第7章 信息、通信及网络控制

1、共150页第1页共150页第2页第一节第一节 通信发展史通信发展史第二节第二节 通信的基本概念通信的基本概念第二节第二节 数据编码技术数据编码技术第四节第四节 差错控制差错控制第五节第五节 信息交换技术信息交换技术第六节第六节 拓扑结构拓扑结构第七节第七节 网络通信设备网络通信设备第八节第八节 通信介质通信介质第九节第九节 移动通信与卫星通信移动通信与卫星通信第十节第十节 宽带通信网宽带通信网 第十一节第十一节 现场总线现场总线第十二节第十二节 基于网络的远程控制基于网络的远程控制共150页第3页第一节第一节 通信发展史通信发展史 所谓通信，实际上就是将信息从一个所谓通信，实际上就是将信息从一

2、个地方传送到另一个地方。地方传送到另一个地方。共150页第4页第一节 通信发展史共150页第5页莫尔斯通信莫尔斯通信 莫尔斯从在电线中流动的电流在电线突莫尔斯从在电线中流动的电流在电线突然截止时会迸出火花这一事实得到启发设计然截止时会迸出火花这一事实得到启发设计出了著名且简单的电码，称为莫尔斯电码出了著名且简单的电码，称为莫尔斯电码第一节 通信发展史共150页第6页第二节第二节 通信的基本概念通信的基本概念（一）通信系统模型（一）通信系统模型 任何一个通信系统都可以借助如图所示的通信任何一个通信系统都可以借助如图所示的通信系统模型来抽象地进行描述。系统模型来抽象地进行描述。通信系统模型示意图通

3、信系统模型示意图 共150页第7页 （二）（二） 信号（信号（SignalSignal） 简单地讲就是携带信息简单地讲就是携带信息的传输介质。的传输介质。 通信中的两种基本传输通信中的两种基本传输信号是信号是模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号 （a）模拟信号）模拟信号 t u 0 1 0 0 1 （b）数字信号）数字信号 t u传输信号示意图传输信号示意图第二节 通信的基本概念共150页第8页通信系统分类通信系统分类根据信道上传输的信号，根据信道上传输的信号， 通信系统可分为：通信系统可分为：模拟通信系统模拟通信系统数字通信系统数字通信系统1 1、模拟通信系统、模拟通信系统第二节 通信的基本

4、概念共150页第9页2 2、数字通信系统、数字通信系统第二节 通信的基本概念共150页第10页数字通信的特点数字通信的特点 抗干扰能力强，无噪声积累抗干扰能力强，无噪声积累 便于加密处理便于加密处理 便于存储、处理和交换便于存储、处理和交换 设备便于集成化、微型化设备便于集成化、微型化 便于构成综合数字网和综合业务数字网便于构成综合数字网和综合业务数字网 占用信道频带较宽占用信道频带较宽第二节 通信的基本概念共150页第11页数字信号的产生数字信号的产生 模拟信号模拟信号 第二节 通信的基本概念连续信号连续信号 离散信号离散信号共150页第12页 数字信号数字信号 第二节 通信的基本概念二进制

5、码二进制码 四进制码四进制码共150页第13页信号的数字化过程信号的数字化过程 抽样抽样 量化量化 编码编码 第二节 通信的基本概念 共150页第14页量化有两种方式量化有两种方式图图a a所示的量化方式中，取整时只舍不入所示的量化方式中，取整时只舍不入图图b b所示的量化方式在取整时有舍有入所示的量化方式在取整时有舍有入第二节 通信的基本概念 a) b)共150页第15页 量化误差量化误差 均匀量化或线性量化均匀量化或线性量化 非均匀量化或非线性量化。非均匀量化或非线性量化。 第二节 通信的基本概念共150页第16页第二节 通信的基本概念a） b） c)音频信号的非均匀量化音频信号的非均匀量

6、化 共150页第17页信息编码标准信息编码标准 ASCII ASCII 码被国际标准化组织码被国际标准化组织ISOISO接受，接受，成为国际标准成为国际标准ISO 646ISO 646，又称为国际，又称为国际5 5号码；号码；它用于计算机内码，也用做数据通信中的它用于计算机内码，也用做数据通信中的编码标准；编码标准；ASCIIASCII码采用码采用7 7位二进制比特编位二进制比特编码，可以表示码，可以表示128128个字符。个字符。 第二节 通信的基本概念共150页第18页基本概念基本概念 信号传输速率信号传输速率波特（波特（BaudBaud） 数据传输速率数据传输速率bps(bit per

