電子信息科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論-第2版課件第6章通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

電子信息科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論第6章通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要內(nèi)容電話交換技術(shù)與電信網(wǎng)6.1移動(dòng)通信技術(shù)6.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)6.3無(wú)線局域網(wǎng)和IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)6.4光纖通信技術(shù)6.5本章小結(jié)6.6通信技術(shù)發(fā)展史1.第一階段是語(yǔ)言和文字通信階段：通信方式簡(jiǎn)單，內(nèi)容單一，如古代的烽火臺(tái)、飛鴿傳書(shū)和旗語(yǔ)。2.第二階段是電通信階段：電報(bào)的發(fā)明開(kāi)創(chuàng)了人類利用電來(lái)傳遞文字信息的新時(shí)代；人類步入電信新時(shí)代的標(biāo)志是貝爾發(fā)明的電話機(jī)。這樣，利用電磁波不僅可以傳輸文字，還可以傳輸語(yǔ)音，大大加快了通信的發(fā)展進(jìn)程。馬可尼發(fā)明無(wú)線電設(shè)備，從而開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線電通信發(fā)展的道路。3.第三階段是1980年以后的現(xiàn)代通信階段，也稱電子信息通信階段。標(biāo)志是光纖通信的應(yīng)用和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的建立?，F(xiàn)代通信技術(shù)主要包括數(shù)字通信技術(shù)、程控交換技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)、ISDN與ATM技術(shù)、寬帶IP技術(shù)，接入網(wǎng)與接入技術(shù)。

6.1電話交換技術(shù)與電信網(wǎng)

1電話交換技術(shù)原理兩個(gè)電話用戶之間進(jìn)行通話必須用一對(duì)通信線路連通才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電話用戶很多，要實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)用戶都可以通話，按照這種簡(jiǎn)單直接的連接方式將所有用戶兩兩相連是不可能的。這就需要在用戶分布密集的中心安裝一個(gè)公共設(shè)備——電話交換機(jī)，每個(gè)用戶經(jīng)各自的線路連接到該公共設(shè)備上。圖1多用戶全互連式連接圖2用戶通過(guò)交換機(jī)連接2.交換機(jī)分類及發(fā)展過(guò)程人工交換機(jī)

步進(jìn)制交換機(jī)縱橫制交換機(jī)電子交換機(jī)

程控交換機(jī)3.程控交換機(jī)組成及功能（1）用戶電路：交換機(jī)為每個(gè)用戶配備一個(gè)用戶電路，它是交換機(jī)連接各個(gè)用戶的接口電路，用戶電路共有七大功能，即BORSCHT功能。圖3程控交換機(jī)結(jié)構(gòu)框圖（2）中繼器：是和其他交換機(jī)的接口電路，傳輸交換機(jī)之間的各種通信信號(hào)，也監(jiān)視局間通話話路的狀態(tài)，分為入中繼和出中繼電路兩大類。（3）交換網(wǎng)絡(luò)：是交換機(jī)完成話路交換功能的核心部件，其主要功能是在各用戶線之間、用戶線和中繼線之間以及中繼線和中繼線之間建立起語(yǔ)音信號(hào)臨時(shí)通道（接續(xù)）。4.數(shù)字時(shí)分接線器時(shí)分接線器的功能是完成同一條PCM復(fù)用線上各時(shí)隙間信息的交換，它主要由話音存儲(chǔ)器（SM）和控制存儲(chǔ)器（CM）組成。圖4時(shí)分接線器的工作方式4.數(shù)字時(shí)分接線器圖5“順序?qū)懭?、控制讀出”時(shí)分接線器的工作原理從T接線器的工作過(guò)程可以看出，T接線器完成了同一條輸入/輸出PCM復(fù)用線上的時(shí)隙交換，當(dāng)不同的輸入、輸出PCM復(fù)用線之間要進(jìn)行時(shí)隙交換時(shí)，就需要借助空分接線器來(lái)實(shí)現(xiàn)。5.數(shù)字空分接線器在空分交換機(jī)中使用交叉接點(diǎn)矩陣即可構(gòu)成空分交換網(wǎng)絡(luò)，而數(shù)字程控交換機(jī)中的空分接線器在結(jié)構(gòu)上除了交叉點(diǎn)矩陣外，還包括了一個(gè)控制存儲(chǔ)器（CM）。S接線器的作用是實(shí)現(xiàn)不同PCM復(fù)用線之間的信息交換。圖6空分接線器的輸入控制方式輸入控制方式對(duì)應(yīng)于每條入線有一個(gè)CM，由這個(gè)CM決定這條入線和哪條輸出PCM線上哪個(gè)時(shí)隙的信息碼要進(jìn)行交換；而輸出控制方式對(duì)應(yīng)于每條出線有一個(gè)CM，由這個(gè)CM決定哪條輸入PCM線上哪個(gè)時(shí)隙的信息碼要交換到這條輸出PCM線上來(lái)。6.數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)當(dāng)容量較大時(shí)，只能使用多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)。多級(jí)交換的構(gòu)成方法可以是一個(gè)時(shí)分級(jí)把空分級(jí)網(wǎng)絡(luò)隔開(kāi)，形成STS交換網(wǎng)絡(luò)，或用一個(gè)空分級(jí)把時(shí)分級(jí)分開(kāi)，形成TST網(wǎng)絡(luò)。TST和STS是兩種基本的交換網(wǎng)絡(luò)，其他更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)還有TSST、SSTSS等，都是這兩種基本網(wǎng)絡(luò)的變形。圖7TST交換網(wǎng)絡(luò)7.我國(guó)電信網(wǎng)的構(gòu)成我國(guó)的電話通信網(wǎng)（即電信網(wǎng)）由長(zhǎng)途電話網(wǎng)和本地電話網(wǎng)兩部分組成，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為五級(jí)的等級(jí)結(jié)構(gòu)。其中C1~C4級(jí)構(gòu)成長(zhǎng)途電話網(wǎng)，端局C5是本地電話網(wǎng)的交換中心，本地網(wǎng)中的匯接局主要用于匯接本區(qū)域內(nèi)的本地或長(zhǎng)途業(yè)務(wù)。圖8我國(guó)長(zhǎng)途電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)一級(jí)交換中心C1以大區(qū)為中心，我國(guó)共有六個(gè)大區(qū)中心；二級(jí)交換中心C2為省中心，全國(guó)共有30個(gè)省中心；三級(jí)交換中心C3為地區(qū)中心，我國(guó)共有350多個(gè)地區(qū)中心；四級(jí)交換中心C4為縣中心，全國(guó)共有2200多個(gè)縣中心。6.2移動(dòng)通信技術(shù)

