数据通信第七章
《IP数据通信》(孙青华)电子课件 第7章
（3）所有端口满足线速转发性能，以满足网络核心交换节点的带宽要求。 （4）多业务支持能力。要求核心交换机具有强大的二层、三层业务特性，支持多种形式的VLAN、具有较强的抗攻
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电信机务员培训课程
（3）按交换机应用领域来划分，可分为：台式交换机、工作组交换 机、主干交换机、企业交换机、分段交换机、端口交换机、网络交换 机等。
（4）从规模应用上，可分为：企业级交换机、部门级交换机、工作 组交换机等。
（5）从工作层次上讲，可以分为：二层交换机、三层交换机、多层 交换机。
电信机务员培训课程
第 7 章 以太网交换机
滕贺颖
本章要求：
理解交换机的各种交换方式 了解主流交换机的型号及功能 熟悉各个层面交换机的选型原则 具备交换机的基本操作能力
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电信机务员培训课程
以太网交换机概述
1．交换机的分类 （1）从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和
局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供 通信用的基础网络平台。而局域网交换机则应用于园区或 企业的小规模网络，用于连接终端设备，如PC机及网络 打印机等。 （2）局域网交换机根据使用的网络技术可以分为：以太 网交换机、令牌环交换机、FDDI交换机、ATM交换机、 快速以太网交换机等。
7.3.1 以太网交换机的主要技术指标 技术指标是设备选型的基本依据，根据不同交换
机的技术指标设计相应的网络，不足不同类型网 络用户的需求，是网络设计人员应具备的基本素 质。交换机的主要技术指标有：转发模式、时延、 转发速率、背板带宽、MAC地址数、生成树、VL AN和管理功能等参数组成。
通信原理精品课-第七章m序列(伪随机序列)
04
m序列在扩频通信中的应用
扩频通信的基本原理和特点
扩频通信的基本原理
扩频通信是一种利用信息信号对一个很宽频带的载波进行调制，以扩展信号频谱 的技术。通过扩频，信号的频谱被扩展，从而提高了信号的抗干扰能力和隐蔽性 。
扩频通信的特点
扩频通信具有抗干扰能力强、抗多径干扰能力强、抗截获能力强、可实现码分多 址等优点。同时，扩频通信也存在一些缺点，如信号的隐蔽性和保密性可能受到 影响，信号的带宽较宽，对信道的要求较高。
在无线通信中，由于信号传播路径的不同，接收端可能接收到多个不同路径的信号，形成多径干 扰。
抗多径干扰
m序列具有良好的自相关和互相关特性，可以用于抗多径干扰。通过在发射端加入m序列，可以 在接收端利用相关器检测出原始信号，抑制多径干扰的影响。
扩频通信
m序列可以用于扩频通信中，将信息信号扩展到更宽的频带中，提高信号的抗干扰能力和隐蔽性 。
离散性
m序列是一种周期性信号，其 功率谱具有离散性，即只在某 些特定的频率分量上有能量分 布。
带宽有限
m序列的功率谱具有有限的带 宽，其带宽与序列的长度和多 项式的系数有关。
旁瓣抑制
m序列的功率谱具有较好的旁 瓣抑制特性，即除了主瓣外的 其他频率分量的能量较小。
m序列在多径干扰抑制中的应用
多径干扰
抗截获能力
m序列扩频通信系统具有较强 的抗截获能力。由于信号的频 谱被扩展，敌方难以检测和识 别信号，从而提高了通信的保 密性。
码分多址能力
m序列扩频通信系统具有较强 的码分多址能力。不同的用户 可以使用不同的扩频码进行通 信，从而实现多用户共享同一 通信信道。
05
m序列的未来发展与研究方向
m序列与其他通信技术的融合应用
第七章--串行口
异步通信和同步通信 异步通信(Asynchronous Communication)
在异步通信中，数据通常是以字符(字节)为单位组成字符 帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，通过传输线 由接收设备一帧一帧地接收。发送端和接收端可以有各自 的时钟来控制数据的发送和接收。 一个字符在异步传送中又称为一帧数据，字符帧也叫数据 帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位四部分组成， 如图7-2所示。
