通訊原理知識點總結
總結是把一定階段內的有關情況分析研究，做出有指導性的經驗方法以及結論的書面材料，它可以幫助我們有尋找學習和工作中的規律，讓我們一起來學習寫總結吧。總結怎麼寫才不會千篇一律呢？以下是小編幫大家整理的通訊原理知識點總結，僅供參考，大家一起來看看吧。
第1章緒論
掌握內容：通訊系統的基本問題與主要效能指標；模擬通訊與數字通訊；資訊量、平均資訊量、資訊速率。
熟悉內容：通訊系統的分類；通訊方式。
瞭解內容：通訊的概念與發展；
1.1---1.3基本概念
1、訊號：訊息的電的表示形式。在電通訊系統中，電訊號是訊息傳遞的物質載體。
2、訊息：資訊的物理表現形式。如語言、文字、資料或影象等。
3、資訊：訊息的內涵，即資訊是訊息中所包含的人們原來不知而待知的內容。
4、數字訊號是一種離散的、脈衝有無的組合形式，是負載數字資訊的訊號。
5、模擬訊號是指訊號無論在時間上或是在幅度上都是連續的。
6、數字通訊是用數字訊號作為載體來傳輸訊息，或用數字訊號對載波進行數字調製後再傳輸的通訊方式。它可傳輸電報、數字資料等數字訊號，也可傳輸經過數字化處理的語聲和影象等模擬訊號。
7、模擬通訊是指利用正弦波的幅度、頻率或相位的變化，或者利用脈衝的幅度、寬度或位置變化來模擬原始訊號，以達到通訊的目的。
8、資料通訊是通訊技術和計算機技術相結合而產生的一種新的通訊方式。
9、通訊系統的一般模型
10、按照通道中傳輸的是模擬訊號還是數字訊號，可相應地把通訊系統分為模擬通訊系統和數字通訊系統。
11、模擬通訊系統是傳輸模擬訊號的通訊系統。模擬訊號具有頻率很低的頻譜分量，一般不宜直接傳輸，需要把基帶訊號變換成其頻帶適合在通道中傳輸的頻帶訊號，並可在接收端進行反變換。完成這種變換和反變換作用的通常是調製器和解調器。
12、數字通訊系統是傳輸數字訊號的通訊系統。數字通訊涉及的技術問題很多，其中主要有信源編碼/譯碼、通道編碼/譯碼、數字調製/解調、數字復接、同步以及加密等。
13、數字通道模型
14、通訊系統的分類
1、按通訊業務分類分為話務通訊和非話務通訊。
2、根據是否採用調製，可將通訊系統分為基帶傳輸和頻帶（調製）傳輸。
3、按照通道中所傳輸的是模擬訊號還是數字相應地把通訊系統分成模擬通訊系統和數字通訊系統。
4、按傳輸媒質分類，可分為有線通訊系統和無線通訊系統兩大類。
有線通訊是用導線（如架空明線、同軸電纜、光導纖維、波導等）作為傳輸媒質完成通訊的，如市內電話、有線電視、海底電纜通訊等。
無線通訊是依靠電磁波在空間傳播達到傳遞訊息的目的的，如短波電離層傳播、微波視距傳播、衛星中繼等。
15、常見傳輸多路訊號有兩種複用方式，即頻分複用、時分複用。頻分複用是用頻譜搬移的方法使不同訊號佔據不同的頻率範圍。時分複用是用脈衝調製的方法使不同訊號佔據不同的時間區間。
1.4資訊及其度量
1、訊號是訊息的載體，而資訊是訊息的內涵。
任何信源產生的輸出都是隨機的，資訊含量就是對訊息中這種不確定性的度量，是用統計方法來定性的。
訊息出現的概率越小，訊息中包含的資訊量就越大。
2、資訊量的計算
資訊量I與訊息出現的概率P(x)之間的關係應為：
資訊量的單位與對數底數a有關。
a=2時，資訊量的單位為位元(bit)；a=e時，資訊量的單位為奈特(nat)；a=10時，資訊量的單位為哈特萊（Hartley）。目前廣泛使用的單位為位元。
3、信源的熵：
每個符號所含資訊量的統計平均值，即平均資訊量H為：
例題：（重點）設二進位制離散信源，傳送1的概率是3/4，傳送0的概率是1/4，傳送1或者0是相互獨立的；
1、信源每個輸出符號的資訊量為多少？
2、若信源發出符號序列：110001，則此訊息序列的資訊量是多少？
