数据通信基本概念精选(九篇)

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第1篇：数据通信基本概念范文

【关键词】电力远动技术;RTU；数据通信；供电系统

一、认识远动终端RTU

（一）RTU的定义

RTU即远动终端，它是电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备。

（二）RTU的功能概述

1、远方功能

RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。

①遥测（YC，Tele-measurement）：远程量测值。RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。包括：P、Q、U、I、档位、温度等，容量达几十到上百个（路）。

②遥信（YX，Tele-indication, Tele-signalization）：远程状态信号。RTU将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传）。

③遥控（YK，Tele-command）：远程命令。调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令。

④遥调（YT，Tele-adjusting）：远程调节命令。调度中心发给RTU的调整设备运行参数的命令。

⑥统一时钟：具有对时功能。接收调度中心的校时命令。统一时钟为了不同厂站之间事故分析以及电度量冻结。

⑦转发：接收其它RTU送来的远动信息，按规约组装转发给指定的调度中心。

2、当地功能

就是RTU自身或连接的显示记录设备的实现监控功能。

①CRT显示：与RTU直接连接（或通过当地工作站）的CRT可显示RTU采集的四遥、YXBW等信息。

②汉字报表打印：实现三类打印：定时打印、事件记录打印和召唤打印。

③本机键盘显示器：RTU自带的操作面板，实现循测、定测和显时功能。

④RTU自检、自调功能：反映RTU的自身的可维护能力。插件损坏诊断，程序“走飞”时的自恢复能力、主备通道监视功能。

（三）RTU的基本结构

1、硬件组成

①主控系统：管理各个子系统、人机联系、调度通信

②若干子系统：每个子系统单独CPU，包括YC、YX、YC、YT、DI、DD 等子系统。

③I/O 总线连接主控系统和各个子系统

2、软件组成

单独子系统是由主控程序和若干功能子系统所组成。

①主控程序：与子系统的通信程序、调度通信程序、数据处理、人机联系程序。

②功能子系统：与主系统通信发送/接收、输入/ 输出程序等。

二、供电系统中远动技术的数据通信

（一）供电系统中远动技术的数据通信传输方式

供电系统中远动技术的数据通信传输方式主要包括并行传输与串行传输，两种不同的传输方式，其中目前电网调度自动化中大量使用的是串行传输。

①并行传输，用8根线（另1根公共线）将数字通信双方连接起来，每1次可以同时传送8位码元，这种方式称为并行传输。其优点是速度快（高达百兆字节）；缺点是信号线多，不适于远距离传输（

②串行传输，用1回线将数字通信双方连接起来，每1次传送1位码元，这种方式称为串行传输。其优点是信号线少，适于远距离传输；缺点是速度慢，适于少量数据的传送。

（二）供电系统中远动技术的数据通信的原理

计算机并行方式处理数据，而数据传送用串行方式，故需要进行并/串转换。其中在发送端的并/串转换器进行如下操作：CPU控制发送缓冲器移位寄存器在发送脉冲控制下字节的低位先发。发空后用中断提示。发送时钟控制发送速度。接收端的串/并转换器与送端的并/串转换器工作原理类似。

（三）供电系统中远动技术的数据通信的差错控制

第一、误码率。数据传输后发生的错误码元数与总传输码元数的之比，称为误码率。电网远动要求误码率小于10E-5,计算机通信要求误码率小于10E-6。误码与线路质量、干扰及其传输速度有关。

第二、差错控制。指能在接收端，发现数据传输错误的控制措施和方法，其中供电系统中远动技术的数据通信的差错控制的主要方法就是奇偶效验。

三、供电系统中远动技术的电网调度自动化数据通信系统说明

（一）电网调度自动化数据通信系统的重要性

数据通信系统是电网调度自动化以及配电网自动化系统的重要部分，现代电力系统离开了通信系统是不可能正常运行的。电力系统自动化对供电系统中远动技术的电网调度自动化数据通信系统的基本要求如下：

1)通信可靠性：远距离传输、误码低、纠错能力。2)建设费用低：较高的性价比。3)满足目前和将来数据传输的要求。4)通信方式具有实用性和灵活性。5)信道不受电网故障的影响，电网故障时的强烈电磁干扰对通信设备和线路影响。6)易操作与维护。

（二）电网调度自动化数据通信系统的构成

电网调度自动化数据通信系统的构成如下：

数据终端调制解调器通信处理机调制解调器主计算机。

①数据终端：厂站端RTU设备。

②调制解调器：二进制数据与模拟信号的转换设备，模拟信号适于远传。近距离传输可直接采用数字通信。

③通信线路：传送数据信号的线路，公网或专网，直接连接或经通信处理机网络连接。

④通信处理机：承担通信控制任务（缓冲匹配、误码检测、故障检测、路由选择、信道建立等）

⑤主计算机：类似于数据终端，指调度计算机系统。

结语

鉴于电力生产的特点，发电厂、调度站和变电站之间的信息交换只能借助通道技术来实现。因此，要使发送出去的数据到对方后，能够被接收方识别、接收和处理，就要对传送的数据信息格式作严格的规定，这就是远动规约的一个内容。而基于这一规定的远动技术的实现及其在供电系统中的应用，更是有效的促进了电力系统的快速发展。

参考文献

[1]陈峰.铁路电力远动系统技术探析[J].中国高新技术产业,2011（13）.

第2篇：数据通信基本概念范文

关键词: 计算机技术 网络 数据通信

1前言

目前使用于计算机网络技术中的数据通信交换技术，其原理是是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信交换技术。在该技术应用下的计算机网络通信环境中,用户可以对通信网络中的数据、软硬件和信息资源实现共享。随着计算机技术的广泛应用和普及以及计算机远程信息处理应用的发展,数据通信交换技术就应运而生,它实现了计算机之间,计算机与终端之间的通信。本文主要分析和探讨计算机网络中的数据通信及交换技术,根据这几种交换在实际应用中存在的优势和劣势,加以分析和介绍,同时对目前新型的数据通信交换技术进行简要分析。

2常见的数据通信交换技术

不同的站点之间需要进行通信数据交换实现信息的传递,是在对应节点之间在计算机网络数据信息传输过程中进行数据信息交换。传统数据交换基本技术有三种,即电路交换、报文交换及分组交换,在此基础上另外还有两种较为常见数据交换模式:帧中继技术和ATM异步传输模式。

2.1电路交换

电路交换过程一般包括连接建立、线路占用和连接拆除三个阶段。在通信之前需要先将线路连接起来:从起源站点向其中某个目标站点发送响应请求,目的是将通信双方之间建立一条独占的通道,以实现数据的传输。在请求发出之后,会通过其间多个中间节点一直传递到目标站点,在传递的过程中,优先分配相较于空闲的物理线路,某一主叫节点呼叫另一被叫节点发出连接请求,接着再传递到下一个节点,整个过程就是这样以此类推持续进行。其次线路占用:即数据传输交换阶段,基于已经建立好的物理线路的基础上,进行站点与站点之间数据传输交换任务。再次连接拆除:在起源站点和目标站点实现成功连接,并完成两点之间的数据传输任务之后,需要将建立的这条线路进行拆除,即将线路进行释放,让线路资源回归到新的响应中。电路交换具有很多优点,比如线路专用、数据直达,在两个站点之间线路建立之后和线路释放的这段时间内,整条线路不会再进行任何数据的传输交换,也不会与其它站点进行资源的共享,专线专用。实时性也很强,线路一旦建立之后,通信双方所有资源,包括线路资源在内,均用于本次数据传输通信,此时除了偶尔会出现传输时延情况之外,不会出现其他形式的时延故障,完成线路交换的交换设备及控制十分简单,既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。但电路交换也存在一些缺点,比如电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说费时长。电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低。电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。

