第3章 通信技术

null第3章 通信技术 第3章 通信技术 nullnull3.1 数据通信与数据通信系统 3.1 数据通信与数据通信系统 通信发展的历史 社会的人与人交换思想 • 介质空气、 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 信、驿站 • 电报 1835，1837 莫尔斯电磁电报 1892，马可尼无线电报 • 电话 1876，贝尔电话机 1878，人工电话交换机 1892，史瑞乔自动电化交换机 电话电报开始了近代通信的历史，几百年；发挥了极其重要的作用； 20世纪30年代，信息论、调制论、 预测论、统计论 一系列的突破； 20世纪50年代，载波传输、电话、电报通信系统； 元件、光纤、收音机、电视机、计算机，广 播电视、数字通信业大 发展； 目前已形成数字传输、程控电话交换通信为主，其他非语音通信为 辅的综合电信通信系统；并且日益与计算机、电视等其他技术融合。 中国1880年，由丹麦人在上海创办第一个电话局。null1．数据（Data）：对客观事实的描述与记载的符号。数据可以是数字、文字、声音、图形、图像等形式。 2．信息（Information）：数据的集合、含义和解释。 3．信号（Signal）：数据的电磁波表示或称电子编码。 3.1.1 模拟通信与数字通信的基本概念 3.1.1 模拟通信与数字通信的基本概念 数据可分为模拟数据和数字数据。模拟数据是连续的值，如声音就是连续变化的波形。而数字数据是离散的值，比如整数。 null注意，模拟信号只能在模拟信道上传送，数字信号只能在数字信道上传送，而数字数据可经过数模变换在模拟信道上传输，模拟数据则可经过模数变换在数字信道上传输。3.1.2 数据通信系统的构成 3.1.2 数据通信系统的构成 通信系统的模型 数字通信系统模型 null数据通信系统中只要求信源和信宿中数据的形式是数字的，在信道中传输时则可以根据需要采取模拟传输方式或数字传输方式。 模拟传输方式信道利用率高，但信号易衰减，易受噪声干扰。 数字传输方式信道利用率低，但信号可达到不失真传送，误码率极低，且设备易于集成化，造价更为便宜。 随着卫星和光纤等高带宽技术的发展，限制数字传输技术发展的带宽因素已经消除，传统的模拟传输系统迅速被数字传输系统所取代就成了必然趋势。3.1.3 数据通信系统的主要技术指标3.1.3 数据通信系统的主要技术指标1．波特率、数据速率： 波特率是指单位时间内信号波形的变换次数，即通过信道传输的码元个数。单位为波特（Baud）。波特率又称为码元速率，或调制速率、波形速率、符号速率。若信号码元宽度为T秒，则波特率B=1/T。 2．误码率： 有噪声信道的极限数据数率可用如下香农（Shannon）公式计算：C＝Wlog2（1+S/N） 在有噪声信道中，数据速率的增加意味着出现差错的概率增加。可用误码率来表示传输二进制位时出现差错的概率 Pe＝Ne/N 3．信道延迟3.2 数据传输原理 3.2 数据传输原理 3.2.1 数据传输方式 1．串行通信和并行通信 2．单工、半双工和全双工通信 3．同步传输和异步传输 4．基带传输、宽带传输1、并行传输(parallel)与串行传输(serial) 并行传输：局域网 距离近，至少有8位数据同时传输，如图(a)。计算机内部的数据多是并行传输。 串行传输：距离较远的情况，每次由源到目的传输的数据只有一位，如图(b)。成本因素，远距离通信一般采用串行传输技术。 1、并行传输(parallel)与串行传输(serial) 并行传输：局域网 距离近，至少有8位数据同时传输，如图(a)。计算机内部的数据多是并行传输。 串行传输：距离较远的情况，每次由源到目的传输的数据只有一位，如图(b)。成本因素，远距离通信一般采用串行传输技术。 null 2、数据传输方向 (1) 单工(Simplex) 数据只能在一个方向上流动 (2) 半双工(Half-Duplex) 在一时刻向一个方向传输 它实质上是可切换方向的单工通信。 (3) 全双工(Full-Duplex) 通信允许数据在两个方向上同时传输 它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。 单工好象是单行线，半双工就好比独木桥，全双工就是来回可对行的新干线 3．