導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電話通信技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

我們現(xiàn)在所說的以太網(wǎng)通常是指在IEEE802.3標準下構建的局域網(wǎng)。1975年，美國施樂公司（Xe-rox）成功將其公司的電腦、打印機等組建成一個局域網(wǎng)絡，后來施樂公司（Xerox）、數(shù)字裝備公司（Dig-ital）、英特爾公司（Intel）三家公司為了推廣這項技術而合作，并起草了DIXEthernetV2標準，這就是IEEE802.3標準的前身。以太網(wǎng)通信具有系統(tǒng)組網(wǎng)方便、信息共享性好、易于互操作等優(yōu)點，所以在變電站綜合自動化系統(tǒng)中得到了很好的推廣與應用。與前述總線類通信技術相比而言，以太網(wǎng)最突出的優(yōu)點就是它的通信傳輸速率高。

1.2以太網(wǎng)構建的變電站綜合自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲

用以太網(wǎng)組網(wǎng)構建的變電站綜合自動化系統(tǒng)，由于將全站一次設備保測裝置的信號均接在了交換機上，當?shù)乇O(jiān)控后臺、遠動機、工作站如需知道某一斷路器、刀閘、變壓器的遙信或者遙測信息，直接訪問交換機即可，這樣，數(shù)據(jù)的共享性顯然優(yōu)于現(xiàn)場總線。

1.3變電站綜合自動化系統(tǒng)采用以太網(wǎng)組網(wǎng)的系統(tǒng)原理

區(qū)別于現(xiàn)場總線，在采用以太網(wǎng)組網(wǎng)的綜合自動化系統(tǒng)中，介質(zhì)采用的是網(wǎng)線而非485線。在圖二中，保測裝置1～n負責采集變電站一次設備的遙信、遙測信息，然后通過網(wǎng)線接至交換機。變電站主控室的當?shù)乇O(jiān)控后臺通過交換機了解全站設備運行情況，并根據(jù)需要在監(jiān)控機上，或者在現(xiàn)場對一次設備進行操作。另外，交換機采集到的信息通過遠動機上送給調(diào)度中心，調(diào)度中心根據(jù)全網(wǎng)的負荷情況，如果有需要將對這個站實現(xiàn)負荷切換的話，將會發(fā)送命令給遠動機，遠動機再經(jīng)由交換機發(fā)送至保測裝置，這叫“遙控選擇”；保測裝置接收到遙控命令后，會回復調(diào)度中心一個報文，這就是“遙控返?！?；當調(diào)度中心接收到保測裝置返回的信息后，再對該變電站的一次設備進行操作，這就是“遙控執(zhí)行”。

2綜合自動化系統(tǒng)中兩種通信技術應用的比較

每一項基礎性技術的誕生，都會推動相關產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，變電站綜合自動化系統(tǒng)也不例外。就變電站綜合自動化系統(tǒng)而言，衡量其系統(tǒng)好壞的幾個性能指標很重要，那就是快速性、實時性、共享性和信息量?？焖傩允呛饬客ㄐ磐ǖ纻鬏斝畔⑺俾实囊粋€指標。變電站的斷路器有變位信息時，該變位信息要能在現(xiàn)有技術水平的前提下，在最短時間內(nèi)上傳至當?shù)乇O(jiān)控后臺或者調(diào)度中心。實時性與快速性相關，它是指在監(jiān)控畫面上，監(jiān)控機上的圖（或者報文）要能及時反映斷路器或刀閘的變位信息。現(xiàn)在中國南方電網(wǎng)的規(guī)范要求實時性要控制在ms級別內(nèi)。由于以太網(wǎng)模式將所有保測裝置的信息都掛在了交換機上，當?shù)乇O(jiān)控后臺、遠動、工作站如需訪問數(shù)據(jù)，直接在交換機上讀取即可，比起現(xiàn)場總線要方便許多，這就是它的共享性。當雷雨天氣時，上送的報文量非常大，由于現(xiàn)場總線傳輸速率有限，所以能上傳的信息量有限，有的信息不能上送，導致值班人員不能判斷變電站所有設備的運行工況。具體優(yōu)劣比較如表一所示。表一現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)通信質(zhì)量比較

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2電力無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)

我國的通信網(wǎng)絡主要是在有線非智能的通信技術的基礎上發(fā)展起來的。但是，現(xiàn)今我國的無線通信技術已經(jīng)獲得了較快的發(fā)展?，F(xiàn)今使用的無線通信網(wǎng)絡主要由管制端、無線基站以及無線終端構成。使用最為廣泛的無線通信技術是遠程監(jiān)控技術。在過去使用有線非智能通信網(wǎng)絡的情況下，供電局要想對通信兩端進行連接，需要搭建很長的電纜，給供電局帶來了較大的資金消耗。使用無線網(wǎng)絡通信可節(jié)約電纜費用，降低成本。但是，就目前無線通信網(wǎng)絡運行的狀況而言，還存在一定的不足之處。例如，無線通信網(wǎng)絡附近產(chǎn)生電磁場，就會對無線通信網(wǎng)絡造成一定的影響，還會為無線信道的承受力帶來隱患。另外，無線通信網(wǎng)路主要依賴于電波傳送信號，信號在傳送過程中的安全問題值得重視。針對這種情況，有2種無線通信方案：專用無線網(wǎng)絡構架；公共無線網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡對遠程進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸主要采用變電模式。

3電力自動化通信網(wǎng)絡的主要問題

從株洲電力自動化通信網(wǎng)絡的現(xiàn)狀來看，其仍然存在不少的問題：

（1）電網(wǎng)建設環(huán)境惡劣，并且電網(wǎng)建設的地位和電網(wǎng)建設的重要性與緊迫性不對稱。株洲地區(qū)電力供需狀況較為緊張，在電力供求不能滿足用戶需求時極容易產(chǎn)生矛盾。主要原因在于電網(wǎng)建設的環(huán)境不好，體現(xiàn)在：電力選址、選線批復程序不順暢、隨意性大，前期工作進展困難；項目實施難度大，阻工現(xiàn)象時有發(fā)生，大多數(shù)地方超政策補償。

（2）部分電網(wǎng)工程項目由于實施難度較大，存在較大的安全風險，這些問題主要存在10kV及以下的中低壓配電網(wǎng)。雖然電網(wǎng)工程項目具有較為嚴格的管理制度，但是在工程建設的過程中，由于步驟瑣碎、中間環(huán)節(jié)多、工程施工時間較緊、施工人員較為混雜，仍具有較大的安全隱患。

（3）配電通信網(wǎng)建設較為落后。

（4）缺乏完善的配電通信技術標準和相關網(wǎng)絡建設、運行管理規(guī)范，配電通信系統(tǒng)缺乏有效的管理手段和依據(jù)。

（5）智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的另一個標志是用電營銷系統(tǒng)與用戶的交互式應用，以及用戶集中儲能、分布式儲能和分散儲能的大規(guī)模應用，目前有關這方面的技術規(guī)范還沒有統(tǒng)一。

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隨著現(xiàn)代通信技術的快速發(fā)展，航天技術和電話通信技術的結合，移動手機通信技術得到了快速發(fā)展和廣泛應用。手機短信遙控電路技術是移動手機通信技術在電力自動化中的典型應用。以往，移動手機通過短信控制太空中的衛(wèi)星和讀取衛(wèi)星上的傳輸數(shù)據(jù)，而裝上藍牙系統(tǒng)后，可采用無線方式接收和發(fā)射信號，且可有效控制衛(wèi)星對電力自動化進行監(jiān)控。其原理為：手機短信遙控電路技術集合了過濾器、短信內(nèi)容提取和來電顯示等模塊，在移動電話控制模塊內(nèi)輸入具有相應權限的手機號碼，并編制遙控指令的短信內(nèi)容后，僅具有相應資格的手機號碼和正確的短信內(nèi)容，才能接收短信，從而實現(xiàn)對電力自動化的遙控，否則，無法驅(qū)動遙控對象，將拒絕執(zhí)行短信遙控命令。

1.2DTMF撥號遙控技術的應用分析

DTMF信號是一種穩(wěn)定性、可靠性相對較高的實用通信技術，最早應用在程控電話交換系統(tǒng)中。DTMF信號包括以下2種：

①高音組。包括1633Hz、1477Hz、1336Hz和1209Hz。

②低音組。包括941Hz、852Hz、770Hz和697Hz。共8種頻率信號，DTMF撥號遙控技術選用8選2的方式，分別在高音組和低音組中選擇1個信號組成復合信號，進而形成16組特定編碼的遙控信號系統(tǒng)。DTMF撥號遙控技術在電力自動化中的應用原理為：在遠端電話控制模塊中設置具有遙控權限的電話，并保證電話號碼具有相應的身份遙控功能；當撥號驗證通過時，通信系統(tǒng)能提供相應的提示，并進行相應的DTMF編碼撥號，驅(qū)動相應的遙控對象動作；對于沒有相應權限的電話，則不予以接聽和撥號。DTMF撥號遙控指令編碼方案主要包括9種：

