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第1篇：電話通信的基本原理范文

【關(guān)鍵詞】實訓(xùn)平臺；教學(xué)改革；通信網(wǎng)

隨著通信技術(shù)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)已經(jīng)成為通信行業(yè)主要技術(shù)之一，通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為我們生活中的基礎(chǔ)設(shè)施，通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國家的支柱產(chǎn)業(yè)。作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高校的通信工程專業(yè)將《通信網(wǎng)》課程設(shè)置為電子信息類專業(yè)的必修課程，也是“專業(yè)核心課程”?！锻ㄐ啪W(wǎng)》課程在整體教學(xué)環(huán)節(jié)中起到承前啟后的作用，其教學(xué)效果對學(xué)生理解和掌握通信技術(shù)，提高通信設(shè)計能力起著極其重要的作用。

一、課程現(xiàn)狀分析

目前《通信網(wǎng)》課程的教學(xué)主要使學(xué)生掌握通信網(wǎng)的體系架構(gòu)、各種通信協(xié)議、信網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計以及通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容主要體現(xiàn)在各種通信網(wǎng)的原理，授課方式以傳統(tǒng)的板書為主的課堂理論授課方式，這些已經(jīng)不能適用于當(dāng)今的大學(xué)教育的特點，更不適用于高速發(fā)展的通信技術(shù)。所以對《通信網(wǎng)》課程進行教學(xué)改革以提高教學(xué)效果，適應(yīng)當(dāng)今通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

二、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革

1.教學(xué)方法的改革

對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位下的本科高校來講，《通信網(wǎng)》課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)確定為“重理論、厚實踐”，注重知識和技能的結(jié)合?；A(chǔ)理論以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度，以掌握概念、強化應(yīng)用為重點：專業(yè)知識強調(diào)針對性和實用性。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識和技能的能力。因此要求學(xué)生必須掌握通信網(wǎng)的基本理論，熟悉各種通信系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，通信設(shè)備的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。

教學(xué)內(nèi)容上傳統(tǒng)教材側(cè)重于幾種電信網(wǎng)的平行講解包括電話通信網(wǎng)、光纖通信、分組數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)、三網(wǎng)融合等內(nèi)容。隨著電信業(yè)從話音通信時代走向信息、多媒體通信時代，網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)發(fā)生了深刻變革，全IP的業(yè)務(wù)融合網(wǎng)絡(luò)成為業(yè)界一致的認(rèn)識，IP技術(shù)已經(jīng)成為下一代網(wǎng)絡(luò)、寬帶移動通信、IPTV等新興網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。因此，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計時，適當(dāng)?shù)乜s小電話通信網(wǎng)的比重，增加IP分組網(wǎng)的內(nèi)容，以反映現(xiàn)代通信網(wǎng)的現(xiàn)狀。

2.教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)教學(xué)基本上以課堂理論講解為主，輔助開設(shè)實驗課和課程設(shè)計以加強實踐教學(xué)。教學(xué)形式單一，內(nèi)容相對固定，大量課時用于對理論內(nèi)容的單方面講授。教學(xué)模式不能反映出該課程的專業(yè)應(yīng)用課特征，缺乏實際教學(xué)效果。從實際教學(xué)情況看，學(xué)生對接觸較多的網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用理論介紹具有較高興趣，但隨后按照相同模式講解后續(xù)抽象理論內(nèi)容時，學(xué)生對此興趣較低，對知識的掌握情況不佳。

針對抽象的理論內(nèi)容可以采用多媒體CAI課件的授課形式，CAI課件提供了文字、影像、flas等新型的信息載體，形成了圖文并茂，形象直觀的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，可以幫助學(xué)生理解復(fù)雜的通信理論和通信網(wǎng)絡(luò)。例如在講解OSI七層模型時，為使學(xué)生能夠清晰的理解分層通信的概念，可以利用flas演示兩個對等實體之間的邏輯通信過程和信息的打包拆包過程。

三、實踐教學(xué)改革

針對現(xiàn)代通信網(wǎng)實踐性較強的特點，針對通信技術(shù)專業(yè)，利用通信工程實訓(xùn)中心的條件設(shè)計了面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實踐內(nèi)容，實訓(xùn)平臺是采用國內(nèi)著名的中興通信公司產(chǎn)品，以商用的通信設(shè)備為基礎(chǔ)，合理的集成為適合實訓(xùn)教學(xué)的硬件平臺，構(gòu)成了當(dāng)前國內(nèi)先進的現(xiàn)代通信實驗及實習(xí)環(huán)境。平臺主要由程控交換、光傳輸、數(shù)據(jù)通信和寬帶接入4個子系統(tǒng)組成（如圖1所示）。圖1中網(wǎng)線在拓?fù)鋱D中的連接均通過配線架連接，這樣可以在實驗時進行靈活配線。按照商用運營網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，實訓(xùn)平臺的3個部分是一個有機的整體。

在實驗過程中實現(xiàn)現(xiàn)場講解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各個組成部分的功能和用途，而且可以進行現(xiàn)場維護工作，并檢驗操作過程和結(jié)果的正確性。這樣學(xué)生在觀察通信網(wǎng)設(shè)備的同時，能真正的提高學(xué)生的實踐能力。

四、結(jié)束語

《通信網(wǎng)》課程內(nèi)容構(gòu)成廣泛，知識系統(tǒng)貼近實際應(yīng)用的通信網(wǎng)絡(luò)，具有很強的理論性和實踐性，通過改進教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，依托通信實訓(xùn)平臺進行實踐教學(xué)改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程的教學(xué)效果。

參考文獻

[1]邱恭安，章國安，楊永杰.基于項目設(shè)計的現(xiàn)代通信網(wǎng)教學(xué)模式探討[J].長春理工大學(xué)學(xué)報，2010.

[2]郭娟，廖亮.通信工程專業(yè)通信網(wǎng)系列課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].西安郵電學(xué)院學(xué)報，2006.

[3]秦嶺，杜永興，楊立東，高鷺.現(xiàn)代通信網(wǎng)課程體系的改革[J].科技資訊，2008.

[4]吳雅琴，吳哲.校企合作計算機通信網(wǎng)的課程建設(shè)[J].計算機時代，2011.

第2篇：電話通信的基本原理范文

（大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116037）

【摘要】高校遠(yuǎn)程開放教育的發(fā)展，計算機技術(shù)在校園網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)不斷深入，寬帶多媒體語音、視頻、網(wǎng)絡(luò)課堂等為師生們帶來了極大的方便。但是，由于目前我國絕大多數(shù)高校所用電話網(wǎng)絡(luò)都是中國電信或者中國聯(lián)通的電話網(wǎng)絡(luò)，在各級機構(gòu)之間基本沒有建立其它的電話支撐系統(tǒng)。同時較高的通信費用和低效的溝通平臺也亟需通過某種技術(shù)盡快解決，Asterisk的出現(xiàn)恰好能夠很好地解決這些問題。因此非常有必要建立一套基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 VoIP；Asterisk；測試

VoIP其實是一個名詞的縮寫形式，也就是Voice Over Internet Protocol，指的是將模擬語音信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮與封裝之后，以分組的數(shù)據(jù)報文形式在IP網(wǎng)絡(luò)中進行語音信號的傳輸，并在最終再次轉(zhuǎn)換成模擬聲音信號[1]。我們常說的IP電話其實就是VoIP的一項典型應(yīng)用。在VoIP系統(tǒng)中，語音信號被數(shù)字信號處理器DSP進行轉(zhuǎn)換并封裝成數(shù)據(jù)幀，存儲在分組數(shù)據(jù)報文中，在IP網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸[2]。由于VoIP有效地利用了局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、Internet互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，為未來的多網(wǎng)融合鋪墊了道路。目前越來越多的企業(yè)、機構(gòu)、學(xué)校也都紛紛采用VoIP技術(shù)來替換或改造自己的語音通信系統(tǒng)，以提升工作效率和降低成本。

Asterisk 是由Digium公司開發(fā)，并開放源代碼的一個VoIP系統(tǒng)軟件包，它可以在Linux環(huán)境下獨立運行[3]。Asterisk是一種功能非常齊全的應(yīng)用程序，它為VoIP的普及和IP-PBX的快速發(fā)展提供了重要的推動力?，F(xiàn)在越來越多的大學(xué)校園的電話系統(tǒng)都已經(jīng)從傳統(tǒng)的模擬電路轉(zhuǎn)向了VoIP電話系統(tǒng)，并逐步實現(xiàn)更豐富的IP融合通信，如統(tǒng)一消息支持等。結(jié)合我?，F(xiàn)有的電話網(wǎng)和校園網(wǎng)的條件，我建立一套基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)，以滿足實際需求。

1　我校電話網(wǎng)和校園網(wǎng)的現(xiàn)況分析

我?，F(xiàn)有全日制在校學(xué)生一萬余人，因為眾多原因所以目前有兩個校區(qū)，其相距30公里。從十幾年前，學(xué)校在兩個校區(qū)的基礎(chǔ)之上，經(jīng)歷了一、二、三期的建設(shè)，已經(jīng)建成了一定規(guī)模的校園網(wǎng)。通過光纖，校園網(wǎng)橫跨兩個校區(qū)，接入到所有的院系大樓、學(xué)生的宿舍以及后勤機構(gòu)等。對于學(xué)校而言，維護著一張龐大的校園數(shù)據(jù)網(wǎng)，而這張網(wǎng)上卻缺乏更多的應(yīng)用，不能帶來更多的利益，這是一種極大的浪費。

另一方面，經(jīng)過多年的發(fā)展，學(xué)校的語音電話通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也非常成熟，大容量數(shù)字程控交換機為整個校園所有用戶提供了穩(wěn)定可靠的語音電話交換服務(wù)。所有學(xué)生宿舍都安裝了直線電話，并開通了本地聯(lián)通200智能卡業(yè)務(wù)。但是由于兩個校區(qū)的電話通信網(wǎng)絡(luò)互為獨立，學(xué)生宿舍電話內(nèi)部以及與學(xué)校的內(nèi)部電話交換網(wǎng)絡(luò)都無法直接通信，使得這種孤島現(xiàn)狀不單對學(xué)校日常的教學(xué)管理工作和學(xué)習(xí)造成了很大的障礙，影響了溝通效率，同時也極大消耗了日常維護和管理成本。例如兩個校區(qū)之間的語音通信就存在著很大的問題，目前只能通過PSTN互相撥打固定電話，或使用手機撥打，費用高昂。

