网络通信基本原理范文

关键词：计算机网络课程；结构主义；结构主义教学观

文章编号：1672-5913（2013）03-0029-04

中图分类号：G642

计算机网络课程是计算机科学与技术类专业的专业基础课，它要求学生掌握计算机网络的基本结构、基本原理，要求掌握TCP/IP协议族中的IP、TCP和相关协议。在计算机网络课程教学过程中学生普遍反映，计算机网络课程比较难学，甚至有学生不知道计算机网络到底学什么？分析其原因，我们认为主要是学生对课程学习目标不明确，剔除教师的因素，主要是由计算机网络课程的特点造成的。笔者讨论了如何将结构主义教学思想引入计算机网络课程学习之中，从而降低学生学习难度，提高计算机网络教学效果。

1计算机网络课程的逻辑主线及特点

简单地说，计算机网络=计算机+网络。网络是由通信线路和通信设备组成的能够进行通信的系统。而计算机网络就是处理有关计算机通信的问题。

因此，计算机网络课程主要讨论的就是计算机之间如何通信的问题。计算机之间的通信由以下设备组成：计算机、通信线路、通信设备，以及网络协议。其中，通信线路多样化，有双绞线、光纤、电缆，甚至还有电话线；通信设备生产厂商也有很多，所用内部技术也不尽相同。甚至连计算机也是多平台、多体系结构。要在这样的环境下实现相互通信，需要有一套“规定的动作”，即一套协议。

计算机之间的通信遇到的问题是：通信线路、通信设备、通信技术均各不相同。为此，计算机网络采用分层思想来解决这些问题。首先借助通信技术，解决通过通信线路的通信问题；然后，通过IP协议解决网络之间互联的问题；最后，通过在IP层之上的传输层协议，解决应用程序之间的通信问题。

解决了应用程序之间的通信问题之后，接着研究几种重要而经典的应用，它们是域名系统、万维网和电子邮件，以及网络管理。其目的是方便人们使用计算机网络的功能，为人们通过计算机网络共享资源提供直接可用的工具。而前面讨论的传输层、网络层是为这种资源共享和通信提供一个基础。这就是应用层的内容。

计算机网络课程的学习内容与计算机在不同环境下进行通信所要解决的问题密切相关。大致可分为在局域网、因特网和无线环境下的计算机的通信问题。其核心内容是局域网技术和TCP/IP协议栈，即因特网技术。其内容包括通信基础、应用层、传输介质特性和网络安全技术。整个课程内容包括通信学科方面和计算机方面的内容，更多的是讨论各种协议的原理，这是计算机网络所特有的内容。

计算机网络课程教学涉及学科多，且所讨论内容与典型的计算机学科课程如高级语言程序设计有很大区别。其典型特点就是内容看似分散、无中心，涉及面广，但有一条逻辑主线可以遵循：即围绕计算机通信的不同环境来讨论相关技术问题，特别是重点讨论TCP/IP协议族。

总之，计算机网络课程是以上述所讨论的计算机之间的通信所遇到的技术方面的问题为线索来组织教学内容。

2结构主义教学观下的计算机网络课程教学

布鲁纳的结构教学观认为，“教学的最终目标是促进学生‘对学科结构的一般理解’。他要求‘不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构。’他所谓的学科基本结构，是指学科的基本概念、基本原理及其基本态度和方法。而所谓‘掌握事物的结构，就是允许许多别的东西与它有意义地联系起来的方式去理解它。’”

为使学生通过课程的学习掌握计算机网络知识的基本结构，典型做法是以ISO的OSI七层模型来分层讨论计算机网络。这给初学者一个可以借鉴的模型，有助于掌握知识重点。

在新课程引入这种基于分析的方法时，如果不考虑计算机网络课程本身特点，不加以其他辅助措施，可能会造成学生初学时“只见树木，不见森林”的现象，对课程的学习目标不明确，给后续学习带来困难。

传统的课程介绍方法是大概介绍要学习的内容和学习方法，可是在学生对计算机网络的印象还只停留于上网、游戏的阶段时，该方法并不能使学生对计算机网络所学内容有比较全面的认识。

