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數(shù)據(jù)通信基本概念精選(九篇)

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數(shù)據(jù)通信基本概念

第1篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

【關(guān)鍵詞】電力遠(yuǎn)動技術(shù);RTU;數(shù)據(jù)通信;供電系統(tǒng)

一、認(rèn)識遠(yuǎn)動終端RTU

(一)RTU的定義

RTU即遠(yuǎn)動終端,它是電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠、變電站的一種具有四遙遠(yuǎn)動功能的自動化設(shè)備。

(二)RTU的功能概述

1、遠(yuǎn)方功能

RTU與調(diào)度中心之間通過遠(yuǎn)距離信息傳輸所完成的監(jiān)控功能。

①遙測(YC,Tele-measurement):遠(yuǎn)程量測值。RTU將采集到的廠站運行參數(shù)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心(上傳)。包括:P、Q、U、I、檔位、溫度等,容量達(dá)幾十到上百個(路)。

②遙信(YX,Tele-indication, Tele-signalization):遠(yuǎn)程狀態(tài)信號。RTU將采集到的廠站設(shè)備運行狀態(tài)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心(上傳)。

③遙控(YK,Tele-command):遠(yuǎn)程命令。調(diào)度中心發(fā)給RTU的改變設(shè)備運行狀態(tài)的命令。

④遙調(diào)(YT,Tele-adjusting):遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)命令。調(diào)度中心發(fā)給RTU的調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)的命令。

⑥統(tǒng)一時鐘:具有對時功能。接收調(diào)度中心的校時命令。統(tǒng)一時鐘為了不同廠站之間事故分析以及電度量凍結(jié)。

⑦轉(zhuǎn)發(fā):接收其它RTU送來的遠(yuǎn)動信息,按規(guī)約組裝轉(zhuǎn)發(fā)給指定的調(diào)度中心。

2、當(dāng)?shù)毓δ?/p>

就是RTU自身或連接的顯示記錄設(shè)備的實現(xiàn)監(jiān)控功能。

①CRT顯示:與RTU直接連接(或通過當(dāng)?shù)毓ぷ髡荆┑腃RT可顯示RTU采集的四遙、YXBW等信息。

②漢字報表打?。簩崿F(xiàn)三類打印:定時打印、事件記錄打印和召喚打印。

③本機(jī)鍵盤顯示器:RTU自帶的操作面板,實現(xiàn)循測、定測和顯時功能。

④RTU自檢、自調(diào)功能:反映RTU的自身的可維護(hù)能力。插件損壞診斷,程序“走飛”時的自恢復(fù)能力、主備通道監(jiān)視功能。

(三)RTU的基本結(jié)構(gòu)

1、硬件組成

①主控系統(tǒng):管理各個子系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)系、調(diào)度通信

②若干子系統(tǒng):每個子系統(tǒng)單獨CPU,包括YC、YX、YC、YT、DI、DD 等子系統(tǒng)。

③I/O 總線連接主控系統(tǒng)和各個子系統(tǒng)

2、軟件組成

單獨子系統(tǒng)是由主控程序和若干功能子系統(tǒng)所組成。

①主控程序:與子系統(tǒng)的通信程序、調(diào)度通信程序、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)聯(lián)系程序。

②功能子系統(tǒng):與主系統(tǒng)通信發(fā)送/接收、輸入/ 輸出程序等。

二、供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動技術(shù)的數(shù)據(jù)通信

(一)供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動技術(shù)的數(shù)據(jù)通信傳輸方式

供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動技術(shù)的數(shù)據(jù)通信傳輸方式主要包括并行傳輸與串行傳輸,兩種不同的傳輸方式,其中目前電網(wǎng)調(diào)度自動化中大量使用的是串行傳輸。

①并行傳輸,用8根線(另1根公共線)將數(shù)字通信雙方連接起來,每1次可以同時傳送8位碼元,這種方式稱為并行傳輸。其優(yōu)點是速度快(高達(dá)百兆字節(jié));缺點是信號線多,不適于遠(yuǎn)距離傳輸(

②串行傳輸,用1回線將數(shù)字通信雙方連接起來,每1次傳送1位碼元,這種方式稱為串行傳輸。其優(yōu)點是信號線少,適于遠(yuǎn)距離傳輸;缺點是速度慢,適于少量數(shù)據(jù)的傳送。

(二)供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動技術(shù)的數(shù)據(jù)通信的原理

計算機(jī)并行方式處理數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)傳送用串行方式,故需要進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換。其中在發(fā)送端的并/串轉(zhuǎn)換器進(jìn)行如下操作:CPU控制發(fā)送緩沖器移位寄存器在發(fā)送脈沖控制下字節(jié)的低位先發(fā)。發(fā)空后用中斷提示。發(fā)送時鐘控制發(fā)送速度。接收端的串/并轉(zhuǎn)換器與送端的并/串轉(zhuǎn)換器工作原理類似。

(三)供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動技術(shù)的數(shù)據(jù)通信的差錯控制

第一、誤碼率。數(shù)據(jù)傳輸后發(fā)生的錯誤碼元數(shù)與總傳輸碼元數(shù)的之比,稱為誤碼率。電網(wǎng)遠(yuǎn)動要求誤碼率小于10E-5,計算機(jī)通信要求誤碼率小于10E-6。誤碼與線路質(zhì)量、干擾及其傳輸速度有關(guān)。

第二、差錯控制。指能在接收端,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯誤的控制措施和方法,其中供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動技術(shù)的數(shù)據(jù)通信的差錯控制的主要方法就是奇偶效驗。

三、供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度自動化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)說明

(一)電網(wǎng)調(diào)度自動化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的重要性

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動化以及配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要部分,現(xiàn)代電力系統(tǒng)離開了通信系統(tǒng)是不可能正常運行的。電力系統(tǒng)自動化對供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度自動化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本要求如下:

1)通信可靠性:遠(yuǎn)距離傳輸、誤碼低、糾錯能力。2)建設(shè)費用低:較高的性價比。3)滿足目前和將來數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?)通信方式具有實用性和靈活性。5)信道不受電網(wǎng)故障的影響,電網(wǎng)故障時的強烈電磁干擾對通信設(shè)備和線路影響。6)易操作與維護(hù)。

(二)電網(wǎng)調(diào)度自動化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成

電網(wǎng)調(diào)度自動化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成如下:

數(shù)據(jù)終端調(diào)制解調(diào)器通信處理機(jī)調(diào)制解調(diào)器主計算機(jī)。

①數(shù)據(jù)終端:廠站端RTU設(shè)備。

②調(diào)制解調(diào)器:二進(jìn)制數(shù)據(jù)與模擬信號的轉(zhuǎn)換設(shè)備,模擬信號適于遠(yuǎn)傳。近距離傳輸可直接采用數(shù)字通信。

③通信線路:傳送數(shù)據(jù)信號的線路,公網(wǎng)或?qū)>W(wǎng),直接連接或經(jīng)通信處理機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接。

④通信處理機(jī):承擔(dān)通信控制任務(wù)(緩沖匹配、誤碼檢測、故障檢測、路由選擇、信道建立等)

⑤主計算機(jī):類似于數(shù)據(jù)終端,指調(diào)度計算機(jī)系統(tǒng)。

結(jié)語

鑒于電力生產(chǎn)的特點,發(fā)電廠、調(diào)度站和變電站之間的信息交換只能借助通道技術(shù)來實現(xiàn)。因此,要使發(fā)送出去的數(shù)據(jù)到對方后,能夠被接收方識別、接收和處理,就要對傳送的數(shù)據(jù)信息格式作嚴(yán)格的規(guī)定,這就是遠(yuǎn)動規(guī)約的一個內(nèi)容。而基于這一規(guī)定的遠(yuǎn)動技術(shù)的實現(xiàn)及其在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用,更是有效的促進(jìn)了電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳峰.鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)技術(shù)探析[J].中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),2011(13).

第2篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞: 計算機(jī)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)通信

1前言

目前使用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù),其原理是是通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信交換技術(shù)。在該技術(shù)應(yīng)用下的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境中,用戶可以對通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)、軟硬件和信息資源實現(xiàn)共享。隨著計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和普及以及計算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)就應(yīng)運而生,它實現(xiàn)了計算機(jī)之間,計算機(jī)與終端之間的通信。本文主要分析和探討計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信及交換技術(shù),根據(jù)這幾種交換在實際應(yīng)用中存在的優(yōu)勢和劣勢,加以分析和介紹,同時對目前新型的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)進(jìn)行簡要分析。

2常見的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)

不同的站點之間需要進(jìn)行通信數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)信息的傳遞,是在對應(yīng)節(jié)點之間在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換基本技術(shù)有三種,即電路交換、報文交換及分組交換,在此基礎(chǔ)上另外還有兩種較為常見數(shù)據(jù)交換模式:幀中繼技術(shù)和ATM異步傳輸模式。

