移动传输

移动传输（精选11篇）

移动传输 篇1

摘要：分析了当前本地传输网存在的问题以及3G移动通信不断发展所带来的变化, 并且根据这些问题以及变化从组网结构、电路开放、重路由改造和网管优化4个方面来探讨移动本地传输网络的优化思路。

关键词：3G业务,传输网络,优化

1 当前移动业务的需求分析

2G时代, 其传输网的平台和技术已趋于成熟和稳定。2G传输网的建设过程中, 各运营商和设备商做了大量的投资, 3G网络的建设和优化应基于2G传输网, 实现同一张网, 充分利用已有的网络资源。但进入3G时代后, 对本地传输网的需求也产生了一些改变。

随着3G业务的不断广泛使用, 业务主体已经发生了变化, 数字业务比起传统的语音业务所占比例越来越大, 传输网作为现代通信的基础网络, 也应该做出相应变化来满足新需求。网络容量不断扩大, 由于3G网络提供高速宽带业务和大量的流媒体业务, 作为移动传输网接入层的基站, 对于容量的需求倍增。网络结构发生了变化, 由于3G基站带宽需求大, 使得接入环数量更多并且换上节点数量变少, 因此需要针对3G传输网接入层调整做好规划。[2]

2 本地传输网络优化原则

传输网络优化是对网络结构的完善、网络能力和资源利用率的提升以及网络安全性的提高, 建议在进行网络优化时应遵循以下几点原则:

(1) 以满足业务需求为前提, 考虑网络建设的实际情况, 优化措施尽可能与实际相结合, 投入和效益尽量做到平衡;

(2) 按照网络优化和网络建设相结合的原则, 充分利用已有的网络资源, 挖掘现网潜力;

(3) 查找现网的安全隐患、分析网络优化瓶颈, 提出优化思路及其解决方案;

(4) 要合理地规划网络结构;应根据业务量的大小、业务的流向、业务的安全性要求等级、路由条件和光缆网结构, 尽量减少因网络升级改造导致的频繁割接;

(5) 增强网络调度的灵活性, 降低网络维护的复杂性, 以达到结构合理、扩容灵活、安全可靠、维护方便和技术先进的目标。[3]

3 传输网络优化思路

随着移动通信的不断发展, 传输网要适应其变化, 必定要进行优化。下面主要从组网结构、电路开放、重路由改造和网管优化4个方面来谈谈移动本地传输网络的优化思路。

3.1 组网结构优化

本地传输网络一般分为骨干层、汇聚层和接入层三层。骨干层负责大颗粒业务的调度和多业务处理, 实现各骨干节点之间业务的传送、跨区域的业务调度;汇聚层以多业务颗粒汇聚、传送、调度和处理为主要任务, 负责一定区域内业务的汇聚和疏导;接入层负责细颗粒传送、调度和多业务接入处理的任务。

(1) 骨干层优化。骨干层由于业务量大、调度灵活的特点, 宜采用10Gbit/s传输系统。为了进一步提高网络安全性, 应该建设两个以上平面, 以实现业务的负荷分担, 可以根据设备厂商情况, 采用单厂商双平面或者双厂商双平面的方式。

(2) 汇聚层优化。汇聚层一般采用2.5Gbit/s以上的传输系统, 考虑到汇聚层网络容量、接入能力以及网络安全性能, 单个汇聚环的节点数不宜超过6个。汇聚层和接入层组网应综合考虑, 建议汇聚层有两个以上平面, 同一区域内的不同接入环分别连接不同的汇聚层平面。这样可以避免单节点或者单平面实效时, 某一区域内业务全阻。

(3) 接入层优化。接入层一般采用155M或622Mbit/s的传输系统, 接入层的优化应该根据分公司光缆资源分布和建设情况, 实时提出优化方案, 进行链路改造、环网拆环或升级等, 满足以下原则: (1) 155/622M节点单网元接入的网元数小于5, 每个单链上的网元数小于3; (2) 一个622M环网的网元数小于16个 (含链) , 一个155M环网上的网元数不超过15个 (含链) ; (3) 全网为基站业务提供的传输系统 (含SDH、PDH、微波) 成环率不低于75%, 为基站运行提供可靠的传输网络保证。

3.2 电路开放优化

(1) 遵循负荷分担的原则, 将同一局向的电路分开承载到传输网络的不同平面上, 避免某一平面出现故障后, 业务出现全阻。

(2) 根据电路业务流量流向特点, 尽量将电路所走路径设为最短, 尽量减少跨环业务转接, 以提高网络的带宽利用率和灵活调度能力。

(3) 局间中继电路数量大, 相对稳定, 而基站电路由于BSC调整后归属关系经常发生变化, 电路调整频繁、工作量大。根据以上两种电路的不同特点, 建议将局间中继电路和基站电路分离。

3.3 重路由改造优化

重路由造成的网络故障影响是巨大的, 在维护工作中, 要定期对骨干层和汇聚层传输系统进行重路由分析, 彻底杜绝重路由的现象。

(1) 对2.5G以上节点进局光缆进行改造, 保证从不同局前井和不同楼内竖井进入机房, 进入机房后建议将不同路由的光缆分别进入不同的ODF架, 实现彻底分离。

(2) 对传输系统所走光缆进行全程分析, 尤其要注意部分需要跳纤或者站点转接的光缆路由段, 确保无重路由的现象。

爱立信设备网络结构优化研究

李恩泽1, 张广奇2

(1.中国移动乌兰察布分公司网络部网优中心, 内蒙古乌兰察布012000;2.郑州大学信息工程学院, 河南郑州450003)

摘要:首先论述了网络结构的产生背景、意义和优化思路, 然后针对爱立信的GSM设备对网络结构的优化方法进行了拓展;进一步在现有算法的基础上详细描述了使用路测数据如何进行网络结构的分析;最后结合实际的网络结构优化案例说明本网络结构评估研究体系的可实现性和应用效果。

关键词:GSM系统;网络结构;网络优化

中图分类号:TN929.5文献标识码:A

目前GSM网络逐渐趋于达到无缝覆盖。网络规模的扩大伴随着城区、县城站间距据来越小、网内干扰提升、语音质量下滑明显, 以覆盖为主的传统网络优化方法遇到了一个瓶颈。

网络优化思路也应随着网络规模的发展转变:从面向网络覆盖向关注网络结构、降低网络干扰转变;从面向“点”的优化向面向“面”的优化进行转变。

1网络结构优化思路

网络结构优化的总体思路是从覆盖、容量、频率三个纬度进行综合考虑, 进行综合的网络结构评估、通过合理的基站布局、天线覆盖、载波配置和天线调整降低网内干扰。

在网络相对发展稳定的前提下, 通过合理的评估算法, 找到网络结构不合理的区域“面”或“线”, 再通过对结构不合理的区域进行网络结构分析, 找到影响区域内网络结构的几个基站, 合理进行调整。从而使网络结构更为合理, 提升网络质量和用户感知的最终目的。

2网络结构优化实施

网络结构优化实施流程基本可分为4个步骤:前期优化、结构评估、问题排查、中长期发展规划。

2.1前期优化

前期优化是指基站入网后或网络形成初期, 对网络进行的日常指标性优化。包括根据业务情况进行扩减容、根据频点分配情况合理分配频点、根据覆盖情况合理调整天线方位角和下倾角、根据指标情况和路程情况进行参数调整和参数优化、甚至进行翻频等工作。

前期工作是通过日常优化工作来实现的, 通过扎实的前期优化工作, 可最大限度地减少由于容量不合理、频点分配混乱、覆盖不合理导致的问题, 进行结构优化即可达到更好

3.4 传输网管优化

传输网管优化应遵循集中化的原则。根据网络规模的不同和网管服务器的管理能力不同, 考虑1-2套网管系统。每套网管系统应从网管分级管理、网管及网络安全、网管管理能力等方面对网络进行规划和优化, 主要从ECC的优化和网管应急预案的建立来考虑。

(1) ECC的优化。对于规模较大的网络, 应合理划分ECC子网, 可采用ECC穿通、关断的方法将每个子网内的网元数量控制在64个以内。对ECC子网配置主备网关网元, 从而提高安全性。

(2) 建立网管应急预案。为避免网管服务器实效, 网元无

文章编号:1673-1131 (2013) 01-0221-02

的效果。

2.2结构评估

结构评估是网络结构优化最重要的步骤, 结构评估通过对城区、县城的网络通过测量报告或扫频数据进行数据采集, 然后通过合理的算法, 计算出网络结构的相关指数, 从而可通过数学统计的方法找到网络结构不合理的区域。

2.2.1通过测量报告进行系统网络结构评估

系统网络结构通过对GSM系统内制定区域收集NCS测量报告, 再通过系统网络结构指数进行计算, 可合理地计算出一片区域的网络结构情况。通过简单的渲染即可直观的发现网络中“面”上的网络结构问题。

系统网络结构共有3个指数:

系统结构指数:

公式:网络结构指数=

COsi:邻区i对服务小区s的同频相关系数, 即邻区i在服务小区s的测量报告中出现且信号强度差>-12d B的比例;

Ni:邻区i的载波数;

Nall:总频点数, 900网络取值95 (不含EGSM) , 1800网络取值125 (根据1800M使用带宽定义) 。

该指数反映了该区域载波叠加的程度, 指数越高表示越难排频, 潜在频率干扰风险越高, 该指标在数值上表示由于网络结构问题导致平均受到干扰的概率。

系统重叠覆盖指数:

公式:重叠覆盖度=

COsi:邻区i对服务小区s的同频相关系数, 即邻区i在服务小区s的测量报告中出现且信号强度差>-12d B的比例。

法监控的故障, 应建立网管应急预案, 华为T2000网管可以通过在PC机上安装网管服务器软件的方法实现应急监控。

参考文献

[1]胡浩.3G业务应用及其发展趋势[J].现代电信科技, 2007 (10)

[2]金晓聪.运营商3G传输网建设思路分析[J].中国电子报, 2009, 5 (15)

[3]陈君.城域传输网络的优化[J].电信技术, 2007 (1)

移动传输 篇2

一、日常维护工作量

我公司目前代维总长4922公里，维护2个片区，其中市区经十路以北历山路以西片区，区县章丘市片区。由公司代维项目部总负责。

在市区西外环西沙、章丘山阳设维护驻点，完成日常的管理和突发抢修。

根据维护的实际情况配备50名巡线员、维护员进行日常巡查和维护，共中市区配22人，章丘配28人，配备车辆12辆(市区6辆，章丘6辆)，同时拥有各种仪器仪表和工具：6台OTDR、6台光纤熔接机、4台光功率计、4台光源、4台抽水机、4只照明工具、2台传真机、3台打印机、6台电脑以及其他常用的抢修。

