計算機網(wǎng)絡分析論文精品(七篇)

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篇(1)

傳統(tǒng)網(wǎng)絡工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在知識結(jié)構(gòu)上有很多共性，只要適當補充和調(diào)整網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程體系，就能夠達到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標。因此，在計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)中設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)方向是切實可行的。近兩年，國內(nèi)申請增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高校數(shù)量眾多，但他們在不同程度上存在著物聯(lián)網(wǎng)課程體系規(guī)劃不完善、教材建設(shè)計劃不完備、師資力量薄弱、實驗室配套設(shè)備缺乏和實驗方案標準有待規(guī)范等問題。區(qū)別于部分高?，F(xiàn)開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，學校在計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)方向時可以在該專業(yè)多年積累的教學資源的基礎(chǔ)上，結(jié)合本校獨特的優(yōu)勢學科制定具有行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用特色的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)方案。計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)方向的專業(yè)目標是要讓學生在具備一定的數(shù)學和計算機科學理論知識的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地掌握計算機網(wǎng)絡以及物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)原理和應用技能。筆者認為計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的學生對有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)感知層的基本知識和基本技能達到掌握程度即可，重點是要結(jié)合各高校的優(yōu)勢學科及地方人才市場需求，讓學生在充分掌握計算機網(wǎng)絡技術(shù)的基礎(chǔ)上，強化對物聯(lián)網(wǎng)應用層關(guān)鍵技術(shù)的理論學習和應用實踐。

結(jié)合高校優(yōu)勢學科培養(yǎng)網(wǎng)絡工程專業(yè)人才

不同的發(fā)展歷史、相異的學科建設(shè)等因素使得每一所大學都有自己的品牌專業(yè)、強勢學科以及與其培養(yǎng)目標相配套的軟硬件資源的建設(shè)與積累。物聯(lián)網(wǎng)有著非常廣泛的應用范圍，高校在計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的專業(yè)定位上可以結(jié)合自身現(xiàn)有的優(yōu)勢學科，參考人才市場的用人需求，改革網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程體系，因地制宜地制定具有本校重點學科特色的培養(yǎng)方案和教學內(nèi)容。網(wǎng)絡工程（物聯(lián)網(wǎng)）培養(yǎng)模式可以從專業(yè)定位、知識結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)和人才培養(yǎng)模式評價體系四個方面進行討論。其中，專業(yè)定位和知識結(jié)構(gòu)將在下一節(jié)論述。在復合型工程應用人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)上，需要轉(zhuǎn)變以往的以傳授知識為主導的教育模式，注重學生的創(chuàng)新思維和自主學習能力的培養(yǎng)，強化教學實踐環(huán)節(jié)。例如：開設(shè)具有行業(yè)背景的工程訓練課程，開展個性化的創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究，提高實驗和培訓課程的比重，擴展大學生創(chuàng)新實踐基地建設(shè)[5]等，形成以行業(yè)應用為背景的立體化培養(yǎng)模式。完善的評價體系可以實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式與質(zhì)量的跟蹤與評價，依據(jù)評價結(jié)果可以適時地調(diào)整教學內(nèi)容，有利于提高人才的適應性。從行業(yè)應用出發(fā)，可以分別從學生的綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)、學生知識結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面對研究成果進行評價。計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向人才培養(yǎng)模式如圖1所示。將傳統(tǒng)網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程設(shè)置與學校的優(yōu)勢學科的專業(yè)知識有機結(jié)合，使得畢業(yè)生不僅能夠從事計算機網(wǎng)絡方面的工作，也能直接從事行業(yè)背景下的物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的工作，增強畢業(yè)生的工程實踐能力，拓寬其就業(yè)范圍。以天津科技大學為例，學校建有“食品營養(yǎng)與安全”、“工業(yè)發(fā)酵微生物”2個教育部重點實驗室和1個教育部“食品生物技術(shù)工程研究中心”，在食品科學和生物工程等領(lǐng)域的研究與教學處于全國前列。依托天津科技大學的食品、生物等優(yōu)勢學科和應用背景，筆者認為，目前計算機學院的網(wǎng)絡工程專業(yè)可以以食品安全和生物發(fā)酵與菌種保藏控制物聯(lián)網(wǎng)為應用領(lǐng)域，融合食品學院和生物學院相關(guān)專業(yè)的教學資源，拓展網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)方向。通過多學科的交叉融合，建設(shè)以輕工行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用為特色的計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)體系。

優(yōu)化網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)目標和課程體系

由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的網(wǎng)絡工程專業(yè)需要融入不同專業(yè)學科，所以，在確立了以輕工行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用為特色的網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上，調(diào)整教學大綱，對原有專業(yè)的課程配置進行科學地增補和取舍。結(jié)合學校的優(yōu)勢學科的應用背景，依照網(wǎng)絡工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的培養(yǎng)目標設(shè)置相應的課程內(nèi)容和實踐環(huán)境，形成特色教育，增強畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。

1.專業(yè)培養(yǎng)目標物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)面向現(xiàn)代信息處理技術(shù)，主要培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)，使學生畢業(yè)后可在輕工行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、科研單位從事物聯(lián)網(wǎng)應用相關(guān)技術(shù)開發(fā)和研究，成為具備行業(yè)知識和專業(yè)技能的高級應用型人才。培養(yǎng)的學生具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、傳感技術(shù)的基本理論和應用能力，能進行系統(tǒng)集成及相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和應用推廣，具有物聯(lián)網(wǎng)工程實踐能力。專業(yè)能力培養(yǎng)要求：掌握計算機科學與技術(shù)和網(wǎng)絡工程等方面的理論和方法，具有扎實的理論基礎(chǔ)知識；掌握傳感器技術(shù)、無線通信網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)的基本知識和基本技能；具備各類網(wǎng)絡系統(tǒng)的運維能力和一定的分析、設(shè)計和開發(fā)能力，擁有較強的軟件編程功底；具備從事輕工行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科學研究能力；了解計算機網(wǎng)絡及物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)發(fā)展動態(tài)和技術(shù)標準，掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，熟悉利用Internet獲取信息的手段，具有獲取信息的能力。