2.1電路交換

電路交換過程一般包括連接建立、線路占用和連接拆除三個階段。在通信之前需要先將線路連接起來:從起源站點向其中某個目標(biāo)站點發(fā)送響應(yīng)請求,目的是將通信雙方之間建立一條獨占的通道,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。在請求發(fā)出之后,會通過其間多個中間節(jié)點一直傳遞到目標(biāo)站點,在傳遞的過程中,優(yōu)先分配相較于空閑的物理線路,某一主叫節(jié)點呼叫另一被叫節(jié)點發(fā)出連接請求,接著再傳遞到下一個節(jié)點,整個過程就是這樣以此類推持續(xù)進(jìn)行。其次線路占用:即數(shù)據(jù)傳輸交換階段,基于已經(jīng)建立好的物理線路的基礎(chǔ)上,進(jìn)行站點與站點之間數(shù)據(jù)傳輸交換任務(wù)。再次連接拆除:在起源站點和目標(biāo)站點實現(xiàn)成功連接,并完成兩點之間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)之后,需要將建立的這條線路進(jìn)行拆除,即將線路進(jìn)行釋放,讓線路資源回歸到新的響應(yīng)中。電路交換具有很多優(yōu)點,比如線路專用、數(shù)據(jù)直達(dá),在兩個站點之間線路建立之后和線路釋放的這段時間內(nèi),整條線路不會再進(jìn)行任何數(shù)據(jù)的傳輸交換,也不會與其它站點進(jìn)行資源的共享,專線專用。實時性也很強,線路一旦建立之后,通信雙方所有資源,包括線路資源在內(nèi),均用于本次數(shù)據(jù)傳輸通信,此時除了偶爾會出現(xiàn)傳輸時延情況之外,不會出現(xiàn)其他形式的時延故障,完成線路交換的交換設(shè)備及控制十分簡單,既適用于傳輸模擬信號,也適用于傳輸數(shù)字信號。但電路交換也存在一些缺點,比如電路交換的平均連接建立時間對計算機(jī)通信來說費時長。電路交換連接建立后,物理通路被通信雙方獨占,即使通信線路空閑,也不能供其他用戶使用,因而信道利用低。電路交換時,數(shù)據(jù)直達(dá),不同類型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信,也難以在通信過程中進(jìn)行差錯控制。

2.2報文交換

報文交換是將數(shù)據(jù)信息封裝成報文,每個報文中包含有控制信息和目的地址,網(wǎng)絡(luò)中的各交換節(jié)點以存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。報文交換交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報文,報文就是站點一次性發(fā)送的數(shù)據(jù)塊,其長度沒有限制并且可變。當(dāng)一個站點想要發(fā)送報文時,應(yīng)附加一個目的地址到該報文上,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點會按照報文上目的地址,利用路由信息找出下一個節(jié)點地址,把報文發(fā)送給下一個節(jié)點。因此,端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文交換優(yōu)點是信道的利用率較高、承載量大;報文交換系統(tǒng)可以把一個報文發(fā)送到多個目的地;報文交換網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。其缺點主要是不能滿足實時或交互式的通信要求;報文傳輸延遲較長;節(jié)點收到過多的數(shù)據(jù)而無法存儲時,造成報文丟失;設(shè)備費用高。

2.3分組交換

分組交換原理:分組的封裝是分組終端把要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息分割成若干個用戶數(shù)據(jù)段,每個數(shù)據(jù)段在送往下一個交換節(jié)點時,附加上源地址、目的地址、用戶數(shù)據(jù)段編號、差錯控制信息。分組的傳輸是交換節(jié)點選擇一個最佳的路由,把分組經(jīng)一個或幾個交換節(jié)點,送到收端。收端從分組中提取用戶數(shù)據(jù)段,再把它們按照順序恢復(fù)成原有的數(shù)據(jù)信息。

分組交換主要優(yōu)點是速度快、傳輸質(zhì)量和效率高、可靠性高、轉(zhuǎn)發(fā)時延短、經(jīng)濟(jì)性好、能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型終端的之間的相互通信、分組交換網(wǎng)能和其他通信網(wǎng)互聯(lián)。主要不足是實現(xiàn)技術(shù)難度大。

2.4幀中繼技術(shù)

幀中繼協(xié)議是一種簡化的X.25廣域網(wǎng)協(xié)議,幀中繼協(xié)議是一種統(tǒng)計復(fù)用的協(xié)議,它在單一物理傳輸線路上能夠提供多條虛電路。每條虛電路用數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識來標(biāo)識,DLCI只在本地接口和與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(wǎng)絡(luò)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(shù)主要優(yōu)點是以光纖作為傳輸媒體,傳輸質(zhì)量高,誤碼率低,網(wǎng)絡(luò)吞吐量大,網(wǎng)絡(luò)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(zhì)量和終端智能化程度要求都高。

2.5 ATM異步傳輸模式

ATM異步傳輸模式是用作寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的復(fù)用、傳輸和交換模式。ATM綜合了分組交換的高效率和電路交換的高速度的優(yōu)點,采用面向連接的快速分組交換技術(shù)。ATM信元的長度是固定的,即53個字節(jié)。其中5個字節(jié)是信頭,48個字節(jié)是信息段。信頭包含各種控制信息,主要是信元的目的地址,維護(hù)信息,優(yōu)先級,信頭的糾錯碼。信息段包含用戶數(shù)據(jù)。ATM交換特點:基于統(tǒng)計時分復(fù)用;采用面向連接的工作方式;信元長度固定;信頭簡化,以減少處理開銷。

3新數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的發(fā)展

隨著光通信技術(shù)的發(fā)展,光纖信道傳輸容量得到了大幅度提高,基于此交換技術(shù)迎來了新的發(fā)展契機(jī)??梢詫⑼ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)發(fā)展分為三個階段:即電傳輸和交換階段、光傳輸和電交換階段、光傳輸和交換階段。

3.1電傳輸和交換階段

傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)都是處在電傳輸和交換階段,其交換技術(shù)涵蓋了以上介紹的任何一種技術(shù)。

3.2光傳輸和電交換階段

以光纖為傳輸介質(zhì),數(shù)據(jù)是以光信號在物理信道上進(jìn)行傳輸,而中繼節(jié)點只能針對電信號進(jìn)行處理,這樣就要求在傳輸線路和中繼節(jié)點接口位置安裝光電和電光轉(zhuǎn)換裝置。

3.3光傳輸和交換階段

數(shù)據(jù)傳輸和交換都以光信號在信道上進(jìn)行,只有在終端處表現(xiàn)為電信號,以便信息處理。由于技術(shù)限制導(dǎo)致出現(xiàn)了光信道空閑而交換節(jié)點飽和現(xiàn)象。原來傳輸信道網(wǎng)絡(luò)瓶頸轉(zhuǎn)移到了交換節(jié)點處,為了克服分組交換節(jié)點網(wǎng)絡(luò)瓶頸,開始陸續(xù)提出了一些新交換技術(shù),并逐步走向了商業(yè)上使用中,如光路交換和光包交換等。

第3篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)融合;功能模型

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.114

1 引言

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)作為一種新興的信息獲取和處理技術(shù),已經(jīng)吸引了眾多研究者的關(guān)注[1,2]。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有范圍大、低成本,、布設(shè)靈活的特點,它越來越多的被用于如森林、戰(zhàn)場和災(zāi)難現(xiàn)場等無人值守的應(yīng)用環(huán)境中。在WSN中,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通常自身攜帶的電池進(jìn)行供電,且采用嵌入式處理器和存儲器,所以往往造成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點計算資源和能量嚴(yán)重受限。隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展,WSN的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展,同時WSN呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)動態(tài)變化更頻繁、數(shù)據(jù)通信可靠性的要求更高等特點。但是WSN 仍然具有節(jié)點體積受限、使用有限電源、采用無線通信方式等本質(zhì)特性,因此網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的帶寬資源、能量、通信距離依然受限,這就使得研究人員更加關(guān)注WSN中節(jié)能和提高通信效率的問題。數(shù)據(jù)融合技術(shù)就是解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量和資源受限問題的有效方法之一。

在文章的余下章節(jié)中,第二節(jié)給出了數(shù)據(jù)融合的基本概念,第三節(jié)分析了功能模型,最后第四節(jié)對WSN中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)融合方法進(jìn)了分類介紹。

2 數(shù)據(jù)融合的基本概念

生物系統(tǒng)(如人)對多源信息的融合處理體現(xiàn)了信息獲取的多樣性,同時使得信息交融而得到感知信息。傳感器感測外部信息,而數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)則是模仿人的信息處理能力。因此文獻(xiàn)[3]中給出了傳感器數(shù)據(jù)融合的概念,針對一個系統(tǒng)中使用多種傳感器(多個或多類)對某一特定問題進(jìn)行的信息處理方法,又稱多傳感器信息融合。單一傳感器可能只獲得環(huán)境或被測對象的部分信息段,不能有效地利用多傳感器資源;而多傳感器系統(tǒng)可以很大程度地獲得被探測目標(biāo)和環(huán)境的信息量。數(shù)據(jù)融合所處理的多傳感器信息具有復(fù)雜的形式,可以在不同的信息層次上出現(xiàn),這些信息抽象層次包括數(shù)據(jù)層、特征層和決策層。

數(shù)據(jù)融合技術(shù)在智能信息處理技術(shù)的研究中有不可代替的作用。數(shù)據(jù)融合充分利用不同時空的多傳感器信息資源,采用計算機(jī)技術(shù)對按時序獲得的多傳感器觀測信息按一定的準(zhǔn)則加以自動分析、綜合、支配和使用,獲得對被測對象的一致性解釋與描述,已完成所需要的決策和估計任務(wù),使得系統(tǒng)獲得比它的各組成部分更優(yōu)越的性能。數(shù)據(jù)融合研究主要涵蓋的內(nèi)容包括檢測、關(guān)聯(lián)、跟蹤、估計及綜合;在幾個層次上完成對多源信息處理,各個層次都表示不同級別的信息抽象;結(jié)果包括較低層次上的狀態(tài)和屬性估計,以及較高層次上的整個戰(zhàn)場態(tài)勢估計和威脅評估。

3 數(shù)據(jù)融合的功能模型

數(shù)據(jù)融合的模型可以分為:功能模型、結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型。結(jié)構(gòu)模型描述數(shù)據(jù)融合的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系,以及數(shù)據(jù)流的定義。數(shù)學(xué)模型定義了數(shù)據(jù)融合算法的數(shù)學(xué)表示和綜合邏輯。數(shù)據(jù)融合的功能模型則是根據(jù)融合需求,定義數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的組成,數(shù)據(jù)融合時系統(tǒng)各主要功能部分之間的相互作用過程,以及數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的軟、硬件組成。White給出了一個在軍事應(yīng)用背景下建立的一般處理模型,其基本思想如圖1所示。檢測級數(shù)據(jù)融合屬于低級融合,是經(jīng)典信號處理的直接發(fā)展,適用于任何多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)。位置級融合和屬性級融合是多傳感器數(shù)據(jù)融合最重要的兩級。態(tài)勢評估和威脅估計為決策級融合,是C4ISR的核心,適用于軍事領(lǐng)域。

