【正文】 、 186） ? 3G的優(yōu)點： （ 1）提供高質量的語音通信、數據通信和高分辨率圖像通信 （ 2）提供足夠的系統(tǒng)容量，具有高保密性和優(yōu)質的服務 ? 不足： 發(fā)展慢、比例低 (%)，按流量收費費用高 4G移動通信：室內 : 1Gbps，高速移動時 : 100Mbps 我國沿海 7個城市正在建設試驗網（ TDLTE） 27 第 4章 計算機網路與因特網 下面關于個人移動通信的敘述中，錯誤的是 ________。 A、第 1代個人移動通信采用的是模擬通信技術 B、目前廣泛使用的 GSM手機采用了數字通信技術，屬于第 2代移動通信系統(tǒng) C、移動通信系統(tǒng)中，移動電話交換中心直接接收手機（移動臺）的無線信號，并負責向手機發(fā)送信號 D、通信系統(tǒng)將實現高質量的多媒體通信，包括話音通信、數據通信和高分辨率的圖像通信等 題解 28 第 4章 計算機網路與因特網 對通信系統(tǒng)的要求 ? 遠距離 ——調制解調 技術 (MODEM) ? 高效率 ——多路復用 技術 (Multiplexer) +交換 技術 (Switching) ? 高速度 ——光纖通信 技術 ? 可靠 ——信號不失真、無差錯、保證通信暢通 ? 方便 ——移動通信 技術（無線通信） ? 安全 ——加密、身份認證（ ） 29 第 4章 計算機網路與因特網 數字通信采用的技術 ? 數字 調制 /解調 技術（調幅；調頻；調相） ? 解決 信號傳得遠 的問題 ? 多路復用 技術（時分多路；頻分多路；波分多路） ? 提高傳輸線路使用效率、 降低傳輸成本 ? 交換 技術（電路交換；分組交換） ? 動態(tài)分配信道資源， 提高傳輸效率和質量 ? 數字編碼和數據壓縮技術 30 第 4章 計算機網路與因特網 (3) 調制解調技術 31 第 4章 計算機網路與因特網 數字信號如何傳輸？ ? 近距離傳輸： 直接 (基帶 )傳輸 ? 例如： USB移動硬盤 － 主機 ；以太網數據傳輸 ? 遠距離傳輸： 載波傳輸 ? 例如：數字有線電視；手機； ADSL上網 ? 什么是 載波 ？ ? 研究發(fā)現，高頻振蕩的正弦波信號在長距離通信中能夠比其他信號傳送得更遠。因此若把高頻振蕩的正弦波信號作為攜帶信息的 載波， 把數字信號放在 (調制 在 )載波上傳輸，則可比直接傳輸的距離遠得多 32 第 4章 計算機網路與因特網 數字信號的三種調制方法 (ASK) 幅移鍵控 (FSK) 頻移鍵控 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 調制信號 (兩個狀態(tài) ) (PSK) 相移鍵控 載波信號 (高頻正弦波 ) 調制后的 載波信號 傳輸 信號 解調器 載波信號 調制后的 載波信號 傳輸 信號 調制器 載波信號 實現信號調制與解調的設備分別稱為 “ 調制器 ” 和 “ 解調器 ” ： 33 第 4章 計算機網路與因特網 遠距離通信必須使用 MODEM ? 通信一般是雙向進行的，收發(fā)雙方都需要調制器與解調器，它們通常做在一起，稱為調制解調器 (MODEM) 信 道 信源 (宿 ) 信宿 (源 ) 調制后 的載波 信號 調制后 的載波 信號 調制 (解調 )器 (調制 ) 解調器 載波 載波 信源信號通過 調制器 調整載波的某個參數 (幅度、頻率或相位 ) 到達目的地后，使用解調器 把載波所攜帶的信號檢測出來，恢復為原始信號的形式 經過調制后的載波信號，攜帶著被傳輸的信號在信道中進行長距離傳輸 34 第 4章 計算機網路與因特網 例： ADSL寬帶上網 調制解調器把計算機送出的數字信號 ,采用數字調制的方法 ,調制成為適合于在用戶電話線上傳輸的載波信號 載波信號在電話網中經過交換機傳輸至目的地 目的地計算機通過解調器從載波信號中恢復出數字信號傳送給計算機 ADSL MODEM ADSL MODEM 35 第 4章 計算機網路與因特網 (4) 多路復用技術 36 第 4章 計算機網路與因特網 怎樣降低傳輸成本？ ? 分析： ? 通信系統(tǒng)中，傳輸線路的建設和維護成本占整個系統(tǒng)成本的相當大的份額 ? 一條傳輸線路（銅線、光纖、無線電波）的容量通常遠遠超過傳輸 1路用戶信號所需的能力 ? 降低成本采用的技術 ——多路復用技術 (Multiplexing) ? 多路信號使用同一條傳輸線同時進行傳輸 ? 方法： ? 頻分多路復用 （ FDM） ? 時分多路復用 （ TDM） ? 波分多路復用（ WDM） 37 第 4章 計算機網路與因特網 時分多路復用 (Time Division Multiplexing, TDM) ? 思想：各通信終端 （ 計算機、電話 ） 以規(guī)定的順序和時間輪流 使用同一傳輸線路進行數據傳輸 ? 工作原理： H F G E D C B A 傳輸線路 時間片 G C 終端 1 終端 2 終端 3 終端 4 H D F B E A 多路復用器 4 3 2 1 4 3 2 1 數據 t Multiplexer 多路分路器 終端甲 終端乙 終端丙 終端丁 E A F B G C H D Demultiplexer ? 應用：主要使用在數字通信領域，如電話中繼通信、GSM手機、總線式以太網等 38 第 4章 計算機網路與因特網 頻分多路復用 (Frequency Division Multiplexing, FDM) ? 思想：將每個通信終端發(fā)送的信號調制在 不同頻率 的載波上，通過頻分多路復用器 (MUX)將它們復合成為一個信號，然后在同一傳輸線路上進行傳輸。抵達接收端之后，借助分路器 (DEMUX)把不同頻率的載波分離出來，送到不同的接收設備 ? 工作原理： DEMUX MUX 共享的傳輸信道 載波頻率 f1 調制 調制 載波頻率 fn 載波頻率 f1 解調 解調 載波頻率 fn f 將不同頻率的載波信號合成在一起 使用一組濾波器分解出不同頻率的載波信號 39 第 4章 計算機網路與因特網 波分多路復用 (Wave Division Multiplexing, WDM) ? 光纖通信中，為提高傳輸效率， 1根光纖中同時傳輸幾種不同波長的光波 ，稱為“波分多路復用”，可以進一步提高光纖的通信容量。 ? 原理： 光纖 發(fā)送端有 N個發(fā)送單元，它們各自發(fā)出不同波長的光波 通過復用器（稱為合波器）合并起來，進入同一根光纖進行傳輸 接收端用分路器 (稱為分波器 )將不同波長的光分開，分別送到各自的光電檢測器恢復出原始信號 示意圖 復合光 40 第 4章 計算機網路與因特網 多路復用可以降低通信成本 ? 通信系統(tǒng)的原理示意圖 復用 （分路 ） 信道 信源 （宿） 調制解調器 信源 （宿） 調制解調器 信源 （宿） 調制解調器 復用 （分路 ） 信源 （宿） 調制解調器 信源 （宿） 調制解調器 信源 （宿） 調制解調器 多路復用技術使得成千上萬路通信可以在同一條傳輸線上同時進行，大大節(jié)省了通信成本 頻分多路、時分多路和波分多路等技術可以同時使用，以提高復用效率 41 第 4章 計算機網路與因特網 交換技術 （ 1） 電路交換與分組交換 （ 2） 分組交換機與存儲轉發(fā) （ 3） 分組交換的應用 42 第 4章 計算機網路與因特網 通信系統(tǒng)中 “ 交換 ” 的含義 ? “ 交換 ” (switching)的含義就是 轉接 ——把一條鏈路轉接到另一條鏈路，使它們連通起來 ? 從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式 動態(tài)地分配傳輸線路 ? 常用的交換方式： ? 