1、北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系2北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系3北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系4雪雪六角形六角形凉凉白色白色信息信息数据数据信号信号北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系5（a）模拟信号 （b）数字信号 1011100北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系6北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系7北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系8同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元从何时开始同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元从何时开始 同步脉冲也可位于码元的中部同步脉冲也可位于码元的中部 一个码元也可有多个同步脉冲相
2、对应一个码元也可有多个同步脉冲相对应t码元码元1码元码元2码元码元3码元码元4码元码元5信号信号同步脉冲同步脉冲t北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系9北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系1001000001t北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系11北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系121 0 1 1 0 0 1发送器队列在链路上产生传播时延结点 B结点 A在发送器产生发送时延(即传输时延)在队列中产生处理时延数据链路北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系13信道信道带宽带宽传播时延传播时延管道体积管道体积=时延带宽乘积时延带宽乘积北京科技大学通信工程系
3、北京科技大学通信工程系14北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系15北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系16北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系17噪声噪声信源信源发送器发送器信道信道接收器接收器信宿信宿源系统源系统目的系统目的系统北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系18北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系19信息信息数据数据信号信号在信道上传输在信道上传输信号信号数据数据信息信息数据编码数据编码调制调制解调解调数据解码数据解码01000001A01000001A信道信道北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系20DCEDTEDTEDCE北京科技大学通
4、信工程系北京科技大学通信工程系21*注意，并不是所有注意，并不是所有的数据通信都需要全的数据通信都需要全部部5 5个阶段。个阶段。北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系22北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系23ta）模拟信号tb）数字信号北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系24tTTTtTTT周周期期信信号号非非周周期期信信号号tt北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系25北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系26C=2W log2 MC =数据传输率，单位数据传输率，单位b/s W=带宽，单位带宽，单位HzM=信号编码级数信号编码级数M 最大数据率最大数据
5、率 2 6200 b/s 4 12400 b/s 8 18600 b/s16 24800 b/s32 31000 b/s北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系27北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系28010110011001010010110011001010010110111001000误码位传输数据：信号：噪声：信号与噪声叠加：采样时序：接收数据：原始数据：北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系29C=W log2（1+S/N）C:传输率，单位传输率，单位b/sW:带宽，单位带宽，单位HzS/N:信噪比信噪比信噪比的单位也可用分贝信噪比的单位也可用分贝(dB)表示：表
6、示：S/NdB=10log10 S/N所以，若所以，若S/NdB=30dB，则，则S/N=1000。北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系30北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系31点点-点连接点连接主站交换连接交换连接集线式连接集线式连接次站次站次站中心站集中器交换机多点连接多点连接北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系32北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系33发送器发送器接收器接收器发送器发送器/接收器接收器发送器发送器/接收器接收器发送器发送器/接收器接收器发送器发送器/接收器接收器单工方式：单工方式：半双工方式：半双工方式：全双工方式：全双工方式：A站站B
7、站站可同时不可同时北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系34北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系35ABAB宽带线路宽带线路窄带线路窄带线路在宽带线路上比特传播得快在宽带线路上比特传播得快 在窄带线路上比特传播得慢在窄带线路上比特传播得慢 北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系36宽带线路宽带线路窄带线路窄带线路宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路。宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路。宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系37宽带线路窄带线路宽带和窄带线路：车速一样宽
8、带线路：车距缩短北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系38100101110100100111010001011010北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系39北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系40北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系41发送站 同步信号数据接收的同步信号锁定后的同步信号接收站接收站收到的数据数据北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系42起始位起始位数据位数据位停止位停止位字符间隔不固定字符间隔不固定1个字符时间个字符时间逻辑逻辑“0”逻辑逻辑“1”北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系43帧起始帧起始控制信息控制信息数据数据帧结束帧结
9、束校验和校验和0 n bit8bit8bit8-32m7EH7EH北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系44北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系45-螺旋绞合的双导线螺旋绞合的双导线-每根每根4对、对、25对、对、1800对对-典型连接距离典型连接距离100m（LAN）-RJ45插座、插头插座、插头-优缺点：优缺点：成本低成本低 组装密度高、节省空间组装密度高、节省空间 安装容易（综合布线系统）安装容易（综合布线系统）平衡传输（高速率）平衡传输（高速率）抗干扰性一般抗干扰性一般 连接距离短连接距离短应用领域：电话网络、计算机局域网应用领域：电话网络、计算机局域网内导体芯线内导体芯