3.1 檢測級融合

檢測級融合是信號級的數(shù)據(jù)融合,屬于分布式檢測問題,它根據(jù)所選擇的檢測準(zhǔn)則形成最有門限,以闡述最終檢測輸出。傳感器向融合中心傳送經(jīng)過某種處理的檢測和背景雜波統(tǒng)計量,然后在融合中心直接進(jìn)行分布式虛警檢測(CFAR)。如圖1所示,預(yù)濾波根據(jù)時間和空間以及傳感器類型對數(shù)據(jù)進(jìn)行分選和歸并,以控制進(jìn)行第二級處理的信息量。采集管理主要是控制融合的數(shù)據(jù)收集,包括傳感器的選擇、任務(wù)分配(通過預(yù)測目標(biāo)位置)、工作狀態(tài)優(yōu)選和監(jiān)視。從分布式檢測的角度看,檢測級融合的結(jié)構(gòu)模型主要有4種:即并行結(jié)構(gòu)、串行結(jié)構(gòu)、分散式結(jié)構(gòu)和樹狀結(jié)構(gòu)。檢測級融合具有兩種處理形式:即集中式和分布式。

3.2 位置級融合

位置級融合包括數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)、跟蹤、預(yù)測、濾波和關(guān)聯(lián),綜合傳感器的位置信息,以獲取目標(biāo)的位置和速度(動態(tài)特性、屬性信息),建立對象軌跡(航跡)數(shù)據(jù)庫。從信息流通形式和綜合處理層次上看,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型主要有集中式、分布式、混合式和多級式結(jié)構(gòu)。下面主要對集中式和分布式的位置級融合進(jìn)行介紹。

集中式位置級融合是將各傳感器采集的檢測數(shù)據(jù)傳送到融合中心進(jìn)行數(shù)據(jù)對準(zhǔn)、點跡相關(guān)、數(shù)據(jù)互聯(lián)、航跡濾波、預(yù)測和綜合跟蹤。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是信息損失最小,但是數(shù)據(jù)互聯(lián)較為困難,同時要求系統(tǒng)容量大,因此計算負(fù)擔(dān)重,系統(tǒng)生存能力差。

分布式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用很普遍,特別是在C4ISR系統(tǒng)中,它不僅具有局部獨立跟蹤能力,還具有全局監(jiān)視和評估特性,且造價可控。這種結(jié)構(gòu)的特點是:每個傳感器的檢測數(shù)據(jù)在進(jìn)行融合之前,先由其自己的數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生局部多目標(biāo)跟蹤航跡,然后把處理過的信息送至融合中心,中心根據(jù)各節(jié)點的航跡數(shù)據(jù)完成航跡的相關(guān)和合成。這種結(jié)構(gòu)還可稱為分級式和自主式融合。

3.3 目標(biāo)識別級融合

目標(biāo)識別(屬性)級數(shù)據(jù)融合,也稱屬性分類或身份估計,主要是組合來自多個傳感器的屬性信息,獲取目標(biāo)(身份)的聯(lián)合估計。目標(biāo)識別的基本過程如圖2所示。用于目標(biāo)識別的技術(shù)主要有模板法,聚類分類,自適應(yīng)神網(wǎng)絡(luò),或識別實體身份的基于知識的技術(shù)。目標(biāo)識別(屬性)級的數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)主要分為三類:分別對應(yīng)決策級、特征級和數(shù)據(jù)級屬性融合。例如基于圖像的目標(biāo)識別融合,就可以這三級中的任一級進(jìn)行。

決策級屬性融合結(jié)構(gòu)中,每個傳感器為了獲得一個獨立的屬性判決要完成一個變換,然后順序融合來自每個傳感器的屬性判決。特征級屬性融合結(jié)構(gòu)中,每個傳感器觀測一個目標(biāo),為了產(chǎn)生來自每個傳感器的特征向量要完成特征提取,然后組合這些特征向量,并基于聯(lián)合特征向量做出屬性判決。在數(shù)據(jù)級融合方法中,直接融合來自同類傳感器的數(shù)據(jù),然后是特征提取和對來自融合數(shù)據(jù)的屬性判決。為了實現(xiàn)這種融合,傳感器必須是相同的或同類的。與位置級數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)類似,通過融合靠近信源的信息可獲得較高的精度,即數(shù)據(jù)級屬性融合比特征級精度高,而決策級融合是最差的。

圖像融合作為目標(biāo)識別融合中的一個重要方面,可以在像素級、特征級或決策級任一級進(jìn)行融合,也可以利用Dastrathy提出的5級結(jié)構(gòu),構(gòu)造靈活的圖像融合識別結(jié)構(gòu),以進(jìn)一步改善圖像融合的性能。

4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合算法

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合主要集中于應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層。在網(wǎng)絡(luò)層中,將路由技術(shù)與數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,可用于設(shè)計面對應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合接口。數(shù)據(jù)融合技術(shù)還可以獨立應(yīng)用于協(xié)議層之外,在網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)鏈路層的中間建立信息融合層。

4.1 應(yīng)用層中的數(shù)據(jù)融合

在應(yīng)用層進(jìn)行數(shù)據(jù)融合時,需要考慮以下兩點。

(1)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時,應(yīng)用層涉及到的參數(shù)量較多,需要屏蔽應(yīng)用層的工作,為用戶終端提供一個方便、靈活的需求界面。

(2)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量分配中,數(shù)據(jù)通信所占的比率最大,可以利用分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)中的冗余信息進(jìn)行融合,將中間點接收到的數(shù)據(jù)與本地數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理。目前,應(yīng)用層中基于查詢的數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究比較熱門,對此技術(shù)貢獻(xiàn)最大的是美國加州大學(xué)伯克利分校(UC Berkeley)的 TinyDB[4]和康奈爾(Cornell)大學(xué)的 Cougar 系統(tǒng)[5]?;趹?yīng)用層的數(shù)據(jù)融合技術(shù)適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小且單個節(jié)點的計算與存儲能力較強的傳感器網(wǎng)絡(luò)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)層中的數(shù)據(jù)融合

網(wǎng)絡(luò)層主要研究路由選擇,其目的是挑選出一條通信帶寬和路徑最為合適的路由,以提高通信效率。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)可以減少冗余數(shù)據(jù),減少數(shù)據(jù)通信量,避免網(wǎng)絡(luò)擁堵。將兩者協(xié)同使用可以延長網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的壽命。根據(jù) WSN 中的路由技術(shù)是否有數(shù)據(jù)融合功能可以分為兩類[6-7]。

(1)以地址為中心的路由(Address-Centre Routing,AC 路由)。每個節(jié)點只是尋找從源節(jié)點到目的節(jié)點的最短路徑,并且數(shù)據(jù)通過最優(yōu)路徑被轉(zhuǎn)發(fā),不考慮數(shù)據(jù)融合。如圖 3(a)所示,從源節(jié)點 1 與源節(jié)點 2 到匯聚節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸時分別經(jīng)過中間節(jié)點 A 與 B、C 尋找最短路徑,沒有運用數(shù)據(jù)融合技術(shù)。

(2)以數(shù)據(jù)為中心的路由(Data-Centre Routing,DC 路由)。選路過程中有數(shù)據(jù)融合。如圖3(b)所示,數(shù)據(jù)從源節(jié)點傳送到 Sink 節(jié)點的過程中,沒有選擇最短路徑:源節(jié)點 1中間節(jié)點 ASink 節(jié)點,而是將源節(jié)點 1 與源節(jié)點 2 采集的數(shù)據(jù)在中間節(jié)點 B 處融合,并將融合結(jié)果傳送給 Sink 節(jié)點。

4.3 具有數(shù)據(jù)融合的路由協(xié)議

具有數(shù)據(jù)融合的路由協(xié)議主要概括為以下幾種:

(1)具有查詢能力的路由協(xié)議。具有查詢能力的路由協(xié)議的代表是定向擴(kuò)散路由。其路由建立和數(shù)據(jù)傳輸兩個階段都涉及到數(shù)據(jù)融合。

在路由建立階段,匯聚節(jié)點向鄰節(jié)點廣播興趣。對于每個節(jié)點的興趣,都有一個表項記錄發(fā)出該興趣的鄰節(jié)點,包括數(shù)據(jù)發(fā)送速率和時間戳等。當(dāng)在同一檢測區(qū)域內(nèi)的鄰節(jié)點之間的興趣命名的方式相同時,可以將具有相同屬性的興趣融合為一個。

在數(shù)據(jù)傳輸時,當(dāng)節(jié)點采集的數(shù)據(jù)與興趣匹配時,對此轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存處理,再有重復(fù)的數(shù)據(jù)則不予發(fā)送,有效地減少了網(wǎng)絡(luò)通信過程中的數(shù)據(jù)傳輸量。

(2)基于層次的路由協(xié)議?;趯哟蔚穆酚蓞f(xié)議的典型代表是 LEACH,此協(xié)議分為三個階段:簇首的選擇、簇的建立和數(shù)據(jù)的融合與傳輸階段。在數(shù)據(jù)的融合與傳輸階段,簇內(nèi)節(jié)點把采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給簇首,簇首接受所有簇內(nèi)成員傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息,并融合處理收集到的數(shù)據(jù),將融合結(jié)果傳送給 Sink節(jié)點。