7、second)bps(bit per second) 带宽带宽 信道容量信道容量 误码率误码率 信道延迟信道延迟第二节 通信的基本概念共150页第19页数据传输方式数据传输方式a a、并行通信方式、并行通信方式 第二节 通信的基本概念发送端接收端信 道 1信 道 2信 道 3信 道 4信 道 5信 道 6信 道 7信 道 8共150页第20页b b、串行通信方式、串行通信方式第二节 通信的基本概念发送端并串转换12345678串并转换接收端123456781 2 3 4 5 6 7 8共150页第21页串行数据通信的方串行数据通信的方向性结构有三种，即：向性结构有三种，即： 单单 工工 半双工

8、半双工 全双工全双工 第二节 通信的基本概念c c、串行通信的方向性结构、串行通信的方向性结构共150页第22页第二节 通信的基本概念共150页第23页第二节 通信的基本概念共150页第24页 在在同步传输同步传输中的时钟信号中的时钟信号单同步格式单同步格式 双同步格式双同步格式 第二节 通信的基本概念共150页第25页 异步异步又称起止同步，这是在计算机通又称起止同步，这是在计算机通信中常用的同步方式。在异步方式中，并信中常用的同步方式。在异步方式中，并不要求在传送过程信号的每一数据位时收不要求在传送过程信号的每一数据位时收发两端都同步。发两端都同步。 0/10/10/10/10/10/10

9、/10/1起始位停止位空闲位第58个数据位第n个字符第n+1个字符第二节 通信的基本概念共150页第26页信号传输方式信号传输方式 基带传输与频带传输：基带传输与频带传输：基带传输：系统将基带信号直接在信道中传输。基带传输：系统将基带信号直接在信道中传输。频带传输：利用模拟信道传输数据信号频带传输：利用模拟信道传输数据信号第二节 通信的基本概念共150页第27页3 3、基带传输与频带传输举例、基带传输与频带传输举例模拟通信系统模拟通信系统数字通信系统数字通信系统基带传输：如市话通信系统基带传输：如市话通信系统频带传输：如广播电视系统频带传输：如广播电视系统基带传输：如计算机局域网基带传输：如计

10、算机局域网频带传输：如计算机广域网频带传输：如计算机广域网数字频带传输系统实例数字频带传输系统实例第二节 通信的基本概念共150页第28页多路复用技术多路复用技术第二节 通信的基本概念共150页第29页第二节 通信的基本概念共150页第30页ATMATM传输模式传输模式 在在ATMATM中，不再固定分配给某一特定的中，不再固定分配给某一特定的呼叫，只要时隙空闲，任何一个允许接入呼叫，只要时隙空闲，任何一个允许接入的呼叫都能占用空闲时隙。这可通过在输的呼叫都能占用空闲时隙。这可通过在输入端加缓冲器来实现。呼叫的信息先存入入端加缓冲器来实现。呼叫的信息先存入缓冲器中等待，以便时隙一空闲就去占用。缓

11、冲器中等待，以便时隙一空闲就去占用。 第二节 通信的基本概念共150页第31页 它使用类似时分多路复用技术，按时间它使用类似时分多路复用技术，按时间分成一个个时间片（也称为帧），每帧长分成一个个时间片（也称为帧），每帧长125s125s，每帧又包含多个时隙，一个信元占，每帧又包含多个时隙，一个信元占用一个时隙，时隙分配不固定用一个时隙，时隙分配不固定 ATM的传输与交换的传输与交换 第二节 通信的基本概念共150页第32页 宽带接入网络技术宽带接入网络技术 有线宽带接入网络技术有线宽带接入网络技术 宽带无线接入技术宽带无线接入技术 通信网分类通信网分类 电路通信网电路通信网 数据通信网络数据通

