時間：2022-06-19 17:36:01
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1.1系統框架設計軟件體系結構設計為三層B/S（瀏覽器/服務器）結構，將應用功能分為表示層、功能層和數據層三部分［5］。用戶工作界面通過瀏覽器實現，極少部分事務邏輯在前端實現，主要事務邏輯在服務器端實現，形成所謂的三層結構。以目前的技術看，局域網建立B/S結構的網絡應用，并通過Internet/Intranet模式下數據庫應用，相對易于把握，成本也較低。它是一次性到位的開發，能實現不同的人員、從不同的地點、以不同的接入方式訪問和操作共同的數據庫，有效保護數據平臺和管理訪問權限，服務器數據庫也很安全。本文設計實現的移動通信網絡監控系統在軟件體系結構上同樣分為表示層、功能層和數據層，其結構如圖1所示。1）表示層表示層直接面向客戶，是應用的用戶接口部分，實現用戶與應用之間的對話功能。表示層會檢查用戶通過鍵盤、鼠標等輸入的數據，顯示應用輸出的數據。為保證用戶能夠直觀進行操作，一般使用圖形用戶接口，操作簡單，使用方便。本文設計的移動通信網絡監控系統中各種操作和查詢結果以百度地圖、專題圖表、表格圖形等方式展現，為用戶提供直觀、形象的操作界面。2）功能層功能層是應用的本體，根據表示層用戶提供的指令或數據，處理具體的業務邏輯，訪問數據層，從數據層提取相關數據、修改相關數據以及刪除相關數據等，并將處理結果傳回表示層。功能層與表示層的數據交往要盡可能簡潔，保證表示層中用戶的檢索信息能一次性全部傳給功能層，功能層處理之后的結果數據也能一次性全部傳回表示層。功能層又可以劃分為BLL（業務邏輯層）和DAL（數據訪問層）兩個子層，DAL在BLL之下，即DAL訪問數據并將數據傳送給BLL，BLL調用DAL的類和對象。3）數據層數據層即數據庫管理系統，負責存儲和管理移動通信網絡的各類數據，包括基礎網絡資源數據、話務數據、網絡性能指標數據、網絡質量數據等。移動通信網絡數據量龐大，這就要求數據庫管理系統必須能迅速進行大量數據的更新和檢索，因此，從功能層到數據層大多使用SQL（結構化查詢語言）。
1.2功能模塊設計在系統目標的指導下，結合移動通信網絡實際優化工作情況，詳細分析和總結系統功能需求后，將移動通信網絡監控系統分為分析呈現、數據管理、系統管理和網絡評估四個模塊。1）分析呈現模塊。a）云圖呈現模塊以不同的顏色在百度地圖上標示珠海市移動通信網絡狀況，包括全網綜合及各類型網絡話務量、全網綜合及各類型網絡數據流量、各類型網絡語音業務質量、各類型網絡數據業務質量。支持地圖基本操作（如平移、縮放等）功能。地圖放大后可以顯示更細致的地理區域的網絡云圖，還可以選擇顯示全網基站分布和小區覆蓋情況。支持自定義基站定位、自定義地理位置定位、自定義地理區域云圖呈現功能。b）統計信息呈現模塊用各類型統計圖表呈現不同時間粒度、不同空間粒度、不同網絡類型的網絡產能和網絡質量信息，包括它們的歷史變化趨勢曲線、絕對數值及其變化幅度、達標和不達標情況等。2）數據管理模塊。a）數據查詢模塊對各類數據進行分類、多條件組合查詢，提供文字選擇和在地圖上自定義地理區域等查詢方式，查詢結果是個性化的數據報表。b）數據編輯模塊能對數據庫中的數據進行編輯（如新增、修改、刪除等），并且所有的數據均有歷史備份，可以追溯查詢。b）數據輸出模塊根據系統用戶需要自定義輸出數據報表、各類數據圖表及網絡質量或產能云圖。3）系統管理模塊。對系統操作權限和系統維護進行管理，包括用戶管理、系統權限管理、密碼管理、日志管理等。4）網絡評估模塊珠海移動通信網絡現有網絡質量評判標準是按照網絡接入性能、網絡質量、網絡保持能力和網絡資源四類指標數據進行評估。從話務統計指標中篩選出每一類的多個具有代表性的性能指標，根據客戶感知體驗和對總體網絡的影響，確定各性能指標在本評估體系中的優差門限和得分權重比例，綜合四類指標數據得到無線網絡中每個邏輯小區的網絡質量得分。本文所設計和實現的移動通信網絡監控系統需要建立地理柵格級別的網絡質量評估算法，在小區覆蓋范圍與地理柵格匹配關系已建立的基礎上，可以采用層次分析法，結合現有邏輯小區網絡質量評判標準和地理柵格中邏輯小區重要程度，對現有網絡進行新的評估。影響地理柵格中邏輯小區重要程度的因素包括邏輯小區的面積大小及其所覆蓋范圍的場景屬性。這種方法考慮了網絡的應用場景，使評估結果更符合用戶感知。
1.3數據庫設計從實用性和經濟性等方面考慮，本文描述的移動通信網絡監控系統的數據庫采用SQLServer2008。SQLServer是關系型數據庫管理系統，具有使用方便、可伸縮性好、與相關軟件集成度高等優點［3］。為了保證系統的處理和響應速度，數據庫的連接方式采用ADO（ActiveX數據對象）方式。ADO方式使用簡單、速度快、內存支出小［2］，是一種高性能的數據庫訪問方式。數據庫設計時，數據庫安全問題也很重要［6］。在數據庫權限配置能力內，根據用戶的業務需要，配置其所需的最小權。通過區分不同的訪問者、不同的訪問類型和不同的數據對象，進行分別對待，獲得數據庫的安全保密性。
2系統實現
2.1系統開發環境結合本系統實際需求情況，數據庫管理使用SQLServer2008，以MicrosoftVisualStudio2010作為開發工具，以百度地圖API作為地圖服務工具，.net作為應用程序設計平臺，C#、JavaScript等作為開發語言來開發本系統功能。
2.2系統運行以分析呈現模塊中的統計信息呈現模塊為例介紹系統運行界面。統計信息呈現模塊分為產能概覽、質量概覽、分區域產能、分區域質量、分網絡產能、分網絡質量六個子模塊，每個模塊均以今日、本周、本月三種不同時間粒度呈現相應的歷史變化趨勢曲線、絕對數值及其變化幅度、達標和不達標情況等信息。以今日分區域產能為例，界面呈現的內容包括珠海三大區域（香洲、金灣、斗門）今日產能總量趨勢圖，一天24小時的達標與不達標時段統計堆積圖，當天香洲、金灣、斗門產能占比，當天香洲、金灣、斗門增幅，香洲（或金灣、斗門）GSM/TD/WLAN/LTE數據流量占比，香洲（或金灣、斗門）GSM/TD/WLAN/LTE數據流量增幅。圖2是某一天珠海三大區域數據流量趨勢圖。
2.3系統運行效果系統在珠海移動網優中心試運行后，通過實時監測珠海移動通信網絡狀況，及時發現網絡異常情況，工作人員能立即解決網絡問題，提高了運營商網絡運維的質量和效率，達到了控制整個網絡狀況的效果。我們對2013年11月1日至11月30日珠海一個月的無線網絡均衡指標得分進行統計，結果表明，在保持人員配比不提高的情況下，無線網絡均衡指標得分較系統運行之前提升了17.5%，說明移動網絡服務質量得到了顯著提高。截止到2013年12月底，珠海移動網絡優化人員配比由2012年底的91.19%下降到了68.49%，經濟效益明顯。
3結束語
DSP芯片是專門為實現各種數字信號處理算法而設計的、具有特殊結構的微處理器，其卓越的性能、不斷上升的性價比、日漸完善的開發方式使它的應用越來越廣泛。將計算機網絡技術引入以DSP為核心的嵌入式系統，使其成為數字化、網絡化相結合，集通信、計算機和視聽功能于一體的電子產品，必須大大提升DSP系統的應用價值和市場前景。將DSP技術與網絡技術相結合，必須解決兩個關鍵問題：一是實現DSP與網卡的硬件接口技術，二是基于DSP的網絡通信程序設計。DSP與網卡的硬件接口技術參考文獻[1]有比較詳盡的論述，以下主要討論基于DSP的網絡通信程序設計。
1通信協議的制定
