電話通信的基本原理精選(九篇)
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第1篇：電話通信的基本原理范文
【關鍵詞】實訓平臺；教學改革；通信網
隨著通信技術快速發展，網絡通信技術已經成為通信行業主要技術之一，通信網絡已經成為我們生活中的基礎設施，通信產業已經成為國家的支柱產業。作為培養應用型人才的高校的通信工程專業將《通信網》課程設置為電子信息類專業的必修課程，也是“專業核心課程”。《通信網》課程在整體教學環節中起到承前啟后的作用，其教學效果對學生理解和掌握通信技術，提高通信設計能力起著極其重要的作用。
一、課程現狀分析
目前《通信網》課程的教學主要使學生掌握通信網的體系架構、各種通信協議、信網的規劃設計以及通信網技術的發展，教學內容主要體現在各種通信網的原理，授課方式以傳統的板書為主的課堂理論授課方式，這些已經不能適用于當今的大學教育的特點，更不適用于高速發展的通信技術。所以對《通信網》課程進行教學改革以提高教學效果，適應當今通信網技術的發展。
二、教學內容和方法的改革
1.教學方法的改革
對于應用型人才培養定位下的本科高校來講，《通信網》課程的教學目標應確定為“重理論、厚實踐”，注重知識和技能的結合。基礎理論以應用為目的，以必需、夠用為度，以掌握概念、強化應用為重點：專業知識強調針對性和實用性。培養學生綜合運用知識和技能的能力。因此要求學生必須掌握通信網的基本理論，熟悉各種通信系統的框架結構，通信設備的基本原理和關鍵技術。
教學內容上傳統教材側重于幾種電信網的平行講解包括電話通信網、光纖通信、分組數據通信網、以太網、ATM網、三網融合等內容。隨著電信業從話音通信時代走向信息、多媒體通信時代，網絡的體系架構發生了深刻變革，全IP的業務融合網絡成為業界一致的認識，IP技術已經成為下一代網絡、寬帶移動通信、IPTV等新興網絡的核心技術。因此，在教學內容設計時，適當地縮小電話通信網的比重，增加IP分組網的內容，以反映現代通信網的現狀。
2.教學方法的改革
傳統教學基本上以課堂理論講解為主，輔助開設實驗課和課程設計以加強實踐教學。教學形式單一，內容相對固定，大量課時用于對理論內容的單方面講授。教學模式不能反映出該課程的專業應用課特征，缺乏實際教學效果。從實際教學情況看，學生對接觸較多的網絡的應用理論介紹具有較高興趣，但隨后按照相同模式講解后續抽象理論內容時，學生對此興趣較低，對知識的掌握情況不佳。
針對抽象的理論內容可以采用多媒體CAI課件的授課形式，CAI課件提供了文字、影像、flas等新型的信息載體，形成了圖文并茂，形象直觀的交互式學習環境，可以幫助學生理解復雜的通信理論和通信網絡。例如在講解OSI七層模型時，為使學生能夠清晰的理解分層通信的概念，可以利用flas演示兩個對等實體之間的邏輯通信過程和信息的打包拆包過程。
三、實踐教學改革
針對現代通信網實踐性較強的特點，針對通信技術專業，利用通信工程實訓中心的條件設計了面向應用型人才培養的實踐內容，實訓平臺是采用國內著名的中興通信公司產品，以商用的通信設備為基礎，合理的集成為適合實訓教學的硬件平臺，構成了當前國內先進的現代通信實驗及實習環境。平臺主要由程控交換、光傳輸、數據通信和寬帶接入4個子系統組成（如圖1所示）。圖1中網線在拓撲圖中的連接均通過配線架連接，這樣可以在實驗時進行靈活配線。按照商用運營網絡的架構，實訓平臺的3個部分是一個有機的整體。
在實驗過程中實現現場講解網絡設備的各個組成部分的功能和用途，而且可以進行現場維護工作，并檢驗操作過程和結果的正確性。這樣學生在觀察通信網設備的同時，能真正的提高學生的實踐能力。
四、結束語
《通信網》課程內容構成廣泛，知識系統貼近實際應用的通信網絡，具有很強的理論性和實踐性，通過改進教學內容和教學方法，依托通信實訓平臺進行實踐教學改革，激發學生的學習興趣，提高課程的教學效果。
參考文獻
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[3]秦嶺，杜永興，楊立東，高鷺.現代通信網課程體系的改革[J].科技資訊，2008.
[4]吳雅琴，吳哲.校企合作計算機通信網的課程建設[J].計算機時代，2011.
第2篇：電話通信的基本原理范文
（大連職業技術學院，遼寧 大連 116037）
【摘要】高校遠程開放教育的發展，計算機技術在校園網領域內不斷深入，寬帶多媒體語音、視頻、網絡課堂等為師生們帶來了極大的方便。但是，由于目前我國絕大多數高校所用電話網絡都是中國電信或者中國聯通的電話網絡，在各級機構之間基本沒有建立其它的電話支撐系統。同時較高的通信費用和低效的溝通平臺也亟需通過某種技術盡快解決，Asterisk的出現恰好能夠很好地解決這些問題。因此非常有必要建立一套基于Asterisk的校園網電話系統。
關鍵詞 VoIP；Asterisk；測試
VoIP其實是一個名詞的縮寫形式，也就是Voice Over Internet Protocol，指的是將模擬語音信號經過模數轉換、編碼、壓縮與封裝之后，以分組的數據報文形式在IP網絡中進行語音信號的傳輸，并在最終再次轉換成模擬聲音信號[1]。我們常說的IP電話其實就是VoIP的一項典型應用。在VoIP系統中，語音信號被數字信號處理器DSP進行轉換并封裝成數據幀，存儲在分組數據報文中，在IP網絡中進行傳輸[2]。由于VoIP有效地利用了局域網、城域網、Internet互聯網等現有的基礎設施，為未來的多網融合鋪墊了道路。目前越來越多的企業、機構、學校也都紛紛采用VoIP技術來替換或改造自己的語音通信系統，以提升工作效率和降低成本。
Asterisk 是由Digium公司開發，并開放源代碼的一個VoIP系統軟件包，它可以在Linux環境下獨立運行[3]。Asterisk是一種功能非常齊全的應用程序，它為VoIP的普及和IP-PBX的快速發展提供了重要的推動力。現在越來越多的大學校園的電話系統都已經從傳統的模擬電路轉向了VoIP電話系統，并逐步實現更豐富的IP融合通信，如統一消息支持等。結合我校現有的電話網和校園網的條件，我建立一套基于Asterisk的校園網電話系統，以滿足實際需求。
1 我校電話網和校園網的現況分析
我校現有全日制在校學生一萬余人，因為眾多原因所以目前有兩個校區，其相距30公里。從十幾年前，學校在兩個校區的基礎之上，經歷了一、二、三期的建設，已經建成了一定規模的校園網。通過光纖，校園網橫跨兩個校區，接入到所有的院系大樓、學生的宿舍以及后勤機構等。對于學校而言，維護著一張龐大的校園數據網，而這張網上卻缺乏更多的應用，不能帶來更多的利益，這是一種極大的浪費。
另一方面，經過多年的發展，學校的語音電話通信網絡建設也非常成熟，大容量數字程控交換機為整個校園所有用戶提供了穩定可靠的語音電話交換服務。所有學生宿舍都安裝了直線電話，并開通了本地聯通200智能卡業務。但是由于兩個校區的電話通信網絡互為獨立，學生宿舍電話內部以及與學校的內部電話交換網絡都無法直接通信，使得這種孤島現狀不單對學校日常的教學管理工作和學習造成了很大的障礙，影響了溝通效率，同時也極大消耗了日常維護和管理成本。例如兩個校區之間的語音通信就存在著很大的問題，目前只能通過PSTN互相撥打固定電話，或使用手機撥打，費用高昂。
