计算机通信数据传输技术课件.ppt
单工、全双工和半双工传输频带传输和基带传输异步传输和同步传输,数据传输方式,异步传输和同步传输,1.同步,两点通信,帧同步,位同步,准同步,主从同步,异步传输和同步传输,2.异步传输,数字传输（按同时传输的位数）,并行通信,串行通信,异步传输规则（起-止式同步方式）,收发双方时钟独立，但传输速率必须一致,以字符为单位传输，字符之间的时间间隔不固定,传输速率一般为300、600、1200、2400、3600、9600、19200b/s,异步传输和同步传输,异步传输和同步传输,字符组成,1位起始位(0)5位数据位01位奇偶校验位12位停止位(1),11110011,11110011,0,1,11,异步传输和同步传输,优点,无需统一的时钟,控制简单,出错只重发该字符,缺点,传输效率低,56%80%,适用范围 终端误码率要求高或者数据传输速率低的线路中,异步传输和同步传输,3.同步传输,传输规则,以帧为单位传输,帧同步：使用特殊标志,位同步：多采用内同步,两种方式：,面向字符 面向位,异步传输和同步传输,面向字符,所传输的数据是由选定字符集中的字符所组成的。,异步传输和同步传输,如：ASCII字符序列传输 DLE STX开始，以DLE ETX结束。,缺点：,数据中也出现DLE STX或DLE ETX，则接收端就会错误判断帧边界。,如何解决？,完全依赖字符集,异步传输和同步传输,面向位,若数据中出现“01111110”位串，从而干扰帧的正常定界。,如何解决？,异步传输和同步传输,优点,对于大块的数据，有更高的传输效率,缺点,若数据出错，必须重发整个帧,适用范围 快速或较大规模的信息传输，如计算机网络,数据通信系统的性能指标,时延和时延带宽积信息传输速率和码元传输速率误码率和误比特率奈奎斯特准则与香农定理,时延和时延带宽积,一个数据块从链路或网络的一端传送到另一端所需要的时间。,定义,1.时延,组成,发送时间传播时延转发时延,数据块长度/信息传输速率,信道长度/电磁波在信道上的传输速率,排队时延+处理时延,时延和时延带宽积,总时延=发送时间+传播时延+转发时延,相关概念,往返时间，RTT,2.时延带宽积（比特长度）,定义,时延带宽积=传播时延带宽,（单位：比特）,描述,时延和时延带宽积,例题1：,要传送的报文共x(bit)，从源站到目的站共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s)，数据率为c(bit/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)，在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换小？,信息传输速率和码元传输速率,信息传输速率（比特率）,带宽,宽带,吞吐量,码元传输速率（波特率）,信息传输速率和码元传输速率的关系,信息传输速率,码元传输速率,码元状态数,误码率和误比特率,误码率（Pc）,Pc=传错的码元数/传输的码元数,误比特率（Pb）,Pb=传错的比特数/传输的比特数,Pb=10-6为正常,奈奎斯特准则与香农定理,奈奎斯特准则,香农定理,理想信道容量,有噪声信道容量,调制解调技术,调制：数字数据模拟化的方法,解调：已调信号还原为数字数据,载波正弦信号：,调制解调技术,幅移键控ASK特点：技术简单、抗干扰差、适合光缆使用,频移键控FSK特点：电路简单、抗干扰能力强,相移键控PSK特点：抗干扰能力强、实现较复杂,多级调制,调制解调技术,幅相键控（APK）,调制解调技术,编码解码技术,编码的好处：,有利于区分“0”和“1”携带时钟充分利用信道传输能力,编码解码技术,不归零制编码（NRZ）,单级性NRZ双级性NRZ,缺点：多个连续“0”和“1”难区分 有直流分量,编码解码技术,曼彻斯特编码,利用跳变表示“0”和“1”,优点：内同步方式 易判断“0”和“1”无直流分量,缺点：效率减少一半,若C=100MbpsB=？,B=200Mbaud,编码解码技术,差分曼彻斯特编码,优点：内同步方式 无直流分量,编码解码技术,mB/nB编码,把m比特数据块用n比特表示 mn,如：4B/5B编码,优点：选择至少两个“1”，无3个连续“0”，利于时钟提取 多余的可做控制码或空闲码,编码解码技术,mB/nB编码：,选取规则：,“0”和“1”等概率，连续“0”和“1”数目小,缺点：,效率低,额外开销,若C=100MbpsB=？,B=125Mbaud,编码解码技术,多进制编码：,特征用多种状态表示,若C=100MbpsB=？,B=50Mbaud,信道复用技术,在一个公共信道上建立两条或多条传输信道,复用过程：,复合、传输、分离,信道复用技术,频分多路复用（FDM）,原理：利用频谱搬移将多个较窄频带调制到不同频段。,为防止串扰，需保护频带,多用于传输模拟信号,信道复用技术,电话系统FDM 标准化,4kHz,60-108kHz,12个,5个,312-552kHz,812-2044kHz,8516-12388kHz,5个,3个,群,超群,主群,超主群,12路,60路,300路,900路,信道复用技术,时分多路复用（TDM）,若干时间长度的帧,每帧若干时隙,固定时隙分配 每个时隙一个用户,多用于传输数字信号,优点：无需保护频带，传输效率高 信道频带窄，容量大,缺点：双方时隙须严格同步,信道复用技术,统计时分多路复用（STDM）,提高信道利用率帧长不确定额外开销：地址信息STDM效率比TDM效率高1.5-4倍,信道复用技术,A1,B2,C3,C2,B4,B1,A3,D2,D4,时分多路复用器,A1,B1,D2,C2,B2,A3,t1,t2,t3,t4,A,B,C,D,第1帧,第1帧,第2帧,第2帧,信道复用技术,准同步数字系列（PDH）,信道复用技术,信道复用技术,同步数字系列(SDH),信道复用技术,信道复用技术,波分多路复用(WDM),信道复用技术,