基于鏈的路由?;阪湹穆酚刹徊捎梅謱咏Y(jié)構(gòu),典型代表是PEGASIS協(xié)議[8-9]。PEGASIS 協(xié)議中只有距離相近的節(jié)點間才互相通信,每一次通信都是在鏈中進(jìn)行。每一次只有一個鄰節(jié)點與Sink節(jié)點通信。

Sink節(jié)點選定后,采用令牌方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信息從兩端向中間靠攏,經(jīng)過多次的數(shù)據(jù)傳輸和融合,將結(jié)果送到 Sink 節(jié)點,當(dāng)鏈中有一個節(jié)點死亡時,鏈就需要重新構(gòu)建。在運用 PEGASIS 協(xié)議時,“Sink 節(jié)點”可以被鏈中節(jié)點輪流充當(dāng),從而使在每一輪通信中每個節(jié)點的能量消耗降低,整個網(wǎng)絡(luò)的能耗均衡性更好。

5 結(jié)論

經(jīng)過幾十年的發(fā)展,數(shù)據(jù)融合從單一的軍事領(lǐng)域逐漸發(fā)展到更廣闊的多元化應(yīng)用領(lǐng)域。數(shù)據(jù)融合技術(shù)是為適應(yīng)WSN以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用而產(chǎn)生的,是WSN的關(guān)鍵技術(shù)之一。它能減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間通信量,明@提高網(wǎng)絡(luò)感知效率,延長網(wǎng)絡(luò)生存周期,節(jié)省通信帶寬和能量資源,這非常有利于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與應(yīng)用。本文從數(shù)據(jù)融合技術(shù)與WSN的協(xié)議層之間的緊密聯(lián)系和數(shù)據(jù)融合的功能模型兩個方面就進(jìn)行了論述,明確了數(shù)據(jù)融合的功能模型對融合細(xì)節(jié)和研究對象所起的框架作用,以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)在WSN中各協(xié)議層間的應(yīng)用機(jī)制。在WSN的不斷創(chuàng)新和發(fā)展中,對數(shù)據(jù)融合算法的設(shè)計和分析是極具研究價值的,同時也存在巨大的挑戰(zhàn)性。

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第4篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)故障診斷;路由器;分層診斷技術(shù);網(wǎng)絡(luò)接口

中圖分類號:TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-2374 (2010)25-0070-02

0引言

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機(jī)及其外部設(shè)備,通過通信線路連接起來,在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機(jī)系統(tǒng)。實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有四個基本要素:通信線路和通信設(shè)備;有獨立功能的計算機(jī);網(wǎng)絡(luò)軟件軟件支持;實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與資源共享。所以網(wǎng)絡(luò)故障無非就是這四個方面的故障。本文先介紹網(wǎng)絡(luò)和路由器的基本概念,而后通過介紹網(wǎng)絡(luò)分層診斷技術(shù)來詳細(xì)闡述排除網(wǎng)絡(luò)連通性故障的方法。

1網(wǎng)絡(luò)與路由器概述

網(wǎng)絡(luò)診斷是一門綜合性技術(shù),涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方方面面。為方便下面的討論,首先回顧一下網(wǎng)絡(luò)和路由器的基本概念。

(1)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按其覆蓋范圍通常被分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小,一般在數(shù)米到數(shù)十公里之間。廣域網(wǎng)覆蓋地理范圍較大。按拓?fù)浞诸惪煞譃榭偩€型,星型,環(huán)形以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

(2)為了完成計算機(jī)間的通信,把每部計算機(jī)互連的功能劃分成定義明確的層次,規(guī)定了同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口和服務(wù),將這些層、同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)是當(dāng)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的核心。該模型將網(wǎng)絡(luò)劃分為7個層次:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。

(3)Internet依靠TCP/IP協(xié)議,在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)不同硬件結(jié)構(gòu)、不同操作系統(tǒng)、不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互聯(lián)。在Internet上,每一個節(jié)點都依靠唯一的IP地址互相區(qū)分和相互聯(lián)系。IP地址是一個32位二進(jìn)制數(shù)的地址,由4個8位字段組成,每個字段之間用點號隔開,用于標(biāo)識TCP/IP宿主機(jī)。

(4)路由器(Router)是用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò),所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個單獨的網(wǎng)絡(luò)或者一個子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)時,可通過路由器來完成。因此,路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能,它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng),路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。路由器技術(shù)始終處于核心地位。

2網(wǎng)絡(luò)故障診斷概述

網(wǎng)絡(luò)故障診斷有以下三方面的目的:確定網(wǎng)絡(luò)的故障點,恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運行;找到網(wǎng)絡(luò)配置和規(guī)劃中的欠缺之處,改善和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能;觀察網(wǎng)絡(luò)的運行狀況,及時預(yù)測網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。

網(wǎng)絡(luò)故障診斷以網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)運行的知識為基礎(chǔ)。從故障現(xiàn)象出發(fā),以網(wǎng)絡(luò)診斷工具為手段獲取診斷信息,確定網(wǎng)絡(luò)故障點,查找問題的根源,排除故障,恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)正常運行。

網(wǎng)絡(luò)診斷可以使用包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)分析儀在內(nèi)的多種工具:路由器診斷命令;網(wǎng)絡(luò)管理工具和其它故障診斷工具。CISCO提供的工具足以勝任排除絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)故障。查看路由表,是解決網(wǎng)絡(luò)故障開始的好地方。ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是獲取故障診斷有用信息的網(wǎng)絡(luò)工具。

網(wǎng)絡(luò)故障的故障癥狀包括一般性和較特殊的。一般故障排除模式如下:第一步,當(dāng)分析網(wǎng)絡(luò)故障時,首先要清楚故障現(xiàn)象;第二步,收集需要的可能的故障原因信息,充分了解故障現(xiàn)象;第三步,根據(jù)收集到的情況考慮可能的故障原因,然后根據(jù)具體故障現(xiàn)象排除不符合的故障原因;第四步,根據(jù)最后的可能的故障原因,建立一個診斷計劃;第五步,執(zhí)行診斷計劃,認(rèn)真做好每一步測試和觀察,直到故障癥狀消失;第六步,每改變一個參數(shù)都要確認(rèn)其結(jié)果。

3網(wǎng)絡(luò)故障分層診斷技術(shù)

3.1物理層及其診斷

物理層是第一層,它雖然處于最底層,卻是整個開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備,為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。

物理層的故障主要表現(xiàn)在設(shè)備的物理連接方式是否正確;MODEM、CSU/DSU等設(shè)備的配置及操作是否正確??梢允褂胹how interface命令來檢查路由器各端口物理連接是否正常,檢查端口狀態(tài),EIA狀態(tài)和協(xié)議建立狀態(tài)。

3.2數(shù)據(jù)鏈路層及其診斷

數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層,該層解決兩個相鄰結(jié)點之間的通信問題,實現(xiàn)兩個相鄰結(jié)點鏈路上無差錯的協(xié)議數(shù)據(jù)單元傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層傳輸?shù)膮f(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)鏈路層不關(guān)心數(shù)據(jù)包中包含什么信息,而僅是將其傳遞到網(wǎng)絡(luò)中的下一結(jié)點。

3.3網(wǎng)絡(luò)層及其診斷

網(wǎng)絡(luò)層提供建立、保持和釋放網(wǎng)絡(luò)層連接的手段,包括路由選擇、流量控制、傳輸確認(rèn)、中斷、差錯及故障恢復(fù)等。

排除網(wǎng)絡(luò)層故障的基本方法是:沿著從源到目標(biāo)的路徑,查看路由器路由表,同時檢查路由器接口的IP地址。如果路由沒有在路由表中出現(xiàn),應(yīng)該通過檢查來確定是否已經(jīng)輸入適當(dāng)?shù)撵o態(tài)路由、默認(rèn)路由或者動態(tài)路由。然后手工配置一些丟失的路由,或者排除一些動態(tài)路由選擇過程的故障,包括RIP或者IGRP路由協(xié)議出現(xiàn)的故障。

4路由器接口故障排除

4.1串口故障排除

串口出現(xiàn)連通性問題時,為了排除串口故障,一般是從show interface serial命令開始,分析它的屏幕輸出報告內(nèi)容,找出問題之所在。串口報告的開始提供了該接口狀態(tài)和線路協(xié)議狀態(tài)。接口和線路協(xié)議的可能組合有以下幾種:串口運行、線路協(xié)議運行,這是完全的工作條件。該串口和線路協(xié)議已經(jīng)初始化,并正在交換協(xié)議的存活信息;串口運行、線路協(xié)議關(guān)閉,這個顯示說明路由器與提供載波檢測信號的設(shè)備連接,表明載波信號出現(xiàn)在本地和遠(yuǎn)程的調(diào)制解調(diào)器之間,但沒有正確交換連接兩端的協(xié)議存活信息;串口和線路協(xié)議都關(guān)閉,可能是電信部門的線路故障、電纜故障或者是調(diào)制解調(diào)器故障;串口管理性關(guān)閉和線路協(xié)議關(guān)閉,這種情況是在接口配置中輸入了shutdown命令。通過輸入no shutdown命令,打開管理性關(guān)閉。

正常通信時接口輸入或輸出信息包不應(yīng)該丟失,或者丟失的量非常小,而且不會增加。如果信息包丟失有規(guī)律性增加,表明通過該接口傳輸?shù)耐ㄐ帕砍^接口所能處理的通信量。解決的辦法是增加線路容量。

4.2以太接口故障排除

以太接口的典型故障問題是:帶寬的過分利用;碰撞沖突次數(shù)頻繁;使用不兼容的類型。使用show interface ethernet命令可以查看該接口的吞吐量、碰H沖突、信息包丟失、和類型的有關(guān)內(nèi)容等。

