通信网的组成和功能.ppt

1、第一章通信网络的组成和功能1.1通信的概念1.1.1通信的定义通信是指信息从一个地方到另一个地方的有效传输。在传输过程中，发送者试图将要传输的信息加载到一些适当的信号上.在这些信号到达接收者之后，接收者解释发送者想要告诉他的信息。有许多例子符合这个定义，如电话，它使用电话(系统)来传输信息；两个人之间的对话是用声音来传达信息；古代的“新闻树”、“烽火台”和现代仍在使用的“信号灯”用光来传递信息。1.1.2通信的目的是传递信息。信息有不同的形式，如语言、文字、数据、图像、符号等等。随着社会的发展，信息的种类越来越多，人们对传递信息的要求和手段也越来越高。通信中的信息传输是通过信号来实现的，信号是

2、信息的载体。如交通灯信号、火灾烟雾、电压和电流信号等。1.1.3电气通信的含义在各种通信方法中，使用“电信号”来传递信息的通信方法称为电气通信。这种通信可以无失真且高效地传输有用信息，同时在传输过程中抑制无用信息和有害信息。它还具有存储、处理、采集和显示功能。它快速、准确、可靠，并且几乎不受时间、地点、空间、距离等特性的限制，因此得到了迅速发展和广泛应用。在自然科学中，通信几乎等同于电子通信。本课程中的通信是指电气通信。基于此，我们不妨重新定义通信：利用电子和其他技术手段，通过电信号(包括光信号)实现信息从一个地方到另一个地方的有效传输，称为通信。1.2.1通信系统的定义和组成实现信息传输所需

3、的所有技术设备和传输介质的总和称为通信系统。以基本的点对点通信为例，通信系统的组成(通常称为通用模型)如图所示。1.2通信系统的概念，信息源的作用(信息源，也叫发送终端，起着信息发送者的作用)是把要传输的信息转换成原始的电信号，例如，电话系统中的电话可以看作信息源。在发送端，发送设备的基本功能是将信号源与信道匹配，即将信号源产生的原始电信号转换成适合在信道中传输的信号。信道是指信号传输的信道，在形式上可分为有线信道和无线信道。就传输方式而言，信道可以分为模拟信道和数字信道，甚至包括一些设备。噪声源是信道中所有噪声和在通信系统中其他地方散射的噪声的集合。在通信系统中，噪声的影响是不可忽视的。通信

4、系统的噪声可能来自各个部分，包括发送或接收信息的周围环境、各种设备的电子设备以及信道外电磁场的干扰。在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即解调、解码、译码等。它的任务是从干扰接收信号中恢复相应的原始电信号。信宿(也称为接收者或接收终端)将恢复的原始电信号转换成相应的消息，例如，电话将另一方发送的电信号恢复成声音。通信系统的工作模式根据消息传输的方向和时间对于点对点通信，根据消息传输的方向和时间，通信模式可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信。所谓的单工通信是指消息只能在一个方向上传输的通信模式。在单工通信中，发送设备和接收设备之间只有一个传输信道，传输的方向是例如，计算机和打印机，计算机

5、和显示器等。这种方法的特点是设备简单，成本低，但传输效率低。半双工通信意味着通信双方可以发送和接收消息，但不能同时接收和发送消息。在半双工通信中，两个设备之间有两个传输通道，可以轮流双向传输，但不能同时传输。也就是说，一次只能向一个方向传输数据。这种方法要求每端都有一个发送设备、一个接收设备和一个用于改变数据传输方向的控制器。对讲机、收发器等。都是这种交流方式。这种方法适用于会话终端或传输信道没有足够带宽支持双向信道的情况。由于通信中传输信道的方向需要不断改变，控制复杂，传输效率极低。所谓全双工通信是指通信双方可以同时双向传输消息的工作模式。这样，两个设备之间有两条传输通道，数据可以同时在两个

