通信网理论基础a引论(北邮信通院陈鑫林教授授课PPT)

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环形网:各用户通过中继器进网,各中继器首尾相 连,信息单向沿环路逐点传送.这种网的传输线路 短,初装容易,故障诊断比较正确, 适用于光纤进行各终端的连接，但其可靠性和可 展性，灵活性较其它网络差。
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通信网的结构
一般来说,n个用户要相互两两之间通信时,最简单 的方法是建立n(n-1)个通信系统或n(n-1)/2个双工 通信系统,此时形成一个全联网.通常为节省资源,n 个用户不做全联通,而在引入转接(交换)之后把各 种信道有机地结合起来形成通信网。
端机 端机 端机
端机
交换 设备
端机
端机
端机
端机
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在数据通信领域内,“数据”是指两设备间交换的 一组数字和字符组成的编码,即是用这些编码来表 示一串数字或是计算机所存的文件。
为防差错,需为两通信实体(DTE)交换一些附加的控 制信息,因此,称通过数据传输设备交换的所有内容 （包括数据与控制信息）为“信息”.
收发共用一条信道,时分地进行正向和反向的传输, 称半双工通信系统。
通信网的理论基础
主讲人:
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本课程内容包括
（一） 引论 （二） 通信网的组成要素 （三） 通信网的结构 （四） 网内业务分析 （五） 通信网的可靠性 （六） 通信网的优化
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（一） 引论
(1)基本概念 (2)通信网的要求 (3)现代通信网的构成和发展
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(1) 基本概念
通信是信息的传递与交换。 通信是人类日常生活所必不可少的； 通信极大地促进人类的文明； 通信极大地增加社会的财富。
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世界上有大大小小许多通信网,小网用于一幢建 筑物或大院式综合体内,连结数据终端和计算机; 大网复盖整个国家,甚至扩展到全球。
有些网是专用的,有些是公用网。
要形成一个通信网,交换是一个必不可缺少的环
节,它是一些传输的“中转站”.在体系上,交换
分电路交换和分组交换。
有些网使用电路交换技术,如电话网。当一对或
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通信网从硬件上来说应包括：
端机，信道，交换设备；
通信网从软件上来说应包括：
信令，协议（规程），标准。
网络要优化（在许多意义上）
网络要可靠
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通信系统和通信网
将一个用户的信息送到另一个用户处的全部设 施通常称为一个通信系统，它主要包括
发端机：能把信源信息转换成可以在信道上传 送的信号；
信道：传输线路及其附属设备； 收端机：能把信号恢复成用户所需要的信息。
消息
终端
电信号
传输媒介
电信号
终端
消息
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发端机和收端机一般是装在一起的,通常称为端机 或终端。
在数据通信中,终端设备有数据电路终端设备(DTE) 和数据电路终接设备(DCE),后者如调制解调器。
DTE—Data Terminal Equipment; DCE-Data Circuit-terminating Equipment;
从范围分：有局域网,城域网,国内网,国际网;还可 分为公用网,流动网,专用网等。
从信道分：电缆网,无线短波网,微波中继网,卫星 通信网,光缆网等。
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一旦电话网变成全数字的,任何数 据不论是交互式的数据,计算机间 通信的数据,数字电话,数字图像, 均能通过网络。各种型式的数据可 能要做不同的处理(即分开传输), 也可以综合起来处理。
1.以1.544Mbps传送的处理24个64Kbps的语音信道, 称之为T1,在美,加,日。 2.以2.048Mbps传送的处理30个语音信道,称之为 T2,这是CCITT的建议。它们用于短程通信,在25英 里之内,更高的速率用于长距通信。我国采用T2。
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通信网的类型
从通信的内容上分：电话网,电报网,电传网,计算 机网,传真网,广播和电视网等。
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网形网:也称全联网,各个用户终端之间直接以通信 链路连接,通信不需要任何转接.这种结构的接续质 量高,网络的稳定性好,但费用高,也欠经济.
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高层网或卫星网 采用全联形式
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星形网:用户终端由同一个转接中心转接.实用的星 形网可以是多层次的,这种结构有时也称树形网.这 种结构与网形网相比节省了许多通信链路，但需要 转接设备，当链路的总费用高于转接设备的费用时 才用这种网络结构。由于要转接，通信的质量和可 靠性会受到一定的影响。
一组用户要通话时,在它们之间首先要建立一条
专用的传输通路,并在传输过程中一直保持着,直
到通信结束再将这条通路拆除。
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有些网使用分组交换技术,通信时把“分组”(数 据块)由信源发往信宿。信源(宿)可以是用户终 端,计算机,打印机或其他形式的数据通信和/或 数据处理装置,来自不同用户的“分组”共享同 一套分发和传输设备。现在正在把这两种交换技 术结合起来组成综合网。
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因此,通信网课程的内容包括了通信专业 的所有课程。但是这样庞大的内容是不 可能组成一门课程的,即使只涉及带有综 合性和整体性的问题,而不涉及具体设备 内容还是太繁杂。
所以,本课程的内容只包括具有广泛意义 的,较为成熟的理论基础,而且侧重于定量 分析,这是改善和发展所必须的。
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通信网在整体上的任何改进、发展或突 破,带来的经济效益(包括节省投资和创 收)是很可观的。理论上的完善可使许多 争论更易于统一。另一方面,如果技术条 件没有跟上,例如当集成电路还未发展, 脉码调制技术还不能经济地实现时,谈论 数字通信的优越性,最好的想法也难于实 现。因此,只有科学和技术相辅相成地发 展,才能推动社会的前进.
传统的电话网是模拟信号,如果要用来传输数据
来自百度文库信号,则要通过一个Modem,但速率很低.因为公用 电号话网只能容纳1200---2400bps。(现在电话 网已全数字化,此情况已改变)
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数字传输和交换设施用于电话网起于60年代初,由 AT&T率先将一套数字载波系统投入商用。 现在国际上有两种数字载波系统:
双工是指两设备彼此同时交换数据。
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通信网是通信系统的系统,它包括了所有的通 信设备和通信规程。
每一个具体的通信设备都是通信网的一部分.
应当强调的是:在考察一个设备或一个通信系 统时,若不从整个通信网出发,这些设备或系 统不能发挥应有的功能,孤立地看它们,也许 是很好的,但如果它不能进网,那它只能起到 局部的作用。反之，在研究全网时，必需了 解组成网的各个部件的性能。