通信原理01-概述课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数据通信基础,崔建明,cuijm399163.co,山东科技,大学,数据通信基础崔建明,1,参考书目,通信原理作者： 樊昌信编著, 出版社： 电子工业出版社,数字通信作者：John G.Prokis 张立军等译, 出版社： 电子工业出版社,参考书目通信原理作者： 樊昌信编著, 出版社： 电子工业,2,1,概 述,通信的概念,计算机通信的发展,数据通信的关键问题,数据通信的体系结构,1 概 述 通信的概念,3,通信的概念,通信（,Communication）,是把消息从一地有效地传递到另一地，即消息传递的全过程。,通信历史：,烽火台,-,驿站,-,飞鸽传书（也算无线通信）,-,电报（几乎不用了 ）,-,电话,-,传真,-,手机,-,网络,-3G,通信的概念通信（Communication）是把消息从一地有,4,电话的产生与发展,三大电信运营商,1854,年,Western Union,公司成立，,1877,年成立美国之音电话公司,1876,年贝尔电话公司成立，,1925,年贝尔实验室成立,1900,年美国,AT&T,公司成立,电话的产生与发展三大电信运营商,5,电话的产生与发展,1910,年，,AT&T,、贝尔实验室、,Western Electric,从运营公司分离。,1996,年,AT&T,重组：,通信业务集团,（,Communication Services Group,）,朗讯科技（,Lucent Technologies,）,咨询公司（,Global Information Solutions,）,电话的产生与发展1910年，AT&T、贝尔实验室、Weste,6,电话交换方式的发展,1880-1910,：人工交换（,Manual Switch,）,乔治,贝尔发明世界上第一部电话机已经,100,多年；,最早的电话交换使用人工转接方式，接线话务员使用塞绳（,link,）把要通话的两端物理上连接起来；,容量小、交换效率低，但它是一次远程电信号通信的跨跃。,1910-1970,：机电交换（,Electromechanical Switching,）,1910-1960,：步进制系统（,Step-by-Step,）,1940-1975,：纵横制交换机（空分制），即,Crossbar-System,1960-,现在：电子交换（,Electronic Switching,）,模拟交换,(Analog Switching),数字交换,(Digital Switching),电话交换方式的发展1880-1910：人工交换（Manual,7,贝尔系统解体前的交换体系,贝尔系统解体前的交换体系,8,贝尔系统解体后的交换体系,贝尔系统解体后的交换体系,9,我国长话网络的交换体系结构,我国长话网络的交换体系结构,10,我国通信运营商,华为,中兴,大唐,UT-斯达康,移动,联通,电信,我国通信运营商华为,11,国际电话网交换体系,国际电话网交换体系,12,计算机通信技术的发展,1864,年美国,Rand,公司提出存储转发的概念，电路交换向分组交换过渡。,快速分组交换技术,帧中继、,ATM,(,基于信息元的交换和复用技术,),B-ISDN,综合化、高速化,计算机通信技术的发展1864年美国Rand公司提出存储转发的,13,计算机网络的发展,1969,年 美国国防部,ARPANET,1976,年,X.25,标准,1989,年,ATM,交换,1993,年 国家信息基础结构（,NII,）行动计划：信息高速公路,1994,年 全球信息基础结构（,GII,）,1996,年 下一代因特网计划（,NGI,）,物联网（呵呵）,计算机网络的发展1969年 美国国防部 ARPANET,14,2009,年,1,月,28,日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，,IBM,首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。,2009,年,8,月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。,2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖,15,传统的电话网络的交换系统不适合计算机的数据传输,计算机的数据传输具有间歇性,计算机通信具有突发性,电路交换在建立通路之前的呼叫时间太长,传统的电话网络的交换系统不适合计算机的数据传输计算机的数据传,16,分组交换技术与虚电路,分组交换技术与虚电路,17,面向21世纪的计算机通信,宽带综合业务数字网(B-ISDN),计算机无线通信,物联网技术,面向21世纪的计算机通信 宽带综合业务数字网(B-ISDN),18,通信技术的发展是引领当今技术发展的火车头，带动电子信息、计算机技术发展,微电子领域,Iphon 乔布斯,模拟计算机,物联网,通信技术的发展是引领当今技术发展的火车头，带动电子信息、计算,19,通信系统模型,通信系统模型,20,数字通信涉及的主要技术(1),信道与噪声,涉及的基本问题有信道的概念、常用信道的特性及对所传信道的影响，克服不良信道特性的办法等。