电话通信技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇电话通信技术论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

我们现在所说的以太网通常是指在IEEE802.3标准下构建的局域网。1975年，美国施乐公司（Xe-rox）成功将其公司的电脑、打印机等组建成一个局域网络，后来施乐公司（Xerox）、数字装备公司（Dig-ital）、英特尔公司（Intel）三家公司为了推广这项技术而合作，并起草了DIXEthernetV2标准，这就是IEEE802.3标准的前身。以太网通信具有系统组网方便、信息共享性好、易于互操作等优点，所以在变电站综合自动化系统中得到了很好的推广与应用。与前述总线类通信技术相比而言，以太网最突出的优点就是它的通信传输速率高。

1.2以太网构建的变电站综合自动化系统的网络拓扑

用以太网组网构建的变电站综合自动化系统，由于将全站一次设备保测装置的信号均接在了交换机上，当地监控后台、远动机、工作站如需知道某一断路器、刀闸、变压器的遥信或者遥测信息，直接访问交换机即可，这样，数据的共享性显然优于现场总线。

1.3变电站综合自动化系统采用以太网组网的系统原理

区别于现场总线，在采用以太网组网的综合自动化系统中，介质采用的是网线而非485线。在图二中，保测装置1～n负责采集变电站一次设备的遥信、遥测信息，然后通过网线接至交换机。变电站主控室的当地监控后台通过交换机了解全站设备运行情况，并根据需要在监控机上，或者在现场对一次设备进行操作。另外，交换机采集到的信息通过远动机上送给调度中心，调度中心根据全网的负荷情况，如果有需要将对这个站实现负荷切换的话，将会发送命令给远动机，远动机再经由交换机发送至保测装置，这叫“遥控选择”；保测装置接收到遥控命令后，会回复调度中心一个报文，这就是“遥控返校”；当调度中心接收到保测装置返回的信息后，再对该变电站的一次设备进行操作，这就是“遥控执行”。

2综合自动化系统中两种通信技术应用的比较

每一项基础性技术的诞生，都会推动相关产业的快速发展，变电站综合自动化系统也不例外。就变电站综合自动化系统而言，衡量其系统好坏的几个性能指标很重要，那就是快速性、实时性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道传输信息速率的一个指标。变电站的断路器有变位信息时，该变位信息要能在现有技术水平的前提下，在最短时间内上传至当地监控后台或者调度中心。实时性与快速性相关，它是指在监控画面上，监控机上的图（或者报文）要能及时反映断路器或刀闸的变位信息。现在中国南方电网的规范要求实时性要控制在ms级别内。由于以太网模式将所有保测装置的信息都挂在了交换机上，当地监控后台、远动、工作站如需访问数据，直接在交换机上读取即可，比起现场总线要方便许多，这就是它的共享性。当雷雨天气时，上送的报文量非常大，由于现场总线传输速率有限，所以能上传的信息量有限，有的信息不能上送，导致值班人员不能判断变电站所有设备的运行工况。具体优劣比较如表一所示。表一现场总线与以太网通信质量比较

篇2

由于国家电网经营发展属于民生大计问题，产业发展涉及到输变电生产、电力项目建设、工程项目维修、用电销售等诸多经营业务内容。因此，电力系统自动化通信技术视角下的技术定位相对较广，在信息系统设计、生产、组装环节中也就必然存在一定安全隐患问题。比如，第一点则属于系统硬件故障隐患问题，和信息系统设计初期阶段存在隐患有主要关系。第二点软件系统自有的安全隐患问题，这类安全隐患一般多来源于电力通信自动化技术领域下的平台软件，在平台设计开发阶段存在一定技术遗留问题。第三，基于TCP/IP协议栈的定义内容在网络应用设计之初时就留下了兼容性技术漏洞，使得网络安全隐患加剧。

1.2自然威胁

这类隐患性问题多以电力通信网络安全下的不可抗力事件发生为主，比如网络信息系统如果遭受自然雷击，或者是工作站突发性发生火灾，抑或通信系统遭受自然外力破坏，如地震、覆冰、风偏等。此外，这些自然不可抗事件发生一般不以人为意志为转移，会使得国家电网造成不可避免的经济资产损失。

1.3人为意外因素

通常指人为因素下的设计失误、技术系统操作异常、不规范使用信息系统等造成的安全隐患问题。此外，这类隐患问题出现一般并非人为主观意识上故意造成安全问题，而属于人为以外因素所致的安全隐患问题。

1.4人为恶意因素

同样，人为因素也包含恶意、蓄意、故意行为造就的网络信息安全事故问题。伴随这种恶意行为发生，可能会存在蓄意篡改重要数据，或者偷盗重要信息资源，或者更改代码种植木马信息等，以通过恶劣、低俗的网络黑客行为谋取私利。

2电力自动化通信技术下的网络结构分析

国家电网系统下信息网络结构一般由核心局域网，地方部门的局域网，以及区域通信渠道网络互联所组成；从应用功能角度又可划分为供生产、制造所用的SCADA/EMS系统，以及供电经营相关的MIS系统。

2.1SCADA/EMS系统

主要适用于变电网工作站、发电厂等电力供给、送电单位生产所用。并且该系统作用主要是进行监控、处理、评估及分析等；同时，其基本功能板块划分为数据采集、能源分析、信息存储、实时监控等。

2.2MIS系统（信息业务网）

该系统平台主要对网络信息化相关商务活动进行服务，同时其系统平台主要包括办公自动化、用户供电信息查询、信息统计管控、人资建设、以及安全生产等子系统板块。此外，MIS系统可对电力企业的直属上下级单位予以联网交互，包括地区间供电企业售电业务下的重要客户数据交互等。与之同时，MIS系统平台下已经由过去单一的EMS模式逐步转化为了当前的自动化DMS、TMR、调度管理、及雷电监测等多种方式应用拓展，可以会说在信息资源优化及调整上更为专业。而MIS系统主要应用于电力产业经营业务相关的组织活动方面，比如财务管理、物资置办、用电检查、安全监控、信息查询等多个方面。包括在MIS平台使用时也能够配套www、mail等板块予以实践应用，并且其属于IP网络传输，组网方式现如今也能够实现千兆以太网，同时网络结构取用于同级网络分层，每层又分为子网与链路层予以连接。

3电力自动化通信技术中的信息安全构建思路

3.1健全安全防范机制

国家电网下电力企业通信技术平台下的各个管理单元众多，在网络信息安全中制定必要的安全防范机制非常重要。因此，在安全机制构建过程中，需要保障安全机制具有严谨的逻辑性，要能结合电力企业自身需求情况，确认出重点网络防范区域与划分出普通网络访问区域。比如，对于一般性网络访问区域，需要设置具备一定开放性的访问权限；而重点网络防范区则需要严格限制普通权限客户登录，设立较高安全级别权限，以此才能对安全数据、资源信息、QA系统运营进行重点安全监督。