①第一路開關。遙控開啟撥號編碼為1*，遙控關閉撥號編碼為1#。

②第二路開關。遙控開啟撥號編碼為2*，遙控關閉撥號編碼為2#。

③第三路開關。遙控開啟撥號編碼為3*，遙控關閉撥號編碼為3#。

④第四路開關。遙控開啟撥號編碼為4*，遙控關閉撥號編碼為4#。

⑤第五路開關。遙控開啟撥號編碼為5*，遙控關閉撥號編碼為5#。

⑥第六路開關。遙控開啟撥號編碼為6*，遙控關閉撥號編碼為6#。

⑦第七路開關。遙控開啟撥號編碼為7*，遙控關閉撥號編碼為7#。

⑧第八路開關。遙控開啟撥號編碼為8*，遙控關閉撥號編碼為8#。

⑨第1～8路開關。遙控開啟撥號編碼為9*，遙控關閉撥號編碼為9#。

1.3電話振鈴遙控技術的應用分析

電話振鈴遙控技術的振鈴遙控由提取來電顯示號碼、號碼過濾器和振鈴電壓等模塊組成，將具有相應權限的固定電話或移動電話設置在遠端電話控制模塊中，以保證電話號碼具有相應的“身份證”。電話振鈴遙控技術的遠端控制模塊僅接收具有相應權限電話的振鈴信號，并驅(qū)動相應的遙控電路，進而根據(jù)相應的狀態(tài)信息回傳給遠端電話，振鈴遙控信號的回傳。此外，還需要采用不同的傳感器連接，比如采用單片機電路，電路接口用下沿觸發(fā)，觸發(fā)電平自高而下，從5V至0V。對于沒有權限的電話，則不予以接收振鈴信號，進而也無法驅(qū)動遙控電路。

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    計算機網(wǎng)絡電話通信技術,是傳統(tǒng)電話通信技術的革新和延續(xù),即利用先進的計算機網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)信號的傳輸和接收,較傳統(tǒng)電話通信來說,計算機網(wǎng)絡電話通信技術的信息傳播速度更快,數(shù)據(jù)量傳輸量更大。網(wǎng)絡資源利用率也大大提高,具有非常大的使用價值和推廣空間,目前,計算機網(wǎng)絡電話通信技術越來越受到人們的關注和歡迎。

    1計算機網(wǎng)絡電話通信系統(tǒng)的設計思路

    計算機網(wǎng)絡電話通信技術,是借助計算機網(wǎng)絡技術實現(xiàn)的一種新型信號信號傳播模式。通過USB接口,將電話電話終端與網(wǎng)絡設備相連接,并在電話終端連接上用戶電話,實現(xiàn)網(wǎng)絡語音及數(shù)據(jù)的接收和傳播,最終實現(xiàn)網(wǎng)絡電話通信功能。一般來說,電話終端設備由脈沖脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術實現(xiàn),所謂脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術,就是一種能夠模擬通信信號的數(shù)字化變化方式,相較于其他信號通信技術而言,脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術的信道利用率更高、數(shù)據(jù)損失更小、通信效果也更好,是一種較為理想的調(diào)制技術。

    為實現(xiàn)電話終端的PCM碼流,往往需要借助USB數(shù)據(jù)接口,能夠有效將計算機設備同電話終端進行連接,實現(xiàn)通話信號的告訴傳輸,從而快速傳遞到計算機節(jié)點當中。USB接口的有效利用,實現(xiàn)了計算機外設同計算機設備的有效連接,實現(xiàn)了將計算機外的數(shù)據(jù)信息有效的導入計算機網(wǎng)絡當中,從而解決了傳輸問題,確保了計算機網(wǎng)絡電話通信技術的有效實現(xiàn),USB技術同PCM技術的有效結合,促進了計算機網(wǎng)絡電話通信技術的有效實現(xiàn)。

    1.1電話終端的硬件實現(xiàn)

    計算機網(wǎng)絡電話通信技術,需要電話終端硬件來實現(xiàn)最后的數(shù)據(jù)解碼和通話活動,電話終端硬件是計算機網(wǎng)絡電話通信系統(tǒng)的重要組成部分。

    1.2單片機控制電路

    單片機控制電路是計算機網(wǎng)絡電話通信系統(tǒng)中電話終端硬件的一部分,是電話終端設備的電路核心,主要由存儲電路、CPU、輸入接口以及輸出接口電路四部分組成,單片機控制電路實現(xiàn)了對電話信號控制音的發(fā)生,實現(xiàn)電話信號的輸送,并能夠?qū)TMF的雙音多頻進行有效的控制,從而完成對電路的接受,并能夠有效控制USB接口,讀取用戶在電路中的通話狀態(tài),以及對系統(tǒng)參數(shù)的讀取。

    1.3用戶電路

    用戶電路,是一種厚膜集成電路,由MITEL工作研制,能夠為用戶提供穩(wěn)定的26mA恒流饋電,用以驗證網(wǎng)絡電話用戶的電話使用狀態(tài)、電話的撥號脈沖等等數(shù)據(jù),從而確保網(wǎng)絡電話的正常使用效果。用戶電路是確保網(wǎng)絡電話終端通過效果的重要組成單元,目前能夠有效支持2-4線的交換,屬于計算機網(wǎng)絡電話系統(tǒng)的基礎模擬接口。

    1.4編解碼電路

    編解碼電路也是計算機網(wǎng)絡電話通信系統(tǒng)的重要組成部分,其中PCM編解碼電路是該電路系統(tǒng)中的重要功能單元,該系統(tǒng)主要組成單元有數(shù)據(jù)接收濾波器、數(shù)據(jù)發(fā)送濾波器、基準電壓源、輸入電路、輸出電路、邏輯控制單元以及PCM編解碼電路等等,用以對數(shù)據(jù)信號的編解碼,確保網(wǎng)絡通信信號的有效性。

    1.5電話終端的軟件實現(xiàn)

    電話終端數(shù)據(jù)通信的實現(xiàn),不光需要硬件的支持,同樣需要軟件的支持,終端軟件功能的實現(xiàn),才能夠使終端硬件發(fā)揮應有的作用,從而達到信息的傳輸、信號的編解碼,最終實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡電話通信系統(tǒng)的正常運作。

    2終端主程序

    網(wǎng)絡電話終端的出程序,主要工作目標是實現(xiàn)計算機電話通信系統(tǒng)的初始化,包括了單片機定時器、時鐘。USB等設備的復位即初始化,對于網(wǎng)絡電話終端的使用具有非常重要的意義。一般來說,網(wǎng)絡電話主程序軟件應用過程中,遵循“先進先出”的原則,即在程序中設置隊列性任務表,按照先后順序履行相關工作任務要求。電話終端主程序其實一種無限循環(huán)的數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng),不斷更新和制定查詢?nèi)蝿毡韮?nèi)容,并獲知需要處理的相關任務,并以此進行相關任務的實現(xiàn)。在主程序運行過程中檢測到了需要執(zhí)行的相關任務,就會根據(jù)程序中已經(jīng)安排好的子程序序列,進行任務工作的處理和解決,逐一進行任務標準的處理。主程序主要采用“先進先出”的工作原理,如果任務的子程序到最后的工作單元,并實行重復循環(huán)。

    2.1中斷服務程序

    中斷服務程序,就是實現(xiàn)信號傳輸?shù)拈_啟和關閉,一般采用的是計數(shù)的形式,其定時器由0開始,最大值為65535,并且以16.384Mhz的脈沖進行計數(shù),持續(xù)時間約為4ms,如果電話終端設備采用AMBE芯片,則每個接收即發(fā)送數(shù)據(jù)包的周期更變?yōu)?0ms;當終端服務程序的計數(shù)達到5120次之后,就能夠?qū)崿F(xiàn)20ms的數(shù)據(jù)終端,完成數(shù)據(jù)包的接收機發(fā)送工作。

    2.2任務子程序

    任務子程序,主要負責對電話終端設備的摘機及斷機實現(xiàn)判斷,根據(jù)用戶的主叫和被叫等不同信號接收形式,完成相應的操作及工作的執(zhí)行。當電話終端設備處于主叫摘機狀態(tài)時,電話終端設備將會向AMBE程序發(fā)送撥號音控制數(shù)據(jù);當電話終端設備處于摘機狀態(tài)時,子程序?qū)騏SB接口發(fā)送被叫的應答信號,從而判斷電話終端的相關狀態(tài)。

    2.3電話終端設備的工作過程

    當通話數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娫捊K端設備時,用戶做出摘機動作,然后USB接口就會向計算機網(wǎng)絡傳輸摘機信號,同時,計算機電話通信網(wǎng)絡就會向主叫發(fā)送撥號音,并做出信息傳輸反應,使用戶電話重點設備接收數(shù)據(jù)信號并進行語音通話。當網(wǎng)絡電話系統(tǒng)呼叫本電話終端的相關用戶時,計算機網(wǎng)絡技術就會直接做出內(nèi)部處理,接通被叫用戶;如果呼叫的是其他其他電話終端的用戶,則計算機網(wǎng)絡電話通信系統(tǒng)就會直接栓送被叫用戶號碼,并等待對方的應答。當USB接口發(fā)回信息表明用戶電話終端被叫忙信號時,計算機網(wǎng)絡電話系統(tǒng)機會發(fā)送語音提示信息告知用戶被叫用戶繁忙并發(fā)送忙音。

    如果是外部用戶對本網(wǎng)絡電話終端用戶進行呼叫時,USB接口接收到被叫信號后就會進行數(shù)據(jù)解碼,并進行合理的分析如果用戶繁忙,USB接口就會向計算機網(wǎng)絡電話通信系統(tǒng)反饋相關信息,并向呼叫用戶反饋機主繁忙的信息,并發(fā)出電話忙音。如果機主處于離開狀態(tài),即用戶閑時,USB接口就會向向用戶發(fā)出相關提示信息,以及用戶振鈴提示,以提示用戶進行電話信息的接收。當被叫用戶聽到振鈴并做出摘機反應后,USB接口就會向計算機網(wǎng)絡電話通信系統(tǒng)反饋相關信息,并隨機開展數(shù)據(jù)信息的傳送,網(wǎng)絡電話終端就會開啟語音傳送功能。