2.主干課程網(wǎng)絡工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的課程設(shè)置以專業(yè)培養(yǎng)目標為向?qū)?，注重學生動手能力和創(chuàng)新思維的提高。學生可以通過對計算機網(wǎng)絡及物聯(lián)網(wǎng)的基本理論和基本知識的學習，掌握網(wǎng)絡分析和設(shè)計的基本方法，掌握物聯(lián)網(wǎng)應用的基本技能。物聯(lián)網(wǎng)中的感知層主要用來感知和采集現(xiàn)實世界中的信息，網(wǎng)絡工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的課程設(shè)置可以在現(xiàn)有計算機物理層的相關(guān)課程基礎(chǔ)上，融合通信原理、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)和射頻技術(shù)與無線通信等課程，提高學生在物聯(lián)網(wǎng)感知層理論知識的理解。對于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層方面，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡工程專業(yè)已包含該領(lǐng)域涉及的大部分知識，需要增加無線傳感網(wǎng)絡和無線自組網(wǎng)理論課程，強化學生對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層的理解。物聯(lián)網(wǎng)應用層的主要作用是依據(jù)各行業(yè)的實際需求開發(fā)信息管理平臺，并根據(jù)行業(yè)應用的特點集成相應的內(nèi)容服務[6]。結(jié)合應用層的特點，各院?？山Y(jié)合自身優(yōu)勢學科增設(shè)具有行業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)信息處理技術(shù)、無線自組網(wǎng)應用和物聯(lián)網(wǎng)應用程序設(shè)計等課程。有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的課程，不僅涉及物聯(lián)網(wǎng)的三個層次，也關(guān)系到嵌入式知識的相關(guān)課程。網(wǎng)絡工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的課程體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。綜合考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程設(shè)置，計算機網(wǎng)絡工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的專業(yè)課程主要有：離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫原理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、物聯(lián)網(wǎng)應用程序設(shè)計、無線傳感網(wǎng)絡、嵌入式系統(tǒng)概論、嵌入式操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡程序設(shè)計、網(wǎng)絡管理、射頻技術(shù)與無線通信、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、無線自組網(wǎng)理論及應用、物聯(lián)網(wǎng)信息處理技術(shù)等。

3.主要專業(yè)實驗專業(yè)實驗的設(shè)置將使得學生具有一個計算機網(wǎng)絡技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學習、開發(fā)與實驗的綜合平臺，有利于提高學生的創(chuàng)新能力和實際動手能力，便于學生熟悉和掌握網(wǎng)絡工程與物聯(lián)網(wǎng)的原理和實際應用。網(wǎng)絡工程（物聯(lián)網(wǎng)）專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)可以從畢業(yè)實習、計算機基礎(chǔ)練習、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習和畢業(yè)設(shè)計（論文）五個方面進行。專業(yè)實驗主要包括：C語言課程設(shè)計、面向?qū)ο笳n程設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡課程設(shè)計、網(wǎng)絡系統(tǒng)集成課程設(shè)計和物聯(lián)網(wǎng)綜合應用課程設(shè)計等。

篇(2)

[論文摘要]故障管理是計算機網(wǎng)絡的管理最基本、最重要的功能。文中針對網(wǎng)絡故障管理進行研究，并提出了網(wǎng)絡故障管理智能化的方法，為網(wǎng)絡故障智能化的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

一個網(wǎng)絡管理系統(tǒng)有五大功能域：故障管理、配置管理、性能管理、計費管理和安全管理其中，故障管理是最基本，也是最重要的功能。目的是保證網(wǎng)絡能夠連續(xù)可靠地運行。如果網(wǎng)絡服務意外中止，將會對生產(chǎn)、生活造成很大影響，這就需要一套科學的故障管理策略，及時發(fā)現(xiàn)故障、排除故障。

現(xiàn)在一些網(wǎng)管軟件趨向于將專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)引入到網(wǎng)絡故障診斷和排除中。提高網(wǎng)絡故障的智能水平有助于網(wǎng)絡高效、可靠地運行。網(wǎng)絡管理的智能化也是發(fā)展的必然趨勢。為此本文針對網(wǎng)絡故障智能化管理進行研究，并提出了建立事件知識庫提高故障管理的智能水平的方法，為網(wǎng)絡故障智能化的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1. 計算機網(wǎng)絡故障管理技術(shù)研究

（1） 故障管理概述

故障是指軟、硬件的缺陷；錯誤則是軟硬件的不正確輸出；失效是指所有和某故障有關(guān)的錯誤造成的網(wǎng)絡的非正常運行。網(wǎng)絡故障按生命周期可分為永久故障、暫時故障和瞬間故障三類；按故障對網(wǎng)絡造成的空間失效范圍的大小，可將失效分為四類：任務失效、基本網(wǎng)絡部件失效、 結(jié)點失效和子網(wǎng)失效。故障管理的主要任務是及時發(fā)現(xiàn)并排除網(wǎng)絡故障。一般說來，故障管理包括以下幾個內(nèi)容：故障監(jiān)測和捕獲故障產(chǎn)生相關(guān)的事件和報警；定位分析故障、記錄故障日志；如有可能排除故障等。

（2） 故障管理的類型

故障類型指的是具有某種特征的故障的分類。通常我們可以根據(jù)故障發(fā)生來源的不同，將它們劃分為兩大類，即硬故障(hard errors)和軟故障(soft errors)。

硬故障是指網(wǎng)絡的硬件設(shè)備在工作過程中產(chǎn)生的各種錯誤。這些錯誤與該設(shè)備的作用有密切關(guān)系，網(wǎng)絡系統(tǒng)的復雜性也正是由于設(shè)備的多樣性而體現(xiàn)出來的。根據(jù)這網(wǎng)絡設(shè)備的作用，我們也可以將故障簡單分為以下三類:

①連接設(shè)備故障

這種故障的現(xiàn)象主要是網(wǎng)絡的物理連接出現(xiàn)問題，也可以稱為通路故障。造成故障的原因可能是電纜線斷開、收發(fā)器斷開或不能正常工作以及其它連接設(shè)備間的接口出問題等等。根據(jù)這類故障的來源不同，我們又可以將該類型的故障細分為線路故障、網(wǎng)絡接口故障、收發(fā)器故障、路由器故障等等，該類故障是故障管理的最主要對象。

②共享設(shè)備故障

這種故障的表現(xiàn)是用于資源共享的設(shè)備出現(xiàn)問題，不能提供或享受所需的服務。同樣，該類型的故障也可以細分為服務器故障(打印機故障、文件服務器故障等)、工作站故障等等。

③其它設(shè)備故障。包括電源故障、監(jiān)控器故障、測試儀故障、分析儀故障等等。

軟故障是指網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件運行出錯。軟故障的發(fā)現(xiàn)和處理是在管理過程中逐漸被人們所認識的，因為軟件屬于一種無形的東西，問題的表現(xiàn)不如硬件那么直觀。從這個意義上看，軟故障的識別和診斷更加困難。故障管理中所處理的軟故障主要針對與網(wǎng)絡通訊和服務有關(guān)的系統(tǒng)軟件，它可以直接根據(jù)網(wǎng)絡軟件來劃分，包括通訊協(xié)議軟件故障、網(wǎng)絡文件系統(tǒng)(FNS)故障、文件傳輸軟件故障、域名服務系統(tǒng)(DNS )等等，其中通訊協(xié)議軟件故障是系統(tǒng)研究的重點。這種錯誤通常是在協(xié)議軟件運行時遇到某個異常條件(如緩沖隊列滿)或協(xié)議軟件本身未提供可靠機制而導致傳輸失敗，報文丟失。