3.2完善信息网络设备管理机制

信息设备管理主要以电网系统下信息安全设备管理作为研究载体，强调设备管理综合效率最大化提升。基于此，设备管理机制中要配套使用促进人员职能发挥的激烈奖惩机制，以此来提升其责任意识和凝聚归属感，激发人员信息安全运维作业的人员主观能动性。此外，设备管理工作开展从基本规划、设计研发、平台选型、配件采购、安装组建、故障维修、定期养护、技术更新、设施技改等方面进行组织管理，以此才能确保信息网络设备及使用软件平台的可靠性与实用性。

3.3强化电力系统信息安全技术

为了充分保障信息网络安全，对于信息网络的安全技术研究而言则非常重要。一般当前通信网络安全技术主要有：防火墙、身份鉴别与验证、信息资源加密手段应用等。因此，第一，强化防火墙网络管理是必然的安全防控手段，特别是防火墙这种具备保护屏障作用的内、外网安全服务通道。所以，防火墙优化设计时要重点考虑其接口连接问题的同时，配套做好网络漏洞修复。第二，身份鉴别与验证，则要重点控公司内、外网的数据监控，人员操作日志，控制权限访问等，以便于公司内部网络安全软件开发时可提供必要信息资源依据。第三，对于信息加密手段应用，则要重点考虑口令卡、智能卡、以及密钥安全形手段的配套使用。同时，信息加密还可以结合企业自身条件，配套使用DES/RAS等密码技术应用，以避免未经授权时可有效控制非访访问获得数据等，防范重要数据泄漏。

篇3

随着现代通信技术的快速发展，航天技术和电话通信技术的结合，移动手机通信技术得到了快速发展和广泛应用。手机短信遥控电路技术是移动手机通信技术在电力自动化中的典型应用。以往，移动手机通过短信控制太空中的卫星和读取卫星上的传输数据，而装上蓝牙系统后，可采用无线方式接收和发射信号，且可有效控制卫星对电力自动化进行监控。其原理为：手机短信遥控电路技术集合了过滤器、短信内容提取和来电显示等模块，在移动电话控制模块内输入具有相应权限的手机号码，并编制遥控指令的短信内容后，仅具有相应资格的手机号码和正确的短信内容，才能接收短信，从而实现对电力自动化的遥控，否则，无法驱动遥控对象，将拒绝执行短信遥控命令。

1.2DTMF拨号遥控技术的应用分析

DTMF信号是一种稳定性、可靠性相对较高的实用通信技术，最早应用在程控电话交换系统中。DTMF信号包括以下2种：

①高音组。包括1633Hz、1477Hz、1336Hz和1209Hz。

②低音组。包括941Hz、852Hz、770Hz和697Hz。共8种频率信号，DTMF拨号遥控技术选用8选2的方式，分别在高音组和低音组中选择1个信号组成复合信号，进而形成16组特定编码的遥控信号系统。DTMF拨号遥控技术在电力自动化中的应用原理为：在远端电话控制模块中设置具有遥控权限的电话，并保证电话号码具有相应的身份遥控功能；当拨号验证通过时，通信系统能提供相应的提示，并进行相应的DTMF编码拨号，驱动相应的遥控对象动作；对于没有相应权限的电话，则不予以接听和拨号。DTMF拨号遥控指令编码方案主要包括9种：

①第一路开关。遥控开启拨号编码为1*，遥控关闭拨号编码为1#。

②第二路开关。遥控开启拨号编码为2*，遥控关闭拨号编码为2#。

③第三路开关。遥控开启拨号编码为3*，遥控关闭拨号编码为3#。

④第四路开关。遥控开启拨号编码为4*，遥控关闭拨号编码为4#。

⑤第五路开关。遥控开启拨号编码为5*，遥控关闭拨号编码为5#。

⑥第六路开关。遥控开启拨号编码为6*，遥控关闭拨号编码为6#。

⑦第七路开关。遥控开启拨号编码为7*，遥控关闭拨号编码为7#。

⑧第八路开关。遥控开启拨号编码为8*，遥控关闭拨号编码为8#。

⑨第1～8路开关。遥控开启拨号编码为9*，遥控关闭拨号编码为9#。

1.3电话振铃遥控技术的应用分析

电话振铃遥控技术的振铃遥控由提取来电显示号码、号码过滤器和振铃电压等模块组成，将具有相应权限的固定电话或移动电话设置在远端电话控制模块中，以保证电话号码具有相应的“身份证”。电话振铃遥控技术的远端控制模块仅接收具有相应权限电话的振铃信号，并驱动相应的遥控电路，进而根据相应的状态信息回传给远端电话，振铃遥控信号的回传。此外，还需要采用不同的传感器连接，比如采用单片机电路，电路接口用下沿触发，触发电平自高而下，从5V至0V。对于没有权限的电话，则不予以接收振铃信号，进而也无法驱动遥控电路。

篇4

    计算机网络电话通信技术,是传统电话通信技术的革新和延续,即利用先进的计算机网络技术,实现信号的传输和接收,较传统电话通信来说,计算机网络电话通信技术的信息传播速度更快,数据量传输量更大。网络资源利用率也大大提高,具有非常大的使用价值和推广空间,目前,计算机网络电话通信技术越来越受到人们的关注和欢迎。

    1计算机网络电话通信系统的设计思路

    计算机网络电话通信技术,是借助计算机网络技术实现的一种新型信号信号传播模式。通过USB接口,将电话电话终端与网络设备相连接,并在电话终端连接上用户电话,实现网络语音及数据的接收和传播,最终实现网络电话通信功能。一般来说,电话终端设备由脉冲脉冲编码调制(PCM)技术实现,所谓脉冲编码调制(PCM)技术,就是一种能够模拟通信信号的数字化变化方式,相较于其他信号通信技术而言,脉冲编码调制(PCM)技术的信道利用率更高、数据损失更小、通信效果也更好,是一种较为理想的调制技术。

    为实现电话终端的PCM码流,往往需要借助USB数据接口,能够有效将计算机设备同电话终端进行连接,实现通话信号的告诉传输,从而快速传递到计算机节点当中。USB接口的有效利用,实现了计算机外设同计算机设备的有效连接,实现了将计算机外的数据信息有效的导入计算机网络当中,从而解决了传输问题,确保了计算机网络电话通信技术的有效实现,USB技术同PCM技术的有效结合,促进了计算机网络电话通信技术的有效实现。

    1.1电话终端的硬件实现

    计算机网络电话通信技术,需要电话终端硬件来实现最后的数据解码和通话活动,电话终端硬件是计算机网络电话通信系统的重要组成部分。

    1.2单片机控制电路

    单片机控制电路是计算机网络电话通信系统中电话终端硬件的一部分,是电话终端设备的电路核心,主要由存储电路、CPU、输入接口以及输出接口电路四部分组成,单片机控制电路实现了对电话信号控制音的发生,实现电话信号的输送,并能够对DTMF的双音多频进行有效的控制,从而完成对电路的接受,并能够有效控制USB接口,读取用户在电路中的通话状态,以及对系统参数的读取。

