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【關(guān)鍵詞】 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 多媒體 通信 傳輸技術(shù)
引言:隨著社會(huì)的發(fā)展,人們生活水平日漸提升,其安全防護(hù)意識(shí)也有所增強(qiáng),在先進(jìn)技術(shù)支持下,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急多媒體通信的應(yīng)用愈加廣泛,不僅保證了人們的安全,還提高了其生活質(zhì)量。但實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)應(yīng)急多媒體通信有著較高的要求,如:實(shí)時(shí)性、可靠性與連續(xù)性等,而無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急多媒體通信未能滿(mǎn)足上述要求,因此,本文探討了其傳輸協(xié)議與通信終端系統(tǒng),旨在進(jìn)一步提高其整體性能。
一、應(yīng)急多媒體通信的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
其一,低寬帶,通常情況下,其寬帶僅為1-2個(gè)數(shù)量級(jí);其二,時(shí)變性,對(duì)于應(yīng)急通信終端來(lái)說(shuō),其主要用于移動(dòng)情況,此時(shí)的應(yīng)用環(huán)境會(huì)影響無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的寬帶變化,特別是移動(dòng)處于高速狀態(tài)下,可能發(fā)生突變;其三,非對(duì)稱(chēng)性,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的上行與下行寬帶各異;其四,影響較大,在實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸中信道干擾較為嚴(yán)重,同時(shí)誤碼率較高,通常情況下,與有線(xiàn)傳輸相比,會(huì)高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)。在實(shí)際研究與設(shè)計(jì)過(guò)程中,結(jié)合上述特點(diǎn),要求應(yīng)急多媒體通信傳輸技術(shù)應(yīng)符合以下要求:第一點(diǎn),在保證清晰度的前提下,占用較小的寬帶資源;第二點(diǎn),寬帶大小變化過(guò)程中應(yīng)具備較強(qiáng)的自適應(yīng)性;第三點(diǎn),多媒體數(shù)據(jù)傳輸時(shí)應(yīng)保證較小的延時(shí);第四點(diǎn),數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)具備較高的可靠性與穩(wěn)定性。
二、 應(yīng)急多媒體通信流媒體協(xié)議的選用
目前,傳輸協(xié)議較多,其中使用頻率較高的有用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)與傳輸控制協(xié)議(TCP)。
1、UDP協(xié)議。此協(xié)議屬于無(wú)連接協(xié)議,其在網(wǎng)絡(luò)中主要用于處理數(shù)據(jù)包,它的優(yōu)點(diǎn)為簡(jiǎn)單的分組格式、較小的頭部開(kāi)銷(xiāo)、較快的處理速度,因此,UDP作為應(yīng)用層時(shí),所提供的傳輸服務(wù)則會(huì)缺少可靠性。在選用UDP協(xié)議時(shí),應(yīng)考慮UDP的特性,通常情況下,其可用于大信息量的音頻、視頻與普通數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送[1]。UDP協(xié)議的快速與簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)較為顯著,滿(mǎn)足了大多數(shù)流媒體的應(yīng)用需求,但由于此協(xié)議缺少可靠性與可控性,導(dǎo)致其極易出現(xiàn)各種問(wèn)題。
2、TCP協(xié)議。此協(xié)議的設(shè)計(jì)主要是為了服務(wù)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),當(dāng)前,其作為傳輸層協(xié)議的使用頻率較高。由于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞問(wèn)題較為嚴(yán)重,進(jìn)而極易出現(xiàn)報(bào)文丟失,同時(shí)其出錯(cuò)率也相對(duì)較低,而使用TCP協(xié)議后,經(jīng)發(fā)送方、接收方與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)合作,進(jìn)而保證了有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?duì)于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)而言,如果其使用TCP協(xié)議,為了保證多媒體數(shù)據(jù)的高效傳輸,需要較大的緩沖區(qū),同時(shí)也需要充足的寬帶,但在實(shí)際應(yīng)用中不具備上述條件,隨之出現(xiàn)了諸多問(wèn)題,如:較高的丟包率、較差的網(wǎng)絡(luò)狀況等。
3、混合協(xié)議。現(xiàn)階段,流媒體傳輸協(xié)議中最為流行的為RTSP/RTP/RTCP/UDP協(xié)議,實(shí)時(shí)傳輸中應(yīng)使用RTP與RTCP兩個(gè)端口,前者借助UDP協(xié)議,以此保證了實(shí)時(shí)視音頻數(shù)據(jù)的快速傳輸,后者借助TRCP協(xié)議,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳輸信息的有效控制,通過(guò)二者,最終實(shí)現(xiàn)了高效傳輸[2]。UDP具有良好的實(shí)時(shí)性,但其不具備擁塞控制機(jī)制,導(dǎo)致UDP協(xié)議易丟失數(shù)據(jù),進(jìn)而擦混熟速率也將受到較大的影響;TCP擁有擁塞控制機(jī)制、重傳機(jī)制與流量控制機(jī)制,其實(shí)施需要借助大量的反饋信息,而此時(shí)的信息會(huì)占用一定的寬帶。在此情況下,本文結(jié)合二者的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了TCP/UDP混合協(xié)議,通過(guò)二者優(yōu)點(diǎn)的充分發(fā)揮,兼顧了傳輸效率與可靠性,以此保證了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視音頻的高質(zhì)量傳輸。
三、ARM/DSP雙核嵌入式系統(tǒng)
在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中傳輸視音頻時(shí),利用TCP/UDP混合協(xié)議,保證了傳輸?shù)乃俣扰c質(zhì)量,但為了保證整個(gè)音視頻通信的效果,仍需要注重其終端,在強(qiáng)有力終端支持下,進(jìn)一步增加多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋M(jìn)一步提高其通信的質(zhì)量。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究多媒體時(shí),主要關(guān)注的內(nèi)容為嵌入式終端系統(tǒng)計(jì)算能力的提高。本文提出了ARM/DSP雙核移動(dòng)多媒體嵌入式系統(tǒng),其中ARM端的主控芯片為S3C2440A芯片,DSP端的主控芯片為BlackFin533芯片,它可支持WinCE與Linux系統(tǒng),充分發(fā)揮了ARM的控制性能與DSP的視頻數(shù)據(jù)處理能力。ARM/DSP雙核嵌入式系統(tǒng)主要是由ARM、DSP及其相連接的SPI接口三部分構(gòu)成的,ARM作為操作系統(tǒng),主要提供的功能有圖形界面、應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)通信功能;DSP需要提供SPI通信協(xié)議,從而實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的操作[3]。
總結(jié):綜上所述,本文分析了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急多媒體通信傳輸技術(shù),重點(diǎn)分析了其傳輸協(xié)議及終端系統(tǒng),相信,通過(guò)TCP/UDP混合協(xié)議及ARM/DSP雙核嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急多媒體通信的質(zhì)量將不斷提高。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]何君燕,劉凱. 井下無(wú)線(xiàn)多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸技術(shù)研究[J]. 軟件,2012,01:112-115.
