时间：2022-12-08 18:45:25
导语：在数字通信论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
量子力学诞生于1926年，是人类对微观世界加以认识的理论基础之一。量子力学和相对论之间的不相容性在1935年被爱因斯坦、波多尔基斯和罗森论证后，约翰•贝尔于1964年提出贝尔理论，，阿斯派克等人于1982年证明了超光速响应的存在。1989年第一次演示成功量子密钥传输，1997年量子态隐形传输的原理性实验验证由奥地利蔡林格小组在室内首次完成，2004年，该小组又将量子态隐形传输距离成功提高到600米。2007年开始我国架设了长达16公里的自由空间量子信道，于2009年成功实现世界上量子隐形传态的最远距离。
二、量子通信技术的发展趋势
量子通信技术的研究方向除了包括量子隐形传态还包括量子安全直接通信等，突破了现有信息技术，引起了学术界和社会的高度重视。与传统通信技术相比，量子通信除具有超强抗干扰能力外且不需对传统信道进行借助；与此同时量子通信的密码被破译的可能性几乎没有，具有较强的保密性；另外，量子通信几乎不存在线路时延，传输速度很快。量子通信发展仅仅经历了20年左右，但其发展却十分迅猛，目前已经被很多国家和军方给予高度关注。
量子通信在国防和军事上具有广阔的应用前景，作为量子技术的最大特征，量子技术的安全性是传统加密通信所无可企及的。量子通信技术的超强保密性，能够有效保证己方军事密件和军事行动不被敌方破译及侦析，在国防和军事领域显示出无与伦比的魅力。另一方面，在破解复杂的加密算法上，也许现有计算机可能需要好几万年的时间，在现实中是完全无法接受且几乎没有实用价值的。但量子计算机却能在几分钟内将加密算法破解，如果未来这种技术被投入实用，传统的数学密码体制将处于危险之中，而量子通信技术则能能够抵御这种破解和威胁。
在民间通信领域量子通信技术的应用前景也同样广阔。中国科技大学在2009年对界上首个5节点的全通型量子通信网络进行组建后，使得实时语音量子保密通信被首次实现，城市范围的安全量子通信网络在这种“城域量子通信网络”基础上成为了现实。
三、总结
集群通信系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能而又廉价的先进无线调度指挥系统。对于指挥调度功能要求较高的企、事业、工矿、油田、农场、公安、武警以及军队等部门都十分适用,集群通信采用单工或半双工方式,要求接续时间小于500毫秒,具有调度级别控制等。同时对于集群通信还提出了传输集群、准传输集群和信息集群的定义。
随着集群通信的发展和用户的需求,集群通信也从原来的模拟集群向数字集群过渡。但这种过度并不是简单的将原来的模拟话音转换为数字话音和提供数据传输功能就可以称为数字集群了。其实,综观国际上提出的数字集群来看,数字集群的标准都是围绕着用户的需求而发展起来和提出的。
2.数字集群移动通信网络的运行
数字集群通信是继手机、小灵通之后的第三大战场,正在成为电信领域开发的新重点,运营商、设备商正在展开一场新的角逐。在设计中针对了专业无线用户的需求,特别适合在政府和商业领域的专网使用。
2.1数字集群通信的标准
TETRA(陆地集群无线电)系统在指挥调度方面应用的比较多,可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式,并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。TETRA扩容可以逐步增加模块化,适用于小、中、大型调度系统;设计组网灵活,既适应于专用调度网,也适应于共用调度网。TETRA话音编码方式采用代数结构码本激励线性预测编码,具有良好的话音质量,即使在强背景噪声干扰下也可听清,话音质量并不像调频系统那样随场强减弱而降低。大量实验证明,TETRA系统的话音质量比GSM系统好。因此,大量应用于应急、调度、指挥等专网应用系统。
iDEN(集成数字增强型网络)系统是基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝双工电话组合系统。它在传统大区制调度通信基础上,大量吸收数字蜂窝通信系统的优点,如采用双模手机方式,增强了电话互联功能;采用小区复用蜂窝结构,提高了网络覆盖能力。选用这种编码是先进的,但技术公开性不好,价格较贵。但通话质量和保密性都较好。
2.2数字集群系统设备安全
设备是网络的基础,设备的安全是保障网络安全的基础,只有保证网络的物理可靠性,才能保证网络功能、信息的安全性,因此基础设备的可靠性至关重要。
对于交换机,硬件上应实现关键部件的热备份。软件上,关键的用户数据、配置数据应当及时、定期进行备份。对于基站系统要考虑其抗外界干扰的能力,如射频干扰、雷击、抗震性能等。基站系统的备用电源应根据基站覆盖区的重要程度适当配备,以应变突发事件。系统主备用倒换能力是系统可靠性的一个重要指标,如倒换时间、倒换过程对正在进行的业务的影响等。完善的监控告警机制可大大提高网络的可靠性,如系统部件可自我诊断和修复、系统可隔离故障模块、及时产生告警信息。此外,调度台、终端存储了用户的重要信息,这些设备由用户控制,应由专人维护,以保证相关用户信息不被外界窃取。
