ch01通信网概述
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CH01 概述[dmdream]
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LAN、MAN、WAN、AN
有线网、无线网 点到点、广播、多播 300bps-1.544Mbps-45Mbps1000Mbps 公用网、专用网
计算机通信网的基本概念
3、计算机通信网的分类
按网络交换功能划分 按网络控制方式划分 按网络环境划分 按网络拓扑结构划分 电路交换、报文交换、 分组交换、混合交换 集中式、分布式 部门网、企业网、校园网 • • • • 星形结构 层次结构或树形结构 总线形结构 环形结构
内容纲要
计算机通信网的发展 计算机通信网的基本概念 计算机通信与网络发展前景
计算机通信与网络发展前景
多媒体 多媒体业务： 话音、音乐、 数据文本、 图片、图象 (静止,活动) 等。
宽带网
移动 通信
信息 安全
计算机网络
有线电视网
电信网
任何人 任何时间 任何地点 任何方式 任何可选业务
目标：NII（GII）
通信子网 －网络信息的传输和交换 ； 资源子网 －负责信息的处理 ，是网络 中信息的来源和目的。
计算机通信网的基本概念
2、计算机通信网的组成
资源子网
通信子网
终端 (Terminal)
主机 （Host）
通信控制 处理机 （CCP）
计算机通信网的基本概念
3、计算机通信网的分类
按网络的作用范围划分 按通信介质划分 按通信传播方式划分 按通信速率划分 按网络使用者划分
计算机网络
有线电视网
市场驱动
电信网
计算机通信与网络发展前景
三网融合
• 具有传输语言、数 据和视频信息的功能 • 网络传输技术上 • 提供业务上
宽带 多媒体
双向 电信网
CH01 计算机网络概述
① 负责网络中的数据处理；
② 执行网络协议；
③ 网络控制和管理；
④ 管理共享数据库。
⑵ 终端：用户访问网络的设备。
• 终端的主要功能：把用户输入的信息转
变为适合传送的信息送到网络上；把网
络上其他节点输出并经过通信线路接收
的信息转变为用户所能识别的信息。 • 智能终端还具有一定的运算、数据处理和 管理能力。 • 虚拟终端是网络中的一个重要概念。
⑴ 网络操作系统(NOS) • NOS 是网络软件系统的基础，与网络的 硬件结构相联系。 • NOS 的主要作用：除具有常规操作系统 的功能外，还具有网络通信管理功能、网 络范围内的资源管理功能和网络服务等。
• 常用的NOS有Windows NT、 Windows 2000 、 NetWare、 Unix、 Linux 等。
1.1.3
标准化网络
20世纪70年代中期，计算机网络开始向体系结构标 准化的方向迈进，即正式步入网络标准化时代。 1984年ISO正式颁布了一个开放系统互连参考模型的 国际标准IS07498。模型分为七个层次,有时也被称 为 ISO七层模型。 从此网络产品有了统一的标准，同时也促进了企 业的竞争，尤其为计算机网络向国际标准化方向发 展提供了重要依据。
⑹ 集中器
• 集中器用于在终端密集的地方，可以节 省通信线路，提高线路利用率。集中器 可由微型机或单片机担任。
T 主 机 前 端 机
集 中 器
T … T
⑺ 通信线路
• 通信线路是传输信息的载波媒体。
• 计算机网络中的通信线路有有线线路和无
线线路。
• 有线线路有双绞线、同轴电缆、光缆等； • 无线线路有微波、卫星、红外线、激光等。
计算机网络技术是计算机技术和通信技术的
ch01 网络概述(New)
CH01 网络概述（14）
1.4 计算机网络的组成与结构
计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本 功能，早期的计算机网络主要是广域网，它从逻 辑功能上可分为资源子网和通信子网两个部分：
资源子网：负责全网的数据处理业务，向网络用 户提供各种网络资源与网络服务。主要由主计算 机（Host）、终端（Terminal）、I/O设备、各种网 络协议软件、网络软件和数据库等组成。 通信子网：负责全网的数据通信，为用户提供数 据传输、转接、加工和转换等通信处理工作。主 要由通信线路、网络互联设备（如网络接口设备 、通信控制处理机、网桥、路由器、交换机、网 关、调制解调器和卫星地面接收站等）、网络通 信协议和通信控制软件等组成。
CH01 网络概述（22）
客户机/服务器模式（Client/Server）
这种网络是基于服务器的。网络中有一台或几台较 大计算机（服务器）集中进行共享数据库的管理和 存取，而将其他的应用处理工作分散到网络中其他 计算机（客户机）上去做，构成分布式的处理系统 。服务器控制管理数据的能力已由文件管理方式上 升为数据库管理方式，因此，C/S中的服务器也称为 数据库服务器，它有足够的能力做到把其处理后用 户所需的那一部分数据而不是整个文件通过网络传 送到客户机去，减轻了网络的传输负荷。 C/S结构是数据库技术与局域网技术相结合的结果。
