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關(guān)鍵詞：計算機 網(wǎng)絡(luò)體系 通訊技術(shù)
1 網(wǎng)絡(luò)分層體系的功能分工關(guān)系分析
計算機網(wǎng)絡(luò)通信是指計算機網(wǎng)絡(luò)中各聯(lián)網(wǎng)計算機之間的通信，根據(jù)“網(wǎng)絡(luò)”的基本概念，網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)要求所有聯(lián)網(wǎng)計算機之間都能互相通信，也即所有計算機相互間都具有可進行通信聯(lián)系的可達通路。這是構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和實現(xiàn)各種計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)。
根據(jù)這一要求，計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)可以分為三種基本類型：①全聯(lián)通型網(wǎng)絡(luò)。②交換型網(wǎng)絡(luò)。③類型稱為廣播型網(wǎng)絡(luò)，它又可分為：a尋址問題。b訪問沖突問題。
2 網(wǎng)絡(luò)通信體系分層的基本分析
2.1 網(wǎng)絡(luò)通信中的點-點通信與端-端通信概念。當我們想在兩臺相鄰計算機間通過某種直達通信線路實現(xiàn)點-點通信時，當然要在兩臺計算機上設(shè)計相應(yīng)的通信軟件。這種通信軟件除了在各自操作系統(tǒng)管理下接口外，還應(yīng)有兩個接口界面，即向上面向用戶應(yīng)用的界面與向下面向通信線路的界面。因此通信軟件的設(shè)計自然將考慮劃分兩個相對獨立的模塊，以分別向上處理與用戶接口的通信應(yīng)用請求和服務(wù)及向下處理與通信線路接口的收發(fā)數(shù)據(jù)，從而形成用戶服務(wù)層US和通信服務(wù)層CS兩個基本層次體系。
2.2 端-端通信中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層的引入。端-端通信線路，既然是把若干點-點相鄰結(jié)點間的通信線路通過中間結(jié)點鏈接起來而形成的，要實現(xiàn)正確可靠的端-端通信，除依靠各自相鄰結(jié)點間點-點通信聯(lián)接的正確可靠以外，是指發(fā)送端結(jié)點與接收端結(jié)點間預先進行通信聯(lián)系的過程，通常由發(fā)送端發(fā)送一個帶目標端結(jié)點地址的聯(lián)系控制報文，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中各路由結(jié)點到目標端結(jié)點，目標端結(jié)點在一定條件下回答一個同意通信聯(lián)系的報文給發(fā)送端，從而建立了雙方的聯(lián)系。
2.3 OSI標準七層模型層次劃分的結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)上述對網(wǎng)絡(luò)通信分層體系三個基本層次的劃分，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程中，各基本層次又進一步被細分為更多的層次，形成了現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)通信體系的OSI標準七層參考模型。雖然現(xiàn)在許多流行的實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)并不一定完全符合OSI這種七層標準模式，如有的分五層，有的分六層等，但ISO（InternationalStandard Organization）的OSI分層模型畢竟是在國際范圍綜合了各種網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗而形成的，并為大多數(shù)計算機和網(wǎng)絡(luò)廠家、公司所表態(tài)支持，所以我們?nèi)砸設(shè)SI七層模型為參考，分析網(wǎng)絡(luò)分層體系各層的基本功能分工關(guān)系，并著重于分析各層基本功能的區(qū)別。①通信服務(wù)層劃分為物理層與數(shù)據(jù)鏈路層。通信服務(wù)層的基本功能是實現(xiàn)相鄰計算機結(jié)點之間的點-點通信。②網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層劃分為網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層與會晤層，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層的引入是用以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不相鄰結(jié)點間的端-端鏈路通信。③用戶服務(wù)層劃分為應(yīng)用層與表示層網(wǎng)絡(luò)通信分層體系的高層（即用戶服務(wù)層）的功能主要是用以處理網(wǎng)絡(luò)用戶接口的應(yīng)用請求和服務(wù)。它支持網(wǎng)絡(luò)中任意兩個端用戶應(yīng)用進程之間通過端-端通信鏈路實現(xiàn)端用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)的正確、可靠傳輸。
2.4 網(wǎng)絡(luò)通信體系的樹形層次結(jié)構(gòu)分析。網(wǎng)絡(luò)通信體系的低層（即通信服務(wù)層），是一個面向通信的層次。實際的通信系統(tǒng)環(huán)境，可能是由各種性質(zhì)很不相同的通信信道或通信子系統(tǒng)組成。例如各種高速的同軸電纜、光纖遠程的電話交換網(wǎng)、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)以及各種微波無線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要增強系統(tǒng)低層的可聯(lián)性和開放性，應(yīng)該從通信體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計上盡可能支持這些不同的通信信道和通信系統(tǒng)。因此，無論是OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的國際標準還是各種現(xiàn)代流行的具體網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)，都已不只是單一地支持一種線路、一種協(xié)議，而是能支持多種線路、多種協(xié)議。并且同一種數(shù)據(jù)鏈路還可支持多種不同物理線路，而多種數(shù)據(jù)鏈路則由唯一的網(wǎng)絡(luò)層管理，也即網(wǎng)絡(luò)中不同通信介質(zhì)、通信方式構(gòu)成的各種點-點線路通過網(wǎng)絡(luò)層。
統(tǒng)一路由選擇而形成端-端鏈路。所以網(wǎng)絡(luò)通信體系的低層結(jié)構(gòu)是一種向下的樹形層次結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)從開始單一層次的體系結(jié)構(gòu)到現(xiàn)代樹形層次的體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)開放性發(fā)展的必然結(jié)果，這是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)的重要持征。低層的樹形結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以方便地使用和實現(xiàn)各種不同的通信系統(tǒng)互聯(lián)。從而可以進行靈活的系統(tǒng)拓撲配置，也自然解決了LAN與WAN的結(jié)合，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對應(yīng)互聯(lián)環(huán)境的開放性。高層樹形結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供多種豐富的應(yīng)用服務(wù)功能以適應(yīng)多種應(yīng)用需求，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對于應(yīng)用環(huán)境的開放性。
2.5 子層問題網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)絡(luò)通信的一種共同遵循的通信方法和規(guī)程，一方面要有相對的穩(wěn)定性以利于網(wǎng)絡(luò)工程的建設(shè)；另一方面也要有可發(fā)展的靈活性以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展和變化。
3 網(wǎng)絡(luò)分層體系的垂直接口關(guān)系分析
