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1、1/84 Networking techno;ogy第第2章章 数据通信基础数据通信基础2.1 概念和术语概念和术语2.2 数据通信基础理论数据通信基础理论2.3 传输介质传输介质2.4 编码与调制编码与调制2.5 复用复用2.6 扩频扩频2.7 调制解调器调制解调器2.8 物理层接口物理层接口2024/7/311第2章 数据通信基础知识2/84 Networking techno;ogy2.1 概念和术语概念和术语2.1.1 数据数据2.1.2 信号信号2.1.3 传输传输2.1.4 传输方式传输方式2024/7/312第2章 数据通信基础知识3/84 Networking techno;o
2、gy2.1.1 数据数据数据数据：存储、处理和传输的二进制数字编码。：存储、处理和传输的二进制数字编码。模拟数据模拟数据l音频（音频（audio）l视频（视频（vedio）数字数据数字数据l文本（文本（text）uASCII码文本码文本2024/7/313第2章 数据通信基础知识4/84 Networking techno;ogy2.1.2 信号信号信号信号l数据的电压或电磁编码数据的电压或电磁编码l常使用的信号：电磁信号、光信号、载波信号常使用的信号：电磁信号、光信号、载波信号信号可以分为模拟信号和数字信号信号可以分为模拟信号和数字信号l模拟信号模拟信号：强度变化平滑的信号：强度变化平滑的信
3、号l数字信号数字信号：强度变化不连续的信号：强度变化不连续的信号模拟信号和数字信号的转化模拟信号和数字信号的转化l调制解调器：数字信号调制解调器：数字信号模拟信号模拟信号l编码解码器：模拟信号编码解码器：模拟信号数字信号数字信号2024/7/314第2章 数据通信基础知识5/84 Networking techno;ogy模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号模拟信号用连续变化的电磁波表示数据模拟信号用连续变化的电磁波表示数据数字信号用电压脉冲序列表示数据数字信号用电压脉冲序列表示数据2024/7/315第2章 数据通信基础知识6/84 Networking techno;ogy模拟信号表示模拟
4、信号表示2024/7/316第2章 数据通信基础知识7/84 Networking techno;ogy数字信号表示数字信号表示2024/7/317第2章 数据通信基础知识8/84 Networking techno;ogy2.1.3 传输传输模拟传输模拟传输用于传输模拟信号，通常不考虑信号的用于传输模拟信号，通常不考虑信号的内容。内容。模拟放大器模拟放大器：放大信号的同时也放大了噪声：放大信号的同时也放大了噪声数字传输数字传输：考虑信号的内容：考虑信号的内容转发器转发器（中继器）（中继器）相对来说，数字传输技术优于模拟传输技术。相对来说，数字传输技术优于模拟传输技术。2024/7/318第2
5、章 数据通信基础知识9/84 Networking techno;ogy2.1.4 传输方式传输方式并行传输和串行传输并行传输和串行传输l并行传输：一次发送并行传输：一次发送n个比特，用于计算机内部个比特，用于计算机内部l串行传输：数据一位一位依次发送，用于远距离通信串行传输：数据一位一位依次发送，用于远距离通信异步传输和同步传输异步传输和同步传输l前者以字符为独立的传输单位，每个字符有起始位和停止位来实前者以字符为独立的传输单位，每个字符有起始位和停止位来实现同步。字符之间是异步的。现同步。字符之间是异步的。l后者数据块以稳定的比特流传输，没有起始位和停止位。发送设后者数据块以稳定的比特流传
6、输，没有起始位和停止位。发送设备和接收设备始终必须同步。备和接收设备始终必须同步。单工、半双工和全双工传输单工、半双工和全双工传输l单工传输：通信是单向的单工传输：通信是单向的l半双工传输：双方都能发送接收信号，但不能同时半双工传输：双方都能发送接收信号，但不能同时l全双工传输：站点可以同时发送和接收信号全双工传输：站点可以同时发送和接收信号2024/7/319第2章 数据通信基础知识10/84 Networking techno;ogy2.2 数据通信基础理论数据通信基础理论2.2.1 周期信号周期信号2.2.2 信号频谱与带宽信号频谱与带宽信号带宽和数据率的关系信号带宽和数据率的关系2.2
