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1.1 數(shù)據(jù)通信的原理 數(shù)據(jù)是指把事件的某些屬性規(guī)范化后的表現(xiàn)形式,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)通常被廣義地理解為在網(wǎng)絡(luò)中存儲、處理和傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字編碼。數(shù)據(jù)是信息的載體,它是信息的表示形式,數(shù)據(jù)按一定規(guī)則、形式組織起來時,就可以傳達(dá)某種意義,這種具有某種意義的數(shù)據(jù)集合就是信息。數(shù)據(jù)通信就是利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)信息傳遞的一種通信方式。
1.2 數(shù)據(jù)通信的通信方式、交換方式及適用范圍
1.2.1 數(shù)據(jù)通信方式 ①串行通信。發(fā)送設(shè)備將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù),逐位在通信線上傳輸并送達(dá)接受設(shè)備,接收端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回并行方式,供接收方使用。串行通信傳播速度慢,但覆蓋面廣。②并行通信。并行通信傳輸在兩個設(shè)備之間有多個數(shù)據(jù)位同時使用,發(fā)送方將這些數(shù)據(jù)位通過數(shù)據(jù)線傳給接受方,接受方可同時收到多個數(shù)據(jù)。并行通信傳統(tǒng)速度快,主要用于近距離通信。
1.2.2 數(shù)據(jù)通信交換方式及適用范圍 ①電路交換通信。電路交換是指兩臺計算機(jī)或終端使用一條相同的物理鏈路進(jìn)行信息傳輸,且該鏈路是一直使用的、不與其他終端共享的。該電路交換方式實時性強(qiáng),成本低,一般在一些公用的電話、電報、數(shù)據(jù)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中使用。②報文交換通信。報文交換通信是在線路較忙時先把用戶的報文存儲于交換機(jī)中,當(dāng)輸出電路負(fù)載小時再將該報文傳送到接收方。報文交換通信方式適用于終端之間傳輸速率或協(xié)議不同的數(shù)據(jù)通信,可提高電路利用率。③分組交換通信。分組交換通信是把接受到的整份報文分為幾個數(shù)據(jù)包,先分組儲存在中轉(zhuǎn)器內(nèi),然后再轉(zhuǎn)發(fā)到接收方。分組交換通信傳輸成本低,傳輸質(zhì)量高,適合比較大的數(shù)據(jù)信息。
2 數(shù)據(jù)通信的分類
2.1 有線數(shù)據(jù)通信
2.1.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)的基礎(chǔ)是數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò),它是以光纜、數(shù)字微波、數(shù)字衛(wèi)星電路為基礎(chǔ),通過數(shù)字傳輸而形成的一個具有優(yōu)秀傳輸質(zhì)量、利用率高、價格便宜的一種有線數(shù)字傳輸。
2.1.2 分組交換網(wǎng) 分組交換網(wǎng)是一種新型的交換網(wǎng)絡(luò),同時它也是有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。它的原理是將一條信息平均分成多分并分組,以組的形式儲存轉(zhuǎn)發(fā),因此它的交換延時較低,具有實時通信功能,并且它在同一條電路上開放多條虛擬電路,由此多個用戶就可以同時利用信息。
2.1.3 幀中繼網(wǎng) 幀中繼網(wǎng)是由幀中繼節(jié)點機(jī)和傳輸鏈路構(gòu)成的。它將X.25協(xié)議規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和用戶設(shè)備之間每段鏈路上的數(shù)據(jù)差錯重傳控制推到網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端來執(zhí)行。網(wǎng)絡(luò)只是用于糾錯,從而大大簡化了節(jié)點機(jī)之間的處理過程。其功能特點為:通過幀中繼協(xié)議以幀的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送;傳輸鏈路通過邏輯連接,實現(xiàn)了動態(tài)分配;處理效率很高,信息處理量比較大,通信的延時較低;采用了簡化的分組交換技術(shù)提供PVC/SVC。
2.2 無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信不依賴于有形媒介進(jìn)行信息傳遞,而是利用無線電波的傳播傳遞信息,不限于終端是否固定,可實現(xiàn)移動狀態(tài)下的通信。無線數(shù)據(jù)通信是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)相聯(lián),使移動用戶擁有有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的功能。
3 數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用
3.1 有線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用
3.1.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電路(DDN的應(yīng)用范圍有:①可提供一定強(qiáng)度的中高速數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。例如局域網(wǎng)互聯(lián)、大中型主機(jī)互聯(lián)、ISP等。②為分組交換網(wǎng)提供中繼電路。③提供點對點、一點對多的業(yè)務(wù)。④提供中繼幀的業(yè)務(wù)。同時也擴(kuò)大了DNN的業(yè)務(wù)范圍。⑤提供語音、圖像等通信。⑥提供虛擬專用業(yè)務(wù)。其應(yīng)用的領(lǐng)域很廣泛,各種領(lǐng)域均能發(fā)現(xiàn)它的影子。它不僅適用于氣象、公安、鐵路、醫(yī)院等行業(yè),也涉及到一些實時性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換,如證券業(yè)、銀行等。還有無線移動通信網(wǎng)利用了DDN聯(lián)網(wǎng)后,也提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和快速自愈能力。
3.1.2 分組交換網(wǎng)的應(yīng)用 提供了SVC和PVC,其分組的業(yè)務(wù)資費比較便宜,是架設(shè)內(nèi)部廣域網(wǎng)最經(jīng)濟(jì)的一種選擇。可單點也可多點連接,在建立多點連接時代替昂貴的DDN專線,大大縮減了建立多點連接的代價。因為X.25協(xié)議比較復(fù)雜,所以適用于64K的低速場合。如POS機(jī)、郵電部、ChinaPAC等。
3.1.3 幀中繼技術(shù)的應(yīng)用 幀中繼有許多好處,其中比較實用的有如下幾點:①降低網(wǎng)絡(luò)互連費用,幀中繼能再一條物理鏈接上提供多條邏輯連接,所以用戶接入的費用也相對的降低了。②簡化了網(wǎng)絡(luò)功能,提高了網(wǎng)絡(luò)性能。幀中繼技術(shù)采用了光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng),簡化了網(wǎng)絡(luò)處理功能,因此幀中繼能明顯地改善網(wǎng)絡(luò)功能和響應(yīng)的時間,大大縮短了網(wǎng)絡(luò)延時。它通過充分利用高層協(xié)議的性能,簡化了物理網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,同時也保證了高層網(wǎng)絡(luò)的各種功能不受到任何的影響。③采用了國際的標(biāo)準(zhǔn),與各種廠商的產(chǎn)品相互兼容,這也大大提高的幀中繼的利用率。因為幀中繼的協(xié)議比較簡單,所以各個廠商在產(chǎn)品之間的兼容性和互通互聯(lián)性上比較容易實現(xiàn)。幀中繼的應(yīng)用十分廣泛,下面是一些應(yīng)用的例子:①通過LAN進(jìn)行互聯(lián)。大約有90%以上的用戶采用這種方式連入幀中繼網(wǎng)。其比較適合處理LAN用戶傳送大量的突發(fā)性數(shù)據(jù)。很多大企業(yè)、銀行、政府部門都是通過這種LAN的方式來將總部與各地分支機(jī)構(gòu)進(jìn)行WAN互聯(lián)。②圖像傳送。幀中繼網(wǎng)絡(luò)的高速率、低延時、低費用等特點受到大多數(shù)用戶的親睞,其種種優(yōu)點比較適合于傳輸圖片和圖像等多媒體信息。例如遠(yuǎn)處醫(yī)療系統(tǒng)就采用了這種幀中繼網(wǎng)絡(luò),因為在遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中傳送一張普通的X光片就需要占用8MB/s的寬帶,而幀中繼網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)延時和費用方面都比較能讓人接受。③通過利用幀中繼網(wǎng)能夠建立一種虛擬專用網(wǎng)。虛擬專用網(wǎng)是一種邏輯網(wǎng)絡(luò),在虛擬網(wǎng)內(nèi)各個節(jié)點都能夠共享細(xì)膩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的資源,此數(shù)據(jù)也僅僅限制在虛擬網(wǎng)內(nèi),對于虛擬網(wǎng)外的用戶不會產(chǎn)生任何的影響。同時也有利于信息的保密性。
3.2 無線數(shù)據(jù)通信 無線數(shù)據(jù)通信由于可應(yīng)用于移動用戶,故也稱為移動數(shù)據(jù)通信。它已經(jīng)在人們的日常生活中普遍應(yīng)用。無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般包括基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)常見的有廣播、傳真、Emai、無線網(wǎng)(WLAN)的建立等。專用業(yè)務(wù)是某個行業(yè)特殊的用途,如GPS汽車導(dǎo)航衛(wèi)星定位、計算機(jī)輔助調(diào)度、個人移動數(shù)據(jù)通信、3G手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及等,都屬于無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用范圍。
4 結(jié)束語
數(shù)據(jù)通信的快速發(fā)展給人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)等均帶來了極大的便利,其通信技術(shù)日趨完善,應(yīng)用前景也日益廣泛。相信在不久的將來,數(shù)據(jù)通信會遍布人類生活的每個角落,成為信息交流與共享的有力手段,也將成為現(xiàn)代通信生活中必不可少的工具。
參考文獻(xiàn):
內(nèi)容提要:為新學(xué)生提供一個關(guān)于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的入門介紹,使他們對該學(xué)科有一個整體的認(rèn)識。
2、數(shù)字電路與數(shù)字邏輯。
內(nèi)容提要:介紹數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)的基本概念、分析方法和設(shè)計原理,包括開關(guān)理論基礎(chǔ)、組合邏輯、時序邏輯、可編程邏輯器件、數(shù)字系統(tǒng)等。
3、計算機(jī)組成原理與匯編語言。
內(nèi)容提要:以馮諾依曼計算機(jī)模型為出發(fā)點,介紹計算機(jī)的組織結(jié)構(gòu)和工作原理,剖析計算機(jī)的運算器、存儲器、控制器和輸入輸出設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理和相互關(guān)系。
4、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
內(nèi)容提要:介紹數(shù)據(jù)通信的基本概念和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理,包括計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)通信的基本方法和協(xié)議、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用協(xié)議。
5、計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。
內(nèi)容提要:研究計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理、基本結(jié)構(gòu)和基本分析方法,使同學(xué)在具有一定的軟硬件知識基礎(chǔ)上能綜合認(rèn)識計算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件功能分配與各種不同結(jié)構(gòu)類型機(jī)器的特性和性能評價方法。
6、離散數(shù)學(xué)。
內(nèi)容提要:包括集合論、數(shù)理邏輯、圖論、組合數(shù)學(xué)等內(nèi)容,形式化的數(shù)學(xué)證明貫穿此課程。
7、算法分析與設(shè)計。
內(nèi)容提要: 本課程延續(xù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí),從算法分析和設(shè)計的角度出發(fā),除去傳統(tǒng)的分類查找算法和一般的設(shè)計方法外,主要內(nèi)容包括如下幾個部分,算法研究的理論基礎(chǔ),遞歸分析技術(shù),基本算法設(shè)計策略。
8、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
內(nèi)容提要:介紹線性表及其鏈接存儲結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)組與矩陣、堆棧與隊列、廣義表的存儲結(jié)構(gòu)與多元多項式表示、串與文本編輯、排序、樹、圖、文件結(jié)構(gòu)。
9、編譯技術(shù)。
內(nèi)容提要:介紹編譯原理的理論和實踐,包括編譯程序設(shè)計、詞法分析、語法分析、符號表、聲明和存儲管理、代碼生成以及優(yōu)化技術(shù)。
1引言
