第1章緒論

1.1為什么要研究數(shù)據(jù)通信1.2電子通信的應(yīng)用領(lǐng)域1.3典型的通信應(yīng)用習(xí)題

1.1為什么要研究數(shù)據(jù)通信 1.1.1數(shù)據(jù)通信的發(fā)展歷史 通信最早可以追溯到2500年前古代的“烽火戲諸侯”，人們通過烽火臺來傳遞軍情，夜晚點火或白天點狼煙(“1”信號)表示敵人入侵，無煙或無火時(“0”信號)表示平安無事。另外，海軍的旗語、手持鏡子反射太陽光的有無等都可以看作是通信的最早形式。 真正意義的通信是在電的發(fā)明之后，從人們利用電信號來傳遞消息時起。 1.1.2我國數(shù)據(jù)通信的發(fā)展

1950年我國自行研制的12路明線載波系統(tǒng)在北京—上海間全線開通，并陸續(xù)在全國推廣使用。1964年我國自行研制的被稱為“101工程”的60路長途對稱電纜載波系統(tǒng)在北京—石家莊間開通，開創(chuàng)了我國長途電纜干線系統(tǒng)的新紀(jì)元。隨后我國自行研制的被稱為“201工程”的60路微波接入系統(tǒng)也投入使用。20世紀(jì)70年代，我國自行研制的1800路，4380路同軸電纜載波系統(tǒng)和600路、960路微波接入系統(tǒng)相繼研制成功并在干線線路上推廣使用。萬門縱橫制交換設(shè)備的研制成功使得國產(chǎn)通信設(shè)備日益擴大應(yīng)用。但由于我國的整體經(jīng)濟水平較低，到1978年我國擁有的電話機數(shù)僅相當(dāng)于美國1905年、英國1947年和日本1958年的水平。1.2電子通信的應(yīng)用領(lǐng)域 1.2.1數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)通信是依照一定的協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個終端之間傳遞數(shù)據(jù)信息的一種通信方式和通信業(yè)務(wù)。它可實現(xiàn)計算機和計算機、計算機和終端以及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。它是繼電報、電話業(yè)務(wù)之后的第三種最大的通信業(yè)務(wù)。

數(shù)據(jù)通信不同于電報、電話通信，它所實現(xiàn)的主要是“人(通過終端)—機(計算機)”通信、“機-機”通信，但也包括“人(通過智能終端)?—人”的通信。數(shù)據(jù)通信中傳遞的信息均以二進制數(shù)據(jù)形式來表現(xiàn)。數(shù)據(jù)通信的另一個特點是，它總是與遠(yuǎn)程信息處理相聯(lián)系的，是包括科學(xué)計算、過程控制、信息檢索等內(nèi)容的廣義的信息處理。 數(shù)據(jù)交換的方式主要有兩種：電路交換和分組交換，其中分組交換在實際數(shù)據(jù)網(wǎng)中應(yīng)用較多。 1.2.2語音通信 除了我們熟悉的傳統(tǒng)的電話通信中使用語音通信外，IP(InternetProtocol)語音通信是新一代技術(shù)的語音通信方式。IP語音通信使所有類型的通信業(yè)務(wù)(包括音頻、視頻和數(shù)據(jù)以及無線和有線語音業(yè)務(wù))都可以在一套IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)上傳輸。因此，它可以增強用戶的移動性并提高工作效率，它可以通過多種工具獲得更全面的特性和功能，這些工具包括電話、PC機和移動電話。

IP語音通信中應(yīng)用最為廣泛的是IP電話，IP電話作為“下一代電話”而倍受矚目，這與通信業(yè)務(wù)經(jīng)營者所傳輸?shù)恼Z音量和IP信息量比率有關(guān)。

IP語音通信允許通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸語音通話業(yè)務(wù)，它可以消除與長途呼叫和國際呼叫相關(guān)的費用，從而節(jié)省電話費用。

IP電話最早是作為Internet上的聯(lián)機應(yīng)用而出現(xiàn)的，那時只要通過雙方擁有同樣的客戶端應(yīng)用軟件就可以在Internet上進行實時通話了，當(dāng)然語音質(zhì)量存在著很多問題。

也許再過幾年，IP電話將步入成熟期，屆時IP電話將具有以下幾個特點：

(1)技術(shù)成熟。

(2)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

(3)全球網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互通。

(4)語音質(zhì)量良好。

(5)大部分傳統(tǒng)電信運營公司開始提供IP電話業(yè)務(wù)。

(6)向IP傳輸多媒體業(yè)務(wù)過渡。

對于企業(yè)用戶來說，通過IP網(wǎng)關(guān)傳送長途電話/傳真，同樣具有重要的意義: (1)節(jié)省長途電話費用。

(2)減少設(shè)備投資。

1.2.3視頻通信 視頻通信可以認(rèn)為是在Internet快速發(fā)展的帶動下，從視頻會議的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種通信技術(shù)。視頻通信的原則就是解決人們對遠(yuǎn)距離實現(xiàn)“面對面”交流的需求，一個視頻通信系統(tǒng)的應(yīng)用本質(zhì)就是通過通信信道，實現(xiàn)遠(yuǎn)端音/視頻信號的實時傳遞。

視頻會議——它是最普遍也是最廣泛的視訊業(yè)務(wù)應(yīng)用之一，其參與者之間不僅能夠進行實時通話還可以看到對方，它適用于一些政府、大型集團公司、企業(yè)頻繁的會議需求。 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)協(xié)作業(yè)務(wù)——通過T.120數(shù)據(jù)會議，可以實現(xiàn)電子白板、數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)用程序共享等數(shù)據(jù)協(xié)作業(yè)務(wù)，共同編輯和修改文本、圖表，企業(yè)可以進行遠(yuǎn)程的匯報討論、資源共享、項目管理。

