第3章數(shù)據(jù)傳輸與通信基礎(chǔ)

1、第第3 3章章 數(shù)據(jù)傳輸與通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸與通信基礎(chǔ) 3.13.1數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 3.23.2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 3.33.3多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 3.43.4數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù) 3.53.5差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù) 3.63.6傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì) 3.73.7實(shí)訓(xùn)：制作雙絞線跳線實(shí)訓(xùn)：制作雙絞線跳線 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.1 3.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 3.1.1 數(shù)據(jù)和信號數(shù)據(jù)和信號 數(shù)據(jù)有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種形式。數(shù)據(jù)有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種形式。模擬數(shù)據(jù)是在一定時(shí)間間隔內(nèi)，連續(xù)變化的數(shù)模擬數(shù)據(jù)是

2、在一定時(shí)間間隔內(nèi)，連續(xù)變化的數(shù)據(jù)。因?yàn)槟M數(shù)據(jù)具有連續(xù)性的特點(diǎn)，所以它可據(jù)。因?yàn)槟M數(shù)據(jù)具有連續(xù)性的特點(diǎn)，所以它可以取無限多個數(shù)值。例如聲音、電視圖像信號等以取無限多個數(shù)值。例如聲音、電視圖像信號等都是連續(xù)變化的，都表現(xiàn)為模擬數(shù)據(jù)。都是連續(xù)變化的，都表現(xiàn)為模擬數(shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是表現(xiàn)為離散量的數(shù)據(jù)，只能取有限數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是表現(xiàn)為離散量的數(shù)據(jù)，只能取有限個數(shù)值。在計(jì)算機(jī)中一般采用二進(jìn)制形式，只有個數(shù)值。在計(jì)算機(jī)中一般采用二進(jìn)制形式，只有“0”和和“1”兩個數(shù)值。在數(shù)據(jù)通信中，人們習(xí)慣兩個數(shù)值。在數(shù)據(jù)通信中，人們習(xí)慣將被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的將被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的0、1稱為碼元。稱為碼元。在通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)需

3、要轉(zhuǎn)換為電信號的形式在通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換為電信號的形式從一點(diǎn)傳到另一點(diǎn)。電信號相應(yīng)有兩種基本形式：從一點(diǎn)傳到另一點(diǎn)。電信號相應(yīng)有兩種基本形式：模擬信號和數(shù)字信號。用數(shù)字信號進(jìn)行的傳輸稱模擬信號和數(shù)字信號。用數(shù)字信號進(jìn)行的傳輸稱為數(shù)字傳輸，用模擬信號進(jìn)行的傳輸稱為模擬傳為數(shù)字傳輸，用模擬信號進(jìn)行的傳輸稱為模擬傳輸。輸。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.1.2 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信的基本目的是在接收方與發(fā)送方之間數(shù)據(jù)通信的基本目的是在接收方與發(fā)送方之間交換信息。也就是將數(shù)據(jù)信息通過相應(yīng)的傳輸線交換信息。也就是將數(shù)據(jù)信息通過相應(yīng)的傳輸線路從一臺機(jī)器傳送到另一臺機(jī)器

4、。這里所說的機(jī)路從一臺機(jī)器傳送到另一臺機(jī)器。這里所說的機(jī)器可以是計(jì)算機(jī)、終端設(shè)備以及其它任何通信設(shè)器可以是計(jì)算機(jī)、終端設(shè)備以及其它任何通信設(shè)備。備。數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是以離散的二進(jìn)制數(shù)字信號表數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是以離散的二進(jìn)制數(shù)字信號表示的，但在數(shù)據(jù)通信過程中，它是以數(shù)字信號方示的，但在數(shù)據(jù)通信過程中，它是以數(shù)字信號方式表示，還是以模擬信號方式表示，主要取決于式表示，還是以模擬信號方式表示，主要取決于選用的通信信道所允許傳輸?shù)男盘栴愋?。如果通選用的通信信道所允許傳輸?shù)男盘栴愋汀Ｈ绻ㄐ判诺啦辉试S直接傳輸計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的數(shù)字信號，信信道不允許直接傳輸計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的數(shù)字信號，那么就需要在發(fā)送端將數(shù)字信號變換

5、成模擬信號，那么就需要在發(fā)送端將數(shù)字信號變換成模擬信號，在接收端再將模擬信號還原成數(shù)字信號，這個過在接收端再將模擬信號還原成數(shù)字信號，這個過程被稱為調(diào)制解調(diào)。程被稱為調(diào)制解調(diào)。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.1.3 信道、帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率信道、帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率 1信道信道 信道是信號傳輸?shù)耐ǖ?，主要包括通信設(shè)備和信道是信號傳輸?shù)耐ǖ溃饕ㄍㄐ旁O(shè)備和傳輸媒體。這些媒體可以是有形媒體傳輸媒體。這些媒體可以是有形媒體(如電纜、如電纜、光纖光纖)或無形媒體或無形媒體(如傳輸電磁波的空間如傳輸電磁波的空間)。 信道可以按不同的方法分類：信道可以按不同的方法分類：按照傳輸媒體

6、來分，可分為有線信道和無線按照傳輸媒體來分，可分為有線信道和無線信道；信道；按照傳輸信號的種類，信道又分為模擬信道按照傳輸信號的種類，信道又分為模擬信道和數(shù)字信道；和數(shù)字信道；按照使用權(quán)限又可分為專用信道和公用信道按照使用權(quán)限又可分為專用信道和公用信道等。等。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2帶寬帶寬 帶寬是指頻率范圍，即最高頻率與最低頻率的帶寬是指頻率范圍，即最高頻率與最低頻率的差值，其單位是赫茲（差值，其單位是赫茲（Hz）。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中）。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中能夠遇到的帶寬包括信號的帶寬和信道的帶寬。能夠遇到的帶寬包括信號的帶寬和信道的帶寬。任何一個實(shí)際傳輸?shù)男盘柖伎梢?/p>

7、分解成一系列不任何一個實(shí)際傳輸?shù)男盘柖伎梢苑纸獬梢幌盗胁煌l率、不同幅度的正弦信號，其中具有較大能同頻率、不同幅度的正弦信號，其中具有較大能量比率的正弦信號最高頻率與最低頻率的差值，量比率的正弦信號最高頻率與最低頻率的差值，就是信號的帶寬。就是信號的帶寬。信道的帶寬是指能夠通過信道的正弦信號的頻信道的帶寬是指能夠通過信道的正弦信號的頻率范圍，即信道可傳送的正弦信號的最高頻率與率范圍，即信道可傳送的正弦信號的最高頻率與最低頻率之差。最低頻率之差。 一般說來信號能在某信道上傳輸?shù)那疤釛l件是一般說來信號能在某信道上傳輸?shù)那疤釛l件是信號的頻率范圍在信道可傳輸?shù)念l率范圍內(nèi)，否信號的頻率范圍在信道可傳輸?shù)?/p>

8、頻率范圍內(nèi)，否則就需要對信號進(jìn)行頻譜搬移、壓縮等相應(yīng)的處則就需要對信號進(jìn)行頻譜搬移、壓縮等相應(yīng)的處理。理。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率 數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)之一。數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒鐘傳指標(biāo)之一。數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸所構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進(jìn)制比特?cái)?shù)，單位為比特輸所構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進(jìn)制比特?cái)?shù)，單位為比特/秒秒(bit/second)記做記做bps。對于二進(jìn)制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)。對于二進(jìn)制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為：傳輸速率為：S = 1/t(bps) 需要指出的是帶寬和數(shù)據(jù)傳