這種兩張網(wǎng)并存的現(xiàn)狀，并不符合未來多網(wǎng)融合的大趨勢，其既不利于統(tǒng)一管理，無法發(fā)揮兩網(wǎng)的整合作用，同時也造成了投資建設(shè)和管理維護的極大浪費。面對這樣的現(xiàn)狀，學(xué)校考慮在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用VolP技術(shù)傳遞語音，建設(shè)一個校園內(nèi)部的IP網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)。這樣一方面充分利用了閑置的校園網(wǎng)內(nèi)部帶寬，另一方面又能在學(xué)校內(nèi)部建立一個更高效、更低成本的實時溝通平臺，改善校園內(nèi)部師生的溝通，促進學(xué)校與學(xué)生的高效互動，提高工作效率，同時還能大幅降低學(xué)校內(nèi)部的通信成本。

2　基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)的設(shè)計

根據(jù)我校的語音業(yè)務(wù)需求，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的物理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)條件和實際情況，在完成安裝、啟動、并熟悉Asterisk的基本配置和使用方法后，我搭建了一個Asterisk通信模型，設(shè)計出的基于Asterisk校園網(wǎng)VoIP電話系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。本系統(tǒng)在現(xiàn)有的校園物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上搭建起來到，設(shè)計擬采用“集中式布置、異地互為備份”的系統(tǒng)整體解決方案。即在兩個校區(qū)的物理網(wǎng)絡(luò)核心交換層，分別部署VoIP電話系統(tǒng)的Asterisk業(yè)務(wù)服務(wù)器和業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺，兩個校區(qū)的系統(tǒng)軟硬件及業(yè)務(wù)平臺配置相同，異地互為備份。

在系統(tǒng)日常工作運行中，設(shè)計采用“屬地管控、異地同步”的應(yīng)用邏輯和策略。即主校區(qū)、分校區(qū)的Asterisk業(yè)務(wù)服務(wù)器及業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺邏輯上按屬地管控原則，分別負(fù)責(zé)完成各校區(qū)內(nèi)部的語音通信業(yè)務(wù)需求，實現(xiàn)各自校區(qū)內(nèi)部電話用戶的呼叫和管控功能。與此同時，兩個校區(qū)的Asterisk業(yè)務(wù)服務(wù)器及業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺按照同步的方式進行互通和信息交互，實現(xiàn)兩個校區(qū)之間的電話通信業(yè)務(wù)以及信息數(shù)據(jù)的同步備份操作。

兩個校區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)互為監(jiān)測，例如當(dāng)主校區(qū)的Asterisk業(yè)務(wù)服務(wù)器及業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺出現(xiàn)故障時，分校區(qū)的系統(tǒng)可立即執(zhí)行備份業(yè)務(wù)職能，全權(quán)負(fù)責(zé)整個校園網(wǎng)的語音通信業(yè)務(wù)，同時進行數(shù)據(jù)備份和存儲。等到主校區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)恢復(fù)運行后，分校區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)將其相關(guān)業(yè)務(wù)信息回傳，執(zhí)行兩者系統(tǒng)間的同步工作，恢復(fù)正常運行工作狀態(tài)。

3　基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)的相關(guān)測試

為了驗證該方案的可行性，以及為日后的實際運營和優(yōu)化擴展提供更多參考性的改進建議，我在校園中進行了全面的測試，并根據(jù)實際測試結(jié)果，進行了分析和總結(jié)。

3.1　測試環(huán)境

本測試完全基于我校實際的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，橫跨兩個校區(qū)，接入點分別位于各種日常辦公教學(xué)和生活的普遍場所，包括實訓(xùn)基地、教師辦公室和學(xué)生宿舍等。測試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示。

為了驗證各種不同IAD的功能特性和相互之間的兼容性，本次測試我挑選了支持SIP協(xié)議的IAD設(shè)備和免費SIP軟件電話。所涉及的用戶端測試IAD如下：

1）辦公室語音網(wǎng)關(guān)：該網(wǎng)關(guān)位于分校區(qū)電系辦公室。采用了AUVTECH AVG800語音網(wǎng)關(guān)，并配置了一塊4端口FXS語音接口卡，可提供4個RJ11普通電話接口。網(wǎng)關(guān)通過百兆網(wǎng)線接入至樓道交換機，測試時使用一個普通模擬電話機接到語音網(wǎng)關(guān)的第一FXS接口。

2）實訓(xùn)基地Wlan電話機：采用Net2Com WIP201無線VoIP話機，支持SIP協(xié)議，語音活動偵測，舒適噪音產(chǎn)生和G.168回音消除。該電話機位于主校區(qū)的實訓(xùn)基地大樓，通過802.11g無線網(wǎng)絡(luò)接入到校園網(wǎng)。

3）軟電話：采用X-Lite軟件電話，運行在分校區(qū)學(xué)生第一宿舍樓房間內(nèi)的PC上，通過宿舍樓的樓道交換機接入到校園網(wǎng)。

3.2　注冊測試

按照各種配置對用戶終端設(shè)備進行設(shè)置，保存配置文件。然后將測試筆記本電腦上連接到Asterisk服務(wù)器所在交換機的20號端口（Asterisk服務(wù)器連接到2號端口），配置交換機端口鏡像，源端口2號，目的端口20號。就緒后啟動Wireshark抓包軟件，設(shè)定捕獲條件為“udp port sip”，并開始抓包。最后依次重起所有用戶終端設(shè)備，監(jiān)控所有捕獲到的SIP注冊數(shù)據(jù)包，并觀察是否有200注冊成功的返回。

3.3　呼叫測試

在所有終端設(shè)備能夠成功注冊后，下一步需要進行呼叫的功能性驗證測試和兼容性測試，測試采用所有SIP終端設(shè)備互相呼叫，以及SIP終端設(shè)備呼叫學(xué)校PBX下接的內(nèi)線電話。最后根據(jù)測試結(jié)果，判斷AVG網(wǎng)關(guān)、無線話機和X-lite之間是否能正常呼叫和通話。

3.4　網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試

在完成呼叫功能驗證測試和兼容性測試之后，我還對校園網(wǎng)的實際網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進行測試，主要測試指標(biāo)包括網(wǎng)絡(luò)時延、抖動、帶寬吞吐量。測試結(jié)果實際帶寬都能保持在20Mbps以上，僅有兩次不足1%的無丟包，平均時延均在10ms左右，抖動基本不超過1ms。但中間出現(xiàn)過一次39ms的平均時延，且伴隨58.2ms的抖動，經(jīng)過對學(xué)校各交換機流量的分析，發(fā)現(xiàn)是大樓內(nèi)某系進行培訓(xùn)，下載大量視頻文件，幾乎占用所有帶寬所致?？偟膩碚f，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量完全可以支持VoIP，并保證其通話質(zhì)量，但存在偶發(fā)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量突然下降，日后的實際運營中需要通過QoS服務(wù)質(zhì)量管理來進行優(yōu)化保證。

3.5　語音質(zhì)量與負(fù)荷測試

在完成以上的底層傳輸網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試后，最后我還需要進行更直接的VoIP語音質(zhì)量測試，來評估選定的方案在校園網(wǎng)中的實際運行效果，其中最主要的就是語音質(zhì)量和最大并發(fā)負(fù)荷的測試。傳統(tǒng)上，話音質(zhì)量的測試是主觀的：拿起電話，聽一段通話，判斷其話音質(zhì)量。其中，比較突出的話音質(zhì)量主觀評估方法是MOS，具體參見ITU 的P.800建議。P.800建議描述了人們的這些反應(yīng)，包括在聽到不同延遲和丟包的語音時會給出的印象分。建立了網(wǎng)絡(luò)特性，延遲和丟包等，與印象分之間的對應(yīng)關(guān)系，使得MOS對于網(wǎng)絡(luò)的VoIP的評估和調(diào)整十分有意義。MOS的評分從1分到5分，其中1分是非常糟糕，而5分是非常好。如果MOS值低于3.60，則可以認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)對VoIP的業(yè)務(wù)支持很差，MOS值是One-way Delay、Jitter和Packet Loss的綜合評價。本次測試檢查的MOS值是所有接入話音的平均MOS值。

4　基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)中存在的問題

VoIP尤其是Asterisk作為一項新的技術(shù)，其成熟程度仍然無法與傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)相比， 而且在實際測試中，其結(jié)果基本達到預(yù)期效果，但也反映出以下幾個問題，這為日后的實際運營和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了寶貴的參考數(shù)據(jù)。

4.1　語音質(zhì)量優(yōu)化問題

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能不足和實際可用帶寬不足引起網(wǎng)絡(luò)帶寬突然下降、大幅抖動甚至丟包這些常見的問題時應(yīng)重點測試不同終端設(shè)備在不同情況下，尤其是不同的時段和環(huán)境中的語音質(zhì)量及其壓力。

4.2　安全問題

校園網(wǎng)的開放性很大，互聯(lián)網(wǎng)的各種安全威脅在校園網(wǎng)的運行和管理中表現(xiàn)得尤為突出。VoIP只是IP網(wǎng)絡(luò)上的一種應(yīng)用，也像其它IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用一樣易于受到攻擊的安全威脅。除了病毒木馬、垃圾郵件等之外，還有盜打電話；竊聽電話，對關(guān)鍵設(shè)備的攻擊，話費欺詐等。在實際運營中也會存在惡意者利用者滲透到校園網(wǎng)VoIP電話系統(tǒng)，對計費數(shù)據(jù)進行妨礙甚至改動，會對學(xué)校帶來直接的經(jīng)濟損失。

4.3　管理維護問題

對于校園網(wǎng)電話系統(tǒng)來說，設(shè)備安裝好并配置調(diào)試通過后，最重要的是管理維護整個網(wǎng)絡(luò)，解決運營過程中出現(xiàn)的各種問題。例如分配資源、計費、查詢、管理用戶等。Asterisk本身具有強大的功能和很好的擴展能力，但如果單單作實際運營，還需要解決很多的運營支撐問題。因為在構(gòu)建好網(wǎng)絡(luò)之后，管理人員不可能針對任何維護都去修改配置文件，這樣效率極其低下，并且有可能因為疏忽或誤操作導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。

當(dāng)然不同的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)在實際運營中還有其它的問題存在，這也需要進一步的實踐，做更好的完善。

參考文獻

［1］楊毅．VoIP技術(shù)的基本原理與應(yīng)用[J]．現(xiàn)代企業(yè)教育,2003．6(1):177-181．

［2］sudu.cn/info/index.php?op=article&id=245620[OL].

