導語：如何才能寫好一篇通信網絡論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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我國移動通信技術正逐漸發展成熟，但有些方面的技術瓶頸尚未突破，需要進一步推動通信網絡優化技術的發展，同時對人工智能軟件進行優化升級。當前，我國移動通信網絡優化過程主要使用了三種軟件工具：第一種工具為第三方軟件，主要用于對移動通信網絡進行分析和測試，即：通過系統軟件測試，獲取移動通信網絡信號相關數據。第二種工具為OMC系統，主要用于調試移動通信網絡供應商內部系統，為用戶提供穩定的通信服務；第三種工具為調頻軟件，主要用于調整無線網絡的頻率。移動通信網絡優化工作主要包括四個階段：第一階段為信息獲取，主要依靠人工收集和加工處理數據信息，缺乏技術含量，對人力、物力的消耗較大。第二階段為數據處理，主要由專業工程師負責分析和加工處理數據信息，實際工作量不大，但要求工程師具有很高的專業技術水平。第三階段為合理實施，主要按照移動通信網絡優化方案，合理解決網絡優化過程出現的各種問題，突破技術瓶頸。第四階段為最終評估，主要是全面、綜合性地評估網絡優化方案實施效果，倘若移動通信網絡優化方案的實施效果偏低，則需要對上述四個階段進行循環往復優化，直到取得預期的優化效果。

2移動通信網絡優化發展趨勢

數據分析與處理智能化、自動化以及一體化，是移動通信網絡優化的主要發展趨勢，具體而言，主要體現在以下幾個方面：

2.1開發數據一體化分析與處理系統在優化移動通信網絡的過程中，可以使用多種技術和工具。但不同類別工具所具備的功能有所差別，倘若技術人員不能對這些工具進行有效的整合使用，就無法充分發揮移動網絡優化方案的實施效果。對此，系統供應商應該與運營商之間形成穩定的戰略合作關系，將系統和環境相關數據緊密結合，開發出數據一體化分析與處理軟件系統，促使海量數據的處理工作更加簡便、高效、快捷，從而減少網絡維護人員的工作量、降低工作難度，使得維修管理人員可以將更多的精力投入于系統與環境的深層次優化工作中，促使移動通信網絡優化目標的實現。

2.2開發職能輔助數據挖掘系統在移動網絡通信優化整個工作過程，數據分析優化屬于最難的環節。由于移動通信網絡在運行過程涉及到的數據量非常大，因而需要借助多種技術進行數據處理。在此過程中，難度最大的在于挖掘這些數據信息之間存在的關聯性，并通過分析、篩選，提取出數據庫中的有用信息。對此，在未來的移動通信網絡優化工作過程中，應該注重開發智能輔助數據挖掘系統，幫助網絡優化人員快速掌握數據之間的聯系，為優化整體改造方案，提供有效的輔助決策功能。

2.3開發自動調整網絡參數系統移動網絡系統在具備輔助決策功能之后，有效地增強了數據分析與處理結果的精確度，但這并不是網絡優化工作的終點，其進一步優化的空間仍然很大。在此階段，相關人員可以開發自動調整網絡參數系統，優化OMC系統配置功能，使其能夠自動調整各項參數系統。如此有助于增強移動網絡適應環境參數變化的能力，從而為用戶提供高質量的通信網絡服務。

3結束語

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WTB幀數據格式與ISO3309中定義的HDLC格式一致，如圖5所示。開始標志后，接下來是HDLC數據，此數據最少為32位，最大為1056位。HDLC數據應為8位位組的整數倍，其中1～8位表示目標設備，9～16位表示鏈路控制，17～24位表示源設備，25～32位表示鏈路數據長度。33～1024位為鏈路數據。HDLC數據后接錯誤檢測代碼和結束標志。

1．1主幀的格式WTB主幀不需要含有鏈路層數據，故HDLC數據的格式如圖6：可以看出WTB主幀長度為32位。

1．2從幀的格式（1）過程數據對于WTB總線主的過程數據請求，尋址的節點通過一個從幀響應，同時廣播給其他節點。從幀的格式如圖7所示。（2）消息數據對于WTB總線主的消息數據請求，尋址的節點通過一個從幀響應，目標地址為單個節點地址或廣播地址。從幀的格式如圖8所示。在WTB中，過程數據與消息數據從幀的格式相近。區別主要在于鏈路控制位，發送過程數據用過程數據鏈路控制，發送消息數據用消息數據鏈路控制。

2TCN網關數據路由機制

針對MVB和WTB中，過程數據和消息數據不同的報文格式，網關需要對不同的報相應的處理，使得數據能夠跨網段傳輸。

2．1過程數據報文的修改相比WTB過程數據報文，MVB的過程數據從幀中不含有源端口的邏輯地址，所以需要網關接收整個過程報文的主幀和從幀，并對報文進行相應處理轉換為WTB過程數據報文。過程數據中：主幀有用的部分是F功能碼和邏輯地址，長度為16位；從幀則去掉起始位和校驗位，長度可能為16、32、64、128、256位。經過網關封裝后，WTB上通信的過程數據長度為32、48、80、144、272位。WTB過程數據的從幀中，鏈路數據的長度為0～1024位。為了讓一個從幀盡可能多的傳輸過程數據，鏈路數據的1024位應盡可能填滿。用多個32、48、80、144、272位數據組成1024位數據的方法有397種，對于有限個過程數據必然有方法組成多個1024位的數據。網關對于從WTB接收到的其他MVB網段內的過程數據，可以用F功能碼判斷一段報文的分界，報文中的邏輯地址作為其所在MVB網段內的MVB邏輯地址，剩下的鏈路數據組成MVB報文并作為該發送該過程數據報文的源設備。

2．2消息數據報文的修改由于MVB消息數據的從幀含有地址信息，所以網關只需要處理從幀并進行轉發即可。需要跨MVB和WTB傳播的消息數據一定是廣播消息數據或者目標設備地址為網關的設備地址，只有這樣網關才能接收到網段內的消息數據并跨網關傳輸。MVB消息數據轉換成WTB消息數據時，處理報文時可將通信模式設為廣播、WTB源設備地址為網關在WTB的設備地址、鏈路數據長度與鏈路數據保持一致。這樣將把WTB的鏈路數據縮減到216位。WTB消息數據轉換為MVB消息數據時，處理報文時可將通信模式設為廣播、源設備地址設為網關在MVB的設備地址、鏈路數據長度與鏈路數據保持一致。這樣需要跨網段傳輸的MVB消息數據不會出現超出WVB數據幀長度的情況。

3WTB周期掃描表的優化

一個WTB總線段被一個總線主節點控制。總線主節點負責介質訪問。總線上的其他節點為從節點，它們只有在被總線主請求時才發送數據。在正常運行時，總線主節點循環工作。它把總線活動分成固定的、大小相同的時間片，稱為基本周期。如圖1所示，WTB的基本周期由周期相和偶發相構成，其中周期相用于傳送周期數據，偶發相用于傳送監視數據和消息數據。WTB的基本周期T＿bp固定為25ms。為保證確定而及時地分發進程數據，總線主在預定的間隔內輪詢每個節點的周期性數據，在兩個周期相間的固定時間內輪詢其他節點包括消息數據及監視數據在內的偶發性數據。同一節點的兩個輪詢之間的間隔被稱為特征周期T＿ip。特征周期為基本周期T＿bp的倍數。在總線上任何節點的最長的特征周期被稱為宏周期。當總線組成改變時，每個節點都通知總線主各自被輪詢的周期，總線主據此建立輪詢策略。具有緊迫進程數據的節點可以請求每個基本周期都被輪詢，而具有不緊迫進程數據的節點可請求按特征周期輪詢。周期掃描表是在宏周期中的每個基本周期都被輪詢的所有節點的列表。它同時也定義了每個基本周期中剩余給偶發相的時間。

