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第2章计算机网络基础(删减)内容目录模拟通信系统与数字通信系统1数据传输速率2信道特性3通信方式4数字信号编码52024/12/22内容目录传输介质6网络拓扑结构7复用技术8复用技术8网络交换技术920

24/12/232.1模拟通信系统与数字通信系统❖2.1.1模拟数据与数字数据的概念◆所有数据都可归为两类：模拟数据和数字数据◆模拟数据也称为连续数据，其变化状态是连续的和不可数的，如强弱连续变化的语音、亮度连续变化的图像等。◆

数字数据也称为离散数据，其变化状态是离散的和可数的，如符号、数字、文字等。2024/12/242.1模拟通信系统与数字通信系统❖2.1.2模拟信号与数字信号的概念按照信号在时间和幅值上的变化是连续的和离散的，可以

分为模拟信号、离散信号和数字信号。信号模拟信号离散信号数字信号也称连续信号，除了可以有有限个间断点外它在时间轴和幅度轴上都是连续变化的在有限个时间点上取值，即在时间轴上是离散的是离散信号经过量化和编码后的信号，其幅值只能在有限个量化级上取值计算机网络采用二进制数字信号

，它具有两个幅值，为别为1和0。本课程中所讲的数字信号就是二进制数字信号。2024/12/252.1模拟通信系统与数字通信系统❖2.1.2模拟信号与数字信号的概念传输分为：❖模拟数据模拟传输❖模拟信号数字传输❖数字信号数字传输❖数字信号模拟传输2

024/12/262.1模拟通信系统与数字通信系统❖2.1.3模拟通信系统与数字通信系统◆通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。◆能够传输模拟信号的通信系统称为模拟通信系统，能够传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。◆模拟信号经数字转换后，可用数字通信系统行传输。反之，数字信号模拟转换后，可

用模拟通信系统进行传输。2024/12/272.1模拟通信系统与数字通信系统❖2.1.3模拟通信系统与数字通信系统模拟通信系统模型：信道调制器解调器信源信宿噪声源在模型中将信道抽象为理想信道，即不存在任何噪声，而将信道中存在的

噪声看成为一个外加噪声源。2024/12/282.1模拟通信系统与数字通信系统❖2.1.3模拟通信系统与数字通信系统数字通信系统模型：信道调制解调编码译码加密解密信源信宿噪声源2024/12/292.1模拟通信系统与数字通信系统❖2.1.4模拟通信系统与数字通信系统

的比较由于数字信号的数字化特点，使数字通信系统和模拟通信系统相比具有以下突出优点：(1)差错控制（利用差错控制编码）(2)保密通信（通过加密技术）(3)能够保持同步(4)信号再生重传（采用中继器再生重传）(5)抗干扰能力强（只要不影响接收端判断是“1”还是“0”就没有

什么影响）。2024/12/2102.1模拟通信系统与数字通信系统❖2.1.4模拟通信系统与数字通信系统的比较◆数字系统相比模拟系统更有优越性，但是，这些优越性都是用比模拟通信系统占据更宽的系统带宽换取的◆一路模拟电话通常占据4KHZ带宽，而一路数字电话要占据20—60KHZ的带宽◆随着计算机

网络的发展，数据传输的可靠性和保密性要求越来越高，而光纤的发展提供了较宽的系统带宽，使数字通信系统成为唯一的选择2024/12/2112.2数据传输速率◆波特率：波特率表示每秒种传输离散信号的个数，或每秒信号电平的变化次数，单位为band（波特）

。是单位时间内传输线路上调制状态的变化数。◆比特率：是指每秒传送二进制数据的位数，单位为比特/秒，记作bits/s或b/s或bps。◆波特率与比特率的关系：R=BlbN(b/s)◆如果一个信号有N个不同的波形和电平，即有N个不同的状态，则每个波形表示lbN个二进制

位，所以每个码元包含lbN个二进制数2024/12/2122.2数据传输速率带宽单位缩写等价换算比特每/秒bps1bps=基本单位千比特/秒kbps1kbps=1000bps=103bps兆比特/秒Mbps1Mbps=1000，000bps=106bp

s吉比特/秒Gbps1Gbps=1000，000，000bps=109bps2024/12/2132.3信道特性❖2.3.1信道误码率◆信道误码率是指数字信号在信道传输中出错的概率。◆它是衡量数字信道传输可靠性的一个指标。◆设传输的二进制位