第3篇：電話通信的基本原理范文

    近年來我國的數(shù)據(jù)通訊獲得了迅猛的發(fā)展,IP業(yè)務(wù)量爆發(fā),IP電視業(yè)務(wù)也逐步向用戶開放,并被一定階層的人士所接受,它的實現(xiàn)必須依托于巨大傳輸量的通信網(wǎng)絡(luò)。在過去主要是電話通信網(wǎng),其使用的方式也是電路交換,而目前這樣的方式已不再適應(yīng)發(fā)展的要求,通過分組交換的方式實現(xiàn)計算機操作的多媒體通信是當(dāng)今的主要數(shù)據(jù)通信網(wǎng)運營方式。足夠大的容量是通信網(wǎng)的核心,各種通信業(yè)務(wù)量的劇增,擴容是勢在必行的事,光網(wǎng)絡(luò)傳播擴大容量的方法有:TDM、SDM和WDM三種。當(dāng)前我國的數(shù)字傳輸速度的瓶頸就是TDM技術(shù),所以當(dāng)前社會的通信業(yè)務(wù)對高速率、大容量的數(shù)字傳輸有較高的要求,因此EDM和TDM的使用率會降低,WDM技術(shù)正在不斷的成熟并獲得更好的未來發(fā)展前景。

    2通信網(wǎng)實現(xiàn)光WDM的發(fā)展

    由TDM技術(shù)載荷的數(shù)字信號,一根光纖只能傳輸一路光載波,最高的數(shù)字傳輸速率也只為10Gbit/s,這在一定程度上限制了數(shù)字速率的提高。EDFA是在沿線路每隔100Km引入的一個EDFA放大器,就可以成功的實現(xiàn)了超容量、長距離的信號傳輸,由于EDFA放大器的利用使得原本不成熟的WDM技術(shù)更為完善。當(dāng)前所使用的WDM技術(shù),可以同時有n路不同的波長操縱的各種網(wǎng)絡(luò)單元,將通信網(wǎng)絡(luò)的容量擴大n倍,通過分析可知如果使用不同波長的光路越多,通信網(wǎng)容量也會得到相應(yīng)的擴大,而WDM技術(shù)就能夠很好的利用多路數(shù)使得光通信網(wǎng)的容量擴大很多倍,因此從電的通信網(wǎng)到光的通信網(wǎng)的實現(xiàn)已經(jīng)是通信發(fā)展的必然趨勢。

    3WDM技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)組建中的應(yīng)用

    3.1WDM技術(shù)的基本原理

    客戶端與波分系統(tǒng)端站的特定波長相連,當(dāng)特定的波長信號進入到OMU單元之后就會與其上的其它波長光信號合波,合波之后的信號被送入到OBA使其業(yè)務(wù)的功率得到放大,在此過程中監(jiān)控信號并不參與放大,同時在其中加入監(jiān)控信號后一起送入線路中與中繼站的光放大設(shè)備相連并上下監(jiān)控信號,最后傳送到目的端站后送入OPA繼續(xù)進行業(yè)務(wù)信號發(fā)達并下發(fā)監(jiān)控信號,在此階段監(jiān)控信號仍然是不參與放大,放大后的業(yè)務(wù)信號進入到ODU分波單元還原波長后進入到目的客戶端。

    3.2波分系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用

    波分系統(tǒng)在控制功率方面使用了大量的無源器件,長距離的數(shù)字傳輸會使得功率迅速下降,因此必須采取一定的措施確保輸出的光功率符合線路傳輸?shù)囊?同時能否對光功率的合理控制關(guān)系著波分線路的整體性能的好壞。隨著WDM技術(shù)的逐步發(fā)展,WDM系統(tǒng)由于使用了EDFA多波放大器,可以有效的降低了WDM在長途傳輸中的成本。因為WDM技術(shù)可以使幾個或幾十個不同的波長在單模光纖中傳輸,這種大容量的長途傳輸可以極大的體現(xiàn)了它的優(yōu)越性,節(jié)約了光纖。較傳統(tǒng)的SDH系統(tǒng)使用的中繼設(shè)備數(shù)量大量減少,但是在WDM系統(tǒng)中并不支持系統(tǒng)誤碼性能的監(jiān)測和連接完整性確定等一些重要的功能。WDM系統(tǒng)在長途網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用是按照每波長來計算成本的,在域網(wǎng)的WDM系統(tǒng)具備波長的可擴展性,可通過簡單的增加波長而迅速提供新的業(yè)務(wù)。同時通過WDM技術(shù)可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù),使其光網(wǎng)絡(luò)的組建更經(jīng)濟、更靈活。

    4WDM技術(shù)的發(fā)展方向

    WDM技術(shù)自其誕生之日起就因其顯著的優(yōu)點和強大的生命力,而獲得了迅速的推廣應(yīng)用和發(fā)展。在未來的WDM技術(shù)發(fā)展上會光分插復(fù)用器、光交叉連接設(shè)備、可變波長激光器和全光再生器等,這些都能夠很多的解決了當(dāng)前WDM技術(shù)存在的弊端,是的WDM技術(shù)發(fā)展更為成熟和完善。

第4篇：電話通信的基本原理范文

關(guān)鍵詞: 《程控交換與通信網(wǎng)》課程實踐教學(xué)實踐能力

一、前言

《程控交換與通信網(wǎng)》是高等院校通信與電子信息類專業(yè)的一門實用性較強的核心專業(yè)課程,內(nèi)容涉及電信級通信網(wǎng)絡(luò)的基本概念、建網(wǎng)規(guī)則、技術(shù)實現(xiàn)方法和運行分析方式等多個方面。這些知識廣泛應(yīng)用于各類通信網(wǎng)及電子通信設(shè)備的工程、開發(fā)、管理及維護。該課程具備較強的實踐性,與學(xué)生將來從事電子通信的工作聯(lián)系十分緊密,因此能加強學(xué)生的實踐能力,特別是提高學(xué)生對當(dāng)前電信級通信設(shè)備的認(rèn)識和操作水平,提高學(xué)生畢業(yè)后從事電子通信行業(yè)的動手能力和就業(yè)信心,幫助學(xué)生真正實現(xiàn)學(xué)以致用。

筆者多年來在從事《程控交換與通信網(wǎng)》課程的教學(xué)和科研工作中,一直致力于提高學(xué)生對各類通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的認(rèn)識和實踐動手能力。通過不斷摸索、實踐和體會,筆者認(rèn)為在該課程教學(xué)過程中教師可以通過以下三個具體的有效途徑來提升學(xué)生實踐動手的能力:一是教師努力提高自身對通信網(wǎng)新技術(shù)的認(rèn)識和實踐操作水平。在課堂教學(xué)中,教師除了要講清楚各類網(wǎng)絡(luò)的基本概念和技術(shù)外,應(yīng)該多啟發(fā)學(xué)生思考在通信網(wǎng)建設(shè)的實際工程和具體通信設(shè)備的配置維護中,該如何來運用教科書中的技術(shù)。二是教師要構(gòu)建接近于當(dāng)前實際電信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)硬件實驗環(huán)境和軟件配置開發(fā)平臺,增加實驗教學(xué)和課程設(shè)計在該課程教學(xué)中的比重,并結(jié)合具體情況,制作既有驗證性又有開發(fā)性的實驗及課程設(shè)計指導(dǎo)書,給學(xué)生充分實踐動手和體會消化的機會。三是教師可與當(dāng)?shù)氐碾娦胚\營商建立聯(lián)系,共同建設(shè)通信網(wǎng)實習(xí)基地,通過技術(shù)講座、網(wǎng)絡(luò)參觀、業(yè)務(wù)體驗,以及對一些電信設(shè)備和電信管理軟件的操作,進一步加強《程控交換與通信網(wǎng)》課程的實踐教學(xué),全面提升學(xué)生的實踐能力。

二、課堂教學(xué)中的實踐引導(dǎo)

《程控交換與通信網(wǎng)》主要分為三個部分:第一部分是介紹當(dāng)前各類電信級通信網(wǎng)的基本概念、建網(wǎng)規(guī)則和主要組網(wǎng)技術(shù);第二部分是講解TST、CLOS、ATM、軟交換等交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理與控制方法;第三部分是使用概率論和愛爾蘭公式等數(shù)學(xué)工具對通信網(wǎng)的話務(wù)性能和控制能力進行一定的分析。學(xué)生理解了這三個部分的主要原理并能應(yīng)用于實際的通信網(wǎng)絡(luò),就能較好地掌握該課程的知識,以指導(dǎo)將來的實踐工作。

教師在課堂教學(xué)過程中,第一部分的內(nèi)容主要是先講通信網(wǎng)的概念和組成,然后介紹公用電話網(wǎng)PSTN、數(shù)字傳送網(wǎng)(PDH/SDH/WDM)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN、公共陸地移動通信網(wǎng)PLMN、智能網(wǎng)IN、接入網(wǎng)AN、各類數(shù)據(jù)網(wǎng)(如DDN)等多種通信業(yè)務(wù)網(wǎng)的技術(shù)和組網(wǎng)情況,最后講解公共信道信令網(wǎng)CCSN、數(shù)字同步網(wǎng)DSN、電信管理網(wǎng)TMN三種通信支撐網(wǎng)對以上通信業(yè)務(wù)網(wǎng)的控制和管理。比如在講解最基本通信業(yè)務(wù)網(wǎng)PSTN的基本技術(shù)后,筆者建議教師可向?qū)W生介紹電話通信設(shè)備的開局、擴容、改造、升級等軟硬件技術(shù)流程;在講解智能網(wǎng)IN建網(wǎng)的基本原理后,筆者建議教師介紹實際通信網(wǎng)絡(luò)中電話卡、電話投票與查詢、被叫集中付費800等智能業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)配置的建立和撤銷過程,突出體現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的靈活性和增值性等特點;在講解支撐網(wǎng)中的公共信道信令網(wǎng)CCSN時,可以介紹如何通過信令分析軟件來管理電話和手機的接續(xù),來判斷和定位通信故障點,在說明數(shù)字同步網(wǎng)DSN技術(shù)時,可以介紹用GPS衛(wèi)星系統(tǒng)進行全球數(shù)字同步與全球定位的區(qū)別等等?？傊?在通信網(wǎng)理論和技術(shù)的講解中,教師應(yīng)多引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實際,加強理論知識和實際使用技能的聯(lián)系。

