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關(guān)鍵詞:WDM光網(wǎng)絡(luò);設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法;網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
中圖分類號:TN929.1
隨著因特網(wǎng)業(yè)務(wù)指數(shù)型的增長,人們對大容量的傳輸系統(tǒng)的需求越來越迫切了。當(dāng)前,在互聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)研究中,最被看好的要數(shù)點(diǎn)到點(diǎn)WDM傳輸系統(tǒng)了,其能夠以動態(tài)的形式向外部提供鏈接請求。一旦該系統(tǒng)能夠被廣大專家學(xué)者發(fā)展起來,將成為光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改革的一大成就,其能夠運(yùn)用光交換和動態(tài)路等技術(shù),大大加快網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。由此可知,WDM光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改善能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)業(yè)務(wù)和新型業(yè)務(wù)提供更加簡便、高效、靈活的傳輸服務(wù)。
因此,要想更加充分的利用WDM光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),相關(guān)專家、學(xué)者必須將當(dāng)前發(fā)展趨勢與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方式聯(lián)系起來,采用波分復(fù)用(WDM)、光分復(fù)用器(OADM)、光交叉連接器(OXC)等網(wǎng)絡(luò)傳輸構(gòu)件來保證光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸效率。本文首先就波分復(fù)用(WDM)光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃的內(nèi)容以及目標(biāo)進(jìn)行細(xì)致分析,再深入探究WDM光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法的具體應(yīng)用,以期更好的促進(jìn)現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提高和發(fā)展。
1 WDM光纖技術(shù)的主要特點(diǎn)
WDM光纖技術(shù)是一種利用光纖進(jìn)行傳送的技術(shù),具體來說就是在寬帶上把輸入的光信號調(diào)整在某一特定的頻率上,然后在把調(diào)整后的光信號結(jié)合在一根光纖上,完成調(diào)整這一環(huán)節(jié)主要依賴于波長復(fù)用器的使用,經(jīng)過傳達(dá)復(fù)用的信號可以到達(dá)相連接的另一端,經(jīng)過再次的分離程序或者復(fù)用出各種不同的波長,最后在經(jīng)過不同的檢測器把每一種的光信號轉(zhuǎn)變成電信號,連接到各種的WDM線路上。
一是它具有巨大的容量傳輸,由于WDM光纖系統(tǒng)的復(fù)用速率可以達(dá)到10Gbit/s,而它復(fù)用的數(shù)量可以達(dá)到32,所以這個(gè)系統(tǒng)的傳輸容量隨著時(shí)代的發(fā)展也在不斷的擴(kuò)大。
二是它可以最大程度的節(jié)約光纖資源。因?yàn)楣饫w系統(tǒng)的復(fù)用系統(tǒng)的僅僅只需要一對光纖,所以可以最大程度的節(jié)約光纖資源。
三是各個(gè)光信號道進(jìn)行透明的傳輸可以不斷擴(kuò)容。如果想要增加容量,只需要對復(fù)用信道的數(shù)量和設(shè)備加以增加,就能不斷的實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容,同時(shí)WDM系統(tǒng)的各個(gè)復(fù)用信道之間是互不相連的,而是彼此獨(dú)立的,所以各個(gè)信道可以透明的傳輸各種不同的語音及數(shù)據(jù)等,這給光纖使用者帶來了很大的方便。
四是不斷提高系統(tǒng)的可靠性。由于WDM光纖系統(tǒng)主要是光電器件,而光電器件具有很高的可靠性,這也就決定了WDM光纖系統(tǒng)的可靠性。
五是WDM光纖系統(tǒng)可以構(gòu)成全光網(wǎng)絡(luò)。未來光纖傳送網(wǎng)的主要發(fā)展方向是全光網(wǎng)絡(luò),在全光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,各個(gè)系統(tǒng)及業(yè)務(wù)之間的交叉等連接全是在光路上對光信號進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的,所以這種靈活性高、安全性能好的全光網(wǎng)絡(luò)是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要方向。
六是WDM光纖技術(shù)具有多種的應(yīng)用形式,它改變了原先網(wǎng)絡(luò)技術(shù)單一的應(yīng)用形式,大大豐富了光纖技術(shù)的應(yīng)用形式,更好地為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高服務(wù)。
2 WDM光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃的內(nèi)容及其目標(biāo)