7、.3 信道的截止频率与带宽信道的截止频率与带宽2.2.4 信道的最大数据率信道的最大数据率2024/7/3110第2章 数据通信基础知识11/84 Networking techno;ogy2.2.1 周期信号周期信号2024/7/3111第2章 数据通信基础知识12/84 Networking techno;ogys（t）= A sin（2ft +） 2024/7/3112第2章 数据通信基础知识13/84 Networking techno;ogy2.2.2 信号频谱与带宽信号频谱与带宽信号的频谱信号的频谱l指它所包含各种频率分量的范围指它所包含各种频率分量的范围信号的绝对带宽信号的绝对带
8、宽l指它的频谱宽度指它的频谱宽度信号的带宽信号的带宽（有效带宽）（有效带宽）l信号大部分能量集中的那段频带信号大部分能量集中的那段频带l任何信号都有一定的带宽任何信号都有一定的带宽2024/7/3113第2章 数据通信基础知识14/84 Networking techno;ogy常见信号带宽和直流分量常见信号带宽和直流分量话音信号话音信号的标准带宽为的标准带宽为300Hz3400Hz电视信号的频谱为电视信号的频谱为04MHz，带宽为，带宽为4MHz直流分量：频率为直流分量：频率为0的信号分量的信号分量2024/7/3114第2章 数据通信基础知识15/84 Networking techno;
9、ogy信号带宽和数据率的关系信号带宽和数据率的关系数据率数据率，也称数据传输率，是指单位时间传输的比特数。，也称数据传输率，是指单位时间传输的比特数。数据率越高的信号，其带宽就越大。数据率越高的信号，其带宽就越大。由于由于传输介质传输介质自身的物理特性自身的物理特性将限制被传输信号的带宽将限制被传输信号的带宽。信号带宽的限制信号带宽的限制引起了信号的失真引起了信号的失真。信号带宽越受限制，。信号带宽越受限制，失真就越严重，接收器出错的概率就越大。失真就越严重，接收器出错的概率就越大。一般情况下，如果一般情况下，如果数据率为数据率为W bps的信号，当其的信号，当其带宽为带宽为2W Hz时，该信
10、号就可以时，该信号就可以很好地表示原始数据信号很好地表示原始数据信号。2024/7/3115第2章 数据通信基础知识16/84 Networking techno;ogy2.2.4 信道的截止频率与带宽信道的截止频率与带宽任何任何信号通过信道信号通过信道时都会发生时都会发生衰减衰减，从而引起信号，从而引起信号失真失真。信道对不同频率的信号其信道对不同频率的信号其衰减幅度不相同衰减幅度不相同。一般来说，频率一般来说，频率越高的信号，其衰减幅度越大。越高的信号，其衰减幅度越大。把信号在经过信道时其中某个频率分量的振幅衰减到原来的把信号在经过信道时其中某个频率分量的振幅衰减到原来的0.707(即信号
11、的能量衰减到原来的一半即信号的能量衰减到原来的一半)时所对应的频率称为时所对应的频率称为信道的信道的截止频率截止频率fc (cut-off frequency)，即，即信道的带宽信道的带宽。任何信道都有任何信道都有fc，信道的截止频率或带宽是，信道的截止频率或带宽是由其固有的物理特由其固有的物理特性决定性决定的。的。2024/7/3116第2章 数据通信基础知识17/84 Networking techno;ogy2.2.5 信道的最大数据率信道的最大数据率数字信号通过数字信号通过带宽有限的理想信道带宽有限的理想信道（无噪声）时也（无噪声）时也会产生会产生失真失真。当信道的带宽一定时，当信道的
12、带宽一定时，输入信号的带宽（数据率）越大输入信号的带宽（数据率）越大，输出信号的输出信号的失真就越严重失真就越严重。当当数据速率提高到一定程度数据速率提高到一定程度，在信道输出端，信号接收器，在信道输出端，信号接收器根本无法根本无法从失真的输出信号中从失真的输出信号中恢复恢复所发送的数字信号所发送的数字信号奈奎斯特奈奎斯特推导出一个公式，推算推导出一个公式，推算无噪声的有限带宽信道的无噪声的有限带宽信道的最大数据率最大数据率。香农香农将奈奎斯特的工作进一步将奈奎斯特的工作进一步扩展到信道受随机噪声干扰扩展到信道受随机噪声干扰的情况的情况。2024/7/3117第2章 数据通信基础知识18/84
