通訊網絡技術范文
時間：2023-10-11 17:23:46
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中圖分類號：TM73
現代社會的發展迫切要求通信網絡的大范圍覆蓋和高質量運行，科學技術的發展以及相關理論建設水平的提升為這種要求提供了強大的技術支持，使通信行業成為近些年發展最快、對人們生產生活影響最為深遠的領域之一。本文基于對通訊網絡的深入研究探討了低壓電力線路通信技術的相關問題，以期為我國的通信工程建設以及關聯領域的發展提供借鑒。
1 電力線路通訊網絡技術概述
通信技術是目前衡量國家信息技術發展程度的重要標志，也是各個國家竭力發展的內容。通信技術可以有效克服空間上的阻隔，實現一定時間內大規模信息的傳輸。由于現今電子技術的日益精進，集成度越來越高，功能也越來越強大，使通信設備的開發效率大幅度提升，很多具有現實意義的通信技術已經形成了規?；a和應用。通信網絡技術與電力系統相結合是通信領域內的一次大的飛躍，在實現形式上，低壓載波、超窄帶載波、擴頻技術等均在電力載波通信中得到了廣泛的應用。
所謂低壓線路通訊網絡技術既是指通過目前已經架設完成的低壓輸電線作為傳輸通道實現信息的交換和數據的有效傳送。其技術原理是將電力工頻電流和高頻的通信信號在同一電力網絡中實現不同頻段的傳播。通信方式共有兩種，即有線通信和無線通信，雖然目前無線通信技術已經發展的相當成熟，但是從基礎設施建設以及商業運營來看，無線通信仍屬于一種相對寶貴的資源，遠不能滿足大眾的通信需求。有線通信是最傳統同時也是普及率最高的通信方式，在現今的技術環境下，光纖、雙絞線、同軸電纜等是有線通信常用的介質，能夠最大程度地保證信道的穩定和高質量的信息傳輸。但是這些通信技術面臨的一個共同問題是必須重新架設線路，耗費大量人力物力的同時見效慢而且周期較長，嚴重限制了通信技術的高速發展。
低壓電力線路通訊網絡技術的優勢在于不需要重新鋪設線路，直接運用配電網絡系統進行信息的傳送。目前電力配電網絡在我國已經基本上實現了地域的全覆蓋，如果將電力線路通訊網絡技術的相關支持技術運用到實際中將會對我國的通信行業起到不可估量的作用。
2 低壓電路通訊網絡技術常見類型
隨著技術的發展，電力通信技術的應用范圍將會將更廣泛，除了應用于電力系統調度之外，其作為一種寬帶技術可以提供與以太網、無線通信、ADSL相類似甚至更為強大的服務。但是在實現這一目標的過程中有很多的技術問題需要突破和改進，由于低壓電網的固有特征，要實現安全可靠的數據傳輸需要進行大量的技術攻關。目前世界各國都在進行這方面的研究，主要是通過運用較寬的寬帶換取高強度的抗干擾能力和抗衰減能力，實現頻帶的超高利用率。
2.1 頻帶傳輸技術
傳統的低壓電力線路通訊一般運用的是頻帶傳輸技術，其理論基礎是運用載波調制的方式實現信號的傳輸，也即是將具有信息的數字信號頻譜轉移到較高的載波頻率上。在實現調制時主要有三種方式：相位鍵控（PSK）、幅值鍵控（ASK）和頻率鍵控（FSK），隨著研發力度的不斷深入，在這三種方式的基礎上又開發出了一些調制方法，常見的有：正交幅度調制（QAM）、差分移相鍵控（DPSK）、四相移相鍵控（QPSK）以及最小移頻鍵控（MSK）等等。對PSK、ASK以及FSK進行對比可以知道PSK具有的功能最為強大，其穩定性和傳輸效率等綜合性能較好，因此成為傳統載波通信中應用廣泛的調制技術；ASK傳輸寬帶較小但是相對FSK來說其誤碼率比較高，因此在通訊技術中很少用到。
整體來看，頻帶傳輸技術具有一個最為知名的弱點，即不能有效地屏蔽噪點，從而極大地影響到數據的傳輸質量和通訊服務質量，在配電網絡不斷復雜以及社會對低壓線路通訊網絡技術要求不斷提高的環境下，傳統的載波通信技術并不能適應現代通訊行業的發展。
2.2 擴頻通信技術
擴頻通信技術（Spread Spectrum Communication）的頻帶寬度占有度遠遠大于需要進行傳輸的信息所需的最小寬帶，這種頻帶的擴展是運用一個偽隨機碼來實現的，和進行傳輸的數據并無直接的關系。接收數據時，通過運用相同的偽隨機碼實現同步接收以及信息的恢復。由于這種技術能夠對信號頻譜進行較大程度的擴展，因此具有多方面的優勢，在民用、商業、公共服務以及專用通道中均可得到普及。其具有的優點主要有：能夠實現頻率的重復應用，使無線頻譜的利用率大大增強；由于擴頻技術在接收端的非相關性使其窄帶信號中的干擾信號大大降低，因此擴頻技術具有極強的抗干擾能力；隱蔽性能優良，通常不會對其他窄帶通信系統造成干擾；具有碼多分址的功能，可以實現同一寬頻帶的多用戶通信，并且相互之間不形成干擾。除此之外，擴頻通信技術還具有抗多徑干擾、精確測時和測距、擴展范圍廣、安裝簡便易于維護等多種優點，使其成為與衛星通信、光纖通信并列的時代通信三大通信傳輸方式之一。
2.3 多載波正交頻分多址技術
多載波正交頻分多址（Orthogonal frequency-division multiplexing）技術的工作原理是將可用頻譜進行分解，使其成為一系列的低速窄帶一次載波，各次載波相互正交重疊，在發送端對其進行調制。多載波正交頻分多址技術和調頻技術有密切的聯系，部分學者將其歸于擴頻技術中。這種技術的優點是通過在接收端運用簡單的one-tap equalization就能夠恢復失真數據，并能夠大幅度減少頻率以及路徑選擇性通道造成的接收端失誤率，使寬帶使用效率明顯提升。但是其缺點同樣明顯，在運用該技術時要保證數據的傳送與接收具有相當精度的同步性能，并且對于都普勒效應造成的頻率漂移具有很大的敏感性。
3 對于低壓電力線路通訊網絡技術的展望
低壓電力線路通訊網絡技術的發展將有效擴大其應用面即對其他領域的控制和影響，在遠程抄表以及高速網絡接入家庭和商業領域之外，工業控制也將會成為電力通訊技術發揮作用的廣闊舞臺。
為了滿足安全平穩高質量的通訊要求，低壓電力線路通訊網絡技術必須從以下幾各方面著手進行技術改進和推廣：首先要運用系統化的眼光，全方位地提升電力通信的可靠性。其次要樹立以服務用戶為宗旨的發展理念，建立和完善不同服務質量的保證體系。再次要面向服務合理配置信道資源并進行科學的管理和調配。最后，始終要將加強安全性建設作為整個電力線路通訊技術研發和推廣的重點內容，實現通信行業的健康可持續發展。
參考文獻：
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關鍵詞：網絡技術；信息通訊；應用技術
一、前言
網絡技術的發展推動了信息通訊技術的進步，網絡信息實現了不同行業之間的信息聯通，能夠有效地一起應對問題并加以解決。通訊信息網絡得到了更加廣泛的運用，而計算機技術在網絡中作為十分重要的一環起到了不可或缺的重要作用。網絡技術深入人們生活和工作中，在信息通訊中，人們受到了不同維度的滲透，人們利用信息網絡實現了信息的交換和傳輸更加深入的了解了不同信息網絡的工作。目前為了實現網絡信息通訊的快速協調發展，需要資源共享和數據關聯，讓信息傳播更加的高效迅速。研究網絡技術的發展對信息通訊有著十分重要的意義，可以幫助人們通訊更加便捷，形成更加簡便的通訊網絡。
二、網絡技術通訊的特征
（一）信息通訊內容涵蓋豐富
隨著社會不斷的發展，網絡通訊作為通訊技術十分重要的手段之一，易于數據傳輸和信號發送，在聲音和圖像的傳播過程中網絡通訊技術起到了十分重要的作用，聲音圖像的傳播可以更加清晰，信號傳送也更快捷，信息的傳輸越來越能夠依賴于網絡，因此網絡通訊得到了更加廣泛的青睞，不僅在企業還是社會上發展都更加便利，無論是給生活還是工作等都提供了更大的方便性，讓效率更高，讓速度更快。在通訊手段十分快捷的新興情況下，借助網絡信號可以豐富傳播內容，利于通訊傳播。