基带传输与频带传输 基带和频带的概念最早是在电话界出现的，在电话界，人们将4KHz带宽以内的信道叫 做基带信道，而将任何高于4K带宽的信道叫做宽带信道。 计算机网络中采用如下概念： 基带传输(Baseband) 人们将数据信道直接传输数字信号的传输方式叫做基带传输。 基带传输在基本不改变数字数据信号波形的情况下直接传输数字信号，具有速率高和 误码率低等优点，在计算机网络通信中被广泛采用。 频带传输(Broadband) 利用模拟信道传输信号的传输方式叫做频带传输或宽带传输。 频带传输的优点是可以利于现有的大量模拟信道(如模拟电话交换网)通信。价格便宜， 容易实现。家庭用户拨号上网就属于这一类通信。它的缺点是速率低，误码率高。 null 3、异步传输(asynchronous) 数据通信的一个基本要求是接收方必须知道它所接收的每一位的开始时间和持 续时间。满足上述要求的办法有两类：异步传输和同步传输。 异步传输的工作原理是：每个字节作为一个单元独立传输，字节之间的传输间 隔任意。为了标志字节的开始和结尾，在每个字符的开始加一位起始位，结尾加1位、1.5位或2位停止位，构成一个个的“字符”。这里的“字符”指异步传输的数据单元，不同于“字节”，一般略大于一个字节。如下图所示： null 3、同步传输 (synchronous) 同步传输方式不是对每个字符单独进行同步，而是对一组字符组成的数据块进行同步。同步的方法不是加一位停止位，而是在数据块前面加特殊模式的位组合(如01111110)或同步字符(SYN)，并且通过位填充或字符填充技术保证数据块中的数据不会与同步字符混淆。 null 调制速率与数据信号速率 调制速率：波形变换次数/单位时间 数据信号速率：比特数/单位时间 二者关系：与调制相数有关，如： 波特率 1200 1200 1200 1200 调制相数 2 4 8 16 比特率 1200 2400 3600 48003.2.2 多路复用技术3.2.2 多路复用技术 当传输介质的带宽超过了传输单个信号所需的带宽时，人们通常用在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率，这就是所谓的多路复用(Multiplexing)。 多路复用分为两大类：频分多路复用(FDM)和时分多路复用(TDM)。 1. 频分多路复用(FDM) 在介质上同时传输多路信号，每路信号以不同的载波频率进行调制，而且各个载波频率完全独立，即载波形成的信号不互相重叠，则各路信号可以成功地在介质上传输。 原始信号带宽为3KHz，后变成4KHz；因为每个信道的波形都不是直上直下的方波，复用后信道之间难免有信号重叠，信号重叠过多就会发生错误，所以在信道之间要保留1KHz左右的“警戒频带”。当然，在接收机一方，还要进行解复用(De-Multiplexing)，还原成原始信号才能被接收设备接收。 解复用就是去掉载波，将信号还原的过程。 2. 波分多路复用(WDM) 2. 波分多路复用(WDM) 有一类特殊的频分多路复用技术叫做波分多路复用(WDM)。波分多路复用是根据光波 波长的不同分隔复用的方法。 我们知道，不同波长的光波在通过透镜时会有不同的折射率，图表示了WDM的原理。 其中，光纤1和光纤1’的波谱范围相同，光纤2和光纤2’的波谱范围相同，而光纤1和2的 波谱范围不同且不重叠，共享光纤的波谱范围则是光纤1和2的总和，这样就达到了多路复 用的条件。 WDM示意图 光也是一种电磁波，光的波长是频率的倒数，所以说WDM本质上也是频分多路复用。随 着光纤应用的普及，WDM得到了较为广泛的应用。 3. 时分多路复用(TDM)3. 时分多路复用(TDM) 时分多路复用(Time Division Multiplexing)是把时间分为若干个时间槽(Slot)， 每个用户分得一个时间槽，在其占用的时间槽内，该用户可以独享信道的全部带宽。时间 槽的划分有交替性和周期性。交替性是指不会有连续的时间槽被单个用户连续占用，而是 大家轮流占用各个时间槽；周期性是指时间槽的分配要有一定周期性地重复出现。 我们来看一下作为PCM传输 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 之一的T1信道是如何复用多路话音信号的。 T1是在北美和日本广泛使用的标准，T1载波有24个信道组成，如图3.22。