通信技术与网络传输方式的研究*

王文晶

（山西大学商务学院　信息学院　太原　030031）

通信技术与网络传输方式的研究*

王文晶

（山西大学商务学院信息学院太原030031）

本文首先介绍了互联网和移动通信网络的发展概况，并基于未来网络发展的态势，以移动通信网和互联网的进一步统一为目标，提出了“U网（Universal Net）”概念，以求为移动通讯网络与互联网相融合问题，寻求更加便捷道路。本文对现有通信网络结构进行了理论性分析，借助互联网体系在现有通信网络结构上进行改进，得出“直线通信结构”，最后阐述“U网”的有关设想。

互联网移动通信网络U网

一、引言

随着手机无线上网的实现，更让人们尽情享受到了网络带来的方便与乐趣。因此很多手机用户都开通了GPRS无线网络服务。通过GPRS网络接入WAP，可充分发挥接入时延短（2秒接入）速率高、永远在线、切换方便等优点。WAP是一种向移动终端提供互联网内容和先进增值服务的全球统一的开放式协议标准，是简化了的无线Internet协议。WAP将Internet和移动电话技术结合起来。伴随着3G的问世，手机上网的用户也会越来越多，用户的需求也会越来越高，有限的WAP站点并不能满足广大用户的要求，从而突显出WAP资源不足的问题［1］。

随着互联网的普及扩大，近年出现的网络电话运用了数字化传输技术，其基本原理是：通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，再把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过互联网把数据包传输到接收地，最后把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的［2］。经过网络电话系统的转换及压缩处理，每个普通电话传输速率约占用8～11kbit/s带宽，因此在与普通电信网同样使用传输速率64kbit/s的带宽时，网络电话数是原来的5～8倍，大大提升的网络资源的利用率。

二、现代通信网络面临的问题

通信网络在近些年来是得到了很大的发展，尤其是3G服务的开通，更使通信网络发展进入了一个新的阶段。但仍然存在很多问题，比如：网络结构复杂，在建设通信网时的基础投入高，与国际互联网的结合不好，造成用户使用无线互联网享受到的服务有限，不同运营商间的增值业务不能互通问题，等等［3］。当前的互联网也有通信服务功能，移动通信网络也可以访问互联网，但是它们的服务是有限的，并不是真正意义是的统一［4］。互联网的通信服务不能像移动通信网那样便利，移动互联网的WAP网的资源有限，仅能访问采用WAP技术支持的一小部分的网络资源，那么由此出现了许多新的研究课题，例如：如何对现有通信网络进行优化改进；怎样的网络更有利于未来的信息传递的发展；未来网络发展的方面又是什么。

三、未来通信网络的发展方向

现在的通信网络以树形结构为主，多为分层式通信模式。当一个点到加一个通信时，首先，先要经过基站，再然后经过控制交换中心，若控制交换中心范围内找不到目标地址，则将数据发送至上一层控制交换中心，这样就形成一个分层式结构的通信过程［5］。如图1所示。

根据现代通信网结的结构，为一个模拟通信过程，设user为通信用户，BSS为通信网络d中基站子系统，设NSS网络控制子系统中的控制交换中心，下面简称控制交换中心.来模拟一个通信过程例如图中，Z1到Z2就是一个本地（同区域）通信过程，也就是在一个控制交换中心区域内能找到通信目的地，则直接在本区域内控制交换中心处理此数据，这样就完成一个通信过程。若在本区域内没有找到目的地，如：Z1到P1的一个通信过程，当Z1发出请求后，由基站将其请求传送至本区域内的控制交换中心TA1，当TA1发现此目的地址不在本区域内时，将数据传送至上一层的交换中心TA2，同样若TA2发现此目的地址不是本区域内的地址，TA2就会将数据传送于上一层的控制交换中心TA3，当TA3在在网络中找到目的地址P1时，则将本次请求信号发送至目的地址所在区域的控制交换中心.在这个过程中，请求信号首先经过TB3依次将数据传至TB2最后传至目的地址所在的TB1，最终发送至目标地址。完成本次通信过程。

综上，现有的通信网采用的通信方式中完成一次通过程的中转过程过于复杂，分层式通信模式的网络资源的投入也过于庞大，从而造成通信节点过多，与未来的通信发展极其不相适应。因此，现在的通信网络应与互联网紧密结合，有效借助互联网资源，吸取网络电话的软交换技术，充分利用网络协议形成一个新的通信模式。

