計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)-第4版-尚曉航-第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

1、“十二五”職業(yè)教育國家級規(guī)劃教材計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）主編：尚曉航高等教育出版社2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航第第一一篇篇 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)篇網(wǎng)絡(luò)技術(shù)篇計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）主編：尚曉航高等教育出版社2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解：數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.了解：數(shù)據(jù)傳輸方式的類型和特點(diǎn)3.掌握：數(shù)據(jù)傳輸?shù)念?/p>

2、型及相應(yīng)的編碼方法4.掌握：多路復(fù)用技術(shù)的分類和適用場合5.了解：數(shù)據(jù)通信中的同步技術(shù)6.了解：廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)7.掌握：差錯控制技術(shù)的類型和方法2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1.1. 信息和編碼信息和編碼信息的載體是文字、語音、圖形和圖像等。計算機(jī)及其外圍設(shè)備產(chǎn)生和交換的信息都是由二進(jìn)制代碼表示的字母、數(shù)字或控制符號的組合。用二進(jìn)制代碼來表示信息中的每一個字符就是二進(jìn)制編碼。2. 2. 二進(jìn)制編碼標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制編碼標(biāo)準(zhǔn)目前，最常用的二進(jìn)制編碼標(biāo)準(zhǔn)為美國標(biāo)準(zhǔn)信

3、息交換碼（ASCII），它已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電報電話咨詢委員會（CCITT）采納，并已經(jīng)發(fā)展為國際通用的標(biāo)準(zhǔn)交換代碼。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航3.3. 數(shù)據(jù)和信號數(shù)據(jù)和信號 網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼被統(tǒng)稱為“數(shù)據(jù)”。“信號（signal）”是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁波表示形式。從時間域來看，圖2-1（a）所示的“數(shù)字信號”是一種離散信號；而圖2-1（b）所示的“模擬信號”是一種連續(xù)變化的信號。 圖2-1 數(shù)字信號和模擬信號2021-12-182

4、021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航 4. 4. 信道及信道的分類信道及信道的分類（1 1）信道）信道“信道”是數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)谋亟?jīng)之路，它一般由傳輸線路和傳輸設(shè)備組成。（2 2）物理信道和邏輯信道）物理信道和邏輯信道物理信道：是由信道中的實(shí)際傳輸介質(zhì)與相關(guān)設(shè)備組成。邏輯信道：是指在同時建立的多條邏輯上的“連接”。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（3 3）有線信

5、道和無線信道）有線信道和無線信道根據(jù)傳輸介質(zhì)是否有形。（4 4）模擬信道和數(shù)字信道）模擬信道和數(shù)字信道按照信道中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的類型來分。5.5.數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元在數(shù)據(jù)傳輸時，通常將較大的數(shù)據(jù)塊（如報文）分割成較小的數(shù)據(jù)單元（如分組），并在每一段數(shù)據(jù)上附加一些信息。這些數(shù)據(jù)單元及其附加的信息在一起被稱為“數(shù)據(jù)單元”。其中附加的信息通常是序號、地址及校驗(yàn)碼等。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1.1. 傳輸速率傳輸速率S S（比特率）（比特率）傳輸速率“S”是指是指在

6、信道的有效帶寬上，單位時間內(nèi)所傳送的二進(jìn)制代碼的有效位（bit）數(shù)。S的單位為：b/s、千比特每秒kb/s（1103b/s）等單位來表示。2. 2. 波形調(diào)制速率波形調(diào)制速率B B（波特率）（波特率）1Baud/s就表示每秒鐘傳送一個碼元或一個波形。波特率是數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制后，模擬信號的傳輸速率。3. 3. 比特率和波特率之間的關(guān)系比特率和波特率之間的關(guān)系波特率（調(diào)制速率）和比特率（數(shù)據(jù)傳輸速率）是兩個最容易混淆的概念，表2-1給出了兩者之間的數(shù)值關(guān)系。兩者在實(shí)際應(yīng)用中的區(qū)別與聯(lián)系，如圖2-2所示。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

7、基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航4. 4. 帶寬帶寬對于模擬信道，帶寬是指物理信道的頻帶寬度，其本來的意思是指信道允許傳送信號的最高頻率和最低頻率之差, 單位為：赫茲（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz）等。對于數(shù)字信道，人們說的“帶寬”是指在信道上能夠傳送的數(shù)字信號的速率，即數(shù)據(jù)傳輸速率S。因此，此時帶寬的單位就是比特每秒（bit/s），表示為：b/s、Kb/s、Mb/s等。2021-12-