首先,我們假設(shè)不同寬帶業(yè)務(wù)辦理者對傳輸光網(wǎng)規(guī)劃時(shí)的寬帶需求是既定的。光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃的主要目標(biāo)是通過對各類業(yè)務(wù)增長所需的寬帶需求的準(zhǔn)確預(yù)測,并在當(dāng)前技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件下制定一個(gè)相對完整的改進(jìn)措施。
一般而言,在進(jìn)行WDM光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí),主要的輸入系統(tǒng)包括以下幾個(gè)方面:(1)對一定時(shí)期內(nèi)寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木唧w需求進(jìn)行科學(xué)、合理的預(yù)測;(2)提供可以進(jìn)行自由選擇的各類網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,其中包括每一種構(gòu)造規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和工藝;(3)網(wǎng)路傳輸中所需設(shè)備的相關(guān)技術(shù)、支出費(fèi)用情況以及傳輸基礎(chǔ)。
進(jìn)行改善后的WDM光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以用來詳盡的描述網(wǎng)絡(luò)傳輸中的各類資料,其主要包括以下幾個(gè)方面:(1)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳輸路由器、用以保護(hù)或傳輸路由等請求和邏輯信息;(2)在特定的地點(diǎn)進(jìn)行信息的處理和設(shè)備的安裝;(3)寬帶網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)費(fèi)用;(4)同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中相關(guān)位置有關(guān)的各類地理數(shù)據(jù);(5)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間鏈路的地理數(shù)據(jù)。
在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法中,一般采用目標(biāo)函數(shù)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用的支出。在某些特定的情況下,可以以需求最大化為基礎(chǔ)設(shè)定目標(biāo)函數(shù),相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法應(yīng)該保證能夠在既定的條件下以最小的代價(jià)來滿足傳輸過程中的各種基本需要。在某些情況下,受到現(xiàn)有技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的約束,對于一個(gè)相對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃有一定的難度。此時(shí),只能借助能夠得到的幾個(gè)有限解來滿足規(guī)劃的需求。所以,在現(xiàn)有條件下,眾多網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法的結(jié)果來自于規(guī)劃者的決策,而非來自自動規(guī)劃系統(tǒng)。
同時(shí),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法的不同,一般可以分為以下兩種情況,一是長期規(guī)劃;二是中期規(guī)劃。長期設(shè)計(jì)和規(guī)劃的主要目標(biāo)是確定和延展那些壽命相對比較長的、投資比較大的網(wǎng)絡(luò)組建。中期設(shè)計(jì)和規(guī)劃則更加在意寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)、鏈路、子網(wǎng)等實(shí)體,以及各類網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間的關(guān)系。所以說,中期規(guī)劃應(yīng)該在WDM光網(wǎng)絡(luò)長期設(shè)計(jì)和規(guī)劃的策略下進(jìn)行,并將提高寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)和鏈路視為主要的規(guī)劃目的。
3 WDM光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法的具體內(nèi)容
WDM光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法的主要目的是,在總費(fèi)用最小的情況下,在寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸需求給定時(shí),估算總共需要的網(wǎng)絡(luò)資源的多少。另外,網(wǎng)絡(luò)傳輸寬帶的需求一般都是通過分析網(wǎng)絡(luò)需要傳輸?shù)母鞣N類型的業(yè)務(wù)量以及對其進(jìn)行預(yù)測進(jìn)行總結(jié)的。