今年我们按照年初制定的维护作业计划进行传输线路的维护，全体维护人员都对日常维护工作认真负责，所有维护作业计划及移动公司交给的任务都按质按量的完成：

1、日常光缆线路巡检人员按巡查计划严格按《山东移动线路代维巡线员管理办法》进行执行。

2、光纤完好率测试：对所有光纤完好进行测试，修复损坏纤芯，更换衰减过大纤芯，保证完好率为100%，共计更换修复光缆纤芯330公里，测试纤芯15500芯。

3、架空光缆路由、管道光缆路由、光缆交接箱等维护：积极做好日常维护工作，严格执行维护规范和维修作业计划，加强线路巡回护线宣传，对架空光缆距路面高度不够、路旁电杆防撞、跨路、穿越树林光缆，道路施工，居民建房等安全问题及时整改、迁建，排除线路上的重大外力隐患。共向西外环、吴家堡、济齐路等重点施工地派驻“三盯”人员 448 人次，排除障碍隐患点105处，整理线路 698公里，清洗人孔管道 97 公里，修理管道102处，更换人手孔盖板84 块;备用纤测试总芯数15500芯;更换(新立)电杆121根;进行移动抢修262次，其中因松鼠咬断纤22次，被车刮断34次，被枪击断纤2次，火灾6次，因外力施工断纤32次，自然断纤15次，全年抢修超时14次;巡线员徒步巡回180天;特殊巡回24天;线路维护质量检查83天;护线宣传平均每人72天，对沿线178个村庄张贴了宣传标语，与沿线149名村支书及村长的建立了联系。

4、积极配合积极配合济南移动公司进行12345投诉及客服工单处理。全年累计处理投诉工单420条，对所有工单均第一时间安排人员处理，维护了济南移动在用户心中的良好形象。

5、第十届中国艺术节于月11日在泉城济南隆重开幕，为完成艺术节的通信保障任务，先后派出保障人员120余人。很好的完成了十艺节场馆的通信保障。

6、为迎接十艺节济南市积极进行市政改造，施工地段重多，我们加派监护人员进行全程监护，积极配合市政部门施工电力杆拆除，及时将移动线缆进行迁改。全年改迁线路212公里。

二、维护情况及工作亮点：

我公司根据《移动光缆传输维护规程》等规范性文件的要求，按照移动公司对线路的考核标准及要求，以“严格管理，精心维护，抢修及时”为工作方针，认真对光缆线路进行维护。

一、加强日常维护管理。

1、为提高维护质量，降低故障率，提高抢修速度，安排专人进行空余纤芯测试、及代维资料摸查工作。备用纤测试总芯数15500芯;更新资料240光缆段，更换纤芯损坏光缆330公里。

2、配备专职资料录入人员8人，在移动公司常驻配合济南移动公司进行资源录入，更新，资源普查等工作。全年共录入光缆段4900余段、普查站点3200个。。

3、随着维护工作是逐年进行，代维经验的积累，业务水平的搞高，光缆故障隐患的整改，光缆故障工单逐步下降，全年故障工单有98%以上工单为机房停电、瞬断等非光缆故障，个别故障，为人为破坏、，车辆刮断、道路施工等，所有以上故障时长均在2小时内，未超时抢修，故障均为一般本地接入光缆故障，没出干线光缆故障。下一步我们将继续增强巡检力量，熟悉线路，摸清线路资料情况，排除安全隐患线路。

4、每月定期召开巡线员会议，听取线路维护工作中出现的问题和

遇到的困难，并针对巡线员提出的线路维护工作中的建议和意见，进行维护质量分析，及时改进不足之处，不断提高线路维护质量。

5、积极配团公司、省公司的年度巡检工作，根据移动公司的维护要求，完成传输网络的线路整治工作848公里，其中套塑料支管8公里左右，新增拉线50多条，并完成了补套拉线警示管、补做电力保护板、跨路警示牌、电杆扶正等工作，并通过了验收，为移动公司争创精品网络奠定了扎实基础

二、建立健全管理制度，完善监督、检查和考核制度。

按照移动公司线路维护要求及公司内部管理要求，建立健全了《维护中心主任工作职责》、《代维管理员工作职责》、《资料管理员工作职责》、《维护站长工作职责》、《巡线员工作职责》等，建立考核制度。分别对巡线员、接续抢修员、资料员和管理员进行月度考核。迁改、抢修、割接工作等按移动公司管理流程要求执行，制定规范手册。巡线员招聘实行岗前培训、考核、年度培训考核。

移动维护办公室及仓库已经建立，制度、图表也已上墙，并将详细的线路资料做成电子文档，并配合移动公司完成了已有线路资源管理系统录入工作。

同时，维护部进一步加大对员工个人的考核力度，科学评价员工的工作实绩，形成科学的考核机制。定期深入施工维护现场进行全面的监督检查，并实行现场落实、现场考核，根据不同的考核结果，实行有差别培养，形成科学有效的激励约束机制，提高员工工作积极性。

三、狠抓技术维护，提高快速反应能力。

1、为了增强抢修人员的业务水平，提高快速反应能力，我们对巡线员、修理员、抢修技术人员进行了集中培训和岗位自学，并进行岗位考核;

2、保证抢修车辆、工具、仪表的正常运转和器材的充足可靠，在市本级我们始终保持有两套完整好用的仪表、工具专用于移动线路维护;

3、针对由于缺乏经验而导致抢修容易超时这一情况，维护部制定了相应的割接、抢修流程，很好地规范了操作流程，提高了抢修质量和效率，使我们的工作取得了很大突破。

四、初步建立了“预防为主，主动维护”的运行维护体系

“预防为主，主动维护”的运行维护体系主要包括组织结构建设、基础工作、质量督察制、预警机制、外力影响动态管理系统、应急抢修、重要通信保障、技术支撑、考核体系等内容。虽然在预警机制、技术支撑、考核体系等方面还不够健全和完善，但体系建设已初具规模，发挥了有效的作用。在日常维护中，碰到最多的也是最当心是建房、修路对我们线路造成的安全隐患。

移动传输 篇3

摘要：本次从网络传输安全现状、影响因素、控制措施三方面的论文如何提升移动通信网络传输安全性，旨在与同行探讨学习，共同进步。

关键词：网络；传输；现状；因数；措施

引言：

信息安全不仅关系到个人的利益，也是社会正常运行的基础。我国的移动通信网络近几年发展迅猛，展现了其无限的发展空间，在提高社会生产效率、为人们生活带来便利的同时，也要将信息安全放在首位，保护个人隐私，通过多种措施来提高传输的安全性，无论是硬件设备还是环境管理，完善信网络传输设备建设，并从实际情况出发，最大程度排除环境干扰因素，技术上建立通信技术逻辑网络层，增加网络准入控制体系，全面保障移动通信网络传输的安全性。

一、移动通信网络传输安全现状

1.1 非授权访问现象严重

当前的移动通信网络传输有多种安全隐患，其中最严重的是非授权访问，严重侵犯了个人的隐私安全，危机个人的财产安全。在网络体系中，很容易通过一些程序来进行干扰与破坏，通信软件自身存在的问题及系统的漏洞，会导致病毒性系统的侵入、木马病毒的传播等，这样个人移动终端在没有经过授权进行访问，导致数据的破坏和信息的泄漏。除此之外，网络在传输过程中，由于内部技术问题，数据被非法窃取，并且以诈骗的形式来获取经济利益，这些都严重影响着通信网络传输的安全性。

1.2 其他网络传输的风险

移动通信网络的传输安全还包括一些外在的传输风险，随着电商的兴起，电子商务在近些年发展迅猛，移动通信技术为人们进行商品交易提供了便利的条件，不同形式的交易可能会为不法分子提供机会，通信网络成为诈骗工具，例如支付宝盗窃、诈骗信息等，都为电子商务交易带来了不信任因素。因此，如何保障移动网络应用的安全，防止各种诈骗等问题的出现，也是移动通信安全性考虑的重点。

二、影响传输网络安全的因素

影响传输网络安全的因素多种多样，具体表现在：路由不合理、设备选型不合理、组网不合理，及设备工作环境恶劣等方面。

1）从线路路由角度考虑，影响传输网络安全性的因素有：传输汇聚节点出入局同缆、环内存在同缆组环、长分支链路。

2）从传输设备的角度考虑，影响传输网络安全性的因素有：重要机盘无热备份、同一局向业务无分流或分担、不同厂家设备或同厂家不通版本设备对接、大量微波或PDH設备的应用、设备无过压保护功能等。

3）从传输网络组网的角度考虑，影响传输网络安全性的因素有：重要节点没有失效保护机制、同区业务集中、网络中较长链路、同一节点存在大量分支节点、网络时钟成环等。

4）影响传输网络安全性的其他因素有：基站电池容量不足或电池劣化、设备工作电压不稳定以及设备空开与耗电量不匹配、传输设备工作环境差、网管交叉数据杂乱等。

三 提升移动通信传输网络安全性能的措施

针对当前移动通信传输网络存在的安全风险，可以在传输网络建设的初始阶段通过合理规划线路，在网络建设的中间阶段通过科学组网，在网络建设的收尾阶段通过优化传输网络等方式，来提升移动通信传输网络的安全性能。

1.完善信网络传输设备建设

提高移动通信网络传输安全的有效途径，首先要完善传输设备。在现实中，存在通信设备安装不合理，复杂的线路关系导致运转不灵，严重影响了信息传输的效率，也造成了一些传输漏洞。因此，要高度重视移动网络传输的硬件设备布局与规划，最大程度避免传输过程中存在的问题，提高信息传输的安全性。在设备的选择上，要从多个角度出发，既保证设备的质量，又能够实现经济效益，在网络整体建设中，要从大局出发，尽量选择同样的生产设备，避免不同的设备出现的不相容等情况的发生，从而给网络安全带来影响。

2. 加强传输组网的管理

在移动通信传输网络建设的中期应对组网进行合理设计，建设的后期应着力做好传输网络的优化工作，在建设时应对传输线路应采取 SDH 的方式进行环路保护，重要的传输线路可采取网状网的方式进行保护。

如果传输线路承载的数据传输工作量较大，或是属于重点业务的线路，则应采取双节点保护的方式进行组网；如果线路的传输节点较多，则应考虑采取形成传输环的方式进行组网。对于已建设好的星型网络结构，如果无法进行拆除新建，则可以采取同缆组环的方法进行线路改造。

一些难以成环的链型线路，应辅以 SDH 微波和传输设备进行一同组网，以形成环路可以采取相应的保护措施。在进行传输网络组网时，应尽量简化传输网络的结构，如果实际情

况允许，尽量采用骨干层和接入层的两级组网结构。

3.最大程度排除环境干扰

环境差异是通信传输中需要重点考虑的要素，由于移动通信网络覆盖各个地方，但是在一些偏远地区，由于地理位置、天气特点等影响，网络传输效率比较低，尽管保证了设备的完整性，提高了通信技术的应用，但是仍然会出现不明信号的干扰、信息传输的中断，这些都导致一些重要的信息无法顺利传输，信息在半路丢失、损坏等。因此，在网络建设中，结合环境现状，最大程度降低环境的影响，保证移动通信网络的平稳运行，信息的安全传送。

4.增加网络准入控制体系

最后，保障通信网络传输安全，可以增加网络准入控制体系，从而实现对终端用户的认证。在移动通信网络当中，3G 用户不仅是保护的对象，同时也是需要进行防范的对象。在面对

数以千计的用户，如何做好保护，其实际是非常脆弱的。对此，为更好的保护 3G 网络，通常采用网络现在的方式，对终端用户的相关信息进行检测，包括软件版本等，以此提高终端预防病毒的能力，如通过对杀毒软件的在线升级。一旦发现其中有异常，则立即进行隔离。

5.建立通信技术逻辑网络层

其次，可以建立通信技术的逻辑网络层，在移动通信网络建设中，包括的一些安全性技术策略还无法有效的支撑其各种应用的核心业务。如果将主要的安全技术集中在流量输出中，

那么其他的信息传输通道就会面临很大的问题。解决这种现状的主要问题是构建通信技术逻辑网络层，这样便能够清晰了解每个数据其流动方向，明确其具备的特征，更好地完成不同层次清晰明了的虚拟网路业务。除此之外，专门的逻辑层还能够形成一个安全的防御体系，处理不同业务时，能够做好网络安全的预防措施，并且根据业务扩展的方便灵活度的能力，更好更快地计算出业务流量的量和集中区域。

总结：

通信技术的发展为人们带来了很多便利，特别是信息时代，提高了信息的传播速度，拉近了人们之间的交流的距离。但是，信息的传输过程中，容易受到一些非法程序和恶意程序的破坏，拦截个人信息，窃取个人的财产，为人们的生活带来了很多不便，充分体现了科技是一把双刃剑，要坚持以防范存在的安全漏洞，提高信息的安全性，让技术的发展真正造福社会。

参考文献：

[1]《Optix2500+光网络工程师培训组网手册》，华为技术有限公司.

