導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電話通信技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

我們現(xiàn)在所說的以太網(wǎng)通常是指在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)下構(gòu)建的局域網(wǎng)。1975年，美國施樂公司（Xe-rox）成功將其公司的電腦、打印機(jī)等組建成一個局域網(wǎng)絡(luò)，后來施樂公司（Xerox）、數(shù)字裝備公司（Dig-ital）、英特爾公司（Intel）三家公司為了推廣這項技術(shù)而合作，并起草了DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)，這就是IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的前身。以太網(wǎng)通信具有系統(tǒng)組網(wǎng)方便、信息共享性好、易于互操作等優(yōu)點，所以在變電站綜合自動化系統(tǒng)中得到了很好的推廣與應(yīng)用。與前述總線類通信技術(shù)相比而言，以太網(wǎng)最突出的優(yōu)點就是它的通信傳輸速率高。

1.2以太網(wǎng)構(gòu)建的變電站綜合自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

用以太網(wǎng)組網(wǎng)構(gòu)建的變電站綜合自動化系統(tǒng)，由于將全站一次設(shè)備保測裝置的信號均接在了交換機(jī)上，當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺、遠(yuǎn)動機(jī)、工作站如需知道某一斷路器、刀閘、變壓器的遙信或者遙測信息，直接訪問交換機(jī)即可，這樣，數(shù)據(jù)的共享性顯然優(yōu)于現(xiàn)場總線。

1.3變電站綜合自動化系統(tǒng)采用以太網(wǎng)組網(wǎng)的系統(tǒng)原理

區(qū)別于現(xiàn)場總線，在采用以太網(wǎng)組網(wǎng)的綜合自動化系統(tǒng)中，介質(zhì)采用的是網(wǎng)線而非485線。在圖二中，保測裝置1～n負(fù)責(zé)采集變電站一次設(shè)備的遙信、遙測信息，然后通過網(wǎng)線接至交換機(jī)。變電站主控室的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺通過交換機(jī)了解全站設(shè)備運(yùn)行情況，并根據(jù)需要在監(jiān)控機(jī)上，或者在現(xiàn)場對一次設(shè)備進(jìn)行操作。另外，交換機(jī)采集到的信息通過遠(yuǎn)動機(jī)上送給調(diào)度中心，調(diào)度中心根據(jù)全網(wǎng)的負(fù)荷情況，如果有需要將對這個站實現(xiàn)負(fù)荷切換的話，將會發(fā)送命令給遠(yuǎn)動機(jī)，遠(yuǎn)動機(jī)再經(jīng)由交換機(jī)發(fā)送至保測裝置，這叫“遙控選擇”；保測裝置接收到遙控命令后，會回復(fù)調(diào)度中心一個報文，這就是“遙控返校”；當(dāng)調(diào)度中心接收到保測裝置返回的信息后，再對該變電站的一次設(shè)備進(jìn)行操作，這就是“遙控執(zhí)行”。

2綜合自動化系統(tǒng)中兩種通信技術(shù)應(yīng)用的比較

每一項基礎(chǔ)性技術(shù)的誕生，都會推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，變電站綜合自動化系統(tǒng)也不例外。就變電站綜合自動化系統(tǒng)而言，衡量其系統(tǒng)好壞的幾個性能指標(biāo)很重要，那就是快速性、實時性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道傳輸信息速率的一個指標(biāo)。變電站的斷路器有變位信息時，該變位信息要能在現(xiàn)有技術(shù)水平的前提下，在最短時間內(nèi)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺或者調(diào)度中心。實時性與快速性相關(guān)，它是指在監(jiān)控畫面上，監(jiān)控機(jī)上的圖（或者報文）要能及時反映斷路器或刀閘的變位信息。現(xiàn)在中國南方電網(wǎng)的規(guī)范要求實時性要控制在ms級別內(nèi)。由于以太網(wǎng)模式將所有保測裝置的信息都掛在了交換機(jī)上，當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺、遠(yuǎn)動、工作站如需訪問數(shù)據(jù)，直接在交換機(jī)上讀取即可，比起現(xiàn)場總線要方便許多，這就是它的共享性。當(dāng)雷雨天氣時，上送的報文量非常大，由于現(xiàn)場總線傳輸速率有限，所以能上傳的信息量有限，有的信息不能上送，導(dǎo)致值班人員不能判斷變電站所有設(shè)備的運(yùn)行工況。具體優(yōu)劣比較如表一所示。表一現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)通信質(zhì)量比較

篇2

2電力無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

我國的通信網(wǎng)絡(luò)主要是在有線非智能的通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。但是，現(xiàn)今我國的無線通信技術(shù)已經(jīng)獲得了較快的發(fā)展?，F(xiàn)今使用的無線通信網(wǎng)絡(luò)主要由管制端、無線基站以及無線終端構(gòu)成。使用最為廣泛的無線通信技術(shù)是遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)。在過去使用有線非智能通信網(wǎng)絡(luò)的情況下，供電局要想對通信兩端進(jìn)行連接，需要搭建很長的電纜，給供電局帶來了較大的資金消耗。使用無線網(wǎng)絡(luò)通信可節(jié)約電纜費(fèi)用，降低成本。但是，就目前無線通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的狀況而言，還存在一定的不足之處。例如，無線通信網(wǎng)絡(luò)附近產(chǎn)生電磁場，就會對無線通信網(wǎng)絡(luò)造成一定的影響，還會為無線信道的承受力帶來隱患。另外，無線通信網(wǎng)路主要依賴于電波傳送信號，信號在傳送過程中的安全問題值得重視。針對這種情況，有2種無線通信方案：專用無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架；公共無線網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸主要采用變電模式。

3電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)的主要問題

從株洲電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀來看，其仍然存在不少的問題：

（1）電網(wǎng)建設(shè)環(huán)境惡劣，并且電網(wǎng)建設(shè)的地位和電網(wǎng)建設(shè)的重要性與緊迫性不對稱。株洲地區(qū)電力供需狀況較為緊張，在電力供求不能滿足用戶需求時極容易產(chǎn)生矛盾。主要原因在于電網(wǎng)建設(shè)的環(huán)境不好，體現(xiàn)在：電力選址、選線批復(fù)程序不順暢、隨意性大，前期工作進(jìn)展困難；項目實施難度大，阻工現(xiàn)象時有發(fā)生，大多數(shù)地方超政策補(bǔ)償。

（2）部分電網(wǎng)工程項目由于實施難度較大，存在較大的安全風(fēng)險，這些問題主要存在10kV及以下的中低壓配電網(wǎng)。雖然電網(wǎng)工程項目具有較為嚴(yán)格的管理制度，但是在工程建設(shè)的過程中，由于步驟瑣碎、中間環(huán)節(jié)多、工程施工時間較緊、施工人員較為混雜，仍具有較大的安全隱患。

（3）配電通信網(wǎng)建設(shè)較為落后。

（4）缺乏完善的配電通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行管理規(guī)范，配電通信系統(tǒng)缺乏有效的管理手段和依據(jù)。

（5）智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的另一個標(biāo)志是用電營銷系統(tǒng)與用戶的交互式應(yīng)用，以及用戶集中儲能、分布式儲能和分散儲能的大規(guī)模應(yīng)用，目前有關(guān)這方面的技術(shù)規(guī)范還沒有統(tǒng)一。

篇3

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的快速發(fā)展，航天技術(shù)和電話通信技術(shù)的結(jié)合，移動手機(jī)通信技術(shù)得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。手機(jī)短信遙控電路技術(shù)是移動手機(jī)通信技術(shù)在電力自動化中的典型應(yīng)用。以往，移動手機(jī)通過短信控制太空中的衛(wèi)星和讀取衛(wèi)星上的傳輸數(shù)據(jù)，而裝上藍(lán)牙系統(tǒng)后，可采用無線方式接收和發(fā)射信號，且可有效控制衛(wèi)星對電力自動化進(jìn)行監(jiān)控。其原理為：手機(jī)短信遙控電路技術(shù)集合了過濾器、短信內(nèi)容提取和來電顯示等模塊，在移動電話控制模塊內(nèi)輸入具有相應(yīng)權(quán)限的手機(jī)號碼，并編制遙控指令的短信內(nèi)容后，僅具有相應(yīng)資格的手機(jī)號碼和正確的短信內(nèi)容，才能接收短信，從而實現(xiàn)對電力自動化的遙控，否則，無法驅(qū)動遙控對象，將拒絕執(zhí)行短信遙控命令。

1.2DTMF撥號遙控技術(shù)的應(yīng)用分析

DTMF信號是一種穩(wěn)定性、可靠性相對較高的實用通信技術(shù)，最早應(yīng)用在程控電話交換系統(tǒng)中。DTMF信號包括以下2種：

①高音組。包括1633Hz、1477Hz、1336Hz和1209Hz。

②低音組。包括941Hz、852Hz、770Hz和697Hz。共8種頻率信號，DTMF撥號遙控技術(shù)選用8選2的方式，分別在高音組和低音組中選擇1個信號組成復(fù)合信號，進(jìn)而形成16組特定編碼的遙控信號系統(tǒng)。DTMF撥號遙控技術(shù)在電力自動化中的應(yīng)用原理為：在遠(yuǎn)端電話控制模塊中設(shè)置具有遙控權(quán)限的電話，并保證電話號碼具有相應(yīng)的身份遙控功能；當(dāng)撥號驗證通過時，通信系統(tǒng)能提供相應(yīng)的提示，并進(jìn)行相應(yīng)的DTMF編碼撥號，驅(qū)動相應(yīng)的遙控對象動作；對于沒有相應(yīng)權(quán)限的電話，則不予以接聽和撥號。DTMF撥號遙控指令編碼方案主要包括9種：