（二）信息傳輸效率高
傳統的信息通訊技術傳播的效率較低，但是網絡信息數據傳送可以有效地實現數據傳播和互動。在這種情況下傳播的效率可以達到四十八萬字符，網絡數字傳輸的效率遠遠高于傳統信息傳輸的效率，還能為人們的生活提供其他的便利。對于社會各地人口來說他們之間的關系變得更為密切，推動人際交往的同時還能促進經濟發展。
（三）信息信號抗干擾能力強
與傳統的通訊技術相比，網絡通信技術開展的活動豐富，并且其擁有一套完整的商業開發活動，可以保證網絡信息通訊安全運行?，F代網絡通訊技術可以更好地抵御信號干擾，還能通過二進制的方式就數據進行處理和轉化，消除噪聲的同時保證信號傳遞。
三、信息通訊中網絡技術的應用
信息通訊技術的快速發展伴隨著網絡技術的進步，在全新的信息時展形勢下，需要對通訊技術進行改進，利用先進的科學技術，與時俱進，改革創新的同時推動信息技術有序發展。信息通訊事業健康發展，得益于國家為其創造的良好的發展環境和空間，國家對于網絡技術人才的培養，大量的網絡技術人才對信息管理系統進行研究和探索，不斷利用先進的科學技術和基礎理論推敲、驗算、突破，從信息通訊技術入手，保證人們擁有更加高效便利的生活。
（一）計算系統中的應用
網絡技術的不斷發展推動了信息技術的全面革新。在系統中配備了相應的計算功能。計算機的計費有一系列的優勢，不論是其功能還是內存儲蓄功能都十分強大。計算機可以根據一些用戶的不同特點為他們單獨定制不相同的功能。比如在計算機行業中需要結合計算機的特點，為其建立相關的網絡，員工在工作時需要進入專用的信息網，可以從信息網中進行通訊。根據實際情況出發，根據不同網站的相關特性去計費，可以更加便利地對計算機通訊進行管理，企業創造更加便利的條件。
（二）管理系統中的應用
事業單位的發展越來越多元化，為了滿足不同企業的發展。信息管理技術需要進行分化，數據信息系統在企業中充分運用可以減輕員工的工作負擔，還能改善他們的工作環境，在主要領導的帶領下，可以讓各個部門更加明確地進行工作分配，更好地消除有關部門的工作壓力，同時對工作進行改善，實現信息技術通訊的進步，還能為企業創造巨大的便利條件。為了實現信息設備終端的有效運載，可以對網絡技術的軟件進行改善，有利于消除企業部門的工作壓力，還能緩解企業有關工作人員的負擔，從根本上推動通信技術的發展。
（三）自動數據傳輸的應用
網絡技術在市場中可以更好地進行數據管理，幫助相關工作人員做好相應的數據分析等工作，尤其是運用在企業部門中可以實現自動撥號、撥打長途電話等。網絡技術的通訊讓企業通訊變得更加便利和高效，不僅為工作人員之間的聯系提供了便利條件，還為用戶之間的聯系提供了便利的服務條件。為了實現通訊設備有效地運轉，需要研發人員使用自動撥號和號碼查詢的功能，這些綜合服務系統便于企業工作和發展，尤其是自動查號功能可以有效地規范網絡通信技術。
篇3
關鍵詞：網絡技術；語音通訊技術；分析
在網絡技術當中，P2P網絡通訊系統中的語音技術是應用非常廣泛的一項技術，當前，該項技術在我國的發展是較為成熟的，在服務器的穩定性上以及用戶的安全方面都有著非常大的優勢，所以相關企業都在研究這項技術，希望這項技術能夠朝著更好的方向來發展，所以很多人在這項技術的研究上都付出了很多的努力。
1、主流P2P網絡通訊系統簡介
P2P網絡通訊系統就是在所有的技術當中都采用P2P技術能夠實現功能和效率上的一些非常細致的效果，所以現在的網絡通訊技術中也經常使用這種較為成熟的技術。
Skype是在其他的系統基礎上不斷發展來的，這種系統能夠為全世界的個人電腦提供非常高質量的服務，同時在價格上也有著非常大的優勢，所以相對于其他的技術來說，這種系統在語音服務上也有著非常大的優勢，因為這種系統經常用于商業運營，所以其具體的設計保密性也非常強。
該系統采用了較為以P2P為中心的網絡技術。該系統中一共有兩種節點，一種是普通節點，一種是超級節點，一般來說普通節點是用來保持語音對話正常運行和取消信息的一種非常重要的程序，超級節點可以把普通節點通過一定的處理最終將其連接到網絡上，一個普通節點要實現更加高級的功能必須要通過超級節點的加入才能將其實現。
2、研究平臺介紹
2.1研究平臺的選擇
P2P網絡語音系統的所有功能都要依賴于P2P網絡特定的平臺實現，只有按照其應有的程序來執行才能更好地發揮其功能。同時，不同的P2P平臺也有著不同的特點，所以對于語音通訊系統所起到的作用也存在著非常明顯的差異，所以選擇一個相對較為合適的平臺對于實現效果也有著非常大的影響。
2.1.1平臺選用的原則
1）系統要具有一定的代表性。P2P網絡平臺在結構形式上有很多不同的特征，在選擇平臺的形式時應該選擇更為適合的網絡架構也就是上文中我們所提到的中心化網絡架構，同時在通訊終端的選擇上也要選擇比較有優勢的經典類型。
2）功能的完整性和系統的模塊化。要更好地保證一次性語音通訊質量除了要做好語音系統的設計工作還要在很多與之相關的其他功能上多下功夫，比如說用戶管理和對話管理等等多方面的內容，在整個系統的設計當中能夠做好語音模塊的相互轉換和融合工作也是非常重要的，它能夠更好地保證整個系統的工作效率和工作質量。
3）日志系統的完整性。在語音系統的驗證工作上也存在著很多的講究，整個驗證系統的正常運行需要依靠系統運行數據的分析和處理來支持，這些數據就來自于日志系統。
2.1.2平臺的選用
在平臺的選用上可以選擇已有項目的基礎上進行改進和完善的系統平臺，但是一定要能夠滿足很多的windows用戶的使用需求，從開源系統的角度上來說IHU都能達到很好的效果，但是這個系統只能支持一些固定的操作系統，同時還不能支持windows系統的正常使用，所以要實現更好的功能和效果還要選擇自主研發的P2P網絡平臺。
2.2 P2P網絡系統平臺
這一系統平臺采用的是部分中心化的網絡架構，這種架構能夠非常好地起到保護整個系統的作用，而且在語音通訊質量上也有著非常好的表現。
從P2P網絡組成的角度來看，在整個系統的網絡架構中只有兩種類型的成員：獨立于P2P網絡、備份所有用戶注冊信息、輔助用戶完成認證的登陸服務器，以及其它所有參與到系統中的構成P2P網絡的網絡節點，因為超級節點是從普通節點中動態選擇生成的，理論上并不需要特別進行部署。但在實際情況下，由于Power-Law定律的存在，為了保障系統的整體性能，也有必要人為地在網絡中部署一些負責超級節點的工作的服務器，尤其是在不同類型網絡的交界處。如果按照在系統中所起的功能來劃分，整個系統的網絡架構中的所有成員則可以分為三類：負責為系統所有節點提供特定服務的全局服務器，為某區域節點提供特定服務的超級節點，以及處于架構中最為邊緣、不為除了通信節點之外的結點提供服務的普通節點。
3、功能介紹
3.1語音捕獲和播放的目標
捕獲和播放語音，需要圍繞音頻設備進行一系列的工作，必須對硬件設備進行操作，這些工作同操作系統是密切相關的。由于研究中選用的系統平臺運行于Windows操作系統，對于語音捕獲和播放的研究也基于Windows操作系統。P2P網絡語音通訊系統中進行的語音捕獲和播放，除了能簡單地獲得和放出語音內容之外，還需要滿足一些其它的要求：
1）連續性：在通訊過程中，發送端的語音捕獲和接收端的語音播放都是連續不斷的，而不像語音文件的錄制和播放，有一個明確的終點。這即意味著在一個通訊過程結束之前，系統所傳遞的語音數據的總量都是不明確的；每一個通訊過程所傳輸的語音數據量也是不相同的。
2）實時性：通訊的雙方需要進行相互交流，這樣的交流要求語音從一端發出到另一端聽到的過程必須有實時性，作為這一過程中的步驟之一，語音捕獲和播放也需要做到盡可能縮短時延，以保證實時性。