6.2.1移動(dòng)通信發(fā)展史只能提供基本的語(yǔ)音會(huì)話業(yè)務(wù)，不能提供非語(yǔ)音業(yè)務(wù)，并且保密性差，容易并機(jī)盜打，各系統(tǒng)之間互不兼容，導(dǎo)致移動(dòng)用戶無(wú)法在各種系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)漫游。出現(xiàn)時(shí)間1980s系統(tǒng)類型FDMA（頻分多址），模擬話音通信系統(tǒng)代表性系統(tǒng)美國(guó)AMPS(AdvancedMobilePhoneSystem，也稱為IS-54)：由美國(guó)電報(bào)電話公司（AT&T）開(kāi)發(fā)的最早的蜂窩電話系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。誕生於1960年代。Motorola公司在1973年開(kāi)發(fā)出第一部移動(dòng)電話原型機(jī),經(jīng)過(guò)十年的改進(jìn),1983年才正式商業(yè)化推出,。在臺(tái)灣，這就是早期090的行動(dòng)電話(俗稱黑金剛)，其主要設(shè)計(jì)是為了傳遞語(yǔ)音。英國(guó)TACS(TotalAccessCommunicationSystem)1985年開(kāi)始商用；我國(guó)郵電部于1987年確定以TACS制式作為我國(guó)模擬制式蜂窩移動(dòng)電話的標(biāo)準(zhǔn)。(InterimStandard，臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn))1.第一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（1G，1stGeneration）第一部手機(jī)誕生于1973年4月3日，由紐約曼哈頓摩托羅拉實(shí)驗(yàn)室的馬丁·庫(kù)帕發(fā)明。

馬丁·庫(kù)帕發(fā)明手機(jī)的靈感來(lái)自于電視劇《星際迷航》劇中的考克船長(zhǎng)使用了一部無(wú)線電話。馬丁·庫(kù)帕在摩托羅拉工作了29年后，在硅谷創(chuàng)辦了自己的通訊技術(shù)研究公司。1G的特點(diǎn)：終端：大哥大價(jià)格昂貴塊頭大電路板：模擬器件話音質(zhì)量保密性差：因?yàn)槭悄M話音通信FDMA（FrequencyDivisionMultipleAccess）頻分多址：給每個(gè)用戶分配一個(gè)寬為30kHz的頻點(diǎn)，用戶就在分給的頻點(diǎn)上進(jìn)行話音的傳輸。我國(guó)采用的主要是TACS制式，頻段為890～915MHz與935～960MHz。每個(gè)頻道寬度為30KHz去話頻道來(lái)話頻道2.第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（2G，2stGeneration）為解決由于采用不同模擬蜂窩系統(tǒng)造成互不兼容無(wú)法漫游服務(wù)的問(wèn)題，1991年歐洲開(kāi)通了第一個(gè)GSM數(shù)字窄帶蜂窩系統(tǒng)。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商將GSM更名為“全球移動(dòng)通信系統(tǒng)”。該系統(tǒng)提高了頻譜利用率（約為模擬網(wǎng)的1.8~2倍），支持多種業(yè)務(wù)服務(wù)，并與ISDN等兼容。我國(guó)2G網(wǎng)絡(luò)主要以GSM和CDMA為主。出現(xiàn)時(shí)間1980s末系統(tǒng)類型TDMA(時(shí)分多址)或窄帶CDMA（碼分多址），傳遞話音和低速數(shù)據(jù)的窄帶數(shù)字通信系統(tǒng)代表性系統(tǒng)歐洲的GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)：1988年完成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的，1990年開(kāi)始投入商用，1992年11月10日，全球首款量產(chǎn)的GSM手機(jī)問(wèn)世。采用TDMA。北美的D-AMPS(DigitalAMPS，也稱為IS-136)：1993年投入使用。采用TDMA。北美的CDMA（IS-95，InterimStandard95）：1993年7月公布了IS-95空中接口標(biāo)準(zhǔn)，目前也是我國(guó)重要的2G標(biāo)準(zhǔn)之一（原聯(lián)通CDMA即使用該標(biāo)準(zhǔn)）。日本的PDC（PersonalDigitalCommunicationsystem）:是日本電波產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)于1990年確定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，1993年3月正式投入使用。采用TDMA。1992年11月10日，全球首款量產(chǎn)的GSM手機(jī)。GSM的手機(jī)與“大磚頭”模擬手機(jī)的區(qū)別是多了用戶識(shí)別卡（SIM卡）?？梢源鎯?chǔ)99個(gè)電話支持90分鐘通話12小時(shí)待機(jī)使用鎳鎘充電電池手機(jī)重達(dá)475克左：Nokia1011右：Nokia8210對(duì)比蘋果iPhone3GS(16GB)2G的特點(diǎn)：終端：價(jià)格便宜小巧電路板：大規(guī)模集成電路話音質(zhì)量保密性好FDMA+TDMA（FrequencyDivisionMultipleAccess+TimeDivisionMultipleAccess）：頻分加時(shí)分。先分配一個(gè)個(gè)寬為200kHz的頻點(diǎn)，用戶就在分給的頻點(diǎn)上進(jìn)行輪流話音的傳輸（八個(gè)一輪）。每個(gè)頻道寬度為200KHz，供8對(duì)用戶用來(lái)時(shí)分通信分到每個(gè)用戶的頭上，單個(gè)用戶所占的帶寬：200k/8=25kHzFDMA+TDMAGSM系統(tǒng)使用的頻段一：890915上行或反向935960下行或前向一、歐洲GSM800/900M占用的頻段：共992對(duì)信道1、中國(guó)移動(dòng)GSM占用的頻段：890-908（上行）935-953（下行）中國(guó)聯(lián)通GSM占用的頻段：909-915（上行）954-960（下行）二、歐洲D(zhuǎn)CS1800占用的頻段：

GSM系統(tǒng)使用的頻段二：雙工距離:95MHz17101785180518802、中國(guó)DCS1800:

中國(guó)移動(dòng)：1710~1720（上行）1805~1815（下行）中國(guó)聯(lián)通：1745~1755（上行）1840~1850（下行）原中國(guó)聯(lián)通的CDMA系統(tǒng):占用800M頻段在我國(guó)，聯(lián)通占用10M帶寬，共7個(gè)載頻1.23MHz為一個(gè)載頻MS發(fā)，BS接收頻段BS發(fā)，MS接收頻段原聯(lián)通CDMA使用的頻段為適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展需要，GSM系統(tǒng)中增加了GPRS技術(shù)，大大提高了數(shù)據(jù)傳送能力。

出現(xiàn)時(shí)間1996系統(tǒng)類型TDMA、CDMA（碼分多址），中速數(shù)據(jù)傳遞的數(shù)字通信系統(tǒng)代表性系統(tǒng)GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分組無(wú)線業(yè)務(wù),速率144kbit/s)GSM向WCDMA的演進(jìn)策略GSM

HSCSD（高速電路交換數(shù)據(jù)速率,14.4~64kbit/s)

