數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)培訓(xùn)教材
目 錄 第一部分 通信基礎(chǔ)知識(shí) 1. 概述 2. 傳輸基礎(chǔ)知識(shí) 3. 交換基礎(chǔ)知識(shí) 4. 分層通信體系結(jié)構(gòu) 第二部分 通信網(wǎng)絡(luò) 1. 概述 2. 電話網(wǎng) 3. ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 4. DDN網(wǎng) 5. 幀中繼網(wǎng) 6. ATM 7. 接口和接入網(wǎng) 8. 信令網(wǎng) 9. 同步網(wǎng) 10. 管理網(wǎng) 第三部分 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 1. 概述 2. 局域網(wǎng) 3. TCP/IP協(xié)議族 4. 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)軟件 5. 交換式網(wǎng)絡(luò) 6. INTERNET 第四部分 數(shù)據(jù)固定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖 1. ATM網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖 2. VOIP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖 3. 193長(zhǎng)途網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖 4. 廣西165網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖 第五部分 各縣組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 1. 各縣組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和當(dāng)前現(xiàn)狀 2. 各縣組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖 3. 專線故障處理流程 4. 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)故障處理表 第六部分 數(shù)據(jù)專員工作職責(zé)及考核要求 第七部分 設(shè)備維護(hù)常識(shí)及常見(jiàn)故障處理 1. 縣、鎮(zhèn)級(jí)基本網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式 2. 設(shè)備故障判斷方法 第八部分 數(shù)據(jù)網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)制度 1. 安全操作規(guī)程 2. 機(jī)房管理和安全保密規(guī)定 3. 障礙處理和障礙報(bào)告制度 第一部分 通信基礎(chǔ)知識(shí) 1. 概 述 通信的目的是為了信息的傳遞。攜帶信息的信號(hào)可分為模擬信號(hào)（如話音）和數(shù)字信 號(hào)（計(jì)算機(jī)輸出的信號(hào)）。信息的傳遞由通信系統(tǒng)來(lái)完成。 1. 通信系統(tǒng)的組成 通信系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件包括終端、傳輸和交換三大部分。 o 終端：包括普通電話、移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)終端、可視電話、會(huì)議電視終端等 。 o 傳輸系統(tǒng)：信息傳遞的通道，一般叫信道。 o 交換系統(tǒng)：完成接入交換節(jié)點(diǎn)鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接和分配。 o 通信系統(tǒng)軟件：為能更好完成信息的傳遞和轉(zhuǎn)接交換所必須的一整套協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)， 包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)內(nèi)信令、協(xié)議和借口以及技術(shù)體制、接口標(biāo)準(zhǔn)等。 ← 注釋 2. 通信系統(tǒng)的分類 按照系統(tǒng)所傳輸?shù)男盘?hào)來(lái)分類，則系統(tǒng)可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。 o 模擬通信系統(tǒng)：用模擬信號(hào)傳遞消息的系統(tǒng)。 o 數(shù)字通信系統(tǒng)：用數(shù)字信號(hào)傳遞消息的系統(tǒng)。 