數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識

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1、第第 2 章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹v 2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 v 2.2 數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式 v 2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù) v 2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù) v 2.5 廣域網(wǎng)中數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中數(shù)據(jù)交換技術(shù) v 2.6 差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù) 數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)（Data）是對客觀事實進行描述和記載的物理符號；是傳遞（攜是對客觀事實進行描述和記載的物理符號；是傳遞（攜 帶）信息的載體。帶）信息的載體。信息（信息（Information）是數(shù)據(jù)的含義或解釋。是數(shù)據(jù)的含義或解釋。信號（信號（Signal）數(shù)據(jù)的物理量編碼數(shù)據(jù)的物理

2、量編碼（通常為電磁編碼），（通常為電磁編碼），數(shù)據(jù)以信號的數(shù)據(jù)以信號的 形式在介質(zhì)中傳播。形式在介質(zhì)中傳播。2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念1.數(shù)據(jù)與信號模擬信號模擬信號 模擬信號是指幅值可連續(xù)取值的連續(xù)信號，電視圖像信模擬信號是指幅值可連續(xù)取值的連續(xù)信號，電視圖像信 號、語音信號、溫度壓力傳感器的輸出信號以及許多遙號、語音信號、溫度壓力傳感器的輸出信號以及許多遙 感遙測信號都是模擬信號。感遙測信號都是模擬信號。數(shù)字信號數(shù)字信號 數(shù)字信號指幅度的取值被限制數(shù)字信號指幅度的取值被限制 在有限個離散數(shù)值之內(nèi)的連續(xù)在有限個離散數(shù)值之內(nèi)的連續(xù) 信號，二進制碼就是一種數(shù)字信號，二進制碼就是一種數(shù)字 信號，計算

3、機數(shù)據(jù)、數(shù)字電話信號，計算機數(shù)據(jù)、數(shù)字電話 和數(shù)字電視等都是數(shù)字信號。和數(shù)字電視等都是數(shù)字信號。t2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念2.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)噪聲噪聲 任何信道都不完美，對傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)任何信道都不完美，對傳輸?shù)男盘柈a(chǎn) 生干擾生干擾 外界：閃電、串擾、電氣設(shè)備外界：閃電、串擾、電氣設(shè)備 內(nèi)部：介質(zhì)特性內(nèi)部：介質(zhì)特性2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念信源信源 產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備發(fā)送器發(fā)送器 根據(jù)傳輸介質(zhì)特性，進行信號變換根據(jù)傳輸介質(zhì)特性，進行信號變換接受器接受器 接受信號，還原成合適的信號接受信號，還原成合適的信號信宿信宿 接受和處理信息的設(shè)備接受和處理信息的設(shè)備信道信道 信源

4、和信宿間的通信線路信源和信宿間的通信線路v 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸線路傳輸線路 有線介質(zhì)、無線介質(zhì)有線介質(zhì)、無線介質(zhì)傳輸設(shè)備傳輸設(shè)備 調(diào)制解調(diào)器、中繼器、多路復用器、交換機等調(diào)制解調(diào)器、中繼器、多路復用器、交換機等n DCE DCEv 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（計算機、終端等）（計算機、終端等）源系統(tǒng)（信源發(fā)送器）源系統(tǒng)（信源發(fā)送器）發(fā)出數(shù)據(jù)的計算機發(fā)出數(shù)據(jù)的計算機目的系統(tǒng)（信宿接收器）目的系統(tǒng)（信宿接收器）接收數(shù)據(jù)的計算機接收數(shù)據(jù)的計算機n DTEDTE2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念v 碼元與比特碼元與比特碼元（碼元（Code cellCode cell）信號傳輸時，一個波形稱為一個碼元（

5、信號編碼單元）。信號傳輸時，一個波形稱為一個碼元（信號編碼單元）。2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念3.數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標 比特：比特：二進制數(shù)的一位。二進制數(shù)的一位。v 信號傳輸率與數(shù)據(jù)傳輸速率信號傳輸率與數(shù)據(jù)傳輸速率 信號傳輸率信號傳輸率 (波特率波特率)B)B 單位時間內(nèi)傳送的波形數(shù)，單位為波特單位時間內(nèi)傳送的波形數(shù)，單位為波特(Baud)(Baud)，又稱，又稱 波形速率波形速率(線路上每秒鐘傳送的線路上每秒鐘傳送的波形個數(shù)波形個數(shù))，又稱碼元，又稱碼元 速率速率 。數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率(比特率比特率)S S 即單位時間內(nèi)所傳送的二進制信息的位數(shù)，單位為位即單位時間內(nèi)所傳送的二進制信息的位

6、數(shù)，單位為位 /秒，記作秒，記作bpsbps或或b/sb/s。2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念比特率比特率S S和波特率和波特率B B的關(guān)系的關(guān)系 S SB Bloglog2 2N N上式中，上式中，N N為一個碼元所取的離散值個數(shù)。為一個碼元所取的離散值個數(shù)。通常通常N=2N=2K K，K K為二進制信息的位數(shù)為二進制信息的位數(shù) K=log K=log2 2N N；N=2N=2時，時，S=BS=B，v 帶寬帶寬 物理信道頻帶寬度，即信道允許傳送信號的最高頻率和物理信道頻帶寬度，即信道允許傳送信號的最高頻率和 最低頻率之差。單位：最低頻率之差。單位：HzH

7、z。v 信道容量信道容量 信道容量表示一個信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是信道傳信道容量表示一個信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是信道傳 輸數(shù)據(jù)能力的極限，單位為輸數(shù)據(jù)能力的極限，單位為bpsbps。信道容量與數(shù)據(jù)傳輸速率的區(qū)別：信道容量與數(shù)據(jù)傳輸速率的區(qū)別：前者表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，而后者是實際的數(shù)前者表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，而后者是實際的數(shù) 據(jù)傳輸速率。據(jù)傳輸速率。2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念v 信道容量的計算信道容量的計算無噪聲的信道容量無噪聲的信道容量 奈奎斯特公式：奈奎斯特公式：C=2Hlog2N(b/s)C=2Hlog2N(b/s)式中，式中，H H為信道的帶寬，即信道