例如，波特率为2400b/s的通信系统，若采用图7-2（a） 的字符帧，则字符的实际传送速率为2400／11=218.18帧 /s；若采用图7-2(b)的字符帧，则字符的实际传送速率为 2400/14=171.43帧/s。
串 行 通 信 和 基 础 知 识
串行口的结构
MCS-51串行口结构框图如图7-4所示。 主要由两个物理上独立的串行数据缓冲寄存器SBUF、发送 控制器、接收控制器、输入移位寄存器和输出控制门组成。 两个特殊功能寄存器SCON和PCON用来控制串行口的工作方 式和波特率。 发送缓冲寄存器SBUF只能写，不能读；接收缓冲寄存器 SBUF只能读，不能写。两个缓冲寄存器共用一个地址99H， 可以用读／写指令区分。
7.1串行通信的基础知识
7.2 MCS-51的串行I/O口及控制寄存器
7.3 串行口的工作方式 7.4 波特率的设计 7.5 MCS-51串行口的应用 7.6 MCS-51串行口的多机通信
本章首先介绍串行通信的基本概念，然后重 点讨论MCS-51系列单片机串行口的特点和用法， 要求掌握串行口的概念、 MCS-51串行口的结构、 原理及应用。
在进行通讯时，外界数据是通过引脚RxD(P3.0，串行数据 接收端)和引脚TxD(P3.1，串行数据发送端)与外界进行串 行通信。 输入数据先进入输入移位寄存器，再送入接收SBUF。在此 采用了双缓冲结构。
第七章同步数字体系(SDH)
AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
这10个比特就是指针值。指针值是用二进制来表示的。亦即用 l0个比特的0、1码构成的二进制数值，来表示十进制的0～782 个编号。再深一步说，就是用上面所述的10比持来表示VC-4第 一个字节在o～782中的位置。
四、指针的频率调整作用
1、当VC帧速率＜AUG帧速率时: 图7—14中的5个I比持反转，通知接收端表示要作正码速调整(加
(C-4)十(VC-4POH)=VC-4 (VC-4) 十(AU-4PTR)＝AU-4 (AU-4)＝(AUG) 最后形成 STM-1
(1)下图画出了两帧，(一帧的时间是125μs，故两帧是250μs (2)对照帧结构图7－2可知，图中左侧第四行的位置就是指针区。 (3)图右侧是两帧STM—1的净负荷区，为了表明净负荷区中某点的 位置，根据行、列来画线打出格子。从第四行向右、向下进行位置 编号。每三格编一个号。例如的000，111，222，－－。
二、PDH的固有缺点
1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。
2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 3、 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带
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三、SDH网的基本特点
优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在
光纤 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)
通信工程师 第七章 GPRS系统介绍
第七章 CPRS系统介绍一、填空题1．GPRS网络是在GSM网络基础之上，新增两个节点——SGSN和(GGSN)而形成的移动分组数据网络。
2．GPRS的基本功能是在移动终端与计算机通信网络的路由器之间提供(分组传递)业务。
3．GPRS网络分成两个部分：无线接入和(核心)网络。
4．移动台有两种分组接入方法，即一步接入和(两步接入)。
5．GPRS支持两种类型的承载业务，即点对点业务和(点对多点)业务。
6．GPRS点对点面向连接的网络业务属于虚电路型业务，它为两个用户之间传送多路数据分组建立(逻辑虚电路)，它要求有建立连接、数据传送和连接释放的过程。
7．GPRS用户终端业务可以分为基于PTP的用户终端业务和基于(PTM)的用户终端业务。
8．GPRS用户用IMSI来识别，它有一个或多个(网络层)地址。
9．GPRS中分组数据协议地址通过(移动性)管理过程激活或清除。
10．GPRS支持标准数据协议的应用，允许与IP网络和(X..25)网络互联互通。
11．GPRS在现有的GSMPLMN上引入两个新的网络节点：SGSN和(GGSN)。