9、輸速率之間并沒有需要指出的是帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率之間并沒有直接對應(yīng)的關(guān)系，一般來說，高數(shù)據(jù)速率，也意直接對應(yīng)的關(guān)系，一般來說，高數(shù)據(jù)速率，也意味著大帶寬，但與信道信噪比存在著關(guān)系。味著大帶寬，但與信道信噪比存在著關(guān)系。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.1.4 數(shù)據(jù)的傳輸方式數(shù)據(jù)的傳輸方式 1單工通信方式單工通信方式在單工通信方式中，數(shù)據(jù)信息只能向一個方向在單工通信方式中，數(shù)據(jù)信息只能向一個方向傳輸，任何時(shí)候都不能改變數(shù)據(jù)的傳送方向。如傳輸，任何時(shí)候都不能改變數(shù)據(jù)的傳送方向。如圖圖3.2所示，其中所示，其中A端只能作為發(fā)射端發(fā)送資料，端只能作為發(fā)射端發(fā)送資料，B端只能作為

10、接收端接收資料。為使雙方能單工端只能作為接收端接收資料。為使雙方能單工通信，還需一根線路用于控制。單工通信的信號通信，還需一根線路用于控制。單工通信的信號傳輸鏈路一般由兩條線路組成，一條用于傳輸數(shù)傳輸鏈路一般由兩條線路組成，一條用于傳輸數(shù)據(jù)，另一條用于傳送控制信號，通常又稱為二線據(jù)，另一條用于傳送控制信號，通常又稱為二線制。如：收音機(jī)、電視的信號傳輸方式就是單工制。如：收音機(jī)、電視的信號傳輸方式就是單工通信。通信。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2半雙工通信方式半雙工通信方式在半雙工通信方式中，數(shù)據(jù)信息可以雙向傳送，在半雙工通信方式中，數(shù)據(jù)信息可以雙向傳送，但必須是交替

11、進(jìn)行，同一時(shí)刻一個信道只允許單但必須是交替進(jìn)行，同一時(shí)刻一個信道只允許單方向傳送。如圖方向傳送。如圖3.3所示，其中所示，其中A端和端和B端都具有端都具有發(fā)送和接收裝置，但傳輸線路只有一條，若想改發(fā)送和接收裝置，但傳輸線路只有一條，若想改變信息的傳送方向，需由開關(guān)進(jìn)行切換。適用于變信息的傳送方向，需由開關(guān)進(jìn)行切換。適用于終端之間的會話式通信，但由于通信中要頻繁地終端之間的會話式通信，但由于通信中要頻繁地調(diào)換信道的方向，故效率較低。如：對講機(jī)的通調(diào)換信道的方向，故效率較低。如：對講機(jī)的通信方式。信方式。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3全雙工通信方式全雙工通信方式全雙工通

12、信能在兩個方向上同時(shí)發(fā)送和接收信全雙工通信能在兩個方向上同時(shí)發(fā)送和接收信息，如圖息，如圖3.4所示，它相當(dāng)于把兩個相反方向的所示，它相當(dāng)于把兩個相反方向的單工通信方式組合起來，因此一般采用四線制。單工通信方式組合起來，因此一般采用四線制。全雙工通信效率高，控制簡單，但組成系統(tǒng)造價(jià)全雙工通信效率高，控制簡單，但組成系統(tǒng)造價(jià)高，適用于計(jì)算機(jī)之間通信。如：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、高，適用于計(jì)算機(jī)之間通信。如：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)通信的方式。手機(jī)通信的方式。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.2 3.2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 3.2.1 基帶傳輸基帶傳輸 在數(shù)據(jù)通信中，電信號所固有的基本頻

13、率叫基在數(shù)據(jù)通信中，電信號所固有的基本頻率叫基本頻帶，簡稱為基帶。這種電信號就叫做基帶信本頻帶，簡稱為基帶。這種電信號就叫做基帶信號。在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號的方號。在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號的方法稱為基帶傳輸。法稱為基帶傳輸。在發(fā)送端基帶傳輸?shù)男旁磾?shù)據(jù)經(jīng)過編碼器變換，在發(fā)送端基帶傳輸?shù)男旁磾?shù)據(jù)經(jīng)過編碼器變換，變?yōu)橹苯觽鬏數(shù)幕鶐盘?；在接收端由解碼器恢變?yōu)橹苯觽鬏數(shù)幕鶐盘?；在接收端由解碼器恢復(fù)成與發(fā)送端相同的數(shù)據(jù)?；鶐鬏斒且环N最基復(fù)成與發(fā)送端相同的數(shù)據(jù)。基帶傳輸是一種最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。本的數(shù)據(jù)傳輸方式。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.2.2

14、頻帶傳輸頻帶傳輸 頻帶傳輸技術(shù)就是利用調(diào)制器把二進(jìn)制信號調(diào)頻帶傳輸技術(shù)就是利用調(diào)制器把二進(jìn)制信號調(diào)制成能在公共電話線上傳輸?shù)囊纛l信號制成能在公共電話線上傳輸?shù)囊纛l信號(模擬信模擬信號號)，將音頻信號在傳輸介質(zhì)中傳送到接收端后，將音頻信號在傳輸介質(zhì)中傳送到接收端后，再經(jīng)過解調(diào)器的解調(diào)，把音頻信號還原成二進(jìn)制再經(jīng)過解調(diào)器的解調(diào)，把音頻信號還原成二進(jìn)制的電信號。的電信號。 頻帶傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是克服了電話線上不能傳送基頻帶傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是克服了電話線上不能傳送基帶信號的缺點(diǎn)，用于語音通信的電話交換網(wǎng)技術(shù)帶信號的缺點(diǎn)，用于語音通信的電話交換網(wǎng)技術(shù)成熟，造價(jià)較低，而且能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)的目的，成熟，造價(jià)較低，而且能夠

15、實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的目的，從而提高了通信線路的利用率。但其缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)從而提高了通信線路的利用率。但其缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)效率較低。傳輸速率和系統(tǒng)效率較低。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.2.3 寬帶傳輸寬帶傳輸 寬帶系統(tǒng)是指具有比話音信道寬帶系統(tǒng)是指具有比話音信道(4kHz)帶寬更寬帶寬更寬的信道。使用這種寬帶技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)，稱的信道。使用這種寬帶技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)，稱為寬帶傳輸系統(tǒng)。寬帶傳輸系統(tǒng)可以進(jìn)行高速的為寬帶傳輸系統(tǒng)。寬帶傳輸系統(tǒng)可以進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸，并且允許在同一信道上進(jìn)行數(shù)字信息數(shù)據(jù)傳輸，并且允許在同一信道上進(jìn)行數(shù)字信息和模擬信息服務(wù)。和模擬信息服務(wù)。