這種兩張網并存的現狀，并不符合未來多網融合的大趨勢，其既不利于統一管理，無法發揮兩網的整合作用，同時也造成了投資建設和管理維護的極大浪費。面對這樣的現狀，學校考慮在校園網的基礎上，利用VolP技術傳遞語音，建設一個校園內部的IP網絡電話系統。這樣一方面充分利用了閑置的校園網內部帶寬，另一方面又能在學校內部建立一個更高效、更低成本的實時溝通平臺，改善校園內部師生的溝通，促進學校與學生的高效互動，提高工作效率，同時還能大幅降低學校內部的通信成本。
2 基于Asterisk的校園網電話系統的設計
根據我校的語音業務需求，結合學校現有的物理網絡建設條件和實際情況，在完成安裝、啟動、并熟悉Asterisk的基本配置和使用方法后，我搭建了一個Asterisk通信模型，設計出的基于Asterisk校園網VoIP電話系統的總體網絡拓撲結構如圖1所示。本系統在現有的校園物理網絡基礎上搭建起來到，設計擬采用“集中式布置、異地互為備份”的系統整體解決方案。即在兩個校區的物理網絡核心交換層，分別部署VoIP電話系統的Asterisk業務服務器和業務應用平臺，兩個校區的系統軟硬件及業務平臺配置相同，異地互為備份。
在系統日常工作運行中，設計采用“屬地管控、異地同步”的應用邏輯和策略。即主校區、分校區的Asterisk業務服務器及業務應用平臺邏輯上按屬地管控原則，分別負責完成各校區內部的語音通信業務需求，實現各自校區內部電話用戶的呼叫和管控功能。與此同時，兩個校區的Asterisk業務服務器及業務應用平臺按照同步的方式進行互通和信息交互，實現兩個校區之間的電話通信業務以及信息數據的同步備份操作。
兩個校區的業務系統互為監測，例如當主校區的Asterisk業務服務器及業務應用平臺出現故障時，分校區的系統可立即執行備份業務職能，全權負責整個校園網的語音通信業務，同時進行數據備份和存儲。等到主校區的業務系統恢復運行后，分校區的業務系統將其相關業務信息回傳，執行兩者系統間的同步工作，恢復正常運行工作狀態。
3 基于Asterisk的校園網電話系統的相關測試
為了驗證該方案的可行性，以及為日后的實際運營和優化擴展提供更多參考性的改進建議，我在校園中進行了全面的測試，并根據實際測試結果，進行了分析和總結。
3.1 測試環境
本測試完全基于我校實際的校園網網絡環境，橫跨兩個校區，接入點分別位于各種日常辦公教學和生活的普遍場所，包括實訓基地、教師辦公室和學生宿舍等。測試網絡拓撲如圖2所示。
為了驗證各種不同IAD的功能特性和相互之間的兼容性，本次測試我挑選了支持SIP協議的IAD設備和免費SIP軟件電話。所涉及的用戶端測試IAD如下：
1）辦公室語音網關：該網關位于分校區電系辦公室。采用了AUVTECH AVG800語音網關，并配置了一塊4端口FXS語音接口卡，可提供4個RJ11普通電話接口。網關通過百兆網線接入至樓道交換機，測試時使用一個普通模擬電話機接到語音網關的第一FXS接口。
2）實訓基地Wlan電話機：采用Net2Com WIP201無線VoIP話機，支持SIP協議，語音活動偵測，舒適噪音產生和G.168回音消除。該電話機位于主校區的實訓基地大樓，通過802.11g無線網絡接入到校園網。
3）軟電話：采用X-Lite軟件電話，運行在分校區學生第一宿舍樓房間內的PC上，通過宿舍樓的樓道交換機接入到校園網。
3.2 注冊測試
按照各種配置對用戶終端設備進行設置，保存配置文件。然后將測試筆記本電腦上連接到Asterisk服務器所在交換機的20號端口（Asterisk服務器連接到2號端口），配置交換機端口鏡像，源端口2號，目的端口20號。就緒后啟動Wireshark抓包軟件，設定捕獲條件為“udp port sip”，并開始抓包。最后依次重起所有用戶終端設備，監控所有捕獲到的SIP注冊數據包，并觀察是否有200注冊成功的返回。
3.3 呼叫測試
在所有終端設備能夠成功注冊后，下一步需要進行呼叫的功能性驗證測試和兼容性測試，測試采用所有SIP終端設備互相呼叫，以及SIP終端設備呼叫學校PBX下接的內線電話。最后根據測試結果，判斷AVG網關、無線話機和X-lite之間是否能正常呼叫和通話。
3.4 網絡質量測試
在完成呼叫功能驗證測試和兼容性測試之后，我還對校園網的實際網絡質量進行測試，主要測試指標包括網絡時延、抖動、帶寬吞吐量。測試結果實際帶寬都能保持在20Mbps以上，僅有兩次不足1%的無丟包，平均時延均在10ms左右，抖動基本不超過1ms。但中間出現過一次39ms的平均時延，且伴隨58.2ms的抖動，經過對學校各交換機流量的分析，發現是大樓內某系進行培訓，下載大量視頻文件，幾乎占用所有帶寬所致。總的來說，網絡質量完全可以支持VoIP，并保證其通話質量，但存在偶發的網絡質量突然下降，日后的實際運營中需要通過QoS服務質量管理來進行優化保證。
3.5 語音質量與負荷測試
在完成以上的底層傳輸網絡質量測試后，最后我還需要進行更直接的VoIP語音質量測試，來評估選定的方案在校園網中的實際運行效果，其中最主要的就是語音質量和最大并發負荷的測試。傳統上，話音質量的測試是主觀的：拿起電話，聽一段通話，判斷其話音質量。其中，比較突出的話音質量主觀評估方法是MOS，具體參見ITU 的P.800建議。P.800建議描述了人們的這些反應，包括在聽到不同延遲和丟包的語音時會給出的印象分。建立了網絡特性，延遲和丟包等，與印象分之間的對應關系，使得MOS對于網絡的VoIP的評估和調整十分有意義。MOS的評分從1分到5分，其中1分是非常糟糕，而5分是非常好。如果MOS值低于3.60，則可以認為該網絡對VoIP的業務支持很差，MOS值是One-way Delay、Jitter和Packet Loss的綜合評價。本次測試檢查的MOS值是所有接入話音的平均MOS值。
4 基于Asterisk的校園網電話系統中存在的問題
VoIP尤其是Asterisk作為一項新的技術，其成熟程度仍然無法與傳統的電話網絡相比， 而且在實際測試中，其結果基本達到預期效果，但也反映出以下幾個問題，這為日后的實際運營和網絡優化提供了寶貴的參考數據。
4.1 語音質量優化問題
當網絡設備性能不足和實際可用帶寬不足引起網絡帶寬突然下降、大幅抖動甚至丟包這些常見的問題時應重點測試不同終端設備在不同情況下，尤其是不同的時段和環境中的語音質量及其壓力。
4.2 安全問題
校園網的開放性很大，互聯網的各種安全威脅在校園網的運行和管理中表現得尤為突出。VoIP只是IP網絡上的一種應用，也像其它IP網絡應用一樣易于受到攻擊的安全威脅。除了病毒木馬、垃圾郵件等之外，還有盜打電話；竊聽電話，對關鍵設備的攻擊，話費欺詐等。在實際運營中也會存在惡意者利用者滲透到校園網VoIP電話系統，對計費數據進行妨礙甚至改動，會對學校帶來直接的經濟損失。
4.3 管理維護問題
對于校園網電話系統來說，設備安裝好并配置調試通過后，最重要的是管理維護整個網絡，解決運營過程中出現的各種問題。例如分配資源、計費、查詢、管理用戶等。Asterisk本身具有強大的功能和很好的擴展能力，但如果單單作實際運營，還需要解決很多的運營支撐問題。因為在構建好網絡之后，管理人員不可能針對任何維護都去修改配置文件，這樣效率極其低下，并且有可能因為疏忽或誤操作導致整個系統癱瘓。
當然不同的校園網電話系統在實際運營中還有其它的問題存在，這也需要進一步的實踐，做更好的完善。
參考文獻
［1］楊毅．VoIP技術的基本原理與應用[J]．現代企業教育,2003．6(1):177-181．
［2］sudu.cn/info/index.php?op=article&id=245620[OL].
