時間:2023-06-11 09:32:42
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數據通信的概念,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
隨著數據通信企業的快速發展,網絡規模的不斷擴大,傳統的人工管理方法和手段也遠遠的不能滿足現有模式的管理和發展的需要,所以,為了實現科學規范的現代化管理數據,通信網絡資源管理系統的使用也越來越受到人們的重視。不過從我國現今的數據通信網絡資源管理系統中看,還存在著一定的不足之處,因此,我們也要在實踐的過程中,不斷地對其進行完善和改進,從而實現數據通信網絡資源管理系統的高效化、科學化管理模式。
一、數據通信網絡資源管理系統的相關技術及理論分析
1、相關的數據通信網絡資源管理理論。數據通信網絡資源管理系統就是在信息網絡資源管理的角度去分析,以自身實際的發展條件為依據,從而對整個社會中的數據通信網絡資源進行信息整合處理,使數據通信網絡資源的信息能夠正常的傳輸,并安全可靠。而在我國數據通信網絡資源管理的發展過程中,企業也可以通過網絡資源管理系統對數據通信中存在的基礎信息數據處理進行有效的控制,從而保證數據通信企業的服務質量,進而有利于數據通信企業的穩定健康發展。因為,目前數據通信技術的網絡資源管理還沒有明確的系統管理要求,所以,在不同的國家和地區,對其的認識和理解的程度也不相同。因此,這也就成為數據通信網絡資源管理系統中的阻礙。
2、數據通信網絡資源管理系統的相關技術。隨著社會經濟的不斷發展,我國的科學研究水平也在不斷提高,數據通信網絡資源管理系統也在不斷更新。其中,通信資源管理系統的主體框架就包括:網絡文件服務器,主機終端模式,網絡客戶服務端等。這些不同的應用模式在實際的操作使用中都與企業中的數據通信網絡資源進行系統數據信息整合,并與系統中正常運行的數據有十分緊密的聯系。所以,在使用數據通信網絡資源管理系統時,一定要嚴格要求其使用性能,并合理選擇ASP、NET技術與MS、SQL、SERVER技術。
二、數據通信網絡資源管理系統設計
1、數據通信網絡資源管理系統的結構設計分析。目前,我國的數據通信網絡資源管理包括三大類數據通信專網:固定語音通信、寬帶互聯網通信技術、數據專線等,而網絡資源的拓撲結構也為星形拓撲結構。它的核心設計理念就是負責企業設備的數據信息交換,匯聚層設備轉發及管理接入層設備數據信息,路由器,接入層設備與傳輸資源系統為客戶端設備與匯聚機房設備中的數據進行通信控制。而從整體數據的信息網絡中分析,通信網資源管理的系統結構就包括:數據通信設備和相關的信息傳輸設備,而通信設備中的光電纜類資源則包括:電信號的傳輸設備,連接光電纜的系統設備。并且,數據通信資源管理系統的設計也可分為三個模塊,包括:傳輸數據資源管理模塊、數據信息管理模塊和客戶端資源管理模塊,并且,在數據通信網絡資源管理中,它的使用可在現實工作中實現網絡機房數據設備資源與設備連接情況的管理,從而有效的降低數據通信網絡資源管理系統的管理難度,提高工作人員的管理效率。
2、數據通信網絡資源管理系統結構設計的理念。數據通信網絡資源管理的設計結構有一獨立的形式為概念理論結構設計。它是數據庫中DBMS的獨立支持系統,它可以認為是網絡世界與現實世界發展的媒介,它可以充分的反應現實世界的環境,包括:信息實體與信息實體之間的聯系性。同時,這種聯系性也有利于數據信息向網絡資源信息的模型轉變,如:其中的網狀、層次、關系等。這種概念性的設計在使用的過程中,方便用戶理解,方便與不熟悉電腦網絡應用的客戶進行意見的交換,從而使更多的數據通信網絡用戶參與到資源管理系統當中,有效地提高其使用的效率。
3、數據通信資源的邏輯管理設計。數據通信網絡資源的設備主要包括:ERP編碼器、設備的名稱、型號、生產地、軟硬件的編碼、設備的配置信息、入網時間、機房的編碼號等。數據通信網絡設備的端口信息包括:端口的編碼、名稱、ERP的編碼及類型。還有傳輸設備的端口信息包括:傳輸端口的名稱、編碼、所屬設備的ERP編碼及類型等。
三、結語
總之,我國目前的數據通信網絡資源管理系統在發展中勢頭良好,有利于企業對其數據信息的管理與應用。并且,在使用的過程中,還有利于對數據通信信息的采集與處理,從而達到數據通信網絡資源信息共享的效果。雖然,在使用的過程中還存在不足,但是,在實踐的過程中,我們依然對其不斷完善,從而使其在使用的過程中,更加的穩定,創新能力更強。
作者:劉羽 單位:重慶市信息通信咨詢設計院有限公司
關鍵詞 交通運輸;數據通訊;計算機網絡技術
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)49-0218-01
1 數據通信的相關概念
所謂的數據通信,是指按照相應的通信協議,通過數據傳輸技術實現兩個終端之間數據信息的傳遞,其屬于通信方式及通信業務的一種。計算機之間、計算機與終端之間以及終端之間可以利用數據傳輸技術傳遞數據信息。可以說數據通信技術是在電報、電話業務之后的第三大通信業務。但是其與電報、電話又有著本質上的區別,數據通信的主要作用是實現終端與計算機之間以及計算機與計算機之間的通信,而且還可以實現智通終端與人之間的通信。數據通信傳遞信息的過程表現為二進制數據形式,而且它總是和遠程信息處理有著密切關系,其屬于廣義范疇的信息處理技術,其包括計算機技術、過程控制以及信息檢索等多項內容。數據通信系統是一個由計算機、數據電路、遠程終端和相關的通信設備共同組成的完整系統。所有的遠程信息處理系統或者計算網絡都要實現兩個基本功能,即數據通信及信息處理,其中數據通信服務于信息傳輸,而信息處理則以數據通信為基礎實現系統的應用。
2 交通運輸對數據通信系統的要求
在交通運輸領域,數據通信系統的主要作用是對交通運營管理、路況監控及收費系統提供相應的傳輸通道,以實現語音、數據信息及影像資料的傳輸,它是保證交通運輸高效運營、向著現代化方向發展的必要技術手段,因此其對于交通運輸而言有著極為重要現實意義。在我國交通運輸領域所采用的數據通信業務包括收費數據、收費系統圖像、監控系統圖像、監控數據信息、硬盤錄像機、日常處理業務數據信息及語音等各項內容。實際應用中,其通信傳輸的帶寬設計則要根據業務量的多少來確定。通過上述傳輸內容可以看出,帶寬資源占用最多的業務種類當數收費系統及監控系統的圖像信息,因此在設計數據通信系統前,要先對交通道路中收費系統及監控系統的圖像傳輸方式、傳輸圖像的實際路數、各種業務傳輸量等資料信息做出統計,從而將干線通信傳輸系統及區域內的通信傳輸系統所需的實際的帶寬確定下來。
3 數據通信技術在交通運輸中的應用
交通運輸中,公路的數據通信技術采用的是SDH光纖數字傳輸系統,我們以某高速公路的收費系統為例,對其具體的應用實現過程進行闡述:該系統先利用MPEG-2編碼格式將收費系統圖像進行編碼,再接入以太網通信接口進行傳輸。在這個過程中,監控系統圖像的傳輸是通過多路視頻復用光端機與級聯光端機相結合來實現的,不接入通信傳輸系統以太網口進行傳輸。整個路段每個收費站點均有9路圖像,但是只有兩到三路圖像需要向收費中心進行實時傳輸,最多的時候為21路圖像同步傳輸。利用MPEG-2對圖像進行編碼后,每路圖資大概占用4M左右的帶寬資源,那么就可以根據全線收費站圖像的實際路數確定出實際的帶寬需求。
4交通運輸領域計算機網絡系統
按照自身節點地理位置分布的不同,可以將計算機網絡分為局域網、網間網及廣域網。仍以上文中所及的某高速公路收費系統為例來介紹計算機網絡技術在交通運輸中的具體應用。該系統的網絡結構圖如下圖1所示:
按照網絡概念,上述網絡系統可以分為收費站局域網、管理處局域網及廣域網等3部分。其具體應用如下:第一,選擇網絡結構,該系統的網絡結構為現階段最常用的客戶機/服務器結構,其不僅減少了編程、維護及調試工作的勞動強度,使得系統運行成本更低,并且如果客戶機服務器兩端功能的分布合理,還可以使得系統的整體功能得到大幅提高;它還允許在同臺客戶機中運行不同平臺的多個用戶;此外,一旦用戶的需求有所變更,進行系統擴充也非常方便、簡單,因此該網絡結構對提高收費工作的效率有著重要作用;第二,收費站的網絡結構,因為高速公路收費站與各車道的距離在1km以內,因此車道計算機與站級計算機的連接可以通過局域網的方式來實現。收費站計算機網絡的拓撲結構為星型,從而車道計算機、管理計算機等均可以通過HUB連接服務器,如果管理計算機的數據較多,可以利用集線器進行擴展;第三,建立不停車收費體系計算機網絡系統,可以在收費站建立起局域網,而局域網的主機則通過Modem與公用電話網絡相連接,從而實現電子收費系統的廣域網,也可以由路由器與X.25或者ISDN等公用網絡相連接。由于收費站局域網中過車記錄要進行實時傳輸,因此對于數據的傳輸速度有較高要求,所以局域網最好采用10M光纜HUB與工作站中的光網卡相連,所有的通信及網絡設備的連接均利用光纜實現。
參考文獻
[1]劉偉銘,王哲人,鄭白濤.高速公路收費系統理論與方法[M].北京:人民交通出版社,2008.