8、傳輸上、下限為信道的帶寬，即信道傳輸上、下限 頻率的差值，單位為赫頻率的差值，單位為赫(Hz)(Hz)；N N為一個碼元所取的為一個碼元所取的 離散值個數(shù)。離散值個數(shù)。例例2-2 2-2 普通電話線路帶寬約普通電話線路帶寬約3k Hz3k Hz，若碼元的離，若碼元的離散值個數(shù)散值個數(shù)N=16N=16，則最大數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？，則最大數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念有噪聲的信道容量有噪聲的信道容量 香農(nóng)公式：香農(nóng)公式：C=Hlog2(1+S/N)(b/s)C=Hlog2(1+S/N)(b/s)式中，式中，S S為信號功率，為信號功率，N N為噪聲功率，為噪聲功率，S/NS/N稱為

9、信噪比。稱為信噪比。通常把信噪比表示成通常把信噪比表示成10lg(S/N)10lg(S/N)分貝分貝(dB)(dB)。例例2-3 2-3 已知信噪比為已知信噪比為30dB30dB，帶寬為，帶寬為3kHz3kHz，求最，求最 大數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？大數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念v 數(shù)據(jù)通信方式是指數(shù)據(jù)在信道上傳輸所采取的方式。數(shù)據(jù)通信方式是指數(shù)據(jù)在信道上傳輸所采取的方式。通常有如下分類方法：通常有如下分類方法：按信號的類型分模擬通信和數(shù)字通信。按信號的類型分模擬通信和數(shù)字通信。按數(shù)據(jù)代碼傳輸?shù)捻樞蚍譃榇袀鬏敽筒⑿袀鬏?。按?shù)據(jù)代碼傳輸?shù)捻樞蚍譃榇袀鬏敽筒⑿袀鬏?。按?shù)據(jù)傳輸?shù)耐?/p>

10、步方式分為同步傳輸和異步傳輸。按數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒绞椒譃橥絺鬏敽彤惒絺鬏?。按?shù)據(jù)傳輸?shù)牧飨蚝蜁r間關(guān)系分為單工、半雙工和按數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧飨蚝蜁r間關(guān)系分為單工、半雙工和 雙工傳輸。雙工傳輸?；鶐鬏斉c頻帶傳輸?；鶐鬏斉c頻帶傳輸。2.2 數(shù)據(jù)通信方式 1.模擬通信與數(shù)字通信2.2 數(shù)據(jù)通信方式v 模擬通信模擬通信 在線路上傳輸模擬信號的通信方式在線路上傳輸模擬信號的通信方式v 數(shù)字通信數(shù)字通信 是指用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息，或是指用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息，或者用數(shù)字信號對載波進行數(shù)字調(diào)制后再傳輸者用數(shù)字信號對載波進行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健５耐ㄐ欧绞健?.2 數(shù)據(jù)通信方式v 數(shù)字通信的特

11、點數(shù)字通信的特點 抗噪聲（干擾）能力強抗噪聲（干擾）能力強 可以控制差錯，提高了傳輸質(zhì)量可以控制差錯，提高了傳輸質(zhì)量 能適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)能適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù) 易于加密、保密性強易于加密、保密性強 通信設(shè)備微型化、集成化通信設(shè)備微型化、集成化v 缺點缺點 占用頻帶寬占用頻帶寬數(shù)字或數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)ModulatorDemodulator數(shù)字或數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)g(t)s(t)g(t)載波發(fā)送方發(fā)送方接收方接收方調(diào)制調(diào)制解調(diào)制解調(diào)制調(diào)制：調(diào)制：對信號源的信息進行處理對信號源的信息進行處理,使其變?yōu)檫m合于信使其變?yōu)檫m合于信 道傳輸形式的過程。道傳輸形式的過程。解調(diào)：解調(diào)：接受方將收到的已調(diào)制

12、的信號還原成原信號。接受方將收到的已調(diào)制的信號還原成原信號。2.2 數(shù)據(jù)通信方式 2.調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)v 對模擬信號的調(diào)制對模擬信號的調(diào)制 對模擬信號調(diào)制的實質(zhì)是頻譜搬移。對模擬信號調(diào)制的實質(zhì)是頻譜搬移。其作用和目的是：其作用和目的是：n 將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成適合于信道將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成適合于信道傳輸?shù)囊颜{(diào)信號；傳輸?shù)囊颜{(diào)信號；n 實現(xiàn)信道的多路復用；實現(xiàn)信道的多路復用；n 提高信道利用率；提高信道利用率；n 減少干擾，提高系統(tǒng)抗干擾能力；減少干擾，提高系統(tǒng)抗干擾能力；n 實現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。實現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。2.2 數(shù)據(jù)通信方式：相位：相位A:A:振幅振幅 ：角頻率：

13、角頻率 調(diào)制的基礎(chǔ)是載波，載波有三要素：幅度、頻率調(diào)制的基礎(chǔ)是載波，載波有三要素：幅度、頻率 和相位，針對載波的不同要素對它進行調(diào)制和相位，針對載波的不同要素對它進行調(diào)制。2.2 數(shù)據(jù)通信方式v對數(shù)字信號的調(diào)制對數(shù)字信號的調(diào)制u 振幅鍵控振幅鍵控ASKASK 調(diào)幅（調(diào)幅（AMAM）用載波的兩個不同振幅用載波的兩個不同振幅表示表示0 0和和1 1u 移頻鍵控移頻鍵控FSK FSK 調(diào)頻（調(diào)頻（FMFM）用載波的兩個不同頻率用載波的兩個不同頻率表示表示0 0和和1 1u 移相鍵控移相鍵控PSK PSK 調(diào)相調(diào)相 (PM)(PM)用載波的起始相位的變化用載波的起始相位的變化表示表示0 0和和1 12

