三维视角分析现代网络通信工程专业内涵

陆韬金 强山 苗瑾超 宋涛

摘要：本文从时间发展的角度，以及系统组成的广度和当代技术特征（分层）原理的深度等多维视角，分析了现代工科专业内涵的各个技术组成要点，为高校通信工程专业全面深刻地认识现代应用型专业系统内容，提供了一种认识论的方法，奠定了继续深入学习的理论基础。

关键词：现代网络通信系统;时间发展;地域伸展;技术分层

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2019）12-0099-03

● 引言

随着当代网络通信技术与系统的高速发展，各类系统和终端技术不断呈现，笔者从时间发展、网络地域伸展的角度，采用现代网络通信技术与系统的技术分层的方式，立体、透彻地对现代网络通信系统的各个技术组成要点进行了分析，形成了对现代网络通信技术与系统全面、深入的认识。现代网络通信技术与系统主要由以下两类因素组成：一是当代主要通信技术与系统，二是通信信号与主要通信业务。通过对这两类因素具体、深入的分析，可获得当代网络通信技术与系统的主要内容。

● 基于时间发展性的分析

现代网络通信技术与系统在不同的时期具有不同的技术业务特征，呈现出非常明显的时代发展特征，表1是改革开放以来现代网络通信技术与系统随时间发展的“信号、业务与技术系统综合指标”的发展概况汇总。

由表1的分析可知：第一，现代网络通信技术与系统随着时间的变化而不断变化发展，所以，在学习现代网络通信技术与系统的过程中，必须具有与时俱进的思想，充分认识和了解“当代的通信技术与系统”的信号与通信业务的组网系统模式。第二，从时间的发展历程来看，现代网络通信技术与系统不依赖于某个固定的知识技术体系，而是选用最合适或者最先进的技术与体系，建设自己的技术内涵系统——从而形成自己独特的、专业化的、工程化的网络通信的技术体系。

另外，十八大文件中11项“互联网+”技术创新内核的提出，标志各类互联网的深入应用应具有以下三个明显特征。

第一，在通信用户终端方面，普遍实现“智能终端”。各类用户上网终端，无论是智能手机终端，还是各类电脑，都具备“电脑+操作系统+各类应用软件”的智能终端，从而真正实现现代通信系统（含手机终端）的智能化配置（即电脑化的配置），为互联网模式的通信信号在现代通信系统中的“畅通无阻”的传播奠定物质（硬件）基础。

第二，随着无线WIFI技术体制的推行，以及电信行业“光进铜退、光纤到户（FTTH）”技术体制的不断推进，“用户多媒体智能终端+有线无线用户端新一代网络”的用户终端网络通信格局形成。

第三，现代网络通信系统分为“通信运营商主导建设的面向社会的大众化主流通信网络系统”和“以各类企事业单位主导建设的、为特定单位用户服务的局域网系统”两大类。

● 基于地域伸展性的分析

鉴于现代计算机通信网络的巨大规模性和技术融合发展性，以及提供给每个用户20Mb/s以上的网络通信带宽等的网络发展情况，将当前的计算机通信网络的组成结构，按照企业计算机网或城市用户通信接入网的“地域”组成方式，划分成“用户局域网（接入网）”和“城市骨干网（又称为城域网）”两个层次（如下图）。

1.现代通信用户接入网

现代通信用户接入网即计算机局域网模式，是指用户接入通信节点机房的设备总和，由各用户大楼、用户接入区域的中心汇聚节点（无人值守）机房、相关通信光缆、电缆，光电缆分线设备和通信专用管道与通道设施，以及用户终端设备等通信设施组成。它是组成城市和乡村现代通信网络的基础部分。其组网格局，通常是指某单位内部组成的计算机网络，或者是指方圆5公里范围内，由自然的道路、河流、单位等形成的固定的用户群区域，通信用户数量通常不超过10000户的自然区域。

需要说明的是，第一，基于企业、单位内部的企业网络系统（Intarnet），也就是以上所述的第一类计算机用户局域网，可以看作是通信运营商接入的一个“大客户”，根据其范围的大小，可以直接组成一个“用户接入网”，也可以成为一个“用户”。第二，基于互联网的IT产业，其业务和用户组成已经“融合”成现代通信业务的主要组成部分;基于计算机互联网的组网通信技术，已经成为新一代通信产业的升级版的新技术核心，原来的IT产业和通信产业，已经走向了“相互融合”的技术业务发展格局——将电话、上网和有线电视三种业务统一在互联网技术平台上，传播给用户，并随着时间和国家体制改革的不断深化，将融合国内的有线电视的业务，形成真正的基于互联网技术平台的“三网合一”的通信产业发展新格局。

2.光纤城市骨干网

光纤城市骨干网指通信运营商ISP“中心机房”与各企事业单位的“用户计算机网中心节点机房”之间，以光纤传输系统连接组成的城市通信线路和传输设备系统的总和。它是通信运营商ISP建设的，覆盖整个城市的通信综合业务网，也是各企事业单位的计算机通信局域网Intranet的传输枢纽部分，由核心路由器、高性能网络服务器组合以及相关存储设备组成。其作用如下：一是汇聚各接入网的通信业务至中心通信局;二是形成至长途通信、其他业务通信的出口转接功能，如本地用户连接外地用户、本地固定电话用户呼叫移动用户等通信业务的转接。

● 基于互联网技术系统分层性的分析

现代通信技术自2008年开始，全面采用互联网技术体系，升级换代成为以新一代互联网技术为内核的综合网络系统，技术分层性是互联网技术的最显著特点之一。计算机网络的系统分层结构，就是按照计算机网络本身的组织结构，在分为“用户终端单元”和“计算机网络单元”两个网络系统单元的基础上，按照其技术组成结构，分为4层结构，每一层结构都是为上一层服务的，以便实现各种通信功能的模式（如表2）。

第1層是计算机网络的硬件层，分为线缆通道层和通信设备层。通信设备层是各类通信信息产生和传输的设备系统。第2层是网络传输层，建立在网络交换机设备之上，实现网络数据的无失真传输功能。第3层是路由层，由网络的核心（三层）交换机和出局路由器组成，完成不同IP之间的数据信息包的路由转换，将信息转送到需要传送的其他网络中。第4层是网络应用层，借各类网络服务器、应用网站，实现网络两点之间的实时通信功能。

● 结束语

从时间性、地域性和技术分层性的三维角度，分析说明现代网络通信系统组成和技术要点，从而达到全面、深刻地认识和掌握现代网络通信行业技术与系统组成的目的，为进一步学习和认识现代网络通信的其他技术与系统发展，奠定了良好的认识论基础。