本文提出直线化的通信模式，即未来的通信网络的通信模式就是从一个节点到另一个节点是直线的，不经过分层中转。点A到点B间的通信过程，如图2所示。

从A到B间的通信，完全是从一个控制交换中心到另一个控制交换中心的传输。当A发出请求时，由基站将A的请求信号通过基站发送至控制交换中心，控制交换中心通过互联网直接连接目的用户，利用互联网中的路由功能直接寻找最近的通信路径，连接到目标用户所在的控制交换中心，并将A的请求直接通过互联网发送给B，从而节省通信过程，使互联网资源得到有效的利用。

四、新一代的通信网络

由于3G与4G通信网络的服务面本身并没有发生质变化，并不能有效的直接的扩大其服务面，其可利用的互联网络资源仍然受制于WAP。基于此，本文提出了＂U网＂概念。所谓的＂U网（Universal Net）＂就是将现有的通信网络与互联网并行同步，形成一个统一的网络体系［6］。

“U网”概念的不仅指单一未来互联网或通信网，而是从根本上将通信网与互联网融合，取二者长处相互促进。“U网”采用直线通信结构，同时借鉴网络电话的软交换技术，通过互联网的IP包传送数据信号，与移动通信的无线传输技术结合，建立一种移动网络电话，用以实现无线移动语音的业务，大大提高网络资源的应用［7］。

“U网”无论在语音还是在数据方面全部基于互联网。用户无论在何种情况下，只要在无线互联网基站的服务范围内，用户将信号发至无线基站，由无线基站将数据传送数据交换中心，而后进入Internet将数据或通信信号传送到目的地。

1、“U网”的构架

“U网”就是采用直线通信结构，以互联网为基础，将互联网资源与通信资源相结合，建立起来的一种高速通信网络。

“U网”在网络服务的范围上也将与互联网完全同步，移动网络终端与固定网络终端将在接受到的互联网资源方面和访问方式方面基本不存在区别。移动网络终端在访问互联网资源时，互联网数据首先通过WAP网关（数据转换），然后传送给用户端。从而解决移动网络终端在访问互联网资源时受WAP资源有限的障碍，完全实现通信网络与互联网的并行同步。如图3所示设MS为一个移动手机用户，MBS为：车载移动平台用户，wireless net为移动互联网网用户，data conversion为WAP网关（数据转换），移动互联网用户在访问互联网时上下行数据交换通过WAP网关（数据转换）进行转换。

“U网”在结构上以互联网为基础，借鉴网络电话的通信方式，将所有信号、数据都通过互联网完成直线通信。用户与用户间的通信，通过基站将信号传送到数据交换中心，由数数交换中心通过互联网，运用语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地的目的用户。从而改变传统的树形的通讯结构，将通信过程改成直线型，这样无论在那个区域，只要经过一级数据交换，就可以与目的用户连接。

2、“U网”展望

“U网”概念的提出将直接把通信与互联网完全融为一体，用户享受到服务面更广，服务质量更高，更智能化的，无障碍的网络服务。它将形成一个庞大的功能完备的网络体系，既可以访问网络资源，同时又具备通信服务，使互联网资源充分得到利用。同时为不同通讯网络形成统一的标准打下一个坚实的基础，为各电信运营企业有效节约成本。因此“U网”的实现将对通信及互联网产生巨大影响，直接改变人们日常生活和通讯方式，在网络发展过程中产生具有重大意义。

［1］郭秋萍.计算机网络技术［M］.清华大学出版社，2008年.

［2］芩贤道，安常青.网络管理协议及应用开发［M］.清华大学出版社，2003年7月.

［3］张娟.用TCP/IP进行网际互连［M］.电子工业出版社，2010年4月.

［4］马金龙，胡建萍，王宛苹.信号与系统［M］.科学出版社，2006年.

［5］张辉，曹丽娜.代通信原理与技术［M］.西安电子科技大学出版社，2002-1-1.

［6］Theodore S.Rappaport.无线通信原理与应用（第二版）（中文版）［M］.电子工业出版社，2006-07.

［7］张禄林，雷春娟.WAP技术及其应用［M］.人民邮电出版社，2001-06.

Research for Communication Technology and Network Transmission

Wang Wenjing
（College of Information，Business College of Shanxi UniversityTaiyuan030031）

This paper introduces the development of existing Internet and mobile communication network development. On basis of the future trend of network development，this paper aims at the further unity of mobile communication network and the Internet，puts forward a new concept"U Net（Universal Net）"to study further about the problem of merging communication network and the Internet，and searches for a more convenient road.In this paper，the existing communication network structure has carried on the theoretical analysis，with the help of the Internet system on the existing communication network structure was improved，concluded that"straight line communication structure"，finally about the idea of"network".

InternetMobile CommunicationsU Net

TN915.9

A

160412-7247

基于虚拟力算法的异构无线传感器网络节点分布的研究（省级重点项目2012011013-2）

王文晶（1981～），女，讲师，主要研究方向为自然语言处理、信息安全。