为此，我们紧紧抓住计算机之间通信的数据流或信号流，并以其为线索，粗线条地将上述计算机网络知识的逻辑主线介绍给学生，以便有利于学生初步构建起计算机网络课程知识的主干结构。同时，我们还以园区网拓朴图的方式向学生介绍建设的网络及其中用到的设备和作用，将课程主干内容串起来。这种方法较传统的课程内容介绍方法，具有如下优点：①学生对计算机网络的认识会超出其已有经验，因而引起对新内容的好奇和兴趣；②学生对计算机网络课程学习目标有所了解；③学生对计算机网络的学习可以借助这种系统性的方法，加深对计算机网络具体知识的整体性理解。

这就是在课程整体内容上的结构主义教学观：先引入性地将整个课程内容作简要介绍。

在具体章节教学上，按结构主义教学观，首先介绍所学内容基本结构，然后是该知识模块在整体中的位置及作用。如在组织“PPP协议”的教学时，首先，必须理清这个协议所用的网络拓朴结构：计算机通过点对点信道接入网络；其次，了解这段信道通信存在什么问题。重要的是，在组织教学时把PPP协议相关知识组织到计算机网络的系统知识中，而不是孤立地介绍“PPP协议”的知识。这样，更有利于学生的掌握。

在引入了课程知识逻辑主干之后，课程后续内容的学习就比较好组织了，而且也符合结构主义教学观点。关键是使学生了解课程学习的主要内容，有较明确的学习目标，从而提高其学习积极性。

3教材对教学内容引入的做法

文献2在第1章“概述”中介绍了计算机网络的作用、因特网概述、因特网组成、计算机网络的类别、计算机网络的性能和计算机网络体系结构。同时将电路交换和分组交换技术在概述中说明。“概述”中并没有对计算机网络的逻辑主线加以说明。因此，对于初学者，这样的介绍使其学习难度增加。

文献3在前言部分简要叙述了各章标题，在第1章“计算机网络概论”中介绍了计算机网络的形成与发展、计算机网络定义与分类、计算机网络结构、计算机网络的拓朴构型、分组交换技术的基本概念、典型的计算机网络、网络计算研究与应用的发展，从历史和系统的角度对计算机网络作了比较全面的介绍。但对于初学者，要他们一开始就学习分组交换技术，特别是对于毫无通信背景知识的计算机专业学生还是比较困难的。

文献4在前言部分介绍了各章主要内容，以此作为指路牌，将全书编写方法作了介绍，这有助于读者了解全书大概内容，帮助读者确定学习目标。并且在第1章讨论了现实构建网络的要求、方法，以及计算机通信的特殊问题：应用程序之间的通信。概述着重从原理上来说明网络技术。对于初学者而言，缺少比较直观的、能使之建立起有关计算机网络的“认识结构”的内容。因此，会给初学者留下许多的“为什么”，不利于建立起整体性的初步的认识。

文献7在前言中也对各章内容进行了简要介绍。在第1章的介绍中，概述了计算机网络的使用、网络硬件、网络软件、参考模型、网络实例、数据通信服务实例、网络标准化等，最后一节概述了全书轮廓。作者在第1章花了大量篇幅介绍计算机网络的历史和应用。文献7没有明确给出计算机网络要学习的主要内容，而且有些内容的介绍比较突兀，使计算机专业的学生感到比较难懂。

从上述国内外影响比较大的计算机网络教材对学习内容的介绍与引入的情况来看，各有特点。有些教材先为初学者作一些概述性的介绍，有些教材从内容的广度和实用性进行了说明。从布鲁纳的结构主义教学观点来看，那些对计算机网络整体性、框架性的介绍更有助于学生形成对计算机网络学科知识的初步的、整体性的图像，更能让学生明白要学习的内容，减轻了初学者的学习难度。根据结构主义心理学说，这有助于学生主观上形成一种新的对计算机网络的“认知结构”。

4课程内容引入的合理性

学习的目的是为了解决问题，而问题有界定清晰的问题和界定含糊的问题。如高级语言程序设计属于界定明晰的问题，学生学习这样的课程很清晰其学习的目标是什么。像计算机网络这样的课程，其内容就比较含糊，学生对于这样的课程，学习目标不是一目了然。因而，课程之初的引导与概要性的简介尤为重要。

布鲁纳的结构主义教学观的理论基础是结构主义心理学。结构主义心理学认为：人对客观事物的认识过程，不是什么“尝试错误”的过程，而是主观上有一定的“认知结构”，并以图式、同化、调节和平衡等形式表现出来。