關(guān)鍵詞:媒體通信;信息技術(shù);多媒體通信
中圖分類(lèi)號(hào):TN919 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2014)03-0033-02
1 多媒體的概述
應(yīng)用多媒體技術(shù)是20世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)應(yīng)用的時(shí)代特征,是計(jì)算機(jī)的又一場(chǎng)革命。20世紀(jì)90年代以來(lái),世界向著信息化社會(huì)發(fā)展的速度已經(jīng)明顯加快,多媒體技術(shù)的應(yīng)用在這一發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。多媒體使人類(lèi)信息交流的方式發(fā)生了本質(zhì)性的改變,將人類(lèi)信息傳播的路徑大大縮短。
究竟什么是“多媒體”?“多媒體”一詞從英文“Multimedia”翻譯而來(lái),該詞由multiple和media復(fù)合而成,核心詞是“media”—媒體。媒體(medium)一詞在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有兩重含義:一重是中文常譯為“媒質(zhì)”的信息存儲(chǔ)實(shí)體,如磁帶、光盤(pán)、磁盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等;另一重是指中文譯作“媒介”的信息傳遞載體,如數(shù)字、文字、聲音、圖形和圖像等,多媒體技術(shù)中的媒體指的是后者,即“傳遞信息的載體”。
2 多媒體通信的特點(diǎn)
多媒體通信具有交互性、集成性和同步性三個(gè)特征,并且三者是缺一不可的。
一是交互性。交互性是多媒體通信系統(tǒng)區(qū)別于其他通信系統(tǒng)的重要標(biāo)志,它是指在通信系統(tǒng)中人與系統(tǒng)之間的相互控制能力。交互性為用戶(hù)提供了對(duì)通信全過(guò)程完備的交互控制能力,要求多媒體通信網(wǎng)絡(luò)提供雙向傳輸能力,這種雙向傳輸通道從功能和帶寬來(lái)講是不對(duì)
稱(chēng)的。
二是集成性。多媒體通信系統(tǒng)需要具備能同時(shí)處理如信息數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、傳輸和顯示的能力。由于各種媒體之間存在著空間關(guān)系、時(shí)間關(guān)系、鏈接關(guān)系等比較復(fù)雜的關(guān)系,因此,要求多媒體通信必須具有集
成性。
三是同步性。同步性是多媒體系統(tǒng)之間相互區(qū)別的根本標(biāo)志。它是由多媒體的定義決定的,是指多媒體通信終端上顯示的聲音、圖像和文字等必須以同步的方式進(jìn)行工作。
3 多媒體通信的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)
多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)中最關(guān)鍵的是音頻和圖像壓縮編碼技術(shù):(1)音頻數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。聲音作為一個(gè)極其重要的信息攜帶媒體,是多媒體技術(shù)研究中重要的內(nèi)容之一。對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行量化和壓縮編碼處理,便于聲音信號(hào)在多媒體通信系統(tǒng)中的傳輸和處理,同時(shí)也增強(qiáng)其抗干擾的能力。(2)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。多媒體通信中的另一類(lèi)重要的媒體就是圖像,它不僅能夠以更直觀(guān)的形式傳遞出信息的內(nèi)涵,也更易于理解接受。但在通信過(guò)程中,由于存儲(chǔ)圖像占用的空間較大,所以很有必要對(duì)其所生成的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行壓縮處理。
3.2 多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括接入網(wǎng)技術(shù)和寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在多媒體通信系統(tǒng)中,能夠滿(mǎn)足多媒體應(yīng)用需要的通信網(wǎng)絡(luò)必須具有“可提供服務(wù)質(zhì)量的保證、具有高帶寬、能實(shí)現(xiàn)媒體同步”等特點(diǎn)。因?yàn)榫W(wǎng)上傳輸?shù)氖怯啥喾N媒體綜合而成的一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)流,不但要求網(wǎng)絡(luò)具有對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行高效綜合的能力,還要求網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)信息進(jìn)行高速傳輸。
3.3 多媒體信息存儲(chǔ)技術(shù)
多媒體信息對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備提出了很高的要求,不僅要求存儲(chǔ)設(shè)備的容量足夠大,還要求帶寬、存儲(chǔ)速度等達(dá)到一定水平。為了獲得大容量的存儲(chǔ),并進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的讀取速度,SAN作為一種新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。SAN的實(shí)質(zhì)是一種新型網(wǎng)格,以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心,采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),利用光線(xiàn)通道進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸。
4 可視電話(huà)系統(tǒng)
理想的多媒體通信方式是人們可以在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多媒體信息交換。電話(huà)交換網(wǎng)的顯著特點(diǎn)是通過(guò)呼叫—建立的方式,兩個(gè)處于不同地點(diǎn)的用戶(hù)就可以通過(guò)交換機(jī)形成一個(gè)直接通路進(jìn)行信息交換。在傳統(tǒng)的電話(huà)線(xiàn)上只能傳輸模擬信號(hào)的聲音,要實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)字化信息,則必須利用調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換。
4.1 可視電話(huà)的組成
可視電話(huà)在組成上一般分為四個(gè)部分:(1)語(yǔ)音處理部分包括電話(huà)、語(yǔ)音編碼器等。(2)圖像輸入部分常用光導(dǎo)攝像管、CCD攝像機(jī)。(3)圖像輸出部分常用電視機(jī)、監(jiān)視器、液晶顯示器。(4)圖像信號(hào)處理部分使用專(zhuān)用控制器。
4.2 可視電話(huà)控制器的功能
