第二講數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

1、數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2第第2 2講講 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念2.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型2.3 數(shù)據(jù)通信的基本方式2.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.5 多路復(fù)用技術(shù)2.6 數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制2.8 流量控制與ARQ（ Automatic repeat request） 2.9 高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)32.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 2.1.1 數(shù)據(jù)、信息 信息是人對現(xiàn)實(shí)世界事物存在方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的某種認(rèn)識;數(shù)據(jù)是把事件的某些屬性規(guī)范化后的表現(xiàn)形式;信號是數(shù)據(jù)的具體的物理表現(xiàn)。數(shù)據(jù)通

2、信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)42.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念雪六角形涼白色信息數(shù)據(jù)信號例子 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)52.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 信息：人對雪花和馬的認(rèn)識 數(shù)據(jù)：文字，二進(jìn)制數(shù)，十進(jìn)制數(shù) 信號：電壓，光，磁場強(qiáng)度數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)62.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念兩種不同類型的量：A.時(shí)間、溫度、電波、聲音B.字符，二進(jìn)制數(shù)，電脈沖信號中沒有斷開或不連續(xù)的的地方；信號僅取一些有限數(shù)目的值；2.1.2 信號與信號傳輸 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)72.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念模擬： 波動(dòng)性； 持續(xù)變化； 反映事物的本質(zhì)； 在電信業(yè)已經(jīng)被廣泛 使用超過100年；數(shù)字：

3、離散性； 躍變性； 設(shè)備性能先進(jìn)， 較為便宜； 模擬與數(shù)字的特點(diǎn)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)82.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念（a）模擬信號 （b）數(shù)字信號 1011100數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)92.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念電話模擬數(shù)據(jù)模擬信號（a）模擬數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸調(diào)制/解調(diào)器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模擬信號（b）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸編碼解碼器（c）模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)102.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念2.1.3 基本概念和術(shù)語 數(shù)據(jù)傳輸速率 bps(bit per second) 用C表示。每秒傳輸二進(jìn)制信息的位數(shù)，單位為位/秒，記

4、作bps或b/s。計(jì)算公式: C =1/Tlog2N (bps). T為一個(gè)數(shù)字信號持續(xù)的時(shí)間，單位為秒； N為一個(gè)碼元所取的離散值個(gè)數(shù)。 信號傳輸速率波特（Baud）用B表示。 計(jì)算公式: B=1/T (Baud) . 也稱為碼元速率兩者關(guān)系C=Blog2N N是調(diào)制電平數(shù)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)11例1 例例1采用四相調(diào)制方式， 即N=4，且T=83310-6秒，則 C =1/Tlog2N= 1/(83310-6) log24=2400 (bps)B=1/T=1/(83310-6)=1200 (Baud) 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)122.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念信道帶寬（Ba

5、ndwidth ）(HZ)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)13信道容量1)信道容量表示一個(gè)信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，單位：位/秒(bps)信道容量與數(shù)據(jù)傳輸速率的區(qū)別是，前者表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限，而后者是實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率。像公路上的最大限速與汽車實(shí)際速度的關(guān)系一樣。 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)14碼元速率極限值B與信道帶寬H的關(guān)系奈奎斯特(Nyquist)公式-無噪信道傳輸能力公式： 最大碼元速率 B=2H (Baud) 最大數(shù)據(jù)傳輸速率 C=2Hlog2N(bps) 式中，H為信道的帶寬，即信道傳輸上、下限頻率的差值，單位為Hz；N為一個(gè)碼元所取的離散值

6、個(gè)數(shù)。 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)15例2例例2普通電話線路帶寬約3kHz，則 碼元速率極限值 B=2*H=2*3k=6kBaud ； 若碼元的離散值個(gè)數(shù)N=16，則 最大數(shù)據(jù)傳輸速率 C=2*3k*log216=24kbps。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)16香農(nóng)公式香農(nóng)公式-帶噪信道容量公式： 最大數(shù)據(jù)傳輸速率 C=Hlog2（1S/N）(bps)式中 S為信號功率N為噪聲功率S/N為信噪比通常把信噪比信噪比表示成10lg(S/N)分貝分貝(dB)。 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)17例3 例例3已知信噪比為30dB，帶寬為3kHz，求信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。 10lg(S/N)

7、=30 S/N=1030/10=1000 C=3klog2(1+1000)30k bps 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)18 誤碼率-二進(jìn)制數(shù)據(jù)位傳輸時(shí)出錯(cuò)的概率。它是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下的傳輸可靠性的指標(biāo)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，一般要求誤碼率低于10-6，若誤碼率達(dá)不到這個(gè)指標(biāo)，可通過差錯(cuò)控制方法檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。誤碼率公式誤碼率公式：Pe=Ne/N 式中， Ne為其中出錯(cuò)的位數(shù)； N 為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總數(shù)。 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)19圖圖2-1 通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型2.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)202.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)成噪聲 數(shù)據(jù)通信

