北邮王晓湘教授信息工程导论课件——信息通信网络2015详解
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北京邮电大学计算机学院网络技术导论第一章课件讲义
1.3 通信网络的发展趋势
通信技术数字化
通信业务综合化 网络互通融合化 通信网络宽带化 网络管理智能化 通信服务个人化
2018/5/19 24
通信技术的发展趋势
网络与业务分离化 核心网络IP化
网络结构简捷化
通信技术
网络互通融合化
交换传输高速化
网络管理智能化
2018/5/19
网络技术导 论
张 冬 梅 (zhangdm@)
北京邮电大学计算机学院
2018/5/19
1
课程简介
教材： <<通信导论>>，北京邮电大学出版社 授课时间：32课时 教师联系方式：张冬梅 zhangdm@ 或 zhangdm1@
课件获得方式：
6
1.1.1 通信
通信的定义 通信是传递信息的手段，即将信息从发送器传送 到接收器
通信的目的 为了完成信息的传输和交换
2018/5/19
7
1.1.1 通信（续）
相关概念
信息：消息中包含的有意义的内容 消息：信息的表现形式 信号：消息的载体，消息靠信号来传递
2018/5/19
2018/5/19 9
1.1.1 通信（续）
信息量的度量公式： I=loga1/P 信号的表示形式是时间的函数 f(t)=Acos(ωt+φ)
信号的时域分析
信号的频域分析
信号的表示形式是频率的函数 f(ω)=Aπ[δ(ω+ω0)+ δ(ω-ω0)]
10
2018/5/19
1.1.2 通信系统
15
2018/5/19
1.1.3 通信网络
北邮刘刚教授-信息工程导论课件——多媒体信息处理-2015分析
工业社会(能量资源)
扩展人的体力能力
信息社会(信息资源)
扩展人的智力能力
没有物质什麽都不存在，没有能量什麽都 不发生，没有信息什麽都没意义
2020年10月22日
信息与通信工程学院 liugang@
7
信息处理是信息工程专业的使命
• 信息工程的使命
– 信息工程是面向信息通信行业，口径宽、适应 面广的专业。该专业培养系统掌握信息传输和 处理的基本理论和基本知识，掌握信息获取和 应用的核心技术，能从事现代信息网络和智能 信息系统的设计、开发、研究及运营等方面工 作的高素质专门人才。
2020年10月22日
信息与通信工程学院
13
liugang@
1.4 多媒体信息处理研究内容
• 研究如何更有效地产生、传输、存储、获 取和应用多媒体信息
– 多媒体信息采集 – 多媒体通信/存储
• 多媒体编码/译码----信源编码
– 多媒体内容处理---智能信息处理
• 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成
信息与通信工程学院
18
liugang@
2.2 传感器
可
• 传感器是人类五官的延长，又称之为电五穿戴
官
柔 性
– 光敏传感器——视觉 – 声敏传感器——听觉
触
可燃气体感器
觉
– 气敏/化学传感器——嗅觉
红
外
– 化学传感器——味觉
– 压敏、温敏、流体
传感器——触觉
盐度传感器 压 力
2020年10月22日
• 概述 • 传感器 • 模数转换/数模转换 • 噪声处理等预处理
2020年10月22日
信息与通信工程学院
16
liugang@
扩展人的体力能力
信息社会(信息资源)
扩展人的智力能力
没有物质什麽都不存在，没有能量什麽都 不发生，没有信息什麽都没意义
2020年10月22日
信息与通信工程学院 liugang@
7
信息处理是信息工程专业的使命
• 信息工程的使命
– 信息工程是面向信息通信行业，口径宽、适应 面广的专业。该专业培养系统掌握信息传输和 处理的基本理论和基本知识，掌握信息获取和 应用的核心技术，能从事现代信息网络和智能 信息系统的设计、开发、研究及运营等方面工 作的高素质专门人才。
2020年10月22日
信息与通信工程学院
13
liugang@
1.4 多媒体信息处理研究内容
• 研究如何更有效地产生、传输、存储、获 取和应用多媒体信息
– 多媒体信息采集 – 多媒体通信/存储
• 多媒体编码/译码----信源编码
– 多媒体内容处理---智能信息处理
• 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成
信息与通信工程学院
18
liugang@
2.2 传感器
可
• 传感器是人类五官的延长，又称之为电五穿戴
官
柔 性
– 光敏传感器——视觉 – 声敏传感器——听觉
触
可燃气体感器
觉
– 气敏/化学传感器——嗅觉
