一,數字基帶信號
1.數字基帶信號
所謂數字基帶信號，就是消息代碼的電波形。數字基帶信號的類型很多，本節以由矩形脈衝構成的基帶信號爲例，主要研究這些基帶信號的時域波形、頻譜波形以及功率譜密度波形。
【remark: 信息是非實體，信源的信息必須外化後才能被信宿識別。數學是人類分析和表達的工具，在電子領域信息首先就被數學工具外化爲各種進制的數字符號，其中二進制是最常用的一種。然後二進制數在進一步被外化成不同幅值、相位和頻率的電信號，這種信號以能讓信宿容易識別爲優】
單極性不歸零信號：
設消息代碼由二進制符號0、1組成，則單極性不歸零信號的時域波形如圖5-2-1所示，其中基帶信號的0電位對應於二進制符號0;正電位對應於二進制符號1。單極性不歸零信號在一個碼元時間內，不是有電壓(或電流),就是無電壓(或電流),電脈衝之間沒有間隔，不易區分識別，歸零碼可以改善這種情況。單極性不歸零信號的頻域波形和功率譜密度波形分別如圖所示。
【Remark：這種碼型對於信源端信息的表示比較簡單，但是如果存在長連續的“1”或“0”時，對信宿正確解碼信息帶來很大麻煩，很難區分相同的符號，對源和信宿同步要求很高。另外一個缺點就是直流分量，且直流分量跟碼型相關，因此不便於電路傳輸】
(1) 時域波形
單極性不歸零信號的時域波形
(2) 頻譜波形
單極性不歸零信號的頻譜圖
(3) 功率譜密度波形
單極性不歸零信號的功率譜密度
單極性歸零信號 ：
設消息代碼由二進制符號0、1組成，則單極性歸零信號的時域波形如圖5-2-4所示，發"1"碼時對應於正電位，但持續時間短於一個碼元的時間寬度，即發出一個窄脈衝，當發"0"碼時，仍然完全不發送電流，所以稱這種信號爲單極性歸零信號。單極性歸零信號的頻域波形和功率譜密度波形分別如圖5-2-5、圖5-2-6所示。
【remark:這種碼型同樣存在長連"0"導致的接收端判決困難的問題，並且存在直流不平的問題】
(1) 時域波形
單極性歸零信號的時域波形
(2) 頻譜波形
單極性歸零信號的頻譜圖
(3) 功率譜密度波形
單極性歸零信號的功率譜密度
雙極性不歸零信號：
設消息代碼由二進制符號0、1組成，則雙極性不歸零信號的時域波形如圖5-2-7所示，其中基帶信號的負電位對應於二進制符號0;正電位對應於二進制符號1。雙極性不歸零信號的頻域波形和功率譜密度波形分別如圖所示。
【remark: 無自同步能力，直流分量相較於單極性有所改善，但仍然和碼型相關】
(1) 時域波形
雙極性不歸零信號的時域波形
(2) 頻譜波形
雙極性不歸零信號的頻譜圖
(3) 功率譜密度波形
雙極性不歸零信號的功率譜密度
雙極性歸零信號 ：
雙極性歸零信號是雙極性波形的歸零形式，雙極性歸零信號的時域波形如圖5-2-10所示，其中負的窄脈衝對應於二進制符號0;正的窄脈衝對應於二進制符號1，此時對應每一符號都有零電位的間隙產生，即相鄰脈衝之間有零電位的間隔。雙極性歸零信號的頻域波形和功率譜密度波形分別如圖所示。
【remark：該碼型會具有自同步能力，對時鐘同步的要求低，但犧牲掉了部分的帶寬】
(1) 時域波形
雙極性歸零信號的時域波形
(2) 頻譜波形
雙極性歸零信號的頻譜圖
(3) 功率譜密度波形
雙極性歸零信號的功率譜密度
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1.不歸零翻轉碼NRZI
可以看出這種碼型也是"0"是有同步能力的，但"1"沒有自同步能力的，因此USB編碼採用了與RS232（NRZ編碼）不同的同步方式，即引入了bit-stuffing 要求6個連續的“1”必須強制插入“0”，這樣就極大的避免了同步誤差導致的長連"1"採樣錯誤。
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2.數字信號的基帶傳輸
一個數字通信系統的模型可由圖表示。
數字通信系統模型
從消息傳輸角度看，該系統包括了兩個重要的變換:
(1) 消息與數字基帶信號之間的變換；
(2) 數字基帶信號與信道信號之間的變換。
【remark: 變換也可以理解爲接口適配，就是說由一種形式到另一種形式的轉變，必然涉及變換】
通常，前一個變換由發收終端設備來完成，它把無論是離散的還是連續的消息轉換成數字的基帶信號；而後一變換則由調製和解調器完成。然而，在數字通信中並非所有通信系統都要經過以上兩個變換過程，在某些有線信道中，特別是傳輸距離不太遠的情況下，可以不經過調製和解調過程而讓數字基帶信號直接進行傳輸，我們稱之爲數字信號的基帶傳輸。與此相應，另外一些信道，比如在無線信道和光信道中，數字基帶信號則必須經過調製，將信號頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸，我們把這種傳輸稱爲數字信號的頻帶傳輸。
二,數字基帶信號碼型介紹
1.數字基帶信號的碼型
數字基帶信號的碼型設計原則
數字基帶信號是數字信號的電脈衝表示，不同形式的數字基帶信號具有不同的頻譜結構，合理地設計數字基帶信號以使數字信息變換爲適合於信道傳輸特性的頻譜結構，是基帶傳輸首先要考慮的問題。通常又把數字信息的電脈衝表示過程稱爲碼型變換，在有線信道中傳輸的數字基帶信號又稱爲線路傳輸碼型。
數字基帶信號的頻譜中含有豐富的低頻分量乃至直流分量。當傳輸距離很近時，高頻分量衰減也不大。但是數字設備之間長距離有線傳輸時，高頻分量衰減隨距離的增加而增大，同時信道中通常還存在隔直流電容或耦合變壓器，因而傳輸頻帶的高頻和低頻部分均受限。
所以，在設計數字基帶信號碼型時應考慮以下原則:
(1) 線路傳輸碼的頻譜中無直流分量和只有很小的低頻分量;
(2) 線路傳輸碼的編譯碼過程應與信源的統計特性無關;
(3) 便於從基帶信號中提取定時信息;
(4) 基帶傳輸信號具有內在的檢錯能力;
(5) 儘可能提高傳輸碼型的傳輸效率。
以上各項原則並不是任何基帶傳輸碼型均能完全滿足，通常是根據實際要求滿足其中的若干項。
AMI碼：AMI碼即傳號交替反轉碼。
HDB3碼：HDB3碼即三階高密度雙極性碼。
PST碼：PST碼即成對選擇三進碼。
Manchester碼：Manchester碼又稱雙相碼。
CMI碼:CMI碼又稱傳號反轉碼。
Miller碼又稱延遲調製碼
2.AMI碼
(1)編碼規則:
消息代碼中的0 傳輸碼中的0
消息代碼中的1 傳輸碼中的+1、-1交替
例如:
消息代碼:1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1
