數據通信的概念精選(九篇)

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第1篇：數據通信的概念范文

關鍵詞 數據通信；應用背景

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）24-0003-02

1 數據通信的概念和構成原理

1.1 數據通信的概念

數據通信實際上是通信技術同機技術相互融合產生的一種新型通信方式。要實現在不同地區之間的信息傳輸必須設置傳輸通道，根據數據傳輸媒介的不同，可以分為有限數據通信方式和無線數據通信方式兩種。但是，兩種數據通信方式的基本原理是相同的都要采用數據通道將數據信息終端同計算機相連接，最終在不同區域之間的數據終端實現數據信息的軟件和硬件以及信息資源的共享和應用。

1.2 數據通信的應用原理

數據通信在數據終端的類型方面可以分為分組型終端和非分組型終端兩大類型。分組型的數據終端通常包含計算機、數字傳真機、用戶智能電報終端和交換機以及圖文接入設備等。而非分組終端包含的設備相對較少，只有部分的計算機終端和圖文終端和用戶電報終端等專用終端類配置。數據信道和數據終端設備組成數據電路，傳輸通道通常為模擬信道，利用調制解調器將收到的模擬信號進行數字化轉換，如果收到的是數字信號則可以直接對線路進行控制管理。數據傳輸形式方面既包括模擬信道和數字信道之外，還包括有線信道和無線信道以及專用型線路和交換網絡型線路。專業型線路在建立連接后不需要經過交換網絡型線路的拆線過程，計算機設備可以通過信息控制器控制和管理數據終端連接的所有通信線路，而重要處理器則是數據信息處理的核心場所。

2 數據通信的交換形式和適用范圍

2.1 電路交換形式和適用性

電路交換通常指的是當兩臺計算機或者數據終端在互相通信的狀態下，可以使用同一條物理鏈路，并且該物理鏈路將作為這兩個計算機或者數據終端的專用信道，不會被其他的計算機或者數據終端占用以及共享。這種交換形式具有接通率高、工作效率明顯、降低用戶用線距離和實現線路均衡性的優點，廣泛應用于公用電話網的數據通信系統中。

2.2 報文交換形式和適用性

報文交換方式是通過將用戶的報文存儲在交換機的內存或者外存上，當系統電路有空閑時，再將報文信息發送到數據終端。這種數據通信方式可以充分利用線路，提高電路的利用率。主要應用在需要不要傳輸速率、不同執行協議以及代碼數據終端，作為一點對多點的數據通信技術應用。但是，因為這種方式對于線路中交換機的內存和外存空間占用較大，安全性要求高的數據通信系統，不宜采用該種交換方式。

2.3 分組交換方式及適用范圍

數據通信中的分組交換通常是將用戶的整個報文文件進行有序的分割成若干等份數據塊進行分組存儲，不同的用戶都可以對線路中的分組數據進行地址標識進行傳輸和應用，可以提高通信線路的利用率。分組交換方式的數據通信具備電路交換和報文交換兩種數據通信方式的優點，主要適用于數據庫檢索、圖文信息的存儲和計算機之間的郵件傳遞和通信等領域，其數據傳輸質量高，成本較低。

3 數據通信的應用背景及發展趨勢

3.1 數據通信在移動通訊業務方面的應用

進入21世紀以來，數據通信技術得到了跨越式發展，移動數據通信技術以及無線通信技術的產生和應用將數據通信技術的應用推向了巔峰。數據通信在移動通訊業務方面的應用可以實現移動式的圖文傳輸、計算機網絡接入和遠程控制和網絡化數據信息互聯。傳統式的數據通信對于網絡終端端口的要求較高，一旦端口使用用戶過量，就會出現擁堵問題，造成數據連接的終端無法順利傳輸或者接收數據的現象。使用移動數據通信技術就可以很好的避免這種問題的產生，通常情況下，移動終端都是具有個性化定制的應用特點的，一個終端只負責一個用戶，很大程度上提升了數據傳輸的速度和質量。同時，移動數據通信還可以實現計算機和計算機之間的遠程控制和數據互聯，在用戶端工作繁忙的時候，可以方面用戶在任何地點和區域實現數據信息的傳輸和應用，節約了用戶時間，提高了工作效率。

3.2 幀中繼數據通信技術的應用

通常講的幀中繼數據通信技術實際上就是采用光纖作為主要的傳輸介質的一項新型數據通信技術。幀中繼數據通信技術的誤碼率低，差錯率較少，受到了用戶的廣泛應用。同時，幀中繼技術也是當前寬帶網絡技術中的數據入口，主要作為數據信息傳輸應用，對于語音和視頻信息等對于延時要求嚴格的數據信息傳輸不適用。幀中繼數據通信技術可以檢測到傳輸信息中的錯誤，但是無法進行更正，在實際的應用中主要作為特定的終端接點和服務技術應用。

3.3 無線數據通信技術的應用

無線數據通信技術的產生和發展對于數據通信技術實現接入方式的模塊化、網絡結構一體化和應用類型綜合化以及寬帶網絡技術的集約化的發展有著十分重要的意義。隨著硬件設備的不斷創新和發展，無線數據通信技術同移動通信技術和結合完全打破了數據通信的物質性和空間性，使數據信息的傳輸實現了數字化和信息化以及智能化。數據傳輸的速度也因此進行了不斷的優化和創新，傳輸速度的提升解決了數據通信中音頻和視頻信息傳輸的延時性問題，充分發揮出了數據通信技術的優勢和特點。

3.4 數據通信的發展趨勢

就當前數據通信的發展來看，數據通信已經成為了人們生活中不可分割的一部分，無論是在工作、學習還是在日常生活中都無法離開數據通信。隨著當代人們對于數據業務需求的不斷增加，數據通信技術也得到了快速的創新和發展。最為明顯的就是手機移動通信技術的應用，從最開始的信息傳輸需求，逐漸走向了語音數據通信傳輸以及視頻聊天技術。可以說需求是刺激技術發展的原動力，而科學技術的發展水平則是通過實際的應用情況進行反饋和評價的。

在未來的數據通信發展方向上，移動數據通信技術和無線通信技術是發展的核心，隨著各種移動設備的不斷創新和應用，移動和無線數據通信技術必然進入高速的發展階段。未來的數據通信，勢必會將有線網絡通信技術、無線局域網技術、移動通信技術和無線技術相融合，形成一種多元化的數據通信網絡，提高數據通信傳輸速度的同時，也提高了數據傳輸的質量和滿足了用戶對于數據傳輸和應用的需求。當前的數據通信已經日臻完善，在世界經濟一體化、科學技術全球化的影響下，相信數據通信會有更大的發展和突破。

4 結束語

綜上所述，數據通信的內容涉及較為廣泛，技術應用類型也比較豐富，不同的技術應用有著不同的適應性。在實際的應用過程中還需要結合數據通信系統的目標設計要求，進行針對性的技術評估和測試，選擇適宜的數據通信技術類型和通信傳輸方式。移動數據通信技術和無線數據通信技術的產生和發展對于數據通信技術的推廣和應用有著十分重要的現實意義。

參考文獻

[1]豈菲.論數據通信及其發展應用前景[J].信息通信，2011（02）.

[2]李亞軍.淺談數據通信及其應用前景[J].中小企業管理與科技（上半月），2008（04）.

[3]王春艷，賈莉.芻議數據通信在通信系統中的應用[J].黑龍江科技信息，2013（20）.