12、信网络第二节 通信的基本概念共150页第33页 在在l992l992年年6 6月就提出要制订下一代的月就提出要制订下一代的IPIP，即即IPngIPng（IP Next Generation IP Next Generation ）。由于）。由于IPv5IPv5打算用作面向连接的网际层协议，因打算用作面向连接的网际层协议，因此此IPngIPng现正式称为现正式称为IPv6IPv6。 下一代的网际协议下一代的网际协议IPv6 IPv6 第二节 通信的基本概念共150页第34页 1、第三节第三节 数据编码技术数据编码技术共150页第35页 不归零制（不归零制（Non_Return to ZeroN

13、on_Return to Zero） 常用数字信号编码（常用数字信号编码（1 1）第三节 数据编码技术共150页第36页常用数字信号编码（常用数字信号编码（2 2） 曼彻斯特编码曼彻斯特编码Manchester encoding Manchester encoding Return to ZeroReturn to Zero第三节 数据编码技术共150页第37页常用数字信号编码（常用数字信号编码（3 3）差分曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码 differential differential Manchester Manchester encoding encoding 第三节 数据编码技术共15

14、0页第38页 第三节 数据编码技术共150页第39页11110000原始信号原始信号（a）调幅）调幅（b）调频）调频（c）调频）调频（d）调相）调相（e）调相）调相第三节 数据编码技术共150页第40页第三节 数据编码技术共150页第41页 1 1PCMPCM 技术技术 模拟数据的数字化包括三个步骤：即采样、模拟数据的数字化包括三个步骤：即采样、电平量化和编码。电平量化和编码。0 .20 .40 .60 .81 .01 .21 .41 .6D 7 = 0 .1 3 0 .1D 6 = 0 .9 2 0 .9D 5 = 1 .5 2 1 .5D 4 = 1 .0 8 1 .1D 3 = 0 .5

15、 6 0 .6D 2 = 0 .2 8 0 .3D 1 = 0 .2 7 0 .312Bt( (a a) ) 取取 样样 并并 取取 整整第三节 数据编码技术共150页第42页 2 2DMDM调制调制 5101501 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1样本间隔时间被发送的位串数字化线连续的样本总是相差1信号变化太快，以至编码不能表示信号的变化第三节 数据编码技术共150页第43页第四节第四节 差错控制差错控制信源通信信道信宿数据噪声数据+噪声a)001100111100011111000011000100010110011001010传输数据数据信号波形噪声

16、数据信号与噪声信号叠加后的波形采样时间接收数据原始数据出错的位b)传输差错产生过程传输差错产生过程a)传输过程中噪声产生的情况传输过程中噪声产生的情况 b) 传输差错产生过程的示意图传输差错产生过程的示意图共150页第44页 最常用的差错控制方法是差错控制编码。最常用的差错控制方法是差错控制编码。 差错控制编码可分为检错码和纠错码。差错控制编码可分为检错码和纠错码。检错码能自动发现差错的编码；检错码能自动发现差错的编码；纠错码不仅能发现差错而且能自动纠错码不仅能发现差错而且能自动纠正差错的编码。纠正差错的编码。第四节 差错控制共150页第45页a a、奇偶校验码、奇偶校验码 位数字0 1 2

17、3 4 5 6 7 8 9奇校验偶校验C10 1 0 1 0 1 0 1 0 101C20 0 1 1 0 0 1 1 0 010C30 0 0 0 1 1 1 1 0 010C40 0 0 0 0 0 0 0 1 110C51 1 1 1 1 1 1 1 1 101C60 0 0 0 0 0 0 0 0 010第四节 差错控制共150页第46页b b、循环冗余码（、循环冗余码（CRCCRC） 定义定义 差错控制理论差错控制理论 实现方法实现方法 T(X)=XrT(X)=Xr* *K(X)+R(X) K(X)+R(X) 第四节 差错控制共150页第47页 CRC CRC校验基本思想校验基本思想

18、 计算校验和的算法计算校验和的算法发 送 方接 收 方发 送 数 据 f(x)生 成 多 项 式 G(x)f(x)xk.G(x)=Q(x)+R(x)G(x)实 际 发 送 : f(x)xk+R(x)数 据 字 段校 验 字 段f(x)xkR(x)发 送 数 据 f (x)生 成 多 项 式 G(x)R(x)=R(x) 接 收 正 确R(x) R(x) 接 收 出 错发 送f(x) xkG(x)=Q(x)+R(x)G(x)数据传输中的检错与纠错数据传输中的检错与纠错 第四节 差错控制共150页第48页 利用自动重发的纠错方法有两种：停利用自动重发的纠错方法有两种：停止等待方式和连续工作方式。止等

