13第2章点对点通信13重点详解.ppt

第 2 章 点到点通信技术 主讲人: 施荣华 教授 博士生导师 中南大学信息科学与工程学院 shirh@mail.csu.edu.cn 【本章要点】 1 点到点通信的基本问题 2 物理接口的内容与常用标准 3 帧同步与流量控制 4 差错控制技术 5 HDLC规程与PPP协议 【本章目标】 要求掌握点到点通信系统模型、物理接口 内容、帧同步的方法、速度匹配规程、差 错控制技术、HDLC、PPP协议。 ? 2.1 通信系统模型 2.1.1 通信系统模型 2.1.2数字信号的编码方法 2.1.3 信道的最大数据速率 2.1.4 物理传输媒体与带宽 2.1.5 传输技术 2.1.1 通信系统模型 点到点通信系统模型 2.1.2信号 模拟信号 –-随时间连续变化的物理量 数字信号--随时间离散变化（跳变）的物理 量 2.1.3 数字编码技术 2.1.4 数字调制技术 2.1.4数字调制技术 根据载波信号要素的改变方式，数字数据的调制主要分为下面4种：幅移键控、频移键控、相移键控、正交调幅。（见P26-27) （1）幅移键控（Amplitude Shift Keying，ASK） （2）频移键控（Frequency Shift Keying，FSK） （3）相移键控（Phase Shift Keying，PSK） （4）正交调幅（Quadrature Amplitude Modulation，QAM） 问题：计算机系统通过MODEM传输信号的工作过程？ 2.1.5 传输介质 -------- 传输物理通路 1．有线介质 （1）双绞线 RJ-11(2芯)--电话；RJ-45(8芯)-网络 （2）同轴电缆 RG-8, RG-58:50Ω 基带(数字）; RG-59:75Ω 宽带（模拟）（CATV).. （3）光纤 –利用光脉冲（有-1；没有-0） 2．无线介质（P30-31) （1）无线电短波通信 （2）地面微波接力通信 （3）红外线和激光 （4）卫星通信 2.1.6 数据传输 1.数据传输类型 （1）基带传输（数字）和宽带传输（模拟） （2）并行传输（多线）和串行传输（单线） 2．数据通信的同步技术 （1）异步传输模式（单字符 起止位同步） （2）同步传输模式（数据块-多字符 SYN 同步） 3．数据传输方式 （1）单工通信 （2）半双工通信 （3）全双工通信 4．数据传输质量指标 衡量传输质量的指标有两个： 有效性 可靠性 有效性是指在一定条件下，单位时间内所传输的信息量越多越好，即传输效率要高。 可靠性是指数据信息传输的可靠程度。 5.信道的最大数据速率 奈奎斯特公式 给出了无热噪声（热噪声是指由于信道中分子热运动引起的噪声，这里假定没有热噪声）时信道带宽对最大数据速率的限制，具体为： C=2Hlog2L（b/s） H是信道的带宽（以Hz为单位），而L表示任何给定时刻数字信号可能取的离散值的个数。C则是该信道最大的数据速率。例如，若某信道带宽为4 k Hz，任何时刻数字信号可取0、1、2和3四种电平之一（即L＝4），则最大数据速率为：C=2*4000* log24=16000（b/s）。 香农公式 进一步研究了受噪声（服从高斯分布）干扰的信道的情况： C=H log2 (1+S/N) （b/s） ? S表示信号功率，N为噪声功率，S / N则为信噪比。由于实际使用的信道，信噪比都要足够大，常用10log10（S/N）以及分贝（Decibel，记为dB）为单位来计量，在使用上述公式时要特别注意。例如，信噪比为30 dB、带宽为4000 Hz的信道最大的数据速率为： C=4000 log2 (1+1030/10)=4000* log21001=40000（b/s）。 2.1.7 多路复用技术 1．频分多路复用 2.时分多路复用（Time Division Multiplexing，TDM） 将多路信号按一定的时间间隔相间传送，以在一条传输线上实现“同时”传送多路信号。 3.波分多路复用 波分多路复用（Wave Division Multiplexing，WDM）主要用于全光纤网组成的通信系统。波分复用就是光的频分复用。 4.码分多路复用（Coding Division Multiplexing Access，CDMA） 2.2 物理层接口 2.2.1 物理接口的内容 2.2.2 CCITT X·21（略 见P39） 2.2.3 USB（略