GPRSEDGEWCDMAIS-95B（速率115.2kbit/s）IS-95向cdma2000的演進(jìn)策略從IS-95A（速率9.6/14.4kbit/s）IS-95B(速率115.2kbit/s)

cdma2000IS-95B與IS-95A的區(qū)別主要在于可以捆綁多個(gè)信道第2.5代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（2.5G，2.5stGeneration）3.第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）即IMT-2000系統(tǒng)(InternationalMobileTelecommunication-2000)，意即該系統(tǒng)工作在2000MHz頻段，最高業(yè)務(wù)速率可達(dá)2000kbps。3G移動(dòng)通信技術(shù)是一種真正意義上的寬帶移動(dòng)多媒體通信系統(tǒng)，它能提供高質(zhì)量的寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)，并且實(shí)現(xiàn)了全球無(wú)縫覆蓋、全球漫游，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)2Mbit/s，其容量是2G技術(shù)的2~5倍。

3G的漸進(jìn)演變過(guò)程第三代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G，3rdGeneration）出現(xiàn)時(shí)間2000s系統(tǒng)類型FDMA、TDMA和寬帶CDMA，傳遞多媒體業(yè)務(wù)的寬帶數(shù)字通信系統(tǒng)代表性系統(tǒng)歐洲的WCDMA（WidebandCDMA，寬帶碼分多址）北美的cdma2000中國(guó)的TD-SCDMA（TimeDivision-SynchronousCDMA，時(shí)分-同步碼分多址）頻譜利用率不高系統(tǒng)容量小系統(tǒng)成本高WCDMA網(wǎng)在中國(guó)的頻段分配一個(gè)載波頻道1940MHz1955MHz2130MHz2145MHz

WCDMA網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)頻道寬5MHzCdma20003x，3載波帶寬共計(jì)3.75MHz(1.25*3MHz)

TD-SCDMA，每個(gè)頻道寬1.6MHz，承載雙向通信TD-SCDMA網(wǎng)在中國(guó)的使用頻段一個(gè)載波頻道2010MHz2025MHz

頻譜利用率高WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000技術(shù)比較MC-CDMA(CDMA2000)：由美國(guó)高通公司提出，是由IS-95系統(tǒng)演進(jìn)而來(lái)的，并向下兼容IS-95系統(tǒng)。在核心網(wǎng)絡(luò)方面，它繼續(xù)使用IS-95系統(tǒng)的核心網(wǎng)來(lái)處理電路型業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音業(yè)務(wù)和電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)在系統(tǒng)中增加分組設(shè)備來(lái)處理分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。DS-CDMA(WCDMA)：由日本和歐洲提出，其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商。從事DS-CDMA標(biāo)準(zhǔn)研究和設(shè)備開(kāi)發(fā)的廠商很多，給未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)互聯(lián)互通造成較多問(wèn)題。因而對(duì)WCDMA的推廣產(chǎn)生了一定影響。TD-SCDMA：是由我國(guó)在SmartCDMA技術(shù)上提出的一種TDD技術(shù)方案，希望能夠用于支持從微微蜂窩到宏蜂窩的各種應(yīng)用環(huán)境。使用了智能天線技術(shù)和聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)。

3G的特點(diǎn)：采用FDMA+TDMA+CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）方案。最大特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務(wù)。與從前以模擬技術(shù)為代表的第一代和以GPRS為特征的第二代數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)相比，3G有更寬的帶寬，其傳輸速度可達(dá)2M，帶寬可達(dá)5MHz以上。不僅能傳輸話音、數(shù)據(jù)，還能提供快捷、方便的無(wú)線應(yīng)用，如無(wú)線接入Internet。3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)能將高速移動(dòng)接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)結(jié)合起來(lái)，提高無(wú)線頻率利用效率。提供包括衛(wèi)星在內(nèi)的全球覆蓋并實(shí)現(xiàn)有線和無(wú)線以及不同無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)的無(wú)縫連接。滿足多媒體業(yè)務(wù)的要求，從而為用戶提供更經(jīng)濟(jì)、內(nèi)容更豐富的無(wú)線通信服務(wù)。每個(gè)頻道寬度可為5MHz，1.6M，1.25M分配到每個(gè)用戶上，單個(gè)用戶所占的帶寬很小智能手機(jī)推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展4．第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)2012年1月18日，ITU在2012年無(wú)線電通信全會(huì)全體會(huì)議上，正式審議通過(guò)將LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced（802.16m）技術(shù)規(guī)范確立為IMT-Advanced（俗稱4G）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)主導(dǎo)制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advanced同時(shí)并列成為4G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。4G移動(dòng)通信集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，其圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。而在用戶最為關(guān)注的價(jià)格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價(jià)格方面不相上下，而且計(jì)費(fèi)方式更加靈活，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù)。

4G—LTE(LongTimeEvolution)長(zhǎng)期演進(jìn)WCDMATD—SCDMACdma2000中國(guó)移動(dòng)在2010上海世博會(huì)上搭建了TD-LTE演示網(wǎng)，覆蓋世博園全園5.28平方公里，在世博園區(qū)內(nèi)共建有TD-LTE室外站17個(gè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)9個(gè)場(chǎng)館的室內(nèi)覆蓋，包括浦東7個(gè)場(chǎng)館，浦西2個(gè)場(chǎng)館。

TD-LTE演示網(wǎng)理論峰值傳輸速率可以達(dá)到下行100Mbps、上行50Mbps。上海世博會(huì)上，有基于TD-LTE演示網(wǎng)的移動(dòng)高清會(huì)議、移動(dòng)高清視頻監(jiān)控、移動(dòng)高清視頻點(diǎn)播傳、便攜視傳等演示業(yè)務(wù)向公眾開(kāi)放，同時(shí)高速上網(wǎng)卡、天線海寶等新鮮業(yè)務(wù)也將供參觀者體驗(yàn)，充分展示TD-LTE的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)展和超強(qiáng)業(yè)務(wù)性能。

HSDPA——HSUPA——HSPA+LTE5．第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)隨著通信業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)發(fā)展5G逐步達(dá)成共識(shí)，ITU自2012年起啟動(dòng)對(duì)5G的標(biāo)準(zhǔn)化工作——ITU將5G稱為IMT-2020。5G的發(fā)展主要有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力：一方面以LTE技術(shù)為代表的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)已全面商用，對(duì)下一代技術(shù)的討論提上日程；另一方面，移動(dòng)數(shù)據(jù)的需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，現(xiàn)有4G技術(shù)難以滿足未來(lái)需求，亟待研發(fā)新一代5G移動(dòng)通信系統(tǒng)。2019年6月6日，工信部頒發(fā)5G商用牌照，我國(guó)正式進(jìn)入5G商用元年。2019年10月31日，在中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)開(kāi)幕式上，工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)陳肇雄和中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)鐵塔董事長(zhǎng)共同啟動(dòng)5G商用。移動(dòng)通信發(fā)展歷程移動(dòng)通信發(fā)展史5G的優(yōu)勢(shì)5G應(yīng)用6.通信傳輸技術(shù)的換代發(fā)展6.2.2移動(dòng)通信的相關(guān)技術(shù)（1）蜂窩技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)是指服務(wù)區(qū)劃分為若干個(gè)彼此相鄰的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于每個(gè)小區(qū)呈正六邊形，又彼此鄰接，從整體上看，形狀酷似蜂窩，所以人們稱它為“蜂窩”網(wǎng)。