①第一路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為1*，遙控關(guān)閉撥號編碼為1#。

②第二路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為2*，遙控關(guān)閉撥號編碼為2#。

③第三路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為3*，遙控關(guān)閉撥號編碼為3#。

④第四路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為4*，遙控關(guān)閉撥號編碼為4#。

⑤第五路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為5*，遙控關(guān)閉撥號編碼為5#。

⑥第六路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為6*，遙控關(guān)閉撥號編碼為6#。

⑦第七路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為7*，遙控關(guān)閉撥號編碼為7#。

⑧第八路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為8*，遙控關(guān)閉撥號編碼為8#。

⑨第1～8路開關(guān)。遙控開啟撥號編碼為9*，遙控關(guān)閉撥號編碼為9#。

1.3電話振鈴遙控技術(shù)的應(yīng)用分析

電話振鈴遙控技術(shù)的振鈴遙控由提取來電顯示號碼、號碼過濾器和振鈴電壓等模塊組成，將具有相應(yīng)權(quán)限的固定電話或移動電話設(shè)置在遠(yuǎn)端電話控制模塊中，以保證電話號碼具有相應(yīng)的“身份證”。電話振鈴遙控技術(shù)的遠(yuǎn)端控制模塊僅接收具有相應(yīng)權(quán)限電話的振鈴信號，并驅(qū)動相應(yīng)的遙控電路，進(jìn)而根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)信息回傳給遠(yuǎn)端電話，振鈴遙控信號的回傳。此外，還需要采用不同的傳感器連接，比如采用單片機(jī)電路，電路接口用下沿觸發(fā)，觸發(fā)電平自高而下，從5V至0V。對于沒有權(quán)限的電話，則不予以接收振鈴信號，進(jìn)而也無法驅(qū)動遙控電路。

篇4

    計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù),是傳統(tǒng)電話通信技術(shù)的革新和延續(xù),即利用先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)信號的傳輸和接收,較傳統(tǒng)電話通信來說,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的信息傳播速度更快,數(shù)據(jù)量傳輸量更大。網(wǎng)絡(luò)資源利用率也大大提高,具有非常大的使用價值和推廣空間,目前,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注和歡迎。

    1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的設(shè)計思路

    計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù),是借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)的一種新型信號信號傳播模式。通過USB接口,將電話電話終端與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連接,并在電話終端連接上用戶電話,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)語音及數(shù)據(jù)的接收和傳播,最終實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電話通信功能。一般來說,電話終端設(shè)備由脈沖脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)實現(xiàn),所謂脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù),就是一種能夠模擬通信信號的數(shù)字化變化方式,相較于其他信號通信技術(shù)而言,脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)的信道利用率更高、數(shù)據(jù)損失更小、通信效果也更好,是一種較為理想的調(diào)制技術(shù)。

    為實現(xiàn)電話終端的PCM碼流,往往需要借助USB數(shù)據(jù)接口,能夠有效將計算機(jī)設(shè)備同電話終端進(jìn)行連接,實現(xiàn)通話信號的告訴傳輸,從而快速傳遞到計算機(jī)節(jié)點當(dāng)中。USB接口的有效利用,實現(xiàn)了計算機(jī)外設(shè)同計算機(jī)設(shè)備的有效連接,實現(xiàn)了將計算機(jī)外的數(shù)據(jù)信息有效的導(dǎo)入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,從而解決了傳輸問題,確保了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的有效實現(xiàn),USB技術(shù)同PCM技術(shù)的有效結(jié)合,促進(jìn)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的有效實現(xiàn)。

    1.1電話終端的硬件實現(xiàn)

    計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù),需要電話終端硬件來實現(xiàn)最后的數(shù)據(jù)解碼和通話活動,電話終端硬件是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的重要組成部分。

    1.2單片機(jī)控制電路

    單片機(jī)控制電路是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)中電話終端硬件的一部分,是電話終端設(shè)備的電路核心,主要由存儲電路、CPU、輸入接口以及輸出接口電路四部分組成,單片機(jī)控制電路實現(xiàn)了對電話信號控制音的發(fā)生,實現(xiàn)電話信號的輸送,并能夠?qū)TMF的雙音多頻進(jìn)行有效的控制,從而完成對電路的接受,并能夠有效控制USB接口,讀取用戶在電路中的通話狀態(tài),以及對系統(tǒng)參數(shù)的讀取。

    1.3用戶電路

    用戶電路,是一種厚膜集成電路,由MITEL工作研制,能夠為用戶提供穩(wěn)定的26mA恒流饋電,用以驗證網(wǎng)絡(luò)電話用戶的電話使用狀態(tài)、電話的撥號脈沖等等數(shù)據(jù),從而確保網(wǎng)絡(luò)電話的正常使用效果。用戶電路是確保網(wǎng)絡(luò)電話終端通過效果的重要組成單元,目前能夠有效支持2-4線的交換,屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)的基礎(chǔ)模擬接口。

    1.4編解碼電路

    編解碼電路也是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的重要組成部分,其中PCM編解碼電路是該電路系統(tǒng)中的重要功能單元,該系統(tǒng)主要組成單元有數(shù)據(jù)接收濾波器、數(shù)據(jù)發(fā)送濾波器、基準(zhǔn)電壓源、輸入電路、輸出電路、邏輯控制單元以及PCM編解碼電路等等,用以對數(shù)據(jù)信號的編解碼,確保網(wǎng)絡(luò)通信信號的有效性。

    1.5電話終端的軟件實現(xiàn)

    電話終端數(shù)據(jù)通信的實現(xiàn),不光需要硬件的支持,同樣需要軟件的支持,終端軟件功能的實現(xiàn),才能夠使終端硬件發(fā)揮應(yīng)有的作用,從而達(dá)到信息的傳輸、信號的編解碼,最終實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

    2終端主程序

    網(wǎng)絡(luò)電話終端的出程序,主要工作目標(biāo)是實現(xiàn)計算機(jī)電話通信系統(tǒng)的初始化,包括了單片機(jī)定時器、時鐘。USB等設(shè)備的復(fù)位即初始化,對于網(wǎng)絡(luò)電話終端的使用具有非常重要的意義。一般來說,網(wǎng)絡(luò)電話主程序軟件應(yīng)用過程中,遵循“先進(jìn)先出”的原則,即在程序中設(shè)置隊列性任務(wù)表,按照先后順序履行相關(guān)工作任務(wù)要求。電話終端主程序其實一種無限循環(huán)的數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng),不斷更新和制定查詢?nèi)蝿?wù)表內(nèi)容,并獲知需要處理的相關(guān)任務(wù),并以此進(jìn)行相關(guān)任務(wù)的實現(xiàn)。在主程序運(yùn)行過程中檢測到了需要執(zhí)行的相關(guān)任務(wù),就會根據(jù)程序中已經(jīng)安排好的子程序序列,進(jìn)行任務(wù)工作的處理和解決,逐一進(jìn)行任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的處理。主程序主要采用“先進(jìn)先出”的工作原理,如果任務(wù)的子程序到最后的工作單元,并實行重復(fù)循環(huán)。

    2.1中斷服務(wù)程序

    中斷服務(wù)程序,就是實現(xiàn)信號傳輸?shù)拈_啟和關(guān)閉,一般采用的是計數(shù)的形式,其定時器由0開始,最大值為65535,并且以16.384Mhz的脈沖進(jìn)行計數(shù),持續(xù)時間約為4ms,如果電話終端設(shè)備采用AMBE芯片,則每個接收即發(fā)送數(shù)據(jù)包的周期更變?yōu)?0ms;當(dāng)終端服務(wù)程序的計數(shù)達(dá)到5120次之后,就能夠?qū)崿F(xiàn)20ms的數(shù)據(jù)終端,完成數(shù)據(jù)包的接收機(jī)發(fā)送工作。

    2.2任務(wù)子程序

    任務(wù)子程序,主要負(fù)責(zé)對電話終端設(shè)備的摘機(jī)及斷機(jī)實現(xiàn)判斷,根據(jù)用戶的主叫和被叫等不同信號接收形式,完成相應(yīng)的操作及工作的執(zhí)行。當(dāng)電話終端設(shè)備處于主叫摘機(jī)狀態(tài)時,電話終端設(shè)備將會向AMBE程序發(fā)送撥號音控制數(shù)據(jù);當(dāng)電話終端設(shè)備處于摘機(jī)狀態(tài)時,子程序?qū)騏SB接口發(fā)送被叫的應(yīng)答信號,從而判斷電話終端的相關(guān)狀態(tài)。

    2.3電話終端設(shè)備的工作過程

    當(dāng)通話數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娫捊K端設(shè)備時,用戶做出摘機(jī)動作,然后USB接口就會向計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸摘機(jī)信號,同時,計算機(jī)電話通信網(wǎng)絡(luò)就會向主叫發(fā)送撥號音,并做出信息傳輸反應(yīng),使用戶電話重點設(shè)備接收數(shù)據(jù)信號并進(jìn)行語音通話。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)呼叫本電話終端的相關(guān)用戶時,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就會直接做出內(nèi)部處理,接通被叫用戶;如果呼叫的是其他其他電話終端的用戶,則計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)就會直接栓送被叫用戶號碼,并等待對方的應(yīng)答。當(dāng)USB接口發(fā)回信息表明用戶電話終端被叫忙信號時,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)機(jī)會發(fā)送語音提示信息告知用戶被叫用戶繁忙并發(fā)送忙音。

    如果是外部用戶對本網(wǎng)絡(luò)電話終端用戶進(jìn)行呼叫時,USB接口接收到被叫信號后就會進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼,并進(jìn)行合理的分析如果用戶繁忙,USB接口就會向計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)反饋相關(guān)信息,并向呼叫用戶反饋機(jī)主繁忙的信息,并發(fā)出電話忙音。如果機(jī)主處于離開狀態(tài),即用戶閑時,USB接口就會向向用戶發(fā)出相關(guān)提示信息,以及用戶振鈴提示,以提示用戶進(jìn)行電話信息的接收。當(dāng)被叫用戶聽到振鈴并做出摘機(jī)反應(yīng)后,USB接口就會向計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)反饋相關(guān)信息,并隨機(jī)開展數(shù)據(jù)信息的傳送,網(wǎng)絡(luò)電話終端就會開啟語音傳送功能。

    3總結(jié)