3.1 網(wǎng)絡(luò)分層通信過程、原理及特點。分層體系結(jié)構(gòu)不僅在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用，在許多軟件或硬件系統(tǒng)中也常使用，計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)通信分層體系結(jié)構(gòu)的分層，則是圍繞網(wǎng)絡(luò)中計算機之間通信的要求和目標而劃分的。
3.2 層間服務(wù)與層功能的關(guān)系。OSI文本中對每一層應(yīng)完成的功能及向它相鄰上一層提供的服務(wù)都分別列了不少條文。各層的功能如上一章我們所討論的那樣都有一些不同的內(nèi)容，但也有不少相同的內(nèi)容，功能與提供服務(wù)的內(nèi)容也有許多相似之處。
3.3 網(wǎng)絡(luò)分層體系中的鏈路通信與拓撲結(jié)構(gòu)分析方法。服務(wù)訪問點SAP的概念服務(wù)訪問點SAP（Service Access Point）是OSI網(wǎng)絡(luò)通信分層體系結(jié)構(gòu)中層間接口的一種抽象描述。它定義（n）-SAP為：“n層實體向n+1層實體提供服務(wù)的地點”?？梢姺?wù)訪問點的概念也是建立在層間服務(wù)關(guān)系的基礎(chǔ)之上的。（n）-SAP也可直接理解為n層向n+1層提供服務(wù)，或n+1層使用n層服務(wù)所通過的n與n+1層邊界上的接口。
3.3.1 由服務(wù)訪問點構(gòu)成的分層通信鏈路與拓撲結(jié)構(gòu)。我們在討論網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中點-點通信與端-端通信概念時曾指出，點-點通信是相鄰結(jié)點間的線路通信，而端-端通信則是不相鄰結(jié)點間通過中間結(jié)點構(gòu)成的鏈路通信。這個鏈路是在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖上看到的鏈路，是以計算機為結(jié)點，以計算機之間的物理信道為線而串起來的。現(xiàn)在我們將在網(wǎng)絡(luò)分層體系和網(wǎng)絡(luò)分層通信這個層次內(nèi)討論通信鏈路與拓撲結(jié)構(gòu)。它涉及計算機內(nèi)部層間通信的結(jié)構(gòu)，可以看成是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)與鏈路通信概念的延伸與擴張。
3.3.2 多鏈路拓撲結(jié)構(gòu)中的多路復用。上面討論的網(wǎng)絡(luò)分層體系拓撲結(jié)構(gòu)是假定計算機中只有單用戶、單應(yīng)用及單一線路聯(lián)接的情況，所以是一條單一的線形鏈結(jié)構(gòu)。在實際網(wǎng)絡(luò)分層體系中，如前面指出，高層可能是多用戶、多應(yīng)用，低層可能是多種線路聯(lián)接的情況。這種情況下，網(wǎng)絡(luò)分層體系的拓撲結(jié)構(gòu)將是多鏈路多路復用的復雜結(jié)構(gòu)，它不僅與系統(tǒng)配置、系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與具體所用網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)以至系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境等有關(guān)。
3.3.3 網(wǎng)絡(luò)分層體系中的編址、尋址問題。在網(wǎng)絡(luò)通信分層體系拓撲結(jié)構(gòu)中，只要有鏈路的分支出現(xiàn)，就意味著數(shù)據(jù)單元向前傳送時可能有多條鏈路可供選擇，而選擇鏈路實際上就是選擇它的端口SAP，所以網(wǎng)絡(luò)分層通信中的選址問題實質(zhì)上就是對層間接口上多個SAP的選擇。當（n）-SAP多于一個時，每個SAP應(yīng)給出在這一層內(nèi)可以唯一識別的標識，SAP的這種標識就是SAP的地址，對SAP標識的安排就是編址。OSI定義（n）地址就是（n）-SAP地址，是指出在哪里能找到（n）-SAP的標識符。OSI對（n）-地址和（n）SAP地址的這種定義也說明，在網(wǎng)絡(luò)分層通信中關(guān)于地址的概念對各層都具有通用性。這也意味著每一層都可能有多個SAP的編址、尋址問題；只是由于各層基本功能的差別，各層SAP地址的具體含義也可能有很大差別，編址、尋址問題也需作具體分析。尋址方式，原則上應(yīng)由發(fā)送端的高層用戶在請求網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)時，把需要與之通信的目標端用戶的有關(guān)地址信息，以明顯（如結(jié)點名、目標用戶名等）或隱含（系統(tǒng)根據(jù)用戶訪問目標分配）方式在請求網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時交下來；然后，各層網(wǎng)絡(luò)軟件分別根據(jù)本層分配的尋址功能，按一定協(xié)議規(guī)定的格式，把本層需處理的尋址信息裝配到本層頭（協(xié)議控制信息PCl）中；接收端的對應(yīng)層根據(jù)這一地址信息尋址，并分配應(yīng)送的SAP和鏈路。
參考文獻：
[1]倪鵬云著.計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析[M].國防工業(yè)出版社，2000年版.
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；通信技術(shù)；通信架構(gòu)；統(tǒng)一標準
中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0068-02
1 智能電網(wǎng)的基本概念及發(fā)展
由于各國存在不同的國情和社會問題，并未能對智能電網(wǎng)制定出相同的概念，因此各國對于智能電網(wǎng)各個方面的著力點和研發(fā)方向不盡相同。
針對我國的國情和現(xiàn)狀，相關(guān)技術(shù)人員在2009特高壓輸電技術(shù)國際會議上提到要以特高壓為基本骨架聯(lián)合各地區(qū)進行協(xié)調(diào)發(fā)展，突出電網(wǎng)的智能性，在保障規(guī)模的情況之下，與時俱進實現(xiàn)技術(shù)的自主創(chuàng)新，創(chuàng)造安全高效的工作環(huán)境，全國各地電網(wǎng)不是孤立的，運用智能理念將其連接起來，增強地區(qū)之間的互動合作，一方面擴充了信息量，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)安全發(fā)展以及經(jīng)濟運行高效合理。
從目前各國對于智能電網(wǎng)的研究以及實施情況來看，現(xiàn)在的智能電網(wǎng)作為一種基礎(chǔ)設(shè)施，主要是處理電力系統(tǒng)的信息，并且將通信技術(shù)的信息進行整理分析，從中獲取有利的數(shù)據(jù)能夠保障電網(wǎng)發(fā)展的持續(xù)性和安全性。這樣的管理模式一方面是可以滿足各個地區(qū)對于信息和資源的需求，另一方面又可以讓用戶真正體驗其中，成為電網(wǎng)能源的管理者。所以說，雖然各國因為國情針對智能電網(wǎng)提出不同的理念，但是這些理念提出的初衷以及理念背后蘊藏的深遠含義是相似的。各國的起步不同，因此智能電網(wǎng)的發(fā)展快慢不同。在科學不斷進步的今天，各國針對智能電網(wǎng)提供了更加豐富的內(nèi)涵和實施經(jīng)驗。
2 智能電網(wǎng)的通信技術(shù)
電網(wǎng)有很大的廣泛性，遍及地區(qū)滿足各地對于聯(lián)通的需求，通信系統(tǒng)與電網(wǎng)相同，在形成很大的信息聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的同時，對電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取和保護以及最后的控制形成更好的支持。通信系統(tǒng)作為實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)能夠迅速高效的傳播，實現(xiàn)雙向溝通，實時傳播并且對于數(shù)據(jù)進行集合和及時處理。因此，通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)更是保障，通信系統(tǒng)所擁有的高效實時以及雙向聯(lián)通這些特征能使智能電網(wǎng)提高供電性能、有效運用資源、將信息和電力進行實時互動，長久以來能夠有效的提升我國電網(wǎng)的價值并且高效安全的運營系統(tǒng)給予的保護增強了電力市場的經(jīng)濟效益提高其市場資產(chǎn)的占有率。
智能電網(wǎng)的自我監(jiān)控需要依賴于通信系統(tǒng)，而在整個校正過程中，通過監(jiān)控可以提供相關(guān)補償和回饋，對于資源進行重新分配以避免嚴重事故的影響持續(xù)擴大。但是高效的通信系統(tǒng)為實現(xiàn)雙向發(fā)展，所要運用的技術(shù)非常豐富，包括針對不同突發(fā)狀況而設(shè)計的智能電子設(shè)備進行智能勘探和記錄、對實時訊息的控制、電力系統(tǒng)需要的電子控制器對電力系統(tǒng)進行持久的保護以維護網(wǎng)絡(luò)通信的暢通性，通過這些技術(shù)有效提高對于電網(wǎng)的駕馭和保護。
