无线交换技术

关键词: 转发 交换机 无线 局域网

无线交换技术(精选十篇)

无线交换技术 篇1

1 VLAN技术特点

VLAN技术在无线局域网中的应用主要应用于数据链接层和网络层,在以太网帧的基础上,VLAN技术的应用可以通过增加VLAN头部控制信息对主机进行划分,江主机划分成多个更小的VLAN,而主机可以在逻辑层面上组成虚拟的小局域网。无线局域网中对VLAN技术主要功能就是可以对广播包的范围进行有效限制, 同时也能摆脱物理层面的限制实现动态管理。VLAN技术在无线局域网中的应用主要有以下几方面优势:1一个LAN内如果存在大量广播时极易形成广播风暴,采用VLAN技术可以建立一定的防御机制,这样就能有效限制广播域,提高网络处理能力,控制LAN内的广播范围,防止广播过量,进而降低广播风暴的发生率;2采用VLAN技术可以实现对整个无线局域网的有效管理,例如在部门人员进行调动时需要可以根据实际需求将变动人员的主机归入到新的工作组内,利用VLAN技术管理局域网时只需要调整交换机上的设置即可,这样就能快速地建立起新的VLAN网络,而不需要再移动计算机;3在无线局域网中,用户经常需要传输一些机密性数据,而每一个VLAN都是一个单独存在的广播域,彼此之间相互隔离,这是确保网络安全的关键所在。利用VLAN技术将网络划分成多个不同的广播域,以控制主机上的用户数量,将未经授权的用户阻挡在系统以外,此时可以按照类型和访问权限的不同对交换端口进行分组,而安全性较高的VLAN中用于存放被限制的资源。4通过网管软件可以对无线局域网中每个VLAN之间的数据以及VLAN内通信的分类信息。利用VLAN技术可以实现对网络的实时监控,使网络管理变得更有效、更简单。

2 VLAN在交换机上实现方法

2.1基于端口划分的VLAN

基于端口划分VLAN是实际应用较多、也是最有效的一种划分方法,该方法划分的VLAN也可以称为静态VALN,具有简单、实用、安全等特点。基于端口划分VLAN的方法是依据以太网交换端口来进行划分的,具体方法是将物理端口和内部的PVC端口分成多个组,每个组是一个虚拟网,并构成一个单独的VLAN交换机。基于端口划分VLAN的方法比较简单,效果也比较直接,但这种划分方法只能在一个端口上设置一个VLAN,而且在进行设备添加或者设备移动时需要重新设置对交换机的端口。这种VLAN划分方法的优点是对VLAN成员的定义分成简单,其对网络规模的大小没有限制,只要对网络中各个端口进行VLAN定义即可。然而该划分方法也具有一定缺点,用户在变更交换机端口时必须要对端口进行重新定义。

2.2基于主机物理地址划分的VLAN

基于主机物理地址划分VLAN是一种动态划分方式,该技术的实现往往需要一台具有数据存储功能的VLAN成员策略服务器, 服务器中的数据库包含了物理地址以及VLAN成员之间的关联关系。基于主机物理地址划分VLAN的优点是可以在不改变VLAN的情况下实现网络设备的物理位置移动,不需要再对VLAN进行重新定义、设置。在这种划分方式下,VLAN就相当于一个物理地址清单,如果网络规模较大,网络基础设施较大时就需要对VLAN进行逐个设置,而大量物理地址清单的维护也是一个比较繁重的工作,这就体现了基于主机物理地址划分VLAN的局限性,所以这些划分方法只适用于小型局域网。另外,这种划分方法在一定程度上也会影响交换机的执行效率,不利于物理地址的有效查询,如果用户的网卡经常更换还需要对VLAN进行重新配置。

2.3基于IP地址划分的VLAN

基于IP地址划分VLAN需要将每一台主机的IP地址和物理地址对应关联起来,然后根据主机的IP地址对VLAN进行配置,这种方式划分的VLAN是基于第三层IP子网构建的VLAN。基于IP地址划分VLAN的优势是在不需要重新配置IP地址的情况下随意移动用户主机,每一个VLAN都可以进行扩展,并连接、对应多个交换机端口,另外也可以用一个交换机端口对应多个VLAN。然而这种划分方法需要检查三个层次的交换机网络层地址,要花费大量的时间,并且地址表的维护也很大的工作量。

2.4基于策略划分的VLAN

按照策略划分VLAN是一种功能分配方式,可以实现网络层协议、物理地址、IP地址、VLAN交换机等多各种分配方法,具体选择哪一种分配方法可以根据用户的实际需求来决定,以便选择最佳的方式。基于策略划分VLAN的方法在建设初期操作较复杂,所以比较适合应用于比较复杂的环境。

3结语

VLAN技术具有多方面优势,可以简化网络管理,可以限制网络广播数量、阻止广播风暴,能够加强网络安全,实现对网络的实时监督,而且搭建成本较低,维护管理操作方便,目前该技术已经得到广泛推广和应用。本文介绍了VLAN的相关知识,以便对无线局域网的维护和管理提供有利依据。

参考文献

[1]周虹.VLAN技术及其在局域网中的应用[J].电脑知识与技术,2010,36:10272-10273.

[2]程宇,雷超群,杨毓龙.基于局域网中VLAN技术应用的研究[J].办公自动化,2011,08:35-36+32.

无线交换技术 篇2

4语音服务呼叫失败的项目调整

语音服务呼叫失败的项目调整也是该省移动交换无线网络联合优化技术中的重点内容。因为省内某些地区存在语音服务呼叫在信号覆盖范围内拨打电话不通的现象,主叫方会出现“嘟嘟嘟”的急促提示音,只有再次拨打才能正常接入网络并进行通话。经过检查发现其呼损比值偏大,在日常的ClearCode监控显示中也会出现异常增长问题。进一步分析发现呼叫失败原因为信道口信号分配失败。为此该省就基于移动交换无限网联合优化技术对语音服务呼叫失败的项目数据进行收集,首先激活ClearCode跟踪信号,然后利用FTP文件进一步分析判断语音呼叫过程记录。具体的解决方法就是在语音服务呼叫过程中分析其信令过程内容,发现其中的异常,截取信令记录,主要看专用模式中的CallSteup事件是否异常。如果该事件立刻发生CallEnd就说明它的项目数据存在问题,需要进行鉴权操作,重新分配信道信号才能排除信道口的分配异常情况。再一点,该省尝试运行MACRO程序来观察无法接入网络的通话异常问题,并快速准确定位异常通话位置和中继电路,并针对主叫、被叫用户的呼叫记录进行MARCO程序跟踪,最终实现对信道口电路的运行故障排查,看其信道口信令是否存在异常现象[3]。

5总结

综上所述,该省在移动交换无线网络联合优化技术应用方面分别对移动交换无线网络的参数以及语音服务呼叫失败的项目进行了检查和调整,希望通过故障电路的有效诊断发现问题,满足联合优化技术应用条件,有效提高省内移动交换无线网络的整体质量,提升移动用户语音服务体验。

参考文献

[1]董宏鸾,曹金忠,张鹏.移动交换无线网络联合优化技术的研究与运用[J].信息与电脑,2017(12):163~165.

