3-計(jì)算機(jī)通信基礎(chǔ)3解析課件

第三章計(jì)算機(jī)通信基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)人類最偉大、最卓越的發(fā)明之一，由計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使計(jì)算機(jī)的功能得到了加強(qiáng)、范圍得到了擴(kuò)展。計(jì)算機(jī)應(yīng)用不再停留在單機(jī)工作，而要求計(jì)算機(jī)之間能夠快捷、便利、穩(wěn)定和安全地進(jìn)行信息交換和資源共享?！氨菊乱c(diǎn)”是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)，通過本章的學(xué)習(xí)，讀者可以對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)宏觀的了解。本章將介紹大量有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，是一些很重要的技術(shù)術(shù)語（行話），理解并掌握它們將為后繼內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本章導(dǎo)讀主要內(nèi)容

數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)傳輸方式、形式和數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)編碼多路復(fù)用技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)

※差錯(cuò)控制技術(shù)注：※號(hào)表示重要的、要考核的補(bǔ)充內(nèi)容。以后同。信息——數(shù)據(jù)——信號(hào)——

通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，計(jì)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。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。為了傳輸二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)，必須將它們用模擬或數(shù)字信號(hào)編碼的方式表示。

信息基本概念數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、符號(hào)的二進(jìn)制代碼(0、1比特序列)的模擬或數(shù)字信號(hào)的過程。數(shù)據(jù)與信息的主要區(qū)別在于：數(shù)據(jù)是用二進(jìn)制比特序列表示的文本、數(shù)字、語音、圖形、圖像與視頻；信息是對(duì)數(shù)據(jù)的二進(jìn)制比特序列所表示意義的解釋。

數(shù)據(jù)基本概念—信號(hào)信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過程中電信號(hào)的表示形式。

—模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

模擬信號(hào)（analogsignal）的信號(hào)電平是連續(xù)變化的，在兩個(gè)峰值之間來回振蕩，連續(xù)變化的信號(hào)。

數(shù)字信號(hào)（digitalsignal）是用兩種不同的電平去表示0、1比特序列的電壓脈沖信號(hào)，數(shù)字信號(hào)總是在兩個(gè)確定的值之間來回變換?！凑赵趥鬏斀橘|(zhì)上傳輸?shù)男盘?hào)類型，通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)兩種。信號(hào)基本概念2.1數(shù)據(jù)通信基本概念數(shù)據(jù)信號(hào)信號(hào)值信號(hào)值tt（a）模擬信號(hào)（b）數(shù)字信號(hào)相關(guān)概念：

數(shù)據(jù)、信息、信號(hào)

10110010通信系統(tǒng)的組成通信是指信息的傳輸，通信具有三個(gè)基本要素

信源：信息的發(fā)送者信宿：信息的接收者載體：信息的傳輸媒體{信源變換器信道反變換器信宿干擾源信息informationinformation信息變換器：將信源發(fā)出的信息變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?hào)。

反變換器：提供與變換器相反的功能，將從信道上接收的電（或光）信號(hào)變換成信宿可以接收的信息。信道（channel）

表示向某一個(gè)方向傳送信息的媒體即信道。一條通信線路往往至少包含一條發(fā)送信道和一條接收信道。信道是線路的邏輯部件。有線信道：由有線傳輸介質(zhì)構(gòu)成的信道無線信道：由無線傳輸介質(zhì)構(gòu)成的信道模擬信道：傳送模擬信號(hào)的信道數(shù)字信道：傳送數(shù)字信號(hào)的信道計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主干線已基本是數(shù)字信道，大量用戶線則基本上還是模擬信道。相關(guān)概念：

信道、線路、鏈路、通路—信道的分類有線信道：一對(duì)導(dǎo)線構(gòu)成一條有線信道。無線信道：發(fā)送方（信源）使用高頻發(fā)射機(jī)和定向天線發(fā)射信號(hào)，接收方（信宿）通過接收天線和接收機(jī)接收信號(hào)。

模擬信道：傳送模擬信號(hào)的信道數(shù)字信道：傳送數(shù)字信號(hào)的信道通信線路噪聲源簡單的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)終端數(shù)據(jù)終端信號(hào)變換器信號(hào)變換器數(shù)據(jù)通信模型（DTE）（DCE）（DCE）（DTE）

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿

數(shù)字通信和模擬通信(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(a)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿(c)模擬信道信源調(diào)制器解調(diào)器信宿(b)數(shù)字信道信源編碼器解碼器信宿返回P26數(shù)據(jù)傳輸類型傳輸信號(hào)數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)表示方式數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)模擬數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸方式頻帶傳輸基帶傳輸

數(shù)據(jù)在通信線路上傳輸是有方向的。根據(jù)數(shù)據(jù)在線路上的傳輸方向及其與時(shí)間的關(guān)系，串行數(shù)據(jù)通信有單工通信、半雙工通信和全雙工通信三種通信方式。單工通信：在通信線路上，數(shù)據(jù)只可按一個(gè)固定的方向傳送而不能進(jìn)行相反方向傳送的通信方式。半雙工通信：又稱為雙向分時(shí)通信。數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，但不能同時(shí)進(jìn)行，在任一時(shí)刻只允許在一個(gè)方向上傳輸主信息的通信方式。在不工作時(shí)，雙方均處于接收狀態(tài)。全雙工通信：可同時(shí)雙向傳輸數(shù)據(jù)的通信方式。數(shù)據(jù)通信方式發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)流(a)單工通信發(fā)送設(shè)備數(shù)據(jù)流(b)半雙工通信接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)流發(fā)送設(shè)備(c)全雙工通信接收設(shè)備接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流應(yīng)答題目：按數(shù)據(jù)通信方式廣播屬于（）A半雙工通信B單雙工通信C全雙工通信按數(shù)據(jù)通信方式遙控通信屬于（）A單雙工通信B半雙工通信C全雙工通信按數(shù)據(jù)通信方式電話通信屬于（）A單雙工通信B半雙工通信C全雙工通信三種通信方式的比較