每帧数据 有193个比特，传输一帧数据的时间位传输125微秒。每帧的第一个比特是帧开始位，用于 帧同步目的。另外有24个8比特的信道，每个信道有7位数据位和一位校验位。 由于传输一路PCM编码的数字化语音信号需要每125微秒传输8个比特，所以T1的24个 信道正好可以满足24路PCM编码的数字化语音信号的传输要求，也就是说可以复用24路PCM 编码的数字化语音信号。 图3-22的下半部是一个例子： 信道一内容为ABCD …，信道二：abcd …，信道三：1234 …，信道四：!@#$ …。 根据ASCII码的编码方式，每个字母/数字的编码为7个比特，再加上一个比特的校验位， 正好是8个比特。在第一帧数据里，信道一传输“A”， 信道二传输“a”， 信道三传输“1”… …，经过125微秒后，在第二帧数据里，信道一传输“B”， 信道二传输“b”， 信道三传输 “2”… …，依此类推，随着时间的流逝，每个信道的内容都将成功地传输到目的地。null4．统计时分多路复用4．统计时分多路复用 在传统的时分多路复用系统中，每个低速信道固定地对应于高速信道(干线)的一个时 间槽(Slot)，高速信道速率等于各低速信道之和。不论每个低速信道是不是有数据要传输， 分给它的时间槽是固定不变的，当它没有数据通信时，高速信道分给它的时间槽就浪费掉 了。这就好比“大锅饭”一样，显然不利于提高通信干线的利用效率。 统计时分多路复用能动态地分配时间槽，只把确实要传送数据的终端接入链路，这样， 只有工作的终端才能够分到带宽，充分提高了总带宽的利用率。 5. 时分多路复用设备 (1)多路复用器 多路复用器是按照预先定义好的固定次序划分时间槽，每个用户终端都机会均等地、 固定地获得各自的时间槽的一种设备。被复用的信道速率等于各信道速率的总和，反过来 说就是，每条用户线路的数据传输速率最高不能超过总速率的1/N，N是使用复用线路的用 户总数。前面提到的T1、E1等都使用多路复用器。 (2)集中器(又叫统计多路复用器) 集中器是另一种多路复用器，它主要是针对统计多路复用技术而出现的，所以又叫统 计多路复用器。集中器按动态方式分配时间槽的，即有传输请求的用户终端才获得时间槽。 采用集中器的高速干线总容量可以小于各接入线路容量之和，它们的关系由统计平均值决 定。如果干线总容量相对过大，势必降低带宽利用率，反之会使个别用户因无法及时得到 信道而影响通信。不论如何，只要是统计多路复用，就以避免用户带宽需求超过干线总带 宽的情况发生。为了解决这一问题，在集中器里设置了先进先出的缓存器，来不及分配时 间槽的用户终端数据可以先在缓存器里过渡一下，这样就在很大程度上避免了数据丢失。 6. 码分多址CDMA3。2。3 差错控制技术3。2。3 差错控制技术 人们总是希望数据在通信线路中正确无误地传输。但是，信道内外的干扰与噪声又是不可避免的。 传输出错 ： 外来干扰 随机错（信号前后无关） 突发错（出错位相关） 纠正方法： 电器性能，差错控制 差错控制： 检测，纠正，处理 方法： 时间冗余，设备冗余，数据冗余 差错控制技术： 奇偶校验、海明校验、循环码冗余校验等。 1 奇偶校验（垂直冗余校验VRC） 奇偶校验以字符为单位校验，一个字符由8位组成，低7位为信息字符的ASCII代码，最高位为“奇偶校验位”。 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 原理：接收端、发送端“字符”中“1”的个数；“奇”或“偶”2 方块校验（水平垂直冗余校验LRC）2 方块校验（水平垂直冗余校验LRC） 在垂直冗余校验VRC的基础上，在一批字符传输之后，另加一个称为“方块校验字符”的校验位字符。 奇偶校验位（VRC） 字符1 1 0 0 1 1 0 0 0 字符2 1 0 0 0 0 1 0 1 字符3 1 0 1 0 0 1 0 0 字符4 1 0 0 1 0 0 0 1 字符5 1 0 1 0 0 0 0 1 字符6 1 0 0 0 0 0 1 1 方块校验字符（LRC）1 1 1 1 0 1 0 1 上例是奇校验。 采用这种方法，若二进制传输错，不仅从横行中VRC反映出来，也可以从纵行中LRC） 得到反映。有较强的校错能力，不仅能发现一位、二位或三位错，且可以自动纠正，使 误码率降低2--4个数量级。 广泛应用于通信和计算机外设中。 