第2章点对点通信14.ppt

第2章点到点通信技术主讲人:施荣华教授博士生导师中南大学信息科学与工程学院shirh@mail.csu.edu.cn1点到点通信的基本问题2物理接口的内容与常用标准3帧同步与流量控制4差错控制技术5HDLC规程与PPP协议【本章要点】【本章目标】要求掌握点到点通信系统模型、物理接口内容、帧同步的方法、速度匹配规程、差错控制技术、HDLC、PPP协议。 2.1通信系统模型2.1.1通信系统模型2.1.2数字信号的编码方法2.1.3信道的最大数据速率2.1.4物理传输媒体与带宽2.1.5传输技术2.1.1通信系统模型点到点通信系统模型   2.1.2信号模拟信号–-随时间连续变化的物理量数字信号--随时间离散变化（跳变）的物理量2.1.3数字编码技术2.1.4数字调制技术根据载波信号要素的改变方式，数字数据的调制主要分为下面4种：幅移键控、频移键控、相移键控、正交调幅。（见P26-27)（1）幅移键控（AmplitudeShiftKeying，ASK）（2）频移键控（FrequencyShiftKeying，FSK）（3）相移键控（PhaseShiftKeying，PSK）（4）正交调幅（QuadratureAmplitudeModulation，QAM）2.1.4数字调制技术问题：计算机系统通过MODEM传输信号的工作过程？2.1.5传输介质--------传输物理通路1．有线介质（1）双绞线RJ-11(2芯)--电话；RJ-45(8芯)-网络（2）同轴电缆RG-8,RG-58:50Ω基带(数字）;RG-59:75Ω宽带（模拟）（CATV)..（3）光纤–利用光脉冲（有-1；没有-0）2．无线介质（P30-31)（1）无线电短波通信（2）地面微波接力通信（3）红外线和激光（4）卫星通信2.1.6数据传输1.数据传输类型（1）基带传输（数字）和宽带传输（模拟）（2）并行传输（多线）和串行传输（单线）2．数据通信的同步技术（1）异步传输模式（单字符起止位同步）（2）同步传输模式（数据块-多字符SYN同步）3．数据传输方式（1）单工通信（2）半双工通信（3）全双工通信4．数据传输质量指标衡量传输质量的指标有两个：有效性可靠性有效性是指在一定条件下，单位时间内所传输的信息量越多越好，即传输效率要高。可靠性是指数据信息传输的可靠程度。5.信道的最大数据速率奈奎斯特公式给出了无热噪声（热噪声是指由于信道中分子热运动引起的噪声，这里假定没有热噪声）时信道带宽对最大数据速率的限制，具体为：C=2Hlog2L（b/s）H是信道的带宽（以Hz为单位），而L表示任何给定时刻数字信号可能取的离散值的个数。C则是该信道最大的数据速率。例如，若某信道带宽为4kHz，任何时刻数字信号可取0、1、2和3四种电平之一（即L＝4），则最大数据速率为：C=2*4000*log24=16000（b/s）。香农公式进一步研究了受噪声（服从高斯分布）干扰的信道的情况：C=Hlog2(1+S/N)（b/s） S表示信号功率，N为噪声功率，S/N则为信噪比。由于实际使用的信道，信噪比都要足够大，常用10log10（S/N）以及分贝（Decibel，记为dB）为单位来计量，在使用上述公式时要特别注意。例如，信噪比为30dB、带宽为4000Hz的信道最大的数据速率为：C=4000log2(1+1030/10)=4000*log21001=40000（b/s）。2.1.7多路复用技术1．频分多路复用2.时分多路复用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）将多路信号按一定的时间间隔相间传送，以在一条传输线上实现“同时”传送多路信号。3.波分多路复用波分多路复用（WaveDivisionMultiplexing，WDM）主要用于全光纤网组成的通信系统。波分复用就是光的频分复用。4.码分多路复用（CodingDivisionMultiplexingAccess，CDMA）2.2物理层接口2.2.1物理接口的内容2.2.2CCITTX·21（略见P39）2.2.3USB（略见P39-40）2.2.4RJ452.2.1物理接口的内容物理接口—通信实体与传输介质的硬件连接接口主要有四大部分(RS-232COM1COM2)：（1）功能特性：接口电路的名称和功能定义；（2）电气特性：接口电路的信号源侧和负载侧的电压值、阻抗值和等效电路等；（3）规程特性：接口电路间的相互关系、动作条件等；（4）机械特性：接口所用接线器的形状、尺寸和引线分配等2.2.4RJ45定义(DTE/DCE)颜色标志RJ45型T568A线序网线插头各脚与网线颜色标志的对应关系依次是：绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕。而右图T568B线序依次是：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕。  T568A