通信導論論文

1、共14頁第1頁通信導論論文班級：姓名：學號：共14頁第2頁通信導論論文通信導論是一門很深奧的學科，作為通信大一新生的我們只能略曉皮毛，下面我來簡要的介紹下通信導論。通信導論的課程目的和任務即為建立通信的基本概念，了解通信技術在實際中的應用，加深專業(yè)認識， 為以后專業(yè)課程的學習打基礎，跟蹤最新通信技術的發(fā)展。以下為通信導論主要內容，如有遺漏望多多指教。第一部分：通信的基本概念、基本理論（任課老師：孔英會）該部分主要介紹了通信的基本概念與基本問題其內容包括：通信的概念、通信系統(tǒng)的構成， 通信系統(tǒng)的分類與通信方式，通信系統(tǒng)的主要性能指標，信道容量、香農(nóng)公式，通信的發(fā)展趨勢。通信的基本概念涵蓋以下幾個

2、知識點：1 通信的實質是實現(xiàn)信息的傳輸與交換。2 信息是消息中所包含的人們原來不知而待知的內容。因此，通信的根本目的在于傳輸含有信息的消息，否則，就失去了通信的意義?；谶@種認識， “通信 ”也就是 “信息傳輸 ”或“消息傳輸 ”。3 在自然科學領域涉及 “通信 ”這一術語時， 一般均是指 “電通信 ”。廣義來講，光通信也屬于電通信，因為光也是一種電磁波。本課中的通信均指電通信。4 傳輸一般是遠距離的，可以是無線或有線傳輸。通信系統(tǒng)的構成涵蓋以下幾個知識點：共14頁第3頁1 通信系統(tǒng)：指傳輸信息所需的一切技術設備的總合。2 通信系統(tǒng)的一般模型（只是不同的系統(tǒng) ,各個框的具體實現(xiàn)不同 .）圖中只

3、給出了點到點單向通信系統(tǒng)， 實際在大多數(shù)場通信系統(tǒng)需要進行多路復用、 雙向進行，信源兼為受信者，通信設備包括發(fā)信設備和收信設備。此外，通信系統(tǒng)除了完成信息傳遞外， 還必須進行信息的交換， 傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)共同組成一個完整的通信系統(tǒng)，乃至通信網(wǎng)。通信網(wǎng)中還涉及信令、協(xié)議和標準。3 信息源與受信者：信源是消息的產(chǎn)生者，作用是把各種消息轉換成原始電信號4 發(fā)送設備與接收設備：發(fā)送設備基本功能是使信源和信道匹配，即將信源產(chǎn)生的消息信號變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘枴?信道：信是指傳輸信號的物理媒質。包括無線信道，有線信道。5 噪聲源：是信道中的噪聲及分散在通信系統(tǒng)其它各處的噪聲的集中表示（包含宇宙天體

4、輻射噪聲、電子器件內部熱噪聲、電源紋波、人為干擾等） 。在任何系統(tǒng)中必然存在， 對通信的質量產(chǎn)生影響。（因此通信系統(tǒng)設計的任務就是：克服距離障礙，迅速、可靠地傳遞信息。 ）6 傳輸、復用、交換、網(wǎng)絡為現(xiàn)代通信的四大技術。其中有幾個幾個名詞值得我們注意區(qū)分： 信息、消息、信號信息是從不知到確知的過程中的內涵實體。信息是資源,是抽象的。消息中包含了信息，消息有不同的形式，如符號、文字、語音、數(shù)據(jù)、圖象等根據(jù)所傳的消息不同分成了目共14頁第4頁前的各種通信業(yè)務。 不同的消息中可以包含相同的信息我們可以從消息中提取信息；信號為消息的表示形式， 在通信系統(tǒng)中傳遞的實際是各種消息的電信號。因此信號分析是通