3 循环冗余校验3 循环冗余校验1、线性码 由k个信息码元和r个校验码元构成的码组，其中每一个校验码元是该码组中某些信息码元的模2 和，具有这种结构 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 的码组称为线性码。习惯上用（n，k）表示码长为n，信息码元为k的线性码。 线性码具有封闭性，即线性码的任何两个码组对应位按模2相加所得到的新码组仍然是该线性码 的一个码组。 （7，3） C3=C6 +C4 C2=C6+C5+C4 C1=C6+C5 C0= C5+C4 信息码元 码 组 C6 C5 C4 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0null 2、循环码 对于码长为n、有k个信息码元的线性码，若它具有如下性质：任一码组的每一次循环右移或左移 所得到的是码中另一码组。即若 是（n,k）码的码组，则 或 也是（n，k）码的码组。我们把具有这种循环移位不变性的线形码称为 循环码。 用代数的方法研究，将码元对应多项式的系数。 这样，每个码组都与一个不大于（n-1）次的多项式对应。 左移一位， 仍然是一个（n-1）次多项式 （右移mod ） 多项式性质： 在一个（n,k）循环码中，有且仅有一个（n-k）次的生成多项式 此循环码中的每个码多项式C（X）都是g（X）的倍式。反之，能被G（X）除尽的次数不大于 （n-1）的多项式，也必定是码多项式。 null3、 循环码原理 假设待编码k位信息的码组是 对应的多项式是 按模2运算规则（加与减相同）后可得： 其中，g（X）是生成多项式，Q（X）是商多项式 相应的码组是 4、常用的生成多项式有： CRC-12: g(x)= CRC-16: g(x)= CRC-CCITT: g(x)=CRC-CCITT G(X) = X + X + X + 1CRC-CCITT G(X) = X + X + X + 116 12 5null5、实例 步骤： （1）分析给定条件，一般给定信息码和生成多项式，确定N、K： k是信息码长度（位数） r=n-k是生成多项式的最高幂次 （2）用二进数表示m，g； m后补r位0（即左移n-k位） （3）做除法（左移n-k位的M除以生成多项式G），求余数。 （4）做除法时，按异或规则： 被除数相应位是1，则商1，否则商0； 被除数减去除数，按位相减或相加（异或）； 余数不超过r位。 （5）写出码组，即左移n-k位的M+R。 例如：g（x）=（11101）生成（7，3）码，信息码M（x）=（110） m/g=（110 0000）/（11101） r=（1001） 则码组为： 110 10013.3 传输信道及通信介质3.3 传输信道及通信介质 信道是指以传输介质为为基础的信号通路，它是传输数据的物理基础。 有线传输介质：包括双绞线、同轴电缆和光纤。 无线传输介质：包括无线电、微波、卫星、移动通信等各种通信介质。 1 双绞线（twisted pair) 每一对双绞线由绞合在一起的相互绝缘的两根铜线组成，每根铜线的直径大约1mm。 减少电磁干扰，提高传输质量。电话线就是双绞线。 双绞线可以用于传输模拟传输或数字传输。 计算机局域网中经常使用的双绞线有屏蔽和非屏蔽之分。 屏蔽双绞线(STP，Shielded Twisted Pair)： 抗干扰性好，性能高，用于远程中继线时，最大距离可以达到十几公里。但成本也较高， 所以一直没有广泛使用。 非屏蔽双绞线(UTP，Unshielded Twisted Pair)： 非屏蔽双绞线的传输距离一般为100米由于它较好的性能价格比，目前被广泛使用。 非屏蔽双绞线有1、2、3、4、5五类，常用的是3类线和5类线，5类线既可支持 100Mbps的快速以太网连接，又可支持到150Mbps的ATM数据传输，是连接桌面设备的首选传输介质。null双绞线 最便宜的传输媒介易受环境中电信号的干扰通常用于较短距离的连接2 同轴电缆(coaxial cable)2 同轴电缆(coaxial cable) 同轴电缆由同轴的内外两个导体组成，内导体是一根金属线，外导体是一根圆柱形的 套管，一般是细金属线编制成的网状结构，内外导体之间有绝缘层。如图。 另外，同轴电缆的两端需要有终结器(用50欧姆或75欧姆的电阻连接内外导体)，中间 连接需要收发器、T形头、筒形连接器等器件。 