数据通信第六章
信息产业数据通信与网络安全方案
信息产业数据通信与网络安全方案第一章数据通信基础 (3)1.1 数据通信概述 (3)1.2 数据通信技术 (3)1.2.1 传输介质 (3)1.2.2 传输技术 (3)1.2.3 交换技术 (3)1.3 数据通信协议 (4)1.3.1 物理层协议 (4)1.3.2 数据链路层协议 (4)1.3.3 网络层协议 (4)1.3.4 传输层协议 (4)1.3.5 应用层协议 (4)第二章网络架构与设计 (4)2.1 网络拓扑结构 (4)2.2 网络设备选型 (5)2.3 网络设计原则 (5)第三章数据传输与交换技术 (6)3.1 数据传输方式 (6)3.1.1 并行传输 (6)3.1.2 串行传输 (6)3.1.3 同步传输 (6)3.1.4 异步传输 (6)3.2 交换技术概述 (6)3.2.1 电路交换 (6)3.2.2 报文交换 (7)3.2.3 分组交换 (7)3.2.4 光交换 (7)3.3 传输介质与设备 (7)3.3.1 传输介质 (7)3.3.2 传输设备 (7)第四章网络安全概述 (7)4.1 网络安全概念 (7)4.2 网络安全威胁与风险 (8)4.3 网络安全策略 (8)第五章防火墙技术与应用 (8)5.1 防火墙概述 (9)5.2 防火墙技术分类 (9)5.2.1 包过滤防火墙 (9)5.2.2 状态检测防火墙 (9)5.2.3 应用层代理防火墙 (9)5.2.4 混合型防火墙 (9)5.3.1 部署策略 (9)5.3.2 配置要点 (10)第六章虚拟专用网络（VPN） (10)6.1 VPN概述 (10)6.2 VPN技术原理 (10)6.2.1 加密技术 (10)6.2.2 隧道技术 (10)6.2.3 身份认证技术 (11)6.2.4 虚拟专用拨号网络（VPDN） (11)6.3 VPN部署与管理 (11)6.3.1 VPN部署 (11)6.3.2 VPN管理 (11)第七章数据加密与认证技术 (11)7.1 数据加密概述 (11)7.2 加密算法与应用 (12)7.2.1 对称加密算法 (12)7.2.2 非对称加密算法 (12)7.2.3 混合加密算法 (12)7.3 认证技术与应用 (12)7.3.1 数字签名 (12)7.3.2 数字证书 (13)7.3.3 MAC (13)第八章网络入侵检测与防护 (13)8.1 入侵检测概述 (13)8.2 入侵检测系统 (13)8.2.1 入侵检测系统的分类 (13)8.2.2 入侵检测系统的关键技术 (13)8.3 防护措施与策略 (14)8.3.1 防火墙 (14)8.3.2 入侵检测系统 (14)8.3.3 安全策略 (14)8.3.4 安全培训与意识 (14)8.3.5 安全审计 (14)8.3.6 应急响应 (14)第九章数据备份与恢复 (14)9.1 数据备份概述 (15)9.2 数据备份策略 (15)9.2.1 备份类型 (15)9.2.2 备份介质 (15)9.2.3 备份频率 (15)9.2.4 备份方式 (15)9.3 数据恢复技术 (15)9.3.1 文件级恢复 (16)9.3.3 数据库级恢复 (16)9.3.4 分布式系统恢复 (16)9.3.5 云存储恢复 (16)第十章网络安全风险管理 (16)10.1 风险管理概述 (16)10.2 风险评估与识别 (16)10.2.1 风险评估 (16)10.2.2 风险识别 (17)10.3 风险防范与控制 (17)10.3.1 风险防范 (17)10.3.2 风险控制 (17)第一章数据通信基础1.1 数据通信概述数据通信是指在不同地点的数据终端设备之间，通过传输介质进行信息交换的过程。
数据通信原理第6章
码型的频域特性 抗噪声能力 提取位定时信息 简单二元码 1B2B码 AMI码 HDB3码 2B1Q码
2. 二元码
每个码元上传送一位二进制信息
3. 三元码
4. 多元码
每个码元上传送一位多进制信息
28
2.简单二元码的功率谱
花瓣形状：主瓣，旁瓣 主瓣带宽：信号的近似带宽-----谱零点带宽
数字信息--------------->码型---------->数字信息
5
数字基带信号的码型设计原则
⑴ 码型应不含有直流，且低频成分小，尽量减少高频分量以节约 频率资源减少串音；
(2)码型中应含有定时信息，便于提取定时信息；
(3)码型变换设备要简单； (4)编码应具有一定的检错能力； (5)编码方案应对信息类型没有任何限制； (6)低误码率繁殖；
H ( ) GT ( )C( )GR ( )
假定输入基带信号的基本脉冲为单位冲击δ(t)，这样发送 滤波器的输入信号可以表示为
d (t )
k
a (t kT )
k b
图 6 – 6 基带传输系统简化图
38
其中ak 是第k个码元，对于二进制数字信号，ak 的取值为0、 1(单极性信号)或-1、+1(双极性信号)。