    1.3用户电路

    用户电路,是一种厚膜集成电路,由MITEL工作研制,能够为用户提供稳定的26mA恒流馈电,用以验证网络电话用户的电话使用状态、电话的拨号脉冲等等数据,从而确保网络电话的正常使用效果。用户电路是确保网络电话终端通过效果的重要组成单元,目前能够有效支持2-4线的交换,属于计算机网络电话系统的基础模拟接口。

    1.4编解码电路

    编解码电路也是计算机网络电话通信系统的重要组成部分,其中PCM编解码电路是该电路系统中的重要功能单元,该系统主要组成单元有数据接收滤波器、数据发送滤波器、基准电压源、输入电路、输出电路、逻辑控制单元以及PCM编解码电路等等,用以对数据信号的编解码,确保网络通信信号的有效性。

    1.5电话终端的软件实现

    电话终端数据通信的实现,不光需要硬件的支持,同样需要软件的支持,终端软件功能的实现,才能够使终端硬件发挥应有的作用,从而达到信息的传输、信号的编解码,最终实现计算机网络电话通信系统的正常运作。

    2终端主程序

    网络电话终端的出程序,主要工作目标是实现计算机电话通信系统的初始化,包括了单片机定时器、时钟。USB等设备的复位即初始化,对于网络电话终端的使用具有非常重要的意义。一般来说,网络电话主程序软件应用过程中,遵循“先进先出”的原则,即在程序中设置队列性任务表,按照先后顺序履行相关工作任务要求。电话终端主程序其实一种无限循环的数据查询系统,不断更新和制定查询任务表内容,并获知需要处理的相关任务,并以此进行相关任务的实现。在主程序运行过程中检测到了需要执行的相关任务,就会根据程序中已经安排好的子程序序列,进行任务工作的处理和解决,逐一进行任务标准的处理。主程序主要采用“先进先出”的工作原理,如果任务的子程序到最后的工作单元,并实行重复循环。

    2.1中断服务程序

    中断服务程序,就是实现信号传输的开启和关闭,一般采用的是计数的形式,其定时器由0开始,最大值为65535,并且以16.384Mhz的脉冲进行计数,持续时间约为4ms,如果电话终端设备采用AMBE芯片,则每个接收即发送数据包的周期更变为20ms;当终端服务程序的计数达到5120次之后,就能够实现20ms的数据终端,完成数据包的接收机发送工作。

    2.2任务子程序

    任务子程序,主要负责对电话终端设备的摘机及断机实现判断,根据用户的主叫和被叫等不同信号接收形式,完成相应的操作及工作的执行。当电话终端设备处于主叫摘机状态时,电话终端设备将会向AMBE程序发送拨号音控制数据;当电话终端设备处于摘机状态时,子程序将会向USB接口发送被叫的应答信号,从而判断电话终端的相关状态。

    2.3电话终端设备的工作过程

    当通话数据传输到电话终端设备时,用户做出摘机动作,然后USB接口就会向计算机网络传输摘机信号,同时,计算机电话通信网络就会向主叫发送拨号音,并做出信息传输反应,使用户电话重点设备接收数据信号并进行语音通话。当网络电话系统呼叫本电话终端的相关用户时,计算机网络技术就会直接做出内部处理,接通被叫用户;如果呼叫的是其他其他电话终端的用户,则计算机网络电话通信系统就会直接栓送被叫用户号码,并等待对方的应答。当USB接口发回信息表明用户电话终端被叫忙信号时,计算机网络电话系统机会发送语音提示信息告知用户被叫用户繁忙并发送忙音。

    如果是外部用户对本网络电话终端用户进行呼叫时,USB接口接收到被叫信号后就会进行数据解码,并进行合理的分析如果用户繁忙,USB接口就会向计算机网络电话通信系统反馈相关信息,并向呼叫用户反馈机主繁忙的信息,并发出电话忙音。如果机主处于离开状态,即用户闲时,USB接口就会向向用户发出相关提示信息,以及用户振铃提示,以提示用户进行电话信息的接收。当被叫用户听到振铃并做出摘机反应后,USB接口就会向计算机网络电话通信系统反馈相关信息,并随机开展数据信息的传送,网络电话终端就会开启语音传送功能。

    3总结

    计算机网络电话通信技术应用,是传统电话通信技术的一种革新和延续,能够有效提高电话数据的传输效率和传输速度,使电话通讯信号更加清晰,是未来电话通信技术的发展发展方向。在计算机哦电话通信系统当中,电话终端无需购买其他电话网络设备,经过USB接口同计算机设备向连接,很有效避免了繁琐的电话线路,使电话通信技术设备的成本大大降低,优化了计算机网络的使用效率,对于社会发展以及社会效益的增长都具有非常积极的意义。因此,我们要重视对计算机网络电话通信技术的推广和应用,以先进的网络电话通信技术来逐渐替代传统电话通信技术,确保电话传输系统的稳定性,从而促进网络通信技术的快速发展。

    参考文献

    [1]董磊.论网络电话类证据.中国政法大学, 2011

    郭峰江.网络电话服务质量保证机制的研究.华中科技大学,2011

    李正贤.韩国网络电话进入中国的营销战略研究.对外经济贸易大学,2009

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一、引言

随着VoIP技术的成熟，目前电信运营商正在逐步淘汰程控交换设备，电话交换技术已经从程控交换转变为软交换技术。公共电信网交换技术的转变，同样影响到企业网，企业级电话通信网逐步从PBX架构向IPPBX架构转变，并与办公系统集成，形成融合通信系统。企业级电话网络采用软交换技术以后，在技术上带来以下改变：交换技术从电路交换变为软交换；呼叫控制协议从7号信令转变为SIP协议；传输线路从双绞线转变为网线，支持无线接入；交换设备从程控设备转变为通用计算机平台。

企业构建电话通信网可以采用专用IPPBX交换机，也可以采用计算机平台和开源软件构建。前者服务质量稳定，但是设备、用户授权和服务价格较高；后者可靠性相对较低，但如果方案得当，也可以取得不错的效果。论文围绕第二种方案，研究电话网络的架构，软件平台的选择，电话网络的测试方法，为自行建设企业级电话通信网提供参考。企业级软电话网络使企业用户可以进行零费用通话，私密性较好，无需支付传统程控交换网或者电信软交换网中的市话和长途费用，有效降低办公成本。

二、企业级软电话网络架构

软电话网络的核心是IPPBX交换机，该交换机以SIP协h为呼叫控制协议，支持智能终端实现VoIP通话、视频通话及其它增值业务；负责存储用户、中继、呼叫路由、呼叫记录、计费等数据；提供网络管理功能。传输网采用IP网络，以交换机、路由器为节点设备，以网线为传输介质。智能终端可以是SIP电话、电脑或者手机上安装的客户端软件，采用有线或者无线WiFi的方式接入网络。