第二部分TST等交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容是程控交換的基礎(chǔ),在講解的過程中教師應(yīng)該多使用圖例,最好是通過制作不同角度的Flas來加深學(xué)生對電路時隙交換的認(rèn)識和理解;在講解ATM等寬帶交換方式時,教師可以聯(lián)系A(chǔ)DSL寬帶交換接入的實例和儀器設(shè)備來分析DMT和CAP等重要的調(diào)制復(fù)用技術(shù);在講解軟交換時,教師可多聯(lián)系固定和移動通信網(wǎng)絡(luò)中的實際使用到的軟交換媒體網(wǎng)關(guān)的工作過程,通過實際的智能業(yè)務(wù)分析來說明軟交換中業(yè)務(wù)控制和承載控制相分離的主要特點。

第三部分內(nèi)容主要是借助概率論和排隊論等數(shù)學(xué)模型,分析當(dāng)前各類通信網(wǎng)話務(wù)特性。以電話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特性和對應(yīng)的分析工具愛爾蘭公式為例,該內(nèi)容主要是分析用戶電話話務(wù)量、呼損率和交換設(shè)備線數(shù)三者的重要關(guān)系,教師可以聯(lián)系實際從三個方面進行舉例說明。如對應(yīng)某電話網(wǎng)已知用戶數(shù)和交換設(shè)備線數(shù),來確定用戶呼損率是否符合通信行業(yè)的要求;又如根據(jù)呼損要求和已有交換設(shè)備容量及性能,來確定可以接入多少用戶,進而確定放出的電話號碼數(shù);再如可以根據(jù)建網(wǎng)當(dāng)?shù)氐挠脩粼拕?wù)量和服務(wù)呼損要求,來確定采購多大容量和什么性能的電話交換機及傳輸設(shè)備,以此作為技術(shù)數(shù)據(jù)供網(wǎng)絡(luò)的投資商來決策。

可見,在《程控交換與通信網(wǎng)》課程的課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該在講明白基本理論的同時,多聯(lián)系實際工程中的設(shè)計、管理和維護,開闊學(xué)生的眼界,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生在該課程后面的實驗、實習(xí)及畢業(yè)后的相關(guān)工作打下一定的實踐基礎(chǔ)。

三、實驗教學(xué)和課程設(shè)計的改進

對于《程控交換與通信網(wǎng)》課程的實驗教學(xué),大多數(shù)普通高校的課程學(xué)時以前不超過8個,實驗設(shè)備和實驗過程也都比較簡單,絕大多數(shù)借助于簡陋的程控交換實驗箱,甚至把普通電話機的組裝和測試這些技術(shù)含量較低的操作作為非常重要的實驗內(nèi)容。隨著中興、華為等國內(nèi)通信設(shè)備制造商的崛起,許多高校構(gòu)建了較完整的包含實際通信網(wǎng)中使用的交換和傳輸?shù)仍O(shè)備的專業(yè)實驗室。同時一些高校通過增加對應(yīng)課程的實驗學(xué)時,修改實驗操作軟件平臺與實驗指導(dǎo)書,引導(dǎo)學(xué)生取得了更理想的實踐效果。

以我校通信專業(yè)為例,2007年該課程的專業(yè)實驗室已建設(shè)完畢,包含程控交換、SDH傳輸和寬帶數(shù)據(jù)接入三類網(wǎng)絡(luò)的重要硬件實驗設(shè)備和軟件實驗平臺。我校增加了交換傳輸設(shè)備硬件組裝和配置、各類信令數(shù)據(jù)的制作和跟蹤分析、SDH環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、交換機計費查詢及話務(wù)統(tǒng)計的制作、數(shù)據(jù)通信設(shè)備寬帶上網(wǎng)調(diào)測等近十個既有驗證性又有設(shè)計性的實驗。另外,為了指導(dǎo)這些新型教學(xué)實驗和課程設(shè)計工作的開展,根據(jù)該專業(yè)實驗網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能,我校通信專業(yè)制作和改進了相應(yīng)的實驗和課程設(shè)計指導(dǎo)書,還鼓勵學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書上的提示,自己動腦動手設(shè)計實驗。比如該專業(yè)根據(jù)學(xué)生自己構(gòu)想來設(shè)計一些增值通信業(yè)務(wù)和新型通信方式,如三方通話、電話投票、免打擾、惡意呼叫追查等。與此同時,我?！冻炭亟粨Q與通信網(wǎng)》課程的教學(xué)計劃也作了大的調(diào)整,實驗學(xué)時從原來的6個學(xué)時增加到15個學(xué)時,并在學(xué)期結(jié)束的時候只針對該課程安排一周的課程設(shè)計任務(wù)。在任課和實驗老師的指導(dǎo)下,學(xué)生充分認(rèn)識和理解了這些設(shè)備和對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),學(xué)會了從硬件網(wǎng)絡(luò)和軟件平臺兩個方面來操作和管理這些設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。以上實驗教學(xué)和課程設(shè)計的改進措施增強了學(xué)生對該課程所學(xué)理論知識的理解力,大大提高了學(xué)生對與該課程有關(guān)的通信業(yè)務(wù)的實踐動手能力。

《程控交換與通信網(wǎng)》專業(yè)實驗室的建立,以及該課程實驗教學(xué)和課程設(shè)計的改進工作,使我校通信專業(yè)學(xué)生的對該課程的學(xué)習(xí)興趣大大加強,學(xué)習(xí)效果明顯提高。學(xué)生對該課程的教學(xué)滿意度也有了很大的提高,從2006年的82%上升至現(xiàn)在的95%。

四、電信實習(xí)基地的建立

高校投入的實驗經(jīng)費是有限的,能構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)實驗室也只能涵蓋通信網(wǎng)中部分重要的設(shè)備和技術(shù),而通信網(wǎng)設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展是非常迅速,如當(dāng)前傳輸網(wǎng)絡(luò)中的智能光交換網(wǎng)絡(luò)ASON、波分復(fù)用傳輸WDM,下一代網(wǎng)絡(luò)NGN中的各類網(wǎng)關(guān)設(shè)備,等等。因此高校要讓學(xué)生對這些與《程控交換與通信網(wǎng)》課程相關(guān)的新興技術(shù)有所了解和進行實踐學(xué)習(xí),就必須與當(dāng)?shù)馗鱾€電信運營商建立良好的合作關(guān)系,給學(xué)生提供穩(wěn)定的實習(xí)基地,創(chuàng)造條件讓學(xué)生更多地接觸當(dāng)前的先進設(shè)備和先進技術(shù)。

以我校為例,結(jié)合該課程的課堂教學(xué)和專業(yè)實驗室的實驗和課設(shè),我校組織學(xué)生到當(dāng)?shù)氐碾娦殴?、移動公司、?lián)通公司、廣電集團等單位實習(xí),使他們能接觸到更多最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和技能。比如本地的電信分公司,硬件設(shè)備很多:光纜裝置、光接收與發(fā)射機、數(shù)字電路測試架、華為及富士通程控交換機、UT小靈通交換機、中興ADSL寬帶接入設(shè)備、3G移動控制中心設(shè)備、模擬電路測試架、通信保險架及電源設(shè)備,等等。在實習(xí)現(xiàn)場,學(xué)生可以在電信工程師的指導(dǎo)下進行傳統(tǒng)電信通信業(yè)務(wù)和新型的3G通信業(yè)務(wù)的體驗,還可以進行一系列的硬件安裝操作和軟件控制管理的實習(xí)。學(xué)生通過這樣的體驗和實習(xí)能更加理解該課程的理論知識,并能使自己的實踐操作水平得到進一步的提高。

五、結(jié)語

電子通信行業(yè)由于技術(shù)發(fā)展和人才競爭,對該專業(yè)學(xué)生的要求愈來愈高,只有既有扎實理論基礎(chǔ)又有較強實踐動手能力的大學(xué)畢業(yè)生才有更強的市場競爭力。因此在該專業(yè)的核心專業(yè)課程《程控交換與通信網(wǎng)》的理論教學(xué)和技術(shù)實踐中,技術(shù)實踐顯得尤為重要。教師通過在該課程中課堂教學(xué)的實踐引導(dǎo)、實驗教學(xué)的與時俱進、實習(xí)基地的現(xiàn)場體驗等行之有效的措施,可以較好地解決本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程過程中理論和實踐脫節(jié)的嚴(yán)重矛盾。我校對最近兩屆電子通信類專業(yè)畢業(yè)學(xué)生進行了問卷調(diào)查,發(fā)現(xiàn):90%的學(xué)生反映以上的實踐教學(xué)的改進讓他們對《程控交換與通信網(wǎng)》課程所學(xué)知識掌握得更加牢固,對畢業(yè)后從事相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的實際工作更有信心。

參考文獻:

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[2]葉敏.程控數(shù)字交換與交換網(wǎng)(第一版)[M].北京郵電大學(xué)出版社,1993.

[3]王承恕.通信網(wǎng)基礎(chǔ)(第一版)[M].人民郵電出版社,1999.

第5篇：電話通信的基本原理范文

一、光熱利用

太陽能是光能和內(nèi)能的組合，太陽能中的內(nèi)能是通過紅外線直接輻射到地球，光能是通過光子傳播到地球.光熱利用是將太陽輻射能收集起來，通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成內(nèi)能加以利用.在實際應(yīng)用中出現(xiàn)的新產(chǎn)品早已琳瑯滿目.

1.太陽能熱水器系統(tǒng)

由于將太陽能轉(zhuǎn)化為溫度不太高的熱水，只要用簡單的裝置即可實現(xiàn)，因而被廣泛采用.目前，在我國市場上常見的太陽能熱水器有以下幾類：

（1）平板太陽能熱水器.它由平板集熱器與熱水箱組成，一般采用自然循環(huán)運行方式.

（2）真空管熱水器.它由多支玻璃真空集熱管直接插入水箱構(gòu)成，一般采用自然對流換熱；每支真空集熱管與水箱插孔間放置硅橡膠制成的密封圈.真空集熱管的熱損系數(shù)小，故用它做成的太陽能熱水器在冬季有較好的熱性能.

（3）悶曬式熱水器.它是集熱與貯熱合二為一的整體式熱水器，一般由兩至三個涂黑的圓筒組成，結(jié)構(gòu)簡單、造價低，但夜間散熱大，熱水不能過夜使用，在冬季也不能用.

2.被動式太陽能建筑

被動式太陽能建筑是指太陽能向室內(nèi)的傳遞不借助于機械動力，完全由自然的方式，即蓄熱體進行的建筑形式.所謂蓄熱體一般指可以儲存熱量的集熱體，蓄熱體的材料很簡單，可以是液態(tài)的水、鹽水、油等液體，也可以是固體的磚瓦、預(yù)制混凝土、沙、黏土、石塊等.蓄熱體設(shè)置在太陽能接收式冷暖系統(tǒng)的建筑物的任何位置都會發(fā)揮功用，但為了能發(fā)揮最大限度的功能，必須選擇理想的位置.