16、 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.2.4 串行通信與并行通信串行通信與并行通信 1串行通信串行通信在計(jì)算機(jī)中，通常是用在計(jì)算機(jī)中，通常是用8位的二進(jìn)制代碼來表位的二進(jìn)制代碼來表示一個字符。在數(shù)據(jù)通信中，人們可以按圖示一個字符。在數(shù)據(jù)通信中，人們可以按圖3.6所示的方式，將待傳送的每個字符的二進(jìn)制代碼所示的方式，將待傳送的每個字符的二進(jìn)制代碼按由低位到高位的順序依次進(jìn)行發(fā)送，到達(dá)對方按由低位到高位的順序依次進(jìn)行發(fā)送，到達(dá)對方后，再由通信接收裝置將二進(jìn)制代碼還原成字符后，再由通信接收裝置將二進(jìn)制代碼還原成字符的方式稱為串行通信。串行通信方式的傳輸速率的方式稱為串行通信。串

17、行通信方式的傳輸速率較低，但只需要在接收端與發(fā)送端之間建立一條較低，但只需要在接收端與發(fā)送端之間建立一條通信信道，因此費(fèi)用低。目前，在遠(yuǎn)程通信中，通信信道，因此費(fèi)用低。目前，在遠(yuǎn)程通信中，人們一般采用串行通信方式。人們一般采用串行通信方式。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2并行通信并行通信 人們可以利用多條并行的通信線路，將表示一人們可以利用多條并行的通信線路，將表示一個字符的個字符的8位二進(jìn)制代碼同時(shí)通過位二進(jìn)制代碼同時(shí)通過8條對應(yīng)的通信條對應(yīng)的通信信道發(fā)送出去，每次發(fā)送一個字符代碼，這種工信道發(fā)送出去，每次發(fā)送一個字符代碼，這種工作方式稱為并行通信。并行通信的特點(diǎn)是，

18、通信作方式稱為并行通信。并行通信的特點(diǎn)是，通信過程中，收發(fā)雙方之間必須建立并行的多條通信過程中，收發(fā)雙方之間必須建立并行的多條通信信道，在同樣傳輸速率的情況下，并行通信在單信道，在同樣傳輸速率的情況下，并行通信在單位時(shí)間內(nèi)所傳送的碼元數(shù)是串行通信的位時(shí)間內(nèi)所傳送的碼元數(shù)是串行通信的n倍。但倍。但是，由于要建立多個通信信道，因此造價(jià)較高，是，由于要建立多個通信信道，因此造價(jià)較高，一般用于近距離傳輸。一般用于近距離傳輸。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.2.5 同步技術(shù)同步技術(shù) 1位同步位同步位同步是指接收端和發(fā)送端的二進(jìn)制位信號在位同步是指接收端和發(fā)送端的二進(jìn)制位信號在時(shí)

19、間上一致，這就要求接收端要根據(jù)發(fā)送端發(fā)送時(shí)間上一致，這就要求接收端要根據(jù)發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的起止時(shí)間和時(shí)鐘頻率來校正自己的時(shí)間基數(shù)據(jù)的起止時(shí)間和時(shí)鐘頻率來校正自己的時(shí)間基準(zhǔn)與時(shí)鐘頻率。準(zhǔn)與時(shí)鐘頻率。 2字符同步字符同步標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的ASCII字符是由字符是由8bit二進(jìn)制二進(jìn)制0、1組成。組成。發(fā)送端以發(fā)送端以8bit為一個字符單元來發(fā)送，接收端也為一個字符單元來發(fā)送，接收端也以以8bit的字符單元來接收。保證收發(fā)雙方正確傳的字符單元來接收。保證收發(fā)雙方正確傳輸字符的過程就叫做字符同步。輸字符的過程就叫做字符同步。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.3 3.3 多路復(fù)用技術(shù)多

20、路復(fù)用技術(shù) 在長途通信中，一些高容量的同軸電纜、衛(wèi)星在長途通信中，一些高容量的同軸電纜、衛(wèi)星設(shè)施以及光纜，其可傳輸?shù)念l率帶寬很寬，為了設(shè)施以及光纜，其可傳輸?shù)念l率帶寬很寬，為了高效合理地利用這些資源，出現(xiàn)了多路復(fù)用技術(shù)。高效合理地利用這些資源，出現(xiàn)了多路復(fù)用技術(shù)。多路復(fù)用就是在單一的通信線多路復(fù)用就是在單一的通信線(一條物理電纜線一條物理電纜線)上，上，同時(shí)傳輸多個不同來源的信息。從不同發(fā)送端發(fā)同時(shí)傳輸多個不同來源的信息。從不同發(fā)送端發(fā)出的信息出的信息S1，S2，Sn，先由復(fù)合器復(fù)合為一個，先由復(fù)合器復(fù)合為一個信息，再通過單一信道傳輸至接收端。接收前先信息，再通過單一信道傳輸至接收端。接收前先

21、由分離器分出各個信號，再被各接收端接收。可由分離器分出各個信號，再被各接收端接收?？梢姡嗦窂?fù)用需經(jīng)復(fù)合、傳輸、分離三個過程。見，多路復(fù)用需經(jīng)復(fù)合、傳輸、分離三個過程。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.3.1 頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用FDM 在在FDM頻分復(fù)用中，各個頻段都有一定的帶寬，頻分復(fù)用中，各個頻段都有一定的帶寬，稱之為邏輯信道。為了防止相鄰信道信號頻率覆稱之為邏輯信道。為了防止相鄰信道信號頻率覆蓋造成的干擾，而相鄰兩個信號的頻率段之間設(shè)蓋造成的干擾，而相鄰兩個信號的頻率段之間設(shè)立一定的立一定的“保護(hù)保護(hù)”帶，保護(hù)帶對應(yīng)的頻率未被使帶，保護(hù)帶對應(yīng)的頻率未被使用

22、，以保證各個頻帶互相隔離不會交疊。用，以保證各個頻帶互相隔離不會交疊。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.3.2 時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用TDM 時(shí)分多路復(fù)用是將傳輸信號的時(shí)間進(jìn)行分割，時(shí)分多路復(fù)用是將傳輸信號的時(shí)間進(jìn)行分割，使不同的信號在不同時(shí)間內(nèi)傳送，即將整個傳輸使不同的信號在不同時(shí)間內(nèi)傳送，即將整個傳輸時(shí)間分為許多時(shí)間間隔時(shí)間分為許多時(shí)間間隔(稱為時(shí)隙、時(shí)間片稱為時(shí)隙、時(shí)間片)，每，每個時(shí)間片被一路信號占用。也就是說個時(shí)間片被一路信號占用。也就是說TDM就是就是通過在時(shí)間上交叉發(fā)送每一路信號的一部分來實(shí)通過在時(shí)間上交叉發(fā)送每一路信號的一部分來實(shí)現(xiàn)一條線路傳送多路信號

23、?，F(xiàn)一條線路傳送多路信號。1同步時(shí)分多路復(fù)用同步時(shí)分多路復(fù)用STDM采用固定時(shí)間片分配方式，即將傳輸信號的時(shí)采用固定時(shí)間片分配方式，即將傳輸信號的時(shí)間按特定長度連續(xù)地劃分成特定時(shí)間段，再將每間按特定長度連續(xù)地劃分成特定時(shí)間段，再將每一時(shí)間段劃分成等長度的多個時(shí)間片，每個時(shí)間一時(shí)間段劃分成等長度的多個時(shí)間片，每個時(shí)間片以固定的方式分配給各路數(shù)字信號，各路數(shù)字片以固定的方式分配給各路數(shù)字信號，各路數(shù)字信號在每一時(shí)間段都順序分配到一個時(shí)間片。信號在每一時(shí)間段都順序分配到一個時(shí)間片。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2異步時(shí)分多路復(fù)用異步時(shí)分多路復(fù)用ATDM異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)又被稱