数字集群通信系统是一种特殊的专用通信系统,在应对突发事件时,对社会稳定和人民生命财产的安全起着及其重要的作用,因此数字集群通信系统的安全要求要大大高于公众移动通信系统,所以数字集群通信系统运营者必须从各方面考虑如何增强系统的抗灾变能力,如何使系统更安全可靠的传递信息。只有全面的重视数字集群通信系统的安全问题,才能使数字集群系统发挥其应有的作用。
3.未来数字集群通信技术发展方向
3.1高安全性
数字集群在基站与手机之间,信息完全依靠无线电波的传输,很容易被人们从空中拦截,在通话状态、待机状态都会泄密,即使关闭电台,利用现代高科技,仍可遥控打开,继续窃听,从中截取、破坏、调换、假冒和盗用通信信息。
3.2高抗毁性
专业移动通信在使用过程可能遇到恶意破坏的人为因素或雨雪灾害的自然因素等影响,导致网络不能正常工作,因此,未来PPDT系统要求可靠、准确地提供业务,具有高的抗毁性和可用性。通常情况下,系统以集群方式工作;在遭遇危害的极端情况下,系统以故障弱化方式或直通方式工作,保证系统能满足基本的集群业务需求。
3.3高环境适应性
专业移动通信由于它是用于全球的表层和空间,会遇到各种恶劣的气候、地形和环境;因此,要求通信装备必须能抗拒酷暑、严寒、狂风、暴雨等恶劣气候条件;必须适应山岳、丛林、沙漠、河海、高空等三维空间的不同地形环境条件;既可车载船装,又能背负手持,要经得起各种移动体的安装机械条件;在嘈杂的噪声环境,要具有背景噪声滤除功能,使通话对方听不见噪声干扰,话音清晰;在高速行驶时,通信不能中断,质量不能下降,可支持500km/h的高速运行。
4.结论
集群共网毕竟具有它自身的缺陷,那就是这些共网往往是调度功能要相对弱一些,即使是利用与专网相同的系统来组建的共网,也同样会相对使得调度功能减弱。那些在公网基础上发展起来的调度系统由于是在原来的系统协议和结构上增加了调度功能,由于原来的体制、协议和系统结构是以公网的电话业务为主而建立的,要想完全能够符合专业用户对专网的需求,应该讲目前还是达不到的。
参考文献:
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[3]胡兴军,向群.数字集群通信三大标准及前景[J].中国信息导报,2004,(9).
通信电源专业课程群的总体规划，课程群划分的标准与其他通信专业方向划分类似，都是以能否适应通信企业的需求为导向。高职通信电源专业开设了通信电源设备维护方向和开发方向。通信电源和电子技术课程联系化教学设计规划首先应在通信电源设备维护方向尝试，因为高职学生以后就业方向就是上岗应用。在经过实践后，开始向通信电源专业方向其他知识关联的方向延伸，最后扩大至其他通信专业教学的范围。对跨课程联系库的项目资源进行通盘设计既要考虑理论知识的传授，又要关注基本技能的掌握，同时也要定期更新教学资源库，及时了解学生掌握知识的能力，使课程之间的联系、老师和学生之间的联系更具有灵活性。例如在整流UPS的教学中为了保证学生教学的学习积极性，要经常介绍新的控制技术的发展、高智能化集中监控系统的动向。将电子技术的新发展和通信电源专业的发展有机地结合来讲授。项目库最好是每两年更新一次。在高职的教育中主要是突出学生的动手能力和理论联系实际的能力，高职通信电源的学习也是如此。通信电源的每一次大发展都和电子技术的大发展是分不开的。例如在电子技术中采用大功率开关管的高频开关整流电源电路，与传统采用工频变换技术的相控电源相比是一次很大的电子技术上的突破，导致通信电源变换技术的大发展。学生在领悟通信电源技术的基础上，要求能了解电子技术的发展动向，突出学生在电子技术方面的动手能力。针对通信电子技术课程内容多课时少的特点，将通信电子技术的内容分为有机的几个部分，提出了新的课程内容设置思路，即：以模拟电子技术的放大电路、负反馈为基础，讲述通信电源的变换电路。以电路与信号的傅里叶级数为基础，讲述通信电源调制与解调的应用。以数字电子技术的逻辑电路为基础，讲述通信电源的油机、不间断电源的控制应用。兼顾当前技术发展，这种内容设置方法有利于学生掌握课程核心内容，这样在教学过程中即能让学生理解通信电源的应用又能兼顾通信电子技术课程内容多课时少的特点，从而优化课堂教学内容。在通信电源课程展开前一定要让学生建立通信电子技术的概念。普通的电子技术教学和通信电子技术的教学是有所不同的。通信电子技术更具有针对性，通信电子技术针对的是本通信专业所需的电子技术的内容，概念深奥难懂，电路复杂多变，学生基础差，很容易产生厌学的情绪，所以在实践中要注重学生对本专业培养，激发学生对通信电子技术的学习兴趣，如开设“对讲机”“发射机”通信电子技术实验。