3）多路混音：多人語音通訊帶來的數據量是能體現P2P網絡在通訊系統中的優勢的地方。而只有實現多路混音，才能實現多人語音通訊的功能。
4）自由的參數控制：無論是語音的發送端，還是接收端，都有對語音數據的相關參數進行自由設置的需求，例如調整音量、加入某種音效等。
5）有限的資源消耗：對于一個P2P網絡語音通訊系統而言，本身就采用了富客戶端的設計，為了不進一步的加大對于系統資源的耗費，在進行語音捕獲和播放時，也應當節省使用資源。
3.2 Windows下的音頻捕獲和播放
實現Windows下的音頻捕獲和播放主要有三種方式：通過高級音頻函數、MCI設備驅動程序低級音頻函數MIDIMapper、低級音頻設備驅動114；以及DirectSound。第一種方法因為經過了包裝，在使用上相對簡單，但在操控上不夠自由；第二種方法的使用要困難一些，但是對音頻數據的操控更為靈活；采用DirectSound的方法，能夠取得最好的效率。
4、結語
在網絡語音通訊技術中，選擇好平臺是非常重要的，這不僅關系到了整個系統的正常運行，同時對于網絡系統功能和性能上的優化也起到了非常關鍵的作用，隨著我國網絡信息技術的不斷發展，相信我國的P2P網絡通訊技術能夠體現出更為強大也更為使用的功能，從而為網民提供更加邊界更加實用的服務。■
參考文獻
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計算機網絡已經和我們的生活還有工作密切相關，網絡技術的不斷發展和計算機應用越來越多，使用過程中也必定會出現許多技術故障問題，我們應及時發現問題，分析出處理措施，保證計算機的正常運行，也保障了人們的生活質量。
1 網絡通訊中的技術故障
計算機網絡通訊技術可以分為通訊技術和計算機技術兩大部分， 通訊技術能夠實現影音、文字、聲音的迅速傳播，并提高單機的數據庫容量，使數據運算的速度得到提升，提高信息輸出和整理的效率。同時計算機網絡通訊技術還能夠連接企業局域網，實現資源共享。當前應用比較普遍的網絡通訊技術有計算機運輸線路、計算機操作系統、計算機通訊裝置等。
1.1 硬件故障
1.1.1 端口問題
計算機網絡運用中端口問題是最常出現的問題。應用在計算機中的端口有雙絞線端口、光纖端口等，在拔插端口時，應當仔細認真，保持端口和插頭干凈，如若插頭和端頭有灰塵，可能就會出現通信故障。
在日常生活中，人們拔插接頭都是在通電的情況下，雖然理論上可以這么做，但會使端口問題的發生率增加。接頭在運輸過程中遭到損壞、購買時尺寸不對等都會使端口性能出現問題。處于室外環境的雙絞線端口若受到暴風雨、雷電等自然因素影響，會使端口不能正常工作。
1.1.2 計算機硬件受損網絡通訊出現故障的主要原因有電線損壞、電壓不穩、自然災害等
電源供電是該類問題的重點。應當運用獨立的電源來保障電源的合格使用，安裝電壓穩定器來穩定電壓，保證計算機正常工作，在經濟條件允許下購置一些穩定器來保證交換機的電壓穩定，并且安裝避雷設備在電壓較多和重要的區域中。
1.1.3 交換機背板、線纜問題
計算機中每個模塊的連接點是交換機背板，所有當電路在潮濕的環境下回出現漏電或短路的現象。若電路板處于高溫或雷擊的環境中，會使元器件受到損壞，交換機的電纜出現問題而使計算機不能正常工作。背板中硬件類別的故障問題還有接頭松動、連接線纜時誤用電線錯誤、線路連接錯誤、線纜排列順序錯誤等，都會導致光纜連接錯誤和網絡故障。
1.2 軟件故障
計算機網絡通訊過程中，病毒會干擾計算機的正常運行，使線路中斷，這是目前這個網絡時代中最常見的軟件故障問題。目前計算機型號多樣，交換器配置等器件也都隨計算機變化而變化，許多操作人員因不熟悉交換機的系統，配置的設備與計算機不匹配，導致影響了網絡正常通訊。
如果計算機的主機安全性能出現了問題，網絡IP地址也會出現混亂，導致網絡通訊線路的中斷。網線出現故障和網絡速度較慢跟網卡有很大的關系。
1.3 安全故障
環境溫度的過高和不可抗拒的自然因素導致用戶密碼被破譯或丟失，影響網絡正常通訊。目前計算機網絡發展已經迅速蔓延到全世界，有些不法分子投機取巧盜取信息資料，進行各種不法行為，蓄意破壞網絡安全系統。還有一些黑客編制隱蔽、具有破壞力的病毒來破壞用戶計算機網絡通訊。
2 計算機網絡通訊故障處理措施
2.1 進行日常維護
系統維護人員需要定期給計算機做個檢查，檢查的部分分別有電腦顯示器、路由器、網線、顯卡和交換機等。不僅要檢查這些硬件設備是否正常運行，還要對它們進行保養。例如不定期對鍵盤進行清潔，避免產生灰塵，延長使用壽命;定期清掃主板，更換但熱氣的導熱硅脂;給散熱風扇加機油，清掃積攢的灰塵等。系統維護人員還要檢查計算機的網絡通訊安全，查看系統是否為加密狀態，避免讓黑客有機可趁。
嚴格執行國家的網絡安全規定。計算機的防水防火工作也是維護的重點，網線和網卡的故障問題可以采用網卡指示燈來判斷，或利用集線器指示燈，這樣就可以將多個問題分別顯示出來，便于開展后續的修理工作，同時改善了計算機的硬件環境，保證計算機網絡通訊安全正常的使用。
2.2 強化軟件維護
連接好網線，針對計算機屬性安裝一些實用的軟件來隨時監控計算機的狀態，并正確安裝IP、TCP協議。檢測集成器，查看是否有病毒，然后利用軟件下載安裝補丁來查殺病毒，及時修補系統的漏洞。還有一些使用過程中產生的垃圾也要定時刪除，來保證不占計算機內存，拖慢網絡速度。也要注意網絡的安全，跟隨系統最新版本來升級防火墻。如果計算機中有非常重要的文件，要做好安全和保密工作以防文件被盜或丟失。
3 建立計算機管理體系
計算機的管理需要一個專門的部門，并對部門中的管理人員進行統一培訓，提高管理人員的積極性，讓管理人員對自己的工作有責任感。同時也要提高管理人員的技術水平，能正確處理計算機網絡通訊出現的問題和故障。管理人員還需要對計算機資源進行匯總登記備案，完善設備記錄，并對每臺計算機的硬件資源、維修次數、升級等情況進行記錄。計算機設備的隨機資料和保修單都交由部門保管。
4 結語
計算機已經完全的普及到人們的日常生活中，給人們帶來了便利。一旦計算機網絡出現了問題會影響到人們的正常生活，所以系統維護人員需要制定周密的檢查計劃定期檢查維修，及時消除安全隱患，推動計算機網絡通訊技術目前的發展。
篇5
關鍵詞：光纖網絡 通訊技術 發展現狀 趨勢
引言
近年來，隨著人們生活水平的提高，傳統的通訊技術已不能滿足人們日益增長的需求，人們對網速要求的提升帶動了通訊傳輸方式的改變，光纖通訊技術自身所具備的優點決定了其在通訊工程中的主導地位。中國的光纖通訊技術也取得了長足的進步，憑借其自身優勢已被廣泛應用于許多領域[1]。光纖通訊技術給人們的生產生活帶來了許多方便，對促進我國通信事業的發展具有重要意義。
一、光纖通訊技術概述
光纖網絡通訊技術是把要傳送的信息以電信號的形式調到光纖的激光束上發送出去，在接收端把電信號恢復成原來的信息。與其他通信技術相比，光纖通訊技術的優勢非常突出：一是中繼距離長，傳輸損耗低。中繼距離增加就意味著中繼站數量的減少，系統運行的穩定性得到提高；二是在傳輸過程中有著優秀的抗電磁干擾能力，信息能以高保真狀態傳遞到接收方；三是保密性好。目前信息之間的競爭使得竊聽技術不斷發展，因此，我們要重視信息的保密性。光纖網絡通訊技術的傳輸載體比較特殊，只有光纖包層和纖芯附近存在光波，同時用橡膠護套和金屬材質防潮層保護光纜，加之光纖常埋于地下，這樣就降低了光泄露的可能性。從而可以保護信息的安全性；四是纖維的物理和化學性能穩定，重量更輕，不易損壞，使用壽命長；四是纖維材料廣泛，有利于環境保護[2]。
二、光纖網絡通訊技術的優點