單工方式功能單一，只適應(yīng)于某些專用場合；全雙工方式效率高，但以增加一條傳輸通道為代價(jià)；若增加的是物理線路，對(duì)遠(yuǎn)距離通信開銷太大，若在一條線路上采用多路復(fù)用技術(shù)，則必須有相應(yīng)的設(shè)備；半雙工方式在軟件控制下雙方切換，影響效率，但系統(tǒng)成本低，在實(shí)際的異步通信中多用。2.2數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸方式

并行傳輸與串行傳輸異步傳輸與同步傳輸數(shù)據(jù)傳輸形式

基帶傳輸頻帶傳輸寬帶傳輸數(shù)據(jù)傳輸速率比特率bps（帶寬Mbps）波特率（碼元傳輸速率）并行傳輸與串行傳輸

發(fā)

送

設(shè)

備接收設(shè)備01101001接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備011010010110100101101001計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用并行傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采串行傳輸數(shù)據(jù)傳輸方式串行傳輸串行傳輸--利用一條線路，逐個(gè)傳送比特位的傳輸方式。發(fā)送方必須先確認(rèn)發(fā)送字節(jié)的高位還是低位。接收方接收時(shí)以同樣的順序進(jìn)行接收。但是由于信號(hào)的干擾存在，數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程當(dāng)中可能會(huì)導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)遭到破壞，需要重新發(fā)送這些數(shù)據(jù)，要求發(fā)送方的數(shù)據(jù)中一定要包含數(shù)據(jù)順序信息。所以采用串行傳輸，數(shù)據(jù)一定要加入起始和結(jié)束標(biāo)識(shí)符，即解決數(shù)據(jù)傳送過程中的同步問題。一般采用同步傳輸方式和異步傳輸方式兩種方法。并行傳輸并行傳輸---同時(shí)可以傳輸多個(gè)比特，構(gòu)成一個(gè)字符的幾位二進(jìn)制位在相應(yīng)位數(shù)的并行信道上進(jìn)行傳輸。每個(gè)比特使用一條獨(dú)立的線路。如要傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，需要使用8個(gè)信道來進(jìn)行并行傳輸。這樣的方式使發(fā)送和接收方不需要進(jìn)行字符同步，即在放送方的數(shù)據(jù)中不需要增加開始和結(jié)束標(biāo)識(shí)符。串行、并行傳輸方式比較并行傳輸不適合長距離通信，因?yàn)槭褂枚鄺l導(dǎo)線，長距離通信使得線路昂貴；長距離通信需要一定強(qiáng)度和較粗的導(dǎo)線來減少信號(hào)衰減，因此多條導(dǎo)線也不實(shí)際。例如：主機(jī)和打印機(jī)、顯示器、硬盤等外圍設(shè)備的連接。串行傳輸使用的線路少，因此價(jià)格低，長距離傳輸更加可靠。由于每次只能發(fā)送一個(gè)比特，所以速度較慢。同步技術(shù)同步：在串行通信中，通信雙方的收發(fā)數(shù)據(jù)必須一致，才能使接收方準(zhǔn)確地區(qū)分和接收發(fā)送方發(fā)送的每一位數(shù)據(jù)，保證接收的數(shù)據(jù)和發(fā)送的相同，這就是同步。串行通信系統(tǒng)能否可靠而有效地工作，在很大程度上依賴于是否能很好實(shí)現(xiàn)同步。數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)通信與電話通信主要不同是無人直接介入，有關(guān)收發(fā)同步、方式選擇、信號(hào)識(shí)別、差錯(cuò)檢測與糾正、流量控制等，都需要用事先約定的規(guī)程來自行控制。異步傳輸異步傳輸(asynchronous)異步傳輸?shù)墓ぷ髟硎牵好總€(gè)字符作為一個(gè)單元獨(dú)立傳輸，字符之間的傳輸間隔任意。為了標(biāo)志字符的開始和結(jié)尾，在每個(gè)字符的開始加一位起始位，結(jié)尾加1位或2位停止位，構(gòu)成一個(gè)個(gè)的“字符”。這里的“字符”指異步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元如下圖所示：

010000010起始位校驗(yàn)位停止位字符1字符2字符3字符4字符間隔異步傳輸七位信息位字符信息數(shù)據(jù)傳輸方式同步傳輸同步傳輸同步傳輸方式不是對(duì)每個(gè)字符單獨(dú)進(jìn)行同步，而是對(duì)一組字符組成的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行同步。同步的方法不是加一位停止位，而是在數(shù)據(jù)塊前面加特殊模式的位組合(如01111110)或同步字符(SYN)，并且通過位填充或字符填充技術(shù)保證數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)不會(huì)與同步字符混淆同步傳輸數(shù)據(jù)傳輸方式