在整個技術(shù)運用過程中，需要著力注意的兩個事項是：第一，通信系統(tǒng)應(yīng)該擁有一個開放式的框架，這樣能省時省力又有所效率，使得電網(wǎng)各部件各環(huán)節(jié)都能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信；第二，供電和提供設(shè)備的一方應(yīng)該與受眾指定長久穩(wěn)定的標準規(guī)章，完成設(shè)備和系統(tǒng)之間或者相互交叉所需要的交流合作，能夠得到信任和聯(lián)通。以往傳統(tǒng)的電網(wǎng)很難成為一個真正的整體，因為整個發(fā)電的過程直至輸送和配送都未能連接成一個高速可靠的雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所以現(xiàn)今數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展中應(yīng)該著重于雙向網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，在突況發(fā)生時能高效協(xié)調(diào)資源避免或者盡可能的減少損失。
主網(wǎng)或高電壓等級以及主要以高、中、低壓配電網(wǎng)為主的電力通信配網(wǎng)和用戶通信集合組成了智能電網(wǎng)。其中，主網(wǎng)或高電壓等級主要是運用控制調(diào)節(jié)的調(diào)度中心以及獨有的雙向管理平臺進行電力全國各地的高效穩(wěn)健的輸送，同時這也為實現(xiàn)電網(wǎng)的自動化發(fā)展這一過程，該過程非常簡單，全程無人操縱，因此也能通過網(wǎng)絡(luò)廣泛的覆蓋性滿足N―M下的通信要求為下一代的網(wǎng)絡(luò)通信奠定基礎(chǔ)。另外，電力通信配網(wǎng)和用戶通信是有一些電力通信系統(tǒng)和豐富的通信手段組成的，例如現(xiàn)在已經(jīng)普及至每家每戶的電表盒電器等等。
智能電網(wǎng)現(xiàn)今作為電力通信網(wǎng)絡(luò)的主網(wǎng)架需要不斷地結(jié)合國際最新的科學技術(shù)進行創(chuàng)新，逐漸擴大容量，提高效率，推動電網(wǎng)的智能化和寬帶化的快速發(fā)展。下一代光網(wǎng)絡(luò)有點到點，集全IP進行統(tǒng)一控制管理，進行多點多面的網(wǎng)絡(luò)傳輸，由此來提高智能電網(wǎng)的高速快捷的發(fā)展。光網(wǎng)絡(luò)只是傳輸網(wǎng)絡(luò)的一個代表，新時代的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展將傳輸和數(shù)據(jù)緊密結(jié)合，增強其對于突發(fā)問題的反應(yīng)及應(yīng)對能力，控制成本降低能耗的同時，提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的效率。
在技術(shù)層面上，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)作為一種基本的網(wǎng)絡(luò)形式為網(wǎng)絡(luò)運營提供保障，這就需要相關(guān)科技人員有很強的綜合能力，在考察用戶行為的時候能夠結(jié)合業(yè)務(wù)流量進行統(tǒng)計得出有根據(jù)的結(jié)論。在交換層面，應(yīng)該多引進一些新的傳媒手段和傳媒技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)控制，比如說IMS就是一種新的手段，由此為客戶終端的用戶提供更多又安全高效的業(yè)務(wù)服務(wù)。
3 總 結(jié)
綜上所述，現(xiàn)今不斷提升的科技水平推動著“下一代網(wǎng)絡(luò)”朝著更高層面發(fā)展使得通信網(wǎng)絡(luò)也因此更加具備競爭實力，支撐和保障電力系統(tǒng)發(fā)展的一個不可或缺的手段是將電子通信的主要著力點轉(zhuǎn)移至流量和業(yè)務(wù)的管理。
為了達到這樣一種轉(zhuǎn)移，各個實體需要簽署相應(yīng)的協(xié)議維持整個合作的標準和尺度，同時也只有基于具備統(tǒng)一性的網(wǎng)絡(luò)才能有效的以業(yè)務(wù)帶動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。
現(xiàn)在新的網(wǎng)絡(luò)手段和媒體技術(shù)都是基于電網(wǎng)建設(shè)這個基礎(chǔ)領(lǐng)域，綜合能力被有效地運用于各個領(lǐng)域，長久以往這樣的綜合發(fā)展必然能夠帶動整個電網(wǎng)企業(yè)走向繁榮，同時也拉動國家經(jīng)濟帶來深遠的社會效益，從而不斷走向繁榮。
參考文獻：
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1 三網(wǎng)融合
三網(wǎng)融合是指計算機系統(tǒng)通信、電信、有線電視的有機融合，以建立高效化、完善化通信網(wǎng)絡(luò)為根本目標，滿足社會發(fā)展基本需求。三網(wǎng)融合有著極高的技術(shù)實踐應(yīng)用需求，在實踐中所有網(wǎng)絡(luò)層需實現(xiàn)有效連通。所謂三網(wǎng)融合，也可稱其是三網(wǎng)合一，即計算機系統(tǒng)通信、電信、有線電視相互間有效兼容、滲透等，最終整合成信息通信統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，以互聯(lián)網(wǎng)為核心，打破傳統(tǒng)電信寬帶運營壟斷、廣電內(nèi)容輸送的局面，明確互相準入機制，廣電單位可經(jīng)營增值的電信業(yè)務(wù)等，有線網(wǎng)絡(luò)可提供互聯(lián)網(wǎng)的接入業(yè)務(wù)，電信業(yè)可參與廣電節(jié)目的生產(chǎn)制作、傳輸或者傳播新聞節(jié)目內(nèi)容，提供相應(yīng)服務(wù)等。三網(wǎng)融合在基本概念上有著不同的角度及層次，涉及到網(wǎng)絡(luò)、終端、行業(yè)、業(yè)務(wù)、技術(shù)等的有效融合。三網(wǎng)融合，其體系內(nèi)的技術(shù)類型相對較多，軟件技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、光通信科學技術(shù)、TCP/IP屬于較為常見的幾種類型。一是軟件技術(shù)，它可支持每個用戶的現(xiàn)實需求，為其提供針對支持的一項技術(shù)；二是數(shù)字技術(shù)，它可實現(xiàn)語音的傳輸及交換、圖像和數(shù)據(jù)等信息的編碼處理；三是光通信科學技術(shù)，此項技術(shù)呈現(xiàn)著極速發(fā)展趨勢，其在一定程度上為三網(wǎng)融合各項業(yè)務(wù)提供相應(yīng)帶寬服務(wù)，傳輸質(zhì)量相對較高，更可為三網(wǎng)有效融合提供優(yōu)質(zhì)系統(tǒng)平臺；四是TCP/IP科學技術(shù)，也被稱之為互聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議科學技術(shù)，對三網(wǎng)融合實現(xiàn)快速發(fā)展起到基礎(chǔ)保障作用。
2 網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)在社會眾多領(lǐng)域中表現(xiàn)均十分優(yōu)異，備受人們認可及廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用前景十分廣闊。網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)有明確的特點，單從系統(tǒng)層面來分析，其是以網(wǎng)絡(luò)為基本形式，由若干鏈路和單個結(jié)點構(gòu)成；其中，單個結(jié)點往往是由基于集成電路載體所實現(xiàn)的通信功能基本物理構(gòu)成，如路由器、結(jié)點交換裝置等；通信鏈路則是以光電技術(shù)為基礎(chǔ)，將其有效應(yīng)用到計算機信息網(wǎng)絡(luò)當中。相關(guān)學者曾闡述，微電子科學技術(shù)屬于驅(qū)動信息化革命的基礎(chǔ)，微電子的芯片被廣泛應(yīng)用后，其計算功能可結(jié)合摩爾定理實施有效的計算分析，運算速度每18 個月便可提高大約一倍左右，故在發(fā)展增速層面，此項技術(shù)發(fā)展速度較快一些。從網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)內(nèi)在特點層面分析，網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)向著移動化、自動化方向轉(zhuǎn)變著，并可以提供多樣化延伸服務(wù)，以自動化形式實現(xiàn)信息高速處理，以移動系統(tǒng)終端為基本載體，賦予系統(tǒng)以移動通信和移動網(wǎng)絡(luò)各項功能，充分滿足移動概念之下網(wǎng)絡(luò)需求，堅持以實際需求為基本動力，有效提升網(wǎng)絡(luò)運營商們技術(shù)對接的能力。例如：移動WLAN是移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的典型案例，其屬于網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展重要標志，需要著重從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、特點、支撐技術(shù)等層面分析網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)總體發(fā)展情況。