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SDL產生于1976年，是由ITU-T發展的一種FDT，它是一種基于有限狀態機建立的數學模型，用于事件驅動、實時和通信系統的描述語言。其形式化方法主要是作為對開發結果進行驗證、測試的基礎，為設計和應用人員提供交流的途徑，進而為開發者提供一種分析、設計的方法。SDL著重從全局的視角來對系統結構進行描述，對系統中哪些是由子系統構成，各子系統之間如何相互作用等進行描述，進而遞歸式的對各子系統功能和結構進行描述。SDL分為圖形和文本兩種形式，對系統功能進行說明，并對系統內部結構行為進行描述。純文本表示更容易被計算機處理；而圖形表示則更直觀，利于進行可視化建模。SDL對一種層次結構來進行描述說明，其結構和功能并明確劃分，功能塊之間通過信道相連；同時，各個功能塊還可以分為子功能塊或進程。SDL對一些基本數據類型和操作以及對構造新的類型進行了定義，因此可以用于系統設計和實現。對SDL的優缺點而言，SDL能夠通過全局視角，遞歸式的對各子系統功能及結構進行描述，并對硬件系統和其他各種人造或非人造系統進行描述。與此同時，SDL也具有一定的缺點，例如，SDL不適用于對需要大量進程的緊密協作，不能對并行處理和應用進行很好的處理；不能適應所有類型的實時系統等。

二、LOTOS

LOTOS產生于1989年，是用于詳細說明和通信系統的描述技術標準形式，適應協議工程、分布處理及并行處理技術的要求，進而形成的規范語言，充分引入抽象的數據類型，對進程行為及交互作用進行描述。LOTOS主要是針對分布式的開放系統規范，尤其對開放式系統連接計算機網絡架構的服務與協定，進行形式化的技術描述。LOTOS被用來對系統中事件發生順序來建立運作模式，通過衍生自過程的運作模式和引入抽象數據形態結構來分析，提供對特定抽象數據形態的對等描述。LOTOS中的一個系統可以當做多個相互通信的進程；同時，這些進程又可以由多個子進程構成，進行一個規范的層次結構。一個進程通過門徑和內部行為的時序關系來進行交互和定義；兩個進程通過一個門徑，可以對數值進行匹配，行程三種交互作用，這種進程行為為表達式描述。

三、ESTELLE

ESTELLE開始于1981年，由ISO發起，在1989年被批準為國際ISO標準，能夠實現完整、一致、簡練的描述分布，并對信息進行處理。ESTELLE使用的是Pascal語法和數據類型，基于擴展的通信有限狀態機理論，在事件驅動行為建模中進行數據處理方面，能夠準確描述并信息系統，因此，特別適合用于通信協議。ESTELLE是有許多相互通信的模塊分層構成的系統，在每一級別中可以有多個模塊，同時，每個模塊和子模塊中，都能通過通道以異步方式或凄然模塊進行通信，而通道則是在兩個實體之間相互傳送的結構化雙向路由。其本元素為模塊，由模塊頭和模塊體組成。其中，模塊頭被定義為外部交互點和輸出變量。模塊體則被定義為三個部分，即初始化部分，說明部分和躍遷部分。根據模塊中是否包含狀態變遷，可以分為三種類型，即活躍模塊。目前，在ESTELLE中，已經開發看多個用于設計、調試、測試的工具，形成了一套完整的ESTELLE開發工具套。ESTELLE與SDL的擴展基本一致，但在某些概念上有所不同，ESTELLE擴展主要體現在：用變量和變量型的表示狀態空間不一樣；所用參數表示交互的方式不一樣；操作與變遷相聯系的方式也不一樣。ESTELLE大部分主要集中在對ISO的應用協議進行描述。

四、Petri網

Petri網是在1962年，德國的CarlAdamPetri的博士論文中提出，是使用網狀結構模擬通信系統，研究信息系統及其相互關系的數學模型，用于并發和分布系統行為描述的建模技術，目前，Petri網還沒有明確的國際標準，但已經在分布式系統和通信協議的相關驗證機性能分析反面得到了廣泛應用。PN是對某一個系統狀態及變化所提供的圖形表達方式，通過可視描述功能，能夠對模擬系統的動態和活動行為進行標記。一組通信實體能夠被描述為單一的或相互通信的Petri網模型，由位置和躍遷表示通道實現，網絡的動態特征，例如控制和數據流等由標記進行分布描述。為了適應不同協議的需求，Petri模型逐漸擴展到多個模型系統。近年來，Petri網技術得到了極大發展，各種網系統被開發，例如，條件/事件網，變遷網，有色網等，這些網絡協同的開發對復雜系統的建模能力實現了很大的擴展作用。Petri網對系統結構能夠較好的描述，對系統中并發、同步、沖突及順序等關系，可以用圖形等來表示組合模型，更具有直觀、易懂和易用的優勢。Petri網具有嚴格定義的數學對象，具備完善的數學理論為基礎。Petri網作為系統建模的工具，在系統設計和分析中，著眼于系統發生的變化，以及變化發生的條件和影響。因此，從組織結構的角度來看，其模擬系統不涉及系統所依賴的物理和化學原理；精確描述系統中事件的依賴關系與不依賴關系，這是事件之間的客觀存在，也不依賴與觀察的關系；Petri網還具有與應用環境無關的動態行為，作為可獨立的研究對象，且Petri網可以在具有不同應用領域中得到不同的解釋，進而起到溝通不同領域間橋梁的作用和效果。

五、結束語

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該方法簡便易懂，但有較大局限性。將被測信號直接接入BITS（大樓綜合定時系統）測試端口，網管作適當配置后，即可得到以BITS時鐘信號作為基準參考的TIE測試曲線，可通過直接分析該曲線或查看MTIE（最大時間間隔誤差）和TDEV（時間偏差）指標來評判該電路的同步質量，測試示意圖如圖2所示。但三項指標之間也有所側重：TIE數據（也稱原始相位數據）由于對同步情況進行了實時的記錄，故障發生的時間和波形非常直觀，所以在故障定位中被經常采用。TDEV主要體現網絡噪聲的統計情況，不能反映頻偏故障。MTIE能在一定程度上反映頻偏故障，但直觀性和實時性遠不如TIE。因此，MTIE和TDEV由于缺乏實時性主要用于網絡質量情況的統計。利用TIE分析抖動和漂移是很直觀的，但怎樣得出相對頻率偏差呢？只要測試時間足夠長，TIE曲線可以濾除絕大部分的抖動和漂移成分近似成一條直線，依據下面公式根據TIE是能夠估算出相對頻率偏差的：準（t)=f/f•t+E(t)當t較大時，f/f•t>>E(t)，得：準（t)=f/f•t+E(t)艿f/f•t所以得到f/f艿準（t)/t，而準（t)/t正好是TIE曲線的斜率，如下圖所示：從圖3中數據可以得出TIE斜率準(t)/t艿f/f艿6.4×10-8BITS（GPS+銣鐘）的時鐘精度應該是非常高的，方法也很簡單，但缺點是BITS設備一般都安裝在規模較大的通信機房，即電路模型中A設備所在機房，因此使用起來存在一定的局限性。

