数据传输信道.
数据传输方式
.
8
位同步要求在传送数据流的过程中,发收双方对 每一位数据信息都要准确地保持同步,可以在发 送端与接收端间设置专门的时钟线,这称做外同 步,比如I2C总线采用的就是外同步。
还可以在数据传输中嵌入同步时钟,在接收端从
接收信号中提取位同步信号,其方法是从在接收
信号码元“1” 和“0” 的极性变化中获取同步信息,
.
6
2.2.3 同步与异步通信
在串行通信中,数据是一位一位依次传输的,由 于发送方和接收方步调的不一致很容易导致“漂 移”现象看,从而使数据传输出现差错。为了避 免信号传输中的差错,就要求实现发送与接收之 间的同步,同步就是接收端按发送端所发送的每 个码元的重复频率以及起止时间来接收数据,在 通信中接收端校准自己的时间和重复频率,以便 和发送端取得一致。信息传输的同步方式分为两 种,异步传输和同步传输是两种常见的同步方式。
2.2 数据传输方式
2.2.1 通信方式 2.2.2 串行与并行通信 2.2.3 同步与异步传输 2.2.4 多路共传
.
1
2.2.1 通信方式
数据传输中,按照信号传送方向与时间的 关系,通信方式分为单向通信、双向交替 通信和双向同时通信,也就是常说的单工、 半双工和全双工通信。
单工是指信息始终只能按照一个方向传送, 而不进行与此方向相反的传送,在单工通信 方式中信道是单向信道,发送端和接收端 是固定的。无线电广播、电视是单工通信 的实例。
如曼彻斯特编码,这种信号传输方式也做内同步。
对于所传送的字符代码是连续“1” 或“0”,不出
现代码极性变化时,就影响从接收信息中提取同
步信号,为克服这一缺点,在同步方式中采用奇
校验方法,以保Leabharlann 在每个字符中至少出现一个代码转换点。
5G(NR)网络中逻辑信道、传输信道和物理信道及映射
在5G(NR)网络中媒体接入控制层MAC)是为无线链路控制(RLC)层提供服务的逻辑信道。
逻辑信道根据它所携带信息类型定义一般被分为:控制信道(用于传输控制和配置信息)和传输信道(用于用户数据的传输)。
1.5G(NR)网络中的逻辑信道o BCCH(广播控制信道):用于传送系统信息从网络到小区覆盖用户端的传输。
在接入网络前,用户需获取系统信息来获取系统配置。
BCCH信道用于5G(NR) 的独立(SA)组网方式,对于非独立组网(NSA),系统信息由LTE小区提供,没有BCCH。
o PCCH(寻呼控制信道):这是用来寻呼终端的信道,其所属小区网络侧并不知道。
因此,寻呼消息在多个小区中发送。
与BCCH PCCH相同用于独立(SA)组网,对于非独立组网(NSA) ,寻呼消息由LTE小区提供,没有PCCH.。
o CCCH(公共控制信道):它是用来传输对UE接入进行控制信息的信道;o DCCH(专用控制信道):它用于对UE进行专门控制信息传送/ 接收的信道。
这个信道用于(UE单独)专用配置的信道,如不同的层参数设置不同。
o DTCH(专用传输信道):它用于将用户数据传送/接收到用户终端。
这是传输所有(用户)单独上行和下行用户数据的逻辑信道。
2.5G(NR)网络中的传输信道传输信道是通过无线接口传输信息的方式和特点。
在物理层,MAC层均以传输信道的形式进行服务。
传输信道上的数据被编排成传输块。
o BCH(广播信道):它用于传输BCCH系统信息,也就是主信息块(MIB)。
根据规范它有一个固定的传输格式;o PCH(寻呼信道):用于从PCCH逻辑信道下发寻呼信息。
PCH支持不连续接收(DRX),允许设备在预定的时间瞬间唤醒接收PCH消息以节省电池电量。
o DL-SCH(下行共享信道):这是5G(NR)传输下行数据的主要传输信道。
它支持动态速率自适应和信道调度、HARQ和空间复用等关键特性。
DL-SCH还用于传输某些部分没有映射到BCH的BCCH系统信息。
信道传输能力的指标
信道传输能力的指标信道传输能力是指在单位时间内通过信道传输的数据量。
它是衡量信道传输性能的重要指标之一,对于评估通信系统的性能具有重要意义。
本文将从不同角度介绍信道传输能力的指标,并探讨其相关概念和应用。
我们来介绍一些常见的衡量信道传输能力的指标。
第一个指标是数据传输速率,即单位时间内传输的数据位数。
常见的单位有bps (比特每秒)、Kbps(千比特每秒)、Mbps(兆比特每秒)等。
数据传输速率直接影响着信道的传输能力,通常情况下,数据传输速率越高,信道传输能力越大。
除了数据传输速率,信道的带宽也是衡量传输能力的重要指标之一。
带宽是指信道能够传输的频率范围,通常以Hz为单位。
带宽越大,信道传输能力越高,能够传输更多的数据。