同轴电缆基本结构示意图 同轴电缆支持点到点连接，也支持多点连接。分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。 基带同轴电缆一般用于二进制数据信号的传输，多用于计算机局域网；宽带同轴电缆主要用于高带宽数据通信，支持多路复用。 基带同轴电缆又分为粗缆和细缆。粗缆多用于局域网主干，支持2500米的传输距离，可以连接数千台设备，但其价格较高；细缆多用于与用户桌面连接，级连使用可支持800米的传输距离，但一般不超过180米，可以连接数千台设备。 基带同轴电缆的最大优点是抗干扰性强，而且支持多点连接。缺点是物理可靠性不好，在公用机房、教学楼等人员嘈杂的地方，极易出现故障，而且一点发生故障，整段局域网都无法通信，所以基本已被非屏蔽双绞线所取代。null同轴电缆比较便宜绝缘层保护外层绝缘层外导体3 光缆(optical fiber)3 光缆(optical fiber) 光纤即光导纤维。利用光导纤维作为光的传输介质，以光波为信号载体的光纤通信，只20/30年的历史。 1960年，美MAINMAN，红宝石激光器 1966年，英籍华人高锟（C。K。KAO）博士提出，Sio2 石英玻璃制成光纤，低消耗 1970年，美国康宁公司制出了损耗为20分贝的光纤。 1、 光纤通信的原理 见图，入射角∠１∠２∠３逐渐增大，∠1’∠2’是折射角，当入光纤通信的原理，是基于光线由光密介质进入光疏介质时，在入射角足够大的情况下会发生全反射的特性射角达到∠3时，发生全反射，即光波能量几乎全部反射，这样才可以达到长距离高速传输的目的。 光纤通信的原理 2. 室外光缆和室内光纤 2. 室外光缆和室内光纤光纤传输介质有室外光缆和室内光纤之分 室外光缆，主要用于室外环境，可以架空或走地下管道。由于室外光缆所处环境比较 恶劣，需要防水、防晒、防压、防化学侵蚀等，所以需要有很好保护，其结构如图所示。 室外光缆 室内光纤，主要用于室内，单根光纤加上稍许保护 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 。光波在纤芯上传播。 纤芯是一种直径50到100微米的柔软的光导介质，成分主要是二氧化硅。在折射率 较高的纤芯外面，由折射率较低的包层包裹着，以保证在界面上光波可以发生全反射。 光纤(单根) 3、单模和多模两种 单模光纤指光纤做得极细，接近光波波长，光信号只能与光纤轴成单个可辨角度传 输。多模光纤的纤芯比单模的粗，光信号与光纤轴成多个可辨角度传输。单模光纤成本 较高，但性能很好，在几十公里内能以几千兆bps的速率传输数据。多模光纤成本较低， 但性能比单模光纤差一些。null光纤昂贵的传输媒介 不受电信号的干扰 使用于长距离、高速率的信号传输 4 无线传输介质4 无线传输介质无线电、微波、卫星、移动通信等，各种无线介质传输介质对应的电磁波谱范围如图所示。 各通信类型使用的电磁波谱范围null 在计算机网络领域，无线通信介质主要是微波和卫星。 微波通信是指用频率在100MHz到10GHz的微波信号进行通信。 特点是： 只能进行可视范围内的通信； 大气对微波信号的吸收与散射影响较大。 微波通信主要用于几公里范围内，不适合铺设有线传输介质的情况，而且只能用于点 到点的通信，速率也不高，一般为几百Kbps。 卫星通信是指利用人造卫星进行中转的通信方式。商用的通信卫星一 般被发射在赤道上方3.6万公里的同步轨道上，另外也有中低轨道的小卫星通信， 如Motorala公司的铱星系统。 特点是： 适合与很长距离的传输，如国际之间、洲际之间； 传输延时较大，一般为500ms左右； 费用较高。 几种传输介质的比较几种传输介质的比较 下表列出了计算机通信中几种传输介质的比较。 我们在选择通信介质的时候，一定要从性能、价格和使用场合等各个角度综合考虑，一般来说，影响传输介质选择的因素包括： 拓扑结构：(如星形结构不适合选用同轴电缆，可选择双绞线方等方式) 容量：介质提供的传输速率应能够满足要求 可靠性(差错率)：在可能的情况下，尽量选择可靠性高的介质 应用环境：包括传输距离、环境恶劣程度、信号强度等等 常用传输介质比较 非屏蔽双绞线 基带同轴电缆 光纤 卫星 分类 3类 5类 粗缆 细缆 单模 多模 同步 低轨 传输速率 3类UTP最大16Mbps 因种类、距离不同， 几千Mbps 根据租用费用变化较大 5类UTP最大155Mbps 变化较大(但总要 高于UTP) 地理范围 100米左右 细缆小于800米 几公里到几十公里 很大 粗缆小于2500米 差错率 一般(10~10) 中等(10~10) 最低(10) 高 成本 低 中 较高 高 3.4 交换方式 3.4 交换方式 通信网络一般可按拓扑结构分成广播通信网、交换通信网两种类型。 