计算机网络及其应用教程-第2章 数据通信简介.ppt

2.3.2 信道复用 2.3.2 信道复用 1．频分复用 频分复用（Frequency Division Multiplexing，FDM）按照频率区分信号。 频分复用的最大优点是信道复用率高，允许复用的路数多，分路也很方便，因此它成为目前模拟通信的主要复用方式，特别是在有线通信和微波通信系统中应用十分广泛。频分复用的主要缺点是设备比较复杂。 2.2.2 信道复用 2．时分复用 时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片，称为时隙，并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。如果时隙事先规划分配好且固定不变，则称为同步时分复用，其优点是时隙分配固定，控制方式简单；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。作为改进提出的统计时分复用（Statistic Time-Division Multiplexing，STDM），也叫异步时分复用，仍然是将用户的数据划分为一个个数据单元，不同用户的数据单元按照时分的方式来共享信道，但是不再固定分配时隙，而是动态分配时隙，即不再使用物理特性来标识不同用户，而是使用数据单元中的若干比特，也就是使用逻辑的方式来标识用户。这种方法提高了设备利用率，但是技术复杂性也比较高，所以这种方法主要应用于高速远程通信过程中，如异步传输方式（ATM）。 2.3.2 信道复用 3．码分复用 码分复用（Code Division Multiplexing，CDM）是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式。码分复用实质上是一种扩频技术，用户将二进制数据中的“0”和“1”分别扩展为一串称为“码片”的二进制序列，发送到信道当中。不同用户分配到的“码片”不相同，而且互相正交，因此，多个用户的数据可以叠加在一起传送，最后在接收端使用各自的码片对总体信号进行“解码”，就可以得到各自的原始信号。 2.3.2 信道复用 码分复用和频分复用及时分复用比较起来，频分复用的特点是各个子信道共享总信道的时间，但频率互相隔离；时分复用则共享总信道的所有频率，但时间上分为很多时隙，分开使用；在码分复用方式中，各用户在时间和频率上均共享总信道，因此，信道的效率高，系统的容量大。 4.波分复用 2.3.3 差错检验 在通信中，接收的数据与发送数据不一致的现象称为传输差错。差错控制，就是检查是否出现差错以及如何纠正差错。 A. 造成传输差错的主要原因有以下两点。 （1）信道上存在噪声，噪声与原始信号叠加，从而出现差错。 （2）信道特性不理想使被传输的信号产生失真。 B.根据出错信号的位置和数量，数字信号传输中常见的错误有两种：单比特错误和突发错误， 2.3.3 差错检验 2.3.3 差错检验 2.3.3 差错检验 3．差错控制方法 差错控制的基本方式有3种：前向纠错、检错重发和混合纠错，3种方法的本质都是在发送端的原始数据中加入冗余信息。接收端收到全部数据后，根据冗余信息进行一定的验证，有时候甚至可以自动更正错误。 4．差错控制编码 由差错控制的3种方式可以看出，发送端加入的冗余信息一般有检错码和纠错码两种，都是用来进行验证运算，以判断原始数据在传送过程中有没有出错，只不过检错码只能检查出是否发生错误，不能定位错误的位置，因此也就无法更正错误。而纠错码既能发现错误，也能纠正错误，只是相对于检错码，一般要有更多的冗余信息。 2.3.3 差错检验 （1）检错码 常用的检错码有奇偶校验码和循环冗余码。 奇校验码确保原始数据和监督元一起，包含“1”的个数是奇数,偶校验码确保原始数据和监督元一起，包含“1”的个数是偶数。 奇偶校验可以发现码字中出现的奇数个错误，但对偶数个错误的情况无能为力，检错能力不强。但是，奇偶校验编码方法简单，并且插入的冗余数据少，编码效率高，所以在实际应用中也比较常见。 2.3.3 差错检验 在计算机网络和数据通信中用得最广泛的检错码，是漏检率比奇偶校验码低得多、也便于实现的循环冗余码 （Cyclic Redundancy Code，CRC）。循环冗余码又称为多项式码，其工作方法是根据原始信息产生一串冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循环冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。 2.3.3