(1)通過查看接口的吞吐量可以檢測網(wǎng)絡(luò)的利用。如果網(wǎng)絡(luò)廣播信息包的百分比很高,網(wǎng)絡(luò)性能開始下降。光纖網(wǎng)轉(zhuǎn)換到以太網(wǎng)段的信息包可能會淹沒以太口?;ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)生這種情況可以采用優(yōu)化接口的措施,即在以太接口使用no ip route-cache命令,禁用快速轉(zhuǎn)換,并且調(diào)整緩沖區(qū)和保持隊列。

(2)兩個接口試圖同時傳輸信息包到以太電纜上時,將發(fā)生碰H。以太網(wǎng)要求沖突次數(shù)很少,不同的網(wǎng)絡(luò)要求是不同的,一般情況發(fā)現(xiàn)沖突每秒有三五次就應(yīng)該查找沖突的原因了。

(3)如果節(jié)點的物理連接正常,接口和線路協(xié)議報告運行狀態(tài)也正常,可是還是不能通信。原因可能是兩個節(jié)點使用了不兼容的幀類型??梢試L試重新配置使用相同幀類型。

4.3異步通信口故障排除

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的運行中,異步通信口的任務(wù)是為用戶提供可靠服務(wù),但又是故障多發(fā)部位。

異步通信口故障一般的外部因素是:撥號鏈路性能低劣;電話網(wǎng)交換機(jī)的連接質(zhì)量問題;調(diào)制解調(diào)器的設(shè)置。如果調(diào)制解調(diào)器丟失了它的設(shè)置,應(yīng)采用一種方法來初始化遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器。簡單的辦法是使用可通過前面板配置的調(diào)制解調(diào)器,另一種方法是將調(diào)制解調(diào)器接到路由器的異步接口,建立反向telnet,發(fā)送設(shè)置命令配置調(diào)制解調(diào)器。

show interface async 命令、show line命令是診斷異步通信口故障使用最多的工具。show interface async 命令輸出報告中,接口狀態(tài)報告關(guān)閉的唯一的情況是接口沒有設(shè)置封裝類型。線路協(xié)議狀態(tài)顯示與串口線路協(xié)議顯示相同。show line命令顯示接口接收和傳輸速度設(shè)置以及EIA狀態(tài)顯示。show line命令可以認(rèn)為是接口命令(show interface async)的擴(kuò)展。show line命令輸出的EIA信號及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài):

noCTS noDSR DTR RTS:調(diào)制解調(diào)器未與異步接口連接。

CTS noDSR DTR RTS:調(diào)制解調(diào)器與異步接口連接正常,但未連接遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器。

CTS DSR DTR RTS:遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器撥號進(jìn)入并建立連接。

確定異步通信口故障一般可用下列步驟:檢查電纜線路質(zhì)量;檢查調(diào)制解調(diào)器的參數(shù)設(shè)置;檢查調(diào)制解調(diào)器的連接速度;檢查rxspeed 和txspeed是否與調(diào)制解調(diào)器的配置匹配;通過show interface async 命令和 show line命令查看端口的通信狀況;從show line命令的報告檢查EIA狀態(tài)顯示;檢查接口封裝;檢查信息包丟失及緩沖區(qū)丟失情況。

5結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是不可避免的。網(wǎng)絡(luò)建成運行后,網(wǎng)絡(luò)故障診斷是網(wǎng)絡(luò)管理的重要技術(shù)工作。搞好網(wǎng)絡(luò)的運行管理和故障診斷工作,提高故障診斷水平需要注意以下幾方面的問題:認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論;清楚網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括網(wǎng)絡(luò)拓樸、設(shè)備連接、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置及軟件使用;了解網(wǎng)絡(luò)正常運行狀況、注意收集網(wǎng)絡(luò)正常運行時的各種狀態(tài)和報告輸出參數(shù);熟悉常用的診斷工具,準(zhǔn)確的描述故障現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1] 李江,戴金萍,彭婷.淺談醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)常見故障的分類診斷[J].中國管理信息化,2010,(7).

[2] 莊保新.網(wǎng)絡(luò)中的常見故障診斷及分析[J].硅谷,2010,(8).

[3] 代樹強.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日常維護(hù)方略[J].硅谷,2010,(1).

第5篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

出版社:電子工業(yè)出版社

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大話通信——通信基礎(chǔ)知識讀本

作者:楊波,周亞寧 編著出版社:人民郵電出版社

本書是一本關(guān)于通信基礎(chǔ)知識讀物,內(nèi)容涉及通信的各個領(lǐng)域,從通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)到包括語音通信、數(shù)據(jù)通信、移動通信在內(nèi)的各類通信技術(shù),從通信的服務(wù)運營,到通信在個人和家庭以及行業(yè)和企業(yè)中的應(yīng)用,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)到產(chǎn)品開發(fā)基礎(chǔ),通俗地詮釋了通信的相關(guān)知識,并附有行業(yè)內(nèi)的企事業(yè)單位和標(biāo)準(zhǔn)化組織等簡要介紹。受到互聯(lián)網(wǎng)影響的行業(yè)及個人。本書向讀者講述通信的發(fā)展歷程。

不是三維——軟件項目的設(shè)計、開發(fā)與管理

作者:何小朝 著

出版社:電子工業(yè)出版社

本書從軟件與三維實物的本質(zhì)性不同出發(fā)研究軟件生產(chǎn)方法論。今天,軟件生產(chǎn)中許多傳統(tǒng)問題并沒有得到質(zhì)的改善,以“爆炸”形容的技術(shù)發(fā)展的實質(zhì)究竟是什么?先進(jìn)管理模式下的管理現(xiàn)狀如何?本書首先深入分析以上問題,指出軟件的本質(zhì)及其至今不能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的內(nèi)在原因;接著,從軟件設(shè)計,測試與管理三個方面,系統(tǒng)地介紹了作者多年實踐中總結(jié)出來的有效實用方法觀點。

完美軟件——對軟件測試的各種幻想

作者:(美)溫伯格 著,宋銳 譯出版社:電子工業(yè)出版社

“程序設(shè)計心理學(xué)”一書作者Weinberg的另一力作!

揭穿軟件測試神話。

每個人都在軟件測試中扮演著某種角色,即使是項目團(tuán)隊之外的人也一樣,同樣是不可或缺的。測試人員、開發(fā)人員、客戶和用戶都會參與塑造測試的過程和結(jié)果,很多時候是在無意中進(jìn)行的。測試人員不需要繼續(xù)生成大堆文檔、造成敵視的態(tài)度,而是可以通過在任何過程中結(jié)合有效的測試意識來培育大量的機(jī)會和豐富獨家傳記。

三網(wǎng)融合的關(guān)鍵技術(shù)及建設(shè)方案

作者:楊煉 等編著

第6篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞:計算機(jī)技術(shù);網(wǎng)絡(luò)安全;防范技術(shù);研究分析

中圖分類號:TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 20-0000-01

現(xiàn)代化的計算機(jī)技術(shù)正在處于一個迅猛的發(fā)展階段之中,而在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,數(shù)據(jù)信息的安全已經(jīng)關(guān)系到了每一個用戶的個人利益,并且網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)的技術(shù)手段正在以難以想象的速度對人們的生活和工作產(chǎn)生影響。所以,深入的對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)和手段進(jìn)行分析,逐步的對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的基本內(nèi)容以及網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的特征進(jìn)行掌控,有助于在實踐的工作當(dāng)中進(jìn)一步提升系統(tǒng)的安全性,避免網(wǎng)絡(luò)攻擊為數(shù)據(jù)信息和相關(guān)資料的安全帶來損害,保障系統(tǒng)的安全性,創(chuàng)建一個和諧的、健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)概述分析

首先需要明確的是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念,在計算機(jī)系統(tǒng)之中軟件、硬件以及系統(tǒng)之中的數(shù)據(jù)受到了相應(yīng)技術(shù)手段的防護(hù),保證數(shù)據(jù)資料等不會由于惡意的攻擊或者是其他原因?qū)е卤桓?、破壞或者是泄露,進(jìn)而確保計算機(jī)系統(tǒng)可以時刻處于最穩(wěn)定的運行狀態(tài)之中,網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信服務(wù)不會中斷。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全以及通信網(wǎng)絡(luò)組成了一個完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),而計算機(jī)是通過網(wǎng)絡(luò)之間的通信而相互連接的,通過數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)交換,為計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供了基礎(chǔ)條件。另外,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全之中最基本的內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)的信息安全以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行的安全,按照其相關(guān)的性質(zhì)可以分為物理安全防盜、防靜電、防雷擊以及防電磁泄漏等等,而按照邏輯安全來進(jìn)行分析,則需要通過文件許可、文字口令或者是查賬等方式來實現(xiàn)安全防護(hù),諸如在實踐的操作之中可以通過限制用戶登錄的次數(shù),來避免出現(xiàn)相關(guān)的安全問題。最后則是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安全性,需要很好的對用戶進(jìn)行區(qū)分,防止不同的用戶之間出現(xiàn)相互干擾的情況,影響了系統(tǒng)的正常工作。

二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的特征分析

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的攻擊特征有多個方面。首先,其可能會導(dǎo)致非常巨大的損失,由于被攻擊的對象是計算機(jī)以及計算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)文件,所以一旦攻擊取得了成功,則會進(jìn)一步導(dǎo)致計算機(jī)以及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)之中,對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)文件以及重要的數(shù)據(jù)資料形成巨大的威脅。另外,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊有可能會運用多種多樣的手段和方式,并且一般采用的是非常隱藏的方式,對計算機(jī)的運行帶來巨大的潛在威脅。一般的來講計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的方式可謂是多種多樣,網(wǎng)絡(luò)的安全攻擊者可以通過獲取他人的密碼信息來登錄用戶的系統(tǒng),或者是運用一些精心設(shè)計的方式破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行。最后,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的攻擊一般是以軟件攻擊為最主要的方式,通過軟件攻擊來對整個系統(tǒng)的運行形成巨大影響,并且具有較強的隱蔽性,難以被對方所察覺。