8、182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航5. 5. 信道容量信道容量信道容量是一個極限參數(shù)，一般是指物理信道上能夠傳輸數(shù)據(jù)的最大能力。在實(shí)際應(yīng)用中，高傳輸速率的通信設(shè)備常常被通信介質(zhì)的信道容量所限制，而得不到充分利用。6.6.帶寬、數(shù)據(jù)傳輸速率和信道容量的關(guān)聯(lián)帶寬、數(shù)據(jù)傳輸速率和信道容量的關(guān)聯(lián)帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率這兩個術(shù)語原來都是用來度量信道實(shí)際傳輸能力的指標(biāo)?，F(xiàn)在，一個物理信道常常既可以作為模擬信道，又可以作為數(shù)字信道，所以人們既可以使用“帶寬”，也可以使用“速率”來描述網(wǎng)絡(luò)中信道的傳輸

9、能力。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航7.7. 誤碼率誤碼率PePe（1 1）誤碼率）誤碼率PePe的定義的定義誤碼率是指二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)傳輸中被傳錯的概率，也稱“出錯率”。 Pe的定義式如下： 式中：N為傳輸?shù)亩M(jìn)制碼元總數(shù)，Ne表示在接收碼元中被傳錯的碼元數(shù)。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（2 2）誤碼率的性質(zhì)、獲取與實(shí)用意義）

10、誤碼率的性質(zhì)、獲取與實(shí)用意義 性質(zhì)：可靠性的指標(biāo)。 獲取：在大量重復(fù)測試。 采用差錯控制技術(shù)的意義：在使用普通通信信道傳輸數(shù)據(jù)時，物理信道本身的平均誤碼率不滿足可靠性指標(biāo)的要求，因此，必須采用差錯控制技術(shù)。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航8. 時延時延是信道或網(wǎng)絡(luò)性能的另一個參數(shù)，其數(shù)值是指一個報文或分組從一個網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需要的時間，其單位是秒s、ms（毫秒，10-3秒）、s（微秒，10-6秒）等。時延是由：傳播時延、發(fā)送時延和排隊延時等三部分組成的。

11、2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航網(wǎng)絡(luò)中任意兩臺計算機(jī)的通信過程需要解決哪些技術(shù)問題呢？ 二進(jìn)制編碼； 傳輸?shù)男盘栴愋停?數(shù)據(jù)傳輸與通信方式； 同步技術(shù)； 多路復(fù)用技術(shù)； 廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)； 差錯控制技術(shù)。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航數(shù)據(jù)通信專指信源（發(fā)送信息的一方）和信宿（接收數(shù)據(jù)的一方）中信號的形式均為數(shù)字信號的通信方式。因此

12、，可以將“數(shù)據(jù)通信”定義為：在不同的計算機(jī)和數(shù)字設(shè)備之間傳送二進(jìn)制代碼“0”、“1”對應(yīng)的比特位信號的過程。在數(shù)據(jù)通信過程中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的類型不同，使用的技術(shù)就不同。為此，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)有“基帶傳輸”和“頻帶傳輸”兩種傳輸方式。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1. 基帶、基帶信號和基帶傳輸數(shù)字信號也被稱為“數(shù)字基帶信號”，簡稱為“基帶信號”。在線路上直接傳輸基帶信號的方法稱為 “基帶傳輸”方法。在基帶傳輸中，必須解決兩個基本問題，其一，基帶信號的編碼問題；其二，

13、收發(fā)雙方之間的同步問題。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2.2.數(shù)字信號的編碼數(shù)字信號的編碼在基帶傳輸中，用不同極性的電壓、電平值代表數(shù)字信號 “0”和“1”的過程，稱為基帶信號的“編碼”；其反過程稱為“解碼”。在發(fā)送端，編碼器將計算機(jī)等信源設(shè)備產(chǎn)生的信源信號，變換為用于直接傳輸?shù)幕鶐盘?；在接收端，解碼器將接收到的基帶信號，恢復(fù)為與發(fā)送端相同的、計算機(jī)可以接收的信號。下面介紹3種基本的編碼方法：2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)