WDM光網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。一般而言,我們可以根據(jù)分解法將所有的設(shè)計(jì)和規(guī)劃的問題分成若干個(gè)比較小的子問題,用以降低全部規(guī)劃過程的難度。當(dāng)前,分解法被廣泛應(yīng)用與SDH等傳送網(wǎng)絡(luò)中。由于,SDH網(wǎng)絡(luò)和WDM網(wǎng)絡(luò)擁有眾多共性,因此,在處理關(guān)于WDM網(wǎng)絡(luò)問題時(shí),也可以直接采用處理SDH網(wǎng)絡(luò)問題的方式。當(dāng)然,分解法也有一定的局限性。例如,當(dāng)子問題相對較多時(shí),人們一般很難去掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法中的最優(yōu)解。這是因?yàn)?,在這種狀況下,要想進(jìn)一步改善網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng),不僅需要考慮子問題算法的效率,同時(shí)也應(yīng)該協(xié)調(diào)好子問題在優(yōu)化過程中的全局性。
此外,在解決、處理好全局性問題的同時(shí),也應(yīng)該分別依據(jù)順序類、合并類、交互類去處理好各個(gè)子問題之間的相互關(guān)系。具體而言,就是在解決疏導(dǎo)子問題之前,先要解決路由子問題,因此,路由子問題和疏導(dǎo)子問題這兩者就是順序關(guān)系。然而,疏導(dǎo)子問題解決的好壞在一定情況下將影響路由子問題,那么此時(shí)疏導(dǎo)子問題和路由子問題之間的關(guān)系被稱為交互關(guān)系。最后一種合并關(guān)系是指,將路由子問題和疏導(dǎo)子問題放在一起,利用一種新型的技術(shù),在同一時(shí)間將這兩者同時(shí)處理好。在現(xiàn)實(shí)生活中,如何選擇者三種關(guān)系,還需要具體問題具體分析。,以便得出更好地解決方案來解決各種類型的問題。
另外,WDM光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃的結(jié)果對寬帶需求和支出費(fèi)用十分敏感。對業(yè)務(wù)量的疏導(dǎo)情況也將直接影響著WDM光網(wǎng)絡(luò)性能。同時(shí),在WDM光網(wǎng)絡(luò)問題中,路由和波長的分配問題也值得我們?nèi)ッ芮嘘P(guān)注,路由和波長這二者的分配問題具體來說就是給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)光路都分一個(gè)波長,這樣就可以大大減少波長的使用量。合理的進(jìn)行波長的分配工作。
4 結(jié)束語
WDM光纖技術(shù)具有無可比擬的巨大優(yōu)勢,它是光網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的主要方向,為了更好地實(shí)現(xiàn)WDM光纖技術(shù)在日常生活中的使用,要加大力度進(jìn)行系統(tǒng)和技術(shù)的研發(fā),不斷地對WDM光纖技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)工程的完善,讓它更好地發(fā)揮它的作用,更好地為人類服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:劉海燕(1983-),女,湖南邵陽人,講師,主要從事光通信網(wǎng)絡(luò)的研究。
[關(guān)鍵詞]FTTx PON 寬帶接入網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
1 引言
目前,寬帶通信已經(jīng)成為電信業(yè)發(fā)展的主流方向,其不斷影響并改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ魉季S和習(xí)慣。隨著國內(nèi)運(yùn)營商重組及3G牌照發(fā)放,各運(yùn)營商均需整合現(xiàn)有資源,尋求新的發(fā)展契機(jī)。基于PON(無源光網(wǎng)絡(luò))的FTTx(Fiber-to-the-x,光網(wǎng)絡(luò)接入)技術(shù)以其高帶寬、大容量、低損耗等諸多優(yōu)點(diǎn)成為各運(yùn)營商構(gòu)建新一代寬帶接入網(wǎng)的主流技術(shù),逐步受到國內(nèi)各大運(yùn)營商的青睞,步入快速發(fā)展及大范圍部署階段。本文將從技術(shù)特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要點(diǎn)分析對基于PON的FTTx網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)作出探討研究。
2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)
FTTx技術(shù)主要應(yīng)用于寬帶接入光網(wǎng)絡(luò),包括從綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)電信機(jī)房的局端設(shè)備到用戶終端設(shè)備。其中,局端設(shè)備為光線路終端OLT(Qptical Line Terminal)、用戶端設(shè)備為光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(Optical Network Unit)或光網(wǎng)絡(luò)終端ONT(Optical Network Terminal)。根據(jù)光纖到用戶的距離來分類,F(xiàn)TTx技術(shù)主要有FTTC、FTTB、FTTH、FTTO等類型。
PON無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種點(diǎn)對多點(diǎn)的光纖傳輸和接入技術(shù),下行采用廣播方式、上行采用時(shí)分多址方式,可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓樸結(jié)構(gòu),在光分支點(diǎn)只需安裝一個(gè)簡單的光無源器件――光分支器,具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機(jī)房投資、設(shè)備安全性高、建網(wǎng)速度快、綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點(diǎn),所以基于PON技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FTTx最理想的寬帶接入方式。PON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
