計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)》課程講義

莆田學(xué)院計(jì)算機(jī)教研室2003年2月

【教材】《數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》高傳善錢(qián)松榮毛迪林編著（面向21世紀(jì)課程教材）

高等教育出版社2000年7月（27.10元）

引言

一、課程特點(diǎn)（實(shí)用性、專業(yè)性、知識(shí)性均很強(qiáng)）

本課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)中知識(shí)性和實(shí)用性最強(qiáng)的技術(shù)課程之-0

本課程也是計(jì)算機(jī)課程中自學(xué)難度最大的之一，尤其是對(duì)未入門(mén)者。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)必須理論知識(shí)與實(shí)際練習(xí)并重。

理論知識(shí)——理解網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)管理、故障分析、網(wǎng)絡(luò)互連（為什么要這樣做）

實(shí)際練習(xí)——掌握安裝、文件/目錄及用戶管理的具體方法（怎樣做）

網(wǎng)絡(luò)工程師應(yīng)掌握的技術(shù)：

?網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組網(wǎng)設(shè)計(jì)（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型/網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇）

?網(wǎng)站建立與網(wǎng)頁(yè)制作（WWW、FTP等網(wǎng)站建設(shè)/HTML、ASP、JSP及PHP網(wǎng)頁(yè)制作）

?網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)（用戶管理/文件系統(tǒng)管理/安全性）

?網(wǎng)絡(luò)施工技術(shù)（綜合布線等）

?網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)與維護(hù)（WWW數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)）

所有這些，都要求具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，并通過(guò)工作實(shí)踐融會(huì)貫通，成為某一或幾個(gè)方面

的專家。

二、學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)內(nèi)容

學(xué)習(xí)目標(biāo)：從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程師的角度，了解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本技術(shù)理論，掌握基本結(jié)

構(gòu)、互聯(lián)原理、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)站建設(shè)的基本知識(shí)，為今

后深入學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐打基礎(chǔ)。

學(xué)習(xí)內(nèi)容：

?網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)（參考：教材第1、2、3、7章）

?局域網(wǎng)技術(shù)（參考：教材第3、4章）

?TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（參考：教材第5、8章）

?網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備與技術(shù)（參考：教材第5、6章）

?網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成（補(bǔ)充）

?網(wǎng)絡(luò)安全與管理（參考：教材第10章）

學(xué)習(xí)特點(diǎn)：

?教材內(nèi)容偏舊偏空，所以大量講課內(nèi)容在教材之外。要求：聽(tīng)課/筆記/預(yù)習(xí)教案/練習(xí)

?術(shù)語(yǔ)（中英文）多，概念多，技術(shù)性強(qiáng)

（教案下載：ftp://202.101下1.195卜文件夾“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)教案/03年2月新教案”）

三、考核內(nèi)容

筆試：基本知識(shí)/基本概念/基本協(xié)議/常用命令/常用英文術(shù)語(yǔ)

四、推薦參考書(shū)

入門(mén)：

1、《最新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用教程》（臺(tái)灣）楊豐瑞楊豐任編著中國(guó)鐵道出版社2001年7月

2、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》陳文革程向前編（面向21世紀(jì)課程教材）高等教育出版社1999年6月

提高：

1、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》（第3版）（美）AndrewS.Tanenbaum著熊桂喜/王小虎譯清華大學(xué)出版社

1998年7月

2、《TCP/IP協(xié)議族》（影印英文版）（美）BehrouzA.Forouzan/SophiaChungFeganW清華大學(xué)

出版社2000年12月

第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

【計(jì)劃課時(shí)】10課時(shí)

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

1.1.1什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（Network）P5

1.基本要求

未連網(wǎng)前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——“信息孤島”。

計(jì)算機(jī)連網(wǎng)通信的基本要求：

?傳輸要求：必須將信息送到正確的目標(biāo)設(shè)備。信息必須由且只能由指定設(shè)備（用戶）接收。

?精度要求：必須保證信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。在傳輸后被改變、出現(xiàn)錯(cuò)誤的信息是不可用的信息。

?時(shí)間要求：必須保證信息傳輸?shù)臅r(shí)間性。遲到的信息是無(wú)用的信息。對(duì)于視頻、音頻之類(lèi)實(shí)

時(shí)（real-time）傳輸，還要求保證信息傳輸?shù)捻樞颉?/p>

2、基本組成

一個(gè)用于計(jì)算機(jī)連網(wǎng)通信的系統(tǒng)?般由六個(gè)部分組成：

?信息（message）：文字、數(shù)值、圖形、聲音、圖像等

?發(fā)送設(shè)備：又稱“主機(jī)”（host）——各種信息處理設(shè)備（計(jì)算機(jī)等）

?接收設(shè)備：同上

?通信設(shè)備：負(fù)責(zé)主機(jī)間的通信控制和通信處理

?傳輸媒介：各種電纜、光纜、無(wú)線電波等

?通信協(xié)議：通信規(guī)則（無(wú)協(xié)議的兩臺(tái)設(shè)備可以連接但無(wú)法通信，如同講不同語(yǔ)言的兩人無(wú)法對(duì)講）

通信協(xié)議通信橋議

信息

傳輸媒介

發(fā)送設(shè)備通信設(shè)備通信設(shè)備接收設(shè)備

3、參考定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。

所謂“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”，通俗地講，就是將地理位置不同的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路連

接起來(lái)，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（“在協(xié)議控制下”）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)。

4.網(wǎng)絡(luò)=資源子網(wǎng)+通信子網(wǎng)P8

資源子網(wǎng)——硬件資源（主機(jī)、終端、I/O設(shè)備等）、軟件資源、數(shù)據(jù)資源等，負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù),