红
外
– 化学传感器——味觉
– 压敏、温敏、流体
传感器——触觉
盐度传感器 压 力
2020年10月22日
• 概述 • 传感器 • 模数转换/数模转换 • 噪声处理等预处理
2020年10月22日
信息与通信工程学院
16
liugang@
信息工程导论 ppt课件
信息技术由信息获取、传输、处理、应 用四部分组成
人的感觉器官——传感（获取）
神经系统——通信（传输）
思维器官——电脑（处理、存储）
执行器官——控制（应用）
信息的2含020义/12与/17信息技术革命
16
5.信息技术的五次革命
语言、文字产生（突破时、空限制）
造纸、印刷术（书、报使信息大量贮存传播）
电报、电话、广播、雷达、电视（传输快速）
0.8％ 28％
33％ 3.4％
1750 1850 1900 1950 1990
发达 182 $/人 三世界188 $/人
324
174
450
175
118
我们面临202的0/机12/遇17与挑战
20
2. 竞争与复兴
产业化周期
18世纪 19世纪 20世纪
21世纪
蒸气机
100年
电动机、电话 50年
信息工程学科导论
电气与新能源学院电子工程系
2020/12/17
1
一.信息时代与信息科学 二.专业背景与学科体系 三.电子工程系人才培养方案 四.大学阶段学习的特点和要求
2020/12/17
2
精品资料
你怎么称呼老师？
如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？ 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭
美国：农民2％，三次浪潮人口大于二次浪 潮人口
用第三次浪潮的技术改变第一、二、三 次浪潮的人口比例。
信息时202代0/1与2/17信息社会
11
一.信息时代与信息科学
信息时代与信息社会 信息的含义与信息技术革命 信息科学和技术带来的影响
2020/12/17
人的感觉器官——传感（获取）
神经系统——通信（传输）
思维器官——电脑（处理、存储）
执行器官——控制（应用）
信息的2含020义/12与/17信息技术革命
16
5.信息技术的五次革命
语言、文字产生（突破时、空限制）
造纸、印刷术（书、报使信息大量贮存传播）
电报、电话、广播、雷达、电视（传输快速）
0.8％ 28％
33％ 3.4％
1750 1850 1900 1950 1990
发达 182 $/人 三世界188 $/人
324
174
450
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我们面临202的0/机12/遇17与挑战
20
2. 竞争与复兴
产业化周期
18世纪 19世纪 20世纪
21世纪
蒸气机
100年
电动机、电话 50年
信息工程学科导论
电气与新能源学院电子工程系
2020/12/17
1
一.信息时代与信息科学 二.专业背景与学科体系 三.电子工程系人才培养方案 四.大学阶段学习的特点和要求
2020/12/17
2
精品资料
你怎么称呼老师？
如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？ 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭
美国：农民2％，三次浪潮人口大于二次浪 潮人口
用第三次浪潮的技术改变第一、二、三 次浪潮的人口比例。
信息时202代0/1与2/17信息社会
11
一.信息时代与信息科学
信息时代与信息社会 信息的含义与信息技术革命 信息科学和技术带来的影响
2020/12/17
信息工程导论课件
安全审计定义
对信息系统安全性进行评估和验 证的过程。
安全审计目标
发现潜在的安全风险和漏洞，提出 改进建议。
安全审计内容
包括物理安全、网络安全、应用安 全等方面。
05
信数据技术
随着数据量的爆炸式增长，大数据技术成为信息工程领 域的重要趋势。大数据技术包括数据采集、存储、处理 和分析，能够从海量数据中提取有价值的信息。
信息工程的基本概念
总结词
信息工程的基本概念包括信息、信息系统和信息处理。
详细描述
信息是传递中的消息，具有不确定性、冗余性、可压缩性和可交换性等特征。信息系统是由硬件、软件、数据和 人员等组成的集合体，用于信息的采集、传输、存储、处理和应用。信息处理是指将信息进行加工、变换和处理 的整个过程，包括信息的采集、传输、存储、处理和应用等方面。
02
信息系统的设计与开发
信息系统规划
01 确定系统目标和范围
明确系统的需求、功能和限制，为后续开发提供 指导。
