電子信息傳輸策略及技術(shù)探究

時(shí)間:2022-01-06 03:02:50

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電子信息傳輸策略及技術(shù)探究

一、系統(tǒng)功能及設(shè)計(jì)構(gòu)架

傳輸控制系統(tǒng)一般都是采用構(gòu)件設(shè)計(jì)的方法,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大系統(tǒng)中信息的傳輸和控制,軟件功能主要包括信息輸人控制、鏈路管理控制和信息輸出控制,下面分別介紹這三種功能:信息輸人控制,主要是對(duì)將要輸人的信息進(jìn)行處理,以保證系統(tǒng)各部分獲取準(zhǔn)確的信息,通常采用異步方式傳輸,實(shí)時(shí)接收系統(tǒng)中的各類信息,并負(fù)責(zé)信息的脫密和拆包組裝以及校驗(yàn)等工作,將信息及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)送到應(yīng)用軟件部分;鏈路控制管理就是負(fù)責(zé)通信鏈路的建立和設(shè)置,對(duì)整個(gè)鏈路層進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,具備鏈路自動(dòng)切換功能,保證通信渠道的穩(wěn)定性和可靠性;信息輸出控制負(fù)責(zé)信息的輸出部分,一般會(huì)采用非阻塞方式,將信息根據(jù)類型和目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行協(xié)議封裝、緩沖管理等,直至發(fā)送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。傳輸控制軟件或者是系統(tǒng)一般與其他應(yīng)用部分相分離,進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì),主要是對(duì)各種通信操作包括信道管理、協(xié)議解析、隊(duì)列管理、信息安全、信息以及優(yōu)先級(jí)管理等進(jìn)行封裝,為應(yīng)用部分提供信息輸人和信息輸出的接口和一些傳輸服務(wù)。傳輸控制是服務(wù)軟件,根據(jù)不同的傳輸需求進(jìn)行構(gòu)架設(shè)計(jì),通常需要包括四層,即系統(tǒng)接訂層、交換服務(wù)層、管理控制層、傳輸服務(wù)層,每一層都有傳輸控制的構(gòu)件,這樣可以增加傳輸控制的靈活性。管理控制層提供信道的狀態(tài)以及統(tǒng)一管理的策略,傳輸服務(wù)層提供節(jié)點(diǎn)的心到監(jiān)控和管理,以及一些安全處理,還有傳輸協(xié)議的確定和封裝、拆解,交換服務(wù)層提供信息交換的協(xié)議

二、傳輸控制軟件實(shí)現(xiàn)的要點(diǎn)分析

1.松散藕合設(shè)計(jì)

以往傳輸控制軟件的設(shè)計(jì),對(duì)于功能模塊的邊界劃分不是很清晰,各部分的依賴性很強(qiáng),也就是藕合度比較高,這對(duì)于系統(tǒng)的重組、擴(kuò)展和維護(hù)都極為不便,甚至限制系統(tǒng)的擴(kuò)展性。而現(xiàn)在的傳輸控制主要是采用構(gòu)件設(shè)計(jì)法,包括信息、信道選擇、信息安全和信道監(jiān)測(cè)等功能模塊都是如此,設(shè)計(jì)者可以根據(jù)應(yīng)用層的具體內(nèi)容進(jìn)行配置,是整個(gè)系統(tǒng)的擴(kuò)展性和重組性得到優(yōu)化,也便于軟件的維護(hù)。系統(tǒng)集成人員可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模、實(shí)際具備的通信手段選擇安裝與需求相關(guān)的功能構(gòu)件,動(dòng)態(tài)滿足對(duì)不同報(bào)文格式、傳輸協(xié)議、傳輸對(duì)象及通信信道的信息傳輸要求。這樣可以讓模塊之間的信息更加清楚,有利于維護(hù)人員準(zhǔn)確快速的找到問題的根源,并提供問題解決的方法和途徑,各模塊單獨(dú)維護(hù)的時(shí)候不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