(1)圖像信號(hào)A/D和D/A轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換器將由攝像機(jī)獲取的模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào),以便對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化處理。D/A轉(zhuǎn)換器是將經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。(2)幀存儲(chǔ)器。對(duì)于數(shù)字化處理的圖像信息按動(dòng)態(tài)幀存儲(chǔ)。幀存儲(chǔ)器容量和類(lèi)型選擇取決于所要處理的圖像信息。(3)信源編碼/解碼。信源編碼就是圖像信息壓縮編碼,采用高效壓縮編碼技術(shù)。(4)信道編碼/解碼。信道編碼的目的是在圖像信息中插入一些識(shí)別碼、糾錯(cuò)碼等控制信號(hào),提高抗干擾性。(5)調(diào)制/解調(diào)。調(diào)制是將信號(hào)變換在信道中傳輸?shù)男盘?hào)的過(guò)程,即數(shù)字信號(hào)調(diào)制模擬信號(hào)的過(guò)程。(6)傳輸信道。由于有模擬信道和數(shù)字信道兩種不同的信道,因此可視電話(huà)技術(shù)的發(fā)展也有兩個(gè)方向:一是利用現(xiàn)有廉價(jià)公用電話(huà)網(wǎng),進(jìn)行簡(jiǎn)單可行的多媒體通信;二是利用ISDN進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像傳送。
5 多媒體通信的應(yīng)用
信息化社會(huì)已經(jīng)來(lái)臨,教育、科研、商業(yè)等眾多行業(yè)開(kāi)始注重利用多媒體技術(shù)以提高工作效率,多媒體通信從而在多個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。
一是科研和工程:在該領(lǐng)域中,多媒體通信的使用為分布式設(shè)計(jì)和制造提供了極大的支持。
二是辦公虛擬化:商業(yè)化環(huán)境和辦公場(chǎng)所是多媒體通信主要的應(yīng)用領(lǐng)域,將異地的辦公人員密切地聯(lián)系起來(lái)的方式就是利用多媒體通信技術(shù)建立起來(lái)的虛擬辦公室,從而方便地進(jìn)行信息處理和交流。
三是服務(wù)行業(yè):財(cái)政、醫(yī)療服務(wù)和教育等領(lǐng)域是多媒體通信在服務(wù)行業(yè)的主要應(yīng)用范圍,在遠(yuǎn)程教育中采用多媒體方式進(jìn)行教學(xué),將地理限制完全化解,為學(xué)生營(yíng)造出一種身臨其境的感覺(jué),讓遠(yuǎn)距離的學(xué)生在這種生動(dòng)而深刻教育方式下提高學(xué)習(xí)效率。
四是家庭:多媒體通信可以為家庭用戶(hù)提供如新聞、休閑、資訊、保健、管理等大量的生活信息服務(wù),用戶(hù)足不出戶(hù)即可了解各種信息,這為多媒體技術(shù)應(yīng)用在家庭中創(chuàng)造了美好的前景。
6 多媒體通信的信息處理技術(shù)
信息處理一直是多媒體通信中的關(guān)鍵,它包括多種媒體的信息壓縮處理和多媒體信息的分布處理。在文字信息處理方面,文字的識(shí)別和文本數(shù)據(jù)的壓縮是研究的重點(diǎn);在圖像信息處理方面,人們正在研究和開(kāi)發(fā)新一代的圖像壓縮編碼算法,力求將計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖形的理解和識(shí)別等技術(shù)融入其中;在語(yǔ)音信息處理方面,對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的輸入、識(shí)別與合成是深入研究的方向。
7 多媒體通信的終端技術(shù)
隨著半導(dǎo)體集成技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,多媒體通信終端的性能越來(lái)越強(qiáng)大,體積卻越來(lái)越小,可見(jiàn),簡(jiǎn)單實(shí)用小型化是多媒體通信終端的發(fā)展趨勢(shì)。此外,多媒體通信終端的發(fā)展離不開(kāi)與各種多媒體業(yè)務(wù)的融合,如會(huì)議電視、家庭辦公、遠(yuǎn)程教學(xué)、實(shí)時(shí)點(diǎn)播等,以及IP接入、ISDN接入等多種接入方式。
參考文獻(xiàn)
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我國(guó)的移動(dòng)通信經(jīng)過(guò)了幾次升級(jí)與發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了4G時(shí)代。當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)擁有比2G、3G更多的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。本文將對(duì)當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)及建設(shè)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析與探討。
1當(dāng)前4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)
1.1網(wǎng)速更快、多媒體通信質(zhì)量更高
4G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在正處于發(fā)展迅速擴(kuò)張的階段,取代2G與3G網(wǎng)絡(luò)是必然的趨勢(shì)。4G作為新一代的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),其最顯著的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是比2G、3G網(wǎng)速更快。
當(dāng)前的4G移動(dòng)通信的速率已經(jīng)超過(guò)了100Mbit/s,是3G移動(dòng)電話(huà)速率的50倍。由于4G具有更寬的網(wǎng)絡(luò)頻譜、更快的網(wǎng)速,4G網(wǎng)絡(luò)中的多媒體通信質(zhì)量也更高,圖片、音樂(lè)、視頻、文件的傳輸、下載、播放的速度也更快,質(zhì)量也更高清,4G也因此被稱(chēng)為“多媒體移動(dòng)通信”。
1.2智能性能更高、溝通更加自由
4G移動(dòng)通信不僅在于其網(wǎng)速快,更重要的是其人性化、智能化的用戶(hù)體驗(yàn)。4G移動(dòng)通信的智能化不僅在于其移動(dòng)客戶(hù)端和操作的智能性,在其他方面也體現(xiàn)出其智能性。
比如4G能夠?qū)⒏叻直媛实囊曨l轉(zhuǎn)化成廣播,能夠在2G/3G/4G不同移動(dòng)通信中進(jìn)行自由切換等等。
1.3兼容性更好
4G網(wǎng)絡(luò)是2G/3G網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)化升級(jí),與2G/3G是有聯(lián)系的、兼容的。用戶(hù)在使用過(guò)渡到4G網(wǎng)絡(luò)時(shí),在網(wǎng)絡(luò)不好、4G還沒(méi)覆蓋的地方,還得使用2G/3G網(wǎng)絡(luò)。
4G網(wǎng)絡(luò)的兼容性此時(shí)就體現(xiàn)出來(lái)了,用戶(hù)可以在2/3/4G網(wǎng)絡(luò)中自由切換,自由選擇。4G網(wǎng)絡(luò)的終端也是多樣化的,同時(shí)具備全球漫游、接口開(kāi)放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等優(yōu)點(diǎn),具有良好的兼容性。
1.4終端功能更加豐富
4G網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大網(wǎng)速、良好的兼容性使終端功能更加豐富多樣,當(dāng)前4G終端包含了4G高速網(wǎng)關(guān)和4G上網(wǎng)伴侶,他們能夠把4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)變成智能手機(jī)、平板電腦以及筆記本電腦等終端都能夠使用的無(wú)線(xiàn)信號(hào)。只要有4G網(wǎng)絡(luò)的地方,都可以利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)給用戶(hù)帶來(lái)暢爽的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
1.5通信費(fèi)用更便宜
