网络通信1

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,*,计算机网络通信原理,概论,第,一,一,章,章,绪,绪,论,论,通,信,信,的,的,基,基,本,本,概,概,念,念,通,信,信,系,系,统,统,的,的,组,组,成,成,与,与,分,分,类,类,数,据,据,通,通,信,信,涉,涉,及,及,的,的,主,主,要,要,技,技,术,术,信,息,息,及,及,其,其,度,度,量,量,通,信,信,系,系,统,统,的,的,主,主,要,要,性,性,能,能,指,指,标,标,制,定,定,数,数,据,据,通,通,信,信,标,标,准,准,的,的,机,机,构,构,通,信,信,的,的,基,基,本,本,概,概,念,念,通,信,信,（,（,Communication,）,）,是,把,把,消,消,息,息,从,从,一,一,地,地,有,有,效,效,地,地,传,传,递,递,到,到,另,另,一,一,地,地,，,，,即,即,消,消,息,息,的,的,时,时,空,空,转,转,移,移,。,。,古,代,代,战,战,场,场,的,的,“,“,点,点,烽,烽,火,火,”,”,可,可,能,能,是,是,最,最,原,原,始,始,的,的,通,通,信,信,方,方,式,式,。,。,手,势,势,、,、,旗,旗,语,语,、,、,语,语,言,言,、,、,电,电,报,报,、,、,电,电,视,视,、,、,广,广,播,播,、,、,互,互,联,联,网,网,和,和,各,各,种,种,通,通,信,信,网,网,等,等,都,都,是,是,消,消,息,息,传,传,递,递,和,和,信,信,息,息,交,交,流,流,的,的,方,方,式,式,和,和,手,手,段,段,。,。,在,现,现,代,代,通,通,信,信,系,系,统,统,中,中,，,，,通,通,常,常,需,需,要,要,利,利,用,用,电,电,子,子,等,等,技,技,术,术,手,手,段,段,，,，,借,借,助,助,电,电,/,光,信,信,号,号,实,实,现,现,消,消,息,息,的,的,传,传,递,递,和,和,交,交,换,换,。,。,无线、全,IP,和光交换是,下,下一代通信,网,网发展的重,点,点方向。,通信技术发,展,展概况,借助电信号,实,实现从一地,向,向另一地进,行,行消息传递,的,的通信（电,信,信）的历史,可,可追溯到,17,世纪初期。,从,1600,1750,年研究电磁,现,现象开始到,19,世纪,40,年代，为通,信,信理论基础,准,准备阶段。,从,19,世纪,40,年代开始通,信,信才进入实用阶段。,通信的实用,阶,阶段,实用阶段大,致,致可划分为,三,三个阶段：,通信的初级,阶,阶段,从,1838,年摩尔斯发,明,明有线电报,到,到,1948,年香农提出,信,信息论，共,110,年；,主要是有线,通,通信、无线,通,通信、广播,电,电视、雷达,和,和微波通信,等,等方面的发,展,展；,此阶段以模,拟,拟通信为主,。,。,近代通信阶,段,段,从,1948,年到,20,世纪,80,年代光纤通,信,信系统等投,入,入使用，共,30,多年；,主要是通信,统,统计理论、,数,数字传输理,论,论及技术、,彩,彩色电视、,卫,卫星通信等,方,方面的发展,；,；,此阶段模拟,通,通信用于普,通,通产品，数,字,字通信用于,高,高端产品。,现代通信阶,段,段,20,世纪,80,年代，商用,通,通信卫星、,程,程控数字交,换,换机、光纤,通,通信系统等,陆,陆续投入使,用,用，至今共,20,多年；,主要是卫星,通,通信、光纤,通,通信、移动,通,通信、多媒,体,体通信等方,面,面的发展，,数,数字通信进,入,入寻常百姓,家,家庭。,目前通信系,统,统的发展的,战,战略方向是数字化、综,合,合化、宽带,化,化、个人化,和,和智能化。,通信技术的,发,发展,光纤通信,光纤通信具,有,有容量大、,成,成本低等优,点,点，且不怕,电,电磁干扰，,与,与同轴电缆,相,相比可以大,量,量节约有色,金,金属和能源,。