三、软件平台的选择

目前IPPBX开源软件平台主要分为三大系列，分别是Asterisk、FreeSwitch、Yate，以下将对三款软件的特点和应用进行分析。

（一）Asterisk平台

Asterisk是第一套以开源软件实现的用户交换机（IPPBX） 系统，也是应用最广的开源平台。Asterisk采用双轨授权模式，免费模式使用GPL授权，而商用授权使用proprietary 模式。系统运行平台包括Linux、NetBSD、OpenBSD、FreeBSD、Mac OS X 与 Solaris。Asterisk 是轻量级的系统，可以在如OpenWrt之类的嵌入式系统上运行。Asterisk不仅提供IPPBX电话功能，还提供VoIP网关、会议服务器等功能。该平台被全球超过170个国家的100万个小型企业、大型企业、呼叫中心、运营商和政府机构使用。Asterisk支持SIP、MGCP、H.323协议，可以通过E1数字中继、FXO模拟中继与PSTN相连。

（二）FreeSwitch平台

FreeSwitch是采用MPL授权的开源IPPBX平台，支持音频、视频、文本等信息的路由互联。FreeSWITCH可在多个操作系统，包括Windows，Max OS X，Linux，BSD和Solaris上独立运行。FreeSWITCH支持T.38传真，支持Skype，SIP，H.323和WebRTC等各种通信技术，可方便的与其他开源的PBX系统，如sipXec、Call Weaver、Bayonne、YATE或Asterisk进行对接。

（三）Yate平台

Yate（Yet Another Telephony Engine）是一款免费的开源通信软件，支持视频、语音和即时消息。Yate基于互联网语音协议（VoIP）和PSTN开发，可扩展性强，支持SIP、H.323、IAX、MGCP、Jingle、Jabber、E1、T1、ISDN PRI、BRI和SS7信令。Yate以C ++编写，采用模块化设计，允许使用脚本语言（如Perl、Python或PHP）来扩展其功能。

四、电话网络测试

网络测试采用SIPp工具实现。SIPp是一个测试SIP协议性能的工具软件，它包含了一些基本的SipStone用户工作流程（UAC和UAS），并可使用INVITE和BYE建立和释放多个呼叫。它也可以读XML文件，即描述性能测试的配置文件，可以使用XML文件来模拟现场的SIP信令，以重现出现的故障，或者可以自定义SIP 协议以测试终端对某些方面的容错或错误处理能力。SIPp能动态显示测试运行的统计数据，如呼叫速率、信号来回的延迟，以及消息统计；周期性地把CSV统计数据转储，在多个套接字上的TCP 和UDP，利用重新传输管理的多路复用；在场景定义文件中可以使用正则表达式，动态调整呼叫速率。SIPp可以用来测试许多真实的SIP设备，如SIP，B2BUAs，SIP媒体服务器，SIP/x网关，SIP PBX，也可以模仿上千个SIP呼叫你的SIP系统。

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中图分类号： TN964?34 文献标识码： A 文章编号： 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

电话和计算机网络已经成为人们办公通信的重要方式，传统的电话线是每部电话采用一对双绞线，这样使得施工和维护非常麻烦，需要清楚每根线的作用，费时费力。为了充分利用超五类线网络，可使用IP电话设备通信及三层交换机[1]进行管理控制，极大降低维护成本，减少线路故障率。由专门的硬件设备或软件将呼叫的话音信号采样并数字化，进行压缩打包，经过IP网络传输到对方，由对方的设备或软件接收并进行解压缩，再还原成模拟信号。语音压缩编码技术则是IP电话技术的基础[2]。

1 网络拓扑图

办公区域设备的网络拓扑图如图1所示。为减低成本，每层楼楼有两台24口二层交换机，分别接相应楼层各办公室内的IP电话和电脑，即一台交换机接一组IP电话，另一台交换机接一组电脑。机房内放置一台三层交换机，一台路由器，一台IP电话通信服务设备，一台服务器。IP电话通信服务设备即网关，是SIP系统中的互联设备，完成网间协议转换，它是实现SIP系统与其他网络互联互通的关键设备[3]。按照如图1所示，三层交换机端口接对应设备。通过以上网络拓扑结构，使得二层交换机接收和转发的数据为语音或者为数据文件。三层交换机则可以清楚的划分端口，将二层交换机转发数据其定义到相同类型应用端口中，方便管理。

2 无控制管理分析

2.1 IP电话语音数据

VoIP小时间量程的语音数据包数字化为IP数据包，并将它们通过网络数据流从一个IP电话发送到另一个。使用SIP，可以随意选择标准组件，快速驾驭新技术，帮助建立、修改和拆除两个通话端点之间的会话。

但是SIP也有缺陷，它既不是会话描述协议，也不提供会议控制功能。为了描述消息内容负载情况和特点，SIP使用Internet的会话描述协议（SDP）来描述终端设备的特点，SIP自身也不提供服务质量（QoS）。当IP电话运行网络用户数和传输的数据量很大的突发时，结果导致网络的可以带宽变化较大，会导致IP语音包严重丢失。语音包的丢失是影响IP电话语音质量最主要、也是最直接的因素。因此，减少语音包的丢失是提高IP电话语音质量的最主要措施之一。

2.2 数据文件

数据文件在网络中传输，是基于TCP/IP协议。IP数据包主要由“目的IP地址”、“源IP地址”和“净载数据”三部分构成。在对IP数据包不加控制的传播，必然导致对网络资源的需求超过了固有的容量。因为在事先没有任何协商和请求许可机制的资源共享网络中，几个IP分组同时到达路由器，并期望经同一个输出端口转发的可能性是存在的，显然，不是所有分组可以同时接受处理，必须有一个服务顺序，中间节点上的缓存为等候服务的分组提供一定保护。然而，如果此状况具有一定的持续性，当缓存空间被耗尽时，路由器只有丢弃分组。在这种持续过载的状态下，网络性能会急剧下降。交换机采用CSMA/CD协议对数据进行转发，对数据的广播，部分数据包不可避免被无关设备检测到。不仅系统信息不安全，而且容易产生广播风暴。

3 三层交换机管理

3.1 VLAN的划分

VLAN的划分，采用的是基于端口的划分。这种划法的优点是定义VLAN成员时非常简单，只要将所有的端口都定义为相应的VLAN组即可[4?7]。按照图1所示，将网络划分为3个VLAN， IP电话和IP电话通信服务设备为VLAN2，计算机和服务器为VLAN3，调试计算机为VLAN4，这样保证数据和语音不会混合在同一线路传输，便于三层交换机控制。按照网络传输数据包的用途划分VLAN，保证了同一类型数据在同一VLAN的传播，减少了网络广播风暴的可能。使用复合VLAN技术，为实现调试计算机能访问控制楼层间各VLAN的IP电话和计算机，便于维护操作。

3.2 服务质量管理

服务可用性是QoS的重要基础要素。成功实现QoS的前提是网络基础构造必须高度可靠。进一步理解QoS，它是指网络为某特定数据流提供优良服务（满足或超过业务要求的服务质量）的能力[8]。IP 电话和上网访问同时在局域网运行时，若不通过三层交换机对相关应用的数据包进行管理，就是出现通话断断续续，的文件无法打开，提示下载文件损坏等问题。根据局域网中应用的特点，分析出语音对时延抖动要求较高，而数据文件对丢包率要求较高，因此采用配置端口信任报文的DSCP优先级，基于接口的流量监管技术，来实现QoS管理。

