发布时间:2022-02-16 14:30:30
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的通信论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
为了使构建的卫星通信业务基本框架符合企业运营流程管理逻辑,支撑卫星网络规划建设,提供面向客户的运营服务和保障,卫星通信业务基本框架采用自顶向下的方法,对卫星通信服务进行模块划分、描述和定义,力争构建起一个涵盖卫星通信业务建设、运营、管理完整业务链、全面系统的基本框架。
1.1基本框架的模块设计思路
对于卫星通信企业来说,卫星通信业务是其最根本的核心产品,卫星通信企业是通过向客户销售卫星通信业务产品,以实现满足客户需求、增加客户价值和公司盈利发展。因此,我们首先选取卫星通信业务为切入点,希望采用价值链分析方法对卫星通信业务产品的全生命周期进行细化分解,力争能够理清、认识、理解各组成环节要素及其相互关系,为基础框架的设计奠定基础。如图1所示,在一个卫星通信业务的全生命周期中,主要包括了前期客户需求调查研究、业务规划、产品设计、能力建设,中期的市场营销、业务开通、服务保障、运行维护,以及后期的业务产品退出或转型升级等各环节要素;另外在其各个环节实施过程中还需要企业人力、财务、质量管理、知识管理、品牌建设等运作管理环节进行基础支撑保障。从图1可以看出,卫星通信业务的全生命周期基本上分为两个阶段,第一阶段为前期卫星通信业务规划和能力建设,其主要完成了由战略和业务目标驱动,进行基础设施建设和形成业务产品或服务能力;第二阶段为中后期的卫星通信业务的运营和服务,主要承担了对业务产品进行运营管理并形成服务能力和产生收益。两个阶段之间相互关联、协同发展。业务规划与能力建设工作是运营与服务工作的前提和条件。只有设计出满足市场需求的业务产品,并能够及时具备能力并推出市场,才能够向客户提供满意的服务和可靠地运营保障;另一方面,运营与服务工作是业务规划和能力建设的实现和发展。业务规划和能力建设工作完成之后,必须通过运营和服务来实现产品销售和客户价值增加,在给客户提供服务的过程中不断发现和挖掘客户需求,并能够及时反馈给业务规划与能力建设进行业务产品的改进、提升和开发,从而形成最令用户满意、最具竞争力的优质服务产品。与此同时,两个阶段的各个环节都需要企业管理来进行支撑和保障。对于运营服务型企业来说,其更加关注运营与服务,所有业务规划与建设以及企业管理工作,都是企业为了通过运营服务产生价值、满足客户需求所需不同层面的服务保障工作。因此,为了在基础框架中突出强调卫星通信业务的规划建设和运营服务支撑的两个关键环节,同时体现出企业管理的基础支撑和保障作用,我们从总体上将卫星通信业务基本框架分为三大模块,即,战略与基础设施模块、运营与服务模块和企业管理模块,如图2所示。
1.2基本框架的层次设计思路
客户的卫星通信业务需求分类多种多样,我们可从市场、产品、资源和组织四个关键因素进行分析研究。客户购买的是卫星通信业务产品,而卫星通信企业的核心基础设施所能支撑的仅是企业向客户提品所需要的资源能力,要想将资源能力转化为客户需求实现,还需要通过卫星通信业务产品进行有效衔接。对于卫星通信企业而言就是对各种卫星通信资源和服务能力进行规划、设计和组装,形成了可以独立计价和运维支撑的业务产品。此外,客户所需业务产品多样,卫星通信服务商还需要结合供应商或者合作伙伴的基础设施资源进行有效组合使用,以发挥核心资源的最大效能和满足客户需求实现。因此,客户需求的实现主要由卫星通信企业的市场、业务、资源和供应商等关键因素协同完成。另外一方面,在基本框架的设计中,我们希望构建起能够面向客户的端到端运营服务支撑体系,即以客户需求为引导,业务实现为手段,资源、供应商和组织管理流程为保障的运营服务体系。主要经过市场需求的挖掘、提炼与转达,业务的开发、集成与实施,调动内外部资源,最终实现业务并反馈给用户的过程,如图3所示。该过程中,输入端是市场,输出端也是市场,形成的是一个从市场到市场的端到端的闭环,从而最终实现为客户提供最为优质和满意的服务。综上所述,为了表明客户需求实现过程中四个关键要素及其之间的相互支撑关系,并强调打造端到端的高效运营服务体系,我们在三大模块基础上,又将卫星通信业务基本框架划分为四个层次,包括市场层、业务层、资源层和供应链层,如图4所示。如图4的层次设计,将市场层放在最高层客户紧邻的第一位,突出强调企业是从客户需求出发,以客户需求为根本依据的理念;逐级向下的各层分别为业务层、资源层和供应链层,充分体现了客户需求实现是通过具体业务来实现,业务产品需要资源提供支撑,最底层的供应商和合作伙伴为企业提供除核心资源以外所需配套资源的各要素协同关系。这种层次设计充分体现出卫星通信企业的以客户为中心为市场服务的运营理念。
2基本框架各模块的设计
根据前述基本框架结构设计思路,我们对卫星通信业务基本框架各模块进行进一步设计和定义,各模块功能描述如下。战略与基础设施模块设计战略与基础设施模块主要负责指导和支撑运营服务。包括市场战略、资源战略的制定、基础设施规划、基础设施的构筑、产品和服务的开发和管理以及供应链/价值链的开发和管理。其中,基础设施不仅包括空间卫星资源的规划、建造、测控、运营和退役的全生命周期管理,还包括支撑产品运营服务的其他硬资源和软资源,如地面测控系统、客户关系管理、知识共享库,等等。运营与服务模块设计运营与服务模块主要负责客户需求实现和服务保障。包括日常的服务提供、运营支撑准备、质量保障以及销售管理和供应商/合作伙伴关系管理等,其包含所有由客户驱动的直接面向客户的运行和管理工作。组织管理模块设计组织管理模块为完成战略与基础设施模块和运营与服务模块所需进行的公司内部机构组建,包括了任何商业运行所必须的基本的企业或商务支持。
3基本框架各层次的设计
3.1市场层设计
