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關鍵詞:計算機;網(wǎng)絡通信;網(wǎng)絡服務體系;搭建
中圖分類號:TP393.08
目前計算機的使用,已經(jīng)無法離開網(wǎng)絡的環(huán)境,但是由于網(wǎng)絡的開放性,使得接入網(wǎng)絡的計算機,容易受到病毒和木馬等攻擊,給計算機的安全造成了威脅,雖然很多計算機根據(jù)網(wǎng)絡的特點,安裝了一些針對性的殺毒軟件等,但是殺毒軟件等安全措施,對于計算機的防護有限,只能查殺病毒庫中已知的病毒,對于一些新型的病毒和木馬,殺毒軟件無法進行有效的處理,要想從本質上解決這個問題,只有在了解計算機網(wǎng)絡通信的基礎上,在網(wǎng)絡服務體系搭建時,對網(wǎng)絡安全給與足夠的重視,然后通過一些針對性的措施,提高網(wǎng)絡安全的級別,但是通過實際的調查發(fā)現(xiàn),目前的網(wǎng)絡服務體系搭建時,通常都重視網(wǎng)絡通信的穩(wěn)定和速度上,很少會考慮安全的問題,很大程度上影響了網(wǎng)絡的使用。
1 計算機網(wǎng)絡通信簡述
1.1 計算機網(wǎng)絡通信的概念
不同時期的背景下,人們對于計算機網(wǎng)絡通信的理解,也有一定的差異,如在網(wǎng)絡出現(xiàn)的初期,網(wǎng)絡通信的概念就是連接不同的計算機,使它們之間能夠進行簡單的數(shù)據(jù)交流,現(xiàn)在看來,這樣的數(shù)據(jù)交流只是網(wǎng)絡通信中的一個功能,隨著網(wǎng)絡的發(fā)展,越來越多的計算機連接到網(wǎng)絡中,網(wǎng)站的數(shù)量也在不斷增加,計算機網(wǎng)絡通信更多的是提供多媒體等數(shù)據(jù)服務,目前的計算機網(wǎng)絡通信系統(tǒng)主要有三個部分,包括計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議,通過這三個部分之間的協(xié)同工作,能夠實現(xiàn)不同計算機之間的數(shù)據(jù)通信,目前的計算機在使用中,都會安裝大量的應用軟件,其中很多軟件都需要網(wǎng)絡的支持才能進行工作,因此網(wǎng)絡軟件的發(fā)展,很大程度上促進了網(wǎng)絡通信的進步,如云計算概念的出現(xiàn),對計算機網(wǎng)絡通信的概念有了新的定義,通過云計算技術,能夠讓網(wǎng)絡內(nèi)的計算機,協(xié)同執(zhí)行一個任務,網(wǎng)絡通信不僅使計算機之間能夠進行數(shù)據(jù)交流,還能夠組成一個大型的計算系統(tǒng),可以完成復雜任務的處理。
1.2 計算機網(wǎng)絡通信的特點
通過計算機網(wǎng)絡通信的概念可以知道,計算機網(wǎng)絡通信的最大功能,就是使不同計算機之間,能夠進行數(shù)據(jù)的交流,從本質上來說,目前網(wǎng)絡應用的所有技術,都是建立在這種數(shù)據(jù)交流的基礎上,世界上最大的網(wǎng)絡就是因特網(wǎng),這個網(wǎng)絡采用了TCP/IP標準,通過這個標準,能夠使不同的設備和操作系統(tǒng)之間,實現(xiàn)網(wǎng)絡通信的功能,隨著移動設備的發(fā)展,現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡已經(jīng)不僅是連接計算機,也包括了手機、平板電腦等移動設備,而且隨著科技的發(fā)展,越來越多的新設備出現(xiàn),采用TCP/IP協(xié)議就能夠使這些設備很好的連接起來,而且在成本和維護上,所需要的費用都比較低,由此可以看出計算機網(wǎng)絡通信的特點,首先就是連接不同的終端,其次就是網(wǎng)絡通信的功能多樣化,不但能進行文件的傳輸,還包括郵件、多媒體服務等,最后就是網(wǎng)絡通信的速度快,隨著網(wǎng)絡用戶的增加,人們對網(wǎng)絡的速度有了更高的要求,目前光纖網(wǎng)的傳輸效率較高,我國的主干線都采用光纖傳輸方式。
1.3 計算機網(wǎng)絡通信的發(fā)展