AMI碼: +1 0 -1 0 +1 0 0 0 -1 0 +1 -1 +1
(2)AMI碼的特點:
a 由AMI碼確定的基帶信號中正負脈衝交替，而0電位保持不變;所以由AMI碼確定的基帶信號無直流分量，且只有很小的低頻分量;
b 不易提取定時信號，由於它可能出現長的連0串。
(3)解碼規則
從收到的符號序列中將所有的-1變換成+1後，就可以得到原消息代碼
3.基帶脈衝傳輸與碼間干擾
能夠表示數字信息的基帶波形可以有多種形式，其中較常見的基本波形是以其幅度有無或正負來表示數字信息的形式。本節在此基礎上討論基帶脈衝傳輸的基本特點。
首先，我們來看一下基帶信號傳輸系統的典型模型，如圖所示。
基帶傳輸系統方框圖
爲了便於分析，把數字基帶信號的產生過程分成碼型編碼和波形形成兩步，碼型編碼的輸出信號爲脈衝序列，波形形成網絡將每個脈衝轉換成一定波形的信號。
傳輸信道是廣義的，它可以是傳輸介質，也可以是帶調制解調器的調製信道。
接收濾波器的作用是:使噪聲儘量地得到抑制，而使信號通過。
抽樣判決器將收到的波形恢復成脈衝序列，最後經碼型譯碼，得到發送端所要傳輸的原始信息碼元。
4.部分響應系統
(1)雖然理想低通能達到無碼間干擾且頻帶最節省，但要求系統的碼元速率和取樣定時十分準確，另外物理上難以實現。
(2)等效理想低通傳輸特性，例如升餘弦滾降特性，這種特性的單位衝激響應的“尾巴”衰減較快，對定時要求不像理想低通那樣嚴格，但所需的頻帶變寬了，頻帶利用率下降了。
因此，高的頻帶利用率和系統單位衝激響應的“尾巴”衰減快是相互矛盾的，能否尋求一種可實現的傳輸系統，它允許存在一定的，受控制的符號間干擾。而在接收端可以消除，這樣的系統既能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，又可降低對定時取樣精度的要求，這類系統稱爲部分響應系統。
【remark: 典型的教學派搞的描述，瞭解一下就好了】
三,濾波器的結構
1.基帶傳輸中的時域均衡
均衡的基本概念及分類
在基帶傳輸中，除了噪聲，符號間干擾是影響傳輸質量的主要因素。儘管在設計系統形成濾波器時是按照奈氏第一準則的要求，但是，在實際通信時，總的傳輸特性將會偏離理想特性，這就會引起符號間干擾，要克服這種偏離採用均衡。
均衡器又分爲頻域均衡器和時域均衡器。
頻域均衡的思路是利用幅度均衡器和相位均衡器來補償傳輸系統的幅頻和相頻特性的不理想性，以達到所要求的理想形成波形，從而消除符號間干擾，是以保持形成波形的不失真爲出發點的；
時域均衡的思路是根據大多數高、中速數據傳輸設備的判決可靠性，都是建立在消除取樣點的符號間干擾的基礎上，並不要求傳輸波形的所有細節都與奈氏準則所要求的理想波形一致，利用接收波形本身來進行補償，消除取樣點的符號間干擾，提高判決的可靠性。
時域均衡是對信號在時域上進行處理，較之頻域均衡更爲直接和直觀。本節主要討論時域均衡的基本原理。
2.橫向濾波器的結構
橫向濾波器，由無限多的按橫向排列的延遲單元及抽頭係數構成，抽頭間隔等於碼元週期，每個抽頭的延時信號經加權後送入一個相加電路後輸出。如圖所示。每個抽頭的加權係數是可調的。
3.多進制數字頻率調製的原理
多進制數字頻率調製是二進制數字頻率健控方式的推廣。本節只簡單介紹一個多進制頻率調製系統的調製和解調的原理。圖中給出了MFSK調製器的方框圖，調製是採用頻率選擇法實現，
種頻率由
位輸入信息確定
多進制頻率調製系統的調製方框圖
串並變換電路和邏輯電路將輸入的二進制碼轉換成多進制碼。當某組二進制碼到來時，邏輯電路的輸出僅打開相應的一個門電路，將和該門電路相應的載波發送出去;其他頻率對應的門電路此時是關閉的。當一組組二進制碼元輸入時，通過相加器輸出的就是一個多進制頻率鍵控的波形。
多進制頻率調製系統的解調方框圖
多進制頻率調製系統的解調方框圖如圖6-6-7所示，解調器M由個帶通濾波器、M個包絡檢波器及一個抽樣判決器和相關的邏輯電路組成。各帶通濾波器的中心頻率分別是M個載頻的頻率。當某一載頻輸入時，只有一個帶通濾波器有信號及噪聲通過，而其他帶通濾波器只有噪聲通過。抽樣判決器通過比較在抽樣時刻上各包絡檢波器的輸出電壓，選出最大值作爲輸出。
4.最小移頻鍵控(MSK)方式
最小移頻鍵控(MSK)是移頻鍵控(FSK)的一種改進型。最小移頻鍵控又稱快速移頻鍵控(FFSK)。這裏“最小”指的是能以最小的調製指數(即0.5)獲得正交信號;而“快速”指的是對於給定的頻帶，它能比PSK傳送更高的比特速率。
四,通信原理相關知識
1.超寬帶無線通信技術簡介
摘要：本文首先介紹了超寬帶（UWB）技術的定義及其頻譜規劃情況，分析了UWB的調製與多址技術，然後介紹了目前IEEE 802.15.3 SG3a建議使用的UWB路徑損耗模型及多徑信道模型，最後展望了UWB技術的應用前景及目前發展狀況與需要進一步研究的問題。
引言
超寬帶技術不同於其它無線通信技術，它具有隱蔽性好、抗多徑和窄帶干擾能力強、傳輸速率高、系統容量大、穿透能力強、低功耗、系統複雜度低等一系列優點，而且可以重複利用頻譜，解決頻譜擁擠不堪的問題。
超寬帶的概念
UWB的定義
超寬帶的定義經歷了以下幾個階段：
1989年前，超寬帶信號主要是通過發射極短脈衝獲得，這種技術廣泛用於雷達領域並使用脈衝無線電這個術語，屬於無載波技術。
1989年美國國防部（DARPA）首次使用超寬帶這個術語，並規定若一個信號在 20dB處的絕對帶寬大於1.5GHz或分數帶寬大於25％，則這個信號就是超寬帶信號。
2002年FCC頒佈了UWB的頻譜規劃，並規定只要一個信號在 10dB處的絕對帶寬大於0.5GHz或分數帶寬大於20％，則這個信號就是超寬帶信號。這個定義使得超寬帶信號不再侷限於脈衝發射，分數帶寬定義爲：
其中，f_{H}、f_{L}分別爲系統的高端和低端頻點。一般超寬帶脈衝無線電使用分數帶寬定義，可知，一個信號是否是UWB信號取決於中心頻率。若信號A與信號B帶寬相同，但A的中心頻率遠高於B的中心頻率，則A的分數帶寬很小，A不屬於UWB信號。
UWB的頻譜規劃
FCC關於UWB系統的頻譜模板
根據FCC的規定，UWB 在無需授權機制下允許的通信頻譜範圍爲3.1～10.6 GHz，並在這一頻率範圍內，帶寬爲1MHz的輻射體在三米距離處產生的場強不得超過500 V/m，相當於功率譜密度爲75nw/MHz，即 41.3dBm/MHz。FCC 規定的UWB頻譜範圍和譜密度限制分爲室內、室外兩個標準。
其他國家的頻譜模板