方法二：SDH分析儀測同步法

這是使用最廣泛的測試方法，它要求SDH分析儀具備抖動測試模塊，而且測試現場要有同步參考源，圖4是測試方法簡圖：圖中的被測信號可以是DDF1、DDF2、DDF3點的任意方向。而參考源應該是質量較好的時鐘信號，一般的SDH分析儀會選取2Mbit或2Mhz作為抖動模塊的時鐘參考，所以可選擇：BITS輸出、便攜式時鐘源（比如銣鐘）、SDH站時鐘輸出、經過再定時處理的SDH支路2Mbit輸出。下面以圖4為例來作一下故障分析:假設上面的電路存在基站時鐘失鎖現象（BTS出現PhaseLockLost告警），在排除了常見故障后工作人員開始懷疑同步問題。首先在DDF1參考點測試得到BSC發給BTS方向信號的同步質量信息（TIE）如圖5所示，由于設備位于交換局站，可采用BITS輸出時鐘信號作為測試參考源。而在DDF2處和DDF1處測得的曲線類似，分析曲線可知在交換側存在著20多分鐘為周期的飄動，但飄動的幅度不大，在4000ns左右，這樣短期的相對頻率偏差約為1×10-9，長期的質量會更好一些，因此可以肯定同步問題沒有發生在A、B、C、D組成的匯聚層環形傳輸系統。繼續沿著BSC至BTS方向進行逐段測試，在DDF3處測得同步質量信息（TIE）如圖6所示，由于DDF3位于基站機房內，一般不會有BITS，可采用便攜式銣鐘儀表的輸出作為測試參考源。由測試曲線可知，存在周期性的488ns的相位跳動，是典型的TU12指針調整造成的后果，因此可以得出結論：問題發生在E、F、G、H組成的接入層環形傳輸系統，具體原因可能是傳輸設備線路板或時鐘板有問題，也可能是環網定時設置有問題，通過查找設備狀態即可解決問題。

方法三：2M傳輸分析儀測同步法

如果條件比較有限，比如沒有BITS、銣鐘、帶抖動的SDH分析儀等設備，怎樣處理同步問題呢？其實僅一塊2MPDH分析儀也能大致的定位故障點，采取的同樣是比較的方法，將2M分析儀時鐘源由平時使用的內鐘改為2M參考源輸入，在測量被測信號的同時，選擇一路正常的業務信號接在儀表的2M參考時鐘端口上，如圖7所示。在沒有大的頻率偏差的情況下，儀表將顯示正負幾個赫茲的偏差跳變，滑碼指標不會積累；但如果有較大的頻率偏差，則滑碼指標將出現正或負的積累，證明被測信號存在同步質量問題。以上介紹了三種同步故障的判斷方法，它們在不同的機房條件下發揮著各自的作用，對判斷故障都是有幫助的。雖然測試的手段各不相同，但是分析的思路都是一樣的，即：采用信號同步質量對比的方法，取可靠的信號作為參考源，被測信號與其比較，通過TIE或滑碼來判斷被測信號同步質量的優劣；分析的順序是自上而下的，逐點排除。值得一提的是該測試和分析方法對傳送網和業務節點設備同步問題的處理都是有效的。

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當前移動通信行業正在進行4G網絡的建設，依附于移動通信企業的各類運營商正在不斷出現，各種基于移動通信網絡的業務也在不斷增加，短信、彩信等傳統移動通信形式已經逐步落實，新一代的微信、QQ、陌陌等移動通信形式正在飛速發展，這使得移動通信企業在建立平臺和網絡過程中必須進行大量的數字和信息計算。因此，必須在計算方面取得突破，這樣才能更好地適應社會和市場的需求，進而使移動通信行業得到進一步的完善和發展。

2移動通信網絡業務調度中云計算應用方案

虛擬化是移動通信業務調度過程中云計算應用的主要方式，當前移動通信網絡越來越復雜，如果只進行實體方面的軟件管理和運算無疑將會提高移動通信企業的成本，同時也不能確保計算結果的準確性和便捷性，因此，應該利用云計算的優勢，建立起移動通信的虛擬系統、業務平臺管理和調度系統，對移動通信數據進行綜合分析和應用，以達到對計算質量的保證。在移動通信云計算應用方案中，應該將底層物理設備的虛擬化與業務層面的處理能力控制分離，將各種資源進行虛擬化。不同于計算機系統管理和計算模式的是，針對其抽象性的層次進行嚴格的區分及管理,保證在云計算的過程中能夠合理滿足當前的發展需求。

3移動通信調度中心運用云計算的解決方案

一方面，建立起移動通信業務智能調度分析模塊，根據實時監控采集匯總的各業務運行數據,綜合分析當前業務層處理能力情況,對各業務許可證進行調節。另一反面，建立起移動通信實時處理能力采集模塊，交互實現對移動通信網絡各業務實時消息處理流量、數據庫資源占用要求、處理能力狀況等信息采集。

4結語

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GSM-R（GlobleSystemofMobilefoRRailway）專門針對鐵路移動通信的需求而推出的專用通信系統，由國際鐵路聯盟（UIC）和歐洲電信標準化組織制定技術標準，并被許多歐洲國家采納。它基于GSM并在其功能上有所超越，是成熟的通過無線通信方式實現移動話音和數據傳輸的一種技術體制。

（一）鐵路GSM-R相對公網GSM有著特殊的需求

用戶級別不同（語音呼叫，包括：組呼、群呼、增強多優先級與強拆）。功能尋址（調度）。基于位置的尋址（機車呼叫前方車站、后方車站）。高速列車運行情況下的移動通信。大量特殊的數據業務需求（列控、車次號等）。

（二）武廣高速鐵路GSM-R無線網絡采用單層交織冗余覆蓋

在列控系統中,無線閉塞中心(RBC)與車載設備無線連接中斷,主要是由于GSM-R的無線網絡連接失效,即車載ATP（列控車載系統）與BTS(基站)的連接中斷,可能是ATP或BTS發生了故障,其中BTS故障的影響可能性大,因為它的故障會造成整個BTS無線網絡覆蓋區域內的無線連接中斷,導致ATP無線連接超時由CTCS-3級轉入CTCS-2級控車，影響該區段內的所有列車運行。武廣高鐵對無線連接失效采取的技術方案是采用單層交織冗余覆蓋，鐵路沿線由一層無線網絡進行覆蓋，但在系統設計時加密基站，使得兩相鄰基站的場強相互覆蓋到對方站址，這樣可保證在非連續基站故障的情況下，GSM-R網絡仍能夠正常工作。而且采用不同路由的奇偶數基站保護“環型”結構，在這種無線網絡結構下，基站單點故障時不會出現無線網絡覆蓋盲區，只有連續基站故障或BSC（基站控制器）故障時才會影響無線覆蓋，因而系統可靠性很高；同時由于基站加密，覆蓋電平較高，抗干擾能力也較強。保證了動車350km/h運行速度車-地之間雙向數據傳輸安全。

（三）CTCS-3級高速運行情況下的移動通信

使CRH3（中國鐵路高速）型動車組在武廣高速鐵路上以350km/h的速度安全運行。基于承載CTCS-3業務的GSM-R系統確保行車安全。今天武廣高鐵采用GSM-R通信網絡創造了CRH3型動車運行時速394公里的世界記錄。

二、在武廣高鐵GSM-R通信網絡的功能及其應用

我國GSM-R鐵路數字移動通信系統由：網絡交換子系統（NSS）、基站子系統（BSS）、運行和維護操作支持子系統（OSS）三個子系統構成。GPRS（通用分組無線業務）高效、低成本、資源配置靈活，特別適用于間斷、突發性、頻繁、數據量小的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。將GPRS分組交換模式引入到GSM-R網絡中,GSM-R在數據傳輸上產生了由電路交換到分組交換的質的飛躍,數據傳輸速率從原來的9.6kb/s提高到最大傳輸速率171.2kb/s(理論上)。GPRS方式的數據傳輸鏈路，可以為鐵路運輸行車指揮提供數據通信業務，包括列車控制系統信息傳輸、機車同步控制信息傳輸、調度命令傳輸、調車無線機車信號和監控信息傳輸、無線車次號傳輸、進站停穩信息及接車進路信息的傳輸等數據通信業務。在高鐵CTCS-3級模式下，車載設備通過GSM-R無線通信GPRS子系統向RBC發送司機選擇輸入和確認的數據（如車次號），列車固有性質數據（列車類型、列車最大允許速度、牽引類型等），車載設備在RBC的注冊、注銷信息，定期向RBC報告列車位置、列車速度、列車狀態（正常時）和車載設備故障類型（非正常時）信息，列車限制性信息以及文本信息等。

