通信系统模型PPT课件

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模拟通信系统模型
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数字通信系统模型
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数据通信系统
数据通信是指依据通信协议，利用数据传输技术(模 拟传输或数字传输)在两个功能单元之间传递信息。 数据通信离不开计算机技术，从某种意义上说，数 据通信可以看成是数字通信的特例。 研究数据通信系统包括两方面内容：
通信双方为交换数据而建立连接 通信双方数据处理设备的其它协商工作 差错控制：检测或纠正因信号失真或信道噪声等原 因而产生的传输差错 流量控制：保证信宿设备不会因信源设备发送太快 以至无法及时接收和处理这些数据而导致超载
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通信主要任务
寻址
当传输设施被两个以上设备共享时，信源必须给出 信宿的标识
连续波
模拟
线性 AM，SSB，VSB 非线性 FM，PM
数字
ASK，FSK，PSK， QAM
脉冲调制
模拟 PAM，PPM
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数字 PCM，ADPCM，CVSD，△M
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数据通信及计算机通信
数据通信是指信源产生的数据，按一定通信协 议，通过模拟传输信道或者数字传输信道，形 成数据流传送到信宿的过程。
数据通信标准可以分为：
事实标准：私有标准和开放标准 法定标准
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标准化组织
国际 标准化组织 (ISO) 国际电信联盟电信标准化部 (ITU-T) 美国国家标准化协会 (ANSI) 电气电子工程师协会 (IEEE) 电子工业协会 (EIA) 贝尔中心
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论坛和管理机构
传输系统的利用 充分合理利用传输设施 复用：在多个用户之间分配传输系统的总传输能力 拥塞控制：保证传输系统不因传输请求过量而超载
接口 设备与传输系统之间的连接
信号的产生 按某种格式产生具有一定强度的电磁波信号 能够在传输系统上传播 能够被接收器转换为数据
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通信主要任务
同步
在发送器与接收器之间达成某种同步 接收器能够判断信号的起始、结束和信号单元的持 续时间 交换的管理
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接收端
在接收端，信道译码器对收到的信号进行纠错，消除 信道编码器插入的多余码元，信源译码器把得到的数 字信号还原为原始的模拟信号称为数/模(D/A)转换， 提供给信宿使用。当然数字信号也可采取频带传输方 式，这时需用调制器和解调器对数字信号进行调制， 将其频带搬移到光波或微波频段上，利用光纤、微波 、卫星等信道进行传输。
• 一方面研究信道的组成、连接、控制及其使用；
• 另一方面研究信号如何在信道上传输和控制。 数据通信系统都是由数据终端子系统、数据传输子 系统和数据处理子系统三部分组成的。
2021/3/9Leabharlann 8数字通信系统的特点
数字通信系统相对模拟通信系统具有以下特点：
• 抗干扰能力强、无噪声积累。 • 便于加密处理。 • 便于存储、处理和交换。 • 设备便于集成化、微型化。 • 便于构成综合数字网和综合业务数字网。 • 数字通信占用信道频带较宽，信道利用率低。
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通信系统的分类
通信网
核心网 接入网
有线接入
无线接入
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光纤接入
•PON，APON •FTTB/C/H/R
混合光纤 同轴网Cable modem DSL (ADSL,HDSL)
卫星接入 高空平台 蜂窝接入
微波接入
FWA, WLL
WLAN
PAN
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通信系统的其它分类
传输方式：基带传输，频带传输 复用方式：频分，时分，码分和空分 调制方式
路由选择
当传输系统是不只一条路径的网络时需要确定路由
恢复
信息交换过程中因通信系统某处出现故障而致使传 输中断，需要从中断处恢复工作，或者把系统被涉 及部分恢复到数据交换开始之前的状态
报文格式化
数据交换双方必须就传输的数据格式达成一致协议
交换代码转换、压缩、加密
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通信主要任务
安全措施 发送方希望确保只有它期望的接收者接收到数据 接收方希望保证收到的数据来自正确的发送方，且 数据在传输过程中未被改变
通信系统
信源： 连续信源->模拟信号
离散信源->符号序列，数字信号
信号处理：预处理，数字化，转换 发送与接收 传输媒质：声波，电磁波，光波、电缆
光缆，无线电波等
通信网络与信令
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模拟通信系统模型
模拟通信中，信源输出的模拟信号经调制器进行频 谱搬移，使其适合传输媒体的特性，再送入传输信 道传输。在接收端，解调器对收到的信号进行解调 ，使其恢复成调制前的信号形式，传送给信宿。
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发送端
