电 (TETRA) 通信网络相连, 实现与灾区外通信网络的即时接入。这需要BSM/NGN架构在实现过程中采用通用网关, 便于BSM网络与地面网络的互连。

四、BSM与NGN的集成

1. BSM/NGN的功能架构

针对BSM及NGN各自的架构特点和应用要求, ETSI于2011年3月发布了“BSM网络上提供NGN业务”的技术规范。该规范提出了一个融合了BSM的NGN功能架构, 如图5所示。这个架构采用了以下功能配置:

⊙BSM系统本身没有Qo S策略执行子系统, 因此在接入网边界的BSM IP边缘节点 (如卫星终端中心站或路由器) 上实现资源控制和执行功能 (RCEF) 。对于已经建立Qo S机制的BSM系统, 需要实现接入功能 (AF) , 其实质是对BSM系统与NGN之间的Qo S信令进行协议转换。对于NGN而言, BSM网络是一个接入网络, 使用IMS作为其与NGN交互的中介。

⊙UE里的应用客户端与NASS中的实体 (如业务控制和应用) 进行直接通信。此外, UE也可通过在边缘节点中实现的接入中继功能 (ARF) 与NASS中的实体进行间接通信。

⊙在核心网与接入网边界节点实现核心网边界网关功能 (C-BGF) ;核心网边界节点位于接入网与核心网边界的核心网侧。

BSM网络与NGN业务控制及管理功能之间的接口隶属于网络控制中心 (NCC) 、网络管理中心 (NMC) 和RCEF, 它们都位于SI-SA P之上, 不会涉及底层传输的相关操作。

(1) BSM/NGN中的RACS

NGN的业务层包括一些应用功能 (A F) , 用来实现对IP承载资源的控制。在IMS中的AF包括代理呼叫会话控制功能 (P-CSCF) 和互连边界控制功能 (IBCF) 等。AF对应用层Qo S信息进行映射, 例如, P-CSCF将会话描述协议 (SDP) 中定义的参数, 映射为通过Gq’参考点发送到基于业务的策略决策功能 (SPDF) 的Qo S请求信息。图6为BSM/NGN中的资源和准入控制子系统 (RACS) 架构, 其中的接口由TISPAN定义。

基于业务的策略决策功能 (SPDF) , 向AF提供了一个单独的接触点。在SPDF所在的每一个管理域 (如BSM系统) 中, SPDF充当的是基于业务的策略控制 (SPB) 的最终决定点。SPDF也与相邻管理域中相连的SPDF进行通信, 以提供预约请求。SPDF通过使用由网络运营商制订的业务策略规则来决定策略。

BSM网络作为接入网络时, 资源和准入控制功能 (RACF) 转化为接入-资源准入控制功能 (A-RACF) 。A-R ACF充当的是策略决定点 (PDP) , 用于接入允许控制和资源操作控制。A-RACF接收来自SPDF, RCEF或位于同一操作域的其他x-RACF的Qo S资源请求, 并作出接受或拒绝的决定。

(2) BSM/NGN中的NASS

在图7所示的架构中, 网络接入配置功能 (NACF) 负责向UE分配IP地址及其他的网络配置参数;连接性会话位置和资源库功能 (CLF) 登记了分配给UE的IP地址和由NACF提供的网络位置信息之间的关联;用户认证和授权功能 (UA A F) 基于NASS用户配置文件, 为网络接入完成NASS的用户认证及授权检查;配置文件数据库功能 (PDBF) 实体包含了NASS的用户认证数据 (NASS用户身份、所支持的认证方法列表、关键资料等) 和所需的网络接入配置相关的信息;CNG (用户网络网关) 配置功能 (CNGCF) 用于CNG的初始化和更新。

BSM系统中有两个功能实体与NA SS联系较为紧密:接入管理功能 (AMF) 用于将UE发送的网络接入请求转化为NASS可以理解的格式;接入中继功能 (ARF) 充当的是U E与NA SS之间的中继, 在向NA SS转发U E的网络接入请求前, ARF可以加入本地配置信息。

2. BSM/NGN的应用场景

将BSM网络集成到NGN中有很多种可能的场景, 它们的复杂度和能力各不相同。ETSI TS 102 462中定义了BSM的QoS架构, 这将作为BSM网络传输层QoS控制的基础。但是这种类型的QoS控制并不是通用有效的;因此, 考虑没有嵌入Qo S控制的BSM网络, 将更具有普遍意义。

(1) 基于星状网络的IMS业务接入

这个场景只提供最基本的功能实体, 复杂度最低 (如图8所示) , 同时由NGN核心网络提供动态Qo S管理和统一用户管理, 使得这个模型更易于向NGN过渡。在这个场景中, BSM的网络功能实体都集中在中心ST, 这可以看作是一个卫星星状网络拓扑结构。所有附加的BSM/NGN功能实体位于传输层。这些功能实体与NGN核心业务层相连, 用于端到端的Qo S控制;同时也与NCC/NMC相连, 用于卫星技术特有的资源控制和功能, 如UE注册。