14、.2 數(shù)據(jù)通信方式絕對調(diào)相絕對調(diào)相相對調(diào)相相對調(diào)相2.2 數(shù)據(jù)通信方式2.2 數(shù)據(jù)通信方式3 3、并、并/串行通信串行通信v 并行通信并行通信 定義定義 將數(shù)據(jù)以成組方式在兩條以上的并行信道上同時將數(shù)據(jù)以成組方式在兩條以上的并行信道上同時 傳輸。傳輸。發(fā)送端發(fā)送端接收端接收端并行通信信道2.2 數(shù)據(jù)通信方式 適用情況適用情況 通信距離較近的情況通信距離較近的情況 優(yōu)點優(yōu)點 字符同步、速度快字符同步、速度快 缺點缺點 需要傳輸信道多、設(shè)備復雜、成本高需要傳輸信道多、設(shè)備復雜、成本高2.2 數(shù)據(jù)通信方式v 串行通信串行通信 定義定義 數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸。數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳

15、輸。2.2 數(shù)據(jù)通信方式 適用情況適用情況 通信距離較遠的情況通信距離較遠的情況 優(yōu)點優(yōu)點 該方法實現(xiàn)簡單，采用較多該方法實現(xiàn)簡單，采用較多 缺點缺點 為解決收、發(fā)方碼組或字符同步，需要外加同步為解決收、發(fā)方碼組或字符同步，需要外加同步 措施；速度慢。措施；速度慢。2.2 數(shù)據(jù)通信方式4 4、單、單/雙工通信雙工通信v 單工通信單工通信 定義定義 數(shù)據(jù)單向傳輸數(shù)據(jù)單向傳輸 適用適用 無線電廣播、有線電廣播、電視無線電廣播、有線電廣播、電視2.2 數(shù)據(jù)通信方式v 半雙工通信半雙工通信 定義定義 信息流可以在兩個方向上傳輸，但同一時刻只限信息流可以在兩個方向上傳輸，但同一時刻只限 于在一個方向傳輸

16、。于在一個方向傳輸。適用適用 對講機對講機 優(yōu)點優(yōu)點 節(jié)省傳輸線路節(jié)省傳輸線路 缺點缺點 效率低效率低2.2 數(shù)據(jù)通信方式v 全雙工通信全雙工通信 定義定義 數(shù)據(jù)能同時沿信道的兩個方向傳輸，即通信的數(shù)據(jù)能同時沿信道的兩個方向傳輸，即通信的 一方在發(fā)送信息的同時也能接收信息，其收、一方在發(fā)送信息的同時也能接收信息，其收、發(fā)信道分開設(shè)置。發(fā)信道分開設(shè)置。適用適用 計算機網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信計算機網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信 特點特點 效率高但結(jié)構(gòu)復雜、成本高效率高但結(jié)構(gòu)復雜、成本高2.2 數(shù)據(jù)通信方式5、異步傳輸和同步傳輸異步傳輸和同步傳輸v 同步技術(shù)同步技術(shù) 在通信過程中，為保證發(fā)送端發(fā)送的信息能夠被在通信過程中，

17、為保證發(fā)送端發(fā)送的信息能夠被接收端正確無誤地接收接收端正確無誤地接收,要求發(fā)送端和接收端動作的要求發(fā)送端和接收端動作的起始時間和頻率保持一致的技術(shù)。起始時間和頻率保持一致的技術(shù)。需解決的問題需解決的問題 同步脈沖頻率同步脈沖頻率 數(shù)據(jù)從什么時候開始，什么時候結(jié)數(shù)據(jù)從什么時候開始，什么時候結(jié)束束 2.2 數(shù)據(jù)通信方式v 異步傳輸異步傳輸 定義定義以字符為單位傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)低位在前，高位以字符為單位傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)低位在前，高位 在后。每個字符前加在后。每個字符前加1 1個起始位，表示一個字符個起始位，表示一個字符 開始；后加開始；后加1 1到到2 2個停止位，表示一個字符結(jié)束。個停止位，表示一個字

18、符結(jié)束。優(yōu)點優(yōu)點 頻率的漂移不會積累；頻率的漂移不會積累；每兩個字符之間的間隔時間不固定；每兩個字符之間的間隔時間不固定；實現(xiàn)簡單。實現(xiàn)簡單。缺點缺點 傳輸效率低傳輸效率低2.2 數(shù)據(jù)通信方式v 同步傳輸同步傳輸 定義定義 以數(shù)據(jù)塊為單位傳輸數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)塊的開頭一以數(shù)據(jù)塊為單位傳輸數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)塊的開頭一 般加般加1 1到到2 2個字節(jié)的個字節(jié)的SYN(SYN(同步字符同步字符)。而后以固定。而后以固定 的時鐘節(jié)拍來發(fā)送數(shù)據(jù)信號。的時鐘節(jié)拍來發(fā)送數(shù)據(jù)信號。優(yōu)點優(yōu)點 效率高。效率高。缺點缺點 和異步的優(yōu)點相對應(yīng)和異步的優(yōu)點相對應(yīng)2.2 數(shù)據(jù)通信方式v 基帶傳輸基帶傳輸 在信道上直接用基帶信號（方波

19、）傳送數(shù)據(jù)。在信道上直接用基帶信號（方波）傳送數(shù)據(jù)。v 頻帶傳輸頻帶傳輸 將數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號后再發(fā)送和傳輸將數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號后再發(fā)送和傳輸?shù)姆绞?。的方式。p 和基帶傳輸?shù)膮^(qū)別和基帶傳輸?shù)膮^(qū)別p 和傳統(tǒng)模擬傳輸?shù)膮^(qū)別和傳統(tǒng)模擬傳輸?shù)膮^(qū)別2.2 數(shù)據(jù)通信方式6、基帶基帶/頻帶頻帶/寬帶傳輸寬帶傳輸v 寬帶傳輸寬帶傳輸 將寬的頻帶劃分成若干個子頻帶，分別用這些將寬的頻帶劃分成若干個子頻帶，分別用這些 子頻帶來傳輸各類不同的信號，多用于廣域網(wǎng)子頻帶來傳輸各類不同的信號，多用于廣域網(wǎng) 寬帶接入技術(shù)，如寬帶接入技術(shù)，如ADSLADSL。2.2 數(shù)據(jù)通信方式6、基帶基帶/頻帶頻帶/寬帶傳輸寬帶傳

