重慶郵電大學-現(xiàn)代通信技術課件-數(shù)據(jù)通信

重慶郵電大學-現(xiàn)代通信技術ppt課件-數(shù)據(jù)通信

創(chuàng)作者：時間：2024年X月目錄第1章簡介第2章數(shù)據(jù)通信基礎知識第3章數(shù)據(jù)鏈路層第4章網(wǎng)絡層第5章傳輸層01第1章簡介

重慶郵電大學現(xiàn)代通信技術課程本課程旨在介紹現(xiàn)代通信技術中數(shù)據(jù)通信的相關內容，探討數(shù)據(jù)通信在通信領域的重要性和應用。通過學習本課程，將深入理解數(shù)據(jù)通信的基礎原理和技術，掌握數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的設計與分析方法，從而能夠有效應用數(shù)據(jù)通信技術解決實際問題。課程目標探索數(shù)據(jù)通信的基礎知識理解數(shù)據(jù)通信的基本原理和技術學習數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構建與調試掌握數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的設計與分析方法將理論知識轉化為實際應用能力能夠應用數(shù)據(jù)通信技術解決實際問題

數(shù)字信號與模擬信號數(shù)字信號特點模擬信號特點模擬數(shù)字信號之間的轉換數(shù)據(jù)傳輸與多路復用數(shù)據(jù)傳輸模式多路復用技術多路復用方式數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議幀結構錯誤檢測與糾正教學大綱數(shù)據(jù)通信基礎知識數(shù)據(jù)通信概念信道類型信號傳輸方式教學方法本課程將理論與實踐相結合，通過獨立思考和團隊合作，幫助學生深入理解數(shù)據(jù)通信技術。實驗操作與課堂討論將激發(fā)學生的學習熱情，案例分析與項目實踐將幫助學生將理論知識應用到實際中，加深對數(shù)據(jù)通信技術的理解。

教學方法提升理論運用能力理論與實踐相結合培養(yǎng)學生綜合能力獨立思考與團隊合作加深理論實踐結合實驗操作與課堂討論將理論知識應用到實際中案例分析與項目實踐02第2章數(shù)據(jù)通信基礎知識

數(shù)據(jù)通信概述數(shù)據(jù)通信是指通過某種傳輸媒介，在發(fā)送和接收設備之間交換信息的過程。數(shù)據(jù)通信的發(fā)展歷史可以追溯到遠古時代的煙火信號和早期的書信傳遞。數(shù)據(jù)通信的基本概念和術語包括信道、編碼、調制等，是現(xiàn)代通信技術的核心內容。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由發(fā)送端、接收端、信道和協(xié)議組成，它們共同實現(xiàn)了信息的有效傳輸。

數(shù)據(jù)表示與編碼數(shù)字信號是離散的信號，模擬信號是連續(xù)的信號數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別二進制、十進制、十六進制等常用的數(shù)據(jù)表示方法編碼是將數(shù)據(jù)轉換為信號的過程，有多種編碼方式數(shù)據(jù)編碼的原理與技術

包括調制解調器、傳輸線路、調制方式等數(shù)字傳輸系統(tǒng)的結構和功能0103串行傳輸逐位傳輸，效率高；并行傳輸同時傳輸多位，速度快串行傳輸與并行傳輸?shù)膶Ρ?2數(shù)據(jù)生成、編碼、調制、傳輸、解調、解碼數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕具^程帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率的關系帶寬越大，數(shù)據(jù)傳輸率越高數(shù)據(jù)傳輸速率的限制因素信道帶寬、傳輸媒體質量、編碼技術等

數(shù)據(jù)傳輸率與帶寬數(shù)據(jù)傳輸率的定義與計算方法數(shù)據(jù)傳輸率是單位時間內傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量計算方法包括總數(shù)據(jù)量除以傳輸時間總結數(shù)據(jù)通信是現(xiàn)代通信技術的重要組成部分，通過數(shù)字信號和傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)信息的傳遞。了解數(shù)據(jù)通信的基礎知識，有助于理解網(wǎng)絡通信、無線通信等更復雜的通信技術。數(shù)據(jù)傳輸率、帶寬等概念決定了通信速度和效率，因此在實際應用中需要合理設計和優(yōu)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。03第3章數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層概述數(shù)據(jù)鏈路層是OSI模型中的第二層，主要負責在物理介質上傳輸數(shù)據(jù)。其作用包括提供無差錯的傳輸、流量控制、錯誤檢測和糾正等功能。數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議種類繁多，主要分為點對點協(xié)議和廣播式協(xié)議，如HDLC、PPP等。錯誤檢測與糾正技術包括奇偶校驗、CRC校驗等。

以太網(wǎng)技術以太網(wǎng)是一種局域網(wǎng)技術，最初由Xerox、Intel、DEC聯(lián)合提出，后被IEEE接納為標準。發(fā)展歷史以太網(wǎng)采用CSMA/CD技術，即載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測。工作原理以太網(wǎng)幀由目的地址、源地址、數(shù)據(jù)字段和幀校驗序列等部分組成。幀格式與結構