第3篇：電話通信的基本原理范文
近年來我國的數據通訊獲得了迅猛的發展,IP業務量爆發,IP電視業務也逐步向用戶開放,并被一定階層的人士所接受,它的實現必須依托于巨大傳輸量的通信網絡。在過去主要是電話通信網,其使用的方式也是電路交換,而目前這樣的方式已不再適應發展的要求,通過分組交換的方式實現計算機操作的多媒體通信是當今的主要數據通信網運營方式。足夠大的容量是通信網的核心,各種通信業務量的劇增,擴容是勢在必行的事,光網絡傳播擴大容量的方法有:TDM、SDM和WDM三種。當前我國的數字傳輸速度的瓶頸就是TDM技術,所以當前社會的通信業務對高速率、大容量的數字傳輸有較高的要求,因此EDM和TDM的使用率會降低,WDM技術正在不斷的成熟并獲得更好的未來發展前景。
2通信網實現光WDM的發展
由TDM技術載荷的數字信號,一根光纖只能傳輸一路光載波,最高的數字傳輸速率也只為10Gbit/s,這在一定程度上限制了數字速率的提高。EDFA是在沿線路每隔100Km引入的一個EDFA放大器,就可以成功的實現了超容量、長距離的信號傳輸,由于EDFA放大器的利用使得原本不成熟的WDM技術更為完善。當前所使用的WDM技術,可以同時有n路不同的波長操縱的各種網絡單元,將通信網絡的容量擴大n倍,通過分析可知如果使用不同波長的光路越多,通信網容量也會得到相應的擴大,而WDM技術就能夠很好的利用多路數使得光通信網的容量擴大很多倍,因此從電的通信網到光的通信網的實現已經是通信發展的必然趨勢。
3WDM技術在光網絡組建中的應用
3.1WDM技術的基本原理
客戶端與波分系統端站的特定波長相連,當特定的波長信號進入到OMU單元之后就會與其上的其它波長光信號合波,合波之后的信號被送入到OBA使其業務的功率得到放大,在此過程中監控信號并不參與放大,同時在其中加入監控信號后一起送入線路中與中繼站的光放大設備相連并上下監控信號,最后傳送到目的端站后送入OPA繼續進行業務信號發達并下發監控信號,在此階段監控信號仍然是不參與放大,放大后的業務信號進入到ODU分波單元還原波長后進入到目的客戶端。
3.2波分系統在實際中的應用
波分系統在控制功率方面使用了大量的無源器件,長距離的數字傳輸會使得功率迅速下降,因此必須采取一定的措施確保輸出的光功率符合線路傳輸的要求,同時能否對光功率的合理控制關系著波分線路的整體性能的好壞。隨著WDM技術的逐步發展,WDM系統由于使用了EDFA多波放大器,可以有效的降低了WDM在長途傳輸中的成本。因為WDM技術可以使幾個或幾十個不同的波長在單模光纖中傳輸,這種大容量的長途傳輸可以極大的體現了它的優越性,節約了光纖。較傳統的SDH系統使用的中繼設備數量大量減少,但是在WDM系統中并不支持系統誤碼性能的監測和連接完整性確定等一些重要的功能。WDM系統在長途網絡中應用是按照每波長來計算成本的,在域網的WDM系統具備波長的可擴展性,可通過簡單的增加波長而迅速提供新的業務。同時通過WDM技術可以實現網絡交換和恢復,使其光網絡的組建更經濟、更靈活。
4WDM技術的發展方向
WDM技術自其誕生之日起就因其顯著的優點和強大的生命力,而獲得了迅速的推廣應用和發展。在未來的WDM技術發展上會光分插復用器、光交叉連接設備、可變波長激光器和全光再生器等,這些都能夠很多的解決了當前WDM技術存在的弊端,是的WDM技術發展更為成熟和完善。
第4篇：電話通信的基本原理范文
關鍵詞: 《程控交換與通信網》課程實踐教學實踐能力
一、前言
《程控交換與通信網》是高等院校通信與電子信息類專業的一門實用性較強的核心專業課程,內容涉及電信級通信網絡的基本概念、建網規則、技術實現方法和運行分析方式等多個方面。這些知識廣泛應用于各類通信網及電子通信設備的工程、開發、管理及維護。該課程具備較強的實踐性,與學生將來從事電子通信的工作聯系十分緊密,因此能加強學生的實踐能力,特別是提高學生對當前電信級通信設備的認識和操作水平,提高學生畢業后從事電子通信行業的動手能力和就業信心,幫助學生真正實現學以致用。
筆者多年來在從事《程控交換與通信網》課程的教學和科研工作中,一直致力于提高學生對各類通信網絡設備的認識和實踐動手能力。通過不斷摸索、實踐和體會,筆者認為在該課程教學過程中教師可以通過以下三個具體的有效途徑來提升學生實踐動手的能力:一是教師努力提高自身對通信網新技術的認識和實踐操作水平。在課堂教學中,教師除了要講清楚各類網絡的基本概念和技術外,應該多啟發學生思考在通信網建設的實際工程和具體通信設備的配置維護中,該如何來運用教科書中的技術。二是教師要構建接近于當前實際電信網絡的網絡硬件實驗環境和軟件配置開發平臺,增加實驗教學和課程設計在該課程教學中的比重,并結合具體情況,制作既有驗證性又有開發性的實驗及課程設計指導書,給學生充分實踐動手和體會消化的機會。三是教師可與當地的電信運營商建立聯系,共同建設通信網實習基地,通過技術講座、網絡參觀、業務體驗,以及對一些電信設備和電信管理軟件的操作,進一步加強《程控交換與通信網》課程的實踐教學,全面提升學生的實踐能力。
二、課堂教學中的實踐引導
《程控交換與通信網》主要分為三個部分:第一部分是介紹當前各類電信級通信網的基本概念、建網規則和主要組網技術;第二部分是講解TST、CLOS、ATM、軟交換等交換網絡的工作原理與控制方法;第三部分是使用概率論和愛爾蘭公式等數學工具對通信網的話務性能和控制能力進行一定的分析。學生理解了這三個部分的主要原理并能應用于實際的通信網絡,就能較好地掌握該課程的知識,以指導將來的實踐工作。
教師在課堂教學過程中,第一部分的內容主要是先講通信網的概念和組成,然后介紹公用電話網PSTN、數字傳送網(PDH/SDH/WDM)、綜合業務數字網ISDN、公共陸地移動通信網PLMN、智能網IN、接入網AN、各類數據網(如DDN)等多種通信業務網的技術和組網情況,最后講解公共信道信令網CCSN、數字同步網DSN、電信管理網TMN三種通信支撐網對以上通信業務網的控制和管理。比如在講解最基本通信業務網PSTN的基本技術后,筆者建議教師可向學生介紹電話通信設備的開局、擴容、改造、升級等軟硬件技術流程;在講解智能網IN建網的基本原理后,筆者建議教師介紹實際通信網絡中電話卡、電話投票與查詢、被叫集中付費800等智能業務數據配置的建立和撤銷過程,突出體現該網絡業務的靈活性和增值性等特點;在講解支撐網中的公共信道信令網CCSN時,可以介紹如何通過信令分析軟件來管理電話和手機的接續,來判斷和定位通信故障點,在說明數字同步網DSN技術時,可以介紹用GPS衛星系統進行全球數字同步與全球定位的區別等等。總之,在通信網理論和技術的講解中,教師應多引導學生聯系實際,加強理論知識和實際使用技能的聯系。
第二部分TST等交換網絡的內容是程控交換的基礎,在講解的過程中教師應該多使用圖例,最好是通過制作不同角度的Flas來加深學生對電路時隙交換的認識和理解;在講解ATM等寬帶交換方式時,教師可以聯系ADSL寬帶交換接入的實例和儀器設備來分析DMT和CAP等重要的調制復用技術;在講解軟交換時,教師可多聯系固定和移動通信網絡中的實際使用到的軟交換媒體網關的工作過程,通過實際的智能業務分析來說明軟交換中業務控制和承載控制相分離的主要特點。
