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1、1现代信息技术导论一.我国信息技术 产业成就辉煌3通信信息业发展的速度:人类社会借助于纸、笔和文字进 行通信大约持续了1800年.模拟通信持续了大约180年.大规模采用数字通信大约18年.在这18年中,我们又经历了翻 天覆地的变化.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！41.建成了以光缆为主体的大容量 数字干线传输网,已形成了全国 “八横八纵”的格状光缆骨干网.传输速率: 10 Gb/s.相当于每秒钟传送800卷邓选.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！52.我国电话用户总数达到 1.79亿门,我国交换网已成 为世界第二大网.长途电信网已完成由五级 向两级的历史性跨越.管理资源吧（）
2、，提供海量管理资料免费下载！63.数字移动通信(GSM)系统正在高 速发展,我国的GSM网络已成为世 界上最大的数字移动通信网络 .CDMA系统也在我国迅速发展.移动用户已达1.45亿户.“无线 风光”已成为当今社会的一道特 有的风景.(-history) 管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！74.数据业务在我国迅速崛起:1993年9月第一个公用数据通信 网-CHINAPAC正式开通业务.1994年9月-CHINADDN1994年开始了中国互联网的建设 .管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！8数据的比较:1994年,CHINANET的情况:带宽: 128Kbps,“网民”: 1万人
3、. WWW: Whole World Waiting2001年底,我国互联网的情况:出口带宽:约10Gbps网民: 4000万管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！9互联网技术对当代社会影响深远. 一则小幽默:BEGBEG.COMeBEG.COM管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！10总之,我国信息技术产业发展 迅猛、成就辉煌.我在几年前的三个预言已经或 正在实现.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！11二.新世纪初IT业 的发展展望管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！12尽管通信和信息产业已有了如 此迅猛的发展,但是绝不会就此 止步.在未来的十年里,IT技术还 将有若干
4、重大突破.我认为起码 包括如下五个方面:管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！131.芯片集成和计算机技术芯片技术,微电子技术是现代通信,计算 机和信息业的基础,人们所说的奔腾等 ,都主要是指计算机CPU的芯片. 1) 摩尔定律:每18个月,芯片集成度提 高一倍,价格减少一半.对计算机的运算速 率和功能也是如此.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！14实际上，目前每一年左右芯片 的集成度和运算速率就提高一倍 。到2000年底，每个芯片上可包 含上亿个元件；而到2010年，每 个芯片上将包含100亿个元件。 个人电脑每秒可执行1000亿条指 令，是现在的250倍。管理资源吧（），提供海
5、量管理资料免费下载！15当前,世界最高水平的单片集成 电路芯片上所容纳的元器件数量 已达80多亿个,美国先进的集成 电路生产线已经采用了12英寸硅 片、0.18微米的工艺技术,典型产 品为256MB DRAM存储器.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！162)全新的计算机有可能出现并投 入商用。例如:利用分子键存储数据的“生物芯 片”.利用量子理论来存储数据的量子 计算机.利用光子而非电子处理信息的光 子计算机。管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！173) 去年1月,我国报道了中科院物 理所在超高密度存储技术上取得突 破,将现有光盘信息容量提高了100倍 .他们研制出世界上存储密度
6、最高 的有机材料,将信息存储点的直径减 少到0.6纳米,并可进行信息点的擦除. 一张这样的光盘可存储一个国家图 书馆的全部信息.这体现了纳米技术 的一项成果.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！18芯片或微电子技术的进步， 肯定将使计算机的存储成为“海 量”，也肯定将极大地提高信息 处理的速度。这也将对信息高速 交换、宽带传输提出了新的要求 。管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！192.密集式波分复用和全光网络 技术 关于波分复用技术: 1)光通信的基本原理和传输速率目前，单波长光纤通信系统速率 已达10Gbps，不过其潜力已尽,而 此时所利用的光纤容量仅占其有效 带宽极小的一部分
7、.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！202)现用波长和可用波长的比较:大 量带宽资源有待于开发利用.单模光纤的适用工作区主要有两个 :1310nm窗口和1550nm窗口。实际 上，1310nm窗口的低衰耗区约有 100nm；1550nm窗口的低衰耗区大 约也有100nm。因而两个工作区共 约200nm的低衰耗区可用，这相当 于30000GHz的频带宽度。这一巨大 的带宽资源现仅利用了约0.01%.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！21120013001400150016001260136014801580衰减波长单个光源谱宽管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！223)波分