20、輸2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)t碼元碼元1碼元碼元2碼元碼元3碼元碼元4碼元碼元5信號信號數(shù)據(jù)編碼是用兩個不同的電平來表示兩個不同的數(shù)據(jù)編碼是用兩個不同的電平來表示兩個不同的二進制數(shù)二進制數(shù)0 0和和1 1。定義定義 分類分類不歸零編碼、曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼不歸零編碼、曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)1、不歸零制不歸零制NRZNRZ用負電平表示用負電平表示0 0，正電平表示，正電平表示1 1，正負直接轉(zhuǎn)換，中，正負直接轉(zhuǎn)換，中間不在無電平處停留。間不在無電平處停留。缺點：不具備自同步機制，傳輸時必須使用外同步。缺點：不具備自同步機制，傳輸時必須使用外

21、同步。2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2、曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼編碼方法是將每個碼元分成兩個相等的間隔；碼編碼方法是將每個碼元分成兩個相等的間隔；碼元元“1”1”是由高至低電平轉(zhuǎn)換，即其前半個碼元的是由高至低電平轉(zhuǎn)換，即其前半個碼元的電平為高電平，后半個碼元的電平為低電平。碼電平為高電平，后半個碼元的電平為低電平。碼元元“0”0”是從低電平到高電平的變換，即其前半個是從低電平到高電平的變換，即其前半個碼元的電平為低電平，后半個碼元的電平為高電平。碼元的電平為低電平，后半個碼元的電平為高電平。0 0 1 0 0 1 1 11 02.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)3、差分曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編

22、碼碼元碼元1 1時，前半個碼元的電平與上一個碼元的后半時，前半個碼元的電平與上一個碼元的后半個碼元的電平一樣；若碼元為個碼元的電平一樣；若碼元為0 0，前半個碼元的電，前半個碼元的電平與上一個碼元的后半個碼元的電平相反。平與上一個碼元的后半個碼元的電平相反。0 0 1 0 0 1 1 1102.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)v 三種數(shù)字編碼的波形圖三種數(shù)字編碼的波形圖2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)v 編碼與調(diào)制的區(qū)別編碼與調(diào)制的區(qū)別 調(diào)制調(diào)制用模擬信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)用模擬信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù) 編碼編碼用數(shù)字信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)

23、4、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼使模擬數(shù)據(jù)能在數(shù)字信道上傳輸使模擬數(shù)據(jù)能在數(shù)字信道上傳輸v 采樣定理采樣定理如果模擬信號的最高頻率為如果模擬信號的最高頻率為F F，若以，若以2F2F的采樣的采樣頻率對其采樣，頻率對其采樣，則從采樣得到的離散信號序列則從采樣得到的離散信號序列就能完整地恢復出原始信號。就能完整地恢復出原始信號。采樣采樣 按一定間隔對語音信號進行采樣按一定間隔對語音信號進行采樣 量化量化 編碼編碼把每個樣本舍入到最接近的量化級別上把每個樣本舍入到最接近的量化級別上對每個舍入后的樣本轉(zhuǎn)為二進制碼對每個舍入后的樣本轉(zhuǎn)為二進制碼v 復用的基本思想復用的基本思想當信道的傳輸

24、能力大于每個信源的平均傳輸需求當信道的傳輸能力大于每個信源的平均傳輸需求時，多個信息源可共享一個公共信道。時，多個信息源可共享一個公共信道。把公共信道劃分成多個子信道，每個子信道傳輸把公共信道劃分成多個子信道，每個子信道傳輸一路數(shù)據(jù)，稱為一路數(shù)據(jù)，稱為多路復用。多路復用。2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)1、概述概述DEMUX復用器復用器解復用器解復用器共享信道共享信道MUX信信源源信信宿宿v 定義定義當物理信道的可用帶寬超過單個原始信號所需帶當物理信道的可用帶寬超過單個原始信號所需帶寬足夠多的情況下，可將該物理信道的總帶寬劃寬足夠多的情況下，可將該物理信道的總帶寬劃分成若干個與傳輸單個信號帶寬

25、相同分成若干個與傳輸單個信號帶寬相同 (或略寬或略寬)的的子頻帶，將多路原始信號的頻譜移到物理信道頻子頻帶，將多路原始信號的頻譜移到物理信道頻譜的不同頻段上，以實現(xiàn)頻譜上的不重疊，從而譜的不同頻段上，以實現(xiàn)頻譜上的不重疊，從而達到共用一個信道的目的。達到共用一個信道的目的。2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)2、頻分多路復用頻分多路復用FDMFDM2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)v 用途用途主要用于模擬信道的復用主要用于模擬信道的復用v 舉例舉例2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)3、時分復用時分復用TDMTDMv 定義定義如果物理信道可支持的位傳輸速率超過單個原始如果物理信道可支持的位傳輸速率超過單

26、個原始信號要求的數(shù)據(jù)傳輸速率，就可以將信道傳輸時信號要求的數(shù)據(jù)傳輸速率，就可以將信道傳輸時間劃分成工作周期間劃分成工作周期 T T（時間片），再將每個周期（時間片），再將每個周期劃分成若干時隙，劃分成若干時隙，輪流分配給輪流分配給n n個信源來使用公個信源來使用公共線路共線路 ，這樣，這樣 ，就可以在一條物理信道上傳輸，就可以在一條物理信道上傳輸多個數(shù)字信號多個數(shù)字信號 。v 同步時分多路復用（同步時分多路復用（STDM）原理原理2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)把時間分割成小的時間片，每個時間片分為若干把時間分割成小的時間片，每個時間片分為若干個時隙，每路數(shù)據(jù)占用一個時隙進行傳輸。在通個時隙，