向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

通信子網(wǎng)——傳輸介質(zhì)（電纜、光纖、無(wú)線電波等）、通信設(shè)備（交換機(jī)等），承擔(dān)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、

轉(zhuǎn)接、加工和變換等通信處理工作

1.1.2網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用P11

1、軟、硬件資源共享（硬盤(pán)/打印機(jī)/軟件包……）——成本上

2、即時(shí)（動(dòng)態(tài)）數(shù)據(jù)交換（股市行情/軍事/生產(chǎn)管理/訂票系統(tǒng)/電子郵件……）——效率上

???網(wǎng)絡(luò)=橋梁——使世界變小

3、可靠性和安全性

1.1.3網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)P27

通常可以通過(guò)兩個(gè)方式來(lái)分類(lèi)：傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。

1.按傳輸技術(shù)分

?廣播式網(wǎng)絡(luò)（broadcastnetwork）

?條共享通信信道；信息以廣播形式送到所有站點(diǎn)，地址符合者接收之，不符者舍棄之。

特例：多播（multicasting）

?點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（point-to-pointnetwork）

信息從源主機(jī)到目標(biāo)主機(jī)，通常要經(jīng)過(guò)多個(gè)中間設(shè)備，且有多條路徑。因此其路由算法十分重要。

一般來(lái)講，小的、本地性的網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式，大的、遠(yuǎn)程性的網(wǎng)絡(luò)采用點(diǎn)到點(diǎn)方式。

2.按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模分P27

?局域網(wǎng)（LAN,LocalAreaNetwork）

?近距（一般10km以內(nèi)，通常在一個(gè)機(jī)構(gòu)或一組建筑物中）

?一般使用專門(mén)敷設(shè)的線路

?使用本地主機(jī)資源（主機(jī)/服務(wù)器為中心）——免費(fèi)用或小費(fèi)用。

?廣域網(wǎng)（WAN,WideAreaNetwork）

?遠(yuǎn)程（可達(dá)數(shù)千公里，可跨地區(qū)、國(guó)家，甚至全球聯(lián)網(wǎng)）

?一般連接兩個(gè)或兩個(gè)以上局域網(wǎng)

?一般通過(guò)租用的專線接入公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接

?以路由器為技術(shù)基礎(chǔ)

?WAN通信一般稱為“服務(wù)"（service）,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)提供商通常要對(duì)所提供的WAN服務(wù)收費(fèi)

Internet（因特網(wǎng)）——最著名的廣域網(wǎng)

?城域網(wǎng)（MAN,MetropolitanAreaNetwork）

分布范圍在LAN和WAN之間（幾十公里內(nèi)），通常是一個(gè)城市內(nèi)多數(shù)LAN的組合網(wǎng)。

?介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)（以下統(tǒng)稱“區(qū)域網(wǎng)”）

①企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)（Intranet）

②園區(qū)網(wǎng)/校園網(wǎng)（Campusnetworks）

最大特點(diǎn)：大量使用外部資源（特別是因特網(wǎng)上的資源）。

?服務(wù)基于Internet技術(shù)：通常提供WWW、E-mail、FTP、BBS,虛擬網(wǎng)等服務(wù)或功能，良好

安全性，可連接Internet

?組網(wǎng)基于LAN技術(shù)：主機(jī)/服務(wù)器為中心，交換機(jī)為主要通信設(shè)備，獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源和管理

系統(tǒng)，專門(mén)敷設(shè)的線路（城域網(wǎng)一般使用DQDB即“分布式隊(duì)列雙總線”技術(shù)）

?本身可由若干個(gè)LAN組成或是一個(gè)大型的LAN

?高帶寬

本課程中，將這些網(wǎng)絡(luò)以下統(tǒng)稱“區(qū)域網(wǎng)”，而將單個(gè)部門(mén)或單個(gè)建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)稱為“局域網(wǎng)”。

?互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（Internet）

若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)（Internetisalargestinternet!）?

?遠(yuǎn)程連接（Remoteconnections）

將位于網(wǎng)絡(luò)分布范圍之外的部門(mén)辦公室和單個(gè)用戶連接到本地網(wǎng)或Internet上。

?普通客戶一般通過(guò)Modem（調(diào)制解調(diào)器）和租用的公用電話線路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接

由于數(shù)字信號(hào)中的高頻諧波很多，在通過(guò)電話線之類(lèi)所謂“模擬信道”傳輸時(shí)，衰減很?chē)?yán)重，會(huì)

失去數(shù)字信號(hào)的特征，所以就要在傳輸前先把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)（“調(diào)制”），反之，接

收時(shí)要進(jìn)行“解調(diào)”。

1.1.4通信網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

通信網(wǎng)由用戶終端設(shè)備、交換設(shè)備和傳輸線路組成。交換設(shè)備間的傳輸線路稱為“中繼線”,

用戶終端設(shè)備與交換設(shè)備間的傳輸線路稱為“用戶線”。

通信網(wǎng)的組成

常用通信網(wǎng)有電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)專用網(wǎng)。

典型的電信網(wǎng)有：公用電話網(wǎng)(PSTN)、分組交換網(wǎng)(X.25)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字

網(wǎng)(ISDN)。從整個(gè)電信網(wǎng)的角度來(lái)劃分，電信網(wǎng)可以分為三個(gè)部分：長(zhǎng)途網(wǎng)(長(zhǎng)途端局以上的部分)、

中繼網(wǎng)(長(zhǎng)途端局和市話局及市話局之間的部分)和用戶接入網(wǎng)(從本地電話局到用戶之間的部分)。

典型的廣播電視網(wǎng)有：無(wú)線廣播電視網(wǎng)、衛(wèi)星電視廣播網(wǎng)、有線電視網(wǎng)