3 三網(wǎng)融合的特點和趨勢分析
3.1 在融合化層面
網(wǎng)絡(luò)通信科技的一大發(fā)展趨勢即為融合化。從三網(wǎng)融合視角來分析，國內(nèi)現(xiàn)階段的計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等都是基于自身核心技術(shù)得以持續(xù)發(fā)展的，而后向著融合化網(wǎng)絡(luò)方向積極轉(zhuǎn)變，三種網(wǎng)絡(luò)借助各自數(shù)據(jù)信息平臺為廣大用戶提供著多媒體化信息服務(wù)，不可由單一網(wǎng)絡(luò)替代，三網(wǎng)融合則會成為三種基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)今后發(fā)展方向。在技術(shù)應(yīng)用層面上，三種不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著相似特征，技術(shù)融合才可能實現(xiàn)，如軟件技術(shù)、接入技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等。三網(wǎng)的自身業(yè)務(wù)基礎(chǔ)相對堅實，在社會發(fā)展進程中，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和技術(shù)進步都具備業(yè)務(wù)攜帶功能，故網(wǎng)絡(luò)并非恒定不變而是有著較大可變性，它們需要和市場、業(yè)務(wù)發(fā)展需求相結(jié)合。各個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，可適應(yīng)于所傳送的不同業(yè)務(wù)信號。如電話屬于傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，但伴隨數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸超越了電話業(yè)務(wù)，在今后的發(fā)展進程中，電話業(yè)務(wù)地位會逐漸被數(shù)據(jù)信息層面業(yè)務(wù)所替代。故網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)當逐步以數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)為基本發(fā)展方向?qū)崿F(xiàn)有效融合，網(wǎng)絡(luò)逐漸向著IP業(yè)務(wù)分組網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)通信科技向著融合化方向發(fā)展，往往不單單依靠著技術(shù)特征的相似性，需要側(cè)重于不同市場需求層面，多種業(yè)務(wù)在向網(wǎng)絡(luò)中的相同用戶提供等同或者不同業(yè)務(wù)期間，技術(shù)融合即可實現(xiàn)。
3.2 在智能化層面
網(wǎng)絡(luò)通信科技現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在如媒體、教育、金融、工業(yè)等眾多行業(yè)當中，這些行業(yè)都以網(wǎng)絡(luò)通信科技作為基本的技術(shù)支撐，并形成和行業(yè)相對接的網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)業(yè)務(wù)，為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憷麠l件，確保全新交易方式能夠?qū)崿F(xiàn)。大部分網(wǎng)絡(luò)通信科技的有效運用，均凸顯出智能化這一特征。例如，在早期，國內(nèi)的移動通信以4G技術(shù)為主，但通信業(yè)現(xiàn)已逐步實現(xiàn)5G體系結(jié)構(gòu)重大變革和發(fā)展；體系的變革形式屬于新一代的移動無線通信系統(tǒng)基本發(fā)展方向，不僅具備超密集式組網(wǎng)和可編程等特點，且具備十分突出的智能化優(yōu)勢，可以感知到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和用戶們的業(yè)務(wù)需求，可為用戶們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗。對此，業(yè)內(nèi)普遍認為，在世界范圍內(nèi)，5G是面向信息化社會需求的移動無線通信系統(tǒng)，其有著高可靠性及低延遲等優(yōu)勢，憑借連續(xù)廣域化覆蓋形式有效滿足于大連續(xù)低功耗等目標需求。在場景應(yīng)用方面，其可滿足于超高速、移動式、物物通信、實時化連接和大規(guī)模化人群應(yīng)用等各種場景，可實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，為用戶們提供豐富的通信體驗，這也屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)現(xiàn)階段智能化發(fā)展的重要表現(xiàn)。今后，網(wǎng)絡(luò)通信科技會持續(xù)向著智能化方向邁進，開發(fā)應(yīng)用智能化空間較為廣闊。
3.3 在兼容化層面
如何基于核心科技節(jié)約成本、有效利用信息資源，增強各種技術(shù)針對不同的系統(tǒng)終端的適應(yīng)性等，均屬于網(wǎng)絡(luò)通信科技今后發(fā)展進程中所必須考慮的重點問題。隨著云應(yīng)用各項新型業(yè)務(wù)崛起與發(fā)展，智能化終端逐步普及，今后網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)盈利將持續(xù)增加，為計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)健發(fā)展提供基礎(chǔ)保證，故各類技術(shù)需要適用于市場需求變化、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)特性和硬件變化等，需要滿足多方應(yīng)用和發(fā)展需求。例如運營商的綠色節(jié)能需求、用戶們的需求等，故今后為促使生產(chǎn)效率持續(xù)提升，網(wǎng)絡(luò)通信科技將向著兼容化的方向持續(xù)發(fā)展，維持系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行狀態(tài)，開發(fā)者需注重提升網(wǎng)絡(luò)裝置和技術(shù)的靈活度，開發(fā)更具安全性、綠色化網(wǎng)絡(luò)科學技術(shù)，基于計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)升級。
3.4 在安全化層面
網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)的發(fā)展，給各個行業(yè)發(fā)展提供了動力之源。其中，交易方式改變屬于最明顯一種現(xiàn)象，以虛擬貨幣為載體的新型交易得以實現(xiàn)。伴隨網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，云計算、大數(shù)據(jù)等各項技術(shù)的有效融合，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息量處于井噴增長狀態(tài)，在大量信息數(shù)據(jù)中含有用戶們私人信息和財產(chǎn)信息。今后，在網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)應(yīng)用中，為維持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行狀態(tài)，需加強保護其具體應(yīng)用和技術(shù)信息，有效提升網(wǎng)絡(luò)通信科學技術(shù)的安全度，防止產(chǎn)生惡意的技術(shù)性破壞，以至于影響到社會各行業(yè)發(fā)展。
1.智慧城市建設(shè)的基本概念。