當(dāng)前在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)在我國的應(yīng)用率很高,因此網(wǎng)絡(luò)安全具有十分重要的意義。保障數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)安全有多種方式,其中維護(hù)管理在網(wǎng)絡(luò)安全中有很大的作用,管理人員利用管理系統(tǒng)保證網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)境的良好運行,用戶才能夠安全放心的使用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。若不能保證網(wǎng)絡(luò)安全,勢必會出現(xiàn)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息保密性、完整性、可控性等的破壞。運用通信技術(shù)、信息安全技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)、密碼學(xué)等科學(xué)的維護(hù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行。一旦發(fā)現(xiàn)存在漏洞,立即進(jìn)行修復(fù),避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全方面的問題。
2數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全
2.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)
計算機(jī)作為主要載體,通過光纜、有線、無線通道進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)即為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),成員用戶可以利用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)劃分為四種不同的類型,分別為城域網(wǎng)、國域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)。作為作用范圍最小的局域網(wǎng)是目前使用最廣泛的一種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。例如在咖啡廳,工作單位以及家庭使用的無線都屬于局域網(wǎng)的范疇;國域網(wǎng)的作用范圍最大,例如因特網(wǎng)就是世界上最大的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)類型;城域網(wǎng)又名城市網(wǎng),顧名思義它的作用范圍就是一個城市,在10~100km的范圍內(nèi);廣域網(wǎng)是介于城域網(wǎng)和國域網(wǎng)之間的一種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),作用范圍在100~1000km內(nèi)。應(yīng)用最普遍的局域網(wǎng)具有極高的靈活性并且具有安裝便捷,節(jié)約經(jīng)濟(jì),易于擴(kuò)展等優(yōu)點。還可以應(yīng)用局域網(wǎng)進(jìn)行單位的管理,如財務(wù)賬目的管理等。
2.2網(wǎng)絡(luò)安全
網(wǎng)絡(luò)安全是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件軟件以及其中的數(shù)據(jù)可以得到保護(hù),不會因惡意攻擊而遭到破壞或泄露,并保證系統(tǒng)可正常運行。計算機(jī)終端通過服務(wù)器共同構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò),在這當(dāng)中儲存著許多信息,其中有些信息是對外公布的,可被用戶共享使用,但還有一部分信息是私密的,非授權(quán)的用戶或者實體是不能夠讀取的,這些信息在傳遞過程中被加密,這種私密信息所屬于企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),一般是很難被攻擊的,但是,這些企業(yè)內(nèi)部的員工即信息的掌握者,是可以隨意讀取這些信息的,這就使得信息存在被竊取或販賣的風(fēng)險。并且在公共網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,公司成員訪問這些信息時,就會使一些黑客有機(jī)可乘,使其侵入公司內(nèi)部數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致公司內(nèi)部私密信息數(shù)據(jù)被竊取。所以保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性和安全性對企業(yè)及事業(yè)單位的發(fā)展有重要意義。
3維護(hù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的現(xiàn)實意義
網(wǎng)絡(luò)安全是為維護(hù)數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定安全存在的,對于數(shù)據(jù)通信來說,保證其穩(wěn)定運行是一個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的問題,更是一個關(guān)系到商業(yè)安全及社會穩(wěn)定的重要問題。維護(hù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定并不能給公司帶來直接利益,但是如果不能保證數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定,就會給某些想利用數(shù)據(jù)漏洞惡意攻擊企業(yè)的黑客可乘之機(jī),這可能會造成極大財產(chǎn)損失。相反,如果做好了這一工作,就能夠使企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)安全準(zhǔn)確的進(jìn)行共享,數(shù)據(jù)信息的傳送也不會得到延遲或者丟失,這樣一來,不僅保障了企業(yè)的快速發(fā)展,同時也提高了自身的企業(yè)競爭力。而這些通信。要做好數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行,就要求企業(yè)的管理者必須采用科學(xué)有效的維護(hù)措施,制定責(zé)任制度,并進(jìn)行設(shè)備的完善。但目前階段,許多企業(yè)在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)運行商存在潛在風(fēng)險,究其原因我們發(fā)現(xiàn)這些企業(yè)企業(yè)并不缺少技術(shù)支持,硬件設(shè)備也較為良好,問題就出在網(wǎng)絡(luò)的指令授權(quán)方面。所以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性與安全性,是保證企業(yè)基本數(shù)據(jù)信息安全以及公司財產(chǎn)所必需的。
4數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)安全存在的問題
4.1病毒入侵
計算機(jī)病毒是指在計算機(jī)程序中插入一段能夠破壞其功能地代碼,計算機(jī)病毒具有極強(qiáng)的傳播性和隱蔽性,計算機(jī)病毒有獨特的復(fù)制能力因此具有極強(qiáng)的破壞性。對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全造成了很大的威脅。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機(jī)病毒也進(jìn)行著更新?lián)Q代,它的破壞性和傳染性也越來越大。因為計算機(jī)病毒具有極強(qiáng)的繁殖能力,所以如果爆發(fā)大規(guī)模計算機(jī)病毒感染,病毒就可以通過即時通信網(wǎng)頁等以各種各樣的形式傳播,幾乎可以使大量計算機(jī)同時癱瘓。由于計算機(jī)病毒擁有良好的潛伏性,可依附于其他媒介寄生,入侵后潛伏到條件成熟開始發(fā)作,直接攻擊計算機(jī)的軟硬件,進(jìn)而破壞掉計算機(jī)各種性能。最終導(dǎo)致計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運行速度緩慢,運行效率嚴(yán)重下降,甚至最終可能會導(dǎo)致其數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。
4.2存在軟件漏洞
任何一臺計算機(jī)中都會具有大量的功能性軟件,而這些軟件都會存在一定數(shù)量的漏洞,而黑客入侵計算機(jī)時最經(jīng)常利用的就是軟件的漏洞,通過這些漏洞,對計算機(jī)進(jìn)行多種形式的網(wǎng)絡(luò)攻擊。軟件漏洞問題是無可避免的。為了減少黑客對漏洞的利用,在瀏覽網(wǎng)頁時遇到的不良信息接收到的陌生郵件等,不能隨意打開,要具備一定的安全意識。對計算機(jī)定期進(jìn)行殺毒檢測,保證網(wǎng)絡(luò)安全。
5提升網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)措施
想要提升網(wǎng)絡(luò)安全,提高數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性,要從基本的網(wǎng)絡(luò)條件開始,首先要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全性的評估,其次分析數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可能存在風(fēng)險,對風(fēng)險進(jìn)行分析探究最終得到解決的方法,進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)。
5.1進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全性評估
如果想要保證數(shù)據(jù)共享平臺的安全性,網(wǎng)絡(luò)安全性評估就是必不可少的。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全性評估就是指是檢查數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是否存在安全隱患。并針對不同計算機(jī)不同的網(wǎng)絡(luò)安全系數(shù)進(jìn)行下一步操作。專業(yè)維護(hù)人員在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全性評估工作時,需要仔細(xì)分析檢驗所得的數(shù)據(jù)結(jié)果,對網(wǎng)絡(luò)安全做出全方位的評價。
5.2分析網(wǎng)絡(luò)安全存在的風(fēng)險
在對網(wǎng)絡(luò)安全性進(jìn)行評估后,就要分析數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中可能存在的威脅。并且通過設(shè)置訪問權(quán)限等方法對威脅進(jìn)行查找,對于發(fā)現(xiàn)的漏洞等必須立刻進(jìn)行修補(bǔ),不給外界的侵入者可乘之機(jī)。
5.3消除網(wǎng)絡(luò)威脅
為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性,必須要保證漏洞消除的及時性和徹底性,要制定多種科學(xué)的有效的措施。如利用服務(wù)器找出漏洞并進(jìn)行修補(bǔ);用殺毒軟件對計算機(jī)病毒進(jìn)行消除和防御,還可利用防火墻進(jìn)行病毒防御等。做好不安全文件排查清理工作,對于在使用過程中可能存在安全隱患或威脅的文件及時清理,不隨意瀏覽可能含有病毒的不健康網(wǎng)址;定時升級網(wǎng)絡(luò)硬件軟件設(shè)備,保證數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定。
5.4加強(qiáng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)管理
數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的管理在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中是一個重要的問題,但由于部分企業(yè)的不重視,現(xiàn)如今存在有一些不足,直接影響了網(wǎng)絡(luò)的安全性。一個企業(yè)如果加強(qiáng)了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)管理,該企業(yè)阻止網(wǎng)絡(luò)惡意攻擊的能力將大幅提高,減少內(nèi)部數(shù)據(jù)泄露等情況的發(fā)生,大大提升了網(wǎng)絡(luò)的安全性。企業(yè)應(yīng)設(shè)置專業(yè)的管理人員,對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的各項評估數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,做好日常維護(hù)工作,防止內(nèi)部數(shù)據(jù)信息被竊取或破壞。在檢查到出現(xiàn)系統(tǒng)威脅時,需及時排除隱患,不給惡意入侵者可乘之機(jī)。企業(yè)對管理人員的要求應(yīng)有一個較高標(biāo)準(zhǔn),必須具有良好專業(yè)技能和較高的自身素質(zhì),這樣才能保證其管理水平,保障網(wǎng)絡(luò)的安全性。
6結(jié)束語
毋庸置疑,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)今社會的各個領(lǐng)域都發(fā)揮著十分重要的作用。因此數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)安全運行的十分重要。提升對網(wǎng)絡(luò)安全問題的管理,加強(qiáng)對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù),改善網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境,讓網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息更加安全可靠。與此同時我們也要認(rèn)識到網(wǎng)絡(luò)安全中所存在的問題,采取科學(xué)的維護(hù)與處理措施,提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運行的安全性。
參考文獻(xiàn)
[1]江新輝.關(guān)于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與網(wǎng)絡(luò)安全問題研究[J].電子制作,2016(16):77.
[2]楊華.數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與網(wǎng)絡(luò)安全問題的探討[J].通訊世界,2016(3):80.