爲了更有效的進行頻譜管理，各國的頻譜管理機構提出了一些新的頻譜管理思路。新加坡於2003年2月底宣佈啓動“超寬帶計劃”，積極發展UWB技術，並且爲了進行測試提出了一套新的模板。日本則正在討論UWB走向實用應解決哪些課題，並於2004年3月24日發佈了中期草案報告，並提出兩個模板修正提議。這些模板基本上都是基於FCC標準提出的，在部分頻段上與FCC標準完全一致。
UWB的調製與多址技術
無載波方案（脈衝無線電方案）
早期的UWB 系統是通過發送一串時間上不重疊的納秒級脈衝來傳輸數據的，不像傳統通信系統使用正弦波把信號調製到載頻上，所以又稱爲基帶無載波系統。
TH-UWB
TH-UWB是指由實現多址的PN碼來決定脈衝的發射時刻，屬於僞隨機跳時多址方式。數據調製則可採用PAM或PPM。
TH-PAM
這種方式中，發送的數據採用PAM調製，脈衝的發送時刻受僞隨機序列控制。C_{j}^{(k)}爲第k個用戶PN碼的第j個碼元，其取值範圍爲{0,N_{h} -1}，僞碼週期爲N_{p}。則第k個用戶的信號波形爲：
其中d_{j}是信息序列， T_{f}是脈衝重複週期，[ ]表示取整符號，上標k爲用戶索引，T_{c}表示跳時序列所控制的脈衝時延，數據符號週期T_{s}=N_{s}T_{f}。一個數據符號在持續時間上發射N_{s}個脈衝，當N_{s}＝1時，則一個符號只發射一個脈衝。
TH-PPM
跳時脈衝位置調製TH PPM的信號波形爲：
TH-PPM仍然是用N_{S}個單週期脈衝傳送一個二進制信息符號，脈衝的發送時刻由跳時序列與待傳送的數據信息共同控制。
DS-UWB
這種方式中，發送的數據經僞隨機序列擴頻後再用BPSK調製，其信號波形爲：
這種情況下碼片持續時間T_{c}等於幀持續時間T_{f}，其中有關符號說明同TH-PAM模型。
在TH-UWB中信道資源是由時間與PN碼組成，多址方式既可以是TDMA，也可以是CDMA；而DS-UWB的信道資源僅是PN碼，其多址方式是CDMA。
基於載波的UWB
單載波DS-CDMA
在單載波DS-CDMA 方案中，經過DS-CDMA 擴頻之後的信號再對載波進行調製，從而可以在合適的頻帶範圍內傳輸。XtremeSpectrum 等公司提出的方案共有兩個可用頻段：3.1-5.15 GHz（低頻段）和5.825-10.6 GHz（高頻段）。UWB 信號通過對載波調製在這兩個頻段之一進行傳輸，或在這兩個頻段同時傳輸。爲了避免對美國非特許的國家信息基礎設施（UNII）頻段和IEEE 802.11a 系統的產生干擾，這兩個頻段之間的部分沒有利用。
傳統的無載波UWB方案存在較多低頻分量，無法滿足FCC規定的發射功率的限制。而單載波DS-CDMA 方案通過頻譜搬移解決了這一問題。
多頻帶正交頻分複用(OFDM)方案
這種方案是將7.5 GHz頻段劃分成十幾個500～600 MHz左右的子頻帶，在每個子頻帶上採用OFDM技術實現寬帶無線通信。
DS-UWB與多頻帶UWB的比較
2004年5月SG3a工作組確定了兩個提案：無載波DS-UWB與多頻帶UWB。
UWB的路徑損耗模型與多徑信道模型
路徑損耗模型
目前所用的窄帶路徑損耗模型都不隨頻率變化而變化，超寬帶信號由於所涉及的頻譜範圍極寬，所以路徑損耗模型是頻率的函數
假設發射機的發射的功率譜密度爲P_{t}(f)，則接收到的功率譜密度爲：
SG3a工作組對其子委員會在2002年11月提交的UWB的信道模型稍作改進後，於2003年7月頒佈了UWB的室內信道模型，這個信道模型被假定在觀察期間是靜止的。
其中， X代表對數正態分佈的信道增益的變化； K代表觀察到的總羣數；N(k)代表第k羣中接收到的總多徑數； _{nk}代表第k羣中第n個多徑分量的幅度： _{nk}=P_{nk} _{nk}，其中P_{nk}等概取值 1來表示由於反射引起的信號極性發生翻轉； _{nk}表示對數正態分佈的第 k羣中第n個多徑分量的幅度增益；T_{k}表示第k羣的到達時間，即第k 羣中第一個多徑分量的到達時間； _{nk} 表示以T_{k}爲時間基準，第 k羣中第n個多徑分量的到達時間，所以每羣中第一個多徑分量的到達時間 _{1k}爲0。
這個模型在用於脈衝無線電時沒有考慮到脈衝在經過信道傳播後由於反射、散射其形狀會發生變化。另外這個模型假設了衰落與時延無關，但是一些實驗結果表明衰落深度隨時延增大而增大。這是因爲多徑分量的到達時間間隔隨時延增大而減小，因此時延越大，在一個可分辨的時間段上到達的多徑數目就越大，根據中心極限定理此時信號經歷的是瑞利衰落。所以對此信道模型還需繼續改進。
UWB技術的應用前景非常誘人，如在高速無線個域網、無線以太接口鏈路、智能無線局域網、戶外對等網絡以及傳感、定位和識別網絡等衆多領域有着廣泛的應用，尤其是在數字家庭的應用。目前衆多公司都選擇無線家庭應用作爲UWB技術的突破口。正因爲有這些應用場景與許多優點，所以全球各大著名公司正在積極進行UWB無線設備的開發與推廣。 2002年5月，全球召開了關於UWB技術的第一次會議；2002年下半年至今，ITU-R 召開了兩次會議專門討論UWB技術，特別是電磁兼容問題。中國也積極參與各種會議，2003年10月由無線電監測中心派人蔘加ITU-R-SG1會議，討論和研究UWB電磁兼容等問題。2003年信息產業部下達“UWB系統電磁兼容分析”軟科學研究項目，由國家無線電監測中心承擔、北京郵電大學協助研究。2004年9月24日“首屆中國超寬帶無線技術論壇”在北京國賓飯店召開。
2004年4月，Intel 展示的UWB傳輸速率高達480Mbps。2003年，Motorola生產出實用的UWB收發設備，2004年8月獲FCC批准，並已開始向全球客戶提供樣品，有望於2004年第三季度實現正式商用化。而原來是Motorola子公司的飛思卡爾將於2004 年第四季度開始提供速度220Mbps的第三代雙芯片UWB樣片。飛思卡爾還計劃在2005年發佈速度爲500Mbps和1Gbps的UWB 芯片樣品。2004年5月，飛思卡爾與全球主要消費電器生產商海爾集團，在北京全國科學技術展覽會上成功展示了利用超寬帶無線技術將手提攝錄機與等離子平面電視機無線連接。這是市場上首度採用DS-UWB融入家庭影音設備的全功能模式。預計消費者最快將於2004年底能夠購買到具備UWB能力的產品。
UWB是一種新興無線通信技術，有許多問題亟待研究。除了可控窄脈衝產生技術、UWB波形、收發機、天線及傳播特性與信道模型等物理層技術需研究外，完整的通信協議還需研究鏈路接入協議、空中接口的靈活性、資源管理和移動管理等問題。另外，UWB與其它無線技術的互相兼容問題也是一個很重要的課題。
