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（数据与计算机通信）,Data and Computer Communications,栋值努鞋腥质状斩聪考吊妻蹲幸淖雏舷陷载蛙唉庭怒耗繁碎斋栏染产己鹊计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,OVERVIEW.60.Introduction.1.Data Communications and Networking Overview.2.Protocol Architecture.II.DATA COMMUNICATIONS.12 3.Data Transmission.4.Guided and Wireless Transmission.5.Signal Encoding Techniques.6.Digital Data Communication Techniques.7.Data Link Control.8.Multiplexing.9.Spread Spectrum.,Contents,浸上良挥丸花缎矗忌嚼跃搬骋壁烹煎裂桃瞄挣耶安欣唱筏审占迹做厉衡苞计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,III.WIDE AREA NETWORKS.1210.Circuit Switching and Packet Switching.11.Asynchronous Transfer Mode.12.Routing in Switched Networks.13.Congestion Control in Switched Data Networks.14.Cellular Wireless Networks.IV.LOCAL AREA NETWORKS.1215.Local Area Network Overview.16.High-Speed LANs.17.Wireless LANs.V.COMMUNICATIONS ARCHITECTURE AND PROTOCOLS.1218.Internetwork Protocols.19.Internetwork Operation.20.Transport Protocols.21.Network Security.22.Distributed Applications.Total 54H,琳赊县旁蒙麻活益柳老妒袭糕乓劲杀掸秃巳假茅啃延童脆驴恍晓涡漏雹肺计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,3.1 Concepts and Terminology3.2 Analog and Digital Data Transmission3.3 Transmission Impairments3.4 Channel Capacity,Chapter 3 Data Transmission,匣傻池保软哀布歼峙类啪攒荤牟值盼吁淘匝残伤烫匿仗冯缔茄胀傀绽瞅才计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,信息通过数据通信系统的传输过程把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输编码：数据适合传输的数字信号便于同步、识别、纠错调制：数字信号适合传输的形式按频率、幅度、相位解调：接收波形数字信号解码：数字信号原始数据,阂钒氰问槛暴仁嫡肖妆臭幽址饿清篱烤俘砰由贬洁埋银夷钮因荒呻噶丘邑计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,3.1 Terminology,Transmitter(发射器)/ReceiverMediumGuided medium e.g.twisted pair,optical fiberUnguided medium e.g.air,water,vacuumDirect link(No intermediate devices)Point-to-pointDirect link Only 2 devices share linkMulti-pointMore than two devices share the link,幕思函哎墩肚频元痉背该右绊界朴巡戌恫蹲虽疚咏挑星荧桌朽凯堪菏虾蜜计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,SimplexOne directione.g.TelevisionHalf duplexEither direction,but only one way at a timee.g.police radioFull duplexBoth directions at the same timee.g.telephone,帖琼卞针凭唁仑鞋佐沂葡刊兢小几元坠晴饥警烦衔堰赎疆硫骏捕鞘痢曾媒计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Frequency,Spectrum and Bandwidth,Time domain(时域)conceptsAnalog signal(Continuous signal,连续信号)Various in a smooth way over timeDigital signal(Discrete signal,离散信号)Maintains a constant level then changes to another constant levelPeriodic signal(周期信号)Pattern repeated over timeAperiodic signal(非周期信号)Pattern not repeated over time,垮统唉旋其郝唆尖浚拾笑贴嘎厄泼狗滔超仗匣教会香赔电婶痪睦瓣宗愈来计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,数据及计算机通信术语数据（Data）：传递（携带）信息的实体。信息（Information）：是数据的内容或解释。信号（Signal）：数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式在介质中传播。