協議是用來管理通信的法規，是網絡系統功能實現的基礎。由于DSP可以實現對網卡的直接操作，對應于OSI網絡模型，網卡包含了物理層和數據鏈路層的全部內容，因此，規定了數據鏈路層上數據幀封裝格式，就可以為基于DSP的局域網絡中任意站點之間的通信提供具體規范。因為以太網是當今最受歡迎的局域網之一，在以太網中，網卡用于實現802.3規程，其典型代表是Novell公司的NE2000和3COM公司的3C503等網卡，所以研究工作中的具體試驗平臺是以DSP為核心構成的以太局域網，主要用于語音的實時通信，所使用的網卡為Novell公司的NE2000網卡。NE2000網卡的基本組成請見參考文獻[2]，其核心器件是網絡接口控制器（NIC）DP8390。該器件有三部分功能：第一是IEEE802.3MAC（媒體訪問控制）子層協議邏輯，實現數據幀的封裝和解封，CSMA/CA（帶碰撞檢測功能的載波偵聽多址接入）協議以及CRC校驗等功能；第二是寄存器堆，用戶對NE2000網卡通信過程的控制主要通過對這些寄存器堆中各種命令寄存器編程實現；第三是對網卡上緩沖RAM的讀寫控制邏輯。DP8390發送和接收采用標準的IEEE802.3幀格式。IEEE802.3參考了以太網的協議和技術規范，但對數據包的基本結構進行了修改，主要是類型字段變成了長度字段。所以，以DSP為核心的局域網內通信數據包基本格式如圖1所示。
DSP讀出數據包和打包從目的地址開始。目的地址用來指明一個數據幀在網絡中被傳送的目的節點地址。NE2000支持3種目的地址：單地址、組地址及廣播地址。單地址表示只有1個節點可以接收該幀信息；組地址表示最多可以有64個字節接收同一幀信息；而廣播地址則表示它可以被同一網絡中的所有節接收。源地址是發送幀節點的物理地址，它只能是單地址。目的地址和源地址指網卡的硬件地址，又稱物理地址。
在源地址之后的2個字節表示該幀的數據長度，只表示數據部分的長度，由用戶自己填入。數據字段由46～1500字節組成。大于1500字節的數據應分為多個幀來發送；小于46字節時，必須填充至46字節。原因有兩個：一是保證從目的地址字段到幀校驗字段長度為64字節的最短幀長，以便區分信道中的有效幀和無用信息；二是為了防止一個站發送短幀時，在第一個比特尚未到達總線的最遠端時就完成幀發送，因而在可能發生碰撞時檢測不到沖突信號。NE2000對接收到的從目的地址字段后小于64字節的幀均認為是“碎片”，并予以刪除。在數據字段，根據系統的具體功能要求，用戶可以預留出若干個字節以規定相應的協議，以便通信雙方依據這些字節中包含的信息實現不同的功能。
2基于DSP的網絡通信程序設計
如果基于網絡操作系統，用戶可以利用一些軟件對網絡操作系統的支持，很容易地編寫出優秀的網絡通信程序，但這些程序必須依附于網絡操作系統。而在DSP環境下，必須深入了解網絡接口控制器（NIC）的工作原理[2]，通過對網絡直接編程，實現局域網內任意站點之間的通信而完全拋開網絡操作系統。
DSP對網卡的通信過程控制就是DSP對DP8390中各種寄存器進行編程控制，完成數據分組的正確發送和接收。DP8390的所有內部寄存器都是8位，映像到4個頁面。每個頁面有16個可供讀寫的寄存器地址（RA=00H～0fH）。頁面的選擇由命令寄存器CA控制。第0頁寄存器用于收發過程，第1頁寄存器主要用于DP8390的初始化，第2頁寄存器則用于環路診斷。DSP對寄存器的操作是將寄存器作為DSP的端口設備，其實際物理端口地址（PPA）為網卡基本I/O端口地址（BIOA）與寄存器地址（RA）之和（即PPA=BIOA+RA）。應注意的是，PPA與寄存器間并不存在一一對應關系，對PPA的讀操作與寫操作并不一定是對同一寄存器進行的，這種情況在第0頁尤其明顯。用戶數據分組在DSP和網卡交互是通過網卡的數據端口實現的，既可以用DMA方式也可以用PIO方式讀入數據分組或將數據分組送至網卡RAM緩沖區。在本系統中，DSP采用DMA方式對網卡進行數據讀寫。網卡的數據端口地址（NDPA）為網卡基本I/O地址（BIOA）加偏移地址10H（即NDPA=BIOA+10H）。
網卡通信過程控制可分為網卡初始化、接收控制和發送控制。下面分別予以討論。
2.1網卡初始化
網卡初始化的主要任務是設置所需的寄存器狀態，確定發送和接收條件，并對網卡緩沖區RAM進行劃分，建立接收和發送緩沖環。具體過程請參閱參考文獻[2]。需要說明的是，每一塊網卡被賦予一個物理地址，以便通信站點的標識。這個物理地址存在網卡的PROM（存儲地址為0000～0005H）六個單元中，在網卡初始化時，通過遠程DMA讀入DSP內存中，并送入網卡物理地址寄存器。在一步的意義在于：一方面，如果能正確讀出網卡的物理地址，則說明網卡硬件基本沒有問題，網卡的上電復位和DSP對網卡的初始化順利通過；另一方面，這個物理地址可以用于DSP網絡系統中的點名、包的過濾丟棄等服務，也就是說，在鏈路層根據數據幀攜帶的源地址和目的地址確定數據報從哪里來，是否接收或丟棄。網卡初始化時另一個重要的工作就是接收緩沖環的設置，為了有效利用緩沖區，NIC將接收緩沖區RAM構成環形緩沖結構，如圖2所示。
接收緩沖區RAM分成多個256字節的緩沖區，N個（N最大為256）這樣的緩沖區通過指針控制鏈接成一條邏輯上的緩沖環。緩沖環的開始頁面地址存入PSTART寄存器，環頁面結束地址存入PSTOP寄存器。PSTART和PSTOP確定了接收緩沖環的大小和邊界。為便于緩沖環讀寫操作，還需要2個指針：當前頁面指針CURR和邊界指針BNRY。CURR確定下一包放在何處，起著緩沖環寫頁面指針作用；BNRY指向未經DSP取走處理最早到達的數據包起始頁面，新接收的數據包不可將其覆蓋，起著緩沖環讀頁面指針的作用。也就是說，CURR可以告訴用戶網卡接收的數據分組當前放到了什么位置，而BNRY則用于確定DSP讀緩沖環到了什么地方。由于接收緩沖區為環形結構，BNRY和CURR相等時，環緩沖區可能滿也可能空。為了使NIC能辨別這兩種狀態，規定當BNRY等于CURR時，才認為環緩沖區滿；當緩沖區空時，CURR比BNRY指針值大1。因此，初始化時設置：BNRY=PSTART，CURR=PSTART+1。這時讀寫指針不一致，為了保證正確的讀寫操作，引入一軟件指針NEXTPK指示下一包起始頁面。顯然，初始化時NEXTPK=CURR。這時，緩沖環的讀指針對NEXTPK，而BNRY只是存儲分組緩沖區的起始頁面邊界指示，其值為NEXTPK-1。
2.2接收控制過程
DSP完成對DP8390的初始化后，網卡就處于接收狀態，一旦收到分組，就自動執行本地DMA，將NIC中FIFO數據送入接收緩沖環，然后向主機申請“數據分組接收到”中斷請求。DSP如果響應中斷，則啟動網卡遠程DMA讀，將網卡緩沖區中的數據分組讀入學生機存儲區，然后對接收緩沖環CURR、NEXTPK、BNRY指針內容進行修改，以便網卡能從網上正確接收后續分組。DSP響應網卡接收中斷后，接收控制過程如下：
①設置遠程DMA的起始地址；RSAR0=00H，RSAR1=Nextpk。
②設置遠程DMA操作的字節數，這個長度在46～1500字節范圍內根據具體要求自己確定。
③0AH送命令寄存器CR，啟動遠程DMA讀。
④從網卡數據端口依序讀入數據分組，注意，最先讀入的4字節非數據分組內容，第1字節為接收狀態，第2字節為下一包頁地址指針，3與4字節為接收字節數。第2字節內容應該送入Nextpk，其它字節根據用戶要求處理。
⑤修改邊界指針BNRY=Nextpk-1。
⑥清除遠程DMA字節數寄存器RBCR0和RBCR1。
2.3發送控制過程
DSP先執行遠程DMA寫操作，將內存中的數據分組傳至網卡發送緩沖區，然后啟動發送命令進行數據分組發送。發送控制過程如下：
①設置遠程DMA的起始地址為網卡發送緩沖區起始地址；
②設置遠程DMA操作的字節數；
