計算機網(wǎng)絡技術

第二章數(shù)據(jù)通信計算機基礎教研室魯世清E－mail:sqjcbjsj@126.com辦公室：基礎樓B區(qū)1樓要點回顧1.4計算機網(wǎng)絡的組成（）1.5計算機網(wǎng)絡的分類1.6計算機網(wǎng)絡的性能指標（）1.1計算機網(wǎng)絡的起源與發(fā)展(

)1.2計算機網(wǎng)絡的定義（）1.3計算機網(wǎng)絡的功能

（）三個階段網(wǎng)絡協(xié)議觀數(shù)據(jù)通信、資源共享、協(xié)同工作邊緣部分、核心部分速率、帶寬、吞吐量、時延22.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識2.2數(shù)據(jù)通信的方式2.3數(shù)據(jù)編碼技術2.4數(shù)據(jù)同步技術2.5信道復用技術教學設計一、主要內(nèi)容二、學習目標:理解數(shù)據(jù)通信的基本方式，理解數(shù)據(jù)編碼技術、數(shù)據(jù)同步技術和信道復用技術三、學習重點：數(shù)據(jù)編碼技術與數(shù)據(jù)同步技術四、學習難點：數(shù)據(jù)編碼技術32.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識傳輸系統(tǒng)發(fā)送的信號接收的信號源點終點發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC機公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號輸入漢字顯示漢字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息PC機一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型4數(shù)據(jù)通信即包括數(shù)據(jù)傳輸，也包括數(shù)據(jù)處理。輸入信息輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)52.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成可見，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通常由：數(shù)據(jù)終端設備、數(shù)據(jù)線路終接設備和傳輸信道或鏈路三大部分組成。源點（source）：源點設備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如，從PC的鍵盤輸入漢字。發(fā)送器：將源點生成的數(shù)字比特流要通過發(fā)送器編碼后在傳輸系統(tǒng)中進行傳輸。如調(diào)制器。接收器：接收到傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并把它轉(zhuǎn)換成能夠被目的設備處理的信息。如解調(diào)器。終點：終點設備從接收器獲取傳送來的數(shù)字比特流，然后把信息輸出目的系統(tǒng)之間的復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)。62.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成信源：信源就是信息的來源，在計算機網(wǎng)絡中，信號的產(chǎn)生（物）被稱為信源。信宿：與信源對應的信號的接受（物）被稱為信宿。數(shù)據(jù)(data)：

數(shù)字化的信息稱為數(shù)據(jù)。信息：信息是人腦對客觀世界中的事物的反映。2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型２、幾個術語數(shù)據(jù)是運送信息的實體。信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)在含義和解釋。數(shù)據(jù)與信息的關系：7信號(signal)：數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。

模擬信號：代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。

數(shù)字信號：代表消息的參數(shù)的取值是離散的。碼元(code)：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形。信道：信源和信宿之間的通信線路，它是傳送信號的通路。2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型8２、幾個術語二、信道的權限容量任何實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干擾。2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）發(fā)送信號波形接收信號波形數(shù)字信號通過實際的信道示意圖

有失真，但可識別發(fā)送信號波形實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）接收信號波形失真大，無法識別9二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識1、信道容量的概念信道容量是指在一定的條件下，給定通信路徑（信道）上所能達到的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。信道容量噪聲誤碼率帶寬傳輸速率10二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識理想通信信道的最高碼元傳輸速率

Bmax=2WW是理想通信信道的帶寬，單位為赫(Hz)2、奈奎斯特(Nyquist)定理不能通過能通過0頻率(Hz)２W(Hz)11二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識在理想的通信信道中，如果信道帶寬WHz，則最高碼元傳輸速率是每秒2W個碼元。每赫帶寬的理想通信信道的最高碼元傳輸速率是每秒2個碼元。實際的信道所能傳輸?shù)淖罡叽a元速率，要明顯地低于奈氏準則給出上限數(shù)值。2、奈奎斯特(Nyquist)定理：Bmax=2W12二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識例：傳輸比特流10011100……10011100……2bit一組4種幅度,1個碼元攜帶2bit信息。

t3210n=log2M(M:碼元狀態(tài)數(shù),n:碼元位數(shù))2、奈奎斯特(Nyquist)定理：Bmax=2W13二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識理想通信信道的最高碼元傳輸速率：Bmax=2W無噪聲的情況下，在帶寬為W的信道，其最大的數(shù)據(jù)傳輸速率C（信道容量）為：C=2Wlog2M[例]一個無噪聲的話音帶寬為4000Hz，采用8相調(diào)制解調(diào)器傳送二進制信號，試問信道容量是多少？解：根據(jù)奈奎斯特定理C=2Wlog2M代入數(shù)據(jù)C=2*4000*log228