CH01 网络概述（15）资源子来自和通信子网两个部分的结构示意图
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CH1-概述
第 章1-1计算机网络向用户可以提供哪些服务?解答：计算机网络是一种通信基础设施，向用户提供的最核心的服务就是信息交互服务和资源共享服务。
虽然计算机网络与电信网络和有线电视网络一样,都是一种通信基础设施，但与这两个网络最大的不同在于计算机网络的端设备是功能强大且具有智能的计算机。
利用计算机网络这个通信基础设施，计算机上运行的各种应用程序通过彼此间的通信能为用户提供更加丰富多彩的服务和应用，如文件传输、电子邮件、网络电视等待.1-2试简述分组交换的要点.解答：分组交换采用存储转发技术，当需要发送数据时无需在源和目的之间先建立一条物理的通路，而是将要发送的报文分割为较小的数据段，将控制信息作为首部加在每个数据段前面（构成分组)一起发送给分组交换机。
每一个分组的首部都含有目的地址等控制信息.分组交换网中的分组交换机根据分组首部中的控制信息，把分组转发到下一个分组交换机。
用这种存储转发方式将分组转发到达最终目的地。
1-3试从建立连接、何时需要地址、是否独占链路、网络拥塞、数据是否会失序、端到端时延的确定性、适用的数据传输类型等多个方面比较分组交换与电路交换的特点。
解答：1-4为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？解答:因特网已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络,缩小了人际交往的时间和空间，大大改变着我们工作和生活的各个方面。
1-5因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段最主要的特点。
解答：因特网的基础结构大体上经历了三个阶段的演进。
第一阶段——从单个网络ARPANET向互联网发展.第二阶段——逐步建成了三级结构的因特网。
第三阶段——逐渐形成了多层次ISP结构的因特网.1-6试简述因特网标准制定的几个阶段。
解答：制订因特网的正式标准要经过以下的四个阶段:（1）因特网草案（Internet Draft）——在这个阶段还不是RFC文档。
（2）建议标准（Proposed Standard）——从这个阶段开始就成为RFC文档。
工业机器人操作与应用【ch01】PROFINET工业网络通信 培训教学课件
KRC4系统PROFINET连接方式
在KRC4系统中，PROFINET模块可用于连接数字量和模拟量，在实际生产应 用中，比较常用的PROFINET模块目前由西门子、WAGO、Phoenix、P业 等制造厂商提供。 通常为了使现场总线连接渚晰，便于诊断通信模块的故障，KRC4系统还会 通过一个总线耦合器(Scalance交换机）与现场总线模块连接，总线耦合器中 设有可连接PROFINET模块的逻辑电路，现场总线可通过I/0接口与之连接。
KRC4系统PROFINET驱动程序
2 KRC4系统PROFINET驱动程序安装
驱动程序可以借助U盘KUKA.PROFINETOptionsCD（选项光盘）安装，也 可以通过网络安装。 PROFINET驱动程序的安装方式有两种，一种是通过示教器安装，另一种 是通过WorkVisual软件(KRC4系统专用软件）安装。
03
KRC4系统 PROFINET驱动程序
KRC4系统PROFINET驱动程序
1 KRC4系统PROFINET软件堆栈说明
KRC4系统通过库卡线路接口(KUKALineInte.tface,KLI)实现PROFINET通 信，PROFINET通信协议由安装的PROFINET软件堆栈提供，PROFINET软 件堆栈用于模拟传统PROFINET通信卡的功能。 PROFINET软件堆栈不仅简化了硬件配置，而且提高了系统的灵活性。
KRC4系统PROFINET连接方式
1 PROFINET概述
一类是实时通信(RT)，这类通信没有时间同步要求，一般要求响应时间为 5~10ms,主要用于工厂自动化。实时通信时，应用程序通常并非同步运行， 应用程序、数据传输和现场设备具有不同的处理周期，周期时间和图像跳 动精度均很不精确。 另一类是等时实时同步通信(IRT)，可实现节拍同步式的数据传输。 这种通信方式下，应用程序、数据传输和现场设备的处理周期保待同步， 周期时间小于lms，图像跳动精度小于O.O01ms,主要用于运动控制。
最新MSE课件-数据通信ch01ppt课件
3.评价
案例分析：大约在公元前409年，有一个叫罗莫洛的贵族， 生前立遗嘱，希望把他一半的财产捐给那些跟随他作战受 伤或战死士兵的家人。但罗莫落死后，他的家人却不履行 罗莫洛的遗嘱，受伤或战死士兵的家人因此告上了法庭。
第5表 死者的财产需按其遗嘱进行处理.