14、據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（1 1）非歸零（）非歸零（NRZNRZ）編碼）編碼編碼規(guī)則：NRZ編碼方法的示例如圖2-3（a）所示。用負(fù)電壓代表數(shù)字“0”，正電壓代表數(shù)字“1”。特點(diǎn)：NRZ編碼的優(yōu)點(diǎn)是簡單、容易實(shí)現(xiàn)；缺點(diǎn)是接收方和發(fā)送方無法保持同步。位同步：為了保證收、發(fā)雙方的按位同步，必須在發(fā)送NRZ編碼的同時，用另一個信道同時發(fā)送同步時鐘信號，參見圖2-3（a）。應(yīng)用：計算機(jī)串口與調(diào)制解調(diào)器之間使用的就是基帶傳輸中的非歸零碼技術(shù)。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技

15、術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（2 2）曼徹斯特（）曼徹斯特（ManchesterManchester）編碼）編碼編碼規(guī)則：前半周期為該位值“反碼”電平值，后半周期為該位值的“原碼”電平值。中間的電平跳變作為雙方的同步信號。如圖2-3（b）所示。曼徹斯特編碼的同步信號：曼徹斯特編碼中的中間電平跳躍，既代表了數(shù)字信號的取值，也作為自帶的“時鐘”信號。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是收發(fā)信號的雙方可以根據(jù)自帶的“時鐘”信號來保持同步；缺點(diǎn)是效率較低。應(yīng)用：典型的10BASET、10BASE2、和10BASE 5低速以太網(wǎng)使用的是曼徹斯特編碼技術(shù)。2021-12-182021-

16、12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（3 3）差分曼徹斯特（）差分曼徹斯特（De-De-manchestermanchester）編碼）編碼編碼規(guī)則：遇“0”跳變，遇“1保持”，“中間跳變”。其示例的波形如圖2-3（c）。特點(diǎn)：差分曼徹斯特編碼的優(yōu)點(diǎn)是自含同步時鐘信號、抗干擾性能較好；缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)的技術(shù)復(fù)雜。同步信號：中間的電平跳變作為“同步時鐘”信號。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：

17、尚曉航主編：尚曉航11100010 0數(shù) 據(jù) (a)NRZ同步時鐘(b)曼徹斯特編碼 (c)差分曼徹斯特編碼2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航基帶傳輸?shù)奶攸c(diǎn)總結(jié)：基帶傳輸?shù)奶攸c(diǎn)總結(jié)：u 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)、成本低。u 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：由于基帶信號頻帶寬，傳輸時必須占用整個信道，因此通信信道利用率低；占用頻帶寬，信號易衰減；只能使用有線介質(zhì)傳輸，限制了使用的場合。在局域網(wǎng)中經(jīng)常使用基帶傳輸技術(shù)。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基

18、礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1.1. 調(diào)制、解調(diào)與頻帶傳輸調(diào)制、解調(diào)與頻帶傳輸利用模擬信道實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號傳輸?shù)姆椒ǚQ為“頻帶傳輸”。在發(fā)送端將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的過程稱為“調(diào)制調(diào)制”，相應(yīng)的設(shè)備稱為“調(diào)制器”；在接收端把模擬信號還原為數(shù)字信號的過程稱為“解調(diào)解調(diào)”， 相應(yīng)的設(shè)備稱為“解調(diào)器”；而同時具有調(diào)制與解調(diào)功能的設(shè)備被稱為“調(diào)制解調(diào)器”（modem）。Modem就是數(shù)字信號與模擬信號之間的變換設(shè)備。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4

19、版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航 2. 2. 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)（信號）的調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)（信號）的調(diào)制在調(diào)制過程中，運(yùn)載數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的“載波信號”可以表示為： 其中，振幅A、角頻率、相位是載波信號的3 3個個可變電參量；每次變化一個電參數(shù)，固定另外兩個電參量。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航3.幅度調(diào)制ASKASK調(diào)制規(guī)則：幅度調(diào)制又稱為“振幅鍵控”（amplitude-shift keying，ASK），兩種載波幅度值的調(diào)幅波形如圖2-4（a）表示。ASK的特點(diǎn)：幅度調(diào)制的技

20、術(shù)比較簡單，信號容易實(shí)現(xiàn)，但抗干擾的能力較差。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航4.4.頻率調(diào)制頻率調(diào)制FSKFSKFSK調(diào)制規(guī)則：頻率調(diào)制又稱為“移頻鍵控”。在頻率調(diào)制中，把振幅和相位定為常量，頻率為變量。其調(diào)制波形如圖2-4（b）所示。FSK的特點(diǎn)：頻率調(diào)制的電路簡單，抗干擾能力強(qiáng)，但頻帶的利用率低，適用于傳輸速率較低的數(shù)字信號。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）