上行时ST的Qo S是基于固定的报文分级, 这是由于ST中没有相关的资源执行功能实体。但在下行时, 中心站可以通过资源控制及执行功能 (RCEF) 实体提供动态的Qo S。

NASS提供接入注册及U E初始化, 用于接入NGN业务。NASS还提供网络级的用户认证, 管理接入网络的IP地址空间, 并对接入会话进行验证。此外, NASS向UE通知NGN业务/应用子系统的联系点。随后, 这些功能将通过BSM网络发起个人用户会话;除了资源管理功能, 将不直接涉及NCC/NMC。这对于面向会话的使用案例 (如VoIP或I PT V) 尤其重要, 因为这些业务需要BSM网络处理大量具有特定要求的个人会话, 如果每次处理都要经过NCC/NMC, 将会占用许多额外的资源。

B S M网络跟其他许多卫星网络一样, 受限于资源瓶颈而需要对SIP信令进行压缩。此外, 还需要自适应功能来处理BSM时延以及由时延对信令效率和性能所产生的影响。

R ACS负责基于策略的资源预约和接入控制。 ACS还支持BSM网络边缘进行网络地址及端口转换, 并辅助远程网络地址转换。此外, RACS还涉及流量策略、端对端Qo S和传输层计费的设置和修改等方面。

(2) 基于网状网络的IMS业务接入

如图9所示, 作为前一个场景的进一步加强, 这个场景对卫星链路两端的ST都加入了RCEF, 以此来建立动态的Qo S分级, 这将特别适合于网状卫星网络。此架构适用于应急业务和智能电网应用, 因为在这两个应用中, 本地ST可以不依赖中心站而对BSM网络接入进行管理和监督。

这个场景中RASS和RACS的功能与前一个场景的基本相同。

(3) IMS对等互连

在图10所示的场景中, BSM作为骨干网, 用于连接孤立的ISP (互联网业务提供商) 和MSP (移动性业务提供商) , 同时支持通过IMS实现信令交互。卫星网状网络适合于这种配置, 可以避免双跳时延。卫星网络运营商不需要对整个IMS进行操作, 但需要通过少量的IMS核心元件进行Qo S管理。在BSM作为地面网络的应急后备案例中, 采用这个场景最为理想。

3. BSM为适应NGN所做的改进

将BSM融入NGN, 还需要对一些功能实体做改进, 包括 (但不限于) 策略和资源管理交互功能、IMS接口、受限于BSM资源瓶颈的SIP信令改进等。改进涉及的方面有:

(1) 将NGN/IMS提供的聚合业务作为BSM系统业务的扩展。主要由网络互连功能实体 (IWF) 和用于高层交互的应用服务器 (AS) 实现。

(2) 调节ST/GWY以支持向NGN/IMS演进, 内容包括所有用于BSM网络传输的特定需求 (时延、损耗和瓶颈资源) 。

为了实现演进, BSM/NGN架构中需要增加的功能有:

⊙基于策略的网络管理:用于商用策略服务器和BSM专用IW F之间的跨网络实施。

⊙SIP注册和基于SIP的设备发现机制:用于使用本地BSM ST/GWY信令或使用商用及定制信令的应用服务器之间的互联互通。

⊙BSM用户文件管理:基于IMS配置文件, 用来管理横跨BSM-地面聚合网络的多用户身份, 同时对BSM管理用户功能不作附加要求。

⊙呈现和应用服务器:用于增加的个性化业务和附加值业务, 如IPTV和移动视频。

五、结束语

NGN概念为卫星通信进一步融入全球通信网络提供了机会。同时, NGN架构可以用于卫星网络和陆地网络间的无缝融合。实现BSM系统与NGN的互连与集成, 是对卫星网络采用NGN架构这一新的网络模型所做的探索, 本文即是针对此所做的介绍。ETSI“BSM网络上提供NGN服务”规范, 定义了BSM网络与NGN架构的集成和互用性, 旨在鼓励发展可以利用这一新网络模式的下一代卫星网络。因此, 深入了解BSM与NGN融合的相关标准, 对构建我国自主的宽带卫星系统, 以及促进宽带卫星系统向下一代通信网络基础设施演进, 可以起到很好的借鉴作用。

