人大计算机网络基础第2章.ppt

计算机网络基础 第2章 数据传输技术 2.1 数据信号及其传输 2.2 信道特性与基本传输模式 2.3 串行通信中的同步控制技术 2.4 信道的多路复用技术 2.5 多点共享信道的访问控制 2.6 数据传输中的差错控制 2.7 数据传输中的流量与拥塞控制 2.1 数据信号及其传输 2.1.1 数据信号的频率特性 2.1.2 数字信号的模拟调制 2.1.3 模拟信号的数字编码——脉冲编码调制技术 2.1.4 数字信号的数字编码 2.1.1 数据信号的频率特性 1. 模拟信号与数字信号 2. 数据信号的傅立叶分析 3. 数字信号的数据传输率 1. 模拟信号与数字信号 模拟信号特征： · 波形是连续的、圆滑的、没有突跃的变化； · 幅值在某一范围内可以取任一值。 2. 数据信号的傅立叶分析 一个信号的频率范围称为该信号的绝对带宽。现实中，许多信号具有无限带宽，即它的傅立叶分析结果呈无穷基数之和。不过，信号的大部分能量往往集中在某一段频带中。这个频带称为该信号的有效带宽，简称带宽。 3. 数字信号的数据传输率 2.1.2 数字信号的模拟调制 1. 数字信号的模拟调制 降低信号畸变程度的方法有两个：一是提高信道质量，二是想办法用带宽小的模拟信号携带带宽大的数字信号。后者就称为数字信号的模拟调制，或者称为数字信号的载波调制，即把数字信号加载与模拟信号之上。最典型的方法是用正弦波载波数字信号。 2. 基带传输与频带传输 1. 数字信号的模拟调制 2. 基带传输与频带传输 基本频带信号（baseband signal）：未经调制数字信号称为简称基带信号。 基带（base band，基本频带）：一个信号所占有的频率范围。 基带传输（baseband trasmission）：在某些局域网中，数字基带信号可以进行直接传输。 2.1.3 模拟信号的数字编码 ——脉冲编码调制技术 数字化的质量取决于下列技术参数： (1) 采样频率 按照奈奎斯特定理，为了用数字信号精确地表示一个模拟信号，对话音模拟信号的采样频率至少要达到8 000 Hz。用一个8位字符来代表每个取样，则话音信号数字化的结果便是一个8 000×8（位）的数据流，数据传输速率为64kb/s。 (2) 测量精度 2.1.4 数字信号的数字编码 2.2 信道特性与基本传输模式 2.2.1 信道及其基本传输参数 2.2.2 信道的交互方式 2.2.3 并行传输信道与串行传输信道 2.2.1 信道及其基本传输参数 1. 信道的通频带宽 2. 信道容量 3. 信道的误码率 1. 信道的通频带宽 2. 信道容量 3. 信道的误码率 2.2.2 信道的交互方式 2.2.3 并行传输信道与串行传输信道 2.3 串行通信中的同步控制技术 2.3.1 问题的提出 2.3.2 异步传输方式 2.3.3 同步传输方式 同步传输方式从帧和位两个方面实现同步控制 1. 帧同步的实现 2. 位同步 1. 帧同步的实现 帧的同步的方法是在数据块的两端加上前文（preamble）和后文（postamble），表示帧的起始和结束。 2. 位同步的实现 外同步法在发送方和接收方之间提供单独的时钟线路，发送方在每个比特周期都向接收方发送一个同步脉冲。 自同步法利用特殊编码（如曼彻斯特编码或微分曼彻斯特编码）让数据信号携带时钟同步信号，不断校正接收端的定时机构。 2.4 信道的多路复用技术 2.4.1 频分多路复用技术 2.4.2 时分多路复用技术 2.4.3 光波分多路复用技术 2.4.4 码分多路复用技术 2.4.1 频分多路复用技术 频分多路复用（frequency division multiplexing，FDM)是模拟传输中常用的一种多路复用技术。它把一个物理信道划分为多个逻辑信道，各个逻辑信道占用互不重叠的频带，相邻信道之间用“警戒频带”隔离，以便将不同路的信号调制（滤波）分别限制在不同的频带内，在接收端再用滤波器将它们分离， 2.4.2 时分多路复用技术 5. PDH 在PDH系统中，数字通信网的每个结点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。但是，它也有许多致命的缺点： （1）它对时钟的精度要求很高，即使是这样，总还有一些微小的差别。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，只能叫做“准同步”。 （2）随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，使PDH系列越来越不适应。 （3）PDH只有地区性的电接口规范，不存在世界性标准。现有的PDH数字信号序列 6. SDH （1）SDH不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输的技术体制，并使其网络管理功能大大增强。 （2）统一的比特