《计算机通信与计算机网络》电子书

计算机通信网 wide-area 教材 <<计算机通信与计算机网络》杨心强等清华出版社 教学参考书 1. Data and Computer Communications (5th edition) aann syuen William Stallings清华出版社 2.<<计算机网络>>谢希仁等电子出版社 计算机通信网 第一章数据通信技术基础 Local area 第二章计算机通信网及其交换方式 第三章网络体系结构 第四章通信协议 第五章局域网 数据通信系统 第六章网络互连技术 1系统的组成 第一章数据通信技术基础 传输信道 第一节数据通信系统 CcP 第二节数据通信基本知识 第三节传输信道 数据电路 第四节数据通信系统的质量指标 第五节同步技术 数据链路 第六节差错控制技术 第七节多路复用技术 数据终端设备DTE( data terminal equipment):数据输入、输出和处 第一章数据通信技术基础 理。 第一节数据通信系统 通信控制器CP( communication control processor):对通信过程进 、通信系统 行控制 通信系统的组成:终端设备交换设备传输设备 数据电路端接设备DCE( data circuit terminating equipment):对 电话通信系统:电话机交换机传输线路 数据信号进行变换,使之适合线路的传输特性。 计算机通信系统:计算机交换机传输线路 2.有关术语 1)数据传输:沿发送和接收间的传输介质传送数据 涉及的内容:数据信号和传输介质。 (信号的编码和调制技术,信道的传输特性。 是计算机通信的基础) Sunset mierlo Ssstem 两DCE间的数据传送称为数据传输。 该部分构成数据电路。(两DCE及其之间的部分) Analog Disital bit stream Te ( (D) Esample 2)数据通信:数据终端间的数据交换。 涉及的内容:通信双方的高度协调和通信规程(协议)。(何时建立连

计算机通信网 教材： <<计算机通信与计算机网络>> 杨心强等清华出版社 教学参考书： 1.Data and Computer Communications (5th edition) William Stallings 清华出版社 2.<<计算机网络>> 谢希仁等电子出版社 计算机通信网 第一章数据通信技术基础 第二章计算机通信网及其交换方式 第三章网络体系结构 第四章通信协议 第五章局域网 第六章网络互连技术 第一章数据通信技术基础 第一节数据通信系统 第二节数据通信基本知识 第三节传输信道 第四节数据通信系统的质量指标 第五节同步技术 第六节 差错控制技术 第七节多路复用技术 第一章数据通信技术基础 第一节数据通信系统 一、通信系统 通信系统的组成：终端设备交换设备传输设备 电话通信系统：电话机交换机传输线路 计算机通信系统：计算机交换机传输线路 二、数据通信系统 1 系统的组成 数据终端设备 DTE（data terminal equipment）：数据输入、输出和处 理。 通信控制器 CCP（communication control processor）：对通信过程进 行控制 数据电路端接设备 DCE（data circuit terminating equipment）：对 数据信号进行变换，使之适合线路的传输特性。 2．有关术语 1）数据传输：沿发送和接收间的传输介质传送数据。 涉及的内容：数据信号和传输介质。 (信号的编码和调制技术，信道的传输特性。 是计算机通信的基础） 两 DCE 间的数据传送称为数据传输。 该 部 分 构 成 数 据 电 路 。（ 两 DCE 及其之间的部分） 2）数据通信：数据终端间的数据交换。 涉及的内容：通信双方的高度协调和通信规程（协议）。（何时建立连