,。,自,1977,年世界上第,一,一个光纤通,信,信系统在芝,加,加哥投入运,行,行以来，光,纤,纤通信发展,极,极为迅速，,新,新器件、新,工,工艺、新技,术,术不断涌现,，,，性能日臻,完,完善。,由于长波长,激,激光器和单,模,模光纤的出,现,现，使每,芯,芯光纤通话,路,路数可高达,百,百万路，中,继,继距离将达,到,到,100 km,，市话中继,光,光纤成本也,连,连续大幅度,下,下降。,通信技术的,发,发展,卫星通信,卫星通信的,特,特点是通信,距,距离远，,覆,覆盖面积广,，,，不受地,理,理条件限制,，,，可以大容,量,量传输，建,设,设周期短，,可,可靠性高等,。,。,自,1960,年第一颗卫,星,星发射成功,以,以来，卫星,通,通信发展特,别,别迅猛。目,前,前卫星通信,的,的使用范围,已,已遍及全球,，,，仅国际卫,星,星通信组织,就,就拥有数十,万,万条话路。,卫星通信的,广,广泛应用，,使,使国际间重,大,大活动能及,时,时得以实况,转,转播，它,使,使全世界人,与,与人之间的,“,“距离”缩,短,短。,通信技术的,发,发展,移动通信,移动通信是,现,现代通信中,发,发展最为迅,速,速的一种通,信,信手段，它,是,是随着汽车,、,、飞机、轮,船,船、火车等,交,交通工具的,发,发展而同步,发,发展起来的,。,。,近,10,年来，在,微,微电子技术,和,和计算机技,术,术的推动下,，,，移动通信,从,从过去简单,的,的无线对讲,或,或广播方式,发,发展成为一,个,个把有线、,无,无线融为,一,一体，固定,、,、移动相互,连,连通的全国,规,规模，甚至,全,全球范围的,通,通信系统。,移动通信的,发,发展方向是数字化、微型化和标准化。,第一章 概,论,论,通信的基本,概,概念,通信系统的,组,组成与分类,数据通信涉,及,及的主要技,术,术,信息及其度,量,量,数据通信系,统,统的主要性,能,能指标,制定数据通,信,信标准的机,构,构,通信系统的,组,组成,注意：在计算机通,信,信系统中，,实,实际通信过,程,程是双向的,。,。,信 源,发送设备,信 宿,噪声,信道,接收设备,发端,收端,把各种消息,转,转换成原始,电,电信号,对原始信号,完,完成某种变,换,换，使之适,合,合在信道中,传,传输,信号传输的,通,通道，提供,了,了信源与信,宿,宿之间在电,气,气上的联系,把接收到的,信,信号反变换,，,，转换成原,始,始电信号,将复原的原,始,始电信号转,换,换成相应的,消,消息,MODEM,MODEM,Terminal,PSTN,Host,模拟通信系,统,统,信道中传输,模,模拟信号的,系,系统称为模,拟,拟通信系统,.,它包含两种,重,重要变换，,一,一是把原始,消,消息变为电,信,信号，二是,把,把不适合传,输,输的基带信,号,号通过调制,器,器转换成频,带,带信号；同,时,时两种变换,在,在收端都要,经,经过反变换,。,。,信 源,调制器,信 宿,噪声,信道,解调器,发端,收端,数字通信系,统,统,信道中传输,数,数字信号的,系,系统称为数,字,字通信系统,，,，分为三类,：,：,数字频带传,输,输通信系统,数字基带传,输,输通信系统,模拟信号数,字,字化传输通,信,信系统,信 源,调制,信 宿,噪声,信道,解调,信道编码,信源编码,信道译码,信源译码,进行模/数,转,转换,数据压缩和,加,加密,进行差错检,验,验和纠错,数字通信系,统,统的特点,优点：,抗噪声性能,好,好,:,信号的取值,只,只有两个,容易判别和,处,处理。,差错可控,:,通信中出现,的,的差错可通,过,过纠错编码,技,技术来控制,。,。,保密性好,:,与模拟信号,相,相比更容易,加,加密和解密,。,。,易于与现代,技,技术相结合,。,。,缺点：,频带利用率,不,不高，数字,信,信号占用的,频,频带宽。,需要严格的,同,同步系统，,故,故设备复杂,、,、成本高、,体,体积较大。