網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)(VC)開題報告.doc

11本課題所涉及的問題在國內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述通信已成為我們生活中的重要組成部分，通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的生活質(zhì)量。一、IP技術(shù)、核心網(wǎng)寬帶化與下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（1）、IP網(wǎng)絡(luò)是基于因特網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，包括因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)局域網(wǎng)等。近年來，IP網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)爆炸式增長已成為世界注目的焦點和推動全球信息業(yè)發(fā)展的主要力量。美國、日本等發(fā)達(dá)國家都將把IP網(wǎng)絡(luò)作為二十一世紀(jì)國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點加速發(fā)展，以爭取在激烈的競爭中占據(jù)信息的優(yōu)勢。分析IP網(wǎng)絡(luò)通信的業(yè)務(wù)需求、基本體制、傳送技術(shù)、接入技術(shù)、復(fù)用技術(shù)和安全技術(shù)的發(fā)展趨勢，和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展策略有著十分重要的意義。下一代互聯(lián)網(wǎng)將徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞?。由于IPv6所擁有的巨大地址空間、即插即用易于配置、對移動性的內(nèi)在支持，IPv6非常適合用于終端數(shù)量大的超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。隨著IPv6終端的普及，人們將進(jìn)入一個網(wǎng)絡(luò)無所不在，智能無處不及的新時代。IPv6在全球范圍內(nèi)的使用，將會催生新的產(chǎn)業(yè)，帶來新的服務(wù)模式和商業(yè)模式；傳統(tǒng)企業(yè)會通過應(yīng)用新的技術(shù)改造傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式；企業(yè)之間的溝通與交易會變得更加簡單、安全。IPv6技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)生活、應(yīng)用、安全、服務(wù)等各個方面帶來了改進(jìn)的契機(jī)，下一代互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，將帶動一條大的產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展。（2）、IP網(wǎng)的新趨勢A、在IP網(wǎng)內(nèi)建立智能交換中心完成兩個異質(zhì)網(wǎng)PSTN網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)在本地異地的集成。B、實現(xiàn)全網(wǎng)內(nèi)的高效清晰的數(shù)字化通信。C、減少通訊管理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和維護(hù)費用。二、寬帶接入技術(shù)在核心網(wǎng)向以IP為核心的寬帶網(wǎng)演進(jìn)的同時，接入網(wǎng)的寬帶化將同步進(jìn)行。接入網(wǎng)(AN)是連接核心網(wǎng)(CN)與用戶界內(nèi)網(wǎng)(用戶駐地網(wǎng))CPN之間的橋梁，只提供必要的傳送承載能力，而對用戶信令是通明的。它所支持的業(yè)務(wù)應(yīng)包括PSTN/ISDN業(yè)務(wù)、FR/ATM傳送業(yè)務(wù)、DDN傳送業(yè)務(wù)、租線業(yè)務(wù)、LAN接入業(yè)務(wù)以及基于IP的業(yè)務(wù)和CATV業(yè)務(wù)等。三、光通信技術(shù)光通信技術(shù)的發(fā)展，給網(wǎng)絡(luò)的容量帶來了廣闊的發(fā)展空間，已開始覆蓋整個通信網(wǎng)。