[2]杨海桂.移动核心网网络优化浅析[J].中国新通信,2016(13):11.

对软交换与电路交换技术的分析 篇3

【关键词】软交换 ;电路交换;技术分析; PSTN

【中图分类号】TM13【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0412-01

1 软交换与电路交换技术的区别

1.1 交换的方式

电路交换方式是以电路连接为目的的交换方式,在电话网中就是采用电路交换方式。主要是交换在同一交换网络中的任意用户终端之间的电路暂时连接在一起。人们可以打一次电话来体验这种交换方式。打电话时,首先是摘下话机拨号。拨号完毕,交换机就知道了要和谁通话,并为双方建立连接,等一方挂机后,交换机就把双方的线路断开,为双方各自开始一次新的通话做好准备。我们可以体会到电路交换的动作,就是在通信时建立(即联接)电路,通信完毕时拆除(即断开)电路。至于在通信过程中双方传送信息的内容,与交换系统无关。电路交换的特点是:通道独占,确定复用,有连接操作寻址;通道利用率低;质量有保证。

软交换则采用的是分组交换的技术,是基于IP网,将用户传输的数据进行分段,每段是单独的1组,每个分组都进行了标识,从而根据标识同时将多组数据分别转发至目的地。在到达目的地之后再进行统一的整理,转换成原先的用户所要传输的数据。分组交换的特点是:通道共用,动态分配,统计复用,无连接操作寻址;通道利用率高;按照尽力而为策略提供业务;益于实现语音、数据、图像及多媒体通信。

1.2 体系结构的具体介绍

在传统电路交换网络中,呼叫控制、业务提供以及交换矩阵都集中在一个交换系统中,软、硬件互相牵制;呼叫控制和业务提供结合在一起,不同的业务需要不同的呼叫控制功能,之间没有开放的互连标准和接口,是一种垂直集成的、封闭的和单厂家的系统结构。缺点是新业务的开发、提供以专用设备和专用软件为载体,需要对全网的交换机进行改造和升级,实现难度大,周期长,成本高,无法适应快速变化的市场环境和多样的用户要求。

软交换打破了传统的封闭交换结构,采用完全不同的横向组合模式,将体系结构分为媒体接人层、传输层、控制层和业务应用层。

软交换体系结构式目前面向网络融合的新一代多媒体业务整体解决方案,具有层次化、呼叫控制与承载分离、快速开发业务、集中部署业务等特点。能为用户提供多种业务,包括PSTN话音、无线话音、基础数据、多媒体数据等多种业务。通过优化网络结构,实现了网络的融合,更重要的事实现了业务的融合,从而使软交换网络能够继承原有电路交换网络中丰富的业务功能,与此同时,可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务。

在软交换构建的开放体系架构中,通过呼叫控制与媒体交换/承载的分离,实现了开放的分层架构,各层次网络单元通过标准协议互通,可以各自独立演进,以适应未来技术的发展。软交换主要包含两个层次:

(1)媒体网关层:根据组网的位置,可分为接入媒体网关(提供接入适配功能)、中继媒体网关(提供与其他网络互通的媒体流转换功能)、资源媒体网关(提供特定媒体资源)。

(2)呼叫控制层:由信令网关(提供中继信令SS7在IP网上的传输适配功能)和呼叫控制服务器(通过与信令网关和媒体网关的配合实现呼叫的建立、维持和释放控制功能)。

软交换网络体系结构可以克服现有电路交换网络存在的以下问题:它是一个开放的网络体系结构,既能在PSTN中传送数据业务。又能在分组网中以一定的质量传送语音,克服了异构网络环境下进行业务交换的难题;将承载、呼叫控制和业 务生成相分离,解决了上层服务交替时难以平滑过渡的问题;在各层与各单元之间采用标准协议和开放接口进行通信。有利用不同网络设备之间的互通和集成;通过利用基于分组交换的网络进行承载传送,如IP、ATM等,克服了基于TDM的传统网络容量不足的缺点。

2 软交换的具体特点与相应的功能

2.1 关于软交换技术特点分析

一般情况下,软交换的主要特点为:

(1)相对于传统电路交换而言,软交换技术将呼叫控制与话音处理/交换分开,媒体网关可以布设在提供最大价值的地方,复杂的呼叫控制被集中在一起。通过部署分布式交换,可以实现灵活的组网方式,可以有效地解决传统组网模式中容量、覆盖和路由迂回的矛盾,便于进行集中维护和管理,有利于降低建网成本和运维费用。

(2)软交换技术具有综合业务提供能力,可以构建集语音、数据、传真与视频等综合业务于一体的全新网络,真正意义上实现语音、数据与视频在传输与业务上的融合与统一。

(3)软交换机技术提供了开放的业务(基于AP1支持新业务二次开发);软交换机提供基本网络管理与控制功能,新的业务尤其是增值业务由第三方提供,这样可以快速加载原有网络难以提供的新业务。

2.2 软交换的主要功能详细介绍

软交换的主要功能如下:

(1)移动交换服务器可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能,包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检测和资源控制等;接收来自业务交换功能的监视请求,并对其中与呼叫相关的事件进行处理;支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。

(2)移动性管理功能。主要完成切换(包括UMTS系统内、GSM系统内以及GSM与UMTS系统间的切换)、登记和移动台去话功能。还具有VLR功能,包括用户数据管理、位置登记、鉴权、提供MSRN、VLR恢复、切换号码分配、TMSI分配、清除、SuperCharger功能。

(3)业务提供功能。由于软交换在网络从电路交换网向IP网演进的过程中起着十分重要的作用,因此软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提供的全部业务。包括基本业务和补充业务;同时还应该可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务。

(4)互通功能。软交换的多协议支持功能和以软交换为核心的NGN开放式结构。满足了不同网络之间的互通功能。

(5)操作维护功能。操作维护系统是软交换设备中负责系统的管理和操作维护的部分,是用户使用、配置、管理、监视软交换设备的工具集合。

(6)其他功能:接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能以及计费功能等。

3 软交换在目前生活中的应用发展前景

实现业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离的软交换打破了传统的电信网络结构,为数据和话音的融合、催生大量新业务做好了充足准备。软交换技术良好的应用前景可以为新运营商将进入语音市场提供一个良好的平台和较强的竞争力,而传统的电路交换网运营商也可通过它完成向IP网的过渡,共同建设一个以业务为核心的、可持续发展的、能展示未来发展前景可盈利的网络,同时保护运营商已有的网络投资,那样既能够降低网络建设和运营维护的成本,又能够增加业务收入和开发新业务的途径。使公司得到更好和长远的发展,同时也提高了公司与其他公司的竞争力量。

结束语

总的来说,经济的进步也在不断刺激着科技的不断进步。所以必须要提高智能化的技术,要拥有创新的能力,对技术的提升要在原有的基础上做出提高。在理论知识方面,更加要努力提高理论的可实践性,有坚定的理论基础,才能不断的提高创新技术的可行性。要学会理论和实际相结合,理论和实际不能分离,提高对新技术的研究与利用。有利于国家整体科技行业的进步。提高科技技术的经济利益,更好的带动整个产业的发展,这样更加有利于经济的进步。

