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____有線電視網絡始建于1980年,經過20多年的網絡發展,有線電視網絡已具有一定的規模,入網用戶數達到34000余戶。20__年對有線電視前端設備及主干傳輸網絡進行了升級改造,將同軸電纜網改造成HFC網絡,實現了光纜傳輸到摟頭,設置了133個光工作站,主干網的傳輸帶寬已達750MHz。但由于資金嚴重不足,升級時網絡改造僅僅到樓幢放大器(而且樓幢放大器也只換了一部分,大部分的放大器還停留在550MHz的能力上),樓幢放大器以下的用戶分配網絡基本上沒有進行改造,還維持在網絡初期采用的V頻段系統—230MHz帶寬的水平。二、分配網絡改造的必要性
(一)__有線電視系統包括前端設備、主干傳輸光纜、光工作站、樓頭放大器及用戶分配網絡。而用戶分配網絡自建網至今,已運行20多文秘站網-年,從未改造過。雖然只完成了前端和主干網的升級,就好比主干網已建成了一條八車線的高速公路,而我們的用戶分配網,則是一條劣質的單行道,堵車現象或撞車事件隨時都有可能發生。所以,如果不對用戶分配網絡進行升級改造,就會嚴重影響信號的傳輸質量,用戶分配系統輸出口的各項指標也將明顯低于國標,那么有線電視網的優勢就無從談起。所以__有線電視系統的完善勢在必行。
(二)隨著網絡不斷擴展,用戶分配網的同軸電纜逐步老化,部分放大器、分支器、分配器已成古董,但還在小馬拉大車地堅持運行,故障報修率呈逐年上升的趨勢,這些年來我們的廣大維護人員只能靠縫縫補補過日子,而且也僅能滿足用戶的最低收視要求,這不僅在一定程度上影響了用戶繳納收視費的積極性,而且嚴重制約了__有線電視的發展和損傷了用戶對企業的信譽度。因此,分配網絡的改造已到了非改不可的地步。
(三)分配網絡的升級和改造是數字電視發展的必然要求
1、隨著有線電視的飛速發展,數字電視時代已經到來,這是有線電視發展史上的一次革命,模擬電視被數字電視取代只是時間問題。就目前看,全國絕大多數城市的有線電視網絡都已升級改造成750HMz的傳輸系統,部分城市傳輸系統帶寬已達860HMz。我國在1999年3月的GY/T106—1999“有線電視廣播系統的技術規范”中,對我國有線電視廣播體統的頻率配置作了規定,見表2.1。
表2.1我國有線電視廣播系統頻率配置
業務通道劃分
頻率范圍(HMz)
上行業務通道
5—65
隔離頻帶
65—87
下行廣播業務(FM)
87—108
下行模擬、數字電視業務及數據業務
110—1000
然而考慮到我們__有線電視系統的實際情況和長遠利益,用戶分配系統升級到750HMz帶寬已完全滿足要求,而且未來10—20年的發展也不落后。所以,對有線電視系統升級改造是大勢所趨。
2、電視作為一種大眾傳媒,與人民群眾的切身利益息息相關,不斷滿足人們欣賞水平和愿望也是我們電視人的不懈追求,數字電視的產生與發展正順應了這一要求。而且,數字電視具有無以倫比的優越性:
(1)數字電視給人們帶來無比清晰的視覺享受。對現有普通電視機,加上外置極頂盒,就能收看到數字電視節目,而且圖像質量可以達到演播室的標準,圖像清晰逼真、無閃爍、無噪點、無鑲邊,這是因為數字信號的抗干擾能力強,所以它提供的影像、聲音質量均超過現有電視機接收模擬電視信號的水平。用戶對目前模擬電視顯示效果不滿意,一個重要的原因不是顯示器分辨率不夠,而是模擬信號抗干擾能力差,造成了雪花、噪聲、重影、閃爍等不良后果。數字電視信號可以最大限度地克服這些弊端。而且未來還要發展掃描線達到1000線以上的數字高清電視(HDTV),其收看的圖像質量可達或接近35mm寬銀幕電影的水平。
(2)數字電視可以使收視觀眾從原來的被動方式變為主動方式,能最大限度的將收視的主控權真正交給觀眾,人們借助數字極頂盒,可實現節目預約(NVOD)和視頻點播(VOD),從時間和內容上讓觀眾自主,觀眾可以在任何時間里選擇收看自己想看的節目。同時通過數字電視專有的"時移"技術還能邊錄邊看,也可根據個人愛好通過節目指引進行個人節目存儲,有時間隨時想看就看,完全不受節目播出時間的限制。