3.2.1 优先级映射

配置信任DSCP优先级时，设备根据报文的DSCP优先级对报文进行分类并进行后续的优先级映射，得到报文映射后的DSCP优先级。因为在局域网中语音的优先级为5，数据文件的优先级为1。

3.2.2 流量监管

当网络发生拥塞后，超出的流量将采取其他方式处理。如果处理方式为监管，那么数据包就会被丢弃。通常情况下，网络设备缺省丢弃后到的数据包而传输先到的数据包，这样的丢弃方式称为尾丢弃。也可以让网络设备在发生拥塞时，先丢弃低优先级的数据包而传输高优先级的数据包[9]。

4 管理控制后的测试结果

由于在局域网使用IP电话进行通话，对网络质量非常敏感，因此仅对接IP电话的e0/0/2端口进行测试，以验证效果。

4.1 吞吐量

对e0/0/2和e0/0/23端口使用NetIQ Chariot软件进行测试，设置“Add pair”，“TCP”，“Throughout脚本”，10个独立线程，吞吐量结果见图2，测试平均值为9.4 Mb/s，完全满足语音对带宽的要求。

4.2 响应时间

与吞吐量测试的端口和软件相同，使用“Response_Time脚本”，响应时间的测试结果见图3。响应时间的平均值为0.4 ms，满足国家A类标准[10]。

4.3 优先级映射和流量监管

5 结 语   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务，欢迎光临DyLW.neT

基于局域网构架的三层交换机的语音和数据的控制，使广泛使用的模拟电话在现有超五类线介质基础上运行成为了可能。这种新的运行模式，极大的减少施工和维护成本，具有广阔的市场前景。

参考文献

[1] 朱嘉幸. 三层交换机的快速配置恢复方法研究及实现[J].硅谷，2013（1）：94?95.

[2] 王素珍.通信原理[M].北京：北京邮电大学出版社，2010.

[3] 崔健双.现代通信技术概论[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4] 王建平.计算机网络基础[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.

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交换设备是人类信息交互中的重要实施，在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。

从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。

一、电路交换

自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。

随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。

1 9 4 6年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与P C M技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将P C M信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换，非常适合信息数字化应用，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。

二、报文交换

报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。

每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。

三、分组交换

分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。

分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．2 5网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．2 5的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。

计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。

在2 0世纪9 0年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对I P分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于A T M的交换机，而只在边缘网络使用路由器的I P交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(Tramc En小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。

四、综合业务数字交换

综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。A T M是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以A T M适用于高速数据交换业务。

随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。

A T M是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。

与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。A T M对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。

A T M方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，A T M方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。

五、计算机网络数据交换技术发展的展望

近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。

下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。

参考文献

篇8

中图分类号：TP368.1文献标识码：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

随着计算机技术的发展，网络技术也经历了从无到有的发展过程。尤其是从“信息高速公路”概念的提出，网络技术得到了空前的发展。各种新的网络技术层出不穷，如IPv6、宽带移动因特网、宽带接入新技术、10吉比特以太网、宽带智能网、网格计算、网络存储、无线自组织网络、主动网络、下一代网络和软交换等。这些技术的发展应用极大的推进了社会的发展，带来了极大的社会效应。

1现代网络技术的发展

计算机在19世纪40年代研制成功，但是直到80年代初期，计算机网络仍然被认为是一个昂贵而奢侈的技术。近20年来，计算机网络技术取得了长足的发展，在今天，计算机网络技术已经和计算机技术本身一样精彩纷呈，普及到人们的生活和商业活动中，对社会各个领域产生了如此广泛而深远的影响[7]。

1.1早期的计算机通讯

在PC计算机出现之前，计算机的体系架构是：一台具有计算能力的计算机主机挂接多台终端设备。终端设备没有数据处理能力，只提供键盘和显示器，用于将程序和数据输入给计算机主机和从主机获得计算结果。计算机主机分时、轮流地为各个终端执行计算任务。

这种计算机主机与终端之间的数据传输，就是最早的计算机通讯[6]。

1.2分组交换网络

分组交换的概念是将整块的待发送数据划分为一个个更小的数据段，在每个数据段前面安装上报头，构成一个个的数据分组（Packets）。每个Packet的报头中存放有目标计算机的地址和报文包的序号，网络中的交换机根据数据这样的地址决定数据向哪个方向转发。在这样概念下由传输线路、交换设备和通讯计算机建设起来的网络，被称为分组交换网络。

分组交换网络的概念是计算机通讯脱离电话通讯线路交换模式的里程碑。美国的分组交换网ARPANET于1969年12月投入运行，被公认是最早的分组交换网。法国的分组交换网CYCLADES开通于1973年，同年，英国的NPL也开通了英国第一个分组交换网。到今天，现代计算机网络：以太网、帧中继、Internet都是分组交换网络[8]。

1.3以太网

以太网目前在全球的局域网技术中占有支配地位。以太网的研究起始与1970年早期的夏威夷大学，目的是要解决多台计算机同时使用同一传输介质而相互之间不产生干扰的问题。夏威夷大学的研究结果奠定了以太网共享传输介质的技术基础，形成了享有盛名的CSMA/CD方法。

以太网的CSMA/CD方法是在一台计算机需要使用共享传输介质通讯时，先侦听该共享传输介质是否已经被占用。当共享传输介质空闲的时候，计算机就可以抢用该介质进行通讯。所以又称CSMA/CD方法为总线争用方法。

1.4INTERNET

Internet是全球规模最大、应用最广的计算机网络。它是由院校、企业、政府的局域网自发地加入而发展壮大起来的超级网络，连接有数千万的计算机、服务器。通过在Internet上商业、学术、政府、企业的信息，以及新闻和娱乐的内容和节目，极大地改变了人们的工作和生活方式。

Internet目前已经成为世界上规模最大和增长速度最快的计算机网络，没有人能够准确说出Internet具体有多大。到现在，我们的Internet的概念，已经不仅仅指所提供的计算机通讯链路，而且还指参与其中的服务器所提供的信息和服务资源。计算机通讯链路、信息和服务资源整体，这些概念一起组成了现代Internet的体系结构。

2现代网络新技术

2.1新一代因特网（IP over WDM）

2.1.1IP over WDM概述

自19世纪,90年代以来，人类进入了一个前所未有的信息爆炸时代，以IP为主的数据业务是当今世界信息发展的主要推动力 据有关专家预测，每6～8个月，主要ISP的因特网骨干链路的带宽需求就增长一倍，2005年以后 纯语音和数据流量之比1:99[15]。因而在未来传输平台趋于WDM化的过程中，IP over WDM必将成为新一代因特网的支柱[14]。

