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基础的通信协议

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基础的通信协议

基础的通信协议范文第1篇

本文详细介绍VoIP系统及其相关协议栈以及所用VoIP系统的具体情况,对H.323和SIP协议分别做了介绍和对比:重点讨论了基于H.323和SIP协议之间的互通问题,及硬件系统的结构设计。

主要内容分析内容:不同网络之间的寻址与定位;消息的映射预处理;终端地址的转换;硬件模块的组成。

具体设计了网关会话层软件程序的结构和功能模块的划分,给出了实现互通时的外部通信流程与内部消息流程,及硬件模块化设计。

关键词:SIP;H.323;转换网关

中图分类号:TN915 文献标识码:A 文章编号:1007—9599 (2012) 14—0000—02

一、SIP与H.323的区别

(一)协议的出发点:H.323的传输从电路交换方式变更为分组交换方式;SIP协议主要是完成了基于Internet上IP电话的应用同时增加了QoS呼叫保障机制。

(二)消息编码的不同:H.323采用压缩编码规则和ASN.1的二进制方法;SIP是基于文本的协议,与H.323相比具有较强的优越性。

(三)会话能力的协商和调整方法:

H.323利用H.245进行能力协商的会话控制;

SIP采用SDP协议描述。

(四)Session管理的方式:

H.323的session由MCU执行会议控制功能,参加会议的终端全部都向MCU发送控制消息;H.323设计便于计费,对带宽的管理也比较简单。

SIP session设计为分布式,他具有分布式的多播功能,多播功能能够实现更方便的会议控制,简化用户定位、群组邀请等,节约带宽。

通过以上对比分析,从协议互通角度考虑,SIP和H.323网络互通需要解决以下问题:

H.323和SIP地址的转换;寻址定位的实现;消息映射和呼叫过程同步。

二、H.323地址与SIP地址的转换

SIP和H.323支持的地址格式不同:

H.323支持地址类型:H.323 ID、E—mail地址、IP地址和主机名,URL地址。

SIP地址由URL定义其结构,用以指示主叫、被叫、重定向和请求目的地址,在SIP消息内的From,To,Contact字段和Request—URL字段中。

因此,如果完成H.323和SIP网络之间的互通,就必须要实现H.323和SIP网络之间的地址解析和映射,当网关收到来自H.323网络或SIP网络的消息,需要在消息内解析所包含的地址单元,再按地址映射表,转换成对方网地址格式,然后封装在需要发出的消息中。

SIP 地址转换成 H.323地址的转换规则:

(一)e164部分:当SIP地址中userinfo为Tel格式例如+86—010—****@IP地址,这部分将被转化成为H.323地址中e164部分,其中的+,—号会去掉。地址被转化成H.323地址中e164部分,为“86010****”。

(二)h323—ID部分:SIP地址中的userinfo部分会直接转成为h323—ID,例如sip:terminal@IP转成h323— ID就是sip:jack@IP地址。

(三)url—ID部分:SIP地址中的存在类似的user@domain,可以直接转化成为H.323 url—ID部分。sip:terminal@bell—转为url—ID就是sip:terminal @bell—。

(四)email—ID部分:SIP地址存在user@group这中email地址格式,那么将email地址转化为h.323地址的email—ID部分,如sip:terminal@IP地址可以转 terminal @IP地址。

(五)transport—ID部分:SIP地址中存在IP地址和端口的部分,H.323地址需要用transport—ID表示,如SIP地址如果是sip:terminal@IP,那么转成H.323地址:transport—ID是IPAddress IP地址:端口号。

从H.323地址转换到SIP地址时:

1.e164部分:e164部分转换成一个电话号码的SIP地址,规则是:sip:telephone@host:user=phone.

例如e164ID为86010****转化成SIP地址就是:sip:+86—010—****@host:user=phone。

2.h323—ID部分:这部分可以转化成为SIP地址的userinfo部分, 但是如果地址是terminal @IP地址这种类型的话,需要将mailto转化成sip。

3.email—ID:需要将sip标识符加在email—ID的前面,例如email—ID 是

terminal@IP变换到SIP地址就是:sip:terminal@IP。

4.url—ID :需要将sip标识符加在url—ID的前面,如url—ID是h323:

变换成SIP地址就是:sip:.

