第03章 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與數(shù)據(jù)通信

1、1第第3章章 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與數(shù)據(jù)通信通信計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用2教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)3.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)第3章 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與數(shù)據(jù)通信33.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 為了使計算機(jī)能夠與其它計算機(jī)進(jìn)行通信，傳為了使計算機(jī)能夠與其它計算機(jī)進(jìn)行通信，傳送已編碼的信息，它們之間必須建立送已編碼的信息，它們之間必須建立物理連接物理連接，所有的所有的連接材料連接材料都可以稱為都可以稱為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，它決，它決定著網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅芏ㄖW(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅? (可靠性、數(shù)據(jù)傳輸率可靠性、數(shù)據(jù)傳輸率) )。 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)主要有兩類：網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)主要有兩類： 有

2、線介質(zhì)有線介質(zhì)( (bounded media) )：雙絞線、同軸：雙絞線、同軸電纜、光纖電纜、光纖 無線介質(zhì)無線介質(zhì)( (unbounded media) )：無線電波、：無線電波、微波、通信衛(wèi)星微波、通信衛(wèi)星第3章 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與數(shù)據(jù)通信4 雙絞線由雙絞線由兩條互相絕緣的銅線兩條互相絕緣的銅線組成，這組成，這兩條線像螺紋一樣兩條線像螺紋一樣扭絞扭絞在一起，兩條導(dǎo)線在一起，兩條導(dǎo)線的信號相位相差的信號相位相差180o，可以將外界的電磁，可以將外界的電磁干擾相互抵消。干擾相互抵消。一、雙絞線一、雙絞線3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)5一、雙絞線一、雙絞線3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)雙絞線結(jié)構(gòu)示意圖 雙絞線通常被捆扎起

3、來，并裹上保護(hù)層。雙絞線通常被捆扎起來，并裹上保護(hù)層。 紐絞的螺旋數(shù)目越多，抗干擾能力越強(qiáng)。紐絞的螺旋數(shù)目越多，抗干擾能力越強(qiáng)。 廣泛用于電話系統(tǒng)，也常用于計算機(jī)終端等低廣泛用于電話系統(tǒng)，也常用于計算機(jī)終端等低速設(shè)備連入高速網(wǎng)絡(luò)。速設(shè)備連入高速網(wǎng)絡(luò)。6雙絞線的類型雙絞線的類型 非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線：UTP, Unshielded Twisted Pair 屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線：STP, Shielded Twisted Pair一、雙絞線7非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線( (UTP) ) UTP只依賴于扭絞的線對產(chǎn)生的相互抵只依賴于扭絞的線對產(chǎn)生的相互抵消效應(yīng)來避免電磁和射頻干擾引起的信號惡消效

4、應(yīng)來避免電磁和射頻干擾引起的信號惡化，扭絞數(shù)目遵循一定的規(guī)范?；?，扭絞數(shù)目遵循一定的規(guī)范。 優(yōu)點：優(yōu)點：細(xì)??；容易安裝；便宜。細(xì)??；容易安裝；便宜。 缺點：缺點：容易受電子噪聲和干擾的影響。容易受電子噪聲和干擾的影響。一、雙絞線8UTP一、雙絞線9UTP的分類的分類 3類：類：用于語音傳輸和最高傳輸速率用于語音傳輸和最高傳輸速率10Mbps的網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，目前已退出市場絡(luò)，目前已退出市場。 4類：類：用于語音傳輸和最高傳輸速率用于語音傳輸和最高傳輸速率15Mbps的網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，目前應(yīng)用很少絡(luò)，目前應(yīng)用很少。 5類：類：增加了繞線密度，外套一種高質(zhì)量的絕緣材增加了繞線密度，外套一種高質(zhì)量的絕緣材料，用

