网络测量及其关键技术

第23卷第7期 计算机应用与软件Vol.23，No.72006年7月 Computer Applications and Software Jul.2006Internet 网络测量方式综述牛燕华1，2任新华1 毕经平21（太原理工大学网络信息中心 山西太原030024） 2（中国科学院计算技术研究所 北京100080）收稿日期：2004-03-15。

本文受国家自然科学基金（90104006）和国家863计划（2001AA112135）的支持。

牛燕华，硕士生，主研领域：网络测量与分布式系统应用研究。

摘 要 随着网络规模的迅速膨胀及其复杂性的增加，网络测量受到越来越多的重视。

根据测量方式，可把网络测量分为主动测量和被动测量两大类。

对这两类测量方式的原理及各自的优缺点分别阐述并进行比较，特别强调了采用每种测量方式所需注意的安全问题，同时剖析了国内外相关领域的研究现状，并通过一个实例具体讲述这两种测量方式在实践中的应用。

关键词 网络测量 主动测量 被动测量 FOXA SURVEY ON INTERNET MEASUREMENT MODENiu Yanhua 1，2Ren Xinhua 1 Bi Jingping 21（Network Information Center ，Taiyuan University of Technology ，Taiyuan Shanxi 030024，China ）2（Institute of Computing Technology ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100080，China ）Abstract With Internet expanding in quantity and complexity ，network measurement becomes more and more important.According to measurement mode ，network measurement could be classified into the following two categories ：active measurement and passive measurement.In this paper ，the principles of the two measurement modes are explored.The strong and weak points are given.The security aspects are accen-tuated.The development of the relative research field is introduced.And the theory is expatiated through an exact example.Keywords Network measurement Active measurement Passive measurement FOX1 引 言伴随着飞速增加的带宽、实时和多媒体应用的普及、几乎持续地以指数规律增长的规模，Internet 的控制机制和行为特征日趋复杂和难以理解。

iGPS测量系统实现关键技术及应用20世纪70年代，美国陆、海、空三军联合研制出GPS （GlobalPositioning System）全球定位系统（见图1），主要为陆、海、空三军提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。

经过几十年的发展，GPS系统不仅仅只用于军事用途，现在已经逐渐深入到人们的日常生活当中，被视为全世界通用的定位系统。

GPS系统的优势不仅在于它的先进技术，更在于它的系统理念。

图1 美国GPS全球定位系统20世纪90年代，在GPS测量原理的启发下，美国Arcsecond公司率先开发出了一种具有高精度、高可靠性和高效率的室内GPS（indoorGPS，iGPS）系统（见图2），主要用于解决大尺寸室内空间测量与定位问题。

iGPS对大尺寸的精密测量提供了一种全新的方法，解决了飞机外形、大型船身等大尺寸对象的精密测量问题。

iGPS 与GPS一样，利用三角测量原理建立三维坐标体系从而实现定位，不同的是iGPS采用红外激光代替了卫星（微波）信号。

iGPS是利用室内的激光发射装置（基站）不停地向外发射单向的带有位置信息的红外激光，接收器接受到信号后，从中得到发射器与接受器间的2个角度值（类似于经纬仪的水平角和垂直角），在已知基站的位置和方位信息后，只要有2个以上的基站就可以通过角度交会的方法计算出接收器的三维坐标。

图2 大尺寸IGPS测量系统iGPS测量系统具有以下优点：（1）多用户测量。

iGPS测量场是1个共享的资源场，位于测量场中的接收器独立工作，互不影响，像GPS系统一样，只需增加传感器和接收器的数量就可以增加用户。

（2）测量范围广。

在iGPS测量网中，通过增加发射站可实现量程扩展，且不损失测量精度，其工作范围为2~300m。

（3）抗干扰性好。

测量过程允许断光，且不影响测量精度。

（4）无需转站测量。

可以通过增加发射器或对其进行部局重构，实现对系统内全部测量点的测量，从而降低或消除转站误差。

浅谈CORS系统RTK技术在工程测量中的应用摘要：从控制测量、房产地籍测量、建设用地勘测定界、地形测图、工程放样、变形监测等方面，详细介绍了CORS-RTK技术在工程项目测量中的应用。

关键词：CORS系统；GPS实时动态定位；网络RTK一、前言随着全球卫星定位系统（GPS）技术的进一步发展，尤其是近10年实时动态的RTK（Real Time Kinematic）技术在工程测量中的应用，大大提高了工程测量的工作效率和测绘成果的精度，具有非常强大的实用性和高效性。

基于CORS 系统的网络RTK技术在工程应用中得到广泛推广应用，正在取代常规RTK技术成为大地测量、地形图测绘、矿山测量、公路测量、水利工程测量、城市规划测量、变形监测、以及国土资源调查等工作领域的主要测量技术手段。

网络RTK （GPS实时动态定位）在工程应用中的技术优势及其应用所带来的巨大经济效益，在很大程度上推动了CORS系统的建设发展，同时网络RTK也逐渐成为CORS系统中非常重要的用户，甚至在某些特殊地区还是其唯一的用户。

