重庆邮电大学-现代通信技术课件-数据通信

数据通信重庆邮电大学现代通信技术课件-ppt绪论本课程介绍数据通信的基本原理和技术，涵盖数据通信系统、网络协议、网络体系结构、局域网、广域网、移动通信网络等方面数据通信基础知识数据信号在数据通信中，数据指的是各种数据传输需要使用信号来表示数信息，例如文本、图像、音频和据信号可以是电信号、光信视频等号、无线电波等信道信道是信号传输的物理路径，例如电缆、光纤、无线电波等通信系统基本组成发送端信道接收端发送端负责将信息转换为适合在信道中信道是信号传输的物理介质，例如电接收端负责接收信号并将其还原为原始传输的信号缆、光纤、无线电波等信息数据通信基本概念和分类数据传输通信协议数据传输方式数据传输是指在通信系统中，将信息从一通信协议是一套规则，规定了数据在网络数据传输方式可分为模拟传输和数字传个设备传输到另一个设备的过程中传输时的格式、顺序和控制方式输，模拟传输传输的是连续的信号，而数字传输传输的是离散的信号传输媒体双绞线同轴电缆12由两根相互绝缘的导线组成，具有良好的抗干扰能力，常用常用于局域网于电视信号传输光纤无线电波34具有高带宽和低损耗，是高速利用无线电波进行数据传输，数据传输的理想选择例如和蜂窝网络Wi-Fi信道编码基本原理增加冗余通过添加冗余位来提高数据传输的可靠性差错检测接收端利用冗余位检测传输过程中出现的错误差错纠正某些编码可以自动纠正一些传输错误，无需重新发送数据线性分组编码定义1将数据分成固定长度的块，并使用线性代数方法进行编码，在每个数据块中添加冗余信息，以提高可靠性优点2能够有效地检测和纠正传输过程中出现的错误，提高数据传输的可靠性应用3广泛应用于各种通信系统，例如数字电视、卫星通信和移动通信卷积编码生成多项式1使用生成多项式确定编码规则移位寄存器2使用移位寄存器实现编码过程纠错能力3卷积编码具有较强的纠错能力差错检测和纠正检测数据传输过程中出现的错误纠正错误，确保数据完整性差错控制技术差错控制技术是保证数据传输可靠性它通过添加冗余信息来检测和纠正传的关键技术输过程中的错误差错控制技术广泛应用于各种通信系统，如互联网、移动通信等多路复用技术频分复用时分复用码分复用将信道划分成多个频带，每个频带分配给将信道划分成多个时间段，每个时间段分将信道划分成多个码字，每个码字分配给不同的用户配给不同的用户不同的用户交换技术电路交换报文交换12电路交换技术是一种传统的交报文交换技术将数据分成报换技术，在通信之前建立一条文，每个报文包含完整的地址专用电路，通信过程中保持电信息，并按顺序传输到目的路连接地分组交换3分组交换技术将数据分成数据包，每个数据包包含地址信息和数据内容，并通过网络节点路由到目的地路由技术路径选择流量控制路由器根据网络拓扑结构和数据路由器可以限制网络流量，防止包的目标地址选择最优路径，将网络拥塞，并确保网络的稳定性数据包转发到目的地和可靠性网络安全网络管理路由器可以配置访问控制列表，路由器提供网络管理功能，例如阻止来自特定网络或主机的访监控网络流量，配置网络设备，问，保护网络安全以及诊断网络故障协议基本概念通信规则信息传递共同理解协议定义了数据通信过程中，不同设备协议确保数据能够在不同的设备之间准协议提供了一种统一的语言，让不同的之间交换数据的规则和标准确、高效地传递设备能够相互理解并协同工作参考模型OSI参考模型（OSI OpenSystems InterconnectionReference）是由国际标准化组织制定的一个开放式网络互连Model ISO参考模型，它将网络通信过程分成了七层，每层负责特定的功能，并提供相应的接口，以实现不同网络设备和应用之间的互操作性模型是一个逻辑上的抽象模型，它并没有定义具体的协议，OSI但它为网络协议的开发和标准化提供了一个统一的框架通过将网络通信过程分层，模型简化了网络设计和管理，并促进不OSI同网络设备和应用之间的互操作性参考模型TCP/IP参考模型是互联网的核心协议集，它定义了网络设备之间的通信规TCP/IP则该模型由四层组成应用层、传输层、网络层和网络接口层每层协议负责特定的网络功能，并与其他层交互，实现数据传输数据链路层协议数据链路层帧数据链路层负责在相邻节点之间可靠地传输数据帧数据链路层将数据封装成帧，并添加帧头和帧尾以进行同步和错误检测介质访问控制逻辑链路控制子层负责管理共享网络介质的访问，确保多个节点可以共享子层负责数据帧的格式化、差错控制和流量控制MAC LLC网络网络层协议协议协议1IP2ICMP负责数据包的寻址和路由，实提供网络层错误报告和诊断信现网络互联息，帮助网络管理员排查问题协议协议3ARP4RARP将地址转换为物理地址，用将物理地址转换为地址，用IP IP于在局域网内寻找目标设备于引导无地址的主机获取IP IP地址传输层协议协议协议TCP UDP面向连接的可靠数据传输协议，提供流量控制和拥塞控制机制，无连接的数据报协议，提供快速、轻量级的数据传输服务，适用确保数据完整性和顺序传输于实时数据传输应用层协议电子邮件协议万维网协议SMTP,POP3,IMAP HTTP,HTTPS文件传输协议FTP,TFTP局域网技术以太网无线局域网光纤网络局域网中最常用的技术，提供高速数据传通过无线信号连接设备，提供灵活性和移利用光纤传输数据，具有高带宽和低损耗输动性的优势广域网技术覆盖范围广传输距离远复杂性高广域网覆盖范围广泛，可以跨越使用各种传输介质，如光纤、微波的设计和管理比局域网更WAN WANWAN LAN城市、国家甚至洲际连接网络和卫星，以支持长距离数据传输加复杂，涉及更多设备和协议移动通信网络技术网络卫星通信移动互联网5G第五代移动通信技术，具有高速率、低延利用卫星作为中继站实现远距离通信，具以移动终端为主要接入方式的互联网应迟、大容量等特点，为物联网、云计算等有覆盖范围广、不受地形限制等优势，广用，包括移动支付、社交网络、移动游戏新兴应用提供强大的网络基础泛应用于海事、航空等领域等，深刻改变了人们的生活方式新型通信网络技术网络边缘计算5G高速率、低延迟、大连接，为将计算资源部署到网络边缘，物联网、云计算等新兴应用提降低延迟，提高响应速度供基础软件定义网络网络功能虚拟化SDN NFV通过软件控制网络设备，实现将网络功能虚拟化为软件，降网络的灵活配置和管理低硬件成本，提高网络效率未来通信技术发展趋势5G6G5G6G更高速度、更低延迟、更大容量超高速率、超低延迟、超高可靠性AI IOT人工智能物联网智能网络、自适应网络、网络优化万物互联、数据共享、智能应用总结与展望技术进步应用广泛数据通信技术不断发展，未来将数据通信技术应用于各行各业，更加高速、高效、安全和智能推动着社会的进步和发展挑战与机遇数据通信技术面临着新的挑战，但也孕育着新的机遇参考文献现代通信原理，第五版，樊昌信等数据通信与计算机网络，第七版，谢著，北京邮电大学出版社，年希仁著，清华大学出版社，年20182019计算机网络，第五版，等Kurose著，机械工业出版社，年2018。