通信网络概述范例6篇

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通信网络概述

通信网络概述范文1

【关键词】 移动通信 网络信号 楼宇高层 覆盖技术

一、楼宇高层移动网络覆盖概述

移动通信网络信号覆盖优化的主要目的就是解决建筑高层用户通话质量差、网络信号弱覆盖杂乱,频繁切换等问题,切实有效地提高移动通信用户的使用体验,目前主流的高层建筑移动网络覆盖技术包括分布系统、直放站结合以及改造基站子系统等等。与普通建筑的移动通信网络信号覆盖相比高层建筑覆盖技术难度系数更大,通信质量问题出现的几率也更高。目前城市中的高层楼宇普遍采用钢筋混凝土结构,移动通信的TD-LTE无线高频信号在这种厚度较大的钢混楼板中衰减较大,如果采用传统的基站覆盖技术,将直接导致高层建筑内部的电梯、通道以及地下室等区域成为信号盲区,楼宇外部基站的移动网络信号根本无法覆盖到。

二、楼宇高层移动网络信号覆盖方案

2.1室内覆盖方案

信号源以及信号分布系统是建筑高层网络信号覆盖系统的主要组成部分,由于楼宇高层自身建筑性质以及对移动网络信号要求的特殊性一般采用直放站或者是微蜂窝作为高层覆盖系统的信号源,微蜂窝的成本较高但是网络容量更大,通信质量更高,适用于大范围的高层建筑的网络信号覆盖,直放站则用于小范围的楼宇高层网络信号覆盖或者是室内覆盖盲区的信号引入。移动通信的高层网络信号覆盖广泛应用的室内分布系统主要有有源分布系统、无源天馈分布系统、泄漏电缆分布系统以及光纤分布系统四种。不同的分布系统以及建筑具体状况对于天线的要求也会存在差别,单根天线、全向天线、并线双付天线等都有所应用。

2.2 室外覆盖方案

楼宇高层通过分布系统方案可以有效提高信号覆盖的成效以及用户的通信质量,但是室内分布系统的成本较高针对一些高层住宅区的局部信号弱的情况如果采用分布系统则会造成资源的浪费,这是便可以与室外覆盖方案配合使用。室外信号基站的设置对于高层楼宇的室外信号覆盖优化来说至关重要,主要方式就是室外架设重发特形天线,从而使得外部的无线网络信号可以穿过墙体实现房屋内部的信号覆盖,在室外覆盖方案中天线类型的选择是极其重要的部分,需要综合考虑基站分布情况、建筑结构以及移动网络信号要求等多种要素。

三、移动网络信号高层覆盖系统设计

1、信号覆盖测试。信号优化覆盖方案必须要有针对性其成效才有保证,因而在确立好高层覆盖模型之后首先需要进行信号覆盖的测试,确定出当前高层信号覆盖存在的问题。一般来说室内分布系统一般是采用微蜂窝作为信号源因而需要确定不同频段的信号,为了使信号源发射频率以及室内天线频率设置更加准确相关技术人员需要到不同的楼层进行信号的测试和收集,并根据各个楼层的强信电平计算出最小电平,从而使得设计中微蜂窝的载干比更加准确,提高设计的合理性。

2、路径损耗测试。泄漏电缆以及光纤分布系统都会产生一定的路径损耗,尤其是泄漏电缆。高层建筑构造、墙体材质以及内部的摆设等都会使得网络信号在传输的过程中产生一定的损耗,路径损耗测试方式议案是利用移动终端在高层建筑的各个点测试发射机信号的电平,并通过计算得出发射机的有效辐射功率,用EIRP来表示。

3、下行功率计算。通过下行功率的预算可以确定出信号源的信号强度,从而指导天线的铺设设计。在进行上下行功率计算式需要将移动网络信号传输过程中在各个阶段所产生的损耗都需要计算在内,因此在实际测试过程中各器件的损耗都要涉及到,计算时发射机的有效辐射功率就等于基站发射功率与天线增益之和减去在各个器件处产生的损耗,包括耦合器损耗、馈线损耗以及功分器损耗等等。

4、系统设计。进行高层移动网络信号覆盖系统设计的主要环节包括功率计算、系统连接图确定、问题阐述以及解决措施等等,为了确保信号源以及天线末端的信号损耗不至于过高,保证建筑内部的信号天平必须要进行对信号覆盖情况、路径损耗以及上下行功率等进行测试和计算,并根据计算的结果选择恰当的线缆,包括光纤以及同轴电缆。