4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是在3G移動(dòng)通信的基礎(chǔ)上改進(jìn)升級(jí)而來(lái)的,4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以利用原有的3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行逐步的改造改進(jìn),從而減少運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本。移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展一方面是速度越來(lái)越快,另一方面是用戶(hù)的使用成本逐漸下降的整體趨勢(shì)。4G網(wǎng)絡(luò)雖然是網(wǎng)速更快,優(yōu)勢(shì)眾多,但是4G網(wǎng)絡(luò)的平均使用成本也是較2/3G更低。
2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)
2.1交互干擾控制技術(shù)
交互干擾控制技術(shù)是4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分,是一個(gè)基本的技術(shù)。交互干擾控制技術(shù),通過(guò)交互的方式,減少附近用戶(hù)及共信道用戶(hù)的信號(hào)干擾,保證信號(hào)的連續(xù)性與穩(wěn)定性,使用戶(hù)的信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與暢通性,確保用戶(hù)能夠體驗(yàn)高速精確的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),提升移動(dòng)通信信號(hào)的傳輸質(zhì)量。
2.2智能天線(xiàn)技術(shù)
智能天線(xiàn)技術(shù)是運(yùn)輸信息的重要載體,具有阻礙信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤和數(shù)字波束調(diào)整的智能功能。智能天線(xiàn)波束可以阻礙交互干擾,進(jìn)一步保護(hù)信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與穩(wěn)定性,智能天線(xiàn)既能夠提升信號(hào)的質(zhì)量,同時(shí)可以加大信息的傳輸容量。
當(dāng)前智能天線(xiàn)的運(yùn)行方式主要分為全自適應(yīng)方式和源于預(yù)多波束的波束互換方式兩種。移動(dòng)通信中的傳輸路徑中,采用多輸入多輸出的天線(xiàn)傳輸方式,提升了頻帶資源的利用率,提高了頻譜利用率與鏈路可靠性。
2.3軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)
軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)是相對(duì)于硬件有線(xiàn)技術(shù)而言的,智能天線(xiàn)技術(shù)是通過(guò)有形的硬件的天線(xiàn)進(jìn)行信息的傳輸,無(wú)線(xiàn)電技術(shù)則是將模擬信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程盡可能的接近天線(xiàn),將調(diào)制解調(diào)器盡可能靠近RF前端,利用DSP進(jìn)行信道分離等工作,建立一個(gè)無(wú)線(xiàn)通信平臺(tái),一個(gè)終端系統(tǒng)可以在不同的系統(tǒng)與平臺(tái)之間進(jìn)行交流使用。現(xiàn)在較成熟的軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)。
軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)不僅要加快無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的建設(shè),同時(shí)要加強(qiáng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)接收器的技術(shù)改進(jìn),讓移動(dòng)終端的無(wú)線(xiàn)電接收器能夠更加便捷暢通地接收,并且降低技術(shù)損耗。無(wú)線(xiàn)接入的RAN技術(shù)也要不斷取得進(jìn)展與圖片,實(shí)現(xiàn)2/3/4G、固定網(wǎng)絡(luò)之間的漫游交叉,更好地提高4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的智能化與便利性。
2.4調(diào)制和信號(hào)傳輸技術(shù)
為了提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量,良好的調(diào)制解調(diào)技術(shù)將至關(guān)重要。在高頻段進(jìn)行高速移動(dòng)通信時(shí),會(huì)面臨選頻衰落。為了解決選頻衰落與多普勒頻不敏銳的問(wèn)題,可以采用OFDM即正交頻分復(fù)用技術(shù),這是一種多載波調(diào)制,能夠高速傳輸數(shù)據(jù),減少信號(hào)干擾,提高傳輸信號(hào)的質(zhì)量與頻譜的使用效率。
另一方面,同時(shí)可以采用調(diào)頻、FEC、TPC、Rake擴(kuò)頻接收等技術(shù)提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。
2.5定位技術(shù)
定位技術(shù)就是對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行定位,它主要分為基于移動(dòng)終端的定位、基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的定位或者混合定位三種方式。4G網(wǎng)絡(luò)通信中,移動(dòng)終端可以在不同系統(tǒng)及平臺(tái)中進(jìn)行信息交流通信。通過(guò)對(duì)移動(dòng)終端的定位能夠保障終端在不同地方、不同頻率之間的移動(dòng)通信暢通,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信的無(wú)縫連接。
3結(jié)語(yǔ)
我國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有巨大的發(fā)展前景與市場(chǎng)需求,當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)也處速發(fā)展的階段。4G網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)速快、智能性高、兼容性好、終端功能豐富、費(fèi)用便宜等眾多優(yōu)點(diǎn)。4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)也是一個(gè)龐大的技術(shù)系統(tǒng),涉及很多具體的技術(shù)。
時(shí)代是不斷發(fā)展的,我國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也要順應(yīng)時(shí)展與市場(chǎng)需求,不斷提高4G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)含量,推動(dòng)我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)更快發(fā)展。
近幾年,世界電信發(fā)展呈現(xiàn)出業(yè)務(wù)市場(chǎng)全球化、三網(wǎng)融合信息化以及電信網(wǎng)絡(luò)向綜合化、智能化、寬帶化、個(gè)人化發(fā)展的三大趨勢(shì),面對(duì)電信業(yè)務(wù)市場(chǎng)的新需求和因特網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)基礎(chǔ)電信網(wǎng)的挑戰(zhàn),國(guó)家電信公用網(wǎng)已經(jīng)敏感地意識(shí)到競(jìng)爭(zhēng)的壓力和加快基礎(chǔ)電信網(wǎng)建設(shè)的必要性。中國(guó)電信已提出面向2010年的前瞻性發(fā)展策略和遠(yuǎn)景目標(biāo)。
