第3章电子商务通讯技术.ppt

第3章通信技术 3 1数据通信与数据通信系统3 2数据传输原理3 3传输信道及通信介质3 4交换方式3 5数字数据网3 6综合业务数字网3 7宽带综合业务数字网与ATM3 8电缆调制解调器与非对称用户数字线ADSL3 9无线移动通信技术 3 1数据通信与数据通信系统 数据 Data 对客观事实的描述与记载的符号 数据可以是数字 文字 声音 图形 图像等形式 信息 Information 数据的集合 含义和解释 信号 Signal 数据的电磁波表示或称电子编码 返回目录 3 1 1模拟通信与数字通信的基本概念模拟数据是连续的值 如声音就是连续变化的波形 而数字数据是离散的值 比如整数 注意 模拟信号只能在模拟信道上传送 数字信号只能在数字信道上传送 而数字数据可经过数模变换在模拟信道上传输 模拟数据则可经过模数变换在数字信道上传输 3 1 2数据通信系统的构成数据通信是一种通过计算机或其他数据装置与通信线路 完成数据编码信号的传输 转接 存储和处理的通信技术 3 1 3数据通信系统的主要技术指标 图3 4信号的频谱图 f f2 所谓频谱是指组成周期信号各次谐波的振幅按频率的分布图 这种频谱图以频率f为横坐标 相应各次谐波的幅值u为纵坐标 如图3 4所示 频谱图中谐波的最高频率fh与最低频率fl之差 fh fl 叫信号的频带宽度 简称信号的带宽 图3 5信道带宽 几个技术指标 1 波特率 数据速率2 误码率3 信道延迟 3 2数据传输原理 3 2 1数据传输方式1 串行通信和并行通信串行通信时 每次由源端发往目的端的数据只有一位 数据流是一位一位地传送 源端与目的端之间只需要一根传输线 返回目录 2 单工 半双工和全双工通信单工方式 信息只能在一个方向上传送 发送方只能发送 不能接收 半双工方式 通信双方可以交替发送和接收信息 但不能同时发送和接收 全双工方式 是一种可以同时进行双向信息传送的通信方式 1bit7bit1bit1bit 起始位字符校验终止位 3 同步传输和异步传输 1 异步传输 图3 6异步传输 2 同步传输 SYNSYN多个字符结束控制符 图3 7异步传输 4 基带传输 宽带传输基带传输通常用于数字信号传输 传输距离可达几公里 传输介质可采用双绞线或同轴电缆 3 2 2多路复用技术三种最常用的多路复用技术为 频分多路复用 FrequencyDivisionMultiplexing FDM 时分多路复用 TimeDivisionMultiplexing TDM 和波分多路复用 WavelengthDivisionMultiplexing WDM 1 频分多路复用 FDM 2 时分多路复用 TDM 3 波分多路复用 WDM 3 2 3差错控制差错控制首先要进行差错控制编码 一般采用抗干扰编码或纠错编码 1 奇偶校验码2 方块码3 定比码4 循环冗余码 3 3传输信道及通信介质3 3 1双绞线双绞线由两根相互绝缘并绞扭在一起的铜导线对组成 双绞线按其是否有屏蔽可以分为屏蔽双绞线 ShieldedTwistPairs STP 返回目录 3 3 2同轴电缆同轴电缆也由一对导体组成 其内导体为铜质导线 外包一层绝缘材料 再外边为网状编织细铜丝组成的外导体 最外层是保护性塑料外套 3 3 3光纤光纤即光导纤维 它的内层是能传导光波的玻璃纤维 外层加比玻璃折射率低的材料作保护层 光源可以采用两种发光管 采用发光二极管LED Light EmittingDiode 时产生可见光 光波在光导纤维中以多种角度不断反射式传播前进 这种光纤称多模光纤 若采用激光二极管ILD InjectionLaserDiode 产生的是激光 再将光纤直径减小到只有一个光的波长 则光线可以无反射地一直向前传播 这种光纤称单模光纤 3 3 4无线通信介质无线通信介质指的是不须通过线缆 通过空间传输信号 包括微波 激光 红外线和短波等几种 微波通信的载波频率为2GHz 40GHz 因为频率高 故而可以同时高速传递大量信息 大气激光通信是利用大气作为传输媒质的激光通信 红外线数据通信技术利用红外线来传输信号 在发送端设有红外线发送器 接收端设有红外线接收器 短波通信是利用波长为100 10m 频率为3 30MHz 的电磁波进行的无线电通信 又称高频通信 3 4交换方式 图3 12交换网络结构示意图 通信网络一般可按拓扑结构分成广播通信网 交换通信网两种类型 交换通信网的结构如图3 12所示 返回目录 目前广泛采用的交换技术可分为两大类 第一类是电路交换 也称线路交换 通信时在节点内部为数据流建立专用的传输通路 第二类是存储转发交换 节点先将传入的数据流按传输单元存储起来 选择好合适的链路后将其转发出去 为信息流提供一条逻辑上的传输通路 3 4 1电路交换电路交换通信的实现包括三个阶段 1 线路建立通过呼叫过程完成发送方到接收方之间各个节点间的连接 建立一条端到端的专用连接电路 2 数据传输在建立好的专用电路上传输数据 3 线路拆除数据传输完成后 拆除线路连接 释放占用的节点 信道等相应的资源 3 4 2分组交换报文交换 MessageSwitching 的传送方法 报文交换不需要在通信双方之间建立专用通路 传送方法采用存储 转发方式 发送方主机将数据组成一定大小的报文 并附上目的地址 交由公共交换网各节点逐站存储 转发 最终到达目的端 1 虚电路方式2 数据报方式3 两种方式的特点 3 5数字数据网 数字数据网 