由于光纖通信的普及和集成工藝的發(fā)展，數(shù)字通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)字信號(hào) 可再生，可綜合各種業(yè)務(wù)，便于和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，易于集成等優(yōu)點(diǎn)，所以逐漸取代了 模擬通信系統(tǒng)。 3. 標(biāo)準(zhǔn)化組織 標(biāo)準(zhǔn)可以被看作是將不同廠商制造的硬件和軟件連接起來(lái)以便協(xié)調(diào)工作的“粘接劑”。 在美國(guó)和其他許多國(guó)家，全國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化組織定義了多種物理特性和操作特性的規(guī)范，以 便廠商生產(chǎn)與通信公司的線路設(shè)施及其他制造商的產(chǎn)品兼容的設(shè)備。在全球范圍內(nèi)，標(biāo) 準(zhǔn)化組織頒布了一系列與通信有關(guān)的建議。這些建議雖不是強(qiáng)制性的，但在全球的通信 設(shè)備和設(shè)施的開(kāi)發(fā)過(guò)程中具有很強(qiáng)的影響力，并已被數(shù)百個(gè)大型企業(yè)和通信公司采納。 下面介紹幾個(gè)重要的組織。 1. ITU ITU——International Telecommunications Union國(guó)際電信聯(lián)盟。 ITU的前身是CCITT（國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)），1994年更名，它由聯(lián)合國(guó)的一個(gè)機(jī) 構(gòu)主辦，屬政府間組織?？偛吭O(shè)在日內(nèi)瓦，直接負(fù)責(zé)制定數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，由15個(gè)工作組 組成。ITU-T是其電信標(biāo)準(zhǔn)局。 2. ISO ISO——International Organization for Standardization國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織。它是聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)理事會(huì)下的咨詢性非政府組織 。 3. ANSI ANSI——American National Standars Institute美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織。 它是美國(guó)最主要的標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)，是非營(yíng)利性非政府組織。 4. IEEE IEEE——Institute of Electrical and Electronic Engineers電氣和電子工程師協(xié)會(huì)。它是美國(guó)的工程師社團(tuán)組織。 2. 傳輸基礎(chǔ)知識(shí) 1. 傳輸基本概念 傳輸?shù)幕灸Ｐ腿鐖D1.2.1所示。 1. 信道 信道一般分為模擬信道和數(shù)字信道。 模擬信道傳輸模擬信號(hào)；數(shù)字信道傳輸數(shù)字信號(hào)。 o 模擬信號(hào)的傳輸 在模擬信道上的傳輸一般為實(shí)線傳輸或頻分多路復(fù)用。模擬信號(hào)數(shù)字化為數(shù)字信號(hào)便 可以在數(shù)字信道上傳輸。 o 數(shù)字信號(hào)的傳輸 數(shù)字信號(hào)在這兩種信道上傳輸，不同的傳輸信道采用不同的信號(hào)變換設(shè)備。對(duì)模擬信 道，變換設(shè)備為MODEM，把數(shù)字信號(hào)變?yōu)槟M信號(hào)再傳輸。對(duì)數(shù)字信道，信號(hào)變換器即接 口設(shè)備，其作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換等。 ← 注釋 數(shù)據(jù)傳輸模型如圖1.2.2所示。 2. 數(shù)據(jù)傳輸方式 o 并行傳輸 數(shù)據(jù)的每一位在多條并行信道上同時(shí)傳輸，傳輸速率較高，但并行信道實(shí)現(xiàn)較為困難 ，不適合遠(yuǎn)距離傳輸。 o 串行傳輸 數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸，為了在收方識(shí)別發(fā)方信息，需要保持發(fā)、收方 信號(hào)同步。這種方式易于實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)適用。所以大部分采用串行通信。 3. 數(shù)據(jù)同步方式 同步系統(tǒng)是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要主成部分，同步是將通信系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端的收 發(fā)信息的時(shí)間統(tǒng)一在規(guī)定的時(shí)間節(jié)拍內(nèi)，使收發(fā)系統(tǒng)步調(diào)一致。 