2.一種基於SDH技術的雷達數據寬帶傳輸技術
摘 要：雷達數據包括回波、工作狀態監控、雷達控制和話音四類，如何對此進行高效傳輸是雷達組網過程中必須解決的問題。本文提出了基於SDH(同步數字系列）傳輸技術實現雷達數據寬帶傳輸的方案，給出了實現雷達數據傳輸的SDH網絡拓撲結構和虛級聯的數據通道分配方案。
(1)引言
雷達的預警探測信息是戰場綜合信息系統中重要的信息源，如何將此信息進行高效而無損傷地傳輸，以減小對微弱信號探測概率的影響，是雷達組網過程中必須解決的問題。傳統的雷達信息傳輸方式有綜合情報傳輸和圖像傳輸兩種。前者傳輸的是經過處理的綜合情報，數據量較小，傳輸速率要求不高，以有線或短波無線信道進行傳輸，通常用於雷達站向指揮所的雷達情報傳輸。後者將一個雷達系統分爲目標獲取和信息處理兩部分，目標獲取部分通常是無人或少人值守的站，利用圖像傳輸設備將雷達視頻圖像傳輸至信息處理部分，對目標信息的處理和判讀在信息處理部分完成，這種方式可提高雷達的戰場生存能力，尤其是可極大地減少人員的傷亡。目標獲取部分所獲得的目標視頻、雷達狀態信息以及對雷達的前端的控制信息必須實時傳輸，但現階段圖像傳輸設備採用有損壓縮的方式對雷達視頻進行壓縮處理，以標準E1格式傳輸，其不可避免的缺點是有損壓縮對雷達視頻信號的損傷較大，有可能由此造成漏點甚至目標的誤判，尤其是對象隱形飛機和巡航導彈等小信號目標探測的影響更大，同時這種傳輸方式只能實現點對點的傳輸。爲提高雷達信號尤其時雷達視頻信號的傳輸質量，同時在一定區域內使雷達能組成網絡，本文探討了一種基於SDH寬帶傳輸技術的雷達信號傳輸方案，可大大減小視頻信號的傳輸損傷，可在一定區域內組成雷達探測網，爲信息處理部分對信息的處理和目標的判讀，提高對小信號目標的探測概率。
(2)SDH技術概述
SDH傳送網是由一整套分等級的標準傳送結構組成的，適用於各種經適配處理的淨負荷在光纖、微波、衛星等物理媒質上進行傳送。該標準於1986年成爲美國數字體系的新標準SONET，國際電信聯盟標準部(ITU-T) 1988年將SONET修訂後重新命名爲同步數字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)，使之成爲同時適用於光纖、微波、衛星傳送的通用技術體制。
SDH技術具有全世界統一的網絡節點接口，從而簡化了信號的互通以及信號的傳送、複用、交叉連接和交換過程，它有一套標準化的信息結構等級，稱爲同步傳送模塊STM (Synchronous Transport Module)。其最基本的模塊爲 STM-1、STM-4和STM-16。SDH用來承載信息的是一種塊狀幀結構，塊狀幀由縱向9行和橫向270×N列字節組成。整個幀結構由段開銷區、淨荷區和管理單元指針區三部分組成。其中段開銷區主要用於網絡的運行、管理、維護及指配，以保證信息能夠正常靈活地傳送，管理單元指針用來指示淨荷區域內的信息首字節在STM-N幀內的準確位置，以便接收時能正確分離淨荷。淨荷區域用來存放用於信息業務的比特和少量的用於通道維護管理的通道開銷字節。
SDH的幀傳輸時，按由左向右、由小到大的順序排成串型碼流依次進行。每幀傳輸時間爲125μs，每秒傳輸1/125×106 =8 000幀。對STM-1而言，每幀能傳輸的比特數爲8×(270×9×1)=19 940 bit，則STM-1的傳輸速率爲19 440×8 000=155.52 Mbit/s，而STM-4爲622.080 Mbit/s、STM-16爲2 488.320 Mbit/s。STM－1的基本幀結構如圖1所示。
各種業務信號進入SDH的幀結構都要經過3個步驟，即映射、定位和複用。映射就是將各種進來的速率不等的信號先經過碼速調整，再裝入相應的標準容器C中，同時加入通道開銷POH形成虛容器VC。定位就是將幀相位發生偏差的(稱幀偏移)的信息收進支路單元或管理單元，它通過支路單元指針或管理單元指針的功能來實現。複用就是將多個低階通道層信號通過碼速調整進入高階通道或將多個高階通道層信號通過碼速調整進入複用層的過程。我國使用的SDH幀複用映射結構如圖2所示。
(3)雷達信號的分類
本文的出發點是將雷達分爲雷達前端站和雷達處理控制站兩大部分，據此將一定區域內的雷達進行組網。前端站是雷達的射頻部分，完成對目標信息的獲取，形成目標回波，通常是無人或少人站，控制站完成原始回波的分析、處理、上報。爲達到上述目的，同時使雷達安全、穩定、可靠工作，前後端之間需要傳遞與交換的信號包括雷達獲取的原始回波信號、雷達狀態信號、對雷達狀態的控制信號、雷達控制站與雷達前端站間的勤務信號。
a. 原始回波信號
原始回波即雷達獲取的目標的原始視頻回波信號，該信號反映了目標的全部特徵。在對該信號進行傳輸時，通常要進行數字化處理，根據雷達型號的不同，其採樣頻率也不同。通過對常用警戒引導雷達的原始模擬視頻信號進行統計分析，若進行8位數字採樣，傳輸一路所需速率將達32 Mbps，若需對四個通道的信號進行傳輸，則傳輸速率需求將達128 Mbps。原始回波信號的傳輸方向爲由雷達前端站和雷達處理控制站的上行方向。原始回波信號傳至處理控制站後要進行雜波圖處理，因此對原始回波信號的傳輸在傳輸時延、相位抖動等指標都有較高要求。
b. 雷達前端工作狀態信號
本方案的基礎是使雷達前端在無人或少人環境下工作，對前端的工作狀態和工作參數以及陣地環境必須進行必要的監測。工作狀態和參數信號包括方位信號、發射機故障、二次雷達故障、雷達通回饋、開關控制有效、雷達靜默回饋、正常雷達平均通/斷回饋、頻率選擇回饋、單頻/分集回饋、頻率控制回饋、脈組/脈間回饋、捷變頻通/斷回饋等，這類信號經數字化和複用後的速率爲64 kbps，對傳輸的時延和相位抖動的要求不高，傳輸方向由前端站至處理控制站的上行方向。
對陣地監視的數字視頻信號，其分辨率和視頻信號的連續性要求不高，4 Mbps傳輸帶寬即可滿足要求。
c. 對雷達的控制信號
雷達控制站對前端站的控制由控制信號實施，包括工作狀態控制與工作參數控制兩類，總體上包括雷達通/斷發射機射頻通/斷、發射機通/斷、系統復位、天線通/斷、正常雷達背景平均通/斷、頻率的選擇信號、單頻/分集、頻率控制、脈組/脈間選擇、捷變頻通/斷、最小受干擾頻率選擇通/斷、干擾選通錄取通/斷、距離方位波門圖選擇、系統復位、極化選擇、氣象通道允許/禁止、正常雷達通道允許/禁止、地雜波濾波器通道允許/禁止、動雜波濾波器通道允許/禁止、二次雷達高壓通/斷、二次雷達電源通/斷、攝像頭選擇、油機通/斷、遙控系統復位等。通常這類信號爲電平信號，複用後的傳輸速率64 kbps可滿足要求，但對傳輸的時效性要求較高，傳輸方向爲控制站至前端站的下行方向。
