《數(shù)據通信技術》PPT課件.ppt

《《數(shù)據通信技術》PPT課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《數(shù)據通信技術》PPT課件.ppt（37頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

2.3.1并/串行通信,并行通信定義數(shù)據中多個數(shù)據位，以成組方式在兩條以上的并行信道上同時傳輸。,2.3數(shù)據通信方式,發(fā)送端10011101,接收端10011101,,,,,,,,,并行通信信道,發(fā)送端10011101,接收端10011101,,適用情況通信距離較近的情況優(yōu)點字符同步、速度快缺點需要傳輸信道多、設備復雜、成本高,2.串行通信定義數(shù)據流以串行方式在一條信道上傳輸。,適用情況通信距離較遠的情況優(yōu)點該方法實現(xiàn)簡單，采用較多缺點為解決收、發(fā)方碼組或字符同步，需要外加同步措施；速度慢。,2.3.2異步傳輸和同步傳輸,同步技術在串行通信過程中，為保證發(fā)送端發(fā)送的信息能夠被接收端正確無誤地接收,要求接收端和發(fā)送端動作的起始時間和頻率保持一致的技術。需解決：數(shù)據從什么時候開始，什么時候結束同步脈沖頻率,1.異步傳輸定義以字符為單位傳輸數(shù)據，數(shù)據低位在前，高位在后。每個字符前加1個起始位，表示一個字符開始；后加1到2個停止位，表示一個字符結束。特點：每兩個字符之間的間隔時間不固定；優(yōu)點頻率的漂移不會積累；實現(xiàn)簡單。缺點傳輸效率低,,2.同步傳輸定義以數(shù)據塊為單位傳輸數(shù)據。在數(shù)據塊的開頭一般加1到2個字節(jié)的SYN(同步字符)。而后以固定的時鐘節(jié)拍來發(fā)送數(shù)據信號。優(yōu)點效率高。缺點頻率的漂移會積累；實現(xiàn)復雜。,,2.3.3單/雙工通信,1.單工通信定義數(shù)據單向傳輸適用無線電廣播、有線電廣播、電視,,2.半雙工通信定義信息流可以在兩個方向上傳輸，但同一時刻只限于在一個方向傳輸。適用對講機優(yōu)點節(jié)省傳輸線路缺點效率低,信息,傳輸信道,發(fā)送設備,,接收設備,,,,,接收設備,,發(fā)送設備,,,,,,,,,,,,,,3.全雙工通信定義數(shù)據能同時沿信道的兩個方向傳輸，即通信的一方在發(fā)送信息的同時也能接收信息，其收、發(fā)信道分開設置。適用計算機網絡中數(shù)據通信特點效率高但結構復雜、成本高,,信息,,傳輸信道,發(fā)送設備,,A,接收設備,,A,接收設備,,B,發(fā)送設備,B,傳輸信道,,,,,,,,,1.基帶傳輸在信道上直接用基帶信號（方波）傳送數(shù)據。2.頻帶傳輸將數(shù)字信號調制成模擬信號后再發(fā)送和傳輸?shù)姆绞?。可以實現(xiàn)多路復用。3.寬帶傳輸將信道劃分成多個相互獨立的子信道，分別用這些子信道來傳輸多路信號。多用于廣域網接入，如ADSL。,2.3.4基帶/頻帶/寬帶傳輸,同軸電纜(粗、細),金屬導體,光纖,無線,無線電、微波、紅外線,2.4傳輸介質,雙絞線,,2.4.1雙絞線（TwistPair，TP）,--螺旋絞合的雙導線--每根4對--典型連接距離100m（LAN）--RJ45插座、插頭--優(yōu)缺點：成本低安裝容易（綜合布線系統(tǒng)）抗干擾性一般,內導體芯線,絕緣,內屏蔽,外屏蔽,外套,非屏蔽雙絞線(UTP),以銅網或鋁箔屏蔽以減少干擾和串音，應用較少,無任何屏蔽層，應用廣泛,2.4傳輸介質,雙絞線的分類,屏蔽雙絞線(STP),4類雙絞線最高傳輸速率為16Mb/s，可用于語音傳輸和數(shù)據傳輸。,雙絞線分類,3類雙絞線最高傳輸速率為10Mb/s，用于語音和數(shù)據傳輸。,5類雙絞線最高傳輸速率達到100Mb/s。,超5類雙絞線最高傳輸速率達到1000Mb/s。,6類雙絞線用于千兆以太網。,雙絞線的連接標準,ANSI/EIA/TIA568《商業(yè)大樓電信布線標準》規(guī)定了兩種雙絞線的線序。,EIA-568A綠白綠橙白藍藍白橙棕白棕,EIA-568B橙白橙綠白藍藍白綠棕白棕,,應用：交叉線：同種接口交換機-交換機、PC-PC、HUB-HUB(標準端口)直連線：異種接口PC/路由器-交換機/HUB、HUB-HUB(級連端口),交叉線和直連線,交叉線,直連線,2.4.2同軸電纜,組成,分類,細纜,粗纜,,2.4.3光纖,傳輸原理——光的全反射,光從折射率高的介質（纖芯）射到折射率低的介質（玻璃包層）時會產生折射。當入射角≥臨界值時產生全反射，不泄漏。