12．在两个GPRSPLMN之间的接口称为Gp，它将两个独立的GPRS网络连接起来进行(消息交换)。
13．GPRS PLMN与固定网络的(参考点)称为Gi，固定网络的典型是分组数据网络。
14．完整的GPRS移动台应由以移动设备和(SIM卡)构成。
15．GPRS骨干网络有两类，即PLMN(内部骨干网络)和多个PLMN之间的骨干网络。
二、单项选择题1．GPRS网络在无线传输信道上的时间轴按照复帧序列来组织，每一个复帧包含52个TDMA帧，组织成12个无线块，每一个无线块包含( D )个TDMA帧。
A、1B、2C、3D、42．互联网协议(1P)到达GPRS系统，IP数据包包含( A )字节IP包头，这些IP数据包首先在于网数据汇聚协议(SNDCP)层转换成逻辑链路控制(LLC)帧。
A、20B、30C、40D、503．GPBS网络中一个RLC块所经历的时间大约为18.5ms，或者等效于一个TDMA 帧大约为( A )ms。
《数据与计算机通信》课后习题参考答案
《数据与计算机通信》课后习题及参考答案第2章的参考答案2.1答案：设发送消息的蓝军为A，另外一个蓝军为B。
再设步兵由一头到量外一头所用的时间为t，可以定义两军的通信协议如下：（1）A发送消息后2t时间内还灭有收到B的确认，则重发，直到收到确认。
（2）B收到消息后，立即发送去确认知道不再收到A的消息。
（3）若在中午之前t时刻，A还没有收到B的确认信息，或者B在中午前的2t时间内还继续收到A发来的消息，则第二天进攻。
2．3答案：（1）预定（A）客人（Guest）向主人（Hosts）发出要Pizza的Request。
（B）主人接受请求，提起电话拨Pizza饼店，在电话中提出预定的种类和数量。
（C）Pizza店的外卖服务生(Order Clerk)填好订单，然后传送给Pizza Cook。
完成；（2）送货（A）Pizza Cook将做好的Pizza饼给服务生；（B）服务生在订单上签字后送给送货车司机，司机开车取送货，沿道路送往订货人的地点；（C）送货车司机到达后，拿出定单和主人交接；（D）主人将送来的Pizza饼再送给客人(Guest)2.4 答案A．(1)中国总理与英文翻译之间：(a)中国总理对自己的英文翻译说中文；(b)中国翻译将中文翻译成英文后给法国总理的英文翻译；(2)法国总理与英文翻译之间(a)法国总理的英文翻译接收中国总理的英文翻译给自己的英文翻译；(b)将英文翻译成法文，然后给法国总理，反之亦然。
B．这三者之间要实现一种类似于电信系统中三方通信之类的过程：(1)中国总理拿起电话，说中文给中文/德文翻译(2)德文翻译把中文翻译成德文，然后通过电话线传送给法国总理的德文/法文翻译(3)德文/法文翻译将接收到的德文翻译成法文(4)德文/法文翻译将翻译过来的法文给法国总理听2．7 答案a．在分段情况下，都需要包含N层数据首部的拷贝b．在组合的情况下，可以用一个N层的数据首部组合成单一的N－1层PDU。
第七章 串行通信
同步方式 串行方式
异步方式
单工方式
半双工方式 全双工方式 多工方式
7.1.2 串行通信的通信标准
串行通信的通信标准主要是指通信的电气和硬件标准，常用的有 RS-232；RS-485/422等。
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RS-232标准 ♠ 电气特性：逻辑“1”=-3V～-15V；逻辑“0”=+3V～+15V。在与TTL 标准连接时必须进行电平转换，常用芯片有MC1488、MC1489及 MAX202～MAX232等。
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7.1.3 串行通信的通信方式
串行通信又可分为异步通信和同步通信。异步通信的接受器和发送 器使用各自的时钟，每次只传送一字节数据，允许时钟产生误差；同步 通信每次传送的数据量较大，要求精度高，因此接受器和发送器使用同 一时钟。 异步通讯 以字符为传送单位用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束 字符间隔不固定，只需字符传送时同步。异步通讯数据常用一帧为单位， 一帧字符位数的规定：起始位，数据位，校验位和停止位，校验位紧跟 在数据位后，也可以省略。下图为省略校验位后一帧数据的示意图。
起始位 D 0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7 停止位
优点是硬件要求低，可靠性高，传送距离远，但速度较慢。