网络RTK技术与常规RTK技术相比，无论是在作业领域、作业范围、测量精度、操控可行性、可靠性和高效性等方面，均具有非常大的优势[1]。

二、CORS-RTK技术在工程测量中的应用1、控制测量方面的应用常规控制测量如：三角测量、导线测量等，需要控制点间具有通视特性，不仅测量工作量较大，同时其测量精度存在不均匀，尤其在外业中不清楚测量成果是否准确可靠。

GPS静态、快速静态相对于控制点进行定位测量时，无需控制点间具有通视性能就能准确地进行各种控制测量。

但基于GPS的静态定位测量，只能在需要时才进行数据处理，不能获得实时定位也就不清楚定位精度，待内业数据处理后发现精度不满足要求时必须重新进行测量，不利于工程建设的动态管控。

而基于CORS系统的网络RTK技术，实现GPS实时动态定位，能够实时进行控制测量，既可以实时知道定位结果，也可以实时提取定位精度，在很大程度上提高了控制测量的作业效率。

网络RTK技术在土方测量中的应用摘要：为保障工程测量的合理性及科学性，需要做好土方测量工作之中的监测，在实际的测量工作之中需要保障现代化技术的发展，在以往的发展过程中，通常采用常规技术对于土方进行测量，但随着网络的发展，网络RTK技术在土方测量中得到了广泛的应用，本文通过分析网络RTK技术在土方测量中的实际应用重点进行探讨。

关键词：网络RTK技术；测量技术；土方测量一网络RTK测量技术网络RTK技术是利用一张涵盖测区范围的GNSS观测网，并利用基础参考站播发相应的差分信息至流动站，进行抵消或减少测参考站之间的公共偏差以实现提升流动站的真实准确度的目的。

网络 RTK 网络系统由数据通信链路、参考站网络和信息处理中心组成。

参考站长期连续监测，通过数据链路实时传输观测数据到数据处理中心，数据处理中心在获得移动端的近似定位结果后计算出流动站位置的改正数，再通过数据通信链路将改正数传输到流动站，最后根据上述改正数得出流动站位置的高精度结论。

1.1虚拟参考站VRS（Virtual Reference Station）技术虚拟参考站VRS技术的基本原理是: 在数据中心采集并获得探测站的近似地址后，将移动坐标的地址作为虚拟现实参考站，然后根据虚拟现实参考站地址上电离层和对流层的延迟参数，建立误差模型，获得虚拟现实参考站的虚拟观测地址，并将改正后的数据发送到流动站，从而在很短的时间内实现差分定位目标。

1.2区域改正数FKP（Flachen Korrektur Parameter）技术和广播FKP技术的工作特点基本上是把在测量范围内的所有基准点的监测资料进行了统一化的处理。

同时，针对测点上方位置的非差分误差值进行了统一化的建模，从而使整个天各一方的探测数据都集成在同一个测点的范围内。

我们将把每个参量值都系统提供给测区内的广大流动站的客户们，以便真实掌握对应的流动站的实际位置数据。

1.3主辅站MAC（Master-Auxiliary Concept）技术采用改进的 FKP-MAC方法，该标准是 RTCM委员会发布的唯一一个用于网络RTK 差分校正的标准。

网络测量中的带宽保障和流量调度技巧在当今信息高速发展的时代，互联网已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