5.transport—ID部分:将SIP地址用IP地址和端口表示,如果没有指定端口,那么用5060代替。例如在H.323地址中,transport ID部分为IP地址:端口转成SIP地址就是 sip:IP地址:端口,而transport ID是IP转成SIP地址就是sip:IP地址:端口

基础的通信协议范文第2篇

1 网络通信协议的概念

网络通信协议简称为网络协议,它是一种网络通用语言,为连接不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络提供通信支持。

2 常见的网络通信协议

局域网中常用的通信协议主要有:tcp/ip协议、ipx/spx兼容协议以及netbeui协议。

2.1 tcp/ip协议

tcp/ip协议实际上是tcp协议与ip协议的集合,是最基础也是最重要的两个协议。unix系统中最早使用它,得到目前市场上的绝大多数的厂商和操作系统的支持。在不可靠的互联网上,tcp/ip可以提供可靠的端到端字节流传输服务。首先传给ip层的数据流通过tcp分割成长度适当的数据段后再进行传送,然后接收端主机接收来自ip层传送过来的数据包,最后数据被一步一步上传到制定的接收端实体。目前ip协议有ipv4协议和ipv6两种,其中现阶段采用最为普遍的依旧是ipv4协议,该协议是一种无连接、可靠性较差的协议,他规定了互联网中传输数据的准确格式,在整个tcp/ip协议的网络中数据传输都是具有严格的要求。同时ip软件可以实现路由选择的功能,将一组数据选择好发送的路径,通过不可靠分组传输的思想,将数据在网络中进行传输。再加上ip协议是tcp/ip在互联网设计中最为基础的部分,那么协议的不断发展和更新也是时代进步的标志。然后相对于ipv4来说,随着互联网发展的不断深入,有限的地址空间必定阻碍互联网的进一步发展,于是被称为互联网协议第6版的新一代协议,即ipv6早在1995年底就已经诞生,但被广泛应用和重视的程度,却是近几年才被突显其优势的。

所以相对于ipv4来说,ipv6的优势具体有3点:(1)拥有更大的地址空间,也就是ip地址长度从32位扩大到128位。(2)拥有更小的路由表,即ipv6的地址分配遵循聚类原则,这就使得路由器可以在路由表中用一条记录表示一片子网,从而大大减小了路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。(3)增加了自动配置的支持功能,这就使得网络在管理上更加便捷、安全,而ipv6网络中用户还可以对网络层的数据进行加密,并对ip进行校验,这就更增强了网络的安全效益。

然而对于windows中的tcp/ip协议来说,用户不但可以通过tcp/ip来组建对等网,还可以很便捷的接入其他的服务器。如果当用户想直接加入windows nt域的话,那么工作站只安装了tcp/ip协议,是不可以登录和访问的。即使工作站能够通过windows nt服务器上的服务器来访问网络,但却无法通过windows nt服务器来登录到它的域,所以只安装了tcp/ip协议的windows用户,需要加入到windows nt域,就必须在windows上还要安装netbeui协议,才能顺利访问到其服务器的域中去。

同时由于tcp/ip本身就具有很高的灵活性,可以支持不同规模的网络,连接所以的服务器和工作站,但这些灵活性的特点也为其带来许多的麻烦,比如在使用netbeui和ipx/spx及其兼容协议时,通常都不需要进行配置,但tcp/ip协议在使用时却要进行复杂的一个设置过程,且每个节点都需要一个ip地址、一个子网掩码、一个默认网关及一个主机名。而在windows nt中,啊可以自动为客户机分配接入网络所需的信息,减轻互联网在工作上的压力,避免错误机会的产生。再加上ipx/spx及兼容协议、tcp/ip都是一种可路由的协议,且tcp/ip的地址是分级的,那么找到网上的用户更容易确定其位置,这样也大大提高了网络宽带的有效利用率。所以当有需要时,运行tcp/ip协议中windows nt的服务器,就可以将其配置成tcp/ip路由器,但与tcp/ip不同的是,ipx/spx协议中的ipx在使用过程中采用的是一种广播协议,经常会出现广播包堵塞等现象,这就使得网络在船传输使用过程中无法获得最佳的带宽。