生化檢驗是醫(yī)生確認(rèn)病人病情的重要手段之一,通過對人體體液的檢驗可以測定其中的各項生化指標(biāo),如血常規(guī)、轉(zhuǎn)氨酶、血糖血脂、尿素氮、淀粉酶、免疫球蛋白等。當(dāng)人體某些肌體組織發(fā)生病變時,病人體液中的生化指標(biāo)將會出現(xiàn)差異,因此常規(guī)生化指標(biāo)的分析成為當(dāng)前醫(yī)療檢測的重要手段,對于肝、腎、心血管疾病及糖尿病的診斷尤為重要[1]。
全自動生化分析儀(Automatic Chemistry Analyzer)就是用自動生化分析技術(shù)以機(jī)械的方式模擬手工操作,完成取樣、去蛋白、加試劑、孵育反應(yīng)、檢測、顯色、比色、計算結(jié)果和打印報告等多個步驟,并按照分析程序,把這些步驟連接起來,使一個分析項目的整個過程按預(yù)定的程序自動完成,可對多個樣品按同一方式連續(xù)處理或?qū)σ粋€樣品同時進(jìn)行多個項目檢測[2]。其控制方案主要包括電子控制系統(tǒng)、通信數(shù)據(jù)采集單片機(jī)及PC機(jī)。
由于全自動生化分析儀的執(zhí)行機(jī)構(gòu)多,時序非常的復(fù)雜而且要求非常的嚴(yán)格。其電子控制系統(tǒng)包括主控模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、通訊數(shù)據(jù)采集模塊、光電信號模塊、液位探測模塊、交直流驅(qū)動模塊以及輔助電源模塊。通信數(shù)據(jù)采集模塊用于采樣測量和控制系統(tǒng)的各狀態(tài)、溫度、光度計信號,以及與上下位機(jī)的通信。傳統(tǒng)上國產(chǎn)生化分析儀的通信數(shù)據(jù)采集單片機(jī)與PC機(jī)完成通信采用的是RS232/RS485的串口通信,現(xiàn)將其改為USB通信不僅可以使全自動生化分析儀方便的連入PC機(jī),而且可以大大提高其數(shù)據(jù)通信能力,是加快其分析速度、數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Х椒ā?/p>
一、USB基本概念及特點
USB(Universal Serial BUS,通用串行總線)中文簡稱為通串線,是一個外部總線標(biāo)準(zhǔn),用于規(guī)范電腦和外部設(shè)備的連接和通訊,是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。USB是在1994年底有英特爾、康柏、IBM、Micros等多家公司聯(lián)合提出的。USB版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為3.0版本,成為目前電腦中的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0,各USB版本間能很好的兼容[3]。具有以下特點:
(1)Host控制器基于PCI,易于控制;
(2)即插即用,無需手動設(shè)置地址、中斷;
(3)支持熱插拔,系統(tǒng)不需要重啟便可以繼續(xù)工作;
(4)易于擴(kuò)展,理論上可以連接多大127個設(shè)備;
(5)USB2.0以低成本實現(xiàn)了高達(dá)480Mbps的傳輸速率,速度的提高對于用戶來說就是可以使用到更加高效的外部設(shè)備,而且具有多種速度的周邊設(shè)備都可以連接到USB2.0的線路上,無需擔(dān)心數(shù)據(jù)傳輸時發(fā)生瓶頸效應(yīng);
(6)接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,端口供電等。
二、上下位機(jī)通信電路的設(shè)計
在實現(xiàn)全自動生化分析儀的電子控制系統(tǒng)和上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信時,通信數(shù)據(jù)采集模塊采用了具有全速USB Flash 微控制器C8051F340。
C8051F340具有高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的微控制內(nèi)核(可達(dá)48MIPS),使其與電子控制系統(tǒng)具有很好的兼容性,易于擴(kuò)展。另外,具有模擬外設(shè):10位的ADC、兩個比較器、內(nèi)部電壓基準(zhǔn)、上電復(fù)位/掉電檢測器;它的USB控制器符合USB 2.0的規(guī)范,可以實現(xiàn)全速(12Mbps)和低速(1.5Mbps)的數(shù)據(jù)傳送;集成時鐘恢復(fù)電路,無需外部晶體;支持8個端點;1Kb的USB緩存;集成的收發(fā)器,無需外部電阻;具有高速的微控制器內(nèi)核;4kRAM,64kflash;豐富的數(shù)字外設(shè),穩(wěn)定的時鐘源;可以實現(xiàn)片內(nèi)調(diào)試,使用起來相當(dāng)?shù)姆奖鉡4,5]。
傳統(tǒng)上通過RS232接口芯片MAX232實現(xiàn)的串行通信,為了確保通信的可靠,一般使用兩片MAX232分別連在單片機(jī)端和PC機(jī)端,芯片之間的信號發(fā)送和接受采用光耦隔離,結(jié)構(gòu)相對而言比較復(fù)雜。由于C8051F340本身集成眾多硬件電路的特性,所以硬件接口設(shè)計變得非常簡單,不需要再添加額外的電子元器件就能實現(xiàn)USB的數(shù)據(jù)傳輸。使得系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)簡單, 集成度高, 可靠性好。
三、軟件的設(shè)計
3.1 下位機(jī)軟件的設(shè)計
為了能夠?qū)崿F(xiàn)C8051F340和上位機(jī)的通信,Slicon公司的USBXpress開發(fā)包提供了一系列的函數(shù),使得用戶可以不用了解USB協(xié)議以及設(shè)備的驅(qū)動,只需要掌握用戶端和設(shè)備端的應(yīng)用程序接口(Application Function Interface,API),便可以比較容易的實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。這些API函數(shù)以庫文件的形式提供,在Keil C51工具鏈中被預(yù)編譯。所以下位機(jī)軟件的開發(fā)工具選用的是Keil uVision3[6]。
C8051F340程序開發(fā)中所用的主要函數(shù)有USB_Clock_Start(),USB_Init(),Block_Read(),Blockj_Write(),USB_Int_Enable(),Get_Interupt_Enable(),USB_Suspend()等,值得注意的是,在調(diào)用下面所涉及的函數(shù)之前,必須包含USB_API.lib的頭文件USB_API.h和SiLabs C8051F340的頭文件c8051f340.h,這樣程序才可以順利通過編譯。
這樣,C8051F340就可以將電子控制系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)及時的交給PC機(jī),并且將PC的控制命令傳送給電子控制系統(tǒng),操作全自動生化分析儀的運行。
3.2 上位機(jī)軟件的設(shè)計
該系統(tǒng)采用的是Visual C++ 6.0作為上位機(jī)的開發(fā)環(huán)境。首先,新建一個MFC AppWizard(exe)類型的工程,在MFC AppWizard的第一步選擇創(chuàng)建基于對話框(Dialog Based)的應(yīng)用程序,然后單擊【Finish】接受各步的默認(rèn)設(shè)置,完成應(yīng)用程序的創(chuàng)建。
與下位機(jī)開發(fā)相似,USBXpress也提供了一系列的API函數(shù),用于上位機(jī)程序的開發(fā)。主機(jī)的API函數(shù)以Windows動態(tài)鏈接庫(DLL)的形式提供。在Visual C++環(huán)境下,主機(jī)和C8051F340單片機(jī)之間的通訊用到的函數(shù)主要有:SI_GetNumDevices(),SI_GetProductString(),SI_Open(),SI_Write(),SI_Read(),SI_Close()等,值得注意的是,為了能順利通過程序的編譯,需要在工程源文件中添加SiUSBXp.h和SiUSBXp.dll 以及SiUSBXp.lib。
四、結(jié)束語
本文簡要介紹了全自動生化分析儀和USB的基本概念,并詳細(xì)全自動生化分析儀通信數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計,包括硬件電路的設(shè)計和軟件的開發(fā)。用USB代替RS232可以大大提高全自動生化分析儀的數(shù)據(jù)傳輸能力,有利于提高數(shù)據(jù)處理的速度。在國產(chǎn)全自動生化分析儀中,值得推廣。
參 考 文 獻(xiàn)
智能建筑和建筑智能化系統(tǒng)的發(fā)展歷史比較短暫,其概念和定義有很多,但它們所描述的核心理念都是一致的,都是基于智能化的計算機(jī)系統(tǒng),實現(xiàn)安全、舒適、信息化、集成化的目標(biāo),同時能夠完成一定的智能化功能。現(xiàn)階段,智能化設(shè)備子系統(tǒng)的設(shè)計及其應(yīng)用的數(shù)量和規(guī)模都有了很大程度上的增長,能夠滿足一定的智能化要求,但是我們也必須承認(rèn)這些獨立的子系統(tǒng)在集成設(shè)計和集成功能的管理上還有一定的困難。
1 建筑智能化系統(tǒng)的特點
簡單來說,建筑智能化系統(tǒng)有如下幾個特點: 注重建筑安全。采用技術(shù)手段,在保證居民生命安全和財產(chǎn)安全的同時,也保護(hù)了居民的通信安全和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全; 強(qiáng)調(diào)建筑的舒適性能。建筑智能化在設(shè)計時考慮到了現(xiàn)階段下人們工作的效率問題,對辦公環(huán)境和居住環(huán)境如室內(nèi)溫度、空氣濕度等加強(qiáng)了控制,突出心理舒適和生理舒適的雙重體驗; 智能化建筑實現(xiàn)了對機(jī)電設(shè)備等的能源節(jié)約化的要求,通過利用信息技術(shù)、智能化技術(shù)實現(xiàn)對建筑中設(shè)備的最佳調(diào)節(jié),在保證人們?nèi)粘9ぷ餍枰蜕钍孢m度的同時,滿足資源節(jié)約的新型建筑要求; 除以上所介紹的優(yōu)點之外,智能化建筑的優(yōu)點主要體現(xiàn)在安裝在其中的各種智能化設(shè)備,比如:辦公與通信自動化系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)、建筑供暖系統(tǒng)等,這其中綜合利用了傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)、現(xiàn)代化的通信技術(shù)等等,實現(xiàn)建筑的自動綜合監(jiān)控、各類狀態(tài)參數(shù)的實時控制與動態(tài)監(jiān)視、設(shè)備不正常工作狀態(tài)下的自動報警等智能化功能。
2 建筑智能化系統(tǒng)的集成模式設(shè)計
智能建筑是信息時代下的新的建筑設(shè)計理念,這種理念涉及的核心方法是智能子系統(tǒng)的科學(xué)集成,實現(xiàn)各個分布式功能模塊的協(xié)調(diào)運作,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的綜合共享、對局部或者全局事件的快速響應(yīng)、一體化資源和服務(wù)的科學(xué)管理。
現(xiàn)在討論基于智能子系統(tǒng)平等方式集成的模式設(shè)計。這種集成模式的設(shè)計是以智能系統(tǒng)的功能組件、基于通用標(biāo)準(zhǔn)的開放平臺作為設(shè)計基礎(chǔ),各個功能子系統(tǒng)的管理控制系統(tǒng)的接口模塊以功能組件的形式加入進(jìn)來,同時按照接口模塊的標(biāo)準(zhǔn)定義來確定自己的接口。然后集成平臺通過這些已經(jīng)定義好的接口與功能子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信控制,協(xié)同實現(xiàn)建筑的智能化要求。在整個智能集成模式設(shè)計中,集成平臺處于重要的地位,是智能體系的管理控制者,一方面收集子系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù),另一方面負(fù)責(zé)基于系統(tǒng)通信的決策控制。同時,在整個集成系統(tǒng)的設(shè)計中需要考慮軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模塊接口設(shè)計、平臺的子系統(tǒng)實現(xiàn)等諸多技術(shù)問題,但是其核心的模式設(shè)計主要是子系統(tǒng)的功能集成和系統(tǒng)的信息共享,功能集成體現(xiàn)在所有子模塊的功能都要被集成平臺管理和控制,并為平臺的決策提供支持;信息共享主要是解決模塊間的通信問題,保持工作的協(xié)同性。
3 建筑智能化系統(tǒng)的集成模式應(yīng)用