三、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防范的措施和途徑分析

根據(jù)上文針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的特征以及安全技術(shù)的主要手段進(jìn)行全面的概述,可以對實踐的計算機(jī)系統(tǒng)運行過程當(dāng)中安全防護(hù)的重要性有著全面的掌控。下文將針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的安全防護(hù)措施以及相關(guān)的途徑進(jìn)行研究,旨在更進(jìn)一步的促進(jìn)安全技術(shù)以及防護(hù)手段的提升與改進(jìn)。

首先,是物理安全的防護(hù)措施。針對打印機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站等重要的設(shè)備進(jìn)行用戶驗證的設(shè)定,避免人為的對設(shè)備造成損害。另外,還需要保證計算機(jī)以及相關(guān)設(shè)備處于良好的電磁工作地點之中,避免外部環(huán)境對設(shè)備的工作形成影響。第二,需要采取訪問限制等手段,對計算機(jī)設(shè)備的安全性進(jìn)行改進(jìn),一般安裝在系統(tǒng)之中的許多程序需要通過用戶的管理權(quán)限設(shè)置才能夠進(jìn)入到系統(tǒng)當(dāng)中,通過這樣的方式可以保證訪問程序的管理權(quán)限得到控制,避免系統(tǒng)受到攻擊和入侵。最后,還需要通過防火墻以及信息加密等技術(shù)手段對網(wǎng)絡(luò)安全的安全性進(jìn)行增強。信息的加密目的在于保護(hù)內(nèi)部的數(shù)據(jù)文件以及登陸口令等不會受到影響,一般采取的是鏈路加密的方式,對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進(jìn)行有效的防護(hù)和管理。而防火墻則是通過對進(jìn)出口等兩個基本的通信方向進(jìn)行控制和管理,在網(wǎng)絡(luò)的外部建立起一個防護(hù)的網(wǎng)絡(luò),將不良信息進(jìn)行隔離,確保計算機(jī)系統(tǒng)處于安全穩(wěn)定的運行環(huán)境之內(nèi)。

四、結(jié)束語

綜上所述,根據(jù)對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行全面的分析,從實際的角度出發(fā)分析了網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)要點,旨在確保計算機(jī)運行的安全性。

參考文獻(xiàn):

[1]蘇潘.淺議計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全管理[J].管理科學(xué),2012,8.

第7篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞:變電站綜合自動化 概念 功能 結(jié)構(gòu) 通信

引言

由于常規(guī)變電站保護(hù)、自動、遠(yuǎn)動及通訊設(shè)備都是相互獨立的,造成接線復(fù)雜。且常規(guī)站的二次設(shè)備中這些裝置采用電磁型和晶體管式,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,占地面積大,實時監(jiān)控計算功能差。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,常規(guī)站基于上述狀況,站內(nèi)的裝置變?yōu)椴捎梦C(jī)保護(hù),監(jiān)控,遠(yuǎn)動,錄波裝置。微機(jī)化后的設(shè)備體積縮小,可靠性提高。這些微機(jī)化的模塊功能不一樣,但硬件結(jié)構(gòu)基本一致,因站內(nèi)各裝置要采集的量和要控制的對象有許多是共同的,人們提出這樣一個問題:在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,從技術(shù)管理的綜合自動化來考慮全微機(jī)化的變電站二次部分的優(yōu)化設(shè)計,合理地共享軟件資源和硬件資源。于是就有了變電站綜合自動化的基本概念。

1.變電站綜合自動化的概念

變電站綜合自動化是將變電站的二次設(shè)備,包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動化裝置和遠(yuǎn)動裝置等經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計,利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù),實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動化監(jiān)視、測量、自動控制和微機(jī)保護(hù),以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。

2.變電站綜合自動化的功能

2.1數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括模擬量、開關(guān)量、事件順序記錄及電能量的采集。對于這些數(shù)據(jù)的采集要求,一般情況下,采樣周期不大于1s,就能滿足實時性的要求,采樣周期越小,對原采集量來說就越不失真。為保證數(shù)據(jù)采集的可靠性,生產(chǎn)過程中采集數(shù)據(jù)往往會出現(xiàn)各種干擾信號,采集數(shù)據(jù)失真,要求對數(shù)據(jù)通道,接口設(shè)備和接地等硬件設(shè)備采取有效措施。除此之外還要求數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性,包括數(shù)據(jù)狀態(tài)輸入變化穩(wěn)定可靠,或是一些轉(zhuǎn)模件的精度要求。簡易性,包括模件類型或容量增減方便,以及維護(hù)測試方便。靈活性,有時數(shù)據(jù)采集功能可能有不同的要求或修改,例如改變采樣周期,采樣方式等。

2.2安全監(jiān)控功能

2.2.1對采集的模擬量不斷進(jìn)行越限監(jiān)視,如發(fā)現(xiàn)越限,立刻發(fā)出告警信息,同時記錄和顯示越限時間和越限值,并將越限情況遠(yuǎn)傳給調(diào)度中心或控制中心。

2.2.2對微機(jī)保護(hù)裝置和其他各種自動裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。

2.2.3將監(jiān)視結(jié)果及時傳送給調(diào)度中心,并接收和執(zhí)行調(diào)度中心下達(dá)的各種命令。

2.3操作與控制功能

可對斷路器、隔離開關(guān)的分、合進(jìn)行操作,對變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,對電容器組進(jìn)行切換。無論當(dāng)?shù)夭僮骰蜻h(yuǎn)方操作,都應(yīng)有防誤操作的閉鎖措施。

例如,斷路器的操作閉鎖應(yīng)包括以下內(nèi)容:斷路器操作時,應(yīng)閉鎖重合閘;當(dāng)?shù)剡M(jìn)行操作和遠(yuǎn)方控制操作,要互相閉鎖。根據(jù)實時信息,自動實現(xiàn)斷路器與隔離開關(guān)必要的閉鎖操作。

2.4人機(jī)聯(lián)系功能

通過人機(jī)聯(lián)系橋梁:顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤等,顯示采集和計算的實時運行參數(shù)、顯示實時主接線圖、事件順序記錄(SOE)、越限報警顯示、值班記錄顯示、歷史趨勢顯示、保護(hù)定值和自控裝置的設(shè)定值顯示。其他:故障記錄顯示、設(shè)備運行狀況顯示等。

2.5運行記錄功能

對于有人值班的變電站,監(jiān)控系統(tǒng)可以配備打印機(jī),完成以下打印記錄功能:

①定時打印報表和運行日志;

②開關(guān)操作記錄打??;

③事件順序記錄打??;

④越限打??;

⑤召喚打印;

⑥抄屏打印;

⑦事故追憶打印。

對于無人值班變電站,可不設(shè)當(dāng)?shù)卮蛴」δ埽髯冸娬镜倪\行報表,集中在控制中心打印輸出。

2.6保護(hù)功能

采用微機(jī)保護(hù)滿足可靠性、選擇性、快速性、靈敏性的要求;軟、硬件結(jié)構(gòu)要相對獨立;它的工作不受監(jiān)控系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)的影響;具有故障記錄功能;查看和授權(quán)修改保護(hù)整定值方便;具有故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能;具有對時功能;具有通信功能和標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約。

2.7電壓無功綜合控制功能

在上級調(diào)度直接控制時,變壓器分接頭調(diào)整和電容器組的投切直接接受上級調(diào)度的控制;當(dāng)給定電壓曲線的情況下,則由變電站自動化系統(tǒng)緊系控制,按系統(tǒng)電壓與功率因數(shù)變化自動調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置或投切電容器,保證電壓質(zhì)量和優(yōu)化無功補償。

2.8備用電源自動投入功能

備用電源自投控制是當(dāng)電力系統(tǒng)故障或其他原因?qū)е鹿ぷ麟娫聪r,將備用電源迅速投入,以恢復(fù)對系統(tǒng)的供電,因此備用電源自動投入是保證配電系統(tǒng)連續(xù)可靠供電的重要措施。在變電站中,常用的備自投控制有進(jìn)線備自投、母聯(lián)備自投和備用變壓器自投等。

2.9系統(tǒng)自診斷功能

系統(tǒng)的各裝置如保護(hù)裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、控制裝置等都具有自診斷功能,所以數(shù)據(jù)采集、控制、保護(hù)等主要單元模塊故障,能自診斷出故障部位,具有失電保護(hù)、自檢、自復(fù)位的能力。

2.10與遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信

利用遠(yuǎn)動裝置實現(xiàn)四遙功能,即遙測,遙控,遙信及遙調(diào)。將采集的參量實時送往調(diào)度中心,并接受上級調(diào)度中心的控制和調(diào)節(jié)操作命令。若有變位信息可以插入優(yōu)先發(fā)送,及時向調(diào)度中心報警。同時接受調(diào)度中心發(fā)來的各種控制命令。傳送通道可采用電力線載波、微波、光纖或?qū)S猛ǖ?。通信?guī)約可采用遠(yuǎn)動標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。

2.11對時功能

配備GPS衛(wèi)星同步時鐘裝置、與調(diào)度統(tǒng)一時鐘。

2.12同期操作功能

變電站的自動同期裝置,使待并的兩個系統(tǒng)在電壓、頻率、相位角都能滿足條件的情況下能夠進(jìn)行并列操作,分為手動和自動化兩種方式實現(xiàn)。

3變電站綜合自動化的結(jié)構(gòu)