C=64000

2、奈奎斯特(Nyquist)定理：Bmax=2W14二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識香農(nóng)(Shannon)用信息論的理論推導出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息傳輸速率。信道的極限信息傳輸速率C(信道容量）可表達為

C=Wlog2(1+S/N)b/sW為信道的帶寬（以Hz為單位）；S為信道內(nèi)所傳信號的平均功率；N為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。3、香農(nóng)(Shannon)定理15二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識信噪比所謂信噪比就是信號的平均功率與為信道內(nèi)部的高斯白噪聲功率之比，記作S/N；單位：分貝（dB）信噪比（dB）=10log10(S/N)(dB)例如：當S/N＝10時，信噪比為10dB，而當S/N＝1000時，信噪比為30dB反過來，數(shù)字信號通過通信信道時的信噪比為20dB則S/N為？答案：1003、香農(nóng)(Shannon)定理16二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識[例2-7]一個數(shù)字信號通過兩種物理狀態(tài)經(jīng)信噪比電平為20dB的3kHz帶寬的信道傳送，其數(shù)據(jù)率不會超過多少？解：已知信噪比電平為20dB，則信噪功率比

S/N=100

C=3000log2(1+100)=30006.66=199980bit/s

即，數(shù)據(jù)率不會超過19.98kbit/s3、香農(nóng)(Shannon)定理應用舉例17二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實現(xiàn)無差錯的傳輸。若信道帶寬W或信噪比S/N沒有上限，則信道的極限信息傳輸速率C也就沒有上限。實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農(nóng)的極限傳輸速率低不少。3、香農(nóng)(Shannon)定理C=Wlog2(1+S/N)表明18二、信道的權限容量2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識4、奈氏準則和香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)作用范圍源系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)源點終點發(fā)送器接收器輸入信息輸出信息輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號碼元傳輸速率受奈氏準則的限制信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制19三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識20１、可靠性是指接收信息的準確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”，通常用誤碼率來描述。２、有效性是指在給定信道內(nèi)所傳輸?shù)男畔?nèi)容的多少，或者說是傳輸?shù)摹八俣取毙畔鬏斔俾剩≧b）碼元傳輸速率（RB）頻帶利用率通信系統(tǒng)的主要性能指標是可靠性和有效性。三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識21誤碼率（BER：biterrorratio）也稱錯誤率，誤碼率=傳輸中的誤碼/所傳輸?shù)目偞a數(shù)*100%。誤碼率是衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標。信息傳輸速率：在數(shù)字通信系統(tǒng)中每秒傳輸?shù)亩M制符號數(shù)稱為信息傳輸速率，又稱信息速率或比特率。單位為比特/秒（bit/s或bps）。

三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標2.1數(shù)據(jù)通信的基礎知識22碼元傳輸速率：在數(shù)字通信中，一個數(shù)字脈沖稱為一個碼元。單位時間內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目就是碼元傳輸速率，簡稱傳碼率。單位是波特（Baud）頻帶利用率：數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)的頻帶利用率是指所傳輸?shù)男畔⑺俾剩ɑ蚍査俾剩┡c系統(tǒng)帶寬之比值，其單位為bit/s/HZ（或為Baud/Hz)。