采用蜂窩結(jié)構(gòu)就可以使用同一組頻率可在若干個(gè)相隔一定距離的小區(qū)重復(fù)使用，從而達(dá)到節(jié)省頻率資源的目的。

4×3標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用模式無(wú)線區(qū)族4個(gè)基站每基站3扇區(qū)基站結(jié)構(gòu)3個(gè)120

或三葉草扇區(qū)C/I12dB頻分雙工示意圖時(shí)分頻分雙工對(duì)比圖（2）雙工技術(shù)主要討論通信收和發(fā)如何進(jìn)行復(fù)接的技術(shù)。一般分為頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)兩種方式。FDD也稱全雙工，特點(diǎn)是需要兩個(gè)不同頻率的信道進(jìn)行接收和發(fā)送，兩個(gè)信道之間存在一個(gè)保護(hù)頻段，以防止鄰近的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間產(chǎn)生相互干擾。

TDD也稱半雙工，通信時(shí)只需要一個(gè)信道。無(wú)論發(fā)送還是接收信息都采用這同一個(gè)信道。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收機(jī)不會(huì)同時(shí)工作，它們之間不可能產(chǎn)生干擾。

FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMAFDMA是采用頻分的多址技術(shù).業(yè)務(wù)信道在不同頻段分配給不同的用戶。TDMA是采用時(shí)分的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的時(shí)間片段分配給不同的用戶。CDMA是采用擴(kuò)頻的碼分多址技術(shù)。所有用戶在同一時(shí)間、同一頻段上、根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。（3）多址技術(shù)：主要解決眾多用戶如何高效共享給定頻譜資源的問(wèn)題。主要有頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）三種方式。

（4）漫游和切換技術(shù)

漫游指的是蜂窩移動(dòng)電話的用戶在離開(kāi)本地區(qū)或本國(guó)時(shí)，仍可以在其他一些地區(qū)或國(guó)家繼續(xù)使用他們的移動(dòng)電話手機(jī)。

切換是指移動(dòng)臺(tái)在通話過(guò)程中從一個(gè)基站覆蓋區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)基站覆蓋區(qū)，或是由于外界干擾而切換到另一條話音信道上的過(guò)程。

越區(qū)切換模式1.4G的主要優(yōu)勢(shì)通信速度更快智能性能更高提供各種增值服務(wù)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬通信更加靈活兼容性能更平滑高質(zhì)量多媒體通信頻率使用效率更高通信費(fèi)用更加便宜6.2.34G及其關(guān)鍵技術(shù)

6.2.34G及其關(guān)鍵技術(shù)

2.4G移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù)

（1）OFDM技術(shù)（2）智能天線技術(shù)（3）MIMO技術(shù)（4）軟件無(wú)線電技術(shù)（5）基于IP的核心網(wǎng)3.中國(guó)的4G技術(shù)及其發(fā)展前景

4G也稱IMT-Advanced，其兩大關(guān)鍵技術(shù)即LTE-Advanced和802.16m。我國(guó)提交的TD-LTE-Advanced是其中的TDD部分。TD-LTE-Advanced是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)3G標(biāo)準(zhǔn)——TD-SCDMA的發(fā)展和演進(jìn)技術(shù)。TD-LTE正式被確定為4G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)在移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域再次走到了世界前列，為TD-LTE產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展及國(guó)際化提供了重要基礎(chǔ)。

與TD-SCDMA3G標(biāo)準(zhǔn)相比，TD-LTE更為開(kāi)放，吸引了多家企業(yè)參與研發(fā)和技術(shù)跟蹤，TD-LTE與其他國(guó)際上同類技術(shù)的差距在縮小。全球有25%的頻譜是分配給TD-LTE的，它是一個(gè)真正意義上的全球標(biāo)準(zhǔn)。2013年12月4日，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通獲得“LTE—第四代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)（TD-LTE）”經(jīng)營(yíng)許可證，標(biāo)志著我國(guó)移動(dòng)4G建設(shè)進(jìn)入關(guān)鍵性階段。

6.2.34G及其關(guān)鍵技術(shù)

5G的主要優(yōu)勢(shì)極高的速度極低的時(shí)延極大的容量極低的能耗更高的頻譜效率更高質(zhì)量多媒體通信極好的性能體驗(yàn)6.2.45G及其關(guān)鍵技術(shù)

4G和5G關(guān)鍵性能指標(biāo)對(duì)比5G彌補(bǔ)了4G技術(shù)的不足，在吞吐率、時(shí)延、連接數(shù)量、能耗等方面進(jìn)一步提升了系統(tǒng)性能。ITU定義了5G三大應(yīng)用場(chǎng)景：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）、海量機(jī)器類通信（mMTC）及低時(shí)延高可靠通信（uRLLC）。我國(guó)把這些應(yīng)用場(chǎng)景更加具象化。我國(guó)5G十大應(yīng)用場(chǎng)景示意圖

6.2.5衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)

1.衛(wèi)星通信概述及分類利用地球靜止軌道衛(wèi)星或中、低軌道人造衛(wèi)星作為中繼站，實(shí)現(xiàn)區(qū)域乃至全球范圍的移動(dòng)通信稱為衛(wèi)星移動(dòng)通信。它一般包括三部分：通信衛(wèi)星，由一顆或多顆衛(wèi)星組成；地面站，包括系統(tǒng)控制中心和若干個(gè)把公共電話交換網(wǎng)和移動(dòng)用戶連接起來(lái)的關(guān)口站；移動(dòng)用戶通信終端，包括車載、艦載、機(jī)載終端和手持機(jī)。

全球無(wú)縫覆蓋通信網(wǎng)示意圖衛(wèi)星移動(dòng)通信具有覆蓋區(qū)域大、通信距離遠(yuǎn)、通信機(jī)動(dòng)靈活、線路穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，可提供話音、電報(bào)、數(shù)據(jù)、圖像、定位和尋呼等多種業(yè)務(wù)，可與地面蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)和其它通信系統(tǒng)相結(jié)合，組成全球覆蓋無(wú)縫通信網(wǎng)。衛(wèi)星通信按應(yīng)用環(huán)境可分為海上、空中和地面，即海事衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)、航空衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)和陸地衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)。衛(wèi)星通信按系統(tǒng)采用的衛(wèi)星軌道可分為同步軌道（GEO）和非同步軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)。非同步軌道又可分為低軌道（LEO）、中軌道（MEO）和高軌道（HEO）系統(tǒng)。