5、于語音傳輸和最高傳輸速率為料，用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。是目前網(wǎng)絡(luò)布線的主流。絡(luò)。是目前網(wǎng)絡(luò)布線的主流。 超超5類：類：與普通與普通5類類UTP比較，它的近端串?dāng)_、比較，它的近端串?dāng)_、衰減和結(jié)構(gòu)回波等主要性能更佳，目前廣泛應(yīng)用衰減和結(jié)構(gòu)回波等主要性能更佳，目前廣泛應(yīng)用于于100Mbps的網(wǎng)絡(luò)。的網(wǎng)絡(luò)。一、雙絞線10屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線( (STP) ) 以以鋁箔屏蔽鋁箔屏蔽以減少干擾和串音，能夠抵抗所有以減少干擾和串音，能夠抵抗所有類型的外部干擾。但價格昂貴，且需要配有支持類型的外部干擾。但價格昂貴，且需要配有支持屏蔽功能的特殊連接器和相應(yīng)的安裝技術(shù)，主要屏蔽功能的

6、特殊連接器和相應(yīng)的安裝技術(shù)，主要用于用于IBM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。一、雙絞線11二、同軸電纜二、同軸電纜 無中繼，傳輸距離比雙絞線遠(yuǎn)，但安裝麻煩且無中繼，傳輸距離比雙絞線遠(yuǎn)，但安裝麻煩且成本高。成本高。 分為分為基帶基帶和和寬帶寬帶兩種，前者可用于局域網(wǎng)兩種，前者可用于局域網(wǎng)( (目前目前已不用已不用) )，后者用于有線電視的模擬信號傳輸。，后者用于有線電視的模擬信號傳輸。3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)12三、光纖三、光纖 一種能夠進(jìn)行調(diào)制的光信號傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸介一種能夠進(jìn)行調(diào)制的光信號傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，利用光脈沖的出現(xiàn)與不出現(xiàn)表示質(zhì)，利用光脈沖的出現(xiàn)與不出現(xiàn)表示0和和1。 光纖光纖不受電子噪聲的干擾

7、不受電子噪聲的干擾，數(shù)據(jù)傳輸率高數(shù)據(jù)傳輸率高( (理論理論上可以獲得超過上可以獲得超過5000Gbps的帶寬，實際使用為的帶寬，實際使用為10Gbps是因為光電轉(zhuǎn)換速度限制是因為光電轉(zhuǎn)換速度限制) )，直徑小直徑小( (重量重量輕，可安裝在狹窄的地方輕，可安裝在狹窄的地方) )。3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)13光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)三、光纖14光纖的工作原理光纖的工作原理全反射定理全反射定理 在折射率小于在折射率小于1時，當(dāng)光線在玻璃上的入射角大時，當(dāng)光線在玻璃上的入射角大于某一臨界值時，光線將完全反射回玻璃，而不于某一臨界值時，光線將完全反射回玻璃，而不會漏入空氣，這樣可以保證光線在光纖中幾乎無會漏入

8、空氣，這樣可以保證光線在光纖中幾乎無損耗的傳播。損耗的傳播。三、光纖15光波的傳播過程光波的傳播過程 在光纖的一端放置一個光源，如發(fā)光二極管在光纖的一端放置一個光源，如發(fā)光二極管( (LED) )或激光，產(chǎn)生一定頻率的光波脈沖?；蚣す?，產(chǎn)生一定頻率的光波脈沖。 光波以各種不同的角度進(jìn)入光芯，根據(jù)全反射光波以各種不同的角度進(jìn)入光芯，根據(jù)全反射定理向前傳播。定理向前傳播。 在光纖的另一端放置一個傳感器，通過檢測光在光纖的另一端放置一個傳感器，通過檢測光波脈沖的出現(xiàn)波脈沖的出現(xiàn)/不出現(xiàn)來識別不出現(xiàn)來識別0/1。 最后光波脈沖將被保護(hù)層吸收，以防止外泄而最后光波脈沖將被保護(hù)層吸收，以防止外泄而干擾臨近