典型的計(jì)算機(jī)專用網(wǎng)：局域網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)、廣域網(wǎng)

實(shí)際上今天三網(wǎng)都已用于構(gòu)筑計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。電信網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)目前主要用于廣域網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是“三網(wǎng)合一”。

幾種常用通信網(wǎng)比較

通信網(wǎng)交換設(shè)備中繼線用戶線連接設(shè)備通信業(yè)務(wù)

公用電話網(wǎng)SDH或模擬電話機(jī)模擬電話，中低速數(shù)

程控交換機(jī)雙絞銅線

(PSTN)PDNModem+PC據(jù)(256kbps)

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)數(shù)字電話，數(shù)據(jù)綜合

具有ISDN功SDH或ISDN數(shù)字電話

(ISDN)雙絞銅線業(yè)務(wù)(64?2048

能程控交換機(jī)PDNISDN適配器+PC

kbps)

分組交換網(wǎng)DDN或分組型/非分組型中低速數(shù)據(jù)

電分組交換機(jī)雙絞銅線

(X.25)PDN終端(W64kbps)

信

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)或中高速數(shù)據(jù)

網(wǎng)SDH

交叉連接設(shè)備雙絞銅線路由器+LAN

(DDN)PDN(64?2048kbps)

幀中繼網(wǎng)SDH或中高速數(shù)據(jù)

幀中繼交換機(jī)雙絞銅線路由器+LAN

(FRN)PDN(64?2048kbps)

數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)移動(dòng)通信交換SDH或GSM手機(jī)低速數(shù)據(jù)

無(wú)線

(GSM,CDMA)機(jī)PDNCDMA手機(jī)(8?16kbps)

VSAT交換中空間中高速數(shù)據(jù)

VSAT衛(wèi)星網(wǎng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器VSAT小站

心無(wú)線(64?512kbps)

廣地面無(wú)線廣播電電視臺(tái)前端空間電視機(jī)電視機(jī)

無(wú)線或有線

播視網(wǎng)電臺(tái)前端無(wú)線收音機(jī)收音機(jī)

電電視臺(tái)空間

視衛(wèi)星電視廣播網(wǎng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器衛(wèi)星電視接收站電視機(jī)

上行站無(wú)線

網(wǎng)電視機(jī)，Cable電視機(jī)

有線電視網(wǎng)有線電視前端光纖光纖同軸混合

Modem+PC高速數(shù)據(jù)(W40Mbps)

LAN交換機(jī)和高速數(shù)據(jù)

LAN光纖5類(lèi)UTP雙線線PC

計(jì)集線器(10~1000Mbps)

算

FDDI中高速數(shù)據(jù)

機(jī)MAN交換機(jī)DDN光纖、雙絞線路由器

網(wǎng)(64kbps?1OGbps)

PDH

DDN中高速數(shù)據(jù)

WAN交換機(jī)雙絞線、光纖路由器

PDH(64kbps?2.5Gbps)

資料來(lái)源：《寬帶IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例》萬(wàn)博通公司技術(shù)部編海洋出版社2000P2

1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念P47

1.2.1信號(hào)與信道

1、信號(hào)（signal）P47

計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)（文字/數(shù)值/圖像/聲音等）均要轉(zhuǎn)換為通信線路上電信號(hào)或光信號(hào)才能傳送。

通信信號(hào)一般可分為兩類(lèi):

-------------------時(shí)間

（a）模擬信號(hào)（b）數(shù)字信號(hào)

?模擬信號(hào)（analogsignal）----連續(xù)變化值（如數(shù)學(xué)中之實(shí)數(shù)）

自然界產(chǎn)生的物理量一般均為模擬信號(hào)。

?數(shù)字信號(hào)（digitalsignal）——離散變化值（如數(shù)字中之整數(shù)）

計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳輸和處理的均為矩形脈沖形式的數(shù)字信號(hào)（1和0）,又稱為“基帶信號(hào)”。

信號(hào)的特性有：振幅（變化的大?。?、頻率（變化的快慢）、相位（變化的時(shí)間）

振幅越大、頻率越高，信號(hào)傳送的距離越遠(yuǎn)。（如高音喇叭）①

2、信道（channeI）

所謂“信道”，顧名思義，就是通信信號(hào)傳輸?shù)摹巴ǖ馈?。信道與實(shí)際通信線路并不等同。一條通

信線路往往包括一條發(fā)送信道和一條接收信道。信道一般也可分為兩類(lèi)：

?模擬信道：專用于傳送模擬信號(hào)

?數(shù)字信道：專用于傳送數(shù)字信號(hào)