(7) 高的编码效率；
6
7
8
1.单极性非归零（NRZ）码 单极性：1---高电平；0---0电平，码元持续期间电平不变 非归零：NRZ (nor-return to zero) 有直流且有固定0电平，多用于终端设备或近距离传输 （线路板内或线路板间）；
特点：发送能量大，有利于提高收端信噪比；信道上占 用频带窄；有直流分量，导致信号失真；不能直接提取 位同步信息；判决门限不能稳定在最佳电平上，抗噪声 性能差；需一端接地。
通信原理(第六章 数字基带传输系统)图片公式
七、什么是眼图？眼图模型、说明什么问题？
八、时域均衡：基本原理、解决什么问题？如何衡量均 衡效果？
一、数字基带系统和频带系统结构
一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(1)
二元码：幅度取值只有两种“1”、“0”或“1”、 “-1”
单极性非归零码：用高低电平分别表示“1”和“0”， 如图6-1(a) 。一般用于近距离之间的信号传输 双极性非归零码：用正负电平分别表示“1”和“0”， 如图6-1(b)。应用广泛，适应于在有线和电缆信道中 传输。 单极性归零码：有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉 冲都回到零电位。如图6-1(c)。利于减小码元间波形 的干扰和同步时钟提取。但码元能量小，匹配接收时 输出信噪比低些
二、基带传输码的常用码型（4）
HDB3特点：保持AMI码的优点，三元码，无直流分量，主 要功率集中在码速率fb的1/2出附近（如图）。 位定时频率分量为零，通过极性交替规律得到检错能力。 增加了使连0串减少到 至多3个的优点，而不管 信息源的统计特性如何。
对于定时信号的恢复 是十分有利的。广泛应 用于基带传输与接口码。
Pv (w) = 2p å
¥ m =-
Cn d (w - mws )
2
Pv ( f ) = å
2
Cn d ( f - mf s )
2
故稳态波的双边功率谱密度
Pv ( f ) = å
¥ m =-
f s [ PG1 (mf s ) + (1 - P)G2 (mf s )] ? d ( f
mf s )..(6.1 - 14)
代入(6.1-26)得单极性非归零波形的双边功率谱密度
Ps (w) = Ts 2 1 Sa (p fTs ) + d ( f )..(6.1 - 30) 4 4
第六章 数字基带传输系统6.1,6.2
。
t
19
6.1.1 数字基带信号
P(f )
双极性归零码
1
t
3 TS
2
f
t
特点：兼有双极性和归零波形的特点。还可以通过简单的变换 电路（全波整流电路），变换为单极性归零码，有利于同步脉 冲的提取。
20
6.1.1 数字基带信号
(5)差分波形： 编码规则（传号差分）： 1：相邻码元电平极性改变 0：相邻码元电平极性不改变 编码规则（空号差分）： 1：相邻码元电平极性不改变 0：相邻码元电平极性改变
s( t ) 二进制{an } 码型变 发送 换器 符号 滤波器
信道
接收 滤波器
y( t )
抽样 判决
{ an }
n( t )
定时脉冲
cp
同步提 取电路
e
f
接收滤波输出 位定时脉冲
t
g
a
1
1 0
1
1 0 0 0
恢复的信息
t
错误码元
0
1
1
0
0
1
t
7
基带传输系统框图
再生信号波形 0 接收基带 1 0 1 判决门限
每个“1“和”0“相互独立，无错误检测能力
单极性码传输时需要信道一端接地，不能用两根芯线均不接地的 电缆传输； 接收单极性码，判别电平为E/2，由于信道衰减，不存在最佳判决 电平。
14
6.1.1 数字基带信号
（2）双极性波形： 编码规则： 1：正电平表示，整个码元期间电平保持不变。 0：负电平表示，整个码元期间电平保持不变。
10
主要内容
第6章
数字基带传输系统
第六章 数字基带调制
)
22
2
f
2 S
PG1 (mf S ) (1 P)G2 (mf S ) 2 ( f mf S ) , f 0
m1
➢离散谱是否存在，取决于g1(t)和g2(t)的波形 及其出现的概率P。
一般情况下，它也总是存在的，但对于双极
性信号 g1(t) = - g2(t) = g(t) ，且概率P=1/2（等
1 P, 以概率P
其中 an P, 以概率(1 P) 显然， u(t)是一个随机脉冲序列 。
19
稳态波v(t) 的功率谱为
Pv f
fS [PG1(mfS ) (1 P)G2 (mfS )] 2 ( f mfs )
m
交变波u(t) 的功率谱为
Pu ( f ) fS P(1 P) G1( f ) G2 ( f ) 2
P)g2
(t
nTs
)
n N
由于v(t)在每个码元内的统计平均波形相同，
故v(t)是以Ts为周期的周期信号。
18