6、方向上传输。相当于两个相反方向的单工通信的组合。这种方式传输效率高，控制简单，但成本高。同时，它要求传输通道有足够的带宽来给予充分的支持。显然，全双工通信的信道必须是双向信道。生活中有很多全双工通信的例子，比如普通电话和移动电话。通信网络及与通信网络相关的设备下图所示的通信系统是一个一对一的通信系统，它完成由点对点传输介质直接连接的链路与两个通信设备之间的通信，是最简单的通信结构。事实上，不可能铺设特殊线路，因为通信设备之间的距离太远。此外，在许多情况下，通常有几个设备需要相互通信。为了说明四个用户对双向通信的要求，必须有43=12套通信系统。也就是说，每个用户应该有三套收发设备和三套终端设备

7、与其他三个用户通信。如下图所示，在任何两个通信设备之间建立直接的点对点连接显然是不经济和不现实的。解决方案是将需要通信的多个设备通过线路连接到同一个地方，并在此处设置一个交换设备，如下图所示。通信网络的定义通信网络是使用交换设备、传输设备、各种通信手段和一定的连接方式，将地理上分散的用户终端设备相互连接起来，实现通信和信息交换的系统。通信网络的组成完整的通信网络包括硬件和软件。硬件通常由用户终端、交换中心和传输系统组成。软件是指通信网络完成信息传输和交换所需的一整套协议和标准，包括网络结构、网内信令、协议和接口、技术系统和技术标准等。实现通信服务和运行支持是通信网络的重要组成部分。终端设备是指

8、通信网络的最外层设备。它将用户发送的各种形式的信息转换成适合于通过相关电信服务网络传输的电磁信号和数据包，反之亦然，并将从电信网络接收的电磁信号、符号和数据包转换成用户能够识别的信息。根据位置不同，终端设备分为电信部门的公共终端设备、用户所在位置的用户专用终端设备和个人终端。根据功能不同，终端设备可分为电话终端(普通电话、移动电话、群组电话等)。)、非电话终端(公共电报终端、电传终端、计算机终端、数据终端等。)，以及多功能多媒体通信终端(能够提供至少两种类型的信息媒体或功能的终端设备，例如可视电话、会议电视终端和com根据不同的传输介质，传输系统分为有线传输系统(金属线传输系统和光缆传输系统)

9、，其通过电磁波沿有形介质传播来实现信号传输，以及无线传输系统(长波、短波、超短波和地面微波通信系统以及卫星通信系统)，其通过电磁波在空气中传播来实现信号传输。交换系统的本质是交换和通信网络的核心。它主要完成接入交换节点链路的收集、传输、连接和分配。不同电信业务网络中交换设备的性能要求不同。例如，程控电话交换网采用直接连接呼叫电路的电路交换方式。计算机通信的数据服务网络采用存储转发模式。1.3.3路由的概念是指在网络中任意两个交换中心之间建立的呼叫连接或传输信息的方式。例如：A-B、B-C、a-b-c、A、B、C、1.3.4根据运行模式对通信网络进行分类：公共网络和专用网络。根据服务和使用范围：

10、本地网、本地网、长途网和国际网。根据不同的业务范围：电话网、电报网、传真网、数据网、有线电视网、综合业务数字网等。根据不同的传输介质：有线网络和无线网络。所谓有线网络是指传输介质为架空明线、电缆、光缆等的通信网络。它的特点是媒介可以被看见和触摸。所谓的无线网络指的是这样一种通信网络，其中用于传输消息的介质是不可见和无形的介质(例如电磁波)。有线网络的传输介质主要包括电缆、明线和光缆。无线网络包括移动通信、无线寻呼、卫星通信等。根据传输信号的不同：数字网络、模拟网络和数模混合网络。根据通信设备的工作频率，通信系统可分为长波通信、中波通信、短波通信和微波通信。根据通信者是否移动，通信可以分为移动通信和固定通信。移动通信意味着双方中至少有一方在移动中交换信息。根据通信对象的位置，可分为地面通信、空对空通信、深空通信和水下通信。根据调制方式根据是否采用调制，通信系统可分为基带传输和频带(调制)传输。基带传输是未调制信号的直接传