第三部分內容主要是借助概率論和排隊論等數學模型,分析當前各類通信網話務特性。以電話網的網絡特性和對應的分析工具愛爾蘭公式為例,該內容主要是分析用戶電話話務量、呼損率和交換設備線數三者的重要關系,教師可以聯系實際從三個方面進行舉例說明。如對應某電話網已知用戶數和交換設備線數,來確定用戶呼損率是否符合通信行業的要求;又如根據呼損要求和已有交換設備容量及性能,來確定可以接入多少用戶,進而確定放出的電話號碼數;再如可以根據建網當地的用戶話務量和服務呼損要求,來確定采購多大容量和什么性能的電話交換機及傳輸設備,以此作為技術數據供網絡的投資商來決策。
可見,在《程控交換與通信網》課程的課堂教學中,教師應該在講明白基本理論的同時,多聯系實際工程中的設計、管理和維護,開闊學生的眼界,提升學生的學習興趣,為學生在該課程后面的實驗、實習及畢業后的相關工作打下一定的實踐基礎。
三、實驗教學和課程設計的改進
對于《程控交換與通信網》課程的實驗教學,大多數普通高校的課程學時以前不超過8個,實驗設備和實驗過程也都比較簡單,絕大多數借助于簡陋的程控交換實驗箱,甚至把普通電話機的組裝和測試這些技術含量較低的操作作為非常重要的實驗內容。隨著中興、華為等國內通信設備制造商的崛起,許多高校構建了較完整的包含實際通信網中使用的交換和傳輸等設備的專業實驗室。同時一些高校通過增加對應課程的實驗學時,修改實驗操作軟件平臺與實驗指導書,引導學生取得了更理想的實踐效果。
以我校通信專業為例,2007年該課程的專業實驗室已建設完畢,包含程控交換、SDH傳輸和寬帶數據接入三類網絡的重要硬件實驗設備和軟件實驗平臺。我校增加了交換傳輸設備硬件組裝和配置、各類信令數據的制作和跟蹤分析、SDH環網的網絡設計、交換機計費查詢及話務統計的制作、數據通信設備寬帶上網調測等近十個既有驗證性又有設計性的實驗。另外,為了指導這些新型教學實驗和課程設計工作的開展,根據該專業實驗網絡設備的功能,我校通信專業制作和改進了相應的實驗和課程設計指導書,還鼓勵學生根據指導書上的提示,自己動腦動手設計實驗。比如該專業根據學生自己構想來設計一些增值通信業務和新型通信方式,如三方通話、電話投票、免打擾、惡意呼叫追查等。與此同時,我校《程控交換與通信網》課程的教學計劃也作了大的調整,實驗學時從原來的6個學時增加到15個學時,并在學期結束的時候只針對該課程安排一周的課程設計任務。在任課和實驗老師的指導下,學生充分認識和理解了這些設備和對應的網絡技術,學會了從硬件網絡和軟件平臺兩個方面來操作和管理這些設備和網絡。以上實驗教學和課程設計的改進措施增強了學生對該課程所學理論知識的理解力,大大提高了學生對與該課程有關的通信業務的實踐動手能力。
《程控交換與通信網》專業實驗室的建立,以及該課程實驗教學和課程設計的改進工作,使我校通信專業學生的對該課程的學習興趣大大加強,學習效果明顯提高。學生對該課程的教學滿意度也有了很大的提高,從2006年的82%上升至現在的95%。
四、電信實習基地的建立
高校投入的實驗經費是有限的,能構建的網絡實驗室也只能涵蓋通信網中部分重要的設備和技術,而通信網設備和技術的發展是非常迅速,如當前傳輸網絡中的智能光交換網絡ASON、波分復用傳輸WDM,下一代網絡NGN中的各類網關設備,等等。因此高校要讓學生對這些與《程控交換與通信網》課程相關的新興技術有所了解和進行實踐學習,就必須與當地各個電信運營商建立良好的合作關系,給學生提供穩定的實習基地,創造條件讓學生更多地接觸當前的先進設備和先進技術。
以我校為例,結合該課程的課堂教學和專業實驗室的實驗和課設,我校組織學生到當地的電信公司、移動公司、聯通公司、廣電集團等單位實習,使他們能接觸到更多最新的網絡技術和技能。比如本地的電信分公司,硬件設備很多:光纜裝置、光接收與發射機、數字電路測試架、華為及富士通程控交換機、UT小靈通交換機、中興ADSL寬帶接入設備、3G移動控制中心設備、模擬電路測試架、通信保險架及電源設備,等等。在實習現場,學生可以在電信工程師的指導下進行傳統電信通信業務和新型的3G通信業務的體驗,還可以進行一系列的硬件安裝操作和軟件控制管理的實習。學生通過這樣的體驗和實習能更加理解該課程的理論知識,并能使自己的實踐操作水平得到進一步的提高。
五、結語
電子通信行業由于技術發展和人才競爭,對該專業學生的要求愈來愈高,只有既有扎實理論基礎又有較強實踐動手能力的大學畢業生才有更強的市場競爭力。因此在該專業的核心專業課程《程控交換與通信網》的理論教學和技術實踐中,技術實踐顯得尤為重要。教師通過在該課程中課堂教學的實踐引導、實驗教學的與時俱進、實習基地的現場體驗等行之有效的措施,可以較好地解決本專業學生在學習該課程過程中理論和實踐脫節的嚴重矛盾。我校對最近兩屆電子通信類專業畢業學生進行了問卷調查,發現:90%的學生反映以上的實踐教學的改進讓他們對《程控交換與通信網》課程所學知識掌握得更加牢固,對畢業后從事相關通信網絡行業的實際工作更有信心。
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第5篇：電話通信的基本原理范文
一、光熱利用
太陽能是光能和內能的組合，太陽能中的內能是通過紅外線直接輻射到地球，光能是通過光子傳播到地球.光熱利用是將太陽輻射能收集起來，通過與物質的相互作用轉換成內能加以利用.在實際應用中出現的新產品早已琳瑯滿目.
1.太陽能熱水器系統
由于將太陽能轉化為溫度不太高的熱水，只要用簡單的裝置即可實現，因而被廣泛采用.目前，在我國市場上常見的太陽能熱水器有以下幾類：
（1）平板太陽能熱水器.它由平板集熱器與熱水箱組成，一般采用自然循環運行方式.
（2）真空管熱水器.它由多支玻璃真空集熱管直接插入水箱構成，一般采用自然對流換熱；每支真空集熱管與水箱插孔間放置硅橡膠制成的密封圈.真空集熱管的熱損系數小，故用它做成的太陽能熱水器在冬季有較好的熱性能.
（3）悶曬式熱水器.它是集熱與貯熱合二為一的整體式熱水器，一般由兩至三個涂黑的圓筒組成，結構簡單、造價低，但夜間散熱大，熱水不能過夜使用，在冬季也不能用.
2.被動式太陽能建筑
被動式太陽能建筑是指太陽能向室內的傳遞不借助于機械動力，完全由自然的方式，即蓄熱體進行的建筑形式.所謂蓄熱體一般指可以儲存熱量的集熱體，蓄熱體的材料很簡單，可以是液態的水、鹽水、油等液體，也可以是固體的磚瓦、預制混凝土、沙、黏土、石塊等.蓄熱體設置在太陽能接收式冷暖系統的建筑物的任何位置都會發揮功用，但為了能發揮最大限度的功能，必須選擇理想的位置.
3.太陽能制冷
一般來說，太陽能制冷有兩種方式：一是通過太陽能集熱器將太陽能轉換成內能，驅動吸附式或吸收式制冷機達到制冷的目的；二是將太陽能由光電池轉換成電能，驅動常規電冰箱制冷.比較以上兩種方式，利用內能制冷具有造價低、系統運行費用低和結構簡單的特點，特別適合發展中國家和偏遠農村采用.
4.全天候太陽能灶
根據拋物面聚光原理、光熱轉換原理、熱能存貯與傳導原理研制發明.該太陽能灶主要由聚光罩、集熱器、保溫儲能箱、支撐架、自動跟蹤調節裝置、導熱體、保溫蓋等幾部分組成.在陽光相對好的天氣，內部溫度可以達到280℃以上.
此外，在光熱應用方面，還出現了太陽能熱泵采暖系統、采暖降溫凈化器、太陽能輔助電加熱低溫地板輻射采暖等諸多新產品，感興趣的同學可上網檢索.
