六. 传输形式


单工传输 半双工传输 全双工传输
单工、半双工、全双工图解

单工（单向车道）

半双工（交通管制的双向车道）

全双工（无交通管制的双向车道）
七. 传输中的差错处理

目的：保证信息传输的正确性 传输过程中的噪声导致差错是不可避免的 缺乏差错处理能力的系统是不可用的系统 方法：反馈重传法

信息可以单向传输的途径 （包括传输媒体和中继通信设施） 根据传输媒体的类型不同 有线信道：双绞线、基带同轴电缆、宽带同轴 电缆、光缆 无线信道：微波通信、地面微波通信、卫星微 波通信
上海电力学院电力与自动化学院

根据传输方式的不同 模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据 的信道。 数字信道：以数字脉冲形式（离散信号） 传输数据的信道。
图形字符 控制字符

传输控制字符 格式控制字符 信息分隔字符

2.通信编码

利用特定电平信号表示0和1比特值 通过计算机或者其他通信设备的输入/输出端口 传递
（1）RS-232编码


利用不同的电平表示不同的二进制值 正电平（+15V）表示“0” 负电平（- 15V）表示“1” PC机的RS232串行通信接口
自同步
∵每个码元中间都要发生跳变，接收端可将此变化 提取出来作为同步信号，使接收端的时钟与发送设 备的时钟保持一致。 ∴曼彻斯特编码也称为自同步码（SelfSynchronizing Code）。它具有自同步机制，无需 外同步信号。 (3)(4)编码中含有同步信息(每个比特中部的电平跃变 信号)，接收方可以根据该同步信息及时调整接收 脉冲的产生，可以支持较大数据块的传输，要求发 送/接收设备支持较高频率的发/收脉冲
编码
g(t)
数字或 模拟
x(t)
g(t)
Encoder 数字信号 Decoder
数字或 模拟
调制
m(t)
Modulator
s(t)
m(t) 模拟信号
Demodulator 数字或 模拟
数字或 模拟
p
P—调制参数
四. 传输编码
1.字符编码

利用0和1比特的特定组合来表示字符。 BCD码，EBCDIC码，IA5码 ASCII码
发送方 发(1) 发(2) 发(3)
接收方
假设窗口＝4 发送方 接收方
发(1) 发(2) 发(3) 发(4)
Ack
Ack
Ack 1
NAK2
NAK
重发(3) 超时 重发(3) 发(4) Ack
等待
发(5) 重发(2)
等待
发(6) 发(7) 发(8)
Ack 4
八. 常用检错码

检错码的定义 检错码=信息字段+校验字段

校验字段越长，编码的检错能力越强，编/解码 设备越复杂，附加的冗余信息在整个编码中所 占的比例越大，传输的有效成分越少 传输顺序：信息字段在前，校验字段在后
2.调制/解调

调制/解调： 利用模拟信号支持数据信息传输的技术 调制：数字->模拟 解调：模拟->数字 调制/解调器：具有调制解调功能的设备

模拟信号三要素： 幅度，频率，相位 对应调制方法：调幅，调频，调相
载波 S(t) = A cos (t+ ) S(t)的参量包括： 幅度A、频率 、相位 调制就是要使这三个参量随数字基带信号的变化 而变化
同步传输
特点：以多个字符或者多个比特组合成的数据块为单位进行传 输，利用独特的同步模式来限定数据块，达到同步接收的目的
发送：同步符号（起始字符）＋数据块＋同步符号（结束字符）
接收：遇到同步符号，开始接收数据，直到结束符号为止。 同步符号：标识数据块的开始和结束 可能问题：假同步现象—数据块中含有与同步符号相同的内容 解决方法：增加匹配同步符号的难度


内容： 发送一块数据块后，就停止发送工作，开始记 时，等待接收方的反馈结果。 仅当收到正确接收的确认之后、才继续发送后 继数据块。 如果接到否定确认或记时器超时，重新传输本 数据块。 收发双方以半双工方式进行工作 特点：控制简单，易于实现，但工作效率低。
3.滑动窗口协议
(1)发送方一次连续发送多块数据（称为窗口寸） (2)接收方对每块数据进行差错分析，如果发现错 误，立即反馈发送方 (3)接收方可对接收到的多个正确的数据快进行一次性 确认 (4)发送方根据反馈的结果，重发指定的数据块，或重 发指定数据块及其之后的所有数据块 特点：效率高，控制复杂，全双工方式
0
＋15V －15V a） RS232 编码方案
1
0
1
0
0
0
1
0
1
（2）不归0交替编码(NRZI)