③12H送命令寄存器CR，啟動遠程DMA寫；
④依序送出數據分組至網卡發送緩沖區；
⑤清除遠程DMA字節數寄存器；
⑥設置發送字節數寄存器TBCR0和TBCR1；
⑦12H送命令寄存器CR，啟動數據分組發送。
3發送方發送頻率的控制
發送方發送頻率的正確控制主要保護兩點：一是有一個最小發送時間間隔，否則會因為接收方不能及時接收而導致系統癱瘓；二是發送頻率能夠足具體的功能實現要求。譬如在語音的實時通信中，發送頻率就取決于聲卡的采樣頻率。在8kHz采樣頻率時，聲卡每秒鐘采樣8000字節，采用1024字節需用時128ms，如果通信協議規定發送1次傳送1024字節有效數據，則必須每128ms發送一次才能保證緩沖區有新數據待發送，也才能保證接收方有新數據播放。128ms是一個理論計算數值，在實際的操作中采樣速度和發送頻率之間總是不能完全匹配，而存放數據的緩沖區大小是有限的，如果沒有良好的控制技巧來實現正確發送，就會造成聲音抖動和延時。解決的辦法是雙緩沖技術和雙指針控制，并且根據采樣速度和發送頻率之間的匹配情況送入不同的發送通信進行處理后發送。正確發送的含義有兩方面，一是每次發送的都是新數據，二是能滿足接收方總在播放新數據的需求。
4接收方防止數據包的丟失
由于DSP通過中斷請求判斷是否有數據分組到來，如果中斷繁忙而兩個數據包到來時間相差非常短，DSP有可能只響應一次中斷，從而導致丟包的發生。分析網卡接收數據過程，當網卡收到數據分組時，首先執行本地DMA，將NIC中FIFO數據送入接收緩沖環，并將本地DMA操作的起始地址存放在當前頁寄存器（CURR）和當前本地DMA寄存器（CLDA0、CLDA1）中，DSP從網卡接收緩沖環讀出數據到存儲器則稱遠程DMA操作，用軟件指針Nextpk來指示遠程DMA的起始頁面。因此通過比較網卡本地DMA和遠程DMA的當前地址，即在中斷服務子程序中比較CURR和Nextpk指針，或比較CLDA0、CLDA1和Nextpk指針，就可以保證當前數據分組放到了哪里就讀出到哪里，從而防止丟包的發生。
1.1案件信息管理（1）案件信息登記該模塊主要用于向基層警隊提供錄入案件現場勘查的詳細情況，包括勘查地點、勘查時間等。系統根據案件基本信息的層次結構，將整個案件基本信息分為案件索引主庫、勘查警員信息庫、見證人信息庫、物證庫、附件庫等5個主從庫，使之更符合案件現場信息的組織結構。該模塊分列表選擇和輸入拼音碼兩種方式提供編輯功能；可按勘驗時間、勘查地點等關鍵字提供數據檢索功能；對于基本信息填寫后，半個月內未上傳附件的，系統可提供自動提醒功能；警隊委托的鑒定完成后，系統可向所隊用戶提醒移交信息。（2）案件信息導出該模塊按勘驗時間、勘查地點等提供數據檢索功能，并對檢索出來的信息提供到電子表格的數據導出功能。（3）數據上報該模塊可將現場勘查的案件信息以列表的方式顯示出來，用戶可按照“上傳案件基本信息”和“上傳附件”兩種方式，從列表中挑選已經立案的勘察信息上傳公安處
1.2鑒定信息管理（1）委托鑒定信息登記該模塊用于記錄基層所隊或個人委托公安處、以及公安處委托上級單位進行活體、尸體、物證鑒定等信息，包括委托單位、委托日期等。（2）活體檢驗鑒定該模塊用于記錄法醫出具的活體檢驗報告，內容包括委托單位、委托事由、案情概述、傷者信息、活體檢查狀況等信息，并提供原電子文檔的保存功能。（3）尸體檢驗鑒定該模塊用于記錄法醫出具的尸體檢驗報告，內容包括案情簡介、死者信息、尸表檢驗、尸體解剖等信息，并提供原電子文檔的保存功能。（4）未知名尸體勘驗信息登記該模塊根據現場勘查情況用于記錄未知名尸體勘驗信息，包括案件編號、勘驗日期、勘驗單位等信息，并提供原電子文檔的保存功能。（5）未知名尸體登記信息撤銷該模塊根據查明的情況，用于記錄未知名尸體登記撤銷的原因及部分原始登記信息，包括原勘驗信息、查明單位等信息，并提供原電子文檔的保存功能。（6）鑒定信息導出該模塊按案件編號、登記編號、送檢單位等提供數據檢索功能，并對檢索出來的信息提供到電子表格的數據導出功能。（7）數據通用查詢接口該模塊提供公安處具有一定數據庫SQL語言基礎的技術人員直接和數據庫對話的查詢接口，方便這些技術人員對系統所提供的案件鑒定信息查詢功能之外的檢索需求。
1.3人員信息管理（1）人員學歷登記該模塊用于記錄警隊技術人員的學歷信息，包括姓名、編號、所在學校、專業、畢業時間、學位等信息。（2）人員培訓登記該模塊用于記錄公安處技術人員的歷次培訓信息，包括姓名、編號、學校名稱、起止時間等。（3）工作簡歷登記該模塊用于記錄警隊技術人員的工作簡歷信息，包括姓名、編號、工作單位、職務、起止時間等信息。（4）警銜晉級登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次警銜晉級信息，包括姓名、編號、警銜級別、授予時間等信息。（5）職稱晉級登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次職稱晉級信息，包括姓名、編號、技術職稱、授予時間等信息。（6）行政晉級登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次行政晉級信息，包括姓名、編號、行政級別、晉級時間等信息。（7）立功受獎登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次立功受獎信息，包括姓名、編號、頒獎單位、獎項、獲獎時間等信息。（8）受罰情況登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次受到處分的信息，包括姓名、編號、批評單位、處分決定、時間等信息。（9）休假情況登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次休假情況，包括姓名、編號、假期理由、起止時間等信息。（10）人員信息導出該模塊按身份證號、姓名、單位名稱、表類型提供數據檢索功能，并對檢索出來的信息提供到電子表格的數據導出功能。以上各個模塊的信息登記，均可通過身份證的表間關聯，系統可將人員的關鍵登記信息和基礎字典中的人員基本資料進行連接。
1.4統計分析管理（1）案件類別統計該模塊分一般、重大、特大3種情況統計指定時間段內，各個警隊以及整個公安處所處理的各類現場勘驗案件的案件類別情況。系統提供時間段參數設置。（2）七率統計該模塊統計各個警隊和整個公安處指定時間段內用于計算勘驗率、痕跡物證提取率、現場書面分析率、現場勘驗檢查記錄制作率、現場痕跡物證建檔率、刑事科學技術檢驗鑒定率、刑事科學技術起關鍵作用率。和基層警隊系統類似，由于立案總數、刑事科學技術在破案或處理作案人中起關鍵作用的10類案件數等數據無法由系統自身提供，比率值仍需操作人員根據實際情況輸入以上數值后，系統才能根據既定的計算公式進行計算。（3）技術人員工作量該模塊統計指定時間段內，各個警隊技術員出警、制作筆錄、拍照、繪圖、錄像、錄音、制作檢驗鑒定書的數量情況。系統提供時間段參數設置。（4）案別物證該模塊統計指定時間段內，公安處在各種案別中提取的各類別物證的數量情況。（5）所隊提取物證該模塊統計指定時間段內，各個警隊和整個公安處提取、保存的各類別物證的數量情況。（6）鑒定類別該模塊統計指定時間段內，各個警隊委托各種鑒定類別的數量情況。（7）案別鑒定該模塊統計指定時間段內，公安處所有警隊在各種案件級別所作的各類鑒定的數量情況。（8）技術人員工齡該模塊用于統計各個警隊技術人員每個工齡段人員的匯總信息。（9）技術人員職稱該模塊用于統計各個警隊技術人員各種技術職稱人員的匯總信息。（10）技術人員年齡該模塊用于統計各個警隊技術人員各個年齡段人員的匯總信息。