5、信理論的基礎。通信系統(tǒng)的分類涵蓋以下幾個知識點：1 按消息的物理特征分類：電報通信系統(tǒng)，電話通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，圖象通信系統(tǒng)，多媒體通信系統(tǒng)2 按調制方式分類：載波調制（連續(xù)波調制），脈沖調制3 按傳輸信號的特征分類：模擬通信系統(tǒng)，數(shù)字通信系統(tǒng)（發(fā)展的主流）數(shù)字通信的優(yōu)點： -無噪聲累積，抗干擾能力強， -便于進行數(shù)字信號處理，實現(xiàn)集成化， -便于加密及計算機處理，實現(xiàn)綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)。傳輸模擬信號時為模擬通信系統(tǒng)信息源調制器信道解調器受信者信道中傳輸數(shù)字信號時為數(shù)字噪聲通源信系統(tǒng)信信數(shù)數(shù)信信信源道字信字道源受息編編調解譯譯信源碼碼制道調碼碼者器器器器器器噪聲源4 按傳送信號的復用方式分類：

6、頻分復用（FDM ） -無線廣播，時分復用（ TDM ），碼分復用（ CDM ），波分復用（ WDM ）頻分復用主要用于傳統(tǒng)的載波通信， 時分復用廣泛用于數(shù)字微波通信等， 碼分復用主要由于擴頻通信和新型移動通信， 波分復用主要用于光纖通信， 衛(wèi)星通信中還有空分復用（ SDM）5 按傳輸媒介分類：有線通信系統(tǒng)（載波、電纜、光纖通信系統(tǒng)），無線通共14頁第5頁信系統(tǒng)（調幅、調頻廣播、電視、移動通信、空間遙測、雷達導航、微波接力、衛(wèi)星通信系統(tǒng)）6 各種傳輸媒質有其特定的工作頻率（頻率是資源），通信方式 -雙向通信過程中涉及的信道共享問題涵蓋以下幾個知識點：1 按消息傳遞的方向與時間關系。對于點與點之

7、間的通信，按消息傳遞的方向與時間關系，通信方式可分為單工、半雙工及全雙工通信三種。2 按數(shù)字信號排列順序分 -并行傳輸和串行傳輸。 并行傳輸是將數(shù)字序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時傳輸， 優(yōu)點是節(jié)省傳輸時間， 但需要傳輸信道多， 設備復雜， 成本高， 故較少采用， 一般適用于計算機和其他高速數(shù)字系統(tǒng)， 特別適用于設備之間的近距離通信。 串行傳輸是數(shù)字序列以串行方式一個接一個地在一條信道上傳輸， 一般的遠距離數(shù)字通信都采用這種傳輸方式。通信系統(tǒng)的主要性能指標涵蓋以下幾個知識點：1 通信系統(tǒng)的性能指標涉及有效性、可靠性、適應性、標準性、經(jīng)濟性、維護使用等。但從研究信息的傳輸來說，主

8、要有兩個，即：有效性 - 消息傳輸?shù)乃俣葐栴}，可靠性 - 消息傳輸?shù)馁|量問題。如模擬通信，數(shù)字通信。2 理解帶寬：信號帶寬越小越好， 如 SSB 方式比 FM 方式有效，信道帶寬越大越好，如全光網(wǎng)絡的普及 3 理解信噪比。 輸出信噪比 So/No 越大越好， 如語音通信質量 30 分貝（ dB）良好， 40 分貝以上優(yōu)質。輸入信噪比（信道信噪比）越小越好，能降低設備設計難度。第二部分：現(xiàn)代交換技術概論（任課老師：鮑慧）該部分主要介紹了現(xiàn)代交換技術， 其內容包括： 電信交換基礎， 電路交換技共14頁第6頁術，分組交換技術， ATM交換技術，交換新技術。電信交換基礎涵蓋以下幾個知識點：1 電話交換

9、的基本原理，分為：點到點通信，多用戶全互聯(lián)通信，用戶通過交換機連接2 交換機的作用：完成需要通信的用戶間的信息轉接3 電話通信網(wǎng)的基本組成及功能，電話通信網(wǎng)的基本組成設備，終端設備、傳輸設備、交換設備4 電話機的基本組成及工作原理：電話機的基本組成及功能：電話機的基本組成部分：通話設備、信令設備、轉換設備5 交換機的基本組成及其工作原理：交換機的基本組成及功能6 呼叫處理的基本過程1）用戶呼出階段2）數(shù)字接收及分析階段3）通話建立階段4）通話階段5）呼叫釋放階段。7 電話交換機的類型及發(fā)展：1)人工交換機：線路的接續(xù)和拆除由人完成。磁石式2)自動交換機由機器本身的自動裝置完成話路接續(xù)。供電式a