交变波u(t)是s(t)与v(t)之差，即 u(t) s(t) v(t)
于是 u(t) un (t)
n
式中
g1(t nTs ) Pg1(t nTs ) (1 P)g2 (t nTs )
12
6. 多电平波形
多于一个二进制符号对应一个脉冲，波形 统称为多电平波形或多值波形。例下图4电 平波形。由于这种波形的一个脉冲可以代表 多个二进制符号，故在高数据速率传输系统 中，采用这种信号形式是适宜的。
3E
00
01
01
E
10
E
11
3E
00 01
11
13
消息代码的电波形并非一定是矩形的， 还 可以是其他形式。若数字基带信号中各码元 波形相同而取值不同，则可表示为
现代移动通信 课后习题及答案chapter_6
现代移动通信课后习题及答案chapter_6在现代移动通信的学习中，第六章往往涵盖了一些关键且具有挑战性的知识点。
接下来，我们将一起探讨这一章节的课后习题及相应答案。
首先，让我们来看第一道习题。
题目是：简述在移动通信中，多径传播对信号传输的影响。
答案是这样的：多径传播会导致信号的衰落。
由于不同路径的信号到达接收端的时间和相位不同，会产生叠加和相互干扰。
这可能导致信号的幅度发生快速变化，也就是所谓的快衰落。
同时，多径传播还会引起频率选择性衰落，即不同频率的信号受到不同程度的衰减。
这会使得信号的频谱发生畸变，影响通信质量。
接下来的习题是：解释码间干扰产生的原因及对通信系统的影响。
码间干扰产生的原因主要是由于传输信道的带宽有限，以及信号传输的多径效应。
在有限带宽的情况下，信号的高频分量会被衰减，导致信号在时间上的扩展。
而多径传播使得不同路径的信号延迟不同，到达接收端时可能会相互重叠，从而产生码间干扰。
这种干扰会严重影响通信系统的性能，降低误码率，使得接收端难以准确地恢复出原始发送的信号。
再看这道题：比较 TDMA（时分多址）和 CDMA（码分多址）系统的优缺点。
TDMA 系统的优点在于时隙划分明确，便于实现同步和资源分配，系统的控制相对简单。
但其缺点是需要精确的同步，且频谱利用率相对较低。
CDMA 系统的优点是具有较高的频谱利用率，抗干扰能力强，能够容纳更多的用户。
然而，CDMA 系统的实现较为复杂，对功率控制的要求很高，否则会产生“远近效应”。
然后是：说明移动通信中切换的概念和作用。
切换是指移动台在通信过程中，从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区时，为了保持通信的连续性，将与原基站的连接切换到新基站的过程。
切换的作用在于确保移动用户在移动过程中能够始终保持良好的通信质量，避免通信中断。
下面这道题是：分析移动通信系统中采用分集技术的原理和类型。
分集技术的原理是通过利用多个独立的衰落信号来改善接收信号的质量。
通信原理 第六章 数字基带传输系统
来源： 来源： 计算机输出的二进制数据 模拟信号→ A/D →PCM码组 上述信号所占据的频谱是从直流或低频开始的，故称数 数 字基带信号。 字基带信号
2008.8 copyright 信息科学与技术学院通信原理教研组 3
基本概念
2、数字信号的传输
1）基带传输 基带传输——数字基带信号不加调制在某些 基带传输 具有低通特性的有线信道中传输，特别是传输距离 不太远的情况下； 2）频带传输 频带传输——数字基带信号对载波进行调制 频带传输 后再进入带通型信道中传输。
2008.8 copyright 信息科学与技术学院通信原理教研组 19
传输码结构设计的要求
码型变换或成形是数字信息转换为数字信号的过程， 码型变换或成形是数字信息转换为数字信号的过程，不 数字信息转换为数字信号的过程 同的码型将有不同的频谱结构，对信道有着不同的要求。 同的码型将有不同的频谱结构，对信道有着不同的要求。
1 2 3 4 5
引言 数字基带信号码波形 基带传输的常用码型 基带脉冲传输和码间干扰 无码间干扰的基带传输特性
2008.8
copyright 信息科学与技术学院通信原理教研组
18
6.３基带传输的常用码型 ３
在实际的基带传输系统中， 在实际的基带传输系统中，并不是所有类 型的基带电波形都能在信道中传输。 型的基带电波形都能在信道中传输。 对传输用的基带信号有两个方面的要求： 对传输用的基带信号有两个方面的要求： （ 1 ） 对代码的要求 ， 原始消息代码必须编 对代码的要求， 成适合于传输用的码型； 传输码型的选择） 成适合于传输用的码型；（传输码型的选择） 对所选码型的电波形要求， （2） 对所选码型的电波形要求，电波形应 适合于基带系统的传输。（基带脉冲的选择） 。（基带脉冲的选择 适合于基带系统的传输。（基带脉冲的选择）
精品课件-数字通信原理PPT课件
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
《通信原理》第六章 数字基带传输常用规律和技巧.