二、太陽能發電
太陽能的大規模利用是用來發電.利用太陽能發電的方式主要有“光―熱―電轉換”和“光―電轉換”兩種.
1.太陽能發電的原理
（1）光―熱―電轉換.即利用太陽輻射所產生的內能發電.一般是用太陽能集熱器將所吸收的內能轉換為工作的蒸氣，然后由蒸氣驅動氣輪機帶動發電機發電.前一過程為光―熱轉換，后一過程為熱―電轉換.在集熱過程中，一般采用拋物面型的聚光鏡將太陽熱集中，使用計算機讓聚光鏡追隨太陽轉動，這種方式的熱效率很高，將引擎放置在焦點的技術發展的可能性最大.
（2）光―電轉換.其基本原理是利用“光生伏打效應”將太陽輻射能直接轉換為電能，它的基本裝置是太陽能電池.太陽能電池就是利用光生伏打效應制成的一種光電器件.太陽能電池與普通的化學電池（干電池、蓄電池）完全不同，是一種物理性質電源.雖然太陽光一照射太陽電池就能發電，但它與一般的發電機大相徑庭，它無旋轉和磨損，能靜悄悄地發電.
2.太陽能發電的應用
（1）大規模并網發電
世界上現有的太陽能熱發電系統大致有三類：槽式線聚焦系統、塔式系統和碟式系統.
①槽式線聚焦系統.該系統是利用拋物柱面槽式反射鏡將陽光聚焦到管狀的接收器上，并將管內傳熱工質加熱，在換熱器內產生蒸氣，推動常規汽輪機發電.1985年起先后在美國加州建成9個發電裝置，總容量354兆瓦，年發電總量10.8億千瓦時.隨著技術不斷進步，系統效率由起初的11．5％提高到13．6％，建造費用和發電成本也在不斷降低.
②塔式系統.塔式太陽能熱發電系統的基本形式是利用一組獨立跟蹤太陽的定日鏡，將陽光聚集到一個固定在塔頂部的接收器上，用以產生高溫驅動發電系統發電，其總發電效率可達到25～28％.美國和以色列對此具有較強的技術實力，這一系統正在走上商業化的道路.
③碟式系統.拋物面反射鏡／斯特林系統是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成，接收器在拋物面的焦點上，接收器內的傳熱工質被加熱到75O℃左右，驅動發動機進行發電.
美國熱發電計劃與Cummins公司合作，1991年開始開發商用的是7千瓦碟式／斯特林發電系統，目前這一系統的產量已超過1000臺.該種系統適用于邊遠地區獨立電站.由于這一系統光學效率高，啟動損失小，效率高達29％，在三類系統中位居首位.
（2）太陽能電池的應用
根據所用材料的不同，太陽能電池還可分為：硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池四大類，其中硅太陽能電池是目前發展最成熟的，在應用中居主導地位.目前，其應用已從軍事領域、航天領域進入工業、商業、農業、通信、家用電器以及公用設施等部門，尤其適合在邊遠地區、高山、沙漠、海島和農村使用.
電池行業是21世紀的朝陽行業，發展前景十分廣闊.在電池行業中，最沒有污染、市場空間最大的應該是太陽能電池.太陽能電池的研究與開發越來越受到世界各國的廣泛重視.
（3）家庭化的應用
太陽能發電雖受晝夜、晴雨、季節的影響，但可以分散地進行，所以它適合于各家各戶分散進行發電，而且要連接到供電網絡上.太陽電池已逐步成為家用電器的“能源心臟”.
①太陽能電話.以太陽能作能源的無線電話已在英國一家無線電公司問世.它利用頂端上裝的太陽能接收板，可以不斷給電池充電.使用者的聲音通過無線電波輸入附近的電話交換機，再傳送到各地電話通訊網絡.
②太陽能冰箱.法國的太陽能冰箱以甲醇為制冰劑，每24h可制冰10kg，保鮮30kg食物.印度研制出一種倉庫用的大型太陽能冰箱，上部裝的拋物線鏡面將陽光集中在半導體網孔上，把光轉換成電流，使箱內溫度保持在－2℃，可冷藏500kg食品，每天還可制出25kg冰.
③太陽能空調器.日本夏普電器公司制造的這種空調裝置，當天氣晴朗時，全部動力都由陽光供給，多云或陰天時才使用一般電源.期間的轉換由控制系統自動完成，用它可使一間18m2的居室室溫保持在20℃左右，并較一般空調器節約電費60％以上.
第6篇：電話通信的基本原理范文
關鍵詞：會話建立協議；網絡地址翻譯；VoIP；STUN
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)33-1480-05
Research on NAT Traversal Based on SIP
WANG Qing-nian
(School of Computer Science & Technology, Soochow University, Suzhou 215007, China)
Abstract: SIP is an IETF defined IP multimedia communication control protocol and the key protocol of the next generation network (NGN), As a result of the inconsistency between the rapid development of SIP-based audio/video communication applications and the shortage of IPv4 adresses, the NAT traversal problem has been raised , In the paper , the NAT traversal problem of SIP singnalling and media stream is explained firstly. Then an overview is given to the existing solutions of media stream traversal. Finally a STUN protocol based on implementation is detailed to be applicable to enterprise networks.
Key words: SIP; NAT; VoIP;STUN
相比較傳統的公共交換網絡（PSTN），VoIP的費用相對比較便宜，VoIP是以IP電話為主，并推出響應的增值業務的技術，VoIP可以便宜的傳輸語音，視頻，傳真和數據等業務。如：虛擬電話、電話會議、電子商務、Internet呼叫管理等。之所以VoIP相對便宜，是因為VoIP實際上是互聯網上的一個應用。而VoIP最大的優勢就是它可以利用龐大的現存的IP網絡。
VoIP的基本原理是發送方的設備將語音進行采樣編碼壓縮，之后通過IP封裝成IP數據包傳輸到接收方，接收方將封包進行解碼輸出到相應的設備。設備還原輸出模擬語音。VoIP技術的發展日趨成熟，VoIP技術可以分為三個方向。
1) 使用電話行業中的信令概念，譬如：H.323，MGCP，MEGACO/H.248。
2) 使用電話行業中的控制概念，譬如：中心控制和軟交換。
3) 使用以Internet協議為中心的SIP（會話建立協議）。
其中SIP借鑒了其他Internet標準和協議的設計思想，相比其他技術有其突出的優點：
1) 它是基于文本的協議，因此，SIP對以文本形式表示的消息的詞法和語法分析就比較簡單。
2) SIP會話請求過程和媒體協商過程等是一起進行的，因此呼叫建立時間短，
3) SIP只要充分利用已定義的頭域，必要時對頭域進行簡單擴展就能很方便地支持補充業務或智能業務。
在目前的網絡環境中，出于安全性和IPv4地址資源問題的考慮，防火墻和NAT設備廣泛使用。這樣，如何使用SIP協議穿透防火墻和NAT已經成為SIP應用領域的一個重要課題。
1 SIP協議概述及其原理
1.1 SIP協議概述
會話建立協議（Session Initiation Protocol，SIP）是一種基于文本的應用層協議，類似于我們熟悉的并廣泛使用的一些協議如HTTP, SMTP。它是由IETF（Internet Engineering Task Force）提出的IP電話信令協議。會話參與者可以使用SIP創建，修改和終止會話。這種會話可以是電話播叫，多媒體會議，和影音傳輸。會話參與方通常產生一個攜帶“媒體描述”的SIP包，以便參與者能夠對媒體Codec（編解碼）達成一致。SIP相對于H.323(另一種IP電話系統結構的信令協議，是由ITU制定的一整套龐大的標準)簡潔,SIP通常可以和其他多種協議進行整合，以發揮更多更大的作用。