[2]陈冰，《固定网络数字微波传输解决方案及应用》，《通信世界》，2006，40.

[3]曾勇，舒燕梅. 3G 给信息安全带来前景[J]. 信息安全与通信保密，2009，21（4）：45 -47.

[4]邓娟，蒋磊. 3G 网络时代移动电子商务安全浅析[J].电脑知识与技术，2009，16（6）：113 -115.

移动WLAN传输组网方案探析 篇4

关键词：WLAN,传输组网方案,PON,PTN/IPRAN

WLAN是移动公司“无线+基站光缆延伸+IP+IMS”全业务网络发展策略的重要组成部分, 将在较长的时间内成为蜂窝网络的重要补充, 也是公司进入宽带市场的重要基础和切入点。WLAN作为重要的无线宽带接入手段, 主要覆盖数据流量密集区域, 优先在2G、3G数据业务需求旺盛的地点进行覆盖, 与2G、3G网络协同互补, 提升移动宽带接入能力, 以确保公司在移动宽带领域的领先地位。

从传输的角度来看, 应根据不同的覆盖区域, 针对各类客户对Qo S、可靠性、带宽等网络需求的不同, 以及传输资源的分布情况, 制定相应的接入方案, 实现资源的有效分配。

1 WLAN传输组网方案

1.1 传输组网方案一:PO N+AP

适用于PON接入条件可满足AP直连需求的情况。

针对覆盖区域建筑结构较简单、面积相对较小、用户相对集中的场合及相对容量需求较大的区域, 如会议室、酒吧、休闲中心等。

1.2 传输组网方案二:PO N+以太交换机+AP

适用于AP数量较多需要通过以太交换机进行汇聚收敛, 或需要通过以太交换机给AP提供POE供电的情况。

针对WLAN需要覆盖的面积较大、用户分布比较广, 如机场、火车站、汽车站、地铁站、大型会展中心等公共区域。

1.3 传输组网方案三:PTN/IP R AN+以太交换机+AP

适用于客户对保护和Qo S要求较高的情况, 此时可延伸PTN/IP RAN至客户侧, 并通过以太交换机接入AP。一般要求客户侧PTN/IP RAN设备具有到城域接入层PTN/IP RAN设备的双路由路径。

其他方案:MSTP/SDH直接接入。

客户具有155M或622M速率以上传输专线。

1) 客户同时具有话音、宽带上网和VPN/传输专线需求;2) 总带宽需求较小 (≤10M) ;3) 客户末端接入点周边无PTN/IPRAN覆盖。

1.4 传输组网方案四:PTN/IP R AN+以太交换机级联/协转 (含光纤收发器) +AP

仅限于客户对保护和Qo S要求相对较低的情况。

客户同时具有话音、宽带上网需求且无TDM传输专线需求且客户对末端接入点的保护和Qo S要求相对较低。

其他方案:通过以太交换机/协转 (含光纤收发器) 接入城域接入网MSTP/SDH。

仅在同时满足以下四个条件时, 作为补充方案 (但不推荐) 。

1) 客户同时具有话音、宽带上网和VPN/传输专线 (但无TDM传输专线) 需求;2) 总带宽需求较小 (≤10M) ;3) 客户对末端接入点的保护和Qo S要求相对较低;4) 客户末端接入点周边无PTN/IP RAN覆盖。

1.5 传输组网方案五:PTN/IP R AN+无线网桥+以太交换机+AP或者无线MESH AP

仅限于客户对保护和Qo S要求相对较低的情况。

2 结语

综合考虑传输线缆建设难度、现有传输资源状况, 业务需求等情况, 建议优先采用有线传输方式作为AP回传, 仅在无法采用有线方式或存在很大困难时使用Mesh AP或利用无线桥接方式进行传输。根据覆盖区域的不同, 可以进行差异化传输接入建设。

3G移动通信本地传输网规划特点 篇5

1、3G对现有传输网带来的影响

(1)网络容量需求增大

3G业务有大量的流媒体业务和高速宽带业务，因此3G传输网在基站侧引发的容量需求将加大，3G初期，由于3G业务量不大，3G基站带宽需求不大，基本上纯3G基站在市区所需带宽一般为3～4个E1左右。在3G远期则会逐步加大，且随着HSDPA的上马，其带宽需求将进一步加大，故3G传输网应根据该因素而对网络容量进行一定的预留考虑，或能够通过节点设备升级来满足未来需求。

(2)承载效率要求提高

目前现有传输网大部分均为SDH制式，若全部采用SDH进行透明承载，则部分业务承载效率不高，尤其是对基于ATM制式的业务和适合IP封装的流媒体业务而言，传输效率较低，因此3G传输网在3G应用初期适合采用MSTP技术进行承载，利用MSTP的多种承载技术混和传输特性对3G业务进行综合承载。

(3)网络结构多环少点

由于3G基站带宽需求更大，因此造成对网络结构的直接影响，使接入环数量更多且环上节点数量变少。该影响主要体现在3G传输网接入层方面，由于工作量较大，因此需提前针对3G传输网接入层调整做好规划。

2、3G传输网技术分析及选择

(1)核心层传输技术选择

核心层传输颗粒较粗，不需要进行汇聚统计复用等复杂功能处理，采用SDH透传方式较为直接和简单。对于大多数国内运营商来说，采用SDH透传方式对核心层业务进行承载应是最行之有效的手段。在远期则可逐步引入ASON等技术进行组网，利用ASON等技术特点提升业务的承载特性。

(2)接入层传输技术选择

接入层传输主要关心Iur和Iub接口。R99/R4版本Iur主要采用ATM155M接口，传输不存在任何问题。R5版本中Iur采用SDHSTM-1透传或IP光纤直连即可。因此如何提供高效、安全、灵活的传输Iub接口是3G传输网面临的最大问题。Iub的传输接口要求见图1

对于Iub传输接口的情况建议采用多业务传输平台MSTP来承载，MSTP可提供多种业务接口和处理能力，灵活地支持ATM、IP、TDM业务，为3G运营商提供高效的传输解决方案。原则预见，MSTP技术是未来几年内3G传输组网的重要发展方向。

3、3G本地传输网规划特点

(1)3G业务需求的不确定性

3G的业务体系，相对于2G以语音业务为核心的业务体系要复杂，最显著的区别在于，3G业务体系以多种业务为中心展开，一定程度上，3G的业务体系以捆绑业务(业务基本组合)为基本单元，而不是像2G网一样，其业务的基本单元为单一的某种业务，比如语音业务，短信业务等等，

对于3G业务体系中的基本业务中心的预测充满了各种不确定的因素，其中最重要的难点不是来源于网络技术、业务平台等方面，而是来源于用户需求的不确定性上。因此，深入分析用户需求并生成站点需求，是做好3G本地传输网规划的关键。

(2)分析3G新技术的使用和分配

目前针对3G传输的技术和平台均较多，平台主要有MSTP、PRP、SDH等，此外还有在以上平台上实现的各种技术，如ATMVP-Ring技术、IMAE1技术等。因此，规划中需要分析3G各种新技术在传输网各层面的定位并合理分配。

(3)依托2G传输网现有资源共同规划

传输网是基础承载网络，2G传输网在组建过程中花费了大量的投资，目前2G传输网资源相对较为丰富。

对传输网而言，3G传输网与原有2G传输网是同“一张网”，基于“一张网”概念，3G传输网一方面可依托现有2G传输网进行发展、充分利用已有资源，另一方面则需考虑3G传输网络需求逐步增大，与2G传输网进行融合，即传输网将即可承载3G业务，同时也可承载2G业务，两者共同规划、共同发展。

(4)针对基站对带宽的需求优化网络结构

3G网络投产后，移动基站的类型将十分丰富，既有纯2G基站、纯3G基站、2G/3G共站址基站、2G/3G/HSDPA基站、又有3G/HSDPA基站等。其中HSDPA基站还可再分为共用载频和非共用载频两类。这些类型的基站和不同载频对传输带宽需求多是不一样的，而基站接入带宽需求汇总的大小将直接影响到基站接入层网络结构的变化，总体而言接入层网络接入环路更多、网络结构将更趋于复杂。因此在对3G传输网规划时需要注意因为基站带宽需求影响而导致的网络结构的变化。

4、结束语

移动传输 篇6

【摘要】 移动通信技术经历了2G、3G时代，已经进入到了4G通信时代，能够为用户通信提供更高的带宽，满足多媒体视频传输。论文设计了一个基于移动通信的视频传输系统，该系统包括视频采集、传输、处理和接收四个关键部分，视频传输过程中可以根据用户实际需求，选择不同的传输编码和容错技术，提高视频传输的成效。

【关键词】 移动通信 视频传输 可伸缩编码 宏块交织

一、引言

3G和4G无线通信技术已经成为当前无线移动通信的主流技术，该技术使用OFDM的多址接入模式，可以有效地改善无线链路通信技术[1]。采用高可靠性的软件无线电技术和高效的调制解调技术，同时能够实现智能天线分布和空时编码通信技术，有效地提高了数据传输的速率，可以满足视频图片、文字声音等多媒体信息传输，确保满足用户需求[2]。

二、基于移动通信的视频传输系统设计

基于移动通信的视频传输系统主要包括四个关键部分，分别是视频采集、视频处理、视频发送和视频接收等内容[3]。视频采集可以利用摄像头采集环境信息，由微处理器进行视频处理，将视频数据进行压缩编码，将其封装到数据包中，通过移动通信网络进行发送，用户接受端可以利用解码器等接收视频数据，如图1所示。

三、视频传输关键技术

3.1 无线环境视频编码技术

无线环境视频编码技术主要包括最小传输编码和可伸缩编码技术。最小传输编码能够解决移动通信环境中带宽资源不足的问题，按照用户的最低接收要求编码视频数据信息，保证带宽条件最差的用户也可以准确接收视频数据，满足大多数用户需求，该编码技术传输的视频质量不足，不能够传输高清晰视频，灵活性不足。随着视频编码技术的研究深入和不断改进，移动通信带宽也逐渐增加，又提出了可伸缩编码技术，该技术可以自适应频繁变动的无线通信带宽，引入了分层编码、可扩展视频编码、运动补偿时域滤波技术。分层编码技术可以将视频码流划分为基本层和增强层，基本层提供较差视频质量独立解码，增强层传输基本层和原始码流之间存在的误差数据，并且可以通过分层机制实现空间可扩展和视频质量粗精度可扩展；运动补偿时域滤波技术采用小波时域分解结构，可以针对一个图像组内的帧实现时域预测和分解，能够保证视频信号在时域完备的可扩展性。