“通信电子技术”是通信技术、电子技术两者交叉的新兴学科，是通信电源、通信工程及其移动通信专业的专业基础课，是一门理论与应用相结合，实践性很强的课程，也是发展很快的学科，它不仅能为通信工程及其移动通信等各相关专业的在校学生打下坚实的理论基础，同时也可为从事与电能变换、柴油机、开关电源、电力系统等相关领域工作的工程技术人员提供现代高新技术的重要基础知识，在通信专业人才培养中占有重要地位。由于通信电子技术的电路原理复杂、概念深奥难懂，应用变换多样，学生们在学习过程中会觉得难学难懂，因此，我们对课程进行了教学方法、教学内容、教学实验和教学手段等环节的改革，除了让学生掌握课程知识外，更重要的是提高自学能力、创新能力以及团队协作能力，在实际操作过程中，安排专人负责制度。例如作为下一代通信核心机房（NGN系统、5G系统）的供电设备应该是要求极高的供电设备，其供电方式必须做到能消除单点的供电故障，电源质量要求高、可靠性好、效率高、监控完善。能满足下一代通信核心机房的供电设备要求的非直流电源（-48V系统）不可。在教学过程中要引导学生如何很好掌握新一代通信电源的基础知识，引导学生把握信新一代通信电源发展变革方向，鼓励学生自学新知识、学习新技术。
2高职通信电源中电子技术课程联系化教学设计举例
通信电源和电子技术有很强的联系性和依赖性，这种联系性和依赖性虽然也能跨越到其他通信专业课程，但通信电源和电子技术的联系性和依赖性更高。高职学生的特点之一是学习不积极、高中理科基础差、自学能力低，对知识的连贯性掌握技能就更差。项目库中每个项目的实施需要相关课程群合作完成，例如将电子技术中的功率因数概念的教学和通信电源的直流不间断电源中的有源功率因数校正电路结合起来讲，学生更易于对功率因数概念的理解，也能很好地掌握通信电源的直流不间断电源中的有源功率因数校正电路的原理。通信电源课程根据教学计划需求就能完成对应电子技术基础教学任务。在相关通信电源知识群中由项目驱动完成电子技术基础教学任务后，通信电源教学任务也同步完成最终结果。因此，教学设计者应能够依据人才培养方案来建立通信电源和电子技术课程间联系构架和设计跨课程的教学项目，在教学活动中，动态地将通信电源和通信电子技术课程进行联系，形成具有活力的知识连贯体，并根据与通信电源课程群的知识联系性来设计电子技术课程的项目库。通过对高职通信电源专业联系化教学的现状分析和对通信电源专业的人才培养方案和教学计划剖析后，我们应首先对通信电源和通信电子技术进行联系化设计，提出对电子技术教学的设计方案，例如将电子技术专业课程中的电路与信号、模拟电子技术融入通信电源的配电和防雷来讲授，将数字电子技术融入通信电源的UPS和整流来讲授。电子技术的应用、电子技术实训、电子产品设计与制作与通信电源的设备实训相关联，进行项目关联设计试点。基于联系需求将通信电源和电子技术课程的这些环节紧密相关，层次清晰，环环相扣。从而实现，在高职通信电源专业技能培养的生命周期过程中的前后紧密联系，并最终形成通信电源专业的教学表现结果。
3结论
1.1信息化社会所面临的现状之一就是数字化。随着计算机的出现与发展，全球信息化时代悄然到来。在当前的社会中，我们每天所接触到的信息量之巨大已经超出了我们的想象。人与人之间的交流与交往也越来越依赖互联网渠道，我们已经跨入了信息化社会时代。在这样的时代中，要想时刻保持先进性，就必须要建立起一套完整的信息发送、接收与加工的体系，确保将信息技术准确地运用到铁路系统当中。
1.2不断增长的用户基数导致了技术的进步。由于人类社会的不断发展，日益增长的生活水平使人们对周围环境有了更高层次的要求。在先前几十年的发展中，很多地方采用的都是以环境换发展的方式。由于人们的要求越来越高，这种以破坏环境为代价的发展手段必然不会受到大范围的认可，一种高效的资源利用发展模式必将出现。例如在铁路发展领域，由于现代社会越来越快速的发展模式，人们往往需要在短时间内从一个城市到达另一个城市，并且对铁路系统的服务质量提出了更高的要求，火车也从蒸汽机车、内燃机车演变成了电力机车，不仅提升了燃油等资源的利用率，同时也满足了新用户的新需求。这种科技的提升导致人们生活方式改变的例子比比皆是，甚至连人类的思想行为以及工作方式都有了极大的变化。我们必须要认可计算机网络的发展给人们带来的便捷，坚定建设起更大更广泛的计算机网络的信心，为人类创造一个更美好的社会。而飞速发展的铁路运输系统需要一个与之配套的无线通信系统，由于铁路游客数量的不断增长，有限的资源已经成为了铁路系统长远发展的短板，在传统铁路系统中大规模运用的模拟技术已经无法为铁路系统的提供有效的技术支持，在这样的环境下，出现了一大批高科技的数字化技术。
1.3通过制定相关政策来保证铁路无线通信系统实现数字化。随着数字化进程的不断深入，为了切实保证数字化进程的进展，国家相关部门专门出台了与铁路无线系统有关的法律法规，能有效规范化铁路系统中有关无线通信的工作，给工程的开展予以支持与指导。早在2009年，由工业与信息化部就了相关文件来规范化铁路通信系统中有关对讲机频率的内容，实现了模拟信号到数字信号之间的过渡。
2DMR必将成为专业无线用户的新宠