在對智慧城市進行建設(shè)的同時還應(yīng)站在國土規(guī)劃管理的視覺進行考慮，確保通信工程建設(shè)能夠有充足的用地空間進行支撐。所以，在建設(shè)智慧城市的過程中，最大的前提條件便是制定全新的通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃標準。
2.智慧城市建設(shè)過程中應(yīng)堅持的基本原則。
首先應(yīng)重視系統(tǒng)工程，科學合理地構(gòu)建智慧城市，確保智慧城市能夠得到完整的統(tǒng)籌與規(guī)劃，并集合各類有效資源，實現(xiàn)良好的整體效果，并使智慧城市下的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟及政府管理、社會環(huán)境共同實現(xiàn)智慧化管理；其次應(yīng)重視配置的合理性，創(chuàng)建兩型化社會，即是資源良好配置型社會及環(huán)境友好型社會，盡可能實現(xiàn)人與環(huán)境之間的共享與和諧，加大配置優(yōu)化程度，搭理發(fā)展我國城市的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟及民生管理。
二、智慧城市中通信工程建設(shè)的規(guī)劃
1.城市中通信工程建設(shè)的規(guī)劃內(nèi)容。
合理規(guī)劃、適當引導、資源共享、系統(tǒng)完善、滿足需求，這是我國對于智慧城市建設(shè)所提出的基本要求，通過這些內(nèi)容可以看出，隨著智慧城市建設(shè)工作的不斷進展，我國信息網(wǎng)絡(luò)的承載能力將會得到進一步提升，與此同時，通信工程的綜合利用率及信息通信的集中輻射程度也會得到提高，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1寬帶城市建設(shè)。
寬帶城市建設(shè)可以輕松改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)寬帶的傳輸能力，因此在建設(shè)DWDM全光設(shè)備傳送網(wǎng)絡(luò)的過程中必須確保有效的安全性及可靠性，在一些新建設(shè)的樓房安裝光纖電纜時，必須嚴格根據(jù)標準來進行操作，除此之外，在對一些已安裝光纖電纜的老樓房進行維護或改造時，必須確保每座樓房及每個用戶都裝有最新的網(wǎng)絡(luò)寬帶，不可有遺漏現(xiàn)象發(fā)生。
1.2智慧公共服務(wù)。
為了盡快實現(xiàn)城市中各類資源的共享，在建設(shè)智慧公共服務(wù)及城市管理系統(tǒng)的過程中，需要利用強化醫(yī)療就業(yè)文化等專業(yè)應(yīng)用來進行系統(tǒng)的建設(shè)，通過規(guī)范城市建設(shè)及提高智能水平來有效推動城市公共資源在全市范圍內(nèi)的共享，協(xié)調(diào)城市中人流、信息流及資金流之間的平衡性及協(xié)調(diào)性，在提高城市運行效率及服務(wù)水平的同時積極促進城市轉(zhuǎn)型的實現(xiàn)。
1.3無線城市建設(shè)。
強化城市無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)水平和進度，例如WIFI無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、WLAN熱點網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
1.4三網(wǎng)融合建設(shè)。
三網(wǎng)融合建設(shè)主要是包含了兩個方面的內(nèi)容，一方面是廣電業(yè)務(wù)，另一方面是電信業(yè)務(wù)。因此三網(wǎng)融合建設(shè)工作的工作方向就是將廣電及電信業(yè)務(wù)進行同步開發(fā)及推動，實現(xiàn)雙向輻射，必須保障最終建設(shè)完成的三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的運行方式能夠與當前的社會經(jīng)濟發(fā)展方向相適應(yīng)，并滿足網(wǎng)絡(luò)信息安全及文明管理等各方面要求。
1.5數(shù)據(jù)中心建設(shè)。
必須強化云計算數(shù)據(jù)中心的開發(fā)與建設(shè)，確保所建設(shè)的云計算數(shù)據(jù)處理中心具有強大而有效地數(shù)據(jù)處理儲存、分析及處理能力，具有高度的可靠性及穩(wěn)定性，并適用于各個領(lǐng)域，對云計算環(huán)境的布局進行合理分配。
1.6智慧安居服務(wù)。
開展智慧社區(qū)安居的試點工作，選擇一些具有代表性的小區(qū)作為試點區(qū)域進行試點工作，在進行試點工作的過程中必須全方面考慮到公共區(qū)、商務(wù)區(qū)及居住區(qū)所面臨的不同問題及需求，與無聊網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)等各類通訊技術(shù)進行有效融合，開展社區(qū)政務(wù)工作，建設(shè)智慧家居系統(tǒng)、智能樓房管理系統(tǒng)、智慧社區(qū)管理系統(tǒng)及遠程監(jiān)控系統(tǒng)等，使居民的工作、生活都逐漸向智能化、信息化靠近，對智慧社區(qū)安居相關(guān)的標準進行探索與總結(jié)，推動智慧社區(qū)安居工作的標準化進展，為今后全市新住宅及樓宇的智能化管理工作打下堅定的基礎(chǔ)。
2.智慧城市建設(shè)過程中通信工程的規(guī)劃要求。
隨著我國智慧城市建設(shè)要求的不斷提高及通信工程建設(shè)的不斷進展，對現(xiàn)有的通信樓宇的規(guī)劃提出了兩個要求，分別是數(shù)量要求及容量要求。
三、結(jié)束語
1.1專業(yè)定位
院?？梢愿鶕?jù)自身特點對推薦的課程體系進行適當修改，進一步體現(xiàn)自己的辦學特色。高等教育首先是國民教育的一個組成部分，在具體課程體系設(shè)置和教學內(nèi)容安排上應(yīng)滿足高等教育的基本要求。但是高等教育又有其獨特的職業(yè)價值取向，即培養(yǎng)勝任第一任職的“基礎(chǔ)寬厚、信息主導、技指合一、全面發(fā)展”的高素質(zhì)初級指揮人才。從CC2005劃分的專業(yè)來看，面向初級指揮崗位的通信工程專業(yè)更接近信息技術(shù)專業(yè)或信息系統(tǒng)專業(yè)，具體的需求可以表述為：在特定軍事應(yīng)用環(huán)境下，通過選擇、創(chuàng)造、應(yīng)用、集成和管理的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來滿足作戰(zhàn)需要，或者關(guān)注戰(zhàn)場信息資源的獲取、部署、管理及使用，并能分析戰(zhàn)場信息需求和相關(guān)的組織運用過程，詳細描述、設(shè)計、組織、維護與作戰(zhàn)目標相一致的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。筆者認為，使學員理解現(xiàn)代指揮信息系統(tǒng)的組成與工作原理，并在戰(zhàn)爭實踐中發(fā)揮作戰(zhàn)效能應(yīng)該是教學的出發(fā)點和立足點，具體目標應(yīng)該落實到針對網(wǎng)絡(luò)體系中的各種部件、裝備乃至系統(tǒng)做到“能組網(wǎng)、懂管理、會應(yīng)用”，這應(yīng)該是軍事院校通信人才培養(yǎng)的基本定位和鮮明特色。
1.2課程定位
計算機網(wǎng)絡(luò)是增強學員的信息素質(zhì)至關(guān)重要的一門課程，這一觀念基本上已經(jīng)形成普遍共識。由于計算機網(wǎng)絡(luò)是當展最快的信息技術(shù)之一，課程內(nèi)容非常龐雜。而對于通信工程專業(yè)來說，計算機類課程學時非常有限，遠不能與地方高校同類專業(yè)相比。因此，在具體教學過程中，教學目標定位一直比較模糊。早期計算機網(wǎng)絡(luò)并不單獨設(shè)課，而是采取在一些涉及網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)專業(yè)課程中泛泛介紹7層協(xié)議概念。近年單獨設(shè)課后，一度出現(xiàn)了寬帶通信網(wǎng)與Internet的主線之爭。目前仍然存在偏重基礎(chǔ)理論還是偏重應(yīng)用能力的分歧。CFC2008對理工類非計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課程的要求是“從應(yīng)用的角度出發(fā)，以TCP/IP協(xié)議作為基礎(chǔ)，以Internet作為實例講解計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本原理，使學生建立計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成和基本工作原理，學會計算機網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用方法，了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展”。從中可以看出，計算機網(wǎng)絡(luò)教學應(yīng)該以Internet為主線，并且要強調(diào)基本原理。