02 制定开发计划
根据系统规模和复杂度，制定合理的时间表、预 算和资源分配计划。
03 确定系统架构
设计系统的整体结构，包括硬件和软件组成、网 络拓扑等。
系统分析
01 需求分析
通过调研、访谈等方式，深入了解用户需求，为 系统功能设计提供依据。
根据数据流程分析结果， 设计数据库结构，包括表 、视图、索引等。
系统实施与维护
01
02
03
系统开发
依据系统设计和计划，进 行编码、测试和部署工作 。
系统测试
通过单元测试、集成测试 和系统测试，确保系统功 能正常、性能达标。
系统维护
对运行中的系统进行监控 、故障排除和升级，保证 系统稳定运行。
对信息系统安全性进行评估和验 证的过程。
安全审计目标
发现潜在的安全风险和漏洞，提出 改进建议。
安全审计内容
包括物理安全、网络安全、应用安 全等方面。
05
信数据技术
随着数据量的爆炸式增长，大数据技术成为信息工程领 域的重要趋势。大数据技术包括数据采集、存储、处理 和分析，能够从海量数据中提取有价值的信息。
信息工程的基本概念
总结词
信息工程的基本概念包括信息、信息系统和信息处理。
详细描述
信息是传递中的消息，具有不确定性、冗余性、可压缩性和可交换性等特征。信息系统是由硬件、软件、数据和 人员等组成的集合体，用于信息的采集、传输、存储、处理和应用。信息处理是指将信息进行加工、变换和处理 的整个过程，包括信息的采集、传输、存储、处理和应用等方面。
02
信息系统的设计与开发
信息系统规划
01 确定系统目标和范围
明确系统的需求、功能和限制，为后续开发提供 指导。
02 制定开发计划
根据系统规模和复杂度，制定合理的时间表、预 算和资源分配计划。
03 确定系统架构
设计系统的整体结构，包括硬件和软件组成、网 络拓扑等。
系统分析
01 需求分析
通过调研、访谈等方式，深入了解用户需求，为 系统功能设计提供依据。
根据数据流程分析结果， 设计数据库结构，包括表 、视图、索引等。
系统实施与维护
01
02
03
系统开发
依据系统设计和计划，进 行编码、测试和部署工作 。
系统测试
通过单元测试、集成测试 和系统测试，确保系统功 能正常、性能达标。
系统维护
对运行中的系统进行监控 、故障排除和升级，保证 系统稳定运行。
信息化导论 第5讲 通信与计算机网络B
4.5.3 TCP/IP模型
本来无层，人为添加
（1）网络接口层 TCP/IP协议栈结构没有包含数据链路层和物理层，因此不 能完成计算机网络的全部功能，必须与其他协议协同工作。 网络接口层负责将IP分组封装成适合在具体的物理网络上 传输的帧结构并交付传输。它包括： · 用于协作IP分组在现有网络介质上传输的协议，如IEEE 802.x； · IP地址与实际物理网络地址间的转换协议——ARP （Address Resolution Protocol）和RARP； · 用于串行线路连接主机与网络或连接网络与网络的SLIP 协议和PPP协议。
Leabharlann （4）应用层 TCP/IP的应用层是几个可以在各种机型上 广泛实现的协议，如文件传输协议FTP、远 程终端访问协议Telnet、域名服务程序 （Domain Name Service，DNS）、简单邮件 传输协议（Simple Message Transfer Protocol， SMTP）等。
4.5.2 IEEE 802模型
IEEE于1980年2月成立了局域网标准委员会， 简称IEEE 802委员会，专门从事局域网的 标准化工作，它为局域网制定了一系列标 准，统称为IEEE 802标准。
1. 局域网的特点
局域网覆盖范围有限、站点不多，与广域网相比，它的体系结构也有 很大不同。 （1）局域网的物理层与OSI的物理层具有相同的功能，包括了位流传 输与接收、信号电平与编码、拓扑结构、传播速率等。但是，由于局 域网传输距离短，可以使用的传输介质比较多，并且各种介质差异较 大，从而使物理层的处理比较复杂。为了有效地进行这些处理，局域 网的物理层被分成两个子层： · 下面的子层用于对传输介质进行说明，如以太网中的物理信令 （physical signaling，PLS）子层； · 上面的子层作为传输介质的访问单元，用于发送/接收比特、编码以 及介质处理，类似于OSI/RM的物理层，如以太网中的物理连接 （physical medium attachment，PMA）子层。
北邮刘刚教授-信息工程导论课件——多媒体信息处理-2015讲解
1.4 多媒体信息处理研究内容
• 研究如何更有效地产生、传输、存储、获 取和应用多媒体信息
– 多媒体信息采集 – 多媒体通信/存储