接,收发间的同步,差错控制,故障恢复,等等)由通信控制部 字节表示,每一字节采用GBl988-80的7单位编码。 成这一功能。增加了通信控制功能的数据电路称为数据链路。(两 三、并行传输与串行传输 CCP及其之间的部分) 1.并行传输 3)计算机网络 构成一个字符的二进制代码在并行信道上同时传输的方式 互连的、独立自主的计算机集合 2.串行传输 通过通信设备和线路连接,具有功能完善的网络软件,实现网络中资构成一个字符的二进制代码序列在一条信道上按位依次传输的方式 源共享的计算机通信系统。 四、同步方式 包括通信子网和资源子网 在数据传输中为了正确接收,收发信机必须保持同步。(收端准确识别 4)数据通信系统 每一位的开始和结束,每一字符的开始和结束,每一数据块的开始和 般指计算机网络中的通信子网 结束) 5)计算机网络体系结构( architecture 异步传输与同步传输是两种不同的实现同步的方式 计算机进行通信时,通信双方必须保持高度的协调,按照统一的通信1.异步传输(字符同步) 规程和协议进行动作,方能完成通信任务。 以字符为单位进行传送,每字符前加一“起始”信号,字符后加一“停 通信的协调是一个复杂的过程,不可能用单一的进程或模块处理,也止”信号。 不是一个单一的协议,而是包括实现通信功能的各个协议的结构化的起始信号——“0”,等于码元长度 集合。 停止信号——“1”,等于1,1.5,或2个码元长度。 计算机网络体系结构:实现通信功能的各个协议的结构化的集合。是 计算机网络的重要组成部分 止 第二节数据通信基本知识 、数据传输方式 这一方式适于低速数据传输。 三种基本数据传输方式 2.特殊码序列同步法 1.基带传输 (1)收发双方必须建立准确的位定时信号,以正确区分每一位数据信 不经调制(但进行码形变换)直接将数据信号送线路传送。 号 适于短距离传输 (2)以帧为单位传送,以特殊码序列作为同步标志:将同步标志加在 2.频带传输 每一帧的开始和结尾位置,表示一帧的开始和结束。此方式适于高速 将数据信号调制到某一颏带后,进行传输。 数据传输 其目的是为了适应传输信道的频率特性。 五、数据通信的工作方式 例如:话带传输。将数据信号调制到话音频带,利用电 两点间的通信按信息传送的方向和时间分为 话线进行数据传输 1.单工通信 3.数字数据传输 任何情况下,信号只能沿单一方向传送。 利用数字传输线路进行数据传输。 2.半双工通信 目前多利用PCM传输线路进行数据传输 信号可双向传送,但同一时间只能有一方传送。 传输代码 3.全双工 信息(数字、字母、符号等)的二进制表示。 可同时进行双向传送。 1.国际5号代码(NO.5, ASCII码) 7单位码(7位二进制码表示一个字母、数字或符号 第三节传输信道 此代码由美国标准化协会提出,称为:美国信息交换用标准代码数据通信与一般通信系统相同,都是由收信系统和传输信道三部分组 (ASCII) 成 IS0和ITUT采纳发展成为国际通用标准代码简称为国际NO.5代码。1.传输介质 NO.5与 ASCII码的区别:货币符号不同, 1)分类 ASCII码的货币符号是“$”,NO.5采用国际通用货币符号 制导(有线)介质和非制导(无线)介质 2.我国通用代码 光介质和电介质 我国根据IS02022标准“7单位编码字符集扩充编码方法”的有关规定,2)信道的传输特性 合我国国情制定了数据交换用标准代码GB1988-80。它与MO.5等效,不同的传输介质具有不同的传输特性,直接影响传输质量。 但货币符号为人民币符号“￥” 决定传输质量的主要特性 汉字编码的标准为GB2312-80“汉字信息交换用代码”。每一汉字用2可用频带宽度,中继距离,抗干扰性

