04第4章计算机网络.ppt

第4章 计算机网络与因特网 4.1 数字通信入门 4.2 计算机网络基础 4.3 因特网的组成 4.4 因特网提供的服务 4.5 网络信息安全 4.1 数字通信基础 什么是通信(communication)？ 广而言之，通信就是信息的(远距离)传递与交换 现代通信——使用电波或光波传且双向递信息的技术，也称为电信（telecommunication），如电报、电话、传真、电邮、QQ等，电视也可看作是一对多的单向通信 通信的发展历史： 1836年，英国建成第一条电报线路(Morse电报) 1876年，美国人A.G.Bell研制成可供实用的电话 20世纪初，马可尼实现了跨越大西洋的无线电报通信 1918年，出现收音机和无线电广播 1938年，第一个电视台开始播出 1940’s 出现彩色电视 1960’s 出现计算机网络 模拟信号与数字信号 通信系统中被传输的信息必须转换成某种电信号(或光信号) 才能进行传输 什么是数字通信？ 数字通信——通信终端之间以数字信号的形式进行通信 数字通信技术的优点： 抗干扰能力强，差错可控制，无噪声积累，传输质量高 灵活性好，能适应多种应用需求，声音、图像、数据均可传输 传输的数字信号可以直接由计算机进行存储、管理和处理 数字信号的加密比模拟信号容易，所以通信的安全性高 数字电路容易用超大规模集成电路实现，有利于通信设备的小型化、微型化，也降低了功耗 数字通信技术应用举例（1） 卫星电视和数字有线电视：用数字通信技术传输模拟音视频信号 4.1.1 数字通信的基本模型 通信系统的模型 通信的三要素： 4.1.2 传输介质 通信系统介质分类 需使用物理介质进行信号传输的是有线通信，例如： 金属导体（双绞线、同轴电缆），传输电流信号 光导纤维（简称光纤），传输光信号 在自由空间进行信号传输的是无线通信，传输的是电磁波信号 双绞线和同轴电缆 原理：利用电流(电压)传输信息 双绞线分类 3类线(10 Mb/s)；5类线(100Mb/s)； 6类线(200Mb/s) 无屏蔽双绞线 (UTP)；屏蔽双绞线 (STP) 光纤与光缆 光导纤维（光线的入射角足够大时，就会出现全反射，重复此过程，光就沿着光纤传播下去） 无线通信 原理：数字(或模拟)信号使用电磁波调制后进行传输 微波通信 微波：300MHz～300GHz范围内的电磁波，波长为1 m～1mm 个人移动通信 处于移动状态的对象相互间的通信，如手机、无绳电话、寻呼系统等 优点：克服通信终端位置对用户的限制，快速和及时地传递信息 蜂窝移动通信原理 每10km～20km的区域称为单元（形似蜂窝），单元的中央建有一个基站，该单元内所有手机都向该基站发送信号并接收基站发给的信号 所有单元既相互分割，又彼此有所交叠，连成整个移动通信服务网 所有基站都通过微波或电缆、光缆与移动交换中心通信 手机每个时刻都处于某个特定单元的基站控制之下，通话时使用两个频率（一个上行频率，一个下行频率），同一单元内同一时刻的不同手机使用不同的频率进行通信，相互不影响 选讲： 第二代移动通信系统 传输的是数字化的语音或文字信号 使用频段：900MHz/1800MHz，属于微波通信 我国使用两种标准： GSM（欧洲移动通信系统，也称全球通) 已实现县以上城市的覆盖, 接入号有139～135、130 采用频分多路复用技术(分为124个上下行信道)和时分多路复用(每个信道8个连接)，每个蜂窝理论上支持992个连接，实际可有200多个 CDMA (码分多址接入，Code Division Multiple Access) 所有手机都占用相同带宽和频率，在整个频段上进行信号传输, CDMA给每一手机分配一个唯一的码序列(扩频码)，用它对承载信息的信号进行编码，实现相互间的区分 抗干扰能力强，系统容量大，接通率高，噪声小， 第三代移动通信系统（3G） 第2代移动通信的不足： （1）数据传输速率过低（9.6kb/s或57kb/s），仅可传语音文字 （2）容量有限，不能满足发达地区手机用户高度密集的要求。 （3）不能实现覆盖全球的无缝连接 3G的目标： （1）提供高质量的语音通信、数据通信和高分辨率图像通信 （2）提供足够的系统容量，具有高必威体育官网网址性和优质的服务 （3）地面移动通信与卫星移动通信相结合，实现全球漫游 使用的频谱：1885 MHz ~2025MHz，2110MHz~2200MHz 传输速率：室内：2Mb/s，步行：384kb/s，快速移动：114kb/s 我国采用的3种技术标准： 传输介质的类型与特点 对通信系统的一般要求 远距离：传输距离要远 低成本：传输成本要低 高速度：从发生到接收的延迟时间要短 可靠：传输的信