• 多媒体编码/译码----信源编码
– 多媒体内容处理---智能信息处理
• 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成
2017年8月17日 信息与通信工程学院 liugang@ 14
信息与通信工程学院 liugang@
16
2.1多媒体信息采集-概述
• 采集原则
– 不失真
• 有用信号不失真 • 噪声干扰小
• 处理过程
– 传感器采集 – 模数转换/数模转换 – 噪声处理等预处理
2017年8月17日 信息与通信工程学院 liugang@ 17
红 外
盐度传感器 压 力
二氧化氮传感器 19
2.2 传感器---Mic阵列
2017年8月17日
信息与通信工程学院 liugang@
– 可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、 图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称， 即多种信息载体的表现形式和传递方式。
2017年8月17日
信息与通信工程学院 liugang@
4
• 信息来源统计
– 根据美国哈佛商学院有关研究人员的分析资料 表明，人的大脑每天通过五种感官接受外部信 息的比例分别为：味觉1%，触觉1.5%，嗅觉 3.5%，听觉11%，以及视觉83%。
2017年8月17日
信息与通信工程学院 liugang@
8
多媒体信息处理又有自身的特点
• • • • 音频---随机 视频---随机 文本/数据---确定 多媒体融合
1. 如何结合不同媒体的特点进行 更好的信息处理 2. 如何进行多个媒体的信息融合 处理
北邮考研复试班-北京邮电大学信息与通信工程学院信息与通信工程考研复试经验分享
北邮考研复试班-北京邮电大学信息与通信工程学院信息与通信工程考研复试经验分享北京邮电大学是教育部直属、工业和信息化部共建、首批进行“211工程”建设的全国重点大学，是“985优势学科创新平台”项目重点建设高校，是一所以信息科技为特色、工学门类为主体、工管文理协调发展的多科性、研究型大学，是我国信息科技人才的重要培养基地。
2017年，“信息网络科学与技术学科群”和“计算机科学与网络安全学科群”两个学科群进入一流学科建设行列。
学校坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持立德树人根本任务，扎根中国大地办好中国特色社会主义大学。
学校始终肩负“传邮万里国脉所系”的家国情怀。
自1955年建校以来，经过60多年的建设与发展，学校全日制教育已经形成了信息背景浓郁、专业特色鲜明、学科优势突出的办学格局。
学校现设有信息与通信工程学院、电子工程学院、计算机学院、自动化学院、软件学院、数字媒体与设计艺术学院、现代邮政学院、网络空间安全学院、光电信息学院、理学院、经济管理学院、人文学院、马克思主义学院、国际学院、网络教育学院、继续教育学院、民族教育学院、体育部等18个教学单位，以及网络技术、信息光子学与光通信、感知技术与产业3个研究院，可信网络通信2011协同创新中心，并设有研究生院。
目前，学科专业已经涵盖理学、工学、文学、法学、经济学、管理学、教育学、哲学、艺术学等9个学科门类，涉及22个一级学科。
学校信息与通信工程、计算机科学与技术以及电子科学与技术三个一级学科在教育部第四轮学科评估中被评为A类学科，其中信息与通信工程取得了A+的优异成绩。
专业介绍信息与通信工程是一级学科，下设通信与信息系统、信号与信息处理、电子与通信工程、集成电路工程、电路与系统、生物医学工程、新媒体等硕士点，通信工程、电子信息工程、广播电视工程、数字媒体技术、信息安全等本科二级专业。
该学科是一个基础知识面宽、应用领域广阔的综合性学科，涉及广播、电视、视频、电路、图像、电影、媒体、电磁场、信号处理、卫星移动视频等众多高技术领域。
电子信息科学技术导论 第2版课件第6章通信与计算机网络
2G的特点：
FDMA+TDMA
• 终端：
每个频道宽度为200KHz，供8对用户用来时分通信 分到每个用户的头上，单个用户所占的带宽：200k/8=25kHz
– 价格便宜
– 小巧
• 电路板：
– 大规模集成电路
• 话音质量
• 保密性好
• FDMA+TDMA（ Frequency Division Multiple Access+ Time Division Multiple Access ）：频分加时分。先分配一个个宽为200kHz的频点，用户就在分给的