[2]閔紅星.封閉式高速公路電腦收費系統的設計與實現[J].交通與計算機,2009(4).
關鍵詞:數據通信通信網絡技術
中圖分類號: E965文獻標識碼:A
1、數據通信的概念
數據通信實際上是通信技術同機技術相互交融發生的一種新型通信方法。要實現在不同地區之間的信息傳輸必需設置傳輸通道,依據不同數據傳輸媒介,能分為有限數據通信方法與無線數據通信方法兩種。不過兩種數據通信方法的基礎原理是相同的都要采取數據通道將數據信息終端同計算機相連接,最后在不同區域之間的數據終端實現數據信息的軟件、硬件、信息資源的共享與應用。
2、數據通信的原理
數據是指把事件的某些屬性規范化后的表示形式,在計算機網絡系統的形式中,數據通常被廣義地理解為在網絡中存儲、處置與傳輸的二進制數字編碼。數據是信息的載體,是信息的表示形式,按照一定的規則的數據、形式組織起來時,就可以傳達某種意義,這種具有某種意義的數據集合就是信息。數據通信就是利用數據傳輸技術將數據信息傳遞的一種通信方法。
3、數據通信的分類
數據通信可以分為分組交換,有線數據通信,無線數據通信與幀中繼網四種。
3.1有線數據通信
數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道與網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道與數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術及數字交叉連接技術結合起來的數字通信網絡。數字信道應該包含用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應是數字,但事實上也有普通電纜與雙絞線,但傳輸質量沒有以前好。
3.2分組交換網
分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基本的,所以又稱為X.25網。它是采取存儲――轉發方法,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優勢是在一條電路上同一時間能開放多條虛通路,為多個用戶同時運用,網絡具有動態路由選擇功能與先進的誤碼檢錯功能,不過網絡性能過差。
3.3無線數據通信
無線數據通信也叫做移動數據通信,移動數據通信是通過有線數據通信的基本上發展起來的。有線數據通信依靠于有線傳輸,所以只有適應于固定終端和計算機,或者是計算機之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的,因此有機會實現移動狀況下的移動通信。相對來說,移動數據通信就是計算機和人之間的無線通信。它通過和有線數據網互聯,把有線數據網路的應用擴張到移動與便攜用戶。
3.4幀中繼網
幀中繼網協議是一種簡化的X.25廣域網協議,幀中繼協議是一種統計復用的協議,它在單一物理傳輸線路上能夠供應多條虛電路。每條虛電路用數據鏈路連接標識來標識,DLCI只在本地接口與和之直接相連的對端接口有效,不具有全局有效性,即在幀中繼網絡中,不同的物理接口上相同的DLCI并不表示是同一個虛電路。幀中繼技術主要優勢是以光纖作為傳輸媒體,傳輸質量高,誤碼率低,網絡吞吐量大,網絡資源利用率高。主要缺點是幀中繼不適合傳輸實時信息,對傳輸線路質量與終端智能化水平要求很高。
4、數據通信的交換方法
通常數據通信有三種交換方法:
4.1電路交換:
電路交換是指兩臺計算機或終端在相互通信時,運用同一條實際的物理鏈路,通信中自始至終運用該鏈路進行信息傳輸,并不許可計算機或終端同時共亨該電路。
4.2報文交換
報文交換是將數據信息封裝成報文,每個報文中包括有控制信息與目標地址,網絡中的各交換節點以存儲與轉發的方法進行數據交換。報文交換交換方法的數據傳輸單位是報文,報文就是站點一次性發送的數據塊,其長度沒有限制并且可變。當一個站點想要發送報文時,應附加一個目標地址到該報文上,網絡節點會按照報文上目標地址,利用路由信息找出下一個節點地址,把報文發送給下一個節點。因此,端和端之間無需先通過呼叫建立連接。報文交換優勢是信道的利用率較高、承載量大;報文交換系統可以把一個報文發送到多個目標地;報文交換網絡可以進行速度與代碼的轉換。其缺點主要是不能滿足實時或交互式的通信要求;報文傳輸耽誤很長;節點收到較多的數據且不能存儲時,導致丟失報文;裝備費用高。
4.3分組交換:
第一個分組信息都連有接收地址與發送地址的標識。在分組交換網中,用戶不同的分組數據均采取動態復用的技術傳送,即具有路由選擇,路由不同可以有不同用戶的分組在傳送,所以線路利用率過高。
5、通信的發展方向
5.1 加快光纖傳輸網的設置,加大全面網絡建設
國內部分地區的通信系統中,電力光纖通信網存在著纖芯容量不足、設備容量小的情形。因此在加快傳輸網的建設上要加大投入。要對該地區主干光纖傳輸網加大改造與建設力度,吸引更多投資,以點帶面,做好工程建設上的工作。并且要在電力通信與動作流程中加大網絡的全面、系統建設。如在通信網的非話業務方面與網內IP技術等方面要加大開辟與推廣力度,努力擴大通信網絡的覆蓋面,在各交換機制的組網工作中做好有關工作,把信息交換網絡朝著高速高效率、安全性強、穩定性高的方向建設。
5.2 各地嚴抓通信電路的建設質量
在國內通信發展速度飛快的現狀下,要努力減少通信電路誤碼率高、公務監控不力、監控系統不通等系列問題,杜絕通信網絡工程中的低質量工程項目標出現。各個地區應避免“地方保護”、“門戶觀念”對工程選擇與決定的不良影響。且在網絡系統的建設進程中,加大科研力度與投入,其工程項目負責人還要實行責任制,做好檢測與監管工作,及時驗證工程指標是否合格,保證建設質量。
5.3 積極建設寬帶多業務數字網絡平臺
在通信發展規劃中,要積極地建設寬帶多業務數字網絡平臺,在語音、圖像、數據、媒體、新聞等各業務領域為現在與今后的發展打好基本,供應統一的多優先等級,保證業務質量。
5.4 致力于國內與國際市場的開發
確保業務質量的服務,在優化核心層基本上,普遍開展接入層、用戶層工作。在電力通信網絡成為功能強大的通信網絡時,要按照市場機制與市場運行規律,充分合理地利用人們的通信網絡資源,積極拓寬新的增值業務與服務范圍,規劃、建設、完善好一批具有一定規模與發展潛力的電力通信系統模式,加大自身競爭力,逐步走向社會,參和競爭。
1.1數據通信的原理
數據是指把事件的某些屬性規范化后的表現形式,在計算機網絡系統中,數據通常被廣義地理解為在網絡中存儲、處理和傳輸的二進制數字編碼。數據是信息的載體,它是信息的表示形式,數據按一定規則、形式組織起來時,就可以傳達某種意義,這種具有某種意義的數據集合就是信息。數據通信就是利用數據傳輸技術將數據信息傳遞的一種通信方式。
1.2數據通信的通信方式、交換方式及適用范圍
1.2.1數據通信方式①串行通信。發送設備將并行數據轉換成串行數據,逐位在通信線上傳輸并送達接受設備,接收端將數據轉換回并行方式,供接收方使用。串行通信傳播速度慢,但覆蓋面廣。②并行通信。并行通信傳輸在兩個設備之間有多個數據位同時使用,發送方將這些數據位通過數據線傳給接受方,接受方可同時收到多個數據。并行通信傳統速度快,主要用于近距離通信。