3.太陽能制冷

一般來說，太陽能制冷有兩種方式：一是通過太陽能集熱器將太陽能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能，驅(qū)動吸附式或吸收式制冷機達到制冷的目的；二是將太陽能由光電池轉(zhuǎn)換成電能，驅(qū)動常規(guī)電冰箱制冷.比較以上兩種方式，利用內(nèi)能制冷具有造價低、系統(tǒng)運行費用低和結(jié)構(gòu)簡單的特點，特別適合發(fā)展中國家和偏遠(yuǎn)農(nóng)村采用.

4.全天候太陽能灶

根據(jù)拋物面聚光原理、光熱轉(zhuǎn)換原理、熱能存貯與傳導(dǎo)原理研制發(fā)明.該太陽能灶主要由聚光罩、集熱器、保溫儲能箱、支撐架、自動跟蹤調(diào)節(jié)裝置、導(dǎo)熱體、保溫蓋等幾部分組成.在陽光相對好的天氣，內(nèi)部溫度可以達到280℃以上.

此外，在光熱應(yīng)用方面，還出現(xiàn)了太陽能熱泵采暖系統(tǒng)、采暖降溫凈化器、太陽能輔助電加熱低溫地板輻射采暖等諸多新產(chǎn)品，感興趣的同學(xué)可上網(wǎng)檢索.

二、太陽能發(fā)電

太陽能的大規(guī)模利用是用來發(fā)電.利用太陽能發(fā)電的方式主要有“光―熱―電轉(zhuǎn)換”和“光―電轉(zhuǎn)換”兩種.

1.太陽能發(fā)電的原理

（1）光―熱―電轉(zhuǎn)換.即利用太陽輻射所產(chǎn)生的內(nèi)能發(fā)電.一般是用太陽能集熱器將所吸收的內(nèi)能轉(zhuǎn)換為工作的蒸氣，然后由蒸氣驅(qū)動氣輪機帶動發(fā)電機發(fā)電.前一過程為光―熱轉(zhuǎn)換，后一過程為熱―電轉(zhuǎn)換.在集熱過程中，一般采用拋物面型的聚光鏡將太陽熱集中，使用計算機讓聚光鏡追隨太陽轉(zhuǎn)動，這種方式的熱效率很高，將引擎放置在焦點的技術(shù)發(fā)展的可能性最大.

（2）光―電轉(zhuǎn)換.其基本原理是利用“光生伏打效應(yīng)”將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，它的基本裝置是太陽能電池.太陽能電池就是利用光生伏打效應(yīng)制成的一種光電器件.太陽能電池與普通的化學(xué)電池（干電池、蓄電池）完全不同，是一種物理性質(zhì)電源.雖然太陽光一照射太陽電池就能發(fā)電，但它與一般的發(fā)電機大相徑庭，它無旋轉(zhuǎn)和磨損，能靜悄悄地發(fā)電.

2.太陽能發(fā)電的應(yīng)用

（1）大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電

世界上現(xiàn)有的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)大致有三類：槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng).

①槽式線聚焦系統(tǒng).該系統(tǒng)是利用拋物柱面槽式反射鏡將陽光聚焦到管狀的接收器上，并將管內(nèi)傳熱工質(zhì)加熱，在換熱器內(nèi)產(chǎn)生蒸氣，推動常規(guī)汽輪機發(fā)電.1985年起先后在美國加州建成9個發(fā)電裝置，總?cè)萘?54兆瓦，年發(fā)電總量10.8億千瓦時.隨著技術(shù)不斷進步，系統(tǒng)效率由起初的11．5％提高到13．6％，建造費用和發(fā)電成本也在不斷降低.

②塔式系統(tǒng).塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的基本形式是利用一組獨立跟蹤太陽的定日鏡，將陽光聚集到一個固定在塔頂部的接收器上，用以產(chǎn)生高溫驅(qū)動發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，其總發(fā)電效率可達到25～28％.美國和以色列對此具有較強的技術(shù)實力，這一系統(tǒng)正在走上商業(yè)化的道路.

③碟式系統(tǒng).拋物面反射鏡／斯特林系統(tǒng)是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成，接收器在拋物面的焦點上，接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到75O℃左右，驅(qū)動發(fā)動機進行發(fā)電.

美國熱發(fā)電計劃與Cummins公司合作，1991年開始開發(fā)商用的是7千瓦碟式／斯特林發(fā)電系統(tǒng)，目前這一系統(tǒng)的產(chǎn)量已超過1000臺.該種系統(tǒng)適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)獨立電站.由于這一系統(tǒng)光學(xué)效率高，啟動損失小，效率高達29％，在三類系統(tǒng)中位居首位.

（2）太陽能電池的應(yīng)用

根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池還可分為：硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池四大類，其中硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟的，在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位.目前，其應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門，尤其適合在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用.

電池行業(yè)是21世紀(jì)的朝陽行業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊.在電池行業(yè)中，最沒有污染、市場空間最大的應(yīng)該是太陽能電池.太陽能電池的研究與開發(fā)越來越受到世界各國的廣泛重視.

（3）家庭化的應(yīng)用

太陽能發(fā)電雖受晝夜、晴雨、季節(jié)的影響，但可以分散地進行，所以它適合于各家各戶分散進行發(fā)電，而且要連接到供電網(wǎng)絡(luò)上.太陽電池已逐步成為家用電器的“能源心臟”.

①太陽能電話.以太陽能作能源的無線電話已在英國一家無線電公司問世.它利用頂端上裝的太陽能接收板，可以不斷給電池充電.使用者的聲音通過無線電波輸入附近的電話交換機，再傳送到各地電話通訊網(wǎng)絡(luò).

②太陽能冰箱.法國的太陽能冰箱以甲醇為制冰劑，每24h可制冰10kg，保鮮30kg食物.印度研制出一種倉庫用的大型太陽能冰箱，上部裝的拋物線鏡面將陽光集中在半導(dǎo)體網(wǎng)孔上，把光轉(zhuǎn)換成電流，使箱內(nèi)溫度保持在－2℃，可冷藏500kg食品，每天還可制出25kg冰.

③太陽能空調(diào)器.日本夏普電器公司制造的這種空調(diào)裝置，當(dāng)天氣晴朗時，全部動力都由陽光供給，多云或陰天時才使用一般電源.期間的轉(zhuǎn)換由控制系統(tǒng)自動完成，用它可使一間18m2的居室室溫保持在20℃左右，并較一般空調(diào)器節(jié)約電費60％以上.

第6篇：電話通信的基本原理范文

關(guān)鍵詞：會話建立協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)地址翻譯；VoIP；STUN

中圖分類號：TP393文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)33-1480-05

Research on NAT Traversal Based on SIP

WANG Qing-nian

(School of Computer Science & Technology, Soochow University, Suzhou 215007, China)

Abstract: SIP is an IETF defined IP multimedia communication control protocol and the key protocol of the next generation network (NGN), As a result of the inconsistency between the rapid development of SIP-based audio/video communication applications and the shortage of IPv4 adresses, the NAT traversal problem has been raised , In the paper , the NAT traversal problem of SIP singnalling and media stream is explained firstly. Then an overview is given to the existing solutions of media stream traversal. Finally a STUN protocol based on implementation is detailed to be applicable to enterprise networks.

Key words: SIP; NAT; VoIP;STUN

相比較傳統(tǒng)的公共交換網(wǎng)絡(luò)（PSTN），VoIP的費用相對比較便宜，VoIP是以IP電話為主，并推出響應(yīng)的增值業(yè)務(wù)的技術(shù)，VoIP可以便宜的傳輸語音，視頻，傳真和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。如：虛擬電話、電話會議、電子商務(wù)、Internet呼叫管理等。之所以VoIP相對便宜，是因為VoIP實際上是互聯(lián)網(wǎng)上的一個應(yīng)用。而VoIP最大的優(yōu)勢就是它可以利用龐大的現(xiàn)存的IP網(wǎng)絡(luò)。

VoIP的基本原理是發(fā)送方的設(shè)備將語音進行采樣編碼壓縮，之后通過IP封裝成IP數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮辗?，接收方將封包進行解碼輸出到相應(yīng)的設(shè)備。設(shè)備還原輸出模擬語音。VoIP技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，VoIP技術(shù)可以分為三個方向。

1) 使用電話行業(yè)中的信令概念，譬如：H.323，MGCP，MEGACO/H.248。

2) 使用電話行業(yè)中的控制概念，譬如：中心控制和軟交換。

3) 使用以Internet協(xié)議為中心的SIP（會話建立協(xié)議）。

其中SIP借鑒了其他Internet標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的設(shè)計思想，相比其他技術(shù)有其突出的優(yōu)點：

1) 它是基于文本的協(xié)議，因此，SIP對以文本形式表示的消息的詞法和語法分析就比較簡單。

2) SIP會話請求過程和媒體協(xié)商過程等是一起進行的，因此呼叫建立時間短，

3) SIP只要充分利用已定義的頭域，必要時對頭域進行簡單擴展就能很方便地支持補充業(yè)務(wù)或智能業(yè)務(wù)。

在目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，出于安全性和IPv4地址資源問題的考慮，防火墻和NAT設(shè)備廣泛使用。這樣，如何使用SIP協(xié)議穿透防火墻和NAT已經(jīng)成為SIP應(yīng)用領(lǐng)域的一個重要課題。

1 SIP協(xié)議概述及其原理

1.1 SIP協(xié)議概述

會話建立協(xié)議（Session Initiation Protocol，SIP）是一種基于文本的應(yīng)用層協(xié)議，類似于我們熟悉的并廣泛使用的一些協(xié)議如HTTP, SMTP。它是由IETF（Internet Engineering Task Force）提出的IP電話信令協(xié)議。會話參與者可以使用SIP創(chuàng)建，修改和終止會話。這種會話可以是電話播叫，多媒體會議，和影音傳輸。會話參與方通常產(chǎn)生一個攜帶“媒體描述”的SIP包，以便參與者能夠?qū)γ襟wCodec（編解碼）達成一致。SIP相對于H.323(另一種IP電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信令協(xié)議，是由ITU制定的一整套龐大的標(biāo)準(zhǔn))簡潔,SIP通常可以和其他多種協(xié)議進行整合，以發(fā)揮更多更大的作用。