傳輸體制已從原先的準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH)過渡到了同步數(shù)字體系(SDH)，向基于波分復(fù)用(WDM)光聯(lián)網(wǎng)(ON)技術(shù)組網(wǎng)的光傳送網(wǎng)(OTN)發(fā)展，最終實現(xiàn)由光接入網(wǎng)、光復(fù)用器、光傳輸系統(tǒng)、光交換系統(tǒng)等純光網(wǎng)元組成的全光網(wǎng)絡(luò)(AON)。四、第三代移動通信與無線通信技術(shù)目前，移動網(wǎng)正處于從第二代(2G)向第三代(3G)過渡的時期。3G移動網(wǎng)所支持的業(yè)務(wù)應(yīng)包括多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)開發(fā)。其核心網(wǎng)將朝著基于IP/ATM技術(shù)相結(jié)合的方向發(fā)展，將更好地支持?jǐn)?shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，支持IP的移動接入。五、衛(wèi)星通信技術(shù)未來的衛(wèi)星通信網(wǎng)包括3G衛(wèi)星通信部分是真正實現(xiàn)全球漫游和終端及個人移動性的關(guān)鍵，在將來通信領(lǐng)域中扮演不可缺少的角色。在全球移動衛(wèi)星系統(tǒng)中，以中低軌(MEO、LEO)系統(tǒng)為主，軌道高度為70010000km，軌道資源豐富，路徑衰耗小，傳輸時延短，易于實現(xiàn)個人通信。典型的系統(tǒng)有“銥(Iridium)系統(tǒng)”、“全球星(Globastar)”等。六、超寬帶技術(shù)超寬帶(UWB)技術(shù)是一種與其它技術(shù)截然不同的無線通信技術(shù)，它不使用載波，而是通過發(fā)送納秒級脈沖來傳輸數(shù)據(jù)。其特點是在非常寬的帶寬(例如1.5GHz以上或離中心頻率25%以上的帶寬)內(nèi)，發(fā)送噪音以下的低功率信號(-41.3dBm/MHz)，每秒可發(fā)送多至10億個代表0和1的脈沖信號，這些信號被分散在一個很寬的波譜范圍內(nèi)，在任何一個頻段，UWB脈沖信號的功率都非常低，因此它們似乎僅僅是一些背景噪音，不會對其他信號產(chǎn)生任何影響。由于其使用的帶寬高達(dá)幾GHz，它的最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)幾十Mbit/s幾百Mbit/s，甚至高達(dá)1GMbit/s。七、在軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)方面B/S結(jié)構(gòu)，即Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，是隨著Internet技術(shù)的興起，對C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶界面完全通過WWW瀏覽器實現(xiàn)，一部分事務(wù)邏輯在前端實現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實現(xiàn)，形成所謂3-tier結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)，主要是利用了不斷成熟的WWW瀏覽器技術(shù)，結(jié)合瀏覽器的多種Script語言(VBScript、JavaScript)和ActiveX技術(shù)，用通用瀏覽器就實現(xiàn)了原來需要復(fù)雜專用軟件才能實現(xiàn)的強大功能，并節(jié)約了開發(fā)成本，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。隨著Windows98/Windows2000將瀏覽器技術(shù)植入操作系統(tǒng)內(nèi)部，這種結(jié)構(gòu)更成為當(dāng)今應(yīng)用軟件的首選體系結(jié)構(gòu)。顯然B/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序相對于傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序?qū)⑹蔷薮蟮倪M(jìn)步。B/S結(jié)構(gòu)采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立企業(yè)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)或利用Internet虛擬專網(wǎng)（VPN）。前者的特點是安全、快捷、準(zhǔn)確。后者則具有節(jié)省投資、跨地域廣的優(yōu)點。