【正文】 應(yīng)的電脈沖信號(hào)通常呈矩形波形式，即表示計(jì)算機(jī)中二進(jìn)制數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)信號(hào)是典型的矩形脈沖信號(hào)，這個(gè)矩形脈沖信號(hào)就是基帶信號(hào)。在通信信道中直接傳輸這種基帶信號(hào)的傳輸方式就是基帶傳輸，它將占用線路的全部帶寬，也稱為數(shù)字基帶傳輸?；鶐盘?hào)所占有（固有）的頻率范圍稱為基本頻帶，簡(jiǎn)稱基帶。 29 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 –數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼問題就是要解決數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)表示問題。數(shù)字信號(hào)是離散的電壓或電流的脈沖序列，每個(gè)脈沖代表一個(gè)信號(hào)單元（或稱碼元）。表示二進(jìn)制數(shù)字的碼元的形式不同，便產(chǎn)生不同的編碼方法。 30 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 –單極性全寬碼和歸零碼 –單極性全寬碼是指在每一個(gè)碼元時(shí)間間隔內(nèi)，有電流發(fā)出表示二進(jìn)制 “ 1” ，無(wú)電流發(fā)出表示二進(jìn)制 “ 0” 。 31 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 –單極性全寬碼和歸零碼 –二進(jìn)制序列 10110101的單極性全寬碼和歸零碼。 32 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 –單極性全寬碼和歸零碼 判 決 門 限（ 0 . 5 ）1 0 11 0 1 0 1（ a ） 單 極 性 全 寬 碼采 樣 時(shí) 間判 決 門 限（ 0 . 5 ）1 0 11 0 1 0 1（ b ） 單 極 性 歸 零 碼采 樣 時(shí) 間0011圖 210 單極性全寬碼和歸零碼 33 數(shù)據(jù)傳輸方式 – 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼 –雙極性全寬碼和歸零碼 –雙極性全寬碼是指在一個(gè)碼元時(shí)間間隔內(nèi)，發(fā)正電流表示二進(jìn)制的 “ 1” ，發(fā)負(fù)電流表示二進(jìn)制的 “ 0” ，正向幅度與負(fù)向幅度相等。 –雙極性歸零碼是在一個(gè)碼元時(shí)間間隔內(nèi)，當(dāng)發(fā) “ 1” 時(shí)，發(fā)出正的窄脈沖；當(dāng)發(fā) “ 0” 時(shí)，發(fā)出負(fù)的窄脈沖。采樣時(shí)間是對(duì)準(zhǔn)脈沖的中心，判決門限為 0。當(dāng)發(fā) “ 0” 時(shí)，在間隔的中間時(shí)刻，從低電平變?yōu)楦唠娖?；?dāng)發(fā) “ 1” 時(shí)，在間隔的中間時(shí)刻，從高電平變?yōu)榈碗娖?。在以太網(wǎng)中采用的就是這種編碼技術(shù)。但發(fā) “ 0” 時(shí)，間隔開始時(shí)刻有跳轉(zhuǎn)；當(dāng)發(fā) “ 1”時(shí)，間隔開始時(shí)刻無(wú)跳轉(zhuǎn)。令牌環(huán)網(wǎng)中采用的就是這種編碼。在接收端再將該頻帶信號(hào)（模擬信號(hào)）通過解調(diào)還原成基帶信號(hào)（數(shù)字信號(hào)）。 –計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離通信通常都是采用頻帶傳輸。 –所謂調(diào)制就是進(jìn)行波形變換，是利用基帶信號(hào)對(duì)高頻震蕩載波的參量進(jìn)行修改。 通過對(duì)載波的振幅、頻率和初相位進(jìn)行修改，分別對(duì)應(yīng)了三種最基本的調(diào)制方法：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。而 “ 1” 對(duì)應(yīng)于相位 0176。多路復(fù)用技術(shù)是使多路數(shù)據(jù)信號(hào)共同使用一條線路進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)，使多個(gè)計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備共享信道資源，提高信道的利用率。 45 多路復(fù)用技術(shù) – 實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用功能的設(shè)備是多路復(fù)用器。一個(gè)具有一定帶寬的線路可以劃分為若干個(gè)頻率范圍，互相之間沒有重疊，同時(shí)，為了避免兩個(gè)相鄰頻段的相互干擾，頻段之間必須保留一定的縫隙，稱為保護(hù)頻帶。 47 多路復(fù)用技術(shù) ? 