通信网理论基础nettheory课件

通信网理论基础课件contents目录通信网概述通信网理论基础通信协议与标准通信网技术发展通信网络安全通信网应用01通信网概述0102通信网定义通信网是现代社会信息交流的基础设施，广泛应用于电信、广播电视、互联网等领域。通信网是一种实现信息传输和交换的网络，由节点和链路组成，能够实现信息的传递、处理和存储等功能。通过光纤、电缆等物理介质实现信息的传输，具有传输速率高、稳定性好等优点，但建设成本较高。有线通信网通过无线电波实现信息的传输，具有灵活性高、覆盖范围广等优点，但易受环境干扰和安全性问题。无线通信网基于IP协议的全球性互联网络，实现了不同类型和规模的通信网之间的互联互通，具有信息共享、交互性等优点。互联网通信网分类指网络中节点和链路的布局和连接方式，常见的有星型、树型、环型、网状型等。网络拓扑结构网络协议体系结构网络管理体系结构指网络中各层协议的组成和相互之间的关系，是实现网络功能的基础。指网络的管理架构和管理层次，包括集中式、分布式和分层式等。030201通信网结构02通信网理论基础信号的分类与特性信号可以根据不同的特性进行分类，如连续信号和离散信号、确定性信号和随机信号等。了解这些分类有助于更好地理解信号处理和通信系统的基本原理。系统模型与特性系统可以看作是输入信号通过某种方式转换为输出信号的过程。系统的特性决定了信号通过系统时的行为和变化。掌握系统的基本模型和特性对于理解通信系统的性能和行为至关重要。线性时不变系统线性时不变系统是通信系统中常见的一类系统，其特点是系统对输入信号的响应与输入信号的强度和频率无关，只与输入信号的种类有关。理解线性时不变系统的性质和特点有助于更好地设计和分析通信系统。信号与系统信息量的定义与度量01信息量是描述信息多少的度量，其定义与概率和熵有关。了解信息量的定义和度量方法有助于更好地理解信息传输和处理的基本原理。信道容量与香农公式02信道容量是描述信道传输信息能力的一个指标，香农公式给出了信道容量的计算方法。了解信道容量和香农公式的意义和应用有助于更好地设计通信系统和优化通信性能。数据压缩与编码03数据压缩是提高信息传输效率的重要手段，编码则是数据压缩的一种常见方法。了解数据压缩和编码的基本原理和应用有助于更好地理解和应用信息论的基本原理。信息论基础编码的基本概念与分类编码是将信息转换为可以在通信系统中传输的信号的过程。了解编码的基本概念和分类有助于更好地理解编码理论和应用。线性码与循环码线性码和循环码是两种常见的编码方式，其特点是生成的码字具有线性或循环特性。掌握线性码和循环码的生成和检错原理有助于更好地应用编码理论于实际的通信系统中。纠错编码与前向纠错纠错编码是提高数据传输可靠性的重要手段，前向纠错则是纠错编码的一种常见方法。了解纠错编码和前向纠错的原理和应用有助于更好地设计和分析具有高可靠性的通信系统。编码理论010203多路复用的基本概念与分类多路复用是一种提高通信系统传输效率的技术，其通过将多个信号合并到一个信道中进行传输，实现多个用户共享一个信道的目的。了解多路复用的基本概念和分类有助于更好地理解和应用多路复用技术。时分多路复用与频分多路复用时分多路复用和频分多路复用是两种常见的多路复用方式，其特点是将多个信号分配到不同的时间或频率段上进行传输。掌握时分多路复用和频分多路复用的原理和应用有助于更好地设计和分析具有高传输效率的通信系统。波分复用的原理与应用波分复用是一种利用光的波长进行多路复用的技术，其通过将不同波长的光信号合并到一个光纤中进行传输，实现高速、大容量的信息传输。了解波分复用的原理和应用有助于更好地理解和应用现代光纤通信系统中的关键技术。多路复用技术03通信协议与标准TCP/IP协议族是互联网的核心协议，由传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）组成。TCP负责数据的可靠传输，通过流量控制和拥塞控制机制，确保数据在网络中的可靠传输。IP负责数据的路由和寻址，通过IP地址将数据从一个网络节点传送到另一个网络节点。TCP/IP协议族OSI参考模型OSI参考模型是开放系统互联的参考模型，它将通信协议划分为七个层次，从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。每层都有特定的功能和协议，使得不同的系统可以实现互操作性和通信。IEEE802系列标准IEEE802系列标准是一组用于局域网和城域网的协议标准，包括以太网、无线局域网、宽带接入等。这些标准定义了数据链路层和物理层的规范，使得不同的设备能够相互通信和协作。04通信网技术发展