1.5基礎數據字典管理該部分信息用于系統中使用到的各種相關字典類型的定義，主要是方便操作者利用拼音碼或者列表選擇等快捷輸入方式。包括：案件類型字典、案件級別字典、鑒定類型字典、警銜類型字典、學歷類型字典、民族類型字典、行政級別字典、職稱類型字典、附件類型字典、物證類型字典、勘查工作類型字典、死亡類型字典、警隊資料字典、人員基本資料管理等。
1.6后臺管理（1）角色權限定義該模塊用于預定義能夠操作該系統的角色名稱及相應的權限信息，即可設置某個角色能夠操縱那些具體功能模塊。（2）系統用戶定義根據預先設置好的角色，該模塊用于定義可以操縱本系統的用戶名稱、口令、角色名，如果該用戶是基層警隊用戶的話，還必須設置該用戶所在警隊的授權計算機IP地址。系統將根據這些信息判斷試圖登錄的用戶是否為合法用戶。（3）操作軌跡管理系統對可能影響到原始數據準確性的關鍵操作在后臺自動進行記錄。本功能提供對這些操作信息的查詢、追蹤功能，包括操作人、操作日期、所操作的數據表、操作內容等信息。
2系統特點
2．1系統設置參數化系統的所有設置全部以參數的形式保存，有足夠權限的用戶可以自由進行配置。保證系統了在設計上的靈活性，用戶可以根據使用情況變化對系統的參數進行配置，而無須修改程序。
2．2創建自主學習型的鐵路刑事技術專有信息庫系統首次在鐵路公安系統中實現了自主學習型的鐵路刑事技術專有信息知識庫，可以通過系統的自學習功能，不斷補充完善鐵路刑事技術專有信息，分類整理，規劃文檔目錄，從而為鐵路公安相關技術人員完成刑偵工作所需要的專有知識庫的采集、查閱及維護。
2．3系統操作分級限制系統用戶可以為共同使用該系統的多個用戶設置不同的使用級別，不同級別的用戶在進入系統后有不同的功能范圍，從而實現系統的安全性及用戶權限的管理。
3結語
【關鍵詞】住宅小區；智能化通信網絡；平臺設計
中圖分類號：F287文獻標識碼： A 文章編號：
一， 前言
改革開放以來，我國的互聯網計算機技術取得了輝煌的發展成果，互聯網覆蓋范圍不斷擴大，計算機技術迅速普及，并運用到多個領域，網絡通信日漸深入到居民的生活工作學習各個方面，通信網絡成為了人們互相交流，互相學習的重要工具，也是人們獲取各種資料信息的關鍵途徑，智能化住宅小區通信網絡是小區內綜合信息服務、小區與外界廣域網連接、小區智能物業管理的物理平臺，構建小區通信網絡平臺，要考慮網絡提供綜合信息與資訊服務的能力，網絡的先進性、擴展性、性價比以及開發商（用戶）對投資費用的承受能力，綜合考慮各方面因素，小區寬帶通信網絡平臺采用以大網或有線電視HFC 網，也可采用兩者結合的方式[1]。本文重點介紹以太網技術為基礎的網絡平臺設計。
二．憑借以太網為基礎構建住宅小區智能化通信網絡平臺設計概述和方案
1，以太網概述
在我國現階段的網絡系統中，以太網無疑是運用最為深入，最為普遍的的局域網絡之一，由于這種網絡被采用的范圍很廣泛，運用很普遍，社會各界的科研人員都在這類型的設備和技術研究上加重了投資力度，到目前為止，以太網已經可以通過基帶輸送，結合對絞線和各種新型的網絡傳輸設備將10Mbps／lOOMbps／1000Mbps的數據完美的傳輸成功。到目前為止，以太網已經廣泛運用到各種自動化和控制系統中來，而且日益滲入到社會的各個角落，和居民的生活已經逐漸融為一體。
相比其他幾種計算機網絡信息技術而言，以太網在不斷的研究完善中，日益走向了成熟，與以前相比，以太網的兼容性更強大，性能也更加穩定，也正是因為這種網絡系統已經趨向成熟，所以，在很多方面的成本比較低，顯得更為廉價更加實惠，這也是以太網廣泛運用的原因之一，在現階段的經濟水平下，從居民的平均收入水平出發，以太網從價格從性能上來講，都具有著獨特的優勢，在很長一段時間中，將會成為小區住宅智能化網絡通信平臺設計的構建基層，構建主流之一。
2，將以太網作為基礎的智能化平臺設計方案
（一） 智能化平臺設計的原則
智能住宅小區局域網一般涵蓋若干標用戶住宅樓、小區管理控制中心、小區公共會所、小區物業管理公司以及區內各類集團用戶，并通過一定的方式與小區智能控制網連接[2]。同時，要采用先進的技術，進行科學合理的設計，使得任何一點的信息點都能夠實現互相交換，要能夠廣泛的支持各種多媒體，要有著科學的管理，最后也是最為關鍵的，必須使得這個平臺具有可升級性。
（二） 智能化平臺的設計整體網絡系統
整個網絡包括廣域網(Internet、各專業網)接人、小區網絡系統及小區網絡智能控制中心，小區網絡系統采用星型拓撲結構．分為系統中心(小區管理控制中心)、區域中心、住宅樓棟和用戶四級，根據小區的規模和用戶樓棟的分布情況，為便于網絡設計和管理，可將整個小區分成若干個區域，每個區域設一個區域中心，管轄若干個相近的樓棟[3]。
三，以以太網為基礎的網絡平臺設計在小區中的設計操作
1.對整個住宅的綜合布線設計
在以太網的網絡平臺設計中，做好布線系統工作室實現整個智能化住宅小區建設的最基本工作，通過采用各種先進的交換式集線器，采取好合理科學的布線是設計，將小區內部計算機用戶連接一起，從而形成住宅小區的各種信息的網絡平臺通道，一般而言，智能化住宅的小區在實施布線設計時候，多半將整個小區分為三個方面，住宅單元子系統、樓層管理間和垂直干線子系統以及設備問子系統。各系統布線都采用5類以上對絞線．
2.住宅單元子系統
布線系統接線箱的出現使得只智能化小區的布線變得更加方便科學系統，通過在小區的每個單元住宅安裝布線箱，使得布線箱成為用戶和整個布線系統的中介。接線箱可安裝各種系統接線模塊，包括數據和語音通信模塊、家庭安防系統模塊、可視對講系統模塊等等，根據需要自由組合安裝。[4]戶內數據通信布線采用5類以上UTP(非屏蔽對絞線)，信息插座采用RJ45制式接口。如圖1可分析得知。
3樓層管理閫和垂直干線子系統
垂直主干布線采用新型拓撲方法．由設備間主配線架敷設至各樓層管理問的干線電纜構成，系統采用五類以上4對UTP作為系統主干電纜。樓層管理問設置橋式模塊板通過不同跳線實現水平線纜與垂直干線的連接。
4.設備間子系統
在以太網為基礎的網絡平臺設計中，一般都在設備間子系統中安裝上質量較好的交換式集線器和必將科學合理的布置主配線架，使得各種用途的主干網絡線纜都通過主配線架接通，并輸出，然后再連接跳線，最后和交換式集線器實現連接。
四，憑借HFC為基礎的智能化網絡平臺設計簡述
1. HFC技術概述
伴隨著我國經濟的飛速發展和科學技術的不斷突破，有線電視網在我國的覆蓋率越來越廣泛，但隨著人們生活水平的提高，對各種網絡信息的要求更高，使得有線電視網開始實現朝著雙向HFC綜合信息網絡的轉變，不僅僅可以傳輸居民日常娛樂所采用的廣播電視信息網絡，而且可以用超高速將居民小區中所需要的各種數據，比如圖像，視頻，語音等各種信息，同時，在HFC網絡中，通過使用雙向的混合光纖電纜將各種信號快速傳輸到各個住宅小區，并實施科學嚴密的住戶分布，使得寬帶網絡更加的迅速，同時網絡信息也會變得更加穩定，因此，在新時期下，住宅小區智能化網絡平臺設計中，其也成為了一種比較廣泛采用的設計方式，受到眾多住宅小區智能化網絡平臺設計者的歡迎，隨著信息化，網絡化的普及，必將發展成為主流趨勢之一。
2.HFC基于用戶端和前端的平臺設計
（一）HFC 前端
HFC 前端主要包括路由交換機、CMTS。前端路由交換機通過光纖與千兆IP 城域網連接，CMTS 用于連接雙向HFC 網和寬帶數據網，為用戶端的CM 提供控制、管理和數據傳輸功能，它提供動態帶寬管理、高速信息流量集中、數據網絡資源的接入控制并保證數據服務質量。每個CMTS 可支持和管理2000 個CM。
（二）用戶端