2.1.2IP over WDM工作原理

IP over WDM也称光因特网。其基本原理和工作方式是：在发送端 将不同波长的光信号组合（复用）送入一根光纤中传输 在接收端 将组合光信号分开（解复用）并送入不同终端构成光因特网。

2.1.3IP over WDM的组成

光因特网的网元包括光纤、激光器、掺饵光纤放大器、光耦合器、电再生中继器、转发器、光分插复用器、交叉连接器与交换机。非零色散偏移光纤因其色度色散的非线性效应小而最适合波分复用系统。掺饵光纤放大器大都是宽带的，能同时放大波分复用的所有波长；因系统对平坦增益的要求很高，在经过6个左右光放大器之后就需要进行一次电放大。光耦合器用来把光信号各个波长组合在一起和分解开来，起到复用和去复用的作用。

2.2移动IP技术

2.2.1移动IP技术的概念

所谓移动IP技术，就是移动用户在跨网络随意移动和漫游中，使用基于TCP/IP协议的网络时，不用修改计算机原来的IP地址，同时继续享有原网络中一切权限。移动IP技术是移动互联时代最基础、最关键的技术之一，也是实现任何时间、任何地方、与任何人通过任何方式进行任何业务通信的全球个人通信的关键技术之一。未来的移动网络将实现全包交换!包括话音和数据都由IP包来承载，话音和数据的隔阂将消失，移动IP技术是实现全球个人通信的关键技术和移动互联网的基石。

由于移动IP技术的应用有着广阔前景，它的开发已成为业界研究的热点，此前，一些相关规定也相继出台，许多商家已经出台了应用技术方案和设备，移动IP的应用已经悄然开始。

2.2.2移动IP的基本原理

使用传统IP技术的主机使用固定的IP地址和TCP端口号进行相互通信[1]，在通信期间它们的IP地址和TCP端口号必须保持不变，否则IP主机之间的通信将无法继续。而移动IP的基本问题是IP主机在通信期间可能需要在网路上移动，它的IP地址也许经常会发生变化。而IP地址的变化最终会导致通信的中断[18]。

如何解决因节点移动（即IP地址的变化）而导致通信中断的问题？蜂窝移动电话提供了一个非常好的解决问题的先例。因此，解决移动IP问题的基本思路与处理蜂窝移动电话呼叫相似，它将使用漫游、位置登记。隧道技术、鉴权等技术。从而使移动节点使用固定不变的IP地址，一次登录即可实现在任意位置（包括移动节点从一个IP（子）网漫游到另一个IP（子）网时）上保持与IP主机的单一链路层连接，使通信持续进行。

2.2.3移动IP技术发展三部曲

第一步：IP业务与移动通信结，在电路交换的移动通信网络中引入IP电话业务。IP电话是一种新的电话业务，是在IP网络承载话音技术创新的产物。它把话音进行压缩编码，打包分组，路由分配，存储交换，解包解压缩等变换处理，在IP网络上实现话音通信。第二步：在GSM网络中引入IP分组数据业务。GPRS是一个从空中接口到地面接入网再到核心网络部分都分组化的数据通信网络。第三步：三代移动通信网络的发展方向将是一个全IP的分组网络。

2.3物联网

2.3.1物联网的概述

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”[3]。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2.3.2物联网的关键技术

物联网的关键技术有短距离无线通讯（zigbee、wifi、蓝牙等）、低功耗无线网络技术、无线传感器网络、无线定位、射频识别（RFID）（高频、超高频）、远程网络、多网络融合等。物联网关键领域有：1. RFID；2.传感网；3. M2M 4. 两化融合[5]。

物联网的发展，也是移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果，带动的不仅仅是技术进步，而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革，塑造了知识社会的流体特性，推动面向知识社会的下一代创新形态的形成。移动及无线技术、物联网的发展，使得创新更加关注用户体验，用户体验成为下一代创新的核心。技术更加全面，体验更加丰富成为新一代物联网的发展目标。

3结束语

当今社会，已离不开网络，网络创造了一种新的文化，给我们的生活生产学习带来了翻天覆地的变化。各种新的网络技术不断发展，解决各种难题，极大提高人们生活水平。但在网络发展的同时，也面临许多挑战，比如网络安全问题，网络传输问题等，只要不断创新，迎接新的挑战，才能不断解决各种新问题，使社会取得更大的进步。

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篇9

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：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代通信技术是我校电子信息工程专业开设的必修课程，通过本课程的学习，能使学生掌握现代通信技术的基本理论，熟悉并掌握现代通信技术的基本知识，了解通信网的规划设计以及通信网技术的发展等知识。该课程理论难度较高，如何提高教学效果是多年来我们在教学过程中需要面临的一个重要问题。本文提出以网络教学平台为依托，结合多种教学方式，以提高学生学习积极性，提升现代通信技术课程的教学效果。

1 课程现状

目前，我校面临着班级人数增加，课程评价方式单一，教学质量很难保证的问题。在以往的教学模式下，教师通过有限的课堂时间与学生进行沟通交流，难以准确掌握学生的学习情况，不能较多地了解到学生对课程的一些想法和建议，教师不能很好的对学生学习的全过程进行管理，并提供必要的指导与帮助。因此，我们需要探索更有效的教学方式和方法来提高学生的学习效果。而且，越来越多的研究强调学生的自主学习，以及学生之间的协作和互动，在完成教学目标的前提下，培养学生的多元能力。

现代通信技术课程的开设还沿用传统的教学方法和手段，教师利用多媒体课件和板书的形式，教师这种讲“评书式”的讲授方式，学生只是被动的接受知识，方法单一，模式一成不变，老师和学生之间缺乏课程知识的交流和互动，学生始终处于被动地位，学习积极性不高，学习热情很难被激发。随着时代进步，计算机网络已经在高校普及，目前在校本科学生普遍是九零后，学生热衷于网络新媒体，对参与度更高的新的学习方式有好奇和偏爱，更愿意在学习的各个方面表现自我，展示自我[1]。传统的教学方式很难满足学生个性化的需求，从而导致教师教起来费劲，学生学起来困难的两难现象的出现。

2 混合式学习理念与网络教学平台

混合式学习是综合运用不同的学习理论、技术和手段，并结合传统课堂的特点而产生的一种学习方式[2]。这种学习方式将传统课堂学习和网络化学习的优势结合起来[3]，目的是在整个教学过程中，既突出教师讲授为主的集体学习形式，充分体现教师的引导作用。又能调动学生的积极性，培养学生自主学习的和团队合作学习，体现学生的个性化学习需求。

为适应目前高等教育中混合式学习方式的开展，我校教务信息化平台引进了THEOL网络教学平台，为开展混合式教学提供了充足的软、硬件环境。以往的课程教学平台基本以教师为课程创建的网络课程为主，这种教学平台只针对特定课程，考虑面比较窄。我校的网络教学平台包括通用网络教学、研究型网络教学、精品课程建设与评审、教学资源库等多个平台[4]。实现一次课程建设，满足精品课程建设、教学资源建设、多种模式教学过程和环节信息化支持等多方面的要求，使教师摆脱为创建课程平台而进行编写代码的繁重的重复性工作。也为我们开展课程的混合式教学奠定了一定的基础。