低或中高軌道：在這種軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的。它能夠用于通信的時(shí)間短，衛(wèi)星天線覆蓋的區(qū)域也小，并且地面天線還必須隨時(shí)跟蹤衛(wèi)星。

同步軌道：這種衛(wèi)星位于高達(dá)3.6萬(wàn)公里（即在赤道平面內(nèi)）的圓形軌道；衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間相同，在地面上看衛(wèi)星好似靜止不動(dòng)，也稱為同步定點(diǎn)衛(wèi)星；覆蓋照射面大，三顆衛(wèi)星就可以覆蓋地球的幾乎全部面積，可以進(jìn)行24小時(shí)的全天候通信。

2.GPS全球定位系統(tǒng)

20世紀(jì)70年代，美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS，主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，用戶端通過(guò)GPS接收設(shè)備實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航功能。

GPS衛(wèi)星星座示意圖GPS系統(tǒng)由三部分構(gòu)成，一是地面控制部分，由主控站、地面天線、監(jiān)測(cè)站及通訊輔助系統(tǒng)組成。二是空間部分，由24顆衛(wèi)星（21顆工作星和3顆備用星）組成，分布在互成60度的6個(gè)軌道平面上。三是用戶裝置部分，由GPS接收機(jī)和衛(wèi)星天線組成。（1）三維導(dǎo)航是GPS的首要功能。（2）GPS應(yīng)用于高精度測(cè)量。（3）GPS除了用于導(dǎo)航、定位、測(cè)量外，由于GPS系統(tǒng)的空間衛(wèi)星上載有的精確時(shí)鐘可以發(fā)布時(shí)間和頻率信息，因此，傳送精確時(shí)間和頻率是GPS的另一重要應(yīng)用，

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合；（2）1969年由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(ARPA)主持研制的ARPA計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)行，是世界上的第一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（ARPANET）；（3）1986年在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NationalScienceFoundation，NSF）的支持下，用高速通信線路把分布在各地的一些超級(jí)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，以NSFNET接替了ARPANET，又經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展形成了Internet。6.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

6.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

2.因特網(wǎng)(Internet)的發(fā)展和意義進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，以因特網(wǎng)為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到了飛速的發(fā)展。已從最初的教育科研網(wǎng)絡(luò)逐步發(fā)展成為商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，并已成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡(luò)。可以毫不夸大地說(shuō)，現(xiàn)在人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和交往都已離不開(kāi)因特網(wǎng)。

試想象一下——假如因特網(wǎng)突然故障了，將會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.互聯(lián)網(wǎng)的概念起源于美國(guó)的因特網(wǎng)現(xiàn)已發(fā)展成為世界上最大的國(guó)際性計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)(network)由若干結(jié)點(diǎn)(node)和連接這些結(jié)點(diǎn)的鏈路(link)組成?；ヂ?lián)網(wǎng)（Internet）是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”(networkofnetworks)連接在因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)都稱為主機(jī)(host)。(a)(b)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)）結(jié)點(diǎn)鏈路網(wǎng)絡(luò)把許多計(jì)算機(jī)連接在一起，互聯(lián)網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡(luò)連接在一起（1）聯(lián)機(jī)系統(tǒng)階段

20世紀(jì)50年代，出現(xiàn)以單計(jì)算機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，又稱為面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它是由一臺(tái)主機(jī)和若干個(gè)終端組成的，主機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者，在主機(jī)和每個(gè)終端之間都有一條專用的通信線路。

6.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在連接的終端數(shù)目增多的情況下，為減輕承擔(dān)數(shù)據(jù)處理的中心計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，在通信線路和中心計(jì)算機(jī)之間設(shè)置一個(gè)前端處理機(jī)（FEP）或通信控制器（CCU）專門負(fù)責(zé)與終端之間的通信控制，使得數(shù)據(jù)處理和通信控制出現(xiàn)了分工，更好地發(fā)揮了中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能，從而構(gòu)成了以單計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。以單計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)（2）多主機(jī)互聯(lián)的初期網(wǎng)絡(luò)階段20世紀(jì)60年代后期，開(kāi)始出現(xiàn)將多臺(tái)主計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線路互聯(lián)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其典型代表是ARPA的ARPANET。以多計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)圖（3）標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段20世紀(jì)70年代中期以后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始正式步入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代。標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)為完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能，在結(jié)構(gòu)上也分成兩個(gè)部分：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的主計(jì)算機(jī)與終端；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的通信控制處理機(jī)（CCP）與通信線路。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，它由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端、終端控制器、聯(lián)網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源與信息資源組成；而通信子網(wǎng)是由通信介質(zhì)、通信設(shè)備組成的，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)（4）網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)階段

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是1993年美國(guó)宣布建立國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）后，全世界許多國(guó)家紛紛制定和建立本國(guó)的NII，從而極大的推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段，這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)階段。

網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)的基本模型（5）

因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段第一階段是從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過(guò)程。1983年TCP/IP協(xié)議成為ARPANET上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。人們把1983年作為因特網(wǎng)的誕生時(shí)間。internet和Internet的區(qū)別以小寫字母i

開(kāi)始的internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）是一個(gè)通用名詞，它泛指由多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。以大寫字母I開(kāi)始的的Internet（因特網(wǎng)）則是一個(gè)專用名詞，它指當(dāng)前全球最大的、開(kāi)放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則，且其前身是美國(guó)的ARPANET。三級(jí)結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)第二階段的特點(diǎn)是建成了三級(jí)結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。三級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)（或企業(yè)網(wǎng)）。三級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)第三階段的特點(diǎn)是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。出現(xiàn)了因特網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP——InternetServiceProvider)。用戶因特網(wǎng)ISP1ISP2因特網(wǎng)服務(wù)提供者用戶通過(guò)ISP上網(wǎng)根據(jù)提供服務(wù)的覆蓋面積大小以及所擁有的IP地址數(shù)目的不同，ISP也分成為不同的層次。一級(jí)ISP一級(jí)ISP第一層

ISP大公司本地

ISP大公司大公司公司本地

ISP本地

ISP校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)第二層

ISP第二層

ISPNAPNAPAB主機(jī)A→本地ISP→第二層ISP→NAP→第一層ISP→NAP→第二層ISP→本地ISP→主機(jī)B第一層

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP第一層

ISP第一層第二層第三層本地

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP第二層

ISP(6)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1987年9月，中國(guó)大陸第一封電子郵件發(fā)出：

AcrosstheGreatWallwecanreacheverycornerintheworld.1989年10月，中關(guān)村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡(luò)NCFC正式立項(xiàng)

NationalComputingandNetworkingFacilityofChina1990年11月，錢天白教授代表中國(guó)正式注冊(cè)登記了中國(guó)的頂級(jí)域名CN1994年4月20日，NCFC連入Internet，實(shí)現(xiàn)了與Internet的全功能連接1995年1月，郵電部電信總局開(kāi)始向社會(huì)提供Internet接入服務(wù)