信道的主要技術(shù)指標(biāo)：

?比特率R（數(shù)據(jù)率）:每秒傳輸多少二進(jìn)制代碼位數(shù)，單位：bps或b/s。

?信道容量C：信道能夠傳送的最大數(shù)據(jù)率，單位：bps或b/s。

當(dāng)信道上傳送的數(shù)據(jù)率大于信道允許的數(shù)據(jù)率時(shí)，將因嚴(yán)重失真而失效。

奈奎斯特（H.Nyquist）公式（用于有限帶寬無(wú)噪聲的理想信道）：

C=2Hlog2L

式中：H-信道帶寬（Hz）L-數(shù)字信號(hào)離散值數(shù)（電平數(shù)，物理狀態(tài)數(shù)）

香農(nóng)（C.Shannon）公式（用于受噪聲干擾的信道，所求為上限值）：

。="呼+高

式中：H-信道帶寬（Hz）S-信號(hào)的平均功率，N-噪聲的平均功率

S/N-信噪比（如果信噪比X單位為db,則式中X=10lgS/N,即$僅=1。"1°）

?波特率B（碼元速率）：數(shù)字信號(hào)經(jīng)調(diào)制后的傳輸速率（每秒傳送的碼元個(gè)數(shù)，即調(diào)制后模擬

電信號(hào)每秒鐘的變化次數(shù)），單位：Baudo

B=1/T（T-調(diào)制周期）

波特率B與數(shù)據(jù)率C在數(shù)值上不一定相等。

C=B/og2L

許多情況下，通常信號(hào)只取兩種不同的狀態(tài)（0和1）,即L=2,此時(shí)C=B。

?信道的時(shí)延：信號(hào)從信道的一端傳到另一端所需的時(shí)間（電信號(hào)在電纜中的傳播速度約為光

速的77%）

?吞吐量：信道在單位時(shí)間內(nèi)成功傳輸?shù)目傂畔⒘?，bps

?出錯(cuò)率（誤碼率）：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中要求低于10-6,即平均每傳送1兆位，才錯(cuò)1位。

3、調(diào)制（Modulation）P59

通信信號(hào)在類(lèi)型不匹配的信道上傳輸時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)制（Modulation）。

a.數(shù)字信號(hào)在模擬信道上傳輸時(shí)要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，以解決失真等問(wèn)題：

數(shù)一模模一數(shù)

調(diào)制機(jī)理：信號(hào)+載波

?幅移鍵控（調(diào)幅）用載波的不同振幅分別代表1和0

?頻移鍵控（調(diào)頻）用兩個(gè)不同頻率的載波分別代表1和0

?相移鍵控（調(diào)相）用載波的相位變化代表1和0

II<OI]I1IUIHI)101

有個(gè)??pv；?；----7

b.模擬信號(hào)在數(shù)字信道上傳輸時(shí)，要先進(jìn)行脈沖編碼調(diào)制PCM（PulseCodeModulation）：

?取樣：按信號(hào)最高頻率fmax的兩倍頻率取樣可精確還原（NyquistTheorem,奈奎斯特定理）

?量化：將取樣獲得的脈沖信號(hào)在振幅上進(jìn)行數(shù)值分級(jí)（我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中量化分為256個(gè)等級(jí)）

?脈碼調(diào)制：將量化后的數(shù)值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼

數(shù)字傳輸

a㈡fbh=>ilili=>|onk>

模擬信號(hào)I“??.I2?UI_____I

采樣邕化、PC噬碼

(sampling)(quantization)(coding)

奈奎斯特證明：如果?個(gè)任意的信號(hào)通過(guò)帶寬為H的低通濾波器，那么每秒采樣2H次就能完整

地重現(xiàn)通過(guò)這個(gè)濾波器的信號(hào)。以每秒高于2H的速度對(duì)此線路采樣是無(wú)意義的，因?yàn)楦哳l的分量

已被濾波器濾掉，無(wú)法再恢復(fù)了。

模擬信號(hào)的脈碼調(diào)制過(guò)程：

采樣量化編碼

模似信號(hào)

圖脈碼調(diào)制

4、帶寬（bandwidth）

信號(hào)所占據(jù)的頻率范圍稱為信號(hào)的帶寬。信道能傳送的頻率范圍稱為信道的帶寬。

信道帶寬必須大于被傳送的信號(hào)的帶寬，否則就會(huì)出現(xiàn)失真。

對(duì)模擬信號(hào)，帶寬為通信信道所能提供的頻率寬度（范圍）；

對(duì)數(shù)字信號(hào)，帶寬為通信信道每秒能傳送的二進(jìn)制位數(shù)（bps）。

一般認(rèn)為具有8?10Mbps及以上數(shù)據(jù)傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)稱為“寬帶（wideband）網(wǎng)”。

最新發(fā)展還有所謂“廣帶（broadband）無(wú)線接入技術(shù)，其傳輸速率》10兆位/秒）

高質(zhì)量的欣賞型電影點(diǎn)播需要6M以上帶寬。低質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)新聞型視頻點(diǎn)播只需幾十到幾百bps.

5、編碼(coding)P67

a）單極性脈沖

b）雙極性脈沖

c）單極性歸零脈沖OI1[)i(10

L0

4卜41?一

U

d）雙極性歸零脈沖

e）交替雙極性歸零脈沖

0II

1.0…力n

LQ■|J

數(shù)字信號(hào)傳輸時(shí)，需要解決的問(wèn)題是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)表示及收發(fā)兩端之間的信號(hào)同步兩個(gè)方

面。其中數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)最常用的表示方法是用不同的電壓電平來(lái)表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，即數(shù)字

信號(hào)由矩形脈沖組成。

a）單極性不歸零碼，無(wú)電壓表示"0”，恒定正電壓表示"1"，每個(gè)碼元時(shí)間的中間點(diǎn)是采樣時(shí)間，判決

門(mén)限為半幅電平。

b）雙極性不歸零碼，“1“碼和“0”碼都有電流，"1”為正電流，"0"為負(fù)電流，正和負(fù)的幅度相等，判決

門(mén)限為零電平。

c）單極性歸零碼，當(dāng)發(fā)"1"碼時(shí)，發(fā)出正電流，但持續(xù)時(shí)間短于一個(gè)碼元的時(shí)間寬度，即發(fā)出一個(gè)窄

脈沖；當(dāng)發(fā)”0"碼時(shí)，仍然不發(fā)送電流。

d）雙極性歸零碼，其中”【"碼發(fā)正的窄脈沖，"0”碼發(fā)負(fù)的窄脈沖，兩個(gè)碼元的時(shí)間間隔可以大于每一

個(gè)窄脈沖的寬度，取樣時(shí)間是對(duì)準(zhǔn)脈沖的中心。

歸零碼和不歸零碼、單極性碼和雙極性碼的特點(diǎn)：

不歸零碼在傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開(kāi)始，需要用某種方法使發(fā)送器和接收器之間