21、版） 主編：尚曉航主編：尚曉航5.5.兩相相位調(diào)制兩相相位調(diào)制PSKPSKPSK相位調(diào)制又稱為“移相鍵控”。用初始相位 “0 =0”表示數(shù)字“1”，0 = 表示數(shù)字“0”絕對調(diào)相編碼波形如圖2-4（c）所示。PSK相對調(diào)相：其編碼規(guī)則為用當(dāng)前波形的初始相位，相對于“前一個波形”的初始相位的偏移值來表示數(shù)字信號“0”、“1”。兩相相對調(diào)相的編碼波形如圖2-4（d）所示。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

22、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航6. 6. 多相調(diào)相多相調(diào)相多相調(diào)制的也有“相對調(diào)相”和“絕對調(diào)相”兩種。多相調(diào)制的狀態(tài)數(shù)n與每次傳輸?shù)亩M(jìn)制比特位的數(shù)目m的關(guān)系如下：n2mm：波形每變化一次傳遞的二進(jìn)制數(shù)字的比特位數(shù)；n：波形的所有不同狀態(tài)數(shù)目。例如：在圖2-5所示的四相調(diào)相中，每次傳遞兩個（m2）比特位；共有4種（n224）狀態(tài)。四相調(diào)相、八相調(diào)相、16相調(diào)相中，各種相位的數(shù)據(jù)表示，參見表2-2、表2-3和表2-4。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)

23、絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航二進(jìn)制數(shù)據(jù)二進(jìn)制數(shù)據(jù)四相相位調(diào)制四相相位調(diào)制（絕對）（絕對）2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航表2-2 4 相調(diào)相的相位變化值 表2-3 8 相調(diào)相的相位變化值表2-4 16相調(diào)相的相位變化值總之，相位調(diào)制技術(shù)占用頻帶較窄，抗干擾性能好。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1.1. 脈沖

24、編碼調(diào)制概述脈沖編碼調(diào)制概述脈沖編碼調(diào)制（pulse code modulation，PCM）是模擬數(shù)據(jù)信號數(shù)字化采用的主要方法。由于數(shù)字信號傳輸失真小、誤碼率低、數(shù)據(jù)傳輸速率高，因此，語音、圖像等信息的數(shù)字化已經(jīng)成為必然，但這是些信號必須數(shù)字化才能被計算機(jī)接收和處理。（1 1）PCMPCM的主要優(yōu)點(diǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)、失真小、傳輸特性穩(wěn)定等特點(diǎn)。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（2 2）PCMPCM典型的應(yīng)用典型的應(yīng)用- -語音數(shù)字化語音數(shù)字化在現(xiàn)代電話交換

25、網(wǎng)中，在發(fā)送端，先使用PCM技術(shù)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再進(jìn)行基帶傳輸或信號交換；在接收端，再將數(shù)字信號還原為語音信號傳遞給終端的語音用戶。在圖2-6所示語音數(shù)字化過程中，在發(fā)送端通過“PCM編碼器”將語音數(shù)據(jù)變換為數(shù)字化的語音信號，通過通信信道傳送到接收方；接收方再通過“PCM解碼器”還原成模擬語音信號。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4

26、版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2.2. PCMPCM的工作原理的工作原理脈沖編碼調(diào)制包括三部分：采樣、量化和編碼，參見圖2-7。（1 1） 采樣采樣PCM技術(shù)，每隔一定的時間間隔，都采集模擬信號的一個瞬時電平值做為樣本。滿足從采樣樣本中，重構(gòu)原始信號的采樣定理表達(dá)公式如下:Fs(=1/Ts)2Fmax或Fs2Bs 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

27、基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（2 2）量化）量化量化是指將取樣樣本的幅度，按量化級決定采樣樣本的取值過程。（3 3）編碼）編碼編碼就是是用一定位數(shù)的二進(jìn)制代碼表示量化后的采樣樣本的量級。當(dāng)有L個量化級時，則二進(jìn)制的位數(shù)為mlog2L。如：PCM用于數(shù)字化語音系統(tǒng)時，將聲音分為128個量化級；就采用7位二進(jìn)制編碼表示，再使用1個比特位進(jìn)行差錯控制；這樣，采樣速率8000樣本秒，因此，一路話音的數(shù)據(jù)傳輸速率為88000 b/s64kb/s。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版）