早在1996年IETF(Internet Engineering Task Force)中的多媒體工作組已經(jīng)開發(fā)了在Internet上的多媒體基礎(chǔ)，即Henning Schulzrinne教授的SCIP（the Simple Conference Invitation Protocol）和Mark Handley的SIP這兩份提案，后來被宣布合并到會話建立協(xié)議（SIP）。新的協(xié)議也保留了SCIP提案中的HTTP定位功能。Schulzrinne，SIP協(xié)議經(jīng)過發(fā)展在1999年首次被認(rèn)可作為RFC（Request For Comments，意即“請求注解”）編號2543，也就是SIP的1.0版本，并在同年分離出一個獨立的SIP工作組，對于即時消息和在線檢測業(yè)務(wù)的工作組（SIP for Instant Messaging and Presence Leveraging, SIMPLE）成立了，在2000年，SIP工作組成立了，它主要是開發(fā)和完善SIP協(xié)議，比如SIP的方法，消息和事件等。隨后在2002年專注應(yīng)用和擴展的SIPPING（Session Initiation Proposal Investigation）工作組也成立了。2005年時，已經(jīng)成立了多個工作組，如XCON（集中式的會議），ECRIT（緊急事件通訊）, P2PSIP（Peer-to-Peer SIP）。SIP正受到越來越多企業(yè)和研究機構(gòu)的重視，IETF繼續(xù)進行制定SIP這項工作，在2001年了標(biāo)志著SIP已經(jīng)成熟的2.0版本的規(guī)范RFC3261。

RFC 3261的標(biāo)志著SIP的基礎(chǔ)已經(jīng)確立。那個時候起，IETF又了一些RFC 3261的增補版本。例如，RFC 3262 對臨時響應(yīng)的可靠性作了規(guī)定。RFC 3263 確立了 SIP 服務(wù)器的定位規(guī)則。RFC 3264 提供了offer/answer模型，RFC 3265 確定了具體的事件通知。

1.2 SIP協(xié)議功能

SIP支持的主要功能：

用戶定位：確定通信所用的端系統(tǒng)的位置。

用戶可用性判定：確定被叫方是否空閑和是否愿意加入通信。

用戶能力交換：確定所用的媒體類型和媒體參數(shù)。

會話建立：邀請和提示被叫，在主被叫之間傳遞和建立媒體會話參數(shù)。

會話管理：包括轉(zhuǎn)移和終止會話，修改會話參數(shù)以及調(diào)用其他業(yè)務(wù)等。

SIP本身并不提供服務(wù)，但是SIP提供一個基礎(chǔ)，用以用來實現(xiàn)不同的服務(wù)。

1.3 SIP網(wǎng)絡(luò)元素

一個SIP網(wǎng)絡(luò)中有四種SIP邏輯實體，每一種實體都有詳細(xì)設(shè)定的功能，傳統(tǒng)的SIP是基于C/S模型進行信息通訊，在SIP通信中的實體要么作為一個客戶端，用來發(fā)送初始化請求，要么作為服務(wù)器端用于響應(yīng)請求，或者同時集中客戶端和服務(wù)器端的功能。四種類型的邏輯實體如下：

1) 用戶（User Agent，UA），它是終端用戶設(shè)備，如用于創(chuàng)建和管理SIP會話的移動電話、手持設(shè)備、PC、PDA等。UA又可以分為用戶客戶機和用戶服務(wù)器，用戶客戶機用來發(fā)送消息，用戶服務(wù)器對消息進行響應(yīng)。

2) 服務(wù)器（Proxy Server），它管理著一個域的會話請求或者響應(yīng)信息。服務(wù)器接受SIP UA的會話請求并查詢SIP注冊服務(wù)器，或其接收方UA的地址信息。然后，它將會話邀請信息直接發(fā)給接收方UA(若果它位于同一域中)或服務(wù)器（如果UA位于另一個域中）。

3) 重定向服務(wù)器（Redirect Server），它允許SIP服務(wù)器將SIP會話邀請信息定向到外部域。不像服務(wù)器，重定向服務(wù)器不會將傳送請求到另一個重定向服務(wù)器上。

4) 注冊服務(wù)器（Registrar），它是包含域中所有用戶的位置信息的數(shù)據(jù)庫。通常物理上SIP注冊服務(wù)器與重定向服務(wù)器同在一個硬件上。

1.4 SIP消息的組成

SIP消息有兩種類型：請求消息（從客戶機發(fā)送到服務(wù)器）和響應(yīng)消息（從服務(wù)器發(fā)送到客戶機）。但這兩種消息在結(jié)構(gòu)上類似，只在起始行上有差別。

SIP消息的格式：

SIP 消息 =起始行（請求行/狀態(tài)行）

*消息頭部 （1..*頭部）

CRLF(空行)

[消息體（可選，通常為SDP）]

請求消息行的格式：

請求行 =Method SP Request-URI SP SIP-Version CRLF

比如：INVITE sip: SIP/2.0

在請求行中，SIP-Version（遵循RFC3261協(xié)議）等于SIP/2.0（RFC2543是SIP/1.0），請求行中包含了一個方法（Method），它決定了消息的類型和目的?？梢允荝EGISTER,INVITE,ACK,CANCEL,BYE,OPTIONS.(rfc3261中6種)，SIP在其他的文檔中還實現(xiàn)了若干個Method。

表1 SIP請求方法

響應(yīng)消息行的格式：

響應(yīng)行 =SIP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF

如：SIP/2.0 180 Ringing.

在響應(yīng)行中，Status-Code（狀態(tài)碼）參數(shù)是從100~699的整數(shù)，共有6大類狀態(tài)碼定義了不同的類型的狀態(tài)，而每一類又可以分為若干個子狀態(tài)。

表2 SIP響應(yīng)狀態(tài)碼

在響應(yīng)行中的 Reason-Phrase（原因）參數(shù)用于對Status-Code（狀態(tài)碼）進行的簡單文本描述。在消息頭部中，是一些通用的頭域，由用戶客戶機產(chǎn)生的SIP請求必須包含下列6個頭域：To、From、CSeq、Call-ID、Max-Forwards和Via。

消息頭部的格式

Header-Field = “header-name” “:” header-value *(COMMA header-value)

SIP消息示例：

INVITE sip: SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP ;branch=z9hG4bK776asdhds

Max-Forwards: 70

To: Bob

From: Alice ;tag=1928301774

Call-ID:

CSeq: 314159 INVITE

Contact:

Content-Type: application/sdp

Content-Length: 142

(SDP 省略)

1.5 SIP會話呼叫流程

一次簡單的建立會話過程如圖1，簡單的呼叫必須至少有呼叫方和被叫方，在兩者之間通常有SIP服務(wù)器，所有的SIP信令都必須通過SIP修改和轉(zhuǎn)發(fā)。在SIP終端啟動時都會向SIP注冊服務(wù)器（這里SIP同時也是注冊服務(wù)器）發(fā)送REGISTER消息，而注冊服務(wù)器響應(yīng)200，表示注冊成功。建立會話時，SIP終端A首先發(fā)起呼叫請求，向SIP發(fā)送INVITE消息，SIP向終端B發(fā)送INVITE請求。圖1中100為臨時響應(yīng)，表示呼叫正在處理中。終端B振鈴，向SIP服務(wù)器發(fā)送臨時響應(yīng)180,主叫（SIP終端A）收到180后聽到鈴音。SIP終端B向SIP發(fā)送成功響應(yīng)200，表示被叫（SIP終端B）同意會話并摘機，SIP終端A在收到SIP轉(zhuǎn)發(fā)的成功響應(yīng)200之后發(fā)出ACK，至此兩個SIP終端建立連接，兩者之間可以進行媒體通信。

SIP終端A向SIP發(fā)送BYE消息請求釋放連接，經(jīng)過SIP的轉(zhuǎn)發(fā)BYE傳送到SIP終端B，在終端A收到200響應(yīng)后，呼叫釋放成功。

2 SDP(會話描述協(xié)議)概述

2.1 SDP協(xié)議介紹

SDP是由IETF定義用來描述流媒體會話初始化參數(shù)的。例如，在多媒體會話中包括音頻和視頻編碼類型，采樣率等。SDP不是一個通訊協(xié)議，它的描述語言采用文本模式，所以使用者很容易了解SDP包中所包含的信息。

2.2 SDP與SIP關(guān)系

SDP純粹是一種會話描述的格式，它可以使用不同的傳輸協(xié)議，如會話通告協(xié)議SAP、會話建立協(xié)議SIP和超文本傳輸協(xié)議HTTP等。

在SIP包的消息體中通常攜帶SDP的內(nèi)容，并在SIP消息體中用Content-Type: application/sdp指示。這行之后，就是純粹的SDP消息。

圖1 SIP呼叫流程

SDP文本信息包括：

1) 會話名稱和意圖；

2) 會話持續(xù)時間；

3) 構(gòu)成會話的媒體；

4) 有關(guān)接受媒體的信息（地址等）。

協(xié)議結(jié)構(gòu)

SDP 信息是文本信息， SDP 會話描述如下：（標(biāo)注 * 符號的表示可選字段）：

會話描述：

v = （協(xié)議版本）

o = （所有者/創(chuàng)建者和會話標(biāo)識符）

s = （會話名稱）

i = * （會話信息）

u = * （URI 描述）

e = * （Email 地址）

p = * （電話號碼）

c = * （連接信息 D 如果包含在所有媒體中，則不需要該字段）

b = * （帶寬信息）

一個或更多時間描述（如下所示）：

z = * （時間區(qū)域調(diào)整）

k = * （加密密鑰）

a = * （0 個或多個會話屬性行）

0個或多個媒體描述（如下所示）

時間描述

t = （會話活動時間）

r = * （0或多次重復(fù)次數(shù)）

媒體描述：

m = （媒體名稱和傳輸?shù)刂罚?/p>

i = * （媒體標(biāo)題）

c = * （連接信息 ― 如果包含在會話層則該字段可選）

b = * （帶寬信息）

k = * （加密密鑰）

a = * （0 個或多個會話屬性行）

其中，c=＜network type＞ ＜address type＞ ＜connection address＞: “c=”域包含鏈接的信息，“連接地址”指的是傳輸流媒體的IP地址。m=＜media＞ ＜port＞ ＜transport＞ ＜fmt list＞：每個媒體描述域由多個子域組成。＜meidia＞可以是“audio”、“video”、“application”、“data”和“control”五種形式。＜port＞是媒體流發(fā)送的傳輸端口；＜transport＞是傳輸媒體時所用的傳輸協(xié)議，通常為UDP.。該子域的值依賴于“c=”；＜fmt list＞表示媒體格式。