3 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)
FTTx網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)范圍包括從城域網(wǎng)設(shè)備端口至OLT設(shè)備、ODN網(wǎng)絡(luò)、ONU設(shè)備部分等環(huán)節(jié),主要包括OLT設(shè)計(jì)、ODN設(shè)計(jì)及ONU設(shè)計(jì)三個(gè)部分。
3.1 OLT設(shè)計(jì)
(1)光通道核算及覆蓋范圍
OLT的覆蓋范圍可根據(jù)ODN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),核算光通道損耗方法得到。一般采用最壞值法進(jìn)行ODN光通道損耗核算:
光纖衰耗系數(shù)傳輸距離+光分路器插損+活動連接頭損耗+ODN光通道衰耗+光纜線路富余度<xPONR-S點(diǎn)允許的最大衰耗
如:EPON采用1000BASE-PX20時(shí),上、下行R-S允許的最大衰耗都是25dB;
光纖衰耗系數(shù)(含熔接損耗):0.4dB/km(上行),0.3dB/km(下行);
光纜線路富余度:傳輸距離<=5kin,取2dB;傳輸距離<=10km,取2dB-3dB;傳輸距離>10km,取3dB;
活動連接頭損耗:0.5dB/個(gè);
分光器插損:17.5dB(1:32)、14dB(1:16)、10.7dB(1:8)等。
根據(jù)上述參數(shù)可以得出該網(wǎng)絡(luò)的OLT覆蓋范圍與ONU之間的活接頭總數(shù)對比分析圖如圖2所示。
OLT的覆蓋范圍應(yīng)綜合考慮用戶的分布、ODN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及資源等因素。0DN網(wǎng)絡(luò)中活動連接頭數(shù)量直接影響PON的傳輸距離,接入光纜網(wǎng)規(guī)劃時(shí)應(yīng)根據(jù)PON的技術(shù)特點(diǎn)、結(jié)合用戶規(guī)劃,盡量減少活動連接頭數(shù)量。一般情況下,城市(典型情況7個(gè)活接頭),1:32分光建議覆蓋范圍<5km;農(nóng)村(典型情況5個(gè)活接頭)、1:32分光時(shí)建議覆蓋范圍<6.5km。
(2)OLT的設(shè)置方式
OLT的設(shè)置方式一般分為集中設(shè)置、分散設(shè)置兩種。集中設(shè)置方式是指將OLT設(shè)置于機(jī)樓、匯聚機(jī)房或綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn),覆蓋其管轄區(qū)域內(nèi)的FTTx網(wǎng)絡(luò)用戶,而分散設(shè)置方式是指將OLT設(shè)置于接入點(diǎn),向FTTx網(wǎng)絡(luò)用戶側(cè)靠近。
OLT采用哪種設(shè)置方式應(yīng)從經(jīng)濟(jì)分析、后期網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)等多角度綜合權(quán)衡,需要因地制宜,具體結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r綜合考慮。一般FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,建議OLT集中設(shè)置,F(xiàn)TTH大規(guī)模應(yīng)用以后,視機(jī)樓條件和管道資源情況來選擇是否將OLT下移。兩種方式在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理、網(wǎng)絡(luò)層次方面的優(yōu)劣勢對比分析如表1所示。
3.2 ONU設(shè)計(jì)
ONU設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)FTTx的不同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式,將ONU設(shè)備安放于家庭或辦公室內(nèi)、大樓樓道或豎井內(nèi)機(jī)柜或者室外機(jī)柜等不同位置。
ONU設(shè)備可根據(jù)實(shí)際情況采用壁掛式安裝、臺面式安裝和機(jī)柜式安裝。采用壁掛式安裝時(shí),可以選擇安裝在用戶智能終端箱內(nèi)或直接外掛;采用臺面式安裝時(shí),在ONU附近安裝光纖信息插座,以光跳線連接3EONU;采用機(jī)柜式安裝時(shí),應(yīng)將配套設(shè)備統(tǒng)一安裝在機(jī)柜內(nèi)。
ONU設(shè)置在樓層豎井或樓道內(nèi),采用樓內(nèi)簡易綜合機(jī)柜安裝時(shí),對于中低層樓宇,盡量集中設(shè)置一個(gè)ONU節(jié)點(diǎn);高層樓宇則劃分為多個(gè)區(qū)域,分區(qū)域集中設(shè)置ONU。一般盡量位于覆蓋的各樓層的中間樓層,以節(jié)省末端銅纜。
ONU設(shè)備采用交流220V市電供電,可根據(jù)業(yè)務(wù)類型和用戶要求選擇是否提供后備供電系統(tǒng)。后備供電可有三種方式:集中遠(yuǎn)供方式、接入物業(yè)方后備供電系統(tǒng)、ONU配置后備電源模塊。目前采用ONU配置后備電源模塊的方式應(yīng)用較多。
3.3 ODN設(shè)計(jì)
0DN網(wǎng)絡(luò)包括從局端設(shè)備OLT至用戶ONU之間的所有光纜和無源器件。ODN網(wǎng)絡(luò)以樹狀結(jié)構(gòu)為主,包括饋線段、配線段、引入段3層,OLT廠與第1個(gè)光分配點(diǎn)之間光纜為饋線光纜,ONU與最靠近ONU末端光分配點(diǎn)之間的光纜為八戶光纜,在第1個(gè)光分配點(diǎn)與末端光分配點(diǎn)之間的光纜為配線光纜。ODN具體結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