3.2 视频传输容错技术

移动通信采用无线介质传输视频数据，传输过程中信道容易受到雷电等自然现象的攻击，因此信道存在许多的噪声干扰，容易导致视频数据数据流发生错误。视频传输需要采用容错技术，保护数据的正确传输。目前，视频数据编码和解码过程中采用的容错技术包括容错熵编码、多帧参考编码、宏块交织技术、迭代错误恢复技术。容错熵编码可以增强视频编码的鲁棒性，在码流中插入周期性的同步标识，能够从有效码子序列中区分出来，提高数据传输的鲁棒性。多帧参考编码可以利用多个参考帧消除视频序列遮挡效应，杜绝错误编码在视频传输中蔓延和扩散，在一定程度上抑制错误。宏块交织技术可以抑制突发性错误，避免视频传输受到外部干扰而出现。迭代错误恢复技术可以部署在解码端，通过迭代的方法对视频流比特进行纠错，利用视频帧序列时空相关性、同步码字等特性检查错误，如果一个宏块不可解码，可以将其替换为一个灰度块，直接进入到下一个宏块解码，隔离错误。

四、结束语

移动通信利用先进的数据传输技术可以采集、编码、发送和解码视频数据，为用户提供一个可靠性高、准确度高的视频通道，满足用户对多媒体节目的需求。

参 考 文 献

[1] 林鑫显. 基于4G无线传输的视频应用体系的研究与分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2015（6）：49-54.

[2] 张姣姣， 庞思睿， 于然，等. 无线视频系统在电力通信调度中的应用研究[J]. 电力信息与通信技术， 2015， 13（3）：54-57.

优化移动多媒体传输链的功耗 篇7

移动设备的功率管理

在网络的移动部分存在一个特别的功率消耗,因为这些移动设备一般由电池供电。此外,电池电源还存在着一些隐藏成本,这便是充电和蓄电的效率并不理想。所有的充电电池都会自放电,情况最为严重的要数NiCd电池和Ni MH电池,在充电完成后的首个24小时之内,这两种电池即会损失自身电量的10%。所幸,采用新的电池控制技术,不仅可以使电池输出更多的能量,而且也可提高效率。

在大部分无线设备中,发送器的功率放大器是主要的耗电元件。提升功率效率的一种趋势是将蜂窝通信基础设施转移到新技术上,其中包括射频远端模块。该方法是将移动设备与基站无线电收发机的距离拉近,从而降低发送器的功率。在基站高密度覆盖的城区或郊区,移动设备通常会要求基站提供一个功率水平,而这个水平远在发送器所能提供的最高功率水平以下。这样,移动设备便可以通过降低RF功率放大器的电源电压来优化发送器的功率。

可优化电池电源的新策略

当我们寻找节省功率的机会时,我们必须首先从电源管理芯片本身开始。电源管理的新策略对这种新趋势极其有利,其中包括:

Power Wise自适应电压调节

图1所示为一个使用在移动电话和其他便携设备中的PowerWise接口(PWI)兼容能量管理单元(EMU)。其中,两个高效并具有自适应电压调节(AVS)功能的开关式D C/DC降压转换器为CPU和DSP核心提供了大电流电源轨,而五个低降压(LDO)线性稳压器则为存储器和外围设等设备提供辅助功率输出。

AVS技术是通过从一个或多个硬件性能监测器(HPM)的反馈来实现的。由于每个HPM都集成在与负载一起的芯片上(一般是高功率的CPU芯片或DSP核心),因此,它们是在相同的硅工艺变化下进行制造,并具有相同的设备工作温度变化。这样就可以将电源电压调整到尽量接近设备实际可承受限值的程度。

一个先进的电源控制器(APC)利用来自各个H P M的输入,以确定是否需要对其电源电压进行优化。A P C通过双线PowerWise接口向电源内的一个从动控制器发出电压调节指令。电压经调整后,硅片的性能将持续受到各个H P M的监视,如果出现进一步优化的需要,则APC会发出一个新的电压调整指令。电源必须在收到A P C发出的指令后及时地调整其电压,这样AVS控制系统的反馈环路才能保持稳定。

在最高频率下的负载电源电压规格可保证系统能在最高工作温度和最差的硅性能下正常运行。可是,实际工作温度一般低于最大工作温度,而实际硅片的处理能力也往往会优于最不利情况。因此,在实际工作条件下,就存在于最高频率下把电压降低的空间,AVS技术即可以利用这一空间达到近乎完美的工作功率。

LDO的辅助输出同样也可以通过PWI进行编程,尽管它们没有参与到AVS反馈环路中。它们的输出电压可以独立地被编程,也可以独立地被开启或关闭。两个LDO的已调节输出有一个可选择的数据保持电压,在这种模式下,于休眠模式期间(一种节能模式)的功率可降到指定的最低电压,仅足够用于保存易失存储器中的内容,与此同时,CPU芯片或DSP核心的电压将降到零。由于避免了启动过程和无需再从只读存储器或闪速存储器中重新加载丢失的数据,因此可让核心快速从休眠模式下苏醒。

升降压和多模式电压调节器

升降压转换器可在一个宽阔的输入电压范围内提供稳定的输出。升降压转换器利用两个N通道MOSFET和两个P通道MOSFET来实现在降压转换器模式(当VIN>VOUT时)与升压转换器模式(当VIN

如图2所示,通过在中高强度电流(>100m A)的脉宽调制(PWM)和低强度电流的脉频调制(PFM)之间的切换,多模式转换器可以为那些大部分时间处于停机模式的次级系统带来更高的效率。通过减少切换循环的次数,还减少了在低负载情况下的切换损耗。

RF功率放大器的节能

毫无疑问,近年蜂窝通信基本设施的改变加大了节能的可行性。在此之前,蜂窝网络仍完全由基站收发信台(BTS)组成,如图3左所示。各个BTS的位置均经过计划以确保高覆盖率并尽量避免空位和死区。当一个移动设备靠近BTS时,移动设备会通过降低发射能量来协议一个较低功率的模式,并同时保持一个可接受的信号强度。

在新落成的基站中,无线电收发信机可放置在离基站较远的地方(几百米或几千米的距离),如图3右所示。由于设有多个射频远端模块,因此增加了覆盖率和减少了发信机和接收机之间的距离。基于距离的缩减,移动设备可更频密地协议降低发射器的功率,从而增加了移动设备的运行时间。

将以前由单个无线电基站覆盖的一个蜂窝划分成许多更小的蜂窝区(可称之为“小蜂窝”),这样就可以重复使用分配给蜂窝运营商的频率。其他技术,诸如定向天线和智能天线(将相控阵技术用于波束导向),它们能够支持空分多路复用通信,对于分布在相同蜂窝或小蜂窝中的用户,他们可使用相同的频率。所有的这些技术都能在给定的分配频率下,增加可用的频率以支持更多的用户,以及支持原本需要动用多个时隙(或带宽的其他单位)的多媒体服务,这些服务就有如几个话音连接。

RF功率放大器的专用稳压器

在传统设计中,蜂窝式电话的RF功率放大器(PA)是直接由电池驱动的,如图4所示。可是,如果PA在低于全功率的情况下运行,则可以通过降低PA电源电压来获得可观的节能效果。因为PA的功耗一般等于蜂窝式电话总功耗的一半,因此,这种节能方法可大大降低功耗。然而,随着功率水平和温度上升,电源电压必须上升到得以维持PA的线性程度。

一个模拟输入V C O N控制输出电压。VCON信号可由RF功率检测器芯片驱动,这为PA电压的自动调节(对RF功率水平作出响应)提供了一个完整的解决方案。而另一个方法是,由主机微控制器的可编程模拟输出驱动VCON输入,这是由于该微控制器负责与无线电基站协商功率水平,因此它对功率水平很了解。

低功率显示器的架构

显示器是能量的主要消耗者,不仅仅是显示器面板本身,还包括视频接口、视频控制器和背光。

移动像素链路(MPL)接口

MPL可提供低引脚数量、低EMI和高效率的位图显示,而MPL之所以达到这些功能全靠以下特点:

更少的信号线—使用一个串行接口来替代并行视频数据总线,一般可将28条信号线减少到仅3到4条。这既简化了互接布线(一般是在主电路板和平板显示模块之间的扁平电缆或柔性线路),又减少了产生EMI的天线数量。

¥降低开关电流—与TTL和LVCMOS水平相比,电流模式信号降低了开关电流一个量级。

¥减少电压摆幅—信号的电压摆幅仅20m V,而TTL和LVCMOS则为1.8V。

图5所示为一个MPL接口的架构图,用于连接平板显示驱动器。图中的MPL负责提供高带宽的视频接口,而SPI接口则用于访问显示驱动器的寄存器。当视频数据尚未传递时,MPL接口可以被关闭以进一步降低功耗。

MPL串行器可以为来自视频控制器的并行视频总线和MPL接口之间提供一个接口。视频总线一般为24位的RGB视频(它会被抖动成18位以在MPL上传送)并拥有多至3个控制信号(HSYNC、VSYNC等)。3个芯片内的256×8查找表为每种颜色提供了独立的颜色修正。至于SPI接口则用于为查找表和控制寄存器编程。

平板显示驱动器可以采用集成MPL接收器。对于缺少MPL接口的显示驱动器,可采用M P L解串器来重新产生出并行视频总线。

自动更新模式

当没有视频输入时,芯片内的局部显示存储器可自行更新显示器,并允许MPL接口关闭。这种功能可在用户不观看视频或浏览网页时,系统仍可显示文本、即时短信或M P 3音轨列表。该显示存储器可在M P L处于关闭时经由一个SPI接口来访问。这种自动更新功能可以每像素3位的速度去更新一个240×320像素的低分辨率图像显示或以每像素1位的速度来更新320×720的显示区。

RGB LED背光驱动器

一个具备视频质量的图像显示会要求一个高纯度的白光源,而无论显示器的供应商是哪一个,又或在什么样的亮度级和温度,这个光源都必须维持纯白。传统的白光LED解决方案仅提供一个由白光LED厂商提供的固定颜色补偿。相反地,一个RGB LED光源通过将红光、绿光和蓝光LED的输出结合而混合成白色光。基于这种合成原理,RGB LED光源可通过对各个主色驱动器的脉宽调制来调整颜色平衡。图6所示为包含有一个升压转换器的RGB LED驱动器。

RGB背光驱动器配有一个用户可编程的校准存储器,用来存放各个LED颜色的温度曲线,并以16℃为增量从-40℃~+120℃。另外,在靠近LED处安装了一个温度传感器,这样驱动器便可在宽阔的温度范围内自动维持白平衡,而芯片内12位模拟/数字转换器的第二个输入可用于外部光电二极管,以监测环境的亮度级。此外,主微控制器可通过I2C/SPI接口去访问驱动器的控制寄存器以强制LED的光强度。