異步傳輸不需要在發(fā)送端和接收端之間傳輸時(shí)鐘信號(hào)，而是靠它的起始位和停止位來確定的。因此實(shí)現(xiàn)簡單，控制容易，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，只需重發(fā)一個(gè)字符即可；但傳輸效率較低，開銷大。適于低速率場合（如RS-232C串口）。同步傳輸傳輸效率高，開銷小，但收發(fā)雙方需建立同步時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)和控制比較復(fù)雜；在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中有一位出錯(cuò)，就必須重新傳輸整個(gè)數(shù)據(jù)塊。同步傳輸方式適合于高速場合。兩種同步技術(shù)的比較

基帶信號(hào)——由計(jì)算機(jī)或終端等數(shù)字設(shè)備直接發(fā)出的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)形式稱為方波，即“1”或“0”，分別用高電平或低電平表示，人們把方波固有的頻帶稱為基帶。方波電信號(hào)稱為基帶信號(hào)。

基帶傳輸——在線路中直接傳送數(shù)字信號(hào)的電脈沖?；鶐盘?hào)不加調(diào)制而直接在通信線路中進(jìn)行傳輸，它將占用線路的全部帶寬。返回?cái)?shù)據(jù)傳輸形式基帶傳輸

基帶信號(hào)絕大部分是數(shù)字信號(hào)。基帶傳輸占用傳輸媒體的整個(gè)帶寬，可以利用時(shí)分多路復(fù)用（TDM）技術(shù)提高傳輸信道的利用率?；鶐盘?hào)一網(wǎng)段傳輸距離超過2km時(shí)，需加接中繼器將信號(hào)放大后才能延伸，在LAN中具體應(yīng)用時(shí)還與采用的傳輸介質(zhì)有關(guān)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主要采用基帶傳輸，局域網(wǎng)（LAN）一般都采用基帶傳輸。頻帶傳輸

將基帶信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào)來傳輸即頻帶傳輸。頻帶傳輸不僅解決了數(shù)字信號(hào)可用電話線路（模擬信道）傳輸，而且可以采用頻分多路復(fù)用（FDM）技術(shù)提高傳輸信道利用率，實(shí)現(xiàn)寬帶傳輸。寬帶傳輸

將信道分成多個(gè)子信道，分別傳送音頻、視頻和數(shù)字信號(hào)，它是一種將傳輸介質(zhì)（如75Ω同軸電纜）的頻帶寬度交替使用的信息傳輸方式（300～400MHz），稱為寬帶傳輸。數(shù)據(jù)傳輸形式頻帶傳輸與寬帶傳輸數(shù)據(jù)傳輸速率

比特率：即單位時(shí)間內(nèi)所傳送的二進(jìn)制碼元的有效位數(shù)，單位為比特、秒（b/s）對(duì)于二進(jìn)制系統(tǒng)，比特率=波特率。

帶寬：指數(shù)字信號(hào)在線路上的傳輸速率，單位為Mbps。習(xí)慣上常用它表示網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度。

波特率：指脈沖信號(hào)經(jīng)調(diào)制后的傳輸速率，它指單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)拇a元數(shù)目，單位為Band（碼元數(shù)/秒）。通常表示調(diào)制器之間傳輸信號(hào)的速率。2.3數(shù)據(jù)編碼

從編碼后的信號(hào)形式分：

模擬數(shù)據(jù)編碼：適合于模擬信道傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼：適合于數(shù)字信道傳輸

計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)一般不能直接在網(wǎng)上傳輸，需經(jīng)過編碼。編碼一般由信源網(wǎng)卡完成。模擬數(shù)據(jù)編碼

將數(shù)字信號(hào)在模擬信道上傳輸前，需用數(shù)字信號(hào)調(diào)制載波成模擬信號(hào)才能在模擬信道上實(shí)現(xiàn)頻帶傳輸。

基本的調(diào)制方法有：調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）（見P6圖1－4）。

AM方式:利用數(shù)字信號(hào)的值對(duì)載波的幅度進(jìn)行控制,使載波的幅度隨數(shù)字信號(hào)的值而改變。當(dāng)數(shù)字信號(hào)為“1”時(shí)，傳輸載波；為“0”時(shí)，不傳輸載波。

AF方式：利用載波的頻率變化來傳輸數(shù)字信息，使載波的頻率隨數(shù)字信號(hào)的值而改變。即兩種不同載波頻率分別表示“0”或“1”。

PM方式：載波的相位隨數(shù)字信號(hào)改變而改變。

應(yīng)用：AM實(shí)現(xiàn)技術(shù)簡單，但抗干擾能力差，很少采用；FM實(shí)現(xiàn)技術(shù)簡單，且抗干擾能力較強(qiáng)，廣泛用于載波頻率不高的場合；PM抗干擾能力強(qiáng)，但實(shí)現(xiàn)技術(shù)較復(fù)雜。實(shí)用中一般采用APK復(fù)合多級(jí)調(diào)制。目的：使基帶信號(hào)變換為頻帶信號(hào)，便于在模擬信道上進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸；同時(shí)便于信道多路復(fù)用。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼

數(shù)字信號(hào)的信源編碼問題就是要解決數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)二進(jìn)制位的“0”、“1”值與二進(jìn)制位識(shí)別兩個(gè)問題?？梢杂啥喾N不同的形式的電脈沖信號(hào)的波形來表示。普遍用兩種不同的電平來分別表示二進(jìn)制數(shù)字“1”和“0”，每位二進(jìn)制符號(hào)和一個(gè)碼元相對(duì)應(yīng)。因此，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。常用的方法有：不歸零碼、曼徹斯特碼和差分曼徹斯特碼、CMI碼。