,通信系统的,分,分类,按通信业务,电报、电话,、,、传真、可,视,视电话、无,线,线寻呼等。,按调制方式,基带传输和,频,频带传输。,按信道中所,传,传信号,数字通信和,模,模拟通信。,通信系统的,分,分类,按传输介质,有线通信和,无,无线通信。,按工作频段,根据通信设,备,备的工作频,率,率不同，通,常,常可分为长,波,波通信、中,波,波通信、短,波,波通信、微,波,波通信等。,按信道复用,方,方式,频分复用方,式,式（,FDM）、,时分复用方,式,式（,TDM）,和码分复用,方,方式（,CDM）,等；,通信系统的,分,分类,按通信网络,专线通信和,网,网通信等；,按收信者是,否,否运动,移动通信和,固,固定通信；,按通信方式,单工、单双,工,工、双工通,信,信等。,第一章 概,论,论,通信的基本,概,概念,通信系统的,组,组成与分类,数据通信涉,及,及的主要技,术,术,信息及其度,量,量,数据通信系,统,统的主要性,能,能指标,制定数据通,信,信标准的机,构,构,数据通信中,的,的主要技术,问,问题,信道与噪声,信道和噪声,都,都是通信中,必,必须,涉及的基本,问,问题，包括,信,信道的概念,、,、常用信道,的,的特性及对,所,所传信道的,影,影响，克服,不,不良信道特,性,性的办法等,。,。,数字终端技,术,术,发端、收端,对,对信号进行,处,处理过程中,所,所涉及的技,术,术：,模拟信号数,字,字化问题中,的,的信源编码,/,译码；,数据压缩处,理,理，语音压,缩,缩编码技术,；,；,数字复接技,术,术等。,数据通信中,的,的主要技术,问,问题,数字基带传,输,输技术,信号传输码,型,型,码间串扰问,题,题,实现无码间,串,串扰传输的,理,理想条件及,减,减少码间串,扰,扰的部分响,应,应系统和均,衡,衡技术。,数字频带传,输,输技术,数字频带传,输,输技术主要,是,是指数字通,信,信系统的核,心,心技术之一,数字调,制,制/解调技,术,术，是将输,入,入的数字信,号,号（基带数,字,字信号）变,换,换为适合于,信,信道传输的,频,频带信号。,数据,通,通信,中,中的,主,主要,技,技术,问,问题,数字,同,同步,技,技术,同步,就,就是,使,使系,统,统的,收,收发,两,两端,在,在时,间,间上,保,保持,步,步调,一,一致,。,。,同步,的,的主,要,要内,容,容有,载,载波,同,同步,、,、位,同,同步,、,、帧,同,同步,以,以及,网,网同,步,步。,差错,控,控制,编,编码,技,技术,差错,控,控制,编,编码/译,码,码，,属,属信,道,道编,码,码之,范,范畴,。,。,信道,编,编码,技,技术,主,主要,研,研究,检,检错,、,、纠,错,错码,概,概念,及,及基,本,本实,现,现方,法,法。,数据,通,通信,中,中的,主,主要,技,技术,问,问题,信道,复,复用,技,技术,复用,是,是将,多,多个,信,信源,的,的彼,此,此无,关,关的,信,信号,，,，组,合,合在,一,一条,物,物理,信,信道,上,上进,行,行传,送,送的,技,技术,。,。,高速,的,的公,共,共信,道,道应,同,同时,为,为多,对,对用,户,户提,供,供数,据,据传,输,输服,务,务，,以,以提,高,高线,路,路的,利,利用,率,率。,数据,交,交换,技,技术,数据,交,交换,又,又叫,数,数据,转,转接,。,。,转接,技,技术,直,直接,影,影响,了,了通,信,信质,量,量和,线,线路,利,利用,率,率。,它,它与,信,信道,共,共享,问,问题,密,密切,相,相关,。,。,第一,章,章,概,概论,通信,的,的基,本,本概,念,念,通信,系,系统,的,的组,成,成与,分,分类,数据,通,通信,涉,涉及,的,的主,要,要技,术,术,信息,与,与度,量,量,数据,通,通信,系,系统,的,的主,要,要性,能,能指,标,标,制定,数,数据,通,通信,标,标准,的,的机,构,构,信