2.1数字化系统所带来的好处。在我国的铁路系统中，最为广泛运用的仍然属传统模拟对讲系统。整个系统由于较为便宜的使用成本，简便的操作手段，受到了大部分铁路系统职工的欢迎。但是由于模拟对讲系统自身的缺陷，很难实现数字化通信系统能够实现的功能，正处于逐步被数字化通信系统所取代的趋势上。通过建立起数字化的对讲机通讯机制，能通过对讲机来实现很多以前无法实现的功能，具有较为明显的优势。一般来说，数字化对讲机系统能较高地利用起所有的频段，确保语音传输的真实可靠；并且基于数字化的网络，该系统能实现个人与基站之间的互联，保证数据不出现丢失。除此之外，要想进一步提升整个系统的功能，还可以进行一定程度的自主设计，确保满足系统所需要的功能。随着近年来计算机网络的不断发展，相关部门为计算机数字对讲机的投入使用耗费了大量的人力无力资源，并制定了包括DMR通信技术在内的法律法规，为世界范围内有关数字对讲机的使用制定了详尽的标准，在各个领域都有一定程度的运用。
2.2作为一种较成熟的通信产品，DMR已经能够满足大部分的通信需求。DMR标准最初起源于欧洲，在刚开始投入市场的时候受到了多个国家的多个通信厂商的支持。在广泛投入市场并得到市场验证之后，DMR产品已经建立起了十分成熟的产品体系，在整个欧洲甚至是全世界都有了极大的用户集群。在以美国为首的西方国家，诸如摩托罗拉这样的通信公司已经有了一套成熟的DMR对讲机产品线。在2011年就已经达到了100万台的销量。我国的相关企业已经组成了联盟，专门对行业标准的制定开展细致的工作，确保整个行业的发展走在正确道路上。在政府的大力支持下，很多数字通信厂商都加入了这个集团当中，设计并创新了一大批具有竞争力的DMR产品线，能够满足大部分用户对无线通信设备的需求，在各行各业都有广泛的运用，受到了用户群的一致喜爱。除了铁路部门建设以外，林业、矿业、市政、公安等部门也开始采用基于DMR系统的数字化产品，对我国实现数字化社会起到了决定性的帮助作用。
3铁路无线数字化需要思考的问题
随着科技的进一步发展，越来越多的核心技术出现在了我们的眼前，一定程度地影响并改变了人们的生活方式，对企业的管理理念以及决策部署都起到了决定性的作用。要想切实推动铁路系统无线通信数字化格局的形成，就必须要结合众多领域的人才，团结在一起构建起数字化行业。
3.1大力推广DMR技术以及其附属产品。即使DMR已经出现了很长的时间，但是要想让群众认识到该技术的优势，接受并运用到实际生活中还需要漫长的过程。因此相关企业相关部门应当大力推广DMR技术，为该技术的推广创造条件。
3.2加大DMR市场投资，准确定位DMR商品的价值。一般来说，DMR产品较为高端，主要销售对象是中高端的用户群，这些用户不仅需求量旺盛，对系统的质量也有一定的要求。随着DMR数字通讯网络的建立与成熟，整个商品链的价格必将随之下降，市场的认可所带来的必将是DMR系统的不断发展。
3.3随着DMR数字化产品的投入市场，一个与之配套的产业政策与发展规划是十分有必要的。生产企业不仅要生产大量地DMR产品，还要做好后勤保障工作，保证IP网络环境。在环境允许的条件下，应当加强信息接口的数量，确保整个DMR系统运行的稳定。
3.4实现模拟信号向数字信号转换的平稳过渡。由于传统的模拟信号与数字信号之间存在一定的差异，在实际使用的过程中需要采取一定的手段来消除这些差异，实现模拟信号向数字信号的平稳过渡。
3.5分阶段实施DMR数字化系统的建立。一个完善的DMR数字化系统的建立应当从独立系统出发，逐步扩大实现整个系统的建设。
论文摘要：文章介绍了数字通信系统的技术特点，并与传统的模拟信号对比阐述了数字信号的优势，然后对数字通信系统的应用方法进行浅析。
一、数字通信系统
数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后在传输的通信方式。它的主要技术设备包括发射器、接收器以及传输介质。数字通信系统的通信模式主要包括数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统以及模拟信号数字化传输通信系统三种。
数字信号与传统的模拟信号不同，它是一种无论在时间上还是幅度上都属于离散的负载数据信息的信号。与传统的模拟通信相比其具以下优势：首先是数字信号有极强的抗干扰能力，由于在信号传输的过程中不可避免的会受到系统外部以及系统内部的噪声干扰，而且噪声会跟随信号的传输而进行放大，这无疑会干扰到通信质量。但是数字通信系统传输的是离散性的数字信号，虽然在整个过程中也会受到的噪声干扰，但只要噪声绝对值在一定的范围内就可以消除噪声干扰。其次是在进行远距离的信号传输时，通信质量依然能够得到有效保证。因为在数字通信系统当中利用再生中继方式，能够消除长距离传输噪音对数字信号的影响，而且再生的数字信号和原来的数字信号一样，可以继续进行传输，这样一来数字通信的质量就不是因为距离的增加而产生强烈的影响，所以它也比传统的模拟信号更适合进行高质量的远距离通信。此外数字信号要比模拟信号具有更强的保密性，而且与现代技术相结合的形式非常简便，目前的终端接口都采用数字信号，同时数字通信系统还能够适应各种类型的业务要求，例如电话、电报、图像以及数据传输等等，它的普及应用也方便实现统一的综合业务数字网，便于采用大规模集成电路，便于实现信息传输的保密处理，便于实现计算机通信网的管理等优点。