19、待方式和连续工作方式。 自动重发纠错法自动重发纠错法 信源校验码编码器存储器发送装置传输信道接收装置发发送送端端校验码译码器接接收收端端信宿反馈信号控制器反馈信号控制器第四节 差错控制共150页第49页停止等待方式停止等待方式 接接收收端端发发送送端端ACKNAKACK12231223第四节 差错控制共150页第50页发发 送送 端端接接 收收 端端ACK0ACK1NAKACK2ACK3a)ACK0ACK1NAKACK2ACK6b)ACK3ACK4ACK5丢丢 弃弃重重 传传重重 传传01234523456012345234560123452678901234526789发发 送送 端端接接

20、收收 端端丢丢 弃弃连续工作方式连续工作方式 第四节 差错控制共150页第51页第五节第五节 信息交换技术信息交换技术1 1、交换的理由、交换的理由 如果有多个用户时，为保证任意两个如果有多个用户时，为保证任意两个用户间都能通话，很自然我们会想到每两用户间都能通话，很自然我们会想到每两个用户用一对线路连起来。个用户用一对线路连起来。共150页第52页 第五节 信息交换技术共150页第53页 2 2、线路交换、线路交换 线路交换方式的通信包括三种状态：线路交换方式的通信包括三种状态： （1 1）线路建立）线路建立 （2 2）数据传送）数据传送 （3 3）线路拆除）线路拆除 第五节 信息交换技术共

21、150页第54页 第五节 信息交换技术共150页第55页3 3、报文交换、报文交换 报文交换方式的数据传输单位是报文，报报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。限且可变。报文报文报文ABCD报文交换报文交换 第五节 信息交换技术共150页第56页 第五节 信息交换技术共150页第57页 第五节 信息交换技术共150页第58页4 4、分组交换、分组交换 分组交换原理：类似于报文交换，但分组交换原理：类似于报文交换，但它规定了交换设备处理和传输的数据长度它规定了交换设备处理和传输的数据长度（称之为分组）。（称之为

22、分组）。 分组交换有虚电路分组交换和分组交换有虚电路分组交换和数据报分组交换两种。数据报分组交换两种。 第五节 信息交换技术共150页第59页虚电路方式的工作原理虚电路方式的工作原理 第五节 信息交换技术共150页第60页 在数据报分组交换中，每个分组的传送是被单在数据报分组交换中，每个分组的传送是被单独处理的。独处理的。 第五节 信息交换技术共150页第61页 三种数据交换比较：三种数据交换比较： （1 1）线路交换）线路交换 （2 2）报文交换）报文交换 （3 3）分组交换）分组交换 第五节 信息交换技术共150页第62页呼叫请求呼叫阶段数据传送报文报文报文报文P1P2P3P4P1P2P3

23、P1P2P4P3P4时间ABCDABCDABCD图1.5 三种交换方式的比较（a）线路（电路）交换（b）报文交换（c）分组交换 第五节 信息交换技术共150页第63页5 5、异步传输模式、异步传输模式（ATMATM，Asynchronous Transfer ModeAsynchronous Transfer Mode） 第五节 信息交换技术共150页第64页 第五节 信息交换技术共150页第65页ATMATM组网法组网法ATMATM测试测试 第五节 信息交换技术共150页第66页第六节第六节 拓扑结构拓扑结构 计算机连接的方式叫做计算机连接的方式叫做“网络拓扑结构网络拓扑结构”（Topolo

24、gyTopology）。）。 目前常用的计算机网络拓扑结构有四种。目前常用的计算机网络拓扑结构有四种。它们是总线网络、环形网络、星形网络和网它们是总线网络、环形网络、星形网络和网状网络。状网络。共150页第67页 1 1、总线网络、总线网络 总线结构是使用同一媒体或电缆连接总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式所有端用户的一种方式第六节 拓扑结构共150页第68页 特点特点第六节 拓扑结构共150页第69页 2 2、环形网络、环形网络 环形网，正如名字所描述的那样，是环形网，正如名字所描述的那样，是使用一个连续的环将每台设备连接在一起。使用一个连续的环将每台设备连接在一起。第六节