3、第2步驟中的符號序列的每個符號的平均資訊量是多少？
4、求資訊源的熵？
例題：書本第11頁，【例1-2】（重點）
1.5通訊系統的主要效能指標
通訊系統的主要效能指標是系統的有效性和可靠性。
有效性是指在給定時間內所傳輸的資訊內容的多少，或者說是傳輸的“速度”問題；有效性指標：用單位時間傳送的資訊量來衡量，傳送資訊量越大，有效性越好；
可靠性是指接收資訊的準確程度，也就是傳輸的“質量”問題。可靠性指標：用接收端最終輸出信噪比來度量，信噪比越大，可靠性越好。
第2章確知訊號
掌握確知訊號的基本概念；瞭解確知訊號的頻域性質和時域性質。
2、1基本概念
1、系統：一般來講，系統是一個由若干互有關聯的單元組成的並具有某種功能以用來達到某些特定目的的有機整體，其意義十分廣泛。分類如下：連續時間系統與離散時間系統
即時系統和動態系統（按照系統內是否含有記憶元件）無源系統和有源系統（按系統內是否含源）
集中引數系統和分佈引數系統（按系統的引數是集中的或分佈的）
線性系統和非線性系統（按其特性分）時不變系統與時變系統（按其引數是否隨t而變）
2、訊號的基本概念
訊號是訊息的一種物理體現，訊息則是訊號的具體內容。各種傳輸訊號的方法：烽火、鼓聲、旗語、電訊號。訊號按物理屬性分：電訊號和非電訊號。
描述訊號的常用方法
（1）函式表示式f(t)，
（2）波形。
3、訊號的分類：
4、確知訊號：可以用確定時間函式表示的訊號，稱為確定訊號或規則訊號。如正弦訊號。
5、隨機訊號：不能用確定時間函式表示的訊號，且在任意時刻的取值都具有不確定性，只可能知道它的統計特性，如在某時刻取某一數值的概率，這類訊號稱為隨機訊號或不確定訊號。
5、確知訊號的型別
注意：
1、對於能量訊號，能量等於一個有限正值，但平均功率為零；
2、對於功率訊號，平均功率等於一個有限值，但能量為無窮大；
3、能量訊號和功率訊號的分類對於非確知訊號也使用。
2.2確知訊號的頻域性質
2.2.1功率訊號的頻譜
2.2.2能量訊號的頻譜密度
3、二者的區別：
4、單位衝激函式(函式)（重點：課本第23頁，【例2-5】）
2.3確知訊號的時域性質
1、能量訊號的自相關函式
2、自相關函式的性質：
3、功率訊號的自相關函式和性質
4、能量訊號的互相關函式和性質
5、功率訊號的互相關函式和性質
複習題（重點）
1、畫出單位階躍訊號和單位衝激函式的曲線圖。
2、寫出抽樣函式的形式，畫出其基本圖形。
3、什麼叫做確知訊號？
4、按能量是否有限，訊號分為哪些類？
5、能量訊號的特點？
6、功率訊號的特點？
7、簡單描述一下單位衝擊函式的特點。P34習題22；25；
第3章隨機訊號分析
掌握內容：平穩隨機過程的數字特徵與概率密度函式；平穩隨機過程的相關函式與功率譜密度；高斯訊號通過線性系統。平穩隨機過程；平穩隨機過程的各態歷經性；
1、什麼是隨機過程？
隨機過程是一類隨時間作隨機變化的過程，它不能用確切的時間函式描述。可從兩種不同角度看：
角度1：對應不同隨機試驗結果的時間過程的集合。
角度2：隨機過程是隨機變數概念的延伸。
在任一給定時刻t1上，每一個樣本函式i(t)都是一個確定的數值i(t1)，但是每個i(t1)都是不可預知的。
在一個固定時刻t1上，不同樣本的取值{i(t1),i=1,2,,n}是一個隨機變數，記為(t1)。因此，我們又可以把隨機過程看作是在時間程序中處於不同時刻的隨機變數的集合。
2、隨機過程的分佈函式：
3、隨機過程的數字特徵
所以，方差等於均方值與均值平方之差，它表示隨機過程在時刻t對於均值a(t)的偏離程度。
3.2平穩隨機過程
1、平穩隨機過程及其性質
