数据通信的概念精选(九篇)

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第1篇：数据通信的概念范文

关键词 数据通信；应用背景

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）24-0003-02

1 数据通信的概念和构成原理

1.1 数据通信的概念

数据通信实际上是通信技术同机技术相互融合产生的一种新型通信方式。要实现在不同地区之间的信息传输必须设置传输通道，根据数据传输媒介的不同，可以分为有限数据通信方式和无线数据通信方式两种。但是，两种数据通信方式的基本原理是相同的都要采用数据通道将数据信息终端同计算机相连接，最终在不同区域之间的数据终端实现数据信息的软件和硬件以及信息资源的共享和应用。

1.2 数据通信的应用原理

数据通信在数据终端的类型方面可以分为分组型终端和非分组型终端两大类型。分组型的数据终端通常包含计算机、数字传真机、用户智能电报终端和交换机以及图文接入设备等。而非分组终端包含的设备相对较少，只有部分的计算机终端和图文终端和用户电报终端等专用终端类配置。数据信道和数据终端设备组成数据电路，传输通道通常为模拟信道，利用调制解调器将收到的模拟信号进行数字化转换，如果收到的是数字信号则可以直接对线路进行控制管理。数据传输形式方面既包括模拟信道和数字信道之外，还包括有线信道和无线信道以及专用型线路和交换网络型线路。专业型线路在建立连接后不需要经过交换网络型线路的拆线过程，计算机设备可以通过信息控制器控制和管理数据终端连接的所有通信线路，而重要处理器则是数据信息处理的核心场所。

2 数据通信的交换形式和适用范围

2.1 电路交换形式和适用性

电路交换通常指的是当两台计算机或者数据终端在互相通信的状态下，可以使用同一条物理链路，并且该物理链路将作为这两个计算机或者数据终端的专用信道，不会被其他的计算机或者数据终端占用以及共享。这种交换形式具有接通率高、工作效率明显、降低用户用线距离和实现线路均衡性的优点，广泛应用于公用电话网的数据通信系统中。

2.2 报文交换形式和适用性

报文交换方式是通过将用户的报文存储在交换机的内存或者外存上，当系统电路有空闲时，再将报文信息发送到数据终端。这种数据通信方式可以充分利用线路，提高电路的利用率。主要应用在需要不要传输速率、不同执行协议以及代码数据终端，作为一点对多点的数据通信技术应用。但是，因为这种方式对于线路中交换机的内存和外存空间占用较大，安全性要求高的数据通信系统，不宜采用该种交换方式。

2.3 分组交换方式及适用范围

数据通信中的分组交换通常是将用户的整个报文文件进行有序的分割成若干等份数据块进行分组存储，不同的用户都可以对线路中的分组数据进行地址标识进行传输和应用，可以提高通信线路的利用率。分组交换方式的数据通信具备电路交换和报文交换两种数据通信方式的优点，主要适用于数据库检索、图文信息的存储和计算机之间的邮件传递和通信等领域，其数据传输质量高，成本较低。

3 数据通信的应用背景及发展趋势

3.1 数据通信在移动通讯业务方面的应用

进入21世纪以来，数据通信技术得到了跨越式发展，移动数据通信技术以及无线通信技术的产生和应用将数据通信技术的应用推向了巅峰。数据通信在移动通讯业务方面的应用可以实现移动式的图文传输、计算机网络接入和远程控制和网络化数据信息互联。传统式的数据通信对于网络终端端口的要求较高，一旦端口使用用户过量，就会出现拥堵问题，造成数据连接的终端无法顺利传输或者接收数据的现象。使用移动数据通信技术就可以很好的避免这种问题的产生，通常情况下，移动终端都是具有个性化定制的应用特点的，一个终端只负责一个用户，很大程度上提升了数据传输的速度和质量。同时，移动数据通信还可以实现计算机和计算机之间的远程控制和数据互联，在用户端工作繁忙的时候，可以方面用户在任何地点和区域实现数据信息的传输和应用，节约了用户时间，提高了工作效率。

3.2 帧中继数据通信技术的应用

通常讲的帧中继数据通信技术实际上就是采用光纤作为主要的传输介质的一项新型数据通信技术。帧中继数据通信技术的误码率低，差错率较少，受到了用户的广泛应用。同时，帧中继技术也是当前宽带网络技术中的数据入口，主要作为数据信息传输应用，对于语音和视频信息等对于延时要求严格的数据信息传输不适用。帧中继数据通信技术可以检测到传输信息中的错误，但是无法进行更正，在实际的应用中主要作为特定的终端接点和服务技术应用。

3.3 无线数据通信技术的应用

无线数据通信技术的产生和发展对于数据通信技术实现接入方式的模块化、网络结构一体化和应用类型综合化以及宽带网络技术的集约化的发展有着十分重要的意义。随着硬件设备的不断创新和发展，无线数据通信技术同移动通信技术和结合完全打破了数据通信的物质性和空间性，使数据信息的传输实现了数字化和信息化以及智能化。数据传输的速度也因此进行了不断的优化和创新，传输速度的提升解决了数据通信中音频和视频信息传输的延时性问题，充分发挥出了数据通信技术的优势和特点。

3.4 数据通信的发展趋势

就当前数据通信的发展来看，数据通信已经成为了人们生活中不可分割的一部分，无论是在工作、学习还是在日常生活中都无法离开数据通信。随着当代人们对于数据业务需求的不断增加，数据通信技术也得到了快速的创新和发展。最为明显的就是手机移动通信技术的应用，从最开始的信息传输需求，逐渐走向了语音数据通信传输以及视频聊天技术。可以说需求是刺激技术发展的原动力，而科学技术的发展水平则是通过实际的应用情况进行反馈和评价的。

在未来的数据通信发展方向上，移动数据通信技术和无线通信技术是发展的核心，随着各种移动设备的不断创新和应用，移动和无线数据通信技术必然进入高速的发展阶段。未来的数据通信，势必会将有线网络通信技术、无线局域网技术、移动通信技术和无线技术相融合，形成一种多元化的数据通信网络，提高数据通信传输速度的同时，也提高了数据传输的质量和满足了用户对于数据传输和应用的需求。当前的数据通信已经日臻完善，在世界经济一体化、科学技术全球化的影响下，相信数据通信会有更大的发展和突破。

4 结束语

综上所述，数据通信的内容涉及较为广泛，技术应用类型也比较丰富，不同的技术应用有着不同的适应性。在实际的应用过程中还需要结合数据通信系统的目标设计要求，进行针对性的技术评估和测试，选择适宜的数据通信技术类型和通信传输方式。移动数据通信技术和无线数据通信技术的产生和发展对于数据通信技术的推广和应用有着十分重要的现实意义。

参考文献

[1]岂菲.论数据通信及其发展应用前景[J].信息通信，2011（02）.

[2]李亚军.浅谈数据通信及其应用前景[J].中小企业管理与科技（上半月），2008（04）.

[3]王春艳，贾莉.刍议数据通信在通信系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2013（20）.