頻分多路復(fù)用 頻分多路復(fù)用器M U X頻分多路復(fù)用器M U X保 護(hù) 頻 帶保 護(hù) 頻 帶保 護(hù) 頻 帶信 道 1 （ f 1 ）信 道 2 （ f 2 ）信 道 3 （ f 3 ）信 道 4 （ f 4 ）信 源信 宿圖 215 頻分多路復(fù)用技術(shù) 48 多路復(fù)用技術(shù) ? 頻分多路復(fù)用 – 頻分多路復(fù)用常用于模擬信號(hào)的傳輸，如收音機(jī)、電視機(jī)等，F(xiàn)DM也用于寬帶網(wǎng)絡(luò)。 49 多路復(fù)用技術(shù) ? 時(shí)分多路復(fù)用 – 時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（ TDM） 是將通信信道傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間劃分成一段段等長(zhǎng)的時(shí)分復(fù)用幀（ TDM幀），每一個(gè) TDM幀再劃分若干等長(zhǎng)的時(shí)間片，每一個(gè)時(shí)分復(fù)用的用戶在每個(gè) TDM幀中占用固定序號(hào)的時(shí)間片，來(lái)使用公共線路，在其占用的時(shí)間片內(nèi)，信號(hào)獨(dú)自使用信道的全部帶寬。時(shí)分復(fù)用技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)比較成熟，缺點(diǎn)是不夠靈活，如當(dāng)用戶在某一段時(shí)間暫時(shí)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)（例如用戶正在鍵盤上輸入數(shù)據(jù)或正在瀏覽屏幕上的信息），也只能讓已經(jīng)分配到手的子信道空閑著，而其他用戶也不能使用這個(gè)暫時(shí)空閑的信道資源。 52 多路復(fù)用技術(shù) ? 時(shí)分多路復(fù)用 – 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（ STDM） 是使用 STDM幀來(lái)傳送復(fù)用的數(shù)據(jù)。 – 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用又稱為異步時(shí)分復(fù)用，而普通的時(shí)分復(fù)用稱為同步時(shí)分復(fù)用。 53 多路復(fù)用技術(shù) ? 時(shí)分多路復(fù)用 A B C A D B C D C B A DS T D M 幀 S T D M 幀 S T D M 幀頻 率時(shí) 間S T D M 幀 S T D M 幀 S T D M 幀圖 217 統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用 54 多路復(fù)用技術(shù) ? 時(shí)分多路復(fù)用 – 時(shí)分多路復(fù)用通常用于數(shù)字信號(hào)的傳送，也可用于模擬信號(hào)的傳送。 55 多路復(fù)用技術(shù) ? 波分多路復(fù)用 – 波分多路復(fù)用技術(shù)（ WDM） 就是光的頻分復(fù)用，是把光波波長(zhǎng)分割復(fù)用，在一根光纖中同時(shí)傳輸多波長(zhǎng)光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)。波分多路復(fù)用技術(shù)實(shí)質(zhì)上是利用了光具有不同波長(zhǎng)的特征。在接收方，采用波分設(shè)備分離不同波長(zhǎng)的光。 56 多路復(fù)用技術(shù) ? 波分多路復(fù)用 – 光波多路復(fù)用技術(shù)除 WDM外，還有密集波分技術(shù)（ DWDM）， 光纖的密集波分技術(shù) DWDM可極大地增加光纖信道地?cái)?shù)量，從而充分利用光纖的潛在帶寬，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)今后使用的重要技術(shù)。碼分多路復(fù)用的基礎(chǔ)是微波擴(kuò)頻通信。因此，在頻率和時(shí)間資源緊缺的情況下， CDM技術(shù)將獨(dú)具魅力，越來(lái)越受到人們的普遍關(guān)注。但是，每個(gè)通信系統(tǒng)都采用把收發(fā)兩端直接相連的形式是不可能的。這個(gè)中間網(wǎng)絡(luò)不關(guān)心所傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容，而只是為這些數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)直至到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)提供交換的功能。常用的數(shù)據(jù)交換方式有兩大類：電路交換方式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式又可分為報(bào)文交換和報(bào)文分組交換方式。電路交換方式與電話交換方式基本相同，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過通信子網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，必須在通信子網(wǎng)中建立一個(gè)實(shí)際的物理線路連接。 