計算機網(wǎng)絡通信是隨著計算機的發(fā)展,而興起的一門技術,在計算機出現(xiàn)的早期,受到計算機體積和性能的限制,計算機的數(shù)量比較少,當時的計算機只能執(zhí)行一些簡單的計算任務,因此人們并沒有想到把計算機連接起來,使不同計算機之間能夠進行數(shù)據(jù)交流,隨著晶體管和集成電路的使用,計算機的體積得到了大幅的減小,而性能得到了很大的提升,其存儲的空間也不斷增加,當時不同計算機之間的數(shù)據(jù)交換,只有通過軟盤來進行,但是軟盤的存儲空間很小,通常只有1.44MB,現(xiàn)在看來這樣的空間連一首歌曲都裝不下,但是在當時的背景下,計算機中大多是文本類的文件,基于DOS操作系統(tǒng)的軟件也比較小,因此軟盤能夠完成存儲介質的職能,但是對于遠距離計算機之間的數(shù)據(jù)交流,就很難用軟盤等存儲介質來進行,網(wǎng)絡通信正是在這種背景下產(chǎn)生的。
2 計算機網(wǎng)絡服務體系搭建
2.1 計算機網(wǎng)絡體系的結構
目前的計算機網(wǎng)絡體系中,主要采用上世紀80年代提出的七層結構標準,這也是目前的國際標準,主要包括物理層、鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層,其中應用層是最貼近用戶的,提供一些基本的網(wǎng)絡應用和網(wǎng)絡服務,如用戶使用的一些網(wǎng)絡軟件,觀看一些視頻網(wǎng)站中的內(nèi)容,都是通過應用層來實現(xiàn)的,因此一個良好的應用層,應該具有足夠的帶寬,同時保證數(shù)據(jù)的安全傳輸,目前應用層的服務模式主要有兩種,第一種是傳統(tǒng)的服務器和客戶機模式,在這種模式下,客戶機向服務器發(fā)出請求,服務器進行必要的處理后,把處理的結果發(fā)送給客戶機,因此這種模式的服務效率,與服務器的性能有很大的關系,隨著用戶數(shù)量的不斷增加,對服務器的要求越來越高,如果單純的提高服務器性能,又會提高網(wǎng)絡的成本,因此人們研究了P2P模式,在這種服務模式中,沒有服務器的概念,每個計算機既是客戶機,同時也是服務器,互相之間可以獲取數(shù)據(jù)和提供數(shù)據(jù),這樣就很好的解決了用戶數(shù)量增加給服務器帶來的壓力。
2.2 計算機網(wǎng)絡服務體系的搭建
在實際的計算機網(wǎng)絡服務體系搭建過程中,需要從硬件和軟件兩方面來考慮,硬件上需要網(wǎng)卡、中繼器、集線器、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關等設備,通過這些設備之間的連接,能夠將一臺計算機很好的連接到網(wǎng)絡中,從而為計算機提供網(wǎng)絡服務,從軟件方面來看,這些硬件設備,剛好與七層網(wǎng)絡標準所對應,因此在網(wǎng)絡服務體系搭建時,主要就是按照網(wǎng)絡七層標準,來進行網(wǎng)絡的搭建,如應用層就是提供給用戶通信服務,而傳輸層是保證網(wǎng)絡通信的穩(wěn)定,能夠對一些簡單的錯誤進行處理,網(wǎng)絡層作為計算機網(wǎng)絡服務體系的核心,其完成的功能也比較多,如網(wǎng)絡連接管理和路由選擇等,對于網(wǎng)絡運營商來說,對于網(wǎng)絡的計費和通信協(xié)議轉換等,也是在網(wǎng)絡層實現(xiàn)的,物理層和鏈路層作為網(wǎng)絡服務的基礎,主要從硬件和軟件兩個方面為通信提供保障,其中物理層就是網(wǎng)絡服務的基礎設施,如網(wǎng)線等傳輸介質,而鏈路層對介質中傳輸?shù)男畔⑦M行控制,保證通信的穩(wěn)定和順利進行。
3 結語
計算機網(wǎng)絡通信經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)有了成熟的連接方式和通信技術,國際上有很多通信的標準,在實際的網(wǎng)絡服務體系組建過程中,只要按照這個標準來進行,就可以很快的搭建一個網(wǎng)絡服務體系,隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)的普及,個人用戶的增長已經(jīng)達到了極限,而企業(yè)用戶的市場,還具有很大的空間,但是企業(yè)用戶對于網(wǎng)絡服務的需求,與個人用戶具有一定的差異,企業(yè)用戶在使用網(wǎng)絡的過程中,通常需要組建一個企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng),通過本文的分析可以知道,要想組建一個網(wǎng)絡服務體系,首先應該了解網(wǎng)絡的七層標準協(xié)議,對每層的功能的服務進行具體的了解,只有在這個基礎上,才能搭建一個良好的網(wǎng)絡服務體系。
參考文獻:
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[3]史永祥.計算機網(wǎng)絡通信協(xié)議探討[J].硅谷,2012(20):5-5.
