1、調(diào)制技術(shù) n根據(jù)載波 Asin(t + )的三個特性：幅度、頻率、相位，產(chǎn)生常用的三種調(diào)制技術(shù)：幅移鍵控法 Amplitude-shift keying (ASK)頻移鍵控法 Frequency-shift keying (FSK)相移鍵控法 Phase-shift keying (PSK) *n光信號的有無調(diào)制n特殊的FSK 三、三、數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)1）不歸零制碼（）不歸零制碼（NRZ：Non-Return to Zero）原理：用兩種不同的電平分別表示二進制信息“0”和“1”，低電平表示“0”，高電平表示“1”。缺點： a難以分辨一位的結(jié)束和另一位的開始； b 發(fā)送方和接收方必須有

2、時鐘同步； c若信號中“0”或“1”連續(xù)出現(xiàn)，信號直流分量將 累加。結(jié)論：容易產(chǎn)生傳播錯誤。2）曼徹斯特碼（）曼徹斯特碼（Manchester），也稱相位編碼），也稱相位編碼原理：每一位中間都有一個跳變，從低跳到高表示“0”，從高跳到低表示“1”。優(yōu)點：克服了NRZ碼的不足。每位中間的跳變即可作為數(shù)據(jù)，又可作為時鐘，能夠自同步。常用的幾種編碼方式：常用的幾種編碼方式：(1)3）差分曼徹斯特碼（）差分曼徹斯特碼（Differential Manchester）原理：每一位中間都有一個跳變，每位開始時有跳變表示“0”，無跳變表示“1”。位中間跳變表示時鐘，。優(yōu)點：時鐘、數(shù)據(jù)分離，便于提取。4）逢）

3、逢“1”變化的變化的NRZ碼碼原理：在每位開始時，逢“1”電平跳變，逢“0”電平不跳變。5）逢）逢“0”變化的變化的NRZ碼碼原理：在每位開始時，逢“0”電平跳變，逢“1”電平不跳變。 001101NRZ曼徹斯特差分曼徹斯特逢“1”變化NRZ逢“0”變化NRZ四、同步同步目的：同步目的：n如何決定信號如何決定信號/信息的到來與完結(jié)。信息的到來與完結(jié)。A.位同步 (1) 位同步以二進制位作為同步的基本單位。 (2) 位同步的方式n自同步：信號本身就帶有同步信息，如曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。n外同步：n通常采用PLL 技術(shù)形成同步信號，以求取得信號的同步。*n通過同步信道。四、同步 (續(xù)1)

4、B. 字符傳輸字符傳輸1）異步傳輸信息是以字符為單位傳送的；字符一般采用7或8位二進制編碼；需要輔助位：起始位，終止位*起始位，1位；字符編碼，7位；奇偶校驗位，1位；*終止位，1 位。四、同步方式 (續(xù)2)特點：傳輸效率低；主要用于字符終端與計算機之間的通信。 優(yōu)點：可以消除傳輸中的積累誤差。起始位終止位四、同步 (續(xù)3)2）同步傳輸*信息是以報文為單位傳送的；傳輸開始時，以同步信息使收發(fā)雙方同步；特點：字符間減少了輔助信息；可以不間斷地傳輸信息，傳輸效率較高；SYN SYN 信 息 SYN SYN四、同步方式 (續(xù)4)C. 幀同步幀同步1）字符同步法以一個唯一的確定字符作為一幀的開始與完結(jié)

5、。 2）定長法* a . 絕對定長法（幀的長短雙方約定）； b . 幀的格式為：長度+由長度決定的信息F 信 息 F四、同步方式 (續(xù)5)3）定長+0，1比特交替法 4）信令法同步* 由同步信令接收的正確與否來決定雙方是否同步。 5）同步信道法 以一種硬件信道作為同步信號0 幀1 1 幀2 .0 幀n 1 同步五、多路復用技術(shù)五、多路復用技術(shù) 解決的問題：解決的問題：如何提高線路的利用率。常用的有四種方法常用的有四種方法* ： 復用首先是基于波特的復用 提高了單位波特的利用率，無疑會提高線路的利用率 方法 通過不同的幅度 通過不同的相位 幅度與相位相結(jié)合*五、多路復用技術(shù)（續(xù)五、多路復用技術(shù)（

6、續(xù)1） 頻分復用 FDM（Frequency Division Multiplexing） 時分復用 TDM（Time Division Multiplexing） 波分復用 WDM（Wavelength Division Multiplexing）頻分多路復用技術(shù) FDMFrequency Division Multiplexing 1）FDM的實現(xiàn)n通過調(diào)制將不同信號的頻率調(diào)制到不同的頻率范圍n將多路信號合成為一路頻率范圍更大的信號進行發(fā)送n在接收方再通過解調(diào)將信號重新還原成多路信號 時分多路復用技術(shù) TDM Time Division Multiplexing 2）TDM的實現(xiàn)nTDM是