HFC 網用戶端核心設備是電纜調制解調器（CM），用于完成HFC 網與用戶PC 之間的數據格式轉換，使用戶PC 通過HFC 網絡與前端設備進行全雙工的數字通信。
五．結束語
加強對以太網和HFC網絡技術的研究，不斷實現理論的創新和技術的突破，加大對住宅小區智能化平臺的建設力度，讓現代計算機網絡更加廣泛的服務于人民的生活學習，實現整個居民小區智能化的監控和管理，從而推進整個住宅小區的信息化和智能化的進程，為我國的現代化，信息化發展，做出貢獻。
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【關鍵詞】智能建筑；通信網絡
1.智能建筑的概念及核心
以美國智能化建筑協會為例，其定義為：建筑智能是將結構、系統、服務、管理進行優化組合，獲得高效率、高功能與高舒適性的大樓，從而為人們提供一個高效和具有經濟效益的工作環境。
智能建筑的核心是系統集成，而系統集成的基礎則是智能建筑中的通信網絡。現代建筑樓宇內，除了具有電話、傳真、空調、消防與安全監控系統外，各種計算機網絡、綜合服務數字網等都是不可缺少的.只有具備了這些基礎通信設施，運用新的信息技術，才是一個名符其實的智能建筑。
2.智能建筑通信網絡的重要性
目前，在多數涉及與智能建筑有關的事物中，不論是物業主還是參加競爭的設計者，都把重點放在樓宇管理自動化系統和結構化布線系統上，許多所謂的智能建筑，其實就是樓宇自動化系統加上結構化布線和程控交換機，根本就忽略了通信網絡的建設。隨著分布式智能建筑控制系統技術的日益成熟和應用普及，在BAS中控制將進一步分散，在網絡中傳遞的將更多的是管理信息，系統的集成則越顯得重要，另一方面，目前由于人們信息需求的激增，以及計算機技術帶來的多媒體終端等先進的終端技術，一個智能建筑的智能化瓶頸往往在于它的通信網絡。為此，智能建筑中的通信網絡的設計是完成建筑智能化工程的重點所在。
3.智能建筑通信網絡設計涉及的內容
智能建筑的通信網絡有兩個功能，一是支持各種形式的通信業務；二是集成不同類型的辦公自動化系統和樓宇管理自動化系統，形成統一的網絡并進行統一的管理。主要有下列一些形式：
（1）電話：包括內部直撥，通過PBX與樓外公共交換網連接后通話。發展成為以PBX為中心組網形成2B+D話音和信令通道，使電話用戶線具有綜合功能。
（2）傳真：包括利用電話線進行樓內傳真以及與樓外的傳真，還可以通過發展而成的樓內綜合業務數字網（ISDN）的用戶線進行樓內之間或樓內外的傳真。
（3）電子郵件、語音郵件、電子信箱、語音信箱：這是通過計算機網絡及其交換系統實現點對點（計算機）的文字或語音通信的一種方式。
（4）可視電話：可視電話是一種小型圖像通信終端，利用電話線路同時傳遞圖像與語音信息。
（5）可視電話數據系統：可視電話數據系統是利用公用電話線路的會話型圖像通信。
（6）會議電視：會議電視系統可支持大樓中各單位，各部門之間通信的要求，通過通信手段把相隔兩地或幾個地點的會議室連接在一起，傳遞圖象和伴音信號，使與會者產生身臨其境的感覺。
（7）桌面會議系統：將計算機引入圖象通信，使得通信各方不僅可以面對面進行交談，還可以根據要求隨時交換資料和文檔，真正實現通信的交互性。
（8）多媒體通信：多媒體通信是通過計算機網絡系統實現同時獲取，處理，編輯，存儲和展示兩個以上不同類型信息媒體（包括文字，語音，圖形，圖象）的傳送，其最重要的基礎必需要具備寬帶的網絡系統。
（9）公用數據庫系統： 與大樓業務有關的資料可通過大樓的數據庫查詢，也可通過WAN查詢，數據類型可以是數據、文字、靜、動態圖象。
（10）資料查詢與文檔管理系統：樓內各種辦公文件的編輯、制作、發送、存貯與檢索，并規定不同用戶對各類文檔的查詢權限。
（11）學習培訓系統： 與網絡聯機的多媒體終端及各種聲、象設備，提供各類業務學習與培訓。
（12）觸摸屏咨詢及大屏幕顯示系統：安裝在大廳，多個觸摸屏咨詢系統安放在大廳不同位置，以聲、象、圖表等多種方式向用戶介紹大廈業務及其它信息。
（13）人事，財務，情報，設備，資產等事務管理：將工作人員的素質，特長，單位，財務收支情況，文件，合同，通知，新技術，新業務，設備資源及其使用情況統統存入數據庫中，以便隨時查詢，實現事務管理科學化。
（14）訪問Internet網絡：Internet正在發展成為把全球聯系在一起的信息網絡，所以對于用戶來說，具有訪問Internet的手段就顯得十分重要。大樓的智能局域網的主干網具有訪問Internet的信息通道，這就為大樓內的用戶訪問Internet提供了條件。
4.智能建筑通信網絡設計的重要性
在智能建筑的建設中，第一步是設計建設一個合理的能夠滿足大廈靈活組建通信網絡要求的綜合布線系統。智能建筑中的通信網絡是大廈智能化的基礎，智能建筑的通信網絡分為主干網和部門子網，主干網應該是基于ATM高速寬帶局域網，可支持智能建筑中多種通信業務（多媒體業務）和異類部門子網及樓宇管理自動化專用子網的互連對主干網帶寬的要求。通過局域網交換機，部門子網可接入主干網并形成互連，高速終端用戶（如部門經理等的桌面計算機），直接接入主干網，并且可應用ATM網的虛擬局域網功能，與部門子網組建虛擬局域網。樓宇管理自動化網絡一般是專用網絡，通過綜合布線系統，可以靈活地組建物理上分散、邏輯上統一的樓宇管理自動化專用網絡，其中央控制系統通過局域網交換機接入主干網，向相關的部門主機傳送監視和報警信息。PBX網絡自成一體，又通過網關接入主干網。整個通信網絡既是一個整體，又有各部分通信的靈活性和高效率。智能建筑技術是一個多門類的綜合系統集成技術，所以，在建設智能建筑時，在大樓的設計階段，就要融進通信網絡的設計。可見智能建筑通信網絡的設計十分重要。
【參考文獻】
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關鍵詞:防竊聽;語音擾頻;端到端
1引言
隨著移動通信及相關業務的迅猛發展,移動智能終端在政治、軍事、金融、外交等領域均扮演著重要的角色。移動通信網絡給我們帶來各種方便快捷服務的同時,也面臨著日趨嚴重的信息安全問題。尤其“棱鏡”事件后,手機泄密事件頻頻見諸報導,各國也更加重視移動設備數據加密、存儲和傳輸的監管。目前,移動通信網絡已指定了諸多安全有效的安全框架和加密機制,但移動通信網絡的信息加密只是出現在基站和移動終端的無線通信信道這一部分,比如基站和基站之間的信息傳遞就是以明文進行傳輸。因此,研究一種加密效果好、解密語音恢復度高、通話延遲小的移動智能終端防竊聽技術及設備很有必要[1]。
2手機防竊聽語音擾頻裝置設計思路
本設計目標即是解決移動通信網絡的上述缺陷,基于FPGA技術研制便攜式即插即用語音擾頻裝置,實現端到端的安全加密通信。在不改造用戶移動終端及移動通信網絡的前提下,本設計基于硬件的處理手段和芯片化的設計思想,確定采用信源加密的技術方案[2]。便攜式即插即用語音擾頻裝置定位為類似于手機話務式耳機線控的裝置,其對外接口主要有麥克風、耳機接口以及密鑰注入接口,可以將人的聲音轉換成不可解釋的模擬噪聲并且將被擾頻的噪聲在不安全的網絡電話或互聯網發送,只有將其發送到連接同樣裝置的對端有線電話或者移動電話上,才能還原出發送端的原始語音信號,并且整個加解密過程使用一次性密鑰,以增強加密效果。
3硬件設計架構