中繼距離長，傳輸損耗低。光纖網絡通訊的損耗是指電信號功率傳輸每單位長度衰減的程度，目前，利用光纖網絡通訊的信息損耗值一般能控制在0.2分貝/km之內。當電信號的損耗值較低時，它傳輸的單位長度就相應地增長，也就是中繼距離的增加?，F在，中級距離已經超過了200km。中級距離增加就意味著中繼站數量的減少，系統運行的穩定性提高。
光纖容易鋪設。光纖的內芯極細，直徑較小，可以減少傳輸系統的占用空間；光纖柔韌性較好，重量較輕，當在人造衛星、宇宙飛船或者飛機上應用時，能夠有效減輕它們的重量，同時柔韌性好的特點能夠使光纖大量纏繞成束，從而獲得高密度、小直徑的光纜，易于網絡式地鋪設。
保密性好?，F在，信息之間的競爭使竊聽技術不斷發展，因此，我們對信息保密性的關注大為增加。光纖網絡通訊技術的傳輸載體比較特殊，只有光纖包層和纖芯附近存在光波，同時用橡膠護套和金屬材質防潮層保護光纜，就避免了光的泄露，加之光纖常埋于地下，更降低了光泄露的可能性。保護好光也就保護了信息的安全性。
三、光纖通訊技術發展的現狀
（一）光纖接入技術
光纖接入技術是把信息傳遞到千家萬戶的關鍵技術。隨著高清視頻媒體的普及，數據傳輸速度明顯加快，有效地促進了寬帶技術的發展。網上k公、在線學習、游戲等逐漸成為人們日常生活的主體，傳統的用戶訪問數據傳輸速度已經遠遠不能滿足人們網絡通信的需求。光纖接入網具有故障頻率低、維護少、成本低等特點，可以有效地解決人們網絡通信的需要[3]。光纖接入技術有效地解決了通信傳輸的瓶頸問題，滿足了企業和居民用戶對通信質量和信息安全技術的要求，極大方便了人們的日常生活，這是光纖通訊技術發展的重要成果。
（二）色散補償技術
色散補償技術是為了維護信息系統的穩定性，擴大中繼距離。同時，兼顧到插入損耗合理的技術措施，使輸出端的電信號能夠保證跨距、速率、誤碼率等系統性能的實現。色散會因為脈沖的變化而產生誤碼，降低信息傳遞的準確性，縮短電信號的傳輸距離。對采用常規光纖的10Gbit/s系統來說， 色散限制僅僅為50km。因此，在我國采用此技術是非?，F實并且有必要的[4]。
（三）波分復用技術
波分復用（WDM）技術的應用極大地提高了光纖的傳輸容量。WDM技術的光為載體，根據不同的波長和頻率的信道的基礎上，對許多獨立的通信通道的光纖的低損耗窗口規劃，不同波長的光載波信號通過波分復用器，并結合光通過光纖傳輸，然后通過復用接收機多光載體承載相分離，從而實現多路光信號的傳輸問題?？梢钥闯?，波分復用（WDM）技術可以有效地發揮單模光纖的低損耗區域的優點，并獲得一個大的帶寬資源[5]。
四、我國光纖通訊技術的發展趨勢
（一）光孤子通信技術
通常情況下，信息受到遠距離傳輸的保護，波形和速度會發生變化，從而影響通信質量，而光孤子通信技術可以改變這種情況。在這種技術中，孤子的抗干擾能力是非常強的，它可以抑制偏振模色散和平衡的色散的光纖非線性。光孤子傳輸技術是提高光學孤子色散特性的使用，波長和速度的變化來確保信息傳輸不會在長距離實現零誤差、長距離傳輸，有效提高信息傳輸的質量。目前，這項技術在美國、日本等國家進行了廣泛的研究，這是中國的光纖通訊技術的未來必須重點關注的領域。盡管光孤子技術還存在許多難以解決的問題，但其未來的發展空間廣闊[6]。
（二）全光網絡
在不久的將來，全光網絡將成為光纖通訊技術的發展趨勢。傳統的光纖通訊技術雖然解決了節點的全像問題，但仍需要在節點傳輸技術中應用，使光纖通信傳輸容量受到影響。和所有的光網絡通過代替原來的節點的光節點，對整個光通信線路的實現，從發送到接收的信息是光傳播的形式，根據信息的波長路由選擇。全光網絡在帶寬、容量、速度、可擴展性、兼容性等方面具有明顯的優勢，并且在不安裝設備的情況下增加了新節點的成本。在全光網絡的未來發展中，必須克服與互聯網和移動通信網絡的融合，更好地為人們服務。
五、結語
總之，光纖技術相對于寬帶，有更大的容量、更快的傳輸速度以及更小的損耗，也不容易受到電磁干擾的影響，因此隨著人們對通信質量要求的提升，作為通信領域關鍵技術的光纖通訊技術在應用需求的推動下將持續大步的向前發展，通過不斷的技術創新，光纖通訊技術必然會在信息化時代的社會中發揮重要作用。
參考文獻
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關鍵詞 交通運輸；數據通訊；計算機網絡技術
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）49-0218-01
1 數據通信的相關概念
所謂的數據通信，是指按照相應的通信協議，通過數據傳輸技術實現兩個終端之間數據信息的傳遞，其屬于通信方式及通信業務的一種。計算機之間、計算機與終端之間以及終端之間可以利用數據傳輸技術傳遞數據信息?？梢哉f數據通信技術是在電報、電話業務之后的第三大通信業務。但是其與電報、電話又有著本質上的區別，數據通信的主要作用是實現終端與計算機之間以及計算機與計算機之間的通信，而且還可以實現智通終端與人之間的通信。數據通信傳遞信息的過程表現為二進制數據形式，而且它總是和遠程信息處理有著密切關系，其屬于廣義范疇的信息處理技術，其包括計算機技術、過程控制以及信息檢索等多項內容。數據通信系統是一個由計算機、數據電路、遠程終端和相關的通信設備共同組成的完整系統。所有的遠程信息處理系統或者計算網絡都要實現兩個基本功能，即數據通信及信息處理，其中數據通信服務于信息傳輸，而信息處理則以數據通信為基礎實現系統的應用。
2 交通運輸對數據通信系統的要求
在交通運輸領域，數據通信系統的主要作用是對交通運營管理、路況監控及收費系統提供相應的傳輸通道，以實現語音、數據信息及影像資料的傳輸，它是保證交通運輸高效運營、向著現代化方向發展的必要技術手段，因此其對于交通運輸而言有著極為重要現實意義。在我國交通運輸領域所采用的數據通信業務包括收費數據、收費系統圖像、監控系統圖像、監控數據信息、硬盤錄像機、日常處理業務數據信息及語音等各項內容。實際應用中，其通信傳輸的帶寬設計則要根據業務量的多少來確定。通過上述傳輸內容可以看出，帶寬資源占用最多的業務種類當數收費系統及監控系統的圖像信息，因此在設計數據通信系統前，要先對交通道路中收費系統及監控系統的圖像傳輸方式、傳輸圖像的實際路數、各種業務傳輸量等資料信息做出統計，從而將干線通信傳輸系統及區域內的通信傳輸系統所需的實際的帶寬確定下來。
3 數據通信技術在交通運輸中的應用
交通運輸中，公路的數據通信技術采用的是SDH光纖數字傳輸系統，我們以某高速公路的收費系統為例，對其具體的應用實現過程進行闡述：該系統先利用MPEG-2編碼格式將收費系統圖像進行編碼，再接入以太網通信接口進行傳輸。在這個過程中，監控系統圖像的傳輸是通過多路視頻復用光端機與級聯光端機相結合來實現的，不接入通信傳輸系統以太網口進行傳輸。整個路段每個收費站點均有9路圖像，但是只有兩到三路圖像需要向收費中心進行實時傳輸，最多的時候為21路圖像同步傳輸。利用MPEG-2對圖像進行編碼后，每路圖資大概占用4M左右的帶寬資源，那么就可以根據全線收費站圖像的實際路數確定出實際的帶寬需求。
4交通運輸領域計算機網絡系統
按照自身節點地理位置分布的不同，可以將計算機網絡分為局域網、網間網及廣域網。仍以上文中所及的某高速公路收費系統為例來介紹計算機網絡技術在交通運輸中的具體應用。該系統的網絡結構圖如下圖1所示：
