第 16 章 计算机网络与现代通信技术

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,16,章,计算机网络与现代通信技术,16.2,现代通信技术概述,16.1,计算机网络概述,本章是本教材的基础知识，主要对计算机网络及其发展和,现代通信技术作一简单介绍。,第,16,章,计算机网络与现代通信技术,16.1,计算机网络概述,凡是将分布在不同地理位置上具有独立工作能力的计算机、,终端及其附属设备通过通信设备或通信网络连接起来，并在各,个设备间配以特定的协议，来实现不同计算机或设备间资源共,享的系统，称为,计算机网络,。,16.1.1,计算机网络分类,目前任何一种关于计算机如何分类的方法都不是十全十美，,一般按网络的传输技术和规模分为两类。,1.,网络按传输技术分类,广播网络,点对点网络,(,1,),广播网络,(,2,),点对点网络,广播网络的通信是共享介质。网络上处理的最小单位是,数据分组，任何一台计算机发出的数据分组都可以被网络上,的全体,(,工作站,),接收,。每个分组都携带了一个它所要发往的,目的地的地址，当任何一台机器接收到一个数据组后，它检,查是不是发给自己的，是则收，否则弃。,点对点网络使发信者和收信者之间有许多连接通道。数,据分组要通过它们中间的一台或数台机器，而且每一个数据,分组所经历的路径是不确定的。,主要应用在较大规模的地方,应用在较小和地理位置较集中的场合,2.,网络按规模分类,局域网,城域网,广域网,(,1,),局域网,常建在实验室、建筑物或校园里。主要连接计算机或,工作站来共享网络资源和信息交换。,局域网与其它网的区别在于：,大小、传输技术与拓朴结构。,(,1,),局域网,局域网结构示意图,代理服务器,通信网,以太网,内部以太网,代理服务器,终端,终端,便携终端,便携终端,以太网的结构一般是以同轴电缆或双绞线连接构成的,物理连接，使相互连接的不同设备可以相互通信。,负责管理一个小型内部网络，内部网络上的,所有设备必须通过它才能与外部网络联系。,(,2,),城域网,广域网结构示意图,比局域网的规模大，但采用相同技术。可以支持多媒,体业务，也可以包括有线电视网，并能实施高质量的远程,会议系统、远程教育和电视实况转播。,(,3,),广域网,局域网,(,资源子网,),通信子网,路由器,局域网,(,资源子网,),局域网,(,资源子网,),16.1.2,Internet,简介,1.,什么是,Internet,2.,Internet,的建立与发展,3.,Internet,的基本服务,Internet,是全球范围内的计算机互联网络，是巨大的信,息资源。,(,1,),电子邮箱,服务,(,2,),远程登录,服务,(,3,),文件传输,服务,(,4,),WWW,网络,服务,与其它网络服务相比，,WWW,系统的优点,*,开放性,*,易用性,*,高度集合性,*,扩展性,4.,Internet,的发展趋势,(,1,),网络高速化。,(,2,),网络规范化。,(,3,),网络安全问题。,(,4,),网络,如何走向,“世界化”。,16.2,现代通信技术概述,16.2.1,通信系统分类,通信实际上是由一地向另一地传送含有信息的消息。通,信中所传递的消息，有各种不同的形式，如符号、文字、语,言、数据等，因而根据所传递消息的类别，在通信业务上中,分为电报、电话、数据传输及可视电话等。,返回,通信系统的分类标准不是惟一的，若按照消息传输媒质的,不同，可分为有线通信和无线通信；若按照按照传输信号的不,同可分为数字通信和模拟通信。,(,1,),有线通信,有线通信系统示意图,信号,变换,网络接口,网络接口,信号,变换,有线通道,1.,按照传输媒质分类,消息传输用“导线”作为传输媒质来进行通信。,将话筒微弱的电,信号进行放大，,使之符合一定的,标准要求。,将该信号继续进,行必要的转换，,使之符合网络或,信道的传输。,接收端进行相,反的转换工作，,恢复原始信号。,无线通信系统示意图,调制,射频功放,载波,发送端,射频放大,解调,接收端,(,2,),无线通信,无线通信不需要架设线路而用无线电波在空间传递消息。,话筒,话筒的声电转换器把语音变成电信号，需经电台用高频,(,射频,),振荡信号“运载”低频语音信号，然后再辐射出去,(,调,制,),。高频振荡波称为载波。