9、光纖。干擾臨近光纖。三、光纖16光纖的特點光纖的特點 傳輸數(shù)據(jù)快。傳輸數(shù)據(jù)快。 阻抗極低：傳輸距離遠(yuǎn)。阻抗極低：傳輸距離遠(yuǎn)。 抗干擾能力強(qiáng)：光波?？垢蓴_能力強(qiáng)：光波。 對濕氣等環(huán)境因素具有很強(qiáng)的抵抗力。對濕氣等環(huán)境因素具有很強(qiáng)的抵抗力。 需進(jìn)行光電信號轉(zhuǎn)換。需進(jìn)行光電信號轉(zhuǎn)換。 安裝困難：分接和接合。安裝困難：分接和接合。三、光纖17四、無線電波四、無線電波 利用地面發(fā)射的無線電波通過電離層的反利用地面發(fā)射的無線電波通過電離層的反射而到達(dá)接收端的一種遠(yuǎn)距離通信方式。射而到達(dá)接收端的一種遠(yuǎn)距離通信方式。3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)18o 兩個地面站之間傳送兩個地面站之間傳送o 距離：距離：50-100k

10、m 利用微波在對流層的視距范圍內(nèi)進(jìn)行信息傳輸。利用微波在對流層的視距范圍內(nèi)進(jìn)行信息傳輸。五、微波五、微波3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)19o 與地面站相對固定位置與地面站相對固定位置o 使用使用3個衛(wèi)星覆蓋全球個衛(wèi)星覆蓋全球( (3星定位星定位) )六、地球同步衛(wèi)星六、地球同步衛(wèi)星3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)203.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)第3章 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與數(shù)據(jù)通信3.2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念3.2.2 模擬信號和數(shù)字信號模擬信號和數(shù)字信號3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式數(shù)據(jù)傳輸模式3.2.4 信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù)3.2.5 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)213.2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信

11、的基本概念一、信息、數(shù)據(jù)與信號一、信息、數(shù)據(jù)與信號二、什么是數(shù)據(jù)通信二、什么是數(shù)據(jù)通信三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型3.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)22 信息信息( (Information) )：客觀事物屬性和相互聯(lián)系：客觀事物屬性和相互聯(lián)系特性的表征，它反映了客觀事物的存在形式和運動特性的表征，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態(tài)。狀態(tài)。 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)( (Data) )：一般可以理解為：一般可以理解為“信息的數(shù)字化形信息的數(shù)字化形式式”或或“數(shù)字化的信息形式數(shù)字化的信息形式”。狹義的。狹義的“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”是是指具有一定數(shù)字特性的信息，如統(tǒng)計數(shù)據(jù)、氣象數(shù)指具有一定數(shù)字特性的信息，如統(tǒng)計數(shù)據(jù)、氣象數(shù)

12、據(jù)及計算機(jī)中區(qū)別于程序的計算數(shù)據(jù)等。但在計算據(jù)及計算機(jī)中區(qū)別于程序的計算數(shù)據(jù)等。但在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”通常被廣義地理解為在網(wǎng)通常被廣義地理解為在網(wǎng)絡(luò)中存儲、處理和傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字編碼。絡(luò)中存儲、處理和傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字編碼。一、信息、數(shù)據(jù)與信號一、信息、數(shù)據(jù)與信號3.2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念23 信號信號( (Signal) )：以其以其某種特性參數(shù)某種特性參數(shù)的變化來攜的變化來攜帶信息的物理量帶信息的物理量，是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)，比如，是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)，比如電磁波信號、脈沖信號、光信號等。電磁波信號、脈沖信號、光信號等。 信號一般以時間為自變量，以表示信息的某個

13、信號一般以時間為自變量，以表示信息的某個參量為因變量。參量為因變量。一、信息、數(shù)據(jù)與信號一、信息、數(shù)據(jù)與信號3.2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念24二、什么是數(shù)據(jù)通信二、什么是數(shù)據(jù)通信 通信通信( (Communication) )的目的是交換信息，信的目的是交換信息，信息的載體可以是數(shù)字、文字、語音、圖形或圖像，息的載體可以是數(shù)字、文字、語音、圖形或圖像，計算機(jī)產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字、語音、圖形計算機(jī)產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字、語音、圖形或圖像的組合；或圖像的組合； 為了傳送這些信息，首先要將字母、數(shù)字、語音、為了傳送這些信息，首先要將字母、數(shù)字、語音、圖形或圖像用二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)來表示；圖形

