《通信与网络》课件

通信与网络通信与网络是现代社会不可或缺的一部分，它连接着人们，信息和世界导言通信与网络信息交换技术发展未来趋势现代社会的重要基础设施，改连接人与人，连接世界，促进推动信息技术进步，促进社会人工智能、物联网、大数据等变了人类生活方式信息共享与交流经济发展领域发展通信发展简史古代早在公元前，人类就开始使用简单的通信方式，如烽火、信鸽和信使等这些方法虽然效率低下，但对早期文明的交流和发展起到了重要作用19世纪1837年，摩尔斯电报的发明标志着电气通信的开端电报的出现极大地提高了信息传递的速度和效率20世纪20世纪初，电话、无线电和电视等通信技术相继问世，通信技术开始快速发展，并逐渐改变了人们的生活方式现代20世纪末，互联网技术的兴起，将通信发展推向一个新的高度，信息传递变得更加便捷和高效通信基本概念和分类通信定义通信分类通信是指信息传递，包括语言、文字、图像、按传输介质分类有线通信和无线通信按信声音等通信系统通过传输介质将信息从发送息类型分类语音通信、数据通信、图像通信方传递到接收方，使信息交流得以实现、多媒体通信按用途分类广播通信、电话通信、网络通信、卫星通信通信系统的基本组成信息源发送器信道123产生需要传输的信息，例如语音、将信息转换为适合传输的信号，例传输信号的介质，例如电缆、无线数据、图像等如调制成载波信号电波、光纤等接收器信息宿45将接收到的信号还原为原始信息，例如解调、解码等接收信息的最终目的地，例如电话、电脑、电视机等通信信号的表达模拟信号数字信号时域和频域表示模拟信号是连续变化的，它可以表示声音数字信号是离散的，它使用二进制代码表信号可以根据时间或频率来表示，两种方、图像等信息示信息，更易于处理和传输法互相补充编码与信号处理模拟信号的数字化数字信号的编码将模拟信号转换为数字信号，便将数字信号进行编码，便于压缩于传输和处理，提高抗干扰能力、加密和传输，提高传输效率信号处理技术对信号进行滤波、放大、降噪等处理，提高信号质量数字通信基础数字通信优势信道编码技术增强信号质量提高传输效率检测和纠正错误保障数据安全通过添加冗余信息，提高信号通过压缩数据，减少传输所需能够识别并纠正传输过程中出可以对传输数据进行加密，防抗干扰能力，确保信息准确传的带宽，提高信息传输速率现的错误，提高信息传输可靠止信息被窃取或篡改输性调制技术

11.调制基础

22.调制类型调制是将数字信号转换成适合在信道中传输的模拟信号的常见的调制类型包括振幅调制AM、频率调制FM和过程相位调制PM

33.调制解调

44.调制应用调制器将数字信号转换成模拟信号，解调器将模拟信号还调制技术在无线通信、有线通信和广播通信等领域得到广原成数字信号泛应用复用技术频分复用时分复用将不同的信号分配到不同的频率将时间轴分成不同的时隙，分配段，在同一时间传输多个信号，给不同的信号，在同一频率上轮提高信道利用率流传输多个信号，提高信道效率码分复用波分复用利用不同的编码方式，将多个信将不同的信号分配到不同的光波号叠加到同一信道上，通过特定频率上，在同一光纤中传输多个的解码方式分离信号，提高信道信号，提高光纤容量容量信号传输无线传输1电磁波传播有线传输2导线传输光纤传输3光脉冲传输信号传输是指将信息从发送端传送到接收端的过程常见的传输方式包括无线传输、有线传输和光纤传输无线传输利用电磁波将信号发射到空中，接收端通过天线接收信号有线传输利用导线将信号从发送端传送到接收端光纤传输利用光纤将光脉冲信号从发送端传送到接收端计算机网络概述计算机网络是现代社会不可或缺的一部分，它将各种计算机设备、用户和信息资源连接在一起，为信息共享、资源访问和协同工作提供了一个平台网络体系结构分层模型协议栈网络拓扑结构OSI和TCP/IP模型是常用的网络体系结每层都定义了一组协议，用于管理数据在网络拓扑结构描述了网络中各个节点之间构模型它们将网络功能划分到不同的层网络中的传输和处理不同层的协议相互的连接方式，例如总线型、星型、环形等级，方便理解和实现网络协议配合，共同完成网络通信任务物理层技术

11.物理介质

22.信号编码物理层使用各种介质，例如双物理层将数字数据转换成物理绞线、同轴电缆、光纤等信号，例如数字信号或模拟信号

33.传输方式

44.物理层接口物理层支持不同的传输方式，物理层定义了设备之间连接的例如单工、半双工和全双工物理接口，例如RJ-

45、等USB数据链路层技术帧的封装和传输流量控制和错误检测数据链路层将数据分组封装成帧数据链路层通过流量控制机制避，并负责在相邻节点之间可靠地免网络拥塞，并使用校验和等机传输帧制检测传输过程中发生的错误介质访问控制在共享介质网络中，数据链路层负责协调多个设备共享网络介质的访问网络层技术路由选择网络地址数据包分段网络层负责将数据包从源主机传递到目标IP地址用于识别网络中的每个设备，网络网络层可以将大型数据包分割成更小的数主机，路由选择协议决定数据包的传输路层负责地址的分配和管理据包，以便在网络中有效传输径传输层技术TCP协议UDP协议传输控制协议（）是一种面向连接的协议，为应用程序提供用户数据报协议（）是一种无连接的协议，为应用程序提TCP UDP可靠的数据传输服务TCP协议保证数据传输的顺序和完整性供数据传输服务，但没有提供可靠性保证，并提供流量控制和拥塞控制机制协议以数据报的形式发送数据，不需要建立连接，也不提UDP协议在数据传输之前建立连接，并使用校验和、确认机制供数据确认、重传或流量控制机制协议适用于对可靠性TCP UDP和重传机制来确保数据传输的可靠性要求不高的应用，例如实时音频和视频传输应用层技术HTTP协议电子邮件域名系统DNS文件传输协议FTP超文本传输协议（）是电子邮件协议（、将域名转换为地址，协议用于在网络之间传输HTTP SMTPDNS IPFTPWeb应用程序之间通信的标POP