参考文献

[1] 路峰.从与电路交换的比较看软交换技术 2007(01)

无线环境下的交换输入模块 篇4

该模块可替代无电压触点的有线连接方式, 如使用电缆连接热、烟雾报警器等设备。当某节点接收到一个信号, 该节点便将这个信号转制为报警信号并发送到链路上的其他所有设备。当信号终止后, 该节点将恢复到一般准备状态, 并停止向其他设备发送警报信号。

Ei408采用了先进的无线收发和可靠的信号编码技术:如房间码功能, 可确保稳定和可靠的无线信号。这使系统设备运行速度快, 容易编码, 并可有效防止来自附近系统的干扰。

为了提高安装的便利性, 该模块使用内置的高效锂电池供电, 并且电量可以满足模块的终身使用。若发生电量不足时, 电量监测系统将及时发出警报。

赵婷 供稿

无线交换机故障的排查和处理 篇5

无线交换机是局域网中的一个核心的“枢纽”设备,对于一些规模较大和使用网络比较频繁的地方使用无线交换机是非常普遍的,在这么复杂的工作环境中,网管必须根据不同的交换机性能做出不同的工作部署。

因为我们的随意部署或许给网络的正常运行、维护带来隐患。现在,本文和大家分享一个由于交换机级联端口的变化引发无法上网的案例,希望能对大家高效管理局域网带来帮助。

故障现象某大楼局域网规模较大,大约有300台左右的计算机分布在各个楼层,每个楼层驻扎的单位不尽相同,有的楼层只有一个单位,有的楼层最多能同时包含四家单位;为了既能高效管理大楼网络,又能确保大楼内的各家单位上网安全。

网络管理员选用了可管理的H3C S3050型号交换机作为楼层交换机,并在楼层交换机中根据单位家数的不同,为各个单位单独划分一个虚拟工作子网,这样一来即使某个单位内部的网络中遭遇了病毒袭击。

不会影响到其他单位的正常上网,同时网络管理员在排除网络故障时,只需要将故障排查范围锁定在某一个虚拟工作子网中,而不需要大范围地进行寻找、排查故障节点。经过网络管理员的合理规划、正确配置后,大楼中的各个单位工作子网平时都能正常访问Internet网络。

可是,最近又有一些单位住进大楼,为了保证这些单位的人员也能正常上网,不得已网络管理员只好对大楼网络进行一些升级改造。现在,网络管理员打算将位于三楼的S3楼层无线交换机放置到四楼,并让其与本来就放置在四楼的S4楼层交换机进行级联。

先前S3楼层交换机是通过1交换端口与大楼网络的核心交换机进行级联的,在变换位置后,该交换机改成使用2交换端口与S4楼层交换机进行级联。在完成物理连接的变动之后。

网络管理员发现,设置在S3楼层交换机中的虚拟工作子网5、虚拟工作子网6都不能正常访问Internet网络了,这让网络管理员百思不得其解,交换机还是那台交换机,各个虚拟工作子网的配置参数也没有发生改动,只是改变了一下交换机的级联端口,划分在该交换机上的所有虚拟工作子网为什么就不能正常访问网络了呢?

无线交换机故障分析排查

1、测试无线交换机状态

经过仔细分析,网络管理员认为对于那些支持即插即用功能的交换机来说,更改交换机的级联端口,应该不会影响对应交换机下虚拟工作子网的工作状态,但现在S3楼层交换机的级联端口位置发生改变后,划分在该交换机上的虚拟工作子网5、虚拟工作子网6都不能正常访问Internet网络了,

显然该无线交换机故障是由于交换机的级联端口变化引起的。考虑到S3楼层交换机现在是通过S4楼层交换机连接到大楼网络中的,会不会是S4楼层交换机的工作状态不正常,造成了S3楼层无线交换机下面的虚拟工作子网无法正常访问Internet网络呢?

想到这一点,网络管理员立即从S4楼层交换机下面的虚拟工作子网中找了一台计算机进行上网测试,测试发现该计算机可以正常上网;网络管理员还是有点不放心,他又接连选择了其他计算机进行上网测试,测试结果都很正常,这说明S4楼层交换机的工作状态很正常。

2、测试级联端口状态

经过上述排查,网络管理员断定问题出在S3楼层交换机、S4楼层交换机的级联端口上,于是他打算检查一下这两个交换端口的详细配置信息。注意打定后,网络管理员立即使用交换机随机配备的控制线缆连接到S3楼层交换机,然后以超级终端方式登录进入S3楼层交换机的后台管理系统。

在该系统的命令行状态执行“system”命令,切换进入系统全局配置状态,再在该状态下输入字符串命令“display interface ethernet 0/2”,单击回车键后,网络管理员从其后返回的结果界面中发现S3楼层交换机ethernet 0/2端口的工作状态处于“up”状态。

这说明该级联端口处于在线启用状态;按照同样的操作方法,网络管理员又登录进入S4楼层交换机的后台管理系统,并在该系统的全局配置状态下,查看了连接S3楼层交换机的级联端口工作状态。

结果发现S4楼层交换机的级联端口工作状态同样也处于“up”状态。检查出来的结果再一次让网络管理员陷入了沉思,既然S3楼层交换机、S4楼层交换机的级联端口工作状态都正常,那为什么S3楼层交换机不能通过S4楼层交换机访问Internet网络呢?

3、检查级联端口配置

在排除上述无线交换机故障之后,网络管理员又开始怀疑起S3楼层交换机的级联端口配置了,因为之前S3楼层交换机使用1交换端口与核心交换机进行级联的,现在使用的是2交换端口与S4楼层交换机进行级联的。

会不会是级联端口位置变化后,下面的虚拟工作子网需要重新进行划分、配置呢?网络管理员打算先比较一下S3楼层交换机上1交换端口与2交换端口之间的参数配置究竟有什么不同,想到做到,他立即按照前面的操作方法登录进入S3楼层无线交换机后台管理界面。

探讨《现代交换技术》的教学 篇6

本文就教学中如何让学生真正掌握“现代交换技术”所涉及的主要问题,依据该课程所涉及的主要内容,解析了如何在教学中结合目前的应用讲授这些交换技术。

1概述

《现代交换技术》是电子信息工程专业或相近专业的核心专业课,其核心的概念是交换。最原始的“物物交换”、面对面的语言交流、目前全球范围内的实时通信和网络通信实现的都是人们最迫切的需求,也体现了交换技术的演进。该课程剖析的是信息交换技术,即电子通信中的交换技术。本文从该课程的几个基本问题出发,细致解析了《现代交换技术》的教学方法。