d. 勤務信號
勤務信號是前端站與處理控制站之間的話音聯絡信號。當採用PCM數字語音時，一路數字話的傳輸速率爲64 kbps，若採用CVSD對語音進行數字化，一路數字話的傳輸速率爲16 kbps。該信號是雙向傳輸信號，除衛星傳輸的時延稍大以外，其他物理介質的傳輸都能滿足要求。
(4)雷達信號的SDH傳輸
從上述分析可知，雷達前端站與後端處理站之間的數據傳輸需求接近150 Mbps，若加上信號複用時的系統開銷，與STM-1的速率相當。這樣可利用SDH傳輸原理對雷達信號進行傳輸，也可方便地組成區域雷達網。
a. 雷達信號傳輸網絡拓撲
下面以4個雷達站進行區域組網爲例說明應用SDH技術進行數據傳輸的網絡拓撲結構,如圖3所示。在應用SDH技術進行區域雷達組網時，雷達數據處理終端完成3個工作，一是對雷達原始目標信號回波視頻、勤務話、雷達工作狀態監控、監控圖象、雷達前端控制信號進行數字化處理；二是完成對上述經數字化處理後的信號按屬性和速率進行復用。這裏的複用是將低速信號，主要是勤務話、工作狀態監控信號複用到E1速率；三是實現雷達原始目標信號回波視頻和監控圖象進行無損壓縮，以利於網絡傳輸。複用爲每個雷達站的SDH分插複用設備將圖象、數據和話音進行復用後，送入SDH環網進行傳輸和交換，網絡中實際的物理鏈路既可以是光纖，也可以是SDH微波信道。由於採用了SDH環網結構，理論上實際組網時網絡中的雷達站數量是不受限制的。
b. 雷達信號傳輸的通道分配 結合系統的整體思路和待傳輸雷達信號的特性， SDH技術可以滿足前後端信號的傳輸要求。但由於SDH技術是面向電信業務的傳輸而開發的，待傳雷達數據速率與SDH的標稱接口速率不匹配，並不能簡單用SDH技術來進行雷達信號的傳輸，必須將上述待傳輸的雷達信號按特性進行分類複用，然後應用SDH的級聯技術，以STM－1進行傳輸。 SDH級聯技術包括相鄰級聯和虛級聯。相鄰級聯是將同一STM-N數據幀中相鄰的虛容器級聯成C-4/3/12-Xc格式，作爲一個整體結構進行傳輸；虛級聯則是將分佈於不同STM-N數據幀中的虛容器（可以同一路由或不同路由），按照級聯的方法，形成一個虛擬的大結構VC-4/3/12-Xv格式進行傳輸。對SDH的STM－1可將63個2M數據進行復用後傳輸。針對雷達信息的傳輸要求，將雷達的狀態信號、控制信號和兩路勤務話音信號數字化後將其複用爲一個2M速率數據，以一個2M端口進行傳輸，多餘的帶寬可留作系統功能擴展。陣地監視數字視頻以兩個2M端口進行級聯傳輸，其餘60個2M端口進行級聯後作爲雷達原始回波信號的傳輸。
(5)結論
由於SDH採用了同步複用方式和靈活的映射結構，可以實現高階信號與低階支路信號之間的複用。SDH幀結構豐富的開銷比特、具有容器虛級聯和鏈路容量調整機制這些優越的特性，使其非常容易應用於對雷達視頻信號和控制進行寬帶傳輸，從而既可提高雷達系統在電子戰條件下的戰場生存能力，又可避免因將雷達視頻進行壓縮傳輸而產生的信號損傷，同時，SDH傳輸技術是電信網中廣泛運用的一種傳輸體制，具有標準的接口，有衆多廠商生產相應的設備。因此，將SDH傳輸技術引入雷達信號的傳輸，是一種可行的提高雷達系統性能的方案。
參考文獻
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3.網絡語音通信--VoIP基本傳輸過程
通過因特網進行語音通信是一個非常複雜的系統工程，其應用面很廣，因此涉及的技術也特別多，其中最根本的技術是VoIP (Voice over IP)技術，可以說，因特網語音通信是VoIP技術的一個最典型的、也是最有前景的應用領域。本文主要介紹VOIP的基本傳輸過程。
傳統的電話網是以電路交換方式傳輸語音，所要求的傳輸寬帶爲64kbit/s。而所謂的VoIP是以IP分組交換網絡爲傳輸平臺，對模擬的語音信號進行壓縮、打包等一系列的特殊處理，使之可以採用無連接的UDP協議進行傳輸。
爲了在一個IP網絡上傳輸語音信號，要求幾個元素和功能。最簡單形式的網絡由兩個或多個具有VoIP功能的設備組成，這一設備通過一個IP網絡連接。VoIP模型的基本結構圖如圖1所示。從圖1中可以發現VoIP設備是如何把語音信號轉換爲IP數據流，並把這些數據流轉發到IP目的地，IP目的地又把它們轉換回到語音信號。兩者之音的網絡必須支持IP傳輸，且可以是IP路由器和網絡鏈路的任意組合。因此可以簡單地將VoIP的傳輸過程分爲下列幾個階段。
(1)語音-數據轉換
語音信號是模擬波形，通過IP方式來傳輸語音，不管是實時應用業務還是非實時應用業務，道貌岸首先要對語音信號進行模擬數據轉換，也就是對模擬語音信號進行8位或6位的量化，然後送入到緩衝存儲區中，緩衝器的大小可以根據延遲和編碼的要求選擇。許多低比特率的編碼器是採取以幀爲單位進行編碼。典型幀長爲10~30ms。考慮傳輸過程中的代價，語間包通常由60、120或240ms的語音數據組成。數字化可以使用各種語音編碼方案來實現，目前採用的語音編碼標準主要有ITU-T G.711。源和目的地的語音編碼器必須實現相同的算法，這樣目的地的語音設備幫可以還原模擬語音信號。
(2)原數據到IP轉換
一旦語音信號進行數字編碼，下一步就是對語音包以特定的幀長進行壓縮編碼。大部份的編碼器都有特定的幀長，若一個編碼器使用15ms的幀，則把從第一來的60ms的包分成4幀，並按順序進行編碼。每個幀合120個語音樣點(抽樣率爲8kHz)。編碼後，將4個壓縮的幀合成一個壓縮的語音包送入網絡處理器。網絡處理器爲語音添加包頭、時標和其它信息後通過網絡傳送到另一端點。語音網絡簡單地建立通信端點之間的物理連接(一條線路)，並在端點之間傳輸編碼的信號。IP網絡不像電路交換網絡，它不形成連接，它要求把數據放在可變長的數據報或分組中，然後給每個數據報附帶尋址和控制信息，並通過網絡發送，一站一站地轉發到目的地。
(3)傳送
在這個通道中，全部網絡被看成一個從輸入端接收語音包，然後在一定時間(t)內將其傳送到網絡輸出端。t可以在某全範圍內變化，反映了網絡傳輸中的抖動。網絡中的同間節點檢查每個IP數據附帶的尋址信息，並使用這個信息把該數據報轉發到目的地路徑上的下一站。網絡鏈路可以是支持IP數據流的任何拓結構或訪問方法。
(4)IP包-數據的轉換
