通信网第三章(广域数据网络1)
154页1、通信网基础,南京邮电大学 通信与信息工程学院 张颖,2018/10/16,2,第3章 广域数据网络,数据通信的基本概念 数据链路控制与协议 数据子网提供的服务 路由选择 拥塞控制 X.25分组交换网 帧中继网,2018/10/16,3,数据通信系统的模型,调制解调器,PC 机,公用电话网,调制解调器,数字比特流,数字比特流,模拟信号,模拟信号,正文,正文,PC 机,2018/10/16,4,数字通信和数据通信,模拟通信与数字通信 模拟通信 用模拟信号传递信号的方式 数字通信 用数字信号传递信号的方式 数字通信与数据通信 数字通信 信源发出的是模拟信号 数据通信 信源发出的是数字信号,2018/10/16,5,DTE与DCE,DTE (Data Terminal Equipment) 是数据终端设备,是具有一定的数据处理能力和发送、接收数据能力的设备。 DCE (Data Circuit-terminating Equipment)是数据电路终接设备,它在 DTE 和传输线路之间提供信号变换和编码的功能,并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。,2018/10/16,6,DTE 通过 D
2、CE 与通信传输线路相连,DTE,DCE,DCE,串行比特传输,信号线与控制线,用户环境,通信环境,用户设施,通信设施,DTE,信号线与控制线,用户设施,用户环境,2018/10/16,7,两个 DTE 通过 DCE 进行通信的例子,EIA-232/ V.24接口,调制解调器,DTE-A,DTE-B,DCE-A,DCE-B,EIA-232/ V.24接口,调制解调器,网 络,2018/10/16,8,信道,模拟信道 允许通过取值连续的模拟信号。 数字信道 只允许通过取值离散的数字信号。 有线信道 以有形的线路为传输媒质的信道。 无线信道 以自由空间为传输媒质的信道。,2018/10/16,9,信道技术指标,带宽 (bandwidth) 本来是指信号具有的频带宽度,即信道能传送的信号的频率范围,单位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。 现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语,单位是“比特每秒”,或 b/s (bit/s)。 更常用的带宽单位是 千比每秒,即 kb/s (103 b/s) 兆比每秒,即 Mb/s(106 b/s) 吉比每秒,即 Gb/s(109 b/s) 太比每秒
3、,即 Tb/s(1012 b/s),2018/10/16,10,带宽,带宽就像管道的宽度,2018/10/16,11,带宽,带宽就像高速公路上车道的数目,2018/10/16,12,2018/10/16,13,模拟信道的频带宽度,带宽:带宽是某个信号具有的频带宽度,可以看成是硬件所能发出的最快的连续振荡,也就是硬件改变信号的最大速率,带宽用赫兹Hz衡量。 带宽 = 高频-低频例: 电话线设计的信号传输的频率范围是300Hz 4000Hz ,则其带宽是 4000Hz -300Hz=3700Hz,2018/10/16,14,数字信号随时间的变化,数字信道传输数字信号的速率称为数据率或比特率,带宽的单位是比特每秒(bps 即bit/s),即通信线路每秒所传输的比特数。,2018/10/16,15,数字信号流随时间的变化,在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。,2018/10/16,16,信道技术指标,信道容量 信道上能够传送信息的最大速率。 模拟信道 香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。 信道的极限信息传输速率 C C
4、= W log2(1+S/N) b/s W 为信道的带宽(以 Hz 为单位); S 为信道内所传信号的平均功率; N 为信道内部的高斯噪声功率。,2018/10/16,17,信道技术指标,信道容量 数字信道 奈奎斯特准则:带宽为B的信道,所能传送的信号最高码元速率为2B波特。 数据传输速率 波特率 每秒传送的码元数。 吞吐量 单位时间内信道上成功传输的信息量。 信道利用率 吞吐量/最大数据传输速率,2018/10/16,18,信道技术指标,时延 抖动 时延之间的差值 差错率 比特差错率 码元差错率 分组差错率,2018/10/16,19,时延,2018/10/16,20,时延(delay 或 latency),发送时延(传输时延 ) 发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。即从数据块的第一个比特开始发送算起,到最后一个比特发完所需时间。 信道带宽 数据在信道上的发送速率。常称为数据在信道上的传输速率。,2018/10/16,21,时延(delay 或 latency),传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 电磁波在自由空间的传播速率是光速,在光纤中的传播
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