故障類型并不是一成不變的，隨著網(wǎng)絡在復雜性和規(guī)模上提高，網(wǎng)絡故障管理的要求也在不斷增加。新的技術(shù)、設(shè)備的應用使故障的類型、故障原因、故障源等各方面都發(fā)生了變化，這就要求故障管理系統(tǒng)必須增加新的內(nèi)容。

（3）故障管理的功能

故障管理的根本目標在于排除網(wǎng)絡中出現(xiàn)的各種故障，達到這一目標要求系統(tǒng)至少必須具備檢測、隔離和糾正故障的能力。

故障檢測(detection)是指對系統(tǒng)的性能和狀態(tài)進行檢查和測試，根據(jù)結(jié)果和一定的識別規(guī)則判斷系統(tǒng)是否故障。故障檢測要求管理系統(tǒng)監(jiān)視網(wǎng)絡的工作，考查網(wǎng)絡的狀態(tài)及其變化，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障馬上進行報警。

故障隔離(isolation)是指確定故障發(fā)生的位置，通俗地說就是指出誰發(fā)生了故障，如哪個子網(wǎng)、哪個設(shè)備或者設(shè)備的哪個部件，對于軟故障則指明哪個系統(tǒng)出了問題。由于網(wǎng)絡是一個復雜的系統(tǒng)，故障類型、原因、故障源多種多樣，而且不同故障的表現(xiàn)可能完全相同，這就導致了故障隔離的復雜性。隔離系統(tǒng)應當盡可能地縮小故障源的范圍。

故障糾正(correction)是指糾正所發(fā)生的錯誤，恢復系統(tǒng)的正常工作。故障糾正建立在前兩者的基礎(chǔ)之上，目前所采取的手段除了進行硬件維修、系統(tǒng)重啟、一定程度的恢復外，還包括一些非技術(shù)性的活動，如人員的使用和技術(shù)培訓以及設(shè)備生產(chǎn)廠商的支持等。

（4）影響故障管理的因素

與網(wǎng)絡管理一樣，故障管理也必須考慮三方面的因素:過程、設(shè)備和工具、人員。成功的故障管理策略是這三者的完整結(jié)合，而不僅僅是其中的某一個方面。

過程主要指為實現(xiàn)故障管理功能而進行的操作，下一節(jié)介紹的內(nèi)容就屬于故障管理的過程。了解管理的一般過程是開發(fā)一個實用的故障管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

設(shè)備和工具指的是進行故障管理的軟硬件工具，包括故障檢測設(shè)備、維修設(shè)備、實用的故障管理系統(tǒng)等。設(shè)備和工具在故障管理中起著非常重要的作用，它可以幫助管理員和工程師實施管理功能，排除故障，保障網(wǎng)絡系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。下面介紹的就是幾種專用的物理設(shè)備:

① 時間域反射測量儀(TDR)。通過顯示物理介質(zhì)傳輸信號的波形表明設(shè)備 或鏈路是否故障。

② 網(wǎng)絡監(jiān)視器。監(jiān)視網(wǎng)絡上各結(jié)點的狀態(tài)，得到網(wǎng)絡的各種統(tǒng)計數(shù)字，以 確定是否故障。

③ 網(wǎng)絡分析儀。實時分析結(jié)點的收發(fā)報文，幫助管理者跟蹤和隔離故障。 管理人員在故障管理中的任務主要是維護管理系統(tǒng)和工具的運行，并在它們的幫助下完成故障排除和系統(tǒng)恢復工作。

2.智能化網(wǎng)絡管理的概述

為了能夠更有效地對各種大型復雜的網(wǎng)絡進行管理，許多研究人員將人工智能技術(shù)應用到網(wǎng)絡管理領(lǐng)域。雖然全面的智能化的網(wǎng)絡管理距離實際應用還有相當長的一段路要走，但是在網(wǎng)絡管理的特定領(lǐng)域?qū)嵤┲悄芑?，尤其是基于專家系統(tǒng)技術(shù)的網(wǎng)絡管理是可行的。

用于故障管理的專家系統(tǒng)由知識庫、推理機、知識獲取模塊和解釋接口四大主要部分組成。專家系統(tǒng)以其實時性、協(xié)作管理、層次性等特點，特別適合用在網(wǎng)絡的故障管理領(lǐng)域。但同時專家系統(tǒng)也面臨一些難題:

(1)動態(tài)的網(wǎng)絡變化可能需要經(jīng)常更新知識庫。

(2)由于網(wǎng)絡故障可能會相關(guān)到其它許多事件，很難確定與某一癥狀相關(guān)的時間的開始和結(jié)束，解釋和綜合消息復雜。

(3)可能需要大量的指令用以標識實際的網(wǎng)絡狀態(tài)，并且專家系統(tǒng)需要和它們接口。

(4)專家系統(tǒng)的知識獲取一直以來是瓶頸所在，要想成功地獲取網(wǎng)絡故障知識，需要經(jīng)驗豐富的網(wǎng)絡專家。

在實現(xiàn)智能化網(wǎng)絡管理系統(tǒng)時，還必須把握系統(tǒng)復雜性與系統(tǒng)性能的關(guān)系。不僅要利用將較為成熟的人工智能技術(shù)，而且要考慮實現(xiàn)上的復雜度和引入人工智能技術(shù)對系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的影響。

3.事件知識庫的研究

在專家系統(tǒng)中，知識的表示有邏輯表示法、語義網(wǎng)絡表示法、規(guī)則表示法、特性表示法、框架表示法和過程表示法。產(chǎn)生式表示法，即規(guī)則表示法，是最常見的一種表示法。其特點是模塊性、一致性和自然。知識庫是知識的集合，嚴格意義上的知識庫包括概念、事實和規(guī)則只部分，缺一不可。

為了提高故障管理的智能水平，可以建立事件知識庫(EKB ， Event Knowledge Base，用于存儲所有己知事件的類型、產(chǎn)生事件的原因和所造成的影響，以及應該采取什么樣的措施等一些細節(jié)的靜態(tài)描述。這個EKB并不是真正意義上的知識庫，它的數(shù)據(jù)僅僅包含了屬性值與元組，而屬性值表示概念，元組表示事實。但研究EKB可以為今后建立完善的知識庫奠定基礎(chǔ)。