早在1996年IETF(Internet Engineering Task Force)中的多媒體工作組已經開發了在Internet上的多媒體基礎，即Henning Schulzrinne教授的SCIP（the Simple Conference Invitation Protocol）和Mark Handley的SIP這兩份提案，后來被宣布合并到會話建立協議（SIP）。新的協議也保留了SCIP提案中的HTTP定位功能。Schulzrinne，SIP協議經過發展在1999年首次被認可作為RFC（Request For Comments，意即“請求注解”）編號2543，也就是SIP的1.0版本，并在同年分離出一個獨立的SIP工作組，對于即時消息和在線檢測業務的工作組（SIP for Instant Messaging and Presence Leveraging, SIMPLE）成立了，在2000年，SIP工作組成立了，它主要是開發和完善SIP協議，比如SIP的方法，消息和事件等。隨后在2002年專注應用和擴展的SIPPING（Session Initiation Proposal Investigation）工作組也成立了。2005年時，已經成立了多個工作組，如XCON（集中式的會議），ECRIT（緊急事件通訊）, P2PSIP（Peer-to-Peer SIP）。SIP正受到越來越多企業和研究機構的重視，IETF繼續進行制定SIP這項工作，在2001年了標志著SIP已經成熟的2.0版本的規范RFC3261。
RFC 3261的標志著SIP的基礎已經確立。那個時候起，IETF又了一些RFC 3261的增補版本。例如，RFC 3262 對臨時響應的可靠性作了規定。RFC 3263 確立了 SIP 服務器的定位規則。RFC 3264 提供了offer/answer模型，RFC 3265 確定了具體的事件通知。
1.2 SIP協議功能
SIP支持的主要功能：
用戶定位：確定通信所用的端系統的位置。
用戶可用性判定：確定被叫方是否空閑和是否愿意加入通信。
用戶能力交換：確定所用的媒體類型和媒體參數。
會話建立：邀請和提示被叫，在主被叫之間傳遞和建立媒體會話參數。
會話管理：包括轉移和終止會話，修改會話參數以及調用其他業務等。
SIP本身并不提供服務，但是SIP提供一個基礎，用以用來實現不同的服務。
1.3 SIP網絡元素
一個SIP網絡中有四種SIP邏輯實體，每一種實體都有詳細設定的功能，傳統的SIP是基于C/S模型進行信息通訊，在SIP通信中的實體要么作為一個客戶端，用來發送初始化請求，要么作為服務器端用于響應請求，或者同時集中客戶端和服務器端的功能。四種類型的邏輯實體如下：
1) 用戶（User Agent，UA），它是終端用戶設備，如用于創建和管理SIP會話的移動電話、手持設備、PC、PDA等。UA又可以分為用戶客戶機和用戶服務器，用戶客戶機用來發送消息，用戶服務器對消息進行響應。
2) 服務器（Proxy Server），它管理著一個域的會話請求或者響應信息。服務器接受SIP UA的會話請求并查詢SIP注冊服務器，或其接收方UA的地址信息。然后，它將會話邀請信息直接發給接收方UA(若果它位于同一域中)或服務器（如果UA位于另一個域中）。
3) 重定向服務器（Redirect Server），它允許SIP服務器將SIP會話邀請信息定向到外部域。不像服務器，重定向服務器不會將傳送請求到另一個重定向服務器上。
4) 注冊服務器（Registrar），它是包含域中所有用戶的位置信息的數據庫。通常物理上SIP注冊服務器與重定向服務器同在一個硬件上。
1.4 SIP消息的組成
SIP消息有兩種類型：請求消息（從客戶機發送到服務器）和響應消息（從服務器發送到客戶機）。但這兩種消息在結構上類似，只在起始行上有差別。
SIP消息的格式：
SIP 消息 =起始行（請求行/狀態行）
*消息頭部 （1..*頭部）
CRLF(空行)
[消息體（可選，通常為SDP）]
請求消息行的格式：
請求行 =Method SP Request-URI SP SIP-Version CRLF
比如：INVITE sip: SIP/2.0
在請求行中，SIP-Version（遵循RFC3261協議）等于SIP/2.0（RFC2543是SIP/1.0），請求行中包含了一個方法（Method），它決定了消息的類型和目的。可以是REGISTER,INVITE,ACK,CANCEL,BYE,OPTIONS.(rfc3261中6種)，SIP在其他的文檔中還實現了若干個Method。
表1 SIP請求方法
響應消息行的格式：
響應行 =SIP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF
如：SIP/2.0 180 Ringing.
在響應行中，Status-Code（狀態碼）參數是從100~699的整數，共有6大類狀態碼定義了不同的類型的狀態，而每一類又可以分為若干個子狀態。
表2 SIP響應狀態碼
在響應行中的 Reason-Phrase（原因）參數用于對Status-Code（狀態碼）進行的簡單文本描述。在消息頭部中，是一些通用的頭域，由用戶客戶機產生的SIP請求必須包含下列6個頭域：To、From、CSeq、Call-ID、Max-Forwards和Via。
消息頭部的格式
Header-Field = “header-name” “:” header-value *(COMMA header-value)
SIP消息示例：
INVITE sip: SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP ;branch=z9hG4bK776asdhds
Max-Forwards: 70
To: Bob
From: Alice ;tag=1928301774
Call-ID:
CSeq: 314159 INVITE
Contact:
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142
(SDP 省略)
1.5 SIP會話呼叫流程
一次簡單的建立會話過程如圖1，簡單的呼叫必須至少有呼叫方和被叫方，在兩者之間通常有SIP服務器，所有的SIP信令都必須通過SIP修改和轉發。在SIP終端啟動時都會向SIP注冊服務器（這里SIP同時也是注冊服務器）發送REGISTER消息，而注冊服務器響應200，表示注冊成功。建立會話時，SIP終端A首先發起呼叫請求，向SIP發送INVITE消息，SIP向終端B發送INVITE請求。圖1中100為臨時響應，表示呼叫正在處理中。終端B振鈴，向SIP服務器發送臨時響應180,主叫（SIP終端A）收到180后聽到鈴音。SIP終端B向SIP發送成功響應200，表示被叫（SIP終端B）同意會話并摘機，SIP終端A在收到SIP轉發的成功響應200之后發出ACK，至此兩個SIP終端建立連接，兩者之間可以進行媒體通信。
SIP終端A向SIP發送BYE消息請求釋放連接，經過SIP的轉發BYE傳送到SIP終端B，在終端A收到200響應后，呼叫釋放成功。
2 SDP(會話描述協議)概述
2.1 SDP協議介紹
SDP是由IETF定義用來描述流媒體會話初始化參數的。例如，在多媒體會話中包括音頻和視頻編碼類型，采樣率等。SDP不是一個通訊協議，它的描述語言采用文本模式，所以使用者很容易了解SDP包中所包含的信息。
2.2 SDP與SIP關系
SDP純粹是一種會話描述的格式，它可以使用不同的傳輸協議，如會話通告協議SAP、會話建立協議SIP和超文本傳輸協議HTTP等。
在SIP包的消息體中通常攜帶SDP的內容，并在SIP消息體中用Content-Type: application/sdp指示。這行之后，就是純粹的SDP消息。
圖1 SIP呼叫流程
SDP文本信息包括：
1) 會話名稱和意圖；
2) 會話持續時間；
3) 構成會話的媒體；
4) 有關接受媒體的信息（地址等）。
協議結構
SDP 信息是文本信息， SDP 會話描述如下：（標注 * 符號的表示可選字段）：
會話描述：