10、)布線邏輯共14頁第7頁控制交換機，交換機的控制功能由硬件完成，步進制，縱橫制b)程控交換機，交換機的控制功能由硬件和軟件共同完成按話路系統(tǒng)分空間分隔式和時間分隔式。8 電路交換的特點是： 基于同步時分復接， 其要點是面向連接。 (電路交換每次呼叫包括三個主要階段：建立連接；保持連接；拆線)。 在通信開始時要首先建立連接； 一個連接在通信期間始終占用該電路交換機對傳輸?shù)男畔⒉蛔魈幚?一旦連接建立以后，信息在系統(tǒng)中的傳輸時延， 基本上是一個恒定值。9 我國電話通信網(wǎng)的結構和編號計劃：我國的電話通信網(wǎng)采用分級網(wǎng)結構，包括長途電話網(wǎng)和本地電話網(wǎng)兩大部分。 1）一級交換中心（ DC1）為省（自治區(qū)、直

11、轄市）長途交換中心，其功能主要是匯接所在?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的省際長途來去話務和所在本地網(wǎng)的長途終端話務。 2）二級交換中心（ DC2 ）是本地網(wǎng)的長途交換中心，其主要職能為匯接所在本地網(wǎng)的長途終端話務。電路交換技術涵蓋以下幾個知識點：1 人工交換機的工作原理2 電路交換呼叫接續(xù)過程： 兩個用戶終端間的每一次成功的通信都包括以下三個階段 1 ）呼叫建立 :2 ）消息傳輸 3）話終釋放。3 電路交換的基本功能：連接功能，信令功能，終端接口，功能控制功能4 電路交換機的基本組成：話路系統(tǒng)，交換網(wǎng)絡：提供接續(xù)通道信令及終端接口設備：信令配合，控制系統(tǒng)，控制通話網(wǎng)絡接續(xù)。5 電路交換的實現(xiàn)共14頁第8

12、頁6 電路交換的信令系統(tǒng)：信令的概念：信令就是指在通信網(wǎng)上為完成某一通信業(yè)務，節(jié)點之間要相互交換的控制信息 （包括終端、交換節(jié)點、業(yè)務控制節(jié)點）。它可以指導終端、 交換系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)協(xié)同運行， 在指定的終端之間建立臨時的通信信道，并維護網(wǎng)絡本身正常運行。分組交換技術涵蓋以下幾個知識點：1 分組交換的基本思想： 1）把用戶要傳送的信息分成若干個小的數(shù)據(jù)塊：分組。 2）分組具有統(tǒng)一的格式。3）分組以 “存儲 -轉發(fā) ”的方式在網(wǎng)內傳輸。2 分組交換的工作原理ATM交換技術涵蓋以下幾個知識點：1ATM的基本特征： ATM是一種涉及信息復用、交換、傳輸?shù)募夹g。它有兩個基本特征： 1）定長的信元作為信息

13、傳輸、復用、交換的基本單位。2)屬于同一用戶的信元，并不一定按照固定的時間間隔周期性地出現(xiàn)( 這也是稱其為異步傳遞方式的由來 ) 。交換新技術涵蓋以下幾個知識點：共14頁第9頁1 軟交換體系架構第三部分：通信網(wǎng)（任課老師：戚雨林）該部分可分為計算機網(wǎng)絡和通信網(wǎng)理論基礎兩塊。計算機網(wǎng)絡主要涵蓋以下幾個知識點：1 定義：計算機技術與通信技術相結合，實現(xiàn)遠程信息處理和進一步共享資源的系統(tǒng)。在協(xié)議控制下， 由若干計算機、 終端設備和通信控制處理機組成的系統(tǒng)集合。按照網(wǎng)絡協(xié)議， 以共享資源為主要目的， 將地理上分散且獨立的計算機互相連接起來形成的集合體。2 計算機通信網(wǎng)： 在計算機之間以傳輸信息為目的連

