应用通信网络技术 保障新闻图片发稿
2014-02-08肖方
文|肖方
关于通信
1、通信
指用电讯设备或用书信传递消息(数据、语音和图像等),反映情况。通信技术包括计算机网络基础、电路基础、通信系统原理、交换技术、无线技术、计算机通信网、通信电子线路、数字电子技术、光纤通信。现代通信技术一般是指电信,国际上称为远程通信。通信方式有单工通信(单向通信),半双工通信(双向不能同时通信),全双工通信(双向同时通信)。
2、信息传输技术包括:光纤通信、移动通信、卫星通信和数字微波通信。
(1)光纤通信
是以光波为载频,以光导纤维为传输介质的一种通信方式,其主要特点是频带宽,比常用微波频率高104~105倍;损耗低,中继距离长;具有抗电磁干扰能力;线径细,重量轻;还有耐腐蚀,不怕高温等优点。
(2)移动通信
是在运动中实现的通信。其最大的优点是可以在移动的时候进行通信,方便,灵活。移动通信系统主要有数字移动通信系统(GSM),码多分址蜂窝移动通信系统(CDMA)。
(3)卫星通信
是地球上的无线电通信之间利用人造地球卫星作中继站而进行的通信。其主要特点是:通信距离远,而投资费用和通信距离无关;工作频带宽,通信容量大,适用于多种业务的传输;通信线路稳定可靠;通信质量高等优点。
(4)数字微波通信
是指利用波长为1m~1mm范围内的电磁波通过中继站传输信号的一种通信方式。其主要特点为信号可以再生;便于数字程控交换机的连接;便于采用大规模集成电路;保密性好;数字微波系统占用频带较宽等优点。
标准通讯协议与互联网
1、通讯协议
开放系统互联协议中最早的协议之一,它为连接不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络提供通信支持,是一种网络通用语言。
1972年,全世界计算机业和通信业的专家学者在美国华盛顿举行了第一届国际计算机通信会议(ICCC),决定成立国际网络工作组,计划以阿帕网为基础连接全球大大小小的网络,文特·塞尔夫当选为工作组主席。国际网络工作组制定一种能保证计算机之间进行通信的标准规范(即“通信协议”)。1974年5月,文特·塞尔夫和罗伯特·卡恩在《IEEE通信学报》上发表了一篇名叫《分组网络互连协议》的论文,他们认为应当制定两种不同的协议,一种是传输控制协议(Transmission Control Protocol, TCP),另一种是互联网协议(Internet Protocol,IP)。正是TCP/IP协议,标志着互联网正式诞生。
2、互联网
国际互联网(Internetwork,简称internet),始于1969年的美国,又称因特网,是全球性的网络,是一种公用信息的载体,是大众传媒的一种。具有快捷性、普及性,是现今最流行、最受欢迎的传媒之一。这种大众传媒比以往的任何一种通讯媒体都要快。互联网是由一些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的网络,即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。
互联网成为人们获取新闻信息的重要途径。自从互联网进入中国,人们就充分运用互联网传播新闻信息。中国的通讯社、报社、广播电台、电视台等利用资源优势和品牌优势开展网络新闻传播,满足人们的新闻信息需求。
移动互联网强调使用蜂窝移动通信网接入互联网,因而常常特指手机终端采用移动通信网(如2G、3G、4G)接入互联网并访问互联网业务。
无线互联网强调接入互联网的方式是无线接入,除了蜂窝网之外,还包括各种无线接入技术,如手机和带数据卡的PDA、上网本、笔记本电脑、平板电脑采用IEEE 802.11(Wi-Fi)技术接入互联网并访问互联网业务。
3、IPv4和IPv6
IPv4是Internet Protocol version 4(网际协议版本4)的英文简称。目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。IPv4中规定IP地址长度为32(按TCP/IP参考模型划分) ,即有232-1个地址,大约43亿个。一般的书写法为4个用小数点分开的十进制数。互联网IPv4技术,核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限。