要进行数字通信就必须进行模数变换，也就是把由信号发射器发出的模拟信号转换为数字信号。基本的方法包括：首先把连续形的模拟信号用相等的时间间隔抽取出模拟信号的样值。然后将这些抽取出来的模拟信号样值转变成最接近的数字值。因为这些抽取出的样值虽然在时间进行了离散化处理，但是在幅度上仍然保持着连续性，而量化过程就是将这些样值在幅度上也进行离散化处理。最后是把量化过后的模拟信号样值转化为一组二进制数字代码，并最终实现模拟信号数字化地转变，然后将数字信号送入通信网进行传输。而在接收端则是一个还原过程，也就是把收到的数字信号变为模拟信号，通过数据模变换再现声音以及图像。如果信号发射器发出的信号本来就是数字信号，则不用在进行数据模变换的过程，可以直接进入数字网进行传输。
二、数字通信系统的应用
数字通信系统的关键性技术包括编码、调制、解调、解码以及过滤等。其中数字信号的调制以及解调是整个系统的核心也是最基本、最重要的技术。
数字调制是通过对信号源的编码进行调制，将其转换成为能够进行信道传输的频带信号，即把基带信号（调制信号）转变为一个高频率的带通信号（已调信号），而且由于在传输过程中为了避免信息失真、传输损耗以及确保带内特性等因素，在进行信号进行长途传输以及大规模通信活动时必须对数字信号进行载波调制。现阶段的数字信号调制主要分为调幅、调相以及调频三种。调幅是根据信号的不同，通过调节正弦波的幅度进行信号调制，目前最常见的数字信号是幅度取值为0和1为代表的波形，即二进制信号；调相是由于载波的相位受到数字基带信号（调制信号）的控制，通常情况下载波相位和基带信号是保持一致的，例如二进制基带信号为0时，载波相位相应也为0；调频是利用数字信号进行载波频率的调制。解调就是讲载波信号提取出来并经过还原得到信息的过程，它是调制的逆过程也被称为反调制。目前解调的类型分为相干解调和非相干解调两大类。数字通信的质量通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。对于数字通信系统的性能指标通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。
通信系统向数字化时代的转变就是要从有线通信想无线通信，从公用移动网络到专用网络，从而实现全球化的数字通信理念。而且通过现有的综合业务数字网络为基础，通过一个多用途的用户网络接口就可以轻松实现信号发出端到接收端全程数字传输与交换的新型通信网。利用这种新型技术可以扩充通信业务的范围，而且还具有更加经济以及灵活的特点，能够与现有的计算机互联网、多媒体信息网、公共电话网以及分组交换数字网等进行任意转换。随着数字通信设备的发展和不断完善，利用微处理技术对数字通信系统的信号进行转变，还能够使设备更加灵活的应用到各种长途以及市话当中。由于长途通信线路的投资远大于终端设备，为了提高长距离传输的经济性，未来高度、大容量的数字通信系统也将成为主流趋势，而且随着数字集成电路技术的发展，数字通信系统的设备制造也越来越容易，成本更低、可靠性也更高。
三、结束语
数字通信系统是一种全新的利用数字信号进行消息传输的通信模式，伴随着社会的不断发展，数字通信的应用也已经越来越广泛，在我们日常生活中的电脑、手机上网、视频电话、网络会议以及数字电视等都是通过数字通信系统来进行信号传输的，而且由于社会的发展人们对各种通信业务的需求量也在逐渐增加，在光纤传输媒介还没有完全普及以前，数字通信系统主要是利用电缆、微波等有限的媒介进行传输，但目前光纤技术的发展无疑将会推动数字通信的发展。随着数字通信系统也正在向智能化化、高速度以及大容量的方向迅速发展，相信在未来数字通信系统将会取代传统的模拟通信系统而成为主导。
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1注重IPv6技术在广电网络通信优化与信息传输中的运用
对于IPv6技术而言，属于新兴的技术类型之一，可以将其运用到广电网络通信的优化当中，用以将IPv4进行替代。然而，从当前广电平台、网络以及终端等采用的技术来看，依然以IPv4技术为主。为了做到与时俱进，满足市场发展的需要，应该引入全新的IPv6技术，实现对网络通信功能的优化与提高。面对此种状况，广电网络应该逐步加快由IPv4向IPv6的过渡速度，确保广电网络的通信业务能够符合市场的需要。比如：某些平台会利用双栈协议，构建网络和平台间的链接，达到互通彼此通信业务的目的。实际上，广电网络通信的目标与功能以传播有关信息为主，提高信息的利用率。通过借助IPv6网络层当中的汇聚层和交换层，能够实现对聚合链路的有效优化，达到使带宽传输效率提高的目的。并且依靠IPv6拥有的高安全性功能，可以确保网络运行的稳定性，满足安全方面的需求。凭借这种性能优势，使得IPv6技术得到了众多企业的关注和重视，IPv6技术也被逐渐应用到广电网络通信当中的不同业务、机构间的信息传输当中，实现了信息的交换与共享[1]。如此，不仅规避了受到外界病毒带给广电网络通信内容的侵害情况发生，而且提高了广电网络运行的安全性，让信息的传输变得更加高效。