14、接起來的計算機系統(tǒng)的集合。當著重研究網(wǎng)絡資源共享問題時， 可稱作計算機網(wǎng)絡； 當著重研究和分析通信方面問題時， 常稱作計算機通信網(wǎng)絡。 協(xié)議主要由語義、 語法和定時三部分組成。語義規(guī)定通信雙方準備“講什么”， 亦即確定協(xié)議元素的種類； 語法規(guī)定通信雙方“如何講”， 確定數(shù)據(jù)的信息格式、 信號電平等； 定時則包括速度匹配和排序等。例如：局域網(wǎng) LAN(Local Area Network) ，約 O1km,校園網(wǎng) CAN(CampusArea Network) ，約 lkm；城域網(wǎng) MAN(Metropolitan Area Network)，約 10km；廣域網(wǎng)WAN(Wide Area Ne

15、twork) ，約100-1000km；全球網(wǎng)GAN(Global AreaNetwork) ，>1000km。局域網(wǎng)指在一間機房， 或相連的幾間房間內或一幢大樓內，有時也稱為局部區(qū)域網(wǎng)。 校園網(wǎng)可將相近的若干大樓互聯(lián)在一個網(wǎng)絡中，實際上并不僅限于在校園中，也可以用于企業(yè)、單位，因此也稱為園區(qū)網(wǎng)。廣域網(wǎng)通常在一個國家中或相鄰的若干國家中，有時也稱為遠程網(wǎng)。全球網(wǎng)通常指跨洲際、覆蓋范圍幾近全球的網(wǎng)絡，因特網(wǎng)就是一個典型。3 計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展：在1946 年第一臺數(shù)字電子計算機問世后的最共14頁第10頁初 10 年內，計算機和通信毫不相干。當時計算機以“計算中心”的服務模式工作。 19

16、54 年研制出一種收發(fā)器 (transceiver) 的終端，人們才首次使用這種終端通過電話線路將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠方的計算機。 此后，計算機開始與通信結合， 計算中心的服務模式逐漸讓位于計算機網(wǎng)絡的服務模式。4 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展大致可分為以下 4 個階段：1）第一代計算機網(wǎng)絡面向終端的計算機通信網(wǎng)。第一代計算機網(wǎng)絡約產(chǎn)生于 1954 年。計算機通信網(wǎng)由一臺數(shù)據(jù)處理計算機和前端處理機組成，通過調制解調器與遠程終端相連。 這種聯(lián)機系統(tǒng)稱為面向終端的計算機通信網(wǎng)。 其本質是以單個主機為中心的星型網(wǎng)， 各終端通過通信線路共享主機的軟件和硬件資源。2 ）第二代計算機網(wǎng)絡強調網(wǎng)絡的整體性。 1969 年出現(xiàn)了

17、第二代計算機網(wǎng)絡。第二代計算機網(wǎng)絡強調了網(wǎng)絡的整體性， 用戶不僅可以共享主機的資源，而且其他用戶的軟、 硬件資源也可以被共享。 現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡仍然沿用第二代計算機網(wǎng)絡的工作方式， 尤其是中小型局域網(wǎng)很注重和強調其整體性， 以擴大系統(tǒng)資源的共享范圍。3）第三代計算機網(wǎng)絡逐步走向標準化。第三代計算機網(wǎng)絡出現(xiàn)在20世紀 70 年代。計算機網(wǎng)絡開始實現(xiàn)將不同廠家生產(chǎn)的計算機互聯(lián)成網(wǎng)。1977 年前后，國際標準化組織 (ISO) 成立了一個專門機構，提出了一個各種計算機能夠在世界范圍內互聯(lián)成網(wǎng)的標準框架，這就是著名的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI) 。OSI 模型的提出，為計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展開創(chuàng)了一個