24、為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)又被稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用(STDM)或智能時(shí)分復(fù)用或智能時(shí)分復(fù)用(ITDM)，它能動態(tài)地按，它能動態(tài)地按需分配時(shí)間片，避免每個時(shí)間段中出現(xiàn)空閑時(shí)間需分配時(shí)間片，避免每個時(shí)間段中出現(xiàn)空閑時(shí)間片。片。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.3.3 波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用WDM波分多路復(fù)用實(shí)質(zhì)上是利用了光具有不同的波波分多路復(fù)用實(shí)質(zhì)上是利用了光具有不同的波長的特征，波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。隨著光長的特征，波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。隨著光纖技術(shù)的使用，基于光信號傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)得到纖技術(shù)的使用，基于光信號傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)得到重視。光的波分多路復(fù)用是利用波分

25、復(fù)用設(shè)備將重視。光的波分多路復(fù)用是利用波分復(fù)用設(shè)備將不同信道的信號調(diào)制成不同波長的光，并復(fù)用到不同信道的信號調(diào)制成不同波長的光，并復(fù)用到光纖信道上，由于波長不同，所以各路光信號互光纖信道上，由于波長不同，所以各路光信號互不干擾，在接收方，采用波分設(shè)備將各路波長的不干擾，在接收方，采用波分設(shè)備將各路波長的光分解出來。光分解出來。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.3.4 碼分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用CDM碼分多路復(fù)用也是一種共享信道的方法，每個碼分多路復(fù)用也是一種共享信道的方法，每個用戶可在同一時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信用戶可在同一時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信,但但使用的是基于碼

26、型的分割信道的方法，即每個用使用的是基于碼型的分割信道的方法，即每個用戶分配一個地址碼，各個碼型互不重又疊，通信戶分配一個地址碼，各個碼型互不重又疊，通信各方之間不會相互干擾，且抗干擾能力強(qiáng)。各方之間不會相互干擾，且抗干擾能力強(qiáng)。碼分多路復(fù)用技術(shù)主要用于無線通信系統(tǒng)，特碼分多路復(fù)用技術(shù)主要用于無線通信系統(tǒng)，特別是移動通信系統(tǒng)，它不僅可以提高通信的話音別是移動通信系統(tǒng)，它不僅可以提高通信的話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皽p少干擾對通信的質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皽p少干擾對通信的影響，而且增大了通信系統(tǒng)的容量，筆記本電腦、影響，而且增大了通信系統(tǒng)的容量，筆記本電腦、個人數(shù)字助理（個人數(shù)字助理（PDA

27、）以及掌上電腦等移動性計(jì)）以及掌上電腦等移動性計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通信就是使用了這種技術(shù)。算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通信就是使用了這種技術(shù)。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.4 3.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù) 3.4.1 電路交換電路交換 電路交換是一種直接的交換方式，它為一對需電路交換是一種直接的交換方式，它為一對需要進(jìn)行通信的裝置之間提供一條臨時(shí)的專用通道，要進(jìn)行通信的裝置之間提供一條臨時(shí)的專用通道，一般由交換機(jī)負(fù)責(zé)建立。即提供一條專用的傳輸一般由交換機(jī)負(fù)責(zé)建立。即提供一條專用的傳輸通道，即可是物理通道又可是邏輯通道。通道，即可是物理通道又可是邏輯通道。 目前公用電話網(wǎng)廣泛使用的交換方

28、式就是電路目前公用電話網(wǎng)廣泛使用的交換方式就是電路交換，經(jīng)由電路交換的通信包括三個階段：線路交換，經(jīng)由電路交換的通信包括三個階段：線路建立階段、數(shù)據(jù)傳輸階段、線路釋放階段。建立階段、數(shù)據(jù)傳輸階段、線路釋放階段。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.4.2 存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā) 在存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常為一臺在存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常為一臺專用計(jì)算機(jī)，帶有足夠的外存，以便在數(shù)據(jù)進(jìn)入專用計(jì)算機(jī)，帶有足夠的外存，以便在數(shù)據(jù)進(jìn)入時(shí)，進(jìn)行緩沖存儲。節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行緩沖存儲。節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)暫放在節(jié)點(diǎn)的存儲設(shè)備之中，等輸出線路空閑時(shí)，暫放在節(jié)點(diǎn)的

29、存儲設(shè)備之中，等輸出線路空閑時(shí)，再根據(jù)數(shù)據(jù)中所附的目的地址轉(zhuǎn)發(fā)到下一個合適再根據(jù)數(shù)據(jù)中所附的目的地址轉(zhuǎn)發(fā)到下一個合適的節(jié)點(diǎn)，如此往復(fù)，直到數(shù)據(jù)到達(dá)目標(biāo)地址。的節(jié)點(diǎn)，如此往復(fù)，直到數(shù)據(jù)到達(dá)目標(biāo)地址。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)： 由于通信子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)可以存儲報(bào)文由于通信子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)可以存儲報(bào)文(或報(bào)或報(bào)文分組文分組)，因此多個報(bào)文，因此多個報(bào)文(或報(bào)文分組或報(bào)文分組)可以共享通可以共享通信信道，線路利用率高；信信道，線路利用率高； 通信子網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)具有路徑選擇功能，可以動通信子網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)具有路徑選擇功能，可

30、以動態(tài)選擇報(bào)文態(tài)選擇報(bào)文(或報(bào)文分組或報(bào)文分組)通過通信子網(wǎng)的最佳路通過通信子網(wǎng)的最佳路徑，同時(shí)可以平滑通信量，提高系統(tǒng)效率；徑，同時(shí)可以平滑通信量，提高系統(tǒng)效率； 報(bào)文報(bào)文(或報(bào)文分組或報(bào)文分組)在通過通信子網(wǎng)中的每個在通過通信子網(wǎng)中的每個節(jié)點(diǎn)時(shí)，均要進(jìn)行差錯檢查與糾錯處理，因此可節(jié)點(diǎn)時(shí)，均要進(jìn)行差錯檢查與糾錯處理，因此可以減少傳輸錯誤，提高系統(tǒng)可靠性；以減少傳輸錯誤，提高系統(tǒng)可靠性； 通過節(jié)點(diǎn)，可以對不同通信速率的線路進(jìn)行通過節(jié)點(diǎn)，可以對不同通信速率的線路進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換，也可以對不同的數(shù)據(jù)代碼格式進(jìn)行交速率轉(zhuǎn)換，也可以對不同的數(shù)據(jù)代碼格式進(jìn)行交換。換。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié)

