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第3章 数据通信网 3.1数据通信概述 3.2分组交换数据网 3.3 帧中继网 3.4 数字数据网DDN 3.5 数据通信网的发展动态 第3章 数据通信网 3.1.1 数字通信系统的组成 按照信道中所传信号的形式不同，通信可以分为模拟通信和数字通信。 我们把信道中传输模拟信号的通信系统称为模拟通信系统；把信道中传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。 常说的数字通信系统，主要就是指利用数字通信系统进行数字信号的通信。因此，从某种意义上说，数据通信也就是指数字通信。 第3章 数据通信网 3.1.1 数字通信系统的组成 数字通信的基本特征，在于它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特征，从而使数字通信具有许多特殊问题。例如在调制上，在模拟通信中强调调制的线性特性，即强调已调参量与代表消息的模拟信号之间的比例特性；而在数字通信中，则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。 3.1数据通信概述 3.1.1 数字通信系统的组成 3.1.2 数字通信的主要技术 数字通信系统涉及到的技术很多，主要有：信源编码、必威体育官网网址编码、信道编码、数字调制、信道、数字复接技术及多址、数字信息交换、同步问题等。下面分别介绍。 3.1.2 数字通信的主要技术 1. 信源编码及解码 模拟信号数字化是数字通信技术的基础。一个模拟信号变换为数字信号并在数字通信系统中传输，要经过取样（对模拟信号进行时间上的离散化处理）和量化（将取样样值信号的幅度进行离散化处理）的过程。量化的目的是便于编码。 除采用最基本的脉冲编码调制（PCM）外，为了提高数字编码信号的有效性，还需要尽量减少原信息中的多余度，进行压缩信号频带的编码，这些称为信源编码。信源编码是信源解码的逆过程。 信源编码的两大主要任务：一个将信源的模拟信号转换成数字信号，即通常所说的模/数转换；二是设法降低数字信号的数码率，即通常所说的数字压缩。 编码比特率在通信中直接影响传输所占的带宽，而传输所占的带宽又直接反映了通信的经济性。 因此，信源编码技术在很大程度上时围绕压缩编码，提高通信的有效性等问题的研究而不断发展的。 3.1.2 数字通信的主要技术 2.加密和解密 为了保证数字信号和所传信息的安全，一般应采取加密措施。数字信号比模拟信号易于加密， 在要求必威体育官网网址通信的系统中，可在信源与信道之间加入加密器，同时在接收端加入解密器。 3.信道编码与解码 数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及人为干扰等，将会引起差错。信道编码的目的就是提高通信的抗干扰能力，尽可能地控制差错，实现可靠传输。 信道编码的两种基本方法：一类是波形编码，或称为信号设计。即把原来的矩形波形变换成更适宜在信道中传输的波形。另一类基本方法可将波形编码中的差错纠正过来，从解码过程中发现错误或纠正错误，这种技术称为“差错控制编码技术”。 3.1.2 数字通信的主要技术 4.调制和解调 调制相当于波形编码。 将数字基带信号不经过调制直接送到信道上进行传输的方式称为数字基带传输；而将数字基带信号经过调制以后送到信道上传输的方式称为数字频带传输。 5. 多路和多址 在一个用户系统中，为了充分利用通信资源，增加传输的信息量，可以采用多路技术，满足多个用户要求分享通信资源的要求。采用多址技术可以远程或动态变化的通信资源的共享。 复用往往是对资源来说的，复用分时分、频分、码分等，复用是把资源分割供用户使用的方式。多址的对象是用户，是区分用户和用户的方式，每个用户使用不同的‘址’来区分简单来说，多址肯定要复用，不同用户必须占用不同的资源才能区分开来；但复用不一定多址，单个用户可以同时占用多个资源进行接收，比如在GSM或3G中一个用户占用多个频道、多个码道或多个时隙来提高传输速率就还是复用的概念 。 3.1.2 数字通信的主要技术 6. 信道 信道指的是以传输媒介为基础的信号通路，它是传输信号的物理基础。 不同的信道有不同的特性，它对整个系统的设计具有决定性的影响。 数字信号可以在数字信道中传输，也可以经过调制在模拟信道中传输。但是，从通信质量和经济性来考虑，数字信号传输还是采用数字信道号。 信道中的噪声分为两种：高斯噪声（正态噪声）和脉冲噪声。 数字通信系统设计的目标：一方面是设防消除或补偿信道引起的信号失真，一方面是尽可能地抑制和减小噪声的不良影响。 7．同步和数字复接 同步问题是数字通信技术的核心问题之一。没有同步就没有数字通信。实现接收端对发送端的同步方法一般可用锁相环。 数字复接是依据时分复用基本原理完成数码流合并的一种技术。 数字复接包括数字复接和数字分接两部分功能。 3.1.3数字通信网的交换方式 1.电路交换 电路交换方式是在电话通信中经常采用的一种交换方式，它也可以应用于数据通