變電站綜合自動化的結(jié)構(gòu)大體可分為三種結(jié)構(gòu):集中式、分布式及分布分散式。

3.1集中式

一般采用功能較強的計算機(jī)并擴(kuò)展其I/O接口,集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息,集中進(jìn)行計算和處理,分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動控制等功能。集中式結(jié)構(gòu)也并非指只由一臺計算機(jī)完成保護(hù)、監(jiān)控等全部功能。多數(shù)集中式結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控和與調(diào)度等通信的功能也是由不同的微型計算機(jī)完成的,只是每臺微型計算機(jī)承擔(dān)的任務(wù)多些。例如監(jiān)控機(jī)要擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、斷路器操作、人機(jī)聯(lián)系等多項任務(wù);擔(dān)負(fù)微機(jī)保護(hù)的計算,可能一臺微機(jī)要負(fù)責(zé)多回低壓線路的保護(hù)等。

3.2分布式

該機(jī)構(gòu)的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機(jī)來完成。分布式模式一般按功能設(shè)計,采用主從CPU系統(tǒng)工作方式,多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力,解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題,提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù),局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu),較多地使用于中、低壓變電站。

3.3分布分散式

該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從邏輯上將變電站自動化系統(tǒng)劃分為兩層,即變電站層(站級測控單元)和間隔層(間隔單元)。也可分為三層,即變電站層、通信層和間隔層。該系統(tǒng)的主要特點是按照變電站的元件,斷路器間隔進(jìn)行設(shè)計。將變電站一個斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護(hù)和控制等功能集中由一個或幾個智能化的測控單元完成。測控單元可直接放在斷路器柜上或安裝在斷路器間隔附近,相互之間用光纜或特殊通信電纜連接。這種系統(tǒng)代表了現(xiàn)代變電站自動化技術(shù)發(fā)展的趨勢,大幅度地減少了連接電纜,減少了電纜傳送信息的電磁干擾,且具有很高的可靠性,較好地實現(xiàn)了部分故障不相互影響,方便維護(hù)和擴(kuò)展,大量現(xiàn)場工作可一次性地在設(shè)備制造廠家完成。

4.變電站綜合自動化的通信

4.1綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級

變電站綜合自動化系統(tǒng)一般都是分層分布的?,F(xiàn)場一次設(shè)備與間隔層間的信息傳輸,間隔層之間的信息交換,如在一個間隔層內(nèi)部相關(guān)的功能模塊間,即繼電保護(hù),監(jiān)視控制,測量等間的數(shù)據(jù)交換。間隔層與變電站層的信息交換,即各子系統(tǒng)與上位機(jī)(監(jiān)控主機(jī))間的數(shù)據(jù)通信和信息交換問題。

4.2自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度通信

綜合自動化系統(tǒng)必須兼有RTU的全部功能,應(yīng)該能夠?qū)⑺杉哪M量和開關(guān)狀態(tài)信息,以及事件順序記錄等遠(yuǎn)傳至調(diào)度端;同時應(yīng)該能接收調(diào)度端下達(dá)的各種操作、控制、修改定值等命令。即完成新型RTU等全部四遙功能。

通信規(guī)約必須符合部頒的規(guī)定。目前最常用的有IEC60870 101/103/104和CDT等規(guī)約。

結(jié)語

變電站綜合自動化系統(tǒng)是一門綜合多專業(yè)、多學(xué)科的綜合性技術(shù),對變電站的運行,監(jiān)視,控制和保護(hù)等各項功能提供了可靠的技術(shù)保證。伴隨著電網(wǎng)規(guī)模日新月異的發(fā)展,以及計算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步,自動化設(shè)備性能的完善和提高,變電站綜合自動化必將是變電站今后發(fā)展應(yīng)用的主要模式。

參考文獻(xiàn):

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第8篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 移動通信網(wǎng) 融合

一、前言

物聯(lián)網(wǎng)是最近幾年剛興起的一個概念,從狹義上來講,就是物與物之間的相互連接,通過各種技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)物體智能化的識別與管理。廣義上來講,物聯(lián)網(wǎng)不僅限于物與物之間的連接,還包括物品與人、人與人之間的連接,將各種事物聯(lián)系在一起,放在一個智能化的網(wǎng)絡(luò)之中,實現(xiàn)世界的大互聯(lián)。要想實現(xiàn)這個美好的愿景,就必須借助于移動通信網(wǎng)絡(luò),將移動通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)之中,將移動通信網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)相融合,實現(xiàn)未來世界的大聯(lián)通。

二、物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)成

物聯(lián)網(wǎng)主要由五大部分組成,分別是:信息的獲取部分、信息控制部分、信息傳輸部分、信息處理部分以及信息的應(yīng)用部分。

(一)信息的獲取部分。信息的獲取部分就是識別并且獲取物品的信息,類似于讓物品會“說話”。在這中間要用到大量的傳感器、識別技術(shù)、二維碼等,以保證能夠方便及時地獲取物品的信息。

(二)信息的控制部分。信息控制部分的主要作用是將信息獲取部分獲得的信息根據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的指令進(jìn)行控制處理,達(dá)到信息傳輸所需要的狀態(tài)。

(三)信息傳輸部分。信息傳輸部分是物聯(lián)網(wǎng)中非常關(guān)鍵的一部分。因為物體是分布在各個地方,而且物體并不是固定的而是移動的,所以就需要一個靈活的傳輸網(wǎng)絡(luò)把獲取的物體信息傳輸出去,這個網(wǎng)絡(luò)毫無疑問應(yīng)該是移動通信網(wǎng)絡(luò)。

(四)信息的處理部分。信息處理主要包括對信息進(jìn)行重新的組合、將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理融合,讓數(shù)據(jù)變得更加可靠。信息處理部分是物聯(lián)網(wǎng)的一個難點。因為物體的數(shù)量是非常龐大的,與用戶數(shù)量不在一個數(shù)量級別。所以這一部分要分析處理海量的信息數(shù)據(jù)。在處理過程中需要用到很多的復(fù)雜技術(shù),比如模糊識別、云計算等。

(五)信息的應(yīng)用部分。信息應(yīng)用是對接受到的信息進(jìn)行處理應(yīng)用。根據(jù)用戶的需要編制不同的控制管理程序或者是系統(tǒng)。然后呢用相關(guān)的程序系統(tǒng)實現(xiàn)對物體的身份識別、物置的獲取、對物體進(jìn)行監(jiān)控和管理,完成了物聯(lián)網(wǎng)的作用。

三、移動通信網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合

在上文已經(jīng)提到,由于物體的位置是隨意的,物體的位置也不是固定的。所以需要一種機(jī)動性和靈活性都比較強的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)中海量數(shù)據(jù)的傳輸和處理。移動互聯(lián)網(wǎng)是最佳的選擇。最近十幾年,移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)獲得了巨大的發(fā)展,第三代移動通信技術(shù)已經(jīng)變得十分成熟,第四代移動通信技術(shù)也已經(jīng)開始商用,這為海量的數(shù)據(jù)傳輸提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)保障。所以移動通信網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最佳的網(wǎng)絡(luò)選擇。

(一)移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。廣義移動通信網(wǎng)絡(luò)由三部分組成,分別是移動的終端設(shè)備、移動傳輸網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理。物聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)絡(luò)的融合也主要集中在這三部分。

(二)移動終端設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)的融合。移動終端設(shè)備具有靈活、機(jī)動性強的特點,尤其是手持的移動終端設(shè)備。這一部分可以應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的信息獲取識別部分。移動終端設(shè)備能夠隨時隨地的移動,能夠跟蹤物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點,這樣就能夠方便地采集相關(guān)物品的信息。比如用手機(jī)掃描二維碼獲取物品信息,這就是一個典型的應(yīng)用。

(三)移動傳輸網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。移動傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要功能是連接移動網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點然后實現(xiàn)信息的傳輸。物聯(lián)網(wǎng)的所需要的功能和移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的功能相似。要建立一個快速、方便、可以依賴的無線網(wǎng)絡(luò)就必須要讓物聯(lián)網(wǎng)的識別設(shè)備能夠方便地接入無線網(wǎng)絡(luò),并且無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行海量的數(shù)據(jù)傳輸。隨著第三代移動通信技術(shù)的發(fā)展成熟,前述這兩點都已經(jīng)可以實現(xiàn)。所以物聯(lián)網(wǎng)想要快速發(fā)展,必須要建立在無線通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上,將兩者相互融合。

(四)移動網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理與物聯(lián)網(wǎng)的融合。移動傳輸網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理主要是針對網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備及其性能的管理與維護(hù),維護(hù)的主要目的是保證網(wǎng)絡(luò)的正常使用和運行。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與管理包含的范圍更大一些,物聯(lián)網(wǎng)不是僅限于人與人之間的語音、通訊需求的傳輸網(wǎng)絡(luò),而且包括物品與物品、人與物品、人與人之間的信息傳輸。但是所需要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)維護(hù)和管理是相同的,所以移動通信的傳輸網(wǎng)絡(luò)可以與物聯(lián)網(wǎng)相融合,再進(jìn)行一些改進(jìn)就可以完全適用。

四、移動通信與物聯(lián)網(wǎng)融合現(xiàn)狀與展望

移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在傳輸帶寬和通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性方面與有線網(wǎng)絡(luò)相比還存在著一定的差距,但是無線網(wǎng)絡(luò)在靈活機(jī)動性方面的優(yōu)勢是有線網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。隨著第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟與第四代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在傳輸帶寬與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性方面必將會滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求。

實際上現(xiàn)在的移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)之中,而且移動通信廠商已經(jīng)發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)通訊。但是這些應(yīng)用還是十分地有限,只是應(yīng)用在少數(shù)的幾個行業(yè)。

在不久的將來,將會有統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)規(guī)范出臺,移動互聯(lián)網(wǎng)將會與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行充分地融合,物聯(lián)網(wǎng)的通訊將會以移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立。在物聯(lián)網(wǎng)普及之后,會用于超市、倉儲、環(huán)保、消防以及醫(yī)院等各個行業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)終端的數(shù)量也將很快超過現(xiàn)在手持移動終端的數(shù)量。