——摘编自《十二铜表法》
法官该如何判案？
由袒护贵族到依照法律条文判给士兵家属一半财产
政治：罗马帝国长期的对外扩张 经济：奴隶制商品经济的迅速发展
灵活 注重形式，程序繁琐， 性 缺乏灵活与变通
简洁灵活、实用有效
第三课 罗马人的法律
从这一判决说明什么问题？
《十二铜表法》限制了贵族的专横，打破了他们对法律知识的 垄断，在一定程度上保护了平民的利益。
第3表 债权人可将无力偿还债务的人.交付法庭判决直到将其 戴上足枷、手铐、甚至杀死或卖之为奴。
第5表 死者的财产需按其遗嘱进行处理.
第8表 凡故意伤人肢体而又未能取得调解时,则伤人者也需受 到同样的伤害。不过,如有人打断自由人的头骨,他必须偿付 300盎司罚金; 如果被打折骨头的是奴隶,罚金可减半。
5
Network application
市场营销 金融服务 制造业 电子报文传递 目录服务 信息服务 电子数据交换 电话会议 蜂窝电话 有线电视
6
Protocol and Standard
协议：一组用来控制信息通信的各个方面的规则（约 定）。
实体：能够发送和接收信息的任何事物，如应用程序、文 件传输软件、数据库管理系统、电子邮件。 系统：含一个或多个实体的物理对象，如计算机。 为了能够进行通信，实体之间必须达成一个协议。
3.评价
（1）是罗马第一部有章可循的成文法。
积 极
案例分析：大约在公元前409年，有一个叫罗莫洛的贵族， 生前立遗嘱，希望把他一半的财产捐给那些跟随他作战受 伤或战死士兵的家人。但罗莫落死后，他的家人却不履行 罗莫洛的遗嘱，受伤或战死士兵的家人因此告上了法庭。
第5表 死者的财产需按其遗嘱进行处理.
——摘编自《十二铜表法》
法官该如何判案？
由袒护贵族到依照法律条文判给士兵家属一半财产
政治：罗马帝国长期的对外扩张 经济：奴隶制商品经济的迅速发展
灵活 注重形式，程序繁琐， 性 缺乏灵活与变通
简洁灵活、实用有效
第三课 罗马人的法律
从这一判决说明什么问题？
《十二铜表法》限制了贵族的专横，打破了他们对法律知识的 垄断，在一定程度上保护了平民的利益。
第3表 债权人可将无力偿还债务的人.交付法庭判决直到将其 戴上足枷、手铐、甚至杀死或卖之为奴。
第5表 死者的财产需按其遗嘱进行处理.
第8表 凡故意伤人肢体而又未能取得调解时,则伤人者也需受 到同样的伤害。不过,如有人打断自由人的头骨,他必须偿付 300盎司罚金; 如果被打折骨头的是奴隶,罚金可减半。
5
Network application
市场营销 金融服务 制造业 电子报文传递 目录服务 信息服务 电子数据交换 电话会议 蜂窝电话 有线电视
6
Protocol and Standard
协议：一组用来控制信息通信的各个方面的规则（约 定）。
实体：能够发送和接收信息的任何事物，如应用程序、文 件传输软件、数据库管理系统、电子邮件。 系统：含一个或多个实体的物理对象，如计算机。 为了能够进行通信，实体之间必须达成一个协议。
3.评价
（1）是罗马第一部有章可循的成文法。
积 极
通信网的概念
通信网的概念通信网是一个广义的概念，指的是用于信息传递和交流的各种网络结构。
它是现代社会信息化发展的基础，也是各种通信技术和系统的基础设施。
通信网的出现和发展，使得人们在时间和空间上的信息交流更加便利和高效。
通信网可以分为有线通信网和无线通信网两大类。
有线通信网是通过物理导线传输信号，包括电话线路、电力线、同轴电缆、光纤等。
无线通信网是通过电波传输信号，包括无线局域网、蜂窝移动通信网、卫星通信网等。
随着信息技术的不断发展，通信网的传输速度也不断提高。
目前的通信网主要采用数字化和光纤传输技术，比如以太网、ATM (Asynchronous Transfer Mode)、SONET (Synchronous Optical Network)等。
这些技术使得信息传输更加快捷、稳定和可靠。
通信网的核心是通信协议和网络架构。
通信协议是为了实现不同设备之间的互联互通而制定的规则和约定，比如TCP/IP协议。
网络架构则是通信网络的组织结构和拓扑结构，包括集线式、星状结构、树状结构等。
通过合理的通信协议和网络架构设计，可以实现高效的信息传输和交换。
通信网的应用非常广泛。
它不仅是个人和组织进行语音通信、文字传递和数据交换的基础设施，也是支撑互联网、电子商务、远程医疗、智能交通等各种应用的基础。
通信网的应用涵盖了各个领域，如电信、广播电视、互联网等。
在电信领域，通信网是实现电话通信的基础。
传统的电话网采用了模拟信号传输技术，而现代的电话网则采用了数字化和互联网技术，实现了语音、视频和数据的集成传输。
通信网的发展使得人们可以随时随地进行语音通话，无论是固定电话还是移动电话。
在广播电视领域，通信网是实现电视信号和广播信号传输的基础。
传统的广播电视采用了无线电波传输技术，而现代的广播电视则采用了数字化和卫星传输技术，实现了高清、多音频和互动的传输方式。
通信网的发展使得人们可以在家中或移动设备上观看高质量的电视节目。
在互联网领域，通信网是实现互联网连接和数据传输的基础。
计算机界网络 CH1-02概述
9-103
广域网 WAN （Wide Area Network）
跨越地域较大的网络
主机（host） 端点系统（end system）
通信子网（communication subnet）
简称子网
资源子网（ resource subnet）
10-103
2. 不同使用者的网络
从网络的使用者进行分类