    計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)應(yīng)用,是傳統(tǒng)電話通信技術(shù)的一種革新和延續(xù),能夠有效提高電話數(shù)據(jù)的傳輸效率和傳輸速度,使電話通訊信號更加清晰,是未來電話通信技術(shù)的發(fā)展發(fā)展方向。在計算機(jī)哦電話通信系統(tǒng)當(dāng)中,電話終端無需購買其他電話網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,經(jīng)過USB接口同計算機(jī)設(shè)備向連接,很有效避免了繁瑣的電話線路,使電話通信技術(shù)設(shè)備的成本大大降低,優(yōu)化了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用效率,對于社會發(fā)展以及社會效益的增長都具有非常積極的意義。因此,我們要重視對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的推廣和應(yīng)用,以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)來逐漸替代傳統(tǒng)電話通信技術(shù),確保電話傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性,從而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展。

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一、引言

隨著VoIP技術(shù)的成熟，目前電信運(yùn)營商正在逐步淘汰程控交換設(shè)備，電話交換技術(shù)已經(jīng)從程控交換轉(zhuǎn)變?yōu)檐浗粨Q技術(shù)。公共電信網(wǎng)交換技術(shù)的轉(zhuǎn)變，同樣影響到企業(yè)網(wǎng)，企業(yè)級電話通信網(wǎng)逐步從PBX架構(gòu)向IPPBX架構(gòu)轉(zhuǎn)變，并與辦公系統(tǒng)集成，形成融合通信系統(tǒng)。企業(yè)級電話網(wǎng)絡(luò)采用軟交換技術(shù)以后，在技術(shù)上帶來以下改變：交換技術(shù)從電路交換變?yōu)檐浗粨Q；呼叫控制協(xié)議從7號信令轉(zhuǎn)變?yōu)镾IP協(xié)議；傳輸線路從雙絞線轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)線，支持無線接入；交換設(shè)備從程控設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄓ糜嬎銠C(jī)平臺。

企業(yè)構(gòu)建電話通信網(wǎng)可以采用專用IPPBX交換機(jī)，也可以采用計算機(jī)平臺和開源軟件構(gòu)建。前者服務(wù)質(zhì)量穩(wěn)定，但是設(shè)備、用戶授權(quán)和服務(wù)價格較高；后者可靠性相對較低，但如果方案得當(dāng)，也可以取得不錯的效果。論文圍繞第二種方案，研究電話網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，軟件平臺的選擇，電話網(wǎng)絡(luò)的測試方法，為自行建設(shè)企業(yè)級電話通信網(wǎng)提供參考。企業(yè)級軟電話網(wǎng)絡(luò)使企業(yè)用戶可以進(jìn)行零費(fèi)用通話，私密性較好，無需支付傳統(tǒng)程控交換網(wǎng)或者電信軟交換網(wǎng)中的市話和長途費(fèi)用，有效降低辦公成本。

二、企業(yè)級軟電話網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

軟電話網(wǎng)絡(luò)的核心是IPPBX交換機(jī)，該交換機(jī)以SIP協(xié)h為呼叫控制協(xié)議，支持智能終端實現(xiàn)VoIP通話、視頻通話及其它增值業(yè)務(wù)；負(fù)責(zé)存儲用戶、中繼、呼叫路由、呼叫記錄、計費(fèi)等數(shù)據(jù)；提供網(wǎng)絡(luò)管理功能。傳輸網(wǎng)采用IP網(wǎng)絡(luò)，以交換機(jī)、路由器為節(jié)點設(shè)備，以網(wǎng)線為傳輸介質(zhì)。智能終端可以是SIP電話、電腦或者手機(jī)上安裝的客戶端軟件，采用有線或者無線WiFi的方式接入網(wǎng)絡(luò)。

三、軟件平臺的選擇

目前IPPBX開源軟件平臺主要分為三大系列，分別是Asterisk、FreeSwitch、Yate，以下將對三款軟件的特點和應(yīng)用進(jìn)行分析。

（一）Asterisk平臺

Asterisk是第一套以開源軟件實現(xiàn)的用戶交換機(jī)（IPPBX） 系統(tǒng)，也是應(yīng)用最廣的開源平臺。Asterisk采用雙軌授權(quán)模式，免費(fèi)模式使用GPL授權(quán)，而商用授權(quán)使用proprietary 模式。系統(tǒng)運(yùn)行平臺包括Linux、NetBSD、OpenBSD、FreeBSD、Mac OS X 與 Solaris。Asterisk 是輕量級的系統(tǒng)，可以在如OpenWrt之類的嵌入式系統(tǒng)上運(yùn)行。Asterisk不僅提供IPPBX電話功能，還提供VoIP網(wǎng)關(guān)、會議服務(wù)器等功能。該平臺被全球超過170個國家的100萬個小型企業(yè)、大型企業(yè)、呼叫中心、運(yùn)營商和政府機(jī)構(gòu)使用。Asterisk支持SIP、MGCP、H.323協(xié)議，可以通過E1數(shù)字中繼、FXO模擬中繼與PSTN相連。

（二）FreeSwitch平臺

FreeSwitch是采用MPL授權(quán)的開源IPPBX平臺，支持音頻、視頻、文本等信息的路由互聯(lián)。FreeSWITCH可在多個操作系統(tǒng)，包括Windows，Max OS X，Linux，BSD和Solaris上獨(dú)立運(yùn)行。FreeSWITCH支持T.38傳真，支持Skype，SIP，H.323和WebRTC等各種通信技術(shù)，可方便的與其他開源的PBX系統(tǒng)，如sipXec、Call Weaver、Bayonne、YATE或Asterisk進(jìn)行對接。

（三）Yate平臺

Yate（Yet Another Telephony Engine）是一款免費(fèi)的開源通信軟件，支持視頻、語音和即時消息。Yate基于互聯(lián)網(wǎng)語音協(xié)議（VoIP）和PSTN開發(fā)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，支持SIP、H.323、IAX、MGCP、Jingle、Jabber、E1、T1、ISDN PRI、BRI和SS7信令。Yate以C ++編寫，采用模塊化設(shè)計，允許使用腳本語言（如Perl、Python或PHP）來擴(kuò)展其功能。

四、電話網(wǎng)絡(luò)測試

網(wǎng)絡(luò)測試采用SIPp工具實現(xiàn)。SIPp是一個測試SIP協(xié)議性能的工具軟件，它包含了一些基本的SipStone用戶工作流程（UAC和UAS），并可使用INVITE和BYE建立和釋放多個呼叫。它也可以讀XML文件，即描述性能測試的配置文件，可以使用XML文件來模擬現(xiàn)場的SIP信令，以重現(xiàn)出現(xiàn)的故障，或者可以自定義SIP 協(xié)議以測試終端對某些方面的容錯或錯誤處理能力。SIPp能動態(tài)顯示測試運(yùn)行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如呼叫速率、信號來回的延遲，以及消息統(tǒng)計；周期性地把CSV統(tǒng)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲，在多個套接字上的TCP 和UDP，利用重新傳輸管理的多路復(fù)用；在場景定義文件中可以使用正則表達(dá)式，動態(tài)調(diào)整呼叫速率。SIPp可以用來測試許多真實的SIP設(shè)備，如SIP，B2BUAs，SIP媒體服務(wù)器，SIP/x網(wǎng)關(guān)，SIP PBX，也可以模仿上千個SIP呼叫你的SIP系統(tǒng)。

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中圖分類號： TN964?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）08?0074?03

Voice and data management application based on LAN

ZHAO Jun

（Wuhan Supply Construction Engineering Company， Wuhan 430015， China）

Abstract： In order to reduce the workload of network cabling， artificial maintenance workload and mechanical failure rate produced by line adjustment， a scheme to use IP telephony in LAN is put forward. By analyzing the general problems existing in LAN， the key technologies of using the three?layer switch to manage VLAN division， QoS of priority mapping and traffic supervision are emphasized. The normal work of IP phone and computer in LAN， convenient construction and maintenance were implemented. The validity of the method and network topology architecture was proved through the experiment. It is possible that the extensively?used analog telephone works properly in the existing super five?line medium by means of the three?layer switch to control voice and data， which is based on LAN architecture. The new operation mode reduced the construction and maintenance costs greatly， so it has a broad market prospect.

Keywords： IP phone； three?layer switch； recombination VLAN； QoS

電話和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們辦公通信的重要方式，傳統(tǒng)的電話線是每部電話采用一對雙絞線，這樣使得施工和維護(hù)非常麻煩，需要清楚每根線的作用，費(fèi)時費(fèi)力。為了充分利用超五類線網(wǎng)絡(luò)，可使用IP電話設(shè)備通信及三層交換機(jī)[1]進(jìn)行管理控制，極大降低維護(hù)成本，減少線路故障率。由專門的硬件設(shè)備或軟件將呼叫的話音信號采樣并數(shù)字化，進(jìn)行壓縮打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綄Ψ?，由對方的設(shè)備或軟件接收并進(jìn)行解壓縮，再還原成模擬信號。語音壓縮編碼技術(shù)則是IP電話技術(shù)的基礎(chǔ)[2]。

1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

辦公區(qū)域設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。為減低成本，每層樓樓有兩臺24口二層交換機(jī)，分別接相應(yīng)樓層各辦公室內(nèi)的IP電話和電腦，即一臺交換機(jī)接一組IP電話，另一臺交換機(jī)接一組電腦。機(jī)房內(nèi)放置一臺三層交換機(jī)，一臺路由器，一臺IP電話通信服務(wù)設(shè)備，一臺服務(wù)器。IP電話通信服務(wù)設(shè)備即網(wǎng)關(guān)，是SIP系統(tǒng)中的互聯(lián)設(shè)備，完成網(wǎng)間協(xié)議轉(zhuǎn)換，它是實現(xiàn)SIP系統(tǒng)與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的關(guān)鍵設(shè)備[3]。按照如圖1所示，三層交換機(jī)端口接對應(yīng)設(shè)備。通過以上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得二層交換機(jī)接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)為語音或者為數(shù)據(jù)文件。三層交換機(jī)則可以清楚的劃分端口，將二層交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)其定義到相同類型應(yīng)用端口中，方便管理。

2 無控制管理分析

2.1 IP電話語音數(shù)據(jù)

VoIP小時間量程的語音數(shù)據(jù)包數(shù)字化為IP數(shù)據(jù)包，并將它們通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流從一個IP電話發(fā)送到另一個。使用SIP，可以隨意選擇標(biāo)準(zhǔn)組件，快速駕馭新技術(shù)，幫助建立、修改和拆除兩個通話端點之間的會話。