1992年11月10日，全球首款量产的GSM手机。 GSM的手机与“大砖头” 模拟手机的区别是多了用户识别卡（SIM卡）。
可以存储99个电话 支持90分钟通话 12小时待机 使用镍镉充电电池 手机重达475克
苹果 iPhone 3GS (16GB)
对 左：Nokia 1011 比 右：Nokia 8210
• 我国采用的主要是TACS制式，频段为890～915MHz与 935～960MHz。
2. 第二代蜂窝移动通信系统（2G，2st Generation）
• 为解决由于采用不同模拟蜂窝系统造成互不兼容无法漫游服务的问题，1991 年欧洲开通了第一个GSM数字窄带蜂窝系统 。移动运营商将GSM更名为“全 球移动通信系统”。该系统提高了频谱利用率（约为模拟网的1.8~2倍），支 持多种业务服务，并与ISDN等兼容。我国2G网络主要以GSM和CDMA为主。
图3 程控交换机结构框图 （1）用户电路：交换机为每个用户配备一个用户电路，它是交换机连接各 个用户的接口电路，用户电路共有七大功能，即BORSCHT功能。 （2）中继器：是和其他交换机的接口电路，传输交换机之间的各种通信信 号，也监视局间通话话路的状态，分为入中继和出中继电路两大类。
北邮计算机网络本科课件Ch4
北邮计算机学院：⺩王小小茹
分槽ALOHA的效率分析
北邮计算机学院：⺩王小小茹
4.2.2 Carrier Sense Protocol 载波监听多路访问协议
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮计算机学院：⺩王小小茹
载波监听多点接入/碰撞检测 CSMA/CD
A Bit-Map Protocol
n 象这样在实际发送信息前先干广广播发送请求的协议称为预留 协议（reservation protocol）
n 效率 n 轻负载下，效率为 d / (N + d)，数据帧由d个时间单位 组成； n 重负载下，效率为 d / (d + 1)。
n 缺点 n 与站序号有关的不平等性,序号大大的站得到的服务好； n 每个站都有 1 比比特的开销。
A
发送数据
A
B 检测到发生碰撞
A
t = 2τ - δ A 检测到
发生碰撞
A
STOP A
STOP
B B 发送数据
t=τ-δ t=τ
单程端到端 传播时延记为τ
B
t=τ-δ B B 检测到信道空闲
发送数据
t=τ-δ/2 B 发生碰撞
t=τ B B 检测到发生碰撞
停止发送
B
重要特性
n 使用用 CSMA/CD 协议的以太⺴网网不能进行行全双工工 通信而而只能进行行双向交替通信（半双工工通信）。
n 以太⺴网网的端到端往返时延 2τ 称为争用用期， 或碰撞窗口口。
n 经过争用用期这段时间还没有检测到碰撞， 才能肯定这次发送不会发生生碰撞。
北邮计算机学院：⺩王小小茹
分槽ALOHA的效率分析
北邮计算机学院：⺩王小小茹
4.2.2 Carrier Sense Protocol 载波监听多路访问协议
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮计算机学院：⺩王小小茹
载波监听多点接入/碰撞检测 CSMA/CD
A Bit-Map Protocol
n 象这样在实际发送信息前先干广广播发送请求的协议称为预留 协议（reservation protocol）
n 效率 n 轻负载下，效率为 d / (N + d)，数据帧由d个时间单位 组成； n 重负载下，效率为 d / (d + 1)。
n 缺点 n 与站序号有关的不平等性,序号大大的站得到的服务好； n 每个站都有 1 比比特的开销。
A
发送数据
A
B 检测到发生碰撞
A
t = 2τ - δ A 检测到
发生碰撞
A
STOP A
STOP
B B 发送数据
t=τ-δ t=τ
单程端到端 传播时延记为τ
B
t=τ-δ B B 检测到信道空闲
发送数据
t=τ-δ/2 B 发生碰撞
t=τ B B 检测到发生碰撞
停止发送
B
重要特性
n 使用用 CSMA/CD 协议的以太⺴网网不能进行行全双工工 通信而而只能进行行双向交替通信（半双工工通信）。
n 以太⺴网网的端到端往返时延 2τ 称为争用用期， 或碰撞窗口口。
n 经过争用用期这段时间还没有检测到碰撞， 才能肯定这次发送不会发生生碰撞。
北邮计算机学院：⺩王小小茹
北邮牛凯教授-信息工程导论课件——信息传输技术
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 22
四、有线通信技术
• 4.2 DSL(Digital Subscriber Line)
DSL连接示例