IPv6是Internet Protocol Version 6(网协议版本6)的缩写。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。IPv6中IP地址的长度为128,即有2128-1个地址。解决了网络地址资源数量的问题,网络技术更加安全可靠,网络实名管理更可行。中国电信于2011年6月正式启用IPv6地址,初期以双轨制运行,既提供IPv6连接,也提供IPv4连接,2012年至2015年规模商用IPv6,2015年以后将大规模使用IPv6。
4、数据传输速率的单位
数据传输速率的单位是bit,代表位,存放一位二进制数,即0或 1,最小的存储单位。Byte代表字节,8个二进制位(bit)为一个字节(Byte),Byte为最常用的单位。通常还有Kbps、Mbps、Gbps。
Mbps是Million bits per second的缩写,1Mbps代表每秒传输1,000,000位(1M=1024K),即每秒传输1,000,000/8=125,000个字节=122KB=0.119MB。该缩写用来描述数据传输速度(一般指下载速度)。
光纤通信
光纤是光导纤维的简称,它是一种传播光波的线路。利用光纤中传播的光波作载波传递信息的通信方式就叫光纤通信。通信容量大是光纤通信最大的优点。 用光纤作为传输介质要比ADSL快5到10倍,这也是目前电信运营商宽带接入的一种主流接入方式,光纤的上、下行带宽是对等的,传输容量大,传输质量好,损耗小,中继距离长。
中国电信目前提供10M、20M、30M、40M、50M、100M光纤接入,为用户提供上网服务。
中国联通于2009年建成,目前为用户提供4M、10M、20M、50M、100M光纤宽带接入服务。
2013年8月12日国务院公布“宽带中国”战略及实施方案。为国内通讯社利用宽带网络建立主干网以提高新闻发稿速度和质量提供了强有力保证。
预计到2015年,通过战略实施,我国要初步建成适应国民经济和社会发展需要的宽带、融合、安全、泛在的下一代国家信息基础设施;城市家庭带宽达到20M以上,农村家庭达到4M以上,东部发达地区的省会城市家庭达到100M。
预计到2020年,我国宽带网络基础设施发展水平与发达国家之间的差距大幅缩小,在城市和农村家庭宽带接入能力方面,战略提出要分别达到50Mbps和12Mbps,发达城市部分家庭用户甚至可达1Gbps。
移动通信
所谓移动通信,就是在运动中实现的通信。其最大的优点是可以在移动的时候进行通信,方便,灵活。移动通信系统主要有数字移动通信系统(GSM),码多分址蜂窝移动通信系统(CDMA)。四代技术演进从GSM、GPRS到3G网络,再到4G网络。
2G是一种基于数字无线电技术的数字蜂窝移动通信系统。主流是语音通话。增加了数据接收功能(如短信、电子邮件等)。中国移动推出全球通移动通信系统(GSM)。
3G是支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G与2G的主要区别是在音频和数据传输的提升上在全球范围内更好地实现无线漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。提供2Mbps用户速率。
2000年5月5日,国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准,将欧洲电信标准WCDMA、美国移动通信接口标准CDMA2000、中国移动通信TD-SCDMA列为3G时代三大主流无线接口标准。
国内三大运营商(中国移动、中国联通、中国电信)都在建设HSPA(高速分组接入)。TDSCDMA属于TDD标准。WCDMA、CDMA2000属于FDD标准。另外,3.5G的HSDPA系统中兼有FDD和TDD,而4G的前驱Mobile WiMAX兼有TDD、FDD、半双工FDD。TDD和FDD在技术特点上各有优势,中国是世界第一移动大国,频谱资源日益短缺是移动网络建设迫切需要解决的第一问题。FDD频谱资源紧张,TDD频谱资源丰富。
4G是指3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像、图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载,上传的速度也能达到20Mbps。可实现高质量的多媒体通信。
5G是4G网速的十倍以上,最高达10Gbps,超高画质电影可在1秒之内下载完成。国际上对5G的研究已经开始,预计2020年进入商用时代。
Wi-Fi是一种可以将笔记本电脑、手机、平板电脑、PDA、MID等终端以无线方式接入到互联网的技术,是当今使用最广的一种无线局域网技术,其功能是将有线网络信号转换成无线信号,供移动互联网终端接收。
蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术,能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息夹交换。
中新社利用先进移动通信技术中满足应急发稿需求
中国新闻社在移动应用解决方案研究和探索方面始终处于新闻行业领先地位。借助当地通信网络技术手段,快速将新闻图片稿件传到总部。
2005年,我社和北京普讯科技有限公司联合研制,率先开发出新型、小巧、轻便、快捷和使用简单的PDA掌上电脑中国新闻社即时新闻图片通信系统(如图1所示),并于2005年6月正式使用。
该系统是基于无线网络的即时交互式图片通信系统,借助先进数字通信手段,融合数字图像处理技术、数码摄影技术、无线网络通信技术等多种计算机和通信技术,实现了即时图片的采集、处理、通信和应用于一体化过程。该系统以集中的通信管理控制系统和可伸缩的分布式应用服务系统为基础,提供便携式前端,为新闻摄影记者提供一套系统、高效、携带方便的即时新闻图片通信解决方案。
1、图片通信系统介绍
该系统主要由PDA移动前端、服务器系统和用户终端三大部分组成,具体内容包括:1台DELL 1850部门级服务器(采用微软Windows Server操作系统),包括了管理控制服务器、应用服务器、数据库服务器、文件服务器、Web服务器等服务器功能模块。5台DELL Axim X50v Pocket PC PDA掌上电脑,采用微软Windows Mobile™2003操作系统。5个CF型无线上网卡和5个联通UIM小卡。PDA移动前端专用图片发稿软件、服务器端图片管理软件、编辑端接收图片软件和系统管理软件。服务器上安装MySQL数据库为接受端用户服务。系统整体结构如图2所示。
PDA移动前端系统使前方记者使用数码相机快速拍摄,然后将存储卡(SD或CF卡)插入PDA,利用PDA专用移动前端软件对新闻照片进行浏览、选择、处理、压缩、撰写文字说明等操作,形成图片新闻稿件,通过CDMA无线数据网络快速发送稿件。
服务器系统是系统进行验证、通信、传输的管理、控制、执行部分,是保障通信核心组成部分,包括管理控制服务器、应用服务器(稿件接收服务器)、数据库服务器、文件服务器、Web服务器等服务器功能模块。根据应用的规模和特点,可以将全部服务器功能模块部署在一台物理服务器上(我社摄影部和技术部合作开发的服务器采用此种模式),也可以将各服务器模块分别(或组合)部署在不同的物理服务器上,以获得更高性能和更大规模服务的支持。
用户终端包括编辑接收端和系统管理终端。编辑接收端采用IE浏览器方式,提供接收提示(发出声音)和稿件查询、浏览功能;系统管理终端提供基于Web的管理。包括设备信息管理、服务器信息管理、用户账号信息管理等基础通信数据的管理。
2、图片通信系统技术优势
(1)完整、高效的通信管理、支持和服务系统。
本系统“重化”服务器端,将大部分的通信管理、控制、多种网络支持、通信保障等工作放在服务器端实现;“轻化”前端,使得前端只需要遵循相应的协议,经过简单的操作就可以完成通信功能。
(2)可伸缩的服务器系统架构。
自有专利的通信模型和服务器系统架构,可灵活地应用于分布式、集群计算等高级服务架构,为各种规模的应用提供可伸缩的解决方案。
(3)基于嵌入式系统的高级数字图像处理技术。
在嵌入式系统的有限存储和处理资源条件下,通过优化的高级数字图像处理,实现了高效的图像压缩、编辑等功能,为用户提供了高效、便捷的应用体验。
(4)高效的传输技术和可靠的通信保障技术。
采用底层的高效通信技术,比使用SMTP(EMAIL发送协议)等应用层协议传输效率高出大约30%以上。通过服务器系统支持的通信保障技术,适应NAT网关等多种网络环境,实现了短线重连、断点续传等可靠的通信保障机制。
3、图片通信系统获奖
我社摄影记者使用PDA现场发稿,先后涉及到各个领域:时政采访中,朝核问题第四轮六方会谈现场报道;体育赛事中,国际足球、篮球赛;医疗采访中,北京医院医生到西藏拉萨为藏民义诊;军事采访中,“和平使命™2005” 中俄联合军事演习。中新社女记者在山东半岛采访军演中为了抢时效,现场使用PDA向总社图片编辑部一次性发了8张新闻图片(如图3所示)。值班编辑及时接收的稿件,通过中新社采编网络签发图片。
2007年11月该项目获得全国新闻技术工作者联合会颁发的《第三届王选新闻科学技术奖》三等奖。
具备网络功能的智能手机推动移动通信技术的发展