带宽与数据传输速率之间存在着一定的关系,可以通过调制技术和编码方式来提高信道的传输效率,从而提高数据传输速率。
除了数据传输速率和带宽,误码率也是衡量信道传输能力的重要指标之一。
误码率是指在信道传输过程中出现错误的比例。
误码率越低,信道传输能力越强,能够更可靠地传输数据。
为了降低误码率,通信系统通常会采用差错控制编码和纠错编码等技术,以提高信道传输的可靠性。
另外一个重要的指标是信噪比(SNR),它是信号与噪声功率之比。
信噪比越高,表示信号在传输过程中受到的噪声干扰越小,信道传输能力越强。
在实际通信系统中,为了提高信噪比,通常会采用调制技术、功率控制和多天线等技术手段。
时延也是衡量信道传输能力的重要指标之一。
时延包括传输时延、传播时延、处理时延和排队时延等。
传输时延是指数据从发送端到接收端所需的时间;传播时延是指信号在信道中传播所需的时间;处理时延是指数据在通信设备中处理所需的时间;排队时延是指数据在队列中等待处理所需的时间。
时延越小,信道传输能力越高,能够更快速地传输数据。
信道传输能力的指标包括数据传输速率、带宽、误码率、信噪比和时延等。
这些指标反映了信道传输的性能和可靠性,对于设计和评估通信系统具有重要意义。
信道、信道容量、数据传输速率
信道、信道容量、数据传输速率简介:信道、信道容量、数据传输速率(比特率)、电脑装置带宽列表一、信道的概念信道,是信号在通信系统中传输的通道,是信号从发射端传输到接收端所经过的传输媒质,这是狭义信道的定义。
广义信道的定义除了包括传输媒质,还包括信号传输的相关设备。
信道容量是在通信信道上可靠地传输信息时能够达到的最大速率。
根据有噪信道编码定理,给定信道的信道容量是其以任意小的差错概率传输信息的极限速率。
信道容量的单位为比特每秒、奈特每秒等等。
香农在第二次世界大战期间发展出信息论,并给出了信道容量的定义和计算信道容量的数学模型。
他指出,信道容量是信道的输入与输出的互信息量的最大值,这一最大取值由输入信号的概率分布决定。
二、信道的分类(一)狭义信道的分类狭义信道,按照传输媒质来划分,可以分为有线信道、无线信道和存储信道三类。
1. 有线信道有线信道以导线为传输媒质,信号沿导线进行传输,信号的能量集中在导线附近,因此传输效率高,但是部署不够灵活。
这一类信道使用的传输媒质包括用电线传输电信号的架空明线、电话线、双绞线、对称电缆和同轴电缆等等,还有传输经过调制的光脉冲信号的光导纤维。
2. 无线信道无线信道主要有以辐射无线电波为传输方式的无线电信道和在水下传播声波的水声信道等。
无线电信号由发射机的天线辐射到整个自由空间上进行传播。
不同频段的无线电波有不同的传播方式,主要有:地波传输:地球和电离层构成波导,中长波、长波和甚长波可以在这天然波导内沿着地面传播并绕过地面的障碍物。
长波可以应用于海事通信,中波调幅广播也利用了地波传输。
天波传输:短波、超短波可以通过电离层形成的反射信道和对流层形成的散射信道进行传播。
短波电台就利用了天波传输方式。
天波传输的距离最大可以达到400千米左右。
电离层和对流层的反射与散射,形成了从发射机到接收机的多条随时间变化的传播路径,电波信号经过这些路径在接收端形成相长或相消的叠加,使得接收信号的幅度和相位呈随机变化,这就是多径信道的衰落,这种信道被称作衰落信道。
信道、信道容量、数据传输速率
简介:信道、信道容量、数据传输速率(比特率)、电脑装置带宽列表一、信道的概念信道,是信号在通信系统中传输的通道,是信号从发射端传输到接收端所经过的传输媒质,这是狭义信道的定义。
广义信道的定义除了包括传输媒质,还包括信号传输的相关设备。
信道容量是在通信信道上可靠地传输信息时能够达到的最大速率。
根据有噪信道编码定理,给定信道的信道容量是其以任意小的差错概率传输信息的极限速率。
信道容量的单位为比特每秒、奈特每秒等等。
香农在第二次世界大战期间发展出信息论,并给出了信道容量的定义和计算信道容量的数学模型。
他指出,信道容量是信道的输入与输出的互信息量的最大值,这一最大取值由输入信号的概率分布决定。
二、信道的分类(一)狭义信道的分类狭义信道,按照传输媒质来划分,可以分为有线信道、无线信道和存储信道三类。
1. 有线信道有线信道以导线为传输媒质,信号沿导线进行传输,信号的能量集中在导线附近,因此传输效率高,但是部署不够灵活。
这一类信道使用的传输媒质包括用电线传输电信号的架空明线、电话线、双绞线、对称电缆和同轴电缆等等,还有传输经过调制的光脉冲信号的光导纤维。
2. 无线信道无线信道主要有以辐射无线电波为传输方式的无线电信道和在水下传播声波的水声信道等。