第2篇：數據通信的概念范文

【關鍵詞】多線程技術；通信傳輸；運用

多線程技術主要用于解決信息傳輸延時問題。在移動通信網絡中，多線程技術為其他程序的運行提供了基礎。多線程技術的使用不可缺少，隨著移動通信業的發展，光纖和高質量的帶寬網絡傳輸方式將得到廣泛應用，光纖在運行過程中要注意降低干擾，建立高質量的移動通信網絡。下文我們將對多線程技術進行具體的分析。

1多線程技術與數據通信

多線程技術的以OSI棧式結構為主，這一結構由物理層和應用層以及用戶接口組成，其中物理層為底層信息傳輸端，應用層為最頂層，與用戶接口連接。數據傳遞后，物理層將處于等待狀態，等待下次數據的傳輸，在數據使用過程中循環進行。數據鏈路和數據節點負責向物理層發送信息和信息的傳輸。為了確保信息的完整接收，物理層就需要采用多線程模式。

2多線程技術在數據通信中的應用

2.1多線程技術在數據通信編程中的要素

通信系統數據編程是一項復雜過程，對數據的接收、傳送與調度都具有較高的要求，這一過程中多線程技術具有積極的作用，只有借助多線程技術才能確保網絡編程要素的全面掌握。具體上包括以下幾個方面：①要注意主循環要素的把握，也就是把握數據通信過程中的主要事件，把握主循環的負責信息，并且適當的對信息進行調度。②模塊要素。就是將主循環時間和其他時間進行分離，并且通過一定的方式對主循環時間進行闡述和處理。主循環模塊實際上就是數據處理器，是完成數據通信過程不可替代的元件。③要具有一定的監督機制，也就是要對事件的發生過程實施主動的監督，以排除數據通信工程的不安全因素。以此技術為主的多線程模型結構為主循環系統、OS發生器、主循環模塊與回調機制等。

2.2多線程技術的使用場合

上文我們對多線程概念進行了分析，所謂多線程技術，實際上就是通過多個線路來確保信息的輸出。多線程模型不同，其功能具有一定的差異，同時信息輸出環境也決定了不同多線程技術的使用。因此，我們需要對多線程模型的使用場合進行分析。根據闡述，我們知道多線程技術的實現必須具有主循環程序，數據輸出要具有整體上的運行機制。在運行過程中，還需要多當地用戶的數量、高峰期進行調查。了解網絡的延遲時間，以能夠通過合理的多線程模式對信息數據進行整理和處理。在多線程技術中，每個線路要對應一個用戶，這樣才能保證該系統的輸出數據滿足用戶需求，做到節約資源。最后，多線程技術的使用還需要明確數據傳輸過程中可能發生的沖突，確定數據處理優先級，做到合理處理。基于多線程技術的數據通信模型設計是關鍵，要求相關人員分清場合，了解其技術核心以及其他使用注意事項，確保其積極作用發揮。

2.3多線程技術在數據通信編程設計中的應用

數據通信中的多線程技術主要是通過編程設計來體現的，主要設計結構為主循環體系、時間處理程序和事件監控程序。信息通過時，發出聲明。消息接收后，系統將發出事件處理通知。同時，該技術還包含事件處理程序，只要是通過接口對事件進行監督，借助判斷信息和回調函數來實現對事件的處理過程。整個過程中，對子類程序的處理則需要強大的信息處理功能，要求在對子類信息的處理過程中可以完成對函數的重寫，也就是依靠程序來完成某種規定下的操作。多線程技術是由多個計算機程序組成，這其中就包括了主循環系統和相關的子類程序。TimerHandler就是其中的子類程序之一。他是通過timerHandler來實現的，負責對定時器進行處理，同樣可以實現對函數的重寫。以某次多線程技術在數據通信處理中的應用為例，其數據編程過程為：SetInput（）-將此函數接受一個指向fd-set結構的指針，并規定該函數所描述的文件為1；SetTimeout（）-將該函數接受一個指向timeval結構的指針，從而獲得信息延時時間，進行下一步處理。InputReadCallback（）-將這個函數進行輸入處理，可提供檢查數據結果，確保數據安全，并準備數據輸出。最后一個程序則為信息的接收過程，在此之前，多線程技術通過多步驟快速的判斷出是否存在信息延時，并通過計算機編程的方式自行解決。該系統是通過國際標準認證的，能夠實現系統之間的互連特征。通過多線程技術的應用，減少了單一數據傳輸中使用的資源，有助于運行成本和維修成本的控制。

3總結

通過上文分析我們進一步確定了多線程技術在數據通信中的作用，要確保移動通信業務的穩定，就要采用多線程技術。文章對其作用和使用過程進行了分析，該技術的使用確保了系統安全，并且保證了數據的傳輸效率，應在使用中不斷的探究，對存在問題的地方進行改進，促進多線程技術在我國移動數據通信業中的使用。

參考文獻

[1]尹德春.多線程技術在串口通信中的應用[J].軟件時空，2011（12）.

第3篇：數據通信的概念范文

民用航空對通信的需求有著非常顯著的自身特點。首先，航空通信要求覆蓋范圍廣，可以覆蓋飛行的全程，既包括大陸地區，也包括偏遠的洋區和極地地區；其次，因為所傳輸的信息關乎飛行安全，所以航空業對通信的可靠性有著非常高的要求，這種高可靠需要在航空器高速飛行過程中、在機載設備和地面系統所處的相對復雜的電磁環境下得以保持；此外，航空通信系統要既能夠提供實時的語音通信，也能夠提供傳輸文本指令、圖形等信息的數據通信服務。因此，航空通信系統無法使用單一的技術滿足諸多的需求，需要依據的不同應用范圍、對傳輸質量要求、頻率資源和電磁環境等多種因素，采用適當的通信技術。經過幾十年的發展，民用航空領域逐步形成了由多種通信技術構成的復雜的通信系統。從通信應用的范圍來看，航空通信通常被分為地空通信和地面通信，這也是國際民航組織在最新版的《全球空中航行計劃》中所采用的分類方法。除了與空中飛行的航空器進行通信，地空通信也包括了機場場面通信的部分，因此也被稱為航空移動通信。地面通信過程中的各方通常位于固定的位置，所以也稱為航空固定通信。（見圖1）地空通信和地面通信采用的通信技術有很大不同。在大陸地區，地空通信主要使用甚高頻（VHF）頻段(118MHz–137MHz)模擬調制技術(DSB-AM)，實現地面與空中的語音通信。這項技術的使用已經有50多年的歷史，目前仍然是主用的地空通信手段。在偏遠地區和洋區，則使用高頻(HF)或衛星通信完成地空通話。

在我國，甚高頻地空語音通信是目前使用的主要地空通信手段，達到了相當的覆蓋程度。在機場終端管制范圍內，甚高頻通信可提供塔臺、進近、航站自動情報服務、航務管理等通信服務；在航路對空通信方面，隨著在全國大中型機場及主要航路航線上的甚高頻共用系統和航路甚高頻遙控臺的不斷建設，使我國東部地區6600米以上空域基本實現了雙重覆蓋，西部大部分地區，包括主要航路6600米以上空域實現單重覆蓋(見圖2)。通過與語音通信交換系統（內話系統）的配合，改變了原有甚高頻電臺與航空器點對點通信模式。通過內話系統的交換和聯網能力，實現了對空通信與地面通信的語音綜合調度，不僅集中利用了通信資源，而且大大改善了地空管制和地面協調的通信可靠性和服務質量。20世紀90年代，隨著飛行量上升帶來的無線電頻率資源緊張情況不斷加劇，與此同時，數字通信技術的發展以及地面設備、機載設備自動化能力的增強，使得引入新的地空數據通信技術各方面條件已經成熟。地空數據通信技術主要代表有面向字符傳輸的飛機通信尋址與報告系統(ACARS)，該系統可以工作在甚高頻、高頻和衛星通信信道上，提供低速率的數字通信服務。隨后，國際民航組織采納了更高傳輸速率、面向比特傳輸的甚高頻數據鏈模式2(VDLMode2)技術，作為在大陸地區主要使用的地空數據通信手段。

地面通信也分為語音通信和數據通信兩類。常見的管制中心之間的管制電話，管制單位內部的內話系統都屬于地面語音通信的范疇。地面數據通信應用也非常廣泛，在航班運行過程中，空管、航空公司、機場等運行單位之間以及各單位內部有大量的信息需要傳遞，包括航班計劃、飛行動態、流量信息、航行情報、氣象信息等等。早在20世紀50年代，基于電傳電報技術的航空固定電信網(AFTN)就開始在民航使用，事實上這是第一個全球范圍內的電報處理系統，航班準備與飛行過程中的重要信息通過這個系統到各個相關部門。隨著通信網絡技術的飛速發展，新技術不斷被引入航空地面通信。語音傳輸實現了模擬到數字的轉變，AFTN網絡也使用X.25網絡和計算機處理系統代替了原有的電傳方式。許多國家和地區，以及航空企業也利用現代網絡通信技術，陸續建成了承載多種業務、覆蓋范圍不等的綜合數據通信網絡，提供服務質量更好、成本更低的地面數據通信服務。雖然地空通信和地面通信采用的不同的通信技術體制，但是，機載系統和地面各種自動化系統之間緊密協作的需求非常迫切。因此，信息在空中和地面無縫地傳輸始終是航空通信系統發展的目標之一。20世紀90年代，國際民航組織開始著手規劃新一代空中航行系統，提出了航空電信網(ATN)作為航空通信網絡的解決方案。航空電信網利用異構網絡互聯技術，實現航空器、空管、航空公司、機場等各方的計算機網絡的互聯，形成一個全球化無縫隙的互聯網絡。航空電信網具有強大的集成能力、完善的安全機制和可靠的傳輸方案，可集成多種數據子網，保護原有網絡投資，實現統一數據傳輸服務。