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HOME
同步通信 以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，在一串字符开 始用同步字符标识，硬件要求高，通讯双方须严格同步。
【提示】：在单片机与外设进行数据通信时，多采用异步串行通信。
模式选择
多机通讯位 允许接收位 发送、接收第9位 发送、接收标志
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数据与计算机通信dataandcomputercommunication课后习题答案
《数据与计算机通信》课后习题参考答案第2章的参考答案2.1答案：设发送消息的蓝军为A，另外一个蓝军为B。
再设步兵由一头到量外一头所用的时间为t，可以定义两军的通信协议如下：（1）A发送消息后2t时间内还灭有收到B的确认，则重发，直到收到确认。
（2）B收到消息后，立即发送去确认知道不再收到A的消息。
（3）若在中午之前t时刻，A还没有收到B的确认信息，或者B 在中午前的2t时间内还继续收到A发来的消息，则第二天进攻。
2．3答案：（1）预定（A）客人（Guest）向主人（Hosts）发出要Pizza的Request。
（B）主人接受请求，提起电话拨Pizza饼店，在电话中提出预定的种类和数量。
（C）Pizza店的外卖服务生(Order Clerk)填好订单，然后传送给Pizza Cook。
完成；（2）送货（A）Pizza Cook将做好的Pizza饼给服务生；（B）服务生在订单上签字后送给送货车司机，司机开车取送货，沿道路送往订货人的地点；（C）送货车司机到达后，拿出定单和主人交接；（D）主人将送来的Pizza饼再送给客人(Guest)答案A．(1)中国总理与英文翻译之间：(a)中国总理对自己的英文翻译说中文；(b)中国翻译将中文翻译成英文后给法国总理的英文翻译；(2)法国总理与英文翻译之间(a)法国总理的英文翻译接收中国总理的英文翻译给自己的英文翻译；(b)将英文翻译成法文，然后给法国总理，反之亦然。
B．这三者之间要实现一种类似于电信系统中三方通信之类的过程：(1)中国总理拿起电话，说中文给中文/德文翻译(2)德文翻译把中文翻译成德文，然后通过电话线传送给法国总理的德文/法文翻译(3)德文/法文翻译将接收到的德文翻译成法文(4)德文/法文翻译将翻译过来的法文给法国总理听2．7 答案a．在分段情况下，都需要包含N层数据首部的拷贝b．在组合的情况下，可以用一个N层的数据首部组合成单一的N－1层PDU。
第3章的参考答案3．1 答案a. 因为多点配置是共享的广播信道。
变电站综合自动化第七章数据通信
下行信息：召唤子站时钟，设置子站时钟校正值、设置子站时钟；遥控选择、执行、撤销命令；升降选择、执行、撤销命令；设定命令；广播命令、复归命令，下行是非循环传送，按需要传送。
在满足规定的循环时间前提下，帧系列可以根据需要任意组织。对于A、B、C、D1、D2帧，可以按要求的循环时间，固定各帧的排列顺序循环传送。如： ABACABACABAD1ABACABACABAD2
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7.1 数据通信概述
设备层和间隔层，1～100ms。
间隔内各个模块间，1～100ms。
间隔层的各个间隔单元之间，1～ 100ms。
间隔层与变电层之间，10～1000ms。
变电层的各个设备之间，≥1000ms。
各层次之间和每层内部传输信息时间的要求
7.1 数据通信概述
7.1 数据通信概述
7.2 远距离数据通信的原理
7.2 远距离数据通信的原理
图7-8数字调制波形图 数码（b）调幅波（c）调频波 二元绝对调相波（e）二元相对调相波 0
图7-9是用数字电路开关来实现FSK调制的原理图。
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图7-9 数字调频原理图
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7.2 远距离数据通信的原理
7.2 远距离数据通信的原理
数字调频解调方法—零点检测法 图7-10 零交点检测法原理图和相应波形图 原理框图 （b）相应波形图
循环式传输规约（CDT）
7.4 变电站信息传输的通信规约