目前大陸有9家互聯(lián)單位：中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的布局目前大陸主要的互聯(lián)網(wǎng)管理部門：信息產(chǎn)業(yè)部國(guó)務(wù)院新聞辦公室國(guó)家信息化工作辦公室公安部國(guó)家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全管理中心文化部國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的管理CNNIC第33次互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)報(bào)告(截至2013年底)(7)Internet的發(fā)展特點(diǎn)與趨勢(shì)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用商業(yè)化互聯(lián)全球化互聯(lián)寬帶化多業(yè)務(wù)綜合平臺(tái)化、智能化拓?fù)涫且环N研究與大小、形狀無(wú)關(guān)的構(gòu)成圖形（線、面）特性的方法，即拋開(kāi)網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備，把工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“節(jié)點(diǎn)”，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信介質(zhì)抽象為“線”，形成點(diǎn)和線組成的圖形，使人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體有比較直觀的印象。不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

6.3.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類（1）按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可分為：星型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)、樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)和混合型網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是將各個(gè)結(jié)點(diǎn)設(shè)備通過(guò)一根總線相連，網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點(diǎn)工作站都是通過(guò)總線傳輸數(shù)據(jù)的典型代表：著名的以太網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，成本低等。缺點(diǎn)：由于所有節(jié)點(diǎn)共用一條總線，因此在傳輸?shù)男畔⑷菀装l(fā)生沖突，不易用在實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合；具有較差的容錯(cuò)能力。實(shí)際應(yīng)用：幾乎沒(méi)有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行在一個(gè)單純的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，但存在包括一個(gè)總線部分的混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)設(shè)備都以中心結(jié)點(diǎn)為中心，通過(guò)連接線與中心結(jié)點(diǎn)相連。中心結(jié)點(diǎn)為控制中心，各結(jié)點(diǎn)之間的通信都必須經(jīng)過(guò)中心結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接，這個(gè)中央連接點(diǎn)可以是集線器，也可以是交換機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、建網(wǎng)容易、便于管理和控制，易于擴(kuò)展。缺點(diǎn)：一旦中心結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則全網(wǎng)癱瘓。實(shí)際應(yīng)用：在目前的局域網(wǎng)中，星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是最流行的基本體系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)型每個(gè)節(jié)點(diǎn)與兩個(gè)最近的節(jié)點(diǎn)相連接以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)環(huán)狀，數(shù)據(jù)繞著環(huán)向一個(gè)方向發(fā)送，每個(gè)工作站接收并響應(yīng)發(fā)送給它的數(shù)據(jù)包，然后將其他數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)中的下一個(gè)工作站。代表：IBM令牌環(huán)網(wǎng)(tokenring),光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、負(fù)載能力強(qiáng)且均衡、可靠性高、信號(hào)流向是定向的、無(wú)信號(hào)沖突。缺點(diǎn)：（1）發(fā)生故障的單個(gè)工作站可使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓；（2）若參與令牌傳遞的工作站越多，響應(yīng)時(shí)間也就越長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：樹(shù)型樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種分級(jí)結(jié)構(gòu)，其形狀像一棵倒置的樹(shù)，頂端有一個(gè)帶有分支的根，每個(gè)分支還可延伸出子分支。優(yōu)點(diǎn)：線路利用率高、網(wǎng)絡(luò)成本低、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，改善了星形結(jié)構(gòu)的可靠性和擴(kuò)充性。缺點(diǎn)：如果中間層結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則下一層的結(jié)點(diǎn)間就不能交換信息，對(duì)根節(jié)點(diǎn)的依賴性太大。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)

城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)PAN(PersonalAreaNetwork)

不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò)①局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）局域網(wǎng)是一種在有限的地理范圍內(nèi)（如一幢大樓、一個(gè)校園等）的計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備連接互相的通信網(wǎng)絡(luò)。②廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）廣域網(wǎng)是一種遠(yuǎn)距離的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，也可稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。如因特網(wǎng)、中國(guó)教育科研網(wǎng)等。③城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）城域網(wǎng)的覆蓋范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，一般為幾十千米范圍內(nèi)的機(jī)關(guān)、企業(yè)、事業(yè)單位、集團(tuán)、公司等，是規(guī)模較大的城市范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，也是用來(lái)滿足大量用戶、多種信息傳輸為目標(biāo)的綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)以及局域網(wǎng)的關(guān)系城域網(wǎng)城域網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)……幾種不同類別的網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分類以太網(wǎng)(Ethernet網(wǎng)，使用IEEE803.2標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議)令牌環(huán)網(wǎng)(TokenRing，使用IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議)FDDI網(wǎng)、ATM網(wǎng)、X.25網(wǎng)、TCP/IP網(wǎng)等按傳輸介質(zhì)分類有線網(wǎng)：雙絞線、同軸電纜、光纖等無(wú)線網(wǎng)：衛(wèi)星、微波、紅外線等無(wú)線電波

6.3.4網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件從工作方式可以看出，因特網(wǎng)有核心部分（通信子網(wǎng)）和邊緣部分（即資源子網(wǎng)）構(gòu)成。（1）核心部分：由許多路由器實(shí)現(xiàn)互連，向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的主機(jī)提供連通性，使邊緣部分中的任何一個(gè)主機(jī)都能夠向其他主機(jī)通信。（2）邊緣部分：連接在因特網(wǎng)上的所有的主機(jī)。邊緣部分利用核心部分提供的服務(wù)，使眾多主機(jī)之間能夠互相通信并交換信息或共享信息。因特網(wǎng)的組成（1）網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)硬件包括：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)適配器、傳輸介質(zhì)、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。（2）網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)軟件包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件、通信控制軟件和管理軟件）和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件（為某一具體應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)軟件）兩大類。完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由：網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息組成的。一、網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)：1.計(jì)算機(jī)：微型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)，巨型計(jì)算機(jī)。2.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纖、通信衛(wèi)星、微波。3.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備：中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器、調(diào)制解調(diào)器。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

中繼器：工作在OSI模型的物理層，起到整形放大信號(hào)電流，延長(zhǎng)傳輸距離的作用。

集線器：簡(jiǎn)稱為HUB，是多口中繼器，工作在物理層。

網(wǎng)橋：工作在數(shù)據(jù)鏈路層，用于隔離網(wǎng)絡(luò)和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的過(guò)濾與轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)：工作在數(shù)據(jù)鏈路層，用于連接子網(wǎng)以及實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)的劃分，有傳統(tǒng)交換機(jī)和三層交換機(jī)兩種。

路由器：工作在網(wǎng)絡(luò)層，用于實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換和路由選擇，實(shí)現(xiàn)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)。