按照網絡概念，上述網絡系統可以分為收費站局域網、管理處局域網及廣域網等3部分。其具體應用如下：第一，選擇網絡結構，該系統的網絡結構為現階段最常用的客戶機/服務器結構，其不僅減少了編程、維護及調試工作的勞動強度，使得系統運行成本更低，并且如果客戶機服務器兩端功能的分布合理，還可以使得系統的整體功能得到大幅提高；它還允許在同臺客戶機中運行不同平臺的多個用戶；此外，一旦用戶的需求有所變更，進行系統擴充也非常方便、簡單，因此該網絡結構對提高收費工作的效率有著重要作用；第二，收費站的網絡結構，因為高速公路收費站與各車道的距離在1km以內，因此車道計算機與站級計算機的連接可以通過局域網的方式來實現。收費站計算機網絡的拓撲結構為星型，從而車道計算機、管理計算機等均可以通過HUB連接服務器，如果管理計算機的數據較多，可以利用集線器進行擴展；第三，建立不停車收費體系計算機網絡系統，可以在收費站建立起局域網，而局域網的主機則通過Modem與公用電話網絡相連接，從而實現電子收費系統的廣域網，也可以由路由器與X.25或者ISDN等公用網絡相連接。由于收費站局域網中過車記錄要進行實時傳輸，因此對于數據的傳輸速度有較高要求，所以局域網最好采用10M光纜HUB與工作站中的光網卡相連，所有的通信及網絡設備的連接均利用光纜實現。
參考文獻
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【關鍵詞】計算機通信技術；無線網絡信號；監測
前言：
近幾年來，我國無線網絡信息技術的發展就像改革開放后的中國一樣，發生了翻天覆地的變化，由于我國人民群眾對生活質量的追求提高了，因此對于無線網絡信號的要求也越來越苛刻。無線網絡具有覆蓋范圍廣、傳輸速率快等特點，但是恰好是它的這種特點為他帶來問題。在信息的傳輸過程中，由于無線網絡的覆蓋范圍比較廣，因此有很多沒用的信息也被接收過來，導致很多信息堆積在一起，從而抑制了信息的傳輸速率。諸如此類的問題還有很多，為了解決這些問題，我國技術人員一直在不斷的研究。
一、無線網絡信號監測的基本概述
1.1無線網絡信號監測的基本含義
就像筆者之前提到過的，由于無線網絡的覆蓋面積廣、傳輸速率快等特點，給他帶來了很多的問題，而無線網絡信號監測就是解決問題的手段之一。我們可以通過無線網絡信號監測設備對無線網絡信號的強度進行監測，及時發現造成無線網絡信號弱的根本原因。這種手段能為專業的技術人員提供他們在監測過程中所需要的所有數據，這樣技術人員才能在第一時間發現問題并且解決問題，減少不必要的人力、物力、財力的浪費。從另一個角度看，這種新型的無線網絡信號監測手段與傳統的監測手段相比，在數據上面更加的精確，降低了監測過程中可能存在的誤差[1]。
1.2無線網絡信號監測的技術架構
無線網絡信號監測主要就是對無線網絡信號進行監督與管理，防止無線網絡信號減弱影響到人民群眾的正常使用，但是無線網絡信號監測除了有監督這個功能以外，最重要的是他還能進行反饋，雖然監測出問題很重要，但是更重要的解決問題，能夠在第一時間發現問題之后對其進行及時的修復，才能算是真正做到了對于無線網路信號的監測工作，為無線網絡的穩定運行提供了保障，為企業樹立了優秀的企業形象。無線網絡監測技術的架構一般分為三個部分，第一部分是對于網絡的監管，這個部分的主要職能就是對無線網絡信號進行監測，保證數據的準確與可靠，并且能夠在發現問題之后及時的反饋給公司，能在第一時間將無線網絡信號中存在的問題解決。第二個部分就是無線網絡技術支持，這個部分的主要職能就是表面的意思：技術支持，技術可以說是一個企業的核心，沒有優秀的計算機技術，就無法實現對于無線網絡信號的監測與維護，不能保證人民群眾對于無線網絡的日常使用，由此可見，計算機處理技術在無線網絡信號監測中是非常重要的。最后一個部分就是針對數據的綜合分析，要想能夠解決問題不僅僅要依靠先進的技術，還要有優秀的分析團隊，尤其是對于無線網絡的性能分析，有助于提高無線網絡的信號，間接影響了員工的工作質量，提高企業形象[2]。
二、基于計算機通訊技術的無線網絡信號監測
2.1通過計算機通訊技術加快無線網絡信號的傳遞
正常情況下無線網絡傳遞信息的速度就已經非?？炝?，但是由于各種原因的阻礙，經常會出現無線網絡信號弱甚至是中斷的現象，這時候就要充分利用計算機通訊技術，對于無線網絡進行系統的優化，促進信息的傳遞，從而加快無線網絡的信號傳遞。
2.2通過計算機通訊技術提高無線網絡的安全性
網絡是一個虛擬的世界，因此在網絡世界我們的人身安全、財產安全都是不受到保護的，而我們通過無線網絡傳遞的信息隨時都有可能被竊取，這種現象會導致網絡在人們心中的形象大打折扣，所以我們必須要加強對于計算機通訊技術的研究，通過計算機通訊技術的完善來實現無線網絡安全性能的提高[3]。
三、結論
綜上分析可知，通過對于無線網絡信號監測的基本了解，我們知道它在無線網絡當中是非常重要的，尤其是對于無線網絡的問題的發現與解決方面，因此只要能夠提高無線網絡信號監測技術就可以滿足人們對于無線網絡的需求，對于提升運營商的企業形象也有著非常大的好處。
參考文獻
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關鍵詞:網絡互聯;虛擬現實;Web3D;MySQL; JSP
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)11-2591-03
Study of the Networking Interconnection Training System Based on the Web3D Technology
HUANG Yan
(Information Technology and Engineering College, Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222, China)
Abstract: Currently the species and quantity of the network interconnection training system facilities usually cannot meet the actual requirements. Most normal network simulators now are based on one brand network interconnection devices, and mainly for function configuration, absence of virtual environment. It concluded the system design scheme of the networking interconnection virtual training system. The technology of Web3D, database and Web design is applied to finish a virtual training environment, meanwhile the command sets of different brands and types of network interconnection devices are saved in databases. In this case the users can use different brands and types of devices to fulfill the training under the vivid 3D virtual environment provided by the computer. The system is an efficiency method to solve the existing problem of the networking interconnection training.