并行傳輸方式中，數(shù)據(jù)的每一位各占一條信號線。2.2數(shù)據(jù)通信的方式一、并行通信發(fā)送設備接收設備85763421校驗數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)線23并行的數(shù)據(jù)傳送線也叫總線，如并行傳輸8位數(shù)據(jù)就叫8位總線，并行傳輸16位數(shù)據(jù)就叫16位總線。并行傳輸?shù)闹饕獞茫航嚯x傳輸，如計算機內(nèi)部的傳輸通常以并行方式進行。并行傳輸?shù)膬?yōu)點：傳輸速度快，處理簡單。但遠距離傳輸時的代價過高。2.2數(shù)據(jù)通信的方式一、并行通信幾點說明24串行傳輸指的是代碼的若干位順序按位串行排列成數(shù)據(jù)流，并在一條信道上傳輸。串行通信方式有三種類型：單工、半雙工、全雙工2.2數(shù)據(jù)通信的方式二、串行通信1、單工（單向通信）——只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。應用：無線電廣播、計算機與打印機之間、鍵盤之間等。發(fā)送設備接收設備數(shù)據(jù)流252.2數(shù)據(jù)通信的方式二、串行通信2、半雙工（雙向交替通信）——通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送(當然也就不能同時接收)。特點：控制簡單，通信成本低。

應用：對講機數(shù)據(jù)流發(fā)送設備接收設備發(fā)送設備接收設備262.2數(shù)據(jù)通信的方式二、串行通信3、全雙工（雙向同時通信）——通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。特點：效率高，但控制相對復雜，系統(tǒng)造價比較高。數(shù)據(jù)流發(fā)送設備發(fā)送設備接收設備接收設備數(shù)據(jù)流27基帶信號：把計算機或終端等數(shù)字設備直接發(fā)出的二進制數(shù)字信號形式產(chǎn)生的方波所固有的頻帶稱為基帶稱為基本頻帶（BaseBand），簡稱基頻或基帶，與基頻對應的數(shù)字信號稱為基帶信號。

基帶傳輸：在數(shù)字信道中利用基帶信號直接傳輸?shù)姆绞奖环Q為基帶傳輸。

2.2數(shù)據(jù)通信的方式三、數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式28數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式有三種：基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸

頻帶傳輸：利用模擬信道傳輸二進制數(shù)據(jù)的方式稱為頻帶傳輸。頻帶傳輸?shù)年P鍵問題是如何將計算機中的二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為適合模擬信道傳輸?shù)哪M信號。寬帶傳輸：通過借助頻帶傳輸，可以將鏈路容量分解成兩個或更多的信道，每個信道可以攜帶不同的信號，這就是寬帶傳輸。寬帶傳輸中的所有信道都可以同時發(fā)送信號。如CATV、ISDN等。2.2數(shù)據(jù)通信的方式29三、數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式數(shù)據(jù)編碼技術：所謂數(shù)據(jù)編碼技術，就是

將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號，使之可以在信道上傳輸?shù)倪^程。

數(shù)據(jù)解碼技術：與數(shù)據(jù)編碼技術相對應，將信還原成數(shù)據(jù)，使之可以被計算機識別的過程。常用的數(shù)據(jù)編碼技術有：

數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸

2.3數(shù)據(jù)編碼技術302.3數(shù)據(jù)編碼技術調(diào)制：把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的過程稱為調(diào)制(Modulation)。解調(diào)：把模擬信號逆變成對應數(shù)字信號的過程稱為解調(diào)（Demodulation）。一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸312.3數(shù)據(jù)編碼技術一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸在調(diào)制過程中，選擇音頻范圍內(nèi)的某一角頻率ω的正（余）弦信號作為載波，該正（余）弦信號可以寫為：

U（t）=Asin（ωt+φ）3個可以改變的電參量：

—振幅A

—角頻率ω—相位φ322.3數(shù)據(jù)編碼技術一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸１、幅移鍵控ASK（AmplitudeShiftKeying）ASK是通過改變載波信號的幅度值表示數(shù)字信號“1”、“0”，以幅度A1表示數(shù)字信號的“1”，用載波幅度A2表示數(shù)字信號的“0”（通常A1取1，A2取0），而載波信號的參數(shù)ω和φ恒定。

U（t）=Asin（ωt+φ）010011100基帶信號ASK332.3數(shù)據(jù)編碼技術一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸２、頻移鍵控FSK（FrequencyShiftKeying）FSK是通過改變載波信號頻率的方法表示數(shù)字信號“1”、“0”，用f1表示數(shù)字信號“1”，用f2表示數(shù)字信號“0”，而載波信號的A和φ不變。

