探索高校網(wǎng)絡(luò)通信實驗室的建設(shè)與應(yīng)用

摘要:隨著信息技術(shù)現(xiàn)代化的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)越來越緊密的結(jié)合起來，融合各種通信方式受到廣泛的應(yīng)用，市場急需高校培養(yǎng)出即能懂互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又能懂運營商網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)通信人才。然而，當今高校的實驗平臺，基本上是建立單一的實驗平臺，沒有有效的融合網(wǎng)絡(luò)與通信實驗技術(shù)的實驗平臺。因此，此項目著力研究光傳輸技術(shù)、數(shù)字程控交換技術(shù)、無線移動技術(shù)與原有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的融合，實現(xiàn)有線與無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)與語音傳輸，建設(shè)一套完整電信運營網(wǎng)絡(luò)微型化的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信實驗平臺，探索出適合高校網(wǎng)絡(luò)通信實驗室建設(shè)與教學(xué)科研的發(fā)展模式。

關(guān)鍵詞:融合通信;計算機網(wǎng)絡(luò);語音技術(shù);SDH光傳輸;數(shù)字程控交換;全球移動通訊系統(tǒng);通用分組無線業(yè)務(wù)

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)36-10445-02

Colleges and Universities to Explore the Construction of Network Communication and Application of Laboratory

ZHANG Bo1， LUO Shang-ping1， REN Feng2

(1.School of Computer Science of Leshan Normal University， Leshan 614000， China; 2.Department of nursing of Leshan Vocational and Technical college， Leshan 614000， China)

Abstract: With the rapid development of modern information technology， networking and communications technologies are increasingly closer together， blending a variety of means of communication by the wide range of applications， the market needed a university that can understand the Internet culture technology can understand the network operator's network telecommunications personnel. However， today's colleges and universities experimental platform is basically a single experimental platform， there is no effective converged network and communication platform for experimental technology experiments. Therefore， this project seeks to study optical transmission technology， digital program-controlled switching technology， wireless mobile technology with the existing experimental platform for the integration of the Internet， wired and wireless networks， data and voice transmission， the building of a complete set of telecommunications network miniaturization of modern experimental platform network communications and explore suitable for network communication university teaching and research laboratory construction and development model.

Key words: UC; network; VOIP; full SDH optical transmission; DPBX; GSM; GPRS

隨著信息技術(shù)現(xiàn)代化的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)越來越緊密的結(jié)合起來，市場急需高校培養(yǎng)出即能懂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又能懂通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信人才。然而，當今高校的實驗平臺，基本上是建立單一的實驗?zāi)Ｊ?，沒有有效的融合網(wǎng)絡(luò)與通信實驗方面的綜合實驗平臺，致使人才培養(yǎng)和社會需求有脫節(jié)現(xiàn)象。因此，高校的網(wǎng)絡(luò)實驗室應(yīng)著力于原有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的基礎(chǔ)上融合光傳輸技術(shù)、數(shù)字程控交換技術(shù)、無線技術(shù)與IP電話技術(shù)，探索出適合高校網(wǎng)絡(luò)通信實驗教學(xué)的發(fā)展模式，建成電信運營網(wǎng)絡(luò)微型化的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信實驗平臺的實驗室。它能讓學(xué)生過此實驗平臺，快速了解與學(xué)習(xí)電信、移動運營商網(wǎng)絡(luò)，又不必單獨的建立互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實驗室，通信(有線與無線的)網(wǎng)絡(luò)實驗室。將三個實驗融合成一個實驗室，即節(jié)省了成本又能使學(xué)生實踐接近營運商所要求的技術(shù)，有利于培養(yǎng)出適合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信的高級人才，為此，本文設(shè)計了高校網(wǎng)絡(luò)通信實驗平臺方案。

1 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信實驗平臺概況

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信實驗網(wǎng)絡(luò)平臺是由SDH(干/支線)光傳輸實驗平臺、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺、程控交換實驗平臺與無線網(wǎng)絡(luò)實驗平臺組成?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信實驗平臺建設(shè)采用設(shè)備:一套SDH155M光傳輸環(huán)，一套可供多人操作的數(shù)字程控交換設(shè)備，多套網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備(路由器，交換機等)，一套無線移動接入設(shè)備。通信實驗平臺整體示意圖如圖1所示。