(3)隨著有線電視數字化技術的不斷完善和發展,未來數字電視將通過多頻道、多角度、節目導航的方式,來不斷滿足不同收視觀眾的個性化需求。例如,在一場節目和比賽中,采用多個攝像機機位拍攝,并將多個不同機位的信號,通過一組視頻通道傳給用戶。用戶可以通過極頂盒,選擇其中一個角度的信號觀看。如果有的觀眾對某一個球員的背景資料感興趣,他就可以輸入這個球員的代號,屏幕會跳出一個靜止畫面來介紹這個球員的相關資料。以往的電視節目,雖然有多個機位的圖像,但只有經過導演切換后的一路信號送給觀眾,觀眾是沒有選擇權的。然而對于很多場合,觀眾的審美觀點和觀看興趣與導演不同,有些人喜歡全景,有些人喜歡特定場景,有些人可能只關心自己喜歡的球員。對于不同觀眾的不同選擇,數字電視就解決了這個問題。
(4)數字電視信號由于采用先進的數字壓縮編碼技術,其所占頻道帶寬明顯變窄,在相同的帶寬內數字信號可以比模擬信號傳送更多的信息。一套模擬電視信號的8HMz帶寬,可傳送8—10套數字電視節目,極大的提高了頻帶的利用率和傳輸效率。而且數字電視,節目繁多,豐富多彩,除播放公益性電視節目外,還開設付費頻道,其中包括海外劇場、陽光政務、市場信息、卡拉OK、音樂歌曲、商務信息、特色餐飲、風景名勝、娛樂場所、電視購物、股票信息、網上沖浪、遠程教育、圖文電視等節目。
所以說數字電視節目在很大程度上提高了用戶的收視質量和積極性,豐富了人們的業余文化生活。然而,傳輸數字電視信號比傳輸模擬信號對網絡性能的要求更高,網絡的匹配頻響(幅頻、相頻、時延特性)等指標如果達不到要求,用戶無法收看數字電視節目,或出現“馬賽克”圖像。應該說,__有線電視用戶分配網絡的改造已是人心所向。
(四)從目前__三家有線電視網絡的整改和完善的情況看,我們已經遠遠落在了后頭。
1、____*的網絡公司,對有線電視數字前端平臺的搭建方案已經形成,正在審批當中。招標前的市場調研工作正在緊鑼密鼓地進行,而且為了適應數字電視的發展要求,__網絡公司,幾年前就開始對有線電視系統的主干網和用戶分配網絡進行升級改造,至今一直沒有停止過,還在進行改造和完善當中。到今年年底,90的用戶分配網絡都能滿足開通數字電視的條件,70的用戶分配系統具備開通數字雙向業務和具有NVOD、VOD的視頻點播能力。
2、目前__廣電局數字電視平臺已經搭建完畢,模擬和數字電視信號正在并行下傳,其中下傳了42套模 擬電視節目,156套數字電視節目,而且下傳的高端"經濟資訊"電視節目的載頻頻率已達722HMz,。而且,__廣電有線電視網絡系統已經基本改造成一戶一線的星型結構,為以后開展數字雙向業務打下了堅實的基礎。
2、______公司也正在積極籌劃構建自己的有線電視數字前端問題,方案也在醞釀和探討當中。由于考慮資金等因素,有線電視用戶分配網的升級改造問題,始終沒有提到議事日程上來,這對以后開通數字電視將帶來相當大的困難和前所未有的危機。從我們對現在的用戶分配網絡的測試情況,也不難看出,已將近90的樓區用戶收看不到數字電視的高端節目。此外,根據我們國家關閉模擬電視信號的時間表,全部關斷模擬電視信號的最后期限為2015年,但__廣電局預計在20__底,全部關閉模擬信號,所以石化有線電視用戶分配系統的改造已迫在眉睫。
三、用戶分配網絡結構選型
(一)用戶分配網絡還保留原來的串型結構。工程施工中,主要是更換陳舊的器件和同軸電纜。這樣做存在的問題是:1、由于樓區80的住戶,對室內都進行了不同程度的裝潢,原來穿同軸電纜的鐵管大部分被破壞,有的上下樓板孔已被堵死,而且,絕大部分的用戶面板已移到別處,所以,就給換線帶來非常大的困難。2、樓內放大器及分配器箱至各單元的電纜保護鐵管,建樓時就已澆筑到預制板之內,由于天長日久,預制板錯位,造成鐵管變形,加之管內生銹,很多電纜無法抽出,新的纜線又無法穿入。3、串型用戶分配網絡,是過時網型、淘汰網型,已不適應于有線電視發展的客觀要求,所有大中城市的有線電視網絡公司,都將其升級改造成雙向的星型網絡結構。
(二)選擇星型組網方式,即一戶一線制。將原來的串型結構徹底改造成星型結構。采用這一網型的優點是:1、星型結構是國家廣電部推薦的有線電視網升級改造的首選網型,易于實現雙向傳輸,便于寬帶接入、通訊融合,為“三網合一”創造必要條件。2、星型結構具有元器件少、可靠性高、傳輸質量好、便于維護。3、互相牽連性小,一家有障礙,不會影響其他用戶收看電視節目,同時,也能在一定程度上避免相互干擾現象的發生。4、用戶分配網絡改造成星型結構,也能與已經改造完成的主干網很好的接軌,使其成為完整的有線電視傳輸系統,這也完全符合當時改造主干網的初衷。
