數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

1、第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1 1頁頁2.1 基本概念基本概念2.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制2.3 多路復(fù)用多路復(fù)用2.4 數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換 本章主要討論數(shù)據(jù)通信的一些基本章主要討論數(shù)據(jù)通信的一些基本概念、原理和技術(shù)。本概念、原理和技術(shù)。 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2 2頁頁1.數(shù)據(jù)通信的定義數(shù)據(jù)通信的定義 指按照一定的通信協(xié)議，將數(shù)據(jù)以某種信號(hào)的方式，指按照一定的通信協(xié)議，將數(shù)據(jù)以某種信號(hào)的方式，通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)來完成數(shù)據(jù)信息的傳輸、交換、存儲(chǔ)通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)來完成數(shù)據(jù)信息的傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理的過程。和處理的過程。2.幾個(gè)概

2、念。幾個(gè)概念。(data)(data)是運(yùn)送信息的實(shí)體，而是運(yùn)送信息的實(shí)體，而(signal)(signal)則是數(shù)則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。無論數(shù)據(jù)或信號(hào)，都可以是據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。無論數(shù)據(jù)或信號(hào)，都可以是模擬的或數(shù)字的。所謂模擬的或數(shù)字的。所謂“”就是連續(xù)變化的，而就是連續(xù)變化的，而“”就表示取值是離散的。因此，就表示取值是離散的。因此，(digital data)(digital data)就是用不連續(xù)形式表示的數(shù)據(jù)。就是用不連續(xù)形式表示的數(shù)據(jù)。第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3 3頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第

3、4 4頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第5 5頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第6 6頁頁4.數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量指標(biāo)（1）有效性：）有效性：指在給定的信道中單位時(shí)間內(nèi)能傳輸信息指在給定的信道中單位時(shí)間內(nèi)能傳輸信息量的多少，即用傳輸信息的速率來衡量。量的多少，即用傳輸信息的速率來衡量。 信息速率信息速率，也稱信息傳輸速率（或稱比特率），用，也稱信息傳輸速率（或稱比特率），用Rb來標(biāo)記，它表示單位時(shí)間內(nèi)通過信道的信息量，單位來標(biāo)記，它表示單位時(shí)間內(nèi)通過信道的信息量，單位是比特是比特/秒（秒（b/s或或bps）。）。 碼元

4、速率碼元速率，也稱碼元傳輸速率（或稱調(diào)制速率、波，也稱碼元傳輸速率（或稱調(diào)制速率、波特率），用特率），用Rs標(biāo)記，它表示單位時(shí)間內(nèi)信道上實(shí)際傳輸標(biāo)記，它表示單位時(shí)間內(nèi)信道上實(shí)際傳輸碼元個(gè)數(shù)或脈沖個(gè)數(shù)（可以是多進(jìn)制），單位是波特碼元個(gè)數(shù)或脈沖個(gè)數(shù)（可以是多進(jìn)制），單位是波特（Baud）。）。 Baud T1Rsb/s MlogRR2sb第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第7 7頁頁（2）可靠性：）可靠性：指接收信息的準(zhǔn)確程度，可用錯(cuò)誤率（差指接收信息的準(zhǔn)確程度，可用錯(cuò)誤率（差錯(cuò)率）來度量。錯(cuò)率）來度量。誤比特率（誤信率）誤比特率（誤信率）: :傳傳輸輸總總比比特特?cái)?shù)數(shù)錯(cuò)

5、錯(cuò)誤誤比比特特?cái)?shù)數(shù)bP誤碼元率（誤符號(hào)率）誤碼元率（誤符號(hào)率）: : 傳傳輸輸總總碼碼元元數(shù)數(shù)錯(cuò)錯(cuò)誤誤碼碼元元數(shù)數(shù)sP第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第8 8頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第9 9頁頁 接接口口 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入輸輸出出設(shè)設(shè)備備 傳傳輸輸控控制制器器 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)電電路路終終接接設(shè)設(shè)備備 傳傳輸輸信信道道 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)電電路路終終接接設(shè)設(shè)備備 通通信信控控制制器器 中中央央處處理理機(jī)機(jī) DTE DCE DTE 接接口口 DCE 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)電電路路 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)鏈鏈路路 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)站站 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)站站 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型