接，收发间的同步，差错控制，故障恢复，等等）由通信控制部件完 成这一功能。增加了通信控制功能的数据电路称为数据链路。（两 CCP 及其之间的部分） 3）计算机网络 互连的、独立自主的计算机集合。 通过通信设备和线路连接，具有功能完善的网络软件，实现网络中资 源共享的计算机通信系统。 包括通信子网和资源子网。 4）数据通信系统 一般指计算机网络中的通信子网。 5）计算机网络体系结构（architecture） 计算机进行通信时，通信双方必须保持高度的协调，按照统一的通信 规程和协议进行动作，方能完成通信任务。 通信的协调是一个复杂的过程，不可能用单一的进程或模块处理，也 不是一个单一的协议，而是包括实现通信功能的各个协议的结构化的 集合。 计算机网络体系结构：实现通信功能的各个协议的结构化的集合。是 计算机网络的重要组成部分。 第二节数据通信基本知识 一、数据传输方式 三种基本数据传输方式 1．基带传输 不经调制（但进行码形变换）直接将数据信号送线路传送。 适于短距离传输 2．频带传输 将数据信号调制到某一频带后，进行传输。 其目的是为了适应传输信道的频率特性。 例如：话带传输。将数据信号调制到话音频带，利用电 话线进行数据传输。 3．数字数据传输 利用数字传输线路进行数据传输。 目前多利用 PCM 传输线路进行数据传输。 二、传输代码 信息（数字、字母、符号等）的二进制表示。 1．国际 5 号代码（NO.5 ，ASCII 码） 7 单位码（7 位二进制码表示一个字母、数字或符号） 此代码由美国标准化协会提出，称为：美国信息交换用标准代码 （ASCII） ISO 和 ITU-T 采纳发展成为国际通用标准代码简称为国际 NO.5 代码。 NO.5 与 ASCII 码的区别：货币符号不同， ASCII 码的货币符号是“$”，NO.5 采用国际通用货币符号。 2．我国通用代码 我国根据 ISO2022 标准“7 单位编码字符集扩充编码方法”的有关规定， 结合我国国情制定了数据交换用标准代码 GB1988-80。它与 NO.5 等效， 但货币符号为人民币符号“￥”。 汉字编码的标准为 GB2312-80“汉字信息交换用代码”。每一汉字用 2 字节表示，每一字节采用 GB1988-80 的 7 单位编码。 三、并行传输与串行传输 1．并行传输 构成一个字符的二进制代码在并行信道上同时传输的方式。 2．串行传输 构成一个字符的二进制代码序列在一条信道上按位依次传输的方式。 四、同步方式 在数据传输中为了正确接收，收发信机必须保持同步。（收端准确识别 每一位的开始和结束，每一字符的开始和结束，每一数据块的开始和 结束）。 异步传输与同步传输是两种不同的实现同步的方式。 1.异步传输（字符同步） 以字符为单位进行传送，每字符前加一“起始”信号，字符后加一“停 止”信号。 起始信号-----“0”，等于码元长度。 停止信号 ----- “ 1 ”， 等 于 1 ， 1.5 ， 或 2 个 码 元 长 度 。 这一方式适于低速数据传输。 2.特殊码序列同步法 （1）收发双方必须建立准确的位定时信号，以正确区分每一位数据信 号； （2）以帧为单位传送，以特殊码序列作为同步标志；将同步标志加在 每一帧的开始和结尾位置，表示一帧的开始和结束。此方式适于高速 数据传输。 五、数据通信的工作方式 两点间的通信按信息传送的方向和时间分为： 1.单工通信 任何情况下，信号只能沿单一方向传送。 2.半双工通信 信号可双向传送，但同一时间只能有一方传送。 3. 全双工 可同时进行双向传送。 第三节 传输信道 数据通信与一般通信系统相同，都是由收信系统和传输信道三部分组 成。 1． 传输介质 1）分类 制导（有线）介质和非制导（无线）介质 光介质和电介质 2）信道的传输特性 不同的传输介质具有不同的传输特性，直接影响传输质量。 决定传输质量的主要特性： 可用频带宽度,中继距离,抗干扰性

