信息通信网络概论总复习43页PPT

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1.2.2 通信网的分类（6/ 19 ）
业务网介绍
电话网：
传输设备：分为本地回路与干线。
本地回路：连接电话局和客户楼群设备，多采用双绞线，新设
备多采用光缆；
干线：传送由很多用户产生的话务量，可采用双绞线、同轴电
缆、微波、卫星、光纤等。
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1.2.2 通信网的分类（7/ 19 ）
业务网介绍
数据网（计算机网）：实现计算机与计算机或数 据终端与计算机之间的通信。
分类（按计算机网络的覆盖范围）
广域网（WAN) 局域网（LAN） 城域网（MAN)
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1.2.2 通信网的分类（10/ 19 ）
业务网介绍
数据网
广域网（WAN ：Wide Area Network)
覆盖பைடு நூலகம்围：几公里~几千公里 组成：
低速数据网的三合一网体制。
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1.2.2 通信网的分类（8/ 19 ）
业务网介绍
传真网（利用电话通信网完成传真的发送与接收）
构成形式：
租用电话线路，建立专用传真通信网； 将电话专线加接交换设备以构成专用传真网； 由某一部门或邮电部门组建传真网络。
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1.2.2 通信网的分类（9/ 19 ）
业务网介绍
卫星网络：只有一个中继的微 波无线电系统
上行线路
下行线路
地面站
卫星
优点：通信距离远、通信容量大、传输质量高；
缺点：时延大。
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1.2.2 通信网的分类（15/ 19 ）
业务网介绍

20
NA No. M AGE
E
0123
韩三 立
25
0325
刘 明
33
3251
林小 鹏
28
7266
பைடு நூலகம்
马小 明
26
0021
王 海
27
21
22
指针是数据结构中的一个重要概念。上例中每个结 点只有一个指针，指向其下一个结点，称为单项链。 当结点指针多于一个时，就可以构造多种复杂的数 据结构，如双向链表、树、图等。利用指针可以把 数据的逻辑结构与物理结构分离开;数据的物理存储 位置可以任意安排，而在逻辑上通过指针把它们联 系起来。
2)索引文件。有时为了便于检索，除文件本身外， 另外建一张指示逻辑记录和物理记录之间对应关系 的索引表，这类包括文件数据区和索引表两大部分 的文件称为索引文件。
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三、数据通信与计算机网络
1、计算机网络发展
通信技术是信息技术的一个重要组成部分。数据通信是
20世纪50年代后期随着电子计算机的广泛应用而发展起来的。
❖ 操作系统具备两大功能： ❖ 系统资源的管理者、用户与计算机之间的接口 ❖ 操作系统软件的版本：
单机版：Windows9x、Windows2000、Linux、Unix…… 网络版：Novell、Windows NT…...
8
2、数据库管理软件（Database Management System，DBMS）
3、输入设备
❖ 计算机键盘（Keyboard）、鼠标器(Mouse)； ❖ 图文扫描 仪、条形码阅读器； ❖ 触摸屏、手写体输入 设备、语音输入设备； ❖ 磁盘（带）、A/D，D/A模块。
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4、输出设备
❖显示器 ❖打印机（针式/激光/喷墨） ❖绘图仪语音合成与输出设备 ❖磁盘（带）、 ❖A/D，D/A模块