U（t）=Asin（ωt+φ）010011100基帶信號FSK342.3數(shù)據(jù)編碼技術一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸３、相移鍵控PSK（PhaseShiftKeying）

PSK是通過改變載波信號的相位值表示數(shù)字信號“1”、“0”，而載波信號的A和ω不變。

U（t）=Asin（ωt+φ）35010011100基帶信號PSK2.3數(shù)據(jù)編碼技術一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸010011100基帶信號ASKFSKPSK362.3數(shù)據(jù)編碼技術４、三種調(diào)制方式的比較幅移鍵控ASK：用載波的不同幅度來表示二進制的“0”和“1”。實現(xiàn)簡單，但抗干擾性差，效率低。通常只能達到1200bps的傳輸速率。頻移鍵控FSK：用載波不同的頻率表示寸進制的“0”和“1”。實現(xiàn)簡單，抗干擾能力強，頻帶利用率低。相移鍵控PSK：用載波信號相位的移動來表示二進制的“0”和“1”。多相PSK可以大大提高傳輸速率。在現(xiàn)代調(diào)制技術中，常將上述基本調(diào)制方法加以組合應用，以求在給定的傳輸帶寬內(nèi)提高數(shù)據(jù)的傳輸速率。一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸372.3數(shù)據(jù)編碼技術對于傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)，需要將二進制數(shù)“1”、“0”經(jīng)過編碼成為數(shù)字信號，使其特性有利于傳輸常用的數(shù)字信號的脈沖編碼方案有：1、單極不歸零碼2、雙極不歸零碼3、曼徹斯特編碼4、差分曼徹斯特編碼二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸382.3數(shù)據(jù)編碼技術1、單極不歸零碼：用無電流來表示“0”，用恒定的正電壓來表示“1”。每個碼元時間的中間點是采樣時間，判決門限為半幅電平，即0.5。二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸+10“1”1bit“0”01bit+1011110

0

010110100.5392.3數(shù)據(jù)編碼技術2、雙極不歸零碼：“1”和“0”都有電流。例如，用恒定的正電流來表示“1”。用恒定的負電流來表示“0”。正的幅值和負的幅值相等，刀以稱為雙極性碼。判決限定門為0。二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸+10“1”1bit“0”0-11bit+10-111110001011010402.3數(shù)據(jù)編碼技術3、曼徹斯特編碼：將碼元分成兩個相等的間隔，從而在每一位時間的中間產(chǎn)生一次跳變。如可用“0”表示由低到高的跳變；“1”表示由高到低的跳變。二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸10+10-11111000+10-1+10-1+10-1“1”“0”1bit0110100110

01412.3數(shù)據(jù)編碼技術4、差分曼徹斯特編碼：二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸+10-1111

10

0

0

1011010+10-1編碼規(guī)則：將每一個碼元分成兩個相等的時間間隔，在每一時間的是間產(chǎn)生一次跳變。如，用間隔時刻有跳變來表示“1”，無跳變來表示“0”110111110111

01422.3數(shù)據(jù)編碼技術三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸采樣定理如果連續(xù)變化的模擬信號最高頻率為F，若以2F的采樣頻率對其采樣，則采樣得到的離散信號序列就能完整地恢復出原始信號。

對于模擬數(shù)據(jù)進行數(shù)字信號編碼的最常用方法是脈碼調(diào)制（PulseCodeModulation,PCM）010011100數(shù)字信號模擬信號432.3數(shù)據(jù)編碼技術三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸設原始信號的最高頻率為Fmax,采樣頻率為F，則采樣定理可以使用以下式表示：Fs≥2Fmax或Fs≥2BsFs=1/TsBs=Fmax-Fmin其中：Ts為條樣周期，Bs為原始信號的帶寬。442.3數(shù)據(jù)編碼技術三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸這個過程需要三個步驟：1、采樣：按一定間隔對模擬信號進行采樣，以獲得模擬數(shù)據(jù)的樣本。2、量化：將采樣得到的模擬信號的電平幅值，人為地分為若干個級別，對每個樣本舍入到量化級別上。量化級別越多，獲得的數(shù)據(jù)越為精確，失真越小。3、編碼：對每個舍入后的樣本進行編碼。452.3數(shù)據(jù)編碼技術三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸PCM轉(zhuǎn)換過程舉例 343314011100011011001100原始信號