須視企業(yè)規(guī)模和地理分布確定。企業(yè)內(nèi)部通過防火墻接入Internet，再整個網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議。面對現(xiàn)實展望未來，我們應(yīng)把通信發(fā)展放在極為重要的位置，用務(wù)實而放眼未來的眼光，積極全面地探討適合我國國情的發(fā)展道路，以實際業(yè)績實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，使我們的通信事業(yè)發(fā)出信息之光。22設(shè)計(論文)要解決的問題和擬采用的研究方法一、設(shè)計要解決的問題（1）在MFC（vc+）環(huán)境下實現(xiàn)基本聊天功能本軟件包括服務(wù)器軟件和客戶端軟件，整個軟件開發(fā)過程包括以下環(huán)節(jié)：系統(tǒng)分析、通信協(xié)議設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、套接字的設(shè)計過程、服務(wù)器及客戶端軟件設(shè)計。軟件實現(xiàn)客戶機(jī)與服務(wù)器相互通信功能。使用網(wǎng)絡(luò)通信的經(jīng)典模式c/s結(jié)構(gòu)。（2）關(guān)于c/s結(jié)構(gòu)1、C/S結(jié)構(gòu)，即Client/Server(客戶機(jī)/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，是大家熟知的軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過將任務(wù)合并分配到Client端和Server端，降低了系統(tǒng)的通訊開銷，可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢。早期的軟件系統(tǒng)多以此作為首選設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。2、采用C/S結(jié)構(gòu)時，客戶端和服務(wù)器端都能夠處理任務(wù)，這雖然對客戶機(jī)的要求較高，但因此可以減輕服務(wù)器的壓力。而且，由于客戶端使用瀏覽器，使得網(wǎng)上發(fā)布的信息必須是以HTML格式為主，其它格式文件多半是以附件的形式存放。而HTML格式文件（也就是Web頁面）不便于編輯修改，給文件管理帶來了許多不便。3、C/S結(jié)構(gòu)是建立在中間件產(chǎn)品基礎(chǔ)之上的，要求應(yīng)用開發(fā)者自己去處理事務(wù)管理、消息隊列、數(shù)據(jù)的復(fù)制和同步、通信安全等系統(tǒng)級的問題。這對應(yīng)用開發(fā)者提出了較高的要求，而且迫使應(yīng)用開發(fā)者投入很多精力來解決應(yīng)用程序以外的問題。這使得應(yīng)用程序的維護(hù)、移植和互操作變得復(fù)雜。如果客戶端是在不同的操作系統(tǒng)上，C/S結(jié)構(gòu)的軟件需要開發(fā)不同版本的客戶端軟件。4、C/S系統(tǒng)的各部分模塊中有一部分改變，就要關(guān)聯(lián)到其它模塊的變動，使系統(tǒng)升級成本比較大。5、C/S模式的優(yōu)點：A、響應(yīng)速度快。B、軟件功能設(shè)計個性化，具有直觀、簡單、方便的特點，可以滿足客戶個性化的功能要求。C、C/S結(jié)構(gòu)的管理信息系統(tǒng)具有較強的事務(wù)處理能力，能實現(xiàn)復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程。6、C/S模式的缺點：A、需要專門的客戶端安裝程序，分布功能弱，針對點多面廣且不具備網(wǎng)絡(luò)條件的用戶群體，不能夠?qū)崿F(xiàn)快速部署安裝和配置B、兼容性差，對于不同的開發(fā)工具，具有較大的局限性。若采用不同工具，需要重新改寫程序C、開發(fā)成本較高，需要具有一定專業(yè)水準(zhǔn)的技術(shù)人員才能完成。（3）通信信息在服務(wù)器和客戶端是如何傳送的FTP使用TCP可靠傳輸，按C/S模式工作。一個FTP服務(wù)器進(jìn)程可同時為多個客戶進(jìn)程提供服務(wù)。服務(wù)器進(jìn)程主要分為兩大部分：一個主進(jìn)程，負(fù)責(zé)接受新的客戶請求并啟動相應(yīng)的從屬進(jìn)程；若干從屬進(jìn)程，負(fù)責(zé)處理具體的客戶請求。工作過程：1、在服務(wù)器端首先啟動FTP主進(jìn)程；2、客戶端在命令提示符下輸入ftp服務(wù)器名并按回車；準(zhǔn)備接收其他客戶的請求。