第2章網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)-大約3學(xué)時(shí)new

網(wǎng)絡(luò)工程導(dǎo)論沈陽工程學(xué)院信息學(xué)院費(fèi)雅潔第2章數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)主要內(nèi)容數(shù)據(jù)通信的基本概念、術(shù)語、數(shù)據(jù)通信方式、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、傳輸介質(zhì)、信道共享技術(shù)、差錯(cuò)控制技術(shù)學(xué)習(xí)目的掌握數(shù)據(jù)通信的基本概念及常用術(shù)語掌握多路復(fù)用技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、差錯(cuò)控制技術(shù)了解幾種常用的傳輸介質(zhì)2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號(hào)接收的信號(hào)輸出數(shù)據(jù)源點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC機(jī)公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號(hào)模擬信號(hào)輸入漢字顯示漢字?jǐn)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息PC機(jī)2.1.1通信系統(tǒng)基本概念數(shù)據(jù)通信：依據(jù)通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)叫做數(shù)據(jù)通信。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念信息通信的目的是交換信息，信息的表達(dá)形式可以是數(shù)字、文字、語音、圖象、圖形等。廣義地說，信息就是消息所包含的內(nèi)容和解釋。數(shù)據(jù)是傳遞信息的載體，是事物的表示形式，可以是描述事物的數(shù)字、字母、符號(hào)及其組合。連續(xù)變化的數(shù)據(jù)稱為模擬數(shù)據(jù)，具有離散值的數(shù)據(jù)稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。二進(jìn)制代碼是計(jì)算機(jī)中最常見的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的表示形式。根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，信號(hào)具有聲、光、電等多種表現(xiàn)形式。如果信號(hào)是連續(xù)變化的，稱為模擬信號(hào)；如果信號(hào)不是連續(xù)變化的，稱為數(shù)字信號(hào)。下面給出了模擬的和數(shù)字的數(shù)據(jù)、信號(hào)的示意圖。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念信號(hào)帶寬信號(hào)通常是以電磁波的形式傳送的，信號(hào)電磁波的頻率范圍稱為信號(hào)帶寬。數(shù)字信號(hào)具有無限的帶寬，大部分能量都集中在某段頻率上，這段頻率稱為信號(hào)有效帶寬?；鶐盘?hào)信源端原有信號(hào)所占據(jù)的頻率范圍叫做基本頻帶，簡稱基帶。這種未經(jīng)頻率變換（調(diào)制）的原始信號(hào)，叫做基帶信號(hào)。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念信道是信號(hào)傳輸?shù)耐?，也叫物理信道，由發(fā)送數(shù)據(jù)與接收數(shù)據(jù)的設(shè)備以及二者間的傳輸介質(zhì)組成。傳送模擬信號(hào)的信道叫做模擬信道，傳送數(shù)字信號(hào)的信道叫做數(shù)字信道。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念信道帶寬

指信道上能夠傳送信號(hào)的最大頻率范圍，即最高頻率與最低頻率之差。例如：一條普通電話線路的帶寬為300～3400Hz。當(dāng)信號(hào)的帶寬大于信道的帶寬時(shí)，信號(hào)就不能在該信道上正確傳送，或者傳送出的信號(hào)將失真。以人的聽覺系統(tǒng)為例：人耳所能感受的聲波頻率范圍是20～20000HZ，用20000HZ減去20HZ所得的值是人的聽覺系統(tǒng)的帶寬。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念信道容量也叫信道的最大傳輸速率。指一個(gè)信道在傳輸差錯(cuò)率趨于零的情況下可能傳輸最大信息量的能力，是一個(gè)理想的極限值。正確傳輸時(shí)，要求數(shù)據(jù)的傳輸速率不大于信道容量。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念

信道容量--數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上，等于每秒鐘傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進(jìn)制比特?cái)?shù)，單位為比特/秒，bps；常用的數(shù)據(jù)傳輸速率單位有：Kbps、Mbps、Gbps與Tbps，其中：