对于刚开始学计算机网络的学生而言，对网络的感性经验很少，并没有很多机会看过网络中心，接触过交换机和路由器等网络设备。他们接触的网络可能主要是家里通过ADSL上网或网吧上网，对网络的“认知结构”非常局限。因此，老师需将计算机网络的基本原理和主要概念教给他们。

在课程学习之初就将课程主要内容介绍给初学者，不但可引导他们建立起初步的对计算机网络不同于其感性经验的“认知结构”，而且，还能引起初学者的好奇心。更重要的是，这样一种介绍给初学者提供了将课程内容串起来的逻辑主线。

“儿童的智力发展表现在内部认识结构的改组与扩展，它不是简单的由刺激到反应的连接，而是在头脑中不断形成、变更认知结构的过程”。“认知结构”的改变最终需要由学生主观努力才能完成，但这种富有启发性的介绍可以引起学生的兴趣，有助于他们从原来的认知结构向新的认知结构的迁移。

因此，用上述计算机网络的逻辑主线来引入课程主要内容，不但没有违背循序渐进的原则，反而为循序渐进地学习计算机网络课程内容建立起初步的框架；而且也符合结构主义心理学所揭示的人的学习过程。这样一种在课程学习之初即引入课程主要内容的做法，还可以用于其他界定明晰的学科的学习中。

5结语

我们在计算机网络课程教学之初便引导学生明确计算机网络知识的逻辑主线，教学效果较好，降低了学生学习的难度，而且学生对后续内容的学习也有了比较明确的学习目标。在课程后续学习中采用结构主义教学观还需要作进一步的探讨。

参考文献：

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[5]教育部人事司组编，高等教育学[M]，修订版，北京：高等教育出版社，2003：247。

[6]管萱，结构教学观在小说教学中的运用[J]，青年文学家，2011（17）：22-24。

[7]（美）安德鲁S·特南鲍姆，ComputerNetwork[M]，影印版，4thed.北京：清华大学出版社，2004：1-56。

网络通信基本原理范文

关键词:通信网络;UMA;嵌入式

通信网络课程是计算机相关专业的专业课,属于专业课程体系中的重要课程。该课程着眼于对TCP/IP原理进行阐述和分析,讲解互联网的体系架构及基本原理,涉及网络协议居多,知识面较广,几乎覆盖了现有TCP/IP网络的所有内容,掌握起来相对困难。通信网络课程设计是一个独立的实验环节,是对通信网络课程教学理论的延伸和补充,是对理论知识的综合应用,其目的是发挥学生的主动性,培养学生分析问题、解决问题的能力,帮助学生更好地理解现有的TCP/IP网络,锻炼学生的设计创新能力。

通信网络具有较强的实践性,传统的通信网络课程设计教学主要以对学生单独辅导为主,督促学生完成课程设计。但由于通信网络课程涉及面广,多与TCP/IP具体协议相关,缺乏具体实例,学生在学习过程中往往难于理解,老师又苦于没有具体实例进行形象化的描述。为此,我们设计了以具体项目为导向的通信网络课程设计教学方式。该教学方法借助UMA技术将传统的蜂窝网络“搬迁到”实验室,利用基于UMA技术的模拟移动通信平台把无线通信技术与计算机通信网络恰到好处的结合在了一起,给学生一个真实的项目实践环境,并结合课程内容设计生动活泼的实验,帮助学生掌握课堂所学。

1传统教学暴露的问题

1)教学与实践脱节。传统的教学总是重理论,在课堂上讲授协议的基本原理,课后布置练习,一切都停留在课本上。这种教学方式缺乏具体实际项目的结合,学生往往在学完通信网络课程之后,没有建立起应有的知识体系,不知道课本上介绍的TCP/IP原理如何在我们现实生活中实现的

2)缺乏软件工程的思想,没有项目开发的概念。通信网络是一门专业课,也可以说是之前学习的专业知识的一个综合的运用。但由于学生没有机会接触真实项目,缺乏真正的项目开发经验,以致于当拿到一个具体需求时,想的不是如何去进行需求分析、系统设计,而是一味地用试、凑的方法来找答案,这种盲目的,没有理论指导的试凑法严重制约着学生解决问题能力的提高。