14、或圖像用二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)來表示； 為了傳輸二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)，必須將它們用信號為了傳輸二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)，必須將它們用信號編碼的方式表示；編碼的方式表示； 數(shù)據(jù)通信是指在不同計算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)據(jù)通信是指在不同計算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、符號的二進(jìn)制代碼數(shù)字、符號的二進(jìn)制代碼( (0/1比特序列比特序列) )的信號的的信號的過程。過程。3.2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念25三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型3.2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 通信系統(tǒng)：通信系統(tǒng)：為完成通信任務(wù)所需的一切設(shè)備和為完成通信任務(wù)所需的一切設(shè)備和傳輸介質(zhì)的總和。傳輸介質(zhì)的總和。 信源：信源：產(chǎn)生要發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備。產(chǎn)生

15、要發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備。 信宿：信宿：接收數(shù)據(jù)的設(shè)備。接收數(shù)據(jù)的設(shè)備。 信道：信道：傳輸信號的通道，通常指傳輸介質(zhì)。傳輸信號的通道，通常指傳輸介質(zhì)。 變換器變換器/反變換器：反變換器：進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)換和復(fù)原。進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)換和復(fù)原。26 模擬信號模擬信號( (Analog Signal) )：一種連續(xù)變化的電：一種連續(xù)變化的電磁波，如電視圖像信號，語音信號等；磁波，如電視圖像信號，語音信號等； 數(shù)字信號數(shù)字信號( (Digital Signal) )：一系列電壓脈沖，：一系列電壓脈沖，如計算機(jī)輸出的如計算機(jī)輸出的“0/1”的電壓脈沖信號。的電壓脈沖信號。3.2.2 模擬信號和數(shù)字信號模擬信號和數(shù)字信號3

16、.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) x(nT)(b) 數(shù)字信號數(shù)字信號(a) 模擬信號模擬信號 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 f(t) tnT1 0 0 1 1 0 0 1 1 127一、模擬數(shù)據(jù)的傳輸一、模擬數(shù)據(jù)的傳輸3.2.2 模擬信號和數(shù)字信號 模擬數(shù)據(jù)經(jīng)模擬信道傳輸時不需要變換，但通常模擬數(shù)據(jù)經(jīng)模擬信道傳輸時不需要變換，但通常要調(diào)制成高頻信號，可采用調(diào)頻或調(diào)幅技術(shù)。要調(diào)制成高頻信號，可采用調(diào)頻或調(diào)幅技術(shù)。 模擬數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字信道傳輸時要進(jìn)行模擬數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字信道傳輸時要進(jìn)行數(shù)字化數(shù)字化，一般，一般在發(fā)送端放置一個在發(fā)送端放置一個模模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)轉(zhuǎn)換器( (編碼器編碼器) )，將模擬信，將模擬信號轉(zhuǎn)換

17、為數(shù)字信號后再發(fā)送；在接收端放置一號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再發(fā)送；在接收端放置一個數(shù)個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器模轉(zhuǎn)換器( (解碼器解碼器) )，將接收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模，將接收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。通常采用擬信號。通常采用PCM( (Pulse Code Modulation, 脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制) )技術(shù)進(jìn)行模技術(shù)進(jìn)行模-數(shù)信號間的轉(zhuǎn)換數(shù)信號間的轉(zhuǎn)換28一、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸一、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸3.2.2 模擬信號和數(shù)字信號 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字信道傳輸時要進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字信道傳輸時要進(jìn)行編碼編碼，通常用，通常用不連續(xù)的電壓或電流的脈沖序列來表示不連續(xù)的電壓或電流的脈沖序列來表示0/1，每個脈，每個脈沖代