3 混合式学习模式的应用

在现代通信技术课程中采用混合式教学模式突破了传统课堂时空的限制，不仅能够提高学生对现代通信技术的学习兴趣，还能调动学生的积极性和主动性，增强学生之间的团结与协作，而且培B了学生自主学习意识和独立分析问题、解决问题的能力，最终有效地提高课程的教学效果。

3.1 教学对象分析与教学目标

⑴ 对象分析

现代通信技术开课前，学生已经学习了数字电路、模拟电路、计算机网络、通信原理等课程，对于现代通信中的基本概念、现代通信网络组成及其特点有了一定的认识，这为我们开展教学奠定了一定的基础。另外，大多数学生都是伴随着互联网长大的一代，他们对于网络工具和移动互联网工具非常熟悉。而且非常喜欢通过互联网提供的各种平台与同学、老师交流。并善于通过网络查找资料，获取新知识。这些特质对于教师来说是非常有利的，教师可以抓住这一点来组织基于网络的混合式教学的开展。

⑵ 教学目标

通过教学，让学生理解现代通信网的基本概念、主要分类和特点；掌握现代通信网传输、交换和通信路由等技术的原理和规则；掌握电话通信网、数据通信网以及下一代通信网络的性能和特点等课程的专业技术知识。另外一个非常重要的方面就是，通过课程的开展，使学生能够充分体会到混合式学习给学习过程带来的便利和快乐。学生可以通过研讨式课堂表达和表现自己，通过网络教学平台开展自主学习、团队协作学习以及测试学习效果，通过查找资料撰写报告学会知识点的总结。

3.2 课堂教学组织

在进行混合式教学中，课堂仍然是主要的教学阵地[5]。教师在课堂教学中作为知识的传授者，要明确除了讲授知识外还应调动课堂学习的氛围，调动学生学习的积极性。因此在传统的黑板加粉笔的教学基础上，采用多媒体教学，在讲述多路复用技术、移动通信中越区切换、分组交换网工作原理等内容时，制作视频动画来形象的模拟整个过程，让学生能够形象地了解枯燥的理论。

同时，将研讨式教学法引进课堂，以问题为主线安排教学内容，整个课程设置多个探究式课题。通过网络教学平台分发给学生，要求学生分组，以小组为单位在课前进行资料查找，提出思路，通过引证、举例得出结论，然后在每次课堂时间中会留一定的时间，小组制作幻灯片并选出代表进行研究成果的展示和阐述，各个小组可以对观点提出疑问并给出成绩。

3.3 网络学习

网络学习的开展主要通过自主学习和团队学习来进行。自主学习阶段，以学校的网络教学平台为主要载体，将课程讲义、微课视频和常见的疑难问题解答等资料到教学平台上，使学生能随时查阅。并将部分教学内容放到教学平台，要求学生进行自学后在教学平台上进行在线测试。更重要的是教师通过网络教学平台以及QQ群、微信等实现与学生的在线答疑或讨论。很多不愿在课堂提问的学生会经常通过网络提出一些问题，以及自己对于课程的看法，调动了学生的积极主动性。学生还通过知网、图书馆、论坛、学习笔记等方式进行自主学习。

以项目教学法为驱动，开展团队学习，将学生分组，实行组长负责制，由教师在网络平台上提出探究式课题让学生分组研究，小组在课下查询资料，面对面讨论和QQ、微信讨论，并撰写研究报告和制作汇报幻灯片。学生在完成探究式课题项目的过程中获得相关知识和技能。

通过网络教学平台为主的学习完全突破了传统课堂时空的限制，使整个学习不仅在课堂上进行，课下学生也可以有更多的思考时间，提高了学生对现代通信技术的学习兴趣，增强了学生之间的团结协作能力，而且培养了学生自主学习兴趣和独立分析问题、解决问题的能力，有效地提高了课程的教学效果。

3.4 学习评价

传统的考核评价周期一般为一个学期，往往造成学生学习的懈怠。通过网络教学平台，我们采用章节测试、试题库进行分章节考核和综合考核，随时抽题、随时考试，阅卷灵活，可对几个知识点进行考核。我们在最近的两个学期，每学期开展4-5次考核。另外，还采用任务式考核方式，针对老师布置的探究式课题，在规定的时间内，运用综合知识，提出自己的想法和解题方案，老师根据每组的表现决定考核分数。并辅以学生自评和互评考核等方式，全面测试学生水平。

根据课程教学活动我们调整了整个课程的评价体系，调整后评价体系包括：期末考试成绩（60%），线上网络学习成绩（查阅资料的情况）（10%），课题论文成绩（上传论文的质量及汇报答辩的质量）（10%），分组讨论表现（10%）和平时作业成绩（10%）五大方面。在这种评价标准上，主要以学生是否完成预期的学习任务为考量，注重学生在教学实践活动中理解知识和运用知识的能力。

4 总结

通过教学改革实践，我们对比了我校电信2102级72人（未采用混合式教学模式）和电信2103级81人（采用混合式教学模式）发现：学生对于基于网络教学平台的混合式教学在课程内容安排、课程内容设计以及课程评价体系等方面比传统教学模式的满意程度有了很大的提高。

教育信息化是当前教育发展的一种趋势，混合式教学已经成为当前高校教育教学改革发展的方向。本文在分析了学习对象和学习目标以后，基于现有网络教学平台，从课堂教学的组织，网络学习的开展和学习评价标准的制定等几方面开展课程的教学改革和探索，既发挥了传统教学手段的优势，又将信息技术的优势结合进来。充分发挥教师的引导作用和学生学习活动过程中的主体地位，充分实现学习环境的混合、学习资源的混合、学习方式的混合，进而实现有效的教学。加强课程改革实践对于电子信息工程专业其他课程也具有借鉴意义。当然，在今后的教学中还应该更进一步加强学生创新思维的培养，细化课程教学各环节的内容。

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篇10

中图分类号：TN913文章编号：1009-2374（2016）12-0057-02

1光纤通信系统概述

光纤通信系统产生于20世纪70年代，美国的一个电气公司通过一组光纤通信实验成功研制出了光纤通信系统，系统中使用的光源为半导体激光器，传输介质应用的是多模光纤，实验以后，光纤系统传输速率达到了33.647Mbit/s，传输距离达到了150km，这在光纤通信领域是一场变革与突破。

光纤通信是一种非常重要的现代化信息传输媒介，在现代化电网发展与进步当中，光纤通信系统起到的作用非常大。系统中的光纤实际上就是指光导纤维，而通信的实现则要借助光导作用载波，光导纤维是通信传输介质，功能是实现对信息的收集与传输。过去传统通信系统使用的是铜导线，这种金属导线传输效率低、损耗率高、电磁感应强烈，在使用过程中不是非常灵活、持久，而人们真正需要的是传输效率高、能够广泛应用到图像通信或者是数字传输方式中的通信传输系统，光纤通信能够满足人们这种需求，成为对话业务、数字化通信不可缺少的媒介。