2009年1月7日工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通分别发放了TD-SCDMA,CDMA2000和WCDMA第三代移动通信时代(3G)牌照。此举标志我国正式进入3G时代。
苹果公司勇于变革、不断创新。2011年10月5日推出新一代iPhone 4s,支持GSM、CDMA和HSDPA网络。
2012年1月18日,国际电信联盟无线电通信全会审核通过了LTE-Advanced和WirelessMANAdvanced(802.16m)国际标准,正式确立4G标准。
2013年12月4日,工业和信息化部正式向中国移动、中国电信、中国联通三家运营商发放4G牌照,均为TD-LTE制式,4G牌照是无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的第4代移动通信技术的经营许可权。至此,中国进入高速无线上网时代。
2013年9月国内新上市的iPhone 5s 打造了全新A7芯片和全新M7协处理器。A7芯片围绕64位架构而设计,A7芯片成就了iPhone 5s今天的卓越能力。该手机支持4G网络,全球卫星定位系统,为通讯社发稿提供了便利。
2013年12月18日中国移动面向中国10多亿手机用户正式推出4G商用服务。
2014年2月14日中国电信启动4G商用服务。
2014年3月18日中国联通启动4G商用服务。
据中国工业和信息化部的数据,2013年底,中国手机用户数量12.2亿,70%用户用手机上网。推动了移动通信互联网的快速发展。
中新社通信网络技术现状
通信网络技术的发展,关联到移动互联网的发展。中新社在这方面取得了长足的进步。网络硬件平台包括:
出口区域,包括出口路由器、负载均衡设备、防火墙、上网行为管理以及部分节点接入等,网络出口连接中国电信100M光纤宽带线路,另一条中国联通100M光纤宽带线路作为备份。
网络出口防火墙开辟DMZ区域,部署对外发布web/检索web服务器、流媒体web服务器、DNS/传稿同步服务器。从网络安全角度考虑,此区域作为外网和社内网之间的一块区域,外网和内网均和此区域互通,外网用户和内网用户可以访问到此区域的web等应用,但外网用户不允许访问内网。
核心区域,包括内部人员上网。另外,包括应用服务器及数据库服务器、网络安全管理服务器和集中数据存储系统。通过社内核心交换机上配置的千兆光口和千兆电口连接各楼层接入交换机、无线AP以及服务器,实现内部用户通过有线和无线等方式高速接入内网和互联网,应用服务器和数据库服务器之间实现高速数据传输。
在移动通信方面,我社为采访部门摄影记者都配备了中国电信天翼3G无线上网卡。该通信网络安全可靠,为中新社摄影记者及时发出新闻图片稿件、值班编辑快速签发稿件、稿件顺利播发到互联网提供了有力保障。
中新社多媒体采编服务器采用高端服务器,以2MB新闻图片文件作为标准,传图时间如下:
1、通过中国电信天翼3G无线上网卡,使用联想Lenovo笔记本电脑,Microsoft Windows操作系统,连接总社采编网络发稿,用时35秒。
2、通过中国联通沃3G无线上网卡,使用联想Lenovo笔记本电脑,Microsoft Windows操作系统,连接总社采编网络发稿,用时45秒。
3、通过中国联通20M家庭光纤宽带,使用联想Lenovo笔记本电脑,Microsoft Windows操作系统,连接总社采编网络发稿,用时17秒。
卫星通信
一个卫星通信系统由通信卫星和地球站(或称卫星地面站)组成。卫星通信就利用卫星作为中继站来转发微波,实现两个或多个地球站之间的通信。
1、海事卫星电话
海事卫星,是用于海上和陆地间无线电联络的通信卫星。海事卫星是集全球海上常规通讯、遇险与安全通讯、特殊与战备通讯于一体的实用性高科技产物。海事卫星在国家历次重大自然灾害和紧急突发事件中都是救灾一线的基础保障,在常规通信中断的情况下,为记者现场即时发出新闻稿提供了强大的通信技术保障。例如:中新社摄影记者在2008年5月四川汶川特大地震灾害的抗震救灾现场发稿,通过海事卫星电话联系总部,发送新闻图片稿件。
2、全球卫星定位系统(GPS)
GPS主要是利用几颗卫星的测量数据(如经度、纬度和高度)计算移动终端的位置。3G手机基本上内置GPS功能。可帮助救援中心获取呼叫人的所在位置。GPS导航系统可以帮助记者快速到达指定地点采访。
结束语
国家通讯社的新闻图片发稿效率和质量始终与通信网络技术水平相关联。中新社的技术团队将不断学习和探索通信网络技术,勇于开拓,为我国新闻技术发展事业做出贡献。