DDN 是利用数字传输通道 光纤 数字微波 卫星 和数字交叉复用节点组成的数字数据传输网 可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其他新业务 以满足用户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要 DDN的显著特点是采用数字电路 传输质量高 时延小 通信速率可根据需要选择 电路可自动迂回 可靠性高 一线可以多用 既可以通话 传真 传送数据 还可以组建会议电视系统 开放帧中继业务 做多媒体服务 或组建自己的虚拟专用网络 返回目录 3 5 1DDN的基本原理DDN的基本业务就是向客户提供多种速率的数字数据专线服务 可以提供2 4 4 8 9 6 19 2 N 64 N 1 31 及2048kbit s速率的全透明的专用电路 在某些限定情况下 还可以提供其它速率 例如8kbit s 16kbit s 32kbit s 48kbit s 56kbit s等 DDN有以下几个特点 DDN是透明传输网 DDN是同步数据网 DDN传输速率高 网络时延小 DDN可提供灵活的连接方式 3 5 2DDN在计算机通信网中的应用DDN提供的各种通信业务主要应用情况如下 1 一点对多点通信业务2 话音 G3传真业务3 VPN业务4 帧中继业务 3 6综合业务数字网 3 6 1ISDN的基本概念ISDN IntegratedServicesDigitalNetwork 即为综合业务数字网 ISDN是数字的多路复用的用户线路 它分为窄带ISDN N ISDN 与宽带ISDN B ISDN 返回目录 3 6 2ISDN在计算机通信网中的应用ISDN在计算机通信网中的应用范围非常广泛 主要的应用领域有局域网 居家办公 上网 电子购物 远程自动读表 远程教学 远程医疗 商业销售点 POS 系统 证券交易 会议电视等 3 7宽带综合业务数字网与ATM3 7 1宽带综合业务数字网的基本概念宽带业务是相对于窄带业务而言的 一般来说 对于速率低于2Mbit s的通信业务称窄带业务 如电话网 N ISDN所提供的业务 对于高于2Mbit s的通信业务 如帧中继业务 交换型多Mbit s数据业务 SMDS TV会议等称宽带通信业务 B ISDN可提供64kbit s 150Mbit s甚至600Mbit s的各种速率业务 返回目录 3 7 2ATM基本原理ATM AsynchronousTransferMode 异步转移模式 是一种能高速传递综合业务信息 效率高 控制灵活 新颖的信息传递模式 ATM信元由53B长度构成 其中5B是信头 48B是信息域 在线路上传输的信息都是ATM信元 ATM信号是一种异步时分信号 依靠标志码来区分各路信号 其交换方式称作异步时分交换 它是通过改变标志码 在ATM中包含于信元的信头中 来完成交换的 ATM采用虚连接的方式工作 按需占据带宽 其技术特点为传输线路质量高 不需要逐段进行差错控制 交换速率高 容量大 信元长度小 时延小 实时性较好 灵活性大 ATM网络以灵活的带宽分配和服务质量来保证支持各种类型的业务 ATM技术主要特点如下所述 易于硬件实现 带宽按需分配 服务质量保证 多速率接口及高速率接口 简化交换过程 3 7 3ATM在计算机通信网中的应用与现有的数据通信方式相比 ATM在提供电信业务能力方面进展很快 它不仅可以提供大量的比特率业务 而且还提供了将不同业务综合成一种通用方法的可能性 3 8电缆调制解调器与非对称用户数字线ADSL3 8 1电缆调制解调器电缆调制解调器 CableModem 是一种将数据终端设备 计算机 连接到有线电视网 CableTV 以使用户能进行数据通信 访问Internet等信息资源的设备 上游信道带宽一般为200kbit s 2Mbit s 最高可达10Mbit s 下游信道的带宽一般为3Mbit s 10Mbit s之间 最高可达36Mbit s 返回目录 3 8 2xDSL技术数字用户线路DSL DigitalSubscriberLine 是一种不断发展的先进的调制接入技术 DSL的接入可按上行信道 用户到网络 和下行信道 网络到用户 的速率判别分为对称方式和非对称方式 3 8 3ADSL原理及特点ADSL调制解调技术的主要技术特点在于 ADSL技术利用现有电话铜线基础设施几乎就能为所有家庭和企业提供各种电信服务 允许用户以比今天最新的128k 一线通 或56kModem高60倍或100倍左右的速率通过数据网络或Internet以及相关服务进行交互式通信 ADSL的调制技术是ADSL的关键所在 在ADSL调制技术中 一般均使用高速数字信号处理技术和性能更佳的传输码型 用以获得传输中的高速率和远距离 就目前技术 ADSL在一条电话线上 从电信网络提供商到用户的下行速率范围一般为1 5Mbit s 8Mbit s 而反向的上行速率则是16kbit s 640kbit s 所对应的最大传输距离为5km 3 9无线移动通信技术移动通信 MobileCommunication 可以说是目前通信领域中增长最快者之一 3 9 1移动通信概念及其发展过程移动通信的含义是指通信双方至少有一方在运动中进行信息交换 如移动体 车辆 船舶 飞机或行人 与固定点之间 或移动体之间的通信都属于移动通信的范畴 返回目录 第一代移动通信系统采用模拟技术 有多种制式 我国主要采用的是TACS 第二