2固定电话通信中的交换技术

2.1数字交换的前提:信息数字化

数字交换的前提是信息的数字化。固定电话中的模数变换与无线移动通信中的模数变换技术完全不同。目前,通信技术已发展到以无线移动通信技术为主要通信手段,但国内所有通信原理类的教材中介绍的模数变换技术全都是PCM。有鉴于此,本人在编写《现代交换技术实用教程》时,特意安排了无线移动通信中模数变换的技术。固话通信中的模数变换技术与无线移动通信中的模数变换技术有着质的不同:前者属于波形编码,其特征是对语音信号的波形进行编码。无线移动通信中的模数变换不再是波形编码,而是结合了波形编码与参量编码的混合编码,因而实现了速率较低(参量编码的特征)和性能较好(波形编码的特征)。波形编码将信号波形的幅值进行编码,性能好但带宽很宽;参量编码从语音信号的产生机理出发,构造语音信号模型,提取描述语音信号的特征参数,然后对模型参数或其预测值进行编码。参量编码的带宽很低但性能差。综合二者特性的混合编码用于无线移动通信,解决了无线通信带宽资源有限的问题。

2.2电路交换

电路交换是最早出现的一种交换方式,也是固话通信和移动通信(1G业务、2G语音业务与数据业务以及3G前期的语音业务)采用的交换方式。固话通信中交换机不需要对信息检错和纠错;移动通信的语音通信中交换机需要对语音信息检错和纠错;且固话和移动的语音通信都要求交换机处理时延要小。交换机的功能是将入线和指定出线的开关闭合或断开,这种工作方式即电路交换。

目前,就实现原理与技术手段而言,电路交换已可以淘汰。

3“存储-转发”的交换方式

3.1报文交换

从本质上说,报文交换、分组交换、ATM交换与帧中继都具有“存储-转发”的核心特征,只是各有特点。报文交换时,交换机将来自用户的报文先暂时在交换节点内排队等候,待交换节点出口空闲时,一次性转发至下一结点,报文在下一节点再存储-转发,直至到达目的节点。该方式中,信息的传输以报文为单位。为了保证报文的正确传输,网络节点必须具有信息处理、存储和路由选择功能。报文交换的主要特点是:(1)报文交换不需要事先建立连接;(2)容易实现不同类型终端之间的通信,输入/输出电路速率及电码格式可以不同。这种交换方式的明显例子有电子信箱业务。

3.2分组交换

分组交换将一份要发送的数据报文分成若干个较短的、按一定格式组成的分组,然后采用统计时分复用将这些分组传输到一个交换结点。交换结点采用存储-转发技术。分组具有统一格式并且长度比报文短得多,便于在交换机中存储和处理。分组在交换机的主存储器中停留很短时间,一旦确定了新的路由,很快就转发到下一个结点机。分组通过一个交换结点的平均时延比报文要小得多。支持分组交换的协议有面向连接的协议和无连接的协议。面向连接的分组网络提供虚电路服务,无连接的分组网络提供数据报服务。解析时分别举出例子。分组交换的特点是通信线路的利用率高;缺点是实现技术复杂和效率降低:需要提供存储-转发、路由选择、流量控制、速率及规程转换状态报告等。由于分组交换需要把报文划分成若干个分组,每个分组头包含附加地址及控制信息,降低了网络的有效性。

3.3ATM交换

ATM是ITU-T确定的用作B-ISDN的复用、传输和交换模式。信元是ATM特有的分组单元,语音、数据、视频等各种不同类型的数字信息均可分割成固定长度53字节的信元。这53字节分为两部分:5字节的信头含有表示信元去向的逻辑地址、信息类型、优先级和检错纠错等控制信息;48字节的信息段用来装载用户的业务信息。任何业务信息在发送前都必须经过分割,封装成统一格式的信元,接收端则完成相反操作以恢复业务数据原来的形式。ATM具有以下技术特点:(1)ATM是一种统计时分复用技术。它将一条物理信道划分为多个具有不同传输特性的逻辑信道提供给用户,实现网络资源的按需分配。(2)ATM利用硬件实现固定长度分组的快速交换,具有时延小、实时性好的特点,能满足多媒体数据传输的要求。(3)ATM是支持多种业务的传输平台,并提供服务质量保证。ATM通过定义不同ATM适配层AAL满足不同业务传输性能的需求。(4)ATM是面向连接的传输技术,在传输用户数据之前必须建立端到端的虚连接。所有信息,包括用户数据、信令和網管数据都通过虚连接传输。(5)信头比分组头更简单,处理时延更小。

ATM支持语音、数据、图像等各种低速和高速业务,是与业务无关的交换方式。数字移动通信系统的底层技术就是ATM交换。

3.4帧中继

由于分组交换技术是在早期的低速、高差错率的物理传输线路基础上发展起来的,为了确保数据可靠传输,交换结点要运行复杂的协议,以完成差错控制和流量控制等主要功能。由于最初的传输链路传输质量太低,逐段链路的差错控制是必需的。如今,传输干线均采用光纤,不再要求网络的各结点实现流量控制和差错控制。帧中继是以分组交换技术为基础的高速分组交换技术,由网外的端系统实现差错控制和流量控制,缩短了交换结点的处理时间。这是因为光纤通信具有低误码率和大容量的特性,所以不需要在链路上进行差错控制和流量控制,而采用端对端的检错重发控制方式。这种简化了的协议可以方便地利用VLSI技术来实现。帧中继适于处理突发性信息和可变长度帧的信息,特别适于计算机网络之间的互连。

其实,这也是一项可以淘汰的技术。

3.5课程安排的建议及教学内容取舍

该课程是《移动通信》课程的的基础,适宜安排在学习《移动通信》之前开始《现代交换技术》。否则,学生学习了《现代交换技术》之后,连目前的主流通信技术移动通信所涉及的交换方式这一最基本的专业知识都没搞清楚。由于受到课时的限制,该课程中的“多层交换”、“MPLS交换”、“光交换”等内容,可以选择性学习。

4结论

无线交换技术 篇7

随着电子商务的发展, 在智慧旅游方面, 国内外出现了不少产品, 如携程旅游, 同程旅游, 途牛网, 去哪网等, 这些电子商务渠道都可以实现电子票的销售, 其付款模式也呈现多样化如在线支付, 现付 (到付) 等, 但在门票的验证方面这些电商网却表现的参差不齐, 有些甚至因为验证而成为自己的短板, 因为验证是和景区的契合度很高而且需要一定的硬件投入如验证终端, 有些电商网就摒弃了这块的电子商务转而改成到付和人工验票方式, 也就是说只是把电子售票放在网上, 支付和验证都还是传统的模式, 同程旅游便是这种模式, 这样现金流就牢牢掌握在景区手中, 对于自己的盈利变得很被动, 目前采用这种模式的电商网很多, 为了达到纯粹的电子商务, 达到全流程的电子商务, 电子门票的检票必须也上线, 上线的方式也即是在景区入口的检票人员的手里要有一套线上验证设备, 对目前大多数的景区, 有线网还并未铺设到这里, 特别是一些名山大川, 此时, 使用无线终端进行验证便成了首选, 而实际情况也确实如此, 根据对旅游行业的统计, 目前实施全套信息化的景区所占的比例不超过10%, 其中包括很多著名的5A景区, 对于即使实施了信息化的景区, 其信息化多覆盖日常的办公环节, 对于在售票及验票环节达到完全的信息化覆盖目前只有为数不多的几家景区。

