由于傳統平臺在實際應用中經常出現數據丟失、丟包率較高等問題,為此提出基于局域網的會議電視通信平臺設計研究。會議電視通信平臺整體架構采用IGG構架,由應用層、服務層、數據層、運行支撐層組成;采用線型拓撲結構局域網對平臺會議電視通信方式進行設計;將UDP協議作為平臺通信協議,并對UDP協議指令幀和應答幀格式進行設定,以此完成基于局域網的會議電視通信平臺設計。經實驗證明,此次設計平臺丟包率在0.008%~0.025%,低于傳統平臺的丟包率。
關鍵詞:局域網;會議電視通信平臺;丟包率;IGG構架;UDP協議
局域網是相對于廣域網而言的計算機網絡,又稱為內網(LocalAreaNetwork,LAN),由多組距離比較近的計算機組成[1]。近年來,隨著電子計算機技術的迅速發展,推動了局域網的應用和開發,并且局域網技術逐漸成熟化和標準化,已經產生了IFGE205系列標準。此次將局域網技術應用到會議電視通信中,設計一個新的通信平臺,能夠提高會議電視通信速度,降低平臺數據丟失率。
1基于局域網的會議電視通信平臺設計
1.1會議電視通信平臺的整體架構設計會議電視通信平臺整體采用IGG構架,將會議電視通信平臺構架邏輯劃分為應用層、服務層、數據層、運行支撐層,應用層和服務層是整個會議電視通信平臺的核心層,會議電視通信平臺應用層依托于服務層,其作用主要是用于實現會議視頻數據的交換和調用,保證會議視頻數據的正確接收。服務層主要是向用戶提供各種服務,包括平臺基本服務(平臺內所有信息的處理、分析和編碼服務)、視頻服務(對接平臺用戶)、應用管理服務等,服務接口都是通過SPAR、EOO、TYUR服務標準接口規范實現的。數據層主要負責接收平臺上的會議視頻、語音數據,并對數據進行整合、存儲和傳輸,將會議視頻、語音、文字數據的格式進行統一[2]。運行支撐層的作用是利用網絡技術實現對會議電視通信平臺信息的安全管理、應用服務管理、調用日志管理、信息整合分析,并且分析網絡與平臺的安全態勢,利用一系列監測手段對平臺網絡存在的危險因素進行實時監測,其中包括外網邊界監測、內網邊界監測、網絡分析、病毒木馬監測、應用層攻擊檢測、桌面終端管理、敏感信息檢測、上網審計以及深度安全分析,能夠保證應用層、服務層、數據層的功能能夠有效發揮,為整個會議電視通信平臺提供安全的運行環境。1.2基于局域網的平臺通信方式設計結合平臺整體架構,利用局域網對平臺通信方式進行設計,局域網最大的特點是可以通過計算機共享硬件資源,可以快速傳輸網絡數據[3]。首先需要根據會議電視通信的實際需求構建一個局域網,將平臺的所有硬件設備進行組合連接,包括服務器、工作站、信息傳輸介質、網絡連接部件等,根據不同的連接方式局域網又分為環形、星行、樹形以及線型拓撲結構,其中線性拓撲結構相對于其他結構易于實現,且數據通信效率更高一些,因此此次選擇以線型拓撲結構將平臺的所有通信設備進行連接。然后在局域網中安裝一個路由器,由路由器向平臺通信設備提供網絡,使平臺上的通信設備能夠順利接收會議視頻、音頻、文字等數據信息,最后根據平臺通信需求將局域網內的服務器分為文件服務器、數據庫服務器、視頻服務器等,以此保證平臺上的數據能夠順利傳輸。1.3會議電視通信協議設定在確定完平臺通信方式之后,還需要考慮該通信方式對平臺的通信協議進行設定,為局域網內各個節點通信提供通信標準,使各個節點的網絡資源能夠得到有效均衡利用,降低網絡節點的負載壓力。根據會議電視通信平臺的設計需求,此次將UDP協議作為平臺數據傳輸標準,該通信協議主要由指令幀和應答幀兩部分組成。在指令幀和應答幀格式中,幀頭表示為一幀數據的起始點;幀序列表示為一個0-0xFF的循環往復;起始/目的設備ID表示為發送指令的基站或人工智能鎖的實際位置ID;幀尾表示為一幀數據的終止點。UDP協議以字節流的形式控制數據傳輸,數據包頭僅有8個字節,可以有效減少平臺通信開銷,保證平臺上的數據能夠順利傳輸。以上通過架構、通信方式以及通信協議的設計,實現了基于局域網的會議電視通信平臺設計。
2實驗
2.1實驗設計實驗對此次設計平臺進行仿真實驗,在平臺網絡結構中共設有25個網絡節點,其中包括5個一級節點、10個二級節點以及10個三級節點,將中央節點命名為Stes,局域網采用線型結構連接。根據會議電視通信平臺設計標準,將平臺分辨率設定為1280*450,視頻碼率設定為4500kbps,平臺接收和發送數據的寬帶為12Mbps。實驗由中心節點Stes向周圍節點發送數據,數據傳輸速度為0.24TB/s,將平臺各個節點的負載默認為1200Byte,分別記錄數據傳輸量為2TB、4TB、6TB、8TB、10TB、12TB、14TB、16TB、18TB、20TB時平臺的丟包率。2.2實驗結果分析實驗以兩個平臺的丟包率作為實驗結果,《會議電視通信平臺工程設計暫行規定》(FY/T2642-2008)中規定通信平臺的丟包率不得超過0.1%,通過對比兩個平臺的丟包率,驗證此次設計平臺的實用性,表1為兩種會議電視通信平臺的丟包率。從表1可以看出,此次設計平臺在數據傳輸過程中丟失的數據數量較少,丟包率基本在0.008%~0.025%,而傳統平臺的丟包率在0.125%~0.574%,遠高于設計平臺的丟包率,符合《會議電視通信平臺工程設計暫行規定》(FY/T2642-2008)的要求。此次設計的基于局域網的會議電視通信平臺可以有效保證數據的有效傳輸,并且具有較高的安全性,可以滿足國家通信行業標準和規定要求。
3結語
此次應用局域網設計了一個會議電視通信平臺,彌補了傳統會議電視通信平臺的諸多缺陷,使會議電視通信功能充分發揮,同時使平臺的傳輸效率、寬帶利用率、安全性和穩定性得到提高,有效提高了會議電視通信速度,具有良好的社會效益和經濟效益。此次僅對基于局域網的會議電視通信平臺設計進行了研究,今后還需要對基于局域網的會議電視通信系統和通信網絡進行深入研究,推動局域網在通信領域的廣泛應用。
參考文獻
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作者:宋振 羅丹
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