1第一部分AMI码与HDB3码对传输用的基带信号的主要要求:对代码的要求：原始消息代码必须编成适合于传输用的码型；对所选码型的电波形要求：电波形应适合于基带系统的传输。
1. AMI码（传号交替反转码）编码规则：传号(“1”)极性交替，空号(“0”)不变。
例：信码{an}： 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 AMI: +1 0 -1 0 0 +1 0 0 0 0 0 -1 0 +1特点：（1）无直流分量和仅有小的低频分量；（2）二电平→三电平－－1B/1T码(一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码)；（3）易于检错；（4）编、译码简单；（5）当出现长的连0串时，不利于定时信息的提取。
1.00.5s2. HDB3码编码规则：（1）当连“0”个数不超过3时，仍按AMI码的规则编，即传号极性交替；（2）当连“0”个数超过3时，4个连“0”为一组，当该组四连“0”与其前一组四连“0”之间有奇数个传号码，用000V取代该组四连“0”。
V 极性与其前非零码极性一致，V本身满足极性交替；（3）当该组四连“0”与其前一组四连“0”之间有偶数个（包括0个）传号码，用B00V取代该组四连“0”。
B极性与其前一非零码极性相反，V极性与B极性一致，V本身满足极性交替；例如：1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1HDB3 +V -1 +1 -B 0 0 -V +1 -1 +1 0 0 0 +v 0 +1 译码：凡遇到-1 0 0 0 -1+1 0 0 0 +1+1 0 0 +1-1 0 0 -1译成：＊0 0 0 0例：HDB3：0 +1 0 0 0 +1 -1+1 -1 0 0 -1 0 +1 0 -1代码：0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1特点:1）无直流分量、低频分量小；2）连0串不会超过3个，对定时信号的恢复十分有利；3）编码复杂，译码简单。
第六章-多址接入技术PPT课件
Tb di (t)
扩频调制 y(t)
（乘法器）
扩频解调 （乘法器）
di (t)
TC
Ci (移t) 动通信教学中心
2021
TC
Ci (t)
数字信号扩频原理
符号
d i（t）
码片
+1 -1
+1
C i（t）
扩频
-1
y i（t）
+1 -1
y r（t）
+1
-1
C i（t）
+1 -1
d r（t）
解扩频
+1 -1
第6章 多址接入技术
现代移动通信BSSFra bibliotekMSUm
OMC-R 操作维护中心
BTS
MS
BTS基BT站收S 基发信站机 基收站发信机 收发信机
BSC 基站 控制器
A接口
MSC 移动交换中心
MS
Abis
移动通信教学中心
2021
多址接入技术
所谓多址技术就是使多个用户接入并共享同一个 无线通信信道, 以提高频谱利用率的技术。即把同 一个无线信道按照时间、频率等进行分割, 使不同 的用户都能够在不同的分割段中使用这一信道, 而 又不会明显地感觉到他人的存在, 就好像自己在专 用这一信道一样。 占用不同的分割段就像是拥有了 不同的地址, 使用同一信道的多个用户就拥有了多 个不同的地址。这就是多址技术, 亦称多址接入技 术。
与FDMA划分频带和TDMA划分时隙不同, CDMA既不 划分频带又不划分时隙, 而是让每一个用户使用系统所能 提供的全部频谱, 因而CDMA采用扩频技术能够使多个用 户在同一时间、同一载频以不同码序列来实现多路通信。 CDMA示意图如图所示。
樊昌信通信原理第六章总结
通过示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计系统性能 定义
在抽样判决器的输入端跨接一个示波器，然后调整示波器水 平扫描整个周期，使其与接收码元的周期同步。
具体做法
抽样失真
过零点失真
实际眼图的对应
对定时误差灵敏度 最佳抽样时刻
可以评估的系统的性能
噪声容限
判决门限
接收二进制双极性波形时，在一个码元周期内只能看到一只眼睛，若接收的是M进制双极性波形，则一个码元周期内可以看见（M-1)只眼睛
定义：信号频谱从零频或较低频率开始
单极性波形：用正电平和零电平对应二进制中的1和0；适用于计算机内部或极近距离的传输
双极性波形：用正电平和负电平对应二进制中的1和0
单极性归零波形：单极性波形的基础上（占空比50%根据具 体要求确定），后一半归零
种类
双极性归零波形：双极性波形的基础上（占空比50%根据具 体要求确定），后一半归零
眼图
数字基带传输系统
数字基带传输系统
定义 组成：
某些有线信道中，传输距离不太远的情况下，可以不经过载波调制直接进行传输的系统 信道信号形成器 信道 接收滤波器 抽样判决器 同步提取和定时脉冲 2：信道加性噪声的影响
误码的原因：
思想