2、嚴平穩隨即過程的數字特徵
結論：
把同時滿足（1）和（2）的過程定義為廣義平穩隨機過程。顯然，嚴平穩隨機過程必定是廣義平穩的，反之不一定成立。
在通訊系統中所遇到的訊號及噪聲，大多數可視為平穩的隨機過程。因此，研究平穩隨機過程有著很大的實際意義。
3、各態歷經性
問題的提出：能否從一次試驗而得到的一個樣本函式x(t)來決定平穩過程的數字特徵呢?回答是肯定的。平穩過程在滿足一定的條件下具有一個有趣而又非常有用的特性，稱為“各態歷經性”（又稱“遍歷性”）。
具有各態歷經性的過程，其數字特徵（均為統計平均）完全可由隨機過程中的任一實現的時間平均值來代替。
4、各態；歷經性的條件
“各態歷經”的含義：隨機過程中的任一次實現都經歷了隨機過程的所有可能狀態。具有各態歷經的隨機過程一定是平穩過程，反之不一定成立。
在通訊系統中所遇到的隨機訊號和噪聲，一般均能滿足各態歷經條件。
5、（重點，書本：第41頁）[例3-1]
6、平穩過程的自相關函式及其性質
3.3高斯隨機過程（正態隨機過程）
定義：如果隨機過程(t)的任意n維（n=1,2,...）分佈均服從正態分佈，則稱它為正態過程或高斯過程。
高斯隨機過程的重要性質
1、高斯過程的n維分佈只依賴各個隨機變數的均值、方差和歸一化協方差。
2、廣義平穩的高斯過程也是嚴平穩的。
3、因為，若高斯過程是廣義平穩的，即其均值與時間無關，協方差函式只與時間間隔有關，而與時間起點無關，則它的n維分佈也與時間起點無關，故它也是嚴平穩的。所以，高斯過程若是廣義平穩的，則也嚴平穩。
4、高斯過程經過線性變換後生成的過程仍是高斯過程。也可以說，若線性系統的輸入為高斯過程，則系統輸出也是高斯過程。
補充：線性系統
1、定義：
由若干相互作用和相互依賴的事物組合而成的，具有穩定功能的整體。系統模型：系統物理特性的數學抽象。
在電子技術領域中，“系統”、“電路”、“網路”三個名詞在一般情況下可以通用。
2、訊號與系統的描述
系統的表示：
數學表示式：系統物理特性的數學抽象。系統圖：形象地表示其功能。
3、線性系統
3.4平穩隨機過程通過線性系統由平穩隨機過程通過線性系統之後的數學特徵可知：若線性系統的輸入是平穩的，則輸出也是平穩的。
如果線性系統的輸入過程是高斯型的，則系統的輸出過程也是高斯型的。
複習題：
P61，思考題：3-1，3-3，3-4；（重點）
第4章通道
1、通道的基本概念
連線傳送端和接受端的通訊裝置，其功能是將訊號從傳送端傳送到接收端。通道分類：
無線通道－電磁波（含光波）有線通道－電線、光纖通道中的干擾：有源干擾－噪聲
無源干擾－傳輸特性不良
本章重點：介紹通道傳輸特性和噪聲的特性，及其對於訊號傳輸的影響。
4.1無線通道
無線通道
利用電磁波在空間的傳播來實現。
要求天線的尺寸不小於電磁波波長的1/10。根據通訊距離分類：地波、天波、視波
1、地波
頻率<2MHz有繞射能力
距離：數百或數千千米
2、天波
頻率：2~30MHz特點：被電離層反射
一次反射距離：<4000km寂靜區：
3、視線傳播：
頻率>30MHz距離:和天線高度有關
式中，D收發天線間距離(km)。
4、增大視線傳播距離的其他途徑中繼通訊：無線電中繼
衛星通訊：靜止衛星、移動衛星
平流層通訊：位於平流層的高空平臺電臺
4.2有線通道
分類：明線、對稱電纜、同軸電纜
1、明線是指平行架設在電線杆上的架空線路。
2、雙絞線、電纜（粗電纜、細電纜）、光纖
4.3通道的數學模型通道模型的分類：調製通道、編碼通道
4.5通道中的噪聲
噪聲
通道中存在的不需要的電訊號。又稱加性干擾。按噪聲來源分類
人為噪聲－例：開關火花、電臺輻射