信源编码器的作用是将信源发出的模拟信号变换为数字信号 ，称为模/数(A/D)转换，经过A/D转换后的数字信号称为信 源码。 信源编码器的另一个功能是实现压缩编码，使信源码占用的 信道带宽尽量小。 信源码不适于在信道中直接传输，因此要经过信道编码器进 行码型变换，形成信道码，以提高传输的有效性及可靠性。
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数据通信系统模型
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数据终端设备DTE
数据终端设备DTE
(Data Terminating Equipment)：
能生成并向数据通信网络发送和接收数据信息 的设备，起着实现人与数据通信网之间的联系 的作用，是人机之间的接口，在数据通信网络 中，如果是信息的发出者称为信源,如果是信 息的接收者称为信宿。常见的DTE有终端机、 POS机(电子收款机)、PC机等。
模拟通信的传输信号的频带占用比较窄，信道的利 用率较高。
但是模拟通信的缺点也很突出，如抗干扰能力差、 保密性差、设备不易大规模集成，不适应计算机通 信的需要。
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信源
信源提供的语音、数据、图像等待传递信息， 由发信终端设备变换成适合于在传输媒介上传 送的通信信号发送到传输媒介上传输，当该信 号经传输媒介进行传输时，被叠加上了各种噪 声干扰，收信终端将收到的信号经解调等逆变 换，恢复成信宿适用的信息形式，这一过程就 是对通信系统工作原理的简单描述。
数据通信是为了实现计算机与计算机之间或者 终端与计算机之间的信息交互而产生的一种通 信技术。
从某种意义上说，数据通信是计算机通信的组 成部分，数据通信着重于数据的传输，而不涉 及数据所表示的原始信息；而计算机通信则着 重于信息的交互。
目前数据通信与计算机通信界定日益模糊。
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通信主要任务
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通信控制器
通信控制器：完成中央处理机与数据通信组 网设备之间进行数据交换所必需的通信控制 功能，如数据缓冲、速度匹配、串/并转换 等任务。
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数据电路终端设备DCE的作用
• 对于模拟信道：DCE的作用是将DTE送 来的数据信号变换为模拟信号再送往 信道，或者反过来，将信道送来的模 拟信号变换成数据信号再送到DTE。
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通信模型与实际系统的差别
通信模型示意图
表面上描述的是一个一对一的单向通信系统 却是适于各种通信系统的一个抽象模型 概括地反映了各种通信系统实际应用中的共性。
实际应用中的通信系统
往往是双向的，而且可能是多个信源与多个信宿间的 通信。 传输系统一般不是简单的点对点的关系，而是涉及比 较复杂的网络结构，包含交换技术、路由选择等内容
论坛
帧中继论坛 ATM 论坛
管理机构
联邦通信委员会 (FCC)
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放映结束 感谢各位的批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
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数据电路终端设备DCE
数据电路终端设备DCE
(Data Circuit-Terminating Equipment)：
连接数据终端设备与传输信道，将原始数据信 号转换成特殊的电信号使其适合于在信道上进 行传输的设备。它提供信号的变换和编码，建 立、保持和释放线路连接等功能。
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网络管理 数据通信设施是一个复杂系统，需要合理地规划和 配置，需要对系统运行状态进行监控，并处理拥塞、 死锁、故障等引发的问题
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数据通信的组成
数据通信系统的组成
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协议和标准
协议 标准 国际标准组织 Internet 的标准
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协议
协议就是控制数据通信的一组规则。 协议的三要素：
• 对于数字信道：DCE的作用是实现信号 码型与电平的转换、信道特性的均衡、 收发时钟的形成与供给，以及线路接 续控制等。
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传输信道类型
(根据不同角度分类) • 模拟信道与数字信道 • 专用线路和交换线路 • 有线信道和无线信道
频分信道和时分信道
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数据链路
数据链路 = 数据电路+传输控制规程 目的： 保证数据可靠传输
语法：数据的结构或格式（数据表示的顺序） 语义：比特流每一部分的含义 时序：数据何时发送以及以多快的速率发送。
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标准
为生产厂商创建和维护一个开放和有竞争的市场， 保护数据和电信技术及过程得分国际国内互操作 性，标准是非常重要的。标准提供了某种程度的 互操作性的指导方针。
标准是由标准化委员会、论坛以及政府管理机构 共同合作制定的。