市场层主要包括客户需求挖掘、分析、客户细分、销售和渠道管理、市场营销管理、服务产品和定价管理,以及客户关系管理、问题处理、服务等级协议管理和计费等。在战略与基础设施模块内,市场层提供对企业核心业务产品的规划开发管理,包括制定战略、开发新产品服务、管理现有资源、实施市场及战略等所需职能。在运营与服务模块内,客户关系管理集中考虑客户需求的基础情况和管理。
3.2业务层设计
业务层包括业务的设计开发、业务配置、业务问题管理、质量分析以及业务使用量的计费等。在战略与基础设施模块中的服务开发与管理就是为运营与服务模块提供所需产品或服务能力的规划、开发和建设,它包括服务战略制定、服务的性能管理和评估、确保未来服务需求能力等所必须的功能。在运营与服务模块中业务运行管理聚焦于对客户服务的提供,包括客户需求分析、服务方案设计、和服务保障等客户服务所需的功能性需要。本层的焦点是服务提供和管理,面向客户提供个性化服务。
3.3资源层设计
资源层主要包括基础设施的规划设计、建设和管理,是为支持卫星通信运营服务所需的卫星资源、地面基础设施和软资源等的规划、开发和交付,主要包括卫星资源、卫星测控站、业务监测站、运营服务网络平台、IT系统、知识共享库等,以及新技术的引入与现有资源技术的互相作用、现有资源性能管理和评估,确保满足未来服务需求的能力等所必须的功能。资源管理和运行主要负责卫星资源管控(卫星性能监视、分析和控制)和其他地面基础设资源的运维管理等所有功能性责任,确保各类基础设施资源平稳运转,能够为客户提供所需的端到端服务能力,并直接或间接地响应服务、客户和员工的需求。同时也包括对资源的功能集成、关联和实时数据统计,以便进行信息综合管理和采取提质增效措施。
3.4供应链层设计
供应链层主要包括处理与卫星建造商、设备提供商、集成商和工程服务商等合作伙伴的交互,它既包括基础设施的供应链管理,也包括与供应商和合作伙伴之间关于日常运营的接口管理。
4基本框架的整体设计
综合上述分析,卫星通信业务基本框架模型一方面突出卫星服务商的基础设施规划建设和运营服务支撑的核心重要性,另一方面强调面向客户、聚焦前端提供端到端的服务交付能力,从而我们可以得出卫星通信业务基本框架的整体结构设计,如图5所示。如图5所示,箭头以上半部分代表从卫星通信业务的全生命周期管理和客户需求实现两个维度进行的三个模块、四个层次结构设计思路;箭头的下半部分表示抽象化、可视化的卫星通信业务基本框架结构设计。该基本框架从顶层将卫星通信业务服务商划分为战略与基础设施、运营与服务和组织管理三大模块,并在框架布局上体现出面向客户的服务中战略与基础设施是前提先导,运营与服务是关键实施,组织管理是全过程支撑的运营特点;该框架自上而下的四个层次架构设计,充分体现出卫星通信企业是以客户需求为引导,以业务实现为手段,以资源和供应商为保障的层次递进关系,各层次环环相扣,紧密链接。这种以客户为中心,面向市场的层次设计,确保企业在享用客户需求时更迅速、策略更灵活,大大提供客户满意度,同时能够更优化企业内外部软硬资源的工作效能,以最高效的方式为客户提供最适当的信息服务,真正做到让大市场来主导企业的流程架构。
5结束语
关键词:16C552;串行通讯;异步
当实现PC机与DSP的串行通讯时,通常可直接利用DSP的串行通讯接口(SCI)模块和SCI多处理器通讯协议(即空闲线路模式和地址位模式)来在同一串行线路中实现多个处理器之间的通讯,也可以采用SCI异步通讯模式实现串行通讯。这两种方式虽然都能方便地实现串行通讯,但它们都需占用系统较多的硬件和软件资源,因而不适用于对实时性要求比较高且系统资源紧张的应用场合。笔者在研制电力有源滤波实验系统中,由于采用了异步通讯芯片16C552,从而成功解决了这个问题。本文将从电路结构和软件编程两个方面介绍该方案的实现方法。
116C552简介
1.1功能特点及结构框图
16C552是TI(TL16C552)和VLSI(VL16C552)等公司生产的异步通信芯片,具有两个增强的通用异步通讯单元通道和一个增强的双向打印机端口;支持TL16C450和FIFO两种模式,其16字节的FIFO可减少CPU中断;每个通道都具有独立的发送、接收、线路状态和设置中断功能,同时具有独立的MO-DEM控制信号、可编程的串行数据发送格式(包括数据位长度、校验方式、停止位长度)和可编程波特率发生器;另外,每个通道的数据和控制总线还具有三态TTL驱动功能。
TL16C552AM是TI公司的68脚PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)封装芯片,其管脚及功能框图如图1所示。从图中可以看出,它的串行口主要完成两个功能,一是把外设或调制解调器接收来的串行数据转换成并行数据;二是把CPU的并行数据转换成串行数据以便发送。在正常操作过程中,CPU可以随时读取16C552的状态信息,以报告16C552传输操作的类型和状态,包括各种错误状态,如奇偶校验、溢出、帧错误和FIFO错误等。此外,16C552还具有完整的MODEM控制功能,并有CTS、RTS、DSR、DTR、RI、DCD等信号端。
16C552具有一套完善的中断系统,可以自动设定优先级。它的串行口和并行口都可以独立地工作于中断和查询两种工作方式。
1.216C552的内部寄存器
16C552内部有12个单字节寄存器,这些寄存器占用了8个I/O口地址,其地址由A0~A2决定。其中有些寄存器共用一个I/O口地址,共用的I/O口可以通过读/写信号和线路控制寄存器(LCR)的D7位(DLAB)来进行区分,具体描述见表1所列,需要说明的是:只有当16C552的CS0或CS1为低电平时,串行通道才能被访问。
表1I6C552的内部寄存器
DLABA2A1A0符号寄存器
LLLLRBR接收缓冲寄存器
LLLHTHR发送保持寄存器
LLLLIER中断允许寄存器
XLHHIIR中断识别寄存器
XLHLFCRFIFO控制寄存器
