【正文】 信號的三種調(diào)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(diào)制信號 (兩個狀態(tài) ) (PSK) 相移鍵控 載波信號 (高頻正弦波 ) 調(diào)制后的 載波信號 傳輸 信號 解調(diào)器 載波信號 調(diào)制后的 載波信號 傳輸 信號 調(diào)制器 載波信號 實現(xiàn)信號調(diào)制與解調(diào)的設(shè)備分別稱為 “ 調(diào)制器 ” 和 “ 解調(diào)器 ” ： 33 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 遠(yuǎn)距離通信必須使用 MODEM ? 通信一般是雙向進(jìn)行的，收發(fā)雙方都需要調(diào)制器與解調(diào)器，它們通常做在一起，稱為調(diào)制解調(diào)器 (MODEM) 信 道 信源 (宿 ) 信宿 (源 ) 調(diào)制后 的載波 信號 調(diào)制后 的載波 信號 調(diào)制 (解調(diào) )器 (調(diào)制 ) 解調(diào)器 載波 載波 信源信號通過 調(diào)制器 調(diào)整載波的某個參數(shù) (幅度、頻率或相位 ) 到達(dá)目的地后，使用解調(diào)器 把載波所攜帶的信號檢測出來，恢復(fù)為原始信號的形式 經(jīng)過調(diào)制后的載波信號，攜帶著被傳輸?shù)男盘栐谛诺乐羞M(jìn)行長距離傳輸 34 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 例： ADSL寬帶上網(wǎng) 調(diào)制解調(diào)器把計算機送出的數(shù)字信號 ,采用數(shù)字調(diào)制的方法 ,調(diào)制成為適合于在用戶電話線上傳輸?shù)妮d波信號 載波信號在電話網(wǎng)中經(jīng)過交換機傳輸至目的地 目的地計算機通過解調(diào)器從載波信號中恢復(fù)出數(shù)字信號傳送給計算機 ADSL MODEM ADSL MODEM 35 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) (4) 多路復(fù)用技術(shù) 36 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 怎樣降低傳輸成本？ ? 分析： ? 通信系統(tǒng)中，傳輸線路的建設(shè)和維護(hù)成本占整個系統(tǒng)成本的相當(dāng)大的份額 ? 一條傳輸線路（銅線、光纖、無線電波）的容量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳輸 1路用戶信號所需的能力 ? 降低成本采用的技術(shù) ——多路復(fù)用技術(shù) (Multiplexing) ? 多路信號使用同一條傳輸線同時進(jìn)行傳輸 ? 方法： ? 頻分多路復(fù)用 （ FDM） ? 時分多路復(fù)用 （ TDM） ? 波分多路復(fù)用（ WDM） 37 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 時分多路復(fù)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(jìn)行數(shù)據(jù)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(fù)用器 4 3 2 1 4 3 2 1 數(shù)據(jù) 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(yīng)用：主要使用在數(shù)字通信領(lǐng)域，如電話中繼通信、GSM手機、總線式以太網(wǎng)等 38 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 頻分多路復(fù)用 (Frequency Division Multiplexing, FDM) ? 思想：將每個通信終端發(fā)送的信號調(diào)制在 不同頻率 的載波上，通過頻分多路復(fù)用器 (MUX)將它們復(fù)合成為一個信號，然后在同一傳輸線路上進(jìn)行傳輸。 A、集線器 B、對流層 C、導(dǎo)航衛(wèi)星 D、通信衛(wèi)星 題解 23 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 移動通信 ? 移動通信指的是處于移動狀態(tài)的對象相互間的通信 ，也是 微波通信的一種 ? 最具代表性的移動通信 ——手機（個人移動通信系統(tǒng)） 基站 移動臺 （手機） 移動電話交換中心 公用電話網(wǎng) 24 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 移動通信原理 蜂窩式移動通信 ? 每 10km～ 20km的區(qū)域稱為單元 （ 形似 蜂窩 ） ， 每個單元中心高處建有一個 基站 ， 所有單元既 相互分割 ， 又 彼此交疊 ， 形成整個移動通信服務(wù)網(wǎng) ? 位于某單元內(nèi)的所有手機都向該基站發(fā)送信號 ， 并接收基站發(fā)給它的信號 移動 交換 中心 電話交換中心 ? 所有基站都通過微波或光纜與 移動交換中心 通信 ? 手機每個時刻都處于某個特定單元的基站控制之下 ， 同一單元內(nèi)同一時刻的不同手機使用不同的頻率與基站進(jìn)行通信 ， 相互不影響 25 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 個人移動通信發(fā)展的 3代 ? 第 1代采用的是模擬傳輸技術(shù) ? 