目的地VoIP設備接收這個IP數據並開始處理。網絡級提供一個可變長度的緩衝器，用來調節網絡產生的抖動。該緩衝器可容納許多語音包，用戶可以選擇緩衝器的大小。小的緩衝器產生延遲較小，但不能調節大的抖動。其次，解碼器將經編碼的語音包解壓縮後產生新的語音包，這個模塊也可以按幀進行操作，完全和解碼器的長度相同。若幀長度爲15ms，，是60ms的語音包被分成4幀，然後它們被解碼還原成60ms的語音數據流送入解碼緩衝器。在數據報的處理過程中，去掉尋址和控制信息，保留原始的原數據，然後把這個原數據提供給解碼器。
(5)數字語音轉換爲模擬語音
播放驅動器將緩衝器中的語音樣點(480個)取出送入聲卡，通過揚聲器按預定的頻率(例如8kHz)播出。簡而言之，語音信號在IP網絡上的傳送要經過從模擬信號到數字信號的轉換、數字語音封裝成IP分組、IP分組通過網絡的傳送、IP分組的解包和數字語音還原到模擬信號等過程。整個過程如圖2所示。
4.多業務解決方案的QoS描述
QoS概述
在任何時間、任何地點和任何人實現任何媒介信息的交流是人類在通信領域的永恆需求，在IP技術成熟以前，所有的網絡都是單一業務網絡，如PSTN只能開電話業務，有線電視網只能承載電視業務，X.25網只能承載數據業務等。網絡的分離造成業務的分離，降低了溝通的效率。
由於互聯網的流行，IP應用日益廣泛，IP網絡已經滲入各種傳統的通信範圍，基於IP構建一個多業務網絡成爲可能。但是，不同的業務對網絡的要求是不同的，如何在分組化的IP網絡實現多種實時和非實時業務成爲一個重要話題，人們提出了QoS（服務質量，Quality of Service）的概念。
IP QoS是指IP網絡的一種能力，即在跨越多種底層網絡技術（FR、ATM、Ethernet、SDH等）的IP網絡上，爲特定的業務提供其所需要的服務。QoS包括多個方面的內容，如帶寬、時延、時延抖動等，每種業務都對QoS有特定的要求，有些可能對其中的某些指標要求高一些，有些則可能對另外一些指標要求高些。衡量IP QoS的技術指標包括以下幾個。
（1）可用帶寬：指網絡的兩個節點之間特定應用業務流的平均速率，主要衡量用戶從網絡取得業務數據的能力，所有的實時業務對帶寬都有一定的要求，如對於視頻業務，當可用帶寬低於視頻源的編碼速率時，圖像質量就無法保證。
（2）時延：指數據包在網絡的兩個節點之間傳送的平均往返時間，所有實時性業務都對時延有一定要求，如VoIP業務，一般要求網絡時延小於200ms，當網絡時延大於400ms時，通話就會變得無法忍受。
（3）丟包率：指在網絡傳輸過程中丟失報文的百分比，用來衡量網絡正確轉發用戶數據的能力。不同業務對丟包的敏感性不同，在多媒體業務中，丟包是導致圖像質量惡化的最根本原因，少量的丟包就可能使圖像出現馬賽克現象。
（4）時延抖動：指時延的變化，有些業務，如流媒體業務，可以通過適當的緩存來減少時延抖動對業務的影響；而有些業務則對時延抖動非常敏感，如語音業務，稍許的時延抖動就會導致語音質量迅速下降。
（5）誤包率：指在網絡傳輸過程中報文出現錯誤的百分比。誤碼率對一些加密類的數據業務影響尤其大。
此外，QoS還可能包含其他一些指標，如網絡可用性等。QoS指標實際上是業務質量的技術化描述，對於不同的業務，QoS缺乏保障時，所呈現出來的業務表象是不同的。
目前QoS主要有兩種解決模型：IntServ和DiffServ。
IntServ是一種端到端基於流的QoS技術。使用IntServ，從某種程度上說，是採用了電路交換網絡中面向連接的思想。業務的兩端在通信前，需要根據業務類型向網絡提出QoS要求，網絡根據一定的接納策略控制（Admission Policy Control），判斷是否接納該業務的請求；如果網絡有足夠的資源可以滿足這個業務的要求，就接納該業務流，同時必須負責保障該業務所申請的資源。通過帶外的RSVP信令建立端到端的通信路徑，沿途的每一個網絡設備都需要記錄每一個業務流的狀態信息——“軟狀態”，並提供相應的資源預留，確保該業務的服務質量。
從技術角度講，RSVP在目前的網絡上是一種行之有效的QoS保障方法。但是，由於IP網絡流量模型和業務模型的特點，使得Internet骨幹網瞬間要爲成千上萬的業務流提供服務，因此粒度爲單個流的路徑預留的解決思路在Internet骨幹網上無法擴展，這嚴重製約了IntServ在實際網絡中的應用。當然還存在其他一些限制IntServ應用的因素，包括RSVP信令大規模的部署、不同廠商設備之間的互通以及基於業務的管理（認證、計費）等。另外，IntServ需要端到端的全網支持，由於RSVP技術的複雜性，可以說是目前最複雜的IP技術之一，讓目前所有的網絡硬件設備升級支持RSVP是不現實的。
同時，RSVP模型實際上是將電路交換業務的理念進行了IP化的翻譯，很大程度上是顛覆了IP開放互聯、逐跳轉發的理念，在和其他IP業務及技術的融合方面存在很多未知的問題。總地來說，IntServ目前的實用性很低。
DiffServ是IETF組織在1998年推出的基於DSCP的QoS解決方案，這是一種基於類的QoS技術，主要用於骨幹網。使用DiffServ，在網絡入口處根據服務要求對業務進行分類、流量控制，同時設置報文的DSCP域；在網絡中根據實施好的QoS機制來區分每一類通信（依據分組的DSCP值），併爲之服務（包括資源分配、隊列調度、分組丟棄策略等，統稱爲PHB），DiffServ域中的所有節點都將根據分組的DSCP字段來遵守PHB。DiffServ通過將業務定義爲有限的類，可以很好地解決擴展性的問題，同時，由於DiffServ很好地沿襲了IP本身的技術理念。相對而言，很容易在現有的IP網絡及產品中實現。因此，目前商用網絡中的QoS實現總體上基本都是基於DiffServ模型的。
目前，有些人提出將IntServ及DiffServ結合使用，此外，還出現了其他一些QoS技術，如與MPLS技術相結合的MPLS QoS、流量工程（TE，Traffic Engineering）等。
吞吐量、傳輸時延、時延抖動和誤包率是常用的QoS參數，不同的多媒體應用對網絡性能有不同的要求，在通信初始，用戶向網絡提交的QoS參數實際上描述了應用對網絡資源的需求，網絡可以此作爲對內部共享資源（如帶寬、處理能力、緩存空間等）進行管理的依據。如果網絡資源不能滿足用戶的QoS要求，或者接納一個新的呼叫要侵犯預留給正在進行通信的線路的資源，從而降低這些通信的QoS時，網絡將不接納這個新的呼叫，這種機制通常稱爲連接接納控制（CAC，Connection Admission Control）。
