数据通信技术

1、第三章通信技术、3.1数据通信和数据通信系统3.2数据传输原理3.3传输通道和通信媒体3.4交换方法3.5数字数据网络3.6集成服务数字网络3.7宽带集成服务数字网络和ATM 3.8电缆调制解调器和非对称用户数字线路ADSL 3.9无线移动通信技术、3.1数据通信和数据通信系统数据(Data):客观事实的说明和记录符号。数据可以是数字、文字、声音、图形、图像等形式。信息：数据的集合、含义和说明。信号：数据的电磁波表示或电子编码。返回目录，3.1.1模拟通信和数字通信的基本概念模拟数据是连续值，即声音连续变化的波。数值数据是离散值，例如整数。注意：模拟信号只能在模拟通道上传输，数字信号只能在数字

2、通道上传输，数字数据通过模拟通道传输，模拟数据通过模拟通道传输，模拟数据通过模拟通道传输。构成3.1.2数据通信系统的数据通信是通过计算机或其他数据设备与通信线路一起完成数据编码信号的传输、传输、存储和处理的通信技术。3.1.3数据通信系统的主要技术指标，图3-4信号的频谱，f，f2，所谓频谱是指构成周期信号各谐波的振幅的频率分布。此频谱图使用频率f作为水平坐标，相应的谐波振幅u作为垂直坐标，如图3-4所示。在频谱图中，谐波的最高频率FH和最低频率fl的差值(FH -fl)称为信号的频带宽度，即信号的带宽。图3-5通道带宽，一些规格： 1。波特率，数据速率2。位元错误率3。通道延迟，3.2数据

3、传输原理，3.2.1数据传输方法1。串行通信和并行通信串行通信从每个源传输到目标的数据只有一个，数据流在源和目标之间只需要一条传输线。返回目录2 .单、半双工和全双工通信单工作方式只能在一个方向传输信息。发送者只能发送，不能接收。如果是半双工方式，通信当事人可以轮流收发信息，但不能同时收发信息。全双工(全双工)是同时进行双向信息传输的通信方法。1位7位1位，开始位字符验证结束位，3 .同步和异步传输(1)异步传输，图3-6异步传输，(2)同步传输，SYN SYN多字符终止控制器，图3-7异步传输，4。基带传输，宽带传输基带传输通常用于数字信号传输，传输介质可以长达几公里，传输距离可以使用双绞线

4、或同轴电缆。3.2.2多路复用技术中最常见的三种多路复用技术是分频多路复用(FDM)、时间分区多路复用(TDM)和wavelexel Multiplexing(WDM)1.frequency division multiplexing(FDM)2。time division multiplexing(TDM)3。wave division multiplexing(WDM)、3.2.3错误控制错误控制首先使用错误控制编码，通常使用抗干扰编码或纠错编码。1.奇偶校验检查代码2。方块代码3。固定比率代码4。循环冗余码、3.3传输信道和通信介质3.3.1双绞线双线由两条相互绝缘和双绞线组成。根据屏蔽

5、是否存在，“双绞线”(twist pairs)可以分为屏蔽双绞线(STP)。回到目录，3.3.2同轴电缆同轴电缆也有一对导体，内部导体铜线，绝缘材料层外包，网状编织薄铜线外部导体，最外层是防护塑料大衣。3.3.3光纤(光纤)是传导光波的玻璃纤维，外层上的材料比玻璃折射率低。光源可以使用两种发光管。光二极管发光二极管(LED)可产生可见光，光波在光纤中以多个角度反射。这种光波称为多模光纤。如果使用激光二极管Injection Laser Diode(ILD)生成激光，并将光纤直径减小为一个光波长，则称为单模光纤的光线可以继续向前传播，不会发生反射。3.3.4无线通信介质无线通信介质意味着不需要通

6、过空间传输信号。微波、激光、红外、短波等多种。微波通信的载波频率为2ghz到40g Hz，频率高，可以同时高速传递大量信息。大气激光通信是利用大气作为传输介质的激光通信。红外数据通信技术利用红外线传输信号，发送端有红外发射器，接收端有红外接收器。短波通信是利用100 10米(频率3 30mhz)的电磁波进行的无线通信，也称为高频通信。3.4交换方式，图3-12交换网络结构图，通信网络一般可以按拓扑划分为广播通信网络、交换通信网络两种类型。交换通信网络的结构如图3-12所示。返回目录，目前广泛使用的交换技术可分为两大类。第一类是电路交换，也称为线路交换，通信时在节点内部建立数据流的专用传输路径。

7、第二类是存储转发交换，该交换按传输单元存储节点首先接收的数据流，选择并转发适当的链路，从而提供信息流逻辑传输路径。3.4.1电路交换电路交换通信的实施分三个阶段。1.线路构建通过完成发送方和接收方之间的节点之间的连接，建立了端到端专用连接电路。2.数据传输从已建立的专用电路传输数据。3.线路拆除数据传输完成后，删除线路连接并释放相应的资源，如占用的节点、通道等。3.4.2数据包交换消息交换传输方法。消息交换不需要在通信双方之间建立专用路由。传播方法使用存储-传播方法，发送方主机将数据组织为一定大小的消息，然后附加目标地址，在公共交换网中每个节点的存储-传播，到达最终到达点。1.虚拟电路方法2。