IBMS也叫智能建筑管理系統(tǒng),是整個建筑智能化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總站和決策機(jī)構(gòu),對功能子系統(tǒng)起到控制、維持和調(diào)度的作用,IBMS 通過自身的功能平臺,將整個智能化系統(tǒng)集成整合在一起,進(jìn)而實現(xiàn)系統(tǒng)的信息共享和功能控制功能,這也體現(xiàn)了IBMS 的核心理念。所以,接下來的問題就是將子系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行接入的問題。
目前,通用的智能控制設(shè)備的集成方案是采用OPC(OLEfor process control)技術(shù),這種技術(shù)的優(yōu)點在于可以避免智能系統(tǒng)建設(shè)時由于設(shè)備的生產(chǎn)廠家不一致導(dǎo)致的設(shè)備費用和維護(hù)的問題。OPC 技術(shù)的本質(zhì)在于采用了微軟公司定義的分布式組件對象模型,實現(xiàn)功能子系統(tǒng)或者軟件的復(fù)用和互操作,同時這種技術(shù)自身提供了標(biāo)準(zhǔn)的、可擴(kuò)展的、基于面型對象技術(shù)的通用通訊協(xié)議,以O(shè)PC計算機(jī)服務(wù)器的形式,解決軟硬件不兼容的問題,完成子系統(tǒng)的集成實現(xiàn),所以利用上述的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,就可以實現(xiàn)OPC 的應(yīng)用技術(shù)概念模型,主要包括:數(shù)據(jù)通信層、分析控制層和輔助決策層。數(shù)據(jù)通信層主要由BAS 客戶端接口、CAS 客戶端接口以及OAS 客戶端接口等組成,具體采用OPC技術(shù)與子系統(tǒng)模塊進(jìn)行信息交互,其主要的功能包括采用數(shù)據(jù)接口收集子系統(tǒng)對象的技術(shù)參數(shù)、系統(tǒng)日志等,完成與子系統(tǒng)的信息交互。分析控制層的主要作用是對數(shù)據(jù)通信層收集得到的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、建模和分析,最終生成反映分析結(jié)果的數(shù)據(jù)報表、系統(tǒng)日志。輔助決策層的主要功能是針對信息共享的數(shù)據(jù)流協(xié)調(diào)的對功能對象進(jìn)行管理,同時在數(shù)據(jù)分析和信息挖掘的基礎(chǔ)上提供一定的輔助決策能力。此外,子系統(tǒng)模塊要和OPC 客戶接口、OPC服務(wù)器接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交流,從而滿足系統(tǒng)的管理要求。
4 結(jié)語
縱觀我國智能化建筑的產(chǎn)生和發(fā)展歷程,其設(shè)計水平和推廣范圍已經(jīng)有了一定的進(jìn)步和提高,廣大業(yè)主、房地產(chǎn)開發(fā)商以及智能化建筑的從業(yè)人員已經(jīng)逐漸的認(rèn)識、了解、關(guān)注到了這個新的設(shè)計理念,并逐漸重視起來,現(xiàn)階段,黨和政府不斷提倡的可持續(xù)發(fā)展理念為未來建筑的發(fā)展道路指明了方向。至此,智能化建筑發(fā)展的階段目標(biāo)就是將建筑智能子系統(tǒng)的合理集成,提高建筑智能化的水平和檔次。本文討論了建筑智能化系統(tǒng)的主要特點,簡單的明確和分析了智能系統(tǒng)集成設(shè)計的主要內(nèi)容和主要模式,希望對推動我國的建筑智能化發(fā)展有所幫助。
一、課程的主要特點
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)發(fā)展和通信技術(shù)緊密結(jié)合并不斷發(fā)展的一門學(xué)科。它的理論發(fā)展和應(yīng)用水平直接反映了一個國家高新技術(shù)的發(fā)展水平,是其現(xiàn)代化程度和綜合國力的重要標(biāo)志。在以信息化帶動工業(yè)化和工業(yè)化促進(jìn)信息化的進(jìn)程中,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)扮演了越來越重要的角色。本課程系統(tǒng)地介紹了數(shù)據(jù)通信、局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互連與廣域網(wǎng)、Internet、Intranet/Extranet、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與案例分析等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本理論,特別是數(shù)據(jù)通信和局域網(wǎng)的基本原理。因為數(shù)據(jù)通信是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),而局域網(wǎng)是廣域網(wǎng)的基本單元,廣域網(wǎng)一般均由局域網(wǎng)互連而成。因此對數(shù)字化、數(shù)字傳輸、模擬傳輸、通信媒體、多路復(fù)用、數(shù)據(jù)交換以及局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式、體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)技術(shù)、高速局域網(wǎng)等的基本原理和技術(shù)要有清晰的了解和掌握。此外,對網(wǎng)絡(luò)管理(如網(wǎng)絡(luò)安全管理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng))和應(yīng)用(如在企業(yè)中的應(yīng)用、政府部門的應(yīng)用、金融機(jī)構(gòu)的應(yīng)用以及Internet的應(yīng)用等)掌握的同時,還應(yīng)具有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析與設(shè)計的初步能力。
二、課程教學(xué)現(xiàn)狀
作為一門高職計算機(jī)專業(yè)的必修課,目前課程的教學(xué)存在三個比較大的問題:首先,教學(xué)內(nèi)容方面,網(wǎng)絡(luò)相關(guān)學(xué)科發(fā)展迅速,內(nèi)容更新快,課程內(nèi)容難以跟上計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的發(fā)展變化。其次,在教學(xué)方式上,網(wǎng)絡(luò)課程有相當(dāng)部分的內(nèi)容屬于基礎(chǔ)理論知識,難度大,相對枯燥,在課堂教學(xué)方面需要適當(dāng)調(diào)整,改變學(xué)生積極性調(diào)動不充分,課堂互動性不足等問題。然后,教學(xué)目標(biāo)方面,高職網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)目標(biāo)主要集中在如何完成課程的教學(xué),傳授其中的知識點,但對于學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力沒有適當(dāng)?shù)年P(guān)注。與此相對的是,計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)走向工作崗位,能否有效解決有關(guān)的實際問題,對于用人單位用人的一項硬件指標(biāo)。這些能力培養(yǎng)的忽略。對于今后學(xué)生的工作和發(fā)展非常不利。
三、教改措施
1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)基本概念和知識的學(xué)習(xí)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容包括通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)理論和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù),無論從軟硬件、通信哪那一個方面講。都是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。因此,要在有限的學(xué)時內(nèi)完成教學(xué),內(nèi)容的安排非常重要。我們根據(jù)目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r,對教學(xué)的課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,精選教學(xué)內(nèi)容,保留基本的通信理論,略講部分網(wǎng)絡(luò)原理,刪去一些過時的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),把重點放在讓學(xué)生掌握目前流行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和理解未來的發(fā)展方向上。
2.提高教學(xué)質(zhì)量,采用合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段。課堂講授:上課老師最好能參與本單位的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè),或者參與社會上的網(wǎng)絡(luò)工程,積累工程經(jīng)驗,豐富上課內(nèi)容。教師在備課過程中力求對內(nèi)容高度熟練,能夠深入淺出的講授,并引導(dǎo)學(xué)生逐步理解課程的重點和難點,使學(xué)生能掌握基本的理論、概念、技術(shù)、方法。
作業(yè)練習(xí):有選擇性地布置一些思考題、練習(xí)題、市場調(diào)研、專業(yè)技能訓(xùn)練等,使學(xué)生通過認(rèn)真閱讀教材和參考書,以掌握課程的基本內(nèi)容以及重點和難點。教師可以將科研中企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的需求或已有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)情況告訴學(xué)生,讓學(xué)生分析企業(yè)已有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的問題,提出改進(jìn)方案,或為企業(yè)設(shè)計滿足實際需求的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。最后由指導(dǎo)老師對學(xué)生提出的企業(yè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方案進(jìn)行講評,指出其設(shè)計方案的優(yōu)缺點,并提出改進(jìn)意見。
網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué):利用及時通信技術(shù),如飛信、QQ等手段,回答學(xué)生提出的問題;學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)提交作業(yè),教師通過網(wǎng)絡(luò)將批閱后的作業(yè)返回給學(xué)生。這樣不僅使學(xué)生對本課程的內(nèi)容更進(jìn)一步的了解,主要是加深學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識應(yīng)用的興趣愛好。
課外閱讀輔導(dǎo):將相關(guān)的著名計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)網(wǎng)站,論壇、視頻下載資源等和優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)課程書籍,及時推薦給學(xué)生,以進(jìn)一步擴(kuò)展學(xué)生的獲得知識面。
案例討論:在教案中準(zhǔn)備不同的現(xiàn)實經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)教學(xué)案例,組織學(xué)生討論或課外獨立思考,編寫方案等,充實了學(xué)生的動手能力,讓學(xué)生了解實際,增進(jìn)了學(xué)習(xí)氛圍。
學(xué)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀:在課程講授過程中,帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心,向?qū)W生介紹該網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的思路、組網(wǎng)技術(shù)、主要硬件及軟件等內(nèi)容,現(xiàn)場演示設(shè)備的操作與調(diào)試,其目的是使學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有感性認(rèn)識。
參考文獻(xiàn):
[1]黃晨.高職計算機(jī)課程教學(xué)模式改革初探[J].電腦學(xué)習(xí).2010.