遠(yuǎn)程教育業(yè)務(wù)利用視訊會議開展教學(xué)活動，使更多的學(xué)生能夠聆聽優(yōu)秀教師的教學(xué)，在美國、歐洲這種方式較為流行。另外，遠(yuǎn)程培訓(xùn)也成為各大企業(yè)關(guān)注的重點。 個人可視通信業(yè)務(wù)通過LAN(LocalAreaNetwork)、ADSL(AsynchronousDigitalSubscriberLine)等接入方式，大量的個人用戶可以在互聯(lián)網(wǎng)上輕松隨意地實現(xiàn)點對點或多點之間的可視對話。如上海貝爾-阿爾卡特公司就為其員工建立了該項應(yīng)用以保障他們在家遠(yuǎn)程辦公期間的工作效率。 流媒體業(yè)務(wù)企業(yè)用戶可以將會議的實況，以流媒體格式在內(nèi)部或運營商的網(wǎng)絡(luò)上進行實時直播，也可以將其存儲下來供自由點播。1.3典型的通信應(yīng)用 1.3.1電子銀行 電子銀行是指銀行通過手機、電視、電話、電腦、自動柜員機ATM(AutomatedTellerMachine)、銷售點系統(tǒng)POS(PointofSale)等電子渠道向客戶提供金融產(chǎn)品和服務(wù)(見圖1-1)。圖1-1電子銀行通信網(wǎng)絡(luò)簡圖 1.3.2電子郵件 電子郵件(簡稱E-mai1)又稱電子信箱、電子郵政，它是一種用電子手段提供信息交換的通信方式(見圖1-2)。圖1-2電子郵件應(yīng)用程序Outlook

電子郵件系統(tǒng)是一種新型的信息系統(tǒng)，是通信技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，電子郵件的傳輸是通過電子郵件簡單傳輸協(xié)議SMTP(SimpleMailTransferProtocol)這一系統(tǒng)軟件來完成的，它是Internet下的一種電子郵件通信協(xié)議。電子郵件的基本原理是在通信網(wǎng)上設(shè)立“電子信箱系統(tǒng)”，系統(tǒng)的硬件是一個高性能、大容量的計算機。硬盤作為信箱的存儲介質(zhì)，在硬盤上為用戶分配一定的存儲空間作為用戶的“信箱”，每位用戶都有屬于自己的一個電子信箱，同時確定一個用戶名和一個用戶可以自己隨意修改的口令。

存儲空間包含存放所收信件、編輯信件以及信件存檔的三部分空間，系統(tǒng)功能主要由軟件來實現(xiàn)。用戶首先開啟自己的信箱，然后通過鍵入命令的方式將需要發(fā)送的郵件發(fā)到對方的信箱中。郵件在信箱之間進行傳遞和交換，也可以與另一個郵件系統(tǒng)進行傳遞和交換。收方在取信時，使用特定賬號從信箱中讀取。 由于電子郵件已經(jīng)成為人際交往最重要的交流工具之一，所以很多黑客也把攻擊目標(biāo)放在電子郵件上。針對電子郵件的攻擊分為兩種，一種是直接對電子郵件的攻擊，如竊取電子郵件的密碼，截取發(fā)送郵件內(nèi)容，發(fā)送郵件炸彈等；另一種是間接對電子郵件的攻擊，如通過郵件傳輸病毒等。

產(chǎn)生電子郵件的安全隱患主要有三個方面：一是電子郵件傳送協(xié)議自身的先天安全隱患，電子郵件傳輸采用的是SMTP協(xié)議，即簡單郵件傳輸協(xié)議，它傳輸?shù)臄?shù)據(jù)沒有經(jīng)過任何加密，只要攻擊者在其傳輸途中把它截獲即可知道內(nèi)容；二是郵件接收客戶端軟件的設(shè)計缺陷導(dǎo)致的安全隱患；三是用戶個人的原因?qū)е碌陌踩[患，如在網(wǎng)吧、學(xué)校等公共場所上網(wǎng)把電子郵件的密碼保存在上面，或者隨意打開一些來歷不明的文件。 電子郵件是傳播病毒最常用的途徑之一，很多著名的病毒都是通過電子郵件來傳輸?shù)?，如造成全球?jīng)濟損失十幾億美元的“愛蟲”病毒。 1.3.3電子購物 電子購物是指通過電腦和網(wǎng)絡(luò)來完成商品或產(chǎn)品的交易、結(jié)算等一系列商業(yè)活動過程的一種方式(見圖1-3)。圖1-3電子商務(wù)購物指南

網(wǎng)絡(luò)上的電子商場具有許多普通商場不可比擬的優(yōu)越性。它以一種全新的銷售方式令企業(yè)刮目相看，其特點如下：

(1)不需要修建商場建筑，也沒有店面租金成本。

(2)沒有商品庫存壓力。

(3)營銷成本極低。

(4)經(jīng)營規(guī)模不受場地限制。

(5)便于與顧客保持更直接、更密切的聯(lián)系。 1.3.4電子會議 交互式電子會議是一種新型的會議方式，無論什么時候、無論在哪里，通過固定電話、移動電話或數(shù)字電話等通信設(shè)備采用約定的方式撥打一個預(yù)定的會議號碼及密碼，便可參加會議。 電子會議經(jīng)歷了模擬電子會議和數(shù)字電子會議兩個階段。模擬電子會議，早在20世紀(jì)70年代就有了這種通信業(yè)務(wù)。當(dāng)時傳送的是黑白圖像，并且只限