一个高效的升压转换器,可以接受2.9V到5.5V的宽范围输入电压范围,并产生一个由5V到20V并以每1V为增量的可编程输出电压。最后,一个自适应模式可通过监测LED驱动器输出和将升压电压降至最低来达到节能效果。

优化音频功率

音频子系统也可能是功率消耗的主角,尤其是对于主要用于听音乐和通话的设备。音频子系统的功率可以通过以下技术得到优化:

扬声器驱动器配置

在所有的音频子系统中,最消耗功率的元件即是扬声器驱动器,这是因为扬声器的工作模式实际上是机械作业。因此,在音频区块中最有可能进行节能的便是这一部分。图7所示为一般的驱动器配置。

最简单的方法是采用直流阻隔电容器进行单端式驱动。一个由单电源供电的简单音频驱动器的输出既有交流部分又有直流部分,因此需加插一个电容器以隔离直流部分。由于直流部分未能对产生声音作出任何贡献,那么直流部分的能量就被浪费掉,但是这部分能量还是计算在音频功耗内。在桥接配置中,两侧的扬声器均由相同的直流部分和反极性的交流部分驱动,因此消除了直流偏移。通过扬声器的电压即等于两个输出之差值。而在采用电荷泵的单端驱动中,一个内部接地以下电源可容许输出在接地的中间。图8所示为所有三种配置下的波形。

由一个以单电源供电的简单驱动器所产生的输出将位于直流偏移电压的中间。如果这一偏移未被隔离,它将通过扬声器线圈或耳机线圈,这些线圈的电阻一般在8~32Ω,从而会造成完全短路。可是,采用直流阻隔电容器既增加了成本和尺寸,又降低了低音区的品质。

通过产生两个相位相差180度(反转)的输出信号,桥接配置可用硅片来取代电容器。尽管这两个信号都拥有相对于接地的直流偏移,但是扬声器没有接地,因此,不会产生多余的电流。这一技术的缺点在于它无法与标准的三导体立体声耳机接口兼容,因为当中的接地被两个扬声器分享。

电荷泵方法将一个电容器放回到电路中,但是由于工作频率高,该电容将小于直流阻隔电容。电荷泵容许驱动低于接地的输出,因此输出信号是完全的交流信号。这种配置的优点在于可以与标准的耳机兼容,这是由于两个扬声器都由同一个接地驱动。

Intellisense输出设备识别

一个多功能便携式设备可支持多种耳机,如用于听音乐的立体声耳机或为接听电话而设的麦克风单声道耳机。Intellisense技术允许其中任意一种耳机插入到同一插孔中,并自动配置设备的驱动器。这样,在设备采用单声道时或者有一个输出短路到接地时,系统便会自动识别出来,避免有多余的功率消耗在驱动立体声的信号上。

当一个采用Intellisense技术的耳机放大器检测到有一个耳机连接时,它将对左侧和右侧输出施加一个较小的电压,并且感应通过负载所产生的电流。假如连接到放大器的负载大于9Ω,那放大器将采取全功率模式驱动负载。如果负载小于3Ω,那放大器则采取短路到接地,并关闭其驱动器。当右声道被短路时,那Intellisense便会将放大器设于单声道模式。为了提供额外的保护,当左声道都被短路时,那两个放大器都会同时被关闭。Intellisense的开关功能可以通过其I2C接口来激活或关闭。

集成移动设备架构

图9所示由天线到显示器之间的所有芯片之典型功能。连接无线网络的接口一般由一个无线电收发器芯片和一个数字基带芯片组成,但亦可包括一个独立的RF功率放大器。基本上,这通常是由技术提供商给出的即用设计。当中,基带芯片可能包含一个标准的RISC处理器以控制接口,但它也会有一个高阶接口以连接片上系统(So C),而该片上系统其实就是移动设备的主控制器。

目前,通信网络并未定义多媒体数据的编码。无论是2.75G、3G或4G网络,数据均仅仅只是比特流。虽然诸如M P E G-4和WMV9之类的标准已描述了如何对音频和视频比特流进行编码,而即使M P E G-4或WMV9的编解码可以通过软件来实现,但这要求相当的计算带宽,从而需要一个快速和耗能大的CPU。因此,最好还是在硬件中执行编解码或者作为高效嵌入式处理器的硬件辅助,这样视频功率消耗就可以得到大大的降低。一般视频编解码器都是SoC内CPU总线上的一个外围。

CPU将来自编解码器的数据加载到平板显示控制器中,该控制器将数据存储在帧缓冲器中,并可实时供SoC的外围使用。显示控制器也会读取帧缓冲器的数据到视频总线,而该总线可直接与平板显示驱动器连接或通过如移动像素链路MPL之类的串行像素接口来连接。MPL是一个标准化的接口,它可使用在平板显示控制器、数码相机芯片和其他需要低开销和高带宽接口的设备。MPL可将28条信号线降低到仅3到4条,这一点非常重要,因为该接口一般置于连接主板和显示模块的扁平电缆上,而减少导线数量便可缩窄缆线的宽度和降低电磁干扰。

显示控制器可以是一个快速的微控制器、专用集成电路,又或是标准和专利技术电路的混合体。SoC和显示控制器之间的高阶接口采用RGB像素格式,而显示控制器将像素加载到帧缓冲器中,并可能通过补偿算法就环境光线和显示的非线性度等作出补偿。

有些如蜂窝电话接口、Wi-Fi接口和蓝牙接口等的子系统可能包含有嵌入式微处理器,如此一来,本来由这些处理器处理的工作量现在就有机会卸载到SoC上。可是,在这方面的设计有一个重大的障碍。这就是供应商不愿意支持一个较低阶的接口,原因是当客户的设计与供应商的参考设计有一些出入时,那供应商便有可能需要公开这些原本受专利保护的算法,又或需要向客户交待有关器件操作上含糊不清和其他奇怪的问题。不过,随着市场的竞争越来越激烈,高度优化的设计必定会出现,因为业界会对这些控制器的集成反映出强烈的要求,务求使他们的产品能节省更多的功率。

参考文献

[1]NS推出PowerWise电源管理组合,可降低电池耗电量[OL].http://www.powersystems.eetchina.com/ART_8800435525_2400005_NP_daefb64d.HTM

[2]李健.守望绿色[J].　电子产品世界,2007-12:43-56

[3]王国华.便携式电子产品电源管理技术[M].西安:　西安电子科技大学出版社,　2004

[4]Caffrey J.RF功率控制电路的电压级设定[OL].http://www.eepw.com.cn/article/4129.htm

移动传输 篇8

线路是支撑整个移动网络运行的基础设施, 目前我国通信事业的不断发展, 对移动传输线的要求也越来越严格, 如何选择和建立一个传输路线的管理系统是我们移动事业的首要课题, 目前很多地方的移动线路老旧, 传输能力低下, 覆盖率低, 是影响线路管理的难题。所以对当前的通信事业领域来说, 移动网络线路的维护和顺畅, 在很大的意义上影响着整个移动传输的系统的管理和运行, 创新开展移动线路的综合管理可以解决很多复杂性, 类型多, 传输量小, 线路设备混乱的实际问题, 能在整个通信传输网路的环节上, 从最基础的地方解决问题, 大大提高改善传输线路。

二、发现当期传输线路的不足2.1传输速度慢

当下, 就我国线路传输所存在的问题, 最突出的表现就是传输速度慢。其中主要原因有下面两点, 第一由于传输线路的材质影响, 移动线路的传输普遍都存在传输数据慢的现象, 移动网路线路就目前条件来说还不足以跟上通信网络线路优化和发展的速度。所以线路材料的更新势在必行。第二移动线路网络欠缺, 在高集中, 高密集, 高速发展的地方, 覆盖率太低, 线路不稳定, 移动传输线路少, 而在这些大地方人群密集, 科技发展快的节奏里, 恰恰需要数据传输快, 跟得上信息节奏, 但由于有以上弊端, 最终影响了传输速度。

2.2传输线路易损害

传输线路容易损害也是我国通信移动数据传输线所表现的缺点, 其主要表现在首先, 移动线路的环境恶劣, 由于我国地域广阔, 人居密度高低不同, 可以称的上是幅员辽阔, 这既是地理优势也是劣势, 对我国的移动网路线路铺通造成了一定的影响, 特别是环境恶劣的地方, 其气候和地理环境, 加快了线路老化和破损的速度, 对移动线路传输产生了干扰, 甚至信号数据中断的情况出现。其次是传输线路的材料不耐用, 质量较差, 好的传输线成本高, 客观上对移动线路需求特别大的我国, 条件不允许和更换好的线路有难度直接导致了传输线路的不稳定。

2.3传输线路重复率高

从综合管理网络系统的角度来看, 移动传输线路的机械化不足, 很多布线, 修复, 管理都是依靠人工作业完成, 大大降低了数据传输效率, 浪费了资源。

三、增强移动传输线路的可行性措施

3.1针对高需求的地区更换传输线材料

根据最新的研究统计, 我国目前的移动网络线路的研究有了很多新的突破, 就原来旧时代下移动网络线路材料不好, 质量不高, 移动传送速度慢的情况, 生产了许多更好、更快、更坚实的材料, 比如说光纤、光缆等重要材料都涌现出来。针对很多人口密集地方出现移动数据传送慢等问题, 及时和更换这些更好的线路材料, 有助于节省资源, 提高利用率, 最主要的问题还是, 可以解决在高需求的地方移动网络数据传送慢的问题, 可以大幅提高传输速度, 改善数据接受慢等一系列问题。

3.2将移动传输线路与GPS和GIS技术有效结合

在如今的通信发展的大背景下, 明显我国移动网络传输的线路还跟不上前进的速度, 在通信网络领域飞速前进的时候, 越来越需要我们的移动网络传输线路, 更准确更详细的表达信息的, 现在GPS定位系统逐渐引用在线路的数据传输上, 单单只有GPS系统的话, 会使网络数据传输线路过于单调, 加之与GIS技术相结合, 会使加强信号的放大和缩小, 增强全球定位跟踪的准确性, 提供了数据漫游的功能, 最主要的还是完善了移动网络线路, 使其完整, 通畅。在两者相结合的线路综合管理中, 提高了数据传送速度。

3.3建立计算机可控的线路管理平台

基于移动网络线路的混杂, 控制成本和增强信号控制, 提高远端对移动线路调控能力成为很困难的问题, 目前我国移动网络线路的控制大多依靠人为的维护和调控, 降低了速率和增加了成本。所以在这里提出建立计算机控制平台, 将系统和移动线路连接在一起, 使用WEB和GIS集成终端系统控制, 从一定程度上降低了线路管理的成本。使用这个终端系统可以实现从移动网路上信息共享和交流, 可以在计算机上实现对移动线路的控制和维护, 可以在移动网路上实现信息的空间扩展, 这就是平台优势对移动网络控制的积极作用。

摘要：随着我国通信事业的不断扩大与发展, 移动传输线路的种类和其多样性功能越来越在整个通信网络中起到关键作用, 其在通信网络中的中间地位也逐渐凸显出来, 如何提高线路的综合管理, 如何改善和避免线路损害, 如何提高覆盖率和线路传输能力, 已经成为整个产业的重中之重, 因此本文主要针对以上问题进行研究, 争取通过研究尽快制定出一个完整完备的传输线路综合管理系统机制, 建立一个规划、基础、完美的线路系统管理。