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的發(fā)展已近10個年頭,目前開設(shè)該專業(yè)的院校達(dá)200多所[1],已有大批畢業(yè)生走向社會。但網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)仍屬于教育部頒發(fā)的本科教育目錄外專業(yè)(專業(yè)代碼:080613W);各高校對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的理解還存在一定的差異,其專業(yè)定位、培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系等都不盡相同,缺乏統(tǒng)一或公認(rèn)的指導(dǎo)性辦學(xué)計劃。隨著網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展,加之社會對該領(lǐng)域人才的迫切需求,近些年來,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)的研究與報告越來越多,本文主要圍繞網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)如何設(shè)置通信類系列課程進(jìn)行探討。
1網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程和電子工程等專業(yè)的基礎(chǔ)上,通過多專業(yè)技術(shù)不斷地交叉、融合,內(nèi)涵不斷地豐富和擴(kuò)展,并在社會對各類網(wǎng)絡(luò)人才需求不斷推動下得以產(chǎn)生并發(fā)展壯大的一門新的學(xué)科和專業(yè)[2]。本文將它的專業(yè)課程(含專業(yè)基礎(chǔ)課程)體系大致分為4大方面的系列課程,如圖1所示。
其中,電子類課程涵蓋電工、電子電路、數(shù)字邏輯設(shè)計等方面的基本理論和實驗技術(shù),是培養(yǎng)學(xué)生具備分析和設(shè)計計算機(jī)硬件系統(tǒng)、通信器件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等IT產(chǎn)品能力的基本課程,也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)計算機(jī)類、通信類以及網(wǎng)絡(luò)類課程的重要基礎(chǔ)。由于網(wǎng)絡(luò)
工程專業(yè)主要起源于計算機(jī)專業(yè),而且網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備又是一種特殊而重要的計算機(jī)系統(tǒng),學(xué)生只有在掌握好計算機(jī)基本原理、體系結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計的基礎(chǔ)上,才能進(jìn)一步熟悉并掌握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(如交換機(jī)、路由器等)的工作原理、體系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)軟硬件的開發(fā)。因此計算機(jī)類課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)最重要的一類系列課程,它和網(wǎng)絡(luò)類系列課程一起構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的骨干課程體系。
圖1網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系
通信類和網(wǎng)絡(luò)類系列課程是最能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)特色的系列課程,是培養(yǎng)學(xué)生具有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研發(fā)、規(guī)劃、部署、集成、管理、安全防護(hù)等技術(shù)的重要課程,也是關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生是否能最終滿足現(xiàn)代各類IT企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)人才要求的關(guān)鍵。目前,
各院校在課程設(shè)置方面存在的差異也是這兩類課程及其教學(xué)內(nèi)容深淺和寬窄的選定,這與各院校在學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)定位以及通信工程和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)方向的教學(xué)實力和實驗條件有關(guān)。
2網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)和通信工程專業(yè)的異同點
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與通信工程專業(yè)同屬于網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域,同跨電子、通信和計算機(jī)學(xué)科,部分專業(yè)課程,尤其是專業(yè)基礎(chǔ)課程方面開設(shè)的課程類似。例如,大多院校的兩類專業(yè)均開設(shè)電工與電路基礎(chǔ)、模/數(shù)電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、通信原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計等課程。尤其是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的通信類課程,主要來源于通信工程專業(yè)的部分專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程,并且兩者都強(qiáng)調(diào)動手及其工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),有一定的共性。但畢竟兩者的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特點不同,因此,在通信類課程的選定和教學(xué)內(nèi)容的安排上,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)著重考慮兩者的不同點。這些不同點主要如下:
1) 在專業(yè)定位方面,通信工程專業(yè)偏重于信號編碼、信息的發(fā)送、傳輸和處理以及通信設(shè)備、技術(shù)和系統(tǒng)的研發(fā)和使用;而網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)則關(guān)注網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā),組網(wǎng)工程的設(shè)計、規(guī)劃、集成,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的開發(fā),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理與維護(hù)等,兩者的培養(yǎng)目標(biāo)不同。因此在內(nèi)容深淺和學(xué)時安排上,兩專業(yè)的通信類課程應(yīng)作明顯區(qū)分。
2) 在數(shù)理基礎(chǔ)方面,通信工程專業(yè)關(guān)注信號的變換、傳輸、處理、檢測及編碼,其特有的專業(yè)基礎(chǔ)課程有信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機(jī)信號分析、電磁場與電磁波、信息論及編碼等。通過學(xué)習(xí)這些課程,學(xué)生可為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)或?qū)磉M(jìn)一步研發(fā)、運營、維護(hù)通信設(shè)備和系統(tǒng)打下理論基礎(chǔ)。而網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)除了注重讓學(xué)生掌握計算機(jī)理論基礎(chǔ)知識外,還應(yīng)讓學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)圖論、進(jìn)程代數(shù)、排隊論、Petri網(wǎng)、線性與非線性規(guī)劃等知識領(lǐng)域相關(guān)的理論課程,為進(jìn)一步研究網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)擁塞控制、流量控制、網(wǎng)絡(luò)性能分析等打下基礎(chǔ)。因此在專業(yè)理論基礎(chǔ)方面的教學(xué)側(cè)重點應(yīng)有明顯不同。
3) 從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)方面來看,通信工程專業(yè)更注重于學(xué)習(xí)和研究IP層以下的底層支撐通信網(wǎng)的協(xié)議、技術(shù)及相關(guān)知識點,通常開設(shè)通信電子線路或高頻電子線路和低頻電子線路、微波技術(shù)與天線、光纖通信、衛(wèi)星通信、移動通信、數(shù)字程控交換原理等網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)不開或涉及較淺的課程。而網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)則注重IP層以上的網(wǎng)絡(luò)高層協(xié)議及軟件的開發(fā)和應(yīng)用,重點涉及的課程有網(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析、網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、Internet技術(shù)[3]等通信工程專業(yè)涉及較少的課程。可以說,通信工程專業(yè)通常著重于電信或廣電等公共網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)與管理,而網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)則相對偏重于互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、專用網(wǎng)、IP網(wǎng)以及接入網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)、管理及應(yīng)用平臺的建設(shè)和維護(hù)。因此,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的通信類課程應(yīng)以基本概念、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)的教學(xué)為重點,以滿足網(wǎng)絡(luò)類系列課程的教學(xué)要求為目標(biāo),而將復(fù)雜的電磁或信號處理等理論分析內(nèi)容加以精簡。有所為,有所不為,以體現(xiàn)專業(yè)特色。
4) 課程實驗和課程設(shè)計的偏重點也不同。通常,通信工程專業(yè)將電子系統(tǒng)課程設(shè)計、DSP系統(tǒng)課程設(shè)計、通信原理課程設(shè)計以及通信工程綜合課程設(shè)計等作為重點的課程設(shè)計內(nèi)容。而網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)關(guān)注的課程內(nèi)容有組網(wǎng)工程課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或應(yīng)用軟件開發(fā)課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)攻防課程設(shè)計等[4]。這也說明了兩類專業(yè)的畢業(yè)生將來要走向的工作崗位有所不同。因此,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的實驗教學(xué)也應(yīng)與課程教學(xué)一樣有所側(cè)重。
最后,通信工程專業(yè)發(fā)展歷史悠久,教學(xué)內(nèi)容也相對集中、穩(wěn)定和成熟(信息與通信工程為一級學(xué)科)。而網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)則是個新興且正在發(fā)展中的專業(yè),涉及的知識面較廣,內(nèi)容較多、較新,工程性也相對較強(qiáng),不但涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或系統(tǒng)軟、硬件的開發(fā),還涉及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成、運營、管理、測試、性能分析、安全等技術(shù)內(nèi)容。因此,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)如何設(shè)計好自己的通信類課程體系,既要重點突出,又要適應(yīng)面廣,是一個非常值得探討的問題。
3通信類系列課程的設(shè)置建議
綜上所述,由于兩個專業(yè)的關(guān)注點不同,因此,在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程體系中開設(shè)有關(guān)通信方面的課程,應(yīng)對準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),以夠用和滿足網(wǎng)絡(luò)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研發(fā)為原則,以理解并掌握基本的通信理論、概念和工作原理并熟悉現(xiàn)代各種通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)為要求,以通信類課程能否支撐網(wǎng)絡(luò)類課程的學(xué)習(xí)和工程實踐,打下堅實的基礎(chǔ)為衡量準(zhǔn)則。
3.1通信類專業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置
在通信類專業(yè)基礎(chǔ)課方面,可開設(shè)信號分析與處理和數(shù)據(jù)通信原理兩門課程。其中信號分析與處理課程應(yīng)涵蓋信號與系統(tǒng)的大部內(nèi)容和數(shù)字信號處理的部分內(nèi)容。其主要知識單元應(yīng)包括信號分析與處理的基本概念,連續(xù)信號分析(時域、頻域、復(fù)頻域),離散信號分析(時域、頻域、復(fù)頻域),信號處理基礎(chǔ),模擬和數(shù)字濾波器,信號分析與處理的MATLAB實現(xiàn)等內(nèi)容。數(shù)據(jù)通信原理課程來源于通信工程專業(yè)的通信原理課程,主要簡化了模擬通信原理的有關(guān)概念和技術(shù)。其主要內(nèi)容應(yīng)涵蓋數(shù)據(jù)通信的基本概念(信號、噪聲、信道和性能指標(biāo)等),信源編碼,信道編碼,基帶傳輸,頻帶傳輸,同步等主要知識單元。另外,還可在這兩門課程中適當(dāng)增加隨機(jī)信號分析與處理基礎(chǔ)方面的章節(jié)。教師可根據(jù)各高校特點及目標(biāo)定位來設(shè)置兩門課程具體的教學(xué)知識點。
3.2通信類專業(yè)課設(shè)置
在通信類專業(yè)課方面,應(yīng)使學(xué)生了解和掌握現(xiàn)代信息社會各種常見通信網(wǎng)絡(luò)(光纖通信網(wǎng)、數(shù)字程控交換網(wǎng)、寬帶IP網(wǎng)絡(luò)、微波和衛(wèi)星通信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)以及各種接入網(wǎng)等)的基本特點,協(xié)議,工作原理,關(guān)鍵技術(shù)以及組網(wǎng)和應(yīng)用方面的內(nèi)容。保證學(xué)生今后無論是進(jìn)行核心網(wǎng)絡(luò)還是接入網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)路還是無線網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)還是IP網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計、
運營和軟硬件開發(fā),都能具備足夠的通信知識背景,并快速了解和熟悉工作環(huán)境和崗位要求。
說到具體內(nèi)容,可開設(shè)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)(可涵蓋數(shù)字程控交換網(wǎng)、光纖通信網(wǎng)、寬帶IP網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)、NGN網(wǎng)等),無線通信與網(wǎng)絡(luò)(可涵蓋無線通信和無線信道方面的基本概念和理論、移動通信網(wǎng)、微波通信和衛(wèi)星通信等),接入網(wǎng)技術(shù)(可涵蓋以太接入、xDSL網(wǎng)、HFC網(wǎng)、各種無線接入網(wǎng))等3門左右的課程。在教學(xué)過程中,可簡化一些理論性強(qiáng)、學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥的內(nèi)容(通信工程專業(yè)可能側(cè)重的內(nèi)容)。如何確定專業(yè)必修課、選修課以及選定教材、內(nèi)容和知識點,各高校可靈活掌握,有條件的院校還可開設(shè)無線傳感器網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新的通信技術(shù)課程。
4結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)橫跨電子、通信以及計算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域。雖然建設(shè)的時間不長,但發(fā)展很快。它與通信工程專業(yè)既有共同點也有明顯的區(qū)別,其通信類專業(yè)課程主要來源于通信工程專業(yè)的有關(guān)課程。如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)來進(jìn)行取舍,是一個值得探討的問題。本文在對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系進(jìn)行分類以及對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)和通信工程專業(yè)特點進(jìn)行比對的基礎(chǔ)上,給出了開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)通信類系列課程的想法和建議,有待于在今后的教學(xué)實踐中進(jìn)一步豐富與完善。
參考文獻(xiàn):
[1] 毛羽剛,徐明. 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)調(diào)查及思考[J]. 計算機(jī)工程與科學(xué),2010,32(增刊1):60-61.
[2] 曹介南,徐明. 關(guān)于增設(shè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(NT)二級學(xué)科的雛議[J]. 計算機(jī)工程與科學(xué),2010,32(增刊1):76-77.
[3] 逢煥利,常欣等. 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系建設(shè)研究[J]. 計算機(jī)工程與科學(xué),2010,32(增刊1):78-79.
[4] 胡山泉,高守平,于芳. 應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)知識體系建設(shè)初探[J]. 計算機(jī)教育,2009(12):88-89.