調(diào)制解調(diào)器：用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。

網(wǎng)絡(luò)連接件：主要包括網(wǎng)絡(luò)適配器、傳輸介質(zhì)接頭等。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備二、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件：包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。應(yīng)用軟件：主要是指便于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的各種軟件，如瀏覽器軟件、文件傳輸軟件、文件下載軟件、電子郵件軟件等。三、網(wǎng)絡(luò)信息在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)、傳送的信息稱為網(wǎng)絡(luò)信息。網(wǎng)絡(luò)信息是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的資源，它存在于服務(wù)器上，由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件對(duì)其進(jìn)行管理和維護(hù)。6.3.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成

2協(xié)議與劃分層次

3具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

4實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)

5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的?！胺謱印笨蓪嫶蠖鴱?fù)雜的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問(wèn)題，而這些較小的局部問(wèn)題就比較易于研究和處理。關(guān)于開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。在市場(chǎng)化方面OSI卻失敗了。OSI的專家們?cè)谕瓿蒓SI標(biāo)準(zhǔn)時(shí)沒(méi)有商業(yè)驅(qū)動(dòng)力；OSI的協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來(lái)過(guò)分復(fù)雜，且運(yùn)行效率很低；OSI標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長(zhǎng)，因而使得按OSI標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無(wú)法及時(shí)進(jìn)入市場(chǎng)；OSI的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個(gè)層次中重復(fù)出現(xiàn)。

兩種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法律上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)OSI并沒(méi)有得到市場(chǎng)的認(rèn)可。而非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。TCP/IP常被稱為事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具有很強(qiáng)的商業(yè)信息。新的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了，技術(shù)并不一定是最先進(jìn)的，但往往有一定的市場(chǎng)背景。2劃分層次的必要性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問(wèn)題（同步含有時(shí)序的意思）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(networkprotocol)，簡(jiǎn)稱為協(xié)議，是為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素語(yǔ)法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。語(yǔ)義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。同步事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。劃分層次的概念舉例主機(jī)1向主機(jī)2通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件，可以將要做的工作進(jìn)行如下的劃分：文件傳送模塊負(fù)責(zé)與傳送文件直接有關(guān)的工作，比如確信對(duì)方已做好接收和存儲(chǔ)文件的準(zhǔn)備、雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。通信服務(wù)模塊負(fù)責(zé)文件可靠地在兩個(gè)系統(tǒng)之間交換。網(wǎng)絡(luò)接入模塊負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)有關(guān)的工作，如：規(guī)定傳輸?shù)膸袷?、幀的最大長(zhǎng)度等。（1）兩個(gè)主機(jī)交換文件文件傳送模塊主機(jī)

1主機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個(gè)文件傳送模塊好像文件及文件傳送命令是按照水平方向的虛線傳送的把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊（2）再設(shè)計(jì)一個(gè)通信服務(wù)模塊文件傳送模塊主機(jī)

1主機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個(gè)通信服務(wù)模塊好像可直接把文件可靠地傳送到對(duì)方把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊（3）再設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入模塊文件傳送模塊主機(jī)

1主機(jī)

2文件傳送模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接入模塊負(fù)責(zé)做與網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)有關(guān)的工作例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷?，幀的最大長(zhǎng)度等。分層的好處和層數(shù)的選擇分層的好處各層之間是獨(dú)立的(不需要知道下層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié))靈活性好(當(dāng)任何一層發(fā)生變化時(shí))結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)(各層采用最合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn))易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作層數(shù)的選擇若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。層數(shù)太多又會(huì)在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到較多的困難。

3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。體系結(jié)構(gòu)就是這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。實(shí)現(xiàn)(implementation)是遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成這些功能的問(wèn)題。體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)則是具體的，是真正在運(yùn)行的計(jì)算機(jī)硬件和軟件。具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)OSI是一個(gè)七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)，從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)，從上到下分別是：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。因此往往采取折中的辦法，即綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層(applicationlayer)傳輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層

各層的主要功能應(yīng)用層(applicationlayer)

任務(wù)是直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。傳輸層(transportlayer)

任務(wù)是為兩個(gè)主機(jī)進(jìn)程之間的通信提供服務(wù)。有復(fù)用和分用功能。

傳輸層主要使用兩種協(xié)議：

(1)傳輸控制協(xié)議TCP(TansmissionControlProtocol)是面向連接的，數(shù)據(jù)傳輸單位是數(shù)據(jù)段(segment)，提供可靠的交付。

(2)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP(UserDatagramProtocol)是無(wú)連接的，數(shù)據(jù)傳輸單位是用戶數(shù)據(jù)報(bào)，提供“盡最大努力交付”。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能(1)

負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)層把傳輸層傳下來(lái)的報(bào)文段或用戶數(shù)據(jù)報(bào)封裝成分組或者包進(jìn)行傳送。網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸單位是分組、包、IP數(shù)據(jù)報(bào)、數(shù)據(jù)報(bào)。

注意：無(wú)論哪一層傳送的數(shù)據(jù)單元，習(xí)慣上都可籠統(tǒng)地稱為分組或包。(2)

選擇合適的路由，使得從源主機(jī)傳輸層傳下來(lái)的分組能夠通過(guò)路由器找到目的主機(jī)。

注意：對(duì)于由廣播信道構(gòu)成的分組交換網(wǎng)，路由選擇問(wèn)題非常簡(jiǎn)單，因此網(wǎng)絡(luò)層也非常簡(jiǎn)單，甚至可以沒(méi)有。數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的功能數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)：功能是將網(wǎng)絡(luò)層交下來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀(frame)；在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈路上透明地傳送幀中的數(shù)據(jù)。

透明：無(wú)論什么樣的數(shù)據(jù)幀，都能通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路層?；蛘哒f(shuō)，數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)這些數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，好像不存在一樣。物理層(physicallayer)：任務(wù)是透明地傳輸比特流。

主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層PDU再傳送到運(yùn)輸層加上運(yùn)輸層首部，成為運(yùn)輸層報(bào)文主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2IP數(shù)據(jù)報(bào)再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321物理傳輸媒體主機(jī)

1AP2AP1電信號(hào)（或光信號(hào)）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機(jī)

2主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

210100110100101比特流110101110101計(jì)算機(jī)2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)?bào)文首部后把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！4實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)實(shí)體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)（續(xù)）本層的服務(wù)用戶只能看見(jiàn)服務(wù)而無(wú)法看見(jiàn)下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的。同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱為服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP(ServiceAccessPoint)。實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)（續(xù)）協(xié)議(n+1)SAPSAP交換原語(yǔ)交換原語(yǔ)實(shí)體(n+1)服務(wù)提供者第n層第n+1層實(shí)體(n+1)服務(wù)用戶實(shí)體(n)實(shí)體(n)協(xié)議(n)5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層主機(jī)A主機(jī)B路由器網(wǎng)絡(luò)

2網(wǎng)絡(luò)