    3總結

    計算機網(wǎng)絡電話通信技術應用,是傳統(tǒng)電話通信技術的一種革新和延續(xù),能夠有效提高電話數(shù)據(jù)的傳輸效率和傳輸速度,使電話通訊信號更加清晰,是未來電話通信技術的發(fā)展發(fā)展方向。在計算機哦電話通信系統(tǒng)當中,電話終端無需購買其他電話網(wǎng)絡設備,經(jīng)過USB接口同計算機設備向連接,很有效避免了繁瑣的電話線路,使電話通信技術設備的成本大大降低,優(yōu)化了計算機網(wǎng)絡的使用效率,對于社會發(fā)展以及社會效益的增長都具有非常積極的意義。因此,我們要重視對計算機網(wǎng)絡電話通信技術的推廣和應用,以先進的網(wǎng)絡電話通信技術來逐漸替代傳統(tǒng)電話通信技術,確保電話傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性,從而促進網(wǎng)絡通信技術的快速發(fā)展。

    參考文獻

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    李正賢.韓國網(wǎng)絡電話進入中國的營銷戰(zhàn)略研究.對外經(jīng)濟貿(mào)易大學,2009

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一、引言

隨著VoIP技術的成熟，目前電信運營商正在逐步淘汰程控交換設備，電話交換技術已經(jīng)從程控交換轉(zhuǎn)變?yōu)檐浗粨Q技術。公共電信網(wǎng)交換技術的轉(zhuǎn)變，同樣影響到企業(yè)網(wǎng)，企業(yè)級電話通信網(wǎng)逐步從PBX架構向IPPBX架構轉(zhuǎn)變，并與辦公系統(tǒng)集成，形成融合通信系統(tǒng)。企業(yè)級電話網(wǎng)絡采用軟交換技術以后，在技術上帶來以下改變：交換技術從電路交換變?yōu)檐浗粨Q；呼叫控制協(xié)議從7號信令轉(zhuǎn)變?yōu)镾IP協(xié)議；傳輸線路從雙絞線轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)線，支持無線接入；交換設備從程控設備轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄓ糜嬎銠C平臺。

企業(yè)構建電話通信網(wǎng)可以采用專用IPPBX交換機，也可以采用計算機平臺和開源軟件構建。前者服務質(zhì)量穩(wěn)定，但是設備、用戶授權和服務價格較高；后者可靠性相對較低，但如果方案得當，也可以取得不錯的效果。論文圍繞第二種方案，研究電話網(wǎng)絡的架構，軟件平臺的選擇，電話網(wǎng)絡的測試方法，為自行建設企業(yè)級電話通信網(wǎng)提供參考。企業(yè)級軟電話網(wǎng)絡使企業(yè)用戶可以進行零費用通話，私密性較好，無需支付傳統(tǒng)程控交換網(wǎng)或者電信軟交換網(wǎng)中的市話和長途費用，有效降低辦公成本。

二、企業(yè)級軟電話網(wǎng)絡架構

軟電話網(wǎng)絡的核心是IPPBX交換機，該交換機以SIP協(xié)h為呼叫控制協(xié)議，支持智能終端實現(xiàn)VoIP通話、視頻通話及其它增值業(yè)務；負責存儲用戶、中繼、呼叫路由、呼叫記錄、計費等數(shù)據(jù)；提供網(wǎng)絡管理功能。傳輸網(wǎng)采用IP網(wǎng)絡，以交換機、路由器為節(jié)點設備，以網(wǎng)線為傳輸介質(zhì)。智能終端可以是SIP電話、電腦或者手機上安裝的客戶端軟件，采用有線或者無線WiFi的方式接入網(wǎng)絡。

三、軟件平臺的選擇

目前IPPBX開源軟件平臺主要分為三大系列，分別是Asterisk、FreeSwitch、Yate，以下將對三款軟件的特點和應用進行分析。

（一）Asterisk平臺

Asterisk是第一套以開源軟件實現(xiàn)的用戶交換機（IPPBX） 系統(tǒng)，也是應用最廣的開源平臺。Asterisk采用雙軌授權模式，免費模式使用GPL授權，而商用授權使用proprietary 模式。系統(tǒng)運行平臺包括Linux、NetBSD、OpenBSD、FreeBSD、Mac OS X 與 Solaris。Asterisk 是輕量級的系統(tǒng)，可以在如OpenWrt之類的嵌入式系統(tǒng)上運行。Asterisk不僅提供IPPBX電話功能，還提供VoIP網(wǎng)關、會議服務器等功能。該平臺被全球超過170個國家的100萬個小型企業(yè)、大型企業(yè)、呼叫中心、運營商和政府機構使用。Asterisk支持SIP、MGCP、H.323協(xié)議，可以通過E1數(shù)字中繼、FXO模擬中繼與PSTN相連。

（二）FreeSwitch平臺

FreeSwitch是采用MPL授權的開源IPPBX平臺，支持音頻、視頻、文本等信息的路由互聯(lián)。FreeSWITCH可在多個操作系統(tǒng)，包括Windows，Max OS X，Linux，BSD和Solaris上獨立運行。FreeSWITCH支持T.38傳真，支持Skype，SIP，H.323和WebRTC等各種通信技術，可方便的與其他開源的PBX系統(tǒng)，如sipXec、Call Weaver、Bayonne、YATE或Asterisk進行對接。

（三）Yate平臺

Yate（Yet Another Telephony Engine）是一款免費的開源通信軟件，支持視頻、語音和即時消息。Yate基于互聯(lián)網(wǎng)語音協(xié)議（VoIP）和PSTN開發(fā)，可擴展性強，支持SIP、H.323、IAX、MGCP、Jingle、Jabber、E1、T1、ISDN PRI、BRI和SS7信令。Yate以C ++編寫，采用模塊化設計，允許使用腳本語言（如Perl、Python或PHP）來擴展其功能。

四、電話網(wǎng)絡測試

網(wǎng)絡測試采用SIPp工具實現(xiàn)。SIPp是一個測試SIP協(xié)議性能的工具軟件，它包含了一些基本的SipStone用戶工作流程（UAC和UAS），并可使用INVITE和BYE建立和釋放多個呼叫。它也可以讀XML文件，即描述性能測試的配置文件，可以使用XML文件來模擬現(xiàn)場的SIP信令，以重現(xiàn)出現(xiàn)的故障，或者可以自定義SIP 協(xié)議以測試終端對某些方面的容錯或錯誤處理能力。SIPp能動態(tài)顯示測試運行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如呼叫速率、信號來回的延遲，以及消息統(tǒng)計；周期性地把CSV統(tǒng)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲，在多個套接字上的TCP 和UDP，利用重新傳輸管理的多路復用；在場景定義文件中可以使用正則表達式，動態(tài)調(diào)整呼叫速率。SIPp可以用來測試許多真實的SIP設備，如SIP，B2BUAs，SIP媒體服務器，SIP/x網(wǎng)關，SIP PBX，也可以模仿上千個SIP呼叫你的SIP系統(tǒng)。

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中圖分類號： TN964?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）08?0074?03

Voice and data management application based on LAN

ZHAO Jun

（Wuhan Supply Construction Engineering Company， Wuhan 430015， China）

Abstract： In order to reduce the workload of network cabling， artificial maintenance workload and mechanical failure rate produced by line adjustment， a scheme to use IP telephony in LAN is put forward. By analyzing the general problems existing in LAN， the key technologies of using the three?layer switch to manage VLAN division， QoS of priority mapping and traffic supervision are emphasized. The normal work of IP phone and computer in LAN， convenient construction and maintenance were implemented. The validity of the method and network topology architecture was proved through the experiment. It is possible that the extensively?used analog telephone works properly in the existing super five?line medium by means of the three?layer switch to control voice and data， which is based on LAN architecture. The new operation mode reduced the construction and maintenance costs greatly， so it has a broad market prospect.

Keywords： IP phone； three?layer switch； recombination VLAN； QoS

電話和計算機網(wǎng)絡已經(jīng)成為人們辦公通信的重要方式，傳統(tǒng)的電話線是每部電話采用一對雙絞線，這樣使得施工和維護非常麻煩，需要清楚每根線的作用，費時費力。為了充分利用超五類線網(wǎng)絡，可使用IP電話設備通信及三層交換機[1]進行管理控制，極大降低維護成本，減少線路故障率。由專門的硬件設備或軟件將呼叫的話音信號采樣并數(shù)字化，進行壓縮打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡傳輸?shù)綄Ψ剑蓪Ψ降脑O備或軟件接收并進行解壓縮，再還原成模擬信號。語音壓縮編碼技術則是IP電話技術的基礎[2]。

1 網(wǎng)絡拓撲圖

辦公區(qū)域設備的網(wǎng)絡拓撲圖如圖1所示。為減低成本，每層樓樓有兩臺24口二層交換機，分別接相應樓層各辦公室內(nèi)的IP電話和電腦，即一臺交換機接一組IP電話，另一臺交換機接一組電腦。機房內(nèi)放置一臺三層交換機，一臺路由器，一臺IP電話通信服務設備，一臺服務器。IP電話通信服務設備即網(wǎng)關，是SIP系統(tǒng)中的互聯(lián)設備，完成網(wǎng)間協(xié)議轉(zhuǎn)換，它是實現(xiàn)SIP系統(tǒng)與其他網(wǎng)絡互聯(lián)互通的關鍵設備[3]。按照如圖1所示，三層交換機端口接對應設備。通過以上網(wǎng)絡拓撲結構，使得二層交換機接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)為語音或者為數(shù)據(jù)文件。三層交換機則可以清楚的劃分端口，將二層交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)其定義到相同類型應用端口中，方便管理。

2 無控制管理分析

2.1 IP電話語音數(shù)據(jù)

VoIP小時間量程的語音數(shù)據(jù)包數(shù)字化為IP數(shù)據(jù)包，并將它們通過網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流從一個IP電話發(fā)送到另一個。使用SIP，可以隨意選擇標準組件，快速駕馭新技術，幫助建立、修改和拆除兩個通話端點之間的會話。