8、系統(tǒng)模型 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)21圖圖2-2 通信系統(tǒng)實(shí)例通信系統(tǒng)實(shí)例數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)222.3.1 并行通信和串行通信1.并行通信方式 并行通信傳輸中有多個(gè)數(shù)據(jù)位，同時(shí)在兩個(gè)設(shè)備之間傳輸。發(fā)送設(shè)備將這些數(shù)據(jù)位通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)線傳送給接收設(shè)備，還可附加一位數(shù)據(jù)校驗(yàn)位。接收設(shè)備可同時(shí)接收到這些數(shù)據(jù)，不需要做任何變換就可直接使用。并行方式主要用于近距離通信。計(jì)算機(jī)內(nèi)的總線結(jié)構(gòu)就是并行通信的例子。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，處理簡單。 2.3 數(shù)據(jù)通信的基本方式 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)23圖圖2.3 并行數(shù)據(jù)傳輸并行數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)242

9、.3.1 并行通信和串行通信2.串行通信方式 串行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線上傳輸?shù)?，先由具有幾位總線的計(jì)算機(jī)內(nèi)的發(fā)送設(shè)備，將幾位并行數(shù)據(jù)經(jīng)并-串轉(zhuǎn)換硬件轉(zhuǎn)換成串行方式，再逐位經(jīng)傳輸線到達(dá)接收站的設(shè)備中，并在接收端將數(shù)據(jù)從串行方式重新轉(zhuǎn)換成并行方式，以供接收方使用。串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫炔⑿袀鬏斅枚?，但對于覆蓋面極其廣闊的公用電話系統(tǒng)來說具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)25圖圖2.4 串行數(shù)據(jù)傳輸串行數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)262.3.2 數(shù)據(jù)通信的操作方式 串行數(shù)據(jù)通信的方向性結(jié)構(gòu)有三種，即單工、半雙工和全雙工。 可以有以下三種基本方式：（

10、1）單向通信。又稱單工通信，即只能有一個(gè)方向的通信，而沒有反方向的交互。無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬于這種類型。（2）雙向交替通信。又稱半雙工通信，即通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送（或同時(shí)接收），這種通信方式往往是一方發(fā)送另一方接收。（3）雙向同時(shí)通信。又稱全雙工通信，即通信雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。2.3 數(shù)據(jù)通信的基本方式 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)272.3 數(shù)據(jù)通信的基本方式 2.3.2 數(shù)據(jù)通信的操作方式 發(fā)送機(jī)發(fā)送機(jī)發(fā)送機(jī)接收機(jī)發(fā)送機(jī)接收機(jī)接收機(jī)接收機(jī)接收機(jī)發(fā)送機(jī)數(shù)據(jù)應(yīng)答數(shù)據(jù)應(yīng)答數(shù)據(jù)應(yīng)答數(shù)據(jù)應(yīng)答（a）單工通信（b）半雙工通信（c）全雙工通信數(shù)據(jù)通信與

11、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)282.3.3 2.3.3 串行串行通信中的同步控制通信中的同步控制 為了讓計(jì)算機(jī)的各部件間協(xié)調(diào)工作，必須靠時(shí)鐘對它們分別定時(shí)和定序。 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，接收方和發(fā)送方的時(shí)序協(xié)調(diào)也要依靠時(shí)鐘定時(shí)，即發(fā)送方依靠時(shí)鐘來決定每一位的起始和終止，接收方也要依靠定時(shí)時(shí)鐘來確定對信號每一位的采樣取值位置和時(shí)間間隔。 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)29（1 1）幀級同步（同步傳輸）幀級同步（同步傳輸）幀（Frame）是在鏈路連接的兩端每次所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊，通常由多個(gè)字節(jié)組成，具體長度由鏈路上所使用協(xié)議規(guī)定。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)30 把數(shù)據(jù)分割成幀后，在傳輸過程中，就要能讓接收