25、 拓扑结构共150页第70页 特点特点第六节 拓扑结构共150页第71页 3 3、星形网络、星形网络 星型结构是最古老的一种连接方式，大家每星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话就属于这种结构。天都使用的电话就属于这种结构。第六节 拓扑结构共150页第72页 特点特点第六节 拓扑结构共150页第73页 4 4、网状网络、网状网络第六节 拓扑结构共150页第74页 特点及适用范围第六节 拓扑结构共150页第75页第七节第七节 常见的通信设备常见的通信设备 1 1、通信适配器、通信适配器共150页第76页 a a、异步通信、异步通信由地址译码电路，由地址译码电路，8250异步通讯器件

26、，异步通讯器件，EIA接收、发送器件，晶振电路和接收、发送器件，晶振电路和25针或针或9针针D型插头组成。型插头组成。 第七节 常见的通信设备共150页第77页地址总线地址总线PC总总线线8250异异 步步通通 讯讯器器 件件25针针或或9针针D型插型插头头地地 址址译译 码码EIA接收接收发送器件发送器件晶体电路晶体电路芯片选择芯片选择数据总线数据总线中断请求信号中断请求信号第七节 常见的通信设备共150页第78页 b b、同步通信、同步通信第七节 常见的通信设备共150页第79页 2 2、调制解调器、调制解调器 调制解调器是一种计算机硬件，它能把计算调制解调器是一种计算机硬件，它能把计算机

27、的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。 第七节 常见的通信设备共150页第80页各种调制解调器各种调制解调器USB接口的接口的MODEM 外置的外置的MODEM 内置的内置的MODEM PCMCIA卡卡MODEM CF调制解调器调制解调器卡适用于卡适用于GSM和和CDMA蜂窝电话蜂窝电话 无线无线MODEM 第

28、七节 常见的通信设备共150页第81页 3 3、网卡、网卡 网卡，我们又将它称之为网络卡或网络接口网卡，我们又将它称之为网络卡或网络接口卡，英文简称卡，英文简称NICNIC，全称为，全称为Network Interface Network Interface CardCard。它的主要工作原理为整理计算机上发往网线。它的主要工作原理为整理计算机上发往网线上的数据并将数据分解为适当大小的数据包之后向上的数据并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。网络上发送出去。第七节 常见的通信设备共150页第82页各种网卡各种网卡第七节 常见的通信设备共150页第83页 4 4、集线器、集线器 H

29、UB HUB是一个共享设备，其实质是一个中是一个共享设备，其实质是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。第七节 常见的通信设备共150页第84页第七节 常见的通信设备共150页第85页5 5、交换机、交换机 交换式以太网中，交换机供给每个用户交换式以太网中，交换机供给每个用户专用的信息通道，除非两个源端口企图将信专用的信息通道，除非两个源端口企图将信息同时发往同一目的端口，否则各个源端口息同时发往同一目的端口，否则各个源端口与各自的目的端口之间可同时进行通信而不与各自的目的端

30、口之间可同时进行通信而不发生冲突。发生冲突。第七节 常见的通信设备共150页第86页智能校园网整体结构示意图智能校园网整体结构示意图网络核心网络核心分支主干分支主干网络支干网络支干 第七节 常见的通信设备共150页第87页6 6、路由器、路由器 路由器的一个作用是连通不同的网络，路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。另一个作用是选择信息传送的线路。第七节 常见的通信设备共150页第88页 第七节 常见的通信设备共150页第89页路由器及连接路由器及连接第七节 常见的通信设备共150页第90页 网络设备主要包括网络设备主要包括路由器、交换机、集线路由器、交换机、集线器

