计算机网络 CH2 网络通信基础.ppt

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1、计算机网络第2章网络通信基础1第2章网络通信基础2.1网络通信模型2.2传输介质2.2.1有线介质2.2.2无线介质2.3网络拓扑结构2.4多路复用2.4.1频分复用2.4.2时分复用2.4.3波分复用2.4.4码分复用2第2章物理层（续）2.5数据交换2.5.1电路交换2.5.2报文交换2.5.3分组交换32.1数据通信的基础知识2.1.1网络通信系统的模型传输系统输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号输入汉字显示汉字数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机4几个术语数据(da

2、ta)——运送消息的实体。信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。“模拟的”(analogous)——代表消息的参数的取值是连续的。“数字的”(digital)——代表消息的参数的取值是离散的。码元(code)——在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。5数据的传输方式单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。6并行传输与串行传输并行传输数据的每一位各占

3、一条信号线，所有的位并行传输。串行传输数据信号的若干位按位顺序串行排列成数据流，在一条信道上传输。72.1.2数据编码数字数据编码为数字信号数字数据编码为模拟信号模拟数据编码为模拟信号模拟数据编码为数字信号81)数字数据编码为数字信号1不归零NRZ2归零RZ3不归零反相编码NRZI4曼彻斯特5差分曼彻斯特9不归零编码(Non-ReturntoZero,NRZ)将数值1映射为高信号，数值0映射为低信号。优点实现起来简单而且费用低。缺点1)连续“0”和连续“1”问题2)发送方和接收方的时钟不能精确同步比特0010111101000010NRZ10不归零反相编码(Non-ReturntoZ

4、eroinverted，NRZI)信号电平的一次反转代表比特1，没有电平变化的信号代表比特0。NRZI优于NRZ编码:由于每次遇到比特1都发生电平跳变,这能提供一种同步机制。数据流中的1都使接收方能根据信号的实际到达来对本身时钟进行再同步。一连串0仍会造成麻烦，但由于连续0出现不频繁，问题就小了许多。比特0010111101000010NRZI11归零（ReturntoZero，RZ）二进制“0”用低电平代表二进制“1”电平由高变低优缺点和NRZI基本相同12曼彻斯特编码（Manchestercoding）曼彻斯特编码在每个比特间隔的中间引入跳变同时用于同步和比特表示。一个由低电平到

5、高电平的跳变代表比特0，而高电平到低电平的跳变代表比特1，反之亦可。通过这种跳变的双重作用，达到了同步的效果。比特0010111101000010时钟Manchester13差分曼彻斯特编码根据比特间隔的开始位置是否有跳变来表示不同的比特。开始位置有跳变代表“0”，无跳变代表“1”，反之亦可。比特0010111101000010时钟差分Manchester14NZR,NZRI,Manchester15NRZ、RZ、曼彻斯特、差分曼彻斯特16曼彻斯特编码的效率Manchester编码可以保证在每个比特的正中间出现一个跳变，这对接收端提取比特同步信号是非常有利的．但从曼彻斯特编码的波形图

6、不难看出其缺点，这就是它所占的带宽比原始的基带信号增加了一倍，需要更高频的电路设备，实际上是通过传输每位数中间的跳边方向来表示传输数据的值．即它使链路上的信号跳变频率加倍，在相同条件下，NRZ和NRZI传输的比特是曼彻斯特编码的2倍，曼彻斯特编码的编码效率仅为50%。曼彻斯特编码和差分曼彻斯特将数据和时钟都包含在编码中，所以二者都称为自同步编码。17MB/NB4B/5B编码每4比特数据采用5比特的编码传给接收方。5比特代码是由以下方式选定的:每个代码不会多于1个的前导0并且末端也不会多于两个0。得到的5比特代码使用NRZI编码传输，4B/5B编码的效率为80%184B/5B编码4比特

7、数据5比特编码00001111000010100100101010000111010101000101001010101101100111001110111110001001010011001110101011010111011111001101011011101111101110011111110119202）数字数据编码为模拟信号(最基本的调制方法)基带信号包含有低频成分，甚至直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题，就必