五、結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)是一個大型的綜合網(wǎng)絡(luò),需要各種技術(shù)的綜合應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將帶動非常多的行業(yè)發(fā)展,比如自動控制行業(yè)、無線通訊行業(yè)以及射頻識別行業(yè)等。移動通信網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合是大趨勢,必將促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

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第9篇:數(shù)據(jù)通信基本概念范文

(長江大學(xué)計算機(jī)科學(xué)學(xué)院,湖北 荊州434023)

【摘 要】本文結(jié)合筆者的實際教學(xué)經(jīng)驗,分析了非計算機(jī)專業(yè)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題,并從教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方法以及實踐教學(xué)三個方面對教學(xué)的改進(jìn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞 非計算機(jī)專業(yè);計算機(jī)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

0 引言

目前,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是增長最快的IT技術(shù)之一,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一個非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施,如電力和電話一樣,它使人類獲取信息的能力產(chǎn)生了很大的進(jìn)展并產(chǎn)生了許多相關(guān)應(yīng)用,如電子商務(wù),電子政務(wù),遠(yuǎn)程教育等,對人類生活生產(chǎn)有重大和深遠(yuǎn)的影響。所以在這種新形勢下對各個專業(yè)的學(xué)生能力培養(yǎng)提出了新的要求,非計算機(jī)專業(yè)開設(shè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程就提到了桌面。

1 “計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 學(xué)生背景知識少,學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正

由于大學(xué)現(xiàn)在授課計劃制定的總學(xué)時是有限的,因此對于非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說,其開設(shè)的計算機(jī)相關(guān)的課程很少,大部分就是計算機(jī)基礎(chǔ)以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),而且,這些課程所占學(xué)時通常都比較少,造成學(xué)生的重視程度不夠,學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

1.2 教學(xué)內(nèi)容理論性太強,與實際應(yīng)用脫節(jié)

在傳統(tǒng)教學(xué)活動中,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程往往以 OSI 參考模型為基礎(chǔ)講述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、協(xié)議和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理。這對于缺乏相關(guān)背景知識的非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生而言,更加會感到課程枯燥、抽象,很難將學(xué)到的理論與實際網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來,從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確;而教師則深感要在有限的時間內(nèi)結(jié)合實際把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、原理講清楚絕非易事[1]。

1.3 實踐教學(xué)環(huán)境缺乏,難以進(jìn)一步鞏固知識

目前高等院校中,由于專業(yè)設(shè)置和經(jīng)費的原因,非計算機(jī)專業(yè)一般沒有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)實驗平臺,大部分就是一個的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺非常簡單,基本上是將利用簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備( 如交換機(jī)、路由器等) 等將計算機(jī)連接成小型網(wǎng)絡(luò),不能隨意更改,學(xué)生無法通過自己動手組建網(wǎng)絡(luò),達(dá)到更好地理解和掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用能力的目的[2]。

2 教學(xué)探索與實踐

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)動力

因為教學(xué)的對象發(fā)生了變化,因此,不能像對計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生一樣進(jìn)行授課。我們首先要明確教學(xué)目的:是使學(xué)生掌握一些計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本知識和基本技能,突出培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合本專業(yè)知識、熟練網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的能力,并更加注重理解和掌握基本概念和具體的實際應(yīng)用。其次,非計算機(jī)專業(yè)開設(shè)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)時普遍偏少,在很短的時間內(nèi)向?qū)W生解釋所有的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容是不現(xiàn)實的,必須根據(jù)不同的專業(yè)進(jìn)行有選擇的內(nèi)容上的選取[3]。再次,要刻畫整個培養(yǎng)計劃中其他專業(yè)課程與網(wǎng)絡(luò)課程之間的關(guān)系,讓學(xué)生知道為什么學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)有什么作用,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。

結(jié)合以上幾點,本課程內(nèi)容的選取必須注重網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實際應(yīng)用教學(xué),注重理論聯(lián)系實際,把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與實踐有效地結(jié)合到一起,要盡量避免傳統(tǒng)教學(xué)中理論脫離實際應(yīng)用的弊端。

可以將教學(xué)的內(nèi)容大體劃分為3個主要模塊,其主要內(nèi)容涵蓋了以下內(nèi)容:

(1)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ):主要包含網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)通信基本技術(shù)、Internet技術(shù)與應(yīng)用;涵蓋了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、數(shù)據(jù)通信的基本原理、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、OSI七層參考模型、TCP/IP四層參考模型、Internet的基礎(chǔ)知識、常用服務(wù)與應(yīng)用技術(shù)、IP地址、TCP/IP及主要參數(shù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。

(2)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn):主要包含組建局域網(wǎng)與接入Internet、局域網(wǎng)的設(shè)備管理、管理網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)。涵蓋了網(wǎng)絡(luò)中從物理層到網(wǎng)絡(luò)層的主要部件與設(shè)備、以太網(wǎng)、最新高速交換式網(wǎng)絡(luò)、虛擬局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、不同規(guī)模用戶的Internet接入技術(shù)與方案、微軟的工作組網(wǎng)絡(luò)的組建、管理與安全使用網(wǎng)絡(luò)資源等方面的基本知識與實用組網(wǎng)技術(shù)。

(3)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用:主要包含計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)模式、網(wǎng)頁制作與編程基礎(chǔ)、基于瀏覽器/服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。涵蓋了應(yīng)用系統(tǒng)的計算模式中的對等網(wǎng)、C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式的結(jié)構(gòu)與特點,Web體系結(jié)構(gòu)工作原理;網(wǎng)頁的基本構(gòu)成、HTML、高級網(wǎng)頁編輯工具Dreamweaver的安裝與使用以及制作網(wǎng)頁的基礎(chǔ)知識;基于瀏覽器/服務(wù)器(B/S)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的實現(xiàn)與開發(fā)技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)[4]。

其中,在第2、3模塊的教學(xué)中,可以結(jié)合具體的專業(yè)應(yīng)用來進(jìn)行內(nèi)容的組織,對上述內(nèi)容作適當(dāng)調(diào)整,讓學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程產(chǎn)生專業(yè)認(rèn)同感,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和興趣,端正學(xué)習(xí)態(tài)度,實現(xiàn)教學(xué)相長,達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法,改善教學(xué)效果

2.2.1 “自頂向下”教學(xué)法

目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識的講解主要是采用“自底向上”的方式進(jìn)行,由于直接從底層講起,與實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用難以一下子聯(lián)系起來,學(xué)生學(xué)習(xí)的時候就會覺得無用,從而失去興趣。因此,在實際授課中應(yīng)采用從“自頂向下”的方式進(jìn)行,即從當(dāng)前使用廣泛的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開始講起,讓學(xué)生知其然,知其所以然,保存求知的興趣,能針對性的理解網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象,從而提高教學(xué)效果。

2.2.2 案例教學(xué)法

在授課中針對一些比較重要的知識點,可以根據(jù)學(xué)生專業(yè)的特點選取學(xué)生將來可能從事的工作里面的典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實例來進(jìn)行分析,一來進(jìn)一步讓學(xué)生對課程的專業(yè)認(rèn)同感提高;再者由于是運用實例,學(xué)生學(xué)習(xí)起來就會有成就感,能極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。

2.2.3 類比教學(xué)法

網(wǎng)絡(luò)課程中涉及很多不好理解的知識點,這些知識點是學(xué)生必須要掌握且掌握不好的地方,在實際的教學(xué)中,通常用生活中的例子來進(jìn)行類比,讓學(xué)生輕松的理解,例如:介紹分組交換和電路交換的時候,可以將分組交換的過程類比為寫寄紙質(zhì)信件,不需要建立連接就可以通信類比為不需要和別人溝通就直接可以寫信給別人等;電路交換類比成打電話,電路交換有建立連接、通信和釋放連接三個階段,打電話同樣有撥號,通信,掛機(jī)三個階段等;然后將相同點進(jìn)行總結(jié),就能讓學(xué)生很容易的掌握這個關(guān)鍵知識點,提高了教學(xué)的效率和效果。

2.3 加強實踐教學(xué),鞏固所學(xué)知識

首先需要解決的問題是實驗環(huán)境的構(gòu)建。一般對于非計算機(jī)專業(yè)來說,新增網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不太現(xiàn)實,可以采用網(wǎng)絡(luò)模擬器來模擬各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,例如: Cisco公司的Packet Tracer可以為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者去設(shè)計、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌⒖商峁?shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程,觀察網(wǎng)絡(luò)實時運行情況??梢詫W(xué)習(xí)IOS的配置、鍛煉故障排查能力。

其次就是實踐教學(xué)的內(nèi)容和組織方式,實踐教學(xué)分為驗證性實驗和設(shè)計應(yīng)用性實驗,由于課程學(xué)時少,實踐學(xué)時只能完成一部分重要的設(shè)計應(yīng)用性實驗,還有很多實驗則需要學(xué)生課下自己完成,對于課下自己完成的實驗,教師要給出相應(yīng)的指導(dǎo)手冊,要求學(xué)生完成實驗報告并給以一定的成績評定,這樣才能督促學(xué)生完成實驗,加深對所學(xué)知識的理解,提高實際動手能力。

3 結(jié)束語

“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是信息時代很多專業(yè)需要開設(shè)的課程之一。該課程特點是知識面廣,技術(shù)發(fā)展快,為了適應(yīng)應(yīng)用型高校的培養(yǎng)目標(biāo),我們必須要不斷地促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高,培養(yǎng)學(xué)生將理論應(yīng)用于實際的能力,為社會培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用型人才。本文結(jié)合作者的實際教學(xué)經(jīng)驗從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實踐教學(xué)等方面對非計算機(jī)專業(yè)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)進(jìn)行了總結(jié)和探討,力爭在以后達(dá)到更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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