3)实验内容比较陈旧,没有及时更新。由于性能、成本的要求,越来越多的企业都是基于开放源代码的嵌入式Linux平台下进行开发产品,而目前大部分高校通信网络实验基本上是基于X86的Windows平台,即在Windows平台的PC机上进行网络编程实验,学生只能在PC机或局域网内进行网络编程实验。学生没有机会接触嵌入式、Linux方面相关的知识,与社会的需求严重脱节。

2什么是UMA

UMA(UnlicensedMobileAccess)技术是一种能够将传统移动通信网络和Wi-Fi网络融合在一起的接入技术。作为3GPP标准的接入技术,支持移动语音与数据从蜂窝网络到无线局域网的无缝转换。通过UMA控制器,双模手机可以实现通过Wi-Fi网络无缝接入现有移动通信网络,并支持语音通话、无缝切换、短消息、漫游等业务。

2.1UMA的网络架构

UMA的网络拓扑结构如图1所示。

在传统GSM网络中,接入网通过基于控制器与移动核心网相连,手机通过基站与基站控制器相连,接入移动核心网。在UMA网络中,双模手机通过Wi-Fi,经由AP(AccessPoint)与UMA控制器相连,通过UMA控制器连入移动核心网。

简单地说,UMA技术就是利用UMA控制器将Wi-Fi网络与传统的移动蜂窝网络结合在了一起,由于UMA控制器的存在,双模手机通过Wi-Fi连接到UMA控制器,然后经由UMA控制器连入移动蜂窝网络。

2.2UMA技术原理

通过非授权网络(蓝牙或Wi-Fi),UMA技术可从传统蜂窝网络或本地GSM和GPRS移动服务的手机自动切换到UMA接入点,使手机无中断地检测到速度最快、最经济的网络,从而使手机用户可以最灵活的方式获得先进的手机服务。手机离开UMA接入点的覆盖范围后,则无缝切换回蜂窝网络[1]。

在UMA体系结构中,原有的蜂窝网络并没有进行调整,只是在网络中引入一个新的网络组件――UMA控制器(UNC)。UNC的作用相当于GSM/GPRS原有接入网中的基站控制器(BSC),负责UMA网络的无线资源管理以及链路管理,此外UNC还通过IP网络与移动终端(MS)建立端到端的连接,并与MSC/GPRS交换信息[2]。

3利用UMA技术服务于通信网络的实践教学

UMA技术提供了一个很好的固网与移动通信网络结合的场景。通过UMA技术,不需要部署昂贵的移动基站、天线,就可以把移动通信平台搬到我们的实验室,在这个模拟的移动通信平台之上,可以支持真实双模手机的注册与登录甚至是打电话。由于UMA技术支持TCP/IP接入,只要教学方法得当,再配之以合适的基于UMA技术的通信网络教学实验设备,学生很快就能够进入实际工程应用开发。因为有这样一个支持真实手机接入的模拟移动通信平台,配置相应的嵌入式开发板,学生可以在嵌入式设备上开发自己的模拟手机,并通过自己开发的程序注册、登录虚拟的移动通信网络。通信实验教学平台接近实际工作,有利于培养学生的动手能力。

3.1利用UMA技术搭建模拟移动通信平台

利用UMA技术搭建一个模拟的移动通信平台,为学生提供一个具体生动、贴近实战的实验环境。平台搭建主要有以下3个工作。

1)移动通信网络核心网设备模拟。选择合适的CompactPCI单板作为主控板,基于Linux平台,开发程序模拟核心网行为,主要包括手机的注册、鉴权等流程。

2)UMA服务器的开发。遵守3GPP协议,与市面上的UMA双模手机兼容,能够与真实的UMA手机实现互联互通。

3)嵌入式终端的开发。选择合适的嵌入式芯片如ARM,基于嵌入式Linux平台,进行Linux内核的裁剪,支持网络接口,开发具有自己特色的嵌入式终端设备。

移动核心网在移动通信网络里面主要完成话费的计费、路由的选择、对手机用户的鉴权认证等工作。一个真实的手机如果要登录移动网络,手机需要与核心网有一系列的信息交互。由于我们搭建的只是一个模拟平台,因此只需要发送相关指令允许手机登录即可。

其次是要搭建模拟的UMA控制器,由于UMA控制器是要跟真实的手机打交道,因此我们的UMA控制器需要严格遵守UMA规范。根据UMA规范,手机与UMA控制器间是通过TCP/IP进行连接的。

