大话通信

=BPnlH8MH1rcQMVcf5cEeuoZw1PQZp32zNYiaXJ0Lju-QEZU12hYIhvgtiVbvVpnqCpmieQh3JVt0o_fPoDR50_EfD2cIU97zyuaS8ZOXy0S第一章通信发展史近、现代通信标志：使用电信技术，利用电和磁实现通信目的。1.1835年，莫尔斯发明有线电磁电报；2.1876年，贝尔发明电话机；3.1878年，磁石电话和人工电话交换机诞生；4.1880年，发明供电式电话机；5.1885年，发明步进式交换机；6.1892年，史瑞乔发明步进式自动电话交换机；电报和电话开启了近代通信的历史。7.1901年，马可尼发射长波无线电信号；8.1919年，发明纵横式自动交换机；9.1930年，发明传真，超短波通信；20世纪30年代，信息论，调制论，预测论，统计论获得一系列突破。1935年，发明FDM技术，发明模拟黑白广播电视；1947年，发明大容量微波接力；1956年，发明欧美长途海底电话电缆传输系统；1957年，发明电话线数据传输；1958年，发明集成电路IC。20世纪50年代以后，元件，光纤，收音机，电视剧，计算机，广播电视，数字通信业大发展。1962年，发射同步卫星；1969年，形成模拟彩色电视标准NTSC、PAL和SECAM;1972年，发明光纤。中国通信的发展历程：1.1972年以前，只有PSTN网络；2.1946年，第一台电子计算机ENIAC诞生，触发了数字通信；3.1972年光纤发明和G.711(PCM),G.712建议书通过，电信网络进入数字化；4.1972～1980年，综合数字网IDN形成。移动通信的发展历程：1.1982年，发明了第二代移动通信系统2G（欧洲GSM，美D-AMPS，日D-NTT）;2.1988年，成立了“欧洲电信标准协会”（ETSI）；3.1990年，GSM标准冻结；4.1992年，GSM被选为欧洲900MHz系统的商标“全球移动通信系统”；5.2000年，提出3G标准（欧洲WCDMA，美CDMA2000，中国TD-SCDMA）；6.2007年，ITU将WiMAX补选为3G标准。互联网的发展历程：1.1969年，美军ARPAnet问世；2.1979年，发明了局域网LAN；3.1983年，TCP/IP协议成为ARPAnet的唯一正式协议；4.1989年，原子能研究组织CERN发明万维网；5.1991年，美政府将Internet主干网交给私人经营；6.1996年，美提出“下一代Internet计划（NGI）”。第2章用什么实现通信一、电信网中的通信工具1.通信网第一终端——电话机2.传真，不可或缺的通信配角基于PSTN网络，通过拨打对方电话号码来收发传真。过程：文件图像、文字通过光电扫描，变成霍夫曼编码的数字信号再调制成音频信号，最后通过电话线传送，对方接收，信号复原，打印。3.时尚先锋——手机类型：GSM、CDMA、小灵通、WiFi、TD-SCDMA等注：GPRS或CDMA1X无线移动上网卡不能称作“手机”。手机与PDA融合，与视频业务结合，功能日益强大。4.寻呼已退出历史舞台5.电报——永不消逝的电波特点：实时性强，按字收费。注：很多春晚贺电为电报二、互联网的通信手段1.计算机组成：CPU，内存，硬盘，操作系统，应用软件。形式：台式机笔记本上网本服务器工控机（广义计算机还包括嵌入式系统，专门服务于特定应用。其CPU一般采用专用的CPU。）2.电子邮件——逐步取代普通信函优点：编辑方便，传送速度快，无纸化，成本低。3.即时通信代表：ICQ，MSN，QQ，Skype，淘宝旺旺，Gtalk，米聊等MSN：美国微软提供，现更名为WindowsLiveMessager，界面规范，严肃，企业白领用户多。QQ：中国腾讯公司提供，前身是OICQ，是全球用户最多的即时通信软件。Skype：网络免费电话。米聊：手机中的即时通信软件，目前很流行。第3章通信到底是干嘛的一、用什么信息格式传递给对方——编码1.