1.2.2數據通信交換方式及適用范圍①電路交換通信。電路交換是指兩臺計算機或終端使用一條相同的物理鏈路進行信息傳輸,且該鏈路是一直使用的、不與其他終端共享的。該電路交換方式實時性強,成本低,一般在一些公用的電話、電報、數據網等網絡中使用。②報文交換通信。報文交換通信是在線路較忙時先把用戶的報文存儲于交換機中,當輸出電路負載小時再將該報文傳送到接收方。報文交換通信方式適用于終端之間傳輸速率或協議不同的數據通信,可提高電路利用率。③分組交換通信。分組交換通信是把接受到的整份報文分為幾個數據包,先分組儲存在中轉器內,然后再轉發到接收方。分組交換通信傳輸成本低,傳輸質量高,適合比較大的數據信息。
2數據通信的分類
2.1有線數據通信
2.1.1數字數據網數字數據網的基礎是數字傳輸網絡,它是以光纜、數字微波、數字衛星電路為基礎,通過數字傳輸而形成的一個具有優秀傳輸質量、利用率高、價格便宜的一種有線數字傳輸。
2.1.2分組交換網分組交換網是一種新型的交換網絡,同時它也是有線數據通信的基礎網絡。它的原理是將一條信息平均分成多分并分組,以組的形式儲存轉發,因此它的交換延時較低,具有實時通信功能,并且它在同一條電路上開放多條虛擬電路,由此多個用戶就可以同時利用信息。
2.1.3幀中繼網幀中繼網是由幀中繼節點機和傳輸鏈路構成的。它將X.25協議規定的網絡節點之間、網絡節點和用戶設備之間每段鏈路上的數據差錯重傳控制推到網絡邊緣的終端來執行。網絡只是用于糾錯,從而大大簡化了節點機之間的處理過程。其功能特點為:通過幀中繼協議以幀的方式進行數據傳送;傳輸鏈路通過邏輯連接,實現了動態分配;處理效率很高,信息處理量比較大,通信的延時較低;采用了簡化的分組交換技術提供PVC/SVC。
2.2無線數據通信
無線數據通信不依賴于有形媒介進行信息傳遞,而是利用無線電波的傳播傳遞信息,不限于終端是否固定,可實現移動狀態下的通信。無線數據通信是在有線數據通信的基礎上發展起來的,通過與有線數據網相聯,使移動用戶擁有有線數據網路的功能。
3數據通信的應用
3.1有線數據通信的應用
3.1.1數字數據電路(DDN的應用范圍有:①可提供一定強度的中高速數據通信業務。例如局域網互聯、大中型主機互聯、ISP等。②為分組交換網提供中繼電路。③提供點對點、一點對多的業務。④提供中繼幀的業務。同時也擴大了DNN的業務范圍。⑤提供語音、圖像等通信。⑥提供虛擬專用業務。其應用的領域很廣泛,各種領域均能發現它的影子。它不僅適用于氣象、公安、鐵路、醫院等行業,也涉及到一些實時性較強的數據交換,如證券業、銀行等。還有無線移動通信網利用了DDN聯網后,也提高了網絡的可靠性和快速自愈能力。
3.1.2分組交換網的應用提供了SVC和PVC,其分組的業務資費比較便宜,是架設內部廣域網最經濟的一種選擇。可單點也可多點連接,在建立多點連接時代替昂貴的DDN專線,大大縮減了建立多點連接的代價。因為X.25協議比較復雜,所以適用于64K的低速場合。如POS機、郵電部、ChinaPAC等。
3.1.3幀中繼技術的應用幀中繼有許多好處,其中比較實用的有如下幾點:①降低網絡互連費用,幀中繼能再一條物理鏈接上提供多條邏輯連接,所以用戶接入的費用也相對的降低了。②簡化了網絡功能,提高了網絡性能。幀中繼技術采用了光纖數字傳輸系統,簡化了網絡處理功能,因此幀中繼能明顯地改善網絡功能和響應的時間,大大縮短了網絡延時。它通過充分利用高層協議的性能,簡化了物理網絡的復雜性,同時也保證了高層網絡的各種功能不受到任何的影響。③采用了國際的標準,與各種廠商的產品相互兼容,這也大大提高的幀中繼的利用率。因為幀中繼的協議比較簡單,所以各個廠商在產品之間的兼容性和互通互聯性上比較容易實現。幀中繼的應用十分廣泛,下面是一些應用的例子:①通過LAN進行互聯。大約有90%以上的用戶采用這種方式連入幀中繼網。其比較適合處理LAN用戶傳送大量的突發性數據。很多大企業、銀行、政府部門都是通過這種LAN的方式來將總部與各地分支機構進行WAN互聯。②圖像傳送。幀中繼網絡的高速率、低延時、低費用等特點受到大多數用戶的親睞,其種種優點比較適合于傳輸圖片和圖像等多媒體信息。例如遠處醫療系統就采用了這種幀中繼網絡,因為在遠程醫療系統中傳送一張普通的X光片就需要占用8MB/s的寬帶,而幀中繼網在網絡延時和費用方面都比較能讓人接受。③通過利用幀中繼網能夠建立一種虛擬專用網。虛擬專用網是一種邏輯網絡,在虛擬網內各個節點都能夠共享細膩網絡內的資源,此數據也僅僅限制在虛擬網內,對于虛擬網外的用戶不會產生任何的影響。同時也有利于信息的保密性。
3.2無線數據通信
無線數據通信由于可應用于移動用戶,故也稱為移動數據通信。它已經在人們的日常生活中普遍應用。無線數據業務一般包括基本數據業務和專用數據業務。基本數據業務常見的有廣播、傳真、Emai、無線網(WLAN)的建立等。專用業務是某個行業特殊的用途,如GPS汽車導航衛星定位、計算機輔助調度、個人移動數據通信、3G手機網絡的普及等,都屬于無線數據業務的應用范圍。
關鍵詞:分組交換技術;民航數據;通信網絡;應用
中圖分類號:TN919.2 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)08-0038-02
現代的民航數據通信系統網絡已經引進了分組交換技術,所以能夠在傳輸網絡技術的游湖基礎上對網絡性能加以提升。除此之外,在提升網絡利用率上還能接入新的業務。同時在新技術進行引入的過程中,PTN傳輸技術不僅引起了各行業的重視,還能對通信網絡系統的兼容性、傳輸效率以及安全可靠性進行有效提高[1]。
1 民航數據通信網絡現狀以及存在的問題
接入、傳輸、交換以及網絡管理組成了通信網絡,而民航數據通信網絡也具有以上基本組成部分。隨著民航的信息網絡不斷建立以及加強,所以在20世紀90年代有了較快的發展。另外,在民航業務逐漸增加的過程中,民航信號網絡中傳輸網絡的重要性也越來越體現出來。現在傳輸網絡已經成為了民航信號網絡中的重要組成部分,并隨著技術的發展。ATM技術已經在20世紀90年代逐步應用于我國的民用通信業務;在21世紀出初時候民航已經逐步將PHD設備代替ATM設備,除此之外,還將現有的數據通信網進行了改造,并慢慢將其變成ATM設備,并覆蓋民航所有機場的數據通信基礎網絡平臺。其實將數字電路以及衛星網絡作為傳輸路由,并能提供多種通信業務,比如ATM、固網電話、IP等等[2]。
在通信網絡的傳輸的不斷發展,其早期建設的民航技術存在著一些問題,分為以下幾點:①高效性:經過長期的業務配置和調整,會造成業務通道的大量閑置,這就造成了網絡通道利用率偏低,并且由于通道使用的沒有規整的計劃使電路的運行很混亂同時降低了電路運行的清晰度;沒有合理的規劃光纜線路纖芯分配,導致部分光纜路由的纖芯使用混亂,并降低了設備組網的高效性。②可靠性:在經過多次改造的早期網絡建設過程中,使網絡的安全以及可靠性受到降低,其合理性也受到較大影響。除此之外,長時間運行通信設備會造成設備中部分板件存在安全隱患。③擴展性:網絡結果的早期規劃已經滿足不了網絡通信發展的新需求,這就導致了網絡建設的連貫性能差,與此同時,其新業務的開通也變得越來越復雜,部分通信設備的升級難度加大,造成了網絡對新業務接入的適應能力的下降現象出現[3]。
民航數據通信網與公共數據通信網之間存在著一定的區別,民航數據通信網承載的是民航信息系統的實施控制業務,對信息業務實時性以及可靠性的要求很高。
2 基于分組交換技術PTN設備在民航數據通信網絡中的應用