18、新紀元?，F(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡是以 OSI 為標準進行工作的。4）第四代計算機網(wǎng)絡綜合化和高速化第四代計算機網(wǎng)絡是在進入20共14頁第11頁世紀 90 年代后，隨著數(shù)字通信的出現(xiàn)而產(chǎn)生的，其特點是綜合化和高速化，是指采用交換的數(shù)據(jù)傳送方式將多種業(yè)務綜合到一個網(wǎng)絡中完成，如語音、數(shù)據(jù)、圖像等 t ： 2-進制代碼的數(shù)字形式綜合到一個網(wǎng)絡中高速傳送。5 ISO 的 OSI：1977 年國際標準化組織 (International StandardizationOrganization，簡稱ISO)認識到迫切需要制定出一系列異種計算機信息網(wǎng)絡的國際標準，并立即成立了一個名為SCl6 的分委員會，著手制定“

19、開放系統(tǒng)互聯(lián)”的有關標準。 SCl6 在 1978 年 3 月舉行的第一次會議上決定首先開發(fā)一個標準的結構模型，并稱之為開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(The Reference Model Of OpenSystems Interconnection，簡稱 OSI)。 OSI 定義了異種連網(wǎng)標準的框架結構，受到計算機和通信行業(yè)的極大關注。1983 年 OSI 參考模型得到了ISO 和 CCITT的批準并分別以IS07498 和 X200 文件公布。在 OSI 應用層體系結構概念的支持下，目前已有OSI標準的應用層協(xié)議有：文件傳送、訪問與管理FFAM(FileTransfer，Access and Ma

20、nagement)協(xié)議；事務處理(TransactionProcessing)協(xié)議；遠程數(shù)據(jù)庫訪問 (Remote Database Access) 協(xié)議；消息處理系統(tǒng) (MessageHandling System)協(xié)議；虛擬終端協(xié)議(Virtual Terminal Protoc01)；制造業(yè)消息規(guī)范 (Manufacturing Message Specification)協(xié)議；目錄服務(DirectoryService)協(xié)議；公共管理信息協(xié)議(CommonManagementInformationProtocol)。6 開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型共14頁第12頁1）物理層定義：機械的、電氣的

21、、功能的、規(guī)程的特性。物理層的機械特性規(guī)定了物理連接時所使用可接插器件的形狀、尺寸、引腳的數(shù)量以及排列情況等。物理層的電氣特性規(guī)定了在物理連接上傳輸二進制比特流時線路上信號電平的高低、阻抗和阻抗匹配、 傳輸速率以及距離限制等。 物理層的功能特性規(guī)定了物理接口上各條信號線的功能和確切定義。物理接口信號線一般分為數(shù)據(jù)線、控制線、定時線和地線。 物理層的規(guī)程特性定義了信號線進行二進制比特流傳輸?shù)囊唤M操作過程，包括各信號線的工作規(guī)則和時序。2）數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層是OSI 參考模型的第二層，它介于物理層與網(wǎng)絡層之間。設立數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的是將一條原始的、有差錯的物理線路變?yōu)閷W(wǎng)絡層而言無差錯的數(shù)據(jù)

22、鏈路。為了實現(xiàn)這個目的， 數(shù)據(jù)鏈路層必須執(zhí)行鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯控制等功能。3) 網(wǎng)絡層 : 實現(xiàn)點到點通信。定義網(wǎng)絡操作系統(tǒng)通信所用的協(xié)議，可以為信息確定地址，把邏輯地址和名字向物理地址進行轉化。 網(wǎng)絡層還要從源機器沿著網(wǎng)絡到目標機器進行路由選擇， 并處理交通問題， 例如交換、路由和對數(shù)據(jù)包阻塞的控制。4) 傳輸層 : 提供可靠的端到端通信。為了確保信息能可靠地傳遞，傳輸層對低層來的錯誤進行確認和糾正。 在必要時， 還要對信息重新打包進行發(fā)送； 而在接收端，把這些小包重構成初始的信息。傳輸控制協(xié)議 (TCP)是這一層中最常用的協(xié)議。在 OSI 參考模型中， 傳輸層是一個比較特殊的