2凸显IPv6技术在促进广电网络参与“三网融合”中的作用
自从我国的“三网融合”发展策略被首次提出之后，广电网络便予以极大的重视，从不同的方面积极推进和电信网、互联网之间业务与功能方面的融合进程，充分凸显出自身的重要作用。对于广电网络而言，在其发展的过程当中，IPv6技术具有重要的地位，充分发挥出技术支撑的作用，有利于促进三网融合。比如：通过利用IPv6技术，可以满足“三网融合”过程当中的IP地址需求，形成一定的技术支撑作用，使得广电网络通信的功能更加丰富，体现出便捷性的优势，与当前的网络融合发展相匹配。除此之外，利用IPv6技术，还可以提供给IPTV等视频业务的发展一定的支持与帮助，其重要性不容忽视。
3合理利用5G技术，加快无线网络的建设布局速度
受到5G技术不断发展的影响，移动通信网络技术获得了长足的进步。为了满足市场发展的需求，广电网络需要合理利用5G技术，加快无线网络的建设布局速度，推动技术革新。虽然5G网络分布的范围非常广泛，并且十分灵活，不过在技术方面依然存在不足。比如：由于无线网络在传输的过程当中，通常会发生信号被屏蔽的情况，此时移动网络运用固网技术能够进行处理。因此，广电网络在不断完善固网建设的同时，还应该大力推进无线网络的建设进程。广电网络应该利用5G移动网络的覆盖空间，开展精准、高质量的地区服务。比如在社区超市中构建无线网络，借助无线网络技术，使得网络传输速度获得质的提升。通过把MIMO和OFDM技术有效结合到一起，让无线传输的质量获得有效保障，与此同时，也提高了传输的速率。除此之外，广电网络需要基于无线网络技术的基础上，开展具有创新价值的布局建设，引入先进的5G技术，占据更多的无线网络需求市场份额[2]。
[论文摘要]本论文讨论计算机网络数据交换技术的发展历程，阐述数据交换每个发展阶段的技术特点。着重对分组交换技术进行分析论述。
交换设备是人类信息交互中的重要实施，在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
一、电路交换
自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。
随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。
1946年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将PCM信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换，非常适合信息数字化应用，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。
二、报文交换
报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。
每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
三、分组交换
分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。
分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．25网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．25的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。
计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。
在20世纪90年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机，而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。
四、综合业务数字交换
综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。
随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。
ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。
与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。
ATM方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，ATM方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。
五、计算机网络数据交换技术发展的展望