ODN規(guī)劃原則有以下三種:
(1)自上而下:從OLT向用戶終端規(guī)劃;
(2)自下而上:從用戶終端向OLT規(guī)劃;
(3)上下結(jié)合:從OLT及ONT兩端同時(shí)收集數(shù)據(jù),開始向中間規(guī)劃ODN規(guī)劃關(guān)鍵點(diǎn)。
ODN規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)有以下5點(diǎn):
(1)OLT分布點(diǎn);
(2)光纜分配點(diǎn):
(3)用戶接入點(diǎn);
(4)終端設(shè)備放置點(diǎn);
(5)光纜的路由。
ODN組網(wǎng)上可采用一級分光、二級分光、多級分光等模式。光分路器可選擇設(shè)置在現(xiàn)有基站、新增路邊/樓宇配線點(diǎn)等位置。光分路器的設(shè)置位置直接影響光纜線路的投資,綜合考慮用戶放號因素,還會影響設(shè)備的投資。因此光分路器的設(shè)置方式即分光方式的選擇,需綜合考慮ONU分布情況及放號的隨機(jī)性、設(shè)備及光纜投資最優(yōu)化、便于維護(hù)等因素。ODN多級分光結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。
基于上述三種分光方式的比較,需注意以下原則:
盡量采用一次分光集中設(shè)置方式,集中分光點(diǎn)應(yīng)盡量靠近用戶,如:對于高層樓宇,集中分光點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在樓宇內(nèi);對于中低層樓宇,以樓群為單位集中設(shè)置分光點(diǎn)。
在用戶入住率、實(shí)裝率較高的場景,可采用一次分光分散設(shè)置方式;當(dāng)小區(qū)/片區(qū)或大型樓宇內(nèi)集中分光點(diǎn)難以選址時(shí),可采用二次分光方式。
新建場景盡量不采用二次分光;在已有光纜區(qū)域進(jìn)行FTTH建設(shè)時(shí),充分利用現(xiàn)有光纜資源,可采用二次分光方式。
關(guān)鍵詞:桂林企業(yè);科研信息網(wǎng)絡(luò);平臺設(shè)計(jì)方法
企業(yè)的技術(shù)需求和科研單位的科技能力進(jìn)行對接一直是一個(gè)難題,僅依靠高校教師走訪企業(yè)或企業(yè)人員去高校進(jìn)行調(diào)研不但時(shí)間和人力資源浪費(fèi)大,而且事實(shí)證明是不可行的。就目前我國企業(yè)與科研單位合作,對外部科研團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的利用情況而言,其狀況很不理想,本質(zhì)原因就在于企業(yè)與科研單位的信息不暢,因此十分有必要建設(shè)一個(gè)連接企業(yè)與高校等科研單位的技術(shù)供求信息平臺解決這個(gè)問題。
1 網(wǎng)絡(luò)平臺的總體設(shè)計(jì)方案
網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)當(dāng)以突出核心功能,采用網(wǎng)絡(luò)平臺設(shè)計(jì)的常規(guī)操作界面和方法,使學(xué)校和企業(yè)的用戶得到一個(gè)友好的界面。本網(wǎng)絡(luò)平臺的主體功能可包括以下內(nèi)容:主頁簡介、科研推介匯總企業(yè)技術(shù)需求管理、企業(yè)留言管理、新聞動態(tài)、圖片新聞、滾動公告、友情鏈接各高??蒲刑幝?lián)系方式、系統(tǒng)設(shè)置。另外平臺采用模塊化設(shè)計(jì)方法,這可以充分適應(yīng)多變的業(yè)務(wù)環(huán)境,特別是在科技合作領(lǐng)域和行業(yè)情況不斷變化的時(shí)候,可以及時(shí)對相關(guān)模塊進(jìn)行調(diào)整,使其數(shù)據(jù)對其它模塊的影響減少到最小,這樣可以迅速改變部分業(yè)務(wù)而其它功能,同時(shí)保障高校和企業(yè)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定。
2 主頁簡介
對平臺網(wǎng)站的基本職能和基本服務(wù)方式進(jìn)行簡要說明,為企業(yè)和科研單位使用平臺資源,利用平臺提供服務(wù)和接受服務(wù)提供一個(gè)指南。在簡介中詳細(xì)列出本平臺的各個(gè)模塊的內(nèi)容和特點(diǎn),引導(dǎo)企業(yè)和科研單位以正確的方式使用平臺信息系統(tǒng)。
3 科研推介匯總
本模塊是平臺的核心模塊,科研推介內(nèi)容包括科研團(tuán)隊(duì)、實(shí)驗(yàn)室資源、科研成果、專利。各個(gè)高校上傳的科研推介信息匯總到這里,我們可按照學(xué)校、審核狀態(tài)等條件來查詢分析各個(gè)學(xué)校的科研信息。按本模塊的設(shè)計(jì)職能,可分為以下功能:
⑴排序。點(diǎn)擊表格列的標(biāo)題,可以按標(biāo)題列排序。如:點(diǎn)擊“團(tuán)隊(duì)名稱”,表格顯示的記錄按照“團(tuán)隊(duì)名稱”進(jìn)行正序或逆序來進(jìn)行排序。
⑵查看詳細(xì)信息。表格的行記錄,有些字段顯示鏈接,可以點(diǎn)擊鏈接打開查看該行記錄的詳細(xì)內(nèi)容,下載文件等。
⑶查詢。選擇查詢條件,把各種科研信息一并查詢出來。服務(wù)行業(yè)種類很多,我們把服務(wù)行業(yè)分三級級聯(lián)顯示,清晰易懂,能快速查找我們需要的信息。還有按學(xué)校、審核狀態(tài)、更新時(shí)間等條件來查找,完全滿足我們要查找信息的業(yè)務(wù)邏輯。
⑷刪除。可以把很多年前的冗余數(shù)據(jù)刪除,優(yōu)化系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室資源、科研成果、專利等模塊的操作同科研團(tuán)隊(duì)模塊相似。
