三維視角分析現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信工程專業(yè)內(nèi)涵

陸韜金 強(qiáng)山 苗瑾超 宋濤

摘要：本文從時(shí)間發(fā)展的角度，以及系統(tǒng)組成的廣度和當(dāng)代技術(shù)特征（分層）原理的深度等多維視角，分析了現(xiàn)代工科專業(yè)內(nèi)涵的各個(gè)技術(shù)組成要點(diǎn)，為高校通信工程專業(yè)全面深刻地認(rèn)識現(xiàn)代應(yīng)用型專業(yè)系統(tǒng)內(nèi)容，提供了一種認(rèn)識論的方法，奠定了繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng);時(shí)間發(fā)展;地域伸展;技術(shù)分層

中圖分類號：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2019）12-0099-03

● 引言

隨著當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)的高速發(fā)展，各類系統(tǒng)和終端技術(shù)不斷呈現(xiàn)，筆者從時(shí)間發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)地域伸展的角度，采用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)的技術(shù)分層的方式，立體、透徹地對現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的各個(gè)技術(shù)組成要點(diǎn)進(jìn)行了分析，形成了對現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)全面、深入的認(rèn)識。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)主要由以下兩類因素組成：一是當(dāng)代主要通信技術(shù)與系統(tǒng)，二是通信信號與主要通信業(yè)務(wù)。通過對這兩類因素具體、深入的分析，可獲得當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)的主要內(nèi)容。

● 基于時(shí)間發(fā)展性的分析

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)在不同的時(shí)期具有不同的技術(shù)業(yè)務(wù)特征，呈現(xiàn)出非常明顯的時(shí)代發(fā)展特征，表1是改革開放以來現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)隨時(shí)間發(fā)展的“信號、業(yè)務(wù)與技術(shù)系統(tǒng)綜合指標(biāo)”的發(fā)展概況匯總。

由表1的分析可知：第一，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)隨著時(shí)間的變化而不斷變化發(fā)展，所以，在學(xué)習(xí)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)的過程中，必須具有與時(shí)俱進(jìn)的思想，充分認(rèn)識和了解“當(dāng)代的通信技術(shù)與系統(tǒng)”的信號與通信業(yè)務(wù)的組網(wǎng)系統(tǒng)模式。第二，從時(shí)間的發(fā)展歷程來看，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與系統(tǒng)不依賴于某個(gè)固定的知識技術(shù)體系，而是選用最合適或者最先進(jìn)的技術(shù)與體系，建設(shè)自己的技術(shù)內(nèi)涵系統(tǒng)——從而形成自己獨(dú)特的、專業(yè)化的、工程化的網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)體系。

另外，十八大文件中11項(xiàng)“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)核的提出，標(biāo)志各類互聯(lián)網(wǎng)的深入應(yīng)用應(yīng)具有以下三個(gè)明顯特征。

第一，在通信用戶終端方面，普遍實(shí)現(xiàn)“智能終端”。各類用戶上網(wǎng)終端，無論是智能手機(jī)終端，還是各類電腦，都具備“電腦+操作系統(tǒng)+各類應(yīng)用軟件”的智能終端，從而真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代通信系統(tǒng)（含手機(jī)終端）的智能化配置（即電腦化的配置），為互聯(lián)網(wǎng)模式的通信信號在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的“暢通無阻”的傳播奠定物質(zhì)（硬件）基礎(chǔ)。

第二，隨著無線WIFI技術(shù)體制的推行，以及電信行業(yè)“光進(jìn)銅退、光纖到戶（FTTH）”技術(shù)體制的不斷推進(jìn)，“用戶多媒體智能終端+有線無線用戶端新一代網(wǎng)絡(luò)”的用戶終端網(wǎng)絡(luò)通信格局形成。

第三，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)分為“通信運(yùn)營商主導(dǎo)建設(shè)的面向社會(huì)的大眾化主流通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”和“以各類企事業(yè)單位主導(dǎo)建設(shè)的、為特定單位用戶服務(wù)的局域網(wǎng)系統(tǒng)”兩大類。

● 基于地域伸展性的分析

鑒于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的巨大規(guī)模性和技術(shù)融合發(fā)展性，以及提供給每個(gè)用戶20Mb/s以上的網(wǎng)絡(luò)通信帶寬等的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況，將當(dāng)前的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)，按照企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)或城市用戶通信接入網(wǎng)的“地域”組成方式，劃分成“用戶局域網(wǎng)（接入網(wǎng)）”和“城市骨干網(wǎng)（又稱為城域網(wǎng)）”兩個(gè)層次（如下圖）。

1.現(xiàn)代通信用戶接入網(wǎng)