自然噪聲－例：閃電、大氣噪聲、宇宙噪聲、熱噪聲
熱噪聲
來源：來自一切電阻性元器件中電子的熱運動。按噪聲性質分類
脈衝噪聲：是突發性地產生的，幅度很大，其持續時間比間隔時間短得多。其頻譜較寬。電火花就是一種典型的脈衝噪聲。窄帶噪聲：來自相鄰電臺或其他電子裝置，其頻譜或頻率位置通常是確知的或可以測知的。可以看作是一種非所需的連續的已調正弦波。
起伏噪聲：包括熱噪聲、電子管內產生的散彈噪聲和宇宙噪聲等。
注：討論噪聲對於通訊系統的影響時，主要是考慮起伏噪聲，特別是熱噪聲的影響。
複習題：
P84，思考題：4-1，4-9，4-14，4-16
第9章模擬訊號的數字傳輸
掌握內容：抽樣定理；脈衝振幅調製(PAM)原理；脈衝編碼調製(PCM)原理；增量調製(ΔM)原理；均勻量化；非均勻量化；
瞭解內容：十三折現非均勻量化；十五折線非均勻量化；增量脈衝編碼調製(DPCM)原理。
9.1模擬訊號的抽樣----抽樣定理
抽樣定理：設一個連續模擬訊號m(t)中的最高頻率 9.2模擬脈衝調製 模擬脈衝調製的種類 週期性脈衝序列有4個參量：脈衝重複週期、脈衝振幅、脈衝寬度和脈衝相位（位置）。其中脈衝重複週期（抽樣週期）一般由抽樣定理決定，故只有其他3個參量可以受調製。 3種脈衝調製：脈衝振幅調製(PAM)脈衝寬度調製(PDM)脈衝位置調製(PPM) 9.3抽樣訊號的量化----量化原理設模擬訊號的抽樣值為m(kT)，其中T是抽樣週期，k是整數。此抽樣值仍然是一個取值連續的變數。 若僅用N個不同的二進位制數字碼元來代表此抽樣值的大小，則N個不同的二進位制碼元只能代表M=2N個不同的抽樣值。 因此，必須將抽樣值的範圍劃分成M個區間，每個區間用一個電平表示。這樣，共有M個離散電平，它們稱為量化電平。用這M個量化電平表示連續抽樣值的方法稱為量化。 9.3.3非均勻量化1、非均勻量化的目的： 在實際應用中，對於給定的量化器，量化電平數M和量化間隔v都是確定的，量化噪聲Nq也是確定的。但是，訊號的強度可能隨時間變化（例如，語音訊號）。當訊號小時，訊號量噪比也小。 所以，這種均勻量化器對於小輸入訊號很不利。為了克服這個缺點，改善小訊號時的訊號量噪比，在實際應用中常採用非均勻量化。 2、非均勻量化原理 實際中，非均勻量化的實現方法通常是在進行量化之前，先將訊號抽樣值壓縮，再進行均勻量化。 這裡的壓縮是用一個非線性電路將輸入電壓x變換成輸出電壓y：y=f(x) 3、壓縮特性 關於電話訊號的壓縮特性，ITU制定了兩種建議，即A壓縮律和壓縮律，以及相應的近似演算法－13折線法和15折線法。 我國大陸、歐洲各國以及國際間互連時採用A律及相應的13折線法。北美、日本和韓國等少數國家和地區採用律及15折線法。 4、13折線壓縮特性－A律的近似 A律表示式是一條平滑曲線，用電子線路很難準確地實現。這種特性很容易用數位電路來近似實現。13折線特性就是近似於A律的特性。在下圖中示出了這種特性曲線： 圖中橫座標x在0至1區間中分為不均勻的8段。1/2至1間的線段稱為第8段；1/4至1/2間的線段稱為第7段；1/8至1/4間的線段稱為第6段；依此類推，直到0至1/128間的線段稱為第1段。 圖中縱座標y則均勻地劃分作8段。將與這8段相應的座標點(x,y)相連，就得到了一條折線。由圖可見，除第1和2段外，其他各段折線的斜率都不相同。在下表中列出了這些斜率： 因為語音訊號為交流訊號，所以，上述的壓縮特性只是實用的壓縮特性曲線的一半。在第3象限還有對原點奇對稱的另一半曲線，如下圖所示： 壓縮律和15折線壓縮特性 壓縮律是指符合下式的對數壓縮規律： 將這些轉折點用直線相連，就構成了8段折線。 