8、数据报方式3。两种方式的特点，3.5数字数据网络、数字数据网络(DDN)是采用数字传输通道(光纤、数字微波、卫星)和数字交叉多路复用节点的数字数据传输网，为用户提供不同速度、高质量的数字专用电路和其他新任务，满足用户的多媒体通信和高速计算机通信网构建需求。DDN的突出特点是数字电路、高传输质量、低延迟和通信速度(如果需要)。电路可以自动绕路，可靠性高。电话、传真、数据传输、会议电视系统建设、帧中继业务开放、多媒体服务或建立自己的虚拟专用网等。返回目录，3.5.1 DDN的基本原理DDN的基本业务是2.4、4.8、9.6、19.2、n64 (n=1至31)和2048kbit/s速度的完全透明专用

9、电路，有时为8k/sDDN具有以下几个特征： DDN是透明传输网。 DDN是同步数据网络。 DDN波特率、网络延迟。 DDN可以提供灵活的连接。3.5.2 DDN计算机通信网上应用程序DDN提供的各种通信业务的主要应用示例如下：1.一对多点通信服务2。语音/G3传真服务3。VPN业务4。帧中继服务、3.6集成服务数字网络、3.6.1 ISDN基本概念集成服务数字网络(ISDN)是集成服务数字网络。ISDN是数字多路复用用户线，分为窄带ISDN(N-ISDN)和宽带ISDN(B-ISDN)。，返回目录，3.6.2 ISDN计算机通信网络中的应用ISDN包括局域网、远程工作、上网、电子购物、远程自

10、动读数表、远程教育、远程医疗、商业销售点(POS)系统、证券交易、会议电视等计算机，3.7宽带集成服务数字网络和ATM 3.7.1宽带集成服务数字网络的基本概念宽带服务，通常比窄带业务低2mit/s的通信服务(如电话网络、N-ISDN提供的服务)称为窄带业务。对于2mit/s以上的通信业务，如帧中继服务、交换多字节/秒数据业务(SMDS)和电视会议，这被称为宽带通信业务。B-ISDN提供各种速度业务，从64 kbit/秒到150m bit/秒或600 mbit/秒。返回目录，3.7.2 ATM基本原理异步传输模式(ATM)是一种高效的控制灵活性，新的信息传输模式，可实现集成的业务信息高速传输。

11、ATM令牌由53B长度组成。其中5B是标头，48B是信息域，行中传输的信息是ATM令牌。ATM信号是异步分时信号(依赖于标志代码来区分所有道路信号)，称为异步分时交换，ATM通过更改令牌标头中包含的标记代码进行交换。ATM以虚拟连接方式工作，根据需要占用带宽，传输线路质量高，不需要分段故障控制，具有技术特征。交换速度高，容量大；单元长度小，延迟小。实时性更好。灵活性大。ATM网络通过灵活的带宽分配和服务质量支持多种类型的业务。ATM技术的主要特性说明如下。硬件实现容易。带宽按需分配。服务质量保证。多速度接口和高速速度接口。简化交换过程。3.7.3 ATM在计算机通信网上的应用与传统的数据通信方

12、法相比，在提供通信业务能力方面进行得非常快，提供了将多种业务(不仅是许多比特率业务)综合成一种常规方法的可能性。3.8电缆调制解调器和非对称用户数字电缆ADSL 3.8.1电缆调制解调器电缆调制解调器(Cable Modem)是将数据终端设备(计算机)连接到有线电视网络(Cable TV)的设备，允许用户访问数据通信、internet等信息资源。上游通道带宽通常为200 kbit/秒到2 MIT/秒，最高可达10 mbit/秒。下游通道的带宽通常在3 mbit/秒到10 mbit/秒之间，最大为36 mbit/秒。返回目录，3.8.2 xDSL技术数字用户线数字订阅线(DSL)是不断发展的高级

13、调制访问技术。DSL访问可通过确定上行链路通道(用户对网络)和下行通道(网络对用户)的速度对称和不对称分开。3.8.3 ADSL的原理和特性ADSL调制解调器技术的主要技术特点：ADSL技术可以利用现有的电话铜线基础架构为几乎所有家庭和企业提供多种通信服务，用户能够以比当前最新的128k“一线”或56k调制解调器快60倍或100倍左右的速度通过数据网络或互联网及相关服务进行交互通信。ADSL调制技术是ADSL的核心。ADSL调制技术通常使用高速数字信号处理技术和性能更好的传输代码类型，在传输时获得高速和远距离传输速率。当前技术ADSL的下行速度范围通常为1.5mbit/s到8mbit/s，反向上行链路速度为16k bit/s到640kbit/s，其最大传输距离为5km。3.9无线移动通信技术移动通信可以说是目前通信领域增长最快的人之一。3.9.1移动通信概念及其发展过程移动通信的意义被认为是移动体(车辆、船舶、飞机或行人)和固定点之间或移动体之间的通信都属于移动通信的范畴。，回到目录，使用仿真技术的第一代移动通信系统，各种标准，我国主要使用TACS。第二代移动通信替代第一代移动通信系统完成了从模拟技术到数字技术的转换