7.4 变电站信息传输的通信规约
(一) 帧结构 图7-17 循环式远动规约的帧结构 图7-18 控制字和控制字节的组成 EB90
7.4 变电站信息传输的通信规约
表7-1 帧类别代码定义表
信息字结构
通信现代交换第7章 ATM交换技术
ATM虚连接
Port VPI VCI 1 1 1 2 26 44
A
UNI信元 VPI =1 VCI =1
1
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NNI信元 VPI =26 VCI =44 NNI信元 VPI =6 VCI =44
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UNI信元 VPI =20 2 VCI =30
B
1
Port VPI VCI 1 26 44 2 2 44
3
2
NNI信元 VPI =2 VCI =44
3 1
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Port VPI VCI 1 6 44 2 20 30
ATM虚连接（VC）
Port VPI VCI 1 2 44 2 6 44
1.在数字程控交换机中的软件程序中，对于用户 的扫描识别，一般采用群处理方式，若某处理机在 进行摘机识别时，得到本次的扫描结果为01111110， 前次的扫描结果为10101100，试问： （1）什么是群处理？ （2）单个用户摘、挂机识别公式分别是什么？ （3）该处理机应对哪几个用户的摘机进行处理？
问题：能否把这些对带宽、实时性、传输质量 要求各不相同的网络服务由一个统一的多媒体 网络（B-ISDN）来实现？ 答案：
交换技术发展历程：电路交换->分组交换->帧中继 ->ATM
二、ATM的总体
综合电路和分组交换的优点：定长与异步
5 Bytes
48 Bytes
定长的数据包
4
3
2
1
A
D
C B A
T M 复 用
器
D 4 图 像
A 3 数 据
C
C
1 语 音
2 语 音
ATM统计复用示意图
ATM是快速分组交换技术、采用统计复用方式
通信原理答案第7章
《通信原理》第七章模拟信号的数字传输习题第七章习题1f200, f 200已知一低通信号m(t)的频谱为：M(f)=，假设以fs=300Hz的速率对m(t)0,其他f进行抽样，试画出一抽样信号m s(t)的频率草图。
解：M s()=300 nM(n600)1f200, f 200，假设以f1.已知一低通信号m(t)的频谱为：M(f)=s=400Hz的速率0,其他f 对m(t)进行抽样，试画出一抽样信号m s(t)的频率草图。
解：M s()=400M(n800) n2.采用13折线A率编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位。
试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进制码）解：I m=+635=512+36+27输出码组为：c1c2c3c4c5c6c7c8=11100011量化误差为271《通信原理》第七章模拟信号的数字传输习题3.采用13折线A率编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为-95单位。
试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用折叠二进制码）解：-95=-（64+74+3）c5c6c7c8=0000输出码组为：c1c2c3c4c5c6c7c8=00110000量化误差为74.采用13折线A率编码器电路，设接收端收到的码组为“01010011”，最小量化单位为1个单位，并已知段内码为折叠二进码。
试问译码器输出为多少单位。
解：I0=-(256+4.516)=-3285.采用13折线A率编码器电路，设接收端收到的码组为“01010011”，最小量化单位为1个单位，并已知段内码为自然二进码。
试问译码器输出为多少单位解：I0=-(256+3.516)=-3126.单路话音信号的最高频率为4KHz，抽样速率为8kHz，将所得的脉冲由PAM方式或PCM方式传输。
设传输信号的波形为矩形脉冲，其宽度为，且占空比为1。
（1）计算PAM系统的最小带宽。
（2）在PCM系统中，抽样后信号按8级量化，求PCM系统的最小带宽。