二、面臨的挑戰

多年以來，航空通信系統雖然通過引入新的技術不斷進行自身的改進，但是，系統仍然面臨著非常大的挑戰。特別是地空甚高頻通信，由于通信頻率資源緊張、原有模擬調制技術的限制，在一些飛行繁忙地區，地空通信系統處理能力逐漸接近飽和。以歐洲地區為例，據預測，自2011年以后歐洲地區的飛行量將以每年3%的速度增長。雖然歐洲地區已經在2007年將FL195高度層以上的VHF通信頻率間隔從25KHz縮小到8.33KHz，但以這種增長速度，VHF地空通信系統仍將面臨非常大的壓力。在地面通信領域，隨著計算機的發展，各種業務系統自動化處理能力不斷增強，更多的數據類型、更大的數據量需要經過地面網絡傳輸，同時地面網絡也承擔起了連接不同的業務處理系統的職能，原有的以面向字符傳輸的技術。作為基礎設施之一，通信系統服務于航空系統的運行需求。目前航空通信系統面臨的壓力，主要是系統運行需求變化與現有通信技術體制之間的矛盾造成的。航空系統運行需求變化一方面體現為業務量的快速增長，飛行量的增長直接帶來了通信量的增長；另一方面，航空系統運行方式的改變，也對航空通信提出了新的需求。國際民航組織通過《全球空中交通管理運行概念》(Doc9854)描述了新一代航行系統的愿景，提出了由靈活空域管理、4D航跡、流量與容量管理、信息服務等一系列新的元素組成的運行概念。通過信息服務，運行概念中的各部分整合為一個有機的整體。毫無疑問，航空通信系統是信息服務這一概念實現的主要承載者。通信技術是當今最為活躍的技術領域之一，這為航空通信系統的改進提供了更多可用的技術資源，但也為新的設計和改進帶來了挑戰，需要在規劃設計過程別注意技術的選擇以及技術變化的影響。

三、航空通信服務

為了更好地規劃航空通信系統的發展，目前，航空通信系統改進的規劃和實施工作通常采用通信服務和通信技術分離的方法。航空通信服務面向空中交通服務、航空運行控制服務等業務需求，將其中的關鍵業務環節抽象為一系列服務。根據航空系統運行概念和運行方式的變化而調整，是相對比較穩定的；航空通信技術是基于航空通信服務的需求，所選擇的適當的通信技術方案，相對來說變化更加頻繁一些。目前，航空通信服務的定義和研究工作主要關注與飛行安全和航班正常運行的通信部分，圍繞著空中交通服務通信和航空運行控制通信服務展開。在空中交通服務通信方面，以飛行各階段飛行員與管制員的通信為主，輔助以航行通告和氣象信息，規定了一系列服務；航空運行控制通信服務的定義則關注航班的執行情況和航空器機務狀態。比較有代表性的通信服務定義工作是美國標準化組織RTCA和歐洲標準化組織EUROCAE聯合開展的一系列標準開發項目，通過這些項目開發了空中交通服務通信領域的地空數據通信服務的安全、性能和互操作性方面的需求。在被稱為ATN基線(ATNBaseline1)的標準中，主要定義的服務包括：數據鏈能力（DLIC）、ATC通信管理（ACM）、ATC管制指令（ACL）、數字放行（DCL）、ATC話筒檢查（AMC）。目前，ATN基線1中的基本服務已經在歐洲核心地區投入運行。正在開發中的ATN基線2(ATNBaseline2)標準在此基礎上對現有服務進行了增強，并增加了新的數據通信服務，包括支持4D航跡的4DTRAD、支持場面運行的D-TAXI、支持間隔管理的ITP、支持飛行信息服務的終端區信息服務D-OTIS、數字化跑道視程D-RVR、危險天氣信息D-HZWX等。

另外一項由美國和歐洲聯合發起的未來通信系統研究(FCS)項目，針對中長期的航空通信服務和技術進行研究,提出了《未來無線通信系統運行概念和需求》。這項研究關注2030年時間框架內的空中交通服務通信和航空運行控制通信服務，研究并定義了機場、終端區、大陸地區航路、偏遠地區和洋區的所需的通信服務，包括數據通信和語音通信，同時提出了通信服務質量方面的需求，比如傳輸性能、安全性等。這項研究已經得到了國際民航組織通信專家組(ACP)的支持，納入了國際民航組織的工作范圍。在地面通信服務方面，國際民航組織將管制移交(AIDC)和空管服務信息處理系統(AMHS)作為近期推廣實施的通信服務。其中，AMHS將逐步代替現有的AFTN系統，傳輸航班計劃、航行情報和氣象信息。在中遠期，這些服務融合到新的全系統系統管理(SWIM)中的各種業務服務中，包括數字化的航空情報信息(AIM)，先進的氣象信息(AdvancedMET)和協同環境下的航班和流量信息(FF-ICE)等。

四、航空通信新技術

目前的空中交通服務通信和航空運行控制通信服務仍以話音為主，支持大部分服務。

第4篇：數據通信的概念范文

【關鍵詞】人防通信警報；數據傳輸網絡；價值探析

近些年，隨著科學技術的不斷發展，數據傳輸網絡技術逐漸形成了一定的良好性能與技術優勢，逐漸成為了電信網絡技術的代表，數據傳輸網絡數據的交換與傳輸已基本形成了一體化，可以有效的提高數據通信效率。

一、數據傳輸網絡概述

（一）數據傳輸網絡概念

所謂數據傳輸網絡，它是一種多樣化、快速的通信網絡技術，可以對大量的圖像和數據等信息進行通信，實現了信息傳遞的高效化和快速性。

（二）傳統的數據傳輸網絡與現代數據網絡

1.傳統的數據傳輸網絡。數據通信網絡主要包括傳統的數據通信網絡和現代數據網絡。所謂傳統的數據通信網絡起源于上個世紀60年代末，它融合了計算機通信技術、交換技術以及傳輸技術，80年展初具規模。但是數據通信網絡技術性仍然較差，而且業務比較單一，只能實現最簡單的數據通信過程。隨著社會的不斷發展以及數據通信傳輸需求的不斷增大，傳統的數據傳輸網絡逐漸顯露出了自身的問題和缺陷，主要表現在以下幾方面：①由網絡側處理的操作項目過多，直接導致網絡端交換機的通信效率受到影響，造成了網絡傳輸時間的延誤。這種弊端對于數據交換與傳輸的高速性有一定的阻礙。②DDN 網的問題。該網絡的管理功能較差，一旦問題發生需要很長一段時間的故障排查時間，影響多項業務的發展需求；其中的TDM技術難以很好的處理數據業務的突發性情況，極易產生一些故障。③DDN 網對中繼電路的使用率較低，繼帶寬普遍不足，同時帶寬時隙始終占用。因為上述一系列的問題導致傳統的數據通信網絡出現問題，但是其應用價值仍然存在，與后期發展起來的現代數據網絡共同維持著數據傳輸的工作任務以及數據交換任務。其低速數據交換與傳輸能力仍然應用廣泛。但是主流地位逐漸被現代數據通信網絡所取代。2.現代數據傳輸網絡。現代數據通信網絡起源于上世紀80年代，在90年代已初具規模，21世紀后得到了快速發展。其網絡技術能力快速發展，已經成為了現代電信網絡的主流形式。它的發展源于人們生活水平的不斷提高，需求的不斷提升，還源于其他各項技術的同步發展。因為傳統的數據傳輸網絡已經難以滿足人們對數據傳輸的需求，所以新時代下的數據傳輸網絡正在逐漸發展被應用，其發展規模和發展形勢一片大好。同時，現代數據傳輸、通信網絡正在逐漸向數據通信網絡的邊緣進行延伸。正在積極建設下一代的通信網。由多年來的數據通信傳輸網絡的發展情況來看，現代數據通信傳輸網的特點主要表現在以下幾方面：①可以實現100Mbps 以上的數據通信業務；②其管理逐漸形成一定的集成化，標準化明顯；③相關的業務逐漸較多，應用較廣；④實現了網絡交換與傳輸的一體化和多樣化。目前迅速發展的數據通信、傳輸網絡很大程度上依賴于電話通信網絡。電話通信網絡發展時間較長，應用較廣，已經形成了一定的交換網，應用普及度較高。雖然數據通信、傳輸網絡發展依賴電話通信網絡，但是兩者仍然存在不同，電話通信是人與人之間的通信，數據通信、傳輸是人與計算機之間的通信或者是計算機和計算機之間的通信。