四、结束语

综上所述,楼宇高层移动网络覆盖技术较为复杂,且信号容易受到环境等多方面因素的影响,为此必须要通过技术的革新加设方案的完善等优化移动通信网络信号楼宇高层覆盖,从而促进我国通信行业的进步和发展。

参 考 文 献

通信网络概述范文2

关键词:考试改革;全过程;多元化

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)03-0087-02

数据通信与计算机网络是电子信息工程专业的一门专业课程,是一门涉及电子、通信以及计算机专业的交叉学科。该课程内容广泛,涵盖计算机网络体系结构及相关标准、数据通信基础、TCP/IP体系结构、局域网体系结构、广域网络技术、Internet应用协议、计算机网络安全等。知识更新快,新标准、新技术日新月异、层出不穷。数据通信与计算机网络作为一门广泛应用的学科,不但要传授相关知识,更要训练学生的自学能力、系统认证能力、表达能力、综合实验能力以及创新能力。因此,该门课程的考核,既要考核学生对知识的掌握情况,也要考核学生通过学习该课程各种能力的提高程度。

一、当前考试存在的问题

1.为了考试而考试。考试是教学的一个重要组成部分,它对“教”与“学”具有评价作用,对“教”与“学”中的问题具有诊断作用[1]。通过考试,教师能够掌握学生对知识的掌握情况、对能力的培养情况,进而调整教学方法和手段;通过考试,学生能够了解学习效果,发现问题,以便重新分配时间和精力,更好地完成学业。目前,很多教师和学生考试理念不清、目的不明,普遍存在着为了考试而考试的现象。在教师看来,考试是为了结束一门课程而不得不完成的一项工作,而对于考试是否能够反映教学存在的问题、如何反映教学存在的问题不甚关心,对于考试的结果分析不够全面深入,也很少将其融入今后的教学,完全弱化了考试所具有的诊断、反馈功能。在学生看来,考试只是为了得到一门课程的学分,以便能够顺利毕业,学习刻苦的同学可能还关心些成绩,而很多同学甚至只是关心是否及格。至于自己学到了什么,具备了何种能力,是否适应社会的需要,则很少有人思考,偏离了考试所应具有的激励、引导功能。

2.重知识、轻能力。电子信息工程专业学生既要掌握广泛的人文社会科学知识和扎实的数理基础知识,掌握电路与电工学、信号与系统、计算机、电磁场与电磁波等专业基础知识,掌握电子系统设计、软件开发、信号与信息处理等专业方向知识,更要具备自学能力、信息获取与表达能力、系统认知能力、创新思维能力、工程实践能力、系统开发能力以及团队协作能力。新时代对人才,特别是对创新型人才的要求,已经从知识体系走向能力体系[2]。对于数据通信与计算机网络课程来说,知识点多、更新快,因此,培养学生获取知识、应用知识的能力比单纯传授知识本身更重要。该课程传统的开卷考核方式和闭卷的考核方式对课本的依赖程度较高,考试内容侧重于理论知识,忽视了对各种能力的考核。学生往往借助死记硬背的方法获得较高的分数,从而使学生养成了错误的学习观念,不利于对学生创新能力和应用能力的培养。

3.形式单一。一门课程的考核应该全面考核该课程涉及的各种知识以及应用这些知识的能力,不同的知识或能力应采取不同的考核形式。目前一般都是通过期末一张试卷考核,无论是采取开卷还是闭卷形式,都无法全面考核学生的真实知识和能力。闭卷考试比较死板,注重知识,弱化运用;开卷考试虽灵活,但轻基础。由于受限于试卷篇幅和答题时间,单次考试无法兼顾知识和能力,只能侧重于知识点的考核,导致学生紧抓书本,视野狭窄,缺乏综合运用知识的能力和创新能力。考试期末“一锤定音”,只重结果、不重过程。通过一次考试决定学生一门课程的最终成绩,存在极大的偶然性。必然导致学生平时不学,考前突击复习,造成很多学生只注重考试期的临阵磨枪,而忽视了平时的过程学习。必然出现学生缠着教师划范围、指重点,学生也只是简单地复习重点内容,无法把握知识体系,更谈不上知识的应用了。另外,仅考期末考试,大大削弱考试的反馈作用,不利于教师及时调整教学内容和方法,也不利于发挥考试对学生平时的激励和引导作用。