,数字通信涉及的主要技术(1)信道与噪声,21,数字通信涉及的主要技术(2),数字终端技术,包括发端、收端对信号进行处理过程中所涉及到的技术。,模拟信号数字化问题中的信源编码,/,译码；,数据压缩处理，语音压缩编码技术；,多路复用、数字复接技术等。,数字通信涉及的主要技术(2)数字终端技术,22,数字通信涉及的主要技术(3),数字基带传输技术,信号传输码型,码间串扰问题,实现无码间串扰传输的理想条件及减少码间串扰的部分响应系统和均衡技术。,数字通信涉及的主要技术(3)数字基带传输技术,23,数字通信涉及的主要技术(4),数字频带传输技术,数字频带传输技术主要是指数字通信系统的核心技术之一数字调制/解调技术，是将输入的数字信号（基带数字信号）变换为适合于信道传输的频带信号。,数字通信涉及的主要技术(4)数字频带传输技术,24,数字通信涉及的主要技术(5),数字同步技术,同步就是使系统的收发两端在时间上保持步调一致。,同步的主要内容有载波同步、位同步、帧同步以及网同步。,数字通信涉及的主要技术(5)数字同步技术,25,数字通信涉及的主要技术(6),差错控制编码技术,差错控制编码/译码，属信道编码之范畴。,信道编码技术主要研究检错、纠错码概念及基本实现方法。,数字通信涉及的主要技术(6)差错控制编码技术,26,数字通信涉及的主要技术(7),信道共享技术,公共信道应同时为多对用户提供数据传输服务，不能被某一对用户独占，这是提高线路利用率的有效方法。,数字通信涉及的主要技术(7)信道共享技术,27,数字通信涉及的主要技术(8),数据交换技术,数据交换又叫数据转接。这与电话系统的交换局一样，因为任意一对用户都是用公共的网络，转接是必然的，转接技术直接影响了通信质量和线路利用率。它与信道共享问题密切相关。,数字通信涉及的主要技术(8)数据交换技术,28,数字通信涉及的主要技术(9),流量控制,流量是计算机通信过程在网络中的通信量。在网络中通信链路的容量、交换结点的缓冲区和处理机等都是网络资源。在某一段时间里，如果对网络资源的需求超过了网络所能提供的，则产生了拥塞，解决网络拥塞的办法是流量控制。,数字通信涉及的主要技术(9)流量控制,29,数字通信涉及的主要技术(10),寻址与路由选择,在互联网中，两台计算机可能位于不同的子网上，此时的寻址问题最为复杂。要确定哪两个子网上的哪两台计算机通信，还要确定这两台计算机上的哪两个进程通信。在单个子网上就不必寻网址了。寻址是计算机通信中最基本的问题。,在网络中两台计算机通信时，它们之间可能经过许多转接点和链路，也可能经过许多通信子网，有许多路由，如何选择其中一条，这就是路由选择要解决的问题。,数字通信涉及的主要技术(10)寻址与路由选择,30,数据通信的层次结构,交换系统,高层接口,进程与寻址,交换层,路径选择,流量控制,信道共享与交换,网络寻址,传输系统,帧控与链路管理,链路管理,帧序检测与控制,帧流量控制,接入与传输,误码检测与控制,数据透明传输,同步,信号变换与编码,数据通信的层次结构交换系统高层接口进程与寻址交换层路径选择流,31,数据通信系统的质量指标,信息传输速率,信息传输速率,(,或称信息速率、比特率,),指单位时间内所传送的信息量，单位是比特,/,秒,(b/s,，或,bps),。,码元速率,码元速率又称为调制速率，或波特率，是指单位时间内所传递的码元数目，单位是波特,(Baud),。,数据通信系统的质量指标 信息传输速率,32,误码率,误码率是指码元在传输系统出差错的概率。常用的误码率可表示为：,误码率,33,频带利用率,频带利用率是描述数据传输速率和带宽之间关系的一个指标，也是衡量数据通信系统有效性的指标。它是单位时间内所能传输的信息速率，可表示为,频带利用率,34,制订数据通信标准的机构,ISO,International Standard Organization,ITU,International Telecommunication Union,IEEE,Institute of Electrical and Electronics Engineers,EIA,Electronics Industries Association,IAB,Internet Architecture Board,制订数据通信标准的机构ISO,35,