綜合(一)、(二)兩點,我們不難看出,采用星型結構的組網方式是合理的,因為有線電視網絡改造是一項很大的工程,是造福于千家萬戶的大事,投入大量的人力、物力和資金,必須從長遠的利益出發,所以,建議采用第(二)點的組網方式。
四、網絡改造工程概算
我廠目前總共有574棟住宅樓,根據測試,最后確定有544棟樓的用戶分配網絡需要改造。采用一戶一線的分配方式組網,每棟樓按5個單元—72戶計算,則一棟樓所需材料及款項為:
表4.1一棟樓所需材料和款項統計表
序號
名稱
型號
數量
單位
單價(元)
金額(元)
1
放大器箱
1
個
380
380
2
分配器箱
5
個
360
1800
3
空氣開關
3A
1
個
15
15
4
電源小插排
1
個
10
10
5
六分配器
10
個
20
200
6
三分配器
4
個
5
20
7
二分配器
8
個
5
40
8
用戶終端
72
個
10
720
9
—7卡釘
8
盒
20
160
10
—5卡釘
45
盒
10
450
11
—7電纜
160
米
2
320
表4.1一棟樓所需材料和款項統計表(續)
序號
名稱
型號
數量
單位
價格(元)
金額(元)
12
—5電纜
1800
米
1.5
2700
13
電源線
2.5平方
5
米
0.8
4
一棟樓所需資金合計:6819元
1、改造544棟樓所需費用;544x6819=3709536元
2、還需要750HMz的雷華放大器320臺,按每臺售價1500元計算,其金額為:320x1500=480000元
這次用戶分配網絡工程改造所需采料費用為1,2兩項之和。
即:3709536 480000=4189536元
如果人工費按25取費,則工程總造價為:
4189536x(25 1)=5236920元
四、達到的指標和收到的效果
(一)達到的指標
1、帶內載噪比(dB):≥43
2、載干功率比(dB):≥57(單頻干擾)
≥54(單頻互調干擾)
3、載波復合三次差拍比(dB):≥54
4、載波復合二次差拍比(dB):≥54
5、交調電平(dBc):≥46 10Lg(N 1)(交擾調制比)
6、帶內頻響:±2
7、載波交流聲():≤3
8、系統輸出口電平:60—80dBμV
(二)收到的效果
如果這次工程改造得以實施的話,那么它將是大慶石化有線電視網20多年來,對用戶分配網絡的第一次改造,具有劃時代的意義。
1、它徹底的完善了__有線電視網絡傳輸系統,故障率將明顯降低,大大的提高了網絡的傳輸能力,使整個系統的傳輸帶寬達到750HMz,完全滿足接收數字電視信號的條件。
2、改善了電視信號的傳輸質量,為廣大的__用戶提供了清晰、穩定的電視圖像,提升了觀眾的欣賞水平,使企業的信譽度進一步提高,市場的競爭力顯著增強。
關鍵詞:貝葉斯正則化;BP神經網絡;網絡安全態勢;態勢預測
Abstract:With the development of internet,network security becomes more and more serious.Analysing and predicting the tendency of network security is important.Based on assessing the current network security tend ,This paper improves bayes algorithm, presenting a network security situation prediction method of modified bayesian regularization BP neural network model. According to simulating power network environment and data analysis, this method reduces the training error and forecasting error.it also improves the accuracy of network security situation prediction. All that explains the feasibility of this method.