3、服務(wù)器主進(jìn)程接收到客戶請求，啟動從屬的“控制進(jìn)程”與客戶端建立“控制連接”，并將響應(yīng)信息傳送給客戶端。4、服務(wù)器主進(jìn)程回到等待狀態(tài)，繼續(xù)5、客戶端輸入賬號、口令、及文件讀取命令后，通過“控制連接”傳送到服務(wù)器端的“控制進(jìn)程”；6、服務(wù)器“控制進(jìn)程”創(chuàng)建“數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程”，并通過端口20與客戶端建立“數(shù)據(jù)傳輸連接”；7、客戶端通過建立的“控制連接”傳送交互命令，通過“數(shù)據(jù)連接”接收服務(wù)器傳來的文件數(shù)據(jù)；8、傳輸結(jié)束，服務(wù)器端釋放“數(shù)據(jù)連接”，“數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)程”自動終止；9、客戶端輸入退出命令，釋放“控制連接”；10、服務(wù)器端“控制進(jìn)程”自動終止。至此整個FTP會話過程結(jié)束。二、設(shè)計的研究方法（1）研究方法與步驟本項目的研究主要采用行動研究、實驗研究、評價研究等方法。1、對于較大規(guī)模的教學(xué)設(shè)計與教學(xué)模式的試驗研究，將采用行動研究方法。2、對于個別帶有創(chuàng)新性的，能提出重要見解的小范圍的教學(xué)研究，則通過建立科學(xué)的假設(shè)，采用實驗研究的方法。3、關(guān)于教學(xué)模式的評價和有關(guān)教學(xué)效果的分析，則采用評價研究方法。4、研究步驟如下：第13周，收集資料，建立模型第46周，開發(fā)軟件第714周，測試工作，評價修改第1516周，歸納總結(jié)(2)關(guān)鍵技術(shù)1、網(wǎng)絡(luò)通信軟件技術(shù)2、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作化設(shè)計思維工具的通訊模型的構(gòu)建3、網(wǎng)絡(luò)通信軟件的可視化表示與分析4、網(wǎng)絡(luò)通信模型的構(gòu)建5、網(wǎng)絡(luò)通信反應(yīng)信息的自動采集與處理33本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路本課題重點研究的和關(guān)鍵的問題是如何設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)與軟件結(jié)構(gòu)圖。1、軟件結(jié)構(gòu)問題（1）軟件結(jié)構(gòu)是軟件模塊之間關(guān)系的表示，它決定了整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，也確定了系統(tǒng)的質(zhì)量。模塊之間的關(guān)系可有多種，但都可以歸結(jié)為層次關(guān)系。（軟件結(jié)構(gòu)表示軟件系統(tǒng)的構(gòu)成，是軟件模塊間關(guān)系的表示）（2）模塊化是將系統(tǒng)劃分為若干個模塊，每個模塊完成一個子功能。模塊化的目的是將系統(tǒng)“分而治之”，因此能夠降低問題的復(fù)雜性，使軟件結(jié)構(gòu)清晰，易閱讀、易理解，易于測試和調(diào)試，因而也有助于提高軟件的可靠性。（模塊是程序?qū)ο笥忻值募?，例如：過程、函數(shù)、子程序、宏等。模塊是構(gòu)成軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本元素。）（3）軟件的層次結(jié)構(gòu)：軟件結(jié)構(gòu)圖表示軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它是軟件模塊間關(guān)系的表示，軟件之間可以有各種關(guān)系。（4）由模塊連接而得到的軟件結(jié)構(gòu)最普通的形式有樹狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2、關(guān)于軟件結(jié)構(gòu)圖（1）軟件結(jié)構(gòu)圖是總體設(shè)計階段的主要描述工具，它描述了構(gòu)成系統(tǒng)的基本元素模塊及模塊之間的調(diào)用關(guān)系，模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系。下面就是一個軟件結(jié)構(gòu)圖a：ab（2）結(jié)構(gòu)圖的主要構(gòu)成有：A、模塊（Module）：用矩形框表示，框中寫有模塊的名字，說明模塊的功能。模塊是程序?qū)ο笥忻值募稀＠纾哼^程、函數(shù)、子程序、宏等。