第5篇：數據通信的概念范文

【關鍵詞】差錯控制；性能指標；漢明碼；數據通信網

1.引言

“數據通信原理”是高等院校電子信息類學科非常重要的專業課。如何在民辦本科院校開設該課程成為了一個重要的課題。本文結合本校的具體情況從理論教學、實踐教學方面對該教學方式進行了探索改革。

數據通信是計算機或終端之間的通信，也可以說是通信技術與計算機技術的結合產物。隨著計算機技術的快速發展，數據通信技術也在日益更新。民辦院校的學生基礎較差，理解能力差，通過實際的教學發現，傳統的教學模式效果不佳，學生在理解上有難度，導致對學習此專業課產生負面情緒。具體存在的問題如下。

首先從學生的角度出發，學生對于這門課的先修課程如“通信原理”和”計算機通信網”等掌握不好會直接導致這門的理解程度。

其次從教學上看，如果按傳統的教學方式，教學效果不佳。傳統的教學模式是指單純從本門課的內容著手沒有如先修課程結合、只是闡述一些概念和原理沒有詳細的技術原理說明，也就是與實驗的理論出現了脫節、就目前衍生的新技術沒有進行結合，也就是沒有把所學內容結合到實際應用中。

2.教學模式分析

2.1 結合實際應用

數據通信的發展迅猛，在移動通信中從第一代模擬窩蜂移動通信系統產生至今，新技術不斷涌現。我們經歷了2G、3G時代，現在已經是4G時代了，而GSM技術已過時。這些都是學生身邊的例子。那么就可以通過實際例子讓學生了解具體通信專業的研究內容，知道所學的基礎理論有什么用，讓學生有目的性的來學習這門專業課。下面就結合實際應用的教學方式做具體介紹。

例如在講解數據通信中的差錯控制原理時，可以先列舉出一些實際例子，如在網上匯款時除了要輸入密碼還需要輸入一個動態碼，或銀行匯款時除了要寫匯款金額外要寫中文字樣的總款額，這里的動態碼和中文字樣的款額都是多余的內容，那么這些多余的內容起到什么了作用？它可以保證用戶的安全和確保信息的可靠性。在通信中的發送端我們要傳遞一些有用的信息，為了確保在接受端能正確接收這些信息，我們也需要增加一些多余的信息來保證有用信息的可靠。這些多余的信息在通信中稱為監督碼。這就引出了差錯控制的概念。

那么究竟信息碼后要加幾位監督碼才能保證接收端能收到正確的信息呢？這里以“打籃球”為例，收發雙方約定好，用“1”表示球進了，用“0”表示球沒進。當接受端接收到一個“1”時認為球進了，接受端接收到一個“0”時認為球沒進。假設傳輸過程中出現了錯碼，發送端發送一個“0”時，接收端接收的是“1”，此時接收端是無法知道接收的信息是錯的。

我們加一些監督碼來觀察一下是否可以發現錯碼，在原來“1”和“0”后分別多加一位監督碼“1”和“0”，此時收發雙方約定用“11”表示球進了，用“00”表示球沒進。通常在傳輸過程中要么沒有錯碼要么錯一位碼，假設傳輸過程中出現了錯碼，發送端發送“11”時，接收端接收的是“10”，此時接收端知道產生了錯嗎，但究竟發送的是“11”還是“00”呢，不知道。這時我們再多加一位監督碼來驗證一下可以得出結論，當沒有監督碼時檢測不出錯誤，當加一位監督碼時可以檢測到錯誤但不能糾正錯誤，當加兩位監督碼時可以檢測到錯誤并能糾正錯誤。這就引出了差錯控制的原理。

我們發現監督碼加的越多糾檢錯能力越強，那是不是越多越好的？從數據通信的性能指標出發，監督碼越多傳輸效率越低，在回到網上匯款那個例子來看，如果動態碼越多花費的時間也就越多，相當于在信道中傳輸的多余信息多，那么必然影響傳輸效率。那么究竟監督碼加幾位號呢？之后便可以給學生引入一些概念了，如漢明碼、循環碼和線性分組碼。

這些例子形象具體便于學生理解，其中在每講完一個知識點后提出新的問題讓學生思考，在與學習探討的過程中引出新的解決方案，導出方法和原理。運用學生身邊例子可以深入淺出的加深學生對知識點的理解，對于復雜問題要引導學生自主思考，從簡單現象入手總結一般性，以提高學生思維能力。

2.2 更新教學手段

教學手段改革是提高教學質量的重要方式。在教學手段上采用傳統手段和現代多媒體技術相結合。傳統教學手段是采用黑板和粉筆， 這用方式在“數據通信原理”的教學中有利有弊。由于這門課涉及的公式推導很多，如果單純的在黑板上寫公式這樣既效率低，教學效果也不好。如果簡單的把教學內容制成課件，這樣內容的信息量雖然大，但學生在理解上有困難。因此不能片面強調單一教學手段。對于復雜公式、各種波形圖、頻譜圖則使用多媒體，這樣教學內容既生動又直觀，對于難理解的地方在板書作出強調，這樣的教學手段事半功倍，提高了教學效果。

3.實驗教學改革

課堂教學改革是課程改革系統工程中的一個重要組成部分，其具體目標是實現學生學習方式的轉變，即促使學生自主、合作、探索的學習方法。“數據通信原理”是一門理論與實踐結合性較強的工具式課程。課堂上的內容是可以在學生操作的過程中，通過思索能夠獲得的。

理論結合實際應用是學好本門課的有效手段，這也就決定了實驗課重要性。傳統的實驗教學方式是“模仿式”教學，即老師對所做實驗進行原理分析，給學生做具體演示，然后學生進行模仿，當實驗結果達到規定的數據要求時認為實驗成功。這種傳統教學方法的教學不佳，下面列舉幾種改革方法。

3.1 “創新法”實驗教學模式

“創新法”是事先給學生做出一個實驗，演示具體的波形，在此基礎上提出一些改良方案，讓學生“創新”。最后讓學生演示所得結果，進行討論。這種方法是把大部分時間交給學生，讓學生通過所學知識進行拓展，加深對課程內容的理解，進而提到學習自主學習和創新能力。

3.2 “開放式”實驗教學模式

在規定學時之外開放一周實驗室，開放時間段是每天晚上19：00―21：00，事先對學生進行分組，每組3個人，每組發放一本實驗指導書，老師給出10個實驗題目，每組選擇其中的三個題目去完成。為了提高學生的學習熱情，相應的給出一些“優惠政策”，如具體完成時間自己掌握，可以天天來也可以不用天天來。對最先提出設計方案并能完成實驗的前5組學生進行答辯，如實驗結果達到要求的話，平時成績滿分。對實驗完成質量高并有創新點的學生，期末卷面成績上會給予加分。結合我院情況，往往實驗課積極思考并能提前完成實驗規定任務的學生期末的考試成績也是名列前茅的。

3.3 利用Matlab仿真

Matlab是這門課的先修課程，學生對這個軟件比較熟悉，所以可以利用Matlab讓學生仿真對數據通信課程所涉及內容。進行仿真具有形式生動、形象直觀、啟發性強的優點。它既能增強學生更好的學習這門課，又能彌補實驗場地、儀器設備和經費缺乏的不足。具體的方法是提前把要進行的實驗任務布置給學生，讓學生自行仿真，在實驗課時檢查學生的仿真結果。對此實驗的基礎上對學生提出新的問題和任務，培養學生的自主學習能力和創新精神。

4.結語

“數據通信原理”課程的教學改革需要一個長期的過程，理論與實踐相結合，本文就教學和實驗方面進行了探討，主要分析了教學和實驗中存在的問題提出了改革方法，通過自己的教學實踐，提出了一些針對本校教學的具體方案，旨在培養學生的合作能力和團隊意識，在競爭的氣氛下，使學生能更有效、有意識地掌握所學知識，培養學生高效的意識和競爭意識。

參考文獻

[1]張大均.教育心理學[M].北京：人民教育出版社，2004.