民航系統中相應數據通信網絡具備著自身的需求特點,并對于其通信業務的實時性提出了較高的要求,除此之外還需要確保通信網絡的安全可靠性,要確保承載傳輸數據通信的基礎,需要具備這一性能。 并隨著通信網絡的IP的發展增速,還需要在民航數據通信網絡建設搭建的過程中,在滿足其相應的基礎之外,還要滿足監控、辦公以及運營保障工作所提出的的要求。在PTN技術的誕生的同時不僅迎合了通信網絡IP化發展的需要趨勢,并將PTN設備應用在民航通信網絡中,能夠很好地解決當前民航通信數據網絡目前存在的問題[4]。
2.1 PTN設備下網絡的規劃
數據通信網絡進行規劃的過程中,需要保證民航實際上通信業務的需求,與此同時將數據通信網絡的發展趨勢進行結合,所以能夠實現搭建其通信網絡結構。除此之外,其要在實際搭建的過程中,可將PTN設備運用在F有的傳統網絡層次結構下,其主要是分為接入層、匯接層以及核心層三個方面組建的。另外在設計網絡結構中要通過分層概念,并設置多個獨立承載網絡來滿足后續工作開展的需求。
2.2 各個層次的分組交換技術的應用
①在匯聚層上是以鏈型組網形式進行布局,其業務等級與核心層相同,并在上下層數據傳輸需要的基礎上,核心層傳輸數據是其一二級節點以直連節點實現的,除此之外,它選用的是星型組網的拓撲結構形式。實現對網絡的保護是在PTN設備得應用基礎上對分組光傳送網的搭建,想要提高網絡傳輸的安全可靠性,就要針對SDH設備進行優化,從而達到優化網絡資源配置的目的,另外,在相應接入層節點以PTN設備為媒介來接入到上層二級節點中,并在接入層上選取了GE鏈型組網方式。②核心層網絡結構的搭建是以PTN設備來代替ATM設備,其在節點的組成上以mesh組網形式進行網絡架構以實現對網絡業務的保護,并由兩個核心節點與八個一級節點構成,10GE是其初期將核心業務的等級設置,除此之外,還對其根據后續業務發展的需要進行優化調整。同時互為備份核心節點是以雙星型網絡架構形式,并實現高速傳輸鏈路的通信還需要設置四個節點[5]。
核心層的mesh組網在網絡保護方面選用的是PTN設備的Tunnel或者是Wrapping保護來保障網絡的安全運行。Tunnel1:1保護選用的是保護通道為媒介的擴展APS協議通道。單發單收是他們之間的業務收發方式,其通信的兩端設備的業務倒換是根據通信協議狀態以及倒換狀態所變化的。同時在Tunnel1:1保護中,要想避免通信業務的單點失效,就需要把保護通道與工作痛到相互分離。Wrapping保護和Tunnel1:1保護需要選用APS協議進行網絡倒換,并對于Wrapping保護,當網絡失效被節點設備檢測到的時候,其倒換請求將會采用APS協議傳送故障旁的相鄰節點。
2.3 光纜的線路以及業務配置
光纜線路需要充分考慮原傳輸網絡現在存在的光纜資源,并且需要更換以及升級部分傳輸設備,但是不會對光纜線路的升級改造產生影響,所以,現存的光纜線路可以得到充分利用,不必建造新的光纜路線,這樣做不僅節省了建設成本,還達到了保證傳輸業務的順利切換目的。另外,在業務配置上需要考慮的因素有PTN設備的網絡性能,同時多種數據業務和TDM業務的匯聚和傳輸是根據PTN設備能兼顧支持以太網以及TDM業務傳輸的特點功能去實現的。除此之外,對于業務人員來說PTN設備上集合了IP交換以及SDH技術的優點,因此,業務人員可以在原有的SDH設備維護經驗的基礎上更加容易掌握PTN這種新型設備的配置維護,幫民航最大程度的減少了人力資源在這方面的投入[6]。
3 結語
綜上所述,民航信息網絡建設中存在的幾點問題需要使用分組交換技術對其進行改造和升級。同時在網絡搭建的過程中,要在PTN設備的應用基礎上來實現對網絡的規劃,以達到網絡資源利用率提高的目的,并滿足接入多業務的要求。
參考文獻
[1]王碩,李占勇.民航數據通信網中組播VPN的應用探討[J].電子技術與軟件工程, 2014(21):40-42.
[2]史憲閣,劉海洋.QoS在民航數據通信網中的應用研究[J].民航科技,2010(6):35-42.
[3]李麗.VLAN在民航數據通信中的應用[J].民航科技,2006(6):55-57.
[4]黃天貴.VSAT在民航數據通信網絡中的應用(續二)[J].世界電腦與通信:數據傳播, 1996(3):18-18.
【摘要】伴隨著我國已經進入了網絡化的發展模式,計算機的應用也逐漸的普遍起來,幾乎各個工作領域中我們都可以看到計算機的身影,而計算機的應用是會涉及到很多方面的問題的,因此其結構也是極其復雜的。本篇文章中我們主要分析了計算機網絡中的數據網絡交換技術構架,并且我們通過與計算機網絡數據通信概念進行結合,簡單的闡述了有關電路交換以及分組交換技術的相關內容,同時對計算機網絡以及數據通信交換技術未來的發展情況做了預測,希望可以為有關人員的工作有所啟發。
【關鍵詞】計算機網絡數據通信交換技術探索構架
引言:
處于新世紀的我們對于計算機的存在已經習以為常了,目前基本上家家戶戶都會有這些設備。而且網絡技術的應用已經變得十分廣泛起來,幾乎在每個領域都可以看到計算機的身影,由此可見計算機在目前人們的生活以及工作中發揮的作用是怎樣的。而且伴隨著時間的推移計算機技術也有了更好的發展,它由原來傳統的技術已經逐漸向著高效、大容量的方向發展,目前來看技術的主要需求就是通信技術。本篇文章中我們主要分析了有關計算機數據通信交換技術的應用以及它們的發展情況,希望可以對計算機技術的發展提供幫助,以此使數據交換技術變得越來越先進。
一、計算機網絡技術和數據通信交換的原理
計算機網絡是一種拓撲結構,這種拓撲結構是由各個獨立的計算機連接而成的,其主要的結構可以分三個部分,這三個部分分別是通信子網、資源子網以及網絡操作系統協。通信子網和資源其結構中有轉接和訪問這兩個節點,而且還包含著一個鏈路。鏈路也是存在著不同的,分別為邏輯鏈路和物理鏈路兩種,邏輯鏈路主要包括一些雙絞線、單模多模光纖以及同軸電纜和無線。計算機可以根據目前的網絡結構,在此基礎上將資源共享以及數據傳輸兩種技術實現。這里我們所說到的資源共享主要指的是軟硬件、通信以及數據的共享。數據通信交換技術它的應用主要是在各種各樣的計算機運行的時候,與各個設備之間形成的一種交換信息的技術。在我們的日常生活中經常會見到的數據通信交換主要是計算機與計算機網絡設備之間形成的。這種技術在應用時相對來說比較簡單,而且沒有中間節點。可即便如此,其也是存在著缺點的,那就是它的應用范圍是受限制的,他們在廣域網和局域網之間是不可以進行交換的,如果想要讓其實現這樣的工作,就必須設置節點,這些節點的位置主要在每個宿站點之間。因此這種通信技術在實際的應用過程中它們都是需要要經過上面所提到的這些來達到目標站點的。
二、數據通信交換技術