的总数为n，其中被传错的位数为ne，则误码率为：Re＝ne/n2024/12/2142.3信道特性❖2.3.2信道时延信道时延是指数据从发送端传输到接收端所需要的时间。由发送时延、传播时延和处理时延三部分组成。1.发送时延发送时延也称为传输时延，是指发送结点将数

据发送到传输介质所需要的时间。计算公式为：发送时延=数据块长度/数据传输速率2.传播时延传播时延是指数据信号在信道中传输所需要的时间。计算公式为：传播时延=信道长度/信号传播速率3.处理时延处理时延也称结点时延，是指数据在交换结点进行处理时所需要的时间。2024/12/2152.3信道特性

❖2.3.3信道带宽信道带宽是传输介质的一种物理特性，取决于传输介质材料的构成、厚度和长度。1.模拟带宽模拟带宽又称信道频带宽度，简称信道频带，是指信道的包含的频率范围，即信道能够通过的最低频率和能够通过的最高频率之间的范围.2

024/12/2162.3信道特性❖2.3.3信道带宽2.数字带宽◆数字带宽又称信道容量，是指信道的最高数据传输速率。◆虽然和模拟带宽的物理意义不同，但都是用来描述信道传输信号的能力。◆数字带宽受信道频带宽度的限制。奈奎斯特(NyQuist)和香农(SHannon)分别从不同角度

描述了这种限制关系。2024/12/2172.3信道特性❖2.3.3信道带宽2.数字带宽(1)奈奎斯特定理奈奎斯特定理指出：在信道具有有限带宽、理想低通特性和无噪声情况下，信道容量为：C＝2W(Bd)(码元速率)C＝2Wlog2N(b

ps)(数据速率)其中：C是信道容量；W为信道频带宽度，单位为Hz；N为给定时刻数字信号可能取的电平状态个数。2024/12/218例：若一理想低通信道带宽为6KHz，并通过有4个电平的数字信号，则在无噪声

的情况下，信道容量为C＝2×6KHz×(log24)bps＝24Kbps注：码元（电平）携带的信息量由码元取的离散值个数决定。若码元有两种值，则一个码元携带1比特信息。若码元取四种值，则一个码元携带2比特信息，以此类推。2024/12/2192.3信道特

性❖2.3.3信道带宽2.数字带宽(2)香农定理香农定理指出：在具有有有限带宽、随机噪声(服从高斯分布)干扰的信道上传输数字信号，信道容量为：C＝Wlog2(1＋S/N)(bps)其中：C是信道容量；W为信道频带宽度，

单位为Hz；S为信号功率，N为噪声功率，S/N为信噪比，实际中用分贝数(dB)表示，即10lg(S/N)(dB)。注：两定理给出的都是极限值，实际上要达到很困难。由此可见：模拟带宽和数字带宽可通过香农定理互相转换。2024/12/

2202.3信道特性❖2.3.3信道带宽2.数字带宽(2)香农定理例：信噪比为30dB，带宽为4000Hz的随机噪声信道的最大数据传输速率为C＝4000Hz×log2(1＋1000)bps＝4000Hz×log21001bps≈40000bps其中：dB=10lg(s/n),所以当信噪比为30时，

s/n=1000.2024/12/2212.4通信方式按信号传输的方向与时间，通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种◆单工通信是指信号只能单方向进行传输的工作方式◆半双工通信方式是指通信双方都能收、发信号，但不能同时进行收和发的工作方式◆全双工通信方式是指通信双方可同时进行收和发

双向传输信号的工作方式2024/12/2222.4通信方式(b)发送接收发送接收发送接收(a)(c)单工、半双工与全双工通信2024/12/2232.5数字信号编码❖2.5.1单极性编码❖2.5.2双极性编码❖2.5.3.曼彻斯特编码❖2.5.4.差分曼彻斯特编码2

024/12/2242.5数字信号编码2.5.1.单极性编码(a)单极性不归零制01101001判决门限t判决门限(b)单极性归零制t011010012024/12/2252.5数字信号编码单极性编码特点：◆单极性编码电平极性单一，简单且容易实现◆这种代码需要

单独的时钟信号配合定时，否则当传送一长串0或1时，发送机和接收机的时钟将无法定时◆由于电平差较小，所以抗噪声特性也不好◆单极性码用在电传打字机接口以及PC机的接口中2024/12/2262.5数字信号编码❖2.5.2双极性编码(b)单极型归零码