第2篇：数据通信的概念范文

【关键词】多线程技术；通信传输；运用

多线程技术主要用于解决信息传输延时问题。在移动通信网络中，多线程技术为其他程序的运行提供了基础。多线程技术的使用不可缺少，随着移动通信业的发展，光纤和高质量的带宽网络传输方式将得到广泛应用，光纤在运行过程中要注意降低干扰，建立高质量的移动通信网络。下文我们将对多线程技术进行具体的分析。

1多线程技术与数据通信

多线程技术的以OSI栈式结构为主，这一结构由物理层和应用层以及用户接口组成，其中物理层为底层信息传输端，应用层为最顶层，与用户接口连接。数据传递后，物理层将处于等待状态，等待下次数据的传输，在数据使用过程中循环进行。数据链路和数据节点负责向物理层发送信息和信息的传输。为了确保信息的完整接收，物理层就需要采用多线程模式。

2多线程技术在数据通信中的应用

2.1多线程技术在数据通信编程中的要素

通信系统数据编程是一项复杂过程，对数据的接收、传送与调度都具有较高的要求，这一过程中多线程技术具有积极的作用，只有借助多线程技术才能确保网络编程要素的全面掌握。具体上包括以下几个方面：①要注意主循环要素的把握，也就是把握数据通信过程中的主要事件，把握主循环的负责信息，并且适当的对信息进行调度。②模块要素。就是将主循环时间和其他时间进行分离，并且通过一定的方式对主循环时间进行阐述和处理。主循环模块实际上就是数据处理器，是完成数据通信过程不可替代的元件。③要具有一定的监督机制，也就是要对事件的发生过程实施主动的监督，以排除数据通信工程的不安全因素。以此技术为主的多线程模型结构为主循环系统、OS发生器、主循环模块与回调机制等。

2.2多线程技术的使用场合

上文我们对多线程概念进行了分析，所谓多线程技术，实际上就是通过多个线路来确保信息的输出。多线程模型不同，其功能具有一定的差异，同时信息输出环境也决定了不同多线程技术的使用。因此，我们需要对多线程模型的使用场合进行分析。根据阐述，我们知道多线程技术的实现必须具有主循环程序，数据输出要具有整体上的运行机制。在运行过程中，还需要多当地用户的数量、高峰期进行调查。了解网络的延迟时间，以能够通过合理的多线程模式对信息数据进行整理和处理。在多线程技术中，每个线路要对应一个用户，这样才能保证该系统的输出数据满足用户需求，做到节约资源。最后，多线程技术的使用还需要明确数据传输过程中可能发生的冲突，确定数据处理优先级，做到合理处理。基于多线程技术的数据通信模型设计是关键，要求相关人员分清场合，了解其技术核心以及其他使用注意事项，确保其积极作用发挥。

2.3多线程技术在数据通信编程设计中的应用

数据通信中的多线程技术主要是通过编程设计来体现的，主要设计结构为主循环体系、时间处理程序和事件监控程序。信息通过时，发出声明。消息接收后，系统将发出事件处理通知。同时，该技术还包含事件处理程序，只要是通过接口对事件进行监督，借助判断信息和回调函数来实现对事件的处理过程。整个过程中，对子类程序的处理则需要强大的信息处理功能，要求在对子类信息的处理过程中可以完成对函数的重写，也就是依靠程序来完成某种规定下的操作。多线程技术是由多个计算机程序组成，这其中就包括了主循环系统和相关的子类程序。TimerHandler就是其中的子类程序之一。他是通过timerHandler来实现的，负责对定时器进行处理，同样可以实现对函数的重写。以某次多线程技术在数据通信处理中的应用为例，其数据编程过程为：SetInput（）-将此函数接受一个指向fd-set结构的指针，并规定该函数所描述的文件为1；SetTimeout（）-将该函数接受一个指向timeval结构的指针，从而获得信息延时时间，进行下一步处理。InputReadCallback（）-将这个函数进行输入处理，可提供检查数据结果，确保数据安全，并准备数据输出。最后一个程序则为信息的接收过程，在此之前，多线程技术通过多步骤快速的判断出是否存在信息延时，并通过计算机编程的方式自行解决。该系统是通过国际标准认证的，能够实现系统之间的互连特征。通过多线程技术的应用，减少了单一数据传输中使用的资源，有助于运行成本和维修成本的控制。

3总结

通过上文分析我们进一步确定了多线程技术在数据通信中的作用，要确保移动通信业务的稳定，就要采用多线程技术。文章对其作用和使用过程进行了分析，该技术的使用确保了系统安全，并且保证了数据的传输效率，应在使用中不断的探究，对存在问题的地方进行改进，促进多线程技术在我国移动数据通信业中的使用。

参考文献

[1]尹德春.多线程技术在串口通信中的应用[J].软件时空，2011（12）.

第3篇：数据通信的概念范文

民用航空对通信的需求有着非常显著的自身特点。首先，航空通信要求覆盖范围广，可以覆盖飞行的全程，既包括大陆地区，也包括偏远的洋区和极地地区；其次，因为所传输的信息关乎飞行安全，所以航空业对通信的可靠性有着非常高的要求，这种高可靠需要在航空器高速飞行过程中、在机载设备和地面系统所处的相对复杂的电磁环境下得以保持；此外，航空通信系统要既能够提供实时的语音通信，也能够提供传输文本指令、图形等信息的数据通信服务。因此，航空通信系统无法使用单一的技术满足诸多的需求，需要依据的不同应用范围、对传输质量要求、频率资源和电磁环境等多种因素，采用适当的通信技术。经过几十年的发展，民用航空领域逐步形成了由多种通信技术构成的复杂的通信系统。从通信应用的范围来看，航空通信通常被分为地空通信和地面通信，这也是国际民航组织在最新版的《全球空中航行计划》中所采用的分类方法。除了与空中飞行的航空器进行通信，地空通信也包括了机场场面通信的部分，因此也被称为航空移动通信。地面通信过程中的各方通常位于固定的位置，所以也称为航空固定通信。（见图1）地空通信和地面通信采用的通信技术有很大不同。在大陆地区，地空通信主要使用甚高频（VHF）频段(118MHz–137MHz)模拟调制技术(DSB-AM)，实现地面与空中的语音通信。这项技术的使用已经有50多年的历史，目前仍然是主用的地空通信手段。在偏远地区和洋区，则使用高频(HF)或卫星通信完成地空通话。

在我国，甚高频地空语音通信是目前使用的主要地空通信手段，达到了相当的覆盖程度。在机场终端管制范围内，甚高频通信可提供塔台、进近、航站自动情报服务、航务管理等通信服务；在航路对空通信方面，随着在全国大中型机场及主要航路航线上的甚高频共用系统和航路甚高频遥控台的不断建设，使我国东部地区6600米以上空域基本实现了双重覆盖，西部大部分地区，包括主要航路6600米以上空域实现单重覆盖(见图2)。通过与语音通信交换系统（内话系统）的配合，改变了原有甚高频电台与航空器点对点通信模式。通过内话系统的交换和联网能力，实现了对空通信与地面通信的语音综合调度，不仅集中利用了通信资源，而且大大改善了地空管制和地面协调的通信可靠性和服务质量。20世纪90年代，随着飞行量上升带来的无线电频率资源紧张情况不断加剧，与此同时，数字通信技术的发展以及地面设备、机载设备自动化能力的增强，使得引入新的地空数据通信技术各方面条件已经成熟。地空数据通信技术主要代表有面向字符传输的飞机通信寻址与报告系统(ACARS)，该系统可以工作在甚高频、高频和卫星通信信道上，提供低速率的数字通信服务。随后，国际民航组织采纳了更高传输速率、面向比特传输的甚高频数据链模式2(VDLMode2)技术，作为在大陆地区主要使用的地空数据通信手段。