6、第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1010頁頁 廣廣義義信信道道（調(diào)調(diào)制制信信道道） 編編碼碼器器 信信源源 信信宿宿 調(diào)調(diào)制制器器 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器 解解調(diào)調(diào)器器 譯譯碼碼器器 傳傳輸輸媒媒介介 狹狹義義信信道道 廣廣義義信信道道（編編碼碼信信道道） 2.信道類型信道類型（1）有線信道和無線信道）有線信道和無線信道 （2）模擬信道和數(shù)字信道）模擬信道和數(shù)字信道 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1111頁頁3.傳輸介質(zhì)：傳輸介質(zhì)：它就是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中在發(fā)送端和接收端之它就是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中在發(fā)送端和接收端之間的物理通路?？煞譃閮?/p>

7、大類：有線和無線。間的物理通路。可分為兩大類：有線和無線。（1）雙絞線）雙絞線 把兩根互相絕緣的銅導(dǎo)線并排放在一起，然后用規(guī)把兩根互相絕緣的銅導(dǎo)線并排放在一起，然后用規(guī)則的方法則的方法(twist)(twist)起來就構(gòu)成了雙絞線。起來就構(gòu)成了雙絞線。n分類：分類：無屏蔽雙絞線無屏蔽雙絞線UTPUTP和屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線STPSTP 塑料護(hù)套 色碼絕緣外皮 銅芯導(dǎo)體 塑料護(hù)套 色碼絕緣外皮 銅芯導(dǎo)體 屏蔽層 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1212頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1313頁頁（3）光纖光纖 由非常透明的石英玻璃

8、拉成細(xì)絲，主要由纖芯和包層構(gòu)成由非常透明的石英玻璃拉成細(xì)絲，主要由纖芯和包層構(gòu)成雙層通信圓柱體。纖芯很細(xì)，其直徑只有雙層通信圓柱體。纖芯很細(xì)，其直徑只有8 8100 100 m m。纖芯用來。纖芯用來傳導(dǎo)光波。包層較纖芯有較低的折射率。當(dāng)光線從高折射率的傳導(dǎo)光波。包層較纖芯有較低的折射率。當(dāng)光線從高折射率的媒體射向低折射率的媒體時(shí)，其折射角將大于入射角。媒體射向低折射率的媒體時(shí)，其折射角將大于入射角。第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1414頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1515頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

9、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1616頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1717頁頁2Slog1 b/sNCB22log b/sCBMB為信道帶寬，S為信號(hào)的平均功率，N為白噪聲功率，即S/N為平均信號(hào)噪聲功率比。 數(shù)字信道的信道容量（數(shù)字信道的信道容量（理想的無錯(cuò)信道，用奈奎斯特公式理想的無錯(cuò)信道，用奈奎斯特公式 ）：）：B為信道寬帶，M為碼元符號(hào)的種類 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1818頁頁四、調(diào)制四、調(diào)制/ /解調(diào)解調(diào)1.什么是調(diào)制與解調(diào)什么是調(diào)制與解調(diào) 調(diào)制是使載波信號(hào)的幅度、頻率或相位（可以是它調(diào)制是使載波信號(hào)的幅度、頻率或相位（可

10、以是它們的任意組合）隨發(fā)送信號(hào)而變化的信號(hào)變換過程。們的任意組合）隨發(fā)送信號(hào)而變化的信號(hào)變換過程。 接收端需要進(jìn)行解調(diào)，將已調(diào)波變換成原來的信號(hào)接收端需要進(jìn)行解調(diào)，將已調(diào)波變換成原來的信號(hào)形式。形式。 2.為什么要進(jìn)行調(diào)制為什么要進(jìn)行調(diào)制 為了使數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)能在模擬信道中傳輸，通過調(diào)制將為了使數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)能在模擬信道中傳輸，通過調(diào)制將數(shù)字信號(hào)變換為適合于在模擬信道中傳輸?shù)倪m當(dāng)?shù)男盘?hào)數(shù)字信號(hào)變換為適合于在模擬信道中傳輸?shù)倪m當(dāng)?shù)男盘?hào)形式，這就需要由調(diào)制來實(shí)現(xiàn)。形式，這就需要由調(diào)制來實(shí)現(xiàn)。 3. 調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)（1）調(diào)幅）調(diào)幅 與調(diào)頻與調(diào)頻 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第1