2.2 ipx/spx及其兼容协议

ipx/spx是novell公司为了适应网络的发展而开发的一种通信协议集,与netbeui的明显区别就是ipx/spx比较庞大,在复杂环境下也依然具有很强的适应性。正因为这个特点ipx/spx在最初的设计中就考虑到多网段的问题,所以具有超强的路由功能,非常适合大型网络的使用;另外,由于ipx/spx及其兼容协议可以通过网络地址来辨别各自的身份,且不需要任何的配置,这也是他的优势所在。同时目前的novell的网络地址由两部分组成,即标明物理网段的‘网络id’和标明特殊设备的‘节点id’。其中网络id主要集中在netware服务器或路由器中,而节点id也就是用户使用不同网卡的id号。因为所有的网络id和节点id都是独有的内部ipx地址,也正是具有网络地址的唯一性,才给ipx/spx带来了如此强大的路由功能。

然而在ipx/spx协议中,ipx是netware自带的最底层的网络协议,它的功能就是负责数据在网络中的传输,但不保证数据是否传输成功,更不提供纠错服务。所以当ipx在负责数据传输时,如果接收节点处在同一网段内,就直接按该节点的id将数据传给它;如果接收节点是远程的,数据将交给netware服务器或路由器中的网络id,继续数据的下一步传输。而spx就是只针对整个协议中传输的数据进行无差错处理,所以将两个协议合并在

转贴于

一起,就是ipx/spx即‘novell的协议集’。综上所述, windows?nt网络和windows的用户,可以利用nwlink协议获得netware服务器的服务,然而当novell环境开始转向微软平台时,就会出现两种平台共存的局面,这时nwlink通信协议便是最好的选择。

2.3 netbeui协议

netbeui协议具有速度快、效率高、体积小的特点。netbeui早已经成为微软主流产品的缺省协议,如windows系统系列中。netbeui的设计主要服务与单网段部门级小型局域网,局域网中互联几台至上百台的pc机。netbios是netbeui中的一个网络接口标准,主要作用是实现pc机之间的互相通信,专门应用于小型局域网,网内pc机数不超过30个。

3 网络通信协议的选择原则

3.1 所选协议要与网络结构和功能相一致

当用户的网络存在多个网段时,就需要使用具备路由和跨网断操作功能的netbeui协议,那么这时就必须选择ipx/spx或tcp/ip等协议。此外,如果你所在的网络规模不大,只是为了简单的设备共文件享的话,这个时候你应该最为关心的是网速问题,所以在此时你应该选择占用内存较小且贷款利用率较高的协议,即netbeui协议。但如果你的网络规模较大且网络结构复杂的时候,就应该选择管理性和扩充性良好的协议,即tcp/ip协议。

3.2 注意协议的版本

由于发展和完善过程的不同,每个的协议都有它合适的网络环境,那么从整体上来看,版本越高功能和性能相对就要好些,所以用户在选择时,尽量在满足网络需求的前提下,选择高版本的通信协议。

3.3 协议的一致性

要使得两台互联的计算机之间实现正常的对话,就需要采用相同的通信协议,相反未采用一致的协议就需要一个中间环节的翻译来进行协议间的转换,这样做只会影响通信速度还不利于网络运行的稳定和安全。

基础的通信协议范文第3篇

 

1 融合的概念

 

“融合”是几种不同事物合成一体,使其比单一事物更有价值或更具效能。网络融合,是指各种网络的技术、业务、市场、终端乃至管理制度和政策方面的融合,对于通信网络而言就是在技术上趋向一致,在网络层上互联互通,在业务层上互相渗透和交叉,在应用层上使用统一的IP协议,在经营上互相竞争、互相合作,朝着提供多样化、多媒体化和个性化服务的同一目标发展。即打破传统的一种通信网络只提供一种业务的局面,构建统一的网络平台为语音、图像、数据、视频等提供承载,所有业务一律实现IP化等。随着信息技术的快速发展,网络融合已成为一种发展的必然趋势。比如民用通信网中的电信网、广播电视网、互联网呈现出技术趋同,业务趋同,结构趋同的现象,从而使得“三网融合”成为大势所趋。

 