2.2报文交换

报文交换是将数据信息封装成报文,每个报文中包含有控制信息和目的地址,网络中的各交换节点以存储和转发的方式进行数据交换。报文交换交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性发送的数据块,其长度没有限制并且可变。当一个站点想要发送报文时,应附加一个目的地址到该报文上,网络节点会按照报文上目的地址,利用路由信息找出下一个节点地址,把报文发送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文交换优点是信道的利用率较高、承载量大;报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地;报文交换网络可以进行速度和代码的转换。其缺点主要是不能满足实时或交互式的通信要求;报文传输延迟较长;节点收到过多的数据而无法存储时,造成报文丢失;设备费用高。

2.3分组交换

分组交换原理:分组的封装是分组终端把要发送的数据信息分割成若干个用户数据段,每个数据段在送往下一个交换节点时,附加上源地址、目的地址、用户数据段编号、差错控制信息。分组的传输是交换节点选择一个最佳的路由,把分组经一个或几个交换节点,送到收端。收端从分组中提取用户数据段,再把它们按照顺序恢复成原有的数据信息。

分组交换主要优点是速度快、传输质量和效率高、可靠性高、转发时延短、经济性好、能够实现不同类型终端的之间的相互通信、分组交换网能和其他通信网互联。主要不足是实现技术难度大。

2.4帧中继技术

帧中继协议是一种简化的X.25广域网协议,帧中继协议是一种统计复用的协议,它在单一物理传输线路上能够提供多条虚电路。每条虚电路用数据链路连接标识来标识,DLCI只在本地接口和与之直接相连的对端接口有效,不具有全局有效性,即在帧中继网络中,不同的物理接口上相同的DLCI并不表示是同一个虚电路。帧中继技术主要优点是以光纤作为传输媒体,传输质量高,误码率低,网络吞吐量大,网络资源利用率高。主要缺点是帧中继不适合传输实时信息,对传输线路质量和终端智能化程度要求都高。

2.5 ATM异步传输模式

ATM异步传输模式是用作宽带综合业务数字网的复用、传输和交换模式。ATM综合了分组交换的高效率和电路交换的高速度的优点,采用面向连接的快速分组交换技术。ATM信元的长度是固定的,即53个字节。其中5个字节是信头,48个字节是信息段。信头包含各种控制信息,主要是信元的目的地址,维护信息,优先级,信头的纠错码。信息段包含用户数据。ATM交换特点:基于统计时分复用;采用面向连接的工作方式;信元长度固定;信头简化,以减少处理开销。

3新数据通信交换技术的发展

随着光通信技术的发展,光纤信道传输容量得到了大幅度提高,基于此交换技术迎来了新的发展契机。可以将通信网络发展分为三个阶段:即电传输和交换阶段、光传输和电交换阶段、光传输和交换阶段。

3.1电传输和交换阶段

传统通信网络都是处在电传输和交换阶段,其交换技术涵盖了以上介绍的任何一种技术。

3.2光传输和电交换阶段

以光纤为传输介质,数据是以光信号在物理信道上进行传输,而中继节点只能针对电信号进行处理,这样就要求在传输线路和中继节点接口位置安装光电和电光转换装置。

3.3光传输和交换阶段

数据传输和交换都以光信号在信道上进行,只有在终端处表现为电信号,以便信息处理。由于技术限制导致出现了光信道空闲而交换节点饱和现象。原来传输信道网络瓶颈转移到了交换节点处,为了克服分组交换节点网络瓶颈,开始陆续提出了一些新交换技术,并逐步走向了商业上使用中,如光路交换和光包交换等。

第3篇：数据通信基本概念范文

关键词：无线传感器网络；数据融合；功能模型

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.114

1 引言

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）作为一种新兴的信息获取和处理技术，已经吸引了众多研究者的关注[1，2]。由于无线传感器网络具有范围大、低成本，、布设灵活的特点，它越来越多的被用于如森林、战场和灾难现场等无人值守的应用环境中。在WSN中，网络节点通常自身携带的电池进行供电，且采用嵌入式处理器和存储器，所以往往造成网络节点计算资源和能量严重受限。随着物联网的应用和发展，WSN的应用范围也不断扩展，同时WSN呈现出网络结构动态变化更频繁、数据通信可靠性的要求更高等特点。但是WSN 仍然具有节点体积受限、使用有限电源、采用无线通信方式等本质特性，因此网络节点的带宽资源、能量、通信距离依然受限，这就使得研究人员更加关注WSN中节能和提高通信效率的问题。数据融合技术就是解决无线传感器网络能量和资源受限问题的有效方法之一。

在文章的余下章节中，第二节给出了数据融合的基本概念，第三节分析了功能模型，最后第四节对WSN中现有的数据融合方法进了分类介绍。

2 数据融合的基本概念

生物系统（如人）对多源信息的融合处理体现了信息获取的多样性，同时使得信息交融而得到感知信息。传感器感测外部信息，而数据融合系统则是模仿人的信息处理能力。因此文献[3]中给出了传感器数据融合的概念，针对一个系统中使用多种传感器（多个或多类）对某一特定问题进行的信息处理方法，又称多传感器信息融合。单一传感器可能只获得环境或被测对象的部分信息段，不能有效地利用多传感器资源；而多传感器系统可以很大程度地获得被探测目标和环境的信息量。数据融合所处理的多传感器信息具有复杂的形式，可以在不同的信息层次上出现，这些信息抽象层次包括数据层、特征层和决策层。

数据融合技术在智能信息处理技术的研究中有不可代替的作用。数据融合充分利用不同时空的多传感器信息资源，采用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信息按一定的准则加以自动分析、综合、支配和使用，获得对被测对象的一致性解释与描述，已完成所需要的决策和估计任务，使得系统获得比它的各组成部分更优越的性能。数据融合研究主要涵盖的内容包括检测、关联、跟踪、估计及综合；在几个层次上完成对多源信息处理，各个层次都表示不同级别的信息抽象；结果包括较低层次上的状态和属性估计，以及较高层次上的整个战场态势估计和威胁评估。

3 数据融合的功能模型

数据融合的模型可以分为：功能模型、结构模型和数学模型。结构模型描述数据融合的系统拓扑结构关系，以及数据流的定义。数学模型定义了数据融合算法的数学表示和综合逻辑。数据融合的功能模型则是根据融合需求，定义数据融合系统的组成，数据融合时系统各主要功能部分之间的相互作用过程，以及数据融合系统的软、硬件组成。White给出了一个在军事应用背景下建立的一般处理模型，其基本思想如图1所示。检测级数据融合属于低级融合，是经典信号处理的直接发展，适用于任何多传感器数据融合系统。位置级融合和属性级融合是多传感器数据融合最重要的两级。态势评估和威胁估计为决策级融合，是C4ISR的核心，适用于军事领域。