地面通信也分为语音通信和数据通信两类。常见的管制中心之间的管制电话，管制单位内部的内话系统都属于地面语音通信的范畴。地面数据通信应用也非常广泛，在航班运行过程中，空管、航空公司、机场等运行单位之间以及各单位内部有大量的信息需要传递，包括航班计划、飞行动态、流量信息、航行情报、气象信息等等。早在20世纪50年代，基于电传电报技术的航空固定电信网(AFTN)就开始在民航使用，事实上这是第一个全球范围内的电报处理系统，航班准备与飞行过程中的重要信息通过这个系统到各个相关部门。随着通信网络技术的飞速发展，新技术不断被引入航空地面通信。语音传输实现了模拟到数字的转变，AFTN网络也使用X.25网络和计算机处理系统代替了原有的电传方式。许多国家和地区，以及航空企业也利用现代网络通信技术，陆续建成了承载多种业务、覆盖范围不等的综合数据通信网络，提供服务质量更好、成本更低的地面数据通信服务。虽然地空通信和地面通信采用的不同的通信技术体制，但是，机载系统和地面各种自动化系统之间紧密协作的需求非常迫切。因此，信息在空中和地面无缝地传输始终是航空通信系统发展的目标之一。20世纪90年代，国际民航组织开始着手规划新一代空中航行系统，提出了航空电信网(ATN)作为航空通信网络的解决方案。航空电信网利用异构网络互联技术，实现航空器、空管、航空公司、机场等各方的计算机网络的互联，形成一个全球化无缝隙的互联网络。航空电信网具有强大的集成能力、完善的安全机制和可靠的传输方案，可集成多种数据子网，保护原有网络投资，实现统一数据传输服务。

二、面临的挑战

多年以来，航空通信系统虽然通过引入新的技术不断进行自身的改进，但是，系统仍然面临着非常大的挑战。特别是地空甚高频通信，由于通信频率资源紧张、原有模拟调制技术的限制，在一些飞行繁忙地区，地空通信系统处理能力逐渐接近饱和。以欧洲地区为例，据预测，自2011年以后欧洲地区的飞行量将以每年3%的速度增长。虽然欧洲地区已经在2007年将FL195高度层以上的VHF通信频率间隔从25KHz缩小到8.33KHz，但以这种增长速度，VHF地空通信系统仍将面临非常大的压力。在地面通信领域，随着计算机的发展，各种业务系统自动化处理能力不断增强，更多的数据类型、更大的数据量需要经过地面网络传输，同时地面网络也承担起了连接不同的业务处理系统的职能，原有的以面向字符传输的技术。作为基础设施之一，通信系统服务于航空系统的运行需求。目前航空通信系统面临的压力，主要是系统运行需求变化与现有通信技术体制之间的矛盾造成的。航空系统运行需求变化一方面体现为业务量的快速增长，飞行量的增长直接带来了通信量的增长；另一方面，航空系统运行方式的改变，也对航空通信提出了新的需求。国际民航组织通过《全球空中交通管理运行概念》(Doc9854)描述了新一代航行系统的愿景，提出了由灵活空域管理、4D航迹、流量与容量管理、信息服务等一系列新的元素组成的运行概念。通过信息服务，运行概念中的各部分整合为一个有机的整体。毫无疑问，航空通信系统是信息服务这一概念实现的主要承载者。通信技术是当今最为活跃的技术领域之一，这为航空通信系统的改进提供了更多可用的技术资源，但也为新的设计和改进带来了挑战，需要在规划设计过程别注意技术的选择以及技术变化的影响。

三、航空通信服务

为了更好地规划航空通信系统的发展，目前，航空通信系统改进的规划和实施工作通常采用通信服务和通信技术分离的方法。航空通信服务面向空中交通服务、航空运行控制服务等业务需求，将其中的关键业务环节抽象为一系列服务。根据航空系统运行概念和运行方式的变化而调整，是相对比较稳定的；航空通信技术是基于航空通信服务的需求，所选择的适当的通信技术方案，相对来说变化更加频繁一些。目前，航空通信服务的定义和研究工作主要关注与飞行安全和航班正常运行的通信部分，围绕着空中交通服务通信和航空运行控制通信服务展开。在空中交通服务通信方面，以飞行各阶段飞行员与管制员的通信为主，辅助以航行通告和气象信息，规定了一系列服务；航空运行控制通信服务的定义则关注航班的执行情况和航空器机务状态。比较有代表性的通信服务定义工作是美国标准化组织RTCA和欧洲标准化组织EUROCAE联合开展的一系列标准开发项目，通过这些项目开发了空中交通服务通信领域的地空数据通信服务的安全、性能和互操作性方面的需求。在被称为ATN基线(ATNBaseline1)的标准中，主要定义的服务包括：数据链能力（DLIC）、ATC通信管理（ACM）、ATC管制指令（ACL）、数字放行（DCL）、ATC话筒检查（AMC）。目前，ATN基线1中的基本服务已经在欧洲核心地区投入运行。正在开发中的ATN基线2(ATNBaseline2)标准在此基础上对现有服务进行了增强，并增加了新的数据通信服务，包括支持4D航迹的4DTRAD、支持场面运行的D-TAXI、支持间隔管理的ITP、支持飞行信息服务的终端区信息服务D-OTIS、数字化跑道视程D-RVR、危险天气信息D-HZWX等。

另外一项由美国和欧洲联合发起的未来通信系统研究(FCS)项目，针对中长期的航空通信服务和技术进行研究,提出了《未来无线通信系统运行概念和需求》。这项研究关注2030年时间框架内的空中交通服务通信和航空运行控制通信服务，研究并定义了机场、终端区、大陆地区航路、偏远地区和洋区的所需的通信服务，包括数据通信和语音通信，同时提出了通信服务质量方面的需求，比如传输性能、安全性等。这项研究已经得到了国际民航组织通信专家组(ACP)的支持，纳入了国际民航组织的工作范围。在地面通信服务方面，国际民航组织将管制移交(AIDC)和空管服务信息处理系统(AMHS)作为近期推广实施的通信服务。其中，AMHS将逐步代替现有的AFTN系统，传输航班计划、航行情报和气象信息。在中远期，这些服务融合到新的全系统系统管理(SWIM)中的各种业务服务中，包括数字化的航空情报信息(AIM)，先进的气象信息(AdvancedMET)和协同环境下的航班和流量信息(FF-ICE)等。

四、航空通信新技术

目前的空中交通服务通信和航空运行控制通信服务仍以话音为主，支持大部分服务。

第4篇：数据通信的概念范文

【关键词】人防通信警报；数据传输网络；价值探析

近些年，随着科学技术的不断发展，数据传输网络技术逐渐形成了一定的良好性能与技术优势，逐渐成为了电信网络技术的代表，数据传输网络数据的交换与传输已基本形成了一体化，可以有效的提高数据通信效率。

一、数据传输网络概述

（一）数据传输网络概念

所谓数据传输网络，它是一种多样化、快速的通信网络技术，可以对大量的图像和数据等信息进行通信，实现了信息传递的高效化和快速性。

（二）传统的数据传输网络与现代数据网络

1.传统的数据传输网络。数据通信网络主要包括传统的数据通信网络和现代数据网络。所谓传统的数据通信网络起源于上个世纪60年代末，它融合了计算机通信技术、交换技术以及传输技术，80年展初具规模。但是数据通信网络技术性仍然较差，而且业务比较单一，只能实现最简单的数据通信过程。随着社会的不断发展以及数据通信传输需求的不断增大，传统的数据传输网络逐渐显露出了自身的问题和缺陷，主要表现在以下几方面：①由网络侧处理的操作项目过多，直接导致网络端交换机的通信效率受到影响，造成了网络传输时间的延误。这种弊端对于数据交换与传输的高速性有一定的阻碍。②DDN 网的问题。该网络的管理功能较差，一旦问题发生需要很长一段时间的故障排查时间，影响多项业务的发展需求；其中的TDM技术难以很好的处理数据业务的突发性情况，极易产生一些故障。③DDN 网对中继电路的使用率较低，继带宽普遍不足，同时带宽时隙始终占用。因为上述一系列的问题导致传统的数据通信网络出现问题，但是其应用价值仍然存在，与后期发展起来的现代数据网络共同维持着数据传输的工作任务以及数据交换任务。其低速数据交换与传输能力仍然应用广泛。但是主流地位逐渐被现代数据通信网络所取代。2.现代数据传输网络。现代数据通信网络起源于上世纪80年代，在90年代已初具规模，21世纪后得到了快速发展。其网络技术能力快速发展，已经成为了现代电信网络的主流形式。它的发展源于人们生活水平的不断提高，需求的不断提升，还源于其他各项技术的同步发展。因为传统的数据传输网络已经难以满足人们对数据传输的需求，所以新时代下的数据传输网络正在逐渐发展被应用，其发展规模和发展形势一片大好。同时，现代数据传输、通信网络正在逐渐向数据通信网络的边缘进行延伸。正在积极建设下一代的通信网。由多年来的数据通信传输网络的发展情况来看，现代数据通信传输网的特点主要表现在以下几方面：①可以实现100Mbps 以上的数据通信业务；②其管理逐渐形成一定的集成化，标准化明显；③相关的业务逐渐较多，应用较广；④实现了网络交换与传输的一体化和多样化。目前迅速发展的数据通信、传输网络很大程度上依赖于电话通信网络。电话通信网络发展时间较长，应用较广，已经形成了一定的交换网，应用普及度较高。虽然数据通信、传输网络发展依赖电话通信网络，但是两者仍然存在不同，电话通信是人与人之间的通信，数据通信、传输是人与计算机之间的通信或者是计算机和计算机之间的通信。