28、主編：尚曉航主編：尚曉航在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，有“并行傳輸”和“串行傳輸”兩種方式。2.4.12.4.1并行傳輸并行傳輸“并行傳輸”是指二進(jìn)制的數(shù)據(jù)流以成組的方式，在多個并行信道上同時傳輸?shù)姆绞?。如圖2-7所示，計算機(jī)的并行端口常用于連接打印機(jī)，一個字符分為8位，每次并行傳輸8比特信號。并行傳輸?shù)乃俾矢?，但傳輸線路和設(shè)備都需要增加若干倍；因此，一般適用于短距離、傳輸速度要求高的場合。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航發(fā)送端接收端信道8信道7信道6信道5信道4信道3信道

29、2信道12021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航串行傳輸是指通信信號的數(shù)據(jù)流以串行方式，一位一位地在信道上傳輸，因此，從發(fā)送端到接收端只需一條傳輸線路。在串行傳輸方式下，雖然，傳輸速率只有并行傳輸?shù)膸追种?，如，圖2-8中所示的1/8。因此，可以節(jié)省大量的傳輸介質(zhì)與設(shè)備；為此，串行傳輸方式，大量用于遠(yuǎn)程傳輸?shù)膱龊稀?2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：

30、尚曉航8 7 6 5 4 3 2 1發(fā)送端接收端8877665544332211并串轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)換2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航串行傳輸又有3種不同的方式：即單工通信、半雙工通信和全雙工通信。1.1.單工通信（單工通信（single-duplex communicationsingle-duplex communication雙線制）雙線制） 在單工通信中，信號在信道中只能從發(fā)送端A傳送到接收端B。因此，理論上應(yīng)采用“單線制”，而實(shí)際采用“雙線制”；在實(shí)際中，需要

31、用兩個通信信道，一個用來傳送數(shù)據(jù)，一個傳送控制信號，簡稱為“二線制”，如圖2-10所示。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航AB數(shù)據(jù)信道監(jiān)控信道2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2.2.半雙工通信半雙工通信 （half-duplex communication，雙線制+開關(guān)）在半雙工通信中，允許數(shù)據(jù)信號有條件雙向傳輸，但不能同時雙向傳輸。

32、理論上應(yīng)采用“單線制-開關(guān)”，而實(shí)際采用“雙線制+開關(guān)” ，如圖2-11所示。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航發(fā)收發(fā)收監(jiān)控信號數(shù)據(jù)信道ABK1K22021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航3. 3. 全雙工通信（全雙工通信（full-duplex full-duplex communicationcommunication，四線制），四線制）

33、全雙工通信中，允許雙方同時在兩個方向進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它相當(dāng)于將兩個方向相反的單工通信方式組合起來。因此，理論上應(yīng)采用“雙線制”，而實(shí)際采用“四線制”，如圖2-12所示。全雙工通信效率高，控制簡單，但造價高，適用于計算機(jī)之間的通信。需要設(shè)置傳通信方式的設(shè)備有網(wǎng)卡、聲卡。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航發(fā)收發(fā)收數(shù)據(jù)信道數(shù)據(jù)信道監(jiān)控信號監(jiān)控信號AB2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第

34、4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航同步技術(shù)需要解決的主要問題如下： 何時開始發(fā)送數(shù)據(jù)？ 發(fā)送過程中雙方的數(shù)據(jù)傳輸速率是否一致？ 持續(xù)時間的長短是多少？ 發(fā)送時間間隔的大小是多少？為了避免收端與發(fā)端的失步，收端與發(fā)端的動作必須采取嚴(yán)格的同步措施。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航實(shí)現(xiàn)時鐘信號位同步的技術(shù)有兩種方法：1.1.外同步外同步- -采用單獨(dú)的數(shù)據(jù)線傳輸時鐘信號采用單獨(dú)的數(shù)據(jù)線傳輸時鐘信號 在傳輸?shù)碾p方，采用單獨(dú)同步線的方法就被稱為“外同步”。 2.2.內(nèi)