只要遵循 OSI 标准，一个系统就可以和位于世 界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任 何系统进行通信。 在市场化方面 OSI 却失败了。
OSI 的专家们在完成 OSI 标准时没有商业驱动力； OSI 的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低； OSI 标准的制定周期太长，因而使得按 OSI 标准生 产的设备无法及时进入市场； OSI 的层次划分不太合理，有些功能在多个层次中 重复出现。
40-103
网络协议的组成要素
语法 数据与控制信息的结构或格式 。 语义 需要发出何种控制信息，完成何 种动作以及做出何种响应。 同步 事件实现顺序的详细说明。
41-103
划分层次的概念举例
主机 1 向主机 2 通过网络发送文件。 可以将要做的工作进行如下的划分。 第一类工作与传送文件直接有关。
1-103
新型网络的基本特点
网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了 打电话。 网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单 一类型的计算机。 所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网 络的生存性。 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非 常可靠地传送数据。
复习-Ch1 通信网络概述
1.2 通信基本概念
1．模拟信号
模拟信号是指幅值连续、时间上也是连续的信号。其 特点是幅度连续 （连续的含义是在某一取值范围内可以取 无限多个数值）。
2. 数字信号
数字信号是指幅值和时间两个方面都离散的信号。其 特点是幅值离散（离散的含义是在某一取值范围内可以取 有限多个数值）。如常见的脉冲信号。
1.2 通信基本概念
在具体介绍PCM 30/32路系统前先了解几个基本概念： 1.时隙： 很小的时间片断，在PCM 30/32路系统中每个时隙 长度为3.9微秒，每个时隙中可以传输8个bit。 2. 帧： 由若干个时隙所组成的结构，在PCM 30/32路系统 中每个帧的时间长度是125微秒，每帧中有32个时隙。 3. 抽样频率： 在PCM中每秒抽样次数。在PCM 30/32路系统中抽 样频率为8000次/S，每次抽样间隔为125微秒。
1.2 通信基本概念
1.2 通信基本概念
七. 通信模型
具体通信系统中涉及大量具体设备，但所有通信系统可 以抽象为一个通信模型，其涵盖了所有通信系统的特征。
噪声源
信源
变换器
信道
反变换器
信宿
1.2 通信基本概念
八. 通信网络结构
1. 通信网的组成 通信网是由若干用户终端A，B，C，…，并通过传输 系统链接起来。用户终端之间通过一个或多个节点链接， 在节点处提供交换、处理网络管理等功能。
三. 多路复用技术
多路复用技术是通信系统常用的技术，通常在有线通 信中使用。 1. 概念 为了提高信道利用率，使多路信号沿同一信道传输而 互不干扰，称多路复用。 最常用的多路复用技术是 频分多路复用和时分多路复用 另外还有统计时分多路复用和波分多路复用技术。
1.2 通信基本概念
《通信网概述》课件
《通信网概述》ppt 课件
目 录
• 通信网的基本概念 • 通信网的拓扑结构 • 通信网的协议体系 • 通信网的关键技术 • 通信网的应用领域 • 通信网的未来发展
01
通信网的基本概念
定义与组成
定义
通信网是一种由通信设备、传输媒介、网络软件等组成的系统，用于实现信息 的传输、处理和交换。
组成
通信网主要由终端设备、传输设备和交换设备三部分组成。终端设备包括电话 机、手机、计算机等，传输设备包括电缆、光缆、微波等，交换设备包括交换 机、路由器等。
通信网的分类
有线通信网和无线通信网
根据传输媒介的不同，可以分为有线通信网和无线通信网。 有线通信网主要依靠电缆、光纤等物理线路进行传输，而无 线通信网则依靠电磁波进行传输。
公用通信网和专用通信网
根据使用对象的不同，可以分为公用通信网和专用通信网。 公用通信网面向公众提供通信服务，如电信网络；专用通信 网则面向特定用户或组织，如银行、企业内部的专用通信网 络。
数据交换技术
电路交换
在通信过程中保持通信链路状态，占用通信 资源直到通信结束。电路交换的特点是实时 性强、稳定性高，但资源利用率相对较低。
分组交换
动态分配通信链路资源，按需进行数据传输 。分组交换的特点是灵活性强、资源利用率 高，但实时性相对较差。
数据同步技术
位同步
使接收端正确解释发送端发送的 每一个比特，确保数据传输的准 确性。位同步通常采用同步时钟 信号实现。
通信网的发展历程
模拟通信网与数字通信网
随着技术的发展，通信网经历了从模拟通信网到数字通信网的演变。模拟通信网 采用模拟信号进行传输，而数字通信网则采用数字信号进行传输，具有更高的传 输质量和可靠性。
目 录
• 通信网的基本概念 • 通信网的拓扑结构 • 通信网的协议体系 • 通信网的关键技术 • 通信网的应用领域 • 通信网的未来发展
01
通信网的基本概念
定义与组成
定义
通信网是一种由通信设备、传输媒介、网络软件等组成的系统，用于实现信息 的传输、处理和交换。
组成
通信网主要由终端设备、传输设备和交换设备三部分组成。终端设备包括电话 机、手机、计算机等，传输设备包括电缆、光缆、微波等，交换设备包括交换 机、路由器等。
通信网的分类
有线通信网和无线通信网