无线电信号由发射机的天线辐射到整个自由空间上进行传播。
不同频段的无线电波有不同的传播方式,主要有:地波传输:地球和电离层构成波导,中长波、长波和甚长波可以在这天然波导内沿着地面传播并绕过地面的障碍物。
长波可以应用于海事通信,中波调幅广播也利用了地波传输。
天波传输:短波、超短波可以通过电离层形成的反射信道和对流层形成的散射信道进行传播。
短波电台就利用了天波传输方式。
天波传输的距离最大可以达到400千米左右。
电离层和对流层的反射与散射,形成了从发射机到接收机的多条随时间变化的传播路径,电波信号经过这些路径在接收端形成相长或相消的叠加,使得接收信号的幅度和相位呈随机变化,这就是多径信道的衰落,这种信道被称作衰落信道。
移动通信信道1
移动通信信道1移动通信信道1移动通信信道是指在移动通信系统中,用于传输数据和信号的特定物理介质。
移动通信信道承载着方式信号的传输和通话过程中的数据传送。
通常,移动通信信道可以分为下行信道和上行信道。
下行信道下行信道是指从基站(基站可以理解为移动通信系统中的信号发射和接收设备)向方式发送信号和数据的信道。
下行信道用于实现方式接收呼叫、短信、数据等服务。
它是从基站到方式的单向通信信道。
下行信道一般有以下几种类型:1. 广播信道(Broadcast Channel):用于向所有方式广播公告、系统信息等。
2. 公告信道(Paging Channel):用于向特定方式发送来电通知、短信等。
3. 共享信道(Shared Channel):多个方式共享使用的信道,用于传输语音、数据等。
4. 寻呼信道(Pilot Channel):用于基站向方式发送信号,帮助方式进行寻呼监听。
5. 同步信道(Sync Channel):用于同步方式时钟和基站时钟。
6. 邻区信道(Neighbour Channel):用于与周边基站进行通信。
上行信道上行信道是指从方式向基站发送信号和数据的信道。
上行信道用于实现方式发出呼叫、发送短信、数据等服务。
它是从方式到基站的单向通信信道。
上行信道也有多种类型,包括但不限于以下几种:1. 接入信道(Access Channel):用于方式与基站建立连接和发送呼叫等。
2. 数据信道(Traffic Channel):传输方式发出的语音、数据等。
3. 控制信道(Control Channel):传输方式与基站之间的控制信息,如网络注册、身份验证等。
4. 反馈信道(Feedback Channel):用于方式向基站发送接收质量反馈信息。
移动通信信道的特点移动通信信道具有以下几个特点:1. 随机接入:移动通信系统要支持大量的用户接入,信道必须具备随机接入的能力,以确保用户可以随时接入网络。
2. 可靠传输:信道要具备传输信号和数据的可靠性,在无线环境中,信道受到噪声、多径效应等环境因素的干扰,通信系统需要采用相应的纠错技术,提高信道的可靠性。
数据链路层使用的信道方式
数据链路层使用的信道方式
数据链路层是计算机网络中的第二层,主要负责数据的传输控制和传输错误检测。
在数据链路层中,需要使用一定的信道方式来传输数据。
常见的数据链路层使用的信道方式如下:
1. 基带信道:基带信道指的是基本频带内的信道,即在没有调制的情况下直接传输数字信号。
在计算机网络中,以太网就是基带信道的一种应用。
2. 宽带信道:宽带信道指的是超过基带频带范围的信道,需要用调制技术将数字信号转换成模拟信号进行传输。
光纤通信和有线电视等应用就使用了宽带信道。
3. 无线信道:无线信道指的是通过无线电波进行传输的信道,常见的应用包括Wi-Fi和蓝牙等。
4. 卫星信道:卫星信道指的是通过卫星进行传输的信道,常见的应用包括卫星通信和广播电视等。
不同的信道方式在数据链路层中有不同的应用,根据实际需要选择合适的信道方式可以提高数据传输的效率和可靠性。
- 1 -。
信道、信道容量、数据传输速率
二、信道的分类
(一)狭义信道的分类
狭义信道,按照传输媒质来划分,可以分为有线信道、无线信道和存储信道三类。
1. 有线信道
有线信道以导线为传输媒质,信号沿导线进行传输,信号的能量集中在导线附用电线传输电信号的架空明线、电话线、双绞线、对称电缆和同轴电缆等等,还有传输经过调制的光脉冲信号的光导纤维。
天波传输:短波、超短波可以通过电离层形成的反射信道和对流层形成的散射信道进行传播。短波电台就利用了天波传输方式。天波传输的距离最大可以达到400千米左右。电离层和对流层的反射与散射,形成了从发射机到接收机的多条随时间变化的传播路径,电波信号经过这些路径在接收端形成相长或相消的叠加,使得接收信号的幅度和相位呈随机变化,这就是多径信道的衰落,这种信道被称作衰落信道。