“三网融合”将开拓出一个以IP为基础的新一代网络,进而逐步实现网络资源共享、互联互通和技术创新。在军事通信领域,以网络为中心的信息化战争要求各类通信系统之间互联互通,对已建的通信系统按横向一体化标准进行信息化改造,实际上就是实现军事通信网的网络融合。军事通信网与民用通信网都是国家通信网的组成部分,在技术体制、发展方向、网际关系等方面具有一致性。单就技术体制而言,两种网络的网络结构、网络技术等都趋于一致,如体系构成上均可分为接入层、承载层、控制层和业务层,网络在技术上都实现了信号数字化、协议IP化和业务分组化,逐渐向IP协议的汇聚已成为下一步发展的共同趋向。基于IP技术的网络的最大特点是网络的可分离性,网络融合正是建立在网络可分离的前提下,因而军、民通信网络在网络融合方面也具有一致性。

 

2 融合基础

 

目前有以下几项技术在军、民通信网络融合方面起到重要作用:数字技术、光通信技术、TCP/IP通信协议、密码技术和软交换技术。数字技术借助一定的设备将图像、文字、声音、视频等各种信息编码成由二进制数字0,1组成的数据流在网络中进行传输和交换,数据在网络中都成为统一的0/1比特流。这一技术使得各类网络有了共同的语言。光通信技术的发展,为传送各种业务信息提供了必需的带宽和传输质量,光通信的发展使传输成本大幅度下降,使通信成本最终成为与传输距离几乎无关的事,因而在传输平台上具备了融合的技术条件。TCP/IP通信协议的最初目的就是实现异构系统的互连互通,TCP/IP通信协议的普遍采用,使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网络上实现互通,屏蔽了下层具体的基础网络。而基于IP技术的网络最大特点是网络的可分离性,即业务与控制分离,控制与承载分离,这种分离使业务的多样性和综合性得以实现,并提供了一个开放的信息平台,使得无论何种终端、何种接入方式都可以共享同一承载网络。TCP/IP通信协议是实现网络融合的技术基础和前提。

 

软交换的基本含义是将呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,通过软件实现原来交换机的控制接续和业务处理等功能,从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离,为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换是网络呼叫与控制的核心,其核心思想是硬件软件化。软交换技术可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络间提供无缝的互操作性,实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下,通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换,并基于分组网络的架构实现各类网络的互连,以提供与电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。

 

通信技术、密码技术具有很强的渗透性和军民两用性,其共用性、通用性、替代性的特点为军、民通信网络的融合提供了技术基础。

 

3 融合模式

 

通信网络的融合,根据网络的层次不同,可分为业务融合、控制融合、承载融合、终端融合四类,每种融合均有不同的融合方式。军事通信网与民用通信网的网络融合,也必须要解决是在哪个层次上的融合问题。综合考虑军事通信网与民用通信网的一致性与差异性,认为在承载层实现网络融合是现实可行的,即军、民通信网有一个统一的业务承载层。实现军事通信网和民用通信网在承载层的融合,从技术角度讲有以下两种融合模式。

 

3.1 集成模式

 

集成模式,也称技术集成模式,是指在原有民用通信网络的基础上,不添加任何硬件设备,通过综合运用密码技术、通信技术等多种技术手段实现安全服务,从而使不安全的民用通信网能够传输军事信息的一种融合模式。

 

LANI,LAN2为军网中的两个安全的局域网,在民用不安全网络中通过综合运用密码技术、通信技术等多种手段实现安全服务,就可以利用不安全网络来传输军事秘密信息。该模式的主要特点有:

 

(1)原有民用通信网络结构不变。集成模式中,对原有的民用通信网络不改变拓扑结构,不添加任何硬件设备,只对网络进行技术改造,或进行简单的软件配置。(2综合运用多种技术手段。为了在不安全的民用通信网络中安全、可靠地传输军事信息,必须实现网络的安全服务,包括认证服务、数据机密、数据完整、访问控制服务、不可否认。网络安全中的绝大多数安全服务和安全机制都是建立在密码技术基础之上的,通过现代密码学方法对数据信息进行加密和解密可实现网络安全的目标要求,一个或多个安全机制的运用与实现便构成一种安全策略。

