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信息通信网. 2006 年 9 月. 课程方法. 讲授. 信息通信网. 实验. 研讨. 课程内容. Ad Hoc 网络、无线 Mesh 网络、无线传感器网络、 P2P 、 …. 网络新技术 / 新发展. 基本概念 / 关键技术. 具体实现实例. 网络系统. 局域网，广域网， VoIP 系统，虚拟专用网 …. 地址自动配置， Tracerout ， FTP ， ping…. 交换，路由，拥塞控制，服务质量管理 …. 考核内容. 平时成绩 (10%) 实验成绩 (20%) 研讨成绩 (10%) 期末成绩 (60%). 参考资料.

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Presentation Transcript

  1. 信息通信网 2006年9月

  2. 课程方法 讲授 信息通信网 实验 研讨

  3. 课程内容 Ad Hoc网络、无线Mesh网络、无线传感器网络、P2P、… 网络新技术 /新发展 基本概念/关键技术 具体实现实例 网络系统 局域网，广域网，VoIP系统，虚拟专用网… 地址自动配置，Tracerout，FTP，ping… 交换，路由，拥塞控制，服务质量管理…

  4. 考核内容 • 平时成绩(10%) • 实验成绩(20%) • 研讨成绩(10%) • 期末成绩(60%)

  5. 参考资料 • 下一代Internet的网络技术，李津生、洪佩琳编著，人民邮电出版社 • 电子版：http://if.ustc.edu.cn/~hclu/course-r/ • 信息通信网（补充教材），李津生编著，中国科学技术大学 • 计算机网络：系统方法（第三版），L.L.Peterson，B.S.David著，机械工业出版社 • 计算机网络（第四版），A.S.Tanenbaum著，潘爱民译，清华大学出版社 • IETF：Internet Engineering Task Force • http://www.ietf.org • IEEE：Institute of Electrical and Electronics Engineers • http://www.ieee.org • ITU：International Telecommunication Union • http://www.itu.org

  6. 联系方式 • 地址：西区电三楼信息网络实验室 • 电话：3603634 • Email：hclu@ustc.edu.cn

  7. 第一章 信息通信网的演进

  8. 电话系统演进 1835 S.Morse 电报 1876 A.G Bell 电话 模拟 300~3.4kHz 空分交换 (控制继电器) 1892 步进式 (step by step)交换机 1938 纵横式 (step by step)交换机 电路交换 1939 脉冲调制 (PCM) 时分交换 (交换时隙) 1970 程控数字交换机 1980 X.25标准(64kbps) 1988 帧中继(Frame Relay 2Mbps) 1988 综合业务数字网 (ISDN: Integrated Service Digital Network) 数字 n*64kbps 分组交换 1989年 异步传输模式 (ATM: Asynchronous Transfer Mode,155Mbps) IP网络

  9. 电路交换 vs 分组交换 • 电路交换要求通信开始之前先建立一条专用电路,因而能够保证服务质量,但带宽利用率低;而分组交换不要求预先建立任何连接,带宽利用率高 • 电路交换只有在建立呼叫连接时才可能发生拥塞,而分组交换在每个分组传送时都可能发生拥塞 • 电路交换中分组沿同样的路径按序到达，而在分组交换中可能沿多条路径乱序到达 • 分组交换抗毁能力更强,可以绕开故障交换机 • 分组交换采用存储转发机制

  10. 移动通信系统演进 FDM 1G 1982 美国AMPS(Advanced Mobile Phone System) 英国TACS(Total Access Communications System ) 日本MCS-11(Mobile Cellular System ) 模拟语音 FDM和TDM 2G 9.6kbps D-AMPS(Digtal AMPS, IS-54/IS-136) PDC(Personal Digital Cellular ) GSM(Global System for Mobilecommunication) CDMA(Code Division Multiple Access, IS-95/cdmaone) 数字语音 数据 2.5G 170~384kbps GPRS(General Packet Radio Service) EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution ) CDMA2000 1x-RTT CDMA和TDMA混合 CDMA 3G(IMT-2000) 2Mbps室内 384kbps室外 144kbps行车 数字语音 数据 UTRA-TDD TD-SCDMA WCDMA (Wideband CDMA UMTS/FOMA) CDMA 2000 VSF-OFCDM(可变扩散率正交频率码分复用) B3G、4G：全IP(IPv6)/新业务/100Mbps(室内)1Gbps(室外)/无融合各种无线技术

  11. Internet演进 1960 美国国防部高级计划研究署(DARPA) ARPANET 1973 ARPANET扩展为互联网 (英国、挪威) 1974 TCP/IP协议 1983 ARPANET网络核心协议由NCP改为TCP/IP 1986 NSFnet 1994年商业运行 Bitnet Usenet X.25网络 1990年代向公众开放 1991 HTML/HTTP/WWW 1993 Mosaic 网页浏览器 更多网络接入 多种业务 数据/语音/视频…. 1996 Internet NGI:Next Generation Internet IPv6/更高速率/多业务/QoS保证/管理