NRZ編碼：直接利用二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)（低電平表示二進(jìn)制0，高電平表1），傳輸時(shí)需要附加外同步信號(hào)線。

10110010

外時(shí)鐘同步信號(hào)二進(jìn)制數(shù)據(jù)

NRZ編碼

曼徹斯特編碼每個(gè)二進(jìn)制位（碼元）的中間都有電壓跳變。用電壓的正跳變（先正后負(fù)）表示“1”，電壓的負(fù)跳變（先負(fù)后正）表示“0”。由于跳變都發(fā)生在每一個(gè)碼元的中間位置（半個(gè)周期），接收端可以方便地利用它作為同步時(shí)鐘，因此這種曼徹斯特編碼又稱為“自同步曼徹斯特編碼”。目前最廣泛應(yīng)用的以太局域網(wǎng)，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)就采用這種數(shù)字編碼方式。

下跳

在曼徹斯特編碼的基礎(chǔ)上，用每一位的起始處有無跳變來表示“0”和“1”，若有跳變則為“0”，無跳變則為“1”，常用于令牌環(huán)網(wǎng)。而每一位中間的跳變只用來作為同步的時(shí)鐘信號(hào)，所以它也是一中自同步編碼。要注意的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)是：使用曼碼和差分曼碼時(shí)，每傳輸1bit的信息，就要求線路上有2次電平狀態(tài)變化（2波特），因此要實(shí)現(xiàn)100Mb/s的傳輸速率，就需要有200Mhz的帶寬，即編碼效率只有50%。

差分曼徹斯特編碼

信號(hào)反轉(zhuǎn)碼。“1”碼（信號(hào)）交替地用正、負(fù)脈沖表示，而“0”碼則用固定相位的一個(gè)周期方波表示。

CMI碼二進(jìn)制碼1110010CMI碼2.4多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用：利用一條物理線路同時(shí)傳輸多路信息的過程。這是共享信道的應(yīng)用。多路復(fù)用技術(shù)能把多個(gè)信源信號(hào)組合在一條物理線路上傳輸，使多個(gè)計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備共享信道資源，在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)可大大節(jié)省電纜的安裝和維護(hù)費(fèi)用，提高信道的利用率。在廣域網(wǎng)中常常采用多路復(fù)用技術(shù).基本概念多路復(fù)用的類型頻分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用波分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用多路復(fù)用固定時(shí)分多路復(fù)用統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用

多路復(fù)用技術(shù)包括復(fù)用、傳輸和分離三個(gè)過程。實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用功能的設(shè)備叫多路復(fù)用器。復(fù)用器成對(duì)使用。n個(gè)輸入多路復(fù)用原理圖。。。多路復(fù)用器。。。多路復(fù)用器n個(gè)輸出1條線路n個(gè)信道

頻分多路復(fù)用：就是將具有一定帶寬的信道分割為若干個(gè)有不同頻帶的子信道，每個(gè)子信道供一個(gè)用戶使用。這樣在線路中就可同時(shí)傳送多個(gè)不同頻率的模擬信號(hào)（如下圖所示）。

頻分多路復(fù)用(FDM)我們考慮一下中波無線電廣播的例子，這是一條利用空間無線電波傳輸信號(hào)的物理通信線路。中波廣播頻率的帶寬是從535kHz到1605kHz。這個(gè)通信信道上又按照不同的頻率劃分成為若干個(gè)子信道，每個(gè)子信道的帶寬是9kHz，每個(gè)子信道供給廣播電臺(tái)的一個(gè)頻道使用。例如天津廣播電臺(tái)交通頻道的中心頻率是567kHz，生活頻道的中心頻率是1386kHz。各個(gè)廣播電臺(tái)在這些子信道上同時(shí)進(jìn)行信號(hào)傳輸而互不干擾，這就是一個(gè)由頻率進(jìn)行劃分的多路復(fù)用技術(shù)的具體例子。FDM應(yīng)用現(xiàn)狀FDM應(yīng)用現(xiàn)狀FDM在無線電廣播和電視領(lǐng)域中應(yīng)用較多，用戶ADSL使用雙絞線聯(lián)網(wǎng)時(shí)，劃分3個(gè)頻段：0～4kHz傳送語音，20～50kHz用于計(jì)算機(jī)上傳數(shù)據(jù)，150～500kHz或140～1100kHz用于下載。我們所用的收音機(jī)就是一個(gè)頻分多路復(fù)用接收器，而廣播電臺(tái)則是頻分多路復(fù)用發(fā)射器。

時(shí)分多路復(fù)用：通信時(shí)把通信時(shí)間劃分成為若干個(gè)時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片占用信道的時(shí)間都很短。這些時(shí)間片分配給各路信號(hào)，每一路信號(hào)使用一個(gè)時(shí)間片。在這個(gè)時(shí)間片內(nèi)，該路信號(hào)占用信道的全部帶寬,而不像FDM那樣,同一時(shí)間同時(shí)發(fā)送多路信號(hào)。這樣,利用每個(gè)信號(hào)在時(shí)間上的交叉,就可以在一條物理信道上傳輸多個(gè)數(shù)字信號(hào)。這種交叉可以是位一級(jí)的,也可以是由字節(jié)組成的塊或更大的信息組進(jìn)行交叉。

時(shí)分多路復(fù)用（TDM）

Dd4$Cc3#Bb2@Aa1!子信道Ⅰ的時(shí)隙

傳輸周期T信源Ⅰ：ABCD信源Ⅱ：abcd信源Ⅲ：1234信源Ⅳ：!@#$定長幀bit

時(shí)分多路復(fù)用又可分為固定時(shí)分多路復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用，或叫同步時(shí)分多路復(fù)用(STDM)和異步時(shí)分多路復(fù)用(ATDM)。