3.1 检测级融合

检测级融合是信号级的数据融合，属于分布式检测问题，它根据所选择的检测准则形成最有门限，以阐述最终检测输出。传感器向融合中心传送经过某种处理的检测和背景杂波统计量，然后在融合中心直接进行分布式虚警检测（CFAR）。如图1所示，预滤波根据时间和空间以及传感器类型对数据进行分选和归并，以控制进行第二级处理的信息量。采集管理主要是控制融合的数据收集，包括传感器的选择、任务分配（通过预测目标位置）、工作状态优选和监视。从分布式检测的角度看，检测级融合的结构模型主要有4种：即并行结构、串行结构、分散式结构和树状结构。检测级融合具有两种处理形式：即集中式和分布式。

3.2 位置级融合

位置级融合包括数据的校准、跟踪、预测、滤波和关联，综合传感器的位置信息，以获取目标的位置和速度（动态特性、属性信息），建立对象轨迹（航迹）数据库。从信息流通形式和综合处理层次上看，其系统结构模型主要有集中式、分布式、混合式和多级式结构。下面主要对集中式和分布式的位置级融合进行介绍。

集中式位置级融合是将各传感器采集的检测数据传送到融合中心进行数据对准、点迹相关、数据互联、航迹滤波、预测和综合跟踪。这种结构的优点是信息损失最小，但是数据互联较为困难，同时要求系统容量大，因此计算负担重，系统生存能力差。

分布式结构的应用很普遍，特别是在C4ISR系统中，它不仅具有局部独立跟踪能力，还具有全局监视和评估特性，且造价可控。这种结构的特点是：每个传感器的检测数据在进行融合之前，先由其自己的数据处理器产生局部多目标跟踪航迹，然后把处理过的信息送至融合中心，中心根据各节点的航迹数据完成航迹的相关和合成。这种结构还可称为分级式和自主式融合。

3.3 目标识别级融合

目标识别（属性）级数据融合，也称属性分类或身份估计，主要是组合来自多个传感器的属性信息，获取目标（身份）的联合估计。目标识别的基本过程如图2所示。用于目标识别的技术主要有模板法，聚类分类，自适应神网络，或识别实体身份的基于知识的技术。目标识别（属性）级的数据融合结构主要分为三类：分别对应决策级、特征级和数据级属性融合。例如基于图像的目标识别融合，就可以这三级中的任一级进行。

决策级属性融合结构中，每个传感器为了获得一个独立的属性判决要完成一个变换，然后顺序融合来自每个传感器的属性判决。特征级属性融合结构中，每个传感器观测一个目标，为了产生来自每个传感器的特征向量要完成特征提取，然后组合这些特征向量，并基于联合特征向量做出属性判决。在数据级融合方法中，直接融合来自同类传感器的数据，然后是特征提取和对来自融合数据的属性判决。为了实现这种融合，传感器必须是相同的或同类的。与位置级数据融合结构类似，通过融合靠近信源的信息可获得较高的精度，即数据级属性融合比特征级精度高，而决策级融合是最差的。

图像融合作为目标识别融合中的一个重要方面，可以在像素级、特征级或决策级任一级进行融合，也可以利用Dastrathy提出的5级结构，构造灵活的图像融合识别结构，以进一步改善图像融合的性能。

4 无线传感器网络中的数据融合算法

无线传感器网络中的数据融合主要集中于应用层和网络层。在网络层中，将路由技术与数据融合技术进行结合，可用于设计面对应用的数据融合接口。数据融合技术还可以独立应用于协议层之外，在网络层与数据链路层的中间建立信息融合层。

4.1 应用层中的数据融合

在应用层进行数据融合时，需要考虑以下两点。

（1）对无线传感器网络的架构进行设计时，应用层涉及到的参数量较多，需要屏蔽应用层的工作，为用户终端提供一个方便、灵活的需求界面。

（2）在无线传感器网络的能量分配中，数据通信所占的比率最大，可以利用分布式数据库技术对网络中的冗余信息进行融合，将中间点接收到的数据与本地数据进行融合处理。目前，应用层中基于查询的数据融合技术的研究比较热门，对此技术贡献最大的是美国加州大学伯克利分校（UC Berkeley）的 TinyDB[4]和康奈尔（Cornell）大学的 Cougar 系统[5]。基于应用层的数据融合技术适用于网络规模较小且单个节点的计算与存储能力较强的传感器网络。

4.2 网络层中的数据融合

网络层主要研究路由选择，其目的是挑选出一条通信带宽和路径最为合适的路由，以提高通信效率。无线传感器网络融合技术可以减少冗余数据，减少数据通信量，避免网络拥堵。将两者协同使用可以延长网络系统的寿命。根据 WSN 中的路由技术是否有数据融合功能可以分为两类[6-7]。

（1）以地址为中心的路由（Address-Centre Routing，AC 路由）。每个节点只是寻找从源节点到目的节点的最短路径，并且数据通过最优路径被转发，不考虑数据融合。如图 3（a）所示，从源节点 1 与源节点 2 到汇聚节点数据传输时分别经过中间节点 A 与 B、C 寻找最短路径，没有运用数据融合技术。

（2）以数据为中心的路由（Data-Centre Routing，DC 路由）。选路过程中有数据融合。如图3（b）所示，数据从源节点传送到 Sink 节点的过程中，没有选择最短路径：源节点 1中间节点 ASink 节点，而是将源节点 1 与源节点 2 采集的数据在中间节点 B 处融合，并将融合结果传送给 Sink 节点。

4.3 具有数据融合的路由协议

具有数据融合的路由协议主要概括为以下几种：

（1）具有查询能力的路由协议。具有查询能力的路由协议的代表是定向扩散路由。其路由建立和数据传输两个阶段都涉及到数据融合。

在路由建立阶段，汇聚节点向邻节点广播兴趣。对于每个节点的兴趣，都有一个表项记录发出该兴趣的邻节点，包括数据发送速率和时间戳等。当在同一检测区域内的邻节点之间的兴趣命名的方式相同时，可以将具有相同属性的兴趣融合为一个。

在数据传输时，当节点采集的数据与兴趣匹配时，对此转发数据进行缓存处理，再有重复的数据则不予发送，有效地减少了网络通信过程中的数据传输量。

（2）基于层次的路由协议。基于层次的路由协议的典型代表是 LEACH，此协议分为三个阶段：簇首的选择、簇的建立和数据的融合与传输阶段。在数据的融合与传输阶段，簇内节点把采集的数据信息发送给簇首，簇首接受所有簇内成员传输的数据信息，并融合处理收集到的数据，将融合结果传送给 Sink节点。

基于链的路由。基于链的路由不采用分层结构，典型代表是PEGASIS协议[8-9]。PEGASIS 协议中只有距离相近的节点间才互相通信，每一次通信都是在链中进行。每一次只有一个邻节点与Sink节点通信。

Sink节点选定后，采用令牌方式进行数据传输。信息从两端向中间靠拢，经过多次的数据传输和融合，将结果送到 Sink 节点，当链中有一个节点死亡时，链就需要重新构建。在运用 PEGASIS 协议时，“Sink 节点”可以被链中节点轮流充当，从而使在每一轮通信中每个节点的能量消耗降低，整个网络的能耗均衡性更好。

5 结论

经过几十年的发展，数据融合从单一的军事领域逐渐发展到更广阔的多元化应用领域。数据融合技术是为适应WSN以数据为中心的应用而产生的，是WSN的关键技术之一。它能减少网络节点间通信量，明@提高网络感知效率，延长网络生存周期，节省通信带宽和能量资源，这非常有利于无线传感器网络的设计与应用。本文从数据融合技术与WSN的协议层之间的紧密联系和数据融合的功能模型两个方面就进行了论述，明确了数据融合的功能模型对融合细节和研究对象所起的框架作用，以及数据融合技术在WSN中各协议层间的应用机制。在WSN的不断创新和发展中，对数据融合算法的设计和分析是极具研究价值的，同时也存在巨大的挑战性。

参考文献：

[1]马祖长，孙怡宁，梅涛.无线传感器网络综述[J].通信学报，2004，25（04）：114-124.