第 2代使用的頻段擴(kuò)至 900MHz到 1800MHz 傳輸?shù)氖菙?shù)字化的語音 /文字信號 容量有限 ， 不能滿足發(fā)達(dá)地區(qū)手機用戶高度密集的要求 我國使用的 2種標(biāo)準(zhǔn)： ? GSM（ 歐洲移動通信系統(tǒng) ， 也稱全球通 、 全數(shù)字系統(tǒng) ) ? 中國移動 、 中國聯(lián)通經(jīng)營的 GSM網(wǎng)已基本覆蓋縣級市 ? 移動的接入號段有： 134～ 13 150～ 15 15 159 ? 聯(lián)通的接入號段有： 13013 155156 ? CDMA (碼分多址接入 ， Code Division Multiple Access) ? 抗干擾能力強 ， 系統(tǒng)容量大 ， 接通率高 ， 噪聲小 ， ? 中國電信 , 接入號為 13 153 26 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 第三代 移動通信系統(tǒng) （ 3G） ? 使用的頻段： 1885 MHz ~2025MHz， 2110MHz~2200MHz ? 傳輸速率： 室內(nèi)： 1~3Mb/s，步行： 384kb/s，快速移動： 114kb/s ? 我國采用的 3種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： 中國移動 TDSCDMA (G3), 自主知識產(chǎn)權(quán)（ 15 18 18 147） 中國電信 CDMA2022 (天翼 ), （ 180、 189） 中國聯(lián)通 WCDMA (沃 WO)（ 18 186） ? 3G的優(yōu)點： （ 1）提供高質(zhì)量的語音通信、數(shù)據(jù)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(zhì)的服務(wù) ? 不足： 發(fā)展慢、比例低 (%)，按流量收費費用高 4G移動通信：室內(nèi) : 1Gbps，高速移動時 : 100Mbps 我國沿海 7個城市正在建設(shè)試驗網(wǎng)（ TDLTE） 27 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 下面關(guān)于個人移動通信的敘述中，錯誤的是 ________。 ， 3顆同步定點軌道衛(wèi)星 可以覆蓋地球的幾乎全部面積，進(jìn)行二十四小時的全天候通信 19 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 衛(wèi)星通信的重要應(yīng)用 ——GPS ? 例 ——美國研制 GPS系統(tǒng) ? 24顆衛(wèi)星在 12小時的周期繞地球運行 ? 地面任意點在任何時刻都可同時觀測到 4顆以上衛(wèi)星 ? 原理： ? 由于衛(wèi)星的位置是精確可知的，通過地面接收機可測得與衛(wèi)星的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離計算公式，就可以推導(dǎo)出接收機的地理位置 (經(jīng)度、緯度和高程 ) ? 定位精度： ? 民用大約幾十米 ? 軍用可高得多 20 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) GPS衛(wèi)星接收機 ? 根據(jù)用途有：導(dǎo)航型、測地型、授時型等 ? 產(chǎn)品形式：獨立的 GPS導(dǎo)航儀，也可集成在電腦、手機、 MP3(MP4)播放器、甚至手表中 21 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 以下傳輸介質(zhì)中，在無中繼器情況下傳輸距離最遠(yuǎn)的是 。 ? 無屏蔽雙絞線 (UTP)； ? 屏蔽雙絞線 (STP) 同軸電纜 內(nèi)層導(dǎo)線 金屬屏蔽 外絕緣層 絕緣體 ? 同軸電纜分類 ? 基帶同軸電纜（ 50Ω） ? 傳輸數(shù)字信號 ? 寬帶同軸電纜（ 75Ω） ? 傳輸模擬信號 信號線 地線 套管 無屏蔽雙絞線 ? 缺點：耗費大量金屬材料，成本高 14 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 光纖通信 ? 光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱， 具有把光封閉在纖芯并沿纖芯軸向進(jìn)行傳播的功能（光線的入射角足夠大時，就會出現(xiàn)全反射，重復(fù)此過程，光就沿著光纖傳播下去） 纖芯 包層 保護(hù)層 光波 多根光纖 保護(hù)層 防止光泄漏的吸收外殼 起保護(hù)作用的防護(hù)層 外絕緣層 光線 ? 光纖通信系統(tǒng)的 優(yōu)點 ?光纖具有極大的通信容量 ?抗輻射能力強 ?保密性強 ?傳輸距離遠(yuǎn)且損耗小 ?重量輕 ? 光纜 15 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 光纖通信的發(fā)展與應(yīng)用 ?從上世紀(jì) 80年代起，世界各國開始大規(guī)模鋪設(shè)光纖通信線路，光纖傳輸網(wǎng)已經(jīng)成為幾乎所有 現(xiàn)代通信的基礎(chǔ)平臺 ?高速光纖數(shù)字傳輸線路采用統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為同步數(shù)字系列 (SDH)，又稱為同步光纖網(wǎng) (SONET)，它既是電話和有線電視的骨干傳輸網(wǎng)，又是計算機網(wǎng)絡(luò)的 骨干網(wǎng) 16 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 無線和微波通信 ? 