18、表一個信號單元，稱為沖代表一個信號單元，稱為碼元碼元。常用的編碼方式。常用的編碼方式有歸零制、曼徹斯特編碼等。有歸零制、曼徹斯特編碼等。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)模擬信道傳輸時要數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)模擬信道傳輸時要調(diào)制調(diào)制，通常采用，通常采用輻輻移鍵控法移鍵控法( (ASK) )、頻移鍵控法頻移鍵控法( (FSK) )和和相移鍵控法相移鍵控法( (PSK) )。29信源信源調(diào)制器調(diào)制器信道信道解調(diào)器解調(diào)器信宿信宿噪聲噪聲模擬通信：利用模擬信號來傳遞信息模擬通信：利用模擬信號來傳遞信息 實質(zhì)上是一種信號變換器，由于實質(zhì)上是一種信號變換器，由于信源產(chǎn)信源產(chǎn)生的是模擬信號，所以調(diào)制器的功能是將生的是模擬信號，所以調(diào)制器的功

19、能是將其調(diào)制到某個頻段以便進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸其調(diào)制到某個頻段以便進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。用來傳輸表示消息的信號的介質(zhì)或通路，包用來傳輸表示消息的信號的介質(zhì)或通路，包括傳輸介質(zhì)和介質(zhì)兩端的傳輸設(shè)備。括傳輸介質(zhì)和介質(zhì)兩端的傳輸設(shè)備。三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型30 信源編碼器 噪聲 發(fā)送端時鐘 信 源 信道編碼器 信 宿 調(diào) 制 信 道 解 調(diào) 信道譯碼器 信源譯碼器 接收端時鐘 數(shù)字通信：利用數(shù)字信號來傳遞信息數(shù)字通信：利用數(shù)字信號來傳遞信息 對傳輸?shù)臄?shù)字信號進(jìn)行檢錯或糾錯編碼對傳輸?shù)臄?shù)字信號進(jìn)行檢錯或糾錯編碼, ,以便接收方能進(jìn)行差錯檢測和糾正。以便接收方能進(jìn)行差錯檢測和糾正。 信源編碼器的主要作用：一是進(jìn)行模信

20、源編碼器的主要作用：一是進(jìn)行模/ /數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換；二是降低信號的誤碼率。；二是降低信號的誤碼率。 使變換后的信號能在傳輸介質(zhì)使變換后的信號能在傳輸介質(zhì)中傳輸，或提高信道的傳輸效率中傳輸，或提高信道的傳輸效率。l 發(fā)送端和接收端使用各自的時鐘；發(fā)送端和接收端使用各自的時鐘；l 接收時鐘與發(fā)送時鐘必須保持同步接收時鐘與發(fā)送時鐘必須保持同步三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型313.2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式數(shù)據(jù)傳輸模式一、串行和并行傳輸一、串行和并行傳輸二、同步和異步傳輸二、同步和異步傳輸三、通三、通 信信 方方 式式3.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)32一、串行和并行傳輸一、串行和并行傳輸3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式 串行傳輸串行傳輸

21、：使用：使用一條線路，逐個傳一條線路，逐個傳送比特位。送比特位。 并行傳輸并行傳輸：使用：使用多條線路，同時傳多條線路，同時傳送一組比特位。送一組比特位。33串行傳輸和并行傳輸?shù)谋容^串行傳輸和并行傳輸?shù)谋容^一、串行和并行傳輸 串行傳輸串行傳輸：傳輸速度相對較慢，但長距離傳輸：傳輸速度相對較慢，但長距離傳輸時較可靠，發(fā)送方和接收方必須在數(shù)據(jù)的收發(fā)順時較可靠，發(fā)送方和接收方必須在數(shù)據(jù)的收發(fā)順序上達(dá)成一致。序上達(dá)成一致。 并行傳輸并行傳輸：傳輸速度相對較快，但成本較高，：傳輸速度相對較快，但成本較高，特別是長距離傳輸時，可靠性較差，還會產(chǎn)生比特別是長距離傳輸時，可靠性較差，還會產(chǎn)生比特位到達(dá)順序不一