進(jìn)行定時(shí)或同步；歸零碼的脈沖較窄，根據(jù)脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比的關(guān)系，因而歸零碼在信

道上占用的頻帶較寬。

單極性碼會(huì)積累直流分量，這樣就不能使變壓器在數(shù)據(jù)通信設(shè)備和所處環(huán)境之間提供良好絕緣的

交流耦合，直流分量還會(huì)損壞連接點(diǎn)的表面電鍍層；雙極性碼的直流分量大大減少，這對(duì)數(shù)據(jù)傳輸是

很有利的。

計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)不宜直接送到信道上作信號(hào)傳輸，一般需要先進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換，以保證數(shù)據(jù)

傳輸?shù)恼_性（同步等）。常用編碼方式有:

,不歸零（NRZ,non-returntozero）編碼兩個(gè)不為零的電壓表示1和0（零電平表示無(wú)信號(hào)）

缺點(diǎn)：接收方無(wú)法判斷每個(gè)比特起始位置

?曼徹斯特（Manchester）編碼T.一個(gè)比特的持續(xù)時(shí)間

比特1先高后低，比特0先低后高

曼徹斯特編碼的一個(gè)缺點(diǎn)是需要雙倍的。由里

帶寬。也就是說(shuō)，信號(hào)跳變的頻率是NR

Z編碼的兩倍。

低電平

曼側(cè)特編資

?微分曼徹斯特(DifferentialManchester)編碼

和曼徹斯特編碼一樣，在每個(gè)比特

時(shí)間間隔的中間，信號(hào)都會(huì)發(fā)生跳變。

區(qū)別在于每個(gè)時(shí)間間隔的開(kāi)始處。0傳輸開(kāi)始的T,1比特的持續(xù)時(shí)間

將使信號(hào)在時(shí)間間隔的開(kāi)始處發(fā)生跳

變。而1將使信號(hào)保持它在前一個(gè)時(shí)間

間隔尾部的取值。因此，根據(jù)信號(hào)初始

值的不同，0將使信號(hào)從高電平跳到低

電平，或從低電平跳到高電平。接收端

通過(guò)檢查每個(gè)時(shí)間間隔開(kāi)始處信號(hào)有無(wú)

跳變來(lái)區(qū)分0和1。

圖差分曼徹斯特編碼

缺點(diǎn)：每個(gè)比特兩次跳變，10Mbps-

20M波特，編碼效率只有50%（常用于

LAN中）

?4B/5B編碼

以4個(gè)比特為一組進(jìn)行編碼，編碼位數(shù)為5個(gè)。（從展=32個(gè)可能的編碼中取出24=16個(gè)來(lái)表示0?

F,使每組編碼中0的個(gè)數(shù)不超過(guò)3個(gè)，1的個(gè)數(shù)不少于2個(gè)）。

編碼效率達(dá)80%（100Mbps-125M波特）。

4B/5B用于百兆位以太網(wǎng)，8B/10B用于千兆位以太網(wǎng)。

1.2.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型P46

【數(shù)據(jù)通信】數(shù)字計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字終端裝置之間的通信。

教材P47強(qiáng)調(diào)其信源和信宿產(chǎn)生和接收的都是數(shù)字信號(hào)。

|噪j源|

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成：

信源：產(chǎn)生要傳輸?shù)碾娦盘?hào)（這個(gè)信號(hào)稱為基帶信號(hào)）。

發(fā)送設(shè)備（編碼器+變換器）：將信源產(chǎn)生的信號(hào)變換為適合于信道傳輸?shù)男盘?hào)。最常見(jiàn)的變換方式是

正弦調(diào)制。經(jīng)正弦調(diào)制后的信號(hào)稱為頻帶信號(hào)。

信道：信號(hào)傳輸媒介的總稱。信道有兩種類(lèi)型：有線信道（雙絞線、光纖等）；無(wú)線信道（微波、紅

外等）。

接收設(shè)備（反變換器+譯碼器）：將接收到的信號(hào)進(jìn)行反變換，從存在干擾的信號(hào)中正確無(wú)誤地恢復(fù)出

原基帶信號(hào)。

信宿：信息傳送的終點(diǎn)。

DTE（DataTerminalEquipment,數(shù)據(jù)終端設(shè)備）如連網(wǎng)的微機(jī)（信源或信宿）

DCE（DataCircuit-terminalEquipment,數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備）如MODEM

DTEDCEDCEDTE

一一

輸入

輸

傳

輸出

制

帶

置

裝置

矍

一

數(shù)據(jù)終端設(shè)備數(shù)據(jù)終端設(shè)備

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成

1.2.3基帶傳輸

所謂“基帶傳輸”，是指信道上傳輸?shù)氖菦](méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)通信中，編碼器輸出的信號(hào)

都是數(shù)字基帶信號(hào)。

使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)字信號(hào)幾乎要占用了傳輸電纜所允許的整個(gè)頻段（0至最高允許頻率）,

所以同一時(shí)間同一電纜中只能傳送一種信號(hào)（基帶信號(hào)均為數(shù)字脈沖信號(hào)，不經(jīng)調(diào)制直接輸送）。

基帶傳輸需要解決兩個(gè)問(wèn)題：

?基帶數(shù)字信號(hào)的編碼

?收發(fā)兩端之間的同步問(wèn)題

基帶傳輸常用編碼方法：曼徹斯特編碼/差分曼徹斯特編碼，后者技術(shù)復(fù)雜，但抗干擾性強(qiáng)