一旦網絡接納了用戶的呼叫，它就有責任在整個會話過程中保障用戶所提出的QoS要求。因此，網絡要爲這個呼叫預留資源，並在通信過程中進行性能監控，動態調整資源的分配，當資源不能保障用戶的QoS要求時，通知有關的用戶，直至終止相關的通信等。上述各種功能構成了網絡的QoS保障機制，目前只有少數的網絡實現了或部分地實現了這些功能。二、集合通信中的QoS解決方案
以往的業務都是孤立的，業務不同，採用的標準、系統、終端，甚至基礎網絡等都不同，不同系統之間無法互通，無法互操作，最終造成多個孤立的業務環境，每種業務都只能實現有限的溝通。IP網絡技術的成熟及媒體技術的成熟推動了集合通信的發展。集合通信是基於統一的網絡，由統一的業務支撐系統控制，採用共同的通信組件，運用智能化的多媒體終端，從而實現各種業務的有機結合，實現集語音、圖像、數據等一體化的通信手段。
集合通信實現了多種業務對網絡資源的共享，極大地提高網絡應用的效率，從另一個角度，也可以說在IP網絡中引入了各種業務之間的資源競爭。如何協調這些不同業務，正是QoS需要解決的問題。
業務是由網絡承載的，離開了高品質的IP基礎網絡，QoS技術無法實現，保證多種業務的服務質量就成了鏡花水月。根據中華人民共和國通信行業標準《IP網絡技術要求——網絡性能參數與指標》中規定：進行多媒體傳輸（視訊業務），網絡性能要求達到1級或1級以上。中華人民共和國通信行業標準《IP網絡技術要求——網絡性能參數與指標》中規定的網絡性能等級參數如表1所示。
由於網絡的容量是有限的，所以滿足以上指標的業務流量也是有限的。爲此，從網絡的可運營性來說，只有給出滿足以上指標的極限業務容量（等效最大併發用戶數），才能確實保證用戶的服務質量。
在高品質的IP網絡基礎上，實施合理的QoS策略，才能真正保證集合通信中所有業務的QoS，見圖1《中國多媒體視訊》第12期。 1. 網絡邊緣
主網絡邊緣，最注意的工作就是進行業務識別及分類標記，流分類經常和接納控制策略、流量監控等配合使用。流分類將業務報文映射到某一類業務中，接納策略控制（Admission Policy Control）決定了該業務的QoS請求是否可以/應該得到滿足，流量監控則對各業務流進行監控，確保其沒有濫用網絡資源。
在實際操作中，可以在邊緣路由器上簡單地將IP數據包是否來自於特定的業務終端（如視頻會議終端、MCU）作爲數據流分類的依據，對其業務報文進行特定的優先級標記。但是對於集合通信環境，多種特徵完全不同的業務流共享同一網絡資源，簡單的流分類措施很難滿足要求，尤其是很多業務可能都是基於80端口。這樣，就要求基礎網絡具備很強的業務感知能力，大致可分爲以下幾個方面。
深度報文分析：能對IP報文任意層次和字段全解析；
深度行爲分析：能對業務連接和狀態進行分析； 深度流分析：能對業務流內容進行深度分析。
通過對業務報文的深度分析，結合業務行爲等，可以動態智能地標識業務流，從而爲後續的QoS調度操作打下基礎。 2. QoS策略中心
對業務進行識別及分類標記後，接下來的工作就是根據預訂的策略採取相應的動作。實際上接納控制策略是QoS策略的一部分，對於有些業務，是合法的，並且是需要優先保障的，如語音、視頻業務等，應對這類業務接納，並標以高優先級，甚至進行適當的資源預留；對於有些業務，如BT業務，根據策略可能是要拒絕的，則直接指示網絡設備將其報文丟棄；對於另外一些業務，如上網業務，則給予通行，但要根據現有的網絡資源狀況對其進行一定的限制。
QoS策略控制不僅僅侷限於在網絡邊緣的接納控制等，同時還指導核心層的調度處理策略，並根據網絡狀況的變化動態調整策略，同時指示業務系統採取相應的措施。 3. 網絡核心
網絡核心根據業務報文中的QoS標記進行有差別的調度處理。一般網絡核心對報文的調度操作主要分爲兩類：擁塞管理及擁塞避免。
當報文到達網絡設備接口的速度大於接口的發送能力時，即將產生擁塞；擁塞發生時，一般採用隊列調度的技術來解決，每一種隊列調度技術都用來解決特定的問題，都會對網絡性能產生特定的影響；VRP目前提供的隊列調度技術包括FIFO、PQ、CQ、WFQ、RTP實時隊列、CBWFQ/LLQ。
擁塞避免用來監控網絡負載，預見並避免擁塞的發生，擁塞避免一般通過丟包技術來實現。一般核心網提供多種擁塞避免機制來滿足不同的應用，包括尾丟棄、RED、WRED。
擁塞避免和擁塞管理機制是緊密聯繫在一起的，對於每一種隊列調度技術，都可以採用相應的丟包機制與之配合；擁塞管理和避免是所有路由器必須提供的PHB。
業務的服務質量還不僅僅取決於網絡本身的傳輸，還與業務系統設備（如視頻終端、MCU等）能夠提供的功能和性能有關。如有些視頻終端，可以根據網絡的帶寬情況，自動調整其發送帶寬，當發現網絡帶寬不足時，自動選擇帶寬需求更小的編碼方式。在集合通信中，基礎網絡除了需要具備深度業務感知的能力，還需要能夠與業務系統形成聯動。當網絡中某個設備的狀態發生變化，引起資源緊張時，這些信息上報給策略中心，策略中心判斷這些變化是否會影響當前的業務，以及這些影響是否可以通過網絡本身的調節消化。如果出現網絡本身無法處理的影響，就需通知相應的業務系統，以便做出相應的調整，如降低發送帶寬，申請更多的緩存資源等。
可見，對於集合通信，單純依靠業務系統本身或是基礎網絡，都是無法真正保障高質量服務的，只有實現基礎網絡與業務系統的有機融合，纔能有效合理地利用網絡資源，保障各種業務的質量。三、結語
真正的QoS解決方案應該是一個系統工程，涉及的不僅僅是IP網絡設備和業務系統，還包括以下幾個方面。
線路質量：線路質量會直接影響丟包率及誤包率，在多媒體業務中，這些問題引起圖像馬賽克、圖像抖動、聲音斷續等問題；另外二者又可能引起報文的重傳，進一步惡化網絡質量。
網絡規劃：如合理地規劃網絡拓撲，提高網絡動態調節能力，儘可能縮短業務流從源到目的端的跳數等；合理地規劃IP地址，進行路由收斂，爲某些高等級業務設置路由直通等。
淨化網絡應用：有些網絡應用可能不負責任地濫用網絡資源，如一些惡意網站或網絡遊戲；另外，網絡病毒、蠕蟲等破壞型應用對網絡的衝擊很大，嚴重影響其他業務的正常應用。
此外，網絡中各種業務的服務質量還取決於業務運營模式、監管策略等非技術因素。
5.IP技術在網絡電視中的應用
網絡電視的範圍
目前很多業內外人士不約而同地將網絡電視的“網絡”默認爲數字網絡或IP網絡，於是產生網絡電視（IPTV）的說法。我們還是從不同的角度來看網絡電視。
網絡電視首先是數字化的產物。數字技術使得各種網絡終端都具有不同程度的視頻播放能力。