 

3.2 叠加模式

 

叠加模式,是指依托现有民用通信网络,通过军队自建配套专用通信设施、网络设备等,构建方便灵活、安全高效的传输环境,实现军、民通信网络融合的一种模式。LANI,LAN2为军网中的两个安全的局域网,AAA为认证、授权、计费服务器,R为路由器,KDC为密钥分发中心。通过在民用不安全网络中军队自建配套专用通信设备,实现在不安全网络环境中传输军事秘密信息的目的。

 

该模式的主要特点有:

 

(1)军队自建专用通信设备。由于军队和地方追求的效益目标不尽相同,完全由地方通信网保障军事通信存在一些技术和管理层面的问题:一是在网络控制上,民用网对用户提供平等服务,在突发事件引起网络拥塞时,难以保障军队指挥通信的顺畅;二是在保障范围上,民用网在边海防等偏远地区覆盖范围小,通信能力弱,对有些政治、军事敏感热点地区甚至存在覆盖盲区;三是军队利用民用网进行指挥通信,需要加装专用保密设备;四是在组织运用上,部队在遂行作战指挥、反恐维稳和抢险救灾等任务时,利用野战机动式通信系统,实现指挥调度功能,是军事通信的基本组织运用方式,现有的民用通信网难以提供相应的功能。叠加模式中,依托地方现有通信网,通过安装军队自建专用通信设备,可以解决上述问题。

 

(2)军队用户实行独立管理。叠加模式中,依托民用通信网就是以民用通信网作为信息交换的传输层,而流程控制、认证授权、密钥分发等均通过军队自建专用通信设施提供,因而能够实现军队用户的独立管理。

 

技术集成模式中采取先进的密码技术、通信技术对原有民用通信网进行技术改造,配置简单高效,融合周期短,因此适用于在应急情况下采用该融合模式。叠加模式中军队自建配套专用通信设备,建设周期长,网络复杂,但融合后的网络可以为军队作战指挥、处突维稳、抢险救灾行动等提供保障并且可以与军队野战机动通信系统实现融合,因此可以成为网络融合的常态化模式。此模式的典型代表是军队CDMA移动通信系统。

 

4 结语

 

本文在阐述网络融合技术的基础上,提出了军、民通信网络融合的集成模式和叠加模式两种模式,并针对两种模式分别给出了融合的方案。对于如何利用民用通信网络的技术和资源,实现军民通信网络融合有一定的参考价值。

基础的通信协议范文第4篇

目前,国际上IP网络通信的主要标准有H.323和SIP,两者都对IP电话系统信令提出了完整的解决方案。但两者的设计风格各有千秋,H.323采用的是传统电话信令模式,包括一系列协议; 而SIP借鉴互联网协议,采用基于文本的协议。

当采用H.323协议时,各个不同厂商的多媒体产品和应用可以进行互相操作,用户不必考虑兼容性问题; 而SIP协议应用较为灵活,可扩展性强。两者各有侧重。

系统结构差异

首先,从系统结构上分析。在H.323系统中,终端主要为媒体通信提供数据,功能比较简单,而对呼叫的控制、媒体传输控制等功能的实现则主要由网守来完成。H.323系统体现了一种集中式、层次式的控制模式。

而SIP采用Client/Server结构的消息机制,对呼叫的控制是将控制信息封装到消息的头域中,通过消息的传递来实现。因此SIP系统的终端就比较智能化,它不只提供数据,还提供呼叫控制信息,其他各种服务器则用来进行定位、转发或接收消息。这样,SIP将网络设备的复杂性推向了网络终端设备,因此更适于构建智能型的用户终端。SIP系统体现的是一种分布式的控制模式。

相比而言,H.323的集中控制模式便于管理,像计费管理、带宽管理、呼叫管理等在集中控制下实现起来比较方便,其局限性是易造成瓶颈。而SIP的分布模式则不易造成瓶颈,但各项管理功能实现起来比较复杂。