o 異步傳輸 以字符為單位實(shí)現(xiàn)同步，也稱位同步。該種方式需要在每個(gè)字符前后加起止位，故不 要求雙方時(shí)鐘嚴(yán)格同步，但開(kāi)銷大，效率低。 o 同步傳輸 以固定的時(shí)鐘節(jié)拍發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)發(fā)送以幀為單位。同步傳輸開(kāi)銷小，傳輸效率 高，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，必須有收發(fā)定時(shí)信號(hào)。 4. 數(shù)據(jù)傳輸速率與帶寬 數(shù)據(jù)傳輸速率是衡量傳輸系統(tǒng)傳輸能力的主要指標(biāo)。主要有比特速率和碼元速率。 o 比特率：在單位時(shí)間內(nèi)傳送的比特?cái)?shù)，單位是bit/s。 o 碼元速率：在單位時(shí)間內(nèi)傳送的碼元（波形）數(shù)，單位是band（波特）。 通常，我們也用傳輸速率表示信道的通信能力——帶寬。 5. 數(shù)據(jù)傳輸差錯(cuò)率 一般用誤碼率表示。 誤碼率=接收出現(xiàn)的差錯(cuò)比特（字符、碼元）數(shù)/總的發(fā)送比特（字符、碼元）數(shù)×10 0% 6. 基帶與頻帶傳輸 o 基帶傳輸 沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)稱為基帶信號(hào)，這種信號(hào)在某些有線信道上可直接傳輸，這種傳 輸叫做基帶傳輸。 o 頻帶傳輸 在很多時(shí)候，基帶信號(hào)必須經(jīng)過(guò)調(diào)制，將信號(hào)頻譜搬移到高頻率處，才能在信道中傳 輸。這種稱為載波傳輸或頻帶傳輸。頻帶傳輸又分為調(diào)頻FM、調(diào)幅AM和調(diào)相PM。 2. 傳輸介質(zhì) 傳輸系統(tǒng)按傳輸介質(zhì)的不同可分為有線傳輸系統(tǒng)和無(wú)線傳輸系統(tǒng)。有線傳輸?shù)慕橘|(zhì)主 要有雙絞線、同軸電纜和光纖等。無(wú)線傳輸?shù)闹饕橘|(zhì)有長(zhǎng)波、短波、超短波、地面微 波和衛(wèi)星等。 1. 雙絞線 雙絞線屬于平衡電纜，主要用于基帶傳輸。電話用戶線一般用一對(duì)；數(shù)字電話（ISD N電話）用1~4對(duì)；以太網(wǎng)10BASE-T用2對(duì)。 2. 同軸電纜 同軸電纜屬于不平衡電纜，它的兩種基本形式是基帶和寬帶?；鶐в糜谝蕴W(wǎng)的連接 ，寬帶用于CATV系統(tǒng)，正逐漸被光纖所取代。 光纖和衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)我們將在后面有關(guān)章節(jié)做詳細(xì)介紹。 3. 復(fù)用技術(shù) 復(fù)用技術(shù)一般有： o 頻分多路復(fù)用FDM o 時(shí)分多路復(fù)用TDM o 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用STDM 1. 頻分多路復(fù)用 一般多適用于模擬通信，它把信道頻帶劃分成若干邏輯信道，每個(gè)用戶獨(dú)占某些頻段 。 2. 時(shí)分多路復(fù)用 在時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中，各路信號(hào)共用一個(gè)信道，輪流在不同的時(shí)刻進(jìn)行傳輸。其特點(diǎn)是 各路信號(hào)在時(shí)間上互不重疊，但將占據(jù)全部帶寬。 3. 統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用 動(dòng)態(tài)地分配集合信道的時(shí)隙，只給那些確實(shí)要傳輸信息的終端分配線路，大大提高了 線路利用率。 時(shí)分復(fù)用多用于數(shù)字通信中。 4. 脈沖編碼調(diào)制PCM PCM是實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化的最常用的一種方法。將時(shí)間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號(hào) 轉(zhuǎn)換成為時(shí)間離散、取值離散的數(shù)字信號(hào)，并按一定規(guī)律組合編碼，形成PCM信號(hào)序列。 它的基本過(guò)程是抽樣、量化和編碼。 o 抽樣：以一定頻率的取樣信號(hào)將信號(hào)在時(shí)間上進(jìn)行離散。取樣頻率應(yīng)大于2倍的信號(hào) 帶寬。 o 量化：將信號(hào)在幅度上離散。 o 編碼：把量化后的取值用一定位數(shù)的二進(jìn)制碼來(lái)表示。 o 常用傳輸碼型：在基帶傳輸中，主要的碼型有
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