Key words:Bayesian regularization;BP neural network;network security situation;Situation prediction
1 概述
隨著網絡的迅速發展,互聯網的規模不斷擴大,計算機網絡技術已廣泛地應用社會的各個行業,它給人們的帶來方便的同時,也存著越來越嚴重的網絡安全方面的隱患。傳統的網絡安全技術已很難滿足需求,因此網絡安全態勢感知技術順應運時代而生。
近年來,網絡安全問題愈發凸顯,分析及預測網絡安網絡安全態勢,對于網絡安全具有重要意義。文獻[1]提出了基于貝葉斯網絡的網絡安全態勢評估方法研究,但該方法對事物的推斷必須且只須根據后驗分布,而不能再涉及樣本分布。文獻[2]使用BP神經網絡對網絡安全態勢進行評估,該方法會可能使訓練陷入局部極值,導致權值收斂到局部極小點,從而導致網絡訓練失敗。
本文在吸收以上兩種預測算法優點,結合網絡安全態勢值具有非線性時間序列的特點,利用神經網絡處理非線性數據的優勢,對算法進行改進,提出一種基于貝葉斯的BP神經網絡模型的網絡安全態勢預測方法,最后進行了實驗仿真,說明了該預測方法的有效性和科學性。
2 正則化BP神經網絡
所謂的正則化方法,就是指在誤差函數的基礎上,再增加了一個逼近復雜函數E,在誤差函數正規化方法時,改進其網絡函數為: 。其中 表示神經網絡權重的平方和,ωi表示神經網絡連接的權值,M表示神經網絡連接權的數目,ED表示神經網絡期望值和目標值的殘差平方和,α,β 表示目標函數的參數,神經網絡的訓練目標取決于該目標函數的參數大小。
然后通過該算法計算Hessian矩陣,則大大降低了神經網絡的計算量。在MATLAB R2011a里面通過train-br函數來實現貝葉斯正則化。
3 建模過程
本文利用層次化[3]相關研究內容,結合獲取到的網絡運行中主機系統和網絡設備產生的日志、告警等數據,利用自下而上網絡安全態勢值量化策略,對網絡態勢指標進行量化[4]。在實驗環境下,提取網絡運行時的多種設備的性能參數,從而更真實反映網絡的安全態勢狀況。建模過程如下:
第一,通過一定的方式收集到網絡安全態勢要素方面的的原始數據,篩選出有關的數據并加以關聯融合,分析出網絡服務受遭受到的攻擊數量、嚴重程度,通過量化公式計算出每個服務的網絡服務安全指數。
第二,根據第一步的服務信息,然后計算網絡中活動主機系統中每項服務的權重,從而獲得網絡系統安全指數。
第三,收集網絡運行時主機系統的性能狀態信息,通過基于加權的性能參數修正算法計算出改進后的主機系統網絡安全態勢指數。
第四,根據網絡中的網絡設備及主機系統信息,進而計算得出該網絡設備及主機系統在信息網絡中的重要性所占權重,再結合各個設備的網絡安全態勢信息,計算出各個子網的網絡安全威脅性指數。
第五,最后將信息網的網絡安全態勢信息進行整合,從而獲取整個網絡的安全態勢狀況。
4 實驗仿真
⑴本文實驗環境設計如圖1
(2)數據處理:先對原始數據進行歸一化處理,再進行貝葉斯正則化的BP神經網絡方法進行訓練。
⑶實驗結果
通過仿真可以分析如下:根據態勢圖2可以看出,經過正則化后的BP神經網絡的誤差相對較少,比較接近真實數據,說明該方法具有可行性。同時可以看出,由于神經網絡固有的缺陷,會導致極大值或極小值,但經過貝葉斯優化后的BP神經網絡的減少了這種可能性缺陷。
5 結論
本文運用改進貝葉斯正則化BP神經網絡建立了信息安全態勢預測模型,應用該預測模型能充分反應網絡安全態勢信息,同時結合了網絡中多種量化參數,具有較強的科學性. 該方法不僅預測精度高,操作性強,并通過實驗仿真驗證該方法可行。
[參考文獻]
[1]曹建亮,姜君娜,王宏,等.基于貝葉斯網絡的網絡安全態勢評估方法研究.計算機與信息技術,2007,Vol.29.