8、复用的基本思想:将不同波长的多个光源发 出的光信号在一根光纤上传 送,在接收端再将这些波长分 离,从而提高了光纤带宽资源 的利用率.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！23合波器分波器光源1单根光纤1,2 .N检测器光源2检测器光源N检测器信道1信道2信道N12N信道1信道2信道N管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！244)波分复用的主要特点:* 可以大大提高传输容量.* 可以节省大量光纤和再生器.* 可以利用不同波长传送不同的 电信业务.* 便于扩容,便于引入宽带新业务 .管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！255)波分复用的当前进展:2000年4月,朗讯公司推出了 Wav
9、eStar OLS 800G系统,可在一根光纤 上传输320个2.5G波长或80个10G波长.在此基础上若增加“太比特速率”的 合波分波器就可平滑过渡到1.6T系统.最新报道:朗讯的LambdaXtreme Transport 光网络系统已具有超长距离 (4000km) 、超大容量(2.56Tb/s)特征,它 是一个DWDM系统.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！26关于全光网络技术:所谓全光网,是指从网络核心一直 到终端用户节点之间的信号通道都 保持着光的形式,采用端到端的完全 的光路,中间没有电信号的介入.也 就是说,在整个长途传输和交换网络 中都是光信号而非电信号在起作用.管理资
10、源吧（），提供海量管理资料免费下载！27全光网的主要优点是:1)全光网中光信号的流动不再有光 电转换的障碍,克服了途中由于电子 器件处理信号速率难以提高的困难. 省掉了大量电子器件,大大提高了传 输速率.2)全光网采用波分复用技术,以波长 选择路由,可方便地提供多种协议的 业务.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！283)全光网组网极具灵活性,在任 何节点可以抽出或加入某个波长 .4)由于沿途没有变换和存储,网 中许多光器件都是无源的,因而 可靠性高.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！29全光网的关键单元:1) 光分插复用器(OADM):可通过网管系统在光传输的中间局 站上、下一
11、个或几个波长的光信号.WDM光信号WDM光信号分出某个插入某个管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！302)光交叉连接设备(ODXC):利用软件可将任一输入光纤上的任 一波长转换为任一输出光纤的任一 波长上,从而达到对各路光信号的交 叉连接.去年已有256256的报道.输入光纤输出光纤管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！313)光放大器:在传输过程中放大WDM光信号,以实现 长距离的传送.现已有1550波长范围 的光放大器.由WDM、OADM和ODXC构成的全光网络 是传输交换网络发展的方向.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！323.IP技术和ATM技术通信的两个要素:传输与
12、交换.交换的实质是信息流的转移.这里所 说的信息流,包括数据、话音、视频 等.这些业务的数据被综合到一起,通 过光纤传输到节点,经节点转移到另 一光纤上传输,这就是交换.交换的模 式有两种,即IP与ATM技术.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！33关于IP技术:1) 协议的概念.协议即规矩,或通信双方事 先商量好的约定.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！342)在Internet中,采用TCP/IP协议组.TCP:Transmission Control Protocol (传输控制协议)IP:Interconnecting Protocol(互联协议)管理资源吧（），提供海量
13、管理资料免费下载！35出版社打包(TCP协议组)分检选路(IP协议组)不同路由 （低层协议）TCP/IP示意图 (高层应用)管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！363)TCP的作用:* 在发方将（高层应用）数据分成 一个个的分组,对每个分组加上序号 、接收方地址(即用户B的地址),以 及差错控制信息.* 在收方对分组是否出错进行检查 ,发现出错时要求重发该分组,并按 序号恢复原始数据.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！374)IP的作用:对每一个分组选择合适的路由 ,将它们送至收方.路由器是实现IP协议,为数据 分组选择路由的关键部件,它相 当于交换网中的交换节点.管理资源吧（）
14、，提供海量管理资料免费下载！38Internetrouterrouter局域网1局域网2用户A用户B管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！395)IP网络中数据传输具有特点:* 路由器根据IP分组中的目的地址 来选择路由,各个分组长度可以不同 ,同一用户信息的各分组又可以选取 不同的路由传送.* 路由器对输入的分组不进行流量 控制,仅按先到先服务的原则使后到 的分组排队等候,因而路由器转发分 组的时延将随业务量而变.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！40* 当资源不足时就丢掉来不及处理的 IP包.在IP的目的地,终端的TCP层会 检验出IP包的丢失,从而要求源端重 发.这也表现为时延.* 路由器对输入的IP包不纠错,接收 端的TCP层发现错误后也要求源端重 发该IP分组,这同样表现为时延.管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！41由此可见,路由器越多,时延越大, 抖动越多.因此,人们称之为“尽力而为”的服 务方式,它不能保证QOS.它可以传送 数据业务,但不宜传送实时的话音、 视频和多媒体业务. 管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！426)IP技术的新进展(1):* 路由器的处理速率大大提高, Tb/s级的路由器即将商用.管理资源吧（www.