应用领域之分

H.323 和 SIP 都是实现 VoIP 和多媒体应用的通信协议。H.323协议的开发目的是在分组交换网络上为用户提供取代普通电话的VoIP业务和视频通信系统。 SIP的开发目的是用来提供跨越因特网的高级电话业务。这两种协议定位有一定的重合,并且随着协议向纵深发展,这种重合竞争的关系日益加剧。但两者所要达到的目的是一致的,就是构建 IP 多媒体通信网。由于它们使用的方法不同,因此它们是不可能互相兼容的,两者之间只存在互通的问题。

H.323是属于国际电联 (ITU) 的标准,以H.323为标准构建的多媒体通信网很容易与传统 PSTN 电话网兼容,从这点上看, H.323 更适合于构建电信级大网。国际上几乎所有的商业性 IP 电话网或视频会议网都是以 H.323 为基础的。而且,不同版本的 H.323 协议通过不断升级和扩展,已经日趋完善,为基于 H.323 的 IP 多媒体业务提供了很好的保障。

SIP 则是由一些 Internet 爱好者提出的,协议相对简单,但功能也相对简单。而且,对 SIP 的更新相对于 H.323 协议也较为落后。目前,有许多运营商正在利用 SIP 构建试验网,但若想利用 SIP 构建电信级大网,必须对它进行补充、完善,这样一来 SIP 也不可避免地变得复杂起来。事实上, SIP 的发展趋势正是如此。 SIP 的普遍使用也能够推动下一代网络的演进。

身世之别

H.323协议是由国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)提出、基于电信网信令和协议制定的IP多媒体标准,而不是为 IP 电话专门提出的。但是IP电话,特别是电话经由网关到电话的这种工作方式,可以建议采用H.323来实现,因而 H.323 协议也常被“借用”作为IP 电话的标准。

对 IP 多媒体应用(如IP电话或视频会议)来说,它不仅用 H.323 协议,还用了一系列协议,其中有H.225、H.245、H.235、H.450、H.341等。只是 H.323 协议是“总体技术要求”,因而通常把这种方式的 IP 电话或视频会议称为 H.323IP电话或H.323视频会议。H.323 协议是一个较为完备的协议,它提供了一种集中处理和管理的工作模式。这种工作模式与电信网的管理方式是适配的,尤其适用于从终端到终端的 IP 电话网或视频会议网的构建。理论和实践都表明, H.323 有能力做成任意规模的 IP 电话系统和视频会议系统。

SIP 是由互联网工程任务组(IETF) 提出的协议,它利用已有的 IP 网络协议提供多媒体业务,是一个与 H.323 并列的协议。与 H.323 体系相比,其作用类似于 H.225.0。SIP 具有简单、扩展性好以及和现有的 Internet 应用联系紧密的特点。

SIP 的出发点是想以现有的 Internet 为基础来构架 IP 电话业务网。因此,SIP 有着与 H.323 完全不同的设计思想,它是一个分散式的协议,将网络设备的复杂性向网络边缘推,与以 H.323 协议为基础的 IP 电话相比, SIP 需要相对智能的终端。对于用户终端是非智能终端的场合,也可以使用 SIP 作为呼叫信令,但这将大大削弱 SIP 特有的优势,因此 SIP 更适用于智能用户终端。另外,可以考虑在用户电话机前添加前置机的办法来取代网关设备,这样做的代价是将增加用户购买前置机的开销。

发展方向

目前,包括我国在内的许多国家都采用了 H.323 作为 IP 电话网关之间的协议。整个 IP 电话系统只是把 IP 网络作为传输媒介,在用户的接入上还是采用电路交换系统,而把 IP 电话网关作为电路交换网和 IP 网络的接口。同时,大多数电信运营商也已经将 H.323 作为建立新一代视频会议系统的首选,将传统的基于电路的 H.320 视频会议应用转移到基于 IP 的 H.323 系统中来。从应用的规模上说,在现实的电信运营中, H.323 已经成为 VoIP 和多媒体通信事实上的主导协议。

基础的通信协议范文第5篇

关键词 移动通信 实践教学 实验室建设

中图分类号:TN91 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.12.086

Abstract This paper discusses the problem about mobile communication courses in practice teaching. Currently, most universities only take experimental box to practice teaching in mobile communication courses. This kind of training plan has a big disparity with the person's request in actual work. In order to study the construction of mobile communication laboratory, this paper discusses the construction method of the mobile communication laboratory, analyzes the existing problems, and puts forward some solutions to the problems.