HA首先向通信子網(wǎng)節(jié)點(diǎn) A發(fā)送 “ 呼叫請(qǐng)求包 ” 。 – 節(jié)點(diǎn) A根據(jù)目的主機(jī)地址，啟動(dòng)路選算法選擇了下一個(gè)節(jié)點(diǎn)如果為 B，則向節(jié)點(diǎn) B發(fā)送 “ 呼叫請(qǐng)求包 ” ；節(jié)點(diǎn) B收到呼叫請(qǐng)求后，同樣根據(jù)路選算法，如選擇下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為 C， 節(jié)點(diǎn) B向節(jié)點(diǎn) C發(fā)送 “ 呼叫請(qǐng)求包 ”；節(jié)點(diǎn) C收到呼叫請(qǐng)求后，也要根據(jù)路選算法，選擇下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為 D，節(jié)點(diǎn) C向節(jié)點(diǎn) D發(fā)送 “ 呼叫請(qǐng)求包 ” ；節(jié)點(diǎn) D收到呼叫請(qǐng)求后，向與其直接連接的 HB發(fā)送 “ 呼叫請(qǐng)求包 ” ； HB如接受 HA的呼叫連接請(qǐng)求，則通過已經(jīng)建立的物理連接 D―C―B―A ， 向 HA發(fā)送 “ 呼叫應(yīng)答包 ” 。 63 數(shù)據(jù)交換技術(shù) – 1． 電路交換的基本工作原理 –數(shù)據(jù)傳輸階段 –在 HA與 HB通過通信子網(wǎng)的物理線路連接建立以后，就可以通過該連接將數(shù)據(jù)從源站發(fā)往目的站了，線路連接是全雙工的，數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向傳輸。 64 數(shù)據(jù)交換技術(shù) – 1． 電路交換的基本工作原理 –線路釋放階段 –數(shù)據(jù)傳輸完成后，進(jìn)入線路釋放階段。 –電路交換屬于電路資源預(yù)分配系統(tǒng)，即每次通信時(shí)，通信雙方都要連接電路，且在一次連接中，電路被預(yù)分配給一對(duì)固定用戶。 65 數(shù)據(jù)交換技術(shù) – 2． 電路交換的特點(diǎn) –電路交換方式的特征是在整個(gè)連接路徑中均采用物理連接，具有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：信息傳輸延遲（時(shí)延）??；電路是透明的；信息傳送的吞吐量大。 –電路交換方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以用于公用交換網(wǎng)，即電話網(wǎng)，以及專線方式，如數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) DDN。 66 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 報(bào)文交換 – 報(bào)文交換采用 “ 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) ” 技術(shù)，把要發(fā)送的信息分成若干個(gè)報(bào)文正文，報(bào)文交換方式是以報(bào)文為單位交換信息的。 67 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 報(bào)文交換 – 1． 報(bào)文交換的工作原理 –報(bào)文交換的過程是：發(fā)送方先把待傳送的信息分為多個(gè)報(bào)文正文，在報(bào)文正文上附加發(fā)送方和接收方的地址及其他控制信息，形成一份份完整的報(bào)文。節(jié)點(diǎn)在接收整個(gè)報(bào)文后對(duì)報(bào)文進(jìn)行緩存和必要的處理，等到指定輸出端的線路和下一個(gè)節(jié)點(diǎn)空閑時(shí)，再將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出去，直到目的節(jié)點(diǎn)。 68 數(shù)據(jù)交換技術(shù) – 2． 報(bào)文交換的特點(diǎn) –報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)是：報(bào)文交換過程沒有電路續(xù)接，可以采用多路復(fù)用，提高線路的利用率；用戶不需要叫通對(duì)方就可以發(fā)送報(bào)文；容易實(shí)現(xiàn)不同類型的終端之間的通信。 69 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 分組交換 – 分組交換也采用的是 “ 存儲(chǔ) — 轉(zhuǎn)發(fā) ” 原理，但它把報(bào)文分割成若干較短的按一定格式組成的報(bào)文分組（也叫包）進(jìn)行交換和傳輸。 70 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 分組交換 – 分組交換技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中又分為兩類： 虛電路分組交換 和 數(shù)據(jù)報(bào)分組交換 兩種。