三、中國鐵路GSM-R網絡的規劃

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智能化住宅小區通信網絡是小區內綜合信息服務、小區與外界廣域網連接、小區智能物業管理的物理平臺。構建小區通信網絡平臺，要考慮網絡提供綜合信息與資訊服務的能力，網絡的先進性、擴展性、性價比以及開發商（用戶）對投資費用的承受能力。綜合考慮各方面因素，小區寬帶通信網絡平臺采用以大網或有線電視HFC網，也可采用兩者結合的方式。

1.以太高坡同構建小區寬帶通信網

1.1以太網技術

以太網是目前應用最為廣泛的局域網絡，它采用基帶傳輸，通過對絞線和傳輸設備，實現10Mbps／100Mbps／1000Mbps的數據傳輸。由于應用廣泛，各大網絡設備生產商均投入極大精力于這類技術產品的研究和開發，技術不斷創新，從最初的同軸電線上的共享10Mbps傳輸技術，發展到現在的在對絞線和光纖上的100Mbps甚至100OMbps的傳輸、交換技術。目前，大部分局域網絡均采用以太網，在大型網絡系統中的各個子網也多數構成以太網。從應用來看，辦公室自動化、證券、校園網、控制系統等各類應用均以以太網為主要的通訊傳輸方式，應用非常廣泛，而且仍保持很猛的發展勢頭，可以預見，將來的局域網仍將以以太網為主流技術。總之，以太網是目前網絡技術中先進成熟，實時性強，應用廣泛，性能穩定，價格低廉的通訊技術，是智能化住宅小區通訊網的理想選擇。

千兆以太網繼承了傳統以太網的特點，并極大地拓寬了帶寬，與10／1OOMbps以大網保持良好的兼容性，增加了對Qos的支持，以高帶寬和流量控制的策略來滿足應用的需要，是智能化住宅小區局域骨干網的理想選擇。

1.2智能化住宅小區局域以太網

方案設計

(1)功能說明和設計要求

智能住宅小區局域網一般涵蓋若干標用戶住宅樓、小區管理控制中心、小區公共會所、小區物業管理公司以及區內各類集團用戶，并通過一定的方式與小區智能控制網連接。

網絡設計要求采用可靠、先進、成熟的技術；所有信息點具有交換能力；支持虛網劃分;支持多媒體應用；能進行良好的網絡管理；具有良好的擴充性和升級能力。

（2）網絡系統

整個網絡包括廣域網（Internet、各專業網）接入、小區網絡系統及小區網絡智能控制中心。

小區網絡系統采用星型拓撲結構，分為系統中心（小區管理控制中心）、區域中心、住宅樓棟和用戶四級。根據小區的規模和用戶樓棟的分布情況，為便于網絡設計和管理，可將整個小區分成若干個區域，每個區域設一個區域中心，管轄若干個相近的樓棟。根據小區網絡設計要求，小區局域主干采用千兆以太網，在系統中心設一千兆以太網核心交換機，在各區域中心設置工作組交換機，各工作組交換機配置1000MbpsFX上聯端口，通過光纖與核心交換機連接，構成智能化住宅小區千兆以太骨干網。每個區域內，在各樓棟設備間設置100／10Mbps交換式集線器，交換式集線器通過100MbpsTX上聯端口經五類對絞線與工作組交換機連接，根據需要也可通過100MbpsFX端口經光纖連接。在樓內，交換式集線器通過10MbpsTX端口經樓內5類綜合布線連接用戶計算機。這樣，核心交換機與工作組交換機之間可提供高達1000Mbps的傳輸速率，工作組交換機向各樓棟提供100Mbps的傳輸速率，每個最終用戶可獨享10Mbps的通信帶寬。

小區管理控制中心是整個網絡系統的中心，系統的主要通信設備集中于此，除網絡核心交換機外，還包括與廣域網連接的路由器、各類服務器以及管理工作站等。

小區局域網通過DDN專線或ADSL與Internet連接，隨著信息化的不斷發展，今后還可以通過155MbpsATM或通過千兆IP城域以太網與Internet連接，以提高小區接入帶寬、網絡系統結構如圖1所示。

該系統具有良好的開放性和擴展性，可根據小區的實際情況靈活組合與配置。區域中心可以包括若干棟單元樓，也可以只管轄一棟高層住宅，小區內的集團用戶、公共會所、物業管理公司以及各應用子系統以適當的方式就近接入各自所在的區域中心網絡，形成一體化的統一網絡。

（3）住宅綜合布線設計

上文所述，在樓內交換式集線器通過綜合布線與用戶計算機連接，綜合布線系統是智能化住宅的基礎設施，為住宅樓的通訊網絡提供高速信息通道。朗訊、西蒙、阿爾卡特、麗特等國際大公司都相繼推出各自的智能化住宅綜合布線產品。智能化住宅布線系統按功能區域分為三大部分：住宅單元子系統、樓層管理間和垂直干線子系統以及設備間子系統，各系統布線都采用5類以上對絞線，如圖2所示。

住宅單元子系統

在每一個住宅單元設置一個家庭布線系統接線箱，作為與戶外布線系統連接的界面，對戶內外布線系統的變動帶來極大的方便。接線箱可安裝各種系統接線模塊，包括數據和語音通信模塊、家庭安防系統模塊、可視對講系統模塊等等，根據需要自由組合安裝。戶內數據通信布線采用5類以上UTP（非屏蔽對絞線），信息插座采用RJ45制式接口。

樓層管理間和垂直干線子系統垂直主干布線采用新型拓撲方法，由設備間主配線架敷設至各樓層管理間的干線電纜構成，系統采用五類以上4對UTP作為系統主干電纜。樓層管理間設置橋式模塊板通過不同跳線實現水平線纜與垂直干線的連接。

設備間子系統

設備間子系統內安置交換式集線器和主配線架，所有主干線纜都端接在主配線架上，通過跳線與交換式集線器連接。

2、HFC網構建小區信息傳輸網

2.1HFC網絡技術

我國有線電視覆蓋范圍廣闊，用戶普及率高，是電信網之外的另一個資源大網。隨著技術的發展，有線電視網逐步發展為雙向HFC綜合信息網，除傳送常規的廣播電視信號外，還可以進行高速的數據傳輸，傳送圖像、數據和語音等多媒體數據。HFC雙向混合光纖同軸電纜傳輸網從有線電視前端中心用光纖將信號送到各小區的光節點，從光節點處通過同軸電纜分配網與住戶連接。HFC網有效網絡帶寬為850MHz，具有豐富的頻帶資源，將42MHz以下頻段傳輸上行數據信號，SO—55OMHZ用于傳輸普通廣播電視信號，55O—85OMHz用于傳輸下行數據信號。HFC網頻帶寬、速度快、性能可靠穩定，是智能化住宅小區理想的信息傳輸網絡平臺。