同时, 随着我国3G网络的发展, 越来越多的无线终端被应用于在日常工作和生活中用于替代之前的有线网络应用, 比如目前新兴的基于手机网络的电子考勤、无线POS机, 无线打印机等, 当然电子门票的无线检票设备也不例外, 这些设备的便携及移动性比传统的固定方式表现除了极大的优越性而更易被接受而被广泛使用。

2 无线终端在检票过程中存在的问题

其中无线数据传输的不稳定性是客观存在的问题, 但其中关于如何保证无线数据传输的正确和一致性从理论上早已不是问题, 存在很多经典和众所周知的算法, 比如计算机网络中用于保证数据传输一致性的三次握手机制, 虽然从理论上来说保证无线数据传输的准确性是非常简单的事情, 但现实的情况有时候不容许算法按照理论执行, 见图1所示的正常通信中数据确认握手机制, 以旅游中的电子门票检票为应用对象, 如果每个用户的检票都要完成数据校验的三次握手, 那势必造成效率的低下而导致门口人群挤压, 特别是在景点的高峰时段, 苏州乐园从2010年开始实施无线电子检票, 首次实施即采用该算法, 从苏州乐园2010年5月-7月电子检票的实施情况来看, 电子检票每个人需耗时60秒, 在当年五一当天, 该门口出现了严重的人员积压, 由于人数积聚在检票口, 而且很多人都在打电话, 单位区域内移动信息带宽被大大压缩, 此时的移动检票终端表现为网络访问缓慢, 除去物理的客观原因, 算法也在一定程度上影响了检票速度, 针对此类情况的应用, 如何取得实际应用和理论算法的兼顾, 既保证算法的高效率又保证数据的准确和一致性, 本论述以旅游行业为背景, 基于多年无线数据交互实战, 提出并实施了一套“一次握手, 多次询问”的算法, 兼顾响应的及时性和数据的准确和一致性, 通过在实践中检验, 证明是合理、实用且高效的。该算法的核心思想是只要有一次握手成功就对游客放行, 后台使用并行处理机制以多次询问法完成剩余的两次握手, 兼顾行业和数据双重要求, 通过实施该算法, 在同等压力下, 单人的检票时间缩短到20秒, 极大地缓解了高峰时段的流量压力。

经典的三次握手如果在网络非常好的时候不会影响数据交换效率, 但无线信号对于终端用户来讲是不可控的, 一般上线电子检票的景区多是一些热门景点, 响应及时是对检票算法的第一要求, 在无线信号好的时候使用几次握手都关系不大, 信号不稳定是必需考虑的因素, 但即使如此也必须保证数据的准确性, 那及时性就要争取, 此时迫切需要一种及保证及时响应又兼顾正确的算法。

3 兼顾响应性和准确性的算法实现

本算法采用见图2所示的数据交换思路, 在第一次握手成功即放行游客, 对于游客来说, 此时已是检票成功, 仅用和服务器的一次对话来完成, 但此时后台的用户订单数据并未核销真正核销, 此时验证终端发送一个核销请求但并不接受处理结果, 目的是节省时间, 随即进入对下一个游客的检票, 最及时地完成了验票响应, 保证了游客在检票口不积压, 在无线网络信号良好的状态下, 序号为5的核销请求即可改变放行游客的订单状态从未使用到已核销, 但此时网络可能不好, 造成核销失败, 如果到此为止的话数据就不一致了, 此时序号为6的“轮询”便可保证其状态的一致性, “轮询”是验证终端使用多线程的方式在后台循环检验已入园游客的订单状态直至把其变为已验证为止, 不影响主进程的执行。由于6号“轮询”机制是把待轮询数据存储在终端本地的微型数据库中, 所以可以保证即使网络在一个游客的首次握手后断掉, 只要有恢复的时候便可保证数据是准确的, 那如果网络永远断掉, 此时无线检票终端也失去了本来的意义, 此时也无须计较一条数据的准确与否。该算法目前在多个景区的无线检票终端中应用, 在游客的入园响应方面表现较好, 同时从码商和景区历次的门票核销方面也非常准确地保证了双方数据的一致性, 在景区真正游览的游客数和机器反馈给后台的数据是一致的, 说明该算法是行之有效的。

此算法也可较好地应用于其他典型的场景, 例如目前很多学校为了提高教学管理质量而使用的手机在线考勤, 教师通过手机中的考勤App完成对学生的课前考勤后, 及时地把结果传送给相应的班主任、辅导员等教学管理人员, 形成及时的管理互动, 为教学效率的提高从一开始就奠定基础。相反, 如果教师采用传统的纸质考勤, 那结果至少要在本堂课下课后才能被班主任或者是辅导员等教学管理人员知晓, 此时采取措施也是事后弥补, 对于一些故意逃课且如果通过事前干预可以制止的情况, 比如学生在宿舍睡懒觉完全可以起到课前电子考勤的积极作用。这里的考勤使用了该算法的另外一种变种, 即第一次握手都不处理, 教师只是在手机App中的本地学生名单中标记出勤, 剩下的完全交由后台的线程发送考勤记录和轮询考勤是否成功, 此时, 教师考勤成功的标志是后台数据库中的考勤标记和前台保持一致, 那如果碰到网络信号不好的情况, 后台一直没有反馈, 那岂不是老师一直不能开始上课, 所以该算法对于这种数据一致性要求更低的场合是非常适合的, 该项目也通过苏州经贸职业技术学院的院级项目“基于Windows Mobile的手机考勤系统”进行了充分的验证和实践, 证明是可行和有效的, 充分证明了该算法在某些特定场合的价值。

参考文献

[1]谢希仁.计算机网络[M].北京:电子工业出版社, 2013.

[2]高文玲.旅游景区信息化解决方案探讨[J].网络与信息, 2011 (07) .

[3]宋俊德, 战晓苏.移动终端与3G手机[M].北京:国防工业出版社, 2012.

[4]周立功.ARM&WinCE实验与实践:基于S3C2410[M].北京, 北京航空航天大学出版社, 2010.