第5篇：数据通信的概念范文

【关键词】差错控制；性能指标；汉明码；数据通信网

1.引言

“数据通信原理”是高等院校电子信息类学科非常重要的专业课。如何在民办本科院校开设该课程成为了一个重要的课题。本文结合本校的具体情况从理论教学、实践教学方面对该教学方式进行了探索改革。

数据通信是计算机或终端之间的通信，也可以说是通信技术与计算机技术的结合产物。随着计算机技术的快速发展，数据通信技术也在日益更新。民办院校的学生基础较差，理解能力差，通过实际的教学发现，传统的教学模式效果不佳，学生在理解上有难度，导致对学习此专业课产生负面情绪。具体存在的问题如下。

首先从学生的角度出发，学生对于这门课的先修课程如“通信原理”和”计算机通信网”等掌握不好会直接导致这门的理解程度。

其次从教学上看，如果按传统的教学方式，教学效果不佳。传统的教学模式是指单纯从本门课的内容着手没有如先修课程结合、只是阐述一些概念和原理没有详细的技术原理说明，也就是与实验的理论出现了脱节、就目前衍生的新技术没有进行结合，也就是没有把所学内容结合到实际应用中。

2.教学模式分析

2.1 结合实际应用

数据通信的发展迅猛，在移动通信中从第一代模拟窝蜂移动通信系统产生至今，新技术不断涌现。我们经历了2G、3G时代，现在已经是4G时代了，而GSM技术已过时。这些都是学生身边的例子。那么就可以通过实际例子让学生了解具体通信专业的研究内容，知道所学的基础理论有什么用，让学生有目的性的来学习这门专业课。下面就结合实际应用的教学方式做具体介绍。

例如在讲解数据通信中的差错控制原理时，可以先列举出一些实际例子，如在网上汇款时除了要输入密码还需要输入一个动态码，或银行汇款时除了要写汇款金额外要写中文字样的总款额，这里的动态码和中文字样的款额都是多余的内容，那么这些多余的内容起到什么了作用？它可以保证用户的安全和确保信息的可靠性。在通信中的发送端我们要传递一些有用的信息，为了确保在接受端能正确接收这些信息，我们也需要增加一些多余的信息来保证有用信息的可靠。这些多余的信息在通信中称为监督码。这就引出了差错控制的概念。

那么究竟信息码后要加几位监督码才能保证接收端能收到正确的信息呢？这里以“打篮球”为例，收发双方约定好，用“1”表示球进了，用“0”表示球没进。当接受端接收到一个“1”时认为球进了，接受端接收到一个“0”时认为球没进。假设传输过程中出现了错码，发送端发送一个“0”时，接收端接收的是“1”，此时接收端是无法知道接收的信息是错的。

我们加一些监督码来观察一下是否可以发现错码，在原来“1”和“0”后分别多加一位监督码“1”和“0”，此时收发双方约定用“11”表示球进了，用“00”表示球没进。通常在传输过程中要么没有错码要么错一位码，假设传输过程中出现了错码，发送端发送“11”时，接收端接收的是“10”，此时接收端知道产生了错吗，但究竟发送的是“11”还是“00”呢，不知道。这时我们再多加一位监督码来验证一下可以得出结论，当没有监督码时检测不出错误，当加一位监督码时可以检测到错误但不能纠正错误，当加两位监督码时可以检测到错误并能纠正错误。这就引出了差错控制的原理。

我们发现监督码加的越多纠检错能力越强，那是不是越多越好的？从数据通信的性能指标出发，监督码越多传输效率越低，在回到网上汇款那个例子来看，如果动态码越多花费的时间也就越多，相当于在信道中传输的多余信息多，那么必然影响传输效率。那么究竟监督码加几位号呢？之后便可以给学生引入一些概念了，如汉明码、循环码和线性分组码。

这些例子形象具体便于学生理解，其中在每讲完一个知识点后提出新的问题让学生思考，在与学习探讨的过程中引出新的解决方案，导出方法和原理。运用学生身边例子可以深入浅出的加深学生对知识点的理解，对于复杂问题要引导学生自主思考，从简单现象入手总结一般性，以提高学生思维能力。

2.2 更新教学手段

教学手段改革是提高教学质量的重要方式。在教学手段上采用传统手段和现代多媒体技术相结合。传统教学手段是采用黑板和粉笔， 这用方式在“数据通信原理”的教学中有利有弊。由于这门课涉及的公式推导很多，如果单纯的在黑板上写公式这样既效率低，教学效果也不好。如果简单的把教学内容制成课件，这样内容的信息量虽然大，但学生在理解上有困难。因此不能片面强调单一教学手段。对于复杂公式、各种波形图、频谱图则使用多媒体，这样教学内容既生动又直观，对于难理解的地方在板书作出强调，这样的教学手段事半功倍，提高了教学效果。

3.实验教学改革

课堂教学改革是课程改革系统工程中的一个重要组成部分，其具体目标是实现学生学习方式的转变，即促使学生自主、合作、探索的学习方法。“数据通信原理”是一门理论与实践结合性较强的工具式课程。课堂上的内容是可以在学生操作的过程中，通过思索能够获得的。

理论结合实际应用是学好本门课的有效手段，这也就决定了实验课重要性。传统的实验教学方式是“模仿式”教学，即老师对所做实验进行原理分析，给学生做具体演示，然后学生进行模仿，当实验结果达到规定的数据要求时认为实验成功。这种传统教学方法的教学不佳，下面列举几种改革方法。

3.1 “创新法”实验教学模式

“创新法”是事先给学生做出一个实验，演示具体的波形，在此基础上提出一些改良方案，让学生“创新”。最后让学生演示所得结果，进行讨论。这种方法是把大部分时间交给学生，让学生通过所学知识进行拓展，加深对课程内容的理解，进而提到学习自主学习和创新能力。

3.2 “开放式”实验教学模式

在规定学时之外开放一周实验室，开放时间段是每天晚上19：00―21：00，事先对学生进行分组，每组3个人，每组发放一本实验指导书，老师给出10个实验题目，每组选择其中的三个题目去完成。为了提高学生的学习热情，相应的给出一些“优惠政策”，如具体完成时间自己掌握，可以天天来也可以不用天天来。对最先提出设计方案并能完成实验的前5组学生进行答辩，如实验结果达到要求的话，平时成绩满分。对实验完成质量高并有创新点的学生，期末卷面成绩上会给予加分。结合我院情况，往往实验课积极思考并能提前完成实验规定任务的学生期末的考试成绩也是名列前茅的。

3.3 利用Matlab仿真

Matlab是这门课的先修课程，学生对这个软件比较熟悉，所以可以利用Matlab让学生仿真对数据通信课程所涉及内容。进行仿真具有形式生动、形象直观、启发性强的优点。它既能增强学生更好的学习这门课，又能弥补实验场地、仪器设备和经费缺乏的不足。具体的方法是提前把要进行的实验任务布置给学生，让学生自行仿真，在实验课时检查学生的仿真结果。对此实验的基础上对学生提出新的问题和任务，培养学生的自主学习能力和创新精神。

4.结语

“数据通信原理”课程的教学改革需要一个长期的过程，理论与实践相结合，本文就教学和实验方面进行了探讨，主要分析了教学和实验中存在的问题提出了改革方法，通过自己的教学实践，提出了一些针对本校教学的具体方案，旨在培养学生的合作能力和团队意识，在竞争的气氛下，使学生能更有效、有意识地掌握所学知识，培养学生高效的意识和竞争意识。

参考文献

[1]张大均.教育心理学[M].北京：人民教育出版社，2004.