7、分一個固定的時間片125us *n傳輸時將125us分成等長的時間片n通過時間片輪轉(zhuǎn)方式將時間片依次分配給指定的信號n在接收方也通過時間片輪轉(zhuǎn)方式在指定的時間片依次接收指定的信號 原理：把時間分割成小的時間片，每個時間片分為若干個原理：把時間分割成小的時間片，每個時間片分為若干個通道（時隙）通道（時隙） ，每個用戶占用一個通道傳輸數(shù)據(jù)。，每個用戶占用一個通道傳輸數(shù)據(jù)。 A2A1A3原始信號D2D1D3數(shù)字化信號MUX復用后數(shù)據(jù)復用后數(shù)據(jù)時隙時隙1234D3D2D1適用于數(shù)字信號傳輸適用于數(shù)字信號傳輸 時間片時間片兩種典型信道nA.T1信道n數(shù)據(jù)7比特，1個比特為信令信息n125us分為24個時

8、隙n一個0，1交替的幀同步n幀長=24 x 8 + 1 =193n帶寬為1.544mbpsnT1 的復用（每個Ti 都在125us里）n T2 = T1 x 4 ； T3 = T2 x 6；n T4 = T3 x 7 兩種典型信道nA.E1信道n數(shù)據(jù)8比特n125us分為32個時隙n兩個信令時隙（15，31）n幀長=32 x 8 =256n帶寬為2.048 mbpsnE1 的復用（每個Ei 都在125us里）n E2 = E1 x 4 ； E3 = E2 x 4；n E4 = E3 x 4 統(tǒng)計(異步)TDMSTDMABCD待發(fā)數(shù)據(jù)待發(fā)數(shù)據(jù)t1 t2 t3A1B1C1D1C2D2A2B2周期周

9、期1周期周期2同步同步 TDM帶寬浪費A1B1C2B2周期周期1周期周期2統(tǒng)計統(tǒng)計TDM可用帶寬TDM的缺點：某用戶無數(shù)據(jù)發(fā)送，其他用戶也不能占用該通道，將會的缺點：某用戶無數(shù)據(jù)發(fā)送，其他用戶也不能占用該通道，將會造成帶寬浪費。造成帶寬浪費。改進：統(tǒng)計時分多路復用（改進：統(tǒng)計時分多路復用（STDM），用戶不固定占用某個通道，有空），用戶不固定占用某個通道，有空槽就將數(shù)據(jù)放入。槽就將數(shù)據(jù)放入。開銷：地址的標識所花的開銷開銷：地址的標識所花的開銷* 。 FDM和TDM的區(qū)別FDMTDM傳輸介質(zhì)的帶寬充足傳輸介質(zhì)的位傳輸率即時間充足適合模擬信號的傳輸適合數(shù)字信號的傳輸信號在宏觀和微觀上都是并行傳輸信

10、號在宏觀上是并行傳輸在微觀上是串行傳輸主要使用調(diào)制技術(shù)主要使用時間片輪轉(zhuǎn)技術(shù) 波分復用Wave Division MultiplexingF2F1F3 光譜光譜F1F2F3共享光纖的光譜共享光纖的光譜光纖光纖2光纖光纖3光纖光纖1共享光纖共享光纖 采用無源設備，更可靠采用無源設備，更可靠棱柱棱柱/衍射光柵衍射光柵原理：整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每個用原理：整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每個用戶占用一個波長范圍來進行傳輸。戶占用一個波長范圍來進行傳輸。光波的解復n光的屬性決定光的復用要比光的解復容易n光解復的三種方式n光柵解復（d光柵常數(shù)，k光柵級數(shù)，n光柵總數(shù)） 入1+入2+入

11、3 入1 入21 入3光柵光波的解復n濾波解復 入1+入2+入3 入1 入21 入3 濾光片光波的解復n光纖耦合器n根據(jù)耦合理論 P1=cos2 C入L P2=sin2 C入L 入1+入2 入1 入2 六、通信線路的通信方式 連接方式連接方式為適應不同的需要，通信線路采用不同的連接方式。點 點方式多點方式*ABABCD六、通信線路的通信方式交換方式集線交換方式*高速線路 低速線路六、通信方式 （1）從信息傳送方向和時間的關系角度研究。從信息傳送方向和時間的關系角度研究。單工通信方式信息只能單向傳輸，監(jiān)視信號可回送。半雙工通信方式信息可以雙向傳輸，但在某一時刻只能單向傳輸。AB數(shù)據(jù)監(jiān)視信號AB數(shù)

12、據(jù)監(jiān)視信號六、通信方式 （2）全雙工通信方式信息可以同時雙向傳輸，一般采用四線式結(jié)構(gòu)。AB數(shù)據(jù)監(jiān)視信號交換方式n在多結(jié)點通信網(wǎng)絡中，為有效利用通信設備和線路，一般希望動態(tài)地設定通信雙方間的線路。動態(tài)地接通或斷開通信線路，稱為“交換”n交換方式分類：線路交換報文交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式分組交換（包交換） 存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式混合交換 交換方式之電路交換（circuit switching）原理原理直接利用可切換的物理通信線路，連接通信雙方。n三個階段建立連路傳輸數(shù)據(jù)拆除電路n特點在發(fā)送數(shù)據(jù)前，必須建立起點到點的物理通路；建立物理通路時間較長，數(shù)據(jù)傳送延遲較短。n例 Telephone networks ISDN