12、端知道哪是一個(gè)幀的開始，哪是一個(gè)幀的結(jié)束，否則就會(huì)出現(xiàn)接收錯(cuò)誤。這就是幀的同步問題。 通常的方法是在數(shù)據(jù)塊的兩端加上前文（Preamble）和后文（Postamble），表示幀的起始和結(jié)束。前文和后文的特性取決于所用的協(xié)議，并可以分為面向字符和面向位兩大類。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)31 （a）面向字符的同步傳輸 幀頭包含一個(gè)或多個(gè)同步字符SYN。SYN是一個(gè)控制字符，后面是控制和數(shù)據(jù)字節(jié)。接收端發(fā)現(xiàn)幀頭，便開始接收后面的數(shù)據(jù)塊，直至遇到另一個(gè)同步字符。 IBM的二進(jìn)制同步規(guī)程（BSC或Bisync）是具有代表性的面向字符的同步傳輸規(guī)程。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)32（b）面向位的

13、同步傳輸目前應(yīng)用最普遍的面向位的同步傳輸規(guī)程是ISO制定的高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議High-Level Data Link Control，HDLC）。它把數(shù)據(jù)塊看作數(shù)據(jù)流，并用序列“0111110”作為開始和結(jié)束的標(biāo)志。圖圖2.5所示為同步傳輸?shù)膬煞N幀格式。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)33圖圖2. 5 同步傳輸?shù)膬煞N幀格式同步傳輸?shù)膬煞N幀格式問題：幀同步不能獨(dú)立使用，為什么？數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)34例3 比特填充技術(shù)例3：原數(shù)據(jù)模式如下： 111111111111011111101111110比特填充之后：1111101111101101111101011111010數(shù)據(jù)通信與計(jì)

14、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)35（2 2）字符級同步）字符級同步( (異步傳輸異步傳輸) )字符級同步就是兩端每次以字符為單位傳輸數(shù)據(jù)，并在字符的兩端加上特殊記號，表示字符的開始和結(jié)束，以實(shí)現(xiàn)收發(fā)兩端同步。通常采用如圖圖2.6所示的方法：l不傳送時(shí)，信道一直處于高電平，表示停止(狀態(tài)“1”)；l用1位低電平（狀態(tài)“0”）表示起始位；l接著傳送1個(gè)字符；l最后用1位或1.5位或2位的高電平表示停止位。圖圖2. 6異步傳輸過程異步傳輸過程0/10/10/10/10/10/10/10/1起始位停止位空閑位第58個(gè)數(shù)據(jù)位第n個(gè)字符第n+1個(gè)字符數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)36數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基

15、礎(chǔ)37 簡單 便宜 2 or 3 bits 開銷每字符(20%)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)38（3 3）位級同步）位級同步（a a）外同步法外同步法 外同步法在發(fā)送方和接收方之間提供單獨(dú)的時(shí)鐘線路，發(fā)送方在每個(gè)比特周期都向接收方發(fā)送一個(gè)同步脈沖。接收端根據(jù)這一串同步脈沖來調(diào)整自己的接收時(shí)序，把接收時(shí)鐘的重復(fù)頻率鎖定在同步頻率上，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中始終與發(fā)送端同步。 這種方法在短距離傳輸中比較有效；長距離傳輸中，會(huì)因同步信號失真而失效。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)39（b b）自同步法自同步法 自同步法利用特殊編碼（如曼徹斯特編碼或微分曼徹斯特編碼）讓數(shù)據(jù)信號攜帶時(shí)鐘信號。數(shù)據(jù)通信

16、與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)402.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 不歸零編碼NRZ(Non-Return-Zero) 曼徹斯特編碼(Manchester Encoding) 差（微）分曼徹斯特編碼（Differential Manchester Encoding） 2.4.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號表示 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)412.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 0 0 1 1 0 1 0 0（b）曼徹斯特編碼（c）微分曼徹斯特編碼（a）不歸零（NRZ）編碼高低高低高低數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)42數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)43數(shù)字信號編碼方式的評價(jià) 脈寬 頻帶 直流分量 自同步能力 檢錯(cuò)能力 編碼效率

17、數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)442.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 2.4.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號表示 載波信號：Asin(2nft+)AM:幅移鍵控（Amplitude Shift Keying-ASK）即載波的振幅隨基帶數(shù)字信號而變化。例如，0對應(yīng)于無載波輸出，而1對應(yīng)于有載波輸出。FM:頻移鍵控（Frequency Shift Keying-FSK）即載波的頻率隨基帶數(shù)字信號而變化。例如，0對應(yīng)于頻率f1，而1對應(yīng)于頻率f2。PM:相移鍵控（Phase Shift Keying-PSK ）即載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號而變化。例如，0對應(yīng)于相位0度，而1對應(yīng)于180度。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信