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 23
四、有线通信技术
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 20
四、有线通信技术
• 4.1 Modem
• 1982年，IBM苏黎世研究院的学者 Ungerboeck提出，将编码调制进行 联合优化，采用TCM方案，可以 达到33.6kbit/s的数据速率，接近于 仙农信道容量。这是Modem技术 的里程碑
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 18
四、有线通信技术
• 4.1 Modem
• 右图所示，是1962年Bell 实验室发明的 V.20/21Modem，波特率 300/600Bd/s，比特率为 600/1200bit/s。 • 采用了简单的 2FSK/BPSK调制
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 27
四、有线通信技术
• 4.4 光纤通信
• 各种电信号对光波进行调制后，通过光纤进行传输的通信 方式，称光纤通信。 • 光纤通信不同于有线电通信，后者是利用金属媒体传输信 号，光纤通信则是利用透明的光纤传输光波。虽然光和电 都是电磁波，但频率范围相差很大。 • 一般通信电缆最高 使用频率约9-24兆赫(10^6Hz)，光纤工 作频率在10^14-10^15Hz之间。 • 光纤通信最主要的优点是：(1) 容量大。(2) 衰减小。(3) 体 积小，重量轻。 (4) 防干扰性能好。(5) 节约有色金属。(6) 成本低。
四、有线通信技术
• 4.2 DSL(Digital Subscriber Line)
DSL连接示例
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 23
四、有线通信技术
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 20
四、有线通信技术
• 4.1 Modem
• 1982年，IBM苏黎世研究院的学者 Ungerboeck提出，将编码调制进行 联合优化，采用TCM方案，可以 达到33.6kbit/s的数据速率，接近于 仙农信道容量。这是Modem技术 的里程碑
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 18
四、有线通信技术
• 4.1 Modem
• 右图所示，是1962年Bell 实验室发明的 V.20/21Modem，波特率 300/600Bd/s，比特率为 600/1200bit/s。 • 采用了简单的 2FSK/BPSK调制
2016/6/30 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 27
四、有线通信技术
• 4.4 光纤通信
• 各种电信号对光波进行调制后，通过光纤进行传输的通信 方式，称光纤通信。 • 光纤通信不同于有线电通信，后者是利用金属媒体传输信 号，光纤通信则是利用透明的光纤传输光波。虽然光和电 都是电磁波，但频率范围相差很大。 • 一般通信电缆最高 使用频率约9-24兆赫(10^6Hz)，光纤工 作频率在10^14-10^15Hz之间。 • 光纤通信最主要的优点是：(1) 容量大。(2) 衰减小。(3) 体 积小，重量轻。 (4) 防干扰性能好。(5) 节约有色金属。(6) 成本低。
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网络
信息通信网络
t2
用户C
用户D
12
通信网拓扑结构
• 采用图论的方法描述：通信网由链路和节点组成。 • 传输线路统称为链路：双绞线、电缆、无线电或光纤等各种
传输媒介传输信息。 • 通信设备统称为节点：交换中心、集中器、复用器、终端等
通信设备。 • 传统电话网的电路交换节点是程控交换机，数据网的分组交
换节点是具有存储转发功能的处理机。
2020/7/14
信息通信网络
13
通信网拓扑结构
通信网的拓扑结构有全连接网和转接互连网两大类共五种情况
(a)全连接网
(b)星型网
(c)复合网
(d)环型网
(e)总线型网
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信息通信网络
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通信网拓扑结构