移动传输 篇9

随着2009年1月中国3G牌照的发放,中国的移动互联网发展进入了一个全新的阶段,制约人们选择手机上网的最大两个问题“上网速度太慢”和“上网资费太贵”可以得到缓解。在3G环境下,原本奢侈的手机视频应用自然而然容易被用户所接受。据统计,截至2009年6月底,只有8%的手机网民使用“手机电视”,但有39.2%未来可能使用3G的手机网民愿意使用“手机电视”[1],说明目前存在大量的手机视频的潜在客户将随着3G的普及成为真实客户。手机视频应用具有良好的市场前景。

但是,互联网上的视频大多是面向固定宽带接入的PC机用户。这些视频的码率大都在200kbps以上,甚至在一些专为宽带用户在线观看的视频的码率超过了1Mbps。虽然3G极大增加了手机用户接入互联网的带宽,但3G手机的带宽一方面仍然相对有限,另一方面受环境影响变化大,不稳定,直接观看这些互联网上的视频会导致较差的用户体验。此外,由于手机屏幕分辨率相对PC机屏幕较低,过高分辨率的视频直接传输给手机用户无疑会造成带宽浪费,增加用户的使用成本。因此,研究针对移动互联网的视频传输优化解决方案,既能为网络运营商减轻网络压力,又能减少用户网络费用,还可以提高用户观看视频的流畅度,对3G移动互联网的视频应用推广具有重大意义。

互联网上的视频传输控制的研究,主要集中在服务器端与客户端上,服务器通过客户端传递的反馈信息来判断网络的拥塞程度,从而调整发送速度[2],或者改变码率[3],甚至同时从链路层、传输层和应用层多个层面同时采取优化手段[4],以适应当前的网络状况。总的说来,这些方法需要视频服务器和客户端播放器的同时配合才能达到效果,对运营商的现网环境和普通用户而言,具有较大的操作难度。本文提出了一套服务于运营商的、基于现网结构的移动互联网视频传输优化架构。该架构通过一个四层的负载均衡器接入现网的核心交换机中,将对互联网主流视频网站的视频请求以及相应的响应进行重定向,进入该传输优化架构,实现透明代理。该架构中的视频压缩服务模块可以提供视频流的实时压缩功能,将视频码率降低以减小接入网的负载,也使得用户在移动网络带宽不足的情况下尽可能流畅地观看视频;视频缓存服务模块可以将压缩好后的视频进行保留,用于将来响应针对同一视频的用户请求,既减小了运营商的骨干网负载,也降低了视频压缩服务模块的压力。在模拟环境下的实验结果表明,该视频传输优化架构可以显著减少接入网上和骨干网上的视频流量,而平均用户响应延时的增加在相对可以承受的范围内。

1 系统架构

移动终端接入互联网的方式通常是移动终端首先与附近的基站建立无线通信链路,基站与基站控制设备BSC(Base Station Controller)连接,再通过分组控制功能PCF(Packet Control Function)连接到分组数据服务节点PDSN(Packet Data Serving Node),然后接入核心交换机,穿过防火墙后由接入路由器接入互联网,如图1所示。

现在,我们将一个四层的负载均衡器加在核心交换机上,通过配置该负载均衡器,将对特定端口的用户请求重定向到视频加速服务器中。当前互联网上的视频基本上是通过HTTP协议进行传输,如优酷、土豆等这些知名视频服务网站。所使用的端口除了常规的80端口外,还会有9205等特殊端口。由于80端口的传输还会包含常规的网页浏览,因此视频缓存模块需要对URL进行判断,符合指定规则的URL请求可以进入视频传输优化的处理流程,否则进入常规的网络处理流程。

由于视频压缩的计算复杂度较高,通常需要部署多台视频加速服务器以实现较高的系统并发能力,负载均衡器可以将用户请求轮流重定向到其中的一台加速服务器上。此外,多台加速服务器也可以增强系统整体的鲁棒性,减小单点故障对系统的影响。

2 视频缓存

视频缓存模块可以暂时保留经过压缩后的用户访问较多的视频文件,用户可以直接访问保留在缓存中的视频而不必耗费计算资源和网络资源将视频网站上的视频文件再获取并压缩一遍,有效地减少运营商骨干网上的视频流量和视频压缩模块的压力。

本文在一个主流的开源代理软件Squid[5]基础上搭建视频缓存模块,通过对Squid进行配置并编写特定子模块来实现视频缓存功能。模块架构图如图2所示。

其中,客户端通讯负责接收用户的视频请求,并将从缓存管理器中得到的视频传输给用户;服务器端通讯根据视频请求去获取视频,这里的“服务器”一般情况下是视频压缩模块,但当视频压缩模块出现故障或负载过高无法连接时,为保证不使用户请求中断,需要直连视频网站的服务器;视频网站通常会把同一个视频文件分发到多台服务器上以实现负载均衡和网络优化,因此对同一个视频的请求往往会产生不同的URL,而缓存管理器需要根据URL来判断是否访问同一内容,为避免同一内容的视频因为URL不同而被压缩、缓存多次,我们编写了“URL重写”子模块,针对几大视频网站的视频请求URL的特征,找到其中可以唯一标识视频文件的部分,将同一视频文件的不同URL重写为同一个;缓存管理器根据URL来判断视频是否在缓存中,如果在则返回缓存中的视频,否则通过“服务器端通信”子模块去获取,并更新缓存。

2.1 URL重写

URL重写的流程如图3所示:当用户请求的URL信息传进来时,利用正则表达式分析URL的模式,可以判断出这条URL是否是可以识别的视频请求URL,如果不是则不做修改,否则根据URL的特定模式(优酷网、土豆网的视频请求有各自特定的模式)抽取出表示视频ID的那部分,利用ID在“可用URL库”(是视频ID和URL之间的一一映射集合)中进行查找,如果找到对应的URL,则将找到的URL替换原始的URL,使得缓存可以命中,否则不修改原始URL。

“可用URL库”在系统启动时创建,并在运行过程中不断进行更新维护,如图4所示。缓存管理器中的缓存库存有URL和它对应的内容,在系统启动时可以通过分析URL的模式,选择已知类型的视频请求URL,抽取其中的视频ID,建立起它和URL的一一映射关系,形成初始的“可用URL库”。在系统运行过程中,缓存库的内容可能会被更新,因此需要实时监控缓存库的变化:如果有视频被移出,则相应地删除“可用URL库”中对应的URL;如果有视频加入缓存库,则相应地添加URL。

2.2 缓存管理

本文使用了开源代理软件Squid来搭建视频缓存模块。Squid本身提供了比较丰富的配置方法来实现缓存管理。

首先,最基本的是设置缓存的写入机制、写入地址以及存储上限等,配置如下:

cache_dir aufs /var/cache 200000 16 256

表示采用异步线程写入机制(以减小磁盘阻塞带来的延时),并在/var/cache路径下建立缓存的存储结构,上限是200 000MB,约200GB,缓存的存储结构是两级目录式,第一级的目录数为16个,第二级为256个。

其次是缓存置换策略的配置。Squid的默认置换策略是“最近最少被使用”(LRU),这种策略在一些通用的缓存代理上是适用的,但是视频缓存不仅要考虑命中率的问题,更主要是要考虑“字节命中率”。比如说在缓存中有一段大小为20MB的视频,它的命中率只有1%;另有一段大小为5MB的视频,它的命中率有2%,比前者整整高出一倍。按照通用的以命中率为优化原则的缓存置换策略,会将20MB的视频优先移出缓存。然而该文件一旦被命中,则可以为主干网节约20MB的流量,远多于另外一段视频。将视频大小乘上命中率,可以得到主干网络流量减少的期望值,以此为优化目标(即提高缓存的字节命中率),更符合系统的需求,因此本文中采用的是以字节命中率为优化目标的缓存置换策略:heap LFUDA(Least Frequently Used with Dynamic Aging)。配置方法如下:

cache_replacement_policy heap LFUDA

缓存除了可以存储在磁盘上,还可以存储在内存中以获得更高的响应速度。相应的配置有:

cache_mem 1800 MB

maximum_object_size_in_memory 10 MB

分别表示最多用1800MB的内存来缓存,可以缓存在内存中的文件大小最大为10MB。根据互联网热门视频以短视频为主的特点,10MB足以存储一般的经过本系统压缩的互联网短视频(大约不超过10分钟)。

最后,由于很多互联网用户在观看视频时会在视频文件传输完成前提前结束观看。如果传输已经进行了很大一部分,那么中断传输并中止这段视频进入缓存是很可惜的,很有可能会造成这段视频的重复传输和压缩,浪费网络资源和计算资源。我们可以通过如下配置,减少这种情况带来的损失:

quick_abort_pct 85

表示如果传输已经进行了85%后用户中止了请求,Squid仍然会把这个请求继续并完成传输,以便该资源完整地保存下来并进入缓存库。

3 视频压缩

当前互联网视频服务网站提供的视频码率基本在250kbps以上,清晰度较高一些的视频可以达到500kbps～600kbps以上。虽然3G条件下接入带宽可以达到384kbps以上,但是由于网络条件受环境影响变化很大,如在某些地方基站信号覆盖较差或强度较弱,或者高速运动时,因此要保证移动终端流畅地观看这些高码率视频,必须对视频进行压缩,减小码率以适应接入端的带宽情况。另外,移动终端的屏幕尺寸和分辨率通常比PC终端要小,过高的视频分辨率对小屏幕、低分辨率的移动终端而言,是一种资源的浪费,在视频压缩的过程中,可以适当降低视频分辨率,也有利于视频码率的降低,为用户节约网络流量,并减轻运营商的接入端网络负载。

视频压缩模块的结构如图5所示。当视频请求从视频缓存模块发过来后,经过任务调度(因为视频压缩任务比较消耗计算资源),把请求发给视频服务器,然后可以得到原始的未压缩的视频,原始视频进入视频压缩子模块开始实时压缩,压缩好的视频再回传给视频缓存模块。图中的“客户端通信”子模块是与图2中的“服务器端通信”子模块进行通信,对于视频压缩模块而言,缓存模块是它的客户端;反之亦然。当然,如前文所述,如果视频压缩模块负载过高或者出现故障,视频缓存模块中的“服务器端通信”子模块会与视频服务器直接通信,获取未压缩的视频以保证持续提供网络服务。

视频缓存与视频压缩模块之间采用ICAP(Internet Content Adaption Protocol)协议[6]进行通信。该协议是一个类HTTP的轻量级协议,可以将透明网关对用户访问的Internet内容进行病毒扫描、内容过滤和适配等应用过程进行标准化。在本文中,仅将它用于视频适配过程的规范化。

ICAP的基本架构是Client/Server模式的,客户端位于视频缓存模块,服务器端位于视频压缩模块。我们采用Squid搭建的视频缓存模块,支持ICAP的客户端功能。在ICAP服务器端,我们采用C-ICAP这个开源软件来搭建视频压缩模块的框架。

视频压缩子模块是在这个框架下,基于开源的FFMpeg实现的。从服务器端得到原始视频流后,视频压缩子模块启动FFMpeg转码进程,设置好输入、输出以及转码参数。由于涉及进程间通讯,我们通过命名管道,将原始视频通过一个输入管道传给FFMpeg转码进程,并从一个输出管道将FFMpeg输出的压缩后视频流取出,交给客户端通讯子模块返回给视频缓存模块。