Keywords mobile communication; practice teaching; laboratory construction

0 前言

通信技g,尤其是移动通信,在近几年发展得非常迅速,其应用也越来越广泛。随着社会的发展,移动通信已经由一门新兴的实用技术成为一门成熟的学科。由于市场对移动通信人才的大量需求,也使得众多高校都开设了移动通信的相关课程,大批量的实验设备在高校中投入使用,让学生能够从实践中了解移动通信。但是目前移动通信人才的发展还没有跟上实际发展的步伐,主要原因在于学校的理论教学与社会实际的岗位需求存在一定的差距。因此,如何根据学校自身条件建设移动通信实验室,成为众多高校越来越重要的研究课题。

市场上有众多的实验教学设备,如何合理利用这些设备,建设一个真实系统的移动通信网络,让学生能够真实了解移动通信的整个过程,尽量缩小与实际工作的差距,是本文将要探讨的主要内容。

1 移动通信实验室建设现状

对于目前大部分学校来说,实验箱依然是建设移动通信实验室的首要选择。这些实验箱能够对移动通信课程中的调制解调、扩频解扩等原理进行一个模拟仿真,帮助学生了解基础的原理知识。但是这类的实践教学存在很大的局限性,学生无法将真实的移动通信系统与所做的实验仿真结合,无法真实理解移动通信过程,并且这种培养方案与实际工作岗位对人才的要求相差比较大。移动通信技术专业要求掌握移动通信技术的基础理论和专业技能,毕业后能够从事通信设备安装、调试、管理与维护,移动基站设备的研发等等。并且根据高校培养方向的不同,学生的就业方向也有不同。图1展示的是目前通信人才市场上两大类就业方向。第一种为研究型人才,这类岗位需要对移动通信系统具有深刻的理解,对移动通信行业相关产品能够有独到的理解并能加以改进;第二种是工程应用型人才,这种岗位主要是要求对目前市场上现存的通信产品能够了解应用,解决产品在使用过程中的问题。在实际的市场需求情况中,工程应用型人才的岗位数量要比研发型岗位多很多。

图1 通信工程类专业就业方向

2 移动通信实验室建设现状分析

学校的实践教学水平,直接影响了学生的培养质量,从而影响了学生的就业。对于学校来言,这是很大的问题。对于市场而言,人才的稀缺,也影响了通信行业的发展。因此,学校的实践教学方案和思路应该与市场人才培养的方向相匹配,培养出与市场需求相契合的专业型人才。从图1分析的通信工程类专业就业方向来看,学校在移动通信的课程实践教学方面应该采用基础实验教学与实训教学相结合的思路。从当前众多高校的实验建设情况来看,主要采用的是以下几种方案和思路:移动通信实验箱、用几台实验箱搭建一个模拟的移动通信架构、采用大型商业设备以及采用移动通信协议分析仪或路测分析系统对移动通信原理以及网络优化进行理解和实训。

2.1 采用基础实验箱来建设

移动通信实验箱对于大多数高校来说,是一个基础类的实验室。不管是本科类院校还是职业类院校,这类型的实验室都必须要建,因为对于学生来说,单纯的移动通信课程理论知识学习,他们很难理解,这就需要基础的实验来做支撑。通过做实验,让学生了解实际电路的搭建、系统的构成,真真实实看到信号的调制解调,从而加深对理论知识的理解。但这种实践教学也仅仅是让学生了解学习底层原理知识,不能展现移动通信现网的真实数据、业务流程以及系统原理,这种培养方案培养的学生难以与社会岗位需求对接。

2.2 采用实验箱搭建移动通信系统

随着教学仪器行业的发展,在移动通信这块,有部分厂家提供了这样一种方案。结合移动通信实验箱,加上自主研发的小型基站和移动交换中心,搭建一个真实的移动通信网络。这种建设方案相比于基础实验箱的方案,增加了系统网络结构的展示,学生既能够通过基础的实验箱来熟悉理解理论知识,又可以通过模拟的移动通信网络来了解移动通信系统的架构,对学生来讲,就不再是纸上谈兵了。但深入了解之后发现,这种模拟的移动通信系统仅仅只是拼凑了一个系统的结构,它与真正的移动通信系统相差很大,学生通过这样的实验设备学习的知识会让其对真实生活中的网络产生误解,对以后就业很不利。

