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1、《現(xiàn)代電信網(wǎng)》----唐純貞第1章傳輸技術(shù)基礎(chǔ)1.1傳輸?shù)幕靖拍?.2數(shù)字傳輸?shù)闹饕阅苤笜?biāo)1.3PCM脈沖編碼調(diào)制1.430/32PCM的幀結(jié)構(gòu)1.5準(zhǔn)同步數(shù)字系列(PDH)1.1傳輸?shù)幕靖拍?.傳輸線路2.模擬傳輸與數(shù)字傳輸3.基帶傳輸與頻帶傳輸數(shù)據(jù)通訊基礎(chǔ)一、基本概念1.信號分類基帶(baseband)信號將數(shù)字1或0直接用不同信號表示,送到線路傳輸。寬帶(broadband)信號將基帶信號進(jìn)行調(diào)制后形成的多路復(fù)用模擬信號。2.信道分類:信號傳輸方向和時(shí)間的關(guān)系,可分:單工:單向通信。半雙工:雙向交替通信。全雙工:雙向同時(shí)通信。4.同步(synchronous)通信
2、和異步(asynchronous)通信在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,“同步”的意思很廣泛,它沒有一個(gè)簡單的定義。在很多地方都用到“同步”的概念。例如在協(xié)議的定義中,協(xié)議的三個(gè)要素之一就是“同步”。在網(wǎng)絡(luò)通信編程中常提到的“同步”,則主要指某函數(shù)的執(zhí)行方式,即函數(shù)調(diào)用者需等待函數(shù)執(zhí)行完成后才能進(jìn)到下一步。數(shù)據(jù)通信中的同步通信與異步通信的目的:都是為了收發(fā)同步,不出現(xiàn)差錯(cuò);但實(shí)現(xiàn)方式有很大區(qū)別。1)同步通信指通信雙方必須先建立同步,即雙方時(shí)鐘要調(diào)整到同一頻率,收發(fā)雙方不停地發(fā)送和接收連續(xù)的同步比特流。有兩種不同的同步方式。一是使用全網(wǎng)同步,用一個(gè)非常精確的主時(shí)鐘對全網(wǎng)所有結(jié)點(diǎn)上的時(shí)鐘進(jìn)行同步。
3、另一種是使用準(zhǔn)同步,各結(jié)點(diǎn)時(shí)鐘之間允許有微小誤差,然后采用其他措施實(shí)現(xiàn)同步傳輸。同步通信中也有幀同步的概念(如PCM中幀同步),其實(shí)現(xiàn)方式與異步通信中幀同步的概念不同。兩種通信方式的共同之處在于:使接受方能正確接受發(fā)送方發(fā)出的數(shù)據(jù)(以字符或幀為單位進(jìn)行處理)。2)比特同步、幀同步、字符同步數(shù)據(jù)通信中最基本同步方式是“比特同步(位同步)”。比特是數(shù)據(jù)傳輸最小單位。比特同步是指接收端時(shí)鐘已經(jīng)調(diào)整到和發(fā)送端時(shí)鐘完全一樣,接收端收到比特流后,就能夠在每一個(gè)比特的中間位置進(jìn)行判決(如下圖)。比特同步的目的是為了將發(fā)送端發(fā)送的每一個(gè)比特都正確地接收下來。這就要求接受方在正確時(shí)刻對收到的電
4、平根據(jù)事先已約定好的規(guī)則進(jìn)行判決。但僅有比特同步還不夠。因?yàn)閿?shù)據(jù)要以幀為單位進(jìn)行發(fā)送。若某個(gè)幀有差錯(cuò),以后就重傳這個(gè)出錯(cuò)的幀。因此一個(gè)幀應(yīng)當(dāng)有明確的界限,也就是說要有幀定界符。接收端在收到比特流后,必須能夠正確地找出幀定界符,以便知道哪些比特構(gòu)成一個(gè)幀。接收端找到幀定界符并確定幀準(zhǔn)確位置,就完成了“幀同步”(framesynchronization)。字符同步:在以字符為單位的異步通信中,由于每一個(gè)字符只有8個(gè)比特,因此只要收發(fā)雙方的時(shí)鐘頻率相差不太大,在開始位的觸發(fā)下,這8個(gè)比特的比特同步很容易做到,因此不需要采取其他措施來實(shí)現(xiàn)比特同步。3)異步通信異步通信是一種很常用的通
5、信方式。異步通信在發(fā)送字符時(shí),所發(fā)送的字符之間的時(shí)間間隔可以是任意的。當(dāng)然接收端必須時(shí)刻做好接收的準(zhǔn)備。發(fā)送端可以在任意時(shí)刻開始發(fā)送字符,因此必須在每一個(gè)字符的開始和結(jié)束的地方加上標(biāo)志,即加上開始位和停止位,以便使接收端能夠正確地將每一個(gè)字符接收下來。異步通信的好處是通信設(shè)備簡單、便宜,但傳輸效率較低(因?yàn)殚_始位和停止位的開銷所占比例較大)。異步通信也可以幀作為發(fā)送單位。接收端隨時(shí)準(zhǔn)備接收幀。這時(shí)幀首部必須設(shè)有一些特殊的比特組合,使得接收端能夠找出一幀的開始,稱為幀定界。幀定界還包含確定幀的結(jié)束位置。有兩種方法:在幀的尾部設(shè)有某種特殊的比特組合來標(biāo)志幀的結(jié)束,或者在幀首部中設(shè)
6、有幀長度的字段。注意:在異步發(fā)送幀時(shí),并不是說發(fā)送端對幀中的每一個(gè)字符都必須加上開始位和停止位后再發(fā)送出去,而是說發(fā)送端可以在任意時(shí)間發(fā)送一個(gè)幀,而幀與幀之間的時(shí)間間隔也可以是任意的。一幀中的所有比特是連續(xù)發(fā)送的。發(fā)送端不需要在發(fā)送一幀之前和接收端進(jìn)行協(xié)調(diào)(即不需要先進(jìn)行比特同步)。異步通信示例:要點(diǎn):字符或幀發(fā)送時(shí)間任意,時(shí)間間隔任意。傳輸線路傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)并不是物理層。但和傳輸介質(zhì)密切相關(guān)。傳輸介質(zhì)在物理層的下面。由于物理層是體系結(jié)構(gòu)的第一層,因此有時(shí)稱傳輸介質(zhì)為0層。在傳輸介質(zhì)中傳輸?shù)氖切盘?,傳輸介質(zhì)并不知道所傳輸?shù)男盘柎硎裁匆馑肌5锢韺佑捎谝?guī)定了電氣特性,因此能
7、夠識別所傳送的比特流。一、有線傳輸介質(zhì)1、雙絞線屏蔽雙絞線STP(ShilededTwistedPair)非屏蔽雙絞線UTP(UnshilededTwistedPair)3類:規(guī)定為16MHz(頻率帶寬)4類:規(guī)定為20MHz5類/5E類:規(guī)定為100MHz6類:規(guī)定為250MHz7類:規(guī)定為600MHz外層非屏蔽雙絞線外層屏蔽層屏蔽雙絞線雙絞線應(yīng)用:IEEE雙絞線組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn):10BASE-T:采用三類非屏蔽雙絞線UTP容量10Mbps衰減限制距離100米,采用曼徹斯特編碼。100BASE-T:采用五類非