调制信道的数学模型为:
y(t) = x(t) * h(t;τ) + n(t)
其中x(t)是调制信道在时刻t的输入信号,即已调信号。y(t)是调制信道在时刻t的输出信号。h(t;τ)是信道的冲激响应,τ代表时延,h(t;τ)表示在时刻t、延时为τ时信道对冲激函数δ(t)的响应,描述了信道对输入信号的畸变和延时。*为卷积算子。n(t) 是调制信道上存在的加性噪声,与输入信号x(t)无关,又被称为"加性干扰"。由于信道的线性性质,并且考虑信道噪声,x(t) * h(t;τ) + n(t)就是x(t)通过由信道响应h(t;τ)描述的调制信道的输出。调制信道可以同时有多个输入信号和多个输出信号,这时的x(t)和y(t)是矢量信号。
数字信号的信道传输
1 N 2 1 N 2 2 2 ( I Q ( I Q ) j j) j j 其定义式为: N j 1 N j 1 MERdB 10log 20log N N 1 2 2 1 2 2 (I j Q j ) ( I Q j j) N j 1 N j 1
MER是一个统计测量,其主要局限是不能捕捉到周期性的瞬间的 测量。在周期性的干扰下测得的MER可能很好,但BER值却很差。 但总的来说MER还是一个很好的反映QAM信号的指针,同时也是 一个相当有用的故障排除辅助工具,MER是一个很多传送码的平 均值,所以它不像BER是一个判断数据错误的好工具。
2.信道中在噪声衰
落和干扰
a.平坦衰落 如果汽车无线信道在一定 带宽Bc内有恒定的增益和
线性相位响应,而且这个 带宽要大于送信号的带宽 Bs,即Bc > Bs.么接收的 信号会承受平坦衰落。如 果信道增益随时间而变, 接收到的信号的幅度就会 改变,即接收到的信号r(t) 的幅度随时间变化。但它 的谱R(f)与当初发射信号 的谱S(f)一样,即所有S(f ) 中的频率成分方承受同样 的衰减和相移。
Q
载波幅度 座点位置 载波相位
Q
I
I
64 QA M 星 座 图
1.数字信号几个表征量
3)比特误码率BER (Bit Error Ratio) BER 是符号被推挤进入相邻 符号范围从而导致那些符号 被误解的概率。可用误比特 率 Pb 或误符号率 Ps 来表示。 通常以10的n次方来表示,例 如测量得 3E-5 表示在十万次 传送码有 3 个误码,误码数目 在阈值内,可以通过信道编 码来纠错,达到E-11以上。
式中,n为路径损耗指数,它表明路径损耗是以怎样的速率随距离 的增加而增加的;d0为距离基准,由距发射机不远处的测量值选 定;d为发射机和接收机相隔的距离。在自由空间中,路径损耗指 数为2;对于典型的室外环境,其值为3~5。在有密集的建筑物或 树木的环境中,路径损耗指数可超过8。
物理通道 数字信道
物理通道数字信道
物理通道和数字信道是通信领域中常见的概念,它们在数据传
输和通信过程中起着重要的作用。
首先,让我们来谈谈物理通道。
物理通道是指用于传输信号或
数据的实际介质或路径,例如电缆、光纤、空气中的无线信号等。
物理通道可以是有线的,比如通过电缆传输数据,也可以是无线的,比如通过无线电波传输数据。
物理通道的特点是其传输性能受到介
质和环境的影响,比如电缆的长度、材质和干扰等因素都会影响信
号的传输质量。
接下来,我们来谈谈数字信道。
数字信道是指在通信系统中用
来传输数字信号的通道,它可以是物理通道的一部分,也可以是经
过数字调制和解调的信号处理部分。
数字信道可以通过编码、调制
和调制等技术来提高数据传输的可靠性和效率。
在数字通信中,数
据被转换成数字信号,通过数字信道进行传输,然后再解调回原始
数据。
数字信道的优点是可以通过纠错码、信道编码等技术来提高
传输质量,同时数字信号的传输也不受到模拟信号的干扰和衰减。
综上所述,物理通道和数字信道在通信中都扮演着重要的角色。
物理通道是数据传输的实际介质,而数字信道则是用来传输数字信号的通道,在数字通信中起着至关重要的作用。
它们的结合可以实现高效可靠的数据传输,是现代通信系统不可或缺的组成部分。
通信系统名词解释
通信系统名词解释
1. 信道:指的是数据传输的物理路径或介质,用于在发送方和接收方之间传递信息。
2. 信号:表示信息的物理量,可以是数字信号或模拟信号,用于在通信系统中传递和处理信息。
3. 编码:将原始信息转换为能够在通信系统中传输和处理的特定格式或编码形式的过程。
4. 调制:将数字信号转换为模拟信号的过程,以便能够在模拟通信系统中传输。
5. 解调:将模拟信号转换为数字信号的过程,以便能够在数字通信系统中传输。
6. 噪声:通信系统中存在的不希望的附加信号,可能会干扰或损坏原始的信息传输。
7. 带宽:指的是通信系统中能够传输的频率范围或信号的频率带宽,通常以赫兹(Hz)为单位。
8. 数据率:指的是在通信系统中传输数据的速率或速度,通常以比特每秒(bps)为单位。
9. 多路复用:将多个信号或通信通道合并在一起,以便共享同一个物理介质或信道的技术。
10. 协议:通信系统中规定的通信规则和约定,用于确保发送方和接收方之间的正确和有效的数据传输。
简述数据、信息与信道的关系。
数据、信息和信道是通信系统中的三个重要概念,它们之间存在密切的关系。
1. 数据(Data):数据是信息的载体,通常以二进制的形式表示和存储。
它可以是文字、图片、音频、视频或其他任何形式的数据,用于表达某种特定的信息。
2. 信息(Information):信息是数据的含义和价值,它是由数据所表达的内容和上下文所决定的。
信息是通信的真正目的,它可以是事实、观点、知识、指令等。
3. 信道(Channel):信道是数据传输的媒介,它可以是无线电、光纤、电缆、卫星等。
信道负责在发送端和接收端之间传输数据,但不会改变数据的含义或内容。
在通信系统中,数据通过信道传输到接收端,接收端提取出信息,实现通信的目标。
因此,数据、信息和信道是相互依存的,它们共同构成了通信系统的核心要素。
信道上数据传输的方式
信道上数据传输的方式
信道上数据传输的方式主要有以下几种:
1.基带传输:在信道上直接传输基带信号的方式称为基带传输。
基带信号绝
大多数是数字信号,计算机网络内往往采用基带传输。
2.频带传输:将基带信号转换为频率表示的模拟信号来传输的方式,称为频
带传输。
例如,使用电话线进行远距离数据通信,需要将数字信号调制成音频信号再发送和传输,接收端再将音频信号解调数数字信号。
3.宽带传输:将信道分成多个子信道,分别传输音频、视频和数字信号的方
式。
此外,数据传输方式(data transmission mode),是数据在信道上传送所采取的方式。
按顺序分类包括并行传输和串行传输,按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输。
以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业技术人员。
通信系统中的信道传输带宽计算方法
通信系统中的信道传输带宽计算方法通信系统中的信道传输带宽计算是一个重要的问题,它涉及到了信道的能力以及数据传输的速率。
本文将详细介绍信道传输带宽的计算方法,并按照以下步骤进行阐述:步骤一:理解信道传输带宽的定义和概念信道传输带宽是指数据传输通道所能够传输的最高数据速率。
它取决于信道的物理特性和通信系统的技术要求。
通常用单位时间内通过信道的最高位数来表示。
步骤二:确定信道的物理特性信道的物理特性对信道传输带宽的计算有直接影响。
信道可以是有线的,如电缆或光纤,也可以是无线的,如无线电信道。
根据信道的不同,可以采用不同的计算方法。
步骤三:计算有线信道的传输带宽对于有线信道,可以采用香农公式来计算传输带宽。
该公式表明,传输带宽取决于信道的带宽和信噪比。
具体计算公式如下:传输带宽 = 带宽 × log2(1 + S/N)其中,带宽是信道的频率范围,单位为赫兹;S是信道传输的信号功率;N是信道传输的噪声功率。
步骤四:计算无线信道的传输带宽对于无线信道,信道传输带宽的计算更为复杂。
它涉及到很多因素,如信道的带宽、信号功率、噪声功率、调制方式和调制误差等。
根据具体情况,可以采用不同的计算方法。
步骤五:综合考虑信道的容量和数据传输速率信道传输带宽只是信道的容量,它并不等于数据传输的速率。
为了充分利用信道的带宽,需要采用适当的调制和编码技术,以提高数据传输速率。
常见的调制和编码技术有QAM、PSK和FEC等。
在计算信道传输带宽时,应考虑到这些因素。
步骤六:举例说明信道传输带宽的计算方法以一个具体的无线信道为例,假设信道的带宽为20 MHz,信号功率为10 dBm,噪声功率为-90 dBm,采用QAM调制方式和FEC编码技术。
首先,根据香农公式计算传输带宽:传输带宽 = 20 MHz × log2(1 + 10/(10^(-90/10))) = 20 MHz × log2(1 + 10^10) ≈ 20 MHz × log2(10^10) ≈ 20 MHz × 33.2 ≈ 664 MHz然后,根据实际的调制和编码技术,计算数据传输速率。
7.数据、信号、信道
在通信系统中,模拟数据表示的信号称作模拟信号,由数字数据表示的信号称作数字信号。二者是可以相互转化。
作业:
1.什么是数据,分哪2种?
2.什么是信号,分哪2种?
=
教学反思:
安全教育、环保教育
课题
通信技术相关概念
教学目标
了解数据、信息、信号、信道
了解模拟信号、数字信号、ห้องสมุดไป่ตู้
了解模拟信号传输、数字信号传输
教学重点
模拟信号传输、数字信号传输
教学难点
模拟信号、数字信号
教学资源
投影仪、电脑
课型
新课
授课时数
2
教学方法
多媒体展示
教学内容
数据、信息、信号、信道
模拟信号、数字信号、
模拟信号传输、数字信号传输
1.模拟数据是在某个区间内连续变化的植,例如声音和视频都是幅度连续变化的波形,又如温度和压力也都是连续变化的值;
2.数字数据是离散的值,例如文本信息和整数。
四、信息一一是数据的内容和解释。
比如使用万用表时,输入(电)信号得到(电压/电流)数据,数据通过整理就是你想要的信息。
五、信号一一信号就是信息的载体,是数据的电子或电磁编码,也包括光等其它物理量也可以做信号啊。
对应于模拟数据和数字数据,信号也可分为模拟信号和数字信号。
1.模拟信号是随时间连续变化的电流、电压或电磁波,可以利用其某个参量(如幅度、频率或相位等)来表示要传输的数据;
2.数字信号则是一系列离散的电脉冲,可以利用其某一瞬间的状态来表示要传输的数据
比如你拉一车建材到施工现场:那么,你拉的这个过程可以叫做信号传输,拉的货物是数据,等你到了施工地后,经过施工(信号处理)随后得到的成品就是信息。
物理信道,逻辑信道,传输信道
第一种说法1、逻辑信道MAC层在逻辑信道上提供数据传送业务,逻辑信道类型集合是为MAC层提供的不同类型的数据传输业务而定义的。
逻辑信道通常可以分为两类:控制信道和业务信道。
控制信道用于传输控制平面信息,而业务信道用于传输用户平面信息。
其中,控制信道包括:广播控制信道(BCCH):广播系统控制信息的下行链路信道。
⌝⌝寻呼控制信道(PCCH):传输寻呼信息的下行链路信道。
⌝专用控制信道(DCCH):在UE和RNC之间发送专用控制信息的点对点双向信道,该信道在RRC连接建立过程期间建立。
⌝公共控制信道(CCCH):在网络和UE之间发送控制信息的双向信道,这个逻辑信道总是映射到RACH/FACH传输信道。
业务信道包括:⌝专用业务信道(DTCH):专用业务信道是为传输用户信息的专用于一个UE的点对点信道。
该信道在上行链路和下行链路都存在。
⌝公共业务信道(CTCH):向全部或者一组特定UE传输专用用户信息的点到多点下行链路。
2、传输信道传输信道定义了在空中接口上数据传输的方式和特性。
一般分为两类:专用信道和公共信道。
专用信道使用UE的内在寻址方式;公共信道如果需要寻址,必须使用明确的UE寻址方式。
其中,仅存在一种类型的专用信道,即专用传输信道(DCH)。
它是一个上行或下行传输信道。
DCH在整个小区或小区内的某一部分使用波束赋形的天线进行发射。
另外,UTRA定义了六类公共传输信道:BCH, FACH, PCH, RACH, CPCH和DSCH。
广播信道(BCH):是一个下行传输信道,用于广播系统或小区特定的信息。
BCH 总是在整个小区内发射,并且有一个单独的传送格式。
前向接入信道(FACH):是一个下行传输信道。
FACH在整个小区或小区内某一部分使用波束赋形的天线进行发射。
FACH使用慢速功控。
寻呼信道(PCH):是一个下行传输信道。
PCH总是在整个小区内进行发送。
PCH 的发射与物理层产生的寻呼指示的发射是相随的,以支持有效的睡眠模式。
数据通信中信道的概念及其分类
数据通信中信道的概念及其分类
信道是指信息在传输过程中的传输媒介或路径,是连接发送方和接收方的物理或逻辑通路。
在数据通信中,信道用于将数据从一个地方传输到另一个地方,可以是通过有线或无线的方式进行传输。
信道可以根据不同的分类标准进行分类,如下所示:
1. 传输介质:根据传输介质的不同,信道可以分为有线信道和无线信道。
有线信道使用导线或光纤等物理介质进行数据传输,如以太网、电话线等;无线信道通过无线电波进行数据传输,如无线局域网、蓝牙、卫星通信等。
2. 信道用途:根据信道的用途和传输内容的不同,信道可以分为数据信道和控制信道。
数据信道主要用于传输数据信息,如文件、图像、音频、视频等;控制信道用于传输控制信息,如控制命令、错误检测与修正等。
3. 传输方式:根据数据的传输方式的不同,信道可以分为单向信道和双向信道。
单向信道只能在一个方向上传输数据,常见的例如广播电视;双向信道可以在两个方向上传输数据,如电话通信。
4. 信道性质:根据信道的性质和传输特点的不同,信道可以分为基带信道和带通信道。
基带信道传输的是来自发送方的基带信号,没有进行频带转换;带通信道传输的是进行了调制和解调的信号,通常在一个特定的频带内进行传输。
5. 多路复用方式:根据多路复用方式的不同,信道可以分为频分复用信道、时分复用信道和码分复用信道。
频分复用信道将不同的信号分配到不同的频率带宽上进行传输;时分复用信道将不同的信号分配到不同的时间片段上进行传输;码分复用信道将不同的信号用不同的编码进行传输。
这些是信道的一些常见分类,不同的分类方式可以根据具体需求选择合适的信道。
数据通信原理-信道共享
多路复用技术原理
多路复用定义
多路复用技术分类
多路复用是指在一条信道上同时传输 多路信号的技术,它将多个信号组合 成一个复合信号,在接收端再将复合 信号分离成各个原始信号。
常见的多路复用技术包括时分复用 (TDM)、频分复用(FDM)、波分 复用(WDM)和码分复用(CDM) 等。这些技术分别通过不同的方式将 多个信号组合成一个复合信号进行传 输。
无线局域网(WLAN)中的信道共享
CSMA/CA协议
在WLAN中,采用载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)协议进行信道共享,通过监听信道空闲状态并随机 退避时间,减少碰撞概率。
隐藏节点和暴露节点问题
由于无线信号传播特性,WLAN中存在隐藏节点和暴露节点问题,需要通过RTS/CTS握手机制等方法解决。
信道分配算法设计及优化
01
静态信道分配算法
根据用户需求和网络资源状况,提前为用户分配固定的信 道资源。这种方法简单易行,但资源利用率较低,且无法 适应动态变化的网络环境。
02 03
动态信道分配算法
根据实时网络状况和用户需求,动态地为用户分配信道资 源。常见的动态信道分配算法包括轮询算法、最大载干比 算法、比例公平算法等。这些算法可以提高资源利用率, 但需要复杂的计算和信令交互。
基于人工智能的网络资源调度
应用深度学习、强化学习等人工智能技术,对网络流量、负载等数据进行实时分析和预 测,实现智能化的网络资源调度。
基于边缘计算的网络资源调度
将计算、存储等资源部署在网络边缘,降低数据传输时延和带宽消耗,提高用户体验和 网络性能。
面临挑战及未来发展方向
信道共享技术的安全性和隐私保护
蜂窝移动通信系统中的信道共享
频分多址(FDMA)
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屏蔽传输数字信号。 结构简单,容易安装,普通UTP较便宜 有一定的传输速率 具有较高的容性阻抗,信号衰减较大,传输距离 有限(几千米到几十千米) 有辐射,容易被窃听
UTP连接器
水晶头(RJ - 45)
插座
3.3.2 同轴电缆
例:信道带宽W=3KHz,信噪比为30dB,则
C=3000*lb(1+1000) ≈30Kbps
几点重要结论:
(1)任何一个信道都有它的信道容量 (2)信道容量C与带宽B和信噪比S/N有关。 (3)当信道的噪声为高斯白噪声时,香农公式 中的噪声功率不是常数,而与B有关
若噪声功率N=n0B(n0为单位频带内的噪声功率) 则有:C=Blb(1+S/ n0 B) 若B趋近于无穷大,则信道容量C将为: C1.44S/ n0
以二进制信道为例说明如何计算它的信道容 量:
在有扰对称二进制信道中,当发送“1”和“0”的 概率均为1/2时,收到一个符号所能得到的最大信 息量为: 1+lb+(1- )lb(1- ) (比特/符号)
传输差错引起的信息量损失
所以有扰对称二进制信道的信道容量为:
C=[1+ lb +(1- )lb(1- ) ] *r (b/s)
第三章 数据传输信道
3.1 信道概述 3.2 信道容量 3.3 导向传输媒体 3.4 非导向传输媒体
3.1 信道概述
传输信道 信道分类
3.1.1 传输信道
广义信道:
将传输媒体和完成各种形式的信号变换功能的设备 都包含在内 仅指传输媒休(如明线、电缆、光纤、微波、短波等) 本身 更深入地定义为:能够传输信号的任何抽象的或具 体的通路
(4)如果考虑到信道容量C=I/T,代入香农公 式得:I=TBlb(1+S/N)
l为传输的信息量 T为传输时间 当S/N一定时,对于给定的信息量I可以用不同的带宽B 和传输时间T的组合来进行传输。
例:如有一幅图片拟在模拟电话信道上进行数字传真。该图 片约有2.25106个象素,设每个象素有16个亮度等级,且各 亮度等级是等概率出现的。模拟电话信道的带宽和信噪比分 别为3KHz和30dB。试求在此模拟信道上传输这幅传真图片 所需的最小时间。
3.3 导向传输媒体
双绞线
同轴电缆
光缆
3.3.1 双绞线
内导体芯线 绝缘 箔屏蔽 铜屏蔽 外套
由两根互相绝缘的铜线以均匀对称的方 式扭绞在一起作为一条通信链路。 铜线的直径为0.4mm~1mm 是最常用的传输媒体 分类:
非屏蔽双绞线(UTP):
外皮为塑料,不具有屏蔽能力。 易受外部的电磁干扰 3类,数据传输速率可达16Mb/s 4类,数据传输速率可达20Mb/s,不常用 5类,数据传输速率可达100Mb/s 外皮为金属,具有屏蔽能力。 价格比UTP贵
无线信道
3.2 信道容量
信道容量概念
在给定条件下,通常指定的通信路径或信道 所能获得的最大数据传输速率称为信道容量 (C),单位为比特/秒(bit/s)
两种有代表性的信道
有扰模拟信道的信道容量 有扰数字信道的信道容量
3.2.1 有扰模拟信道的信道容量
香农信道容量公式(香农公式)
在信号平均功率受限的高斯白噪声信道中: C=Blb(1+S/N) (比特/秒) C是信道容量 B是信道带宽 S/N是平均信号噪声功率比
狭义信道
信道为信号传输提供了通路,是沟通通信双方 的桥梁。
狭义信道 广义信道(调制信道) 广义信道(编码信道)
3.1.2 信道分类
模拟信道和数字信道
模拟信道
允许传输波形连续变化的模拟信号 恒参信道和变参信道 通信质量:失真、输出信噪比 只允许传输离散取值的数字信号 通信质量:差错率
3.2.2 有扰数字信道的信道容量
典型的数字信道:平稳、无记忆、对称、离散的信道模型
信道 信道
二进制信道模型 表示码元错误传输的概率
四进制信道模型
平稳是指对任何码元来说,正确或错误传输的概 率都与发生的时间无关; 无记忆是指接收到的第i个码元仅与发送的第i个 码元有关,而与发送的第i个码元以前的其他码元 无关; 对称是指任何码元正确传输和错误传输的概率与 其他码元一样,在错误传输时一个码元错成其他 码元的概率都相同; 离散是指时间上的离散性,即信道上传输的信号 可以划分为码元。
r为发送端每秒发送的符号数
设信息源由符号0和1组成,顺次选 择两符号构成所有可能的消息。如 果消息传输速率是每秒1000符号, 且两符号出现概率相等。在传输中 ,0 弱干扰引起的差错是:平均每100 符号中有一个符号不正确。试问这 时传输信息的速率是多少? 1
1-
1-
0
1
解: =0.01 C=[1+ lb +(1- )lb(1- ) ] *r =[1+0.01lb(0.01)+0.99lb(0.99) ]*1000 =919(bit/s)
同轴电缆由同心的内导体、电绝缘体、屏 蔽层、保护外套组成。
基带同轴电缆和宽带同轴电缆:
50Ω 称为基带同轴电缆,
解:
每个象素所包含的信息量为:lb16=4(bit) 一幅图片需要传输的信息量为2.251064=9106(bit) 设此图片的传输时间为T,则图片信息的传输速率R=9106 /T(bps) 模拟电话信道容量C=Blb(1+S/N)=29.9103 (b/s) 由于RC,如取R=C,则可求所需最小时间 Tmin=9106 /C 5.01(min)
数字信道
单工、半双工、全双工信道
按照信道上信号传送方向与时间的关系
专用(租用)信道和公共交换信道
专用(租用)信道是指连接两点或多点的固定线路 公共交换信道是一种通过交换机转接可为大量用户服务 的信道。
有线信道
有线信道和无线信道
是以有形的导向传输媒体为传输媒体的信道。 双绞线、同轴电缆、光缆 是以非导向传输媒体为传输媒体的信道。 地波传播、短波电离层反射、超短波及微波视距传播、卫星中继、 红外线传播、光波视距传播等