18、基礎(chǔ)452.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)46數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)472.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 2.4.3模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號表示 0.20.40.60.81.01.21.41.6D7=0.130.1D6=0.920.9D5=1.521.5D4=1.081.1D3=0.560.6D2=0.280.3D1=0.270.312Bt(a) 取樣并取整脈沖編碼調(diào)制（PCM ）數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)48有關(guān)參數(shù)及解釋 抽樣頻率 抽樣定理 量化等級 量化噪聲 編碼長度 數(shù)據(jù)速率數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)492.5 多路復(fù)用技術(shù) 復(fù)用數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

19、502.5 多路復(fù)用技術(shù) 多路復(fù)用技術(shù):用一條高速線路傳送多條低速線路的數(shù)據(jù)分類： 頻分多路復(fù)用（FDM-Frequency Division Multiplexing） 時(shí)分多路復(fù)用（TDM-Time Division Multiplexing） 波分多路復(fù)用（WDM-Wavelength Division Multiplexing） 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)512.5 多路復(fù)用技術(shù) 頻分多路復(fù)用（FDM-Frequency Division Multiplexing）應(yīng)用:無線電廣播,電視特點(diǎn):信號被劃分成若干通道(頻道,波段),每個(gè)通道獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信

20、基礎(chǔ)52FDM數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)53數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)54數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)552.5 多路復(fù)用技術(shù) 時(shí)分多路復(fù)用（TDM-Time Division Multiplexing） 特點(diǎn)：多條低速線路輪流使用同一條高速線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞應(yīng)用：電話主干線路數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)56TDM數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)57數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)582.5 多路復(fù)用技術(shù) 波分多路復(fù)用（WDM-Wavelength Division Multiplexing） 應(yīng)用：光纜線路數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)59思考題 對同步時(shí)分復(fù)用的靜態(tài)時(shí)隙

21、分配提出一個(gè)改進(jìn)的方案，以提高信道效率。 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)602.6 交換技術(shù) 2.6.1 電路交換電路交換ABCD發(fā)送呼叫信號發(fā)送呼叫信號傳輸傳輸1.交換交換2.發(fā)送發(fā)送 呼叫信呼叫信號號傳輸傳輸1.交換交換2.發(fā)送發(fā)送 呼叫信呼叫信號號傳輸傳輸1.作出反應(yīng)作出反應(yīng) 2.發(fā)送回應(yīng)發(fā)送回應(yīng) 信號信號數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)61通過公用電路交換網(wǎng)的連接數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)62數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)632.6 交換技術(shù) 2.6.1 電路交換電路交換特點(diǎn)特點(diǎn):1.有通話的建立過程有通話的建立過程2.通話建立以后源與目的通話建立以后源與目的間有一條專用的通

22、路存在間有一條專用的通路存在數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)642.6 交換技術(shù) 2.6.2 報(bào)文交換報(bào)文交換ADCB發(fā)送報(bào)文發(fā)送報(bào)文傳輸傳輸?shù)却却?發(fā)送發(fā)送傳輸傳輸?shù)却却?發(fā)送發(fā)送傳輸傳輸數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)652.6 交換技術(shù) 傳輸延遲傳輸延遲2.6.2 報(bào)文交換報(bào)文交換A B C D特點(diǎn)特點(diǎn):1.無呼叫建立無呼叫建立 和專用通路和專用通路 2.存儲(chǔ)存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā) 式的發(fā)送技術(shù)式的發(fā)送技術(shù)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)662.6 交換技術(shù) 2.6.3 分組交換分組交換數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)672.6 交換技術(shù) 2.6.3 分組交換分組交換特點(diǎn)特點(diǎn):1.無呼叫建立

23、和專用通路無呼叫建立和專用通路 2.存儲(chǔ)存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)式的發(fā)送技術(shù)式的發(fā)送技術(shù) 3.將數(shù)據(jù)分成有大小限制將數(shù)據(jù)分成有大小限制 的的分組分組后發(fā)送后發(fā)送數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)68分組大小對傳輸時(shí)間的影響數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)69電路交換及分組交換數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)702.6 交換技術(shù) 三種交換技術(shù)對比三種交換技術(shù)對比:A.存在呼叫建立；專有線路上不傳送數(shù)據(jù)時(shí)浪費(fèi)資源B.沒有呼叫建立；只有發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才占用線路C.除了B的特點(diǎn)外，在接收分組時(shí)可以發(fā)送下一個(gè)分組對線路的利用率數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)712.6 交換技術(shù) 三種交換技術(shù)對比三種交換技術(shù)對比:A:固