基帶傳輸在局域網(wǎng)上用得較多,信號(hào)頻率高，傳輸速度也大大快于頻帶傳輸（通常10?50Mbps）。

傳輸電纜：50Q同軸電纜或雙絞線等②

1.2.4頻帶傳輸

基帶傳輸必須使用有線信道，且傳輸距離有限。為了進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，需要借助調(diào)頻振蕩信號(hào)（載波）

來(lái)運(yùn)載。利用調(diào)制來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)的方式稱為“頻帶傳輸”（使用模擬信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，往往只占用有

限的頻譜）。其傳輸信號(hào)可通過(guò)“多路復(fù)用技

術(shù)”在同一電纜中形成多個(gè)傳輸頻道，所以同

一時(shí)間同一電纜可由不同頻道分別傳送數(shù)據(jù)、

聲音、圖形、圖像等不同信號(hào)，又稱“寬帶傳

輸”。

頻帶傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是可在同一線路或信道上同

時(shí)傳送幾路數(shù)據(jù),使信道利用率提高。

傳輸電纜：75Q同軸電纜、光纜等

1.2.5數(shù)據(jù)同步方式

比特的傳送和接收是通過(guò)收發(fā)雙方的定

時(shí)時(shí)鐘來(lái)控制的。發(fā)送端利用它的時(shí)鐘來(lái)決定

每個(gè)數(shù)據(jù)位的起始和結(jié)束。在接收端，時(shí)鐘被

用來(lái)確定對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣取值的位置和間隔

時(shí)間。一般情況下，使兩個(gè)獨(dú)立的時(shí)鐘精確同

步是不太可能的，它們都產(chǎn)生自己的漂移，引

收發(fā)兩端時(shí)鐘不一致引起的同步問(wèn)題

起兩個(gè)連接采樣之間的間隔發(fā)生變化。由于接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘的差異，接收端可能對(duì)代表1位的信

號(hào)采樣兩次，從而多產(chǎn)生1位，也可能跳過(guò)1位。如圖所示，發(fā)送端發(fā)出的位串0010,因?yàn)闀r(shí)鐘漂

移，結(jié)果被接收端錯(cuò)誤地認(rèn)為是00110或010。

解決上述同步問(wèn)題有兩種方法：1、異步傳輸法，即發(fā)送端和接收端獨(dú)立地運(yùn)行時(shí)鐘，但定期進(jìn)

行同步。2、同步傳輸法，即接收端時(shí)鐘完全由發(fā)送端時(shí)鐘控制，即收發(fā)雙方時(shí)鐘嚴(yán)格同步。

a、異步傳輸

異步傳輸是基于這樣的事實(shí)：在一定的比特?cái)?shù)目?jī)?nèi)，時(shí)鐘漂移的程度是有限的。它讓接收端的時(shí)

鐘在某一時(shí)間點(diǎn)上跟一個(gè)發(fā)送端的時(shí)鐘信號(hào)同步，并開(kāi)始自己的獨(dú)立走時(shí)，在誤差積累到采樣發(fā)生錯(cuò)

誤之前，可以保證正確接收到若干位。

在異步傳輸中，數(shù)字以字符為單元發(fā)送。每

個(gè)字符的長(zhǎng)度一般為5~8位。在每個(gè)字符前設(shè)置

1位起始位，在每個(gè)字符后設(shè)置1?2位停止位。

同步僅在每個(gè)字符接收期間維持，接收端在每個(gè)

新字符的開(kāi)頭都將開(kāi)始重新進(jìn)行同步（時(shí)鐘校

發(fā)

準(zhǔn)）。接

送

收

端

異步傳輸中，任何兩個(gè)字符之間的時(shí)間間隔可端

以是隨機(jī)的、不同步的（故稱“異步”）。異步方式

實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，設(shè)備低廉，但傳輸效率低（每個(gè)字符須

加2?3位作起止位），適用于低速（每秒10~1500

個(gè)字符）的終端或電傳打印設(shè)備，以及使用

MODEN傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的撥號(hào)電話線路。異步傳輸字符結(jié)構(gòu)

"同步傳輸

使接收端接收的每一位數(shù)據(jù)信息都與發(fā)送端準(zhǔn)確保持同步，所以每次發(fā)送的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度可以很

大。實(shí)現(xiàn)的方法有：

①自同步法在傳輸?shù)男盘?hào)中嵌入時(shí)鐘信息，使接收端能從接收的信號(hào)波形中提取時(shí)鐘信息（如采用

曼徹斯特/差分曼徹斯特編碼，每一位中間的波形跳變即為時(shí)鐘信息）

②外同步法在發(fā)送端和接收端之間提供單獨(dú)的時(shí)鐘線路，或發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)前先發(fā)?串同步時(shí)鐘

脈沖（同步字符串），接收端按這個(gè)時(shí)鐘頻率調(diào)整采樣頻率。

1.2.6通信方式

按數(shù)據(jù)傳輸方向分：

【單工simplex】數(shù)據(jù)只能單向傳送（如看電視，無(wú)法將信息反傳給電視臺(tái)），主要用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

【半雙工half-duplex］數(shù)據(jù)可以雙向傳送但無(wú)法同時(shí)傳送（如對(duì)講機(jī)），?般用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)非主干線路

【全雙工full-duplex］數(shù)據(jù)可以同時(shí)雙向傳送（如打電話雙方可以同時(shí)對(duì)講），主要用于計(jì)算機(jī)間通信

發(fā)3備

按數(shù)據(jù)傳輸順序分：

【串行通信】串行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線上傳輸?shù)?，先由?jì)算機(jī)內(nèi)的發(fā)送設(shè)備，

將幾位并行數(shù)據(jù)經(jīng)并-串轉(zhuǎn)換硬件轉(zhuǎn)換成串行方式，再逐位經(jīng)傳輸線到達(dá)接收站的設(shè)備中，并在接