按照新規(guī)劃,“九五”期間,我國(guó)長(zhǎng)途交換網(wǎng)將加快本地網(wǎng)建設(shè),取消C4網(wǎng),較發(fā)達(dá)城市在充分考慮交換網(wǎng)安全的同時(shí),將嚴(yán)格控制交換機(jī)種類(lèi),采用兩個(gè)或多個(gè)本地網(wǎng)合用長(zhǎng)途交換機(jī)的方式保證網(wǎng)絡(luò)安全。到2010年,我國(guó)長(zhǎng)途電話(huà)交換網(wǎng)將形成整個(gè)平面的無(wú)線(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)或分高低平面實(shí)施的動(dòng)態(tài)選路網(wǎng);除傳統(tǒng)的普通語(yǔ)音業(yè)務(wù)外,還將在全國(guó)范圍內(nèi)便捷優(yōu)質(zhì)地提供各種智能業(yè)務(wù)及窄帶ISDN業(yè)務(wù),具備優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)指標(biāo),并可按業(yè)務(wù)類(lèi)型提供不同業(yè)務(wù)質(zhì)量。
長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)建設(shè)形成以SDH傳輸系統(tǒng)為基礎(chǔ),結(jié)合ATM的雙層基礎(chǔ)平臺(tái)結(jié)構(gòu),SDH傳輸網(wǎng)除了為語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供傳輸通道,還將為高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供路徑,而ATM層則提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸和調(diào)度。
在局所布局方面,電話(huà)交換網(wǎng)將向大容量、少局?jǐn)?shù)的方向發(fā)展。中等城市本地電話(huà)交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)將以提高縣(市)端局連接能力,發(fā)展下級(jí)模塊或接入節(jié)點(diǎn)為組織原則以實(shí)現(xiàn)中、遠(yuǎn)期的目標(biāo)過(guò)渡。*中繼網(wǎng)絡(luò)將由目前向用戶(hù)提供PVC業(yè)務(wù),傳輸速率2Mbps發(fā)展為提供SVC業(yè)務(wù),用戶(hù)速率也將進(jìn)一步提高到45Mbps,而數(shù)據(jù)通信將提供622Mbps甚至更高速率下的多種應(yīng)用。
“九五”期間,我國(guó)公眾多媒體通信網(wǎng)上的業(yè)務(wù)主要有多媒體信息檢索及應(yīng)用系統(tǒng)兩類(lèi)。2000年以后,多媒體業(yè)務(wù)將向?qū)拵Щl(fā)展,在“九五”期間以窄帶業(yè)務(wù)為主的基礎(chǔ)上,將增加寬帶業(yè)務(wù),主要有:寬帶多媒體信息檢索、VOD、電子醫(yī)療、高速局域網(wǎng)互連、電子購(gòu)物、遠(yuǎn)程教育、寬帶會(huì)議電視及可視電話(huà)等。與此同時(shí),我國(guó)電信業(yè)務(wù)市場(chǎng)將加速發(fā)展,寬帶業(yè)務(wù)除向企業(yè)、事業(yè)單位提供業(yè)務(wù)外,將下入一同收入家庭。預(yù)計(jì)到2010年,我國(guó)城市寬帶業(yè)務(wù)的普及率將達(dá)4%,全網(wǎng)忙時(shí)總業(yè)務(wù)量為10000Gbps,其中長(zhǎng)途業(yè)務(wù)量1000Gbps。
隨著社會(huì)信息化的加快,人們已不再滿(mǎn)足于傳送語(yǔ)音信息,因特網(wǎng)可以提供各種高速數(shù)據(jù)、多媒體通信、圖像通信、視頻點(diǎn)播等新業(yè)務(wù)。由于微處理器能力不斷增強(qiáng),以及數(shù)字程控交換機(jī)的普及,交換能力不足的矛盾在我國(guó)已得到緩解,而用戶(hù)接入問(wèn)題已成為制約因素。傳統(tǒng)方式大量鋪設(shè)銅線(xiàn),普通雙絞線(xiàn)僅能傳送300-3400Hz頻帶內(nèi)的模擬信號(hào),或利用Modem,傳送數(shù)字信號(hào),這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足多媒體通信業(yè)務(wù)的帶寬需要。以數(shù)字圖像業(yè)務(wù)為例,MPEG-Ⅰ數(shù)字圖像需1.132Mbps的傳輸速率,MPEGⅡ數(shù)字圖像需要高達(dá)4~8Mbps的傳輸速率。
現(xiàn)在低速率的傳統(tǒng)雙絞線(xiàn)接入方式很難實(shí)現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的需求,制約了公用電信網(wǎng)向數(shù)字化、綜合化、寬帶化的過(guò)渡。
最近,北京市話(huà)局面對(duì)不斷出現(xiàn)的電信新業(yè)務(wù)、新功能的需求,通過(guò)提升網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層次,贏得集團(tuán)大宗電信用戶(hù),并選擇華為公司的C&C08交換機(jī)、SDH傳輸設(shè)備、通信電源等一整套設(shè)備建設(shè)疚集團(tuán)用戶(hù)網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)可以為大用戶(hù)提供豐富的Centrex業(yè)務(wù)、ISDN業(yè)務(wù)以及主叫號(hào)碼顯示、秘書(shū)臺(tái)、校園卡等多種新業(yè)務(wù),并能實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的各種通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,通過(guò)30B+D與Internet相連,通過(guò)PHI接口與PSPDN相連,提供64Kbps到2Mbps通路與DDN網(wǎng)相連。
首先集團(tuán)用戶(hù)網(wǎng)建設(shè)兩個(gè)局,與現(xiàn)有匯接局、端局用七號(hào)信令連接,通過(guò)靈活的組網(wǎng)方式用20多個(gè)遠(yuǎn)端模塊覆蓋5A級(jí)寫(xiě)字樓、政府機(jī)構(gòu)、科研院所、高等院校。首期交換設(shè)備總?cè)萘拷?萬(wàn)端口。
二、公用電信網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r
近幾年是我國(guó)通信發(fā)展歷史上極為重要的時(shí)期,作為中國(guó)第一電信運(yùn)營(yíng)商的國(guó)家郵電公用電信網(wǎng),其綜合實(shí)力進(jìn)一步增強(qiáng)、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)更加完善、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷提高、移動(dòng)通信快速發(fā)展、信息網(wǎng)絡(luò)初具規(guī)模。