但是SIP也有缺陷，它既不是會話描述協(xié)議，也不提供會議控制功能。為了描述消息內(nèi)容負(fù)載情況和特點，SIP使用Internet的會話描述協(xié)議（SDP）來描述終端設(shè)備的特點，SIP自身也不提供服務(wù)質(zhì)量（QoS）。當(dāng)IP電話運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很大的突發(fā)時，結(jié)果導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的可以帶寬變化較大，會導(dǎo)致IP語音包嚴(yán)重丟失。語音包的丟失是影響IP電話語音質(zhì)量最主要、也是最直接的因素。因此，減少語音包的丟失是提高IP電話語音質(zhì)量的最主要措施之一。

2.2 數(shù)據(jù)文件

數(shù)據(jù)文件在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，是基于TCP/IP協(xié)議。IP數(shù)據(jù)包主要由“目的IP地址”、“源IP地址”和“凈載數(shù)據(jù)”三部分構(gòu)成。在對IP數(shù)據(jù)包不加控制的傳播，必然導(dǎo)致對網(wǎng)絡(luò)資源的需求超過了固有的容量。因為在事先沒有任何協(xié)商和請求許可機(jī)制的資源共享網(wǎng)絡(luò)中，幾個IP分組同時到達(dá)路由器，并期望經(jīng)同一個輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)的可能性是存在的，顯然，不是所有分組可以同時接受處理，必須有一個服務(wù)順序，中間節(jié)點上的緩存為等候服務(wù)的分組提供一定保護(hù)。然而，如果此狀況具有一定的持續(xù)性，當(dāng)緩存空間被耗盡時，路由器只有丟棄分組。在這種持續(xù)過載的狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)性能會急劇下降。交換機(jī)采用CSMA/CD協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，對數(shù)據(jù)的廣播，部分?jǐn)?shù)據(jù)包不可避免被無關(guān)設(shè)備檢測到。不僅系統(tǒng)信息不安全，而且容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。

3 三層交換機(jī)管理

3.1 VLAN的劃分

VLAN的劃分，采用的是基于端口的劃分。這種劃法的優(yōu)點是定義VLAN成員時非常簡單，只要將所有的端口都定義為相應(yīng)的VLAN組即可[4?7]。按照圖1所示，將網(wǎng)絡(luò)劃分為3個VLAN， IP電話和IP電話通信服務(wù)設(shè)備為VLAN2，計算機(jī)和服務(wù)器為VLAN3，調(diào)試計算機(jī)為VLAN4，這樣保證數(shù)據(jù)和語音不會混合在同一線路傳輸，便于三層交換機(jī)控制。按照網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包的用途劃分VLAN，保證了同一類型數(shù)據(jù)在同一VLAN的傳播，減少了網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴的可能。使用復(fù)合VLAN技術(shù)，為實現(xiàn)調(diào)試計算機(jī)能訪問控制樓層間各VLAN的IP電話和計算機(jī)，便于維護(hù)操作。

3.2 服務(wù)質(zhì)量管理

服務(wù)可用性是QoS的重要基礎(chǔ)要素。成功實現(xiàn)QoS的前提是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)造必須高度可靠。進(jìn)一步理解QoS，它是指網(wǎng)絡(luò)為某特定數(shù)據(jù)流提供優(yōu)良服務(wù)（滿足或超過業(yè)務(wù)要求的服務(wù)質(zhì)量）的能力[8]。IP 電話和上網(wǎng)訪問同時在局域網(wǎng)運(yùn)行時，若不通過三層交換機(jī)對相關(guān)應(yīng)用的數(shù)據(jù)包進(jìn)行管理，就是出現(xiàn)通話斷斷續(xù)續(xù)，的文件無法打開，提示下載文件損壞等問題。根據(jù)局域網(wǎng)中應(yīng)用的特點，分析出語音對時延抖動要求較高，而數(shù)據(jù)文件對丟包率要求較高，因此采用配置端口信任報文的DSCP優(yōu)先級，基于接口的流量監(jiān)管技術(shù)，來實現(xiàn)QoS管理。

3.2.1 優(yōu)先級映射

配置信任DSCP優(yōu)先級時，設(shè)備根據(jù)報文的DSCP優(yōu)先級對報文進(jìn)行分類并進(jìn)行后續(xù)的優(yōu)先級映射，得到報文映射后的DSCP優(yōu)先級。因為在局域網(wǎng)中語音的優(yōu)先級為5，數(shù)據(jù)文件的優(yōu)先級為1。

3.2.2 流量監(jiān)管

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞后，超出的流量將采取其他方式處理。如果處理方式為監(jiān)管，那么數(shù)據(jù)包就會被丟棄。通常情況下，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備缺省丟棄后到的數(shù)據(jù)包而傳輸先到的數(shù)據(jù)包，這樣的丟棄方式稱為尾丟棄。也可以讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在發(fā)生擁塞時，先丟棄低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包而傳輸高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包[9]。

4 管理控制后的測試結(jié)果

由于在局域網(wǎng)使用IP電話進(jìn)行通話，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量非常敏感，因此僅對接IP電話的e0/0/2端口進(jìn)行測試，以驗證效果。

4.1 吞吐量

對e0/0/2和e0/0/23端口使用NetIQ Chariot軟件進(jìn)行測試，設(shè)置“Add pair”，“TCP”，“Throughout腳本”，10個獨(dú)立線程，吞吐量結(jié)果見圖2，測試平均值為9.4 Mb/s，完全滿足語音對帶寬的要求。

4.2 響應(yīng)時間

與吞吐量測試的端口和軟件相同，使用“Response_Time腳本”，響應(yīng)時間的測試結(jié)果見圖3。響應(yīng)時間的平均值為0.4 ms，滿足國家A類標(biāo)準(zhǔn)[10]。

4.3 優(yōu)先級映射和流量監(jiān)管

5 結(jié) 語   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT

基于局域網(wǎng)構(gòu)架的三層交換機(jī)的語音和數(shù)據(jù)的控制，使廣泛使用的模擬電話在現(xiàn)有超五類線介質(zhì)基礎(chǔ)上運(yùn)行成為了可能。這種新的運(yùn)行模式，極大的減少施工和維護(hù)成本，具有廣闊的市場前景。

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篇7

交換設(shè)備是人類信息交互中的重要實施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術(shù)的發(fā)展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術(shù)，以及控制技術(shù)的發(fā)展而螺旋型發(fā)展。從電話交換一直到當(dāng)今數(shù)據(jù)交換、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換，交換技術(shù)經(jīng)歷了人工交換到自動交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業(yè)務(wù)的需求，也將大大地推動異步傳輸技術(shù)（ATM）和同步數(shù)字系列技術(shù)（SDH）及寬帶用戶接入網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步和廣泛應(yīng)用。

從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看，數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換的發(fā)展過程。

一、電路交換

自1876年美國貝爾發(fā)明電話以來，隨著社會需求的增長和通信技術(shù)水平的不斷發(fā)展，電路交換技術(shù)從最初的人工接續(xù)方式，經(jīng)歷了機(jī)電與電子式自動交換、存儲程序控制的模擬和數(shù)字交換、第三方可編程交換等技術(shù)的變革，當(dāng)前正在發(fā)展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術(shù)。

隨著電子技術(shù)，尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，人們在交換機(jī)內(nèi)引入電子技術(shù)，這類交換機(jī)稱作電子交換機(jī)。最初是在交換機(jī)的控制部分引入電子技術(shù)，話路部分仍采用機(jī)械接點，出現(xiàn)了“半電子交換機(jī)”、“準(zhǔn)電子交換機(jī)”。只有在微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以后，才開始了全電子交換機(jī)的迅速發(fā)展。

1 9 4 6年第一臺電子計算機(jī)的誕生，對交換技術(shù)的發(fā)展起了巨大的影響。在20世紀(jì)60年代后期，脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)成功地應(yīng)用在通信傳輸系統(tǒng)中，對通話質(zhì)量和節(jié)約線路設(shè)備成本都產(chǎn)生了很大好處。隨著數(shù)字通信與P C M技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，于是產(chǎn)生了將P C M信息直接交換的思想，各國開始研制程控數(shù)字交換機(jī)。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺程控數(shù)字交換系統(tǒng)，標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬交換進(jìn)入到了數(shù)字交換時代。程控數(shù)字交換技術(shù)采用PCM數(shù)字傳輸和數(shù)字交換，非常適合信息數(shù)字化應(yīng)用，除應(yīng)用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報、數(shù)據(jù)傳送等非話業(yè)務(wù)提供了有利條件。目前在電信網(wǎng)中使用的電路交換機(jī)全部為程控數(shù)字交換機(jī)，可向用戶提供電路方式的固定電話業(yè)務(wù)、移動電話業(yè)務(wù)和窄帶ISDN業(yè)務(wù)。

二、報文交換

報文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變。當(dāng)一個站要發(fā)送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)報文上的目的地址信息，把報文發(fā)送到下一個節(jié)點，一直逐個節(jié)點地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點。

每個節(jié)點在收到整個報文并檢查無誤后，就暫存這個報文，然后利用路由信息找出下一個節(jié)點的地址，再把整個報文傳送給下一個節(jié)點。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文在每個節(jié)點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊延遲時間之和。

三、分組交換

分組交換是交換技術(shù)發(fā)展的重要成果，代表著網(wǎng)絡(luò)未來演進(jìn)的方向。分組交換方式兼有報文交換和線路交換的優(yōu)點。分組交換技術(shù)使用統(tǒng)計復(fù)用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節(jié)點使用存儲轉(zhuǎn)發(fā)，從而導(dǎo)致掉隊現(xiàn)象的發(fā)生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網(wǎng)絡(luò)主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網(wǎng)絡(luò)包含3個功能面，分別是數(shù)據(jù)面、控制面和管理面。數(shù)據(jù)面負(fù)責(zé)分組轉(zhuǎn)發(fā)，因此需要高性能的實現(xiàn)。目前主要的分組交換網(wǎng)包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網(wǎng)、CP／IP網(wǎng)絡(luò)。