2.传输损害 Ne:收端错误码元数 传输损耗,时延和噪声 二进制传输系统中:Pe= Peb peb:比特差错率 群时延和脉冲噪声对数据信号传输危害最大 M进制传输系统中:Pe=Peb2(M-1)/M 3.信道标准 M足够大时:Pe≈2Peb 信道的种类繁多,按不同的分类方法可分为 2.误字率 有线信道和无线信道 字符错误的概率。这是电报通信中使用的指标 数字信道和模拟信道 误字率=收端差错字符数/总发送字符数 时分复用信道和频分复用信道 3.误组率 码组错误概率。有时称误帧率,帧是数据传送单位。 不同种类的信道特性差异很大,且不同程度的受到各种噪声的干扰,误组率=收端误组数/总发送组数 为保证可靠传输对信道特性应有一定要求。国际电信联盟IIU-T针对误码率用于评价系统的传输质量 模拟信道的数据传输制定了信道标准。为M系列标准 误字率与误帧率用于根据接收端设备的输出,比较差错控制的效果 具体内容:总衰耗,幅度失真,群时延失真,噪声, CCITT(IT-T)专门提出了关于数据传输误码率的维护建议 例如:电话线路上的数据传输,当传输速率为1200bps时, 第四节数据通信系统的质量指标 交换线路的误码率维护极限值是10-8 通信质量:有效性和可靠性。 专用线路的误码率维护极限值是5*10-5 数据通信系统的质量指标也是围绕着有效性和可靠性 超过此值,则认为是发生故障 来制定的 除以上三种指标外,还有 传输速率 可靠度,适应性,使用维护性,经济性,标准性,通信建立时间,等 有效性指标。系统传输能力的主要指标 质量指标 1.码元速率(RB) 单位时间内传输的码元(符号)个数,又称符号速率 第五节同步技术 单位:波特(Baud),符号/s。故又称波特率。 同步的概念 RB=I/T(Baud)T:单位符号的时间长度 同步:发送与接收保持步调一致,通常,数据按比特经线路传输。数据 RB又称调制速率:单位时间内(秒)调制信号波的变换次数(调制符是以一定的传输速率、一定的信号持续时间、一定的间隔在传输介质 号的个数)。 上传送。要求收、发设备对比特的计时(数据速率、持续时间、间隔) 2.数据信号速率(Rb) 必须相同 单位时间内传送的数据信息的位数(二进制位bit)。称信息传输速率。二、同步的任务 单位:比特/秒,bps,bit/s。简称比特率。注意:波特率与比特率1.位(码元)同步 不同,但有联系,关系:Rb= RElog2MM:调制信号的状态数。 准确地识别每一位(码元)的起止时刻,在适当的时刻取样判决 3.数据传输速率 2.载波同步 单位时间内传送的数据量 采用相干解调时,除了位同步,还要求接收端提供一个与发送端同频 数据单位:比特,字符,码组 同相的参考载波(相干载波),即载波同步。 时间单位:秒,分,小时 3.群同步(码组同步,帧同步) 通常采用:字符/分 数据传送的基本单元为字符、码组或帧时,接收端要正确识别每一字 与Rb的关系:换算为Rb时应考虑(1)每一字符用多少比特表示 符、码组和帧的起止时刻 (2)附加的起止码位 同步的实现方法 频带利用率 1.位同步载波同步 有效性指标。 (1)插入导频法 单位频带内的码元速率:波特/赫兹,Baud/Hz (2)直接提取法 单位频带内的信息速率:比特/秒.赫兹,bit/s.Hz 2.群同步 三、差错率 1)起止同步(异步传输)以字符位单位传送数据 可靠性指标。通常有三种表示 2)特定码组同步法(同步传输)用特殊码组作为同步标志 1.误码率 比特或码元差错率。 第六节差错控制技术 差错控制的概念 N:发送的总码元数 实际通信系统中存在着各种不利因素的影响,导致无论如何设计总会

2．传输损害 传输损耗，时延和噪声 群时延和脉冲噪声对数据信号传输危害最大。 3.信道标准 信道的种类繁多，按不同的分类方法可分为： 有线信道和无线信道 数字信道和模拟信道 时分复用信道和频分复用信道 不同种类的信道特性差异很大，且不同程度的受到各种噪声的干扰， 为保证可靠传输对信道特性应有一定要求。国际电信联盟 ITU-T 针对 模拟信道的数据传输制定了信道标准。为 M 系列标准。 具体内容：总衰耗，幅度失真，群时延失真，噪声，等。 第四节数据通信系统的质量指标 通信质量：有效性和可靠性。 数据通信系统的质量指标也是围绕着有效性和可靠性 来制定的。 一、传输速率 有效性指标。系统传输能力的主要指标 1．