由於其第一段和第二段的斜率不同，不能合併為一條直線，故當考慮到訊號的正負電壓 時，僅正電壓第一段和負電壓第一段的斜率相同，可以連成一條直線。所以，得到的是15段折線，稱為15折線壓縮特性。 9.4編碼經過抽樣、量化，得到了數字訊號。 最後經過編碼，就可以在數字通訊系統中傳輸了。 把從模擬訊號抽樣、量化，直到變換成為二進位制符號的基本過程，稱為脈衝編碼調製（PCM），簡稱脈碼調製。 9.4.1脈衝編碼調製（PCM）的基本原理例：在下圖中，模擬訊號的抽樣值為3.15，3.96，5.00，6.38，6.80和6.42。若按照“四捨五入”的原則量化為整數值，則抽樣值量化後變為3，4，5，6，7和6。在按照二進位制數編碼後，量化值(quantizedvalue)就變成二進位制符號：011、100、101、110、111和110。 9.4.2自然二進位制碼和摺疊二進位制碼 （1）自然二進位制碼 （2）摺疊二進位制碼。 摺疊碼的優點： 因為電話訊號是交流訊號，故在此表中將16個雙極性量化值分成兩部分。第0至第7個量化值對應於負極性電壓；第8至第15個量化值對應於正極性電壓。顯然，對於自然二進位制碼，這兩部分之間沒有什麼對應聯絡。 但是，對於摺疊二進位制碼，除了其最高位符號相反外，其上下兩部分還呈現映像關係，或稱摺疊關係。這種碼用最高位表示電壓的極性正負，而用其他位來表示電壓的絕對值。摺疊碼的另一個優點是誤碼對於小電壓的影響較小。摺疊碼對於小訊號有利。由於語音訊號小電壓出現的概率較大，所以摺疊碼有利於減小語音訊號的平均量化噪聲。在語音通訊中，通常採用8位的PCM編碼就能夠保證滿意的通訊質量。 9.6差分脈衝編碼調製（DPCM） 1、預測編碼簡介 預測編碼的目的： 降低編碼的位元率預測編碼原理： 在預測編碼中，先根據前幾個抽樣值計算出一個預測值，再取當前抽樣值和預測值之差。將此差值編碼並傳輸。此差值稱為預測誤差。利用減小冗餘度的辦法，降低了編碼位元率。 線性預測原理： 若利用前面的幾個抽樣值的線性組合來預測當前的抽樣值，則稱為線性預測。若僅用前面的1個抽樣值預測當前的抽樣值，則就是將要討論的DPCM。 補充：哈夫曼編碼（重點） 第11章差錯控制編碼 11.1概述 11.2糾錯編碼的基本原理 11.4簡單實用的糾錯編碼 11.1概述 1、通道分類：從差錯控制角度看 隨機通道：錯碼的出現是隨機的突發通道：錯碼是成串集中出現的 混合通道：既存在隨機錯碼又存在突發錯碼 差錯控制技術的種類：檢錯重發、前向糾錯、反饋校驗、檢錯刪除差錯控制編碼----常稱為糾錯編碼 監督碼元：上述4種技術中除第3種外，都是在接收端識別有無錯碼。所以在傳送端需要在資訊碼元序列中增加一些差錯控制碼元，它們稱為監督碼元。不同的編碼方法，有不同的檢錯或糾錯能力。 多餘度：就是指增加的監督碼元多少。例如，若編碼序列中平均每兩個資訊碼元就新增一個監督碼元，則這種編碼的多餘度為1/3。 編碼效率(簡稱位元速率)：設編碼序列中資訊碼元數量為k，總碼元數量為n，則比值k/n就是位元速率。 冗餘度：監督碼元數(n-k)和資訊碼元數k之比。 理論上，差錯控制以降低資訊傳輸速率為代價換取提高傳輸可靠性。 4、自動要求重發(ARQ)系統採用檢錯重發的通訊系統一般稱為自動要求重發系統。共3種ARQ系統： 1、停止等待ARQ系統； 2、拉後ARQ系統； 3、選擇重發ARQ系統 ARQ的主要優點：和前向糾錯方法相比監督碼元較少即能使誤位元速率降到很低，即位元速率較高；檢錯的計算複雜度較低； 檢錯用的`編碼方法和加性干擾的統計特性基本無關，能適應不同特性的通道。 ARQ的主要缺點：需要雙向通道來重發，不能用於單向通道，也不能用於一點到多點的通訊系統。