傳送數(shù)據(jù)量較大時(shí)，通常采用虛電路方式。各數(shù)據(jù)報(bào)所走的路徑不一定相同，各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的地的順序可能不同，有的數(shù)據(jù)報(bào)會(huì)丟失。 –分組交換的特點(diǎn) –分組交換采用 “ 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) ” 方式，不獨(dú)占信道；信息傳輸延遲較小；為不同通信規(guī)程的數(shù)據(jù)終端間能相互通信提供了會(huì)話環(huán)境；可靠性高。分組交換主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)終端連網(wǎng)。報(bào) 文報(bào) 文報(bào) 文報(bào) 文分 組 1分 組 2分 組 n分 組 1分 組 2分 組 nA B C DA B C D A B C D圖 219 三種交換技術(shù)的比較 73 數(shù)據(jù)交換技術(shù) ? 交換技術(shù)的比較 – 從圖中可以看出，不同交換技術(shù)適用于不同場(chǎng)合。報(bào)文交換和分組交換不需要預(yù)先分配傳輸鏈路，在傳送突發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)可提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信道利用率。另外，當(dāng)端到端的通路是由很多段鏈路組成時(shí)，采用分組交換傳送數(shù)據(jù)比用電路交換還有一個(gè)好處，那就是采用電路交換時(shí)，只要整個(gè)通路中有一段鏈路不能用，通信就不能進(jìn)行。 74 差錯(cuò)控制技術(shù) – 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本任務(wù)是高效而無(wú)差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)。差錯(cuò)控制就是為防止由于各種噪聲干擾等因素引起的信息傳輸錯(cuò)誤或?qū)⒉铄e(cuò)限制在所允許的盡可能小的范圍內(nèi)而采取的措施，這是一種主動(dòng)式的防范措施。 – 傳輸中的差錯(cuò)主要是由熱噪聲引起的。 – 由于熱噪聲會(huì)造成傳輸中的數(shù)據(jù)信號(hào)失真，產(chǎn)生差錯(cuò)，所以在傳輸中要盡量減少或避免由于熱噪聲的影響而產(chǎn)生的差錯(cuò)，在通信系統(tǒng)中，熱噪聲干擾是不可避免的。在接收端，接收電路在取樣時(shí)間判斷信號(hào)電平時(shí)，如果噪聲對(duì)信號(hào)疊加的結(jié)果在最后電平判決時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)引起傳輸數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。這種以一定方式在信息序列中加入冗余碼的過程就是差錯(cuò)控制編碼。 79 差錯(cuò)控制技術(shù) ? 常用差錯(cuò)控制編碼方法 – 1． 奇偶校驗(yàn) – 奇偶校驗(yàn)碼是一種最常見的檢錯(cuò)碼。 80 差錯(cuò)控制技術(shù) ? 常用差錯(cuò)控制編碼方法 – 1． 奇偶校驗(yàn) –在 奇校驗(yàn) 中，要在每一個(gè)字符上增加一個(gè)附加位，使得該字符中“ 1” 的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，接收方接收的數(shù)據(jù)中 1的個(gè)數(shù)是奇數(shù)時(shí)，就認(rèn)為傳輸正確，否則就認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤。 –奇偶校驗(yàn)方法非常簡(jiǎn)單，但并不十分可靠，奇偶校驗(yàn)一般只用于通信要求較低的環(huán)境。 81 差錯(cuò)控制技術(shù) ? 常用差錯(cuò)控制編碼方法 – 2． 循環(huán)冗余碼（ CRC） 校驗(yàn) –循環(huán)冗余編碼，又稱多項(xiàng)式碼。 82 差錯(cuò)控制技術(shù) – 2． 循環(huán)冗余碼（ CRC） 校驗(yàn) –計(jì)算 CRC碼的檢驗(yàn)序列的過程： –在發(fā)送端，設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)的二進(jìn)制信息碼為 m位， F(x)為這 m位信息碼對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式，即發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列是多項(xiàng)式 F(x)的系數(shù)， G(x)為 k階生成多項(xiàng)式（其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼為 k+1位），即 k是生成多項(xiàng)式的最高次冪， G(x)是雙方預(yù)先約定的生成多項(xiàng)式， F(x)