通信系统模型

光缆，无线电波等
通信网络与信令
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。 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。
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
通信系统的分类
光纤接入
•PON，APON
核心网 通信网 接入网 有线接入
•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
通信系统模型
通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传输媒质 通信系统 构成的总体。 以模拟信号来传送信息的通信方式称为模拟通信 模拟通信， 模拟通信 以数字信号传送信息的通信方式称为数字通信 数字通信
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
模拟通信系统模型
数字通信系统模型
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：
• • 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。
通信控制器
通信控制器：完成中央处理机与数据通信组 通信控制器 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。
数据电路终端设备DCE 数据电路终端设备DCE的作用 DCE的作用
对于模拟信道： 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。 对于数字信道：DCE的作用是实现信号 对于数字信道 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。
传输信道类型
(根据不同角度分类) 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
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
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。
数据电路终端设备DCE 数据电路终端设备DCE
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。
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。
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。
信源
信源提供的语音、数据、图像等待传递信息， 信源 由发信终端设备变换成适合于在传输媒介上传 适合于在传输媒介上传 传输媒介上传输，当该信 送的通信信号发送到传输媒介 传输媒介 号经传输媒介进行传输时，被叠加上了各种噪 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。
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 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 差错控制 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 流量控制 以至无法及时接收和处理这些数据而导致超载
通信主要任务
传输系统的利用 充分合理利用传输设施 复用：保证传输系统不因传输请求过量而超载 拥塞控制 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
通信主要任务
无线接入
通信系统的其它分类
传输方式：基带传输， 传输方式：基带传输，频带传输 复用方式：频分，时分， 复用方式：频分，时分，码分和空分 调制方式
线性 AM，SSB，VSB ， ， 非线性 FM，PM ， 数字 模拟 脉冲调制 数字 PCM，ADPCM，CVSD，△M ， ， ， ASK，FSK，PSK， ， ， ， QAM PAM，PPM ，
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 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
数据通信的组成
数据通信系统的组成
事实标准：私有标准和开放标准 法定标准
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
论坛和管理机构
论坛
帧中继论坛 ATM 论坛
管理机构
联邦通信委员会 (FCC)
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 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
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。
数字通信系统的特点 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。
模拟 连续波
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。
协议和标准
协议 标准 国际标准组织 Internet 的标准
协议
协议就是控制数据通信的一组规则。 协议的三要素：
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。
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。 数据通信标准可以分为：
数据通信系统模型
数据终端设备DTE 数据终端设备DTE
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。