近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。
下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。
参考文献:
[1]金惠文陈建亚纪红冯春燕:现代交换原理.北京:电子工业出版社，2005
数字通信是面向高等院校信息类学科高年级学生的重要专业基础课程之一，该课程涉及的知识面宽，理论性、技术性及实践性都很强，给教师的知识传授与学生的知识掌握增加了一定的难度。针对高年级大学生思想较为成熟、具有一定的专业知识积累和专业素养、对创新和能力开发有热情等特点，将研究型教学模式应用到数字通信课程的教学实践中，为进一步提高教学质量进行了有益的尝试。
1 研究型教学模式的内涵
研究型教学以知识教育为依托，以能力培养为目标，把学习、研究、实践有机的结合起来，引导学生最大限度地发挥其主观能动性，并且创造性地运用所学知识，在研讨中自主地发现问题、研究问题和解决问题，从而实现积累知识、培养能力和锻炼思维的目的。研究型教学的主要特点在于激发学生的学习兴趣、拓宽学生的知识面、培养学生的创新思维，达到深入理解、探究学科知识的目的。传授知识是实施研究型教学模式的前提和基础，培养学生分析问题、解决问题的能力和创新精神是实施研究型教学模式的目的。
在教学实践中，研究性教学的基本思路是实现课内讲授与课外实践、教师引导与学生自学、教材与阅读有机结合。教师将教学内容用研究性的新理念、新技术和技术手段传授给学生，提高学生的创新能力和实践能力。在教学中要引导学生发现问题、研究问题，与学生交流沟通，循序渐进解决问题。研究型教学强调学习形式的灵活性和学习内容的开放性，将掌握知识与解决问题结合起来，以激发学生的独立性和自主性，在释疑解惑中实现对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动构建主动思考和探索欲望。
2 研究型教学改革措施
为有效实施研究性教学，需要教师精心设计教学实施层面，可以从课堂教学、课外实践、教学评价等几个主要环节开展实施。具体举措主要有以下几个方面:
2．1 激发学生的主动性和积极性
学生学习主动性的发挥和积极性的提高有赖于良好的师生关系、教师的合理引导以及有吸引力的教学内容和教学方式。为此，在数字通信课程教学中，我们深入分析高年级大学生的个性特点和学习动机，围绕激发学生的学习主动性和积极性组织教学活动，构建以学生为主体、教师为主导的研究型教学新模式。
2．1．1 尊重学生的人格
建立良好的师生关系是激发学生对课程学习兴趣的重要基础。在师生关系中，教师尊重学生、学生爱护老师，在人格上相互平等，才能够建立融洽的师生关系，为营造积极互动、教学相长的教学活动和氛围提供基础，并有利于激发学生的学习兴趣和主动性，提高课程教学效果。维系师生平等而和谐的关系，首先要尊重学生的人格，保护学生的自尊心。建立和谐融洽，教学相长的师生关系虽然是教师与学生的互动过程，但很大程度上又取决于教师的理智、情感和教育方法。教师要对学生给予爱和尊重，在此基础之上，努力追求教学内容与教学方法的和谐，建立和谐的教与学的关系。
2．1．2 珍惜学生的学习机会
珍惜学生的学习机会体现在教师精心的课程准备和精彩的课堂呈现中，这就要求教师广泛搜集课程资料，融会贯通讲授内容，设计构思好讲授方法。高年级本科生的特点是开始正视自己毕业以后的发展问题，将大多数精力用于准备就业、考研或出国，对专业课程的重视程度不够。另一方面，当即将离开校园、面对这一人生转折点的时候，学生又迫切希望得到老师的指导和帮助，以化解迷茫和不安情绪。因此，我们从学生的心理需求出发，将数字通信的课程教学与学生的就业需求结合起来，激发学生对课程学习的主动性和积极性。
2．2 改革课堂教学方法
课堂教学是学校教育的主阵地、是学生掌握知识的主渠道，因此在教学过程中，要采取合适的教学方法，引起学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。传统教学模式下，教师大多采用以讲授为主的教学方式，而且习惯于把现成的知识和结论直接灌输给学生，致使学生被动听讲，参与较少。因此必须实现从以教为主导向以学为主导的转变，推行启发式、讨论式等有利于培养学生创新能力的教学方法，采用多媒体、互联网等现代化教学方法和手段。
2．2．1 基于问题的启发式教学
基于问题的启发式教学是在尊重学生主体性的基础上，教师以问题展开学习和教学，通过引导启发，使学生获取知识，培养创新能力的一种教学模式。这种教学模式不仅有利于提高学生分析、解决复杂现实问题的能力，而且有助于提高团队协作和表达呈现能力。我们在每一章的开始提出问题，然后启发学生思考本章内容，在讲授过程中组织学生分析讨论问题，学习结束后，再对问题的解决方案进行回顾总结。
2．2．2 基于讨论的互动式教学