1Kbps=1×103bps1Mbps=1×106bps1Gbps=1×109bps1Tbps=1×1012bps對(duì)于二進(jìn)制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為

S=1/T(b/s)其中，T為發(fā)送每一比特所需要的時(shí)間。例如：如果在通信信道上發(fā)送一比特0、1信號(hào)所需要的時(shí)間是1ms，那么信道的數(shù)據(jù)傳輸速率為1000b/s。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念噪聲信號(hào)在傳輸過程中受到的干擾稱為噪聲，噪聲過大將影響被傳送信號(hào)的準(zhǔn)確性。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念誤碼率是指二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，它在數(shù)值上近似等于：

Pe=Ne/N其中N為傳輸?shù)亩M(jìn)制碼元總數(shù)，Ne為被傳錯(cuò)的碼元數(shù)。對(duì)于一個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好，要根據(jù)實(shí)際傳輸要求提出誤碼率要求。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念----數(shù)據(jù)傳輸方式基帶傳輸在數(shù)字通信信道上直接傳送數(shù)據(jù)基帶信號(hào)的傳輸方法稱為基帶傳輸頻帶傳輸發(fā)送方將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，接收方通過解調(diào)得到原來的基帶信號(hào)，這種傳輸方式稱為頻帶傳輸。最基本的帶通調(diào)制方法有以下幾種：調(diào)幅(AM)：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。調(diào)頻(FM)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。調(diào)相(PM)：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。010011100基帶信號(hào)調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相2.1.1通信系統(tǒng)基本概念-----數(shù)據(jù)流動(dòng)方向2.1.1通信系統(tǒng)基本概念----數(shù)據(jù)傳輸方式串行傳輸方式和并行傳輸方式發(fā)送端發(fā)送端b7b6b5b4b3b2b1b0串行通信信道發(fā)送端b0b1b2b3b4b5b6b7接收端b0b1b2b3b4b5b6b7并行通信信道2.1.1通信系統(tǒng)基本概念----數(shù)據(jù)傳輸方式同步傳輸方式在傳送數(shù)據(jù)前通過特定同步字符建立同步，使收發(fā)雙方具有完全同步的時(shí)鐘信號(hào)。傳輸效率高。異步傳輸方式每個(gè)字節(jié)作為一個(gè)單元獨(dú)立傳輸，字節(jié)之間的傳輸間隔任意。需在每一字節(jié)的開始和結(jié)尾附加起始位和停止位。傳輸效率較低，但設(shè)備便宜。如USB接口。2.1.1通信系統(tǒng)基本概念傳輸效率指整個(gè)傳送的數(shù)據(jù)中有效的原始數(shù)據(jù)所占的比例，在同樣的傳輸速率下，傳輸效率越高，意味著整個(gè)傳輸?shù)男畔⒘吭酱蟆?.1.1通信系統(tǒng)基本概念時(shí)延單位數(shù)據(jù)信號(hào)從數(shù)據(jù)電路的一端傳輸?shù)竭_(dá)另一端所經(jīng)歷的總的時(shí)間2.1.2數(shù)據(jù)編碼數(shù)字信道模擬信道數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)非歸零編碼曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼差分非歸零編碼……PCM(脈沖編碼調(diào)制)編碼采樣量化編碼頻移鍵控法FSK(調(diào)頻)幅移鍵控法ASK(調(diào)幅)相移鍵控法PSK(調(diào)相)調(diào)頻(FM)調(diào)幅(AM)調(diào)相(PM)脈沖編碼調(diào)制分的步驟PCM的過程分為抽樣、量化和編碼三步。抽樣——把模擬信號(hào)在時(shí)間上離散化，變?yōu)槊}沖幅度調(diào)制（PAM）信號(hào)。量化——把PAM信號(hào)在幅度上離散化，變?yōu)榱炕担ü灿蠳個(gè)量化值）。編碼——用二進(jìn)碼來表示N個(gè)量化值。抽樣的概念抽樣是指對(duì)模擬信號(hào)在時(shí)間域上的離散化過程，即把一個(gè)時(shí)間上連續(xù)、幅度上也連續(xù)的模擬信號(hào)變換成時(shí)間上離散、幅度上連續(xù)的信號(hào)。抽樣是由抽樣門來完成的。量化為了消除噪聲積累，并且使得抽樣值易于表示，我們要對(duì)幅度上連續(xù)的抽樣值進(jìn)行量化。量化的過程把信號(hào)幅度劃分為若干個(gè)區(qū)間（又稱為量化級(jí)），取該區(qū)間預(yù)先規(guī)定的某個(gè)參考電平作為信號(hào)指，即利用預(yù)先規(guī)定的有限個(gè)電平來表示模擬抽樣值的過程，稱為量化。編碼把量化后的信號(hào)變換成代碼的過程稱為編碼，其相反的過程稱為譯碼。編碼是使用一組二進(jìn)制代碼來表示量化值。非歸零編碼29非歸零編碼(NonReturntoZeroCode,NRZ)“1”=正電壓，“0”=負(fù)電壓編碼效率高發(fā)送端和接收端需要同步；編碼有直流分量，易失真曼徹斯特編碼30曼徹斯特編碼(ManchesterEncoding)