第1章 绪 论
共享连接
交换机
交换机
(a)
(b)
图1.2 点到点的网络与交换式网络
第1章 绪 论
“交换”概念背后的思想是：让网络根据用户实际的需求为 其分配通信所需的网络资源，即用户有通信需求时，网络为其 分配资源，通信结束后，网络再回收分配给用户的资源，让其 他用户使用，从而达到网络资源共享，降低通信成本的目的。 其中，网络负责管理和分配的最重要资源就是通信线路上的带 宽资源，而网络为此付出的代价是，需要一套复杂的控制机制 来实现这种“按需分配”。因此从资源分配的角度来看，不同 的网络技术之间的差异，主要体现在分配、管理网络资源策略 上的差异，它们直接决定了网络中交换、传输、控制等具体技 术的实现方式。一般来讲，简单的控制策略，通常资源利用率 不高，若要提高资源利用率，则需要以提高网络控制复杂度为 代价。现有的各类交换技术，都根据实际业务的需求，在资源 利用率和控制复杂度之间做了某种程度的折衷。
(3) 信令功能。负责呼叫控制和连接的建立、监视、释放等。
(4) 其他控制功能。路由信息的更新和维护、计费、话务统 计、维护管理等。
第1章 绪 论
用户 接口
交换 功能
中继 接口
控制功能 信令功能
图1.3 交换节点的基本功能结构
第1章 绪 论 3) 业务节点
最常见的业务节点有智能网中的业务控制节点(SCP)、智能 外设、语音信箱系统，以及Internet上的各种信息服务器等。它 们通常由连接到通信网络边缘的计算机系统、数据库系统组成。 其主要功能是：
第1章 绪 论
在交换式网络中，用户终端至交换节点可以使用有线接入 方式，也可以采用无线接入方式；可以采用点到点的接入方式， 也可以采用共享介质的接入方式。传统有线电话网中使用有线、 点到点的接入方式，即每个用户使用一条单独的双绞线接入交 换节点。如果多个用户采用共享介质方式接入交换节点，则需 解决多址接入的问题。目前常用的多址接入方式有：频分多址 接入(FDMA)、时分多址接入(TDMA)、码分多址接入(CDMA)、 随机多址接入等。例如CDMA移动通信网中，就采用了无线、 共享介质、码分多址接入方式；在宽带接入网中，也多采用了 共享介质方式接入。

• 3.交换设备 • 功能：解决信息传输的方向问题，包括传输路径、传输协议等。 • 类型：电话交换机、X.25交换机、以太网交换机、帧中继交换机、
ATM交换机等。
• 二.网络模型
• 由节点和链路组成。
• 节点：信息的汇聚点和发散点是网络的核心。对应的 是交换设备。
• 链路：是连接节点与节点之间、节点与用户终端设备 之间的通路。对应的是传输设备。
• 1.终端设备 • 功能：传输信息的形成和还原；完成与传输设备的接口任务。 • 类型：电话机、传真机、电视机、计算机、各种手持终端等。 • 2.传输设备
• 功能：完成信息传输任务。
• 类型：根据不同的传输媒介可分为有线和无线两大类，有线包括 各种电缆和光缆传输设备；无线则以无线电磁波为载体的各种卫 星和微波传输设备。
• 四.支撑网
• 为业务网、传输网提供技术服务和支持，保障网络正 常运行，增强网络功能，提高网络运行效率。它传送 的不是一般的业务信息，而是网络运行所需要的监测 和控制信息。
• 1.No.7公共信道信令网
• 由信令节点、信令转接点和信令链路组成。我国采用 三级信令网结构。第一级为高级信令转接点，第二级 为低级信令转接点，第三级为信令点。
• 2.网络层
• 在网络层使用互连协议将上层的数据包封装成网际互 连数据包，并进行必要的路由算法；同时接收下层送 来的网际数据包，并进行路由分析和处理。
• 此层包含四个协议：
• 网际协议（IP）：负责在主机和网络之间寻找地址和路由数据包。 • 地址解析协议（ARP）：获得同一物理网中的硬件主机地址。 • 网际控制消息协议（ICMP）：发送消息并报告有关数据包的传
通信网基础
第一章总论
• 1.1通信网的概念及其发展

11/2/2024
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个人通信是新的挑战
个人通信(PC)：任何人在任何时间与任何地点以 任何形式的通信
“任何时间” 要求支持动中通: 无线通信是前提 “任何人” 要求支持巨大用户量: 频谱资源有限 “任何地点” 要求无缝覆盖: 传输能力有限 “任何形式” 要求多媒体: 处理能力有限
11/2/2024
5000 4500
无线寻呼(万户)
4717
4000 3500
3600 3000
3000
2536
2500 2000
1739
1500
1033
1000
561
500 222
0 1992
1994
1996
1998
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发展现况---中国大陆蜂窝移动电话
7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000
18 0
1992
1992 1993
7000
1994
1995
1996 1997
4300
1998 1999
23567 316 675
1994
1996
1998
2000
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移动通信的发展过程
1970's
1980's
1990's
2000's
提出方案
第一代
制定标准
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5
一、 通信系统的一般概念
通信：communication，信息交流
Telecommunication，电信号的处理和传 输
信息社会，信息网，通信网