關鍵詞:網(wǎng)絡技術基礎;實驗教學; 教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)10-2394-02
“網(wǎng)絡技術基礎”是計算機和通信專業(yè)的一門重要課程。該門課程本身屬于工程性和實踐性較強的課程,單純的課堂教學遠遠不能達到教學目的[1]。因此,開設相關的實驗是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的動手能力的重要環(huán)節(jié)。良好的網(wǎng)絡實驗教學模式有助于學生牢固掌握理論知識,并能夠培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習的能力。我校通信專業(yè)根據(jù)專業(yè)特色設置了與該門課程配套的網(wǎng)絡通信實驗環(huán)節(jié)――“網(wǎng)絡通信實驗與設計”實驗課程,近幾年不斷增添新的實驗內(nèi)容并對實驗方法進行了改革,逐步形成了個人獨立完成和團隊協(xié)作相結合的實驗模式,并進行了教學實踐。
1 通信專業(yè)“網(wǎng)絡通信”實驗的特點
計算機通信網(wǎng)絡是計算機技術和通信技術相結合而形成的一種通信方式,因此“網(wǎng)絡技術基礎”是一門集計算機技術和通信技術為一體的綜合叉學科,它綜合這兩個學科的概念和方法,形成了自己獨立的體系[2]。那么,該門課程的實驗環(huán)節(jié),就更是要注重計算機技術和通信技術的結合,既強調網(wǎng)絡通信的“網(wǎng)絡”方面,又強調其“通信”方面。
“網(wǎng)絡通信實驗與設計”是通信專業(yè)學生構建網(wǎng)絡和認識網(wǎng)絡通信協(xié)議的重要教學環(huán)節(jié)。在教學過程中,既不能采用計算機專業(yè)的教學模式,重在分析網(wǎng)絡的原理、體系結構、協(xié)議結構;又不能采用其他專業(yè)基礎普及型的教學模式,重在基本網(wǎng)絡的構建和使用。它應在計算機網(wǎng)絡的原理基礎上重點強調網(wǎng)絡通信的具體實現(xiàn)。而以往的實驗安排往往側重于網(wǎng)絡設備的配置等偏重于“網(wǎng)絡”的實驗,這不利于通信專業(yè)學生掌握網(wǎng)絡通信的原理。因此,對網(wǎng)絡通信實驗內(nèi)容進行調整、改革勢在必行。
2 實驗內(nèi)容的設計
“網(wǎng)絡技術基礎”課程涉及了網(wǎng)絡體系結構、各層次的典型協(xié)議及工作原理、網(wǎng)絡互聯(lián)和網(wǎng)絡管理等知識[3-5]。按照我專業(yè)的教學要求,實驗環(huán)節(jié)安排為32個學時。結合課堂教學及實驗條件,共設計三個模塊共9個實驗,包括驗證型實驗和設計型綜合實驗。實驗內(nèi)容的設計注重與工程實踐的緊密結合;且內(nèi)容全面,從網(wǎng)絡通信的底層開始,涉及網(wǎng)絡通信的各個層次;在形式上,注重軟件和硬件實驗相結合。
實驗內(nèi)容結構如圖1所示。
實驗內(nèi)容總共劃分為三個模塊:1)網(wǎng)絡基本配置及組網(wǎng)實驗;2)網(wǎng)絡通信程序設計實驗;3)基于單片機的網(wǎng)絡通信綜合實驗。在各個模塊中都設計了相應的子實驗。網(wǎng)絡基本配置及組網(wǎng)實驗中包括3個子實驗:網(wǎng)線的制作方法;簡單網(wǎng)絡的組建;復雜網(wǎng)絡的RIP協(xié)議測試。網(wǎng)絡通信程序設計實驗中包括3個子實驗:UDP通信實驗;TCP通信實驗;FTP通信實驗?;趩纹瑱C的網(wǎng)絡通信綜合實驗包括3個子實驗:基于HTML的網(wǎng)頁編程與制作;網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的分析與捕獲;基于C8051F單片機的WEBSERVER編程實驗。
第一個模塊的實驗內(nèi)容主要涉及物理層和網(wǎng)絡層的相關知識與概念,第二個模塊的實驗內(nèi)容主要涉及運輸層和應用層的相關知識與概念,而第三個模塊基于單片機的綜合實驗更是貫穿了網(wǎng)絡體系結構的各個層次。整個實驗內(nèi)容的編排有助于學生掌握底層相關知識,提高實際操作能力,提高編程能力,更深刻地理解相關層次的協(xié)議,尤其是第三個模塊的實驗有助于學生全面掌握計算機網(wǎng)絡的體系結構,并拓展學生更高層次的編程能力。