24、定的傳輸速率、會(huì)有呼叫阻塞B,C:能進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換、雖會(huì)降速但不會(huì)阻塞 可以使用優(yōu)先級A:實(shí)時(shí)性強(qiáng)B,C:存在時(shí)延和額外開銷數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)72思考題 請思考如何才能將電路交換與分組交換的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來形成新的交換技術(shù)？ 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)732.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制2.7.1 差錯(cuò)類型單比特差錯(cuò)； 一個(gè)比特改變 不影響鄰近比特 白噪聲突發(fā)差錯(cuò)長度為B的突發(fā)性差錯(cuò)指連續(xù)的B比特序列中第一個(gè)和最后一個(gè)比特，以及任意多個(gè)中間比特接收都不正確。 沖激噪聲 數(shù)據(jù)率越高影響越大數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)74例 2.7 - 1 設(shè)發(fā)生了1s的沖激噪聲事件。當(dāng)數(shù)據(jù)

25、率為10Mbps時(shí)，導(dǎo)致的突發(fā)差錯(cuò)為10bit。當(dāng)數(shù)據(jù)率為100Mbps時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)100比特的突發(fā)差錯(cuò)。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)752.7.2差錯(cuò)檢測 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)762.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制2.7.2奇偶校驗(yàn)字符ASCII水平奇校驗(yàn)H1 0 0 1 0 0 01a1 1 0 0 0 0 10m1 1 0 1 1 0 10g1 1 0 0 1 1 10n1 1 0 1 1 1 00c1 1 0 0 0 1 11o1 1 0 1 1 1 10垂直奇校驗(yàn) 0 1 1 1 1 1 01數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)772.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制2

26、.7.3 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(Cyclic Redundancy Check，CRC )前提:發(fā)送方和接受方必須事先商定一個(gè)二進(jìn)制數(shù)G(x) (生成多項(xiàng)式) 發(fā)送端:計(jì)算校驗(yàn)和,將校驗(yàn)和加在數(shù)據(jù)末尾,使這個(gè)帶校驗(yàn)和的數(shù)據(jù)能被G(x)除盡.接收端:收到帶校驗(yàn)和的數(shù)據(jù)后,用G(x)去除它,如果有余數(shù),則傳輸出錯(cuò)實(shí)現(xiàn):用簡單的硬件(移位寄存器電路)即可數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)78模二運(yùn)算示例：模二加減法 模2運(yùn)算是指以按位模2加減為基礎(chǔ)的四則運(yùn)算，運(yùn)算時(shí)不考慮進(jìn)位和借位。模2加減的規(guī)則為：兩數(shù)相同為0，兩數(shù)相異為1。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)79模二運(yùn)算示例：模二除法數(shù)據(jù)通信

27、與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)80循環(huán)冗余碼校驗(yàn)（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)（CRCCRC）編碼過程）編碼過程 循環(huán)碼通過某種數(shù)學(xué)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)有效信息與校驗(yàn)位之間的循環(huán)校驗(yàn)。編碼步驟如下： Cn-1+kCn-2+kCi+kC2+kC1+kCk0000 將待編碼的將待編碼的n位信息碼組位信息碼組Cn-1Cn-2CiC2C1C0表表達(dá)為一個(gè)達(dá)為一個(gè)n-1階的多項(xiàng)式階的多項(xiàng)式M(x)M(x)=Cn-1xn-1+Cn-2xn-2+Cixi+C1x1+C0 x0 將信息碼組左移將信息碼組左移k位，形成位，形成M(x)xk，即，即n+k位的位的信息碼組信息碼組數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)81 生成多項(xiàng)式生成多項(xiàng)式G(x)是

28、預(yù)先選定的。是預(yù)先選定的。 用用k+1位的信息碼組生成多項(xiàng)式位的信息碼組生成多項(xiàng)式G(x)對對M(x)xk作模作模2除運(yùn)算，得到一個(gè)商除運(yùn)算，得到一個(gè)商Q(x)和一個(gè)余數(shù)和一個(gè)余數(shù)R(x)。顯然有：。顯然有：M(x)xk=Q(x)G(x)+R(x) 將左移將左移k位的待編碼有效信息與余數(shù)位的待編碼有效信息與余數(shù)R(x)作模作模2加，即形成循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。加，即形成循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)82例例2.7 - 2 對對4位有效信息位有效信息1100作循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，選擇生成多項(xiàng)式作循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，選擇生成多項(xiàng)式G(x)為為1011(k=3)。 M(x)=x M(x)=x3