《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。

2002年4月，美国PoisonBox，Prophet及MIH等黑客组织相继对我国网站发动袭击， 导致40多家网站中断，200多家网站页面被篡改。 4月30日，“中国红客联盟”发出总动员令，宣布向美国网站发动反击，导致美国白 宫网站中断两个多小时。至5月8日，攻破美国网站1600多个，其中主要政府和军方 网站900多个。
黑客与远程攻击——口令、IP欺骗与木马（1）
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口令攻击
攻击原理：字典加穷举攻击。
开机密码
SETUP密码 用DEBUG手工清除 _o 7016 _o 7116 _q 下载Comspwd，/down/Comspwd.zip SYSTEM密码：CMOS放电
内容提要
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黑客与远程攻击 缓冲区溢出及拒绝服务攻击 计算机病毒
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黑客与远程攻击——黑客（1）
几个概念 黑客“hacker”：指那些酷爱计算机的人。
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分类：一种是对电脑有强烈兴趣的人；另一种是为了逃避现实而把自己淹 没在虚拟世界的人 道德准则
通往计算机的路不止一条 所有的信息都应当是免费的 打破计算机集权 在计算机上创造艺术和美 计算机将使生活更美好
骇客“cracker”：以个人私利为目的对网站进行恶意侵犯的罪犯。 红客“honker”：具备一定网络技术、编程技巧和遵守红客原则的人士 。
红客原则：
成员不得利用自身技术进行对网络安全不利的活动 不得违反国家关于网络安全的相应法律法规 更不得无端入侵普通用户和合法网站，违者从联盟名单中剔除
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— 光通信系统
1.1.3 通信系统的分类与通信方式
• 1．通信系统分类
• （4）按信号调制方式分类 • 根据信道中传输的信号是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系
统和带通（频带或调制）传输系统。基带传输是将未经调制的信号直 接传输，如市内电话、有线广播；带通传输是对各种信号调制后再送 到信道中传输。
1.1.2 通信系统的组成
• （3）信道
• 信道是一种物理介质，是从发送输出端到接收输入端之间传输信息的 通道，一般可以分为无线和有线两种形式。在无线信道中，信道是自 由空间；在有线信道中，信道可以是明线、电缆和光纤。信道为信号 的传输提供了通路，又会对信号产生各种干扰和噪声。信道的固有特 性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。
频段（含上限，不含下限） /Hz
3～30
30～300
300～3000
3k～30k
30k～300k 300k～3000k
3M～30M 30M～300M
300M～3000M
3G～30G
30G～300G
300G～3000G 43T～430T
频段名称
极低频（ELF） 超低频（SLF） 特低频（ULF） 甚低频（VLF） 低频（LF） 中频（MF） 高频（HF） 甚高频（VHF） 特高频（UHF） 超高频（EHF） 极高频（EHF） 至高频 红外
作为传输介质完成通信的系统，如市内电话、有线电视、海底电缆通 信等通道系统。 • 无线通信系统是依靠电磁波在自由空间传播达到传递信息的目的的系 统，如短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继通信等。
1.1.3 通信系统的分类与通信方式
• 1．通信系统分类
• （2）按信号特征分类 • 按照信道中所传输的信号是模拟的还是数字的，通信系统可分成模拟

数据传输速率（比特率） = 2Wlog2V b/s
（V：信号电平的级数，在二进制中，仅为0、1两级）
香农定理
香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽 受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差 错的信息传输速率。
信道的极限信息传输速率(比特率) C 可表达为
C= W log 2(1+S/N) b/s
n =1
00 01 10 10 00 11 01 10 00 00 00 11 10 11 00 10
n =2
波特率的周期是图中一个小格时间
第01章 计算机网络概论
主要性能指标
时延
总时延 = 发送时延+传输时延+处理时延+排队时延
时延带宽积
时延带宽积
带宽
（传播）时延
链路
Байду номын сангаас时延带宽积 = 传播时延 带宽
应用层 HTTP, FTP,
SMTP, DNS 等
运输层
网际层
网络 接口层
TCP UDP IP
TCP: 传输控制协议 (Transmission Control
Protocol)
IP: 网际协议
沙IEPv漏eorvy计etrhiE时nvge器oryvte形hrinIPg状的 IP 可IP为可各应式T用各C到样P各的/式IP应各协用样程议的序网族提络供上服务
七层模型
应用层协议 表示层协议 会话层协议 运输层协议 网络层协议 链路层协议 物理层协议
主机B
7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 运输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层
应用层(application layer)
第01章 计算机网络概论