目前一個由寬帶內容製作商、網上播出單位、內容整合商/分發商、寬帶網絡運營商和技術設備提供商構成的網絡電視產業鏈已經基本形成。
網絡電視的幾種形式
從總體上講，網絡電視可根據終端分爲三種形式，即PC平臺、TV（機頂盒）平臺和手機平臺（移動網絡）。
通過PC機收看網絡電視是當前網絡電視收視的主要方式，因爲互聯網和計算機之間的關係最爲緊密。目前已經商業化運營的系統基本上屬於此類。基於PC平臺的系統解決方案和產品已經比較成熟，並逐步形成了部分產業標準，各廠商的產品和解決方案有較好的互通性和替代性。基於TV（機頂盒）平臺的網絡電視以IP機頂盒爲上網設備，利用電視作爲顯示終端。雖然電視用戶大大多於PC用戶，但由於電視機的分辯率低、體積大（不適宜近距離收看）等緣故，這種網絡電視目前還處於推廣階段。
嚴格地說，手機電視是PC網絡的子集和延伸，它通過移動網絡傳輸視頻內容。由於它可以隨時隨地收看，且用戶基礎巨大，所以可以自成一體。
網絡電視的基本形態：視頻數字化、傳輸IP化、播放流媒體化。
網絡電視的承載網絡： （1） IP網（窄帶、寬帶、城域網、局域網） （2）同軸電纜網 （3）移動網（第二、三代移動、無線局域網）
用於網絡電視的IP技術
IP技術是實現語音、圖像、數據等綜合業務的最佳方案。
首先看一下通常網絡電視都需要哪些技術： ? ▲多媒體通信技術 1、 視頻編解碼技術 2、通信協議（網際傳輸協議與控制協議TCP/IP） 3、容錯糾錯技術 4、 流媒體技術 ? ▲內容分發技術（IP多播技術） ? ▲媒體資產管理技術 ? ▲用戶授權認證和管理技術 ? ▲數字版權管理
從以上技術可以看出，絕大部分技術是建立在IP技術基礎之上的，這裏僅就其中的部分技術加以介紹。
▲視頻編解碼技術視頻編碼技術是網絡電視發展的最初條件。只有高效的視頻編碼才能保證在現實的互聯網環境下提供視頻服務。
H.264或稱爲MPEG-4第十部分（高級視頻編碼部分）是由ITU-T和ISO/IEC再次聯手開發的最新一代視頻編碼標準。由於它比以前的標準在設計結構、實現功能上作了進一步改進，使得在同等視頻質量條件下，能夠節省50%的碼率，且提高了視頻傳輸質量的可控性，並具有較強的差錯處理能力，適用範圍更廣。在低碼率情況下，32kbps的H.264圖像質量相當於128kbps的MPEG-4圖像質量。H.264可應用於網絡電視、廣播電視、數字影院、遠程教育、會議電視等多個行業。
除了ITU-T和ISO/IEC兩個國際標準化組織制定的視頻編碼標準以外，美國微軟公司和Real Network公司都有自己的視頻編碼標準。事實上，他們也是常用的網絡電視標準。
此外，Flash和動畫技術雖然不是視頻編碼技術標準，但同樣是網絡電視中極爲重要的內容製作技術。
▲流媒體技術流媒體（Streaming Media）技術是採用流式傳輸方式使音視頻（A/V）及三維（3D）動畫等多媒體能在互聯網上進行播放的技術。流媒體技術的核心是將整個A/V等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由視頻服務器向用戶終端連續地傳送，因而用戶不必像下載方式那樣等到整個文件全部下載完畢，而是只需要經過幾秒或幾十秒的啓動延時，即可在用戶終端上利用解壓縮設備（或軟件），對壓縮的A/V文件解壓縮後進行播放和觀看。多媒體文件的剩餘的部分可在播放前面內容的同時，在後臺的服務器內繼續下載，這與單純的下載方式相比，不僅使啓動延時大幅度縮短，而且對系統的緩存容量需求也大大降低。流媒體技術的發明使得用戶在互聯網上獲得了類似於廣播和電視的體驗，它是網絡電視中的關鍵技術。
流媒體系統由前端的編碼器和發佈服務器以及客戶端的播放器構成。到目前爲止，流式技術的主要解決方案有三種：（1） Read Networks公司的 Real System； （2）微軟公司的Windows Media； （3）蘋果公司的QuickTime.。2003年10月。微軟公司推出了Windows Media 9（WM9），該軟件平臺已經能夠提供高清晰度電視、更快的回放和5.1聲道數字環繞立體聲等高端功能。
▲內容分發技術
互聯網最初是一種數據通信網，主要提供點對點的傳遞服務。基於這種模式提供電視廣播服務，不僅造成服務器資源、帶寬資源的大量浪費，而且使得服務質量難以控制。爲此，需要在互聯網中採用類似於廣播的內容分發技術（CDN），來降低服務器和帶寬資源的無謂消耗，提高服務品質。CDN中的關鍵技術包含以下幾個方面；
（1）內容發佈：它藉助於建立索引、緩存、流分裂、組播（Multicast）等技術，將內容發佈或投遞到距離用戶最近的遠程服務點（POP）處；
（2）內容路由：它是整體性的網絡負載均衡技術，通過內容路由器中的重定向（DNS）機制，在多個遠程POP上均衡用戶的請求，以使用戶請求得到最近內容源的響應；
（3）內容交換：它根據內容的可用性、服務器的可用性以及用戶的背景，在POP的緩存服務器上，利用應用層交換、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技術，智能地平衡負載流量；
（4）性能管理：它通過內部和外部監控系統，獲取網絡部件的狀況信息，測量內容發佈的端到端性能（如包丟失、延時、平均帶寬、啓動時間、幀速率等），保證網絡處於最佳的運行狀態。
CDN的工作使互聯網具有廣播電視網的特徵，從而爲網絡電視的發展開闢了道路。
▲媒體資產管理技術
總的來說，媒體資產管理系統所採用的主要技術日趨成熟，技術方案可行性已被證實。但一些應用方面的問題還需要解決，如內容索引的格式規範。
用於網絡電視的IP技術
數字版權管理技術
網絡電視要實現產業化發展，必須要具備類似於電視條件接收（CA）那樣的技術，實現有償服務。數字版權管理（DRM）就是類似的授權和認證技術，它可以防止視頻內容的非法使用。DRM主要採用數據加密、版權保護、數字水印和簽名技術。
（1）數據加密：它採用一定的數字模型，對原始信息進行重新加工，使用者必須提供密碼；
（2）版權保護：先將可以合法使用作品內容的條款和場所進行編碼，嵌入到文件中，只有當條件滿足時，作品纔可以被允許使用；
（3）數字水印：把代表著作權人身份的特定信息、發行商的信息和使用條款嵌入到數據中。即使數據被破壞，只要破壞不嚴重，水印都有效，它能給作品打上水印記，防止使用者非法傳播。
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