二、考试改革的主要方法

1.全过程。所谓全过程就是考核持续在整个教学过程中完成,不是仅仅局限在期末考核。全过程的考核能够更加真实地反映学生的学习状况,能够更好地反馈教学效果,及时指导教师调整教学方法和手段,及时帮助学生重新分配时间和精力、调节侧重点,更好地完成学业。除期末考试外,在每次教学过程中进行学风考评,在每一章节的教学结束后进行知识点检测,在每个专题进行中,培养和反馈学生综合运用知识的能力。通过遍布整个教学过程中的考核,督促学生全面深入地掌握各门课程的内涵与外延,给予学生展示学习状况、心得体会和思考探讨的机会,全面充分地评价学生的学业,避免一次考试定终身的弊端,以提高考核的合理性、公平性和真实性。在数据通信与计算机网络的教学过程中,全过程考核主要涉及这样几个阶段。①教学过程中,随堂小测验。可以在一节课结束时进行,检查本节课的教学效果,也可以在一节课开始时进行,检查前面学习过的内容。②单元结束后,设置单元小考。单元小考不宜过于频繁,一门课设置二三次即可。③自学环节的评价。在整门课程的教学过程中,安排一两个章节由学生自学,在课堂上师生共同评价自学效果。④期末考试,全面考核教学情况。各个阶段的考核应该合理调配,保证每两次课有一次考核,要么单元测试,要么自学评价,要么随堂小测验,使得学生紧紧跟住教学活动,及时掌握相应知识,培养相应能力。

2.多元化。即不止一种考核方式,将理论知识考核与实践考核相结合,将知识考核与能力考核相结合,根据课程性质、知识或能力的内容选择恰当的考核方式,全面、客观地考察学生的知识和能力的掌握情况,避免单一考核方式的片面性。在数据通信与计算机网络课程的考核中,采用以下考核方式。①随堂小测验,考评学生的学风。以往主要通过点名的方式进行,这种方式只能体现学生的出勤情况,而采用随堂小测验还可以反映课堂教学效果,同时避免点名方式易发生的冒名顶替现象。采取随堂小测验的方式,能够紧紧抓住学生的注意力,对于学习习惯较差、意志力薄弱的同学,起到了很好的督促作用。当然,教师的批改工作量比课堂点名方式要大得多,需要教师具有奉献精神。小测验考查内容不应过多,一般情况下,一个重点知识点即可。时间也不宜过长,应该控制在5分钟内。②单元小考,检测单元的教学情况。尽可能使得单元小考的内容相对完整,自成体系。为此,需要合理地整合教学内容,调节相应的教学次序。数据通信与计算机网络课程可以整合成OSI参考模型单元、TCP/IP模型单元以及网络工程实践单元。单元小考亦随堂进行,每次30分钟到一小节课左右时间。单元小考应提前布置,引起学生足够重视,并督促学生进行相应的复习准备。③自学小论文答辩,评估学生的自学能力、信息获取与表达能力。数据通信与计算机网络课程涉及技术、标准繁多,课堂教学过程中无法面面俱到。新技术、新标准日新月异、层出不穷。因此,传授知识远没有培养学生能力重要。可以在整门课程的教学过程中,安排一次学生自学。自学内容可以是局域网体系中802.4、802.5、802.6等,也可以是以太网或无线局域网的一个技术标准,学生自由选题。通过网络、图书馆等多种渠道获取信息。学生整理所学知识,制作PPT,登上讲台展示自己的学习成果,讲给同学们听。师生共同提问打分,根据阐述技术的准确性、全面性、透彻性进行评价。为了保证每个学生都能展示自己的学习成果,应该预留足够的时间,90分钟、一大节课,甚至更长也可。④综合实验,检查学生理论知识的应用能力和创新能力。数据通信与计算机网络实验涉及物理层、数据链路层、网络层以及应用层的实验内容。设计一个综合性的实验,包含网线的制作、对等网的建立、交换机的配置、路由器的管理以及网络应用几个方面。要求学生自己构建网络拓扑结构、规划和分配IP地址,自己设计实验的步骤、内容、使用的仪器仪表以及实验记录的内容,实验过程中自己发现问题、进行故障分析并排除故障。该综合型实验开放式进行,不限定实验时间,以完成实验为目标。通过该综合性实验能够充分展现学生灵活运用所学知识的能力、创新能力以及分析问题和解决问题的能力。⑤期末考试,主要考核学生知识的掌握程度以及运用所学知识的情况。⑥总成绩构成。以往该门课程总成绩由平时成绩(10%)、实验成绩(20%)和期末成绩(70%)构成。考试改革后总成绩由随堂小测验等几种考核方式综合给出,其中随堂小测验占10%,考核学生出勤情况、课堂表现以及听课效果;单元小考占20%,考核对于章节知识的掌握情况;自学小论文占10%,考核学生的自学能力和信息获取与表达能力;综合实验占20%,考核学生的知识运用能力、创新能力以及分析问题和解决问题的能力;期末考试占40%,考核学生所学知识及运用知识的能力。改革之后,降低了期末考试的比重,强调了全过程考核;加强了对学生能力的考核,如自学小论文和综合实验部分。