因為重發而使ARQ系統的傳輸效率降低。 在通道干擾嚴重時，可能發生因不斷反覆重發而造成事實上的通訊中斷。在要求實時通訊的場合，例如電話通訊，往往不允許使用ARQ法。 在傳送端，輸入的資訊碼元在編碼器中被分組編碼（加入監督碼元）後，除了立即傳送外，還暫存於緩衝儲存器中。若接收端解碼器檢出錯碼，則由解碼器控制產生一個重發指令。此指令經過反向通道送到傳送端。由傳送端重發控制器控制緩衝儲存器重發一次。 接收端僅當解碼器認為接收資訊碼元正確時，才將資訊碼元送給收信者，否則在輸出緩衝儲存器中刪除接收碼元。 當解碼器未發現錯碼時，經過反向通道發出不需重發指令。傳送端收到此指令後，即繼續傳送後一碼組，傳送端的緩衝儲存器中的內容也隨之更新。 11.2糾錯編碼的基本原理 1、概念：禁用碼組、許用碼組將資訊碼分組，為每組資訊碼附加若干監督碼的編碼稱為分組碼。在分組碼中，監督碼元僅監督本碼組中的資訊碼元。 2、分組碼的碼重和碼距碼重：把碼組中“1”的個數目稱為碼組的重量，簡稱碼重。碼距：把兩個碼組中對應位上數字不同的位數稱為碼組的距離，簡稱碼距。最小碼距：把某種編碼中各個碼組之間距離的最小值稱為最小碼距(d0)。 3、碼距和檢糾錯能力的關係 一種編碼的最小碼距d0的大小直接關係著這種編碼的檢錯和糾錯能力： 1、為檢測e個錯碼，要求最小碼距d0e+1 2、為了糾正t個錯碼，要求最小碼距d02t+1 3、為糾正t個錯碼，同時檢測e個錯碼，要求最小碼距 這種糾錯和檢錯結合的工作方式簡稱糾檢結合。 11.4簡單實用的糾錯編碼 11.4.1奇偶監督碼 11.4.2二維奇偶監督碼 11.4.3恆比碼 11.4.4正反碼 11.4.1奇偶監督碼 奇偶監督碼分為奇數監督碼和偶數監督碼兩種，兩者的原理相同。 在偶數監督碼中，無論資訊位多少，監督位只有1位，它使碼組中“1”的數目為偶數，即滿足下式條件： 式中a0為監督位，其他位為資訊位。 這種編碼能夠檢測奇數個錯碼。在接收端，按照上式求“模2和”，若計算結果為“1”就說明存在錯碼，結果為“0”就認為無錯碼。 11.4.3恆比碼 在恆比碼中，每個碼組均含有相同數目的“1”（和“0”）。由於“1”的數目與“0”的數目之比保持恆定，故得此名。 這種碼在檢測時，只要計算接收碼組中“1”的數目是否對，就知道有無錯碼。 恆比碼的主要優點是簡單和適於用來傳輸電傳機或其他鍵盤裝置產生的字母和符號。對於信源來的二進位制隨機數字序列，這種碼就不適合使用了。 11.4.4正反碼------正反碼的編碼：它是一種簡單的能夠糾正錯碼的編碼。其中的監督位數目與資訊位數目相同，監督碼元與資訊碼元相同或者相反則由資訊碼中“1”的個數而定。 第14章通訊網 一、電話網 1、通訊網是在多點之間傳遞資訊的通訊系統。通訊網的基本組成部分 終端裝置：包括電話機、傳真機、電臺、計算機等傳送和接收訊號的裝置。通訊鏈路：定義在一定的頻域和空域，它佔用給定的頻帶和物理空間。鏈路可以被 時分複用或頻分複用。 交換裝置：按照信令將通訊鏈路傳來的訊號轉接到另一條鏈路的裝置。有些通訊網中還包含轉發裝置。 2、通訊網的分類 按照功能區分：電報網、電話網、電傳(Telex)網以及電視網等等。按照拓撲結構區分： 網形：網形網的任意兩個節點之間都有一條鏈路直接相連。所以若網中共有N個節點， 則需要N(N-1)/2條鏈路連線。當N增大時，所需鏈路數目將急劇增加，故經濟性較差。但是，若各節點有轉發功能，則可靠性大為增加。 星形網：在星形網中，若共有N個節點，則共需(N-1)條鏈路；除中心節點外，其他 節點之間的通訊都需要經過中心節點轉接。故在中心節點處需要有交換裝置為其他各個節點轉接訊號。