网络技术CH2PPT课件下载推荐.ppt

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出多个等级（对应多个比特的组合编码）。

2.1.2数据通信系统的模型信道输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据信源信宿发送器接收器调制解调器计算机公用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号输入汉字显示汉字数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息计算机2.1.2数据通信系统的模型n信源：

产生和发送信息的设备。

n信宿：

接收和处理信息的设备。

n信道：

信源和信宿之间的通信线路，是信息流的通道。

模拟、数字有线、无线2.1.3数据通信方式n并行传输n串行传输2.1.3数据通信方式n单工n半双工n全双工2.1.4同步问题n同步通信双方在同一时钟的控制之下进行发与收。

一次连续传送大量的数据。

两种技术：

外同步与内同步码元、字符或帧n异步通信将每个字符单独封装发送，不用同步码，发送是随机的，接收方靠“起始位”来识别数据的到来。

一次只传送一个字节2.1.5面向连接与非连接的通信n面向连接的通信通信之前，首先要建立连接，通信过程中要保持连接，通信完成后要释放连接。

n面向无连接的通信通信之前无需建立连接，但发送的数据报中必须携带源和目的地址信息。

2.2数据编码技术2.2.1数字数据的数字信号编码n不归零码低电平表示0，高电平表示1n曼彻斯特编码电平的跳变低到高0，高到低1n差分曼彻斯特编码有跳变表示0，无跳变表示12.2.2数字数据的模拟信号编码n调制与解调n移幅键控法n移频键控法n移相键控法2.2.3模拟数据的数字信号编码n采样n量化n编码2.3数据传输与信道复用2.3.1信道及其传输特性n信道的物理实体就是传输介质和收发装置。

n信道的传输特性分析信道的通频带（信道带宽）：

占用的频率范围信道间隔：

相邻信道之间的频率差值码间串扰：

相邻的码元之间信号界限变得模糊噪声：

热噪声、冲击噪声信噪比：

信号的和噪声的平均功率之比，S/N2.3.2传输与带宽n基带传输基带信号（baseband）把数字化的数据信号直接送入信道传输。

n频带传输带通信号（bandpass）把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输。

n宽带传输利用宽带信道进行的传输。

频带宽度2MHz，实际上都远大于此。

2.3.2信道复用技术n多路复用（multiplexing）是指在一条物理线路上建立多条通信信道的技术。

信道A1A2B1B2C1C2信道信道不使用复用技术1.频分多路复用n频分复用FDM（FrequencyDivisionMultiplexing）n以线路的频带作为分割对象，所有用户在同一时刻占用不同的带宽资源。

2.时分多路复用n时分复用TDM（TimeDivisionMultiplexing）n把信道的传输时间分割成为若干时间片轮流地分配给多个用户使用，每个用户所占用的时间片会周期性的出现。

n时分复用的所有用户的信号是在不同的时间占用同样的频带宽度。

时分多路复用演示频率时间BCDBCDBCDBCDAAAAA在TDM帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧时分多路复用演示频率时间CDCDCDAAAABBBBCDB在TDM帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧时分复用会造成线路资源的浪费ABCDaabbcdbcattttt4个时分复用帧#1acbcd时分复用#2#3#4用户使用时分复用系统传送计算机数据时，由于计算机数据的突发性质，用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。

改进：

异步时分复用ATDMAsynchronousTDM又称统计时分复用用户ABCDabcdttttt3个ATDM帧#1acbabbcacd#2#3统计时分复用1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm3.波分复用WDMn波分复用（WavelengthDivisionMultiplexing）（WavelengthDivisionMultiplexing）就是光的频分复用。

82.5Gb/s1310nm20Gb/s复用器分用器EDFA120km光调制器光解调器4.码分多路复用nCDM（CodeDivisionMultiplexing），常用名词码分多址CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）n各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。

n这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌方发现。

n是当前流行的3G移动通信网络的核心技术。

n能够增大通信系统的容量（是使用GSM的4-5倍）CDMA的工作原理S站的码片序列S110ttttttm个码片tS站发送的信号SxT站发送的信号Tx总的发送信号Sx+Tx规格化内积SSx规格化内积STx数据码元比特发送端接收端2.4数据交换技术2.4.1电路交换n电（线路）路交换：