灵活应用全过程、多元化的考核体系,可以使检验课堂教学效果与促进学生课外自主学习结合起来,使检验学生基本理论知识掌握情况与考察综合运用知识的能力结合起来,增强学生的学习积极性、主动性,提高学生的学习效果,真正做到成绩评定的全面、客观、公平、公正,彻底改变了传统的一次期末考试“一锤定音”的考试方式。

参考文献:

通信网络概述范文3

通常来说,计算机通信网络的安全维护工作主要内容包含受到通信网络威胁的资料备份、通信网络的风险性评估以及通信网络的等级性安全保护等。现阶段,针对计算机通信网络的安全维护仍然停留在提前预防的环节,即采用对应的措施来评估通信网络的安全性,根据评估实施对应道德安全防护措施来防止、限制以及控制通信网络当中对于计算机通信网络构成威胁的信息资源,从而有效保护计算机通信网络的数据信息、软件、影响以及系统。除此之外,计算机通信网络的安全还包含传输资源的安全维护、电脑的设施安全以及用户个人的信息安全等。

2计算机通信网络安全维护策略探讨

2.1构建防火墙防御技术设计防火墙的目的主要在于预防通信网络的信息泄露,其通过提前制定的网络安全措施,真多通信网络内外进行强制性的访问监控,从而有效保障通信网络的安全。其针对通信网络间传输的各种信息、数据实施安全检查,时刻监管通信网络的运行情况。一个健全的防火墙保护系统能够有效的阻挡威胁到用户及信息的相关程序,阻挡网络黑客采用病毒程序来访问通信网络中的资源,预防网络中的不安全资源进入到通信网络所在的局域网络当中。应当将通信网络当中用户所使用的账户密码设置到最高级别,禁用或者删除一些无用的帐号,定期或者不定期修改账户的密码都能够有效预防病毒的入侵。因为网络黑客、病毒等具有动态性与实时性的特点,因此,通信网络当中的防火墙软件必须要能够达到实时监控的目标,通过实时监控技术来过滤到之前使用过的一些程序,查杀网络当中的可疑资源与程序,从而有效保障通信网络的实时安全。2.2通信网络的身份认证技术所谓计算机通信网络当中的身份认证技术,其主要指的是做出基于身份的认证,将其用在各类身份的认证体系当中。通过采用身份认证技术能够保证通信网络中客户信息的不可否认性、可控性、机密性以及完整性。2.3通信网络的检测入侵技术防火墙防御技术能够有效保障通信网络内部信息不会遭受外部网络信息资源的入侵,然而防火墙防御技术在通信网络内部非法活动监控方面还较为欠缺,这就需要运用检测入侵技术来进行弥补,通过与防火墙进行有机结合,主动面对操作失误、内网攻击以及外网攻击所造成的信息损失,其能够在通信网络系统遭受入侵以前实施有效的拦截,从而有效提升通信网络的安全性。2.4通信网络的加密技术通过运用通信网络加密技术能够有效预防公有的、私有的信息遭到窃取、拦截,其属于通信网络安全维护的重要内容。通过通信网络的加密技术,能够有效加密与封装通信网络当中的IP传输包,使得信息传输的保密性与完整性得到保障。通信网络加密技术不仅能够处理公网当中信息的安全问题,同时还能够处理远程用户进入到内网的安全性问题。

3结语

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【关键词】5G技术;移动通信网络;应用研究

随着网络信息技术的快速发展,移动通信网络的数据流量呈现出倍增状态,在未来的10年中,无线网络的数据流程还会增加1000倍不止,由此对移动通信网络技术提出了更高的要求,5G技术的出现正是为了满足这一需求,这也是新时期移动通信网络持续发展的关键技术因素。

一、5G技术概述

5G技术是当下社会正在积极发展的网络技术。我国电信运营商,已经开展了5G移动通信网络的研究,为了实现5G通信,应该规划好网络中的技术应用,以便在未来的5G移动通信市场中,获得通信网络的地位。预计2020年,5G移动通信技术就能实现运营,不仅提高了网络传输的速度,更是拓宽了网络资源的服务范围[1]。5G移动通信网络技术,改善了数据网络的运行条件,不论是信号覆盖还是信号稳定性,都会体现出5G移动通信外的优势,所以现阶段,各大电信运营商,积极发展5G移动通信网络,科学的研究网络中的技术,以便满足5G移动通信网络的运行需求。

