ch1通信网概述.ppt

通信网络是现代社会中不可或缺的一部分，它使得信息的传递和交换变得高效便捷。通信网络理论基础研究的核心是如何在保证快速性、有效性、可靠性、多样化和经济性的前提下，以最低的成本提供高质量的网络服务，满足日益增长的社会需求。 通信系统与通信网络有所不同。通信系统主要指的是从一个用户到另一个用户的完整设施，涵盖了点对点通信的各种类型，如微波系统、光通信系统和卫星通信系统。而通信网络则更为复杂，它是由所有设备组成的整体，能够支持任意用户之间的信息传递，这包括终端、传输线路、交换设备、信令、协议和标准，以及网络的拓扑结构和路由规划。 通信网络的构成元素中，复用设备扮演了重要角色，它们提高了传输线路的利用率。常见的复用技术有频分复用（FDM）、同步时分复用（TDM）、码分复用（CDM）和统计复用（Statistical Multiplexing）。复用技术使得多个用户可以共享同一信道资源，有效利用了网络带宽。 交换设备是网络的心脏，负责信息的转发和交换。电路交换是一种早期的交换方式，适用于电话网络，它涉及呼叫建立、信息传输和呼叫清除三个阶段，用户在通信期间独占线路资源。相比之下，分组交换更适合数据网络，特别是面向连接的分组交换，它通过逻辑链路而非物理链路传输信息，提高了线路利用率，但可能无法保证实时性。 多址接入允许用户直接发送信息至线路，无需集中到交换设备，例如ALOHA系统和早期的以太网。此外，异步传输模式（ATM）引入了信元交换，适应了高速数据传输的需求，而IP交换则是当前互联网的基础，它基于无连接的网络模型，随着IP技术的发展，电信网络正经历着深刻的变革。 通信协议和标准是确保网络正常运行的关键，比如TCP/IP协议栈就构成了互联网的基础。协议定义了不同设备之间通信的规则，而标准确保了不同制造商的产品可以互相兼容。 根据传输信息的类型和网络覆盖范围，通信网络可以分为电话网、数据网、广播和电视网，以及局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。电话网络经历了从模拟到数字的转变，形成了综合数字网，引入了数字化传输、程控交换和7号信令系统。 数据网络因其复杂性而与语音网络不同，如速率差异大、速率可变等。数据网络可以分为面向连接和无连接两种，面向连接的数据网络通常提供更可靠的服务，但可能不适用于实时应用。 通信网络的性能分析不仅涉及网络设计，还涵盖性能建模、评估和优化，以确保网络能有效地服务于不断变化的需求。这门课程将深入探讨如何理解和分析通信网络的性能，从而推动网络技术和应用的进步。