27、每路數(shù)據(jù)占用一個時隙進行傳輸。在通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用極為廣泛。信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用極為廣泛。優(yōu)點優(yōu)點控制簡單，實現(xiàn)容易控制簡單，實現(xiàn)容易 缺點缺點容易造成信道浪費容易造成信道浪費v 異步時分多路復用（異步時分多路復用（ATDM）原理原理2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)在異步時分復用中，時隙序號與信道號之間不在異步時分復用中，時隙序號與信道號之間不再存在固定的對應(yīng)關(guān)系。為此，各個信道發(fā)出再存在固定的對應(yīng)關(guān)系。為此，各個信道發(fā)出的數(shù)據(jù)都需要附帶雙方地址，由通信線路兩端的數(shù)據(jù)都需要附帶雙方地址，由通信線路兩端的多路復用設(shè)備來識別地址。的多路復用設(shè)備來識別地址。優(yōu)點優(yōu)點提高了傳輸介質(zhì)的利用率提高了傳輸介質(zhì)的利用率v

28、 原理原理整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路信號占用一個波長范圍來進行傳輸。信號占用一個波長范圍來進行傳輸。在這種方法中，兩根光纖連到一個棱柱或衍射在這種方法中，兩根光纖連到一個棱柱或衍射光柵，每根光纖里的光波處于不同的波段上，光柵，每根光纖里的光波處于不同的波段上，這樣兩束光通過棱柱或衍射光柵合到一根共享這樣兩束光通過棱柱或衍射光柵合到一根共享的光纖上，到達目的地后，再將兩束光用光柵的光纖上，到達目的地后，再將兩束光用光柵分解開來。分解開來。2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)4、波分復用波分復用光的頻分復用光的頻分復用v 原理原理2.4 多路復用技

29、術(shù)多路復用技術(shù)5、碼分復用碼分復用CDMCDM每個用戶把發(fā)送信號用接收方的地址碼序列編碼每個用戶把發(fā)送信號用接收方的地址碼序列編碼（任意兩個地址碼序列相互正交）。不同用戶發(fā)（任意兩個地址碼序列相互正交）。不同用戶發(fā)送的信號在接收端被疊加，然后接收者用同樣的送的信號在接收端被疊加，然后接收者用同樣的地址碼序列解碼。由于地址碼的正交性，只有與地址碼序列解碼。由于地址碼的正交性，只有與自己地址碼相關(guān)的信號才能被檢出，由此恢復出自己地址碼相關(guān)的信號才能被檢出，由此恢復出原始數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)。在無線移動通信中應(yīng)用廣泛。在無線移動通信中應(yīng)用廣泛。v 頻分復用頻分復用FDM 2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)6

30、、各類復用方法的應(yīng)用各類復用方法的應(yīng)用按頻率劃分不同的信道，如按頻率劃分不同的信道，如CATVCATV系統(tǒng)系統(tǒng)按波長劃分不同的信道，用于光纖傳輸按波長劃分不同的信道，用于光纖傳輸v 波分復用波分復用WDM v 時分復用時分復用TDM v 碼分復用碼分復用CDM 按時間劃分不同的信道，目前應(yīng)用最廣泛按時間劃分不同的信道，目前應(yīng)用最廣泛按地址碼劃分不同的信道，非常有發(fā)展前途按地址碼劃分不同的信道，非常有發(fā)展前途v 數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換在通信子網(wǎng)中結(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸過程稱為數(shù)據(jù)在通信子網(wǎng)中結(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸過程稱為數(shù)據(jù) 交換。交換。v 為什么要采用交換技術(shù)？為什么要采用交換技術(shù)？節(jié)省線路投資，提高線路利用率

31、。節(jié)省線路投資，提高線路利用率。分類：分類：電路交換電路交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換報文交換報文交換分組交換分組交換2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)不關(guān)心被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，僅執(zhí)行交換的動作，不關(guān)心被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，僅執(zhí)行交換的動作，起數(shù)據(jù)交換的功能，將數(shù)據(jù)從一個端口交換到另起數(shù)據(jù)交換的功能，將數(shù)據(jù)從一個端口交換到另 一端口，繼而傳輸?shù)搅硪慌_中間結(jié)點，直至目的一端口，繼而傳輸?shù)搅硪慌_中間結(jié)點，直至目的 地。地。v 結(jié)點和站點結(jié)點和站點結(jié)點：結(jié)點：用于數(shù)據(jù)交換的中間設(shè)備用于數(shù)據(jù)交換的中間設(shè)備站點：站點：發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的終端設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的終端設(shè)備2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技

32、術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點在兩個站點之間建立專用的通過網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點在兩個站點之間建立專用的 通信線路進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕粨Q方式。通信線路進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕粨Q方式。v 原理原理2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)1、電路交換（、電路交換（Circuit switching）v 過程過程 建立線路建立線路 占用線路進行數(shù)據(jù)傳輸占用線路進行數(shù)據(jù)傳輸 釋放線路釋放線路v 電路交換的特點電路交換的特點2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù) 獨占性獨占性 實時性好實時性好 線路交換設(shè)備簡單線路交換設(shè)備簡單 不具備差錯控制能力不具備差錯控制能力 線路利用率低線路利用率低

33、v 電路交換的應(yīng)用場合電路交換的應(yīng)用場合線路利用率低，持續(xù)通話和實時性要求強的場線路利用率低，持續(xù)通話和實時性要求強的場合。合。數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息等組成一數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息等組成一數(shù)據(jù)單元進入通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)的中間結(jié)點負責數(shù)據(jù)單元進入通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)的中間結(jié)點負責接收數(shù)據(jù)單元、暫存、差錯校驗、根據(jù)地址確定輸接收數(shù)據(jù)單元、暫存、差錯校驗、根據(jù)地址確定輸出端口和線路，排隊等待線路，轉(zhuǎn)發(fā)給下一結(jié)點，出端口和線路，排隊等待線路，轉(zhuǎn)發(fā)給下一結(jié)點，直至終點。直至終點。v 原理原理2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)2、存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換、存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換v 分類分類