二、5G技术在移动通信网络中的应用

1、SDN/NFV技术。5G移动通信网络中,比较注重可扩展技术的应用,随着云计算服务、三网融合等产业的发展,5G移动通信网络在安全性、可展开方面,实行了技术规划。SDN/NFV技术是指软件定义网络/网络功能虚拟化,其是5G移动通信网络中的新型构架,能够实现虚拟化、软件化,有效控制好数据的分离,完善了5G移动通信网络的发展。SDN/NFV技术,是5G移动通信网络发展的基础,结合网络,构建出通信的基础层、控制层与应用层,三个层面利用开放的API,实现程序上的调用,取代了手动配置,简化了5G移动通信网络的管理[2]。5G移动通信网络,需要具备转发分离的功能,优化整个网络通信的系统,促使5G移动通信网络能够在可控制的状态下运行。SDN与NFV技术的相互配合,还能构建虚拟的网络架构,满足不同业务的需求。

2、移动云计算技术。移动云计算是5G移动通信网络技术的特征,提高了移动终端设备的性能,支持大量的服务功能。移动智能手机、平板的用户数量越来越多,5G通信中的移动云计算技术,提供了万物互联的服务条件,最高可以实现500亿连接。移动云计算技术,促使5G移动通信网络,成为创新的信息服务,创造了新型的运营与交付模式,在5G移动通信网络中,积极引入移动云计算技术,保证智5G技术在移动通信网络中的应用研究吴振涛中时讯通信建设有限公司【摘要】继4G技术之后,5G技术也逐步的应用到移动通信网络中,对于满足智能终端普及和移动互联网发展起到了重要的促进作用。本文通过对5G技术在移动通信网络中的应用进行分析,进一步加快移动通信网络的建设与发展,更好的满足人们对于网络信息的需求。【关键词】5G技术移动通信网络应用研究能终端,可以根据需求,灵活的接入远程的服务商,准确的获取所需资源。移动云计算技术,在5G移动通信网络技术中,既能实现资源的存储,又能满足资源调用服务。5G网络中,移动云计算的平台构架,包括客户端、软件服务SaaS、平台PaaS、基础设施IaaS4个部分,实现了数据计算的简化,不会出现本地资源不足的问题,而且云备份和云存储,提供了分布式的运行方法,防止5G移动通信网络中出现信息丢失,在移动云计算的条件下,也引入了远程安全控制的方法,支持5G网络的无缝连接。

3、D2D与M2M通信。D2D与M2M通信,均是5G移动通信网络中的要点。D2D是指设备到设备通信,M2M是指机器到机器通信。D2D通信,利用蜂窝系统,实现了近距离数据直传,直接在终端上完成会话传输,不涉及基站运作。蜂窝网内,负责了大量的功能,包括无线资源分配、会话建立等,减轻了通信基站的运行负担,提高了端到端传输的时效性。D2D通信在5G网络中,虽然获取了利益,但是也面临着干扰问题,应该将抗干扰作为主流研究内容,明确5G网络的运行[3]。M2M通信在5G移动通信网络中,具有标准化的特征,提供智能交互式的服务,M2M能够根据网络请求,在竞争条件下,随机制造信道资源,根据随机接入协议,完成请求访问。M2M容易引起通信堵塞、过载,所以5G移动通信网络在引入M2M通信时,要注意自适应负荷控制机制的运用,以免规范M2M通信的应用。

4、超密集异构网络技术。5G移动通信网络技术具有多元化、智能化的特征,移动数据流量呈现直线增长的趋势,引入超密集异构网络技术,拉近终端到节点的距离,最大程度的提高5G网络的运行效率,同时扩展网络系统的容量。为了提高超密集异构网络技术的效率,网络运行中,还要有效地感知相邻的节点,保障两者之间的协作性,减轻频繁切换的运行压力。超密集异构网络技术上,还要注重网络动态部署技术的应用,考虑到5G移动通信网络技术中节点开启和关闭时,表现出来的突发性、随机性特征,采用网络动态部署技术,降低节点的干扰力度,也能排除网络中时间、空间上的剧烈变动。

三、结束语

未来,5G技术在移动通信网络中的应用必将更加广泛,对此,应当加强此种技术的关键技术研究,确保应用效果,以更好的满足移动通信网络发展需求。

参考文献

[1]黄霞.关于面向5G移动网络绿色通信关键技术的相关分析[J].中国新通信,2016,(22):19.