綜合實(shí)力進(jìn)一步增強(qiáng)。全國(guó)局用電話(huà)交換機(jī)總?cè)萘康浇衲?月達(dá)到1.16億門(mén),中國(guó)電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模路居世界第二位。全國(guó)城鄉(xiāng)電話(huà)用戶(hù)總數(shù)達(dá)到8250萬(wàn)戶(hù),移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)總數(shù)達(dá)恨戶(hù),居世界第三位。全國(guó)電話(huà)普及率達(dá)到8.2%。城市電話(huà)普及率達(dá)到26.5%。無(wú)線(xiàn)尋呼用戶(hù)達(dá)到3600萬(wàn)戶(hù)。數(shù)據(jù)通信終端用戶(hù)達(dá)到36萬(wàn)戶(hù)。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層次進(jìn)一步提高。全國(guó)縣以上城市全部開(kāi)通程控電話(huà),實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。全國(guó)長(zhǎng)途傳輸數(shù)字化比重達(dá)到99%;局用交換機(jī)程控化比重達(dá)到99.7%。全國(guó)建成317個(gè)擴(kuò)大的C3本地網(wǎng);長(zhǎng)途電話(huà)網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)由四級(jí)向兩級(jí)演變、調(diào)整已基本完成,長(zhǎng)途二級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已基本形成;模擬有線(xiàn)傳輸干線(xiàn)設(shè)備已全部退網(wǎng),覆蓋所有省會(huì)城市的大容量、高速率數(shù)字干線(xiàn)傳輸已基本形成。2.5Gb/sSDH傳輸技術(shù)已普遍在干線(xiàn)網(wǎng)上采用;國(guó)產(chǎn)ATM寬帶交換機(jī)已上網(wǎng)試運(yùn)行;已初步建成覆蓋全國(guó)省會(huì)城市和主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、直聯(lián)與準(zhǔn)直聯(lián)相結(jié)合的7號(hào)信令網(wǎng),省會(huì)以上城市的數(shù)字同步網(wǎng)設(shè)備和配套的監(jiān)控系統(tǒng)已投入運(yùn)行,省內(nèi)二級(jí)同步網(wǎng)的系統(tǒng)建設(shè)和聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行工作全部完成。
移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)持續(xù)快速發(fā)展。全國(guó)移動(dòng)電話(huà)交換機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到2600萬(wàn)戶(hù),其中GSM網(wǎng)容量達(dá)到1500萬(wàn)戶(hù)。GSM數(shù)字網(wǎng)覆蓋全國(guó)304個(gè)地市和1731個(gè)縣市,有24個(gè)省(區(qū)、市)實(shí)現(xiàn)縣以上城市全覆蓋,與22個(gè)國(guó)家和地區(qū)的31家運(yùn)營(yíng)公司開(kāi)通自動(dòng)漫游。完成了800兆CDMA中國(guó)電信長(zhǎng)城網(wǎng)在4個(gè)城市的試驗(yàn)工作。280兆高速尋呼網(wǎng)在26個(gè)省會(huì)以上城市聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。
信息通信網(wǎng)絡(luò)初具規(guī)模。數(shù)據(jù)通信總?cè)萘窟_(dá)到46萬(wàn)個(gè)端口,分組交換網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋全部地市以上城市和90%縣市及部分鄉(xiāng)鎮(zhèn),*中繼寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)已開(kāi)通并提供服務(wù)。與相關(guān)部門(mén)聯(lián)合建設(shè)了國(guó)家金融數(shù)據(jù)骨干網(wǎng),合作開(kāi)通了“中國(guó)商品交易中心”、“國(guó)中網(wǎng)”、“地震網(wǎng)”等多個(gè)數(shù)據(jù)通信專(zhuān)網(wǎng),積極向社會(huì)提供多媒體通信服務(wù)和計(jì)算機(jī)公眾信息服務(wù),中國(guó)公眾多媒體通信網(wǎng)(169)聯(lián)網(wǎng)省市已達(dá)到22個(gè),全國(guó)大部分地市以上的“168”已基本實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。“160”實(shí)現(xiàn)了近100個(gè)臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)網(wǎng)。智能網(wǎng)已向社會(huì)開(kāi)放了300、800等業(yè)務(wù)。
三、網(wǎng)絡(luò)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展特征更加明顯
全球信息化的推進(jìn)對(duì)現(xiàn)代通信方式的影響越來(lái)越大,網(wǎng)絡(luò)信息產(chǎn)業(yè)特征更加明顯,其特征有:一是行業(yè)融合趨勢(shì)。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,社會(huì)正快速進(jìn)入一個(gè)數(shù)字化的世界,所有的通信方式語(yǔ)音、圖像、視頻和數(shù)據(jù),都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化。電信、有線(xiàn)電視、計(jì)算機(jī)和信息行業(yè)的融合、兼并以及互相滲透,使得行業(yè)界限變得越來(lái)越模糊。二是Internet和企業(yè)Intranet的強(qiáng)大需求對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了巨大的影響,E-mail、Telenet、FTP成為人們新的通信工具,電子商務(wù)成為商業(yè)活動(dòng)的新途徑。三是多媒體服務(wù)將成為下世紀(jì)的主要信息服務(wù)。所有的多媒體應(yīng)用都需要大量帶寬和高速處理能力,信息高速公路目標(biāo)就是謀略將現(xiàn)有的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線(xiàn)電視網(wǎng)三網(wǎng)合一,實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)為任何人提供無(wú)縫隙的多媒體、智能化綜合通信業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)全球一網(wǎng)、每人一號(hào)的個(gè)人多媒體通信。
關(guān)鍵詞:交換技術(shù);研究性教學(xué);教學(xué)改革;支架教學(xué)法
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)01-0125-02
引言
“交換技術(shù)”是理工類(lèi)本科院校特別是通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,該課程的主要任務(wù)是全面系統(tǒng)地介紹各種交換技術(shù)的基本概念和工作原理,課程涉及內(nèi)容廣、概念多。由于交換技術(shù)的不斷發(fā)展和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷涌現(xiàn),必須有機(jī)結(jié)合新技術(shù)更新教學(xué)內(nèi)容。為了適應(yīng)發(fā)展的新要求,本文從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面探索了“交換技術(shù)”課程的研究性教學(xué)方法。
一、交換技術(shù)課程教學(xué)當(dāng)前存在的問(wèn)題
雖然我們對(duì)課程也進(jìn)行了教學(xué)改革研究,但當(dāng)前也暴露出一些不足之處:(1)交換技術(shù)發(fā)展日新月異,但是課程內(nèi)容沒(méi)有得到及時(shí)更新,不能體現(xiàn)出當(dāng)前社會(huì)的實(shí)際需求。(2)教學(xué)大綱調(diào)整,課時(shí)不斷減少,一方面教材內(nèi)容不能全部講解,另一方面新技術(shù)介紹膚淺。(3)課程內(nèi)容多,采用何種教學(xué)方式才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情?