PAM脈沖(采樣）PCM脈沖(量化）011100011011001100PCM輸出（編碼）462.3數(shù)據(jù)編碼技術四、模擬數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸使用模擬信號對模擬數(shù)據(jù)進行調(diào)制的方法有三種：1、幅度調(diào)制(AM，AmplitudeModulation)：簡稱調(diào)幅；使載波幅度隨原始的模擬數(shù)據(jù)(即調(diào)制信號)的幅度變化，而載波的頻率不變。2、頻率調(diào)制(FM，F(xiàn)requencyModulation)：簡稱調(diào)頻；使載波頻率隨原始的模擬數(shù)據(jù)的幅度變化，而載波的幅度不變。3、相位調(diào)制(PM，PhaseModulation)：簡稱調(diào)相；使載波相位隨原始的模擬數(shù)據(jù)的幅度變化，而載波的幅度不變。應用：無線廣播電臺仍采用調(diào)幅、調(diào)頻技術。47五、模擬的和數(shù)字的數(shù)據(jù)信號模擬數(shù)據(jù)模擬信號放大器調(diào)制器模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號

PCM編碼器數(shù)字數(shù)據(jù)模擬信號調(diào)制器數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字信號

數(shù)字發(fā)送器2.3數(shù)據(jù)編碼技術482.4數(shù)據(jù)同步技術數(shù)據(jù)庫同步技術是數(shù)據(jù)通信中的一個重要問題，接收方必須在時間上與發(fā)送方取得同步，以便能夠正確地識別和接收發(fā)送方發(fā)送來的數(shù)據(jù)。在計算機通信與網(wǎng)絡中，廣泛采用的同步技術有：一、同步傳輸1、外同步法2、自同步法二、異步傳輸：492.4數(shù)據(jù)同步技術1、同步傳輸：接收端對每一位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保持同步。一、同步傳輸

2、傳輸規(guī)則以幀為單位傳輸幀同步：使用特殊標志位同步：多采用內(nèi)同步兩種方式：自同步：面向字符外同步：面向位5051一、同步傳輸2、傳輸規(guī)則2.4數(shù)據(jù)同步技術外同步（面向位）：是指發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，先向接收方發(fā)出一串同步時鐘序列，接收方根據(jù)這一時鐘脈沖頻率和時序鎖定接收頻率，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中始終與發(fā)送方保持同步。自同步（面向字符）：是指接收方直接從數(shù)據(jù)中獲取同步信號，通常與所使用的通信編碼有關包括利用獨特的信號來激活接收動作，或者利用數(shù)據(jù)中的電平變化調(diào)整接收采樣脈沖。

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外同步（面向位）同步時鐘脈沖(結束)同步時鐘脈沖(開始)數(shù)據(jù)2.4數(shù)據(jù)同步技術接收端的同步信號事先由發(fā)送端送來，而不是自己產(chǎn)生，也不是從信號中提取出來，即在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，發(fā)送端先向接收端發(fā)出一串同步時鐘脈沖，接收端按照這一時鐘脈沖頻率和時序鎖定接收端的接收頻率，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中始終與發(fā)送端保持同步。2.4數(shù)據(jù)同步技術自同步（面向位）

自同步法是指能從數(shù)據(jù)信號波形中提取同步信號的方法。典型的例子就是著名的曼徹斯特編碼，這種編碼通常用于局域網(wǎng)傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間都有一次跳變，這種中間的跳變既可做為時鐘信號，也可做為數(shù)據(jù)信號。而差分曼徹斯特編碼中，每一位中間的跳變僅提供時鐘定時。由此可見，兩種編碼方法都將時鐘和數(shù)據(jù)包含在信號流中，在傳輸代碼信息的同時，也將時鐘同步信號一起傳輸?shù)綄Ψ?，所以這種編碼也被害人稱為自同步編碼。53（1）優(yōu)點對于大塊的數(shù)據(jù)，有更高的傳輸效率（2）缺點若數(shù)據(jù)出錯，必須重發(fā)整個幀（3）適用范圍