在EKB中存儲了己經(jīng)確定事件。最初，被確定的事件僅限于一些標準事件和措施。隨著網(wǎng)絡的運行和系統(tǒng)的反饋，EKB的內(nèi)容將不斷增加。

理想狀態(tài)是能夠確定所有的事件。

下面是EKB涉及到的只種基本的數(shù)據(jù)庫表:

(1)事件類型表:該表中主要存儲了事件的靜態(tài)定義。

EKB中保存了己確定的事件可能涉及的相關(guān)知識，如事件類別(如:性能、系統(tǒng)、網(wǎng)絡、應用事件或其它)、嚴重程度（如：嚴重、主要、 次要、 警告等）、產(chǎn)生事件的設(shè)備標識、指明設(shè)備的類型、事件造成什么影響（如：影響網(wǎng)速、單個用戶不能訪問等）、故障排除參考策略、上次更新的時期/時間、關(guān)于這個事件的備注信息、事件的詳細描述等。

(2)實時事件表:描述了正在運行的網(wǎng)絡中的實時事件。

實時事件表中提供可能用的一些字段，用于記錄網(wǎng)絡運行中發(fā)生的事件，如：設(shè)備的 ID（從 IP 地址或查詢設(shè)備表可以獲得）、實時事件的狀態(tài)（如：新增、確認、清除等）、根據(jù)故障票ID獲得的相應的故障票信息等。

(3)設(shè)備信息表:存儲了網(wǎng)絡中設(shè)備的實際參數(shù)。

設(shè)備信息表主要記錄了每個設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。例如，設(shè)備ID號、IP地址、設(shè)備名稱、廠商、類型、重要性級別等。

EKB中存儲的相關(guān)事件的知識主要來源于專家。開發(fā)人員將獲得的知識應用到與故障管理相關(guān)的系統(tǒng)中，根據(jù)不同系統(tǒng)的需要分配相應的知識，以提高系統(tǒng)性能。雖然EKB并不是嚴格意義上的知識庫，但在開發(fā)過程中，可以通過不斷地增加和修正EKB的內(nèi)容，在一定程度上提高系統(tǒng)的智能水平。

4.結(jié)論

文中分析了網(wǎng)絡故障的類型，提出將事件知識庫用于計算機網(wǎng)絡故障的智能管理。實驗表明，計算機網(wǎng)絡故障的智能管理提供了基于知識的決策手段，比傳統(tǒng)的管理方式具有更高的決策水平，為專家系統(tǒng)技術(shù)在故障的檢測和隔離方面更加廣泛的應用，奠定了一定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1] 趙志囡等.計算機網(wǎng)絡中的服務[M]. 現(xiàn)代情報.2006. (11)

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關(guān)鍵詞：無線跳頻通信網(wǎng)絡；跳頻電臺；OPNET

中圖分類號：TP391文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)21-30425-04

Study on the Simulation Models of Frequency-hopping Wireless Communication Network Based on OPNET

WANG Wen-jun, HUANG De-suo, HE You-lin, CHENG Zhi-gao

(Artillery Academy of PLA,Hefei 230031,China)

Abstract: To study the capabilities of frequency hopping wireless communication network under the tracking disturbance,simulation model of the frequency-hopping wireless communication network are built based on OPNET.The models implement all functions of the FH radio,and describe the actions of frequency-hopping communication exactly.

Key words:frequency-hopping; wireless; communication network; FH radio; OPNET

1 引言

頻率跟蹤式干擾能夠迅速、準確的完成搜索、瞄準和干擾等一系列動作[1]，以高于正常通信信號強度數(shù)倍的干擾

信號對收信機進行壓制性干擾。由于這種干擾對無線跳頻通信網(wǎng)絡的影響極大[2]，并且該影響在時間和空間上表現(xiàn)出明顯的非線性和不確定性。因此不易采用數(shù)學的方法進行研究，而易采用計算機仿真的方法，建立仿真模型對其進行研究。

所謂計算機仿真的方法[3]，具體而言是一種利用數(shù)學建模和統(tǒng)計分析的方法模擬網(wǎng)絡行為，從而獲取網(wǎng)絡設(shè)計、規(guī)劃、組織及優(yōu)化所需要的性能數(shù)據(jù)的一種網(wǎng)絡分析方法?；贠PNET的通信網(wǎng)絡性能仿真[4]，是以有限狀態(tài)機為基礎(chǔ)理論，綜合運用排隊論、概率論和統(tǒng)計實驗等理論建立數(shù)據(jù)業(yè)務和通信鏈路的數(shù)學模型，用C/C++或其它語言實現(xiàn)仿真模型的一種仿真方法?；贠PNET的建模能夠清晰的描述系統(tǒng)的狀態(tài)和轉(zhuǎn)移，開發(fā)的模型便于擴展和重用，因此本文選擇OPNET作為建模與仿真的工具。

2 基于OPNET的通信網(wǎng)絡仿真

OPNET采用離散事件驅(qū)動的模擬機理[5]，也就是說只有網(wǎng)絡狀態(tài)發(fā)生變化時，模擬機才工作。因此與時間驅(qū)動相比，離散事件驅(qū)動的計算效率要高很多。仿真核心實際上充當離散事件驅(qū)動的事件調(diào)度器，它對所有進程模塊希望完成的事件和計劃該事件發(fā)生的時間進行列表和維護。

事件調(diào)度器主要維護一個具有優(yōu)先級的隊列，它按照事件發(fā)生的時間對其中的工作排序，并遵循先進先出順序執(zhí)行事件。而各個模塊之間通過事件中斷方式傳遞事件信息。每當出現(xiàn)一個事件中斷時都會觸發(fā)一個描述通信網(wǎng)絡系統(tǒng)行為或者系統(tǒng)處理的進程模型的運行。通過離散事件驅(qū)動的仿真機制實現(xiàn)了在進程級描述通信的并發(fā)性和順序性，再加上事件發(fā)生時刻的任意性，決定了可以仿真計算機和通信網(wǎng)絡中的任何情況下的網(wǎng)絡狀態(tài)和行為。

仿真事件、中斷和進程模型在仿真核心執(zhí)行時間軸上的關(guān)系如圖1所示[4-6]。

為模擬通信網(wǎng)絡中多臺收發(fā)信機同時工作，OPNET允許多個事件同時發(fā)生，一個仿真時間點上可以同時出現(xiàn)多個事件，事件的發(fā)生可以有疏密的區(qū)別，如圖1所示。

