数据通信基本知识
源系统
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源点:指释放、产生比特流的地方;又称信源
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发送器:指编码源点生成的数据流的元件。如调制器
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接收器:指将传输系统传输的信号转换为能处理的信息
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终点:指将传输的比特流输出的设备;又称信宿
信号
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模拟信号/连续信号:消息的参数取值是连续的
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数字信号/离散信号:消息的参数取值是离散的
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码元：表示某种确定离散数值的基本波形
信道
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单向通信/单工通信:信息的传递是单行的。如广播电视
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双向交替通信/半双工通信:信息的传递是双向的，但信息不能同时发送或接收。如对讲机
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双向同时通信/全双工通信：通信的双方可以同时发送和接收信息
同种设备之间使用交叉线，异种设备使用平行线
信道的极限容量
- 信道上的传输
任何现实的信道都是不理想的，无法以任意高的速率进行传输；
在通讯过程中，我们应该保证，在信号有某种程度的失真后，仍能在接收器处识别出准确的信号
- 信道上能通过的频率范围
信道中能通过的频率范围是有限的，于是信号的某些频率部分将会在传输过程中丢失，导致前后码元之间的界限不够明确，称之为 码间串扰
奈氏准则：在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，传输速率超过上限，就会导致严重的码间串扰现象，使接受端不能对码元进行识别
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信噪比
噪声随机产生，有时会对码元的识别产生较大的影响。如果将信号相对增强，则受噪声的影响就小
信噪比是信号的平均功率和噪声的平均功率的比值，记为S/N
香农公式：C=W log2(1+S/N)
香农公式表示：信道中的带宽或信噪比越大，信息的极限传输速率就越高
传输媒体
引导型传输媒体
- 双绞线
将两根互相绝缘的铜导线绞合在一起构成双绞线。正常通信距离为十几公里，在更长的距离需要加装放大器或中继器
- 同轴电缆
同轴电缆由内导体铜质芯线、绝缘层、网状外导体屏蔽层、绝缘保护套构成。
外导体屏蔽层具有良好的抗干扰性能，同轴电缆多用于高速率传输。
- 光缆
有光脉冲表示1，无光脉冲表示0
光纤由高折射率的内层纤芯和低折射率的包层组成，光波在两层交界处会发生折射，满足一定入射角时，光就沿光纤继续传输
非引导型传输媒体
指能传播无线电波的自由空间
- 地面微波接力通信
由于微波的传输路径为直线，在长距离通信时须在通信的两端之间建立中继站，中继站将接收到的信号放大，再发往下一站
- 卫星通信
卫星通信使用人造同步卫星作为中继器，通信距离远，传播时延大
信道复用
频分复用
每一个用户被分配到不同的频率带,并始终占据同一个频率带
若每一个用户所占的带宽不变,复用的用户增加时,复用后的总带宽也增加
时分复用
所有用户在不同的时间占据所有的带宽,同一个用户在一段时间中周期出现
码分复用
每一个使用码分复用的站都被分配一个独一无二的m bit的码片序列，若想知道收到的码片序列是由哪些站叠加发送的，只需将收到的码片序列逐一与每个站的码片序列求内积，结果为0表示未发送数据，结果为1表示发送比特1，否则表示发送比特0
需要注意的是：将码片序列逐一相乘后，需要除以m得到内积
宽带接入技术
ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
非对称数字用户线技术使用数字技术对原有的线路进行改造,使之能够承担相应的数据传输工作.
非对称数字用户线技术通常用于个人用户,个人用户在互联网中的下载量远高于上传量,于是ADSL的下行带宽远大于上行带宽
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数字用户线接入复用器
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接入端接单元ATU(ADSL调制解调器)
在电话端局和用户家中的ATU分别称为ATU-C、ATU-R
光纤同轴混合网(HFC网)
在长距离运输时采取光纤,临近用户时通过光纤节点转为使用同轴电缆传输
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