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數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)11概述通信的概念計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵問(wèn)題數(shù)據(jù)通信的體系結(jié)構(gòu)2通信的概念通信(Communication)是把消息從一地有效地傳遞到另一地,即消息傳遞的全過(guò)程。3電話的產(chǎn)生與發(fā)展三大電信運(yùn)營(yíng)商1854年WesternUnion公司成立,1877年成立美國(guó)之音電話公司1876年貝爾電話公司成立,1925年貝爾實(shí)驗(yàn)室成立1900年美國(guó)AT&T公司成立4電話的產(chǎn)生與發(fā)展1910年,AT&T、貝爾實(shí)驗(yàn)室、WesternElectric從運(yùn)營(yíng)公司分離。1996年AT&T重組:通信業(yè)務(wù)集團(tuán)(CommunicationServicesGroup)朗訊科技(LucentTechnologies)咨詢公司(GlobalInformationSolutions)5電話交換方式的發(fā)展1880-1910:人工交換(ManualSwitch)喬治·貝爾發(fā)明世界上第一部電話機(jī)已經(jīng)100多年;最早的電話交換使用人工轉(zhuǎn)接方式,接線話務(wù)員使用塞繩(link)把要通話的兩端物理上連接起來(lái);容量小、交換效率低,但它是一次遠(yuǎn)程電信號(hào)通信的跨躍。1910-1970:機(jī)電交換(ElectromechanicalSwitching)1910-1960:步進(jìn)制系統(tǒng)(Step-by-Step)1940-1975:縱橫制交換機(jī)(空分制),即Crossbar-System1960-現(xiàn)在:電子交換(ElectronicSwitching)模擬交換(AnalogSwitching)數(shù)字交換(DigitalSwitching)6貝爾系統(tǒng)解體前的交換體系7貝爾系統(tǒng)解體后的交換體系8我國(guó)長(zhǎng)話網(wǎng)絡(luò)的交換體系結(jié)構(gòu)9國(guó)際電話網(wǎng)交換體系10計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展1864年美國(guó)Rand公司提出存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的概念,電路交換向分組交換過(guò)渡??焖俜纸M交換技術(shù)——幀中繼、ATMB-ISDN——綜合化、高速化11計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1969年美國(guó)國(guó)防部ARPANET1976年X.25標(biāo)準(zhǔn)1989年ATM交換1993年國(guó)家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(NII)行動(dòng)計(jì)劃:信息高速公路1994年全球信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(GII)1996年下一代因特網(wǎng)計(jì)劃(NGI)12傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)的交換系統(tǒng)不適合計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸具有間歇性計(jì)算機(jī)通信具有突發(fā)性電路交換在建立通路之前的呼叫時(shí)間太長(zhǎng)13分組交換技術(shù)與虛電路14面向21世紀(jì)的計(jì)算機(jī)通信寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)計(jì)算機(jī)無(wú)線通信15數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(1)信道與噪聲涉及的基本問(wèn)題有信道的概念、常用信道的特性及對(duì)所傳信道的影響,克服不良信道特性的辦法等。16數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(2)數(shù)字終端技術(shù)包括發(fā)端、收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理過(guò)程中所涉及到的技術(shù)。模擬信號(hào)數(shù)字化問(wèn)題中的信源編碼/譯碼;數(shù)據(jù)壓縮處理,語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù);多路復(fù)用、數(shù)字復(fù)接技術(shù)等。17數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(3)數(shù)字基帶傳輸技術(shù)信號(hào)傳輸碼型碼間串?dāng)_問(wèn)題實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間串?dāng)_傳輸?shù)睦硐霔l件及減少碼間串?dāng)_的部分響應(yīng)系統(tǒng)和均衡技術(shù)。18數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(4)數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)主要是指數(shù)字通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一——數(shù)字調(diào)制/解調(diào)技術(shù),是將輸入的數(shù)字信號(hào)(基帶數(shù)字信號(hào))變換為適合于信道傳輸?shù)念l帶信號(hào)。19數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(5)數(shù)字同步技術(shù)同步就是使系統(tǒng)的收發(fā)兩端在時(shí)間上保持步調(diào)一致。同步的主要內(nèi)容有載波同步、位同步、幀同步以及網(wǎng)同步。20數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(6)差錯(cuò)控制編碼技術(shù)差錯(cuò)控制編碼/譯碼,屬信道編碼之范疇。信道編碼技術(shù)主要研究檢錯(cuò)、糾錯(cuò)碼概念及基本實(shí)現(xiàn)方法。21數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(7)信道共享技術(shù)公共信道應(yīng)同時(shí)為多對(duì)用戶提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),不能被某一對(duì)用戶獨(dú)占,這是提高線路利用率的有效方法。22數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(8)數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換又叫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接。這與電話系統(tǒng)的交換局一樣,因?yàn)槿我庖粚?duì)用戶都是用公共的網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)接是必然的,轉(zhuǎn)接技術(shù)直接影響了通信質(zhì)量和線路利用率。它與信道共享問(wèn)題密切相關(guān)。23數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(9)流量控制流量是計(jì)算機(jī)通信過(guò)程在網(wǎng)絡(luò)中的通信量。在網(wǎng)絡(luò)中通信鏈路的容量、交換結(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)和處理機(jī)等都是網(wǎng)絡(luò)資源。在某一段時(shí)間里,如果對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求超過(guò)了網(wǎng)絡(luò)所能提供的,則產(chǎn)生了擁塞,解決網(wǎng)絡(luò)擁塞的辦法是流量控制。24數(shù)字通信涉及的主要技術(shù)(10)尋址與路由選擇在互聯(lián)網(wǎng)中,兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可能位于不同的子網(wǎng)上,此時(shí)的尋址問(wèn)題最為復(fù)雜。要確定哪兩個(gè)子網(wǎng)上的哪兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通信,還要確定這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上的哪兩個(gè)進(jìn)程通信。在單個(gè)子網(wǎng)上就不必尋網(wǎng)址了。尋址是計(jì)算機(jī)通信中最基本的問(wèn)題。在網(wǎng)絡(luò)中兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通信時(shí),它們之間可能經(jīng)過(guò)許多轉(zhuǎn)接點(diǎn)和鏈路,也可能經(jīng)過(guò)許多通信子網(wǎng),有許多路由,如何選擇其中一條,這就是路由選擇要解決的問(wèn)題。25數(shù)據(jù)通信的層次結(jié)構(gòu)交換系統(tǒng)高層接口進(jìn)程與尋址交換層路徑選擇流量控制信道共享與交換網(wǎng)絡(luò)尋址傳輸系統(tǒng)幀控與鏈路管理鏈路管理幀序檢測(cè)與控制幀流量控制接入與傳輸誤碼檢測(cè)與控制數(shù)據(jù)透明傳輸同步信號(hào)變換與編碼26數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)信息傳輸速率信息傳輸速率(或稱信息速率、比特率)指單位時(shí)間內(nèi)所傳送的信息量,單位是比特/秒(b/s,或bps)。碼元速率碼元速率又稱為調(diào)制速率,或波特率,是指單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的碼元數(shù)目,單位是波特(Baud)。27誤碼率誤碼率是指碼元在傳輸系統(tǒng)出差錯(cuò)的概率。常用的誤碼率可表示為:28頻帶利用率頻帶利用率是描述數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬之間關(guān)系的一個(gè)指標(biāo),也是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)有效性的指標(biāo)。它是單位時(shí)間內(nèi)所能傳輸?shù)男畔⑺俾剩杀硎緸?9制訂數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)ISOInternationalStandardOrganizationITUInternationalTelecommunicati
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