,光從折射率高的介質（纖芯）射到折射率低的介質（玻璃包層）時，當入射角≥臨界值時產生全反射，不泄漏。,,,,,,,,,,折射角,入射角,,,,,,,,,包層（低折射率的媒體）,纖芯（高折射率的媒體）,,,包層,,纖芯,,,有光脈沖-1，無光脈沖-0,,2.4.3光纖,傳輸原理——光的全反射,,光纖的分類,多模光纖,單模光纖,可以讓多條光波以不同的入射角（但必須大于臨界值）進入同一條纖芯進行傳輸，將這類光纖稱為多模光纖。,當光纖的直徑減小到只允許一個波長的光波傳輸時，這時的光纖就如同一根波導體，沒有反射，而是沿直線傳輸，這種光纖稱為單模光纖。,多模光纖與單模光纖,,,,,,多模光纖,,,,,由光發(fā)送機產生光束，將表示數(shù)字代碼的電信號轉變成光信號，在光纖中傳播；接受端由光接收機接收光纖上傳來的光信號，并將其還原成為電信號。光纖收發(fā)器集成了光發(fā)送機和光接收機的功能：既負責光的發(fā)送也負責光的接收。,光傳輸系統(tǒng),光纖的優(yōu)缺點,傳輸帶寬高：僅受光電轉換器件的限制（＞100Gb/s）傳輸損耗小，適合長距離傳輸抗干擾性能極好、誤碼率低，保密性好輕便價格較高需要光電轉換,2.4.4無線傳輸介質,主要類型,應用領域,無線電微波紅外線,適用于長距離或不便布線的場合,缺點：易受干擾，為障礙物所阻隔,地面微波通過地面站之間接力傳送接力站之間距離：50-100km速率：每信道45Mb/s,地球同步衛(wèi)星與地面站相對固定位置用3顆衛(wèi)星可覆蓋全球傳輸延遲時間長（≈270ms）廣播式傳輸,什么是信道復用？當信道的傳輸能力遠大于每個信源的平均傳輸需求時，把公共信道劃分成多個子信道，每個子信道傳輸一路數(shù)據，這種技術稱為信道多路復用。,2.5信道復用技術,,,,,,,,,,,,,,,,,定義當物理信道的可用帶寬遠超過單個信號所需帶寬的情況下，將信道的總帶寬劃分成若干個與單個信號帶寬相同(或略寬)的子頻帶，將各信號的頻譜移到不同頻段上，頻譜不重疊，達到共用一個信道的目的。例：,2.5.1頻分多路復用FDM,,,,,,,,CH2,CH1,CH3,原帶寬,,,,,,,,,,,,,,CH1,CH2,CH3,移頻后帶寬,,,,,,,CH1,,CH2,,CH3,,,,,帶寬復用信號,f,,,,,,,復用器,,原理整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路信號占用一個波長范圍來進行傳輸。,2.5.2波分多路復用—光的頻分復用,,,,,,,,F2,F1,F3,光譜,,,,F1,,F2,,F3,,,,,共享光纖的光譜,?,,,,,,,,,光纖2,光纖3,光纖1,共享光纖,?,?,?,棱柱/衍射光柵,,,,,,,,,,2.5.3時分多路復用TDM,,定義如果物理信道可支持的位傳輸速率超過單個原始信號要求的數(shù)據傳輸速率，可將信道傳輸時間劃分成工作周期T（時間片），再將每個周期劃分成若干時隙，輪流分配給n個信源來使用公共線路，就可以在一條物理信道上傳輸多個數(shù)字信號。,1.同步時分復用,,5,1,2,3,4,5,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,1,2,3,4,5,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在收發(fā)雙方各加了一對快速旋轉的電子開關SA1和SA２（兩個開關實際上是一組分路門），SA1、SA2旋轉頻率相同，初始位置相互對應，稱之為同步動作。,,,5,1,2,3,4,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,1,2,3,4,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,1,2,3,4,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,注意：時分復用能正常進行的關鍵是收發(fā)雙方同步工作，否則通信將無法進行。,1.同步時分多路復用（STDM）,把時間分割成小的時間片，每個時間片分為若干個時隙，每路數(shù)據占用一個時隙進行傳輸。,,,,,,,,,,A,B,C,D,,,a,b,d,b,c,a,t,t,t,t,t,,,,,,,,,,,,,,,4個時分復用幀,#1,,,,,④,③,②,①,,,,a,c,,,,,,,c,d,時分復用,#2,#3,#4,,,,,用戶,,,,,,,,,1,2,3,4,,,b,,a,b,,c,,2.異步時分多路復用（ATDM）,在異步時分復用中，時隙序號與信道號之間不再存在固定的對應關系。各信道發(fā)出的數(shù)據都需要附帶雙方地址，由通信線路兩端的多路復用設備來識別地址。,