5G通信技术5G通信技术概述5G是第五代移动通信技术，具有高速率、低时延、大连接等特性，能够满足未来多样化、高容量的通信需求。5G技术特点5G技术包括毫米波频段、小基站、大规模天线技术等，能够提供更高的数据传输速率和更低的时延，同时支持更多设备连接。5G应用场景5G技术的应用场景包括超高清视频、虚拟现实、智能交通、远程医疗等，将深刻影响社会和经济发展。物联网技术特点物联网技术包括传感器技术、无线通信技术、云计算技术等，能够实现物品之间的智能化识别、定位、跟踪和管理。物联网技术概述物联网是指通过互联网实现物品之间的信息交换和通信的技术，是互联网的延伸和扩展。物联网应用场景物联网技术的应用场景包括智能家居、智能农业、智能工业等，将促进产业升级和经济发展。物联网技术卫星通信技术特点卫星通信技术包括信号调制解调技术、信道编码技术、多址接入技术等，能够实现高质量的语音、视频和数据传输。卫星通信应用场景卫星通信技术的应用场景包括应急通信、国际通信、广播和电视传输等，将促进全球信息交流和共享。卫星通信技术概述卫星通信是指通过地球同步轨道卫星实现远距离通信的技术，具有覆盖范围广、通信距离远等优点。卫星通信技术05通信网络安全黑客攻击、病毒传播、网络钓鱼等，旨在破坏通信网络的安全性，窃取敏感信息或干扰服务。外部威胁内部人员滥用权限、误操作或恶意行为，可能导致敏感数据泄露或网络服务中断。内部威胁同时来自内部和外部的威胁，如内外勾结、内部人员与黑客合谋等，增加了安全防范的复杂性。混合威胁网络安全威胁加密和解密使用相同密钥，如AES、DES等算法，适用于数据加密和完整性保护。对称加密加密和解密使用不同密钥，通常公钥用于加密，私钥用于解密，如RSA算法，适用于数字签名和身份认证。非对称加密结合对称加密和非对称加密的优点，以提高加密效率和安全性。混合加密加密与解密技术根据预设规则对进出网络的数据包进行筛选和过滤，以防止非法访问和恶意攻击。包过滤防火墙在应用层对数据流进行控制，能够识别和拦截应用层威胁，提供更高级别的安全保护。应用层防火墙结合包过滤防火墙和应用层防火墙的特点，通过跟踪会话状态来实现安全控制。状态检测防火墙防火墙技术06通信网应用智能交通系统概述智能交通系统是一种利用先进的信息技术、通信技术、传感器技术和控制理论，对传统交通运输系统进行改造和升级，以提高交通运输效率、安全和环保性能的系统。通信网在智能交通系统中的应用通信网在智能交通系统中发挥着关键作用，为各种交通信息提供了传输的通道。通过通信网，智能交通系统可以实现实时的交通信息采集、传输和处理，为交通管理部门和驾驶员提供及时、准确的交通信息，提高交通运行效率。智能交通系统的优势智能交通系统具有许多优势，包括提高交通运行效率、减少交通拥堵、降低交通事故发生率、减少环境污染等。这些优势有助于推动城市可持续发展和提升居民的生活质量。智能交通系统要点三智慧城市概述智慧城市是指通过信息技术和通信技术手段，对城市运营管理各领域进行智能化改造和升级，使城市运行更加高效、安全、便捷和环保。要点一要点二通信网在智慧城市建设中的作用通信网是智慧城市建设的基础设施之一，为智慧城市提供了信息传输的通道。通过通信网，智慧城市可以实现各种智能化应用，如智能安防、智能照明、智能环卫等，提高城市管理和服务水平。智慧城市的发展前景随着信息技术和通信技术的不断发展，智慧城市建设将越来越普及。智慧城市的发展将有助于提高城市居民的生活质量、推动城市经济发展和提高城市的竞争力。要点三智慧城市远程医疗是一种利用信息技术和通信技术手段，为患者提供远程医疗服务的新型医疗模式。通信网是远程医疗实现的基础设施之一，为远程医疗提供了信息传输的通道。通过通信网，远程医疗可以实现远程诊