比特间隔发生电平变化表示 “ 1” 比特间隔不发生电平变化表示 “ 0” 缺点：不具备自同步机制，必须使用外同步。
＋15V －15V
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
b）
NRZI
编码方案
误差积累

发送/接收设备的时钟略有差异时，可能造成误差 积累,造成取样脉冲的偏移，出现差错。
E A B A
C
D
B
B
三.调制/解调与编码/解码

模拟传输系统（电话网、X.25分组交换网等） 数字传输系统（宽带ISDN等）
1.通信系统模型
信源 编码 调制 信道 解调 解码 信宿
噪声




编码器：数据->适合传输的信号——便于识别、纠 错 调制器：信号->适合传输的形式——按频率、幅度、 相位 解码器：传输信号->原始数据 解调器：接收波形->数字信号序列
0
1
0 0
0
1
0
ASK调幅
FSK调频 PSK调相
4.调制/解调器的选择和应用


性能：速率，功能等 用途：使用的场合 符合相关标准 符合当地有关部门的入网规定 注意，modem需成对使用，所有通信双方的modem一 定要匹配。一台主呼，另一台被呼。用户方一般为 被呼 主呼。 ISP服务器
3.同步技术
同步技术的定义
在通信过程中，接收端根据发送端的起止时间和 重复频率校正自己的基准时间与重复频率的过程称为 同步过程，这种统一收端和发端的措施称为同步技术。 常用的方式有两种：同步传输方式和异步传输方 式。 同步技术并不是同步传输时才使用的技术，如异 步传输中就使用了外同步法
目的：保证接收方在时间上与发送方取得同步，以便能 够正确地识别和接收发送方发来的数据。 同步技术需要解决的主要问题有： 何时开始发送数据； 发送过程中的数据传输速率； 持续时间的长短； 发送时间间隔的大小。 当发送端以某一速率，在一定的起始时间内发送数 据时，接收端也必须以同一速率在相同的起始时间内接 收数据。否则接收端与发送端就会产生微小误差，随着 时间的增加，误差将逐渐积累，并造成收发的失步（不 同步），从而出现错误。

1.反馈重传法



发送方发送具有检测错误能力的代码（称为检错码） 接收方根据代码的编码规则验证接受到的数据代码， 并将结果反馈给发送方（正确接收/接收有错） 发送方根据反馈结果决定是否执行重传动作，如果 接收方未正确接收，则重传 规定时间内，未能收到反馈结果（称为超时）则执 行重传动作
2.停-等协议
3.调制方法

移幅键控法ASK 移频键控法FSK 移相键控法PSK

A ASK：用载波的两个不同振幅表示0(0v)和1(+5v) F FSK：用载波的两个不同频率表示0(1.2KHz)和 1(2.4KHz) P PSK：用载波的起始相位的变化表示0 (同相)和 1(反相)
0
0
1 1
1.模拟信号和数字信号

模拟信号：时间上连续，包含无穷多个值 数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的 预定值
t t
a) 模拟信号
b) 数字信号
2.与信道相关的几个概念




信道带宽：信道可以不失真地传输信号的频率范围 信道容量（波特率）：信道在单位时间内可以传输 的最大信号量。 数据传输速率（位速率，比特率）： 信道容量和信道带宽成正比：带宽大－>容量大 局域网带宽：10Mbps,100Mbps,1000Mbps 广域网带宽： 64kbps,2Mbps,bps,622Mbps,2.5Gbps



数据：被定义为有意义的实体，数据涉及到事物的 表示形式，是信息的载体。 数据有模拟数据和数字 数据之分。 信息：是对数据的解释，数据只有经过处理并经过 解释才有意义，才能成为信息。信息的载体可以是 数字、文字、语音、图形或图象。 信号：是数据在传输过程中的电信号的表示形式， 或称数据的电磁或电子编码。信号分为模拟信号和 数字信号。
上海电力学院电力与自动化学院
测控仪器联网技术
主讲：上海电力学院 张国伟
第二章 数据通信基础
一. 通信系统的基本组成
1.通信的三要素： 信源：信息的发送者（人、机器等） 信宿：信息的接受者（人、机器等） 载体：传递信息的媒体（信道） 噪声源
信源 变换器 信道 反变换器 信宿
二. 信道
SYN,SYN,G,H, „,B,A,SYN,D,E,SYN,SYN 传输方向
异步传输
特点：字符内部的各个比特采用固定的时间模式，每个 字符独立传输，字符之间间隔任意，用独特的起始位和 终止位来限定每个字符。传输效率较低。
起 始 位
线路空闲
1