13、 Networking techno;ogy码元速率与数据率码元速率与数据率码元码元l时间轴上的一个信号单元时间轴上的一个信号单元。对于数字通信而言，一个。对于数字通信而言，一个数字脉冲数字脉冲称为一个码元。对于模拟通信，载波的某个称为一个码元。对于模拟通信，载波的某个参数或某几个参数或某几个参数的变化参数的变化就是一个码元。就是一个码元。码元速率码元速率（调制速率或信号速率）（调制速率或信号速率）l信号每秒钟变化的次数，单位是波特率。信号每秒钟变化的次数，单位是波特率。码元速率和数据率的关系码元速率和数据率的关系l类似于类似于车流量和人流量车流量和人流量的关系的关系l比特率比特率=波特率波特
14、率*log2M，M是码元对应的离散值个数是码元对应的离散值个数（信号的状态数）。（信号的状态数）。2024/7/3118第2章 数据通信基础知识19/84 Networking techno;ogy奈奎斯特（奈奎斯特（Nyquist）定理）定理对对于于带带宽宽为为WHz的的理理想想信信道道，其其最最大大码码元元（信信号号）速速率率为为2W波特波特。如如果果被被传传输输的的信信号号包包含含了了M个个状状态态值值（信信号号的的状状态态数数为为M），那么该信道所能承载的最大数据率（信道容量）为那么该信道所能承载的最大数据率（信道容量）为 C= 2W*log 2M (bps) 一个带宽为一个带宽为30
15、00Hz的无噪声话音信道在传输的无噪声话音信道在传输二进制信号二进制信号时其时其最大数据率不超过最大数据率不超过6000bps对于给定信道，提高数据率的方法：对于给定信道，提高数据率的方法：l提高信号编码能力，增大提高信号编码能力，增大M的数值的数值2024/7/3119第2章 数据通信基础知识20/84 Networking techno;ogy香农定理香农定理数据率、噪声、误码率的关系数据率、噪声、误码率的关系对于有噪声信道，希望通过对于有噪声信道，希望通过增加信号强度增加信号强度来提高接收端正来提高接收端正确接收数据的能力。确接收数据的能力。衡量信道好坏的参数：衡量信道好坏的参数：信噪比
16、信噪比S/N。一般用。一般用10*log10(S/N)来来表示信噪比，单位是表示信噪比，单位是分贝分贝。对于带宽为对于带宽为W，信噪比为，信噪比为S/N的有噪声信道，其最大数据的有噪声信道，其最大数据率（信道容量）为率（信道容量）为C=W*log2(1+S/N) (bps)提高数据率的方法提高数据率的方法：增加线路带宽或改进信噪比增加线路带宽或改进信噪比香农定理给出的是香农定理给出的是无误码数据率无误码数据率。2024/7/3120第2章 数据通信基础知识21/84 Networking techno;ogy2.3 传输介质传输介质传输介质通常分为传输介质通常分为有线（有界）介质和无线（无界）
17、有线（有界）介质和无线（无界）介质介质。2.3.1 双绞线双绞线2.3.2 同轴电缆同轴电缆2.3.3 光纤光纤2.3.4 无线介质无线介质2024/7/3121第2章 数据通信基础知识22/84 Networking techno;ogy2.3.1 双双绞绞线线2024/7/3122第2章 数据通信基础知识23/84 Networking techno;ogy屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线STP（IBM）l组成：一般由组成：一般由4对铜线组成，每对铜线由两根铜线绞合在对铜线组成，每对铜线由两根铜线绞合在一起，每根铜线外裹不同颜色的塑料绝缘体。一起，每根铜
18、线外裹不同颜色的塑料绝缘体。l优点：抗电磁干扰效果比非屏蔽双绞线好优点：抗电磁干扰效果比非屏蔽双绞线好l缺点：难以安装缺点：难以安装非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线UTP（EIA/TIA）l组成：与组成：与STP类似类似l优点：直径小，安装容易，价格便宜优点：直径小，安装容易，价格便宜l缺点：抗电磁干扰能力较差。缺点：抗电磁干扰能力较差。2024/7/3123第2章 数据通信基础知识24/84 Networking techno;ogyUTP和和STP图示图示2024/7/3124第2章 数据通信基础知识25/84 Networking techno;ogyUTP的分类的分类l1类类用于电话通信，一般