[2]KRISHNAMACHARI B，ESTRIN D，WICKER S. The impact of data aggregation in wireless sensor networks[C].Proc of the 22nd International Conference on Distributed Computing Systems.2002：575-578.

[3]MaoY.Y，Ksehisehang F.R.，Li B.，et al.A factor graph approach to link loss monitoring in wireless sensor network[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications，2005，23（04）：820-829

[4]Madden S R， Franklin M J， Hellerstein J M， et al. TinyDB： an acquisitional query processing system for sensor networks[J].ACM Transactions on database systems （TODS）， 2005，30（01）：122-173.

[5]Yao Y，Gehrke J.The cougar approach to in-network query processing in sensor networks[J].ACM Sigmod Record，2002， 31（03）：9-18.

[6]Cao J G.A data fusion routing algorithm in wireless sensor network based on mobile agent[C].Machine Learning and Cybernetics（ICMLC），2013 International Conference on.IEEE， 2013（01）：1-4.

第4篇：数据通信基本概念范文

关键词:网络故障诊断;路由器;分层诊断技术;网络接口

中图分类号:TP393文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)25-0070-02

0引言

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。实现计算机网络有四个基本要素:通信线路和通信设备;有独立功能的计算机;网络软件软件支持;实现数据通信与资源共享。所以网络故障无非就是这四个方面的故障。本文先介绍网络和路由器的基本概念,而后通过介绍网络分层诊断技术来详细阐述排除网络连通性故障的方法。

1网络与路由器概述

网络诊断是一门综合性技术,涉及网络技术的方方面面。为方便下面的讨论,首先回顾一下网络和路由器的基本概念。

(1)计算机网络按其覆盖范围通常被分为局域网和广域网。局域网覆盖地理范围较小,一般在数米到数十公里之间。广域网覆盖地理范围较大。按拓扑分类可分为总线型,星型,环形以及网状网络。

(2)为了完成计算机间的通信,把每部计算机互连的功能划分成定义明确的层次,规定了同层进程通信的协议及相邻层之间的接口和服务,将这些层、同层进程通信的协议及相邻层之间的接口统称为网络体系结构。国际标准化组织(ISO)提出的开放系统互连参考模型(OSI)是当代计算机网络技术体系的核心。该模型将网络划分为7个层次:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

(3)Internet依靠TCP/IP协议,在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上,每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。IP地址是一个32位二进制数的地址,由4个8位字段组成,每个字段之间用点号隔开,用于标识TCP/IP宿主机。

(4)路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。路由器技术始终处于核心地位。

2网络故障诊断概述

网络故障诊断有以下三方面的目的:确定网络的故障点,恢复网络的正常运行;找到网络配置和规划中的欠缺之处,改善和优化网络的性能;观察网络的运行状况,及时预测网络通信质量。

网络故障诊断以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础。从故障现象出发,以网络诊断工具为手段获取诊断信息,确定网络故障点,查找问题的根源,排除故障,恢复网络正常运行。

网络诊断可以使用包括局域网或广域网分析仪在内的多种工具:路由器诊断命令;网络管理工具和其它故障诊断工具。CISCO提供的工具足以胜任排除绝大多数网络故障。查看路由表,是解决网络故障开始的好地方。ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是获取故障诊断有用信息的网络工具。

网络故障的故障症状包括一般性和较特殊的。一般故障排除模式如下:第一步,当分析网络故障时,首先要清楚故障现象;第二步,收集需要的可能的故障原因信息,充分了解故障现象;第三步,根据收集到的情况考虑可能的故障原因,然后根据具体故障现象排除不符合的故障原因;第四步,根据最后的可能的故障原因,建立一个诊断计划;第五步,执行诊断计划,认真做好每一步测试和观察,直到故障症状消失;第六步,每改变一个参数都要确认其结果。

3网络故障分层诊断技术

3.1物理层及其诊断

物理层是第一层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。

物理层的故障主要表现在设备的物理连接方式是否正确;MODEM、CSU/DSU等设备的配置及操作是否正确。可以使用show interface命令来检查路由器各端口物理连接是否正常,检查端口状态,EIA状态和协议建立状态。

3.2数据链路层及其诊断

数据链路层是OSI参考模型的第二层,该层解决两个相邻结点之间的通信问题,实现两个相邻结点链路上无差错的协议数据单元传输。数据链路层传输的协议数据单元称为数据帧。数据链路层不关心数据包中包含什么信息,而仅是将其传递到网络中的下一结点。

3.3网络层及其诊断

网络层提供建立、保持和释放网络层连接的手段,包括路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障恢复等。

排除网络层故障的基本方法是:沿着从源到目标的路径,查看路由器路由表,同时检查路由器接口的IP地址。如果路由没有在路由表中出现,应该通过检查来确定是否已经输入适当的静态路由、默认路由或者动态路由。然后手工配置一些丢失的路由,或者排除一些动态路由选择过程的故障,包括RIP或者IGRP路由协议出现的故障。

4路由器接口故障排除

4.1串口故障排除

串口出现连通性问题时,为了排除串口故障,一般是从show interface serial命令开始,分析它的屏幕输出报告内容,找出问题之所在。串口报告的开始提供了该接口状态和线路协议状态。接口和线路协议的可能组合有以下几种:串口运行、线路协议运行,这是完全的工作条件。该串口和线路协议已经初始化,并正在交换协议的存活信息;串口运行、线路协议关闭,这个显示说明路由器与提供载波检测信号的设备连接,表明载波信号出现在本地和远程的调制解调器之间,但没有正确交换连接两端的协议存活信息;串口和线路协议都关闭,可能是电信部门的线路故障、电缆故障或者是调制解调器故障;串口管理性关闭和线路协议关闭,这种情况是在接口配置中输入了shutdown命令。通过输入no shutdown命令,打开管理性关闭。

正常通信时接口输入或输出信息包不应该丢失,或者丢失的量非常小,而且不会增加。如果信息包丢失有规律性增加,表明通过该接口传输的通信量超过接口所能处理的通信量。解决的办法是增加线路容量。

4.2以太接口故障排除

以太接口的典型故障问题是:带宽的过分利用;碰撞冲突次数频繁;使用不兼容的类型。使用show interface ethernet命令可以查看该接口的吞吐量、碰H冲突、信息包丢失、和类型的有关内容等。

(1)通过查看接口的吞吐量可以检测网络的利用。如果网络广播信息包的百分比很高,网络性能开始下降。光纤网转换到以太网段的信息包可能会淹没以太口。互联网发生这种情况可以采用优化接口的措施,即在以太接口使用no ip route-cache命令,禁用快速转换,并且调整缓冲区和保持队列。