1：系统特性不理想导致的码间串扰 无码间串扰时的基带传输特性
设计
意义
1；近程数据通信中广泛使用
差分波形：电平跳变表示1，电平不变表示0
二进制随机脉冲序列包含连续谱和离散谱 连续谱必定存在，根据连续谱可以确定随机序列的带宽;离散谱不一定存在，取决于波形
频谱特性
数字基带信号
1：不含直流分量，并且低频分量少（传输中只接收主瓣能量）
2：具有内在的检错能力
精品文档-计算机数据通信教程(张燕)-第6章 差错控制
1
1100011
1 监督码元
第6章 差错控制
6.3.3 海明码 差错控制编码中用得较多的有一种线性分组码。所谓
线性分组码，它的信道编码方式是在k位信息码元后加上r 位监督码元，监督码元与信息码元之间构成线性关系。信 息码元确定后，监督码元可以根据编码规则，通过线性运 算得到。线性分组码构成如图6-1所示。
第6章 差错控制
表6-2 发送码元真值表
信
a6 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
息
a5 a4 00 00 01 01 10 10 11 11 00 00 01 01 10 10 11 11
位
a3 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
监督位
a2
S an1 an2 a1 a0 c
第6章 差错控制
若为偶校验，S=0，就认为无错；若S=1，就认为 有错。若为奇校验，S = 1，就认为无错；若S = 0，就 认为有错。我们把S的计算式称为监督关系式，S称为校 正子。
在海明码中，我们将监督码元增加一位，相应地设 计出两个监督关系式，得到两个校正子的值，两个校正 子就有四种可能的取值组合：00、01、10、11，表示了 四种不同的情况。其中一种表示无错，另外三种则可能 表示出现一个误码情况下的三个出错位置。依此类推， 若有r位监督码元，就能指出一个误码情况下的(2r –1) 个出错位置，这就是海明码的工作机理。
第6章 差错控制 表6-1 校正子与误码位置设定真值表
误码位置
S1
S2
S3
无错
0
0
0
a0
0
0
1
a1
0
1
通信原理第六章题库总合
通信原理第六章题库总合填空题1.PSK是用码元载波的(相位)来传输信息，DSP是用前后码元载波的（相位差）来传输信息，它可克服PSK的相位模糊缺点。
2.采用相干解调方式时，相同误码率条件下，2ASK,2FSK,2PSK 系统所需信噪比数量关系为（2ASK>2FSK>2PSK）3.MSK信号时包络恒定，（相位连接），（带宽最小）并且严格正交的2FSK信号。
4二进制调制中，载波的幅度，频率或相位有（2）种变化，，相应的调制方式有（2ASK,2FSK,2PSK/2DPSK）5对正弦载波的振幅，频率或相位进行键控，便可获得（振幅键控）（频移键控）（相位键控）三种基本的数字调制方式。
6在误码率Pe相同的条件下，对信噪比r的要求：2ASK比2FSK 高（3）dB,2FSK比2PSK高（3）dB,2ASK比2PSK高（6）dB。
7如果理想MPSK数字调制传输系统的带宽为12KHz,则该系统无码间串扰最大信息传输速率为（12㏒2Mkb/s）8模拟调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是（连续变化的），而键控法产生的2FSK信号的相位在相邻码元之间（不一定连续）9.2ASK信号中的调制信号s(t)是（单极性）非归零数字基带信号，而在2PSK中的调制信号s(t)是（双极性）非归零数字基带信号。
10数字带通传输系统的最高频带利用率是（1）Baud/Hz,8PSK的系统的信息传输速率为1500b/s,其无码间干扰传输的最小带宽为（500）Hz.11二进制数字调戏系统，当码元速率相同时，（2FSK）系统带宽最宽，抗噪声性能方面，（OOK）最差。
12对于2DSK、2ASK、2FSK通信系统，按可靠性好坏，排列次序为（2DPSK、2ASK、2FSK），按有效性好坏，排列次序为（2DPSK （2ASK）、2FSK）13在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK）14设信息速率为 2.048Mbit/s,则2DPSK信号带宽为（4.096Mbit/s,），QPSK信号的带宽为（2.048Mbit/s,）。
数据通信基础培训教材
名目第一局部通信根底知识第一章概述第二章传输根底知识第三章交换根底知识第四章分层通信体系结构第二局部通信网络第一章概述第二章网第三章ISDN综合业务数字网第四章DDN网第五章帧中继网第六章ATM第七章接口和接进网第八章信令网第九章同步网第十章治理网第三局部计算机网络第一章概述第二章局域网第三章TCP/IP协议族第四章网络连接设备及网络软件第五章交换式网络第六章INTERNET第四局部数据固定网网络拓朴图第一节ATM网网络拓朴图第二节VOIP网网络拓朴图第三节193长途网网络拓朴图第四节广西165网网络拓朴图第五局部各县组网结构第一节各县组网结构和当前现状第二节各县组网结构示意图第三节专线故障处理流程第四节数据业务故障处理表第六局部数据专职员作职责及考核要求第七局部设备维护常识及常见故障处理第一节县、镇级全然网络组网方式第二节设备故障判定方法第八局部数据网运行维护制度第一节平安操作规程第二节机房治理和平安保密规定第三节障碍处理和障碍报告制度第一局部通信根底知识第一章 概述通信的目的是为了信息的传递。