3 跳頻無線通信網(wǎng)絡的仿真建模

基于OPNET的仿真模型分為網(wǎng)絡模型、節(jié)點模型和進程模型三類[5]。網(wǎng)絡模型主要實現(xiàn)通信網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)和通信節(jié)點的配置；節(jié)點模型主要實現(xiàn)通信節(jié)點內(nèi)部的構(gòu)造；進程模型主要實現(xiàn)各種通信機制和信息處理的動作。本文將建立跳頻無線通信網(wǎng)絡和跟蹤式干擾機的仿真模型，分別實現(xiàn)跳頻組網(wǎng)通信、規(guī)避、數(shù)據(jù)分發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)和重發(fā)，以及跟蹤式干擾等動作。

3.1 跳頻組網(wǎng)通信和規(guī)避動作的模型實現(xiàn)

跳頻組網(wǎng)通信和規(guī)避動作由節(jié)點模型和進程模型共同實現(xiàn)。通信節(jié)點通常由兩套收發(fā)信機構(gòu)成，一套負責對上通信，一套負責對下通信。如圖2所示，*_jun類模塊是對上收發(fā)信機，*_lian類模塊是對下收發(fā)信機，YC_queue是信息處理模塊，YC_filter是數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，*_source是信源類模塊，*_sink是信宿類模塊，a_*是天線類模塊。

通信節(jié)點模型中還有一個重要的模塊――“控制模塊”(YC_controller)，該模塊實現(xiàn)了跳頻組網(wǎng)通信和規(guī)避的主要功能，具體而言有以下兩點：①跳頻，簡而言之就是控制本級節(jié)點和下級節(jié)點的收發(fā)信機每隔一個單位時間t按照指定的頻率進行變化，這是一個定時長循環(huán)的過程；②規(guī)避，即根據(jù)本級節(jié)點的收發(fā)狀態(tài)，利用遠程中斷函數(shù)使下級節(jié)點中斷發(fā)信或者恢復發(fā)信，這是一個不定時長循環(huán)的過程。它可以用圖3表示，由于OPNET仿真允許多個事件在同一時間發(fā)生，所以二者之間并不沖突。

根據(jù)圖3中的循環(huán)過程設(shè)計跳頻模塊的進程模型，如圖4所示。首先進程模型進行初始化，在初始狀態(tài)（INIT）的入口位置獲取下級節(jié)點的ID，同時立即訂制一個自中斷，確定首次跳頻的時刻。而后進入等待狀態(tài)，在此反復地判斷到達中斷的類型，如果是自中斷就正常進入跳頻循環(huán)，并在跳頻循環(huán)中制訂新的自中斷；如果是統(tǒng)計中斷，則立即在下級節(jié)點中訂制一個遠程中斷，用來終止或恢復下級的通信。

3.2 信息分發(fā)和轉(zhuǎn)發(fā)的模型實現(xiàn)

信息的分發(fā)和轉(zhuǎn)發(fā)是由節(jié)點模型和進程模型共同實現(xiàn)的，通信節(jié)點模型如圖2所示，其中包含四條信息傳輸路徑。按照這四條信息傳輸?shù)穆窂娇梢詫⒐?jié)點模型分解為四部分，如圖5所示，本小節(jié)重點介紹信息流路徑的控制實現(xiàn)。

所有對信息流的控制均有YC_filter模塊實現(xiàn)。來自本級的信息分別經(jīng)過對上電臺和對下電臺發(fā)送到目的地，發(fā)送完畢后經(jīng)過YC_filter模塊分發(fā)到Y(jié)C_sink模塊進行銷毀，如圖5(a)、圖5(b)所示；來自于上級的信息，由收信機接收后，經(jīng)YC_filter模塊判斷傳送到隊列模塊，經(jīng)隊列模塊傳送到對下電臺進行轉(zhuǎn)發(fā)，其中的jun_sink模塊負責統(tǒng)計上級的信息，如圖5(c)所示；來自于下級的信息，同樣經(jīng)過YC_filter模塊和對列模塊之后被傳送到對上電臺進行轉(zhuǎn)發(fā)，如圖5(d)所示。

由此可見YC_filter模塊主要實現(xiàn)了兩種功能：1)判斷信息的來源，將信息分發(fā)到相應的模塊；2)統(tǒng)計所有流經(jīng)該模塊的信息，提供節(jié)點的吞吐量數(shù)據(jù)。

3.3 信息排隊和重發(fā)的模型實現(xiàn)

信息的排隊和重發(fā)動作主要在隊列模塊的進程模型（下文簡稱隊列進程）中實現(xiàn)，另外信息的分發(fā)、上下級間的規(guī)避也需要隊列進程協(xié)助實現(xiàn)。鑒于此，本文建立隊列模塊的進程模型如圖6所示。

隊列進程包含1個非強制狀態(tài)和7個強制狀態(tài)。idle代表著系統(tǒng)空閑狀態(tài)，是隊列進程通常處于的主要狀態(tài)，也是進程中唯一的非強制狀態(tài)，所有的中斷均在該狀態(tài)進行判斷；init狀態(tài)完成隊列進程的初始化；arrival狀態(tài)代表著信息流的到達，此時進程的動作是將數(shù)據(jù)從輸入流中讀取出來，并插入隊列進行排隊，等待著下一步的處理；svc_start狀態(tài)代表著服務的開始，該狀態(tài)根據(jù)數(shù)據(jù)信息的來源分別選擇不同的信息發(fā)送路徑；svc_coml1、svc_coml2、svc_coml3、svc_coml4狀態(tài)用來妄稱信息的重發(fā)動作；stop_for_a_while狀態(tài)表示數(shù)據(jù)被正確接收，此狀態(tài)負責設(shè)置標識參數(shù)，并取消上一個狀態(tài)訂制的中斷。隊列進程直接或間接實現(xiàn)了以下四種功能。

1)信息排隊

在arrival狀態(tài)的入口用op_subq_sort()方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的排隊，排隊的依據(jù)是信息的優(yōu)先級，優(yōu)先級利用op_pk_priority_set()方法指定。

2)信息重發(fā)動作的實現(xiàn)

如果信息被下級正確接收，下級將立即運用方法op_intrpt_force_remote()訂制一個遠程中斷給上級，使上級的隊列進程之跳出idle和svc_coml*之間的循環(huán)。否則，進程將自動在3次循環(huán)之后跳出。

3)信息轉(zhuǎn)發(fā)

隊列進程參與信息轉(zhuǎn)發(fā)的實現(xiàn)，在發(fā)送信息指出，進程會讀取信息的源地址。而后根據(jù)信源地址，訂制具有不同代碼的自中斷，選擇svc_coml1、svc_coml2、svc_coml3、svc_coml4四種條轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的一條。