v = （協議版本）
o = （所有者/創建者和會話標識符）
s = （會話名稱）
i = * （會話信息）
u = * （URI 描述）
e = * （Email 地址）
p = * （電話號碼）
c = * （連接信息 D 如果包含在所有媒體中，則不需要該字段）
b = * （帶寬信息）
一個或更多時間描述（如下所示）：
z = * （時間區域調整）
k = * （加密密鑰）
a = * （0 個或多個會話屬性行）
0個或多個媒體描述（如下所示）
時間描述
t = （會話活動時間）
r = * （0或多次重復次數）
媒體描述：
m = （媒體名稱和傳輸地址）
i = * （媒體標題）
c = * （連接信息 ― 如果包含在會話層則該字段可選）
b = * （帶寬信息）
k = * （加密密鑰）
a = * （0 個或多個會話屬性行）
其中，c=＜network type＞ ＜address type＞ ＜connection address＞: “c=”域包含鏈接的信息，“連接地址”指的是傳輸流媒體的IP地址。m=＜media＞ ＜port＞ ＜transport＞ ＜fmt list＞：每個媒體描述域由多個子域組成。＜meidia＞可以是“audio”、“video”、“application”、“data”和“control”五種形式。＜port＞是媒體流發送的傳輸端口；＜transport＞是傳輸媒體時所用的傳輸協議，通常為UDP.。該子域的值依賴于“c=”；＜fmt list＞表示媒體格式。
3 NAT的網絡概念
在計算機網絡中，為了節約公網IP地址和基于一些安全性考慮，通常局域網內使用內部私有地址，局域網內的主機若要訪問INTERNET網，則IP包必先經過NAT(網絡地址轉換)設備，NAT設備通常是路由器或者防火墻設備，在INTERNET上大多數系統使用NAT是為了使多個主機上使用一個單一的公共IP地址，從而節約一大部分資金以及方便管理和隱藏內部主機的地址。NAT對于內部主機是透明的，同一個局域網內的主機訪問外網使用同一個地址，這個地址也就是NAT設備的連接公網的接口地址，使用不同的端口來區分不同的主機的請求。同時NAT會記錄下內外網地址的映射關系。以便外部接收外部傳輸來的連接發到正確的內網設備。
3.1 NAT的類型
根據NAT的對于內外網的映射關系的不同和是否允許外網主動連接內網主機，NAT可以分為下面三種。
1) 靜態NAT（Static NAT）
靜態NAT是指內部網絡中的每個主機都被永久映射成外部網絡的某個合法地址。
2) 動態NAT（Pooled NAT）
與靜態NAT不同的是動態地址NAT則是外部網絡中定義了一系列的合法，采用動態分配的方法映射到內部網絡。
3) NA(P)T
NAPT則是把內部地址映射到外部網絡的一個IP地址的不同端口上，不用的內網機器對應一個外部IP的不同的端口。
絕大部分的NAT使用的這種方式，通常可將NAPT分為四種類型。
1) 完全錐形NAT
完全錐形NAT把所有來自一個內部私網地址/端口的請求，都映射到同一個外部公網地址/端口。并且，任何外部主機可以通過映射得到的該外部地址發送數據包，從而NAT接收數據包并發送到該內網主機。
2) 受限錐形NAT
只有當私網IP向外發出數據包時，NAT才會進行該私網IP/端口與公網IP/端口的映射，這時目標公網IP的返回數據包能通過NAT到達私網設備，而其他公網IP所發送的數據包會被拒絕。也就是，只有當NAT后面的主機主動與其通信時，該IP設備發出的數據包才能獲得通過。
3) 端口受限錐形NAT
圖2 NAT(P)T示意圖
與受限錐形NAT類似，除了NAT后面的主機（私網主機）主動發送數據包到外網IP地址/端口，該IP地址/端口可以發送數據包通過NAT設備到達私網主機，相比受限錐形NAT更嚴格，即使來自相同外網IP但是用不同的端口發送數據給NAT，NAT就會將該數據包丟棄。
4) 對稱NAT
一個私網設備同時與不同的兩個公網設備進行通信時，NAT需要提供兩組公網IP地址及端口。這種情況下通常是分配給同一個私網設備數據包發送出外網同一個IP不同的端口。
4 現有SIP穿越NAT技術概述
基于SIP協議的NAT穿越主要指的是RTP流的穿越問題，對于這一問題，業界提出了多種不同的技術。
4.1 應用層網關（ALG）
在NAT/Firewall上加入能夠用于具體應用協議（如SIP）感知的模塊，通過對具體協議的感知，進行針對不同協議的具體NAT/Firewall穿越處理。對于每一種應用協議都需要一個ALG實例來支持，因此每增加一個應用層協議的支持，或者現有的協議修改了，都需要一個新的ALG來支持，因此這種穿越NAT機制在實現中復雜度高，需要升級NAT設備，成本也大，可擴展性差，這種方式在應用中受到很大的限制。
4.2 MIDCOM控制協議
MiddleBox Communications（MidCOM）是通過在受防火墻/NAT信任的第三方實體(MIDCOM Agent)和防火墻/NAT（MiddleBox）之間建立中間盒通信，使中間盒設備（防火墻/NAT）變成可控制的一種新概念。這些信任的實體通過MDCOM協議與防火墻/NAT進行通信。這種方式允許受防火墻信任的第三方實體代表NAT做出決定，強制其開放端口傳送媒體流或數據流，但是并非所有的防火墻/NAT都能夠支持某種MIDCOM協議，因此這類技術在實際中的應用也存在一定的局限。
4.3 STUN(UDP的NAT簡單穿越)
RFC 3489中提出來一種穿越NAT的一種方式，就是在公網上設置一個STUN服務器，用于與私網終端通訊，在發送數據包之前，終端用戶先與STUN服務器通訊，在通信的過程中STUN服務器得知終端的外網地址和出口端口號，并告訴給終端，最終修改SDP數據包的是終端，終端與外網服務器之間使用RFC 3489中定義的STUN協議。但是因為STUN告訴內網終端的端口是UDP目的地為STUN服務器的數據包出外的端口，在對稱NAT下真正的媒體流出去則分配一個不同的端口號，所有終端修改了數據包也是沒有用的，因而，STUN這種方式不能解決在對稱式的NAT下的數據包的穿越問題。
4.4 TURN（STUN Relay Usage）
TURN的全稱為Traversal Using Relay NAT，及通過Relay方式穿越NAT。這種方式可以解決對稱式NAT下的穿越問題，TURN方式解決NAT問題的思路與STUN相似，不同的是，所有的媒體流都需要經過TURN服務器進行Relay轉發。
實現TURN的穿越方式需要終端支持TURN Client，這一點同STUN一樣對網絡終端有要求；此外，所有報文都經過TURN服務器，特別是語音流，這樣增大了網絡延時和丟包的可能性。
第7篇：電話通信的基本原理范文
[關鍵詞] 現代物流 信息技術
現代物流信息技術是信息技術在現代物流各個作業環節中的綜合應用，是現代物流區別傳統物流的根本標志。
一、現代物流信息技術構成
1.現代物流信息基礎技術，即有關元件、器件的制造技術，它是整個信息技術的基礎。例如微電子技術、光電子技術等。
2.現代物流信息系統技術，即有關物流信息的獲取、傳輸、處理、控制的設備和系統的技術，它是建立在信息基礎技術之上的，是整個信息技術的核心。其內容主要包括物流信息獲取技術、物流信息傳輸技術、物流信息處理技術及物流信息控制技術。
3．現代物流信息應用技術，即基于管理信息系統(MIS)技術、優化技術和計算機集成制造系統(CIMS)技術而設計出的各種物流自動化設備和物流信息管理系統，例如自動化分揀與傳輸設備、自動導引車(AGV)、集裝箱自動裝卸設備、倉儲管理系統(WMS)、運輸管理系統(TMS)、配送優化系統、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)等等。
4.現代物流信息安全技術，即確保物流信息安全的技術，主要包括密碼技術、防火墻技術、病毒防治技術、身份鑒別技術、訪問控制技術、備份與恢復技術和數據庫安全技術等。
二、現代物流信息技術的發展現狀