[2]唐金敏.使用BP神經網絡進行網絡安全態勢評估.電腦知識與技術,2011,Vol7(14):3265-3266.
關鍵詞:計算機網絡技術;思想政治理論;課堂實踐教學
1課程思政教學項目研究意義
計算機網絡技術課程按照計算機類教學質量國家標準中屬于計算機科學與技術和網絡工程專業的核心專業課程,其內容在人才培養方案專業課程設置中承上啟下,至關重要作用;且從就業而言,網絡工程專業在計算機專業中就業需求量最大,因此學生學習興趣濃厚、重視度較高。中華民族處于一個新的時代,為實現中華民族的騰飛夢,培養擔當民族復興大任的時代新人尤為重要。以在理論指導下,堅持知識傳授與社會主義核心價值觀指導相結合,運用能夠培養大學生理想信念,價值取向,政治信念和社會責任的主體和內容,進一步將其融入社會主義核心價值觀,全面提高大學生的推理辨別是非能力,使其成為德才兼備、全面發展的人才。在教學大綱編寫中,以專業課程知識教學為載體,以德育為基礎,充分挖掘專業知識中蘊含的道德元素,實現專業課程與思想政治教育的有機結合,滲透到整個教學過程中,幫助學生樹立社會主義新時代的核心價值觀。通過運用德育主體思想,提煉專業課程中蘊含的思想,使其轉化成為具體而生動的社會主義核心價值觀的有效教學載體。
通過隱性滲透、寓道德教育于各門專業課程之中,通過潤物細無聲、滴水穿石的方式,實現顯性教育與隱性教育的有機結合。思想政治課的內容過于理論化,容易使學生在課堂上產生枯燥、乏味的情緒。因此,我們應該把計算機網絡技術課程加入到學生思想道德教育的隊伍中,共同努力挖掘課程的思想政治價值,真正實現全過程、全方位的教育。課程思想政治改革是立德樹人的必然要求,也是全面育人的重要途徑。作為一名信息工程學院計算機專業教師,要充分意識到改革的重要性,不斷加強自己的道德修養,積極探索改革方式方法,及時總結經驗與問題,努力走出一條具有專業特色的思想政治教育之路。
以“思想政治課”為目標,通過積極培育和踐行社會主義核心價值觀,運用哲學方法論,引導學生正確做人、做事,結合以下內容進行設計各教學主體和教育活動。核心價值觀--富強:實現科學技術現代化,提高綜合國力,圓中國夢。核心價值觀--愛國:熱愛祖國,熱愛人民,展現時代精神;核心價值觀--敬業:努力學習,刻苦鉆研,有研究和創新精神;為此,本課程與思想政治教育有著相同的方法,最終目的是教學生如何做人和做事。因此,以本課程為載體,對學生進行思想政治教育是銜接密切,可以很好地發揮兩者的協同教育作用。
2課程建設基礎
我校信息工程學院十二五期間加強應用型人才培養,尤其是計算機網絡工程系列技術人才的培養;十三五”期間將建立起較為完善的本科人才培養體系和結構合理、特色鮮明的學科專業體系,同樣是以計算機網絡系列技術作為主要課程體系。