快速或較大規(guī)模的信息傳輸，如計算機網(wǎng)絡2.4數(shù)據(jù)同步技術一、同步傳輸3、同步傳輸?shù)奶攸c54551、異步傳輸又稱起止式傳輸，其特點是字符內(nèi)部的各個比特采用固定的時間模式，字符之間間隔可以任意。發(fā)送端發(fā)出數(shù)據(jù)后，接收端通過感知線路上的電平狀態(tài)變化來啟動對字符的接收過程。二、異步傳輸2.4數(shù)據(jù)同步技術2.4數(shù)據(jù)同步技術2、異步傳輸規(guī)則（起-止式同步方式）收發(fā)雙方時鐘獨立，但傳輸速率必須一致以字符為單位傳輸，字符之間的時間間隔不固定二、異步傳輸字符組成1位起始位(0)5～８位數(shù)據(jù)位0～1位奇偶校驗位1～2位停止位(1)1111001111110011010111100111110001110110111156572.4數(shù)據(jù)同步技術1、優(yōu)點無需統(tǒng)一的時鐘控制簡單出錯只重發(fā)該字符2、缺點傳輸效率低56%～80%3、適用范圍終端誤碼率要求高或者數(shù)據(jù)傳輸速率低的線路中3、異步傳輸?shù)奶攸c二、異步傳輸共享信道復用(multiplexing)是通信技術中的基本概念。在一條線路上同時傳輸多路信號，使得一條線路可以由多個數(shù)據(jù)終端同時使用而不互相影響，這就是信道復用技術。信道A1A2B1B2C1C2信道信道A1A2B1B2C1C2復用分用(a)不使用復用技術(b)使用復用技術2.5信道復用技術58592.5信道復用技術為了提高信道的利用率，在數(shù)據(jù)的傳輸中組合多個低速的數(shù)據(jù)終端共同使用一條高速的信道，這種方法稱為多路復用。常用的信道復用技術有：頻分復用FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)時分復用TDM

(TimeDivisionMultiplexing)波分復用WDM

(WavelengthDivisionMultiplexing)碼分復用CDM

(CodeDivisionMultiplexing)2.5信道復用技術602.5信道復用技術（一）頻分復用FDM用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶。頻分復用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源（請注意，這里的“帶寬”是頻率帶寬而不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率）。頻率時間頻率1頻率2頻率3頻率4頻率5時分復用則是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀（TDM幀）。每一個時分復用的用戶在每一個TDM幀中占用固定序號的時隙。每一個用戶所占用的時隙是周期性地出現(xiàn)（其周期就是TDM幀的長度）。TDM信號也稱為等時(isochronous)信號。時分復用的所有用戶是在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。（二）時分復用TDM2.5信道復用技術頻率時間BCDBCDBCDBCDAAAAA在

TDM

幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀（二）時分復用TDM2.5信道復用技術頻率時間CDCDCDAAAABBBBCDB在

TDM

幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀（二）時分復用TDM2.5信道復用技術頻率時間BDBDBDAAAABCCCCDC在

TDM

幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀（二）時分復用TDM2.5信道復用技術頻率時間BCBCBCAAAABCDDDDD在TDM幀中的位置不變TDM幀TDM幀TDM幀TDM幀…TDM幀（二）時分復用TDM2.5信道復用技術注意:時分復用可能會造成線路資源的浪費ABCDaabbcdbcattttt4個時分復用幀#1④③②①acbcd時分復用#2#3#4用戶時分復用系統(tǒng)傳送計算機數(shù)據(jù)時，由于計算機數(shù)據(jù)的突發(fā)性，用戶對分配到的子信道的利用率一般不高的。（二）時分復用TDM2.5信道復用技術統(tǒng)計時分復用用戶ABCDabcdttttt3個STDM幀#1④③②①acbabbcacd#2#3統(tǒng)計時分復用2.5信道復用技術（二）時分復用TDM集中器STDM幀按需動態(tài)的分配時隙,因此可以提高線路的利用率。1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm波分復用就是光的頻分復用。82.5Gb/s波長=1310nm20Gb/s復用器分用器EDFA120km光調(diào)制器光解調(diào)器2.5信道復用技術（三）波分復用WDM常用的名詞是碼分多址CDMA

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