平臺的整體情況如下:1)整個通信實驗平臺的傳輸載體為SDH技術(shù)，速率等級為STM-1(155M)，三臺傳輸設(shè)備形成環(huán)路保護，體現(xiàn)了通信網(wǎng)SDH傳輸模型。2)程控交換機采用局用數(shù)字程控交換機，提供IP語音業(yè)務(wù)及其它綜合接入業(yè)務(wù)，用戶電路、中繼電路等交換形式，為通信實驗平臺的交換設(shè)備。3)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，路由器(具有語音網(wǎng)關(guān))，防火墻，三層、二層交換機，無線局域網(wǎng)AP，ADSL局用設(shè)備。4)無線接入實驗平臺配置GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)，包括基戰(zhàn)，基戰(zhàn)管理器、移動接入路由器(具有語音網(wǎng)關(guān))等設(shè)備。用戶端包括一般性測試手機[1-2]。

2 單個實驗平臺功能分析

1)光纖傳輸實驗平臺:光纖傳輸實驗平臺采用155光傳輸設(shè)備為載體，以 SDH的形式來搭建，提供速率等級為STM-1(155M)SDH自愈環(huán)的實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)除提供SDH基本業(yè)務(wù)外，還可以提供基于MSTP技術(shù)的IP、ATM等多業(yè)務(wù)接入形式，保證后期綜合業(yè)務(wù)接入的可擴展性。光纖傳輸實驗平臺示意如圖2所示。實驗?zāi)繕丝蓪崿F(xiàn):通過對在線實際光傳輸設(shè)備的操作，更透徹了解光通信、SDH等概念;對在線光傳輸通信設(shè)備及其原理和實用技術(shù)有較系統(tǒng)的認識;熟練使用光傳輸技術(shù)原理配置光傳輸設(shè)備滿足運營商網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用需求[3]。

2)數(shù)字程控交換實驗平臺:在通信實驗室建設(shè)一套數(shù)字程控交換機，為各個傳輸單元側(cè)提供業(yè)務(wù)電話，信令交換業(yè)務(wù)。提供豐富和用戶和網(wǎng)絡(luò)接口，其中用戶側(cè)提供模擬電話(POTS)和數(shù)字電話(ISDN)接口，可以接入模擬電話機、數(shù)字電話機、傳真機和其它數(shù)字終端設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)側(cè)提供2M數(shù)字中繼和各種模擬中繼，其中數(shù)字中繼可以支持中國一號、中國七號、PRI、V5等信令，模擬中繼支持AT0、EM等多種接口。另外，也支持各種信令方式連接無線網(wǎng)絡(luò)平臺(如GPRS、GSM等)，實現(xiàn)有線與無線網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。本方案中數(shù)字程控交換機提供8路模擬用戶，數(shù)字中繼4×2M，其中2×2M提供NO.7信令，2×2M提供NO.1信令。網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖3如示。

實驗?zāi)繕?通過對在線實際程控交換設(shè)備的操作，更透徹了解通信、電路交換等概念;對在線通信設(shè)備程控交換機及其原理和實用技術(shù)有較系統(tǒng)的認識;熟練使用通信技術(shù)原理配置程控交換設(shè)備滿足運營商網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用需求。

3)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺:互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺按照典型的企業(yè)網(wǎng)設(shè)計模式進行搭建，并增加了ADSL接入與無線局域網(wǎng)技術(shù)，以及在路由器上增加了語音網(wǎng)關(guān)模塊，能實現(xiàn)VoIP。網(wǎng)絡(luò)拓撲圖4所示。實驗?zāi)繕?通過對在線實際網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作，更透徹了解局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)技術(shù)與配置;通過在線ADSL接入配置，能掌握現(xiàn)在流行的寬帶接入實用技術(shù);熟練使用VoIP技術(shù)設(shè)計與配置的典型應(yīng)用需求。