3.2基于UMA移动通信平台的教学

从图1可以看出,UMA协议是基于TCP/IP协议,手机与UMA控制器通过IP宽带网连接,上层封闭UMA协议,这就为我们教授通信网络相关知识点提供了良好的切入点。

3.2.1良好的应用场景

UMA技术作为一种固网与移动网络融合的解决方案,目前已经在北美、欧洲得到商用。一方面它是基于TCP/IP协议的技术,但另一方面双模手机可以通过UMA控制器登录移动蜂窝网络。我们在实验室里实现基于UMA技术的模拟通信平台,学生在实验室里就可以能过双模手机打通电话,并且利用抓包工具对UMA协议进行分析。如学生通过Wi-Fi网络登录,在手机上可以看到相关的模拟移动通信网络的信息。面对这样一个贴近生活的例子,且是以商用级别项目为蓝本的实验环境可以大大激发学生的学习兴趣。

3.2.2丰富的实验用例

基于UMA技术的模拟通信平台以实际项目为蓝本,我们依托这个实验平台可以设计很多教学用例。

1)基于TCP/IP的客户端/服务器的实验设计。在基于UMA的模拟通信平台里,手机与UMA控制器实际上就是服务器与客户端的关系。双模手机要注册网络就需要通过TCP/IP网络注册到UMA控制器上,后经过UMA控制器接入模拟移动核心网。我们可以让学生在PC机上开发程序模拟手机行为,通过编写的模拟程序成功注册到UMA控制器上。

2)高性能服务器的设计。从手机的角度来看,UMA控制器实际上就是TCP服务器,手机通过发送基于TCP连接的UMA注册消息来到达注册的功能。我们可以让学生自己设计TCP服务器,看是否能正确接收来自真实手机的消息,或者是自己写的模拟手机发送过来的消息。

另外,我们还可以引导学生进行创新,例如,如何提高UMA服务器的并发处理能力?这时,我们可以提示引入计算机集群的概念,即设计一个负载均衡器,将收到的来自客户端的请求按照某种策略发送给多台后台服务器,以达到大幅提高性能的目的。

3.2.3结合软件工程进行教学

UMA技术本身在现实生活中就是一个成功的商用项目,我们在教学过程中,可以引导学生思考,如果自己要开发一个TCP服务器,应该采用什么样的步骤?培养学生正确的软件开发流程意识,认识到文档在软件开发过程中的重要性。学生可以以小组为单位,严格按照软件开发流程进行需求分析、系统设计、概要设计、编码、测试,在实践中体会软件工程的思想。

3.2.4基于嵌入式的通信网络实验

教师给学生提供嵌入式Linux平台,要求学生在Linux平台下进行开发。例如,学生在嵌入式Linux平台下开发TCP客户端,模拟手机发送消息包给UMA控制器,一方面可以验证模拟程序是否正确,另一方面也掌握了嵌入式Linux的基本开发流程。

3.2.5移动通信相关知识的扩展学习

UMA技术是一种能够将传统移动通信网络和Wi-Fi网络融合在一起的接入技术。在我们的基于UMA的模拟移动通信平台上,学生可以看到手机正常注册到模拟移动核心网,并打能电话。

这时,我们可以在UMA控制器侧进行IP包的捕获,通过分析消息包里的内容,可以适当进行移动通信网络的扩展性讲解,如手机要注册上网需要几个步骤,分别经过哪些流程等。

4结语

通信网络课程是一门实践性很强的课程,其中涉及的知识面广,与实际生活联系紧密。本文提出一种基于UMA技术的通信网络教学方法,实际上是一种以项目为导向的教学方法,为学生提供一个生动具体、贴近实际的项目,围绕着真实具体的项目进行教学,将各个知识点融入到具体项目中,能有效地激发学生的学习兴趣、培养学生的创新能力。同时,UMA技术目前仅在欧洲与北美商用,在亚洲及国内还应用较少,在教学过程中适当地将前沿技术引入到教学中,能扩展学生的知识面。

由于UMA技术是比较新的技术,在国内高校尚没有应用先例,对我们来说也是初步尝试,尚待进一步积累经验,使其日趋完善。

参考文献:

网络通信基本原理范文篇3

关键词：通信专网；网络结构；主干网络；子干网络；环形网

1概述

近年来，随着煤炭工业现代化的建设。矿区信息化建设也在快速发展，信息技术在煤矿安全生产、调度监控、自动控制、管理和数据服务等方面发挥着日益重要的作用。矿区通信已迈入高速率、大容量、综合化时代，矿区通信网络和通信技术正在不断地更新和升级。