2.3 利用大型商业设备建设移动通信实训室

随着通信行业的发展,部分高校也开始着眼于真实的商用设备。华为、烽火、中兴等通信设备公司都是三大运营商的直接供货商,他们生产的设备都是用于真实的网络系统搭建。因此,部分高校采用这种大型的商用3G、4G设备,在学校内部搭建一个真实的、独立于大网的3G网络。部署这样一个真实的通信网络系统能让学生接触到实际的系统网络设备,还可以完成一些实际业务以及系统配置。学生可以通过这种设备了解一些工程实训的内容。但是这种商业设备封闭性很强,外在的借口较少,开放性不够,学生不能达到有效的硬件及系统搭接方面的训练,只能熟悉设备的操作。而且这些商用设备都价格昂贵,学校需求资金投入量非常大,经费难以控制。因此,这种大型商业设备建设的移动通信实训室也不能符合众多高校实验室建设的需求。

2.4 采用移动通信协议分析仪或路测分析系统

目前移动、联通、电信三大运营网络非常成熟,这也正是以后学生工作所要面对的。因此,在进行实训的时候,需要对真实的网络系统进行分析。采用路测及协议分析的方法,抓取手机与基站通信的整个通信过程及其底层数据,并对其进行解析,研究它的工作原理和过程。学校可以通过这种方式来对学生进行很好地训练,让学生可以对移动通信系统的底层协议、信令、流程以及网络架构等方面进行深入的观察和分析。学生一直学习的是真实实际的通信网络,在以后实际的工作中,无论是进行网络建设、还是进行网络优化,或者是在技术开发中进行与协议栈有关的开发或增值应用,都会有一个很好的基础。

3 移动通信实验室建设目标

移动通信是一门实践性很强的专业课程。从事移动通信行业的学生,不仅需要较高的理论知识,还需要较高的实践能力。因此在教授这门课程时,除了培养学生移动通信基本的理论知识,更重要的是培养学生移动网络规划、优化设备的实践能力,为今后从事相应的岗位工作做好准备。

从教材编排方面可以看出,移动通信分为两大部分,即基础理论部分和系统原理部分。针对这两个部分,应该采用不同的实验及训练方案。基础理论部分可以通过实验箱完成一些基础实验来加强理解,系统原理部分则需要通过实训来让学生了解系统的架构、相关的接口以及一些基本的流程、重要的参数等等。图2展示了移动通信实验室建设方面的一个总体思路。整个移动通信实验室的建设可以有以下几部分组成:

(1)基础实验箱。主要用来学生平时的实验,帮助学生加强对理论知识点的了解。部分教仪厂家还研发了对应的虚拟仿真软件,将实验箱搬到了电脑上,学生可以随时随地打开仿真软件来进行实验。

(2)实训网络。建设一个真实的实训网络,能够让学生了解移动通信中的终端技术、空口无线接口技术、核心网技术等理论知识,学习如何分配无线频谱资源,了解影响各种网络融合的因素等等,让学生对移动通信技术体系有真实直观的认知。

(3)协议分析仪。用协议分析仪能让学生能真正观察和捕捉空中的数据码流进行细致的分段并解析,让学生对基站、手机甚至是移动交换中心的相关工作过程以及网络中各个设备的交互均可以从进行较为深入的观测和分析,这对学生以后从事网络建设、网络优化等相关工作有很大帮助。

4 结束语

通信行业的快速持续发展,对通信人才提出了更加专业的需求。高校在培养模式这块,要加强对实践教学的把握。建立一个系统、完整地展示移动通信底层理论知识的移动通信实验室,是培养移动通信专业合格人才的保障。本文从多个方面分析了现有的实验室建设存在的问题和不足,最后提出了一个相对完善的建设方案,从分析来看,这种方案比较合适现在的人才需求。

参考文献

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[2] 李永江.高职院校通信专业就业岗位能力培养分析.商情,2013:282-282.

[3] 杜建凤.浅析未来移动通信发展方向.中国电信建设,2003(8).