23、層， 如果從面向通信和面向信息處理角度進行分類， 傳輸層一般劃在低層； 如果從用戶功能與網(wǎng)絡功能角共14頁第13頁度進行分類，傳輸層又被劃在高層。 這種差異正好反映出傳輸層在OSI 參考模型中的特殊地位和作用。5) 會話層 : 從 OSI 參考模型看，會話層之上的各層是面向應用的， 會話層之下的各層是面向網(wǎng)絡通信的。 會話層在兩者之間起到連接的作用。 會話層的主要功能是向會話的應用進程之間提供會話組織和同步服務， 對數(shù)據(jù)的傳送提供控制和管理，以協(xié)調會話過程順利進行，為表示層實體提供更好的服務。6) 表示層 : 表示層位于 OSI 參考模型的第六層。它下面的五層用于將數(shù)據(jù)從源主機傳送到目的主機，

24、 而表示層則要保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)傳送后不改變其原來的意義。這樣，表示層必須合理描述數(shù)據(jù)結構， 并使得數(shù)據(jù)結構與具體機器無關。在計算機網(wǎng)絡中， 互相通信的應用進程需要傳輸?shù)氖切畔⒌恼Z義， 它對通信過程中信息的傳送語法并不關心。 而表示層的主要功能則是通過一些編碼規(guī)則定義在通信中傳送這些信息所需要的傳送語法。7) 應用層 : 應用層是 OSI 參考模型的最高層，它所提供的服務使得用戶的應用程序可以訪問 OSI 環(huán)境。最終用戶應用程序將利用這一層訪問網(wǎng)絡服務。 應用層可以保證整個網(wǎng)絡應用程序協(xié)調工作。 同時，經(jīng)這一層傳送的信息的含義最豐富。很多程序，例如電子郵件、數(shù)據(jù)庫等都利用應用層傳送信息。7 網(wǎng)

25、絡設備： 1）中繼器 (Repeater) 中繼器的作用是接收、復制和傳送電路上的信號，從物理上連接兩個或多個網(wǎng)段，用于延伸局域網(wǎng)的物理作用范圍。例如可以用幾個中繼器將粗纜局域網(wǎng)擴展到25km 或將細纜局域網(wǎng)延伸到lkm。中繼器工作于物理層。 2）集線器 (Hub) 集線器是在局域網(wǎng)上廣為使用的網(wǎng)絡設備，可以將若干臺計算機通過雙絞線連到集線器，從而構成一個局域網(wǎng)， 也可以通過級聯(lián)的方式展寬局域網(wǎng)的物理作用范圍。集線器是基于星狀拓撲的接線點。共14頁第14頁集線器工作于物理層。 3）收發(fā)器 (Transceiver)收發(fā)器有多種類型，用來將計算機連接到不同的傳輸介質上。常用的有粗纜收發(fā)器、 細纜

26、收發(fā)器、 雙絞線收發(fā)器、光纖收發(fā)器。 4）網(wǎng)卡 (Network Adapter或 Network Controller)網(wǎng)卡是插在計算機中的網(wǎng)絡接口設備， 是最基本的網(wǎng)絡設備之一， 作為網(wǎng)絡工作站與服務器之間或不同工作站之間信息交換的接口。一塊網(wǎng)卡可能會有三種接口，即AUI( 粗纜 ) BNC( 細纜 ) 和 RJ-45( 雙絞線 ) 。應根據(jù)網(wǎng)絡所用的傳輸介質來決定選用哪一種接口，現(xiàn)在的網(wǎng)卡一般都用RJ-45 接口和 BNC接口。5）調制解調器 (Modem)調制解調器是一種特殊的信號轉換設備，它將計算機發(fā)出的數(shù)字信號轉換成可以在電話線上傳送的模擬信號( 音頻信號 ) ，從電話線的這一端傳

27、送到另一端。遠端的調制解調器再把模擬信號還原成數(shù)字信號，送到網(wǎng)絡上去， 從而使用戶可以通過電話線使用網(wǎng)絡。 6）網(wǎng)橋 (Bddge) 網(wǎng)橋用于連接兩個或幾個局域網(wǎng)，局域網(wǎng)之間的通信信息經(jīng)網(wǎng)橋傳送， 而局域網(wǎng)內部的通信被網(wǎng)橋隔離，從而達到隔離子網(wǎng)的目的?？梢娋W(wǎng)橋也是一種用于延伸局域網(wǎng)的物理設備。網(wǎng)橋工作于數(shù)據(jù)鏈路層。7）路由器 (Router) 路由器是工作在網(wǎng)絡層上，實現(xiàn)子網(wǎng)之間轉發(fā)數(shù)據(jù)的設備。路由器通過路由協(xié)議交換網(wǎng)絡的拓撲結構信息，依照拓撲結構動態(tài)生成路由表。路由器工作于網(wǎng)間層。 8）網(wǎng)關 (Gateway) 網(wǎng)關又稱信關， 是在不同網(wǎng)絡之間實現(xiàn)協(xié)議轉換并進行路由選擇的專用網(wǎng)絡通信設備。9