但是SIP也有缺陷，它既不是會話描述協(xié)議，也不提供會議控制功能。為了描述消息內(nèi)容負載情況和特點，SIP使用Internet的會話描述協(xié)議（SDP）來描述終端設備的特點，SIP自身也不提供服務質(zhì)量（QoS）。當IP電話運行網(wǎng)絡用戶數(shù)和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很大的突發(fā)時，結果導致網(wǎng)絡的可以帶寬變化較大，會導致IP語音包嚴重丟失。語音包的丟失是影響IP電話語音質(zhì)量最主要、也是最直接的因素。因此，減少語音包的丟失是提高IP電話語音質(zhì)量的最主要措施之一。

2.2 數(shù)據(jù)文件

數(shù)據(jù)文件在網(wǎng)絡中傳輸，是基于TCP/IP協(xié)議。IP數(shù)據(jù)包主要由“目的IP地址”、“源IP地址”和“凈載數(shù)據(jù)”三部分構成。在對IP數(shù)據(jù)包不加控制的傳播，必然導致對網(wǎng)絡資源的需求超過了固有的容量。因為在事先沒有任何協(xié)商和請求許可機制的資源共享網(wǎng)絡中，幾個IP分組同時到達路由器，并期望經(jīng)同一個輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)的可能性是存在的，顯然，不是所有分組可以同時接受處理，必須有一個服務順序，中間節(jié)點上的緩存為等候服務的分組提供一定保護。然而，如果此狀況具有一定的持續(xù)性，當緩存空間被耗盡時，路由器只有丟棄分組。在這種持續(xù)過載的狀態(tài)下，網(wǎng)絡性能會急劇下降。交換機采用CSMA/CD協(xié)議對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)，對數(shù)據(jù)的廣播，部分數(shù)據(jù)包不可避免被無關設備檢測到。不僅系統(tǒng)信息不安全，而且容易產(chǎn)生廣播風暴。

3 三層交換機管理

3.1 VLAN的劃分

VLAN的劃分，采用的是基于端口的劃分。這種劃法的優(yōu)點是定義VLAN成員時非常簡單，只要將所有的端口都定義為相應的VLAN組即可[4?7]。按照圖1所示，將網(wǎng)絡劃分為3個VLAN， IP電話和IP電話通信服務設備為VLAN2，計算機和服務器為VLAN3，調(diào)試計算機為VLAN4，這樣保證數(shù)據(jù)和語音不會混合在同一線路傳輸，便于三層交換機控制。按照網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)包的用途劃分VLAN，保證了同一類型數(shù)據(jù)在同一VLAN的傳播，減少了網(wǎng)絡廣播風暴的可能。使用復合VLAN技術，為實現(xiàn)調(diào)試計算機能訪問控制樓層間各VLAN的IP電話和計算機，便于維護操作。

3.2 服務質(zhì)量管理

服務可用性是QoS的重要基礎要素。成功實現(xiàn)QoS的前提是網(wǎng)絡基礎構造必須高度可靠。進一步理解QoS，它是指網(wǎng)絡為某特定數(shù)據(jù)流提供優(yōu)良服務（滿足或超過業(yè)務要求的服務質(zhì)量）的能力[8]。IP 電話和上網(wǎng)訪問同時在局域網(wǎng)運行時，若不通過三層交換機對相關應用的數(shù)據(jù)包進行管理，就是出現(xiàn)通話斷斷續(xù)續(xù)，的文件無法打開，提示下載文件損壞等問題。根據(jù)局域網(wǎng)中應用的特點，分析出語音對時延抖動要求較高，而數(shù)據(jù)文件對丟包率要求較高，因此采用配置端口信任報文的DSCP優(yōu)先級，基于接口的流量監(jiān)管技術，來實現(xiàn)QoS管理。

3.2.1 優(yōu)先級映射

配置信任DSCP優(yōu)先級時，設備根據(jù)報文的DSCP優(yōu)先級對報文進行分類并進行后續(xù)的優(yōu)先級映射，得到報文映射后的DSCP優(yōu)先級。因為在局域網(wǎng)中語音的優(yōu)先級為5，數(shù)據(jù)文件的優(yōu)先級為1。

3.2.2 流量監(jiān)管

當網(wǎng)絡發(fā)生擁塞后，超出的流量將采取其他方式處理。如果處理方式為監(jiān)管，那么數(shù)據(jù)包就會被丟棄。通常情況下，網(wǎng)絡設備缺省丟棄后到的數(shù)據(jù)包而傳輸先到的數(shù)據(jù)包，這樣的丟棄方式稱為尾丟棄。也可以讓網(wǎng)絡設備在發(fā)生擁塞時，先丟棄低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包而傳輸高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包[9]。

4 管理控制后的測試結果

由于在局域網(wǎng)使用IP電話進行通話，對網(wǎng)絡質(zhì)量非常敏感，因此僅對接IP電話的e0/0/2端口進行測試，以驗證效果。

4.1 吞吐量

對e0/0/2和e0/0/23端口使用NetIQ Chariot軟件進行測試，設置“Add pair”，“TCP”，“Throughout腳本”，10個獨立線程，吞吐量結果見圖2，測試平均值為9.4 Mb/s，完全滿足語音對帶寬的要求。

4.2 響應時間

與吞吐量測試的端口和軟件相同，使用“Response_Time腳本”，響應時間的測試結果見圖3。響應時間的平均值為0.4 ms，滿足國家A類標準[10]。

4.3 優(yōu)先級映射和流量監(jiān)管

5 結 語   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學論文和畢業(yè)論文以及服務，歡迎光臨DyLW.neT

基于局域網(wǎng)構架的三層交換機的語音和數(shù)據(jù)的控制，使廣泛使用的模擬電話在現(xiàn)有超五類線介質(zhì)基礎上運行成為了可能。這種新的運行模式，極大的減少施工和維護成本，具有廣闊的市場前景。

參考文獻

[1] 朱嘉幸. 三層交換機的快速配置恢復方法研究及實現(xiàn)[J].硅谷，2013（1）：94?95.

[2] 王素珍.通信原理[M].北京：北京郵電大學出版社，2010.

[3] 崔健雙.現(xiàn)代通信技術概論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[4] 王建平.計算機網(wǎng)絡基礎[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2010.

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交換設備是人類信息交互中的重要實施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術的發(fā)展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術，以及控制技術的發(fā)展而螺旋型發(fā)展。從電話交換一直到當今數(shù)據(jù)交換、綜合業(yè)務數(shù)字交換，交換技術經(jīng)歷了人工交換到自動交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業(yè)務的需求，也將大大地推動異步傳輸技術（ATM）和同步數(shù)字系列技術（SDH）及寬帶用戶接入網(wǎng)技術的不斷進步和廣泛應用。

從交換技術的發(fā)展歷史看，數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業(yè)務數(shù)字交換的發(fā)展過程。

一、電路交換

自1876年美國貝爾發(fā)明電話以來，隨著社會需求的增長和通信技術水平的不斷發(fā)展，電路交換技術從最初的人工接續(xù)方式，經(jīng)歷了機電與電子式自動交換、存儲程序控制的模擬和數(shù)字交換、第三方可編程交換等技術的變革，當前正在發(fā)展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術。

隨著電子技術，尤其是半導體技術的迅速發(fā)展，人們在交換機內(nèi)引入電子技術，這類交換機稱作電子交換機。最初是在交換機的控制部分引入電子技術，話路部分仍采用機械接點，出現(xiàn)了“半電子交換機”、“準電子交換機”。只有在微電子技術和數(shù)字技術的進一步發(fā)展以后，才開始了全電子交換機的迅速發(fā)展。

1 9 4 6年第一臺電子計算機的誕生，對交換技術的發(fā)展起了巨大的影響。在20世紀60年代后期，脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術成功地應用在通信傳輸系統(tǒng)中，對通話質(zhì)量和節(jié)約線路設備成本都產(chǎn)生了很大好處。隨著數(shù)字通信與P C M技術的迅速發(fā)展和廣泛應用，于是產(chǎn)生了將P C M信息直接交換的思想，各國開始研制程控數(shù)字交換機。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺程控數(shù)字交換系統(tǒng)，標志著交換技術從傳統(tǒng)的模擬交換進入到了數(shù)字交換時代。程控數(shù)字交換技術采用PCM數(shù)字傳輸和數(shù)字交換，非常適合信息數(shù)字化應用，除應用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報、數(shù)據(jù)傳送等非話業(yè)務提供了有利條件。目前在電信網(wǎng)中使用的電路交換機全部為程控數(shù)字交換機，可向用戶提供電路方式的固定電話業(yè)務、移動電話業(yè)務和窄帶ISDN業(yè)務。

二、報文交換

報文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變。當一個站要發(fā)送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網(wǎng)絡節(jié)點根據(jù)報文上的目的地址信息，把報文發(fā)送到下一個節(jié)點，一直逐個節(jié)點地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點。

每個節(jié)點在收到整個報文并檢查無誤后，就暫存這個報文，然后利用路由信息找出下一個節(jié)點的地址，再把整個報文傳送給下一個節(jié)點。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文在每個節(jié)點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊延遲時間之和。

三、分組交換

分組交換是交換技術發(fā)展的重要成果，代表著網(wǎng)絡未來演進的方向。分組交換方式兼有報文交換和線路交換的優(yōu)點。分組交換技術使用統(tǒng)計復用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節(jié)點使用存儲轉(zhuǎn)發(fā)，從而導致掉隊現(xiàn)象的發(fā)生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網(wǎng)絡主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網(wǎng)絡包含3個功能面，分別是數(shù)據(jù)面、控制面和管理面。數(shù)據(jù)面負責分組轉(zhuǎn)發(fā)，因此需要高性能的實現(xiàn)。目前主要的分組交換網(wǎng)包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網(wǎng)、CP／IP網(wǎng)絡。

