《通信及网络》课件.pptVIP

通信及网络本课件将深入探讨通信与网络技术的原理、发展和应用。通信技术是指信息的传递，而网络则是用于连接设备、传递信息的系统。

课程简介课程目标学习通信及网络领域的基础知识，掌握现代通信技术和网络应用。课程内容涵盖通信系统原理、网络体系结构、数据传输、网络安全等重要内容。学习方法理论学习与实践结合，课堂讲解、案例分析、实验操作相辅相成。教学目标培养学生掌握通信及网络技术，解决实际问题的综合能力。

通信发展历史早期阶段从古代的烽火台到近代的电报，通信方式不断发展。电报与电话19世纪末，电报和电话的出现标志着通信技术的重大突破。无线电通信20世纪初，无线电通信技术开始发展，为信息传递带来了新的途径。数字通信时代20世纪60年代开始，数字通信技术迅速发展，使通信更加高效和便捷。互联网时代互联网的出现，将通信技术推向了新的高度，改变了人们的生活方式。移动通信发展从1G到5G，移动通信技术不断迭代，为移动互联网提供了强大支撑。

通信基础知识数字信号数字信号用离散的脉冲表示信息，易于处理和传输。模拟信号模拟信号用连续变化的波形表示信息，更接近自然界信号。电磁波电磁波以光速传播，用于无线通信，例如广播和卫星通信。光纤光纤利用光信号传输数据，具有高带宽、低损耗和抗干扰等优点。

信号与编码模拟信号模拟信号是连续变化的信号，例如声音、温度和光线。模拟信号可以表示为连续的波形，其振幅、频率和相位随时间变化。数字信号数字信号是由离散的数字值组成的信号，例如计算机数据、音频和视频。数字信号可以表示为一系列二进制代码，每个代码代表一个特定值。

信道与噪声信号传输信道是信号传输的媒介，例如电缆、光纤、无线电波等。噪声干扰噪声会影响信号质量，导致误码率增加，降低通信效率。衰减信号在传播过程中会衰减，导致信号强度下降，影响接收效果。

调制与解调1调制将数字信号转换为模拟信号2解调将模拟信号转换为数字信号3载波信号将数字信号叠加在载波信号上4频率调制改变载波信号频率5幅度调制改变载波信号幅度调制和解调是通信系统中重要的环节，通过将数字信号转换为模拟信号，并通过载波信号传输，最后再将信号解调回数字信号，完成信息的传输。

多路复用技术1频分复用(FDM)将信道划分成多个频率子信道，每个子信道分配给不同的用户。2时分复用(TDM)将信道的时间轴分成多个时间段，每个时间段分配给不同的用户。3码分复用(CDM)通过不同的码型将多个用户信号区分开来，允许多个用户同时使用同一频段。4波分复用(WDM)利用光波的不同波长来区分不同的数据通道，常用于光纤通信。

计算机网络体系结构1分层结构将复杂网络系统划分为多个层次，每个层次负责特定功能。2协议规范每一层定义标准协议，确保各层之间交互通信。3数据封装数据在各层传递过程中不断添加协议头信息。4网络互联通过网络协议实现不同网络之间互联互通。

OSI七层模型OSI（开放系统互连）七层模型是一种网络体系结构，它将网络通信过程划分为七个抽象层，每个层都有其特定的功能和协议。从底层到高层，七层模型分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。该模型为网络设备和软件的开发提供了标准化框架，并促进了不同网络设备和软件之间的互操作性。

TCP/IP协议族网络层TCP/IP协议族分为四个层级，网络层负责数据包的路由，提供端到端的连接，保障数据在网络中传输。IP协议是网络层的核心协议，负责数据的寻址和路由。传输层传输层提供端到端的通信服务，负责数据的可靠性和顺序传输。TCP协议是传输层的主要协议，提供面向连接的可靠数据传输，而UDP协议提供无连接的数据传输，速度更快，但可靠性较低。应用层应用层负责用户与网络的交互，提供各种网络应用服务。常用的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP、DNS等，它们分别用于网页浏览、文件传输、邮件发送和域名解析。网络接口层网络接口层负责与物理层进行交互，将数据封装成数据帧进行传输。该层主要负责网络硬件的驱动程序，以及网络设备的配置和管理。

局域网技术局域网定义局域网(LAN)是指在有限的地理区域内，将多个计算机和网络设备连接在一起的网络。网络拓扑结构局域网采用不同的拓扑结构，如星型、总线型、环型、树型等，以满足不同的网络需求。常见设备常用的局域网设备包括交换机、路由器、网卡、集线器等，它们共同构建局域网的通信基础设施。资源共享局域网允许用户共享网络资源，例如打印机、文件服务器、数据库等，提高资源利用率和工作效率。

广域网技术卫星通信利用卫星作为中继站进行通信，覆盖范围广，不受地形限制，但延迟较高。光纤通信以光信号传输信息，传输速率快，抗干扰能力强，成本较高。微波通信利用微波信号进行通信，传输距离远，可跨越障碍物，易受天气影响。

交换技术电路交换电路交换是一种传统的交换技术，在通信之前需要建