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通信网的组成和功能
汇报人：AA
2024-01-24
目录
CONTENTS
通信网概述
通信网基本组成要素
各类通信网络介绍
通信协议与标准化工作
典型应用场景分析
未来发展趋势预测与挑战应对
通信网概述
通信网是一种由通信设备和传输媒介组成的信息传输系统，用于实现各种信息（如语音、数据、图像等）的传输、交换和处理。
定义
从早期的电报、电话网络，到现代的计算机网络、移动通信网络等，通信网经历了不断发展和演进的过程。
发展历程
本文将对通信网的组成和功能进行详细阐述，包括通信网的硬件设备、传输媒介、协议体系等方面。
首先介绍通信网的基本概念和组成要素，然后分析通信网的功能和特点，最后探讨通信网的发展趋势和未来挑战。
结构安排
主要内容
通信网基本组成要素
传输介质
通信网中信息的传输需要依赖一定的物理介质，如光纤、同轴电缆、双绞线等。这些介质具有不同的传输特性和适用场景，如光纤具有高带宽、低损耗的特点，适用于大容量、长距离的通信。
拓扑结构
通信网的拓扑结构描述了网络中节点和链路的连接关系。常见的拓扑结构包括星型、环型、总线型、树型和网状型等。不同的拓扑结构具有不同的特点和适用场景，如星型结构具有中心节点的概念，便于集中管理和控制。
交换节点
通信网中的交换节点是实现信息交换的关键设备，如路由器、交换机等。它们根据路由协议和交换规则，将信息从源节点传输到目的节点。交换节点具有分组转发、路由选择、流量控制等功能。
路由选择
在通信网中，路由选择是指根据网络状态信息和路由算法，为信息传输选择合适的路径。路由选择的目标是优化网络性能，如最小化传输时延、最大化网络吞吐量等。常见的路由算法包括最短路径算法、负载均衡算法等。
通信网中的终端设备是用户与网络进行交互的设备，如手机、电脑、平板等。它们通过接入网与核心网相连，实现信息的发送和接收。
终端设备
终端设备的主要功能包括信息处理、人机交互和通信接口等。其中，信息处理功能包括数据的采集、处理、存储和显示等；人机交互功能提供用户与设备之间的交互界面和操作方式；通信接口功能则实现终端设备与通信网络之间的连接和数据传输。
功能
各类通信网络介绍
基于有线传输技术，提供语音通话服务。
固定电话网络
基于无线传输技术，提供语音通话和数据传输服务。
移动电话网络
基于IP协议，通过数据网络实现语音通话。
IP电话网络
局域网（LAN）
城域网（MAN）
广域网（WAN）
互联网
在有限地理范围内连接计算机和其他设备的网络。
连接不同地区或国家的计算机和其他设备的网络。
连接城市范围内的计算机和其他设备的网络。
全球最大的计算机网络，连接全球范围内的计算机和其他设备。
物联网技术
通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网应用
物联网的应用已经渗透到各个领域，如智能家居、智能交通、智能医疗、智能工业等。通过物联网技术，可以实现设备之间的互联互通，提高生产效率和生活质量。
通信协议与标准化工作
1
2
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负责传输比特流，提供物理媒介接口和电气特性。
物理层
负责将数据组合成帧，进行差错控制和流量控制。
数据链路层
负责路由选择和分组转发，实现网络互联。
网络层
传输层
负责建立、管理和终止会话，进行同步控制。
会话层
表示层
应用层
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02
04
03
提供应用程序间的通信服务，如电子邮件、文件传输等。
提供端到端的数据传输服务，建立、管理和终止会话。
负责数据格式的转换和加密解密等处理。
提供可靠的、面向连接的数据传输服务，通过确认机制、重传机制等保证数据的可靠传输。
TCP协议
用于将网络层地址解析为数据链路层地址，实现跨网络的数据传输。
ARP协议
提供无连接的、不可靠的数据传输服务，适用于实时性要求较高的应用。
UDP协议
负责网络层的数据传输，实现路由选择和分组转发。
IP协议
用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，如报告错误、进行网络诊断等。
ICMP协议
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01
03
04
05
A
B
C
D
ITU-T
国际电信联盟电信标准化组织，负责制定国际电信标准和建议，推动全球电信业的发展。
IETF
互联网工程任务组，负责制定互联网相关标准和规范，如TCP/IP协议族等。
3GPP/3GPP2
第三代合作伙伴计划/第三代合作伙伴计划2，负责制定移动通信领域的标准和规范，如4G、5G等移动通信技术标准。
IEEE
电气电子工程师协会，负责制定电气电子领域的标准和规范，如以太网标准等。
典型应用场景分析
03
远程监护
利用可穿戴设备和移动通信技术，实时监测患者生理参数，并将数据传输给医护人员。
01
远程诊断
通过通信网络传输医学图像、数据等信息，实现医生对患者病情的远程判断。
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