19、不适合传输数据。用于电话通信，一般不适合传输数据。l2类类可用于传输数据，最大数据率为可用于传输数据，最大数据率为4Mbps。l3类类用于以太网，最大数据率为用于以太网，最大数据率为10Mbps。l4类类用于令牌环网，最大数据率为用于令牌环网，最大数据率为16Mbps。l5类类用于快速以太网，最大数据率为用于快速以太网，最大数据率为100Mbps。l6类类用于吉比特以太网，最大数据率为用于吉比特以太网，最大数据率为1Gbps。l双绞线两端安装双绞线两端安装RJ-45水晶头水晶头，连接网卡与集线器或交，连接网卡与集线器或交换机，最大长度一般为换机，最大长度一般为100米米。2024/7/3125
20、第2章 数据通信基础知识26/84 Networking techno;ogy2.3.2 同轴电缆同轴电缆2024/7/3126第2章 数据通信基础知识27/84 Networking techno;ogy同轴电缆的分类同轴电缆的分类基带电缆基带电缆l直接传输数字信号，用作直接传输数字信号，用作10Mbps以太网的传输介质以太网的传输介质l粗缆粗缆u非中继传输距离非中继传输距离500米米l细缆细缆u非中继传输距离非中继传输距离185米米宽带电缆宽带电缆l用于传输模拟信号，主要用于闭路电视信号的传输用于传输模拟信号，主要用于闭路电视信号的传输同轴电缆的优点同轴电缆的优点l寿命长，频带宽，治疗稳定
21、，外界干扰小、可靠性高、寿命长，频带宽，治疗稳定，外界干扰小、可靠性高、技术成熟、维护便利技术成熟、维护便利2024/7/3127第2章 数据通信基础知识28/84 Networking techno;ogy2.3.3 光纤光纤光纤传输系统可以使用的光纤传输系统可以使用的带宽范围极大带宽范围极大，在单根，在单根光纤上可以获得光纤上可以获得超过超过1Tbps的数据率的数据率。限制光纤数据率提高的原因限制光纤数据率提高的原因是光是光/电、电电、电/光转换光转换的速度跟不上。的速度跟不上。光纤传输系统的组成光纤传输系统的组成l光纤、光源、检测器光纤、光源、检测器光纤通信的原理光纤通信的原理l利用光导
22、纤维利用光导纤维(简称光纤简称光纤)传递光脉冲来进行通信。传递光脉冲来进行通信。2024/7/3128第2章 数据通信基础知识29/84 Networking techno;ogy光线在光纤中的全反射光线在光纤中的全反射2024/7/3129第2章 数据通信基础知识30/84 Networking techno;ogy光纤及光缆构成光纤及光缆构成2024/7/3130第2章 数据通信基础知识31/84 Networking techno;ogy单模光纤和多模光纤单模光纤和多模光纤单模光纤（单模光纤（single-mode fiber）l使用激光源使用激光源l内芯直径较小内芯直径较小u直径为直径
23、为810m m多模光纤（多模光纤（multi-mode fiber）l使用发光二极管使用发光二极管l内芯直径稍大（外径为内芯直径稍大（外径为125 m m ）u直径为直径为62.5m m2024/7/3131第2章 数据通信基础知识32/84 Networking techno;ogy单模光纤与多模光纤的比较单模光纤与多模光纤的比较2024/7/3132第2章 数据通信基础知识33/84 Networking techno;ogy光纤的特点光纤的特点传播特性传播特性l损耗，影响传输的中继距离损耗，影响传输的中继距离l色散，影响数据率色散，影响数据率优点优点l高带宽、高数据率高带宽、高数据率l对
24、对EMI（电磁干扰（电磁干扰 ）、窃听不敏感（安全、可靠）窃听不敏感（安全、可靠）l抗腐蚀抗腐蚀l衰减小衰减小缺点缺点l单向传输单向传输l光纤接口价格昂贵光纤接口价格昂贵l工艺复杂、安装技术复杂工艺复杂、安装技术复杂2024/7/3133第2章 数据通信基础知识34/84 Networking techno;ogy2.3.4 无线介质无线介质无线介质是指信号通过空气传输，信号不被约束在一物理无线介质是指信号通过空气传输，信号不被约束在一物理导体内。导体内。无线介质实际上就是无线传输系统，主要包括无线介质实际上就是无线传输系统，主要包括l无线电波无线电波l微波微波l红外线红外线l卫星通信卫星通信