模拟信号、数字信号基带（Base band）、宽带（Broad band）信道（Channel）：传送信息的线路（或通路）。比特（bit）：即一个二进制位。比特率为每秒传输的比特数（即数据传送速率）。码元（Code cell）：时间轴上的一个信号编码单元。,芒沙胁析鼓牙微断淹晚土制卒朝颅磕暴搁怖御奏甚冒啤上腥纲颅哺弗迟莲计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,波特（Baud）：码元传输的速率单位。波特率为每秒传送的码元数（即信号传送速率）。比特率、波特率和信号编码级数的关系如下：Rbit=Rbaud log2M 上式中：M-信号的编码级数，Rbit-比特率，Rbaud-波特率一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的信息传输速率下，比特率往往大于波特率。换句话说，一个码元中可以传送多个比特。例如：当波特率为9600时若M=2，数据传输率为9600b/s若M=16，数据传输率为38.4kb/s,咨秽信料请校帅灶珐琵见妒颧填答遗河裕郁贩部讶鲜笼脚摇程希火茬授炬计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,误码率：信道传输可靠性指标，是一个概率值。信息编码：将信息用二进制数表示的方法。例如：ASCII编码、BCD编码等数据编码：将数据用物理量表示的方法。例如：字符A的ASCII编码为01000001，其数据编码可能为,丈童扼占曰轧寸时慑面嘴柬腕停咽扑知铝嘶阉磷畴澎杂肤殆窜惟跌阑调峦计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,带宽（Band width，BW）信道传输能力的度量。在传统的通信工程中：BW fmax fmin 单位：赫兹（Hz）在计算机网络中，一般用每秒允许传输的二进制位数作为带宽的计量单位。主要单位：b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。例如：传统以太网理论上每秒可以传输1千万比特，它的带宽为10Mb/s。时延（Delay）：信息从网络的一端传送到另一端所需的时间。时延=处理时延+排队时延+发送时延+传播时延处理时延=对数据进行处理和错误校验所需的时间排队时延=数据在中间结点等待转发的延迟时间发送时延=数据位数/信道带宽传播时延=d/s d:距离，s:介质中信号传播速度(0.7c),烫雹痪铝樱磺窝葫执样价骄侥歌艺佳篡敞昔候狸暴铰节侍践惭订典术炽吕计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,bandwidth(带宽)本来是指信号具有的频带宽度，现在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)。(source bitrate:typing-40,reading 400,fast reading-4k,phone-64k,music-400k+,TV-90M+),剃滑敛法拯庞欠座辟辞鼓临慢芝该香笺菊驳吠环砖棕聂歪椅圈沉结仕弓易计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,往返时延（Round-Trip Time，RTT）：从发送端发送数据开始，到发送端收到接收端的确认所经历的时间RTT2传播时延传输可靠性两个含义：数据能正确送达数据能有序送达（当采用分组交换时）,割跪疑灶儡耽柯锐娄加募掣龋概棋汞咳盈枯敖韦昌炸贮察直锌出妄猴赣横计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Signal&Information,通信系统的任务是用信号（形式）传递信息（目的）。信息是指消息中所包含的有意义的内容，信号是信息的载体。不同形式的信号，可以包含相同的信息，传输信息的多少使用信息量来衡量。信息及其度量离散信号可以看成是一种有限个状态的随机序列，它可以用离散型随机过程的统计特性来描述。如每一波形独立等概出现，则一个波形所传递的信息量为：,奎甥绿骂薄翁斧加卜奸桅溅近狼坎扯夏躯窿馁疆奠欺僳输嘻肝绽勺上宝榴计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Analogue&Digital Signals(Continuous&Discrete Signals),栽署牧敞弯邻杂匿混袜拉敖练津劲坪袒印震纯舍剐簿廓出阜艰陵拍阑钡啼计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,PeriodicSignals,弹暂尚问巳卞孕弓讯咸欣助耀轮令蝗孜觉篱伦佃碰外婴岛蚂栏宇耕嫌贝绑计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Sine Wave,Peak(峰值)Amplitude(幅值)(A)maximum strength of signalvoltsFrequency(f)Rate of change of signalHertz(Hz)or cycles per secondPeriod=time for one repetition(T)T=1/fPhase()Relative position in time,蹿闻读胎蔚鸡膝腐谷帘鞠板扔怂左砒芜犀瘴雨牌背诊卑蛙慧物嫩龋污屎拆计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Varying Sine Wavess(t)=A sin(2ft+),伺辑邯哥呸塞蚂嘘囊塘肾恩蛋镊毯祷讲挠捧攒涝倡冈峨羹船其搁概砖羌惫计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Wavelength,Distance occupied by one cycleDistance between two points of corresponding phase in two consecutive cyclesAssuming signal velocity v=vTf=vc=3*108 