34、報文交換報文交換 分組交換分組交換v 報文交換報文交換2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù) 原理原理以以報文報文為單位進行為單位進行“存儲存儲-轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)”交換。目的交換。目的地址、源地址、控制信息等附加在報文上。交換地址、源地址、控制信息等附加在報文上。交換過程中，交換設(shè)備將收到的報文先過程中，交換設(shè)備將收到的報文先存儲存儲，待信道，待信道空閑時再空閑時再轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)出去，一級級中轉(zhuǎn)，直到目的地。出去，一級級中轉(zhuǎn)，直到目的地。2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù) 特點特點u相鄰結(jié)點僅在傳輸報文時建立結(jié)點間的連接。相鄰結(jié)點僅在傳輸報文時建立結(jié)點間的連接。u整個報文（整

35、個報文（MessageMessage）作為一個整體一起發(fā)送。）作為一個整體一起發(fā)送。u沒有建立和拆除連接所需的等待時間；沒有建立和拆除連接所需的等待時間；u線路利用率高；線路利用率高；u報文大小不一，造成存儲管理復雜，且對存儲容報文大小不一，造成存儲管理復雜，且對存儲容 量要求較高；量要求較高；u大報文造成存儲轉(zhuǎn)發(fā)的延時過長；大報文造成存儲轉(zhuǎn)發(fā)的延時過長；u出錯后整個報文全部重發(fā)。出錯后整個報文全部重發(fā)。v 分組交換分組交換2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù) 原理原理規(guī)定交換設(shè)備處理和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度。將長規(guī)定交換設(shè)備處理和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度。將長 報文分成若干個小分組進行傳輸。報

36、文分成若干個小分組進行傳輸。報文分組交換的過程分組交換的過程 1發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。度的數(shù)據(jù)段。1101000110101010110101011100010011010010假定這個報文較長假定這個報文較長不便于傳輸不便于傳輸2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)分組交換的過程分組交換的過程 2每一個數(shù)據(jù)段前加上首部構(gòu)成分組。每一個數(shù)據(jù)段前加上首部構(gòu)成分組。首部分組1請注意：現(xiàn)在左邊是請注意：現(xiàn)在左邊是“前面前面”數(shù) 據(jù)2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù) 據(jù)分組交換的過程

37、分組交換的過程 3每一個數(shù)據(jù)段前加上首部構(gòu)成分組。每一個數(shù)據(jù)段前加上首部構(gòu)成分組。首部首部分組1分組2數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)請注意：現(xiàn)在左邊是請注意：現(xiàn)在左邊是“前面前面”分組交換的過程分組交換的過程 4每一個數(shù)據(jù)段前加上首部構(gòu)成分組。每一個數(shù)據(jù)段前加上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組1分組2分組3數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)分組交換的過程分組交換的過程 5分組交換網(wǎng)以分組交換網(wǎng)以“分組分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端。依次把各分組發(fā)送到接收端。數(shù) 據(jù)首部分組 1數(shù) 據(jù)首部分組2

38、數(shù) 據(jù)首部分組32.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)分組交換的過程分組交換的過程 6接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報文。接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報文。數(shù) 據(jù)首部分組1數(shù) 據(jù)首部分組2數(shù) 據(jù)首部分組3收到的數(shù)據(jù)收到的數(shù)據(jù)2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)分組交換的過程分組交換的過程 7最后，把收到的數(shù)據(jù)恢復成為原報文。最后，把收到的數(shù)據(jù)恢復成為原報文。這里假定分組在傳輸過程中沒出差錯，轉(zhuǎn)發(fā)時這里假定分組在傳輸過程中沒出差錯，轉(zhuǎn)發(fā)時也沒被丟棄。也沒被丟棄。報文11010001101010101101010111000100110100102

39、.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)分組首部的重要性分組首部的重要性n 每個分組首部都含有地址等控制信息。每個分組首部都含有地址等控制信息。n 分組交換網(wǎng)中結(jié)點交換機根據(jù)收到的分組分組交換網(wǎng)中結(jié)點交換機根據(jù)收到的分組 的首部中地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一結(jié)的首部中地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一結(jié) 點交換機。點交換機。n 如此存儲轉(zhuǎn)發(fā)，分組最后到達最終目的地。如此存儲轉(zhuǎn)發(fā)，分組最后到達最終目的地。2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)分組交換網(wǎng)的示意圖分組交換網(wǎng)的示意圖H1A分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H H1 1 向向 H H5 5 發(fā)送分組發(fā)送分組H

40、 H2 2 向向 H H6 6 發(fā)送分組發(fā)送分組注意分組路徑的變化！注意分組路徑的變化！結(jié)點交換機主機注意分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程注意分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程H1A分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H H1 1 向向 H H5 5 發(fā)送分組發(fā)送分組結(jié)點交換機主機找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在結(jié)點交換機在結(jié)點交換機 C C 暫存暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表查找轉(zhuǎn)發(fā)表在結(jié)點交換機在結(jié)點交換機 E E 暫存暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表查找轉(zhuǎn)發(fā)表最后到達目的主機最后到達目的主機 H H5 5在結(jié)點交換機在結(jié)點交換機 A A 暫存暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口n 提高線路利用率。提高線路利用率

41、。n 各分組可通過不同路徑傳輸，容錯性好。各分組可通過不同路徑傳輸，容錯性好。n 對轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點的存儲要求較低，可用內(nèi)存來緩沖分對轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點的存儲要求較低，可用內(nèi)存來緩沖分 組組速度快；轉(zhuǎn)發(fā)延時小速度快；轉(zhuǎn)發(fā)延時小適于交互式通信；適于交互式通信；n 有強大的糾錯機制、流量控制、擁塞控制和路由有強大的糾錯機制、流量控制、擁塞控制和路由 選擇功能某個分組出錯可以僅重發(fā)出錯的分組選擇功能某個分組出錯可以僅重發(fā)出錯的分組 效率高；效率高；缺點缺點n 需要分割報文和重組報文，增加了端站點的負擔需要分割報文和重組報文，增加了端站點的負擔。分組交換的優(yōu)點分組交換的優(yōu)點2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交