1應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層4321路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)最高只用到網(wǎng)絡(luò)層而沒(méi)有使用運(yùn)輸層和應(yīng)用層。沙漏計(jì)時(shí)器形狀的

TCP/IP協(xié)議族HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層運(yùn)輸層應(yīng)用層………網(wǎng)絡(luò)接口

1網(wǎng)絡(luò)接口

2網(wǎng)絡(luò)接口

3EverythingoverIPIP

可為各式各樣的應(yīng)用程序提供服務(wù)IPoverEverythingIP

可應(yīng)用到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上客戶進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程

使用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層①

客戶發(fā)起連接建立請(qǐng)求②

服務(wù)器接受連接建立請(qǐng)求應(yīng)用層應(yīng)用層因特網(wǎng)A客戶B服務(wù)器以后就逐級(jí)使用下層提供的服務(wù)(使用TCP和IP）功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)

可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)服務(wù)器進(jìn)程數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)3服務(wù)器1服務(wù)器2數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)1客戶1數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)2客戶2因特網(wǎng)6.3.6因特網(wǎng)相關(guān)技術(shù)Internet的特點(diǎn)全球信息傳輸信息容量大、時(shí)效長(zhǎng)檢索使用便捷靈活多樣的入網(wǎng)方式Internet不屬于任何國(guó)家和組織，其最高管理機(jī)構(gòu)是Internet協(xié)會(huì)（InternetSociety，ISOC），總部設(shè)在美國(guó)。1Internet的主要功能Internet的基本功能：包括電子郵件、遠(yuǎn)程登錄、文件傳輸協(xié)議。Internet的信息服務(wù)：萬(wàn)維網(wǎng)(WWW)Archie文件查詢、Gopher信息查詢、資源檢索(Wais)、。Internet信息交流：網(wǎng)絡(luò)新聞組(Usent)、電子公告板(BBS)。其他信息服務(wù)：網(wǎng)上聊天、網(wǎng)上尋呼、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議。2

IP地址及其分類（1）IP地址的含義Internet上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)（包括路由器）在通信之前必須指定一個(gè)IP地址。每臺(tái)直接連接到Internet上的計(jì)算機(jī)、路由器都必須有一個(gè)惟一的IP地址。IP地址是Internet賴以工作的基礎(chǔ)。（2）IP地址組成

IP地址是每個(gè)Internet主機(jī)的地址標(biāo)識(shí)。IP地址長(zhǎng)度為二進(jìn)制32位，每8位為一組，共4組，每組用“.”隔開(kāi)，但書(shū)寫時(shí)為了方便，都用十進(jìn)制寫出。如B類地址：

10000001.00001000.00000001.00011111書(shū)寫成：1。Internet中的計(jì)算機(jī)和路由器的IP地址采用分層結(jié)構(gòu)，它是由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)（netid）和主機(jī)標(biāo)識(shí)(hostid)兩部分組成。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)確定了該臺(tái)主機(jī)所在的物理網(wǎng)絡(luò)；主機(jī)標(biāo)識(shí)確定了在某一物理網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)主機(jī)。（3）IP地址的分類

Internet結(jié)構(gòu)委員會(huì)（IAB）為IP地址定義了5種類型，分別適應(yīng)不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)IP地址都由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)組成，但標(biāo)號(hào)的長(zhǎng)度不同，因此各類IP地址其可能容納的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目及每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可能容納的主機(jī)數(shù)目區(qū)別很大。具體格式見(jiàn)下頁(yè)。net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101A類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id為1字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

01B類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id為2字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101C類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id為3字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101A類地址的主機(jī)號(hào)字段host-id為3字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101B類地址的主機(jī)號(hào)字段host-id為2字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段

0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101C類地址的主機(jī)號(hào)字段host-id為1字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101D類地址是多播地址

net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101E類地址保留為今后使用

特殊IP地址（1）回送地址——127.b.c.d。被保留用于網(wǎng)絡(luò)診斷與進(jìn)程通信；（2）直接廣播地址——網(wǎng)絡(luò)號(hào)為合法標(biāo)識(shí)，主機(jī)號(hào)全是1的地址；（3）有限廣播地址——網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)全是1的地址；（4）當(dāng)前主機(jī)地址——網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)全是0的地址，IP地址32位全為0的地址。子網(wǎng)掩碼的具體形式依賴于IP地址的類型——子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)號(hào)全是1，主機(jī)號(hào)全是0，如：

C類IP地址中缺省的子網(wǎng)掩碼是：

B類IP地址中缺省的子網(wǎng)掩碼是：

Internet中每臺(tái)主機(jī)的IP地址由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部份組成（網(wǎng)絡(luò)地址＋子網(wǎng)地址＋主機(jī)地址組成），為了使計(jì)算機(jī)能自動(dòng)地從IP地址中分離出相應(yīng)的部分，需要專門定義一個(gè)網(wǎng)絡(luò)掩碼，稱子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼IP地址的發(fā)展——IPV6簡(jiǎn)介，

IPV4中的IP地址是32位的，最多只能232臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)到互聯(lián)網(wǎng)上，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，IP地址的潰乏和不足，嚴(yán)重制約網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，動(dòng)態(tài)IP可緩解一時(shí)的矛盾，但不能徹底解決問(wèn)題，IPV6應(yīng)運(yùn)而生。IPV6采用128位的IP地址，

是下一代Internet的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它可徹底解決IP地址不足的問(wèn)題，可以不受限制地分配IP地址，也便于提高網(wǎng)絡(luò)速度。IPv4目前困難地址分布不合理地址快要用盡大量的移動(dòng)設(shè)備需要地址解決方案使用代理方式使用新IP地址，即IPv6地址3域名及域名系統(tǒng)在Internet上，為了避免記憶數(shù)字表示的一長(zhǎng)串IP地址，便引入了域名的概念。通過(guò)為主機(jī)起一個(gè)具有一定含義又便于記憶的名字（域名），就可以避開(kāi)難以記憶的IP地址。域名和IP地址的關(guān)系就像是一個(gè)人的姓名和他身份證號(hào)碼之間的關(guān)系，顯然，記憶一個(gè)人的姓名要比身份證號(hào)碼容易得多。域名常見(jiàn)格式為：主機(jī)名.機(jī)構(gòu)名.2級(jí)域名.頂級(jí)域名。例如河南農(nóng)業(yè)大學(xué)的域名為：因特網(wǎng)域名的結(jié)構(gòu)域名的格式：

5級(jí)域名.4級(jí)域名.3級(jí)域名.2級(jí)域名.頂級(jí)域名舉例：

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園網(wǎng)www服務(wù)器的域名為:

www.henau.edu.cn

主機(jī)名.網(wǎng)絡(luò)名.機(jī)構(gòu)名.國(guó)家名美國(guó)哈佛大學(xué)校園網(wǎng)www服務(wù)器的域名為:

www.harvard.edu

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