(2)两个接口试图同时传输信息包到以太电缆上时,将发生碰H。以太网要求冲突次数很少,不同的网络要求是不同的,一般情况发现冲突每秒有三五次就应该查找冲突的原因了。

(3)如果节点的物理连接正常,接口和线路协议报告运行状态也正常,可是还是不能通信。原因可能是两个节点使用了不兼容的帧类型。可以尝试重新配置使用相同帧类型。

4.3异步通信口故障排除

互联网络的运行中,异步通信口的任务是为用户提供可靠服务,但又是故障多发部位。

异步通信口故障一般的外部因素是:拨号链路性能低劣;电话网交换机的连接质量问题;调制解调器的设置。如果调制解调器丢失了它的设置,应采用一种方法来初始化远程调制解调器。简单的办法是使用可通过前面板配置的调制解调器,另一种方法是将调制解调器接到路由器的异步接口,建立反向telnet,发送设置命令配置调制解调器。

show interface async 命令、show line命令是诊断异步通信口故障使用最多的工具。show interface async 命令输出报告中,接口状态报告关闭的唯一的情况是接口没有设置封装类型。线路协议状态显示与串口线路协议显示相同。show line命令显示接口接收和传输速度设置以及EIA状态显示。show line命令可以认为是接口命令(show interface async)的扩展。show line命令输出的EIA信号及网络状态:

noCTS noDSR DTR RTS:调制解调器未与异步接口连接。

CTS noDSR DTR RTS:调制解调器与异步接口连接正常,但未连接远程调制解调器。

CTS DSR DTR RTS:远程调制解调器拨号进入并建立连接。

确定异步通信口故障一般可用下列步骤:检查电缆线路质量;检查调制解调器的参数设置;检查调制解调器的连接速度;检查rxspeed 和txspeed是否与调制解调器的配置匹配;通过show interface async 命令和 show line命令查看端口的通信状况;从show line命令的报告检查EIA状态显示;检查接口封装;检查信息包丢失及缓冲区丢失情况。

5结语

网络发生故障是不可避免的。网络建成运行后,网络故障诊断是网络管理的重要技术工作。搞好网络的运行管理和故障诊断工作,提高故障诊断水平需要注意以下几方面的问题:认真学习有关网络技术理论;清楚网络的结构设计,包括网络拓朴、设备连接、系统参数设置及软件使用;了解网络正常运行状况、注意收集网络正常运行时的各种状态和报告输出参数;熟悉常用的诊断工具,准确的描述故障现象。

参考文献

[1] 李江,戴金萍,彭婷.浅谈医院网络常见故障的分类诊断[J].中国管理信息化,2010,(7).

[2] 庄保新.网络中的常见故障诊断及分析[J].硅谷,2010,(8).

[3] 代树强.计算机网络日常维护方略[J].硅谷,2010,(1).

第5篇：数据通信基本概念范文

出版社：电子工业出版社

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大话通信——通信基础知识读本

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不是三维——软件项目的设计、开发与管理

作者：何小朝 著

出版社：电子工业出版社

本书从软件与三维实物的本质性不同出发研究软件生产方法论。今天，软件生产中许多传统问题并没有得到质的改善，以“爆炸”形容的技术发展的实质究竟是什么？先进管理模式下的管理现状如何？本书首先深入分析以上问题，指出软件的本质及其至今不能实现工业化生产的内在原因；接着，从软件设计，测试与管理三个方面，系统地介绍了作者多年实践中总结出来的有效实用方法观点。

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作者：(美)温伯格 著，宋锐 译出版社：电子工业出版社

“程序设计心理学”一书作者Weinberg的另一力作！

揭穿软件测试神话。

每个人都在软件测试中扮演着某种角色，即使是项目团队之外的人也一样，同样是不可或缺的。测试人员、开发人员、客户和用户都会参与塑造测试的过程和结果，很多时候是在无意中进行的。测试人员不需要继续生成大堆文档、造成敌视的态度，而是可以通过在任何过程中结合有效的测试意识来培育大量的机会和丰富独家传记。

三网融合的关键技术及建设方案

作者：杨炼 等编著

第6篇：数据通信基本概念范文

关键词：计算机技术；网络安全；防范技术；研究分析

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 20-0000-01

现代化的计算机技术正在处于一个迅猛的发展阶段之中，而在网络通信技术高度发达的今天，数据信息的安全已经关系到了每一个用户的个人利益，并且网络以及相关的技术手段正在以难以想象的速度对人们的生活和工作产生影响。所以，深入的对计算机网络安全的技术和手段进行分析，逐步的对网络安全技术的基本内容以及网络安全攻击的特征进行掌控，有助于在实践的工作当中进一步提升系统的安全性，避免网络攻击为数据信息和相关资料的安全带来损害，保障系统的安全性，创建一个和谐的、健康的网络环境。

一、计算机网络安全技术概述分析

首先需要明确的是计算机网络安全的基本概念，在计算机系统之中软件、硬件以及系统之中的数据受到了相应技术手段的防护，保证数据资料等不会由于恶意的攻击或者是其他原因导致被更改、破坏或者是泄露，进而确保计算机系统可以时刻处于最稳定的运行状态之中，网络的数据通信服务不会中断。计算机网络安全以及通信网络组成了一个完整的网络系统，而计算机是通过网络之间的通信而相互连接的，通过数据通信和数据交换，为计算机之间的数据转换提供了基础条件。另外，在计算机网络安全之中最基本的内容是网络的信息安全以及网络系统运行的安全，按照其相关的性质可以分为物理安全防盗、防静电、防雷击以及防电磁泄漏等等，而按照逻辑安全来进行分析，则需要通过文件许可、文字口令或者是查账等方式来实现安全防护，诸如在实践的操作之中可以通过限制用户登录的次数，来避免出现相关的安全问题。最后则是计算机网络操作系统的安全性，需要很好的对用户进行区分，防止不同的用户之间出现相互干扰的情况，影响了系统的正常工作。

二、计算机网络安全攻击的特征分析

计算机网络安全的攻击特征有多个方面。首先，其可能会导致非常巨大的损失，由于被攻击的对象是计算机以及计算机内部的数据文件，所以一旦攻击取得了成功，则会进一步导致计算机以及其网络系统处于瘫痪的状态之中，对网络内部的数据文件以及重要的数据资料形成巨大的威胁。另外，计算机网络安全攻击有可能会运用多种多样的手段和方式，并且一般采用的是非常隐藏的方式，对计算机的运行带来巨大的潜在威胁。一般的来讲计算机网络安全攻击的方式可谓是多种多样，网络的安全攻击者可以通过获取他人的密码信息来登录用户的系统，或者是运用一些精心设计的方式破坏网络系统的正常运行。最后，计算机网络安全的攻击一般是以软件攻击为最主要的方式，通过软件攻击来对整个系统的运行形成巨大影响，并且具有较强的隐蔽性，难以被对方所察觉。

三、计算机网络安全防范的措施和途径分析

根据上文针对计算机网络安全攻击的特征以及安全技术的主要手段进行全面的概述，可以对实践的计算机系统运行过程当中安全防护的重要性有着全面的掌控。下文将针对计算机网络安全的安全防护措施以及相关的途径进行研究，旨在更进一步的促进安全技术以及防护手段的提升与改进。

首先，是物理安全的防护措施。针对打印机以及网络服务器、工作站等重要的设备进行用户验证的设定，避免人为的对设备造成损害。另外，还需要保证计算机以及相关设备处于良好的电磁工作地点之中，避免外部环境对设备的工作形成影响。第二，需要采取访问限制等手段，对计算机设备的安全性进行改进，一般安装在系统之中的许多程序需要通过用户的管理权限设置才能够进入到系统当中，通过这样的方式可以保证访问程序的管理权限得到控制，避免系统受到攻击和入侵。最后，还需要通过防火墙以及信息加密等技术手段对网络安全的安全性进行增强。信息的加密目的在于保护内部的数据文件以及登陆口令等不会受到影响，一般采取的是链路加密的方式，对网络节点进行有效的防护和管理。而防火墙则是通过对进出口等两个基本的通信方向进行控制和管理，在网络的外部建立起一个防护的网络，将不良信息进行隔离，确保计算机系统处于安全稳定的运行环境之内。

四、结束语

综上所述，根据对计算机网络安全进行全面的分析，从实际的角度出发分析了网络安全的防护要点，旨在确保计算机运行的安全性。

参考文献：

[1]苏潘.浅议计算机网络系统的安全管理[J].管理科学，2012，8.