当前互联网视频的主流封装格式为FLV和MP4,视频编码格式基本上是H.264,压缩子模块在启动FFMpeg转码进程前,需要对原始视频的封装格式进行解析,保证压缩后的视频也是采用同种的封装格式,从而保证客户端播放器可以正常播放。

4 实验结果

为了测量本文提出的视频传输优化架构的性能,我们搭建了一个模拟环境进行实验,得到相关的实验结果。

如图6所示,测试终端是一台普通PC机,与视频加速服务器处在一个局域网内,在测试终端上将浏览器代理设置为视频加速服务器的地址,以模拟负载均衡器的作用。测试终端上还装有测试监控程序,该程序一方面模拟用户行为在视频网站上点击打开含有视频的网页,另一方面在后台监控浏览器发出的视频请求时间和接收到的响应时间,计算出时间差Δt。

在视频加速服务器上,也有相应的网络流量监测工具,监测该服务器的网络流入与流出的数据量,分别记为Ti与To。在该模拟环境下,可以认为Ti就是主干网上的数据量,To是接入网上的数据量。

接下来,我们关闭视频加速(缓存+压缩)功能,测得平均的Δt、Ti和To作为基准数据;然后仅关闭视频压缩、但打开缓存功能,测得平均Δt、Ti和To进行比较;再完全打开视频加速功能,测得平均Δt、Ti和To。得到结果如表1所示。

由表1可以看出,视频缓存功能对用户延时基本可以忽略不计,且一旦缓存命中,就可以避免主干网上的重复访问,有效降低主干网网络流量,在我们的模拟实验中测试结果约为40%。视频压缩模块需要对视频内容进行一定的缓存,并且有一定的处理时间,这会明显增大延时,在实验中,延时增加了约2秒左右,对于用户体验有一定的影响,但是我们可以看到接入网的流量极大降低,减少了约55%,这意味着用户的接入带宽要求也相应降低了55%,流量费用同时也大幅降低。因此,相比对用户延时的适当增加,总体说来启动视频加速对用户而言还是利大于弊的。

5 结 语

本文提出了一套服务于运营商的、基于现网结构的移动互联网视频传输优化架构。该架构通过一个四层的负载均衡器接入现网的核心交换机中,将对互联网主流视频网站的视频请求以及相应的响应进行重定向,进入该传输优化架构,实现透明代理。该架构中的视频压缩服务模块可以提供视频流的实时压缩功能,将视频码率降低以减小接入网的负载,也使得用户在移动网络带宽不足的情况下尽可能流畅地观看视频;视频缓存服务模块可以将压缩好后的视频进行保留,用于将来响应针对同一视频的用户请求,既减小了运营商的骨干网负载,也降低了视频压缩服务模块的压力。在模拟环境下的实验结果表明,该视频传输优化架构可以显著减少接入网上和骨干网上的视频流量,而平均用户响应延时的增加在相对可以承受的范围内。

摘要：随着3G移动互联网的快速发展,在手机等移动终端上看视频成为一种日常应用。但互联网上的大部分视频对于移动用户而言,其码率相对较大,而且移动用户的可用带宽受环境影响变化大,不稳定,影响了用户观看视频的体验。提出一种针对移动互联网的视频传输优化解决方案的系统架构,该架构从缓存和压缩两个方面入手,通过缓存缓解运营商的骨干网流量压力,通过视频压缩降低视频码率以满足用户的实际接入带宽。该架构既为运营商节约了带宽、降低了运营成本,同时也保证用户观看视频的连续性,提高用户体验。

关键词：移动互联网,视频传输优化,缓存,视频压缩

参考文献

[1]中国互联网络信息中心.第24次中国互联网络发展状况统计报告[R/OL].http://www.cnnic.cn/uploadfiles/pdf/2009/7/16/125126.pdf.

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[3]谢建国.基于预取的流视频带宽适应性传输算法[J].计算机研究与发展,2009(2).

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[5]Duane Wessels.Squid:The Definitive Guide[M].California:O'ReillyMedia,2004.

移动传输 篇10

随着移动通信网络技术的发展和高覆盖率的Wi-Fi无线网络的普及, 手机、平板电脑等移动终端的处理性能的不断提高, 移动终端已经不仅仅是简单的通信工具, 而且逐渐成为人们工作、娱乐的多媒体智能平台。移动流媒体是流媒体技术在移动网络和终端上的应用, 在业务表现方式上, 移动流媒体可分为流媒体点播、流媒体直播和下载播放三种业务模式[1]。

SCTP (stream control transmission protocol流控制传输协议) 是IEEF定义的一个传输层协议, 具有多宿、多流等特性, m SCTP在SCTP的基础上增加了动态地址配置功能, 可以动态增加新接入的IP地址和删除无效的IP地址, 本文通过研究m SCTP在无线网络中移动性支持的运作机制, 给出一种在多网络覆盖的区域中, 针对点播模式的移动流媒体业务的传输优化方案, 制定在网络重叠覆盖区域的主路径选择策略, 并通过NS2软件进行模拟仿真实现。

1 m SCTP动态地址配置

SCTP与TCP、UDP同属于传输层协议, 最初是被设计用于在IP上传输电话 (SS7) , 把SS7信令网络的一些可靠特性引入IP。与TCP类似, SCTP是一种面向连接的协议, 是提供基于不可靠传输业务的协议之上的可靠的数据报传输协议, 于TCP不同的是, SCTP偶联的概念要比TCP的连接具有更广的概念, SCTP对TCP的缺陷进行了一些完善, 使得信令传输具有更高的可靠性, SCTP的设计包括适当的拥塞控制、防止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能和多归属性支持, 文献[2]对SCTP和TCP的传输性能作了比较, 结果显示在网络性能较差的环境下, SCTP比TCP有更好的表现。

m SCTP是SCTP的一个重要扩展, 在SCTP原有基础上增加了动态地址配置特性, 如图1所示, 移动节点MN最初通过路由1接入网络, 假设此时IP地址为IP1, 在通话过程中移动到路由2覆盖区域, 假设此时IP地址为IP2, 动态地址配置过程如图2所示, 具体步骤如下。

步骤1:移动节点MN从新网络域获得新IP地址IP2, 发送一个带有ADD-IP参数的ASCONF消息到通信节点CN, 通知CN此时的IP地址。

步骤2:通信节点CN将IP2加入当前的关联中, 并发送ASCONF-ACK消息给MN以确认关联。

步骤3:当移动节点MN跨入交叠区, IP2的信号强弱可能会根据移动节点MN的位置产生改变, 当IP2信号强度比IP1强时, MN发送含有set-primary参数的ASCONF消息给CN。

步骤4:CN收到该消息后, 将IP2设置为当前主用的IP地址, 并发送ASCONF-ACK消息确认。

步骤5:移动节点MN跨出交叠区, 彻底进入路由2覆盖网络后, IP1失效, MN向CN发送带有delete-IP参数的ASCONF消息。

步骤6:CN收到该消息后, 从当前关联中删除IP1, 并发送ASCONF-ACK消息确认, 至此, 移动节点MN的跨域切换过程结束。

m SCTP的特性可以在用户移动终端跨域移动时动态删减关联中的IP地址, 但在多个网络重叠覆盖区域必须选择最佳的一条路径作为传输主路径, 同时为避免产生乒乓效应, 必须制定主路径选择切换策略。

2 方案设计

由于点播模式的移动流媒体业务形式在服务器端储存有完整的多媒体文件, 在服务器端可以对多媒体文件进行相应的预处理, 包括以下内容:对视频文件压缩编码, 目前大多数采用H.264格式[3];一段完整的流媒体文件是由数个连续的数据包构成, 在服务器端将时长为h的完整视频流文件平均分为n份大小为m的数据包 (n和m的取值是具体情况而定, 理论上m越小, 用户的体验效果越好) , 并制定数据分布图, 每个数据包中视频流的时长为:

2.1 路径性能评估策略

在多个无线网络重叠区域, 我们假设同时有k个网络信号接入, 也就是说用户移动终端可以同时拥有k个IP地址, 其中包括UMTS (Universal Mobile Telecommunications, 移动网络通信) 网络提供的移动IP, 相对于WLAN (Wireless Local Area Network, 无线局域网络) , UMTS网络覆盖面积较广, 并且比较稳定, 因此本方案中将UMTS网络信号作为首次选择主路径时区分可用接入点的阈值, 并在其他网络发生变化时, 假设UMTS网络性能不变, 不进行网络性能测试。

m SCTP目前只能通过一条路径作为主路径进行传输, 其他路径作为备选路径, 在主路径选择和切换策略方面, 许多学者给出了网络性能评价模型和改进方案, 文献[4]提出无线局域网中基于时延进行路径选择和切换, 文献[5]提出基于时延和瓶颈带宽的路径切换规则, 文献[6]提出一种综合时延、带宽和丢包率多项参数来评价网络性能的规则, 近几年, 随着流媒体业务的多样性发展, 有学者提出根据不同业务选择适当的网络性能评价规则[7], 由于点播模式的流媒体业务属于顺序流媒体传输, 不像实时流媒体业务对时延有很苛刻的要求, 除了传输速度和丢包率方面的硬性指标以外, 更多的看重用户的业务体验, 在保持音视频顺畅播放的前提下, 应尽可能的避免和减少不必要的路径切换, 另外, 由于UMTS网络用户存在流量资费问题, 所以应该尽可能的选择WLAN网络进行传输业务, 并且在主路径传输效果不发生恶化的情况下不进行对备用路径的性能测试和切换。

服务器端和用户端分别设立数据接收管理模块, 用户终端发送点播业务请求, 服务器接收到业务请求后分别通过用户接入的k个路径向用户端发送携带发送起始时间t (i) 大小为s的测试数据包, 用户端收到后返回携带测试数据包到达时间t0 (i) 和接收到的数据包确认数目信息s0 (i) 的ACK信令, 服务器接收后分别通过以下公式计算每条路径的带宽B (i) 和丢包率p (i) 。

然后提取UMTS网络的带宽和丢包率作为阈值, 分别假设为Bumts和pumts, 比较各路径B (i) 和p (i) , 如果B (i) 小于Bumts或p (i) 大于pumts, 则该路径不满足网络性能要求。

如果路径满足网络性能要求, 则进一步比较各路径性能, 从而选择最佳的路径, 采用如下算法:

其中, R (i) 和RUMTS分别为第i条路径和UMTS网络的测试包传输时间:

其中, ∑iωi=1, 根据点播流媒体业务的具体需求, 侧重带宽和误码率, 所以本方案模拟过程中采用ωi∶ω1∶ω2=2∶2∶1。

根据上述算法和判定策略, 选定tag (i) 最小的路径作为传输主路径, 然后服务器将第一段流媒体数据包和数据分布情况图发送至用户终端, 用户端接收到数据包后与数据分布图中对比并计算丢包率和时延, 并返回信息通知服务器, 在这种机制下, 主路径的网络性能时刻保持监测, 不用进行额外的测试。