1.傳統數據交換。傳統的數據交換技術有兩種比較常見的模式,這兩種模式分別為電路交換和包交換。電路交換示的是連接原站點和目的站點,而且其他的計算機一直到通信完成不能同時共享此電路的一種方式。交換電路需要經過的流程有將鏈路建立起來,需要在呼叫的時候找出空閑的線路來,然后在這上面建立物理鏈路,再有就是數據傳輸環節,建立數據傳輸的線路不能與其他的接收方共享;將已經連接好的線路拆除,在交換完數據之后,需要拆除每個節點,那么拆除工作的根據就是發送方以及接收方的應答。下面我們來說一下關于包交換方法的相關內容。包交換經常會用到的方式是存儲轉發,這種方式主要是由數據報和虛電路兩種組合而成的。包交換擁有著非常好的利用率,而且通信時的速率以及站點都是不一樣的,但是所需要的時間比較長,對于一些實效性要求比較高的數據通信來說是不適用的。2.光交換技術。光交換技術也是分為四種不同的類型的,這四種不同的類型分別是波分光交換技術、時分光交換技術、空分光交換技術以及波分、空分和時分這三種組合在一起形成的技術。它們在使用過程中會有各自的優點,而且每一種技術它們的基礎都是不一樣的,所以在選擇的時候一定要按照各自的實際情況以及它們的特點來做決定。3.其他交換技術。除了上面我們所提到的這兩種交換技術外,還有一些其他的交換技術,比如說ATM信元交換,這種技術是一種新技術,它是建立在傳統交換與包交換技術基礎上的一種技術,它的應用范圍主要是綜合寬帶業務數字業務,用戶可以在利用這種技術與光纖連接的基礎上,將高校通信的目標實現,而且這種技術還可以很好的滿足實時性業務需求。
結束語:
本篇文章中,我們主要探索了數據通信技術構架的相關內容。計算機已經在我國范圍內得到了非常廣泛的應用成果,而且其發展也在逐漸向著高效、容量大的方向發展,為了能夠更好的滿足目前社會對計算機通信技術的需求,有關人員必須做好網絡傳輸技術的管理工作,從而將他們的服務水平提高。希望文章中的這些內容能夠為有關人員的工作提供幫助,為他們的發展提供參考,從而使我國網絡通訊技術越來越先進,使我國的經濟越來越發達。
1、AADL的實時概念
AADL的核心支持實時系統的調度模式,這種調度模式是帶有同步數據通信的的搶占式調度。這種實時調度模型由通過數據端口進行通信周期線程組成。因此系統執行模型的運行就是一個完全可預測的實時行為。
2、BIP語言概念
BIP語言從三個方面來定義建立構件:(1)原子構件:一類帶有行為描述的構件,其行為里定義了一些遷移,(empty)交互和優先級。帶有行為名的端口的觸發遷移用于同步。(2)連接件:用于描述原子構件端口之間可能的交互模式。(3)優先級關系:通過在幾種可能的交互方式中間選擇一種,這種根據原子構件整體的狀態來判定。下面詳細描述這個語言的主要特征。
2.1原子構件
2.2連接件和交互
連接件γ是一個涉及交互的原子構件的非empty端口集。連接件來自涉及交互的每個原子構件最多包含的一個端口。γ的交互是這個集合的任何非empty子集。例如p1,p2,p3是不同原子構件的端口,連接件γ=p1|p2|p3有七種交互:p1,p2,p3,p1|p2,p1|p3,p2|p3,p1|p2|p3。例如,帶有一個以上端口的交互代表了這些端口同步轉換。
2.3優先權
給定包含交互構件的系統,優先權根據條件來確定這些可以執行交互的優先級。因此優先權可以通過設置執行遷移的約束條件來減少系統的非確定性。
2.4復合構件
復合構件是從已經存在的構件(原子的或者復合的)組合而來的新構件。這些包含在復合構件里的構件稱為它的子構件。復合構件由子構件,連接件以及優先級構成。復合構件system如圖2所示。它是由三個相互作用的子構件的復合而成的。在列表3里,C1作為一個客戶端發送請求給C2或者C3。這里指定了連接件,優先級(如果兩個構件都是empty,構件r2的優先權高于其他構件的)。
3、用BIP建立AADL周期線程模型
在AADL里,通信代碼是帶有任務調度的可執行代碼的一部分。這確保了端口之間遷移時間是可定義的。遷移時間通過采樣數據流來確定。在應用代碼操作端口變量時,系統緩沖可以用于確保端口變量在任務執行時不被其他的任務所影響。下面圖解釋周期性線程在BIP里的建模和調度,它介紹了兩種通信協議,即時通信和延遲通信。
4、用BIP建立AADL通信語義模型
4.1即時通信的BIP描述
圖4描述了即時通信的自動控制過程。當時間與兩個交互線程周期的最小公倍數對齊時,數據傳輸可以通過端口completion_immediate同步通信。在這種情況下,接收線程會延遲直到發送線程的完成才開始執行:在SYNC狀態,execution不執行。在ASYNS狀態,第一個線程的完成和第二個線程的執行不同步,數據傳遞不會執行。
4.2延遲通信的BIP描述
延遲通信的自動控制用BIP建模如圖6所示。構件聲明了兩個變量:發送線程在完成時發送變量next。在發送最終截止時它被復制到變量current。current在調度時被傳送到接收線程。因此,需要用這兩個變量管理延遲通信。在這種同步通信過程中,讀線程會在下一次周期的開始處獲得新的輸入。因此有必要確保數據發送的結束剛好在周期的截止處,即數據總是接近周期延遲才發送。
5、結論
【關鍵詞】通信方式;數字;modem撥號;2M網絡
幾個概念
1、串行通信
串行通信是指數據一位一位地依次傳輸,每一位數據占據一個固定的時間長度。其只要少數幾條線就可以在系統間交換信息,特別適用于計算機與計算機、計算機與外設之間的遠距離通信。
2、終端服務器
終端服務器是為RS—2323終端到TCP/IP之間完成數據轉換的通訊接口協議轉換器。提供RS—232終端與TCP/IP網絡的數據雙向透明傳輸,提供串口轉TCP/IP功能,RS—232轉TCP/IP的解決方案。可以讓RS—232串口設備立即聯接網絡。
3、波特率
波特率是指每秒內傳送二進制數據的位數,以b/s和bps(位/秒)為單位。它是衡量串行數據傳送速度快慢的重要指標和參數。計算機通信中常用的波特率是: 600,1200,2400,4800,9600,19200bps。
1.前言
鄭州電網線損在線監測系統(電量遠傳系統)是通過數據在線采集,利用通訊網絡與計算機系統聯網方式,實現遠方定時或隨時自動抄表。并對抄錄數據隨時進行各種分析計算,做出母線電量平衡分析,監測計量裝置運行情況,顯示采集線路的日、月負荷曲線。為調度、運行、管理人員掌握負荷情況,預測負荷趨勢、減少電網損耗提供科學依據,提高線損管理水平,為電網商業化運營奠定了基礎。
鄭州電量遠傳系統初建于2002年,經過幾年的不斷發展優化,數據通信目前已形成了以網絡通道為主通道、數字通道為備用通道的模式;對個別不能滿足網絡采集的變電站,采取以數字通道為主通道、modem撥號方式為備用通道的模式。
2.常用通信方式介紹
2.1 modem撥號方式
早期電量遠傳系統數據采集通信都是利用modem撥號方式,主站采集服務器能夠使用PSTN(公共電話網)modem 撥號連到站端采集器上采集數據。MODEM稱為調制解調器,用于模擬信號和數字信號之間的轉換。計算機內所能處理的是數字信號,而電話線傳輸的是模擬信號,計算機內的數字信號通過調制后變成模擬信號,經過電話線路傳輸到站端采集器上的調制解調器,經調制解調器解調后由模擬信號轉換為數字信號,它的作用就是使主站采集服務器可以通過電話線來呼叫站端采集器。結構示意圖如圖一:
優點:
1)利用現有的電話網絡,可以節省布線成本
2)對通道出現問題容易判斷,只需用普通電話撥叫站端采集器電話聽聲音是否正常即可。
缺點:
1)點對點通訊方式,網絡可擴展性差,系統承載能力低。
2)傳輸速率慢,實時性很差。
3)電話線路容易受到各種因素的影響,穩定性差。
注意事項:
因各個廠家生產的采集器采用的內置MODEM型號不一樣,要注意主站modem型號的選擇要與廠站一致。如河南省中調主站系統所采集的220KV廠站端關口電量,采用的MODEM型號都是FKJ11.1半雙工MODEM,而鄭州供電公司主站系統的MODEM型號是TAICOM TC—366NMS全雙工。因型號不一致就無法采集。