基于FPGA芯片的語音加密硬件系統是一個基于FPGA的最小系統,其主要包括FPGA處理器模塊、PROM模塊、電源模塊、A/D模塊以及時鐘模塊,通過所增加的一組標準語音輸入、輸出接口與手機及耳麥連接進行通信[3],其加密硬件模塊框圖如圖1所示。加密過程:語音首先從標準語音輸入、輸出接口輸入,然后經A/D模塊變換后送至FPGA處理器模塊進行加密處理,再經A/D模塊變換后從標準語音輸入、輸出接口將加密語音送至手機射頻輸出。解密過程:加密語音經手機接收后,從標準語音輸入、輸出接口輸入,首先經A/D模塊變換,再經FPGA處理器模塊解密處理,最后經A/D模塊變換后,從標準語音輸入、輸出接口輸出至耳機。電源模塊主要用于電源管理,為FPGA、A/D轉換器等模塊供電。考慮到長時間待機和尺寸的要求,電池考慮采用900mah的鋰離子電池,充電接口采用通用性強的迷你型USB接口,電壓比較電路用于檢測電池電量,可用于低電告警。時鐘模塊通過分頻為FPGA芯片、A/D轉換芯片提供精確定時脈沖。在A/D轉換模塊中,考慮采用AD73311模/數模轉換器芯片和AMBE-2000語音壓縮／解壓芯片對輸入的語音信號進行編解碼,以降低數字信號的比特率、保證通信質量。FPGA處理器模塊是系統的核心部件,主要由XilinxSPARTEN3E系列的XC3S500E芯片及基本電路組成,用于運行程序完成加密系統的密鑰協商、語音加解密、系統同步等工作。PROM模塊用于存儲FPGA的程序,配置芯片采用的是XCF04系列PROM串行配置芯片。硬件接口上需要提供標準插入式3.5mm語音輸入/輸出接口和迷你USB充電接口。
4語音加解密算法設計
軟件系統一般由密鑰協商模塊、語音加密模塊和同步算法模塊三個模塊組成,加解密算法模塊是核心的技術之一[4]。語音加解密須保證加密算法不影響手機聲碼器的正常編碼,為了快速語音加解密,需要設計出一種安全快速且適用于硬件架構的抗RPE-LTP壓縮編碼的語音加解密算法。本算法主要針對RPE-LTP壓縮編解碼之特性,對語音信號進行一定的變換處理,使之成為不可懂的聲音信號,從而實現語音信號加密;同時,需要保證加密語音信號在通過RPE-LTP編碼器后能夠被對方解碼器恢復,且經過解密后成為可懂的原始語音信號,從而完成全部加解密過程。
5結語
在不改造用戶手機終端和移動通信網絡前提下,本文提出了一種硬件化、集成化、便攜式的端到端語音加密方案,并對加解密外置裝置進行了設計,可實現手機端到端語音加密通信,設備即插即用,解密語音可懂度高,通話延遲小,兼容性、拓展性強,可廣泛應用于軍事、政治、外交等領域,為通信業務提供安全保障,具有巨大的商業和現實應用價值。
作者:寇萬里 王喆 林少鋒 單位:西安通信學院
參考文獻
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近年來，隨著移動通信業的高速成發展，電信部門管理手段的現代化也逐步受到各級領導的高度重視。為了使通信網絡的管理更加合理化、科學化，就需要用現代化的技術手段來代替低效、繁瑣的手工方式。因此使用計算機技術對移動通信設備進行管理已經勢在必行，這時移動通信網本地網管系統就應運而生。
同時，隨著計算機技術的迅速發展，許多傳統學科與計算機技術相結合從而誕生了一批新興學科，地理信息系統就是其中之一。其英文名稱為GeographicInformationSystem，簡稱GIS。它能夠處理大量含有地理成分的數據信息，使你可以簡單而迅速地在大量的信息中查看其模式和關系，而不必不斷地訪問數據庫。
在通信網絡中，大量的設備都有其地理位置，同時，有大量的處理如果通過地圖來進行，則會又方便又直觀。因此在網管系統中，引入GIS系統，在電子地圖上顯示基站、小區等各類通信網元的分布情況，并對網元進行實時監控管理、瀏覽配置信息和性能查看分析。
二、選題的目的及意義
選題背景出自項目“移動通信網本地網管系統”。該系統立足于TMN，以操作維護、環境監控工作為重點，實時監測全網的運行情況，快速響應網上的各種事件，提供性能分析報告，不僅為設備的集中操作提供了方便、可靠的技術手段，而且為網絡優化和經營管理決策提供了參考依據。
地理視圖作為本系統的一個子系統，是使用GIS技術，在電子地圖上，將各類通信網元按地理位置顯示成一個分布圖。用戶可以對圖進行操作，也可以對網元的告警、配置和性能信息進行查看和分析處理。地理視圖是直接與用戶交互的前臺界面，其制作質量的高低將直接影響用戶對整個系統的認識，可見地理視圖在此項目中的重要作用和地位。此外，GIS還廣泛應用于諸如交通管理、商業銷售等領域的軟件開發中，因此，研究和開發GIS系統是很有意義的。
三、研究的重點內容
本畢業設計涉及到的主要內容有：數據庫存、Internet網絡應用、MapInfo和ASP技術。
系統的GIS軟件平臺采用了MapInfo公司的MaxXtreme。MapXtreme是一個基于Internet的地圖應用服務器，可以通過Internet或企業內部的Internet向用戶地理信息。
該地理視圖系統是瀏覽器／地圖服務器／數據庫服務器三層結構，需要WindowsNTServer。其中
地圖服務器：WindowsNT，InternetInformationServer，MapXtreme
客戶機：windows95／98。
由于采用了MaxXtreme，使系統在結構上成為瀏覽器／服務器的形式，順應了企業內部網向Intranetx演變的潮流。在服務器端是用微軟的ASP技術，需要用到其中的ActiveX和VBScript技術。
地理視圖子系統要通過Socket通信方法從網管系統的其他子系統獲得有關各種網元的數據流，對通信網中各種信息進行實時動態的監控、分析與顯示，并將處理所得數據傳入數據庫，以便進行信息查詢，同時數據庫要動態更新。可見，本次畢業設計既需要了解硬件知識，又需要有較熟練的軟件編程能力，既需要計算知識，又需要通信知識，是我所學專業知識在具體工作中的應用。
本次設計具有較高難度，但我相信，通過學習和不斷的努力，我一定能高質量的完成本次畢業設計任務。
四、進度安排
3月20日－4月15日
分析題目，查閱資料，學習與畢業設計相關的知識，作好前期準備工作。
4月16日－5月10日
劃分軟件工能塊，進行方案論證，編制軟件。
可以從不同角度對網絡安全作出不同的解釋。一般意義上，網絡安全是指信息安全和控制安全兩部分。國際標準化組織把信息安全定義為“信息的完整性、可用性、保密性和可靠性”；控制安全則指身份認證、不可否認性、授權和訪問控制。
當今社會，通信網絡的普及和演進讓人們改變了信息溝通的方式，通信網絡作為信息傳遞的一種主要載體，在推進信息化的過程中與多種社會經濟生活有著十分緊密的關聯。這種關聯一方面帶來了巨大的社會價值和經濟價值，另一方面也意味著巨大的潛在危險--一旦通信網絡出現安全事故，就有可能使成千上萬人之間的溝通出現障礙，帶來社會價值和經濟價值的無法預料的損失。
2
經國務院批準，在信息產業部的指導下，由IEEE主辦，中國電子學會、清華大學、中國通信學會和北京郵電大學四家單位共同承辦的“2008世界通信大會（ICC2008）中國論壇--網絡和信息安全分論壇（暨第三屆中國電信行業信息安全論壇）”于2008年5月在北京隆重召開。大會主要研討國際通信技術和行業領域的熱點問題，促進全球學術界和工業界的交流與合作，其中，關于通信網絡的安全技術正是其中的一個討論焦點。
3通信網絡安全現狀
互聯網與生俱有的開放性、交互性和分散性特征使人類所憧憬的信息共享、開放、靈活和快速等需求得到滿足。網絡環境為信息共享、信息交流、信息服務創造了理想空間，網絡技術的迅速發展和廣泛應用，為人類社會的進步提供了巨大推動力。然而，正是由于互聯網的上述特性，產生了許多安全問題。
計算機系統及網絡固有的開放性、易損性等特點使其受攻擊不可避免。
計算機病毒的層出不窮及其大范圍的惡意傳播，對當今日愈發展的社會網絡通信安全產生威脅。
現在企業單位各部門信息傳輸的的物理媒介，大部分是依靠普通通信線路來完成的，雖然也有一定的防護措施和技術，但還是容易被竊取。