第6篇：数据通信的概念范文

关键词：数据通信网网络结构；骨干网络节点；区域网络层

1数据通信网概念

实现计算机或者其他数字终端之间通信的系统。

2数据通信网分层结构

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

3数据网网络结构

3.1数据网采用两级网络结构

由骨干网络和区域网络组成。其中骨干网络由大区节点组成，区域网络由核心节点、汇聚节点及接入节点组成。

3.2骨干网络功能

骨干网络负责各铁路局与铁路总公司间、各铁路局之间（含调度所内跨局业务）的信息转发和业务互通，铁路总公司大区节点还负责铁路总公司机关信息业务接入。骨干网络设置一个独立的自治域。

3.3骨干网络节点设置

①骨干网络大区节点设置在铁路总公司、北京、上海、广州、武汉、西安、成都；每个大区节点同城异地设置2台路由器，其中1台与调度所就近设置。②铁路总公司大区节点同城异地设置2台路由反射器（RR）/VPN路由反射器（VRR）（注：RR/VRR合设）。

3.4骨干网络结构

①骨干网络结构，如图1所示。②大区节点路由器间本地采用GE或POS接口互联，异地间采用POS或GE接口互联。

3.5区域网络功能

区域网络包括铁路局区域网络和铁路总公司机关区域网络两种类型。铁路局区域网络负责铁路局管内及调度所信息系统、铁路综合视频监测系统、GSM-RGPRS等业务的接入；负责铁路局管内各单位之间的信息转发和业务互通。铁路总公司机关区域网络负责铁路总公司机关、调度所的信息系统接入。

3.6区域网络节点设置

①铁路局区域网络以铁路局为单位设置，每个区域网络独立划分一个自治域，由核心节点、汇聚节点和接入节点组成；铁路总公司机关区域网络由接入节点组成，与骨干网络同在一个自治域。②铁路局区域网络设置2台路由反射器（RR）/VPN路由反射器（VRR）（注：RR/VRR合设，并与核心节点同址设置）。

3.7区域网络核心节点

①铁路局区域网络核心节点负责铁路局机关、调度所以及铁路局所在地站段的信息业务接入；负责GSM-RGPRS、会议电视等通信业务接入；负责铁路局与铁路总公司及与其他铁路局间的信息转发和业务互通。②在铁路局所在地同城异地设置2台核心节点路由器，其中1台路由器与调度所就近设置；区域网络核心节点路由器应与骨干网络大区节点路由器同址设置。

3.8区域网络汇聚节点

①铁路局区域网络汇聚节点在业务量相对集中及传输电路汇聚点设置，负责其管辖范围内接入节点业务汇聚和信息转发。②汇聚节点建设应充分利用既有资源，铁路局所在地的汇聚节点设备根据需要设置；其他城市汇聚节点应在兼顾既有网络及满足新建线业务需求的情况下设置。凡符合下列条件之一时，应新设汇聚节点路由器：其一，既有设备不能满足同类型接口（如POS155Mb/s、GE等）分配到不同板卡要求，且剩余槽位不满足新增板卡需求；其二，当考虑新增业务需求后，既有设备吞吐量达到标称值的50%及以上；其三，对既有设备扩容和新建进行经济比选，新建设备方案优于扩容方案。

3.9区域网络接入节点

①铁路局区域网络接入节点负责铁路局机关、调度所以及管内各站段信息及通信系统业务接入。②接入节点选择在铁路局、调度所、综合维修基地、动车段及承载业务种类达到3种以上（含3种）的车站、段（所）等地设置；未设置接入节点路由器的处所，通过MSTP等接入方式将业务接入至邻近接入节点。③铁路局、客专调度所、综合维修基地、动车段及GSM-R核心网机房等处所设置2台接入节点路由器；其他处所接入节点路由器根据需要设置1台或2台。

3.10区域网络结构

①区域网络结构示意核心节点本地路由器间互联；同城设有大区节点的核心节点路由器上联至本地大区节点路由器，同时就近上联至另一异地大区节点路由器；未设大区节点的核心节点路由器分别就近上联至两个大区节点路由器。②汇聚节点本地路由器间互联；每台汇聚节点路由器上联至核心节点的1台路由器；汇聚节点间根据业务需要设置直联链路。③本地设有2台接入节点路由器时，本地2台路由器间互联；接入节点路由器与与汇聚节点（或核心节点）之间可通过本地直联双归、本地链型双归、异地链型双归三种方式相连。本地直联双归是指接入节点直接上联至同一汇聚节点的2台路由器；本地链型双归是指接入节点间链型连接后，两端点分别上联至同一汇聚节点的1台路由器；异地链型连接是指接入节点间链型连接后，两端点分别上联至2处汇聚节点的各1台路由器。总之，铁路局机关、调度所、综合维修基地、动车段、GSM-R核心机房以及铁路局所在地的段（所）等较大的段（所）设置的接入节点路由器直接上联至核心节点。

4结语

各调度所管辖区域的网络单独组成一个独立的自治域系统。自治域内部路由，采用IGP与BGP分离方式，IGP用来路由网络设备的可达，选用IS-IS协议。而BGP、MP-BGP用来分发用户的IP和VPN的路由；业务接入设备与广域网接入节点之间的路由协议选用静态路由协议。

参考文献：

[1]谢希仁.计算机网络[M].大连:大连理工大学出版社,2005.

[2]张华.数据通信教程[M].北京:电子工业出版社,2008.

第7篇：数据通信的概念范文

关键词：数据通信与计算机网络；工程教育；CDIO

作者简介：李琦（1974-），男，河北衡水人，河北工业大学信息工程学院，副教授；武睿（1976-），女，山西介休人，河北工业大学信息工程学院，讲师。（天津 300401）

基金项目：本文系河北工业大学“数据通信与计算机网络”精品课程资助的研究成果、河北工业大学教学研究和改革立项资助项目、2009年河北省质量工程项目“信号与信息处理系列课程教学团队建设”教学项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0096-02

计算机网络技术作为“近代最深刻的技术革命”，其应用已遍及各个领域，社会对网络管理、网络建设、网络应用技术及开发人才的需求量越来越大。[1]因此本科高校为社会培养大量理论基础扎实、实践能力强的网络技术人才显得尤为紧迫。

“数据通信与计算机网络”课程作为河北工业大学（以下简称“我校”）省级品牌特色专业电子信息工程、通信工程以及电子科学与技术专业的专业模块课程，在电子信息类专业的人才培养中具有十分重要的地位。但是它不同于一般的计算机网络课程，而是建立在数据通信技术之上与电子通信手段相结合的网络课程，并且能被很好地应用于实际工程当中，能够拓宽学生的就业口径，培养既具有通信技术知识又能进行计算机网络应用和开发的高级工程技术人才，从而更好地实现学校“培养基础厚、口径宽、能力强、具有创新精神和实践能力的高素质专门人才”的培养目标。