第6篇：數據通信的概念范文

關鍵詞：數據通信網網絡結構；骨干網絡節點；區域網絡層

1數據通信網概念

實現計算機或者其他數字終端之間通信的系統。

2數據通信網分層結構

①CoreRouter核心路由器（CR）。②DistributionRouter匯聚路由器（DR）。③AccessRouter接入路由器（AR）。④*RouteReflector反射路由器（RR）。

3數據網網絡結構

3.1數據網采用兩級網絡結構

由骨干網絡和區域網絡組成。其中骨干網絡由大區節點組成，區域網絡由核心節點、匯聚節點及接入節點組成。

3.2骨干網絡功能

骨干網絡負責各鐵路局與鐵路總公司間、各鐵路局之間（含調度所內跨局業務）的信息轉發和業務互通，鐵路總公司大區節點還負責鐵路總公司機關信息業務接入。骨干網絡設置一個獨立的自治域。

3.3骨干網絡節點設置

①骨干網絡大區節點設置在鐵路總公司、北京、上海、廣州、武漢、西安、成都；每個大區節點同城異地設置2臺路由器，其中1臺與調度所就近設置。②鐵路總公司大區節點同城異地設置2臺路由反射器（RR）/VPN路由反射器（VRR）（注：RR/VRR合設）。

3.4骨干網絡結構

①骨干網絡結構，如圖1所示。②大區節點路由器間本地采用GE或POS接口互聯，異地間采用POS或GE接口互聯。

3.5區域網絡功能

區域網絡包括鐵路局區域網絡和鐵路總公司機關區域網絡兩種類型。鐵路局區域網絡負責鐵路局管內及調度所信息系統、鐵路綜合視頻監測系統、GSM-RGPRS等業務的接入；負責鐵路局管內各單位之間的信息轉發和業務互通。鐵路總公司機關區域網絡負責鐵路總公司機關、調度所的信息系統接入。

3.6區域網絡節點設置

①鐵路局區域網絡以鐵路局為單位設置，每個區域網絡獨立劃分一個自治域，由核心節點、匯聚節點和接入節點組成；鐵路總公司機關區域網絡由接入節點組成，與骨干網絡同在一個自治域。②鐵路局區域網絡設置2臺路由反射器（RR）/VPN路由反射器（VRR）（注：RR/VRR合設，并與核心節點同址設置）。

3.7區域網絡核心節點

①鐵路局區域網絡核心節點負責鐵路局機關、調度所以及鐵路局所在地站段的信息業務接入；負責GSM-RGPRS、會議電視等通信業務接入；負責鐵路局與鐵路總公司及與其他鐵路局間的信息轉發和業務互通。②在鐵路局所在地同城異地設置2臺核心節點路由器，其中1臺路由器與調度所就近設置；區域網絡核心節點路由器應與骨干網絡大區節點路由器同址設置。

3.8區域網絡匯聚節點

①鐵路局區域網絡匯聚節點在業務量相對集中及傳輸電路匯聚點設置，負責其管轄范圍內接入節點業務匯聚和信息轉發。②匯聚節點建設應充分利用既有資源，鐵路局所在地的匯聚節點設備根據需要設置；其他城市匯聚節點應在兼顧既有網絡及滿足新建線業務需求的情況下設置。凡符合下列條件之一時，應新設匯聚節點路由器：其一，既有設備不能滿足同類型接口（如POS155Mb/s、GE等）分配到不同板卡要求，且剩余槽位不滿足新增板卡需求；其二，當考慮新增業務需求后，既有設備吞吐量達到標稱值的50%及以上；其三，對既有設備擴容和新建進行經濟比選，新建設備方案優于擴容方案。

3.9區域網絡接入節點

①鐵路局區域網絡接入節點負責鐵路局機關、調度所以及管內各站段信息及通信系統業務接入。②接入節點選擇在鐵路局、調度所、綜合維修基地、動車段及承載業務種類達到3種以上（含3種）的車站、段（所）等地設置；未設置接入節點路由器的處所，通過MSTP等接入方式將業務接入至鄰近接入節點。③鐵路局、客專調度所、綜合維修基地、動車段及GSM-R核心網機房等處所設置2臺接入節點路由器；其他處所接入節點路由器根據需要設置1臺或2臺。

3.10區域網絡結構

①區域網絡結構示意核心節點本地路由器間互聯；同城設有大區節點的核心節點路由器上聯至本地大區節點路由器，同時就近上聯至另一異地大區節點路由器；未設大區節點的核心節點路由器分別就近上聯至兩個大區節點路由器。②匯聚節點本地路由器間互聯；每臺匯聚節點路由器上聯至核心節點的1臺路由器；匯聚節點間根據業務需要設置直聯鏈路。③本地設有2臺接入節點路由器時，本地2臺路由器間互聯；接入節點路由器與與匯聚節點（或核心節點）之間可通過本地直聯雙歸、本地鏈型雙歸、異地鏈型雙歸三種方式相連。本地直聯雙歸是指接入節點直接上聯至同一匯聚節點的2臺路由器；本地鏈型雙歸是指接入節點間鏈型連接后，兩端點分別上聯至同一匯聚節點的1臺路由器；異地鏈型連接是指接入節點間鏈型連接后，兩端點分別上聯至2處匯聚節點的各1臺路由器。總之，鐵路局機關、調度所、綜合維修基地、動車段、GSM-R核心機房以及鐵路局所在地的段（所）等較大的段（所）設置的接入節點路由器直接上聯至核心節點。

4結語

各調度所管轄區域的網絡單獨組成一個獨立的自治域系統。自治域內部路由，采用IGP與BGP分離方式，IGP用來路由網絡設備的可達，選用IS-IS協議。而BGP、MP-BGP用來分發用戶的IP和VPN的路由；業務接入設備與廣域網接入節點之間的路由協議選用靜態路由協議。

參考文獻：

[1]謝希仁.計算機網絡[M].大連:大連理工大學出版社,2005.

[2]張華.數據通信教程[M].北京:電子工業出版社,2008.

第7篇：數據通信的概念范文

關鍵詞：數據通信與計算機網絡；工程教育；CDIO

作者簡介：李琦（1974-），男，河北衡水人，河北工業大學信息工程學院，副教授；武睿（1976-），女，山西介休人，河北工業大學信息工程學院，講師。（天津 300401）

基金項目：本文系河北工業大學“數據通信與計算機網絡”精品課程資助的研究成果、河北工業大學教學研究和改革立項資助項目、2009年河北省質量工程項目“信號與信息處理系列課程教學團隊建設”教學項目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0096-02

計算機網絡技術作為“近代最深刻的技術革命”，其應用已遍及各個領域，社會對網絡管理、網絡建設、網絡應用技術及開發人才的需求量越來越大。[1]因此本科高校為社會培養大量理論基礎扎實、實踐能力強的網絡技術人才顯得尤為緊迫。

“數據通信與計算機網絡”課程作為河北工業大學（以下簡稱“我校”）省級品牌特色專業電子信息工程、通信工程以及電子科學與技術專業的專業模塊課程，在電子信息類專業的人才培養中具有十分重要的地位。但是它不同于一般的計算機網絡課程，而是建立在數據通信技術之上與電子通信手段相結合的網絡課程，并且能被很好地應用于實際工程當中，能夠拓寬學生的就業口徑，培養既具有通信技術知識又能進行計算機網絡應用和開發的高級工程技術人才，從而更好地實現學校“培養基礎厚、口徑寬、能力強、具有創新精神和實踐能力的高素質專門人才”的培養目標。