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
第七章ATM交换技术
ATM信头功能有限，网络节点处理十分简单，提高了速度。
• 4、交换方式灵活
信元的长度小，可以用硬件和软件实现交换。
• 5、信元在网络中传送速度高
各节点只对信元的头部进行处理，信息字段保持不变。
ATM兼具电路和分组传送方式的优点 （1）ATM可以看作是电路传送方式的改进。
• ①电路传送方式中，时间划分为时隙，一个时隙传送一个用户 数据，按数据在时间位置进行区分。
物理层向上与ATM层交互信元，向下必须适配不同的传 输系统。
1．物理介质子层提供的物理接口 ITU-T和“ATM论坛”将物理接口分为三类，即基于SDH、
基于信元和基于PDH的接口。下面进行简要介绍。 （1） ITU-T制定的接口标准 ITU-T建议书I.432定义了两个基于光纤同步数字系列(SDH)
这种小而固定长度的数据单元减少了组装、拆卸信元及 信元在网络中排除等待的时延，确保更快、更简单的进行交 换和多路复用，从而支持高速的传输速率。
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信元结构：定长，53个字节的信息段
从 第
字 节
位内
开发
始送
顺
序
二、ATM信元的信头格式 ATM信元在网络中的功能是由信头来实现的。网络中的各
个 节点根据信头来识别信元是属于哪一个连接。
数据通信具有一定的突发性（传输速率不恒定），因而电 路交换不适合数据业务传送的要求。虽然在技术上可以实现电 路交换的多速率、高速度的信息传送，但是信息的处理和控制 复杂，硬件设备成本很高。
• （2）分组交换技术
• 在分组交换通信网中，信息的传递以存储/转发的方式 进行，采用统计复用方法提高带宽的利用率，另一方 面为了保证数据传递的可靠性，在数据链路层采用逐 段转发、差错校正的控制措施。
通信原理第七章数字带通传输系统课件
xDSL技术利用数字带通传输系统实现宽带接入，提供了高速上 网、视频通话等服务。
光纤通信系统
光纤通信系统利用数字带通传输系统实现长距离、高速、大容量 的数据传输，广泛应用于城域网、骨干网等。
卫星通信系统中的数字带通传输系统
卫星电视接收系统
数字带通传输系统用于卫星电视接收系统中传输电视信号，实现 了覆盖广泛的电视节目服务。
无线局域网（WLAN）
WLAN利用数字带通传输系统实现无线高速上网，提供了灵活的接入方 式和便捷的数据传输服务。
03
全球定位系统（GPS）
GPS通过数字带通传输系统发送和接收信号，实现了高精度的定位和导
航功能。
有线通信系统中的数字带通传输系统
有线电视网络
数字带通传输系统用于有线电视网络中传输电视信号，提供了高 清晰度、稳定的电视节目服务。
通信原理第七章数 字带通传输系统课 件
contents
目录
• 数字带通传输系统的基本概念 • 数字带通传输系统的调制技术 • 数字带通传输系统的解调技术 • 数字带通传输系统的性能分析 • 数字带通传输系统的实际应用案例
01
CATALOGUE
数字带通传输系统的基本概念
数字带通传输系统的定义
数字带通传输系统是指利用调制 技术将数字信号转换为适合在带 通频段上传输的信号的一种通信
差错控制技术
采用各种差错控制技术，如奇偶校验、循环冗余校验、自动重传等， 可以降低误码率，提高抗干扰性能。
带通传输系统的频带利用率
频带利用率
数字带通传输系统的频带利用率 是指在有限的频带资源内传输尽 可能多的信息。
调制方式
采用高效的调制方式，如QPSK、 16QAM、64QAM等，可以有效 提高频带利用率。
第七章 串行通信
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§7-2 MCS-51串行接口
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一、硬件条件
引脚：P3.0（RXD）——串行数据接收端 P3.1（TXD）——串行数据发送端 寄存器：SBUF （99H）数据缓冲寄存器 SCON （98H）串行口控制寄存器 PCON（ 87H ）的SMOD位 其中SBUF物理地址有两个, 逻辑地址只有一个 接收缓冲器SBUF 发送缓冲器SBUF 串行发送时，将要发送的数据写入发送缓冲器SBUF; 串行接收时，从接收缓冲器SBUF中读出数据
两种方式基本相同，区别在于波特率不同： 方式2波特率固定， 方式3波特率可通过改变T1的时间常数来改变。