码元速率（RB） 单位时间内传输的码元（符号）个数，又称符号速率。 单位：波特（Baud ），符号/s。故又称波特率。 RB=I/T（Baud）T：单位符号的时间长度。 RB 又称调制速率：单位时间内（秒）调制信号波的变换次数（调制符 号的个数）。 2．数据信号速率（Rb） 单位时间内传送的数据信息的位数（二进制位 bit）。称信息传输速率。 单位：比特/秒，bps ，bit/s。简称比特率。注意：波特率与比特率 不同，但有联系，关系：Rb= RBlog2M M：调制信号的状态数。 3．数据传输速率 单位时间内传送的数据量。 数据单位：比特，字符，码组 时间单位：秒，分，小时 通常采用：字符/分 与 Rb 的关系：换算为 Rb 时应考虑（1）每一字符用多少比特表示， (2）附加的起止码位。 二、频带利用率 有效性指标。 单位频带内的码元速率：波特/赫兹，Baud/Hz 单位频带内的信息速率：比特/秒.赫兹，bit/s.Hz 三、差错率 可靠性指标。通常有三种表示 1．误码率 比特或码元差错率。 Pe=Ne/NN→∞ N：发送的总码元数 Ne：收端错误码元数 二进制传输系统中：Pe=Peb Peb ：比特差错率 M 进制传输系统中：Pe=Peb2（M-1）/M M 足够大时：Pe≈2Peb 2．误字率 字符错误的概率。这是电报通信中使用的指标。 误字率= 收端差错字符数/总发送字符数 3．误组率 码组错误概率。有时称误帧率，帧是数据传送单位。 误组率= 收端误组数/总发送组数 误码率用于评价系统的传输质量； 误字率与误帧率用于根据接收端设备的输出，比较差错控制的效果。 CCITT（ITU-T）专门提出了关于数据传输误码率的维护建议。 例如：电话线路上的数据传输，当传输速率为 1200bps 时， 交换线路的误码率维护极限值是 10-8 专用线路的误码率维护极限值是 5*10-5 超过此值，则认为是发生故障。 除以上三种指标外，还有： 可靠度，适应性，使用维护性，经济性，标准性，通信建立时间，等 质量指标。 第五节同步技术 一、同步的概念 同步：发送与接收保持步调一致,通常，数据按比特经线路传输。数据 是以一定的传输速率、一定的信号持续时间、一定的间隔在传输介质 上传送。要求收、发设备对比特的计时（数据速率、持续时间、间隔） 必须相同。 二、同步的任务 1．位（码元）同步 准确地识别每一位（码元）的起止时刻，在适当的时刻取样判决。 2．载波同步 采用相干解调时，除了位同步，还要求接收端提供一个与发送端同频 同相的参考载波（相干载波），即载波同步。 3．群同步（码组同步，帧同步） 数据传送的基本单元为字符、码组或帧时，接收端要正确识别每一字 符、码组和帧的起止时刻。 三、同步的实现方法 1．位同步载波同步 （1）插入导频法 （2）直接提取法 2．群同步 1）起止同步（异步传输）以字符位单位传送数据。 2）特定码组同步法（同步传输）用特殊码组作为同步标志。 第六节 差错控制技术 一、差错控制的概念 实际通信系统中存在着各种不利因素的影响，导致无论如何设计总会

出现误码。不同业务对误码率的要求: 接收端译码,若误码的位数在纠错能力以内,自动纠错,否则,请求 电话(数字)10-310-4 重发。 数据10-8以下 除以上三种方式外,也可以采用非编码技术实现差错控制,如回程校 般条件下(中速传输),信道误码率 验法和重发多判法 有线(电介质):10-410-6 习题:4-30,4-31 无线:10-210-4 通常,传输速率越高,误码率越高 第七节多路复用技术(第五章第三节) 降低误码的方法 当信道的可用带宽(容量)大于信道中传输的信号带宽时,采用多路 1)改善信道的特性,减少信道产生的误 复用技术,提高信道的利用率 如:选择合适的传输线路,增加发送功率,选用抗干扰能力强的调制 多路复用的基本概念 方案,等。 1.多路复用 (2)在传输控制设备中增加差错控制机制,对误码进行纠正。 