二、研究性教學(xué)模式下的教學(xué)改革探索
研究性教學(xué)是指在教學(xué)過(guò)程中,教師創(chuàng)設(shè)一種類(lèi)似科學(xué)研究的情境和途徑,指導(dǎo)學(xué)生選擇與學(xué)生相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行研究,使學(xué)生在獨(dú)立的主動(dòng)探索、主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐的研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中,吸收知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題,獲得新穎的經(jīng)驗(yàn)和表現(xiàn)具有個(gè)性特征的行為,從而提升學(xué)生的各方面素質(zhì),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的一種教與學(xué)互動(dòng)的實(shí)踐活動(dòng)。以下從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面對(duì)“交換技術(shù)”課程的研究性教學(xué)進(jìn)行探討。
(一)教學(xué)內(nèi)容時(shí)代化
1.教學(xué)內(nèi)容安排。在理論課程教學(xué)中,相對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)字程控交換技術(shù)、七號(hào)信令、移動(dòng)通信和智能網(wǎng)技術(shù)而言,MPLS技術(shù)、軟交換技術(shù)和IMS等是新型交換技術(shù),但也已廣泛地應(yīng)用于通信網(wǎng)中,因此也必須重點(diǎn)地講述上述方面的內(nèi)容,通過(guò)對(duì)新型交換技術(shù)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議的講解及其應(yīng)用需求場(chǎng)景,使得學(xué)生在理解交換原理的同時(shí),能了解網(wǎng)絡(luò)融合過(guò)程中新型交換技術(shù)出現(xiàn)的背景、原理及技術(shù)要領(lǐng),為學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事交換技術(shù)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)相關(guān)工作打下較好的理論基礎(chǔ)。課程理論教學(xué)內(nèi)容如圖1所示,圖中字體較小的部分所占課時(shí)比例較少,字體較大部分分配較多課時(shí)。
2.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)演進(jìn)。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)采用分層結(jié)構(gòu),這源自于對(duì)傳統(tǒng)交換機(jī)功能的一步一步分解,示意圖如圖2所示。通信網(wǎng)絡(luò)中最早出現(xiàn)的數(shù)字程控交換機(jī)要完成基于同步時(shí)分復(fù)用的話(huà)音信息傳遞;要對(duì)參與通信各方信息傳送的開(kāi)始、進(jìn)展和結(jié)束進(jìn)行控制;要能提供補(bǔ)充業(yè)務(wù)。智能網(wǎng)的出現(xiàn),把業(yè)務(wù)控制功能從交換機(jī)中獨(dú)立出來(lái),使得可以靈活、方便、快捷地向用戶(hù)提供增值業(yè)務(wù),但是SCP與SSP之間還是基于電信網(wǎng)絡(luò)的七號(hào)信令協(xié)議,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)還是一個(gè)電信系統(tǒng)的封閉網(wǎng)絡(luò)。軟交換網(wǎng)絡(luò)在智能網(wǎng)的基礎(chǔ)上,將業(yè)務(wù)控制與呼叫控制進(jìn)一步獨(dú)立,出現(xiàn)了第三方的應(yīng)用服務(wù)器(AS),AS與MGC(媒體網(wǎng)關(guān)控制器,實(shí)際中為軟交換設(shè)備)之間基于SIP協(xié)議進(jìn)行通信,原有的基于智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)提供不變;同時(shí)將承載控制從呼叫控制中獨(dú)立出來(lái),由媒體網(wǎng)關(guān)(MG)負(fù)責(zé)承載信息的傳遞。
傳統(tǒng)軟交換雖然將大部分增值業(yè)務(wù)分離出來(lái)放到了業(yè)務(wù)層,但其自身仍然保留了一些補(bǔ)充業(yè)務(wù)。IMS將保留的業(yè)務(wù)放在了業(yè)務(wù)層的應(yīng)用服務(wù)器中,做到了呼叫控制和業(yè)務(wù)的徹底分離。IMS也實(shí)現(xiàn)了會(huì)話(huà)/呼叫控制與媒體網(wǎng)關(guān)控制的分離。傳統(tǒng)軟交換提供了基于SIP的會(huì)話(huà)/呼叫控制和基于H.248的媒體網(wǎng)關(guān)控制的功能,IMS將這兩者分離,基于SIP的會(huì)話(huà)呼叫控制由CSCF提供,完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信令路由和呼叫控制;基于H.248的媒體網(wǎng)關(guān)控制由MGCF提供,存在于IMS網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通的邊界點(diǎn)上。
(二)支架教學(xué)法
支架式教學(xué)是依據(jù)建構(gòu)主義理論和最近發(fā)展區(qū)理論形成的現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計(jì)理念,支持新課程倡導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)。支架式教學(xué)模式的五個(gè)基本組成環(huán)節(jié):搭腳手架進(jìn)入支架獨(dú)立探索 協(xié)作學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)效果。對(duì)于IMS網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),核心網(wǎng)絡(luò)中一下子出現(xiàn)諸多網(wǎng)元,對(duì)學(xué)生理解來(lái)說(shuō)有難度,如何讓學(xué)生理解為什么要有這么多網(wǎng)元?通過(guò)搭建一系列模擬網(wǎng)絡(luò)支架,降低探索難度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分發(fā)揮學(xué)生的潛能,使他們的知識(shí)水平獲得攀升,最大程度地提高教學(xué)效率。IMS部分教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如下(問(wèn)題型支架):
1.搭腳手架:圍繞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開(kāi)放和網(wǎng)絡(luò)功能層次清晰這一主題,IMS控制層首先是對(duì)會(huì)話(huà)/呼叫進(jìn)行控制,從軟交換的控制層中提煉出了CSCF這個(gè)網(wǎng)絡(luò),按“最近發(fā)展區(qū)”的要求建立概念框架,IMS核心網(wǎng)為什么會(huì)有諸多網(wǎng)元,首先提出問(wèn)題:IMS網(wǎng)絡(luò)如何實(shí)現(xiàn)以下功能:①提供非SIP終端的接入;②提供SIP終端的接入;③實(shí)現(xiàn)用戶(hù)漫游;④設(shè)置用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù);⑤提供業(yè)務(wù);⑥多媒體會(huì)議資源提供。
2.進(jìn)入支架:腳手架搭建成功后,教師展示相關(guān)的幾組圖片或者視頻,創(chuàng)設(shè)回答問(wèn)題的情境。
非SIP終端包括來(lái)自PSTN的模擬話(huà)機(jī)、來(lái)自2G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的手機(jī),也可以有不經(jīng)過(guò)PSTN的模擬話(huà)機(jī)。此時(shí)應(yīng)考慮信令和媒體的互通。另一方面,一個(gè)IMS網(wǎng)絡(luò)如何與其他IMS的CS域互通?