Key words: networking interconnection; virtual reality; Web3D; MySQL; JSP
網絡互聯實訓是大中專、職業學校計算機或網絡專業,以及相關培訓機構必須實施的重要實踐環節。設置網絡互聯實訓室往往受到經濟條件的制約,不能滿足教學和培訓需要。因此網絡模擬器作為一種輔助方式被普遍使用?？v觀目前流行的網絡模擬器,大多著眼于互聯設備的配置,使得初學者對互聯設備沒有感性認識,造成與實際操作的差距很大。另外,網絡模擬器一般只支持一種命令集,給需要學習不同品牌的學生或學員帶來不便。
蓬勃興起的虛擬現實技術為上述問題提供了解決方案。它可以利用計算機生成極為逼真的環境,通過生動的視覺、聽覺、觸覺等效果以及隨參與者的動作而變化的場景使人獲得身臨其境的感覺。
1 網絡互聯實訓現狀
所謂網絡互聯是指用網絡互聯設備將多個計算機網絡連接起來,構成更大的網絡系統,實現網絡間信息交換和資源共享。Internet就是由千千萬萬個計算機網絡互聯而成的。實現網絡互聯即是在使用網絡互聯設備連接不同網絡的基礎上,對相應互聯設備設置相關網絡協議的過程。
網絡互聯實訓是大中專、職業學校計算機或網絡專業,以及相關培訓機構必須實施的重要實踐環節。開設網絡互聯實訓需要的主要硬件設備包括路由器、交換機、計算機、網線以及制作和測試工具等。路由器和交換機的品牌繁多,且命令集各不相同,加之每個品牌又具有多個型號,因此設置網絡互聯實訓室往往受到經濟條件的制約,設備種類和臺套數難以滿足教學或培訓的需要。
基于上述情況,作為實訓的補充,網絡模擬器普遍用于教學或培訓中。但是縱觀目前流行的模擬器,其共同特點是著眼于互聯設備的配置,網絡連接大都采用拓撲圖顯示。使得初學者對互聯設備沒有感性認識,造成與實際操作的差距很大。另外,網絡模擬器一般是基于一種品牌的網絡互聯設備開發的(支持一種命令集)。若要掌握不同品牌設備的配置,往往需要使用不同的模擬器。
因此,需要開發一個虛擬實訓系統,來解決網絡互聯實訓中出現的問題。
2 網絡互聯虛擬實訓系統
網絡互聯虛擬實訓系統采用B/S結構。既可以安裝在計算機機房(小型局域網)的服務器上,也可以安裝在校園網的服務器上,作為相關課程網絡平臺的組成部分。瀏覽器只需安裝相應的插件即可。
2.1 設計構想
在網絡互聯實訓的實際操作中,學生或學員必須在實訓前做好充分的準備工作,確定規劃方案,其內容如圖1所示。實訓中則需按照事先準備的規劃方案,進行連線、配置及測試工作,如圖2所示。實訓過程中大多需要配置、測試的多次反復,交互性極強。
為了盡可能地模擬真實的實訓過程,虛擬實訓系統應首先實現逼真的三維虛擬實訓環境,展示出網絡設備的外觀,實現網線端口對端口的連接。在功能上應以圖1和圖2的流程作為步驟,依次引導學生完成實訓。在配置和測試階段,系統應模擬學生所選取的互聯設備的操作系統,對學生的配置及時響應,盡可能地縮小與實際操作的差距。
2.2 總體設計
通過分析、研究,得出網絡互聯虛擬實訓系統的總體結構,包括系統管理、設備展示、虛擬實訓、經典案例和幫助五個模塊,如圖3所示。
2.2.1 系統管理
系統管理分為用戶管理和實訓管理兩個子模塊。
1) 用戶管理
系統的用戶設為三級:系統管理員、教師和學生,其權限有所不同。系統管理員可根據學?；蚺嘤枡C構的編制,設置合法的教師和學生。學生具有瀏覽設備、學習經典案例、進行實訓和使用幫助的權限。教師除具有學生的權限之外,還具有管理實訓的權限。
2) 實訓管理
實訓管理是教師的專用子模塊,包括實訓報告批改、經典案例編輯、添加修改網絡設備及其命令集等內容。
2.2.2 設備展示
該模塊構建虛擬實訓室的三維場景,三維展示實訓室中的設備、網線、連接器及機柜等設施,且能放大、旋轉,端口、網線及連接器結構清晰。使學生獲得進入實訓室身臨其境之感,特別使初學者能近距離觀察、學習實訓室中各種設施的結構,為實訓做好準備。
2.2.3 虛擬實訓
該模塊為系統的核心模塊。為模擬真實的實訓,此模塊可分為實訓準備、配置和測試以及實訓報告三個依次執行的步驟。
1) 實訓準備
此步驟為虛擬實訓模塊的第一步。目的是避免學生未經準備直接實訓,影響效果。其流程可模擬實際操作過程(圖1),并在此基礎上添加一些約束條件,例如IP地址分配正確性判定,設備連接時所選取網線是否正確等。這樣可在一定程度上充當教師對規劃方案的檢查。規劃方案的內容為網絡拓撲圖、IP地址規劃方案、相關參數設定以及確定連接端口等。
2) 配置和測試
此步驟為實訓過程的核心步驟。根據“實訓準備”得到的規劃方案,按照圖2的流程進行。為給學生模擬真實的實訓環境,界面布局盡量模仿真實的實訓場景,例如應將網絡拓撲圖始終顯示在界面上,作為配置的依據;設備及網線均應以三維形式出現,連線過程亦能顯示出端口結構;界面的中央區域是網絡的連線圖;配置和測試某一設備時,可通過鼠標點擊該設備,彈出窗口,模擬超級終端界面,系統將指向數據庫中該設備所屬的命令集,接受學生的配置或測試命令,并及時給出對應的響應。
3) 實訓報告
實訓報告既是實訓的總結,也是對實訓加深理解的過程。在實訓操作完成之后,系統要求學生必須完成報告。為避免重復工作,該模塊提供實訓報告模板,并把規劃方案的有關內容自動添加到實訓報告中。該模塊還提供上傳和輸出功能,上傳供教師審閱,輸出可轉換為文檔格式,供學生保留。
2.2.4 經典案例
該模塊可按照相關教程中的經典案例設計實現,即給定網絡設備、網絡拓撲圖及IP地址規劃方案等,配置和測試步驟自動演示。其功能是課堂教學的補充,也可為初學者或自學者提供一個學習平臺。
2.2.5 幫助
提供幫助信息,包括系統使用說明、設備介紹和相關理論知識簡介等內容。
2.3實現技術
系統的實現可以采用Web3D、MySQL和JSP等技術和工具。
2.3.1 Web3D
Web3D技術是虛擬現實技術的一種實現形式。它是指基于Internet的、依靠軟件技術來實現的桌面級虛擬現實技術。作為Internet上的交互式3D圖形技術,Wed3D正在取得新的進展,并形成自己獨立的框架。最具魅力的Wed3D圖形將在Internet上得到廣泛應用,如電子商務、聯機娛樂、休閑與游戲、科技與工程的可視化、教育、醫學、地理信息和虛擬社區等。
可見實現B/S結構的網絡互聯虛擬實訓系統,最佳選擇是采用Web3D技術。在種類繁多的開發工具軟件中,可選擇Cult3D。原因是Cult3D的文件容量非常小,卻有近乎完美的三維質感表現。利用Cult3D可以實現3D真實互動、跨平臺運用,只要用鼠標在3D物件上直接拖動,就可以移動、旋轉、放大或縮小,還可以在Cult3D物件中加入音效和操作指引。對于一般的瀏覽器只需安裝一個插件,即可瀏覽。Cult3D的內核是基于Java的,它可以嵌入Java類,利用Java來增強交互和擴展。Cult3D的開發環境具備人性化和條理化特點,開發效率高。特別是考慮到網絡帶寬的限制,Cult3D也是最好的解決方案。