“1”=信號(hào)位中間發(fā)生“高到低”的跳變,“0”=信號(hào)位中間發(fā)生“低到高”的跳變編碼沒有直流分量；利用“跳變”自同步每個(gè)bit都有“跳變”，需要轉(zhuǎn)換成兩個(gè)電壓，效率低差分曼徹斯特編碼31差分曼徹斯特編碼(DifferentialManchester)“1”=每位信號(hào)的起始處無跳變,“0”=每位信號(hào)的起始處有跳變每bit中間的跳變作為時(shí)鐘同步信號(hào),比曼徹斯特編碼電壓變化少每一個(gè)bit都被轉(zhuǎn)換成兩個(gè)電壓，傳輸效率低2.2傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)大致可分為有線介質(zhì)和無線介質(zhì)，常用的有線介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜、光纖等；無線介質(zhì)指在空間傳播的電磁波，常用的方法有：地面微波、衛(wèi)星微波、紅外通信、蜂窩通信等。介質(zhì)的特性主要有： （1）物理特性：物理結(jié)構(gòu) （2）傳輸特性：信號(hào)，調(diào)制技術(shù)、容量、頻率范圍 （3）連通特性：點(diǎn)—點(diǎn)，多點(diǎn)連接 （4）地理范圍：最大傳輸距離 （5）抗干擾性：抗電磁干擾能力 （6）價(jià)格：器件，安裝與維護(hù)雙絞線

分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線兩種。雙絞線由兩根相互絕緣的銅導(dǎo)線按一定的規(guī)則螺旋絞合在一起構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)可以減弱電磁干擾。

保護(hù)套雙絞線對(duì)圖2-9UTP電纜同軸電纜

同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線、內(nèi)絕緣層、屏蔽層、外絕緣層、塑料保護(hù)層五部分構(gòu)成。