4 企業(yè)技術(shù)需求管理
企業(yè)的技術(shù)需求是在不斷變化的,因此設(shè)置一個(gè)技術(shù)需求添加頁面,企業(yè)可對當(dāng)前的技術(shù)問題和今后將要涉及的問題進(jìn)行技術(shù)需求,為科研院所根據(jù)其科研特點(diǎn)展開校企對接提供基礎(chǔ)信息,同時(shí)也為校企雙方從科研和產(chǎn)業(yè)的不同角度進(jìn)行今后科研合理的科研方式進(jìn)行探討提供了一個(gè)信息平臺。
5 企業(yè)留言管理
企業(yè)瀏覽主頁的各種科研推介信息后,可以留言,管理者在后臺處理各種各樣的留言,并為企業(yè)服務(wù)。如果管理者已經(jīng)處理了留言,可以設(shè)處理好的留言為不再提醒,不然,“是否提醒”為true的留言,在管理員打開管理頁面的時(shí)候會提示有未處理的留言信息。
6 新聞動態(tài)
對一些科技對接和科學(xué)研究的新聞進(jìn)行動態(tài)更新,也包括與桂林市相關(guān)的產(chǎn)業(yè)動態(tài),使之成為一個(gè)企業(yè)發(fā)展過程中需要信息的窗口。
7 圖片新聞
提供一些相關(guān)科技領(lǐng)域的科技動態(tài),并以簡明和直觀的圖片新聞的方式展示,以簡明的方式不斷更新促進(jìn)企業(yè)重視國內(nèi)外最新技術(shù)動態(tài)。
8 滾動公告
平臺不定期地舉辦一些科技合作對接活動,采用動態(tài)流動播放的方式提示有關(guān)各方進(jìn)行觀注。
9 友情鏈接
對于平臺所提供的科研對接方式之外的需求,為滿足科研合作的擴(kuò)展要求,將與本市企業(yè)技術(shù)需求相關(guān)的外部科技單位的信息進(jìn)行鏈接式的整合并提供和公布。
10 各高校科研處聯(lián)系方式
對于企業(yè)需要與科研單位進(jìn)行深入勾通的情況,提供科技單位科技主管部門的聯(lián)系方式和網(wǎng)上勾通方式。
[關(guān)鍵詞]ClearQuest;變更系統(tǒng);任務(wù)書
中圖分類號:TG321 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)20-0344-01
1.概述
目前,國際上列車網(wǎng)絡(luò)控制軟件的發(fā)展比較完善,不僅擁有嚴(yán)格的開發(fā)體系,并通過功能安全認(rèn)證。鐵路行業(yè)目前越來越重視列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的安全體系建設(shè)。根據(jù)功能安全認(rèn)證要求,需要建立軟件變更系統(tǒng),滿足開發(fā)設(shè)計(jì)中的變更需求。
列車控制軟件項(xiàng)目開發(fā)具有規(guī)模大、質(zhì)量要求高、變更頻繁、項(xiàng)目成員多、開發(fā)時(shí)間緊迫等特點(diǎn)。通過ClearQuest設(shè)計(jì)滿足列車控制軟件變更系統(tǒng)的工作流程,解決了軟件開發(fā)過程的變更可控性,提高工作效率。并且,通過變更系統(tǒng)的設(shè)計(jì),保證變更的可追溯性。為軟件功能安全認(rèn)證奠定基礎(chǔ),從而增強(qiáng)軟件的可信度和公司的同行業(yè)競爭力。
2. 列車控制軟件變更系統(tǒng)
列車控制軟件的變更系統(tǒng)采取CS架構(gòu),客戶端需安裝ClearQuest軟件,服務(wù)端需要安裝數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
2.1 角色定義
根據(jù)EN50128-2011標(biāo)準(zhǔn)中,列車軟件要達(dá)到安全完整性等級(SIL)2級要求,必須滿足人員的獨(dú)立性,其中軟件需求工程師、軟件設(shè)計(jì)工程可以為同一人,統(tǒng)稱為軟件開發(fā)工程師;集成設(shè)計(jì)工程師和軟件測試工程師可以為同一人,統(tǒng)稱為軟件集成工程師;軟件驗(yàn)證工程師和軟件確認(rèn)工程師可以為同一人,統(tǒng)稱為軟件驗(yàn)證工程師。軟件開發(fā)工程師、軟件驗(yàn)證工程師和軟件確認(rèn)工程師共同組成軟件開發(fā)項(xiàng)目組,獨(dú)立于項(xiàng)目組還有項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目經(jīng)理助理。
根據(jù)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)軟件開發(fā)過程實(shí)際情況,變更會深入到軟件開發(fā)生命周期的各個(gè)階段,并且頻繁出現(xiàn),如何有效進(jìn)行變更管理和控制,成為提高列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)軟件質(zhì)量的關(guān)鍵。唐車公司將軟件變更劃分為兩個(gè)流程:一個(gè)是前變更,一個(gè)是后的變更。
2.2 項(xiàng)目前變更
對于當(dāng)前版本未,由軟件驗(yàn)證工程師發(fā)起的軟件變更,其流程相對簡單,如下所示:
(1)提交缺陷表單
軟件驗(yàn)證工程師測試發(fā)現(xiàn)程序問題,需提交缺陷處理單至軟件開發(fā)工程師。
(2)修改缺陷/轉(zhuǎn)發(fā)
軟件開發(fā)工程師對缺陷進(jìn)行修改,提交至驗(yàn)證工程師重新驗(yàn)證;或?qū)⒋巳毕蒉D(zhuǎn)發(fā)至其他軟件開發(fā)工程師進(jìn)行處理。
(3)驗(yàn)證缺陷
軟件驗(yàn)證工程師將以修改的缺陷進(jìn)行回歸測試,驗(yàn)證通過將關(guān)閉缺陷。如果驗(yàn)證失敗,則重復(fù)(2)中的步驟。
2.3 項(xiàng)目后變更
對于軟件版本已,軟件缺陷應(yīng)有嚴(yán)格的審批流程進(jìn)行控制,以保證該缺陷修改的必要性以及修改結(jié)果的正確性。不僅流程設(shè)計(jì)更為嚴(yán)格,并要求從技術(shù)和成本的角度,進(jìn)行分析。