微波 ： 300MHz～ 300GHz范圍內(nèi)的電磁波 ， 波長為 1 m～ 1mm ?特點： ?直線傳 播 ， 不能沿地球表面?zhèn)鞑?（ 無繞射性 ） ，需要每隔幾十公里設(shè)立一個中繼站 ?容量大 、 可靠性高 ?建設(shè)費用低 ?抗災(zāi)能力強 ?應(yīng)用：長途電話 、 蜂窩移動電話 、 全數(shù)字高清晰度電視（ HDTV） 等 17 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 微波通信的三種通信方式： A C D E F B 通信衛(wèi)星 對流層 不均勻體 Y X G H ?地面微波接力通信 ?衛(wèi)星通信 ?對流層散射通信 18 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 衛(wèi)星通信 ? 衛(wèi)星通信 : 中繼站在人造地球衛(wèi)星上的一種微波通信 ? 優(yōu)點：通信距離遠(yuǎn) 、 頻帶寬 、 容量大 、 抗干擾強 、 通信穩(wěn)定 ? 缺點：造價高 、 技術(shù)復(fù)雜 、 有較大延時 、同步軌道衛(wèi)星數(shù)目僅 180顆 通信衛(wèi)星 地面站 1 地面站 2 地 球 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 地球 35800公里 赤道上方高度為 35800公里的地方為 地球同步軌道 ， 衛(wèi)星的運行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的周期相同 ，在地面上看這種衛(wèi)星好似靜止不動。 缺點是強度稍差 ， 精確連接兩根光纖比較困難 電話、電視等通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)程干線，計算機網(wǎng)絡(luò)的干線 無線通信 自由空間 使用微波、紅外線、激光等， 建設(shè)費用低，抗災(zāi)能力強，容量大，無線接入使得通信更加方便 .但易被竊聽、易受干擾 廣播，電視，移動通信系統(tǒng)，計算機無線局域網(wǎng) 13 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 電纜通信 ? 原理：利用電流 (電壓 )傳輸信息 ? 雙絞線：由兩根相互絞合成均勻螺紋狀的導(dǎo)線組成。 不是三要素之一。第 4章 計算機網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng) 數(shù)字通信入門 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 因特網(wǎng)的組成 因特網(wǎng)提供的服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)信息安全 2 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 教學(xué)目的與要求 ? 掌握 通信與現(xiàn)代通信技術(shù)的概念和通信系統(tǒng)的簡單模型 ，了解模擬信號和數(shù)字信號的含義，了解各種 傳輸介質(zhì)的種類、特性與應(yīng)用 ，了解 電纜通信、光纖通信 、 微波通信和移動通信 的工作方式 ? 熟悉 調(diào)制與解調(diào) 的含義，熟悉時分、頻分以及波分 多路復(fù)用技術(shù)的思想 ? 了解電路交換技術(shù) ， 熟悉 分組交換 的概念 、 格式 、 傳輸以及實現(xiàn) ? 掌握 計算機網(wǎng)絡(luò)的含義 、 目的 、 分類及組成 ， 熟悉 數(shù)據(jù)傳輸速率 、帶寬 的單位及含義和 網(wǎng)絡(luò)的工作模式 ， 熟悉 局域網(wǎng)的組成 、 網(wǎng)卡功能和 MAC地址 ， 掌握 局域網(wǎng)的特點 和 常用局域網(wǎng) 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 、物理結(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì)等 3 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 教學(xué)目的與要求 ? 熟悉網(wǎng)絡(luò)的 分層結(jié)構(gòu) 、網(wǎng)絡(luò)互連的含義以及 TCP/IP協(xié)議 的層次和功能，了解 TCP/IP協(xié)議的特點 ? 掌握 IP地址的作用、格式與表示形式、類型與特點 ，了解特殊的IP 地址，熟悉 IP 數(shù)據(jù)報 的概念，熟悉 路由器 的功能 ? 熟悉因特網(wǎng)的工作模式及協(xié)議 ， 掌握因特網(wǎng)的 域名結(jié)構(gòu)及域名命名規(guī)則 ， 熟悉 域名與 IP地址的關(guān)系和域名命名樹 ， 了解域名系統(tǒng)和域名服務(wù)器 ， 熟悉 因特網(wǎng)的各種接入方式 ? 熟悉 電子郵件 的功能 、 組成 、 協(xié)議及工作原理 ， 熟悉 WWW的含義和組成 ， 熟悉 網(wǎng)頁 的概念 、 超鏈接 、 HTTP協(xié)議 和 URL 的含義與表示 ， 了解 Web服務(wù)器和瀏覽器的功能和組成部分 4 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 教學(xué)目的與要求 ? 了解網(wǎng)絡(luò)信息安全的概念和措施 ? 熟悉數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名