XLHHLCR线路控制寄存器
XHLLMCRMODE控制寄存器
XHLHLSR线路状态寄存器
XHHLMSRMODEM状态寄存器
XHHHSCR高速缓存器寄存器
HLLLDLL除数锁存器低位
HLLHDLM除数锁存器高位
关于各寄存器内容的具体规定,限于篇幅,这里不作详述,有兴趣者可参看TI公司的相关产品资料介绍,但在串行通讯应用中,要重点搞清楚FCR、LCR、IER等几个寄存器的内容。此外,在实际应用中,有时可能会忽视MODEM控制寄存器中的D4位,该位为自测试循环回送状态控制位,利用它可以对串口的自测试进行控制,因此,在自测试进行完毕后,还应对该位进行复位,以保证系统的正常运行。
2通讯系统硬件接口电路
本系统的硬件接口电路如图2所示。其中,地址译码电路可以根据实际需要采用不同的电路实现。为了使系统使用灵活方便,本方案中采用一片CPLD来进行系统的地址分配。复位电路可以利用专用复位芯片,也可用上拉电阻方式实现。外接晶振可以自行选择,然后根据晶振频率设置除数锁存器的高位和低位,从而获得通讯系统正确的波特率,本系统中使用的晶振是8MHz。此外,由于16C552A有两个串行通道和一个标准并行口,它们相互之间的配合使用在硬件和软件上都要加以注意。建议将不用端口的片选接到高电平(16C552A的片选为低电平有效),以免出现错误。
3串行通讯软件设计
3.1通讯协议
本设计的通讯协议包括以下几点:
(1)波特率为9600。
(2)通讯命令由2个字节构成:第一个字节是同步字节0XFF;第二个字节是命令码,主要用来指示各种控制命令。
(3)每个字节包括8位数据位和1位停止位,无校验。
(4)在通讯过程中,上位机向TMS320F243发送同步命令,TMS320F243接收到后立即应答,若应答错误则重发。
(5)通讯程序向TMS320F243发送控制命令时,TMS320F243返回接收正确应答信号;通讯程序向TMS320F243查询系统参数命令时,TMS320F243按照规定格式返回所需数据。
PC机和TMS320F243均采用异步通讯方式,PC机采用事件驱动方式来接收数据,TMS320F243采用中断方式接收数据,而用查询方式发送数据。
3.2上下位机通讯软件设计
在PC机上编写串行通讯程序至少有三种方法,分别为汇编语言、C语言和Visual系列通讯控件(MSComm)。相比较而言,Visual系列通讯控件能够用少量的代码轻松高效地完成编程任务。实际应用中,可用以VisualBasic(简称VB)6.0中的通讯控件MSComm为基础编写PC机的串行通讯程序,而用汇编语言编写下位机(F243)软件。上、下位机的串口程序流程分别如图3和图4所示。16C552的初始化程序如下:
;THE16C552INITIALIZATIONPROGRAM
C552_INIT:
LDP#00h
SPLK#83h,GSR0
OUTGSR0,0E003h;设置LCR
SPLK#34h,GSR0
OUTGSR0,0E000h;设置DLL
SPLK#00h,GSR0
OUTGSR0,0E001h;设置DLM
SPLK#03h,GSR0
OUTGSR0,0E003h;设置LCR
SPLK#08h,GSR0
OUTGSR0,0E004h;设置MCR
SPLK#01h,GSR0
OUTGSR0,0E002h;设置FCR
SPLK#01h,GSR0
OUTGSR0,0E001h;设置IER
RET
图4
作为一种常见的自然现象,无论是在科学技术水平落后的旧中国,还是科学技术日新月异的现代,雷电都给我国造成过许多人力和财力上的损失。而在计算机科学技术的大力推动下,近年来通信设施为了满足与日俱增的社会需求,开始大量采用集成电路和智能化设施,这样一来,也为通信设施的供电电压带来了全新的挑战。因为在供电过程中,电压往往会由于天馈线、信号线或电源线等受到雷击产生的过电压而发生异常,进而影响到各类通信设施的正常运转,甚至造成人员伤亡现象。所以,在通信时代,雷电灾害早已成为了公认的社会公害之一。伴随着近年来,为国内外对通讯设施雷电过电压防护工作研究的不断深入,通信相关领域的研究人员已经在造成通信设备损坏的罪魁祸首上达成共识,即电脉雷电冲,它是由于通信设施受到雷电波冲击和雷电感应的影响后产生的。这一点便很好地解释了为何配置有良好的避雷措施的通信大楼仍旧无法逃脱雷电袭击的现象。在雷电天气中,进入到电力和通讯线路的电荷是由空中的雷电云层通过通信设施上的天线产生的,而这时候大地与线缆之间的连接障碍会使得雷电感应由于过高的电位而引发过电压现象,让通信设施中的电流超过电缆所能承受的极限,从而影响到通信设施的正常工作,甚至造成人员伤亡。
2通信设施的防雷
2.1防雷原理就目前而言,疏导、隔离、等位和中和是我国专门针对通信设备和通信建筑的四大防雷原理。其中,疏导是以保证通信设备和建筑远离雷电或者雷电感应的直接袭击为目的的,在这一过程中,最常采用的便是运用疏导线让那些雷云中的电荷顺利传入到大地中,进而避免给设备的电缆造成的危害影响通信设施的正常工作。其次,隔离通信设施与雷击过程引发的过电压以达到保护的效果的原理被称为隔离。而等位原理则是将各类公共设施,诸如通信设施所在地、天馈线所在地、铁塔地等,放置在等电位上。最后,中和原理是通过杜绝雷电的形成来保护通信设施和建筑物的,在雷电现象中,大气中产生的电荷会与防雷设备产生的相反电荷离子相互产生中和作用。这四类避雷原理便是我国通信设施防雷措施中常用的。
2.2防雷措施