現(xiàn)代通信用戶接入網(wǎng)即計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)模式，是指用戶接入通信節(jié)點(diǎn)機(jī)房的設(shè)備總和，由各用戶大樓、用戶接入?yún)^(qū)域的中心匯聚節(jié)點(diǎn)（無人值守）機(jī)房、相關(guān)通信光纜、電纜，光電纜分線設(shè)備和通信專用管道與通道設(shè)施，以及用戶終端設(shè)備等通信設(shè)施組成。它是組成城市和鄉(xiāng)村現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)部分。其組網(wǎng)格局，通常是指某單位內(nèi)部組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，或者是指方圓5公里范圍內(nèi)，由自然的道路、河流、單位等形成的固定的用戶群區(qū)域，通信用戶數(shù)量通常不超過10000戶的自然區(qū)域。

需要說明的是，第一，基于企業(yè)、單位內(nèi)部的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（Intarnet），也就是以上所述的第一類計(jì)算機(jī)用戶局域網(wǎng)，可以看作是通信運(yùn)營商接入的一個(gè)“大客戶”，根據(jù)其范圍的大小，可以直接組成一個(gè)“用戶接入網(wǎng)”，也可以成為一個(gè)“用戶”。第二，基于互聯(lián)網(wǎng)的IT產(chǎn)業(yè)，其業(yè)務(wù)和用戶組成已經(jīng)“融合”成現(xiàn)代通信業(yè)務(wù)的主要組成部分;基于計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)通信技術(shù)，已經(jīng)成為新一代通信產(chǎn)業(yè)的升級版的新技術(shù)核心，原來的IT產(chǎn)業(yè)和通信產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)走向了“相互融合”的技術(shù)業(yè)務(wù)發(fā)展格局——將電話、上網(wǎng)和有線電視三種業(yè)務(wù)統(tǒng)一在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)上，傳播給用戶，并隨著時(shí)間和國家體制改革的不斷深化，將融合國內(nèi)的有線電視的業(yè)務(wù)，形成真正的基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)的“三網(wǎng)合一”的通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局。

2.光纖城市骨干網(wǎng)

光纖城市骨干網(wǎng)指通信運(yùn)營商ISP“中心機(jī)房”與各企事業(yè)單位的“用戶計(jì)算機(jī)網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)機(jī)房”之間，以光纖傳輸系統(tǒng)連接組成的城市通信線路和傳輸設(shè)備系統(tǒng)的總和。它是通信運(yùn)營商ISP建設(shè)的，覆蓋整個(gè)城市的通信綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)，也是各企事業(yè)單位的計(jì)算機(jī)通信局域網(wǎng)Intranet的傳輸樞紐部分，由核心路由器、高性能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器組合以及相關(guān)存儲(chǔ)設(shè)備組成。其作用如下：一是匯聚各接入網(wǎng)的通信業(yè)務(wù)至中心通信局;二是形成至長途通信、其他業(yè)務(wù)通信的出口轉(zhuǎn)接功能，如本地用戶連接外地用戶、本地固定電話用戶呼叫移動(dòng)用戶等通信業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接。

● 基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)分層性的分析

現(xiàn)代通信技術(shù)自2008年開始，全面采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，升級換代成為以新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為內(nèi)核的綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，技術(shù)分層性是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最顯著特點(diǎn)之一。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)，就是按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身的組織結(jié)構(gòu)，在分為“用戶終端單元”和“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)單元”兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)單元的基礎(chǔ)上，按照其技術(shù)組成結(jié)構(gòu)，分為4層結(jié)構(gòu)，每一層結(jié)構(gòu)都是為上一層服務(wù)的，以便實(shí)現(xiàn)各種通信功能的模式（如表2）。

第1層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件層，分為線纜通道層和通信設(shè)備層。通信設(shè)備層是各類通信信息產(chǎn)生和傳輸?shù)脑O(shè)備系統(tǒng)。第2層是網(wǎng)絡(luò)傳輸層，建立在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)設(shè)備之上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的無失真?zhèn)鬏敼δ堋５?層是路由層，由網(wǎng)絡(luò)的核心（三層）交換機(jī)和出局路由器組成，完成不同IP之間的數(shù)據(jù)信息包的路由轉(zhuǎn)換，將信息轉(zhuǎn)送到需要傳送的其他網(wǎng)絡(luò)中。第4層是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層，借各類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、應(yīng)用網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)兩點(diǎn)之間的實(shí)時(shí)通信功能。

● 結(jié)束語

從時(shí)間性、地域性和技術(shù)分層性的三維角度，分析說明現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)組成和技術(shù)要點(diǎn)，從而達(dá)到全面、深刻地認(rèn)識和掌握現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)技術(shù)與系統(tǒng)組成的目的，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和認(rèn)識現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信的其他技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展，奠定了良好的認(rèn)識論基礎(chǔ)。