31、、网卡和器、网卡和MODEMMODEM。第七节 常见的通信设备共150页第91页第八节第八节 通信介质通信介质 1 1、双绞线、双绞线 双绞线可分为双绞线可分为非屏蔽双绞线（非屏蔽双绞线（UTPUTP）屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（STPSTP）共150页第92页双绞线的种类双绞线的种类第八节 通信介质共150页第93页双绞线的标准接法双绞线的标准接法直通线直通线:两头都按两头都按T568B线序线序T568A线序：线序：1 1：绿白：绿白2：绿绿3：橙白橙白 4：蓝蓝 5：蓝白蓝白6 6：橙：橙 7：棕白棕白8 8：棕：棕T568B线序：线序：1 1：橙白：橙白2：橙橙3：绿白绿白 4：蓝蓝 5：蓝

32、白蓝白6 6：绿：绿7：棕白棕白8 8：棕：棕交叉线交叉线:一头按一头按T568A线序线序,一头按一头按T568B线序线序第八节 通信介质共150页第94页双绞线的制作过程双绞线的制作过程第八节 通信介质共150页第95页双绞线及连接设备双绞线及连接设备第八节 通信介质共150页第96页 2 2、同轴电缆、同轴电缆 同轴电缆是由一根外包有固体绝缘材同轴电缆是由一根外包有固体绝缘材料的中心导线和包在外面的细铜丝编织层料的中心导线和包在外面的细铜丝编织层组成的。组成的。第八节 通信介质共150页第97页连接器和终端连接器和终端压接工具第八节 通信介质共150页第98页同轴电缆的网络连接同轴电缆的网

33、络连接第八节 通信介质共150页第99页3 3、光纤、光纤 光纤是光导纤维的简称光纤是光导纤维的简称, ,是以光波为载是以光波为载频频, ,以光导纤维为传输介质的通讯方式以光导纤维为传输介质的通讯方式, ,是是一种介质光导波一种介质光导波, ,光纤不受电磁干扰和噪音光纤不受电磁干扰和噪音干扰。干扰。第八节 通信介质共150页第100页光纤通信原理光纤通信原理第八节 通信介质共150页第101页各种相应的设备各种相应的设备第八节 通信介质共150页第102页4 4、微波、微波 微波通信一次只能向一个方向传播，因此微波通信一次只能向一个方向传播，因此对于类似电话交谈这种双向传输来说就需要对于类似电

34、话交谈这种双向传输来说就需要两种频率。两种频率。第八节 通信介质共150页第103页 微波扩频通信传输方式，俗称微波通信。下图示意了其传输的原理。 第八节 通信介质共150页第104页微波通信设备微波通信设备第八节 通信介质共150页第105页第九节第九节 移动通信与卫星通信移动通信与卫星通信1 1、模拟蜂窝移动通信系统、模拟蜂窝移动通信系统 共150页第106页 目前常使用频目前常使用频道重复利用的方法道重复利用的方法来扩容，也就是划来扩容，也就是划分蜂窝的方法来增分蜂窝的方法来增加用户容量。加用户容量。频道重复利用的解决方法频道重复利用的解决方法第九节 移动通信与卫星通信共150页第107

35、页蜂窝间的通信切换蜂窝间的通信切换 第九节 移动通信与卫星通信共150页第108页2 2、集群移动通信系统、集群移动通信系统 集群移动通信系统可以实现将几个部门集群移动通信系统可以实现将几个部门所需要的基地台和控制中心统一规划建设，所需要的基地台和控制中心统一规划建设，集中管理集中管理第九节 移动通信与卫星通信共150页第109页3 3、CDMACDMA CDMACDMA是码分多址的英文缩写是码分多址的英文缩写(Code (Code Division Multiple Access)Division Multiple Access)，它是在数字技，它是在数字技术的分支术的分支-扩频通信技术上发

36、展起来的一种崭扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。新而成熟的无线通信技术。 第九节 移动通信与卫星通信共150页第110页CDMACDMA技术的发展趋势技术的发展趋势 IS-95 IS-95还在不断完善和发展的过程中，还在不断完善和发展的过程中，Qualcomm Qualcomm 将致力继续发展将致力继续发展IS-95IS-95，以便使，以便使IS-IS-9595保持竞争优势，并过渡到第三代系统。将推保持竞争优势，并过渡到第三代系统。将推出以下新标准。出以下新标准。 1 1） IS-99IS-99 2 2）IS-657IS-657 3 3）IS-95BIS-95B 4 4）I