矿区通信网络是矿区企业信息化建设的基础和关键要素，适中的规模和优化的网络结构可以使信息技术在矿区发挥最佳效用。由于矿区煤炭资源的自然分布特性和产业的关联性，集团级企业辖属单位在地域上形成点多面广、战线长的特点，局矿间距甚至达到上百公里，各单位所处的地理环境也存在较大的差异性。矿区通信网络结构需适应矿区企业自身的特殊性。本文结合网络的基本形状和矿区的特殊性分析矿区通信网络结构的设计思路、规划方案。

2网络基本形状及其比较

(1)环形网环形网在企业专网建设中是比较常见的组网方案，基本的组网形式为：集团公司企业所属生产矿、地面单位的信息系统(以下统称为节点)通过传输媒介(如光缆、电缆、微波等)串联起来。且两两首尾相连。构成闭合环。

环形网内每一个节点可以在环内通过两个方向实现数据的发送和接收。环形网具有自愈保护能力和抗灾害性。生存能力很强，适应矿区复杂的地理环境。

(2)线形网

线形网的基本形式为：把涉及通信的每个节点串联起来，使首尾两个节点开放，便组成了线形网。线形网结构简单。是一种较为经济的网络结构。这种结构无法应付节点和链路失效问题，生存性较差。

(3)星形网

星形网的基本形式为：把涉及通信网中的一个特殊的枢纽节点与其余所有节点相连，而其余所有节点之间互相不能直接相连时，就形成了星形拓扑，又称枢纽形拓扑。在这种拓扑结构中，除枢纽节点之外的任意两节点间的连接都是通过枢纽节点进行的，这种结构对枢纽节点依靠性过大，存在枢纽点的潜在瓶颈问题和失效问题。

(4)树形网

树形网的基本形式为：将点到点拓扑单元的末端节点连接到几个特殊节点时就形成了树形拓扑。树形拓扑可以看成是线形拓扑和星形拓扑的结合。这种拓扑结构适合于广播式业务。但存在瓶颈问题。

(5)网孔形网

网孔形网的基本形式为：把涉及通信的许多节点直接互连时就形成了网孔形网，如果所有节点都直接互连，则组成理想网孔形网。网孔形结构不受节点瓶颈问题和失效的影响。两节点间有多种路由可选，可靠性很高，但结构复杂、成本较高，适用于业务量很大的地点。

以上阐述了通信网中的几个基本网络形式，这些网络的拓扑结构各有特点，在实际中都有不同程度的应用。在规划建设矿区通信专网时，对网络结构的选择应结合矿区自身的特殊性，形成特色的组网思路和原则。实现网络的优化和高效。

3网络结构选择思路和原则

(1)高生存型。矿区通信专网是矿区企业生产、管理、服务等方面的信息化手段，要求专网具有较高的安全性、可靠性和抗灾难性。建网初期网络设计时对网络物理拓扑结构的选择十分关键。确定的网络结构能够保证网络受到灾难时，网中承载的信息业务不受影响。或在最短的时间内恢复正常。

(2)经济性。复杂的网络结构给企业带来较大的投资和运营维护成本，增加建设和维护的难度，形成一定的资源浪费。简单的网络结构不能满足企业信息化需要，可靠性较差。适中和优化的网络结构，使企业通信专网在建设和运营时具有较佳的经济性和可靠性。

(3)可发展性。企业的规模和科技水平在不断发展，新业务、新技术的不断投入、引进和使用，企业对信息技术的要求也在不断地提高。另一方面，信息技术本身也在迅速发展，促进和要求信息网络结构适时改进与升级。企业专网建成后，应为企业长期使用。企业在规划设计专网时，网络结构、规模、带宽等方面需为企业和信息技术未来的发展保留一定的冗余度。

(4)网络配置实现容易。优化选择的网络结构，应使网络内运行的信息系统、通信设备及节点间传输媒介的配置实现起来较为容易。

(5)适应现有网络。企业在发展过程中已经建立和使用了一定规模和技术层次的通信网络，原有网络中的部分设施需要在新建网络中继续存留，新建网络的组网方案和技术规范具有兼容原有网络保留部分的功能。