13、 (Integrated Services Digital Networks)電路交換網(wǎng)絡中的一個節(jié)點incoming linksoutgoing linksNode交換方式之報文交換（message switching）n原理信息以報文（邏輯上完整的信息段）為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。n優(yōu)點線路利用率較高；不獨占線路；n缺點報文的組織與處理困難；中間結(jié)點（網(wǎng)絡通信設備）緩沖要大；延遲時間長。交換方式之分組交換（packet switching）（1）n原理信息以分組為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。源結(jié)點把報文分為分組，在中間結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)，目的結(jié)點把分組合成報文。分組：比報文還小的信息段，可定長，也可變長。n特點

14、每個分組頭包括源地址和目的地址，獨立進行路由選擇網(wǎng)絡結(jié)點設備中不預先分配資源線路利用率高；結(jié)點存儲器利用率高；易于重傳，可靠性高；交換方式之分組交換（packet switching）（2）易于開始新的傳輸，讓緊急信息優(yōu)先通過；額外信息增加。n分組交換分為數(shù)據(jù)報（datagram）和虛電路（virtual circuit）分組交換網(wǎng)絡中的一個節(jié)點incoming linksoutgoing linksNodeMemory交換方式比較電路交換適用于實時信息和模擬信號傳送，在線路帶寬比較低的情況下使用比較經(jīng)濟；報文交換適用于線路帶寬比較高的情況，可靠靈活，但延遲大；分組交換縮短了延遲，也能滿足一般

15、的實時信息傳送。在高帶寬的通信中更為經(jīng)濟、合理、可靠。是目前公認較（最）好的一種交換技術(shù)。交換技術(shù)之交叉點交換機 交叉點交換機又稱縱橫制交換機； 開銷大，難以工程化 例如： A. n x n 個交換機需要n2個交叉點。 B.如果是全雙工的電路，則也需要n（n-1）/2個交叉點 C. 如果n=1000，交叉點總數(shù)就為499500.01234567 0 1 2 3 4 5 6 7 輸出輸入交換技術(shù)之空間分隔交換機 縱橫制交換機互連的交換機； 開銷少，容易工程化 N=16，n=4，k=2 （N/n）x （N/n）（N/n）x （N/n）n x kk x nn x kn x kn x kk x nk

16、x nk x nk個縱橫條n N/n縱橫條 N/n縱橫條N個輸入線N個輸出線交換技術(shù)之交叉點交換機 交叉點數(shù)= 2kN + k（N/n）2 如果N=1000，n=50,k=10,交叉點總數(shù)僅為24000 存在阻塞現(xiàn)象，克服阻塞現(xiàn)象的k的數(shù)量為 k=2n-1 交換技術(shù)之時分交換機 時分交換機又稱時隙交換機； 計數(shù)器8A55AA00EB6836FFFF 36 68 EB 00 AA 55 8A1250367476543210T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0 t7 t6 t5 t4 t3 t2 t1 t055 AA 88 8A 00 36 FF EB n條輸入線 時隙交換器 輸入幀 輸

17、出幀 n條輸出線主叫 被叫N個RAM緩沖 上行下行主叫與被叫地址映像表交換技術(shù)之時分交換機 交換矩陣的上行與下行交換原則：始終是上行交換到下行 主叫與被叫的表示可以換位 在RAM里的時隙信息存儲可以換位 2.5 物理層協(xié)議n物理層的定義 ISO/OSI 關于物理層的定義：物理層提供機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性，目的是啟動、維護和關閉數(shù)據(jù)鏈路實體之間進行比特傳輸?shù)奈锢磉B接。這種連接可能通過中繼系統(tǒng)，在中繼系統(tǒng)內(nèi)的傳輸也是在物理層的。n物理層的功能 在兩個網(wǎng)絡設備之間提供透明的比特流傳輸。n研究內(nèi)容 物理連接的啟動和關閉，正常數(shù)據(jù)的傳輸，以及維護管理。物理層的四個重要特性 機械特性 (mec

18、hanical characteristics) 電氣特性 (electrical characteristics) 功能特性 (functional characteristics) 規(guī)程特性 (procedural characteristics) 物理層的特性（1）n機械特性n主要定義物理連接的邊界點，即接插裝置。規(guī)定物理連接時所采用的規(guī)格、引腳的數(shù)量和排列情況。n常用的標準接口nISO 2110，25芯連接器，EIA RS-232-C，EIA RS-366-AnISO 2593，34芯連接器，V.35寬帶MODEMnISO 4902，37芯和9芯連接器，EIA RS-449nISO 4903，15芯連接器，X.20、X.21、X.22 物理層的特性（2）n電氣特性規(guī)定傳輸二進制位時，線路上信號的電壓高低、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制。早期的標準是在邊界點定義