参考文献

新一代网络操作系统 篇11

关键词：新一代数据中心；基础网络；构建

中图分类号：TP39文献标识码：B文章编号：1673-8454（2012）19-0033-03

一、新一代数据中心的特征与高校现状

当前，互联网新应用不断增加，且具有十分鲜明的特色，当一个应用的用户群达到数以亿计时，就需要有一种全新的计算方式可以把数以亿计的信息输入进行有效计算并及时有效输出。因此，集群应运而生，越来越庞大，越来越异构，越来越复杂，而计算、网络和存储都不能靠单独工作来实现更大的能力。网络的中心也开始由物理设备互联向虚拟设备互联能力转移。新一代数据中心就是虚拟化到云计算，即利用系统架构技术把服务器等资源整合起来，实现虚拟服务器的管理和协调、迁移与复制，重新配置存储资源与网络资源，从而实现了资源的虚拟化，以此为基础产生了面向服务的云计算，使得网络上一切行为的开展不再是以设备资源为核心进行管理和调度，而是以面向应用和服务的全新方式进行组合。这就要求数据中心的底层架构必须是智能联动的，具备面向应用的自动化配置能力，并且具有完善的服务质量保证机制。现代网络也从信息传递角色向一个应用与终端中间平台的角色转变。

现阶段，我国高校信息化建设中普遍存在的存储和服务器等设备耗资巨大、维护成本高、资源重复建设、利用率低等“高耗资、低效益”的问题，而云计算模式正逐步成为高校信息化建设的新主流。但从云计算技术的三个层面，即硬件基础架构、软件基础架构、数据智能来看，硬件基础架构中网络层面的规划和设计普遍重视不够，虽然许多高校开展了虚拟化应用，甚至建立起了云计算平台，但绝大多数都是偏重在软件和应用架构层面上，网络层面的建设仍然停留在物理数据中心的层次，这显然与真正意义上的新一代数据中心建设是不符合的。硬件架构中的网络层面作为云计算数据中心的最底层，对整个中心有着至关重要的作用，这一点应当引起足够的重视。

二、新一代数据中心对基础网络的要求

传统的系统设计考虑的主要是单机环境，数据中心仅仅是个物理中心，而云计算主要考虑的环境却是数据中心。从单机到数据中心，设计原则也发生了根本性的变化，云计算就是一种数据中心计算，由此可见数据中心的基础支撑网络是多么重要。

云计算的数据中心主要解决三个问题：一是大规模机器、用户和并发任务数量；二是资源整合；三是灵活与快速交付。在网络层面，利用统一交换从而构建单一数据中心网络，实现云计算上层应用对数据交换、传送通道、与I/O的简化统一操作，确保同质的底层网络提供高容量数据吞吐支撑，进而可实现广泛兼容的云应用升级和扩展能力。

在对基础网络规划和设计的性能方面，主要要求表现在：（1）基于标准的开放和互操作性，便于选择各类符合标准的设备，实现共存和互操作，支持多种应用类型，可提供快速、弹性的业务支持；（2）满足大数据、云计算、负载优化系统性能要求的（超）高速度网络传输能力，满足密集计算、密集I/O要求，以便实现存储、通信网络的统一融合，实现异构形态的合并和多个网络管理的合并；（3）虚拟化框架下各类硬件资源间高频率数据交换需要尽可能低的延迟；（4）满足融合数据和存储网络的需求，必须消除数据包丢失，实现无损耗操作；（5）通过最短路径网络构架将高度虚拟化和云数据中心实现扁平化，以最大限度地提高网络的效率和减少拥塞；（6）弹性灵活架构实现迁移过程中的虚拟化感知、透明化交换，无需手动更改，自动实现资源的调度分配，便于维护管理；（7）可扩展的网络结构，实现复杂工作负载的分解分配，方便增加网络容量；（8）虚拟网络的有效控制，而非建立在底层网络网络和协议细节的用户控制，屏蔽管理的复杂性；（9）相对较低的设备成本、能耗成本等；（10）强大的高可用能力。

三、新一代数据中心基础网络技术的基本状况（详见下表）

四、高校新一代数据中心网络构建参考

1.构建高速基础网络逐步实现统一融合

根据IDC的2010-2013年服务器I/O市场预测报告，以太网、FC和Infiniband是目前数据中心里的三大主要网络技术，其中FC和Infiniband虽在继续增长，但受以太网的挤压，这两种网络所占的比例呈下降趋势。2011年起，万兆以太网的出货量开始大幅上升并会很快超过千兆网，并出现40Gb的产品。在高校中，随着服务器虚拟化和存储虚拟化技术的成熟以及应用的普及，焦点必然将集中到I/O虚拟化上。因此通过在万兆以太网上的虚拟化应用，整合原来多个千兆以太网才能满足的需求，进而可以减少端口、线缆、交换机的使用数量，这将是必然之选。另外，万兆以太网对于FCoE、iSCSI的更好支持，需要将高校数据中心的网络从原来分散的结构集中到统一的以太网架构上来。未来几年，FCoE、iSCSI将继续从加快向以太网融合的进程，在一个共享的虚拟环境中，10Gb/40 Gb /100 Gb以太网允许更多的系统在相同时间范围内完成更多的工作，进而实现数据中心网络的全面统一融合。所以，构建或升级高速基础网络是当前高校建设新一代数据中心的首要任务。