無線數(shù)據(jù)鏈路具有靈活性高、部署方便等特點，在移動通信中得到廣泛應用。特點與應用0103無線數(shù)據(jù)傳輸容易受到竊聽、干擾等安全問題影響，需采取加密、身份認證等措施保護數(shù)據(jù)傳輸安全。安全性問題02無線數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議包括WiFi、Bluetooth等，符合IEEE802.11等標準。協(xié)議與標準訪問控制訪問控制用于協(xié)調多個設備對通信介質的訪問順序，避免沖突。有競爭型和非競爭型兩種。差錯控制差錯控制主要通過檢測和糾正機制來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，減小傳輸錯誤率。

數(shù)據(jù)鏈路層的控制流量控制流量控制用于控制數(shù)據(jù)傳輸速率，避免數(shù)據(jù)丟失或溢出。常見的方法包括滑動窗口協(xié)議。數(shù)據(jù)鏈路層總結數(shù)據(jù)鏈路層是網(wǎng)絡通信中非常重要的一部分，負責提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸和控制功能。它涉及到很多協(xié)議和技術，如以太網(wǎng)、無線數(shù)據(jù)鏈路等。了解數(shù)據(jù)鏈路層的原理和工作機制有助于理解網(wǎng)絡通信的整體流程，同時也可為網(wǎng)絡安全提供基礎保障。04第四章網(wǎng)絡層

實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的通信網(wǎng)絡層的功能與目的0103IPv4與IPv6的區(qū)別與特點IP地址的分類和分配方式02實現(xiàn)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中的傳輸網(wǎng)際協(xié)議（IP）的作用與特點路由算法路由算法是網(wǎng)絡層中實現(xiàn)數(shù)據(jù)包轉發(fā)的重要技術，有不同分類和比較，以及路由表的更新與維護。數(shù)據(jù)交換技術數(shù)據(jù)包交換靈活可靠，電路交換適用于實時通信數(shù)據(jù)包交換與電路交換的區(qū)別減少網(wǎng)絡擁塞，提高帶寬利用率分組交換技術的優(yōu)勢在數(shù)據(jù)傳輸中建立虛擬通路，提高通信效率虛電路技術的應用

網(wǎng)絡層安全網(wǎng)絡層安全對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的保護至關重要，需面臨各種挑戰(zhàn)，包括防火墻、入侵檢測系統(tǒng)和虛擬專用網(wǎng)絡（VPN）的應用。

鏈路狀態(tài)算法以鏈路狀態(tài)度量最短路徑需了解整個網(wǎng)絡拓撲結構路徑向量算法結合距離向量和鏈路狀態(tài)的優(yōu)勢減少路由環(huán)路問題BGP路由算法用于互聯(lián)網(wǎng)邊界網(wǎng)關之間的路由選擇考慮多種策略和路徑選擇路由算法比較距離向量算法以Hop數(shù)度量路由開銷不考慮網(wǎng)絡拓撲結構虛擬專用網(wǎng)絡（VPN）建立私密的通信隧道VPN的原理使用加密技術保護數(shù)據(jù)傳輸安全VPN的實現(xiàn)遠程辦公、跨地域互聯(lián)等場景VPN的應用

05第五章傳輸層

傳輸層協(xié)議傳輸層是OSI模型中的第四層，負責提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務。傳輸控制協(xié)議（TCP）保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，通過建立連接、流控制和重傳機制保證數(shù)據(jù)準確無誤到達目的地。用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）則提供了簡單的數(shù)據(jù)傳輸，不保證數(shù)據(jù)的可靠性。

傳輸層的錯誤控制數(shù)據(jù)在傳輸過程中可能發(fā)生錯誤，傳輸層需要檢測并糾正這些錯誤，重傳機制能夠保證數(shù)據(jù)的正確性。傳輸層的錯誤檢測與重傳機制滑動窗口協(xié)議實現(xiàn)了流量控制和擁塞控制，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率和可靠性?；瑒哟翱趨f(xié)議的原理與優(yōu)勢自動重傳請求（ARQ）協(xié)議是一種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，通過確認和重傳來確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。ARQ協(xié)議的工作流程

多媒體數(shù)據(jù)包括音頻、視頻等多種形式，要求實時性和高質量傳輸。多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c與要求0103SDP用于描述多媒體會話的相關信息，包括編碼格式、傳輸?shù)刂返?，實現(xiàn)了多媒體會話的建立和管理。會話描述協(xié)議（SDP）的作用與應用02RTP是一種用于實時傳輸多媒體數(shù)據(jù)的協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序性和正確性。實時傳輸協(xié)議（RTP）的設計目的總結數(shù)據(jù)通信技術的重要性和應用前景數(shù)據(jù)通信技術是現(xiàn)代信息社會的基石，促進了信息的傳播和交