[2]赵明宇,严学强.SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的应用研究[J].移动通信,2015,(14):64-68.

通信网络概述范文5

【关键词】网络节点;wince;信道冲突;数据通信;网络协议

1.引言

随着嵌入式系统在各个领域的广泛应用,嵌入式系统的软件开发变得越来越重要,而对于嵌入式的开发环境也有了新的要求[1]。在我国,嵌入式系统软件的开发正处在初级阶段,普遍用的是国外产品,所以对嵌入式系统的研究有着极其重要的意义[2]。嵌入式系统通信模式一般是由宿主机/目标机的模式进行[3],其调试过程分为两部分,一部分是编译软件运行在宿主机(如PC机)上,另一部分是编译软件需要下载到目标机(如移动设备或者鱼雷等)上[4]。由于水下通信网络中水声信道的特殊性,在实际的应用中,往往需要三个或者以上的节点设备进行网络通信,这样就会出现通信信道冲突的问题,要解决这个问题,就需要在各个节点进行通信的过程中设计一种通信协议。本文设计的一种通信协议可以有效的改善多节点通信信道冲突的问题。

2.水下通信网络节点概述

2.1 单节点系统

所谓节点简单而言就是指的具有收发数据功能的电脑或其他设备。拥有唯一的网络地址的设备都可以称作网络节点,如工作站、终端设备、服务器、网络设备等,各个节点之间具有通信功能,可以进行收发数据。

2.2 三节点通信网络概述

本文中三节点通信系统是由三个同样的单节点系统组成,每个节点需要完成的功能是,ARM分别通过网口,串口控制与之相连的DSP、PC机、SD卡和姿态方位仪之间的数据通讯。各个节点之间可以通过水声网络收发数据,保证其通信信道的通畅性,不冲突性,其示意图如图1所示。

如图1所示,为三个节点组成的节点通信网络,在本文中A、B、C三个节点是具有相同功能的节点。A节点与B节点之间的信道为AB信道,B节点与C节点之间的信道为BC信道,A节点与C节点之间的信道为AC信道,为了保证三个节点之间在进行自主通信时,不会因为信道冲突而出现未知的错误,本文需要通过设计三节点网络通信协议,验证水下通信网络节点三节点通信协议的实现。在实际的水声通信网络中,往往需要多个节点进行通信,三节点通信协议的实现,为多节点水声通信的实现打下了基础。

3.基于CSMA协议/RTS-CTS机制的三节点网络协议程序设计

3.1 水下通信网络节点三节点接收数据程序设计

通过对CSMA协议和RTS-CTS机制的研究,本文设计了一种基于CSMA协议/RTS-CTS机制的网络协议来改善水声通信信道的冲突问题。本文提出如下的设计思路[6]来改善这种信道冲突,定义该三节点网络通信发送数据的数据帧为如下表所示的格式。

信号类型 目的节点 源节点 待发送数据 结束符

信号类型指的是RTS信号(用0x00表示),CTS信号(用0x01表示),DATA数据(用0x02表示)和ACK信号(用0x03表示)。目的节点指的是要向哪个节点发送数据:A节点(用0x00表示),B节点(用0x01表示)C节点(用0x02表示)。源节点指的是数据来自于哪个节点:A节点(用0x00表示),B节点(用0x01表示)和C节点(用0x02表示)。待发送数据就是实际要发送的数据,这里的字节位数因实际数据的长度而定。

通过以上的定义,不管哪个节点收到了数据,都可以通过判断数据帧的前六位知道,该数据是什么类型的,由哪个节点发出的,是发给谁的。那么该节点就可以知道应该给哪个节点回复什么类型的数据,以及通过对收到数据的源节点个数来判断当前信道是否冲突。本文处理信道冲突的方法是,让发送数据的节点退避等待一段随机的时间,再次请求通信。以A节点收到数据是否为RTS信号为例,其程序设计流程如图2所示。