29、 3+x+x2 2=1100=1100 M(x)x M(x)x3 3=x=x6 6+x+x5 5=1100000 (k=3=1100000 (k=3，即加了，即加了3 3個(gè)個(gè)0)0) 模模2 2除，除，M(x)xM(x)xk k/G(x)=1100000/1011=1110+010/1011/G(x)=1100000/1011=1110+010/1011，即，即R(x)=010R(x)=010 模模2 2加，得到循環(huán)冗余校驗(yàn)碼加，得到循環(huán)冗余校驗(yàn)碼M(x)xM(x)x3 3=Q(x)G(x)+R(x)=1100000+010=1100010=Q(x)G(x)+R(x)=1100000+010=

30、1100010數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)83由于M(x)xk=Q(x)G(x)+R(x)，根據(jù)模2加的規(guī)則M(x)xk+R(x)=Q(x)G(x)+R(x)+R(x)=Q(x)G(x)所以使用了循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的合法的幀應(yīng)當(dāng)能被生成多項(xiàng)式整除，如果幀不能被生成多項(xiàng)式整除，就說明出現(xiàn)了信息差錯(cuò)。CRC的檢錯(cuò)原理數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)84CRC的性能分析對長度等于k+1的的突發(fā)差錯(cuò)，無法檢測到的概率是1/2k-1檢測所有的雙比特錯(cuò)，只要G(x)至少具有一個(gè)三項(xiàng)因式檢測所有的奇數(shù)個(gè)比特錯(cuò)，只要G(x)含有因式（X+1）檢測所有的長度小與等于k的突發(fā)錯(cuò)誤檢測所有的單比特錯(cuò)，只要G(x)含

31、有一個(gè)以上的非零項(xiàng)對長度大于k+1的的突發(fā)差錯(cuò)，無法檢測到的概率是1/2k數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)85有4種多項(xiàng)式已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，具有極高的檢錯(cuò)率，即:CRC-12=xCRC-12=x12 12 + x+ x11 11 + x+ x3 3 + x+ x2 2 + x + 1+ x + 1CRC-16=xCRC-16=x16 16 + x+ x15 15 + x+ x2 2 + 1+ 1CRC-ITU-T=xCRC-ITU-T=x16 16 + x+ x12 12 + x+ x5 5 + 1+ 1 CRC-32=xCRC-32=x3232 + x + x2626 + x + x2323 +

32、 + x2222 + x x1616 + x + x1212 + x + x1111 + x + x1010 + x + x8 8 + x + x7 7 + x + x5 5 + x + x4 4 + x + x2 2 + x + 1 + x + 1數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)862.7 差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制差錯(cuò)檢驗(yàn)和控制數(shù)據(jù)=1101011011G(x) (生成多項(xiàng)式)=10011循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼(CRC)例子：例子：傳輸碼元=數(shù)據(jù)（移位后）+余數(shù) 11010110111110數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)87練習(xí)：（a）在CRC差錯(cuò)檢測機(jī)制中，選擇G（X）= X4 + X + 1。請為

33、比特序列10010011011編碼。 （b）若因信道帶來的差錯(cuò)模式為100010000000000（即分別在位置1和5出錯(cuò)）。那么接收的到的比特序列是什么？這個(gè)差錯(cuò)能被檢測出來嗎？ （c）若差錯(cuò)模式為100110000000000，重復(fù)前一個(gè)問題。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)88功能：確保發(fā)送實(shí)體以不超過接收實(shí)體緩沖及處理的能力來發(fā)送數(shù)據(jù) 防止接收方緩沖溢出 傳輸時(shí)間 發(fā)送器發(fā)送出所有比特到介質(zhì)上所用的時(shí)間 傳播時(shí)間（時(shí)延） 一個(gè)比特在鏈路上從發(fā)送端傳播至接收端所用的時(shí)間2.8 流量控制與流量控制與ARQ（ Automatic repeat request）2.8.1 流量控制 數(shù)據(jù)通信與

34、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)892.8.1 例題例題1 設(shè)光纖鏈路數(shù)據(jù)率為1Gbps，幀長為8000bit，鏈路長度為200m。則傳輸時(shí)間為8s，傳播延時(shí)為1s。 設(shè)兩個(gè)基站間有一條1Mbps的鏈路通過衛(wèi)星中繼進(jìn)行通信。人造地球同步衛(wèi)星的高度約為36000km ，幀長為8000bit，則傳輸時(shí)間為8ms，傳播延時(shí)為（2 36000 000）/（3 106）= 240ms。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)902.8.1 幀傳輸模型數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)912.8.1 停止等待流量控制 源發(fā)送幀 目接收幀并返回應(yīng)答 源在發(fā)送下一幀前等待確認(rèn)（ACK ） 目可以通過不發(fā)送ACK中止數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)通信