将若干路彼此无关的信号合并成一路复合信号,在一条公用线路上传 差错控制:出现误码时,发现误码,纠正误码。 输,到达接收端后,再将各路信号分离,从而使通信系统中多个信息 差错控制的核心是信道编码 源共享一条传输线路 、信道编码 2.多路复用的基本原理 1.信道编码的基本思想 多路复用功能包括:信号复接,传输,分路。复接:在发送端(信道 通过对传输的数据信息进行编码,在信息序列中引入一定的相关性 输入端)将各路信号组合为多路复用信号 利用相关性发现误码、纠正误码。例如:奇偶校验码 包括信号正交化处理和信号复合 1)信道编码的一般原理 正交化处理:将各路信号变换为互相正交的信号,避免多路信号在信 将数据信息码序列划分成为码组,每组k位。每组引入n-k位冗余位道中重叠。不同的复用方式采用不同的正交化处理技术 称为监督位),编为n位码。n-k位监督码决定于码组中的k位信息传输:通过一条传输线路传送多路复用信号。 位(相关性),接收端根据码组中码位间的相关性检错纠错。码的检错分路:接收端将复接的多路复用信号分解为多路信号流。 和纠错能力与监督位数有关。 分路是通过正交分离技术实现的。 2)编码效率 通信系统中,多路复用功能由多路复用器完成 r=k/n(在一定的纠错能力下,n尽量短,r尽量高,且方案简单 3)检错编码和纠错编码 检错编码:能发现错误的编码。 纠错编码:能纠正错误的编码 2.常用的检错纠错码 1)检错码 奇偶校验码 MUX: Multiplexer 行列校验码 DMUX: Demultiplexer 等比码 实际应用中,在线路两端对称设置多路复用器,发送接收数据 循环冗余校验码 多路复用器:实现多路复用功能的设备 2)纠错码 传统通信系统中常用的复用方式:频分复用,时分复 分组码 频分复用(FDM) 按频率划分信道的复用方式 差错控制的基本方式 复用条件:传输线路的可用带宽大于各路传输信号的总带宽 1.自动请求重发(ARQ),又称:反馈重发 复用方式:将每一路信号调制到不同的载频,每一载频分配足 发送端对发送数据信息进行检错编码,接收端译码,发现错误后,通以传输信号的带宽。(频率搬移,横向分割)为防止各路信号 过反馈信号送回出错信息,发送端重发,直至无差错为止。 之间的干扰,相邻频带之间需留有一定的保护带宽 2.前向纠错(FEC 复用原理 发送端对发送数据信息进行纠错编码,接收端在译码过程中自动纠错 ARQ与FEC的结合。发送端发送既有检错能力又有纠错能力的混合检错 纠错码

出现误码。不同业务对误码率的要求： 电话（数字）10-3~10-4 数据 10-8 以下 一般条件下（中速传输），信道误码率： 有线（电介质）：10-4~10-6 无线：10-2~10-4 通常，传输速率越高，误码率越高。 降低误码的方法： （1）改善信道的特性，减少信道产生的误码。 如：选择合适的传输线路，增加发送功率，选用抗干扰能力强的调制 方案，等。 （2）在传输控制设备中增加差错控制机制，对误码进行纠正。 差错控制：出现误码时，发现误码，纠正误码。 差错控制的核心是信道编码。 二、信道编码 1．信道编码的基本思想 通过对传输的数据信息进行编码，在信息序列中引入一定的相关性， 利用相关性发现误码、纠正误码。例如：奇偶校验码 1）信道编码的一般原理 将数据信息码序列划分成为码组，每组 k 位。每组引入 n-k 位冗余位 （称为监督位），编为 n 位码。n-k 位监督码决定于码组中的 k 位信息 位（相关性），接收端根据码组中码位间的相关性检错纠错。码的检错 和纠错能力与监督位数有关。 2)编码效率 r=k/n（在一定的纠错能力下，n 尽量短，r 尽量高，且方案简单， 易实现。） 3）检错编码和纠错编码 检错编码：能发现错误的编码。 纠错编码：能纠正错误的编码。 2．常用的检错纠错码 1）检错码 奇偶校验码 行列校验码 等比码 循环冗余校验码 2）纠错码 分组码 卷积码 三、差错控制的基本方式 1．