31、 束束本本 節(jié)節(jié)1報(bào)文交換方式報(bào)文交換方式 報(bào)文交換方式就是用戶把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分報(bào)文交換方式就是用戶把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分割成一定大小的報(bào)文。每一個報(bào)文由傳輸?shù)臄?shù)據(jù)割成一定大小的報(bào)文。每一個報(bào)文由傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和報(bào)頭組成，報(bào)頭中有源地址和目標(biāo)地址。報(bào)文和報(bào)頭組成，報(bào)頭中有源地址和目標(biāo)地址。報(bào)文由發(fā)送端發(fā)送，在節(jié)點(diǎn)處被暫時(shí)存儲，節(jié)點(diǎn)根據(jù)由發(fā)送端發(fā)送，在節(jié)點(diǎn)處被暫時(shí)存儲，節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)頭中的目標(biāo)地址為報(bào)文進(jìn)行路徑選擇，當(dāng)報(bào)文報(bào)頭中的目標(biāo)地址為報(bào)文進(jìn)行路徑選擇，當(dāng)報(bào)文要發(fā)送的目的地址線路空閑時(shí)，節(jié)點(diǎn)立即將報(bào)文要發(fā)送的目的地址線路空閑時(shí)，節(jié)點(diǎn)立即將報(bào)文發(fā)送到目的地。發(fā)送到目的地。報(bào)文交換的主要應(yīng)用領(lǐng)域是電子

32、郵件、電報(bào)、報(bào)文交換的主要應(yīng)用領(lǐng)域是電子郵件、電報(bào)、非緊急的業(yè)務(wù)查詢和應(yīng)答。非緊急的業(yè)務(wù)查詢和應(yīng)答。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2分組交換方式分組交換方式 分組交換方式也稱包交換方式，該方式是把長分組交換方式也稱包交換方式，該方式是把長的報(bào)文分成若干較短的報(bào)文分組，以報(bào)文分組為的報(bào)文分成若干較短的報(bào)文分組，以報(bào)文分組為單位進(jìn)行發(fā)送、暫存和轉(zhuǎn)發(fā)。每個報(bào)文分組，除單位進(jìn)行發(fā)送、暫存和轉(zhuǎn)發(fā)。每個報(bào)文分組，除要傳送數(shù)據(jù)地址信息外，還有數(shù)據(jù)分組編號。報(bào)要傳送數(shù)據(jù)地址信息外，還有數(shù)據(jù)分組編號。報(bào)文在發(fā)送端被分組后，各組報(bào)文可按不同的傳輸文在發(fā)送端被分組后，各組報(bào)文可按不同的傳輸路

33、徑進(jìn)行傳輸，經(jīng)過節(jié)點(diǎn)時(shí)，同樣要存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，路徑進(jìn)行傳輸，經(jīng)過節(jié)點(diǎn)時(shí)，同樣要存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，最后在接收端將各報(bào)文分組按編號再重新組成報(bào)最后在接收端將各報(bào)文分組按編號再重新組成報(bào)文。文。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié) 數(shù)據(jù)報(bào)方式數(shù)據(jù)報(bào)方式 數(shù)據(jù)報(bào)交換方式把任一個分組都當(dāng)作單獨(dú)的數(shù)據(jù)報(bào)交換方式把任一個分組都當(dāng)作單獨(dú)的“小報(bào)文小報(bào)文”來處理，而不管它屬于哪個報(bào)文的分來處理，而不管它屬于哪個報(bào)文的分組。組。 數(shù)據(jù)報(bào)工作方式具有以下特點(diǎn)：數(shù)據(jù)報(bào)工作方式具有以下特點(diǎn)： 同一報(bào)文的不同分組可以由不同的傳輸路徑同一報(bào)文的不同分組可以由不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)；通過通信子網(wǎng)； 同一報(bào)文的不同

34、分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)可能出同一報(bào)文的不同分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失現(xiàn)象；現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失現(xiàn)象； 每一個分組在傳輸過程中都必須帶有目的地每一個分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址與源地址；址與源地址； 數(shù)據(jù)報(bào)方式報(bào)文傳輸延遲較大，適用于突發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)方式報(bào)文傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長報(bào)文、會話式通信。性通信，不適用于長報(bào)文、會話式通信。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié) 虛電路方式虛電路方式所謂虛電路就是兩個用戶的終端設(shè)備在開始互所謂虛電路就是兩個用戶的終端設(shè)備在開始互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前需要通過通信網(wǎng)絡(luò)建立邏相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前需要通過通信網(wǎng)絡(luò)建立

35、邏輯上的連接，一旦這種連接建立，直至用戶不需輯上的連接，一旦這種連接建立，直至用戶不需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)清除這種連接。要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)清除這種連接。其主要的特點(diǎn)是：所有分組都必須沿著事先建其主要的特點(diǎn)是：所有分組都必須沿著事先建立的虛電路傳輸，存在一個虛呼叫建立階段和拆立的虛電路傳輸，存在一個虛呼叫建立階段和拆除階段除階段(清除階段清除階段)。與電路交換相比，并不意味。與電路交換相比，并不意味著實(shí)體間存在像電路交換方式那樣的專用線路，著實(shí)體間存在像電路交換方式那樣的專用線路，而是選定了特定路徑進(jìn)行傳輸，分組所途經(jīng)的所而是選定了特定路徑進(jìn)行傳輸，分組所途經(jīng)的所有節(jié)點(diǎn)都對這些分組進(jìn)行存儲有節(jié)點(diǎn)都

36、對這些分組進(jìn)行存儲/轉(zhuǎn)發(fā)，這是與電轉(zhuǎn)發(fā)，這是與電路交換的實(shí)質(zhì)上的區(qū)別。路交換的實(shí)質(zhì)上的區(qū)別。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3信元交換方式信元交換方式 異步傳輸模式異步傳輸模式ATM從本質(zhì)上看，也是一種高速從本質(zhì)上看，也是一種高速分組交換技術(shù)。分組交換的基本數(shù)據(jù)傳輸單元是分組交換技術(shù)。分組交換的基本數(shù)據(jù)傳輸單元是分組，而分組，而ATM的基本數(shù)據(jù)傳輸單元是信元。它的基本數(shù)據(jù)傳輸單元是信元。它將數(shù)字、語音、圖像等所有的數(shù)字信息分解為長將數(shù)字、語音、圖像等所有的數(shù)字信息分解為長度固定的信元度固定的信元(cell)。信元由信元頭和信息段組成，。信元由信元頭和信息段組成，傳輸系統(tǒng)

37、通過信元頭識別通路。在傳輸系統(tǒng)通過信元頭識別通路。在ATM中規(guī)定中規(guī)定每個信元有一個每個信元有一個5byte信元頭與一個信元頭與一個48byte的信息的信息段，信元長度為段，信元長度為53byte。這樣，每個信元進(jìn)行傳。這樣，每個信元進(jìn)行傳輸都花費(fèi)同樣的時(shí)間，從而可以把信道的時(shí)間劃輸都花費(fèi)同樣的時(shí)間，從而可以把信道的時(shí)間劃分為一個時(shí)間片序列，每個時(shí)間片用來傳輸一個分為一個時(shí)間片序列，每個時(shí)間片用來傳輸一個信元。信元。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.5 3.5 差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù) 3.5.1 差錯產(chǎn)生的原因與差錯類型差錯產(chǎn)生的原因與差錯類型我們把通過通信信道后接收