分組交換網(wǎng)有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術(shù)來說，面向連接的網(wǎng)絡(luò)與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機(jī)中分配資源；但由于它采用統(tǒng)計復(fù)用，所分配的資源是用邏輯標(biāo)號來表示的。自分組交換技術(shù)出現(xiàn)以來，已經(jīng)有多種分組交換網(wǎng)投人運(yùn)行。電信領(lǐng)域最早提出的是X．2 5網(wǎng)絡(luò)，但由于它協(xié)議復(fù)雜，速度有限，逐漸被性能更好的網(wǎng)絡(luò)如幀中繼代替。幀中繼網(wǎng)絡(luò)可以認(rèn)為是X．2 5的改進(jìn)版本，它簡化了協(xié)議以提高處理效率。

計算機(jī)領(lǐng)域的一個側(cè)重點是局域網(wǎng)，即小范圍、小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，用于互連辦公室內(nèi)的計算機(jī)。目前以太網(wǎng)已成為占統(tǒng)治地位的局域網(wǎng)技術(shù)。

在2 0世紀(jì)9 0年代中后期，因特網(wǎng)獲得較大發(fā)展，規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對I P分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時路由表的查找比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)發(fā)速度受到很大限制。前面指出，面向連接網(wǎng)絡(luò)使用邏輯子信道標(biāo)號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)表查找，速度是很快的。人們結(jié)合ATM技術(shù)在這方面的優(yōu)點，提出將核心網(wǎng)絡(luò)改為使用類似于A T M的交換機(jī)，而只在邊緣網(wǎng)絡(luò)使用路由器的I P交換技術(shù)，最終發(fā)展為多協(xié)議標(biāo)記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時，MPLS最大的優(yōu)點就是流量工程(Tramc En小needng)能力，即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作，MPLS技術(shù)并沒有被廣泛使用。

四、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)是集語音、數(shù)據(jù)、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務(wù)為一體的網(wǎng)絡(luò)，適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務(wù)要求。異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的一種交換技術(shù)。A T M是在分組交換基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯控制便可移到用戶終端，網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)信息的交換和傳送，從而使傳輸時延減小。所以A T M適用于高速數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。

隨著通信技術(shù)和通信業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，迫使電信網(wǎng)絡(luò)必須向?qū)拵ЬC合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B—ISDN)方向發(fā)展。這要求通信網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備既要容納非實時的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，又要容納實時性的電話和電視信號業(yè)務(wù)，還要考慮到滿足突發(fā)性強(qiáng)、瞬時業(yè)務(wù)量大的要求，提高通信效率和經(jīng)濟(jì)性。在這樣的通信業(yè)務(wù)條件下，傳統(tǒng)的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性，以及在處理突發(fā)業(yè)務(wù)情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時延而不適宜于實時通信。因此，在研究新的傳送模式時需要找出兩全的辦法，既能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用，又能使各種通信業(yè)務(wù)獲得高質(zhì)量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現(xiàn)的“異步轉(zhuǎn)移模式”(ATM)。

A T M是在光纖大容量傳輸媒體的環(huán)境中分組交換技術(shù)的新發(fā)展。在大量使用光纜之前，數(shù)字通信網(wǎng)中的中繼線路是最緊張也是質(zhì)量最差的資源，提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力，而且也大大提高了傳輸質(zhì)量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節(jié)點的處理負(fù)擔(dān)。

與此同時，人類對于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數(shù)據(jù)，已經(jīng)使人們對于數(shù)據(jù)通信的速率由過去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節(jié)點的處理能力成了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的“瓶頸”。A T M對于節(jié)點處理能力的要求遠(yuǎn)低于分組轉(zhuǎn)送方式，更能適應(yīng)現(xiàn)代的這種環(huán)境。

A T M方式中，采用了分組交換中的虛電路形式，同時在呼叫建立過程中向網(wǎng)絡(luò)提出傳輸所希望使用的資源，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)決定是否接受這個呼叫?？梢哉f，A T M方式既兼顧了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率，又能夠滿足接入網(wǎng)絡(luò)的連接進(jìn)行快速數(shù)據(jù)傳送的需要。

五、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)發(fā)展的展望

近年來。以Internet為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變著傳統(tǒng)的電信觀念和體系架構(gòu)，并且隨著信息社會的到來，人們的日常生活、學(xué)習(xí)工作已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)，這導(dǎo)致了人類社會對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求急劇增長，并且對網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)，也要同時支持實時多媒體流的傳送，并且要求網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是—個能夠屏蔽底層通信基礎(chǔ)設(shè)施多樣性，并能提供一個統(tǒng)一開放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務(wù)平臺，能夠支持快速靈活地開發(fā)、集成、定制和部署新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。

下一代網(wǎng)絡(luò)將是—一個以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、分組型傳送技術(shù)的開放式的融合網(wǎng)。軟交換的出現(xiàn)，可通過一個融合的網(wǎng)絡(luò)為用戶同時提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，實現(xiàn)國際電聯(lián)提出的“通過互聯(lián)互通的電信網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)和電視網(wǎng)等網(wǎng)路資源的無縫融合，構(gòu)成一個具有統(tǒng)一接入和應(yīng)用界面的高效率網(wǎng)路，使人類能在任何時間和地點，以一種可以接受的費(fèi)用和質(zhì)量，安全的享受多種方式的信息應(yīng)用”的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

篇8

中圖分類號：TP368.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Bdoi: 10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.003

Overview of Modern Network Technology

GU Lin-zhu, WANG Kai, MI Lan

(School of Information and Electrical Engineering China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008 ,China)

【Abstract】 With the development of computer technology, network technology has also been an unprecedented development in modern society has been a rapid development in the information age, a variety of new network technology is changing, has been widely used in all walks of life. This paper describes the course of development of network technology, and from the new generation of Internet, mobile IP technology, Content networking discusses the three aspects about the new modern network technology.

【Key words】 Network technology; IP over WDM; mobile IP; I Content networking

0引言

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展過程。尤其是從“信息高速公路”概念的提出，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了空前的發(fā)展。各種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層出不窮，如IPv6、寬帶移動因特網(wǎng)、寬帶接入新技術(shù)、10吉比特以太網(wǎng)、寬帶智能網(wǎng)、網(wǎng)格計算、網(wǎng)絡(luò)存儲、無線自組織網(wǎng)絡(luò)、主動網(wǎng)絡(luò)、下一代網(wǎng)絡(luò)和軟交換等。這些技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用極大的推進(jìn)了社會的發(fā)展，帶來了極大的社會效應(yīng)。

1現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展

計算機(jī)在19世紀(jì)40年代研制成功，但是直到80年代初期，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仍然被認(rèn)為是一個昂貴而奢侈的技術(shù)。近20年來，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了長足的發(fā)展，在今天，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)和計算機(jī)技術(shù)本身一樣精彩紛呈，普及到人們的生活和商業(yè)活動中，對社會各個領(lǐng)域產(chǎn)生了如此廣泛而深遠(yuǎn)的影響[7]。

1.1早期的計算機(jī)通訊

在PC計算機(jī)出現(xiàn)之前，計算機(jī)的體系架構(gòu)是：一臺具有計算能力的計算機(jī)主機(jī)掛接多臺終端設(shè)備。終端設(shè)備沒有數(shù)據(jù)處理能力，只提供鍵盤和顯示器，用于將程序和數(shù)據(jù)輸入給計算機(jī)主機(jī)和從主機(jī)獲得計算結(jié)果。計算機(jī)主機(jī)分時、輪流地為各個終端執(zhí)行計算任務(wù)。

這種計算機(jī)主機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳輸，就是最早的計算機(jī)通訊[6]。

1.2分組交換網(wǎng)絡(luò)

分組交換的概念是將整塊的待發(fā)送數(shù)據(jù)劃分為一個個更小的數(shù)據(jù)段，在每個數(shù)據(jù)段前面安裝上報頭，構(gòu)成一個個的數(shù)據(jù)分組（Packets）。每個Packet的報頭中存放有目標(biāo)計算機(jī)的地址和報文包的序號，網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)這樣的地址決定數(shù)據(jù)向哪個方向轉(zhuǎn)發(fā)。在這樣概念下由傳輸線路、交換設(shè)備和通訊計算機(jī)建設(shè)起來的網(wǎng)絡(luò)，被稱為分組交換網(wǎng)絡(luò)。

分組交換網(wǎng)絡(luò)的概念是計算機(jī)通訊脫離電話通訊線路交換模式的里程碑。美國的分組交換網(wǎng)ARPANET于1969年12月投入運(yùn)行，被公認(rèn)是最早的分組交換網(wǎng)。法國的分組交換網(wǎng)CYCLADES開通于1973年，同年，英國的NPL也開通了英國第一個分組交換網(wǎng)。到今天，現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：以太網(wǎng)、幀中繼、Internet都是分組交換網(wǎng)絡(luò)[8]。

1.3以太網(wǎng)

以太網(wǎng)目前在全球的局域網(wǎng)技術(shù)中占有支配地位。以太網(wǎng)的研究起始與1970年早期的夏威夷大學(xué)，目的是要解決多臺計算機(jī)同時使用同一傳輸介質(zhì)而相互之間不產(chǎn)生干擾的問題。夏威夷大學(xué)的研究結(jié)果奠定了以太網(wǎng)共享傳輸介質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)，形成了享有盛名的CSMA/CD方法。

以太網(wǎng)的CSMA/CD方法是在一臺計算機(jī)需要使用共享傳輸介質(zhì)通訊時，先偵聽該共享傳輸介質(zhì)是否已經(jīng)被占用。當(dāng)共享傳輸介質(zhì)空閑的時候，計算機(jī)就可以搶用該介質(zhì)進(jìn)行通訊。所以又稱CSMA/CD方法為總線爭用方法。

1.4INTERNET

Internet是全球規(guī)模最大、應(yīng)用最廣的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它是由院校、企業(yè)、政府的局域網(wǎng)自發(fā)地加入而發(fā)展壯大起來的超級網(wǎng)絡(luò)，連接有數(shù)千萬的計算機(jī)、服務(wù)器。通過在Internet上商業(yè)、學(xué)術(shù)、政府、企業(yè)的信息，以及新聞和娛樂的內(nèi)容和節(jié)目，極大地改變了人們的工作和生活方式。