基于讨论的互动式教学是通过讨论课的形式发挥师生双向的主动作用和主导效应，达到不同观点碰撞交融，激发教学双方的主动性，拓展创造性思维，以达到提高教学效果的一种教学方式。在讨论过程中，教师有意识地引导学生观察和发现问题，鼓励学生拓展思路，以问题解决为中心， 在辩论中一步步接近问题的答案，从而获得有切身感受的知识。因此学生既能在自我展示中获得表达能力的锻炼，又能从他人的意见中辩证的学习，从而训练了学生的创新性思维。
2．2．3 现代化的教学手段
由于数字通信课程的教与学难度较大，单纯依靠课堂教学难以达到全面掌握的目的。为此，我们设计了网络上的教学论坛，为学生进行在线答疑，弥补课堂教学的不足，得到了考研学生的欢迎和支持。
2．3 增加课外实践活动
理论与实践相结合能够增加学生对知识的感性认识，增进对理论的理解深度，增强对课程的学习积极性。为此，我们鼓励学生积极参与各种课外实践活动，如参加电子设计大赛和大学生创业大赛，主动与导师联系和沟通，参与到导师的科研项目中，邀请其他老师和研究生学生开设通信前沿知识讲座，拓展学生的知识面，扩大学生视野，增强学生对课程的兴趣。为了引导学生主动获取知识，锻炼他们的独立发现和解决问题的能力，我们还指导学生撰写和发表学术论文。
3 结束语
论文摘 要:“通信原理”课程是通信、信息及电子类专业一门重要的基础课程,其特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。本文分析了“通信原理”课程存在的问题,并在理论教学和实践教学改革方面进行探讨,提高了教学质量和效果,完善了教学手段,并极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学生解决实际问题的能力。
1 引言
通信原理课程在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。本课程特点是内容较多,知识面广,概念抽象,系统性强,同时强调理论和实践的融会贯通。因此,如何提高课程的教学质量,改善教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,是一项紧迫和重要的工作。本文首先分析通信原理课程教学中存在的问题,然后从课程的理论教学和实践教学方面进行了一些改革和探索。
2 课程教学中存在的问题
通信原理课程的理论学习往往有大量复杂的数学推导,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。
因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践相分离。
3 理论和实验教学改革
针对上述存在的问题,本小节对如何改进教学方法、丰富教学手段、立足教学内容力求与实际通信系统相结合等方面进行了初步探讨。
在理论教学方面,首先应建立良好的师生情感,创设和谐的教学环境,根据不同的教学内容和对象,授以不同的教学方法,以培养学生的学习兴趣。其次,在课堂教学中,针对课程中的重点和难点,结合使用现代化的多媒体教学手段,扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率,丰富教学形式,增强课堂教学内容的生动性与形象性,多体并存,优势互补。最后,利用网络资源及时更新和丰富课程试题库,并在授课过程当中穿插通信产业的最新进展和目前比较前沿的通信系统如第三代移动通信系统或者新型通信技术-超宽带无线通信系统,使理论和实际能够有机结合,进一步激发学生的学习兴趣。
在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,使学生对理论知识更好的消化和吸收,锻炼学生分析问题和解决问题的能力。例如,在实践教学环节中,可以适当引入和灵活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真软件,由学生设计和实现虚拟实验,通过灵活配置一些仿真参数,对实验结果进行分析和讨论,通过图形对比,使学生从理论认识进一步深入到感性认识,以更好地理解和巩固通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化传输、基带传输的部分响应系统演示等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。
4 结语
通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,本文针对传统教学中存在的一些问题,从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的改良,调动了学生学习本课程的积极主动性,显着提高了教学质量和教学效果,达到了培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。
参考文献
[1] 杨星海,魏长智,张鲁,等.“通信原理教学改革研究”[J].中国现代教育装备,2010,9:87-88.
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