3、IMAP）用于发送、使人们更容易访问网络资源文件，例如上传和下载数据准协议接收和管理电子邮件移动通信技术

11.技术演进

22.蜂窝网络从第一代模拟通信到第五代移动通信，技术不断进步，网通过多个基站覆盖区域，实现无线通信，优化信号覆盖范络速度和容量大幅提升围，提供高质量的通话和数据服务

33.多种应用

44.未来展望移动通信技术支持各种应用，包括语音通话、短信、数据5G技术不断发展，将推动更多创新，例如无人驾驶、远传输、移动支付、互联网接入和物联网连接程医疗、智慧城市和工业物联网多媒体通信技术视频会议网络直播流媒体服务在线教育视频会议让沟通更直观，提升直播平台提供实时互动，连接流媒体技术支持音频和视频的在线教育平台利用多媒体技术会议效率观众与主播实时播放，方便用户随时欣赏，提升学习效率通信系统的安全性数据加密身份认证访问控制安全协议数据加密是保护通信内容的身份认证用于验证通信双方访问控制是限制对通信系统安全协议是通信系统中用于关键常用的加密算法包括的身份，确保数据发送者和和数据的访问权限，确保只保证安全性的标准规范，例AES、DES和RSA等，可以接收者的真实性常用的身有授权用户才能访问相关资如HTTPS、TLS和SSH等协有效地防止数据被窃取和篡份认证方法包括密码认证、源常用的访问控制方法包议，它们可以提供数据加密改数字证书认证和生物识别认括角色授权、权限控制和访、身份认证和数据完整性验证等问日志记录等证等功能通信技术的发展趋势5G技术特点高速率、低延迟、大连接推动物联网、车联网、工业互联网等发展量子通信特点绝对安全、超高速、远距离改变网络安全格局，推动科学研究进步人工智能特点智能化网络管理、个性化服务、推动网络智能化发展，提高网络增强用户体验效率和安全性通信技术的应用领域日常生活商业领域通信技术已成为现代生活中不可或缺的一部分，从手机、互企业利用通信技术进行信息共享、远程办公和客户服务，提联网到社交媒体，通信技术极大地丰富了我们的生活高效率和竞争力医疗保健公共安全远程医疗、远程诊断和医疗数据共享，提高了医疗服务的质通信技术在应急救援、交通管理、社会治安等方面发挥着重量和可及性要作用，提高了社会安全水平通信标准及其制定标准化协议制定确保不同制造商的设备能够互操作定义通信系统中各部分之间的通信规则标准化组织网络互联负责制定和发布通信标准不同网络之间可以相互连接和通信通信技术的伦理问题隐私保护网络安全个人信息安全与通信技术发展密通信技术带来的网络安全风险需切相关，需要平衡隐私保护和技要重视，需要加强网络安全管理术进步之间的关系和防范信息传播社会公平通信技术加速了信息传播速度，通信技术应用需要考虑社会公平需要考虑信息真实性和负面影响问题，避免数字鸿沟和信息壁垒通信技术的经济问题投资与回报竞争与市场份额监管与政策经济发展与社会效益通信基础设施建设需要大量投通信市场竞争激烈，运营商需政府监管政策会影响通信行业通信技术的发展促进经济增长资，而通信服务的价格会影响要通过提供高质量、低成本的的运营模式、定价策略和服务，推动社会进步，但同时也带用户使用意愿和运营商的盈利服务来吸引用户，并争夺市场质量来了一些负面影响，例如信息能力份额安全和隐私保护问题通信技术的社会影响社会发展文化传播12促进信息传播，推动经济发展打破地域限制，促进文化交流，提升生活质量，改善人际交，传播知识，提升文化素养往社会治理个人生活34提高政府效率，促进社会透明便利生活方式，丰富娱乐体验度，构建和谐社会，维护社会，增强安全感，提升个人效率稳定未来通信技术展望6G技术1将大幅提升网络速度和容量，实现超低延迟、超高可靠性6G，推动物联网、智能制造等新兴领域发展量子通信2量子通信技术能够实现绝对安全的信息传输，为未来信息安全提供坚实保障，促进社会信息化发展卫星通信3卫星通信网络将扩展通信覆盖范围，为偏远地区提供便捷的通信服务，推动经济发展和社会进步本课程小结通信与网络基础知识现代通信技术通信技术应用了解通信和网络的基本概念，熟悉通信系学习移动通信、多媒体通信和网络安全等分析通信技术的发展趋势、应用领域和社统和网络体系结构现代通信技术会影响参考文献教材参考书《通信原理》第七版，樊昌信著，国防工业出版社《现代通信原理与应用》刘树林著，机械工业出版社《计算机网络》第七版，谢希仁著，电子工业出版社《网络安全技术与应用》王小云著，清华大学出版社。