Internet目前已經(jīng)成為世界上規(guī)模最大和增長速度最快的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，沒有人能夠準(zhǔn)確說出Internet具體有多大。到現(xiàn)在，我們的Internet的概念，已經(jīng)不僅僅指所提供的計算機(jī)通訊鏈路，而且還指參與其中的服務(wù)器所提供的信息和服務(wù)資源。計算機(jī)通訊鏈路、信息和服務(wù)資源整體，這些概念一起組成了現(xiàn)代Internet的體系結(jié)構(gòu)。

2現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)

2.1新一代因特網(wǎng)（IP over WDM）

2.1.1IP over WDM概述

自19世紀(jì),90年代以來，人類進(jìn)入了一個前所未有的信息爆炸時代，以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是當(dāng)今世界信息發(fā)展的主要推動力 據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，每6～8個月，主要ISP的因特網(wǎng)骨干鏈路的帶寬需求就增長一倍，2005年以后 純語音和數(shù)據(jù)流量之比1:99[15]。因而在未來傳輸平臺趨于WDM化的過程中，IP over WDM必將成為新一代因特網(wǎng)的支柱[14]。

2.1.2IP over WDM工作原理

IP over WDM也稱光因特網(wǎng)。其基本原理和工作方式是：在發(fā)送端 將不同波長的光信號組合（復(fù)用）送入一根光纖中傳輸 在接收端 將組合光信號分開（解復(fù)用）并送入不同終端構(gòu)成光因特網(wǎng)。

2.1.3IP over WDM的組成

光因特網(wǎng)的網(wǎng)元包括光纖、激光器、摻餌光纖放大器、光耦合器、電再生中繼器、轉(zhuǎn)發(fā)器、光分插復(fù)用器、交叉連接器與交換機(jī)。非零色散偏移光纖因其色度色散的非線性效應(yīng)小而最適合波分復(fù)用系統(tǒng)。摻餌光纖放大器大都是寬帶的，能同時放大波分復(fù)用的所有波長；因系統(tǒng)對平坦增益的要求很高，在經(jīng)過6個左右光放大器之后就需要進(jìn)行一次電放大。光耦合器用來把光信號各個波長組合在一起和分解開來，起到復(fù)用和去復(fù)用的作用。

2.2移動IP技術(shù)

2.2.1移動IP技術(shù)的概念

所謂移動IP技術(shù)，就是移動用戶在跨網(wǎng)絡(luò)隨意移動和漫游中，使用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時，不用修改計算機(jī)原來的IP地址，同時繼續(xù)享有原網(wǎng)絡(luò)中一切權(quán)限。移動IP技術(shù)是移動互聯(lián)時代最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的技術(shù)之一，也是實現(xiàn)任何時間、任何地方、與任何人通過任何方式進(jìn)行任何業(yè)務(wù)通信的全球個人通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。未來的移動網(wǎng)絡(luò)將實現(xiàn)全包交換!包括話音和數(shù)據(jù)都由IP包來承載，話音和數(shù)據(jù)的隔閡將消失，移動IP技術(shù)是實現(xiàn)全球個人通信的關(guān)鍵技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的基石。

由于移動IP技術(shù)的應(yīng)用有著廣闊前景，它的開發(fā)已成為業(yè)界研究的熱點，此前，一些相關(guān)規(guī)定也相繼出臺，許多商家已經(jīng)出臺了應(yīng)用技術(shù)方案和設(shè)備，移動IP的應(yīng)用已經(jīng)悄然開始。

2.2.2移動IP的基本原理

使用傳統(tǒng)IP技術(shù)的主機(jī)使用固定的IP地址和TCP端口號進(jìn)行相互通信[1]，在通信期間它們的IP地址和TCP端口號必須保持不變，否則IP主機(jī)之間的通信將無法繼續(xù)。而移動IP的基本問題是IP主機(jī)在通信期間可能需要在網(wǎng)路上移動，它的IP地址也許經(jīng)常會發(fā)生變化。而IP地址的變化最終會導(dǎo)致通信的中斷[18]。

如何解決因節(jié)點移動（即IP地址的變化）而導(dǎo)致通信中斷的問題？蜂窩移動電話提供了一個非常好的解決問題的先例。因此，解決移動IP問題的基本思路與處理蜂窩移動電話呼叫相似，它將使用漫游、位置登記。隧道技術(shù)、鑒權(quán)等技術(shù)。從而使移動節(jié)點使用固定不變的IP地址，一次登錄即可實現(xiàn)在任意位置（包括移動節(jié)點從一個IP（子）網(wǎng)漫游到另一個IP（子）網(wǎng)時）上保持與IP主機(jī)的單一鏈路層連接，使通信持續(xù)進(jìn)行。

2.2.3移動IP技術(shù)發(fā)展三部曲

第一步：IP業(yè)務(wù)與移動通信結(jié)，在電路交換的移動通信網(wǎng)絡(luò)中引入IP電話業(yè)務(wù)。IP電話是一種新的電話業(yè)務(wù)，是在IP網(wǎng)絡(luò)承載話音技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)物。它把話音進(jìn)行壓縮編碼，打包分組，路由分配，存儲交換，解包解壓縮等變換處理，在IP網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)話音通信。第二步：在GSM網(wǎng)絡(luò)中引入IP分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS是一個從空中接口到地面接入網(wǎng)再到核心網(wǎng)絡(luò)部分都分組化的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。第三步：三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向?qū)⑹且粋€全I(xiàn)P的分組網(wǎng)絡(luò)。

2.3物聯(lián)網(wǎng)

2.3.1物聯(lián)網(wǎng)的概述

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“The Internet of things”[3]。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

2.3.2物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)有短距離無線通訊（zigbee、wifi、藍(lán)牙等）、低功耗無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線定位、射頻識別（RFID）（高頻、超高頻）、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)、多網(wǎng)絡(luò)融合等。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵領(lǐng)域有：1. RFID；2.傳感網(wǎng)；3. M2M 4. 兩化融合[5]。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，也是移動技術(shù)為代表的普適計算和泛在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的結(jié)果，帶動的不僅僅是技術(shù)進(jìn)步，而是通過應(yīng)用創(chuàng)新進(jìn)一步帶動經(jīng)濟(jì)社會形態(tài)、創(chuàng)新形態(tài)的變革，塑造了知識社會的流體特性，推動面向知識社會的下一代創(chuàng)新形態(tài)的形成。移動及無線技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使得創(chuàng)新更加關(guān)注用戶體驗，用戶體驗成為下一代創(chuàng)新的核心。技術(shù)更加全面，體驗更加豐富成為新一代物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。

3結(jié)束語

當(dāng)今社會，已離不開網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造了一種新的文化，給我們的生活生產(chǎn)學(xué)習(xí)帶來了翻天覆地的變化。各種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，解決各種難題，極大提高人們生活水平。但在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的同時，也面臨許多挑戰(zhàn)，比如網(wǎng)絡(luò)安全問題，網(wǎng)絡(luò)傳輸問題等，只要不斷創(chuàng)新，迎接新的挑戰(zhàn)，才能不斷解決各種新問題，使社會取得更大的進(jìn)步。

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中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）07-88-03

Application of blended learning in the modern communication technology course teaching

Zhang Ruimin， Zhou Tao， Zhong Furu， Lu Pei， Zha Zhihua

（College of information science and technology， Shihezi University， Shihezi， Xinjiang 832000， China）

Abstract： In view of the problems existing in the classroom teaching of modern communication technology course in our college， this paper puts forward that improves the teaching effect of the course by using the blended learning which has the advantages of traditional teaching and network learning and fusion with a variety of teaching methods. on the basis of the analysis of the learning object and learning objective， using the existing network teaching platform， the teaching reform is explored on several aspects， such as the organization of classroom teaching， the development of network learning and the establishment of learning evaluation criteria. The practice shows that the blended learning can meet the needs of students' individualized learning requirement and improve the teaching effect and teaching satisfaction.

Key words： modern communication technology； blended learning； network teaching platform； teaching reform； teaching effect

0 引言

F代通信技術(shù)是我校電子信息工程專業(yè)開設(shè)的必修課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生掌握現(xiàn)代通信技術(shù)的基本理論，熟悉并掌握現(xiàn)代通信技術(shù)的基本知識，了解通信網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計以及通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展等知識。該課程理論難度較高，如何提高教學(xué)效果是多年來我們在教學(xué)過程中需要面臨的一個重要問題。本文提出以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為依托，結(jié)合多種教學(xué)方式，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提升現(xiàn)代通信技術(shù)課程的教學(xué)效果。

1 課程現(xiàn)狀

目前，我校面臨著班級人數(shù)增加，課程評價方式單一，教學(xué)質(zhì)量很難保證的問題。在以往的教學(xué)模式下，教師通過有限的課堂時間與學(xué)生進(jìn)行溝通交流，難以準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，不能較多地了解到學(xué)生對課程的一些想法和建議，教師不能很好的對學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程進(jìn)行管理，并提供必要的指導(dǎo)與幫助。因此，我們需要探索更有效的教學(xué)方式和方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而且，越來越多的研究強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，以及學(xué)生之間的協(xié)作和互動，在完成教學(xué)目標(biāo)的前提下，培養(yǎng)學(xué)生的多元能力。

現(xiàn)代通信技術(shù)課程的開設(shè)還沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段，教師利用多媒體課件和板書的形式，教師這種講“評書式”的講授方式，學(xué)生只是被動的接受知識，方法單一，模式一成不變，老師和學(xué)生之間缺乏課程知識的交流和互動，學(xué)生始終處于被動地位，學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)熱情很難被激發(fā)。隨著時代進(jìn)步，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在高校普及，目前在校本科學(xué)生普遍是九零后，學(xué)生熱衷于網(wǎng)絡(luò)新媒體，對參與度更高的新的學(xué)習(xí)方式有好奇和偏愛，更愿意在學(xué)習(xí)的各個方面表現(xiàn)自我，展示自我[1]。傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難滿足學(xué)生個性化的需求，從而導(dǎo)致教師教起來費(fèi)勁，學(xué)生學(xué)起來困難的兩難現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2 混合式學(xué)習(xí)理念與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