50Ω同軸電纜又稱為基帶同軸電纜，分為粗纜和細(xì)纜。

75Ω同軸電纜是寬帶同軸電纜。

光纖光纖是一種傳輸光信號(hào)的傳輸媒介，其從中心到外面分別為纖芯、包層、保護(hù)層。纖芯是由石英、玻璃或塑料制成的光導(dǎo)纖維。有效光信號(hào)能在從纖芯到包層的界面上發(fā)生全反射，從而保證光信號(hào)低衰減、長距離傳輸。光纖可分為突變多模光纖、漸變多模光纖和單模光纖，其中單模光纖性能最好，突變多模光纖最差。①傳輸頻帶寬，通信容量大。②誤碼率低，傳輸損耗小，無中繼距離長。③不受雷電和電磁干擾，本身無串?dāng)_和輻射，安全性和保密性好。④體積小，重量輕。光纖作為傳輸介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)光纖連接技術(shù)難度大，光電接口價(jià)格較貴，機(jī)械強(qiáng)度低。光纖作為傳輸介質(zhì)的缺點(diǎn)媒體特性雙絞線同軸電纜光纜基帶(50Ω)寬帶(75Ω)典型傳輸速率（Mb/s）1～41050100最大網(wǎng)絡(luò)段長度幾百米幾百米幾萬米1km～2km信號(hào)特征電信號(hào)電信號(hào)電信號(hào)光信號(hào)連通性點(diǎn)-點(diǎn)或多點(diǎn)點(diǎn)-點(diǎn)或多點(diǎn)點(diǎn)-點(diǎn)或多點(diǎn)點(diǎn)-點(diǎn)抗干擾能力較弱中中強(qiáng)網(wǎng)卡復(fù)雜性低中高高價(jià)格比值15～1035～20適用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型、環(huán)形、樹型總線型、環(huán)形、樹型總線型環(huán)形、樹型表常用有線媒體的特性無線傳輸

在一些無法使用有線通信情況下，無線通信就成為必要的通信手段。常用的無線通信方式有地面微波、衛(wèi)星微波、紅外通信和蜂窩傳輸?shù)?。地面微波利用微波的直線傳輸特性，通信受地表曲率的影響，可采用“接力”的辦法，微波的頻率范圍為2GHz-40GHz。衛(wèi)星微波通信是用地球同步通信衛(wèi)星作為微波通信的中繼站。紅外通信一般用于室內(nèi)和較近距離。蜂窩傳輸中，將整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分為一個(gè)個(gè)蜂窩單元，每個(gè)單元都由一個(gè)基站控制，基站由移動(dòng)電話交換局控制，824～849MHz用于移動(dòng)電話，869～894MHz用于固定電話。2.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)電路交換報(bào)文交換分組交換正向證實(shí)信號(hào)正向拆線信號(hào)掛機(jī)主叫掛機(jī)反向拆線信號(hào)被叫掛機(jī)被叫用戶主叫用戶回鈴音取機(jī)撥號(hào)撥號(hào)音占用信號(hào)占用信號(hào)振鈴?fù)ㄔ?信息傳送)連接釋放呼叫建立A局B局C局電路交換電路交換的特點(diǎn)1）數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速、有序；

2）線路利用率低；3）線路建立、拆除時(shí)間較長，造成有效時(shí)間的浪費(fèi)；4）適用于高負(fù)荷的持續(xù)通信和實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng)的場合（如會(huì)話式通信），不適合突發(fā)性通信（如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信）。報(bào)文交換報(bào)文交換技術(shù)采用的是“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)，不需要在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立專用通路。在報(bào)文交換中，當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送報(bào)文時(shí)，它將一個(gè)目的地址附加到報(bào)文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文上的目的地址信息，把報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到整個(gè)報(bào)文并檢查無誤后，就暫存這個(gè)報(bào)文，然后利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，再把整個(gè)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣通過逐個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)。