HFC網絡系統主要由位于前端的CMTS、位于用戶端的CableModem（電纜調制解器cm）以及傳輸設備組成。其工作原理；CMTS從網絡接收的數據幀封裝在MPEG－2TS幀中，通過下行數字調制成RF信號輸出到HFC網，同時接收上行數據，并轉換成以太網的幀傳送給網絡。用戶端的CM的基本功能是將上行數字信號調制成RF信號，將下行的RF信號解調為數字信號，從MPEG－2TS幀中抽出數據，轉換成以太網的數據，通過10/100BaseT自適應以太網接口輸出到用戶PC。在HFC網上采用頻分復用，在某一頻率上的信道則是多用戶共享，CM用戶在連接時并不占用一固定帶寬，而是與其它活動用戶共享，僅在發送和接收數據的瞬間，使用網絡資源，它通過MAC控制用戶信道分配與競爭，支持不同等級的多媒體業務。

2.2網絡設計方案

基于HFC的智能化住宅小區信息傳輸網絡如圖3所示，有線電視臺控制中心總前端通過IP主干城域網與各個分前端連接，分前端通過光纖連接各光節點，光節點以下是雙向同軸電纜分配網連接到用戶端。若CMTS位于小區內，則小區智能控制中心為有線電視的一個分前端，

CMTS與CM之間是采用同軸電纜分配網進行連接。

在雙向HFC網上構建小區寬帶信息傳輸網時，根據網絡結構，在小區控制管理中心設置電纜調制解調器頭端系統（CMTS）和路由交換機，用戶端設置電纜調制解調器（CM），由此構成雙向HFC網的用戶寬帶接入傳輸平臺。

（1）HFC前端

HFC前端主要包括路由交換機、CMTS。前端路由交換機通過光纖與千兆IP城域網連接。CMTS用于連接雙向HFC網和寬帶數據網，為用戶端的CM提供控制、管理和數據傳輸功能，它提供動態帶寬管理、高速信息流量集中、數據網絡資源的接入控制并保證數據服務質量。每個CMTS

可支持和管理2000個CM。

（2）用戶端

HFC網用戶端核心設備是電纜調制解調器（CM），用于完成HFC網與用戶PC之間的數據格式轉換，使用戶PC通過HFC網絡與前端設備進行全雙工的數字通信。CM通過標準的10／100BAS－T以太網自適應接口與用戶的PC連接，通過F頭與HFC網連接。

根據小區用戶的類型和需求，用戶的寬帶接入可采用不同方式，主要包括通過電纜調制解調器接入和局域網高速專線接入。

l對家庭用戶，用戶PC通過10-100BASE-T自適應以太網接口直接連接CM，實現上行10Mbps，下行36Mbps傳輸速率的寬帶接入。也可多個用戶通過集線器的寬帶接入。也可多個用戶通過集線器共用一個CM，共享上、下行傳輸帶寬，以降低接入成本。

2對小型企業用戶，企業內部網通過集線器或路由交換機共用一個CM接入HFC網，以降低接入成本，這時局域網用戶共享上、下行傳輸帶寬。

篇8

關鍵詞JAVA，網絡，SOCKET，APPLET

網絡上的系統結構多為客戶/服務器模式，服務器端負責數據和圖像等的存儲、維護、管理以及傳遞，客戶端則負責人機界面的操作、送出需求及顯示收回的數據。

下面介紹一下如何使用JAVA來進行網絡編程：

1)由于客戶端通過IE同服務器建立聯系，所以客戶端使用Applet，服務器端使用Application；

2)服務器應設置成多線程，應答多個客戶的請求；

3)兩端通信使用SOCKET機制。

1Java中輸入/輸出流概念：

過濾流DataInputStream和DataOutputStream除了分別作為FilterInputStream和FilterOutputStream的子類外，還分別實現了接口DataInput和DataOutput。接口DataInput中定義的方法主要包括從流中讀取基本類型的數據、讀取一行數據、或者讀取指定長度的字節數，如readBoolean()readInt()、readLine()、readFully()等。接口DataOutput中定義的方法主要是向流中寫入基本類型的數據或者寫入一定長度的字節數組，如writeChar()、writeDouble()DataInputStream可以從所連接的輸入流中讀取與機器無關的基本類型數據，用以實現一種獨立于具體平臺的輸入方式；DataInputStream可以向所連接的輸出流寫入基本類型的數據。

2Socket機制

Socket是面向客戶/服務器模型設計的，網絡上的兩個程序通過一個雙向的通訊連接實現數據的交換，這個雙向鏈路的一端稱為一個Socket。Socket通常用來實現客戶方和服務方的連接。客戶程序可以向Socket寫請求，服務器將處理此請求，然后通過Socket將結果返回給用戶。

Socket通信機制提供了兩種通訊方式：有聯接和無聯接方式，分別面向不同的應用需求。使用有聯接方式時，通信鏈路提供了可靠的，全雙工的字節流服務。在該方式下，通信雙方必須創建一個聯接過程并建立一條通訊鏈路，以后的網絡通信操作完全在這一對進程之間進行，通信完畢關閉此聯接過程。使用無聯接方式時其系統開銷比無聯接方式小，但通信鏈路提供了不可靠的數據報服務，不能保證信源所傳輸的數據一定能夠到達信宿。在該方式下，通信雙方不必創建一個聯接過程和建立一條通訊鏈路，網絡通信操作在不同的主機和進程之間轉發進行。

3Java語言

Java語言的優點主要表現在：簡單、面向對象、多線程、分布性、體系結構中立、安全性等方面。

(1)簡單性

Java與C++語言非常相近，但Java比C++簡單，它拋棄了C++中的一些不是絕對必要的功能，如頭文件、預處理文件、指針、結構、運算符重載、多重繼承以及自動強迫同型。Java實現了自動的垃圾收集，簡化了內存管理的工作。這使程序設計更加簡便，同時減少了出錯的可能。

(2)面向對象

Java提供了簡單的類機制和動態的構架模型。對象中封裝了它的狀態變量和方法，很好地實現了模塊化和信息隱藏；而類則提供了一類對象的原型，通過繼承和重載機制，子類可以使用或重新定義父類或超類所提供的方法，從而既實現了代碼的復用，又提供了一種動態的解決方案。

Java是一種完全面向對象的程序設計語言，它除了數組、布爾和字符三個基本數據類型外的其它類都是對象，它不再支持全局變量。在Java中，如果不創建新類就無法創建程序，Java程序在運行時必須先創建一個類的實例，然后才能提交運行。

Java同樣支持繼承特性，Java的類可以從其它類中繼承行為，但Java只支持類的單重繼承，即每個類只能從一個類中繼承。

Java支持界面，界面允許程序員定義方法但又不立即實現，一個類可以實現多個界面，利用界面可以得到多重繼承的許多優點而又沒有多重繼承的問題。

(3)多線程

多線程使應用程序可以同時進行不同的操作，處理不同的事件。在多線程機制中，不同的線程處理不同的任務，他們之間互不干涉，不會由于一處等待影響其他部分，這樣容易實現網絡上的實時交互操作。

Java程序可以有多個執行線程，如可以讓一個線程進行復雜的計算，而讓另一個線程與用戶進行交互，這樣用戶可以在不中斷計算線程的前提下與系統進行交互。多線程保證了較高的執行效率。

(4)分布性

Java是面向網絡的語言。通過它提供的類庫可以處理TCP/IP協議，用戶可以通過URL地址在網絡上很方便的訪問其他對象。

(5)體系結構中立

Java是一種網絡語言，為使Java程序能在網絡的任何地方運行，Java解釋器生成與體系結構無關的字節碼結構的文件格式。Java為了做到結構中立，除生成機器無關的字節碼外，還制定了完全統一的語言文本，如Java的基本數據類型不會隨目標機的變化而變化，一個整型總是32位，一個長整型總是64位。