25、无线介质无线介质只能传输模拟信号只能传输模拟信号（高频载波信号）（高频载波信号）2024/7/3134第2章 数据通信基础知识35/84 Networking techno;ogy2.4 编码与调制编码与调制2.4.1 数字数字编码数字数字编码2.4.2 模拟数字编码模拟数字编码2.4.3 数字模拟调制数字模拟调制2.4.4 模拟模拟调制模拟模拟调制2024/7/3135第2章 数据通信基础知识36/84 Networking techno;ogy2.4.1 数字数字数字编码数字编码数字数字数字数字数字编码就是将数字数据转换成数字信号数字编码就是将数字数据转换成数字信号数字编码就是将数字数据转
26、换成数字信号数字编码就是将数字数据转换成数字信号2024/7/3136第2章 数据通信基础知识37/84 Networking techno;ogy曼彻斯特和差分曼彻斯特编码曼彻斯特和差分曼彻斯特编码 2024/7/3137第2章 数据通信基础知识38/84 Networking techno;ogy2.4.2 模拟模拟数字编码数字编码 模拟模拟模拟模拟数字编码就是将模拟信号转换成数字信号数字编码就是将模拟信号转换成数字信号数字编码就是将模拟信号转换成数字信号数字编码就是将模拟信号转换成数字信号模拟模拟模拟模拟数字编码最重要的问题数字编码最重要的问题数字编码最重要的问题数字编码最重要的问题是如
27、何在不损失信号质量是如何在不损失信号质量是如何在不损失信号质量是如何在不损失信号质量的前提下，将信息从无穷多连续值转换为有限个离散值的前提下，将信息从无穷多连续值转换为有限个离散值的前提下，将信息从无穷多连续值转换为有限个离散值的前提下，将信息从无穷多连续值转换为有限个离散值2024/7/3138第2章 数据通信基础知识39/84 Networking techno;ogy脉冲幅度调制脉冲幅度调制PAM 模拟模拟模拟模拟数字转换的第一步是数字转换的第一步是数字转换的第一步是数字转换的第一步是PAMPAM，即脉冲信号的幅度，即脉冲信号的幅度，即脉冲信号的幅度，即脉冲信号的幅度随模拟信号变化的一种
28、调制方式。随模拟信号变化的一种调制方式。随模拟信号变化的一种调制方式。随模拟信号变化的一种调制方式。通过通过通过通过PAMPAM技术对模拟信号采样（技术对模拟信号采样（技术对模拟信号采样（技术对模拟信号采样（采样频率至少为原始采样频率至少为原始采样频率至少为原始采样频率至少为原始信号最高频率的信号最高频率的信号最高频率的信号最高频率的2 2倍倍倍倍），然后产生一系列脉冲。），然后产生一系列脉冲。），然后产生一系列脉冲。），然后产生一系列脉冲。2024/7/3139第2章 数据通信基础知识40/84 Networking techno;ogy脉冲编码调制脉冲编码调制PCM脉冲编码调制脉冲编码调制
29、PCM就是将脉冲振幅调制就是将脉冲振幅调制PAM所产所产生的生的采样结果变成完全数字化的信号采样结果变成完全数字化的信号。 PCM的过程的过程l对对PAM脉冲量化（模拟脉冲量化（模拟/数字转换），得到二进制数据数字转换），得到二进制数据l这些二进制数字数据通过某种数字这些二进制数字数据通过某种数字数字编码技术转数字编码技术转换成适合于数据通信的数字信号。换成适合于数据通信的数字信号。差分脉冲编码调制差分脉冲编码调制是对是对PCM的改进。的改进。增量调制增量调制是继是继PCM之后的又一种模拟信号数字化之后的又一种模拟信号数字化的方法。的方法。2024/7/3140第2章 数据通信基础知识41/8
30、4 Networking techno;ogy2.4.3 数字数字模拟调制模拟调制数字数字数字数字模拟调制就是将数字数据转换成模拟信号模拟调制就是将数字数据转换成模拟信号模拟调制就是将数字数据转换成模拟信号模拟调制就是将数字数据转换成模拟信号常见的调制技术常见的调制技术常见的调制技术常见的调制技术：幅移键控、频移监控、相移键控、：幅移键控、频移监控、相移键控、：幅移键控、频移监控、相移键控、：幅移键控、频移监控、相移键控、正交调幅。正交调幅。正交调幅。正交调幅。2024/7/3141第2章 数据通信基础知识42/84 Networking techno;ogy幅移键控幅移键控ASK ASKAS