在實現網絡互聯虛擬實訓系統過程中,三維建模將是一個重要環節。為了更加逼真地構建虛擬實訓環境,擬采用基于圖像的實時建模和基于幾何模型的實時建模相結合的方法。對于網絡互聯實訓室三維場景的構建,可以選取一個網絡互聯實訓室進行全景攝影,然后形成全景圖。對于實訓所涉及的網絡設備和網線等設施,可采用基于幾何模型的實時建模方法。其主要優點是觀察點和觀察方向可以隨意改變,不受限制,允許人們能夠沉浸到仿真建模的環境中,充分發揮想象力。因此,它基本上能夠滿足虛擬現實技術的“沉浸”、“交互”和“想象”的要求。擬選用3DMAX作為建模軟件,由于它是最為常用的軟件,對硬件要求低,且被大多數Web3D軟件所支持,可以方便地把生成的模型導入到Cult3D中使用。
2.3.2 MySQL
MySQL是一個小型關系型數據庫管理系統。目前MySQL被廣泛地應用在Internet上的中小型網站中。優點是體積小、速度快。對于一般的個人使用者和中小型企業來說,MySQL提供的功能已經綽綽有余,而且由于MySQL是開放源碼軟件,因此可以大大降低總體擁有成本。
網絡互聯虛擬實訓系統的數據庫中,主要存儲的是多種品牌網絡設備的命令集和響應以及用戶信息,但數據量不大。另外,系統要求能夠快速響應。因此考慮選擇MySQL。
2.3.3 JSP
JSP(Java Server Pages)是一種動態網頁技術標準。它是在傳統的網頁HTML文件中插入Java程序段和JSP標記,從而形成JSP文件。 用JSP開發的Web應用是跨平臺的,即所謂“一次編寫,到處運行”。
運行JSP需建立服務器端的開發環境,主要由以下三部分組成:JDK(Java Developer Kit),JSP服務器和JSP代碼編輯工具。網絡互聯虛擬實訓系統開發可選用Apache Tomcat和Dreamweaver作為JSP服務器和JSP代碼編輯工具。
3 結論
由于目前網絡互聯實訓設施常常難以滿足需要,而現行的網絡模擬器產品存在不足之處。因此網絡互聯虛擬實訓系統應用Web3D、數據庫和網頁設計等技術,可使得學生在計算機提供的逼真的三維虛擬環境中,使用不同品牌和型號的設備完成實訓。虛擬系統可在一定程度上解決網絡互聯實訓存在的問題,但是還無法模擬實際操作中出現的故障,因此這將是下一步研究的問題。
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關鍵詞：數控設備；集成控制網絡；工業以太網；嵌入式技術；通訊接口
數控設備集成控制包括垂直集成（生產管理信息集成）和水平集成（生產過程自動控制系統集成）。評價企業生產自動化系統的性能，除開放性、一致性和透明性等方面以外，集成性已成為衡量其控制系統綜合性能的重要指標。
1 接口硬件設計
作為微處理器行業的一家眾所周知的企業，一家知名企業，ARM（AdvancedRISCMachines）設計了大量的諸多類型的處理器以及相關的技術軟件，LPC2210便是其中之一。這一軟件的微控制器以是一個實時仿真為基礎的32位的CPU。由于內置了寬范圍的串行通信接口，它們也非常適合于通信網關、協議轉換器、嵌入式軟MODEM以及其他各種類型的應用。基于此，文章以LPC2210為系統的處理器，展開了相關的敘述。嵌入式接口實現數控設備與工業以太網間各種信息轉換的工作過程如下：串口監控程序一旦發現串口有數據到達，發送一個消息給協議轉換程序，將數據轉換為工業以太網數據包，然后通過智能交換機發給管理層計算機。
2 接口軟件設計
通訊接口的軟件設計類型繁多，具體來說，主要有各種功能模塊的設計、協議轉換的實現以及操作系統移植等。文章以μC/OS-Ⅱ這種型號的操作系統展開了論述。
這種操作系統的移植過程包括主要包括以下方面：首先確定不需要編譯的數據的具體類型，同時并不需要所調用函數的具置，以保證處理器的狀態和底層接口函數直接沒有確定的關系，在不同的功能分區中，應當采用不同功能的函數加以區分；隨后，使用結構常量OS_STK_GROWTH指定堆棧的增長方向；使用宏OS_ENTER_CRITICAL（）和OS_EXIT_CRITICAL（）分別關中斷和開中斷；使用SWI0x00代替OS_TASK_SW（）；OSTaskCreate（）和OSTaskCreateExt（）通過調用OSTaskStkInit（）來初始化任務的堆棧結構。
為使保證嵌入式系統中網絡功能的正常使用，TCP/IP協議是必不可少的。具體到各個層次采用的協議如下所述：傳輸層UDP，網絡層IP/ICMP，數據鏈路層ARP/Ethernet。串口數據包與EPA數據包間的協議轉換主要依靠具備網絡通信的基礎（LPC2210+μC/OS-II+TCP/IP），以及SOCKETAPI函數編寫UDP通信來實現為改進系統通信的實時性，在網絡層與數據鏈路層增加了實時通信調度接口，EPA通過設置以太網幀的長度/類型（LENGTH/TYPE）字段，針對不同的數據類型選擇不同的傳輸協議，實現通信的實時調度。
3 接口性能分析
實時控制系統是以EPA為基礎的車間數字設備集成控制系統。這整個控制系統中，時間這一系統資源的重要性是無可替代的，對任何外部事件的響應以及任務的執行過程，都有著嚴格的時間規定；不僅如此，接口輸出的結構的正確性在依靠計算的同時，也必須考慮產生結果所需要的時間。基于此，系統對外部事件的實時性響應是這種通訊接口的一個重要的性能，這就要求整個系統必須在規定的時間內對于特定的外部事件給予及時的響應。通常來說，嵌入式通信接口的可靠性主要包括硬件和軟件兩個方面，在日常的工作過程中，相應的開發板已經選定，因此，文章主要考慮的是系統中軟件的可靠性。軟件可靠性指程序能否在已選定硬件的基礎上實現預期的功能，即串口與網絡接口能否實現數據的正確轉發。下面將通過試驗來驗證所設計的嵌入式通信接口的實時性與可靠性。
4 接口性能試驗及結果分析
4.1試驗環境
接口性能的試驗環境主要包括硬件和軟件兩個方面，在本文中，試驗的硬件環境主要指的是廣州周立功公司的EASYARM2200試驗臺及JTAG仿真器。JTAG仿真器接PC的并行口，試驗板的UART0接PC機的COM1。其中，車間數字設備控制系統的集成器采用的是工控機，文章主要以嵌入式通訊接口部分性能為出發點，因此，對于網絡設備間的交互、系統控制策略等諸多因素的影響并多么多加考慮。所以，采用雙機互聯網線連接試驗板的網口和工控機的以太網口。