2.2.1通信设施外部防雷。接地装置和避雷针是通信设施外部防雷常用的方法,其中,接地装置包含了地极和接地线这两部分,而避雷带、避雷线和避雷网则是避雷针中最常见的三种。在雷电现象中,地面上的电场往往会由于空气中雷云的放电而发生异常,这个时候便需要接地装置和避雷针的协同工作,为了改变雷电导入电的传输方向,需要运用避雷针的顶部产生特定的电场,从而将电流逐步引导到接地线中,并最终通过地极顺利将雷电流释放到大地中,避免对通信设施和建筑造成伤害。但是受限于该过程中的各类变量限制,在日常的防雷避雷过程中,该装置并未能取得良好的效果,无论是在对雷电的反应敏捷度还是所能保护的范围的大小亦或能够承受的雷电流量,它都始终处于被动的状态,无法满足正常的通信设施和建筑物的快速防雷要求的。要想防雷措施跟上我国飞速发展的通信领域的脚步,则务必要求避雷针能彻底改变以前的被动状态,在防雷过程中能够主动对通信设施和建筑物采取预防雷手段,不仅如此,还需要提高避雷针同时抵御各类雷击的能力,让避雷针可以兼顾到周边通信设施和建筑物的安全,提高对雷击产生的电流的承载量,这就要求避雷带和避雷线能够与保护物外部的所有金属零件的良好联通。除此之外,还需要将电涌保护器安装到天馈系统中,以实现对感应雷击的消除,为了保证通信设施外部良好的防雷效果,在安装电涌保护器时,还需要用接地线将它的接地端与地网牢固连接起来。而在复杂的通信工程中,防止供电系统遭受雷电攻击也极为重要,这个时候便需要将避雷装置延伸到供电系统的配电房和变压器中,保证供电系统的正常安全运行。
2.2.2通信设施内部防雷。在日常的通信设施内部防护中需要针对供电电源线路进行防护,因为我国供电部门采用的高压避雷装置无法对雷电的过电压进行保护,这就要求在通信设施的内部防雷中,需要增加对低压线路的保护措施,避免过电压对电路造成损坏。在这一过程中,避雷器将被安装到从高压变压器到总配表盘再到配电箱之间的所有电缆和各类高灵敏度的仪器的前端口中,这样是为了把雷电产生的过电压运用不同的限流和分流手段引入到大地中,以达到保护通信设施的目的。不仅如此,还需要对通信设施的信号进行防护,在所有设备的电缆内芯端口安装避雷器,保证所有电缆的空线都与地面良好连接。最后在避雷器的引导下,所有的雷电流都将通过接地系统进入大地之中,保护通信设施和建筑不受雷电的伤害,进而避免人员和财产损失。另外,还需要注意各个接地系统之间的间距,将无法达到安全要求的设备连接到一起,让它们的电位保持统一。最后,除了对通信设施采取严格的雷电过电压保护措施外,还需要定期对通信设施内外避雷装置进行安全检查,及时解决和排除存在的隐患问题,确保通信设施的快速、安全运行。
3结束语
1.1卫星移动通信在海洋石油的勘探开发
海洋石油的开发具有很大的流动性,广泛的作业范围和较强的专业性,这些使海洋石油勘探开发对海上移动通信具有很高的要求。利用传统的单边带无线电话等通信设备不能满足海洋石油勘探开发事业快速发展的需要,于是,在海洋石油勘探开发中,应用卫星移动通信已经成为一种相当理想的通信方式,卫星移动通信及过去采用的那些单边带无线电话和甚高频无线电话等通信方式为海洋船舶作业的通讯需求提供了多元化选择。
1.2卫星移动通信在军事中的应用
由于现代局部战争的参战力量组成不断变化,作战范围规模日益扩大,作战形式也越来越多样化,再加上传统短波军事通信带宽小,传输信道不稳定,传统短波军事通信已经不能应用在现代作战行动中。当卫星移动通信受到地域条件和天气情况的影响时,还可以真正地使信息进行实时的传输,这就是卫星移动通信在军事作战中最大的优势。与传统的通信方式相比较,卫星移动通信在通信容量、覆盖范围和传输质量等方面有更大的优势。
2应用中出现的问题在应用中出现的问题主要表现在以下四个方面:
(1)卫星移动通信的技术规范标准还不健全不完善,管理还不严格不合理。
健全完善技术规范标准,不仅使通信设备的制造、安装测试和使用更加规范,还使卫星移动通信更加畅通,更加安全。
(2)卫星移动通信系统以市场为导向进行管理和经营,就是为了赢取最大的商业利润,其实它本身是国际性商业民用通信系统。
铱系统、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等卫星通信系统,依次进入全球卫星移动服务的市场,一场高投入高技术的全面市场竞争随之展开,先后淘汰了ODYSSEY和APMT,铱系统、全球星和ICO三大系统留下,但是铱系统破产失败,全球星系统命运未卜。
(3)抗截获与干扰技术有待于提高。
卫星移动通信应用在军事中时,因为通信卫星处于空间位置,敌我双方都能看见卫星,所以卫星通信系统有着一些突出的弱点,通信卫星转发器极易遭受到电子攻击是其主要的弱点。具体表现在极易受到敌方强大的电磁波干扰,使通信受到干扰而中断;有利的条件和机会使敌方极易进行定位截获。于是,由于军事通信的迅速发展,军事专家们一直重视敌我双方的通信侦察与反侦察,对抗与反对抗和截获与反截获技术。在频率域与功率域方面,由于移动卫星通信系统空间和信号发射作为现用的平台,因此,在地面信息进入信道传输之前,应该大力做好伪信息识别与抗干扰的工作,积极提高硬件和软件的加密技术,应该改造创新移动终端和关口站。
(4)电磁兼容性和接口技术有待于提高,软件的可移植性有待于增强。
应该提高系统接口技术(移动卫星通信系统信息终端、国防数据和关口站、便携式终端间等互联接口技术),以保证信息能够进行无缝传输,使其与另外的军事通信方式一体或者互联。同时,应该改善增强数传软件的纠错功能,以保证在信息化的恶劣战场中,部队能够进行畅通无阻的信息通信。
(5)闭合回路群设置和信道专用设置有待于提高。
部队在应用卫星移动通信系统进行通信的过程中,应该重视关口站网管软件的应用,应该对部队特殊用户进行合理的设置,进而形成一个闭合回路群,还要在该群中进行合理的信道专用设置,大力做好信道管理和密钥管理的工作,以避免内部泄密和外界揭秘的现象出现。
3卫星移动通信发展概述