1.00.5位值高(H)0低(L)判决门限t取样时间01111000(a)单极型不归零码1.00.5位值高(H)0低(L)判决门限t取样时间01111000(c)双极型不归零码1.00位值高(H)-1.0低(L)判决门限t取样时间01111000(d)

双极型归零码1.00t01111000位值高(H)低(L)判决门限-1.0双极性编码特点是分别用两种电压表示二进制数0和1，这种代码的电平差比单极性码大，因而抗干扰特性好，但仍然需要另外的时钟信号。2024/12/2272.5数字信号编码2.5.3曼彻斯特

编码◆每一码元分成两个相等间隔，中间有一跃变，从高电平跃变到低电平表示“0”，从低电平跃变到高电平表示“1”,反之也可。◆中间的跃变既作为时钟信号，又作为数据信号2024/12/2282.5数字信号编码❖2.5.4差分曼彻斯特编码◆差分曼彻斯特编码是曼彻斯特编码的变形◆它的编码方法

是：每个二进制位中间的跃变仅提供时钟信号。若一个二进制位的前半个周期与上一个二进制位的后半个周期电平相同，则表示1，若电平相反，则表示0◆差分曼彻斯特编码需要较复杂的技术，但可以获得较好的抗干扰性能2024/12/2292.5数字信号编码曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码010

0101(b)同步脉冲(c)曼彻斯特编码(a)原始信号2024/12/2302.6传输介质❖常用的传输介质传输介质有线传输介质无线传输介质双绞线同轴电缆光纤无线电卫星红外线激光2024/12/2312.6传输介质❖2.6.1有

线传输介质有线传输介质的五个描述特性：▪1.物理特性：说明传输介质的构成。▪2.传输特性：包括传输信号类型及介质频率特性等。▪3.连通性：点到点或多点连接。▪4.地理范围：传输介质最大传输距离。▪5.抗干扰性：抗拒噪声和电磁干扰的能力。2024/12/2322

.6传输介质❖2.6.1有线传输介质常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤三种。1.双绞线双绞线由相互绝缘的一对铜导线绞扭在一起组成，如下图所示。非屏蔽双绞线2024/12/2332.6传输介质1.双绞线(1)物理

特性：◆把两条相绝缘的铜导线按照一定的方向拧在一起。互绞能减少噪声及外部干扰，其方向相反电流几乎可使干扰完全消除。◆双绞线分为屏蔽双绞线STP和非屏蔽双绞线UTP。屏蔽双绞线将绞扭后的导线用铝箔包裹，用以提高抗电磁干扰的能力2024/12/23

42.6传输介质1.双绞线(2)传输特性：类线对适用11传统电话电缆，已淘汰24适用4M数据传输，已淘汰34带宽16M，支持4M令牌环和10M以太网44带宽20M，支持16M令牌环网54带宽为100M,支持快速以太网超54带宽为1000M，主要用于千兆以太网，是目前网络布线的主流电缆2024/1

2/2352.6传输介质❖2.6.1有线传输介质1.双绞线关于直通线与交叉线双绞线通过RJ-45接头与网卡、交换机、路由器等网络设备连接。目前工程中制作接头时的线序标准有EIA/TIA的T568A和T568B两种，如下表所示。引脚号

12345678T568A标准白/绿绿白/橙蓝白/蓝橙白/棕棕T568B标准白/橙橙白/绿蓝白/蓝绿白/棕棕T568A标准和T568B标准2024/12/2362.6传输介质❖2.6.1有线传输介质1.双绞线关

于直通线与交叉线◆双绞线两端接口使用同一线序标准制作的双绞线称为直通线。直通线用于计算机网卡和交换机之间的连接◆双绞线两端接口分别采用568A和568B两个标准制作完成的双绞线称为交叉线，两端的1、3和2、6线序对应交换，形成交叉。交叉线常用于两台计算机之间的直

连或交换机之间的级联2024/12/2372.6传输介质❖2.6.1有线传输介质1.双绞线(3)连通性：通常用于点到点连接。(4)地理范围：很容易在15km或更大范围内提供数据传输。局域网的双绞线主要用于一个建筑物内或几个建筑物内，双绞线的最大传输距离为