42、換技術(shù)三種交換的比較三種交換的比較 P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報文報文報文ABCDABCDABCD報文交換電路交換分組交換t連接建立數(shù)據(jù)傳送報文P2P1連接釋放把通過通信信道接收到的數(shù)據(jù)與原來發(fā)送的數(shù)把通過通信信道接收到的數(shù)據(jù)與原來發(fā)送的數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象稱為據(jù)不一致的現(xiàn)象稱為“傳輸差錯傳輸差錯”，簡稱為，簡稱為“差差錯錯”。判斷數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸后是否有錯的手段和方法。判斷數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸后是否有錯的手段和方法稱為稱為差錯檢測差錯檢測。差錯控制差錯控制：在通信過程中，發(fā)現(xiàn)、檢測差錯并進行：在通信過程中，發(fā)現(xiàn)、檢測差錯并進行糾正。糾正。v 什么是差錯什么是差錯2.6 差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù)1、

43、差錯控制的概念、差錯控制的概念指接收碼元中錯誤碼元數(shù)占傳輸總碼元數(shù)的比例指接收碼元中錯誤碼元數(shù)占傳輸總碼元數(shù)的比例 Pe=Pe=接收碼元中錯誤碼元數(shù)接收碼元中錯誤碼元數(shù)/傳輸?shù)目偞a元傳輸?shù)目偞a元數(shù)數(shù) 2.6 差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù)2、誤碼率、誤碼率特點：特點：時刻存在、幅度較小、強度與頻率無關(guān)，時刻存在、幅度較小、強度與頻率無關(guān)，但頻譜很寬。是隨機類噪聲。稱為但頻譜很寬。是隨機類噪聲。稱為“隨機差錯隨機差錯”。v 熱噪聲差錯熱噪聲差錯2.6 差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù)3、差錯的分類與出現(xiàn)的可能原因、差錯的分類與出現(xiàn)的可能原因v 沖擊噪聲差錯沖擊噪聲差錯特點特點:沖擊噪聲幅度大、持續(xù)時間長等，是

44、產(chǎn)生沖擊噪聲幅度大、持續(xù)時間長等，是產(chǎn)生差錯的主要原因稱為差錯的主要原因稱為“突發(fā)差錯突發(fā)差錯”。在發(fā)送的數(shù)據(jù)中增加一些用于檢查差錯的附加在發(fā)送的數(shù)據(jù)中增加一些用于檢查差錯的附加位位,這些附加位被稱為這些附加位被稱為檢錯碼檢錯碼。接收方根據(jù)收到的檢錯碼檢測到差錯時，發(fā)接收方根據(jù)收到的檢錯碼檢測到差錯時，發(fā)出出“否定應(yīng)答否定應(yīng)答”，通知對方進行重發(fā)。，通知對方進行重發(fā)。特點：特點：通過通過“重傳機制重傳機制”達到糾正差錯的目達到糾正差錯的目的，的，易實現(xiàn)，編碼和解碼的速度較快。易實現(xiàn)，編碼和解碼的速度較快。常用的檢錯碼有：常用的檢錯碼有：奇偶校驗碼和奇偶校驗碼和循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼等。等。2.6

45、 差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù)4、兩種差錯控制技術(shù)、兩種差錯控制技術(shù)v 檢錯檢錯 糾錯碼糾錯碼是指在發(fā)送每一組信息時發(fā)送足夠的附是指在發(fā)送每一組信息時發(fā)送足夠的附加位，接收端通過這些附加位在接收譯碼器的控加位，接收端通過這些附加位在接收譯碼器的控制下發(fā)現(xiàn)錯誤，并自動地糾正錯誤。制下發(fā)現(xiàn)錯誤，并自動地糾正錯誤。譯碼器設(shè)備較復雜，為了糾正差錯，附加的譯碼器設(shè)備較復雜，為了糾正差錯，附加的冗冗余碼較多，會降低傳輸效率。余碼較多，會降低傳輸效率。常見糾錯編碼：常見糾錯編碼：海明糾錯碼、正反糾錯碼等。海明糾錯碼、正反糾錯碼等。適用場合：適用場合：沒有反向信道，線路傳輸時間長，沒有反向信道，線路傳輸時間長，要

46、求重發(fā)不經(jīng)濟的場要求重發(fā)不經(jīng)濟的場合。合。2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯v 糾錯糾錯奇校驗奇校驗是在二進制序列中是在二進制序列中“1”1”的個數(shù)為奇數(shù)，的個數(shù)為奇數(shù)，則校驗位為則校驗位為0 0；若；若“1”1”的個數(shù)為偶數(shù)，則校驗的個數(shù)為偶數(shù)，則校驗位為位為1 1。偶校驗偶校驗是在二進制序列中是在二進制序列中“1”1”的個數(shù)為偶數(shù)，的個數(shù)為偶數(shù)，則校驗位為則校驗位為0 0；若；若“1”1”的個數(shù)為奇數(shù)，則校驗的個數(shù)為奇數(shù)，則校驗位為位為1 1。2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯5、常用差錯檢驗編碼、常用差錯檢驗編碼v 奇偶校驗奇偶校驗 規(guī)則規(guī)則2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯水平奇

47、偶校驗：水平奇偶校驗：又稱橫向奇偶校驗，若字符序列相又稱橫向奇偶校驗，若字符序列相應(yīng)位中應(yīng)位中“1”1”的個數(shù)為奇數(shù)，則奇校驗的校驗碼字的個數(shù)為奇數(shù)，則奇校驗的校驗碼字位位0 0，偶校驗的校驗碼為，偶校驗的校驗碼為1 1。垂直奇偶校驗：垂直奇偶校驗：又稱縱向向奇偶校驗，若單個字符又稱縱向向奇偶校驗，若單個字符的各個位中的各個位中“1”1”的個數(shù)為奇數(shù)，則奇校驗的校驗的個數(shù)為奇數(shù)，則奇校驗的校驗碼字位碼字位0 0，偶校驗的校驗碼為，偶校驗的校驗碼為1 1。水平垂直奇偶校驗：水平垂直奇偶校驗：又稱橫縱奇偶校驗或方塊奇偶又稱橫縱奇偶校驗或方塊奇偶校驗，既做水平校驗也做垂直校驗，檢錯能力可以校驗，既做