在1976年,世界上的第一个专门提供电报与电话服务的卫星移动通信系统建立,海事卫星移动通信系统(Marist)投入商业运营。在1979年,国际海事卫星组织(INMARSAT)成立,从1982年,国际海事卫星组织连续对7颗卫星进行租用,第一代的INMARSAT卫星通信系统随之形成,该系统专门用以船只进行全球卫星移动通信服务。由于通信业务量的增加,在1990年至1994年的过程中,对4颗第二代的INMARSAT卫星进行发射。在1992年,澳大利亚开始运用AUSSAT-B卫星进行国内卫星移动通信的服务。美国与加拿大携手建立北美移动业务卫星通信系统(MAST),用以服务于陆地、海上与空中移动用户,随后在1994年与1995年期间,对2颗MAST卫星进行发射。从1990年开始,许多公司连续提出中轨道和低轨道的多星座卫星移动通信系统方案,铱系统、全球星系统和ICO系统就是其中主要的系统。
在1999年,铱系统开始投入商业运营,但是后来由于对该系统进行不合理的经营,导致其破产失败。同时,在2000年,全球星系统也开始投入商业运营。根据应用环境进行分类,主要分为AMSS(航空卫星移动通信系统)、MMSS(海事卫星移动通信系统)与LMSS(陆地卫星移动通信系统);根据提供的业务类型进行分类,主要分为数据与话音系统;根据轨道类型进行分类,主要分为GEO(对地静止轨道)与非GEO系统,其中LEO(低轨道)、MEO(中轨道)和HEO(高椭圆轨道)就是非GEO系统。在非GEO系统中,根据业务种类对其进行分类,主要分为小LEO、宽带LEO与大LEO。把能够运用LEO卫星提供非实时性业务的系统称之为小LEO系统,Orbcomm系统就是小LEO;把能够运用LEO进行宽带业务的系统称之为宽带LEO,Teledesic系统就是宽带LEO;把能够进行全球实时性个人通信业务的MEO与LEO卫星移动通信系统全部称为大LEO系统,Iridium、Globalstar和ICO系统就是大LEO系统。把能够利用GEO卫星进行宽带多媒体以及移动业务的系统称作宽带GEO系统,Astrolink、Cyberstar和V2stream系统就是宽带GEO系统。在航空、陆地与海事移动等领域中,Inmarsat系统已经对其进行了AMSS、LMSS与MMSS多种业务的提供。按照不同的技术发展水平、业务要求和使用环境,Inmarsat已经对多种移动站和系统进行了开发研究,都制定了每一种移动站和系统相应的系统规范标准,同时按照此规范标准,对各种移动站进行制造,以保证其在全世界任何地方都能够运用Inmarsat卫星进行及时通信。截止到1998年1月,在Inmarsat系统中,25000多个标准A站、5000多个标准B站、39000多个标准C站和1500多个航空站已经建立,再加上标准E站、寻呼终端和导航终端类型站,Inmarsat系统的总用户数已经达到115000多个。除能够进行全球卫星移动业务的Inmarsat系统,同时还建立了众多的能够提供卫星移动业务的国内和区域性卫星移动通信系统。Optus公司独立经营的MobileSat国内卫星移动通信系统以及美国AMSC公司和加拿大TMI公司携手共同经营的MSAT北美区域卫星移动通信系统就是其典型的代表。虽然通信GEO卫星的信道条件比较好,同时星体也比较固定,但是其应用在众多领域中时,还有较多的问题出现。因此,提出并采用了低和中轨道非GEO卫星移动通信系统来进行通信,以保证全球无缝覆盖的个人通信系统的实现。
4卫星移动通信的发展趋势
(1)卫星移动通信系统和另外通信系统的结合将越来越紧密。
由低和中轨道星座组成的卫星移动通信系统应该与地面网络、地面蜂窝系统和静止轨道卫星通信系统等另外通信系统紧密结合,以使用户费用降低,保证适合实际的使用需求。
(2)宽带卫星系统及其发展。
在现代的各种业务中,宽带业务处于重要的地位,无线通信中的移动,广播与远程特性都有助于宽带卫星系统的发展。因为卫星系统属于天基系统,同时它的成本很高,与传统卫星系统成本相比较,发展宽带卫星系统投入的成本达到其成本的215倍,这些预示着在缺乏地面宽带系统的市场中,宽带卫星系统和卫星移动通信系统一样极其发展。
(3)降低信道的误码率技术更高。
相关的专家不断对信道的误码率技术进行研究发展,利用更加先进更加高超的调制纠错与调制编码技术降低信道的误码率,以保证卫星信道的传输质量能够增加到光纤传输信道的水平。在卫星移动通信链路中,对TCP/IP协议进行应用时,还存在令人不满意的问题,但是这些问题并不说明卫星链路不能应用TCP/IP,通过实验可以证明,在卫星链路中,应用TCP/IP协议不仅能使卫星网和地面网互连,还能使其与因特网进行互连,实现了天和地之间的互通。
(4)卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展。
对低端频段的应用,呈现过于拥挤的状态,因此,卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展是相当必要的,同时,不断地对频率复用技术进行利用和创新,使原有通信频带上的潜力得以更深层的发挥。
(5)卫星移动通信系统的优势不仅表现在现代各种应用对卫星移动通信系统日益渐增的要求上,还表现在能够支持大量的和大范围的移动用户的数据通信方面。
再加上人们对能便携的卫星通信用户机和可搬动的小型卫星通信地面站的状态不完全满足,因此,建立实现拥有实用价值的卫星全球个人移动通信系统便成为了卫星移动通信发展的新目标。
5结语
1.1系统模型