2.构建弹性智能架构实现虚拟化和透明化交换

据预测，到2014年，80%的数据中心网络流量将是东西向的。但现有的数据中心网络架构不能适应虚拟化所带来的流量变化，传统数据中心网络采用三层的架构，也不利于应用从一台设备迁移到另一台设备。因此，多家网络设备厂商已经推出或将推出新一代的数据中心网络架构Fabric。与传统数据中心网络不同，新一代数据中心网络架构在实现扁平、快速、可靠、弹性可扩展、多功能、简单管理等方面将能够得到良好的体现。当前主要有两种方向，一是全新的大二层架构，有H3C的IRF2，CISCO的VSS，Juniper的QFabric，Extreme Networks的 Open Fabric，Enterasys Networks的OneFabric，Alcatel-Lucent的应用流畅网络（Application Fluent Network，AFN），Avaya的虚拟企业网络架构（VENA）等。其特点是取消汇聚层，优化东西流量，提供更好的弹性，但缺乏开放性；另一个解决方案是基于IEEE链路聚合协议的M-LAG技术，提供多厂商支持、完全开放的网络，能够提供数据中心关键的冗余性和单点管理。这种方案通过软件在网络中任何服务器上迁移虚拟机，不用升级网络或改变网络架构。第一种方案性能强大，成本高，风险大，颠覆传统架构，有较强的厂商依赖性；第二种方案成本、风险较低，运维管理成本低，可适当保留传统架构。因此，高校在确立自身的建设方案时，应当根据实际状况慎重选择。

3 .构建多层次高可用基础网络

服务器的接入层面：使用多网卡，多链路上行，与交换机之间采用框式双机拓扑的方式可用性最高，实现难度不大；接入层到汇聚层连接当优选三角形方式，可提供链路冗余、路径冗余，具有收敛速度快的特点；路由层面通常采用动态OSPF协议，口字型组网结构简单易于维护，有较好的收敛速度，不必采用全连接方式造成过度冗余。以上是采用多网卡+MSTP+VRRP实现的高可用。此外，对于弹性智能架构等方式实现的全新架构中网络被虚拟化，技术本身就包含了高可用性的内容，成为内在的必不可少的部分，可以直接通过成员设备的N：1备份和可设备链路聚合实现服务器接入的高可用。

五、结束语

新的计算模式对网络提出新的要求，虚拟化的云计算正成为势不可挡的主流。高校在信息化日益进步的同时，如何适应新一代数据中心的要求？本文仅就新一代数据中心构建中基础网络层面的内容做了适当的分析，明确了今后发展的方向和目标。?

参考文献：

[1]林仕鼎.浅谈云计算与数据中心计算[J].程序员，2012（2）.

[2]杨玉宝，唐连章，卫建安，廖宏建.基于云计算平台的数字校园建设方案[J].中国教育信息化，2012（2）.

[3]赵学敏，任翔，田生湖.混合云计算模式下高校信息化建设新思路初探[J].中国教育信息化，2012（1）.

[4]Juniper：QFabric架构让数据中心飞起来[OL]. http：//network.51cto.com/art/201102/246277.htm，2011.

[5]陈森利，李艺文.新一代数据中心网络结构[OL]. http：//articles.e-works.net.cn/712/article89537.htm，2011（8）.

[6]Manish Muthal.新一代数据中心的架构研究[OL]. http：//www.eetrend.com/technology/100031590， 2011（7）.

新一代网络操作系统 篇12

实现晶圆面积大于200mm2的超大ASIC设计，意法半导体全新的32nm 32LPH ASIC设计平台可实现前所未有的高性能、高复杂性以及低功耗，同时降低每个功能模块的尺寸。该平台可加快针对企业交换机、路由器、服务器以及光交换机和无线基础设施等高性能应用的下一代网络ASIC芯片的研发速度。

意法半导体针对网络应用的32LPH(低功耗高性能)设计平台可支持多达10个金属层，以提高芯片布线效率。该平台基于ISDA联盟框架协议内开发的32nm高K金属栅工艺，同时整合意法半导体独有的专用IP和单元，如密度达10-Mbit/mm2的嵌入式DRAM和三重内容寻址存储器(TCAM)。

正常情况下，一个SerDes(串行器-解串行器)要在一颗ASIC单芯片内整合多次以上(通常达200次)。该模块可实现以下串行通信：同一印刷电路板上的IC或ASIC之间的通信(芯片对芯片);用于连接遥控设备的ASIC和光纤模块的通信(芯片到模块);ASIC和物理层接口模块(芯片到模块);ASIC和系统背板——背板是设备内部装有各种系统板卡的物理机架。