分組交換網(wǎng)有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術來說，面向連接的網(wǎng)絡與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機中分配資源；但由于它采用統(tǒng)計復用，所分配的資源是用邏輯標號來表示的。自分組交換技術出現(xiàn)以來，已經(jīng)有多種分組交換網(wǎng)投人運行。電信領域最早提出的是X．2 5網(wǎng)絡，但由于它協(xié)議復雜，速度有限，逐漸被性能更好的網(wǎng)絡如幀中繼代替。幀中繼網(wǎng)絡可以認為是X．2 5的改進版本，它簡化了協(xié)議以提高處理效率。

計算機領域的一個側(cè)重點是局域網(wǎng)，即小范圍、小規(guī)模的網(wǎng)絡，用于互連辦公室內(nèi)的計算機。目前以太網(wǎng)已成為占統(tǒng)治地位的局域網(wǎng)技術。

在2 0世紀9 0年代中后期，因特網(wǎng)獲得較大發(fā)展，規(guī)模持續(xù)擴大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對I P分組進行轉(zhuǎn)發(fā)時路由表的查找比較復雜，轉(zhuǎn)發(fā)速度受到很大限制。前面指出，面向連接網(wǎng)絡使用邏輯子信道標號進行轉(zhuǎn)發(fā)表查找，速度是很快的。人們結合ATM技術在這方面的優(yōu)點，提出將核心網(wǎng)絡改為使用類似于A T M的交換機，而只在邊緣網(wǎng)絡使用路由器的I P交換技術，最終發(fā)展為多協(xié)議標記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時，MPLS最大的優(yōu)點就是流量工程(Tramc En小needng)能力，即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作，MPLS技術并沒有被廣泛使用。

四、綜合業(yè)務數(shù)字交換

綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)是集語音、數(shù)據(jù)、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務為一體的網(wǎng)絡，適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務要求。異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的一種交換技術。A T M是在分組交換基礎上發(fā)展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯控制便可移到用戶終端，網(wǎng)絡只負責信息的交換和傳送，從而使傳輸時延減小。所以A T M適用于高速數(shù)據(jù)交換業(yè)務。

隨著通信技術和通信業(yè)務需求的發(fā)展，迫使電信網(wǎng)絡必須向?qū)拵ЬC合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(B—ISDN)方向發(fā)展。這要求通信網(wǎng)絡和交換設備既要容納非實時的數(shù)據(jù)業(yè)務，又要容納實時性的電話和電視信號業(yè)務，還要考慮到滿足突發(fā)性強、瞬時業(yè)務量大的要求，提高通信效率和經(jīng)濟性。在這樣的通信業(yè)務條件下，傳統(tǒng)的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性，以及在處理突發(fā)業(yè)務情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時延而不適宜于實時通信。因此，在研究新的傳送模式時需要找出兩全的辦法，既能達到網(wǎng)絡資源的充分利用，又能使各種通信業(yè)務獲得高質(zhì)量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現(xiàn)的“異步轉(zhuǎn)移模式”(ATM)。

A T M是在光纖大容量傳輸媒體的環(huán)境中分組交換技術的新發(fā)展。在大量使用光纜之前，數(shù)字通信網(wǎng)中的中繼線路是最緊張也是質(zhì)量最差的資源，提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力，而且也大大提高了傳輸質(zhì)量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節(jié)點的處理負擔。

與此同時，人類對于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數(shù)據(jù)，已經(jīng)使人們對于數(shù)據(jù)通信的速率由過去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節(jié)點的處理能力成了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的“瓶頸”。A T M對于節(jié)點處理能力的要求遠低于分組轉(zhuǎn)送方式，更能適應現(xiàn)代的這種環(huán)境。

A T M方式中，采用了分組交換中的虛電路形式，同時在呼叫建立過程中向網(wǎng)絡提出傳輸所希望使用的資源，網(wǎng)絡根據(jù)當前的狀態(tài)決定是否接受這個呼叫。可以說，A T M方式既兼顧了網(wǎng)絡運營效率，又能夠滿足接入網(wǎng)絡的連接進行快速數(shù)據(jù)傳送的需要。

五、計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換技術發(fā)展的展望

近年來。以Internet為代表的新技術革命正在深刻地改變著傳統(tǒng)的電信觀念和體系架構，并且隨著信息社會的到來，人們的日常生活、學習工作已經(jīng)離不開網(wǎng)絡，這導致了人類社會對網(wǎng)絡業(yè)務需求急劇增長，并且對網(wǎng)絡也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務，也要同時支持實時多媒體流的傳送，并且要求網(wǎng)絡具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網(wǎng)絡應是—個能夠屏蔽底層通信基礎設施多樣性，并能提供一個統(tǒng)一開放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務平臺，能夠支持快速靈活地開發(fā)、集成、定制和部署新的網(wǎng)絡業(yè)務。

下一代網(wǎng)絡將是—一個以軟交換為核心、光網(wǎng)絡為基礎、分組型傳送技術的開放式的融合網(wǎng)。軟交換的出現(xiàn)，可通過一個融合的網(wǎng)絡為用戶同時提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務，實現(xiàn)國際電聯(lián)提出的“通過互聯(lián)互通的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和電視網(wǎng)等網(wǎng)路資源的無縫融合，構成一個具有統(tǒng)一接入和應用界面的高效率網(wǎng)路，使人類能在任何時間和地點，以一種可以接受的費用和質(zhì)量，安全的享受多種方式的信息應用”的目標。

參考文獻

篇8

中圖分類號：TP368.1文獻標識碼：Bdoi: 10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.003

Overview of Modern Network Technology

GU Lin-zhu, WANG Kai, MI Lan

(School of Information and Electrical Engineering China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008 ,China)

【Abstract】 With the development of computer technology, network technology has also been an unprecedented development in modern society has been a rapid development in the information age, a variety of new network technology is changing, has been widely used in all walks of life. This paper describes the course of development of network technology, and from the new generation of Internet, mobile IP technology, Content networking discusses the three aspects about the new modern network technology.

【Key words】 Network technology; IP over WDM; mobile IP; I Content networking

0引言

隨著計算機技術的發(fā)展，網(wǎng)絡技術也經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展過程。尤其是從“信息高速公路”概念的提出，網(wǎng)絡技術得到了空前的發(fā)展。各種新的網(wǎng)絡技術層出不窮，如IPv6、寬帶移動因特網(wǎng)、寬帶接入新技術、10吉比特以太網(wǎng)、寬帶智能網(wǎng)、網(wǎng)格計算、網(wǎng)絡存儲、無線自組織網(wǎng)絡、主動網(wǎng)絡、下一代網(wǎng)絡和軟交換等。這些技術的發(fā)展應用極大的推進了社會的發(fā)展，帶來了極大的社會效應。

1現(xiàn)代網(wǎng)絡技術的發(fā)展

計算機在19世紀40年代研制成功，但是直到80年代初期，計算機網(wǎng)絡仍然被認為是一個昂貴而奢侈的技術。近20年來，計算機網(wǎng)絡技術取得了長足的發(fā)展，在今天，計算機網(wǎng)絡技術已經(jīng)和計算機技術本身一樣精彩紛呈，普及到人們的生活和商業(yè)活動中，對社會各個領域產(chǎn)生了如此廣泛而深遠的影響[7]。

1.1早期的計算機通訊

在PC計算機出現(xiàn)之前，計算機的體系架構是：一臺具有計算能力的計算機主機掛接多臺終端設備。終端設備沒有數(shù)據(jù)處理能力，只提供鍵盤和顯示器，用于將程序和數(shù)據(jù)輸入給計算機主機和從主機獲得計算結果。計算機主機分時、輪流地為各個終端執(zhí)行計算任務。

這種計算機主機與終端之間的數(shù)據(jù)傳輸，就是最早的計算機通訊[6]。

1.2分組交換網(wǎng)絡

分組交換的概念是將整塊的待發(fā)送數(shù)據(jù)劃分為一個個更小的數(shù)據(jù)段，在每個數(shù)據(jù)段前面安裝上報頭，構成一個個的數(shù)據(jù)分組（Packets）。每個Packet的報頭中存放有目標計算機的地址和報文包的序號，網(wǎng)絡中的交換機根據(jù)數(shù)據(jù)這樣的地址決定數(shù)據(jù)向哪個方向轉(zhuǎn)發(fā)。在這樣概念下由傳輸線路、交換設備和通訊計算機建設起來的網(wǎng)絡，被稱為分組交換網(wǎng)絡。

分組交換網(wǎng)絡的概念是計算機通訊脫離電話通訊線路交換模式的里程碑。美國的分組交換網(wǎng)ARPANET于1969年12月投入運行，被公認是最早的分組交換網(wǎng)。法國的分組交換網(wǎng)CYCLADES開通于1973年，同年，英國的NPL也開通了英國第一個分組交換網(wǎng)。到今天，現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡：以太網(wǎng)、幀中繼、Internet都是分組交換網(wǎng)絡[8]。

1.3以太網(wǎng)

以太網(wǎng)目前在全球的局域網(wǎng)技術中占有支配地位。以太網(wǎng)的研究起始與1970年早期的夏威夷大學，目的是要解決多臺計算機同時使用同一傳輸介質(zhì)而相互之間不產(chǎn)生干擾的問題。夏威夷大學的研究結果奠定了以太網(wǎng)共享傳輸介質(zhì)的技術基礎，形成了享有盛名的CSMA/CD方法。