(1)提交缺陷表單
由軟件驗(yàn)證工程師已的項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)的問題時(shí),提交缺陷處理單。
(2)項(xiàng)目經(jīng)理評估
項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)缺陷信息進(jìn)行分析,填寫審批意見,進(jìn)行延遲、分配、重新提交、拒絕操作。
(3)項(xiàng)目經(jīng)理延遲
項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)缺陷影響評估(重要性、優(yōu)先級)執(zhí)行“延遲”操作,將此表單掛起。
(4)項(xiàng)目經(jīng)理拒絕
項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)缺陷的評估 執(zhí)行“拒絕”動作改變當(dāng)前狀態(tài),流程被關(guān)閉。
(5)項(xiàng)目經(jīng)理分配
項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)情況分配任務(wù)給相關(guān)開發(fā)人員、項(xiàng)目經(jīng)理助理、技術(shù)工程師。執(zhí)行 “分配”操作。
(6)變更分析
項(xiàng)目經(jīng)理助理根據(jù)缺陷進(jìn)行成本分析;技術(shù)工程師根據(jù)缺陷進(jìn)行技術(shù)分析;執(zhí)行“分析”操作。輸出成本分析報(bào)告和技術(shù)分析報(bào)告。
(7)開發(fā)工程師處理缺陷
開發(fā)工程師通過CQ客戶端查詢到與本人相關(guān)的所有缺陷,當(dāng)其獲得任務(wù)分工通知后,開發(fā)人員對缺陷進(jìn)行分析。如缺陷信息不全時(shí)執(zhí)行“重新打開”操作反饋給項(xiàng)目經(jīng)理,否則,解決缺陷并執(zhí)行“解決”操作。
(8)軟件集成工程師評估
軟件集成工程師對已解決的缺陷進(jìn)行評估,可執(zhí)行操作(關(guān)閉、分配)。
(9)軟件驗(yàn)證工程師測試
軟件驗(yàn)證工程師根據(jù)缺陷信息和解決方案對缺陷進(jìn)行回歸測試。驗(yàn)證通過,流程關(guān)閉。驗(yàn)證不通過,返回開發(fā)人員繼續(xù)修改。
(10)軟件驗(yàn)證工程師關(guān)閉流程
集成工程師對評估的不是缺陷的任務(wù)進(jìn)行關(guān)閉。
驗(yàn)證工程師對驗(yàn)證通過的缺陷進(jìn)行關(guān)閉操作。
3.任務(wù)書下發(fā)
3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書的意義
唐車公司任務(wù)的下發(fā)多數(shù)以郵件或者口頭指派為主,對于任務(wù)的追蹤和有效性的控制難以把握。在使用ClearQuest過程中,其靈活的流程定制,為企業(yè)提供了更為廣闊的工作空間,其中基于ClearQuest的軟件任務(wù)書下發(fā),就是一個(gè)很好的應(yīng)用。
良好的任務(wù)書可以減少工作時(shí)間,提高工作效率。任務(wù)書可以協(xié)助項(xiàng)目過程控制。
3.2 設(shè)計(jì)流程
(1)提交任務(wù)書
任務(wù)提交人提交任務(wù)單,并填寫任務(wù)單中的基本信息和詳細(xì)信息。
(2)項(xiàng)目經(jīng)理任務(wù)評估
項(xiàng)目經(jīng)理分析任務(wù)單的可執(zhí)行性,執(zhí)行掛起、拒絕、分配操作。
(3)執(zhí)行任務(wù)
任務(wù)執(zhí)行人員可以通過CQ客戶端查詢到與本人相關(guān)的所有任務(wù)單,當(dāng)其獲得任務(wù)分工通知后,任務(wù)執(zhí)行人員開始執(zhí)行。
(4)驗(yàn)證
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對任務(wù)進(jìn)行驗(yàn)證:驗(yàn)證通過,流程關(guān)閉。驗(yàn)證不通過,返回任務(wù)執(zhí)行人員繼續(xù)執(zhí)行。
4.結(jié)語
(1)簡化變更管理
列車控制軟件變更系統(tǒng)將軟件設(shè)計(jì)中的變更分為軟件前和軟件后的變更。介于軟件前可以通過內(nèi)部流程,經(jīng)室主任、業(yè)務(wù)經(jīng)理或部長審批即可進(jìn)行修改,節(jié)約時(shí)間。對于后的變更,考慮到技術(shù)和成本分析,在保證軟件質(zhì)量的前提下,保證了公司的利益。
(2)提高工作效率
良好變更系統(tǒng)可以有效簡化開發(fā)人員的工作量,提高工作效率。
(3)良好的集成
根據(jù)軟件功能安全要求,需要對軟件開發(fā)的過程進(jìn)行有效控制,其中需求、設(shè)計(jì)、測試采取DOORS進(jìn)行追溯,測試平臺采用CB設(shè)計(jì)。列車控制軟件變更系統(tǒng)提供與DOORS、CB進(jìn)行集成的接口。
(4)總結(jié)
列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)變更系統(tǒng)的實(shí)施,不僅僅是變更流程的制定,更是針對列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)軟件開發(fā)模式的一種改變。軟件變更貫穿整個(gè)開發(fā)過程,為軟件項(xiàng)目高質(zhì)量的實(shí)施提供了有效地保障。唐車公司列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)正在準(zhǔn)備進(jìn)行功能安全認(rèn)證,變更系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為其重要組成部分,為認(rèn)證工作提供保障。
參考文獻(xiàn)
[1] 軟件開發(fā)中變更管理的研究[J].肖蕾電腦知識與技術(shù),20072(9):775-776.