携带信息的信号可分为模拟信号〔如话音〕和数字信号〔计算机输出的信号〕。
信息的传递由通信系统来完成。
1.1 通信系统的组成通信系统由硬件和软件组成。
硬件包括终端、传输和交换三大局部。
● 终端：包括一般、移动、计算机、数据终端、可视、会议电视终端等。
● 传输系统：信息传递的通道，一般喊信道。
● 交换系统：完成接进交换节点链路的聚拢、转接和分配。
● 通信系统软件：为能更好完成信息的传递和转接交换所必须的一整套协议、标准，包括网络结构、网内信令、协议和借口以及技术体制、接口标准等。
☞ 注释1.2 通信系统的分类按照系统所传输的信号来分类，那么系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。
● 模拟通信系统：用模拟信号传递消息的系统。
● 数字通信系统：用数字信号传递消息的系统。
由于光纤通信的普及和集成工艺的开展，数字通信系统具有抗干扰能力强，数字信号可再生，可综合各种业务，便于和计算机系统连接，易于集成等优点，因此逐渐取代了模拟通信系统。
通信原理ch6-1基本波形及频谱特性(精)
第六章 数字基带传输系统(1)
1
研究意义
近程数据通信系统中广泛采用； 基带传输方式也有迅速发展的趋势； 利用对称电缆构成的近程数据通信广泛采用了 这种传输方式。 数字基带传输中包含调制传输的许多基本问题， 如码间串扰等； 采用线性调制的调制传输系统可等效为基带传 输系统来研究。
2
学习要求
0 -
E+ 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
E
5.差分码
0
-
E
13
二进制代码 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
+E 2.双极性(NRZ) 0
-E
双极性不归零波形（NRZ）
“1”、”0”等概出现时，无直流成分； 可在不接地的平衡线路上传输； 判决电平可取“0”，抗干扰能力强于单极性
双极性归零波形（RZ）
双极性波形的归零形式，除了具有双极性不归零波 形的特点外，还有利于同步脉冲的提取。
16
常见数字基带信号波形
二进制代码 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
+E 1.单极性(NRZ)
0
+E 2.双极性(NRZ) 0
-E
+E 3.单极性归零(RZ) 0
0 -
E+ 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
E
5.差分码
0
-
E
15
二进制代码 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
+E
3.单极性归零(RZ) 0
+E
4.双极性归零 (RZ)
第六章 通信传输的有效性和可靠性
连续ARQ时序图
世界上没有——100%可靠的信息传递
连续ARQ
一方面因连续发送数据帧而提高了效率， 另一方面，必须把原来正确传过的数据帧进行重
传(仅因为有一个帧出错)，又使传送效率降低。 若传输信道的传输质量很差时，连续ARQ并不优
于停止等待协议。
世界上没有——100%可靠的信息传递
连续ARQ
成功发送一个数据帧需要的时间是tf；当发生错 误时，重发一个数据帧的时间为tT，
正确传输一个数据帧所需要的平均时间为
tA V tf ( 1 p )i p it T t T / ( 1 p ) tf[ 1 ( 1 ) p ] / ( 1 p )
i 1
世界上没有——100%可靠的信息传递
混合纠错是前向纠错和检错重发方式的结合。在 这种系统中发送端不但有纠错能力，而且对超出 纠错能力的错误有检测能力
世界上没有——100%可靠的信息传递
差错控制编码
按照差错控制编码的不同功能，可分为检 错码、纠错码和纠删码。
按照信息码元和附加的监督码元之间的检 验关系，可分为线性码和非线码
按照信息码元和附加监督码元之间约束方 式不同，可分为分组码和卷积码
混合纠错(HEC，Hybrid Error Correction)
世界上没有——100%可靠的信息传递
检错重发
检错重发是指在发送端经编码后发送能够 发现错误的码，接收端收到后，检验若有 错误，则通过反向信道把这一结果反馈给 发送端。然后，发送端把前面的信息重发 一次，直到接收端认为已正确地收到信息 为止。
dmin e1
在一个码组内纠正t个误码，要求最小码距 dmin 2t 1