通信系統大量使用的是商用軟件，由于商用軟件的源代碼，源程序完全或部分公開化，使得這些軟件存在安全問題。
4通信網絡安全分析
針對計算機系統及網絡固有的開放性等特點，加強網絡管理人員的安全觀念和技術水平，將固有條件下存在的安全隱患降到最低。安全意識不強，操作技術不熟練，違反安全保密規定和操作規程，如果明密界限不清，密件明發，長期重復使用一種密鑰，將導致密碼被破譯，如果下發口令及密碼后沒有及時收回，致使在口令和密碼到期后仍能通過其進入網絡系統，將造成系統管理的混亂和漏洞。為防止以上所列情況的發生，在網絡管理和使用中，要大力加強管理人員的安全保密意識。
軟硬件設施存在安全隱患。為了方便管理，部分軟硬件系統在設計時留有遠程終端的登錄控制通道，同時在軟件設計時不可避免的也存在著許多不完善的或是未發現的漏洞(bug)，加上商用軟件源程序完全或部分公開化，使得在使用通信網絡的過程中，如果沒有必要的安全等級鑒別和防護措施，攻擊者可以利用上述軟硬件的漏洞直接侵入網絡系統，破壞或竊取通信信息。
傳輸信道上的安全隱患。如果傳輸信道沒有相應的電磁屏蔽措施，那么在信息傳輸過程中將會向外產生電磁輻射，從而使得某些不法分子可以利用專門設備接收竊取機密信息。
另外，在通信網建設和管理上，目前還普遍存在著計劃性差。審批不嚴格，標準不統一，建設質量低，維護管理差，網絡效率不高，人為因素干擾等問題。因此，網絡安全性應引起我們的高度重視。
5通信網絡安全維護措施及技術
當前通信網絡功能越來越強大，在日常生活中占據了越來越重要的地位，我們必須采用有效的措施，把網絡風險降到最低限度。于是，保護通信網絡中的硬件、軟件及其數據不受偶然或惡意原因而遭到破壞、更改、泄露，保障系統連續可靠地運行，網絡服務不中斷，就成為通信網絡安全的主要內容。
為了實現對非法入侵的監測、防偽、審查和追蹤，從通信線路的建立到進行信息傳輸我們可以運用到以下防衛措施：“身份鑒別”可以通過用戶口令和密碼等鑒別方式達到網絡系統權限分級，權限受限用戶在連接過程中就會被終止或是部分訪問地址被屏蔽，從而達到網絡分級機制的效果;“網絡授權”通過向終端發放訪問許可證書防止非授權用戶訪問網絡和網絡資源;“數據保護”利用數據加密后的數據包發送與訪問的指向性，即便被截獲也會由于在不同協議層中加入了不同的加密機制，將密碼變得幾乎不可破解;“收發確認”用發送確認信息的方式表示對發送數據和收方接收數據的承認，以避免不承認發送過的數據和不承認接受過數據等而引起的爭執;“保證數據的完整性”，一般是通過數據檢查核對的方式達成的，數據檢查核對方式通常有兩種，一種是邊發送接收邊核對檢查，一種是接收完后進行核對檢查;“業務流分析保護”阻止垃圾信息大量出現造成的擁塞，同時也使得惡意的網絡終端無法從網絡業務流的分析中獲得有關用戶的信息。
為了實現實現上述的種種安全措施，必須有技術做保證，采用多種安全技術，構筑防御系統，主要有：
防火墻技術。在網絡的對外接口采用防火墻技術，在網絡層進行訪問控制。通過鑒別，限制，更改跨越防火墻的數據流，來實現對網絡的安全保護，最大限度地阻止網絡中的黑客來訪問自己的網絡，防止他們隨意更改、移動甚至刪除網絡上的重要信息。防火墻是一種行之有效且應用廣泛的網絡安全機制，防止Internet上的不安全因素蔓延到局域網內部，所以，防火墻是網絡安全的重要一環。
入侵檢測技術。防火墻保護內部網絡不受外部網絡的攻擊，但它對內部網絡的一些非法活動的監控不夠完善，IDS（入侵檢測系統）是防火墻的合理補充，它積極主動地提供了對內部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時保護，在網絡系統受到危害之前攔截和響應入侵，提高了信息安全性。
網絡加密技術。加密技術的作用就是防止公用或私有化信息在網絡上被攔截和竊取，是網絡安全的核心。采用網絡加密技術，對公網中傳輸的IP包進行加密和封裝實現數據傳輸的保密性、完整性，它可解決網絡在公網上數據傳輸的安全性問題也可解決遠程用戶訪問內網的安全問題。
身份認證技術。提供基于身份的認證，在各種認證機制中可選擇使用。通過身份認證技術可以保障信息的機密性、完整性、不可否認性及可控性等功能特性。
虛擬專用網(VPN)技術。通過一個公用網(一般是因特網)建立一個臨時的、安全的連接，是一條穿過混亂的公用網絡的安全、穩定的隧道。它通過安全的數據通道將遠程用戶、公司分支機構、公司業務伙伴等跟公司的內網連接起來，構成一個擴展的公司企業網。在該網中的主機將不會覺察到公共網絡的存在，仿佛所有的機器都處于一個網絡之中。
漏洞掃描技術。面對網絡的復雜性和不斷變化的情況，僅依靠網絡管理員的技術和經驗尋找安全漏洞、做出風險評估，顯然是不夠的，我們必須通過網絡安全掃描工具，利用優化系統配置和打補丁等各種方式最大可能地彌補最新的安全漏洞和消除安全隱患。在要求安全程度不高的情況下，可以利用各種黑客工具，對網絡模擬攻擊從而暴露出網絡的漏洞。
結束語
目前解決網絡安全問題的大部分技術是存在的，但是隨著社會的發展，人們對網絡功能的要求愈加苛刻，這就決定了通信網絡安全維護是一個長遠持久的課題。我們必須適應社會，不斷提高技術水平，以保證網絡安全維護的順利進行。
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論文摘要：針對目前通信技術的發展狀況及就業形勢，并結合我院實驗室現狀，提出了建設綜合通信網絡實驗平臺的必要性；給出了綜合通信網絡實驗平臺的拓撲結構；論述了sdh傳輸系統、程控交換系統及epon光接入等系統的詳細配置情況。
隨著通信技術的發展及信息業務量的劇增,社會對通信專業人才的需求不斷加大,從近幾年的就業情況來看,企業需要的是既有較好的理論基礎,又有較強的實踐能力,并且了解通信行業技術的綜合應用型人才。因此,高校必須不斷完善通信實驗室建設,改進實驗模式,才能適應市場對人才的需求。我院于2009年提出了建設綜合通信網絡實驗平臺的計劃,并獲得了中央地方共建專業特色實驗室項目的資助。
1實驗室現狀及建設綜合實驗平臺的必要性
2000年以來我院先后建設了計算機技術、電子技術、通信原理、高頻電子、eda等基礎實驗室及檢測與控制專業實驗室。2004年通信專業開始招生,為滿足教學要求,籌建了通信專業實驗室。由于當時學校經費緊張,制定了通信專業實驗室的建設在現有基礎上分兩步走的計劃：第一步,建設以滿足教學需求的基本型專業實驗室,主要完成光纖、程控、通信網、移動通信等專業課程實驗。該實驗室建設方案以各種實驗箱及相關的儀器設備組成,基本1人1箱,其特點是：技術成熟,投資少,維護方便。第二步,建設綜合通信網絡實驗室。第一步建設方案已于2006年完成。
2006年以來，通信專業實驗室在實驗教學工作中發揮了其應有的作用。但這些設備各自獨立,沒有形成網絡,系統性不強,實驗內容多以演示、驗證為主。隨著通信技術的迅猛發展,這類實驗室條件局限性較大,沒有通信全程全網的系統性,學生對所學的專業課程缺乏系統整體概念,無法滿足對通信技術的深入研究及市場對人才的需求。因此建設綜合通信網絡實驗平臺是非常必要的。
2綜合通信網絡實驗平臺的建設思路與目標
隨著通信行業的不斷發展,電信領域正在向著移動化、寬帶化的方向不斷融合。因此,綜合通信網絡實驗平臺建設的基本思路是建設一個集傳輸、交換、寬帶接入及有線、無線通信為一體的綜合現代通信網絡,是一個類似于電信系統的全真式網絡。該系統能夠實現模擬網絡運行,各個網絡對接,并能夠完成每種設備平臺的實訓與研究。通過該實驗系統,讓學生從軟件到硬件全方位感受現代通信的真實環境,對所學專業有直觀的認識及深入的了解,提高專業素質,鍛煉動手能力,把學生培養成符合社會需求的綜合型、應用型通信技術人才。