整體來看,實驗內(nèi)容的特色在于點面結合,既有針對某一層次的實驗,又有面向整體的綜合實驗;軟件與硬件相結合,既有硬件實物操作,又有軟件編程實現(xiàn);以及應用單片機模擬網(wǎng)絡體系結構中數(shù)據(jù)流動的全部過程,從抽象的網(wǎng)絡體系結構過渡到實際的數(shù)據(jù)流向。實驗內(nèi)容的設置有助于學生全面掌握網(wǎng)絡通信的實質。
3 實驗教學的開展
根據(jù)實驗內(nèi)容的特點,采取了個人獨立完成和團隊協(xié)作的實驗模式。第二個模塊的實驗采用了每名學生獨立完成程序設計的實驗模式。第一個模塊和第三個模塊的實驗采用了團隊協(xié)作的分組實驗模式。每個實驗團隊設置組長一名,負責全組的實驗安排和實驗任務分配。每位團隊成員完成一個協(xié)議的理解和單片機實現(xiàn)協(xié)議的編程,兩個模塊涉及到的協(xié)議包括有TCP、IP、HTTP、UDP和ARP等協(xié)議。
我專業(yè)從2010年開始實施新的“網(wǎng)絡通信實驗與設計”教學計劃,共有通信專業(yè)2008級和2009級兩屆學生161人(2008級78人,2009級83)參加實驗,實驗安排配合課程進度分散在6周分模塊完成。
團隊的組成由學生自由結組,每組5-6名同學,設組長一名,鼓勵組織能力和動手能力強的學生自薦組長。團隊協(xié)作實驗采用組長負責制,組長負責全組成員的實驗任務分配和實驗計劃實施。團隊成立后,組長提交團隊成員名單和實驗計劃安排,實驗指導老師對各組的實驗計劃審核,最后形成正式的實驗計劃。實驗開始后,指導老師集中講解實驗目的、實驗方法和實驗基本要求。聽完講解,每位學生明確自己的實驗任務和目標,根據(jù)實驗任務書制訂自己的實驗預習報告,列出實驗計劃和實驗步驟。每位學生的預習報告經(jīng)組長審核后開始實驗,由學生自主完成實驗任務,教師負責全面指導。
第二個模塊的實驗由每名學生獨立完成,實驗采用VB編程語言。該模塊實驗包括驗證型實驗和和設計型實驗,先由一個驗證型實驗使學生熟悉VB編程語言,之后由學生根據(jù)實驗任務書完成設計型實驗。網(wǎng)絡通信編程設計型實驗只提出客戶端和服務器的基本功能,形式上不做具體要求,學生可以完全根據(jù)自己的想法自主完成,教師負責總體方向的把握。
三個模塊的實驗全部驗收完成后,對學生進行實驗操作的筆試考核??己私Y束后,學生整理實驗記錄,完成分析報告。
4 實驗教學效果
設置“網(wǎng)絡通信實驗與設計”實驗課程的初期,只有第二個模塊的教學內(nèi)容,盡管在實驗內(nèi)容中融入了設計型實驗的思想,但實驗內(nèi)容涉及的層面比較單一,不能全面反映“網(wǎng)絡技術基礎”課程的教學內(nèi)容,不便于學生把握課程的整體內(nèi)容。此外,實驗手段也比較單一,僅僅靠軟件編程來模擬網(wǎng)絡通信的過程,沒有涉及到網(wǎng)絡的整體構建,學生的工程實踐能力沒有得到充分的鍛煉。
新的實驗課程不僅在教學內(nèi)容上增加了2個模塊,在實驗模式上也增加了團隊協(xié)作的實驗模式。新增加的實驗模塊使實驗內(nèi)容更為完整,貫穿了網(wǎng)絡的全部層次。團隊協(xié)作的實驗模式改變了傳統(tǒng)的教師主導的實驗模式,更容易發(fā)揮學生的積極主動性,實驗手段和實驗計劃不僅僅拘泥于同一模式。以往的實驗中,學生往往參照教師指定的實驗計劃完成實驗,只是對成形的實驗過程進行模擬,很少對實驗中發(fā)生的情況進行思考。而新的實驗模式,學生在預習過程中投入較多,對整個實驗過程了解比較清晰,被動實驗變成了主動思考,解決問題的能力大大加強。
此外,采用個人獨立完成和團隊協(xié)作結合的實驗模式,避免了動手能力差的同學不積極參與實驗的情況發(fā)生。同時,操作筆試環(huán)節(jié)也能督促這類學生積極參與到實驗過程中。在實驗過程中,能力強的學生往往會對能力差的學生施以幫助,而為了操作筆試環(huán)節(jié)的順利通過,能力差的學生往往會主動學習操作過程,在互幫互學的過程中實現(xiàn)團隊的共贏[6]。