37、S-95C IS-95C 5 5）cdmaOnecdmaOne第九节 移动通信与卫星通信共150页第111页CDMACDMA系统提供的电信业务系统提供的电信业务 从业务角度来看，从业务角度来看，CDMACDMA系统从服务的角度系统从服务的角度出发，为用户提供了更加丰富、多样且应用灵出发，为用户提供了更加丰富、多样且应用灵活方便的业务。活方便的业务。 第九节 移动通信与卫星通信共150页第112页用户终端业务用户终端业务 1 1 电话业务电话业务 2 2 短消息业务短消息业务 3 3 紧急呼叫业务紧急呼叫业务 4 4 语音邮箱业务语音邮箱业务第九节 移动通信与卫星通信共150页第113页承载业务

38、承载业务 承载业务提供了在两个网络终端接承载业务提供了在两个网络终端接口间的信息传递能力。移动终端口间的信息传递能力。移动终端MTMT控制控制无线信道使信息流成为终端设备无线信道使信息流成为终端设备TETE能接能接受的信息。受的信息。第九节 移动通信与卫星通信共150页第114页补充业务补充业务 CDMACDMA规范定义了支持提供给各承载规范定义了支持提供给各承载业务和用户终端业务的补充业务。补充业务和用户终端业务的补充业务。补充业务向用户提供包括补充业务授权、补业务向用户提供包括补充业务授权、补充业务操作和补充业务应用等功能。充业务操作和补充业务应用等功能。第九节 移动通信与卫星通信共150

39、页第115页CDMACDMA无线网卡无线网卡 联网精灵联网精灵随随e游游JD-2010网科网科WK-600 亚讯亚讯C210实达实达Starwm-200U Starwm-200P 第九节 移动通信与卫星通信共150页第116页CDMACDMA存在的问题存在的问题 （1 1）CDMACDMA鉴权问题鉴权问题 （2 2） CDMACDMA国际漫游问题国际漫游问题第九节 移动通信与卫星通信共150页第117页4 4、卫星通信、卫星通信 卫星通信就是利用位于卫星通信就是利用位于3 3万万6 6千公里高空千公里高空的人造地球同步卫星作为太空无人值守的微的人造地球同步卫星作为太空无人值守的微波中继站的一种

40、特殊形式的微波接力通信。波中继站的一种特殊形式的微波接力通信。 卫星通信的优缺点卫星通信的优缺点第九节 移动通信与卫星通信共150页第118页同步地球卫星同步地球卫星第九节 移动通信与卫星通信共150页第119页卫星的覆盖范围卫星的覆盖范围第九节 移动通信与卫星通信共150页第120页VSATVSAT卫星通信卫星通信 VSAT VSAT网通常由一个卫星转发器、一个大网通常由一个卫星转发器、一个大型主站和大量的型主站和大量的VSATVSAT小站组成，能单双向传小站组成，能单双向传输数据、语音、图像、视频等多媒体综合业输数据、语音、图像、视频等多媒体综合业务。务。第九节 移动通信与卫星通信共150

41、页第121页VSATVSAT网网络络组组成成第九节 移动通信与卫星通信共150页第122页卫星通信的应用（卫星通信的应用（2 2）第九节 移动通信与卫星通信共150页第123页第十节第十节 宽带通信网宽带通信网 宽带通信网是一种全数字化、高速、宽宽带通信网是一种全数字化、高速、宽带、具有综合业务能力的智能化通信网络。带、具有综合业务能力的智能化通信网络。宽带通信网的显著特点就是在信息数据传输宽带通信网的显著特点就是在信息数据传输上突破了速度、容量和时间空间的限制。上突破了速度、容量和时间空间的限制。共150页第124页宽带骨干网络技术宽带骨干网络技术 1 1 帧中继帧中继 2 2 异步转移模式

