通信的含義通信的最早含義:由一方向另一方傳遞消息。傳統的理解:通信就是信息的傳輸與交換。

現代通信方式：光纖通信、微波通信、衛星通信等。第7頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五通信發展概況1848年，Morse發明有線電報

1876年，Bell發明有線電話

1896年，發明無線電報20世紀初，電視發明20世紀中期，半導體晶體管發明，引發半導體革命。計算機發明模擬通信20世紀后期

有線通信：大規模程控交換公共電話網絡、有線電視、光纖通信

無線通信：數字微波、數字衛星通信、短波數字通信、對流層散射通信、流星余跡散射通信、公共移動通信系統（GSM、CDMA）

傳輸信息種類：話音、電報、圖象、文字、文件、多媒體

通信終端形式：固定、移動數字通信古代通信方式：飛鴿傳書，烽火臺，信使，等等。第8頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五Internet迅猛擴大，技術日新月異；綜合業務數字網絡（ISDN）技術進入實用；寬帶數據傳輸交換技術（ATM、SDH）；寬帶移動數據通信；多媒體終端技術；全球定位技術及系統準確實用…..軍事信息網絡和信息系統的建立（數據通信改變了戰爭模式，進入信息化戰爭）無線戰術通信網絡（將作戰武器、戰士與指揮系統緊密聯系起來）20世紀末～21世紀初：數據通信

第9頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五

數據通信現狀特點數據通信設備與數據處理設備（計算機）之間越來越相似數據通信、話音通信、圖像通信系統越來越相似單計算機、集群計算機、計算機局域網、城域網、廣域網采用的技術越來越相近第10頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五向綜合的公共網絡系統發展多媒體通信實現個人通信，移動通信網絡高速數據傳輸話音、數據、圖象的綜合數字業務通信保密、抗干擾、抗摧毀（軍事需求）數據通信發展趨勢第11頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五國際電信聯盟（ITU）提出的

全球通信理想

任何人在任何地方、任何環境，可以通過通信系統得到任何內容的信息聯絡。第12頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五1.1通信系統模型信息源發信機傳輸媒體噪聲源收信機受信者發送端接收端輸入數據d或信號d(t)發送信號

s(t)噪聲N(t)接收信號

r(t)輸出數據d`或信號d`(t)圖1-1通信系統模型發信機：將信息源產生的基帶信號變換成適合在信道中傳輸的信號(調制/編碼）。傳輸媒體：傳輸信號的物理媒質（有線/無線）。噪聲源：干擾傳輸媒體中傳輸的信號，從而引起畸變。收信機：完成發信機的反變換，即解調、譯碼和解碼等。受信者：傳輸信息的目的地。信息源：產生原始輸入信號，或基帶信號。第13頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五1.2模擬通信、數字通信和數據通信1.2.1模擬通信和數字通信通信所傳輸的消息有多種形式：符號、文字、數據、話音、圖形、圖像等。

連續消息（模擬消息）：消息的狀態隨時間連續變化，如強弱連續變化的語音；

離散消息（數字消息）：消息的狀態是可數或離散的，如符號、文字和數據。

不同類型的消息對應不同的信號形式。第14頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五模擬信號：信號的波形可以表示為時間的連續函數。幅度的取值是連續的，即狀態隨時間連續變化或不可數。圖1-2模擬信號“模擬”的含義：用電參量（如電壓、電流）的變化來模擬信號源發送的信息。如電話信號就是話音聲波的電模擬，利用的是送話器的聲/電變化功能。第15頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五數字信號：信號的幅度不隨時間做連續的變化，只能取有限個離散值。圖1-3數字信號第16頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五分析：(a)兩者的區別是根據幅度取值上是否離散而定的。(b)模擬信號數字信號模/數第17頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五模擬通信系統和數字通信系統（1）模擬通信系統：以模擬信號形式進行通信圖1-4模擬通信系統模型信息源調制器傳輸媒質噪聲源解調器受信者（發信機）（收信機）第18頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五各部分的作用：信息源：輸出的是模擬信號。調制器：對信號進行各種變換，使其適合于傳輸媒體的特性。解調器：對已調信號進行反變換，恢復原始信號。第19頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五說明：