100米。(5)抗干扰性：在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆，但在超过10～100kHz时，同轴电缆就比双绞线明显优越。2024/12/2382.6传输介质❖2.6.1有线传输介质2.同轴电缆（1）物理特性同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料

，绝缘层外由细铜丝编织成的网状导体包裹，形成屏蔽层，屏蔽层外覆盖一层塑料保护膜。如下图所示。同轴电缆2024/12/2392.6传输介质❖2.6.1有线传输介质2.同轴电缆（2）同轴电缆的分类◆同轴电缆根据传输特性不同，可分为基带和宽带同轴电缆。◆基带同轴

电缆的特性抗阻是50Ω，用于数字信号的基带传输，主要用在室内的局域网中◆宽带同轴电缆的特性抗阻是75Ω，用于模拟信号的宽带传输，主要用于城域网2024/12/2402.6传输介质❖2.6.1有线传输介质2.同轴电缆◆基带同轴电缆又可分为粗缆和

细缆。◆粗缆的内直径为10MM，接口是AUI，传输距离为500M，适用于大型局域网。其优点是传输距离远，可靠性高。缺点是电缆粗硬，安装难度大，总体造价高。◆细缆的内导体直径为5MM，接口是BNC，传输距离约185M，一般用于与用户桌面连接。

优点是安装容易，造价低。2024/12/2412.6传输介质❖2.6.1有线传输介质2.同轴电缆(3)传输特性◆基带同轴电缆数据传输速率可达10Mbps。◆宽带同轴电缆可用于模拟信号传输,也可用于数字信号传输。对于模拟信号传输，频率可达300-400MHz

。2024/12/2422.6传输介质❖2.6.1有线传输介质2.同轴电缆(4)连通性：同轴电缆适于点到点和多点连接。(5)地理范围：基带电缆最大距离在几公里，宽带电缆可达到几十公里，取决传输的是模拟信号还是数字信号。(6)抗干扰性：抗干扰性能比双绞线强,尤其是对于较高的频

率,差别更明显。2024/12/2432.6传输介质❖2.6.1有线传输介质3.光纤光纤即光导纤维，是一种能传输光信号的介质，通常由非常透明的石英玻璃构成，其结构由纤芯、包层、保护套组成，如下图所示。多根光纤加上保护外壳即可组成光缆。纤芯包层保护套外壳纤芯包层保护

套光纤光缆结构图2024/12/2442.6传输介质❖2.6.1有线传输介质3.光纤(1)物理特性：是传送光波的介质，由透明石英玻璃拉成细丝，由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。纤芯传导光波，包层有较低的折射率。(2)

传输特性：光纤的频率范围为1014-1015Hz,可以覆盖可见光谱和部分红外线光谱。(3)连通性：由于光纤的衔接、分岔比较困难,一般只适用于点到点的连接。(4)地理范围：光纤信号衰减极小，可以在6-8公里内不使用中继器进行传输，因此，可

实现高速率数据传输。(5)抗干扰性：光纤频率范围在1014-1015Hz,一般的电磁和噪声对其构不成干扰，因此，抗干扰能力强。2024/12/2453.光纤❖光纤的分类光纤多模光纤单模光纤如果一条光纤允许多

条不同角度入射的光线同时传输，这种光纤称为多模光纤若光纤的直径减小到只有一个光的波长，则只允许一条光线一直向前传播，而不会发生反射，这样的光纤称为单模光纤2024/12/2463.光纤光纤系统组成和连接方式。◆光纤通信系统由光发送机、光

纤和光接收机组成。光发送机将电信号转换为光信号导入光纤，在接收端光接收机将光信号再还原为电信号。◆光纤的连接方式有三种：1.耦合连接。将光纤接入连接头并插入光纤插座进行连接。损失20%左右的光。2.机械连接。将两根切割好的光纤顶端对齐放在一个套管中，然后钳起来。损失10%左右的光

3.熔接连接。使用光纤熔接机将两根光纤熔合在一起形成坚实的连接。光损失较小，基本上和单根光纤性能相当。2024/12/2473.光纤❖光纤的特性汇总：◆高带宽：极高的数据传输能力。◆信号强度损失很小：信号强度的损失多少取决于光纤的构造细节，但总体来说，光纤在这方面的特性非常出色。◆不受电磁干