時(shí)分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)是時(shí)隙事先規(guī)劃分配好且固定不變，所以有時(shí)也叫同步時(shí)分復(fù)用。其優(yōu)點(diǎn)是時(shí)隙分配固定，便于調(diào)節(jié)控制，適于數(shù)字信息的傳輸；缺點(diǎn)是當(dāng)某信號(hào)源沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的信道會(huì)出現(xiàn)空閑，而其他繁忙的信道無法占用這個(gè)空閑的信道，因此會(huì)降低線路的利用率。同步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（STDM）這種技術(shù)按照信號(hào)的路數(shù)劃分時(shí)間片，每一路信號(hào)具有相同大小的時(shí)間片。時(shí)間片輪流分配給每路信號(hào)，該路信號(hào)在時(shí)間片使用完畢以后要停止通信，并把物理信道讓給下一路信號(hào)使用。當(dāng)其他各路信號(hào)把分配到的時(shí)間片都使用完以后，該路信號(hào)再次取得時(shí)間片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這種方法叫做同步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)。同步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是控制簡單，實(shí)現(xiàn)起來容易。缺點(diǎn)是如果某路信號(hào)沒有足夠多的數(shù)據(jù)，不能有效地使用它的時(shí)間片，則造成資源的浪費(fèi)；而有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送的信道又由于沒有足夠多的時(shí)間片可利用，所以要拖很長一段的時(shí)間，降低了設(shè)備的利用效率。異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（ATDM）

為了提高設(shè)備的利用效率，可以設(shè)想使有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送的用戶占有較多的時(shí)間片，數(shù)據(jù)量小的用戶少占用時(shí)間片，沒有數(shù)據(jù)的用戶就不再分配時(shí)間片。這時(shí)，為了區(qū)分哪一個(gè)時(shí)間片是哪一個(gè)用戶的，必須在時(shí)間片上加上用戶的標(biāo)識(shí)。由于一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)并不按照固定的時(shí)間間隔發(fā)送，所以稱為“異步”。這種方法叫做異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)，也叫做統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（STDM，StatisticTime-DivisionMultiplexing）。這種方法提高了設(shè)備利用率，但是技術(shù)復(fù)雜性也比較高，所以這種方法主要應(yīng)用于高速遠(yuǎn)程通信過程中，例如，異步傳輸模式ATM。碼分多路復(fù)用（CDMA）FDM的特點(diǎn)是信道\獨(dú)占，而時(shí)間資源共享，每一子信道使用的頻帶互不重疊；TDM的特點(diǎn)是獨(dú)占時(shí)隙，而信道資源共享，每一個(gè)子信道使用的時(shí)隙不重疊.為了很好的利用FDM與TDM的有點(diǎn)將兩種技術(shù)結(jié)合在一起叫做——碼分多路復(fù)用（CDMA）.CDMA的特點(diǎn)是所有子信道在同一時(shí)間可以使用整個(gè)信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它在信道與時(shí)間資源上均為共享，因此，信道的效率高，系統(tǒng)的容量大.CDMA碼分多路技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換等，正受到越來越多的運(yùn)營商和用戶的青睞。

波分多路復(fù)用：是指在一根光纖上能同時(shí)傳送多個(gè)波長不同的光載波的復(fù)用技術(shù)。

主要用于全光纖網(wǎng)的通信系統(tǒng)中。由于在光纖通道上傳輸?shù)氖枪獠ǎ獠ㄔ诠饫w上的傳輸速度是固定的，所以光波的波長和頻率有固定的換算關(guān)系。在一條光纖通道上，按照光波的波長不同劃分成為若干個(gè)子信道，每個(gè)子信道傳輸一路信號(hào)就叫做波分多路復(fù)用技術(shù)。在實(shí)際使用中，不同波長的光由不同方向發(fā)射進(jìn)入光纖之中，在接收端再根據(jù)不同波長的光的折射角度不同，再分解成為不同路的光信號(hào)由各個(gè)接收端分別接收。波分多路復(fù)用（WDM）2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)

右圖中,主機(jī)H1~H5通過交換網(wǎng)通信,結(jié)點(diǎn)A~E是交換機(jī).

依交換機(jī)的功能和數(shù)據(jù)傳輸方式的不同,交換形式分為三種:

電路交換報(bào)文交換分組交換

ABCDEH1H2H3H4H5H6

本地回路(用戶鏈路)主干線(共享鏈路)WebServerEmailServerT1H5廣域網(wǎng)連接建立數(shù)據(jù)傳輸連接釋放電路交換

假定H1和H5通信。通信過程分三個(gè)階段:(1)建立物理連接---主叫T1發(fā)出請(qǐng)求,交換結(jié)點(diǎn)沿途接通一條物理線路(假令為A--C--B—E),接收T5發(fā)出應(yīng)答信號(hào),通信線路建立;(2)數(shù)據(jù)傳輸---雙方沿A-C-B-E線路傳輸數(shù)據(jù)，經(jīng)過各結(jié)點(diǎn)時(shí)不存儲(chǔ)停留;(3)拆除電路---通信結(jié)束,由某方請(qǐng)求拆線,收方應(yīng)答釋放.