Establishment of Communication Serial Courses in Network Engineering
MAO Yu-gang, CAO Jie-nan, XU Ming
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
1“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的主要特點
(1) 內(nèi)容廣泛,教與學(xué)難度大
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是計算機(jī)類專業(yè)的一門專業(yè)課程,更是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的核心課程,包括數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)知識、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全等。其內(nèi)容廣泛且大部分非常抽象,學(xué)生學(xué)起來較枯燥、難以理解。
(2) 實踐、應(yīng)用性強(qiáng)
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程包含許多實踐性的內(nèi)容,如路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、局域網(wǎng)絡(luò)的組建、應(yīng)用服務(wù)器的搭建等,光靠課堂上講是不可能使學(xué)生理解和掌握的,必須進(jìn)行實踐訓(xùn)練。
(3) 時效性強(qiáng),更新快
通信技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷推陳出新,這就要求我們必須及時更新教學(xué)內(nèi)容才能跟上時代的步伐。
而在“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)中存在著教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實脫離、教學(xué)模式不適應(yīng)課程特點、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱等方面的問題,不能滿足社會對學(xué)生所學(xué)知識的要求。因此,對“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的改革勢在必行。
2教學(xué)改革
(1) 教學(xué)內(nèi)容的改革
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”是一門公認(rèn)的較難教授的課程,全國大多數(shù)院校本科計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)大綱要求學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)通信基本原理,主要討論計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)OSI/RM七層體系結(jié)構(gòu)和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容主要包括計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),然后按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分別闡述物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層的基本原理和協(xié)議。學(xué)生學(xué)后難以理解,不少學(xué)生可能感覺到學(xué)過與沒學(xué)一個樣,并無實際作用。
為了培養(yǎng)高級工程應(yīng)用型人才,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)應(yīng)緊緊圍繞著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用和管理這一主線進(jìn)行,突出實用性、先進(jìn)性,可將教學(xué)內(nèi)容分為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、局域網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與管理等五部分內(nèi)容。
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識中,主要介紹網(wǎng)絡(luò)的概念、分類、數(shù)據(jù)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。在介紹體系結(jié)構(gòu)時,簡化OSI參考模型的內(nèi)容,擴(kuò)充事實標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP的內(nèi)容,將OSI參考模型與TCP/IP參考模型二者相結(jié)合;在介紹網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的原理與作用時,注重幾個常用協(xié)議,不用的完全可以不講或少講;但象IP地址規(guī)劃、配置,則應(yīng)作為一個重點。也就是說,內(nèi)容應(yīng)新,要減少那些淘汰了的內(nèi)容。
在局域網(wǎng)技術(shù)中,應(yīng)重點介紹局域網(wǎng)的組成和常用的局域網(wǎng),如交換式以太網(wǎng)技術(shù)和虛擬局域網(wǎng)技術(shù),而令牌網(wǎng)、10BASE2、10BASE5以太網(wǎng)等,則可以簡化其內(nèi)容。
在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與互聯(lián)中,則應(yīng)以交換機(jī)、路由器設(shè)備為主,介紹廣域網(wǎng)接入技術(shù)。象網(wǎng)橋、集線器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,僅介紹其基本概念即可;而交換機(jī)、路由器,除掌握其概念、原理,還應(yīng)要求學(xué)生學(xué)會其基本配置;廣域網(wǎng)接入技術(shù)中,應(yīng)簡化目前已經(jīng)基本淘汰的如X.25、幀中繼技術(shù)等部分內(nèi)容,增加了已經(jīng)走向人們身邊的接入技術(shù),如作為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)骨架的路由器技術(shù)。
在網(wǎng)絡(luò)安全中,應(yīng)重點介紹常見的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),引進(jìn)新的技術(shù)充實教學(xué)內(nèi)容。除Windows安全中心(包括注冊表的入侵與防范、Windows防火墻技術(shù)等)外,還可增加NAT、ACL、防火墻等內(nèi)容。
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與管理中,需重點介紹網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與服務(wù)等,應(yīng)演示常用的網(wǎng)絡(luò)命令、建立常用的服務(wù)器、配置服務(wù)器等。
(2) 教學(xué)方法和手段的改革
在教學(xué)過程中,應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生的興趣,推行“互動式”、“啟發(fā)式”、“案例教學(xué)”等各種有利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方法。
① 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中,興趣是最好的老師,在教學(xué)中應(yīng)設(shè)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,把“教師要求學(xué)生學(xué)”改變?yōu)椤皩W(xué)生主動要求學(xué)”。比如學(xué)生普遍有一定的計算機(jī)操作能力,能熟練地上網(wǎng),對網(wǎng)絡(luò)有興趣,則第一次上課就可以首先介紹計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性和在現(xiàn)實生活中的具體應(yīng)用,還可以讓學(xué)生發(fā)言,談?wù)勛约菏褂镁W(wǎng)絡(luò)的情況,并互相交流。這樣,學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的宏觀有個輪廓印象,明白了網(wǎng)絡(luò)的實用性,增加了學(xué)習(xí)的興趣和動力。
② 互動式、啟發(fā)式教學(xué)
采用互動式、啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。在每一章的開始,可以先提出通信過程中的問題,然后啟發(fā)學(xué)生“如何解決這些問題?”如,在講分層體系結(jié)構(gòu)時,先提出問題“如何實現(xiàn)兩臺主機(jī)之間點對點的通信?”。為實現(xiàn)這一目的,需要通信雙方在物理傳輸媒體、接口、信號編碼、調(diào)制方式、通信速率等物理指標(biāo)上遵循統(tǒng)一約定,這就是物理層標(biāo)準(zhǔn)的目的;而物理層不能保證可靠傳輸,可能出現(xiàn)誤碼而且無法實現(xiàn)流量控制、連接控制等功能,所以要在點對點線路上實現(xiàn)可靠通信,還需要借助于數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議;在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層協(xié)議的控制下雖可實現(xiàn)點對點可靠通信,但實際網(wǎng)絡(luò)不可能在任何兩臺主機(jī)之間存在點對點線路,所以采用了以路由器為核心的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由路由器對數(shù)據(jù)報進(jìn)行逐級轉(zhuǎn)發(fā),這就是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,……。由此逐步啟發(fā)學(xué)生掌握分層的體系結(jié)構(gòu)思想。
③ 案例教學(xué)
采用案例教學(xué),鼓勵有實際經(jīng)驗的教師將網(wǎng)絡(luò)工程案例引入課堂教學(xué)。工科院校的學(xué)生應(yīng)該重在能力的培養(yǎng),注重的是理論聯(lián)系實際。通過案例教學(xué),學(xué)生可以學(xué)習(xí)到設(shè)備選型、組網(wǎng)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用等網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計的方法和策略,學(xué)習(xí)如何使用最合理可行的解決方案實現(xiàn)客戶需求。另外,組網(wǎng)案例具有可復(fù)制性,比如中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組建和規(guī)劃案例在大部分企業(yè)中都是適用的。
④ 教學(xué)手段的多樣化
在教學(xué)方法改革的同時還應(yīng)充分利用多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課堂等現(xiàn)代化教學(xué)手段。由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中專業(yè)術(shù)語抽象,概念多,不易理解,靜態(tài)的文字課件往往很難描述清楚,因此采用多媒體教學(xué)的手段在課件中大量引入動畫、動態(tài)視頻、聲音等多種形式,使抽象的信息形象化,可幫助學(xué)生理解、加深印象、引起興趣。如網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中每一層協(xié)議數(shù)據(jù)單元及其封裝過程都是十分抽象的,可以采用圖形與動畫方式,把每一層封裝的過程演示出來,既生動形象又易于理解和掌握。此外,還可以充分利用校園網(wǎng)絡(luò)資源,建立網(wǎng)絡(luò)課堂,提供課件、授課錄像以及試題庫,使課堂教學(xué)得以延伸,方便學(xué)生課外學(xué)習(xí)。
(3) 實驗教學(xué)的改革
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”是一門工程應(yīng)用特征非常明顯的課程。工科院校在進(jìn)行課程改革時,應(yīng)該以提高學(xué)生工程應(yīng)用能力為目的,以市場為導(dǎo)向,形成一個較為完整、系統(tǒng)的實驗教學(xué)體系。
① 規(guī)范實驗室建設(shè)
為了保障計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實驗教學(xué)的正常進(jìn)行,組建一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)實驗室是必要的。這個實驗室應(yīng)包含多種設(shè)備:二層交換機(jī)、三層交換機(jī)、路由器、防火墻
等,其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠靈活組合,并且可以進(jìn)行多區(qū)域分布實驗。實驗室的建立,可以是對現(xiàn)有實驗室進(jìn)行改造,添加一些專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,也可以聘請專業(yè)的公司建立如Cisco網(wǎng)絡(luò)實驗室、銳捷網(wǎng)絡(luò)實驗室等等。
② 改革實驗內(nèi)容
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容的選擇是整個實驗教學(xué)設(shè)計最重要的一環(huán),也是當(dāng)前實驗教學(xué)改革的重點和突破口。因此在設(shè)計實驗內(nèi)容的時候,既要涵蓋教材中主要的知識點,又要兼顧對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),而且所設(shè)計的實驗內(nèi)容還應(yīng)該具備實用性和可操作性。因此,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實驗可以分以下幾個層次進(jìn)行:驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗。
驗證性實驗,主要用于驗證網(wǎng)絡(luò)的各種協(xié)議,讓學(xué)生更形象地理解理論知識。主要實驗包括以太網(wǎng)幀的構(gòu)成、IP地址分類與數(shù)據(jù)包組成、IP地址轉(zhuǎn)換協(xié)議、ICMP和UDP數(shù)據(jù)報的傳送、TCP數(shù)據(jù)通信、HTTP協(xié)議、TELNET、SNMP及其他。
綜合性實驗,目的是為了讓學(xué)生更好地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)知識,提高實踐能力。主要實驗包括熟悉網(wǎng)卡、網(wǎng)線、集線器、交換機(jī)、路由器等硬件設(shè)備,以及網(wǎng)絡(luò)工具、并制作雙絞線;學(xué)會交換機(jī)、路由器的安裝、配置,組建局域網(wǎng),配置虛擬局域網(wǎng),進(jìn)行安全性設(shè)置;學(xué)習(xí)Internet的接入和使用,配置WEB、FTP、DNS、DHCP等服務(wù)器。
設(shè)計性實驗,目的是讓學(xué)生進(jìn)一步掌握UDP及TCP協(xié)議的工作原理,掌握SOCKET編程的基本方法,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。主要實驗是用SOCKET套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計。
③ 工程化訓(xùn)練以及專業(yè)資格認(rèn)證
建立實訓(xùn)基地,加強(qiáng)企業(yè)合作,組織成績優(yōu)良的學(xué)生到合作企業(yè)中參加網(wǎng)絡(luò)工程實施工作,以工程的方式鍛煉學(xué)生應(yīng)用能力;此外還可以組織學(xué)生參加實驗室、辦公室網(wǎng)絡(luò)、宿舍局域網(wǎng)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)組建,通過工程化訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生從事網(wǎng)絡(luò)工程實施的能力。
同時,鼓勵學(xué)生參加專業(yè)資格認(rèn)證考試,如Cisco公司的CCNA、CCNP,華為3com公司的HCNE、HCSE,銳捷的RCNA、RCNP等。通過取得專業(yè)資格認(rèn)證來提高學(xué)生就業(yè)競爭力。
3教學(xué)效果與總結(jié)
幾年的教學(xué)實踐證明,新的教學(xué)方案端正了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、提高了他們的學(xué)習(xí)積極性和主動性,也充分訓(xùn)練了他們解決實際問題的能力。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,社會對學(xué)生能力的要求在不斷的變化,我們還需進(jìn)一步努力探索,以使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)水平不斷進(jìn)步、提高。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝小蓮. 關(guān)于“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的思考[J]. 中國冶金教育,2008,(4):29-31.