(6)适应矿区环境。矿区企业专网是在矿区企业所处的地区范围内建设的，企业辖属的单位分布的地理环境各有特点，差异性也较大。网络建设的难易度存在差距，对专网的组网方案影响较大。在建网初期，清晰和掌握企业内涉及通信的所有单位的地理分布和地形环境，并绘制这些单位地理位置分布拓扑图，标注地形环境，作为专网网络结构方案选择的重要依据。

4网络结构规期设计方案

不同地区的矿区企业，在企业规模、经济条件、信息化设施及所处地域的环境等方面存在差异性，规划建设矿区企业通信专网时，依据各自企业自身的特点设计和选择网络结构方案和网络模型。一个矿区企业专网的整体网络结构呈现出复杂性、多样性，但它们都是由几种基本形式的网络结构组成的。

(1)淮南矿区专网网络结构实例分析

该网络结构是在对矿区原有通信网络、地理环境等方面经过广泛调研、方案选择、分析论证后设计的。网络建成投入使用以来。虽经历了几次较大的自然和突发性灾害(强对流天气、恶性交通、采煤塌陷区沉降等)，但网络承载的信息业务没有中断，仍然安全运行。实践表明，此网络结构可靠性高，抗灾难性强。淮南矿区通信专网网络结构的主要特点：设置主环网、子环网，主环携带子环构成综合性网络，网络的基本形式为环形网，以光缆为主要传输媒介。

(2)规划矿区总体网络结构

从全局的角度规划矿区通信总体网络结构，一般包括矿区通信主干网络、子干网络、矿井或其它下属单位通信网络。

①矿区通信主干网络，是从全矿区内选择一些具有代表性和特殊性的单位作为通信节点，并将这些节点通过传输媒介组织起来形成的网络。主干网络可通过网络中的通信节点汇接和管理子干网络、矿井或其它从属单位的网络，覆盖整个矿区通信。主干网络设置数量根据矿区企业规模、组网条件来设定，一般1～2个即可。

②矿区通信子干网络，是矿区内局部干线网络，它是在一定的区域内分布相对集中或业务相近的单位通过传输媒介组织起来的网络。子干网络中的节点具有汇接矿井等单位内部网络功能，子干网络接入主干网络。子干网络数量的配置由矿区企业从属单位所处的地理位置、业务种类等方面的实际情况来定。

③矿井或其它从属单位通信网络，是矿区通信终端网络。它包括生产调度、安全监控、行政通信、计算机网络、视频会议、自动控制、有线电视等系统。

(3)确定网络结构的形状

①环形网具有高生存性，抗灾能力强，矿区主干网络、子干网络尽可能地使用环形网方案组建。

②终端网络结构形状的配置比较灵活，方式较多，随单位内部具体情况而定。但为了安全起见，需采用多通道方式实现信息的传输。

(4)网络的组建和管理

①矿区主干网络实现全程全网集中管理，子干网络、终端网络可实行分级管理。

②子干网络汇接入主干网络，主干网络和子干网络均可以汇接终端网络。为了组网需要，主干网络之间、子干网络之间、子干网络与主干网络之间可实现相交、相连、相切。

③新建网络结构具有可发展性，为企业网络未来的扩容、更新和升级做好基础。同时，也具有兼容性，能够实现企业原有网络的接入或与其它类型网络的互连。

④网络节点之间的传输媒介以光缆为主，对条件受限的个别地点，采用微波或其它无线信道作为传输媒介。

5结束语

矿区通信技术经过了多次的发展历程，每一次的技术变革都带来了通信网络结构及其规模的升级。为适应技术进步和企业发展的需要，矿区企业网络结构从传统的、简单的点对点式的通信模式发展成现代的综合性、多样化的网络结构。网络中承载的业务由音频、电报信号发展为可同时适时传送的图像、声音、文字等数字信号。现在，矿区企业的网络结构不仅具有开放式的外网互联功能，还具备适应企业自身需求的安全监控、生产调度、自动控制、视频会议、自动办公、业务管理等功能。矿区企业的网络结构有其自身的特殊性，对其规划、建设和管理应按照企业安全生产、经营管理的需求和自身的特点进行。

参考文献

[1]李旭，数据通信技术教程[M]，北京：机械工业出版社，2001

[2]张公忠，现代网络技术教程[M]，北京：电子工业出版社，2000