3綜合通信網絡實驗平臺的建設方案與內容
建設方案既要技術先進,又要經濟合理,通過反復多次的論證,提出了適應現有資金條件,適合當代通信技術發展的綜合通信實驗平臺。整個平臺由sdh傳輸網、程控交換網、移動無線接入網、epon光接入網、網規、網優等系統構成。
3.1 網絡拓撲結構網絡拓撲結構如圖1所示。
圖1 綜合通信網絡實驗平臺拓撲圖
3.2 光傳輸系統
光傳輸系統是整個實驗網絡的核心,溝通了各模塊之間的通信聯絡。系統采用sdh技術,由3臺stm-1設備構成環形網絡。sdh技術是目前通信網絡的主流技術,它以其突出的技術優勢為網絡提供優質、高效、可靠的通信業務,能夠滿足寬帶數據及視頻圖像等多業務的傳輸需求,自愈功能強。掌握傳輸技術對通信工程專業的學生來說,是非常重要的。
傳輸系統選用華為公司的optix155/622hmetro1000型設備,主要功能及配置如下：
(1)系統高階交叉能力為136×136vc4,低階交叉能力1638×1638vc12。
(2)單臺傳輸系統配置stm-1光接口2個,e1接口21個,fe接口數量為4個,支持155m至2.5g光速率的在線升級能力。
(3)具備多業務處理能力,提供多路e1，t1，e3和t3業務及各種音頻接口,數據接口功能。
(4)系統采用mstp第三代技術,支持以太網信號的匯聚、二層交換和vlan。
(5)傳輸系統配備了設備級管理軟件,在提供完備的網元級管理功能的同時,提供了網絡層管理功能,支持傳統業務的端到端管理。
(6)整個傳輸網絡保護機制健全,交叉、時鐘、電源均采用1+1保護措施,具備強大的告警分析和故障自動診斷功能,提高了網絡系統的安全性和可靠性。
3.3 程控交換系統
程控交換系統采用華為公司c&c08程控交換設備,通過傳輸網絡及其他配合設備構建一個完全模擬實際應用的,具有局間交換、遠端接入功能的完整交換網絡。主要配置為：
(1)系統交換能力為16k×16k,配置模擬電話用戶96路,數字中繼120dt(最大可擴充至50000線模擬用戶及10000線數字中繼)。
(2)提供中國1號信令、7號信令,滿足局間通信的要求；提供語音業務及其他綜合接入業務,配置各種接口。
(3)提供設備級網管軟件,可對硬件設備進行設置、配置, 進行信令的觀測、跟蹤等。
3.4 td-scdma移動通信無線網絡系統
td-scdma技術是目前廣為使用的新技術,大幅提升了數據傳輸速率,實現了移動寬帶,能夠處理圖像、音樂、視頻等多種媒體形式,提供網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。
系統由td-scdma無線側基站控制器單元(rnc)、無線側基帶處理及射頻單元(node b)及無線網絡操作維護中心(omc-r)等主要設備及相關系統軟件組成。
td-scdma無線側基站控制器單元(rnc)采用華為公司新一代基站控制器drnc820型設備,該設備集成度高、容量大、可靠性好,可以滿足未來高速分組業務發展,大大提升td-scdma全系統的帶寬和容量。系統采用maio(multiple access to i n one)技術,統一atm，tdm和ip交換體系,既支持對2g傳輸資源的前向兼容,也支持向全網ip的演進。設備采用模塊化設計,支持單框解決方案與平滑升級；采用雙平面ge star交換網,可提供最大120gbps的交換容量；接口豐富,可提供多種組網方式。
td-scdma無線側基帶處理及射頻單元采用業界技術領先的多形態統一模塊設計,具有體積小、容量大、功耗低、安裝靈活的特點,最大可支持36載扇的td-scdma基帶處理能力。
操作維護系統主要完成軟件管理、故障管理、性能管理、測試管理、傳輸管理等功能。
3.5 epon光接入系統
epon光接入系統采用華為公司ma5680t型設備,具備多種豐富的功能特性,可提供大容量、高速率、高帶寬的語音、數據和視頻業務接入。設備為gpon/epon一體化設備,滿足用戶擴容升級需要；系統能力滿足背板交換容量為275gbps,業務交換容量雙向為68g；單框可支持onu/ont數為7168；支持3層特性,支持ripv1/v2和ospf路由協議；滿足多種fttx組網應用,滿足基站傳輸、ip專線互聯、批發等業務組網需求。
3.6 網規網優系統
無線網絡測試系統選用鼎利公司的測試軟件,具備完善的gsm/gprs/td-scdma/hsdpa網絡測試功能。能夠提供多種測試方法。
3.7 專用e-bridge實驗軟件
由于本次實驗平臺選用的硬件設備均為商用設備,所以要考慮整個網絡系統如何適合于學生進行實驗,一般來說,實際商用設備的管理終端數只有一個,這樣對于有40名學生的班級來說,需要分40組,顯然不現實。訊方公司研發的專用e-bridge實驗軟件,解決了多人操作的問題,滿足每個系統平臺可以40名學生進行實驗操作,把商用設備轉化為適合高校教學的實驗設備。
專用e-bridge實驗軟件具備實驗過程控制功能,實驗教師可靈活分配實驗項目和實驗時間,可以調整每組學生的實驗時間,軟件能同時滿足多人多次上機實驗的要求。
綜合實驗平臺系統組成除配置以上設備、軟件外,還考慮設置了通信電源設備、光纖配線架、數字配線架、音頻配線架等其他配合設備。
4實驗項目內容
整個實驗系統通過通信網管軟件,可滿足40個學生終端進行實驗操作,可開展的主要實驗項目內容如下：
(1)sdh光傳輸系統：①傳輸設備配置實驗：通過傳輸網管軟件對設備進行操作加載及維護；硬件數據配置、分配功能模塊資源等；②組網實驗：可進行sdh鏈型網、環型網組網配置；③通道保護實驗：通過對傳輸光口、邏輯系統、保護制式的設定,實現通道保護和復用段保護機制的實驗；④網管操作實驗；⑤開銷分析實驗：⑥傳輸復用解復用字節分析實驗等。
(2)程控交換系統：①交換機硬件配置實驗：通過交換機網管軟件對設備進行操作加載及維護；分配各個功能模塊資源；②用戶實驗：配置、分析用戶及號碼；本局用戶新業務設定及注冊等；③電話呼叫處理實驗：觀察呼叫處理過程、信號流程；④局間中繼信令系統實驗：包括no1和no7中繼調試,局向設置、路由選擇,觀察計發器信令流程及出局呼叫過程；⑤計費系統實驗；⑥全局綜合業務實驗等。
(3)rnc系統實驗：①數據配置實驗：對rnc設備狀態、網絡結構、后臺數據庫進行配置；②鏈路、通道信息配置；③小區參數配置、優化、參數測試實驗；④rna網絡結構實驗；⑤手機注冊、呼叫、切換流程分析等實驗。
(4)網優、路測實驗內容：①手機終端的測試：包括呼叫、數據業務、手機強制測試等；②室內、樓宇、樓層測試、數據分析；小區覆蓋測試分析；③鄰區優化測試,2g/3g系統間鄰區優化分析；④網優綜合測試實驗等。
(5)其他操作實驗：線纜布放、光纖接續、光纜終端盒接續等實驗。
5綜合通信網絡實驗平臺的特色
(1)技術新,功能強,適用面寬。該實驗平臺模擬現代通信網絡系統,集傳輸、交換、移動通信于一體,可進行通信工程課程實驗、畢業設計、專業實習等綜合實訓內容。
(2)內容廣泛、系統性強。以往的實驗內容基本以驗證為主,綜合通信網絡實驗平臺的建成,提供了豐富、寬泛的實驗內容,可開展大量的綜合型、設計型、研究型實驗,為師生提供了全程全網的實驗環境。
(3)系統配置高、操作性好。整個平臺硬件設備技術先進,軟件管理功能全面,可為學生提供良好的實驗操作條件。
綜合通信網絡實驗平臺的建設,從方案確定到設備選型、系統配置,思路明確、定位準確,建立了完善的實驗系統,提升了實驗內容的綜合程度,促進了理論與實踐的結合,必將為提高學生的創新思維、綜合能力,提高實踐教學質量起到重要的作用。
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