近距离——语音通信面对面的语音通信，或者利用麦克风，扩音喇叭等对语音进行放大。2.远距离——电磁信号二、信息传递的额外要求——网络优化1.多方通信问题，即“N平方问题”优化。简化网络扩展，节省网络资源。2.安全性3.复用技术（一条线路被多个信道共用）分为确定复用和统计复用两种，如TDM，FDM，WDM等。4.从实时性角度考虑，信息交互分为面向连接和无连接面向连接：PSTN，帧中继，ATM，MPLS网络等；无连接：IP网络。第4章说说“编码”调制解调器作用：将话音、数据、视频等信号复用后通过同一条电话线（或电缆、光纤）传输。复用原理：将电话线的频带划分出话音通道和数据通道。信源：指人、生物、机器以及自然界一切其他事物；信源、信道编码器：把存储信息的“消息”变成信号的各种设施传输媒介：声波，电磁波，光波，电缆，光缆，无线电波等；信道、信源译码器：将信号还原为自然界信息的各种设施；信宿：信息的目的地，接收方。从声音到模拟信号除了声音之外，还有图像，文字等自然界的信息，称为“原始数据”。也必须转换为电磁信号。以声音到电磁信号的转换为例。A/D，D/A，PCM和线路编码1.A/D的必要性：◆模拟信号不适合远距离传输：能量损失严重，信号会产生畸变和衰减；对信号放大的同时，也放大了失真，失真叠加会加重信号失真。◆数字信号的“再生器”能消除前一段电路对信号的衰减和畸变，不会累积噪声引起的失真。◆数字信号是传送和表示的需要。任何明确的0和1不容易受噪声影响，不容易引起歧义，对传送要求也低。为什么要数字化?数字化优点：便于计算机操作精确表示物理量抗干扰能力强传输效率高性能稳定生产方便复用和解复用时分复用◆TDM定义：在同一条线路上按照时间位置均匀分片，每个时间分片被一个用户的信息流占用。时间片即为“时隙”。◆时隙：指能明确决定其时间位置及用途的周期性重复的时间间隔。◆同步：通信设备利用信息内容本身来获取相互间的一致性。可采用“同步码”或者“信令”来进行信息的同步管理。但是需要占用一定的信道。PCM复用◆国际电信联盟（ITU）对PCM复用有两种建议:PCM30/32制式PCM24制式PCM与TDM的区别：（1）TDM是复用方式，PCM是利用TDM的编码格式；（2）PCM编码后信息可以在TDM或FDM或WDM网络上波特率和比特率信息速率：单位时间（1s）内传输的平均信息量。单位是比特/秒，或b/s，或bps。简称比特率。码元速率：为了提高有效性，在相同信道带宽时，提高信息传输速率，可采用M进制传输。M进制码元称为符号，有M个取值。单位时间（1s）内传输的码元数称为码元速率。单位为波特或B，也称波特率。以太网帧◆标准：802.3◆标准拓扑结构为总线型。用交换机进行网络连接和组织的拓扑结构为星型。◆总线争用技术为CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect）载波侦听多路访问——冲突检测。以太网帧格式：FCS：32bit的CRC校验和。接收端将接收数据逐位进行CRC校验，如果与FCS相同，正确接收。不同，帧破坏，要求重发该帧。帧中继帧格式：◆帧中继用于连接两个局域网——企业分支机构间或企业到运营商的骨干IP网络上。◆是典型的数据链路层技术ATM信元通信网的传递方式分为同步传递方式STM和异步传递方式ATM。STM特点：复用信号中的各路原始信号按一定时间间隔周期性出现。ATM特点：无周期性，需附加标志来分辨原始信号ATM原理：每个分组作为一个单元独立传输，分组间传输间隔为任意时间。为了能够承载任何信息，设计为53字节定长的帧格式。特点：适应快速交换能力，提高网络传输速度。ATM交换机如何识别从端口进来的信元？（1）ATM信元头中隐藏信息HEC，可以识别哪一位是信元的开始位，称为“信元同步检测”；（2）ATM信元头中的VPI/VCI值，是链路标识符，可以识别信元属于哪条链路。