4)下級通信節(jié)點規(guī)避動作的實現(xiàn)

在idle狀態(tài)上設(shè)置有兩個條件轉(zhuǎn)移STOP_SERVE和RESTART_SERVE，它們分別用來配合上級節(jié)點的控制模塊，實現(xiàn)發(fā)送終止和發(fā)送恢復息的動作。

如果上級節(jié)點的發(fā)信機正在工作，即控制模塊通過統(tǒng)計線讀取了發(fā)信機的“忙”狀態(tài)，它將立即制定一個中斷代碼為STOP_SERVE的遠程中斷給下級的隊列模塊。下級接收到該中斷后執(zhí)行servestop()函數(shù)，利用op_intrpt_disable()方法終止當前已經(jīng)訂制信息發(fā)送中斷。當上級信息發(fā)送完畢時，控制模塊通過統(tǒng)計線讀取了發(fā)信機的“閑”狀態(tài)，同時立即制定一個中斷代碼為RESTART_SERVE的遠程中斷給下級，用來激發(fā)serve_restart()函數(shù)，以恢復信息的發(fā)送。

4 結(jié)論

在OPNET環(huán)境中檢驗所建立的模型，結(jié)果表明模型實現(xiàn)了無線電臺的跳頻，數(shù)據(jù)的分發(fā)、復制、重發(fā)、規(guī)避等動作以及跟蹤式干擾機的干擾動作，具有一定的重用價值，為進一步研究復雜條件下的跳頻通信網(wǎng)絡仿真奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

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篇(4)

論文關(guān)鍵詞：課程體系;集成化通信實驗教學平臺;通信網(wǎng)絡;質(zhì)量工程;應用能力

21世紀是網(wǎng)絡的時代，數(shù)字化、寬帶化、移動化、個性化、智能化的網(wǎng)絡已經(jīng)成為人類社會的基礎(chǔ)設(shè)施。飛速化發(fā)展的通信網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施對高等學校的教學改革、課程設(shè)置尤其是實驗室建設(shè)提出了挑戰(zhàn)。雖然目前國內(nèi)許多高校都辦有通信工程專業(yè)和電子與信息工程專業(yè)，并建立了條件較好的基礎(chǔ)實驗室，為培養(yǎng)社會需求的電子與通信人才創(chuàng)造了良好的教學環(huán)境和條件。但是專業(yè)實驗室的匱乏尤其是通信網(wǎng)絡實驗教學條件的匱乏嚴重制約了課程體系的建設(shè)和教學效果的保證。

目前對于通信技術(shù)的學習主要是側(cè)重于講述某一特定技術(shù)，如：程控交換、光纖通信、微波技術(shù)、移動通信、接入技術(shù)、通信網(wǎng)等，學生很難由此建立起通信的整體概念。本研究項目從全局出發(fā)，優(yōu)化課程體系，從全程全網(wǎng)的角度講述各類通信技術(shù)，對所涉及的通信技術(shù)進行詳細的討論，構(gòu)建具有科學性、準確性、系統(tǒng)性、完整性、新穎性和實用性的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系，主要內(nèi)容包括現(xiàn)代通信的概念和發(fā)展概況，通信業(yè)務與通信終端，通信傳輸系統(tǒng)，通信交換系統(tǒng)，通信網(wǎng)和新一代通信技術(shù)。不僅使學生在全程全網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上學習到各類通信技術(shù)知識，還強調(diào)工程方法論的學習，培養(yǎng)學生掌握科學的研究方法和迅速學習新技術(shù)的能力。

面向網(wǎng)絡時代飛速發(fā)展的通信領(lǐng)域人才需求，研究、設(shè)計并實現(xiàn)一個有利于培養(yǎng)學生全程全網(wǎng)概念和具有現(xiàn)代通信技術(shù)基本素質(zhì)、有利于鼓勵學生自主思維和努力創(chuàng)新的教學平臺，以體現(xiàn)現(xiàn)代通信與全程全網(wǎng)教學的整體內(nèi)涵，體現(xiàn)課堂教學與實驗教學的有機融合，體現(xiàn)培養(yǎng)模式的優(yōu)化為研究目的。最終辦出信息與通信工程類專業(yè)的特色，培養(yǎng)出高素質(zhì)的應用型IT技術(shù)人才。

一、構(gòu)建完整的“現(xiàn)代通信技術(shù)”課程體系，培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用型通信工程專門人才

1.指導原則

以全面提高素質(zhì)為根本，以建立寬厚的知識平臺為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力、實踐能力和科學綜合能力為核心，以教學內(nèi)容和課程體系的改革為重點，以教育模式和教學方法的改革為保障。

培養(yǎng)目標：培養(yǎng)在信息科學技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有創(chuàng)新精神、實踐能力、全面素質(zhì)的寬口徑專門人才，能從事信息科技領(lǐng)域的研究、設(shè)計、制造、運行維護和經(jīng)濟管理等工作。

2.培養(yǎng)規(guī)格多樣化

以培養(yǎng)工程技術(shù)型和應用型人才為主，兼顧經(jīng)營管理型的有信息工程背景的復合型人才。

3.培養(yǎng)模式

實行面向創(chuàng)新的系統(tǒng)理論教學和面向創(chuàng)新的系統(tǒng)實踐訓練相結(jié)合。實行柔性培養(yǎng)計劃和個性化教學，加大選修課比例，適應不同規(guī)格、不同愛好的人才的培養(yǎng)。我們同深圳潤天智圖像技術(shù)有限公司合作，采用“3+1”的人才培養(yǎng)模式，為企業(yè)實現(xiàn)訂單式培養(yǎng)，第一批20名學生已于2008年7月畢業(yè)，其中70%的學生經(jīng)過雙向選擇留在這家企業(yè)工作。并受到用人單位的好評。2008年我們又與冠捷科技集團武漢分公司合作開展人才培養(yǎng)的工作，選拔學生參加了冠捷公司有關(guān)液晶顯示器的生產(chǎn)、調(diào)試、研發(fā)工作，提出學校與企業(yè)相結(jié)合的“系統(tǒng)創(chuàng)新訓練”方案，均取得良好效果。目前，冠捷顯示科技有限公司已吸納我校多名學生就業(yè)。其中一名畢業(yè)生在該公司已擔任總工程師，在該公司工作的許多學生均受到好評。