收端將數(shù)據(jù)從串行方式重新轉(zhuǎn)換成并行方式。串行方式適用于遠(yuǎn)程通信，其速度要比并行傳輸慢得

多，但傳輸線路費(fèi)用低，且可利用現(xiàn)在的公用電話系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)連網(wǎng)通信。

［并行通信1并行通信傳輸中有多個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在兩個(gè)設(shè)備之間傳輸。并行方式適用于近距離通信,

優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，處理簡(jiǎn)單。

并行通信串行通信

1.2.7多路復(fù)用技術(shù)（multiplexing）P64

就是將多個(gè)不同來(lái)源的信號(hào)復(fù)用在一條物理信道上同時(shí)傳送。

SDM（空分復(fù)用技術(shù)）各子信道是一獨(dú)立的物理鏈路（如?條電纜中包含成百對(duì)線路）。

FDM（頻分多路復(fù)用技術(shù)）好比將本來(lái)一條公路的運(yùn)輸，變成又在公路上空分不同空域高度同時(shí)

進(jìn)行多層陸空運(yùn)輸（適用于模擬信號(hào)傳輸）——電臺(tái)廣播。

TDM（時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)）好比將本來(lái)只專門(mén)為一個(gè)人提供服務(wù)變成分時(shí)為眾人提供服務(wù)，之所

以能夠“復(fù)用”，是因?yàn)閿?shù)據(jù)在接收后處理的過(guò)程往往遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程——甚至接收后只是存

儲(chǔ)起來(lái)（適用于數(shù)字信號(hào)傳輸）。

WDM（波分復(fù)用技術(shù)）在一根光纖傳輸兩個(gè)光波（通過(guò)波長(zhǎng)為1310nm和1550nm）,主要用于

接入網(wǎng)，很少用于長(zhǎng)距離傳輸。

DWDM（密集波分復(fù)用技術(shù)）——即能將兒種不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合起來(lái)（合波）通過(guò)光纖進(jìn)行

傳輸，又能將光纖中組合傳輸?shù)墓庑盘?hào)分開(kāi)（分波）送入幾個(gè)不同通信設(shè)備的一種光學(xué)技術(shù)。目前

16波和32波DWDM技術(shù)已完全成熟并得到廣泛應(yīng)用，48波和96波也開(kāi)始商用化，200波系統(tǒng)實(shí)

例室研究也見(jiàn)諸報(bào)道。有人稱，DWDM技術(shù)已成為通信網(wǎng)絡(luò)帶寬高速增長(zhǎng)的最佳解決方案，今后無(wú)

論是廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)還是接入網(wǎng)，都將以DWDM為傳輸平臺(tái)，基于DWDM的光傳送網(wǎng)將構(gòu)成整個(gè)

通信網(wǎng)的基礎(chǔ)物理層，因此,光纖技術(shù)的發(fā)展與DWDM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)10GDWDM

寬帶光網(wǎng)已進(jìn)入商業(yè)化階段。

救

須

信源信源1

1+分

分

儕源2.通道2信源2

名

多

信源通道信源3

3,3超

路

通道1V信源4

復(fù)

信源信源5

5-用

用信源6

信源6??06-孱

器信源

信源7-通膽心7

信源8-MIX通道8UW,信源8MIX

頻分多路復(fù)用技術(shù)時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)

1.3差錯(cuò)控制技術(shù)

1.3.1傳輸差錯(cuò)的產(chǎn)生

【傳輸差錯(cuò)】傳輸過(guò)程中發(fā)送端發(fā)送的與接收端收到的二進(jìn)制數(shù)位不?致（發(fā)“1”收“0”，或發(fā)“0”

收"1”）。

傳輸差錯(cuò)的類(lèi)型：

一位差錯(cuò)：數(shù)據(jù)單元中僅某一位差錯(cuò)

0變成1

發(fā)送接收

多位差錯(cuò)：數(shù)據(jù)單元中兩位或兩位以上差錯(cuò)

兩位錯(cuò)

彳，，之一

0100001110

發(fā)送

突發(fā)差錯(cuò)：數(shù)據(jù)單元中連續(xù)兩位或兩位以上差錯(cuò)

0100101011100011

突發(fā)差錯(cuò)

0100010100100011

傳輸差錯(cuò)產(chǎn)生的原因：

?信道本身的隨機(jī)熱噪聲隨機(jī)錯(cuò)誤（某位錯(cuò)），可通過(guò)提高信道的信噪比等方法來(lái)抑制

?外界原因引起的沖擊噪聲突發(fā)錯(cuò)誤（一連串碼元均出錯(cuò)），難以避免

【突發(fā)長(zhǎng)度】從突發(fā)錯(cuò)誤發(fā)生的第一個(gè)碼元到有錯(cuò)的最后一個(gè)碼元間所有碼元的個(gè)數(shù)

1.3.2誤碼率

發(fā)生差錯(cuò)的碼元數(shù)

Pe=--------------------

接收的總碼元數(shù)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，誤碼率一般要求低于10工

1.3.3差錯(cuò)控制編碼

最簡(jiǎn)單的差錯(cuò)控制方法是將每一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送兩遍。接收方將這兩遍數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如有任何不同,

即可認(rèn)定出錯(cuò)了。但這樣做將使傳輸速率大大下降，因?yàn)椴粌H數(shù)據(jù)本身傳輸時(shí)間要加倍，而且逐位比

較也要花費(fèi)大量時(shí)間。

差錯(cuò)控制最常用的技術(shù)是在每個(gè)數(shù)據(jù)單元中加入一些稱為“冗余碼”的附加數(shù)位（差錯(cuò)控制編碼）。

這種技術(shù)之所以被稱為“冗余校驗(yàn)技術(shù)”，因?yàn)橐坏﹤鬏敱淮_認(rèn)無(wú)誤，那些附加的冗余數(shù)位便被自動(dòng)