根据矿井通信实际需要,可得出基于Turbo码的矿井通信系统框图(图2)。在图2中,将信源产生的信息序列送入Turbo码编码器进行相应的编码,编码后的序列通过调制器的调制,经矿井衰落信道送入解调器,将得到的解调信号通过Turbo码译码器进行译码处理,再由接收端进行接收,最后通过计算得到误码率。本文采用Matlab7.0中Simulink模块搭建了矿井通信系统Turbo码仿真模型(图3)。系统模块主要由伯努利二进制随机发生器(BernoulliBinaryGenerator)、Turbo码编码器(TurboEncoder)、DQPSK调制器、矿井衰落信道(MineFa-dingChannel)、Turbo码译码器(TurboDecoder)、DQPSK解调器和译码误比特率计算模块(MultipleIterationErrorRateCalculation)组成。其中,调制/解调均采用正交相移键控π/4-DQPSK方式,该方式是利用DQPSK模块将相位旋转π/4得到,得到的信号再由误比特率计算模块进行计算,通过模块Dis-play显示结果,并将结果用表示所需储存数据量的模块s13写入到工作空间。Turbo码编码器模块是系统模型中的一个重要部分,根据Turbo码的编码原理,采用Simulink构建Turbo码编码器的内部框图(图4)。由图4可以看出,仿真模型的结构是根据Turbo码的编码结构图设计的。其中由InsertZero模块和Sum模块构成复接器,由Puncture模块构成删余阵,通过InsertZero模块来控制插入的码元0数目,Puncture模块来实现删除码元的数目和位置,这样就得到不用码率的Turbo码。系统模型中最重要的部分是Turbo码译码器模块,根据Turbo码译码原理构建Turbo码译码器内部框图(图5)。由解调器解调后的信息由Inl模块输入,分量译码器由APPDecoder模块实现,其中L(c)对应系统信息,L(u)对应的是先验信息。其解交织通过随机解交织模块(RandomDeinterleaver)实现,经过多次迭代,将得到的似然比进行相应的判决,从而得到最佳估值序列,再通过Out1模块输出。在系统中,利用InsertZero模块实现归零操作;利用Puncture模块对序列进行删余;利用Zero-OrderHold模块对迭代次数进行控制;利用随机交织模块(RandomInterleaver)完成交织过程;选用DiscretePulseGenerator模块、IntegerDelay模块和Product模块实现将系统信息初始化为0;利用HardDecision模块来完成对L(u)的硬判决。其中用s9-s12分别表示所需储存数据量并写入工作空间。
1.2仿真结果及分析
本文主要以误比特率(BER)评价一个通信系统设计的好坏,进而考查Turbo码的纠错性能。仿真参数:采用SISO译码器,译码算法是LOG-MAP算法,帧长为4000bit,采用改进的S随机交织器,π/4-DQPSK调制方式,移动速度为40km/h,载频为2GHz,Nakagami衰落信道,采用频率为10MHz,分别对系统在未编码状态和编码状态下的性能进行仿真,其中编码状态又分为采用卷积码状态以及采用不用码率的Turbo码状态,仿真结果如图6所示。由仿真结果可以看出,对于构建的矿井移动通信系统,在编码状态的系统性能要优于未编码状态,验证了该仿真系统与理论结果的吻合性;而又因采用不同种类的编码其性能也不尽相同,又可直观地说明在矿井移动通信中使用Turbo码编码方案的优势所在[1-4]。
2矿井移动通信系统中Turbo码性能分析
2.1编码长度对Turbo码性能的影响
首先给出不同编码长度对Turbo码性能的影响。仿真参数:信道采用已经构建好的Nakagami多径衰落信道,调制采用π/4-DQPSK方式,解码采用LOG-MAP算法,迭代次数为8次,所用子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,码率为1/2,帧长为512bit,采用的编码约束度K分别为3、4、5、6。其仿真结果如图7所示。从图7的仿真结果可以看出,增加编码约束度K可以改善Turbo码的误比特性能。当BER>10-3时,K的改变不会引起BER的曲线有明显的变化;然而当BER<10-3时,增加K会降低Turbo码的误比特率,其性能会得到提高。当交织器长度和码率一定情况下,K越大,则Turbo码的性能越好[5-7]。
2.2迭代次数对Turbo码性能的影响
以下针对不同迭代次数对Turbo码性能的影响进行仿真。仿真参数:信道采用Nakagami多径衰落信道,调制采用π/4-DQPSK方式,解码采用LOG-MAP算法,所用的子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,码率为1/2,编码约束度K=3,帧长FS=256,迭代次数Iter分别为1,5,8。其仿真结果如图8所示。由图8仿真结果可知,在衰落信道条件下,增加迭代次数也会改善Turbo码的误比特性能。当Eb/No=2时,LOG-MAP算法迭代1次,BER=1.1899×10-1;迭代5次,BER=8.6895×10-2;迭代8次,BER=5.3112×10-2。因此,进行足够次数的迭代,可以获得较好的纠错性能。但当经过一定数值的迭代后译码性能趋于稳定,再增加新的迭代,不但不能提高Turbo码的译码性能,反而会带来一定的编码增益。因此,在对Turbo码进行设计时,要根据实际译码情况及时停止迭代,这样可以在不影响误比特率性能或对误比特率性能影响很小的情况下,有效降低迭代译码过程中的计算量。
2.3码率对Turbo码性能的影响
在对Turbo码进行编码时,为了得到高的传输速率,通常会在编码器之后进行删除操作。以下为仿真不同速率对Turbo码性能的影响。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道,调制方式采用π/4-DQPSK,解码采用LOG-MAP算法,迭代次数为5次,所用的子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,编码约束度K=3,帧长FS=256,码率R分别为1/2,1/3。仿真结果如图9所示。从图9可以看出,码率R=1/2的Turbo码性能在Turbo码编码长度相同情况下时,与码率R=1/3的Turbo码性能相比要差。例如对于(1,7/5)的卷积码,约束度K=4,当信道的信噪比Eb/No=4、码率R=1/2时,BER为2.155×10-2,而码率R=1/3时,BER降低到1.3481×10-3。因此,在衰落信道条件下,降低码率可以提高Turbo码的性能,降低误比特率,但同时也使得码元的传输效率降低。综上所述,在对码率进行选择时,要综合考虑传输效率和传输质量2个方面。