4.特色定位

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，通信網(wǎng)絡所承載的業(yè)務也從傳統(tǒng)的以語音業(yè)務為主發(fā)展到多種不同帶寬需求的業(yè)務并存，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)日益扁平化、IP化，各種現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展迅速，其生命周期也長短不一，因此在通信工程人才培養(yǎng)方案中，除了設(shè)置各門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課外，我們還系統(tǒng)地安排了能夠反映目前主流通信技術(shù)的發(fā)展方向的選修課和技術(shù)講座，對NGN、軟交換、IMS、IPV6、第三代、第四代移動通信技術(shù)、ASON、OTN、G-PON等在現(xiàn)有通信網(wǎng)中逐漸應用甚至已成為主流的新技術(shù)進行全面的介紹。通過對電信行業(yè)發(fā)展深入細致的調(diào)查了解，我們認識到：經(jīng)過十多年的電信業(yè)改革，我國的電信市場運營已經(jīng)從一家壟斷到了全行業(yè)充分競爭的市場格局。各運營商之間為爭奪客戶，獲取更高的市場份額，在市場營銷方面各展拳腳，客戶不斷被細分，差異化服務日趨明顯，多種針對性強的業(yè)務不斷推出。而通信工程專業(yè)的課程設(shè)置一向重技術(shù)輕業(yè)務、輕經(jīng)營，而目前專業(yè)營銷人才是我國電信業(yè)最需要的人才。因此，我們讓學生通過講座、社會調(diào)研、社會實踐等形式充分了解目前電信市場的新業(yè)務種類和特點、市場競爭態(tài)勢、主要營銷手段及其利弊得失等，使我們的畢業(yè)生能夠更適應行業(yè)的需求。我們與中國電信武漢分公司、武漢電信工程有限公司、湖北電信工程有限公司等單位保持長期的合作關(guān)系。聘請了電信工程有限公司有關(guān)領(lǐng)導和多名技術(shù)人員做我們的校外特聘教授，為學生的實習就業(yè)奠定了良好基礎(chǔ)。

5.課程體系優(yōu)化

我們以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應用型人才為目標，以課程體系和教學內(nèi)容改革為核心，優(yōu)化信息通信類課程體系，從全程全網(wǎng)的角度講述各類通信技術(shù)，構(gòu)建具有系統(tǒng)性、完整性、實用性和新穎性的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系。不僅使學生在全程全網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上學習各類通信技術(shù)知識，更重要的是培養(yǎng)他們掌握科學的研究方法，成為具備高素質(zhì)的應用型人才。我們從傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)三大目標出發(fā)，通過對信息通信類專業(yè)現(xiàn)代通信技術(shù)相關(guān)課程內(nèi)容的深入研究和改革，結(jié)合各門課程教學的特點、難點和需求，建立了當前可實現(xiàn)的“知識平臺”，按照整體優(yōu)化原則調(diào)整課程的內(nèi)外接口，減少交叉重復，精簡學時，協(xié)調(diào)各相關(guān)課程內(nèi)容之間的銜接，充實新內(nèi)容。我們采用主教材、輔教材、CAI課件、教學儀器、教學實驗和課程設(shè)計、遠程網(wǎng)絡課件等綜合配套措施，形成了“理論、抽象、設(shè)計”三個過程相統(tǒng)一的課程教學體系，保證了教學質(zhì)量，取得了良好的教學效果。以此為指導思想，我們在2009年完成了信息通信類課程大綱的重新修訂工作，2010年完成了課程簡介的編寫工作。

二、理論聯(lián)系實際，構(gòu)建通信技術(shù)全程全網(wǎng)實驗平臺

21世紀的高等教育，教育方式應從應試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變，人才觀念應從單一專業(yè)型向復合型、創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變。要實現(xiàn)這兩種轉(zhuǎn)變，實踐教學起著至關(guān)重要的作用，它是實現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。實驗教學相對于理論教學具有實踐性、綜合性與創(chuàng)新性等特點，在加強對學生的素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面起著重要的、不可替代的作用。而目前大多數(shù)針對信息與通信學科學生開設(shè)的實驗多為專業(yè)基礎(chǔ)實驗，通信專業(yè)實驗則較為薄弱，學生的學習范圍主要集中在基礎(chǔ)理論，對實際的通信設(shè)備與通信環(huán)境缺乏足夠的接觸與操作經(jīng)驗。因此建立通信專業(yè)實驗室，開設(shè)通信專業(yè)實驗，開拓學生視野，增強學生實際經(jīng)驗，提高學生的工程素質(zhì)，使學生盡可能地不出校門就可以從實用角度理解并掌握通信技術(shù)。本成果通過建設(shè)一個盡可能覆蓋實際通信網(wǎng)環(huán)境(包括數(shù)據(jù)網(wǎng)、電信網(wǎng)、移動網(wǎng)、智能網(wǎng)、接入網(wǎng)、信令網(wǎng)、同步網(wǎng)、傳輸網(wǎng))等特點的全程全網(wǎng)通信專業(yè)實驗室，開設(shè)出既與專業(yè)知識理論學習相關(guān)聯(lián)，又與實際通信網(wǎng)絡及設(shè)備相聯(lián)系的實驗課程，創(chuàng)建一個良好新型的具備通信專業(yè)特色的實驗教學環(huán)境，提高實驗教學水平，使學生能夠通過實驗環(huán)節(jié)，開拓視野，充分發(fā)揮主觀能動性，理論聯(lián)系實際，理論和實踐有機結(jié)合，充分提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，鍛煉其組織能力、溝通能力，培養(yǎng)并提高學生的工程素質(zhì)。

我們建設(shè)全程全網(wǎng)的現(xiàn)代通信實驗平臺的思路是：參考并利用國際國內(nèi)知名公司以及著名學者所提供的現(xiàn)代通信網(wǎng)絡專業(yè)實驗室建設(shè)方案，立足于信息學院學生進行“現(xiàn)代交換”、“現(xiàn)代通信網(wǎng)”、“計算機網(wǎng)絡”、“移動通信”、“光纖通信”、“NGN網(wǎng)絡”等專業(yè)課程的實驗教學基本需求，利用有限的經(jīng)費盡量覆蓋從物理層到應用層各個網(wǎng)絡層次，從有線到無線、從電到光各種信道方式，從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)各種網(wǎng)絡形式的寬闊而廣泛的實驗內(nèi)容，形成包括數(shù)據(jù)配置、維護管理、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)觀測與分析、軟件開發(fā)、硬件設(shè)計、網(wǎng)絡設(shè)計與建設(shè)等基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型、研究探索型3層次專業(yè)實驗教學模式。在基礎(chǔ)型實驗中，提供對有關(guān)課程的基本原理與基本問題的驗證性、探索性實驗，幫助學生理解、掌握、驗證課程的基本原理、學習課程相關(guān)的基本實驗方法，探索并找到學習難點的結(jié)果和方案;在綜合設(shè)計型實驗中，以Assignment(任務)的形式，由教師提出要求，學生獨立完成實驗項目的分析、設(shè)計、元器件采購、實現(xiàn)、調(diào)試、與實驗報告撰寫等工作，最后由教師驗收和評判。在研究探索型實驗中，采用Project(項目)的形式，由來自企業(yè)界的實際項目，教師科研項目與學生創(chuàng)新基金資助項目的形式確定項目研究方向和研究內(nèi)容，由幾個學生分工協(xié)作，每個學生獨立承擔一部分內(nèi)容，在教師的指導下共同完成。