模塊及模塊調(diào)用如圖b：B、調(diào)用：從一個模塊指向另一個模塊的箭頭表示前一模塊對后一模塊的調(diào)用，一般是上層調(diào)用下層。C、數(shù)據(jù)：調(diào)用箭頭邊上的小箭頭表示調(diào)用時從一個模塊傳送給另一模塊的數(shù)據(jù)。通常在短箭頭附近應(yīng)注有信息的名字3、模塊的獨立性問題：是影響軟件系統(tǒng)質(zhì)量的另一個關(guān)鍵問題A、模塊化方法已經(jīng)為所有工程領(lǐng)域所接受。模塊化的基本思想是“分而治之”，其主要優(yōu)點是，模塊化設(shè)計降低了軟件系統(tǒng)的復(fù)雜性，使得系統(tǒng)容易修改，同時使得系統(tǒng)各個部分可以并行開發(fā)，從而提高了軟件的生產(chǎn)率。B、提高模塊質(zhì)量在于提高模塊獨立性。模塊獨立性的準(zhǔn)則用耦合性和內(nèi)聚性來衡量。耦合性：用于描述模塊之間聯(lián)系的緊密程度。按照耦合性的高低，分為以下幾種類型的模塊：內(nèi)聚性：用于描述模塊內(nèi)部聯(lián)系的緊密程度。塊內(nèi)聯(lián)系的類型分為六類:4、信息隱蔽性問題由Parnas方法提倡的信息隱蔽是指，每個模塊的實現(xiàn)細(xì)節(jié)對于其它模塊來說是隱蔽的，也就是說，模塊中所包含的信息（數(shù)據(jù)和過程）不允許其它不需要這些信息的模塊使用。該原則有利于提高模塊的內(nèi)聚性。由于一個軟件系統(tǒng)在整個軟件生存期內(nèi)要經(jīng)過多次修改，在劃分模塊時要采取措施，使得大多數(shù)過程和數(shù)據(jù)對軟件的其它部分是隱蔽的，這樣，在將來修改軟件時，可將偶然引入的錯誤所造成的影響限制在一個局部范圍之內(nèi)，不致于波及到軟件的其它部分。5、類圖問題類圖顯示了模型的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，特別是模型中存在的類、類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及它們與其他類的關(guān)系等。類圖不顯示暫時性信息。類圖由許多（靜態(tài)）說明性的模型元素（例如類、包和它們之間的關(guān)系，這些元素和它們的內(nèi)容互相連接）組成。類圖可以組織在（并且屬于）包中，僅顯示特定包中的相關(guān)內(nèi)容。每個類結(jié)構(gòu)都應(yīng)該有自己的類圖。在畫類圖的時候應(yīng)注意以下問題：A、最重要的類和其它類之間的關(guān)系B、功能上相關(guān)或一致的類C、屬于同一個包的類D、重要的聚合關(guān)系分層結(jié)構(gòu)E、實體對象的重要結(jié)構(gòu)，包括具有關(guān)聯(lián)關(guān)系、聚合關(guān)系和泛化關(guān)系的類結(jié)構(gòu)F、包和它們的依賴關(guān)系，也可能對它們的層次進(jìn)行說明G、參與特定用例實現(xiàn)的類H、單個類、其屬性、操作以及和其他類的關(guān)系。44完成本課題所必須的工作條件(如工具書、實驗設(shè)備或?qū)嶒灜h(huán)境條件、某類市場調(diào)研、計算機(jī)輔助設(shè)計條件等等)及解決的辦法一、設(shè)計（論文）的條件（1）硬件條件1、開發(fā)環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows2000/XP/2003編譯環(huán)境：MFC(VC+)編程環(huán)境2、設(shè)計條件人手一臺pc機(jī)，用于上網(wǎng)查找資料，調(diào)試相關(guān)的程序代碼。3、設(shè)計（論文）資料、工具書相關(guān)書籍文獻(xiàn)：書籍名稱作者出版社出版日期UML基礎(chǔ)教程JasonT.Roff清華大學(xué)出版社2003.10.1Vc+課程設(shè)計案例精編嚴(yán)華鋒中國水利水電出版社2002.4.19Vc+項目開發(fā)實踐李強、賈云霞中國鐵道出版社2003.8.15網(wǎng)絡(luò)編程技巧與實例賈斌人民郵電出版社2001.11.1C+基礎(chǔ)教程M.T.Skinner中國水利水電出版社2003.7.14設(shè)計模式ErichGamma機(jī)械工業(yè)出版社2000.9.16Vc+6.0開發(fā)與實例郝蘊電子工業(yè)出版社1999.12.31(2)軟件條件1、要求學(xué)生具備如下基礎(chǔ)知識熟悉MFC(VC+)編程環(huán)境熟悉計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議熟悉C/S結(jié)構(gòu)熟悉軟件開發(fā)的基本流程論文中要體現(xiàn)現(xiàn)在軟件工程的設(shè)計方法，比如：UML方法的使用等。二、完成設(shè)計（論文）