35、與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)92 鏈路的比特長度B = R d/V B = 以比特為單位的鏈路長度。指的是當(dāng)比特流完全占滿整個(gè)鏈路時(shí)，鏈路上的比特?cái)?shù)量。 R = 鏈路的數(shù)據(jù)率，以bps為單位。 d = 鏈路的長度或者距離，以米為單位。 V = 傳播速率，以m/s為單位。 傳輸時(shí)間取歸一化值1，傳播時(shí)延用變量表示，可將表示為： = B/L L是一個(gè)幀中的比特?cái)?shù)量2.8.1 停止等待鏈路狀態(tài)及性能數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)932.8.1 停止等待鏈路狀態(tài)及性能數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)942.8.1 例題例題2 條件同例題1。光纖鏈路的比特長度B = （109 200）/（2 108） =

36、 1000。 = 1000/8000 = 0.125 衛(wèi)星鏈路的比特長度 B = （106 2 36000 000）/（3 108） = 240 000。 = 240 000/8000 = 30數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)952.8.1 滑動(dòng)窗口流量控制原理 允許連續(xù)發(fā)送多個(gè)幀 接收方維持W個(gè)緩沖區(qū) 未接收應(yīng)答情況下發(fā)送器可以連續(xù)發(fā)送W個(gè)幀 每個(gè)幀有一個(gè)序號 ACK包括期望接收的下一幀的序號 序號大小受到編號字段長度k的限制 幀以模2k編號數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)962.8.1 滑動(dòng)窗口視圖數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)972.8.1 滑動(dòng)窗口示例數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

37、982.8.1 滑窗機(jī)制補(bǔ)充說明 接收方可以通過特殊的應(yīng)答幀（RNR， Receive Not Ready）禁止發(fā)送方繼續(xù)發(fā)送 。 接收方通過發(fā)送一個(gè)正常的應(yīng)答幀來恢復(fù)數(shù)據(jù)發(fā)送。 如果是雙工通信，可以使用“捎帶”確認(rèn)技術(shù)以提高效率 如果無數(shù)據(jù)發(fā)送，則使用應(yīng)答幀； 若反向傳輸數(shù)據(jù)但無應(yīng)答發(fā)送，則再次發(fā)送最后一次發(fā)送的應(yīng)答序號?；蛘叽嬖?ACK有效標(biāo)志 (TCP)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)992.8.2 ARQ（ Automatic repeat request ） 自動(dòng)重傳請求（所有差錯(cuò)控制技術(shù)的基礎(chǔ)） 差錯(cuò)檢測 肯定應(yīng)答(ACK) 超時(shí)重傳 否定應(yīng)答及重傳(NAK) 常用的ARQ協(xié)議 停

38、止等待 后退N幀 選擇性拒絕（選擇性重傳）數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1002.8.2 停等協(xié)議 源傳輸單個(gè)幀 等待確認(rèn)幀ACK 若接收方收到受損傷的幀，丟棄 發(fā)送方超時(shí) 發(fā)送方若超時(shí)前未收到ACK，重傳 若ACK受損傷 發(fā)送方重傳 接收方收到兩個(gè)相同的幀副本 使用ACK0 和ACK1數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)101停等協(xié)議示意圖數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)102 簡單 低效數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1032.8.2 后退N幀協(xié)議 (1) 基于滑窗機(jī)制 若無差錯(cuò)發(fā)生，確認(rèn)幀ACK通常攜帶期望接收的下一幀的序列號 使用窗口控制所能發(fā)送及接收的幀序列號 若發(fā)生錯(cuò)誤，發(fā)送拒絕幀。

39、 丟棄出錯(cuò)幀及其后續(xù)幀，直到正確接收到出錯(cuò)幀。 發(fā)送方后退重傳出錯(cuò)幀及其所有后續(xù)幀。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1042.8.2 后退N幀-受損幀 接收方檢測到序列號為i的幀出錯(cuò) 接收方發(fā)送拒絕幀拒絕i號幀（ rejection-i） 發(fā)送方收到拒絕幀（ rejection-i） 發(fā)送方重傳i號幀及所有后續(xù)幀數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1052.8.2 后退N幀-丟失幀(1) 幀 i 丟失 發(fā)送方發(fā)送幀i+1 接收方收到失序的幀 i+1 接收方發(fā)送拒絕幀（ rejection-i） 發(fā)送方后退至幀 i 重傳數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1062.8.2 后退N幀-丟失幀(2) 幀 i