筆者認為網(wǎng)絡(luò)基本概念和原理作為教學重點是毋庸置疑的，因為素質(zhì)教育要求必須著眼學員未來職業(yè)生涯的長期發(fā)展，必須培養(yǎng)學員關(guān)注表面現(xiàn)象背后的科學問題，鍛煉對問題的抽象思維能力。但是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力同樣需要給予高度關(guān)注，這一點對于學員尤其重要。如何處理學時有限的矛盾呢？關(guān)鍵是要摒棄用一門課解決所有問題的幻想，通過合理設(shè)計課程體系和分層次的應(yīng)用能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)達到基礎(chǔ)理論和應(yīng)用能力并舉的目標。結(jié)合理工大學通信工程學院的實際情況，筆者梳理的通信工程專業(yè)課程體系中與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的模塊。數(shù)字通信原理、計算機硬件基礎(chǔ)和程序設(shè)計基礎(chǔ)是先修課程。計算機網(wǎng)絡(luò)課程的基本定位是使學員了解并掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議工作原理和基本網(wǎng)絡(luò)工具的使用。在此基礎(chǔ)上通過后續(xù)課程理解和掌握軍事網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點，比如戰(zhàn)術(shù)環(huán)境下對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、設(shè)備、組網(wǎng)應(yīng)用的特殊要求。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力則可以通過學員自主選擇開放實驗，或者在本科導師的指導下申請創(chuàng)新課題，完成畢業(yè)設(shè)計得到必要的培養(yǎng)和拓展訓練。
2教材選取
目前公開出版的計算機網(wǎng)絡(luò)教材種類繁多。筆者重點比較了幾本獲得大多數(shù)本科院校公認的教材：Tanenbaum教授編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)》、謝希仁教授編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)》、Peterson和Davie編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)——系統(tǒng)方法》、Kurose和Ross編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)——自頂向下方法》。Tanenbaum教授與謝教授的《計算機網(wǎng)絡(luò)》早期版本都以O(shè)SI7層協(xié)議模型為主線，較新的版本改為以TCP/IP的5層結(jié)構(gòu)來組織內(nèi)容，并結(jié)合了一些新出現(xiàn)的技術(shù)和標準。課程內(nèi)容從物理層向應(yīng)用層自底向上講解網(wǎng)絡(luò)的概念、基本原理、技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)，教學比較偏重理論，不便于開展實驗?！队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)——系統(tǒng)方法》同樣采用自底向上逐層講解的思路，但是作者反對嚴格地分層，強調(diào)計算機網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)觀，圍繞“為什么這樣設(shè)計網(wǎng)絡(luò)”闡述關(guān)鍵技術(shù)和協(xié)議如何在實際應(yīng)用中發(fā)揮作用，需要有充足的學時保證才能達到良好的教學效果。筆者選用了《計算機網(wǎng)絡(luò)——自頂向下方法》，講授內(nèi)容以Internet為線索，自應(yīng)用層向下逐層講解協(xié)議原理。自頂向下方法避免了傳統(tǒng)方法講解體系結(jié)構(gòu)內(nèi)容枯燥、不易理解的通病，從學員最熟悉的應(yīng)用層開始層層深入。該教材的另一個特點是精心設(shè)計了大量的課后實踐任務(wù)，使復雜的網(wǎng)絡(luò)問題變得易于理解，便于學員開展自主學習。
3教學內(nèi)容安排
對于計算機網(wǎng)絡(luò)這樣飛速發(fā)展的領(lǐng)域來說，教學內(nèi)容面面俱到是不可取的，應(yīng)該著重培養(yǎng)學員的洞察力，能夠通過自己思考辨別什么重要，什么不重要，哪些是本質(zhì)的，哪些是表面的；因此在教學內(nèi)容選取上既要兼顧知識的系統(tǒng)性，又要考慮學員的接受能力，同時還要強調(diào)網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用能力。對于不同專業(yè)來說，普遍認可的方法是對教學層次和內(nèi)容進行分類，以更好地滿足不同專業(yè)的教學需求。筆者認為即便對同一專業(yè)的學員也應(yīng)該提供分層次的自主學習和實驗環(huán)節(jié)，鼓勵學員依據(jù)自己的興趣愛好，深入鉆研網(wǎng)絡(luò)中的科學和技術(shù)問題，達到個性化教學的目的。筆者按照通信工程專業(yè)初級指揮人才的培養(yǎng)目標，突出“學為主體”的教學理念，從理論教學和實踐環(huán)節(jié)兩個方面進行了詳細設(shè)計，以解決學時不夠這一突出矛盾。理論教學內(nèi)容僅選取了教材《計算機網(wǎng)絡(luò)——自頂向下方法》的前5章，具體內(nèi)容和知識點，強調(diào)重要概念的對理解。實踐環(huán)節(jié)區(qū)分了協(xié)議分析實驗、編程實驗、虛擬實驗、開放實驗和創(chuàng)新課題5個層次。其中，協(xié)議分析實驗、編程實驗和虛擬實驗要求課內(nèi)完成，開放實驗和創(chuàng)新課題則由學員自主選擇。理工大學通信工程學院規(guī)定在畢業(yè)設(shè)計開題之前每名本科生至少要完成一個開放實驗或創(chuàng)新課題。
4教學方法設(shè)計
鑒于計算機網(wǎng)絡(luò)課程的重要地位和作用，理工大學通信工程學院一直在探索和推廣以小班化教學模式進行本課程的教學。近幾年，筆者多次承擔了計算機網(wǎng)絡(luò)課程重點教學改革試點，在多種教學形式和方法綜合運用的基礎(chǔ)上，總結(jié)了兩種行之有效的教學法：問題驅(qū)動式教學法和課題研討教學法。
4.1問題驅(qū)動式教學法
問題驅(qū)動式教學法采取“提出問題—解決問題—歸納分析”的模式，從實際到理論，從具體到抽象，從個別到一般。課程教學中，困擾學員的第一個問題就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為什么要分層？教材第1章對這個問題的解釋并不能完全打消他們的疑慮，實際上這個問題必須等到對整個網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)等基本概念以及網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計有一定認識之后才能真正理解。因此，筆者并不急于解釋這個問題，而是讓學員帶著這個問題從應(yīng)用層逐層向下邊學習、邊思考、邊實踐，直到最后安排一次課堂討論，得出大家都能夠接受的答案。再比如，講解HTTP協(xié)議時，筆者首先從早期互聯(lián)網(wǎng)上多媒體信息共享不便的問題，講到Berners-Lee在一個“靈感”啟發(fā)下用3個創(chuàng)新發(fā)明了萬維網(wǎng)，然后通過軍訓網(wǎng)上的具體實例分析，發(fā)現(xiàn)非持久連接HTTP協(xié)議傳輸效率低下的問題，引導學員提出并發(fā)連接、持久連接、流水線式持久連接等改進方案。最后，結(jié)合當前萬維網(wǎng)信息檢索不便的問題，展望未來語義網(wǎng)的發(fā)展。實踐證明，這種問題驅(qū)動的方法符合計算機應(yīng)用教育的特點和學員的認知規(guī)律，讓學員從關(guān)注知識點轉(zhuǎn)向關(guān)注思維過程，取得了很好的教學效果。
4.2課題研討式教學法
筆者根據(jù)班級人數(shù)制定了十幾個課題，不僅側(cè)重原理應(yīng)用同時也兼顧理論。課題主要是用Wireshark分析協(xié)議的工作原理和交互過程，另外還有Dijkstra算法和Socket網(wǎng)絡(luò)編程，以及ALOHA和CSMA協(xié)議性能分析等。教員提供必要的參考資料、示例程序和課外閱讀材料，要求每個學員完成所有課題，課堂上指定一名學員上講臺簡短報告完成情況，就其中的重要原理和問題展開集體討論。近幾年的教學實踐情況說明，這是在課內(nèi)學時有限的情況下，督促和引導學員利用課余時間自主學習網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，鍛煉網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力的好方法，受到學員的普遍歡迎。通過上述教學手段和方法的綜合運用，計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學效果良好，激發(fā)了學員學習、應(yīng)用、開發(fā)網(wǎng)絡(luò)的濃厚興趣。2012年度理工大學通信工程學院立項的本科生創(chuàng)新課題項目中，有40%與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有關(guān)，特別是在軟件制作類項目中比例高達70%。2011年本科畢業(yè)設(shè)計選題中，30.1%的學員選擇網(wǎng)絡(luò)方面的研發(fā)課題，2012年這一比例上升到33.4%。