[2] 陳愛國,馮斌. 網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)改革[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備,2007,(5):38-40.
[3] 仲紅. “計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)改革與實踐[J]. 安徽理工大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué),2007,9(1):88-90.
[4] 孫文清,蘭影杰. 高職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革與實踐[J]. 職業(yè)技術(shù)教育,2006,27(20):18-19.
Teaching Reform Based on The Training of Engineering Talent in Computer Network Curriculum
WEN Zhi-ping
1 引言
隨著全球數(shù)字化經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,寬帶無線移動通信作為體現(xiàn)國家科技、經(jīng)濟(jì)、人才等綜合實力的重要領(lǐng)域,已成為許多國家爭取主導(dǎo)權(quán)、話語權(quán)和制高點的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。為提升我國無線移動通信的綜合競爭實力和創(chuàng)新能力,推動移動通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)向世界先進(jìn)水平跨越,《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006―2020年)》中確立了新一代寬帶無線移動通信重大專項,大力發(fā)展低運營成本、扁平化、全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的蜂窩移動通信系統(tǒng)的后續(xù)演進(jìn)和寬帶無線接入。
代表了信息通信技術(shù)主要發(fā)展方向的新一代寬帶無線移動通信的迅速發(fā)展將會極大地提高其速率和可應(yīng)用的帶寬以此滿足人們對數(shù)字、圖像、音頻、視頻等多媒體業(yè)務(wù)的需求。然而,在當(dāng)前國際市場需求急劇下降、全球信息產(chǎn)業(yè)深度調(diào)整的形勢下。如何確保國家重點投入發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)拉動內(nèi)需,擴(kuò)大海外市場,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的長期可持續(xù)發(fā)展將是一個嚴(yán)峻的問題。
2 當(dāng)前移動通信的業(yè)務(wù)狀況
目前,移動通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合已經(jīng)成為一種趨勢,它在終端,網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)容上都在逐步融合,融合之后的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以提供更多新穎的行業(yè)應(yīng)用解決方案,這為依托于信息技術(shù)和現(xiàn)代管理理念發(fā)展起來的新興服務(wù)產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的機(jī)遇,但同時也帶來了帶寬、網(wǎng)絡(luò)融合、行業(yè)推廣、有效監(jiān)管等各方面的挑戰(zhàn)。
2.1服務(wù)單一化向服務(wù)多樣化的轉(zhuǎn)變
以我國目前移動通信發(fā)展現(xiàn)狀來看:我國現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)存在業(yè)務(wù)單一的問題,通信網(wǎng)絡(luò)主要服務(wù)于傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,2006年1~5月中國電信產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)構(gòu)成中,移動通信、固定本地和長途通信占業(yè)務(wù)收入的92.2%,數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)只占了7.63%;2007年數(shù)據(jù)通信網(wǎng)業(yè)務(wù)占電信業(yè)務(wù)收入的比例為8.4%。2008年上半年,數(shù)據(jù)通信收入占電信業(yè)務(wù)收入的比例僅達(dá)到9.4%,我國90%的通信行業(yè)的收入來源于占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬資源10%的語音業(yè)務(wù)。占用90%帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不足10%。而發(fā)達(dá)國家通信業(yè)務(wù)發(fā)展的數(shù)據(jù)顯示,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收益是通信業(yè)收益的主要來源。移動通信業(yè)務(wù)本身正在發(fā)生從單一的傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)向多樣化的多媒體業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)變,語音業(yè)務(wù)低值化趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。
2.2帶寬日益增加,速率日益提高
隨著移動通信業(yè)務(wù)由單一語音業(yè)務(wù)向移動多媒體和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方向發(fā)展。帶寬的需求越來越大,3G在速率、QoS、無縫移動等方面的局限性也日益顯露出來,這就需要構(gòu)建容量更大、速率更快、功能更強(qiáng)的新一代寬帶移動通信系統(tǒng),以實現(xiàn)更高品質(zhì)的多媒體業(yè)務(wù)和全球性的、“無所不在”的通信服務(wù)。LTE可提供的上下行數(shù)據(jù)峰值速率可達(dá)到50Mb/s和100Mb/s,此時高速互聯(lián)網(wǎng)接入、手機(jī)游戲、可視電話、手機(jī)電視、視頻點播等業(yè)務(wù)將成為現(xiàn)實。LTE/4G網(wǎng)絡(luò)的商用,將為移動行業(yè)應(yīng)用開辟更加巨大的空間。
2.3應(yīng)用和業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓展
移動通信技術(shù)的發(fā)展,使可利用的帶寬快速增加,網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率顯著提高。在全面服務(wù)大眾用戶的同時,致力于轉(zhuǎn)型的移動運營企業(yè)將移動行業(yè)應(yīng)用拓展到了政務(wù)、公安、交通、金融、電力、工商、農(nóng)業(yè)、教育等領(lǐng)域,使移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)從短信、彩信、手機(jī)游戲等大眾化業(yè)務(wù)向“警務(wù)通”、“家校通”、“農(nóng)信通”、“移動工商”、“移動稅務(wù)”、手機(jī)銀行、移動支付等移動行業(yè)應(yīng)用發(fā)展,有力地推動了行業(yè)信息化進(jìn)程。
目前。以發(fā)達(dá)國家的寬帶應(yīng)用來看,家庭醫(yī)療和遠(yuǎn)程診斷,基于移動多媒體設(shè)施或移動終端的遠(yuǎn)程教學(xué),工業(yè)傳感器信息收集等寬帶應(yīng)用將會是企業(yè)中很有前景的寬帶業(yè)務(wù),帶寬和速率問題一旦解決,這些寬帶業(yè)務(wù)就可以更好的得以應(yīng)用。支持多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)可以更好地促進(jìn)各行業(yè)的發(fā)展,全面提升行業(yè)管理效率和企業(yè)效益。
3 生產(chǎn)業(yè)的崛起
1997年黨的“十五大”報告中指出了重視現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展。此后在國家“中長期科技規(guī)劃綱要”又一次強(qiáng)調(diào)了我國發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè),特別是生產(chǎn)業(yè)的重要性。2006年國家啟動了現(xiàn)代服務(wù)業(yè)科技支撐計劃(信產(chǎn)部和科技部聯(lián)合幾十個部委推動這一計劃實施),并在全國啟動了“現(xiàn)代服務(wù)業(yè)共技術(shù)支撐體系與運用示范工程”重大項目。現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展,將從全局實現(xiàn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,而生產(chǎn)業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)各部門緊密相關(guān),ICT本身不僅是現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的重要組成部分,更重要的它又是對工業(yè)、農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)走向現(xiàn)代化的主要推動力,以上四者的融合,將會使我國國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性轉(zhuǎn)型。
那么說,什么是生產(chǎn)業(yè)呢?簡單來看,生產(chǎn)業(yè)是一種高智力、高集聚、高成長、高輻射、高就業(yè)的現(xiàn)代服務(wù)產(chǎn)業(yè)。金融服務(wù)、信息服務(wù)、研發(fā)及科技服務(wù)、專業(yè)服務(wù)等生產(chǎn)業(yè),迅速崛起并成為全球服務(wù)業(yè)的支柱。這些行業(yè)領(lǐng)域具有知識密集、技術(shù)密集、信息密集、人才密集的特點,是知識經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),代表著服務(wù)業(yè)乃至世界經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展方向。
目前,部分發(fā)達(dá)國家的服務(wù)業(yè)產(chǎn)值已占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的55%左右,個別國家甚至達(dá)到了78%以上。生產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合和服務(wù)外包的趨勢,與金融、物流、制造業(yè)的關(guān)系日趨緊密,服務(wù)方式呈現(xiàn)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢。生產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,貫穿于生產(chǎn)、流通、分配、消費等社會再生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中。因此它對ICT業(yè)特別是寬帶無線移動的需求是巨大的,它在帶寬速率覆蓋等諸方面的需求量遠(yuǎn)比目前2G、3G的各項應(yīng)用和服務(wù)總和還要大的多,這為新一代寬帶移動通信業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇。
中圖分類號 TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)121-0198-01
1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最簡單定義是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機(jī)的集合。
從廣義上看,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以傳輸信息為基礎(chǔ)目的,用通信線路將多個計算機(jī)連接起來的計算機(jī)系統(tǒng)的集合。一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成包括傳輸介質(zhì)和通信設(shè)備。
從用戶角度看,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是這樣定義的:存在著一個能為用戶自動管理的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。有它調(diào)用完成用戶所調(diào)用的資源,而整個網(wǎng)絡(luò)像一個大的計算機(jī)系統(tǒng)一樣,對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機(jī)系統(tǒng)和通信設(shè)備按不同的形式連接起來,以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件及協(xié)議實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。
2 通信系統(tǒng)定義
通信系統(tǒng)是用以完成信息傳輸過程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱。現(xiàn)代通信系統(tǒng)主要借助電磁波在自由空間的傳播或在導(dǎo)引媒體中的傳輸機(jī)理來實現(xiàn),前者稱為無線通信系統(tǒng),后者稱為有線通信系統(tǒng)。當(dāng)電磁波的波長達(dá)到光波范圍時,這樣的電信系統(tǒng)特稱為光通信系統(tǒng),其他電磁波范圍的通信系統(tǒng)則稱為電磁通信系統(tǒng),簡稱為電信系統(tǒng)。由于光的導(dǎo)引媒體采用特制的玻璃纖維,因此有線光通信系統(tǒng)又稱光纖通信系統(tǒng)。一般電磁波的導(dǎo)引媒體是導(dǎo)線,按其具體結(jié)構(gòu)可分為電纜通信系統(tǒng)和明線通信系統(tǒng);無線電信系統(tǒng)按其電磁波的波長則有微波通信系統(tǒng)與短波通信系統(tǒng)之分。另一方面,按照通信業(yè)務(wù)的不同,通信系統(tǒng)又可分為電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、傳真通信系統(tǒng)和圖像通信系統(tǒng)等。
3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)結(jié)合的發(fā)展前景