22、致的問題。特位到達(dá)順序不一致的問題。34 在數(shù)據(jù)通信過程中，要求接收方知道它所接收在數(shù)據(jù)通信過程中，要求接收方知道它所接收的每一位的開始時間和持續(xù)時間，才能正確地接的每一位的開始時間和持續(xù)時間，才能正確地接收數(shù)據(jù)。收數(shù)據(jù)。 異步傳輸異步傳輸( (Asynchronous Transmission) ) 同步傳輸同步傳輸( (Synchronous Transmission) )二、同步和異步傳輸二、同步和異步傳輸3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式35 異步傳輸異步傳輸以以字符字符為單位傳送數(shù)據(jù)，把每個字符為單位傳送數(shù)據(jù)，把每個字符看作一個獨立的信息，用看作一個獨立的信息，用起始位起始位和和停止位停止位作

23、為作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志。字符開始和結(jié)束的標(biāo)志。 二、同步和異步傳輸二、同步和異步傳輸3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式36 同步傳輸同步傳輸以以數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊為數(shù)據(jù)傳送單位，多個字符為數(shù)據(jù)傳送單位，多個字符組成的數(shù)據(jù)塊使用公共的同步位組合或同步字符，組成的數(shù)據(jù)塊使用公共的同步位組合或同步字符，字符之間沒有間隙。字符之間沒有間隙。二、同步和異步傳輸二、同步和異步傳輸 01111110 01111110 B A X 01111110 SYN SYN B A X SYN 同步字符（一個或多個） 同步位模式（一個或多個） 可變長度的位數(shù)據(jù)塊 可變長度的字符數(shù)據(jù)塊 3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式37三、通信方式三、通

24、信方式發(fā)送接收單向通道單向通道雙向通道雙向通道雙向通道雙向通道(a)(a)(b)(b)(c)(c)發(fā)送接收接收發(fā)送發(fā)送接收接收發(fā)送單工通信半雙工通信雙工通信3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式383.2.4 信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù) 信道的傳輸容量往往大于一路信號傳輸信道的傳輸容量往往大于一路信號傳輸單一信息的需求。單一信息的需求。 問題：問題：如何提高信道的利用率？如何提高信道的利用率？ 解決：解決：在同一傳輸介質(zhì)上，同時傳輸多在同一傳輸介質(zhì)上，同時傳輸多個有限帶寬信號個有限帶寬信號多路復(fù)用多路復(fù)用( (Multiplexing) )技術(shù)技術(shù)。3.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)39高速通信線路多路復(fù)用器多路復(fù)用器 多

25、路 復(fù)用器 多路 復(fù)用器 高速通信線路 信道復(fù)用技術(shù)示意圖信道復(fù)用技術(shù)示意圖3.2.4 信道復(fù)用技術(shù)40兩種典型的信道復(fù)用技術(shù)兩種典型的信道復(fù)用技術(shù) 頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用( (FDM, Frequency Division Multiplexing) )：將一個信道可用帶寬的頻率將一個信道可用帶寬的頻率劃分為多個更細(xì)的帶寬，每一分帶寬分給一個劃分為多個更細(xì)的帶寬，每一分帶寬分給一個信號源。信號源。 時分多路復(fù)用時分多路復(fù)用( (TDM, Time Division Multiplexing) )：將信道按時間段分配給各個將信道按時間段分配給各個信號源，通過多個信號源共享一條信道。信號源，通過多個信號源共享一條信道。3.2.4 信道復(fù)用技術(shù)41通道（1）通道（2）通道（3）通道（4）通道（5）通道（6）多路復(fù)用器MUX多路復(fù)用器MUX源1源2源3源4源5源6目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)6頻分多路復(fù)用示意圖頻分多路復(fù)用示意圖3.2.4 信道復(fù)用技術(shù)42可用頻段頻率時間圖2.28 TDM子信道示意圖ABCDABCDABCDABCD組成子信道A的時隙時分復(fù)用幀圖2.29 TDM原理2多路復(fù)用器MUX源1源2源3源4源5源6多路復(fù)用器MUX目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)6