根据传输媒介的不同，可以分为有线通信网和无线通信网。 有线通信网主要依靠电缆、光纤等物理线路进行传输，而无 线通信网则依靠电磁波进行传输。
公用通信网和专用通信网
根据使用对象的不同，可以分为公用通信网和专用通信网。 公用通信网面向公众提供通信服务，如电信网络；专用通信 网则面向特定用户或组织，如银行、企业内部的专用通信网 络。
数据交换技术
电路交换
在通信过程中保持通信链路状态，占用通信 资源直到通信结束。电路交换的特点是实时 性强、稳定性高，但资源利用率相对较低。
分组交换
动态分配通信链路资源，按需进行数据传输 。分组交换的特点是灵活性强、资源利用率 高，但实时性相对较差。
数据同步技术
位同步
使接收端正确解释发送端发送的 每一个比特，确保数据传输的准 确性。位同步通常采用同步时钟 信号实现。
通信网的发展历程
模拟通信网与数字通信网
随着技术的发展，通信网经历了从模拟通信网到数字通信网的演变。模拟通信网 采用模拟信号进行传输，而数字通信网则采用数字信号进行传输，具有更高的传 输质量和可靠性。
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第一章 通信网概述
参见教材第一章
提纲
通信网与先修课程的关系 通信网的类型 通信网的分代及演变 网络体系结构
2014-3-26
通信网基础
2
通信系统与通信网
通信系统
点点，含发端机、信道、收端机 全双工系统 n 用户 n(n-1) 半双工系统 n 用户 n(n-1)/2 单工系统 目标：在有效性和可靠性之间到达最佳平衡。
2014-3-26
通信网基础
15
通信网的分代及演变
按通信网的核心技术分代：
第一代通信网的核心技术：模拟通信技术。 第二代通信网的核心技术：基于TDM电路交换的数 字通信技术。 第三代通信网的核心技术：基于IP的分组交换的数 字通信技术。
2014-3-26
通信网基础
16
第一代通信网
协议 OSI参考模型 TCP/IP协议模型 通信网的分层
2014-3-26
通信网基础
32
ISO/OSI参考模型
发送信息的进程
应用层
接收信息的进程 层间的逻辑通信
应用层 表示层 会话层
每一层执 行功能并 将信息送 往下一层
表示层 会话层
传输层
网络层 链路层 物理层
传输层
网络层 链路层 物理层
通信网基础 17
2014-3-26
第二代通信网
基于TDM电路交换数字通信技术的通信网， 通信网中的全部设备都是采用基于TDM电路 交换的数字通信技术来设计、制造的。第二代 通信网中，终端设备仍采用模拟终端 第二代通信网的业务种类简单(电话、电报、 用户电报)，业务的全程全网除了用户环路外， 全部采用基于TDM的数字通信技术，业务是 面向连接的业务，每一对用户间的连接资源在 通信的全过程中均是独占的(一个或多个时隙)， 以保证电信业务的服务质量。
2014-3-26
通信网基础
35
链路与数据链路
节点交换机
数据传输
节点交换机
链路 控制
Modem
链路 数据链路
Modem
链路 控制
2014-3-26
通信网基础
36
数据链路层的功能
链路管理：数据链路的建立、维持和释放 帧同步：收方能从收到的比特流中区分一帧的开始和 结束 流量控制：发送数据的速率必须使收方来得及接收 差错控制：以帧为单位检错重发 将数据和控制信息分开：使收方区分同一帧中的数据 和控制信息 透明传输：传输与数据的内容无关 寻址：在多点连接的情况下，保证每一帧都能送到正 确的地址；收方也应知道发方是哪个站
2014-3-26
29
网络体系结构中每一层都要依靠下一层提供的 服务。为了提供服务，下层把上层的PDU作为 本层的数据封装，然后加入本层的头部（和尾 部）。头部中含有完成数据传输所需的控制信 息。 数据自上而下递交的过程实际上就是不断封装 的过程。到达目的地后自下而上递交的过程就 是不断拆封的过程。由此可知，在物理线路上 传输的数据，其外面实际上被包封了多层“信 封”。
25
2014-3-26
通信网基础
下一代移动网
UMTS的网络结构主要由3部分组成，即无线 接入网、Iu接口和核心网。
2014-3-26
通信网基础
26
提纲
通信网与先修课程的关系 通信网的类型 通信网的分代及演变 网络体系结构
协议 OSI参考模型 TCP/IP协议模型 通信网的分层
2014-3-26
通信网基础
3
交换与通信网
交换系统
提高传输效率，引入转接、交换设备 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某 种方式动态地分配传输线路的资源。
2014-3-26
交换机
4
通信网基础
各种网络结构
网状网 星形网 复合型网络 环形网 ……
通信网基础 34
2014-3-26
数据链路层
链路和数据链路
链路：是一条无源的点到点的物理线路 数据链路：物理线路和控制传输的协议，也成为逻 辑链路 当采用复用技术时，一条链路上可以有多条数据链 路 数据链路层最重要的作用就是通过数据链路层协议， 在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输
2014-3-26
2014-3-26
通信网基础
13
三大业同轴入户（700M），但单向 互联网：
发展活跃 文字、数据、图像、话音 问题：速度瓶颈，实时性差
三网竞争：域名，IP地址
2014-3-26
通信网基础
14
提纲
通信网与先修课程的关系 通信网的类型 通信网的分代及演变 网络体系结构
每一层执 行功能并 将信息送 往上一层