混合式學(xué)習(xí)是綜合運(yùn)用不同的學(xué)習(xí)理論、技術(shù)和手段，并結(jié)合傳統(tǒng)課堂的特點而產(chǎn)生的一種學(xué)習(xí)方式[2]。這種學(xué)習(xí)方式將傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來[3]，目的是在整個教學(xué)過程中，既突出教師講授為主的集體學(xué)習(xí)形式，充分體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用。又能調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的和團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)，體現(xiàn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。

為適應(yīng)目前高等教育中混合式學(xué)習(xí)方式的開展，我校教務(wù)信息化平臺引進(jìn)了THEOL網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，為開展混合式教學(xué)提供了充足的軟、硬件環(huán)境。以往的課程教學(xué)平臺基本以教師為課程創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)課程為主，這種教學(xué)平臺只針對特定課程，考慮面比較窄。我校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺包括通用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、研究型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、精品課程建設(shè)與評審、教學(xué)資源庫等多個平臺[4]。實現(xiàn)一次課程建設(shè)，滿足精品課程建設(shè)、教學(xué)資源建設(shè)、多種模式教學(xué)過程和環(huán)節(jié)信息化支持等多方面的要求，使教師擺脫為創(chuàng)建課程平臺而進(jìn)行編寫代碼的繁重的重復(fù)性工作。也為我們開展課程的混合式教學(xué)奠定了一定的基礎(chǔ)。

3 混合式學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用

在現(xiàn)代通信技術(shù)課程中采用混合式教學(xué)模式突破了傳統(tǒng)課堂時空的限制，不僅能夠提高學(xué)生對現(xiàn)代通信技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，還能調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，增強(qiáng)學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)與協(xié)作，而且培B了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，最終有效地提高課程的教學(xué)效果。

3.1 教學(xué)對象分析與教學(xué)目標(biāo)

⑴ 對象分析

現(xiàn)代通信技術(shù)開課前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)字電路、模擬電路、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理等課程，對于現(xiàn)代通信中的基本概念、現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)組成及其特點有了一定的認(rèn)識，這為我們開展教學(xué)奠定了一定的基礎(chǔ)。另外，大多數(shù)學(xué)生都是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)長大的一代，他們對于網(wǎng)絡(luò)工具和移動互聯(lián)網(wǎng)工具非常熟悉。而且非常喜歡通過互聯(lián)網(wǎng)提供的各種平臺與同學(xué)、老師交流。并善于通過網(wǎng)絡(luò)查找資料，獲取新知識。這些特質(zhì)對于教師來說是非常有利的，教師可以抓住這一點來組織基于網(wǎng)絡(luò)的混合式教學(xué)的開展。

⑵ 教學(xué)目標(biāo)

通過教學(xué)，讓學(xué)生理解現(xiàn)代通信網(wǎng)的基本概念、主要分類和特點；掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)傳輸、交換和通信路由等技術(shù)的原理和規(guī)則；掌握電話通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)以及下一代通信網(wǎng)絡(luò)的性能和特點等課程的專業(yè)技術(shù)知識。另外一個非常重要的方面就是，通過課程的開展，使學(xué)生能夠充分體會到混合式學(xué)習(xí)給學(xué)習(xí)過程帶來的便利和快樂。學(xué)生可以通過研討式課堂表達(dá)和表現(xiàn)自己，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊協(xié)作學(xué)習(xí)以及測試學(xué)習(xí)效果，通過查找資料撰寫報告學(xué)會知識點的總結(jié)。

3.2 課堂教學(xué)組織

在進(jìn)行混合式教學(xué)中，課堂仍然是主要的教學(xué)陣地[5]。教師在課堂教學(xué)中作為知識的傳授者，要明確除了講授知識外還應(yīng)調(diào)動課堂學(xué)習(xí)的氛圍，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此在傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)基礎(chǔ)上，采用多媒體教學(xué)，在講述多路復(fù)用技術(shù)、移動通信中越區(qū)切換、分組交換網(wǎng)工作原理等內(nèi)容時，制作視頻動畫來形象的模擬整個過程，讓學(xué)生能夠形象地了解枯燥的理論。

同時，將研討式教學(xué)法引進(jìn)課堂，以問題為主線安排教學(xué)內(nèi)容，整個課程設(shè)置多個探究式課題。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺分發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生分組，以小組為單位在課前進(jìn)行資料查找，提出思路，通過引證、舉例得出結(jié)論，然后在每次課堂時間中會留一定的時間，小組制作幻燈片并選出代表進(jìn)行研究成果的展示和闡述，各個小組可以對觀點提出疑問并給出成績。

3.3 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的開展主要通過自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊學(xué)習(xí)來進(jìn)行。自主學(xué)習(xí)階段，以學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為主要載體，將課程講義、微課視頻和常見的疑難問題解答等資料到教學(xué)平臺上，使學(xué)生能隨時查閱。并將部分教學(xué)內(nèi)容放到教學(xué)平臺，要求學(xué)生進(jìn)行自學(xué)后在教學(xué)平臺上進(jìn)行在線測試。更重要的是教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺以及QQ群、微信等實現(xiàn)與學(xué)生的在線答疑或討論。很多不愿在課堂提問的學(xué)生會經(jīng)常通過網(wǎng)絡(luò)提出一些問題，以及自己對于課程的看法，調(diào)動了學(xué)生的積極主動性。學(xué)生還通過知網(wǎng)、圖書館、論壇、學(xué)習(xí)筆記等方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

以項目教學(xué)法為驅(qū)動，開展團(tuán)隊學(xué)習(xí)，將學(xué)生分組，實行組長負(fù)責(zé)制，由教師在網(wǎng)絡(luò)平臺上提出探究式課題讓學(xué)生分組研究，小組在課下查詢資料，面對面討論和QQ、微信討論，并撰寫研究報告和制作匯報幻燈片。學(xué)生在完成探究式課題項目的過程中獲得相關(guān)知識和技能。

通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為主的學(xué)習(xí)完全突破了傳統(tǒng)課堂時空的限制，使整個學(xué)習(xí)不僅在課堂上進(jìn)行，課下學(xué)生也可以有更多的思考時間，提高了學(xué)生對現(xiàn)代通信技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，有效地提高了課程的教學(xué)效果。

3.4 學(xué)習(xí)評價

傳統(tǒng)的考核評價周期一般為一個學(xué)期，往往造成學(xué)生學(xué)習(xí)的懈怠。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，我們采用章節(jié)測試、試題庫進(jìn)行分章節(jié)考核和綜合考核，隨時抽題、隨時考試，閱卷靈活，可對幾個知識點進(jìn)行考核。我們在最近的兩個學(xué)期，每學(xué)期開展4-5次考核。另外，還采用任務(wù)式考核方式，針對老師布置的探究式課題，在規(guī)定的時間內(nèi)，運(yùn)用綜合知識，提出自己的想法和解題方案，老師根據(jù)每組的表現(xiàn)決定考核分?jǐn)?shù)。并輔以學(xué)生自評和互評考核等方式，全面測試學(xué)生水平。

根據(jù)課程教學(xué)活動我們調(diào)整了整個課程的評價體系，調(diào)整后評價體系包括：期末考試成績（60%），線上網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)成績（查閱資料的情況）（10%），課題論文成績（上傳論文的質(zhì)量及匯報答辯的質(zhì)量）（10%），分組討論表現(xiàn)（10%）和平時作業(yè)成績（10%）五大方面。在這種評價標(biāo)準(zhǔn)上，主要以學(xué)生是否完成預(yù)期的學(xué)習(xí)任務(wù)為考量，注重學(xué)生在教學(xué)實踐活動中理解知識和運(yùn)用知識的能力。

4 總結(jié)

通過教學(xué)改革實踐，我們對比了我校電信2102級72人（未采用混合式教學(xué)模式）和電信2103級81人（采用混合式教學(xué)模式）發(fā)現(xiàn)：學(xué)生對于基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的混合式教學(xué)在課程內(nèi)容安排、課程內(nèi)容設(shè)計以及課程評價體系等方面比傳統(tǒng)教學(xué)模式的滿意程度有了很大的提高。

教育信息化是當(dāng)前教育發(fā)展的一種趨勢，混合式教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)前高校教育教學(xué)改革發(fā)展的方向。本文在分析了學(xué)習(xí)對象和學(xué)習(xí)目標(biāo)以后，基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，從課堂教學(xué)的組織，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的開展和學(xué)習(xí)評價標(biāo)準(zhǔn)的制定等幾方面開展課程的教學(xué)改革和探索，既發(fā)揮了傳統(tǒng)教學(xué)手段的優(yōu)勢，又將信息技術(shù)的優(yōu)勢結(jié)合進(jìn)來。充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生學(xué)習(xí)活動過程中的主體地位，充分實現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境的混合、學(xué)習(xí)資源的混合、學(xué)習(xí)方式的混合，進(jìn)而實現(xiàn)有效的教學(xué)。加強(qiáng)課程改革實踐對于電子信息工程專業(yè)其他課程也具有借鑒意義。當(dāng)然，在今后的教學(xué)中還應(yīng)該更進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，細(xì)化課程教學(xué)各環(huán)節(jié)的內(nèi)容。

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篇10

中圖分類號：TN913文章編號：1009-2374（2016）12-0057-02

1光纖通信系統(tǒng)概述

光纖通信系統(tǒng)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，美國的一個電氣公司通過一組光纖通信實驗成功研制出了光纖通信系統(tǒng)，系統(tǒng)中使用的光源為半導(dǎo)體激光器，傳輸介質(zhì)應(yīng)用的是多模光纖，實驗以后，光纖系統(tǒng)傳輸速率達(dá)到了33.647Mbit/s，傳輸距離達(dá)到了150km，這在光纖通信領(lǐng)域是一場變革與突破。