在一个码组内纠正t个误码，同时检测e(e>t)个误码
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6.2.5 帧中继网的业务管理 1.宽带管理(动态分配) 2.拥塞管理（终点、源点） 3.PVC管理
6.3ATM网
6.3.1 ATM网的网络结构
ATM网包括公用ATM网络和专用ATM网络
公用ATM网络：由电信部门建立、运营和管理。 专用ATM网络：某一部门所拥有的专用网络。 基于信元：ATM交换机之间直接传输信元 基于SDH：利用同步数字体系的帧结构传送ATM 信元 基于PDH：利用准同步数字体系的帧结构来传送 ATM信元
(2)静态路由表法 静态路由表法属于查表路由法。查表路由法是在 每个节点中使用路由表，它指明从该节点到网络中的 任何终点应当选择的路径。路由表的计算可以由网络 控制中心(NCC)集中完成，然后装入到各个节点之中， 也可由节点自己计算完成。 常用的确定路由的准则是最短路径算法和最小时延算 法等。 (3)动态路由表法 动态路由表法也属于查表路由法，这种方法确定 路由的准则是最小时延算法。
4.帧中继对无效帧的处理
舍弃,不通知发送端。 无效帧：
没有用两个标志所分界 地址段与结束标志之间字节数少于3个 0比特插入之前或删除之后，帧不是由整数个字节组成 包含一个FCS的差错 只包含一个字节的地址段 包含一个不为接收机支持的DLCI
5.帧中继的寻址方式 DLCI：数据链路标示符
（5）X.29建议
描述了PAD与分组型数据之间或PAD之间的接口规程。 功能：1.适用于DCE和X.25DTE之间的X.25接口和与 X.25规程配合 2.用于PAD之间互通 3.规定交换PAD控制信息和用户数据的规程 4.规定传输用户数据的方式 5.规定一次虚呼叫中传输数据字段的格式
（3）X.3协议 规定了PAD的工作特性和向终端的基本 功能
（4）X.28建议
定义了非分组中断和PAD之间的接口规程 1.起止式DTE和PAD之间的通路建立过程 2.起止式DTE和PAD之间进行字符交换和业务起始过程 3.起止式DTE和PAD之间的控制信息交换过程 4.起止式DTE和PAD之间控制信息交换过程
6.2 帧中继网
帧中继基本原理 1.帧中继的概念 帧中继(FR)技术是分组交换的升级技术，它是在OSI第二 层上用筒化的方法传送和交换数据单元的一种技术，以帧 为单位存储-转发。 帧中继交换机仅完成OSI物理层和链路层核心层的功能， 将流量控制、纠错控制等留给终端去完成，大大简化了节 点机之间的协议，缩短了传输时延，提高了传输效率。 2．帧中继发展的必要条件 （1）光纤传输线路的使用 （2）用户终端的智能化
第六章 数据通信网
6.1 分组交换网
6.2.1 分组交换网的构成
1．设备组成 从设备来看，分组交换网由分组交换机(转接、本地)、 用户终端设备、远程集中器(含分组装拆设备)、网络管 理中心(NMC)以及传输线路等组成。
2．分组交换网的结构 从结构来说，分组交换网通常采用两级，根据业 务流量、流向和地区情况设立一级和二级交换中心。 一级交换中心可采用转接交换机，一般设在大、中城 市，它们之间相互连接构成的网络通常称为骨干网。 骨干网采用网状网或不完全网状网的分布式结构。 二级交换中心可采用本地交换机，一般设在中、小城 市。从一级交换中心到二级交换中心之间一般采用星 形结构，必要时也可采用不完全网状结构。
6.2.4 帧中继用户接入 1.帧中继的用户-网络接口规程
2.用户入网方式
3.帧中继用户接入设备
路由器 网桥 帧中继装/拆设备 标准的帧中继终端 二线（四线）话带调制解调传输方式、基带 传输方式、2B+D话路终端传输方式、ISDN 拨号接入、PCM数字线路、其他数字接入
4.用户接入电路
2．流量控制的类型 网内存在着如下四级流量控制结构(即流量控制的类型)： (1)段级控制。（相邻节点） (2)“网一端”级控制。 (3)“源一目的”级控制。 (4)“端一端”级控制。。 3．流量控制的方式 (1)证实法（发送等响应） (2)预约法（分配缓冲） (3)许可证法 (4)窗口方式
4．窗口方式流量控制 所谓窗口方式流量控制就是根据接收方缓冲存储 器容量，用能够连续接收分组数目来控制收发方之间 的通信量，这个分组数目就称为窗口尺寸W。换句话 说，窗口方式流量控制就是允许发送端发出的未被确 认的分组数目不能超过W个。 窗口尺寸是窗口方式流量控制的关键参数。如果 窗口尺寸过小，通过量受到过分的控制，会降低网的 效率；而窗口尺寸过大就会失去防止阻塞的控制作用。
（4）几种路由算法的比较
扩散式路由算法：可确保网络连通可靠性，但总的延时将因 传输量的倍增和非最佳路径的选择而受损失 静态路由表法：使用最短距离原则确定路由表，正常工作条 件下能保持良好的时延性能。但是对于网络中传输量变化和 网络设施方面出现问题时的应变能力差。 动态路由表法：按最小时延法则具有自适应能力的路由表法 则，能提供较好的时延性能，对网络工作条件变化有一定的 灵活性，但是要付出交换机或网络控制中心在信息储存能力、 传输能力和处理能力上的一定代价。