2.2數字通道
數字通道就是利用RS—422總線通信與服務器進行串行數據通信.EIA—RS422是美國電子工業協會(EIA)制定的串行通信接口標準。RS422進行雙工通信時,需要四根信號線,分別為 TxA(發正端) 、 TxB(發負端) 、 RxA(收正端) 、 RxB(收負端) ,即通常稱為T+、T—、R+、R—;兩個RS422串口對接時接口方法如圖二。
RS422總線通信的速率一般最大只可以達到100K左右,而且隨著速率的提高,其穩定性,通信距離都會成反比的相應發生變化。RS—422采用平衡發送和差分接收方式實現通信:發送端將串行口的TTL電平信號轉換成差分信號A,B兩路輸出,經過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號。由于傳輸線通常使用雙絞線,又是差分傳輸,所以又極強的抗共模干擾的能力。結構示意圖如圖三:
優點:
1)一般情況傳輸速率是modem撥號方式的2—4倍。
2)抗干擾能力、穩定性比modem撥號方式好。
缺點:
1)站端和主站端需從通信機房布線,信號有四根,轉換環節多,易出錯。
注意事項:
通信不成功時檢測以下幾點:
a、檢測RS422接口的連接是否正確。
b、檢測各通信設備的設定是否一致,如有無校驗。
c、檢測數據通信設備兩端的數據速率是否一致,格式是否一致。
d、若誤碼率過大,可嘗試降低兩端的波特率。
2.3 2M網絡通道
2M網絡通道是在光纖環網覆蓋到變電站的情況下,利用主站端通信設備光端機和站端通信設備PCM機提供EI接口進行2M線路傳輸的。EI轉換器主要功能是把10Base—T/100Base—TX的網絡數據轉換成非成幀的TDM數據,通過EI接口,利用2M傳輸線路進行延伸,用于利用2M傳輸線路實現二地網絡的連接。結構示意圖如圖四:
考慮到一些變電站站端通信機房距離站端采集器位置比較遠,5類雙絞線傳輸距離不夠的特殊情況,可在兩端各加一個光電轉換器,中間用光纖傳輸。結構示意圖如圖五:
優點:
1)傳輸速率高2Mbps,實際應用中速率是數字通道的50—100倍,可達到準實時系統的條件。
2)網絡的數據傳輸質量和穩定性較好。
缺點:
1)成本比較高。
注意事項:
a、同樣也要注意主站端和廠站端的EI轉換器的型號要盡量一致,不同廠家生產的E1轉換器之間可能不通。另外,要了解EI轉換器上的指示燈代表的意思,這在調試通道時很有用處。
b、一般EI轉換器轉換器都是需有交流電源供電,但在有的變電站主控室里沒有交流電源,購買時可買幾臺直流EI轉換器備用。
c、在排查網絡通道問題時,可在兩端先接上筆記本,用ping命令進行測試。
3.總結
以上幾種通信方式可根據單位實際情況而定,鄭州供電公司因光纖都已覆蓋到站,對該系統的準實時性要求比較高,所以采用了以網絡為主通道,數字通道為備用通道的方式。另外,現在GPRS無線通信技術作為各種自動化系統數據通信信道,在電力系統內已經越來越廣泛地被使用。目前,一些相關生產廠家已生產出內置GPRS模塊的采集器。不久的將來,就可以選擇有線通訊與無線通訊互為主備通道的采集模式,數據的安全性、可靠性、實時性將會得到更為有效的保障。
參考文獻:
[1] 曹寧 胡弘莽編著,電網通信技術,北京:中國水利水電出版社,2003.
[2] 鮮繼清 張德民主編, 現代通信系統,西安:西安電子科技大學出版社,2003.
作者簡介:
作為農業大國,我們國家向來都很重視農業的發展,隨著現在現代化農業時代的到來,信息技術對現代農業的支持越來越大。可見,對通信技術的研究也是愈發深入,本文首先簡單分析了通信技術的概念,之后分別對有線通信技術以及無線通信技術在農業中的應用進行分析,希望對我國的農業發展提供一些建議。
關鍵詞:
農業發展;通信技術;有線通信;無線通信
有線通信技術、無線通信技術這是按著傳輸的媒介對通信技術進行的分類,這兩種技術在農業中的發展都是很重要的。簡單說,比如溫室環境下對溫室的各種數據信息、以及溫室內作物的生長情況都離不開通信技術的支持。根據農業種植的不同需要對有線通信技術、無線通信技術進行選擇性的使用。
1通信技術的概念
文章主要敘述了數字通信系統與模擬通信系統的技術和原理組成基于PC的無線接入的設備,將其研究成果頒布到系統平臺上,且最終的方向就是完成研究并完備嵌入式的無線接入設備。為了使其實驗良好的使用,科研中實驗的基本硬件平臺我們將其設備作為PC的接入設備,再依據運行PC上的人機界面程序和各種驅動程序的應用[1]。絕大部分的實驗就是一個完備的無線通信系統,充分顯現出了我們的“系統級”的優勢之處。
2有線通信技術的應用
有線通信與無線通信都是通信的方式,有線通信利用光纖電纜和導線作為導電材料介質,計算機數據通信技術和通信技術,結合新的通信手段,在兩地之間傳輸不同的媒體,可以分為有線數據通信和無線數據通信。與無線通信技術相比,有線通信的最大優點是傳輸數據穩定高速。無線通信因為線路的控制已成為日常生活中最常用的傳輸方式[2]。在農業通信應用中,常用的有線通信有:RS.232/422/485。在設施農業領域的早期應用中,采用RS.232、RS.422和RS.485連接計算機和變量系統是一種有效易行的方案[3]。總體來說,相比較無線通信技術,有線通訊技術更加穩定、高速這也是其最大的特點。
3無線通信技術的應用
無線通信技術比有線通信技術含量更高,在更多的地方用更加實用,但它的由來也可以說是基于有線通信的發展。而和有線設備相比無線設備更方便。例如,現在市面上有很多無線終端產品,常見于手機,藍牙耳機,無線鼠標,對講機,無線鍵盤等。通過使用這些產品,讓人們了解到通信設備現在已經從有線逐漸變為無線。但是,我們也應該看到,無論是有線還是無線通信,它們在農業中所承擔的功能都是一樣的,既通過信號傳輸實現農業生產信息的快速整合[4]。然而,在實際使用中,用于通信傳輸的電纜由于長期在高溫、潮濕以及土壤和空氣等高酸性環境而容易導致電纜老化,從而降低了通信技術的可靠性。在實際生產和應用中,需要鋪設大量的電線傳輸信息,以實現監控區域的有效覆蓋,這將導致農業設施內的交叉電纜,維護成本[5]。這些因素,極大地限制了有線通信在農業生產中的普及和應用。總體來說,相比較有線通信技術,無線通訊技術更加便捷,這也是其最大的特點。
4結束語
通信技術與農業生產息息相關,在發展過程中對農業生產有著直觀的反應。雖然,以上對有線通信技術和無線通信技術進行了對比,但是殊途同歸都是對信息的傳輸只不過是傳輸的方式不同。有線通信技術、無線通信技術各自都存在著優缺點,農業信號傳輸要依照生產現場的實際情況,靈活選用不同的通信技術,這樣才能在發揮出優勢的同時促進農業的更快速、穩定的發展。不可以根據自身喜好分類,兩者可以說是相互促進、相輔相成,我們需要在兩者優缺點不斷克服中尋找辦法促進其發展,這也對整個社會展與進步提供前提。
參考文獻:
[1]李震,洪添勝.無線傳感器網絡技術在精細農業中的應用進展[J].湖南農業大學學報(自然科學版),2011,37(5):576-580.
[2]賀茂斌.手機信息技術在農業中的集成與應用[D].咸陽:西北農林科技大學,2016.
[3]李晉,楚栓成.淺談幾種短距離無線通信技術在精確農業中的應用前景[J].電子世界,2013(11):78-79.
[4]肖維,張闊.無線通信技術在精準農業中的應用[J].南方農機,2016,47(5):36-37.