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①方式2输出与方式3输出
预先在SCON的TB8位放入11位异步格式中的第9 位(可编程位)，即发送数据的最高位。 在TI=0条件下，用指令MOV SBUF，A启动发送。 先发送起始位，再发送8位数据，然后把TB8中第9位 发出去，最后发一位停止位，发送完毕后置TI=1并请 求中断，在中断服务程序中用软件使TI=0，并发送下 一个数据。 TB8中的第9位既可支持多微机通信，也可作为数 据的奇偶校验位。
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串并转换： 74LS164：8位串入并出移位寄存器，用于发送 74LS166：8位并入串出移位寄存器，用于接收
20
二、方式1
8位异步串行通信口 TXD为数据输出线 RXD为数据输入线 一帧数据共10位： 1位起始位+8位数据位+1位停止位
通信和网络
线路交换
线路交换是在需要进行数据通信时， 由交换设备（交换机）在数据发送方和 数据接收方建立起一个实际的线路连接， 一旦线路接通，就按照收发双方设定的 数据格式、速率进行传输，不受交换机 的任何干预，直至全部传输完毕。
报文交换
在报文交换中，发送端将要传输的数据处 理成一定大小的报文，以一个完整报文为单 位进行传输。交换机收到报文后，检查报头 中的目的地址，按照地址将报文传送到另一 个交换机上，或直接发送到接收端。与线路 交换中的两端直接连通不同，报文交换采用 了存储转发技术，即报文传到交换机上后， 就中断传送线路，将报文暂时存储在交换机 上，待交换机根据报文中的目的地址找到最 佳可用路径后，在将报文转发出去。
第七章 通信和网络
我们今天使用的大多数信息系统需 要网络和通信技术。全世界大大小小 的公司正在使用网络系统和因特网来 寻找供应商和买主，与他们洽谈合同 以及为他们的交易服务。网络应用正 在研究、组织协调和控制方面激增。 网络系统是电子交易和电子商务的基 础。
第一节 数据通信
数据通信系统是计算机网络的 重要组成部分，其主要任务是将 地理位置不同的计算机或终端设 备联结起来，高效率地完成数据 传输、信息交换和通信处理的任 务。
与模拟信号相比，数字信号的优势在于，它能够 更容易地减少或消除传输中的噪音及错误信号，这 一点在长距离传输中表现得尤为突出。另一个优点 是，它与数字计算机系统相兼容，这样就不必在计 算机系统使用数字传输通路时进行多次模拟或数字 转换。
（二）异步传输与同步传输
异步传输是以字符为单位进行传输和识别的。每 传一个字符的数据，先在字符前传送一个起始码， 一个字符传送完，再插入一个或两个终止码。这样， 在接收端可以通过识别接收到的起始码和终止码， 而得到两者之间的传输字符。
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争用 轮询 存储转发 排队
数据通信第七章
集中器例子（MPT集群系统）
数据总线
图 例
音频线
LAN数据线 串行数据线
主控计算机
网络服务器
DA单元
WAN
ROUTER
HUB
基站单元 收发信机 交换单元
功能扩展 计算机
管理计算机 计费计算机
终端设备的分类
通用终端：打印类终端、显示类终端和识别类终端 复合终端：是一种面向某种应用业务，能按需配置输入/输
出设备，而且终端本身可以进行相关信息处理的设备。如销 售终端，票务终端等。 智能终端：是一种带有微处理器的高级终端，它不但可以输 入输出信息，还可以存储、处理、控制数据信息。智能终端 通常具有人机交互能力，具有本机数据处理与存储功能，还 具有与多种通信网络相兼容的能力及自珍段能力。例如电脑。 虚拟终端：是指计算机支持各种各样实际终端的过渡终端或 标准终端
数据通信第七章
常用的无线MODEM芯片
序号
型号
调制方式
速率
典型应用
1
CMX429A
FFSK
1200/2400
MPT1327
2
CMX469A FFSK/MSK 1200/2400/4800 Data-Over Radio
3
CMX589A
GMSK
4kbps to 200kbps
Cellular Digital Packet Data
芯片 多信道工作
125 信道 信道切换时间
<200us. 支持跳频
寻址和CRC 低功耗
数据通信第七章
常用的宽带接入方式
数据通信第七章
在电话线上的宽带频谱分配
数据通信第七章
在电话线上的宽带频谱分配
数据通信第七章