電路交換技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是在有的環(huán)境下，電路空閑時(shí)的信道容量被浪費(fèi)，而且數(shù)據(jù)傳輸階段的時(shí)間不長的話，電路建立和拆除所用的時(shí)間也得不償失，系統(tǒng)不具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力不具備差錯(cuò)控制的能力，無法發(fā)現(xiàn)與糾正傳輸過程中發(fā)生的數(shù)據(jù)差錯(cuò)。宜用于長時(shí)間連續(xù)可靠傳送大量數(shù)據(jù)（如公共交換電話網(wǎng)PSTN）.ACBEtT1

T5ABCDET1

主干線(共享鏈路)T5廣域網(wǎng)報(bào)文報(bào)文報(bào)文

tA

報(bào)文:是網(wǎng)絡(luò)中一次傳輸?shù)男畔K，可以是一個(gè)程序、一個(gè)文件等；目的地址附加在報(bào)文首部；報(bào)文交換:結(jié)點(diǎn)把要發(fā)送的信息組織成一個(gè)數(shù)據(jù)包——報(bào)文，該報(bào)文中含有目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的地址，完整的報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中一站一站地向前傳送。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)接收整個(gè)報(bào)文，檢查目標(biāo)結(jié)點(diǎn)地址，然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的交通情況在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。經(jīng)過多次的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，最后到達(dá)目標(biāo)。交換結(jié)點(diǎn)對(duì)各個(gè)方向上收到的報(bào)文排隊(duì)，對(duì)找下一個(gè)轉(zhuǎn)結(jié)點(diǎn)，然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去，這些都帶來了排隊(duì)等待延遲。報(bào)文交換適用于數(shù)字信號(hào)，計(jì)算機(jī)通信就采用報(bào)文交換。

報(bào)文交換（見右圖）

H1XXEH5ABCDEH1H5廣域網(wǎng)本地回路(用戶鏈路)優(yōu)缺點(diǎn):報(bào)文交換線路利用率高，發(fā)送時(shí)不要求接收器同時(shí)工作，且可以將一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地，網(wǎng)絡(luò)通信量較大時(shí)可以選擇不同路由傳送，普遍用于電子信箱;報(bào)文交換延遲大，不能用于實(shí)時(shí)與交互式通信及聲音連接。電子郵件系統(tǒng)（E-mail）適合采用報(bào)文交換方式。3分組交換

ABCDE

分組是指將報(bào)文劃分成一個(gè)個(gè)等長數(shù)據(jù)段,將收發(fā)地址加在段首,構(gòu)成一個(gè)個(gè)分組；交換機(jī)內(nèi)創(chuàng)建有轉(zhuǎn)發(fā)表，用來存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)；有兩種傳輸方式：

數(shù)據(jù)報(bào)方式：每一分組（數(shù)據(jù)報(bào)）在網(wǎng)絡(luò)中可獨(dú)立選擇路由；分組傳輸不需要預(yù)先在源主機(jī)與目的主機(jī)之間建立“線路連接”。虛電路方式：是一種類似于電路交換、面向連接的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，每一個(gè)分組使用同一條路徑傳輸。它之所以是“虛”的,是因?yàn)檫@條電路不是專用的.也就是說它并不象電路交換那樣有一條專用通路.分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍然需要緩沖.并在線路上進(jìn)行排隊(duì)等待輸出。

H1H5報(bào)文分組結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)分組獨(dú)立路由按序重組

優(yōu)點(diǎn):是高效、靈活、迅速、可靠。宜用于多段鏈路之間點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸;缺點(diǎn)：分組處理開銷大,在寬帶高速交換網(wǎng)中很難滿足實(shí)時(shí)性要求很強(qiáng)的業(yè)務(wù)需求.分組交換是在網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種數(shù)據(jù)交換技術(shù)。三種交換技術(shù)的比較及應(yīng)用場合

小結(jié)三種技術(shù)的主要特點(diǎn):1)電路交換:在數(shù)據(jù)傳送之前必須先設(shè)置一條專用的通路.在線路放之前,該通路將由一對(duì)用戶獨(dú)占.對(duì)于突發(fā)式的通信電路交換效率不高.2)報(bào)文交換:報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式,在傳送報(bào)文時(shí),同時(shí)只占用一段通道.在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ),報(bào)文需要排隊(duì).因此,報(bào)文交換不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求.3)分組交換:交換方式和報(bào)文交換方式類似,但報(bào)文被分成分組傳送,并規(guī)定了最大的分組長度.在數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中,目的地需要重新組裝報(bào)文.在虛電路分組交換中,在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路.分組交換技術(shù)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中最廣泛使用的一種交換技術(shù).教學(xué)目標(biāo)：了解差錯(cuò)控制的基本概念掌握差錯(cuò)控制編碼的基本原理了解常用的差錯(cuò)控制方法※2.6差錯(cuò)控制技術(shù)教學(xué)內(nèi)容：

差錯(cuò)控制概述差錯(cuò)控制是指在數(shù)據(jù)通信過程中能發(fā)現(xiàn)或糾正差錯(cuò)，將差錯(cuò)限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)。差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)檢測是通過差錯(cuò)控制編碼來實(shí)現(xiàn)的。常用的差錯(cuò)控制編碼有奇偶校驗(yàn)碼和循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）。差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)糾正是通過差錯(cuò)控制方法來實(shí)現(xiàn)的，常用的有反饋檢測、自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)（ARQ）和前向糾錯(cuò)（FEC）三種。