試驗的軟件環境軟件環境主要如下所示，操作系統采用的是WindowsXP，開飯工具選用的是ARMDeveloperSuite1.2（ADS1.2），C++Builder6.0。ADS1.2是ARM公司推出的新一代ARM集成開發工具的最新版本，它提供了CodeWarriorIDE的集成開發環境，為管理和開發項目提供了簡單多樣化的圖形用戶界面。用戶可以使用CodeWarriorIDE為ARM和Thumb處理器開發用C、C++、或ARM匯編語言編寫的程序代碼。CodeWarriorIDE能夠讓用戶將源代碼文件、庫文件、其他相關的文件及配置設置等放在一個工程中。測試軟件用C++Builder6.0開發，主要包括以下功能：設置遠程主機（此處指試驗板）的IP地址及端口號；選擇傳輸協議、是否連續發送等；數據發送功能；文本發送功能。
4.3 性能測試與分析
1）實時性測試與分析
為了與實時操作系統的平臺保持一致，試驗過程中也才用了以μC/OS-II為基礎的操作平臺。此次試驗的主要方法是通過調用μC/OS-II中的OSTimeGet（）函數來獲得相對應的時鐘節拍計數器的當前值。其基本理論為，首先分別測得一個任務執行前后所調用的OSTimeGet（）函數的值，然后求出2次返回的數據值的差，即為此任務執行過程的時鐘節拍數；隨后，將每個每個時鐘節拍數的時間通過操作系統中的時鐘頻率計算出來，即可得出一個任務的執行時間。計算出來的時間應當考慮系統執行任務過程中任務調度切換的時間消耗以及消息傳輸的時間。
2）可靠性測試與分析
文章在C++Builder6.0環境下，基于數控設備集成控制系統的所反映的信息特征，設計了相應的通訊測試程序對系統進行測試。在程序運行的過程中，通過模擬生產現場信息的產生規律來對嵌入式通訊接口進行測試。利用該通訊測試程序及串口調試助手，對嵌入式通訊接口的數據傳輸丟失率進行測試，由測試數據可知：串口速率越大，發送周期越大，每次發送的數據越少，數據傳輸越可靠。
5 結語
文章以我國第1個具有自主知識產權的工業以太網國際標準EPA構建了石油裝備制造企業的集成控制網絡，可以實現管理層信息、制造執行層信息和現場設備控制層信息的無縫集成，即“E網到底”；開發了數控設備與工業以太網間的嵌入式通信接口，并通過試驗驗證了其性能。該通訊接口可以實現具有RS232、RS485或以太網接口的各種數控設備與工業以太網的通訊，并能實現數控設備間的通訊與交互功能。
參考文獻：
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關鍵詞：城鄉學校共同體；網絡通訊技術；低成本
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454（2012）12-0079-03 當今，“城鄉學校共同體建設”創建活動在中國基礎教育界方興未艾，全國許多地區陸續開展了城鄉學校共同體建設的實踐和探索。南寧市教育局也于2011年12月9日印發了《南寧市城鄉義務教育學校共同體建設實施方案》，決定從2012年2月至2014年底，在南寧市城鄉義務教育學校之間開展城鄉學校共同體建設活動，以促進城鄉義務教育均衡發展。
區域城鄉學校共同體是指在特定的一個縣區或以上更大的區域中將獨立的城市學校與農村學校聯合起來，把各自的教育教學和學校資源連結在一起，構建起“理念共享、資源共享、優勢互補、相互促進”的協作機制，建立平等的、相互對應、相對穩定的可持續發展的教育聯合體。城鄉學校共同體的構建過程，也是引領教育管理和教學改革與創新，共享優質資源，促進師生成長，推動區域內教育均衡發展和共同發展的過程。
建設城鄉學校共同體是打通城鄉學校之間共同發展之路行之有效的重要推進手段，是縮小城鄉教育差距，加快擴大優質教育資源的有效途徑。這一點可以從下面幾個例證看出。四川省成都市武侯區推行農村義務教育管理體制改革，將12所鄉（鎮）小學與城區小學一對一地“捆綁發展”，形成了12個各具特色的“理念共享、資源共享、利益共享、榮辱共擔”的“城鄉教育共同體”。通過“捆綁”發展，武侯區城郊學校辦學條件有了極大改善，整體教育質量顯著提高。山東省濰坊市濰城區通過構建城鄉教育共同體積極探索農村教育發展新路，將城區各中小學分別與農村中小學建立起相互對應、相對固定的實體，通過制定相應的制度，把城鄉教育共同體雙方在學校管理與發展諸方面結為一體，實現“理念共享、資源共享、方法共享、成果共享”。江蘇省海門市以城區優質教育資源為依托，采取“城區學校+農村學?！钡姆绞浇M建城鄉“新教育共同體”，通過近兩年的實踐，初步探索出了打通共同體學校之間共同發展通道的途徑和促進城鄉教育均衡優質發展的新機制。
雖然各地、各校開展城鄉學校共同體建設取得了明顯成效，但一些區域、學校在城鄉學校共同體建設中也遇到了區域位置、物理距離、交通條件、溝通費用、師資交流成本等因素的困擾。從各地、各校開展城鄉教育共同體建設的現狀來看，一些城鄉學校共同體存在著一些問題，主要表現在：一是只關注共建結對面上的形式和宣傳，不重視共建結對的內在實際效果；二是缺乏活動載體和促進機制；三是拘泥于傳統的面對面共建幫扶形式，如我們常見共同體教研活動，多數是面對面的交流、研討、聽課、說課、評課，所有的參加人員必須在同一時間、同一地點才能進行；活動議程固定，發言人數有限，被動聽眾多；教研資料共享困難，惠及面小。同時由于城鄉結對學校間的距離較遠，造成開展共同體面對面教研活動開支大、往返耗費時間多，這對城鄉結對學校尤其是農村學校的經費支出是一個極大的考驗，對共同體建設的長效性是一個挑戰，對城鄉結對學校眾多人員群體經常開展交流研討的需求非常不利。因此筆者認為，建設城鄉學校共同體必須重視網絡通訊技術在共同體建設中的應用，充分發揮網絡通訊技術扁平化、跨時空的交流特點，以最經濟的成本有效地實現城鄉學校共同體校長與校長、教師與教師之間零距離的溝通與交流，使之在推動城鄉學校共同體發展的校際融合、人員交流、資源共享、教研研討、教師培訓等方面發揮重要的促進作用。這一點我們可以從我市參與實施中國—聯合國兒童基金會遠程協作學習項目、教育部—微軟攜手助學VCT應用實驗項目研究所取得的經驗和成效中得到啟發。
“中國—聯合國兒童基金會遠程協作學習項目”實施周期為3年(2008年—2010年)，于2008年4月在重慶市啟動。該項目通過網絡通訊技術將東西部、城鄉小學建立起手拉手合作關系并開展基于項目的遠程協作學習實踐活動，將城鄉學校間的差異轉化為相互學習的資源，以此加強城鄉學校的對話與交流，提高師生的信息素養，縮小城鄉學校的數字鴻溝和教育差距。
教育部—微軟攜手助學VCT應用實驗項目實施周期為3年(2010年—2012年)，于2010年3月在南寧市啟動。該項目應用網絡通訊技術開展基于項目的校際遠程協作學習實踐活動，將城鄉學校間的差異轉化為相互學習的資源，以此加強城鄉學校的對話與交流，深化城鄉學校的課程改革，提高城鄉學校的教育教學質量，提升城鄉學校師生的創新意識和創新能力。