同样的,判断数据是否为CTS信号或DATA数据其设计思想也是如此。

对于收到的数据是ACK信号时,对数据类型,目的节点的判断与前面的程序流程一样,而对源节点的处理采用的方式是,判断数据是不是由B节点发送的ACK信号,如果是,判断当前有没有C节点与之请求信道的信号,即C_RTS信号是否为真,如果有,说明信道有冲突,之前对B节点发送的数据可能出现错误。造成这种结果的原因是,在B节点接收A节点的数据的时候,C节点对A节点发送的RTS信号同时也被B节点收到,那么B节点实际收到的数据就是两个节点发送数据和信号的叠加。A节点就需要重新对B节点发送数据,同时暂时拒绝与C节点的通信。如果当前没有C节点的请求信道信号,说明信道没有冲突,将冲突标志位置假,并反馈给B节点,告诉B节点数据接收完毕。

对收到ACK信号的处理程序设计流程如图3所示。

3.2 水下通信网络节点三节点发送数据程序设计

对于发送数据节点,其数据类型也是RTS信号,CTS信号,数据信号和ACK信号。在发送这些信号和数据前,都需要对当前的信道进行判断,是否信道冲突。本文的程序中是用冲突标志位(m_bCollision)值的真假来判断的,若为真,表示信道冲突,若为假,则表示信道空闲。当信道空闲和发送冲突之后,该节点需要对这两种情况进行相应的处理,来延续后续的通信。以下以节点发送RTS信号为例来介绍其具体的设计过程。

在发送RTS信号之前,首先判断冲突标志位是否为真,如果是,则随机等待一段时间,并启动退避变量(程序中为RTSWait_i),直到冲突标志位值为假。每随机等待一段时间,RTSWait_i自加1,当退避次数大于3,冲突标志位仍未真,则放弃本次通信,随机延时一段时间,重新准备发送RTS信号。如果首先判断的冲突标志为假,则表示信道空闲,发送RTS信号,同时启动定时器等待CTS信号的来临,如果等待时间超过了规定的时间(这个时间值因具体的水下通信环境而定——信号的传播速度和节点之间的距离等),认定当前信道冲突,对信道标志位重新判断,若为假,重新发送RTS信号。每一次重新发送RTS信号都会用一个变量来计量重发的次数,如果次数超过3次,则放弃重发,随机延时一段时间,重新准备通信请求。其设计的程序流程如图4所示。同样,对于发送CTS信号和DATA数据也是如此。

对于发送ACK信号,是在数据已经准确接收完之后,回复给发送节点的信息,所以节点发送ACK信号主要考虑的是在回复信息的时候,判断信道是否空闲,如果空闲,就可以发送ACK信号,如果冲突,随机等待一段时间等待信道空闲,并同时进行退避操作,用退避变量记录退避次数,当退避次数小于3次时,信道空闲了就可以直接发送ACK信号,当退避次数大于3次,信道仍冲突,就继续等待。

4.水下通信网络节点三节点网络协议实验实现

按照以上的设计思路,用A节点向B和C节点发送RTS信号,进行通信调试,其具体调试过程和实验结果:

将编写好的带有通信协议的服务器程序下载到A节点ARM中启动,分别用两台PC机模拟B节点和C节点,将编写好的带有通信协议的客户端程序在B,C节点中启动,与A节点中的服务器程序(带有协议)建立连接。点击服务器端的“自动1按钮”,向B节点请求通信,发送数据为“0x0001001111111111”表示发送的是RTS信号,由A节点发出给B节点,发送的数据为“0x1111111111”。得到如图5的调试结果:

由图5可以看出,整个协议运行的机制,当对B节点发送RTS信号之后,收到了B节点的CTS信号,然后自动发送数据给B节点,B节点接收完数据,回复给A节点ACK信号,完成了此次通信,说明此时信道是不冲突的。发送控件中显示的数据“0201001111111111”是A节点发送的数据信号。

接着点击“自动2”按钮,得到如图6的调试结果:

如图6所示,当点击按钮“自动2”之后,A节点向C节点发送RTS信号,等待C节点回复CTS信号,等待超过10ms,重新传送RTS信号,当等待次数超过3次,仍旧没有收到来自于C节点的CTS信号,则放弃本次操作,退避等待1ms(这里的1ms是随机的时间,恰好为1ms),再次发送RTS信号。可以看到,这种处理的方式有效地改善了因为信道冲突而出现数据丢失的情况,达到了预期设计的要求,完成了水下通信网络三节点网络协议实现的设计实验。

5.结束语

对水下通信网络节点信道冲突问题进行了研究,将CSMA协议和RTS-CTS机制应用到三节点网络协议程序设计中,改善了三节点网络中各个节点收发数据时的各种信道冲突问题,通过编程和调试实验对该协议进行验证,证明了这种设计思想和方法对改善水下通信网络通信信道冲突问题的可行性,验证了水声通信网络节点三节点网络协议的实现。

参考文献

[1]薛弼.基于WinCE的ARM9嵌入式一体化工控机的设计、实现与应用[D].上海交通大学硕士论文,2007.