光纤通信系统的基本构成：（1）光发信机。在光纤通信系统中，组成部件非常多，每一个部件都要发挥自身功能才能保持整体通信系统平稳运行，其中光发信机能够实现电、光的相互转换，是一种光端机。这一光端机的构成有光源、驱动器、调制器等，功能是对电端机端口发出的信号调制，这一信号能对光源产生大量光波，对信号调制实际上就是对光波调制的过程。完成光波调制以后，要将光信号耦合到光缆设备中进行传输，其中使用较多的就是电端机，是一个常规的电子通信设备，对信息传输起到了支持作用；（2）光收信机。系统中还有一个重要组成就是光收信机，其是一种能够对光、进行转换的光端机设备，主要作用就是将收集来的光纤或者是光缆信号传输到检测器中参与转换，最终变为电信号，然后将这些电信号逐步放大，放大的程度是满足电平要求，再将其输送到点端机内，完成信号的接收光纤或光缆。

2光纤通信系统常见的故障

核动力院在过去几年一直使用光纤通信技术，但因为光纤系统内部构成元件与设备增多，在相互交织、运行当中产生各种故障也是不可避免的。

2.1光端机模块的损坏

光端机模块一旦出现损毁将使系统功能无法发挥，会大大减弱光传输效率，导致光信息传输失败。

2.2通信控制板故障

通信控制板故障也较为常见，一旦发生将造成数据配置的不及时，容易出现数据配置错误。

2.3单盘故障

系统单盘主要由线路板、2M板、主控制器等构成，如果某一个元件出现故障或者是周围温度、湿度的变化，将使板子运行受到极大影响。

2.4电源系统故障

电源系统中起重要作用的是光端机的电源传输端，一旦这一部件出现中断或者损坏，将造成光端机电源中断，出现停电现象，更会引发整个通信系统的运行中断情况。

2.5尾部纤维、法兰故障

尾部纤维故障主要是由尾纤断裂、尾纤弯曲、尾纤半径小等因素造成，而法兰故障则主要因盘线接头破损或者有灰尘进入导致堵塞造成的，这一故障发生将造成光路运行的不稳定。

3光纤通信系统常见故障判断方法

光纤通信系统常见故障判断的基本方法如下：

3.1故障段落的判断方法

如果是系统故障，可以通过对系统的监控方式，将大段落的数字段判断出来，也可以使用终端设备对中继段做出判断，使用PCD终端机是常见方法，通过对检测仪器的分析判断出光缆线路是否存在运行异常的情况。

3.2误码故障判断法

先利用段落故障判断法，将数字段辨别出来，再按照系统分类对故障做出判断。使用光端机设备或者PCD、测试仪器判断出是否有中继码故障，并查看是否有故障盘，可以通过更换备用盘方式解决故障，如果故障依然存在，可以对电源或者是电源运行环境进行检查，更要检查接头是否牢固、尾纤是否运行正常。如果光缆损耗加大，将产生大量的误码，这一故障判断方法是利用时域反射仪（OTDR）搜索故障点，并针对故障进行修复。此外，尾纤的盘绕方式不正确也将使挤压作用增强，这时可以更换一个新的尾纤，按照正常程序重新使其恢复。

3.3复用设备

利用专门的测试仪器与警示装置对故障的指示，能够找到故障具体发生在哪个盘，如果换盘以后故障依然存在，则要对电压、复用设备之间的连接进行检查，查看电缆是否运行良好。

3.4接收光功率偏低的判断方法

如果放光盘设置出现了“发光状态”的警示，表示测试通过，如果测试没有通过，则可以对尾纤、接头、功率、电源等进行检查。

4光纤通信系统常见故障处理方法

针对光纤通信系统运行中出现的各种问题，及时找到故障处理方法，使系统恢复到正常运行状态，是确保信息传输高效、安全、持续的关键。故障处理过程中最重要的是要先找到故障部位，针对故障部位的特点、功能等进行维修。例如，在光端机出现故障时，可以使用OTDR或者功率计、光源等工具进行维修。下面将列举核动力院光纤通信系统常见故障分析故障处理方法：

4.1故障1

2014年3月我院1#点和2#点之间光缆由于野蛮施工、违规施工导致光缆挖断，造成两地之间的迂回通信不通，光纤系统内部线路连接不良，导致通讯瘫痪，为各项工作造成严重阻碍，通过及时排查抢修恢复通讯。通信维护人员在现场使用OTDR设备，使用这一设备的目的是针对故障发出警告，将警告传递到站点位置处，对光缆的运行情况进行测试；在测试过程中，发现某个段位出现了连接中断，在应用OTDR设备对故障设备进行测试时，要始终确保设备之间具有一个断点，如果不能保证有断点，则要对OTDR对端的ODF对端光纤进行断开处理，不能直接对已经损坏的设备，例如光板等进行测试，不按照规范标准测试，将造成对端光设备光接口板的损坏。断点的熔接可以使用光纤熔接机操作，现场的维修人员要及时将告警发出，针对告警的站点将光功率计算出来，计算能够接收的最大光功率，如果光功率接收顺畅，则表示光路维修以后告警将会消失，表示故障完全被消除。

4.2故障2

与新基地有关通信故障处理方法为：2014年8月三号楼B座突然出现大面积配线电缆故障，现场的维修人员通过排查发现是电缆接续出现密封不良导致。特别说明：故障维修时考虑到安全性、保密性，我院新基地从院通讯机房到用户端依旧采用电缆的通讯方式，未实施三网合一，互联网和电话网分信息中心和保障与服务中心通讯科两个部门独立运行，实行铁路警察各管一段，出于保密要求互联网又分为外网和内网，故每年雨季新基地通讯故障相对较多，给维修工作带来极大不便。通过对上述故障维修案例可以发现，在对故障进行维修前，要先对故障出现时的状态有所了解，比如告警信息等，再结合具体信息对相关部件进行检查，通常按照故障状态、形态或者光端自带指示灯对故障因素进行分析，再使用光端机设备进行信息发射，查看发射模块是否有异常，在确保没有异常情况以后，对数据参数配置的合理性进行检查。

4.3故障3

核动力院家属区通信故障及处理过程为：核动力院对院内的通信网进行全面整修、布设，在2015年院通讯内网割接成FTTN后，我院家属区相对出现不规律的电话通讯故障，如出现停电导致故障、通信中断故障、通信堵塞等，将这些内网进行割线以后这些故障全部消除，布设了新的系统，运行更加稳定、可靠。

5结语

本文主要对光纤通信技术发展历程进行了介绍，并列举了核动力院几种常见的故障形式，针对这些故障提出了几点解决对策，可见光纤通信系统是信息高速传输的重要媒介，对于社会发展与进步有着重要作用，不断加强对故障的处理，能够提高光纤通信系统的运行效率，推动光纤通信技术的稳定持续发展。

参考文献

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