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)主要由單片機(jī)、存儲器、顯示器、網(wǎng)絡(luò)控制器、輸入輸出通道等部分組成,同時(shí)預(yù)留了紅外遙控接口,系統(tǒng)相當(dāng)于一臺瘦服務(wù)器,可以將網(wǎng)頁數(shù)據(jù)與程序一起固化到單片機(jī)的程序儲存器中,單片機(jī)作為服務(wù)器的處理器,網(wǎng)絡(luò)控制器負(fù)責(zé)接收Internet的數(shù)據(jù)包,RAM為系統(tǒng)擴(kuò)展的內(nèi)存,LCD顯示用戶信息與網(wǎng)絡(luò)信息。I/O接口采用繼電器陣列,負(fù)責(zé)對象設(shè)備的監(jiān)控。在用戶通過網(wǎng)頁瀏覽器訪問本系統(tǒng)時(shí),網(wǎng)絡(luò)控制器會偵聽IP數(shù)據(jù)包的到來,在對數(shù)據(jù)包進(jìn)行緩沖的同時(shí)還會產(chǎn)生中斷信號通知單片機(jī)來處理IP數(shù)據(jù)包。單片機(jī)在處理IP包的過程中,通過分析實(shí)現(xiàn)I/O口的監(jiān)控。
二、硬件設(shè)計(jì)
圖1用STC89C58,內(nèi)有32K的FLASH程序存儲器,每個(gè)扇區(qū)為512字節(jié);1028字節(jié)的內(nèi)部RAM。本系統(tǒng)程序大小在25K左右,所以可在FLASH存儲器中開辟出一小部分空間來作數(shù)據(jù)存儲器,故開辟最后兩個(gè)扇區(qū)用于存儲用戶設(shè)置如用戶名、用戶密碼等,同時(shí)還擴(kuò)展了32K的數(shù)據(jù)存儲器MD62256。選用高集成的以太網(wǎng)控制器RTL8019AS作為網(wǎng)絡(luò)控制器,選用了跳線工作方式,RTL8019的基地址設(shè)計(jì)為240H,設(shè)計(jì)中把RTL8019的地址線SA9與SA15對調(diào)過來,這樣RTL8019的基地址就為8040H以免產(chǎn)生地址沖突。
三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
1.初始化程序。系統(tǒng)初始化包括讀取用戶名、用戶密碼等配置信息,RTL8019初始化,網(wǎng)絡(luò)初始化并向DHCP服務(wù)器申請注冊IP,初始化完成啟動中斷并進(jìn)入循環(huán)不斷收集信息和更新頁面。
2.以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包處理模塊。定時(shí)器中斷檢查數(shù)據(jù)報(bào)和協(xié)議狀態(tài),當(dāng)收到數(shù)據(jù)報(bào)即檢查其類型字段,僅接收IP數(shù)據(jù)報(bào)(值為0x0800)和ARP數(shù)據(jù)報(bào)(值為0x0806),根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)的類型把數(shù)據(jù)報(bào)傳遞給上一層進(jìn)行處理。在IP層主要檢查數(shù)據(jù)報(bào)的版本、檢驗(yàn)和、選項(xiàng)、目的IP是否和本地IP相同等。要注意的是本協(xié)議支持多個(gè)設(shè)備,可以獲取多個(gè)IP,在IP檢查時(shí)必須檢查所有設(shè)備的IP。通過所有檢查后根據(jù)“協(xié)議”字段把數(shù)據(jù)報(bào)傳遞到上一層(TCP或ICMP)進(jìn)行處理。
3.TCP數(shù)據(jù)包處理模塊。定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型socket,它包括∶報(bào)頭信息(如雙方IP,端口,窗口等)、超時(shí)信息、接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信息、請求連接時(shí)要執(zhí)行的函數(shù)過程的指針,數(shù)據(jù)來臨時(shí)要執(zhí)行的函數(shù)過程的指針、關(guān)閉連接時(shí)要執(zhí)行的函數(shù)過程的指針等。考慮到硬件資源我們只定義了50個(gè)socket變量并且把使用的socket變量和未用的socket變量分開,分別連接成列表,當(dāng)有數(shù)據(jù)傳遞到這一層時(shí)查找與該數(shù)據(jù)報(bào)吻合的socket變量,把相應(yīng)信息賦予相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體成員,再根據(jù)TCP狀態(tài)(偵聽狀態(tài),已連接狀態(tài)或等待狀態(tài)等)分別調(diào)用不同的函數(shù)過程進(jìn)行處理。于是在這一層里所有的數(shù)據(jù)處理都是根據(jù)socket變量來處理,即使本協(xié)議棧裝載有多個(gè)設(shè)備獲取了多個(gè)IP。本層數(shù)據(jù)出口是socket結(jié)構(gòu)體成員Onreceive即數(shù)據(jù)來臨時(shí)要執(zhí)行的函數(shù)過程的指針,由它把數(shù)據(jù)傳遞到應(yīng)用層WEB服務(wù)器以進(jìn)行命令分析和安全檢查。
4.系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)。由于單片機(jī)的處理能力有限,本系統(tǒng)只設(shè)計(jì)了簡單的防盜鏈程序,用戶在輸入用戶名與密碼時(shí)還要輸入由本系統(tǒng)產(chǎn)生是6位隨機(jī)碼,同時(shí)如果用戶在連續(xù)3次輸入的用戶名與密碼出錯的話系統(tǒng)將會對方IP列入黑名單,在1個(gè)小時(shí)內(nèi)不能登錄本系統(tǒng)。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明該設(shè)計(jì)是一種高性價(jià)比的行之有效的設(shè)計(jì),下一步準(zhǔn)備更換高端CPU、系統(tǒng)支持IPV6,以期申請到廣域網(wǎng)地址,無需用NAT穿透,直接在全球范圍登陸控制,同時(shí)實(shí)現(xiàn)更多功能和處理更多數(shù)據(jù)。
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