3 NAT的網(wǎng)絡(luò)概念

在計算機網(wǎng)絡(luò)中，為了節(jié)約公網(wǎng)IP地址和基于一些安全性考慮，通常局域網(wǎng)內(nèi)使用內(nèi)部私有地址，局域網(wǎng)內(nèi)的主機若要訪問INTERNET網(wǎng)，則IP包必先經(jīng)過NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)設(shè)備，NAT設(shè)備通常是路由器或者防火墻設(shè)備，在INTERNET上大多數(shù)系統(tǒng)使用NAT是為了使多個主機上使用一個單一的公共IP地址，從而節(jié)約一大部分資金以及方便管理和隱藏內(nèi)部主機的地址。NAT對于內(nèi)部主機是透明的，同一個局域網(wǎng)內(nèi)的主機訪問外網(wǎng)使用同一個地址，這個地址也就是NAT設(shè)備的連接公網(wǎng)的接口地址，使用不同的端口來區(qū)分不同的主機的請求。同時NAT會記錄下內(nèi)外網(wǎng)地址的映射關(guān)系。以便外部接收外部傳輸來的連接發(fā)到正確的內(nèi)網(wǎng)設(shè)備。

3.1 NAT的類型

根據(jù)NAT的對于內(nèi)外網(wǎng)的映射關(guān)系的不同和是否允許外網(wǎng)主動連接內(nèi)網(wǎng)主機，NAT可以分為下面三種。

1) 靜態(tài)NAT（Static NAT）

靜態(tài)NAT是指內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的每個主機都被永久映射成外部網(wǎng)絡(luò)的某個合法地址。

2) 動態(tài)NAT（Pooled NAT）

與靜態(tài)NAT不同的是動態(tài)地址NAT則是外部網(wǎng)絡(luò)中定義了一系列的合法，采用動態(tài)分配的方法映射到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

3) NA(P)T

NAPT則是把內(nèi)部地址映射到外部網(wǎng)絡(luò)的一個IP地址的不同端口上，不用的內(nèi)網(wǎng)機器對應(yīng)一個外部IP的不同的端口。

絕大部分的NAT使用的這種方式，通?？蓪APT分為四種類型。

1) 完全錐形NAT

完全錐形NAT把所有來自一個內(nèi)部私網(wǎng)地址/端口的請求，都映射到同一個外部公網(wǎng)地址/端口。并且，任何外部主機可以通過映射得到的該外部地址發(fā)送數(shù)據(jù)包，從而NAT接收數(shù)據(jù)包并發(fā)送到該內(nèi)網(wǎng)主機。

2) 受限錐形NAT

只有當(dāng)私網(wǎng)IP向外發(fā)出數(shù)據(jù)包時，NAT才會進行該私網(wǎng)IP/端口與公網(wǎng)IP/端口的映射，這時目標(biāo)公網(wǎng)IP的返回數(shù)據(jù)包能通過NAT到達私網(wǎng)設(shè)備，而其他公網(wǎng)IP所發(fā)送的數(shù)據(jù)包會被拒絕。也就是，只有當(dāng)NAT后面的主機主動與其通信時，該IP設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)包才能獲得通過。

3) 端口受限錐形NAT

圖2 NAT(P)T示意圖

與受限錐形NAT類似，除了NAT后面的主機（私網(wǎng)主機）主動發(fā)送數(shù)據(jù)包到外網(wǎng)IP地址/端口，該IP地址/端口可以發(fā)送數(shù)據(jù)包通過NAT設(shè)備到達私網(wǎng)主機，相比受限錐形NAT更嚴(yán)格，即使來自相同外網(wǎng)IP但是用不同的端口發(fā)送數(shù)據(jù)給NAT，NAT就會將該數(shù)據(jù)包丟棄。

4) 對稱NAT

一個私網(wǎng)設(shè)備同時與不同的兩個公網(wǎng)設(shè)備進行通信時，NAT需要提供兩組公網(wǎng)IP地址及端口。這種情況下通常是分配給同一個私網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)包發(fā)送出外網(wǎng)同一個IP不同的端口。

4 現(xiàn)有SIP穿越NAT技術(shù)概述

基于SIP協(xié)議的NAT穿越主要指的是RTP流的穿越問題，對于這一問題，業(yè)界提出了多種不同的技術(shù)。

4.1 應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)（ALG）

在NAT/Firewall上加入能夠用于具體應(yīng)用協(xié)議（如SIP）感知的模塊，通過對具體協(xié)議的感知，進行針對不同協(xié)議的具體NAT/Firewall穿越處理。對于每一種應(yīng)用協(xié)議都需要一個ALG實例來支持，因此每增加一個應(yīng)用層協(xié)議的支持，或者現(xiàn)有的協(xié)議修改了，都需要一個新的ALG來支持，因此這種穿越NAT機制在實現(xiàn)中復(fù)雜度高，需要升級NAT設(shè)備，成本也大，可擴展性差，這種方式在應(yīng)用中受到很大的限制。

4.2 MIDCOM控制協(xié)議

MiddleBox Communications（MidCOM）是通過在受防火墻/NAT信任的第三方實體(MIDCOM Agent)和防火墻/NAT（MiddleBox）之間建立中間盒通信，使中間盒設(shè)備（防火墻/NAT）變成可控制的一種新概念。這些信任的實體通過MDCOM協(xié)議與防火墻/NAT進行通信。這種方式允許受防火墻信任的第三方實體代表NAT做出決定，強制其開放端口傳送媒體流或數(shù)據(jù)流，但是并非所有的防火墻/NAT都能夠支持某種MIDCOM協(xié)議，因此這類技術(shù)在實際中的應(yīng)用也存在一定的局限。

4.3 STUN(UDP的NAT簡單穿越)

RFC 3489中提出來一種穿越NAT的一種方式，就是在公網(wǎng)上設(shè)置一個STUN服務(wù)器，用于與私網(wǎng)終端通訊，在發(fā)送數(shù)據(jù)包之前，終端用戶先與STUN服務(wù)器通訊，在通信的過程中STUN服務(wù)器得知終端的外網(wǎng)地址和出口端口號，并告訴給終端，最終修改SDP數(shù)據(jù)包的是終端，終端與外網(wǎng)服務(wù)器之間使用RFC 3489中定義的STUN協(xié)議。但是因為STUN告訴內(nèi)網(wǎng)終端的端口是UDP目的地為STUN服務(wù)器的數(shù)據(jù)包出外的端口，在對稱NAT下真正的媒體流出去則分配一個不同的端口號，所有終端修改了數(shù)據(jù)包也是沒有用的，因而，STUN這種方式不能解決在對稱式的NAT下的數(shù)據(jù)包的穿越問題。

4.4 TURN（STUN Relay Usage）

TURN的全稱為Traversal Using Relay NAT，及通過Relay方式穿越NAT。這種方式可以解決對稱式NAT下的穿越問題，TURN方式解決NAT問題的思路與STUN相似，不同的是，所有的媒體流都需要經(jīng)過TURN服務(wù)器進行Relay轉(zhuǎn)發(fā)。

實現(xiàn)TURN的穿越方式需要終端支持TURN Client，這一點同STUN一樣對網(wǎng)絡(luò)終端有要求；此外，所有報文都經(jīng)過TURN服務(wù)器，特別是語音流，這樣增大了網(wǎng)絡(luò)延時和丟包的可能性。

第7篇：電話通信的基本原理范文

[關(guān)鍵詞] 現(xiàn)代物流　信息技術(shù)

現(xiàn)代物流信息技術(shù)是信息技術(shù)在現(xiàn)代物流各個作業(yè)環(huán)節(jié)中的綜合應(yīng)用，是現(xiàn)代物流區(qū)別傳統(tǒng)物流的根本標(biāo)志。

一、現(xiàn)代物流信息技術(shù)構(gòu)成

1.現(xiàn)代物流信息基礎(chǔ)技術(shù)，即有關(guān)元件、器件的制造技術(shù)，它是整個信息技術(shù)的基礎(chǔ)。例如微電子技術(shù)、光電子技術(shù)等。

2.現(xiàn)代物流信息系統(tǒng)技術(shù)，即有關(guān)物流信息的獲取、傳輸、處理、控制的設(shè)備和系統(tǒng)的技術(shù)，它是建立在信息基礎(chǔ)技術(shù)之上的，是整個信息技術(shù)的核心。其內(nèi)容主要包括物流信息獲取技術(shù)、物流信息傳輸技術(shù)、物流信息處理技術(shù)及物流信息控制技術(shù)。

3．現(xiàn)代物流信息應(yīng)用技術(shù)，即基于管理信息系統(tǒng)(MIS)技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)和計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)技術(shù)而設(shè)計出的各種物流自動化設(shè)備和物流信息管理系統(tǒng)，例如自動化分揀與傳輸設(shè)備、自動導(dǎo)引車(AGV)、集裝箱自動裝卸設(shè)備、倉儲管理系統(tǒng)(WMS)、運輸管理系統(tǒng)(TMS)、配送優(yōu)化系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等等。

4.現(xiàn)代物流信息安全技術(shù)，即確保物流信息安全的技術(shù)，主要包括密碼技術(shù)、防火墻技術(shù)、病毒防治技術(shù)、身份鑒別技術(shù)、訪問控制技術(shù)、備份與恢復(fù)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫安全技術(shù)等。

二、現(xiàn)代物流信息技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.射頻技術(shù)的基本原理是電磁理論，利用無線電波對記錄媒體進行讀寫。射頻技術(shù)的優(yōu)點是不局限于視線，識別距離比光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)，射頻識別卡可具有讀寫能力，可攜帶大量數(shù)據(jù)，難以偽造和有智能等特點。射頻識別系統(tǒng)的傳送距離由許多因素決定，如傳送頻率、天線設(shè)計等，射頻識別的距離可達幾十厘米至幾米，且根據(jù)讀寫的方式，可以輸入數(shù)千字節(jié)的信息，同時，還具有極高的保密性。射頻識別技術(shù)適用的領(lǐng)域：物料跟蹤、運載工具和貨架識別等要求非接觸數(shù)據(jù)采集和交換的場合，要求頻繁改變數(shù)據(jù)內(nèi)容的場合尤為適用。

射頻識別系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過程中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，系統(tǒng)的組成也會有所不同，但從射頻識別系統(tǒng)的工作原理來看，系統(tǒng)一般由信號發(fā)射機、信號接收機、發(fā)射接收天線等幾部分組成。