丟棄了。

信息位+冗余位=發(fā)送的碼字

（生活中，輸入密碼或告訴對(duì)方電話號(hào)碼兩遍，第二遍給出的即為“冗余位”）

信息位——要發(fā)送的數(shù)據(jù)

冗余位——差錯(cuò)控制編碼

差錯(cuò)控制編碼分為：

?檢錯(cuò)碼（用于自動(dòng)發(fā)現(xiàn)傳輸差錯(cuò)的編碼）

?糾錯(cuò)碼（不僅能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)而且能自動(dòng)糾正傳輸差錯(cuò)的編碼）

編碼效率：

kk

R=--------=--------

k+rn

式中k-碼字中信息位數(shù)r-碼字中冗余位數(shù)n-碼字總位數(shù)

差錯(cuò)控制的兩大目標(biāo)：盡量降低誤碼率，盡量提高編碼效率

1.3.4差錯(cuò)控制方式

,自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ（automaticrequestforrepeat）------自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)并要求對(duì)方重發(fā)

?前向糾錯(cuò)FEC（ForwardErrorCorrection）——自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤

ARQ只需檢錯(cuò)碼，編碼效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，但要求雙向信道，發(fā)送方要有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

FEC要求糾錯(cuò)碼，編碼效率低，設(shè)備復(fù)雜，但實(shí)時(shí)性好，只需單向信道。

1.3.5常用檢錯(cuò)碼

①奇偶校驗(yàn)碼（paritycheck）

?垂直奇偶校驗(yàn)編碼和校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單（圖3.1）

最常用而且最經(jīng)濟(jì)的檢錯(cuò)技術(shù)。

偶校驗(yàn)（even-paritycheck）

奇校驗(yàn)（odd-paritycheck）

垂直奇偶校驗(yàn)可以檢測(cè)出所有的1位差錯(cuò)，但只能檢測(cè)差錯(cuò)數(shù)為奇數(shù)的多位差錯(cuò)或突發(fā)差錯(cuò)。

差錯(cuò)漏檢率Q1/2。

例：原始數(shù)據(jù)000111011,采用偶校驗(yàn)。則發(fā)送端通過(guò)傳輸線路發(fā)出的碼字為1000111011

若接收端接收到的是1/72111011或―若11或1/00010011,將均被拒收。

但若接收端接收到的是17/0111011或1700011011或1000011010,仍會(huì)通過(guò)驗(yàn)收（漏檢）。

編碼效率（設(shè)發(fā)送的信息塊中有p個(gè)二進(jìn)制位，發(fā)送時(shí)另加一個(gè)奇校驗(yàn)位或偶校驗(yàn)位）

P

R=--------

P+1

?水平奇偶校驗(yàn)差錯(cuò)漏檢率＜1/2編碼和校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜（圖3.2）

?水平垂直奇偶校驗(yàn)（圖3.3）

發(fā)送順序

每信息段「010101010101001001110011101110111100111

發(fā)送順序

水平垂直數(shù)據(jù)

奇偶校驗(yàn)碼

A

（垂直奇偶校驗(yàn)碼）圖中：

黑色:信息位

紅色:冗余位

水平垂直奇偶校驗(yàn)碼的生成

誤碼率可減少到原誤碼率1/100?1/10000,但如某個(gè)信息段中出現(xiàn)偶數(shù)個(gè)差錯(cuò)，而另?個(gè)信息

段的對(duì)應(yīng)位置處也正好都出現(xiàn)差錯(cuò)，這種差錯(cuò)無(wú)法檢測(cè)出來(lái)。

A

發(fā)送

水平垂直奇偶校驗(yàn)的漏檢情況

編碼效率（設(shè)發(fā)送的信息塊中有q個(gè)信息段，每個(gè)信息段中有p個(gè)二進(jìn)制位）:

pq

R=----------------

（P+D（q+D

②循環(huán)冗余碼（CRC,cyclicredundancycode）

漏檢率低于奇偶校驗(yàn)碼，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信中應(yīng)用最廣泛。

一種最有效的冗余校驗(yàn)技術(shù)。與基于加法的奇偶校驗(yàn)不同，CRC基于二進(jìn)制除法。在CRC中，

不是把二進(jìn)制數(shù)位相加來(lái)獲得一個(gè)所需的奇偶數(shù)位，而是在數(shù)據(jù)單元（比如一個(gè)字節(jié)）的后面附加一

個(gè)稱為“循環(huán)冗余碼”或“CRC余數(shù)”的冗余數(shù)位串，使該數(shù)據(jù)單元可被另一個(gè)預(yù)先給定的二進(jìn)制

數(shù)完全除盡。接收端將所接收的數(shù)據(jù)單元用同樣的二進(jìn)制數(shù)相除，如果無(wú)余數(shù)，則可認(rèn)為所接收的數(shù)

據(jù)單元正確無(wú)誤，如果有余數(shù)，則認(rèn)定該數(shù)據(jù)單元已有差錯(cuò)，

CRC所用的冗余位串是通過(guò)將數(shù)據(jù)單元除以預(yù)先給定的除數(shù)獲得。余數(shù)即為“循環(huán)冗余碼”。-

個(gè)有效的“循環(huán)冗余碼”應(yīng)具有兩種品質(zhì)：必須正好比給定的除數(shù)少一位，附加到數(shù)據(jù)串后必須使新

形成的位串能被該除數(shù)完全除盡。

CRC差錯(cuò)校驗(yàn)的理論和實(shí)現(xiàn)都很容易理解。唯一