28、）交換機：交換機與網(wǎng)橋一樣，工作在數(shù)據(jù)鏈路層。其實，交換機是一個具有簡單化、低價格、高性能和高端口密集等特點的交換產(chǎn)品， 體現(xiàn)了橋接這一復雜交換技術在OSI 參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層的操作。通信網(wǎng)理論基礎主要涵蓋以下幾個知識點：1 圖論：通信網(wǎng)的拓撲結構是一個很重要的問題，它不但影響全網(wǎng)的造價和共14頁第15頁維護費用，也與滿足對網(wǎng)的各種要求起著重要的作用，這是通信網(wǎng)規(guī)劃設計中第一層次的問題。 通信網(wǎng)是由終端節(jié)點、 交換節(jié)點和傳輸鏈路組成的，從數(shù)學摸型來說，這是一個圖論的問題。 如最短徑算法和站址選擇，這些都是網(wǎng)路結構優(yōu)化的基礎。（基本概念：鏈路：沒有重復邊的邊序列。路徑：既無重復邊又無重復端的鏈

29、路。有向圖： Vi 與 Vj 有關系，反過來沒有。無向圖：Vi 與 Vj 有關系，等價于 Vj 與 Vi 有關。樹 :一個無環(huán)的連通圖稱為樹。 樹具有如下性質： 樹中任意兩點之間只存在一條路徑；樹是連通的，但去掉任一條邊便不連通；樹無環(huán)，但增加一條邊便可得到一個環(huán)；支撐樹：包含圖G所有端的樹稱圖G的支撐樹，又叫生成樹。2 排隊論：1）排隊系統(tǒng)的基本參數(shù)(1) 窗口數(shù) m或服務員數(shù)目，表征系統(tǒng)的資源量。表示系統(tǒng)有多少服務設備可同時向顧客提供服務。例如機場供飛機起降的跑道數(shù)，通信系統(tǒng)中的信道數(shù)等。（ 2) 顧客到達率顧客到達率，即單位時間 (s) 內平均到達系統(tǒng)的顧客數(shù)。 (3) 系統(tǒng)服務率，即單

30、位時間內由一個窗口進行服務而離開的平均顧客數(shù)。顧客的輸入過程一般做如下假設：平穩(wěn)性：在時間間隔t 內，到達是個顧客的概率只與t 有關，而與 t 在時間軸上的位置無關。無后效性：顧客到達時刻相互獨立，即在某一t 內顧客到達的概率與下一t 及其他t 內顧客到達的概率無關。稀疏性：在足夠小的時間間隔t 內，到達兩個及兩個以上的顧客的概率可認為是零。2）排隊系統(tǒng)的表示方法：X|Y|m(N,n) 其中： X 表示顧客到達間隔時間的分布； Y 表示服務時間的分布； m 為窗口數(shù)； N 表示潛在的顧客總數(shù)，對于無限潛在顧客源，可省去這一項；N截止隊長，當 n時，可省去這一項。共14頁第16頁3）顧客到達間隔

31、 ti的分布：把 ti 分成 N 等份，每份為tiNN設 ti的概率密度為 a(ti),則： a t i1N1tiN令： Na t iet i4）服務時間的分布：把分成N 等份，同上 beT5）T 內有 k 個顧客到達的概率：把T 分成 N等份，每份為NN N1 . N k1kN kPk T CNkk 1N kTTPk Tk!1NN令： NPk TT ke Tk!Pk ttPktPk 1 tPk t6）M|M|1 排隊系統(tǒng)：隊長是 k 的概率：tPk 1 tPk ttPk 1 tt 1tPk 1 tt 1tPk ttt Pk t 1t 1t令：t 0Pk 1Pk 1Pk03 可靠性理論：對于不