2010年該課程被建設成為我校校級精品課程，隨后課程組加大了建設和改革的力度，取得了一定的成效。在這里結合我校“數據通信與計算機網絡”精品課程建設的情況，從教學內容、教學方法、實踐教學、師資隊伍建設和考核方式等方面總結了一些經驗和體會，以便與同行探討。

一、優化整合教學內容

“數據通信與計算機網絡”課程具有專業術語抽象、[2]內容枯燥、概念繁多、協議復雜的特點，同時通信產業與網絡技術的迅猛發展又使得新技術、新概念和新應用層出不窮。而工程教育的目的是培養工程師，課程內容應與時俱進地隨環境及教育對象而變化，為此課程組必須及時調整教學大綱，整合優化教學內容，及時根據通信技術與網絡技術發展現狀將反映探索性、前沿性、創新性的內容引入課程。鼓勵學生通過系統查詢閱讀相關文獻著作以及網絡資源，及時掌握網絡領域的新思想、新技術和新方法。

在實際教學工作中，一改以ISO/OSI為參考模型，[3]依次介紹網絡系統各層功能、協議實現技術來組織教學內容的模式，從網絡系統的高度來組織教學，即先講網絡體系結構、各層協議的功能、特性、組成及格式、協議工作過程以及實現的主要技術，隨后總結不同層協議的形式，并結合實際案例將系統工作原理及不同層協議間的交互過程進行展示，以增強學生對網絡整體結構和功能的認識。教學時注重加強對學生創新思維能力的培養，激發學生的想象力和創造力，并力求滿足個性化的學習要求。在教學過程中確立學生的指導地位，提升學生主動學習的能力。

二、靈活運用多種教學方法

由于培養創新人才，實踐工程教育模式最關鍵的是教師，因此作為教師應主動完成課堂上的“講授者”到工程團隊中“引導者”角色的轉型，這樣才能夠取得更好的教學效果。為此課程組首先根據課堂教學要求和課程內容要求，不斷改進多媒體教學課件，充分發揮現代教學手段的優勢，以形象生動的圖像、動畫來展示理論內涵，實施形象教學。教師教學中注重黑板板書教學與多媒體課件教學的有機結合，使教學形象生動，從而幫助學生易于理解和掌握知識點。

其次在教學過程中積極采用互動教學方式，重視學習的反饋機制，以提高學生學習的主動性。如：在課程的理論和實驗教學中，結合所授內容，精心設計互動環節，帶動學生動手動腦；在課堂之外也可以充分利用Internet網絡本身的各種應用實現師生之間的知識交流與互動。

最后在緊跟網絡技術發展形勢下，融入CDIO理念，[4]根據不同的教學內容和教學對象，采取靈活多樣的教學方法，來提高教學效果和質量。例如：課程組結合教學實際，靈活運用“從理到例型”和“從例到理型”兩種實施方式，引入生動有趣且難度適宜的教學案例，以激發學生的興趣，這既達到預期效果，使其學有所獲，又可以促進教師進行教學反思。

將多媒體和網絡技術應用到教學之中，構建了“數據通信與計算機網絡”課程的多媒體網絡教學系統，使教學變得直觀具體、生動形象，使學生學有興趣，理解全面，記憶深刻，提高了教學效果；增加國外著名大學的相關計算機網絡課程的網站和網絡技術相關網站鏈接，引導學生及時掌握網絡領域的新思想、新技術、新方法；并以此網站作為學生的實訓項目之一，通過指導教師提出要求由每屆學生適時更新，從而達到對學生的實訓效果。

三、突出能力培養的實踐教學改革

“計算機網絡與數據通信”課程的理論性、實踐性都很強，但是以往的實驗教學中，由于課程學時的限制，實驗內容既依附于理論教學，又以驗證性為主，缺少了核心原理和應用的結合和擴展，使學生不能學以致用。為此應打破傳統教學中的“實踐教學圍繞理論教學內容”的模式，強化實踐教學的改革，實行“以實際技術、工程和科研背景來組織實踐教學內容”的創新模式，并利用虛擬實驗先行的教學方法提高實驗設備的利用效率。

首先從實驗內容上，針對計算機網絡與通信技術的發展方向，深入研究現有的實驗開設情況，并根據當前的實驗條件，對原有較單一的實驗內容、實驗方案進行重新調整，形成了基礎性實驗和綜合設計性實驗兩大部分。其中基礎性實驗包括：網絡命令實驗、交換機VLAN劃分、VLAN間通信實驗、路由器子接口配置、靜態路由、單臂路由配置實驗、Windows網絡服務配置實驗；綜合設計性實驗部分包括：RIP、OSPF動態路由協議配置實驗、SOCKET網絡編程實驗等。

其次在實踐教學上采用層次化的教學方法，實驗的安排由簡入繁，由淺入深，循序漸進，從最基本的網絡命令應用到建立一個網絡通信系統，加強案例型實驗、項目型實驗等實驗教學環節的有序銜接，使學生逐步掌握該門課程的內容精髓，并在教學中突出“實用”。教師既要講解出實際問題所對應的理論，還要向學生提出問題，由學生思考問題的解決辦法，引導學生自己去發現問題，解決問題。

最后加強校企合作，共同搭建交流互動平臺，以促進實驗條件、教學體系及內容與專業技術發展的同步，進一步深化理論與工程實踐的緊密結合。對有濃厚網絡興趣的同學，積極組織興趣小組，指導其探索學習最新的網絡技術，發掘學生的潛力，提高學生自身能力，這樣既激發了創新思維，鍛煉了學生的工程實踐能力，又為學生今后立足于社會打下了堅實的基礎。

四、師資隊伍建設

為了提高專業教師特別是青年教師的教學能力，加強師資隊伍建設，課程組有很多好的舉措。首先，校、院兩級督導的監督與指導對中青年教師的迅速成長起到了良好的促進和保障作用。其次，課程組充分發揮老教師的“傳、幫、帶”作用，充分利用學院名師資源，為每位青年教師配備了一位導師，并定期組織觀摩教學和集體備課、說課，堅持每兩周舉行教學研討例會，使青年教師盡快熟悉了課程教學規律。同時為了提高教師素質從而促進課程建設，課程組有一套周密的青年教師培養計劃，在保證正常教學的同時，分期分批將青年教師送到校內外相關專業攻讀學位，提高青年教師的科研水平，并鼓勵青年教師參加各種科研活動，以科研帶動教學。課程組教師在多年的學生評教中獲得好評，多名教師獲得課堂教學質量優秀獎。以上各種舉措的運用培養了教師愛崗敬業的良好職業作風，形成了一支努力進取、充滿活力的教學科研梯隊。

五、考核方式的改革

在考試方法上深入研究各類試題資料，通過資料的對比和篩選，在出題方式上采用共同命題的方式，集思廣益，對考試題型進行了改進，增加了綜合性和實踐性的題目，在試題內容上對各部分的比例進行適當調整和修改，使試題的各知識點的分配達到最佳，同時積極鼓勵學生參加CCNA、CCNP的認證考試，讓他們通過這個過程既收獲了知識和自信，又獲得了網絡工程師資格認證，從而為將來就業提高競爭力。在考試形式上將實際動手和理論并重，將課程考試融入到整個課程教學過程的各個環節，使得考試成績既反映了學生平時上課的表現，又反映學生對課程內容的掌握以及學生的實際動手能力。成績的計算綜合考慮平時上課表現、作業情況、實驗完成情況以及最后的考試成績等因素，并將學生的平時成績記入在內。

六、結論

在“數據通信與計算機網絡”建設和改革的過程中，課程組著力突出自身特色，即信息類專業的“數據通信與計算機網絡”課程應該是建立在數據通信技術之上的計算機網絡，并能很好地為通信技術服務，并以此為出發點，對課程教學在教學內容、教學方法、實踐教學、師資隊伍建設和考核方式等五個方面進行了改革和探索。經過幾年的教學實踐，通過聽課、與學生座談、調研、學生就業反饋等方式，課程組了解到該課程教學效果好，受到學生的歡迎和用人單位的肯定，學生的學習能力和學習主動性、動手實踐能力和應用能力明顯提高。

但是隨著通信領域的迅猛發展和網絡技術的日新月異，該課程改革和建設的路還很長，需要做的事還很多。課程組會在遵循教學規律的前提下，不斷改革創新，進一步提高教學質量，為培養高素質通信人才而努力。

參考文獻：

[1]王紹強.應用型本科計算機網絡教學改革的研究與實踐[J].計算機教育，2009，（18）：16-18.