自动请求重发（ARQ）,又称：反馈重发 发送端对发送数据信息进行检错编码，接收端译码，发现错误后，通 过反馈信号送回出错信息，发送端重发，直至无差错为止。 2．前向纠错（FEC） 发送端对发送数据信息进行纠错编码，接收端在译码过程中自动纠错。 3．混合纠错（HEC） ARQ 与 FEC 的结合。发送端发送既有检错能力又有纠错能力的混合检错 纠错码， 接收端译码，若误码的位数在纠错能力以内，自动纠错，否则，请求 重发。 除以上三种方式外，也可以采用非编码技术实现差错控制，如回程校 验法和重发多判法。 习题：4-30，4-31 第七节多路复用技术（第五章第三节） 当信道的可用带宽（容量）大于信道中传输的信号带宽时，采用多路 复用技术，提高信道的利用率。 一、多路复用的基本概念 1．多路复用 将若干路彼此无关的信号合并成一路复合信号，在一条公用线路上传 输，到达接收端后，再将各路信号分离，从而使通信系统中多个信息 源共享一条传输线路。 2．多路复用的基本原理 多路复用功能包括：信号复接，传输，分路。复接：在发送端（信道 输入端）将各路信号组合为多路复用信号。 包括信号正交化处理和信号复合。 正交化处理：将各路信号变换为互相正交的信号，避免多路信号在信 道中重叠。不同的复用方式采用不同的正交化处理技术。 传输：通过一条传输线路传送多路复用信号。 分路：接收端将复接的多路复用信号分解为多路信号流。 分路是通过正交分离技术实现的。 通 信 系 统 中 ， 多 路 复 用 功 能 由 多 路 复 用 器 完 成 。 实际应用中，在线路两端对称设置多路复用器，发送接收数据。. 多路复用器：实现多路复用功能的设备。 传统通信系统中常用的复用方式：频分复用,时分复用。 二、频分复用（FDM） 按频率划分信道的复用方式。 复用条件：传输线路的可用带宽大于各路传输信号的总带宽。 复用方式：将每一路信号调制到不同的载频，每一载频分配足 以传输信号的带宽。（频率搬移，横向分割）为防止各路信号 之间的干扰，相邻频带之间需留有一定的保护带宽。 复用原理：

交织(交错) 在同步时分复用方式中各路信号交错占用信道进行传输,交错的单位 可以是比特,也可以是字符 比特交织:每一时隙传送一比特 字符交织:每一时隙传送一字符 为保证同步接收,交织后的数据以一定格式构成帧,每帧内加入同步 f 序列。例如PCM帧 二)统计时分复用 动态地、按需要向各路信号分配时隙。 三、时分多路复用(TDM) 特点 以时间划分信道的多路复用方式 *信号对线路的占用(时隙的分配)不固定周期 复用方法:将公用信道的传输时间划分成若干时隙,每路信号分配 *线路上的时隙数不等于复用输入端的信号路数: 一个时隙(纵向分割),各路信号分时共享同一公共信道。*信号与时隙不一一对应 终端设备的数据速率总和可大于复用线的容量。 相对于同步时分复用方式,统计时分复用控制复杂 2 习题 2-14,2-16,2-18(1)(2),2-22,3-2,4-13,4-14,4-15,4-18 第二章计算机通信网及其交换方式 第一节计算机通信网的基本概念 第二节数据通信网的交换方式 第二章计算机通信网及其交换方式 根据时隙的分配方法不同,有两种不同的时分复用方式 第一节计算机通信网的基本概念 同步时分复用 计算机网通信网的定义和组成(第六章第一节) 统计时分复用。 )定义 (一)同步时分复用 互连的、独立自主的计算机集合,是通过通信设备和线路连接,具有 以相同的周期,周期性的向每一路信号分配相等的时 功能完善的网络软件,实现网络中资源共享的系统。 (均分) 二)组成 (1)向用户提供服务的若干主机 (2)由专用的通信处理机(网络节点)和连接这些节点的通信链路构 D 2成的通信子网 (3)主机与主机、主机与通信子网和通信子网中各节点之间通信遵循 的通信协议。 计算机网络的分类 1.按分布距离划分 1.同步时分复用的实现 局域网(LAN: Local Area network)1km左右 整个时分复用系统和与之相连的数据终端按同一时钟工作。