2010年该课程被建设成为我校校级精品课程，随后课程组加大了建设和改革的力度，取得了一定的成效。在这里结合我校“数据通信与计算机网络”精品课程建设的情况，从教学内容、教学方法、实践教学、师资队伍建设和考核方式等方面总结了一些经验和体会，以便与同行探讨。

一、优化整合教学内容

“数据通信与计算机网络”课程具有专业术语抽象、[2]内容枯燥、概念繁多、协议复杂的特点，同时通信产业与网络技术的迅猛发展又使得新技术、新概念和新应用层出不穷。而工程教育的目的是培养工程师，课程内容应与时俱进地随环境及教育对象而变化，为此课程组必须及时调整教学大纲，整合优化教学内容，及时根据通信技术与网络技术发展现状将反映探索性、前沿性、创新性的内容引入课程。鼓励学生通过系统查询阅读相关文献著作以及网络资源，及时掌握网络领域的新思想、新技术和新方法。

在实际教学工作中，一改以ISO/OSI为参考模型，[3]依次介绍网络系统各层功能、协议实现技术来组织教学内容的模式，从网络系统的高度来组织教学，即先讲网络体系结构、各层协议的功能、特性、组成及格式、协议工作过程以及实现的主要技术，随后总结不同层协议的形式，并结合实际案例将系统工作原理及不同层协议间的交互过程进行展示，以增强学生对网络整体结构和功能的认识。教学时注重加强对学生创新思维能力的培养，激发学生的想象力和创造力，并力求满足个性化的学习要求。在教学过程中确立学生的指导地位，提升学生主动学习的能力。

二、灵活运用多种教学方法

由于培养创新人才，实践工程教育模式最关键的是教师，因此作为教师应主动完成课堂上的“讲授者”到工程团队中“引导者”角色的转型，这样才能够取得更好的教学效果。为此课程组首先根据课堂教学要求和课程内容要求，不断改进多媒体教学课件，充分发挥现代教学手段的优势，以形象生动的图像、动画来展示理论内涵，实施形象教学。教师教学中注重黑板板书教学与多媒体课件教学的有机结合，使教学形象生动，从而帮助学生易于理解和掌握知识点。

其次在教学过程中积极采用互动教学方式，重视学习的反馈机制，以提高学生学习的主动性。如：在课程的理论和实验教学中，结合所授内容，精心设计互动环节，带动学生动手动脑；在课堂之外也可以充分利用Internet网络本身的各种应用实现师生之间的知识交流与互动。

最后在紧跟网络技术发展形势下，融入CDIO理念，[4]根据不同的教学内容和教学对象，采取灵活多样的教学方法，来提高教学效果和质量。例如：课程组结合教学实际，灵活运用“从理到例型”和“从例到理型”两种实施方式，引入生动有趣且难度适宜的教学案例，以激发学生的兴趣，这既达到预期效果，使其学有所获，又可以促进教师进行教学反思。

将多媒体和网络技术应用到教学之中，构建了“数据通信与计算机网络”课程的多媒体网络教学系统，使教学变得直观具体、生动形象，使学生学有兴趣，理解全面，记忆深刻，提高了教学效果；增加国外著名大学的相关计算机网络课程的网站和网络技术相关网站链接，引导学生及时掌握网络领域的新思想、新技术、新方法；并以此网站作为学生的实训项目之一，通过指导教师提出要求由每届学生适时更新，从而达到对学生的实训效果。

三、突出能力培养的实践教学改革

“计算机网络与数据通信”课程的理论性、实践性都很强，但是以往的实验教学中，由于课程学时的限制，实验内容既依附于理论教学，又以验证性为主，缺少了核心原理和应用的结合和扩展，使学生不能学以致用。为此应打破传统教学中的“实践教学围绕理论教学内容”的模式，强化实践教学的改革，实行“以实际技术、工程和科研背景来组织实践教学内容”的创新模式，并利用虚拟实验先行的教学方法提高实验设备的利用效率。

首先从实验内容上，针对计算机网络与通信技术的发展方向，深入研究现有的实验开设情况，并根据当前的实验条件，对原有较单一的实验内容、实验方案进行重新调整，形成了基础性实验和综合设计性实验两大部分。其中基础性实验包括：网络命令实验、交换机VLAN划分、VLAN间通信实验、路由器子接口配置、静态路由、单臂路由配置实验、Windows网络服务配置实验；综合设计性实验部分包括：RIP、OSPF动态路由协议配置实验、SOCKET网络编程实验等。

其次在实践教学上采用层次化的教学方法，实验的安排由简入繁，由浅入深，循序渐进，从最基本的网络命令应用到建立一个网络通信系统，加强案例型实验、项目型实验等实验教学环节的有序衔接，使学生逐步掌握该门课程的内容精髓，并在教学中突出“实用”。教师既要讲解出实际问题所对应的理论，还要向学生提出问题，由学生思考问题的解决办法，引导学生自己去发现问题，解决问题。

最后加强校企合作，共同搭建交流互动平台，以促进实验条件、教学体系及内容与专业技术发展的同步，进一步深化理论与工程实践的紧密结合。对有浓厚网络兴趣的同学，积极组织兴趣小组，指导其探索学习最新的网络技术，发掘学生的潜力，提高学生自身能力，这样既激发了创新思维，锻炼了学生的工程实践能力，又为学生今后立足于社会打下了坚实的基础。

四、师资队伍建设

为了提高专业教师特别是青年教师的教学能力，加强师资队伍建设，课程组有很多好的举措。首先，校、院两级督导的监督与指导对中青年教师的迅速成长起到了良好的促进和保障作用。其次，课程组充分发挥老教师的“传、帮、带”作用，充分利用学院名师资源，为每位青年教师配备了一位导师，并定期组织观摩教学和集体备课、说课，坚持每两周举行教学研讨例会，使青年教师尽快熟悉了课程教学规律。同时为了提高教师素质从而促进课程建设，课程组有一套周密的青年教师培养计划，在保证正常教学的同时，分期分批将青年教师送到校内外相关专业攻读学位，提高青年教师的科研水平，并鼓励青年教师参加各种科研活动，以科研带动教学。课程组教师在多年的学生评教中获得好评，多名教师获得课堂教学质量优秀奖。以上各种举措的运用培养了教师爱岗敬业的良好职业作风，形成了一支努力进取、充满活力的教学科研梯队。

五、考核方式的改革

在考试方法上深入研究各类试题资料，通过资料的对比和筛选，在出题方式上采用共同命题的方式，集思广益，对考试题型进行了改进，增加了综合性和实践性的题目，在试题内容上对各部分的比例进行适当调整和修改，使试题的各知识点的分配达到最佳，同时积极鼓励学生参加CCNA、CCNP的认证考试，让他们通过这个过程既收获了知识和自信，又获得了网络工程师资格认证，从而为将来就业提高竞争力。在考试形式上将实际动手和理论并重，将课程考试融入到整个课程教学过程的各个环节，使得考试成绩既反映了学生平时上课的表现，又反映学生对课程内容的掌握以及学生的实际动手能力。成绩的计算综合考虑平时上课表现、作业情况、实验完成情况以及最后的考试成绩等因素，并将学生的平时成绩记入在内。

六、结论

在“数据通信与计算机网络”建设和改革的过程中，课程组着力突出自身特色，即信息类专业的“数据通信与计算机网络”课程应该是建立在数据通信技术之上的计算机网络，并能很好地为通信技术服务，并以此为出发点，对课程教学在教学内容、教学方法、实践教学、师资队伍建设和考核方式等五个方面进行了改革和探索。经过几年的教学实践，通过听课、与学生座谈、调研、学生就业反馈等方式，课程组了解到该课程教学效果好，受到学生的欢迎和用人单位的肯定，学生的学习能力和学习主动性、动手实践能力和应用能力明显提高。

但是随着通信领域的迅猛发展和网络技术的日新月异，该课程改革和建设的路还很长，需要做的事还很多。课程组会在遵循教学规律的前提下，不断改革创新，进一步提高教学质量，为培养高素质通信人才而努力。

参考文献：

[1]王绍强.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践[J].计算机教育，2009，（18）：16-18.