1.射頻技術的基本原理是電磁理論，利用無線電波對記錄媒體進行讀寫。射頻技術的優點是不局限于視線，識別距離比光學系統遠，射頻識別卡可具有讀寫能力，可攜帶大量數據，難以偽造和有智能等特點。射頻識別系統的傳送距離由許多因素決定，如傳送頻率、天線設計等，射頻識別的距離可達幾十厘米至幾米，且根據讀寫的方式，可以輸入數千字節的信息，同時，還具有極高的保密性。射頻識別技術適用的領域：物料跟蹤、運載工具和貨架識別等要求非接觸數據采集和交換的場合，要求頻繁改變數據內容的場合尤為適用。
射頻識別系統在具體的應用過程中，根據不同的應用目的和應用環境，系統的組成也會有所不同，但從射頻識別系統的工作原理來看，系統一般由信號發射機、信號接收機、發射接收天線等幾部分組成。
射頻識別系統根據其完成的功能不同，包括四種類型：
(1)EAS系統。EAS系統是設置在需要控制物品出入門口的RFID技術。這種技術的典型應用場所是商店、圖書館、數據中心等地方，當未被授權的人從這些地方非法取走物品時，EAS系統會發出警告。在應用EAS系統時，應在物品上粘附EAS標簽。當物品被正常購買或者合法移出時，在結算處通過一定的裝置使EAS標簽失活，物品就可以取走。物品經過裝有EAS系統的門口時，EAS裝置能自動檢測標簽的活動性，發現活動性標簽EAS系統會發出警告。EAS技術的應用可以有效防止物品的被盜。
(2)便攜式數據采集系統。便攜式數據采集系統是使用帶有RFID閱讀器的手持式數據采集器采集RFID上的數據。適用于不宜安裝固定式RFID系統的應用環境。手持式閱讀器可以在讀取數據的同時，通過無線電波數據傳輸方式適時地向主計算機系統傳輸數據，也可以暫時將數據存儲在閱讀器中，成批地向計算機系統傳輸數據。
(3)物流控制系統。在物流控制系統中，RFID閱讀器分散布置在給定的區域，并且閱讀器直接與數據管理信息系統相連，信號發射機是移動的，一般安裝在移動的物體、人體上面。當物體、人體流經閱讀器時，閱讀器會自動掃描標簽上的信息并把數據信息輸入數據管理信息系統存儲、分析處理，達到控制物流的目的。
(4)定位系統。定位系統用于自動化加工系統中的定位以及對車輛、輪船等進行運行定位支持。閱讀器放置在移動的車輛、輪船上或者自動化流水線中移動的物料、半成品、成品上，信號發射機嵌入到操作環境的地表下面。信號發射機上存儲有位置識別信息，閱讀器一般通過無線的方式或者有線的方式連接到主信息管理系統。
2.EDI技術。EDI技術是Electronic Date Interchange的縮寫，是指按照統一規定的一套通用標準格式，將標準的經濟信息通過通信網絡的傳輸，在貿易伙伴的電子計算機系統之間進行數據交換和自動處理。EDI的目的是通過建立企業間的數據交換網來實現票據處理、數據加工等事項的作業自動化、省力化、及時化和正確性，同時通過有關銷售信息和庫存信息的共享來實現經營活動的效率化。
EDI通常由四個方面構成:關于信息傳遞方式的規定、關于信息表示方式的規定、關于系統運行操作的規定和關于交易業務的規定。這些規定是利用EDI系統的各方達成的共識，這些規定實際是對這四個方面涉及的內容進行標準化工作。
3.EOS技術。EOS（Electronic Ordering system）電子自動訂貨系統是零售業與批發業之間通過局域網或互聯網和終端設備以在線連接方式將各種信息從訂貨到接單，用計算機進行處理的系統。EOS并非單個的零售店與單個的批發商組成的系統，而是許多零售店與許多批發商組成的大系統的整體動作方式。EOS系統基本上是在零售的終端利用條碼閱讀器獲取準備采購的商品條碼，并在終端機上輸入訂貨資料；利用電話通過調制解調器傳到批發商的計算機中，批發商開出提貨傳票，并根據傳票同時開出揀貨單，實施揀貨，然后依據送貨傳票進行商品發貨；送貨傳票上的資料便成為零售商的應付賬款資料及批發商的應收賬款資料，并接到應收賬款的系統中去；零售商對送到的貨物進行檢驗后，便可以陳列與銷售了。
EOS系統在物流管理中的作用：一是對于傳統的訂貨方式，EOS縮短了從接到訂單到發出訂貨的時間，縮短了訂貨商品的交貨期，減少商品訂單的出錯率，節省人工費;二是有利于減少企業的庫存水平，提高庫存的管理效益，同時也能防止商品特別是暢銷商品缺貨現象的發生;三是對于產生廠家和批發商來說，通過分析零售商的商品訂貨信息，能準確判斷暢銷商品和滯銷商品，有利于企業調整商品產生和銷售計劃。四是有利于提高企業物流信息系統的效率，使各個業務信息子系統之間的數據交換更加便利和迅速，豐富企業的經營信息。
4.GPS技術。GPS是Global Positioning System的簡稱，中文意思為“全球定位系統”，是結合了衛星及無線技術的導航系統，具備全天候、全球覆蓋、高精度的特征，能夠實時、全天候為全球范圍內的陸地、海上、空中的各類目標提供持續實時的三維定位、三維速度及精確時間信息。
GPS的物流功能：一是實時監控功能。在任意時刻通過發出指令查詢運輸工具所在的地理位置并在電子地圖上直觀顯示出來;二是雙向通訊功能。GPS的客戶可使用GSM的話音功能與司機進行通話或使用本系統安裝在運輸工具上的移動設備的漢字液晶顯示終端進行漢字消息收發對話;三是動態調度功能。調度人員能在任意時刻通過調度中心發出文字調度指令，并得到確認信息。四是數據存儲、分析功能。
5.GIS技術。GIS(Geographical information system,地理信息系統)是多種學科交叉的產物，以地理空間數據為基礎，采用地理模型分析方法，適時地提供多種空間，動態的地理信息，是一種為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。其基本功能是將表格型數據轉換為地理圖形顯示，然后對顯示結果瀏覽、操作和分析。其顯示范圍可以從洲際地圖到非常詳細的街區地圖，顯示對象包括人口、銷售情況、運輸線路以及其他內容。
GIS應用于物流分析，主要是指利用GIS強大的地理數據功能來完善物流分析。國外公司已經開發出利用GIS為物流分析提供專門分析的工具軟件。完整的GIS物流分析軟件集成了車輛路線模型、最短路徑模型、網絡物流模型、分配集合模型和設施定位模型等。
6.物流專家系統。專家系統是利用把數據和信息轉換成可使用的知識，吸取和分享專家意見，并把知識管理成資源，來解決問題的計算機軟件。以其特有的問題處理能力，成為企業解決問題的一種方法。專家系統包括三個組成部分：知識庫、推理動力和客戶界面。
知識庫包含專家意見，采用的形式是一系列“如果，那就”的條件語句。通常，它對有關決策所需使用的數據和推理去訪問一系列“專家”而開發出來的。綜合和協調這種由若干專家參與的決策推理，開發具有實質內容的知識庫，可使缺乏經驗的人員做出更有效的決策。
推理動力在知識庫中搜索用以確認有關具體決策所適用的規則。常用的推理機制有正向、反向或雙向推理。正向推理、反向推理在分別使用時由于搜索、匹配過長，使處理問題的時效性差，因此可以同時采用正、反向推理，即雙向推理。
客戶界面有助于決策者與專家系統之間交互影響。該界面用自然語言以格式化的形式向客戶提出關鍵問題，并對客戶的回應做出解釋。良好的界面允許客戶提煉知識庫，使之能獲得額外信息和專家意見。客戶界面包括解釋器、專家接口。
三、現代物流信息技術的發展趨勢
1.趨勢之一：RFID將成為未來物流領域的關鍵技術。專家分析認為，RFID技術應用于物流行業，可大幅提高物流管理與運作效率，降低物流成本。另外，從全球發展趨勢來看，隨著RFID相關技術的不斷完善和成熟，RFID產業將成為一個新興的高技術產業群，成為國民經濟新的增長點。因此，RFID技術有望成為推動現代物流加速發展的新品劑。
2．趨勢之二：公共物流信息平臺的建立將成為物流發展的突破點。公共物流信息平臺(Public Logistic Information Platform PLIP):是指為物流企業、物流需求企業和政府及其他相關部門提供物流信息服務的公共的商業性平臺，其本質是為物流生產提供信息化手段的支持和保障。公共物流信息平臺的建立， 能實現對客戶的快速反應。現代社會經濟是一個服務經濟的社會。建立客戶快速反應系統，是物流企業更好的服務客戶的基礎。公共物流信息平臺的建立，能加強同合作單位的協作。
3.趨勢之三：物流信息安全技術將日益被重視。借助網絡技術發展起來的物流信息技術，在享受網絡飛速發展帶來巨大好處的同時，也時刻飽受著可能遭受的安全危機，例如網絡黑客無孔不入地惡意攻擊、病毒的肆掠、信息的泄密等等。應用安全防范技術，保障企業的物流信息系統或平臺安全、穩定地運行，是企業長期將面臨的一項重大挑戰。
參考文獻：