(复用器 城域网(MAN: Metropolitan Area Network)550km。 分路器、终端) 广域网(WAN: Wide area Network)几十几千公里。 速率适配器:将数据终端的非同步数据信号转换为具有同一脉冲宽度2.按信号传输方式划分 与系统时钟同步的数据信号的设备 交换网:点(信源)到点(信宿)传输。通信子网由相互连接的交换 2.同步时分复用的特点 节点构成。数据从信源(源 公共信道中的时隙数固定 站)经交换节点传送到信宿(终点站) 每一路信号对应于每一帧中固定的时隙: 广播网:点到多点传输。通信网络中无交换节点。任一站发出的数据 每一时隙固定地预先分配给每一路信号 可以被其它各站接收 每一路信号速率v与公共信道速率V的关系 般LN多采用广播网,WAN采用交换网 V>nv(v:速率适配后的速率) 3.按服务对象划分

三、时分多路复用（TDM） 以时间划分信道的多路复用方式。 复用方法：将公用信道的传输时间划分成若干时隙，每路信号分配 一 个 时 隙 （ 纵 向 分 割 ）， 各 路 信 号 分 时 共 享 同 一 公 共 信 道 。 根据时隙的分配方法不同，有两种不同的时分复用方式： 同步时分复用 统计时分复用。 （一）同步时分复用 以相同的周期，周期性的向每一路信号分配相等的时隙。 (均分) 1．同步时分复用的实现 整个时分复用系统和与之相连的数据终端按同一时钟工作。（复用器、 分路器、终端） 速率适配器：将数据终端的非同步数据信号转换为具有同一脉冲宽度 与系统时钟同步的数据信号的设备。 2．同步时分复用的特点 公共信道中的时隙数固定； 每一路信号对应于每一帧中固定的时隙； 每一时隙固定地预先分配给每一路信号； 每一路信号速率 v 与公共信道速率 V 的关系： V > nv （v：速率适配后的速率） 3．交织（交错） 在同步时分复用方式中各路信号交错占用信道进行传输，交错的单位 可以是比特，也可以是字符。 比特交织：每一时隙传送一比特。 字符交织：每一时隙传送一字符。 为保证同步接收，交织后的数据以一定格式构成帧，每帧内加入同步 序列。例如 PCM 帧 （二）统计时分复用 动态地、按需要向各路信号分配时隙。 特点： ﹡信号对线路的占用（时隙的分配）不固定周期； ﹡线路上的时隙数不等于复用输入端的信号路数； ﹡信号与时隙不一一对应； ﹡终端设备的数据速率总和可大于复用线的容量。 相对于同步时分复用方式，统计时分复用控制复杂。 习题： 2-14，2-16，2-18（1）（2），2-22,3-2,4-13，4-14，4-15，4-18 第二章计算机通信网及其交换方式 第一节计算机通信网的基本概念 第二节数据通信网的交换方式 第二章计算机通信网及其交换方式 第一节计算机通信网的基本概念 一、计算机网通信网的定义和组成（第六章第一节） 一）定义 互连的、独立自主的计算机集合，是通过通信设备和线路连接，具有 功能完善的网络软件，实现网络中资源共享的系统。 二）组成 （1）向用户提供服务的若干主机； （2）由专用的通信处理机（网络节点）和连接这些节点的通信链路构 成的通信子网； （3）主机与主机、主机与通信子网和通信子网中各节点之间通信遵循 的通信协议。 二、计算机网络的分类 1．按分布距离划分 局域网（LAN：Local Area Network）1km 左右。 城域网（MAN：Metropolitan Area Network）5~50km。 广域网（WAN：Wide Area Network）几十~几千公里。 2．按信号传输方式划分 交换网：点（信源）到点（信宿）传输。通信子网由相互连接的交换 节点构成。数据从信源（源 站）经交换节点传送到信宿（终点站）。 广播网：点到多点传输。通信网络中无交换节点。任一站发出的数据 可以被其它各站接收。 一般 LAN 多采用广播网，WAN 采用交换网。 3．按服务对象划分