SIP終端是支持IP化信令和媒體信息的終端,有3G手機(jī)、SIP固定電話(huà)、SIP軟終端等。此時(shí)主要是匯聚和認(rèn)證,不需要信令格式轉(zhuǎn)換,全I(xiàn)P連接也不需要媒體格式轉(zhuǎn)換。
IMS網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)漫游會(huì)遇到兩個(gè)問(wèn)題,一是如何與其他網(wǎng)絡(luò)連接,二是漫游的用戶(hù)如何接入到IMS網(wǎng)絡(luò)。這里均要用到會(huì)話(huà)/呼叫控制功能,但是考慮到網(wǎng)絡(luò)層次的清晰、功能的獨(dú)立、網(wǎng)絡(luò)的安全性,在歸屬地和漫游地的會(huì)話(huà)/呼叫控制最好分開(kāi)。
IMS網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)出發(fā)都是在歸屬地進(jìn)行的,歸屬地用戶(hù)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該統(tǒng)一設(shè)置,數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)主要包括:用戶(hù)標(biāo)識(shí)、注冊(cè)信息、接入信息和業(yè)務(wù)觸發(fā)信息。當(dāng)有多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)如何區(qū)分用戶(hù)的數(shù)據(jù)在哪個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)?
IMS網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一呼叫控制層和業(yè)務(wù)層之間的接口,傳統(tǒng)的智能網(wǎng)平臺(tái)也可以以統(tǒng)一的接口繼續(xù)向用戶(hù)提供增值業(yè)務(wù)。IMS網(wǎng)絡(luò)中有哪些應(yīng)用服務(wù)器,控制層如何與業(yè)務(wù)層之間通信,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供?
(三)獨(dú)立探索
學(xué)生的主要任務(wù)是根據(jù)老師的問(wèn)題和提供的線(xiàn)索,通過(guò)查找文獻(xiàn)、自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,思考這些現(xiàn)象和結(jié)果與老師所提問(wèn)題之間的聯(lián)系。老師教給學(xué)生如何利用圖書(shū)館資源查找文獻(xiàn),包括中文和外文文獻(xiàn)。我校目前建設(shè)有基于IMS的多媒體通信平臺(tái),提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體通信,提供多媒體會(huì)議功能。學(xué)生在校園的任何一個(gè)地方均登錄該平臺(tái),進(jìn)行多媒體通信,可以利用WireShark等抓包工具對(duì)通信過(guò)程中的SIP消息進(jìn)行分析。
(四)協(xié)作學(xué)習(xí)
協(xié)作學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以小組學(xué)習(xí)為主,注重學(xué)習(xí)者的自我實(shí)踐、個(gè)人責(zé)任、主動(dòng)性、創(chuàng)造性和合作意識(shí)。在學(xué)生自愿組合學(xué)習(xí)小組的時(shí)候,教師有意地加以干預(yù)和引導(dǎo),使學(xué)習(xí)小組成為異質(zhì)組,則可以部分矯正層級(jí)差異。如果學(xué)生人數(shù)少,可以一組一個(gè)問(wèn)題,如果人數(shù)多,可以多組完成同一個(gè)問(wèn)題。小組成員根據(jù)自己的特長(zhǎng),內(nèi)部進(jìn)行分工,設(shè)置組長(zhǎng),成員有負(fù)責(zé)搜集資料、分析資料、做實(shí)驗(yàn)、匯報(bào)結(jié)果等分工。在此環(huán)節(jié),學(xué)生是主導(dǎo)者,教師是協(xié)助者,當(dāng)學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)引導(dǎo)他們解決問(wèn)題,并與學(xué)生進(jìn)行討論,展開(kāi)交流。
評(píng)價(jià)內(nèi)容包括:(1)自主學(xué)習(xí)能力;(二)對(duì)小組協(xié)作學(xué)習(xí)所作出的貢獻(xiàn);(三)是否完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的建構(gòu)。該項(xiàng)目每個(gè)人的總評(píng)成績(jī)由小組間評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、組內(nèi)評(píng)價(jià)、個(gè)人評(píng)價(jià)三部分完成,系數(shù)之比可為:4:2:2:2。
三、結(jié)束語(yǔ)
本文從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面對(duì)交換技術(shù)課程的改革進(jìn)行了探索,整理了交換技術(shù)課程的知識(shí)線(xiàn)索和通信網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)演進(jìn),探討了支架教學(xué)法在課程中的應(yīng)用,希望藉此提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力、研究能力的培養(yǎng)。
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