数据流的物理传输
2014-3-26
通信网基础
33
物理层
完成相邻节点之间原始比特流的传输 通过执行建立物理连接和数据传输等功能向数 据链路层提供服务 物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电 气、功能和过程特性，以及物理层接口连接的 传输介质等问题 物理层由两个主要部分组成：传输媒体和连接 策略。典型的传输媒体有双绞线、同轴电缆、 光纤、卫星、微波塔和无线电波。连接策略共 有三种形式：电路交换、报文交换和分组交换
2014-3-26
通信网基础
27
网络协议的概念
协议是用来描述进程之间信息交换过程的术语， 是通信双方为了实现通信所进行的约定或对话 规则 协议由语义、语法和定时三部分组成
语义：规定通信双方彼此“讲什么”，即确定协议 元素的类型，如规定通信双方要发出什么控制信号， 执行的动作和返回的应答 语法： 规定通信双方彼此“如何讲”，即确定协议 元素的格式，如数据和控制信息的格式 定时关系：规定事件执行的顺序，即确定通信过程 中通信状态的变化
通信网基础 18
2014-3-26
第二代通信网
从第一代到第二代通信网，通信技术由模拟通 信技术转向数字通信技术，发生了革命性的变 化，实现了更新换代。由于第二代通信网的业 务(电话、电报)类型和业务的工作方式(面向连 接，资源独占)都没有发生变化，特别是用户 环路与终端设备没有发生改变(仍为模拟工作 方式)，因而过渡进展得很顺利，我国仅用数 年就完成了全部通信网的数字化工程，建成了 第二代通信网。
以模拟通信技术为核心技术的通信网，通信网中的全 部设备都是采用模拟通信技术来设计、制造的。 这一代通信网的业务种类简单(电话、电报)，业务的 全程全网是模拟信息的处理。电信业务是采用面向连 接的工作方式，为每一对用户连接提供的资源都是独 占的(一个频段和一组交换触点)，从而可保证电信业 务的服务质量。 推动第一代向第二代发展的动力，来自对提高业务质 量的要求，特别是对提高长途电话质量的要求。在技 术上，“纳奎斯特”定理证明了可以从两倍于模拟频 率的抽象中完全无失真地恢复原模拟信号，奠定了数 字通信的基础。半导体技术的发展使数字通信技术的 应用成为可能，于是第二代通信网蓬勃发展起来。
业务网是指向公众提供电信业务的网络，包括 固定电话网、移动电话网、互联网、IP电话网、 数据通信网、智能网、窄带综合业务数字网 （N-ISDN）、宽带综合业务数字网（B-ISDN） 等。 传送网是指数字信号传送网，包括骨干传送网 和接入网。 支撑网包括信令网、数字同步网和电信管理网。
通信网基础 12
通信网基础 28
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层次性的协议
网络是非常复杂的！ 存在许多异质性 “部分”：
hosts routers links of various media applications protocols hardware, software
通信网基础
问题： 有什么方法能合 理的组织网络的 结构？
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通信网基础
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提纲
通信网与先修课程的关系 通信网的类型 通信网的分代及演变 网络体系结构
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通信网的类型
早期的公用通信网仅包括电话网和电报网，随 着通信技术的发展，通信网的类型以及通信网 向公众提供的通信业务的类型不断增加，服务 质量不断提高。划分方法很多，很乱。 通信业务划分：电话网、数据网、有线电视网 通信范围划分：公用网 、局部网、专用网 信号形式划分：模拟网、数字网、综合网 信道划分：有线网、无线网、移动网
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ITU-T定义的“NGN”实际是一把几乎可以覆盖 所有通信网络领域的大伞。
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下一代传送网
传送网作为传送层面，为NGN业务提供承载， 根据业务对于传送层面的需求来提出对传送网 的要求。其主要特征有以下几个方面: （1）高速率、大容量 （2）多业务能力 （3）传送网的智能化
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下一代交换网
下一代交换网 业务提供和呼叫控制分开； 呼叫控制和承载连接分开； 开放的接口，便于第三方提供业务。
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下一代互联网
下一代互联网具有比当前的互联网更大、更快、更安 全、更及时和更方便的特征，IPv6技术是实现这些特 征的主要技术之一。IPv6将地址空间从IPv4的32位改 变为128位，并提高网络的可管理性、安全性、可移动 性、QoS能力等。 拥有足够的IP地址资源。 具有足够宽的带宽，传输速度达到2.5Gbit/s到 10Gbit/s。 具有较好的安全性能。 拓宽了业务的应用范围
参见教材第一章
提纲
通信网与先修课程的关系 通信网的类型 通信网的分代及演变 网络体系结构