与此同时，网络性能的提升和稳定也受到了越来越重视。

在网络测量中，带宽保障和流量调度是两个关键的技术，它们能够有效地提升网络的性能，保证用户的良好体验。

首先，带宽保障是一项保证网络通信质量的重要技术。

随着网络中的流量越来越大，带宽的分配和利用变得尤为重要。

带宽保障的主要目的是保证网络流量的稳定传输，避免因网络拥塞造成的延迟和丢包问题。

为了实现带宽保障，网络测量中引入了一些常用的技巧。

一种常见的带宽保障技术是带宽代理。

带宽代理可以通过限制网络流量的带宽来实现带宽的保护，并提供网络优化功能。

它可以基于网络流量的实时情况，对带宽进行动态调整，从而保证网络流量的稳定传输。

这种技术可以通过减少网络拥塞和提高带宽利用率，有效地提升了网络的性能。

另一种常用的带宽保障技术是带宽控制。

带宽控制可以通过对网络流量进行分析和管理，限制网络流量的速度，从而实现带宽的保护。

带宽控制可以根据网络的具体需求和特点，进行灵活的调整，以便提供最佳的网络性能。

这种技术在网络测量中被广泛应用，为用户提供稳定和高效的网络服务。

除了带宽保障外，流量调度也是网络测量中的重要技术之一。

流量调度可以通过合理的分配和调度网络资源，实现流量的有效管理和优化。

在网络测量中，流量调度可以用于优化网络负载，提高网络吞吐量，并减少网络拥塞的发生。

流量调度的主要目标是根据流量的需求和特点，合理地分配网络资源。

一种常见的流量调度技术是流量分流。

流量分流可以将网络流量分为不同的流，然后进行分别处理。

这样可以有效降低网络的负载，提高网络的性能。

在网络测量中，流量分流可以根据流量的优先级和重要性进行调度，从而实现网络资源的合理利用和管理。

另一种常用的流量调度技术是流量限制。

流量限制可以通过限制网络流量的速度和带宽，控制网络的负载和性能。

利用流量限制技术可以避免因网络拥塞造成的延迟和丢包问题，提高网络的可靠性和稳定性。

网络安全是当今互联网时代最为关注的一个问题。

随着互联网的普及和发展，网络威胁也越来越严峻，网站漏洞、黑客入侵等问题频频出现。

为了保护个人隐私和信息安全，维护网络秩序，网络测量成为了网络安全防护和漏洞修复的重要手段之一。

一、网络测量的基本概念网络测量，即通过技术手段对网络进行全面、细致的检测和分析，获取网络运行状态和网络性能指标的一种探测方法。

它可以通过对流量数据、链路质量、网络拓扑结构等多方面的测量来全面了解网络的运行情况，从而发现并修复潜在的安全漏洞。

二、网络测量在网络安全防护中的作用1. 发现网络漏洞网络测量可以通过对网络设备和网络应用的检测，发现其中存在的漏洞和弱点。

通过主动探测方式，网络管理员可以迅速发现未经授权的开放端口、不安全的配置，以及存在的软件漏洞等问题。

这样可以及时修复漏洞，防止黑客利用漏洞进行攻击。

2. 实施防护策略网络测量可以通过分析网络流量和数据包，快速识别异常流量和异常行为，发现潜在的网络攻击。

通过建立实时监控系统和入侵检测系统，网络管理员可以及时发现并拦截入侵行为，保护网络安全。

同时，根据测量结果，制定合理的防护策略，提高网络的抵御能力。

三、网络测量的技术手段1. 流量分析技术流量分析是网络测量中最基本、最常用的技术手段之一。

通过对网络流量进行实时分析，可以了解网络中的数据传输情况和流量规律，检测异常流量和DDoS攻击，并确定攻击源和攻击路径。

2. 拓扑分析技术拓扑分析是对网络中节点和链路的拓扑结构进行测量和分析，包括网络拓扑图的构建、链路质量测量等。

通过拓扑分析，可以发现网络中的主干链路和瓶颈节点，提高网络传输效率，防止拓扑结构的异常变化导致网络故障。

3. 安全扫描技术安全扫描技术通过主动扫描网络中的主机和设备，发现存在的漏洞和安全隐患。

它可以对网络设备的端口和服务进行扫描，检测开放的端口和不安全的配置，帮助网络管理员及时采取措施修复漏洞。

四、网络测量的挑战与展望尽管网络测量在网络安全防护中发挥着重要作用，但也面临着一些挑战。

测绘技术中的无线通信网络测量方法介绍现代通信技术的发展，使得无线通信网络在各个领域得到了广泛应用，包括测绘技术。

测绘技术中的无线通信网络测量方法成为了测绘工程中不可或缺的一部分。

本文将介绍一些常用的无线通信网络测量方法。

一、信号强度测量信号强度测量是无线通信网络测量中最常用的方法之一。

通过检测信号的功率水平，可以判断信号在不同位置的传输质量。

常用的信号强度测量方法有RSSI （Received Signal Strength Indicator）和SNR（Signal-to-Noise Ratio）。

RSSI是用来测量接收到的信号强度的指标，通常用dBm（分贝毫瓦）作为单位。

使用RSSI，可以评估信号的强弱，进而判断无线网络的覆盖范围和传输速率。

SNR是信号与噪声之间的比例，通常以分贝为单位。

SNR越大，表示信号质量越高。

二、时延测量时延是无线通信中的一个重要指标，它衡量了数据从发送端到接收端的传输延迟时间。

无论是语音通信还是数据传输，时延都是一个关键的性能指标。

时延测量可以通过发送一个特殊的数据包，然后观察该数据包在网络中的传输时间来实现。

在测绘技术中，时延测量可以用于评估无线网络的稳定性和可靠性，以及判断网络中的瓶颈节点。

三、距离测量在测绘技术中，常常需要测量目标物体的位置和距离。

无线通信网络中的距离测量方法可以通过测量信号的传输时间或信号的相位差实现。

传输时间测量方法基于信号的传输速度和传输时间之间的关系。

通过测量信号在空气中传输的时间，可以计算出信号的传播距离。

这种方法可以在测绘工程中用于测量目标物体与基站之间的距离。

相位差测量方法则是通过测量信号在传输过程中的相位变化来实现。

通过测量信号的相位差，可以计算出目标物体与测量设备之间的距离。

四、介质特性测量测绘工程中经常需要了解地下土壤的介质特性，以便进行后续的工程设计。

无线通信网络测量方法可以提供一些简化的介质特性测量手段。

其中一种常用的方法是通过测量电磁波在介质中的传输速度来获得介质的介电常数和介质损耗。