在多个输入线和多个输出线之间直接形成物理链路。

n三个阶段：

电路建立，通过拨号呼叫建立一条由多段链路组成的通路，被呼叫方须确认呼叫成功；

数据传输，保持连接，不发生中间节点延迟；

电路拆除，由某一方发出拆除请求，得到对方认可，然后逐步拆除到对方的节点链路。

电路交换举例nA和B通话经过四个交换机nC和D通话只经过一个本地交换机（交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA电路交换的特点n每一次的连接都是专用的，直到本次通信结束，线路利用率低；

n节点交换设备不具备差错控制能力，不能及时纠正传输错误；

n不符合计算机数据通信“突发性”的特点。

n相对比较适用于模拟信息的传输和实时大批量连续的数字信息传输。

2.4.2报文交换n采用存储转发方式传送报文，不需要在两个站点之间建立专用通路。

n与电路交换相比，既有优点也有缺点。

优点：

略缺点：

不支持实时或交互通信，报文经过网络的时间延迟不确定；

报文出错或丢失后重传的代价比较大。

2.4.3分组交换n也是采取存储转发的交换方式，但把报文分成了固定长度的小的报文分组。

n两种方式：

数据报方式：

面向无连接的，对多分组的连续传输支持不够好，易乱序、丢包等。

虚电路方式：

面向连接的，要建立虚电路的连接，但虚电路并不独占物理线路。

三种交换的比较P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4报文报文报文ABCDABCDABCD报文交换电路交换分组交换t连接建立数据传送报文P2P1连接释放数据传送的特点比特流直达终点报文报文报文分组分组分组存储转发存储转发存储转发存储转发2.5差错控制技术2.5.1差错产生的原因n干扰或噪声是传输差错产生的主要原因。

n可能来自于外部，也可能来自于内部，通常都有。

n误码率的要求最低应达到10-6n这通常与传输系统（收发装置及传输媒质）的性能有关。

n信道带宽、2.5.2差错控制编码方法n纠错码方案在每个分组中记入足够的冗余信息，以便在接收端能够发现并自动纠正传输差错。

功能优越，但实现困难、造价高、费时间。

n检错码方案又称校验码，配合重传机制解决差错问题。

原理简单、实现容易，编/解码速度快。

循环冗余校验码CRC是目前流行的技术。

2.5.3差错控制机制n自动请求重传ARQn停止等待方式n连续工作方式拉回重传选择重发2.6传输媒质及其主要特性无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视（Hz）f（Hz）fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移动无线电电信领域使用的电磁波的频谱2.6.1导向传输媒体n双绞线（带宽：

268kHz）屏蔽双绞线STP（ShieldedTwistedPair）无屏蔽双绞线UTP（UnshieldedTwistedPair）n同轴电缆（带宽：

450MHz）50基带同轴电缆75宽带同轴电缆n光缆（带宽：

1014-1015Hz）三个波段：

0.85um、1.3um、1.55um多模光纤（2-4km）单模光纤（50-100km）各种电缆铜线铜线聚氯乙烯套层聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层绝缘层外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层内导体无屏蔽双绞线UTP屏蔽双绞线STP同轴电缆光线在光纤中的折射折射角入射角包层（低折射率的媒体）包层（低折射率的媒体）纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯光纤的工作原理高折射率（纤芯）低折射率（包层）光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射输入脉冲输出脉冲单模光纤多模光纤与单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤2.6.2非导向传输媒体n无线传输所使用的频段很广。

n短波通信主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差。

n蓝牙n红外n微波在空间主要是直线传播。

地面微波接力通信卫星通信思考与练习题：

1.数据、信号、码元、模拟的、数字的、信源、信宿、信道、信道带宽、码间串扰和信噪比等概念？

2.并行传输与串行传输、单工、全双工与半双工模式？

3.曼彻斯特编码、调制解调技术、采样、量化与编码技术？

4.基带、频带、宽带传输？

5.FDM、TDM、ATDM、WDM、CDMA？

6.数据报方式和虚电路方式分组交换？

7.差错控制技术，FCS、CRC？