【關鍵詞】工業自動化;CAN總線;RS-485總線;網絡拓撲
當前,隨著自動控制技術的不斷發展與成熟,控制系統愈來愈完善。眾多單機控制系統正逐步向多機聯網方向發展,比如:采集數據、門禁以及消防等控制系統等等。而作為工業控制智能化、數字化的典型代表――現場總線技術,也得到長足有效的發展。文章主要結合CAN總線特點,對CAN以及RS-485總線之間的性能及各自特點進行探究與討論。
一、概念
所謂CAN總線又被稱作控制線局域網絡。它是現階段ISO國際標準化之下的串行數據通信協議。從某種程度上講,現場總線包括CAN,它是一種能夠實現實時控制與分布式控制的專用串行通信網絡。隨著社會經濟與發展,現場總線已經逐漸成為當前自動化領域的一項熱門技術,因此常被成為自動化領域內部的計算機局域網。嚴格意義上說,它的出現和發展,為未來實現分布式控制系統之間的數據通信提供了有力支持。
而所謂RS-485總線也是串行總線標準的一種,它常選擇使用差分接收以及平衡發送的方式,因此具備一定抑制共模干擾能力。由于受其自身特點影響,通信距離約在幾十米至幾千米范圍內,多使用RS-485總線。
二、CAN總線特點
從本質上講,CAN總線是多主總線,它的通信介質多為光導纖維以及雙絞線還有同軸電纜;它實際通信隨度最快可為1MBps;而相應的CAN總線通信接口之中,集成了數據鏈路層以及CAN協議物理層功能,因此可完成對相應數據的集中成幀處理。
圖1 CAN總線圖
CAN總線拓撲圖如圖1所示,通常CAN控制器依據兩根線上的實際電位差來對總線電平進行判斷。而發送方利用總線電平之間變化,將消息逐一發送給接收方。
在現階段汽車產業中,為了滿足舒適性、方便性、安全性以及低成本要求,開發研制出來面向汽車行業的CAN通信協議。如今,CAN自身高性能以及可靠性逐漸被認同,且被推廣應用到航空航天、汽車電子以及自動控制等行業中。
三、RS-485總線特點
當前,RS-485接口是選用差分接收器以及平衡驅動器組合,這種組合抗共模干擾能力相對較強。RS-485最高數據傳輸速率約是10Mbps,且在總線上同時連接100多個收發器,擁有多站能力。此外,RS-485接口具備較強抗噪聲感染性以及長傳輸距離等優點。
四、CAN總線與RS-485總線的性能、特點比較分析
(1)通信實時性
同以R線為基礎架構的分布式控制系統RS-485總線相比較,CAN總線擁有更強的數據通信實時性。一般來講,CAN控制器分可為多種工作方式,而其網絡中相應各節點都可借助總線訪問優先權,利用逐位仲裁方式向總線傳輸數據。此外CAN協議將站地址編碼廢除,取而代之的是對相關通信數據進行重新編碼,這就使得不同節點能夠再同一時間可以接收相同數據。應該說,上述這些特點使得整個由CAN總線所組成的網絡節點間具備較強的實時數據通信,并在構成冗余結構的同時,有效提高了系統的靈活性以及可靠性。而使用RS-485只能組成主從式結構系統,而其相應通信方式也只能采用主站輪詢方式,且系統實時性以及可靠性較差。
(2)速度與距離
若從高速傳輸距離來講,CAN總線同RS-485總線的1Mbit/s都超不過100M,所以在高速上距離基本相差無幾。但是CAN在低速5Kbit/s時,其實際距離約為10Km,但RS-485在其較低速率時也只是在1219m左右。由此可見,在長距離這方面CAN要占據絕對優勢。
(3)總線利用率
RS-485實際是單主從結構,它在總線上只存在一臺主機,且其通信多由主機發起,如果主機不發命令,那么下面節點就不會發送,所以通常都需發完即答,在收到答復之后,其主機才可以繼續向下個節點進行詢問。這樣多是為了防止總線上多個階段同時向總線發送數據,從而造成數據錯亂。CAN總線多是主從結構,其節點都有對應的CAN控制器,若多個節點進行同時發送時,則發送出的全部ID號進行自動仲裁,這樣就可確保總線數據不會出現錯亂。此外,另一個節點可以對總線空閑進行探測,并立刻發送,進而節省了主機總的詢問時間,提高了總線整體效率以及快速性。所以現階段在汽車等部分實用性相對較高系統中,大都選擇CAN總線或者是相關類似總線。
(4)錯誤檢測機制
現場總線中,RS-485只對物理層進行了規定,由于不存在數據鏈路層,因此無法對錯誤進行正確識別。這就容易導致一個節點出現破壞,若一直向總線發送數據,那么會對整個總線運行帶來負面影響,甚至造成癱瘓。因此RS-485總線中一旦出現一個壞點,那么這個總線網絡立刻會全部癱瘓。相比之下,CAN總線主要利用CAN收發器中的兩個輸出端來實現與物理總線相連接,由于CAN總線擁有CAN控制器,因此可對總線任何錯誤進行檢測。因此總的來說,CAN擁有很強的通信協議,從而極大降低了系統開發難度,并有效縮短了開發周期,這些都是RS-485所無法比擬的。
五、總結
本文主要結合CAN總線以及RS-485總線的特點,對兩者之間優勢進行對比分析,為日后進一步做好CAN總線以及RS-485總線的研究與應用工作,提供了一定理論支持。
參考文獻
[1]趙星.汽車電子中CAN總線應用[J].南京工業職業技術學院學報,2006(02).
關鍵詞:無線通信 第四代 發展
一、引言
近幾年來,全球通信技術的發展日新月異,尤其是近兩三年來,無線通信技術的發展速度與應用領域已經超過了固定通信技術,呈現出如火如荼的發展態勢。其中最具代表性的有蜂窩移動通信、寬帶無線接入,也包括集群通信、衛星通信,以及手機視頻業務與技術。
蜂窩移動通信從上世紀80年代出現到現在,已經發展到了第三代移動通信技術,目前業界正在研究面向未來第四代移動通信的技術;寬帶無線接入也在全球不斷升溫,近幾年來我國的寬帶無線用戶數增長勢頭強勁。寬帶無線接入研究重點主要包括無線城域網(WMAN)、無線局域網(WLAN)和無線個域網(WPAN)技術;模擬集群通信的應用開始得比較早,但隨著技術的發展,數字集群通信技術越來越贏得大家的關注;衛星通信以其特殊的技術特性,已經成為無線通信技術中不可忽視的一個領域;手機視頻廣播作為一種新的無線業務與技術,正在成為目前最熱門的無線應用之一。
移動計算機是當前IT領域內發展速度最快的產業之一,其發展趨勢是高性能、低功耗、小型化和無線互聯。一般認為,高速數據通信能力和無線網絡互聯能力是移動計算機性能評價的主要方面,因此,無線通信技術的進步對移動計算機發展的意義就顯得非同一般。第四代移動通信技術(fourth.generation,4G)的出現對移動計算機產業的發展帶來了前所未有的新機遇,包括Microsoft和Intel在內的各大計算機企業已紛紛把目光投向移動通信領域。
二、無線通信技術的發展歷程
WAP:Wireless Application Protocol 。一種全球性的網絡通信協議,目標是將Internet的信息和業務引入到移動終端。WAP定義了可通用的平臺,把目前Internet上的HTML語言轉化成WML描述的信息,顯示于移動電話的顯示屏上。 WAP不要求現有的移動通信網絡協議任何改動,只要求移動電話和服務器的支持,因而廣泛應用于GSM、CDMA、TDMA、3G等網絡中。
GSM:Global System for Mobile Communication。全球移動通信系統,全球性標準的蜂窩無線電通信系統,是當前應用最廣泛的移動電話標準。GSM的信令和語言信道都是數字式的,因此被看成第二代移動電話系統(2G)。 第一代是指模擬蜂窩技術,第三代是指寬帶CDMA。 蜂窩網絡:把移動電話的服務區別分為一個個正六邊形的子區,每個小區設一個基站。形成了形狀酷似“蜂窩”的結構,因而把這種移動通信方式稱為蜂窩移動通信方式。蜂窩六邊形結構的數學原理是:即以相同半徑的圓形覆蓋平面, 當圓心處于正六邊形網格的各正六邊形中心,也就是當圓心處于正三角網格的格點時所用圓的數量最少。蜂窩通信實際上就是移動通信的另一種說法。蜂窩的最大特點就是頻率的高利用率。蜂窩的概念解決了移動通信中頻率資源有限的問題,直接導致了20世紀80年代以后的移動通信大發展。但是蜂窩的概念也是有局限性的。現在面臨的主要問題是,小區不可能無限制的進行分裂,導致了系統的容量不能進一步提高,這阻礙了移動通信進一步的發展。
三、第四代移動通信技術