11、919頁頁（2）幅移鍵控）幅移鍵控 （3）頻移鍵控）頻移鍵控 （4）相移鍵控）相移鍵控 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2020頁頁五、編碼五、編碼/ /解碼解碼 X(t) 抽樣 Xs(t) 量化 編碼 Xq(t) X(n) 信道 解碼 低通濾波 反量化 X(t) Xs(t) Xq(t) 舉例：將模擬電話信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，先對(duì)電話信號(hào)進(jìn)行舉例：將模擬電話信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，先對(duì)電話信號(hào)進(jìn)行采樣。根據(jù)采樣定理，只要采樣頻率不低于電話信號(hào)最高頻采樣。根據(jù)采樣定理，只要采樣頻率不低于電話信號(hào)最高頻率的率的2 2倍，就可以從采樣脈沖信號(hào)無失真地恢復(fù)出原來的電倍，就可以從

12、采樣脈沖信號(hào)無失真地恢復(fù)出原來的電話信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)的電話信號(hào)的最高頻率為話信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)的電話信號(hào)的最高頻率為3.4 kHz3.4 kHz，為方便起，為方便起見，采樣頻率就定為見，采樣頻率就定為8 kHz8 kHz，相當(dāng)于采樣周期為，相當(dāng)于采樣周期為125 125 s s。下。下圖表示了上述的概念。圖表示了上述的概念。第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2121頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2222頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2323頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第24

13、24頁頁七、傳輸方式七、傳輸方式1.并行傳輸和串行傳輸并行傳輸和串行傳輸?shù)诙碌诙?數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2525頁頁2.單工、半雙工和全雙工通信單工、半雙工和全雙工通信 數(shù)據(jù)單向傳輸 A 站 B 站 （a）單工通信 （b） 半雙工通信 數(shù)據(jù)分時(shí)雙向傳輸 A 站 B 站 數(shù)據(jù)同時(shí)雙向傳輸 A 站 B 站 （c） 全雙工通信 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2626頁頁3.同步傳輸和異步傳輸同步傳輸和異步傳輸就是要求接收端的時(shí)鐘頻率和發(fā)送端的時(shí)鐘頻就是要求接收端的時(shí)鐘頻率和發(fā)送端的時(shí)鐘頻率相等率相等( (這常稱為這常稱為) )，以便使接，

14、以便使接收端對(duì)收到的比特流的采樣判決的時(shí)間是準(zhǔn)確的。收端對(duì)收到的比特流的采樣判決的時(shí)間是準(zhǔn)確的。塊開始標(biāo) 志 數(shù)據(jù)塊 塊校驗(yàn)序列 塊結(jié)束標(biāo) 志 起始位 8 位數(shù)據(jù) （1 個(gè)字符） 停止位 校驗(yàn)位 線路空閑或前面字符的停止位 線路空閑 傳輸方向 又稱起止式傳輸，其特點(diǎn)是字符內(nèi)部的每一位采又稱起止式傳輸，其特點(diǎn)是字符內(nèi)部的每一位采用固定的時(shí)間模式，字符之間間隔任意。用獨(dú)特的起始信用固定的時(shí)間模式，字符之間間隔任意。用獨(dú)特的起始信號(hào)（或起始位）和終止信號(hào)（或結(jié)束位）來限定每個(gè)字符，號(hào)（或起始位）和終止信號(hào)（或結(jié)束位）來限定每個(gè)字符，傳輸效率較同步傳輸?shù)汀鬏斝瘦^同步傳輸?shù)?。第二章第二?數(shù)據(jù)通信基