ADSL Modem的调制方式
正交调幅（QAM） QAM是一种十分成熟且应用广泛的调制技术。这种方式的频谱利用率可以做 得很高，设备也不太复杂。但是，当它的信号状态数很多时，则对信道的线性 和非线性失真变得十分敏感。
数据通信第七章
终端设备的组成和功能
用户
输入 输出
设备控制 设备控制
传输 控制
MODEM
终端设备通常由输入、输出设备，控制设备和传输控制器组 成。
功能： 完成信息的输入、输出； 进行线路连接； 进行传输控制； 对信息进行编码和译码； 进行差错控制及校验； 对信息进行缓冲和储存。
数据通信第七章
无载波调幅／调相（CAP） CAP技术在原理上类似QAM，但不用正交载波，而是通过两个数字横向带通 滤波器进行调制，其输出结合起来即形成了发送信号。在接收侧用"软判决" 技术对信号进行解调，再用判决前馈均衡器对电缆芯径变化和桥接抽头进行适 配。
离散多音频调（DMT） DMT即离散多音调制，又称多载波调制。它是将信道的可用带宽划分为若干 个子信道，每个子信道一个载波，分别载荷一路数据，并行传输
10Mbps~26Mbps，相对而言，VDSL在1.2 公里传输距 离以内速度才得以维持在25Mbps以上，超过1.2公里以上传 输距离速度则快速锐减。 在目前电信网络架构下，机房与客户端距离绝大部分超过目前 VDSL有效传输距离，为提供VDSL服务，电信业者势必重新 布建光纤，增加其网络布建成本。ADSL2+将成为ADSL下一 世代技术，并将延续ADSL既有地位成为市场应用主流，并将 延后电信投入VDSL建设的脚步。
4
FX929B 4-Level FSK 4800 to 19200 b/s RCR STD-47 and RD-
LAP* Systems
5
nRF2401
GFSK
0 to1Mbps
Wireless mouse, keyboard, joystick
数据通信第七章
无线MODEM芯片nRF2401
工作频段2.4G 单片GFSK收发
数据通信第七章
多路复用器
以 太传电 网真话
多路复用器
E1、ISDN FR、DDN
多路复用器
2B+D RS-232 X.21 v.35
中间一般用高速专 线连接
接口非常丰富，可 以提供多种连接方 式，支持多种协议
多用于专网
2B+D RS-232
X.21 v.35
电传以 话真太
网
数据通信第七章
集中器
第七章 数据通信设备
调制解调器 多路复用器 集中器 协议转换器 网络适配器 前端处理器 网络设备
数据通信第七章
终端设备
终端设备输入信息的方式 直接输入：直接通过键盘、鼠标、按钮等。 通过间接媒介输入：先将数据记录在磁盘
等媒介上，在借助磁盘机等设备把信息输 入到网络中。 通过检测装置输入：通过例如传感器等设 备检测某些物理量，采样量化成数据后再 输入到传送系统。
VDSL使用DMT调制方式，国内VDSL有少量应用，都是采用 PTM模式、QAM调制的EoVDSL技术 。
数据通信第七章ຫໍສະໝຸດ ADSL vs VDSLADSL上行与下行带宽不一致，适合普通用户的上网要求。 VDSL可以提供对称带宽适合商业用户。 ADSL2+在3公里传输距离以内，传输速度可维持在
集中器是一种将m条输入线汇总成n条输出线的传输控制设备 （m>n）
集中器的功能
将多条输入的大量低、中速率数据进行合并，再经一条或几条高速 线路送到另一个集中器或者前端处理机。
在纯争用的情况下，可作为可编程的交换设备（称为端口选择器） 可完成报文交换功能或存储转发报文功能。 具有进行远程网络处理功能。
数据通信第七章
调制解调器
调制解调器（MODEM）的功能主要是完成数据信号的编码 调制到模拟信号在模拟信道上传输；同时在模拟信道上将模 拟信号解调解码成原始的数据信号。
为了提高数据传输速率，通常在调制之前要对数据进行冗余 压缩，在接收端进行恢复。同时还增加了纠检错功能确保数
据传输的可靠性。 电话线常用的是CCITT制定的V系列建议。 按照传输介质分有线和无线MODEM 按照带宽分窄带和宽带MODEM
数据通信第七章
VDSL
VDSL（Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop） 甚高速数字用户环路，简单地说，VDSL就是ADSL的快速版 本。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上 传速率可达19.2Mbps，甚至更高。目前可提供10Mbps上、 下行对称速率。