无线交换技术 篇8

DDAS系统由DDAS主机和DDAS远端两部分构成,如图1所示,其中主机可以通过同轴电缆和模拟基站相连,经过下变频将基站的射频信号转成模拟中频信号,再经过ADC转换成数字信号,经过数字信号处理(数字下变频和数字滤波以及数字抽取等过程)变成适合在光纤上传输的信号。BBU相连接受来自数字基站的信号,经过接收端解码后,进行抽取或插值以及采样宽度变换,将多个载波信号合成一个波段,并最终与来自模拟基站的信号合并,统一地传送到远端。

网络服务器经过RJ45或光纤收发器接入DDAS主机后经过网络交换机将网络包传送到对应的远端。同时在每个远端DDAS内部都有一个网络交换机,以实现网络包的切换以决定网络数据包送到本地的WIFI ROUTER还是继续传送到下级DDAS远端设备,这种结构充分利用WIFI数据频谱利用率高和LTE数据覆盖广的特点,有效地平衡了手机用户数据和无线网络拥挤的矛盾。

1 DDAS网络数据交换结构

在无线数据服务中,数据服务已经成为主流应用,而通话业务变成移动通信中必不可少的一个功能而已。手机用户上网一般在有WIFI链接时选用WIFI,没有WIFI时会自动切换到无线服务,如LTE等。既然LTE能够提供无线上网,为什么还要WIFI服务呢?这主要是在传输信道中网络数据包是原始数据的传送,而LTE或WCDMA的信号在光纤传输时应首先变成数字信号,这样相比WIFI而言无线数据(LTE等)光纤传输的带宽利用率就会低很多。其次充分利用网络交换技术更能合理的使用光纤的带宽,如远端01的两个用户在使用WIFI数据时可以直接使用WIFI router1内置的网络交换机进行交换而共享数据。远端01,11的两个用户虽然不在一个局域网内,但也只要经过远端01,11之间的一段光纤即可找到对方,可以充分利用P2P技术或网络点到点的访问技术。由于目前DDAS主机和远端的交换和DSP处理都是由FPGA实现,因此网络SWITCH的功能也是由FPGA实现的。由于远端的SWITCH和主机的SWITCH结构相同,因此本文着重介绍主机端的SWITCH的设计。

图2中,MCU是DDAS中主机控制器,它通过网络与远端主机相连实现远端控制。Sever是DDAS的网络服务器,并提供网络服务并实现与外界的接口。Op1到Op8是DDAS主机与远端主机相连的光纤,这里表示网络数据经过光纤输入到网络交换机(From)或交换机已经获得目的地址对应的物理端口,成功将数据送到该端口上(To…)。

为了充分利用FPGA资源,网络交换机制采用哈希表查找机制,下面介绍哈希映射原理和哈希表的构成。

2 哈希表

哈希表在深度方向由256个单元构成,每个单元又分为16个子单元,总共4096个子单元,最多可以存放4096个MAC地址,子单元地址主要解决哈希地址冲突问题。由于MAC地址有48bit,而哈希表只有有限的地址,不能满足一一对应关系,因此利用散列实现48bits地址到256x16单元的映射。为了更好地散列MAC地址,本文采用CRC实现散列算法,即48bits MAC地址输入,生成8bits CRC输出作为哈希表的查找或学习地址(详细过程参见后续哈希表的调度)。

哈希表单元内容由4个字段构成分别为48bits MAC地址,4bits端口号,4bits TTL和8bits“保留”字段,总共64bits构成,其中保留字段主要为将来扩展使用,这里不做介绍。“MAC地址”字段主要存储在学习阶段获得的MAC地址(源),“端口号”主要存储MAC地址对应的端口,即该数据包的来源,是从光纤OP1-OP8来的还是从MCU来的。TTL是生存周期,这里最大值设为5分钟(可以根据具体情况确定),如果TTL为0,则说明该单元中的内容已经作废。

哈希表调度过程,哈希表调度程序读取“查找”或“学习”标志如图4所示,

1)初始化,清空哈希表,此时哈希表内无任何内容,因此所有的数据包一律广播。

2)学习过程,读取网络包的源MAC地址,由哈希地址转换程序转换成哈希表地址,读取该地址的哈希表的内容。首先判断TTL(初始化是预设为零)字段的值是否为零,如果为0说明该地址没有存储任何条目,或者虽有存储但内容已过期。此时直接修改表中的内容即可。其次如果TTL的值不为零,则比较源MAC地址与表中的MAC地址是否一致,如果一致说明该表中已经有该地址的存储,直接修改端口号和TTL(直接修改成最大值)的值。如果比较的结果不一致说明该存储单元已被其他的MAC地址占用,而且TTL还在有效期,因此保留该存储单元的内容,子地址加1,然后以同样的方式处理该子地址的存储单元,直到子地址已变成15仍找不到空余单元,则放弃此次学习的过程。

3)查找过程,就是由目的MAC地址查找端口的过程,首先由哈希地址转换程序产生哈希表地址,读取对应表中的内容,将表中的MAC地址与目的MAC地址比较,如果相同则查找成功,修改TTL为最大值,同时返回表中的端口号,主程序利用得到的端口号进行单播DMA传输。如果比较的结果不同(由散列值冲突造成),哈希表的子地址加1,继续查找直到子地址等于15仍得不到结果,返回查找失败。主程序将该网络包广播给每一个端口。

4)扫描过程,该过程由定时器每分钟触发一次,如果此时没有学习或查找过程,则启动扫描过程,扫描从0地址开始逐一扫描的最后一个单元,每个单元中的TTL如果不为0,则TTL=TTL-1,同时将修改后的TTL写回表中,当TTL的值为零时,该存储单元的记录就作废了。这样就清除了表中已学习到的MAC地址但最近较长时间没有活动的地址,这样就会给最近经常活动的MAC地址存入表中的机会。

3 无线数据与网络数据的调度

不失一般性,我们以4个波段从DDS主机到DDS远端01为例进行说明,如图5所示,数据是按照贞的方式在光纤中发送的。每一帧由贞头,贞尾和五个时隙组成,其中贞头包含贞同步、波段(或网络)到时隙的映射等。贞尾一般是FEC(前向错误检查)。真正的数据是放在五个时隙中的,在组贞过程中是以时隙为基础的,先从时隙1开始,扫描从波段1到波段4,4个波段中挑选出有足够的数据可以填充该时隙的波段,把数据搬移到该时隙上。如果四个波段都没有数据则查看网络数据缓冲器,如果也没有数据,则该时隙就填充零,并记下该时隙对应的波段号或网络数据。依次完成5个时隙的数据搬移或填充,最后处理贞头和贞尾并形成一个完整的数据包经过加扰处理(scrambler)后送到10Gbps的光纤收发器上进行传送。接收端按照相反的顺序依次处理依次解调。

结论:该网络和无线数据调度技术已经在欧美地区多个城市布线并使用,不仅有效调度了无线数据,同时又将无线网络数据和WIFI的网络数据进行了平衡,使系统达到最优。

摘要:数字智能分布式天线系统(DDAS)可以使手机用户在上网时直接使作WIFI,而不是3G或4G下的无线数据,因此有明显的优势,目前已在欧美等国多个城市使用,数字智能分布式天线系统不仅有效调度了无线数据,同时又将无线网络数据和WIFI的网络数据进行了平衡,使系统达到最优。

无线交换技术 篇9

1.1 交换和交换机

电信交换技术是一项我国通信行业应用较为广泛的技术。其通过在公用通信网络中不同用户终端间根据用户实际通信情况的需求而在不同的终端设备中进行不同数据、图像以及语音方面信息的交换。并且能够以这种方式在不同的终端间进行点到点、以及点到多的信息交换。而在通信网络中, 其中业务量最大、也是最为基本的交换业务则称是我们所熟知的电话交换业务。如果我们能够将所有用户的电话都能够进行一定的联系并对其进行点到点的控制, 就能够很好地在网络中任意两个点中实现用户通话, 而这种方式则可以称之为直接相连。