技术优势
支持更高的频率和带宽，实现更 快的速率和更低的延迟；同时支 持大规模连接和多媒体数据传输
应用场景
技术前景
广泛应用于智慧城市、智能家居、 无人驾驶、智能制造和医疗等领 域，为数字经济的发展提供了新 的机遇和挑战
5G通信技术将与云计算、大数据、 人工智能等技术相结合，形成新 的通信生态和商业模式，对社会、 经济、政治和文化产生深远的影 响
利用光的折射、反射和全反射特 性，将信号转换成光脉冲，从而 实现大容量的信息传输
特点
带宽大、传输速率高、信号传输 不受电磁干扰，安全性高、分布 式结构、易于扩充和升级
应用
广泛应用于长距离通信、数据中 心、电视传输和医疗设备等领域
无线传输技术
1
Bluetooth
用于短距离数据传输，如移动设备、电脑配件、智能家居
总结与展望
通信网络现状
通信网络已经成为信息社会的 基础设施之一，为我们的生产 和生活提供了高效、便捷、安 全、智能的服务
发展方向
通信网络发展的方向是全面、 高速、智能、安全的数字化ห้องสมุดไป่ตู้ 络架构和应用生态，将与AI、 物联网、云计算、大数据等新 兴技术相结合
未来前景
未来通信网络将面临更加广泛、 多样、密集的应用场景和挑战， 需加强基础研究、规划设计、 标准化和协同创新，引领数字 经济的发展
通信网概述
本课件将介绍通信网的定义、传输技术、通信协议、网络设备、网络安全、 网络管理、应用服务以及未来的发展趋势。
通信网的分类和层次
分类
按照使用者不同，可分为公用网、专用网、内网和互联网
层次
遵循OSI七层网络模型，分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应 用层

传输层功能
传输层的主要功能包括流量控制、拥塞控制和差错控制，以确保数据在网络中的可靠传输 。
网络层
网络层概述
网络层是通信网络中的 核心层次，负责数据的 路由和转发，确保数据 能够从源节点传输到目 的节点。
网络层协议
网络层协议主要包括IP （互联网协议）和 ICMP（互联网控制消 息协议）。IP协议用于 路由和转发数据； ICMP协议用于在IP主机 和路由器之间传递控制 消息。
FTP协议主要用于文件上传和下载，以及Web网 站的维护和管理。
04
通信网络的传输介质
有线传输介质之一，由两根绝缘的铜线相互缠 绕而成，具有价格便宜、安装方便等优点，但传输距离较短 ，带宽有限。
同轴电缆
同轴电缆常用于电视信号和宽带网络的传输，由内导体、绝 缘层和外部的网状屏蔽层组成，具有较好的抗干扰能力和较 长的传输距离。
物理层功能
物理层的主要功能包括建立物理连接、传输数据比特流以及控制物理参数，如信号电平 、数据速率等。
03
通信网络的协议与标准
TCP/IP协议族
01
TCP/IP协议族是互联网的基础， 它包括传输控制协议（TCP）和 网际协议（IP）。
02
TCP负责数据的可靠传输，IP负 责数据的路由。
TCP/IP协议族是分层结构的，包 括应用层、传输层、网络层和链 路层。
通信网络可以覆盖全球或特定区域，实现 跨地域的信息传输。
传输速度快
实时性高
通信网络采用先进的技术和设备，能够快 速传输各种形式的信息。
通信网络能够实时传输语音、视频等多媒 体信息，满足用户即时通信的需求。
通信网络的重要性
促进信息交流
通信网络为人们提供了便捷、高效的信息交流方式，使得不同地 区、不同行业的人们能够快速获取和分享信息。