• 实际电信系统中广泛采用星型网和复合网形式。 • 环形网和总线型网在计算机网络中应用较广,要求各节点
或总线终端节点具有较强的信息识别和处理能力。
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信息通信网络
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通信网拓扑结构
由传输链路相互连接起来的网络交换机或交换节点组成通信网
全连接网 星型接入网
一个交换机连接多个用户
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信息通信网络
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通信网拓扑结构
复用器连接两个接入网
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信息通信网络
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等级式网络拓扑
1.不支持双向通信 2.无统一的技术标准 和网络管理体系
1.实时性、服务质量 （QoS）较差 2、网络管理、安全 性和计费等不够
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信息通信网络
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• 4.1.1 信息通信网概述 • 4.1.2 信息通信网分类 • 4.1.3 通信网拓扑结构 • 4.1.4 通信网基本功能 • 4.1.5 通信网协议 • 4.1.6 通信网发展方向
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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信息通信网络
波中继网、卫星通信网和移动通信网
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信息通信网络
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信息通信网分类
按网络功能分类
• 电信骨干传送网：实现模式可有SDH、ATM、光波分 复用网络等，电信传送网为公共的数字传输平台或信息 高速公路。
• 业务网：为用户提供各种业务，支撑网保证业务网正常 运行并为其提供支撑服务。
• 电信支撑网：主要是保障网络正常运行，提高网络的服 务质量，增强网络功能。
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信息通信网络
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信息通信网分类
• 按使用范围分类---城域网，局域网和个域网，广域网 • 按业务类型分类---电话网，计算机网，广播电视网，
综合业务网，蜂窝移动电话网、互联网（Internet） • 按服务特性分类---专用网，公用网 • 按使用环境分类---陆地通信，海上通信，空中通信 • 按使用对象分类---民用系统，军用系统 • 按传输手段分类---电缆网、光纤网、短波通信网、微
• 3G无线传输主流技术是WCDMA、CDMA2000和具有中 国知识产权的TD-SCDMA技术。CDMA和分组传送是公 认的3G核心技术。
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信息通信网络
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通信系统是从空间的一点到另一点传送信息（点
对点）
通信的基本问题是在一点精确地或近似地恢复
另一点所选择的消息。
通信网是通信系统的系统。（多点通信）
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信息通信网络
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信息通信网概述
• 自从上世纪80年开始建设第一代基于频分多址（FDMA）技 术的模拟蜂窝移动通信网，以后移动通信的发展异常迅速，成 为现代通信最为活跃的通信方式。
• 2G无线传输主流技术是基于时分多址（TDMA）技术的GS M和基于码分多址（CDMA）技术的IS95。
