《大学计算机》计算机网络思维导图

2022-11-13

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思维导图大纲

通信技术

调制解调技术

数字信号如何传输

近距离传输：直接（基带）传输

例如: USB 移动硬盘—主机：以太网数据传输

远距离传输：载波传输

例如：数字有线电视：电话拨号上网；ADSL 上网

什么是载波

研究发现，高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比其他信号传送得更远。因此若把高频振荡的正弦波信号作为携带信息的裁波，把数字信号放在（调制在）载波上传输，则可比直接传输的距离远得多

多路复用技术

怎样降低传输成本

分析：

通信系统中，传输线路的建设和维护成本占整个系统成本的相当大的份额一条传输线路（铜线、光纤、无线电波）的容量通常远远超过传输1路用户信号所需的能力

降低成本采用的技术——多路复用技术（Mutiplexing)

多路信号使用同条传输线同时进行传输

方法：

频分多路复用（FDM）

时分多路复用（TDM）

波分多路复用（WDM)

交换技术

通信系统中“交换”的含义

“交换”（switching）的含义就是转接——把一条链路转接到另一条链路，使它们连通起来

从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源

电路交换

分组交换

分组交换技术的优点和问题

优点：

高效

动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用

灵活

以分组为传送单位和查找路由

迅速

不必先建立连接就能向其他主机发送分组。

可靠

保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性

分组交换带来的问题：

分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延

分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销

分组交换技术的应用

几乎所有数据通信网都采用分组交换技术：

交换式以太局域网、移动通信网（手机）

公用数据网（传统的单纯性广域网）

低速：X.25 公共分组交换网（传输速率仅 64 kbps)

利用公共电话网以分组交换方式进行数据传输

中速：帧中维（FR）交换网（传输速率可达 2 Mbps)

使用光纤作为传输介质

中高速：使用光纤作为传输介质

SMDS（交换多兆位数据服务网）

ATM 广域网（155 Mbps 或者更高）

因特网（Internet)

数字通信小结

什么是通信

使用电波或光波传递信息

对通信系统的要求

远距离——调制解调技术(MODEMD)

高效率——多路复用技术（Multiplexer) +交换技术（Switch）

高速度——光纤通信技术

可靠——信号不失真、无差错、保证通信畅通（数字通信）

方便——移动通信技术（无线、数字通信）

安全一一加密、身份认证（数字通信）

通信系统

对通信系统的一般要求

远距离：传输距离要远

低成本：传输成本要低

高速度：从发生到接收的延迟时间要短

可靠：传输的信息不能有错误

方便：任何时间和地点都能通信

安全：传输的信息要保密，不能泄漏

第四代移动通信系统（4G）

第2代移动通信的不足

(1) 数据传输速率过低 (9.6kb/s或 kb/s），仅可传输语音和文字

(2) 容原有限，不能满足发达地区手机用户高度密集的要求。

(3) 不能实现覆盖全球的无缝连接

3G的目标：

(1) 提供高质量的语音通信、数据通信和高分辨率图像通信

(2) 提供足够的系统容量，具有高保密性和优质的服务

(3) 地面移动通信与卫星移动通信相结合，实现全球漫游

4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带ADSL(4兆)快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区很明显，4G有着不可比拟的优越性。

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