t用戶電報(bào)機(jī)B用戶電報(bào)機(jī)AA局B局C局M1M1M1M1傳播時(shí)延傳輸時(shí)延存儲(chǔ)/處理時(shí)延報(bào)文交換存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)1）電路利用率高；2）傳送延遲增加；3）可把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地，而電路交換技術(shù)很難做到這一點(diǎn)；4）可進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。報(bào)文交換的缺點(diǎn)1）報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間長且不定。2）有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到過多的數(shù)據(jù)而無空間存儲(chǔ)或不能及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，就不得不丟棄報(bào)文。分組交換分組交換方式綜合了電路交換和報(bào)文交換兩者的優(yōu)點(diǎn)，它仍采用報(bào)文交換的“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)。但不是以整個(gè)報(bào)文為交換單位，而是以“分組”為交換單位。是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù)。分組交換技術(shù)分為虛電路分組交換和數(shù)據(jù)報(bào)分組交換兩種。什么是虛電路？虛電路是分組交換網(wǎng)向用戶提供的一種面向連接(ConnectionOriented：CO)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式，分組交換在網(wǎng)中是采用逐段鏈路進(jìn)行存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)處理，因此每段的處理由分組型終端或分組交換機(jī)基于線路傳輸能力的按需動(dòng)態(tài)分配原則來確定一邏輯信道，因此一條虛電路實(shí)際上是由多段分配的邏輯信道鏈接而成的。計(jì)算機(jī)DTEB釋放指示分組呼叫請(qǐng)求分組呼叫連通分組呼叫接受分組入呼叫分組P3P1傳播時(shí)延傳輸時(shí)延存儲(chǔ)/處理時(shí)延計(jì)算機(jī)DTEAA局DCEB局DCEC局DCEP2呼叫建立釋放請(qǐng)求分組DCE釋放證實(shí)分組DTE釋放證實(shí)分組連接釋放數(shù)據(jù)傳輸t1.虛電路方式分組交換P3P1計(jì)算機(jī)B計(jì)算機(jī)AA局B局C局傳播時(shí)延傳輸時(shí)延存儲(chǔ)/處理時(shí)延P2t2.數(shù)據(jù)報(bào)方式分組交換分組交換的原理（一）

在發(fā)送端，先把較長的報(bào)文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。報(bào)文1101000110101010110101011100010011010010假定這個(gè)報(bào)文較長分組交換的原理（二）每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文首部首部首部分組

1分組2分組3分組交換的原理（三）分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組2數(shù)據(jù)首部分組3分組首部的重要性每一個(gè)分組的首部都含有地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。用這樣的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組就能到達(dá)最終目的地。分組交換的原理（五）最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報(bào)文。這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯(cuò)，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也沒有被丟棄。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文1101000110101010110101011100010011010010分組交換方式H1A子網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1

向

H5

發(fā)送分組路由器主機(jī)在結(jié)點(diǎn)路由器

A

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在結(jié)點(diǎn)路由器

C

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在結(jié)點(diǎn)路由器

E

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口最后到達(dá)目的主機(jī)

H5數(shù)據(jù)交換方式H1A子網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發(fā)送分組H2向H6

發(fā)送分組注意分組路徑的變化！路由器主機(jī)分組交換虛電路分組交換的特點(diǎn)1）在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。但并不像電路交換那樣有一條專用通路。2）數(shù)據(jù)傳輸過程中，分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息，只需要攜帶虛電路號(hào)。3）分組到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)與亂序現(xiàn)象。4）分組通過虛電路上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)，仍需緩沖、排隊(duì)，結(jié)點(diǎn)需給分組做差錯(cuò)檢測(cè)，但不需做路由選擇。分組交換技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)1）傳輸時(shí)延較小，能較好地滿足交互型通信的實(shí)時(shí)性要求；2）易于實(shí)現(xiàn)線路的統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用，提高了線路的利用率；3）容易建立靈活的通信環(huán)境，便于不同的數(shù)據(jù)終端之間實(shí)現(xiàn)互通；4）可靠性好；5）經(jīng)濟(jì)性好。分組交換技術(shù)的主要缺點(diǎn)1）由于網(wǎng)絡(luò)附加的傳輸信息較多，影響了分組交換的傳輸效率；2）實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜，要求交換機(jī)具有較強(qiáng)的處理功能。

三種交換技術(shù)的比較2.4多路復(fù)用技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，傳輸介質(zhì)對(duì)信號(hào)的傳輸能力通常超過單個(gè)信號(hào)的需要。為了更高效的利用通信線路資源，可利用多路復(fù)用技術(shù)，將兩個(gè)或多個(gè)彼此獨(dú)立的信號(hào)合并為一個(gè)復(fù)合信號(hào)，在一條公共信道上進(jìn)行傳輸。頻分多路復(fù)用（FDM）1、頻分多路復(fù)用的目的：提高信道的頻帶利用率。2、頻分多路復(fù)用技術(shù)的工作原理頻帶資源分割；需和調(diào)制解調(diào)技術(shù)結(jié)合使用；頻分多路復(fù)用技術(shù)FDM的工作原理頻分多路復(fù)用（FDM）3、頻分多路復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)：頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源。信道復(fù)用率高。