以太網(wǎng)的CSMA/CD方法是在一臺計算機需要使用共享傳輸介質(zhì)通訊時，先偵聽該共享傳輸介質(zhì)是否已經(jīng)被占用。當共享傳輸介質(zhì)空閑的時候，計算機就可以搶用該介質(zhì)進行通訊。所以又稱CSMA/CD方法為總線爭用方法。

1.4INTERNET

Internet是全球規(guī)模最大、應用最廣的計算機網(wǎng)絡。它是由院校、企業(yè)、政府的局域網(wǎng)自發(fā)地加入而發(fā)展壯大起來的超級網(wǎng)絡，連接有數(shù)千萬的計算機、服務器。通過在Internet上商業(yè)、學術、政府、企業(yè)的信息，以及新聞和娛樂的內(nèi)容和節(jié)目，極大地改變了人們的工作和生活方式。

Internet目前已經(jīng)成為世界上規(guī)模最大和增長速度最快的計算機網(wǎng)絡，沒有人能夠準確說出Internet具體有多大。到現(xiàn)在，我們的Internet的概念，已經(jīng)不僅僅指所提供的計算機通訊鏈路，而且還指參與其中的服務器所提供的信息和服務資源。計算機通訊鏈路、信息和服務資源整體，這些概念一起組成了現(xiàn)代Internet的體系結構。

2現(xiàn)代網(wǎng)絡新技術

2.1新一代因特網(wǎng)（IP over WDM）

2.1.1IP over WDM概述

自19世紀,90年代以來，人類進入了一個前所未有的信息爆炸時代，以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務是當今世界信息發(fā)展的主要推動力 據(jù)有關專家預測，每6～8個月，主要ISP的因特網(wǎng)骨干鏈路的帶寬需求就增長一倍，2005年以后 純語音和數(shù)據(jù)流量之比1:99[15]。因而在未來傳輸平臺趨于WDM化的過程中，IP over WDM必將成為新一代因特網(wǎng)的支柱[14]。

2.1.2IP over WDM工作原理

IP over WDM也稱光因特網(wǎng)。其基本原理和工作方式是：在發(fā)送端 將不同波長的光信號組合（復用）送入一根光纖中傳輸 在接收端 將組合光信號分開（解復用）并送入不同終端構成光因特網(wǎng)。

2.1.3IP over WDM的組成

光因特網(wǎng)的網(wǎng)元包括光纖、激光器、摻餌光纖放大器、光耦合器、電再生中繼器、轉(zhuǎn)發(fā)器、光分插復用器、交叉連接器與交換機。非零色散偏移光纖因其色度色散的非線性效應小而最適合波分復用系統(tǒng)。摻餌光纖放大器大都是寬帶的，能同時放大波分復用的所有波長；因系統(tǒng)對平坦增益的要求很高，在經(jīng)過6個左右光放大器之后就需要進行一次電放大。光耦合器用來把光信號各個波長組合在一起和分解開來，起到復用和去復用的作用。

2.2移動IP技術

2.2.1移動IP技術的概念

所謂移動IP技術，就是移動用戶在跨網(wǎng)絡隨意移動和漫游中，使用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡時，不用修改計算機原來的IP地址，同時繼續(xù)享有原網(wǎng)絡中一切權限。移動IP技術是移動互聯(lián)時代最基礎、最關鍵的技術之一，也是實現(xiàn)任何時間、任何地方、與任何人通過任何方式進行任何業(yè)務通信的全球個人通信的關鍵技術之一。未來的移動網(wǎng)絡將實現(xiàn)全包交換!包括話音和數(shù)據(jù)都由IP包來承載，話音和數(shù)據(jù)的隔閡將消失，移動IP技術是實現(xiàn)全球個人通信的關鍵技術和移動互聯(lián)網(wǎng)的基石。

由于移動IP技術的應用有著廣闊前景，它的開發(fā)已成為業(yè)界研究的熱點，此前，一些相關規(guī)定也相繼出臺，許多商家已經(jīng)出臺了應用技術方案和設備，移動IP的應用已經(jīng)悄然開始。

2.2.2移動IP的基本原理

使用傳統(tǒng)IP技術的主機使用固定的IP地址和TCP端口號進行相互通信[1]，在通信期間它們的IP地址和TCP端口號必須保持不變，否則IP主機之間的通信將無法繼續(xù)。而移動IP的基本問題是IP主機在通信期間可能需要在網(wǎng)路上移動，它的IP地址也許經(jīng)常會發(fā)生變化。而IP地址的變化最終會導致通信的中斷[18]。

如何解決因節(jié)點移動（即IP地址的變化）而導致通信中斷的問題？蜂窩移動電話提供了一個非常好的解決問題的先例。因此，解決移動IP問題的基本思路與處理蜂窩移動電話呼叫相似，它將使用漫游、位置登記。隧道技術、鑒權等技術。從而使移動節(jié)點使用固定不變的IP地址，一次登錄即可實現(xiàn)在任意位置（包括移動節(jié)點從一個IP（子）網(wǎng)漫游到另一個IP（子）網(wǎng)時）上保持與IP主機的單一鏈路層連接，使通信持續(xù)進行。

2.2.3移動IP技術發(fā)展三部曲

第一步：IP業(yè)務與移動通信結，在電路交換的移動通信網(wǎng)絡中引入IP電話業(yè)務。IP電話是一種新的電話業(yè)務，是在IP網(wǎng)絡承載話音技術創(chuàng)新的產(chǎn)物。它把話音進行壓縮編碼，打包分組，路由分配，存儲交換，解包解壓縮等變換處理，在IP網(wǎng)絡上實現(xiàn)話音通信。第二步：在GSM網(wǎng)絡中引入IP分組數(shù)據(jù)業(yè)務。GPRS是一個從空中接口到地面接入網(wǎng)再到核心網(wǎng)絡部分都分組化的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。第三步：三代移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展方向?qū)⑹且粋€全IP的分組網(wǎng)絡。

2.3物聯(lián)網(wǎng)

2.3.1物聯(lián)網(wǎng)的概述

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“The Internet of things”[3]。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

2.3.2物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術

物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術有短距離無線通訊（zigbee、wifi、藍牙等）、低功耗無線網(wǎng)絡技術、無線傳感器網(wǎng)絡、無線定位、射頻識別（RFID）（高頻、超高頻）、遠程網(wǎng)絡、多網(wǎng)絡融合等。物聯(lián)網(wǎng)關鍵領域有：1. RFID；2.傳感網(wǎng)；3. M2M 4. 兩化融合[5]。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，也是移動技術為代表的普適計算和泛在網(wǎng)絡發(fā)展的結果，帶動的不僅僅是技術進步，而是通過應用創(chuàng)新進一步帶動經(jīng)濟社會形態(tài)、創(chuàng)新形態(tài)的變革，塑造了知識社會的流體特性，推動面向知識社會的下一代創(chuàng)新形態(tài)的形成。移動及無線技術、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使得創(chuàng)新更加關注用戶體驗，用戶體驗成為下一代創(chuàng)新的核心。技術更加全面，體驗更加豐富成為新一代物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標。

3結束語

當今社會，已離不開網(wǎng)絡，網(wǎng)絡創(chuàng)造了一種新的文化，給我們的生活生產(chǎn)學習帶來了翻天覆地的變化。各種新的網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展，解決各種難題，極大提高人們生活水平。但在網(wǎng)絡發(fā)展的同時，也面臨許多挑戰(zhàn)，比如網(wǎng)絡安全問題，網(wǎng)絡傳輸問題等，只要不斷創(chuàng)新，迎接新的挑戰(zhàn)，才能不斷解決各種新問題，使社會取得更大的進步。

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篇9

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）07-88-03

Application of blended learning in the modern communication technology course teaching

Zhang Ruimin， Zhou Tao， Zhong Furu， Lu Pei， Zha Zhihua

（College of information science and technology， Shihezi University， Shihezi， Xinjiang 832000， China）

Abstract： In view of the problems existing in the classroom teaching of modern communication technology course in our college， this paper puts forward that improves the teaching effect of the course by using the blended learning which has the advantages of traditional teaching and network learning and fusion with a variety of teaching methods. on the basis of the analysis of the learning object and learning objective， using the existing network teaching platform， the teaching reform is explored on several aspects， such as the organization of classroom teaching， the development of network learning and the establishment of learning evaluation criteria. The practice shows that the blended learning can meet the needs of students' individualized learning requirement and improve the teaching effect and teaching satisfaction.