2.4帧长对Turbo码性能的影响
对不同帧长对Turbo码性能的影响进行仿真。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道,调制方式采用π/4-DQPSK,解码采用LOG-MAP算法,迭代次数为5次,所用的子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,码率为1/2,编码约束度K=3,帧长FS分别为64,256,1024bit。仿真结果如图10所示。从图10中的仿真结果看出,在衰落信道条件下,增加交织器的长度即帧长FS,可以提高Turbo码的性能。例如在Eb/No=3时,帧长256bit的Turbo码在Nakagami多径衰落信道中传输的误比特率BER=1.5350×10-2,而当帧长为1024bit时,误比特率BER可以达到6.3480×10-3的水平。
2.5移动台速度对Turbo码性能的影响
针对不同速度下Turbo性能进行仿真。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道,调制方式采用的是π/4-DQPSK,解码采用的是LOG-MAP算法,迭代次数为5次,所用的子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,码率为1/2,编码约束度K=3,帧长FS=1024bit,载频为2GHz。在矿井中由于移动台不同,所以速度不等,但速度都不高。本节主要针对6,8,30,40km/h情况下的Turbo码性能进行仿真,仿真结果如图11所示。从图11仿真结果看出,除了采用纠错编码技术外,没有采取任何抗衰落技术的情况下,随着移动台速度的提高,Turbo码的误比特率曲线明显升高,从而导致性能的降低。由此可见,在衰落信道中必须要采取相应的抗衰落技术才能确保通信的质量,因此在后续的研究中,还需要考虑对衰落信道采用抗衰落技术。
3结语
无线通信技术在单片机通信系统中的应用,存在的最大问题就是数转电台与车载微机的对接问题,在单片机通信系统运行过程中,要保证数转电台与车载微机之间对接的准确性和数据传输的稳定性。车载微机系统采用的处理器是DALLAS公司研发的DS80C320处理器,其在运行中能够提供两个全双工串行口,两个数据指针、13个中断源。通过处理器自身强大的数据处理能力,可以结合数转电台和车载微机所处的不同的实际运行状况,对其对接的方式进行选择,保证数转电台车载微机系统在对接活动中最大限度的接口连接安全和数据传输安全,减轻了单片机控制接口的负担,同时提高了单片机通信系统运行的可靠性[2]。
二、通信软件设计
1、通信格式。车载微机向地面通信系统发送请求信号主形式为ABBAIDSUMNFF、其中数据帧一共包含有6个字节,前两个字节(ABBA)表示起始位置,第三个字(ID)表示该趟列车的车载微机的编码号,第四字节(SUM)为通信活动中的标注字节,第五字节(N)表示在本次通信活动中从起始字节到结束字节的字节数,是为了防止在通信中信息丢失而设置的,第六字节(FF)表示通信内容结束。无线通信技术在单片机通信系统中的应用,对通信模式最大的创新就是实现了信息通信的数字化。单片机通信系统在我国的应用广泛的存在着运行中一对多的运行模式,一般大型机务段都拥有数百台机车。因为铁路运输自身的特性,大量的机车回段的时间都不确定,机车在完成运输任务返回机务段时,应该首先与地面信息系统取得联系,这种联系由机车首先发出通信请求,在得到地面信息系统的回应后,与地面信息系统建立通信连接并完成数据信息的转发。当车载微机连续三次申请通信都得不到回复或者回复信息不正确的时候,车辆管理人员应该保留该车次的数据信息,并与维护人员联系进行车载微机的修理[3]。
2、程序流程。无线通信技术在单片机通信系统中的应用结构包括有数转电台和车载微机系统,其运行流程为机车管理人员将通信键按下,车载微机系统向地面通信中心发送通信请求,车载微机系统在通信请求发出之后其接收系统就开始工作,验证是否收到地面数据中心的应答,如果收到应答则进入到数据传输程序,如果超过三次通信请求没有收到应答系统将提示维护,同时如果一次通信请求在10分钟之内没有收到应答信息系统也会自动提示维护[4]。
三、结论
在发端输人的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制为射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。
二、扩频通信技术的特点
扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。
1.抗干扰性强
扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。
2.低截获性
扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。
3.抗多路径干扰性能好
多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。
4.保密性好
在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。
5.易于实现码分多址
在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。
三、扩频技术的发展与应用