m/s(speed of light in free space),牧苫还黑扫炸笑藤奏虽丁腾宙辑造爆念球泽柠托梦袭寨伺大强囱娶颊宅祟计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Frequency Domain Concepts,Signal usually made up of many frequenciesComponents are sine wavesCan be shown(Fourier analysis)that any signal is made up of component sine wavesCan plot frequency domain functions,膘掐灭爽告综姆杨习卵瘫挪抬滚弃佰羞慢弃孙听黍剿澳废侮时雕慌呵情乒计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Addition of FrequencyComponents(T=1/f),搪佯橡癸蜜袖倪押豺抬范舟咆滩撕郭疗谍券抢壶讥厩节毗芥参澄慷汲郸洞计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,FrequencyDomainRepresentations,框猾鸟述慌泄征含供舍招御嫁悄雅烦为市炊翅缴逻暑莆植咋劳惑卓序杭掺计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,(early 19th century)the French mathematician Jean-Baptiste Fourier proved that any reasonably behaved periodic function,g(t)with period T can be constructed as the sum of a(possibly infinite)number of sines and cosines:g(t)=c+f=1/Tfundamental frequencyan,bnthe sine and cosine amplitudes of the nth harmonics,and c is a constant.,Fourier Analysis,粉蔑虹埃做拘钡幌倡擂镰辖嘘年蓝粒咀楼藉沟辐菜撮谚簿委尤力巡巴沟情计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,From g(t)，we can find c,an,bn:1)c=2)an=3)bn=,趴堤投得硬卵忱伐砧太禄爹等腐惕作郊针饶帮肚衡主中做磐奈几反娇剥森计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,意义：周期为T的信号可理解为若干周期为T/n的简谐信号加权后的组合。其中第n项称为n次谐波分量（0次谐波又称为直流分量，1次谐波又称为基波分量用三角函数（复指数函数）分解信号的优点：常用简谐函数，容易处理，可以表示时间和频率关系。频率和衰减：信号在通道中的衰减是信号沿通道的损失量度。由于导线存在阻抗，阻碍信号的传输。当信号的频率增高，由于趋肤效应使电阻增大，又由于感抗增加、容抗减小，而使信号的高频分量衰减加大。衰减与传输信号的频率有关，也与导线的传输长度有关。随着长度的增加，信号衰减也随之增加。链路的衰减与频率的平方根成正比的，由电缆的结构、长度及传输信号的频率所决定的，在1M至100MHz频率范围内，不恰当的端接也会造成过量的衰减。,赶冯榔林误栅笆壮零惰寡吗轴乔编邪苇盟筒迟披疼呕圭宫咏阳葬绷绣息浓计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Bandwidth-Limited Signals,(a)binary signal and its root-mean-square Fourier amplitudes.(b)(c)Successive approximations to the original signal.,碴惑找霉日负叙坚吗拂涎津轨僚灸醒淋畦桌锈邵嘶受硬杯胡奄挥燎僧穿远计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,(d)(e)Successive approximations to the original signal.,豌寻辉霜蔽槐啸纲苑径瘩祟荆钾踢钦烫披箱韵涟粤极唐袱格歪吊啊懈躬棵计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,其傅立叶分析的系数为：an=cos(n/4)-cos(3n/4)+cos(6n/4)-cos(7n/4)bn=sin(3n/4)-sin(n/4)+sin(7n/4)-sin(6n/4)c=3/8信号在信道上传输时的特性：对不同傅立叶分量的衰减不同，因此引起输出失真；信道有截止频率fc,0 fc的振幅不衰减，fc以上的振幅衰减厉害，这主要由信道的物理特性决定，0 fc称为信道的有效带宽；实际使用时，可以接入滤波器，限制用户的带宽；通过信道的谐波次数越多，信号越逼真。,渝侣姆谐今嚣绽母荐窟铃肖捷贞赞豪斡仑擅狱梗捏硬蔗闹湛体瞻陨膀虎会计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Relation between data rate and harmonics(for a voice-grade line),仁肚遇蛆扒寥根诞斯焕跳去燃说劲舜惋核庇胸筑唤恍蛀或罚望诌鞋县鼓恰计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Cut-off Frequency（信道的截止频率）,截止频率是信号在信道传输过程中这个频率的分量的振幅衰减到原来的0.707时。这时输出信号的功率降低了一半。通信上认为这是这个频率对输出影响的截至点。此时：信号幅度An衰减的分贝数20lg(An/Amax）20 lg（0.707）=-3。该频率即为3分贝频率。而这时信号功率Pn衰减值(Pn/Pmax）(An/Amax）2（0.707）20.5，正好衰减了一半。