40、 丟失且無后續(xù)幀被發(fā)送 接收方未收到幀 ，既不返回確認(rèn)也不返回拒絕幀 發(fā)送方超時(shí)并發(fā)送P比特位置1的確認(rèn)幀 接收方解釋此命令，發(fā)送一個(gè)攜帶期望的下一幀 編號i的確認(rèn)幀 。 發(fā)送方重傳 i 號幀數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1072.8.2 后退N幀-受損傷的確認(rèn)幀 接收方收到幀 i 并發(fā)送確認(rèn)幀(i+1) ，確認(rèn)幀丟失。 由于確認(rèn)累積，下一個(gè)確認(rèn)幀 (i+n) 也許在發(fā)送方的第i幀定時(shí)器超時(shí)前到達(dá) 若發(fā)送方超時(shí)，則發(fā)送P比特位置1的確認(rèn)幀 若此過程重復(fù)多次則重新進(jìn)行鏈路初始化數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1082.8.2 后退N幀-受損傷的拒絕幀 如丟失幀(2)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信

41、基礎(chǔ)1092.8.2 后退N幀- 圖示數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1102.8.2 選擇性拒絕 也稱為選擇性重傳 只有拒絕幀被重傳 被拒絕幀的后續(xù)幀由接收方緩沖 最少的重傳幀 接收方必須維持足夠大的緩沖區(qū) 需要更復(fù)雜的邏輯以發(fā)送及重排失序幀數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1112.8.2 選擇性拒絕- 圖示數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)112思考題 將很長的數(shù)據(jù)分解成多個(gè)幀的原因是什么？ 信道的數(shù)據(jù)率為4kbps，且傳播時(shí)延為20ms。要使停等機(jī)制達(dá)到至少50%的有效性，那么幀長度的范圍是多少？ 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1132.9 高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（H

42、DLC） 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可分為兩類，面向字符的與面向比特的鏈路控制協(xié)議。典型的面向比特的鏈路控制協(xié)議為HDLC協(xié)議。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1142.9.1 HDLC站類型站類型 主站：負(fù)責(zé)控制鏈路操作。發(fā)的幀稱為命令幀;從站：在主站控制下操作,由從站發(fā)出的幀稱為響應(yīng)幀。組合站：既是主站又是從站。數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1152.9.2 HDLC鏈路配置鏈路配置 HDLC可適用于鏈路的兩種基本配置，即非平衡配置與平衡配置。 非平衡配置有兩種數(shù)據(jù)傳送方式： 一個(gè)主站及一個(gè)或多個(gè)從站 支持全雙工以及半雙工 平衡配置 兩個(gè)組合站 支持全雙工以及半雙工數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信

43、基礎(chǔ)116HDLC中常有的操作方式有以下三種： 正常響應(yīng)方式NRM(Normal Responses Model) 非平衡配置 主站初始化傳輸操作 從站只有收到主站某個(gè)命令幀后，才能作出響應(yīng)向 主站傳輸信息 響應(yīng)信息可以由一個(gè)或多個(gè)幀組成，若信息由多個(gè) 幀組成，則應(yīng)指出哪一個(gè)是最后一幀 。 適用于面向終端的點(diǎn)點(diǎn)或一點(diǎn)與多點(diǎn)的鏈路。 主站負(fù)責(zé)整個(gè)鏈路控制。2.9.3 HDLC傳輸模式（傳輸模式（1）數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)117異步平衡方式ABM(Asynchronous Balanced Mode)。平衡配置任何站點(diǎn)都能啟動(dòng)傳輸操作應(yīng)用最廣泛2.9.3 HDLC傳輸模式（傳輸模式（2）

44、數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)118 異步響應(yīng)方式ARM (Asynchronous Responses Mode)非平衡配置未經(jīng)主站允許時(shí)，從站可以啟動(dòng)傳輸過程極少使用 2.9.3 HDLC傳輸模式（傳輸模式（3）數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1192.9.4 HDLC的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu) 同步傳輸；在HDLC中，數(shù)據(jù)和控制報(bào)文均以幀的標(biāo)準(zhǔn)格式傳送。HDLC中命令和響應(yīng)以統(tǒng)一的格式按幀傳輸。完整的HDLC幀由標(biāo)志字段(F)、地址字段(A)、控制字段(C)、信息字段(I)、幀校驗(yàn)序列字段(FCS)等組成，其格式如下：數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1202.9.4 HDLC的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)121標(biāo)志字段 在幀兩端用以定界幀。 01111110 可以兼做一幀的結(jié)束以及下一幀的開始 接收方搜索標(biāo)志序列以同步 比特填充技術(shù)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)122比特填充 可能的出錯(cuò)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)123地址字段 標(biāo)識從站 一般長度為8bit（根據(jù)約定可擴(kuò)展） 全1 (11111111)為廣播地址 點(diǎn)到點(diǎn)鏈路中不需要數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)124控