第7篇：数据通信基本概念范文

关键词：变电站综合自动化 概念 功能 结构 通信

引言

由于常规变电站保护、自动、远动及通讯设备都是相互独立的，造成接线复杂。且常规站的二次设备中这些装置采用电磁型和晶体管式，结构复杂，占地面积大，实时监控计算功能差。随着计算机技术的发展，常规站基于上述状况，站内的装置变为采用微机保护，监控，远动，录波装置。微机化后的设备体积缩小，可靠性提高。这些微机化的模块功能不一样，但硬件结构基本一致，因站内各装置要采集的量和要控制的对象有许多是共同的，人们提出这样一个问题：在现有的技术条件下，从技术管理的综合自动化来考虑全微机化的变电站二次部分的优化设计，合理地共享软件资源和硬件资源。于是就有了变电站综合自动化的基本概念。

1.变电站综合自动化的概念

变电站综合自动化是将变电站的二次设备，包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动化装置和远动装置等经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动化监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。

2.变电站综合自动化的功能

2.1数据采集

数据采集内容包括模拟量、开关量、事件顺序记录及电能量的采集。对于这些数据的采集要求，一般情况下，采样周期不大于1s，就能满足实时性的要求，采样周期越小，对原采集量来说就越不失真。为保证数据采集的可靠性，生产过程中采集数据往往会出现各种干扰信号，采集数据失真，要求对数据通道，接口设备和接地等硬件设备采取有效措施。除此之外还要求数据采集的准确性，包括数据状态输入变化稳定可靠，或是一些转模件的精度要求。简易性，包括模件类型或容量增减方便，以及维护测试方便。灵活性，有时数据采集功能可能有不同的要求或修改，例如改变采样周期，采样方式等。

2.2安全监控功能

2.2.1对采集的模拟量不断进行越限监视，如发现越限，立刻发出告警信息，同时记录和显示越限时间和越限值，并将越限情况远传给调度中心或控制中心。

2.2.2对微机保护装置和其他各种自动装置的工作状态进行监视。

2.2.3将监视结果及时传送给调度中心，并接收和执行调度中心下达的各种命令。

2.3操作与控制功能

可对断路器、隔离开关的分、合进行操作，对变压器分接头进行调节控制，对电容器组进行切换。无论当地操作或远方操作，都应有防误操作的闭锁措施。

例如，断路器的操作闭锁应包括以下内容：断路器操作时，应闭锁重合闸；当地进行操作和远方控制操作，要互相闭锁。根据实时信息，自动实现断路器与隔离开关必要的闭锁操作。

2.4人机联系功能

通过人机联系桥梁：显示器、鼠标和键盘等，显示采集和计算的实时运行参数、显示实时主接线图、事件顺序记录（SOE）、越限报警显示、值班记录显示、历史趋势显示、保护定值和自控装置的设定值显示。其他：故障记录显示、设备运行状况显示等。

2.5运行记录功能

对于有人值班的变电站，监控系统可以配备打印机，完成以下打印记录功能：

①定时打印报表和运行日志；

②开关操作记录打印；

③事件顺序记录打印；

④越限打印；

⑤召唤打印；

⑥抄屏打印；

⑦事故追忆打印。

对于无人值班变电站，可不设当地打印功能，各变电站的运行报表，集中在控制中心打印输出。

2.6保护功能

采用微机保护满足可靠性、选择性、快速性、灵敏性的要求；软、硬件结构要相对独立；它的工作不受监控系统和其他子系统的影响；具有故障记录功能；查看和授权修改保护整定值方便；具有故障自诊断、自闭锁和自恢复功能；具有对时功能；具有通信功能和标准的通信规约。

2.7电压无功综合控制功能

在上级调度直接控制时，变压器分接头调整和电容器组的投切直接接受上级调度的控制；当给定电压曲线的情况下，则由变电站自动化系统紧系控制，按系统电压与功率因数变化自动调节变压器分接头位置或投切电容器，保证电压质量和优化无功补偿。

2.8备用电源自动投入功能

备用电源自投控制是当电力系统故障或其他原因导致工作电源消失时，将备用电源迅速投入，以恢复对系统的供电，因此备用电源自动投入是保证配电系统连续可靠供电的重要措施。在变电站中，常用的备自投控制有进线备自投、母联备自投和备用变压器自投等。

2.9系统自诊断功能

系统的各装置如保护装置、数据采集装置、控制装置等都具有自诊断功能，所以数据采集、控制、保护等主要单元模块故障，能自诊断出故障部位，具有失电保护、自检、自复位的能力。

2.10与远方调度中心通信

利用远动装置实现四遥功能，即遥测，遥控，遥信及遥调。将采集的参量实时送往调度中心，并接受上级调度中心的控制和调节操作命令。若有变位信息可以插入优先发送，及时向调度中心报警。同时接受调度中心发来的各种控制命令。传送通道可采用电力线载波、微波、光纤或专用通道。通信规约可采用远动标准规约。

2.11对时功能

配备GPS卫星同步时钟装置、与调度统一时钟。

2.12同期操作功能

变电站的自动同期装置，使待并的两个系统在电压、频率、相位角都能满足条件的情况下能够进行并列操作，分为手动和自动化两种方式实现。

3变电站综合自动化的结构

变电站综合自动化的结构大体可分为三种结构：集中式、分布式及分布分散式。

3.1集中式

一般采用功能较强的计算机并扩展其I／O接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。集中式结构也并非指只由一台计算机完成保护、监控等全部功能。多数集中式结构的微机保护、微机监控和与调度等通信的功能也是由不同的微型计算机完成的，只是每台微型计算机承担的任务多些。例如监控机要担负数据采集、数据处理、断路器操作、人机联系等多项任务；担负微机保护的计算，可能一台微机要负责多回低压线路的保护等。

3.2分布式

该机构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计，采用主从CPU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块（通常是多个CPU）之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构，较多地使用于中、低压变电站。

3.3分布分散式

该结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即变电站层（站级测控单元）和间隔层（间隔单元）。也可分为三层，即变电站层、通信层和间隔层。该系统的主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器间隔附近，相互之间用光缆或特殊通信电缆连接。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势，大幅度地减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，且具有很高的可靠性，较好地实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展，大量现场工作可一次性地在设备制造厂家完成。

4.变电站综合自动化的通信

4.1综合自动化系统的现场级

变电站综合自动化系统一般都是分层分布的。现场一次设备与间隔层间的信息传输，间隔层之间的信息交换，如在一个间隔层内部相关的功能模块间，即继电保护，监视控制，测量等间的数据交换。间隔层与变电站层的信息交换，即各子系统与上位机（监控主机）间的数据通信和信息交换问题。

4.2自动化系统与上级调度通信

综合自动化系统必须兼有RTU的全部功能，应该能够将所采集的模拟量和开关状态信息，以及事件顺序记录等远传至调度端；同时应该能接收调度端下达的各种操作、控制、修改定值等命令。即完成新型RTU等全部四遥功能。

通信规约必须符合部颁的规定。目前最常用的有IEC60870 101/103/104和CDT等规约。

结语

变电站综合自动化系统是一门综合多专业、多学科的综合性技术，对变电站的运行，监视，控制和保护等各项功能提供了可靠的技术保证。伴随着电网规模日新月异的发展，以及计算机等先进技术的进步，自动化设备性能的完善和提高，变电站综合自动化必将是变电站今后发展应用的主要模式。

参考文献：

［1］崔明.变电站与水电站综合自动化［M］.中国水利水电出版社.

