第3章物理层ppt课件.ppt

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1、第3章物理层1上节问题：问题1：模拟数据编码方式分哪几种？问题2：数字数据编码方式分哪几种？问题3：PCM技术分哪几步？每步应遵从什么样的规则？问题4：什么是调制解调？为什么要对数字数据进行调制解调？问题5：数字信道的信道容量与信道带宽是什么关系？问题6：模拟信道的信道容量与信道带宽是什么关系？23两种选择：信号与模拟数据占据相同的频谱模拟数据被编码到不同的频谱用modem对数字数据编码，产生模拟信号。MODEM(P84-86)用codec对模拟数据编码，产生一数字位流。PCM技术(P76-78)两种选择(P74

2、-76)两个电压级代表两个二进制编码产生具有特定性质的信号模拟信号数字信号模拟数据数字数据4信道速率的极限值奈奎斯特准则：在有限带宽、无噪声的信道上，（Nyquist）二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B=f，单位Hz）的关系为Rmax=2·f（b/s）。P81离散无噪声的数字信道信道容量=2Blog2M香农定理：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，（Shannon）数据传输速率Rmax与信道带宽B，信噪比S/N的关系为Rmax=B·log2（1+S/N）S/N为信噪比。P81+db实际

3、带噪声的模拟信道容量=Blog2(1+S/N)S/Ndb=10log10S/N5信号之间的差别。频率上的不同、信号出现时间上的不同或信号码型结构上的不同。实现多路复用的关键把多路信号汇合到一条信道上之后，在接收端必须能正确地分割出各种信号。分割信号的依据多路复用技术分类频分多路复用(FDM)以信道频带分割波分多路复用(WDM)以信道频带分割（光波）时分多路复用(同步TDM)以信道传输时间分割同步时分多路复用(SynchronousTDM，STDM)统计时分多路复用TDM(asynchronousTDM，异步TD

4、M或智能TDM)6交换(exchanging/Switching)端局长途局交换局长途局端局广域网的数据交换：线路交换(circuitswitching)存储转发交换(storeandforwardswitching)报文交换(messageswitching)分组交换(packetswitching,or包交换)PDN数据报方式(datagram,DG)虚电路方式(virtualcircuit,VC)3.7广域网中的数据交换技术73.7.1线路交换方式线路交换是面向连接的服务发送方和接收方设备之间将建立一条专

5、用的物理线路，并在通话期间保持不变通信传输过程要经过建立连接、数据传输与释放连接的三个阶段实时性好,适用于交互式会话类通信稳定的数据传输速率不存在信道访问延迟无存储/差错能力，不能平滑交通量不能充分发挥传输媒体的潜力传输媒体的价格昂贵长距离连接的建立过程长优点缺点8线路交换过程示意图请演示动画93.7.2存储转发交换方式存储转发交换方式与线路交换方式的主要区别发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文或报文分组）进入通信子网；通信子网中的结点是通信控制处理机，它负责完成

6、数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。典型实例：电子邮件存储转发延迟：中间节点存储并转发报文或分组而产生的延迟存储－转发延迟排队延迟缓冲区=队列TransmissionlinkofRbps10存储转发方式的优点由于通信子网中的通信控制处理机可以存储分组，多个分组可以共享通信信道，线路利用率高；通信子网中通信控制处理机具有路选功能，可以动态选择报文分组通过通信子网的最佳路径；可以平滑通信量，提高系统效率；分组在通过通信子网中的每个通信控制处理机时，均要进行差错检查与纠错处理，因此可以减少传输错误，提高系统

7、可靠性；通过通信控制处理机可以对不同通信速率的线路进行转换，也可以对不同的数据代码格式进行变换。11报文与报文分组存储转发交换方式又分：报文（message）交换报文分组（packet）交换报文：发送数据+始发地和目的地的地址+控制信息报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，将一个长报文分成多个报文分组发送。报文和报文分组12MMMP1P1P1P2P3P4P2P3P4P2P3P4传播延迟排队延迟线路交换报文交换分组交换13分组交换的优点分组长度较短，在传输出错时，检错容易并且重发花费的时间较少；限定分组最大数据长度

8、，有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率；公用数据网(PDN)采用的是分组交换技术。线路交换预先静态地保留所要带宽，而分组交换却是根据需要，动态地获得和释放带宽线路交换是完全透明的收费方法不同与线路交换的区别主要在于包交换技术限制了数据包最大尺寸与报文交换的区别传输延迟短出现传输错误时的处理不同请演示动画143.7.3数