※2.6差錯(cuò)控制技術(shù)重點(diǎn)/難點(diǎn)：

差錯(cuò)的概念與差錯(cuò)控制編碼原理※2.6差錯(cuò)控制技術(shù)差錯(cuò)：就是在通信接收端收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送端實(shí)際發(fā)出的數(shù)據(jù)不一致（誤碼、丟失）的現(xiàn)象。衡量差錯(cuò)對(duì)傳輸質(zhì)量影響程度的指標(biāo)是誤碼率。

Pe＝差錯(cuò)產(chǎn)生的原因：

信號(hào)介質(zhì)傳輸衰減、信道頻率特性不理想形成的碼間串?dāng)_和系統(tǒng)中各種噪聲引起的波形失真，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤碼；數(shù)據(jù)通信雙方收發(fā)速率不匹配導(dǎo)致接收緩存溢出而造成的數(shù)據(jù)丟失。差錯(cuò)控制基本概念發(fā)生差錯(cuò)的碼元數(shù)傳輸?shù)目偞a元數(shù)

糾錯(cuò)措施：

流量控制：為防止收方因接收緩存溢出導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失而采用的措施。基本思路是：由收方控制發(fā)方的數(shù)據(jù)流量。主要技術(shù)是：滑動(dòng)窗口與自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)（ARQ）。信道編碼：為了保證通信系統(tǒng)的碼元傳輸質(zhì)量，降低誤碼率，對(duì)數(shù)據(jù)附加具有檢錯(cuò)與糾錯(cuò)能力的冗余編碼（CRC碼）。

滑動(dòng)窗口流量控制

實(shí)質(zhì)：發(fā)送與接收數(shù)據(jù)幀數(shù)被大小動(dòng)態(tài)變化的緩沖區(qū)窗口控制，確保接收緩存不溢出.

01234567012345670

01234567012345670

01234567012345670

例如：設(shè)發(fā)送序號(hào)用3bit來編碼；又設(shè)發(fā)送窗口WT＝5，在收到收方ACK確認(rèn)幀之前，發(fā)送方最多可以發(fā)送出5個(gè)數(shù)據(jù)幀。發(fā)送滑動(dòng)窗口WT工作過程如下圖所示：（a）初始狀態(tài)，可發(fā)送0～4號(hào)幀（發(fā)送完后，等待收方確認(rèn)幀）（b）收到0號(hào)幀確認(rèn)幀，WT向前滑動(dòng)一個(gè)號(hào)，可發(fā)送1～5號(hào)幀（c）又收到3號(hào)幀的累積確認(rèn)，向前滑動(dòng)3個(gè)號(hào)，可發(fā)送4～7及0號(hào)幀WT

實(shí)際操作：

發(fā)端每發(fā)送一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀的同時(shí)將該幀存入一個(gè)先進(jìn)先出隊(duì)列；隊(duì)列長度達(dá)到窗口大小時(shí)，停止數(shù)據(jù)發(fā)送；只有在收到對(duì)應(yīng)于隊(duì)首幀的確認(rèn)時(shí)，才將隊(duì)首幀清除，以便在出差錯(cuò)時(shí)重傳。注意：

窗口大小設(shè)置要適當(dāng).因?yàn)椋阂粠鲥e(cuò)，重傳幀數(shù)可能很多；窗口越大，序號(hào)開銷也越大；然而窗口太小，信道利用率又太低。一般情況下,陸地鏈路只用3bit編號(hào),衛(wèi)星鏈路時(shí)延大，用7bit編號(hào)也已足夠.

常用的差錯(cuò)控制編碼原理：發(fā)送方對(duì)準(zhǔn)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行抗干擾編碼，即按某種算法附加上一定的冗余位，構(gòu)成一個(gè)碼字后再發(fā)送。接收方收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行校驗(yàn)，即檢查信息位和附加的冗余位之間的關(guān)系，以檢查傳輸過程中是否有差錯(cuò)發(fā)生。差錯(cuò)控制編碼分檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼兩種，檢錯(cuò)碼是能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的編碼，糾錯(cuò)碼是不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能自動(dòng)糾正差錯(cuò)的編碼。

編碼方法：常用的差錯(cuò)控制編碼是奇偶校驗(yàn)碼和循環(huán)冗余碼。（1）奇偶校驗(yàn)碼(VRC)是一種最簡單的檢錯(cuò)碼。

原理：通過增加冗余位來使得碼字中“1”的個(gè)數(shù)保持為奇數(shù)（奇校驗(yàn)）或偶數(shù)（偶校驗(yàn)）。例如，

偶校驗(yàn)：110101001，011011011

多用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)校驗(yàn)。奇偶校驗(yàn)的特點(diǎn)：

面向bit編碼檢錯(cuò)；檢錯(cuò)能力低，只能檢測出奇數(shù)個(gè)碼錯(cuò)和一部分偶數(shù)個(gè)碼錯(cuò)，且不能定位；這種檢錯(cuò)法所用設(shè)備簡單，容易實(shí)現(xiàn)(可以用硬件和軟件方法實(shí)現(xiàn))。多用于短距離傳輸(如計(jì)算機(jī)內(nèi)部)校驗(yàn)。校驗(yàn)碼

由于器件質(zhì)量不可靠，遠(yuǎn)距離傳送帶來的干擾或受來自電源，空間磁場影響等因素，使得信息在存取、傳送和計(jì)算過程中難免會(huì)發(fā)生諸如"1"誤變?yōu)?0"的錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)一旦出錯(cuò)，要能及時(shí)檢測并糾正錯(cuò)誤，其中一種方法是對(duì)數(shù)據(jù)信息擴(kuò)充，加入新的代碼，它與原數(shù)據(jù)信息一起編碼后具有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的能力，能起這種作用的編碼叫"校驗(yàn)碼"