35、同步內(nèi)同步- -采用信號編碼的方法傳輸時鐘信號采用信號編碼的方法傳輸時鐘信號當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸距離較遠(yuǎn)時，為了降低投資，除數(shù)據(jù)傳輸線外，不再專門鋪設(shè)專用的時鐘傳輸線路；而采用在傳輸數(shù)據(jù)信號時，同時傳遞位同步信號的方法，這種方法就是“內(nèi)同步”法。這種方法常用在基帶局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸中。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航在數(shù)據(jù)通信的過程中，我們將在同步過程中，采用的協(xié)調(diào)接收端與發(fā)送端收發(fā)動作的技術(shù)措施稱為“字符同步”技術(shù)。在“異步傳輸”和“同步傳輸”技術(shù)中，分別采用了“起始位/停

36、止位”和 “起始同步字符/終止同步字符”兩種字符同步方式。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1.1. 異步傳輸方式異步傳輸方式（1 1）什么是異步傳輸方式？）什么是異步傳輸方式？如圖2-13所示，異步傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是以一個個的字符為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。? 2）異步傳輸?shù)墓ぷ魈攸c(diǎn)）異步傳輸?shù)墓ぷ魈攸c(diǎn)（3 3）異步傳輸?shù)膽?yīng)用特點(diǎn)）異步傳輸?shù)膽?yīng)用特點(diǎn)（4 4）異步傳輸?shù)膽?yīng)用場合）異步傳輸?shù)膽?yīng)用場合異步傳輸方式適用于低速通信設(shè)備和低速（如101500字符/每秒）通信的場合。

37、2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2.2. 同步傳輸方式同步傳輸方式（1）什么是同步傳輸方式？在同步傳輸過程中，大的數(shù)據(jù)塊是一起發(fā)送的，在數(shù)據(jù)塊的前后使用一些特殊的字符作為成幀信息，參見圖2-14。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算

38、機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（2 2）同步傳輸?shù)墓ぷ魈攸c(diǎn)）同步傳輸?shù)墓ぷ魈攸c(diǎn)同步傳輸是大的字符塊一起傳送，因此接收端和發(fā)送端的步調(diào)必須保持高度一致。在同步傳輸中，不僅字符內(nèi)部需要“位同步”來保證每位信號的嚴(yán)格同步；還要采用字符同步技術(shù)，以便在收發(fā)雙方之間保持同步傳輸。（3 3）同步傳輸?shù)膽?yīng)用特點(diǎn)）同步傳輸?shù)膽?yīng)用特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：以數(shù)據(jù)塊的方式傳輸，因此同步傳輸?shù)男时犬惒絺鬏敻?，也因此而獲得了較高的傳輸速

39、度。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：以數(shù)據(jù)塊的方式傳輸，線路效率較高，也因此加重了DCE（數(shù)據(jù)通信設(shè)備）的負(fù)擔(dān)。另現(xiàn)起來較復(fù)雜，需要精度較高的時鐘裝置。（4 4）同步傳輸?shù)膽?yīng)用場合）同步傳輸?shù)膽?yīng)用場合主要用在計算機(jī)與計算機(jī)之間的通信，智能終端與主機(jī)之間的通信，以及網(wǎng)絡(luò)通信等高速數(shù)據(jù)通信的場合。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1.1. 什么是多路復(fù)用技術(shù)？什么是多路復(fù)用技術(shù)？多路復(fù)用技術(shù)是指在同一傳輸介質(zhì)上“同時”傳送多路信號的技術(shù)。就是指在一條物理線路上，同時建立多條邏輯上的通信信道

40、的技術(shù)。2.2. 多路復(fù)用技術(shù)的實(shí)質(zhì)和研究目的多路復(fù)用技術(shù)的實(shí)質(zhì)和研究目的（1）研究多路復(fù)用技術(shù)的原因與目的（2）多路復(fù)用技術(shù)的實(shí)質(zhì)與工作原理多路復(fù)用技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是共享物理信道。組成結(jié)構(gòu)參見圖2-15。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航多路復(fù)用器多路復(fù)用器高速通信線路. . . . . . . . . . . . .2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉

41、航主編：尚曉航3.3. 多路復(fù)用技術(shù)的分類多路復(fù)用技術(shù)的分類1）頻分多路復(fù)用：FDM。2）時分多路復(fù)用（靜態(tài)）：TDM；又稱為“同步時分多路復(fù)用”。3）波分多路復(fù)用：WDM。4）異步時分多路復(fù)用（動態(tài)）ATDM；又稱為“統(tǒng)計時分多路多路復(fù)用”。5）碼分多址：CDMA。6）空分復(fù)用：SDM。本書僅對FDM、TDM、WDM幾種基本技術(shù)進(jìn)行介紹。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1. 工作原理FDM技術(shù)將物理信道按頻率劃分為多個邏輯上的子信道，每個子信道用來傳送一路信號，