和網形網相比，星形網需要的鏈路數目減少了，但是需要增加交換裝置。 環形網：環形網所需的鏈路數目N等於節點數目，並且每個節點都需要有轉發功能。 在這裡，任意兩個節點之間都有一條迂迴鏈路，所以可靠性比星形網高。但是，在某些節點之間可能需要多次轉發，這個因素又會使傳輸時延增大和可靠性下降。匯流排形網：在匯流排形網中，利用一條“匯流排”連線所有節點。由於所有節點共用這條總 線，即匯流排同時只能為兩個節點服務，所以它主要用於分時工作的計算機區域網中。由於匯流排形網和環形網的上述特點，當網中節點數目較大時，可能使訊號傳輸的時延較長。這兩種網主要適合用於節點數目較少的計算機網中。 複合形網：複合形網是上述幾種基本型網的組合。根據對網路的效能要求，常將幾種 基本型網結合使用，以求達到技術和經濟指標優化的目的。 3、電話網的結構 組成：由終端裝置（電話機）、傳輸線路和交換裝置組成。分類：專用交換電話網、公共交換電話網(PSTN) 本地電話網： 是指在一個統一號碼長度的編號區內，由電話機、使用者線、使用者端局（簡稱端局）、匯接局、局間中繼線和長話-市話中繼線組成的電話網。 長話-市話中繼線則用於將本地電話網和國內長途電話網相連線。中繼線一般是大容量電纜，用於傳輸時分複用PCM訊號。國內長途電話網： 是指全國各市（縣）間使用者進行長途通話的電話網，網中各市（縣）都設一個或多個長途電話局。各長途局間由長途電話線路連線起來。 國內長途電話網的結構在我國採用分級匯接制，它包含4個等級的交換中心，即大區交換中心（C1），省交換中心(C2)，地區交換中心(C3)和縣市交換中心（C4）。國際長途電話網： 是指將世界各國的電話網相互連線起來進行國際通話的電話網。 14.2.2電話網中的交換 （1）雙向交換矩陣-----不適宜用於數位電路 （2）單向交換矩陣：和雙向交換矩陣相比，這種單向交換矩陣中的開關數目要加倍。 注：上述兩種方法中，前者用開關矩陣實現交換的方法常稱為空分交換，後者則稱為時分交換。空分交換時刻保持連線通訊兩端使用者的線路處於持續接通狀態。時分交換則不然。 14.2.3電話網中的信令信令的用途：在電話網中，交換裝置是根據使用者發來的信令控制接通哪一條或幾條電路的。信令的分類：使用者信令和局間信令： 使用者信令：從使用者發到端局的信令，它規定了要求呼叫的終端目的地。 局間信令：在各局和各中心之間傳輸的信令，它根據使用者信令的要求按照網路的構成決定著訊號通過的鏈路。 模擬信令和數字信令：公共電話網中 模擬信令：由電話機到端局之間的使用者線一般都是模擬線路，所以使用者信令都是模擬信令。 數字信令：局間中繼線都是數字線路，故局間信令是數字信令。 局間信令： 隨路信令(CAS)： 是指信令和使用者資訊（語音）在同一通道中傳輸的信令。 R2信令是一種基於E-1時分複用系統的隨路信令。在E-1系統中時隙TS16被預留用來傳遞這種信令。共路信令(CCS)： 將呼叫控制資訊和其他業務資訊通過一個獨立的信令網路傳輸。 SS7信令為一種共路信令。它比R2信令更高效，更可靠。SS7信令的標準化程度要比R2信令好。 14.2.4電話網的效能指標 1、話務量， 2、呼損率 二、資料通訊概述 1、資料通訊的概念 2、資料通訊系統的組成 3、資料通訊系統的效能指標 4、網路協議與協議體系結構 1、資料通訊的概念 資料通訊是指計算機與通訊技術相結合的產物，通常是指依照通訊協議，利用資料傳輸技術，在智慧終端與計算機之間或者計算機與計算機之間傳送資料的過程。特點： 通訊雙方至少有一方是計算機； 資料通訊中傳輸的資訊是以二進位制數形式表現； 它與遠端資訊處理相聯絡，是包括科學計算、過程控制、科學檢索的內容的廣義的資訊處理。