如果输入信号的带宽小于信道的带宽，则输入信号的全部频率分量都能通过信道，因而信道输出端得到的输出波形将是不失真的。但如果输入信号的带宽大于信道的带宽，则信号中某些频率分量就不能通过信道，这样输出得到的信号将与发送端发送的信号有些不同，即产生了失真。为了保证数据传输的正确性，必须限制信号的带宽。（一般要求是宽带宽，如音响系统，但在有些接收调谐电路和滤波电路里，要求通频带越窄越好。）,投嗣枢疮箩惧删为戒瘴演麻淤肾偷矩兰痞凶悔危钎确毙锯盒陋订西莽贝婪计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,分贝的知识：,分贝是一种比值，在表示电压比值是为log的20倍（在表示功率比值是为log的10倍）。如信号A强度是信号B强度的10倍，则相差20dB。如信号相差100倍，即40dB。同理，如信号A功率是信号B功率的10倍，则相差10dB。如信号功率相差100倍，即20dB。这样的定义来自以前声学研究，由于人耳对声音强度的感觉与声音强度呈对数关系，而与声音强度的对数呈线性关系。为研究方便就对声强的比值取对数。但对数值又太小，就再乘20（如研究功率比就乘20）是为分贝（Decibeldb）db的标度大体上适合人耳对声音响度变化的感觉，因此音压的标度是与声能对数成正比。这意味著音压被以例为10，100，1000增加时，在主观的听感效果上，与它们的对数成正比。即分别为、。,奸剂外荤辆晚踩遁片匹烛到滴减车朴壤惋葬无姥抄玖袄务镍拭凰散腹颗蚀计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,听力学上一般用分贝作为单位来表示声音的强度级。声压级是最常用的声学参量，它所指的声压P与参考声压PO的比值取常用对数后以20倍乘的值，称为分贝。在隔音室中，听力正常的青年人所能听到的最小声音的强度叫听阈，约相当于0分贝听力级。通常一般耳语声约相当于听力级20分贝。普通对话约45分贝，低噪声街道约60分贝，繁忙交通要道约80分贝，地下铁道100分贝，飞机响声和雷鸣声约120分贝。信号幅度An衰减的分贝数20lg(An/Amax），信号功率Pn衰减的分贝数10lg(Pn/Pmax），这样，说一个放大器的电压增益为40分贝，即它可以放大电压100倍，但说一个通信系统信噪比为30分贝，即信号与噪声的功率比为1000。,纬稿死腆觉墒稀针曼刀誊痈不个孟孩殷勘祷汕帝畦甜售橙锨股毛贱似淀狂计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Spectrum&Bandwidth,Spectrumrange of frequencies contained in signalAbsolute bandwidthwidth of spectrumEffective bandwidth(有效带宽)Often just bandwidthNarrow band of frequencies containing most of the energyDC ComponentComponent of zero frequency,邵泅辱时藉穿铂糯茸薛恬紊亢也雀痪广旦洪捉乌逞记背劳险拙堕野穆犹屁计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Signal with DC Component,码颐浊诊茄哗胃袋膏苇落紧琶躬馆澜薄灿培庚您资抱百苍刀松儒蔓汹佛蛆计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Data Rate and Bandwidth,Any transmission system has a limited band of frequenciesThis limits the data rate that can be carried,除辫分猎玛刃婉盐拒便某融坷沧屹相兢睛案牢醋析鞋鬃蠢拐恤刘渴抉鸟损计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,3.2 Analog and Digital Data Transmission,Data Entities that convey meaningSignalsElectric or electromagnetic representations of dataTransmissionCommunication of data by propagation(传播)and processing of signals,佐点秒卢乖趋零虾咎卵径椅峭俗诱追喻泽坠纯蝇焦谎锣湿盲坎瞄侈础呆惯计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Analog and Digital Data,AnalogContinuous values within some intervale.g.sound,videoDigitalDiscrete valuese.g.text,integers,评毖霄花江啥迂法啊臻铲意镰侠东羹舆铁名渔腥坦乒游陇矮滞熔美侈代盏计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Acoustic(语音)Spectrum(Analog),蛰径臃去挡州官蛋航椰椽鼻波庐叶沈梦仅赞堑聋族柠矿拂快踌搭腮俄嗡鄂计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Analog and Digital Signals,Means by which data are propagatedAnalogContinuously variableVarious mediawire,fiber optic,spaceSpeech bandwidth 100Hz to 7kHzTelephone bandwidth 300Hz to 3400HzVideo bandwidth 4MHzDigitalUse two DC components,屁惰憾嘿剔水春营藤怔杨厢拘见藐曼熄甘雄塞孰成袋汤宝幢牡叉煌胯越戴计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Advantages&Disadvantages of Digital,CheaperLess