《数据传输系统》课件

《数据传输系统》本课程将深入探讨数据传输系统的原理、技术和应用，帮助您了解数据如何在网络中传输，以及各种通信技术的实现方式课程目标掌握基础知识了解关键技术探索前沿趋势深入了解数据传输的基本概念，包括数掌握常见通信技术，如光纤通信、卫星了解5G网络、物联网技术、量子通信、据编码、数据调制、信道编码、信道复通信、移动通信、无线局域网、传输层新兴通信技术等未来发展趋势用、多址接入等协议、应用层协议等数据传输基础数据源数据编码数据源是指产生数据的设备或数据编码是将数据转换为适合系统，例如计算机、传感器等传输的格式，例如ASCII码、Unicode等数据传输介质数据接收数据传输介质是指数据传输所数据接收是指接收数据并对其使用的媒介，例如光纤、双绞进行解码和处理的过程线、无线电波等数据编码二进制编码码ASCII将数据表示为和的序列，是计01American StandardCode算机中最常用的编码方式for Information，是一种将字符Interchange编码为数字的标准编码其他编码UnicodeUnicode是一种字符集，支持世还有许多其他编码方式，例如界上大多数语言的字符编码UTF-

8、GB2312等数据调制模拟信号数字信号模拟信号是一种连续变化的信号，例数字信号是一种离散变化的信号，例如声音信号如计算机中的数据信号调制解调调制是指将数字信号转换为模拟信号解调是指将模拟信号转换为数字信号，以便在物理信道上传输，以便接收端恢复原始数据信道编码编码冗余1在数据中添加冗余信息，以提高传输的可靠性纠错编码2可以检测和纠正传输过程中出现的错误，提高传输的准确性纠错码类型3常见的纠错码类型包括汉明码、循环码、卷积码等信道复用复用将多个数据流复用到一个信道上进行传输1频分复用2将频谱划分为多个频段，每个频段分配给一个数据流时分复用3将时间划分为多个时间片，每个时间片分配给一个数据流码分复用将每个数据流分配一个唯一的码字，在同一时间段内传输多个数据流4多址接入接入1多个用户共享同一个通信信道频分多址2将频谱划分为多个子频段，每个用户分配一个子频段时分多址3将时间划分为多个时间片，每个用户分配一个时间片码分多址将每个用户分配一个唯一的码字，在同一时间段内传输多个数4据流信号传输12传输介质传输方式数据传输所使用的媒介，例如光纤、信号在传输介质中的传播方式，例如双绞线、无线电波等基带传输、频带传输等3传输协议定义信号传输过程中的规则和规范，例如协议TCP/IP光纤通信光纤介质优点应用光纤是一种光导纤维，利用光的全反射原带宽高、传输距离远、抗干扰能力强、安广泛应用于长途通信、互联网、数据中心理传输数据信号全性能高等、宽带接入等领域卫星通信移动通信技术发展网络覆盖应用场景从第一代模拟通信到第五代5G，移动通移动通信网络覆盖全球，为人们提供便移动通信应用广泛，包括语音通话、数信技术不断发展捷的通信服务据传输、移动支付、物联网等无线局域网无线连接使用无线信号连接设备，方便用户移动办公标准协议遵循标准，支持多种无线网络协议IEEE

802.11应用场景广泛应用于家庭、办公室、学校、酒店等场所传输层协议协议协议TCP UDP传输控制协议，提供可靠的数据用户数据报协议，提供不可靠的传输服务，保证数据传输的顺序数据传输服务，速度快，适合实和完整性时应用传输层功能提供端到端的连接，进行数据分割和重组，流量控制，差错控制等应用层协议协议协议HTTP SMTP超文本传输协议，用于在Web浏览简单邮件传输协议，用于发送电子邮器和Web服务器之间传输数据件协议其他协议FTP文件传输协议，用于传输文件还有DNS协议、DHCP协议、协议等Telnet网络安全防火墙1阻止来自网络的恶意访问，保护内部网络的安全入侵检测系统2监测网络流量，识别并阻止潜在的入侵行为病毒防护3保护计算机免受病毒的攻击，确保数据安全数据加密4对敏感数据进行加密，防止数据被窃取或篡改数据压缩压缩1减少数据量，节省存储空间和传输带宽无损压缩2压缩后可以完全恢复原始数据，例如、ZIP Gzip有损压缩3压缩后会损失部分数据，但可以大幅减少数据量，例如、MP3JPEG压缩算法4常见的压缩算法包括编码、算法等Huffman Lempel-Ziv网络管理网络监控1监控网络设备和服务，发现并解决问题网络配置2配置网络设备和服务，保证网络正常运行网络安全管理3制定和实施网络安全策略，确保网络安全性能优化4优化网络性能，提高网络效率性能分析12吞吐量延迟单位时间内网络传输的数据量数据从发送端到接收端的时间间隔34丢包率抖动数据传输过程中丢失的数据包的比例数据传输过程中延迟的变化幅度网络5G超高速率低延迟万物互联比4G网络速度快数十倍，支持更高速率的延迟极低，为实时应用提供更流畅的体验支持更多设备接入网络，推动物联网的快数据传输速发展物联网技术概念应用挑战将各种传感器、执行器、设备等连接到应用广泛，例如智慧城市、智能家居、面临数据安全、隐私保护、互操作性等网络，实现万物互联工业自动化等方面的挑战量子通信量子密钥分发利用量子力学原理，生成不可窃听的密钥量子隐形传态将量子态从一个地点传输到另一个地点，实现超安全通信量子计算利用量子力学原理，加速计算速度，解决传统计算机无法解决的问题新兴通信技术网络边缘计算6G下一代移动通信技术，将实现将计算能力部署到网络边缘，更高的速率、更低的延迟、更提供更快的响应速度和更低的广的覆盖延迟区块链技术用于建立安全可靠的分布式网络，保障数据安全和隐私通信系统发展趋势高带宽万物互联未来通信系统将提供更高的带宽，支持更高质量的数据传输更多设备接入网络，推动万物互联的快速发展1234低延迟智能化延迟将进一步降低，为实时应用提供更流畅的体验通信系统将更加智能化，实现自适应、自优化、自配置案例分析案例一案例二分析某公司数据中心网络架构，分析5G网络在智慧城市中的应探讨其性能瓶颈和优化方案用，探讨其带来的机遇和挑战案例三分析物联网技术在智能家居中的应用，探讨其带来的便利和安全问题思考与讨论话题一话题二话题三未来通信系统将如何发展？量子通信技术将如何应用于现实生活中？如何应对网络安全挑战，保护数据安全和隐私？课程小结知识要点学习收获未来展望回顾本课程中学习到的数据传输系统知总结学习本课程的收获和感悟展望数据传输系统未来的发展方向识要点参考文献《数据通信原理》《计算机网络》《技术原理与应用》5G王化祥谢希仁张建华答疑交流欢迎提出您在学习本课程中遇到的问题或疑问。