4)無線接入實驗平臺:無線接入實驗平臺以基戰(zhàn)，基戰(zhàn)管理器、移動接入路由器(具有語音網(wǎng)關(guān))等設(shè)備為載體，實現(xiàn)無線的語音與數(shù)據(jù)的傳輸;按照GSM、GPRS的配置模式搭建。實驗平臺拓撲圖5所示。實驗?zāi)繕?通過對在線實際設(shè)備的操作，更透徹了解無線通信、無線交換等概念;熟練使用通信技術(shù)原理配置移動接入、基站發(fā)送設(shè)備的典型應(yīng)用需求;部分實驗內(nèi)容包括:基站管理器的管理、無線接入路由器的號碼驗證、基站的無線接入實驗拓撲圖簡單無線廣播、手機號碼的配置與申請等。

3 現(xiàn)代通信實驗平臺整體功能分析

為了實現(xiàn)各實驗平臺功能的相互融合，平臺最關(guān)鍵的就是傳輸設(shè)備與數(shù)字程控交換設(shè)備所要達到的需求功能，傳輸設(shè)備需要支持SDH技術(shù)、寬帶數(shù)據(jù)接口、2M的程控交換接口等功能的設(shè)備;數(shù)字程控交換設(shè)備需要支持數(shù)據(jù)通信/Internet、PSTN公用電話網(wǎng)、NO.7信令網(wǎng)、ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)學(xué)網(wǎng)、GSM/GPRS等功能的設(shè)備;其次路由必須具有語音網(wǎng)關(guān)功能才能實現(xiàn)各實驗平臺的自由接入融合。

實現(xiàn)VoIP語音與數(shù)據(jù)的傳輸:將程控交換實驗平臺與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺融合一起，實現(xiàn)PSTN公共電話網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的話音傳輸與數(shù)據(jù)傳輸，在電腦上通過ip電話軟件實現(xiàn)與話機的語音傳輸，通過程控交換機的電話線實驗ADSL寬帶接入，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。通過這樣的融合，可進行實驗配置，真正掌握VoIP、ADSL接入技術(shù)。

實現(xiàn)有線與無線的語音傳輸:無線接入實驗平臺與程控交換實驗平臺融合將實現(xiàn)有線與無線的語音傳輸，無線接入路由器與數(shù)字程控交換機結(jié)合，讓PSTN公共電話網(wǎng)與無線移動網(wǎng)進行語音通信，讓移動電話通過基站與無線接入路由器，將話音傳送室數(shù)字程控交換機，然手傳送到PSTN公共電話網(wǎng)，反之也然。這樣進行逐步的實驗配置，可了解到無線與有線通信的技術(shù)。

實現(xiàn)有線、無線的語音、數(shù)據(jù)傳輸:SDH技術(shù)融合有線、無線、程控的語音與數(shù)據(jù)的交換傳輸，通過SDH傳輸環(huán)，實現(xiàn)語音與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳輸，語音間的傳輸，數(shù)據(jù)間的傳輸。體現(xiàn)了通信大網(wǎng)所要求的核心網(wǎng)技術(shù)，通過對SDH光傳輸技術(shù)的了解與配置，學(xué)習(xí)到有線與無線的語音數(shù)據(jù)通信是在傳輸網(wǎng)中是怎樣實現(xiàn)[4]。

4 結(jié)束語

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(luò)中實際應(yīng)用系統(tǒng)級設(shè)備，通過建設(shè)現(xiàn)代通信實驗平臺是高校網(wǎng)絡(luò)實驗室改革的趨勢。本方案能為低年級學(xué)生提供認知環(huán)境，為中年級學(xué)生提供測試環(huán)境，為高年級學(xué)生及學(xué)院老師提供研發(fā)環(huán)境，整合高校實驗室資源，達到實驗平臺多用途化。本文的設(shè)計思想在西南網(wǎng)絡(luò)通信專家委員會上得到了專家的高度認可。

參考文獻:

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[3] Matthew J.Castelli網(wǎng)絡(luò)工程師手冊[M].北京:人民郵電出版社，2004.

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