.3.2ATM网的用户-网络接口 1.B-ISDN用户-网络接口参考配置
2.B-ISDN用户-网络接口物理配置模型
6.3.3ATM协议参考模型 ITT关于B-ISND的建议 2.ATM协议参考模型
6.3.4 ATM网的应用 1.作为帧中继网节点之间的中继传输网
6.2.2 分组交换网的路由选择
1．对路由选择算法的一般要求 (1)在最短时间内使分组到达目的地； (2)算法简单，易于实现，以减少额外开销； (3)使网中各节点的工作量均衡； (4)算法应能适应通信量和网络拓扑等的变化，即要有 自适应性； (5)算法应对所有用户都是平等的。
2．常见的几种路由选择算法 路由选择算法分为非自适应型和自适应型路由 选择算法两大类。 非自适应路由选择算法所依据的参数，如网络的 流量、时延等是根据统计资料得来的，在较长时间内 不变；而自适应路由选择算法所依据的这些参数值将 根据当前通信网内的各有关因素的变化，随时作出相 应的修改。
6.2.1 帧中继协议 1．帧中继的协议结构 帧中继协议分为用户（U）平面和控制（C）平 面两部分。用户平面是完成用户信息的传递所需功能 及协议；控制平面则是有关控制信令的功能及协议。 帧中继用户平面的协议结构分为两层：物理层 和数据链路层（DL）。其中数据链路层又可分为两个 子层：DL控制子层（DL-CONTROL）和DL核心子层 （DL-CORE）。
3.X.75建议
使不同的公用分组交换网互联 特点：1.分为物理层、数据链路层、分组层 2.是两个网络信号端接设备之间的接口规程 3.64kbit/s接口速率 4.在虚电路建立和释放的过程中建立和释放分组 5.建议网间呼叫分组格式如图 6.DEC与DEC之间的接口，是通过DCE内的信号终端设 备来实现的，两者是对称的。
6.4.2DDN的构成
本地传输系统 复用及数字交叉系统 局间传输系统 网络管理系统
1.本地传输系统
用户设备（DTE）、用户环（用户线、用户 接入单元）组成 入网方式
2．DDN的特点
(1)传输速率高，网络时延小 (2)传输质量好 (3)传输距离远 (4)传输安全可靠 (5)透明传输 (6)DDN的网络运行管理简便
3．DDN的用途 (1)DDN用于向用户提供专用的数字数据信道 (2)DDN可为公用数据交换网提供交换节点间的数据传 输信道 (3)DDN可提供将用户接入公用数据交换网的接入信道 (4)利用DDN可以进行局域网的互连
(1)扩散式路由算法
扩散式算法又称泛射算法，属于非自适应路由选 择算法的一种。网内每一节点收下一个分组后就将它 同时通过各条输出链路发往各相邻节点，只有在到达 目的节点时，该分组才被移出网外传输给用户终端。 为了防止一个分组在网内重复循回，规定一个分组只 能出入同一节点一次，这样，不管哪一个节点或链路 发生故障，总有可能通过网内某一路由到达目的节点 (除非目的节点有故障)。
4.X.32建议 经公用电话交换网、综合业务数字网或 公用电路交换网接入分组交换网的分组 型DTE和DCE之间的接口标准。 功能：1.拨入拨出功能 2.DTE与DCE之间的身份识别功能。
5.X.121建议
关于公用分组交换网的编号方案。 1.数据网络识别码（4位） 2.网络内部编号NTN（10位）和网内编号NN（11位）
6.2.2 帧中继网的组成 1．典型的帧中继网络拓扑 2．网络组成 帧中继网根据网络的运营、管理和地理区域等因 素分为三层：国家骨干网、省内网和本地网。
6.2.3 帧中继网的应用
1．局域网互连 2．虚拟专用网 3．作为分组交换网节点机之间的中继传输 4．其他应用
除了以上几种典型的应用以外，帧中继的应用还有： （1）可为高分辨可视图文、CAD/CAM等需要传送高 分辨率图形数据的用户，提供高吞吐量 （500∽2048Kbit/s）、低时延（小于几十ms）的数据 传送业务。 （2）可为时延要求不高、数据量大的大型文件的用户 提供高吞吐量（16∽2048Kbit/s）的数据传送业务。 （3）可为帧短、时延要求高、数据量少的文本编辑用 户提供低时延的数据传送业务。
3.数据报与虚电路方式的路由选择
数据报：交换节点对每个分组进行路由选择； 节点收到数据时根据分组中的目的地址，查节 点内的路由表为分组选择路由。 虚电路：在建立虚电路时建立，对一次虚呼叫 确定路由，路由选择由节点接到呼叫请求分组 后执行。
6.2.3 分组交换网的流量控制 1．流量控制的必要性(目的) 网络输入负荷——每秒钟由数据源输入到网络的分组数量。 网络吞吐量——每秒发送到网络终点的分组数量，即每秒 流出网络的分组数量。 网络阻塞——网络的吞吐量随网络输入负荷的增大而下降， 这种现象称为网络阻塞。 死锁——当网络输入负荷继续增大到一定程度时，网络的 吞吐量下降为零，数据停止流动，这就是死锁。 流量控制的目的是保证网络内数据流量的平滑均匀，提高 网络的吞吐能力和可靠性，减小分组平均时延，防止阻塞 和死锁。