[2]謝希仁.計算機網絡[M].第五版.北京：電子工業出版社，2009.

第8篇：數據通信的概念范文

關鍵詞 物聯網；LTE通信網絡；網絡架構；同心實現；系統性能

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）042-053-01

物聯網是今后社會發展的必然趨勢。物聯網將移動通信技術、智能終端技術、無線傳感技術以及相關的技術進行了有機融合，利用這種融合極大的拓展了網絡的應用領域和應用范圍，使得網絡的概念延伸到社會生活的各個層面，為移動通信業務帶來了更加廣闊的發展空間。但是，物聯網的發展需要高傳輸速率、高帶寬資源、高通信質量的通信網絡支持，特別是移動視頻監控、VoIP語音業務、移動數據傳輸等都需要高速無線通信系統支持。傳統的2G移動通信技術和現行的3G通信技術在滿足物聯網的通信需求方面均存在不足，無法適應物聯網的發展要求。而LTE技術的出現則很好的解決了物聯網對移動通信的系統要求，促進物聯網的高速有效開展。

1 物聯網技術分析

物聯網技術是指應用RFID、GPS定位、激光掃描器等多種無線信息傳感設備將絕大部分現實世界的物品按照適當的通信和描述協議接入到互聯網絡中進行數據傳輸、信息交換或物品監控，以實現便捷性、實時性的物品和信息的智能定位、識別與管理。

物聯網技術正處于起步階段，還未形成一個統一的、完整的網絡體系和技術方案。就目前研究進展和物聯網特性而言，物聯網技術分為三個主要層次：感知層、網絡層以及應用層。其中感知層主要用于對物品進行智能識別和信息收集；網絡層主要使用無線或有線接入技術將物品接入互聯網，無線接入技術主要由LTE技術、Wi-Fi技術或Wi-MAX技術等提供支持；應用層主要對所收集的信息進行處理和應用，并通過網絡層向感知層傳輸控制指令。

2 LTE技術分析

LTE技術是一種長期演進技術，該技術可以極大的提升無線網絡的網絡接入速率，擴大網絡承載終端容量，提供高速數據傳輸業務。LTE技術應用正交頻分復用技術、多輸入多輸出技術等關鍵技術為無線網絡通信提供下行100 Mbit/s，上行50 Mbit/s的信息通信速率，其頻譜利用率較HSUPA有2～4倍的提升。

其中，正交頻分復用技術可以在有限的頻譜空間內建立多個正交子信道，利用相互獨立，互不干擾的子載波對需要傳輸的數據進行調制并利用上述子信道進行數據傳輸，這就成倍的降低了高速數據的傳輸速率，提高了頻譜利用率。

多輸入多輸出技術則是在數據的收發端采用多根接收天線組成天線陣列，進而在接收端和發送端建立起多條數據傳輸通道，在不改變通信帶寬的前提下成倍提高數據通信效率。該技術的實質就是利用空間復用技術對有限的信道容量進行拓展，向用戶提供更高的復用增益和分集增益，提升信道的性能和數據傳輸質量。

3 基于LTE技術的物聯網技術分析

3.1 基于LTE的物聯網體系架構

基于LTE的物聯網架構體系按照物聯網結構可以分為三個部分，分別為物聯網傳感網絡、LTE數據傳輸網絡以及物聯網服務或應用網絡。

其中，物聯網傳感網絡負責對接入物聯網的傳感器和終端設備等進行信息采集、控制和管理接入物聯網的服務終端，利用物聯網網關對物聯網接入設備進行數據通信和設備管理。用戶可以利用LTE接入網所支持的服務器對網絡覆蓋范圍內的設備或物品進行管理。

LTE數據傳輸網絡用于實現數據傳輸控制。應用LTE系統中的eNB可以對用戶數據的IP頭進行加密壓縮，其中S1-MME接口可用于信令傳遞、SGW選擇，用戶尋呼，S1-U接口可用于傳輸用戶信息；MME可以對接入子層的命令執行和數據傳輸進行安全控制，對空閑終端進行尋呼，進行目標切換，實現核心網網元間的信令交換和SGSN選擇等；SGW可以充當移動錨點，提升終端的網絡性能和移動性能。

物聯網服務或應用網絡則是實現物聯網的實際控制和管理。其中，對象命名服務器可以提供外接與服務器之間的數據傳輸接口，供終端用戶應用管理程序對相關終端實物進行管理或對采集的數據進行處理；內部中間件是LTE數據傳輸網絡與物聯網應用服務器的數據通信接口，可為兩者之間的數據通信提供多種安全防護策略，保證數據通信的安全；物聯網服務器主要承擔物聯網數據的存儲、管理、應用等功能。

3.2 基于LTE的物聯網通信實現分析

物聯網的傳感終端采集的數據流在接入到LTE網絡中時會產生龐大的、高頻次的數據流量，這種數據特性是普通的2G或3G業務所無法承擔的。LTE通信技術將這些流量轉變為多個低速子數據流在OFDM子信道中傳輸，同時應用HARQ技術等對通信頻帶等進行自適應調度，適時調整通信協議中的相關參數實現頻譜資源的有效利用及大量數據的實時傳輸。

LTE核心網中不存在主動釋放機制，及LTE鏈路的釋放不是自動完成的，這就為物聯網中的終端實時在線提供了可能。若終端不需要實時在線，只需要通過NAS發送釋放信令給LTE即可斷開與LTE網絡的連接，脫離物聯網網絡。

3.3 基于LTE的物聯網特性分析

就接入角度而言，LTE系統中的用戶都可以根據網絡參數進行信道適配和頻帶資源共享，這就極大的提升了整個物聯網的配置靈活度，促使物聯網中的數據通信和資源使用維持在最佳狀態。

雖然LTE系統不提供主動釋放機制，但是當系統在一定時間內沒有檢測到數據傳輸時可以自動進入省電模式，這種特性可以有效提高網絡設備的工作效率，降低資源消耗和使用成本。

LTE系統應用層二調度器對網絡資源進行動態調配，可以實現用戶終端的實時在線，對于諸如語音、視頻、數據傳輸等特殊業務還能夠通過調整相關參數的方式優化物聯網數據結構，以滿足這類業務的開展，具有非常強的適用性。

4 總結

LTE技術可以依托其強大的數據處理功能承載無線物聯網的接入和應用服務，保證物聯網業務的穩定有序開展，為物聯網的成熟和完善提供強力支持。

參考文獻

[1]李昊，胡興.LTE無線通信技術與物聯網技術的結合與發展[J].郵電設計技術，2012（1）.

[2]韓瀅，程剛，裴斐.LTE與物聯網的融合現狀和發展研究[J].移動通信，2012，36（19）.

