Bilingual Course Network communications 网络通信 (For Master Students in the Department of Electronic Engineering) Chapter 1 Introduction Instructor: Dr. Tianshuang qiu School of the electronic and information Engineering Fall of 2004
1 Bilingual Course Network Communications 网络通信 (For Master Students in the Department of Electronic Engineering) Chapter 1 Introduction Instructor: Dr. Tianshuang Qiu School of the Electronic and Information Engineering Fall of 2004
Chapter 1 Introduction 口第1章是对第二部分到第四部分内容的总体介绍,向读 者展示一张“总图”。从本质上看,本书主要研究的主 题有四个:传输链路上的数据通信、广域网、局域网 协议与TCP/P协议体系。第1章对这些内容做了简要说 明
2 Chapter 1 Introduction 第1章是对第二部分到第四部分内容的总体介绍,向读 者展示一张“总图”。从本质上看,本书主要研究的主 题有四个:传输链路上的数据通信、广域网、局域网、 协议与TCP/IP协议体系。第1章对这些内容做了简要说 明
Introduction Communication Systems Source(信源):信息的发生地;把各种可能的消息变成电信号 口信源编码:对信源进行压缩、加密等操作,称为信源编码 Destination(信宿):信息的接收者,将信号再转变为消息 Transmitter(发送设备):将信源输出的信号变换成适合信道传 输的形式,并送往信道,又称为信道编码三 口例: Modem从PC机上获得一个数据流,将其转换成模拟信号,发送 ■ Channe|(信道):信号传输的通道,是发送与接收设备之间的桥梁 口常用的信道有 Twisted pair, Cable, Optical fiber, Space, Air etc. noise(噪声):传输过程中必然引入的非信息信号,如热噪声、脉 冲噪声、干扰与衰落等 Receiver(接收设备)把接收到的信号恢复成原始信号,即解调、 译码、解密等
3 §1-1 Introduction Communication Systems ◼ Source(信源): 信息的发生地;把各种可能的消息变成电信号 信源编码:对信源进行压缩、加密等操作,称为信源编码 ◼ Destination(信宿):信息的接收者,将信号再转变为消息 ◼ Transmitter(发送设备): 将信源输出的信号变换成适合信道传 输的形式,并送往信道,又称为信道编码 例:Modem从PC机上获得一个数据流,将其转换成模拟信号,发送 ◼ Channel(信道):信号传输的通道,是发送与接收设备之间的桥梁 常用的信道有Twisted pair, Cable, Optical fiber, Space, Air etc. ◼ Noise(噪声):传输过程中必然引入的非信息信号,如热噪声、脉 冲噪声、干扰与衰落等 ◼ Receiver(接收设备):把接收到的信号恢复成原始信号,即解调、 译码、解密等
Typical Communication Systems 信源 发送设备 接女了 噪声
4 Typical Communication Systems 信源 发送设备 信道 接受设备 信宿 噪声
Communication modes 口 Simplex Transmission ■消息只能单方向传输 a Half-duplex transmission 双方均能发消息,但是不能同时收或同时发 a Full-duplex transmission 双方均可同时收发消息
5 Communication Modes Simplex Transmission ◼ 消息只能单方向传输 Half-duplex Transmission ◼ 双方均能发消息,但是不能同时收或同时发 Full-duplex Transmission ◼ 双方均可同时收发消息 A B A B A B
The measurement of information 口信息/消息/信号 ■消息( Message):具体,一般不定量分b ■信息( Information):抽象,可以度量,定 ■信号( Signal):是信息(消息)的载体 口信息量:信息多少的度量 ■事件发生的可能性越小,使人感到惊奇与意外,其信息量↑, 即消息中的信息量与事件发生的概率紧密相关一 口事件出现的概率↓→信息量↑ 口事件出现的概率↑→信息量↓ 口P=1→信息量0;P=0→信息量=∞ 信息量的大小与消息的种类和事件的重要程度无关
6 The Measurement of Information 信息/消息/信号 ◼ 信息(Information):抽象,可以度量,定量分析 ◼ 消息(Message):具体,一般不定量分析 ◼ 信号(Signal):是信息(消息)的载体 信息量:信息多少的度量 ◼ 事件发生的可能性越小,使人感到惊奇与意外,其信息量↑, 即消息中的信息量与事件发生的概率紧密相关 事件出现的概率↓→信息量↑ 事件出现的概率↑→信息量↓ P=1→信息量=0;P=0→信息量=∞ ◼ 信息量的大小与消息的种类和事件的重要程度无关
信息量的定义 口信息量 1=log a[1/P(x)=log ap(x) 口若a=2,则信息量的单位为bit 口若a=e,则信息量的单位为nat 口若a=10,则信息量的单位为哈特莱 口P(x)为消息出现的概率
7 信息量的定义 信息量 若 ,则信息量的单位为bit 若 ,则信息量的单位为nat 若 ,则信息量的单位为哈特莱 为消息出现的概率 a = 2 I = log a[1/ P(x)] = −log aP(x) a =e a =10 P(x)
信息量的计算 口离散信源 ■所产生的消息是一种有限个状态的随机序列 口连续信源 ■所产生的消息的数目是无限的
8 信息量的计算 离散信源 ◼ 所产生的消息是一种有限个状态的随机序列 连续信源 ◼ 所产生的消息的数目是无限的
Communication Tasks(Table 1.1) a Transmission system utilization 日 Interfacing a Signal generation 吉 Synchronization 日 Exchange management d Error detection and correction 口F| ow contro 日 Addressing 口 Routing 日 Recovery 日 Message formatting Security 口 Network management
9 Communication Tasks (Table 1.1) Transmission system utilization Interfacing Signal generation Synchronization Exchange management Error detection and correction Flow control Addressing Routing Recovery Message formatting Security Network management
Transmission system utilization a Transmission system utilization refers to the need to make efficient use of transmission facilities that are typically shared among a number of communicating devices. Various techniques(referred to as multiplexing)are used to allocate the total capacity of a transmission medium among a number of users. Congestion control techniques may be required to assure that the system is not overwhelmed by excessive demand for transmission services
10 Transmission system utilization Transmission system utilization refers to the need to make efficient use of transmission facilities that are typically shared among a number of communicating devices. Various techniques (referred to as multiplexing) are used to allocate the total capacity of a transmission medium among a number of users. Congestion control techniques may be required to assure that the system is not overwhelmed by excessive demand for transmission services