目前广泛采用的交换技术可分为两大类。第一类是电路交换，也称线路交换，通信时在节点内部为数据流建立专用的传输通路；第二类是存储转发交换，节点先将传入的数据流按传输单元存储起来，选择好合适的链路后将其转发出去，为信息流提供一条逻辑上的传输通路。存储转发交换可分为报文（Message）交换和分组（Packet）交换。null3.4.1 电路交换 3.4.2 分组交换 分组交换将报文交换中的报文分成了更小的单元——分组，每个分组的长度有一个上限（通常在2000kbit以内，典型的是128字节）。 分组交换具体又可分为虚电路分组交换和数据报分组交换两种方式 nullnull3.5 数字数据网（DDN） 数字数据网（DDN）是利用数字传输通道（光纤、数字微波、卫星）和数字交叉复用节点组成的数字数据传输网，可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其他新业务，以满足用户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。 DDN的显著特点是采用数字电路、传输质量高，时延小，通信速率可根据需要选择；电路可自动迂回，可靠性高；一线可以多用，既可以通话、传真、传送数据，还可以组建会议电视系统，开放帧中继业务，做多媒体服务，或组建自己的虚拟专用网络。nullnull3.6 综合业务数字网（ISDN） ISDN的英文全称是Integrated Services Digital Network，即：综合业务数字网（ISDN）。它是以电话综合数字网为基础发展起来的通信网，能提供端到端的数字连接，用来承载包括话音和非话音在内的多种电信业务，用户能够通过有限的一组标准多用途用户、网络接口接入这个网络，享用各种类型的网络服务。 分为窄带ISDN（N－ISDN）与宽带ISDN（B－ISDN） 窄带ISDN有两种不同速率的标准接口：一种是基本速率接口（BRI），速率为144kbit/s，支持2条B通道（64kbit/s的用户信道）和1条D通道（16kbit/s的信令信道），一般称为2B＋D，我们说的"一线通"128k的速率就是指的2B的速率；另一种是一次群速率入口（PRI），其速率为2.048Mbit/s或1.544Mbit/s，支持30或24条B通道和1条D通道（64kbit/s的信令信道），一般称为30B＋D或24B＋D。 null3.7 宽带综合业务数字网B－ISDN与ATM 3.7.1 宽带ISDN（B-ISDN）的基本概念 3.7.2 ATM基本原理 ATM信元由53B长度构成，其中5B是信头，48B是信息域，在线路上传输的信息都是ATM信元。 null3.8 电缆调制解调器与非对称用户数字线ADSL 3.8.1 电缆调制解调器（Cable Modem） 是一种将数据终端设备（计算机）连接到有线电视网（Cable TV），以使用户能进行数据通信，访问Internet等信息资源的设备。 3.8.2 xDSL技术 数字用户线路DSL（Digital Subscriber Line） ,是在现有用户电话线两侧同时接入DSL调制解调设备，在用户线路上利用数字信号高频带宽的特性直接采用数字信号传输，省去中间的模/数转换，突破了模拟信号传输极限速率为56kB/s的限制。因为大多数DSL技术并不占用双绞线的全部带宽，因而还为话音通道留有空间。 DSL的接入可按上行信道（用户到网络）和下行信道（网络到用户）的速率判别分为对称方式和非对称方式。上下行传输速率相同为对称方式，上下行传输速率不同为非对称方式。 null3.9 无线移动通信技术 3.9.1 移动通信概念及其发展过程 3.9.2 无线移动通信网 3.9.3 无线Internet nullnullnull2.4.1 局域通信 计算机网络技术中把数据信道直接传输数字信号的传输方式叫做基带传输。 基带传输中二进制数据信号的方法主要有以下三种： (1)非归零编码(NRZ) 非归零编码是用低电平表示逻辑“0”，用高电平表示逻辑“1”的编码方式。