在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事.近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展.通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代.从最佳通信系统的角度看扩频通信.最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机.几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机.因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景.从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代.扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用.接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的.现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网.由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段.在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜.而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用.
扩频微波主要应用在以下几个方面.语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。
四、结语
扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向,是扩频技术与通信相结合的产物。本文主要论述了扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点,使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中,它的易于实现码分多址的特点,使它能与第三代移动通信系统完美结合,发展前景极为广阔。
参考文献:
[1]曾兴雯等.扩展频谱通信及其多址技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[2]查光明,熊贤祚.扩频通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[3]吴慎山,万霞,吴东芳.扩频通信的发展与应用研究[J].河南师范大学学报(自然科学版),2008(5).
论文摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。
数据通信是以“数据”为业务的通信系统,数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。
1通信系统传输手段
电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。
微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。
光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。
卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。
移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。
2数据通信的构成原理
数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。
3数据通信的分类
3.1有线数据通信
数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。
分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储——转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。
帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。
3.2无线数据通信
无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户
4.1计算机网络
计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。
局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。
4.2网络协议
网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。
TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议(TransportControlProtocol)和因特网协议(InternetProtocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:网络接口层:负责接收和发送物理帧;网络层:负责相邻节点之间的通信;传输层:负责起点到终端的通信;应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。
目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯一的。