当我们使用这种方式进行连接时, 如果网络中用户的数量是N, 那么在整个网络中就需要连接N (N-1) /2跟线。而当用户的数量在此基础上有所增加时, 就会使网络中的整个线路数量都会随着增加, 同时由于在线路中对于每一名用户所使用的线路其利用率都较低, 所以, 为了能够使我们在通信的过程中具有一定的保密性, 就需要我们能够在每个用户终端位置加设一定的开关对其进行控制。所以经过上述分析, 这种网络的连接方式其现实意义较为有限。

所以, 我们在此基础上发展了更为可靠的设备即电话交换机, 这种设备的功能就是使其中所有的用户都能够通过专门的线路同交换机进行交换, 而其也正是我们所称作的用户环路以及用户线。同时, 其作用则是通过其自身所具有的控制功能对不同用户间进行自由连接, 而交换机在这个网络中的位置我们也称之为系统的交换节点。

1.2 通信网的概念

当网络中的用户分布地域较广且数量较多时, 则应当在其中设置多个数量的交换节点, 且在其中不同节点中其交换机也可以通过一定的传输线路按照适合的拓扑结构而形成通信网络。而在这个网络中, 对于不同网络设备进行连接的则称之为中继线。同交换设备推理方式相同, 在此网络中的不同交换节点也不能够进行直接的相连, 而是需要在其中适当的引入汇接交换节点, 而这种交换设备我们则称之为汇接交换机。同时, 在这个网络中, 同用户终端以及话机进行相连的交换机则成为市话交换机。

而在此通信网络中, 通常都会使用等级式的网络结构, 且在其中不同网络节点中都对应的向其分配一个等级, 并且在最高级之外其余的节点都需要能够同更高级的节点进行相连。同时, 网络等级数量越多, 则代表其中同系统进行呼叫转接的次数也就更多, 这种形式的网络往往会使原有的网络系统的复杂度得到提升。所以, 在实际应用的过程中就需要能够根据用户的数量以及地域范围等等对网络的结构进行更为合理的规划。

2 异步转移模式的探索

而随着我国通信技术的进一步提升, 使得异步转移模式也逐渐走进了人们的视野。所谓异步转移模式, 就是一种能够以高速度对相关数据以及图像等进行综合处理的传递模式, 同时其也是一种控制方式更为零活、具有更好利用率的信息传递模式, 目前其也被国际电信联盟ITU-T确定为传送和交换语音、图像、数据和多媒体信息的工具。

2.1 ATM应用基础

目前, 光纤传输技术已经在我国的有线电视系统中得到了较为广泛的使用。而随着这种技术的出现, 也正式使我国以往全电缆的网络结构得到了彻底的改变, 并因此形成了光纤电缆混合结构HFC。对此这种新式的网络结构来说, 其不仅能够为我们带来更为清晰的图像质量以及更加可靠的网络应用, 还能够在此基础上通过对光电节点进行减少的方式使我国的电视网络能够具有更好的上行通信能力。而这种高效数字的调制以及压缩技术也能够在此基础上更好的扩展了目前我国网络的容量。而在这种形势下我们所引入的ATM系统, 则能够更好的使网络对多种性质差异很大的业务进行综合传输成为可能。

2.2 ATM的应用特点

ATM是一种采用异步时分复用技术的特殊分组技术, 其主要特点有:

第一, 其使用了固定长度的信元。在ATM系统中, 其会首先将需要进行传输的信息以一定方式分解为固定长度的信元。通过这种分解的形式, 则能够较好的简化我们在信息处理过程中所进行的工作量, 同时也能够省却较多复杂、不必要的检验, 从而能够以这种形式使交换机能够具有更大的并行处理能力。

第二, 其同以往较为传统的同步转移模式存在一定的区别, 即其可以根据实时网络资源以及用户信息情况的不同对资源进行更为动态、合理的分配, 即通过非固定的形式对特定的业务信息进行分配, 同时将所输入进系统的、速率不同的信息进行统计复用, 并将其引入交换器中的缓存进行排队, 并当系统输出端出现空闲情况时再去占用, 从而以这种方式提升系统的应用效率。

第三, 在信元标志方面, 其则通过对带宽进行动态分配的方式来更好的携带具有相应信元类型的信息。同时, 作为交换机也能够根据信息类型的不同来对敏感度更强的业务进行排队, 从而以这种形式来实现带宽的动态分配。对于这种方式来说, 其不仅更加适合实时性较强的业务, 也适合对于突发性业务的传输。

3 结束语

总的来说, 我国的电信技术目前正处于一个高需求以及高发展的阶段, 需要我们能够对不同的技术进行应有的掌握。在上文中, 我们对于电信交换技术、交换机与交换系统、异步转移模式进行了一定的分析探索, 而在实际应用过程中, 也应当能够在良好掌握技术内容的前提下联系实际, 从而更好的发挥这部分技术的作用。

参考文献

[1]金保华, 和振远, 张亮, 李金旭, 赵丽辉.基于SOA的数据共享与交换平台分析与设计[J].郑州轻工业学院学报 (自然科学版) .2011 (01) :101-103.

[2]刘占龙, 李畅, 冯晓洁.基于SOA的军事信息系统集成研究[J].电脑知识与技术.2011 (12) :177-178.

数据交换技术 篇10

在网络通信的工作原理中,本节教学的主要目的是让学生了解网络通信的工作原理,经过上节课的学习,学生已经了解了网络数据的大致传输过程,知道数据在网络中传输采用的是层次性结构,每层又都有相互约定的协议,在发送数据端将要发送的数据经过层层协议放到发送端口做好发送的准备,而另一接收端将接到的数据逆向地、将接收到的数据,层层按协议恢复到原发送的状态。但是发送端的数据放到网络发送端口后在网络上又是如何传输到接收端的呢?这就是本节课要学习的内容—数据交换技术。数据交换其实分为3种技术,要深入了解网络数据的交换过程必须结合学习另外两种交换技术才能掌握得更清楚。3种交换技术单纯讲内容比较枯燥,但它与我们的货物运输过程非常相似,所以以货物运输过程作为类比,学生的学习就会有了依托,学起来也更简单易懂。

二、学生分析

网络技术的专业性比较强,单纯讲网络技术就比较枯燥,学生不太愿意接受这样的教学方式。但本节内容可以借鉴学生已有的经验,采用学生比较愿意参与的快递游戏方法,在游戏中掌握数据传输过程的基本特点后,再延伸到网络数据传输的学习中来,学生不仅容易接受,对知识点理解得也会更透彻。

三、教学目标分析

(1) 知识技能目标:掌握3种数据交换技术的过程及其各自的特点。

(2) 过程方法目标:先通过快递过程的分析,了解快递可能存在的途径方法及其各自的优缺点,然后进行知识迁移,明白3种数据交换的过程及其特点。

(3) 情感态度价值观:培养学生的自主探究精神;培养知识的迁移能力。

四、教学重点、难点分析及处理思路

3种数据交换技术传输数据的过程。解决方法是通过帮助快递公司完成一项快递任务来让学生先了解货物传输可能有的几个过程,然后在比较中,了解各种传输的特点,再与数据传输的过程结合起来,达到理解数据传输过程的目的。