[2]谢希仁.计算机网络[M].第五版.北京：电子工业出版社，2009.

第8篇：数据通信的概念范文

关键词 物联网；LTE通信网络；网络架构；同心实现；系统性能

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-053-01

物联网是今后社会发展的必然趋势。物联网将移动通信技术、智能终端技术、无线传感技术以及相关的技术进行了有机融合，利用这种融合极大的拓展了网络的应用领域和应用范围，使得网络的概念延伸到社会生活的各个层面，为移动通信业务带来了更加广阔的发展空间。但是，物联网的发展需要高传输速率、高带宽资源、高通信质量的通信网络支持，特别是移动视频监控、VoIP语音业务、移动数据传输等都需要高速无线通信系统支持。传统的2G移动通信技术和现行的3G通信技术在满足物联网的通信需求方面均存在不足，无法适应物联网的发展要求。而LTE技术的出现则很好的解决了物联网对移动通信的系统要求，促进物联网的高速有效开展。

1 物联网技术分析

物联网技术是指应用RFID、GPS定位、激光扫描器等多种无线信息传感设备将绝大部分现实世界的物品按照适当的通信和描述协议接入到互联网络中进行数据传输、信息交换或物品监控，以实现便捷性、实时性的物品和信息的智能定位、识别与管理。

物联网技术正处于起步阶段，还未形成一个统一的、完整的网络体系和技术方案。就目前研究进展和物联网特性而言，物联网技术分为三个主要层次：感知层、网络层以及应用层。其中感知层主要用于对物品进行智能识别和信息收集；网络层主要使用无线或有线接入技术将物品接入互联网，无线接入技术主要由LTE技术、Wi-Fi技术或Wi-MAX技术等提供支持；应用层主要对所收集的信息进行处理和应用，并通过网络层向感知层传输控制指令。

2 LTE技术分析

LTE技术是一种长期演进技术，该技术可以极大的提升无线网络的网络接入速率，扩大网络承载终端容量，提供高速数据传输业务。LTE技术应用正交频分复用技术、多输入多输出技术等关键技术为无线网络通信提供下行100 Mbit/s，上行50 Mbit/s的信息通信速率，其频谱利用率较HSUPA有2～4倍的提升。

其中，正交频分复用技术可以在有限的频谱空间内建立多个正交子信道，利用相互独立，互不干扰的子载波对需要传输的数据进行调制并利用上述子信道进行数据传输，这就成倍的降低了高速数据的传输速率，提高了频谱利用率。

多输入多输出技术则是在数据的收发端采用多根接收天线组成天线阵列，进而在接收端和发送端建立起多条数据传输通道，在不改变通信带宽的前提下成倍提高数据通信效率。该技术的实质就是利用空间复用技术对有限的信道容量进行拓展，向用户提供更高的复用增益和分集增益，提升信道的性能和数据传输质量。

3 基于LTE技术的物联网技术分析

3.1 基于LTE的物联网体系架构

基于LTE的物联网架构体系按照物联网结构可以分为三个部分，分别为物联网传感网络、LTE数据传输网络以及物联网服务或应用网络。

其中，物联网传感网络负责对接入物联网的传感器和终端设备等进行信息采集、控制和管理接入物联网的服务终端，利用物联网网关对物联网接入设备进行数据通信和设备管理。用户可以利用LTE接入网所支持的服务器对网络覆盖范围内的设备或物品进行管理。

LTE数据传输网络用于实现数据传输控制。应用LTE系统中的eNB可以对用户数据的IP头进行加密压缩，其中S1-MME接口可用于信令传递、SGW选择，用户寻呼，S1-U接口可用于传输用户信息；MME可以对接入子层的命令执行和数据传输进行安全控制，对空闲终端进行寻呼，进行目标切换，实现核心网网元间的信令交换和SGSN选择等；SGW可以充当移动锚点，提升终端的网络性能和移动性能。

物联网服务或应用网络则是实现物联网的实际控制和管理。其中，对象命名服务器可以提供外接与服务器之间的数据传输接口，供终端用户应用管理程序对相关终端实物进行管理或对采集的数据进行处理；内部中间件是LTE数据传输网络与物联网应用服务器的数据通信接口，可为两者之间的数据通信提供多种安全防护策略，保证数据通信的安全；物联网服务器主要承担物联网数据的存储、管理、应用等功能。

3.2 基于LTE的物联网通信实现分析

物联网的传感终端采集的数据流在接入到LTE网络中时会产生庞大的、高频次的数据流量，这种数据特性是普通的2G或3G业务所无法承担的。LTE通信技术将这些流量转变为多个低速子数据流在OFDM子信道中传输，同时应用HARQ技术等对通信频带等进行自适应调度，适时调整通信协议中的相关参数实现频谱资源的有效利用及大量数据的实时传输。

LTE核心网中不存在主动释放机制，及LTE链路的释放不是自动完成的，这就为物联网中的终端实时在线提供了可能。若终端不需要实时在线，只需要通过NAS发送释放信令给LTE即可断开与LTE网络的连接，脱离物联网网络。

3.3 基于LTE的物联网特性分析

就接入角度而言，LTE系统中的用户都可以根据网络参数进行信道适配和频带资源共享，这就极大的提升了整个物联网的配置灵活度，促使物联网中的数据通信和资源使用维持在最佳状态。

虽然LTE系统不提供主动释放机制，但是当系统在一定时间内没有检测到数据传输时可以自动进入省电模式，这种特性可以有效提高网络设备的工作效率，降低资源消耗和使用成本。

LTE系统应用层二调度器对网络资源进行动态调配，可以实现用户终端的实时在线，对于诸如语音、视频、数据传输等特殊业务还能够通过调整相关参数的方式优化物联网数据结构，以满足这类业务的开展，具有非常强的适用性。

4 总结

LTE技术可以依托其强大的数据处理功能承载无线物联网的接入和应用服务，保证物联网业务的稳定有序开展，为物联网的成熟和完善提供强力支持。

参考文献

[1]李昊，胡兴.LTE无线通信技术与物联网技术的结合与发展[J].邮电设计技术，2012（1）.

[2]韩滢，程刚，裴斐.LTE与物联网的融合现状和发展研究[J].移动通信，2012，36（19）.