5 結束語
學好“網(wǎng)絡技術基礎”課程,僅靠課堂聽講是遠遠不夠的,必須有相應的實驗環(huán)節(jié)加深學生的理解。新的實驗內(nèi)容涵蓋了網(wǎng)絡體系結構中各個層次的協(xié)議,強調與工程實踐結合,有助于提高學生底層編程能力。新的實驗內(nèi)容針對不同的實驗模塊分別采取個人獨立完成和團隊協(xié)作完成的實驗模式,強調學生的主動參與意識,更加有助于開發(fā)學生的潛能。經(jīng)過兩年來的實踐,我專業(yè)對“網(wǎng)絡通信實驗與設計”實驗環(huán)節(jié)的改革是成功的,達到了較好的教學效果。
參考文獻:
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通過計算機網(wǎng)絡通信的概念可以知道,計算機網(wǎng)絡通信的最大功能,就是使不同計算機之間,能夠進行數(shù)據(jù)的交流,從本質上來說,目前網(wǎng)絡應用的所有技術,都是建立在這種數(shù)據(jù)交流的基礎上,世界上最大的網(wǎng)絡就是因特網(wǎng),這個網(wǎng)絡采用了TCP/IP標準,通過這個標準,能夠使不同的設備和操作系統(tǒng)之間,實現(xiàn)網(wǎng)絡通信的功能,隨著移動設備的發(fā)展,現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡已經(jīng)不僅是連接計算機,也包括了手機、平板電腦等移動設備,而且隨著科技的發(fā)展,越來越多的新設備出現(xiàn),采用TCP/IP協(xié)議就能夠使這些設備很好的連接起來,而且在成本和維護上,所需要的費用都比較低,由此可以看出計算機網(wǎng)絡通信的特點,首先就是連接不同的終端,其次就是網(wǎng)絡通信的功能多樣化,不但能進行文件的傳輸,還包括郵件、多媒體服務等,最后就是網(wǎng)絡通信的速度快,隨著網(wǎng)絡用戶的增加,人們對網(wǎng)絡的速度有了更高的要求,目前光纖網(wǎng)的傳輸效率較高,我國的主干線都采用光纖傳輸方式。
2計算機網(wǎng)絡通信的發(fā)展
計算機網(wǎng)絡通信是隨著計算機的發(fā)展,而興起的一門技術,在計算機出現(xiàn)的早期,受到計算機體積和性能的限制,計算機的數(shù)量比較少,當時的計算機只能執(zhí)行一些簡單的計算任務,因此人們并沒有想到把計算機連接起來,使不同計算機之間能夠進行數(shù)據(jù)交流,隨著晶體管和集成電路的使用,計算機的體積得到了大幅的減小,而性能得到了很大的提升,其存儲的空間也不斷增加,當時不同計算機之間的數(shù)據(jù)交換,只有通過軟盤來進行,但是軟盤的存儲空間很小,通常只有1.44MB,現(xiàn)在看來這樣的空間連一首歌曲都裝不下,但是在當時的背景下,計算機中大多是文本類的文件,基于DOS操作系統(tǒng)的軟件也比較小,因此軟盤能夠完成存儲介質的職能,但是對于遠距離計算機之間的數(shù)據(jù)交流,就很難用軟盤等存儲介質來進行,網(wǎng)絡通信正是在這種背景下產(chǎn)生的。
3計算機網(wǎng)絡服務體系搭建
3.1計算機網(wǎng)絡體系的結構
目前的計算機網(wǎng)絡體系中,主要采用上世紀80年代提出的七層結構標準,這也是目前的國際標準,主要包括物理層、鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層,其中應用層是最貼近用戶的,提供一些基本的網(wǎng)絡應用和網(wǎng)絡服務,如用戶使用的一些網(wǎng)絡軟件,觀看一些視頻網(wǎng)站中的內(nèi)容,都是通過應用層來實現(xiàn)的,因此一個良好的應用層,應該具有足夠的帶寬,同時保證數(shù)據(jù)的安全傳輸,目前應用層的服務模式主要有兩種,第一種是傳統(tǒng)的服務器和客戶機模式,在這種模式下,客戶機向服務器發(fā)出請求,服務器進行必要的處理后,把處理的結果發(fā)送給客戶機,因此這種模式的服務效率,與服務器的性能有很大的關系,隨著用戶數(shù)量的不斷增加,對服務器的要求越來越高,如果單純的提高服務器性能,又會提高網(wǎng)絡的成本,因此人們研究了P2P模式,在這種服務模式中,沒有服務器的概念,每個計算機既是客戶機,同時也是服務器,互相之間可以獲取數(shù)據(jù)和提供數(shù)據(jù),這樣就很好的解決了用戶數(shù)量增加給服務器帶來的壓力。