為了使Java的應用程序能不依賴于具體的系統，Java語言環境還提供了用于訪問底層操作系統功能的類組成的包，當程序使用這些包時，可以確保它能運行在各種支持Java的平臺上。

java.lang:一般的語言包。其中包括用于字符串處理、多線程、異常處理和數字函數等的類，該包是實現Java程序運行平臺的基本包

java.util:實用工具包。其中包括哈希表、堆棧、時間和日期等

java.io:基于流模型的輸入/輸出包。該包用統一的流模型實現了各種格式的輸入/輸出，包括文件系統、網絡和設備的輸入/輸出等

:網絡包。該包支持TCP/IP協議，其中提供了socket、URL和WWW的編程接口

java.awt:抽象窗口工具集。其中實現了可以跨平臺的圖形用戶界面組件，包括窗口、菜單、滾動條和對話框等

java.applet:支持applet程序設計的基本包

(6)安全性

用于網絡、分布環境下的Java必須要防止病毒的入侵，Java不支持指針，一切對內存的訪問都必須通過對象的實例變量來實現，這樣就防止了程序員使用欺騙手段訪問對象的私有成員，同時也避免了指針操作中容易產生的錯誤。

4JAVA工具

(1)JDK

1)Java編譯器

Java編譯器將Java源代碼文件編譯成可執行的Java字節碼。Java源代碼文件的擴展名為.java，Java編譯器把這種擴展名的文件編譯成擴展名為.class的文件。源文件中的每個類在編譯后都將產生一個class文件，這意味一個Java源代碼文件可能編譯生成多個class文件。

2)Java解釋器

Java解釋器對編譯生成的字節碼格式的可執行程序的運行提供支持，它是運行非圖形Java程序的命令行工具。

3)Appletviewer

它是JavaApplet的簡單測試工具，可使用它來測試JavaApplet程序，而不需要WWW瀏覽器的支持。

(2)VisualJ++

VisualJ++集成了可視化界面設計、交互式調試、代碼編輯、聯機幫助信息和介紹如何快速掌握該開發環境的實用向導等多項功能，同時具有能充分利用ActiveX和COM新技術的優勢。利用VisualJ++可創建交互性很強的Internet應用程序，是難得的Java開發系統。

5客戶機/服務器通信的實現：

(1)Application同Applet的通信

兩端通過Socket機制進行連接：

1)客戶端的編程流程:

?打開Socket，新建一個套接字；

?為套接字建立一個輸入和輸出流；

?根據服務器協議從套接字讀入或向套接字寫入；

?清除套接字和輸入/輸出流；

2)服務器端的編程流程:

?打開ServerSocket,創建一個服務器型套接字和一個普通套接字，服務器型套接字在指定端口為客戶端請求的Socket服務；

?使用ServerSocket類的accept()方法使服務器型套接字處于監聽狀態并把監聽結果返回給普通套接字；

?為該普通套接字創建輸入和輸出流；

?從輸入和輸出流中讀入或寫入字節流，進行相應的處理，并將結果返回給客戶端；

?在客戶端和服務器工作結束后關閉所有的對象,如服務器型的套接字,普通套接字,輸入和輸出流。

正是由于Java系統具有基于Socket的靈活通信機制，因而其應用程序能自由地打開和訪問網絡上的對象，就象在本地文件系統中一樣。

(2)Applet之間的通信：

Applet之間的通信使用AppletContext類的getApplet()方法。

<appletcode=applet1.classwidth=200height=200name=first>

只要在程序中加入

Appletoneapplet=getAppletContext().getApplet(“first”);便可使用name為first的Applet中的方法了。

在該課題中大量使用了該種通信方法，因為專門同服務器端通信的Applet中包含接收信息方法和發送信息方法，所有客戶端的Applet都要使用負責通信的Applet中的方法，所以客戶端的Applet同負責通信的Applet必須進行通信。

6程序

//服務器端程序S.java負責與客戶端通信

importjava.io.*;

.*;

importjava.lang.*;

importT2;

classThreadEchoHandlerextendsThread//創建線程

{

T2theT2=newT2();

Socketincoming;

intcounter;

ThreadEchoHandler(Socketi,intc)

{incoming=i;

counter=c;}

publicvoidrun()

{

try

{

DataInputStreamin=newDataInputStream(incoming.getInputStream());

DataOutputStreamout=newDataOutputStream(incoming.getOutputStream());

System.out.println("hello");

booleandone=false;

while(!done)

{Stringaa="";

Stringstr=in.readUTF();//從客戶端得到字符串

//在此加入各自的服務程序

System.out.println(str);

theT2.pass(str);//解碼

theT2.tongji();//修改監控庫中的信息

aa=theT2.guan();//操縱數據庫

System.out.println("stringzis:"+aa);

if(pareTo("null")!=0)

//若是查詢數據庫，返回查詢后的結果

{//若不是查詢數據庫，不向客戶端輸出信息

out.writeUTF(aa);

out.flush();}

}//while

incoming.close();//線程關閉

}//try

catch(IOExceptione)

{System.out.println(e);}

}//endrun

}

//----------------------------------------

classS

{

publicstaticvoidmain(String[]args)

{

inti=1;

try

{

ServerSockets=newServerSocket(1111);

for(;;)

{

Socketincoming=s.accept();

System.out.println("connect:"+i);

newThreadEchoHandler(incoming,i).start();

i++;

}

}

catch(Exceptione)

{System.out.println(e);}

}

}

//客戶端通信小應用程序Echo.java

importjava.io.*;

.*;

importjava.awt.*;

importjava.applet.*;

publicclassEchoextendsApplet

{

TextAreata;

SocketechoSocket;

DataOutputStreamos;

DataInputStreamis;

StringLine;

publicvoidinit()

{

setBackground(Color.white);

ta=newTextArea(5,80);

ta.setEditable(false);

add(ta);

try

{echoSocket=newSocket("10.102.4.41",1111);}//與服務器建立連接

catch(IOExceptione)

{System.out.println("error");}

}

publicvoidst(Stringstri)//發送字符串的方法

{

try

{DataOutputStreamos=newDataOutputStream(echoSocket.getOutputStream());

DataInputStreamis=newDataInputStream(echoSocket.getInputStream());

os.writeUTF(""+stri);//向服務器輸送string

os.flush();

}

catch(IOExceptione)

{System.out.println("error:"+e);}

}

publicStringst1()//接收字符串的方法

{

StringLine="";

try

{DataOutputStreamos=newDataOutputStream(echoSocket.getOutputStream());

DataInputStreamis=newDataInputStream(echoSocket.getInputStream());

Line=is.readUTF();//從服務器讀來的信息

ta.appendText(""+Line);//在文本域中輸出信息

}

catch(IOExceptione)

{System.out.println("error:"+e);}

returnLine;

}

}

7程序調試心得：

1)在建立Socket連接時，兩端的端口號必須設為一致，否則建立不了連接。服務器端必須有主機IP地址或主機名參數。

2)連接建立好之后應確定輸入和輸出流。起初程序中用的是DataInputStream和PrintStream，結果只能傳輸英文，傳輸中文時產生亂碼，將PrintStream改為DataOutputStream，使用readUTF()和writeUTF()方法后，中文傳輸問題得到解決。