邮政通信技术及邮政通信网的发展
• 邮政通信技术不断进步
–邮政运输手段的现代化。 –邮政通信生产作业处理的机械化和自动化。 –邮政信息网的建设和发展。
• 加强对邮政通信网的动态管理
–邮政通信网的管理与业务发展不相适应之处 –实现通信网动态管理的途径
• 加强邮政通信网建设
– 移动通信系统的构成图 – 移动通信网的结构图
• 数据通信网数பைடு நூலகம்
–据通信网是为提供数据业务而组成的电信网。 – 数据通信系统的基本构成图 – IP电话网结构图
第三节 电信通信网络的发展
一、我国公用电信通信网的发展现状 二、电信通信网技术的发展 三、电信网发展趋势
我国公用电信通信网的发展现状
• 固定电话交换网 中国交换机增长趋势图 • 接入网 • 光纤通信网络 • 移动通信 我国移动通信网络规模图 • 数据通信 中国因特网用户发展趋势图
• 网络组织方式 –邮区中心局体制 –邮政通信网示意图
• 网络分级和分类 –分级：全国干线网，省网，邮区运递网 –分类（按照传递速度）：快件网，普件网
邮政综合计算机网
• 邮政综合计算机网的构成
–邮政综合计算机网是采集、处理、传输。应用、存 储信息的智能网络。它由物理网络和软件系统两大 部分组成。
• 邮政综合网的物理结构
电信通信网技术的发展
• 数字化－－在通信网上全面使用数字通信技术，包括数 字传输、数字交换和数字终端等。
• 综合化－－把不同的业务综合在一个数字通信网上传 送，为用户提供综合性的信息通信服务。
• 宽带化－－宽带化是针对通信网的网络容量和传输处理 能力而言的。
• 智能化－－在通信网中更多地引入智能因素建立智能 网。
• 功能层次： – 邮政通信网包括物理网络、业务规范和运行控制体系三大部 分。 • 物理网络是生产运行的物质基础 • 业务规范是生产运行的规范 • 运行控制体系则实施运行监控和指挥调度，以保证全网可 靠运行，确保邮政生产的畅通无阻。

非均匀量化：量化间隔不相等的量化；小信号量化间隔小，反之量 化间隔大。其优点是改善了小信号的量化信噪比，使在输入信号有 较大的动态范围内满足通信系统的要求。
数字压扩折线近似：对于u律曲线，采用13段折线近似
编码：所谓编码就是用一些符号取代另一些符号的过程。 比如把量化后的信号电平值转换成二进制码组的过程，也 就是用二进制符号取代十进制符号的过程称为编码，其逆 过程称为解码。
波特率与比特率的关系：Rb Rs log 2 N
误码率：
误码率（ Ps） 错误的码元数 传输的总码元数
误信率：
误信率（ Pb） 错误的比特数 传输的总比特数
1.1 选择题
1. 微波是指[ ]。
A、频带为300MHz～300GHz B、波长为1m～1cm
C、频带为1～10GHz
D、频带为30MHz
数字通信系统的优点： ①抗干扰能力强。 ②便于进行信号加工与处理。 ③传输中出现的差错（误码）可以设法控制，提高了传 输质量。 ④数字信息易于加密且保密性强。 ⑤能够传输话音、电视、数据等多种信息，增加了通信 系统的灵活性和通用性。
通信系统的一般模型和作用。
通信方式的类别
按通信对 按信号传 象数量分 输方向与
A.20dB B.15dB C.13dB D.21dB
3.2填空题 1．A/D转换包括（1）（2）（3）；D/A转换包括（4） （5） 2．折叠二进制码的优点：（1）（2）。 3．传输速率为2.048Mb/s的数字信号，实际应用时要求 最小的通路带宽是（1）。 4．抽样的定义为（1） 5．量化的定义为（1）
1.3运用与发挥题 1. 数字通信的优缺点主要有哪些？ 2. 数字通信系统中编码分为哪两类？并简述其各自的作 用。 3. 无线电波的主要传播的方式有哪些？ 4. 某离散信源由0，1，2，3四种符号组成，其概率场为