SDHPDH：准同步数字体系SDH：同步数字体系◆SDH实现了数字传输体制上的国际标准及多家厂家设备的横向兼容。◆兼容：包括统一的数字速率等级，帧结构，复接方式，线路接口和监控管理，从而简化了信号的互通以及信号的传输和交叉连接。◆作用：在其上可承载语音，DDN（数字数据网），帧中继，IP，ATM。◆SDH中定义了“虚容器”，它是一种用来支持通道层连接的信息结构。◆虚容器结构：9行，270列，每格8位，8000次/秒9×270×8×8000=155520000即155.52Mbit/s此为基速率。◆其他体系以基速率进行多路复用，可为其4倍，16倍，64倍。即622Mbit/s，2.5Gbit/s，10Gbit/s。◆每个格子的速率：8000×8=64000=64kbit/s◆因为每路PCM语音是64kbit/s，DDN是以64kbit/s为基准的。可以是它的整数倍或者整数分之一。SDH的帧结构SOH：段开销；供网络运行、维护、管理使用。AUPTR：管理单元指针；指示信息净负荷中第一字节在STM-n帧内的准确位置。净负荷：各支路信息。POH：用于通道性能监视、管理和控制的通道开销字节图像和视频编码国际音视频编解码标准有两大体系：ISO制定的MPEG系列标准；ITU制定的H.26x系列视频编码标准和G.7系列音频编码标准；主要标准包括：MPEG-2，MPEG-4/H.264/AVC,AVS等。AVS是我国自主知识产权的第二代“信源编码标准”。AVS与H.264相比的特点如下：（1）性能处于同一水平；（2）复杂度低，实现成本低于H.264；（3）我国拥有自主知识产权，专利授权模式简单，费用低。第5章讲讲“寻址”通信网有三种通信方向：◆单工：数据只能在一个方向上流动，好比单行线；◆半双工：可切换方向的单工通信，从某一时刻看，是单工的，从总体看，是双工的，好比独木桥；◆全双工：通信允许数据在两个方向上同时传输，相当于两个单工方式的结合，好比新干线.◆地址设置方式：（1）IP地址：可手工或自动设置；（2）MAC地址：网卡出厂时写“死”；（3）电话号码：电信部门和运营商统一规划和分配。◆寻址方法：网络中的节点要有路由表，格式为“目的地可选路径”网络节点可以是以太网交换机，路由器，程控交换机，ATM交换机，MPLS交换机等。电话交换网的寻址1.电话号码分配原则（1）统一分配；（2）任何交换机都必须了解分配规则；（3）交换机要无条件执行被赋予的功能；（4）电话交换网上的终端分配号码，交换机不分配号码2.电话号码格式.国家号码+区号+终端唯一号码以太网内的寻址1.MAC（MediaAccessControl，媒体访问控制）◆MAC地址又称为“硬件地址”。◆MAC地址48bit，全球唯一，由IEEE组织管理，网卡制造商将其烧录到网卡里。2.MAC地址寻址3.地址映射表◆MAC地址和IP地址的映射关系，被每台主机不断增加和更新着，就成了“地址映射表”。◆每次添加或更改表项的工作都被赋予一个计时器。若定时时间到之前没有再次捕捉到更新，该表项将被删除。也就是说,MAC缓存是有生存期的。4.网段的划分◆当局域网内主机数量很大时，可将主机分组，每个组采用桥接方式连接。◆每个组就称为一个“网段”，连接组的设备称为“网桥”。IP网的寻址1.IP地址规划IP地址是32bit的二进制数字，为了便于记忆和书写，用4段数字来表示，8bit/段，可写成如下格式：A.B.C.D(A,B,C,D取值为0～255)如：211.99.34.33◆常见的IP地址：如：211.99.34.33255.255.255.248私有IP地址空间私有IP地址：在企业内网使用，不会被互联网的公用计算机使用的IP地址。注：不同公司可能存在相同IP地址。子网掩码在寻址时通过子网掩码对IP地址进行屏蔽运算，先找出网络部分，再确定子网中的主机地址。子网掩码某位为1，表示该位所对应IP地址中的一位是网络地址部分中的一位，若某位为0，表示它对应IP地址中的一位是主机