主要缺點(diǎn)是設(shè)備生產(chǎn)比較復(fù)雜，會(huì)因?yàn)V波器件特性不夠理想和信道內(nèi)存在非線性而產(chǎn)生路間干擾。時(shí)分多路復(fù)用（TDM）1、時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)和頻分多路復(fù)用技術(shù)對(duì)比：FDM是按頻率來劃分不同的子信道，TDM是按時(shí)間來劃分不同的子信道的；TDM更有利于數(shù)字信號(hào)的傳輸，通常用于數(shù)字通信。時(shí)分多路復(fù)用（TDM）2、分類：

（1）同步時(shí)分復(fù)用STDM

時(shí)分多路復(fù)用（2）異步時(shí)分復(fù)用ATDM時(shí)分多路復(fù)用（TDM）（1）同步時(shí)分復(fù)用（STDM）工作原理：采用固定時(shí)隙分配方式；每一個(gè)輸入信號(hào)在每一幀都順序分配到一個(gè)時(shí)隙。在各輸入信號(hào)占用的時(shí)隙內(nèi)，是使用信道的全部頻帶寬度的。存在時(shí)隙浪費(fèi)的情況。同步時(shí)分復(fù)用工作原理時(shí)分多路復(fù)用（TDM）（2）異步時(shí)分復(fù)用（ATDM）

又稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，克服了同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)中時(shí)隙浪費(fèi)的缺點(diǎn)。工作原理：采用動(dòng)態(tài)的方式按需分配時(shí)隙，避免每幀中出現(xiàn)空閑時(shí)隙。異步時(shí)分復(fù)用工作原理每個(gè)終端的傳輸速率可通過多占時(shí)隙而高于平均速率，最佳情況下可達(dá)到線路總的傳輸能力。必須在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中加入信道號(hào)等識(shí)別的標(biāo)記，以便接收端的分配器能按標(biāo)記正確分送數(shù)據(jù)。時(shí)分復(fù)用TDM

(TimeDivisionMultiplexing)頻率時(shí)間BCDBCDBCDBCDAAAAA在

TDM

幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀時(shí)分復(fù)用：所有用戶共用信道，，但每一用戶在不用時(shí)刻占用全部頻帶資源。時(shí)分復(fù)用頻率時(shí)間CDCDCDAAAABBBBCDB在

TDM

幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀時(shí)分復(fù)用頻率時(shí)間BDBDBDAAAABCCCCDC在

TDM

幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀時(shí)分復(fù)用頻率時(shí)間BCBCBCAAAABCDDDDD在TDM幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀CDMA在CDMA系統(tǒng)中，每個(gè)用戶被分配各自特定的地址碼。地址碼之間具有相互準(zhǔn)正交性，從而在時(shí)間、空間和頻率上都可以重疊。將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原有的數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，接收端進(jìn)行相反的過程，進(jìn)行解擴(kuò)。因此CDMA系統(tǒng)能夠使多個(gè)用戶在同一時(shí)間、同一載頻以不同的碼序列實(shí)現(xiàn)多路通信。CDMA系統(tǒng)屬于自干擾系統(tǒng)。

CDMA原理圖波分復(fù)用(WDM)波分多路復(fù)用技術(shù)是光的頻分復(fù)用。主要用于全光纖組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。使得光纖的傳輸能力成倍的增加。WDM技術(shù)的工作原理波分復(fù)用(WDM)

