第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識

1、第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識主要學(xué)習(xí)內(nèi)容主要學(xué)習(xí)內(nèi)容o數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)o調(diào)制與解調(diào)o數(shù)據(jù)同步技術(shù)o多路復(fù)用技術(shù)o數(shù)據(jù)交換技術(shù)o差錯(cuò)控制技術(shù)21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o通信的目的是單雙向傳遞信息，廣義上來說，采用任何方法通過任何介質(zhì)將信息從一地傳送到另一地都可稱為通信。數(shù)據(jù)通信是指在兩點(diǎn)或多點(diǎn)之間以二進(jìn)制形式進(jìn)行信息傳輸與交換的過程。21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o1、信息、數(shù)據(jù)和信號、信息、數(shù)據(jù)和信號o信息是客觀事物屬性和相互聯(lián)系特性的表征，信息是客觀事物屬性和相互聯(lián)系特性的表征，它反映了客觀事物的存在形式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)它反映了客觀事物的存在形式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài) o數(shù)據(jù)一般

2、可以理解為數(shù)據(jù)一般可以理解為“信息的數(shù)字化形式信息的數(shù)字化形式”和和“數(shù)字化信息的形式數(shù)字化信息的形式”。狹義的。狹義的“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”通常是指具有一定數(shù)據(jù)特性的信息通常是指具有一定數(shù)據(jù)特性的信息.21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o1、信息、數(shù)據(jù)和信號、信息、數(shù)據(jù)和信號o信號簡單地講就是攜帶信息的傳輸介質(zhì)，如信號簡單地講就是攜帶信息的傳輸介質(zhì)，如電信號、光信號。信號的頻譜寬度就稱為該電信號、光信號。信號的頻譜寬度就稱為該信號帶寬信號帶寬 。o根據(jù)信號參量取值的不同，信號可分為數(shù)字根據(jù)信號參量取值的不同，信號可分為數(shù)字信號和模擬信號，或稱為離散信號和連續(xù)信信號和

3、模擬信號，或稱為離散信號和連續(xù)信號。號。21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o連續(xù)信號（模擬信號）和離散信號（數(shù)字信連續(xù)信號（模擬信號）和離散信號（數(shù)字信號）號）21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o2、基本概念、基本概念 o（1）信道信道：傳輸信息的必經(jīng)之路稱為：傳輸信息的必經(jīng)之路稱為“信信道道”。在計(jì)算機(jī)中有所謂。在計(jì)算機(jī)中有所謂物理信道物理信道和和邏輯信邏輯信道道之分。之分。o（2）碼元碼元：編碼單元，如果編碼單元是：編碼單元，如果編碼單元是1byte，即，即8位時(shí)，則碼元是位時(shí)，則碼元是1bit。 21 數(shù)據(jù)通信的理論

4、基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o2、基本概念、基本概念 o（3）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)：數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。據(jù)兩種。 o（4）調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器Modem：傳統(tǒng)的電話通：傳統(tǒng)的電話通信信道是傳輸語音一級的模擬信道，無法直信信道是傳輸語音一級的模擬信道，無法直接傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號。將數(shù)字信號變?yōu)榻觽鬏斢?jì)算機(jī)的數(shù)字信號。將數(shù)字信號變?yōu)槟M信號稱為調(diào)制，將模擬信號變成數(shù)字信模擬信號稱為調(diào)制，將模擬信號變成數(shù)字信號稱為解調(diào)。號稱為解調(diào)。MODEM具有調(diào)制和解調(diào)的具有調(diào)制和解調(diào)的功能功能。 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的

5、基本概念o2、基本概念、基本概念 o（5）數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率： 指通信線上傳輸信息指通信線上傳輸信息的速度。有兩種表示方法，即信號速率的速度。有兩種表示方法，即信號速率s和和調(diào)制速率調(diào)制速率B。S指單位時(shí)間內(nèi)所傳送的二制指單位時(shí)間內(nèi)所傳送的二制位代碼的有效位數(shù)，以位代碼的有效位數(shù)，以每秒多少比特?cái)?shù)每秒多少比特?cái)?shù)計(jì)，計(jì)，即即bps。調(diào)制速率。調(diào)制速率B是脈沖信號經(jīng)過調(diào)制后是脈沖信號經(jīng)過調(diào)制后的傳輸速率，以波特（的傳輸速率，以波特（Baud）為單位，通）為單位，通常用于表示調(diào)制器之間傳輸信號的速率。常用于表示調(diào)制器之間傳輸信號的速率。 o（6）誤碼率：指信息傳輸?shù)腻e(cuò)誤率，是衡）誤碼率：指信息

6、傳輸?shù)腻e(cuò)誤率，是衡量系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)，小于量系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)，小于10-621 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o2、基本概念、基本概念 o（7）信息容量信息容量：指：指信道能傳輸信息的最大信道能傳輸信息的最大能力能力，一般以單位時(shí)間內(nèi)最大可傳送信息的，一般以單位時(shí)間內(nèi)最大可傳送信息的bit數(shù)表示數(shù)表示 o（8）基帶傳輸基帶傳輸：指在通信電纜上原封不動(dòng)：指在通信電纜上原封不動(dòng)地傳輸由計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的地傳輸由計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的0或或1數(shù)字脈數(shù)字脈沖信號。沖信號。21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o2、基本概念、基本概念o（9）

7、頻帶傳輸頻帶傳輸：在：在遠(yuǎn)距離通信遠(yuǎn)距離通信時(shí)，需要將數(shù)字信時(shí)，需要將數(shù)字信號調(diào)制成音頻信號再發(fā)送和傳輸，接收端再將音頻號調(diào)制成音頻信號再發(fā)送和傳輸，接收端再將音頻信號解調(diào)成數(shù)字信號。信號解調(diào)成數(shù)字信號。o（10）寬帶傳輸：指傳輸介質(zhì)的頻帶寬度較寬的）寬帶傳輸：指傳輸介質(zhì)的頻帶寬度較寬的信息傳輸，一般在信息傳輸，一般在300-400MHz左右。系統(tǒng)設(shè)計(jì)左右。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將此頻帶分割成幾個(gè)子頻帶，采用時(shí)將此頻帶分割成幾個(gè)子頻帶，采用多路復(fù)用技多路復(fù)用技術(shù)術(shù)”。21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o2、基本概念、基本概念 o（11）串行傳輸串行傳輸：指一位一位地傳送