5結(jié)語
關(guān)鍵詞：4G網(wǎng)絡(luò)通信 LTE-Advanced 3GPP 載波聚合中繼技術(shù)（Relay） 多點協(xié)作（CoMP）
中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0022-01
1 引言
當今移動通信技術(shù)步入4G時代，2013年6月韓國三星了LTE Advanced版的Galaxy S4，LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)采用了當前一代LTE的技術(shù)，并在其基礎(chǔ)上進行了演進。目前，LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)的下載速度最高達102Mbps，比中國普通家用寬帶無線傳輸速度快100倍以上。從理論上講，LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度還能更快，根據(jù)最新的研究數(shù)據(jù)表明，LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)下載速度最高能達到150Mbps，數(shù)據(jù)上傳速度最高能達到37.5Mbps。
2 LTE-Advanced基本概念及主要技術(shù)參數(shù)
LTE-Advanced（LTE-A）是LTE（Long Term Evolution，長期演進）的后續(xù)演進，是LTE-Advanced的簡稱，2008年3月開始，2008年5月確定需求。LTE-Advanced是LTE（Long Term Evolution）的演進，但其并非5G，而是對現(xiàn)存LTE技術(shù)的更高效運用。LTE-Advanced的技術(shù)參數(shù)如下：帶寬為100MHz；理論下行峰值速率為1 Gbps，理論上行峰值速率為500 Mbps； 上行峰值頻譜利用率為15Mbps/Hz，下行峰值頻譜利用率為30Mbps/Hz。
3 LTE-Advanced的關(guān)鍵技術(shù)研究
為了滿足IMT-Advanced（4G網(wǎng)絡(luò)）的需求，3GPP結(jié)合當前的技術(shù)，針對LTE-Advanced（LTE-A）提出了幾項無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，包括載波聚合（Carrier Aggregation）技術(shù)，多天線增強（Enhanced Multiple Antenna Transmission）技術(shù)，中繼（Relay）技術(shù)，協(xié)作多點發(fā)送和接收（Coordinated Multi-point Transmission and Reception）技術(shù)等，通過這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，LTE-A的網(wǎng)絡(luò)速度可以得到大幅的提高。本文將對這些關(guān)鍵技術(shù)做如下分析和研究。
（1）載波聚合（CA）技術(shù)。載波聚合（CA）技術(shù)是聚合兩個或者更多的基本載波，滿足網(wǎng)絡(luò)傳中更大的帶寬需求，以便達到高速傳輸?shù)囊?。LTE-A中提出下行采用載波聚合技術(shù)，從而可以滿足帶寬大于20Mhz的網(wǎng)絡(luò)傳輸需求。按照頻譜的連續(xù)性，載波聚合可以分為連續(xù)的載波聚合與非連續(xù)的載波聚合。按照系統(tǒng)支持業(yè)務(wù)的對稱關(guān)系，可以分為對稱載波聚合和非對稱載波聚合。載波聚合的研究場景可以分為以下3類：同帶連續(xù)CA；同帶非連續(xù)CA；異帶非連續(xù)CA。
（2）多天線增強（Enhanced Multiple Antenna Transmission）技術(shù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)傳輸受到頻率資源的限制，多天線增強技術(shù)可以通過擴展空間的傳輸維度進而能夠成倍地提高信道容量而被多種標準廣泛采納。受限于發(fā)射天線高度對信道的影響，LTE-A系統(tǒng)上行和下行多天線增強的重點有所區(qū)別。在LTE系統(tǒng)的多種下行多天線模式基礎(chǔ)上，而LTE-A要求支持的下行最高多天線配置規(guī)格為8x8，同時多用戶空分復用的增強被認為是標準化的重點。因此LTE-A相對于LTE系統(tǒng)的上行增強主要集中在如何利用終端的多個功率放大器，利用上行發(fā)射分集來增強覆蓋，上行空間復用來提高上行峰值速率等。
（3）協(xié)作多點發(fā)送和接收（CoMP）技術(shù)。協(xié)作多點發(fā)送和接收技術(shù)（CoMP，Coordinated Multiple Points Transmission/Reception）是指地理位置上分離的多個傳輸點，協(xié)同參與為一個數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)（PDSCH）傳輸或者聯(lián)合接收一個數(shù)據(jù)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)（PUSCH）。
根據(jù)參與協(xié)作多點發(fā)送和接收（CoMP）處理的小區(qū)是否歸屬于一個eNB來區(qū)分，它可以分為Intra-eNB和Inter-eNB CoMP兩種方式。前者只需要本基站內(nèi)部各小區(qū)間交互CoMP處理相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和控制信息，較易于實現(xiàn)，而后者則需要在基站間交互這些信息，對X2接口帶寬有很高要求，時延也比前者更大，目前標準中討論的CoMP方案基本上都是Intra-eNB方式。
（4）中繼（Relay）技術(shù)。中繼技術(shù)是在原有站點的基礎(chǔ)上，引入中繼站，中繼站和基站通過無線連接，下行的數(shù)據(jù)先由基站發(fā)送到中繼站，再由中繼站傳輸至終端用戶，上行的數(shù)據(jù)則反之，如圖1所示，為中繼（Relay）技術(shù)的傳輸原理圖。通過中繼站能夠增強無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，并且可以支持臨時性網(wǎng)絡(luò)的分布，也可以支持群移動網(wǎng)絡(luò)的分布，同時還能夠降低網(wǎng)絡(luò)分布的成本等。
4 LTE-Advanced的發(fā)展前景
LTE-Advanced具有良好的發(fā)展前景，隨人類對無線移動網(wǎng)絡(luò)高速度的渴望越來越強烈，在全世界范圍內(nèi)的無線終端設(shè)備商（例如三星、蘋果等）對LTE-Advanced的研發(fā)投入必將進入一個新的，全球的無線網(wǎng)絡(luò)運營商（例如中國移動、中國聯(lián)通等）對LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入也必將進入一個新的階段。雖然就目前來說，LTE-Advanced的發(fā)展還處于該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的探索階段，但是隨著需求的旺盛和技術(shù)的不斷投入和更新，在不久的將來，LTE-Advanced也將迎來快速發(fā)展期。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】TCP/IP協(xié)議；通信報文；路由尋址；通信流程
1 概述
隨著信息科學技術(shù)和通信技術(shù)的不斷快速發(fā)展，基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用在社會各個領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，使得互聯(lián)網(wǎng)通信應(yīng)用成為現(xiàn)代人日常生產(chǎn)生生活不可或缺的一部分，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信，網(wǎng)絡(luò)用戶之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、信息共享，從而極大地提高了人們的生活質(zhì)量。然而，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸過程，并不是雜亂無章的隨機傳送，而是在計算機網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，雙方都按照協(xié)議的內(nèi)容和機制，來發(fā)送數(shù)據(jù)信息和讀取分析數(shù)據(jù)信息，進而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸和信息共享的功能，TCP/IP協(xié)議就是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中重要的通信協(xié)議，它的存在奠定了整個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)，所以對于TCP/IP通信協(xié)議的學習對于理解互聯(lián)網(wǎng)通信機制來輔助互聯(lián)網(wǎng)學習和工作具有很大的幫助。