38、數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不我們把通過通信信道后接收數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象稱為傳輸差錯，常簡稱為差錯。差錯一致的現(xiàn)象稱為傳輸差錯，常簡稱為差錯。差錯的產(chǎn)生是不可避免的，我們的任務(wù)是分析差錯產(chǎn)的產(chǎn)生是不可避免的，我們的任務(wù)是分析差錯產(chǎn)生的原因與差錯類型，研究檢查是否出現(xiàn)差錯及生的原因與差錯類型，研究檢查是否出現(xiàn)差錯及如何糾正差錯，即差錯控制方法。如何糾正差錯，即差錯控制方法。當(dāng)數(shù)據(jù)從信源出發(fā)，經(jīng)過通信信道時(shí)，由于通當(dāng)數(shù)據(jù)從信源出發(fā)，經(jīng)過通信信道時(shí)，由于通信信道總是有一定的噪聲存在，在到達(dá)信宿時(shí)，信信道總是有一定的噪聲存在，在到達(dá)信宿時(shí)，接收信號將是信號與噪聲的疊加。在接收端，接接收信號將是信號與噪聲的疊

39、加。在接收端，接收電路在取樣時(shí)判斷信號電平。如果噪聲對信號收電路在取樣時(shí)判斷信號電平。如果噪聲對信號疊加的結(jié)果在電平判決時(shí)出現(xiàn)錯誤，就會引起傳疊加的結(jié)果在電平判決時(shí)出現(xiàn)錯誤，就會引起傳輸數(shù)據(jù)的錯誤。輸數(shù)據(jù)的錯誤。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.5.2 誤碼率誤碼率 誤碼率是指二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳誤碼率是指二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率，它在數(shù)值上近似等于錯的概率，它在數(shù)值上近似等于Pe=Ne/N式中：式中：N為傳輸?shù)亩M(jìn)制碼元總數(shù)，為傳輸?shù)亩M(jìn)制碼元總數(shù)，Ne為被傳錯的為被傳錯的碼元數(shù)。碼元數(shù)。在理解誤碼率定義時(shí)，應(yīng)注意以下幾個問題：在理解誤碼率定義

40、時(shí)，應(yīng)注意以下幾個問題： 誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)。態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)。 對于一個實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地對于一個實(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；在數(shù)據(jù)傳輸速度確定后，誤碼率越低，碼率要求；在數(shù)據(jù)傳輸速度確定后，誤碼率越低，傳輸系統(tǒng)設(shè)備越復(fù)雜，造價(jià)越高。傳輸系統(tǒng)設(shè)備越復(fù)雜，造價(jià)越高。 對于實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如果傳輸?shù)牟皇嵌τ趯?shí)際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如果傳輸?shù)牟皇嵌M(jìn)制碼元，要折合成二進(jìn)制碼元來計(jì)算。進(jìn)制碼元，要折合成二進(jìn)制碼元來

41、計(jì)算。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.5.3 檢錯碼與糾錯碼檢錯碼與糾錯碼 人們在設(shè)計(jì)差錯控制的具體方法時(shí)提出兩種策人們在設(shè)計(jì)差錯控制的具體方法時(shí)提出兩種策略：略： 讓每個傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息，以讓每個傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息，以便在接收端能發(fā)現(xiàn)并自動糾正傳輸差錯，即糾錯便在接收端能發(fā)現(xiàn)并自動糾正傳輸差錯，即糾錯碼方案。碼方案。 讓分組僅包含以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯的冗余信讓分組僅包含以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯的冗余信息，但不能確定哪一比特是錯的，并且自己不能息，但不能確定哪一比特是錯的，并且自己不能糾正傳輸差錯，即檢錯碼方案。糾正傳輸差錯，即檢錯碼方案。糾錯碼方法雖然

42、有優(yōu)越之處，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、造糾錯碼方法雖然有優(yōu)越之處，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、造價(jià)高、費(fèi)時(shí)間，在一般的通信場合不易采用。檢價(jià)高、費(fèi)時(shí)間，在一般的通信場合不易采用。檢錯碼方法雖然需要通過重傳機(jī)制達(dá)到糾錯，但原錯碼方法雖然需要通過重傳機(jī)制達(dá)到糾錯，但原理簡單，實(shí)現(xiàn)容易，編碼與解碼速度快，目前正理簡單，實(shí)現(xiàn)容易，編碼與解碼速度快，目前正得到廣泛地使用。得到廣泛地使用。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.5.4 常用檢錯碼常用檢錯碼 1奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼是一種最常見的檢錯碼，它分為垂奇偶校驗(yàn)碼是一種最常見的檢錯碼，它分為垂直奇偶校驗(yàn)碼和水平奇偶校驗(yàn)碼。直奇偶校驗(yàn)碼和水平奇偶校驗(yàn)碼。

43、垂直奇偶校驗(yàn)碼的編碼規(guī)則是在發(fā)送的數(shù)據(jù)塊垂直奇偶校驗(yàn)碼的編碼規(guī)則是在發(fā)送的數(shù)據(jù)塊后附加一位校驗(yàn)位，該位的取值由采用的校驗(yàn)方后附加一位校驗(yàn)位，該位的取值由采用的校驗(yàn)方法和原數(shù)據(jù)塊中法和原數(shù)據(jù)塊中“1”的個數(shù)之和決定。例如，傳的個數(shù)之和決定。例如，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息為輸?shù)臄?shù)據(jù)信息為“1010001”，采用偶校驗(yàn)時(shí)，附，采用偶校驗(yàn)時(shí)，附加位為加位為“1”，則發(fā)送的數(shù)據(jù)信息則變?yōu)?，則發(fā)送的數(shù)據(jù)信息則變?yōu)椤?0100011”；而采用奇校驗(yàn)時(shí)，附加位為；而采用奇校驗(yàn)時(shí)，附加位為“0”，信息變?yōu)樾畔⒆優(yōu)椤?0100010”。接收方只要根據(jù)校驗(yàn)方。接收方只要根據(jù)校驗(yàn)方法即可知道接收的數(shù)據(jù)是否有錯。法即可知道接收的

44、數(shù)據(jù)是否有錯。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2循環(huán)冗余編碼循環(huán)冗余編碼(CRC)CRC碼檢錯方法是：將要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特序列碼檢錯方法是：將要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特序列當(dāng)作一個多項(xiàng)式當(dāng)作一個多項(xiàng)式f(x)的系數(shù)，在發(fā)送端用收發(fā)雙的系數(shù)，在發(fā)送端用收發(fā)雙方預(yù)先約定的生成多項(xiàng)式方預(yù)先約定的生成多項(xiàng)式G(x)去除，求得一個余去除，求得一個余數(shù)多項(xiàng)式。將余數(shù)多項(xiàng)式加到數(shù)據(jù)多項(xiàng)式之后發(fā)數(shù)多項(xiàng)式。將余數(shù)多項(xiàng)式加到數(shù)據(jù)多項(xiàng)式之后發(fā)送到接收端。在接收端用同樣的生成多項(xiàng)式送到接收端。在接收端用同樣的生成多項(xiàng)式G(x)去除接收數(shù)據(jù)多項(xiàng)式去除接收數(shù)據(jù)多項(xiàng)式f(x)，得到計(jì)算余數(shù)多項(xiàng)式。，得到計(jì)算余數(shù)多