8、數(shù)據(jù)，：指一位一位地傳送數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端只要一根傳輸線即可。從發(fā)送端到接收端只要一根傳輸線即可。 o（12）并行傳輸并行傳輸：一次可以傳送一個(gè)字節(jié)：一次可以傳送一個(gè)字節(jié)(8位位)，發(fā)端到收端用，發(fā)端到收端用8根線。根線。 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o2、基本概念、基本概念 o（13）數(shù)據(jù)交換方式數(shù)據(jù)交換方式：在網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)：在網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)通常是經(jīng)過公用通信傳輸線路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換通常是經(jīng)過公用通信傳輸線路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以提高傳輸設(shè)備的利用率以提高傳輸設(shè)備的利用率 o（14）字符編碼字符編碼：在信道上傳送的數(shù)據(jù)是：在信道上傳送的數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制位的形

9、式出現(xiàn)的以二進(jìn)制位的形式出現(xiàn)的 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念o2、基本概念、基本概念 o（15）差錯(cuò)校正差錯(cuò)校正：字符代碼在傳輸、接收：字符代碼在傳輸、接收過程中，難免發(fā)生錯(cuò)誤，如何及時(shí)自動(dòng)檢測過程中，難免發(fā)生錯(cuò)誤，如何及時(shí)自動(dòng)檢測差錯(cuò)并進(jìn)一步自動(dòng)校正差錯(cuò)并進(jìn)一步自動(dòng)校正 o（16）協(xié)議協(xié)議：即網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)則，它規(guī)定了：即網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)則，它規(guī)定了兩臺計(jì)算機(jī)通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的方式。兩臺計(jì)算機(jī)通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的方式。最常見的是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如最常見的是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如TCP/IP協(xié)議組。協(xié)議組。 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o211 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基

10、本概念o2、基本概念、基本概念 o（17）同步傳輸同步傳輸：一種以報(bào)文和分組為單：一種以報(bào)文和分組為單位進(jìn)行傳輸?shù)姆绞轿贿M(jìn)行傳輸?shù)姆绞?o（18）異步傳輸異步傳輸：傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以字符為單：傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以字符為單位，而且字符間的發(fā)送時(shí)間是異步的位，而且字符間的發(fā)送時(shí)間是異步的 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o212 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型o圖圖2-2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o212 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型o1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o212 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型o1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組

11、成、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成o（1）數(shù)據(jù)終端設(shè)備）數(shù)據(jù)終端設(shè)備o即數(shù)據(jù)的生成者和使用者，它根據(jù)協(xié)議控制通信的即數(shù)據(jù)的生成者和使用者，它根據(jù)協(xié)議控制通信的功能功能 o（2）通信控制器）通信控制器o它的功能除進(jìn)行通信狀態(tài)的連接、監(jiān)控和拆除等操它的功能除進(jìn)行通信狀態(tài)的連接、監(jiān)控和拆除等操作外，還可接收來自多個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備的信息，并作外，還可接收來自多個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備的信息，并轉(zhuǎn)換信息格式，如網(wǎng)卡。轉(zhuǎn)換信息格式，如網(wǎng)卡。21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o212 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型o1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成o（3）通信信道）通信信道o通信信道是信息在信號變換器之間傳輸?shù)耐ㄍㄐ判诺朗切?/p>

12、息在信號變換器之間傳輸?shù)耐ǖ赖?o（4）信號變換器）信號變換器o它的功能是把通信控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成它的功能是把通信控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合通信信道要求的信號形式適合通信信道要求的信號形式 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o212 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型o2、數(shù)據(jù)通信的方向、數(shù)據(jù)通信的方向（1）單工通信單工通信o通常包括通常包括主信道主信道和和監(jiān)控信道監(jiān)控信道21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o212 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型o2、數(shù)據(jù)通信的方向、數(shù)據(jù)通信的方向（2）半雙工通信半雙工通信o可以雙向通信，但某一時(shí)刻只能單向通信?？梢噪p向通信，但某一時(shí)刻只能單向通信。21 數(shù)據(jù)通信的理

13、論基礎(chǔ)o212 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型o2、數(shù)據(jù)通信的方向、數(shù)據(jù)通信的方向（3）全雙工通信全雙工通信o可同時(shí)雙向通信，適合于計(jì)算機(jī)之間的通信可同時(shí)雙向通信，適合于計(jì)算機(jī)之間的通信21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o1、模擬數(shù)據(jù)通信與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信、模擬數(shù)據(jù)通信與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信o(1)、模擬數(shù)據(jù)通信模擬數(shù)據(jù)通信o用來傳輸模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對應(yīng)的模擬信號。通用來傳輸模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對應(yīng)的模擬信號。通常使用某一頻率的電磁波作為常使用某一頻率的電磁波作為載波載波傳輸。傳輸。 o(2)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信o數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信指直接利用數(shù)字傳輸技術(shù)在數(shù)字設(shè)備數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信指直接利用數(shù)字傳輸技術(shù)在數(shù)字設(shè)備

14、之間傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，或模擬數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)字信號。之間傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，或模擬數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)字信號。21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的優(yōu)點(diǎn)：o來自聲音、視頻和其他數(shù)據(jù)源的各類數(shù)據(jù)均可統(tǒng)一為數(shù)字信號的來自聲音、視頻和其他數(shù)據(jù)源的各類數(shù)據(jù)均可統(tǒng)一為數(shù)字信號的形式，并通過數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸。形式，并通過數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸。o以以數(shù)據(jù)幀為單位傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀為單位傳輸數(shù)據(jù)，并通過檢錯(cuò)編碼和重發(fā)數(shù)據(jù)幀來發(fā)現(xiàn)，并通過檢錯(cuò)編碼和重發(fā)數(shù)據(jù)幀來發(fā)現(xiàn)與糾正通信錯(cuò)誤，從而有效保證通信的可靠性。與糾正通信錯(cuò)誤，從而有效保證通信的可靠性。 o在長距離數(shù)字通信中可通過在長距離數(shù)字通信中可通過中繼器放大和整形中繼器

15、放大和整形來保證數(shù)字信號的來保證數(shù)字信號的完整及不累積噪音。完整及不累積噪音。 o使用使用加密技術(shù)加密技術(shù)可有效增強(qiáng)通信的安全性?？捎行г鰪?qiáng)通信的安全性。 o數(shù)字技術(shù)比模擬技術(shù)發(fā)展更快，數(shù)字設(shè)備很容易通過集成電路來數(shù)字技術(shù)比模擬技術(shù)發(fā)展更快，數(shù)字設(shè)備很容易通過集成電路來實(shí)現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)，并與計(jì)算機(jī)相結(jié)合與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，而由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速，而由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字設(shè)備的體積與成本的下降速度大大超過模擬設(shè)備，性發(fā)展，數(shù)字設(shè)備的體積與成本的下降速度大大超過模擬設(shè)備，性能能/價(jià)格比高。價(jià)格比高。 1.多路光纖技術(shù)多路光纖技術(shù)的發(fā)展大大提高了數(shù)字通信的效率。的發(fā)展大大提高了數(shù)

16、字通信的效率。 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o213 數(shù)據(jù)通信的基本方式數(shù)據(jù)通信的基本方式o2、數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)o（1）帶寬帶寬o在模擬信道中，常用帶寬表示信道傳輸信息的能力，在模擬信道中，常用帶寬表示信道傳輸信息的能力，帶寬即傳輸信號的帶寬即傳輸信號的最高頻率與最低頻率之差最高頻率與最低頻率之差 o（2）比特率比特率o在數(shù)字信道中，比特率是數(shù)字信號的傳輸速率，它在數(shù)字信道中，比特率是數(shù)字信號的傳輸速率，它用單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位用單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位(bit)數(shù)數(shù)來表示，常用單位：來表示，常用單位：bps,kbps,mbps,gbps21

17、數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o213 數(shù)據(jù)通信的基本方式數(shù)據(jù)通信的基本方式o2、數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)o（3）波特率波特率o波特率指數(shù)據(jù)信號對載波的調(diào)制速率，波特率指數(shù)據(jù)信號對載波的調(diào)制速率，用單位時(shí)間用單位時(shí)間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變次數(shù)內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變次數(shù)來表示，其單位為波特來表示，其單位為波特（Baud）。波特率與比特率的關(guān)系為：比特率）。波特率與比特率的關(guān)系為：比特率=波特率波特率*單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。 o兩相調(diào)制（單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)兩相調(diào)制（單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)1個(gè)二進(jìn)制位）的比個(gè)二進(jìn)制位）的比特率等于波特率；四相調(diào)制（單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)特率

18、等于波特率；四相調(diào)制（單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)2個(gè)二進(jìn)制位）的比特率為波特率的兩倍；八相調(diào)制個(gè)二進(jìn)制位）的比特率為波特率的兩倍；八相調(diào)制（單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)（單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)3個(gè)二進(jìn)制位）的比特率為波個(gè)二進(jìn)制位）的比特率為波特率的三倍，依次類推。特率的三倍，依次類推。 21 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)o213 數(shù)據(jù)通信的基本方式數(shù)據(jù)通信的基本方式o2、數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)o（4）誤碼率誤碼率o誤碼率指在數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤率。在計(jì)算機(jī)誤碼率指在數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤率。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中一般要求數(shù)字信號誤碼率低于網(wǎng)絡(luò)中一般要求數(shù)字信號誤碼率低于10-6 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o通常，有四種數(shù)據(jù)的

19、調(diào)制和編碼方法：通常，有四種數(shù)據(jù)的調(diào)制和編碼方法：o1）模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制。）模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制。o2）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制。）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制。o3）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼。）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼。o4）模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼。）模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼。 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o221 模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制o1、幅度調(diào)制、幅度調(diào)制o載波的幅度會(huì)隨著原始模擬數(shù)據(jù)的幅度作線載波的幅度會(huì)隨著原始模擬數(shù)據(jù)的幅度作線性變化性變化 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o221 模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制o1、幅度調(diào)制、幅度調(diào)制o載波的幅度會(huì)隨著原始模擬數(shù)據(jù)的幅度作線性變化載波的幅度會(huì)隨著原始模擬數(shù)

20、據(jù)的幅度作線性變化的過程。載的過程。載波的幅度會(huì)在整個(gè)調(diào)制過程中變動(dòng)，而載波的頻率是相同的波的幅度會(huì)在整個(gè)調(diào)制過程中變動(dòng)，而載波的頻率是相同的 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o221 模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制o2、頻率頻率調(diào)制調(diào)制 o高頻載波的高頻載波的頻率頻率會(huì)隨著原始模擬信號的幅度變化而變化會(huì)隨著原始模擬信號的幅度變化而變化22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o222 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制o1、幅度鍵控法幅度鍵控法o用數(shù)字的基帶信號控制正弦載波信號的振幅用數(shù)字的基帶信號控制正弦載波信號的振幅 o通常用載波頻率的兩個(gè)不同的幅度來表示兩個(gè)二進(jìn)制值。當(dāng)通常用載波頻率的兩個(gè)不同的幅度

21、來表示兩個(gè)二進(jìn)制值。當(dāng)傳輸?shù)幕鶐盘枮閭鬏數(shù)幕鶐盘枮閘時(shí)，幅度鍵控信號的振幅保持某個(gè)電平時(shí)，幅度鍵控信號的振幅保持某個(gè)電平不變，即有載波信號發(fā)射；當(dāng)傳輸?shù)幕鶐盘枮椴蛔儯从休d波信號發(fā)射；當(dāng)傳輸?shù)幕鶐盘枮?時(shí)，幅度時(shí)，幅度鍵控信號的振幅為零，即沒有載波信號發(fā)射。鍵控信號的振幅為零，即沒有載波信號發(fā)射。 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o222 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制o1、幅度鍵控法、幅度鍵控法 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o222 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制o2、頻移鍵控法頻移鍵控法 o用數(shù)字基帶信號控制正弦載波信號的頻率，用數(shù)字基帶信號控制正弦載波信號的頻率，通常用載波頻

22、率附近的兩個(gè)不同頻率來表示通常用載波頻率附近的兩個(gè)不同頻率來表示兩個(gè)二進(jìn)制值兩個(gè)二進(jìn)制值。22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o222 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制o3、相移鍵控法相移鍵控法 o用數(shù)字基帶信號控制正弦載波信號的相位用數(shù)字基帶信號控制正弦載波信號的相位 o（1）絕對相移鍵控絕對相移鍵控o所謂絕對相移（所謂絕對相移（PSK），就是利用正弦載），就是利用正弦載波的不同相位直接表示數(shù)字。當(dāng)傳輸?shù)幕鶐Рǖ牟煌辔恢苯颖硎緮?shù)字。當(dāng)傳輸?shù)幕鶐盘枮樾盘枮?時(shí)，絕對相移鍵控信號和載波信號時(shí)，絕對相移鍵控信號和載波信號的相位差為的相位差為0；當(dāng)傳輸?shù)幕鶐盘枮?；?dāng)傳輸?shù)幕鶐盘枮?時(shí)，時(shí)，絕對相移

23、鍵控信號和載波信號的相位差為絕對相移鍵控信號和載波信號的相位差為。 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o222 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制o3、相移鍵控法、相移鍵控法 o（1）絕對相移鍵控）絕對相移鍵控22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o222 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制o3、相移鍵控法、相移鍵控法 o（2）相對相移鍵控相對相移鍵控o相對相移鍵控（相對相移鍵控（DPSK）是利用前后碼元信）是利用前后碼元信號相位的相對變化來傳送數(shù)字信息的。當(dāng)傳號相位的相對變化來傳送數(shù)字信息的。當(dāng)傳輸?shù)幕鶐盘枮檩數(shù)幕鶐盘枮?時(shí)，后一個(gè)碼元信號和前時(shí)，后一個(gè)碼元信號和前一個(gè)碼元信號的相位差為一個(gè)碼元信號的相

24、位差為；當(dāng)傳輸?shù)幕鶐В划?dāng)傳輸?shù)幕鶐盘枮樾盘枮?時(shí)，后一個(gè)碼元信號和前一個(gè)碼元時(shí)，后一個(gè)碼元信號和前一個(gè)碼元信號的相位差為信號的相位差為0。 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o222 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制o（2）相對相移鍵控）相對相移鍵控 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o1、不歸零碼、不歸零碼o（1）單極性不歸零碼單極性不歸零碼 o該碼在每一碼元時(shí)間間隔內(nèi)，用高電平和低該碼在每一碼元時(shí)間間隔內(nèi)，用高電平和低電平（常為零電平）分別表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的電平（常為零電平）分別表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的1和和0 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編

25、碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o1、不歸零碼、不歸零碼o（1）單極性不歸零碼）單極性不歸零碼 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o1、不歸零碼、不歸零碼o（2）雙極性不歸零碼）雙極性不歸零碼 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o1、不歸零碼、不歸零碼o（2）雙極性不歸零碼雙極性不歸零碼 o該碼在每一碼元時(shí)間間隔內(nèi)，用該碼在每一碼元時(shí)間間隔內(nèi)，用正電平和負(fù)正電平和負(fù)電平電平分別表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的分別表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的1和和0，正的幅，正的幅值和負(fù)的幅值相等值和負(fù)的幅值相等 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)

26、的數(shù)字編碼o2、歸零碼、歸零碼o（1）單極性歸零碼單極性歸零碼o單極性歸零碼（單極性歸零碼（RZ）是指它的電脈沖寬度）是指它的電脈沖寬度比碼元周期比碼元周期Ts窄，當(dāng)發(fā)窄，當(dāng)發(fā)l時(shí)，只在碼元周期時(shí)，只在碼元周期Ts內(nèi)持續(xù)一段時(shí)間的高電平后降為零電平，內(nèi)持續(xù)一段時(shí)間的高電平后降為零電平，其余時(shí)間內(nèi)則為零電平其余時(shí)間內(nèi)則為零電平 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o2、歸零碼、歸零碼o（1）單極性歸零碼單極性歸零碼 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o2、歸零碼、歸零碼o（2）雙極性歸零碼雙極性歸零碼o雙極性歸零碼（雙極性

27、歸零碼（BRZ）是雙極性的歸零波）是雙極性的歸零波形，在每一碼元周期形，在每一碼元周期Ts內(nèi)，內(nèi)，當(dāng)發(fā)當(dāng)發(fā)l時(shí)，發(fā)出時(shí)，發(fā)出正的窄脈沖；當(dāng)發(fā)正的窄脈沖；當(dāng)發(fā)0時(shí)，發(fā)負(fù)的窄脈沖時(shí)，發(fā)負(fù)的窄脈沖 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o2、歸零碼、歸零碼o（3）交替雙極性歸零碼交替雙極性歸零碼o在發(fā)在發(fā)1時(shí)發(fā)一窄脈沖，且脈沖的極性總是交時(shí)發(fā)一窄脈沖，且脈沖的極性總是交替的，即如果替的，即如果發(fā)前一個(gè)發(fā)前一個(gè)l時(shí)是正脈沖時(shí)是正脈沖，則發(fā)則發(fā)后一個(gè)后一個(gè)l時(shí)是負(fù)脈沖時(shí)是負(fù)脈沖；而發(fā)；而發(fā)0時(shí)不發(fā)脈沖時(shí)不發(fā)脈沖 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字

28、數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼o2、歸零碼、歸零碼o（3）交替雙極性歸零碼）交替雙極性歸零碼 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o3、曼徹斯特碼曼徹斯特碼 o（1）曼徹斯特碼）曼徹斯特碼o當(dāng)發(fā)當(dāng)發(fā)0時(shí)，在碼元的中間時(shí)刻電平時(shí)，在碼元的中間時(shí)刻電平從低向高從低向高躍變躍變；當(dāng)發(fā)；當(dāng)發(fā)l時(shí)，在碼元的中間時(shí)刻電平時(shí)，在碼元的中間時(shí)刻電平從從高向低躍變高向低躍變 22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o3、曼徹斯特碼、曼徹斯特碼 o（1）曼徹斯特碼）曼徹斯特碼22 數(shù)據(jù)信息的調(diào)制與編碼o223 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼o3、曼徹斯特碼

29、、曼徹斯特碼 o（2）差分曼徹斯特碼）差分曼徹斯特碼o在每一碼元周期內(nèi)，在每一碼元周期內(nèi)，無論發(fā)無論發(fā)l或發(fā)或發(fā)0，在每一位的中，在每一位的中間都有一個(gè)電平的躍變間都有一個(gè)電平的躍變，但發(fā)，但發(fā)l時(shí)，碼元周期開始時(shí)，碼元周期開始時(shí)刻不躍變（即與前一碼元周期相位相反）；發(fā)時(shí)刻不躍變（即與前一碼元周期相位相反）；發(fā)0時(shí)，碼元周期開始時(shí)刻就躍變（即與前一碼元周期時(shí)，碼元周期開始時(shí)刻就躍變（即與前一碼元周期相位相同相位相同 23 數(shù)據(jù)的同步技術(shù)o同步同步，就是接收端要按發(fā)送端所發(fā)送的每個(gè)，就是接收端要按發(fā)送端所發(fā)送的每個(gè)碼元的重復(fù)頻率以及起止時(shí)間來接收數(shù)據(jù)。碼元的重復(fù)頻率以及起止時(shí)間來接收數(shù)據(jù)。o在通

30、信時(shí)，在通信時(shí)，接收端要校準(zhǔn)自己的時(shí)間和重復(fù)接收端要校準(zhǔn)自己的時(shí)間和重復(fù)頻率，以便和發(fā)送端取得一致頻率，以便和發(fā)送端取得一致，這一過程稱，這一過程稱為同步過程。目前，傳輸信息的同步方式有為同步過程。目前，傳輸信息的同步方式有異步式和同步式兩種。異步式和同步式兩種。23 數(shù)據(jù)的同步技術(shù)o231 異步方式異步方式o異步方式又稱起止同步方式，它異步方式又稱起止同步方式，它把各個(gè)字符把各個(gè)字符分開傳輸，字符之間插入同步信息分開傳輸，字符之間插入同步信息 23 數(shù)據(jù)的同步技術(shù)o232 同步方式同步方式o同步式要求不管是否傳輸信息代碼，每個(gè)比特位必須同步式要求不管是否傳輸信息代碼，每個(gè)比特位必須在收發(fā)兩端

31、始終保持同步，中間沒有間斷時(shí)間，即為在收發(fā)兩端始終保持同步，中間沒有間斷時(shí)間，即為比特位同步。比特位同步。o o當(dāng)不傳送信息代碼時(shí)，在線路上傳送的是全當(dāng)不傳送信息代碼時(shí)，在線路上傳送的是全1或其他或其他特定代碼，特定代碼，在傳輸開始時(shí)用同步字符在傳輸開始時(shí)用同步字符SYN（編碼為（編碼為0010110）使收發(fā)雙方進(jìn)入同步）使收發(fā)雙方進(jìn)入同步。當(dāng)搜索到兩個(gè)以。當(dāng)搜索到兩個(gè)以上上SYN同步字符時(shí)，接收端開始接收信息，此后就同步字符時(shí)，接收端開始接收信息，此后就從傳輸信息中檢測同步信息。在兩個(gè)連續(xù)的報(bào)文之間，從傳輸信息中檢測同步信息。在兩個(gè)連續(xù)的報(bào)文之間，應(yīng)插入兩個(gè)以上的應(yīng)插入兩個(gè)以上的SYN同步字

32、符，一般在高速傳輸同步字符，一般在高速傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中采用同步方式傳輸。數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中采用同步方式傳輸。 24 多路復(fù)用技術(shù)o多路復(fù)用就是在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，多路復(fù)用就是在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，允許兩個(gè)允許兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)源共享同一個(gè)傳輸介質(zhì)或多個(gè)數(shù)據(jù)源共享同一個(gè)傳輸介質(zhì)，就像每，就像每個(gè)數(shù)據(jù)源都有自己的信道一樣。其基本方法個(gè)數(shù)據(jù)源都有自己的信道一樣。其基本方法是在發(fā)送端將若干個(gè)彼此無關(guān)的信號合并為是在發(fā)送端將若干個(gè)彼此無關(guān)的信號合并為一個(gè)能在一個(gè)共用信道上傳輸?shù)膹?fù)合信號，一個(gè)能在一個(gè)共用信道上傳輸?shù)膹?fù)合信號，在信號的接收端還能將復(fù)合信號分離出原來在信號的接收端還能將復(fù)合信號分離出原來的若干個(gè)彼此無關(guān)的信

33、號來的若干個(gè)彼此無關(guān)的信號來 。24 多路復(fù)用技術(shù)24 多路復(fù)用技術(shù)o241 頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用o頻分多路復(fù)用（FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing）是按照頻率區(qū)分信號的方法，把傳輸頻帶分成若干個(gè)較窄的頻帶，每個(gè)窄頻帶構(gòu)成一個(gè)子通道，每個(gè)子通道獨(dú)立地傳輸一路信息。 24 多路復(fù)用技術(shù)o241 頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用o頻分多路復(fù)用o頻分多路復(fù)用技術(shù)適用于模擬信號。例如，將FDM用在電話系統(tǒng)中，傳輸?shù)拿恳宦氛Z音信號的頻譜一般在300Hz3000Hz，僅占用一根傳輸線的可用總帶寬的一部分，通常雙絞電纜的可用帶寬是100kHz，因此，在同一對雙絞電線上可采用頻

34、分復(fù)用技術(shù)傳輸多達(dá)24路電話信號。24 多路復(fù)用技術(shù)o242 時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用o時(shí)分多路復(fù)用是將物理信道時(shí)分多路復(fù)用是將物理信道按時(shí)間分成時(shí)間按時(shí)間分成時(shí)間片片，輪流分配給多個(gè)信源來使用公共線路。，輪流分配給多個(gè)信源來使用公共線路。o當(dāng)一條傳輸信道的當(dāng)一條傳輸信道的最高可用傳輸速率超過欲最高可用傳輸速率超過欲傳輸?shù)母髀穫鬏斔俾手偤蛡鬏數(shù)母髀穫鬏斔俾手偤蜁r(shí)，就有可能使時(shí)，就有可能使這些數(shù)據(jù)在這條信道上時(shí)分多路復(fù)用傳輸這些數(shù)據(jù)在這條信道上時(shí)分多路復(fù)用傳輸 24 多路復(fù)用技術(shù)o242 時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用 24 多路復(fù)用技術(shù)o243 統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用o每個(gè)輸入端不管其

35、狀態(tài)如何（空閑或發(fā)送），每個(gè)輸入端不管其狀態(tài)如何（空閑或發(fā)送），都固定分配一個(gè)時(shí)隙。都固定分配一個(gè)時(shí)隙。 o244 波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用o波分多路復(fù)用的原理波分多路復(fù)用的原理同頻分多路復(fù)用同頻分多路復(fù)用相似，相似，主要用于主要用于光纖通信光纖通信。它是利用不同波長的光。它是利用不同波長的光在一條光纖上同時(shí)傳輸多路信號。在一條光纖上同時(shí)傳輸多路信號。25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o網(wǎng)絡(luò)交換是指通過一定的設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)交換是指通過一定的設(shè)備，如交換機(jī)交換機(jī)等，將不等，將不同的信號或者信號形式轉(zhuǎn)換為對方可識別的信號類同的信號或者信號形式轉(zhuǎn)換為對方可識別的信號類型從而達(dá)到通信目的的一種交換形式型從而達(dá)到通信目的

36、的一種交換形式o在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，按照交換層次的不同，網(wǎng)絡(luò)交換在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，按照交換層次的不同，網(wǎng)絡(luò)交換可以分為物理層交換（如電話網(wǎng)）、鏈路層交換可以分為物理層交換（如電話網(wǎng)）、鏈路層交換（二層交換，對（二層交換，對MAC地址進(jìn)行變更）、網(wǎng)絡(luò)層交地址進(jìn)行變更）、網(wǎng)絡(luò)層交換（三層交換，對換（三層交換，對IP地址進(jìn)行變更）、傳輸層交地址進(jìn)行變更）、傳輸層交換（四層交換，對端口進(jìn)行變更，比較少見）和應(yīng)換（四層交換，對端口進(jìn)行變更，比較少見）和應(yīng)用層交換（似乎可以理解為用層交換（似乎可以理解為Web網(wǎng)關(guān)等）。網(wǎng)關(guān)等）。25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o交換網(wǎng)絡(luò)又可分為交換網(wǎng)絡(luò)又可分為電路交換網(wǎng)電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)

37、和分組交換報(bào)文交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)網(wǎng) 251 電路交換的工作原理電路交換的工作原理 o以以電路聯(lián)接為目的電路聯(lián)接為目的的交換方式是電路交換方式。電話網(wǎng)的交換方式是電路交換方式。電話網(wǎng)中就是采用電路交換方式。中就是采用電路交換方式。 1、電路交換的三個(gè)過程、電路交換的三個(gè)過程（1）電路建立：在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，要先經(jīng)過呼叫過）電路建立：在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，要先經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端的電路。程建立一條端到端的電路。（2）數(shù)據(jù)傳輸）數(shù)據(jù)傳輸 （3）電路拆除）電路拆除交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o2、電路交換的特點(diǎn)、電路交換的特點(diǎn)獨(dú)占資源獨(dú)占資源：在建立電路之后、釋放線路

38、之前，即使站點(diǎn)：在建立電路之后、釋放線路之前，即使站點(diǎn)之間無任何數(shù)據(jù)傳輸，整個(gè)線路仍不允許其他站點(diǎn)共享。之間無任何數(shù)據(jù)傳輸，整個(gè)線路仍不允許其他站點(diǎn)共享。實(shí)時(shí)性好實(shí)時(shí)性好：一旦電路建立，通信雙方的所有資源（包括：一旦電路建立，通信雙方的所有資源（包括線路資源）均用于本次通信。線路資源）均用于本次通信。o優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，且保持原：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，且保持原來的序列。來的序列。o缺點(diǎn)缺點(diǎn)：在某些情況下，電路空閑時(shí)的信道容量被浪費(fèi)；：在某些情況下，電路空閑時(shí)的信道容量被浪費(fèi)；另外，如數(shù)據(jù)傳輸階段的持續(xù)時(shí)間不長，電路建立和拆另外，如數(shù)據(jù)傳輸階段的持續(xù)時(shí)間不長

39、，電路建立和拆除所用的時(shí)間就得不償失。除所用的時(shí)間就得不償失。o適用于適用于：遠(yuǎn)程批處理信息傳輸或系統(tǒng)間實(shí)時(shí)性要求高的：遠(yuǎn)程批處理信息傳輸或系統(tǒng)間實(shí)時(shí)性要求高的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。這種通信方式的計(jì)費(fèi)方法一般按大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。這種通信方式的計(jì)費(fèi)方法一般按照預(yù)訂的帶寬、距離和時(shí)間來計(jì)算。照預(yù)訂的帶寬、距離和時(shí)間來計(jì)算。 25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o252 報(bào)文交換的工作原理報(bào)文交換的工作原理 o1、報(bào)文交換原理報(bào)文交換原理o報(bào)文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文報(bào)文，報(bào)文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)報(bào)文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)

40、送報(bào)文時(shí)，它將一當(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)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，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)，一直把報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一直逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)。逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)。 圖2-23 電路交換與報(bào)文交換比較 25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o報(bào)文交換的報(bào)文交換的特點(diǎn)特點(diǎn)報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用存儲(chǔ)存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)方式，在傳送報(bào)文時(shí)，一方式，在傳送報(bào)文時(shí)，一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道。個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道。在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ)，在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ)，報(bào)文需要排隊(duì)報(bào)文需要排隊(duì)，故報(bào)文交換

41、不能滿足，故報(bào)文交換不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求。實(shí)時(shí)通信的要求。o報(bào)文交換的報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)電路利用率高。電路利用率高。在報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)上，通信量大時(shí)仍然可以接收報(bào)文，不過傳送延遲在報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)上，通信量大時(shí)仍然可以接收報(bào)文，不過傳送延遲會(huì)增加。會(huì)增加。報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很難做到這一點(diǎn)。很難做到這一點(diǎn)。o報(bào)文交換的報(bào)文交換的缺點(diǎn)缺點(diǎn)不能滿足實(shí)時(shí)不能滿足實(shí)時(shí)或交互式的通信要求，報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間長且或交互式的通信要求，報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間長且不定。不定。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)

42、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，就不得有時(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)，就不得不不丟棄報(bào)文丟棄報(bào)文，而且發(fā)出的報(bào)文不按順序到達(dá)目的地。，而且發(fā)出的報(bào)文不按順序到達(dá)目的地。 25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o253 分組交換分組交換的工作原理的工作原理 o它將報(bào)文分成它將報(bào)文分成若干個(gè)分組若干個(gè)分組，每個(gè)分組的長度每個(gè)分組的長度有一個(gè)上限有一個(gè)上限，有限長度的分組使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)，有限長度的分組使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的存儲(chǔ)能力降低了，分組可以存儲(chǔ)到內(nèi)所需的存儲(chǔ)能力降低了，分組可以存儲(chǔ)到內(nèi)存中，提高了交換速度存中，提高了交換速度 。o分組交換有分組交換有虛電路分組交換虛電路分組交換和和數(shù)據(jù)報(bào)分組交數(shù)據(jù)報(bào)分組交換換兩種兩種 25

43、 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o253 分組交換的工作原理分組交換的工作原理 o1、虛電路分組交換、虛電路分組交換原理與特點(diǎn)原理與特點(diǎn)o在數(shù)據(jù)傳送之前必須在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。但并不像電路交換那樣有一條專用通路，分組在每但并不像電路交換那樣有一條專用通路，分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍然需要緩沖，并在線路上進(jìn)行排隊(duì)等待個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍然需要緩沖，并在線路上進(jìn)行排隊(duì)等待輸出輸出 o網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間要先建一條邏輯通路網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間要先建一條邏輯通路。每個(gè)分組除了包含數(shù)據(jù)之外還包含一個(gè)虛電路標(biāo)識每個(gè)分組除了包含數(shù)據(jù)之外還包含一個(gè)虛電路標(biāo)識符。在預(yù)先建好的路徑上的每個(gè)

44、節(jié)點(diǎn)都知道把這些符。在預(yù)先建好的路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，不再需要路由選擇判定。最后，分組引導(dǎo)到哪里去，不再需要路由選擇判定。最后，由某一個(gè)站用清除請求分組來結(jié)束這次連接。它之由某一個(gè)站用清除請求分組來結(jié)束這次連接。它之所以是所以是“虛虛”的，是因?yàn)榈模且驗(yàn)檫@條電路不是專用這條電路不是專用的。的。 25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o虛電路分組交換技術(shù)的特點(diǎn)：虛電路分組交換技術(shù)的特點(diǎn)：o（1）在分組發(fā)送之前，必須在發(fā)送方與接收方之）在分組發(fā)送之前，必須在發(fā)送方與接收方之間建立一條專用的邏輯連接（虛電路）；間建立一條專用的邏輯連接（虛電路）；o（2）一次通信的所有分組都通

45、過這條虛電路順序一次通信的所有分組都通過這條虛電路順序傳送，傳送，因此報(bào)文分組不必帶目的地址、源地址等輔因此報(bào)文分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息。分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)助信息。分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象；與亂序的現(xiàn)象；o（3）分組通過虛電路上的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)，中間）分組通過虛電路上的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)，中間節(jié)點(diǎn)只需要做差錯(cuò)檢測，而不節(jié)點(diǎn)只需要做差錯(cuò)檢測，而不需要做路徑選擇需要做路徑選擇；o（4）在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上，通信子網(wǎng)中）在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上，通信子網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以和任何節(jié)點(diǎn)建立多條虛電路連接可以和任何節(jié)點(diǎn)建立多條虛電路連接。 25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o

46、253 分組交換的工作原理分組交換的工作原理 o2、數(shù)據(jù)報(bào)分組交換、數(shù)據(jù)報(bào)分組交換原理與特點(diǎn)原理與特點(diǎn)o在數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中，在數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中，每個(gè)分組的傳送是被單獨(dú)處每個(gè)分組的傳送是被單獨(dú)處理的理的。每個(gè)分組稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身。每個(gè)分組稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。攜帶足夠的地址信息。一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的地址信息和節(jié)點(diǎn)所儲(chǔ)存的路由信息，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的地址信息和節(jié)點(diǎn)所儲(chǔ)存的路由信息，找出一個(gè)合適的出路找出一個(gè)合適的出路，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣地發(fā)送到下一，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣地發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)。由于各數(shù)據(jù)報(bào)所走的路徑不一定相同，因此節(jié)點(diǎn)

47、。由于各數(shù)據(jù)報(bào)所走的路徑不一定相同，因此不能保證各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)按順序到達(dá)目的地，有的數(shù)據(jù)不能保證各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)按順序到達(dá)目的地，有的數(shù)據(jù)報(bào)甚至?xí)型緛G失。報(bào)甚至?xí)型緛G失。整個(gè)過程中，沒有虛電路建立，整個(gè)過程中，沒有虛電路建立，但要為每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)做路由選擇但要為每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)做路由選擇。25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)25 數(shù)據(jù)交換技術(shù)o254 各種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的性能比較各種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的性能比較 o1、電路交換電路交換：在數(shù)據(jù)傳輸之前必須先：在數(shù)據(jù)傳輸之前必須先設(shè)置一條完設(shè)置一條完全的通路全的通路。在線路拆除。在線路拆除(釋放釋放)之前，該通路由一對之前，該通路由一對用戶完全占用。用戶完全占用。o2、報(bào)文交換報(bào)文交換：

48、報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地：報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用存儲(chǔ)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式轉(zhuǎn)發(fā)的方式，報(bào)文需要排隊(duì)。，報(bào)文需要排隊(duì)。o3、分組交換分組交換：分組交換方式和報(bào)文交換方式類似，：分組交換方式和報(bào)文交換方式類似，但但報(bào)文被分成分組傳送，并規(guī)定了最大長度報(bào)文被分成分組傳送，并規(guī)定了最大長度。26 差錯(cuò)控制技術(shù)o261 差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制方法差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制方法o1、熱噪聲和沖擊噪聲熱噪聲和沖擊噪聲o信道固有的、持續(xù)存在的隨機(jī)熱噪聲；由外界特定信道固有的、持續(xù)存在的隨機(jī)熱噪聲；由外界特定的短暫原因所造成的沖擊噪聲，是傳輸中產(chǎn)生差錯(cuò)的短暫原因所造成的沖擊噪聲，是傳輸中產(chǎn)生差錯(cuò)的主要原因。的主要原因

49、。 o差錯(cuò)控制方法是：數(shù)據(jù)信息位在向信道發(fā)送之前，差錯(cuò)控制方法是：數(shù)據(jù)信息位在向信道發(fā)送之前，先按照某種關(guān)系附加上一定的冗余位，構(gòu)成一個(gè)碼先按照某種關(guān)系附加上一定的冗余位，構(gòu)成一個(gè)碼字后再發(fā)送，這個(gè)過程稱為字后再發(fā)送，這個(gè)過程稱為差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼過程。接過程。接收端收到該碼字后，檢查信息位和附加的冗余位之收端收到該碼字后，檢查信息位和附加的冗余位之間的關(guān)系，以檢查傳輸過程中是否有差錯(cuò)發(fā)生，這間的關(guān)系，以檢查傳輸過程中是否有差錯(cuò)發(fā)生，這個(gè)過程稱為個(gè)過程稱為差錯(cuò)檢驗(yàn)過程差錯(cuò)檢驗(yàn)過程。 26 差錯(cuò)控制技術(shù)o261 差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制方法差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制方法o2、差錯(cuò)的控制方法、差錯(cuò)

50、的控制方法o檢錯(cuò)碼檢錯(cuò)碼能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的編碼；能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的編碼；o糾錯(cuò)碼糾錯(cuò)碼不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能自動(dòng)糾不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能自動(dòng)糾正差錯(cuò)的編碼正差錯(cuò)的編碼o差錯(cuò)控制方法分兩類，一類是差錯(cuò)控制方法分兩類，一類是自動(dòng)請求重發(fā)自動(dòng)請求重發(fā)ARQ，另一類是，另一類是前向糾錯(cuò)前向糾錯(cuò)FEC。26 差錯(cuò)控制技術(shù)o261 差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制方法差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制方法o3、編碼效率、編碼效率R=k/n=k/(k+r)o式中：式中：k為碼字中的信息位位數(shù)，為碼字中的信息位位數(shù)，r為編碼時(shí)為編碼時(shí)外加冗余位位數(shù)，外加冗余位位數(shù)，n為編碼后的碼字長度。為編碼后的碼字長度。26 差錯(cuò)控制技術(shù)o262 奇偶

51、校驗(yàn)法奇偶校驗(yàn)法o1、奇偶校驗(yàn)法奇偶校驗(yàn)法o是一種通過增加冗余位使得碼字中是一種通過增加冗余位使得碼字中“”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)的編碼方法，它是一種檢錯(cuò)法。數(shù)的編碼方法，它是一種檢錯(cuò)法。 o（1）垂直奇偶校驗(yàn)）垂直奇偶校驗(yàn)又稱縱向奇偶校驗(yàn)，它能檢測出每列中又稱縱向奇偶校驗(yàn)，它能檢測出每列中所有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)，對差錯(cuò)的漏檢率接近所有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)，對差錯(cuò)的漏檢率接近1/2 o思考：編碼效率？思考：編碼效率？26 差錯(cuò)控制技術(shù)o（2）水平奇偶校驗(yàn)法水平奇偶校驗(yàn)法o水平奇偶校驗(yàn)水平奇偶校驗(yàn)又稱橫向奇偶校驗(yàn)，它能檢測出每行中所有奇又稱橫向奇偶校驗(yàn)，它能檢測出每行中所有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)，對差錯(cuò)的漏檢率接近數(shù)個(gè)錯(cuò)，對差錯(cuò)的漏檢率接近1/2o偶校驗(yàn)：偶校驗(yàn)：ri=Ii1+Ii2+.+