非归零编码的缺点是：为了保持收发双方的时钟同步，需要额外传输同步时钟信号。它的另一个缺点是当“0”和“1”的个数不等时，会有直流分量，这在数据传输中是不希望出现的。 (2)曼彻斯特编码(Manchester) 每比特的中间有一次跳变，它有两个作用：一是作为位同步方式的内带时钟；二是用于表示二进制数据信号，我们可以把“0”定义为由高电平到低电平的跳变，“1”定义为由低电平到高电平的跳变。曼彻斯特编码的优点：一是“自带时钟信号”，不必另发同步时钟信号，二是不含直流分量。 (3)差分曼彻斯特编码(Difference Manchester) 每比特的中间有一次跳变，它只有一个作用，即作为位同步方式的内带时钟，不论由高电平到低电平的跳变，还是由低电平到高电平的跳变都与数据信号无关。“0”和“1”是根据两比特之间有没有跳变来区分的。如果下一个数据是“0”的话，则在两比特中间有一次电平跳变；如果下一个数据是“1”的话，则在两比特中间没有电平跳变。 曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的缺点都是效率较低，由于在每个比特中间都有一次跳变，所以时钟频率是信号速率的2倍。例如为了达到10Mbps的数据传输速率，要求时钟频率至少为20MHz。上述编码技术是在10M局域网中经常采用，近年发展起来的快速以太网使用的是不同的数字数据到数字信号的编码技术，如100M局域网采用8B6T或4B5B等编码技术.2.4 数据传输技术null数字数据到数字信号的编码方法数字数据到数字信号的编码方法数字数据到数字信号的编码方法nullRS-232简介 机械特性指网络接口形状等。在RS-232C中，规定采用的连接器接 口有25根针，接口形状为D形接口。 电气特性包括信号电压、持续时间等。目前计算机的二进制信号多 数是用电信号表示的，当然在用到光纤传输的时候也有光信号和光电转 换问题。RS-232C规定，对数据信号，以+12V或+8V表示“0”，-12V或-8V 表示“1”，对控制信号，“0”表示“开”，“1”表示“断”，数据速率0- 20Kbps(比特每秒)。 功能特性描述物理设备的功能，如RS-232-C的第二根针是用于发送 数据的，第三根针是用于接收数据的，第四根针表示请求发送，第五根 针表示允许发送。 规程特性指事件发生的合法顺序。例如，RS-232-C的一段规程为： 第四根针置位，请求发送第五根针置位，允许发送数据通过第二根 针发送。null 2. 4.2远程通信 1 . 数字数据转换为模拟信号的编码 首先要选择某一频率的正弦(函数)作为载波，这一函数可以表示为： U(t) = A(t)·sin(ωt+φ) 其中A、ω和φ，分别代表函数的幅度、频率和相位。 对这三个参量的调制产生了三 种调制技术： (1) 调幅(ASK) 调幅就是通过改变载波信号的振幅来表示数字信号0或1。 这种调制方式简单、容易实现，缺点是有直流分量，抗干扰能力差。 (2) 调频(FSK) 调频就是通过改变载波信号的频率来表示数字信号0或1。 这种调制方式简单、容易实现，抗干扰力较强。 (3) 调相(PSK) 调相就是通过改变载波信号的相位来表示数字信号0或1。 调相又分为绝对调相和相对调相。绝对调相是指用相位的绝对值来表示数字信号; 相对调相如图所示，是指用相位的相对值来表示数字信号。nullnull 模拟数据的编码方法 null 可以有四相调制，取值有：+0、+π/2、+π、+3π/2 ；共四种状态，可以表示00、01、10、11四个值，这样就可以一次传输两位二进制数据。 在波特率不变的情况下，数据传输速率可以提高到二相调制的2倍。 除了4相调制外，还有8相调制、16相调制等等，每次分别可以传输3个、4个二进制数据。null2. 调制解调器(MODEM) (1)调制解调器定义 调制解调器是一种能将数字信号调制成模拟信号，又能将模拟信号解调成数字数 字信号的装置。(MODEM = MODulate-DEModulate) 调制解调器工作原理 (2)分类 按照功能分为：普通Modem，用于有线电视的Cable Modem 按照外形分为：外接式，插卡式(IDE、PCI)，PCMCIA，无线 按照通信线路分为：拨号(异步)，专线(同步) 按照调制方式分为：调频，调相，调幅，混合调制 (3)调制技术