45、項(xiàng)式。如果計(jì)算余數(shù)多項(xiàng)式與接收余數(shù)多項(xiàng)式相同，則如果計(jì)算余數(shù)多項(xiàng)式與接收余數(shù)多項(xiàng)式相同，則表示傳輸無差錯；如果計(jì)算余數(shù)多項(xiàng)式與接收余表示傳輸無差錯；如果計(jì)算余數(shù)多項(xiàng)式與接收余數(shù)多項(xiàng)式不相同，則表示傳輸有差錯，由發(fā)送方數(shù)多項(xiàng)式不相同，則表示傳輸有差錯，由發(fā)送方重發(fā)數(shù)據(jù)，直至正確為止。重發(fā)數(shù)據(jù)，直至正確為止。CRC碼檢錯能力強(qiáng)，碼檢錯能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)容易，是目前應(yīng)用最廣的檢錯碼編碼方法之實(shí)現(xiàn)容易，是目前應(yīng)用最廣的檢錯碼編碼方法之一。一。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.5.5 差錯控制機(jī)制差錯控制機(jī)制 1停止等待方式停止等待方式 在停止等待方式中，發(fā)送方在發(fā)送完一數(shù)據(jù)幀在停止等

46、待方式中，發(fā)送方在發(fā)送完一數(shù)據(jù)幀后，要等待接收方的應(yīng)答幀的到來。應(yīng)答幀表示后，要等待接收方的應(yīng)答幀的到來。應(yīng)答幀表示上一幀已正確接收，發(fā)送方就可以發(fā)送下一數(shù)據(jù)上一幀已正確接收，發(fā)送方就可以發(fā)送下一數(shù)據(jù)幀，否則重發(fā)出錯數(shù)據(jù)幀。幀，否則重發(fā)出錯數(shù)據(jù)幀。 2連續(xù)工作方式連續(xù)工作方式 拉回方式拉回方式在拉回方式中，發(fā)送方可以連續(xù)向接收方發(fā)送在拉回方式中，發(fā)送方可以連續(xù)向接收方發(fā)送數(shù)據(jù)幀，接收方對接收的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行校驗(yàn)，然后數(shù)據(jù)幀，接收方對接收的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行校驗(yàn)，然后向發(fā)送方發(fā)回應(yīng)答幀。向發(fā)送方發(fā)回應(yīng)答幀。 選擇重發(fā)方式選擇重發(fā)方式選擇重發(fā)方式與拉回方式不同之處在于：如果選擇重發(fā)方式與拉回方式不同之處在于：

47、如果在發(fā)送完編號為在發(fā)送完編號為5的數(shù)據(jù)幀時(shí)，接收到編號為的數(shù)據(jù)幀時(shí)，接收到編號為2的的數(shù)據(jù)幀傳輸出錯的應(yīng)答幀，那么發(fā)送方在發(fā)送完數(shù)據(jù)幀傳輸出錯的應(yīng)答幀，那么發(fā)送方在發(fā)送完編號為編號為5的數(shù)據(jù)幀后，只重發(fā)出錯的的數(shù)據(jù)幀后，只重發(fā)出錯的2號數(shù)據(jù)幀。號數(shù)據(jù)幀。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.6 3.6 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì) 3.6.1 雙絞線雙絞線 1雙絞線的物理特性與分類雙絞線的物理特性與分類雙絞線由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根、四根或雙絞線由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根、四根或八根絕緣導(dǎo)線組成。它是局域網(wǎng)布線中最常用的八根絕緣導(dǎo)線組成。它是局域網(wǎng)布線中最常用的一種傳輸介質(zhì)，尤其在

48、星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，雙絞線一種傳輸介質(zhì)，尤其在星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，雙絞線是必不可少的布線材料。為了降低信號的干擾程是必不可少的布線材料。為了降低信號的干擾程度，每一對雙絞線一般由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏度，每一對雙絞線一般由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成，每根銅導(dǎo)線的絕緣層上分別涂有不同的繞而成，每根銅導(dǎo)線的絕緣層上分別涂有不同的顏色，便于區(qū)別。顏色，便于區(qū)別。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2屏蔽和非屏蔽雙絞線的區(qū)別屏蔽和非屏蔽雙絞線的區(qū)別 屏蔽雙絞線電纜最大的特點(diǎn)在于封裝在其中的屏蔽雙絞線電纜最大的特點(diǎn)在于封裝在其中的雙絞線與外層絕緣膠皮之間有一層金屬材料。屏雙絞線與外層絕緣膠皮之間

49、有一層金屬材料。屏蔽雙絞線電纜的結(jié)構(gòu)能減小輻射，防止信息被竊蔽雙絞線電纜的結(jié)構(gòu)能減小輻射，防止信息被竊聽，同時(shí)還具有較高的數(shù)據(jù)傳輸率但屏蔽雙絞線聽，同時(shí)還具有較高的數(shù)據(jù)傳輸率但屏蔽雙絞線電纜的價(jià)格相對較高，安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線電纜的價(jià)格相對較高，安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線困難，必須使用特殊的連接器，技術(shù)要求也比非困難，必須使用特殊的連接器，技術(shù)要求也比非屏蔽雙絞線電纜高。與屏蔽雙絞線相比，非屏蔽屏蔽雙絞線電纜高。與屏蔽雙絞線相比，非屏蔽雙絞線電纜外面只有一層絕緣膠皮，因而重量輕、雙絞線電纜外面只有一層絕緣膠皮，因而重量輕、易彎曲、易安裝，組網(wǎng)靈活，非常適用于結(jié)構(gòu)化易彎曲、易安裝，組網(wǎng)靈活，非常適

50、用于結(jié)構(gòu)化布線。所以，在無特殊要求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線中，布線。所以，在無特殊要求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線中，常使用非屏蔽雙絞線電纜。常使用非屏蔽雙絞線電纜。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3非屏蔽雙絞線的傳輸特性非屏蔽雙絞線的傳輸特性 3類雙絞線類雙絞線3類雙絞線的最高傳輸頻率為類雙絞線的最高傳輸頻率為16MHz，最高傳，最高傳輸速率為輸速率為10Mbps，主要用于語音和最高傳輸速，主要用于語音和最高傳輸速率為率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。 4類雙絞線類雙絞線4類雙絞線的最高傳輸頻率為類雙絞線的最高傳輸頻率為20MHz，最高傳，最高傳輸速率為輸速率為16Mbps，可用于

51、語音傳輸和最高傳輸，可用于語音傳輸和最高傳輸速率為速率為16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。 5類雙絞線類雙絞線5類雙絞線的最高傳輸頻率為類雙絞線的最高傳輸頻率為100MHz，最高傳，最高傳輸速率為輸速率為100Mbps，可用于語音和最高傳輸率為，可用于語音和最高傳輸率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。5類雙絞線是目前網(wǎng)絡(luò)布類雙絞線是目前網(wǎng)絡(luò)布線的主流。線的主流。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié) 超超5類雙絞線類雙絞線超超5類雙絞線的最高傳輸頻率為類雙絞線的最高傳輸頻率為200MHz，最高，最高傳輸速率為傳輸速率為155Mbps。與。與5類雙絞線相比，超類雙絞線相比