15、礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2727頁頁八、傳輸形式八、傳輸形式1.基帶傳輸基帶傳輸 在數(shù)字信道上直接傳送基帶信號(hào)的方法稱為基帶傳輸。在數(shù)字信道上直接傳送基帶信號(hào)的方法稱為基帶傳輸。2.頻帶傳輸頻帶傳輸 對(duì)原始基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后送入模擬信道傳輸，這種對(duì)原始基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后送入模擬信道傳輸，這種利用模擬信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的方法就是頻帶傳輸。利用模擬信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的方法就是頻帶傳輸。 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2828頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第2929頁頁 傳輸信道 接收處理 信源 編碼器 緩沖 存儲(chǔ)器 發(fā)送處

16、理 重發(fā)控制 發(fā)送機(jī) 前向信道 干擾噪聲 反向信道 接收機(jī) 譯碼器 緩沖 存儲(chǔ)器 反饋控制 信宿 （1）停發(fā)等待方式）停發(fā)等待方式 發(fā)送端 1 時(shí)間 接收端 1 1 1 NAK 檢測(cè)到錯(cuò)誤 2 2 ACK 檢測(cè)正確3 3 ACK 檢測(cè)正確時(shí)間 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3030頁頁1 2 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 8 發(fā)送端ACK1 ACK2 NAK3 ACK4 ACK3 檢測(cè)到錯(cuò)誤 從碼組 3 開始重發(fā)接收端時(shí)間（2）連續(xù)發(fā)送方式）連續(xù)發(fā)送方式 （3）選擇重發(fā)方式）選擇重發(fā)方式 1 2 3

17、4 5 6 7 3 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 3 8 9 10 11 發(fā)送端 ACK1 ACK2 NAK3 ACK3 ACK4 檢測(cè)到錯(cuò)誤碼組 3 重發(fā) ACK7 時(shí)間 接收端 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3131頁頁2.前向糾錯(cuò)前向糾錯(cuò) 前向糾錯(cuò)，就是在發(fā)送端發(fā)出經(jīng)編碼的糾錯(cuò)碼，接前向糾錯(cuò)，就是在發(fā)送端發(fā)出經(jīng)編碼的糾錯(cuò)碼，接收端收到碼組后，能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并糾正錯(cuò)誤。收端收到碼組后，能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并糾正錯(cuò)誤。 3.混合糾錯(cuò)混合糾錯(cuò) 檢錯(cuò)反饋重發(fā)方式和前向糾錯(cuò)方式的結(jié)合稱為混合檢錯(cuò)反饋重發(fā)方式和前向糾錯(cuò)方式的結(jié)合稱為混合糾錯(cuò)糾錯(cuò)。 第二

18、章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3232頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3333頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3434頁頁二、頻分多路復(fù)用二、頻分多路復(fù)用 是指按照頻率參量的差別來分割各路信號(hào)的。在發(fā)是指按照頻率參量的差別來分割各路信號(hào)的。在發(fā)送端使各復(fù)用信號(hào)的頻譜互不重疊，在接收端用濾波器送端使各復(fù)用信號(hào)的頻譜互不重疊，在接收端用濾波器把各路信號(hào)區(qū)分開。把各路信號(hào)區(qū)分開。 子信道 1 子信道 2 子信道 n FDM )(1tf)(tfn)(2tf FDM )(1tf)(2tf)(tfn第二章第二章

19、 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3535頁頁三、時(shí)分多路復(fù)用三、時(shí)分多路復(fù)用 按照時(shí)間參量的差別來分割各路信號(hào)。將信道工作按照時(shí)間參量的差別來分割各路信號(hào)。將信道工作時(shí)間劃分為周期時(shí)間劃分為周期T T，每一周期又再劃分為若干時(shí)間間隔，每一周期又再劃分為若干時(shí)間間隔，在一個(gè)周期內(nèi)每一路信號(hào)占用一個(gè)時(shí)間間隔（通常稱為在一個(gè)周期內(nèi)每一路信號(hào)占用一個(gè)時(shí)間間隔（通常稱為時(shí)隙）。時(shí)隙）。 用戶 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 用戶 1 發(fā)送數(shù)據(jù) 用戶 n 發(fā)送數(shù)據(jù) 用戶 1接收數(shù)據(jù) 用戶 2接收數(shù)據(jù) 用戶 n接收數(shù)據(jù) 發(fā)送端 接收端 復(fù)用數(shù)據(jù) 14 13 12 11 24 23 22 21 n4 n3 n

20、2 n1 14 13 12 11 24 23 22 21 n4 n3 n2 n1 22 12 n1 21 11 復(fù)用信道 1.時(shí)分多路復(fù)用原理時(shí)分多路復(fù)用原理第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3636頁頁2.T1系統(tǒng)系統(tǒng)7bit 數(shù)據(jù)，1bit 信令 1bit 幀同步 193bit 構(gòu)成 1 幀（占 125s） CH1 CH2 CH3 CH22 CH23 CH24 日本和北美采用日本和北美采用T1T1標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。復(fù)用了復(fù)用了2424路話路信號(hào)，每個(gè)話路的采樣頻率是路話路信號(hào)，每個(gè)話路的采樣頻率是8KHz8KHz，對(duì)，對(duì)每個(gè)采樣脈沖進(jìn)行每個(gè)采樣脈沖進(jìn)行7bit7bit

21、編碼，然后加上編碼，然后加上1bit1bit作標(biāo)志，在作標(biāo)志，在第第2424路編碼之后再附加路編碼之后再附加1bit1bit用于幀同步，這樣構(gòu)成的幀用于幀同步，這樣構(gòu)成的幀共有共有193bit193bit，由此可計(jì)算出，由此可計(jì)算出T T標(biāo)準(zhǔn)的一次群數(shù)據(jù)速率為標(biāo)準(zhǔn)的一次群數(shù)據(jù)速率為80008000193=1.544Mbps193=1.544Mbps。 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3737頁頁第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3838頁頁 F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F1

22、4 F15 TS0 TS1 TS2 TS15 TS16 TS17 TS18 TS31 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 A2 1 1 a b c d a b c d 1 A1 1 1 1 1 1 a b c d a b c d a b c d a b c d 幀 16 個(gè)幀構(gòu)成復(fù)幀 復(fù)幀 32 路時(shí)隙，256bit，125s 偶幀 TS0 幀同步信號(hào) 復(fù)幀同 步信號(hào) 復(fù)幀失步對(duì)告 F0 奇幀 TS0 F1 F2 F15 第 1 路 第 2 路 第 15 路 第 16 路 第 17 路 第 30 路 話路時(shí)隙（CH1-CH15） 話路時(shí)隙（CH16 -CH30） 保留給國(guó)內(nèi)通信用

23、國(guó)際通信用 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第3939頁頁4.多級(jí)復(fù)用多級(jí)復(fù)用路數(shù)路數(shù)速率速率 Mbps路數(shù)路數(shù)速率速率 Mbps路數(shù)路數(shù)速率速率 Mbps路數(shù)路數(shù)速率速率 Mbps歐洲歐洲/中國(guó)中國(guó)302.0481208.44848034.3681920139.264北美北美241.544966.31267244.7364032274.176日本日本241.544966.31248032.064144097.728四次群四次群一次群一次群二次群二次群三次群三次群5.統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用用戶 1 發(fā)送數(shù)據(jù) 13 12 11 22 21 32 31 44 43 4

24、2 41 用戶 4 發(fā)送數(shù)據(jù) 用戶 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 用戶 3 發(fā)送數(shù)據(jù) 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用 復(fù)用信道 11 31 41 12 21 42 43 STDM 復(fù)用數(shù)據(jù) 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第4040頁頁四、波分復(fù)用四、波分復(fù)用 波分復(fù)用即為頻分復(fù)用運(yùn)用于光纖信道，實(shí)質(zhì)就是波分復(fù)用即為頻分復(fù)用運(yùn)用于光纖信道，實(shí)質(zhì)就是頻分復(fù)用，與頻分復(fù)用，與FDM的區(qū)別僅在于的區(qū)別僅在于WDM使用光復(fù)用器和使用光復(fù)用器和光分用器。光分用器。DWDM系統(tǒng)是在系統(tǒng)是在1550nm波長(zhǎng)區(qū)同時(shí)使用波長(zhǎng)區(qū)同時(shí)使用4個(gè)、個(gè)、8個(gè)、個(gè)、16個(gè)個(gè)或或n個(gè)波長(zhǎng)，通常在一對(duì)光纖上構(gòu)成的光纖通信系統(tǒng)。一個(gè)波

25、長(zhǎng)，通常在一對(duì)光纖上構(gòu)成的光纖通信系統(tǒng)。一般每個(gè)光載波之間的波長(zhǎng)間隔是般每個(gè)光載波之間的波長(zhǎng)間隔是0.8nm或或1.6nm，等間隔，等間隔分布，輸入的光載波經(jīng)光調(diào)制后變到相應(yīng)的波段。例如，分布，輸入的光載波經(jīng)光調(diào)制后變到相應(yīng)的波段。例如，對(duì)于對(duì)于4路傳輸速率均為路傳輸速率均為2.5Gbps的光載波（波長(zhǎng)均為的光載波（波長(zhǎng)均為1310nm），分別進(jìn)行光調(diào)制后變換到波長(zhǎng)為），分別進(jìn)行光調(diào)制后變換到波長(zhǎng)為1550nm、1550.8nm、1551.6nm、1552.4nm，每個(gè)光載波波長(zhǎng)間隔，每個(gè)光載波波長(zhǎng)間隔0.8nm，復(fù)用總速率達(dá)到，復(fù)用總速率達(dá)到10Gb/s。 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信

26、基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第4141頁頁五、碼分復(fù)用五、碼分復(fù)用 碼分復(fù)用也是一種共享信道方法，各用戶以其特有碼分復(fù)用也是一種共享信道方法，各用戶以其特有的碼型（通常稱為偽隨機(jī)序列）在共同的信道帶寬內(nèi)傳的碼型（通常稱為偽隨機(jī)序列）在共同的信道帶寬內(nèi)傳送數(shù)據(jù)信息，按照碼型的差別來分割各路信號(hào)，這樣的送數(shù)據(jù)信息，按照碼型的差別來分割各路信號(hào)，這樣的通信方式叫做碼分多址（通信方式叫做碼分多址（CDMA）。）。 在在CDMA系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)碼元時(shí)間被劃分為系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)碼元時(shí)間被劃分為m個(gè)較短個(gè)較短的時(shí)間間隔，稱之為碼片（的時(shí)間間隔，稱之為碼片（chip），若干碼片組成碼片），若干碼片組成碼片序列（也稱偽隨

27、機(jī)序列），一般序列（也稱偽隨機(jī)序列），一般m=64或或m=128。 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第4242頁頁 發(fā)送數(shù)據(jù)碼元序列 t t t t t t A 站發(fā)送信號(hào)序列 SA B 站發(fā)送信號(hào)序列 SB A 站碼片（8 個(gè)） B 站碼片（8 個(gè)） 接收信號(hào) SA+SB SB和 A 站碼片序列 歸一化內(nèi)積 SA和 A 站碼片序列 歸一化內(nèi)積 1 1 0 第二章第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第4343頁頁2.4 數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換 數(shù)據(jù)交換本身不關(guān)心傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容，僅執(zhí)行交換數(shù)據(jù)交換本身不關(guān)心傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容，僅執(zhí)行交換的動(dòng)作，將數(shù)據(jù)從一個(gè)端口交換到另一個(gè)端口，進(jìn)而傳的動(dòng)作，將數(shù)據(jù)從一個(gè)端口交換到另一個(gè)端口，進(jìn)而傳輸?shù)搅硪粋€(gè)中間結(jié)點(diǎn)，直至目的地。從交換方式的發(fā)展輸?shù)搅硪粋€(gè)中間