a
b
A
城域网A由接
入子网a，b，
c，d构成
c
d
城域网
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信息通信网络
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等级式网络拓扑
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国家网由地区子网 1，2，3构成
城域网A是地区 3 子网1的一部分
国家网
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通信网拓扑结构
网络
网络
用户
用户
网络之间 网络内部
用户与网络之间
注：阴影方框代表交换机
图1.10 服务由哪里提供
信息通信网络
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通信网拓扑结构
• 通信网络在信源与信宿之间传送信息块或信息流。 • 信源在t0时刻发出的信息流或信息块经网络的传送在t2
时刻能够无差错的到达信宿，t2-t0为信息通过网络的 时延。 • 网络必须能提供用户间的连接，这一基本功能由传输系 统和交换系统提供。
用户A
t0
用户B
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第四讲 信息通信网络
主讲人: 王晓湘
cpwang@
4.1.1 信息通信网概述 4.1.2 信息通信网分类 4.1.3 通信网拓扑结构 4.1.4 通信网基本功能 4.1.5 通信网协议 4.1.6 通信网发展方向
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信息通信网络
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信息通信网概述
• 60年代初，采用数字传输和交换的电话网投入使用， 主要有两种数字载波系统：
• 接入网：接入网（AN）是连接骨干传送网与用户或用 户本地网的桥梁，分为有线接入和无线接入。
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信息通信网络
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通信网
信息通信网分类光纤接入
•PON，APON
核心网
•FTTB/C/H/R
接入网
有线接入
混合光纤同轴网 Cable Modem DSL (ADSL,HDSL)
2020年7月14日
• 24路64kb/s语音信道，总速率为1.544Mb/s的T1 传输系统；
• 30路64kb/s语音信道，总速率为2.048Mb/s的E1 传输系统。
PCM编码将模拟信号进行8000Hz的抽样，每抽样 值量化编码成8b经数字传输后，接收端再复原成本来 的模拟信号。
• 60年代后期，计算机也成了用户终端，因此就形成了 一个综合通信和计算机两大技术的计算机通信网。
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信息通信网络
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信源
编码器
信道
译码器
信宿
消息
信号
信号加噪声
消息
噪声 通信系统模型
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信息通信网络
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电话网 有线电视网 计算机网络
信息通信网概述
优点 有质量地支持话音业 务
实时性和宽带能力较 好
很好地支持数据业务
缺点
1.带宽有限 2.不能很好地支持高 速数据和多媒体业务
无线接入
卫星接入 高空平台 蜂窝接入 微波接入
FWA, WLL
WLAN PDN接入
信息通信网络
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• 4.1.1 信息通信网概述 • 4.1.2 信息通信网分类 • 4.1.3 通信网拓扑结构 • 4.1.4 通信网基本功能 • 4.1.5 通信网协议 • 4.1.6 通信网发展方向
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