電路交換 ? 分組交換 交換機 43 第 4章 計算機網路與因特網 （ 1）電路交換與分組交換 44 第 4章 計算機網路與因特網 什么是電路交換？ ? 電路交換的過程： ? 建立連接 ? 通信 ? 釋放連接 ? 應用：電話通信 ( ( ( ( 交換機 交換機 交換機 交換機 用戶線 用戶線 中繼線 中繼線 B D C A ? 分析： ?通話全過程中用戶始終占用端到端的傳輸信道 ?由于計算機數據傳輸具有突發(fā)性，不適合計算機數據通信 45 第 4章 計算機網路與因特網 分組交換 —計算機網絡采用的技術 ? 分組交換（也稱包交換）的要點： ? 被傳輸的數據必須劃分為若干“分組” (packet, 簡稱“包” )進行傳輸 ? 每個分組中必須包含收發(fā)雙方的地址 ? 每個分組由分組交換機進行處理、存儲和轉發(fā)才能送達目的地 ? 每個分組的格式如下： 有效載荷 (傳輸的數據 ) 校驗 信息 發(fā)送計算機 地址 目的計算機 地址 編號 ? 分組交換示意： 3 2 1 （ c） 1 3 2 （ b） 不同的包在不同鏈路上進行傳輸 1 2 3 3 2 1 （ d） 到 接收方后，再將收到的包按順序組合在一起 3 2 1 3 2 1 （ a） 發(fā)送方將數據分成 3個包 表示分組交換機 46 第 4章 計算機網路與因特網 （ 2）分組交換機與存儲轉發(fā) ?“分組交換機” ——網絡中必須使用的一種實現分組交換方式的數據傳輸的關鍵設備 ?分組交換機的 任務 是：負責包的轉發(fā) ?分組交換機的 基本工作模式 ：存儲轉發(fā) ?分組交換機有 許多端口 ，用來連接計算機和遠程數字通信線路 ?分組交換機可以互連，以擴大網絡的規(guī)模和任意延伸網絡的連接距離 47 第 4章 計算機網路與因特網 分組交換與存儲轉發(fā)的過程 高速數字通信線路 計算機 A B C D E F G H 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 端口 目的地 端口 － 3 E,F,G C,D H A,B 3 3 目的地 端口 3 3 E,F,G C,D H A,B 4 － 目的地 端口 2 － E,F,G C,D H A,B 4 3 目的地 端口 1 1 E,F,G C,D H A,B － 4 分組交換機 1 分組交換機 2 分組 交換機 3 分組 交換機 4 計算機 G收到所有數據包后，將包組裝為一個文件 交換機每收到一個包，就根據包的目的地地址 , 選擇一個輸出端口 若目的地計算機就在交換機上，則交換機直接將包發(fā)給該計算機 A將文件拆分成若干個包 ,將包逐個地發(fā)給交換機 例：計算機 A的文件＝ 計算機 G 48 第 4章 計算機網路與因特網 通過分組交換機互連而成的計算機網 計算機的編址方案 使用兩個整數表示：第 1個數表示分組交換機號，第 2個數表示計算機連接到該交換機上的端口號 交 換 機 1 1 2 3 4 1 2 3 4 5 交 換 機 2 1 2 3 4 1 2 3 4 5 交換機 3 1 2 3 4 5 1 2 3 4 交換機 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 高速數字通信干線 [1,2] [1,5] [3,2] [3,5] [4,1] [4,3] [4,5] [2,3] 分組交換機有許多端口， 低速端口用來連接計算機 ， 高速端口 則通過遠程數字通信線路 連接另一交換機 , 每個端口既可輸入也可輸出 49 第 4章 計算機網路與因特網 分組交換機中的 存儲轉發(fā) 過程 H1 A 分組交換網 B D E C H5 H6 H4 H2 H3 H1 向 H5 發(fā)送分組 交換機 主機 在交換機 E 暫存 查找轉發(fā)表 找到轉發(fā)