關鍵詞:4G網(wǎng)絡通信;新技術;應用
1. 前言
剛剛過去的2010年可以看做是中國3G網(wǎng)絡的元年,隨著蘋果iPhone 4的熱銷,3G網(wǎng)絡在國內(nèi)也逐漸的被人所熟知,然而就在國內(nèi)的3G愈演愈烈之時,4G的概念卻悄然興起,這對于才剛剛步入3G時代的國內(nèi)用戶來說,似乎還一下子有點緩不過神來。
2.4G網(wǎng)絡通信新技術的特點
4G網(wǎng)絡通信是指它除了提供傳統(tǒng)2G、3G通信的語音業(yè)務之外,還能夠提供基于視頻、數(shù)據(jù)、語音的各種服務,給客戶帶來高速的視頻通信和數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)真正的溝通自由,徹底改變我們的社會形態(tài)和生活方式,到2012年,全球將有60個國家和地區(qū)完成4G頻率分配。
(1)通信速度更快
4G網(wǎng)絡通信最重要的地方在于能夠提供前所未有的高速無線通信速度,一般可以達到10-20Mbps的無線傳輸速度,最高可達到100Mbps。而目前最快的3G網(wǎng)絡通信速度最多只能達到2Mbps的無線傳輸速度。
(2)網(wǎng)絡頻譜更寬
如果要讓4G網(wǎng)絡通信的的無線傳輸速度達到100Mbps,那么必須讓網(wǎng)絡頻譜更寬,估計在未來,每個4G通信的信道將是W-CDMA3G網(wǎng)路的20倍,大約占有100MHz的頻譜。
(3)通信更加靈活
4G手機早已超出了傳統(tǒng)"電話機"的范圍,,甚至可以算是一個小型電腦,不僅能夠實現(xiàn)溝通自由、隨時隨地通信,還能夠雙向下載傳遞影像、圖畫、資料,甚至可以像電腦一樣實現(xiàn)遠程網(wǎng)上聯(lián)線對打游戲。
(4)智能性能更高
4G網(wǎng)絡通信的智能性更高,例如4G手機可以作為小型電視,用戶可以隨時觀看體育比賽的現(xiàn)場直播;還能夠自動根據(jù)時間、環(huán)境、其他因素來提醒手機用戶此時不該做什么事或者該做什么事。
(5)兼容性能更平滑
4G網(wǎng)絡通信,不但功能強大,而且還很容易讓用戶在投資較少的情況下輕易過渡到4G通信,具備終端多樣化、跟多種網(wǎng)絡互聯(lián)、全球漫游,接口開放等特點。
(6)實現(xiàn)更高質量的多媒體通信
4G網(wǎng)絡通信被稱為多媒體移動通信,能夠通過無線多媒體的通信服務將影像、數(shù)據(jù)、語音等大量信息通過寬頻的信道來傳送出去,能夠高速數(shù)據(jù)傳輸、改善現(xiàn)有通信品質不良狀況、容納市場龐大的用戶數(shù)的特點。
(7)頻率使用效率更高
4G網(wǎng)絡通信主要是運用路由技術為主的網(wǎng)絡架構,與2G、3G網(wǎng)絡通信相比,頻率使用效率更高,下載速率有可能達到5Mbps到10Mbps。
3.4G網(wǎng)絡通信新技術的應用
目前,全球首個"準4G",TD-LTE規(guī)模演示網(wǎng)已經(jīng)進入公眾視野。去年,在上海世博會上,演示網(wǎng)實現(xiàn)了高清視頻通話、實時展會直播、高速移動上網(wǎng)......多種移動寬帶服務,不僅完整覆蓋了5.28平方公里的世博園區(qū),而且還實現(xiàn)了黃浦江水面以及信息通信館、世博中心等11個重要場館室內(nèi)覆蓋。
喜歡一首歌曲卻不知道其名,只要對著手機隨意哼唱一句,手機便會通過4G網(wǎng)絡快速在網(wǎng)上搜索,找到之后只要點擊確定,這首歌曲便立馬可以成為自己的手機鈴聲。這是中國電信在工博會上展示出的未來4G手機應用之一。今年6月,上海電信正式宣布,全市范圍內(nèi)實現(xiàn)3G網(wǎng)絡的覆蓋,手機用戶最高可實現(xiàn)3.1M的無線下載速度,比2.5G時代提高了20倍。而在本屆工博會的電信展臺,這個紀錄被大大刷新了,現(xiàn)場搭建的LTE(4G)展臺,下載峰值可達100M,是現(xiàn)有3G技術的數(shù)十倍,堪稱目前世界上最快的無線網(wǎng)絡。