31、K是受噪声影响最大的调制技术是受噪声影响最大的调制技术是受噪声影响最大的调制技术是受噪声影响最大的调制技术2024/7/3142第2章 数据通信基础知识43/84 Networking techno;ogy频移键控频移键控FSK 2024/7/3143第2章 数据通信基础知识44/84 Networking techno;ogy相移键控相移键控PSK 2024/7/3144第2章 数据通信基础知识45/84 Networking techno;ogyQAMQAMQAM将将将将ASKASK和和和和PSKPSK结合起来结合起来结合起来结合起来2024/7/3145第2章 数据通信基础知识46/84
32、 Networking techno;ogy一个一个8-QAM信号的时域图信号的时域图 2024/7/3146第2章 数据通信基础知识47/84 Networking techno;ogy2.4.4 模拟模拟模拟调制模拟调制模拟模拟模拟调制的目的模拟调制的目的是将模拟信号调制到高频是将模拟信号调制到高频载波信号上，以便远距离传输。载波信号上，以便远距离传输。模拟模拟模拟调制的模拟调制的三种实现方法三种实现方法：l调幅调幅AM：载波信号的振幅随调制信号振幅的改变而变：载波信号的振幅随调制信号振幅的改变而变化。化。l调频调频FM：载波信号的频率随着调制信号电压（振幅）：载波信号的频率随着调制信号电
33、压（振幅）的改变而改变。的改变而改变。l调相调相PM：载波信号的相位随着调制信号的电压变化而：载波信号的相位随着调制信号的电压变化而调整。调整。2024/7/3147第2章 数据通信基础知识48/84 Networking techno;ogy调幅调幅2024/7/3148第2章 数据通信基础知识49/84 Networking techno;ogy调频调频 2024/7/3149第2章 数据通信基础知识50/84 Networking techno;ogy2.5 多路复用多路复用多路复用是指在一条物理线路上同时传输多路信息多路复用是指在一条物理线路上同时传输多路信息目的是提高信道利用率。目的
34、是提高信道利用率。2.5.1 频分多路复用频分多路复用2.5.2 波分多路复用波分多路复用2.5.3 时分多路复用时分多路复用2.5.4 码分多路复用码分多路复用2024/7/3150第2章 数据通信基础知识51/84 Networking techno;ogy2.5.1 频分多路复用频分多路复用FDMFDM(Frequency Division Multiplexing)l将传输线路的将传输线路的可用频带分割成若干可用频带分割成若干条较窄的条较窄的子频带子频带，每，每一一条子频带传输一路信号条子频带传输一路信号l保护频带保护频带：减少各路信号的相互干扰：减少各路信号的相互干扰l主要用于模拟信
35、道的多路复用主要用于模拟信道的多路复用，比如调频广播以及有线电，比如调频广播以及有线电视视2024/7/3151第2章 数据通信基础知识52/84 Networking techno;ogy频分多路复用示例图频分多路复用示例图调频前调频前调频后调频后多路复用后多路复用后2024/7/3152第2章 数据通信基础知识53/84 Networking techno;ogy2.5.2 波分多路复用波分多路复用WDMWDM(Wave Division Multiplexing)WDM是是FDM在光纤介质中的应用在光纤介质中的应用WDM是是对光信号对光信号进行多路复用与解多路复用，即进行多路复用与解多路
36、复用，即将不同的波长多路复用到一根光纤上将不同的波长多路复用到一根光纤上2024/7/3153第2章 数据通信基础知识54/84 Networking techno;ogy波分复用示例图波分复用示例图2024/7/3154第2章 数据通信基础知识55/84 Networking techno;ogy2.5.3 时分多路复用时分多路复用TDMTDM(Time Division Multiplexing）l将一条物理线路的传输将一条物理线路的传输时间分成若干个时间片时间分成若干个时间片，按一定，按一定的次序的次序轮流给各个信号源使用轮流给各个信号源使用。lTDM主要用于数字信道的多路复用。主要用于
37、数字信道的多路复用。l根据时间片的分配方法，根据时间片的分配方法，TDM可分为可分为同步同步TDM和和异步异步TDM（统计（统计TDM）。）。l同步同步TDM中，时间片预先分配好，固定不变，每个时间中，时间片预先分配好，固定不变，每个时间片与一个信号源对应，不管此时是否有信息要发送片与一个信号源对应，不管此时是否有信息要发送2024/7/3155第2章 数据通信基础知识56/84 Networking techno;ogyT1标准标准2024/7/3156第2章 数据通信基础知识57/84 Networking techno;ogyE1标准标准2024/7/3157第2章 数据通信基础知识58