第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡,具有非對稱的超2Mbs的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。 第四代移動通信標準比第三代標準具有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務,可以在任何地方用寬帶接入互聯網(包括衛星通信和平流層通信),能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外,第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統,是寬帶接入IP系統。
第四代移動通訊系統的任務是:提供更大的頻寬需求,滿足第三代移動通訊尚不能達到的在覆蓋、質量、造價上支持的高速數據和高分辨率多媒體服務的需要。 4G通訊的要求及特點針對3G通訊存在的問題,目前正在構思中的 4G通信應當具有以下特征:
網絡頻譜更寬。每個4G 信道將 占有 100M H z的頻譜, 相當于W C D M A 3G網絡的2 0倍;通信速度更快。 4 G 通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據專家估計, 第四代移動通信系統的傳輸速率速率可以 達到 I OM 2 0 M b p s , 最高可以達到 l00 M b p s;通信更加靈活。嚴格意義上 4G 手機的功能已不能簡單劃歸 “ 電話機 ”的范疇, 4 G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破,可以想象 的是, 眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成 為4G終端;智能性更高。第四代移動通信的智能性更高, 不僅表現在4G 通信的終端設計和操作具有智能化, 更重要的是 4G 手機可以實現許多目前還 難以想象的功能;兼容性更平滑。要使 4G 通信盡快地被人們接收, 還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到 4G通信。4G通信系統應當具備全球漫游、接 口開放、能跟多種網 絡互聯、終端多樣化 以及能從 3G平穩過渡等特點。
[關鍵詞]通信技術;計算機技術;融合
中圖分類號:G633.67 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)05-0308-01
在經濟全球化的大背景下計算機技術與通信技術日益顯現出了融合的趨勢。通信技術與計算機技術的有效融合將能夠有效促進經濟社會的長遠發展,對于實現通信技術的健康發展也非常有利。
1 通信技術概念
所謂通信技術主要指的是一種把不同類別的信息通過網絡來實現快捷、準確以及安全的傳遞技術。近幾十年來,通信技術獲得了迅猛發展。傳播渠道日益多樣化,通信技術水平也顯著提高。現代通信技術源自于1835年電報的發明,隨后無線電報機、電話機、人工電話交換局、自動交換局、收音機、電視機等通信技術不斷出現。第二次工業革命以來,特別是上個世紀七十年代以來通信技術獲得了迅猛發展,數據傳輸技術、數據傳輸信道等技術都獲得了快速發展。同軸電纜、光纖、越洋海底電纜、短波信道、衛星通信以及無線通信等技術都有較快發展。數據傳輸方面同步技術、多路復用技術、頻帶傳輸及調制等技術也日益成熟。
通信技術不斷發展,對人們的影響也日益深刻。當前的通信技術已經到了具有可視圖文電話、程控電話、IP電話、數字電視、多媒體技術以及移動無線通信等技術的發展程度。這些新的通信技術的出現使得人們的通信變得更加方便,人們之間的聯系也日益密切。
2 現代計算機通信的特點
計算機技術是當前應用最為廣泛的一種專業性技術。計算機技術本身包含多種內容。計算機系統技術、計算機器件技術以及組裝技術是計算機技術的主要內容。研究計算機技術就不得不了解這些技術。
2.1 提供優質、快速的信息傳遞服務
計算機技術與通信技術融合后,能夠借助無線或者有線的形式構成計算機網路,在網絡內部,各個終端之間能夠實現數據的傳遞與互換,進而沖破了以往計算機設備信息處理的局限性,極大程度提高了信息傳遞的質量及效率,同時為未來數據傳遞提供了新的形式。
另外,把通信技術同計算機技術結合在一起還能夠為人們提供快捷的數據傳遞服務。例如:數字傳遞、基帶傳遞等都能夠加大程度增強計算機網絡的容量及工作效率,尤其是利用光纖進行通信,可以將信息的傳遞速率從MB提高到GB等級,進而更好的發揮計算機通信的作用與價值。
2.2 使用范圍相對較廣
目前,計算機通信技術已經被廣泛運用在各個領域,例如:借助計算機通信技術中的信息處理功能對網絡資源和信息進行控制及管理,為企業的決策提供參考依據,從而保證決策的科學性與精準性,推動企業發展。再例如:將計算機通信技術運用在辦公自動化體系內,可以加快數據的處理、傳遞效率,實現資源共享。
2.3 通信服務較為安全
同其他的數據體系向對比發現,以計算機技術與通信技術為基礎融合創建的計算機通信體系能夠支持多媒體信息的傳遞及存儲功能,也就是發送端把多媒體數據轉變成二進制的編碼實施傳遞,另一側的接收端再將接收的編碼還原成多媒體信息。在處理并保存信息期間,能夠依賴計算機設備的加密技術提高數據的安全性能。同時,在傳遞數據期間,可以采用相應的編碼技術確保信息傳遞的穩定與高效。綜合運用以上技術能夠提高數據通信服務的安全性與精確性,為人們提供優質服務。
3 通信技術與計算機技術的融合
隨著通信技術的快速推進,通信技術與計算機技術的融合已成為未來通信技術發展的必然趨勢。計算機技術的成熟帶動通信技術的發展,而通信技術的成熟有推動計算機技術的不斷提升。計算機技術與通信技術已經日益融合為一體。通信技術與計算機技術的融合產生了許多新技術,信息技術、計算機通信技術以及藍牙技術就是其中最為典型的代表。了解這些技術具有重要意義。
3.1信息技術。信息技術是關鍵技術,高科技的發展離不開信息技術,現代信息技術內容復雜,涉及面也比較廣。隨著信息技術的不斷成熟,它的應用范圍也越來越廣泛。信息技術是計算機的核心技術,計算機把搜集起來的信息資源進行有效整合并利加工。計算機技術可以稱得上是名副其實的“加工廠”。通常指的信息技術內涵非常豐富,凡是與信息開發、收集以及存儲、處理、傳遞相關的技術都可以成為信息技術。信息技術對經濟增長的貢獻非常大,從統計結果來看信息技術對經濟增長的貢獻是逐年增大的。
3.2計算機通信技術。計算機通信技術是通信技術與計算機技術融合的典型產物。計算機通信技術主要指得是通信網絡技術以及多媒體通信技術,它的主要研究對象是數據。在通信技術中數據通常都是通過二進制的方式表示出來的。文本文件、數據庫文件、電子表格、語音、音樂等信息都可以用二進制的方式來進行表示。在數據轉換之后再通過計算機來進行通信。近距離的數據通信非常簡單,只需要把終端設備串行口或者是并行口聯結起來就可以實現通信。對于遠距離的數據通信則通常是在計算機網絡系統中來實現。遠距離數據通信可以通過電話線、分組數據交換網、衛星信道等內容來實現通信。通信手段的多樣化最終會使得計算機用戶之間能夠實現有效的資源共享,能夠使得單個計算機作用能夠發揮大最大。數據通信的快捷性和準確性都將得到有效提升。
3.3藍牙技術。藍牙技術是一種短距離無線連接技術。這種技術是在1998年5月由各大通信公司共同確立的無線數據通訊技術標準。藍牙技術能夠在10m內實現單點對多點的無線數據和聲音的傳輸。傳輸寬帶能夠達到1M。我們通常所指的藍牙技術主要指的是藍牙專用IC和藍牙通信協議棧。當前藍牙技術已經廣泛應用于手機和筆記本電腦中。藍牙技術本身具有明顯優勢。加強對藍牙技術的研究十分重要。
4 總結
隨著社會經濟的不斷發展,通信技術同計算機技術相融合必定會變成社會發展的主導科技。本文詳細分析了通信技術與計算機技術的各自特點,同時又重點論述了通信技術與計算機技術相互融合形成的計算機通信技術、藍牙技術以及信息技術。因此,對通信技術和計算機技術的相關內容進行探討是值得深入探討的事情。
參考文獻
[1] 侯玉芬.計算機通信技術的特點和未來發展[J].中國新通信,2013(2).