[2]肖为.嵌入式系统概述及其在综合信息终端中的应用及前景[J].北京广播学院学报(自然科学版),2001.

[3]胡虚怀.Windows CE的通信技术[J].岳阳师范学院学报(自然科学版),2000(02).

[4]周毓林,宁杨.WinCE内核定制及应用程序开发[M].电子工业出版社,2005:35-50.

[5]James Y.Wilson,Aspi Havewala.Building Powerful Platforms with Windows CE.Addison-Wesley,2001.

通信网络概述范文6

【关键词】 无线技术 无线通信 问题分析 应对策略

从近十年的发展趋势来看,无线网络技术在军用通信和商用通信上都取得了巨大的成功,商用无线通信技术在经历了第三代数字通信时代的巨大成功之后,正在快速迈入第四代数字通信的飞速发展时代,移动办公数字系统、移动超速流量分享等已经成为现实,但是要进一步提升无线通信技术的发展还需要对其自身进行深入的探讨分析。

一、无线通信技术的发展现状

目前,军用无线通信技术和商用无线通信技术都已经有许多成熟的产品系列,以颇具代表性的蜂窝电话和无线接入技术为例,不足二十年内,无线通信技术历经了模拟AMPS/TACS技术、数字GSM/CDMA技术、WCDMA/TD-SCDMA技术和HSDPA技术等,在即将到来的4G通信网络中,MIMO\OFDM技术也会得到进一步的使用,在4G网络中,链路容量将会超过100Mbps,高速无线通信网络的时代已经来临,如图1所示。

我们可以看到无线通信技术的进一步发展还受到许多限制,目前中国移动、中国联通和中国电信作为无线业务的主要服务商,虽然为移动用户提供了多种无线服务,但是业务覆盖面还十分有限,无法形成产业链效应;在无线接入技术方面,我国的无线接入主要还是集中在接入速度较慢的WLAN上,对接入速度更快的MiMax技术,目前还没有实质性的商用产品推出,其技术研究还处于起步阶段;再者是我国的无线通信技术在自主知识产权上重视程度不够,具备自主知识产权的新一代无线通信技术将是解决这一问题关键。

二、无线通信技术的发展策略

(1)无线通信网络融合。由于当前无线网络运营商和主要的商业产品种类繁多,这不仅给无线通信网络系统的日常管理加大了难度,更降低了无线通信网络的运行速度和运行效率。因此,针对不同无线通信网络的运行特点,可以采用融合的方式实现异构网络的互连互通,这也是无线通信网络技术跃升成为通信核心技术的关键性步骤,从网络融合的技术发展手段上来看,应该立足于核心网络技术的融合、接入网技术协议融合、无线通信网络业务融合和终端服务体系融合等方面。(2)优化频谱接入系统。移动通信业务的快速发展使得无线频谱的使用已经到了一个及其拥挤的地步,目前无线频谱已经成为限制无线通信进一步发展的关键性瓶颈因素。由于无线通信需求的进一步扩大,传统的CSMA/TDMA等网络协议已经超出了数据流量的承受上限,因此支持超大数据流量的Adhoc、Mech等网络协议模式,将会是未来发展的主要趋势,新的MAC层接入协议能够提高单位时间内时隙的使用效率,很大程度的提高了无线频谱的使用率,实际测量发现在时隙效率的提高幅度可以达到150%~170%。(3)链路容量扩展和通信保密协议。当前的许多无线网络中都会出现用户挤占的现象,主要原因还是无线频谱资源有限导致的链路容量不足,因此,高速化的数据传输模式将是未来无线通信的发展趋势。通过采用窄带高速、高阶数字调制等技术,结合多数如堕输出的MIMO技术、智能无线技术,可以进一步优化无线频谱资源,拓宽频谱通道,从无线传输技术的发展趋势来看,未来频谱的利用效率有望突破10bit/s速率级别。

三、总结

经济生活水平的快速提高带来的是技术产业的不断革新,在通信行业中,无线通信技术被广泛地应用,并逐渐在军用领域和民用领域引领通信技术的发展。本文从无线通信技术的工作原理分析入手,概述了当前无线通信的发展现状,并从技术特点、应用前景、经济效益等方面叹息了无线通信发展中面临的主要问题,结合当前的市场动态提出了针对性的应对措施。

参 考 文 献