32、可修復系統(tǒng)：1）可靠度：產(chǎn)品運行到t時刻還在運行的概率。若設 x 為產(chǎn)品的壽命，則可靠度R(t)=P （ x>t ）。2）平均壽命：引入壽命概率密度：f(t)，則 Ttf (t )dtR tf (t )dtTtf (t)dtt R(t )dtt et dt0tR(t )dt00003）串聯(lián)系統(tǒng)： R(t) 1nn1nT11Ri (t )T1 i 1ii 1ii 14）通信網(wǎng)的可靠性定義：給定的節(jié)點間有路徑。一個給定節(jié)點能與一組節(jié)點通信。 網(wǎng)中可以互連的節(jié)點數(shù)大于某一閾值。任意兩個節(jié)點間傳輸時延小于某一閾值。網(wǎng)中吞吐量超過某一閾值。第四部分：通信網(wǎng)及其光傳輸技術（任課老師：高強）該部分主要

33、介分為移動通信技術和光通信技術兩塊。移動通信技術主要涵蓋以下幾個知識點：共14頁第17頁1 定義：移動通信是指通信的雙方至少有一方在移動中進行信息的交換。 這里的信息應是廣義的 , 它包括了話音、圖像、傳真、 數(shù)據(jù)和多媒體信息業(yè)務。這里的雙方 , 可以是固定點與交通工具之間 , 或者人與機器之間，或者人與人之間的信息交流。2 概述：移動通信是目前發(fā)展最快的通信方式之一， 粗略的分為： 陸地移動通信、海上移動通信和航空移動通信三大類。有時，地下隧道、水下潛艇和太空航天等也都叫移動通信。 中國移動、中國聯(lián)通移動通信公司稱為公眾移動通信業(yè)務公司。移動通信主要范圍很廣，包括：日常生活、公安、消防、急救

34、、森林保護、地震、臺風、防汛、商業(yè)、電網(wǎng)調度、煤氣管道、石油、礦山、地質、鐵路、機場、交通管理和內河航運等諸多方面。3 按設備分類：公共網(wǎng)自動撥號移動電話系統(tǒng)：中國移動、中國聯(lián)通等。專用網(wǎng)調度電話系統(tǒng)：公安、電力等。集群網(wǎng)調度移動通信系統(tǒng)：交通管理、電力等。無中心選址個人系統(tǒng)。無繩電話系統(tǒng)：小靈通。泄漏電纜通信系統(tǒng)：隧道和地下開礦。無線尋呼：尋呼臺。鐵路移動系統(tǒng)。農(nóng)村無線通信。4 使用的頻段：移動通信屬于無線通信的范疇。按照無線頻率的劃分它屬于VHF(甚高頻 ) 和 UHF(特高頻 ) 直至到微波頻段 ,一般分配為 150 MHz, 450 MHz,800 MHz, 900 MHz, 以及 1

35、.8 GHz 等 ,這些頻段為公用移動通信使用頻段。從電波傳播特點來看 ,一個頻點的傳播范圍 ,在視距內大約幾十公里 ,即幾十公里半徑范圍。由于無線頻率是寶貴的資源，為了發(fā)揮效益、合理利用，需要無線電管理委員會簡稱“無委會”統(tǒng)一管理。低頻段, 150 MHz, 450 MHz,一般用于無線傳呼和集群通信。 900 MHz, 1.8 GHz 用于蜂窩移動通信。 3G全球使用共用頻段 (1885 2025MHz，2110-2200MHz)。模擬 TAC：S890905 MHz。移動發(fā) 935共14頁第18頁950 MHz移動收。數(shù)字 GSM(CDMA)：905915 MHz移動發(fā)（手機） 50 960 MHz移動收（基站）注 :數(shù)字可用模擬頻段1.8 GHz。聯(lián)通 GSM909915 MHz移動臺發(fā) 835 839 MHz移動臺發(fā) ( 軍方 )954 960 MHz移動臺收 880 884 MHz移動臺收 ( 軍方)5 特點：電波