五、教学过程

1. 引入

几个DHL (中外运敦豪国际航空快递有限公司) 的广告,内容为:

(1) 度假过程中到处都可看到DHL公司在利用各种各样的途径为客户送快递;

教师进行简单讲解,该广告的目的是让学生感受现在发达的物流、快递行业,可能学生很少接触物流、快递行业,所以对快递行业一点不了解,而无法深入地参与到课堂讨论中来。

(2) 为了加快快递送达的时间,用专机来完成;

(3) 碰到堵车为了及时把客户的快递送达由自行车从巷子里走帮助送快递。

这两个广告的目的是为了让学生体验多种多样的快递方式,从而给学生以完成下面教师给出的任务一些启示。

2. 布置任务

从以上的例子大家可以知道快递的作用,以下为任务的布置:

任务内容:常州某个家具企业要参加上海的一个展览会,要把他们最新制作好的整套家具尽快送到上海的展览馆,请你按照: (1) 最短时间; (2) 最省事; (3) 最省钱等多种思路进行设计,一个组至少设计两种方案,有两种以上更好。

注意点: (1) 因为路途不是太远,所以要求都用汽车在公路上完成此运输任务; (2) 大家在设想时可以用极端的想法,就像物理中不计摩擦力一样。

3. 分组讨论

每组五六个人,可采用头脑风暴的方式,由组长负责记录并对头脑风暴内容进行整理,将整理结果先告知组员,由组员审核通过后,参与课堂竞答和讨论。

4. 课堂竞答讨论

由每组组长介绍各组讨论结果,教师在黑板上作记录,其他组在此基础上进行补充。

5. 教师总结

对学生想出的办法作归类,大致归成3类,见表1:

(1) 最快捷的方法:路上一路绿灯,没有任何交通阻塞,所有车辆、行人都为你让路,就像外国政要来访华的时候,不会去等红灯一样,从他出发的地方到目的地之间,交通警已经为他开好了路,在这样的路上走肯定是最快捷的;

(2) 最省事的方法:用一辆大车把整套完整的家具装好后送到目的地,不需要重新进行组装;

(3) 最省钱的方法:把家具拆成板材, 然后分成几辆小车分别送到目的地, 中间如果碰到堵车, 可看情况走不同的路到达同一目的地, 到了目的地再把家具组装起来即可。

6. 学生自主探究

刚才教师总结了3种不同的途径,是否把大家的想法都包括进去了?是。其实网络上用到的数据交换技术就是其中的1种,包括网络数据传输的技术,数据交换技术一共有3种类型:电路交换、报文交换和分组交换。

学生自主探究学习:根据图1所给出的3种不同的数据交换方法,结合教师前面总结的3种运送家具的方法,理解图中的内容,并给予解释,见表1。

7. 新课讲授

学习结束后,学生跟着教师再一起理解一遍3种数据传输过程。不让学生讲是因为学生讲可能不完整,这样会浪费上课的时间,教师讲的时候给学生说留一定的余地,不一口气说完,适当给出一些问题,让学生跟着说,教师不多予评价,以自问自答为主,一方面有助于激发他们参与的积极性,另一方面也会理解得更透彻。在讲授过程中将数据交换技术与前面家具的运输方法结合着讲,学生更容易明白。

8. 分组讨论

分组讨论3种数据交换技术各自的优缺点见表2,完成书上表3~6。注意:还是可以参考家具运输过程给出的提示,并从通讯速度、线路使用率、对中间设备的要求考虑。

9. 教师归纳总结

讨论结束后,教师对课堂内容作归纳总结。

10. 反思性练习

学生在了解各种数据交换技术的基础上做综合练习:

阅读资料判断下列哪几种说法是不正确的 ()

A.IP电话是分组交换,传统电话是电Z路交换

B.IP电话是共享线路而传统电话是独占线路

C.IP电话通话时不受带宽、延迟、网络拥堵的影响,通话质量高

D.通信的费用差别很大,IP电话比较便宜,尤其在打国际长途时更能体现出来

六、自我评析

本堂课总体效果比较好,DHL广告的引入激发了学生对课堂学习的兴趣,经过货物运输的类比,学生掌握起来比较轻松,总体掌握情况较好。不足之处是学生设计的运送货物的方法不能刚好符合教师的要求,讲到教师要求到3种方式,而其他类似的重复的方法比较多,这样课的衔接就不太完美,需要改进。

教学内容分析思路比较清楚, 这为后续环节的设计打下了一个比较良好的基础。

网络技术专业性强、知识点多, 难于理解与记忆, 这是事实, 但学生不愿接受的是死板、枯燥、满堂灌式的教学方式, 并不是网络技术本身。

如果能够通过通俗、合理而又不失科学性的方式让学生掌握这些知识, 学生未必不喜欢学习这部分内容。

能力与情感态度是两回事。

教师力图通过学生身边的事例, 讲解深奥的计算机网络工作原理, 这是本课教学设计的一个亮点。

用学生熟悉的身边事件作对比, 这是突破教学难点的一种有效方法。使用这种方法的条件是二者之间具有较高的相似度。

现实生活中物品递送过程中所遇到的问题有很多, 与数据交换所面临的问题有很大差距, 在布置学生讨论时, 需要针对二者工作方式相近的地方, 限定一些条件, 让可变因素相对集中, 学生讨论的结果才能相对集中。

若学生真的进行头脑风暴, 得出的结果可能五花八门, 未必是教师后面总结的这三种方法。

如果教师硬把学生的思路拉到这三种方式上来, 前面学生讨论的作用又何在呢?

路上交通顺畅, 这是运输的条件。某个个体选择何种方法对运输条件不会有根本影响。

这种方法因为拆卸、组装增加了的工作流程, 大车换小车降低了运输效率, 运输成本会大大增加。

现实生活中运大件送家具时一般都是要把家具拆成散件的, 但是散后的散件所占空间减小, 更容易放进一辆车里。谁见过用一串车, 每辆车只装一块木板送家具的?

这种类比的科学性值得商榷。

物理链路在任何方式下都是必须的, 只不过报文交换不需要专门的、独立的物理链路。

自由探究一般需要从生活中的实际问题出发, 经过抽象概括, 转换为学术问题, 通过总结归纳实验现象, 得到初步假设, 再经过搜集证据证实假设, 用初步验证假设的假设演绎出新的现象, 再经过实验验证将假设的真实合理性。

如果学生只是通过阅读材料, 了解某项事实, 这与探究学习的本质相差得还很远。

传统电话确切的含义是什么?除了IP电话以外的电话都是传统电话吗?过去我们利用MODEM通过电话线上网, 使用的是什么数据交换技术?实际情况比较复杂, 恐怕很难一概而论。

教师课后对教学效果的反思很客观, 认识非常清醒。

看来如何选取更适合的事例来讲解数据交换的原理, 还需要进一步研究、探索。

参考文献

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