第9篇：數據通信的概念范文

關鍵詞：電力；MPLS/VPN；研究分析

1 概述

隨著“十二五”期間上海市電力公司的快速發展，生產建設規模不斷擴大，生產任務日益繁重，從而對管理水平的要求不斷提升，使得管理系統數據量大幅度增長，高水平的管理模式也將加速視頻、圖像等高質量數據業務的應用。另一方面，個人多媒體可視電話、高清會議電視等新型高標準數據業務的引入也將有利于高效率管理機制的運行。數據通信業務將成為電力系統通信傳輸網中的重要組成部分。

2 概念

2.1 P、PE、CE路由器

MPLS/VPN綜合數據網中有三種類型的路由器，CE路由器、PE路由器和P路由器。其中，CE路由器是客戶端路由器，為用戶提供到PE路由器的連接；PE路由器是邊緣路由器，它根據存放的路由信息將來自CE路由器的VPN數據處理后進行轉發，同時負責和其他PE路由器交換路由信息；P路由器是網絡主干路由器，它對VPN數據進行透明轉發，P路由器只維護到PE路由器的路由信息而不維護VPN相關的路由信息。

圖1 MPLS虛擬專用網示意圖

2.2 MPLS/VPN

MPLS（Multiprotocol Label Switch，多協議標簽交換）無縫地集成了IP路由技術的靈活性和2層交換的簡捷性，在面向無連接的IP網絡中增加了MPLS這種面向連接的屬性。通過采用MPLS建立“虛連接”的方法，為IP網增加了一些管理和運營的手段。

虛擬專用網絡（Virtual Private Network，簡稱VPN）指的是在公用網絡上建立專用網絡的技術。VPN網絡的任意兩個節點之間的連接架構在公用網絡服務商所提供的Internet之上，用戶數據在邏輯鏈路中傳輸。

MPLS/VPN是一種基于MPLS技術的IP-VPN。

3 數據網現狀和面臨的問題

3.1 IP數據網現狀

上海市電力公司現有綜合數據網初建于2003年，目前，上海電力以思科傳輸設備（思科15454系列MSTP）為傳輸平臺，內嵌三層路由板，構成了公司的綜合數據網，主要承擔生產管理系統、企業資源計劃（ERP）及各類WEB、郵件等應用。

上海電力綜合數據網核心節點承載傳輸速率為10Gbps的信號，由8個站點構成；匯聚節點承載傳輸速率為2.5Gbps的信號，形成3個2.5Gbps環網，由45個站點構成，為上海電網提供傳統電路業務和IP數據業務。

3.2 IP數據網面臨的問題

傳統語音業務，如調度電話、行政電話等隨著電網自動化水平的提高以及變電所無人職守的發展方向，這類業務的需求將呈下降趨勢；而分組轉發的數據業務，如數字自動化系統、各類MIS系統、Internet/Intranet應用以及視頻業務（主要包括視頻監控、會議電視和可視電話）等將對帶寬有爆發性的增長。

目前，在運行的思科15454系列傳輸設備構成的公司的綜合數據網有以下不足：

（1）路由功能相對較弱，不能提供完全滿足公司需求的單一網絡上多個IP業務的有效隔離的功能，在網運行業務僅為信息內網業務。

（2）由設備內嵌路由板實現路由交換功能，將傳輸與數據交換合一。這種配置目前無法應對數據業務的快速增長。

（3）網絡層次不明顯及可靠性不高。目前由思科傳輸設備構建的數據通信骨干網的路由拓撲只能遵循傳輸網的環狀拓撲，只能提供“N-1”的保護。

4 新建成MPLS/VPN的綜合數據網概況

4.1 總體結構

上海市電力公司于2012年投資建設完成綜合數據網核心層和匯聚層網絡（一期）的建設。網絡結構如下：

（1）核心層：主要包括上海市調、上海備調和國網信息災備中心，各節點設備配置按冗余設備配置，均配置2臺核心路由器且本站內互聯，在網絡中采用負荷分擔方式。

（2）匯聚層：主要包括九個供電公司、信通公司、檢修公司七大分控中心和三個獨立500kV站以及各辦公基地等站點均配置1臺匯聚層路由器。

路由傳輸通道根據骨干光傳輸通信網組織，上海電力數據綜合數據網核心層和匯聚層網絡結構如圖2所示。

圖2 上海電力綜合數據網核心層和匯聚層網絡結構

4.2 傳輸鏈路組織

本次上海電力數據通信核心層和匯聚層的傳輸鏈路組織應采取如下原則：

上海市電力公司骨干光傳輸網絡經過完善和改造，各重要站點的骨干光傳輸網絡帶寬已達到10Gbps帶寬，已經具備了數據網改建的條件。

（1）核心層節點之間采用萬兆光口互聯，拓撲結構采用網狀網方式來構建。

（2）匯聚層節點與核心層節點及匯聚層節點之間互聯采用GE光口互聯；拓撲結構采用環網和不完全網狀網來構建。

4.3 路由協議選擇

路由協議選擇采用IS-IS協議（中間系統至中間系統的路由選擇協議）。上海電力綜合數據網作為一個整體企業網，考慮按照一個AS（自治系統），其網絡內的所有路由將置于一個組織機構的管理控制之下，這樣，AS（自治系統）內的路由參數可以非常緊湊的協調，發生錯誤可以迅速糾正，AS（自治系統）內使用的內部網關協議可以比較高效的運行，網絡收斂也可以比較快。

對于接入層用戶，用戶端可考慮采用缺省路由，網絡端可配置靜態路由，并把用戶路由信息轉換到BGP（外部網關協議）路由，以避免用戶路由波動對骨干路由造成的影響。

5 業務遷移思路

本次業務遷移考慮把上海電力數據通信網的功能從原思科傳輸設備網絡中剝離，應盡量保持網絡平滑過渡和減少割接工作量考慮，接入層網絡配置保持不變，考慮首先在核心站實現互聯，再逐步將所轄站點的業務接入從原思科傳輸設備路由功能板中轉至相應的路由器端口，按照綜合數據網的MPLS/VPN統一規劃和劃分，接入相應端口。

5.1 過渡階段思路

考慮到上海公司綜合數據網的業務遷移工作將持續一段時間，因此新舊兩張數據網必將存在一個過渡期，故在過渡期內要求分別處于兩張網內的站點數據業務能夠互聯互通。

在遷移過程中應當優先考慮選擇在合適的站點完成兩張網的互聯互通工作。經過綜合考量，選擇在核心層和匯聚層各取一個傳輸資源及機房環境條件比較合適的站點，進行思科傳輸設備和新建數據網互聯。互聯通道負責傳遞兩張網的路由協議和業務數據，互聯帶寬考慮1000Mbps。

圖3 上海電力綜合數據網業務遷移過渡階段網絡結構

5.2 接入層應用業務遷移

因原數據網運行的業務僅為內網信息業務，故新建信息VPN以完成各站點內網信息業務遷移。

上海公司綜合數據網接入層的應用業務通常分為兩類模式上聯：三層靜態路由互聯和兩層交換互聯，下面將對這兩類站點業務遷移做分別闡述。

5.3 三層靜態路由互聯站點的業務遷移

以某供電公司為例，該供電公司局域網通過網關三層交換機上聯至思科傳輸設備，局域網網關設備通過默認路由方式指向該供電公司思科傳輸設備，而思科傳輸設備通過靜態路由的方式回指業務路由至該供電公司網關三層交換機。

當業務遷移前先正確完成信息VPN路由配置、本地互聯靜態路由配置及IP地址配置等，再確定互聯接口類型后布放路由器至網關交換機（或防火墻）尾纖，最后切斷思科傳輸設備的鏈路，連接至路由器并完成相應接口配置。

5.4 兩層交換互聯站點的業務遷移

上海公司有部分220KV及以上變電站的局域網通過兩層交換機上聯至思科傳輸設備，由思科傳輸設備承擔網關的功能。

當業務遷移前先正確完成IP地址配置等，再確定互聯接口類型后布放路由器至兩層交換機的尾纖，最后切斷思科傳輸設備的鏈路，連接至路由器，局域網網關功能仍由路由器承擔。

5.5 接入國網數據通信骨干網方式

國家電網公司數據通信骨干網于2013年7月投運，包括公司總部（含西單、白廣路）、三地災備中心、5個分部、27個省公司及省公司第二匯聚點、9個公司直屬單位等節點。數據通信骨干網對整體網絡架構進行優化、業務VPN進行整合、網絡帶寬進行改善，提高網絡支撐能力和運行的可靠性。

各網省公司作為國網公司數據通信骨干網的接入層接入網絡，上海公司按照省公司接入典型模式進行數據網對接，接入網絡結構圖如下圖4所示。網絡接入點為上海市調和上海備調，接入鏈路帶寬為10Gbps，接入路由協議為OSPF（開放式最短路徑優先協議）。

圖4 上海公司上聯國網數據通信骨干網業務遷移示意圖

6 結束語

文章簡述了使用路由器設備組網實現IP數據交換的MPLS/VPN綜合數據網絡，提出了上海電力綜合數據網的遷移思路，并在此基礎上實現原綜合數據網的業務遷移及提供各類應用業務的功能。