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通信系统与通信网
通信系统
点点，含发端机、信道、收端机 全双工系统 n 用户 n(n-1) 半双工系统 n 用户 n(n-1)/2 单工系统 目标：在有效性和可靠性之间到达最佳平衡。
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通信网的分代及演变
按通信网的核心技术分代：
第一代通信网的核心技术：模拟通信技术。 第二代通信网的核心技术：基于TDM电路交换的数 字通信技术。 第三代通信网的核心技术：基于IP的分组交换的数 字通信技术。
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第一代通信网
协议 OSI参考模型 TCP/IP协议模型 通信网的分层
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ISO/OSI参考模型
发送信息的进程
应用层
接收信息的进程 层间的逻辑通信
应用层 表示层 会话层
每一层执 行功能并 将信息送 往下一层
表示层 会话层
传输层
网络层 链路层 物理层
传输层
网络层 链路层 物理层
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第二代通信网
基于TDM电路交换数字通信技术的通信网， 通信网中的全部设备都是采用基于TDM电路 交换的数字通信技术来设计、制造的。第二代 通信网中，终端设备仍采用模拟终端 第二代通信网的业务种类简单(电话、电报、 用户电报)，业务的全程全网除了用户环路外， 全部采用基于TDM的数字通信技术，业务是 面向连接的业务，每一对用户间的连接资源在 通信的全过程中均是独占的(一个或多个时隙)， 以保证电信业务的服务质量。
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链路与数据链路
节点交换机
数据传输
节点交换机
链路 控制
Modem
链路 数据链路
Modem
链路 控制
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数据链路层的功能
链路管理：数据链路的建立、维持和释放 帧同步：收方能从收到的比特流中区分一帧的开始和 结束 流量控制：发送数据的速率必须使收方来得及接收 差错控制：以帧为单位检错重发 将数据和控制信息分开：使收方区分同一帧中的数据 和控制信息 透明传输：传输与数据的内容无关 寻址：在多点连接的情况下，保证每一帧都能送到正 确的地址；收方也应知道发方是哪个站
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网络体系结构中每一层都要依靠下一层提供的 服务。为了提供服务，下层把上层的PDU作为 本层的数据封装，然后加入本层的头部（和尾 部）。头部中含有完成数据传输所需的控制信 息。 数据自上而下递交的过程实际上就是不断封装 的过程。到达目的地后自下而上递交的过程就 是不断拆封的过程。由此可知，在物理线路上 传输的数据，其外面实际上被包封了多层“信 封”。
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下一代移动网
UMTS的网络结构主要由3部分组成，即无线 接入网、Iu接口和核心网。
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提纲
通信网与先修课程的关系 通信网的类型 通信网的分代及演变 网络体系结构
协议 OSI参考模型 TCP/IP协议模型 通信网的分层
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交换与通信网
交换系统
提高传输效率，引入转接、交换设备 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某 种方式动态地分配传输线路的资源。
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交换机
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通信网基础
各种网络结构
网状网 星形网 复合型网络 环形网 ……
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数据链路层
链路和数据链路
链路：是一条无源的点到点的物理线路 数据链路：物理线路和控制传输的协议，也成为逻 辑链路 当采用复用技术时，一条链路上可以有多条数据链 路 数据链路层最重要的作用就是通过数据链路层协议， 在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输
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三大业同轴入户（700M），但单向 互联网：
发展活跃 文字、数据、图像、话音 问题：速度瓶颈，实时性差
三网竞争：域名，IP地址
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通信网与先修课程的关系 通信网的类型 通信网的分代及演变 网络体系结构
每一层执 行功能并 将信息送 往上一层
数据流的物理传输
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物理层
完成相邻节点之间原始比特流的传输 通过执行建立物理连接和数据传输等功能向数 据链路层提供服务 物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电 气、功能和过程特性，以及物理层接口连接的 传输介质等问题 物理层由两个主要部分组成：传输媒体和连接 策略。典型的传输媒体有双绞线、同轴电缆、 光纤、卫星、微波塔和无线电波。连接策略共 有三种形式：电路交换、报文交换和分组交换
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网络协议的概念
协议是用来描述进程之间信息交换过程的术语， 是通信双方为了实现通信所进行的约定或对话 规则 协议由语义、语法和定时三部分组成
语义：规定通信双方彼此“讲什么”，即确定协议 元素的类型，如规定通信双方要发出什么控制信号， 执行的动作和返回的应答 语法： 规定通信双方彼此“如何讲”，即确定协议 元素的格式，如数据和控制信息的格式 定时关系：规定事件执行的顺序，即确定通信过程 中通信状态的变化
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从第一代到第二代通信网，通信技术由模拟通 信技术转向数字通信技术，发生了革命性的变 化，实现了更新换代。由于第二代通信网的业 务(电话、电报)类型和业务的工作方式(面向连 接，资源独占)都没有发生变化，特别是用户 环路与终端设备没有发生改变(仍为模拟工作 方式)，因而过渡进展得很顺利，我国仅用数 年就完成了全部通信网的数字化工程，建成了 第二代通信网。
以模拟通信技术为核心技术的通信网，通信网中的全 部设备都是采用模拟通信技术来设计、制造的。 这一代通信网的业务种类简单(电话、电报)，业务的 全程全网是模拟信息的处理。电信业务是采用面向连 接的工作方式，为每一对用户连接提供的资源都是独 占的(一个频段和一组交换触点)，从而可保证电信业 务的服务质量。 推动第一代向第二代发展的动力，来自对提高业务质 量的要求，特别是对提高长途电话质量的要求。在技 术上，“纳奎斯特”定理证明了可以从两倍于模拟频 率的抽象中完全无失真地恢复原模拟信号，奠定了数 字通信的基础。半导体技术的发展使数字通信技术的 应用成为可能，于是第二代通信网蓬勃发展起来。
业务网是指向公众提供电信业务的网络，包括 固定电话网、移动电话网、互联网、IP电话网、 数据通信网、智能网、窄带综合业务数字网 （N-ISDN）、宽带综合业务数字网（B-ISDN） 等。 传送网是指数字信号传送网，包括骨干传送网 和接入网。 支撑网包括信令网、数字同步网和电信管理网。
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层次性的协议
网络是非常复杂的！ 存在许多异质性 “部分”：
hosts routers links of various media applications protocols hardware, software
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问题： 有什么方法能合 理的组织网络的 结构？
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通信网与先修课程的关系 通信网的类型 通信网的分代及演变 网络体系结构
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通信网的类型
早期的公用通信网仅包括电话网和电报网，随 着通信技术的发展，通信网的类型以及通信网 向公众提供的通信业务的类型不断增加，服务 质量不断提高。划分方法很多，很乱。 通信业务划分：电话网、数据网、有线电视网 通信范围划分：公用网 、局部网、专用网 信号形式划分：模拟网、数字网、综合网 信道划分：有线网、无线网、移动网
通信网基础 21
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ITU-T定义的“NGN”实际是一把几乎可以覆盖 所有通信网络领域的大伞。
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下一代传送网
传送网作为传送层面，为NGN业务提供承载， 根据业务对于传送层面的需求来提出对传送网 的要求。其主要特征有以下几个方面: （1）高速率、大容量 （2）多业务能力 （3）传送网的智能化
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下一代交换网
下一代交换网 业务提供和呼叫控制分开； 呼叫控制和承载连接分开； 开放的接口，便于第三方提供业务。
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下一代互联网
下一代互联网具有比当前的互联网更大、更快、更安 全、更及时和更方便的特征，IPv6技术是实现这些特 征的主要技术之一。IPv6将地址空间从IPv4的32位改 变为128位，并提高网络的可管理性、安全性、可移动 性、QoS能力等。 拥有足够的IP地址资源。 具有足够宽的带宽，传输速度达到2.5Gbit/s到 10Gbit/s。 具有较好的安全性能。 拓宽了业务的应用范围