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通信网络基础3

汇报人：AA

2024-01-24

目录

CONTENTS

通信网络概述

通信网络传输技术

通信网络交换技术

通信网络协议与标准

通信网络设备与器件

通信网络安全与管理

通信网络概述

定义

通信网络是由一系列通信设备、传输媒介和协议组成的系统，用于实现信息在不同地理位置之间的传输和交换。

发展历程

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，通信网络经历了不断的发展和演变，逐渐形成了覆盖全球、高速、智能的通信基础设施。

基本组成

通信网络的基本组成包括终端设备、传输媒介、交换设备和通信协议等。

结构

通信网络的结构通常分为核心网、接入网和传输网三个层次。核心网负责信息的处理和交换，接入网负责将用户设备接入到网络中，传输网负责信息的传输。

根据传输媒介的不同，通信网络可分为有线通信网络和无线通信网络；根据覆盖范围的不同，可分为局域网、城域网和广域网等。

分类

通信网络广泛应用于电话、数据、视频、多媒体等领域，为人们的生活、工作和学习提供了便捷的信息交流手段。同时，在军事、航空航天、工业自动化等领域也有广泛的应用。

应用领域

通信网络传输技术

卫星通信技术

利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间的通信，具有覆盖范围广、不受地面条件限制等优点。

微波传输技术

利用微波作为载波进行数据传输，具有频带宽、通信容量大、适用于各种通信业务等优点，但需解决微波的传播特性和天线技术等问题。

移动通信技术

基于蜂窝网络结构，通过移动终端与基站之间的无线通信实现数据传输，具有移动性、灵活性和便捷性等优点。

采用光纤作为传输介质，将用户接入到高速、大容量的通信网络中，具有带宽宽、传输速度快、抗干扰能力强等优点。

光纤接入网技术

在光域内实现信号的交换和处理，无需经过光电转换，具有高速、大容量和灵活配置等优点。

光交换技术

构建具有灵活性和可扩展性的光网络，实现光信号的路由、交换和传输等功能，是未来通信网络的重要发展方向。

光网络技术

通信网络交换技术

03

释放连接

在数据传输结束后，需要释放已建立的物理通路，以便其他用户使用。

01

建立连接

在通信双方之间建立一条专用的物理通路，保证双方独占该通路进行数据传输。

02

通话过程

在建立好的物理通路上进行数据传输，此过程中通信双方的数据传输不会受到其他用户的影响。

将待传输的数据分成若干个大小相等的数据块，每个数据块前附加一些控制信息，构成分组。通信网以“分组”为单位进行数据传输。

分组传输

分组交换采用存储转发技术，当一个分组到达一个节点时，它先存储在节点的存储器中，然后选择合适的路由转发到下一个节点。

存储转发

分组交换技术可以充分利用网络资源，实现不同速率、不同格式、不同规程的终端间的通信，具有高效、灵活的特点。

高效灵活

信元传输

01

ATM采用固定长度的信元（53字节）作为传输和交换的基本单位。信元头包含路由信息，信元体则承载用户数据。

异步时分复用

02

ATM采用异步时分复用方式，将来自不同信源的信元汇集到一起，在一个缓冲器内排队，队列中的信元逐个输出到传输线路，形成首尾相接的信元流。

高速交换

03

ATM交换机具有高速交换能力，能够支持多种业务类型（如语音、数据、图像等）的传输和交换，适用于宽带综合业务数字网（B-ISDN）等领域。

通信网络协议与标准

传输控制协议（TCP）

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可靠传输。

负责在网络中路由和传输数据，实现不同网络之间的互连互通。

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。

如ICMP（Internet控制消息协议）、IGMP（Internet组管理协议）等，用于辅助IP协议进行网络控制和管理。

网络协议（IP）

用户数据报协议（UDP）

其他协议

规定了以太网帧的结构和字段定义，包括前导码、帧定界符、目的地址、源地址、类型/长度字段等。

以太网帧格式

通过VLAN（虚拟局域网）、STP（生成树协议）等技术提高以太网的安全性和可靠性。

以太网安全与可靠性

定义了以太网的物理层特性，包括传输介质、传输速率、信号编码等，如10BASE-T、100BASE-TX等。

以太网物理层标准

以太网交换机用于在数据链路层实现数据交换，路由器则在网络层实现不同网络之间的互连互通。

以太网交换机与路由器

如IEEE802.11系列标准，定义了无线局域网的物理层和MAC层规范，包括传输速率、调制方式、多址接入等。

无线局域网（WLAN）标准

如GSM、CDMA、3GPP（包括WCDMA、TD-SCDMA等）等，定义了蜂窝移动通信系统的空中接口规范和网络架构。

蜂窝移动通信标准

一种短距离无线通信技术，主要用于实现设备间的无线互联和数据