射頻識別系統(tǒng)根據(jù)其完成的功能不同，包括四種類型：

(1)EAS系統(tǒng)。EAS系統(tǒng)是設(shè)置在需要控制物品出入門口的RFID技術(shù)。這種技術(shù)的典型應(yīng)用場所是商店、圖書館、數(shù)據(jù)中心等地方，當(dāng)未被授權(quán)的人從這些地方非法取走物品時，EAS系統(tǒng)會發(fā)出警告。在應(yīng)用EAS系統(tǒng)時，應(yīng)在物品上粘附EAS標(biāo)簽。當(dāng)物品被正常購買或者合法移出時，在結(jié)算處通過一定的裝置使EAS標(biāo)簽失活，物品就可以取走。物品經(jīng)過裝有EAS系統(tǒng)的門口時，EAS裝置能自動檢測標(biāo)簽的活動性，發(fā)現(xiàn)活動性標(biāo)簽EAS系統(tǒng)會發(fā)出警告。EAS技術(shù)的應(yīng)用可以有效防止物品的被盜。

(2)便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是使用帶有RFID閱讀器的手持式數(shù)據(jù)采集器采集RFID上的數(shù)據(jù)。適用于不宜安裝固定式RFID系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境。手持式閱讀器可以在讀取數(shù)據(jù)的同時，通過無線電波數(shù)據(jù)傳輸方式適時地向主計算機系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，也可以暫時將數(shù)據(jù)存儲在閱讀器中，成批地向計算機系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。

(3)物流控制系統(tǒng)。在物流控制系統(tǒng)中，RFID閱讀器分散布置在給定的區(qū)域，并且閱讀器直接與數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)相連，信號發(fā)射機是移動的，一般安裝在移動的物體、人體上面。當(dāng)物體、人體流經(jīng)閱讀器時，閱讀器會自動掃描標(biāo)簽上的信息并把數(shù)據(jù)信息輸入數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)存儲、分析處理，達到控制物流的目的。

(4)定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)用于自動化加工系統(tǒng)中的定位以及對車輛、輪船等進行運行定位支持。閱讀器放置在移動的車輛、輪船上或者自動化流水線中移動的物料、半成品、成品上，信號發(fā)射機嵌入到操作環(huán)境的地表下面。信號發(fā)射機上存儲有位置識別信息，閱讀器一般通過無線的方式或者有線的方式連接到主信息管理系統(tǒng)。

2.EDI技術(shù)。EDI技術(shù)是Electronic Date Interchange的縮寫，是指按照統(tǒng)一規(guī)定的一套通用標(biāo)準(zhǔn)格式，將標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟信息通過通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸，在貿(mào)易伙伴的電子計算機系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換和自動處理。EDI的目的是通過建立企業(yè)間的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)來實現(xiàn)票據(jù)處理、數(shù)據(jù)加工等事項的作業(yè)自動化、省力化、及時化和正確性，同時通過有關(guān)銷售信息和庫存信息的共享來實現(xiàn)經(jīng)營活動的效率化。

EDI通常由四個方面構(gòu)成:關(guān)于信息傳遞方式的規(guī)定、關(guān)于信息表示方式的規(guī)定、關(guān)于系統(tǒng)運行操作的規(guī)定和關(guān)于交易業(yè)務(wù)的規(guī)定。這些規(guī)定是利用EDI系統(tǒng)的各方達成的共識，這些規(guī)定實際是對這四個方面涉及的內(nèi)容進行標(biāo)準(zhǔn)化工作。

3.EOS技術(shù)。EOS（Electronic Ordering system）電子自動訂貨系統(tǒng)是零售業(yè)與批發(fā)業(yè)之間通過局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)和終端設(shè)備以在線連接方式將各種信息從訂貨到接單，用計算機進行處理的系統(tǒng)。EOS并非單個的零售店與單個的批發(fā)商組成的系統(tǒng)，而是許多零售店與許多批發(fā)商組成的大系統(tǒng)的整體動作方式。EOS系統(tǒng)基本上是在零售的終端利用條碼閱讀器獲取準(zhǔn)備采購的商品條碼，并在終端機上輸入訂貨資料；利用電話通過調(diào)制解調(diào)器傳到批發(fā)商的計算機中，批發(fā)商開出提貨傳票，并根據(jù)傳票同時開出揀貨單，實施揀貨，然后依據(jù)送貨傳票進行商品發(fā)貨；送貨傳票上的資料便成為零售商的應(yīng)付賬款資料及批發(fā)商的應(yīng)收賬款資料，并接到應(yīng)收賬款的系統(tǒng)中去；零售商對送到的貨物進行檢驗后，便可以陳列與銷售了。

EOS系統(tǒng)在物流管理中的作用：一是對于傳統(tǒng)的訂貨方式，EOS縮短了從接到訂單到發(fā)出訂貨的時間，縮短了訂貨商品的交貨期，減少商品訂單的出錯率，節(jié)省人工費;二是有利于減少企業(yè)的庫存水平，提高庫存的管理效益，同時也能防止商品特別是暢銷商品缺貨現(xiàn)象的發(fā)生;三是對于產(chǎn)生廠家和批發(fā)商來說，通過分析零售商的商品訂貨信息，能準(zhǔn)確判斷暢銷商品和滯銷商品，有利于企業(yè)調(diào)整商品產(chǎn)生和銷售計劃。四是有利于提高企業(yè)物流信息系統(tǒng)的效率，使各個業(yè)務(wù)信息子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換更加便利和迅速，豐富企業(yè)的經(jīng)營信息。

4.GPS技術(shù)。GPS是Global Positioning System的簡稱，中文意思為“全球定位系統(tǒng)”，是結(jié)合了衛(wèi)星及無線技術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)，具備全天候、全球覆蓋、高精度的特征，能夠?qū)崟r、全天候為全球范圍內(nèi)的陸地、海上、空中的各類目標(biāo)提供持續(xù)實時的三維定位、三維速度及精確時間信息。

GPS的物流功能：一是實時監(jiān)控功能。在任意時刻通過發(fā)出指令查詢運輸工具所在的地理位置并在電子地圖上直觀顯示出來;二是雙向通訊功能。GPS的客戶可使用GSM的話音功能與司機進行通話或使用本系統(tǒng)安裝在運輸工具上的移動設(shè)備的漢字液晶顯示終端進行漢字消息收發(fā)對話;三是動態(tài)調(diào)度功能。調(diào)度人員能在任意時刻通過調(diào)度中心發(fā)出文字調(diào)度指令，并得到確認(rèn)信息。四是數(shù)據(jù)存儲、分析功能。

5.GIS技術(shù)。GIS(Geographical information system,地理信息系統(tǒng))是多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物，以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，適時地提供多種空間，動態(tài)的地理信息，是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的計算機技術(shù)系統(tǒng)。其基本功能是將表格型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示，然后對顯示結(jié)果瀏覽、操作和分析。其顯示范圍可以從洲際地圖到非常詳細(xì)的街區(qū)地圖，顯示對象包括人口、銷售情況、運輸線路以及其他內(nèi)容。

GIS應(yīng)用于物流分析，主要是指利用GIS強大的地理數(shù)據(jù)功能來完善物流分析。國外公司已經(jīng)開發(fā)出利用GIS為物流分析提供專門分析的工具軟件。完整的GIS物流分析軟件集成了車輛路線模型、最短路徑模型、網(wǎng)絡(luò)物流模型、分配集合模型和設(shè)施定位模型等。

6.物流專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是利用把數(shù)據(jù)和信息轉(zhuǎn)換成可使用的知識，吸取和分享專家意見，并把知識管理成資源，來解決問題的計算機軟件。以其特有的問題處理能力，成為企業(yè)解決問題的一種方法。專家系統(tǒng)包括三個組成部分：知識庫、推理動力和客戶界面。

知識庫包含專家意見，采用的形式是一系列“如果，那就”的條件語句。通常，它對有關(guān)決策所需使用的數(shù)據(jù)和推理去訪問一系列“專家”而開發(fā)出來的。綜合和協(xié)調(diào)這種由若干專家參與的決策推理，開發(fā)具有實質(zhì)內(nèi)容的知識庫，可使缺乏經(jīng)驗的人員做出更有效的決策。

推理動力在知識庫中搜索用以確認(rèn)有關(guān)具體決策所適用的規(guī)則。常用的推理機制有正向、反向或雙向推理。正向推理、反向推理在分別使用時由于搜索、匹配過長，使處理問題的時效性差，因此可以同時采用正、反向推理，即雙向推理。

客戶界面有助于決策者與專家系統(tǒng)之間交互影響。該界面用自然語言以格式化的形式向客戶提出關(guān)鍵問題，并對客戶的回應(yīng)做出解釋。良好的界面允許客戶提煉知識庫，使之能獲得額外信息和專家意見?？蛻艚缑姘ń忉屍?、專家接口。

三、現(xiàn)代物流信息技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.趨勢之一：RFID將成為未來物流領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。專家分析認(rèn)為，RFID技術(shù)應(yīng)用于物流行業(yè)，可大幅提高物流管理與運作效率，降低物流成本。另外，從全球發(fā)展趨勢來看，隨著RFID相關(guān)技術(shù)的不斷完善和成熟，RFID產(chǎn)業(yè)將成為一個新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，成為國民經(jīng)濟新的增長點。因此，RFID技術(shù)有望成為推動現(xiàn)代物流加速發(fā)展的新品劑。

2．趨勢之二：公共物流信息平臺的建立將成為物流發(fā)展的突破點。公共物流信息平臺(Public Logistic Information Platform PLIP):是指為物流企業(yè)、物流需求企業(yè)和政府及其他相關(guān)部門提供物流信息服務(wù)的公共的商業(yè)性平臺，其本質(zhì)是為物流生產(chǎn)提供信息化手段的支持和保障。公共物流信息平臺的建立， 能實現(xiàn)對客戶的快速反應(yīng)?，F(xiàn)代社會經(jīng)濟是一個服務(wù)經(jīng)濟的社會。建立客戶快速反應(yīng)系統(tǒng)，是物流企業(yè)更好的服務(wù)客戶的基礎(chǔ)。公共物流信息平臺的建立，能加強同合作單位的協(xié)作。

3.趨勢之三：物流信息安全技術(shù)將日益被重視。借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的物流信息技術(shù)，在享受網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展帶來巨大好處的同時，也時刻飽受著可能遭受的安全危機，例如網(wǎng)絡(luò)黑客無孔不入地惡意攻擊、病毒的肆掠、信息的泄密等等。應(yīng)用安全防范技術(shù)，保障企業(yè)的物流信息系統(tǒng)或平臺安全、穩(wěn)定地運行，是企業(yè)長期將面臨的一項重大挑戰(zhàn)。

參考文獻：