当用户位置发生移动时, 可能会使现有的几条路径网络性能发生变化, 也可能会进入新的网络覆盖区域或离开原来的网络区域, 这时, m SCTP的动态地址配置功能可以将新的IP加入当前关联并删除失效的IP地址, 当前主路径网络性能恶化或不可达时, 将对关联中的备用路径根据上诉规则进行网络性能测试, 并切换至性能最好的路径最为传输路径。

根据前文所述, 服务器端将一段完整的时长为h的流媒体文件分割为n份时长为Δt的数据包, 理想情况下, 当前一段流媒体文件播放至时长Δt之前, 下一段流媒体数据包已经传输完毕, 以便连续不间断的播放, 从而得到良好的用户体验, 故本方案将理想传输时延阈值假设为Δt, 当网络发生变化时, 采用如下方案:

(1) 如果传输主路径时延小于Δt, 不进行传输路径性能的测试和切换, 因为此时主路径满足无缓冲无间断播放, 即使切换至性能更佳的路径, 用户体验依旧没有实质提高。

(2) 如果传输主路径时延大于Δt, 根据前文所述方案进行各路径网络性能测试并切换至最佳路径。

通过此方案可以在传输路径满足业务需求时, 减少不必要的路径切换。

2.2 仿真模拟

采用在Windows 7操作系统下, NS2软件进行模拟, 由于NS2中的节点并没有多宿属性, 所以模拟多宿节点是由核心一个节 (core node) 和多个接口节点 (interface node) 组成, 网络拓扑结构如图3所示。

路径1为UMTS网络, 仿真过程中采用标准CDMA带宽为5M, 时延80ms, 路径2和路径3为WLAN网络, 初始设置路径2带宽8M, 时延50ms, 路径3带宽10m, 时延40ms, 阈值时延Δt假设为60ms。

由路径选择策略可知初始主路径为路径3, 当用户发生移动时, 第5s路径3网络性能发生恶化, 带宽为2M, 时延200ms, 路径2保持不变;第10s路径2性能略微恶化为带宽7M, 时延55ms, 路径3恢复为带宽10M, 时延40ms初始状态;第20s路径2恶化为带宽1M, 时延300ms, 路径2恶化为带宽2M, 时延200ms。

基于以上设定在NS2中模拟各时段的切换时间, 并与文献[4]和文献[6]中提到的方法比较, 结果如表1所示。

分析结果可知, 第5s时本文方案方法切换时间比前两者短, 因为本方案将UMTS网络性能作为阈值, 在路径切换时不对其进行再次计算, 省去了一部分切换时间, 在第10s时, 由于路径2时延并未超过阈值时延Δt, 故本方案并未进行路径切换, 第20s时路径2与路径3的性能恶化至低于UMTS网络的程度, 传输主路径切换至UMTS网络, 前两种方案对3路径性能重新测试, 相比本方案, 消耗更多时间。

3 结束语

在UMTS网络较稳定的理想情况下, 本文所提方案有较大优势, 并且在保证业务用户体验的前提下, 尽量减少或避免传输路径的切换。但此方案仍有很大局限性, 因为本方案前提建立在用户慢移动中, UMTS网络不变的理想状态, 在UMTS网络大幅度变化的情况下并不适用。另外, 移动流媒体的具体传输方案仍有许多方面需要考虑, 如客户端缓存策略、重传策略和用户位置定位等, 这将是今后进一步研究的重点。

摘要：多网络覆盖的无线网络环境下由于存在路径选择和切换等机制, 对于移动流媒体的传输方案有更高的要求, mSCTP协议是在流媒体控制传输协议SCTP的基础上增加了动态地址配置特性, 可在用户移动的同时进行IP地址的动态增加和删减, 从而选择最佳的传输路径, 现结合mSCTP的动态地址配置特性和SCTP本身具有的多宿特性, 提出一种在用户慢移动状态下, 针对点播模式的移动流媒体业务的优化传输方案, 制定传输路径选择策略, 在主路径满足业务要求前提下不进行不必要的路径性能测试与切换, 并通过NS2仿真验证。

关键词：移动流媒体,动态地址配置,移动流媒体传输协议

参考文献

[1]卢官明.移动流媒体技术[M].北京:电子工业出版社, 2010:23-24.

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[4]Kelly A, Muntean G M, Perry P, et al.Delay-centric handover in SCTP over WLAN[J].Transactions on Automatic Control and Computer Science, 2004, 49 (63) :1-6.

[5]Kashihara S, Nishiyama T, Iida K, et al.Path selection using active measurement in multi-homed wireless networks[C]//Applications and the Internet, 2004.Proceedings.2004 International Symposium on.IEEE, 2004:273-276.

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移动传输 篇11

1 积极推行传输网络优化的必要性分析

移动网发展到当前阶段, 已经成为了人们生活工作中不可或缺的重要基础通信设施, 积极对其传输网络进行优化设计, 是整个社会和时代对移动网提出的必然要求。这是因为首先, 移动网要想获得更多的业务发展机会, 就必须要不断的提升自己的技术水平和服务水平, 而传输网络优化则是其提升过程中的首要问题, 只有传输网络不断优化, 才能使移动网的业务范围更加宽广, 服务水平得以提升。其次, 3G、4G时代的来临给移动传输网络提出了更高的安全性能要求。尤其是在4G时代下, 移动网络上的节点数量将呈爆炸式的增长速度增多, 若移动传输网络的带宽资源不足以支撑这些节点, 则势必会极大的影响传输通信质量, 因此必须要对传输网络进行优化整改。再者, 当前移动网将传输系统分为核心层、汇聚层与接入层三个层次, 以便于更加方便快捷的管理移动传输网, 但要在此基础上加快本地网建设的发展, 仍然需要进一步的优化传输网络设计方案。第四, 传输网络优化也是移动通信企业进一步发展的必要要求, 只有高带宽、高性能、高可靠性的移动网, 才能在国内市场甚至是国际市场中占据更大的竞争优势, 从而促进企业的快速发展。

2 当前移动网传输网络优化过程中存在的问题

2.1 传输网络安全性能较低

移动网当前所使用的传输网络多为SDH环网结构, 这种网络结构经常出现环间故障问题, 严重影响传输网络的质量和安全性能。还有一些移动传输网采用ASON网络结构, 这种网络一般对光纤的性能要求较高, 不利于实现安全可靠的网络系统。

2.2 网络的灵活度较低, 扩展能力差

SDH网络结构在进行业务调度时, 在业务交叉的环网结构部位, 容易出现阻塞现象, 网络调度的灵活性较差, 传输效率相对较低。并且其扩展能力较差, 在4G已经带来的时代, 扩展能力差的移动网传输网络是很难满足信息传输需求的, 若必须在此基础上进行扩容, 则扩容成本将非常巨大, 经济效益差。

2.3 业务模式与保护方式过于单一

SDH系统在为用户提供服务时, 一般多为统一形式的服务, 并不能满足用户的多样化服务需求。并且其保护方式也过于单一, 在相对安全的网络中, 其配置又会过高, 造成较大的资源带宽浪费, 传输网络的利用效率较低。

3 基于移动网的传输网络优化方案设计

基于上述分析我们可以看出, 传输网络优化是移动通信行业发展的必然趋势, 根据当前传输网络优化的发展情况与基本特点, 本文提出了差异型规划的优化设计方案。采用技术如下:IP RAN技术应用于市区、县城区等业务密集型基站组网, 解决LTE等大颗粒业务的需求其具体的设计如下所示:

3.1 IP RAN组网遵循的原则

IP RAN网络建设需按照节奏分步实施, 按照自上而下的原则进行, 首先核心层引入RAN CE, 解决基站归属调整的问题, 优化现有MSTP网络;其次核心利旧现有IP城域网, 新建综合业务接入网汇聚层B类设备及少量接入层A类设备, 解决少量热点区域及新建站的接入需求, 同时可以利用MSTP的广覆盖, 分流DO流量, 缓解MSTP核心汇聚层压力;最后规模建设接入层A类设备, 实现接入层分组全覆盖, 面向LTE, 满足综合业务承载需求。

3.2 IP RAN网络分层架构

IP RAN组网可以分为汇聚层和接入层, 接入层由A类设备组成, 通常位于基站机房, 主要用于接入基站及政企专线等自营业务;汇聚层由B类设备组成, 主要用于汇聚接入层的流量, 也可以直接接入相关业务。核心层由IP城域网构建, 包括SR, CR, RAN CE等设备, 主要实现业务汇聚、调度以及落地。

在接入层上A类设备的拓扑以环形为主, 双挂汇聚层B类设备。根据本地网的光缆资源情况接入层拓扑也可以呈现环带链、链、树形等, 从可实施性角度考虑, 目前建议采用类似MSTP的环形组网, 少数光缆资源丰富场景的可采用树形组网。在汇聚层上B类设备通常成对出现, 一对B位于不同机房或者相同机房, 与SR成“U”型组网, 一对汇聚层B类设备以及下挂的接入层A类设备称为综合业务接入子网气在光纤、机房等资源不满足的情况下, 也可以考虑组汇聚环。

在核心层上SR与CR采用经典的双上行组网, RAN CE作为基站业务的落地设备, 建议按照BSC机房成对设置, 即一个BSC机房一对, 并与CR组口字型, 后续可根据带宽需求演进为MESH。现网如己有CE设备, 则建议直接利旧, 降低BSC的端口扩容成本;新建的场景建议采用B类设备。

3.3 总体优化网络拓扑结构

本次优化的总体网络拓扑规划思路如下:

核心汇聚层上:市区IP RAN网路利用旧城域网二平面的CR设备, 分别为CR-1, CR-2;新增SR两台, 16+2台CX设备, 其中16台作为汇聚设备, 2台担当RAN-CE的角色, 分别为SR-1, SR-2;对于每一个接入环的两台CX设备, 和SR设备以l OG链路组成口字型组网;整个网络将包含27个接入环。

接入层上:对市区内网元进行IP RAN化改造;ATN的环内接口均为GE接口, 以FE或E1接口接入具体业务1%。每个环上的业务将负荷分担到两台汇聚CX设备上, 并互为备份。单站配置标准为:每个环单站上行速率为1GEBit/s, 单站交叉连接能力为40GE级别, 另外每个站点配置8个FE端口、16个E1端口。

结束语

总之, 由于全球移动网技术正处于一个飞速发展的阶段, 使传输网必须能够为移动网提供更好的业务承载平台, 其网络优化需要具有时代前瞻性、全面性。传输网络优化要围绕着全程全网来做, 以保障业务的发展为最终目的, 确保投资的最大运用率, 维持其整个网络的安全稳定。

摘要：近年来我国的移动通信技术得到了快速的发展, 为人们的生活和工作带来了极大便利, 尤其是4G业务的开展, 更是将移动网的发展提升到了一个新的平台上。但与此同时, 移动网也面临着更多的技术问题, 如传输网络的宽带、传输效率以及传输安全性等性能都需要进一步的优化和提升。现本文就主要探讨了基于移动网的传输网络优化方案设计问题。文章首先分析了传输网络优化的必要性, 继而指出当前传输网络优化过程中所面临的问题, 并提出了利用IP RAN组网实现传输网络优化的设计方案, 以供参考。

关键词：移动网,传输网络,IP RAN组网,优化设计

参考文献

[1]邵羽中.IP RAN关键技术浅析和应用展望[J].现代电信科技, 2012 (Z1) .