［2］黄益庄.变电站新型综合自动化系统设计［J］.中国机电工程学报，1996.16.

［3］张玉芬.对变电站综合自动化系统的几点理解［J］.水利采煤与管道运输，2010.3，（1）.

第8篇：数据通信基本概念范文

【关键词】物联网 移动通信网 融合

一、前言

物联网是最近几年刚兴起的一个概念，从狭义上来讲，就是物与物之间的相互连接，通过各种技术的应用实现物体智能化的识别与管理。广义上来讲，物联网不仅限于物与物之间的连接，还包括物品与人、人与人之间的连接，将各种事物联系在一起，放在一个智能化的网络之中，实现世界的大互联。要想实现这个美好的愿景，就必须借助于移动通信网络，将移动通信网络应用到物联网之中，将移动通信网络与物联网相融合，实现未来世界的大联通。

二、物联网的基本构成

物联网主要由五大部分组成，分别是：信息的获取部分、信息控制部分、信息传输部分、信息处理部分以及信息的应用部分。

（一）信息的获取部分。信息的获取部分就是识别并且获取物品的信息，类似于让物品会“说话”。在这中间要用到大量的传感器、识别技术、二维码等，以保证能够方便及时地获取物品的信息。

（二）信息的控制部分。信息控制部分的主要作用是将信息获取部分获得的信息根据传输网络的指令进行控制处理，达到信息传输所需要的状态。

（三）信息传输部分。信息传输部分是物联网中非常关键的一部分。因为物体是分布在各个地方，而且物体并不是固定的而是移动的，所以就需要一个灵活的传输网络把获取的物体信息传输出去，这个网络毫无疑问应该是移动通信网络。

（四）信息的处理部分。信息处理主要包括对信息进行重新的组合、将数据进行整理融合，让数据变得更加可靠。信息处理部分是物联网的一个难点。因为物体的数量是非常庞大的，与用户数量不在一个数量级别。所以这一部分要分析处理海量的信息数据。在处理过程中需要用到很多的复杂技术，比如模糊识别、云计算等。

（五）信息的应用部分。信息应用是对接受到的信息进行处理应用。根据用户的需要编制不同的控制管理程序或者是系统。然后呢用相关的程序系统实现对物体的身份识别、物置的获取、对物体进行监控和管理，完成了物联网的作用。

三、移动通信网络与物联网的融合

在上文已经提到，由于物体的位置是随意的，物体的位置也不是固定的。所以需要一种机动性和灵活性都比较强的网络来进行物联网中海量数据的传输和处理。移动互联网是最佳的选择。最近十几年，移动互联网络获得了巨大的发展，第三代移动通信技术已经变得十分成熟，第四代移动通信技术也已经开始商用，这为海量的数据传输提供了网络基础保障。所以移动通信网络是物联网最佳的网络选择。

（一）移动互联网与物联网的融合。广义移动通信网络由三部分组成，分别是移动的终端设备、移动传输网络以及网络的维护管理。物联网与移动通信网络的融合也主要集中在这三部分。

（二）移动终端设备与物联网的融合。移动终端设备具有灵活、机动性强的特点，尤其是手持的移动终端设备。这一部分可以应用到物联网的信息获取识别部分。移动终端设备能够随时随地的移动，能够跟踪物联网的节点，这样就能够方便地采集相关物品的信息。比如用手机扫描二维码获取物品信息，这就是一个典型的应用。

（三）移动传输网络与物联网的融合。移动传输网络的主要功能是连接移动网络中的各个节点然后实现信息的传输。物联网的所需要的功能和移动通信传输网络的功能相似。要建立一个快速、方便、可以依赖的无线网络就必须要让物联网的识别设备能够方便地接入无线网络，并且无线网络进行海量的数据传输。随着第三代移动通信技术的发展成熟，前述这两点都已经可以实现。所以物联网想要快速发展，必须要建立在无线通信传输网络的基础之上，将两者相互融合。

（四）移动网络维护管理与物联网的融合。移动传输网络的维护管理主要是针对网络传输设备及其性能的管理与维护，维护的主要目的是保证网络的正常使用和运行。物联网的网络维护与管理包含的范围更大一些，物联网不是仅限于人与人之间的语音、通讯需求的传输网络，而且包括物品与物品、人与物品、人与人之间的信息传输。但是所需要的网络基础维护和管理是相同的，所以移动通信的传输网络可以与物联网相融合，再进行一些改进就可以完全适用。

四、移动通信与物联网融合现状与展望

移动通信传输网络在传输带宽和通信网络的稳定性方面与有线网络相比还存在着一定的差距，但是无线网络在灵活机动性方面的优势是有线网络无法比拟的。随着第三代移动通信网络技术的成熟与第四代网络技术的发展，在传输带宽与网络稳定性方面必将会满足物联网应用的要求。

实际上现在的移动通信传输网络已经应用到物联网之中，而且移动通信厂商已经发力物联网通讯。但是这些应用还是十分地有限，只是应用在少数的几个行业。

在不久的将来，将会有统一的物联网行业规范出台，移动互联网将会与物联网进行充分地融合，物联网的通讯将会以移动通信传输网络为基础建立。在物联网普及之后，会用于超市、仓储、环保、消防以及医院等各个行业。物联网终端的数量也将很快超过现在手持移动终端的数量。

五、结论

物联网是一个大型的综合网络，需要各种技术的综合应用。物联网的发展将带动非常多的行业发展，比如自动控制行业、无线通讯行业以及射频识别行业等。移动通信网络与物联网的融合是大趋势，必将促进物联网的发展。

参考文献：

[1]张明会，孟印. 物联网关键技术融合体系[J]. 物流科技. 2012（02）

[2]沈嘉. 移动通信网络和传感器网络的融合[J]. 现代电信科技. 2008（11）

[3]田国栋. 解析第四代移动通信[J]. 商场现代化. 2009（06）

第9篇：数据通信基本概念范文

（长江大学计算机科学学院，湖北 荆州434023)

【摘　要】本文结合笔者的实际教学经验，分析了非计算机专业的计算机网络课程教学的现状和存在的问题，并从教学内容的优化、教学方法以及实践教学三个方面对教学的改进进行了探讨。