《計算機網絡原理》是信息工程學院本科和專科生的一門專業核課程,同時也是進一步研究TCP/IP體系結構與網絡互聯的前導課程。本課程圍繞計算機網絡的基本組成和體系結構,系統地講述計算機網絡系統及其體系結構的基本功能、TCP/IP分層、網絡性能指標、以太網和高速以太網、網絡路由、傳輸層協議、網絡應用等,同時通過課堂講授、課程實驗相結合的方式,使學生系統地理解計算機網絡的基本概念和工作原理,熟悉計算機網絡和互聯網組成,掌握計算機網絡協議的基本分析與設計方法,為進一步學習后續課程,培養對計算機網絡系統的認知、設計與應用開發能力奠定良好的基礎。國內外許多大學已將計算機網絡語言列入了本科教學計劃,掌握計算機網絡已經成為共識。《計算機網絡技術》是計算機網絡專業、計算機科學與技術專業、網絡工程專業等相關專業的一門重要的網絡技術的基礎課程,也是網絡工程本科教學體系的核心課程。
我校網絡工程專業設定的是計算機網絡系列課程教學,分別包括網絡工程設計,網絡操作系統,網絡安全技術,路由交換技術,及其相關無線網絡技術和數據存儲課程等。
這兩年,我校信息工程學院同華三和華為公司合作的課程內容,也是計算機網絡數字通信系列課程和網絡安全、無線網絡等課程。其中2019年初的集中實訓采用了寶德等公司方案,引進了該公司的講師,對我校網絡工程專業學生進行了構建中小企業網絡設計,構建高性能園區網、無線網絡技術等課程的集中實訓。計算機網絡系列課程教學在我校信息工程學院計算機科學與技術專業和網絡工程專業規劃的課程體系中占有重要地位。
目前,《計算機網絡技術》課程開課時間分別是:15-16計科開在第4學期,15-17網工開在第2學期,17計科開在第4學期,18網工開在第2學期。由此可見,開課學期逐漸提前,該課程在專業課程建設中具有重要地位。
3課程建設工作目標和實施計劃
諸多學科組成的專業課程是高校教學的重要載體。如何在專業課程中探索思想政治教育的有效要素,并在人才培養的全過程中廣泛實施,是當前高校德育工作亟待解決的熱點和難點問題。學校以教師教育為基礎,立足陶瓷文化為特色,構建服務地方經濟社會發展的多學科協調發展的學科專業體現。在專業教育體系中率先開展課程思政改革全過程,多模式,廣覆蓋,將中華優秀傳統文化,社會主義核心價值觀要求和做人做事原則融入專業教學。本次研究項目以提高計算機網絡技術課教學效果為落腳點,有效整合教學資源,構建全新的計算機網絡技術課教學體系,進行思政改革融入到教學實踐中:
首先應該提高學生學習興趣,整個教學過程中培養禮儀意識。現代社會要求大學生不僅要“知書”,更要“達理”。因此,在教學過程中,要潤物細無聲地向學生滲透禮儀教育。通過課程導入部分,不僅要把課程內容說清楚,而且也要介紹課程的德育目標內容,讓學生們知道未來肩負的民族使命是什么,要求什么樣的從業道德,國家對崗位在全球化競爭中的要求,以及有哪些是未來從業不能觸碰的部分。該部分可以結合實際案例,潛移默化地提升學生在思想政治方面的水平與覺悟。提高計算機網絡技術程教學效果,項目實訓中培養創新創業意識。在專業課學習過程中,根據各學科和專業的特點,要求學生能夠做到學以致用。在這部分將結合實際的思政教學案例進行培訓授課,對國家鼓勵創新、創業的政策進行講解,通過和校企合作企業團隊的項目實訓,讓學生有目的的提前感受在創業中的激情,掌握專業技能,參悟領會到團隊協作的重要性,樹立愛崗敬業的核心價值觀。