（2）循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC碼）

循環(huán)冗余碼又稱CRC碼，簡稱循環(huán)碼。CRC碼檢錯(cuò)能力強(qiáng)，且容易實(shí)現(xiàn)，是目前最廣泛的檢錯(cuò)碼編碼方法之一。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，CRC被廣泛采用。

CRC是一種檢錯(cuò)碼，其編碼過程涉及多項(xiàng)式知識(shí)。多項(xiàng)式和比特串有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，例如，比特串10010101110可被解釋成

X10+X7+X5+X3+X2+X1

它是由要傳送的k位信息后附加一個(gè)r位的校驗(yàn)序列構(gòu)成，并以該循環(huán)碼（碼字）進(jìn)行發(fā)送和傳輸。

(1)CRC碼

串行傳送的信息M(X)是一串k位二進(jìn)制序列，在它被發(fā)送的同時(shí)，被一個(gè)事先選擇的"生成多項(xiàng)式(G(x))"相除，"生成多項(xiàng)式"長r+1位，相除后得到r位余數(shù)就是校驗(yàn)位，將校驗(yàn)位接到原k位有效信息后面即形成CRC碼。CRC碼到達(dá)接收方時(shí)，接收方的設(shè)備一方面接收CRC碼，一方面用同樣的生成多項(xiàng)式相除，如果正好除盡，表示無差錯(cuò)，接收方去掉CRC碼后面r位校驗(yàn)，收下k位有效信息；CRC碼

當(dāng)不能除盡時(shí)，說明有信息的狀態(tài)位發(fā)生了轉(zhuǎn)變，即出錯(cuò)了。一般要求重新傳送一次或立即糾錯(cuò)。

(2)CRC碼計(jì)算

傳送信息時(shí)生成CRC碼以及接收時(shí)對(duì)CRC碼校驗(yàn)都要與“生成多項(xiàng)式”相除，這里二進(jìn)位運(yùn)算時(shí)不考慮進(jìn)位和借位。取商的原則是當(dāng)部分余數(shù)首位為1時(shí)商取1，反之商取0。當(dāng)被除數(shù)逐位除完時(shí)，最后余數(shù)的位數(shù)比除數(shù)少一位。該余數(shù)就是校驗(yàn)位。它拼接在有效信息后面組成CRC碼。

(3)生成多項(xiàng)式

CRC碼是M(X)除以某一個(gè)預(yù)先選定的多項(xiàng)式后產(chǎn)生的，所以這個(gè)多項(xiàng)式叫生成多項(xiàng)式，它應(yīng)能滿足當(dāng)任何一位發(fā)生傳送錯(cuò)誤時(shí)都能使余數(shù)不為0，這樣能有利準(zhǔn)確的糾錯(cuò)。CRC編、譯碼實(shí)例若待傳輸?shù)男畔⑿蛄袨?001001，生成多項(xiàng)式為G(x)＝x3+x2+1（1101），求CRC碼的檢驗(yàn)序列碼，并驗(yàn)證收到的碼字1001001111的正確性。

編碼：信息序列1001001對(duì)應(yīng)的碼多項(xiàng)式為K(x)＝x6+x3+1xr.K(x)＝x9+x6+x3，對(duì)應(yīng)的代碼為1001001000(相當(dāng)于信息碼左移3位)生成多項(xiàng)式G(x)＝x3+x2+1對(duì)應(yīng)的代碼為1101（"生成多項(xiàng)式"長r+1）r=3100100100011011101

10001101

10101101

11111101

10001101

10101101

1111111011編碼結(jié)果：得到檢驗(yàn)序列111。因此傳輸?shù)拇a序列為1001001111,(校驗(yàn)位接到原k位有效信息后面即形成CRC碼)CRC碼多項(xiàng)式為T(x)。譯碼：如收到的代碼為1001001111，則用其除以生成多項(xiàng)式對(duì)應(yīng)的代碼1101，得余數(shù)為0(自己驗(yàn)證)。說明信息在傳輸過程中沒錯(cuò)，將最后的r位校驗(yàn)位碼“111”去掉，就得到信息碼1001001。譯碼并糾錯(cuò)：若收到的T’(x)代碼為1001001101，按原過程計(jì)算，將其除以生成多項(xiàng)式對(duì)應(yīng)的代碼1101，得余數(shù)為10(如下頁)。這就說明傳輸有差錯(cuò)，差錯(cuò)e(x)=x，其代碼為10。將其糾正1001001101+10=1001001111100100110111011101

10001101

10101101

11111101

10101101

11111101

0101111011運(yùn)算演示：

CRC碼的特點(diǎn)CRC碼是面向數(shù)據(jù)幀編碼檢錯(cuò)；理論證明，循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼能夠檢驗(yàn)出：全部奇數(shù)個(gè)錯(cuò)、全部偶數(shù)位錯(cuò)和全部小于、等于冗余位數(shù)的突發(fā)性錯(cuò)誤；

差錯(cuò)控制工作方式

本節(jié)討論接收端檢測差錯(cuò)后如何糾正差錯(cuò)的問題。針對(duì)兩種不同情況，有兩種糾錯(cuò)方案。通過抗干擾編碼，實(shí)現(xiàn)檢錯(cuò)并定位糾錯(cuò)(如CRC碼)；接收端只能檢測到差錯(cuò)，不能糾錯(cuò)(如由