2.跨平臺(tái)設(shè)計(jì)部分

跨平臺(tái)設(shè)計(jì)部分主要包括信息跨平臺(tái)傳輸和軟件跨平臺(tái)移植,下面具體介紹這兩部分:信息跨平臺(tái)傳輸,對(duì)于應(yīng)用層各平臺(tái)的信息,多字節(jié)數(shù)據(jù)類型的高地位解釋并不相同,但是傳輸控制通常默認(rèn)某一種解釋方法,對(duì)來自不同平臺(tái)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行自己的解讀,這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)包的信息不能正確的傳輸和解釋,導(dǎo)致跨平臺(tái)傳輸失敗。因此傳輸控制軟件有必要對(duì)外部接口進(jìn)行定義,將各平臺(tái)的數(shù)據(jù)包在輸人和輸出之前增加預(yù)處理功能,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,方便傳輸控制解讀數(shù)據(jù);軟件跨平臺(tái)移植,這主要是為了避免平臺(tái)異構(gòu)導(dǎo)致復(fù)雜度增加,傳輸控制服務(wù)軟件針對(duì)各平臺(tái)不同的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和通信接口進(jìn)行了封裝,提供統(tǒng)一接口,一方面有利于軟件的跨平臺(tái)移植,方便軟件版本在不同平臺(tái)上的統(tǒng)一管理;另一方面有利于軟件的代碼結(jié)構(gòu)清晰,方便后續(xù)的修改完善。

3.可靠實(shí)時(shí)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)

電子信息系統(tǒng)對(duì)于傳輸軟件的要求有兩個(gè)重要的指標(biāo),這就是可靠性和實(shí)時(shí)性,可靠性就是要保證信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確和穩(wěn)定,實(shí)時(shí)性就要求信息傳輸?shù)募皶r(shí)。對(duì)于不同的信息,這兩個(gè)指標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)也是不同的,例如指令類的信息,更強(qiáng)調(diào)可靠性,可能會(huì)犧牲一些實(shí)時(shí)性,而對(duì)于感知類信息實(shí)時(shí)性態(tài)勢(shì)要求較高,因此更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性。現(xiàn)在信息傳輸方式越來越多,無線信息傳輸成為近些年的焦點(diǎn),但是無線傳輸?shù)目煽啃赃€是受到質(zhì)疑,所以無線傳輸必須更加強(qiáng)調(diào)可靠性。主要采取的措施包括三級(jí)緩存機(jī)制和兩套重發(fā)機(jī)制。三級(jí)緩存機(jī)制是指一級(jí)緩沖要發(fā)送的緩沖區(qū)數(shù)據(jù),二級(jí)緩沖為可靠文報(bào)緩沖區(qū),三級(jí)緩沖為可靠性檢測(cè)回執(zhí)緩沖區(qū)。兩套重發(fā)機(jī)制是指限時(shí)重發(fā)和限次重發(fā)機(jī)制。限于篇幅這里不再詳細(xì)介紹這兩種機(jī)制的具體實(shí)現(xiàn)。

4.有序有效的信息發(fā)送

在采用低速信道傳輸數(shù)據(jù)時(shí),往往會(huì)發(fā)生信息擁塞。通信控制軟件摒棄了單一隊(duì)列機(jī)制,將各類信息按重要性和緊急度劃分為若干優(yōu)先級(jí),分別為每個(gè)優(yōu)先級(jí)設(shè)置相對(duì)獨(dú)立的緩沖序列,按照優(yōu)先級(jí)由高到低的順序,依次提取待發(fā)送信息。按優(yōu)先級(jí)排序的機(jī)制使得重要信息到來時(shí),可以按照其優(yōu)先級(jí)的高低尋求一個(gè)較為合理的排隊(duì)位置,得到盡可能優(yōu)先的發(fā)送時(shí)機(jī)。同時(shí)采用流星控制,信息在進(jìn)人排隊(duì)時(shí),新信息及時(shí)替代舊信息,排除緩沖區(qū)中排隊(duì)過久、已喪失使用價(jià)值的舊信息,在具備發(fā)送條件時(shí),從隊(duì)列中提取信息發(fā)送,有效地解決了信息在不同帶寬信道之間的擁塞問題。

5.報(bào)文組合設(shè)計(jì)

一般的傳輸控制軟件都會(huì)設(shè)置報(bào)文發(fā)送,而且需要明確報(bào)文的長(zhǎng)短限制。這主要是因?yàn)樾畔?shù)據(jù)幀太長(zhǎng)會(huì)降低傳輸?shù)臏?zhǔn)確率,太短則浪費(fèi)了大量的信道資源,所以報(bào)文組合設(shè)計(jì)成為設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn),一般需要考慮長(zhǎng)報(bào)文分組傳輸和短報(bào)文組合傳輸,這兩種設(shè)計(jì)可以充分利用信道資源,提高傳輸?shù)臏?zhǔn)確率。最后需要指出的是,傳輸控制軟件的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜,包括多個(gè)部分,這里只是簡(jiǎn)單介紹了其中的五點(diǎn),而且沒有詳細(xì)闡述,除此以外,控制軟件的設(shè)計(jì)還需要考慮協(xié)議透明封裝與解析、信道控制、發(fā)送方式、安全控制等多個(gè)方面。

本文作者:黨杰工作單位:西安醫(yī)學(xué)院后勤保障處動(dòng)力科