,在接收端收到已调制的高频信号时，要将有用的低频语,音信号分离,出来,(,解调,),，再经扬声器的声电转换恢复为原始,语音信号。由于信号较弱，在两端均有放大环节。,扬声器,(,a,),调幅方式,(,2,),无线通信,调制方式可分为,幅度调制,(,AM,),角度调制,调频,(,FM,),调相,(,PM,),将低频信号“加”到高频载波信号的幅度上。,AM,u,A,u,M,u,C,高频载,波信号,低频调,制信号,调幅后,信号,(,b,),调频方式,(,2,),无线通信,低频信号将导致高频载波瞬时频率的变化。,FM,u,F,u,M,u,C,高频载,波信号,低频调,制信号,调频后,信号,调频方式与调幅方式相比，前者载波幅度恒定，抗干扰,特性优于调幅方式。,(,1,),数字通信系统,2.,按照传输信号分类,数字通信系统,模拟通信系统,信,源,信,源,编,码,信,道,编,码,调,制,信,道,信,道,解,码,信,源,解,码,信,宿,噪,声,源,解,调,变换器,反变换器,(,2,),模拟通信系统,噪声源,信源,调制,信道,解调,信宿,以语音信号通信为例，发话者为信源，发话器将语音信号,转换成电信号，由于其频率低，故称为基带信号。为适应频带,信道传输，需要用调制器把语音基带信号变换为占有一定频率,范围的频带信号，该信号通过信道被传输到接收端，由解调器,恢复成基带信号，受话器完成电声交换，恢复原始信号并将其,传给受话者，即音宿。,与数字通信系统相比，模拟通信系统优点是频带利用率高，,缺点是抗干扰能力差，不易保密，设备不易大规模集成，故发,展不如数字通信系统快。,16.2.2,电缆通信与微波中继通信,微波站,微波站,中继站,微波通信系统示意图,通信,网,络,通信,网,络,电缆通信,是较早发展起来的通信手段，在有线通信中占,有突出地位。,微波通信,是,20,世纪,60,年代发展的，它弥补了电缆通信,的缺点。,16.2.3,光纤通信,光缆的一般结构图,(,a,),层绞式,(,b,),单位式,(,c,),骨架式,(,d,),带状式,光纤,光纤,光纤,光纤带,加强构件,单位,塑料骨架,加强构件,综合护套,防热层,光纤通信,与电缆通信相比具有容量大、传输距离长、抗电磁干扰性能好，并可以大量节省有色金属。,光纤,的全称是光导纤维，是用石英玻璃制成的纤维丝，在,实应用上是几条或几百条光纤绞合成电缆。,16.2.3,光纤通信,外层,纤芯,光纤结构示意图,光端机或,关口站,光端机或,关口站,光缆,光缆,再生站,通信,网络,通信,网络,光纤通信系统示意图,16.2.4,卫星通信,卫星,地面站,卫星通信系统示意图,地面站,地面通,信网络,地面通,信网络,卫星通信的特点是通信距离远，覆盖面大，不受地形条,件限制，传输容量大，可靠性高。,16.2.4,卫星通信,卫星,(,空间系统,),跟踪遥测,指令系统,监控,管理系统,地面站,系统,地面站,系统,通信业务,控制中心,卫星通信系统结构示意图,卫星通信系统，根据轨道的不同可分为同步轨道和中、,低轨道系统，但系统结构基本相同。,16.2.4,卫星通信,覆盖,重叠区,同步卫星,建立全球通信,示意图,覆盖,盲区,同步轨道是卫星处于赤道上空,35 860 km,处的圆形轨道，,卫星在这个轨道上绕地球一周的时间为,24 h,，,卫星与地球处于相对静止状态，两者同步运行，这种卫星也称同步卫星。,三颗同步卫星可把地球除极地以外的地区覆盖，实现全球,通信。,16.2.5,移动通信,无线电寻呼系统结构示意图,1.,无线电寻呼系统,发射台,公用,电话网,2341,发射台,1541,无线寻呼中心,以及发射台,16.2.5,移动通信,公用移动电话系统结构示意图,2.,公用移动电话系统,移动电话局,车载台,手持机,基站,至公用电话网,无绳电话结构示意图,公用,电话网,转换器,手,持,机,3.,集群系统,4.,无绳电话系统,集群系统是集群移动通信系统的简称，属于调度性专用网。,集群包含两个方面：一是将各单位或各部门所需的基站及控制,设备，集中建站、统一管理、统一使用，各单位只需建立各自,的调度台、调度终端；二是多信道共用，采取动态分配空闲信,道的方式，充分利用频率资源和信道设备。,是有线电话网一种延伸的电话系统,16.2.6,现代通信发展趋势,从各国发展的趋势来看，通信系统正朝着,综合化,、,智能,化、数字化、标准化,的方向发展。,返回,