52、，超5類類雙絞線的衰減和串?dāng)_更小，可提供更堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)雙絞線的衰減和串?dāng)_更小，可提供更堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，目前主要用于千兆位以太網(wǎng)。基礎(chǔ)，目前主要用于千兆位以太網(wǎng)。 6類雙絞線電纜類雙絞線電纜6類雙絞線電纜主要應(yīng)用于百兆快速以太網(wǎng)和類雙絞線電纜主要應(yīng)用于百兆快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)中，多采用千兆以太網(wǎng)中，多采用23AWG導(dǎo)線，傳輸帶寬導(dǎo)線，傳輸帶寬可達(dá)可達(dá)200250 MHz，是，是5類線和超類線和超5類電纜帶寬類電纜帶寬的的2倍，最大速度可達(dá)到倍，最大速度可達(dá)到1000Mbit/s。6類雙絞線類雙絞線電纜改善了在串?dāng)_以及回波損耗方面的性能，更電纜改善了在串?dāng)_以及回波損耗方面的性能，更適合于全雙工的高

53、速千兆網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求。適合于全雙工的高速千兆網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求。 超超6類雙絞線電纜類雙絞線電纜超超6類雙絞線電纜主要應(yīng)用于千兆位以太網(wǎng)中。類雙絞線電纜主要應(yīng)用于千兆位以太網(wǎng)中。與與6類線一樣，傳輸帶寬也是類線一樣，傳輸帶寬也是200250 MHz，最，最大傳輸速度也可達(dá)到大傳輸速度也可達(dá)到1000Mbit/s，只是在串?dāng)_、，只是在串?dāng)_、衰減和信噪比等方面有較大改善。衰減和信噪比等方面有較大改善。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.6.2 同軸電纜同軸電纜1同軸電纜的物理特性同軸電纜的物理特性同軸電纜由內(nèi)外兩種導(dǎo)體構(gòu)成，內(nèi)導(dǎo)體是一根同軸電纜由內(nèi)外兩種導(dǎo)體構(gòu)成，內(nèi)導(dǎo)體是一根銅質(zhì)

54、導(dǎo)線或多股銅線，外導(dǎo)體是圓柱形銅箔或用銅質(zhì)導(dǎo)線或多股銅線，外導(dǎo)體是圓柱形銅箔或用細(xì)銅絲編織的圓柱形網(wǎng)，內(nèi)外導(dǎo)體之間用絕緣物細(xì)銅絲編織的圓柱形網(wǎng)，內(nèi)外導(dǎo)體之間用絕緣物充填，最外層是保護(hù)性塑料外殼。充填，最外層是保護(hù)性塑料外殼。上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2同軸電纜的分類與傳輸特性同軸電纜的分類與傳輸特性同軸電纜按阻抗特性主要分為同軸電纜按阻抗特性主要分為75電纜和電纜和50電纜。電纜。50電纜根據(jù)直徑又分為粗同軸電纜電纜根據(jù)直徑又分為粗同軸電纜(粗纜粗纜)和和細(xì)同軸電纜細(xì)同軸電纜(細(xì)纜細(xì)纜)兩種。粗同軸電纜直徑為兩種。粗同軸電纜直徑為10mm，在傳輸速率為，在傳輸速率為

55、10Mbps時(shí)，傳輸距離可達(dá)時(shí)，傳輸距離可達(dá)500米。細(xì)同軸電纜直徑為米。細(xì)同軸電纜直徑為5mm，在傳輸速率為，在傳輸速率為10Mbps時(shí)，傳輸距離可達(dá)時(shí)，傳輸距離可達(dá)185米。粗同軸電纜價(jià)米。粗同軸電纜價(jià)格較高，安裝復(fù)雜，一般需要專業(yè)人員進(jìn)行操作。格較高，安裝復(fù)雜，一般需要專業(yè)人員進(jìn)行操作。75電纜主要用于傳送模擬信號，這種電纜也叫寬電纜主要用于傳送模擬信號，這種電纜也叫寬帶（帶（Broad band）同軸電纜。寬帶同軸電纜由于）同軸電纜。寬帶同軸電纜由于其頻帶寬，故能將語音、圖像、圖形、數(shù)據(jù)同時(shí)其頻帶寬，故能將語音、圖像、圖形、數(shù)據(jù)同時(shí)在一條電纜上傳送。在一條電纜上傳送。上一頁上一頁下一頁

56、下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)3.6.3 光纖光纖 1光纖的物理特性光纖的物理特性光纖是一種直徑為光纖是一種直徑為50100m的柔軟、能傳導(dǎo)的柔軟、能傳導(dǎo)光束的傳輸介質(zhì)，多種玻璃和塑料可以用來制造光束的傳輸介質(zhì)，多種玻璃和塑料可以用來制造光纖，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的光纖主要是采用石英玻璃光纖，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的光纖主要是采用石英玻璃制成的，橫截面積較小的雙層同心圓柱體。制成的，橫截面積較小的雙層同心圓柱體。裸光纖由光纖芯、包層和涂覆層組成，折射率裸光纖由光纖芯、包層和涂覆層組成，折射率高的中心部分叫做光纖芯，折射率低的外圍部分高的中心部分叫做光纖芯，折射率低的外圍部分叫包層。光以不同的角度送入光纖芯

57、，在包層和叫包層。光以不同的角度送入光纖芯，在包層和光纖芯的界面發(fā)生反射，進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。光纖芯的界面發(fā)生反射，進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié)2光纖的分類光纖的分類 根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同，光纖分為單模光纖和多根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同，光纖分為單模光纖和多模光纖兩種。模光纖兩種。 單模光纖的纖芯直徑很小，約為單模光纖的纖芯直徑很小，約為28m，采，采用激光二極管用激光二極管LD作為光源。單模光纖的傳輸頻作為光源。單模光纖的傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離長，但需激光源，成本帶寬、容量大，傳輸距離長，但需激光源，成本較高，通常在建筑物之間或地域分散的環(huán)境中使較高，

58、通常在建筑物之間或地域分散的環(huán)境中使用。單模光纖是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究和應(yīng)用中的用。單模光纖是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究和應(yīng)用中的重點(diǎn)。重點(diǎn)。 多模光纖的纖芯直徑較大，約為多模光纖的纖芯直徑較大，約為50125m，采用發(fā)光二極管采用發(fā)光二極管LED作為光源。多模光纖的傳輸作為光源。多模光纖的傳輸速度低、距離短，整體的傳輸性能差，但成本低，速度低、距離短，整體的傳輸性能差，但成本低，一般用于建筑物內(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境中。一般用于建筑物內(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境中。 上一頁上一頁下一頁下一頁目目 錄錄結(jié)結(jié) 束束本本 節(jié)節(jié) 根據(jù)折射率分布的不同，光纖分為跳變式光纖和根據(jù)折射率分布的不同，光纖分為跳變式光纖和漸變式光纖。漸變式光纖。 跳變式光纖纖芯的折射率和保護(hù)層的折射率跳變式光纖纖芯的折射率和保護(hù)層的折射率都是一個常數(shù)。在纖芯和保護(hù)層的交界面都是一個常數(shù)。在纖芯和保護(hù)層的交界面,折射折射率呈階梯型變化。率呈階梯型變化。 漸變式光纖纖芯的折射率隨著半徑的增加按漸變式光纖纖芯的折射率隨著半徑的增加按一定規(guī)律減小一定規(guī)律減小,在纖芯與保護(hù)層交界處減小為保在纖芯與保護(hù)層交界處減小為保護(hù)層的折射率。纖芯折射率的變化近似于