Key words： modern communication technology； blended learning； network teaching platform； teaching reform； teaching effect

0 引言

F代通信技術是我校電子信息工程專業(yè)開設的必修課程，通過本課程的學習，能使學生掌握現(xiàn)代通信技術的基本理論，熟悉并掌握現(xiàn)代通信技術的基本知識，了解通信網(wǎng)的規(guī)劃設計以及通信網(wǎng)技術的發(fā)展等知識。該課程理論難度較高，如何提高教學效果是多年來我們在教學過程中需要面臨的一個重要問題。本文提出以網(wǎng)絡教學平臺為依托，結合多種教學方式，以提高學生學習積極性，提升現(xiàn)代通信技術課程的教學效果。

1 課程現(xiàn)狀

目前，我校面臨著班級人數(shù)增加，課程評價方式單一，教學質(zhì)量很難保證的問題。在以往的教學模式下，教師通過有限的課堂時間與學生進行溝通交流，難以準確掌握學生的學習情況，不能較多地了解到學生對課程的一些想法和建議，教師不能很好的對學生學習的全過程進行管理，并提供必要的指導與幫助。因此，我們需要探索更有效的教學方式和方法來提高學生的學習效果。而且，越來越多的研究強調(diào)學生的自主學習，以及學生之間的協(xié)作和互動，在完成教學目標的前提下，培養(yǎng)學生的多元能力。

現(xiàn)代通信技術課程的開設還沿用傳統(tǒng)的教學方法和手段，教師利用多媒體課件和板書的形式，教師這種講“評書式”的講授方式，學生只是被動的接受知識，方法單一，模式一成不變，老師和學生之間缺乏課程知識的交流和互動，學生始終處于被動地位，學習積極性不高，學習熱情很難被激發(fā)。隨著時代進步，計算機網(wǎng)絡已經(jīng)在高校普及，目前在校本科學生普遍是九零后，學生熱衷于網(wǎng)絡新媒體，對參與度更高的新的學習方式有好奇和偏愛，更愿意在學習的各個方面表現(xiàn)自我，展示自我[1]。傳統(tǒng)的教學方式很難滿足學生個性化的需求，從而導致教師教起來費勁，學生學起來困難的兩難現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2 混合式學習理念與網(wǎng)絡教學平臺

混合式學習是綜合運用不同的學習理論、技術和手段，并結合傳統(tǒng)課堂的特點而產(chǎn)生的一種學習方式[2]。這種學習方式將傳統(tǒng)課堂學習和網(wǎng)絡化學習的優(yōu)勢結合起來[3]，目的是在整個教學過程中，既突出教師講授為主的集體學習形式，充分體現(xiàn)教師的引導作用。又能調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)學生自主學習的和團隊合作學習，體現(xiàn)學生的個性化學習需求。

為適應目前高等教育中混合式學習方式的開展，我校教務信息化平臺引進了THEOL網(wǎng)絡教學平臺，為開展混合式教學提供了充足的軟、硬件環(huán)境。以往的課程教學平臺基本以教師為課程創(chuàng)建的網(wǎng)絡課程為主，這種教學平臺只針對特定課程，考慮面比較窄。我校的網(wǎng)絡教學平臺包括通用網(wǎng)絡教學、研究型網(wǎng)絡教學、精品課程建設與評審、教學資源庫等多個平臺[4]。實現(xiàn)一次課程建設，滿足精品課程建設、教學資源建設、多種模式教學過程和環(huán)節(jié)信息化支持等多方面的要求，使教師擺脫為創(chuàng)建課程平臺而進行編寫代碼的繁重的重復性工作。也為我們開展課程的混合式教學奠定了一定的基礎。

3 混合式學習模式的應用

在現(xiàn)代通信技術課程中采用混合式教學模式突破了傳統(tǒng)課堂時空的限制，不僅能夠提高學生對現(xiàn)代通信技術的學習興趣，還能調(diào)動學生的積極性和主動性，增強學生之間的團結與協(xié)作，而且培B了學生自主學習意識和獨立分析問題、解決問題的能力，最終有效地提高課程的教學效果。

3.1 教學對象分析與教學目標

⑴ 對象分析

現(xiàn)代通信技術開課前，學生已經(jīng)學習了數(shù)字電路、模擬電路、計算機網(wǎng)絡、通信原理等課程，對于現(xiàn)代通信中的基本概念、現(xiàn)代通信網(wǎng)絡組成及其特點有了一定的認識，這為我們開展教學奠定了一定的基礎。另外，大多數(shù)學生都是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)長大的一代，他們對于網(wǎng)絡工具和移動互聯(lián)網(wǎng)工具非常熟悉。而且非常喜歡通過互聯(lián)網(wǎng)提供的各種平臺與同學、老師交流。并善于通過網(wǎng)絡查找資料，獲取新知識。這些特質(zhì)對于教師來說是非常有利的，教師可以抓住這一點來組織基于網(wǎng)絡的混合式教學的開展。

⑵ 教學目標

通過教學，讓學生理解現(xiàn)代通信網(wǎng)的基本概念、主要分類和特點；掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)傳輸、交換和通信路由等技術的原理和規(guī)則；掌握電話通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)以及下一代通信網(wǎng)絡的性能和特點等課程的專業(yè)技術知識。另外一個非常重要的方面就是，通過課程的開展，使學生能夠充分體會到混合式學習給學習過程帶來的便利和快樂。學生可以通過研討式課堂表達和表現(xiàn)自己，通過網(wǎng)絡教學平臺開展自主學習、團隊協(xié)作學習以及測試學習效果，通過查找資料撰寫報告學會知識點的總結。

3.2 課堂教學組織

在進行混合式教學中，課堂仍然是主要的教學陣地[5]。教師在課堂教學中作為知識的傳授者，要明確除了講授知識外還應調(diào)動課堂學習的氛圍，調(diào)動學生學習的積極性。因此在傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學基礎上，采用多媒體教學，在講述多路復用技術、移動通信中越區(qū)切換、分組交換網(wǎng)工作原理等內(nèi)容時，制作視頻動畫來形象的模擬整個過程，讓學生能夠形象地了解枯燥的理論。

同時，將研討式教學法引進課堂，以問題為主線安排教學內(nèi)容，整個課程設置多個探究式課題。通過網(wǎng)絡教學平臺分發(fā)給學生，要求學生分組，以小組為單位在課前進行資料查找，提出思路，通過引證、舉例得出結論，然后在每次課堂時間中會留一定的時間，小組制作幻燈片并選出代表進行研究成果的展示和闡述，各個小組可以對觀點提出疑問并給出成績。

3.3 網(wǎng)絡學習

網(wǎng)絡學習的開展主要通過自主學習和團隊學習來進行。自主學習階段，以學校的網(wǎng)絡教學平臺為主要載體，將課程講義、微課視頻和常見的疑難問題解答等資料到教學平臺上，使學生能隨時查閱。并將部分教學內(nèi)容放到教學平臺，要求學生進行自學后在教學平臺上進行在線測試。更重要的是教師通過網(wǎng)絡教學平臺以及QQ群、微信等實現(xiàn)與學生的在線答疑或討論。很多不愿在課堂提問的學生會經(jīng)常通過網(wǎng)絡提出一些問題，以及自己對于課程的看法，調(diào)動了學生的積極主動性。學生還通過知網(wǎng)、圖書館、論壇、學習筆記等方式進行自主學習。

以項目教學法為驅(qū)動，開展團隊學習，將學生分組，實行組長負責制，由教師在網(wǎng)絡平臺上提出探究式課題讓學生分組研究，小組在課下查詢資料，面對面討論和QQ、微信討論，并撰寫研究報告和制作匯報幻燈片。學生在完成探究式課題項目的過程中獲得相關知識和技能。

通過網(wǎng)絡教學平臺為主的學習完全突破了傳統(tǒng)課堂時空的限制，使整個學習不僅在課堂上進行，課下學生也可以有更多的思考時間，提高了學生對現(xiàn)代通信技術的學習興趣，增強了學生之間的團結協(xié)作能力，而且培養(yǎng)了學生自主學習興趣和獨立分析問題、解決問題的能力，有效地提高了課程的教學效果。

3.4 學習評價

傳統(tǒng)的考核評價周期一般為一個學期，往往造成學生學習的懈怠。通過網(wǎng)絡教學平臺，我們采用章節(jié)測試、試題庫進行分章節(jié)考核和綜合考核，隨時抽題、隨時考試，閱卷靈活，可對幾個知識點進行考核。我們在最近的兩個學期，每學期開展4-5次考核。另外，還采用任務式考核方式，針對老師布置的探究式課題，在規(guī)定的時間內(nèi)，運用綜合知識，提出自己的想法和解題方案，老師根據(jù)每組的表現(xiàn)決定考核分數(shù)。并輔以學生自評和互評考核等方式，全面測試學生水平。

根據(jù)課程教學活動我們調(diào)整了整個課程的評價體系，調(diào)整后評價體系包括：期末考試成績（60%），線上網(wǎng)絡學習成績（查閱資料的情況）（10%），課題論文成績（上傳論文的質(zhì)量及匯報答辯的質(zhì)量）（10%），分組討論表現(xiàn)（10%）和平時作業(yè)成績（10%）五大方面。在這種評價標準上，主要以學生是否完成預期的學習任務為考量，注重學生在教學實踐活動中理解知識和運用知識的能力。

4 總結

通過教學改革實踐，我們對比了我校電信2102級72人（未采用混合式教學模式）和電信2103級81人（采用混合式教學模式）發(fā)現(xiàn)：學生對于基于網(wǎng)絡教學平臺的混合式教學在課程內(nèi)容安排、課程內(nèi)容設計以及課程評價體系等方面比傳統(tǒng)教學模式的滿意程度有了很大的提高。

教育信息化是當前教育發(fā)展的一種趨勢，混合式教學已經(jīng)成為當前高校教育教學改革發(fā)展的方向。本文在分析了學習對象和學習目標以后，基于現(xiàn)有網(wǎng)絡教學平臺，從課堂教學的組織，網(wǎng)絡學習的開展和學習評價標準的制定等幾方面開展課程的教學改革和探索，既發(fā)揮了傳統(tǒng)教學手段的優(yōu)勢，又將信息技術的優(yōu)勢結合進來。充分發(fā)揮教師的引導作用和學生學習活動過程中的主體地位，充分實現(xiàn)學習環(huán)境的混合、學習資源的混合、學習方式的混合，進而實現(xiàn)有效的教學。加強課程改革實踐對于電子信息工程專業(yè)其他課程也具有借鑒意義。當然，在今后的教學中還應該更進一步加強學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，細化課程教學各環(huán)節(jié)的內(nèi)容。

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篇10

中圖分類號：TN913文章編號：1009-2374（2016）12-0057-02

1光纖通信系統(tǒng)概述

光纖通信系統(tǒng)產(chǎn)生于20世紀70年代，美國的一個電氣公司通過一組光纖通信實驗成功研制出了光纖通信系統(tǒng)，系統(tǒng)中使用的光源為半導體激光器，傳輸介質(zhì)應用的是多模光纖，實驗以后，光纖系統(tǒng)傳輸速率達到了33.647Mbit/s，傳輸距離達到了150km，這在光纖通信領域是一場變革與突破。