2、WDM技術(shù)與FDM技術(shù)的區(qū)別：

1）傳輸媒介不同，WDM技術(shù)是光信號(hào)上的頻率分割，而FDM技術(shù)是電信號(hào)上的頻率分割。

2）FDM技術(shù)傳輸?shù)氖悄M信號(hào)，而WDM技術(shù)傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)。2.5差錯(cuò)控制技術(shù)差錯(cuò)控制概述常用檢錯(cuò)技術(shù)差錯(cuò)控制策略2.5.1差錯(cuò)控制概述電磁波在傳輸介質(zhì)中傳輸可能會(huì)遇到噪聲，這可能會(huì)使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)產(chǎn)生差錯(cuò)或丟失。差錯(cuò)控制技術(shù)包括檢測(cè)錯(cuò)誤和糾正錯(cuò)誤以及一定的差錯(cuò)控制策略。

2.5.2常用檢錯(cuò)技術(shù)1、奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)是在每個(gè)字符的最高位之后附加一個(gè)奇偶校驗(yàn)位，奇偶校驗(yàn)位根據(jù)數(shù)據(jù)塊中1的個(gè)數(shù)獲得。對(duì)于偶校驗(yàn)來說，包括已編碼數(shù)據(jù)中奇偶校驗(yàn)位上的1在內(nèi)，l的個(gè)數(shù)必須是偶數(shù)。對(duì)于奇校驗(yàn)來說，包括已編碼數(shù)據(jù)中奇偶校驗(yàn)位上的1在內(nèi)，l的個(gè)數(shù)必須是奇數(shù)。

1100011發(fā)送端數(shù)據(jù)塊11010110接收端數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位一起，1的個(gè)數(shù)是偶數(shù)接收端收到的字節(jié)中1的位數(shù)為偶數(shù)，則認(rèn)為傳輸正確。接收端收到的字節(jié)中1的位數(shù)為奇數(shù)，則認(rèn)為傳輸出錯(cuò)。1100011010001110接收端收到的字節(jié)中1的位數(shù)為偶數(shù)，則認(rèn)為傳輸正確。可見此法不能檢測(cè)出偶數(shù)個(gè)位出錯(cuò)的情況。情況①情況②情況③假設(shè)采用偶校驗(yàn)校驗(yàn)位01100011發(fā)送端數(shù)據(jù)塊11010111接收端數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位一起，1的個(gè)數(shù)是奇數(shù)接收端收到的字節(jié)中1的位數(shù)為奇數(shù)，則認(rèn)為傳輸正確。接收端收到的字節(jié)中1的位數(shù)為偶數(shù)，則認(rèn)為傳輸出錯(cuò)。1100011110101110接收端收到的字節(jié)中1的位數(shù)為奇數(shù)，則認(rèn)為傳輸正確。可見此法不能檢測(cè)出偶數(shù)個(gè)位出錯(cuò)的情況。情況①情況②情況③假設(shè)采用奇校驗(yàn)校驗(yàn)位1常用檢錯(cuò)技術(shù)2、循環(huán)冗余校驗(yàn)基本原理：發(fā)送端發(fā)出的信息由數(shù)據(jù)塊和用于校驗(yàn)的循環(huán)冗余碼組成。發(fā)送端先發(fā)送基本的信息位，發(fā)送的同時(shí)生成循環(huán)冗余碼，當(dāng)基本的信息位發(fā)送完畢，循環(huán)冗余碼也就生成了，發(fā)送端緊接著就發(fā)送循環(huán)冗余碼。接收端接收到發(fā)送來的信息后，用相同的方法產(chǎn)生循環(huán)冗余碼，若冗余碼為0則認(rèn)為傳輸正確，否則認(rèn)為傳輸出錯(cuò)。冗余碼的計(jì)算用二進(jìn)制的模

2

運(yùn)算.進(jìn)行2n乘M的運(yùn)算，這相當(dāng)于在M后面添加n個(gè)0。得到的(k+n)位的數(shù)除以事先選定好的長度為(n+1)位的除數(shù)

P，得出商是Q而余數(shù)是R，余數(shù)R比除數(shù)P少1位，即R是n位。冗余碼的計(jì)算舉例現(xiàn)在k=6,M=101001。設(shè)n=3,除數(shù)

P=1101，被除數(shù)是k+n位2nM=101001000。Kn為事先約定好的除數(shù)位數(shù)-1