扰的影响：因为光纤中传输的是光线，因而不存在电磁干扰问题。◆并行光纤之间间隔很好：不存在光纤之间的交叉干扰现象。◆物理尺寸小：重量很轻。◆非常安全：难以分接和接合，不会发射出电子信号。2024/12/2482.6传输介质❖2.6.2无线传

输介质无线传输介质不需要架设或铺埋缆线，因而在计算机网络中占据了重要地位。无线传输介质所使用的频段很广。下图显示了电磁波的频谱及其应用领率。电磁波的频谱及应用领域2024/12/2492.6传输介质❖2.6.2无线传输介质1.无线电2.卫星3

.红外线2024/12/2501.无线电❖无线电是首批无线通信的形式❖是在光纤开始流行之前用来传输长途通信的最常用的介质❖无线电信号是以直线形式传播的，所以发射天线和接收天线必须位于彼此可见的直线上。由于地球的表面是一个曲面，所以微波天线通常都安装在很高的塔上或建筑物顶上

❖无线电信号可以以模拟或数字的形式传输数据。可传输的数据包括语音、数据和电视信号❖一些微波会受到雾、雪、雨等影响2024/12/2512.卫星❖卫星通信是利用卫星上的微波天线接收地球发送的信号，经过放大后再转发回地球接收

站的一种微波接力通信❖通信卫星的覆盖范围广，跨度可达18000KM，三颗同步卫星就可以覆盖全球❖由于传输距离远，所以传播延迟大，大约在500ms至数秒之间2024/12/2523.红外线❖红外线通常用于近距离、无障碍的数据传输❖采用光发射二极管、激光二极管进行站与站之间的数据交换

❖红外发射器和接收器必须在一条直线上❖主要应用：PC和打印机之间、电视机和遥控器之间等2024/12/2532.7网络拓扑结构◆计算机网络拓扑结构是指网络中的结点和链路的几何关系所表示的网络结构。◆计算机网络的拓扑结构主要有总线型、星型、环型、树型和网型。2024/12/2542.7网络拓

扑结构❖2.7.1总线拓扑结构总线拓扑是一种采用共享介质的拓扑结构，所有站点通过硬件接口连接到总线上，采用广播式信号传输，任何一个站点发出的信号能够被其它站点接收到。如下图所示。总线型拓扑结构2024/12/2552.7网络拓扑结构❖2.7.1总线拓扑结构总线拓扑结构的优点：(1)

所需电缆较少，只需一根总线。(2)结构简单，组建容易。总线拓扑结构的缺点：(1)信号传输范围有限。(2)故障诊断和隔离困难。(3)网络传输性能不稳定。由于总线拓扑网络采用广播方式传输，各站点在传输信号时可能会发生传输冲突，冲突严重时各站点信号甚至无法发送。2024/12/2562.7网

络拓扑结构❖2.7.2星型拓扑结构星型拓扑结构是由一个中心结点和连接到中心结点的多个站点组成，如下图所示。中心结点在网络中起到控制和交换作用，是网络中的关键设备，也是网络中的瓶颈。中心结点一般较复杂，而其它各个站点的通信处理负担较小。星型拓扑

结构2024/12/2572.7网络拓扑结构❖2.7.2星型拓扑结构星型拓扑结构的优点：(1)控制简单，组网方便。(2)容易进行故障诊断和隔离。星型拓扑结构的缺点：(1)所需电缆较多。（2)中心结点负担重，形成瓶颈，一旦发生故障，全网受影响。2024/

12/2582.7网络拓扑结构❖2.7.3环型拓扑结构环型拓扑结构由一系列首尾相接的中继器组成一个闭合环，每个中继器连接一个工作站，如下图所示。整个环路每次只允许一路信号传输，而且是单向的，信号沿一个方向传输。由于多个站连接在同一个环上，共享一条传输介质，因此，需要

采用分布式介质访问控制技术，控制站点的发送顺序。环形拓扑结构2024/12/2592.7网络拓扑结构❖2.7.3环型拓扑结构环型拓扑结构优点：(1)所需电缆少。(2)扩充容易。增加或减少工作站时，仅需简单的连接。环

型拓扑结构的缺点：(1)结点的故障会引起全网的故障。(2)检测故障较困难，这与总线拓扑相似，因为不是集中控制，故障检测须在网上各个结点上进行。2024/12/2602.7网络拓扑结构❖2.7.4树型拓扑结构树型拓扑是一种分层结