关键词 非计算机专业；计算机网络；教学内容；教学方法

0　引言

目前，计算机网络是增长最快的IT技术之一，计算机网络已经成为一个非常重要的基础设施，如电力和电话一样，它使人类获取信息的能力产生了很大的进展并产生了许多相关应用，如电子商务，电子政务，远程教育等，对人类生活生产有重大和深远的影响。所以在这种新形势下对各个专业的学生能力培养提出了新的要求，非计算机专业开设计算机网络课程就提到了桌面。

1　“计算机网络”课程教学现状及存在的问题

1.1　学生背景知识少，学习态度不够端正

由于大学现在授课计划制定的总学时是有限的，因此对于非计算机专业的学生来说，其开设的计算机相关的课程很少，大部分就是计算机基础以及计算机网络，而且，这些课程所占学时通常都比较少，造成学生的重视程度不够，学习态度不够端正，影响了学生学习的积极性和主动性。

1.2　教学内容理论性太强，与实际应用脱节

在传统教学活动中，计算机网络课程往往以 OSI 参考模型为基础讲述网络层次结构、协议和计算机网络原理。这对于缺乏相关背景知识的非计算机专业学生而言，更加会感到课程枯燥、抽象，很难将学到的理论与实际网络联系起来，从而导致学生学习目的不明确；而教师则深感要在有限的时间内结合实际把计算机网络的概念、原理讲清楚绝非易事[1]。

1.3　实践教学环境缺乏，难以进一步巩固知识

目前高等院校中，由于专业设置和经费的原因，非计算机专业一般没有相关的网络实验平台，大部分就是一个的计算机网络实验平台非常简单，基本上是将利用简单的网络设备( 如交换机、路由器等) 等将计算机连接成小型网络，不能随意更改，学生无法通过自己动手组建网络，达到更好地理解和掌握计算机网络基本原理网络通信技术、锻炼网络工程应用能力的目的[2]。

2　教学探索与实践

2.1　优化教学内容，提高学习动力

因为教学的对象发生了变化，因此，不能像对计算机专业的学生一样进行授课。我们首先要明确教学目的：是使学生掌握一些计算机网络的基本知识和基本技能，突出培养学生结合本专业知识、熟练网络应用的能力，并更加注重理解和掌握基本概念和具体的实际应用。其次，非计算机专业开设的计算机网络课程学时普遍偏少，在很短的时间内向学生解释所有的计算机网络的内容是不现实的，必须根据不同的专业进行有选择的内容上的选取[3]。再次，要刻画整个培养计划中其他专业课程与网络课程之间的关系，让学生知道为什么学习，学习有什么作用，从而提高学生学习的目的性。

结合以上几点，本课程内容的选取必须注重网络技术实际应用教学，注重理论联系实际，把计算机网络理论与实践有效地结合到一起，要尽量避免传统教学中理论脱离实际应用的弊端。

可以将教学的内容大体划分为3个主要模块，其主要内容涵盖了以下内容：

（1）计算机网络基础：主要包含网络技术基础、数据通信基本技术、Internet技术与应用；涵盖了计算机网络的基本概念、数据通信的基本原理、网络体系结构、OSI七层参考模型、TCP/IP四层参考模型、Internet的基础知识、常用服务与应用技术、IP地址、TCP/IP及主要参数等网络技术应用的基础知识。

（2）计算机网络实现：主要包含组建局域网与接入Internet、局域网的设备管理、管理网络的软件系统。涵盖了网络中从物理层到网络层的主要部件与设备、以太网、最新高速交换式网络、虚拟局域网、无线局域网、不同规模用户的Internet接入技术与方案、微软的工作组网络的组建、管理与安全使用网络资源等方面的基本知识与实用组网技术。

（3）计算机网络应用：主要包含计算机网络应用系统模式、网页制作与编程基础、基于浏览器/服务器的网络应用。涵盖了应用系统的计算模式中的对等网、C/S和B/S网络应用模式的结构与特点，Web体系结构工作原理；网页的基本构成、HTML、高级网页编辑工具Dreamweaver的安装与使用以及制作网页的基础知识；基于浏览器/服务器（B/S）网络应用系统的实现与开发技术等网络应用系统的实现技术[4]。

其中，在第2、3模块的教学中，可以结合具体的专业应用来进行内容的组织，对上述内容作适当调整，让学生对计算机网络课程产生专业认同感，从而提高学生的学习动力和兴趣，端正学习态度，实现教学相长，达到更好的教学效果。

2.2　改进教学方法，改善教学效果

2.2.1　“自顶向下”教学法

目前计算机网络理论知识的讲解主要是采用“自底向上”的方式进行，由于直接从底层讲起，与实际网络应用难以一下子联系起来，学生学习的时候就会觉得无用，从而失去兴趣。因此，在实际授课中应采用从“自顶向下”的方式进行，即从当前使用广泛的网络应用开始讲起，让学生知其然，知其所以然，保存求知的兴趣，能针对性的理解网络现象，从而提高教学效果。

2.2.2　案例教学法

在授课中针对一些比较重要的知识点，可以根据学生专业的特点选取学生将来可能从事的工作里面的典型网络应用实例来进行分析，一来进一步让学生对课程的专业认同感提高；再者由于是运用实例，学生学习起来就会有成就感，能极大的提高学生的学习兴趣和动力。

2.2.3　类比教学法

网络课程中涉及很多不好理解的知识点，这些知识点是学生必须要掌握且掌握不好的地方，在实际的教学中，通常用生活中的例子来进行类比，让学生轻松的理解，例如：介绍分组交换和电路交换的时候，可以将分组交换的过程类比为写寄纸质信件，不需要建立连接就可以通信类比为不需要和别人沟通就直接可以写信给别人等；电路交换类比成打电话，电路交换有建立连接、通信和释放连接三个阶段，打电话同样有拨号，通信，挂机三个阶段等；然后将相同点进行总结，就能让学生很容易的掌握这个关键知识点，提高了教学的效率和效果。

2.3　加强实践教学，巩固所学知识

首先需要解决的问题是实验环境的构建。一般对于非计算机专业来说，新增网络设备不太现实，可以采用网络模拟器来模拟各种网络设备，例如: Cisco公司的Packet Tracer可以为学习网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置、锻炼故障排查能力。

其次就是实践教学的内容和组织方式，实践教学分为验证性实验和设计应用性实验，由于课程学时少，实践学时只能完成一部分重要的设计应用性实验，还有很多实验则需要学生课下自己完成，对于课下自己完成的实验，教师要给出相应的指导手册，要求学生完成实验报告并给以一定的成绩评定，这样才能督促学生完成实验，加深对所学知识的理解，提高实际动手能力。

3　结束语

“计算机网络”课程是信息时代很多专业需要开设的课程之一。该课程特点是知识面广，技术发展快，为了适应应用型高校的培养目标，我们必须要不断地促进教学质量的提高，培养学生将理论应用于实际的能力，为社会培养复合型应用型人才。本文结合作者的实际教学经验从教学内容、教学方法以及实践教学等方面对非计算机专业的计算机网络课程的教学进行了总结和探讨，力争在以后达到更好的教学效果。

参考文献

［1］郑良斌,何薇.非计算机专业“计算机网络”课程教学改革与实践[J].计算机教育,2005,8:33-34.

［2］刘彦宝.计算机网络课程教学改革与实践[J].黑龙江高教研究，2006(2).

［3］陈洺均,黄源.非计算机专业计算机网络课程教学方法改革探索[J].科技信息,2009,22，174.