光纖通信是一種非常重要的現(xiàn)代化信息傳輸媒介，在現(xiàn)代化電網(wǎng)發(fā)展與進步當中，光纖通信系統(tǒng)起到的作用非常大。系統(tǒng)中的光纖實際上就是指光導纖維，而通信的實現(xiàn)則要借助光導作用載波，光導纖維是通信傳輸介質(zhì)，功能是實現(xiàn)對信息的收集與傳輸。過去傳統(tǒng)通信系統(tǒng)使用的是銅導線，這種金屬導線傳輸效率低、損耗率高、電磁感應強烈，在使用過程中不是非常靈活、持久，而人們真正需要的是傳輸效率高、能夠廣泛應用到圖像通信或者是數(shù)字傳輸方式中的通信傳輸系統(tǒng)，光纖通信能夠滿足人們這種需求，成為對話業(yè)務、數(shù)字化通信不可缺少的媒介。

光纖通信系統(tǒng)的基本構成：（1）光發(fā)信機。在光纖通信系統(tǒng)中，組成部件非常多，每一個部件都要發(fā)揮自身功能才能保持整體通信系統(tǒng)平穩(wěn)運行，其中光發(fā)信機能夠?qū)崿F(xiàn)電、光的相互轉(zhuǎn)換，是一種光端機。這一光端機的構成有光源、驅(qū)動器、調(diào)制器等，功能是對電端機端口發(fā)出的信號調(diào)制，這一信號能對光源產(chǎn)生大量光波，對信號調(diào)制實際上就是對光波調(diào)制的過程。完成光波調(diào)制以后，要將光信號耦合到光纜設備中進行傳輸，其中使用較多的就是電端機，是一個常規(guī)的電子通信設備，對信息傳輸起到了支持作用；（2）光收信機。系統(tǒng)中還有一個重要組成就是光收信機，其是一種能夠?qū)?、進行轉(zhuǎn)換的光端機設備，主要作用就是將收集來的光纖或者是光纜信號傳輸?shù)綑z測器中參與轉(zhuǎn)換，最終變?yōu)殡娦盘?，然后將這些電信號逐步放大，放大的程度是滿足電平要求，再將其輸送到點端機內(nèi)，完成信號的接收光纖或光纜。

2光纖通信系統(tǒng)常見的故障

核動力院在過去幾年一直使用光纖通信技術，但因為光纖系統(tǒng)內(nèi)部構成元件與設備增多，在相互交織、運行當中產(chǎn)生各種故障也是不可避免的。

2.1光端機模塊的損壞

光端機模塊一旦出現(xiàn)損毀將使系統(tǒng)功能無法發(fā)揮，會大大減弱光傳輸效率，導致光信息傳輸失敗。

2.2通信控制板故障

通信控制板故障也較為常見，一旦發(fā)生將造成數(shù)據(jù)配置的不及時，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)配置錯誤。

2.3單盤故障

系統(tǒng)單盤主要由線路板、2M板、主控制器等構成，如果某一個元件出現(xiàn)故障或者是周圍溫度、濕度的變化，將使板子運行受到極大影響。

2.4電源系統(tǒng)故障

電源系統(tǒng)中起重要作用的是光端機的電源傳輸端，一旦這一部件出現(xiàn)中斷或者損壞，將造成光端機電源中斷，出現(xiàn)停電現(xiàn)象，更會引發(fā)整個通信系統(tǒng)的運行中斷情況。

2.5尾部纖維、法蘭故障

尾部纖維故障主要是由尾纖斷裂、尾纖彎曲、尾纖半徑小等因素造成，而法蘭故障則主要因盤線接頭破損或者有灰塵進入導致堵塞造成的，這一故障發(fā)生將造成光路運行的不穩(wěn)定。

3光纖通信系統(tǒng)常見故障判斷方法

光纖通信系統(tǒng)常見故障判斷的基本方法如下：

3.1故障段落的判斷方法

如果是系統(tǒng)故障，可以通過對系統(tǒng)的監(jiān)控方式，將大段落的數(shù)字段判斷出來，也可以使用終端設備對中繼段做出判斷，使用PCD終端機是常見方法，通過對檢測儀器的分析判斷出光纜線路是否存在運行異常的情況。

3.2誤碼故障判斷法

先利用段落故障判斷法，將數(shù)字段辨別出來，再按照系統(tǒng)分類對故障做出判斷。使用光端機設備或者PCD、測試儀器判斷出是否有中繼碼故障，并查看是否有故障盤，可以通過更換備用盤方式解決故障，如果故障依然存在，可以對電源或者是電源運行環(huán)境進行檢查，更要檢查接頭是否牢固、尾纖是否運行正常。如果光纜損耗加大，將產(chǎn)生大量的誤碼，這一故障判斷方法是利用時域反射儀（OTDR）搜索故障點，并針對故障進行修復。此外，尾纖的盤繞方式不正確也將使擠壓作用增強，這時可以更換一個新的尾纖，按照正常程序重新使其恢復。

3.3復用設備

利用專門的測試儀器與警示裝置對故障的指示，能夠找到故障具體發(fā)生在哪個盤，如果換盤以后故障依然存在，則要對電壓、復用設備之間的連接進行檢查，查看電纜是否運行良好。

3.4接收光功率偏低的判斷方法

如果放光盤設置出現(xiàn)了“發(fā)光狀態(tài)”的警示，表示測試通過，如果測試沒有通過，則可以對尾纖、接頭、功率、電源等進行檢查。

4光纖通信系統(tǒng)常見故障處理方法

針對光纖通信系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種問題，及時找到故障處理方法，使系統(tǒng)恢復到正常運行狀態(tài)，是確保信息傳輸高效、安全、持續(xù)的關鍵。故障處理過程中最重要的是要先找到故障部位，針對故障部位的特點、功能等進行維修。例如，在光端機出現(xiàn)故障時，可以使用OTDR或者功率計、光源等工具進行維修。下面將列舉核動力院光纖通信系統(tǒng)常見故障分析故障處理方法：

4.1故障1

2014年3月我院1#點和2#點之間光纜由于野蠻施工、違規(guī)施工導致光纜挖斷，造成兩地之間的迂回通信不通，光纖系統(tǒng)內(nèi)部線路連接不良，導致通訊癱瘓，為各項工作造成嚴重阻礙，通過及時排查搶修恢復通訊。通信維護人員在現(xiàn)場使用OTDR設備，使用這一設備的目的是針對故障發(fā)出警告，將警告?zhèn)鬟f到站點位置處，對光纜的運行情況進行測試；在測試過程中，發(fā)現(xiàn)某個段位出現(xiàn)了連接中斷，在應用OTDR設備對故障設備進行測試時，要始終確保設備之間具有一個斷點，如果不能保證有斷點，則要對OTDR對端的ODF對端光纖進行斷開處理，不能直接對已經(jīng)損壞的設備，例如光板等進行測試，不按照規(guī)范標準測試，將造成對端光設備光接口板的損壞。斷點的熔接可以使用光纖熔接機操作，現(xiàn)場的維修人員要及時將告警發(fā)出，針對告警的站點將光功率計算出來，計算能夠接收的最大光功率，如果光功率接收順暢，則表示光路維修以后告警將會消失，表示故障完全被消除。

4.2故障2

與新基地有關通信故障處理方法為：2014年8月三號樓B座突然出現(xiàn)大面積配線電纜故障，現(xiàn)場的維修人員通過排查發(fā)現(xiàn)是電纜接續(xù)出現(xiàn)密封不良導致。特別說明：故障維修時考慮到安全性、保密性，我院新基地從院通訊機房到用戶端依舊采用電纜的通訊方式，未實施三網(wǎng)合一，互聯(lián)網(wǎng)和電話網(wǎng)分信息中心和保障與服務中心通訊科兩個部門獨立運行，實行鐵路警察各管一段，出于保密要求互聯(lián)網(wǎng)又分為外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)，故每年雨季新基地通訊故障相對較多，給維修工作帶來極大不便。通過對上述故障維修案例可以發(fā)現(xiàn)，在對故障進行維修前，要先對故障出現(xiàn)時的狀態(tài)有所了解，比如告警信息等，再結合具體信息對相關部件進行檢查，通常按照故障狀態(tài)、形態(tài)或者光端自帶指示燈對故障因素進行分析，再使用光端機設備進行信息發(fā)射，查看發(fā)射模塊是否有異常，在確保沒有異常情況以后，對數(shù)據(jù)參數(shù)配置的合理性進行檢查。

4.3故障3

核動力院家屬區(qū)通信故障及處理過程為：核動力院對院內(nèi)的通信網(wǎng)進行全面整修、布設，在2015年院通訊內(nèi)網(wǎng)割接成FTTN后，我院家屬區(qū)相對出現(xiàn)不規(guī)律的電話通訊故障，如出現(xiàn)停電導致故障、通信中斷故障、通信堵塞等，將這些內(nèi)網(wǎng)進行割線以后這些故障全部消除，布設了新的系統(tǒng)，運行更加穩(wěn)定、可靠。

5結語

本文主要對光纖通信技術發(fā)展歷程進行了介紹，并列舉了核動力院幾種常見的故障形式，針對這些故障提出了幾點解決對策，可見光纖通信系統(tǒng)是信息高速傳輸?shù)闹匾浇?，對于社會發(fā)展與進步有著重要作用，不斷加強對故障的處理，能夠提高光纖通信系統(tǒng)的運行效率，推動光纖通信技術的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

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