42、如圖2-16所示。圖2-16 FDM原理圖子信道（邏輯信道）A子信道（邏輯信道）B子信道（邏輯信道）CFaFbFc0ft保護(hù)頻帶信道可用帶寬2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2.2. FDMFDM邏輯信道與物理信道邏輯信道與物理信道應(yīng)用FDM技術(shù)時，其“物理信道”是指實(shí)際復(fù)用的真實(shí)信道；而“邏輯信道”是指劃分出來的每個子信道。單個信道的帶寬：Fi=Fm+Fg多路復(fù)用系統(tǒng)的總帶寬：F= NFi = N（Fm+Fg）2021-12-182021-12-18，第第2章章

43、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航3.3. FDMFDM應(yīng)用條件應(yīng)用條件FDM的應(yīng)用條件是單個信號源所需的帶寬大大小于物理信道總帶寬。4.4. FDMFDM的應(yīng)用特點(diǎn)的應(yīng)用特點(diǎn)所有用戶在同一個時刻，占用了不同的頻帶帶寬資源。FDM適用于傳輸占用帶寬較窄的“模擬信號”，而不適合傳輸占用帶寬很寬的“基帶信號”。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1.1. 工作原理工作原理示例：圖2-17中，表示了

44、A、B、C三個信號源。先將各路信號各自的傳輸速率都調(diào)整到28.8kb/s。這樣，在第一秒的第一個1/3秒的t1內(nèi)，傳輸了A信號源的數(shù)據(jù)量9.6kb；在第二個1/3秒的t2內(nèi)，傳輸了B信號源的數(shù)據(jù)量9.6kb；在最后一個1/3秒的t3內(nèi)傳輸了C信號源的數(shù)據(jù)量9.6kb。接下來，傳遞A、B、C三個信號源在第2秒的數(shù)據(jù)。這就是TDM技術(shù)的應(yīng)用。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2.2. TDMTDM邏輯信道與物理信道邏輯信道與物理信道應(yīng)用TDM技術(shù)時，其“物理信道”是指實(shí)

45、際復(fù)用的真實(shí)信道；而“邏輯信道”是指從宏觀上看的每個子信道。多路輸入信號在不同的時隙內(nèi)輪流、交替地使用物理信道進(jìn)行傳輸，如圖2-187所示。所有用戶在不同的時間里，占用同樣的頻帶寬度，即物理信道的整個帶寬。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航子信道A的時隙A0ft時分復(fù)用幀ABACBCBCBCA信道可用帶寬t1t2t32021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉

46、航主編：尚曉航3.3. TDMTDM應(yīng)用條件應(yīng)用條件TDM的應(yīng)用條件是單個信號源所需的傳輸速率大大小于物理信道允許的傳輸速率。4.4. TDMTDM應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)TDM是分時使用物理信道。時分多路復(fù)用技術(shù)更加適用于傳輸占用信道帶寬較寬的數(shù)字基帶信號，所以TDM技術(shù)常用于基帶網(wǎng)絡(luò)中。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航對于使用光纖通道（Fiber Optic channel）的網(wǎng)絡(luò)來說，波分多路復(fù)用技術(shù)（WDM，Wavelength Division Multiple

47、xing）是其適用的多路復(fù)用技術(shù)。實(shí)際上波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。WDM所用的技術(shù)原理、特點(diǎn)與前面介紹的FDM技術(shù)大致相同。WDM技術(shù)的工作原理如圖2-18所示。在WDM技術(shù)中，是利用光學(xué)系統(tǒng)中的衍射光柵，來實(shí)現(xiàn)多路不同頻率光波信號的合成與分解。 2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航共享光纖光纖1中光束波長W 1光纖2中光束波長W 2光纖3中光束波長W 1光纖4中光束波長W 22021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技

48、術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航在計算機(jī)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)或廣域網(wǎng)中，節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接過程，統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)交換（switch），常用的交換技術(shù)有3種。2.7.12.7.1線路交換線路交換線路交換（circuit switching）又稱“電路交換”圖2-19給出了兩臺計算機(jī)之間通過通信子網(wǎng)，進(jìn)行 “線路交換”的工作原理。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航線路交換的工作過程分為：線路建立階段、數(shù)據(jù)傳輸階段和線路拆除階段等3個階段。（1 1）