构，所有结点按照一定的层次关系排列起来，顶端是根，根以下带分支，每个分支还可再带子分支，如下图所示。数据传输时，根接收信号，然后再以广播式发送到全网。树型拓扑结构2024/12/2612.7网络拓扑结构❖2.7.4树型拓扑结构树型拓扑结构的优点：(1)易于扩展。从根本上讲

，这种结构可以延伸出很多分支和子分支，这些新结点和新分支都较容易加入网内。(2)故障隔离容易。如果某一分支的结点或线路发生故障，很容易将故障分支和整个系统隔离开来。树型拓扑结构的缺点：各个结点对根的依赖性太大，如果根发生故障，全网则不能正常工作。2024/12/

2622.7网络拓扑结构❖2.7.5网型拓扑结构◆网型拓扑的构形不规则，结点之间的连接是任意的。大多数情况下，一个结点至少和两个以上的结点相连，如下图所示。当所有结点之间均有直达通路连接时，就成为全连通的网络拓扑。◆它的优点是不受瓶颈问题和失效问题的影响。这是由于结点之间有许多

条路径相连，可以为数据流的传输选择适当的路由，一旦出现故障，信号可绕过失效的部件或繁忙的结点。◆缺点是结构比较复杂，相应网络协议也较复杂，成本比较高。但由于它的可靠性高，在主干网中仍使用较多。网型拓扑结构2024/12/2632.8复用技术❖频分复用技术❖时分复用技术❖码分复用技术

❖波分复用技术2024/12/2642.8复用技术❖2.8.1频分复用技术频分复用技术FDM(FreQuenCyDivisionMultiplexing)是用频率分割信道的方法，将信道频带分成若干个较窄的子频带，每

个子频带构成一个子通道，独立地传输一路信号。为了避免两个相邻频带的干扰，频段之间保留一定的间隔作为保护带，也称警戒带。FDM可以在有线电视系统(CATV)中使用。一根75Ω同轴电缆(CATV电缆)大约500MHZ，可传输80个频道的电视节目。每个频道

6MHZ，又进一步划分为声音子通道、视频子通道、色彩子通道。每个频道之间留有警戒带，防止串扰。2024/12/2652.8复用技术❖2.8.2时分复用技术时分复用技术TDM(TimeDivisionMultiplexing)是用

时间分割信道的方法将信道按时间分成n个时隙(时间片)TS1，TS2，……TSn，分配给n个信源使用，每一信源分得一个时隙，n个时隙组成一个帧，在每个时隙内，信源使用信道的全部带宽。为了避免各路信号的干扰，时分多路复用需要有警戒时间间隔。这样，时分复用器有n

路输入，一路输出。2024/12/2662.8复用技术频率时间BCDBCDBCDBCDAAAA在TDM帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧2.8.2时分复用技术2024/12/2672.8复用技

术❖2.8.2时分复用技术1.STDMSTDM采用固定时隙的分配方式，即每个信源固定占用一个时隙。每帧相同位置的时隙所组成的时隙序列称为一个子信道。2.ATDMATDM又称为统计时分复用。它动态地分配时隙，将每帧中的时隙只

分配给需要发送数据的信源，当信源暂停发送数据时，则不分配给时隙。这样，每个信源的数据传输速率可以高于平均速率，最高可达到输出线路的总传输能力。2024/12/2682.8复用技术❖2.8.3码分复用技

术码分复用技术CDMA(CodeDivisionMultiplexing)又称为码分多址技术CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)。CDMA是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信。由于各用户使用经过特殊挑

选的不同码型，因此不会造成串扰。CDMA最初用于军事通信，随着CDMA技术的进步，CDMA广泛使用在民用的移动通信中，比如IS-95CDMA、CDMA2000、WCDMA等3G移动通信系统。2024/12/2692.8复用技术❖2.8.