2 計算機網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP通信協(xié)議
TCP/IP協(xié)議是“Transmission Control Protocol / Internet Protocol”的簡寫，是Internet網(wǎng)絡(luò)基本的協(xié)議，它為計算機通訊的數(shù)據(jù)打包傳輸以及網(wǎng)絡(luò)尋址提供了標準的方法。由于TCP/IP協(xié)議的優(yōu)越性，使得越來越多的通信設(shè)備支持TCP/IP協(xié)議，使互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)逐步走向規(guī)范化，最終TCP/IP協(xié)議成為了當前網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標準中最基本的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。
2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議
針對計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議，國際標準組織ISO創(chuàng)立了七層OSI網(wǎng)絡(luò)模型，自上而下，分別為應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。而TCP/IP協(xié)議則是應(yīng)用在傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸控制協(xié)議，來規(guī)定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)備間數(shù)據(jù)通信的標準。在通信設(shè)備經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸時，通信設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送端，發(fā)送TCP/IP通信報文，此時TCP/IP協(xié)議攜帶著通信設(shè)備發(fā)送端的傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容以及目標通信設(shè)備的地址標示在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中進行尋址，從而正確地傳送到目標通信設(shè)備。當目標通信設(shè)備接收到TCP/IP通信報文后，按照協(xié)議內(nèi)容，去除通信標示，來獲取傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容，并加以校驗，如果經(jīng)校驗后發(fā)生差錯，目標通信設(shè)備會發(fā)出TCP/IP信息重發(fā)報文，讓發(fā)送通信設(shè)備再次將TCP/IP通信報文發(fā)展目標通信設(shè)備，去掉通信標示來獲取傳輸數(shù)據(jù)信息。
2.2 TCP/IP通信協(xié)議報文格式
在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，基于TCP/IP通信協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容都是以通信報文的形式在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進行傳輸，通信報文實質(zhì)上就是一串二進制字符串，而字符串內(nèi)不同位置的二進制字符標示不同的含義。從TCP/IP通信協(xié)議的主要報文格式可以看出，IP協(xié)議是基于TCP協(xié)議至上的，TCP協(xié)議報文時作為IP通信報文的數(shù)據(jù)部分來進行傳輸?shù)?。實際上，互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)耐ㄐ抛址€有其他的通信協(xié)議，TCP/IP通信報文也是作為其外層協(xié)議的通信數(shù)據(jù)部分嵌入到通信報文中在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)進行傳輸。
在IP協(xié)議首部，包含了一些關(guān)于IP協(xié)議的標示、通信地址等信息，主要包括數(shù)據(jù)字符串總長度的信息、通信標示號、源IP地址和目標IP地址等信息，當IP通信報文經(jīng)過路由尋址時，會根據(jù)首部內(nèi)記錄的目標IP地址來選擇傳輸方向，最終根據(jù)目標IP地址傳輸至目標通信設(shè)備。此外，IP通信報文首部還包含其他信息，比如IP協(xié)議版本號、首部長度、校驗信息、該IP通信報文生存時間（即該報文經(jīng)過多少個路由后自動取消傳輸）等與IP通信報文相關(guān)的信息，以確保IP報文傳輸?shù)恼_性和安全性。TCP協(xié)議通信報文是作為IP通信報文數(shù)據(jù)內(nèi)容存在的，TCP協(xié)議也分為TCP報文首部和TCP通信數(shù)據(jù)。TCP通信報文首部主要包括了源端口號和目標端口號等信息，當TCP/IP通信報文經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)到達目標通過新設(shè)備后，通信設(shè)備會根據(jù)TCP報文首部的目的端口號選擇設(shè)備端口號來接受該數(shù)據(jù)信息，進而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。
2.3 TCP/IP協(xié)議通信過程
互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備基于TCP/IP協(xié)議建立通信過程，也是根據(jù)TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)的。當源通信設(shè)備想向目標設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先會發(fā)送一個TCP/IP通信報文來確認連接，該通信報文在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過尋找傳輸后找到目標設(shè)備，目標設(shè)備也會向源通信設(shè)備發(fā)送一個TCP/IP報文以確認建立通信連接，此時，源通信設(shè)備就會將通信數(shù)據(jù)以TCP/IP通信報文的形式進行數(shù)據(jù)打包，然后向目標數(shù)據(jù)進行傳輸，在收到數(shù)據(jù)后，目標設(shè)備同樣會發(fā)送TCP/IP報文以確認收到信息。當然，TCP/IP通信數(shù)據(jù)長度是一定的，當通信數(shù)據(jù)超過報文長度時，源通信設(shè)備會將其分段發(fā)送，而目標設(shè)備則會根據(jù)IP報文首部的標識號進行數(shù)據(jù)重組來重現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)信息，進而完成互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸。
3 總結(jié)
TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是當前互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)最基本的通信協(xié)議。根據(jù)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，連接在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的通信設(shè)備可以根據(jù)TCP/IP通信報文格式的內(nèi)容將傳輸數(shù)據(jù)打包在TCP/IP通信報文內(nèi)，并以其規(guī)定的通信流程進行數(shù)據(jù)傳輸，從而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)高效安全的傳輸。
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