第9篇：数据通信的概念范文

关键词：电力；MPLS/VPN；研究分析

1 概述

随着“十二五”期间上海市电力公司的快速发展，生产建设规模不断扩大，生产任务日益繁重，从而对管理水平的要求不断提升，使得管理系统数据量大幅度增长，高水平的管理模式也将加速视频、图像等高质量数据业务的应用。另一方面，个人多媒体可视电话、高清会议电视等新型高标准数据业务的引入也将有利于高效率管理机制的运行。数据通信业务将成为电力系统通信传输网中的重要组成部分。

2 概念

2.1 P、PE、CE路由器

MPLS/VPN综合数据网中有三种类型的路由器，CE路由器、PE路由器和P路由器。其中，CE路由器是客户端路由器，为用户提供到PE路由器的连接；PE路由器是边缘路由器，它根据存放的路由信息将来自CE路由器的VPN数据处理后进行转发，同时负责和其他PE路由器交换路由信息；P路由器是网络主干路由器，它对VPN数据进行透明转发，P路由器只维护到PE路由器的路由信息而不维护VPN相关的路由信息。

图1 MPLS虚拟专用网示意图

2.2 MPLS/VPN

MPLS（Multiprotocol Label Switch，多协议标签交换）无缝地集成了IP路由技术的灵活性和2层交换的简捷性，在面向无连接的IP网络中增加了MPLS这种面向连接的属性。通过采用MPLS建立“虚连接”的方法，为IP网增加了一些管理和运营的手段。

虚拟专用网络（Virtual Private Network，简称VPN）指的是在公用网络上建立专用网络的技术。VPN网络的任意两个节点之间的连接架构在公用网络服务商所提供的Internet之上，用户数据在逻辑链路中传输。

MPLS/VPN是一种基于MPLS技术的IP-VPN。

3 数据网现状和面临的问题

3.1 IP数据网现状

上海市电力公司现有综合数据网初建于2003年，目前，上海电力以思科传输设备（思科15454系列MSTP）为传输平台，内嵌三层路由板，构成了公司的综合数据网，主要承担生产管理系统、企业资源计划（ERP）及各类WEB、邮件等应用。

上海电力综合数据网核心节点承载传输速率为10Gbps的信号，由8个站点构成；汇聚节点承载传输速率为2.5Gbps的信号，形成3个2.5Gbps环网，由45个站点构成，为上海电网提供传统电路业务和IP数据业务。

3.2 IP数据网面临的问题

传统语音业务，如调度电话、行政电话等随着电网自动化水平的提高以及变电所无人职守的发展方向，这类业务的需求将呈下降趋势；而分组转发的数据业务，如数字自动化系统、各类MIS系统、Internet/Intranet应用以及视频业务（主要包括视频监控、会议电视和可视电话）等将对带宽有爆发性的增长。

目前，在运行的思科15454系列传输设备构成的公司的综合数据网有以下不足：

（1）路由功能相对较弱，不能提供完全满足公司需求的单一网络上多个IP业务的有效隔离的功能，在网运行业务仅为信息内网业务。

（2）由设备内嵌路由板实现路由交换功能，将传输与数据交换合一。这种配置目前无法应对数据业务的快速增长。

（3）网络层次不明显及可靠性不高。目前由思科传输设备构建的数据通信骨干网的路由拓扑只能遵循传输网的环状拓扑，只能提供“N-1”的保护。

4 新建成MPLS/VPN的综合数据网概况

4.1 总体结构

上海市电力公司于2012年投资建设完成综合数据网核心层和汇聚层网络（一期）的建设。网络结构如下：

（1）核心层：主要包括上海市调、上海备调和国网信息灾备中心，各节点设备配置按冗余设备配置，均配置2台核心路由器且本站内互联，在网络中采用负荷分担方式。

（2）汇聚层：主要包括九个供电公司、信通公司、检修公司七大分控中心和三个独立500kV站以及各办公基地等站点均配置1台汇聚层路由器。

路由传输通道根据骨干光传输通信网组织，上海电力数据综合数据网核心层和汇聚层网络结构如图2所示。

图2 上海电力综合数据网核心层和汇聚层网络结构

4.2 传输链路组织

本次上海电力数据通信核心层和汇聚层的传输链路组织应采取如下原则：

上海市电力公司骨干光传输网络经过完善和改造，各重要站点的骨干光传输网络带宽已达到10Gbps带宽，已经具备了数据网改建的条件。

（1）核心层节点之间采用万兆光口互联，拓扑结构采用网状网方式来构建。

（2）汇聚层节点与核心层节点及汇聚层节点之间互联采用GE光口互联；拓扑结构采用环网和不完全网状网来构建。

4.3 路由协议选择

路由协议选择采用IS-IS协议（中间系统至中间系统的路由选择协议）。上海电力综合数据网作为一个整体企业网，考虑按照一个AS（自治系统），其网络内的所有路由将置于一个组织机构的管理控制之下，这样，AS（自治系统）内的路由参数可以非常紧凑的协调，发生错误可以迅速纠正，AS（自治系统）内使用的内部网关协议可以比较高效的运行，网络收敛也可以比较快。

对于接入层用户，用户端可考虑采用缺省路由，网络端可配置静态路由，并把用户路由信息转换到BGP（外部网关协议）路由，以避免用户路由波动对骨干路由造成的影响。

5 业务迁移思路

本次业务迁移考虑把上海电力数据通信网的功能从原思科传输设备网络中剥离，应尽量保持网络平滑过渡和减少割接工作量考虑，接入层网络配置保持不变，考虑首先在核心站实现互联，再逐步将所辖站点的业务接入从原思科传输设备路由功能板中转至相应的路由器端口，按照综合数据网的MPLS/VPN统一规划和划分，接入相应端口。

5.1 过渡阶段思路

考虑到上海公司综合数据网的业务迁移工作将持续一段时间，因此新旧两张数据网必将存在一个过渡期，故在过渡期内要求分别处于两张网内的站点数据业务能够互联互通。

在迁移过程中应当优先考虑选择在合适的站点完成两张网的互联互通工作。经过综合考量，选择在核心层和汇聚层各取一个传输资源及机房环境条件比较合适的站点，进行思科传输设备和新建数据网互联。互联通道负责传递两张网的路由协议和业务数据，互联带宽考虑1000Mbps。

图3 上海电力综合数据网业务迁移过渡阶段网络结构

5.2 接入层应用业务迁移

因原数据网运行的业务仅为内网信息业务，故新建信息VPN以完成各站点内网信息业务迁移。

上海公司综合数据网接入层的应用业务通常分为两类模式上联：三层静态路由互联和两层交换互联，下面将对这两类站点业务迁移做分别阐述。

5.3 三层静态路由互联站点的业务迁移

以某供电公司为例，该供电公司局域网通过网关三层交换机上联至思科传输设备，局域网网关设备通过默认路由方式指向该供电公司思科传输设备，而思科传输设备通过静态路由的方式回指业务路由至该供电公司网关三层交换机。

当业务迁移前先正确完成信息VPN路由配置、本地互联静态路由配置及IP地址配置等，再确定互联接口类型后布放路由器至网关交换机（或防火墙）尾纤，最后切断思科传输设备的链路，连接至路由器并完成相应接口配置。

5.4 两层交换互联站点的业务迁移

上海公司有部分220KV及以上变电站的局域网通过两层交换机上联至思科传输设备，由思科传输设备承担网关的功能。

当业务迁移前先正确完成IP地址配置等，再确定互联接口类型后布放路由器至两层交换机的尾纤，最后切断思科传输设备的链路，连接至路由器，局域网网关功能仍由路由器承担。

5.5 接入国网数据通信骨干网方式

国家电网公司数据通信骨干网于2013年7月投运，包括公司总部（含西单、白广路）、三地灾备中心、5个分部、27个省公司及省公司第二汇聚点、9个公司直属单位等节点。数据通信骨干网对整体网络架构进行优化、业务VPN进行整合、网络带宽进行改善，提高网络支撑能力和运行的可靠性。

各网省公司作为国网公司数据通信骨干网的接入层接入网络，上海公司按照省公司接入典型模式进行数据网对接，接入网络结构图如下图4所示。网络接入点为上海市调和上海备调，接入链路带宽为10Gbps，接入路由协议为OSPF（开放式最短路径优先协议）。

图4 上海公司上联国网数据通信骨干网业务迁移示意图

6 结束语

文章简述了使用路由器设备组网实现IP数据交换的MPLS/VPN综合数据网络，提出了上海电力综合数据网的迁移思路，并在此基础上实现原综合数据网的业务迁移及提供各类应用业务的功能。