計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而形成的一種新通信方式,主要是滿足數(shù)據(jù)通信的需要。它將不同地理位置、具有獨立功能的多臺計算機(jī)、終端及附屬設(shè)備用通信鏈路連接起來,并配備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件,以實現(xiàn)通信過程中資源共享而形成的通信系統(tǒng)。它不僅可以滿足局部地區(qū)的一個企業(yè)、公司、學(xué)校和辦公機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)、文件傳輸需要,而且可以在一個國家甚至全世界范圍進(jìn)行信息交換、儲存和處理,同時可以提供話音、數(shù)據(jù)和圖像的綜合,具有人的發(fā)展前景。計算機(jī)通信革命帶來以下這些重要事實:數(shù)據(jù)處理設(shè)備(計算機(jī))和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(交換傳輸設(shè)備)之間不再有本質(zhì)上的區(qū)別。數(shù)據(jù)通信、話音通信和視頻通信之間也不存在本質(zhì)上的區(qū)別。單處理器計算機(jī)、多處理器計算機(jī)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別也日趨模糊。這些趨勢導(dǎo)致了計算機(jī)產(chǎn)業(yè)與通信產(chǎn)業(yè)的日趨融合,從元器件制造到系統(tǒng)集成皆是如此。另一影響是發(fā)展了能夠傳輸和處理各種類型數(shù)據(jù)和信息的集成系統(tǒng)。不論是技術(shù)本身還是制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的組織,都被迫向能夠完成各種通信的單一的公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展,通過這種網(wǎng)絡(luò)能夠簡單且統(tǒng)一地訪問到全世界的信息源和各種信息。
4 從系統(tǒng)觀點分析計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的界定
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常是由計算機(jī)與通信相結(jié)合而形成的系統(tǒng)。計算機(jī)與通信也都是系統(tǒng),他們既可能是一個相對獨立的系統(tǒng),又可能是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這個更大系統(tǒng)中的一個要素,所以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)之間存在既有聯(lián)系又有區(qū)別的復(fù)雜關(guān)系。
根據(jù)系統(tǒng)觀點,系統(tǒng)是由具有一定功能、相互間有一定聯(lián)系的多個要素組成。所以研究不同系統(tǒng)之間的區(qū)別,首先要研究系統(tǒng)功能的差別。對于人造系統(tǒng)而言,其主要環(huán)境因素就是使用該系統(tǒng)的或該系統(tǒng)為之服務(wù)的“用戶”。所以系統(tǒng)基本功能通常又可歸結(jié)為系統(tǒng)想使用它的用戶所提供的基本服務(wù)功能。基于系統(tǒng)的這些基本概念,我們首先來看通信系統(tǒng)與計算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別是明顯的,因為通信系統(tǒng)的基本功能主要是提供信息傳輸服務(wù),而計算機(jī)系統(tǒng)的基本功能則主要是提供信息處理服務(wù)。當(dāng)然,我們也要注意到,在現(xiàn)代通信系統(tǒng)內(nèi)部,實際上也常包含一些進(jìn)行信息處理的功能部件,如數(shù)字程控交換機(jī)、通信控制器等;而在計算機(jī)內(nèi)部也存在一些進(jìn)行信息傳輸?shù)牟考鐑?nèi)部總線、I/O通道等。這些都屬于系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或子結(jié)構(gòu)功能。我們在界定不同類型系統(tǒng)時不妨把系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)看成為“黑匣子”,而主要看他們對“用戶”環(huán)境所提供的基本服務(wù)功能的差別。“黑匣子”方法是系統(tǒng)分析的一個重要方法。
從系統(tǒng)觀點來看,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雖然是由計算機(jī)與通信結(jié)合而形成,但已不是計算機(jī)與通信的簡單相加,也不是計算機(jī)或通信系統(tǒng)的簡單擴(kuò)張和延伸。事實上,由計算機(jī)和通信相結(jié)合而產(chǎn)生的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無論它的系統(tǒng)功能或系統(tǒng)結(jié)構(gòu),從一開始就已產(chǎn)生許多新的質(zhì)的變化。例如,在通信支持下的資源共享和分布處理功能已遠(yuǎn)不是不聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)群所能做到的。而在資源共享和分布處理功能基礎(chǔ)上構(gòu)造的各種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)則又進(jìn)一步把遙控、雷達(dá)等信息采集技術(shù),自控機(jī)床、機(jī)器人等信息控制技術(shù),以及分布數(shù)據(jù)庫等信息存儲技術(shù)等各種信息技術(shù)都不斷綜合到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這個大系統(tǒng)中。這使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有綜合信息采集、處理、傳輸、存貯和利用控制功能的綜合特征,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的“用戶”,也越來越從專業(yè)計算機(jī)用戶擴(kuò)展到社會各行各業(yè)的非計算機(jī)專業(yè)人員。顯然,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的這種更廣泛的綜合信息功能,既不是計算機(jī)系統(tǒng),也不是通信系統(tǒng)所能比擬和代替的。
5 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)融合趨勢分析
中圖分類號:TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 12-0000-01
一、3G的概念
3G是英文3rd Generation,指第三代移動通信技術(shù)[1]。它是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù),無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。簡單地說,3G實際上就是一個寬帶的無線網(wǎng)絡(luò)。
二、3G的標(biāo)準(zhǔn)
3G的主流標(biāo)準(zhǔn)為WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)和TD-SCDMA(Time-Division Synchronous Code Division Multiple Access)。
WCDMA即寬帶碼分多址,該技術(shù)可在5MHz的帶寬內(nèi),提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率,能夠支持移動/手提設(shè)備之間的語音、圖象、數(shù)據(jù)以及視頻通信,速率可達(dá)2Mb/s(對于局域網(wǎng)而言)或者384Kb/s(對于寬帶網(wǎng)而言)。
CDMA2000也稱為CDMA-MC(CDMA Multi-Carrier),由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出,摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與,韓國現(xiàn)在是該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。CDMA2000可支持語音、分組和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù),還可實現(xiàn)QoS的協(xié)商。它對CDMA(IS-95)系統(tǒng)的完全兼容,成熟性和可靠性有保障,是第二代向第三代移動通信過渡最平滑的選擇。但是CDMA2000使用的多載波傳輸方式比WCDMA的直接擴(kuò)頻序列對頻率資源的浪費大。該標(biāo)準(zhǔn)與WCDMA以及TD-SCDMA不兼容,目前我國電信采用的是該標(biāo)準(zhǔn)。
TD-SCDMA即時分-同步碼分多址,是由我國信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)研究院提出,與德國西門子公司聯(lián)合開發(fā)。采用了同步碼分多址技術(shù),智能天線技術(shù)和軟件無線技術(shù)。它采用時分雙工技術(shù)能節(jié)省未來緊張的頻率資源,降低設(shè)備成本。其獨特的智能天線技術(shù),能大大提高系統(tǒng)的容量,特別對CDMA系統(tǒng)的容量能增加50%,且降低了基站的發(fā)射功率,減少了干擾。td-scdma軟件無線技術(shù)能利用軟件修改硬件,在設(shè)計、測試方面非常方便,不同系統(tǒng)間的兼容性也易于實現(xiàn)。其缺陷在于技術(shù)的成熟性方面比另外兩種技術(shù)要欠缺,它在抗快衰落和終端用戶的移動速度方面也有待改進(jìn)。
三、3G的頻譜分配
國際電信聯(lián)盟給3G劃分了230MHz的頻帶,上行為1885~2025MHz,下行為2110~2200MHz。我國3G頻譜劃分如下:
1710-1755/1805-1850MHz和1865-1880/1945-1960MHz,帶寬共120MHz,用于蜂窩移動通信業(yè)務(wù);1880-1900/1960-1980MHz,帶寬共40MHz,原計劃用于無線接入(FDD方式),現(xiàn)只批準(zhǔn)我國自行研制的S-CDMA系統(tǒng)使用1880-1885MHz的頻段;1900-1920MHz,帶寬共20MHz,用于無線接入(可用于DECT和PHS等時分或碼分方式),主要用來解決集中在密集辦公室區(qū)域的專業(yè)網(wǎng)以及機(jī)關(guān)、團(tuán)體和家用無繩電話等需求;2400-2483.5MHz,帶寬共83.5MHz,主要用于短距離、短信息的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)以及計算機(jī)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等。該段頻率與工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療設(shè)備(ISM)無線電電磁波輻射頻段共用;2535-2599MHz,帶寬共64MHz,臨時性用于多路微波有線電視傳輸系統(tǒng)。
四、3G的特點
第三代移動通信系統(tǒng)的主要特點有:
(1)第三代移動通信系統(tǒng)是一個在全球范圍內(nèi)覆蓋和使用的系統(tǒng)。它將使用共同的頻段、全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)或兼容標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)全球無縫漫游。
(2)第三代移動通信系統(tǒng)具有支持多媒體業(yè)務(wù)的能力,特別是支持Internet業(yè)務(wù)。現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)主要以提供話音業(yè)務(wù)為主,隨著發(fā)展一般也僅能提供100kbit/s~200kbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),GSM演進(jìn)到最高階段的速率能力為384kbit/s。
(3)第三代移動通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)支持從話音、分組數(shù)據(jù)到多媒體業(yè)務(wù);應(yīng)能根據(jù)需要提供帶寬。
(4)第三代移動通信系統(tǒng)便于過渡、演進(jìn)。由于第三代移動通信引入時,第二代網(wǎng)絡(luò)已具有相當(dāng)規(guī)模,所以第三代的網(wǎng)絡(luò)一定要能在第二代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上逐漸靈活演進(jìn)而成,并應(yīng)與固定網(wǎng)兼容。
(5)第三代移動通信系統(tǒng)支持非對稱傳輸模式。由于新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),例如,WWW瀏覽等具有非對稱特性,上行傳輸速率往往只需要幾千比特每秒,而下行傳輸速率可能需要幾百千比特每秒,甚至上兆比特每秒才能滿足需要。
五、3G得應(yīng)用
從用戶體驗的角度可以將3G業(yè)務(wù)分為以下幾類:
(1)通信類業(yè)務(wù),主要包括話音業(yè)務(wù)、視頻通話業(yè)務(wù)以及手機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)視頻通話業(yè)務(wù)。
(2)娛樂類業(yè)務(wù),如音樂、影視、新聞點播,圖片、鈴聲下載、互動游戲等。
(3)資訊類業(yè)務(wù),如新聞類資訊、便民資訊、財經(jīng)類資訊等,用戶可以通過手機(jī)獲得電話簿、交通實況、賓館和就餐等服務(wù)。
(4)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),用戶可以在3G手機(jī)上收發(fā)、保存電子郵件,可以使用QQ、Fetion、MSN等即時通信工具,還可以收發(fā)文字、圖片、視頻等多媒體信息。
(5)電子支付業(yè)務(wù),用戶可以用3G手機(jī)實現(xiàn)網(wǎng)上支付、現(xiàn)場刷卡等各種支付功能。
(6)定位服務(wù),用戶可以通過3G手機(jī)的GPS功能對其所在位置進(jìn)行定位并得到該位置相關(guān)信息。
(7)監(jiān)控服務(wù),用戶可以用3G手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制家用電器。
在不久的將來,移動互聯(lián)網(wǎng)會發(fā)展成為一種可以隨身應(yīng)用、不受時間和空間的局限的網(wǎng)絡(luò),其必將是未來3G業(yè)務(wù)發(fā)展的主流趨勢。
參考文獻(xiàn):
[1]劉寶玲.3G移動通信系統(tǒng)概述[M].北京:人民郵電出版社,2008.