在這個"準4G"獲得成功之后,近日,杭州的TD-LTE規(guī)模技術試用網(wǎng)也宣告建成。截至目前,在上海、杭州、南京等7個城市已經(jīng)開展了TD-LTE規(guī)模技術試驗。TD-LTE的上網(wǎng)最大速度將達到每秒上百兆,是目前3G上網(wǎng)速度的數(shù)十倍以上。在這樣的速度下,我們在3G時代已經(jīng)熟悉的手機上網(wǎng)、手機電視、視頻通話等技術,都將有全新的體驗。超快的網(wǎng)絡速度可以讓移動手機上網(wǎng)速度和固定寬帶網(wǎng)絡媲美。因此,目前互聯(lián)網(wǎng)上的各種功能屆時都可以移植到手機上。比如,TD-LTE能承載在線高清視頻會議等寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務,可以為我國移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供網(wǎng)絡支撐......
針對4G網(wǎng)絡通信,我們重點應該關注頻譜共享技術、分布式組網(wǎng)技術、中繼技術、關鍵技術測試驗證等技術的研發(fā)。以分布式組網(wǎng)技術為例,移動通信系統(tǒng)的速度在很大程度由網(wǎng)絡頻譜是否緊張來決定的,這就必需采用分布式組網(wǎng)技術。我們必須改變傳統(tǒng)的集中控制的網(wǎng)絡通信模式,轉而實現(xiàn)分布式的協(xié)同優(yōu)化和信息交互,為移動通信網(wǎng)絡扁平化作出貢獻。
要推廣4G,最大的困難在于網(wǎng)絡運營商的布網(wǎng)速度,因為只有鋪設了高速網(wǎng)絡,4G技術才能進入千家萬戶。因為有巨大的市場潛力,運營商的網(wǎng)絡鋪設多則三五年,少則一兩年,市民便能享受4G生活。屆時,用手機打聯(lián)機游戲、視頻通話將像使用文字聊天一樣快速、便捷。
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目前國內(nèi)高校車輛工程專業(yè)網(wǎng)絡通信類課程教學普遍存在以下問題:
(1)課時比重偏低,缺乏對新概念、新技術的介紹;
(2)設備陳舊,缺乏實用性實驗的開設;
(3)科研活動參與率低,未形成完善的創(chuàng)新培養(yǎng)體系;因此,在培養(yǎng)體系、課程平臺、教學模式等方面對車輛工程專業(yè)網(wǎng)絡通信類課程進行全新的探討,既可以作為對“機電結合,特色分流”交叉教學的補充和深化,也可以通過車輛工程專業(yè)“以點帶面,見賢思齊”,帶動其他專業(yè)學生對網(wǎng)絡通信類課程的興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2培養(yǎng)體系的改革
現(xiàn)有網(wǎng)絡通信類的課程教學以車載CAN和LIN網(wǎng)絡理論的認識為主,實驗教學則以演示性和驗證性內(nèi)容為主。但是,傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡已失去原有的主導地位。針對“以車為本兼顧網(wǎng)絡”的原則,需要逐步擴大網(wǎng)絡通信類的廣度和深度,鼓勵學生立足本專業(yè)課程,學科交叉,勇于探索。通過車輛工程專業(yè)導論和認知實習,重點在于拓寬學生視野,初步建立學生對車載網(wǎng)絡知識體系的感性認識。展示本專業(yè)前期積累的各項成果,如飛思卡爾智能小車等,為后續(xù)知識體系交叉學習打下基礎。在驗證、鞏固和加深理論教學的基礎上,選擇車輛外圍相對獨立、功能簡單,但系統(tǒng)結構較為完整的網(wǎng)絡通信類實驗項目,力求學生能在課程實驗中能加深對車載網(wǎng)絡通信理論知識的理解,掌握車載網(wǎng)絡算法優(yōu)化等方面的基本技能。以課程設計、競賽的形式,選擇適當?shù)恼n題展開具有實際工程應用的綜合訓練。圍繞汽車行業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)過程中具有實際工程意義的問題進行選擇,力求實現(xiàn)能正常運行的實驗室樣機,提高學生在車載網(wǎng)絡通信及優(yōu)化方面的綜合能力。