資料通訊包括： 資料傳輸：資料傳輸是資料通訊的基礎。 資料處理：資料處理（如資料的集中、交換、控制等）使資料的遠距離交換得以實現。通訊控制 通訊按照一定的規則有步驟的進行，即雙方必須按照一定的協議或約定，包括收發雙方的同步、傳輸的控制和資料流量的控制等。 資料通訊系統： 資料通訊系統是通過資料電路將分佈在遠地的資料終端裝置與計算機系統連線起來，實現資料傳輸、交換、儲存和處理的系統。 1.2資料終端裝置（DTE）在資料通訊系統中，用於傳送和接收資料的裝置稱為資料終端裝置（簡稱DTE）。構成：資料輸入裝置、資料輸出裝置和傳輸控制器。 作用：把資訊變換成以數字程式碼表示的資料，並把這些資料通過傳輸通道送到遠端計算機系統，同時接受資料。 DTE屬於使用者範疇，其種類繁多，功能差別較大。 從計算機和計算機通訊系統的觀點來看，終端是輸入／輸出的工具； 從資料通訊網路的觀點來看，計算機和終端都稱為網路的資料終端裝置，簡稱終端。通訊控制器：為了有效而可靠地進行通訊，通訊雙方必須按一定的規程進行，如收發雙方的同步、差錯控制、傳輸鏈路的建立、維待和拆除及資料流量控制等，所以必須設定通訊控制器來完成這些功能，對應於軟體部分就是通訊協議，這也是資料通訊與傳統電話通訊的主要區別。 1.2資料電路終接裝置（DCE） 用來連線DTE與資料通訊網路的裝置稱為資料電路終接裝置（DataCircuit-terminatingEquipment，DCE），可見該裝置為使用者裝置提供入網的連線點。 DCE的功能就是完成資料訊號的變換，要進行“數字→模擬”變換，方法就是調製，而接收端要進行反變換，即“模擬→數字”變換，這就是解調。 資料電路指的是線上路或通道上加訊號變換裝置之後形成的二進位制位元流通路，它由傳輸通道及其兩端的資料電路終接裝置（DCE）組成。 資料鏈路是在資料電路已建立的基礎上，通過傳送方和接收方之間交換“握手”訊號，使雙方確認後方可開始傳輸資料的兩個或兩個以上的終端裝置與互連線路的組合體。 “握手”訊號是指通訊雙方建立同步聯絡、使雙方裝置處於正確收發狀態、通訊雙方相互核對地址等。 中央計算機由通訊控制器、主機以及外圍裝置組成，其功能是進行資料處理並可將處理結果向相應的資料終端裝置輸出。 主機又稱中央處理機，主要功能是進行資料處理。傳輸通道，目前資料通訊中所使用的多為有線通道。 主要有：直接利用傳輸媒體的實線通道（如區域網中）；經調變解調器的頻分通道（如部分地區使用者線路中）； 時分通道，由於光纖通訊技術的發展，現在絕大部分的資料傳輸在時分通道上，以同步數字體系SDH方式傳輸。 資料傳輸按資訊傳送的方向與時間可以分為：單工、半雙工、全雙工三種傳輸方式。 1.2傳輸方式---多路複用 為了提高通道的利用率，在資料的傳輸中組合多個低速的資料終端共同使用一條高速的通道，這種方法稱為多路複用，常用的複用技術有頻分複用和時分複用。 頻分複用 頻分複用是將物理通道上的總頻寬分成若干個獨立的通道（即子通道），分別分配給使用者傳輸資料資訊，各子通道間還略留一個寬度（稱為保護帶）。 頻分複用適用於傳輸模擬訊號的頻分制通道，主要用於電話和有線電視（CATV） 系統，在資料通訊系統中應和調製解調技術結合使用，且只在地區使用者線上用到，長途幹線上主要採用時分複用。 時分複用 時分複用是將一條物理通道按時間分成若干時間片（即時隙）輪流地分配給每個使用者，每個時間片由複用的一個使用者佔用，而不像FDM那樣，同一時間同時傳送多路訊號。 資料時分複用可分為同步時分複用和統計時分複用。同步時分複用和統計時分複用同步時分複用是指複用器把時隙固定地分配給各個資料終端，通過時隙交織形成。