3)如果一個使用某端口的程序沒有關閉，另一個程序就不能使用這個端口。

4)開始進行通信的程序均為Application，因不符合客戶機/服務器機制，應將客戶端的Application改為Applet。其轉化的主要步驟如下：

?創建一個包含APPLET標簽的HTML文件；

?去掉應用程序中的main()方法；

?類名應繼承Applet類，而不是Frame類，并在程序開頭加入

importjava.applet.*;語句；

?用init()方法代替Application程序中的構造方法，當瀏覽器創建Applet類對象的時候，它自動執行init()方法；

?如Application中缺省使用了BorderLayout布局管理器，應在Applet的init()方法中重新設定；

?如果Application中有setTitle()方法，必須將其去掉，如Application中使用了菜單，在Applet中用按鈕來替換。

5)懂得了在一程序中如何引用自定義的類中的方法和變量，在程序開頭加入import類名；在程序中加入類名實例=new類名();然后使用

實例.方法（），實例.變量即可。

參考文獻：

[1]廖雷等，Java程序設計教程，中國電力出版社，2003

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DSP芯片是專門為實現各種數字信號處理算法而設計的、具有特殊結構的微處理器，其卓越的性能、不斷上升的性價比、日漸完善的開發方式使它的應用越來越廣泛。將計算機網絡技術引入以DSP為核心的嵌入式系統，使其成為數字化、網絡化相結合，集通信、計算機和視聽功能于一體的電子產品，必須大大提升DSP系統的應用價值和市場前景。將DSP技術與網絡技術相結合，必須解決兩個關鍵問題：一是實現DSP與網卡的硬件接口技術，二是基于DSP的網絡通信程序設計。DSP與網卡的硬件接口技術參考文獻[1]有比較詳盡的論述，以下主要討論基于DSP的網絡通信程序設計。

1通信協議的制定

協議是用來管理通信的法規，是網絡系統功能實現的基礎。由于DSP可以實現對網卡的直接操作，對應于OSI網絡模型，網卡包含了物理層和數據鏈路層的全部內容，因此，規定了數據鏈路層上數據幀封裝格式，就可以為基于DSP的局域網絡中任意站點之間的通信提供具體規范。因為以太網是當今最受歡迎的局域網之一，在以太網中，網卡用于實現802.3規程，其典型代表是Novell公司的NE2000和3COM公司的3C503等網卡，所以研究工作中的具體試驗平臺是以DSP為核心構成的以太局域網，主要用于語音的實時通信，所使用的網卡為Novell公司的NE2000網卡。NE2000網卡的基本組成請見參考文獻[2]，其核心器件是網絡接口控制器（NIC）DP8390。該器件有三部分功能：第一是IEEE802.3MAC（媒體訪問控制）子層協議邏輯，實現數據幀的封裝和解封，CSMA/CA（帶碰撞檢測功能的載波偵聽多址接入）協議以及CRC校驗等功能；第二是寄存器堆，用戶對NE2000網卡通信過程的控制主要通過對這些寄存器堆中各種命令寄存器編程實現；第三是對網卡上緩沖RAM的讀寫控制邏輯。DP8390發送和接收采用標準的IEEE802.3幀格式。IEEE802.3參考了以太網的協議和技術規范，但對數據包的基本結構進行了修改，主要是類型字段變成了長度字段。所以，以DSP為核心的局域網內通信數據包基本格式如圖1所示。

DSP讀出數據包和打包從目的地址開始。目的地址用來指明一個數據幀在網絡中被傳送的目的節點地址。NE2000支持3種目的地址：單地址、組地址及廣播地址。單地址表示只有1個節點可以接收該幀信息；組地址表示最多可以有64個字節接收同一幀信息；而廣播地址則表示它可以被同一網絡中的所有節接收。源地址是發送幀節點的物理地址，它只能是單地址。目的地址和源地址指網卡的硬件地址，又稱物理地址。

在源地址之后的2個字節表示該幀的數據長度，只表示數據部分的長度，由用戶自己填入。數據字段由46～1500字節組成。大于1500字節的數據應分為多個幀來發送；小于46字節時，必須填充至46字節。原因有兩個：一是保證從目的地址字段到幀校驗字段長度為64字節的最短幀長，以便區分信道中的有效幀和無用信息；二是為了防止一個站發送短幀時，在第一個比特尚未到達總線的最遠端時就完成幀發送，因而在可能發生碰撞時檢測不到沖突信號。NE2000對接收到的從目的地址字段后小于64字節的幀均認為是“碎片”，并予以刪除。在數據字段，根據系統的具體功能要求，用戶可以預留出若干個字節以規定相應的協議，以便通信雙方依據這些字節中包含的信息實現不同的功能。

2基于DSP的網絡通信程序設計

如果基于網絡操作系統，用戶可以利用一些軟件對網絡操作系統的支持，很容易地編寫出優秀的網絡通信程序，但這些程序必須依附于網絡操作系統。而在DSP環境下，必須深入了解網絡接口控制器（NIC）的工作原理[2]，通過對網絡直接編程，實現局域網內任意站點之間的通信而完全拋開網絡操作系統。

DSP對網卡的通信過程控制就是DSP對DP8390中各種寄存器進行編程控制，完成數據分組的正確發送和接收。DP8390的所有內部寄存器都是8位，映像到4個頁面。每個頁面有16個可供讀寫的寄存器地址（RA=00H～0fH）。頁面的選擇由命令寄存器CA控制。第0頁寄存器用于收發過程，第1頁寄存器主要用于DP8390的初始化，第2頁寄存器則用于環路診斷。DSP對寄存器的操作是將寄存器作為DSP的端口設備，其實際物理端口地址（PPA）為網卡基本I/O端口地址（BIOA）與寄存器地址（RA）之和（即PPA=BIOA+RA）。應注意的是，PPA與寄存器間并不存在一一對應關系，對PPA的讀操作與寫操作并不一定是對同一寄存器進行的，這種情況在第0頁尤其明顯。用戶數據分組在DSP和網卡交互是通過網卡的數據端口實現的，既可以用DMA方式也可以用PIO方式讀入數據分組或將數據分組送至網卡RAM緩沖區。在本系統中，DSP采用DMA方式對網卡進行數據讀寫。網卡的數據端口地址（NDPA）為網卡基本I/O地址（BIOA）加偏移地址10H（即NDPA=BIOA+10H）。

網卡通信過程控制可分為網卡初始化、接收控制和發送控制。下面分別予以討論。

2.1網卡初始化

網卡初始化的主要任務是設置所需的寄存器狀態，確定發送和接收條件，并對網卡緩沖區RAM進行劃分，建立接收和發送緩沖環。具體過程請參閱參考文獻[2]。需要說明的是，每一塊網卡被賦予一個物理地址，以便通信站點的標識。這個物理地址存在網卡的PROM（存儲地址為0000～0005H）六個單元中，在網卡初始化時，通過遠程DMA讀入DSP內存中，并送入網卡物理地址寄存器。在一步的意義在于：一方面，如果能正確讀出網卡的物理地址，則說明網卡硬件基本沒有問題，網卡的上電復位和DSP對網卡的初始化順利通過；另一方面，這個物理地址可以用于DSP網絡系統中的點名、包的過濾丟棄等服務，也就是說，在鏈路層根據數據幀攜帶的源地址和目的地址確定數據報從哪里來，是否接收或丟棄。網卡初始化時另一個重要的工作就是接收緩沖環的設置，為了有效利用緩沖區，NIC將接收緩沖區RAM構成環形緩沖結構，如圖2所示。