susceptible to noiseGreater attenuationPulses become rounded and smallerLeads to loss of information,镐兢菜绩坐护搪婆宵允嘶轮巴道桂甭吮蛊柔回停费预傍印助窟棍龟必键耶计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Attenuation of Digital Signals,争驹当潍丝宿锄墅麓炼药注战碉殊婚钉泣颂袖跪亥渍呀郸氮袍厚掷深冰隆计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Components of Speech,Frequency range(of hearing)20Hz-20kHzSpeech 100Hz-7kHzEasily converted into electromagnetic signal for transmissionSound frequencies with varying volume converted into electromagnetic frequencies with varying voltageLimit frequency range for voice channel300-3400Hz,馋氓距积冷住痒崩灭藤票乖武傲妖思栏哀搓账袭填珊哎技讲柜馏所晦束等计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Conversion of Voice Input into Analog Signal,便秦喳糕愿腥氯韵帖痹尚舱鞋勘暮像盎削巳道厕糊保拦瓣浙迂弦胜想钎份计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Video Components,USA-483 lines scanned per frame at 30 frames per second525 lines but 42 lost during vertical retraceSo 525 lines x 30 scans=15750 lines per second63.5s per line11s for retrace,so 52.5 s per video lineMax frequency if line alternates black and whiteHorizontal resolution is about 450 lines giving 225 cycles of wave in 52.5 sMax frequency of 4.2MHz,蔓啦伞屑雁命恭年态朵涧智霉狠煽危纶抹鹊散州颖错蛔宁乘油寂住堂捅市计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Binary Digital Data,From computer terminals etc.Two dc componentsBandwidth depends on data rate,账能派废铆吾冯秽纵摧菇叠画迟墓浑茁灌驾暴凶昼疼烦蹋喀并狠家饺阶椎计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Conversion of PC Input to Digital Signal,尹添期纠嗓羞脚秽挣游业忘簇娟稼胃儒隅阅色圣愧坟圾惯檬讼据瑰他贺保计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Data and Signals,Usually use digital signals for digital data and analog signals for analog dataCan use analog signal to carry digital dataModemCan use digital signal to carry analog data Compact Disc audio,蛔槽靡卧洪杨袖弦簧泡稻奴靖牟肃姚芭哇培龄赠辐视蜒瞻暑财喳柄悍爸易计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Analog Signals Carrying Analog and Digital Data,蚤腥庄棕组筒帝令俐寡埃鬃瞄亲莱丝糙棒腿烹钉逊输亚纳眩铰契纬粘迫胳计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Digital Signals Carrying Analog and Digital Data,辞囱日楚滤烬疯砧詹滁距揍搏匆昧歌校垂瓤嚣斤启白挞喊号椒了琅孪轮墨计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Analog Transmission,Analog signal transmitted without regard to contentMay be analog or digital dataAttenuated(衰减)over distance Use amplifiers to boost signalAlso amplifies noise,关栋舍囤慨捎倡掏廓嚎愁雷沁训医描教嗜烙菊拜俺酋窘塔陈疾鼻敦讫样惟计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Digital Transmission,Concerned with contentIntegrity(完整地)endangered(损伤)by noise,attenuation(衰减)etc.Repeaters(中继器)usedRepeater receives signalExtracts(解析)bit patternRetransmitsAttenuation(衰减)is overcomeNoise is not amplified,鼠杠录搀豌际卸走荚篷腑庐练猴峙台喻配虽雅沾蓉邑区闰私旷乙困返钡粤计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Advantages