目前已建成的全程全網(wǎng)實驗室包括：

(1)計算機40套;《通信原理》教學實驗設(shè)備20套;《移動通信》教學實驗設(shè)備10套;《光纖通信》教學實驗設(shè)備10套;《現(xiàn)代通信網(wǎng)》教學實驗設(shè)備4套;《程控交換》教學實驗設(shè)備20套。

(2)數(shù)字電視系統(tǒng)5套，由視音頻A/D，D/A模塊，視音頻信源編碼、解碼模塊，TS流形成與解復用模塊，DVB SPI收發(fā)接口等模塊組成。

(3)微波設(shè)備3套，其中SD3100射頻電路實驗訓練系統(tǒng)，是以300MHz可測量S參數(shù)的頻率特性測試儀、DDS合成信號發(fā)生器、通用計數(shù)器和電視(TV)收、發(fā)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進行射頻通信設(shè)備及射頻電路的實驗系統(tǒng)。SD3200微波通信實驗訓練系統(tǒng)，是以1000MHz TV收發(fā)系統(tǒng)，進行圖象和話音的微波傳輸為基礎(chǔ)，進行微波通信設(shè)備及微波電路和器件的實驗系統(tǒng)。可利用網(wǎng)絡分析儀、頻譜分析儀等測量儀器，開展對微波電路及器件特性參數(shù)的測量。SD3300移動通信射頻工程實驗訓練系統(tǒng)，是以800-2500MHz可測量S參數(shù)的微波反射計、微波功率計、頻譜分析儀、微波合成信號發(fā)生器和微波功率信號發(fā)生器、通用計數(shù)器及通信設(shè)備——直放站、干線放大器等為基礎(chǔ)，進行移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化的試驗，同時，提供一套移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化工程的實驗——室內(nèi)天線覆蓋系統(tǒng)，開展移動通信射頻工程的系統(tǒng)實驗。SD3400微波中繼傳輸實驗訓練系統(tǒng)，是以射頻/微波TV收發(fā)信機和微波中繼站組成的微波中繼傳輸系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進行微波頻率中繼傳輸電視信號實驗。

(4)接入網(wǎng)設(shè)備一套。本接入網(wǎng)實訓系統(tǒng)依據(jù)實際的寬帶接入應用，組織相應的典型設(shè)備，包括交換局端的部分設(shè)備、線路、以及用戶接口設(shè)備，從機房、線路、到終端盡可能進行完整展現(xiàn)。

三、利用現(xiàn)代化教學手段提高教學效率

構(gòu)建全程全網(wǎng)通信實驗教學平臺的在線系統(tǒng)，制作電子素材庫，供學生利用校園網(wǎng)進行學習。充分利用多媒體技術(shù)開展基于計算機、網(wǎng)絡的通信技術(shù)實驗研究，精心選擇具有代表性的實驗，使學生可以通過網(wǎng)絡瀏覽、熟悉和回顧實驗內(nèi)容，盡量利用多媒體方式和網(wǎng)絡資源來表達實驗內(nèi)容，將現(xiàn)金、具體的教學手段引入到教學中，是的抽象的概念和理論更形象、生動和直觀，提高實驗環(huán)節(jié)的質(zhì)量和效率。

四、研究的特色和應用情況

1.研究的特色

(1)隨著通信技術(shù)的發(fā)展與社會需求日益多樣化，現(xiàn)代通信網(wǎng)正處在變革與發(fā)展之中，本教改項目擬在改變以往授課方法，從新的網(wǎng)絡構(gòu)架入手，采用了網(wǎng)絡分層的結(jié)構(gòu)(應用層、業(yè)務網(wǎng)、傳送網(wǎng)和下一代網(wǎng))來講述相關(guān)通信技術(shù)。

(2)根據(jù)通信技術(shù)類課程特點，從全局出發(fā)，對網(wǎng)絡分層中所涉及的通信技術(shù)進行較詳細的論述，目的是使學生建立起全程全網(wǎng)的概念，從而加強學生對現(xiàn)代通信技術(shù)的認識和全程全網(wǎng)的了解，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)專業(yè)和個人情況，今后就某一個專業(yè)技術(shù)方向進行更深入的學習。

(3)“全程全網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡”教學實驗平臺整合了多種通信技術(shù)，以實用設(shè)備構(gòu)建出真實的通信網(wǎng)試驗環(huán)境，突出通信全程全網(wǎng)的整體性，與課堂學習有機結(jié)合，相輔相成，實驗內(nèi)容從簡單驗證型向自主設(shè)計型過渡;實驗教材由參考產(chǎn)品手冊、資料光盤完成實驗指導書的;實驗方式以點帶面，觸類旁通，以專項通信實驗促進專業(yè)課的學習，使學生有效建立起通信大網(wǎng)絡的觀念。

2.項目的創(chuàng)新點

(1)實現(xiàn)實驗教學理念的改革：改變一成不變的命題式實驗方式，結(jié)合理工科專業(yè)特色，引入現(xiàn)代通信網(wǎng)絡中實際應用系統(tǒng)級設(shè)備，可實現(xiàn)如下功能：為低年級學生提供認知環(huán)境;為中年級學生提供測試環(huán)境;為高年級學生及學院老師提供研發(fā)環(huán)境。

(2)提高學生的理論知識與實踐能力：擺脫傳統(tǒng)的被動性驗證性實驗，通過師生們積極主動地設(shè)計實驗拓撲，搭建實驗平臺，使理論和實踐相結(jié)合，更好地掌握通信理論知識及通信業(yè)務發(fā)展的先進技術(shù)。

(3)為教師提供開發(fā)測試平臺：目前，隨著通信設(shè)備制造技術(shù)的日益成熟，在硬件上，業(yè)界的產(chǎn)品都大同小異，現(xiàn)今的重點是在軟件和增值服務方面的發(fā)展。而“全程全網(wǎng)現(xiàn)代通信”實驗平臺為教師和學生提供了一個開放的、真實的開發(fā)環(huán)境和測試環(huán)境。

3.應用情況