• 信号和信号发送: 信号是数据的电磁或电 子编码，信号发送是指沿传输介质传播 信号的动作 • 传输: 指传播和处理信号的数据通信 图 3.9 模拟和数字数据的模拟和数字信号 调制与编码• 调制是载波信号的某些特性根据输入信 号而变化的过程• 编码是将模拟数据或数字数据变换成数 字信号，以便通过数字通信介质传输出 去 3.3.1 模拟数据的模拟信号调制• 幅度调制是一种载波的幅度会随着原始 模拟数据的幅度变化而变化的技术 • 频率调制是一种高频载波的频率会随着 原始模拟信号的幅度变化而变化的技术 图 3.10 幅度调制 图 3.11 频率调制 3.3.2 数字数据的模拟信号调制• 幅移键控(ＡＳＫ)是用载波频率的两个不 同的振幅来表示两个二进制值 • 频移键控(ＦＳＫ)是用载波频率附近的两 个不同频率来表示两个二进制值 • 相移键控(ＰＳＫ)是利用载波信号的相位 移动来表示数据 图 3.12 数字数据的模拟信号调制 图 3.13 频移键控FSK传输 3.3.3 数字数据的数字信号编码• 不归零制编码• 曼彻斯特编码• 差动曼彻斯特编码图 3.14 数字信号的编码 3.3.4 模拟数据的数字信号编码• 脉冲代码调制（PCM）是以采样定理为 基础 • 采样定理：如在规则的时间间隔内，以高于两倍最 高有效信号频率的速率对信号f（t）进行 采样，那么，这些采样值包含了原始信 号的全部信息 图 3.15 脉冲代码调制 3.4 数字数据传输方式• 串行传输与并行传输 • 异步传输和同步传输 3.4.1 串行传输与并行传输• 单工• 半双工• 全双工图 3.16 数据流的方向 3.4.2 异步传输和同步传输• 异步传输：一次传输一个字符，用起始 位引导，用停止位结束 • 面向字符的同步传输：每个数据块以一 个或多个同步字符作为开始，以惟一的 后文字符结束 • 面向位的同步传输（HDLC、SDLC）： 数据块作为位流来处理图 3.17 异步传输和同步传输 3.5 数字数据传输接口• DTE-DCE接口 • 物理层特性 • RS-232-C接口 • 其他标准接口 3.5.1 DTE-DCE接口• 数据终端设备DTE：产生数据及必须的 控制字符，并送到DCE• 数据通信设备DCE：位于DTE和传输线 路之间的中介通信设备，负责发送和接 收在传输介质上的信号图 3.18 DTE-DCE接口 3.5.2 物理层特性• 机械特性 • 电气特性 • 功能特性 • 规程特性 图 3.19 物理层的电气特性 3.5.3 RS-232-C接口• 定义DTE和DCE之间的接口 • RS-232-C的四个特性 • 异步应用的RS-232-C • 同步应用的RS-232-C• 零调制解调器连接图 3.20 数据通信模式 图 3.21 RS-232-C的功能特性 图 3.22 异步应用的RS-232-C引线 图 3.23 同步应用的RS-232-C引线 图 3.24 零调制解调器连接 3.5.4 其他标准接口• V.24 • RS-449 • V.35 • X.21 3.6 传输介质• 传输介质特性 • 常用的传输介质双绞线同轴电缆光导纤维无线介质 • 传输损耗外部损耗和内部损耗信噪比传输介质特性 • 物理描述: 说明传输介质的特征。
• 传输特性: 包括是使用模拟信号发送还是数字 信号发送，调制技术、传输容量及传输的频率 范围 • 连通性: 点到点或者多点连接 • 地理范围: 网上各点间的最大距离，是在建筑 物内、建筑物之间或扩展到整个城市 • 抗干扰性: 防止噪音对传输数据影响的能力 • 相对价格: 以元件、安装和维护的价格为基础 3.7 多 路 复 用• 频分多路复用 • 时分多路复用 • 统计时分多路复用 • 波分复用图 3.26 多路复用 3.7.1 频分多路复用• 传输介质的可用带宽分隔成一个频段 • 适用于模拟信号 • 数字数据首先经调制解调器转换成模 拟信号3.7.2 时分多路复用• 传输介质的可用时间分成时隙 • 适用于数字信号 • 时分多路复用类型隔位扫描隔字符扫描• 数字信号分级图 3.27 时分多路复用技术 图 3.28 隔位扫描TDM 图 3.29 隔字符扫描TDM 图 3.30 T1多路复用器 3.7.3 统计时分多路复用图 3.31 TDM与STDM的比较图 3.32 统计时分多路复用 3.7.4 波分多路复用(WDM)• 不同波长的光载波信号在同一根光纤中 传输 • 波分多路复用光纤通信系统单向系统双向系统 • 复用器主要性能指标插入损耗串扰衰减 • 光纤带宽达2×1010 ——３×1010Hz 3.8 铜环接入技术（XDSL）• 数字用户线DSL提供用户方便地用数字 形式接入网络 • DSL系列统称XDSL • XDSL技术已标准化不对称数字用户线ADSL对称的高速数字用户线HDSL甚高速数字用户线VDSL图 3.33 ADSL体系结构 图 3.34 ADSL“Lite”体系结构 图 3.35 HDSL体系结构 3.8 本章小结 • 数据通信是两个实体间数据的传输和交换。
数据传输是将源站的 数据编码成信号，沿传输介质传播至目的站数据传输的品质取 决于被传输信号的品质和传输介质的特性 • 通信系统的基本作用是在两个实体间交换数据，数据通信模型的 关键成分是源站、发送器、传输系统、接收器以及目的站 • 从时域概念分析，信号是时间的函数，可分成连续信号和离散信 号两种从频域概念分析，信号是频率的函数，可由多个频率成 分组成一个信号的频谱是它包含的频率范围，一个信号的绝对 频宽是它的频谱的宽度 • 调制是载波信号的某些特性根据输入信号而变化的过程编码是 将模拟数据或数字数据变换成数字信号模拟数据的模拟信号调 制有幅度调制、频率调制和相位调制数字数据的模拟信号调制 有幅移键控法、频移键控法和相移键控法数字数据的数字信号 编码有不归零制编码、曼彻斯特编码及差动曼彻斯特编码最常 用的模拟数据的数字信号编码是脉冲代码调制(PCM)，它是以采 样定理为基础的• 数字数据通信的基本要求是：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有异步传输和同步传输两种方法 BISYNC是一种面向字符的同步传输，HDLC和SDLC是面向位的同 步传输 • DTE和DCE接口由OSI模型的物理层规定，包括机械特性、电气特 性、功能特性和规程特性。
常用的物理层接口有RS232C、RS449 、X.21等 • 传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路，常用 的传输介质有双绞线、同轴电缆、光导纤维电缆以及无线介质 传输介质的选择是有许多因素决定的 • 多路复用是同时携带多个信号来高效率地使用传输介质的技术 常用的技术有频分多路、时分多路、波分多路等复用技术 常用的数字信号分级有用于TDM的DS系列和用于SONET的STM系列 • 数字用户线不仅用于对称服务，也可用于不对称服务，即两个 传输方向的传输速率不一样，一般下行速度高于上行速度，这 种数字用户线称不对称数字用户线ADSL，各种类型数字用户线 技术DSL成为一个系列，统称XDSL。