48、水平校驗也做垂直校驗，檢錯能力可以明顯提高。明顯提高。分類分類2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯位數(shù)字N E T W O R K 水平奇校驗水平偶校驗C11 1 1 1 1 1 1 C20 0 0 0 0 0 0 C30 0 1 1 0 1 0 C41 0 0 0 1 0 1 C51 1 1 1 1 0 0 C61 0 0 1 1 1 1 C7 0 1 0 1 1 0 1 垂直奇校驗垂直偶校驗 奇偶校驗舉例奇偶校驗舉例2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯v 循環(huán)冗余校驗（循環(huán)冗余校驗（CRCCRC）差錯檢測原理：差錯檢測原理：收發(fā)雙方約定一個生成多項式收發(fā)雙方約定一個生成多項式G(x)，發(fā)送

49、方，發(fā)送方 根據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)和根據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)和G(x)計算出計算出CRC校驗和并校驗和并 把它加在數(shù)據(jù)的末尾形成新的二進制序列一把它加在數(shù)據(jù)的末尾形成新的二進制序列一 起發(fā)送。起發(fā)送。接收方則用接收方則用接收到的數(shù)據(jù)除以接收到的數(shù)據(jù)除以G(x)，若有余，若有余 數(shù)不為零，則傳輸有錯。數(shù)不為零，則傳輸有錯。2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯6、差錯控制的基本方法、差錯控制的基本方法v 前向糾錯前向糾錯v 反饋檢驗反饋檢驗 又稱又稱檢錯重發(fā)檢錯重發(fā)，它是利用編碼的方法在數(shù)據(jù)接，它是利用編碼的方法在數(shù)據(jù)接收端檢測差錯，當檢測出差錯后，設(shè)法通知數(shù)據(jù)收端檢測差錯，當檢測出差錯后，設(shè)法通知數(shù)據(jù)發(fā)送端重新發(fā)

50、送數(shù)據(jù)，直到無差錯為止。發(fā)送端重新發(fā)送數(shù)據(jù)，直到無差錯為止。v 自動請求重傳自動請求重傳 原理原理發(fā)送端在發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后，要等待接收端返發(fā)送端在發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后，要等待接收端返回應(yīng)答信息。當應(yīng)答為確認信息回應(yīng)答信息。當應(yīng)答為確認信息 (ACK)(ACK)時，發(fā)送時，發(fā)送端才繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)幀；當應(yīng)答為不確認幀端才繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)幀；當應(yīng)答為不確認幀(NAK)(NAK)時，發(fā)送端需要重發(fā)這個數(shù)據(jù)幀。時，發(fā)送端需要重發(fā)這個數(shù)據(jù)幀。2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯 停等式停等式ARQ在回退在回退N N幀幀ARQARQ中，每發(fā)送中，每發(fā)送N N幀需要一個應(yīng)答幀，幀需要一個應(yīng)答幀，當發(fā)送方

51、接收到接收方的某個幀的當發(fā)送方接收到接收方的某個幀的NAKNAK時，重傳時，重傳從該幀開始的所有報文。從該幀開始的所有報文。2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯 連續(xù)式連續(xù)式ARQ之回退之回退N幀幀ARQ在選擇重傳在選擇重傳ARQARQ中，每發(fā)送中，每發(fā)送N N幀需要一個應(yīng)答幀需要一個應(yīng)答幀，幀，當發(fā)送方接收到接收方的某個幀的當發(fā)送方接收到接收方的某個幀的 NAK NAK 時，僅重傳該幀即可。時，僅重傳該幀即可。2.7 差錯控制與檢錯差錯控制與檢錯 連續(xù)式連續(xù)式ARQ之選擇重傳之選擇重傳ARQ本章小節(jié)本章小節(jié)2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 DTE、DCE、數(shù)據(jù)傳輸率、帶寬數(shù)據(jù)傳輸

52、率、帶寬、信道、信道容量、奈奎斯特公式、香農(nóng)公式。容量、奈奎斯特公式、香農(nóng)公式。2.2 數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式 三種調(diào)制方法、串行傳輸、并行傳輸、三種調(diào)制方法、串行傳輸、并行傳輸、同步傳輸、異步傳輸、單工傳輸、半雙工傳同步傳輸、異步傳輸、單工傳輸、半雙工傳輸、全雙工傳輸、基帶傳輸、頻帶傳輸。輸、全雙工傳輸、基帶傳輸、頻帶傳輸。本章小節(jié)本章小節(jié)2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼、模曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼、模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的過程。擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的過程。2.4 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù) 頻分多路復用的原理、時分多路復用的頻分多路復用的原理、時分多路

53、復用的原理和分類、波分多路復用的原理原理和分類、波分多路復用的原理本章小節(jié)本章小節(jié)2.5 廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)廣域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù) 電路交換技術(shù)的特點、報文交換的特點、電路交換技術(shù)的特點、報文交換的特點、分組交換的工作過程、三種交換方式的區(qū)別、分組交換的工作過程、三種交換方式的區(qū)別、數(shù)據(jù)報方式的特點、虛電路方式的特點、虛電數(shù)據(jù)報方式的特點、虛電路方式的特點、虛電路和電路方式的比較。路和電路方式的比較。本章小節(jié)本章小節(jié)2.6 差錯控制技術(shù)差錯控制技術(shù) 差錯控制的概念、差錯檢測的概念、糾差錯控制的概念、差錯檢測的概念、糾錯碼、檢錯碼、奇偶校驗的原理和分類錯碼、檢錯碼、奇偶校驗的原理和分類（小（小計算）計算）。停等式。停等式ARQ的原理、連續(xù)式的原理、連續(xù)式ARQ的的原理和分類。原理和分類。本章作業(yè)本章作業(yè)P46 P46 四四-6-6P46 P46 四四-10-10Thank youv計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章教案計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章教案謝謝觀看/歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH