计算机网络技术与应用 西北大学课件 【共7章完整版】

2.4 信道复用技术
2.4.4 码分多路复用技术 码分多路复用（Code Division Multiple Access，
CDMA）CDMA 是在数字通信技术中的扩频通信技术上发 展起来的一种成熟的无线通信技术。其原理是基于扩频技 术，即将需要传输的、具有一定信号带宽的信息数据用一 个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数 据信号的带宽得到扩展，经载波调制后再发送出去。
1.5.1第1 代——面向终端的计算机通信网络 1.5.2第2 代——初级计算机网络 1.5.3第3 代——开放式的标准化计算机网络 1.5.4第4 代——新一代综合性、智能化、宽带高速网络
1.6计算机网络的服务
1.6.1应用于企业 1.6.2服务于公众 （1）访问远程信息 （2）个人间通信 （3）交互式娱乐
1.2计算机网络的功能
1.2.4有利于均衡负荷 计算机网络具有均衡负载的功能，当网络中某一计算
机的负担过重时，通过合理的网络管理，可将新的作业转 给其中空闲的计算机去处理，从而减少用户等待的时间， 均衡各计算机的负担。由多台计算机共同完成，起到均衡 负荷的作用，以减少延迟，提高效率，充分发挥网络系统 上各主机的作用。对于地域跨度大的远程网络来说，可以 充分利用时差因素来达到均衡负荷。
2.5 差错检测与控制
2.5.1 差错产生的原因 2.5.2 误码检测 2.5.3 差错控制
2.5 差错检测与控制
2.5.1 差错产生的原因 数据传输中所产生的差错都是由热噪声引起的。由于
1.4.4按网络的交换功能划分 （1）电路交换网 （2）报文交换网
1.4计算机网络的分类
1.4.5按传输技术分类 （1）广播式网络 在广播式网络中仅有一条通信信道，这条信道由网络
上的所有站点共享。 （2）点到点网络 与广播式网络相反，点到点网络由一对对机器之间的
多条连接构成，在每一对机器之间都有一条专用的通信信 道，因此在点到点的网络中，不存在信道共享与复用的问 题。
1.2计算机网络的功能
1.2.5提供灵活的工作环境 用户通过网络把终端连接到办公室的计算机上，就可
以在家里工作。经营人员更可以携带着便携式计算机外出 进行商务活动，在各经营点利用电话与他们自己的网络相 连，甚至可以利用移动通信在任意时刻任意地点连网，从 而能够与主管部门及时交换销售、管理等方面的重要数据 ，确定商务对策。高层管理人员则可以通过网络及时得到 公司各个方面的信息，为决策提供了可靠的依据。
2.4 信道复用技术
2.4.2 时分多路复用技术 时分多路复用TDM（Time Division Multiplexing）
是把时间划分成若干个时间片（时隙），每个用户轮流分 得一时间片，在其占用的时间片内，该用户可使用信道的 全部带宽。对于传输媒体的信道容量超过传输数字信号所 需的数据传输率时，使用TDM技术既可以满足用户的传输 要求又可以实现多路复用。
2.4 信道复用技术
2.4.1 频分多路复用技术 当物理信道的可用带宽超过单个信号源的信号带宽时
，可将信道带宽按频率划分为若干子信道，各子信道间要 留一个宽度（称为保护带），如图2-19所示。频分复用的 原理是利用频谱搬移技术来实现多路信号复合传送。从信 道带宽的角度来看，频分复用技术是用频率分割的方法将 一条物理信道的频带固定分成若干个较窄的子频带并且各 子频带之间保留一个保护带（一定的频宽）。
2.1 数据通信的基本概念
2.1.1 数据通信系统 （1）源系统 （2）传输系统 （3）目的系统
2.1 数据通信的基本概念
2.1.2 通信线路的连接方式 （1）点–点（point-to-point）连接 （2）分支式连接 （3）集线式连接
2.1 数据通信的基本概念
2.1.3 数据、信息、信号和信道 （1）数据 （2）信息 （3）信号 （4）信道
1.2计算机网络的功能
1.2.1资源共享 1.2.2通信功能 1.2.3提高系统的可靠性 1.2.4有利于均衡负荷 1.2.5提供灵活的工作环境 1.2.6分布式处理 1.2.7计算机网络的典型应用
1.2计算机网络的功能
1.2.1资源共享 （1）共享硬件资源 （2）共享软件资源 （3）共享信息资源
异步通信方式又称起止方式，在异步传输时，每个字 符都要在前后加上起始位和终止位。起始位为“0”，占据 1 位，终止位为“1”，占据1～2 位，以此表示一个字符 的开始和结束。在起始位和终止位之间是5～8 位的字符数 据，包含7 位信息位和1 位校验位。
（2）同步传输
同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号，因此 在一个串行的数据流中，各信号码元之间的相对位置都是 固定的（即同步的）。接收端为了从收到的数据流中正确 地分离出一个个信号码元，首先必须建立准确的时钟信号 。
1.2计算机网络的功能
1.2.2通信功能 （1）信息交换功能 （2）数据信息的快速传输、集中和综合处理
1.2计算机网络的功能
1.2.3提高系统的可靠性 单个计算机或系统难免出现暂时故障，如没有备用机
，将致使系统瘫痪，影响工作或学习。计算机联成网络之 后，当计算机网络中的某一处理机发生故障时，可由别的 路径传送信息或转到别的系统中代为处理，以保证该用户 的正常操作不会因局部故障而导致系统的瘫痪。当某一个 数据库中的数据因处理机发生故障而遭到破坏时，可以使 用另一台计算机的备份数据库进行处理，并恢复被破坏的 数据库，从而提高系统的可靠性。
1.4计算机网络的分类
1.4.1按网络覆盖范围分类 （1）局域网 （2）广域网 （3）城域网 （4）全域网
1.4计算机网络的分类
1.4.2按 （1）公用网 一般由电信部门组建、管理和控制，网络内的传输和交换
装置可以租给任何部门和单位使用。只要符合网络拥有 者的要求就能使用这一网络，是为全社会所有人提供服 务的网络。 （2）专用网 由某个部门或单位组建并拥有，只为拥有者提供服务，不 允许其他部门或单位使用。 网络的应用类型划分分类
2.4 信道复用技术
2.4.3 光波分多路复用技术 波分多路复用（Wavelength Division
Multiplexing，WDM）是不同波长的光载波信号在同一 根光纤中同时传输的复用技术。波分多路复用光纤通信系 统分为单向系统和双向系统两种。单向系统使用合波器和 分波器来实现波分复用功能。双向系统使用双向耦合器来 实现波分复用功能。
1.2计算机网络的功能
1.2.6分布式处理
在网络环境中，可以构建分布式多机处理系统，以提 高系统的处理能力，高效地完成一些大型应用系统的程序 计算及大型数据库的访问等，使计算机网络除了可以共享 文件、数据和设备外，还能共享计算能力和处理能力，如 分布式计算系统、分布式数据库管理系统，等等。许多科 学领域都离不开计算。而有一些科学计算的题目非常之大 ，致使一台计算机难以完成。这时，可以通过计算机网络 ，在网络操作系统或应用软件的统一管理与调度下，让多 台计算机协同工作。
（2）串行传输 串行传输指的是数据流以串行方式逐位地在通信线路 中的一条信道上传输。一个字符的8 位二进制码由高位到 低位顺序排列，再接下一个字符的8 位二进制码。
2.2 通信方式
2.2.3 单工、半双工和全双工通信 （1）单工通信 （2）半双工通信 （3）全双工通信
2.2 通信方式
2.2.4 异步传输和同步传输 （1）异步传输
2.4 信道复用技术
2.4系统传
送计算机数据时，由于计算机数据的突发性质，一个用户 对已经分配到的子信道的利用率一般不是很高。当用户在 某一段时间暂时无数据传输时，则只能让分配到的子信道 空闲着，而其他用户却无法使用这些暂时空闲的线路资源 。图2-22说明了这一概念。
2.2 通信方式
2.2.5 基带传输、频带传输和宽带传输
（1）基带传输 （2）频带传输 （3）宽带传输
2.3 数据信号的调制与编码
2.3.1 数字调制技术 2.3.2 模拟信号数字化 2.3.3 二进制数据编码技术
2.3 数据信号的调制与编码
2.3.1 数字调制技术 （1）调幅 （2）调频 （3）调相
1.2计算机网络的功能
1.2.7计算机网络的典型应用 （1）管理信息系统 （2）办公自动化 （3）信息检索系统 （4）电子收款机系统 （5）分布式控制系统 （6）计算机集成制造系统 （7）电子数据交换系统 （8）信息服务系统
1.3计算机网络的组成
1.3.1物理组成 1.3.2逻辑组成
1.3计算机网络的组成
2.2 通信方式
2.2.1 模拟传输与数字传输
（1）模拟传输（Analog Transmission） （2）数字传输（Digital Transmission）
2.2 通信方式
2.2.2 串行通信与并行通信 （1）并行传输 并行传输是数据以成组的多个数据位（一般为8 位）
方式，在多条并行信道上同时在两个设备之间进行传输。 通常是将构成一个字符代码的几位二进制码分别在几个并 行信道上进行传输。例如，
2.1 数据通信的基本概念
2.1.4 通信系统的主要技术指标 （1）传输速率 （2）信道带宽 （3）信道容量 （4）出错率 （5）延迟 （6）吞吐量
2.2 通信方式
2.2.1 模拟传输与数字传输 2.2.2 串行通信与并行通信 2.2.3 单工、半双工和全双工通信 2.2.4 异步传输和同步传输 2.2.5 基带传输、频带传输和宽带传输
2.3 数据信号的调制与编码
2.3.2 模拟信号数字化 （1）采样 （2）量化 （3）编码
2.3 数据信号的调制与编码
2.3.3 二进制数据编码技术 （1）不归零编码 （2）曼彻斯特编码 （3）差分曼彻斯特编码
2.4 信道复用技术
2.4.1 频分多路复用技术 2.4.2 时分多路复用技术 2.4.3 光波分多路复用技术 2.4.4 码分多路复用技术 2.4.5 统计时分复用
第1章 计算机网络基础知识
1.1计算机网络的定义 1.2计算机网络的功能 1.3计算机网络的组成 1.4计算机网络的分类 1.5计算机网络的发展 1.6计算机网络的服务
1.1计算机网络的定义
第一种观点从广义上把计算机网络定义为：“计算机技 术和通信技术相结合实现远程信息处理和进一步达到资 源共享的系统。”按照这个定义，20 世纪50 年代出 现的用通信线路把一台计算机与若干用户终端相联接的 “终端-计算机网”，60 年代后期出现的用通信线路将 分散于不同地点的计算机互联的“计算机-计算机网” ，以及目前正在发展的分布式计算机网均属计算机网络 。
1.4计算机网络的分类
1.4.3按使用的传输介质分类 根据网络使用的传输介质，可以把计算机网络分为双
绞线网（以双绞线为传输介质）、光纤网（以光缆为传输 介质）、同轴电缆网（以同轴电缆为传输介质）、无线网 络（以无线电波为传输介质）和卫星数据通信网（通过卫 星进行数据通信）等。
1.4计算机网络的分类
第2章 数据通信基础知识
2.1 数据通信的基本概念 2.2 通信方式 2.3 数据信号的调制与编码 2.4 信道复用技术 2.5 差错检测与控制 2.6 数据交换技术
2.1 数据通信的基本概念
2.1.1 数据通信系统 2.1.2 通信线路的连接方式 2.1.3 数据、信息、信号和信道 2.1.4 通信系统的主要技术指标
1.3.1物理组成 （1）计算机系统 （2）通信线路和通信设备 （3）网络协议 （4）网络软件
1.3计算机网络的组成
1.3.2逻辑组成 （1）资源子网的组成和功能 （2）计算机通信子网的组成与功能
1.4计算机网络的分类
1.4.1按网络覆盖范围分类 1.4.2按网络的应用类型划分分类 1.4.3按使用的传输介质分类 1.4.4按网络的交换功能划分 1.4.5按传输技术分类 1.4.6按网络的拓扑结构划分 1.4.7机网络应用层次分类
1.4计算机网络的分类
1.4.6按网络的拓扑结构划分 （1）总线型拓扑结构 （2）星型拓扑结构 （3）环型拓扑结构 （4）树型拓扑结构 （5）网型拓扑结构 （6）混合型拓扑结构
1.4计算机网络的分类
1.4.7机网络应用层次分类 （1）部门网络 （2）校园网络 （3）企业网络
1.5计算机网络的发展