49、線路）線路建立建立（2 2）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)傳輸傳輸（3 3）線路）線路拆除拆除2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2. 線路交換技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)（1 1）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn) 傳輸延遲小。 線路一旦接通，不會發(fā)生沖突。 可靠性和實(shí)時響應(yīng)能力都很好。（2 2）缺點(diǎn)）缺點(diǎn) 建立線路所需的時間較長。 雙方便獨(dú)占線路，信道利用率低

50、。 無法發(fā)現(xiàn)并糾正傳輸過程中的錯誤。 很難適應(yīng)具有不同類型、規(guī)格、速率和編碼格式的之間的通信。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航3. 3. 線路交換技術(shù)的應(yīng)用場合線路交換技術(shù)的應(yīng)用場合線路交換適用于高負(fù)荷的持續(xù)通信和實(shí)時性要求強(qiáng)的場合；不適合傳輸突發(fā)性、間斷型數(shù)字信號的計算機(jī)與計算機(jī)、計算機(jī)與終端之間的通信。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚

51、曉航1. 1. 存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式與線路交換方式的兩個主要存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式與線路交換方式的兩個主要區(qū)別區(qū)別 擬發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息等一起組成一個數(shù)據(jù)單元（報文或報文分組）進(jìn)入通信子網(wǎng)。 作為通信子網(wǎng)交換節(jié)點(diǎn)的專用計算機(jī)（通信控制處理機(jī)）或路由器等，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)單元的接收、存儲、差錯校驗(yàn)、路徑選擇和轉(zhuǎn)發(fā)工作。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2.2.存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式的應(yīng)用特點(diǎn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式的應(yīng)用特點(diǎn)多個報文（或報文分組）可以共享通信信道，線路的利用率

52、高。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有路經(jīng)選擇功能，可以平滑通信量，提高信通效率。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有差錯檢查和糾錯功能?？梢赃M(jìn)行不同數(shù)據(jù)格式之間的變換。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航3.3.存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式的分類存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式的分類利用存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換原理傳送數(shù)據(jù)時，被傳送的數(shù)據(jù)單元可以分為“報文”和“分組”兩類，對應(yīng)的交換方式可以分為報文交換（message switching）和分組交換（packet switching）兩類。無論哪種存儲轉(zhuǎn)發(fā)式交換，其工作原理：都是接收后，先存儲；再尋

53、徑；最后，沿選擇的路徑，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)單元（報文或分組）。（1）報文交換（2）分組交換：分組交換又稱為包交換，其工作原理如圖2-20所示。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航1.1. 什么是差錯？什么是差錯？我們把通過通信信道接收到的數(shù)據(jù)與原來發(fā)送的數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象稱為“傳輸差錯”。2.2. 差錯的分類與差錯出現(xiàn)

54、的可能原因差錯的分類與差錯出現(xiàn)的可能原因（1）熱噪聲差錯“熱噪聲差錯”是指由傳輸介質(zhì)的內(nèi)部因素引起的差錯。（2）沖擊噪聲差錯“沖擊噪聲差錯”是指由外部因素引起的差錯。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航3. 3. 無差錯傳輸通常采用的兩種控制技術(shù)無差錯傳輸通常采用的兩種控制技術(shù)在差錯控制技術(shù)中，通常包括“差錯的檢查”和“差錯的糾正”兩個主要內(nèi)容。（1 1）檢錯法）檢錯法檢錯法與檢錯碼。常用的檢錯碼有：奇偶校驗(yàn)碼、方塊碼和循環(huán)冗余碼校驗(yàn)（CRC）碼等。檢錯法的特點(diǎn)：通過“檢錯碼”檢錯，通過“重傳機(jī)制”達(dá)到糾正差錯的檢錯法技術(shù)被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（第4 4版）版） 主編：尚曉航主編：尚曉航（2 2）糾錯法（又稱為正向糾錯法）糾錯法（又稱為正向糾錯法）糾錯法與糾錯碼。糾錯法的特點(diǎn)：含有大量的“附加位”（又稱“非信息”位）；因此，傳輸效率較低。適用場合：沒有反向信道，線路傳輸時間長，要求重發(fā)不經(jīng)濟(jì)的場合.2021-12-182021-12-18，第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基