42、异步转移模式 3 3 多协议标签交换多协议标签交换 4 IP4 IP网络技术网络技术 5 5 下一代互联网技术下一代互联网技术光互联网及光互联网及 交换技术交换技术第十节 宽带通信网 共150页第125页 宽带接入网络技术宽带接入网络技术 1 1 有线宽带接入网技术有线宽带接入网技术 （1 1） 铜线宽带接入技术铜线宽带接入技术 （2 2） 光纤接入技术光纤接入技术 （3 3） 混合光纤同轴接入混合光纤同轴接入 第十节 宽带通信网 共150页第126页 2 2 宽带无线接入技术宽带无线接入技术 （1 1） 本地多点分配系统（本地多点分配系统（LMDSLMDS） （2 2） 多点多信道分配系统（

43、多点多信道分配系统（MMDSMMDS） （3 3）无线局域网）无线局域网 第十节 宽带通信网 共150页第127页宽带通信网的发展趋势宽带通信网的发展趋势 通信网可大体分为两种：通信网可大体分为两种： （1 1）电路通信网）电路通信网 （2 2）数据通信网络）数据通信网络第十节 宽带通信网 共150页第128页第十一节第十一节 现场总线现场总线 现场总线的定义现场总线的定义 现场总线的本质含义表现在以下现场总线的本质含义表现在以下4 4个方面：个方面： 1 1）现场通信网络；）现场通信网络； 2 2）场设备互连；）场设备互连； 3 3）互操作性；）互操作性； 4 4）分散功能块。）分散功能块。

44、 共150页第129页现场总线的技术特点现场总线的技术特点 系统的开放性系统的开放性 互可操作性与互用性互可操作性与互用性 现场设备的智能化与功能自治性现场设备的智能化与功能自治性 系统结构的高度分散性系统结构的高度分散性 对现场环境的适应性对现场环境的适应性 第十一节 现场总线共150页第130页网络管理系统管理功能块设备描述语音DLL现场总线信息规范（FMS）应 用 层数 据 链 路 层PLC现场物 理 层传感器控制器执行器现场总线的体系结构现场总线的体系结构 第十一节 现场总线共150页第131页几种常见的现场总线几种常见的现场总线 基金会现场总线（基金会现场总线（FFFF） 协议模型协

45、议模型 第十一节 现场总线共150页第132页基金会现场总线（基金会现场总线（FFFF） 适用范围适用范围 特点特点第十一节 现场总线共150页第133页主要特性参数主要特性参数低速现场总线低速现场总线H1 /(kb/s)高速现场总线高速现场总线H2/( Mb/s)传输速率传输速率31.2531.2531.25111信号类型信号类型电压电压电压电压电压电压电流电流电压电压电压电压拓扑结构拓扑结构总线总线/菊花菊花链链/树型树型总线总线/菊花菊花链链/树型树型总线总线/菊菊花花链链/树型树型总线总线总线总线总线总线通信距离通信距离/m190019001900750750750分枝长度分枝长度/m

46、120120120000供电方式供电方式非总线非总线供电供电总线总线供电供电总线总线供电供电总线交流总线交流供电供电非总线供非总线供电电非总线供非总线供电电本质安全本质安全不支持不支持不支持不支持支持支持支持支持不支持不支持支持支持设备数设备数/段段2-321-122-62-322-322-32第十一节 现场总线共150页第134页 网络拓扑结构网络拓扑结构 传输介质传输介质第十一节 现场总线共150页第135页PROFIBUS PROFIBUS 协议模型协议模型 第十一节 现场总线共150页第136页 物理层物理层 ProfibusProfibus的总线存取协议的总线存取协议 Profibu

47、sProfibus的电文的电文第十一节 现场总线共150页第137页 适用范围适用范围 特点特点 （1 1）传输速率）传输速率 （2 2）节点数）节点数 （3 3）网络拓扑结构）网络拓扑结构 （4 4）传输介质）传输介质 （5 5）其他）其他第十一节 现场总线共150页第138页Profibus-FMSProfibus-DP PLC PLC网桥工业PC工业PCA C TA C T1 0 M 1 0 0 M1 2 3 41 3 1 4 1 5 1 65 6 7 81 7 1 8 1 9 2 09 1 0 1 1 1 22 1 2 2 2 3 2 4U P L IN K123456789 1 0 1 1 1 21 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4C O LC O LP W RS W IT C H耦合器 传感器执行器 传感器执行器Profibus总线网络拓扑结构总线网络拓扑结构 第十一节 现场总线共150页第139页CANCAN总线总线 协议模型协议模型 第