光纖通信是一種非常重要的現(xiàn)代化信息傳輸媒介，在現(xiàn)代化電網(wǎng)發(fā)展與進(jìn)步當(dāng)中，光纖通信系統(tǒng)起到的作用非常大。系統(tǒng)中的光纖實際上就是指光導(dǎo)纖維，而通信的實現(xiàn)則要借助光導(dǎo)作用載波，光導(dǎo)纖維是通信傳輸介質(zhì)，功能是實現(xiàn)對信息的收集與傳輸。過去傳統(tǒng)通信系統(tǒng)使用的是銅導(dǎo)線，這種金屬導(dǎo)線傳輸效率低、損耗率高、電磁感應(yīng)強(qiáng)烈，在使用過程中不是非常靈活、持久，而人們真正需要的是傳輸效率高、能夠廣泛應(yīng)用到圖像通信或者是數(shù)字傳輸方式中的通信傳輸系統(tǒng)，光纖通信能夠滿足人們這種需求，成為對話業(yè)務(wù)、數(shù)字化通信不可缺少的媒介。

光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成：（1）光發(fā)信機(jī)。在光纖通信系統(tǒng)中，組成部件非常多，每一個部件都要發(fā)揮自身功能才能保持整體通信系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，其中光發(fā)信機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)電、光的相互轉(zhuǎn)換，是一種光端機(jī)。這一光端機(jī)的構(gòu)成有光源、驅(qū)動器、調(diào)制器等，功能是對電端機(jī)端口發(fā)出的信號調(diào)制，這一信號能對光源產(chǎn)生大量光波，對信號調(diào)制實際上就是對光波調(diào)制的過程。完成光波調(diào)制以后，要將光信號耦合到光纜設(shè)備中進(jìn)行傳輸，其中使用較多的就是電端機(jī)，是一個常規(guī)的電子通信設(shè)備，對信息傳輸起到了支持作用；（2）光收信機(jī)。系統(tǒng)中還有一個重要組成就是光收信機(jī)，其是一種能夠?qū)?、進(jìn)行轉(zhuǎn)換的光端機(jī)設(shè)備，主要作用就是將收集來的光纖或者是光纜信號傳輸?shù)綑z測器中參與轉(zhuǎn)換，最終變?yōu)殡娦盘?，然后將這些電信號逐步放大，放大的程度是滿足電平要求，再將其輸送到點端機(jī)內(nèi)，完成信號的接收光纖或光纜。

2光纖通信系統(tǒng)常見的故障

核動力院在過去幾年一直使用光纖通信技術(shù)，但因為光纖系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)成元件與設(shè)備增多，在相互交織、運(yùn)行當(dāng)中產(chǎn)生各種故障也是不可避免的。

2.1光端機(jī)模塊的損壞

光端機(jī)模塊一旦出現(xiàn)損毀將使系統(tǒng)功能無法發(fā)揮，會大大減弱光傳輸效率，導(dǎo)致光信息傳輸失敗。

2.2通信控制板故障

通信控制板故障也較為常見，一旦發(fā)生將造成數(shù)據(jù)配置的不及時，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)配置錯誤。

2.3單盤故障

系統(tǒng)單盤主要由線路板、2M板、主控制器等構(gòu)成，如果某一個元件出現(xiàn)故障或者是周圍溫度、濕度的變化，將使板子運(yùn)行受到極大影響。

2.4電源系統(tǒng)故障

電源系統(tǒng)中起重要作用的是光端機(jī)的電源傳輸端，一旦這一部件出現(xiàn)中斷或者損壞，將造成光端機(jī)電源中斷，出現(xiàn)停電現(xiàn)象，更會引發(fā)整個通信系統(tǒng)的運(yùn)行中斷情況。

2.5尾部纖維、法蘭故障

尾部纖維故障主要是由尾纖斷裂、尾纖彎曲、尾纖半徑小等因素造成，而法蘭故障則主要因盤線接頭破損或者有灰塵進(jìn)入導(dǎo)致堵塞造成的，這一故障發(fā)生將造成光路運(yùn)行的不穩(wěn)定。

3光纖通信系統(tǒng)常見故障判斷方法

光纖通信系統(tǒng)常見故障判斷的基本方法如下：

3.1故障段落的判斷方法

如果是系統(tǒng)故障，可以通過對系統(tǒng)的監(jiān)控方式，將大段落的數(shù)字段判斷出來，也可以使用終端設(shè)備對中繼段做出判斷，使用PCD終端機(jī)是常見方法，通過對檢測儀器的分析判斷出光纜線路是否存在運(yùn)行異常的情況。

3.2誤碼故障判斷法

先利用段落故障判斷法，將數(shù)字段辨別出來，再按照系統(tǒng)分類對故障做出判斷。使用光端機(jī)設(shè)備或者PCD、測試儀器判斷出是否有中繼碼故障，并查看是否有故障盤，可以通過更換備用盤方式解決故障，如果故障依然存在，可以對電源或者是電源運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行檢查，更要檢查接頭是否牢固、尾纖是否運(yùn)行正常。如果光纜損耗加大，將產(chǎn)生大量的誤碼，這一故障判斷方法是利用時域反射儀（OTDR）搜索故障點，并針對故障進(jìn)行修復(fù)。此外，尾纖的盤繞方式不正確也將使擠壓作用增強(qiáng)，這時可以更換一個新的尾纖，按照正常程序重新使其恢復(fù)。

3.3復(fù)用設(shè)備

利用專門的測試儀器與警示裝置對故障的指示，能夠找到故障具體發(fā)生在哪個盤，如果換盤以后故障依然存在，則要對電壓、復(fù)用設(shè)備之間的連接進(jìn)行檢查，查看電纜是否運(yùn)行良好。

3.4接收光功率偏低的判斷方法

如果放光盤設(shè)置出現(xiàn)了“發(fā)光狀態(tài)”的警示，表示測試通過，如果測試沒有通過，則可以對尾纖、接頭、功率、電源等進(jìn)行檢查。

4光纖通信系統(tǒng)常見故障處理方法

針對光纖通信系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問題，及時找到故障處理方法，使系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，是確保信息傳輸高效、安全、持續(xù)的關(guān)鍵。故障處理過程中最重要的是要先找到故障部位，針對故障部位的特點、功能等進(jìn)行維修。例如，在光端機(jī)出現(xiàn)故障時，可以使用OTDR或者功率計、光源等工具進(jìn)行維修。下面將列舉核動力院光纖通信系統(tǒng)常見故障分析故障處理方法：

4.1故障1

2014年3月我院1#點和2#點之間光纜由于野蠻施工、違規(guī)施工導(dǎo)致光纜挖斷，造成兩地之間的迂回通信不通，光纖系統(tǒng)內(nèi)部線路連接不良，導(dǎo)致通訊癱瘓，為各項工作造成嚴(yán)重阻礙，通過及時排查搶修恢復(fù)通訊。通信維護(hù)人員在現(xiàn)場使用OTDR設(shè)備，使用這一設(shè)備的目的是針對故障發(fā)出警告，將警告?zhèn)鬟f到站點位置處，對光纜的運(yùn)行情況進(jìn)行測試；在測試過程中，發(fā)現(xiàn)某個段位出現(xiàn)了連接中斷，在應(yīng)用OTDR設(shè)備對故障設(shè)備進(jìn)行測試時，要始終確保設(shè)備之間具有一個斷點，如果不能保證有斷點，則要對OTDR對端的ODF對端光纖進(jìn)行斷開處理，不能直接對已經(jīng)損壞的設(shè)備，例如光板等進(jìn)行測試，不按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)測試，將造成對端光設(shè)備光接口板的損壞。斷點的熔接可以使用光纖熔接機(jī)操作，現(xiàn)場的維修人員要及時將告警發(fā)出，針對告警的站點將光功率計算出來，計算能夠接收的最大光功率，如果光功率接收順暢，則表示光路維修以后告警將會消失，表示故障完全被消除。

4.2故障2

與新基地有關(guān)通信故障處理方法為：2014年8月三號樓B座突然出現(xiàn)大面積配線電纜故障，現(xiàn)場的維修人員通過排查發(fā)現(xiàn)是電纜接續(xù)出現(xiàn)密封不良導(dǎo)致。特別說明：故障維修時考慮到安全性、保密性，我院新基地從院通訊機(jī)房到用戶端依舊采用電纜的通訊方式，未實施三網(wǎng)合一，互聯(lián)網(wǎng)和電話網(wǎng)分信息中心和保障與服務(wù)中心通訊科兩個部門獨(dú)立運(yùn)行，實行鐵路警察各管一段，出于保密要求互聯(lián)網(wǎng)又分為外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)，故每年雨季新基地通訊故障相對較多，給維修工作帶來極大不便。通過對上述故障維修案例可以發(fā)現(xiàn)，在對故障進(jìn)行維修前，要先對故障出現(xiàn)時的狀態(tài)有所了解，比如告警信息等，再結(jié)合具體信息對相關(guān)部件進(jìn)行檢查，通常按照故障狀態(tài)、形態(tài)或者光端自帶指示燈對故障因素進(jìn)行分析，再使用光端機(jī)設(shè)備進(jìn)行信息發(fā)射，查看發(fā)射模塊是否有異常，在確保沒有異常情況以后，對數(shù)據(jù)參數(shù)配置的合理性進(jìn)行檢查。

4.3故障3

核動力院家屬區(qū)通信故障及處理過程為：核動力院對院內(nèi)的通信網(wǎng)進(jìn)行全面整修、布設(shè)，在2015年院通訊內(nèi)網(wǎng)割接成FTTN后，我院家屬區(qū)相對出現(xiàn)不規(guī)律的電話通訊故障，如出現(xiàn)停電導(dǎo)致故障、通信中斷故障、通信堵塞等，將這些內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行割線以后這些故障全部消除，布設(shè)了新的系統(tǒng)，運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠。

5結(jié)語

本文主要對光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程進(jìn)行了介紹，并列舉了核動力院幾種常見的故障形式，針對這些故障提出了幾點解決對策，可見光纖通信系統(tǒng)是信息高速傳輸?shù)闹匾浇?，對于社會發(fā)展與進(jìn)步有著重要作用，不斷加強(qiáng)對故障的處理，能夠提高光纖通信系統(tǒng)的運(yùn)行效率，推動光纖通信技術(shù)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

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