10、线绝缘绝缘内屏蔽内屏蔽外屏蔽外屏蔽外套外套北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系46屏蔽双绞线屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线(UTP)以铝箔屏蔽以减少干扰和串音，应用较少双绞线外无任何屏蔽层，应用广泛常用的双绞线：常用的双绞线：3类（类（16Mb/s）和和5类（类（155Mb/s）两种）两种铜线铜线聚氯乙烯聚氯乙烯 套层套层绝缘层绝缘层铜线铜线聚氯乙烯聚氯乙烯套层套层屏蔽层屏蔽层绝缘层绝缘层北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系47交叉线交叉线直连线直连线北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系48北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系49北京科技大学通信工
11、程系北京科技大学通信工程系50北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系51折射角折射角入射角 包层包层（低折射率的媒体）（低折射率的媒体）包层包层（低折射率的媒体）（低折射率的媒体）纤芯纤芯（高折射率的媒体）（高折射率的媒体）包层包层纤芯纤芯北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系52高折射率高折射率(纤芯纤芯)低折射率低折射率(包层包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系53北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系54多束光线以不同的反射角传播多束光线以不同的反射角传播激光器包层，折射率低纤芯，折射
12、率高亮度调制光检波器激光器光检波器单束光线沿直线传播单束光线沿直线传播北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系55单芯光缆单芯光缆多芯光缆多芯光缆玻璃封套玻璃封套塑料外套塑料外套玻璃内芯玻璃内芯玻璃内芯玻璃内芯塑料外套塑料外套玻璃封套玻璃封套外壳外壳常见规格：纤芯常见规格：纤芯50um缓变型缓变型-MMF 62.5um缓变型缓变型/增强型增强型-MMF 8.3um突变型突变型-SMF 包层包层125um北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系56芯芯封套封套外套外套加强芯加强芯光纤光纤外鞘外鞘加强芯加强芯光纤束光纤束北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系57铜芯铜芯绝缘层绝缘层外
13、导体外导体屏蔽层屏蔽层保护套保护套外导体屏蔽层外导体屏蔽层绝缘层绝缘层绝缘保护套层绝缘保护套层内导体内导体北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系5810Base510Base2北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系59北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系60无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波 调幅无线电 调频无线电 海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHF UHF SHFEHFTHF波段104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016100 102 104 10
14、6 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 移动无线电 北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系61BS基站覆盖的无线电区域基站覆盖的无线电区域BS基站基站 用户计算机和终端用户计算机和终端北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系6235,784公里公里地球地球北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系63传输介质传输介质传输方式传输方式速率速率/工作频带工作频带传输距离传输距离性能性能价格价格应用应用双绞线双绞线宽带宽带基带基带1Gb/s模拟模拟:10km数字数字:500m较好较好低低模拟模拟/数字数字信号传输信号传输50同轴电缆同轴
15、电缆基带基带10Mb/s3km较好较好较低较低基带数字信基带数字信号号75同轴电缆同轴电缆宽带宽带450MHz100km较好较好较低较低模拟电视、模拟电视、数据及音频数据及音频光纤光纤基带基带40Gb/s20km以上以上很好很好较高较高远距离高速远距离高速数据传输数据传输微波微波宽带宽带4-6GHz几百几百km好好中等中等远程通信远程通信卫星卫星宽带宽带1-10GHz18000km很好很好高高远程通信远程通信北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系64数据数据：模拟数据：模拟数据 数字数据数字数据信号信号：模拟信号：模拟信号 数字信号数字信号 信道信道：模拟信道：模拟信道 数字信道数字信道
16、北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系65话音话音移频移频,调制调制模拟模拟数字数字模拟模拟模拟模拟PCM编码编码数字数字数字数字数字编码数字编码数字数字模拟数据，模拟信号模拟数据，模拟信号数字数据，模拟信号数字数据，模拟信号数字数据，数字信号数字数据，数字信号模拟数据，数字信号模拟数据，数字信号10101010调制调制北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系66EncoderDecoder数字或数字或模拟数据模拟数据x(t)g(t)数字或数字或模拟数据模拟数据发送方发送方接收方接收方g(t)编码编码解码解码北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系67数字或数字或模拟数据模拟数据
17、ModulatorDemodulator数字或数字或模拟数据模拟数据g(t)s(t)g(t)载波发送方发送方接收方接收方调制调制解调制解调制北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系68北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系69北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系70北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系71北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系72北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系73北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系74北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系75采样电路采样电路量化和编码量化和编码北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工
18、程系76北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系77DEMUX复用器复用器解复用器解复用器共享信道共享信道MUX信信源源信信宿宿北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系78北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系79CH1CH2CH3CH1CH2CH3MUXCH1 CH2 CH3带宽复用信号带宽复用信号f移频后带宽移频后带宽原带宽原带宽复用器复用器北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系80A2A1A3原始信号D2D1D3数字化信号MUX复用后的数据流复用后的数据流时隙号时隙号1231D3D2D1时间片时间片12时间片时间片2D1时隙时隙D2复用器复用器t北京科技大学通信工程系