38、/84 Networking techno;ogy2.5.4 码分多路复用码分多路复用CDMCDM（Code Division Multiplexing）主要用在）主要用在卫星通信和卫星通信和无线接入领域无线接入领域。码分复用码分复用CDM给每个用户分配一个唯一的正交码作为该给每个用户分配一个唯一的正交码作为该用户的地址码。用户的地址码。在发送端，对传输的数据用该在发送端，对传输的数据用该正交码正交码进行正交编码，然后进行正交编码，然后实现信道复用；实现信道复用；在接收端，用与发送端相同的正交码进行正交解码。在接收端，用与发送端相同的正交码进行正交解码。2024/7/3158第2章 数据通信基
39、础知识59/84 Networking techno;ogy传输介质和信道的关系和区别传输介质和信道的关系和区别传输介质是指传送信号的物理实体；信道则提供传输介质是指传送信号的物理实体；信道则提供了传送某种信号所需的带宽。了传送某种信号所需的带宽。一个传输介质可能同时提供多个信道；一个信道一个传输介质可能同时提供多个信道；一个信道也可能由多个传输介质级联而成。也可能由多个传输介质级联而成。2024/7/3159第2章 数据通信基础知识60/84 Networking techno;ogy2.6 扩频扩频扩频扩频是把带宽为是把带宽为B的源信号扩展成带宽为的源信号扩展成带宽为Bss的的信信号，号，
40、 Bss B。扩频通信的扩频通信的基本思想和理论依据基本思想和理论依据是用宽带传输技是用宽带传输技术来换取信噪比。术来换取信噪比。扩频技术为了提高无线通信的保密性和抗干扰性扩频技术为了提高无线通信的保密性和抗干扰性常用常用的扩频技术有的扩频技术有跳频扩频跳频扩频和和直接序列扩频直接序列扩频 2024/7/3160第2章 数据通信基础知识61/84 Networking techno;ogy2.7 调制解调器调制解调器2.7.1 电话调制解调器电话调制解调器2.7.2 ADSL调制解调器调制解调器2.7.3 线缆调制解调器线缆调制解调器2024/7/3161第2章 数据通信基础知识62/84 N
41、etworking techno;ogy2.7.1 电话调制解调器电话调制解调器将数字信号调制成可通过将数字信号调制成可通过电话线传输的模拟信号电话线传输的模拟信号2024/7/3162第2章 数据通信基础知识63/84 Networking techno;ogy电话线带宽电话线带宽2024/7/3163第2章 数据通信基础知识64/84 Networking techno;ogy2.7.2 ADSL调制解调器调制解调器 非对称数字用户环线非对称数字用户环线ADSL是一种利用现有电话线路是一种利用现有电话线路进行告诉数据传输的技术进行告诉数据传输的技术ADSLADSL对电话线带宽的划分对电话线
42、带宽的划分对电话线带宽的划分对电话线带宽的划分2024/7/3164第2章 数据通信基础知识65/84 Networking techno;ogy2.7.3 线缆调制解调器线缆调制解调器 主要用于有线电视信号的传输。电视台将同轴电缆的带宽主要用于有线电视信号的传输。电视台将同轴电缆的带宽划分为划分为3个频带：电视信号、上行数据和下行数据。个频带：电视信号、上行数据和下行数据。2024/7/3165第2章 数据通信基础知识66/84 Networking techno;ogy2.8 物理层接口物理层接口常用的物理接口常用的物理接口：EIA-232接口、接口、RJ-45接口以及接口以及USB接口接口数据终端设备数据终端设备DTE包括所有能够处理二进制数字数据的包括所有能够处理二进制数字数据的设备，比如计算机、路由器。设备，比如计算机、路由器。数字电路端接设备数字电路端接设备DCE指用于处理网络通信的设备，比指用于处理网络通信的设备，比如调制解调器。如调制解调器。 2024/7/3166第2章 数据通信基础知识67/84 Networking techno;ogy作业作业3、4、8、9、10、13、15、22、26、282024/7/3167第2章 数据通信基础知识