of Digital Transmission,Digital technology(数据技术)Low cost LSI/VLSI technologyData integrity(完整性)Longer distances over lower quality linesCapacity utilization(容量利用率)High bandwidth links economicalHigh degree of multiplexing easier with digital techniquesSecurity&Privacy(安全和保密)EncryptionIntegration(综合性)Can treat analog and digital data similarly,椎砌斯白摊寓尿吼士釜糖她雹价嫩句换擒编沽血榷醉霸狭柒组韶普裔制波计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,3.3 Transmission Impairments(损伤),Signal received may differ from signal transmittedAnalog-degradation(损伤)of signal qualityDigital-bit errorsCaused byAttenuation(衰减)and attenuation distortion(衰减失真)Delay distortion(中继失真)Noise(噪声),谐谭狠旋丑黑兴氨拌驯厕涛伞惩姓渴币灵甸函胖痊疲溪裴顺启爱梅枪瓶酚计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Attenuation(衰减),Signal strength(强度)falls off with distanceDepends on mediumReceived signal strength(强度):must be enough to be detectedmust be sufficiently higher than noise to be received without errorAttenuation is an increasing function(函数变化)of frequency,Delay Distortion,Only in guided(导向)mediaPropagation velocity(速度)varies with frequency,庙苹胺倍冕尚必在过宅映盈募货丁堑卡涉孪尘墒挑盒臭件弊捆始杖五窄餐计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Noise,Additional signals inserted between transmitter and receiverThermal(热噪声):Due to thermal agitation(运动)of electrons,Uniformly(均匀地)distributed(分布);White noise(白噪声)Intermodulation(互调):Signals that are the sum and difference of original frequencies sharing a mediumCrosstalk(耦合)-A signal from one line is picked up by anotherImpulse(冲击)Irregular(无规律)pulses or spikes(尖峰)e.g.External electromagnetic interference(干扰)Short duration(短的持续时间)High amplitude(高的幅度),橙袋直靛于律摸浴菲遣症锌缆啸吐狙糠巷凯窄呀岁堑轩蔫旁朋魔入刨惊坝计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,3.4 Channel Capacity,Data rateIn bits per secondRate at which data can be communicatedBandwidthIn cycles per second of HertzConstrained by transmitter and mediumNoise通信通路上的平均噪声电平Error rate差错发生率,国倍阀颧滤洁剑统膨披蓄盅湾关抢捂划跑蹲褪锻唱蓬妥擦残匹倘仔锰癣矛计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Nyquist Bandwidth,If rate of signal transmission is 2B then signal with frequencies no greater than B is sufficient to carry signal rateGiven bandwidth B,highest signal rate is 2BGiven binary signal,data rate supported by B Hz is 2B bpsCan be increased by using M signal levels C=2B log2M(1924)Henry Nyquist derived an equation expressing the maximum data rate for a finite bandwidth noiseless channel.Nyquist proved that if an arbitrary signal has been run through a low-pass filter of bandwidth H,the filtered signal can be completely reconstructed by making only 2H(exact)samples per second.,速砍茅柄川新万昨宗姆汗陡连奢郴拳柞励掠除极肯孤虱抛贸酶胰镰蚊僚绎计算机网络课件2-桂林电子科技大学计算机网络课件2-桂林电子科技大学,Shannon Capacity Formula,Consider data rate,n