19、北京科技大学通信工程系81北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系82ABCD待发数据待发数据t1 t2 t3A1B1C1D1C2D2A2B2时间片时间片1时间片时间片2同步同步TDM带宽浪费A1B1B2时间片时间片1时间片时间片2统计统计TDM可用带宽C2北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系830121631帧同步帧同步信令信令30 路数字语音数据（路数字语音数据（PCM数据）数据）+2 路控制路控制用户话路用户话路用户话路用户话路1517北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系84北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系85F2F1F3光谱光谱F1F2F3共享光纤的光谱
20、共享光纤的光谱光纤光纤2光纤光纤3光纤光纤1共享光纤共享光纤 棱柱棱柱/衍射光栅衍射光栅北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系86北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系87北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系88北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系89北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系90 交换机 北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系91ABCD发送呼叫信号发送呼叫信号传输传输1.交换交换2.发送呼叫信号发送呼叫信号传输传输1.交换交换2.发送呼叫信号发送呼叫信号传输传输1.作出反应作出反应 2.发送回应信号发送回应信号北京科技大学通信工程系北京科
21、技大学通信工程系92北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系93北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系94ADCB发送报文发送报文传输传输等待等待-发送发送传输传输等待等待-发送发送传输传输北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系95北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系96北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系97数 据数 据数 据F 在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块F 每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包）F 依次把各分组发送到接收端F 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文数 据分组报文发送端首部分组数 据首部分组首部数 据发送发送发送在前发送接收
22、端数 据首部数 据首部数 据首部北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系98网络网络网络网络网络网络网络路由器路由器路由器路由器路由器路由器AB查找路由表目 的 地 下一跳路由器查找路由表目 的 地 下一跳路由器查找路由表目 的 地 下一跳路由器北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系99H1A分组交换网BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 发送分组H2 向 H6 发送分组注意分组路径的变化！结点交换机主机北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系100北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系101分组可能通过多个路径穿越网络分组可能通过多个路径穿越网络数据报方式不能保证分
23、组按序到达数据报方式不能保证分组按序到达北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系102北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系103北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系104ABCDE135624M3M2M1N3N2N1北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系105ABCDE135624M3M2M1N3N2N1M2M1N2N1北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系106ABCDE135624N3M2M1N2N1M3北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系107ABCDE135624N3M2M1N2N1M3北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系108ABCDE
24、135624N3M2M1N2N1M3北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系109ABCDE135624N3M2M1N2N1M3北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系110ABCDE135624M3M2M1N3N2N1M2M1N2N1北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系111ABCDE135624M3N3M2M1N2N1北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系112ABCDE135624M3N3M2M1N2N1北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系113ABCDE135624M3N3M2M1N2N1北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系114ABCDE1356
25、24M3N3M2M1N2N1北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系115北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系116P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4报文报文报文A B C D A B C DA B C D报文交换报文交换电路交换电路交换分组交换分组交换t连接建立数据传送报文P2P1连接释放北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系117呼呼叫叫请请求求呼呼叫叫应应答答数数据据ABCD寻路延迟寻路延迟电路交换电路交换分组分组1分组分组2分组分组3 3ABCD分组交换分组交换分组分组4 4t t报文报文ABCD排队延迟排队延迟报文交换报文交换北京科技大学通信工程系北京科技大学
26、通信工程系118北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系119北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系120北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系121北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系122北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系123北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系124 1101010110 Q 商 除数 G 110101 101000110100000 2nM 被除数 110101 111011 110101 111010 110101 111110 110101 101100 110101 110010 110101 01110 R 余数北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系125北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系126北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系127北京科技大学通信工程系北京科技大学通信工程系128