3課程平臺的改革
圍繞培養(yǎng)體系的三個層次,對車輛工程專業(yè)的課程體系進行了創(chuàng)新性規(guī)劃,在專業(yè)基礎課中增設網(wǎng)絡通信類基礎課程,整合優(yōu)化成“大機械類基礎課程平臺”,并配合車輛工程專業(yè)主干課,適當增設專業(yè)特色選修課,引導學生進行機械設計方向和車載網(wǎng)絡通信方向的分流。在先修機械類、通信類公共課程的基礎上,以學生的專業(yè)興趣為主要依據(jù),搭建“車載網(wǎng)絡特色課程平臺”。對原有的課程體系進行調整,既要增設網(wǎng)絡通信類課程,還要兼顧原有機電類課程的設置。相互支撐,構建車載網(wǎng)絡特色課程群,通過車輛機械與電子信息學科體系的交叉,實現(xiàn)創(chuàng)新型、綜合型人才培養(yǎng)的目標。
3.1基礎平臺
通過增設通信原理、計算機網(wǎng)絡等基礎課程,結合相應的課程實習,將通信網(wǎng)絡類課程融入到基礎課程平臺中。以主題會議、專家報告等方式向低年級學生介紹行業(yè)前沿技術以及網(wǎng)絡在汽車中具體應用,形成直觀的認知,增強學生的興趣。由于總課時的限制,通信網(wǎng)絡類基礎課程以小課時、重實踐、多交叉的形式進行調整。由于機械類課程在車輛工程總課時中占有較大的比重,因此網(wǎng)絡通信類的課程根據(jù)“不同方向不同要求”的原則進行壓縮。在總課時不變的前提下,壓縮課時量,以增設相關網(wǎng)絡通信課程。需要注意的是,在總學時不變的前提條件下,如果不進行專業(yè)分流,勢必會造成機械類課程與電子信息類課程在學時分配上發(fā)生沖突。面向高年級學生進行專業(yè)分流,形成車輛與通信互為支撐、優(yōu)勢互補的格局。創(chuàng)新性的將部分學生引導到車載網(wǎng)絡通信方向,有效緩解機械與通信類課時沖突的問題。
3.2特色平臺
圍繞新能源汽車、車載網(wǎng)絡等汽車行業(yè)重點研究方向,設置課題研究小組,由教授或副教授擔任負責人,配備2-3位中級職稱的教師和實驗室教師,團隊結構合理,知識體系交叉,階梯分工明確形成結構合理的學術團隊。鼓勵不同專業(yè)方向的學生進行自由組合,選擇部分動手能力強的學生參加科研課題研究,為學生的科技創(chuàng)新提供支持。創(chuàng)新平臺的課程覆蓋了車輛、機械、通信等領域,涉及汽車電子、新能源和通信網(wǎng)絡等多個方向,滿足車輛工程本科專業(yè)學生的興趣要求。團隊結構合理,知識體系交叉,階梯分工明確;對部分優(yōu)秀本科生,仿照研究生的培養(yǎng)方式實行導師指導的培養(yǎng)制度,進入實驗室協(xié)助配合研究生完成相應的課題研究,實現(xiàn)導師負責、研究生協(xié)助的雙導師培養(yǎng)制度。
4教學模式的構建
教師在課程中的教學質量直接影響到學生的學習興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。網(wǎng)絡通信類課程的改革,要求教師同時具備車輛工程和網(wǎng)絡通信的知識,既能將教學內(nèi)容從機械知識結構拓展到網(wǎng)絡通信領域,也能夠將網(wǎng)絡通信領域的最新技術應用到車輛工程中。但我國高校中在機械工程和電子信息領域中的“雙師型”教師數(shù)量明顯不足,缺乏具有實踐經(jīng)驗的中高級技術人員。為了充實教學隊伍,可以聘請汽車行業(yè)有經(jīng)驗的技術人員作為兼職教師。同時,支持和鼓勵教師深入企業(yè)學習新技術。鼓勵學生將新想法、新創(chuàng)意,以發(fā)明專利、科技創(chuàng)新競賽的形式實現(xiàn)。對構思新穎的選題給予必要的科研經(jīng)費和指導,同時設定創(chuàng)新學分,進一步推動創(chuàng)新研究。
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