3码分复用技术1.CDMA原理CDMA的技术原理是基于扩频技术。同步电路信源数据调制扩频调制扩频解调数据调制信息接收扩频编码发生器扩频编码发生器DW1W1W2W2D扩频通信基本原理图2024/12/2702.8复用技术❖2.8.3码分复用技术

2.扩频码序列理论研究表明，在信号传输中各路信号之间的差别越大越好，或者说两个信号之间互相关性越小越好。这样，任意两个信号不容易混淆，以避免发生误判。理想的扩频码序列应是随机码序列。但由于随机码序列无法重复产生和处理，在实际中是无法实现的，因而常采用伪

随机码序列作为扩频码序列。伪随机码序列是一种貌似随机但实际上是有规律的周期性二进制码序列。常用的伪随机码序列是M序列。2024/12/2712.8复用技术❖2.8.3码分复用技术3.CDMA的优点(1)抗干扰能力强

；(2)隐蔽性好；(3)可以增大通信系统的容量，降低发射功率；(4)每个基站只需一个射频系统，提高了频率利用率；(5)软容量、软切换，系统容量大，信道利用率高；(6)抗衰落、抗多径能力强。2024/12/2722.8复用技术❖2.8.4波分复用技术波分复用WDM(WavelengthD

ivisionMultiplexing)主要用于全光纤组成的计算机网络。波分复用类似于频分复用，为了能在同一时刻进行多路传输，需将光纤信道划分为多个波段，相当于FDM中的频段，每一路信号占用一个波段。所不同的是，WDM是在光学系统中，利用衍射光栅来实现多路不同频率光波的合成与分解。2024/1

2/2732.8复用技术1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554

nm51555nm61556nm71557nm82.5Gb/s1310nm20Gb/s复用器分用器EDFA120km❖2.8.4波分复用技术2024/12/2742.9网络交换技术❖2.9.1电路交换技术网络交换技术是指在任意拓扑结构的数据通信网络中，通过网络结点的某种转换方式实

现任意两个或多个系统之间连接的技术。电路交换也称线路交换，是电话网所采用的一种交换技术。电路交换包括三个过程：1、电路建立2、数据传输3、电路拆除。2024/12/2752.9网络交换技术❖2.9.2分组交换技术分组交换也

称为包交换(PacketSwitching)。分组交换的数据单元是分组，即将一份报文分成若干个分组和一个零头，每个分组长度相同。通常一个分组的最大长度限制在100至1000字节(B)。2024/12/2762.9网络交换技术❖2.9.2分组交换技术与比电路交换相比，分组交

换具有以下优点：(1)线路利用率高；(2)可以进行数据传输速率的转换；(3)在分组交换中，网络受负载影响最小，分组总是被接收，只是负载加重时，会增加时延；(4)可以使用优先权。2024/12/2772.9网络交换技术❖

2.9.2分组交换技术1.数据报交换数据报交换是一种面向无连接的分组交换技术，即在分组发送前不需要建立连接，而是直接将分组发往网络，类似发送邮件。分组又称为数据报。发送端发送报文时，先将报文拆成若干个携带地址信息和分组序号的数据报，依次发往网络。数据报在传输过程中，所走的路径可以各不相同。每个

结点可根据网络流量、故障等情况为每个数据报选择不同的路由。2024/12/2782.9网络交换技术❖2.9.2分组交换技术1.数据报交换同一个报文并携带相同地址的各数据报，会选择不同的路径。CABEDFGH1H2数据报工作原

理2024/12/2792.9网络交换技术❖2.9.2分组交换技术数据报交换具有以下优点：(1)较灵活。(2)数据报传递较快。(3)数据报更适合于单向传输。数据报交换具有以下缺点：(1)同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复与丢失现

象；(2)每一个分组在传输过程中必须带有目的地址与源地址；(3)就整个报文而言延迟较大，因而数据报传输方式适用于突发性通信，不适用于长报文和会话式通信。2024/12/2802.9网络交换技术❖2.9.2分组交换技术2.虚电路分组交换技术虚电路交换是一种面向连接的分组交换技术，即在分组发送前

，在发送端与接收端预先建立一条逻辑连接，即建立一条虚电路。同一报文的所有分组都沿着同一条虚电路传输，每个结点不必为分组作路由选择。虚电路不是专用通路，其它报文的分组也可以使用该虚电路上的各结点和链路。因此，分组在虚电路上的每

个结点上要存储、排队等待发送。2024/12/2812.9网络交换技术❖2.9.2分组交换技术2.虚电路分组交换技术虚电路方式的特点如下：(1)在分组发送之前，必须预先在发送方和接收方之间建立一条逻辑连接，即虚电路。(2)同一报文的所有分组都在一条虚电路上传输。(3)虚电路适合于

交互式通信。2024/12/282习题❖实践❖1.参观学校校园网，画出网络拓扑图和结点分布图❖2.尝试熟悉各类传输介质，并进行接口制作或介质连接2024/12/283END!2024/12/2感谢聆听