接收緩沖區RAM分成多個256字節的緩沖區，N個（N最大為256）這樣的緩沖區通過指針控制鏈接成一條邏輯上的緩沖環。緩沖環的開始頁面地址存入PSTART寄存器，環頁面結束地址存入PSTOP寄存器。PSTART和PSTOP確定了接收緩沖環的大小和邊界。為便于緩沖環讀寫操作，還需要2個指針：當前頁面指針CURR和邊界指針BNRY。CURR確定下一包放在何處，起著緩沖環寫頁面指針作用；BNRY指向未經DSP取走處理最早到達的數據包起始頁面，新接收的數據包不可將其覆蓋，起著緩沖環讀頁面指針的作用。也就是說，CURR可以告訴用戶網卡接收的數據分組當前放到了什么位置，而BNRY則用于確定DSP讀緩沖環到了什么地方。由于接收緩沖區為環形結構，BNRY和CURR相等時，環緩沖區可能滿也可能空。為了使NIC能辨別這兩種狀態，規定當BNRY等于CURR時，才認為環緩沖區滿；當緩沖區空時，CURR比BNRY指針值大1。因此，初始化時設置：BNRY=PSTART，CURR=PSTART+1。這時讀寫指針不一致，為了保證正確的讀寫操作，引入一軟件指針NEXTPK指示下一包起始頁面。顯然，初始化時NEXTPK=CURR。這時，緩沖環的讀指針對NEXTPK，而BNRY只是存儲分組緩沖區的起始頁面邊界指示，其值為NEXTPK-1。

2.2接收控制過程

DSP完成對DP8390的初始化后，網卡就處于接收狀態，一旦收到分組，就自動執行本地DMA，將NIC中FIFO數據送入接收緩沖環，然后向主機申請“數據分組接收到”中斷請求。DSP如果響應中斷，則啟動網卡遠程DMA讀，將網卡緩沖區中的數據分組讀入學生機存儲區，然后對接收緩沖環CURR、NEXTPK、BNRY指針內容進行修改，以便網卡能從網上正確接收后續分組。DSP響應網卡接收中斷后，接收控制過程如下：

①設置遠程DMA的起始地址；RSAR0=00H，RSAR1=Nextpk。

②設置遠程DMA操作的字節數，這個長度在46～1500字節范圍內根據具體要求自己確定。

③0AH送命令寄存器CR，啟動遠程DMA讀。

④從網卡數據端口依序讀入數據分組，注意，最先讀入的4字節非數據分組內容，第1字節為接收狀態，第2字節為下一包頁地址指針，3與4字節為接收字節數。第2字節內容應該送入Nextpk，其它字節根據用戶要求處理。

⑤修改邊界指針BNRY=Nextpk-1。

⑥清除遠程DMA字節數寄存器RBCR0和RBCR1。

2.3發送控制過程

DSP先執行遠程DMA寫操作，將內存中的數據分組傳至網卡發送緩沖區，然后啟動發送命令進行數據分組發送。發送控制過程如下：

①設置遠程DMA的起始地址為網卡發送緩沖區起始地址；

②設置遠程DMA操作的字節數；

③12H送命令寄存器CR，啟動遠程DMA寫；

④依序送出數據分組至網卡發送緩沖區；

⑤清除遠程DMA字節數寄存器；

⑥設置發送字節數寄存器TBCR0和TBCR1；

⑦12H送命令寄存器CR，啟動數據分組發送。

3發送方發送頻率的控制

發送方發送頻率的正確控制主要保護兩點：一是有一個最小發送時間間隔，否則會因為接收方不能及時接收而導致系統癱瘓；二是發送頻率能夠足具體的功能實現要求。譬如在語音的實時通信中，發送頻率就取決于聲卡的采樣頻率。在8kHz采樣頻率時，聲卡每秒鐘采樣8000字節，采用1024字節需用時128ms，如果通信協議規定發送1次傳送1024字節有效數據，則必須每128ms發送一次才能保證緩沖區有新數據待發送，也才能保證接收方有新數據播放。128ms是一個理論計算數值，在實際的操作中采樣速度和發送頻率之間總是不能完全匹配，而存放數據的緩沖區大小是有限的，如果沒有良好的控制技巧來實現正確發送，就會造成聲音抖動和延時。解決的辦法是雙緩沖技術和雙指針控制，并且根據采樣速度和發送頻率之間的匹配情況送入不同的發送通信進行處理后發送。正確發送的含義有兩方面，一是每次發送的都是新數據，二是能滿足接收方總在播放新數據的需求。

4接收方防止數據包的丟失

由于DSP通過中斷請求判斷是否有數據分組到來，如果中斷繁忙而兩個數據包到來時間相差非常短，DSP有可能只響應一次中斷，從而導致丟包的發生。分析網卡接收數據過程，當網卡收到數據分組時，首先執行本地DMA，將NIC中FIFO數據送入接收緩沖環，并將本地DMA操作的起始地址存放在當前頁寄存器（CURR）和當前本地DMA寄存器（CLDA0、CLDA1）中，DSP從網卡接收緩沖環讀出數據到存儲器則稱遠程DMA操作，用軟件指針Nextpk來指示遠程DMA的起始頁面。因此通過比較網卡本地DMA和遠程DMA的當前地址，即在中斷服務子程序中比較CURR和Nextpk指針，或比較CLDA0、CLDA1和Nextpk指針，就可以保證當前數據分組放到了哪里就讀出到哪里，從而防止丟包的發生。

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IP網絡通信是網絡通信技術最具代表性的一種通信方式，我們日常生活中所用的手機、電腦等電子設備都可以實現IP網絡通信。并且IP網絡通信是網絡信息發展的一種產物，作為信息通信技術的一種，為人們的日常生活也提供了很大的便利，這種技術在生活中的很多方面也都有著非常廣泛的應用。從技術應用方面來說，IP電話是按照國際互聯網協議規定的網絡技術內容來開通的電話業務，其傳播途徑需要通過互聯網來加以實現，而互聯網作為一種信息的通道，能夠更好的降低電話通話的成本和費用。IP網絡通信最為通信的一種方式，不僅有著價格低的優點，同時在長途通信過程中也可以使用IP電話來作為通信方式，這樣就可以更好的節約通信成本，因此網絡通信技術低價的特點也成了吸引人們應用的主要特點。IP電話主要由電話、網關以及網絡管理者三個部分構成的。其中電話主要是指電話終端，而網關是Internet網絡與電話網以及一線通網之間的接口設備，在通信過程中網關可以將通話信息進行壓縮和傳輸，從而進行有效的呼叫和控制。網絡管理者是進行IP通信的管理和維護，對IP用戶進行管理并做出詳細的記錄，保證對用戶的正確收費。雖然IP網絡通信技術的迅速發展給人們的生活帶來方便，但它卻對對傳統的電話業務造成強烈的沖擊，且隨著日后的發展更是影響傳統電話業務的應用，這就需要考慮到雙方的合作，能夠使利益最大化，讓兩種業務能夠達到動態平衡，然后隨著技術的進一步發展，讓IP網絡通信技術逐步代替傳統的電話業務，保證節約的經濟生活。

2電力線路上網電力線路上網

也是網絡通信技術中的一種，不僅是電話通信技術的巨大轉變，計算機技術也作為一個重要通信設備而受到大家的歡迎。這其中的電力線作為通信載體，讓上網更加方便，更加快速的進行聯絡。這種PLC通信技術，就是利用電力線來網上通信的。PLC通信技術的原理就是發送信息數據時，PLC技術使用規定范圍的頻帶傳輸信號，利用FDM或者GMSK調制技術對信號數據進行調制，再進行傳輸，接受數據時，首先濾出調制信號，再還原成原通信信號。通信時，用戶發出的信號數據先進入調制解調器調制，再通過電路線傳輸到局端設備，然后經過局端設備的調節，再傳輸到指定的外部INTERNET設備，這樣就完成了整個的通信過程。現代的PLC通信技術與過去的有所不同，現代的多數采用多載波正交頻分復用技術，簡稱為OFDM。OFDM是把高速串行信號數據轉變成n路低速信號數據，再分別調制，然后合并為一并傳輸的調制效率較高的技術，其信號數據傳輸效率接近信道傳輸的上限。

3網絡監控系統網絡視頻監控系統