在某些場合，未經調制的模擬信號也可以直接在信道上傳輸，這種原始信號稱為基帶信號，所以:模擬通信系統基帶模擬通信系統調制模擬通信系統第20頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五模擬通信的特點：（a）傳輸信號的頻譜比較窄，因此信道的利用率較高。（b）模擬通信抗干擾能力弱，保密性差，設備不易大規模集成等。第21頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五（2）數字通信系統：以數字信號形式進行通信圖1-5數字通信系統模型信息源信源編碼器信道編碼器調制器噪聲源受信者信源譯碼器信道譯碼器解調器傳輸媒質第22頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五各部分的作用：信息源：產生原始信號（模擬/數字信號）。信源編/譯碼器：模擬信號數字信號信道編/譯碼器：完成自動檢錯或糾錯功能；提高通信可靠性。傳輸媒質：傳輸信號的通道。（如電話線、光纖）調制器：將數字信號轉換成適合傳輸媒介的信號。取樣、量化、編碼第23頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五分析：（a）若信源輸出的是數字信號時，則信源編、譯碼器可以去掉，這樣就構成了數據通信系統。（b）傳輸語音信息時，即使有少量誤碼，也不影響通信質量，一般不加信道編、譯碼器。（c）若采用基帶傳輸方式，就不需要調制、解調器。（d）在對保密性要求比較高的通信系統中，可在信源編碼與信道編碼之間加入加密器，同時在接收端加入解密器。第24頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五數字通信的特點：（a）抗干擾能力強，無噪聲積累；（b）便于加密處理；（c）設備易于集成化；（d）主要缺點是所占用的頻帶較寬，信道利用率較低。第25頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五1.2.2數據通信

定義：依照通信協議，利用數據傳輸與交換技術，在兩個功能單元之間完成數據信息的有效傳遞與交換，是計算機與數字通信相結合的一種新型通信方式和業務。數據通信主要是“人（通過終端）—機（計算機）”通信或“機—機”通信。數據終端直接產生的是數字信號，可以看作是數字通信的特例。第26頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五1.3

數據通信研究的內容數據通信包括三方面的內容：數據傳輸和數據交換以及數據傳輸前后的數據處理。數據傳輸指的是建立一個數據傳輸通道將數據信號在其中傳輸，它是數據通信的基礎。數據處理的目的是為了使數據更有效、可靠地傳輸，它包括數據集中、數據轉換、差錯控制等。第27頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五1.4數據通信系統1.4.1數據通信系統的概念將終端設備與計算機經由模擬或數字傳輸系統連接起來，并以收集、傳輸、分配和處理數據為目的的系統。第28頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五1.4.2數據通信系統的組成……通信控制器計算機通信網終端調制解調器集中器專用線路終端設備子系統數據傳輸子系統數據處理子系統圖1-6數據通信系統的組成第29頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五終端設備子系統（DTE）數據終端設備—包括數據輸入設備和輸出設備傳輸控制設備—差錯控制、終端的接續控制、傳輸順序控制和切斷控制等。（鍵盤終端、顯示器、打印機等）（集中器：設置在遠程終端較密集處的一種傳輸控制設備）第30頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五數據傳輸子系統傳輸信道—提供傳輸通路，如：電話線路、同軸電纜、雙絞線、光纜、無線短波鏈路、微波鏈路、衛星鏈路。數據電路終接設備（DCE）—對來自DTE的數據信號進行變換，使適合信道傳輸。專用線路通信網模擬信道：DCE是調制解調器數字信道：DCE是接口適配器第31頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五數據處理子系統計算機—數據處理通信控制器—用于管理與數據終端設備相連接的所有通信線路，其作用與傳輸控制器相同。第32頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五……通信控制器計算機通信網終端調制解調器集中器專用線路終端設備子系統數據傳輸子系統數據處理子系統圖1-6數據通信系統的組成第33頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五1.4.3數據通信系統的分類按數據傳輸子系統及終端設備子系統在邏輯上是否與數據處理子系統相連接，分：脫機系統聯機系統按數據處理子系統對數據的處理形式不同，分：聯機實時系統遠程批處理系統分時處理系統第34頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五……通信控制器計算機通信網終端調制解調器集中器專用線路終端設備子系統數據傳輸子系統數據處理子系統圖1-6數據通信系統的組成第35頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五

數據通信網是由一些處于不同地理位置的數據傳輸設備、數據交換設備和通信線路等所構成的系統，它的作用是使網上任兩結點之間進行正確、快速地傳送數據和交換數據。1.5數據通信網第36頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五數據通信網HHHHTT交換節點（通信控制處理機）計算機圖1.7數據通信網通信子網資源子網第37頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五數據通信網的分類數據通信網按網絡拓撲按傳輸技術交換網廣播網電路交換存儲-轉發交換星形樹形總線形環形網形空分交換時分交換報文交換分組交換分組無線電網總線局域網衛星網環形局域網第38頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五(a)星形(b)樹形(c)總線形(d)環形(e)網絡形(屬非約束拓撲)圖1.8數據通信網拓撲結構的基本形式第39頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五建立網絡拓撲時應考慮的三個主要目標：（1）盡可能提高可靠性，保證所有數據準確接收。（2）為發送端與接收端之間的數據傳輸選擇一條最佳路徑。（3）為終端用戶提供最短的響應時間和最大的吞吐量。第40頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五數據通信網按網絡拓撲按傳輸技術交換網廣播網電路交換存儲-轉發交換星形樹形總線形環形網形空分交換時分交換報文交換分組交換分組無線電網總線局域網衛星網環形局域網數據通信網的分類第41頁，共46頁，2023年，2月20日，星期五…(a)分組無線電網(b)衛星網(c)總線局域網(d)環形局域網圖1.9廣播網絡衛星第42頁，共46頁，2023年，2