  12. Internet接入－电话线接入 • 电话拨号(9600~64kbps) • 数字用户线路(DSL: Digtial Subcriber Lines)

  13. 信号传输 • 基带传输(BaseBand) • 直接控制信号状态的传输方式 • 状态数：2阶、3阶、5阶 • MLT-3(Multilevel Transmission 3): 100Base-Tx • PAM5(Pulse Amplitude Modulation): 100Base-T2, 100Base-T • 宽带传输(BroadBand) • 控制载波信号状态的传输方式 • 幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)

  14. 电话拨号 • 利用电话线语音带宽300~3.4KHz • 采样率为2400次/秒,即2400baud • 速率:2400*码元位数 • V.32(4+1), QAM-32,9.6kbps • V.32 bis(6+1) QAM-128, 14.4kbps • V.34(12) 28.8kbps • V.34bis(14) 33.6kbps • 35kbps限制: 本地回路长度和线路质量 • 一个本地回路，可达70kbps • V.90：8k采样(8比特) 上行33.6kbps，56kbps下行

  15. DSL 局端 电话交换 电话 • xDSL • ADSL(Asymmetric DSL) • 电话线的带宽> 4kHz • 端局过滤非话音频率：300Hz~3.4KHz • xDSL将用户线路接到没有滤波器的线路上 • 频率在26khz以上的信号被路由到DSLAM(用户数字线访问复用) • DMT(DiscreteMultiTone,离散多信道调制) • 总带宽1.1MHz划分为256条独立信道(256*4312.5Hz) • 信道0:传统简单电话服务(POTS) • 信道1-5:避免干扰 • 一条上行控制,一条下行控制,其余全部用于数据 NID 分离器 分离器 电话线 DSLAM ADSL 调制解调器 PC ISP 上行 下行

  16. FMC: Fixed Mobile Convergence http://www.umatechnology.org/overview/diagram.htm

  17. 网络发展趋势(1) • 网络接入：无线移动化 • 各种无线技术 DVB：Digital Video Broadcasting 数字电视标准 DVB-T：地面无线 DVB-H：手持地面无线 RFID：Radio Frequency IDentification 射频识别 DECT：Digital Enhanced Cordless Telecommunications 数字无绳电话 • 泛在网络：Ubiquitous Network 、Ambient Intelligence、Pervasive Computing “深入浅出WiMAX”，爱立信（中国）通信有限公司

  18. 网络发展趋势(2) • 网络融合：IP化 • 异构网络融合 • 多业务融合 • IPTV/VoIP/… 数据 语音 视频 … 移动管理 服务质量管理 IPv4/IPv6 网络安全 Ethernet 802.11/802.16/802.20 2.5G/3G …

  19. 电信标准化组织－ITU • ITU: International Telecommunication Union • http://www.itu.int • ITU-R：无线通信部门，关注无线电频率分配 • ITU-T：电信标准化部门，关注电话和数据通信系统 • V：以电话网进行的数据通信，V.90 56kbps modem • X：数据网上的信息传输，X.25分组交换 • G：传输系统与媒体、数字系统与网络，G.726 ADPCM音频压缩 • H：视频音频以及多媒体系统，H.264(MPEG4 Part 10)视频压缩 • Q：切换和信令，Q.931 • ITU-D：电信开发部门，计划监督，对电信发展相关信息的收集、处理和发布提供技术建议

  20. 国际标准化组织－ISO • ISO: International Standards Organization • http://www.iso.org • 为各个学科制订国际标准 • ISO和ITU-T常联合制订标准避免互不兼容 • 例如：JVT：Joint Video Team • ITU-T: H.264  MPEG-4 Part 10

  21. 电气和计算领域标准化组织－IEEE • IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers • http://www.ieee.org • IEEE 802系列标准（关注局域网和城域网物理层和MAC层规范） • IEEE 802.3 以太网 • IEEE 802.15 无线个域网 • 802.15.1蓝牙，802.15.3a 超宽带 • IEEE 802.11a/b/g 无线局域网（WiFi） • IEEE 802.16 a/d/e 无线城域网（WiMax）

  22. Internet标准化组织－IETF • IETF: Internet Engineering Task Force • http://www.ietf.org • Internet相关协议标准化 • 路由、传输、应用、安全等 • 以RFC（Request For Comments）的形式发布 • RFC 791: “Internet Protocol”, RFC 2460: “Internet Protocol Version 6 Specification” • IRTF: Internet Research Task Force • http://www.irtf.org • Internet协议、应用、体系结构和技术等的相关研究

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